(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光源と、出射光軸が前記第１の光源の出射光軸と平行な第２の光源と、この第２の光源の出射光軸を前記第１の光源の出射光軸と直交する方向に反射させる全反射ミラーと、前記第１の光源の出射光軸と前記全反射ミラーの出射光軸の交差する位置に各出射光軸に対して４５度傾斜して配置されたハーフミラーと、前記第１の光源の出射光軸方向で前記ハーフミラーより遠方の所定の位置に前記第１の光源の出射光軸に対して４５度傾斜して配置された全反射ミラーと、前記第１の光源に対して上下にずらして配置された第３の光源と、出射光軸が前記第３の光源の出射光軸と平行な第４の光源と、この第４の光源の出射光軸を前記第３の光源の出射光軸と直交する方向に反射させる全反射ミラーと、前記第３の光源の出射光軸と前記全反射ミラーの出射光軸の交差する位置に各出射光軸に対して４５度傾斜して配置されたハーフミラーと、前記第３の光源の出射光軸方向で前記ハーフミラーより遠方の所定の位置に前記第３の光源の出射光軸に対して４５度傾斜して配置された全反射ミラーとを備え、前記各ハーフミラーと当該各ハーフミラーより遠方の所定の位置に配置された各全反射ミラーは、前記インテグレータレンズ側へ出射する出射光軸が平行で、かつそれぞれの略平行光が隣接して前記インテグレータレンズと直交するように配置したことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の照明装置を備えて、この照明装置から照射された光を映像信号に基づき変調し、変調された映像光を拡大投写する投写型映像表示装置であって、
前記照明装置の各光源の出射光軸方向と前記映像光を拡大投写する投写方向が直交するように各部を配置構成したことを特徴とする投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、複数の光源を有して成る照明装置並びにこの照明装置を用いた投写型映像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、大画面映像を表示する装置として、照明装置からの光を液晶パネルに照射し、この液晶パネルに表示されている映像をスクリーン上に拡大投写する液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
この種の投写型映像表示装置は、映像をより明るく表示できるほど付加価値が増大する。そのため、照明装置からの光出力を増大させる技術があり、特許文献１，２には、多灯方式による光出力の増大技術が提案されている。
【０００４】
特許文献１記載の照明装置は、光源を複数用いて、各光源からの光が光路変更部材を介してインテグレータレンズの部分領域を照射することで全体領域を照射できるようにしたことにより、照明装置からの出力増大を図るとともに、個々の光源のアーク長を短くして長寿命化や集光の効率化を図るものである。また、いずれかの光源に寿命による発光停止（ランプ切れ）が生じた場合でも投影の続行が可能となるようにしたものである。
【０００５】
更に、特許文献２記載のものは、２つの光源を上下にずらして２組（合計４つの光源）配置し、各光源からの光をインテグレータレンズの上下左右の１／４の領域に照射するものにおいて、１つの光源が発光停止した場合には、この光源と色むらについて相殺特性を有する斜め上下方向の光源を消灯するようにして、明るさは低下するものの色むらの発生を抑えることができるようにしたものである。また、色むらについて相殺特性を有する斜め上下方向の光源の両方を点灯／消灯させるようにして、４灯（全灯）モードの他に、色むらについて相殺特性を有する斜め上下方向の２通りの２灯モードを用意して、色むらの発生を抑えつつ明るさを低くした省電力状態に移行することができるようにしたものである。
【特許文献１】特許第３４０８２０２号公報
【特許文献２】特許第３５９４５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１記載の多灯式照明装置では、各光源からの光はインテグレータレンズの一部（半分あるいは短冊状に）しか照射されないため、複数の光源の一部点灯時には白むらや黒むら等の色むらが発生しやすく、またインテグレータレンズを構成する多数の凸レンズと照明装置内の光路変更部材との位置合わせに精度が要求されたりして、照明装置や投写型映像表示装置の製造コストが高くなるという課題があった。
