JP5924037B2 - 照明装置および表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、レーザ光を含む光を照射する照明装置、およびそのような照明装置を用いて映像表示を行う表示装置に関する。

プロジェクタ（投射型表示装置）の主要部品の１つである光学モジュールは、一般に、光源を含む照明光学系（照明装置）と、光変調素子を含む投射光学系（投影光学系）とから構成されている。このようなプロジェクタの分野では、近年、マイクロプロジェクタと呼ばれる小型（手のひらサイズ）かつ軽量な携帯型プロジェクタが普及し始めている。このマイクロプロジェクタでは、従来、照明装置の光源として主にＬＥＤ（Light Emitting Diode）が使用されている。

一方で、最近では照明装置の新たな光源として、レーザが注目されている。例えば、高出力の青色半導体レーザや赤色半導体レーザの商用化に続いて、現在では緑色半導体レーザの開発も進んでおり、実用化レベルに達しつつある。このような背景から、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３原色の単色レーザ（半導体レーザ）を照明装置の光源として用いたプロジェクタの提案がなされている。光源として単色レーザを用いることにより、色再現範囲が広く、かつ消費電力も小さいプロジェクタを得ることができる。

また、このようなプロジェクタでは、照明装置から出射される照明光における光量（強度）の均一化を図るため、一般に、照明装置内に所定の均一化光学系（均一化光学部材）が設けられるようになっている。例えば特許文献１，２には、そのような均一化光学部材として、２つ（１組）のフライアイレンズが設けられている。

特開２００２−３１１３８２号公報 特開２０１２−８５４９号公報

ところで、このようなプロジェクタでは一般に、光源からの出射光の光量損失を低減し、光利用効率を向上することが求められる。

本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、光量損失を低減することが可能な照明装置および表示装置を提供することにある。

本開示の照明装置は、所定方向に沿ったＦＦＰ（Far Field Pattern）を有するレーザ光を出射するレーザ光源を含む光源部と、この光源部側からのレーザ光が入射する第１の均一化光学部材と、この第１の均一化光学部材側から、所定の入射角度および所定の発散角の広がり方向を有するレーザ光が入射する第２の均一化光学部材とを備えたものである。第１の均一化光学部材は、その光入射面側と光出射面側とで共通化された、複数の共通化単位セルを有している。第２の均一化光学部材は、その光入射面上に配列された複数の第１単位セルと、その光出射面上に配列された複数の第２単位セルとを個別に有している。共通化単位セルおよび第１単位セルはそれぞれ、第１の方向を長軸方向とすると共に第２の方向を短軸方向とする異方性形状からなり、第２単位セルは、第１および第２の方向の双方に沿って延出する形状からなる。

本開示の表示装置は、照明光を出射する上記本開示の照明装置と、照明光を映像信号に基づいて変調する光変調素子とを備えたものである。

本開示の照明装置および表示装置では、光源部側からの光が、第１の均一化光学部材および第２の均一化光学部材側をこの順に通過して光量の均一化が行われ、照明光として出射する。ここで、第２の均一化光学部材では、その光入射面上に配列された複数の第１単位セルが、第１の方向を長軸方向とすると共に第２の方向を短軸方向とする異方性形状からなると共に、光出射面上に配列された複数の第２単位セルが、これらの第１および第２の方向の双方に沿って延出する形状からなる。これにより、入射面側の第１単位セルが異方性形状であっても、第１の均一化光学部材側から第２の均一化光学部材へ入射する光の角度（入射角）が、短軸方向に沿った場合でも所定の許容角以下に収まり易くなる。

本開示の照明装置および表示装置によれば、第２の均一化光学部材において、その光入射面上に配列された複数の第１単位セルが、第１の方向を長軸方向とすると共に第２の方向を短軸方向とする異方性形状からなると共に、光出射面上に配列された複数の第２単位セルが、これらの第１および第２の方向の双方に沿って延出する形状からなるようにしたので、第２の均一化光学部材への入射光の入射角を所定の許容角以下に収まり易くすることができる。よって、この第２の均一化光学部材からの出射光（照明光）を後段（例えば光変調素子）に照明する際に、光量損失を低減することが可能となる。

本開示の一実施の形態に係る表示装置の全体構成を表す図である。 レーザ光における光量分布の一例を表す図である。 図１に示した２つのフライアイレンズの構成例を表す模式図である。 図１に示した２つのフライアイレンズへの各入射光における光量分布の一例を説明するための模式図である。 図１に示した後段側のフライアイレンズへの入射光における入射角度に対する許容角について説明するための模式図である。 比較例１に係る後段側のフライアイレンズの構成例および作用を表す模式図である。 比較例２に係る後段側のフライアイレンズの構成例および作用を表す模式図である。 図１に示した後段側のフライアイレンズの作用を表す模式図である。 変形例１に係る後段側のフライアイレンズの構成例および作用を表す模式図である。 変形例２，３に係る後段側のフライアイレンズの構成例を表す模式図である。 変形例２，３に係る後段側のフライアイレンズの作用を表す模式図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．実施の形態（第２の均一化光学部材の光出射面側の第２単位セルが菱形状である例）
２．変形例（変形例１〜変形例３：第２単位セルが十字形状，六角形状である例）
３．その他の変形例

＜実施の形態＞
［表示装置３の構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る表示装置（表示装置３）の全体構成を表すものである。この表示装置３は、スクリーン３０（被投射面）に対して映像（映像光）を投射する投射型の表示装置であり、照明装置１と、この照明装置１からの照明光を用いて映像表示を行うための光学系（表示光学系）とを備えている。

（照明装置１）
照明装置１は、赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇ、青色レーザ１１Ｂ、カップリングレンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、ダイクロイックプリズム１３１，１３２、光学素子１４、駆動部１４０、フライアイレンズ１５１，１５２、サブコンデンサレンズ１６１，１６２およびコンデンサレンズ１７を備えている。なお、図中に示したＺ０は光軸を表している。

赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂはそれぞれ、赤色レーザ光、緑色レーザ光または青色レーザ光を発する３種類の光源である。これらのレーザ光源により光源部が構成されており、ここでは、これら３種類の光源がいずれもレーザ光源となっている。これらの赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂはそれぞれ、例えばパルス発光を行う。すなわち、例えば所定の発光周波数（発光周期）により、間欠的（断続的）にレーザ光を出射するようになっている。赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂはそれぞれ、例えば半導体レーザや固体レーザ等からなる。なお、例えばこれらのレーザ光源がそれぞれ半導体レーザである場合、一例として、赤色レーザ光の波長λｒ＝６００〜７００ｎｍ程度、緑色レーザ光の波長λｇ＝５００〜６００ｎｍ程度、青色レーザ光の波長λｂ＝４００〜５００ｎｍ程度である。

