(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子と、
前記光学素子上を走査するようにして前記光学素子に光を照射する照射装置と、を備え、
前記照射装置は、
光を射出する光源装置と、
前記光源装置からの光を反射する反射面を含む反射部材と、前記反射面の法線方向に対して傾斜した回転軸線を中心として前記反射部材を回転駆動する駆動装置と、を有した走査装置と、を含み、
前記反射部材は、前記反射面を覆い且つ厚みが一定ではない透明体と、前記透明体と積層され且つ厚みが一定ではない基材と、を有し、
前記反射面は、前記基材と前記透明体との間に位置し、前記透明体の平坦な入射面を介して前記反射部材に入射した光は、前記反射面で反射した後、前記入射面を通過して前記反射部材から出射し、
前記透明体を設けることで、前記反射部材の重心を当該反射部材の前記回転軸線により接近させる、又は、前記回転軸線上に位置させる、照明装置。
【請求項２】
前記基材は、前記駆動装置と接続する平坦な接続面を有し、
前記接続面は、前記回転軸線に直交している、請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記入射面は、前記回転軸線に直交している、請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記反射部材は、厚みが一定の円板状である、請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記反射面は、前記反射部材の内部に位置している、請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記回転軸線に直交する一軸方向に沿って、前記透明体の厚みは漸次薄くなる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記回転軸線に直交する一軸方向に沿った一方の側から他方の側へ向け、前記透明体の厚みは漸次薄くなり、
前記一軸方向に沿った一方の側から他方の側へ向け、前記基材の厚みは漸次厚くなる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記反射部材からの反射光をコリメートする偏向素子をさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記走査装置は、前記反射部材の前記反射面からの光を反射する第２反射面を含む第２反射部材を、さらに有し、
前記第２反射部材は、前記第２反射面の法線方向に対して傾斜した回転軸線を中心として回転可能であり、
前記第２反射部材は、前記第２反射面を覆い且つ厚みが一定ではない透明体を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
光源装置から光を受ける光学モジュールであって、
光学素子と、
前記光源装置からの光の進行方向を変化させ、前記光学素子上を走査するようにして前記光学素子に光を入射させる走査装置と、を備え、
前記走査装置は、前記光源装置からの光を反射する反射面を含む反射部材と、前記反射面の法線方向に対して傾斜した回転軸線を中心として前記反射部材を回転駆動する駆動装置と、を有し、
前記反射部材は、前記反射面を覆い且つ厚みが一定ではない透明体と、前記透明体と積層され且つ厚みが一定ではない基材と、を有し、
前記反射面は、前記基材と前記透明体との間に位置し、前記透明体の平坦な入射面を介して前記反射部材に入射した光は、前記反射面で反射した後、前記入射面を通過して前記反射部材から出射し、
前記透明体を設けることで、前記反射部材の重心を当該反射部材の前記回転軸線により接近させる、又は、前記回転軸線上に位置させる、光学モジュール。
【請求項１１】
前記光学素子からの光によって照明される空間光変調器を、さらに備える、請求項１０に記載の光学モジュール。
【請求項１２】
入射光を反射する反射面を含む反射部材を備え、
前記反射部材は、前記反射面の法線方向に対して傾斜した回転軸線を中心として駆動装置によって回転駆動され、
前記反射部材は、前記反射面を覆い且つ厚みが一定ではない透明体と、前記透明体と積層され且つ厚みが一定ではない基材と、を有し、
前記反射面は、前記基材と前記透明体との間に位置し、前記透明体の平坦な入射面を介して前記反射部材に入射した光は、前記反射面で反射した後、前記入射面を通過して前記反射部材から出射し、
前記透明体を設けることで、前記反射部材の重心を当該反射部材の前記回転軸線により接近させる、又は、前記回転軸線上に位置させる、走査装置。
【請求項１３】
請求項１〜９のいずれか一項に記載された照明装置と、
前記照明装置からの光によって照明される空間光変調器と、を備える、投射装置。
【請求項１４】
前記照明装置からの光を前記空間光変調器に中継するリレー光学系を、さらに備え、
前記リレー光学系は前記照明装置により形成される中間像を空間光変調器上に写像することを特徴とする、請求項１３に記載の投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子と、光学素子上を走査するようにして光学素子に光を照射する照射装置と、を備えた照明装置に関する。また、本発明は、この照明装置を有する投射装置に関する。さらに、本発明は、入射光の光路を変更する走査装置および光学モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、レンズアレイやホログラムからなる光学素子を用いた照明装置が知られている。特許文献１に開示された照明装置では、光を射出する光源と、光源からの光の光路を周期的に変化させる走査装置と、を有した照射装置が設けられている。この照射装置は、光学素子上を走査するようにして光を当該光学素子へ照射する。光学素子の各領域に入射した光は、当該光学素子で整形されて所定の領域を照明するようになる。この照明装置によれば、所定の領域を経時的に異なる方向から照明することができ、当該所定の領域をより均一に照明することができる。また、特許文献１では、所定の領域を経時的に異なる方向から照明することに起因して、照明光によって照明される領域上でのスペックルの発生を抑制し得ることが報告されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２３３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本件発明者らは、入射光の光路を連続的に変化させ得る走査装置について検討を行った結果として、反射面１０２を有した反射部材１０１を当該反射面１０２への法線方向ｎｄｘに対して傾斜した回転軸線Ｒａｘを中心として回転可能に保持したデバイス１００（図１２参照）を発明するに至った。このデバイスは、簡易な構成にて光路を調整し得る点において優れ、したがって、上述の照明装置等への適用に好適といえる。
【０００５】
しかしながら、本件発明者らが更に検討を重ねたところ、図１２に示されたデバイスに対する次の不具合が確認された。すなわち、図１２に示すように、反射部材１０１を駆動装置１０４に安定して接続する観点から、反射部材１０１の駆動装置１０４への接続面１０３は、回転軸線Ｒａｘに直交していることが好ましい。この場合、図１２に示すように、反射部材１０１の反射面１０２は接続面１０３に対して傾斜する。そして、このような反射部材１０１の重心は、回転軸線Ｒａｘ上からずれてしまう。したがって、駆動装置１０４によって反射部材１０１を高速回転させた場合、駆動装置１０４が振動し、結果として、このデバイス１００によって光路を高精度に制御することが難しくなってしまう。とりわけデバイス１００によって光路を大きく変化させたい場合には、反射面１０２の法線方向ｎｄｘが回転軸線Ｒａｘに対してなす傾斜角度θｘを大きくする必要が生じ、この結果、この不具合がより顕著となってしまう。また、振動に起因する騒音についても問題となる可能性がある。