【０００７】
また、上記特許文献２記載のものでは、各光源からの光はインテグレータレンズの１／４の領域しか照射せず、特許文献２にも示されているように液晶パネル等のライトバルブには視野特性があり、また各光源からライトバルブへの照射角度が異なり、さらにＲＧＢ３色の色光に分離するダイクロイックミラーの入射角度依存特性とから、２灯モード時には白むらや黒むらが発生しやすく、また各モードでの白及び黒色度の差も発生しやすくなる。このため、前述したように、４灯（全灯）モードと、色むらについて相殺特性を有する斜め上下方向の２通りの２灯モードの計３つのモードのみが実用上使用可能であった。
【０００８】
そこで、本願発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、複数の光源の一部点灯時においても白むらや黒むらが発生することなく良好な画質を得ることができ、製造コストも安価にできる照明装置及びそれを用いた投写型映像表示装置を提供することを目的とするものである。
【０００９】
また、４つの光源で、２灯モード時の白むらや黒むらが改善され、各モードでの白及び黒色度の差も発生しにくくなり、更に、実用上使用可能な２灯モードの種類も増えて使い勝手が向上する照明装置及びそれを用いた投写型映像表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記のような目的を達成するために、本願の請求項１に係る照明装置は、第１の光源と、出射光軸が前記第１の光源の出射光軸と平行な第２の光源と、この第２の光源の出射光軸を前記第１の光源の出射光軸と直交する方向に反射させる全反射ミラーと、前記第１の光源の出射光軸と前記全反射ミラーの出射光軸の交差する位置に各出射光軸に対して４５度傾斜して配置されたハーフミラーと、前記第１の光源の出射光軸方向で前記ハーフミラーより遠方の所定の位置に前記第１の光源の出射光軸に対して４５度傾斜して配置された全反射ミラーと、前記第１の光源に対して上下にずらして配置された第３の光源と、出射光軸が前記第３の光源の出射光軸と平行な第４の光源と、この第４の光源の出射光軸を前記第３の光源の出射光軸と直交する方向に反射させる全反射ミラーと、前記第３の光源の出射光軸と前記全反射ミラーの出射光軸の交差する位置に各出射光軸に対して４５度傾斜して配置されたハーフミラーと、前記第３の光源の出射光軸方向で前記ハーフミラーより遠方の所定の位置に前記第３の光源の出射光軸に対して４５度傾斜して配置された全反射ミラーとを備え、前記各ハーフミラーと当該各ハーフミラーより遠方の所定の位置に配置された各全反射ミラーは、前記インテグレータレンズ側へ出射する出射光軸が平行で、かつそれぞれの略平行光が隣接して前記インテグレータレンズと直交するように配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
一方、請求項２に係る投写型映像表示装置は、請求項１記載の照明装置を備えて、この照明装置から照射された光を映像信号に基づき変調し、変調された映像光を拡大投写する投写型映像表示装置であって、前記照明装置の各光源の出射光軸方向と前記映像光を拡大投写する投写方向が直交するように各部を配置構成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１８】
本願の照明装置によれば、略平行光を出射する複数の光源と、各光源が出射した略平行光のそれぞれを透過と反射によってインテグレータレンズのほぼ全面の同一領域に照射するハーフミラー及び全反射ミラーとを備えたことにより、各光源の出射光がともにインテグレータレンズのほぼ全面の同一領域を照射することができるため、複数の光源の一部点灯時においても白むらや黒むらが発生することなく良好な画質を得ることができる。また、部品コストの安価なハーフミラーと全反射ミラーで構成でき、インテグレータレンズを構成する多数の凸レンズとの精密な位置調整も不要なため製造コストも安価にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本願発明の実施形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本願発明に係る照明装置の一実施形態の構成を示す説明図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の照明装置１００は、第１の光源１１と第２の光源１２を有する２灯式照明装置である。各光源１１，１２は、超高圧水銀ランプ等から成る発光部１と、この発光部１から出射された光を略平行光にして出射する放物凹面鏡２とから構成されている。
