JP2006220912A - 照明装置及び画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光束の広がりを低減でき、高い効率で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】光を供給する発光部１０１、１０２と、発光部１０１、１０２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１０８と、偏光分離部１０８から発光部１０１、１０２の方向へ進行する光を、偏光分離部１０８の方向へ反射する反射部１０３、１０４と、を有し、偏光分離部１０８は、偏光分離部１０８を透過した第１の振動方向の偏光光と、偏光分離部１０８で反射した第２の振動方向の偏光光とを合成して、被照射面Ｉの方向へ進行させ、さらに、光束の強度分布を略均一化し、かつ光束の外形形状を被照射面Ｉに略相似する形状に整形する均一化部１１１と、偏光分離部１０８で合成された光を、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に変換する偏光変換部１１２と、を有する。
【選択図】 図１−１

Description

本発明は、照明装置及び画像表示装置、特に、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。

近年、プロジェクタの照明装置に固体発光素子を用いることが提案されている。固体発光素子である発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）は、超小型、超軽量、長寿命であるという特徴を有する。また、大出力のＬＥＤの開発、改良は著しい進展が見られ、ＬＥＤの照明用途への利用が拡大している。このため、プロジェクタ、特に小型で明るいプロジェクタの光源として、ＬＥＤを用いることが期待されている。

プロジェクタに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。液晶型空間光変調装置を用いる場合、光源からの光を特定の振動方向の偏光光に変換して供給することで、光源からの光を効率良く利用できる。光を特定の振動方向の偏光光に変換して供給する技術は、例えば、特許文献１及び特許文献２に提案されている。

特開２０００−２２１４９９号公報 特開２００３−５７４４５号公報

現在開発されているＬＥＤをプロジェクタに用いる場合、明るい画像を得るためには、複数のＬＥＤを用いる必要がある。複数のＬＥＤを用いる場合、特許文献１及び特許文献２の技術によると、ＬＥＤをアレイ状に配置することになる。複数のＬＥＤをアレイ状に配置する場合、ＬＥＤの数を多くするほどＬＥＤを配置する領域が大きくなる。また、プロジェクタでは、照明装置と空間光変調装置とを含めた光学系において、有効に扱える光束が存在する空間的な広がりを面積と立体角の積（エテンデュー、Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ Ｅｘｔｅｎｔ）として表すことができる。この面積と立体角の積は、光学系において保存される。このことから、複数のＬＥＤをアレイ状に配置する場合、ＬＥＤの数を多くするほど、空間光変調装置に入射する光束の空間的な広がりが増大すると考えられる。

これに対して、空間光変調装置が有効に変調可能な光の取り込み角度には限りがある。このため、空間光変調装置へ入射する光束の空間的な広がりが増大するほど、照明装置からの光を有効に用いることが困難となる。このため、特許文献１及び特許文献２に開示されている技術を用いても、光を効率良く利用できない場合がある。特に、発光部からの光を効率良く利用できなければ、複数の発光部を用いても明るい画像を得られない場合があるため問題である。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、光束の広がりを低減でき、高い効率で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明るい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。

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、光を供給する少なくとも２つの発光部と、発光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、発光部からの光を第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、偏光分離部から発光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、を有し、偏光分離部は、偏光分離部を透過した第１の振動方向の偏光光と、偏光分離部で反射した第２の振動方向の偏光光とを合成して、被照射面の方向へ進行させ、さらに、発光部からの光束の強度分布を略均一化し、かつ光束の外形形状を被照射面に略相似する形状に整形する均一化部と、偏光分離部で合成された光を、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に変換する偏光変換部と、を有することを特徴とする照明装置を提供することができる。

発光部から偏光分離部へ入射した第１の振動方向の偏光光は、偏光分離部を透過する。発光部から偏光分離部へ入射した第２の振動方向の偏光光は、偏光分離部で反射する。偏光分離部は、偏光分離部を透過して所定方向へ進行する第１の振動方向の偏光光と、偏光分離部を反射して所定方向へ進行する第２の振動方向の偏光光とを合成する。偏光分離部で合成された光は、偏光変換部において、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に変換される。このようにして、特定の振動方向の偏光光を供給することができる。照明装置は、各発光部からの光を偏光分離部で合成することで、複数の発光部を用いる場合であっても、照明装置から出射する光束の広がりを低減できる。また、反射部を設けることにより、発光部の方向へ進行した光は、反射部で反射して偏光分離部の方向へ進行する。このとき、例えば位相板を用いて偏光変換することにより、偏光分離部の方向へ進行する光を、所定方向へ進行させることができる。偏光分離部で合成した光を偏光変換部で偏光変換することにより、発光部からの光を特定の振動方向の偏光光に変換して、効率良く所定方向へ進行させることができる。さらに、均一化部は、発光部からの光束の強度分布を略均一化すると同時に、光束の外形形状を被照射面に略相似する形状に整形する。均一化部による光束の整形により、発光部からの光をさらに効率良く被照射面に入射させることができる。これにより、光束の広がりを低減でき、高い効率で光を供給することが可能な照明装置を得られる。

