(57)【要約】【課題】  小型の光源を用いた小型の照明装置であって、被照明対象への入射角の制御が容易で、損失の少ない照明装置、並びに、これを用いたプロジェクタを提供すること。【解決手段】  各周辺伸張部６１ｂは、これに入射した第１及び第２光束Ｌ１，Ｌ２を、システム光軸ＳＡに垂直な±Ｘ方向に関して両端側に伸張する。一方、中央透過部６１ａは、これに入射した光束Ｌ０をそのまま通過させる。結果的に、集光レンズ２１ｃを通過した光源光ＬＷは、±Ｘ方向に関してビーム断面を伸張した均一な照明光ＬＩに変換される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源光を発生する光源と、
前記光源から射出される光源光を、第１偏光の第１光束と前記第１偏光と異なる第２偏光の第２光束とに分割するとともに、当該第１及び第２光束を互いに平行にすることによって空間的につなぎ合わせた光束を照明光として射出させる偏光分離合成装置を少なくとも一部に有する光束整形手段と、
を備える照明装置。
【請求項２】
前記光束整形手段は、被照明領域の形状と略同一の形状を有する照明光用の射出面を有し、前記偏光分離合成装置は、射出面のうち周辺側に配置されていることを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
前記偏光分離合成装置は、当該第１及び第２光束のうち一方の光束の偏光方向を他方の光束の偏光方向に変換するための位相素子を含むことを特徴とする請求項１及び請求項２のいずれか一項記載の照明装置。
【請求項４】
前記光源からの光源光を集光して前記光束整形手段に入射させる集光レンズをさらに備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載の照明装置。
【請求項５】
前記光源は、固体発光素子を組み込んだものであることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項記載の照明装置。
【請求項６】
前記固体発光素子は、縦横寸法が略等しい発光面を有することを特徴とする請求項５記載の照明装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項記載の照明装置と、
前記照明装置からの照明光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置光で形成された像光を投射する投射光学系と
を備えるプロジェクタ。
【請求項８】
各色光を照明光としてそれぞれ発生する請求項１から請求項６のいずれか一項記載の各色用の照明装置と、
前記各色用の照明装置からの各色光を、画像情報に応じてそれぞれ変調する各色用の光変調装置と、
前記各色用の光変調装置でそれぞれ変調された各色の像光を合成して射出する光合成光学系と、
前記光合成光学系を経て合成された像光を投射する投射光学系と、
を備えるプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ライトバルブその他の光変調装置を照明するための照明装置、及びこれを組み込んだプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
第１のプロジェクタとして、ロッドインテグレータの一端側に光源ランプを配置するとともにこのロッドインテグレータの他端側に偏光分離用のプリズム部材を配置し、このプリズム部材を経た一対の偏光の偏光方向を一致させた後、レンズで合成して照明領域を重畳して照明するものが存在する（特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、第２のプロジェクタとして、Ｒ色のＬＥＤアレイ及び導波路ブロックによって赤色光用の液晶表示素子を照明し、Ｇ色のＬＥＤアレイ及び導波路ブロックによって緑色光用の液晶表示素子を照明し、Ｂ色のＬＥＤアレイ及び導波路ブロックによって青色光用の液晶表示素子を照明するものがある（特許文献３参照）。
【０００４】
