JP2008020511A - 照明装置及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】複数の光源装置を用いた場合であっても、重畳レンズのサイズを従来よりも小さくすることが可能な照明装置を提供する。
【解決手段】光源装置１０，２０と、複数の第１小レンズ１２２を有する第１レンズアレイ１２０と、第２小レンズ１３２を有する第２レンズアレイ１３０と、第２レンズアレイ１３０からのそれぞれの部分光束を略１種類の直線偏光成分を有する光に変換する偏光変換素子１４０と、偏光変換素子１４０からのそれぞれの光を被照明領域で重畳させる重畳レンズ１５０とを有する照明装置１００。第１レンズアレイ１２０及び第２レンズアレイ１３０はともに、行方向（ｘ軸方向）に沿った長さが列方向（ｙ軸方向）に沿った長さよりも長い形状を有し、偏光変換素子１４０は、第２小レンズ１３２から射出される光束を第２レンズアレイ１３０における短辺方向（ｙ軸方向）に沿って偏光分離するように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、照明装置及びプロジェクタに関する。

従来より高輝度のプロジェクタが求められており、その要求に応えるものとして２つの光源装置を備えるプロジェクタ（いわゆる２灯式のプロジェクタ）が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

このような従来の２灯式のプロジェクタによれば、照明装置として、２つの光源装置を有する照明装置を用いているため、従来より高輝度のプロジェクタを構成することができる。

また、従来の２灯式のプロジェクタによれば、２つの光源装置からの照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイと、第１レンズアレイの各第１小レンズに対応する第２小レンズを有する第２レンズアレイとを備えるため、各光源装置からの照明光束をより均一な強度分布を有する光に変換することが可能となる。

また、従来の２灯式のプロジェクタによれば、第２レンズアレイからの各部分光束を略１種類の直線偏光成分を有する光に変換する偏光変換素子を備えるため、照明装置から射出される光の偏光方向を略１種類の偏光方向に揃えることが可能となり、液晶装置のように偏光方向を制御する電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおいて特に好適なものとなる。

特開２００１−２１９９６号公報

ところで、従来の２灯式のプロジェクタにおいては、２つの光源装置を用いたことに起因して、行方向（横方向）に沿った長さが列方向（縦方向）に沿った長さよりも長い形状を有する第１レンズアレイ及び第２レンズアレイを用いている。

このとき、偏光変換素子は、第２レンズアレイにおける第２小レンズから射出される光束を行方向（横方向）に沿って偏光分離するように構成されているため、偏光変換素子における横方向に沿った長さが第２レンズアレイにおける横方向に沿った長さよりもさらに長い、横長形状の偏光変換素子となってしまう。このため、このような偏光変換素子の形状に合うサイズの重畳レンズを用いるとなると、比較的大きなサイズの重畳レンズを用いる必要があるという問題がある。

比較的大きなサイズの重畳レンズを用いた場合には、電気光学変調装置の画像形成領域に入射する光の入射角度が大きくなるため、投写画像のコントラストの低下や照度むらの増加を招くことになり好ましくない。

なお、比較的大きなサイズの重畳レンズを用いる必要があるという問題は、２灯式のプロジェクタのみに見られる問題ではなく、３組以上の光源装置を備えるプロジェクタ（いわゆる多灯式のプロジェクタ）においても共通して見られる問題である。

そこで、本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、複数の光源装置を用いた場合であっても、重畳レンズのサイズを従来よりも小さくすることが可能な照明装置及びプロジェクタを提供することを目的とする。

本発明の照明装置は、複数の光源装置と、前記複数の光源装置からの照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイと、前記第１レンズアレイの各第１小レンズに対応する第２小レンズを有する第２レンズアレイと、前記第２レンズアレイからのそれぞれの部分光束を略１種類の直線偏光成分を有する光に変換する偏光変換素子と、前記偏光変換素子からのそれぞれの光を被照明領域で重畳させる重畳レンズとを有する照明装置であって、前記第１レンズアレイ及び前記第２レンズアレイはともに、列方向に沿った長さ及び行方向に沿った長さのうちいずれか一方が他方よりも長い形状を有し、前記偏光変換素子は、前記第２レンズアレイにおける短辺方向に沿った一方側略半分の領域に配置された第２小レンズから射出される照明光束について第１の偏光成分に係る照明光束を透過し第２の偏光成分に係る照明光束を前記第２レンズアレイにおける短辺方向に沿ってかつシステム光軸から遠ざかる方向に向けて反射する第１の偏光分離面と、前記第１の偏光分離面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束を前記第１の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する第１の反射面と、前記第１の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束が通過する位置又は前記第１の反射面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第１の偏光成分に係る照明光束を第２の偏光成分に係る照明光束に又は第２の偏光成分に係る照明光束を第１の偏光成分に係る照明光束に変換する第１の位相差板と、前記第２レンズアレイにおける短辺方向に沿った他方側略半分の領域に配置された第２小レンズから射出される照明光束について第１の偏光成分に係る照明光束を透過し第２の偏光成分に係る照明光束を前記第２レンズアレイにおける短辺方向に沿ってかつシステム光軸から遠ざかる方向に向けて反射する第２の偏光分離面と、前記第２の偏光分離面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束を前記第２の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する第２の反射面と、前記第２の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束が通過する位置又は前記第２の反射面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第１の偏光成分に係る照明光束を第２の偏光成分に係る照明光束に又は第２の偏光成分に係る照明光束を第１の偏光成分に係る照明光束に変換する第２の位相差板とを有することを特徴とする。

このため、本発明の照明装置によれば、偏光変換素子が第２レンズアレイにおける短辺方向に沿って偏光分離するように構成されているため、偏光変換素子における、第２レンズアレイの長辺方向に沿った長さ（すなわち、第２レンズアレイが横長形状である場合には、偏光変換素子における横方向に沿った長さ。第２レンズアレイが縦長形状である場合には、偏光変換素子における縦方向に沿った長さ。）を従来よりも短くすることが可能となる。その結果、重畳レンズのサイズを従来よりも小さくすることが可能となる。

本発明の照明装置をプロジェクタに用いた場合において、重畳レンズのサイズを従来よりも小さくすることが可能となることにより、電気光学変調装置の画像形成領域に入射する光の入射角度のばらつきを小さくすることが可能となるため、投写画像のコントラストの向上を図ることができるという優れた効果がある。また、電気光学変調装置の画像形成領域に入射する光の入射角度のばらつきを小さくすることが可能となることにより、マイクロレンズアレイ付きの液晶装置を用いることが可能となるという優れた効果がある。
また、上記した偏光変換素子によって第２レンズアレイにおける短辺方向に沿って偏光分離することにより、縦横の長さがほぼ同じで、かつ、システム光軸を中心として縦方向及び横方向に対称的な照明光束が重畳レンズに入射するため、電気光学変調装置の画像形成領域に入射する光の入射角度のばらつきを均一にすることが可能となり、照度むらや色むらの低減を図ることが可能となるという優れた効果がある。

本発明の照明装置においては、前記第１レンズアレイは、前記第１レンズアレイの長辺方向の両端部に位置する２つのレンズアレイ部と、前記２つのレンズアレイ部に挟まれたレンズアレイ部とを備え、前記第２レンズアレイは、前記第２レンズアレイの長辺方向の両端部に位置する２つのレンズアレイ部と、前記２つのレンズアレイ部に挟まれたレンズアレイ部とを備え、前記第１レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部には、複数の第１小レンズがそれぞれ複数列配列されており、前記第２レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部には、複数の第２小レンズが一列ずつ配列されており、前記第１レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部の複数の第１小レンズは、当該第１小レンズから射出される部分光束が前記第２レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部の対応する第２小レンズに入射するように偏心しており、前記偏光変換素子は、前記第２レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部のうち一方のレンズアレイ部の第２小レンズから射出される光束について、第１の偏光成分に係る照明光束を透過し第２の偏光成分に係る照明光束を前記第２レンズアレイにおける長辺方向に沿ってかつシステム光軸から遠ざかる方向に向けて反射する第３の偏光分離面と、前記第３の偏光分離面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束を前記第３の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する第３の反射面と、前記第３の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束が通過する位置又は前記第３の反射面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第１の偏光成分に係る照明光束を第２の偏光成分に係る照明光束に又は第２の偏光成分に係る照明光束を第１の偏光成分に係る照明光束に変換する第３の位相差板と、前記第２レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部のうち他方のレンズアレイ部の第２小レンズから射出される光束について、第１の偏光成分に係る照明光束を透過し第２の偏光成分に係る照明光束を前記第２レンズアレイにおける長辺方向に沿ってかつシステム光軸から遠ざかる方向に向けて反射する第４の偏光分離面と、前記第４の偏光分離面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束を前記第４の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する第４の反射面と、前記第４の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束が通過する位置又は前記第４の反射面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第１の偏光成分に係る照明光束を第２の偏光成分に係る照明光束に又は第２の偏光成分に係る照明光束を第１の偏光成分に係る照明光束に変換する第４の位相差板とをさらに有し、前記第２レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部に挟まれたレンズアレイ部は、当該レンズアレイ部の第２小レンズのうち、前記短辺方向に沿った一方側の領域に配置された第２小レンズから射出される照明光束が前記第１の偏光分離面に入射し、前記短辺方向に沿った他方側の領域に配置された第２小レンズから射出される照明光束が前記第２の偏光分離面に入射するように構成されていることが好ましい。

