(57)【要約】【課題】高い光利用効率により、光の強度を均一化することを可能とする照明装置、及びその照明装置を用いる画像表示装置を提供すること。【解決手段】光源部である半導体レーザ１１と、第１の振動方向の第１偏光と、第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の第２偏光とのうち、第１偏光について進行方向を変換させる偏光素子１２と、第１面Ｓ１と、第１面Ｓ１から伝播した光を折り返して第１面Ｓ１へ進行させる第２面Ｓ２とを備え、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２の間で光を往復させることにより光束の強度分布を均一化させる均一化素子であるロッドインテグレータ１６と、を有し、偏光素子１２は、光源部から射出した光を均一化素子の方向へ進行させ、かつ均一化素子から射出した光を光源部の方向とは異なる所定の方向へ進行させ、偏光素子１２及び均一化素子の間の光路中に配置され、偏光素子１２から射出した光を集光させる集光光学系１５を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する光源部と、
前記光源部から射出した光が入射する位置に配置され、第１の振動方向の第１偏光と、前記第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の第２偏光とのうち、前記第１偏光について進行方向を変換させる偏光素子と、
前記偏光素子から射出した光が入射する第１面と、前記第１面から伝播した光を折り返して前記第１面へ進行させる第２面と、を備え、前記第１面及び前記第２面の間で光を往復させることにより光束の強度分布を均一化させる均一化素子と、を有し、
前記偏光素子は、前記光源部から射出した光を前記均一化素子の方向へ進行させ、かつ前記均一化素子から射出した光を前記光源部の方向とは異なる所定の方向へ進行させ、
前記偏光素子及び前記均一化素子の間の光路中に配置され、前記偏光素子から射出した光を集光させる集光光学系を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記第１面は、前記集光光学系の焦点位置と略一致することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記偏光素子は、前記第１偏光を反射し、前記第２偏光を透過させることを特徴とする請求項１又は２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記偏光素子及び前記第２面の間の光路中に設けられた波長板を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
前記第２面に設けられた反射部材を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項６】
前記光源部は、平行光を射出することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項７】
前記光源部は、前記第１偏光及び前記第２偏光のうちいずれか一方を射出することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項８】
前記第１面の形状と、前記偏光素子から前記所定の方向へ進行した光が入射する照射領域の形状とが略相似であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項９】
前記偏光素子から前記所定の方向へ進行する光を照射領域にて重畳させる重畳光学系を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記均一化素子は、ロッドインテグレータであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１１】
前記均一化素子は、光ファイバであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の照明装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及び画像表示装置、特に、画像表示装置に用いられる照明装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置、例えばプロジェクタの照明装置には、光の強度を均一化するフライアイインテグレータやロッドインテグレータが用いられる。このうちロッドインテグレータは、光を反射させながら伝播することにより、射出面において光を重畳させる。光源からの光の強度を均一化することにより、良好な光量分布の画像を表示することが可能となる。