照明装置及びプロジェクター
【課題】ランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置を用いた場合に高輝度化することが可能であり、また、小さな射出面から光を射出することが可能であり、プロジェクター等にとって使い易く構成することが可能な照明装置を提供する。
【解決手段】所定の発光領域にランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置１０と、発光領域の面積と同じかそれよりも大きい面積を有する入射面及び発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面を有し、固体光源装置１０からの光を発光領域の面積よりも小さい面積から射出する導光ロッド３０とを備え、導光ロッド３０は、固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッドと、固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッドとからなることを特徴とする照明装置１００。
【解決手段】所定の発光領域にランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置１０と、発光領域の面積と同じかそれよりも大きい面積を有する入射面及び発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面を有し、固体光源装置１０からの光を発光領域の面積よりも小さい面積から射出する導光ロッド３０とを備え、導光ロッド３０は、固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッドと、固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッドとからなることを特徴とする照明装置１００。
【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ーに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的大きい発光領域に複数の固体光源が二次元状に配列された構造を有する固体光源装置と、固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有し、固体光源装置からの光を発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面から射出する導光ロッド（いわゆるテーパー型導光ロッド）とを備える照明装置（後述する特許文献１の符号１００参照。）が知られている。また、このような照明装置を備えるプロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来の照明装置によれば、比較的大きい発光領域に複数の固体光源が二次元状に配列された構造を有する固体光源装置を備えるため、高輝度な照明装置を構成することが可能となる。また、従来の照明装置によれば、固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有し、固体光源装置からの光を発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面から射出するテーパー型導光ロッドを備えるため、小さな射出面から高輝度な光を射出することが可能となり、プロジェクター等にとって使い易い照明装置を構成することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３５１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の照明装置において、いわゆるランバーシャン発光型の固体光源（広範囲に光を射出する固体光源。詳細は後述する。図３参照。）を有する固体光源装置を用いる場合には、テーパー型導光ロッドに入射する光の多くが入射角の大きい光となるため、テーパー型導光ロッドに入射する光の多くが、テーパー型導光ロッドの内面で反射を繰り返すうちに入射面側へ向かう戻り光となって射出面に到達しなくなり（詳細は後述する。図５（ａ）参照。）、照明装置を高輝度化することが困難となるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、小さな射出面から高輝度な光を射出することが可能でプロジェクター等にとって使い易く、かつ、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置を提供することを目的とする。また、このような照明装置を備えるため、高輝度で高品質な画像を投写することが可能なプロジェクター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】
【０００７】
［１］本発明の照明装置は、所定の発光領域にランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置と、前記発光領域に対向し、前記発光領域の面積と同じかそれよりも大きい面積を有する入射面及び前記発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面を有し、前記固体光源装置からの光を前記発光領域の面積よりも小さい面積から射出する導光ロッドとを備える照明装置であって、前記導光ロッドは、前記固体光源装置側に位置し、前記固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッドと、前記固体光源装置側の反対側に位置し、前記固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッドとからなることを特徴とする。
【０００８】
このため、本発明の照明装置によれば、発光領域の面積と同じかそれよりも大きい面積を有する入射面及び発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面を有する導光ロッドを備えるため、従来の照明装置と同様に、小さな射出面から高輝度な光を射出することが可能となり、プロジェクター等にとって使い易い照明装置を構成することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の照明装置によれば、導光ロッドが、固体光源装置側に位置し固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッドと、固体光源装置側の反対側に位置し固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッドとからなるため、大きな入射角（光軸に対して大きな角度）でもって導光ロッド（第１テーパーロッド）に入射した光であっても、第１テーパーロッドの内面で反射される結果、小さな入射角（光軸に対して小さい角度）でもって第２テーパーロッドに入射するようになる。このため、入射面側へ向かう戻り光となって射出面に到達しなくなる光の割合が小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００１０】
また、本発明の照明装置によれば、導光ロッドに入射した光は導光ロッド内で多重反射されるため、導光ロッド射出面における面内光強度分布を、導光ロッド入射面における面内光強度分布よりも均一にすることが可能となる。
【００１１】
［２］本発明の照明装置には、前記第２テーパーロッドは、中実型ロッドからなることが好ましい。
【００１２】
このように構成することにより、第２テーパーロッドが中空型ロッドからなる場合と比較して、入射面側へ向かう戻り光となって射出面に到達しなくなる光の割合を小さくすることが可能となり、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００１３】
［３］本発明の照明装置においては、前記第１テーパーロッドは、中実型ロッドからなることが好ましい。
【００１４】
［４］本発明の照明装置においては、前記第１テーパーロッドは、中空型ロッドからなることが好ましい。
【００１５】
上記したように、本発明の照明装置においては、中実型ロッドからなる第１テーパーロッドも中空型ロッドからなる第１テーパーロッドもともに好適に用いることができる。
【００１６】
［５］本発明の照明装置においては、前記第２テーパーロッドの側面には、可視光を反射する反射膜が形成されていることが好ましい。
【００１７】
このような構成とすることにより、第２テーパーロッドの側面に対して内側から深い角度（全反射条件を満たさない角度）で入射する光をも確実に導光することが可能となる。
【００１８】
［６］本発明の照明装置においては、前記固体光源装置は、前記固体光源として、前記発光領域内に二次元状に配列された複数の固体光源を有することが好ましい。
【００１９】
このように複数の固体光源を有する高輝度な固体光源装置を用いることにより、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００２０】
［７］本発明の照明装置においては、前記発光領域における前記固体光源が存在しない隙間領域には、前記導光ロッドから戻ってきた可視光を前記導光ロッドに向けて反射する反射部材が形成されていることが好ましい。
【００２１】
このような構成とすることにより、導光ロッドから戻ってきた可視光の一部を反射部材により反射して、再び導光ロッドに入射させることが可能となり、その結果、照明装置をより一層高輝度化することが可能となる。
【００２２】
［８］本発明の照明装置においては、前記固体光源装置は、前記導光ロッドにおける前記射出面よりも大きい発光面積を有する単一の固体光源を有することが好ましい。
【００２３】
このように比較的大きい単一の固体光源を有する高輝度な固体光源装置を用いることによっても一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００２４】
［９］本発明の照明装置においては、前記導光ロッドの入射面には、前記導光ロッドへの入射角を小さくするための凸レンズが配設されていることが好ましい。
【００２５】
このような構成とすることにより、固体光源装置からの光は凸レンズによって光軸に対して小さな角度成分を有する光とされた後に導光ロッドに入射するようになるため、入射面側へ向かう戻り光となって射出面に到達しなくなる光の割合がより小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置を用いた場合に一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００２６】
［１０］本発明の照明装置においては、前記固体光源装置と前記導光ロッドとの間の距離は、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
このような構成とすることにより、固体光源装置と導光ロッドとの間の距離を十分短くして、導光ロッドにより多くの光を入射させることが可能となる。
【００２８】
［１１］本発明のプロジェクターは、本発明の照明装置と、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、前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系とを備えることを特徴とする。
【００２９】
このため、本発明のプロジェクターによれば、小さな射出面から高輝度な光を射出することが可能でプロジェクター等にとって使い易く、かつ、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置を備えるため、高輝度で高品質な画像を投写することが可能となる。
【００３０】
［１２］本発明のプロジェクターにおいては、前記導光ロッドと前記光変調装置との間に配置され、前記導光ロッドからの光をより均一にするインテグレーター光学系をさらに備えることが好ましい。
【００３１】
このような構成とすることにより、導光ロッドから射出された光をより均一な光とすることが可能となり、その結果、さらに高品質な画像を投写することが可能となる。
【００３２】
［１３］本発明のプロジェクターにおいては、前記射出面は、前記光変調装置における画像形成領域と略相似する形状を有し、前記導光ロッドと前記光変調装置との間に配置され、前記導光ロッドからの光を前記光変調装置に伝達するリレー光学系をさらに備えることが好ましい。
【００３３】
このような構成とすることにより、別途インテグレーター光学系を準備しなくても比較的簡略な構成を有するプロジェクターとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態１に係るプロジェクター１０００の光学系を示す上面図。
【図２】実施形態１における固体光源装置１０を説明するために示す図。
【図３】ランバーシャン発光型の固体光源を説明するために示す図。
【図４】実施形態１における導光ロッド３０を説明するために示す図。
【図５】導光ロッド内における光の進行を説明するために示す図。
【図６】実施形態２における導光ロッド３０及び凸レンズ７０の上面図。
【図７】実施形態３に係るプロジェクター１００４を説明するために示す図。
【図８】実施形態３における導光ロッド３４を説明するために示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の照明装置及びプロジェクターについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００３６】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るプロジェクター１０００の光学系を示す平面図である。
図２は、実施形態１における固体光源装置１０を説明するために示す図である。図２（ａ）は固体光源装置１０を導光ロッド３０側から見た図であり、図２（ｂ）は固体光源装置１０のＡ−Ａ断面図である。
図３は、ランバーシャン発光型の固体光源を説明するために示す図である。図３（ａ）は蛍光層を有する固体光源の配光特性を示す模式図であり、図３（ｂ）は蛍光層を有しない固体光源の配光特性を示す模式図である。なお、配光特性とは、光源がどのような方向に、どの程度の光量の光を射出するかについての特性をいう。