このように構成することにより、第１レンズアレイの長辺方向の両端部に位置する２つのレンズアレイ部はそれぞれ２列からなるのに対して、第２レンズアレイの長辺方向の両端部に位置する２つのレンズアレイ部はそれぞれ１列からなるため、第２レンズアレイにおける長辺方向（行方向）に沿った長さを短くすることが可能となる。このため、偏光変換素子における、第２レンズアレイの長辺方向に沿った長さを従来よりも短くすることが可能となるため、重畳レンズのサイズを従来よりも小さくすることが可能となる。

また、本発明の照明装置によれば、第２レンズアレイの行方向に沿った長さを一旦短くしていることから、第２レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部から射出される照明光束を行方向に沿って偏光分離したとしても、重畳レンズのサイズをそれほど大きくすることもない。

本発明の照明装置においては、前記第２レンズアレイの大きさは、前記第１レンズアレイの大きさと略同一であることが好ましい。

このように構成することにより、第１レンズアレイ及び第２レンズアレイとして偏心のない又は偏心の小さいレンズアレイを用いることが可能となるため、第１レンズアレイ及び第２レンズアレイの製造が容易となる。

本発明の照明装置においては、前記第２レンズアレイの大きさは、前記第１レンズアレイの大きさよりも小さいことが好ましい。

このように構成することにより、偏光変換素子の大きさを従来よりも小さくすることが可能となるため、重畳レンズのサイズを従来よりもさらに小さくすることが可能となる。

本発明の照明装置においては、前記複数の光源装置として、第１の光軸を中心軸とする照明光束を射出する第１の光源装置と、前記第１の光軸と交差する第２の光軸を中心軸とする照明光束を射出する第２の光源装置とを備え、前記第１の光源装置から射出される照明光束の光路の両側にそれぞれ配置される２つの反射素子とを備え、前記２つの反射素子のうち一方の反射素子は、前記第２の光源装置から射出される照明光束のうち一方側略半分の領域から射出される照明光束を反射するように構成され、前記２つの反射素子のうち他方の反射素子は、前記第２の光源装置から射出される照明光束のうち他方側略半分の領域から射出される照明光束を反射するように構成され、前記２つの反射素子で反射された前記第２の光源装置からの照明光束が、それぞれ前記第１の光源装置からの照明光束の両側に位置した状態で前記第１レンズアレイに入射するように構成されていることが好ましい。

このように構成することにより、照明光束の射出方向が互いに異なる方向となるように第１の光源装置及び第２の光源装置を配置するとともに、２つの反射素子を用いることにより第１の光源装置及び第２の光源装置から射出される照明光束の射出方向を一方方向に揃える構成としているため、コンパクトな照明装置を構成することができる。

本発明のプロジェクタは、上記した本発明の照明装置と、前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置により変調された光を投写する投写光学系とを備えることを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクタによれば、上記した優れた照明装置を備えているため、複数の光源装置を用いた場合であっても、重畳レンズのサイズを従来よりも小さくすることが可能なプロジェクタとなる。

以下、本発明の照明装置及びプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係る照明装置１００及びプロジェクタ１０００の光学系を示す図である。図１（ａ）は、照明装置１００及びプロジェクタ１０００の光学系を上から見た図であり、図１（ｂ）は照明装置１００及びプロジェクタ１０００の光学系を横から見た図である。図２は、実施形態１に係る照明装置１００の要部（反射プリズム３０，３４）の斜視図である。なお、図２において、第１レンズアレイ１２０の図示は省略している。

図３は、第１の光源装置１０及び第２の光源装置２０から射出される照明光束の流れを模式的に示す図である。図４は、第１レンズアレイ１２０の正面図である。なお、図４においては、照明光束Ｌ_１，Ｌ_２１，Ｌ_２２の輪郭も併せて示している。図５は、第２レンズアレイ１３０の正面図である。図６は、偏光変換素子１４０の光射出側端面をシステム光軸ＯＣ方向から見た図である。

なお、以下の説明においては、互いに直交する３つの方向をそれぞれｚ軸方向（図１（ａ）におけるシステム光軸ＯＣ方向）、ｘ軸方向（図１（ａ）における紙面に平行かつｚ軸に直交する方向）及びｙ軸方向（図１（ａ）における紙面に垂直かつｚ軸に直交する方向）とする。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、図１に示すように、いわゆる２灯式の照明装置１００と、照明装置１００からの照明光束を３つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系２００と、色分離導光光学系２００で分離された３つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム５００と、クロスダイクロイックプリズム５００によって合成された光をスクリーンＳＣＲ等の投写面に投写する投写光学系６００とを備えたプロジェクタである。

実施形態１に係る照明装置１００は、図１〜図６に示すように、略平行な照明光束を射出する第１の光源装置１０と、略平行な照明光束を射出する第２の光源装置２０と、第１の光源装置１０からの照明光束の光路の両側に配置される２つの反射素子としての反射プリズム３０，３４と、第１の光源装置１０からの照明光束及び第２の光源装置２０から射出され２つの反射プリズム３０，３４で反射された照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズ１２２を有する第１レンズアレイ１２０と、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２に対応する第２小レンズ１３２ａ，１３２ｂを有する第２レンズアレイ１３０と、第２レンズアレイ１３０からのそれぞれの部分光束を略１種類の直線偏光成分を有する光に変換する偏光変換素子１４０と、偏光変換素子１４０からのそれぞれの光を被照明領域で重畳させる重畳レンズ１５０とを有する照明装置である。２つの反射プリズム３０，３４の間における第１の光源装置１０からの照明光束の光路には、透光性部材４０が配置されている。

第１の光源装置１０は、図１〜図３に示すように、楕円面リフレクタ１４と、楕円面リフレクタ１４の第１焦点近傍に発光中心を有する第１の発光管１２と、第１の発光管１２から被照明領域側に向けて射出される光を第１の発光管１２に向けて反射する第１の反射手段としての第１の副鏡１６と、楕円面リフレクタ１４からの集束光を略平行光として射出する凹レンズ１８とを有する。第１の光源装置１０は、第１の光軸１０ａｘを中心軸とする光束を射出する。

第２の光源装置２０は、放物面リフレクタ２４と、放物面リフレクタ２４の焦点近傍に発光中心を有する第２の発光管２２と、第２の発光管２２から被照明領域側に向けて射出される光を第２の発光管２２に向けて反射する第２の反射手段としての第２の副鏡２６とを有している。第２の光源装置２０は、第１の光軸１０ａｘと交差する第２の光軸２０ａｘを中心軸とする光束を射出する。

第１の発光管１２及び第２の発光管２２は、管球部と、管球部の両側に延びる一対の封止部とを有している。管球部は、球状に形成された石英ガラス製であって、この管球部内に配置された一対の電極と、管球部内に封入された水銀、希ガス及び少量のハロゲンとを有する。第１の発光管１２及び第２の発光管２２としては、種々の発光管を採用でき、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を採用できる。

楕円面リフレクタ１４は、第１の発光管１２の一方の封止部に挿通・固着される筒状の首状部と、第１の発光管１２から放射された光を第２焦点位置に向けて反射する反射凹面とを有する。

第１の副鏡１６は、第１の発光管１２の管球部の略半分を覆い、楕円面リフレクタ１４の反射凹面と対向して配置される反射手段である。第１の副鏡１６は、第１の発光管１２の他方の封止部に挿通・固着されている。第１の副鏡１６は、第１の発光管１２から放射された光のうち楕円面リフレクタ１４に向かわない光を第１の発光管１２に戻し楕円面リフレクタ１４に入射させる。

