照明装置およびこれを備えた投写型表示装置
【課題】光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置およびそれを備えた投写表示装置を提供する。
【解決手段】ショートアーク型放電ランプ４と、光束を集めて一方向へ導く反射鏡５を備え、光束を複数の部分光束に分割し、部分光束の各々を所定の距離だけ離れた位置で収束させる第１レンズアレイ８と、重畳して照射させる第２レンズアレイ９と光束からの光の強度分布を均一化させるコンデンサーレンズ１１を備えた照明装置であって、ショートアーク型放電ランプ４と反射鏡５が光射出方向である光軸上に相対的に平行移動可能な摺動部２７を備えた構成をとることで、反射鏡５の焦点からショートアーク型放電ランプ４の輝点位置をずらすことで、光の集光量を可変して射出する光量を調節することができる。
【解決手段】ショートアーク型放電ランプ４と、光束を集めて一方向へ導く反射鏡５を備え、光束を複数の部分光束に分割し、部分光束の各々を所定の距離だけ離れた位置で収束させる第１レンズアレイ８と、重畳して照射させる第２レンズアレイ９と光束からの光の強度分布を均一化させるコンデンサーレンズ１１を備えた照明装置であって、ショートアーク型放電ランプ４と反射鏡５が光射出方向である光軸上に相対的に平行移動可能な摺動部２７を備えた構成をとることで、反射鏡５の焦点からショートアーク型放電ランプ４の輝点位置をずらすことで、光の集光量を可変して射出する光量を調節することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショートアーク型放電ランプを用いた照明装置およびこれを備えた投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間光変調素子を用いた投写表示装置は、液晶表示素子などの空間光変調素子を照明する光に映像信号に応じた光変調を与え、変調された変調光を拡大投影するものである。投写表示装置として高輝度が望まれるため、光源にメタルハライド、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等の高輝度な放電ランプが適用されている。
【０００３】
このようなシステムにおいて、近年、画質向上の目的で、平均輝度レベルに応じて、光源からの光量を制御することによって、画像のコントラストを高める方法である、メカアイリスなどのような光学絞り機構による光量調節の技術が提案されている。光学絞りにより光量調節するものについては、たとえば特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開2007−183450号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、次の課題を有し対策を考慮する必要が生じる。
・ 光源光の熱に対する絞り機構の信頼性確保
・ 絞り機構に対する反射光による光源自体の熱に対する信頼性の確保
・ 音の対策
そこで、メカアイリスなどのような光学絞り機構を使わないで、光源自体で光量調節を行うための技術が必要である。
【０００５】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、光源光の熱に対する絞り機構の信頼性の確保と絞り機構に対する反射光による光源自体の熱に対する信頼性の確保と音の対策を光源自体による光量調節することにより実現した照明装置およびこれを備えた投写型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】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明に係わる照明装置は、光束を射出する光源と、前記光束を集めて一方向へ導く反射鏡を備え、前記光源から射出された前記光束を、複数の部分光束に分割するとともに、前記部分光束の各々を所定の距離だけ離れた位置で収束させる第１のレンズアレイと、前記部分光束が収束する位置の近傍に備えられ、前記部分光束の各々を前記光変調装置に重畳して照射させる第２のレンズアレイと、前記部分光束が収束する位置の近傍で前記部分光束を入射し、前記光束からの光の強度分布を空間光変調素子上にて均一化させるコンデンサーレンズを備えた照明装置であって、前記光源と光を集める前記反射鏡が光射出方向である略光軸上に相対的に略平行移動可能な摺動部を備えた構成をとり、前記反射鏡の焦点から前記光源の位置をずらすことで、光の集光量を可変して射出する光量を調節することを特徴としたものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光源はショートアーク型放電ランプなどの略点光源を有した高輝度の光源を用いることを特徴としたものである。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光源と反射鏡の相対位置を外部信号により、任意に移動させることのできる駆動部を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記光源と反射鏡の相対位置を移動させる移動距離について制御可能な回路を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記光源と反射鏡の相対位置を移動させる駆動部を前記光源と反射鏡から分離し、独立した箇所へ配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５の照明装置を備えたことを特徴とする投写型表示装置であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の照明装置およびこれを備えた投写表示装置によれば、光源光の熱に対する絞り機構の信頼性の確保と絞り機構に対する反射光による光源自体の熱に対する信頼性の確保と遮光のための絞り機構の駆動の音の対策を実現した光源自体による光量調節を可能とする照明装置およびそれを備えた投写表示装置を提供することができる。
【００１３】
一方、光量調節の方法として、光源の出力を変化させ発光量を調節する方法が考えられるが、この方法の課題としてショートアーク型放電ランプは出力可変で発生する色特性の変化の課題や放電を維持するために必要な電力を上回って調節できないので、調節できる光量の幅の制限がある課題に対しても、本発明の照明装置およびこれを備えた投写表示装置によれば色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節する効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の照明装置およびそれを備えた投写装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【００１５】