図４は、実施形態１における導光ロッド３０を説明するために示す図である。図４（ａ）は導光ロッド３０の上面図であり、図４（ｂ）は導光ロッド３０を入射面４２側から見た図であり、図４（ｃ）は導光ロッド３０を射出面５２側から見た図である。
【００３７】
まず、実施形態１に係る照明装置１００及びプロジェクター１０００の構成を説明する。
【００３８】
実施形態１に係るプロジェクター１０００は、図１に示すように、照明装置１００と、色分離導光光学系２００と、光変調装置としての３つの液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投写光学系６００とを備える。
【００３９】
照明装置１００は、固体光源装置１０と、導光ロッド３０と、コリメート光学系６０と、第１レンズアレイ１２０と、第２レンズアレイ１３０と、偏光変換素子１４０と、重畳レンズ１５０とを備える。
【００４０】
固体光源装置１０は、図１及び図２（ａ）に示すように、所定の発光領域ｒにランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置である。固体光源装置１０は、固体光源として、発光領域ｒ内に二次元状に配列された４つの固体光源２０を有し、また、発光領域ｒにおける固体光源２０が存在しない隙間領域には、導光ロッド３０から戻ってきた可視光（後述）を導光ロッド３０に向けて反射する反射部材１４が形成されている。
【００４１】
ここで、図３を用いてランバーシャン発光型の固体光源について説明する。ランバーシャン発光型の固体光源とは、蛍光層を有する固体光源のように、ランバーシャン発光型の配光特性を有する固体光源のことをいう。ランバーシャン発光型の固体光源は、図３に示すように、蛍光層を有しない固体光源（例えば、単色光を射出する発光ダイオード）よりも広範囲に光を射出する。ランバーシャン発光型の固体光源が広範囲に光を射出するのは、蛍光層から蛍光として射出される光が指向性を有さず、また、蛍光層を通過する光が蛍光層によって散乱されるためである。
【００４２】
固体光源２０は、図２（ｂ）に示すように、基台１２上に配置されている。固体光源２０は、発光部２２、蛍光層２４及び封止部材２６を有する発光ダイオードであり、赤色光、緑色光及び青色光を含む白色光を射出するランバーシャン発光型の白色固体光源である。４つの固体光源２０は、全て同様の構成を有する。なお、固体光源２０は、上記した構成要素の他にもリード線等を有するが、図示及び説明を省略する。
【００４３】
固体光源としては、例えば、青色光を射出する発光部と、青色光を赤色光及び緑色光を含む蛍光に変換して射出する蛍光層とを有する発光ダイオードを用いることができる。また、固体光源として、紫色光又は紫外光を射出する発光部と、紫色光又は紫外光を赤色光、緑色光及び青色光を含む蛍光に変換して射出する蛍光層とを有する発光ダイオードを用いることもできる。
【００４４】
導光ロッド３０は、図１及び図４に示すように、発光領域ｒに対向し、発光領域ｒの面積よりも大きい面積を有する入射面４２及び発光領域ｒの面積よりも小さい面積を有する射出面５２を有し、固体光源装置１０からの光を発光領域ｒの面積よりも小さい面積から射出する。導光ロッド３０は、第１テーパーロッド４０と、第２テーパーロッド５０とからなる。第１テーパーロッド４０と第２テーパーロッド５０とは、第１テーパーロッド４０の第１接合面４４と第２テーパーロッド５０の第２接合面５４とで接合されている。
固体光源装置１０と導光ロッド３０（入射面４２）との間の距離は、０．５ｍｍである。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、固体光源装置と導光ロッドとの間の距離は、０．５ｍｍより短くてもよく、０．５ｍｍより長くてもよいが、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４５】
第１テーパーロッド４０は、固体光源装置１０側に位置し、固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する。第１テーパーロッド４０は、中実型ロッドからなる。第１テーパーロッド４０の側面４６には、可視光を反射する反射膜（図示せず。）が形成されている。
【００４６】
第２テーパーロッド５０は、固体光源装置１０側の反対側に位置し、固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する。第２テーパーロッド５０は、中実型ロッドからなる。第２テーパーロッド５０の側面には、可視光を反射する反射膜（図示せず。）が形成されている。
【００４７】
導光ロッド３０に入射した光は導光ロッド３０内で多重反射され、射出面５２から射出される。
【００４８】
コリメート光学系６０は、図１に示すように、導光ロッド３０からの光の拡がりを抑える第１レンズ６２と、第１レンズ６２からの光を略平行化する第２レンズ６４とを備え、全体として、導光ロッド３０からの光を略平行化する機能を有する。
第１レンズ６２は、メニスカス凸レンズからなる。第２レンズ６４は、両凸レンズからなる。なお、第１レンズ及び第２レンズの形状は、上記形状に限定されるものではなく、要するに、第１レンズと第２レンズとからなるコリメート光学系が、導光ロッドから射出される光を略平行化する機能を有するようになるような形状であればよい。また、コリメート光学系を構成するレンズの枚数は、１枚であってもよく、３枚以上であってもよい。
【００４９】
第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、複数の第１小レンズ１２２が導光ロッド３０の光軸と直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。図示による説明は省略するが、第１小レンズ１２２の外形形状は、液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の外形形状に関して略相似形である。
【００５０】
第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第２レンズアレイ１３０は、複数の第２小レンズ１３２が導光ロッド３０の光軸に直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。
【００５１】
偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、導光ロッド３０からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有している。
【００５２】
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を被照明領域で重畳させる。重畳レンズ１５０は、当該部分光束を集光して液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ１５０の光軸と照明装置１００の光軸とが略一致するように、重畳レンズ１５０が配置されている。なお、重畳レンズ１５０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０は、レンズインテグレーター光学系として、導光ロッド３０と光変調装置２００との間に配置され、導光ロッド３０からの光をより均一にするインテグレーター光学系を構成する。
なお、レンズインテグレーター光学系の代わりにインテグレーターロッドを備えるロッドインテグレーター光学系を用いることもできる。
【００５３】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０、反射ミラー２３０，２４０，２５０及びリレーレンズ２６０，２７０を備える。色分離導光光学系２００は、照明装置１００からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光のそれぞれの色光を照明対象となる液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導光する機能を有する。
色分離導光光学系２００と、液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。
【００５４】
ダイクロイックミラー２１０，２２０は、基板上に、所定の波長領域の光を反射して、他の波長領域の光を通過させる波長選択透過膜が形成されたミラーである。
ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を反射して、緑色光及び青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
反射ミラー２３０は、赤色光成分を反射する反射ミラーである。
反射ミラー２４０，２５０は青色光成分を反射する反射ミラーである。
【００５５】
ダイクロイックミラー２１０で反射された赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、集光レンズ３００Ｒを通過して赤色光用の液晶型光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２１０を通過した緑色光は、ダイクロイックミラー２２０で反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶型光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２２０を通過した青色光は、リレーレンズ２６０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２５０、集光レンズ３００Ｂを経て青色光用の液晶型光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。リレーレンズ２６０，２７０及び反射ミラー２４０，２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光成分を液晶型光変調装置４００Ｂまで導く機能を有する。
【００５６】
なお、青色光の光路にこのようなリレーレンズ２６０，２７０が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。実施形態１に係るプロジェクター１０００においては、青色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、赤色光の光路の長さを長くして、リレーレンズ２６０，２７０及び反射ミラー２４０，２５０を赤色光の光路に用いる構成も考えられる。
【００５７】
液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、照明装置１００の照明対象となる。なお、図示を省略したが、各集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置される。これら入射側偏光板、液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって、入射された各色光の光変調が行われる。
液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した透過型の液晶型光変調装置であり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【００５８】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００５９】
クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。
【００６０】
次に、比較例を用いて、本発明における導光ロッドを説明する。
図５は、導光ロッド内における光の進行を説明するために示す図である。図５（ａ）は比較例における導光ロッド３０ａ内の光の進行の様子を模式的に表した図であり、図５（ｂ）は実施形態１における導光ロッド３０内の光の進行の様子を模式的に表した図である。図５において実線矢印で表示するのは、固体光源装置１０の所定の箇所から、所定の方向に向かって射出される光の進路である。また、符号１０ａｘで表示するのは、固体光源装置１０全体としての光軸である。なお、説明を簡単にするために、光の屈折等についての説明及び図示は省略する。
【００６１】
比較例における導光ロッド３０ａは、固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有し、固体光源装置１０からの光を発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面から射出するテーパー型導光ロッドである。導光ロッド３０ａに入射角の大きい光が入射すると、図５（ａ）に示すように、導光ロッド３０ａの内面で反射を繰り返すうちに入射面側へ向かう戻り光となって射出面に到達しない場合がある。
【００６２】
これに対して、実施形態１における導光ロッド３０においては、図５（ｂ）に示すように、比較例と同様の角度で光が入射しても、第１テーパーロッド４０の内面で反射される結果、小さな入射角でもって第２テーパーロッド５０に入射するようになる。その結果、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面５２に到達しなくなる光の割合が小さくなる。
【００６３】
次に、実施形態１に係る照明装置１００及びプロジェクター１０００の効果を説明する。
【００６４】
実施形態１に係る照明装置１００によれば、発光領域ｒの面積よりも大きい面積を有する入射面４２及び発光領域ｒの面積よりも小さい面積を有する射出面５２を有する導光ロッド３０を備えるため、従来の照明装置と同様に、小さな射出面５２から高輝度な光を射出することが可能となり、プロジェクター等にとって使い易い照明装置を構成することが可能となる。