凹レンズ１８は、楕円面リフレクタ１４の被照明領域側に配置されている。そして、楕円面リフレクタ１４からの光を透光性部材４０に向けて射出するように構成されている。

放物面リフレクタ２４は、第２の発光管２２の一方の封止部に挿通・固着される筒状の首状部と、第２の発光管２２から放射された光を被照明領域側に向けて反射する反射凹面とを有する。放物面リフレクタ２４から射出される光は略平行光となる。

第２の副鏡２６は、第２の発光管２２の管球部の略半分を覆い、放物面リフレクタ２４の反射凹面と対向して配置される反射手段である。第２の副鏡２６は、第２の発光管２２の他方の封止部に挿通・固着されている。第２の副鏡２６は、第２の発光管２２から放射された光のうち放物面リフレクタ２４に向かわない光を第２の発光管２２に戻し放物面リフレクタ２４に入射させる。

反射プリズム３０，３４は、第１の光源装置１０からの照明光束の光路の両側に配置された反射素子である。反射プリズム３０は、当該光路の第２の光源装置２０側の所定位置に配置され、反射プリズム３４は、当該光路の第２の光源装置２０とは反対側の所定位置に配置されている。反射プリズム３０は、断面台形状からなるプリズムの一面に反射面３２が形成されたプリズムである。反射プリズム３４は、三角柱プリズムの一面に反射面３６が形成されたプリズムである。

反射プリズム３０は、第２の光源装置２０から射出される照明光束のうち放物面リフレクタ２４の開口面における一方側略半分の領域（図３に示す符号Ｒ_１の領域）から射出される照明光束を光軸１０ａｘ（システム光軸ＯＣ）に沿った方向に向けて反射する。また、反射プリズム３４は、第２の光源装置２０から射出される照明光束のうち放物面リフレクタ２４の開口面における他方側略半分の領域（図３に示す符号Ｒ_２の領域）から射出される照明光束を光軸１０ａｘ（システム光軸ＯＣ）に沿った方向に向けて反射する。

このように構成された反射プリズム３０，３４により、第１の光源装置１０からの照明光束を反射せずそのまま通過させるとともに第２の光源装置２０からの照明光束を光軸１０ａｘ（システム光軸ＯＣ）に沿った方向に向けて反射することが可能となる（図３参照。）。これにより、図４に示すように、２つの反射プリズム３０，３４で反射された第２の光源装置２０からの照明光束Ｌ_２１，Ｌ_２２が、それぞれ第１の光源装置１０からの照明光束Ｌ_１のｘ軸方向の両側に位置した状態で第１レンズアレイ１２０に入射することとなる。

ここで、「放物面リフレクタ２４の開口面における一方側略半分の領域」とは、放物面リフレクタ２４の開口面を、第１の光源装置１０の光軸１０ａｘに直交し第２の光源装置２０の光軸２０ａｘを含む仮想平面で分割したときの、透光性部材４０側から見て右側略半分の領域（図３に示す符号Ｒ_１の領域）のことをいう。また、「放物面リフレクタ２４の開口面における他方側略半分の領域」とは、放物面リフレクタ２４の開口面を上記の仮想平面で分割したときの、透光性部材４０側から見て左側略半分の領域（図３に示す符号Ｒ_２の領域）のことをいう。

透光性部材４０は、２つの反射プリズム３０，３４の間における第１の光源装置１０からの照明光束の光路に配置されている。透光性部材４０は、例えば、直方体又は立方体のガラスブロックからなる。

第１レンズアレイ１２０は、第１の光源装置１０及び第２の光源装置２０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する。第１レンズアレイ１２０は、図４に示すように、複数の第１小レンズ１２２がｚ軸に垂直な面内に６行・８列のマトリクス状に配列され、行方向（ｘ軸方向）に沿った長さが列方向（ｙ軸方向）に沿った長さよりも長い形状を有する。

各第１小レンズ１２２の輪郭形状は、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。実施形態１に係る照明装置１００においては、各第１小レンズ１２２は、「短辺：長辺＝３：４の長方形」の平面形状を有する。

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、図５に示すように、複数の第２小レンズ１３２ａ，１３２ｂがｚ軸に垂直な面内に６行・８列のマトリクス状に配列され、行方向（ｘ軸方向）に沿った長さが列方向（ｙ軸方向）に沿った長さよりも長い形状を有する。

第２小レンズ１３２ａは、第２レンズアレイ１３０における短辺方向（ｙ軸方向）に沿った上側略半分の領域Ａ_１に３行・８列のマトリクス状に配列されている。第２小レンズ１３２ｂは、第２レンズアレイ１３０における短辺方向（ｙ軸方向）に沿った下側略半分の領域Ａ_２に３行・８列のマトリクス状に配列されている。

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、図１に示すように、第１の偏光分離面１４２ａと、第１の反射面１４４ａと、第１の位相差板としての第１のλ／２板１４６ａと、第２の偏光分離面１４２ｂと、第２の反射面１４４ｂと、第２の位相差板としての第２のλ／２板１４６ｂとを有する。

第１の偏光分離面１４２ａは、図５に示す第２レンズアレイ１３０におけるｙ軸（＋）側の領域Ａ_１（図５参照。）に配列された第２小レンズ１３２ａから射出される照明光束について、Ｐ偏光成分（第１の偏光成分）に係る照明光束を透過しＳ偏光成分（第２の偏光成分）に係る照明光束をｙ軸（＋）方向に沿ってかつシステム光軸ＯＣから遠ざかる方向に向けて反射する機能を有する。

第１の反射面１４４ａは、第１の偏光分離面１４２ａで反射されたＳ偏光成分に係る照明光束を第１の偏光分離面１４２ａを透過したＰ偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する機能を有する。

第１の位相差板としての第１のλ／２板１４６ａは、第１の偏光分離面１４２ａを透過したＰ偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、Ｐ偏光成分に係る照明光束をＳ偏光成分に係る照明光束に変換する機能を有する。

第２の偏光分離面１４２ｂは、第２レンズアレイ１３０におけるｙ軸（−）側の領域Ａ_２に配列された第２小レンズ１３２ｂから射出される照明光束について、Ｐ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束をｙ軸（−）方向に沿ってかつシステム光軸ＯＣから遠ざかる方向に向けて反射する機能を有する。

第２の反射面１４４ｂは、第２の偏光分離面１４２ｂで反射されたＳ偏光成分に係る照明光束を第２の偏光分離面１４２ｂを透過したＰ偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する機能を有する。

第２の位相差板としての第２のλ／２板１４６ｂは、第２の偏光分離面１４２ｂを透過したＰ偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、Ｐ偏光成分に係る照明光束をＳ偏光成分に係る照明光束に変換する機能を有する。

第２レンズアレイ１３０におけるｙ軸（＋）側の領域Ａ_１に配列された第２小レンズ１３２ａから射出される部分光束群のうち、第１の偏光分離面１４２ａを透過した部分光束群は、図６に示すように、偏光変換素子１４０の領域Ｂ_１１から射出され、第１の偏光分離面１４２ａで反射された部分光束群は、偏光変換素子１４０の領域Ｂ_１２から射出される。また、第２レンズアレイ１３０におけるｙ軸（−）側の領域Ａ_２に配列された第２小レンズ１３２ｂから射出される部分光束群のうち、第２の偏光分離面１４２ｂを透過した部分光束群は、偏光変換素子１４０の領域Ｂ_２１から射出され、第２の偏光分離面１４２ｂで反射された部分光束群は、偏光変換素子１４０の領域Ｂ_２２から射出される。このように、横長形状の第２レンズアレイ１３０（図５参照。）から射出される複数の部分光束を、システム光軸ＯＣを中心として対称となるように第１の偏光分離面１４２ａ及び第２の偏光分離面１４２ｂによってｙ軸方向に偏光分離することにより、偏光変換素子１４０から射出される照明光束は、全体として、図６に示すように、ｘ軸方向に沿った長さとｙ軸方向に沿った長さとがほぼ同じ長さのものとなる。

なお、偏光変換素子１４０は、Ｐ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束を反射する第１の偏光分離面１４２ａ及び第２の偏光分離面１４２ｂを、Ｓ偏光成分に係る照明光束を透過しＰ偏光成分に係る照明光束を反射する偏光分離面に代えることも可能である。この場合は、第１の反射面１４４ａ及び第２の反射面１４４ｂで反射されたＰ偏光成分に係る照明光束が通過する位置に第１のλ／２板１４６ａ及び第２のλ／２板１４６ｂが配置される。これにより、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束をＳ偏光成分に係る照明光束に揃えて射出することが可能となる。