また、これらのレーザ光源から出射されるレーザ光は、レーザ結晶からなるレーザ媒質に励起光が入射されることにより発生するようになっている。ここで、このレーザ光の強度分布（光量分布、ＦＦＰ（Far Field Pattern））は、レーザ媒質であるレーザ結晶の原子や分子の分布、結晶のサイズに応じて定まる。そして、理想的には例えば図２（Ａ），（Ｂ）に示したように、発生されたレーザ光の光量分布（プロファイル）は、ほぼガウス分布となる。なお、図２（Ｂ）中に示した「水平」，「垂直」とはそれぞれ、水平方向（ここではＸ軸方向）および垂直方向（ここではＹ軸方向）に沿った光量分布のことを意味している。

カップリングレンズ１２Ｇは、緑色レーザ１１Ｇから出射された緑色レーザ光をコリメートして（平行光として）、ダイクロイックプリズム１３１と結合するためのレンズ（結合レンズ）である。同様に、カップリングレンズ１２Ｂは、青色レーザ１１Ｂから出射された青色レーザ光をコリメートして、ダイクロイックプリズム１３１と結合するためのレンズ（結合レンズ）である。また、カップリングレンズ１２Ｒは、赤色レーザ１１Ｒから出射された赤色レーザ光をコリメートして、ダイクロイックプリズム１３２と結合するためのレンズ（結合レンズ）である。なお、これらのカップリングレンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによって、ここでは入射した各レーザ光をコリメートしている（平行光としている）が、この場合には限られず、カップリングレンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによってコリメートしなくてもよい（平行光としてなくてもよい）。ただし、上記のようにコリメートしたほうが装置構成の小型化を図ることができるため、より望ましいと言える。

ダイクロイックプリズム１３１は、カップリングレンズ１２Ｂを介して入射した青色レーザ光を選択的に透過させる一方、カップリングレンズ１２Ｇを介して入射した緑色レーザ光を選択的に反射させるプリズムである。ダイクロイックプリズム１３２は、ダイクロイックプリズム１３１から出射した青色レーザ光および緑色レーザ光を選択的に透過させる一方、カップリングレンズ１２Ｒを介して入射した赤色レーザ光を選択的に反射させるプリズムである。これにより、赤色レーザ光、緑色レーザ光および青色レーザ光に対する色合成（光路合成）がなされるようになっている。

光学素子１４は、光源部とフライアイレンズ１５２との間（具体的には、フライアイレンズ１５１，１５２の間）の光路上に配置されている。この光学素子１４は、いわゆるスペックルノイズ（干渉パターン）を低減するための光学素子であり、上記した光路上を進行するレーザ光がこの光学素子１４を通過するようになっている。また、駆動部１４０は、この光学素子１４を駆動するものである。この駆動部１４０によって光学素子１４を振動（微小振動）させる（例えば、光軸Ｚ０に沿った方向や、光軸Ｚ０に対する垂直方向に沿って振動させる）ことにより、通過する光束の状態が変化し、上記したスペックルノイズを低減させることが可能となっている。

フライアイレンズ１５１，１５２はそれぞれ、基板上に複数のレンズ（後述する単位セル）が２次元配置された光学部材（インテグレータ）であり、これらのレンズの配列に応じて入射光束を空間的に分割して出射させるものである。フライアイレンズ１５１は、前述した光源部側からみて前段側のフライアイレンズであり、ここではダイクロイックプリズム１３２と光学素子１４との間の光路上に配置されている。フライアイレンズ１５２は後段側のフライアイレンズであり、ここでは光学素子１４とコンデンサレンズ１７との間の光路上に配置されている。これらのフライアイレンズ１５１，１５２ではそれぞれ、分割された光束が重畳されるように出射される。これにより、フライアイレンズ１５２からの出射光Ｌ２outが均一化され（面内の光量分布が均一化され）、照明光として出射されるようになっている。なお、これらのフライアイレンズ１５１，１５２ではそれぞれ、斜入射光も効率良く照明光として利用するため、以下説明するように、それらの光入射面側だけでなく光出射面側にも単位セル（所定の曲率を有する単位レンズ）が形成されている。

ここで、フライアイレンズ１５１は、前述した光源部側から入射光Ｌ１inが入射する光入射面Ｓ１in側に、複数の単位セルが配列されてなる入射側アレイＡ１inを有している。また、それとともに、フライアイレンズ１５１は、出射光が出射される光出射面Ｓ１out側に、複数の単位セルが配列されてなる出射側アレイＡ１outを有している。

具体的には、例えば図３（Ａ）に示したように、このフライアイレンズ１５１は、光入射面Ｓ１in側に複数の入射側単位セルＣ１inを有するとともに、光出射面Ｓ１out側に複数の出射側単位セルＣ１outを有している。そして、ここでは各入射側単位セルＣ１inと各出射側単位セルＣ１outとが、互いに共通化（共通に形成）されている。すなわち、１つの入射側単位セルＣ１inと１つの出射側単位セルＣ１outとで、１つの共通化単位セルが構成されている。

フライアイレンズ１５１では、このような複数の共通化単位セル（入射側単位セルＣ１inおよび出射側単位セルＣ１out）が、Ｘ軸方向（第１の方向；ここでは水平方向）およびＹ軸方向（第２の方向；ここでは垂直方向）の双方に沿って配列されている。つまり、入射側単位セルＣ１inおよび出射側単位セルＣ１outはそれぞれ、Ｘ−Ｙ面（光入射面Ｓ１inおよび光出射面Ｓ１out）上で隙間なく２次元配置（ここではマトリクス配置）されている。また、各共通化単位セル（入射側単位セルＣ１inおよび出射側単位セルＣ１out）は、Ｘ軸方向を長軸方向とすると共にＹ軸方向を短軸方向とする異方性形状（ここでは矩形状）からなる。そして、この異方性形状（矩形状）におけるアスペクト比（長軸方向と短軸方向との長さの比）は、後述する反射型液晶素子２１におけるアスペクト比と略一致（望ましくは一致）するように設定されている。

一方、フライアイレンズ１５２は、フライアイレンズ１５１側から入射光Ｌ２inが入射する光入射面Ｓ２in側に、複数の単位セルが配列されてなる入射側アレイＡ２inを有している。また、それとともに、フライアイレンズ１５２は、出射光が出射される光出射面Ｓ２out側に、複数の単位セルが配列されてなる出射側アレイＡ２outを有している。

具体的には、例えば図３（Ｂ）に示したように、このフライアイレンズ１５２は、光入射面Ｓ２in側に複数の入射側単位セルＣ２in（第１単位セル）を有するとともに、光出射面Ｓ２out側に複数の出射側単位セルＣ２out（第２単位セル）を有している。ただし、フライアイレンズ１５２では上記したフライアイレンズ１５１とは異なり、これらの入射側単位セルＣ２inと出射側単位セルＣ２outとが、個別（別々）に形成されている。