ロッドインテグレータにより光の強度を十分に均一化するには、ロッドインテグレータでの反射の機会を十分に確保する必要がある。光を伝播させる方向についてロッドインテグレータを長くするほど、反射の機会を十分に確保できる一方、光学系が大型化することとなる。そこで、例えば、特許文献１には、ロッドインテグレータの内部で光を往復させる照明装置が提案されている。レンズにより集光された所定の直線偏光は、偏光素子で反射した後、ロッドインテグレータへ入射する。ロッドインテグレータを往復し偏光素子へ至る過程において偏光変換された光は、偏光素子を透過し、投写レンズの方向へ進行する。レンズにより集光された光をロッドインテグレータへ入射させることにより、ロッドインテグレータの内部における反射の機会を得ることができる。ロッドインテグレータの内部における光路長を２倍にすることにより、小型な構成により強度が均一化された光を供給することが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０８５０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、偏光素子の透過反射膜における直線偏光の反射効率、透過効率は、光が透過反射膜に対して入射する角度に依存する。偏光素子へ入射する光の平行度が高いほど、入射光は一様な角度で透過反射膜へ入射する。この場合、偏光素子への入射光が透過反射膜にて一様な角度で反射されるので、高い効率で直線偏光を反射及び透過させることが可能となる。これに対して、集光された光が透過反射膜へ入射した場合、偏光素子への入射光は透過反射膜にて一様な角度では反射されないため、透過反射膜における反射効率、透過効率は低下する。このことから、特許文献１に提案される技術のように、レンズにより集光された光を偏光素子へ入射させることは、光利用効率を低下させる原因となる。これを回避するために、平行化された光を偏光素子へ入射させる場合、偏光素子からロッドインテグレータへは平行光が入射することとなる。ロッドインテグレータは、入射光を界面で全反射させることによって、入射光を均一化する。しかしながら、ロッドインテグレータへの入射光が平行光である場合、ロッドインテグレータの内部における反射の機会が減少することとなるため、光の強度を均一化することが困難となる。このように、従来の技術によると、高い光利用効率により、光の強度を均一化することが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、高い光利用効率により、光の強度を均一化することを可能とする照明装置、及びその照明装置を用いる画像表示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】
【０００５】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る照明装置は、光を射出する光源部と、光源部から射出した光が入射する位置に配置され、第１の振動方向の第１偏光と、第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の第２偏光とのうち、第１偏光について進行方向を変換させる偏光素子と、偏光素子から射出した光が入射する第１面と、第１面から伝播した光を折り返して第１面へ進行させる第２面と、を備え、第１面及び第２面の間で光を往復させることにより光束の強度分布を均一化させる均一化素子と、を有し、偏光素子は、光源部から射出した光を均一化素子の方向へ進行させ、かつ均一化素子から射出した光を光源部の方向とは異なる所定の方向へ進行させ、偏光素子及び均一化素子の間の光路中に配置され、偏光素子から射出した光を集光させる集光光学系を有することを特徴とする。
【０００６】
集光光学系により集光された光を均一化素子へ入射させることにより、均一化素子の内部における反射の機会を得ることができる。第１面及び第２面の間で光を往復させることにより、小型な構成により強度が均一化された光を供給することが可能となる。偏光素子及び均一化素子の間の光路中に集光光学系を設けることにより、偏光素子へ平行光を入射させる構成にできる。偏光素子へ高い平行度の光を入射可能とすることで、光利用効率の低下を低減させることができる。これにより、高い光利用効率により、光の強度を均一化することを可能とする照明装置を得られる。また、照明装置を小型な構成にできる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様としては、第１面は、集光光学系の焦点位置と略一致することが望ましい。集光光学系から第１面へ入射した光を均一化素子の内部で拡散させることにより、均一化素子の内部における反射の機会を十分に確保できる。