(57)【要約】    【課題】  インテグレータロッドや後段の光学系の小型化を図るのが容易な、ひいてはプロジェクタの小型化を図るのも容易な構造をもった照明装置を提供する。    【解決手段】  楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点Ｆ１近傍に発光中心を有する発光管１１２と、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点Ｆ２近傍に光入射面を有するインテグレータロッド１２０とを備えた照明装置において、  楕円面リフレクタ１１４の第１焦点距離をｆ１とし、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点距離をｆ２としたとき、４≦ｆ２／ｆ１≦８なる関係を満たすことを特徴とする照明装置。【選択図】  図１
2005148476.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
楕円面リフレクタと、
この楕円面リフレクタの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管と、
前記楕円面リフレクタの第２焦点近傍に光入射面を有し、前記楕円面リフレクタからの射出光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドとを備えた照明装置において、
前記楕円面リフレクタの第１焦点距離をｆ１とし、前記楕円面リフレクタの第２焦点距離をｆ２としたとき、４≦ｆ２／ｆ１≦８なる関係を満たすことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１に記載の照明装置において、
前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の照明装置において、
６ｍｍ≦ｆ１≦１８ｍｍなる関係を満たすことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置において、
３０ｍｍ≦ｆ２≦９０ｍｍなる関係を満たすことを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置において、
前記楕円面リフレクタの有効反射面の径をＤｒとしたとき、３０ｍｍ≦Ｄｒ≦５０ｍｍなる関係を満たすことを特徴とする照明装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置において、
Ｄｒ≦４ｆ１なる関係を満たすことを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の照明装置において、
この照明装置の光軸の前記楕円面リフレクタ基端側部分と前記発光管の発光中心から放射される光とがなす最大角度をθとしたとき、９０°≦θ≦１１０°なる関係を満たすことを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の照明装置において、
前記インテグレータロッドの光入射面には、中央部に光入射のための開口部を有する反射層が形成されており、
前記インテグレータロッドの光射出面には、光進行方向に沿ってλ／４板と反射型偏光板とがこの順序で配置されてなることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の照明装置と、
この照明装置からの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は照明装置及びプロジェクタに関する。 
【背景技術】
【０００２】
インテグレータロッドを用いたプロジェクタが提案されている。
図６は、このような従来のプロジェクタを説明するために示す図である。図６（ａ）は従来のプロジェクタの光学系を示す図であり、図６（ｂ）はこのような従来のプロジェクタに用いられる照明装置を説明するために示す図であり、図６（ｃ）は図６（ｂ）の照明装置に用いるインテグレータロッドの光入射面を示す図である。
【０００３】
このプロジェクタ９００は、図６（ａ）に示すように、照明装置９１０と、照明装置９１０からの射出光を画像情報に応じて変調する液晶表示装置４００と、液晶表示装置４００によって変調された光をスクリーンＳＣＲなどの投写面上に投写する投写光学系６００とを備えている。
照明装置９１０は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、楕円面リフレクタ９１４と、楕円面リフレクタ９１４の第１焦点Ｆ１近傍に発光中心を有する発光管９１２と、楕円面リフレクタ９１４の第２焦点Ｆ２近傍に光入射面を有し、楕円面リフレクタ９１４からの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド９２０と、このインテグレータロッド９２０からの射出光を液晶表示装置４００の被照明領域に導くリレー光学系９４０とを有している。