なお、光射出方向とは、ショートアーク型放電ランプ４から射出する光が反射鏡５やレンズ８や９などによって調整された進行方向をいい、本実施形態においてはショートアーク型放電ランプ４から開口部へ向かい方向（一点鎖線７矢印）を示すものとして、以下の説明を行う。
【００１６】
（実施の形態１）
図１から図３に、本発明の第１の実施の形態における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の図を示す。
【００１７】
ランプユニット３は、８０Ｗ〜３００Ｗの電力を印加することにより発光する光源であって、図３に示すように、放電発光するショートアーク型放電ランプ４と発した光を集め一方向へ送り出す反射鏡５とを有している。ショートアーク型放電ランプ４は内部に水銀蒸気が封入された発光管で対向した電極を有し、電極間で放電しアークを形成する。このアークが輝点となる。放電発光する光は紫外領域から赤外領域まで波長成分を含んでいる。反射鏡５はショートアーク型放電ランプ４の輝点を焦点に配置し、回りを覆うように配置される。
【００１８】
第１レンズアレイ８と第２レンズアレイ９はランプユニット３から照射される光を照射面方向において均一化するための光学系の部品である。第１レンズアレイ８はランプユニット３の光射出側に配置されており、複数の矩形上の微小レンズがアレイ状に配置されている。
【００１９】
第２レンズアレイ９は第１レンズアレイ８の焦点位置近傍に配置されており、第１レンズアレイ８に対応した矩形状の微小レンズを有している。
【００２０】
偏光変換素子１０は図２に示すように、光射出方向における第２レンズアレイ９の直下流側に隣接して配置されており、入射する光の偏光成分を揃えて一方向の直線偏光成分に変換する。
【００２１】
コンデンサーレンズ１１は図２に示すように、偏光変換素子１０により偏光面が統一された直線偏光成分を液晶表示バルブなどの空間光変調素子に導くレンズであって、偏光変換素子１０の光射出方向における直下流側に配置されている。そして、第１レンズアレイ８に生成されている微小レンズの矩形形状の像を照明対象である、たとえば空間光変調素子である液晶表示素子１８に重畳して結像させる。
【００２２】
色の分離について説明すると、まず、Ｒ光の挙動として第１ダイクロイックミラー１４、第２ダイクロイックミラー１６はショートアーク型放電ランプから放射され、導かれた光を波長選択し、分離する働きを有している。その構成配置を図１に示す。コンデンサーレンズ１１からの光は、第１ダイクロイックミラー１４に入射する。第１ダイクロイックミラーはＲ光を反射させ、Ｇ光およびＢ光を透過させる。反射光Ｒは第１ダイクロイックミラー１４と反射ミラー１５のそれぞれで光路を略９０度折り曲げられＲ光用フィールドレンズ１９Ｒへ入射する。Ｒ光用フィールドレンズ１９Ｒは反射ミラー１５からのＲ光を平行化し、Ｒ光用液晶表示素子１８Ｒへ入射する。Ｒ光用液晶表示素子１８Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｒ光用液晶表示素子１８Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２０へ入射する。
【００２３】
Ｇ光の挙動としては第１ダイクロイックミラー１４を透過したＧ光およびＢ光は、第２ダイクロイックミラー１６へ入射する。第２ダイクロイックミラーは、Ｇ光を反射させ、Ｂ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー１６で反射されたＧ光は、第２ダイクロイックミラー１６で光路を略９０度折り曲げられ、Ｇ光用フィールドレンズ１９Ｇへ入射する。Ｇ光用フィールドレンズ１９Ｇは、第２ダイクロイックミラー１６からのＧ光を平行化し、Ｇ光用液晶表紙素子１９Ｇへ入射させる。Ｇ光用液晶表示素子１９はＧ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用液晶表示素子１９Ｇで変調されたＧ光は、Ｒ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム２０へ入射する。
【００２４】
Ｂ光の挙動としては第２ダイクロイックミラー１６を透過したＢ光は２枚のリレーレンズ１７および２枚の反射ミラー１５を経由して、Ｂ用フィールドレンズ１９Ｂへ入射する。Ｂ光の光路は、Ｒ光の光路およびＧ光の光路よりも長い。液晶表示素子における照明倍率を他の色光と等しくするために、Ｂ光の光路には、リレーレンズ１７を用いるリレー光学系が採用されている、Ｂ光用フィールドレンズ１９Ｂは、反射ミラー１５からのＢ光を平行化し、Ｂ光用液晶表示素子１８Ｂへ入射させる。Ｂ光用液晶表示素子１８ＢはＢ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｂ光用液晶表示素子１８Ｂで変調されたＢ光は、Ｒ光および、Ｇ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム２０に入射する。
【００２５】
画像の合成について説明すると、クロスダイクロイックプリズム２０は、互いに略直交するように配置された２つのダイクロイック膜を有しており、前記Ｒ光、Ｂ光が中心部にて略９０度に折り曲げられる。Ｇ光は直進する。このとき、Ｒ光とＧ光とＢ光は合成され、クロスダイクロイックプリズム２０の前記Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光が入射しなかった側の面から、合成光が投写レンズ１３の方向へ射出する。
【００２６】
画像の投写について説明すると、投写レンズ１３に入射した合成光は投写レンズにて所定の位置に配置された不図示のスクリーンへ拡大投写される。
[本照明装置およびこれを備えた投写型表示装置の特徴]
本実施形態の照明装置２２においては図２および図３にて説明する。
【００２７】
図３に示すように、光束を射出する光源であるショートアーク型放電ランプ４を射出された光束を集めて一方向へ導き出す反射鏡５に保持する結合部に口金Ａ２２および口金Ｂ２３からなる部品で構成され、口金Ａ２２および口金Ｂ２３を介在し保持することによりショートアーク型放電ランプ４の輝点を反射鏡５の焦点からずらすことができる。
【００２８】