フライアイレンズ１５２では、上記したフライアイレンズ１５１における共通化単位セルと同様に、入射側単位セルＣ２inおよび出射側単位セルＣ２outがそれぞれ、Ｘ軸方向（水平方向）およびＹ軸方向（垂直方向）の双方に沿って配列されている。つまり、入射側単位セルＣ２inおよび出射側単位セルＣ２outはそれぞれ、Ｘ−Ｙ面（光入射面Ｓ２inおよび光出射面Ｓ２out）上で２次元配置されている。具体的には、入射側単位セルＣ２inは、光入射面Ｓ２in上で隙間なくマトリクス配置されている。詳細には、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の少なくとも一方（ここではＹ軸方向）に沿って、隣接する入射側単位セルＣ２inの列間での配置位置が、互いに（交互に）略１／２ピッチずつ（望ましくは１／２ピッチずつ）ずれている。一方、出射側単位セルＣ２outは、光出射面Ｓ２out上で隙間なく細密配置されている。詳細には、Ｘ軸方向またはＹ軸方向の少なくとも一方（ここではＸ軸方向およびＹ軸方向の双方）に沿って、隣接する出射側単位セルＣ２outの列間での配置位置が、互いに（交互に）略１／２ピッチずつ（望ましくは１／２ピッチずつ）ずれている。ただし、互いに対向する入射側単位セルＣ２inと出射側単位セルＣ２outとの間では、それらの中心点の位置（図３（Ｂ）中に点で示した位置）が略一致（望ましくは一致）するように配置されている。

また、このフライアイレンズ１５２では、入射側単位セルＣ２inは、上記したフライアイレンズ１５１における共通化単位セルと同様に、Ｘ軸方向を長軸方向とすると共にＹ軸方向を短軸方向とする異方性形状（ここでは矩形状）からなる。そして、この異方性形状（矩形状）におけるアスペクト比は、後述する反射型液晶素子２１におけるアスペクト比と略一致（望ましくは一致）するように設定されている。一方、出射側単位セルＣ２outは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方に沿って延出（延在，突出）する形状からなる。具体的には、出射側単位セルＣ２outは、上記した入射側単位セルＣ２in（異方性形状）と比べ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って略等方的（望ましくは等方的）な形状からなる。ここでは一例として、出射側単位セルＣ２outは、菱形状（Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って互いに略同一（望ましくは同一）の長さの対角線を有する菱形状）からなる。なお、この出射側単位セルＣ２outにおけるＸ軸方向（水平方向）の長さは、入射側単位セルＣ２inにおけるＸ軸方向（長軸方向）の長さと同等もしくはそれ以下となっているのが望ましい。また、出射側単位セルＣ２outにおけるＹ軸方向（垂直方向）の長さは、入射側単位セルＣ２inにおけるＹ軸方向（短軸方向）の長さよりも大きくなっているのが望ましい。より具体的には、この出射側単位セルＣ２outにおけるＹ軸方向の長さは、Ｘ軸方向（水平方向）の長さに対して、上記した入射側単位セルＣ２inにおけるアスペクト比×２を乗じた長さとなっている（Ｙ軸方向の長さ＝（Ｘ軸方向の長さ×アスペクト比×２））のが望ましい。これは、上記した出射側単位セルＣ２outの細密配置の条件により得られる関係式であり、詳細には下記のようにして導出されるようになっている。なお、このような、出射側単位セルＣ２outのＸ軸方向（第１の方向）およびＹ軸方向（第２の方向）における望ましい長さについては、後述する変形例においても同様である。
出射側単位セルＣ２outにおけるＹ軸方向の長さ
＝（入射側単位セルＣ２inにおけるＹ軸方向の長さ×２）
＝｛入射側単位セルＣ２inにおけるＸ軸方向の長さ×（入射側単位セルＣ２inにおけるＹ軸方向の長さ／入射側単位セルＣ２inにおけるＸ軸方向の長さ）×２｝
＝（入射側単位セルＣ２inにおけるＸ軸方向の長さ×アスペクト比×２）
＝（出射側単位セルＣ２outにおけるＸ軸方向の長さ×アスペクト比×２）

ここで、フライアイレンズ１５１が本開示における「第１の均一化光学部材」の一具体例に対応し、フライアイレンズ１５２が本開示における「第２の均一化光学部材」の一具体例に対応する。

サブコンデンサレンズ１６１は、フライアイレンズ１５１からの出射光を集光し、光学素子１４へ入射させるためのレンズである。同様に、サブコンデンサレンズ１６２は、光学素子１４からの出射光を集光し、フライアイレンズ１５２へ入射させるためのレンズである。これらのサブコンデンサレンズ１６１，１６２は、リレー光学系を構成している。また、コンデンサレンズ１７は、フライアイレンズ１５２からの出射光Ｌ２outを集光し、照明光として出射させるためのレンズである。

（表示光学系）
前述した表示光学系は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ；Polarization Beam Splitter）２３、フィールドレンズ２２、反射型液晶素子２１および投射レンズ２４（投射光学系）を用いて構成されている。

偏光ビームスプリッタ２３は、特定の偏光（例えばＳ偏光）を選択的に透過させると共に、他方の偏光（例えばＰ偏光）を選択的に反射させる光学部材である。これにより、照明装置１からの照明光（例えばＳ偏光）が選択的に反射されて反射型液晶素子２１へ入射すると共に、この反射型液晶変調素子２１から出射した映像光（例えばＰ偏光）が選択的に透過し、投射レンズ２４へ入射するようになっている。

フィールドレンズ２２は、偏光ビームスプリッタ２３と反射型液晶素子２１との間の光路上に配置されている。このフィールドレンズ２２は、照明光をテレセントリックに反射型液晶素子２１に入射させることによって、光学系のコンパクト化を図るためのレンズである。

反射型液晶素子２１は、照明装置１からの照明光を、図示しない表示制御部から供給される映像信号に基づいて変調しつつ反射させることにより、映像光を出射する光変調素子である。このとき、反射型液晶素子２１では、入射時と出射時とにおける各偏光（例えば、Ｓ偏光またはＰ偏光）が異なるものとなるように、反射がなされる。このような反射型液晶素子２１は、例えばＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等の液晶素子からなる。

投射レンズ２４は、反射型液晶素子２１により変調された照明光（映像光）をスクリーン３０に対して投射（拡大投射）するためのレンズである。

［表示装置３の作用・効果］
（１．表示動作）
この表示装置３では、図１に示したように、まず照明装置１において、赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂからそれぞれ出射された光（レーザ光）が、カップリングレンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによってそれぞれコリメートされ、平行光となる。次いで、このようにして平行光とされた各レーザ光（赤色レーザ光、緑色レーザ光および青色レーザ光）は、ダイクロイックプリズム１３１，１３２によって色合成（光路合成）がなされる。光路合成がなされた各レーザ光は、フライアイレンズ１５１、サブコンデンサレンズ１６１、光学素子１４、サブコンデンサレンズ１６２、フライアイレンズ１５２およびコンデンサレンズ１７をこの順に通過し、照明光として出射する。この際、フライアイレンズ１５１，１５２により、フライアイレンズ１５２からの出射光Ｌ２outが均一化される（面内の光量分布が均一化される）。このようにして、照明装置１から照明光が出射される。