このため、液晶表示装置４００の被照明領域には、インテグレータロッド９２０によって均一化された光が照射されるため、高画質な表示画像を実現できるという特徴を有している（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−９０８８３号公報（図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来のプロジェクタ９００においては、発光管９１２からの射出光の呑み込み量を確保するために、楕円面リフレクタ９１４の第１焦点距離ｆ１を比較的短く設定するとともに、楕円面リフレクタ９１４の第２焦点距離ｆ２を比較的長く設定していた。すなわち、楕円面リフレクタ９１４の倍率β（＝ｆ２／ｆ１）を比較的大きく設定していた（例えばβが１１程度。）。
ところで、発光管９１２における発光領域は有限の大きさ（例えば、１ｍｍφ程度）をもつため、インテグレータロッド９２０の光入射面には、図１（ｃ）に示すように、楕円面リフレクタ９１４によって拡大投影された発光領域の像が結像する。そして、このインテグレータロッド９２０における発光領域の像の大きさは、インテグレータロッド９２０の光入射面におけるビーム径ＤＢに対応することになる。
【０００５】
しかしながら、従来のプロジェクタ９００においては、上記した倍率βが比較的大きく設定されているため、インテグレータロッド９２０の光入射面におけるビーム径ＤＢが比較的大きくなり、その結果、インテグレータロッドの光入射面の大きさを比較的大きく設定する必要があった。このため、インテグレータロッドをはじめ後段の光学系を小型化するのが容易ではないという問題があった。
【０００６】
この問題を解決するためには、発光管９１２における発光領域を小さくすることが考えられる。しかしながら、このためには、内部に封入されるガスの圧力を高めたり、電極設置の位置決め精度をさらに高めたりする必要があり、それほど容易なことではない。
【０００７】
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、インテグレータロッドや後段の光学系の小型化を図るのが容易な、ひいてはプロジェクタの小型化を図るのが容易な構造をもった照明装置を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような照明装置を備えた小型化の容易なプロジェクタ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】
【０００８】
（１）本発明の照明装置は、楕円面リフレクタと、この楕円面リフレクタの第１焦点近傍に発光中心を有する発光管と、前記楕円面リフレクタの第２焦点近傍に光入射面を有し、前記楕円面リフレクタからの射出光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドとを備えた照明装置において、前記楕円面リフレクタの第１焦点距離をｆ１とし、前記楕円面リフレクタの第２焦点距離をｆ２としたとき、４≦ｆ２／ｆ１≦８なる関係を満たすことを特徴とする。
【０００９】
このため、本発明の照明装置によれば、４≦ｆ２／ｆ１≦８なる関係を満たす楕円面リフレクタを用いているため、従来のインテグレータロッドを用いた照明装置の場合よりも楕円面リフレクタの倍率を小さなものにすることができ、インテグレータロッドの光入射面におけるビーム径を小さなものにすることができる。その結果、インテグレータロッドの光入射面の大きさを比較的小さく設定することができるようになり、インテグレータロッドをはじめ後段の光学系を小型化するのが容易になる。
【００１０】
この場合、ｆ２／ｆ１の値が４未満になると、第１焦点距離ｆ１が大きくなるため楕円面リフレクタから発光管の発光中心までの距離が大きくなり、発光管からの光の呑み込み量を確保するために、有効反射面の径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要が生じてしまう。その結果、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
一方、ｆ２／ｆ１の値が８を超えると、楕円面リフレクタの倍率が大きくなる結果、インテグレータロッドの光入射面におけるビーム径が大きくなりすぎて、インテグレータロッドの光入射面の大きさを小さくするのが容易ではなくなる。
これらの観点からいえば、５≦ｆ２／ｆ１≦７なる関係を満たすことがさらに好ましい。
【００１１】
（２）上記（１）に記載の照明装置においては、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられていることが好ましい。
このように構成することにより、発光管から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタに向けて反射されるため、発光管の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタの大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタの小型化を図ることができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。
また、楕円面リフレクタの小型化を図ることができることにより、楕円面リフレクタから楕円面リフレクタの第２焦点に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小さくすることができ、インテグレータロッドの光入射面の大きさをさらに小さくすることができるようになり、インテグレータロッドをはじめ後段の光学系をさらに小型化するのが容易になる。