また、第３のプロジェクタとして、光源光を偏光フィルタで特定の偏光方向に制限し、偏光ビームスプリッタで各色の光路に導くものが存在する（特許文献４参照）。このプロジェクタでは、偏光ビームスプリッタの前後に特定色で偏光方向を回転させる狭帯域位相差板を設けて色分離及び色合成を簡易に達成している。
【特許文献１】特開２００２−２６８００８号公報
【特許文献２】特開２００２−３５０７７９号公報
【特許文献３】特開２０００−１１２０３１号公報
【特許文献４】特開２０００−２８４２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記のうち第１や第２のプロジェクタでは、ロッドインテグレータや導波路ブロックによって照明光の均一化を行っており、光源や照明系のサイズが大型化し易い。特に、第１のプロジェクタでは、ロッドインテグレータの射出端に偏光分離用のプリズム部材を配置したことに対応して、プリズム部材からの射出光を液晶パネル上で重ね合わせるための一対のコンデンサーレンズ、或いは偏心系レンズを配置する必要が生じ、光源や照明系の構造が複雑化する。しかも、射出側のコンデンサーレンズや偏心系レンズを液晶パネルに近づけた場合、液晶パネルに入射する照明光の入射角度分布が画面の縦横方向で大きく異なるものとなり、照明光の広がり角度の大きな方向に関して照明光のロスが増加するとともに、液晶パネルの動作の信頼性が低下する傾向が生じる。
【０００６】
また、第３のプロジェクタでは、ロッドインテグレータや導波路ブロックが存在しないことから、光源や照明系のサイズを小型化し易いともいえるが、液晶パネルの形状の縦横比が４：３、１６：９等である場合、縦横比が異なる分だけ光のロスが大きくなる。ここで、ランプのミラー後段にシリンドリカルレンズを配置してランプからの照明光のビーム断面を楕円形にすることも考えられるが、液晶パネルに入射する照明光の入射角度分布が画面の縦横で異なるものとなり、照明光の広がり角度の大きな方向に関して結果的に照明光のロスが増加するとともに、液晶パネルの動作の信頼性が低下する傾向が生じる。
【０００７】
そこで、本発明は、小型の光源を用いた小型の照明装置であって、被照明対象への入射角の制御が容易で、損失の少ない照明装置、並びに、これを用いた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】
上記課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、（ａ）光源光を発生する光源と、（ｂ）光源から射出される光源光を、第１偏光の第１光束と第１偏光と異なる第２偏光の第２光束とに分割するとともに、当該第１及び第２光束を互いに平行にすることによって空間的につなぎ合わせた光束を照明光として射出させる偏光分離合成装置を少なくとも一部に有する光束整形手段とを備える。
【０００９】
上記照明装置では、光束整形手段に設けた偏光分離合成装置が、光源から射出される光源光を第１及び第２光束に分割し互いに平行にすることによって空間的につなぎ合わせた光束を照明光として射出させるので、照明光の光束を偏光分離合成装置を設けた分だけ光束に垂直な横方向（画面の横方向に限らず、光束の進行方向に垂直な任意の方向を意味するものとする）に伸張することができる。この際、分割された第１及び第２光束が互いに平行であり、照明光の横方向への伸張に拘らず照明光の角度増加を回避することができるので、照明光のロス増加を簡易に抑えた小型の照明装置を提供することができる。
【００１０】
また、本発明の具体的な態様又は観点では、上記照明装置において、光束整形手段が、被照明領域の形状と略同一の形状を有する照明光用の射出面を有し、偏光分離合成装置が、射出面のうち周辺側に配置されている。この場合、照明装置からの射出光をそのまま被照明領域に入射させるだけの簡単な構成の照明装置を提供することができ、偏光分離合成装置による光束の横方向の伸張分だけ被照明領域を横方向に拡張したものとすることができる。
【００１１】