次いで、この照明光は、偏光ビームスプリッタ２３によって選択的に反射され、フィールドレンズ２２を介して反射型液晶素子２１へ入射する。反射型液晶素子２１では、この入射光が映像信号に基づいて変調されつつ反射されることにより、映像光として出射する。ここで、この反射型液晶素子２１では、入射時と出射時とにおける各偏光が異なるものとなるため、反射型液晶素子２１から出射した映像光は選択的に偏光ビームスプリッタ２３を透過し、投射レンズ２４へと入射する。そして、この入射光（映像光）は、投射レンズ２４によって、スクリーン３０に対して投射（拡大投射）される。

この際、赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂはそれぞれ、例えば、所定の発光周波数による間欠的な発光動作を行う。これにより、各レーザ光（赤色レーザ光，緑色レーザ光，青色レーザ光）が、時分割的に順次出射される。そして、反射型液晶素子２１では、各色成分（赤色成分、緑色成分、青色成分）の映像信号に基づいて、対応する色のレーザ光が時分割的に順次変調される。このようにして、映像信号に基づくカラー映像表示が表示装置３においてなされる。

（２．フライアイレンズ１５１，１５２の作用）
次に、本実施の形態におけるフライアイレンズ１５１，１５２の作用について、比較例（比較例１，２）と比較しつつ詳細に説明する。

まず、例えば図４（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、これらのフライアイレンズ１５１，１５２では、入射光の光量分布（入射位置および入射角度に対する光量分布）が以下のようになる。すなわち、例えば図４（Ｂ）に示したように、フライアイレンズ１５１への入射光Ｌ１inにおけるＩＩ−ＩＩ線に沿った領域における光量分布は、入射位置Ｙin１に対してはガウス分布状となる一方、入射角度θin１に対してはほとんど分布を持たない（θin１≒０°）。これに対して、例えば図４（Ｃ）に示したように、フライアイレンズ１５２への入射光Ｌ２inにおけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った領域における光量分布は、入射位置Ｙin２に対しては所定範囲の分布（光量値が一定の分布）となる一方、入射角度θin２に対してはガウス分布状となる。つまり、前段側のフライアイレンズ１５１への入射光Ｌ１inにおける入射位置Ｙin１および入射角度θin１に対する光量分布がそれぞれ、逆に、後段側のフライアイレンズ１５２への入射光Ｌ２inにおける入射角度θin２および入射位置Ｙin２に対する光量分布へと変換されることになる。したがって、例えば、入射光Ｌ１inにおいて入射位置Ｙin１に対する光量分布が広い（レーザ光源における発散角が広い）場合には、入射光Ｌ２inにおいて入射角度θin２に対する光量分布が広くなる。また、逆に、入射光Ｌ１inにおいて入射位置Ｙin１に対する光量分布が狭い（レーザ光源における発散角が狭い）場合には、入射光Ｌ２inにおいて入射角度θin２に対する光量分布が狭くなることになる。

このように、照明装置１内で２つ（２段）のフライアイレンズ１５１，１５２が設けられていることにより、１つ（１段）のフライアイレンズのみが設けられている場合と比べ、以下の利点が得られる。すなわち、光源としてレーザを用いた光学系では一般に、レーザにおける発散角の変動によって、フォーカス深度が変動したり、前述したスペックルノイズの度合いが変動したりし、プロジェクタ特性が大きく左右される。このようなレーザにおける発散角変動の影響が、フライアイレンズが１段だけの場合と比べて２段構成の場合のほうが小さくなる（発散角変動の影響が低減される）のである。

このようにして、後段側のフライアイレンズ１５２への入射光Ｌ２inは、所定の入射角度θin２を持つ光束となる。具体的には、入射角度θin２は、リレーレンズ（サブコンデンサレンズ１６１，１６２）の焦点距離ｆ（relay）と、前段側のフライアイレンズ１５１への入射光Ｌ１inにおける光束径φ１とを用いて、以下の（１）式により規定される。
θin２＝Ａｒｃｓｉｎ｛０．５×φ１／ｆ（relay）｝ ……（１）

ここで、上記した入射角度θin２を持った光束からなる入射光Ｌ２inが２段目のフライアイレンズ１５２へ入射する場合、その入射角度θin２（斜入射角）が所定の角度（許容角θlimit）以下であれば（θin２≦θlimit）、光量損失は生じない。一方、そのときの入射角度θin２許容角θlimitを超えてしまうと（θin２＞θlimit）、反射型液晶素子２１への照明時にこの反射型液晶素子２１からはみ出てしまう光量成分が生じ、光量損失となる。そのような光量損失が発生した場合、レーザ光源からの出射光の利用効率が損なわれ、映像表示時の明るさ（輝度）が低下してしまうことになる。

なお、フライアイレンズ１５２への入射光Ｌ２inにおける入射角度θin２に対する許容角θlimitは、以下のように規定される。すなわち、例えば図５に示したように、フライアイレンズ１５２の焦点距離をｆ２、フライアイレンズ１５２におけるＹ軸方向（垂直方向）の分割ピッチ（単位セルのピッチ）をＰ２、焦点距離ｆ２の位置における光軸Ｚ０からＹ軸方向への変位をｙ２とすると、θin２およびθlimitについて以下の（２）式および（３）式の関係が成り立つ。
ｙ２＝｛ｆ２×ｔａｎ（θin２）｝≦（Ｐ２／２） ……（２）
｛ｆ２×ｔａｎ（θlimit）｝＝（Ｐ２／２） ……（３）

ここで、前述した図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、フライアイレンズ１５１における共通化単位セル（入射側単位セルＣ１inおよび出射側単位セルＣ１out）およびフライアイレンズ１５２における入射側単位セルＣ２inではそれぞれ、異方性形状からなる。具体的には、反射型液晶素子２１におけるアスペクト比と略一致（望ましくは一致）するように、Ｘ軸方向を長軸方向とすると共にＹ軸方向を短軸方向とする矩形状に設定されている。したがって、フライアイレンズ１５２における分割ピッチＰ２（入射側単位セルＣ２inのピッチ）は、Ｘ軸方向（水平方向）と比べてＹ軸方向（垂直方向）のほうが短くなるため、上記（３）式を参照すると、以下のことが言える。すなわち、Ｘ軸方向（水平方向）と比べてＹ軸方向（垂直方向）のほうが許容角θlimitが小さくなり、光量損失が生じ易くなる。このように、単位セル（入射側単位セルＣ１in，Ｃ２inおよび出射側単位セルＣ１out）における異方性形状に起因して、フライアイレンズ１５２から出射される照明光が反射型液晶素子２１へ照射される際に、光量損失が生じ易い方向（短軸方向）が存在することになる。