また、本発明の好ましい態様によれば、均一化部は、発光部からの光の強度分布を略均一にするロッドインテグレータであり、ロッドインテグレータの発光部から遠い側の端面の形状は、被照射面の形状と略相似形であることが望ましい。ロッドインテグレータを用いることにより、発光部からの光を偏光分離部へ効率良く導くことができる上、光を均一化することができる。また、被照射面と相似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、発光部からの光を効率良く、かつ均一化して被照射面へ導くことができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、均一化部は、発光部からの光の強度分布を略均一にするフライアイレンズであり、フライアイレンズを構成する複数のレンズ素子の形状は、被照射面の形状と略相似形であることが望ましい。フライアイレンズを用いることにより、光を均一化することができる。また、被照射面と相似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、発光部からの光を効率良く、かつ均一化して被照射面へ導くことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、ロッドインテグレータは、発光部の方向へ次第に細くなるテーパ形状を有し、ロッドインテグレータの発光部側の端面は、発光部と略同一の大きさであることが望ましい。これにより、ロッドインテグレータ内部の繰り返し反射による強度の均一化と光束の整形とを同時に行うことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、ロッドインテグレータは、発光部側の端面の周辺部分に開口反射ミラーが形成されていることが望ましい。これにより、発光部側へ戻ってしまう光をさらに効率良く反射できる。従って、光を有効に利用できる。

また、本発明の好ましい態様としては、発光部からの光を略平行にするコリメータレンズをさらに有することが望ましい。コリメータレンズを用いることにより、発光部からの光を被照射面の方向へ効率良く導くことができる。また、コリメータレンズを用いることにより、偏光分離部や偏光変換部で反射して発光部の方向へ進行する光は、発光部から偏光分離部、偏光変換部の方向へ進行するときと略同一の光路を進行する。偏光分離部や偏光変換部から発光部の方向へ進行する光は、発光部から偏光分離部、偏光変換部の方向へ進行するときと略同一の光路を進行し、反射部へ効率良く入射する。反射部で反射した光は再び被照射面の方向へ進行するため、コリメータレンズを用いることで、効率良く光を再利用することができる。これにより、発光部からの光を効率良く利用することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、発光部と偏光分離部との間にさらにロッドインテグレータを有し、ロッドインテグレータは、発光部側の端面の周辺部分に開口反射ミラーが形成されていることが望ましい。これにより、発光部側へ戻ってしまう光をさらに効率良く反射できる。従って、光を有効に利用できる。

また、本発明の好ましい態様としては、偏光変換部は、発光部の像が結像される位置と略一致する位置に設けられた偏光変換素子アレイを備えることが望ましい。これにより、偏光分離部で合成された光を、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に変換することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、偏光変換部は、反射型偏光板と、反射型偏光板の入射側に設けられた位相板とを備えることが望ましい。反射型偏光板は、特定の振動方向の偏光光を透過し、特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光光を反射する。反射型偏光板で反射した光は、反射部で反射した後、再び反射型偏光板の方向へ進行する。例えば、位相板である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。これにより、偏光分離部で合成された光を、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に変換することができる。

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。上記の照明装置を備えることにより、照明対象である空間光変調装置へ高い効率で光を供給することができる。これにより、高い光利用効率で明るい画像を表示可能な画像表示装置を得られる。

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。

図１−１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、第１の発光部であるＬＥＤ１０１、及び第２の発光部であるＬＥＤ１０２を有する。ＬＥＤ１０１、１０２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、１０２は、反射型偏光板１０８の方向に光を供給する。ＬＥＤ１０１と反射型偏光板１０８との間の光路には、コリメータレンズＣＬ１及びλ／４位相板１０５が設けられている。ＬＥＤ１０２と反射型偏光板１０８との間の光路には、コリメータレンズＣＬ２及びλ／４位相板１０６が設けられている。コリメータレンズＣＬ１、ＣＬ２は、それぞれ、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を略平行にする。λ／４位相板１０５、１０６は、ＬＥＤ１０１、１０２と反射型偏光板１０８との間にそれぞれ設けられた位相板である。

反射型偏光板１０８は、ＬＥＤ１０１、１０２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、１０２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。反射型偏光板１０８としては、例えば、ワイヤグリッド型偏光板を用いることができる。偏光分離部には反射型偏光板１０８を用いる場合に限らず、例えば、偏光分離膜を有する偏光ビームスプリッタを用いることとしても良い。

反射型偏光板１０８に対して、ＬＥＤ１０２が設けられている側とは反対側には、ミラー１０９が設けられている。ミラー１０９は、反射型偏光板１０８を透過し、反射型偏光板１０８から照明方向Ｌとは異なる方向へ進行した光を反射型偏光板１０８の方向へ反射する。また、ＬＥＤ１０１、１０２は、それぞれ反射部１０３、１０４を有する。反射部１０３、１０４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１０３は、反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０１の方向へ進行する光を、反射型偏光板１０８の方向へ反射する。反射部１０４は、反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０２の方向へ進行する光を、反射型偏光板１０８の方向へ反射する。