口金Ｂ２３とショートアーク型放電ランプ４は接着剤２５で固定されている。口金Ｂ２３と口金Ａ２２は機械加工された精度のある面を備え、たとえばステンレスなどの金属素材を用いる。また、耐熱潤滑性を有した材質でたとえばフッ素樹脂などの素材で表面処理されている。口金Ａ２２と口金Ｂ２３は同芯にある。また、コイルばね２４にて口金Ｂ２３は口金Ａ２２に対して光軸７の光射出と略逆向きに張力がかけられている。口金Ａ２２は反射鏡５に対して接着材２５にて固定されている。この部分が幾何公差のばらつきを吸収する部位になり、ショートアーク型ランプ４の輝点と反射鏡焦点６とを光軸上の同芯に位置を合わせることができる。このように、反射鏡５の焦点位置に配置されたショートアーク型放電ランプ４の略点光源の輝点を光軸上に移動することができ、ショートアーク型放電ランプ４が略点光源であるがゆえに、輝点移動量と照射光量変化の関係はたとえば、図４のようすることができ、ショートアーク型放電ランプ４と反射鏡５の光軸上に相対的に略平行移動可能な摺動部２７を備えた構成をとり、前記反射鏡の焦点から前記光源の位置をずらすことで、光の集光量を可変して射出する光量を調節することができる。また、これは照明光学設計により特性を変えることができる。
【００２９】
前記摺動部には、駆動系モーターを用いて実現する。このモーターには、例えばリニアモーターや、ＤＣモーター、ステッピングモーター、ＶＣＭモーターを用いても良い。
【００３０】
尚、このモーターを制御する回路として、ホール素子、エンコーダー等の位置認識センサーを持った制御回路も必要になってくる。
【００３１】
以上のように、上記実施形態に係る照明装置およびこれを備えた投写型表示装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置および、コントラストを向上した投写型表示装置を提供することができる。
【００３２】
ランプユニット３は前記反射鏡５とショートアーク型放電ランプ４と口金Ａ２２と口金Ｂ２３と不図示のケースと不図示の電気的接続子により構成され、メンテナンス上の都合に配慮され、ユニットで交換ができる。
【００３３】
また、本実施形態の照明装置２２について図２に示すように前記のショートアーク型ランプ４の輝点を反射鏡焦点６から光軸上に位置をずらす手段として、駆動部であるアクチュエータ１をランプユニット３と分離し、ランプハウス２に構成される。このアクチュエータ１はたとえばリニアモータのように直動するものである。
【００３４】
以上により、ランプユニットの交換がなされても、駆動部を個別に用意しなくてよく、不要にコストの上昇を抑えることができる。
【００３５】
アクチュエータ１はアクチュエータ１の突き出し部と口金Ｂ２３の接点にて、基準位置補正できる機能を有している。
【００３６】
以上により、ランプユニットが交換されても、個体のばらつきをキャンセルすることができ、目的の光量を調節することができる。
【００３７】
移動量についてはあらかじめ設定された不図示の制御系により任意に制御される。
【００３８】
以上により、外部信号により適時適量を任意にアクチュエータの移動量で制御することができ、目的の光量を調節することができ、画像信号に適した照明の光量を調節でき、コントラストを向上することができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３９】
（実施の形態２）
図５に示すように、上記実施形態の照明装置およびこれを備えた投写型表示装置では、アクチュエータ１はランプハウスに配置された例（図２）を挙げて説明したが、例えば、ランプユニットに配置されてもよい。図５では、アクチュエータ１をランプユニットに配置した例を示している。
【００４０】
以上のように、上記実施形態に係る照明装置およびこれを備えた投写型表示装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置および、コントラストを向上した投写型表示装置を提供することができる。
【００４１】
（実施の形態３）
図６に示すように、上記実施形態の照明装置およびこれを備えた投写型表示装置では、アクチュエータ１はリニアモータを例（図２）に取り図示し説明したが、例えば、カム機構と回転モータ２８で構成してもよい。図６では、カム機構と回転モータ２８を構成した例を示している。
【００４２】
以上のように、上記実施形態に係る照明装置およびこれを備えた投写型表示装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置および、コントラストを向上した投写型表示装置を提供することができる。
【００４３】
（実施の形態４）
図７に示すように、上記実施形態で説明した照明装置およびこれを備えた投写型表示装置は三板式液晶プロジェクタとして説明したが、透過型単板式液晶プロジェクタでも可能である。図７を用いて説明すれば以下の通りである。
【００４４】
単板式液晶プロジェクタは照明装置１によって照明される透過型液晶表示素子３１と、変調光を拡大投影する投写レンズ１３と、透過型液晶表示素子３１の光入射側と光出射側に偏光板３０，３２とを供えている。偏光板３０と偏光板３２とは互いに、その透過軸が
互いに直交する関係に配置されている。なお、照明装置については上記実施形態と同様の構成であるので、ここではその説明は省略する。
【００４５】
ショートアーク型放電ランプ４より照射され、第１レンズアレイ８の微小レンズを透過した光は、対応する第２レンズアレイ９の微小レンズに入射する。そして、第２レンズアレイ９の各微小レンズを透過した光は、コンデンサーレンズ１１によって照明対象である透過型液晶表示素子３１上に微小レンズの矩形形状の像を結像する。この場合、一般に、微小レンズの矩形形状は透過型液晶表示素子３１の表示領域の形状と相似形に形成される。透過型液晶表示素子３１の前後には、透過軸を直交させた偏光板３０，３２が配置されているために、照明光のうち偏光板３０の透過軸と一致した波面を有する直線偏光のみが、偏光板３０を透過して透過型液晶表示素子３１に達する。透過型液晶表示素子３１に入射した光は、この透過型液晶表示素子３１で映像信号に対応した光変調を受けて出射される。そして、直線偏光の照明光と波面が９０°ずれた波面を有する変調光成分のみが偏光板３２を透過することで、投射レンズ１３によって図示しないスクリーン等に映像が拡大表示される。
【００４６】
以上のように、上記実施形態に係る照明装置およびこれを備えた投写型表示装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置および、コントラストを向上した単板式液晶プロジェクタを提供することができる。
【００４７】
（実施の形態５）
図８に示すように、上記実施形態に係る照明装置を備えた単板式液晶プロジェクタ（投写型表示装置）について、反射型単板式液晶プロジェクタでもよい。図８を用いて説明すれば以下の通りである。