（比較例１）
これらのことから、例えば図６（Ａ）に示した比較例１に係る後段側のフライアイレンズ１０２のように、前段側のフライアイレンズ１５１と同様の単位セル構造（入射側単位セルＣ２inおよび出射側単位セルＣ２outで共通化された異方性形状）の場合、以下の問題が生ずる。

すなわち、この場合にはＸ軸方向が長軸方向であると共にＹ軸方向が短軸方向であることから、上記したように、Ｘ軸方向（水平方向）における許容角θlimitと比べてＹ軸方向（垂直方向）における許容角θlimitが小さくなってしまう。このため、Ｘ軸方向の発散角が広いＦＦＰを有するレーザ光が入射光Ｌ２inとして入射する場合には、光量損失が生じにくい一方で、Ｙ軸方向の発散角が広いＦＦＰを有するレーザ光が入射光Ｌ２inとして入射する場合には、光量損失が生じ易くなってしまう。なお、図６（Ｂ）では、Ｘ軸方向の発散角が広いＦＦＰ，Ｙ軸方向の発散角が広いＦＦＰを有する各レーザ光が入射光Ｌ２inとして入射した場合における、出射光２outの光量分布の例をそれぞれ、Ｌ２out（ｘ），Ｌ２out（ｙ）として示しており、以下同様である。

（比較例２）
また、例えば図７（Ａ）に示した比較例２に係る後段側のフライアイレンズ２０２では、入射側単位セルＣ２inがＸ軸方向を長軸方向とすると共にＹ軸方向を短軸方向とする矩形状である一方、出射側単位セルＣ２outはＹ軸方向を長軸方向とすると共にＸ軸方向を短軸方向とする矩形状となっている。

この比較例２の場合、上記比較例１とは逆に、Ｙ軸方向（垂直方向）における許容角θlimitと比べてＸ軸方向（水平方向）における許容角θlimitが小さくなってしまう。このため、Ｙ軸方向の発散角が広いＦＦＰを有するレーザ光が入射光Ｌ２inとして入射する場合には、光量損失が生じにくい一方で、Ｘ軸方向の発散角が広いＦＦＰを有するレーザ光が入射光Ｌ２inとして入射する場合には、光量損失が生じ易くなってしまう（例えば図７（Ｂ）参照）。

このようにして比較例１，２では、フライアイレンズ１５１における共通化単位セル（入射側単位セルＣ１inおよび出射側単位セルＣ１out）に加えて、フライアイレンズ１０２，２０２における入射側単位セルＣ２inおよび出射側単位セルＣ２outもが、異方性形状からなる。言い換えると、後述する本実施の形態とは異なり、後段側のフライアイレンズ１０２，２０２における出射側単位セルＣ２outもが、Ｘ軸方向（水平方向）およびＹ軸方向（垂直方向）のうちの一方のみに沿って延出する形状（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向に対する非等方性形状）となっている。このため、上記したように、入射光Ｌ２in（レーザ光）のＦＦＰにおける発散角の広がり方向に依存して、光量損失が発生し易い場合が生じてしまう。

なお、レーザ光源から出射されるレーザ光のＦＦＰにおける発散角の広がり方向（プロファイル）および偏光方向はそれぞれ、レーザ光源に固有で決まるものである。したがって、光源部内の各レーザ光源において、レーザ光のＦＦＰにおける発散角の広がり方向を、後段側のフライアイレンズにおける出射側単位セルＣ２outの長軸方向に揃えるようにすれば、上記比較例１，２の単位セル構造においても光量損失が生じにくくすることができると考えられる。

ただし、レーザ光源の種類に応じて、レーザ光のＦＦＰにおける発散角の広がり方向が同一であったとしても、レーザ光における偏光方向が異なる場合がある。具体的には、例えばレーザ光のＦＦＰにおける発散角の広がり方向が垂直方向となっている２つのレーザ光源において、一方のレーザ光源ではレーザ光の偏光方向が水平方向、他方のレーザ光源ではレーザ光の偏光方向が垂直方向となっている場合がある。そのような場合、上記比較例１，２の単位セル構造では、前述したように反射型液晶素子２１および偏光ビームスプリッタ２３における偏光特性を利用して映像表示を行う場合（一般的な手法）に、レーザ光における偏光方向の相違が不都合となってしまう。

ここで、このような場合であっても、位相差板（１／２波長板等）を用いてレーザ光同士の偏光方向を揃えるようにすれば、光量損失を生じにくくしたうえで、映像表示の際の不都合を回避することが可能ではある。ただし、この場合には、位相差板を設けて一部の偏光成分のみを透過させた分、やはり光量の損失が生じ、照明光における明るさが低下してしまう。また、この位相差板の分、部品点数が増加してコスト増になるというデメリットもある。更に、例えば照明装置における実際の設計上の理由（外形形状の問題等）により、レーザ光源を回転配置させて各レーザ光のＦＦＰ（発散角の広がり方向）を揃えることが困難な場合もある。これらの理由から、やはり、入射光Ｌ２in（レーザ光）のＦＦＰにおける発散角の広がり方向には依存せずに、光量損失が発生しにくくなるようにすることが必要であると言える。

（本実施の形態の作用）
そこで本実施の形態の照明装置１では、例えば図３（Ｂ）に示したように、まず、後段側のフライアイレンズ１５２における光入射面Ｓ２in上に配列された複数の入射側単位セルＣ２inが、Ｘ軸方向を長軸方向とすると共にＹ軸方向を短軸方向とする異方性形状（矩形状）からなる。一方、このフライアイレンズ１５２における光出射面Ｓ２out上に配列された複数の出射側単位セルＣ２outが、これらＸ軸方向およびＹ軸方向の双方に沿って延出する形状（入射側単位セルＣ２inと比べてＸ軸方向およびＹ軸方向に沿って略等方的な形状）からなる。

これにより上記比較例１，２とは異なり、Ｘ軸方向（水平方向）における許容角θlimitと、Ｙ軸方向（垂直方向）における許容角θlimitとが、いずれも大きい値となって略等しくなる（望ましくは等しくなる）。したがって、入射面Ｓ２in側の単位セル（入射側単位セルＣ２in）が上記したような異方性形状であっても、前段側のフライアイレンズ１５１側から後段側のフライアイレンズ１５２への入射光Ｌ２inの入射角度θin２が、短軸方向（ここではＹ軸方向）に沿った場合でも所定の許容角θlimit以下に収まり易くなる。その結果、Ｘ軸方向の発散角が広いＦＦＰを有するレーザ光、およびＹ軸方向の発散角が広いＦＦＰを有するレーザ光のいずれが入射光Ｌ２inとして入射する場合であっても、光量損失が生じにくくなる（例えば図８参照）。つまり、本実施の形態では比較例１，２とは異なり、入射光Ｌ２in（レーザ光）のＦＦＰにおける発散角の広がり方向には依存せずに、光量損失が発生しにくくなる。換言すると、前述したような、レーザ光における偏光方向の相違や、レーザ光源の回転配置の実現性等を考慮することなく（気にすることなく）、光量損失を低減することができる。