また、偏光変換素子１４０は、第１のλ／２板１４６ａ及び第２のλ／２板１４６ｂを、単一のλ／２板に代えることも可能である。

重畳レンズ１５０は、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０及び偏光変換素子１４０を経た複数の部分光束を集光して液晶装置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のシステム光軸ＯＣ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。

色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０と、反射ミラー２３０，２４０，２５０と、入射側レンズ２６０と、リレーレンズ２７０とを有する。色分離導光光学系２００は、重畳レンズ１５０から射出される照明光束を、赤色光、緑色光及び青色光の３つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象となる３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導く機能を有する。

液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの光路前段には、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。

液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、画像情報に応じて照明光束を変調するものであり、照明装置１００の照明対象となる。
液晶装置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ものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像情報に従って、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。
液晶装置４００Ｒ,４００Ｇ,４００Ｂとしては、画像形成領域が「短辺：長辺＝３：４の長方形」の平面形状を有する液晶装置を用いている。

また、ここでは図示を省略したが、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶装置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ている。これら入射側偏光板、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって入射する各色光の光変調が行われる。

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各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。

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上で大画面画像を形成する。

以上のように構成された実施形態１に係る照明装置１００によれば、偏光変換素子１４０が、第２レンズアレイ１３０におけるｙ軸（＋）側の領域Ａ_１に配列された第２小レンズ１３２ａから射出される部分光束群をｙ軸（＋）方向に偏光分離し、第２レンズアレイ１３０におけるｙ軸（−）側の領域Ａ_２に配列された第２小レンズ１３２ｂから射出される部分光束群をｙ軸（−）方向に偏光分離するように構成されているため、偏光変換素子１４０におけるｘ軸方向に沿った長さを従来よりも短くすることが可能となる。このため、重畳レンズ１５０のサイズを従来よりも小さくすることが可能となる。その結果、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に入射する光の入射角度のばらつきを小さくすることが可能となり、投写画像のコントラストの向上を図ることが可能となる。また、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に入射する光の入射角度のばらつきを小さくすることが可能となることにより、マイクロレンズアレイ付きの液晶装置を用いることが可能となる。

また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、第１の光源装置１０及び第２の光源装置２０からの照明光束を合成した照明光束は、第１レンズアレイ１２０に入射した時点では全体としてｙ軸方向に沿った長さよりもｘ軸方向に沿った長さの方が長い横長形状の照明光束であるけれども、上記した偏光変換素子１４０によってｙ軸方向に沿って偏光分離することにより、偏光変換素子１４０から射出される時点では全体としてｘ軸方向に沿った長さとｙ軸方向に沿った長さとがほぼ同じ長さの照明光束となる。これにより、ｘ軸方向に沿った長さとｙ軸方向に沿った長さとがほぼ同じ長さで、かつ、システム光軸ＯＣを中心としてｘ軸方向及びｙ軸方向に対称的な照明光束が重畳レンズ１５０に入射するため、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に入射する光の入射角度のばらつきを均一にすることが可能となる。その結果、照度むらや色むらの低減を図ることが可能となる。

実施形態１に係る照明装置１００においては、図１（ａ）に示すように、システム光軸ＯＣに沿った方向から見たときの第２レンズアレイ１３０の大きさは、システム光軸ＯＣに沿った方向から見たときの第１レンズアレイ１２０の大きさと略同一である。これにより、第１レンズアレイ１２０及び第２レンズアレイ１３０として偏心のない又は偏心の小さいレンズアレイを用いることが可能となるため、第１レンズアレイ１２０及び第２レンズアレイ１３０の製造が容易となる。

実施形態１に係る照明装置１００においては、第１の光源装置１０として楕円面リフレクタ及び凹レンズからなる光源装置を用いている。そして、２つの反射プリズム３０，３４の間の距離を比較的短くして、第１の光源装置１０及び第２の光源装置２０から射出される照明光束の射出方向を一方方向に揃えている。このため、互いの光軸が交差するように第１の光源装置１０及び第２の光源装置２０を配置したとしても、照明装置１００全体としてはコンパクトな照明装置を維持することが可能となる。

実施形態１に係る照明装置１００においては、２つの反射プリズム３０，３４で反射された第２の光源装置２０からの照明光束Ｌ_２１，Ｌ_２２が、それぞれ第１の光源装置１０からの照明光束Ｌ_１の両側に位置した状態で第１レンズアレイ１２０に入射するように構成されている。これにより、第１レンズアレイ１２０に入射する照明光束が、図４に示すように、システム光軸ＯＣを中心としてｘ軸対称及びｙ軸対称な照明光束となるため、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域を照明する光をより均一なものとすることが可能となる。

実施形態１に係る照明装置１００においては、第２レンズアレイ１３０の第２小レンズ１３２ａ，１３２ｂから射出される複数の部分光束を、第２小レンズ１３２ａから射出される部分光束群及び第２小レンズ１３２ｂから射出される部分光束群の２組の部分光束群に分けて、各部分光束群ごとに偏光分離及び偏光変換している。これにより、各第２小レンズ１３２ａのアーク像又は各第２小レンズ１３２ｂのアーク像が互いに密接している場合であっても、光を損失することなく偏光分離及び偏光変換することが可能である。

実施形態１に係る照明装置１００においては、第１の発光管１２には上記した第１の副鏡１６が設けられ、第２の発光管２２には上記した第２の副鏡２６が設けられているため、第１の発光管１２及び第２の発光管２２の被照明領域側端部まで覆うような大きさに楕円面リフレクタ１４及び放物面リフレクタ２４の大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタ１４及び放物面リフレクタ２４の小型化を図ることができ、結果としてコンパクトな照明装置を実現することが可能となる。さらに、楕円面リフレクタ１４及び放物面リフレクタ２４の小型化を図ることができることにより、光路後段に配置される光学要素の大きさを小さくすることができるため、さらにコンパクトな照明装置となる。

実施形態１に係る照明装置１００においては、第１の光源装置１０として、照明光束の中心部分において発光管及び副鏡による影の領域（面内光強度分布が極端に小さな領域）を無くすることが可能な、楕円面リフレクタ及び凹レンズからなる光源装置を用いているため、照明光束の中心部分において発光管及び副鏡による影の領域が存在することに起因して被照明領域における面内光強度分布が不均一になってしまうのを抑制することが可能となる。

実施形態１に係る照明装置１００においては、第２の光源装置２０として照明光束の平行度が高い放物面リフレクタからなる光源装置を用いているため、第２の光源装置２０から各反射プリズム３０，３４までの距離がそれぞれ異なることに起因して被照明領域における面内光強度分布が不均一になってしまうのを抑制することが可能となる。

実施形態１に係る照明装置１００においては、２つの反射プリズム３０，３４及び透光性部材４０を構成する媒質の屈折率は空気の屈折率よりも大きいため、２つの反射プリズム３０，３４及び透光性部材４０部分を通過する照明光束の光路長を比較的短いものにすることが可能となる。その結果、照明装置１００をよりコンパクトなものとすることが可能となる。

実施形態１に係るプロジェクタ１０００は、上記した優れた照明装置１００を備えているため、上述した照明装置１００の効果を奏するプロジェクタとなる。

［実施形態２］
図７は、実施形態２に係る照明装置１０２及びプロジェクタ１００２の光学系を示す図である。図７（ａ）は、照明装置１０２及びプロジェクタ１００２の光学系を上から見た図であり、図７（ｂ）は照明装置１０２及びプロジェクタ１００２の光学系を横から見た図である。なお、図７において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。また、第１レンズアレイ１２４の第１小レンズ１２６及び第２レンズアレイ１３４の第２小レンズ１３６ａ，１３６ｂについては、レンズの偏心を捨象して示している。

実施形態２に係る照明装置１０２は、基本的には実施形態１に係る照明装置１００とよく似た構成を有するが、第１レンズアレイ及び第２レンズアレイの構成が実施形態１に係る照明装置１００とは異なっている。

すなわち、実施形態２に係る照明装置１０２においては、図７に示すように、第１レンズアレイとして、各小レンズから射出される部分光束の主光線がシステム光軸ＯＣ寄りに傾くように偏心量が調整された第１小レンズ１２６を有する第１レンズアレイ１２４を用いている。また、第２レンズアレイとして、各小レンズから射出される部分光束の主光線がシステム光軸ＯＣに略平行となるように偏心量が調整された第２小レンズ１３６ａ，１３６ｂを有する第２レンズアレイ１３４を用いている。第２レンズアレイ１３４は、システム光軸ＯＣに沿った方向から見たときの大きさが第１レンズアレイ１２４よりも小さい。なお、このような構成の第１レンズアレイ１２４及び第２レンズアレイ１３４を用いたことに伴い、実施形態１で説明した偏光変換素子１４０よりも小さなサイズの偏光変換素子１４１を用いている。