【００２２】
上記第１の光源１１と第２の光源１２は、それぞれの出射光軸が直交するように配置されている。そして、これら第１の光源１１の出射光軸と第２の光源１２の出射光軸の交差する位置には、各出射光軸に対して４５度傾斜してハーフミラー１３が配置されている。さらに、第１の光源１１の出射光軸方向でハーフミラー１３より遠方の所定の位置には、第１の光源１１の出射光軸に対して４５度傾斜して全反射ミラー１４が配置されている。
【００２３】
上記ハーフミラー１３と全反射ミラー１４は、インテグレータレンズ１５側へ出射する出射光軸が平行で、かつそれぞれの略平行光が隣接してインテグレータレンズ１５と直交するように配置されている。
【００２４】
図２は、特許文献１記載の液晶プロジェクタに上記図１の照明装置１００を用いた液晶プロジェクタ２００の光学系の構成例を示す説明図である。
【００２５】
上述した構成の照明装置１００から出射された白色光は、インテグレータレンズ１５に照射され、このインテグレータレンズ１５を経た光は偏光変換装置１６に至る。インテグレータレンズ１５は、一対のレンズ群から構成され、個々の凸レンズ部分が後述する液晶パネルの全面を照射するように設計されており、照明装置１００から出射された光に存在する部分的な輝度ムラを平均化し、画面中央部と周辺部の光量差を低減する。
【００２６】
偏光変換装置１６は、偏光分離膜と位相差板（１／２波長板）とを備え、インテグレータレンズ１５からの光を偏光分離膜を通してＰ偏光とＳ偏光に分離して、一方を位相差板を通して偏光変換することにより、単一の偏光に揃える。
【００２７】
偏光変換装置１６を経て単一の偏光に変換された光は、集光レンズ１７を透過し、第１ダイクロイックミラー１８へと導かれる。第１ダイクロイックミラー１８は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー１８を透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー１９にて反射されて赤色光用の透過型の液晶パネル２０ｒに導かれ、これを透過することで映像信号に基づき光変調される。
【００２８】
一方、第１ダイクロイックミラー１８にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー２１に導かれる。第２ダイクロイックミラー２１は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー２１にて反射した緑色波長帯域の光は、緑色光用の透過型の液晶パネル２０ｇに導かれ、これを透過することで映像信号に基づき光変調される。
【００２９】
また、第２ダイクロイックミラー２１を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー２２，２３を経て青色光用の透過型の液晶パネル２０ｂに導かれ、これを透過することで映像信号に基づき光変調される。
【００３０】
各液晶パネル２０ｒ，２０ｇ，２０ｂを経て得られた変調光（各色映像光）はダイクロイックプリズム２４によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ２５によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投影表示される。
【００３１】
以上の構成において、第１の光源１１から出射された略平行光は、ハーフミラー１３によって、その半分が反射されてインテグレータレンズ１５のほぼ半分（図１，図２の下半分）の領域に照射され、残り半分が透過して全反射ミラー１４に照射される。そして、これが全反射ミラー１４で全反射して、インテグレータレンズ１５の残り半分（図１，図２の上半分）の領域に照射される。これにより、第１の光源１１の出射光をインテグレータレンズ１５のほぼ全面に照射することが可能になる。
【００３２】
