(57)【要約】【課題】光利用率を高めることができるとともに、照明光の光量変動を低減させることのできる照明装置およびそれを用いた画像投影装置を提供することを目的とする。【解決手段】照明光を射出する点滅駆動可能な少なくとも２つのＬＥＤと、少なくとも２つのＬＥＤから射出された各照明光の偏光方向をそれぞれ統一して射出する偏光変換部と、偏光変換部から射出された照明光が入射する液晶セルと、各ＬＥＤを間欠駆動させるとともに、液晶セルから照明光が略連続して射出するように、液晶セル及び各ＬＥＤを連携して制御する制御装置とを具備する照明装置を提供する。【選択図】図１
2008083661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を射出する点滅駆動可能な少なくとも２つの光源手段と、
少なくとも２つの前記光源手段から射出された各照明光の偏光方向をそれぞれ統一して射出する偏光変換手段と、
前記偏光変換手段から射出された照明光が入射する液晶セルと、
各前記光源手段を間欠駆動させるとともに、前記液晶セルから照明光が略連続して射出するように、前記液晶セル及び各前記光源手段を連携して制御する制御手段と
を具備する照明装置。
【請求項２】
前記液晶セルを透過した照明光の光量を検出する検出手段を備え、
前記制御手段が、前記検出手段により検出された結果に基づいて、前記液晶セルと光源手段とを制御する請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記制御手段は、各光源手段を間欠的に駆動するとともに、前記液晶セルを透過する照明光の偏光方向を一の方向から該一の方向に直交する方向へ変化させる遷移期間に、点灯させる前記光源手段の切り替えを行う請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記遷移期間の中間時点付近において、点灯させる前記光源手段の切り替えを行う請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記制御手段は、各光源手段を間欠的に駆動するとともに、前記液晶セルを透過する照明光の偏光方向を一の方向から該一の方向に直交する方向へ変化させる遷移期間において、互いに直交する偏光方向の照射光が前記液晶セルに入射するように前記光源手段を制御する請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項６】
前記制御手段は、各光源手段を間欠的に駆動するとともに、前記液晶セルを透過する照明光の偏光方向を一の方向から該一の方向に直交する方向へ変化させる遷移期間では、前記光源手段をいずれも消灯させる請求項１または請求項２に記載の照明装置。
【請求項７】
前記光合成手段が偏光ビームスプリッタである場合において、この偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過効率とＳ偏光の反射効率の入射角依存特性に基づいて、前記偏光ビームスプリッタに入射するＰ偏光光の光量をＳ偏光光の光量よりも多くなるように、前記制御手段が前記点灯手段を制御する請求項１から請求項６のいずれかに記載の照明装置。
【請求項８】
前記偏光変換手段は、
各前記光源手段に対して設けられ、対応する前記光源手段から射出された照明光をＰ偏光光とＳ偏光光とに分離する偏光ビームスプリッタと、
各前記偏光ビームスプリッタにより分離された一方の照明光の偏光方向を他方の照明光の偏光方向と一致させる偏光手段と
を備える請求項１から請求項７のいずれかに記載の照明装置。
【請求項９】
第１の光源手段と、
第２の光源手段と、
前記第１の光源手段から射出された照明光の偏光方向を一の偏光方向に統一させて射出する第１の偏光変換手段と、
前記第２の光源手段から射出された照明光の偏光方向を前記一の偏光方向に直交する他の偏光方向に統一させて射出する第２の偏光変換手段と、
前記第１の偏光変換手段から射出された光と、前記第２の偏光変換手段から射出された光とを合成する光合成手段と、
前記光合成手段で合成された照明光が入射され、該照明光の偏光方向を変換可能とされた液晶セルと、
前記第１の光源手段及び前記第２の光源手段を間欠駆動させるとともに、前記液晶セルから照明光が略連続して射出するように、前記液晶セル及び前記第１の光源手段並びに前記第２の光源手段を連携して制御する制御手段と
を具備する照明装置。
【請求項１０】
２つの前記光源手段を備える場合において、
前記偏光変換手段が、
一方の光源手段から射出された第１の照明光をＰ偏光光とＳ偏光光とに分離するとともに、他方の光源手段から射出された第２の照明光をＰ偏光光とＳ偏光光とに分離し、前記第１の照明光のＰ偏光光および前記第２の照明光のＳ偏光光を第１の射出端面から射出するとともに、前記第１の照明光のＳ偏光光および前記第２の照明光のＰ偏光光を第２の射出端面から射出する偏光ビームスプリッタと、
前記偏光ビームスプリッタの前記第１の射出端面または前記第２の射出端面から射出された照明光の偏光方向を変換する偏光手段と
を具備する請求項１から請求項７のいずれかに記載の照明装置。
【請求項１１】
照明光を射出する点滅駆動可能な少なくとも２つの光源手段と、
各前記光源手段から射出された各照明光をＰ偏光光とＳ偏光光とに分離して射出する光分離手段と、
前記光分離手段により射出された一方の照明光の偏光方向を他方の照明光の偏光方向に一致させて射出する偏光変換手段と、
前記偏光変換手段から射出された照明光が入射する液晶セルと、
各前記光源手段を間欠駆動させるとともに、前記液晶セルから照明光が略連続して射出するように、前記偏光変換手段及び各前記光源手段を連携して制御する制御手段と
を具備する照明装置。
【請求項１２】
前記偏光変換手段が、個別に駆動制御可能な２つの液晶セル領域を備える液晶セルである請求項１１に記載の照明装置。
【請求項１３】
入力される画像情報に基づいて画像を投影する画像投影装置であって、
請求項１から請求項１２のいずれかに記載の照明装置と、
該照明装置から射出する照明光を入力された画像情報に基づいて変調する光変調手段と、
前記光変調手段で変調された照明光を投影する投影光学手段と
を具備する画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高輝度な照明光を供給することのできる照明装置およびそれを用いた画像投影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、複数のＬＥＤと、偏光ビームスプリッタと、液晶パネルとを備えることにより、偏光方向のそろった照明光を射出することのできる照明装置が提案されている（特許文献１から３参照）。このような照明装置では、ＬＥＤを間欠的に駆動することにより、各ＬＥＤに対して定格よりも高めの電流を印加し、全体として輝度の高い照明光を出力している。
また、特開２００６−０３４３３０号公報に開示されている照明装置では、異なる光源から射出された照明光を異なる方向から偏光ビームスプリッタに入射させ、偏光ビームスプリッタにおいてこれらの照明光を合成して出力している。
【特許文献１】特開２００５−２５７８７２号公報
【特許文献２】特開２００５−２８３８１８号公報
【特許文献３】特開２００５−１８３４７０号公報
【特許文献４】特開２００６−０３４３３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような従来の照明装置では、偏光ビームスプリッタへ入射する前段階での直線偏光化の効率が低いため、光の利用効率が低いという問題があった。
また、上述したような従来の照明装置では、光源としてＬＥＤを用い、液晶セルを偏光変換手段として用いているが、両者の応答特性を考慮した駆動制御がなされていないため、照明光に光量変動が生じてしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、光利用率を高めることができるとともに、照明光の光量変動を低減させることのできる照明装置およびそれを用いた画像投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、照明光を射出する点滅駆動可能な少なくとも２つの光源手段と、少なくとも２つの前記光源手段から射出された各照明光の偏光方向をそれぞれ統一して射出する偏光変換手段と、前記偏光変換手段から射出された照明光が入射する液晶セルと、各前記光源手段を間欠駆動させるとともに、前記液晶セルから照明光が略連続して射出するように、前記液晶セル及び各前記光源手段を連携して制御する制御手段とを具備する照明装置を提供する。
【０００６】
このような構成によれば、少なくとも２つの光源手段から射出された各照明光は、偏光変換手段により、各照明光における偏光方向が統一されて液晶セルに射出される。液晶セルでは、偏光変換手段から射出された偏光方向がそれぞれ統一された各照明光の偏光方向をそのまま、或いは９０°旋回させて射出する。この場合において、制御手段により、上記光源手段が間欠駆動されるので、各光源手段に定格よりも高い電流を印加することが可能となる。これにより、輝度の高い照明光を得ることができる。更に、光源手段の点滅タイミングと液晶セルの駆動とが連携して制御されるので、例えば、各光源手段の点灯タイミングに応じて液晶セルにおける透過光の偏光方向を変更することにより、液晶セルから射出させる照明光の偏光方向を常に所望の偏光方向に揃えることが可能となる。
【０００７】
上記「略連続する」とは、少なくとも２つの光源の点灯期間が重複する場合、並びに、２つ以上の光源の点灯期間が重複しないように点滅駆動される場合を含むものとする。ここで、後者の場合には、いずれの光源も点灯されていない期間が、観察者が認識し得ない（フリッカとして感じない）時間長であり、例えば、１／６０秒以内であるものとする。
上記偏光変換手段は、例えば、図１に示した第１の実施形態に係る照明装置における偏光変換部３および偏光変換部４に相当する。また、例えば、図２６に示すような後述する第５の実施形態に係る照明装置の偏光変換部７０に相当する。
【０００８】
本発明は、照明光を射出する点滅駆動可能な少なくとも２つの光源手段と、少なくとも２つの前記光源手段から射出した照明光の偏光方向をそれぞれ直交する２つの方向に変換する偏光変換手段と、前記偏光方向が直交する２つの照明光を偏光方向が直交した状態のまま合成する光合成手段と、該光合成手段で合成された照明光が入射する液晶セルと、前記液晶セルから照明光が略連続して射出するように、前記液晶セル及び各前記光源手段を連携して制御する制御手段とを具備する照明装置を提供する。
【０００９】
このような構成によれば、例えば、２つの光源手段から射出された各照明光は、偏光変換手段により互いに直交する２つの方向に変換され、この状態のまま光合成手段に入射し、光合成手段により、互いに直交する偏光方向のまま合成される。合成後の照明光は、透過光の偏光方向を回転可能に構成された液晶セルに導かれ、ここで偏光方向が所定の方向に変換されて射出され、所定の照明領域を照射する。この場合において、制御手段により、上記液晶セルの透過光の偏光方向と各光源手段の点滅タイミングとが連携して制御されるので、例えば、各光源手段を間欠的に駆動することにより、各光源手段に定格よりも高い電流を印加することが可能となるとともに、この間欠駆動のタイミングに応じて液晶セルにおける透過光の偏光方向が変更されることとなる。これにより、所望の偏光方向で、
かつ、輝度の高い照明光を射出することができる。
【００１０】
上記照明装置は、前記液晶セルを透過した照明光の光量を検出する検出手段を備え、前記制御手段が、前記検出手段により検出された結果に基づいて、前記液晶セルと光源手段とを制御することとしてもよい。
【００１１】
このような構成によれば、液晶セルを透過した照明光の光量が検出手段によって検出され、この検出結果に基づいて液晶セルと光源手段とが制御手段により駆動制御されるので、液晶セルを透過した照明光の光量を所望の値に制御することが可能となる。これにより、例えば、光量を一定にすることが可能となるとともに、温度や経時的な変化にも対応することが可能となる。
【００１２】
上記照明装置において、前記制御手段は、各光源手段を間欠的に駆動するとともに、前記液晶セルを透過する照明光の偏光方向を一の方向から該一の方向に直交する方向へ変化させる遷移期間に、点灯させる前記光源手段の切り替えを行うこととしてもよい。
【００１３】
このような構成によれば、液晶セルを透過する光の偏光方向を一の方向から該一の方向に直交する方向へ変化させる遷移期間に、光源手段の切り替えが行われるので、光源手段の切り替えによる光量変動を低減させることが可能となる。これにより、観察者が認識し得るような光量変動を回避することができ、照明光量を安定させることができる。
【００１４】
上記照明装置において、前記制御手段は、前記遷移期間の中間時点付近において、点灯させる前記光源手段の切り替えを行うこととしてもよい。
【００１５】