【００１２】
（３）上記（１）又は（２）に記載の照明装置においては、６ｍｍ≦ｆ１≦１８ｍｍなる関係を満たすことが好ましい。
すなわち、楕円面リフレクタの第１焦点距離ｆ１が６ｍｍ未満になると、発光管の発光中心と楕円面リフレクタの基部との距離が短くなりすぎて、発光管の管球部（通常、直径が９ｍｍ程度である。）と楕円面リフレクタの基部とが接触してしまう可能性が生じてしまう。
一方、楕円面リフレクタの第１焦点距離ｆ１が１８ｍｍを超えると、発光管からの光の呑み込み量を確保するために、有効反射面の径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要が生じてしまう。その結果、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
【００１３】
（４）上記（１）〜（３）のいずれかに記載の照明装置においては、３０ｍｍ≦ｆ２≦９０ｍｍなる関係を満たすことが好ましい。
すなわち、楕円面リフレクタの第２焦点距離ｆ２が３０ｍｍ未満になると、発光管のリード部の被照明領域側の先端（通常、発光管の発光中心から２０ｍｍ〜３５ｍｍ離れている。）とインテグレータロッドの光入射面とが接触してしまう可能性が生じてしまう。
一方、楕円面リフレクタの第２焦点距離ｆ２が９０ｍｍを超えると、楕円面リフレクタの第１焦点距離ｆ１を比較的長くする必要が生じてしまい、そうなると、発光管からの光の呑み込み量を確保するために、有効反射面の径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要が生じてしまう。その結果、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
【００１４】
（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載の照明装置においては、前記楕円面リフレクタの有効反射面の径（楕円面リフレクタの有効径）をＤｒとしたとき、３０ｍｍ≦Ｄｒ≦５０ｍｍなる関係を満たすことが好ましい。
すなわち、楕円面リフレクタの有効径Ｄｒが３０ｍｍ未満になると、発光管からの光を反射する面積が小さくなりすぎてインテグレータロッドに導かれる光の量が不足する可能性が生じる。
一方、楕円面リフレクタの有効径Ｄｒが５０ｍｍを超えると、楕円面リフレクタ自身が大きくなりすぎて、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
【００１５】
（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載の照明装置においては、Ｄｒ≦４ｆ１なる関係を満たすことが好ましい。
すなわち、楕円面リフレクタの有効径Ｄｒが楕円面リフレクタの第１焦点距離ｆ１の４倍を超えると、楕円面リフレクタ自身が大きくなりすぎて、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
【００１６】
（７）上記（１）〜（６）のいずれかに記載の照明装置においては、この照明装置の光軸の前記楕円面リフレクタ基端側部分と前記発光管の発光中心から放射される光とがなす最大角度をθとしたとき、９０°≦θ≦１１０°なる関係を満たすことが好ましい。
すなわち、この角度θが９０°未満となると、発光管からの光を反射する面積が小さくなりすぎてインテグレータロッドに導かれる光の量が不足する可能性が生じる。
一方、この角度θが１１０°を超えると、楕円面リフレクタ自身が大きくなりすぎて、照明装置の小型化を図るのが容易ではなくなる。
この場合、上記（２）に記載した照明装置の場合には、発光管から被照明領域側に射出される光を楕円面リフレクタに向けて反射する反射手段が設けられているため、１１０°を超える角度で発光管から射出された光はこの反射手段で反射されて楕円面リフレクタに導かれるので、光利用効率が低下することもなくなる。
【００１７】
（８）上記（１）〜（７）のいずれかに記載の照明装置においては、前記インテグレータロッドの光入射面には、中央部に光入射のための開口部を有する反射層が形成されており、前記インテグレータロッドの光射出面には、光進行方向に沿ってλ／４板と反射型偏光板とがこの順序で配置されてなることが好ましい。
このように構成することにより、一方の偏光成分の光が反射型偏光板を通過したときには、他方の偏光成分の光は反射型偏光板で反射される。そして、この反射光は、インテグレータロッドの光入射面側に設けられたリサイクルミラーで反射されて再度反射型偏光板に到達する。このとき、この光は、λ／４板をすでに２回通過しているため、偏光方向が９０度回転し、一方の偏光成分の光として反射型偏光板を通過する。このため、インテグレータロッドから射出される光はすべて一方の偏光成分の光となるため、このインテグレータロッドが偏光変換素子としての機能も果たすことができるようになる。従って、液晶表示装置のように偏光方向を制御する電気光学変調装置の場合に特に好適なものになる。
【００１８】
本発明の場合、楕円面リフレクタの倍率βが比較的小さく設定されているため、インテグレータロッドの光入射面におけるビーム径が比較的小さくなり、その結果、開口部の面積に対するリサイクルミラーの面積を大きく取ることができるようになる。このため、リサイクルミラーで反射されて再利用に供される光の割合を大きくすることが可能になり、光利用効率のさらなる向上を図ることができるようになる。