【０００６】
本発明は、光の進行方向を高精度に制御することができる走査装置を提供することを目的とする。また、本発明は、この走査装置を含んだ光学モジュール、照明装置及び投射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】
【０００７】
本発明による照明装置は、
光学素子と、
前記光学素子上を走査するようにして前記光学素子に光を照射する照射装置と、を備え、
前記照射装置は、
光を射出する光源装置と、
前記光源装置からの光を反射する反射面を含む反射部材を有した走査装置と、を含み、
前記反射部材は、前記反射面の法線方向に対して傾斜した回転軸線を中心として回転可能であり、
前記反射部材は、前記反射面を覆い且つ厚みが一定ではない透明体を有する。
【０００８】
本発明による照明装置において、前記反射面は、前記反射部材の内部に位置していてもよい。
【０００９】
本発明による照明装置において、
前記反射部材は、前記透明体と積層された基材を、さらに有し、
前記反射面は、前記基材と前記透明体との間に位置していてもよい。
【００１０】
本発明による照明装置において、前記基材の厚みは一定ではなくてもよい。
【００１１】
本発明による照明装置において、前記回転軸線に直交する一軸方向に沿って、前記透明体の厚みは漸次薄くなるようにしてもよい。
【００１２】
本発明による照明装置において、
前記回転軸線に直交する一軸方向に沿った一方の側から他方の側へ向け、前記透明体の厚みは漸次薄くなり、
前記一軸方向に沿った一方の側から他方の側へ向け、前記基材の厚みは漸次厚くなるようにしてもよい。
【００１３】
本発明による照明装置において、前記反射部材は、その板面が前記回転軸線と直交する板状の部材であるようにしてもよい。
【００１４】
本発明による照明装置において、前記反射部材は、厚みが一定となっている板状の部材であるようにしてもよい。
【００１５】
本発明による照明装置において、前記反射部材の入光面となる表面は、前記回転軸線と直交していてもよい。
【００１６】
本発明による照明装置において、
前記走査装置は、前記反射部材の前記反射面からの光を反射する第２反射面を含む第２反射部材を、さらに有し、
前記第２反射部材は、前記第２反射面の法線方向に対して傾斜した回転軸線を中心として回転可能であり、
前記第２反射部材は、前記第２反射面を覆い且つ厚みが一定ではない透明体を有するようにしてもよい。
【００１７】
本発明による照明装置において、前記反射面と前記第２反射面とが平行に維持されるよう、前記反射部材および前記第２反射部材は回転可能であるようにしてもよい。
【００１８】
本発明による照明装置において、
前記反射部材の前記回転軸線と前記第２反射部材の前記回転軸線は平行であり、
前記反射部材の前記回転軸線を中心とした回転の向きと前記第２反射部材の前記回転軸線を中心とした回転の向きは同一であるようにしてもよい。
【００１９】
本発明による照明装置において、前記第２反射面は、前記反射面よりも大きくなっていてもよい。
【００２０】
本発明による照明装置において、前記光源装置は、複数の光源を含んでいてもよい。
【００２１】
本発明による光学モジュールは、
光源装置から光を受ける光学モジュールであって、
光学素子と、
前記光源装置からの光の進行方向を変化させ、前記光学素子上を走査するようにして前記光学素子に光を入射させる走査装置と、を備え、
前記走査装置は、前記光源装置からの光を反射する反射面を含む反射部材を有し、
前記反射部材は、前記反射面の法線方向に対して傾斜した回転軸線を中心として回転可能であり、
前記反射部材は、前記反射面を覆い且つ厚みが一定ではない透明体を有する。
【００２２】
本発明による光学モジュールにおいて、前記反射面は、前記反射部材の内部に位置していてもよい。
【００２３】
本発明による光学モジュールにおいて、
前記反射部材は、前記透明体と積層された基材を、さらに有し、
前記反射面は、前記基材と前記透明体との間に位置していてもよい。
【００２４】
本発明による光学モジュールにおいて、前記基材の厚みは一定ではなくてもよい。
【００２５】
本発明による光学モジュールにおいて、前記回転軸線に直交する一軸方向に沿って、前記透明体の厚みは漸次薄くなるようにしてもよい。
【００２６】
本発明による光学モジュールにおいて、
前記回転軸線に直交する一軸方向に沿った一方の側から他方の側へ向け、前記透明体の厚みは漸次薄くなり、
前記一軸方向に沿った一方の側から他方の側へ向け、前記基材の厚みは漸次厚くなるようにしてもよい。
【００２７】
本発明による光学モジュールにおいて、前記反射部材は、その板面が前記回転軸線と直交する板状の部材であるようにしてもよい。
【００２８】
本発明による光学モジュールにおいて、前記反射部材は、厚みが一定となっている板状の部材であるようにしてもよい。
【００２９】
本発明による光学モジュールにおいて、前記反射部材の入光面となる表面は、前記回転軸線と直交していてもよい。
【００３０】
本発明による光学モジュールにおいて、
前記走査装置は、前記反射部材の前記反射面からの光を反射する第２反射面を含む第２反射部材を、さらに有し、
前記第２反射部材は、前記第２反射面の法線方向に対して傾斜した回転軸線を中心として回転可能であり、
前記第２反射部材は、前記第２反射面を覆い且つ厚みが一定ではない透明体を有するようにしてもよい。
【００３１】
本発明による光学モジュールにおいて、前記反射面と前記第２反射面とが平行に維持されるよう、前記反射部材および前記第２反射部材は回転可能であるようにしてもよい。
【００３２】
本発明による光学モジュールにおいて、
前記反射部材の前記回転軸線と前記第２反射部材の前記回転軸線は平行であり、
前記反射部材の前記回転軸線を中心とした回転の向きと前記第２反射部材の前記回転軸線を中心とした回転の向きは同一であるようにしてもよい。
【００３３】
本発明による光学モジュールにおいて、前記第２反射面は、前記反射面よりも大きくなっていてもよい。
【００３４】
本発明による光学モジュールが、前記光学素子からの光によって照明される空間光変調器を、さらに備えるようにしてもよい。
【００３５】
本発明による走査装置は、
入射光を反射する反射面を含む反射部材を備え、
前記反射部材は、前記反射面の法線方向に対して傾斜した回転軸線を中心として回転可能であり、
前記反射部材は、前記反射面を覆い且つ厚みが一定ではない透明体を有する。
【００３６】
本発明による走査装置において、前記反射面は、前記反射部材の内部に位置していてもよい。
【００３７】
本発明による走査装置において、
前記反射部材は、前記透明体と積層された基材を、さらに有し、
前記反射面は、前記基材と前記透明体との間に位置していてもよい。
【００３８】
本発明による走査装置において、前記基材の厚みは一定ではなくてもよい。
【００３９】
本発明による走査装置において、前記回転軸線に直交する一軸方向に沿って、前記透明体の厚みは漸次薄くなるようにしてもよい。
【００４０】
本発明による走査装置において、
前記回転軸線に直交する一軸方向に沿った一方の側から他方の側へ向け、前記透明体の厚みは漸次薄くなり、
前記一軸方向に沿った一方の側から他方の側へ向け、前記基材の厚みは漸次厚くなるようにしてもよい。
【００４１】
本発明による走査装置において、前記反射部材は、その板面が前記回転軸線と直交する板状の部材であるようにしてもよい。
【００４２】
本発明による走査装置において、前記反射部材は、厚みが一定となっている板状の部材であるようにしてもよい。
【００４３】
本発明による走査装置において、前記反射部材の入光面となる表面は、前記回転軸線と直交していてもよい。
【００４４】
本発明による走査装置において、
前記走査装置は、前記反射部材の前記反射面からの光を反射する第２反射面を含む第２反射部材を、さらに有し、
前記第２反射部材は、前記第２反射面の法線方向に対して傾斜した回転軸線を中心として回転可能であり、