また、集光光学系へ平行光を入射させる場合、均一化素子からの光を、集光光学系により平行化できる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、偏光素子は、第１偏光を反射し、第２偏光を透過させることが望ましい。これにより、第１偏光及び第２偏光のうち、第１偏光について進行方向を変換させる構成にできる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、偏光素子及び第２面の間の光路中に設けられた波長板を有することが望ましい。これにより、偏光素子から均一化素子を経て偏光素子へ光を進行させる間に、光を偏光変換できる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、第２面に設けられた反射部材を有することが望ましい。これにより、第１面から均一化素子の内部を伝播した光を、第２面で折り返すことができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、平行光を射出することが望ましい。光源部から偏光素子へ平行光を入射させることで、高い光利用効率を実現できる。また、集光光学系からの光を焦点に集光させることで、小型に形成された第１面から均一化素子内へ効率良く光を入射することができる。これにより、小型な構成により高い光利用効率を実現できる。さらに、被照射面へ平行光を進行させることができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部は、第１偏光及び第２偏光のうちいずれか一方を射出することが望ましい。これにより、光源部からの光を高い効率で利用することができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、第１面の形状と、偏光素子から所定の方向へ進行した光が入射する照射領域の形状とが略相似であることが望ましい。これにより、照射領域へ効率良く光を供給することができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、偏光素子から所定の方向へ進行する光を照射領域にて重畳させる重畳光学系を有することが望ましい。これにより、さらに強度分布が均一化された光を供給することができる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、均一化素子は、ロッドインテグレータであることが望ましい。これにより、ロッドインテグレータの内部にて光を伝播させることにより光の強度を均一化できる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様としては、均一化素子は、光ファイバであることが望ましい。これにより、光ファイバの内部にて光を伝播させることにより光の強度を均一化できる。
【００１７】
さらに、本発明に係る画像表示装置は、上記の照明装置からの光を用いて画像を表示することを特徴とする。上記の照明装置を用いることにより、高い光利用効率により、光の強度を均一化できる。これにより、高い光利用効率で明るく、良好な光量分布の画像を表示可能な画像表示装置を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の実施例１に係る照明装置１０の概略構成を示す。照明装置１０は、白抜き矢印で示す照明方向へ光を射出し、被照射物Ｉの照射領域へ光を供給する。被照射物Ｉは、例えば、画像表示装置の空間光変調装置である。照射領域は、例えば、空間光変調装置の画素領域である。半導体レーザ１１は、照明方向に略直交する方向を向けて配置されている。半導体レーザ１１は、レーザ光を射出する光源部である。半導体レーザ１１から射出するレーザ光は、第１偏光である。第１偏光は、第１の振動方向の直線偏光であって、例えばｓ偏光である。また、半導体レーザ１１は、平行光を射出する。照明方向は、偏光素子１２から見て半導体レーザ１１の方向とは異なる所定の方向である。
【００２０】
偏光素子１２は、半導体レーザ１１から射出したレーザ光が入射する位置に配置されている。偏光素子１２は、２つの三角プリズムを貼り合わせて構成されている。２つの三角プリズムの接合面には、透過反射膜１３が形成されている。透過反射膜１３は、第１偏光を反射し、第２偏光を透過させる誘電体多層膜である。第２偏光は、第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の直線偏光であって、例えばｐ偏光である。偏光素子１２は、半導体レーザ１１からの光線に対して透過反射膜１３が略４５度をなすように配置されている。偏光素子１２は、透過反射膜１３において第１偏光を反射し、第２偏光を透過させることにより、第１偏光及び第２偏光のうち第１偏光について進行方向を変換させる。なお、偏光素子１２のうち半導体レーザ１１からのレーザ光が入射する面に反射防止膜（ＡＲコート）をコーティングしても良い。ＡＲコートを設けることにより、偏光素子１２の界面でのレーザ光の反射を低減させ、レーザ光を偏光素子１２へ効率良く入射させることができる。