【００６５】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、導光ロッド３０が、固体光源装置１０側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッド４０と、固体光源装置１０側の反対側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッド５０とからなるため、大きな入射角でもって導光ロッド３０（第１テーパーロッド４０）に入射した光であっても、第１テーパーロッド４０の内面で反射される結果、小さな入射角でもって第２テーパーロッド５０に入射するようになる。このため、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面５２に到達しなくなる光の割合が小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００６６】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、導光ロッド３０に入射した光は導光ロッド３０内で多重反射されるため、導光ロッド射出面５２における面内光強度分布を、導光ロッド入射面４２における面内光強度分布よりも均一にすることが可能となる。
【００６７】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、第２テーパーロッド５０が中実型ロッドからなるため、第２テーパーロッドが中空型ロッドからなる場合と比較して、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面５２に到達しなくなる光の割合を小さくすることが可能となり、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００６８】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、第２テーパーロッド５０の側面５６には、可視光を反射する反射膜が形成されているため、第２テーパーロッド５０の側面５６に対して内側から深い角度（全反射条件を満たさない角度）で入射する光をも確実に導光することが可能となる。
【００６９】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、固体光源装置１０は、固体光源として、発光領域ｒ内に二次元状に配列された複数の固体光源２０を有するため、このように複数の固体光源２０を有する高輝度な固体光源装置１０を用いることにより、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００７０】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、隙間領域には、反射部材１４が形成されているため、導光ロッド３０から戻ってきた可視光の一部を反射部材１４により反射して、再び導光ロッド３０に入射させることが可能となり、その結果、照明装置をより一層高輝度化することが可能となる。
【００７１】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、固体光源装置１０と導光ロッド３０との間の距離が０．５ｍｍであるため、固体光源装置１０と導光ロッド３０との間の距離を十分短くして、導光ロッド３０により多くの光を入射させることが可能となる。
【００７２】
実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、小さな射出面５２から高輝度な光を射出することが可能でプロジェクター等にとって使い易く、かつ、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置１００を備えるため、高輝度で高品質な画像を投写することが可能となる。
【００７３】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、導光ロッド３０と液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間に配置され、導光ロッド３０からの光をより均一にするインテグレーター光学系をさらに備えるため、導光ロッド３０から射出された光をより均一な光とすることが可能となり、その結果、さらに高品質な画像を投写することが可能となる。
【００７４】
［実施形態２］
図６は、実施形態２における導光ロッド３０及び凸レンズ７０の上面図である。
【００７５】
実施形態２に係る照明装置１０２（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するが、凸レンズをさらに備える点が実施形態１に係る照明装置１００とは異なる。すなわち、実施形態２に係る照明装置１０２においては、図６に示すように、導光ロッド３０の入射面に、導光ロッド３０への入射角を小さくするための凸レンズ７０が配設されている。
【００７６】
このように、実施形態２に係る照明装置１０２は、凸レンズをさらに備える点が実施形態１に係る照明装置１００とは異なるが、発光領域ｒの面積よりも大きい面積を有する入射面４２及び発光領域ｒの面積よりも小さい面積を有する射出面５２を有する導光ロッド３０を備えるため、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、小さな射出面５２から高輝度な光を射出することが可能となり、プロジェクター等にとって使い易い照明装置を構成することが可能となる。
【００７７】
また、実施形態２に係る照明装置１０２によれば、導光ロッド３０が、固体光源装置１０側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッド４０と、固体光源装置１０側の反対側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッド５０とからなるため、大きな入射角でもって導光ロッド３０（第１テーパーロッド４０）に入射した光であっても、第１テーパーロッド４０の内面で反射される結果、小さな入射角でもって第２テーパーロッド５０に入射するようになる。このため、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面５２に到達しなくなる光の割合が小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００７８】
また、実施形態２に係る照明装置１０２によれば、導光ロッド３０の入射面４２には、導光ロッド３０への入射角を小さくするための凸レンズ７０が配設されているため、固体光源装置１０からの光は凸レンズ７０によって光軸に対して小さな角度成分を有する光とされた後に導光ロッド３０に入射するようになるため、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面５２に到達しなくなる光の割合がより小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００７９】
なお、実施形態２に係る照明装置１０２は、凸レンズをさらに備える点以外の点においては実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するため、実施形態１に係る照明装置１００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００８０】
［実施形態３］
図７は、実施形態３に係るプロジェクター１００４を説明するために示す図である。図７（ａ）は実施形態３に係るプロジェクター１００４の光学系を示す図であり、図７（ｂ）は実施形態３におけるカラーホイール２０２の正面図である。
図８は、実施形態３における導光ロッド３４を説明するために示す図である。図８（ａ）は導光ロッド３４の上面図であり、図８（ｂ）は導光ロッド３４を入射面４２側から見た図であり、図８（ｃ）は導光ロッド３４を射出面９２側から見た図である。
【００８１】
まず、実施形態３に係る照明装置１０４及びプロジェクター１００４の構成を説明する。
実施形態３に係るプロジェクター１００４は、図７（ａ）に示すように、照明装置１０４と、カラーホイール２０２と、リレー光学系７００と、マイクロミラー型光変調装置４１０と、投写光学系６１０とを備える。
【００８２】
照明装置１０４は、固体光源装置１０と、導光ロッド３４とを備える。
固体光源装置１０は、実施形態１で説明したものと同様の構成を有するため、説明を省略する。
導光ロッド３４は、図８に示すように、基本的には実施形態１における導光ロッド３０と同様の構成を有するが、射出面の形状が実施形態１における導光ロッド３０の場合とは異なる。すなわち、導光ロッド３４は、図８（ｃ）に示すように、マイクロミラー型光変調装置４１０における画像形成領域と略相似する形状（横：縦の比にして４：３の長方形形状）を有する射出面９２を有する。
なお、導光ロッド３４における第２テーパーロッド９０は、上記の射出面９２を有する点以外の点においては、実施形態１における第２テーパーロッド５０と同様の構成を有する。
【００８３】
固体光源装置１０と導光ロッド３４（入射面４２）との間の距離は、０．５ｍｍである。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、固体光源装置と導光ロッドとの間の距離は、０．５ｍｍより短くてもよく、０．５ｍｍより長くてもよいが、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８４】
カラーホイール２０２は、図７（ａ）に示すように、照明装置１０４の後段（導光ロッド３４の直後）に配設されている。カラーホイール２０２は、図７（ｂ）に示すように、回転方向に沿って区切られた４つの扇形の領域に３つの透過型のカラーフィルタ２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂ及び透光領域２０４Ｗが形成された円板状部材からなる。
【００８５】
カラーフィルタ２０４Ｒは、照明装置１０４からの光のうち、赤の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射又は吸収することにより、赤色光成分のみを透過するものである。同様に、カラーフィルタ２０４Ｇ，２０４Ｂは、それぞれ、照明装置１０４からの光のうち、緑又は青の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射又は透過することにより、緑色光成分又は青色光成分のみを透過するものである。カラーフィルタ２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂとしては、例えば、誘電体多層膜や、塗料を用いて形成されたフィルタ板などを好適に用いることができる。透光領域２０４Ｗは、照明装置１０４からの光がそのまま通過できるようになっている。この透光領域２０４Ｗにより、投写画像中の輝度を高くすることができ、投写画像の明るさを確保することができる。
【００８６】
カラーホイール２０２は、カラーホイール駆動装置２８０によって回転駆動される。カラーホイール駆動装置２８０は、例えば、モーターを有し、当該モーターによってカラーホイール２０２を回転駆動する。
【００８７】
集光レンズ８０は、カラーホイール２０２からの光の拡がりを抑え、当該光をリレー光学系７００に入射させる機能を有する。集光レンズ８０はメニスカス凸レンズからなる。
【００８８】
リレー光学系７００は、図７（ａ）に示すように、リレーレンズ７１０と、反射ミラー７２０と、集光レンズ７３０とを有し、集光レンズ８０からの光をマイクロミラー型光変調装置４１０の画像形成領域に導く機能を有する。
【００８９】
リレーレンズ７１０は、集光レンズ７３０とともに、集光レンズ８０からの光を発散させずにマイクロミラー型光変調装置４１０の画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。なお、リレーレンズ７１０は、１枚のレンズで構成されていてもよいし、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。
【００９０】
反射ミラー７２０は、照明光軸１０４ａｘに対して傾斜して配置され、リレーレンズ７１０からの光を曲折し、マイクロミラー型光変調装置４１０へと導光する。これにより、プロジェクター１００４をコンパクトにすることができる。
【００９１】
集光レンズ７３０は、リレーレンズ７１０及び反射ミラー７２０からの光をマイクロミラー型光変調装置４１０の画像形成領域に集光させ、かつ、マイクロミラー型光変調装置４１０によって変調された光を投写光学系６１０とともに拡大投写するものである。
【００９２】
マイクロミラー型光変調装置４１０は、リレー光学系７００からの光を画像情報に応じて各画素に対応するマイクロミラーで反射することにより、画像を表す画像光を投写光学系６１０へと射出する機能を有する反射方向制御型光変調装置である。マイクロミラー型光変調装置４１０としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。
【００９３】
マイクロミラー型光変調装置４１０における画像形成領域の形状は、横：縦の比にして４：３の長方形形状となっている。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成領域の形状は、例えば、１６：９の長方形形状等、他の形状となっていてもよい。この場合においては、導光ロッドにおける射出面の形状も、当該画像形成領域の形状に略相似する形状である必要がある。
【００９４】
マイクロミラー型光変調装置４１０から射出される画像光は、投写光学系６１０によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。
【００９５】
次に、実施形態３に係る照明装置１０４及びプロジェクター１００４の効果を説明する。
【００９６】
実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、発光領域ｒの面積よりも大きい面積を有する入射面４２及び発光領域ｒの面積よりも小さい面積を有する射出面９２を有する導光ロッド３４を備えるため、小さな射出面９２から高輝度な光を射出することが可能となり、プロジェクター等にとって使い易い照明装置を構成することが可能となる。