前記第２反射部材は、前記第２反射面を覆い且つ厚みが一定ではない透明体を有するようにしてもよい。
【００４５】
本発明による走査装置において、前記反射面と前記第２反射面とが平行に維持されるよう、前記反射部材および前記第２反射部材は回転可能であるようにしてもよい。
【００４６】
本発明による走査装置において、
前記反射部材の前記回転軸線と前記第２反射部材の前記回転軸線は平行であり、
前記反射部材の前記回転軸線を中心とした回転の向きと前記第２反射部材の前記回転軸線を中心とした回転の向きは同一であるようにしてもよい。
【００４７】
本発明による走査装置において、前記第２反射面は、前記反射面よりも大きくなっていてもよい。
【００４８】
本発明による投射装置は、
上述した本発明による照明装置のいずれかと、
前記照明装置からの光によって照明される空間光変調器と、を備える。
【００４９】
本発明による投射装置が、前記照明装置からの光を前記空間光変調器に中継するリレー光学系を、さらに備え、
前記リレー光学系は前記照明装置により形成される中間像を空間光変調器上に写像するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００５０】
本発明によれば、透明体によって反射部材の重心位置の調整を図ることができる。したがって、この反射部材を回転可能に保持した走査装置によって、光の進行方向を高精度に制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、投射装置および投射型表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、図１の投射装置に含まれた照明装置の照射装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、図１の投射装置に含まれた照明装置の走査装置を示す側断面図である。
【図４】図４は、照射装置の制御方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、図１の投射装置に含まれた照明装置の光学素子を示す側面図である。
【図６】図６は、図１に対応する図であって、照射装置の一変形例を示す側面図である。
【図７】図７は、図２に対応する図であって、図６の照射装置を示す斜視図である。
【図８】図８は、照射装置の光源装置の一変形例を示す側面図である。
【図９】図９は、光学素子の一変形例を示す側面図である。
【図１０】図１０は、投射装置の一変形例を示す図である。
【図１１】図１１は、投射装置の他の変形例を示す図である。
【図１２】図１２は、走査装置の参考例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００５３】
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００５４】
図１に示す投射型映像表示装置１０は、スクリーン１５と、映像光を投射する投射装置２０と、を有している。投射装置２０は、仮想面上に位置する被照明領域ＬＺを照明する照明装置４０と、被照明領域ＬＺと重なる位置に配置され照明装置４０によって照明される空間光変調器３０と、空間光変調器３０からのコヒーレント光をスクリーン１５に投射する投射光学系２５と、を有している。図示された例において、投射光学系２５は、フィールドレンズ２６とプロジェクションレンズ２７とを、光路に沿ってこの順番で含んでいる。すなわち、ここで説明する一実施の形態において、照明装置４０は、空間光変調器３０を照明するための照明装置として、投射装置２０に組み込まれている。とりわけ本実施の形態において、照明装置４０は、コヒーレント光によって被照明領域ＬＺを照明し、且つ、照明装置４０には、スペックルを目立たなくさせる工夫がなされている。
【００５５】
まず、照明装置４０について説明する。図１に示されているように、照明装置４０は、光の進行方向を被照明領域ＬＺへ向ける光学素子５０と、光学素子５０へ光、とりわけ本例ではコヒーレント光を照射する照射装置６０と、を有している。図１に示された例において、照射装置６０は、コヒーレント光が光学素子５０上を走査するようにして、光学素子５０へコヒーレント光を照射するようになっている。したがって、ある瞬間に、照射装置６０によってコヒーレント光を照射されている光学素子５０上の領域は、光学素子５０の表面の一部分となる。
【００５６】
照射装置６０は、特定波長帯域のコヒーレント光を射出する光源装置６１と、光源装置６１からの光の進行方向を光学素子５０に向ける走査装置７０と、を有している。なお、走査装置７０と光学素子５０とによって、光学モジュール４５が形成されている。光源装置６１は、コヒーレント光を生成する光源６２、例えばレーザー光源６２を有している。図示された例において、走査装置７０は、平行光束をなす光線の光路をたどるようにして、光源装置６１の光源６２で生成されたコヒーレント光を光学素子５０へ入射させるようになっている。
【００５７】
図示された具体例として、走査装置７０は、光源６２からの光を反射する第１反射面８５ａを有する第１反射デバイス８０と、第１反射面８５ａからの光を反射する第２反射面９５ａを有する第２反射デバイス９０と、第１反射デバイス８０及び第２反射デバイス９０に接続された制御器７２と、を有している。第１反射デバイス８０の第１反射面８５ａの向きは、所定の可動範囲内において繰り返し変動可能となっている。同様に、第２反射デバイス９０の第２反射面９５ａの向きも、所定の可動範囲内において繰り返し変動可能となっている。第１反射面８５ａの向き及び第２反射面９５ａの向きが、繰り返し変動することにより、光源６２から照射された光が、光学素子５０上を走査するようになる。制御器７２は、第１反射面８５ａの向き及び第２反射面９５ａの向きを制御する。
【００５８】
ここで説明する走査装置７０では、第１反射デバイス８０の第１反射面８５ａの向きの変動と、第２反射デバイス９０の第２反射面９５ａの向きの変動は、同期するようになっている。すなわち、第１反射面８５ａ及び第２反射面９５ａは、互いにから独立して無関係に向きを変化させるのではない。第１反射面８５ａの向き及び第２反射面９５ａの向きの一方は、他方の向きに応じて所定の向きを向くようになる。とりわけ、ここで説明する走査装置７０では、第１反射面８５ａの向きと第２反射面９５ａの向きとが互いに平行となるよう、第１反射面８５ａと第２反射面９５ａとが動作する。
【００５９】
図示された例において、第１反射デバイス８０は、第１反射面８５ａを有した第１反射部材８５と、第１反射部材８５を回転駆動する第１駆動装置８１と、を有している。図１〜３に示すように、第１駆動装置８１は、一例としてモータとして構成され、ステータとして機能するケーシング８２と、ロータとして機能する軸部材８３と、を有している。第１反射部材８５は、軸部材８３に取り付けられており、軸部材８３とともに第１回転軸Ｒａ１を中心として回転可能となっている。ただし、第１反射面８５ａは、第１回転軸線Ｒａ１に対して直交していない。言い換えると、第１反射面８５ａの法線方向ｎｄ１（図３参照）は、第１回転軸線Ｒａ１と非平行であり、第１回転軸線Ｒａ１に対して傾斜している。したがって、反射部材８５が、第１回転軸線Ｒａ１を中心として回転すると、第１反射面８５ａは、向きを変化させるようになる。このとき、反射部材８５の回転が定速であれば、第１反射面８５ａは、第１回転軸線Ｒａ１と直交する第１仮想面Ｖｐ１を中心として、周期的に向きを変動させることになる。
【００６０】