【００４８】
単板式液晶プロジェクタは、照明装置と、不定偏光を直線偏光に変換する偏光ビームスプリッタ３１と、偏光ビームスプリッタ３１の透光面３４ａに面して配置した反射型液晶表示素子３３と、偏光ビームスプリッタ３１を通過した反射型液晶表示素子３３からの変調光を拡大投影する投射レンズ３５と、を備えている。なお、照明装置については上記実施形態と同様の構成であるので、ここではその説明は省略する。
【００４９】
ショートアーク型放電ランプ４より照射され、第１レンズアレイ８の微小レンズを透過した光は、対応する第２レンズアレイ９の微小レンズに入射する。そして、第２レンズアレイ９の各微小レンズを透過した光は、コンデンサーレンズ１１によって照明対象である透過型液晶表示素子３１上に微小レンズの矩形形状の像を結像する。その際、照明光は偏光ビームスプリッタ３４の偏光分離面３４ｂにおいて、この偏光分離面３４ｂの入射面に平行な波面を有するＰ偏光成分と、垂直な波面を有するＳ偏光成分とに分離される。反射型液晶表示素子３３に入射したＰ偏光成分は、この反射型液晶表示素子３３において映像信号に対応した光変調を受け出射する。この場合、反射型液晶表示素子３３を出射する変調光のうちＰ偏光成分のみが偏光ビームスプリッタ３４の偏光分離面３４ｂを透過することで、投射レンズ３５によって図示しないスクリーンに映像が拡大表示される。
【００５０】
以上のように、上記実施形態に係る照明装置およびこれを備えた投写型表示装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置および、コントラストを向上した単板式液晶プロジェクタを提供することができる。
【００５１】
（実施の形態６）
図９に示すように、上記実施形態で説明した照明装置は三板式液晶プロジェクタとして説明したが、照明装置単体としても利用可能である。
【００５２】
上記実施形態に係る照明装置を備えた照明装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保し、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置を提供することができる。
【００５３】
（実施の形態７）
上記実施形態で説明したプロジェクタ装置をリアプロジェクション装置として利用することも可能である。上記実施形態に係る照明装置を備えた単板式液晶プロジェクタによれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのでき、コントラストを向上したリアプロジェクションテレビを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明にかかる照明装置およびこれを備えた投写型表示装置は、光源の出力変化を行わないため光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる機能を有し、ショートアーク型放電ランプを用いた照明装置およびこれを備えた投写型表示装置などの用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１における照明装置の概略構成の拡大図
【図３】本発明の実施の形態１における照明装置のランプユニット概略構成の拡大図
【図４】輝点移動量と輝度変化の関係の説明図
【図５】本発明の実施の形態２における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の概略構成図
【図６】本発明の実施の形態３における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の概略構成図
【図７】本発明の実施の形態４における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の概略構成図
【図８】本発明の実施の形態５における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の概略構成図
【図９】本発明の実施の形態６における照明装置の概略構成図
【符号の説明】
【００５６】
１ アクチュエータ
２ ランプハウス
３ ランプユニット
４ ショートアーク型放電ランプ
５ 反射鏡
６ 反射鏡焦点
７ 光軸
８ 第１レンズアレイ
９ 第２レンズアレイ
１０ 偏光変換素子
１１ コンデンサーレンズ
１２ 光学エンジン部
１３ 投写レンズ
１４ 第１ダイクロイックミラー
１５ 反射ミラー
１６ 第２ダイクロイックミラー
１７ リレーレンズ
１８ 液晶表示素子
１８Ｒ Ｒ 光用液晶表示素子
１８Ｇ Ｇ 光用液晶表示素子
１８Ｂ Ｂ 光用液晶表示素子
１９Ｒ Ｒ 光用フィールドレンズ
１９Ｇ Ｇ 光用フィールドレンズ
１９Ｂ Ｂ 光用フィールドレンズ
２０ クロスダイクロイックプリズム
２１ 照明装置
２２ 口金Ａ
２３ 口金Ｂ
２４ コイルばね
２５ 接着剤
２６ 摺動部潤滑材
２７ 摺動部
２８ カム機構と回転モータ
２９ アパーチャ
３０ 偏光板
３１ 透過型液晶表示素子
３２ 偏光板
３３ 反射型液晶表示素子
３４ 偏光ビームスプリッタ
３４ａ 透光面
３４ｂ 偏光分離面
３５ 投写レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ショートアーク型放電ランプを用いた照明装置およびこれを備えた投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空間光変調素子を用いた投写表示装置は、液晶表示素子などの空間光変調素子を照明する光に映像信号に応じた光変調を与え、変調された変調光を拡大投影するものである。投写表示装置として高輝度が望まれるため、光源にメタルハライド、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ等の高輝度な放電ランプが適用されている。
【０００３】
このようなシステムにおいて、近年、画質向上の目的で、平均輝度レベルに応じて、光源からの光量を制御することによって、画像のコントラストを高める方法である、メカアイリスなどのような光学絞り機構による光量調節の技術が提案されている。光学絞りにより光量調節するものについては、たとえば特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開2007−183450号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の構成では、次の課題を有し対策を考慮する必要が生じる。