【００２１】
１/４波長板１４は、偏光素子１２のうち照明方向とは反対側の面に設けられている。１/４波長板１４は、ｐ偏光とｓ偏光との間で９０度（π／２）の位相差を生じさせる波長板であって、入射する光の偏光状態を直線偏光から円偏光へ、円偏光から直線偏光へ変化させる。１/４波長板１４は、直線偏光の偏光軸に対して光学軸が４５度をなすように配置されている。
【００２２】
集光光学系１５は、偏光素子１２のうち１/４波長板１４が設けられた面と、ロッドインテグレータ１６との間の光路中に配置されている。集光光学系１５は、偏光素子１２から射出し１/４波長板１４を透過した光を集光させる。ロッドインテグレータ１６は、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２を有する。ロッドインテグレータ１６は、第１面Ｓ１を集光光学系１５に対向させて配置されている。第１面Ｓ１は、偏光素子１２から射出し１/４波長板１４及び集光光学系１５を透過した光が入射する。第１面Ｓ１は、集光光学系１５の焦点位置と略一致する。第２面Ｓ２は、ロッドインテグレータ１６のうち第１面Ｓ１とは反対側に設けられた面である。なお、第１面Ｓ１にはＡＲコートをコーティングしても良い。
【００２３】
図２は、ロッドインテグレータ１６の斜視構成を示す。ロッドインテグレータ１６は、第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２の間で光を往復させることにより光束の強度分布を均一化させる均一化素子である。ロッドインテグレータ１６は、ガラスや樹脂等の透明部材からなる柱状体１７を備える。ロッドインテグレータ１６の第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２は、被照射物Ｉの照射領域の形状に略相似である矩形形状をなしている。ロッドインテグレータ１６は、透明部材と空気との界面において光を全反射させることで、光を伝播させる。反射膜１８は、第２面Ｓ２に設けられている。反射膜１８は、反射部材である誘電体多層膜や金属部材により構成されている。第２面Ｓ２は、第１面Ｓ１から伝播した光を反射膜１８での反射により折り返して、第１面Ｓ１へ進行させる。
【００２４】
図３は、半導体レーザ１１から射出したレーザ光がロッドインテグレータ１６へ入射するまでの振舞いについて説明するものである。半導体レーザ１１から平行光として射出されたｓ偏光は、偏光素子１２の透過反射膜１３で反射することにより、光路が略９０度折り曲げられる。このように、偏光素子１２は、半導体レーザ１１から射出した光をロッドインテグレータ１６の方向へ進行させる。透過反射膜１３で反射したｓ偏光は、１/４波長板１４へ入射する。ｓ偏光は、１/４波長板１４を透過することにより、円偏光に変換される。
【００２５】
１/４波長板１４から射出した円偏光は、集光光学系１５によりロッドインテグレータ１６の第１面Ｓ１にて集光する。１/４波長板１４から集光光学系１５へは平行光が入射するため、集光光学系１５からの光は、第１面Ｓ１上の焦点位置にて集光する。集光光学系１５を用いて光を集光することにより、第１面Ｓ１が小さい場合であっても、ロッドインテグレータ１６内へ効率良く光を入射させることができる。また、第１面Ｓ１を小さくすることができるため、結果としてロッドインテグレータ１６を小型化できる。
【００２６】
第１面Ｓ１上の焦点位置にて集光した光は、第１面Ｓ１からロッドインテグレータ１６内を伝播する。集光光学系１５により集光した光をロッドインテグレータ１６の内部で拡散させることにより、ロッドインテグレータ１６の内部における反射の機会を十分に確保できる。第１面Ｓ１からロッドインテグレータ１６の内部を伝播し第２面Ｓ２に到達した光は、反射膜１８で反射し、第１面Ｓ１の方向へ進行する。なお、第１面Ｓ１は、集光光学系１５の焦点位置と一致する場合に限られず、少なくとも焦点位置の近傍にあれば良い。第１面Ｓ１の近傍の焦点位置で集光させることにより、集光光学系１５へ入射する前の平行光の光束断面に対して、第１面Ｓ１における光束断面を小さくすることができる。従って、この場合も、ロッドインテグレータ１６内へ効率良く光を入射させることができる。
【００２７】