【００１９】
λ／４板としては、耐熱性が高い雲母や水晶などからなるλ／４板を好ましく用いることができる。反射型偏光板としては、耐熱性の高いワイヤグリッド型の反射型無機偏光板を好ましく用いることができる。
【００２０】
（９）本発明のプロジェクタは、上記（１）〜（８）のいずれかに記載の照明装置と、この照明装置からの射出光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、この電気光学変調装置によって変調された光を投写する投写光学系とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
このため、本発明のプロジェクタによれば、上記のようにインテグレータロッドや後段の光学系の小型化を図るのが容易な照明装置を備えているため、小型化の容易なプロジェクタとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の照明装置及びプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００２３】
〔実施形態１〕
図１は、本発明の実施形態１に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図１（ａ）は実施形態１に係るプロジェクタの光学系を示す図であり、図１（ｂ）は実施形態１に係るプロジェクタに用いられる照明装置を説明するために示す図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の照明装置に用いるインテグレータロッドの光入射面を示す図である。
【００２４】
実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａは、図１（ａ）に示すように、照明装置１１０と、照明装置１１０からの射出光を画像情報に応じて変調する液晶表示装置４００と、液晶表示装置４００によって変調された光をスクリーンＳＣＲなどの投写面上に投写する投写光学系６００とを備えている。
照明装置１１０は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、楕円面リフレクタ１１４と、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点Ｆ１近傍に発光中心を有する発光管１１２と、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点Ｆ２近傍に光入射面を有し、楕円面リフレクタ１１４からの光をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド１２０と、このインテグレータロッド１２０からの射出光を液晶表示装置４００の被照明領域に導くリレー光学系１４０とを有している。
このため、液晶表示装置４００の被照明領域には、インテグレータロッド１２０によって均一化された光が照射されるため、高画質な表示画像を実現できるという特徴を有している。
【００２５】
実施形態１に係る照明装置１１０においては、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点距離をｆ１とし、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点距離をｆ２としたとき、４≦ｆ２／ｆ１≦８なる関係を満たしている。具体的には、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点距離ｆ１を１２ｍｍとし、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点距離ｆ２を６０ｍｍとしている。すなわち、ｆ２／ｆ１＝５としている。
【００２６】
このため、実施形態１に係る照明装置１１０によれば、上記のような楕円面リフレクタを用いているため、図１（ｃ）に示すように、従来のインテグレータロッドを用いた照明装置（β（＝ｆ２／ｆ１）が１１程度。）の場合よりも楕円面リフレクタの倍率を小さなものにすることができ、インテグレータロッド１２０の光入射面におけるビーム径ＤＢを小さなもの（例えば、５ｍｍ程度）にすることができる。その結果、インテグレータロッド１２０の光入射面の大きさを比較的小さく設定することができるようになり、インテグレータロッドをはじめ後段の光学系を小型化するのが容易になる。
【００２７】
なお、実施形態１においては、図１に示すように、発光管１１２における発光領域の幅をＡＬとし、インテグレータロッド１２０のｙ軸方向に沿った辺の長さをｄ１（ｘ軸方向に沿った辺の長さはｄ２（＝ｋ×ｄ１））とすると、発光管１１２における発光領域の像がインテグレータロッド１２０に入る条件式として、以下の条件式（１）が得られる。
ｄ１≧ＡＬ×（ｆ２／ｆ１）  ・・・（１）
【００２８】
一方、発光管１１２からの放射立体角をＡとすると、エテンデューの法則（面積×立体角の値が保存される）から、発光管１１２における発光領域の面積（ＡＬ２）と発光管１１２からの放射立体角Ａとの積はインテグレータロッドの光入射面におけるビームの面積（ＤＢ２）とインテグレータロッドへの入射角Ａ’との積に等しいことが要請される。ここで、発光管１１２における発光領域の面積（ＡＬ２）とインテグレータロッドの光入射面におけるビームの面積（ＤＢ２）との比（ＤＢ２／ＡＬ２）は楕円面リフレクタの倍率βの２乗、すなわち（ｆ２／ｆ１）２に等しいため、以下の関係式（２）が得られる。