偏光変換素子１４１は、偏光変換素子１４０よりもサイズが小さいだけであって、偏光変換素子１４１を構成する第１の偏光分離面１４３ａ、第１の反射面１４５ａ及び第１のλ／２板１４７ａ並びに第２の偏光分離面１４３ｂ、第２の反射面１４５ｂ及び第２のλ／２板１４７ｂについては、
偏光変換素子１４０を構成する第１の偏光分離面１４２ａ、第１の反射面１４４ａ及び第１のλ／２板１４６ａ並びに第２の偏光分離面１４２ｂ、第２の反射面１４４ｂ及び第２のλ／２板１４６と同様の機能を有するため、詳細な説明は省略する。

このように構成された実施形態２に係る照明装置１０２によっても、実施形態１に係る照明装置１００の場合と同様に、第２レンズアレイ１３４における短辺方向（ｙ軸方向）に沿って偏光分離するように構成された偏光変換素子１４１を有しているため、偏光変換素子１４１におけるｘ軸方向に沿った長さを従来よりも短くすることが可能となる。その結果、重畳レンズ１５０のサイズを従来よりも小さくすることが可能となる。

また、実施形態２に係る照明装置１０２においては、システム光軸ＯＣに沿った方向から見たときの第２レンズアレイ１３４の大きさは、システム光軸ＯＣに沿った方向から見たときの第１レンズアレイ１２０の大きさよりも小さいため、偏光変換素子１４１の大きさを従来よりも小さくすることが可能となり、重畳レンズ１５２のサイズを従来よりもさらに小さくすることが可能となる。

実施形態２に係る照明装置１０２は、第２レンズアレイの構成以外の点では、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の場合と同様の効果を有する。

［実施形態３］
図８は、実施形態３に係る照明装置１０４における第１レンズアレイ１６０、第２レンズアレイ１７０、偏光変換素子１８０及び重畳レンズ１９０を示す図である。図８（ａ）は、上記光学部品の上面図であり、図８（ｂ）は上記光学部品の側面図である。なお、図８においては、偏光変換素子１８０における中心部分（第２レンズアレイ１７０におけるレンズアレイ部１７０ａに対応する部分）の側面構造を示している。図９は、第１レンズアレイ１６０の正面図である。なお、図９においては、照明光束Ｌ_１，Ｌ_２１，Ｌ_２２の輪郭も併せて示している。図１０は、第２レンズアレイ１７０の正面図である。図１１は、偏光変換素子１８０の光射出側端面をシステム光軸ＯＣ方向から見た図である。

なお、実施形態３において、図８に示す光学部品以外の光学部品（第１の光源装置１０、第２の光源装置２０、反射プリズム３０，３４、透光性部材４０、色分離導光光学系２００、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ、クロスダイクロイックプリズム５００、及び投写光学系６００）については、実施形態１と同様であるため、ここでの詳細な説明及び図示を省略する。また、図８において、第１レンズアレイ１６０の第１小レンズ１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ及び第２レンズアレイ１７０の第２小レンズ１７２ａ，１７２ｂ，１７２ｃについては、レンズの偏心を捨象して示している。

実施形態３に係る照明装置１０４は、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の構成が実施形態１に係る照明装置１００の場合とは異なっている。

すなわち、実施形態３に係る照明装置１０４においては、図８〜図１１に示すように、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子として、３つのレンズアレイ部１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃを有する第１レンズアレイ１６０と、３つのレンズアレイ部１７０ａ，１７０ｂ，１７０ｃを有する第２レンズアレイ１７０と、偏光変換素子１８０とを有する。なお、実施形態３に係る照明装置１０４においては、第１レンズアレイ、第２レンズアレイ及び偏光変換素子の構成が異なることに伴い、実施形態１で説明した重畳レンズ１５０とは大きさの異なる重畳レンズ１９０を用いている。

第１レンズアレイ１６０は、第１の光源装置１０及び第２の光源装置２０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、図９に示すように、第１の光源装置１０からの照明光束Ｌ_１の光路に配置されたレンズアレイ部１６０ａと、第２の光源装置２０から射出され反射プリズム３０で反射された照明光束Ｌ_２１の光路に配置されたレンズアレイ部１６０ｂと、第２の光源装置２０から射出され反射プリズム３４で反射された照明光束Ｌ_２２の光路に配置されたレンズアレイ部１６０ｃとの３つのレンズアレイ部から構成されている。そして、第１レンズアレイ１６０は、行方向（ｘ軸方向）に沿った長さが列方向（ｙ軸方向）に沿った長さよりも長い形状を有する。

レンズアレイ部１６０ａは、図９に示すように、複数の第１小レンズ１６２ａがｚ軸に垂直な面内に６行・４列のマトリクス状に配列された構成を有する。レンズアレイ部１６０ｂは、第２の光源装置からの一方側略半分の領域の照明光束Ｌ_２１の形状（半円形状）に応じて、複数の第１小レンズ１６２ｂがｚ軸に垂直な面内に５行・１列と６行・１列との２列に配列された構成を有する。レンズアレイ部１６０ｃは、第２の光源装置からの他方側略半分の領域の照明光束Ｌ_２２の形状（半円形状）に応じて、複数の第１小レンズ１６２ｃがｚ軸に垂直な面内に５行・１列と６行・１列との２列に配列された構成を有する。

各第１小レンズ１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃの輪郭形状は、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。実施形態３に係る照明装置１０４においては、各第１小レンズ１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃは、「短辺：長辺＝３：４の長方形」の平面形状を有する。

第２レンズアレイ１７０は、重畳レンズ１９０とともに、第１レンズアレイ１６０の各第１小レンズ１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃの像を液晶装置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１７０は、第１レンズアレイ１６０と略同様な構成を有し、図８及び図１０に示すように、第１の光源装置１０からの照明光束の光路に配置されたレンズアレイ部１７０ａと、反射プリズム３０で反射された照明光束の光路に配置されたレンズアレイ部１７０ｂと、反射プリズム３４で反射された照明光束の光路に配置されたレンズアレイ部１７０ｃとの３つのレンズアレイ部から構成されている。そして、第２レンズアレイ１７０は、行方向（ｘ軸方向）に沿った長さが列方向（ｙ軸方向）に沿った長さよりも長い形状を有する。

レンズアレイ部１７０ａは、図１０に示すように、複数の第２小レンズ１７２ａ_１，１７２ａ_２がｚ軸に垂直な面内に６行・４列のマトリクス状に配列された構成を有する。レンズアレイ部１７０ｂは、平面形状の大きさが異なる複数の第２小レンズ１７２ｂがｚ軸に垂直な面内に１１行・１列に配列された構成を有する。レンズアレイ部１７０ｃは、平面形状の大きさが異なる複数の第２小レンズ１７２ｃがｚ軸に垂直な面内に１１行・１列に配列された構成を有する。

第２小レンズ１７２ａ_１は、第２レンズアレイ１７０のレンズアレイ部１７０ａにおける短辺方向（ｙ軸方向）に沿った上側略半分の領域Ａ_３に３行・４列のマトリクス状に配列されている。第２小レンズ１７２ａ_２は、第２レンズアレイ１７０のレンズアレイ部１７０ａにおける短辺方向（ｙ軸方向）に沿った下側略半分の領域Ａ_４に３行・４列のマトリクス状に配列されている。

ここで、第１レンズアレイ１６０のレンズアレイ部１６０ｂにおける第１小レンズ１６２ｂと第２レンズアレイ１７０のレンズアレイ部１７０ｂにおける第２小レンズ１７２ｂとの関係、及び第１レンズアレイ１６０のレンズアレイ部１６０ｃにおける第１小レンズ１６２ｃと第２レンズアレイ１７０のレンズアレイ部１７０ｃにおける第２小レンズ１７２ｃとの関係について説明する。

レンズアレイ部１６０ｂに２列に配置された第１小レンズ１６２ｂは、各第１小レンズ１６２ｂから射出される部分光束が第２小レンズ１７２ｂに入射するようにそれぞれ偏心している。この際、第１小レンズ１６２ｂは、レンズアレイ部１６０ｂにおける５行の列に配置された第１小レンズ１６２ｂから射出される部分光束のアーク像（図１０に示すドット模様で描かれたアーク像）と６行の列に配置された第１小レンズ１６２ｂから射出される部分光束のアーク像（図１０に示す斜線模様で描かれたアーク像）とがレンズアレイ部１７２ｂにおいて交互に並ぶ様に偏心量が調整されている。また、レンズアレイ部１７０ｂに１列に配置された第２小レンズ１７２ｂは、各第２小レンズ１７２ｂから射出される部分光束の主光線がシステム光軸ＯＣと略平行となるように偏心量が調整されている。

