JP2007265627A

JP2007265627A - 照明装置及びプロジェクタ

Info

Publication number: JP2007265627A
Application number: JP2006084942A
Authority: JP
Inventors: Toru Kurihara; 徹栗原; Norio Nakamura; 典生中村; Makoto Furusawa; 真古澤; Hiroki Sakai; 宏樹酒井
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2007-10-11
Also published as: US20070223244A1; US7556413B2; CN101046605A

Abstract

【課題】光源光を無駄なく利用することができ、均一性の高い照明光を照射することがで
きる小型の照明装置、並びに、これを用いたプロジェクタを提供すること。
【解決手段】本プロジェクタ１０では、照明光学系４０の台座部材４５に設けた傾斜反射
部４５ｂが光軸ＯＡに対して約４５°傾いたミラーＭＲを有するので、発光装置２２の側
方に射出された光源光ＬＬを正面方向に回収することができる。このような回収光をロッ
ドインテグレータ４１内に導くことによって、発光装置２２から射出される光源光の利用
効率を高めるとともに、光変調部６０を正面方向から少ない傾き成分で照明することがで
きる。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶ライトバルブその他の光変調装置を照明するための照明装置、及びこれ
を組み込んだプロジェクタに関する。

プロジェクタに組み込まれる従来の照明装置として、ＬＥＤ等からなる光源ユニットか
ら前方に射出される光源光をレンズ等で集光してロッドインテグレータの一端に入射させ
、他端側から射出される照明光によって液晶ライトバルブを均一に照明するものが存在す
る（特許文献１参照）。
特開２００５−１４０８３７号公報

しかし、上記のプロジェクタでは、光源ユニットから前方に射出される光源光を比較的
効率良く利用できるが、光源ユニットから側方に射出された光束をロッドインテグレータ
内に効率良く取り込むことができず、光源光が一部無駄になる場合があった。

そこで、本発明は、光源光を無駄なく利用することができ、均一性の高い照明光を照射
することができる小型の照明装置、並びに、これを用いたプロジェクタを提供することを
目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る照明装置は、（ａ）光源光を射出する光源と、
（ｂ）光源の側方の周辺であって当該光源の近傍に配置されるとともに、光源から正面方
向に延びる光軸又は当該光軸の近傍に向いた状態で当該光軸に対して所定角だけ傾斜する
受光面を有する光回収部材と、（ｃ）光源からの光源光と光回収部材を経た光源光とを均
一化するロッドインテグレータとを備える。

上記照明装置では、光回収部材が、光源の側方の周辺であって当該光源の近傍に配置さ
れるとともに光軸又は当該光軸の近傍に向いた状態で当該光軸に対して所定角だけ傾斜す
る受光面を有するので、光源の側方に射出された光源光を受光面を介して回収することが
でき、このような回収光をロッドインテグレータに導くことによって光源光の利用効率を
高めるとともに均一性の高い照明光を得ることができる。なお、ロッドインテグレータは
、通常光源や光回収部材の射出側に配置される。

また、本発明の具体的な態様又は観点では、上記照明装置において、光回収部材の受光
面が光源から射出される光源光を反射するミラーである。この場合、光源の側方に射出さ
れた光源光を光源の正面側に射出させロッドインテグレータ内に導くことができる。

本発明の別の態様では、光回収部材のミラーが光軸に対して略４５°傾斜している。こ
の場合、光源の側方に射出された光源光を光源の正面方向に射出させることができるので
、正面方向に射出される照明光の割合を多くすることができるとともに、光回収部材から
の反射光がロッドインテグレータを少ないロスで通過することになる。

本発明のさらに別の態様では、光源と光回収部材とが一体化されて光源パッケージを構
成する。この場合、光源パッケージに光源の側方に射出された光源光を回収して正面のロ
ッドインテグレータに導く機能を持たせることができ、照明装置の組立を簡単なものにで
きる。

本発明のさらに別の態様では、光回収部材が光源を含む光源パッケージの周囲に配置さ
れる。この場合、汎用の光源パッケージを用いて照明装置を組み立てることができる。

本発明のさらに別の態様では、光回収部材が光源パッケージを支持する台座上に固定さ
れる。この場合、光源パッケージと光回収部材とを同一の台座上に固定した状態で照明装
置に組み込むことができる。

本発明のさらに別の態様では、台座と光回収部材とが一体化されて台座部材を構成する
。この場合、台座に対して光回収部材を予めアライメントすることができ、光回収部材の
取り付け精度を簡易に高めることができる。

本発明のさらに別の態様では、光回収部材が受光面上又は当該受光面の近傍に光源光に
対して感応性を有する蛍光体を有する。この場合、光源の側方に射出された光源光を蛍光
に変換して少なくとも一部を正面側に射出させ、ロッドインテグレータ内に導くことがで
きる。

本発明のさらに別の態様では、光回収部材に設けた蛍光体が青色光の入射に対して黄色
光、緑色光、及び赤色光のうち少なくとも１色の発光特性を有する。この場合、青色光を
発生する光源から黄色光、緑色光、赤色光等を得ることができ、照明装置から照明光とし
て白色光等を射出させることができる。