このような構成によれば、液晶セルを透過する照明光の偏光方向が一の偏光方向と該一の偏光方向に直交する方向との中間付近となる時点で光源手段を切り替えるので、液晶セルを透過して射出される照明光の光量を略一定に保つことができる。これにより、光源手段の切り替えに係る照明光の光量変動を更に低減させることができる。
【００１６】
上記照明装置において、前記制御手段は、各光源手段を間欠的に駆動するとともに、前記液晶セルを透過する照明光の偏光方向を一の方向から該一の方向に直交する方向へ変化させる遷移期間において、互いに直交する偏光方向の照射光が前記液晶セルに入射するように前記光源手段を制御することとしてもよい。
【００１７】
このような構成によれば、液晶セルを透過する照明光の偏光方向を一の方向から該一の方向に直交する方向へ変化させる遷移期間においては、互いに直交する偏光方向の照射光が液晶セルに入射するので、遷移期間における照明光の光量変動を回避することができる。これにより、安定した照明光を照射することができる。
【００１８】
上記照明装置において、前記制御手段は、各光源手段を間欠的に駆動するとともに、前記液晶セルを透過する照明光の偏光方向を一の方向から該一の方向に直交する方向へ変化させる遷移期間では、前記光源手段をいずれも消灯させることとしてもよい。
【００１９】
このような構成によれば、液晶セルから射出される照明光の光量が変動しやすい遷移期間においては、いずれの光源手段も消灯状態とするので、光利用率の低い期間における光源手段の点灯を回避することができる。これにより、光利用率を向上させることができ、
また、消費電力を低減させることができる。
【００２０】
上記照明装置において、前記光合成手段が偏光ビームスプリッタである場合において、
この偏光ビームスプリッタにおけるＰ偏光の透過効率とＳ偏光の反射効率の入射角依存特性に基づいて、前記偏光ビームスプリッタに入射するＰ偏光光の光量をＳ偏光光の光量よりも多くなるように、前記制御手段が前記点灯手段を制御することとしてもよい。
【００２１】
偏光ビームスプリッタは、Ｐ偏光光の透過効率よりもＳ偏光光の反射効率の方が高いという特性を有している。従って、偏光ビームスプリッタを上記光合成手段として用いる場合には、この偏光ビームスプリッタに入射するＰ偏光光の光量をＳ偏光光の光量よりも大きくすることにより、偏光ビームスプリッタにて合成されて射出される照明光のＰ偏光光の光量とＳ偏光光の光量とを略等しくすることができる。これにより、液晶セルを透過して射出される照明光の光量を安定させることができる。
【００２２】
上記照明装置において、前記偏光変換手段は、各前記光源手段に対して設けられ、対応する前記光源手段から射出された照明光をＰ偏光光とＳ偏光光とに分離する偏光ビームスプリッタと、各前記偏光ビームスプリッタにより分離された一方の照明光の偏光方向を他方の照明光の偏光方向と一致させる偏光手段とを備えることとしてもよい。
【００２３】
このような構成によれば、各光源手段から射出された照明光は、各光源手段に対応してそれぞれ設けられた偏光ビームスプリッタに入射され、Ｐ偏光光とＳ偏光光とに分離される。分離されたＰ偏光光及びＳ偏光光のうちの一方の照明光は、偏光手段により偏光方向が偏光されて、他方の照明光の偏光方向に揃えられる。これにより、各光源手段から射出された各照明光の偏光成分をＳ偏光あるいはＰ偏光に揃えることができる。
【００２４】
本発明は、第１の光源手段と、第２の光源手段と、前記第１の光源手段から射出された照明光の偏光方向を一の偏光方向に統一させて射出する第１の偏光変換手段と、前記第２の光源手段から射出された照明光の偏光方向を前記一の偏光方向に直交する他の偏光方向に統一させて射出する第２の偏光変換手段と、前記第１の偏光変換手段から射出された光と、前記第２の偏光変換手段から射出された光とを合成する光合成手段と、前記光合成手段で合成された照明光が入射され、該照明光の偏光方向を変換可能とされた液晶セルと、前記第１の光源手段及び前記第２の光源手段を間欠駆動させるとともに、前記液晶セルから照明光が略連続して射出するように、前記第１の光源手段及び前記第２の光源手段並びに前記液晶セルを連携して制御する制御手段とを具備する照明装置を提供する。
【００２５】
このような構成によれば、第１の光源手段から射出された照明光は、第１の偏光変換手段により、その偏光方向が一の方向に統一された後、光合成手段へ導かれる。一方、第２の光源手段から射出された照明光は、第２の偏光変換手段により、その偏光方向が該一の方向に直交する他の偏光方向に統一された後、光合成手段へ導かれる。光合成手段において、互いに直交する偏光方向の上記照明光は合成され、その後、液晶セルに導かれる。この場合において、液晶セル、第１の光源手段、及び第２の光源手段は、液晶セルから照明光が略連続して射出されるように、制御手段によって連携制御されるので、所定の照明領域に対して照明光を連続的に照射することができる。
【００２６】
上記照明装置において、２つの前記光源手段を備える場合、前記偏光変換手段が、一方の光源手段から射出された第１の照明光をＰ偏光光とＳ偏光光とに分離するとともに、他方の光源手段から射出された第２の照明光をＰ偏光光とＳ偏光光とに分離し、前記第１の照明光のＰ偏光光および前記第２の照明光のＳ偏光光を第１の射出端面から射出するとともに、前記第１の照明光のＳ偏光光および前記第２の照明光のＰ偏光光を第２の射出端面から射出する偏光ビームスプリッタと、前記偏光ビームスプリッタの前記第１の射出端面または前記第２の射出端面から射出された照明光の偏光方向を変換する偏光手段とを具備することとしてもよい。
【００２７】
このような構成によれば、２つの光源手段から射出された第１の照明光および第２の照明光がそれぞれ異なる入射端面から偏光ビームスプリッタに入射される。偏光ビームスプリッタにおいて、第１の照明光および第２の照明光はそれぞれＳ偏光光およびＰ偏光光に分離され、第１の照明光のＰ偏光光および第２の照明光のＳ偏光光が第１の射出端面から射出され、第１の照明光のＳ偏光光および第２の照明光のＰ偏光光が第２の射出端面から射出される。そして、第１の射出端面または第２の射出端面から射出された照明光は、偏光手段に入射されることにより、その偏光方向が変換されて射出される。これにより、偏光変換手段から射出される第１の照明光はその偏光方向が一方向に揃えられ、同様に、第２の照明光はその偏光方向が一方向に揃えられる。また、第１の照明光と第２の照明光とは互いに直交する偏光方向とされる。
【００２８】
本発明は、照明光を射出する点滅駆動可能な少なくとも２つの光源手段と、各前記光源手段から射出された各照明光をＰ偏光光とＳ偏光光とに分離して射出する光分離手段と、前記光分離手段から射出された一方の照明光の偏光方向を他方の照明光の偏光方向に一致させて射出する偏光変換手段と、前記偏光変換手段から射出された照明光が入射する液晶セルと、各前記光源手段を間欠駆動させるとともに、前記液晶セルから照明光が略連続して射出するように、前記液晶セル及び各前記光源手段を連携して制御する制御手段とを具備する照明装置を提供する。
【００２９】
このような構成によれば、少なくとも２つの光源手段から射出された各照明光は、光分離手段によりＳ偏光光とＰ偏光光とに分離されて偏光変換手段に入射される。偏光変換手段では、光分離手段により射出された一方の照明光の偏光方向を他方の照明光の偏光方向に一致させて射出する。これにより、偏光変換手段から射出される照明光の偏光方向は一方向に揃えられることとなる。更に、各光源手段は、制御手段により間欠駆動されるので、各光源手段に定格よりも高い電流を印加することが可能となる。これにより、輝度の高い照明光を得ることができる。
【００３０】
上記照明装置において、前記偏光変換手段は、例えば、個別に駆動制御可能な２つの液晶セル領域を備える液晶セルである。
【００３１】
このような構成によれば、偏光変換手段を、個別に駆動制御可能な２つの液晶セル領域を備える液晶セルとするので、それぞれの液晶セル領域を入射される照明光の偏光方向に応じて駆動制御することにより、所望の偏光方向を有する照明光を得ることができる。
【００３２】
本発明は、入力される画像情報に基づいて画像を投影する画像投影装置であって、上記照明装置と、該照明装置から射出する照明光を入力された画像情報に基づいて変調する光変調手段と、前記光変調手段で変調された照明光を投影する投影光学手段とを具備する画像投影装置を提供する。
【００３３】
このような構成によれば、所望の偏光方向で、かつ、輝度の高い照明光を利用して画像投影を行うので、高輝度で視認性の高い画像を投影することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の照明装置によれば、光利用率を高めることができるとともに、照明光の光量変動を低減させることができるという効果を奏する。
本発明の画像投影装置によれば、高輝度で視認性の高い画像を投影することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明に係る画像投影装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は本発明の第１の実施形態に係る照明装置の全体構成を示す図、図２は図１に示した照明装置の偏光状態を示した図である。
図１に示すように、本実施形態に係る照明装置１００は、第１ＬＥＤ（第１の光源手段）１と、第２ＬＥＤ（第２の光源手段）２と、第１ＬＥＤ１から射出された照明光の偏光方向を一の偏光方向に統一させて射出する偏光変換部（第１の偏光変換手段）３と、第２ＬＥＤ２から射出された照明光の偏光方向を一の偏光方向に直交する他の偏光方向に統一させて射出する偏光変換部（第２の偏光変換手段）４と、偏光変換部３から射出された光と、偏光変換部４から射出された光とを合成する光合成部５と、光合成部５で合成された照明光が入射され、該照明光の偏光方向を変換可能とされた液晶セル６と、第１ＬＥＤ１および第２ＬＥＤ２を間欠駆動するとともに、液晶セル６から照明光が略連続して射出するように、液晶セル６及び第１ＬＥＤ１，第２ＬＥＤ２を連携して制御する制御装置７４とを備えている。
【００３６】
第１ＬＥＤ１と偏光変換部３との間には、テーパロッド７が設けられている。これにより、第１ＬＥＤ１から射出された照明光は、平行度が高められた後に偏光変換部３に導かれる。偏光変換部３は、偏光ビームスプリッタ８、三角プリズム９、１／２波長板１０を備えている。偏光ビームスプリッタ８は、第１ＬＥＤからの照明光の光軸に対して４５°の角度をなして配置されている。この偏光ビームスプリッタ８は、２つの三角プリズムを固着して構成されており、この固着面には、Ｐ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する偏光分離膜が形成されている。なお、これに代えて、フィルタ状のビームスプリッタを採用することとしてもよい。
【００３７】
偏光ビームスプリッタ８により反射されたＳ偏光光は、三角プリズム９によって光路が９０°変更されて、Ｐ偏光光と平行な光路とされた後、光合成部５へ入射されるようになっている。なお、ここで、三角プリズム９の反射面に、偏光分離膜或いはミラーコートを施すこととしてもよい。これにより、Ｓ偏光光を確実に全反射して、光合成部５へ導くことが可能となる。
【００３８】
一方、偏光ビームスプリッタ８を透過したＰ偏光光は、１／２波長板１０を透過することにより、偏光方向が９０°回転されてＳ偏光光に変換された後、光合成部５に入射するようになっている。これにより、第１ＬＥＤ１から射出された照明光は、偏光変換部３により、Ｓ偏光光に統一された後、光合成部５に入射されることとなる。
【００３９】
また、偏光変換部４も上述した偏光変換部３と略同様の構成を備えているが、偏光変換部４においては、Ｓ偏光光の光路上に１／２波長板１１が設けられている。これにより、第２ＬＥＤ２から射出された照明光は、偏光変換部４により、Ｐ偏光光に統一された後、光合成部５に入射されることとなる。
【００４０】
光合成部５に入射したＰ偏光光とＳ偏光光とは、光合成部５が備える偏光ビームスプリッタ１２により合成された後、液晶セル６に導かれる。液晶セル６は、例えば、ＴＮ液晶であり、電圧無印加状態（以下、「オフ状態」という。）において入射光の偏光方向を９０°回転させ、電圧印加状態（以下、「オン状態」という。）において入射光の偏光方向を回転させずにそのまま透過させる特性を有している。
【００４１】
上記制御装置７４は、第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２を駆動制御するＬＥＤ駆動制御部２０と、液晶セル６を駆動制御する液晶セル駆動制御部２１と、液晶セル駆動制御部２１及びＬＥＤ駆動制御部２０を連携して制御するシステム制御部２５とを備えている。
また、液晶セル６の射出端側には、照明光の光量を検出する光量センサ２２が設けられている。この光量センサ２２による検出結果は、システム制御部２５に入力されるようになっている。システム制御部２５は、光量センサ２２の検出結果に基づいて、液晶セル６から射出される照明光の光量が略一定となるように、液晶セル駆動制御部２１及びＬＥＤ駆動制御部２０を連携して制御する。
【００４２】