また、第２の光源１２から出射された略平行光は、ハーフミラー１３によって、その半分が透過されて上記第１の光源１１の反射光と同様にインテグレータレンズ１５のほぼ半分（図１，図２の下半分）の領域に照射され、残り半分が反射して全反射ミラー１４に照射される。そして、これが全反射ミラー１４で全反射して、上記第１の光源１１の反射光と同様にインテグレータレンズ１５の残り半分（図１，図２の上半分）の領域に照射される。これにより、第２の光源１２の出射光もインテグレータレンズ１５のほぼ全面に照射することが可能になる。
【００３３】
従って、第１の光源１１及び第２の光源１２の出射光がともにインテグレータレンズ１５のほぼ全面の同一領域を照射することができる。これにより、いずれかの光源１１又は１２に寿命による発光停止（ランプ切れ）が生じた場合や省エネ等による一灯時においても、白むらや黒むらが発生することなく良好な画質を得ることができる。また、部品コストの安価なハーフミラー１枚と全反射ミラー１枚で構成でき、インテグレータレンズ１５を構成する多数の凸レンズとの精密な位置調整も不要なため製造コストも安価にできる。
【００３４】
ところで、上述した液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置の場合、設置場所により投写映像をかなり上方、甚だしい場合は天井に投写する場合があり、投写型映像表示装置の投写レンズを上方に煽って（傾斜して）装置を設置する場合がある（場合により下方に煽る場合もある）。
【００３５】
通常、上述した液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置の光源にはアーク長が約１〜１．５mm前後の超高圧水銀ランプ等が使用されるが、図２に示したような液晶プロジェクタ２００を、その投写レンズ２５が約１５度以上煽るように設置した場合、第２の光源１２の光軸も同様に上下方向に傾くので、この種のランプの特性により電極の封印部であるランプシール部近傍が高温となり、ランプ寿命の劣化あるいは早期破裂が発生する場合がある。そこで、これを防ぐための実施形態を図３，図４を用いて説明する。
【００３６】
図３は、本願発明に係る照明装置の他の実施形態の構成を示す説明図であり、前記図１と同一符号は同一又は相当部分を示している。
【００３７】
図３に示すように、本実施形態の照明装置１０１も、第１の光源１１と第２の光源１２を有する２灯式照明装置である。各光源１１，１２も、超高圧水銀ランプ等から成る発光部１と、この発光部１から出射された光を略平行光にして出射する放物凹面鏡２とから構成されている。
【００３８】
上記第１の光源１１と第２の光源１２は、それぞれの出射光軸が逆向きの平行でかつ合致しないように配置されている。また、第２の光源１２の出射光軸上には、当該出射光軸に対して４５度傾斜して全反射ミラー２６が配置されている。そして、上記第１の光源１１の出射光軸と全反射ミラー２６の出射光軸の交差する位置には、前記実施形態と同様に、各出射光軸に対して４５度傾斜してハーフミラー１３が配置されている。さらに、第１の光源１１の出射光軸方向でハーフミラー１３より遠方の所定の位置には、第１の光源１１の出射光軸に対して４５度傾斜して全反射ミラー１４が配置されている。
【００３９】
上記ハーフミラー１３と全反射ミラー１４も前記実施形態と同様に、インテグレータレンズ１５側へ出射する出射光軸が平行で、かつそれぞれの略平行光が隣接してインテグレータレンズ１５と直交するように配置されている。
【００４０】
なお、図３では、第１の光源１１と第２の光源１２を、それぞれの出射光軸が逆向きの平行でかつ合致しないように配置したが、第２の光源１２の出射光軸上に配置する全反射ミラー２６を図３上で右回りに９０度回転すれば、第１の光源１１と第２の光源１２を、それぞれの出射光軸が同じ向きの平行でかつ合致しないように配置することができる。また、第１の光源１１と第２の光源１２を、それぞれの出射光軸が逆向きの平行でかつ合致するように配置（すなわち、図３の第１の光源１１の出射光軸上に第２の光源１２を出射方向が相対向するように配置）しても、第２の光源１２の出射光軸を２つの全反射ミラーでそれぞれ直交する方向に反射させていって図３に示した全反射ミラー２６に導けば良い。
【００４１】
