(57)【要約】【課題】高い光利用効率で明るい均一な強度の光が得られるロッドインテグレータ及びプロジェクタを提供すること。【解決手段】一端側から入射した光線を繰り返し反射させて他端側から射出する導光部２０１と、第１の端面２０２と第２の端面２０３とを備え、前記導光部２０１の周囲に設けられている周囲壁部２０４とを有し、前記周囲壁部２０４は、光を入射又は反射させる研磨された平坦面である第１の端面２０２と、光を入射又は反射させる研磨された平坦面である第２の端面２０３と、前記第１の端面２０２又は前記第２の端面２０３から入射した光を繰り返し反射させて他方の端面から射出させる反射膜２０４ａとを有する。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端側から入射した光線を繰り返し反射させて他端側から射出する導光部と、
第１の面と第２の面とを備え、前記導光部の周囲に設けられている周囲壁部とを有し、
前記周囲壁部は、
光を入射又は反射させる平坦面である第１の面と、
光を入射又は反射させる平坦面である第２の面と、
前記第１の面又は前記第２の面から入射した光を繰り返し反射させて他方の面から射出させる反射面とを有することを特徴とするロッドインテグレータ。
【請求項２】
一端側から入射した光線を繰り返し反射させて他端側から射出する導光部と、
第１の面と第２の面とを備え、前記導光部の周囲に設けられている周囲壁部とを有し、
前記周囲壁部は、
前記周囲壁部内を進行する光を反射させる反射膜が形成された第１の面と、
光を入射又は反射させる平坦面である第２の面と、
前記第２の面から入射した光を繰り返し反射させて前記第１の面に形成された前記反射膜で反射させ、さらに繰り返し反射させて前記第２の面から射出させる反射面とを有することを特徴とするロッドインテグレータ。
【請求項３】
前記周囲壁部の前記反射面は、全反射面又は反射膜が形成された面であることを特徴とする請求項１又は２に記載のロッドインテグレータ。
【請求項４】
前記周囲壁部は、前記第１の面が前記第２の面よりも大きく、前記反射面がテーパ面となるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロッドインテグレータ。
【請求項５】
前記周囲壁部の前記第２の面は、前記導光部の中心軸に対して所定角度をなすように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロッドインテグレータ。
【請求項６】
前記周囲壁部の前記第２の面は、さらに所定部分に反射膜が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のロッドインテグレータ。
【請求項７】
光を供給するための光源部と、
前記光源部からの光を均一化するための請求項１乃至６のいずれか一項に記載のロッドインテグレータと、
前記ロッドインテグレータから射出された光を画像信号に応じて変調する空間変調素子と、
前記空間変調素子からの変調光を投写する投写レンズとを有することを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロッドインテグレータ、及びこのロッドインテグレータを用いるプロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
プロジェクタなどの表示装置においては、入射光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置に均一な強度の照明光を入射させることが望ましい。光源部からの照明光の強度分布を均一化させるための代表例としてロッドインテグレータが知られている。
【０００３】