ＬＥＤ１０１は、照明方向Ｌに沿った光軸ＡＸを中心として配置されている。ＬＥＤ１０２及びミラー１０９は、光軸ＡＸに略垂直な軸ＢＸを中心として配置されている。反射型偏光板１０８は、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、反射型偏光板１０８は、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。

光軸ＡＸ上であって、反射型偏光板１０８から見てＬＥＤ１０１がある側とは反対側には、コリメータレンズＣＬ３及びロッドインテグレータ１１１が設けられている。コリメータレンズＣＬ３は、反射型偏光板１０８から被照射面Ｉの方向である照明方向Ｌへ進行する光をロッドインテグレータ１１１へ導く。ロッドインテグレータ１１１は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光束の強度分布を略均一化し、かつ光束の外形形状を被照射面Ｉに略相似する形状に整形する均一化部である。

ロッドインテグレータ１１１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１１１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１１１の内部を進行する。これによりロッドインテグレータ１１１は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光の強度分布を略均一にする。また、ロッドインテグレータ１１１の、ＬＥＤ１０１、１０２から遠い側の端面の形状は、被照射面Ｉの形状と略相似形である。ロッドインテグレータ１１１は、被照射面Ｉと略相似形の端面において光束を整形する。被照射面Ｉの形状に合わせて光束を整形することにより、照明装置１００は、被照射面Ｉの領域を効率良く照明できる。

ロッドインテグレータ１１１は、ＬＥＤ１０１、１０２側の端面の周辺部分に開口反射ミラーＭが形成されている。ＬＥＤ１０１、１０２からの光は、開口反射ミラーＭの開口部からロッドインテグレータ１１１へ入射する。また、開口反射ミラーＭは、後述の偏光変換部１１２から開口反射ミラーＭの方向へ進行する光を、偏光変換部１１２の方向へ反射する。

ロッドインテグレータ１１１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。

ロッドインテグレータ１１１の、ＬＥＤ１０１、１０２から遠い側の端面には、偏光変換部１１２が設けられている。偏光変換部１１２は、偏光分離部である反射型偏光板１０８で合成された光を、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に変換する。例えば、偏光変換部１１２は、反射型偏光板１０８で合成された光を第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光に変換して出射する。図１−２に示すように、偏光変換部１１２は、反射型偏光板１２２と、反射型偏光板１２２の入射側に設けられた位相板であるλ／４位相板１２１とを有する。偏光変換部１１２の作用については後述する。偏光変換部１１２は、図１−１に示すようにロッドインテグレータ１１１に接合して設けるほか、ロッドインテグレータ１１１から離して設けることとしても良い。

偏光変換部１１２に設ける反射型偏光板１２２としては、偏光分離部である反射型偏光板１０８と同様に、ワイヤグリッド型偏光板を用いることができる。ワイヤグリッド型偏光板は、光学的に透明な硝子部材からなる基板の上に、金属、例えばアルミニウムで構成されるワイヤを格子状に設けた構成を用いることができる。ワイヤグリッド型偏光板は、振動方向がワイヤに略垂直である偏光光を透過し、振動方向がワイヤに略平行である偏光光を反射する。ワイヤグリッド型偏光板を、特定の振動方向の偏光光の振動方向に対してワイヤが略垂直となるように設けることにより、特定の振動方向の偏光光のみを透過させることができる。ワイヤグリッド型偏光板は偏光分離素子として用いられる部材の中では比較的安価であることから、ワイヤグリッド型偏光板を用いることにより、照明装置１００を安価にすることができる。

ＬＥＤ１０１及びＬＥＤ１０２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ＣＬ１及びλ／４位相板１０５を通過した後反射型偏光板１０８に入射する。コリメータレンズＣＬ１は、コリメータレンズＣＬ１から出射する光の主光線が光軸ＡＸに対して略平行となるようにして、反射型偏光板１０８をテレセントリックに照明する。コリメータレンズＣＬ１を用いることで、ＬＥＤ１０１からの光を反射型偏光板１０８へ効率良く導くことができる。

コリメータレンズＣＬ１及びλ／４位相板１０５を通過して反射型偏光板１０８に入射した光のうちｐ偏光光は、反射型偏光板１０８を透過した後、照明方向Ｌへ進行する。これに対して、コリメータレンズＣＬ１及びλ／４位相板１０５を通過して反射型偏光板１０８に入射した光のうちｓ偏光光は、反射型偏光板１０８で反射した後、ミラー１０９の方向へ進行する。

ミラー１０９の方向へ進行したｓ偏光光は、ミラー１０９で反射した後、再び反射型偏光板１０８の方向へ進行する。反射型偏光板１０８の方向へ進行したｓ偏光光は、反射型偏光板１０８で反射し、ＬＥＤ１０１の方向へ進行する。ＬＥＤ１０１の方向へ進行したｓ偏光光は、λ／４位相板１０５を通過すること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ＣＬ１を透過した後、ＬＥＤ１０１に入射する。