図示された例において、第２反射デバイス９０は、第１反射デバイス８０と同様に構成されている。すなわち、第２反射デバイス９０は、第２反射面９５ａを有した第２反射部材９５と、第２反射部材９５を回転駆動する第２駆動装置９１と、を有している。第２駆動装置９１は、ケーシング９２と、ケーシング９２に回転可能に保持された軸部材９３と、を有している。軸部材９３は、その軸線方向と一致する第２回転軸Ｒａ２を中心として回転可能となっている。第２反射部材９５は、軸部材９３に取り付けられており、軸部材９３とともに第２回転軸Ｒａ２を中心として回転可能となっている。ただし、第２反射面９５ａは、第２回転軸線Ｒａ２に対して直交していない。言い換えると、第２反射面９５ａの法線方向ｎｄ２は、第２回転軸線Ｒａ２と非平行であり、第２回転軸線Ｒａ２に対して傾斜している。したがって、第２反射部材９５が、第２回転軸線Ｒａ２を中心として回転すると、第２反射面９５ａは、向きを変化させるようになる。このとき、第２反射部材９５の回転が定速であれば、第２反射面９５ａは、第２回転軸線Ｒａ２と直交する第２仮想面Ｖｐ２を中心として、周期的に向きを変動させることになる。
【００６１】
図示された例において、第１反射面８５ａの第１回転軸線Ｒａ１と第２反射面９５ａの第２回転軸線Ｒａ２は平行となっている。また、第１反射面８５ａの第１回転軸線Ｒａ１を中心とした回転の向きと、第２反射面９５ａの第２回転軸線Ｒａ２を中心とした回転の向きは、同一の向きとなっている。そして、第１反射面８５ａの回転周期と第２反射面９５ａの回転周期は同一となっている。この結果、第１反射面８５ａと第２反射面９５ａは、互いに対して平行な状態に維持される。
【００６２】
なお、第１反射面８５ａの第１回転軸線Ｒａ１を中心とした回転の向きは、第１回転軸線Ｒａ１に沿って一方の側から他方の側へ第１反射面８５ａを観察した場合における第１反射面８５ａの回転の向き（図２における矢印ＡＲ１）であり、第２反射面９５ａの第２回転軸線Ｒａ２を中心とした回転の向きは、第１回転軸線Ｒａ１と平行な第２回転軸線Ｒａ２に沿って前記一方の側から前記他方の側へ第２反射面９５ａを観察した場合における第２反射面９５ａの回転の向き（図２における矢印ＡＲ２）である。
【００６３】
ここで、図４には、制御器７２による、第１反射面８５ａ及び第２反射面９５ａの向きを制御する方法の一例が示されている。図４に示された制御方法では、一例として、駆動装置８１，９１の位相、具体例としては、駆動装置８１，９１をなすモータのロータの位相を制御することにより、反射面８５ａ，９５ａの向きを制御している。駆動装置８１，９１の位相制御手法としては、例えば、ＰＷＭ信号の変調による制御手法を例示することができる。
【００６４】
図４に示された例では、走査装置７０の動作が開始すると、まず、第１反射面７１を回転駆動する第１駆動装置８１の位相を検出する。同時に、第２反射面９５ａを回転駆動する第２駆動装置９１の位相を検出する。そして、制御器７２は、第１駆動装置８１の位相および第２駆動装置９１の位相のずれ量を特定する。制御器７２は、特定された位相のずれ量に基づき、第１駆動装置８１の位相および第２駆動装置９１の位相を同一にするよう、第１駆動装置８１及び第２駆動装置９１を調整する。これにより、第１反射デバイス８０の第１反射面８５ａと、第２反射デバイス９０の第２反射面９５ａとが、平行に保持されて、それぞれ対応する駆動装置８１，９１によって回転駆動される。
【００６５】
図４に示された制御方法では、走査装置７０の動作が終了するまでの間、例えば連続的に又は一定間隔をあけて、第１駆動装置８１の位相および第２駆動装置９１の位相が確認される。駆動装置８１，９１間で位相にずれが生じている場合には、当該ずれを解消して、第１駆動装置８１の位相および第２駆動装置９１の位相を合わせる。このようにして、第１反射面８５ａと第２反射面９５ａは、回転駆動されている間、互いに対して平行な状態に維持され得る。
【００６６】
なお、以上に説明した、第１反射面８５ａ及び第２反射面９５ａの向きを制御する方法は、一例に過ぎず、他の制御方法を採用することも可能である。例えば、撮像装置等を用いて第１反射面８５ａ及び第２反射面９５ａの向きを直接検出して、この検出結果に基づいて、第１反射面８５ａ及び第２反射面９５ａの向きを制御するようにしてもよい。さらに別の方法として、駆動装置８１，９１の回転数、具体例としては、駆動装置８１，９１をなすモータのロータの回転数を制御することにより、反射面８５ａ，９５ａの向きを制御するようにしてもよい。
【００６７】
以上のような走査装置７０を用いた場合、第１反射面８５ａと第２反射面９５ａが平行に維持されることから、第２反射面９５ａから進み出る光の進行方向は、第１反射面８５ａへ入射する光の進行方向と平行になる。一方、光源装置６１の光源６２が固定されており、光源６２から射出される光は、常に一定方向から第１反射デバイス８０へ向かう。すなわち、第１反射面８５ａへ入射する光源６２からの光の進行方向は、常に一定である。したがって、第２反射デバイス９０の第２反射面９５ａで反射された光は、常に一定の向きに進む。図示された例では、照射装置６０から光学素子５０へ向けて、常に一定の方向から光が入射している。すなわち、照射装置６０からの光は、平行光束をなす光線の光路を辿るようにして、光学素子５０へ入射することになる。
【００６８】
次に、図２及び図３を主に参照して、反射部材８５，９５の構成についてさらに詳述する。なお、以下に説明する例において、第１反射デバイス８０の第１反射部材８５と第２反射デバイス９０の第２反射部材９５は、同一の構成されているものとする。
【００６９】
上述したように、反射部材８５，９５は、当該反射部材８５，９５の反射面８５ａ，９５ａの法線方向ｎｄ１，ｎｄ２に対して傾斜した回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２を中心として回転可能となっている。図３に示された例において、反射部材８５，９５は、対向して配置された基材７６と透明体７５とを有している。反射面８５ａ，９５ａは、基材７６と透明体７５との間に配置されている。より具体的には、透明体７５の基材７６に対面する側の面上に、反射材料層７７が形成されている。そして、反射材料層７７が形成された透明体７５と、基材７６とが、接合層７８によって互いに接合されている。
【００７０】
反射材料層７７は、反射性を有した材料、例えばアルミニウム、銀、銅、これらの合金等の金属の層や、誘電体多層膜による反射層とすることができる。反射材料層７７は、例えば、蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により、透明体７５上に成膜され得る。反射面８５ａ，９５ａは、反射材料層７７の表面、言い換えると、反射材料層７７と透明体７５との界面によって形成されている。すなわち、反射面８５ａ，９５ａは、反射部材８５，９５の内部に形成されている。したがって、この反射部材８５，９５では、反射面８５ａ，９５ａの損傷や、反射面８５ａ，９５ａへの異物の付着を効果的に防止することができる。
【００７１】
透明体７５は、反射部材８５，９５の入射側の表面、すなわち入光面８５ｃ，９５ｃをなしている。したがって、反射部材８５，９５の内部に形成された反射面８５ａ，９５ａへ高効率にて光を導くことが可能となるよう、透明体７５は、高い可視光透過性を有していることが好ましい。具体的には、分光光度計（（株）島津製作所製「ＵＶ−３１００ＰＣ」）を用いてＪＩＳ  Ｋ０１１５に準拠して測定された透明体７５の可視光透過率が、９８％以上となっていることが好ましく、９９％以上となっていることがより好ましく、９９．９％以上となっていることが更に好ましい。透明体７５は、例えば透明樹脂やガラスを用いて作製され得る。
【００７２】
基材７６は、反射部材８５，９５の駆動装置８１，９１に対面する側の表面、すなわち接続面８５ｂ，９５ｂをなしている。基材７６は、駆動装置８１，９１の軸部材８３，９３との安定した接続状態を確保し得る程度の強度を有した材料、典型的には樹脂材料を用いて作製され得る。図示された例において、接続面８５ｂ，９５ｂは、反射部材８５，９５の回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２に直交する平坦面となっている。このような接続面８５ｂ，９５ｂによれば、安価に入射可能なフランジ材等の接続部材７４を用いて、反射部材８５，９５と駆動装置８１，９１とを安定して接続することが可能となる。