本発明のさらに別の態様では、光回収部材が、当該光回収部材から反射によって射出さ
れる光束をロッドインテグレータにロッド入射口を介して入射させるとともに、ロッドイ
ンテグレータの内部で反射させることなく、ロッドインテグレータのロッド射出口から直
接射出させる。この場合、ロッド入射口から正面方向に射出される光束を多くすることが
でき、液晶ライトバルブ等の照明を適切なものとすることができる。

本発明のさらに別の態様では、光回収部材からの光束を射出させる開口がロッドインテ
グレータのロッド入射口よりも小さい。この場合、光回収部材からの光束をロッドインテ
グレータ内に無駄なく取り込むことができる。

本発明のさらに別の態様では、光回収部材の開口がロッドインテグレータのロッド入射
口よりも内側に配置される。この場合、光回収部材からの光束をロッドインテグレータ内
に直接導くことができる。

本発明のさらに別の態様では、光回収部材の開口をロッドインテグレータのロッド入射
口に対して固定する嵌合手段をさらに備える。この場合、ロッドインテグレータと光回収
部材とを簡易にアライメントして固定することができる。

本発明のさらに別の態様では、ロッドインテグレータの後段に配置される偏光分離素子
をさらに備える。この場合、ロッドインテグレータからの射出光を偏光分離素子によって
特定方向の偏光に変換することができるので、液晶ライトバルブ等を必要な偏光によって
適切に照明することができる。

本発明のさらに別の態様では、偏光分離素子がロッドインテグレータのロッド射出口に
固定されている。この場合、この場合、ロッドインテグレータと偏光分離素子とを一体化
した部材とすることができ、照明装置を一体的な部材として小型化することができる。

本発明のさらに別の態様では、偏光分離素子がワイヤグリッド偏光素子である。この場
合、偏光分離素子を薄型にできるとともに、偏光分離素子を通過しなかった偏光を光源側
に効率的に戻すことができ、偏光分離素子の加熱等による劣化を防止しつつ戻り光の再利
用の可能性を生じさせることができる。

本発明のさらに別の態様では、ロッドインテグレータが内側に面する階段状部分を有す
る。この場合、ロッド射出口からロッドインテグレータ内に戻って来た光を再度正面側に
射出させて活用することができる。

本発明のさらに別の態様では、階段状部分が偏光分離素子からの戻り光をロッド射出口
に折り返すミラーである。この場合、ロッド射出口からロッドインテグレータ内に戻って
来た光を再度正面側に反射させて効率的に活用することができる。

本発明のさらに別の態様では、階段状部分が光源光に対して感応性を有する蛍光体を有
する。この場合、階段状部分への戻り光を蛍光に変換して少なくとも一部を正面側に射出
させることができる。

本発明に係るプロジェクタは、（ａ）上述のいずれかの照明装置と、（ｂ）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、（ｃ）光変調装置光で形成され
た像光を投射する投射光学系とを備える。

上記プロジェクタでは、上述の特徴を有する照明装置を用いているので、光源光を無駄
なく利用することができる小型で簡単な構造の照明装置によって、小型で安価なプロジェ
クタを提供することができる。

〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係る表示装置であるプロジェクタを説明する側面図であり、図
２は、図１に示すプロジェクタの要部の端面図である。

このプロジェクタ１０は、光源光を発生する光源装置２０と、光源装置２０から射出さ
れる光源光を集光しつつ均一化する照明光学系４０と、照明光学系４０を経た照明光によ
って照明される光変調部６０と、光変調部６０からの像光をスクリーン（不図示）に投射
する投射レンズ８０とを備える。ここで、光源装置２０及び照明光学系４０は、光変調部
６０を均一に照明するための照明装置を構成する。

以上のプロジェクタ１０において、光源装置２０は、図３に示すように、所望の波長域
の光源光を発生する発光装置２２を、電源配線等を備える回路基板２４上に実装したもの
である。発光装置２２は、固体発光素子であるＬＥＤチップ３１を光源として内蔵する光
源パッケージであり、このＬＥＤチップ３１は、樹脂、セラミック等で形成された平坦な
支持台２３上にマウントされている。ＬＥＤチップ３１は、その上面に矩形領域の発光部
３２を有しており、回路基板２４からの電力供給を受けて、この発光部３２から光源光を
射出する。発光部３２は、例えば赤色光、緑色光、及び青色のいずれか１つ又は複数の組
み合わせを発生する１つ以上の発光領域を有している。発光部３２が赤色光、黄色光、緑
色光、及び青色光をそれぞれ発生する複数の発光領域を有している場合、発光装置２２全
体としては、略白色の光源光が放射される。また、発光部３２の上方を含む周囲に、例え
ば発光部３２からの青色光によって赤色光、黄色光、緑色光等の蛍光を発生する蛍光体層
を設けるならば、単色の発光部３２によって白色光等を形成することもできる。なお、発
光部３２から射出される光源光は、多くが光軸ＯＡに沿った正面方向に射出されるもので
あるが、光軸ＯＡに垂直な横方向にも一部射出される。