【００９７】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、導光ロッド３４が、固体光源装置１０側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッド４０と、固体光源装置１０側の反対側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッド９０とからなるため、大きな入射角でもって導光ロッド３０（第１テーパーロッド４０）に入射した光であっても、第１テーパーロッド４０の内面で反射される結果、小さな入射角でもって第２テーパーロッド９０に入射するようになる。このため、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面９２に到達しなくなる光の割合が小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００９８】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、導光ロッド３４に入射した光は導光ロッド３４内で多重反射されるため、導光ロッド射出面９２における面内光強度分布を、導光ロッド入射面４２における面内光強度分布よりも均一にすることが可能となる。
【００９９】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、第２テーパーロッド９０が中実型ロッドからなるため、第２テーパーロッドが中空型ロッドからなる場合と比較して、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面９２に到達しなくなる光の割合を小さくすることが可能となり、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【０１００】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、第２テーパーロッド９０の側面９６には、可視光を反射する反射膜が形成されているため、第２テーパーロッド９０の側面９６に対して内側から深い角度（全反射条件を満たさない角度）で入射する光をも確実に導光することが可能となる。
【０１０１】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、固体光源装置１０は、固体光源として、発光領域ｒ内に二次元状に配列された複数の固体光源２０を有するため、このように複数の固体光源２０を有する高輝度な固体光源装置１０を用いることにより、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【０１０２】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、隙間領域には、反射部材１４が形成されているため、導光ロッド３４から戻ってきた可視光の一部を反射部材１４により反射して、再び導光ロッド３４に入射させることが可能となり、その結果、照明装置をより一層高輝度化することが可能となる。
【０１０３】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、固体光源装置１０と導光ロッド３４との間の距離が０．５ｍｍであるため、固体光源装置１０と導光ロッド３４との間の距離を十分短くして、導光ロッド３４により多くの光を入射させることが可能となる。
【０１０４】
実施形態３に係るプロジェクター１００４によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、小さな射出面９２から高輝度な光を射出することが可能でプロジェクター等にとって使い易く、かつ、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置１０４を備えるため、高輝度で高品質な画像を投写することが可能となる。
【０１０５】
また、実施形態３に係るプロジェクター１００４によれば、射出面９２が、マイクロミラー型光変調装置４１０における画像形成領域と略相似する形状を有し、導光ロッド３４とマイクロミラー型光変調装置４１０との間に配置され、導光ロッド３４からの光をマイクロミラー型光変調装置４１０に伝達するリレー光学系７００をさらに備えるため、別途インテグレーター光学系を準備しなくても比較的簡略な構成を有するプロジェクターとすることが可能となる。
【０１０６】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０１０７】
（１）上記各実施形態においては、第１テーパーロッドが中実型ロッドからなるものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。第１テーパーロッドが中空型ロッドからなるものであってもよい。本発明の照明装置においては、中実型ロッドからなる第１テーパーロッドも中空型ロッドからなる第１テーパーロッドもともに好適に用いることができる。
【０１０８】
（２）上記各実施形態においては、第２テーパーロッドが中実型ロッドからなるものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。第２テーパーロッドが中空型ロッドからなるものであってもよい。なお、第２テーパーロッドが中空型ロッドからなる場合においては、第２テーパーロッドにおける内壁面に、可視光を反射する反射膜が形成されていてもよい。
【０１０９】
（３）上記各実施形態においては、固体光源装置１０は、固体光源として、発光領域内に二次元状に配列された複数の固体光源２０を有するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、固体光源装置は、導光ロッドにおける射出面よりも大きい発光面積を有する単一の固体光源を有してもよい。このように比較的大きい単一の固体光源を有する高輝度な固体光源装置を用いることによっても一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【０１１０】
（４）上記実施形態１においては、プロジェクターが液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを備えるが、本発明はこれに限定されるものではない。プロジェクターがマイクロミラー型光変調装置を備えてもよい。また、上記実施形態３においては、プロジェクター１００４がマイクロミラー型光変調装置４１０を備えるが、本発明はこれに限定されるものではない。プロジェクターが液晶型光変調装置を備えてもよい。
【０１１１】
（５）上記各実施形態においては、固体光源装置１０は、４つの固体光源２０を有するが、本発明はこれに限定されるものではない。固体光源装置は、例えば、３つ以下の固体光源を有してもよいし、５つ以上の固体光源を有してもよい。
【０１１２】
（６）上記各実施形態においては、隙間領域には、反射部材１４が形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、隙間領域における基台そのものが、可視光を反射する材質で構成されていてもよい。
【０１１３】
（７）上記実施形態１においては、透過型のプロジェクターを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、反射型のプロジェクターを用いてもよい。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクターにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクターと同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
（８）上記各実施形態においては、各固体光源として発光ダイオードを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各固体光源として半導体レーザーを用いてもよいし、有機発光ダイオードを用いてもよい。
【０１１５】
（９）上記実施形態１においては、３つの液晶型光変調装置を用いたプロジェクターを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。１つ、２つ又は４つ以上の液晶型光変調装置を用いたプロジェクターにも適用可能である。
【０１１６】
（１０）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも可能である。
【０１１７】
（１１）上記各実施形態においては、本発明の照明装置をプロジェクターに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の照明装置を他の光学機器（例えば、光ディスク装置、自動車のヘッドランプ、照明機器等。）に適用することもできる。
【符号の説明】
【０１１８】
１０…固体光源装置、１０ａｘ…固体光源装置の光軸、１２…基台、１４…反射部材、２０…固体光源、２２…発光部、２４…蛍光層、２６…封止部材、３０，３０ａ，３４…導光ロッド、４０…第１テーパーロッド、４２…入射面、４４…第１接合面、４６…（第１テーパーロッドの）側面、５０，９０…第２テーパーロッド、５２，９２…射出面、５４，９４…第２接合面、５６，９６…（第２テーパーロッドの）側面、６０…コリメート光学系、６２…第１レンズ、６４…第２レンズ、７０…凸レンズ、８０…（照明装置の）集光レンズ、１００，１０４…照明装置、１００ａｘ，１０４ａｘ…照明光軸、１２０…第１レンズアレイ、１２２…第１小レンズ、１３０…第２レンズアレイ、１３２…第２小レンズ、１４０…偏光変換素子、１５０…重畳レンズ、２００…色分離導光光学系、２０２…カラーホイール、２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂ…カラーフィルタ、２０４Ｗ…透光領域、２１０，２２０…ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…（色分離導光光学系の）反射ミラー、２６０，２７０…（色分離導光光学系の）リレーレンズ、２８０…カラーホイール駆動装置、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…（色分離導光光学系の）集光レンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶型光変調装置、４１０…マイクロミラー型光変調装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００，６１０…投写光学系、７００…リレー光学系、７１０…（リレー光学系の）リレーレンズ、７２０…（リレー光学系の）反射ミラー、７３０…（リレー光学系の）集光レンズ、１０００，１００４…プロジェクター、ＳＣＲ…スクリーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及びプロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、比較的大きい発光領域に複数の固体光源が二次元状に配列された構造を有する固体光源装置と、固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有し、固体光源装置からの光を発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面から射出する導光ロッド（いわゆるテーパー型導光ロッド）とを備える照明装置（後述する特許文献１の符号１００参照。）が知られている。また、このような照明装置を備えるプロジェクターが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
従来の照明装置によれば、比較的大きい発光領域に複数の固体光源が二次元状に配列された構造を有する固体光源装置を備えるため、高輝度な照明装置を構成することが可能となる。また、従来の照明装置によれば、固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有し、固体光源装置からの光を発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面から射出するテーパー型導光ロッドを備えるため、小さな射出面から高輝度な光を射出することが可能となり、プロジェクター等にとって使い易い照明装置を構成することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３５１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の照明装置において、いわゆるランバーシャン発光型の固体光源（広範囲に光を射出する固体光源。詳細は後述する。図３参照。）を有する固体光源装置を用いる場合には、テーパー型導光ロッドに入射する光の多くが入射角の大きい光となるため、テーパー型導光ロッドに入射する光の多くが、テーパー型導光ロッドの内面で反射を繰り返すうちに入射面側へ向かう戻り光となって射出面に到達しなくなり（詳細は後述する。図５（ａ）参照。）、照明装置を高輝度化することが困難となるという問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、小さな射出面から高輝度な光を射出することが可能でプロジェクター等にとって使い易く、かつ、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置を提供することを目的とする。また、このような照明装置を備えるため、高輝度で高品質な画像を投写することが可能なプロジェクター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】
【０００７】
［１］本発明の照明装置は、所定の発光領域にランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置と、前記発光領域に対向し、前記発光領域の面積と同じかそれよりも大きい面積を有する入射面及び前記発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面を有し、前記固体光源装置からの光を前記発光領域の面積よりも小さい面積から射出する導光ロッドとを備える照明装置であって、前記導光ロッドは、前記固体光源装置側に位置し、前記固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッドと、前記固体光源装置側の反対側に位置し、前記固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッドとからなることを特徴とする。
