照明装置及び画像表示装置
【課題】特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することが可能な照明装置等を提供すること。
【解決手段】光を供給する光源部１０１と、光源部１０１からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部１１０と、偏光分離部１１０を透過した第１の振動方向の偏光光が進行する位置、又は偏光分離部１１０で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、光源部１０１からの光束の強度分布を略均一にする導光部１０５と、導光部１０５の、偏光分離部１１０が設けられる側とは反対側に設けられた導光部用ミラー１０７と、を有し、偏光分離部１１０は、導光部用ミラー１０７で反射し導光部１０５から偏光分離部１１０へ入射した光を照明方向Ｌへ進行させる。
【解決手段】光を供給する光源部１０１と、光源部１０１からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部１１０と、偏光分離部１１０を透過した第１の振動方向の偏光光が進行する位置、又は偏光分離部１１０で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、光源部１０１からの光束の強度分布を略均一にする導光部１０５と、導光部１０５の、偏光分離部１１０が設けられる側とは反対側に設けられた導光部用ミラー１０７と、を有し、偏光分離部１１０は、導光部用ミラー１０７で反射し導光部１０５から偏光分離部１１０へ入射した光を照明方向Ｌへ進行させる。
【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、液晶型空間光変調装置と組み合わせて用いられる照明装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置であるプロジェクタの照明装置には、光源からの光を略均一にする導光部として、例えばロッドインテグレータが用いられる。ロッドインテグレータは、内部で光を反射させながら光を伝播することにより、光源からの光を均一化する。光源からの光を均一化して空間光変調装置へ入射させることにより、明るさムラが低減された画像を表示することが可能となる。また、液晶型空間光変調装置を備えるプロジェクタには、光源からの光を特定の振動方向の偏光光に変換する偏光変換部として、例えば偏光ビームスプリッタが用いられる。液晶型空間光変調装置は、入射光の偏光状態を変換することで変調を行う。光源からの光を液晶型空間光変調装置で変調可能な特定の振動方向の偏光光に変換することで、明るい投写像を得ることが可能になる。ロッドインテグレータと偏光ビームスプリッタとを組み合わせて用いる技術は、例えば、特許文献１に提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１４５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に提案される技術では、光源からの光は、偏光ビームスプリッタを用いて特定の振動方向の偏光光に変換された後ロッドレンズで均一化される。かかる構成の場合、偏光ビームスプリッタにより光源からの光を特定の振動方向の偏光光に変換しても、ロッドレンズで反射を繰り返すことによって光の偏光状態が変化してしまう場合がある。ロッドレンズにて光の偏光状態が変化することとなると、光源からの光を高い効率で利用することが困難となる。また、光源からの光を十分に均一化するためには、ロッドレンズの長さを十分に確保する必要がある。このため十分に均一化された光を供給しようとすると、長いロッドレンズを用いる必要があるために照明装置が大型化してしまう。このように、従来の技術では、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給すること、及びコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することが困難であるという問題がある。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することが可能な照明装置、及びその照明装置を用いて、コンパクトな構成で、明るく明るさムラが低減された画像を表示可能な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、本発明によれば、光を供給する光源部と、光源部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、光源部からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部と、偏光分離部を透過した第１の振動方向の偏光光が進行する位置、又は偏光分離部で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、光源部からの光束の強度分布を略均一にする導光部と、導光部の、偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられた導光部用ミラーと、を有し、偏光分離部は、導光部用ミラーで反射し導光部から偏光分離部へ入射した光を照明方向へ進行させることを特徴とする照明装置を提供することができる。
【０００６】
光源部からの光は、偏光分離部を経た後導光部へ入射する。導光部の内部を伝播した光は、導光部用ミラーで反射した後導光部の内部を逆方向へ進行する。このように、光源部からの光を導光部で往復させることにより、短い導光部を用いる場合であっても光源部からの光を十分に均一化することができる。導光部用ミラーで反射した光は、導光部の内部を偏光分離部の方向へ進行し、再び偏光分離部へ入射する。偏光分離部に入射した光のうち、第１の振動方向の偏光光、及び第２の振動方向の偏光光のいずれか一方は照明方向へ進行する。導光部において光を往復させる構成とすることで、導光部で均一化された光を再び偏光分離部で分離させることが可能となる。導光部で均一化された光を再び偏光分離部で分離した後照明方向へ進行させることにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給することができる。これにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することが可能な照明装置を得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様によれば、偏光分離部と導光部用ミラーとの間に設けられた位相板を有することが望ましい。例えば、位相板としてλ／４位相板を用いると、λ／４位相板に入射した直線偏光は、λ／４位相板で円偏光に変換される。λ／４位相板で円偏光に変換された光は、例えば反射部で反射した後再びλ／４位相板に入射することで、振動方向が変換される。λ／４位相板に２回光を通過させることによって、光の振動方向を９０度回転させることができる。λ／４位相板を２回通過させることにより、第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とを互いに変換することができる。偏光分離部を一度経た光を、偏光状態を変換した後再び偏光分離部に入射させることにより、特定の振動方向の偏光光を被照射面の方向へ効率良く進行させることが可能となる。これにより、特定の振動方向の偏光光を効率良く供給することができる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、光源部からの光のうち偏光分離部を透過した第１の振動方向の偏光光が進行する位置、及び偏光分離部で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置のうち、導光部が設けられる位置以外の位置に設けられた偏光分離部用ミラーと、偏光分離部用ミラーから光源部の方向へ進行する光を、偏光分離部の方向へ反射する反射部と、を有することが望ましい。偏光分離部用ミラーを設けることにより、光源部、偏光分離部を経て導光部が設けられる位置以外の位置へ進行する光を、再び偏光分離部を経て光源部の方向へ戻すことができる。偏光分離部用ミラーから偏光分離部を経て光源部の方向へ戻った光は、反射部で反射することにより、再び偏光分離部の方向へ進行する。偏光分離部用ミラー及び反射部を設けることにより、光源部、偏光分離部を経て導光部の方向以外の方向へ進行した光を再利用することができる。これにより、光源部からの光を効率良く利用することができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部と偏光分離部との間に設けられた位相板を有することが望ましい。例えば、位相板としてλ／４位相板を用いると、λ／４位相板を２回通過させることにより、第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とを互いに変換することができる。偏光分離部用ミラーで反射した後光源部の方向へ戻る光は、反射部で反射し再び偏光分離部に入射するまでに偏光状態を変換することにより、偏光分離部から導光部の方向へ進行することが可能となる。これにより、光源部、偏光分離部を経て導光部の方向以外の方向へ進行した光を効率良く再利用することができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、光源部からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する第１の偏光分離部と、第１の偏光分離部で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、光源部からの光束の強度分布を略均一にする第１の導光部と、第１の導光部の、第１の偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられた第１の導光部用ミラーと、第１の偏光分離部からの光のうち、第１の振動方向の偏光光を透過し、第２の振動方向の偏光光を反射することにより、第１の偏光分離部からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する第２の偏光分離部と、第２の偏光分離部で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、光源部からの光束の強度分布を略均一にする第２の導光部と、第２の導光部の、第２の偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられる第２の導光部用ミラーと、を有し、第１の偏光分離部は、第１の導光部用ミラーで反射し第１の導光部から第１の偏光分離部へ入射した光を照明方向へ進行させ、第２の偏光分離部は、第２の導光部用ミラーで反射し第２の導光部から第２の偏光分離部へ入射した光を照明方向へ進行させることが望ましい。
【００１１】
光源部からの光のうち第１の偏光分離部で反射した光は、第１の導光部の内部を進行した後、第１の導光部用ミラーで反射し、再び第１の偏光分離部に入射する。第１の導光部から第１の偏光分離部に入射した光のうち第１の振動方向の偏光光は、第１の偏光分離部を透過した後、照明方向へ進行する。光源部からの光のうち第１の偏光分離部を透過した光は、第２の偏光分離部に入射する。第２の偏光分離部に入射した光のうち第２の振動方向の偏光光は、第２の偏光分離部で反射した後、第２の導光部に入射する。第２の導光部の内部を進行した光は、第２の導光部用ミラーで反射した後再び第２の偏光分離部に入射する。第２の導光部から第２の偏光分離部へ入射した光のうち第１の振動方向の偏光光は、第２の偏光分離部を透過した後、照明方向へ進行する。これにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給することができる。本態様の構成では、第１の偏光分離部を透過した光を光源部へ戻さず第２の偏光分離部の方向へ進行させる構成とする。このため、光源部が低反射率の反射部を備える場合であっても、高い効率で光を供給することが可能である。高反射率の反射部を備える場合には、第１の偏光分離部や第２の偏光分離部から光源部の方向へ戻る光がある場合であっても、光源部の方向へ戻る光を反射部から第１の偏光分離部の方向へ反射することが可能である。光源部の方向へ戻る光を再利用することにより、光の損失を極めて少なくすることができる。また、第１の偏光分離部と第２の偏光分離部との間に位相板、例えばλ／２位相板を設けることにより、第１の偏光分離部からの光を偏光変換した後第２の偏光分離部へ入射させる構成にできる。これにより、第１の偏光分離部を透過した光を第２の偏光分離部から第２の導光部へ進行させ、特定の振動方向の偏光光を照明方向へ供給可能な構成とすることができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、偏光分離部の照明方向側に、偏光分離部からの光束の強度分布を略均一にする導光部が設けられることが望ましい。さらに導光部を設けることで、光束の強度分布をさらに均一にすることができる。また、偏光分離部の照明方向側に導光部を設けることで、光源部から照明方向へ斜めに進行した光を照明方向へ導き、光の有効利用を図るとともに不要光の発生を低減することも可能である。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、照明方向の被照射面に光を入射させる複数の偏光分離部を有し、偏光分離部の出射面を合わせた領域が、被照射面に略相似する形状であることが望ましい。偏光分離部の出射面を合わせた領域を被照射面に略相似する形状とすることにより、光源部からの光束を被照射面に略相似する形状に整形することができる。被照射面に相似する形状に整形された光束により、被照射面の領域を効率良く照明できる。これにより、光源部からの光を効率良く被照射面へ導くことができる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、上記の照明装置と、照明装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有することを特徴とする画像表示装置を提供することができる。上記の照明装置を用いることにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することができる。その照明装置を用いることにより、コンパクトな構成で、明るく明るさムラが低減された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】