レンズアレイ１６０ｃに２列に配置された第１小レンズ１６０ｃについても、上記第１小レンズ１６０ｂの場合と同様に、各第１小レンズ１６２ｃから射出される部分光束が第２小レンズ１７２ｃに入射するようにそれぞれ偏心しており、レンズアレイ部１６０ｃにおける５行の列に配置された第１小レンズ１６２ｃから射出される部分光束のアーク像（図１０に示すドット模様で描かれたアーク像）と６行の列に配置された第１小レンズ１６０ｃから射出される部分光束のアーク像（図１０に示す斜線模様で描かれたアーク像）とがレンズアレイ部１７２ｃにおいて交互に並ぶ様に偏心量が調整されている。また、レンズアレイ部１７０ｃに１列に配置された第２小レンズ１７２ｃは、各第２小レンズ１７２ｃから射出される部分光束の主光線がシステム光軸ＯＣと略平行となるように偏心量が調整されている。

偏光変換素子１８０は、第１レンズアレイ１６０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１８０は、大きく分けて４つの構成からなり、図８に示すように、第１の偏光分離面１８２ａ_１、第１の反射面１８４ａ_１及び第１の位相差板としての第１のλ／２板１８６ａ_１と、第２の偏光分離面１８２ａ_２、第２の反射面１８４ａ_２及び第２の位相差板としての第２のλ／２板１８６ａ_２と、第３の偏光分離面１８２ｂ、第３の反射面１８４ｂ及び第３の位相差板としての第３のλ／２板１８６ｂと、第４の偏光分離面１８２ｃ、第４の反射面１８４ｃ及び第４の位相差板としての第４のλ／２板１８６ｃとを有する。

第１の偏光分離面１８２ａ_１は、図８（ｂ）に示すように、第２レンズアレイ１７０の中央部のレンズアレイ部１７０ａにおけるｙ軸（＋）側の領域Ａ_３に配列された第２小レンズ１７２ａ_１から射出される光束について、Ｐ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束をｙ軸（＋）方向に沿ってかつシステム光軸ＯＣから遠ざかる方向に向けて反射する機能を有する。
第１の反射面１８４ａ_１は、第１の偏光分離面１８２ａ_１で反射されたＳ偏光成分に係る照明光束を第１の偏光分離面１８２ａ_１を透過したＰ偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する機能を有する。
第１のλ／２板１８６ａ_１は、第１の偏光分離面１８２ａ_１を透過したＰ偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、Ｐ偏光成分に係る照明光束をＳ偏光成分に係る照明光束に変換する機能を有する。

第２の偏光分離面１８２ａ_２は、第２レンズアレイ１７０の中央部のレンズアレイ部１７０ａにおけるｙ軸（−）側の領域Ａ_４に配列された第２小レンズ１７２ａ_２から射出される光束について、Ｐ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束をｙ軸（−）方向に沿ってかつシステム光軸ＯＣから遠ざかる方向に向けて反射する機能を有する。
第２の反射面１８４ａ_２は、第２の偏光分離面１８２ａ_２で反射されたＳ偏光成分に係る照明光束を第２の偏光分離面１８２ａ_２を透過したＰ偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する機能を有する。
第２のλ／２板１８６ａ_２は、第２の偏光分離面１８２ａ_２を透過したＰ偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、Ｐ偏光成分に係る照明光束をＳ偏光成分に係る照明光束に変換する機能を有する。

第３の偏光分離面１８２ｂは、図８（ａ）に示すように、第２レンズアレイ１７０におけるｘ軸（−）側の端部に位置するレンズアレイ部１７０ｂ（領域Ａ_５）に配列された第２小レンズ１７２ｂから射出される光束について、Ｐ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束をｘ軸（−）方向に沿ってかつシステム光軸ＯＣから遠ざかる方向に向けて反射する機能を有する。
第３の反射面１８４ｂは、第３の偏光分離面１８２ｂで反射されたＳ偏光成分に係る照明光束を第３の偏光分離面１８２ｂを透過したＰ偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する機能を有する。
第３のλ／２板１８６ｂは、第３の偏光分離面１８２ｂを透過したＰ偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、Ｐ偏光成分に係る照明光束をＳ偏光成分に係る照明光束に変換する機能を有する。

第４の偏光分離面１８２ｃは、第２レンズアレイ１７０におけるｘ軸（＋）側の端部に位置するレンズアレイ部１７０ｃ（領域Ａ_６）に配列された第２小レンズ１７２ｃから射出される光束について、Ｐ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束をｘ軸（＋）方向に沿ってかつシステム光軸ＯＣから遠ざかる方向に向けて反射する機能を有する。
第４の反射面１８４ｃは、第４の偏光分離面１８２ｃで反射されたＳ偏光成分に係る照明光束を第４の偏光分離面１８２ｃを透過したＰ偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する機能を有する。
第４のλ／２板１８６ｃは、第４の偏光分離面１８２ｃを透過したＰ偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、Ｐ偏光成分に係る照明光束をＳ偏光成分に係る照明光束に変換する機能を有する。

レンズアレイ部１７０ａにおけるｙ軸（＋）側の領域Ａ_３に配列された第２小レンズ１７２ａ_１から射出される部分光束群のうち、第１の偏光分離面１８２ａ_１を透過した部分光束群は、図１１に示すように、偏光変換素子１８０の領域Ｂ_３１から射出され、第１の偏光分離面１８２ａ_１で反射された部分光束群は、偏光変換素子１８０の領域Ｂ_３２から射出される。また、レンズアレイ部１７０ａにおけるｙ軸（−）側の領域Ａ_４に配列された第２小レンズ１７２ａ_２から射出される部分光束群のうち、第２の偏光分離面１８２ａ_２を透過した部分光束群は、偏光変換素子１８０の領域Ｂ_４１から射出され、第２の偏光分離面１８２ａ_２で反射された部分光束群は、偏光変換素子１８０の領域Ｂ_４２から射出される。また、レンズアレイ部１７０ｂ（領域Ａ_５）に配列された第２小レンズ１７２ｂから射出される部分光束群のうち、第３の偏光分離面１８２ｂを透過した部分光束群は、偏光変換素子１８０の領域Ｂ_５１から射出され、第３の偏光分離面１８２ｂで反射された部分光束群は、偏光変換素子１８０の領域Ｂ_５２から射出される。また、レンズアレイ部１７０ｃ（領域Ａ_６）に配列された第２小レンズ１７２ｃから射出される部分光束群のうち、第４の偏光分離面１８２ｃを透過した部分光束群は、偏光変換素子１８０の領域Ｂ_６１から射出され、第４の偏光分離面１８２ｃで反射された部分光束群は、偏光変換素子１８０の領域Ｂ_６２から射出される。このように、横長形状の第２レンズアレイ１７０（図１０参照。）から射出される複数の部分光束を、システム光軸ＯＣを中心として対称となるように第１の偏光分離面１８２ａ_１及び第２の偏光分離面１８２ａ_２によってｙ軸方向に偏光分離し、第３の偏光分離面１８２ｂ及び第４の偏光分離面１８２４によってｘ軸方向に偏光分離することにより、偏光変換素子１８０から射出される照明光束は、全体として、図１１に示すように、ｘ軸方向に沿った長さとｙ軸方向に沿った長さとがほぼ同じ長さのものとなる。

なお、偏光変換素子１８０は、Ｐ偏光成分に係る照明光束を透過しＳ偏光成分に係る照明光束を反射する第１〜第４の偏光分離面１８２ａ_１，１８２ａ_２，１８２ｂ，１８２ｃを、Ｓ偏光成分に係る照明光束を透過しＰ偏光成分に係る照明光束を反射する偏光分離面に代えることも可能である。この場合は、第１〜第４の反射面１８４ａ_１，１８４ａ_２，１８４ｂ，１８４ｃで反射されたＰ偏光成分に係る照明光束が通過する位置に第１〜第４のλ／２板１８６ａ_１，１８６ａ_２，１８６ｂ，１８６ｃが配置される。これにより、第１レンズアレイ１６０により分割された各部分光束をＳ偏光成分に係る照明光束に揃えて射出することが可能となる。