上記光量センサ２２は、例えば、当該照明装置１００を画像投影装置などの光源として適用する場合には、図示しない投影レンズの絞りの付近や画像を表示する液晶パネル等の光変調デバイス付近に配設されるとよい。なお、場合によっては、変調デバイス上に配設されることも考えられる。このような場合には、光量センサの陰が生じないよう、例えば、起動時や、一定期間を経たときの採光し、それ以外の時はセンサを別の場所へ格納するようにするとよい。
【００４３】
このような構成を備える照明装置１００において、システム制御部２５は、液晶セル６がオン状態とオフ状態とに交互に切り替わるように、液晶セル駆動制御部２１に駆動制御指令を出力するとともに、この駆動制御指令と同期して、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とを交互に点灯させるように、ＬＥＤ駆動制御部２０に点灯制御指令を出力する。
【００４４】
具体的には、システム制御部２５は、液晶セル６がオフ状態にあるときに、第１ＬＥＤ１を点灯させ、液晶セル６がオン状態にあるときに第２ＬＥＤ２を点灯させるように、ＬＥＤ駆動制御部２０及び液晶セル駆動制御部２１を制御する。
このような制御が行われることにより、第１ＬＥＤ１の点灯期間においては、図２に示すように、第１ＬＥＤ１から射出された第１の照明光は、偏光変換部３によりＳ偏光光に統一された後に、光合成部５により液晶セル６に導かれる。この場合において、液晶セル６は、オン状態とされているので、Ｓ偏光光は偏光方向が変換されずにそのままの状態で射出される。一方、第２ＬＥＤ２の点灯期間においては、第２ＬＥＤ２から射出された第２の照明光は、偏光変換部４によりＰ偏光光に統一された後に、光合成部５により液晶セル６に導かれる。この場合において、液晶セル６は、オフ状態とされているので、Ｐ偏光光は偏光方向が９０°回転されることによりＳ偏光光に変換された後、射出される。これにより、液晶セル６からはＳ偏光成分のみを有する照明光が常に射出されることとなる。
【００４５】
ここで、液晶セル６は、ＬＥＤ（以下、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤとを区別しない場合には、単に「ＬＥＤ」という。）に比べて応答性が悪いため、図３のｂに示すように、液晶セル駆動信号がオンからオフ、或いは、オフからオンにパルス的に切り替えられても、図３のｃに示すように、液晶セル６の配向が安定するまでに所定の期間（以下、「遷移期間Ｔｒ」という。）を要する。この遷移期間Ｔｒにおいては、両偏光状態が共存しているため、液晶セル６を透過した光には、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分との両方が含まれてしまうこととなる。従って、例えば、この液晶セル６の後段にＬＣＤパネルやＬＣＯＳパネルといった偏光性の変調デバイスが配置された場合には、一部の光が利用されないこととなり、光量変動が生じてしまうこととなる。
【００４６】
このような理由から、本実施形態では、この遷移期間Ｔｒにおいて、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２の両方を点灯状態とする（図３のｄ及びｆ参照）。これにより、図３のｈに示すように、遷移期間Ｔｒにおいても一定の輝度の照明光を照明装置１００から射出することが可能となる。なお、図３において、ａは照明装置１００を画像投影装置に適用した場合における映像信号、ｂは液晶セル６の駆動信号、ｃは液晶セル６の配向の状態を示す信号、ｄは第１ＬＥＤ１の駆動信号、ｅは第１ＬＥＤ１から射出された光が液晶セル６に入射した場合の液晶セル６の射出側の光量波形、ｆは第２ＬＥＤ２の駆動信号、ｇは第２ＬＥＤ２から射出された光が液晶セル６に入射した場合の液晶セル６の射出側の光量波形、ｈは液晶セル６の射出側の光量であり、図３のｅに示した第１ＬＥＤ１の透過波形と同図のｇに示した第２ＬＥＤ２の透過波形とを足し合わせた波形である。なお、以降に述べるタイミングチャートにおいては、全て同様の波形を示しているものとする。
【００４７】
以上、説明してきたように、本実施形態に係る照明装置１００によれば、システム制御部２５が第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２を間欠的に駆動することにより、第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２を順次、交互に点灯させる。これにより、が第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２に対して定格よりも大きい電流を印加することができるので、照明光の輝度を高めることができる。更に、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２、及び液晶セル６を連携制御するので、所望の偏光方向で、かつ、輝度の高い照明光を射出することができる。
また、本実施形態に係る照明装置１００によれば、液晶セル６がオン状態からオフ状態、或いは、オフ状態からオン状態に遷移する遷移期間Ｔｒにおいて、第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２の両方を点灯させるので、照明装置１００の照明光量を一定とすることができる。更に、液晶セル６の応答タイミングと第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の点灯・消灯タイミングにずれが生じても、所定の偏光方向の照明光の光量変動への影響を少なくすることができる。これにより、光量変動のない安定した照明光を照射することができる。
【００４８】
なお、本実施形態に係る照明装置１００において、液晶セル６の応答特性に応じて第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤの点灯・消灯タイミングをリアルタイムで調整することとしてもよい。すなわち、上記液晶セル６の応答性は、固体差があるとともに、温度特性を有していることから、上記遷移期間Ｔｒは、使用状態等に応じて変動することとなる。例えば、環境温度が上昇すると応答性が向上して遷移期間Ｔｒが短くなり、環境温度が低下すると応答性が悪くなり、遷移期間Ｔｒが延びることとなる。
【００４９】
従って、個体差や環境温度などに応じて変動する遷移期間Ｔｒに対して、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の点灯・消灯タイミングを調整することが好ましい。具体的には、システム制御部２５は、光量センサ２２によって検出される照射光の光量波形に基づいて、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の点灯・消灯タイミングを調整する。この調整は、例えば、照明装置１００の起動時、或いは、照明装置１００の動作中に調整処理の実行指令が入力された場合に実行される。
以下、この調整処理において行われるシステム制御部２５の処理手順について図４乃至図６を参照して説明する。
【００５０】
まず、システム制御部２５は、図３に示したように、予め登録されている駆動タイミングに従って、液晶セル６、第１ＬＥＤ１、及び第２ＬＥＤ２を連携して制御する。これにより、上述した駆動制御が実施され、照明装置１００からは照明光が射出されることとなる。この照明光の光量は、液晶セル６の射出端側に設けられた光量センサ２２により検出され、システム制御部２５に出力される（図４のステップＳＡ１）。
【００５１】
システム制御部２５は、基準温度時における基準波形を予め保有しており、この基準波形と光量センサ２２によって検出された照明光量波形とを比較することにより（ステップＳＡ２）、液晶セル６の応答が基準時に対して遅いか早いかを判断する（ステップＳＡ３）。
この結果、液晶セル６の応答が基準時に対して遅い場合には、システム制御部２５は、液晶セル駆動信号をオンからオフとしたときにおける第１ＬＥＤ１の消灯タイミングを所定量、遅らせる（ステップＳＡ４：図５のｄにおける矢印Ａ参照）。続いて、システム制御部２５は、このときの照明光量波形（図５のｈにおける領域Ｐ１参照）に凹み（領域Ｐ１における点線部分）があるかを判断する（ステップＳＡ５）。この結果、凹みがあれば、ステップＳＡ４に戻る。一方、凹みがなければ、続いて、液晶セル駆動信号をオフ状態からオン状態としたときにおける第１ＬＥＤ１の点灯タイミングを所定量、遅らせる（ステップＳＡ６：図５のｄにおける矢印Ｂ参照）。
【００５２】
続いて、システム制御部２５は、このときの照明光量波形（図５のｈにおける領域Ｐ２参照）に変化が生じていないか、換言すると、光量の低減が発生していないかを判断する（ステップＳＡ７）。この結果、変化がなければ、ステップＳＡ６に戻る。
一方、ステップＳＡ７において変化があれば、システム制御部２５は、続いて、液晶セル駆動信号をオンからオフとしたときにおける第２ＬＥＤ２の点灯タイミングを所定量、遅らせる（ステップＳＡ８：図５のｆにおける矢印Ｃ参照）。続いて、システム制御部２５は、このときの照明光量波形（図５のｈにおける領域Ｐ１参照）に凹み（領域Ｐ１における点線部分）があるかを判断する（ステップＳＡ９）。この結果、凹みがあれば、ステップＳＡ８に戻る。一方、凹みがなければ、システム制御部２５は、液晶セル駆動信号をオフからオンとしたときにおける第２ＬＥＤ２の消灯タイミングを所定量、遅らせる（ステップＳＡ１０：図５のｆにおける矢印Ｄ参照）。続いて、システム制御部２５は、このときの照明光量波形（図５のｈにおける領域Ｐ２参照）に変化がないか、換言すると、光量の低減が発生していないかを判断する（ステップＳＡ１１）。この結果、変化がなければ、ステップＳＡ１０に戻る。一方、変化があれば、当該調整処理を終了する（ステップＳＡ１２）。
【００５３】
これに対して、上記ステップＳＡ３において、液晶セル６の応答が基準時に対して早かった場合には、システム制御部２５は、液晶セル駆動信号をオンからオフとしたときにおける第１ＬＥＤ１の消灯タイミングを所定量、早める（ステップＳＡ１３：図６のｄにおける矢印Ａ参照）。続いて、システム制御部２５は、このときの照明光量波形（図６のｈにおける領域Ｐ１参照）に凹み（領域Ｐ１における点線部分）があるかを判断する（ステップＳＡ１４）。この結果、凹みがあれば、ステップＳＡ１３に戻る。一方、凹みがなければ、システム制御部２５は、液晶セル駆動信号をオフからオンとしたときにおける第１ＬＥＤ１の点灯タイミングを所定量、早める（ステップＳＡ１５：図６のｄにおける矢印Ｂ参照）。
【００５４】
続いて、システム制御部２５は、このときの照明光量波形（図６のｈにおける領域Ｐ２参照）に変化がないか、換言すると、光量の低減が発生していないかを判断する（ステップＳＡ１６）。この結果、変化がなければ、ステップＳＡ１５に戻る。
【００５５】
一方、ステップＳＡ１６において変化があれば、システム制御部２５は、液晶セル駆動信号をオンからオフとしたときにおける第２ＬＥＤ２の点灯タイミングを所定量、早める（ステップＳＡ１７：図６のｆにおける矢印Ｃ参照）。続いて、システム制御部２５は、このときの照明光量波形（図６のｈにおける領域Ｐ１参照）に凹み（領域Ｐ１における点線部分）があるかを判断する（ステップＳＡ１８）。この結果、凹みがあれば、ステップＳＡ１７に戻る。一方、凹みがなければ、システム制御部２５は、液晶セル駆動信号をオフからオンとしたときにおける第２ＬＥＤ２の消灯タイミングを所定量、早める（ステップＳＡ１９：図６のｆにおける矢印Ｄ参照）。続いて、システム制御部２５は、このときの照明光量波形（図６のｈにおける領域Ｐ２参照）に変化がないか、換言すると、光量の低減が発生していないかを判断する（ステップＳＡ２０）。この結果、変化がなければ、
ステップＳＡ１９に戻る。一方、変化があれば、当該調整処理を終了する（ステップＳＡ１２）。
【００５６】
このような調整処理をシステム制御部２５が実行することにより、光量センサ２２によって検出された光量波形に基づいて、リアルタイムで第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の駆動タイミングを調整することができる。そして、このような調整を行うことにより、液晶セル６の個体差や温度特性に起因する照明光の光量変動を防止することができる。
【００５７】
なお、本実施形態に係る照明装置１００においては、液晶セル６の応答性が基準に対して高い場合と低い場合とで、照明光に現れる光量の落ち込みの様子、具体的には、照明光の光量波形に現れる三角形状（例えば、図５、図６に示した領域Ｐ１，Ｐ２の三角形状）の凹みの方向が異なる。従って、この形状に基づいて液晶セル６の応答性が基準に高いか否かを判断することも可能である。
また、このような判断をせずに、第１ＬＥＤ１，第２ＬＥＤ２の点灯・消灯タイミングを任意に前後に動かしてみて、そのときに生ずる光量波形の変化に基づいて、第１ＬＥＤ１，第２ＬＥＤ２の点灯・消灯タイミングを調整することとしても良い。この場合には、第１ＬＥＤ１，第２ＬＥＤ２の駆動タイミングを実際に前後に動かした結果、照明光量波形の光量低下が大きくなった場合に、逆の方向にタイミングを動かすようにすれば良い。