【００１５】
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】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係る照明装置１００の概略構成を示す。照明装置１００は、光源部であるＬＥＤ１０１を有する。ＬＥＤ１０１は、主にチップの表面から光を放出する面発光光源である。ＬＥＤ１０１は、偏光ビームスプリッタ１１０の方向に光を供給する。ＬＥＤ１０１は、反射部１０２を有する。反射部１０２は、高反射性の金属部材で形成された金属電極である。反射部１０２は、後述の偏光分離部用ミラー１０８から、光源部であるＬＥＤ１０１の方向へ進行する光を、偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ反射する。ＬＥＤ１０１と偏光ビームスプリッタ１１０との間の光路には、コリメータレンズ１０３及びλ／４位相板１０４が設けられている。コリメータレンズ１０３は、ＬＥＤ１０１からの光を略平行にする。λ／４位相板１０４は、光源部であるＬＥＤ１０１と偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０との間に設けられた位相板である。
【００１７】
偏光ビームスプリッタ１１０は、２つのプリズムを貼り合わせて構成された直方体形状の構造物である。偏光ビームスプリッタ１１０の２つのプリズム同士の間には、偏光膜１１１が形成されている。偏光膜１１１は、ＬＥＤ１０１からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、第２の振動方向の偏光光を反射することにより、ＬＥＤ１０１からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部である。第１の振動方向の偏光光は、例えばｐ偏光光である。第２の振動方向の偏光光は、第１の振動方向と略直交する振動方向の偏光光であって、例えばｓ偏光光である。
【００１８】
偏光ビームスプリッタ１１０の、ＬＥＤ１０１が設けられている側とは反対側には、偏光分離部用ミラー１０８が設けられている。偏光分離部用ミラー１０８は、ロッドインテグレータ１０５が設けられる位置以外の位置であって、ＬＥＤ１０１からの光のうち偏光ビームスプリッタ１１０を透過した第１の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられている。偏光分離部用ミラー１０８は、偏光膜１１１を透過し、偏光膜１１１から照明方向Ｌとは異なる方向へ進行した光を偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ反射する。
【００１９】
ＬＥＤ１０１及び偏光分離部用ミラー１０８は、光軸ＡＸに略直交する軸ＢＸを中心として配置されている。偏光ビームスプリッタ１１０は、偏光膜１１１が光軸ＡＸ及び軸ＢＸのいずれに対しても略４５度傾くように配置されている。また、偏光ビームスプリッタ１１０は、偏光膜１１１が光軸ＡＸ及び軸ＢＸが交わる位置を略中心として設けられている。
【００２０】
光軸ＡＸ上であって、偏光ビームスプリッタ１１０から見て照明方向Ｌ側とは反対側には、ロッドインテグレータ１０５が設けられている。ロッドインテグレータ１０５は、光源部であるＬＥＤ１０１からの光束の強度分布を略均一にする導光部である。また、ロッドインテグレータ１０５は、偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられている。
【００２１】
ロッドインテグレータ１０５は、直方体形状の透明な硝子部材からなる。ロッドインテグレータ１０５に入射した光は、硝子部材と空気との界面において全反射を繰り返しながらロッドインテグレータ１０５の内部を進行する。これにより、ロッドインテグレータ１０５は、ＬＥＤ１０１からの光束の強度分布を略均一にする。ロッドインテグレータ１０５としては、硝子部材で構成するものに限らず、内面を反射面で構成する中空構造のものを用いても良い。内面を反射面とするロッドインテグレータの場合、ロッドインテグレータに入射した光は、反射面において反射を繰り返しながらロッドインテグレータの内部を進行する。また、ロッドインテグレータは、硝子部材と反射面とを組み合わせる構成としても良い。
【００２２】
ロッドインテグレータ１０５の、偏光ビームスプリッタ１１０が設けられる側とは反対側には、導光部用ミラー１０７が設けられている。導光部用ミラー１０７は、偏光ビームスプリッタ１１０から入射しロッドインテグレータ１０５内部を伝播した光を、偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ反射する。ロッドインテグレータ１０５及び導光部用ミラー１０７は、光軸ＡＸを中心として配置されている。ロッドインテグレータ１０５と導光部用ミラー１０７との間には、位相板であるλ／４位相板１０６が設けられている。
【００２３】
なお、λ／４位相板１０６は、偏光ビームスプリッタ１１０と導光部用ミラー１０７との間に設けられていれば良く、ロッドインテグレータ１０５と導光部用ミラー１０７との間に設ける構成に限られない。また、偏光分離部としては、偏光ビームスプリッタに限らず、反射型偏光板であるワイヤグリッド型偏光板を用いることとしても良い。照明装置１００は、偏光ビームスプリッタ１１０からの光を被照射面にそのまま入射させる構成に限らず、レンズ系を用いて偏光ビームスプリッタ１１０からの光を被照射面に入射させる構成としても良い。
【００２４】
ＬＥＤ１０１は、ｐ偏光光及びｓ偏光光を含む光を供給する。ＬＥＤ１０１からの光は、コリメータレンズ１０３及びλ／４位相板１０４を通過した後偏光ビームスプリッタ１１０に入射する。コリメータレンズ１０３は、コリメータレンズ１０３から出射する光の主光線が軸ＢＸに対して略平行となるようにして、偏光ビームスプリッタ１１０をテレセントリックに照明する。コリメータレンズ１０３を用いることで、ＬＥＤ１０１からの光を偏光ビームスプリッタ１１０へ効率良く導くことができる。
【００２５】
コリメータレンズ１０３及びλ／４位相板１０４を通過して偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｓ偏光光は、偏光膜１１１で反射した後、ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行する。ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行したｓ偏光光は、ロッドインテグレータ１０５の内部において照明方向Ｌとは逆方向へ伝播した後、λ／４位相板１０６で円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、導光部用ミラー１０７で反射した後、再びλ／４位相板１０６に入射する。
【００２６】
λ／４位相板１０６は、円偏光をｐ偏光光に変換してロッドインテグレータ１０５に入射させる。このように、λ／４位相板１０６に２回光を通過させることによって、光の振動方向を９０度回転させることができる。ロッドインテグレータ１０５へ入射したｐ偏光光は、ロッドインテグレータ１０５の内部において照明方向Ｌへ伝播した後、偏光ビームスプリッタ１１０に入射する。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｐ偏光光は、偏光膜１１１を透過した後、照明方向Ｌへ出射する。
【００２７】
コリメータレンズ１０３及びλ／４位相板１０４を通過して偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜１１１を透過した後、偏光分離部用ミラー１０８の方向へ進行する。偏光分離部用ミラー１０８の方向へ進行したｐ偏光光は、偏光分離部用ミラー１０８で反射した後、偏光ビームスプリッタ１１０に入射する。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｐ偏光光は、偏光膜１１１を透過した後、λ／４位相板１０４で円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、コリメータレンズ１０３を透過した後、ＬＥＤ１０１に入射する。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ１１０からＬＥＤ１０１の方向へ進行する光は、コリメータレンズ１０３を透過することにより、ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ進行するときと略同一の光路を進行する。偏光ビームスプリッタ１１０からＬＥＤ１０１の方向へ進行する光は、ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ進行するときと略同一の光路を進行することにより、効率良くＬＥＤ１０１に入射する。偏光ビームスプリッタ１１０からＬＥＤ１０１に入射した光は、反射部１０２で反射した後再び偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ進行する。コリメータレンズ１０３を用いることで、効率良く光を再利用し、ＬＥＤ１０１からの光を効率良く利用することができる。
【００２９】
ＬＥＤ１０１に入射した円偏光は、反射部１０２で反射した後再びλ／４位相板１０４に入射する。λ／４位相板１０４は、円偏光をｓ偏光光に変換して偏光ビームスプリッタ１１０に入射させる。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｓ偏光光は、偏光膜１１１で反射した後、ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行する。ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行したｓ偏光光は、ロッドインテグレータ１０５の内部において照明方向Ｌとは逆方向へ伝播する。照明方向Ｌとは逆方向へ進行した光は、導光部用ミラー１０７で反射した後照明方向Ｌへ進行する。
【００３０】
ロッドインテグレータ１０５を伝播するｓ偏光光は、導光部用ミラー１０７で反射して偏光ビームスプリッタ１１０に入射するまでにλ／４位相板１０６を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｐ偏光光は、偏光膜１１１を透過した後、照明方向Ｌへ出射する。偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０は、導光部用ミラー１０７で反射しロッドインテグレータ１０５から偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光を照明方向Ｌへ進行させる。照明装置１００は、以上のようにして、特定の振動方向の偏光光であるｐ偏光光を供給する。
【００３１】
なお、ロッドインテグレータ１０５から偏光ビームスプリッタ１１０に入射する光のうちの一部は、ロッドインテグレータ１０５の界面における反射によって、光の偏光状態が変化する場合がある。偏光状態の変化によりｐ偏光光以外の光となって偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光は、偏光膜１１１で反射した後ＬＥＤ１０１の方向へ進行し、上述の循環を繰り返す。このようにして、ロッドインテグレータ１０５の界面での反射によって偏光状態が変化した光を再利用することができる。
【００３２】
本発明の照明装置１００において、ロッドインテグレータ１０５の内部を伝播した光は、導光部用ミラー１０７で反射した後ロッドインテグレータ１０５の内部を逆方向へ進行する。このように、ＬＥＤ１０１からの光をロッドインテグレータ１０５で往復させることにより、短いロッドインテグレータ１０５を用いる場合であってもＬＥＤ１０１からの光を十分に均一化することができる。また、ロッドインテグレータ１０５において光を往復させる構成とすることで、ロッドインテグレータ１０５で均一化された光を再び偏光ビームスプリッタ１１０で分離させることが可能となる。
【００３３】
ロッドインテグレータ１０５で均一化された光を再び偏光ビームスプリッタ１１０で分離した後照明方向Ｌへ進行させることにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給することができる。これにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することができるという効果を奏する。例えば、画像表示装置の液晶型空間光変調装置と組み合わせて照明装置１００を用いることにより、液晶型空間光変調装置に特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、明るい画像を得ることができる。
【００３４】
なお、偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０は、偏光膜１１１にてｓ偏光光を透過しｐ偏光光を反射することとしても良い。この場合、第１の振動方向の偏光光はｓ偏光光、第２の振動方向の偏光光はｐ偏光光である。この場合、照明装置１００は、特定の振動方向の偏光光であるｓ偏光光を照明方向Ｌへ供給することができる。
【００３５】