また、偏光変換素子１８０は、第１のλ／２板１８６ａ_１及び第２のλ／２板１８６ａ_２を、単一のλ／２板に代えることも可能である。

重畳レンズ１９０は、第１レンズアレイ１６０、第２レンズアレイ１７０及び偏光変換素子１８０を経た複数の部分光束を集光して液晶装置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１９０の光軸と照明装置１０２のシステム光軸ＯＣとが略一致するように、重畳レンズ１９０が配置されている。

以上のように構成された実施形態３に係る照明装置１０４によれば、第１レンズアレイ１６０におけるレンズアレイ部１６０ｂ，１６０ｃはそれぞれ２列からなるのに対して、第２レンズアレイ１７０におけるレンズアレイ部１７０ｂ，１７０ｃはそれぞれ１列からなるため、第２レンズアレイ１７０における長辺方向（ｘ軸方向）に沿った長さを短くすることが可能となる。このため、偏光変換素子１８０におけるｘ軸方向に沿った長さを従来よりも短くすることが可能となるため、重畳レンズ１９０のサイズを従来よりも小さくすることが可能となる。

また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、第１レンズアレイ１６０が４列及び２列からなる３つのレンズアレイ部１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃを有し、第２レンズアレイ１７０が４列及び１列からなる３つのレンズアレイ部１７０ａ，１７０ｂ，１７０ｃを有することにより、被照明領域における面内光強度分布をある程度均一化しつつ、各小レンズの大きさをある程度以上の大きさにすることができる。これにより、各第１小レンズ１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃの大きさが極端に小さくなってしまうことがなくなるため、第１レンズアレイ１６０の各第１小レンズ１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃの像が、対応する第２レンズアレイ１７０の各第２小レンズ１７２ａ_１，１７２ａ_２，１７２ｂ，１７２ｃに良好にのみ込まれるようになり、良好な光利用効率を得ることが可能となる。

実施形態３に係る照明装置１０４によれば、第１の光源装置１０及び第２の光源装置２０からの照明光束を合成した照明光束は、第１レンズアレイ１６０に入射した時点では全体としてｙ軸方向に沿った長さよりもｘ軸方向に沿った長さの方が長い横長形状の照明光束であるけれども、上記した偏光変換素子１８０によってｙ軸方向及びｘ軸方向に沿って偏光分離することにより、偏光変換素子１８０から射出される時点では全体としてｘ軸方向に沿った長さとｙ軸方向に沿った長さとがほぼ同じ長さの照明光束となる。これにより、ｘ軸方向に沿った長さとｙ軸方向に沿った長さとがほぼ同じ長さで、かつ、システム光軸ＯＣを中心としてｘ軸方向及びｙ軸方向に対称的な照明光束が重畳レンズ１９０に入射するため、液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域に入射する光の入射角度のばらつきを均一にすることが可能となる。その結果、照度むらや色むらの低減を図ることが可能となる。

実施形態３に係る照明装置１０４においては、第２レンズアレイ１７０の行方向（ｘ軸方向）に沿った長さを一旦短くしていることから、レンズアレイ部１７０ｂ，１７０ｃから射出される照明光束を行方向（ｘ軸方向）に沿って偏光分離したとしても、重畳レンズ１９０のサイズをそれほど大きくすることもない。

実施形態３に係るプロジェクタ１００４は、上記した優れた照明装置１０４を備えているため、上述した照明装置１０４の効果を奏するプロジェクタとなる。

以上、本発明の照明装置及びプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、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。

（１）上記各実施形態の照明装置１００〜１０４においては、（ア）光源装置として、楕円面リフレクタ及び凹レンズからなる第１の光源装置１０と、放物面リフレクタからなる第２の光源装置２０を用い、（イ）照明光束の射出方向が互いに異なる方向となるように第１の光源装置１０及び第２の光源装置２０を配置し、（ウ）２つの反射プリズム３０，３４を用いることにより第１の光源装置１０及び第２の光源装置２０から射出される照明光束の射出方向を一方方向に揃える構成としたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、（ア）光源装置として、楕円面リフレクタ及び凹レンズからなる２つの光源装置を用い、（イ）２つの光源装置の光軸がシステム光軸に直交し、かつ、２つの光源装置の光軸が平行となるように（すなわち、２つの光源装置が対向するように）配置して、（ウ）２つの光源装置からの照明光束を２つの反射ミラーで第１レンズアレイに向けて反射する構成としてもよい。また、（ア）光源装置として、放物面リフレクタからなる２つの光源装置を用い、（イ）２つの光源装置の光軸がシステム光軸と平行となるように、２つの光源装置をｘ軸方向に並べて配置して、（ウ）反射プリズムを用いずに２つの光源装置を第１レンズアレイに対向するように配置した構成としてもよい。

（２）上記各実施形態の照明装置１００〜１０４においては、第１レンズアレイ及び第２レンズアレイとして、行方向（ｘ軸方向）に沿った長さが列方向（ｙ軸方向）に沿った長さよりも長い形状を有する第１レンズアレイ１２０，１２４，１６０及び第２レンズアレイ１３０，１３４，１７０を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、列方向（ｙ軸方向）に沿った長さが行方向（ｘ軸方向）に沿った長さよりも長い形状を有する第１レンズアレイ及び第２レンズアレイを用いてもよい。この場合、偏光変換素子としては、第２小レンズから射出される光束を第２レンズアレイにおける短辺方向（ｘ軸方向）に沿って偏光分離するように構成された偏光変換素子を用いることが好ましい。

（３）上記各実施形態の照明装置１００〜１０４においては、発光管に配設される反射手段として副鏡を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射手段として反射膜を用いることも好ましい。また、上記各実施形態の照明装置１００〜１０４においては、発光管に反射手段としての副鏡が配設された照明装置を例示して説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、副鏡が配設されていない照明装置に本発明を適用することも可能である。

（４）上記各実施形態の照明装置１００〜１０４においては、第１の光源装置１０として楕円面リフレクタ及び凹レンズからなる光源装置を用い、第２の光源装置２０として放物面リフレクタからなる光源装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。第１の光源装置として放物面リフレクタからなる光源装置を用いることもできるし、第２の光源装置として楕円面リフレクタ及び凹レンズからなる光源装置を用いることもできる。

（５）上記各実施形態の照明装置１００〜１０４においては、透光性部材４０と、反射プリズム３０，３４と、凹レンズ１８と、第１レンズアレイ１２０とが接着層を介してそれぞれ接着されている場合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く、これら各部材がそれぞれ離隔して配置されていてもよい。

（６）上記各実施形態の照明装置１００〜１０４においては、２つの反射プリズム３０，３４の間における第１の光源装置１０からの照明光束の光路に透光性部材４０が配置されている場合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く、透光性部材が配置されていなくてもよい。

（７）上記各実施形態の照明装置１００〜１０４においては、２つの反射素子として、反射プリズム３０，３４を用いた場合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く、反射ミラーを用いてもよい。

（８）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００４においては、液晶装置として、画像形成領域が「短辺：長辺＝３：４の長方形」の平面形状を有する液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成領域が「短辺：長辺＝９：１６の長方形」の平面形状を有するワイドビジョン用の液晶装置を用いることもできる。この場合、第１レンズアレイとしては、各第１小レンズにおける短辺方向（ｙ軸方向）に沿って７行に分割された第１レンズアレイを用いることが好ましい。

（９）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００４は透過型のプロジェクタであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学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、反射型の液晶装置のように光変調手段としての電気光学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にこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。

（１０）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００４においては、３つの液晶装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いたプロジェクタ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く、１つ、２つ又は４つ以上の液晶装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。

（１１）上記各実施形態のプロジェクタ１０００〜１００４においては、電気光学変調装置として液晶装置を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。電気光学変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置などを用いてもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、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。

（１２）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に適用する場合にも可能である。

実施形態１に係る照明装置１００及びプロジェクタ１０００の光学系を示す図。 実施形態１に係る照明装置１００の要部（反射プリズム３０，３４）の斜視図。 第１の光源装置１０及び第２の光源装置２０から射出される照明光束の流れを模式的に示す図。 第１レンズアレイ１２０の正面図。 第２レンズアレイ１３０の正面図。 偏光変換素子１４０の光射出側端面をシステム光軸ＯＣ方向から見た図。 実施形態２に係る照明装置１０２及びプロジェクタ１００２の光学系を示す図。 実施形態３に係る照明装置１０４における第１レンズアレイ１６０、第２レンズアレイ１７０、偏光変換素子１８０及び重畳レンズ１９０を示す図。 第１レンズアレイ１６０の正面図。 第２レンズアレイ１７０の正面図。 偏光変換素子１８０の光射出側端面をシステム光軸ＯＣ方向から見た図。