【０００８】
このため、本発明の照明装置によれば、発光領域の面積と同じかそれよりも大きい面積を有する入射面及び発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面を有する導光ロッドを備えるため、従来の照明装置と同様に、小さな射出面から高輝度な光を射出することが可能となり、プロジェクター等にとって使い易い照明装置を構成することが可能となる。
【０００９】
また、本発明の照明装置によれば、導光ロッドが、固体光源装置側に位置し固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッドと、固体光源装置側の反対側に位置し固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッドとからなるため、大きな入射角（光軸に対して大きな角度）でもって導光ロッド（第１テーパーロッド）に入射した光であっても、第１テーパーロッドの内面で反射される結果、小さな入射角（光軸に対して小さい角度）でもって第２テーパーロッドに入射するようになる。このため、入射面側へ向かう戻り光となって射出面に到達しなくなる光の割合が小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００１０】
また、本発明の照明装置によれば、導光ロッドに入射した光は導光ロッド内で多重反射されるため、導光ロッド射出面における面内光強度分布を、導光ロッド入射面における面内光強度分布よりも均一にすることが可能となる。
【００１１】
［２］本発明の照明装置には、前記第２テーパーロッドは、中実型ロッドからなることが好ましい。
【００１２】
このように構成することにより、第２テーパーロッドが中空型ロッドからなる場合と比較して、入射面側へ向かう戻り光となって射出面に到達しなくなる光の割合を小さくすることが可能となり、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００１３】
［３］本発明の照明装置においては、前記第１テーパーロッドは、中実型ロッドからなることが好ましい。
【００１４】
［４］本発明の照明装置においては、前記第１テーパーロッドは、中空型ロッドからなることが好ましい。
【００１５】
上記したように、本発明の照明装置においては、中実型ロッドからなる第１テーパーロッドも中空型ロッドからなる第１テーパーロッドもともに好適に用いることができる。
【００１６】
［５］本発明の照明装置においては、前記第２テーパーロッドの側面には、可視光を反射する反射膜が形成されていることが好ましい。
【００１７】
このような構成とすることにより、第２テーパーロッドの側面に対して内側から深い角度（全反射条件を満たさない角度）で入射する光をも確実に導光することが可能となる。
【００１８】
［６］本発明の照明装置においては、前記固体光源装置は、前記固体光源として、前記発光領域内に二次元状に配列された複数の固体光源を有することが好ましい。
【００１９】
このように複数の固体光源を有する高輝度な固体光源装置を用いることにより、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００２０】
［７］本発明の照明装置においては、前記発光領域における前記固体光源が存在しない隙間領域には、前記導光ロッドから戻ってきた可視光を前記導光ロッドに向けて反射する反射部材が形成されていることが好ましい。
【００２１】
このような構成とすることにより、導光ロッドから戻ってきた可視光の一部を反射部材により反射して、再び導光ロッドに入射させることが可能となり、その結果、照明装置をより一層高輝度化することが可能となる。
【００２２】
［８］本発明の照明装置においては、前記固体光源装置は、前記導光ロッドにおける前記射出面よりも大きい発光面積を有する単一の固体光源を有することが好ましい。
【００２３】
このように比較的大きい単一の固体光源を有する高輝度な固体光源装置を用いることによっても一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００２４】
［９］本発明の照明装置においては、前記導光ロッドの入射面には、前記導光ロッドへの入射角を小さくするための凸レンズが配設されていることが好ましい。
【００２５】
このような構成とすることにより、固体光源装置からの光は凸レンズによって光軸に対して小さな角度成分を有する光とされた後に導光ロッドに入射するようになるため、入射面側へ向かう戻り光となって射出面に到達しなくなる光の割合がより小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置を用いた場合に一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００２６】
［１０］本発明の照明装置においては、前記固体光源装置と前記導光ロッドとの間の距離は、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２７】
このような構成とすることにより、固体光源装置と導光ロッドとの間の距離を十分短くして、導光ロッドにより多くの光を入射させることが可能となる。
【００２８】
［１１］本発明のプロジェクターは、本発明の照明装置と、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、前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系とを備えることを特徴とする。
【００２９】
このため、本発明のプロジェクターによれば、小さな射出面から高輝度な光を射出することが可能でプロジェクター等にとって使い易く、かつ、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置を備えるため、高輝度で高品質な画像を投写することが可能となる。
【００３０】
［１２］本発明のプロジェクターにおいては、前記導光ロッドと前記光変調装置との間に配置され、前記導光ロッドからの光をより均一にするインテグレーター光学系をさらに備えることが好ましい。
【００３１】
このような構成とすることにより、導光ロッドから射出された光をより均一な光とすることが可能となり、その結果、さらに高品質な画像を投写することが可能となる。
【００３２】
［１３］本発明のプロジェクターにおいては、前記射出面は、前記光変調装置における画像形成領域と略相似する形状を有し、前記導光ロッドと前記光変調装置との間に配置され、前記導光ロッドからの光を前記光変調装置に伝達するリレー光学系をさらに備えることが好ましい。
【００３３】
このような構成とすることにより、別途インテグレーター光学系を準備しなくても比較的簡略な構成を有するプロジェクターとすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施形態１に係るプロジェクター１０００の光学系を示す上面図。
【図２】実施形態１における固体光源装置１０を説明するために示す図。
【図３】ランバーシャン発光型の固体光源を説明するために示す図。
【図４】実施形態１における導光ロッド３０を説明するために示す図。
【図５】導光ロッド内における光の進行を説明するために示す図。
【図６】実施形態２における導光ロッド３０及び凸レンズ７０の上面図。
【図７】実施形態３に係るプロジェクター１００４を説明するために示す図。
【図８】実施形態３における導光ロッド３４を説明するために示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の照明装置及びプロジェクターについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００３６】
［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るプロジェクター１０００の光学系を示す平面図である。
図２は、実施形態１における固体光源装置１０を説明するために示す図である。図２（ａ）は固体光源装置１０を導光ロッド３０側から見た図であり、図２（ｂ）は固体光源装置１０のＡ−Ａ断面図である。
図３は、ランバーシャン発光型の固体光源を説明するために示す図である。図３（ａ）は蛍光層を有する固体光源の配光特性を示す模式図であり、図３（ｂ）は蛍光層を有しない固体光源の配光特性を示す模式図である。なお、配光特性とは、光源がどのような方向に、どの程度の光量の光を射出するかについての特性をいう。
図４は、実施形態１における導光ロッド３０を説明するために示す図である。図４（ａ）は導光ロッド３０の上面図であり、図４（ｂ）は導光ロッド３０を入射面４２側から見た図であり、図４（ｃ）は導光ロッド３０を射出面５２側から見た図である。
【００３７】
まず、実施形態１に係る照明装置１００及びプロジェクター１０００の構成を説明する。
【００３８】
実施形態１に係るプロジェクター１０００は、図１に示すように、照明装置１００と、色分離導光光学系２００と、光変調装置としての３つの液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投写光学系６００とを備える。
【００３９】
照明装置１００は、固体光源装置１０と、導光ロッド３０と、コリメート光学系６０と、第１レンズアレイ１２０と、第２レンズアレイ１３０と、偏光変換素子１４０と、重畳レンズ１５０とを備える。
【００４０】
固体光源装置１０は、図１及び図２（ａ）に示すように、所定の発光領域ｒにランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置である。固体光源装置１０は、固体光源として、発光領域ｒ内に二次元状に配列された４つの固体光源２０を有し、また、発光領域ｒにおける固体光源２０が存在しない隙間領域には、導光ロッド３０から戻ってきた可視光（後述）を導光ロッド３０に向けて反射する反射部材１４が形成されている。
【００４１】
ここで、図３を用いてランバーシャン発光型の固体光源について説明する。ランバーシャン発光型の固体光源とは、蛍光層を有する固体光源のように、ランバーシャン発光型の配光特性を有する固体光源のことをいう。ランバーシャン発光型の固体光源は、図３に示すように、蛍光層を有しない固体光源（例えば、単色光を射出する発光ダイオード）よりも広範囲に光を射出する。ランバーシャン発光型の固体光源が広範囲に光を射出するのは、蛍光層から蛍光として射出される光が指向性を有さず、また、蛍光層を通過する光が蛍光層によって散乱されるためである。
【００４２】
固体光源２０は、図２（ｂ）に示すように、基台１２上に配置されている。固体光源２０は、発光部２２、蛍光層２４及び封止部材２６を有する発光ダイオードであり、赤色光、緑色光及び青色光を含む白色光を射出するランバーシャン発光型の白色固体光源である。４つの固体光源２０は、全て同様の構成を有する。なお、固体光源２０は、上記した構成要素の他にもリード線等を有するが、図示及び説明を省略する。
【００４３】
固体光源としては、例えば、青色光を射出する発光部と、青色光を赤色光及び緑色光を含む蛍光に変換して射出する蛍光層とを有する発光ダイオードを用いることができる。また、固体光源として、紫色光又は紫外光を射出する発光部と、紫色光又は紫外光を赤色光、緑色光及び青色光を含む蛍光に変換して射出する蛍光層とを有する発光ダイオードを用いることもできる。
【００４４】
導光ロッド３０は、図１及び図４に示すように、発光領域ｒに対向し、発光領域ｒの面積よりも大きい面積を有する入射面４２及び発光領域ｒの面積よりも小さい面積を有する射出面５２を有し、固体光源装置１０からの光を発光領域ｒの面積よりも小さい面積から射出する。導光ロッド３０は、第１テーパーロッド４０と、第２テーパーロッド５０とからなる。第１テーパーロッド４０と第２テーパーロッド５０とは、第１テーパーロッド４０の第１接合面４４と第２テーパーロッド５０の第２接合面５４とで接合されている。
固体光源装置１０と導光ロッド３０（入射面４２）との間の距離は、０．５ｍｍである。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、固体光源装置と導光ロッドとの間の距離は、０．５ｍｍより短くてもよく、０．５ｍｍより長くてもよいが、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００４５】
第１テーパーロッド４０は、固体光源装置１０側に位置し、固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する。第１テーパーロッド４０は、中実型ロッドからなる。第１テーパーロッド４０の側面４６には、可視光を反射する反射膜（図示せず。）が形成されている。
【００４６】
第２テーパーロッド５０は、固体光源装置１０側の反対側に位置し、固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する。第２テーパーロッド５０は、中実型ロッドからなる。第２テーパーロッド５０の側面には、可視光を反射する反射膜（図示せず。）が形成されている。
【００４７】
導光ロッド３０に入射した光は導光ロッド３０内で多重反射され、射出面５２から射出される。
【００４８】
コリメート光学系６０は、図１に示すように、導光ロッド３０からの光の拡がりを抑える第１レンズ６２と、第１レンズ６２からの光を略平行化する第２レンズ６４とを備え、全体として、導光ロッド３０からの光を略平行化する機能を有する。
第１レンズ６２は、メニスカス凸レンズからなる。第２レンズ６４は、両凸レンズからなる。なお、第１レンズ及び第２レンズの形状は、上記形状に限定されるものではなく、要するに、第１レンズと第２レンズとからなるコリメート光学系が、導光ロッドから射出される光を略平行化する機能を有するようになるような形状であればよい。また、コリメート光学系を構成するレンズの枚数は、１枚であってもよく、３枚以上であってもよい。
【００４９】