図２は、本実施例の変形例に係る照明装置２００の概略構成を示す。本変形例の照明装置２００は、導光部であるロッドインテグレータ１０５が配置されている位置が、上記の照明装置１００とは異なる。照明装置２００は、ＬＥＤ１０１、ロッドインテグレータ１０５、及び導光部用ミラー１０７が、軸ＢＸを中心として配置されている。ロッドインテグレータ１０５は、偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０を透過した第１の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられている。偏光分離部用ミラー１０８は、光軸ＡＸを中心として配置されている。偏光分離部用ミラー１０８は、ロッドインテグレータ１０５が設けられる位置以外の位置であって、ＬＥＤ１０１からの光のうち偏光ビームスプリッタ１１０で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられている。
【００３６】
ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜１１１を透過した後、ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行する。ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行したｐ偏光光は、ロッドインテグレータ１０５の内部において、軸ＢＸに沿った方向であって、偏光ビームスプリッタ１１０とは逆の方向へ伝播する。偏光ビームスプリッタ１１０とは逆の方向へ進行した光は、導光部用ミラー１０７で反射した後、偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ進行する。ロッドインテグレータ１０５を伝播するｐ偏光光は、導光部用ミラー１０７で反射して偏光ビームスプリッタ１１０に入射するまでにλ／４位相板１０６を２回通過することにより、ｓ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｓ偏光光は、偏光膜１１１で反射した後、照明方向Ｌへ進行する。
【００３７】
ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｓ偏光光は、偏光膜１１１で反射した後、偏光分離部用ミラー１０８の方向へ進行する。偏光分離部用ミラー１０８の方向へ進行したｓ偏光光は、偏光分離部用ミラー１０８で反射した後、偏光ビームスプリッタ１１０に入射する。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｓ偏光光は、偏光膜１１１で再び反射し、ＬＥＤ１０１の方向へ進行する。ＬＥＤ１０１の方向へ進行したｓ偏光光は、反射部１０２で反射して偏光ビームスプリッタ１１０に入射するまでにλ／４位相板１０４を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。
【００３８】
偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｐ偏光光は、その後、ＬＥＤ１０１からの光のうち偏光ビームスプリッタ１１０へ直接入射したｐ偏光光と同様に振る舞う。照明装置２００は、以上のようにして、特定の振動方向の偏光光であるｓ偏光光を供給する。これにより、上記の照明装置１００と同様に、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することができる。
【実施例２】
【００３９】
図３は、本発明の実施例２に係る照明装置３００の概略構成を示す。上記実施例１の照明装置１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の照明装置３００は、２つの偏光ビームスプリッタ１１０、３１０を有することを特徴とする。偏光ビームスプリッタ１１０は、ＬＥＤ１０１からの光を第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光と、第２の振動方向の偏光光であるｓ偏光光とに分離する第１の偏光分離部である。
【００４０】
ロッドインテグレータ１０５は、第１の偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられた第１の導光部である。導光部用ミラー１０７は、第１の導光部であるロッドインテグレータ１０５の、偏光ビームスプリッタ１１０が設けられる側とは反対側に設けられた第１の導光部用ミラーである。ロッドインテグレータ１０５及び導光部用ミラー１０７は、照明装置３００の光軸に略平行な軸ＡＸ１を中心として配置されている。偏光ビームスプリッタ１１０は、偏光膜１１１が軸ＡＸ１及び軸ＢＸが交わる位置を略中心として設けられている。
【００４１】
偏光ビームスプリッタ１１０から見てＬＥＤ１０１が設けられる側とは反対側に、さらに偏光ビームスプリッタ３１０が設けられている。偏光ビームスプリッタ３１０は、第１の偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する第２の偏光分離部である。偏光ビームスプリッタ３１０の偏光膜３１１は、偏光ビームスプリッタ１１０からの光のうち、第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光を透過し、第２の振動方向の偏光光であるｓ偏光光を反射する。偏光ビームスプリッタ３１０は、偏光膜３１１が光軸ＡＸ２及び軸ＢＸのいずれに対しても略４５度傾くように配置されている。また、偏光ビームスプリッタ３１０は、偏光膜３１１が軸ＡＸ２及び軸ＢＸが交わる位置を略中心として設けられている。
【００４２】
偏光ビームスプリッタ１１０と偏光ビームスプリッタ３１０との間の光路中には、位相板であるλ／２位相板３０９が設けられている。λ／２位相板３０９は、光の振動方向を９０度回転させることにより、第１の振動方向の偏光光を第２の振動方向の偏光光に、第２の振動方向の偏光光を第１の振動方向の偏光光に変換する。光軸ＡＸ２上であって、偏光ビームスプリッタ３１０から見て照明方向Ｌ側とは反対側には、ロッドインテグレータ３０５が設けられている。ロッドインテグレータ３０５は、光源部であるＬＥＤ１０１からの光束の強度分布を略均一にする第２の導光部である。また、ロッドインテグレータ３０５は、第２の偏光分離部である偏光ビームスプリッタ３１０で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられている。
【００４３】
ロッドインテグレータ３０５の、偏光ビームスプリッタ３１０が設けられる側とは反対側には、導光部用ミラー３０７が設けられている。導光部用ミラー３０７は、偏光ビームスプリッタ３１０から入射しロッドインテグレータ３０５内部を伝播した光を、偏光ビームスプリッタ３１０の方向へ反射する第２の導光部用ミラーである。ロッドインテグレータ３０５及び導光部用ミラー３０７は、光軸ＡＸ２を中心として配置されている。ロッドインテグレータ３０５と導光部用ミラー３０７との間には、位相板であるλ／４位相板３０６が設けられている。
【００４４】
ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｓ偏光光は、上記実施例１の照明装置１００の場合と同様にして、ロッドインテグレータ１０５の内部を伝播した後、照明方向Ｌへ出射する。第１の偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０は、導光部用ミラー１０７で反射しロッドインテグレータ１０５から偏光ビームスプリッタ１１０へ入射した光を照明方向Ｌへ進行させる。
【００４５】
これに対して、ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｐ偏光光は、λ／２位相板３０９でｓ偏光光に変換される。λ／２位相板３０９から偏光ビームスプリッタ３１０へ入射したｓ偏光光は、偏光膜３１１で反射した後、ロッドインテグレータ３０５の方向へ進行する。ロッドインテグレータ３０５の方向へ進行したｓ偏光光は、ロッドインテグレータ３０５の内部において照明方向Ｌとは逆方向へ伝播する。照明方向Ｌとは逆方向へ進行した光は、導光部用ミラー３０７で反射した後照明方向Ｌへ進行する。
【００４６】
ロッドインテグレータ３０５を伝播するｓ偏光光は、導光部用ミラー３０７で反射して偏光ビームスプリッタ３１０に入射するまでにλ／４位相板３０６を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ３１０に入射したｐ偏光光は、偏光膜３１１を透過した後、照明方向Ｌへ出射する。第２の偏光分離部である偏光ビームスプリッタ３１０は、導光部用ミラー３０７で反射しロッドインテグレータ３０５から偏光ビームスプリッタ３１０へ入射した光を照明方向Ｌへ進行させる。照明装置３００は、以上のようにして、特定の振動方向の偏光光であるｐ偏光光を供給する。これにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給することができる。なお、偏光ビームスプリッタ１１０から偏光ビームスプリッタ３１０へ入射する光のうち偏光膜３１１を透過する光が生じる場合、偏光膜３１１を透過する光を偏光ビームスプリッタ３１０の方向へ戻すためのミラーを設けることとしても良い。
【００４７】
本実施例では、偏光ビームスプリッタ１１０を透過した光をＬＥＤ１０１へ戻さず偏光ビームスプリッタ３１０の方向へ進行させる。このため、ＬＥＤ１０１が低反射率の反射部１０２を備える場合であっても、高い効率で光を供給することが可能である。高反射率の反射部１０２を備える場合には、偏光ビームスプリッタ１１０や偏光ビームスプリッタ３１０からＬＥＤ１０１の方向へ戻る光がある場合であっても、ＬＥＤ１０１の方向へ戻る光を反射部１０２から偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ反射することが可能である。ＬＥＤ１０１の方向へ戻る光を再利用することにより、光の損失を極めて少なくすることができる。また、λ／２位相板３０９を設けることにより、偏光ビームスプリッタ１１０を透過した光を偏光ビームスプリッタ３１０からロッドインテグレータ３０５へ進行させ、特定の振動方向の偏光光を照明方向Ｌへ供給可能な構成とすることができる。
【００４８】
λ／２位相板３０９は、偏光ビームスプリッタ１１０と偏光ビームスプリッタ３１０との間の光路中に設ける構成に限られない。例えば、λ／２位相板３０９は、偏光ビームスプリッタ３１０の照明方向Ｌ側に設けることとしても良い。この場合、偏光ビームスプリッタ３１０の偏光膜には、第２の振動方向の偏光光であるｓ偏光光を透過し、第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光を反射するものを用いる。偏光ビームスプリッタ３１０で反射したｐ偏光光は、λ／４位相板３０６を２回透過することでｓ偏光光に変換された後、λ／２位相板３０９にてｐ偏光光に変換される。この場合も、照明装置３００は、特定の振動方向の偏光光を供給することができる。
【００４９】
図４は、本実施例の変形例に係る照明装置４００の概略構成を示す。本変形例の照明装置４００は、偏光ビームスプリッタ１１０、３１０の照明方向Ｌ側に、さらにロッドインテグレータ４２０、４２１が設けられることを特徴とする。ロッドインテグレータ４２０、４２１は、偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０、３１０からの光束の強度分布を略均一にする導光部である。
【００５０】
ロッドインテグレータ４２０は、偏光ビームスプリッタ１１０の照明方向Ｌ側に設けられている。偏光ビームスプリッタ１１０からの光は、ロッドインテグレータ４２０の内部を伝播した後、照明方向Ｌへ進行する。ロッドインテグレータ４２１は、偏光ビームスプリッタ３１０の照明方向Ｌ側に設けられている。偏光ビームスプリッタ３１０からの光は、ロッドインテグレータ４２１の内部を伝播した後、照明方向Ｌへ進行する。ロッドインテグレータ４２０、４２１を設けることにより、光束の強度分布をさらに均一にすることができる。
【００５１】
また、例えばロッドインテグレータ４２０には、ＬＥＤ１０１から斜めに進行し、ロッドインテグレータ４２０へ直接進行する光Ｌ１や、偏光ビームスプリッタ３１０から斜めに進行する光Ｌ２等も入射することが考えられる。偏光ビームスプリッタ１１０、３１０の照明方向Ｌ側にロッドインテグレータ４２０、４２１を設けることで、ＬＥＤ１０１から照明方向Ｌへ斜めに進行した光を照明方向Ｌへ導き、光の有効利用を図るとともに不要光の発生を低減することが可能である。なお、上記実施例１の照明装置１００においても、偏光ビームスプリッタ１１０の照明方向Ｌ側にロッドインテグレータを設ける構成としても良い。
【００５２】
また、図５に示す照明装置５００のように、ＬＥＤ１０１からの光を照明方向Ｌ側からロッドインテグレータ１０５の方向へ斜めに進行させる構成としても良い。ＬＥＤ１０１及びコリメータレンズ１０３は、偏光ビームスプリッタ１１０、３１０を配置する軸ＢＸに対して傾きをなす軸ＢＸ’上に配置されている。ＬＥＤ１０１からの光を照明方向Ｌ側からロッドインテグレータ１０５の方向へ斜めに進行させることで、ＬＥＤ１０１から直接照明方向Ｌへ進行する光を低減し、ＬＥＤ１０１からの光を効率良くロッドインテグレータ１０５に導くことができる。上記実施例１の照明装置１００においても、ＬＥＤ１０１からの光を照明方向Ｌ側からロッドインテグレータ１０５の方向へ斜めに進行させる構成とすることができる。
【００５３】
さらに、本発明の照明装置は、上記の各照明装置のいずれかと同様の構成を複数用いる構成としても良い。図６に示す照明装置６００は、上記の照明装置と同様の構成を複数用いる構成の例であって、実施例２の照明装置３００と同様の構成を３つ用いる構成をなしている。照明装置３００と同様の構成を３つ用いる構成とすることで、照明装置６００は、照明装置３００と比較して略３倍の照明光を得られる。