・ 光源光の熱に対する絞り機構の信頼性確保
・ 絞り機構に対する反射光による光源自体の熱に対する信頼性の確保
・ 音の対策
そこで、メカアイリスなどのような光学絞り機構を使わないで、光源自体で光量調節を行うための技術が必要である。
【０００５】
本発明は前記従来の課題を解決するもので、光源光の熱に対する絞り機構の信頼性の確保と絞り機構に対する反射光による光源自体の熱に対する信頼性の確保と音の対策を光源自体による光量調節することにより実現した照明装置およびこれを備えた投写型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】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本願の請求項１に記載の発明に係わる照明装置は、光束を射出する光源と、前記光束を集めて一方向へ導く反射鏡を備え、前記光源から射出された前記光束を、複数の部分光束に分割するとともに、前記部分光束の各々を所定の距離だけ離れた位置で収束させる第１のレンズアレイと、前記部分光束が収束する位置の近傍に備えられ、前記部分光束の各々を前記光変調装置に重畳して照射させる第２のレンズアレイと、前記部分光束が収束する位置の近傍で前記部分光束を入射し、前記光束からの光の強度分布を空間光変調素子上にて均一化させるコンデンサーレンズを備えた照明装置であって、前記光源と光を集める前記反射鏡が光射出方向である略光軸上に相対的に略平行移動可能な摺動部を備えた構成をとり、前記反射鏡の焦点から前記光源の位置をずらすことで、光の集光量を可変して射出する光量を調節することを特徴としたものである。
【０００７】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光源はショートアーク型放電ランプなどの略点光源を有した高輝度の光源を用いることを特徴としたものである。
【０００８】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記光源と反射鏡の相対位置を外部信号により、任意に移動させることのできる駆動部を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項４に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記光源と反射鏡の相対位置を移動させる移動距離について制御可能な回路を備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項５に記載の発明は、請求項３記載の発明において、前記光源と反射鏡の相対位置を移動させる駆動部を前記光源と反射鏡から分離し、独立した箇所へ配置したことを特徴とするものである。
【００１１】
さらに、請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５の照明装置を備えたことを特徴とする投写型表示装置であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の照明装置およびこれを備えた投写表示装置によれば、光源光の熱に対する絞り機構の信頼性の確保と絞り機構に対する反射光による光源自体の熱に対する信頼性の確保と遮光のための絞り機構の駆動の音の対策を実現した光源自体による光量調節を可能とする照明装置およびそれを備えた投写表示装置を提供することができる。
【００１３】
一方、光量調節の方法として、光源の出力を変化させ発光量を調節する方法が考えられるが、この方法の課題としてショートアーク型放電ランプは出力可変で発生する色特性の変化の課題や放電を維持するために必要な電力を上回って調節できないので、調節できる光量の幅の制限がある課題に対しても、本発明の照明装置およびこれを備えた投写表示装置によれば色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節する効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の照明装置およびそれを備えた投写装置の実施の形態を図面とともに詳細に説明する。
【００１５】
なお、光射出方向とは、ショートアーク型放電ランプ４から射出する光が反射鏡５やレンズ８や９などによって調整された進行方向をいい、本実施形態においてはショートアーク型放電ランプ４から開口部へ向かい方向（一点鎖線７矢印）を示すものとして、以下の説明を行う。
【００１６】
（実施の形態１）
図１から図３に、本発明の第１の実施の形態における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の図を示す。
【００１７】
ランプユニット３は、８０Ｗ〜３００Ｗの電力を印加することにより発光する光源であって、図３に示すように、放電発光するショートアーク型放電ランプ４と発した光を集め一方向へ送り出す反射鏡５とを有している。ショートアーク型放電ランプ４は内部に水銀蒸気が封入された発光管で対向した電極を有し、電極間で放電しアークを形成する。このアークが輝点となる。放電発光する光は紫外領域から赤外領域まで波長成分を含んでいる。反射鏡５はショートアーク型放電ランプ４の輝点を焦点に配置し、回りを覆うように配置される。
【００１８】
第１レンズアレイ８と第２レンズアレイ９はランプユニット３から照射される光を照射面方向において均一化するための光学系の部品である。第１レンズアレイ８はランプユニット３の光射出側に配置されており、複数の矩形上の微小レンズがアレイ状に配置されている。
【００１９】
第２レンズアレイ９は第１レンズアレイ８の焦点位置近傍に配置されており、第１レンズアレイ８に対応した矩形状の微小レンズを有している。
【００２０】
偏光変換素子１０は図２に示すように、光射出方向における第２レンズアレイ９の直下流側に隣接して配置されており、入射する光の偏光成分を揃えて一方向の直線偏光成分に変換する。
【００２１】
コンデンサーレンズ１１は図２に示すように、偏光変換素子１０により偏光面が統一された直線偏光成分を液晶表示バルブなどの空間光変調素子に導くレンズであって、偏光変換素子１０の光射出方向における直下流側に配置されている。そして、第１レンズアレイ８に生成されている微小レンズの矩形形状の像を照明対象である、たとえば空間光変調素子である液晶表示素子１８に重畳して結像させる。
【００２２】