ロッドインテグレータは、例えば、光軸に沿った長手方向に中空内壁を有している。内壁面には、鏡面処理が施され、凹凸の無い状態に研磨されている。そして、ロッドインテグレータの入射側の開口部から照明光が入射される。入射した照明光は、鏡面処理された内壁面で繰り返し反射される。そして、繰り返し反射した光は、射出側の開口部から射出される。このとき、光軸に対して様々な角度成分の光が繰り返し反射される。これにより、射出側の開口部から様々な角度で光が射出する。この結果、見かけ上複数の２次光源から光が供給されたような照明光を得られる。よって、照明光の強度を均一化できる。均一化された照明光は、続くリレー光学系などへ導かれる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のロッドインテグレータでは、中空内壁面を構成する周囲の一定の厚さを有する壁部の端面は何ら処理が施されていない。未処理の端面は粗面（砂面）であるため、この端面に入射した光は散乱されてしまう。このため、光源からの光のうち有効に使用できるのは、入射側の開口部から入射して中空内壁面を繰り返し反射して進行する光のみである。例えば、プロジェクタの現状では、光源部からの光のうち略半分程度の光しか投写されていない場合がある。従って、光源部からの光を十分に使用していないため、光利用効率が十分でないという問題がある。特に、Ｓｅｑｕｅｎｔｉａｌ　Ｃｏｌｏｒ　Ｒｅｃａｐｔｕｒｅ方式（以下、「カラーリキャプチャ方式」という。）のプロジェクタの場合、ロッドインテグレータの入射側の端面近傍に、光源部からの光を集光させる。このとき、光源部からの光が十分に集光されないと、入射側開口部に入射できず、けられてしまう。けられてしまう光はエネルギー密度の高い光である。具体的には、集光スポット径が１０ｍｍφ、開口部の寸法が４．８×６．２ｍｍの場合、スクリーンに投射される光量は、光源部の光量の略２０％である。よって、リキャプチャ方式のプロジェクタにおいては光利用効率の低下が顕著になり問題である。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、高い光利用効率で明るい均一な強度の光が得られるロッドインテグレータ及びプロジェクタを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、一端側から入射した光線を繰り返し反射させて他端側から射出する導光部と、第１の面と第２の面とを備え、前記導光部の周囲に設けられている周囲壁部とを有し、前記周囲壁部は、光を入射または反射させる研磨された平坦面である第１の面と、光を入射または反射させる研磨された平坦面である第２の面と、前記第１の面又は前記第２の面から入射した光を繰り返し反射させて他方の面から射出させる反射面とを有することを特徴とするロッドインテグレータを提供できる。ここで、「平坦面」とは、入射光が反射・屈折の法則に従う面、いわゆる鏡面（粗面でない）やＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ　Ｉｎｔｅｒｎａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）面等をいう。従って、「平坦面」に入射した光は、散乱されることなく、反射、又は透過、又は全反射される。
この本発明により、周囲壁部内を導光路として使用することで、部品点数を増やすことなく簡易な構成のまま高い光利用効率で明るい均一な強度の光を得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様によれば、一端側から入射した光線を繰り返し反射させて他端側から射出する導光部と、第１の面と第２の面とを備え、前記導光部の周囲に設けられている周囲壁部とを有し、前記周囲壁部は、前記周囲壁部内を進行する光を反射する反射膜が形成された第１の面と、光を入射または反射させる研磨された平坦面である第２の面と、前記第２の面から入射した光を繰り返し反射させて前記第１の面に形成された前記反射膜で反射させ、さらに繰り返し反射させて前記第２の面から射出させる反射面とを有することが望ましい。これにより、周囲壁部内を導光路として使用することで、部品点数を増やすことなく簡易な構成のまま高い光利用効率で明るい均一な強度の光を得られる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記周囲壁部の前記反射面は、全反射面又は反射膜が形成された面であることが望ましい。これにより、全反射面の場合は簡易に安価に構成でき、反射膜の場合はさらに効率的に光利用効率を向上できる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記周囲壁部は、前記第１の面が前記第２の面よりも大きく、前記反射面がテーパ面となるように形成されていることが望ましい。