【００５４】
照明装置６００は、偏光分離部である６つの偏光ビームスプリッタから被照射面Ｉの方向へ光を進行させる。６つの偏光ビームスプリッタは、垂直方向に２つ、水平方向に３つのマトリクス状に配置されている。照明装置６００は、偏光ビームスプリッタの出射面を合わせた領域Ｓが、被照射面Ｉと略相似する形状をなしている。領域Ｓを被照射面Ｉに略相似する形状とするように偏光ビームスプリッタを配置することにより、ＬＥＤ１０１からの光束を被照射面Ｉに略相似する形状に整形することができる。被照射面Ｉに相似する形状に整形された光束により、被照射面Ｉの領域を効率良く照明できる。これにより、ＬＥＤ１０１からの光を効率良く被照射面Ｉへ導くことができる。なお、照明装置６００には、実施例２の照明装置３００以外の他の照明装置と同様の構成を複数用いる構成としても良い。また、照明装置６００を構成する上記各実施例の照明装置の構成の数は、必要とする照明光の光量に応じて、さらに領域Ｓを被照射面Ｉに略相似する形状とするために適宜設定することができる。
【実施例３】
【００５５】
図７は、本発明の実施例３に係る画像表示装置であるプロジェクタ７００の概略構成を示す。プロジェクタ７００は、３つの液晶型空間光変調装置１７２Ｒ、１７２Ｇ、１７２Ｂを備える、いわゆる３板式のプロジェクタである。プロジェクタ７００は、Ｒ光用照明装置１７０Ｒと、Ｇ光用照明装置１７０Ｇと、Ｂ光用照明装置１７０Ｂとを有する。各照明装置１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂは、いずれも上記実施例１の照明装置１００と同様の構成を有する。
【００５６】
Ｒ光用照明装置１７０Ｒは、Ｒ光用ＬＥＤ１７１Ｒを有する。Ｒ光用ＬＥＤ１７１Ｒは、Ｒ光を供給する。Ｒ光用照明装置１７０Ｒは、Ｒ光用ＬＥＤ１７１ＲからのＲ光を、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光に変換して、照明方向である液晶型空間光変調装置１７２Ｒの方向へ進行させる。液晶型空間光変調装置１７２Ｒ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。液晶型空間光変調装置１７２Ｒに入射したｐ偏光光は、変調によりｓ偏光光に変換される。液晶型空間光変調装置１７２Ｒでｓ偏光光に変換されたＲ光は、クロスダイクロイックプリズム１７３に入射する。
【００５７】
Ｇ光用照明装置１７０Ｇは、Ｇ光用ＬＥＤ１７１Ｇを有する。Ｇ光用ＬＥＤ１７１Ｇは、Ｇ光を供給する。Ｇ光用照明装置１７０Ｇは、Ｇ光用ＬＥＤ１７１ＧからのＧ光を、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光に変換して、照明方向である液晶型空間光変調装置１７２Ｇの方向へ進行させる。液晶型空間光変調装置１７２Ｇ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。液晶型空間光変調装置１７２Ｇに入射したｐ偏光光は、変調によりｓ偏光光に変換される。液晶型空間光変調装置１７２Ｇでｓ偏光光に変換されたＧ光は、Ｒ光が入射する面とは異なる面からクロスダイクロイックプリズム１７３に入射する。
【００５８】
Ｂ光用照明装置１７０Ｂは、Ｂ光用ＬＥＤ１７１Ｂを有する。Ｂ光用ＬＥＤ１７１Ｂは、Ｂ光を供給する。Ｂ光用照明装置１７０Ｂは、Ｂ光用ＬＥＤ１７１ＢからのＢ光を、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光に変換して、照明方向である液晶型空間光変調装置１７２Ｂの方向へ進行させる。液晶型空間光変調装置１７２Ｂ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。液晶型空間光変調装置１７２Ｂに入射したｐ偏光光は、変調によりｓ偏光光に変換される。液晶型空間光変調装置１７２Ｂでｓ偏光光に変換されたＢ光は、Ｒ光が入射する面及びＧ光が入射する面とは異なる面からクロスダイクロイックプリズム１７３に入射する。
【００５９】
色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１７３は、２つのダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂを有する。ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂは、Ｘ字型に直交して配置される。ダイクロイック膜１７３ａは、Ｒ光を反射し、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜１７３ｂは、Ｂ光を反射し、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム１７３は、液晶型空間光変調装置１７２Ｒ、１７２Ｇ、１７２Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。投写光学系１７４は、クロスダイクロイックプリズム１７３で合成された光をスクリーン１７５に投写する。
【００６０】
ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂは、通常、ｓ偏光光の反射特性に優れる。このため、ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂでそれぞれ反射させるべきＲ光及びＢ光は、ｓ偏光光となってクロスダイクロイックプリズム１７３に入射することが望ましい。また、ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂを透過させるべきＧ光は、ｐ偏光光となってクロスダイクロイックプリズム１７３に入射することが望ましい。ｓ偏光光に変換されたＧ光をクロスダイクロイックプリズム１７３に入射させるために、例えば、液晶型空間光変調装置１７２Ｇとクロスダイクロイックプリズム１７３との間にλ／２位相板を設けることとしても良い。
【００６１】
各色光用照明装置１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂを用いることにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することができる。これにより、コンパクトな構成で、明るく明るさムラが低減された画像を表示することができる。なお、各色光用照明装置１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂは、実施例１の照明装置１００と同様の構成とするほか、上記の他の照明装置と同様の構成としても良い。
【００６２】
なお、上記各実施例の照明装置は、光源部としてＬＥＤを用いているが、これに限られない。ＬＥＤに代えて、例えばＥＬ素子や半導体レーザ等の他の固体発光素子を用いても良い。光源部としては固体発光素子に限らず、超高圧水銀ランプ等のランプを用いても良い。光源部として超高圧水銀ランプ等のランプを用いる場合、偏光分離部用ミラーから光源部の方向へ進行する光を偏光分離部の方向へ反射する反射部として、リフレクタを用いることができる。リフレクタを備えるランプを光源部として用いることにより、ＬＥＤを用いる場合と同様に、効率良く光を供給することができる。また、プロジェクタ７００に用いる空間光変調装置は、透過型の液晶表示装置に限らず、反射型の液晶表示装置を用いても良い。さらに、照明装置を設ける画像表示装置はプロジェクタに限らず、例えば空間光変調装置で変調された光を直視するディスプレイであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明に係る照明装置は、プロジェクタに用いる場合に有用であり、特に、特定の振動方向の偏光光を変調するプロジェクタに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【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】実施例１の変形例に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図３】本発明の実施例２に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図４】実施例２の変形例に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図５】ＬＥＤからの光を斜めに進行させる構成を説明する図。
【図６】他の照明装置と同様の構成を複数用いる構成の照明装置を説明する図。
【図７】本発明の実施例３に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００６５】
１００ 照明装置、１０１ ＬＥＤ、１０２ 反射部、１０３ コリメータレンズ、１０４ λ／４位相板、１０５ ロッドインテグレータ、１０６ λ／４位相板、１０７ 導光部用ミラー、１０８ 偏光分離部用ミラー、１１０ 偏光ビームスプリッタ、１１１ 偏光膜、ＡＸ 光軸、ＢＸ 軸、Ｌ 照明方向、２００ 照明装置、３００ 照明装置、３０５ ロッドインテグレータ、３０６ λ／４位相板、３０７ 導光部用ミラー、３０９ λ／２位相板、３１０ 偏光ビームスプリッタ、３１１ 偏光膜、ＡＸ１、ＡＸ２ 軸、４００ 照明装置、４２０ ロッドインテグレータ、４２１ ロッドインテグレータ、５００ 照明装置、ＢＸ’ 軸、６００ 照明装置、Ｓ 領域、７００ プロジェクタ、１７０Ｒ Ｒ光用照明装置、１７０Ｇ Ｇ光用照明装置、１７０Ｂ Ｂ光用照明装置、１７１Ｒ Ｒ光用ＬＥＤ、１７１Ｇ Ｇ光用ＬＥＤ、１７１Ｂ Ｂ光用ＬＥＤ、１７２Ｒ、１７２Ｇ、１７２Ｂ 液晶型空間光変調装置、１７３ クロスダイクロイックプリズム、１７３ａ、１７３ｂ ダイクロイック膜、１７４ 投写光学系、１７５ スクリーン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置及び画像表示装置、特に、液晶型空間光変調装置と組み合わせて用いられる照明装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像表示装置であるプロジェクタの照明装置には、光源からの光を略均一にする導光部として、例えばロッドインテグレータが用いられる。ロッドインテグレータは、内部で光を反射させながら光を伝播することにより、光源からの光を均一化する。光源からの光を均一化して空間光変調装置へ入射させることにより、明るさムラが低減された画像を表示することが可能となる。また、液晶型空間光変調装置を備えるプロジェクタには、光源からの光を特定の振動方向の偏光光に変換する偏光変換部として、例えば偏光ビームスプリッタが用いられる。液晶型空間光変調装置は、入射光の偏光状態を変換することで変調を行う。光源からの光を液晶型空間光変調装置で変調可能な特定の振動方向の偏光光に変換することで、明るい投写像を得ることが可能になる。ロッドインテグレータと偏光ビームスプリッタとを組み合わせて用いる技術は、例えば、特許文献１に提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１４５３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に提案される技術では、光源からの光は、偏光ビームスプリッタを用いて特定の振動方向の偏光光に変換された後ロッドレンズで均一化される。かかる構成の場合、偏光ビームスプリッタにより光源からの光を特定の振動方向の偏光光に変換しても、ロッドレンズで反射を繰り返すことによって光の偏光状態が変化してしまう場合がある。ロッドレンズにて光の偏光状態が変化することとなると、光源からの光を高い効率で利用することが困難となる。また、光源からの光を十分に均一化するためには、ロッドレンズの長さを十分に確保する必要がある。このため十分に均一化された光を供給しようとすると、長いロッドレンズを用いる必要があるために照明装置が大型化してしまう。このように、従来の技術では、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給すること、及びコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することが困難であるという問題がある。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することが可能な照明装置、及びその照明装置を用いて、コンパクトな構成で、明るく明るさムラが低減された画像を表示可能な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、本発明によれば、光を供給する光源部と、光源部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、光源部からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部と、偏光分離部を透過した第１の振動方向の偏光光が進行する位置、又は偏光分離部で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、光源部からの光束の強度分布を略均一にする導光部と、導光部の、偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられた導光部用ミラーと、を有し、偏光分離部は、導光部用ミラーで反射し導光部から偏光分離部へ入射した光を照明方向へ進行させることを特徴とする照明装置を提供することができる。
【０００６】