色の分離について説明すると、まず、Ｒ光の挙動として第１ダイクロイックミラー１４、第２ダイクロイックミラー１６はショートアーク型放電ランプから放射され、導かれた光を波長選択し、分離する働きを有している。その構成配置を図１に示す。コンデンサーレンズ１１からの光は、第１ダイクロイックミラー１４に入射する。第１ダイクロイックミラーはＲ光を反射させ、Ｇ光およびＢ光を透過させる。反射光Ｒは第１ダイクロイックミラー１４と反射ミラー１５のそれぞれで光路を略９０度折り曲げられＲ光用フィールドレンズ１９Ｒへ入射する。Ｒ光用フィールドレンズ１９Ｒは反射ミラー１５からのＲ光を平行化し、Ｒ光用液晶表示素子１８Ｒへ入射する。Ｒ光用液晶表示素子１８Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｒ光用液晶表示素子１８Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム２０へ入射する。
【００２３】
Ｇ光の挙動としては第１ダイクロイックミラー１４を透過したＧ光およびＢ光は、第２ダイクロイックミラー１６へ入射する。第２ダイクロイックミラーは、Ｇ光を反射させ、Ｂ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー１６で反射されたＧ光は、第２ダイクロイックミラー１６で光路を略９０度折り曲げられ、Ｇ光用フィールドレンズ１９Ｇへ入射する。Ｇ光用フィールドレンズ１９Ｇは、第２ダイクロイックミラー１６からのＧ光を平行化し、Ｇ光用液晶表紙素子１９Ｇへ入射させる。Ｇ光用液晶表示素子１９はＧ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用液晶表示素子１９Ｇで変調されたＧ光は、Ｒ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム２０へ入射する。
【００２４】
Ｂ光の挙動としては第２ダイクロイックミラー１６を透過したＢ光は２枚のリレーレンズ１７および２枚の反射ミラー１５を経由して、Ｂ用フィールドレンズ１９Ｂへ入射する。Ｂ光の光路は、Ｒ光の光路およびＧ光の光路よりも長い。液晶表示素子における照明倍率を他の色光と等しくするために、Ｂ光の光路には、リレーレンズ１７を用いるリレー光学系が採用されている、Ｂ光用フィールドレンズ１９Ｂは、反射ミラー１５からのＢ光を平行化し、Ｂ光用液晶表示素子１８Ｂへ入射させる。Ｂ光用液晶表示素子１８ＢはＢ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。Ｂ光用液晶表示素子１８Ｂで変調されたＢ光は、Ｒ光および、Ｇ光とは異なる側からクロスダイクロイックプリズム２０に入射する。
【００２５】
画像の合成について説明すると、クロスダイクロイックプリズム２０は、互いに略直交するように配置された２つのダイクロイック膜を有しており、前記Ｒ光、Ｂ光が中心部にて略９０度に折り曲げられる。Ｇ光は直進する。このとき、Ｒ光とＧ光とＢ光は合成され、クロスダイクロイックプリズム２０の前記Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光が入射しなかった側の面から、合成光が投写レンズ１３の方向へ射出する。
【００２６】
画像の投写について説明すると、投写レンズ１３に入射した合成光は投写レンズにて所定の位置に配置された不図示のスクリーンへ拡大投写される。
[本照明装置およびこれを備えた投写型表示装置の特徴]
本実施形態の照明装置２２においては図２および図３にて説明する。
【００２７】
図３に示すように、光束を射出する光源であるショートアーク型放電ランプ４を射出された光束を集めて一方向へ導き出す反射鏡５に保持する結合部に口金Ａ２２および口金Ｂ２３からなる部品で構成され、口金Ａ２２および口金Ｂ２３を介在し保持することによりショートアーク型放電ランプ４の輝点を反射鏡５の焦点からずらすことができる。
【００２８】
口金Ｂ２３とショートアーク型放電ランプ４は接着剤２５で固定されている。口金Ｂ２３と口金Ａ２２は機械加工された精度のある面を備え、たとえばステンレスなどの金属素材を用いる。また、耐熱潤滑性を有した材質でたとえばフッ素樹脂などの素材で表面処理されている。口金Ａ２２と口金Ｂ２３は同芯にある。また、コイルばね２４にて口金Ｂ２３は口金Ａ２２に対して光軸７の光射出と略逆向きに張力がかけられている。口金Ａ２２は反射鏡５に対して接着材２５にて固定されている。この部分が幾何公差のばらつきを吸収する部位になり、ショートアーク型ランプ４の輝点と反射鏡焦点６とを光軸上の同芯に位置を合わせることができる。このように、反射鏡５の焦点位置に配置されたショートアーク型放電ランプ４の略点光源の輝点を光軸上に移動することができ、ショートアーク型放電ランプ４が略点光源であるがゆえに、輝点移動量と照射光量変化の関係はたとえば、図４のようすることができ、ショートアーク型放電ランプ４と反射鏡５の光軸上に相対的に略平行移動可能な摺動部２７を備えた構成をとり、前記反射鏡の焦点から前記光源の位置をずらすことで、光の集光量を可変して射出する光量を調節することができる。また、これは照明光学設計により特性を変えることができる。
【００２９】
前記摺動部には、駆動系モーターを用いて実現する。このモーターには、例えばリニアモーターや、ＤＣモーター、ステッピングモーター、ＶＣＭモーターを用いても良い。
【００３０】
尚、このモーターを制御する回路として、ホール素子、エンコーダー等の位置認識センサーを持った制御回路も必要になってくる。
【００３１】
以上のように、上記実施形態に係る照明装置およびこれを備えた投写型表示装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置および、コントラストを向上した投写型表示装置を提供することができる。
【００３２】
ランプユニット３は前記反射鏡５とショートアーク型放電ランプ４と口金Ａ２２と口金Ｂ２３と不図示のケースと不図示の電気的接続子により構成され、メンテナンス上の都合に配慮され、ユニットで交換ができる。
【００３３】
また、本実施形態の照明装置２２について図２に示すように前記のショートアーク型ランプ４の輝点を反射鏡焦点６から光軸上に位置をずらす手段として、駆動部であるアクチュエータ１をランプユニット３と分離し、ランプハウス２に構成される。このアクチュエータ１はたとえばリニアモータのように直動するものである。
【００３４】
以上により、ランプユニットの交換がなされても、駆動部を個別に用意しなくてよく、不要にコストの上昇を抑えることができる。
【００３５】
アクチュエータ１はアクチュエータ１の突き出し部と口金Ｂ２３の接点にて、基準位置補正できる機能を有している。
【００３６】
以上により、ランプユニットが交換されても、個体のばらつきをキャンセルすることができ、目的の光量を調節することができる。