図４は、特許文献１記載の液晶プロジェクタに上記図３の照明装置１０１を用いた液晶プロジェクタ２０１の光学系の構成例を示す説明図であり、前記図２と同一符号は同一又は相当部分を示している。なお、上述した照明装置１０１以外は、前記図２に示したものと同じであるので、その説明は重複するので省略する。
【００４２】
以上の構成において、第１の光源１１から出射された略平行光は、前記実施形態と同様に、ハーフミラー１３によって、その半分が反射されてインテグレータレンズ１５のほぼ半分（図３，図４の下半分）の領域に照射され、残り半分が透過して全反射ミラー１４に照射される。そして、これが全反射ミラー１４で全反射して、インテグレータレンズ１５の残り半分（図３，図４の上半分）の領域に照射される。これにより、第１の光源１１の出射光をインテグレータレンズ１５のほぼ全面に照射することが可能になる。
【００４３】
また、第２の光源１２から出射された略平行光は、全反射ミラー２６によってハーフミラー１３方向に全反射される。さらに、ハーフミラー１３によって、その半分が透過されて上記第１の光源１１の反射光と同様にインテグレータレンズ１５のほぼ半分（図３，図４の下半分）の領域に照射され、残り半分が反射して全反射ミラー１４に照射される。そして、これが全反射ミラー１４で全反射して、上記第１の光源１１の反射光と同様にインテグレータレンズ１５の残り半分（図３，図４の上半分）の領域に照射される。これにより、第２の光源１２の出射光もインテグレータレンズ１５のほぼ全面に照射することが可能になる。
【００４４】
従って、第１の光源１１及び第２の光源１２の出射光がともにインテグレータレンズ１５のほぼ全面の同一領域を照射することができる。これにより、いずれかの光源１１又は１２に寿命による発光停止（ランプ切れ）が生じた場合や省エネ等による一灯時においても、白むらや黒むらが発生することなく良好な画質を得ることができる。また、部品コストの安価なハーフミラー１枚と全反射ミラー２枚で構成でき、インテグレータレンズ１５を構成する多数の凸レンズとの精密な位置調整も不要なため製造コストも安価にできる。さらに、下述するようにランプ寿命を劣化させない構成も可能となる。
【００４５】
すなわち、図４に示したように、液晶プロジェクタ２０１に上記図３の実施形態の照明装置１０１を用いて、この照明装置１０１の各光源１１，１２の出射光軸方向と投写レンズ２５から映像光を拡大投写する投写方向が直交するように各部を配置構成する。これにより、投写方向を約１５度以上煽る（傾斜する）ように液晶プロジェクタ２０１を設置しても、いずれの光源１１，１２の光軸にも傾きが生じないことにより、それらのランプシール部が規定以上に高温となることはないためランプ寿命の劣化は起こらない。
【００４６】
なお、上記各実施形態では、複数の光源として最も多用されると思われる二つの光源１１，１２を配置した場合について示したが、例えば上述したような二つの光源１１，１２を備えた照明装置１００，１０１を一つの光源としてこれらを組み合わせて上記と同様に構成すれば、光源の数をさらに増やすことができる。
【００４７】
また、光学系は図２，図４に示したものに限定されるものではなく、本願発明は各種の光学系を備えたものに適用することができる。
【００４８】
図５は、本願発明に係る照明装置の更に他の実施形態の構成を示す説明図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は側面図である。また、図６，図７は説明を分かりやすくするための部分図で、図６は図５の下側の光源（第１，第２の光源）に係わる構成を示し、図７は図５の上側の光源（第３，第４の光源）に係わる構成を示しており、いずれも（ａ）は上面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は側面図である。
【００４９】
図５に示すように、本実施形態の照明装置３００は、第１の光源３１，第２の光源３２，第３の光源３３及び第４の光源３４を有する４灯式照明装置である。各光源３１〜３４は、超高圧水銀ランプ，メタルハライドランプ，キセノンランプ等から成り、それらの照射光はリフレクタによって略平行光となって出射される。
【００５０】