これにより、第１の面からより多くの光を取り込むことができる。また、第２の面から射出する光と光軸とのなす角度を大きく出来る。この結果、本ロッドインテグレータをプロジェクタに適用した場合、空間光変調装置の周辺部を効率的に照明できるので、照度を均一化できる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記周囲壁部の前記第２の面は、前記導光部の中心軸に対して所定角度をなすように形成されていることが望ましい。これにより、第２の面から射出する光と光軸とのなす角度を大きく出来る。この結果、本ロッドインテグレータをプロジェクタに適用した場合、空間光変調装置の周辺部を効率的に照明できるので、照度を均一化できる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、前記周囲壁部の前記第２の面は、さらに所定部分に反射膜が形成されていることが望ましい。これにより、第２の面の所定部分以外から射出する光と光軸とのなす角度を大きく出来る。この結果、本ロッドインテグレータをプロジェクタに適用した場合、空間光変調装置の周辺部を効率的に照明できるので、照度を均一化できる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、光を供給するための光源部と、前記光源部からの光を均一化するための上述のロッドインテグレータと、ロッドインテグレータから射出された光を画像信号に応じて変調する空間変調素子と、前記空間変調素子からの変調光を投写する投写レンズとを有することを特徴とするプロジェクタを提供できる。これにより、周囲壁部内を導光路として使用することで、部品点数を増やすことなく簡易な構成のまま高い光利用効率で明るい均一な強度の光を得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。プロジェクタ１００は、カラーリキャプチャ方式のプロジェクタである。
【００１４】
白色光である照明光を供給する光源部１０１と、前面硝子部１０２と、光源部１０１からの白色光を均一化させるためのインテグレータ２００と、インテグレータ２００の射出側に設けられ色分解を行うためのカラーホイール１０３とを有する。インテグレータ２００については後述する。光源部１０１からの光は前面硝子部１０２に入射する。前面硝子部１０２には、ＵＶコート、ＩＲコートが施されている。このため、光源部１０１からの光のうちの紫外光や赤外光がカットされる。また、前面硝子部１０２は、光源部１０１のランプが損傷した場合の他の部材への被害を低減する役割をも有する。カラーホイール１０３には、ダイクロイック膜が螺旋状等の適当な形状に組み合わされて設けられている。ダイクロイック膜は、特定の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射させる。例えば白色光を、３つの波長領域の光に色分解する場合は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の光のみをそれぞれ透過させるＲ光透過ダイクロイック膜４１Ｒ、Ｇ光透過ダイクロイック膜４１Ｇ、Ｂ光透過ダイクロイック膜４１Ｂが形成されている。そして、カラーホイール１０３は、光軸ＡＸ１と平行な軸ＡＸ２を中心に回転している。
【００１５】
カラーホイール１０３で色分解された光は、リレーレンズ１０４を経由して反射型空間光変調装置１０５、または反射型ライトバルブ１０５へ入射する。反射型空間光変調装置１０５としては、例えばティルトミラーデバイスを用いた光変調装置を用いることができる。ティルトミラーデバイスの例の一つは、テキサス・インスツルメンツ社のＤＭＤである（ＤＭＤは同社の商標）。反射型空間光変調装置１０５は、画像信号に応じて入射光を変調して射出する。変調された光は、投写レンズ１０６を経由してスクリーン１０７の方向へ反射される。投写レンズ１０６は、反射型空間光変調装置１０５に形成されている画像を拡大してスクリーン１０７へ投写する。
【００１６】
図２（ａ）は、ロッドインテグレータ２００近傍の構成を拡大して示す図である。図２（ｂ）は、その斜視図である。その他の構成は図示を省略する。まず、ロッドインテグレータ２００の導光部２０１のみを進行する光について説明する。