【００７３】
接合層７８は、特に制限されることなく粘着性または接着性を有した層とすることできる。図３に示すように、接合層７８は、反射材料層７７の背面に位置して、光源装置６１から光学素子５０へ向かう光路上に位置していない。したがって、ポリマーの凝集等が生じて白濁化や黄色化したとしても、光源装置６１から光学素子５０へ向かう光に悪影響を及ぼすことはない。
【００７４】
図３から明らかなように、反射面８５ａ，９５ａを覆う透明体７５は、一定ではない厚みを有している。言い換えると、透明体７５の厚みは、変化している。図示された透明体７５の厚みは、反射部材８５，９５の回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２に直交する断面において、とりわけ回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２を通過し且つ回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２に直交する図３に示された断面において、一軸方向ｄ１に沿って、漸次薄くなっている。
【００７５】
また、図示された例では、基材７６の厚みも一定ではない。そして、反射部材８５，９５の回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２に直交する断面において、とりわけ回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２を通過し且つ回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２に直交する図３に示された断面において、基材７６は、透明体７５と相補的な断面形状を有している。
【００７６】
より具体的には、透明体７５の厚みは、反射部材８５，９５の回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２に直交する断面において、とりわけ回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２を通過し且つ回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２に直交する図３に示された断面において、一軸方向ｄ１における一方の側から他方の側へ向けて、漸次薄くなっていき、逆に、基材７６の厚みは、当該一軸方向ｄ１における一方の側から他方の側へ向けて、漸次厚くなっていく。このような構成により、図示された反射部材８５，９５は、厚みが一定の板状、とりわけ厚みが一定の円板状の部材となっている。したがって、反射部材８５，９５の接続面８５ｂ，９５ｂと同様に、反射部材８５，９５の入光面８５ｃ，９５ｃは、反射部材８５，９５の回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２と直交している。そして、反射部材８５，９５の板面は、回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２と直交している。
【００７７】
以上のように本実施の形態では、反射部材８５，９５が、反射面８５ａ，９５ａを覆う透明体７５を含んでいる。そして、この透明体７５の厚みを変化させている。したがって、反射部材８５，９５は、単に反射面８５ａ，９５ａを保護するだけでなく、反射部材８５，９５の重心位置を積極的に調整することが可能となる。すなわち、透明体７５の厚みを変化させることにより、図１２に示されたデバイス１００と比較して、反射部材８５，９５の重心を反射部材８５，９５の回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２により接近させることができ、さらには、反射部材８５，９５の重心を反射部材８５，９５の回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２上に位置させることも可能である。
【００７８】
次に、光学素子５０について説明する。光学素子５０は、各領域への入射光を当該領域の位置に応じた特定の方向に向ける光路制御機能を有している。ここで説明する光学素子５０は、各領域への入射光の進行方向を補正して所定の領域ＬＺに向ける。この領域が、被照明領域ＬＺとなる。すなわち、光学素子５０の入射面を平面分割してなる各領域に照射された照射装置６０からの光は、光学素子５０を経由した後に、少なくとも一部分において重なり合う領域を照明するようになる。
【００７９】
一例として、図１及び図５に示された例において、光学素子５０は、照射装置６０からの光の入射方向に対応して形成されたレンズアレイ５１を含んで構成され得る。ここで「レンズアレイ」とは、単位レンズとも呼ばれる小さなレンズの集合体であり、屈折または反射によって光の進行方向を偏向させる素子として機能する。図示された例において、光学素子５０は、各単位レンズ５１ａに対応する各領域に入射する光を、それぞれ、少なくとも被照明領域ＬＺの全域に入射するように拡散させる。すなわち、光学素子５０は、各領域に照射装置６０から入射する光を拡散させることによって、同一の被照明領域ＬＺを照明する。
【００８０】
図示された例では、光学素子５０に入射する光は、一定の方向に沿って進む光である。したがって、図５に示されたレンズアレイ５１は、凸レンズからなる単位レンズ５１ａを敷き詰めてなるフライアイレンズとして構成されている。各単位レンズ５１ａは、互いに同一に形成されている。単位レンズ５１ａは、その光軸が互いに平行となるようにして敷き詰められている。
【００８１】
また、図５に示された光学素子５０は、このようなレンズアレイ５１と、レンズアレイ５１に対向して配置されたコンデンサレンズ５２またはフィールドレンズと、を有している。図２の光学素子５０において、レンズアレイ５１が、光学素子５０の最入光側に配置されており、照射装置６０からの光を受ける。レンズアレイ５１をなす各単位レンズ５１ａは、平行光束をなす光線の光路をたどるようにして入射する光を、焦点に収束させる。そして、コンデンサレンズ５２は、各単位レンズ５１ａによる焦点によって画成される面上に配置され、各凸レンズからの光を、被照明領域ＬＺに向ける。とりわけ、コンデンサレンズ５２によれば、各凸レンズからの光を、同一の被照明領域ＬＺのみに向けることができ、各方向からの照明光を被照明領域ＬＺに重畳させる。
【００８２】
次に、空間光変調器３０について説明する。空間光変調器３０は、被照明領域ＬＺに重ねて配置される。そして、空間光変調器３０は、照明装置４０によって照明され、変調画像を形成する。照明装置４０からの光は、上述したように被照明領域ＬＺの全域のみを照明する。したがって、空間光変調器３０の入射面は、照明装置４０によって光を照射される被照明領域ＬＺと同一の形状および大きさであることが好ましい。この場合、照明装置４０からの光を、変調画像の形成に高い利用効率で利用することができるからである。
【００８３】
空間光変調器３０は、特に制限されることなく、種々の公知の空間光変調器を利用することができる。例えば、偏光を利用することなく変調画像を形成する空間光変調器、例えばデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）や、偏光を利用して変調画像を形成する透過型の液晶マイクロディスプレイや反射型のＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）を、空間光変調器３０として用いることができる。
【００８４】