第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。第１レンズアレイ１２０は、コリメート光学系６０からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、複数の第１小レンズ１２２が導光ロッド３０の光軸と直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。図示による説明は省略するが、第１小レンズ１２２の外形形状は、液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の外形形状に関して略相似形である。
【００５０】
第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第２レンズアレイ１３０は、複数の第２小レンズ１３２が導光ロッド３０の光軸に直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。
【００５１】
偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、導光ロッド３０からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分をそのまま透過し、他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有している。
【００５２】
重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を被照明領域で重畳させる。重畳レンズ１５０は、当該部分光束を集光して液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ１５０の光軸と照明装置１００の光軸とが略一致するように、重畳レンズ１５０が配置されている。なお、重畳レンズ１５０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び重畳レンズ１５０は、レンズインテグレーター光学系として、導光ロッド３０と光変調装置２００との間に配置され、導光ロッド３０からの光をより均一にするインテグレーター光学系を構成する。
なお、レンズインテグレーター光学系の代わりにインテグレーターロッドを備えるロッドインテグレーター光学系を用いることもできる。
【００５３】
色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０、反射ミラー２３０，２４０，２５０及びリレーレンズ２６０，２７０を備える。色分離導光光学系２００は、照明装置１００からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光のそれぞれの色光を照明対象となる液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導光する機能を有する。
色分離導光光学系２００と、液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。
【００５４】
ダイクロイックミラー２１０，２２０は、基板上に、所定の波長領域の光を反射して、他の波長領域の光を通過させる波長選択透過膜が形成されたミラーである。
ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を反射して、緑色光及び青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
反射ミラー２３０は、赤色光成分を反射する反射ミラーである。
反射ミラー２４０，２５０は青色光成分を反射する反射ミラーである。
【００５５】
ダイクロイックミラー２１０で反射された赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、集光レンズ３００Ｒを通過して赤色光用の液晶型光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２１０を通過した緑色光は、ダイクロイックミラー２２０で反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶型光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２２０を通過した青色光は、リレーレンズ２６０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２５０、集光レンズ３００Ｂを経て青色光用の液晶型光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。リレーレンズ２６０，２７０及び反射ミラー２４０，２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光成分を液晶型光変調装置４００Ｂまで導く機能を有する。
【００５６】
なお、青色光の光路にこのようなリレーレンズ２６０，２７０が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。実施形態１に係るプロジェクター１０００においては、青色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、赤色光の光路の長さを長くして、リレーレンズ２６０，２７０及び反射ミラー２４０，２５０を赤色光の光路に用いる構成も考えられる。
【００５７】
液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、照明装置１００の照明対象となる。なお、図示を省略したが、各集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置される。これら入射側偏光板、液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって、入射された各色光の光変調が行われる。
液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した透過型の液晶型光変調装置であり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
【００５８】
クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。
【００５９】
クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。
【００６０】
次に、比較例を用いて、本発明における導光ロッドを説明する。
図５は、導光ロッド内における光の進行を説明するために示す図である。図５（ａ）は比較例における導光ロッド３０ａ内の光の進行の様子を模式的に表した図であり、図５（ｂ）は実施形態１における導光ロッド３０内の光の進行の様子を模式的に表した図である。図５において実線矢印で表示するのは、固体光源装置１０の所定の箇所から、所定の方向に向かって射出される光の進路である。また、符号１０ａｘで表示するのは、固体光源装置１０全体としての光軸である。なお、説明を簡単にするために、光の屈折等についての説明及び図示は省略する。
【００６１】
比較例における導光ロッド３０ａは、固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有し、固体光源装置１０からの光を発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面から射出するテーパー型導光ロッドである。導光ロッド３０ａに入射角の大きい光が入射すると、図５（ａ）に示すように、導光ロッド３０ａの内面で反射を繰り返すうちに入射面側へ向かう戻り光となって射出面に到達しない場合がある。
【００６２】
これに対して、実施形態１における導光ロッド３０においては、図５（ｂ）に示すように、比較例と同様の角度で光が入射しても、第１テーパーロッド４０の内面で反射される結果、小さな入射角でもって第２テーパーロッド５０に入射するようになる。その結果、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面５２に到達しなくなる光の割合が小さくなる。
【００６３】
次に、実施形態１に係る照明装置１００及びプロジェクター１０００の効果を説明する。
【００６４】
実施形態１に係る照明装置１００によれば、発光領域ｒの面積よりも大きい面積を有する入射面４２及び発光領域ｒの面積よりも小さい面積を有する射出面５２を有する導光ロッド３０を備えるため、従来の照明装置と同様に、小さな射出面５２から高輝度な光を射出することが可能となり、プロジェクター等にとって使い易い照明装置を構成することが可能となる。
【００６５】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、導光ロッド３０が、固体光源装置１０側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッド４０と、固体光源装置１０側の反対側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッド５０とからなるため、大きな入射角でもって導光ロッド３０（第１テーパーロッド４０）に入射した光であっても、第１テーパーロッド４０の内面で反射される結果、小さな入射角でもって第２テーパーロッド５０に入射するようになる。このため、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面５２に到達しなくなる光の割合が小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００６６】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、導光ロッド３０に入射した光は導光ロッド３０内で多重反射されるため、導光ロッド射出面５２における面内光強度分布を、導光ロッド入射面４２における面内光強度分布よりも均一にすることが可能となる。
【００６７】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、第２テーパーロッド５０が中実型ロッドからなるため、第２テーパーロッドが中空型ロッドからなる場合と比較して、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面５２に到達しなくなる光の割合を小さくすることが可能となり、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００６８】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、第２テーパーロッド５０の側面５６には、可視光を反射する反射膜が形成されているため、第２テーパーロッド５０の側面５６に対して内側から深い角度（全反射条件を満たさない角度）で入射する光をも確実に導光することが可能となる。
【００６９】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、固体光源装置１０は、固体光源として、発光領域ｒ内に二次元状に配列された複数の固体光源２０を有するため、このように複数の固体光源２０を有する高輝度な固体光源装置１０を用いることにより、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００７０】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、隙間領域には、反射部材１４が形成されているため、導光ロッド３０から戻ってきた可視光の一部を反射部材１４により反射して、再び導光ロッド３０に入射させることが可能となり、その結果、照明装置をより一層高輝度化することが可能となる。
【００７１】
また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、固体光源装置１０と導光ロッド３０との間の距離が０．５ｍｍであるため、固体光源装置１０と導光ロッド３０との間の距離を十分短くして、導光ロッド３０により多くの光を入射させることが可能となる。
【００７２】
実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、小さな射出面５２から高輝度な光を射出することが可能でプロジェクター等にとって使い易く、かつ、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置１００を備えるため、高輝度で高品質な画像を投写することが可能となる。
【００７３】
また、実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、導光ロッド３０と液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間に配置され、導光ロッド３０からの光をより均一にするインテグレーター光学系をさらに備えるため、導光ロッド３０から射出された光をより均一な光とすることが可能となり、その結果、さらに高品質な画像を投写することが可能となる。
【００７４】
［実施形態２］
図６は、実施形態２における導光ロッド３０及び凸レンズ７０の上面図である。
【００７５】
実施形態２に係る照明装置１０２（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するが、凸レンズをさらに備える点が実施形態１に係る照明装置１００とは異なる。すなわち、実施形態２に係る照明装置１０２においては、図６に示すように、導光ロッド３０の入射面に、導光ロッド３０への入射角を小さくするための凸レンズ７０が配設されている。
【００７６】
このように、実施形態２に係る照明装置１０２は、凸レンズをさらに備える点が実施形態１に係る照明装置１００とは異なるが、発光領域ｒの面積よりも大きい面積を有する入射面４２及び発光領域ｒの面積よりも小さい面積を有する射出面５２を有する導光ロッド３０を備えるため、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、小さな射出面５２から高輝度な光を射出することが可能となり、プロジェクター等にとって使い易い照明装置を構成することが可能となる。
【００７７】