光源部からの光は、偏光分離部を経た後導光部へ入射する。導光部の内部を伝播した光は、導光部用ミラーで反射した後導光部の内部を逆方向へ進行する。このように、光源部からの光を導光部で往復させることにより、短い導光部を用いる場合であっても光源部からの光を十分に均一化することができる。導光部用ミラーで反射した光は、導光部の内部を偏光分離部の方向へ進行し、再び偏光分離部へ入射する。偏光分離部に入射した光のうち、第１の振動方向の偏光光、及び第２の振動方向の偏光光のいずれか一方は照明方向へ進行する。導光部において光を往復させる構成とすることで、導光部で均一化された光を再び偏光分離部で分離させることが可能となる。導光部で均一化された光を再び偏光分離部で分離した後照明方向へ進行させることにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給することができる。これにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することが可能な照明装置を得られる。
【０００７】
また、本発明の好ましい態様によれば、偏光分離部と導光部用ミラーとの間に設けられた位相板を有することが望ましい。例えば、位相板としてλ／４位相板を用いると、λ／４位相板に入射した直線偏光は、λ／４位相板で円偏光に変換される。λ／４位相板で円偏光に変換された光は、例えば反射部で反射した後再びλ／４位相板に入射することで、振動方向が変換される。λ／４位相板に２回光を通過させることによって、光の振動方向を９０度回転させることができる。λ／４位相板を２回通過させることにより、第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とを互いに変換することができる。偏光分離部を一度経た光を、偏光状態を変換した後再び偏光分離部に入射させることにより、特定の振動方向の偏光光を被照射面の方向へ効率良く進行させることが可能となる。これにより、特定の振動方向の偏光光を効率良く供給することができる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様によれば、光源部からの光のうち偏光分離部を透過した第１の振動方向の偏光光が進行する位置、及び偏光分離部で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置のうち、導光部が設けられる位置以外の位置に設けられた偏光分離部用ミラーと、偏光分離部用ミラーから光源部の方向へ進行する光を、偏光分離部の方向へ反射する反射部と、を有することが望ましい。偏光分離部用ミラーを設けることにより、光源部、偏光分離部を経て導光部が設けられる位置以外の位置へ進行する光を、再び偏光分離部を経て光源部の方向へ戻すことができる。偏光分離部用ミラーから偏光分離部を経て光源部の方向へ戻った光は、反射部で反射することにより、再び偏光分離部の方向へ進行する。偏光分離部用ミラー及び反射部を設けることにより、光源部、偏光分離部を経て導光部の方向以外の方向へ進行した光を再利用することができる。これにより、光源部からの光を効率良く利用することができる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部と偏光分離部との間に設けられた位相板を有することが望ましい。例えば、位相板としてλ／４位相板を用いると、λ／４位相板を２回通過させることにより、第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とを互いに変換することができる。偏光分離部用ミラーで反射した後光源部の方向へ戻る光は、反射部で反射し再び偏光分離部に入射するまでに偏光状態を変換することにより、偏光分離部から導光部の方向へ進行することが可能となる。これにより、光源部、偏光分離部を経て導光部の方向以外の方向へ進行した光を効率良く再利用することができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、光源部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、光源部からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する第１の偏光分離部と、第１の偏光分離部で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、光源部からの光束の強度分布を略均一にする第１の導光部と、第１の導光部の、第１の偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられた第１の導光部用ミラーと、第１の偏光分離部からの光のうち、第１の振動方向の偏光光を透過し、第２の振動方向の偏光光を反射することにより、第１の偏光分離部からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する第２の偏光分離部と、第２の偏光分離部で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、光源部からの光束の強度分布を略均一にする第２の導光部と、第２の導光部の、第２の偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられる第２の導光部用ミラーと、を有し、第１の偏光分離部は、第１の導光部用ミラーで反射し第１の導光部から第１の偏光分離部へ入射した光を照明方向へ進行させ、第２の偏光分離部は、第２の導光部用ミラーで反射し第２の導光部から第２の偏光分離部へ入射した光を照明方向へ進行させることが望ましい。
【００１１】
光源部からの光のうち第１の偏光分離部で反射した光は、第１の導光部の内部を進行した後、第１の導光部用ミラーで反射し、再び第１の偏光分離部に入射する。第１の導光部から第１の偏光分離部に入射した光のうち第１の振動方向の偏光光は、第１の偏光分離部を透過した後、照明方向へ進行する。光源部からの光のうち第１の偏光分離部を透過した光は、第２の偏光分離部に入射する。第２の偏光分離部に入射した光のうち第２の振動方向の偏光光は、第２の偏光分離部で反射した後、第２の導光部に入射する。第２の導光部の内部を進行した光は、第２の導光部用ミラーで反射した後再び第２の偏光分離部に入射する。第２の導光部から第２の偏光分離部へ入射した光のうち第１の振動方向の偏光光は、第２の偏光分離部を透過した後、照明方向へ進行する。これにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給することができる。本態様の構成では、第１の偏光分離部を透過した光を光源部へ戻さず第２の偏光分離部の方向へ進行させる構成とする。このため、光源部が低反射率の反射部を備える場合であっても、高い効率で光を供給することが可能である。高反射率の反射部を備える場合には、第１の偏光分離部や第２の偏光分離部から光源部の方向へ戻る光がある場合であっても、光源部の方向へ戻る光を反射部から第１の偏光分離部の方向へ反射することが可能である。光源部の方向へ戻る光を再利用することにより、光の損失を極めて少なくすることができる。また、第１の偏光分離部と第２の偏光分離部との間に位相板、例えばλ／２位相板を設けることにより、第１の偏光分離部からの光を偏光変換した後第２の偏光分離部へ入射させる構成にできる。これにより、第１の偏光分離部を透過した光を第２の偏光分離部から第２の導光部へ進行させ、特定の振動方向の偏光光を照明方向へ供給可能な構成とすることができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、偏光分離部の照明方向側に、偏光分離部からの光束の強度分布を略均一にする導光部が設けられることが望ましい。さらに導光部を設けることで、光束の強度分布をさらに均一にすることができる。また、偏光分離部の照明方向側に導光部を設けることで、光源部から照明方向へ斜めに進行した光を照明方向へ導き、光の有効利用を図るとともに不要光の発生を低減することも可能である。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、照明方向の被照射面に光を入射させる複数の偏光分離部を有し、偏光分離部の出射面を合わせた領域が、被照射面に略相似する形状であることが望ましい。偏光分離部の出射面を合わせた領域を被照射面に略相似する形状とすることにより、光源部からの光束を被照射面に略相似する形状に整形することができる。被照射面に相似する形状に整形された光束により、被照射面の領域を効率良く照明できる。これにより、光源部からの光を効率良く被照射面へ導くことができる。
【００１４】
さらに、本発明によれば、上記の照明装置と、照明装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有することを特徴とする画像表示装置を提供することができる。上記の照明装置を用いることにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することができる。その照明装置を用いることにより、コンパクトな構成で、明るく明るさムラが低減された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】
【００１５】
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】
【００１６】
図１は、本発明の実施例１に係る照明装置１００の概略構成を示す。照明装置１００は、光源部であるＬＥＤ１０１を有する。ＬＥＤ１０１は、主にチップの表面から光を放出する面発光光源である。ＬＥＤ１０１は、偏光ビームスプリッタ１１０の方向に光を供給する。ＬＥＤ１０１は、反射部１０２を有する。反射部１０２は、高反射性の金属部材で形成された金属電極である。反射部１０２は、後述の偏光分離部用ミラー１０８から、光源部であるＬＥＤ１０１の方向へ進行する光を、偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ反射する。ＬＥＤ１０１と偏光ビームスプリッタ１１０との間の光路には、コリメータレンズ１０３及びλ／４位相板１０４が設けられている。コリメータレンズ１０３は、ＬＥＤ１０１からの光を略平行にする。λ／４位相板１０４は、光源部であるＬＥＤ１０１と偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０との間に設けられた位相板である。
【００１７】
偏光ビームスプリッタ１１０は、２つのプリズムを貼り合わせて構成された直方体形状の構造物である。偏光ビームスプリッタ１１０の２つのプリズム同士の間には、偏光膜１１１が形成されている。偏光膜１１１は、ＬＥＤ１０１からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、第２の振動方向の偏光光を反射することにより、ＬＥＤ１０１からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部である。第１の振動方向の偏光光は、例えばｐ偏光光である。第２の振動方向の偏光光は、第１の振動方向と略直交する振動方向の偏光光であって、例えばｓ偏光光である。
【００１８】
偏光ビームスプリッタ１１０の、ＬＥＤ１０１が設けられている側とは反対側には、偏光分離部用ミラー１０８が設けられている。偏光分離部用ミラー１０８は、ロッドインテグレータ１０５が設けられる位置以外の位置であって、ＬＥＤ１０１からの光のうち偏光ビームスプリッタ１１０を透過した第１の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられている。偏光分離部用ミラー１０８は、偏光膜１１１を透過し、偏光膜１１１から照明方向Ｌとは異なる方向へ進行した光を偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ反射する。
【００１９】
ＬＥＤ１０１及び偏光分離部用ミラー１０８は、光軸ＡＸに略直交する軸ＢＸを中心として配置されている。偏光ビームスプリッタ１１０は、偏光膜１１１が光軸ＡＸ及び軸ＢＸのいずれに対しても略４５度傾くように配置されている。また、偏光ビームスプリッタ１１０は、偏光膜１１１が光軸ＡＸ及び軸ＢＸが交わる位置を略中心として設けられている。
【００２０】
光軸ＡＸ上であって、偏光ビームスプリッタ１１０から見て照明方向Ｌ側とは反対側には、ロッドインテグレータ１０５が設けられている。ロッドインテグレータ１０５は、光源部であるＬＥＤ１０１からの光束の強度分布を略均一にする導光部である。また、ロッドインテグレータ１０５は、偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられている。
【００２１】
ロッドインテグレータ１０５は、直方体形状の透明な硝子部材からなる。ロッドインテグレータ１０５に入射した光は、硝子部材と空気との界面において全反射を繰り返しながらロッドインテグレータ１０５の内部を進行する。これにより、ロッドインテグレータ１０５は、ＬＥＤ１０１からの光束の強度分布を略均一にする。ロッドインテグレータ１０５としては、硝子部材で構成するものに限らず、内面を反射面で構成する中空構造のものを用いても良い。内面を反射面とするロッドインテグレータの場合、ロッドインテグレータに入射した光は、反射面において反射を繰り返しながらロッドインテグレータの内部を進行する。また、ロッドインテグレータは、硝子部材と反射面とを組み合わせる構成としても良い。
【００２２】
ロッドインテグレータ１０５の、偏光ビームスプリッタ１１０が設けられる側とは反対側には、導光部用ミラー１０７が設けられている。導光部用ミラー１０７は、偏光ビームスプリッタ１１０から入射しロッドインテグレータ１０５内部を伝播した光を、偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ反射する。ロッドインテグレータ１０５及び導光部用ミラー１０７は、光軸ＡＸを中心として配置されている。ロッドインテグレータ１０５と導光部用ミラー１０７との間には、位相板であるλ／４位相板１０６が設けられている。
【００２３】