図１に示された例のように、空間光変調器３０が、透過型の液晶マイクロディスプレイである場合、照明装置４０によって面状に照明される空間光変調器３０が、画素毎にコヒーレント光を選択して透過させることにより、空間光変調器３０をなすディスプレイの画面上に変調画像が形成されるようになる。こうして得られた変調画像は、最終的には、投射光学系２５によって、等倍で或いは変倍されてスクリーン１５へ投射される。これにより、観察者は、スクリーン１５上に投射された当該画像を観察することができる。スクリーン１５は、透過型スクリーンとして構成されていてもよいし、反射型スクリーンとして構成されていてもよい。
【００８５】
次に、以上の構成からなる照明装置４０、投射装置２０および投射型映像表示装置１０の作用について説明する。
【００８６】
まず、照射装置６０は、光学素子５０上を走査するようにして、光学素子５０へコヒーレント光を照射する。具体的には、光源装置６１の光源６２で一定方向に沿って進む特定波長帯域のコヒーレント光が生成され、このコヒーレント光が走査装置７０で進行方向を変えられる。走査デバイス７０は、周期的な動作を行っており、この結果、光学素子５０上でのコヒーレント光の入射位置も、周期的に変化するようになる。
【００８７】
光学素子５０の各領域に入射したコヒーレント光は、それぞれ、光学素子５０での光路調整機能により、被照明領域ＬＺに重畳されるようになる。すなわち、照射装置６０から光学素子５０の各領域に入射したコヒーレント光は、それぞれ、光学素子５０で拡散ないしは拡げられて、被照明領域ＬＺの全域に入射するようになる。このようにして、照射装置６０は、被照明領域ＬＺをコヒーレント光で照明することができる。
【００８８】
図１に示すように、投射装置２０においては、照明装置４０の被照明領域ＬＺと重なる位置に空間光変調器３０が配置されている。このため、空間光変調器３０は、照明装置４０によって面状に照明され、画素毎にコヒーレント光を選択して透過させることにより、映像を形成するようになる。この映像は、投射光学系２５によってスクリーン１５に投射される。スクリーン１５に投射されたコヒーレント光は、拡散され、観察者に映像として認識されるようになる。
【００８９】
ところで、スクリーン上に投射されたコヒーレント光は拡散によって干渉し、スペックルを生じさせることになる。一方、ここで説明する照明装置４０によれば、次に説明するように、スペックルを極めて効果的に目立たなくさせることができる。
【００９０】
スペックルを目立たなくさせるには、偏光・位相・角度・時間といったパラメータを多重化し、モードを増やすことが有効であるとされている。ここでいうモードとは、互いに無相関なスペックルパターンのことである。例えば、複数のレーザー光源から同一のスクリーンに異なる方向からコヒーレント光を投射した場合、レーザー光源の数だけ、モードが存在することになる。また、同一のレーザー光源からのコヒーレント光を、時間を区切って異なる方向から、スクリーンに投射した場合、人間の目で分解不可能な時間の間にコヒーレント光の入射方向が変化した回数だけ、モードが存在することになる。そして、このモードが多数存在する場合には、光の干渉パターンが無相関に重ねられ平均化され、結果として、観察者の目によって観察されるスペックルが目立たなくなるものと考えられている。
【００９１】
上述した照明装置４０では、コヒーレント光が、光学素子５０上を走査するようにして、光学素子５０に照射される。また、照射装置６０から光学素子５０の各領域に入射したコヒーレント光は、それぞれ、同一の被照明領域ＬＺの全域をコヒーレント光で照明するが、当該被照明領域ＬＺを照明するコヒーレント光の照明方向は互いに異なる。そして、コヒーレント光が入射する光学素子５０上の領域が経時的に変化するため、被照明領域ＬＺへのコヒーレント光の入射方向も経時的に変化する。
【００９２】
被照明領域ＬＺを基準にして考えると、被照明領域ＬＺ内の各領域には絶えずコヒーレント光が入射してくるが、その入射方向は、図１に矢印Ａ１で示すように、常に変化し続けることになる。結果として、空間光変調器３０の透過光によって形成された映像の各画素をなす光が、図１に矢印Ａ２で示すように経時的に光路を変化させながら、スクリーン１５の特定の位置に投射されるようになる。
【００９３】
以上のことから、上述してきた照明装置４０を用いることによれば、映像を表示しているスクリーン１５上の各位置において時間的にコヒーレント光の入射方向が変化していき、且つ、この変化は、人間の目で分解不可能な速さであり、結果として、人間の目には、相関の無いコヒーレント光の散乱パターンが多重化されて観察されることになる。したがって、各散乱パターンに対応して生成されたスペックルが重ねられ平均化されて、観察者に観察されることになる。これにより、スクリーン１５に表示されている映像を観察する観察者に対して、スペックルを極めて効果的に目立たなくさせることができる。
【００９４】
なお、人間によって観察される従来のスペックルには、スクリーン１５上でのコヒーレント光の散乱を原因とするスクリーン側でのスペックルだけでなく、スクリーンに投射される前におけるコヒーレント光の散乱を原因とする投射装置側でのスペックルも発生し得る。この投射装置側で発生したスペックルパターンは、空間光変調器３０を介してスクリーン１５上に投射されることによって、観察者に認識され得るようにもなる。しかしながら、本実施の形態によれば、コヒーレント光が光学素子５０上を連続的に走査し、そして光学素子５０の各領域に入射したコヒーレント光が、それぞれ、空間光変調器３０が重ねられた被照明領域ＬＺの全域を照明するようになる。すなわち、光学素子５０が、スペックルパターンを形成していたそれまでの波面とは別途の新たな波面を形成し、複雑且つ均一に、被照明領域ＬＺ、さらには、空間光変調器３０を介してスクリーン１５を照明するようになる。このような光学素子５０での新たな波面の形成により、投射装置側で発生するスペックルパターンは不可視化されることになる。
【００９５】
ところで、ここで説明した照明装置４０では、光源装置６１からの光の光路を変化させる走査装置７０は、光源６２からの光を反射する第１反射面８５ａを含んだ第１反射部材８５を有する第１反射デバイス８０と、第１反射面８５ａからの光を反射する第２反射面９５ａを含んだ第２反射部材９５を有する第２反射デバイス９０と、を有している。そして、各反射デバイス８０，９０において、反射部材８５，９５は、反射面８５ａ，９５ａの法線方向ｎｄ１，ｎｄ２と非平行な回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２を中心として、回転するようになっている。したがって、反射部材８５，９５が回転すると、反射面８５ａ，９５ａの向きが経時的に変化し、且つ、反射面８５ａ，９５ａの向きの変化は周期性を持つようになる。このため、反射面８５ａ，９５ａで反射した光の進行方向は経時的に変化し、且つ、反射光の進行方向の変化は周期性を持つようになる。このような第１反射デバイス８０及び第２反射デバイス９０は、反射面８５ａ，９５ａの向きの変化にともなって、占有スペースを大きく変化させることはない。とりわけ、反射部材８５，９５の入光面８５ｃ，９５ｃが回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２に対して直交している場合には、反射部材８５，９５が回転した際に、反射デバイス８０，９０の占有スペースは実質的に変化しない。したがって、本実施の形態によれば、省スペースを図りながら、光学素子５０上の広い領域に亘った入射光の走査が可能となる。
【００９６】
ところで、図１２を参照して既に説明したように、反射面１０２の法線方向ｎｄｘが回転軸線Ｒａｘに対して傾斜しているデバイス１００において、反射面１０２が反射部材１０１の入光面も兼ねている場合、反射部材１０１の重心は、回転軸線Ｒａｘ上からずれてしまう。反射部材１０１の重心が回転軸線Ｒａｘ上に位置していないと、反射部材１０１の回転中、振動装置１０４が反射部材１０１とともに振動してしまう。とりわけ反射部材１０１の振れ幅は大きくなり、反射面１０２は意図した方向を向かなくなる。結果として、このデバイス１００では光路を高精度に制御することが難しくなる。