また、実施形態２に係る照明装置１０２によれば、導光ロッド３０が、固体光源装置１０側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッド４０と、固体光源装置１０側の反対側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッド５０とからなるため、大きな入射角でもって導光ロッド３０（第１テーパーロッド４０）に入射した光であっても、第１テーパーロッド４０の内面で反射される結果、小さな入射角でもって第２テーパーロッド５０に入射するようになる。このため、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面５２に到達しなくなる光の割合が小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００７８】
また、実施形態２に係る照明装置１０２によれば、導光ロッド３０の入射面４２には、導光ロッド３０への入射角を小さくするための凸レンズ７０が配設されているため、固体光源装置１０からの光は凸レンズ７０によって光軸に対して小さな角度成分を有する光とされた後に導光ロッド３０に入射するようになるため、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面５２に到達しなくなる光の割合がより小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００７９】
なお、実施形態２に係る照明装置１０２は、凸レンズをさらに備える点以外の点においては実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するため、実施形態１に係る照明装置１００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。
【００８０】
［実施形態３］
図７は、実施形態３に係るプロジェクター１００４を説明するために示す図である。図７（ａ）は実施形態３に係るプロジェクター１００４の光学系を示す図であり、図７（ｂ）は実施形態３におけるカラーホイール２０２の正面図である。
図８は、実施形態３における導光ロッド３４を説明するために示す図である。図８（ａ）は導光ロッド３４の上面図であり、図８（ｂ）は導光ロッド３４を入射面４２側から見た図であり、図８（ｃ）は導光ロッド３４を射出面９２側から見た図である。
【００８１】
まず、実施形態３に係る照明装置１０４及びプロジェクター１００４の構成を説明する。
実施形態３に係るプロジェクター１００４は、図７（ａ）に示すように、照明装置１０４と、カラーホイール２０２と、リレー光学系７００と、マイクロミラー型光変調装置４１０と、投写光学系６１０とを備える。
【００８２】
照明装置１０４は、固体光源装置１０と、導光ロッド３４とを備える。
固体光源装置１０は、実施形態１で説明したものと同様の構成を有するため、説明を省略する。
導光ロッド３４は、図８に示すように、基本的には実施形態１における導光ロッド３０と同様の構成を有するが、射出面の形状が実施形態１における導光ロッド３０の場合とは異なる。すなわち、導光ロッド３４は、図８（ｃ）に示すように、マイクロミラー型光変調装置４１０における画像形成領域と略相似する形状（横：縦の比にして４：３の長方形形状）を有する射出面９２を有する。
なお、導光ロッド３４における第２テーパーロッド９０は、上記の射出面９２を有する点以外の点においては、実施形態１における第２テーパーロッド５０と同様の構成を有する。
【００８３】
固体光源装置１０と導光ロッド３４（入射面４２）との間の距離は、０．５ｍｍである。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、固体光源装置と導光ロッドとの間の距離は、０．５ｍｍより短くてもよく、０．５ｍｍより長くてもよいが、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００８４】
カラーホイール２０２は、図７（ａ）に示すように、照明装置１０４の後段（導光ロッド３４の直後）に配設されている。カラーホイール２０２は、図７（ｂ）に示すように、回転方向に沿って区切られた４つの扇形の領域に３つの透過型のカラーフィルタ２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂ及び透光領域２０４Ｗが形成された円板状部材からなる。
【００８５】
カラーフィルタ２０４Ｒは、照明装置１０４からの光のうち、赤の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射又は吸収することにより、赤色光成分のみを透過するものである。同様に、カラーフィルタ２０４Ｇ，２０４Ｂは、それぞれ、照明装置１０４からの光のうち、緑又は青の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射又は透過することにより、緑色光成分又は青色光成分のみを透過するものである。カラーフィルタ２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂとしては、例えば、誘電体多層膜や、塗料を用いて形成されたフィルタ板などを好適に用いることができる。透光領域２０４Ｗは、照明装置１０４からの光がそのまま通過できるようになっている。この透光領域２０４Ｗにより、投写画像中の輝度を高くすることができ、投写画像の明るさを確保することができる。
【００８６】
カラーホイール２０２は、カラーホイール駆動装置２８０によって回転駆動される。カラーホイール駆動装置２８０は、例えば、モーターを有し、当該モーターによってカラーホイール２０２を回転駆動する。
【００８７】
集光レンズ８０は、カラーホイール２０２からの光の拡がりを抑え、当該光をリレー光学系７００に入射させる機能を有する。集光レンズ８０はメニスカス凸レンズからなる。
【００８８】
リレー光学系７００は、図７（ａ）に示すように、リレーレンズ７１０と、反射ミラー７２０と、集光レンズ７３０とを有し、集光レンズ８０からの光をマイクロミラー型光変調装置４１０の画像形成領域に導く機能を有する。
【００８９】
リレーレンズ７１０は、集光レンズ７３０とともに、集光レンズ８０からの光を発散させずにマイクロミラー型光変調装置４１０の画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。なお、リレーレンズ７１０は、１枚のレンズで構成されていてもよいし、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。
【００９０】
反射ミラー７２０は、照明光軸１０４ａｘに対して傾斜して配置され、リレーレンズ７１０からの光を曲折し、マイクロミラー型光変調装置４１０へと導光する。これにより、プロジェクター１００４をコンパクトにすることができる。
【００９１】
集光レンズ７３０は、リレーレンズ７１０及び反射ミラー７２０からの光をマイクロミラー型光変調装置４１０の画像形成領域に集光させ、かつ、マイクロミラー型光変調装置４１０によって変調された光を投写光学系６１０とともに拡大投写するものである。
【００９２】
マイクロミラー型光変調装置４１０は、リレー光学系７００からの光を画像情報に応じて各画素に対応するマイクロミラーで反射することにより、画像を表す画像光を投写光学系６１０へと射出する機能を有する反射方向制御型光変調装置である。マイクロミラー型光変調装置４１０としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。
【００９３】
マイクロミラー型光変調装置４１０における画像形成領域の形状は、横：縦の比にして４：３の長方形形状となっている。なお、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成領域の形状は、例えば、１６：９の長方形形状等、他の形状となっていてもよい。この場合においては、導光ロッドにおける射出面の形状も、当該画像形成領域の形状に略相似する形状である必要がある。
【００９４】
マイクロミラー型光変調装置４１０から射出される画像光は、投写光学系６１０によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。
【００９５】
次に、実施形態３に係る照明装置１０４及びプロジェクター１００４の効果を説明する。
【００９６】
実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、発光領域ｒの面積よりも大きい面積を有する入射面４２及び発光領域ｒの面積よりも小さい面積を有する射出面９２を有する導光ロッド３４を備えるため、小さな射出面９２から高輝度な光を射出することが可能となり、プロジェクター等にとって使い易い照明装置を構成することが可能となる。
【００９７】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、導光ロッド３４が、固体光源装置１０側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッド４０と、固体光源装置１０側の反対側に位置し固体光源装置１０から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッド９０とからなるため、大きな入射角でもって導光ロッド３０（第１テーパーロッド４０）に入射した光であっても、第１テーパーロッド４０の内面で反射される結果、小さな入射角でもって第２テーパーロッド９０に入射するようになる。このため、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面９２に到達しなくなる光の割合が小さくなる結果、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置となる。
【００９８】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、導光ロッド３４に入射した光は導光ロッド３４内で多重反射されるため、導光ロッド射出面９２における面内光強度分布を、導光ロッド入射面４２における面内光強度分布よりも均一にすることが可能となる。
【００９９】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、第２テーパーロッド９０が中実型ロッドからなるため、第２テーパーロッドが中空型ロッドからなる場合と比較して、入射面４２側へ向かう戻り光となって射出面９２に到達しなくなる光の割合を小さくすることが可能となり、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【０１００】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、第２テーパーロッド９０の側面９６には、可視光を反射する反射膜が形成されているため、第２テーパーロッド９０の側面９６に対して内側から深い角度（全反射条件を満たさない角度）で入射する光をも確実に導光することが可能となる。
【０１０１】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、固体光源装置１０は、固体光源として、発光領域ｒ内に二次元状に配列された複数の固体光源２０を有するため、このように複数の固体光源２０を有する高輝度な固体光源装置１０を用いることにより、一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【０１０２】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、隙間領域には、反射部材１４が形成されているため、導光ロッド３４から戻ってきた可視光の一部を反射部材１４により反射して、再び導光ロッド３４に入射させることが可能となり、その結果、照明装置をより一層高輝度化することが可能となる。
【０１０３】
また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、固体光源装置１０と導光ロッド３４との間の距離が０．５ｍｍであるため、固体光源装置１０と導光ロッド３４との間の距離を十分短くして、導光ロッド３４により多くの光を入射させることが可能となる。
【０１０４】
実施形態３に係るプロジェクター１００４によれば、実施形態１に係るプロジェクター１０００と同様に、小さな射出面９２から高輝度な光を射出することが可能でプロジェクター等にとって使い易く、かつ、固体光源装置としてランバーシャン発光型の固体光源２０を有する固体光源装置１０を用いた場合に高輝度化することが可能な照明装置１０４を備えるため、高輝度で高品質な画像を投写することが可能となる。
【０１０５】
また、実施形態３に係るプロジェクター１００４によれば、射出面９２が、マイクロミラー型光変調装置４１０における画像形成領域と略相似する形状を有し、導光ロッド３４とマイクロミラー型光変調装置４１０との間に配置され、導光ロッド３４からの光をマイクロミラー型光変調装置４１０に伝達するリレー光学系７００をさらに備えるため、別途インテグレーター光学系を準備しなくても比較的簡略な構成を有するプロジェクターとすることが可能となる。
【０１０６】
以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０１０７】
（１）上記各実施形態においては、第１テーパーロッドが中実型ロッドからなるものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。第１テーパーロッドが中空型ロッドからなるものであってもよい。本発明の照明装置においては、中実型ロッドからなる第１テーパーロッドも中空型ロッドからなる第１テーパーロッドもともに好適に用いることができる。
【０１０８】
（２）上記各実施形態においては、第２テーパーロッドが中実型ロッドからなるものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。第２テーパーロッドが中空型ロッドからなるものであってもよい。なお、第２テーパーロッドが中空型ロッドからなる場合においては、第２テーパーロッドにおける内壁面に、可視光を反射する反射膜が形成されていてもよい。