図４は、ロッドインテグレータ１６から射出したレーザ光が被照射物Ｉへ入射するまでの振舞いについて説明するものである。ロッドインテグレータ１６の内部を第２面Ｓ２から第１面Ｓ１へ進行した光は、第１面Ｓ１の焦点位置から射出し、集光光学系１５の方向へ進行する。集光光学系１５の焦点位置からの光は、集光光学系１５によって平行光に戻される。集光光学系１５からの平行光は、１/４波長板１４へ入射する。円偏光のままであった光は、１/４波長板１４を透過することにより、ｐ偏光に変換される。１/４波長板１４から偏光素子１２へ入射したｐ偏光は、透過反射膜１３を透過する。透過反射膜１３を透過した光は、偏光素子１２から射出し、平行光のまま被照射物Ｉの照射領域へ入射する。このように、偏光素子１２は、ロッドインテグレータ１６から射出した光を、偏光素子１２から半導体レーザ１１の方向とは異なる方向である照明方向へ進行させる。第１面Ｓ１の形状と照射領域の形状とを略相似とすることにより、照射領域へ効率良く光を供給することができる。
【００２８】
第１面Ｓ１及び第２面Ｓ２の間で光を往復させることにより、小型な構成により強度が均一化された光を供給することが可能となる。偏光素子１２及びロッドインテグレータ１６の間の光路中に集光光学系１５を設けることにより、偏光素子１２へ平行光を入射させる構成にできる。偏光素子１２へ高い平行度の光を入射可能とすることで、光利用効率の低下を低減させることができる。平行光を射出可能な半導体レーザ１１を用いることにより、被照射物Ｉへ平行光を供給することができる。これにより、高い光利用効率により、光の強度を均一化できるという効果を奏する。また、照明装置１０を小型な構成にできる。被照射物Ｉである空間光変調装置は、通常、有効に変調可能な光の入射角度に限りがあり、できるだけ平行に近い光を入射させることが望ましい。このため、平行光を供給可能である照明装置１０は、空間光変調装置と組み合わせる場合に適している。
【００２９】
図５は、本実施例の変形例１に係る照明装置２０の概略構成を示す。本変形例の照明装置２０は、第２偏光であるｐ偏光を射出する半導体レーザ２１を有する。半導体レーザ２１は、偏光素子１２のうち１/４波長板１４が設けられた面とは反対側の面に対向させて設けられている。半導体レーザ２１から射出されたｐ偏光は、偏光素子１２の透過反射膜１３を透過した後、１/４波長板１４へ入射する。ｐ偏光は、１/４波長板１４を透過することにより、円偏光に変換される。
【００３０】
ロッドインテグレータ１６から集光光学系１５を経て１/４波長板１４へ入射した円偏光は、１/４波長板１４を透過することにより、ｓ偏光に変換される。１/４波長板１４から偏光素子１２へ入射したｓ偏光は、透過反射膜１３で反射することにより、光路が略９０度折り曲げられる。透過反射膜１３で反射したｓ偏光は、偏光素子１２から射出し、被照射物Ｉの照射領域へ入射する。本変形例の場合も、高い光利用効率により、光の強度を均一化できる。照明装置１０、２０は、偏光素子１２のうち照明方向へ光を射出させる面に、被照射物Ｉを設けることとしても良い。これにより、偏光素子１２からの光を効率良く被照射物Ｉへ入射させ、かつ光学系を小型化できる。
【００３１】
図６は、本実施例の変形例２に係る照明装置３０の概略構成を示す。本変形例の照明装置３０は、偏光素子１２に設けられた回折光学素子３１を有する。回折光学素子３１は、偏光素子１２から照明方向へ進行する光を、被照射物Ｉの照射領域にて重畳させる重畳光学系として機能する。また、回折光学素子３１は、照射領域に合わせて光を整形、及び拡大する。回折光学素子としては、例えば、計算機合成ホログラム（Computer  Generated  Hologram；ＣＧＨ）を用いることができる。
【００３２】
回折光学素子３１は、偏光素子１２のうち、１/４波長板１４が設けられた面とは反対側の面に設けられている。集光光学系１５、１/４波長板１４、偏光素子１２を順次透過した光は、回折光学素子３１を透過した後、被照射物Ｉへ入射する。回折光学素子３１を用いることにより、さらに強度分布が均一化された光を供給することができる。また、偏光素子１２に回折光学素子３１を設けることにより、光学系を小型化できる。回折光学素子３１は、偏光素子１２に設ける場合に限られず、偏光素子１２とは離して配置しても良い。回折光学素子３１は、偏光素子１２上に貼り合わせる構成とする他、偏光素子１２面上に直接成形することとしても良い。
【００３３】
本実施例の照明装置は、偏光素子１２に１/４波長板１４を設ける構成に限られない。１/４波長板１４は、少なくとも偏光素子１２及び第２面Ｓ２の間の光路中に設けられていれば良い。このうち、１/４波長板１４は、偏光素子１２及び集光光学系１５の間の光路中に設けることが望ましい。平行光が進行する光路中に１/４波長板１４を設けることにより、効率良く偏光を変換させることができる。
【００３４】
均一化素子は、透明部材からなる柱状体１７を備えるロッドインテグレータ１６である場合に限られず、適宜変形しても良い。例えば、図７に断面構成を示すロッドインテグレータ３５は、反射部材３６を用いた中空の筒状体を備える。この場合も、反射部材３６における反射により光を伝播させることができる。均一化素子としては、柱状体である透明部材と筒状体である反射部材とを組み合わせたロッドインテグレータを用いても良い。