照明光学系４０は、四角柱状で中空のロッドインテグレータ４１と、ロッドインテグレ
ータ４１の入射側に固定される台座部材４５とを備える。ロッドインテグレータ４１は、
光軸ＯＡのまわりに対称な筒状の外観を有するが、台座部材４５が固定される入射端４１
ａから光変調部６０が固定される射出端４１ｂに向かって肉厚が徐々に薄くなっている。
つまり、ロッドインテグレータ４１の４つの内壁面４１ｃによって導光空間ＬＳが形成さ
れているが、この導光空間ＬＳの光軸ＯＡに垂直な断面は、光軸ＯＡを中心とする正方形
となっており、かつ、入射端４１ａから射出端４１ｂに向かって断面積が徐々に大きくな
っている。要するに、ロッドインテグレータ４１の導光空間ＬＳは、截頭四角錐すなわち
射出端４１ｂに向かって先広がりのテーパとなっている。ロッドインテグレータ４１の４
つの内壁面４１ｃは、例えばアルミニウム等の金属によってコーティングされており反射
面となっている。これにより、内壁面４１ｃは、ロッドインテグレータ４１の一端である
ロッド入射口４２から入射した光束のうち光軸ＯＡに対して比較的角度が大きなものを１
回以上反射し、このような反射光を他端であるロッド射出口４３から光変調部６０側に射
出させる。この際、上述のように導光空間ＬＳがロッド入射口４２からロッド射出口４３
に向かって広がっているので、光軸ＯＡに対して比較的大きな角度を成す光束が、光軸Ｏ
Ａに対して比較的小さな角度を成す光束に変換される。これにより、ロッド入射口４２に
光軸ＯＡに対して大きく広がる光束を入射させても、光軸ＯＡに沿った比較的広がりの少
ない光束をロッド射出口４３から射出させることができる。

台座部材４５は、アルミニウムや窒化アルミニウム等の熱伝導率の高い材料で形成され
、光軸ＯＡ方向から見て矩形で板状の本体部分４５ａと、光軸ＯＡ方向から見て矩形の突
起である傾斜反射部４５ｂとを備える。このうち、傾斜反射部４５ｂは、台座としての本
体部分４５ａ上に突起するように設けられ、本体部分４５ａと一体化されている。傾斜反
射部４５ｂを支持する本体部分４５ａは、ロッドインテグレータ４１のロッド入射口４２
よりも一回り大きくなっており、ロッド入射口４２を塞いだ状態でロッドインテグレータ
４１の入射端４１ａに固定される。この際、傾斜反射部４５ｂに沿って傾斜反射部４５ｂ
の外側に段差４５ｄが形成されており、この段差４５ｄの凹部とロッドインテグレータ４
１の入射端４１ａの内側突起とが嵌合する。つまり、段差４５ｄの凹部と入射端４１ａの
内側突起とは、ロッドインテグレータ４１に対して台座部材４５を固定するための嵌合手
段となっており、台座部材４５の本体部分４５ａ上の傾斜反射部４５ｂが、ロッドインテ
グレータ４１のロッド入射口４２に対して正確にアライメントされた状態で接着材等によ
って確実に固定される。結果的に、本体部分４５ａの上面４５ｆ中央に固定された光源装
置２０すなわち発光装置２２も、ロッドインテグレータ４１やそのロッド入射口４２に対
してアライメントされた状態で固定される。

傾斜反射部４５ｂは、内向きに傾斜した状態のミラーＭＲを備える光回収部材である。
このミラーＭＲは、図１等からも明らかなように、発光装置２２の側方の周辺であって、
発光装置２２の近傍に配置されている。また、このミラーＭＲは、光軸ＯＡに略向いた状
態で光軸ＯＡに対して約４５°傾斜している。これにより、発光装置２２の側方に射出さ
れた光源光ＬＬがミラーＭＲによって光軸ＯＡ方向前方に折り曲げられて光軸ＯＡに略沿
って進み、傾斜反射部４５ｂの開口ＡＰから射出される。ここで、傾斜反射部４５ｂは、
光軸ＯＡ方向から見て矩形であり、その開口ＡＰのサイズは、ロッドインテグレータ４１
のロッド入射口４２のサイズよりも小さくなっている。そして、傾斜反射部４５ｂの開口
ＡＰは、光軸ＯＡに沿った前方すなわち光変調部６０から見て、ロッドインテグレータ４
１のロッド入射口４２よりも内側に配置されている。これにより、傾斜反射部４５ｂで反
射された発光装置２２からの光源光ＬＬを無駄なくロッドインテグレータ４１内に取り込
むことができる。