本発明の別の態様では、偏光分離合成装置が、当該第１及び第２光束のうち一方の光束の偏光方向を他方の光束の偏光方向に変換するための位相素子を含む。この場合、偏光分離合成装置からの射出光束の偏光方向をそろえることができる。
【００１２】
本発明の別の態様では、光源からの光源光を集光して光束整形手段に入射させる集光レンズをさらに備える。この場合、光源からの光源光を効率良く回収して光束整形手段に入射させることができる。
【００１３】
本発明の別の態様では、光源が、固体発光素子を組み込んだものである。この場合、光源の小型化が達成され、比較的高輝度の照明光を得ることができる。
【００１４】
本発明の別の態様では、固体発光素子が、例えば円形や正方形のような縦横寸法が略等しい発光面を有する。この場合、光源からの光源光の広がりを縦横に関して被照明領域の形状に一致させ易く、比較的均一な照明光を得易い。
【００１５】
本発明に係るプロジェクタは、（ａ）上述のいずれかの照明装置と、（ｂ）照明装置からの照明光を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、（ｃ）光変調装置光で形成された像光を投射する投射光学系とを備える。
【００１６】
上記プロジェクタでは、上述の特徴を有する照明装置を用いているので、横方向に任意に伸張した照明光を得ることができる小型で簡単な構造の照明装置によって、小型で安価なプロジェクタを提供することができる。
【００１７】
本発明に係る別のプロジェクタは、（ａ）各色光を照明光としてそれぞれ発生する上述のいずれかの各色用の照明装置と、（ｂ）各色用の照明装置からの各色光を、画像情報に応じてそれぞれ変調する各色用の光変調装置と、（ｃ）各色用の光変調装置でそれぞれ変調された各色の像光を合成して射出する光合成光学系と、（ｄ）光合成光学系を経て合成された像光を投射する投射光学系とを備える。
【００１８】
上記プロジェクタでは、上述の特徴を有する照明装置を用いているので、横方向に任意に伸張した照明光を得ることができる小型で簡単な構造の各色用の照明装置によって、小型で安価なカラータイプのプロジェクタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の照明装置を組み込んだ第１実施形態に係るプロジェクタの構造を概念的に説明するブロック図である。このプロジェクタ１０は、照明部２０と、光変調部３０と、投射レンズ４０と、制御装置５０とを備える。ここで、照明部２０は、照明装置２１と、光源駆動装置２７とを有する。また、光変調部３０は、光変調装置である液晶表示パネル３１と、液晶表示パネル３１に駆動信号を出力する素子駆動装置３８とを有する。
【００２０】
上述の照明部２０において、照明装置２１は、略白色の光源である光源ユニット２１ａと、光源ユニット２１ａからの光源光ＬＷを集光する集光レンズ２１ｃと、光源光ＬＷのビーム断面を±Ｘ方向にのみ伸張する光束整形装置６１とを備える。
【００２１】
これらのうち、光源ユニット２１ａは、固体発光素子（固体光源）或いは半導体発光素子と呼ばれるＬＥＤ発光素子２１ｆを回路基板２１ｇ上に取り付けたものである。ＬＥＤ発光素子２１ｆの発光部は、３原色のうち青色の光を発生するＬＥＤ本体と、当該ＬＥＤ本体からの青色光を緑色光や赤色光に変換する蛍光体とを内蔵しており、その射出側の発光面２１ｓから略白色の光源光を集光レンズ２１ｃに向けて射出する。ＬＥＤ発光素子２１ｆの発光面２１ｓは、樹脂モールドに比較して十分小さな正方形或いは円形となっており、その中心は、システム光軸ＳＡ上に配置されている。
【００２２】
集光レンズ２１ｃは、例えば球面の両凸レンズであり、その光軸をシステム光軸ＳＡに一致させて配置されている。ＬＥＤ発光素子２１ｆから取り出された光源光ＬＷは、集光レンズ２１ｃを経た後、光束整形装置６１の矩形入射面に入射する。この際、各ＬＥＤ発光素子２１ｆからの光源光ＬＷは、集光レンズ２１ｃによってコリメートされ、略円形断面のビームにされている。光束整形装置６１の矩形入射面の外側に入射した光源光ＬＷは、不図示の遮光体によって遮られる。なお、集光レンズ２１ｃは、ＬＥＤ発光素子２１ｆの光射出特性に合わせて、輪帯状のレンズや非球面レンズとすることができ、この場合、レンズ領域の分割の仕方や曲率の調節等によって、集光レンズ２１ｃから射出させる光源光ＬＷの状態をより正確に制御することができる。