【００３５】
また、均一化素子としては、異なる屈折率を持つ透明部材を組み合わせたものとしても良い。例えば、図８に断面構成を示す光ファイバ３７は、高屈折率のコア３８と、その周囲に設けられた低屈折率のクラッド３９との二重構造をなしている。この場合も、コア３８及びクラッド３９の界面における全反射により光を伝播させることができる。
【００３６】
光源部としては、半導体レーザ１１の他、半導体レーザ励起固体（Diode  Pumped  Solid  State、ＤＰＳＳ）レーザや、固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ等を用いることとしても良い。さらに、光源部は、レーザ光源の他、他の固体光源、例えば発光ダイオード素子等や、超高圧水銀ランプ等のランプを光源として用いても良い。光源部は、発散光を射出する光源に対して、レンズやリフレクタ等を組み合わせることにより、平行光を射出する構成としても良い。
【００３７】
また、光源部は、偏光状態がランダムな光を射出する光源に対して、偏光変換素子を組み合わせることにより、特定の直線偏光を射出する構成としても良い。偏光変換素子は、上記の偏光素子１２と同様の構成を有する偏光分離素子と、偏光分離素子で分離されたうちの一方の直線偏光について偏光変換するための波長板とを用いて構成することができる。
【実施例２】
【００３８】
図９は、本発明の実施例２に係るプロジェクタ４０の概略構成を示す。プロジェクタ４０は、不図示のスクリーンに光を投写し、スクリーンで反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。プロジェクタ４０は、赤色（Ｒ）光用照明装置４１Ｒ、緑色（Ｇ）光用照明装置４１Ｇ、青色（Ｂ）光用照明装置４１Ｂを有する。プロジェクタ４０は、各色光用照明装置４１Ｒ、４１Ｇ、４１Ｂからの光を用いて画像を表示する画像表示装置である。
【００３９】
Ｒ光用照明装置４１Ｒは、Ｒ光用光源部４２Ｒを有する。Ｒ光用光源部４２Ｒは、Ｒ光であるレーザ光を射出する光源部である。Ｇ光用照明装置４１Ｇは、Ｇ光用光源部４２Ｇを有する。Ｇ光用光源部４２Ｇは、Ｇ光であるレーザ光を射出する光源部である。Ｂ光用照明装置４１Ｂは、Ｂ光用光源部４２Ｂを有する。Ｂ光用光源部４２Ｂは、Ｂ光であるレーザ光を射出する光源部である。各色光用照明装置４１Ｒ、４１Ｇ、４１Ｂは、上記実施例１の照明装置１０と同様の構成を有する照明装置である。
【００４０】
Ｒ光用照明装置４１ＲからのＲ光は、Ｒ光用空間光変調装置４３Ｒへ入射する。Ｒ光用空間光変調装置４３Ｒは、Ｒ光用照明装置４１ＲからのＲ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置である。Ｒ光用空間光変調装置４３Ｒで変調された光は、クロスダイクロイックプリズム４４へ入射する。Ｇ光用照明装置４１ＧからのＧ光は、Ｇ光用空間光変調装置４３Ｇへ入射する。Ｇ光用空間光変調装置４３Ｇは、Ｇ光用照明装置４１ＧからのＧ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置である。Ｇ光用空間光変調装置４３Ｇで変調された光は、クロスダイクロイックプリズム４４のうちＲ光が入射する面とは異なる面へ入射する。
【００４１】
Ｂ光用照明装置４１ＢからのＢ光は、Ｂ光用空間光変調装置４３Ｂへ入射する。Ｂ光用空間光変調装置４３Ｂは、Ｂ光用照明装置４１ＢからのＢ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置である。Ｂ光用空間光変調装置４３Ｂで変調された光は、クロスダイクロイックプリズム４４のうちＲ光が入射する面、Ｇ光が入射する面とは異なる面へ入射する。各色光用空間光変調装置４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂは、透過型液晶表示装置である。透過型液晶表示装置としては、例えば高温ポリシリコンＴＦＴ液晶パネル（High  Temperature  Polysilicon；ＨＴＰＳ）を用いることができる。
【００４２】
クロスダイクロイックプリズム４４は、互いに略直交させて配置された２つのダイクロイック膜４５、４６を有する。第１ダイクロイック膜４５は、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過させる。第２ダイクロイック膜４６は、Ｂ光を反射し、Ｒ光及びＧ光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム４４は、それぞれ異なる方向から入射したＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成し、投写レンズ４７の方向へ射出する。投写レンズ４７は、クロスダイクロイックプリズム４４で合成された光をスクリーンに向けて投写する。