なお、λ／４位相板１０６は、偏光ビームスプリッタ１１０と導光部用ミラー１０７との間に設けられていれば良く、ロッドインテグレータ１０５と導光部用ミラー１０７との間に設ける構成に限られない。また、偏光分離部としては、偏光ビームスプリッタに限らず、反射型偏光板であるワイヤグリッド型偏光板を用いることとしても良い。照明装置１００は、偏光ビームスプリッタ１１０からの光を被照射面にそのまま入射させる構成に限らず、レンズ系を用いて偏光ビームスプリッタ１１０からの光を被照射面に入射させる構成としても良い。
【００２４】
ＬＥＤ１０１は、ｐ偏光光及びｓ偏光光を含む光を供給する。ＬＥＤ１０１からの光は、コリメータレンズ１０３及びλ／４位相板１０４を通過した後偏光ビームスプリッタ１１０に入射する。コリメータレンズ１０３は、コリメータレンズ１０３から出射する光の主光線が軸ＢＸに対して略平行となるようにして、偏光ビームスプリッタ１１０をテレセントリックに照明する。コリメータレンズ１０３を用いることで、ＬＥＤ１０１からの光を偏光ビームスプリッタ１１０へ効率良く導くことができる。
【００２５】
コリメータレンズ１０３及びλ／４位相板１０４を通過して偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｓ偏光光は、偏光膜１１１で反射した後、ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行する。ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行したｓ偏光光は、ロッドインテグレータ１０５の内部において照明方向Ｌとは逆方向へ伝播した後、λ／４位相板１０６で円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、導光部用ミラー１０７で反射した後、再びλ／４位相板１０６に入射する。
【００２６】
λ／４位相板１０６は、円偏光をｐ偏光光に変換してロッドインテグレータ１０５に入射させる。このように、λ／４位相板１０６に２回光を通過させることによって、光の振動方向を９０度回転させることができる。ロッドインテグレータ１０５へ入射したｐ偏光光は、ロッドインテグレータ１０５の内部において照明方向Ｌへ伝播した後、偏光ビームスプリッタ１１０に入射する。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｐ偏光光は、偏光膜１１１を透過した後、照明方向Ｌへ出射する。
【００２７】
コリメータレンズ１０３及びλ／４位相板１０４を通過して偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜１１１を透過した後、偏光分離部用ミラー１０８の方向へ進行する。偏光分離部用ミラー１０８の方向へ進行したｐ偏光光は、偏光分離部用ミラー１０８で反射した後、偏光ビームスプリッタ１１０に入射する。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｐ偏光光は、偏光膜１１１を透過した後、λ／４位相板１０４で円偏光に変換される。円偏光に変換された光は、コリメータレンズ１０３を透過した後、ＬＥＤ１０１に入射する。
【００２８】
偏光ビームスプリッタ１１０からＬＥＤ１０１の方向へ進行する光は、コリメータレンズ１０３を透過することにより、ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ進行するときと略同一の光路を進行する。偏光ビームスプリッタ１１０からＬＥＤ１０１の方向へ進行する光は、ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ進行するときと略同一の光路を進行することにより、効率良くＬＥＤ１０１に入射する。偏光ビームスプリッタ１１０からＬＥＤ１０１に入射した光は、反射部１０２で反射した後再び偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ進行する。コリメータレンズ１０３を用いることで、効率良く光を再利用し、ＬＥＤ１０１からの光を効率良く利用することができる。
【００２９】
ＬＥＤ１０１に入射した円偏光は、反射部１０２で反射した後再びλ／４位相板１０４に入射する。λ／４位相板１０４は、円偏光をｓ偏光光に変換して偏光ビームスプリッタ１１０に入射させる。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｓ偏光光は、偏光膜１１１で反射した後、ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行する。ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行したｓ偏光光は、ロッドインテグレータ１０５の内部において照明方向Ｌとは逆方向へ伝播する。照明方向Ｌとは逆方向へ進行した光は、導光部用ミラー１０７で反射した後照明方向Ｌへ進行する。
【００３０】
ロッドインテグレータ１０５を伝播するｓ偏光光は、導光部用ミラー１０７で反射して偏光ビームスプリッタ１１０に入射するまでにλ／４位相板１０６を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｐ偏光光は、偏光膜１１１を透過した後、照明方向Ｌへ出射する。偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０は、導光部用ミラー１０７で反射しロッドインテグレータ１０５から偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光を照明方向Ｌへ進行させる。照明装置１００は、以上のようにして、特定の振動方向の偏光光であるｐ偏光光を供給する。
【００３１】
なお、ロッドインテグレータ１０５から偏光ビームスプリッタ１１０に入射する光のうちの一部は、ロッドインテグレータ１０５の界面における反射によって、光の偏光状態が変化する場合がある。偏光状態の変化によりｐ偏光光以外の光となって偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光は、偏光膜１１１で反射した後ＬＥＤ１０１の方向へ進行し、上述の循環を繰り返す。このようにして、ロッドインテグレータ１０５の界面での反射によって偏光状態が変化した光を再利用することができる。
【００３２】
本発明の照明装置１００において、ロッドインテグレータ１０５の内部を伝播した光は、導光部用ミラー１０７で反射した後ロッドインテグレータ１０５の内部を逆方向へ進行する。このように、ＬＥＤ１０１からの光をロッドインテグレータ１０５で往復させることにより、短いロッドインテグレータ１０５を用いる場合であってもＬＥＤ１０１からの光を十分に均一化することができる。また、ロッドインテグレータ１０５において光を往復させる構成とすることで、ロッドインテグレータ１０５で均一化された光を再び偏光ビームスプリッタ１１０で分離させることが可能となる。
【００３３】
ロッドインテグレータ１０５で均一化された光を再び偏光ビームスプリッタ１１０で分離した後照明方向Ｌへ進行させることにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給することができる。これにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することができるという効果を奏する。例えば、画像表示装置の液晶型空間光変調装置と組み合わせて照明装置１００を用いることにより、液晶型空間光変調装置に特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、明るい画像を得ることができる。
【００３４】
なお、偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０は、偏光膜１１１にてｓ偏光光を透過しｐ偏光光を反射することとしても良い。この場合、第１の振動方向の偏光光はｓ偏光光、第２の振動方向の偏光光はｐ偏光光である。この場合、照明装置１００は、特定の振動方向の偏光光であるｓ偏光光を照明方向Ｌへ供給することができる。
【００３５】
図２は、本実施例の変形例に係る照明装置２００の概略構成を示す。本変形例の照明装置２００は、導光部であるロッドインテグレータ１０５が配置されている位置が、上記の照明装置１００とは異なる。照明装置２００は、ＬＥＤ１０１、ロッドインテグレータ１０５、及び導光部用ミラー１０７が、軸ＢＸを中心として配置されている。ロッドインテグレータ１０５は、偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０を透過した第１の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられている。偏光分離部用ミラー１０８は、光軸ＡＸを中心として配置されている。偏光分離部用ミラー１０８は、ロッドインテグレータ１０５が設けられる位置以外の位置であって、ＬＥＤ１０１からの光のうち偏光ビームスプリッタ１１０で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられている。
【００３６】
ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜１１１を透過した後、ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行する。ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行したｐ偏光光は、ロッドインテグレータ１０５の内部において、軸ＢＸに沿った方向であって、偏光ビームスプリッタ１１０とは逆の方向へ伝播する。偏光ビームスプリッタ１１０とは逆の方向へ進行した光は、導光部用ミラー１０７で反射した後、偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ進行する。ロッドインテグレータ１０５を伝播するｐ偏光光は、導光部用ミラー１０７で反射して偏光ビームスプリッタ１１０に入射するまでにλ／４位相板１０６を２回通過することにより、ｓ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｓ偏光光は、偏光膜１１１で反射した後、照明方向Ｌへ進行する。
【００３７】
ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｓ偏光光は、偏光膜１１１で反射した後、偏光分離部用ミラー１０８の方向へ進行する。偏光分離部用ミラー１０８の方向へ進行したｓ偏光光は、偏光分離部用ミラー１０８で反射した後、偏光ビームスプリッタ１１０に入射する。偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｓ偏光光は、偏光膜１１１で再び反射し、ＬＥＤ１０１の方向へ進行する。ＬＥＤ１０１の方向へ進行したｓ偏光光は、反射部１０２で反射して偏光ビームスプリッタ１１０に入射するまでにλ／４位相板１０４を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。
【００３８】
偏光ビームスプリッタ１１０に入射したｐ偏光光は、その後、ＬＥＤ１０１からの光のうち偏光ビームスプリッタ１１０へ直接入射したｐ偏光光と同様に振る舞う。照明装置２００は、以上のようにして、特定の振動方向の偏光光であるｓ偏光光を供給する。これにより、上記の照明装置１００と同様に、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することができる。
【実施例２】
【００３９】
図３は、本発明の実施例２に係る照明装置３００の概略構成を示す。上記実施例１の照明装置１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。本実施例の照明装置３００は、２つの偏光ビームスプリッタ１１０、３１０を有することを特徴とする。偏光ビームスプリッタ１１０は、ＬＥＤ１０１からの光を第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光と、第２の振動方向の偏光光であるｓ偏光光とに分離する第１の偏光分離部である。
【００４０】
ロッドインテグレータ１０５は、第１の偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられた第１の導光部である。導光部用ミラー１０７は、第１の導光部であるロッドインテグレータ１０５の、偏光ビームスプリッタ１１０が設けられる側とは反対側に設けられた第１の導光部用ミラーである。ロッドインテグレータ１０５及び導光部用ミラー１０７は、照明装置３００の光軸に略平行な軸ＡＸ１を中心として配置されている。偏光ビームスプリッタ１１０は、偏光膜１１１が軸ＡＸ１及び軸ＢＸが交わる位置を略中心として設けられている。
【００４１】
偏光ビームスプリッタ１１０から見てＬＥＤ１０１が設けられる側とは反対側に、さらに偏光ビームスプリッタ３１０が設けられている。偏光ビームスプリッタ３１０は、第１の偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する第２の偏光分離部である。偏光ビームスプリッタ３１０の偏光膜３１１は、偏光ビームスプリッタ１１０からの光のうち、第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光を透過し、第２の振動方向の偏光光であるｓ偏光光を反射する。偏光ビームスプリッタ３１０は、偏光膜３１１が光軸ＡＸ２及び軸ＢＸのいずれに対しても略４５度傾くように配置されている。また、偏光ビームスプリッタ３１０は、偏光膜３１１が軸ＡＸ２及び軸ＢＸが交わる位置を略中心として設けられている。
【００４２】