【００２３】
光束整形装置６１は、集光レンズ２１ｃの射出側にこれに対向して配置された光束整形手段であり、中央透過部６１ａと、一対の周辺伸張部６１ｂとを備える。このうち、中央透過部６１ａは、集光レンズ２１ｃを通過した光源光ＬＷのうちシステム光軸ＳＡを中心とした中央側の光束Ｌ０をそのまま透過させる部分であり、各周辺伸張部６１ｂは、集光レンズ２１ｃを通過した光源光ＬＷのうち±Ｘ方向両端側の光束Ｌ１，Ｌ２を一部外側に伸張する偏光分離合成装置として機能する。
【００２４】
前者の中央透過部６１ａは、システム光軸ＳＡに対して垂直に配置される矩形の厚板状の外形を有する。また、後者の周辺伸張部６１ｂは、平行四辺形プリズム６２ａの両側に直角三角形プリズム６２ｂ，６２ｃを貼り合わせることによって形成されており、全体としてＹ軸方向に延びる角柱状となっている。このうち、内側の直角三角形プリズム６２ｂは、中央透過部６１ａの側面に接合されることによって中央透過部６１ａと一体化されるが、当初から中央透過部６１ａと一体的に形成されたものとできる。
【００２５】
各周辺伸張部６１ｂは、偏光分離膜６１ｄと、反射膜６１ｅと、波長板６１ｇとを備える。偏光分離膜６１ｄは、平行四辺形プリズム６２ａと内側の直角三角形プリズム６２ｂとに挟まれており、反射膜６１ｅは、平行四辺形プリズム６２ａと外側の直角三角形プリズム６２ｃとに挟まれており、波長板６１ｇは、例えば内側の直角三角形プリズム６２ｂの射出側に配置されている。偏光分離膜６１ｄと反射膜６１ｅとは、いずれかのプリズム６２ａ，６２ｂ，６２ｃの斜面上に蒸着によって形成された誘電体多層膜であり、システム光軸ＳＡに対して４５°傾斜した状態で配置されている。これらのうち、前者の偏光分離膜６１ｄは、光源ユニット２１ａからのランダム偏光である光源光ＬＷのうち特定方向の直線偏光（具体的にはＰ偏光）である第１光束Ｌ１を透過させるとともに、これに直交する方向の直線偏光（具体的にはＳ偏光）である第２光束Ｌ２を反射し、結果的に直交する２つの直線偏光成分にそれぞれ対応する第１及び第２光束Ｌ１，Ｌ２を効率よく分離する。また、後者の反射膜６１ｅは、偏光分離膜６１ｄで反射された第２光束Ｌ２を反射して光路を折り曲げ、平行四辺形プリズム６２ａからシステム光軸ＳＡ方向に沿って射出させる。結果的に、第１光束Ｌ１と第２光束Ｌ２とがシステム光軸ＳＡに平行に射出され、かつ、第１光束Ｌ１と第２光束Ｌ２とが切れ目なくつなぎ合わされる。この反射膜６１ｅは、金属膜の蒸着ミラーに置き換えることもできる。波長板６１ｇは、１／２波長板で形成された位相素子であり、上記偏光分離膜６１ｄを透過・直進し内側の直角三角形プリズム６２ｂからシステム光軸ＳＡ方向に沿って射出する第１光束Ｌ１を、これに直交する成分の直線偏光（具体的にはＳ偏光）に変換する。ここで、偏光分離膜６１ｄを透過・直進して波長板６１ｇを通過した第１光束Ｌ１は、偏光分離膜６１ｄ及び反射膜６１ｅで反射された第２光束Ｌ２とほぼ同一の強度及び偏光方向を有している。
【００２６】
以上をまとめると、各周辺伸張部６１ｂは、これに入射した第１及び第２光束Ｌ１，Ｌ２を、システム光軸ＳＡに垂直な±Ｘ方向に関して両端側に伸張する。一方、中央透過部６１ａは、これに入射した光束Ｌ０をそのまま通過させる。この際、各光束Ｌ０，Ｌ１，Ｌ２は、システム光軸ＳＡに略平行な状態で中央透過部６１ａや周辺伸張部６１ｂに一様に入射する。結果的に、集光レンズ２１ｃを通過した光源光ＬＷは、光束整形装置６１を通過することによって、±Ｘ方向に関してビーム断面を伸張した均一な照明光ＬＩに変換される。ここで、中央透過部６１ａから射出される光束Ｌ０は、直交する２方向の直線偏光成分を含むものであるが、一方の直線偏光（具体的にはＳ偏光）のみを照明光ＬＩとして活用するならば、光束整形装置６１から射出される照明光ＬＩの均一性が全体に亘って保たれる。
【００２７】