【００４３】
上記の照明装置１０と同様の構成を有する各色光用照明装置４１Ｒ、４１Ｇ、４１Ｂを用いることにより、高い光利用効率により、光の強度を均一化できる。これにより、高い光利用効率で明るく、良好な光量分布の画像を表示できるという効果を奏する。各色光用照明装置４１Ｒ、４１Ｇ、４１Ｂは、実施例１のいずれの照明装置と同様の構成としても良い。
【００４４】
プロジェクタは、空間光変調装置として透過型液晶表示装置を用いる場合に限られない。空間光変調装置としては、反射型液晶表示装置（Liquid  Crystal  On  Silicon；ＬＣＯＳ）、ＤＭＤ（Digital  Micromirror  Device）、ＧＬＶ（Grating  Light  Valve）等を用いても良い。プロジェクタは、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られない。プロジェクタは、一の空間光変調装置により２つ又は３つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタは、空間光変調装置を用いる場合に限られない。プロジェクタは、画像情報を持たせたスライドを用いるスライドプロジェクタであっても良い。プロジェクタは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。
【００４５】
本発明の照明装置は、画像表示装置である液晶ディスプレイに適用しても良い。本発明の照明装置に導光板を適用することにより、液晶パネルを照明する構成にできる。本発明の照明装置は、画像表示装置に適用される場合に限られない。本発明の照明装置は、例えば、照明光が供給された被写体を撮像するモニタ装置や、レーザ光を用いた露光のための露光装置、レーザ加工装置等の光学系に適用することとしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上のように、本発明に係る照明装置は、画像表示装置に用いる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施例１に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図２】ロッドインテグレータの斜視構成を示す図。
【図３】レーザ光がロッドインテグレータへ入射するまでの振舞いを説明する図。
【図４】レーザ光が被照射物Ｉへ入射するまでの振舞いを説明する図。
【図５】実施例１の変形例１に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図６】実施例１の変形例２に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図７】中空の筒状体を備えるロッドインテグレータの断面構成を示す図。
【図８】光ファイバの断面構成を示す図。
【図９】本発明の実施例２に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００４８】
１０  照明装置、１１  半導体レーザ、１２  偏光素子、１３  透過反射膜、１４  １/４波長板、１５  集光光学系、１６  ロッドインテグレータ、Ｉ  被照射物、Ｓ１  第１面、Ｓ２  第２面、１７  柱状体、１８  反射膜、２０  照明装置、２１  半導体レーザ、３０  照明装置、３１  回折光学素子、３５  ロッドインテグレータ、３６  反射部材、３７  光ファイバ、３８  コア、３９  クラッド、４０  プロジェクタ、４１Ｒ  Ｒ光用照明装置、４１Ｇ  Ｇ光用照明装置、４１Ｂ  Ｂ光用照明装置、４２Ｒ  Ｒ光用光源部、４２Ｇ  Ｇ光用光源部、４２Ｂ  Ｂ光用光源部、４３Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、４３Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、４３Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、４４  クロスダイクロイックプリズム、４５  第１ダイクロイック膜、４６  第２ダイクロイック膜、４７  投写レンズ
【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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