下側に配置された第１の光源３１と第２の光源３２は、図５，図６に示すように、それぞれの出射光軸が平行でかつ合致しないように同じ向きに並列配置されている。そして、第１の光源３１の出射光軸上には、前記実施形態と同様に順にハーフミラー３５と全反射ミラー３６が所定の位置に出射光軸に対して４５度傾斜して配置されている。このハーフミラー３５と全反射ミラー３６は、インテグレータレンズ４１側へ出射する出射光軸が平行で、かつそれぞれの略平行光が隣接してインテグレータレンズ４１と直交するように配置されている。これにより、第１の光源３１の出射光がインテグレータレンズ４１の下側のほぼ半面を照射することを可能にしている。
【００５１】
また、第２の光源３２の出射光軸上には全反射ミラー３７が配置されている。この全反射ミラー３７は、その出射光軸が第１の光源３１からの出射光軸とハーフミラー３５上で交差し、かつ第１の光源３１からの光がハーフミラー３５で反射する出射光軸と合致するように、第２の光源３２の出射光軸に対して４５度傾斜して配置されている。これにより、第１の光源３１及び第２の光源３２の出射光がともにインテグレータレンズ４１の下側のほぼ半面の同一領域を照射することを可能にしている。
【００５２】
一方、上記第１の光源３１及び第２の光源３２に対して上側にずらして配置された第３の光源３３と第４の光源３４は、図５，図７に示すように、第１の光源３１及び第２の光源３２と出射光軸が逆向きの平行でかつ合致しないように、それぞれ同じ向きに並列配置されている。そして、第３の光源３３の出射光軸上には、上記と同様に順にハーフミラー３８と全反射ミラー３９が所定の位置に出射光軸に対して４５度傾斜して配置されている。このハーフミラー３８と全反射ミラー３９は、前記下側のハーフミラー３５，全反射ミラー３６と同様、インテグレータレンズ４１側へ出射する出射光軸が平行で、かつそれぞれの略平行光が隣接してインテグレータレンズ４１と直交するように配置されている。すなわち、図５に示すように、下側の全反射ミラー３６の上にハーフミラー３８がクロスし、下側のハーフミラー３５の上に全反射ミラー３９がクロスするように配置されている。これにより、第３の光源３３の出射光がインテグレータレンズ４１の上側のほぼ半面を照射することを可能にしている。
【００５３】
また、第４の光源３４の出射光軸上には全反射ミラー４０が配置されている。この全反射ミラー４０は、その出射光軸が第３の光源３３からの出射光軸とハーフミラー３８上で交差し、かつ第３の光源３３からの光がハーフミラー３８で反射する出射光軸と合致するように、第４の光源の出射光軸に対して４５度傾斜して配置されている。これにより、第３の光源３３及び第４の光源３４の出射光がともにインテグレータレンズ４１の上側のほぼ半面の同一領域を照射することを可能にしている。
【００５４】
なお、図５では、第１の光源３１と第２の光源３２及び第３の光源３３と第４の光源３４を、それぞれの出射光軸が平行でかつ合致しないように同じ向きに並列配置したが、第２の光源３２の出射光軸上に配置する全反射ミラー３７を図５上で左回りに９０度回転し、第４の光源３４の出射光軸上に配置する全反射ミラー４０を図５上で右回りに９０度回転して、第４の光源３４を下側にずらして第２の光源とし、第２の光源３２を上側にずらして第４の光源とすれば、第１の光源と第２の光源及び第３の光源と第４の光源を、それぞれの出射光軸が逆向きの平行でかつ合致しないように配置することができる。また、第１の光源３１と第２の光源３２及び第３の光源３３と第４の光源３４を、それぞれの出射光軸が逆向きの平行でかつ合致するように配置（すなわち、図５の第１の光源３１と第３の光源３３の出射光軸上に、それぞれ第２の光源３２と第４の光源３４を出射方向が相対向するように配置）しても、第２の光源３２と第４の光源３４の出射光軸をそれぞれ２つの全反射ミラーで直交する方向に反射させていって図５に示した全反射ミラー３７，４０に導けば良い。その他、上記と同様に全反射ミラーを追加すれば各種の変形例が実施可能である。
【００５５】
図８は、特許文献２記載の４灯３板式液晶プロジェクタに上記図５の照明装置３００を用いた液晶プロジェクタ４００の光学系の構成例を示す説明図である。
【００５６】
上述した構成の照明装置３００から出射された白色光は、インテグレータレンズ４１へと導かれる。インテグレータレンズ４１は一対のレンズ群から構成されており、個々のレンズ部分が各光源３１〜３４から出射された光を後述する液晶ライトバルブの全面に導くようになっている。インテグレータレンズ４１を経た光は、偏光変換装置４２及び集光レンズ４３を経た後、第１ダイクロイックミラー４４へと導かれることになる。