【００３７】
移動量についてはあらかじめ設定された不図示の制御系により任意に制御される。
【００３８】
以上により、外部信号により適時適量を任意にアクチュエータの移動量で制御することができ、目的の光量を調節することができ、画像信号に適した照明の光量を調節でき、コントラストを向上することができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【００３９】
（実施の形態２）
図５に示すように、上記実施形態の照明装置およびこれを備えた投写型表示装置では、アクチュエータ１はランプハウスに配置された例（図２）を挙げて説明したが、例えば、ランプユニットに配置されてもよい。図５では、アクチュエータ１をランプユニットに配置した例を示している。
【００４０】
以上のように、上記実施形態に係る照明装置およびこれを備えた投写型表示装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置および、コントラストを向上した投写型表示装置を提供することができる。
【００４１】
（実施の形態３）
図６に示すように、上記実施形態の照明装置およびこれを備えた投写型表示装置では、アクチュエータ１はリニアモータを例（図２）に取り図示し説明したが、例えば、カム機構と回転モータ２８で構成してもよい。図６では、カム機構と回転モータ２８を構成した例を示している。
【００４２】
以上のように、上記実施形態に係る照明装置およびこれを備えた投写型表示装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置および、コントラストを向上した投写型表示装置を提供することができる。
【００４３】
（実施の形態４）
図７に示すように、上記実施形態で説明した照明装置およびこれを備えた投写型表示装置は三板式液晶プロジェクタとして説明したが、透過型単板式液晶プロジェクタでも可能である。図７を用いて説明すれば以下の通りである。
【００４４】
単板式液晶プロジェクタは照明装置１によって照明される透過型液晶表示素子３１と、変調光を拡大投影する投写レンズ１３と、透過型液晶表示素子３１の光入射側と光出射側に偏光板３０，３２とを供えている。偏光板３０と偏光板３２とは互いに、その透過軸が
互いに直交する関係に配置されている。なお、照明装置については上記実施形態と同様の構成であるので、ここではその説明は省略する。
【００４５】
ショートアーク型放電ランプ４より照射され、第１レンズアレイ８の微小レンズを透過した光は、対応する第２レンズアレイ９の微小レンズに入射する。そして、第２レンズアレイ９の各微小レンズを透過した光は、コンデンサーレンズ１１によって照明対象である透過型液晶表示素子３１上に微小レンズの矩形形状の像を結像する。この場合、一般に、微小レンズの矩形形状は透過型液晶表示素子３１の表示領域の形状と相似形に形成される。透過型液晶表示素子３１の前後には、透過軸を直交させた偏光板３０，３２が配置されているために、照明光のうち偏光板３０の透過軸と一致した波面を有する直線偏光のみが、偏光板３０を透過して透過型液晶表示素子３１に達する。透過型液晶表示素子３１に入射した光は、この透過型液晶表示素子３１で映像信号に対応した光変調を受けて出射される。そして、直線偏光の照明光と波面が９０°ずれた波面を有する変調光成分のみが偏光板３２を透過することで、投射レンズ１３によって図示しないスクリーン等に映像が拡大表示される。
【００４６】
以上のように、上記実施形態に係る照明装置およびこれを備えた投写型表示装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置および、コントラストを向上した単板式液晶プロジェクタを提供することができる。
【００４７】
（実施の形態５）
図８に示すように、上記実施形態に係る照明装置を備えた単板式液晶プロジェクタ（投写型表示装置）について、反射型単板式液晶プロジェクタでもよい。図８を用いて説明すれば以下の通りである。
【００４８】
単板式液晶プロジェクタは、照明装置と、不定偏光を直線偏光に変換する偏光ビームスプリッタ３１と、偏光ビームスプリッタ３１の透光面３４ａに面して配置した反射型液晶表示素子３３と、偏光ビームスプリッタ３１を通過した反射型液晶表示素子３３からの変調光を拡大投影する投射レンズ３５と、を備えている。なお、照明装置については上記実施形態と同様の構成であるので、ここではその説明は省略する。
【００４９】
ショートアーク型放電ランプ４より照射され、第１レンズアレイ８の微小レンズを透過した光は、対応する第２レンズアレイ９の微小レンズに入射する。そして、第２レンズアレイ９の各微小レンズを透過した光は、コンデンサーレンズ１１によって照明対象である透過型液晶表示素子３１上に微小レンズの矩形形状の像を結像する。その際、照明光は偏光ビームスプリッタ３４の偏光分離面３４ｂにおいて、この偏光分離面３４ｂの入射面に平行な波面を有するＰ偏光成分と、垂直な波面を有するＳ偏光成分とに分離される。反射型液晶表示素子３３に入射したＰ偏光成分は、この反射型液晶表示素子３３において映像信号に対応した光変調を受け出射する。この場合、反射型液晶表示素子３３を出射する変調光のうちＰ偏光成分のみが偏光ビームスプリッタ３４の偏光分離面３４ｂを透過することで、投射レンズ３５によって図示しないスクリーンに映像が拡大表示される。
【００５０】
以上のように、上記実施形態に係る照明装置およびこれを備えた投写型表示装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置および、コントラストを向上した単板式液晶プロジェクタを提供することができる。
【００５１】
（実施の形態６）
図９に示すように、上記実施形態で説明した照明装置は三板式液晶プロジェクタとして説明したが、照明装置単体としても利用可能である。
【００５２】
上記実施形態に係る照明装置を備えた照明装置によれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保し、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、射出する光量を大きく調節することのできる照明装置を提供することができる。
【００５３】
（実施の形態７）