【００５８】
また、本実施形態では、液晶セル６の温度特性等に起因する光量変動を解消するために、リアルタイムで液晶セル６から射出される照明光量を検出し、この検出結果に基づいて第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２の点灯・消灯タイミングを調整することとしたが、これに代えて、温度と駆動タイミングとを対応付けたルックアップテーブルを予め用意しておき、このルックアップテーブルを参照して第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２を駆動制御することとしてもよい。
【００５９】
具体的には、システム制御部２５に、温度と第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の駆動タイミングとが対応付けられたルックアップテーブルを登録する。また、液晶セル６の近傍には、環境温度を検出する温度センサを設け、この温度センサによって検出された検出温度がシステム制御部２５に入力されるように構成する。
システム制御部２５は、照明装置１００の駆動時において、液晶セル６の近傍に設置された温度センサによって検出される検出温度に対応する第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２の駆動タイミングを上記ルックアップテーブルから取得し、取得した駆動タイミングにて第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２をそれぞれ駆動制御する。
例えば、システム制御部２５は、５℃刻みで各温度に対応する第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の駆動制御信号のシーケンスパターンを記憶しており、定期的に温度センサによって検出される温度に対応する駆動制御信号のシーケンスパターンを用いて、第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２を駆動制御する。これにより、上述したリアルタイムにタイミング調整を行う場合に比べて処理負担を軽減できるとともに、処理時間を短縮することができる。
【００６０】
なお、本実施形態に係る照明装置では、偏光ビームスプリッタ８，１２によりＳ偏光光とＰ偏光光とに分離したり、これらを合成したりしている。ここで、偏光ビームスプリッタ８，１２は、図７に示すような入射角依存性を有している。図７に示すように、Ｓ偏光反射率は入射角に依存せずに高い反射効率を示すのに対し、Ｐ偏光透過率は入射角依存性が高い。従って、拡散光であるＬＥＤからの光を偏光ビームスプリッタ８，１２に入射させた場合、この偏光ビームスプリッタ８，１２を透過するＰ偏光光の光量に対して、この偏光ビームスプリッタ８，１２により反射されるＳ偏光光の光量が大きくなる。そこで、本実施形態では、図８に示すように、偏光ビームスプリッタ８，１２を透過する回数が多い第２ＬＥＤ２に対して、第１ＬＥＤ１に印加するよりも高い電流を印加することにより、第２ＬＥＤ２の光量を高めるように制御する。これにより、液晶セル６から射出される照明光の光量を略等しくすることができる。
【００６１】
更に、液晶セル６は、図９に示すように、波長に応じて透過率が変化するという透過率波長依存特性を有している。図９は、液晶セル６の両面に偏光板をクロスニコルで配置した状態での透過率であり、透過率が高いほど、楕円偏光となる。一般的に液晶は波長依存性を有し、液晶セル６のリタデーションΔｎｄ（Δｎ：液晶が保有する複屈折率差、ｄ：セルの厚み）を小さくすることにより、応答を早くすることができるが、これに伴い、波長に対する感度が高くなるという性質を有する。従って、照明装置１００に使用される第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の波長に対して、Δｎｄを最適化した仕様の液晶セル６を使用することが好ましい。これにより、光の利用効率を高めることができる。なお、図９は、波長５３０ｎｍの光を使用する際に適した透過率波長依存特性といえる。
【００６２】
〔第１の変形例〕
次に、上記照明装置１００の変形例について説明する。
図１０は、照明装置１００の第１の変形例を示した図である。図１０では、図１に示したテーパロッド７に代えて、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の背面に放物面状のリフレクタ３１を設け、このリフレクタ３１により平行度を高めている。また、図１のように、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とを一列に並べて配置するのではなく、第１ＬＥＤ１と、第２ＬＥＤ２との光軸が互いに直交するような配置とされることで、図１に示した三角プリズム９等の導光手段を不要とすることができる。このような構成によれば、照明装置１００の構成を簡素化することができる。
【００６３】
〔第２の変形例〕
図１１は、照明装置１００の第２の変形例を示した図である。
第２の変形例では、図１に示したテーパロッド７に代えて、複合放物面（ＣＰＣ）３２を採用する。このように、複合放物面３２を用いることによっても第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２からの光の平行度を高めることができる。更に、本変形例においては、複合放物面３２の射出端に２つの偏光ビームスプリッタ８ａ，８ｂを配置することにより、各ＬＥＤ１，２から射出された光をそれぞれ４つの光路に分岐することとしている。具体的には、偏光ビームスプリッタ８ａ，８ｂが、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の光軸に対して４５°の角度をなすようにそれぞれ配置されているとともに、且つ、互いの偏光分離膜の表面が直角に交わるように配置されている。偏光ビームスプリッタ８ａ，８ｂによりそれぞれ反射された光は、三角プリズムに入射されることにより、透過光と平行な光路とされ、光合成部５に導かれる。このように、複数の偏光ビームスプリッタ８ａ，８ｂを用いて、ＬＥＤ１，２からの光を２以上の光路に分岐し、その後、光合成部５へ導くことしてもよい。なお、偏光ビームスプリッタ８ａ，８ｂの配置数は、２つに限られず、３つ以上配置されてもよい。
【００６４】
〔第３の変形例〕
図１２は、照明装置１００の第３の変形例を示した図である。
第３の変形例では、図１に示した照明装置１００における偏光変換部３，４をそれぞれ光軸周りに９０度回転させて配置したものである。このように配置することで、横幅を短くすることが可能となるので、小型化を図ることができる。
【００６５】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る照明装置について説明する。
上述した第１の実施形態では、液晶セル６の遷移期間Ｔｒにおいて、いずれのＬＥＤ１，２も点灯させたが、本実施形態では、図１３に示すように、液晶セル６の遷移期間Ｔｒにおいて、いずれのＬＥＤ１，２も消灯させる。
【００６６】
上述のように、液晶セル６の遷移期間Ｔｒにおいては、両偏光状態が共存しているため、液晶セル６を透過した光には、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分との両方が含まれてしまうこととなる。従って、例えば、この液晶セル６の後段にＬＣＤパネルやＬＣＯＳパネルといった偏光性の変調デバイスが配置された場合には、一部の光が利用されないこととなり、光利用率が低下することとなる。
【００６７】
したがって、本実施形態では、この遷移期間Ｔｒにおいて、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２の両方を消灯状態とし（図１３のｄ及びｆ参照）、光利用率の低い期間におけるＬＥＤの点灯を避けることとしている。この場合、遷移期間Ｔｒにおいては、いずれのＬＥＤ１，２も点灯されないことから、図１３のｈに示すように、照明光が照明装置１００から射出されないこととなる。しかしながら、この遷移期間Ｔｒは、非常に短い時間であるため、観察者の視認性に影響を及ぼすことはない。なお、本実施形態に係る照明装置から射出される照明光は、非常に短い周期ではあるが点滅するので、液晶パネルのように比較的応答性の遅いデバイスに利用されるのに好適である。
【００６８】
以上、説明してきたように、本実施形態に係る照明装置によれば、液晶セル６から射出される照明光の偏光状態が安定しない遷移期間Ｔｒにおいては、いずれのＬＥＤ１，２も消灯状態とするので、光利用率の低い期間におけるＬＥＤ１，２の点灯を回避することができる。これにより、光利用率を向上させることができ、また、消費電力を低減させることができる。
【００６９】
なお、本実施形態においても、上述した第１の実施形態のように、光量センサ２２によって検出される照明光量波形に基づいて、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の点灯・消灯タイミングを調整することとしてもよい。以下、システム制御部２５により実施される調整処理について図１４及び図１５を参照して説明する。
【００７０】
システム制御部２５は、環境温度が基準よりも低く、液晶セル６の応答が基準に対して遅い場合には、液晶セル駆動信号をオンからオフとしたときにおける第１ＬＥＤ１に対応する照明光量波形（図１４のｈにおける領域Ｐ１参照）が、台形波形状にならずに矩形波形状を維持できる時点まで、第１ＬＥＤ１の消灯タイミングを遅らせるとともに（図１４のｄにおける矢印Ａ参照）、第２ＬＥＤ２に対応する照明光量波形（図１４のｈにおける領域Ｐ２参照）が台形波形から矩形波形状に変化する時点まで、第２ＬＥＤ２の点灯タイミングを遅らせる（図１４のｆにおける矢印Ｃ）。
【００７１】
更に、システム制御部２５は、液晶セル駆動信号をオフからオンとしたときにおける第２ＬＥＤ２に対応する照明光量波形（図６のｈにおける領域Ｐ３参照）が、台形波形状にならずに矩形波形状を維持できる時点まで、第２ＬＥＤ２の消灯タイミングを遅らせるとともに（図１４のｆにおける矢印Ｄ参照）、第１ＬＥＤ１に対応する照明光量波形（図１４のｈにおける領域Ｐ４参照）が台形波形から矩形波形状に変化する時点まで、第１ＬＥＤ１の点灯タイミングを遅らせる（図１４のｄにおける矢印Ｂ参照）。
【００７２】
一方、システム制御部２５は、環境温度が基準よりも高く、液晶セル６の応答が早い場合には、液晶セル駆動信号をオンからオフとしたときにおける第１ＬＥＤ１に対応する照明光量波形（図１５のｈにおける領域Ｐ１参照）が、台形波形状から矩形波形状に変化する時点まで、第１ＬＥＤ１の消灯タイミングを早めるとともに（図１５のｄにおける矢印Ａ参照）、第２ＬＥＤ２に対応する照明光量波形（図１５のｈにおける領域Ｐ２参照）が、台形波形状にならずに矩形波形状を維持できる時点まで、第２ＬＥＤ２の点灯タイミングを早める（図１５のｆにおける矢印Ｃ）。
【００７３】
更に、システム制御部２５は、液晶セル駆動信号をオフからオンとしたときにおける第２ＬＥＤ２に対応する照明光量波形（図１５のｈにおける領域Ｐ３参照）が、台形波形状にならずに矩形波形状を維持できる時点まで、第２ＬＥＤ２の消灯タイミングを早めるとともに（図１５のｆにおける矢印Ｄ参照）、第１ＬＥＤ１に対応する照明光量波形（図１５のｈにおける領域Ｐ４参照）が台形波形状にならずに矩形波形状を維持できる時点まで、第１ＬＥＤ１の点灯タイミングを早める（図１５のｄにおける矢印Ｂ参照）。
【００７４】
このような調整を行うことにより、個体差や温度特性によらず光利用効率の低下を防止できる。
【００７５】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態に係る照明装置について説明する。
上述した第１の実施形態では、液晶セル６の遷移期間Ｔｒにおいて、いずれのＬＥＤ１，２も点灯させたが、本実施形態では、図１６に示すように、液晶セル６の遷移期間Ｔｒにおいて、好ましくは、その中間時点付近において、点灯させるＬＥＤ１，２の切替を行う。
【００７６】
このように、液晶セル６の遷移期間Ｔｒの中間時点付近においてＬＥＤの点灯・消灯の切替を行うことにより、照明装置の照明光の光量変動を低減させることができる。つまり、液晶セル６がオン状態からオフ状態になる遷移期間Ｔｒにおいては、透過されるＳ偏光成分は徐々に増加し、Ｐ偏光成分は徐々に減少することとなる。同様に、液晶セル６がオフ状態からオン状態になる遷移期間Ｔｒにおいては、透過されるＳ偏光成分は徐々に減少し、Ｐ偏光成分は徐々に増加することとなる。従って、いずれの遷移期間Ｔｒにおいても、遷移期間Ｔｒの略中間時点、換言すると、透過されるＳ偏光成分とＰ偏光成分とが略等しくなるタイミングで、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２との点灯の切替を行うことにより、図１６のｈに示すように、遷移期間Ｔｒにおける照明装置の出力光量の落ち込みを低減させることができる。