反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０１の方向へ進行する光は、コリメータレンズＣＬ１を透過することにより、ＬＥＤ１０１から反射型偏光板１０８の方向へ進行するときと略同一の光路を進行する。反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０１の方向へ進行する光は、ＬＥＤ１０１から反射型偏光板１０８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。反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０１に入射した光は反射部１０３で反射して再び反射型偏光板１０８の方向へ進行する。コリメータレンズＣＬ１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。

ＬＥＤ１０１に入射した円偏光は、反射部１０３で反射した後再びλ／４位相板１０５に入射する。λ／４位相板１０５は、円偏光をｐ偏光光に変換して反射型偏光板１０８に入射させる。このように、λ／４位相板１０５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。反射型偏光板１０８に入射したｐ偏光光は、反射型偏光板１０８を透過し、照明方向Ｌへ進行する。

このように、ＬＥＤ１０１からの光のうちｐ偏光光はそのまま、ｓ偏光光はｐ偏光光に変換された後、ロッドインテグレータ１１１に入射する。ロッドインテグレータ１１１に入射した光は、ロッドインテグレータ１１１を透過した後、偏光変換部１１２に入射する。ＬＥＤ１０１からロッドインテグレータ１１１に入射する光は、ｐ偏光光である。このため、ＬＥＤ１０１から偏光変換部１１２に入射した光は、偏光変換部１１２の反射型偏光板１２２を透過して、照明装置１００から出射する。ＬＥＤ１０１からのｐ偏光光は、光軸ＡＸ上の各構成を透過することにより、照明装置１００から出射する。ＬＥＤ１０１からのｓ偏光光は、反射部１０３、ミラー１０９で各１回の反射、反射型偏光板１０８で２回の反射、反射型偏光板１０８、偏光変換部１１２における各１回の透過を経た後、照明装置１００から出射する。

ＬＥＤ１０２からの光は、コリメータレンズＣＬ２及びλ／４位相板１０６を通過した後反射型偏光板１０８に入射する。コリメータレンズＣＬ２の作用により、ＬＥＤ１０２からの光を反射型偏光板１０８へ効率良く導くことができる。コリメータレンズＣＬ２及びλ／４位相板１０６を通過して反射型偏光板１０８に入射した光のうちｓ偏光光は、反射型偏光板１０８で反射して、照明方向Ｌへ進行する。

コリメータレンズＣＬ２及びλ／４位相板１０６を通過して反射型偏光板１０８に入射した光のうちｐ偏光光は、反射型偏光板１０８を透過した後、ミラー１０９の方向へ進行する。ミラー１０９の方向へ進行したｐ偏光光は、ミラー１０９で反射して、再び反射型偏光板１０８に入射する。反射型偏光板１０８に入射したｐ偏光光は、反射型偏光板１０８を透過して、ＬＥＤ１０２の方向へ進行する。コリメータレンズＣＬ２の作用により、コリメータレンズＣＬ１の場合と同様に、反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０２の方向へ進行する光を効率良くＬＥＤ１０２に入射させることができる。

ＬＥＤ１０２の方向へ進行したｐ偏光光は、反射部１０４で反射して反射型偏光板１０８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。反射型偏光板１０８に入射したｓ偏光光は、反射型偏光板１０８で反射して、照明方向Ｌへ進行する。このように、ＬＥＤ１０２からの光のうちｓ偏光光はそのまま、ｐ偏光光はｓ偏光光に変換された後、ロッドインテグレータ１１１に入射する。

ＬＥＤ１０２からロッドインテグレータ１１１に入射する光は、ｓ偏光光である。このため、ＬＥＤ１０２から偏光変換部１１２に入射した光は、偏光変換部１１２の反射型偏光板１２２で反射する。反射型偏光板１２２で反射した光は、開口反射ミラーＭの方向へ進行する。反射型偏光板１２２から開口反射ミラーＭへ入射した光は、開口反射ミラーＭで反射した後、再び偏光変換部１１２の方向へ進行する。

反射型偏光板１２２で反射したｓ偏光光は、開口反射ミラーＭで反射して再び偏光変換部１１２に入射するまでにλ／４位相板１２１（図１−２参照）を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。このようにして、偏光変換部１１２は、偏光分離部である反射型偏光板１０８で合成された光のうちｓ偏光光を、ｐ偏光光に変換する。ｐ偏光光に変換された光は、反射型偏光板１２２を透過して、照明装置１００から出射する。ＬＥＤ１０２からのｐ偏光光は、ミラー１０９、反射部１０４、反射型偏光板１０８、偏光変換部１１２、開口反射ミラーＭで各１回の反射と、反射型偏光板１０８にて２回、偏光変換部１１２にて１回の透過を経た後、照明装置１００から出射する。ＬＥＤ１０２からのｓ偏光光は、反射型偏光板１０８、偏光変換部１１２、開口反射ミラーＭで各１回の反射と、偏光変換部１１２にて１回の透過を経た後、照明装置１００から出射する。