Ａ’＝Ａ×（ｆ１／ｆ２）２  ・・・（２）
【００２９】
次に、液晶表示装置４００における画像形成領域のｙ軸に沿った辺の長さをｓ（ｘ軸方向に沿った辺の長さはｓ２（＝ｋ×ｓ））とし、投写光学系６００ののみ込み立体角をＴとすると、再びエテンデューの法則から、インテグレータロッドの光射出面の面積（ｄ１×ｄ２（＝ｋ×ｄ１２））とインテグレータロッドからの射出角Ａ’の積は、液晶表示装置４００の画像形成領域の面積（ｓ×ｓ２（＝ｋ×ｓ２））と液晶表示装置４００からの放射立体角（投写光学系６００ののみ込み立体角Ｔと等しい）との積に等しいことが要請されるため、以下の関係式（３）が得られる。
ｄ１２×Ａ’＝ｓ２×Ｔ  ・・・（３）
【００３０】
従って、上記関係式（２）及び関係式（３）から、以下の関係式（４）が得られる。
Ａ×（ｆ１／ｆ２）２×（ｄ１／ｓ）２＝Ｔ  ・・・（４）
【００３１】
このため、上記した条件式（１）及び上記した関係式（４）より、発光管１１２からの光がロスなく投写光学系６００で呑み込まれて投写されることになる条件式として、以下の条件式（５）式が導かれる。
Ａ≦（ｓ／ＡＬ）２×Ｔ  ・・・（５）
【００３２】
その結果、上記の条件式（５）から明らかなように、（ｆ２／ｆ１）の値は、発光管１１２からの光がロスなく投写光学系６００で呑み込まれるかどうかに関しては、無関係であることが分かる。
このことは、（ｆ２／ｆ１）の値（すなわち楕円面リフレクタの倍率β）を小さくすることにより、プロジェクタの明るさを低下させることなく、インテグレータロッド１２０の光入射面の大きさｄ１，ｄ２を小さくするとともに、インテグレータロッド１２０の長さＬをも小さくすることができることを意味している。
【００３３】
実施形態１に係る照明装置１１０においては、発光管１１２には、発光管１１２から被照明領域側に射出される光を楕円面リフレクタ１１４に向けて反射する反射手段としての補助ミラー１１６が設けられている。
このため、発光管１１２から被照明領域側に放射される光が楕円面リフレクタ１１４に向けて反射されるため、発光管１１２の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタ１１４の大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタ１１４の小型化を図ることができ、結果としてプロジェクタ１０００Ａの小型化を図ることができる。
また、楕円面リフレクタ１１４の小型化を図ることができることにより、楕円面リフレクタ１１４から楕円面リフレクタ１１４の第２焦点Ｆ２に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小さくすることができ、インテグレータロッド１２０の光入射面の大きさをさらに小さくすることができるようになり、インテグレータロッド１２０をはじめ後段の光学系（リレー光学系１４０、液晶表示装置４００及び投写光学系６００）をさらに小型化するのが容易になる。
また、楕円面リフレクタ１１４から楕円面リフレクタ１１４の第２焦点Ｆ２に向けて集束するビームの集束角を小さくすることは、投写光学系６００のＮＡを大きくしなくとも照明光束をのみ込むことができるようになるという効果もある。
【００３４】
実施形態１に係る照明装置１１０においては、６ｍｍ≦ｆ１≦１８ｍｍなる関係を満たしている。具体的には、楕円面リフレクタ１１４の第１焦点距離を１２ｍｍとしている。
このため、発光管１１２の発光中心と楕円面リフレクタ１１４の基部との距離が短くなりすぎて発光管１１２の管球部と楕円面リフレクタ１１４の基部とが接触してしまうこともなくなり、有効径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要もなくなる。
【００３５】
実施形態１に係る照明装置１１０においては、３０ｍｍ≦ｆ２≦９０ｍｍなる関係を満たしている。具体的には、楕円面リフレクタ１１４の第２焦点距離ｆ２を６０ｍｍにしている。
このため、発光管１１２のリード部の被照明領域側の先端とインテグレータロッド１２０の光入射面とが接触してしまうこともなくなり、有効径の大きな大型の楕円面リフレクタを用いる必要もなくなる。
【００３６】
実施形態１に係る照明装置１１０においては、楕円面リフレクタ１１４の有効反射面の径（楕円面リフレクタの有効径）をＤｒとしたとき、３０ｍｍ≦Ｄｒ≦５０ｍｍなる関係を満たしている。具体的には、楕円面リフレクタ１１４の有効反射面の径Ｄｒを４５ｍｍにしている。
このため、発光管１１２からの光を反射する面積が小さくなりすぎてインテグレータロッド１２０に導かれる光の量が不足することもなくなり、楕円面リフレクタ自身が大きくなりすぎることもなくなる。
【００３７】
実施形態１に係る照明装置１１０においては、Ｄｒが４５ｍｍで、ｆ１が１２ｍｍであるから、Ｄｒ≦４ｆ１なる関係を満たしている。
このため、楕円面リフレクタ自身が大きくなりすぎることもなくなる。
【００３８】