液晶表示パネル３１は、光透過型の光変調装置であり、具体的には所謂単板式のカラー表示型液晶パネルである。すなわち、液晶表示パネル３１は、外部から入力された画像信号に応じて照明光の偏光方向をカラーフィルタ付の画素単位で切替えることにより、液晶表示パネル３１に入射した照明装置２１からの照明光ＬＩをそれぞれ２次元的に空間変調する。液晶表示パネル３１の入射側には、その入射面に対向して第１偏光フィルタ２６ａが配置されており、液晶表示パネル３１を偏光度を高めた特定方向の偏光成分によって照明することができる。つまり、照明装置２１の中央透過部６１ａを通過した一方の直線偏光（具体的にはＰ偏光）が遮断される。また、液晶表示パネル３１の射出側には、その射出面に対向して第２偏光フィルタ３６ａが配置されており、液晶表示パネル３１を通過した上記特定方向に直交する方向の偏光成分のみを読み出すことができる。ここで、第１偏光フィルタ２６ａ、液晶表示パネル３１、及び第２偏光フィルタ３６ａは、入射光の空間的強度分布を調節するための液晶ライトバルブとして機能する。
【００２８】
液晶表示パネル３１を通過した像光は、投射光学系である投射レンズ４０に入射してスクリーン（不図示）に適当な拡大率で投影される。つまり、本プロジェクタ１０によって、液晶表示パネル３１に形成されたカラー画像が、動画又は静止画としてスクリーン上に投射される。尚、液晶表示パネル３１としてはカラー型としたが、モノクロ型を使用することも可能である。
【００２９】
図２は、光束整形装置６１によるビーム断面の伸張を説明するためのものである。図２（ａ）は、光束整形装置６１の正面図であり、図２（ｂ）は、液晶表示パネル３１の正面図である。光束整形装置６１に入射する光源光ＬＷは円形の光束断面を有する。光源光ＬＷのうち、光束整形装置６１の左側に設けた周辺伸張部６１ｂに入射したものは、図１でも説明したように−Ｘ方向に伸張され、右側に設けた周辺伸張部６１ｂに入射したものは、＋Ｘ方向に伸張される。つまり、左側の周辺伸張部６１ｂに入射した光束は、説明の便宜上、点線で示す光束Ｌｌのように伸張され、右側の周辺伸張部６１ｂに入射した光束も、説明の便宜上、点線で示す光束Ｌｒのように伸張され、全体として、横長の円形状断面の光束に広げられる。ただし、光束整形装置６１の矩形輪郭ＣＬ以上に光束が伸張されることはないので、光束整形装置６１から射出される照明光ＬＩは、結果的に光束整形装置６１の矩形輪郭ＣＬすなわち射出面に略一致したものとなる。図２（ｂ）からも明らかなように、光束整形装置６１の矩形輪郭ＣＬは、液晶表示パネル３１の有効領域すなわち被照明領域ＩＡに対応しており、液晶表示パネル３１の被照明領域ＩＡが照明光ＬＩによって過不足なく照明されることが分かる。
【００３０】
なお、液晶表示パネル３１の縦横比は、３：４となっており、光源光ＬＷのビーム断面を実質的に３：４の縦横比に伸張した効果（Ｘ方向に約１．３３倍に伸張した効果）が得られている。図示の例では、液晶表示パネル３１の縦横比を３：４としているが、液晶表示パネル３１の縦横比を９：１６その他の比率とすることもでき、この場合、周辺伸張部６１ｂの寸法調整によって、光源光ＬＷのビーム断面のＸ方向に関する伸張量を所望の値に調整することができる。
【００３１】
〔第２実施形態〕
次に、図３を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態のプロジェクタの基本構成は、第１実施形態と同様であるが、第１実施形態とは、照明装置の構成が異なっている。
【００３２】
図示の照明装置１２１は、光束整形装置１６１を備える。この光束整形装置１６１は、図１に示す光束整形装置６１を変形したものであり、中央透過部６１ａに代えて２つの中央伸張部１６１ａを設けている。各中央伸張部１６１ａは、周辺伸張部６１ｂと同一の構造を有し、同様の姿勢で配置されている。この場合、中央伸張部１６１ａにマスク１６１ｋを設け、中央伸張部１６１ａに不要光が入射することを防止しており、照明装置１２１で迷光が発生することを防止している。
【００３３】