光変調部６０は、照明光学系４０からの均一化された照明光を入射させる液晶パネル６
１と、液晶パネル６１を挟むように配置される１組の偏光フィルタ６３，６４とを備える
。ここで、液晶パネル６１と、これを挟む一対の偏光フィルタ６３，６４とは、照明光を
２次元的に輝度変調するための液晶ライトバルブを構成する。液晶パネル６１は、入射し
た照明光の偏光方向の空間的分布を変化させるための非発光で透過型の光変調装置であり
、液晶パネル６１に入射した照明光は、液晶パネル６１に電気的信号として入力された駆
動信号或いは画像信号に応じて、画素単位でその偏光状態が調整される。その際、偏光フ
ィルタ６３，６４によって、液晶パネル６１に入射する照明光の偏光方向が調整されると
ともに、液晶パネル６１から射出される光から所定の偏光方向の変調光が取り出される。

照明光学系４０から光変調部６０に入射する照明光が赤色光、黄色光、緑色光、若しく
は青色光である場合や、照明光が赤色光、黄色光、緑色光、及び青色光を含む略白色光で
ある場合、液晶パネル６１は、それらの色光を２次元的に変調した画像に対応する像光を
形成することができる。なお、照明光が略白色光である場合、液晶パネル６１の各画素ご
とに適当な配列でカラーフィルタを設けることにより、液晶パネル６１に均一に入射する
略白色の照明光をカラー画像に変調することができる。

投射レンズ８０は、適当なレンズ群からなる投射光学系であり、光変調部６０を経た像
光を適当な拡大率でスクリーン（不図示）に投射する。

以上説明した第１実施形態のプロジェクタ１０では、照明光学系４０の台座部材４５に
設けた傾斜反射部４５ｂが光軸ＯＡに対して約４５°傾いたミラーＭＲを有するので、発
光装置２２の側方に射出された光源光ＬＬを正面方向に回収することができる。このよう
な回収光をロッドインテグレータ４１内に導くことによって、発光装置２２から射出され
る光源光の利用効率を高めるとともに、光変調部６０を正面方向から少ない傾き成分で照
明することができる。

図４（ａ）は、照明光学系４０から射出される光束の角度に対する累積光量を示すグラ
フであり、図４（ｂ）は、照明光学系４０から射出される光束の角度に対する光度分布を
示すグラフである。なお、両グラフにおいて、実線は、図２等に示すような傾斜反射部４
５ｂを設けた台座部材４５を用いた場合を示し、点線は、図２等に示す傾斜反射部４５ｂ
を設けない比較例の台座部材を用いた場合を示す。以下の表１は、両グラフの数値を与え
る。

以上のグラフから明らかなように、傾斜反射部４５ｂによって光軸ＯＡに沿った正面方向
への射出光を増やせることが分かる。これにより、光変調部６０に入射する照明光におい
て、光軸ＯＡに沿った垂直入射光の割合を増やすことができ、光変調部６０をより理想的
な状態で正確に動作させることができる。つまり、光変調部６０によって形成される画像
のコントラストを高めることができ、輝度ムラ等の発生を防止できる。

以上説明した第１実施形態のプロジェクタ１０において、台座部材４５に設けた傾斜反
射部４５ｂの形状は、発光装置２２の周囲において矩形に配置される場合に限らず、発光
装置２２の周囲において円形に配置されたものとでき、さらに、発光装置２２の周囲にお
いて上記矩形を除く多角形に配置されたものとすることもできる。

また、傾斜反射部４５ｂに形成するミラーＭＲは、平坦面に限らず曲面とできる。さら
に、ミラーＭＲを傾きや配置位置が異なる複数部分で構成することもできる。

また、ミラーＭＲの光軸ＯＡに対する傾斜角は、図示の４５°に限らず、発光装置２２
から側方に射出される光源光ＬＬの角度や、ロッドインテグレータ４１に導く角度に応じ
て適宜変更することができる。例えば、発光装置２２から射出される光源光ＬＬが光軸Ｏ
Ａに対して９０°−αの傾斜角をなす場合において、光源光ＬＬが光軸ＯＡに略沿って反
射されるためには、ミラーＭＲの光軸ＯＡに対する傾斜角が４５°−α／２となる。光源
光ＬＬがミラーＭＲで反射されてロッドインテグレータ４１内に入射する角度は、ロッド
インテグレータ４１や光変調部６０の仕様に応じて、ミラーＭＲの傾斜角度や配置の設定
を変更することにより適宜調整できる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態のプロジェクタについて説明する。第２実施形態のプロジェクタは
、第１実施形態のプロジェクタを照明光学系等の構造に関して変更したものであり、特に
説明しない部分については、第１実施形態と同様の構成となっているものとする。

図５に示すように、本実施形態のプロジェクタの場合、照明光学系１４０と光変調部１
６０とが第１実施形態のものと異なっている。

ここで、照明光学系１４０を構成するロッドインテグレータ１４１は、第１実施形態の
場合と同様にテーパ状の内壁面１４１ｃを有するが、第１実施形態の場合と異なり４つの
内壁面１４１ｃが階段状に加工されている。つまり、これらの内壁面１４１ｃは、射出端
４１ｂ側に向いた多数の微細な段差部ＳＳを有する。この段差部ＳＳにより、光変調部１
６０で反射された戻り光を正面方向に反射できるので、照明光の無駄を少なくすることが
でき、光変調部１６０の効率的な照明が可能になる。