【００９７】
一方、本実施の形態では、反射部材８５，９５には、反射面８５ａ，９５ａを覆い且つ厚みが一定ではない透明体７５が設けられている。この透明体７５は、反射部材８５，９５の入光面８５ｃ，９５ｃをなしている。また、この透明体７５の厚みは変化しており、一定ではない。したがって、透明体７５は、反射面８５ａ，９５ａを覆って保護することができるとともに、更に、反射部材８５，９５の重心位置を積極的に調整することが可能となる。すなわち、透明体７５の厚みを変化させることにより、図１２に示されたデバイス１００と比較して、反射部材８５，９５の重心を反射部材８５，９５の回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２により接近させることが可能であり、反射部材８５，９５の重心を反射部材８５，９５の回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２上に位置させることも可能である。図示された形態のように、透明体７５が基材７６と相補的な形状となっている場合、比重が同一な材料を用いて透明体７５と基材７６とを作製すると、例えば同一の材料を用いて透明体７５と基材７６とを作製すると、反射部材８５，９５の重心が反射部材８５，９５の回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２上に位置するようになる。
【００９８】
このような本実施の形態によれば、駆動装置８１，９１による反射部材８５，９５の回転中、反射部材８５，９５および反射部材８５，９５を保持する駆動装置８１，９１が振動してしまうことを効果的に防止することができる。これにより、簡易な構成および単純な動作の走査装置７０によって、光源装置６１からの光の進行方向を高精度に制御することができる。
【００９９】
またこのような照明装置４０では、光学素子５０上における走査領域を大きく確保すれば、スペックルをより効果的に目立たなくさせることができる。ただし、照明装置４０の占有スペースを拡大させることなく、走査領域をより大きく確保するには、反射面１０２の法線方向ｎｄｘが回転軸線Ｒａｘに対してなす傾斜角度θｘを大きくする必要がある。図１２を参照して既に言及したように、この傾斜角度θｘが大きくなると、反射部材１０１の重心の回転軸線Ｒａｘからのずれ量が大きくなり、上述した振動の問題がより顕著となる。加えて、傾斜角度θｘが大きくなると、反射部材１０１が回転軸線Ｒａｘに沿って大型化することになる。
【０１００】
一方、透明体７５によって反射面８５ａ，９５ａが覆われている本実施の形態によれば、図３に示すように、光源装置６１からの光は、透明体７５に入射する際に屈折する。この結果、透明体７５の内部での反射前後における光路の角度差θｉは、透明体７５の外部での反射前後における光路の角度差θｏよりも小さくなる。すなわち、透明体７５を設けていない場合との比較において、透明体７５を設けた本実施の形態では、反射面８５ａ，９５ａの法線方向ｎｄ１，ｎｄ２が回転軸線Ｒａ１，Ｒａ２に対してなす角度を小さく抑えながら、同程度に光路を変化させることができる。すなわち、本実施の形態によれば、反射デバイス８０，９０の振動を効果的に防止することができるとともに、更に、反射部材８５，９５の小型化を図ることもできる。
【０１０１】
さらに、図示された照明装置４０では、第１反射面８５ａの向きと第２反射面９５ａの向きとが互いに平行となるよう、第１反射部材８５と第２反射部材９５とが動作する。このように第１反射面８５ａと第２反射面９５ａが平行に維持されることから、第２反射面９５ａから進み出る光の進行方向は、第１反射面８５ａへ入射する光の進行方向と平行になる。一方、光源装置６１の光源６２が固定されており、光源６２から射出される光が、常に一定方向から第１反射デバイス８０へ向かう。すなわち、第１反射面８５ａへ入射する光源６２からの光の進行方向は、常に一定である。したがって、第２反射デバイス９０の第２反射面９５ａで反射された光は、一定の向きに進むようになる。とりわけ本例では、照射装置６０から射出する光は、平行光束をなす光線の光路を辿るようにして、光学素子５０へ入射することになる。
【０１０２】
このように、照射装置６０からの出射光が一定の方向となっているので、当該出射光の取り扱い、例えば搬送が、非常に容易となる。また、発散光束の場合と異なり、照射装置６０からの出射光が通過することになる光路幅は一定であり、光路幅の変動が生じない。したがって、照明装置４０が大型化してしまうことを効果的に回避することができる。また、照射装置６０から光を照射される光学素子５０は、その各領域への入射光を異なる方向に曲げることによって、入射光を照明光として被照明領域ＬＺに誘導している。そして、光学素子５０への入射方向が一定となっていれば、光学素子５０の設計及び製造を簡易化することができる。
【０１０３】
また、図１及び図２に示すように、光源６２から射出する光は、或る程度のスポット径を有することになる。このようなスポット径を有した光を、レンズ効果を持つ偏向素子を用いてコリメートしようとしても、光軸の向きを制御することしかできない。偏向素子では、スポット径内の各位置を通過するすべての光の光路を所望の方向に向けることは不可能である。一方、平行に維持される二枚の反射面８５ａ，９５ａを有した走査装置７０によれば、スポット径の大小に関わらず、第１反射面８５ａに入射する光の光路と、第２反射面９５ａで反射した光の光路とを、平行にすることができる。すなわち、光源６２から射出した光のスポット径の大小に関わらず、照射装置６０は、平行光束をなす光線の光路を辿るようにして光を光学素子５０に照射することが可能となる。光学素子５０に入射した光は、光学素子５０によって予定した方向に高精度に光路を調整される。すなわち、ここで説明した走査装置７０及び照明装置４０によれば、被照明領域ＬＺを所望の方向から極めて高精度に照明することができる。
【０１０４】
さらに、図示された走査装置７０では、第１反射デバイス８０は、第１反射面８５ａの法線方向ｎｄ１に対して傾斜した第１回転軸線Ｒａ１を中心として、第１反射面８５ａを回転可能の保持している。第２反射デバイス９０は、第２反射面９５ａの法線方向ｎｄ２に対して傾斜した第２回転軸線Ｒａ２を中心として、第２反射面９５ａを回転可能の保持している。このような第１反射デバイス８０及び第２反射デバイス９０によれば、コンパクトな構成及び簡易な制御により、光路を大きく変化させることができる。とりわけ、同様に構成された第１反射デバイス８０及び第２反射デバイス９０を第１回転軸線Ｒａ１と第２回転軸線Ｒａ２とが平行となるように配置することによって、第１反射面８５ａ及び第２反射面９５ａを平行に維持することが可能となる。すなわち、単純でコンパクトな構成および制御によって、被照明領域ＬＺを一定の方向から極めて高精度に照明することが可能となる。
【０１０５】
また、図２から理解され得るように、図示された走査装置７０を用いた場合、照射装置６０から光学素子５０上に入射する光の光学素子５０上での走査経路は、円形状となる。すなわち、簡易な構成の走査装置７０を用いながら、光学素子５０上での光の入射位置を広範囲に分布させること、言い換えると、大きく広げることができる。これにより、光学素子５０の大きさを有効に利用して、被照明領域ＬＺの各位置へ向かう照明光の入射角度範囲を大きく広げることができる。結果として、スペックルを目立たなくさせることができる。
【０１０６】
なお、装置の大型化を回避する観点からすれば、その法線方向ｎｄ１，ｎｄ２に対して傾斜した軸Ｒａ１，Ｒａ２を中心として回転可能な反射面８５ａ，９５ａは、走査経路に対応して、円形状の輪郭を有していることが好ましい。この例によれば、走査デバイス７１，７３の反射面８５ａ，９５ａを有効に利用しながら、走査装置７０の大型化を回避することができる。また、第２走査デバイス９０の第２反射面９５ａが、第１走査デバイス８０の第１反射面８５ａよりも大きくなっていることが好ましい。この例によれば、第１走査デバイス８０によって光路が拡大された光を、第２走査デバイス９０によって有効に反射することができる。すなわち、走査装置７０によって上述した有用な光路制御を可能にしながら、走査装置７０の大型化を回避することができる。