例えば、照明対象がプロジェクタの液晶型空間光変調装置である場合、液晶へ光を透過させる開口部同士の間に、光を遮断するブラックマトリックス部が形成されている。本実施例では、被照射面Ｉに近接させてロッドインテグレータ１１１を配置することができることから、ブラックマトリックス部で反射した光をロッドインテグレータ１１１へ戻す構成としても良い。ブラックマトリックス部で反射した光も再利用することが可能であると、さらに光利用効率を向上することができる。

照明装置１００は、各ＬＥＤ１０１、１０２からの光を反射型偏光板１０８で合成することで、各ＬＥＤ１０１、１０２からの光を略同一の被照射面Ｉに進行させる。このため、２つのＬＥＤ１０１、１０２を用いる場合であっても、照明装置１００から出射する光束の広がりを低減できる。照明装置１００は、偏光分離部である反射型偏光板１０８と、偏光変換部１１２とを用いることにより、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を第１の振動方向の偏光光に変換して、照明方向Ｌへ進行させることができる。このため、照明装置１００は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を効率良く供給することができる。

均一化部であるロッドインテグレータ１１１による光束の整形により、ＬＥＤ１０１、１０２からの光をさらに効率良く被照射面Ｉに入射させることができる。これにより、光束の広がりを低減でき、かつ高い効率で光を供給することができるという効果を奏する。例えば、照明装置１００をプロジェクタに用いる場合、空間光変調装置へ入射する光束の広がりを低減できることから、照明装置１００からの照明光を空間光変調装置で効率良く変調することが可能となる。

なお、偏光変換部１１２は、偏光分離部である反射型偏光板１０８で合成された光を、第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光に変換する構成に限らず、第２の振動方向の偏光光であるｓ偏光光に変換する構成としても良い。この場合、偏光変換部１１２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偏光光を反射する反射型偏光板１２２が用いられる。

また、第１の振動方向の偏光光をｓ偏光光、第２の振動方向の偏光光をｐ偏光光とし、偏光分離部である反射型偏光板１０８において、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、反射型偏光板１０８は、反射型偏光板１０８を透過したＬＥＤ１０１からのｓ偏光光と、反射型偏光板１０８で反射したＬＥＤ１０２からのｐ偏光光とを合成して照明方向Ｌへ進行させる。

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。本態様、及び後述の態様において照明装置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。本変形例の照明装置２００は、発光部であるＬＥＤ１０１、１０２と偏光分離部である反射型偏光板１０８との間にそれぞれ設けられたロッドインテグレータ２１３、２１４を有することを特徴とする。

ロッドインテグレータ２１３、２１４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２１３、２１４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２１３、２１４の内部を進行する。また、ロッドインテグレータ２１３、２１４は、均一化部であるロッドインテグレータ１１１と同様に、ＬＥＤ１０１、１０２側の端面の周辺部分に開口反射ミラーＭ１、Ｍ２が形成されている。開口反射ミラーＭ１、Ｍ２は、反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０１、１０２の方向へ進行する光を反射型偏光板１０８の方向へ反射する反射部である。

ロッドインテグレータ２１３、２１４の開口反射ミラーＭ１、Ｍ２が形成されている端面の形状は、ＬＥＤ１０１、１０２の形状に対して拡大倍率の相似形である。即ち、ロッドインテグレータ２１３、２１４の端面の方が、ＬＥＤ１０１、１０２よりも大きくなるように構成されている。そして、例えば、ＬＥＤ１０１、１０２とロッドインテグレータ２１３、２１４とを密着させた構成のとき、ＬＥＤ１０１、１０２の周辺の領域に開口反射ミラーＭ１、Ｍ２が形成されている。

これにより、ＬＥＤ１０１、１０２が低反射率であるときでも、反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０１、１０２の方向へ進行する光を開口反射ミラーＭ１、Ｍ２から反射型偏光板１０８の方向へ反射できる。従って、光を有効に利用できる。なお、ロッドインテグレータ２１３、２１４の機能は、光束を整形するためではなく、光の再利用効率を向上させるためのものである。従って、ロッドインテグレータ２１３、２１４のＬＥＤ１０１、１０２から遠い側の端面の形状は、被照射面Ｉと相似形である必要は無く、任意の形状で良い。また、反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０１、１０２の方向へ進行する光を開口反射ミラーＭ１、Ｍ２で反射可能であれば、ロッドインテグレータ２１３、２１４の長さも比較的短くても良い。

ロッドインテグレータ２１３、２１４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。

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。本実施例の照明装置３００は、均一化部であるフライアイレンズ３０１、３０２、及び偏光変換部である偏光変換素子アレイ３１５を有することを特徴とする。フライアイレンズ３０１、３０２、及び偏光変換素子アレイ３１５は、反射型偏光板１０８と被照射面Ｉとの間の光路中であって、光軸ＡＸ上に設けられている。また、偏光変換素子アレイ３１５と被照射面Ｉとの間に、２つのコリメータレンズＣＬ３、ＣＬ４が設けられている。