実施形態１に係る照明装置１１０においては、照明装置１１０の光軸の楕円面リフレクタ１１４基端側部分と発光管１１２の発光中心から放射される光とがなす最大角度をθとしたとき、９０°≦θ≦１１０°なる関係を満たしている。具体的には、この角度θを１０５°としている。
このため、発光管１１２からの光を反射する面積が小さくなりすぎてインテグレータロッド１２０に導かれる光の量が不足することもなくなるし、楕円面リフレクタ自身が大きくなりすぎることもなくなる。
また、この場合、発光管１１２から被照明領域側に射出される光を楕円面リフレクタ１１４に向けて反射する補助ミラー１１６が設けられているため、１０５°を超える角度で発光管から射出された光は、この補助ミラー１１６で反射されて楕円面リフレクタ１１４に導かれるので、光利用効率が低下することもなくなる。
【００３９】
図２は、インテグレータロッドを説明するために示す図である。図２（ａ）は、実施形態１に係る照明装置に用いるインテグレータロッドを示す図であり、図２（ｂ）は、変形例１に係るインテグレータロッドを示す図であり、図２（ｃ）は変形例２に係るインテグレータロッドを示す図である。
【００４０】
実施形態１に係るインテグレータロッド１２０は、図２（ａ）に示すように、中実の光学ガラスの直方体ロッド１２２から構成されたガラスインテグレータロッドである。
【００４１】
本発明の照明装置１１０においては、このインテグレータロッド１２０に代えて、図２（ｂ）に示すように、ミラー１２４を４枚貼りあわせて構成した中空のインテグレータロッド１２０Ｂを用いることもできる。
【００４２】
本発明の照明装置１１０においては、インテグレータロッドとして、図２（ｃ）に示すようなインテグレータロッド１２０Ｃを用いることもできる。このインテグレータロッド１２０Ｃの光入射面には、中央部に光入射のための開口部を有する反射層（リサイクルミラー）１２５が形成されており、インテグレータロッド１２０Ｃの光射出面には、光進行方向に沿ってλ／４板１２６と反射型偏光板１２８とがこの順序で配置されている。
このように構成すれば、一方の偏光成分の光（例えばＰ偏光光）が反射型偏光板１２８を通過したときには、他方の偏光成分の光（Ｓ偏光光）は反射型偏光板１２８で反射される。そして、この反射光は、インテグレータロッド１２０Ｃの光入射面側に設けられたリサイクルミラー１２５で反射されて再度反射型偏光板１２８に到達する。このとき、この光は、λ／４板１２６をすでに２回通過しているため、偏光方向が９０度回転し、一方の偏光成分の光（Ｐ偏光光）として反射型偏光板１２８を通過する。このため、インテグレータロッド１２０Ｃから射出される光はすべて一方の偏光成分の光（Ｐ偏光光）となるため、このインテグレータロッド１２０Ｃが偏光変換素子としての機能も果たすことができるようになる。従って、液晶表示装置のように偏光光を用いる電気光学変調装置を備えたプロジェクタの場合に特に好適なものになる。
【００４３】
実施形態１に係る照明装置１１０の場合、楕円面リフレクタ１１４の倍率β（＝ｆ２／ｆ１）が比較的小さく設定されているため、インテグレータロッド１２０Ｃの光入射面におけるビーム径が比較的小さくなり、その結果、開口部の面積に対するリサイクルミラー１２５の面積を大きく取ることができるようになる。このため、リサイクルミラー１２５で反射されて再利用に供される光の割合を大きくすることが可能になり、光利用効率のさらなる向上を図ることができるようになる。
【００４４】
λ／４板１２６としては、耐熱性が高い雲母や水晶などからなるλ／４板を好ましく用いることができる。反射型偏光板１２８としては、耐熱性の高いワイヤグリッド型の反射型無機偏光板を好ましく用いることができる。
【００４５】
〔実施形態２〕
図３は、本発明の実施形態２に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図３（ａ）は実施形態２に係るプロジェクタの光学系を示す図であり、図３（ｂ）は実施形態２に係るプロジェクタに用いられる照明装置を説明するために示す図であり、図３（ｃ）は図３（ｂ）の照明装置に用いるインテグレータロッドの光入射面を示す図である。
【００４６】
実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａと異なるのは反射手段の構成である。すなわち、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａにおいては、反射手段として発光管１１２の周囲に取り付けられた補助ミラー１１６を用いているのに対して、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂにおいては、反射手段として発光管１１２の管球の所定部分に設けられた補助反射膜１１８を用いている。
【００４７】
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂによれば、発光管１１２から被照明領域側に放射される光が反射手段としての補助反射膜１１８で反射されて再び発光管１１２に戻る過程で、ガラスと空気との界面を通過することがなくなるため、反射損が少なくなり、光利用効率が高くなるという効果が得られる。
【００４８】
図３に示すように、この他の点においては、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａと基本的には同じ構成を有している。