【００１７】
光源部１０１からの光は、ロッドインテグレータ２００の一端側の開口部２０５近傍に集光される。開口部２０５から入射した光Ｌ１は、導光部２０１の内壁面に形成された反射膜２０１ａで繰り返し反射される。反射膜２０１ａで繰り返し反射された光は、ロッドインテグレータ２００の他端側から射出する。他端側から射出した光は、カラーホイール１０３に入射する。
【００１８】
ここで、カラーホイール１０３のＲ光透過ダイクロイック膜４１Ｒに照射される光を考える。光源部１０１からの白色光のうちＲ光（Ｌ２）は、カラーホイール１０３のＲ光透過ダイクロイック膜４１Ｒを透過する。これに対して、Ｇ光及びＢ光（Ｌ３）はカラーホイール１０３のＲ光透過ダイクロイック膜４１Ｒで反射され他端側から導光部２０１へ入射する。他端側から入射したＧ光及びＢ光は、導光部２０１の反射面２０１ａで繰り返し反射しながら光源部１０１の方向へ戻る。導光部２０１内を光源部１０１の方向に向かって進行するＧ光及びＢ光は、一端側の面に到達する。ロッドインテグレータ２００の一端側の端面には、開口部２０５の周辺に反射膜２０６ａが形成されている。反射膜２０６ａは、その法線が光軸ＡＸ１と平行な面上に位置する。反射膜２０６ａは、例えば、Ａｌ、Ａｌ合金、Ａｇ、Ａｇ合金、誘電体多層膜等で形成できる。このため、導光部２０１内を光源部１０１の方向に向かって進行したＧ光及びＢ光のうち、反射膜２０６ａに入射した光は、当該反射膜２０６ａで反射される。反射膜２０６ａで反射されたＧ光及びＢ光は、導光部２０１内をカラーホイール１０３の方向へ進行する。そして、導光部２０１の他端側の端面から射出する。他端側の端面から射出したＧ光及びＢ光は、回転しているカラーホイール１０３のＧ光透過ダイクロイック膜４１Ｇ又はＢ光透過ダイクロイック膜４１Ｂに照射されれば、そのまま透過する。また、透過できずにカラーホイール１０３を反射した光は、再度上述と同じ工程を繰り返す。ここで、カラーホイール１０３は常時回転しているので、反射された光のうちいずれかの成分の光はカラーホイール１０３を透過することができる。
【００１９】
次に、本実施形態における特徴的な構成について説明する。上述の工程のうち、カラーホイール１０３で反射されたＢ光又はＧ光のうち、ロッド形状の周囲壁部２０４の第２の端面、または面２０３に入射する光Ｌ３を考える。第２の端面２０３は研磨された平坦面である。このため、第２の端面２０３に入射した光Ｌ３は、反射・屈折の法則に従う。周囲壁部２０４は、硝子などの高屈折率部材で構成されている。第２の端面２０３から入射した光Ｌ３は、周囲壁部２０４内を全反射を繰り返しながら光源部１０１の方向へ進行する。
また、周囲壁部２０４の長手方向に沿った面に反射膜２０４ａを形成しても良い。この場合、第２の端面２０３から入射した光Ｌ３は、反射膜２０４ａで繰り返し反射しながら光源部１０１の方向へ進行する。全反射面の代わりに反射膜２０４ａを形成した場合は、周囲壁部２０４の支持部や汚れた部分からの光漏れを防止できる。そして、繰り返し反射する光Ｌ３は、第１の端面、または面２０２に到達する。第１の端面２０２は、第２の端面２０３と同様に研磨された平坦面である。従って、第１の端面２０２に入射した光は、光源部１０１の方向へ透過して射出する。
【００２０】
第１の端面２０２から射出した光Ｌ４は、光源部１０１のリフレクタＲＦ（図１）に入射する。リフレクタＲＦに入射した光Ｌ４は、このリフレクタＲＦでロッドインテグレータ２００の方向へ反射される。反射された光のうち、ロッドインテグレータ２００の開口部２０５又は第１の端面２０２に入射した光は、再度導光部２０１又は周囲壁部２０４内を繰り返し反射しながらカラーホイール１０３の方向へ進行する。そして、導光部２０１の他端側の端面又は周囲壁部２０４の第２の端面２０３から射出する。ここで、周囲壁部２０４内を進行する光の損失を低減するために、第１の端面２０２及び第２の端面２０３は、光軸ＡＸ１に対して略垂直な面であることが望ましい。さらに好ましくは、第１の端面２０２及び第２の端面２０３には反射防止膜を形成することが良い。
【００２１】