フライアイレンズ３０１、３０２は、光軸ＡＸに略垂直な面上に複数のレンズ素子をマトリクス状に配列して構成されている。フライアイレンズ３０１、３０２は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光束の強度分布を略均一化し、かつ光束の外形形状を被照射面Ｉに略相似する形状に整形する均一化部である。フライアイレンズ３０１、３０２は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光の強度分布を略均一にするために、偏光分離部である反射型偏光板１０８と、偏光変換部である偏光変換素子アレイ３１５との間に設けられている。

フライアイレンズ３０１、３０２を構成する複数のレンズ素子の形状は、被照射面Ｉの形状と略相似形である。即ち、各レンズ素子の縦横比と、被照射面Ｉの縦横比とは同一である。フライアイレンズ３０１、３０２は、被照射面Ｉと相似形状のレンズ素子において光束を整形する。被照射面Ｉの形状に合わせて光束を整形することにより、照明装置１００は、被照射面Ｉの領域を効率良く照明できる。

図４は、偏光変換素子アレイ３１５の要部断面構成を示す。偏光変換素子アレイ３１５は、偏光分離部である反射型偏光板１０８で合成された光を、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に変換する偏光変換部である。例えば、偏光変換素子アレイ３１５は、反射型偏光板１０８で合成された光を、第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光に変換する。偏光変換素子アレイ３１５は、フライアイレンズ３０１、３０２によってＬＥＤ１０１、１０２の像が結像される位置と略一致する位置に設けられている。

偏光変換素子アレイ３１５は、図４に示す断面構成において菱形で表されるプリズム体４０１を貼り合わせて構成される板状の構造体である。プリズム体４０１同士の間には、偏光膜４０２と、反射膜４０３とが交互に形成されている。偏光変換素子アレイ３１５の出射面のうち、反射膜４０３に対応する位置には、λ／２位相板４０４が設けられている。λ／２位相板４０４は、入射した光の振動方向を９０度回転させて出射する。偏光変換素子アレイ３１５は、偏光膜４０２、反射膜４０３、λ／２位相板４０４を１つずつ備える偏光変換素子がアレイ状に配列して構成されている。

偏光膜４０２は、偏光変換素子アレイ３１５に入射した光Ｌｉのうちのｐ偏光光Ｌｏ１を透過する。偏光膜４０２を透過したｐ偏光光Ｌｏ１は、そのまま偏光変換素子アレイ３１５から出射する。また、偏光膜４０２は、偏光変換素子アレイ３１５に入射した光Ｌｉのうちのｓ偏光光Ｌｏ２を反射する。反射膜４０３は、偏光膜４０２で反射されたｓ偏光光を反射する。ｓ偏光光は、偏光膜４０２及び反射膜４０３の作用により、ｐ偏光光とは異なる光路を取るようにシフトして進行する。そして、光路をシフトさせて進行したｓ偏光光は、そのままλ／２位相板４０４に入射する。

λ／２位相板４０４は、反射膜４０３からのｓ偏光光の振動方向を９０°変換することにより、ｓ偏光光をｐ偏光光に変換する。λ／２位相板４０４でｐ偏光光に変換された光は、偏光変換素子アレイ３１５から出射する。このようにして、偏光変換素子アレイ３１５は、偏光分離部である反射型偏光板１０８で合成された光のうちのｓ偏光光を、ｐ偏光光に変換する。ＬＥＤ１０１、１０２の像が結像される位置と略一致する位置に偏光変換素子アレイ３１５を設けることにより、反射型偏光板１０８からの光を効率良く偏光変換することができる。

フライアイレンズ３０２は、偏光変換素子アレイ３１５のうち、偏光膜４０２が設けられている部分に集光可能な構成とすることが望ましい。これにより、偏光変換素子アレイ３１５において光の偏光変換を効率良く行うことができる。フライアイレンズ３０２は、偏光変換素子アレイ３１５の入射面上に設けることとしても良い。コリメータレンズＣＬ３、ＣＬ４は、偏光変換素子アレイ３１５から照明方向Ｌへ進行する光を被照射面Ｉへ導く。以上により本実施例の照明装置２００も、上記の照明装置１００と同様に、光束の広がりを低減でき、かつ高い効率で光を供給することができる。

なお、図５に示す照明装置５００のように、さらにＬＥＤ１０１、１０２と、偏光分離部である反射型偏光板１０８との間にロッドインテグレータ２１３、２１４を設ける構成としても良い。これにより、ＬＥＤ１０１、１０２が低反射率であるときでも、反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０１、１０２の方向へ進行する光を開口反射ミラーＭ１、Ｍ２から反射型偏光板１０８の方向へ反射できる。