このため、実施形態２に係るプロジェクタ１０００Ｂは、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａが有する効果を同様に有する。
【００４９】
〔実施形態３〕
図４は、本発明の実施形態３に係るプロジェクタを説明するために示す図である。
実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａと異なるのは液晶表示装置の数である。すなわち、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａが１枚の液晶表示装置４００を用いるいわゆる単板方式のプロジェクタであるのに対して、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、３枚の液晶表示装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いるいわゆる三板方式のプロジェクタである。
【００５０】
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃによれば、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａよりも高精細で高輝度のプロジェクタとなる。
【００５１】
実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、図４に示すように、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａと同じ構成を有する照明装置１１０を備えている。
このため、実施形態３に係るプロジェクタ１０００Ｃは、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａが有する効果を同様に有する。
【００５２】
〔実施形態４〕
図５は、本発明の実施形態４に係るプロジェクタを説明するために示す図である。図５（ａ）は実施形態４に係るプロジェクタの光学系を示す図であり、図５（ｂ）は図５（ａ）における回転カラーフィルタを示す図である。
【００５３】
実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａと異なるのは電気光学変調装置の種類である。すなわち、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａが液晶表示装置４００を用いているのに対して、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、マイクロミラーによる反射型光変調装置４２０を用いている。
【００５４】
なお、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄにおいては、電気光学変調装置がマイクロミラー型の光変調装置であるため反射型偏光プリズム５００Ｂが追加され、フルカラー化を図るために回転カラーフィルタ２０が追加されている。
【００５５】
このように、実施形態４に係るプロジェクタ１０００Ｄは、電気光学変調装置の種類が実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａと異なってはいるが、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａと同じ構成を有する照明装置１１０を備えているため、実施形態１に係るプロジェクタ１０００Ａが有する効果を同様に有する。
【００５６】
以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。 
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施形態１に係るプロジェクタを説明するために示す図。
【図２】インテグレータロッドを説明するために示す図。
【図３】実施形態２に係るプロジェクタを説明するために示す図。
【図４】実施形態３に係るプロジェクタを説明するために示す図。
【図５】実施形態４に係るプロジェクタを説明するために示す図。
【図６】従来のプロジェクタを説明するために示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１０…モータ、２０…回転カラーフィルタ、１１０，９１０…照明装置、１１２，９１２…発光管、１１４，９１４…楕円面リフレクタ、１１６…補助ミラー、１１８…補助反射膜、１２０，９２０…インテグレータロッド、１２２…光学ガラス、１２５…リサイクルミラー、１２６…λ／４板、１２８…反射型偏光板、１４０，９４０…リレー光学系、２５０…反射ミラー、４００，４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶表示装置、４２０…反射型光変調装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、５００Ｂ…偏光プリズム、６００…投写光学系、９００，１０００Ａ，１０００Ｂ，１０００Ｃ，１０００Ｄ…プロジェクタ
【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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