上記実施形態で説明したプロジェクタ装置をリアプロジェクション装置として利用することも可能である。上記実施形態に係る照明装置を備えた単板式液晶プロジェクタによれば、光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのでき、コントラストを向上したリアプロジェクションテレビを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明にかかる照明装置およびこれを備えた投写型表示装置は、光源の出力変化を行わないため光遮断により発生する不要光がもたらす熱による光学絞り機構や放電ランプや周辺部材への影響をなくし信頼性を確保しつつ、遮光のための絞り機構の駆動の音の対策がなされ、色特性の変化が少なく、射出する光量を大きく調節することのできる機能を有し、ショートアーク型放電ランプを用いた照明装置およびこれを備えた投写型表示装置などの用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施の形態１における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の概略構成図
【図２】本発明の実施の形態１における照明装置の概略構成の拡大図
【図３】本発明の実施の形態１における照明装置のランプユニット概略構成の拡大図
【図４】輝点移動量と輝度変化の関係の説明図
【図５】本発明の実施の形態２における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の概略構成図
【図６】本発明の実施の形態３における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の概略構成図
【図７】本発明の実施の形態４における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の概略構成図
【図８】本発明の実施の形態５における照明装置およびそれを備えた投写表示装置の概略構成図
【図９】本発明の実施の形態６における照明装置の概略構成図
【符号の説明】
【００５６】
１ アクチュエータ
２ ランプハウス
３ ランプユニット
４ ショートアーク型放電ランプ
５ 反射鏡
６ 反射鏡焦点
７ 光軸
８ 第１レンズアレイ
９ 第２レンズアレイ
１０ 偏光変換素子
１１ コンデンサーレンズ
１２ 光学エンジン部
１３ 投写レンズ
１４ 第１ダイクロイックミラー
１５ 反射ミラー
１６ 第２ダイクロイックミラー
１７ リレーレンズ
１８ 液晶表示素子
１８Ｒ Ｒ 光用液晶表示素子
１８Ｇ Ｇ 光用液晶表示素子
１８Ｂ Ｂ 光用液晶表示素子
１９Ｒ Ｒ 光用フィールドレンズ
１９Ｇ Ｇ 光用フィールドレンズ
１９Ｂ Ｂ 光用フィールドレンズ
２０ クロスダイクロイックプリズム
２１ 照明装置
２２ 口金Ａ
２３ 口金Ｂ
２４ コイルばね
２５ 接着剤
２６ 摺動部潤滑材
２７ 摺動部
２８ カム機構と回転モータ
２９ アパーチャ
３０ 偏光板
３１ 透過型液晶表示素子
３２ 偏光板
３３ 反射型液晶表示素子
３４ 偏光ビームスプリッタ
３４ａ 透光面
３４ｂ 偏光分離面
３５ 投写レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を射出する光源と、前記光束を集めて一方向へ導く反射鏡を備えて、前記光源から射出された前記光束を、複数の部分光束に分割するとともに、前記部分光束の各々を所定の距離だけ離れた位置で収束させる第１のレンズアレイと、前記部分光束が収束する位置の近傍に備えられ、前記部分光束の各々を所定の距離だけ離れた位置に重畳して光の強度分布を均一化する第２のレンズアレイと、コンデンサーレンズを備えた照明装置であって、前記光源と光を集める前記反射鏡が光射出方向である略光軸上に相対的に略平行移動可能な摺動部を備えた構成をとり、前記反射鏡の焦点から前記光源の位置をずらすことで、光の集光量を可変して射出する光量を調節することを特徴とした照明装置。
【請求項２】
前記光源はショートアーク型放電ランプなどの略点光源を有した高輝度の光源を用いることを特徴とした請求項１の照明装置。
【請求項３】
前記光源と反射鏡の相対位置を外部信号により、任意に移動させることのできる駆動部を備えたことを特徴とする請求項１の照明装置。
【請求項４】
前記光源と反射鏡の相対位置を移動させる移動距離について制御可能な回路を備えたことを特徴とする請求項３の照明装置。
【請求項５】
前記光源と反射鏡の相対位置を移動させる駆動部を前記光源と反射鏡から分離し、独立した箇所へ配置したことを特徴とする請求項３の照明装置。
【請求項６】
前記請求項１から請求項５の照明装置を備えたことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１】
光束を射出する光源と、前記光束を集めて一方向へ導く反射鏡を備えて、前記光源から射出された前記光束を、複数の部分光束に分割するとともに、前記部分光束の各々を所定の距離だけ離れた位置で収束させる第１のレンズアレイと、前記部分光束が収束する位置の近傍に備えられ、前記部分光束の各々を所定の距離だけ離れた位置に重畳して光の強度分布を均一化する第２のレンズアレイと、コンデンサーレンズを備えた照明装置であって、前記光源と光を集める前記反射鏡が光射出方向である略光軸上に相対的に略平行移動可能な摺動部を備えた構成をとり、前記反射鏡の焦点から前記光源の位置をずらすことで、光の集光量を可変して射出する光量を調節することを特徴とした照明装置。
【請求項２】
前記光源はショートアーク型放電ランプなどの略点光源を有した高輝度の光源を用いることを特徴とした請求項１の照明装置。
【請求項３】
前記光源と反射鏡の相対位置を外部信号により、任意に移動させることのできる駆動部を備えたことを特徴とする請求項１の照明装置。
【請求項４】
前記光源と反射鏡の相対位置を移動させる移動距離について制御可能な回路を備えたことを特徴とする請求項３の照明装置。
【請求項５】
前記光源と反射鏡の相対位置を移動させる駆動部を前記光源と反射鏡から分離し、独立した箇所へ配置したことを特徴とする請求項３の照明装置。
【請求項６】
前記請求項１から請求項５の照明装置を備えたことを特徴とする投写型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２０５０２５（Ｐ２００９−２０５０２５Ａ）
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４９０８４（Ｐ２００８−４９０８４）
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２９日（２００８．２．２９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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