図６は、本発明の実施例３に係る照明装置６００の概略構成を示す。本実施例の照明装置６００は、ＬＥＤ１０１、１０２と反射型偏光板１０８との間に、均一化部であるロッドインテグレータ６１３、６１４が設けられていることを特徴とする。ロッドインテグレータ６１３は、ＬＥＤ１０１とコリメータレンズＣＬ１との間の光路中に設けられている。ロッドインテグレータ６１４は、ＬＥＤ１０２とλ／４位相板１０６との間の光路中に設けられている。

ロッドインテグレータ６１３、６１４は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光束の強度分布を略均一化し、かつ光束の外形形状を被照射面Ｉに略相似する形状に整形する均一化部である。ロッドインテグレータ６１３、６１４は、テーパ形状の透明な硝子部材からなる。ロッドインテグレータ６１３、６１４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６１３、６１４の内部を進行する。これによりロッドインテグレータ６１３、６１４は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光の強度分布を略均一にする。

ロッドインテグレータ６１３、６１４は、ＬＥＤ１０１、１０２の方向へ次第に細くなるテーパ形状を有している。ロッドインテグレータ６１３、６１４の、ＬＥＤ１０１、１０２側の一方の端面は、ＬＥＤ１０１、１０２と略同一の大きさである。また、ロッドインテグレータ６１３、６１４の、ＬＥＤ１０１、１０２から遠い側の端面の形状は、被照射面Ｉの形状と略相似形である。具体的には、被照射面Ｉの縦横比と、他方の端面の縦横比とが同一である。ロッドインテグレータ６１３、６１４は、被照射面Ｉと略相似形の端面において光束を整形する。被照射面Ｉの形状に合わせて光束を整形することにより、照明装置６００は、被照射面Ｉの領域を効率良く照明できる。なお、射出光束の強度分布の均一性を高めるために、ロッドインテグレータ６１３、６１４は十分な長さを有していることが望ましい。

ロッドインテグレータ６１３、６１４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。

偏光変換部である偏光変換素子アレイ３１５は、偏光分離部である反射型偏光板１０８と被照射面Ｉとの間の光路中であって、光軸ＡＸ上に設けられている。また、反射型偏光板１０８と偏光変換素子アレイ３１５との間に、コリメータレンズＣＬ３が設けられている。偏光変換素子アレイ３１５と被照射面Ｉとの間には、コリメータレンズＣＬ４が設けられている。

偏光変換素子アレイ３１５は、コリメータレンズＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３によってＬＥＤ１０１、１０２の像が結像される位置と略一致する位置に設けられている。ＬＥＤ１０１、１０２の像が結像する位置に偏光変換素子アレイ３１５を設けることにより、反射型偏光板１０８からの光を効率良く偏光変換することができる。コリメータレンズＣＬ４は、偏光変換素子アレイ３１５から照明方向Ｌへ進行する光を被照射面Ｉへ導く。以上により本実施例の照明装置６００も、上記の照明装置１００と同様に、光束の広がりを低減でき、かつ高い効率で光を供給することができる。

図７は、本実施例の変形例に係る照明装置７００の概略構成を示す。本変形例の照明装置７００は、均一化部であるロッドインテグレータ７１３、７１４に、それぞれ開口反射ミラーＭ１、Ｍ２が設けられていることを特徴とする。ロッドインテグレータ７１３は、ＬＥＤ１０１とコリメータレンズＣＬ１との間の光路中に設けられている。ロッドインテグレータ７１４は、ＬＥＤ１０２とλ／４位相板１０６との間の光路中に設けられている。

ロッドインテグレータ７１３、７１４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７１３、７１４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７１３、７１４の内部を進行する。これによりロッドインテグレータ７１３、７１４は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光の強度分布を略均一にする。また、ロッドインテグレータ７１３、７１４のＬＥＤ１０１、１０２から遠い側の端面の形状は、被照射面Ｉの形状と略相似形である。本変形例においても、射出光束の強度分布の均一性を高めるために、ロッドインテグレータ７１３、７１４は十分な長さを有していることが望ましい。

ロッドインテグレータ７１３、７１４は、上記実施例１のロッドインテグレータ１１１と同様に、ＬＥＤ１０１、１０２側の端面の周辺部分に開口反射ミラーＭ１、Ｍ２が形成されている。開口反射ミラーＭ１、Ｍ２は、反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０１、１０２の方向へ進行する光を反射型偏光板１０８の方向へ反射する反射部である。ロッドインテグレータ７１３、７１４の開口反射ミラーＭ１、Ｍ２が形成されている端面の形状は、ＬＥＤ１０１、１０２の形状に対して拡大倍率の相似形である。即ち、ロッドインテグレータ７１３、７１４の端面の方が、ＬＥＤ１０１、１０２よりも大きくなるように構成されている。そして、例えば、ＬＥＤ１０１、１０２とロッドインテグレータ７１３、７１４とを密着させた構成のとき、ＬＥＤ１０１、１０２の周辺の領域に開口反射ミラーＭ１、Ｍ２が形成されている。