上記説明では、Ｒ光透過ダイクロイック膜４１Ｒに照射された光を例にしている。上述の光の振る舞いは、カラーホイール１０３を射出してＧ光透過ダイクロイック膜４１Ｇ、又はＢ光透過ダイクロイック膜４１Ｂに入射する光についても同様である。特に、本実施形態では、従来は導光に使用されていなかった周囲壁部２０４内を積極的に導光に使用している。従って、光の損失が低減され、光源光を有効に利用することができる。これにより、効率良く色分解でき、明るいカラー表示を実現できる。例えば、５％程度の光利用効率を向上できる。また、反射面２０４ａは、光を繰り返し反射させる面であれば、研磨された平坦面又は反射膜を形成した面のいずれでも良い。
【００２２】
また、本実施形態において、カラーホイール１０３を透過した光の場合でも、この光がリレーレンズ１０４の呑み込み角よりも大きい場合、リレーレンズ１０４でけられてしまう。そこで、リレーレンズ１０４の呑み込み角を外れた領域に補助反射ミラーなどを配置する。この補助反射ミラーにより、リレーレンズ１０４を外れた光を再度光源部１０１の方向へ反射して戻す。そして、この戻された光をリキャプチャすることで光利用効率を向上できる。
【００２３】
（第２実施形態）
図３は、本発明の第２実施形態に係るロッドインテグレータ３００の構成を示す図である。本実施形態のロッドインテグレータ３００は、周囲壁部２０４の第１の端面、または面２０２に反射膜２０２ａが設けられている点が上記第１実施形態におけるロッドインテグレータ２００と異なる。上記第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。上述したように上記第１実施形態では、周囲壁部２０４内を光源部１０１の方向へ進行した光は、第１の端面２０２から射出する。そして、第１の端面２０２から射出した光は、光源部１０１のリフレクタＲＦで反射される。
【００２４】
これに対して、本実施形態では、第１の端面２０２に反射膜２０２ａが形成されている。このため、周囲壁部２０４を繰り返し反射して光源部１０１の方向へ進行する光は、第１の端面２０２の反射膜２０２ａで反射される。そして、カラーホイール１０３の方向へ繰り返し反射しながら進行する。この構成によれば、周囲壁部２０４内を光源部１０１の方向へ進行してきた光を全て反射させることができる。よって、さらに光利用効率を向上できる。
【００２５】
（第３実施形態）
図４は、本発明の第３実施形態に係るロッドインテグレータ４００の構成を示す図である。上記第１、第２実施形態のロッドインテグレータはリキャプチャ方式のプロジェクタに好適な構成である。これに対して、本実施形態に係るロッドインテグレータ４００は、従来の光源部１０１からの光を透過させることに使用する均一化光学系を備えるプロジェクタに好適な構成である。本実施形態のロッドインテグレータ４００は、上記第１実施形態のロッドインテグレータ２００と異なり、導光部２０１の光源部１０１からの光が入射する一方側の端面には反射膜が形成されていない。
【００２６】
不図示の光源部１０１からの光は、導光部２０１に入射する。導光部２０１に入射した光は、繰り返し反射しながら他端側の端面から射出する。本実施形態では、周囲壁部２０４の第１の端面、または面２０２及び第２の端面、または面２０３とは、研磨された平坦面である。よって、光源部１０１からの光は、第１の端面２０２からも周囲壁部２０４に入射する。また、周囲壁部２０４は、長手方向に沿った面に反射膜２０４ａが形成されている。このため、第１の端面２０２から入射した光は、反射膜２０４ａで繰り返し反射しながら進行する。そして、繰り返し反射する光は、第２の端面２０３に到達する。第２の端面２０３は、第１の端面２０２と同様に研磨された平坦面である。従って、第２の端面２０３に入射した光は、そのまま射出し、ほぼＡＸ１で示す光軸方向に沿って進み、図示しないリレーレンズに入射する。この構成によれば、導光部２０１に加えて、周囲壁部２０４も光源部１０１からの光を導光する部分として使用している。この結果、光源部１０１からの光の利用効率を向上できる。
【００２７】
（第４実施形態）