符号の説明

１０，２０…光源装置、１０ａｘ，２０ａｘ…光源装置の光軸、１２，２２…発光管、１４…楕円面リフレクタ、１６，２６…副鏡、１８…凹レンズ、２４…放物面リフレクタ、３０，３４…反射プリズム、３２，３６，１４４ａ，１４４ｂ，１４５ａ，１４５ｂ，１８４ａ_１，１８４ａ_２，１８４ｂ，１８４ｃ…反射面、４０…透光性部材、１００，１０２，１０４…照明装置、１２０，１２４，１６０…第１レンズアレイ、１６０ａ，１６０ｂ，１６０ｃ…（第１レンズアレイの）レンズアレイ部、１２２，１２６，１６２ａ，１６２ｂ，１６２ｃ…第１小レンズ、１３０，１３４，１７０…第２レンズアレイ、１７０ａ，１７０ｂ，１７０ｃ…（第２レンズアレイの）レンズアレイ部、１３２ａ，１３２ｂ，１３６ａ，１３６ｂ，１７２ａ_１，１７２ａ_２，１７２ｂ，１７２ｃ…第２小レンズ、１４０，１４１，１８０…偏光変換素子、１４２ａ，１４２ｂ，１４３ａ，１４３ｂ，１８２ａ_１，１８２ａ_２，１８２ｂ，１８２ｃ…偏光分離面、１４６ａ，１４６ｂ，１４７ａ，１４７ｂ，１８６ａ_１，１８６ａ_２，１８６ｂ，１８６ｃ…λ／２板、１５０，１５２，１９０…重畳レンズ、２００…色分離導光光学系、２１０，２２０…ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…反射ミラー、２６０…入射側レンズ、２７０…リレーレンズ、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…集光レンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、１０００，１００２，１００４…プロジェクタ、Ａ_１，Ａ_２，Ａ_３，Ａ_４，Ａ_５，Ａ_６…（第２レンズアレイの）領域、Ｂ_１１，Ｂ_１２，Ｂ_２１，Ｂ_２２，Ｂ_３１，Ｂ_３２，Ｂ_４１，Ｂ_４２，Ｂ_５１，Ｂ_５２，Ｂ_６１，Ｂ_６２…（偏光変換素子の）領域、Ｌ_１，Ｌ_２１，Ｌ_２２…照明光束、ＯＣ…システム光軸、ＳＣＲ…スクリーン

Claims (6)

1. 複数の光源装置と、
   前記複数の光源装置からの照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第１小レンズを有する第１レンズアレイと、
   前記第１レンズアレイの各第１小レンズに対応する第２小レンズを有する第２レンズアレイと、
   前記第２レンズアレイからのそれぞれの部分光束を略１種類の直線偏光成分を有する光に変換する偏光変換素子と、
   前記偏光変換素子からのそれぞれの光を被照明領域で重畳させる重畳レンズとを有する照明装置であって、
   前記第１レンズアレイ及び前記第２レンズアレイはともに、列方向に沿った長さ及び行方向に沿った長さのうちいずれか一方が他方よりも長い形状を有し、
   前記偏光変換素子は、
   前記第２レンズアレイにおける短辺方向に沿った一方側略半分の領域に配置された第２小レンズから射出される照明光束について第１の偏光成分に係る照明光束を透過し第２の偏光成分に係る照明光束を前記第２レンズアレイにおける短辺方向に沿ってかつシステム光軸から遠ざかる方向に向けて反射する第１の偏光分離面と、
   前記第１の偏光分離面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束を前記第１の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する第１の反射面と、
   前記第１の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束が通過する位置又は前記第１の反射面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第１の偏光成分に係る照明光束を第２の偏光成分に係る照明光束に又は第２の偏光成分に係る照明光束を第１の偏光成分に係る照明光束に変換する第１の位相差板と、
   前記第２レンズアレイにおける短辺方向に沿った他方側略半分の領域に配置された第２小レンズから射出される照明光束について第１の偏光成分に係る照明光束を透過し第２の偏光成分に係る照明光束を前記第２レンズアレイにおける短辺方向に沿ってかつシステム光軸から遠ざかる方向に向けて反射する第２の偏光分離面と、
   前記第２の偏光分離面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束を前記第２の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する第２の反射面と、
   前記第２の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束が通過する位置又は前記第２の反射面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第１の偏光成分に係る照明光束を第２の偏光成分に係る照明光束に又は第２の偏光成分に係る照明光束を第１の偏光成分に係る照明光束に変換する第２の位相差板とを有することを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記第１レンズアレイは、前記第１レンズアレイの長辺方向の両端部に位置する２つのレンズアレイ部と、前記２つのレンズアレイ部に挟まれたレンズアレイ部とを備え、
   前記第２レンズアレイは、前記第２レンズアレイの長辺方向の両端部に位置する２つのレンズアレイ部と、前記２つのレンズアレイ部に挟まれたレンズアレイ部とを備え、
   前記第１レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部には、複数の第１小レンズがそれぞれ複数列配列されており、
   前記第２レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部には、複数の第２小レンズが一列ずつ配列されており、
   前記第１レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部の複数の第１小レンズは、当該第１小レンズから射出される部分光束が前記第２レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部の対応する第２小レンズに入射するように偏心しており、
   前記偏光変換素子は、
   前記第２レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部のうち一方のレンズアレイ部の第２小レンズから射出される光束について、第１の偏光成分に係る照明光束を透過し第２の偏光成分に係る照明光束を前記第２レンズアレイにおける長辺方向に沿ってかつシステム光軸から遠ざかる方向に向けて反射する第３の偏光分離面と、
   前記第３の偏光分離面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束を前記第３の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する第３の反射面と、
   前記第３の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束が通過する位置又は前記第３の反射面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第１の偏光成分に係る照明光束を第２の偏光成分に係る照明光束に又は第２の偏光成分に係る照明光束を第１の偏光成分に係る照明光束に変換する第３の位相差板と、
   前記第２レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部のうち他方のレンズアレイ部の第２小レンズから射出される光束について、第１の偏光成分に係る照明光束を透過し第２の偏光成分に係る照明光束を前記第２レンズアレイにおける長辺方向に沿ってかつシステム光軸から遠ざかる方向に向けて反射する第４の偏光分離面と、
   前記第４の偏光分離面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束を前記第４の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する第４の反射面と、
   前記第４の偏光分離面を透過した第１の偏光成分に係る照明光束が通過する位置又は前記第４の反射面で反射された第２の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第１の偏光成分に係る照明光束を第２の偏光成分に係る照明光束に又は第２の偏光成分に係る照明光束を第１の偏光成分に係る照明光束に変換する第４の位相差板とをさらに有し、
   前記第２レンズアレイの両端部に位置する２つのレンズアレイ部に挟まれたレンズアレイ部は、当該レンズアレイ部の第２小レンズのうち、前記短辺方向に沿った一方側の領域に配置された第２小レンズから射出される照明光束が前記第１の偏光分離面に入射し、前記短辺方向に沿った他方側の領域に配置された第２小レンズから射出される照明光束が前記第２の偏光分離面に入射するように構成されていることを特徴とする照明装置。
3. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記第２レンズアレイの大きさは、前記第１レンズアレイの大きさと略同一であることを特徴とする照明装置。
4. 請求項１又は２に記載の照明装置において、
   前記第２レンズアレイの大きさは、前記第１レンズアレイの大きさよりも小さいことを特徴とする照明装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置において、
   前記複数の光源装置として、第１の光軸を中心軸とする照明光束を射出する第１の光源装置と、前記第１の光軸と交差する第２の光軸を中心軸とする照明光束を射出する第２の光源装置とを備え、
   前記第１の光源装置から射出される照明光束の光路の両側にそれぞれ配置される２つの反射素子とを備え、
   前記２つの反射素子のうち一方の反射素子は、前記第２の光源装置から射出される照明光束のうち一方側略半分の領域から射出される照明光束を反射するように構成され、
   前記２つの反射素子のうち他方の反射素子は、前記第２の光源装置から射出される照明光束のうち他方側略半分の領域から射出される照明光束を反射するように構成され、
   前記２つの反射素子で反射された前記第２の光源装置からの照明光束が、それぞれ前記第１の光源装置からの照明光束の両側に位置した状態で前記第１レンズアレイに入射するように構成されていることを特徴とする照明装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置と、
   前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
   前記電気光学変調装置により変調された光を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。