【００７７】
以上説明してきたように、本実施形態に係る照明装置によれば、液晶セル６の遷移期間Ｔｒの略中間時点においてＬＥＤ１，２の切り替えを行うので、遷移期間Ｔｒにおいて第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とが共に点灯している期間を作らないことから、遷移期間Ｔｒにおいて第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の両方を点灯させる第１の実施形態に係る照明装置に比べて、照明装置の消費電力を低減させることができる。また、遷移期間Ｔｒにおいて第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の両方を消灯させる第２の実施形態に係る照明装置に比べて、照明装置の照明光の光量変動を低減させることができる。
【００７８】
なお、本実施形態においても、上述した第１の実施形態のように、光量センサ２２によって検出される照明光量波形に基づいて、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の点灯・消灯タイミングを調整することとしてもよい。以下、システム制御部２５により実施される調整処理について図１７及び図１８を参照して説明する。
【００７９】
システム制御部２５は、環境温度が基準よりも低く、液晶セル６の応答が基準に対して遅い場合には、液晶セル駆動信号をオンからオフとしたときにおける照明光量波形（図１７のｈにおける領域Ｐ１参照）の最小値Ｌｍｉｎが、最大光量Ｌｍａｘに対して５０％以上となるまで、第１ＬＥＤ１の消灯タイミングを遅らせるとともに（図１７のｄにおける矢印Ａ参照）、そのタイミングと第２ＬＥＤ２の点灯タイミングを一致させる（図１７のｆにおける矢印Ｃ参照）。
【００８０】
更に、システム制御部２５は、液晶セル駆動信号をオフからオンとしたときにおける照明光量波形（図１７のｈにおける領域Ｐ２参照）の最小値Ｌｍｉｎが、最大光量Ｌｍａｘに対して５０％以上となるまで、第１ＬＥＤ１の点灯タイミングを遅らせるとともに（図１７のｄにおける矢印Ｂ参照）、そのタイミングと第２ＬＥＤ２の消灯タイミングを一致させる（図１７のｆにおける矢印Ｄ参照）。
【００８１】
一方、システム制御部２５は、環境温度が基準時に比べて高いなどの要因により、液晶セル６の応答が基準時に比べて早い場合には、以下のような処理を行うことにより、各ＬＥＤの点灯・消灯タイミングを調整する。
システム制御部２５は、液晶セル駆動信号をオンからオフとしたときにおける照明光量波形（図１８のｈにおける領域Ｐ１参照）の最小値Ｌｍｉｎが、最大光量Ｌｍａｘに対して５０％以上となるまで、第１ＬＥＤ１の消灯タイミングを早めるとともに（図１８のｄにおける矢印Ａ参照）、そのタイミングと第２ＬＥＤ２の点灯タイミングを一致させる（図１８のｆにおける矢印Ｃ参照）。
【００８２】
更に、システム制御部２５は、液晶セル駆動信号をオフからオンとしたときにおける照明光量波形（図１８のｈにおける領域Ｐ２参照）の最小値Ｌｍｉｎが、最大光量Ｌｍａｘに対して５０％以上となるまで、第１ＬＥＤ１の点灯タイミングを早めるとともに（図１８のｄにおける矢印Ｂ参照）、そのタイミングと第２ＬＥＤ２の消灯タイミングを一致させる（図１８のｆにおける矢印Ｄ参照）。
【００８３】
このように、光量センサ２２によって検出される照明光量波形に応じて、各ＬＥＤ１，２の点灯・消灯タイミングを調整することにより、個体差や温度特性による照明光の光量変動を防止することができる。
【００８４】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態に係る照明装置について説明する。
本実施形態に係る照明装置は、図１９に示すように、光源手段として第１ＬＥＤ乃至第３ＬＥＤからなる３つのＬＥＤ４１，４２、４３を備えている。これら３つのＬＥＤ４１，４２，４３を互いに切り替えて発光させることにより、２つのＬＥＤ１，２を備えるときよりも更に輝度の高い照明光を得ることができる。
３つのＬＥＤ４１，４２，４３のうち、第１ＬＥＤ４１と第２ＬＥＤ４２とは、互いに対向する位置に設けられている。また、第３ＬＥＤ４３は、当該ＬＥＤ４３の光軸が、他の２つのＬＥＤ４１，４２の光軸と互いに直交するような位置に配置されている。また、本実施形態に係る照明装置は、第１液晶セル乃至第３液晶セルからなる第３つの液晶セル４４，４５，４６を備えている。このうち、第２液晶セル４５、第３液晶セル４６は、照明装置の出力端面に一列に並べて配置されており、各ＬＥＤ４１，４２，４３から射出された光は、これら第２液晶セル４５または第３液晶セル４６を介して所定の照明領域へ射出されるようになっている。また、残りの１つである第１液晶セル４４は、上記出力端面に一列に並べられた液晶セル４５，４６の前段に設けられており、第１ＬＥＤ４１乃至第３ＬＥＤ４３と同期して駆動されることにより、入射光を所定の偏光方向の光に偏光して出力する。
【００８５】
このような構成を備える照明装置において、第１ＬＥＤ４１乃至第３ＬＥＤ４３、及び、第１液晶セル４４乃至第３液晶セル４６は、図示しないシステム制御部により連携制御される。また、この場合において、第１ＬＥＤ４１、第２ＬＥＤ４２、第３ＬＥＤ４３は、交互に順次点灯される。
【００８６】
上記第１ＬＥＤ４１の点灯時においては、図２０に示すように、第１ＬＥＤ４１からの照明光は、テーパロッド７により平行度が高められた後、第１偏光ビームスプリッタ４７によりＳ偏光光とＰ偏光光とに分離される。このＰ偏光光は、光軸に対して４５°の角度をなして配置された第５偏光ビームスプリッタ４８を透過した後、光路の前方に設けられた１／２波長板５０により偏光方向が９０°回転されて、Ｓ偏光光とされる。このＳ偏光光は、当該光軸に対して４５°の角度をなして配置される第６偏光ビームスプリッタ４９により反射され、第３液晶セル４６に導かれる。
【００８７】
一方、第１偏光ビームスプリッタ４７により反射されたＳ偏光光は、三角プリズム等により光路が変更され、上記Ｐ偏光光の光軸と直交する方向に光路が変更され、変更後の光路上に配置された第１液晶セル４４に導かれる。この場合において、図２３に示すように、第１液晶セル４４は、オフ状態とされているので、第１液晶セル４４に入射したＳ偏光光はＰ偏光光に変換され、この状態で、当該光軸に対して４５°の角度をなして配置されている上記第５偏光ビームスプリッタ４８を透過して、射出端面に配置された第２液晶セル４５へ導かれる。
【００８８】
この場合において、図２３に示すように、第２液晶セル４５はオン状態、第３液晶セル４６はオフ状態とされることから、第２液晶セル４５に入射したＰ偏光光はそのままの状態で第２液晶セル４５から射出され、また、第３液晶セル４６に入射したＳ偏光光は、偏光方向が９０°回転されることにより、Ｐ偏光光に変換されて、第３液晶セル４６から射出される。これにより、照明装置からはＰ偏光光に統一された照明光が射出されることとなる。
【００８９】
続いて、第２ＬＥＤ４２の点灯時においては、図２１に示されるように、第２ＬＥＤ４２からの照明光は、テーパロッド７により平行度が高められた後、第２偏光ビームスプリッタ５２によりＳ偏光光とＰ偏光光とに分離される。分離後のＰ偏光光は、光軸に４５°の角度をなして配置されている第６偏光ビームスプリッタ４９を透過した後、光路の前方に設けられた１／２波長板５０により偏光方向が９０°回転されて、Ｓ偏光光とされる。このＳ偏光光は、当該光軸に対して４５°の角度をなして配置される第５偏光ビームスプリッタ４８により反射され、第２液晶セル４５に導かれる。
【００９０】
一方、第２偏光ビームスプリッタ５２により反射されたＳ偏光光は、三角プリズム、第７ビームスプリッタ５３等により光路が変更され、分岐された上記Ｐ偏光光の光軸と直交する方向に光路が変更され、変更後の光路上に配置された第１液晶セル４４に導かれる。
この場合において、図２３に示すように、第１液晶セル４４は、オフ状態とされているので、第１液晶セル４４に入射したＳ偏光光はＰ偏光光に変換され、この状態で、当該光軸に対して４５°の角度をなして配置されている上記第６偏光ビームスプリッタ４９を透過して、射出端面に配置された第３液晶セル４６へ導かれる。
【００９１】
この場合において、図２３に示すように、第２液晶セル４５はオフ状態、第３液晶セル４６はオン状態とされることから、第２液晶セル４５に入射したＳ偏光光は偏光方向が９０°回転されることにより、Ｐ偏光光に変換されて第２液晶セル４５から射出され、また、第３液晶セル４６に入射したＰ偏光光は、そのままの状態で第３液晶セル４６から射出される。これにより、照明装置からはＰ偏光光に統一された照明光が射出されることとなる。
【００９２】
続いて、第３ＬＥＤ４３の点灯時においては、図２２に示されるように、第３ＬＥＤ４３からの照明光は、テーパロッド７により平行度が高められた後、第３偏光ビームスプリッタ５５によりＳ偏光光とＰ偏光光とに分離される。分離後のＰ偏光光は、光軸に４５°の角度をなして配置されている第７偏光ビームスプリッタ５３を透過した後、第１液晶セル４４に導かれる。一方、第３偏光ビームスプリッタ５５により反射されたＳ偏光光は、三角プリズムにより光路が変更され、分岐された上記Ｐ偏光光と平行な方向に光路が変更される。更に、この光は、変更後の光路上に配置された１／２波長板５６を透過することによりＰ偏光光に変換され、当該光軸に対して４５°の角度をなして配置される第８偏光ビームスプリッタ５７を透過して第１液晶セル４４に導かれる。この場合において、図２３に示すように、第１液晶セル４４は、オン状態とされているので、第１液晶セル４４に対して、互いに異なる光路から入射した各Ｐ偏光光は、Ｐ偏光光のまま、第５及び第６偏光ビームスプリッタ４８，４９を透過し、第２液晶セル４５、第３液晶セル４６にそれぞれ導かれる。
【００９３】
この場合において、図２３に示すように、第２液晶セル４５及び第３液晶セル４６は、共にオン状態とされていることから、第２液晶セル４５及び第３液晶セル４６に入射したＰ偏光光はそのままの状態で第２液晶セル４５及び第３液晶セル４６からそれぞれ射出される。これにより、照明装置からはＰ偏光光に統一された照明光が射出されることとなる。このように各液晶セル４４乃至４６の状態を組み合わせることにより、所望の偏光方向の照明光を射出させることができる。
【００９４】
なお、上記実施形態では、ＬＥＤを３つ備える照明装置について説明したが、本発明の照明装置が備えるＬＥＤの数は特に限定されない。また、ＬＥＤに代えて、レーザなどの固体発光光源を用いることとしてもよい。
【００９５】
〔第１の応用例〕
次に、上述した照明装置の第１の応用例について説明する。
図２４は、上述した照明装置の第１の応用例を示した図である。
図２４に示すように、この応用例における照明装置は、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とを一列に並べて配置するのではなく、互いの光軸が直交するように配置している。更に、第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２は異なる波長の光を射出するものである。このような構成を備える照明装置においては、第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２がそれぞれ交互に順次点灯されることにより、波長の異なる照明光が交互に射出されることとなる。照明装置から射出された光量が安定した照明光は、光路前方に配置された偏光ビームスプリッタ６０により反射され、反射光路の前方に配置された光変調デバイス６１へ導かれる。ここでは、光変調デバイス６１として反射型液晶パネル（ＬＣＯＳ）を採用しているので、当該照明光は、反射型液晶パネルにて変調されると共に反射されて偏光ビームスプリッタ６０へ戻される。光変調後の照明光は、偏光ビームスプリッタ６０を透過して所定の表示領域へ射出されることにより、表示領域において所定の画像が表示されることとなる。
【００９６】
なお、本変形例の照明装置においては、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２から射出される光の波長が異なるので、この２つの光を合成する偏光ビームスプリッタには、広帯域のものを使用する必要がある。また、反射型液晶パネルは応答性の速いものを用いることにより、単板で時分割面順次により多色（複数の波長）に対応することができる。
【００９７】
〔第２の応用例〕
次に、上述した照明装置の第２の応用例について説明する。
図２５は、上述したいずれかの実施形態に係る照明装置を適用した画像投影装置の構成を示した図である。ここでは、照明装置において、液晶セル６と光合成部５との間に、光をインテグレートするためのミキシングロッド６３が配置されている。更に、ミキシングロッド６３から射出された光をリレー投影するためのリレーレンズ６４，６５が液晶セル６を挟むように配置されている。ここで、液晶セル６は、リレーレンズ６４，６５の絞り位置付近に配置されている。