【００５７】
上記偏光変換装置４２は、複数の偏光ビームスプリッタアレイ（以下、ＰＢＳアレイと称する）によって構成されているものである。ＰＢＳアレイは、反射膜と偏光分離膜と位相差板（１／２波長板）とを備え（いずれも図示せず）、インテグレータレンズ４１からの光のうち例えばＰ偏光を通過させ、Ｓ偏光を９０°光路変更して前記反射膜にて反射・出射する。ＰＢＳアレイを透過したＰ偏光はその前側（光出射側）に設けてある位相差板によってＳ偏光に変換されて出射される。すなわち、ほぼ全ての光がＳ偏光に揃えられるようになっている。
【００５８】
第１ダイクロイックミラー４４は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー４４を透過した赤色波長帯域の光は、凹レンズ４５を経て全反射ミラー４６にて反射されて光路を変更される。全反射ミラー４６にて反射された赤色光はレンズ４７を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ４８ｒを透過することによって映像信号に基づき光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー４４にて反射したシアンの波長帯域の光は、凹レンズ４９を経て第２ダイクロイックミラー５０に導かれる。
【００５９】
第２ダイクロイックミラー５０は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー５０にて反射した緑色波長帯域の光は、レンズ５１を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ４８ｇに導かれ、これを透過することで映像信号に基づき光変調される。また、第２ダイクロイックミラー５０を透過した青色波長帯域の光は、リレーレンズ５２，全反射ミラー５３，リレーレンズ５４，全反射ミラー５５及びリレーレンズ５６を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ４８ｂに導かれ、これを透過することで映像信号に基づき光変調される。
【００６０】
各液晶ライトバルブ４８ｒ，４８ｇ，４８ｂは、入射側偏光板５７と、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部５８と、出射側偏光板５９とを備えて成る。入射側偏光板５７は、この実施形態ではＰ偏光を吸収し、Ｓ偏光を透過する。
【００６１】
液晶ライトバルブ４８ｒ，４８ｇ，４８ｂを経ることで変調された変調光（各色映像光）は、ダイクロイックプリズム６０によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ６１によって拡大投写され、スクリーン６２上に投影表示される。
【００６２】
以上の構成において、前述したように、第１の光源３１及び第２の光源３２の出射光がともにインテグレータレンズ４１の下側のほぼ半面の同一領域を照射することが可能になる。また、第３の光源３３及び第４の光源３４の出射光がともにインテグレータレンズ４１の上側のほぼ半面の同一領域を照射することが可能になる。なお、第１の光源３１及び第２の光源３２が上側で、第３の光源３３及び第４の光源３４が下側にずれて配置される場合は上記の逆になる。
【００６３】
従って、ランプ切れ等による上下１灯ずつの２灯モード時でもインテグレータレンズ４１のほぼ全領域を照射することができるため、４つの光源３１〜３４で、上下１灯ずつの２灯モード時の白むらや黒むらが改善され、各モードでの白及び黒色度の差も発生しにくくなる。
【００６４】
更に、前述した従来技術（特許文献２）では３つの点灯モードのみ実用的であったが、本実施形態では、４灯（全灯）モードと、上下の一対の光源のいずれか一方の組み合わせ，すなわち４通りの２灯モード（第１の光源３１及び第３の光源３２点灯、第１の光源３１及び第４光源３４点灯、第２の光源３２及び第３の光源３３点灯、第２の光源３２及び第４の光源３４点灯）の計５つのモードが実用上使用可能となって、装置のユーザビリティ（使い勝手）が向上する。また、上記２灯モードを経時的に切り替えて使用することでランプの長寿命化も可能になる。なお、前記実施形態の２灯式の場合も、一方のランプのみを点灯し、他方は消灯させることを経時的に交互に繰り返すことでランプの長寿命化が可能になる。さらに、下述するようにランプ寿命を劣化させない構成も可能となる。