光変調部１６０は、第１実施形態の場合と同様に液晶パネル６１と偏光フィルタ１６３
，６４とを備えるが、入射側の偏光フィルタ１６３がワイヤグリッド偏光素子となってい
る。ワイヤグリッド偏光素子は、微細なストライプ状の導体パターンによって、特定方向
の偏光のみを透過させ、これに直交する方向の偏光を反射する偏光分離素子である。これ
により、液晶パネル６１に入射する照明光を特定方向の偏光のみに揃えることができるだ
けでなく、照明光として利用されなかった直交方向の偏光が偏光フィルタ１６３に吸収さ
れることを防止でき、偏光フィルタ１６３の照明光に対する耐久性も高くなる。偏光フィ
ルタ１６３からの反射光に関しては、ロッドインテグレータ１４１の内壁面１４１ｃに設
けた段差部ＳＳ等によってリサイクルの可能性が高められる。なお、偏光フィルタ１６３
は、ワイヤグリッド偏光素子に限らず、他の種類の偏光分離素子（例えば偏向ビームスプ
リッタや、これに位相差板を組み合わせたもの）に置き換えることができる。

ところで、本実施形態において、偏光フィルタ１６３は、ロッドインテグレータ１４１
の射出端４１ｂに固定されている。つまり、薄型の偏光フィルタ１６３を介して照明光学
系１４０と偏光フィルタ１６３とが一体化されており、結果的に得られるプロジェクタを
小型化することができる。

以上説明した本実施形態のプロジェクタでも、照明光学系１４０の台座部材４５に設け
た傾斜反射部４５ｂが光軸に対して約４５°傾いたミラーＭＲを有するので、光源装置２
０の側方に射出された光源光を正面方向に回収することができる。さらに、上上述のよう
に偏光フィルタ１６３からの戻り光がロッドインテグレータ１４１に設けた段差部ＳＳで
反射されて再度前方に戻されて少なくとも一部が回収される。このような回収光を光変調
部１６０内に導くことによって光源光の利用効率を高めるとともに、光変調部１６０を正
面方向から少ない傾き成分で照明することができる。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態のプロジェクタについて説明する。第３実施形態のプロジェクタは
、第１実施形態や第２実施形態のプロジェクタを光源装置等の構造に関して変更したもの
であり、特に説明しない部分については、第１実施形態等と同様の構成となっているもの
とする。

図６は、本実施形態のプロジェクタの要部側面図であり、図７は、光源装置の側面図で
ある。図６から明らかなように、光源装置２２０は、台座部材２４５の平坦な上面４５ｆ
に固定されている。つまり、本実施形態の場合、台座部材２４５は、図１に示す傾斜反射
部４５ｂを備えない本体部分４５ａのみからなる。一方、図７に示すように、台座部材４
５に支持された光源装置２２０は、光源パッケージとしての発光装置２２２と、発光装置
２２２を支持する回路基板２４とを備える。ここで、発光装置２２２は、光源であるＬＥ
Ｄチップ３１と、これをマウントする支持台２２３とを有しているが、この支持台２３は
、本体部分２２３ａと傾斜反射部２２３ｂとを備える。傾斜反射部２２３ｂは、本体部分
２２３ａ上部に設けられ、本体部分２２３ａと一体化されている。傾斜反射部２２３ｂは
、光軸ＯＡ方向から見て矩形或いは円形の突起であり、内向きに傾斜した状態のミラーＭ
Ｒを備える光回収部材となっている。このミラーＭＲは、ＬＥＤチップ３１の側方の周辺
であって、ＬＥＤチップ３１の近傍に配置されていることになる。また、このミラーＭＲ
は、光軸ＯＡに略向いた状態で光軸ＯＡに対して例えば４５°傾斜している。これにより
、ＬＥＤチップ３１の側方に射出された光源光がミラーＭＲによって光軸ＯＡ方向の前方
に折り曲げられて光軸ＯＡに略沿って進み、傾斜反射部２２３ｂの開口ＡＰから射出され
る。ここで、傾斜反射部２２３ｂの開口ＡＰのサイズは、ロッドインテグレータ４１のロ
ッド入射口４２のサイズよりも十分小さくなっており、傾斜反射部２２３ｂの開口ＡＰは
、ロッドインテグレータ４１のロッド入射口４２の中央付近に配置されている。これによ
り、傾斜反射部２２３ｂで反射されたＬＥＤチップ３１からの光源光を無駄なくロッドイ
ンテグレータ４１内に取り込むことができる。