本実施形態の照明装置１２１によれば、光束整形装置１６１から射出される照明光ＬＩが全て一方の直線偏光（具体的にはＳ偏光）となるので、第１偏光フィルタ２６ａでの光吸収が一様に低減され、或いは、第１偏光フィルタ２６ａが不要になる。
【００３４】
〔第３実施形態〕
次に、図４を参照して第３実施形態について説明する。本実施形態のプロジェクタは、図１に示す第１実施形態の照明装置２１等を適宜変更して組み込んだものであり、所謂３板式のカラープロジェクタとなっている。
【００３５】
このプロジェクタ２１０は、照明部２２０と、光変調部２３０と、投射レンズ４０と、制御装置５０とを備える。ここで、照明部２２０は、青色光照明装置２２１と、緑色光照明装置２２３と、赤色光照明装置２２５と、光源駆動装置２７とを有する。また、光変調部２３０は、光変調装置である３つの液晶表示パネル２３１，２３３，２３５と、光合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２３７と、各液晶表示パネル２３１，２３３，２３５に駆動信号を出力する素子駆動装置３８とを有する。
【００３６】
上記照明部２２０において、青色光照明装置２２１は、青色光用光源ユニット２２１ａと、青色光用光源ユニット２２１ａからの青色光を集光する集光レンズ２１ｃと、青色光のビーム断面を横方向にのみ伸張する光束整形装置６１とを備える。
【００３７】
これらのうち、青色光用光源ユニット２２１ａは、ＬＥＤ発光素子２２１ｆを回路基板２１ｇ上に取り付けたものであり、青色光すなわち第１光源光ＬＢを発生する。また、集光レンズ２１ｃや光束整形装置６１の機能は、第１実施形態の場合と同様であり、集光レンズ２１ｃによってコリメートされた第１光源光ＬＢは、光束整形装置６１によって、システム光軸ＳＡに垂直で紙面に沿った横方向に関して光束断面が伸張される。この光束整形装置６１を経た第１照明光ＬＢは、その射出面に対向配置された第１偏光フィルタ２６ａを介して光変調部３０のうち緑色光用の液晶表示パネル２３１に入射する。これにより、液晶表示パネル２３１上の被照射領域が青色光によって均一に照明される。
【００３８】
緑色光照明装置２２３は、緑色光用光源ユニット２２３ａと、集光レンズ２３ｃと、光束整形装置６３とを備える。このうち、緑色光用光源ユニット２２３ａは、青色光用光源ユニット２２１ａと同様の構造を有するが、回路基板２３ｇ上のＬＥＤ発光素子２２３ｆが、緑色光すなわち第２光源光ＬＧを発生する。また、集光レンズ２３ｃや光束整形装置６３の機能は、第１実施形態の集光レンズ２１ｃや光束整形装置６１の場合と同様であり、集光レンズ２３ｃによってコリメートされた第２光源光ＬＧは、光束整形装置６３によって、システム光軸ＳＡに垂直で紙面に沿った横方向に関して光束断面が伸張される。この光束整形装置６３を経た第２照明光ＬＧは、その射出面に対向配置された第１偏光フィルタ２６ｂを介して光変調部３０のうち緑色光用の液晶表示パネル２３３に入射する。これにより、液晶表示パネル２３３上の被照射領域が緑色光によって均一に照明される。
【００３９】
赤色光照明装置２２５は、赤色光用光源ユニット２２５ａと、集光レンズ２５ｃと、光束整形装置６５とを備える。このうち、赤色光用光源ユニット２２５ａは、青色光用光源ユニット２２１ａと同様の構造を有するが、回路基板２５ｇ上のＬＥＤ発光素子２２５ｆが、赤色光すなわち第３光源光ＬＲを発生する。また、集光レンズ２５ｃや光束整形装置６５の機能は、第１実施形態の集光レンズ２１ｃや光束整形装置６１の場合と同様であり、集光レンズ２５ｃによってコリメートされた第３光源光ＬＲは、光束整形装置６５によって、システム光軸ＳＡに垂直で紙面に沿った横方向に関して光束断面が伸張される。この光束整形装置６５を経た第３照明光ＬＲは、その射出面に対向配置された第１偏光フィルタ２６ｃを介して光変調部３０のうち赤色光用の液晶表示パネル２３５に入射する。これにより、液晶表示パネル２３５上の被照射領域が緑色光によって均一に照明される。
【００４０】