図５は、本発明の第４実施形態に係るロッドインテグレータ５００の構成を示す図である。上記各実施形態のロッドインテグレータと同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態は、周囲壁部２０４の第２の端面、または面５０１が、導光部２０１の中心軸に一致する光軸ＡＸ１に対して所定の角度αをなしている。つまり、第２の端面５０１の法線は光軸ＡＸ１と平行でない。本実施形態では、第２の端面５０１がこのように斜めに形成されているため、光線Ｌ４は、端面５０１を射出する際に屈折する。この結果、Ｌ４と光軸ＡＸ１とがなす角度が大きくなる。角度αは、リレーレンズ１０４を介してスクリーン１０７へ光を投写できる範囲内、例えば２０°程度が望ましい。次に、第２の端面５０１を斜めに形成することの効果を図６に基づいて説明する。
【００２８】
図６は、ロッドインテグレータ５００からティルトミラーデバイスを用いた反射型空間光変調装置１０５に至るまでの光路図である。図から明らかなように、ロッドインテグレータ５００を射出した光のうち、光軸ＡＸ１に対する角度が大きい光ほど、リレーレンズ１０４を透過した後反射型空間光変調装置１０５の位置において、より光軸ＡＸ１側へ向かう傾向がある。また、図７は、反射型空間光変調装置１０５を正面から見た図である。ロッドインテグレータ５００の周囲壁部２０４を経由して第２の端面５０１から射出する光が照射される領域を斜線を付して示す。このように、第２の端面５０１から射出した光は反射型空間光変調装置１０５の周辺領域を照明する。また、第２の端面５０１から射出する光のうち、光軸ＡＸ１との成す角度が大きい光ほど、反射型空間光変調装置１０５の周辺領域のうち、より中心側（光軸ＡＸ１側）へ向かう。ただし、後続するリレーレンズ等で光を有効に拾うためには、例えばα＝２０°〜３５°程度が望ましい。
【００２９】
本実施形態では、第２の端面５０１をこのように斜めに形成することで、光線Ｌ４は屈折するため、第１実施形態における光線と比較してその進行方向が変わる。この構成によれば、第２の端面５０１から射出する光と光軸とのなす角度を大きくできる。よって、周囲壁部２０４を経由した光を、反射型空間光変調装置１０５の周辺部へ導くことができる。一般に、画像の明るさは、中心領域に比較して周辺領域が暗い。本実施形態のようなロッドインテグレータ５００を用いると、この光量が低下しがちな領域へ照明光を導くことができる。よって、より明るく均一な照度の画像を得ることができる。
【００３０】
（第５実施形態）
図８は、第５実施形態に係るロッドインテグレータ８００の構成を示す図である。反射面２０４ａがテーパ面になっている点が上記第１実施形態のロッドインテグレータ２００と異なる。その他の上記第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態では、第１の端面、または面２０２の面積が第２の端面、または面２０３の面積よりも大きい。そして、反射面２０４ａが第１の端面２０２側に大きく、第２の端面２０３側に小さくなるようなテーパ面となっている。この構成によれば、不図示のリフレクタＲＦで反射されてきた光を、大きな面積の第１の端面２０２で拾うことができる。そして、テーパ面となっている反射面２０４ａで繰り返し反射することにより、反射角度、つまり光軸ＡＸ１に対する角度、が次第に大きくなる。そして、第２の端面２０３を射出する光の射出角度は、第１の端面２０２への入射角度よりも大きい。これにより、光軸ＡＸ１と射出した光との成す角度を大きくすることができる。この結果、周囲壁部２０４を経由した光により、上述のように反射型空間光変調装置１０５の周辺部を照明することができる。
【００３１】
（第６実施形態）
図９は、第６実施形態に係るロッドインテグレータの構成を示す図である。第２の端面、または面２０３の略半分に反射膜６０１が設けられている点が上記第１実施形態のロッドインテグレータ２００と異なる。その他の上記第１実施形態と同様の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の構成によれば、第２の端面２０３を射出する光のうち、反射膜６０１が形成されていない領域から光が射出する。一方、反射膜６０１によって反射された光線Ｌ５は、周囲壁部２０４内を反射して第１の端面、または面２０２に到達する。そして、第１の端面に設けられた第１の端面２０２ａによって反射され、そして、光軸ＡＸ１に対してβの角度を有する光線Ｌ６として第２の端面２０３から射出する。このため、射出した光と光軸ＡＸ１との成す角度が所望の値である光を射出させることができる。この結果、周囲壁部２０４を経由した光により、上述のように反射型空間光変調装置１０５の周辺部を照明することができる。