なお、本体部分２２３ａの上部であって傾斜反射部２２３ｂに囲まれた窪み部分には、
樹脂等を充填することができる。

〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態のプロジェクタについて説明する。第４実施形態のプロジェクタは
、第１〜第３実施形態のプロジェクタを変更したものであり、特に説明しない部分につい
ては、第１実施形態等と同様の構成となっているものとする。

図８（ａ）は、第１実施形態等のプロジェクタに対する変形例を示し、図８（ｂ）は、
第３実施形態等のプロジェクタに対する変形例を示す。

図８（ａ）に示す台座部材３４５は、傾斜反射部４５ｂに設けたミラーＭＲの表面全体
に蛍光体層ＦＣを塗布した構造を有する。これより、光源装置２０の側方に射出された光
源光が光軸ＯＡ方向前方に折り曲げられて傾斜反射部４５ｂの開口ＡＰから射出されるだ
けでなく、このような反射光に対して蛍光変換を行うことができる。すなわち、例えば光
源装置２０が青色光を発生する場合、蛍光体層ＦＣは、青色光によって赤色光、黄色光、
緑色光等の少なくとも１つ或いはこれらの組み合わせである蛍光を発生するものとする。
この場合、光源装置２０から射出される青色光から赤色光、黄色光、又は緑色光を発生さ
せることができ、光源装置２０の正面方向すなわちロッドインテグレータ４１内に、青色
光とともに赤色光、黄色光、緑色光等を導くことができる。また、例えば光源装置２０が
紫色光を発生する場合、蛍光体層ＦＣは、紫色光によって赤色光、黄色光、緑色光、青色
光等の少なくとも１つ或いはこれらの組み合わせである蛍光を発生するものとする。この
場合、光源装置２０から射出される紫色光から赤色光、黄色光、緑色光、又は青色光を発
生させることができ、光源装置２０の正面方向すなわちロッドインテグレータ４１内に、
赤色光、黄色光、緑色光、青色光等を導くことができる。なお、傾斜反射部４５ｂ上の蛍
光体層ＦＣに赤色発光、黄色発光、緑色発光、青色発光等のいずれを発光させるかは、蛍
光体層ＦＣに含ませる蛍光物質によって調整することができる。以上では、傾斜反射部４
５ｂにミラーＭＲを設けているが、ミラーＭＲを設けない構成も可能である。この場合、
光源装置２０からの光束が蛍光体によって十分に波長変換されなかった場合、このような
元の波長の光束は、光軸ＯＡ方向前方に折り曲げられず、開口ＡＰから射出されなくなる
。

図８（ｂ）に示す光源装置４２０に設けた発光装置２２２の場合、支持台２３の傾斜反
射部２２３ｂに設けたミラーＭＲの表面全体に蛍光体層ＦＣを塗布した構造を有する。こ
れより、発光装置２２２の側方に射出された光源光が光軸ＯＡ方向前方に折り曲げられて
傾斜反射部２２３ｂの開口ＡＰから射出されるだけでなく、このような反射光に対して蛍
光変換を行うことができる。すなわち、例えば発光装置２２２が青色光を発生する場合、
蛍光体層ＦＣは、青色光によって赤色光、黄色光、緑色光等の少なくとも１つ或いはこれ
らの組み合わせである蛍光を発生するものとする。また、例えば発光装置２２２が紫色光
を発生する場合、蛍光体層ＦＣは、紫色光によって赤色光、黄色光、緑色光、青色光等の
少なくとも１つ或いはこれらの組み合わせである蛍光を発生するものとする。なお、傾斜
反射部２２３ｂ上の蛍光体層ＦＣに赤色発光、黄色発光、緑色発光、青色発光等のいずれ
を発光させるかは、蛍光体層ＦＣに含ませる蛍光物質によって調整することができる。以
上では、傾斜反射部２２３ｂにミラーＭＲを設けているが、ミラーＭＲを設けない構成も
可能である。この場合、発光装置２２からの光束が蛍光体によって十分に波長変換されな
かった場合、このような元の波長の光束は、光軸ＯＡ方向前方に折り曲げられず、開口Ａ
Ｐから射出されなくなる。

〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態のプロジェクタについて説明する。第５実施形態のプロジェクタは
、第２実施形態のプロジェクタを変更したものであり、特に説明しない部分については、
第２実施形態等と同様の構成となっているものとする。

図９（ａ）は、本実施形態の第１例におけるプロジェクタの要部を示す部分拡大断面図
であり、図９（ｂ）は、第２例におけるプロジェクタの要部を示す部分拡大断面図である
。

図９（ａ）において、ロッドインテグレータ５４１の内壁面１４１ｃは、階段状の段差
部ＳＳに蛍光体層ＦＣを塗布した構造を有する。これにより、図５に示す光変調部１６０
で反射された戻り光を正面方向に反射できるだけでなく、このような戻り光に対して蛍光
変換を行うことができる。すなわち、図５に示す光源装置２０が青色光を発生する場合、
蛍光体層ＦＣは、青色の戻り光によって赤色光、黄色光、緑色光等の少なくとも１つ或い
はこれらの組み合わせである蛍光を発生するものとする。また、図５に示す光源装置２０
が紫色光を発生する場合、紫色光によって赤色光、黄色光、緑色光、青色光等の少なくと
も１つ或いはこれらの組み合わせである蛍光を発生するものとする。以上では、段差部Ｓ
Ｓの表面をミラーとしているが、ミラーを設けない構成も可能である。