【００９８】
照明装置から射出された照明光は、リレーレンズ６４，６５を介して光変調デバイス（光変調手段）として機能する液晶パネル６６に入射する。液晶パネル６６により、画像データに基づいて画素毎に光変調された照明光は、投影レンズ６７を介して、所定の照明領域に拡大投影される。
この場合において、液晶パネル６６、液晶セル６、第１ＬＥＤ１、及び第２ＬＥＤ２は、システム制御部２５により連携制御されるので、最適なタイミングで各部を駆動制御することができ、例えば、出力画像に周期ズレによるビートノイズなどが重畳することを回避することができる。
また、本応用例における画像投影装置によれば、液晶セル６をリレーレンズ６４，６５の絞り位置付近に配置するので、照明分布の均一性を損なわずに、液晶セル６によって偏光方向を切り替えることができる。
なお、上記画像投影装置では、モノクロのプロジェクタ光学系として示したが、カラーにする場合は、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２、及びそれに対応したテーパロッド、偏光ビームスプリッタ等、ミキシングロッド６３までのユニットを各色用意し、図示しないダイクロイックフィルタで光路を色合成する必要がある。更に、変調デバイスである液晶パネル６６を面順次駆動にし、この面順次駆動のタイミングに同期して、各色のＬＥＤを発光させることにより、カラー画像を投影させることが必要となる。
【００９９】
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態に係る照明装置について説明する。
以下、上述した第１の実施形態と同一の構成要素については、説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【０１００】
図２６は、本発明の第５の実施形態に係る照明装置の全体構成を示す図、図２７及び図２８は図２６に示した照明装置の偏光状態を示した図である。
本実施形態に係る照明装置は、図２６に示すように、第１ＬＥＤ１と、第２ＬＥＤ２と、第１ＬＥＤ１から射出された照明光の偏光方向を一の偏光方向に統一させて射出するとともに、第２ＬＥＤ２から射出された照明光の偏光方向を一の偏光方向に直交する他の偏光方向に統一させて射出する偏光変換部７０と、偏光変換部７０から射出した照明光が入射する液晶セル６と、第１ＬＥＤ１および第２ＬＥＤ２を間欠駆動するとともに、液晶セル６から照明光が略連続して射出するように、液晶セル６及び第１ＬＥＤ１，第２ＬＥＤ２を連携して制御する制御装置７４とを備えている。また、液晶セル６の射出端面側には偏光板７１が設けられている。
【０１０１】
上記偏光変換部７０は、第１ＬＥＤ１から射出された第１の照明光と第２ＬＥＤ２から射出された第２の照明光とが異なる入射面から入射され、各第１の照明光と第２の照明光とをＰ偏光光とＳ偏光光とに分離するとともに、第１の照明光のＰ偏光光および第２の照明光のＳ偏光光を第１の射出端面Ｆ１から射出するとともに、第１の照明光のＳ偏光光および第２の照明光のＰ偏光光を第２の射出端面Ｆ２から射出する偏光ビームスプリッタ７２と、偏光ビームスプリッタ７２の第２の射出端面Ｆ２から射出された照明光の偏光方向を９０°旋回させる１／２波長板（偏光手段）７３とを備えている。
第１ＬＥＤ１と偏光ビームスプリッタ７２との間、および第２ＬＥＤと偏光ビームスプリッタ７２との間には、テーパ状の導光ロッド（以下「テーパロッド」という）７が設けられている。
【０１０２】
制御装置７４は、第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２を駆動制御するＬＥＤ駆動制御部２０と、液晶セル６を駆動制御する液晶セル駆動制御部２１と、光量センサ２２の検出結果に基づいて、液晶セル６から射出される照明光の光量が略一定となるように、液晶セル駆動制御部２１及びＬＥＤ駆動制御部２０を連携して制御するシステム制御部２５とを備えている。
上記光量センサ２２は、液晶セル６の射出端側に設けられており、照明光の光量を検出し、検出結果をシステム制御部２５に出力する。なお、光量センサ２２は、当該照明装置１００を画像投影装置などの光源として適用する場合には、例えば、図示しない投影レンズの絞りの付近や画像を表示する液晶パネル等の光変調デバイス付近に配設されるとよい。また、場合によっては、変調デバイス上に配設されることも考えられる。このような場合には、光量センサの陰が生じないよう、例えば、起動時や、一定期間を経たときの採光し、それ以外の時はセンサを別の場所へ格納するようにするとよい。
【０１０３】
このような構成を備える照明装置１００において、システム制御部２５は、液晶セル６がオン状態とオフ状態とに交互に切り替わるように、液晶セル駆動制御部２１に駆動制御指令を出力するとともに、この駆動制御指令と同期して、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とを交互に点灯させるように、ＬＥＤ駆動制御部２０に点灯制御指令を出力する。
【０１０４】
具体的には、システム制御部２５は、液晶セル６がオフ状態にあるときに、第１ＬＥＤ１を点灯させ、液晶セル６がオン状態にあるときに第２ＬＥＤ２を点灯させるように、ＬＥＤ駆動制御部２０及び液晶セル駆動制御部２１を制御する。なお、液晶セル６の状態が遷移する遷移期間Ｔｒにおける第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤの点灯制御については、上述したいずれかの実施形態に係る制御を採用することが可能である。
【０１０５】
第１ＬＥＤ１の点灯期間においては、図２７に示すように、第１ＬＥＤ１から射出された第１の照明光は、テーパロッド７により平行度が高められて偏光ビームスプリッタ７２に導かれる。偏光ビームスプリッタ７２において、第１の照明光はＰ偏光光とＳ偏光光とに分離され、Ｐ偏光光は第１の射出端面Ｆ１から射出され、Ｓ偏光光は第２の射出端面Ｆ２から射出される。Ｓ偏光光は、三角プリズム９によってその光路が９０°変更されることにより、Ｐ偏光光と平行な光路とされた後、１／２波長板７３によって偏光方向が９０°旋回されて、Ｐ偏光光とされる。なお、ここで、三角プリズム９の反射面は、高屈折率硝材を用いてノンコート（無垢）としてもよいし、或いは、ミラーコートを施すこととしてもよい。これにより、Ｓ偏光光を反射して、１／２波長板７３へ導くことが可能となる。
【０１０６】
このようにして、偏光変換部７０によりＰ偏光光に統一された第１の照明光は、液晶セル６に導かれる。液晶セル６は、オフ状態とされているので、Ｐ偏光光はＳ偏光光に変換されて射出される。Ｓ偏光光に変換された第１の照明光は、Ｓ偏光方向の偏光板７１を透過することにより、その偏光方向が更に揃えられ、後段に設けられた空間光変調素子（図示略）等へ導かれることとなる。
【０１０７】
また、第２ＬＥＤ２の点灯期間においては、図２８に示すように、第２ＬＥＤ２から射出された第２の照明光は、テーパロッド７により平行度が高められて偏光ビームスプリッタ７２に導かれる。偏光ビームスプリッタ７２において、第１の照明光はＰ偏光光とＳ偏光光とに分離され、Ｓ偏光光は第１の射出端面Ｆ１から射出され、Ｐ偏光光は第２の射出端面Ｆ２から射出される。Ｐ偏光光は、三角プリズム９によってその光路が９０°変更されることにより、Ｓ偏光光と平行な光路とされた後、１／２波長板７３によって偏光方向が９０°旋回されて、Ｓ偏光光とされる。
【０１０８】
このようにして、偏光変換部７０によりＳ偏光光に統一された第２の照明光は、液晶セル６に導かれる。液晶セル６は、オン状態とされているので、Ｓ偏光光はそのままの偏光状態で射出される。Ｓ偏光光の第２の照明光は、Ｓ偏光方向の偏光板７１を透過することにより、その偏光方向が更に揃えられ、後段に設けられた空間光変調素子（図示略）等へ導かれることとなる。
【０１０９】
以上説明してきたように、本発明の第５の実施形態に係る照明装置によれば、システム制御部２５が第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２を間欠的に駆動することにより、第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２を順次、交互に点灯させる。これにより、第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２に対して定格よりも大きい電流を印加することができるので、照明光の輝度を高めることができる。更に、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２、及び液晶セル６を連携制御するので、所望の偏光方向で、かつ、輝度の高い照明光を射出することができる。
更に、液晶セル６の射出端面側にＳ偏光方向の偏光板７１を設けているので、照明光の偏光方向を更に揃えることができる。これにより、ＬＣＤやＬＣＯＳといった偏光を用いた変調デバイス等における光利用率を向上させることができる。
【０１１０】
なお、本実施形態において、テーパロッド７、偏光ビームスプリッタ７２、及び三角プリズム９等の各種光学要素は、各接合面が光学接着剤等により接着されて一体化されている。
ここで、各々の光学要素が、例えば、ｎ＝１．５程度の屈折率の硝材からなる場合、図２９に点線で示すように、所望の方向以外に光漏れが生じてしまう。また、図２９に２点鎖線で示すように、第２ＬＥＤ２から射出された第２の照明光は、三角プリズム９の斜面において全反射されずに漏れてしまう。したがって、このような光漏れを防止するために、例えば、ｎ＝１．８程度の高屈折率ｎＨの硝材で三角プリズム９を構成することが好ましい。これにより、入射された照明光のほとんどを全反射することができる。
また、一般的に、光学接着剤の屈折率はｎ＝１．５程度であるため、ｎ＝１．６５程度の屈折率ｎＭの硝材で偏光ビームスプリッタ７２を構成することにより、図２９に点線で示した漏れ光を防止することができる。ここで、偏光ビームスプリッタ７２の硝材屈折率をあまり高くしすぎると偏光分離膜７２ａの設計難易度が増し、効率が低くなってしまう。従って、このような不都合を解消するために、テーパロッド７の硝材をｎ＝１．５程度の屈折率ｎＬとすることが好ましい。
【０１１１】
また、本実施形態においては、照明装置から射出する照明光をＳ偏光光に統一していたが、これに代えて、図３０に示すように、照明装置から射出する照明光をＰ偏光光に統一させることとしてもよい。この場合、システム制御部２５は、液晶セル６がオン状態にあるときに、第１ＬＥＤ１を点灯させ、液晶セル６がオフ状態にあるときに第２ＬＥＤ２を点灯させるように、ＬＥＤ駆動制御部２０及び液晶セル駆動制御部２１を制御する。また、液晶セル６の射出端面側には、Ｐ偏光方向の偏光板７１´を設けるものとする。
【０１１２】
〔第６の実施形態〕
次に、本発明の第６の実施形態に係る照明装置について説明する。
本実施形態に係る照明装置が第５の実施形態と異なる点は、液晶セル６として２電極タイプの液晶セルを用いるとともに、液晶セル６の射出端面側にインテグレータロッドを設けた点である。以下、本実施形態の照明装置について、第５の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点について主に説明する。
【０１１３】
図３１及び図３２は、本発明の第６の実施形態に係る照明装置の全体構成を示す図であり、図３１は第１ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図、図３２は第２ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図である。
本実施形態に係る照明装置において、液晶セル６´には２電極タイプの液晶セルが用いられている。図３３に２電極タイプの液晶セルの概略構成を示す。図３３に示すように、２電極タイプの液晶セル６´は、第１電極領域（液晶セル領域）６ａと第２電極領域（液晶セル領域）６ｂとを備えており、これらの各電極領域を個別に駆動制御することが可能となっている。
本実施形態においては、偏光ビームスプリッタ７２の第１の射出端面Ｆ１から射出された照明光の光路上に第１電極領域６ａを配置し、偏光ビームスプリッタ７２の第２の射出端面Ｆ２から射出された照明光の光路上に第２電極領域６ｂを配置している。
更に、この液晶セル６´の射出端面側には、インテグレータロッド７５が配置されている。インテグレータロッド７５の射出端面側には、Ｓ偏光方向の偏光板７１が配置されている。
【０１１４】
このような構成を備える光源装置において、システム制御部２５は、液晶セル６がオン状態とオフ状態とに交互に切り替わるように、液晶セル駆動制御部２１に駆動制御指令を出力するとともに、この駆動制御指令と同期して、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とを交互に点灯させるように、ＬＥＤ駆動制御部２０に点灯制御指令を出力する。