【００３２】
本発明に係るロッドインテグレータは、従来は導光路（導波路）として使用されていない周囲壁部内を導光路として使用するものであれば、上記各実施形態に限られるものではなく、種々の態様を採ることができる。
【００３３】
同様に、図１０に示すソリッド型ロッドインテグレータ１０００であってもよい。ソリッド型ロッドインテグレータとは、導光路が中空ではなく特定の光学部材１００２が充填されているロッドインテグレータをいう。一般的には、光学部材１００２として硝子（ＢＫ７、石英など）が用いられる。また、光源部として単一波長半導体光源を用いた場合は、耐熱性を無視してプラスチック材料（エポキシ、アクリルなど）でも良い。ソリッド型ロッドインテグレータ１０００は、周囲壁部１００１よりも屈折率の高い光学部材１００２で中心部分を充填する。ソリッド型ロッドインテグレータ１０００に入射した光は、高屈折率部材と低屈折率部材との界面で発生する全反射条件（ＴＩＲ条件）に従って反射する。このため、界面において略１００％の反射率を得ることができる。従って、中空のロッドインテグレータに比較して光の伝達効率が向上する。
【００３４】
また、ロッドインテグレータを用いたプロジェクタもＳＣＲ方式のプロジェクタや従来型のプロジェクタに限定されることなく、様々な形式の反射型、透過型の空間光変調装置を用いたプロジェクタに容易に適用できる。さらに、本発明に係るロッドインテグレータを照明装置に適用すると、高い光利用効率で、均一な強度の光を得られる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、高い光利用効率で明るい均一な強度の光が得られるロッドインテグレータ及びプロジェクタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタのロッドインテグレータの概略構成を示す図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るロッドインテグレータの概略構成を示す図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るロッドインテグレータの概略構成を示す図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係るロッドインテグレータの概略構成を示す図である。
【図６】ロッドインテグレータから反射型空間光変調装置に至るまでの光路図である。
【図７】反射型空間光変調装置の正面図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係るロッドインテグレータの概略構成を示す図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係るロッドインテグレータの概略構成を示す図である。
【図１０】ソリッド型ロッドインテグレータの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
４１Ｒ、４１Ｇ、４１Ｂ　各色光透過ダイクロイック膜
１００　プロジェクタ
１０１　光源部
１０２　前面硝子部
１０３　カラーホイール
１０４　リレーレンズ
１０５　反射型空間光変調装置
１０６　投写レンズ
１０７　スクリーン
２００　ロッドインテグレータ
２０１　導光部
２０１ａ　反射面
２０２　端面（面）
２０２ａ　反射膜
２０３　端面（面）
２０４　周囲壁部
２０４ａ　反射膜
２０５　開口部
２０６ａ　反射膜
３００、４００、５００　ロッドインテグレータ
５０１　端面（面）
６０１　反射膜
８００　ロッドインテグレータ
１０００　ソリッド型ロッドインテグレータ
１００１　周囲壁部
１００２　光学部材
ＡＸ１　光軸
ＡＸ２　軸
ＲＦ　リフレクタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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