なお、本実施の形態における前述した各パラメータの一実施例としては、以下のものが挙げられ、前述したθin２≦θlimitの条件が満足するように設定されている。
・リレーレンズの焦点距離ｆ（relay）＝１３．２（ｍｍ）
・フライアイレンズ１５１への入射光Ｌ１inにおける光束径φ１＝３（ｍｍ）
（レーザ光源から放射される光束を１００％カップリングした場合の平行光束径）
・入射角度θin２＝Ａｒｃｓｉｎ｛０．５×φ１／ｆ（relay）｝＝６．５２（°）
（実際には光学素子１４によって２．５０°程度の発散角度が加算されるため、θin２＝６．５２°＋２．５０°＝９．０２°となる。ただし、実際には、入射光Ｌ２inにおける光量分布の裾における光量を除くことができ、θin２の実効角度＝７°程度である。）
・フライアイレンズ１５２の焦点距離ｆ２＝０．４６（ｍｍ）
・フライアイレンズ１５２におけるＹ軸方向の分割ピッチＰ２＝０．１１６（ｍｍ）
・許容角θlimit＝７．１９（°）（前述した（２），（３）式より）

以上のように本実施の形態では、フライアイレンズ１５２において、その光入射面Ｓ２in上に配列された複数の入射側単位セルＣ２inが、Ｘ軸方向を長軸方向とすると共にＹ軸方向を短軸方向とする異方性形状からなる。また、フライアイレンズ１５２の光出射面Ｓ２out上に配列された複数の出射側単位セルＣ２outが、これらＸ軸方向およびＹ軸方向の双方に沿って延出する形状からなる。これにより、フライアイレンズ１５２への入射光Ｌ２inの入射角度θin２を所定の許容角θlimit以下に収まり易くすることができる。よって、このフライアイレンズ１５２からの出射光Ｌ２out（照明光）を後段（ここでは反射型液晶素子２１）に照明する際に、光量損失を低減する（光利用効率を向上させる）ことが可能となる。

また、前述したような、レーザ光における偏光方向の相違やレーザ光源の回転配置の実現性等を考慮せずに、光量損失を低減することができることから、前述した位相差板等の部材追加によるコスト増を回避することができると共に、光学系の縮小化（装置の小型化）を図ることも可能となる。

＜変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１〜３）について説明する。なお、実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

［変形例１］
図９（Ａ）は、変形例１に係る後段側のフライアイレンズ（フライアイレンズ１５２Ａ）の構成例を模式的に表したものである。本変形例のフライアイレンズ１５２Ａにおいても、上記実施の形態のフライアイレンズ１５２と同様に、光入射面Ｓ２in側の複数の入射側単位セルＣ２inと、光出射面Ｓ２out側の複数の出射側単位セルＣ２outとが、個別に形成されている。

また、フライアイレンズ１５２と同様に、入射側単位セルＣ２inは光入射面Ｓ２in上で隙間なくマトリクス配置され、出射側単位セルＣ２outは光出射面Ｓ２out上で隙間なく細密配置されている。具体的には、Ｙ軸方向に沿って、隣接する入射側単位セルＣ２inの列間での配置位置が、互いに（交互に）略１／２ピッチずつ（望ましくは１／２ピッチずつ）ずれている。また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方に沿って、隣接する出射側単位セルＣ２outの列間での配置位置が、互いに（交互に）略１／２ピッチずつ（望ましくは１／２ピッチずつ）ずれている。そして、互いに対向する入射側単位セルＣ２inと出射側単位セルＣ２inとの間では、それらの中心点の位置が略一致（望ましくは一致）するように配置されている。

更に、フライアイレンズ１５２と同様に、入射側単位セルＣ２inは、Ｘ軸方向を長軸方向とすると共にＹ軸方向を短軸方向とする異方性形状（矩形状）からなる一方、出射側単位セルＣ２outは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方に沿って延出する形状からなる。具体的には、出射側単位セルＣ２outは、入射側単位セルＣ２in（異方性形状）と比べ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って略等方的（望ましくは等方的）な形状からなる。

ただし、このフライアイレンズ１５２Ａではフライアイレンズ１５２とは異なり、出射側単位セルＣ２outが、十字形状（Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って互いに略同一（望ましくは同一）の長さの軸を有する十字形状）からなる。

このような構成のフライアイレンズ１５２Ａを用いた本変形例においても、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。すなわち、Ｘ軸方向（水平方向）における許容角θlimitと、Ｙ軸方向（垂直方向）における許容角θlimitとが、いずれも大きい値となって略等しくなる（望ましくは等しくなる）。したがって、入射面Ｓ２in側の単位セル（入射側単位セルＣ２in）が上記したような異方性形状であっても、前段側のフライアイレンズ１５１側から後段側のフライアイレンズ１５２Ａへの入射光Ｌ２inの入射角度θin２が、短軸方向（Ｙ軸方向）に沿った場合でも所定の許容角θlimit以下に収まり易くなる。その結果、Ｘ軸方向の発散角が広いＦＦＰを有するレーザ光、およびＹ軸方向の発散角が広いＦＦＰを有するレーザ光のいずれが入射光Ｌ２inとして入射する場合であっても、光量損失が生じにくくなる（例えば図９（Ａ）参照）。よって、このフライアイレンズ１５２Ａからの出射光Ｌ２out（照明光）を後段（反射型液晶素子２１）に照明する際に、光量損失を低減する（光利用効率を向上させる）ことが可能となる。

［変形例２，３］
図１０（Ａ）は、変形例２に係る後段側のフライアイレンズ（フライアイレンズ１５２Ｂ）の構成例を模式的に表したものである。また、図１０（Ｂ）は、変形例３に係る後段側のフライアイレンズ（フライアイレンズ１５２Ｃ）の構成例を模式的に表したものである。

これらの変形例２，３に係るフライアイレンズ１５２Ｂ，１５２Ｃにおいても、上記実施の形態のフライアイレンズ１５２と同様に、光入射面Ｓ２in側の複数の入射側単位セルＣ２inと、光出射面Ｓ２out側の複数の出射側単位セルＣ２outとが、個別に形成されている。

また、フライアイレンズ１５２と同様に、入射側単位セルＣ２inは光入射面Ｓ２in上で隙間なくマトリクス配置され、出射側単位セルＣ２outは光出射面Ｓ２out上で隙間なく細密配置されている。具体的には、Ｙ軸方向に沿って、隣接する入射側単位セルＣ２inの列間での配置位置が、互いに（交互に）略１／２ピッチずつ（望ましくは１／２ピッチずつ）ずれている。また、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方に沿って、隣接する出射側単位セルＣ２outの列間での配置位置が、互いに（交互に）略１／２ピッチずつ（望ましくは１／２ピッチずつ）ずれている。そして、互いに対向する入射側単位セルＣ２inと出射側単位セルＣ２inとの間では、それらの中心点の位置が略一致（望ましくは一致）するように配置されている。