【０１０９】
（３）上記各実施形態においては、固体光源装置１０は、固体光源として、発光領域内に二次元状に配列された複数の固体光源２０を有するが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、固体光源装置は、導光ロッドにおける射出面よりも大きい発光面積を有する単一の固体光源を有してもよい。このように比較的大きい単一の固体光源を有する高輝度な固体光源装置を用いることによっても一層高輝度化することが可能な照明装置となる。
【０１１０】
（４）上記実施形態１においては、プロジェクターが液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを備えるが、本発明はこれに限定されるものではない。プロジェクターがマイクロミラー型光変調装置を備えてもよい。また、上記実施形態３においては、プロジェクター１００４がマイクロミラー型光変調装置４１０を備えるが、本発明はこれに限定されるものではない。プロジェクターが液晶型光変調装置を備えてもよい。
【０１１１】
（５）上記各実施形態においては、固体光源装置１０は、４つの固体光源２０を有するが、本発明はこれに限定されるものではない。固体光源装置は、例えば、３つ以下の固体光源を有してもよいし、５つ以上の固体光源を有してもよい。
【０１１２】
（６）上記各実施形態においては、隙間領域には、反射部材１４が形成されているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、隙間領域における基台そのものが、可視光を反射する材質で構成されていてもよい。
【０１１３】
（７）上記実施形態１においては、透過型のプロジェクターを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、反射型のプロジェクターを用いてもよい。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクターにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクターと同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
（８）上記各実施形態においては、各固体光源として発光ダイオードを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、各固体光源として半導体レーザーを用いてもよいし、有機発光ダイオードを用いてもよい。
【０１１５】
（９）上記実施形態１においては、３つの液晶型光変調装置を用いたプロジェクターを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。１つ、２つ又は４つ以上の液晶型光変調装置を用いたプロジェクターにも適用可能である。
【０１１６】
（１０）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも可能である。
【０１１７】
（１１）上記各実施形態においては、本発明の照明装置をプロジェクターに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の照明装置を他の光学機器（例えば、光ディスク装置、自動車のヘッドランプ、照明機器等。）に適用することもできる。
【符号の説明】
【０１１８】
１０…固体光源装置、１０ａｘ…固体光源装置の光軸、１２…基台、１４…反射部材、２０…固体光源、２２…発光部、２４…蛍光層、２６…封止部材、３０，３０ａ，３４…導光ロッド、４０…第１テーパーロッド、４２…入射面、４４…第１接合面、４６…（第１テーパーロッドの）側面、５０，９０…第２テーパーロッド、５２，９２…射出面、５４，９４…第２接合面、５６，９６…（第２テーパーロッドの）側面、６０…コリメート光学系、６２…第１レンズ、６４…第２レンズ、７０…凸レンズ、８０…（照明装置の）集光レンズ、１００，１０４…照明装置、１００ａｘ，１０４ａｘ…照明光軸、１２０…第１レンズアレイ、１２２…第１小レンズ、１３０…第２レンズアレイ、１３２…第２小レンズ、１４０…偏光変換素子、１５０…重畳レンズ、２００…色分離導光光学系、２０２…カラーホイール、２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂ…カラーフィルタ、２０４Ｗ…透光領域、２１０，２２０…ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…（色分離導光光学系の）反射ミラー、２６０，２７０…（色分離導光光学系の）リレーレンズ、２８０…カラーホイール駆動装置、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…（色分離導光光学系の）集光レンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶型光変調装置、４１０…マイクロミラー型光変調装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００，６１０…投写光学系、７００…リレー光学系、７１０…（リレー光学系の）リレーレンズ、７２０…（リレー光学系の）反射ミラー、７３０…（リレー光学系の）集光レンズ、１０００，１００４…プロジェクター、ＳＣＲ…スクリーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の発光領域にランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置と、
前記発光領域に対向し、前記発光領域の面積と同じかそれよりも大きい面積を有する入射面及び前記発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面を有し、前記固体光源装置からの光を前記発光領域の面積よりも小さい面積から射出する導光ロッドとを備える照明装置であって、
前記導光ロッドは、
前記固体光源装置側に位置し、前記固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッドと、
前記固体光源装置側の反対側に位置し、前記固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッドとからなる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、
前記第２テーパーロッドは、中実型ロッドからなることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項２に記載の照明装置において、
前記第１テーパーロッドは、中実型ロッドからなることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項２に記載の照明装置において、
前記第１テーパーロッドは、中空型ロッドからなることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の照明装置において、
前記第２テーパーロッドの側面には、可視光を反射する反射膜が形成されている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、
前記固体光源装置は、前記固体光源として、前記発光領域内に二次元状に配列された複数の固体光源を有することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置において、
前記発光領域における前記固体光源が存在しない隙間領域には、前記導光ロッドから戻ってきた可視光を前記導光ロッドに向けて反射する反射部材が形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置において、
前記固体光源装置は、前記導光ロッドにおける前記射出面よりも大きい発光面積を有する単一の固体光源を有す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において、
前記導光ロッドの入射面には、前記導光ロッドへの入射角を小さくするための凸レンズが配設されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の照明装置において、
前記固体光源装置と前記導光ロッドとの間の距離は、１ｍｍ以下であることを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の照明装置と、
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、
前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系とを備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプロジェクターにおいて、
前記導光ロッドと前記光変調装置との間に配置され、前記導光ロッドからの光をより均一にするインテグレーター光学系をさらに備えることを特徴とする照明装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載のプロジェクターにおいて、
前記射出面は、前記光変調装置における画像形成領域と略相似する形状を有し、
前記導光ロッドと前記光変調装置との間に配置され、前記導光ロッドからの光を前記光変調装置に伝達するリレー光学系をさらに備えることを特徴とする照明装置。
【請求項１】
所定の発光領域にランバーシャン発光型の固体光源を有する固体光源装置と、
前記発光領域に対向し、前記発光領域の面積と同じかそれよりも大きい面積を有する入射面及び前記発光領域の面積よりも小さい面積を有する射出面を有し、前記固体光源装置からの光を前記発光領域の面積よりも小さい面積から射出する導光ロッドとを備える照明装置であって、
前記導光ロッドは、
前記固体光源装置側に位置し、前記固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が大きくなる略錐形状を有する第１テーパーロッドと、
前記固体光源装置側の反対側に位置し、前記固体光源装置から遠ざかるに従って断面積が小さくなる略錐形状を有する第２テーパーロッドとからなる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、
前記第２テーパーロッドは、中実型ロッドからなることを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項２に記載の照明装置において、
前記第１テーパーロッドは、中実型ロッドからなることを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項２に記載の照明装置において、
前記第１テーパーロッドは、中空型ロッドからなることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれかに記載の照明装置において、
前記第２テーパーロッドの側面には、可視光を反射する反射膜が形成されている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、
前記固体光源装置は、前記固体光源として、前記発光領域内に二次元状に配列された複数の固体光源を有することを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項６に記載の照明装置において、
前記発光領域における前記固体光源が存在しない隙間領域には、前記導光ロッドから戻ってきた可視光を前記導光ロッドに向けて反射する反射部材が形成されていることを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置において、
前記固体光源装置は、前記導光ロッドにおける前記射出面よりも大きい発光面積を有する単一の固体光源を有す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において、
前記導光ロッドの入射面には、前記導光ロッドへの入射角を小さくするための凸レンズが配設されていることを特徴とする照明装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の照明装置において、
前記固体光源装置と前記導光ロッドとの間の距離は、１ｍｍ以下であることを特徴とする照明装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の照明装置と、
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、
前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系とを備えることを特徴とするプロジェクター。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプロジェクターにおいて、
前記導光ロッドと前記光変調装置との間に配置され、前記導光ロッドからの光をより均一にするインテグレーター光学系をさらに備えることを特徴とする照明装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載のプロジェクターにおいて、
前記射出面は、前記光変調装置における画像形成領域と略相似する形状を有し、
前記導光ロッドと前記光変調装置との間に配置され、前記導光ロッドからの光を前記光変調装置に伝達するリレー光学系をさらに備えることを特徴とする照明装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１５４９３０（Ｐ２０１１−１５４９３０Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１６４０１（Ｐ２０１０−１６４０１）
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２８日（２０１０．１．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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