【０１１５】
具体的には、システム制御部２５は、第１電極領域６ａがオフ状態、第２電極領域６ｂがオン状態にあるときに、第１ＬＥＤ１を点灯させ、第１電極領域６ａがオン状態、第２電極領域６ｂがオフ状態にあるときに、第２ＬＥＤ２を点灯させるように、ＬＥＤ駆動制御部２０及び液晶セル駆動制御部２１を制御する。なお、液晶セル６の状態が遷移する遷移期間Ｔｒにおける第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤの点灯制御については、上述したいずれかの実施形態に係る制御を採用することが可能である。
【０１１６】
第１ＬＥＤ１の点灯期間においては、図３１に示すように、第１ＬＥＤ１から射出された第１の照明光は、テーパロッド７により平行度が高められて偏光ビームスプリッタ７２に導かれる。偏光ビームスプリッタ７２において、第１の照明光はＰ偏光光とＳ偏光光とに分離され、Ｐ偏光光は第１の射出端面Ｆ１から射出されて第１電極領域６ａに入射され、Ｓ偏光光は第２の射出端面Ｆ２から射出され、三角プリズム９によってその光路が９０°変更されることにより、Ｐ偏光光と平行な光路とされた後、第２電極領域６ｂに入射される。
【０１１７】
第１電極領域６ａはオフ状態とされているので、Ｐ偏光光はＳ偏光光に変換されてインテグレータロッド７５に導かれる。また、第２電極領域６ｂはオン状態とされているので、Ｓ偏光光はそのままの偏光状態で射出される。第１電極領域６ａ及び第２電極領域６ｂから入射されたＳ偏光光は、インテグレータロッド７５においてミキシングされることにより、光強度が均一化され、更に、Ｓ偏光方向の偏光板７１を透過することにより、その偏光方向が更に揃えられ、後段に設けられた空間光変調素子（図示略）等へ導かれることとなる。
【０１１８】
第２ＬＥＤ２の点灯期間においては、図３２に示すように、第２ＬＥＤ２から射出された第２の照明光は、テーパロッド７により平行度が高められて偏光ビームスプリッタ７２に導かれる。偏光ビームスプリッタ７２において、第２の照明光はＰ偏光光とＳ偏光光とに分離され、Ｓ偏光光は第１の射出端面Ｆ１から射出されて第１電極領域６ａに入射され、Ｐ偏光光は第２の射出端面Ｆ２から射出され、三角プリズム９によってその光路が９０°変更されることにより、Ｓ偏光光と平行な光路とされた後、第２電極領域６ｂに入射される。
【０１１９】
第１電極領域６ａはオン状態とされているので、Ｓ偏光光はそのままの偏光状態で射出される。また、第２電極領域６ｂはオフ状態とされているので、Ｐ偏光光はＳ偏光光に変換されて射出される。第１電極領域６ａ及び第２電極領域６ｂから入射されたＳ偏光光は、インテグレータロッド７５においてミキシングされることにより、光強度が均一化され、更に、Ｓ偏光方向の偏光板７１を透過することにより、その偏光方向が更に揃えられ、後段に設けられた空間光変調素子（図示略）等へ導かれることとなる。
【０１２０】
以上説明してきたように、本実施形態に係る照明装置によれば、２電極タイプの液晶セル６´を用い、それぞれ独立に偏光旋回の制御を行うこととしたので、偏光ビームスプリッタ７２により分離された一方の光の偏光方向を変換するための１／２波長板７３（図２６参照）を不要とすることができる。これにより、１／２波長板の厚み分の段差がなくなるので、テーパロッド７、偏光ビームスプリッタ７２、三角プリズム９、液晶セル６´、及びインテグレータロッド７５等の接合面を接着し、一体化することが可能となる。この結果、接着しない場合よりも各接合面での反射損失やコーティングによるコストアップ、取り付け保持の煩雑さを抑制することができる。
【０１２１】
更に、液晶セル６´の後段にインテグレータロッド７５を設けたので、仮に、液晶セル６´の第１電極領域６ａおよび第２電極領域６ｂとで射出光量に差がある場合や、電極境界面において光量差が生じていた場合でも、このような光量差を解消し、強度ムラのない安定した照明光を射出することが可能となる。
【０１２２】
なお、本実施形態に係る照明装置において、図３４に示すように、テーパロッド７に代えて、集光レンズ７６を用いることにより、照明光の平行度を高めることとしてもよい。更に、偏光ビームスプリッタ７２を図２６等に示したようなプリズムブロック型とするのではなく、ワイヤグリッドと呼ばれる波長オーダで面上に凹凸パターンが形成されるタイプとしてもよい。また、三角プリズム９に代えて、ミラー７７によって光路を屈曲させることとしてもよい。
このように構成することで、テーパロッド等の硝子媒質中を照明光が通過する距離を短くすることが可能となるので、媒質中の導光損失を軽減させることができる。
【０１２３】
〔第７の実施形態〕
次に、本発明の第７の実施形態に係る照明装置について説明する。
図３５から図３７は、本発明の第７の実施形態に係る照明装置の全体構成を示す図であり、図３５は第１ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図、図３６は第２ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図、図３７は第３ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図である。また、図３８は、本実施形態に係る照明装置の各ＬＥＤと液晶セルの駆動制御のタイミングを示した図である。
【０１２４】
図３５に示すように、本実施形態に係る照明装置は、第１ＬＥＤ１及び第２ＬＥＤ２の照明光を選択的に射出する第１の光学ユニット９０と、第１の光学ユニット９０から射出された照明光と第３ＬＥＤ８０から射出された照明光の偏光方向を調整し、偏光方向が統一された照明光を射出する第２の光学ユニット９１とを備えている。
本実施形態では、第１の光学ユニット９０として、上述した第５の実施形態に係る光学装置を多少変形した構成を採用している。具体的には、図２６に示した１／２偏光板７３を取り外し、三角プリズム９からの照明光が直接的に液晶セル６に入射されるような構成とされているとともに、液晶セル６の射出端側に設けられていた偏光板７１を取り外した構成とされている。
【０１２５】
第２の光学ユニット９１は、第１の光学ユニット９０からの照明光と第３ＬＥＤ８０からの第３の照明光とが異なる入射面から入射され、これらの照明光をそれぞれＰ偏光光とＳ偏光光とに分離するとともに、分離したＰ偏光光とＳ偏光光とを異なる射出端面から射出する第２偏光ビームスプリッタ８１と、第２偏光ビームスプリッタ８１から射出された光が入射される２電極タイプの第２液晶セル８２とを備えている。また、第２の光学ユニット９１は、第１の光学ユニット９０から射出された照明光を第２偏光ビームスプリッタ８１に導く第１導光部材８３と、第２偏光ビームスプリッタ８１により分離された一方の照明光を第２液晶セル８２に導く第２導光部材８４とを備えている。
また、上記第２液晶セル８２の第１電極領域８２ａは、第２偏光ビームスプリッタ８１の第１射出端面Ｆ１から射出された照明光が入射される位置に配置され、第２電極領域８２ｂは、第２偏光ビームスプリッタ８１の第２射出端面Ｆ２から射出された照明光が入射される位置に配置されている。
【０１２６】
このような構成を備える照明装置において、第１液晶セル６、第２液晶セル８２、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２、第３ＬＥＤ８０は、制御装置（図示略）により連携して制御される。制御装置は、第１ＬＥＤ１，第２ＬＥＤ２，第３ＬＥＤ８０を駆動制御するＬＥＤ駆動制御部と、第１液晶セル６，第２液晶セル８２を駆動制御する液晶セル駆動制御部と、光量センサの検出結果に基づいて、第２液晶セル８２から射出される照明光の光量が略一定となるように、液晶セル駆動制御部及びＬＥＤ駆動制御部を連携して制御するシステム制御部とを備えている。
【０１２７】
具体的には、システム制御部は、図３８に示されるように、第１液晶セル６がオン状態、第２液晶セル８２の第１電極領域８２ａがオフ状態、第２電極領域８２ｂがオン状態にあるときに第１ＬＥＤ１を点灯させ、第１液晶セル６がオフ状態、第２液晶セル８２の第１電極領域８２ａがオフ状態、第２電極領域８２ｂがオン状態にあるときに第２ＬＥＤ２を点灯させ、第１液晶セル６がオフ状態、第２液晶セル８２の第１電極領域８２ａがオン状態、第２電極領域８２ｂがオフ状態にあるときに第３ＬＥＤ３を点灯させるように、ＬＥＤ駆動制御部２０及び液晶セル駆動制御部２１を制御する。
【０１２８】
第１ＬＥＤ１の点灯期間においては、図３５に示すように、第１ＬＥＤ１から射出された第１の照明光が第１の光学ユニット９０から射出され、第１導光部材８３により第２の光学ユニット９１の第２偏光ビームスプリッタ８１に導かれる。
偏光ビームスプリッタ８１において、第１の照明光はＰ偏光光とＳ偏光光とに分離され、Ｐ偏光光は第１の射出端面Ｆ１から射出されて、第２液晶セル８２の第１電極領域８２ａに入射され、Ｓ偏光光は第２の射出端面Ｆ２から射出され、三角プリズム８４によってその光路が９０°変更されることにより、Ｐ偏光光と平行な光路とされた後、第２液晶セル８２の第２電極領域８２ｂに入射される。
【０１２９】
第１電極領域８２ａはオフ状態とされているので、Ｐ偏光光はＳ偏光光に変換されて射出され、第２電極領域６ｂはオン状態とされているので、Ｓ偏光光はそのままの偏光状態で射出される。これにより、第２液晶セル８２からはＳ偏光光に統一された第１の照明光が射出されることとなる。なお、第６の実施形態のように、第２液晶セル８２の射出端面側にインテグレータロッド、Ｓ偏光方向の偏光板を設けることとしてもよい。これにより、光強度を均一化することができる。
【０１３０】
第２ＬＥＤ２の点灯期間においては、図３６に示すように、第２ＬＥＤ２から射出された第２の照明光が第１の光学ユニット９０から射出され、第１導光部材８３により第２の光学ユニット９１の第２偏光ビームスプリッタ８１に導かれる。
第２偏光ビームスプリッタ８１において、第２の照明光はＰ偏光光とＳ偏光光とに分離され、Ｐ偏光光は第１の射出端面Ｆ１から射出されて、第２液晶セル８２の第１電極領域８２ａに入射され、Ｓ偏光光は第２の射出端面Ｆ２から射出されて、三角プリズム８４によってその光路が９０°変更されることにより、Ｐ偏光光と平行な光路とされた後、第２液晶セル８２の第２電極領域８２ｂに入射される。
【０１３１】
第１電極領域８２ａはオフ状態とされているので、Ｐ偏光光はＳ偏光光に変換されて射出され、第２電極領域６ｂはオン状態とされているので、Ｓ偏光光はそのままの偏光状態で射出される。これにより、第２液晶セル８２からはＳ偏光光に統一された第２の照明光が射出されることとなる。
【０１３２】
第３ＬＥＤ８０の点灯期間においては、図３７に示すように、第３ＬＥＤ８０から射出された第３の照明光が第２偏光ビームスプリッタ８１に導かれる。
第２偏光ビームスプリッタ８１において、第３の照明光はＰ偏光光とＳ偏光光とに分離され、Ｓ偏光光は第１の射出端面Ｆ１から射出されて、第２液晶セル８２の第１電極領域８２ａに入射され、Ｐ偏光光は第２の射出端面Ｆ２から射出されて、三角プリズム８４によってその光路が９０°変更されることにより、Ｓ偏光光と平行な光路とされた後、第２液晶セル８２の第２電極領域８２ｂに入射される。
【０１３３】
第１電極領域８２ａはオン状態とされているので、Ｓ偏光光はそのままの偏光状態で射出され、第２電極領域６ｂはオフ状態とされているので、Ｐ偏光光はＳ偏光光に変換されて射出される。これにより、第２液晶セル８２からはＳ偏光光に統一された第３の照明光が射出されることとなる。
【０１３４】
以上説明してきたように、本発明の第７の実施形態に係る照明装置によれば、システム制御部が第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２、第３ＬＥＤ８０を間欠的に駆動することにより、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２、第３ＬＥＤ８０を順次、交互に点灯させる。これにより、第１ＬＥＤ１乃至第３ＬＥＤ８０に対して定格よりも大きい電流を印加することができるので、照明光の輝度を高めることができる。更に、第１ＬＥＤ１乃至第３ＬＥＤ８０及び第２液晶セル８２を連携制御するので、所望の偏光方向で、かつ、輝度の高い照明光を射出することができる。
【０１３５】
なお、本実施形態において、第１の光学ユニット９０は、第１ＬＥＤ１および第２ＬＥＤ２の照明光を選択的に第２の光学ユニット９１に射出することができる構成とされていれば、図３５等に例示された構成に限定されない。例えば、第１の光学ユニット９０は、液晶セル６を備えていたが、液晶セル６を備えていない構成とすることも可能である。
また、本実施形態では、第１液晶セル６がオン状態のときに第１ＬＥＤ１を点灯させ、第２液晶セル６がオフ状態のときに第２ＬＥＤ２を点灯させたが、第１液晶セル６がオフ状態のときに第１ＬＥＤ１を点灯させてもよく、第１液晶セル６がオン状態のときに第２ＬＥＤ２を点灯させることとしてもよい。また、第３ＬＥＤ８０から射出された第３の照明光は第１液晶セル６を透過しないので、第３ＬＥＤ８０の点灯期間において第１液晶セル６はオフ状態でもオン状態でもよい。