偏光ビームスプリッタ１１０と偏光ビームスプリッタ３１０との間の光路中には、位相板であるλ／２位相板３０９が設けられている。λ／２位相板３０９は、光の振動方向を９０度回転させることにより、第１の振動方向の偏光光を第２の振動方向の偏光光に、第２の振動方向の偏光光を第１の振動方向の偏光光に変換する。光軸ＡＸ２上であって、偏光ビームスプリッタ３１０から見て照明方向Ｌ側とは反対側には、ロッドインテグレータ３０５が設けられている。ロッドインテグレータ３０５は、光源部であるＬＥＤ１０１からの光束の強度分布を略均一にする第２の導光部である。また、ロッドインテグレータ３０５は、第２の偏光分離部である偏光ビームスプリッタ３１０で反射した第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられている。
【００４３】
ロッドインテグレータ３０５の、偏光ビームスプリッタ３１０が設けられる側とは反対側には、導光部用ミラー３０７が設けられている。導光部用ミラー３０７は、偏光ビームスプリッタ３１０から入射しロッドインテグレータ３０５内部を伝播した光を、偏光ビームスプリッタ３１０の方向へ反射する第２の導光部用ミラーである。ロッドインテグレータ３０５及び導光部用ミラー３０７は、光軸ＡＸ２を中心として配置されている。ロッドインテグレータ３０５と導光部用ミラー３０７との間には、位相板であるλ／４位相板３０６が設けられている。
【００４４】
ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｓ偏光光は、上記実施例１の照明装置１００の場合と同様にして、ロッドインテグレータ１０５の内部を伝播した後、照明方向Ｌへ出射する。第１の偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０は、導光部用ミラー１０７で反射しロッドインテグレータ１０５から偏光ビームスプリッタ１１０へ入射した光を照明方向Ｌへ進行させる。
【００４５】
これに対して、ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１１０に入射した光のうちｐ偏光光は、λ／２位相板３０９でｓ偏光光に変換される。λ／２位相板３０９から偏光ビームスプリッタ３１０へ入射したｓ偏光光は、偏光膜３１１で反射した後、ロッドインテグレータ３０５の方向へ進行する。ロッドインテグレータ３０５の方向へ進行したｓ偏光光は、ロッドインテグレータ３０５の内部において照明方向Ｌとは逆方向へ伝播する。照明方向Ｌとは逆方向へ進行した光は、導光部用ミラー３０７で反射した後照明方向Ｌへ進行する。
【００４６】
ロッドインテグレータ３０５を伝播するｓ偏光光は、導光部用ミラー３０７で反射して偏光ビームスプリッタ３１０に入射するまでにλ／４位相板３０６を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ３１０に入射したｐ偏光光は、偏光膜３１１を透過した後、照明方向Ｌへ出射する。第２の偏光分離部である偏光ビームスプリッタ３１０は、導光部用ミラー３０７で反射しロッドインテグレータ３０５から偏光ビームスプリッタ３１０へ入射した光を照明方向Ｌへ進行させる。照明装置３００は、以上のようにして、特定の振動方向の偏光光であるｐ偏光光を供給する。これにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給することができる。なお、偏光ビームスプリッタ１１０から偏光ビームスプリッタ３１０へ入射する光のうち偏光膜３１１を透過する光が生じる場合、偏光膜３１１を透過する光を偏光ビームスプリッタ３１０の方向へ戻すためのミラーを設けることとしても良い。
【００４７】
本実施例では、偏光ビームスプリッタ１１０を透過した光をＬＥＤ１０１へ戻さず偏光ビームスプリッタ３１０の方向へ進行させる。このため、ＬＥＤ１０１が低反射率の反射部１０２を備える場合であっても、高い効率で光を供給することが可能である。高反射率の反射部１０２を備える場合には、偏光ビームスプリッタ１１０や偏光ビームスプリッタ３１０からＬＥＤ１０１の方向へ戻る光がある場合であっても、ＬＥＤ１０１の方向へ戻る光を反射部１０２から偏光ビームスプリッタ１１０の方向へ反射することが可能である。ＬＥＤ１０１の方向へ戻る光を再利用することにより、光の損失を極めて少なくすることができる。また、λ／２位相板３０９を設けることにより、偏光ビームスプリッタ１１０を透過した光を偏光ビームスプリッタ３１０からロッドインテグレータ３０５へ進行させ、特定の振動方向の偏光光を照明方向Ｌへ供給可能な構成とすることができる。
【００４８】
λ／２位相板３０９は、偏光ビームスプリッタ１１０と偏光ビームスプリッタ３１０との間の光路中に設ける構成に限られない。例えば、λ／２位相板３０９は、偏光ビームスプリッタ３１０の照明方向Ｌ側に設けることとしても良い。この場合、偏光ビームスプリッタ３１０の偏光膜には、第２の振動方向の偏光光であるｓ偏光光を透過し、第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光を反射するものを用いる。偏光ビームスプリッタ３１０で反射したｐ偏光光は、λ／４位相板３０６を２回透過することでｓ偏光光に変換された後、λ／２位相板３０９にてｐ偏光光に変換される。この場合も、照明装置３００は、特定の振動方向の偏光光を供給することができる。
【００４９】
図４は、本実施例の変形例に係る照明装置４００の概略構成を示す。本変形例の照明装置４００は、偏光ビームスプリッタ１１０、３１０の照明方向Ｌ側に、さらにロッドインテグレータ４２０、４２１が設けられることを特徴とする。ロッドインテグレータ４２０、４２１は、偏光分離部である偏光ビームスプリッタ１１０、３１０からの光束の強度分布を略均一にする導光部である。
【００５０】
ロッドインテグレータ４２０は、偏光ビームスプリッタ１１０の照明方向Ｌ側に設けられている。偏光ビームスプリッタ１１０からの光は、ロッドインテグレータ４２０の内部を伝播した後、照明方向Ｌへ進行する。ロッドインテグレータ４２１は、偏光ビームスプリッタ３１０の照明方向Ｌ側に設けられている。偏光ビームスプリッタ３１０からの光は、ロッドインテグレータ４２１の内部を伝播した後、照明方向Ｌへ進行する。ロッドインテグレータ４２０、４２１を設けることにより、光束の強度分布をさらに均一にすることができる。
【００５１】
また、例えばロッドインテグレータ４２０には、ＬＥＤ１０１から斜めに進行し、ロッドインテグレータ４２０へ直接進行する光Ｌ１や、偏光ビームスプリッタ３１０から斜めに進行する光Ｌ２等も入射することが考えられる。偏光ビームスプリッタ１１０、３１０の照明方向Ｌ側にロッドインテグレータ４２０、４２１を設けることで、ＬＥＤ１０１から照明方向Ｌへ斜めに進行した光を照明方向Ｌへ導き、光の有効利用を図るとともに不要光の発生を低減することが可能である。なお、上記実施例１の照明装置１００においても、偏光ビームスプリッタ１１０の照明方向Ｌ側にロッドインテグレータを設ける構成としても良い。
【００５２】
また、図５に示す照明装置５００のように、ＬＥＤ１０１からの光を照明方向Ｌ側からロッドインテグレータ１０５の方向へ斜めに進行させる構成としても良い。ＬＥＤ１０１及びコリメータレンズ１０３は、偏光ビームスプリッタ１１０、３１０を配置する軸ＢＸに対して傾きをなす軸ＢＸ’上に配置されている。ＬＥＤ１０１からの光を照明方向Ｌ側からロッドインテグレータ１０５の方向へ斜めに進行させることで、ＬＥＤ１０１から直接照明方向Ｌへ進行する光を低減し、ＬＥＤ１０１からの光を効率良くロッドインテグレータ１０５に導くことができる。上記実施例１の照明装置１００においても、ＬＥＤ１０１からの光を照明方向Ｌ側からロッドインテグレータ１０５の方向へ斜めに進行させる構成とすることができる。
【００５３】
さらに、本発明の照明装置は、上記の各照明装置のいずれかと同様の構成を複数用いる構成としても良い。図６に示す照明装置６００は、上記の照明装置と同様の構成を複数用いる構成の例であって、実施例２の照明装置３００と同様の構成を３つ用いる構成をなしている。照明装置３００と同様の構成を３つ用いる構成とすることで、照明装置６００は、照明装置３００と比較して略３倍の照明光を得られる。
【００５４】
照明装置６００は、偏光分離部である６つの偏光ビームスプリッタから被照射面Ｉの方向へ光を進行させる。６つの偏光ビームスプリッタは、垂直方向に２つ、水平方向に３つのマトリクス状に配置されている。照明装置６００は、偏光ビームスプリッタの出射面を合わせた領域Ｓが、被照射面Ｉと略相似する形状をなしている。領域Ｓを被照射面Ｉに略相似する形状とするように偏光ビームスプリッタを配置することにより、ＬＥＤ１０１からの光束を被照射面Ｉに略相似する形状に整形することができる。被照射面Ｉに相似する形状に整形された光束により、被照射面Ｉの領域を効率良く照明できる。これにより、ＬＥＤ１０１からの光を効率良く被照射面Ｉへ導くことができる。なお、照明装置６００には、実施例２の照明装置３００以外の他の照明装置と同様の構成を複数用いる構成としても良い。また、照明装置６００を構成する上記各実施例の照明装置の構成の数は、必要とする照明光の光量に応じて、さらに領域Ｓを被照射面Ｉに略相似する形状とするために適宜設定することができる。
【実施例３】
【００５５】
図７は、本発明の実施例３に係る画像表示装置であるプロジェクタ７００の概略構成を示す。プロジェクタ７００は、３つの液晶型空間光変調装置１７２Ｒ、１７２Ｇ、１７２Ｂを備える、いわゆる３板式のプロジェクタである。プロジェクタ７００は、Ｒ光用照明装置１７０Ｒと、Ｇ光用照明装置１７０Ｇと、Ｂ光用照明装置１７０Ｂとを有する。各照明装置１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂは、いずれも上記実施例１の照明装置１００と同様の構成を有する。
【００５６】
Ｒ光用照明装置１７０Ｒは、Ｒ光用ＬＥＤ１７１Ｒを有する。Ｒ光用ＬＥＤ１７１Ｒは、Ｒ光を供給する。Ｒ光用照明装置１７０Ｒは、Ｒ光用ＬＥＤ１７１ＲからのＲ光を、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光に変換して、照明方向である液晶型空間光変調装置１７２Ｒの方向へ進行させる。液晶型空間光変調装置１７２Ｒ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。液晶型空間光変調装置１７２Ｒに入射したｐ偏光光は、変調によりｓ偏光光に変換される。液晶型空間光変調装置１７２Ｒでｓ偏光光に変換されたＲ光は、クロスダイクロイックプリズム１７３に入射する。
【００５７】
Ｇ光用照明装置１７０Ｇは、Ｇ光用ＬＥＤ１７１Ｇを有する。Ｇ光用ＬＥＤ１７１Ｇは、Ｇ光を供給する。Ｇ光用照明装置１７０Ｇは、Ｇ光用ＬＥＤ１７１ＧからのＧ光を、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光に変換して、照明方向である液晶型空間光変調装置１７２Ｇの方向へ進行させる。液晶型空間光変調装置１７２Ｇ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。液晶型空間光変調装置１７２Ｇに入射したｐ偏光光は、変調によりｓ偏光光に変換される。液晶型空間光変調装置１７２Ｇでｓ偏光光に変換されたＧ光は、Ｒ光が入射する面とは異なる面からクロスダイクロイックプリズム１７３に入射する。
【００５８】
Ｂ光用照明装置１７０Ｂは、Ｂ光用ＬＥＤ１７１Ｂを有する。Ｂ光用ＬＥＤ１７１Ｂは、Ｂ光を供給する。Ｂ光用照明装置１７０Ｂは、Ｂ光用ＬＥＤ１７１ＢからのＢ光を、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光に変換して、照明方向である液晶型空間光変調装置１７２Ｂの方向へ進行させる。液晶型空間光変調装置１７２Ｂ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。液晶型空間光変調装置１７２Ｂに入射したｐ偏光光は、変調によりｓ偏光光に変換される。液晶型空間光変調装置１７２Ｂでｓ偏光光に変換されたＢ光は、Ｒ光が入射する面及びＧ光が入射する面とは異なる面からクロスダイクロイックプリズム１７３に入射する。
【００５９】
色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１７３は、２つのダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂを有する。ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂは、Ｘ字型に直交して配置される。ダイクロイック膜１７３ａは、Ｒ光を反射し、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜１７３ｂは、Ｂ光を反射し、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム１７３は、液晶型空間光変調装置１７２Ｒ、１７２Ｇ、１７２Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。投写光学系１７４は、クロスダイクロイックプリズム１７３で合成された光をスクリーン１７５に投写する。
【００６０】
ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂは、通常、ｓ偏光光の反射特性に優れる。このため、ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂでそれぞれ反射させるべきＲ光及びＢ光は、ｓ偏光光となってクロスダイクロイックプリズム１７３に入射することが望ましい。また、ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂを透過させるべきＧ光は、ｐ偏光光となってクロスダイクロイックプリズム１７３に入射することが望ましい。ｓ偏光光に変換されたＧ光をクロスダイクロイックプリズム１７３に入射させるために、例えば、液晶型空間光変調装置１７２Ｇとクロスダイクロイックプリズム１７３との間にλ／２位相板を設けることとしても良い。
【００６１】