これにより、ＬＥＤ１０１、１０２が低反射率であるときでも、反射型偏光板１０８からＬＥＤ１０１、１０２の方向へ進行する光を開口反射ミラーＭ１、Ｍ２から反射型偏光板１０８の方向へ反射できる。従って、光を有効に利用できる。なお、ロッドインテグレータ７１３、７１４は、直方体形状に限られない。上記のロッドインテグレータ６１３、６１４と同様に、テーパ形状を有する構成としても良い。

図８は、本発明の実施例４に係る画像表示装置であるプロジェクタ８００の概略構成を示す。プロジェクタ８００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８００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。

Ｒ光用照明装置１７０Ｒは、２つの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、所定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。

Ｇ光用照明装置１７０Ｇは、２つの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、所定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。

Ｂ光用照明装置１７０Ｂは、２つの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、所定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光及びＧ光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。

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。

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でそれぞれ反射すべき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を透過すべき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に入射するために、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。

各色光用照明装置１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂを用いることにより、プロジェクタ８００は、照明対象である液晶型空間光変調装置１７２Ｒ、１７２Ｇ、１７２Ｂへ高い効率で光を供給することができる。これにより、高い光利用効率で明るい画像を表示できるという効果を奏する。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、実施例２及び３の他の照明装置と同様の構成としても良い。

なお、上記各実施例の照明装置は、発光部として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。また、プロジェクタ８００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。

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。

本発明の実施例１に係る照明装置の概略構成を示す図。 偏光変換部の構成を示す図。 実施例１の変形例に係る照明装置の概略構成を示す図。 本発明の実施例２に係る照明装置の概略構成を示す図。 偏光変換素子アレイの要部断面構成を示す図。 発光部と偏光分離部との間にロッドインテグレータを設ける構成を示す図。 本発明の実施例３に係る照明装置の概略構成を示す。 実施例３の変形例に係る照明装置の概略構成を示す図。 本発明の実施例４に係るプロジェクタの概略構成を示す図。

符号の説明

１００ 照明装置、１０１、１０２ ＬＥＤ、１０３、１０４ 反射部、１０５、１０６ λ／４位相板、１０８ 反射型偏光板、１０９ ミラー、１１１ ロッドインテグレータ、１１２ 偏光変換部、ＣＬ１、ＣＬ２ コリメータレンズ、Ｍ 開口反射ミラー、ＡＸ 光軸、ＢＸ 軸、Ｌ 照明方向、１２１ λ／４位相板、１２２ 反射型偏光板、２００ 照明装置、２１３、２１４ ロッドインテグレータ、ＣＬ３ コリメータレンズ、Ｍ１、Ｍ２ 開口反射ミラー、３００ 照明装置、３０１、３０２ フライアイレンズ、３１５ 偏光変換素子アレイ、ＣＬ４ コリメータレンズ、４０１ プリズム体、４０２ 偏光膜、４０３ 反射膜、４０４ λ／２位相板、５００ 照明装置、６００ 照明装置、６１３、６１４ ロッドインテグレータ、７００ 照明装置、７１３、７１４ ロッドインテグレータ、８００ 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、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、１７２ｂ ダイクロイック膜、１７４ 投写光学系、１７５ スクリーン

Claims (10)

1. 光を供給する少なくとも２つの発光部と、
   前記発光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、前記発光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、
   前記偏光分離部から前記発光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、を有し、
   前記偏光分離部は、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と、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とを合成して、被照射面の方向へ進行させ、
   さらに、前記発光部からの光束の強度分布を略均一化し、かつ前記光束の外形形状を前記被照射面に略相似する形状に整形する均一化部と、
   前記偏光分離部で合成された光を、前記第１の振動方向の偏光光及び前記第２の振動方向の偏光光のいずれか一方に変換する偏光変換部と、を有することを特徴とする照明装置。
2. 前記均一化部は、前記発光部からの光の強度分布を略均一にするロッドインテグレータであり、
   前記ロッドインテグレータの前記発光部から遠い側の端面の形状は、前記被照射面の形状と略相似形であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記均一化部は、前記発光部からの光の強度分布を略均一にするフライアイレンズであり、
   前記フライアイレンズを構成する複数のレンズ素子の形状は、前記被照射面の形状と略相似形であることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
4. 前記ロッドインテグレータは、前記発光部の方向へ次第に細くなるテーパ形状を有し、
   前記ロッドインテグレータの前記発光部側の端面は、前記発光部と略同一の大きさであることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
5. 前記ロッドインテグレータは、前記発光部側の端面の周辺部分に開口反射ミラーが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
6. 前記発光部からの光を略平行にするコリメータレンズをさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の照明装置。
7. 前記発光部と前記偏光分離部との間にさらにロッドインテグレータを有し、
   前記ロッドインテグレータは、前記発光部側の端面の周辺部分に開口反射ミラーが形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の照明装置。
8. 前記偏光変換部は、前記発光部の像が結像される位置と略一致する位置に設けられた偏光変換素子アレイを備え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。
9. 前記偏光変換部は、反射型偏光板と、前記反射型偏光板の入射側に設けられた位相板とを備え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。
10. 請求項１〜９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。

Images