各液晶表示パネル２３１，２３３，２３５は、光透過型の光変調装置であり、外部から入力された画像信号に応じて照明光の偏光方向を画素単位で切替えることにより、各液晶表示パネル２３１，２３３，２３５に入射した各色光照明装置２２１，２２３，２２５からの照明光をそれぞれ２次元的に変調する。各液晶表示パネル２３１，２３３，２３５の入射側には、第１偏光フィルタ２６ａ，２６ｂ，２６ｃが配置されており、各液晶表示パネル２３１，２３３，２３５の射出側には、第２偏光フィルタ３６ａ，３６ｂ，３６ｃが配置されている。ここで、第１偏光フィルタ２６ａ、液晶表示パネル２３１、及び第２偏光フィルタ３６ａは、青色用の液晶ライトバルブを構成し、第１偏光フィルタ２６ｂ、液晶表示パネル２３３、及び第２偏光フィルタ３６ｂは、緑色用の液晶ライトバルブを構成し、第１偏光フィルタ２６ｃ、液晶表示パネル２３５、及び第２偏光フィルタ３６ｃは、赤色用の液晶ライトバルブを構成する。
【００４１】
各液晶表示パネル２３１，２３３，２３５を通過した各色の像光は、クロスダイクロイックプリズム２３７で合成されて、その一側面から射出する。クロスダイクロイックプリズム２３７から射出された合成光の像は、投射光学系である投射レンズ４０に入射してスクリーン（不図示）に適当な拡大率で投影される。つまり、プロジェクタ２１０によって、各液晶表示パネル２３１，２３３，２３５に形成された各色（青色、緑色、及び赤色）の画像を合成したカラー画像が、動画又は静止画としてスクリーン上に投射される。
【００４２】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、第１光束Ｌ１が直進・通過する直角三角形プリズム６２ｂの射出面に波長板６１ｇを配置しているが、第２光束Ｌ２が導かれる平行四辺形プリズム６２ａの射出面に波長板６１ｇを配置することもできる。
【００４３】
また、光束整形装置６１等に組み込まれる周辺伸張部６１ｂについては、中央透過部６１ａの両側に配置する必要はなく、中央透過部６１ａの片側にのみ配置することができる。
【００４４】
また、光束整形装置６１，６３，６５に組み込まれる偏光分離膜６１ｄについては、誘電体多層膜に限らず、有機偏光膜やワイヤグリッド偏光子等を用いることもできる。
【００４５】
また、第３実施形態において、照明装置２２０は、青色光照明装置２２１、緑色光照明装置２２３、及び赤色光照明装置２２５に限らず、他の波長を用いた２色以上の色光照明装置とすることができ、各色光照明装置において、上述の光束整形装置６１，６３，６５に対応するものとして、使用波長に適合させた光束整形装置を用いることにより、所望の縦横比の照明光ＬＩを各色ごとに得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】第１実施形態のプロジェクタを概念的に説明するブロック図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、光束整形装置によるビーム断面の伸張を説明する図である。
【図３】第２実施形態のプロジェクタの要部を説明するブロック図である。
【図４】第３実施形態のプロジェクタを概念的に説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…プロジェクタ、  ２０…照明部、  ２１…照明装置、  ２１ａ…光源ユニット、  ２１ｃ…集光レンズ、  ２１ｆ…発光素子、  ２１ｓ…発光面、  ２６ａ…第１偏光フィルタ、  ２７…光源駆動装置、  ３０…光変調部、  ３１…液晶表示パネル、  ３６ａ…第２偏光フィルタ、  ３８…素子駆動装置、  ４０…投射レンズ、  ５０…制御装置、  ６１…光束整形装置、  ６１ａ…中央透過部、  ６１ｂ…周辺伸張部、  ６１ｇ…波長板、  ６１ｄ…偏光分離膜、  ６１ｅ…反射膜、  ＩＡ…被照明領域、  Ｌ１…第１光束、  Ｌ２…第２光束、  ＬＩ…照明光、  ＬＷ…光源光、  ＳＡ…システム光軸
【図１】
2007011180.tif 000003
【図２】
2007011180.tif 000004
【図３】
2007011180.tif 000005
【図４】
2007011180.tif 000006