【０１３６】
〔第３の応用例〕
次に、上述した第６の実施形態に係る照明装置を透過型ＬＣＤ３板式の画像投影装置に適用した場合について説明する。
図３９は、本応用例に係る画像投影装置の全体概略構成を示した図である。
図３９に示すように、本実施形態に係る画像投影装置は、赤色の照明光を射出する第１の照明装置１０１と、緑色の照明光を射出する第２の照明装置１０２と、青色の照明光を射出する第３の照明装置１０３と、赤色の照明光に対応する赤色ＬＣＤパネル１０４と、緑色の照明光に対応する緑色ＬＣＤパネル１０５と、青色の照明光に対応する青色ＬＣＤパネル１０６と、これらのＬＣＤパネル１０４〜１０６を透過した照明光を合成して射出するダイクロイッククロスプリズム１０７と、ダイクロイッククロスプリズ１０７により合成された照明光を拡大してスクリーン(図示略)に投影する投影レンズ１０８とを備えている。
【０１３７】
ここで、図３１及び図３２に示した第６の実施形態に係る照明装置は、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とが、互いの光軸が直交する位置に配置されていたが、本実施形態に係る照明装置では、第１ＬＥＤ１および第２ＬＥＤ２の配置を変更している。具体的には、第１ＬＥＤ１と第２ＬＥＤ２とを一列に並べて配置している。このため、第２ＬＥＤ２のテーパロット７の射出端面には、光路を９０°変更するための三角プリズム１０９が設けられている。
【０１３８】
上記照明装置１０１の第１ＬＥＤ１および第２ＬＥＤ２には赤色ＬＥＤが、照明装置１０２の第１ＬＥＤ１および第２ＬＥＤ２には緑色ＬＥＤが、照明装置１０３の第１ＬＥＤ１および第２ＬＥＤ２には青色ＬＥＤがそれぞれ用いられる。
【０１３９】
このような構成を備える画像投影装置においては、Ｓ偏光光に統一された各色の照明光が各照明装置１０１，１０２，１０３からそれぞれ射出され、対応する透過型ＬＣＤに入射される。透過型ＬＣＤにより画像データに基づいて画素毎に光変調された各色の照明光は、ダイクロイッククロスプリズム１０７により合成されて投影レンズ１０８に導かれ、スクリーン（図示略）に拡大投影される。
このように、上述した第６の実施形態に係る照明装置を画像投影装置に適用することにより、光量不足を解消した輝度の高い画像を投影することができる。
【０１４０】
なお、本応用例では、第６の実施形態に係る照明装置を適用したが、これに代えて、第５または第７の実施形態に係る照明装置を適用することとしてもよい。
【０１４１】
〔第４の応用例〕
次に、上述した第５の実施形態に係る照明装置を反射型液晶パネル（ＬＣＯＳ：Ｌiquid Ｃrystal on Ｓilicon）を用いた単板面順次式の画像投影装置に適用した場合について説明する。
図４０は、本応用例に係る画像投影装置の全体概略構成を示した図である。
本応用例に係る画像投影装置において、第１ＬＥＤ１には、例えば、図４１に示すような４つの緑色ＬＥＤ素子が２次元状に配置されたＬＥＤアレイを用いる。また、第２ＬＥＤ２には、図４２に示すような赤色ＬＥＤ素子および青色ＬＥＤ素子が混在するＬＥＤアレイを用いる。
【０１４２】
上記照明装置の第１液晶セル６、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２は、制御装置（図２６参照）により連携して制御される。また、制御装置は、投影させる画像データに応じて第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２の各色のＬＥＤ素子を点灯させる。
具体的には、赤色の画像を投影させる場合、照明装置の制御装置は、第２ＬＥＤ２の赤色ＬＥＤ素子を点灯させるとともに、液晶セル６をオン状態とする。これにより、赤色の照明光がＳ偏光光に揃えられて照明装置から射出される。照明装置から射出された赤色の照明光は、光路前方に配置された偏光ビームスプリッタ１２１により反射され、反射光路の前方に配置された光変調デバイス１２２へ導かれる。ここでは、光変調デバイスとして反射型液晶パネル（ＬＣＯＳ）１２２を採用しているので、当該照明光は、反射型液晶パネル１２２にて変調されると共に反射されて偏光ビームスプリッタ１２１へ戻される。光変調後の照明光は、偏光ビームスプリッタ１２１を透過して投影レンズに導かれ、拡大されて所定の表示領域へ投影される。
【０１４３】
また、緑色の画像を投影させる場合、照明装置の制御装置は、第１ＬＥＤ１を点灯させるとともに、液晶セル６をオフ状態とし、また、青色の画像を投影させる場合には、第２ＬＥＤの青色ＬＥＤ素子を点灯させるとともに液晶セル６をオン状態とする。これにより、各色の照明光が照明装置から射出され、上述した赤色の照明光の場合と同様に、所定の表示領域へ射出されることとなる。
【０１４４】
これにより、カラーの投影画像を得ることができる。
なお、本応用例の照明装置においては、第１ＬＥＤ１、第２ＬＥＤ２から射出される光の波長が異なるので、この２つの光を合成する偏光ビームスプリッタ１２１には、広帯域のものを使用する必要がある。また、反射型液晶パネル１２２は応答性の速いものを用いることにより、単板で時分割面順次により多色（複数の波長）に対応することができる。
なお、本応用例では、第５の実施形態に係る照明装置を適用したが、これに代えて、第６または第７の実施形態に係る照明装置を適用することとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る照明装置の全体構成を示す図である。
【図２】図１の照明装置における偏光方向を表した図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る照明装置の液晶セル及びＬＥＤの駆動制御タイミングについて説明するためのタイミングチャートである。
【図４】調整処理の処理手順を示したフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る液晶セルの応答が遅い場合に係る調整処理の手順を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る液晶セルの応答が早い場合に係る調整処理の手順を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】偏光ビームスプリッタの入射角依存性の一例を示した図である。
【図８】偏光ビームスプリッタの入射角依存性を考慮した場合における第１ＬＥＤ及び第２ＬＥＤに印加する電流値の一例を示した図である。
【図９】液晶セルが有する透過率波長依存特性の一例を示した図である。
【図１０】図１に示した照明装置の第１の変形例を示した図である。
【図１１】図１に示した照明装置の第２の変形例を示した図である。
【図１２】図１に示した照明装置の第３の変形例を示した図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る照明装置の液晶セル及びＬＥＤの駆動制御タイミングについて説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る液晶セルの応答が遅い場合に係る調整処理の手順を説明するためのタイミングチャートである。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る液晶セルの応答が早い場合に係る調整処理の手順を説明するためのタイミングチャートである。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係る照明装置の液晶セル及びＬＥＤの駆動制御タイミングについて説明するためのタイミングチャートである。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る液晶セルの応答が遅い場合に係る調整処理の手順を説明するためのタイミングチャートである。
【図１８】本発明の第３の実施形態に係る液晶セルの応答が早い場合に係る調整処理の手順を説明するためのタイミングチャートである。
【図１９】本発明の第４の実施形態に係る照明装置の全体構成を示す図である。
【図２０】図１９に示した照明装置において、第１ＬＥＤを点灯させたときの偏光方向及び光路を示した図である。
【図２１】図１９に示した照明装置において、第２ＬＥＤを点灯させたときの偏光方向及び光路を示した図である。
【図２２】図１９に示した照明装置において、第３ＬＥＤを点灯させたときの偏光方向及び光路を示した図である。
【図２３】本発明の第４の実施形態に係る照明装置の液晶セル及びＬＥＤの駆動制御タイミングについて説明するためのタイミングチャートである。
【図２４】本発明のいずれかの実施形態に係る照明装置の第１の応用例を示した図である。
【図２５】本発明のいずれかの実施形態に係る照明装置を適用した画像投影装置の全体構成を示した図である。
【図２６】本発明の第５の実施形態に係る照明装置の全体構成を示した図である。
【図２７】図２６に示した照明装置において第１ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図である。
【図２８】図２６に示した照明装置において第２ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図である。
【図２９】図２６に示した照明装置を構成する光学要素の屈折率について説明するための図である。
【図３０】本発明の第５の実施形態に係る照明装置の変形例を示した図である。
【図３１】本発明の第６の実施形態に係る照明装置の全体構成を示す図であり、第１ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図である。
【図３２】本発明の第６の実施形態に係る照明装置の全体構成を示す図であり、第２ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図である。
【図３３】２電極タイプの液晶セルの概略構成を示した図である。
【図３４】本発明の第６の実施形態に係る照明装置の変形例を示した図である。
【図３５】本発明の第７の実施形態に係る照明装置の全体構成を示す図であり、第１ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図である。
【図３６】本発明の第７の実施形態に係る照明装置の全体構成を示す図であり、第２ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図である。
【図３７】本発明の第７の実施形態に係る照明装置の全体構成を示す図であり、第３ＬＥＤを点灯させたときの偏光状態を示した図である。
【図３８】本発明の第７の実施形態に係る照明装置の各ＬＥＤと液晶セルの駆動タイミングを示した図である。
【図３９】第３の応用例に係る画像投影装置の全体概略構成を示した図である。
【図４０】第４の応用例に係る画像投影装置の全体概略構成を示した図である。
【図４１】図４０に示した画像投影装置に適用される照明装置の第１ＬＥＤの構成の一例を示した図である。
【図４２】図４０に示した画像投影装置に適用される照明装置の第２ＬＥＤの構成の一例を示した図である。
【符号の説明】
【０１４６】
１，２，４１，４２，４３，８０  ＬＥＤ
３，４，７０  偏光変換部
５  光合成部
６，８２  液晶セル
７  テーパロッド
８，１２，７２，８１  偏光ビームスプリッタ
９  三角プリズム
１１  １／２波長板
２０  ＬＥＤ駆動制御部
２１  液晶セル駆動制御部
２２  光量センサ
２５  システム制御部
１００  照明装置
【図１】
2008083661.tif 000003
【図２】
2008083661.tif 000004
【図３】
2008083661.tif 000005
【図４】
2008083661.tif 000006
【図５】
2008083661.tif 000007
【図６】
2008083661.tif 000008
【図７】
2008083661.tif 000009
【図８】
2008083661.tif 000010
【図９】
2008083661.tif 000011
【図１０】
2008083661.tif 000012
【図１１】
2008083661.tif 000013
【図１２】
2008083661.tif 000014
【図１３】
2008083661.tif 000015
【図１４】
2008083661.tif 000016
【図１５】
2008083661.tif 000017
【図１６】
2008083661.tif 000018
【図１７】
2008083661.tif 000019
【図１８】
2008083661.tif 000020
【図１９】
2008083661.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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