更に、フライアイレンズ１５２と同様に、入射側単位セルＣ２inは、Ｘ軸方向を長軸方向とすると共にＹ軸方向を短軸方向とする異方性形状（矩形状）からなる一方、出射側単位セルＣ２outは、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方に沿って延出する形状からなる。具体的には、出射側単位セルＣ２outは、入射側単位セルＣ２in（異方性形状）と比べ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って略等方的（望ましくは等方的）な形状からなる。

ただし、これらのフライアイレンズ１５２Ｂ，１５２Ｃではそれぞれ、フライアイレンズ１５２とは異なり、出射側単位セルＣ２outが六角形状からなる。なお、フライアイレンズ１５２Ｃではフライアイレンズ１５２Ｂと比べ、Ｘ軸方向の長さとＹ軸方向の長さとがより近い値となり（アスペクト比がより１に近くなり）、出射側単位セルＣ２outにおける六角形状がより等方的な形状となっている。

このような構成のフライアイレンズ１５２Ｂ，１５２Ｃを用いた変形例２，３においても、上記実施の形態と同様の作用により同様の効果を得ることが可能である。すなわち、Ｘ軸方向（水平方向）における許容角θlimitと、Ｙ軸方向（垂直方向）における許容角θlimitとが、いずれも大きい値となって略等しくなる（望ましくは等しくなる）。したがって、入射面Ｓ２in側の単位セル（入射側単位セルＣ２in）が上記したような異方性形状であっても、前段側のフライアイレンズ１５１側から後段側のフライアイレンズ１５２Ｂ，１５２Ｃへの入射光Ｌ２inの入射角度θin２が、短軸方向（Ｙ軸方向）に沿った場合でも所定の許容角θlimit以下に収まり易くなる。その結果、Ｘ軸方向の発散角が広いＦＦＰを有するレーザ光、およびＹ軸方向の発散角が広いＦＦＰを有するレーザ光のいずれが入射光Ｌ２inとして入射する場合であっても、光量損失が生じにくくなる（変形例２：例えば図１１（Ａ）参照、変形例３：例えば図１１（Ｂ）参照）。よって、これらのフライアイレンズ１５２Ｂ，１５２Ｃからの出射光Ｌ２out（照明光）を後段（反射型液晶素子２１）に照明する際に、光量損失を低減する（光利用効率を向上させる）ことが可能となる。

なお、上記したように、フライアイレンズ１５２Ｃではフライアイレンズ１５２Ｂと比べ、出射側単位セルＣ２outにおける六角形状がより等方的な形状となっている。したがって、フライアイレンズ１５２Ｃではフライアイレンズ１５２Ｂと比べ、光量損失をより低減する（光利用効率をより向上させる）ことが可能となると言える。

＜その他の変形例＞
以上、実施の形態および変形例を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記実施の形態等では、後段側のフライアイレンズにおける出射側単位セルＣ２out（第２単位セル）が、菱形状、十字形状または六角形状からなる場合について説明したが、第２単位セルの形状はこれらの場合には限られない。すなわち、Ｘ軸方向およびＹ軸方向の双方に沿って延出する形状（入射側単位セルＣ２in（第１単位セル）と比べ、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿って略等方的（望ましくは等方的）な形状）なのであれば、第２単位セルを他の形状としてもよい。また、上記実施の形態等では、本開示における「第１および第２の均一化光学部材」がそれぞれ、フライアイレンズからなる場合を例に挙げて説明したが、これらの均一化光学部材がそれぞれ、他の光学部材（例えばロッドインテグレータ等）からなるようにしてもよい。

また、上記実施の形態等では、本開示における「第１の方向」と「第２の方向」とが互いに直交している場合（水平方向（Ｘ軸方向）および垂直方向（Ｙ軸方向）の場合）を例に挙げて説明したが、この場合には限られない。すなわち、これらの「第１の方向」と「第２の方向」とが、互いに直交していないようにしてもよい。

更に、上記実施の形態等では、複数種類（赤色用，緑色用，青色用）の光源がいずれもレーザ光源である場合について説明したが、この場合には限られず、複数種類の光源のうちの少なくとも１つがレーザ光源であればよい。すなわち、光源部内に、レーザ光源と他の光源（例えばＬＥＤ等）とを組み合わせて設けるようにしてもよい。

加えて、上記実施の形態等では、光変調素子が反射型の液晶素子である場合を例に挙げて説明したが、この場合には限られない。すなわち、例えば透過型の液晶素子であってもよく、更には、液晶素子以外の光変調素子（例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）など）であってもよい。

また、上記実施の形態等では、異なる波長の光を発する３種類の光源を用いた場合について説明したが、例えば３種類の光源ではなく、１種類や２種類，４種類以上の光源を用いるようにしてもよい。

更に、上記実施の形態等では、照明装置および表示装置の各構成要素（光学系）を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。具体的には、例えばダイクロイックプリズム１３１，１３２の代わりに、ダイクロイックミラーを設けるようにしてもよい。

加えて、上記実施の形態等では、光変調素子により変調された光をスクリーンに投射する投射光学系（投影レンズ）を備え、投射型の表示装置として構成されている場合について説明したが、本技術は、直視型の表示装置などにも適用することが可能である。

なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
レーザ光源を含む光源部と、
前記光源部側からの光が入射する第１の均一化光学部材と、
前記第１の均一化光学部材側からの光が入射する第２の均一化光学部材と
を備え、
前記第２の均一化光学部材は、その光入射面上に配列された複数の第１単位セルと、その光出射面上に配列された複数の第２単位セルとを個別に有し、
前記第１単位セルは、第１の方向を長軸方向とすると共に第２の方向を短軸方向とする異方性形状からなり、
前記第２単位セルは、前記第１および第２の方向の双方に沿って延出する形状からなる
照明装置。
（２）
前記第２単位セルが、前記第１単位セルと比べて、前記第１および第２の方向に沿った略等方的な形状からなる
上記（１）に記載の照明装置。
（３）
前記第２単位セルが、菱形状、十字形状または六角形状からなる
上記（２）に記載の照明装置。
（４）
前記複数の第１単位セルが、前記光入射面上で隙間なく２次元配置されると共に、
前記複数の第２単位セルが、前記光出射面上で隙間なく２次元配置されている
上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の照明装置。
（５）
前記第２の均一化光学部材では、その光入射面上の前記第１または第２の方向に沿って、隣接する第１単位セル列間での配置位置が交互にずれている
上記（４）に記載の照明装置。
（６）
前記隣接する第１単位セル列間での配置位置が、略１／２ピッチずつずれている
上記（５）に記載の照明装置。
（７）
互いに対向する前記第１単位セルと前記第２単位セルとの間で、それらの中心点の位置が略一致している
上記（４）ないし（６）のいずれかに記載の照明装置。
（８）
前記第１の均一化光学部材は、その光入射面側と光出射面側とで共通化された、複数の共通化単位セルを有する
上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の照明装置。
（９）
前記第１の方向と前記第２の方向とが、互いに直交している
上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の照明装置。
（１０）
前記第１の均一化光学部材と前記第２の均一化光学部材との間の光路上に配設された光学素子と、
前記光学素子を振動させる駆動部とを更に備えた
上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の照明装置。
（１１）
前記第１および第２の均一化光学部材がそれぞれ、フライアイレンズからなる
上記（１）ないし（１０）のいずれかに記載の照明装置。
（１２）
前記光源部は、前記レーザ光源として、赤色光、緑色光または青色光を発する３種類のレーザ光源を有する
上記（１）ないし（１１）のいずれかに記載の照明装置。
（１３）
前記レーザ光源が半導体レーザである
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の照明装置。
（１４）
照明光を出射する照明装置と、
前記照明光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と
を備え、
前記照明装置は、
レーザ光源を含む光源部と、
前記光源部側からの光が入射する第１の均一化光学部材と、
前記第１の均一化光学部材側からの光が入射する第２の均一化光学部材と
を備え、
前記第２の均一化光学部材は、その光入射面上に配列された複数の第１単位セルと、その光出射面上に配列された複数の第２単位セルとを個別に有し、
前記第１単位セルは、第１の方向を長軸方向とすると共に第２の方向を短軸方向とする異方性形状からなり、
前記第２単位セルは、前記第１および第２の方向の双方に沿って延出する形状からなる
表示装置。
（１５）
前記光変調素子により変調された照明光を被投射面に対して投射する投射光学系を更に備えた
上記（１４）に記載の表示装置。
（１６）
前記光変調素子が液晶素子である
上記（１４）または（１５）に記載の表示装置。

１…照明装置、１１Ｒ…赤色レーザ、１１Ｇ…緑色レーザ、１１Ｂ…青色レーザ、１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ…カップリングレンズ、１３１，１３２…ダイクロイックプリズム、１４…光学素子、１４０…駆動部、１５１，１５２，１５２Ａ，１５２Ｂ，１５２Ｃ…フライアイレンズ、１６１，１６２…サブコンデンサレンズ、１７…コンデンサレンズ、２１…反射型液晶素子、２２…フィールドレンズ、２３…偏光ビームスプリッタ、２４…投射レンズ、３…表示装置、３０…スクリーン、Ｚ０…光軸、Ｌ１in，Ｌ２in…入射光、Ｌ２out…出射光、Ｓ１in，Ｓ２in…光入射面、Ｓ１out，Ｓ２out…光出射面、Ａ１in，Ａ２in…入射側アレイ、Ａ１out，Ａ２out…出射側アレイ、Ｃ１in，Ｃ２in…入射側単位セル、Ｃ１out，Ｃ２out…出射側単位セル。

Claims (16)

1. 所定方向に沿ったＦＦＰ（Far Field Pattern）を有するレーザ光を出射するレーザ光源を含む光源部と、
   前記光源部側からのレーザ光が入射する第１の均一化光学部材と、
   前記第１の均一化光学部材側から、所定の入射角度および所定の発散角の広がり方向を有するレーザ光が入射する第２の均一化光学部材と
   を備え、
   前記第１の均一化光学部材は、その光入射面側と光出射面側とで共通化された、複数の共通化単位セルを有し、
   前記第２の均一化光学部材は、その光入射面上に配列された複数の第１単位セルと、その光出射面上に配列された複数の第２単位セルとを個別に有し、
   前記共通化単位セルおよび前記第１単位セルはそれぞれ、第１の方向を長軸方向とすると共に第２の方向を短軸方向とする異方性形状からなり、
   前記第２単位セルは、前記第１および第２の方向の双方に沿って延出する形状からなる
   照明装置。
2. 前記第２単位セルが、前記第１単位セルと比べて、前記第１および第２の方向に沿った略等方的な形状からなる
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第２単位セルが、菱形状、十字形状または六角形状からなる
   請求項２に記載の照明装置。
4. 前記複数の第１単位セルが、前記光入射面上で隙間なく２次元配置されると共に、
   前記複数の第２単位セルが、前記光出射面上で隙間なく２次元配置されている
   請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
5. 前記第２の均一化光学部材では、その光入射面上の前記第１または第２の方向に沿って、隣接する第１単位セル列間での配置位置が交互にずれている
   請求項４に記載の照明装置。
6. 前記隣接する第１単位セル列間での配置位置が、略１／２ピッチずつずれている
   請求項５に記載の照明装置。
7. 互いに対向する前記第１単位セルと前記第２単位セルとの間で、それらの中心点の位置が略一致している
   請求項４ないし請求項６のいずれか１項に記載の照明装置。
8. 前記入射角度が、所定の許容角以下となるように設定されている
   請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 前記第１の方向と前記第２の方向とが、互いに直交している
   請求項１ないし請求項８のいずれか１項に記載の照明装置。
10. 前記第１の均一化光学部材と前記第２の均一化光学部材との間の光路上に配設された光学素子と、
    前記光学素子を振動させる駆動部とを更に備えた
    請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 前記第１および第２の均一化光学部材がそれぞれ、フライアイレンズからなる
    請求項１ないし請求項１０のいずれか１項に記載の照明装置。
12. 前記光源部は、前記レーザ光源として、赤色光、緑色光または青色光を発する３種類のレーザ光源を有する
    請求項１ないし請求項１１のいずれか１項に記載の照明装置。
13. 前記レーザ光源が半導体レーザである
    請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の照明装置。
14. 照明光を出射する照明装置と、
    前記照明光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と
    を備え、
    前記照明装置は、
    所定方向に沿ったＦＦＰ（Far Field Pattern）を有するレーザ光を出射するレーザ光源を含む光源部と、
    前記光源部側からのレーザ光が入射する第１の均一化光学部材と、
    前記第１の均一化光学部材側から、所定の入射角度および所定の発散角の広がり方向を有するレーザ光が入射する第２の均一化光学部材と
    を備え、
    前記第１の均一化光学部材は、その光入射面側と光出射面側とで共通化された、複数の共通化単位セルを有し、
    前記第２の均一化光学部材は、その光入射面上に配列された複数の第１単位セルと、その光出射面上に配列された複数の第２単位セルとを個別に有し、
    前記共通化単位セルおよび前記第１単位セルはそれぞれ、第１の方向を長軸方向とすると共に第２の方向を短軸方向とする異方性形状からなり、
    前記第２単位セルは、前記第１および第２の方向の双方に沿って延出する形状からなる
    表示装置。
15. 前記光変調素子により変調された照明光を被投射面に対して投射する投射光学系を更に備えた
    請求項１４に記載の表示装置。
16. 前記光変調素子が液晶素子である
    請求項１４または請求項１５に記載の表示装置。

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