図９（ｂ）において、ロッドインテグレータ５４１の内壁面１４１ｃは、階段状の段差
部ＳＳだけでなく内壁面１４１ｃ全体に蛍光体層ＦＣを塗布した構造を有する。これによ
り、図５に示す光変調部１６０からの戻り光を正面方向に反射する際に蛍光変換を行うこ
とができるだけでなく、ロッドインテグレータ５４１を通過する際に内壁面１４１ｃで反
射される光束に対して蛍光変換を行うことができる。

〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態のプロジェクタについて説明する。第６実施形態のプロジェクタは
、第１実施形態のプロジェクタを所謂３板式に変更したものであり、特に説明しない部分
については、第１実施形態と同様の構成となっているものとする。なお、以下は例示であ
り、第２，３実施形態等のプロジェクタを３板式に変更することもできる。

図１０は、第６実施形態のプロジェクタを説明する図である。このプロジェクタ６１０
は、各色の光源光を発生する３つの光源装置６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂと、各光源装
置６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂから射出された光源光を個別に集光して均一化する３つ
の照明光学系６４０Ｒ，６４０Ｇ，６４０Ｂと、各照明光学系６４０Ｒ，６４０Ｇ，６４
０Ｂを経た照明光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢによってそれぞれ照明される３つの光変調部６６０Ｒ
，６６０Ｇ，６６０Ｂと、各光変調部６６０Ｒ，６６０Ｇ，６６０Ｂから射出される変調
光を合成するクロスダイクロイックプリズム６７０と、クロスダイクロイックプリズム６
７０を経た像光をスクリーン（不図示）に投射する投射レンズ８０とを備える。

各光源装置６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂは、それぞれ図１に示す第１実施形態の光源
装置２０と同様の構造及び形状を有するが、内蔵されるＬＥＤチップ３１からの発光色が
それぞれ赤色、緑色、及び青色で相異なったものとなっている。

各照明光学系６４０Ｒ，６４０Ｇ，６４０Ｂは、それぞれ図１に示す第１実施形態の照
明光学系４０と同様のロッドインテグレータ４１及び台座部材４５からなり、各光源装置
６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂから射出される光源光を集光し、照明光ＬＲ，ＬＧ，ＬＢ
として光変調部６６０Ｒ，６６０Ｇ，６６０Ｂにそれぞれ略均一に入射させる。

各光変調部６６０Ｒ，６６０Ｇ，６６０Ｂは、それぞれ図１に示す第１実施形態の光変
調部６０と同様の構造及び形状を有しており、図示を省略する各色用の液晶パネルと、こ
れらの液晶パネルを両側から挟む偏光フィルタとを備える。

クロスダイクロイックプリズム６７０は、色合成光学系であり、平面上に形成された赤
色光反射用の第１ダイクロイック膜（具体的には誘電体多層膜）６７０ａと、青色光反射
用の第２ダイクロイック膜（具体的には誘電体多層膜）６７０ｂとを、Ｘ字に交差させた
状態で内蔵するものである。このクロスダイクロイックプリズム６７０は、光変調部６６
０Ｒからの赤色の変調光を第１ダイクロイック膜６７０ａで反射して進行方向左側に射出
させ、光変調部６６０Ｇからの緑色の変調光を両ダイクロイック膜６７０ａ，６７０ｂを
介して直進・射出させ、光変調部６６０Ｂからの青色の変調光を第２ダイクロイック膜６
７０ａで反射して進行方向右側に射出させる。

このようにクロスダイクロイックプリズム６７０で合成された像光は、投射光学系であ
る投射レンズ８０を経て、適当な拡大率でスクリーン（不図示）にカラー画像として投射
される。

以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様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。

すなわち、上記各実施形態では、ＬＥＤチップ３１から側方に射出された光源光をミラ
ーＭＲを介してロッドインテグレータ４１等に導いていたが、ＥＬ素子等から側方に射出
された光源光をミラーＭＲを介してロッドインテグレータ４１等に導くこともできる。

また、プロジェクタとしては、投射面を観察する方向から画像投射を行う前面プロジェ
クタと、投射面を観察する方向とは反対側から画像投射を行う背面プロジェクタとがある
が、図１等に示すプロジェクタ１０，６１０の構成は、いずれにも適用可能である。

第１実施形態のプロジェクタを概念的に説明する側面図である。図１に示すプロジェクタの要部の端面図である。光源装置の断面構造を説明する拡大側面図である。（ａ）、（ｂ）は、照明光学系から射出される光束の角度に対する累積光量や光度分布を示すグラフである。第２実施形態のプロジェクタの要部を説明する側面図である。第３実施形態のプロジェクタを説明する側面図である。第３実施形態のプロジェクタの光源を説明する側面図である。（ａ）、（ｂ）は、第１，３実施形態のプロジェクタの変形例である第４実施形態を説明する側面図である。（ａ）、（ｂ）は、第５実施形態を説明する側面図である。第５実施形態のプロジェクタを概念的に説明する図である。