【０１０７】
以上のように本実施の形態によれば、被照明領域ＬＺを所望の方向から高精度に照明することができる。
【０１０８】
上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。
【０１０９】
上述した実施の形態では、走査装置７０が、第１反射デバイス８０及び第２反射デバイス９０の二つを含む例を示したが、この例に限られない。図６及び図７に示すように、第２反射デバイス９０を省略して、走査装置７０が第１反射デバイス８０のみを有するようにしてもよい。図５及び図６に示された例においては、走査装置７０が、第１反射デバイス８０からの反射光の光路を補正する偏向素子９９を、さらに含んでいる。偏向素子９９は、レンズ機能を有しており、概ね発散光束の光路を辿る第１反射デバイス８０からの反射光をコリメートして、概ね平行光束の光路を辿るようにして光学素子５０へ向ける。このような変形例によっても、第１反射デバイス８０の第１反射部材８５において、厚みが一定でない透明体７５が第１反射面８５ａを覆うことにより、上述の実施の形態と同様の作用効果を奏することできる。
【０１１０】
また上述した実施の形態において、光源装置６１は、単一の光源６２を有していた。しかしながら、この例に限られず、図８に示すように、光源装置６１が、複数の光源を含むようにしてもよい。一例として、光源装置６１が、複数のレーザー光源を含むレーザーアレイとして構成されていてもよい。光源装置６１に含まれる複数の光源６６，６７，６８は、互いに異なる波長帯域の光を生成するようにしてもよいし、同一波長帯域の光を生成するようにしてもよい。異なる波長帯域の光源６６，６７，６８を用いた場合、加法混色により、単一の光源では生成することができない色の光によって、被照明領域ＬＺを照明することができる。また、光源６６，６７，６８が、赤色波長帯域の光、緑色波長帯域の光、青色波長帯域の光をそれぞれ生成する場合には、白色光にて被照明領域ＬＺを照明することができる。一方、同一の波長帯域の光源６６，６７，６８を用いた場合、高出力で被照明領域ＬＺを照明することが可能となる。
【０１１１】
さらに上述した実施の形態において、光学素子５０が、レンズアレイ５１を含んで構成される例を示したが、これに限られない。図９に示すように、光学素子５０が、ホログラム記録媒体５７を含むようにしてもよい。図９に示された例において、照射装置６０から照射されてホログラム記録媒体５７上を走査する光は、ホログラム記録媒体５７上の各領域に、当該ホログラム記録媒体５７の回折条件を満たすような入射角度で、入射するようになっている。照射装置６０からホログラム記録媒体５７の各領域に入射した光は、それぞれ、ホログラム記録媒体５７で回折されて少なくとも一部分において互いに重なり合う領域を照明する。図９に示された例では、照射装置６０からホログラム記録媒体５７の各領域に入射した光は、それぞれ、ホログラム記録媒体５７で回折されて同一の被照明領域ＬＺを照明するようになっている。例えば、照射装置６０からホログラム記録媒体５７の各領域に入射した光が、それぞれ、被照明領域ＬＺに重ねて散乱板の像を再生するようにしてもよい。
【０１１２】
さらに上述した実施の形態では、照明装置４０によって照明される被照明領域ＬＺに空間光変調器３０が配置されていたが、この例に限られない。一例として、図１０及び図１１に示された例では、被照明領域ＬＺに均一化光学系３７の入射面３７ａが配置されている。すなわち、照明装置４０からの光は、均一化光学系３７に入射するようになる。均一化光学系３７に入射した光は、全反射を繰り返しながら均一化光学系３７内を伝搬して、均一化光学系３７から出射する。このような均一化光学系３７の出射面３７ｂ上の各位置での照度は、均一化されることになる。均一化光学系３７として、例えばインテグレータロッドを用いることができる。
【０１１３】
図１０に示された例では、空間光変調器３０が、均一化光学系３７の出射面３７ｂに直面するようにして配置され、空間光変調器３０が均一な光量にて照明されるようになっている。一方、図１１に示された例においては、均一化光学系３７と空間光変調器３０との間にリレー光学系３５が配置されている。この例において、リレー光学系３５は、第１のレンズ３５ａ及び第２のレンズ３５ｂを、光路に沿ってこの順で含んでいる。リレー光学系３５によって、空間光変調器３０が配置されている位置は、均一化光学系３７の出射面３７ｂと共役な面となっている。このため、図１１に示された例においても、空間光変調器３０は、均一な光量にて照明される。また、均一化光学系３７を用いずに、照明装置４０によって被照明領域ＬＺに中間像を形成し、中間像の位置は図１１のインテグレータロッド３７の出射面３７ｂに対応する位置であり、リレー光学系３５は、この中間像を空間光変調器３０に写像する態様も可能である。
【０１１４】
さらに、上述した実施の形態において、走査装置７０の各反射デバイス８０，９０の駆動装置８１，９１として、軸部材８３，９３を有するモータを例示した。しかしながら、この例に限られず、駆動装置８１，９１として、反射部材８０，９０が接続可能な種々の装置、機構、部品、部材等を用いることができる。例えば、アウターロータモータ、シャフトレスモータ、フレームレスモータ等を、反射部材８０，９０を駆動する駆動装置８１，９１として用いることができる。
【０１１５】
さらに、上述した実施の形態において、照明装置４０が、投射装置２０及び投射型映像表示装置１０に組み込まれた例を示したが、これに限られず、スキャナ用の照明装置等、種々の用途に適用され得る。
【０１１６】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１０   投射型表示装置
１５   スクリーン
２０   投射装置
２５   投射光学系
２６   フィールドレンズ
２７   プロジェクションレンズ
３０   空間光変調器
３５   リレー光学系
３７   均一化光学系
４０   照明装置
４５   光学モジュール
５０   光学素子
５１   レンズアレイ
５１ａ 単位レンズ
５２   コンデンサレンズ
５７   ホログラム記録媒体
６０   照射装置
６１   光源装置
６２   光源
６６   第１光源
６７   第２光源
６８   第３光源
７０   走査装置
７２   制御器
７４   接続部材
７５   透明体
７６   基材
７７   反射材料層
７８   接合層
８０   第１反射デバイス
８１   第１駆動装置
８２   ケーシング
８３   軸部材
８５   第１反射部材
８５ａ 第１反射面
８５ｂ 接続面
８５ｃ 入光面
９０   第２反射デバイス
９１   第２駆動装置
９２   ケーシング
９３   軸部材
９５   第２反射部材
９５ａ 第２反射面
９５ｂ 接続面
９５ｃ 入光面
９９   偏向素子
１００ デバイス
１０１ 反射部材
１０２ 反射面
１０３ 接続面
１０４ 駆動装置
Ｒａ１ 第１回転軸
Ｒａ２ 第２回転軸
ｎｄ１ 法線方向
ｎｄ２ 法線方向
Ｖｐ１ 第１仮想面
ｖｐ２ 第２仮想面
ｄ１   一軸方向
ＬＺ   被照明領域
【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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【図１１】
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【図１２】
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