【００６５】
すなわち、図８に示したように、液晶プロジェクタ４００に上記図５の実施形態の照明装置３００を用いて、この照明装置３００の各光源３１〜３４の出射光軸方向と投写レンズ６１から映像光を拡大投写する投写方向が直交するように各部を配置構成する。これにより、前記図４に示した実施形態と同様、投写方向を約１５度以上煽る（傾斜する）ように液晶プロジェクタ４００を設置しても、いずれの光源３１〜３４の光軸にも傾きが生じないことにより、それらのランプシール部が規定以上に高温となることはないためランプ寿命の劣化は起こらない。
【００６６】
なお、投写方向を１５度以上煽らない状態で固定設置されるものでは、下述するような照明装置を用いても問題は生じない。
【００６７】
図９は、本願発明に係る照明装置の更に他の実施形態の構成を示す説明図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は側面図であり、前記図５と同一符号は同一又は相当部分を示しており、その説明は重複するので省略する。
【００６８】
すなわち、本実施形態では、前記図５の実施形態で第２の光源３２と第４の光源３４の出射光軸を直交する方向（ハーフミラー３５，３８方向）に反射させていた全反射ミラー３７，４０を取り除き、そこに第２の光源３２と第４の光源３４をそれぞれの出射光軸が対応する第１の光源３１，第３の光源３３の出射光軸と直交するように配置したものである。
【００６９】
このように構成しても、投写方向を１５度以上煽らない状態で固定設置されるものに用いる場合は、前記図８に示した実施形態とほぼ同様な作用効果が得られると共に、構成の簡略化や低コスト化を図ることができる。
【００７０】
なお、光学系は図８に示したものに限定されるものではなく、本願発明は各種の光学系を備えたものに適用することができる。
【００７１】
また、上記各実施形態では、投写型映像表示装置として光変調素子に液晶パネルを用いた液晶プロジェクタを示したが、他の映像光生成系を備える投写型映像表示装置においても本願発明を適用することができる。例えば、ＤＬＰ（Digital Light Processing；テキサス・インスツルメンツ（TI）社の登録商標）方式のプロジェクタにおいても本願発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本願発明に係る照明装置の一実施形態の構成を示す説明図。
【図２】図１の照明装置を用いた液晶プロジェクタの光学系の構成例を示す説明図。
【図３】本願発明に係る照明装置の他の実施形態の構成を示す説明図。
【図４】図３の照明装置を用いた液晶プロジェクタの光学系の構成例を示す説明図。
【図５】本願発明に係る照明装置の更に他の実施形態の構成を示す説明図。
【図６】図５の下側の光源（第１，第２の光源）に係わる構成を示す部分図。
【図７】図５の上側の光源（第３，第４の光源）に係わる構成を示す部分図。
【図８】図５の照明装置を用いた液晶プロジェクタの光学系の構成例を示す説明図。
【図９】本願発明に係る照明装置の更に他の実施形態の構成を示す説明図。
【符号の説明】
【００７３】
１  発光部
２  放物凹面鏡
１１，１２  光源
１３  ハーフミラー
１４  全反射ミラー
１５  インテグレータレンズ
１６  偏光変換装置
１７  集光レンズ
１８，２１  ダイクロイックミラー
１９，２２，２３  全反射ミラー
２０ｒ，２０ｇ，２０ｂ  液晶パネル
２４  ダイクロイックプリズム
２５  投写レンズ
２６  全反射ミラー
３１  第１の光源
３２  第２の光源
３３  第３の光源
３４  第４の光源
３５，３８  ハーフミラー
３６，３７，３９，４０  全反射ミラー
４１  インテグレータレンズ
４４，５０  ダイクロイックミラー
４８ｒ，４８ｇ，４８ｂ  液晶ライトバルブ
６０  ダイクロイックプリズム
６１  投写レンズ
１００，１０１，３００  照明装置
２００，２０１，４００  液晶プロジェクタ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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