符号の説明

１０…プロジェクタ、２０，２２０…光源装置、２２，２２２…発光装置、２３
，２２３…支持台、３１…ＬＥＤチップ、３２…発光部、４０…照明光学系、４
１…ロッドインテグレータ、４１ａ…入射端、４１ｂ…射出端、４１ｃ…内壁面、
４２…ロッド入射口、４３…ロッド射出口、４５…台座部材、４５ａ…本体部分
、４５ｂ…傾斜反射部、４５ｄ…段差、６０…光変調部、６１…液晶パネル、
６３，６４…偏光フィルタ、８０…投射レンズ、２２３ｂ…傾斜反射部、２４５…
台座部材、６２０Ｒ，６２０Ｇ，６２０Ｂ…光源装置、６４０Ｒ，６４０Ｇ，６４０
Ｂ…照明光学系、６６０Ｒ，６６０Ｇ，６６０Ｂ…光変調部、６７０…クロスダイク
ロイックプリズム、ＡＰ…開口、ＦＣ…蛍光体層、ＬＬ…光源光、ＬＲ，ＬＧ，
ＬＢ…照明光、ＬＳ…導光空間、ＭＲ…ミラー、ＯＡ…光軸

Claims

光源光を射出する光源と、
前記光源の側方の周辺であって当該光源の近傍に配置されるとともに、前記光源から正
面方向に延びる光軸又は当該光軸の近傍に向いた状態で当該光軸に対して所定角だけ傾斜
する受光面を有する光回収部材と、
前記光源からの光源光と前記光回収部材を経た光源光とを均一化するロッドインテグレ
ータと、
を備える照明装置。
前記光回収部材の前記受光面は、前記光源から射出される光源光を反射するミラーであ
る請求項１記載の照明装置。
前記光回収部材の前記ミラーは、光軸に対して略４５°傾斜している請求項２記載の照
明装置。
前記光源と前記光回収部材とは、一体化されて光源パッケージを構成する請求項１から
請求項３のいずれか一項記載の照明装置。
前記光回収部材は、前記光源を含む光源パッケージの周囲に配置される請求項１から請
求項３のいずれか一項記載の照明装置。
前記光回収部材は、前記光源パッケージを支持する台座上に固定される請求項５記載の
照明装置。
前記台座と前記光回収部材とは、一体化されて台座部材を構成する請求項６記載の照明
装置。
前記光回収部材は、前記受光面上又は当該受光面の近傍に光源光に対して感応性を有す
る蛍光体を有する請求項１から請求項７のいずれか一項記載の照明装置。
前記光回収部材に設けた蛍光体は、青色光の入射に対して黄色光、緑色光、及び赤色光
のうち少なくとも１色の発光特性を有する請求項１から請求項８のいずれか一項記載の照
明装置。
前記光回収部材は、当該光回収部材から反射によって射出される光束を前記ロッドイン
テグレータにロッド入射口を介して入射させるとともに、前記ロッドインテグレータの内
部で反射させることなく、前記ロッドインテグレータのロッド射出口から直接射出させる
請求項１から請求項９のいずれか一項記載の照明装置。
前記光回収部材からの光束を射出させる開口は、前記ロッドインテグレータの前記ロッ
ド入射口よりも小さい請求項１から請求項９のいずれか一項記載の照明装置。
前記光回収部材の前記開口は、前記ロッドインテグレータの前記ロッド入射口よりも内
側に配置される請求項１１記載の照明装置。
前記光回収部材の前記開口を前記ロッドインテグレータの前記ロッド入射口に対して固
定する嵌合手段をさらに備える請求項１２記載の照明装置。
前記ロッドインテグレータの後段に配置される偏光分離素子をさらに備える請求項１か
ら請求項１３のいずれか一項記載の照明装置。
前記偏光分離素子は、前記ロッドインテグレータの前記ロッド射出口に固定されている
請求項１４記載の照明装置。
前記偏光分離素子は、ワイヤグリッド偏光素子である請求項１４及び請求項１５のいず
れか一項記載の照明装置。
前記ロッドインテグレータは、内側に面する階段状部分を有する請求項１３から請求項
１６のいずれか一項記載の照明装置。
前記階段状部分は、前記偏光分離素子からの戻り光を前記ロッド射出口に折り返すミラ
ーである請求項１７記載の照明装置。
前記階段状部分は、光源光に対して感応性を有する蛍光体を有する請求項１７及び請求
項１８のいずれか一項記載の照明装置。
請求項１から請求項１９のいずれか一項記載の照明装置と、
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、
前記光変調装置光で形成された像光を投射する投射光学系と
を備えるプロジェクタ。