各色光用照明装置１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂを用いることにより、特定の振動方向の偏光光を高い効率で供給でき、かつコンパクトな構成によって十分に均一化された光を供給することができる。これにより、コンパクトな構成で、明るく明るさムラが低減された画像を表示することができる。なお、各色光用照明装置１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂは、実施例１の照明装置１００と同様の構成とするほか、上記の他の照明装置と同様の構成としても良い。
【００６２】
なお、上記各実施例の照明装置は、光源部としてＬＥＤを用いているが、これに限られない。ＬＥＤに代えて、例えばＥＬ素子や半導体レーザ等の他の固体発光素子を用いても良い。光源部としては固体発光素子に限らず、超高圧水銀ランプ等のランプを用いても良い。光源部として超高圧水銀ランプ等のランプを用いる場合、偏光分離部用ミラーから光源部の方向へ進行する光を偏光分離部の方向へ反射する反射部として、リフレクタを用いることができる。リフレクタを備えるランプを光源部として用いることにより、ＬＥＤを用いる場合と同様に、効率良く光を供給することができる。また、プロジェクタ７００に用いる空間光変調装置は、透過型の液晶表示装置に限らず、反射型の液晶表示装置を用いても良い。さらに、照明装置を設ける画像表示装置はプロジェクタに限らず、例えば空間光変調装置で変調された光を直視するディスプレイであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、本発明に係る照明装置は、プロジェクタに用いる場合に有用であり、特に、特定の振動方向の偏光光を変調するプロジェクタに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【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】実施例１の変形例に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図３】本発明の実施例２に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図４】実施例２の変形例に係る照明装置の概略構成を示す図。
【図５】ＬＥＤからの光を斜めに進行させる構成を説明する図。
【図６】他の照明装置と同様の構成を複数用いる構成の照明装置を説明する図。
【図７】本発明の実施例３に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００６５】
１００ 照明装置、１０１ ＬＥＤ、１０２ 反射部、１０３ コリメータレンズ、１０４ λ／４位相板、１０５ ロッドインテグレータ、１０６ λ／４位相板、１０７ 導光部用ミラー、１０８ 偏光分離部用ミラー、１１０ 偏光ビームスプリッタ、１１１ 偏光膜、ＡＸ 光軸、ＢＸ 軸、Ｌ 照明方向、２００ 照明装置、３００ 照明装置、３０５ ロッドインテグレータ、３０６ λ／４位相板、３０７ 導光部用ミラー、３０９ λ／２位相板、３１０ 偏光ビームスプリッタ、３１１ 偏光膜、ＡＸ１、ＡＸ２ 軸、４００ 照明装置、４２０ ロッドインテグレータ、４２１ ロッドインテグレータ、５００ 照明装置、ＢＸ’ 軸、６００ 照明装置、Ｓ 領域、７００ プロジェクタ、１７０Ｒ Ｒ光用照明装置、１７０Ｇ Ｇ光用照明装置、１７０Ｂ Ｂ光用照明装置、１７１Ｒ Ｒ光用ＬＥＤ、１７１Ｇ Ｇ光用ＬＥＤ、１７１Ｂ Ｂ光用ＬＥＤ、１７２Ｒ、１７２Ｇ、１７２Ｂ 液晶型空間光変調装置、１７３ クロスダイクロイックプリズム、１７３ａ、１７３ｂ ダイクロイック膜、１７４ 投写光学系、１７５ スクリーン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、前記第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、前記光源部からの光を前記第１の振動方向の偏光光と前記第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部と、
前記偏光分離部を透過した前記第１の振動方向の偏光光が進行する位置、又は前記偏光分離部で反射した前記第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、前記光源部からの光束の強度分布を略均一にする導光部と、
前記導光部の、前記偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられた導光部用ミラーと、を有し、
前記偏光分離部は、前記導光部用ミラーで反射し前記導光部から前記偏光分離部へ入射した光を照明方向へ進行させることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記偏光分離部と前記導光部用ミラーとの間に設けられた位相板を有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】
前記光源部からの光のうち前記偏光分離部を透過した前記第１の振動方向の偏光光が進行する位置、及び前記偏光分離部で反射した前記第２の振動方向の偏光光が進行する位置のうち、前記導光部が設けられる位置以外の位置に設けられた偏光分離部用ミラーと、
前記偏光分離部用ミラーから前記光源部の方向へ進行する光を、前記偏光分離部の方向へ反射する反射部と、を有す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】
前記光源部と前記偏光分離部との間に設けられた位相板を有することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記光源部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、前記第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、前記光源部からの光を前記第１の振動方向の偏光光と前記第２の振動方向の偏光光とに分離する第１の偏光分離部と、
前記第１の偏光分離部で反射した前記第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、前記光源部からの光束の強度分布を略均一にする第１の導光部と、
前記第１の導光部の、前記第１の偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられた第１の導光部用ミラーと、
前記第１の偏光分離部からの光のうち、前記第１の振動方向の偏光光を透過し、前記第２の振動方向の偏光光を反射することにより、前記第１の偏光分離部からの光を前記第１の振動方向の偏光光と前記第２の振動方向の偏光光とに分離する第２の偏光分離部と、
前記第２の偏光分離部で反射した前記第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、前記光源部からの光束の強度分布を略均一にする第２の導光部と、
前記第２の導光部の、前記第２の偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられる第２の導光部用ミラーと、を有し、
前記第１の偏光分離部は、前記第１の導光部用ミラーで反射し前記第１の導光部から前記第１の偏光分離部へ入射した光を前記照明方向へ進行させ、
前記第２の偏光分離部は、前記第２の導光部用ミラーで反射し前記第２の導光部から前記第２の偏光分離部へ入射した光を前記照明方向へ進行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６】
前記第１の偏光分離部と前記第２の偏光分離部との間に設けられた位相板を有することを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記偏光分離部の前記照明方向側に、前記偏光分離部からの光束の強度分布を略均一にする導光部が設けられ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】
前記照明方向の被照射面に光を入射させる複数の前記偏光分離部を有し、前記偏光分離部の出射面を合わせた領域が、前記被照射面に略相似する形状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】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項１】
光を供給する光源部と、
前記光源部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、前記第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、前記光源部からの光を前記第１の振動方向の偏光光と前記第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部と、
前記偏光分離部を透過した前記第１の振動方向の偏光光が進行する位置、又は前記偏光分離部で反射した前記第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、前記光源部からの光束の強度分布を略均一にする導光部と、
前記導光部の、前記偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられた導光部用ミラーと、を有し、
前記偏光分離部は、前記導光部用ミラーで反射し前記導光部から前記偏光分離部へ入射した光を照明方向へ進行させることを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記偏光分離部と前記導光部用ミラーとの間に設けられた位相板を有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】
前記光源部からの光のうち前記偏光分離部を透過した前記第１の振動方向の偏光光が進行する位置、及び前記偏光分離部で反射した前記第２の振動方向の偏光光が進行する位置のうち、前記導光部が設けられる位置以外の位置に設けられた偏光分離部用ミラーと、
前記偏光分離部用ミラーから前記光源部の方向へ進行する光を、前記偏光分離部の方向へ反射する反射部と、を有す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】
前記光源部と前記偏光分離部との間に設けられた位相板を有することを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記光源部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、前記第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、前記光源部からの光を前記第１の振動方向の偏光光と前記第２の振動方向の偏光光とに分離する第１の偏光分離部と、
前記第１の偏光分離部で反射した前記第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、前記光源部からの光束の強度分布を略均一にする第１の導光部と、
前記第１の導光部の、前記第１の偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられた第１の導光部用ミラーと、
前記第１の偏光分離部からの光のうち、前記第１の振動方向の偏光光を透過し、前記第２の振動方向の偏光光を反射することにより、前記第１の偏光分離部からの光を前記第１の振動方向の偏光光と前記第２の振動方向の偏光光とに分離する第２の偏光分離部と、
前記第２の偏光分離部で反射した前記第２の振動方向の偏光光が進行する位置に設けられ、前記光源部からの光束の強度分布を略均一にする第２の導光部と、
前記第２の導光部の、前記第２の偏光分離部が設けられる側とは反対側に設けられる第２の導光部用ミラーと、を有し、
前記第１の偏光分離部は、前記第１の導光部用ミラーで反射し前記第１の導光部から前記第１の偏光分離部へ入射した光を前記照明方向へ進行させ、
前記第２の偏光分離部は、前記第２の導光部用ミラーで反射し前記第２の導光部から前記第２の偏光分離部へ入射した光を前記照明方向へ進行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６】
前記第１の偏光分離部と前記第２の偏光分離部との間に設けられた位相板を有することを特徴とする請求項５に記載の照明装置。
【請求項７】
前記偏光分離部の前記照明方向側に、前記偏光分離部からの光束の強度分布を略均一にする導光部が設けられ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】
前記照明方向の被照射面に光を入射させる複数の前記偏光分離部を有し、前記偏光分離部の出射面を合わせた領域が、前記被照射面に略相似する形状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】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有することを特徴とする画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２４３４３３（Ｐ２００６−２４３４３３Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−６００４３（Ｐ２００５−６００４３）
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【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１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月４日（２００５．３．４）
【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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