JP2002031850A

JP2002031850A - 照明装置およびこれを用いた投射型表示装置

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Publication number: JP2002031850A
Application number: JP2000218924A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yamamoto; 力山本
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2000-07-19
Filing date: 2000-07-19
Publication date: 2002-01-31
Also published as: US20020030795A1

Abstract

(57)【要約】【目的】楕円面よりなる各リフレクタの光軸が照明装
置の光軸と所定の角度をなすように配置された複数の光
源部と、ミラー素子とを備え、インテグレータ部に入射
される略平行光束を照明装置の光軸に近接させて重畳さ
せ、投射型表示装置において投影レンズの結像性能を充
分に発揮させ得る、小型化容易な照明装置を得る。【構成】楕円面鏡よりなるリフレクタ１Ａ、１Ｂとそ
の第１焦点に配された発光体２Ａ、２Ｂとからなる複数
の光源部１１Ａ、１１Ｂが、リフレクタの光軸Ｓ_Ａ、Ｓ
_Ｂとこの照明装置の光軸Ｘが角度α、βをなすように配
設されている。これらの光束は、第２焦点近傍に配され
たミラー素子１２により反射されて、殆ど重畳され強度
の大きい部分が光軸近傍に集められた状態でレンズ１３
に入射される。これにより、インテグレータ部の第２フ
ライアイ７には、光軸近傍の強度が大きい略平行光束が
入射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照明装置およびこ
の照明装置からの出力光をライトバルブにより所定の映
像情報に応じて変調してスクリーン上に投影する投射型
表示装置に関し、詳しくは、複数個の光源部を備えた照
明装置の構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】投射型表示装置に用いられる照明装置に
おいて、従来からインテグレータ方式と称される、レン
ズアレイやレンチキュラー板を用いた方法が知られてい
る。この方式によれば、メタルハライドランプ、キセノ
ンランプ、あるいはハロゲンランプ等のように配光特性
にバラツキを有する光源を用いた場合においても、その
光源の配光特性に起因するライトバルブ上での照明ムラ
を除去し得る照明装置とすることができる。

【０００３】すなわち、このような照明装置は、リフレ
クタを用いた光源部の後段に、第１のインテグレータ板
（一般には第２フライアイ等と称する）、および第２の
インテグレータ板（一般には第１フライアイ等と称す
る）をこの順に配置してなる。第１のインテグレータ板
は、液晶表示パネルと略相似形状とされた複数のレンズ
素子を二次元的に配列して構成されており、光源部から
射出される明るさムラの大きな光束を、第１のインテグ
レータ板のレンズ素子の数と同数の部分光束に分割す
る。分割後の部分光束の明るさムラは、分割前の光束に
比較して小さい。この各部分光束は、上記第２のインテ
グレータ板の表面（投影レンズの瞳面と共役となる）に
二次光源を形成し、この第２のインテグレータ板および
フィールドレンズにより各々被照明領域方向に射出さ
れ、被照明領域上で互いに重畳することになるので、明
るさムラの小さな照明を実現することができる。

【０００４】また、上述した如き２つのインテグレータ
板を用いた投射型表示装置では、照明光量を確保するこ
と等を目的として、複数の光源を光軸対称に配置したも
のが知られている（特開平6-265887号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】単一の光源よりなる照
明装置の場合は、光源の配光特性に起因する照明ムラは
上記インテグレータ方式により有効に解消される。しか
しながら、複数の光源を光軸対称に配置するものにおい
ては、光源の配光特性に起因して新たな強度分布が発生
する。すなわち、強度分布が一様でない各光源が光軸対
称に配置されていることにより、第２のインテグレータ
板の表面と共役となる投影レンズの瞳面上で、光軸近傍
でなく光軸から所定距離だけ離れた位置に強度の大きい
部分が生じることになる。ところが投影レンズの結像性
能は、光軸近傍で高く、そこから離れるにしたがって低
くなることから、上述のように瞳面上の光軸から所定距
離だけ離れた位置に強度の大きい部分、すなわち結像性
能を支配する部分が存在するときは、投影レンズ本来の
結像性能を充分に発揮することが困難となる。

【０００６】複数光源によるこのような問題に対応し得
る従来例の１つとして、特開2000−3612号公報に開示さ
れた「照明装置及び、それを用いた投写型表示装置」が
ある。この照明装置は発光体の重心近傍に第１焦点を有
する楕円面鏡よりなる光源部を複数個備え、各々の楕円
面鏡の第２焦点近傍に反射面を有する反射プリズムによ
り各光源部からの光束をインテグレータ側に反射する構
成とされている。このため、反射プリズムの反射面上に
形成される発光体の二次光源の位置は、発光体自身の位
置よりも照明装置の光軸に近接することになり、これ以
降の光学系においては、この二次光源の位置を光源位置
として取り扱うことができる。このようにして、この装
置は複数光源を備えた明るい照明装置でありながら、投
影レンズの瞳面において、各光源部からの光束による光
スポットが光軸に近接した位置に形成されることにな
り、投影レンズの結像性能を良好なものとし得る。

【０００７】しかしながら、この装置は照明光の照度均
一性および色均一性を向上させることを目的としてお
り、そのために、複数のランプを用いても投射レンズ瞳
面に形成される発光体像が光軸に対しておよそ対称に配
置されることが重要と考えられている。すなわち、発光
体像を光軸に対しておよそ対称に配置することにより、
副次的に、各光源部からの光束による光スポットが光軸
に近接した位置に形成されることにもなったもので、必
ずしも上述した投影レンズの結像性能を充分に発揮させ
るという問題の解決を図るべく構想されたものではな
い。

【０００８】上述したとおり、投影レンズの結像性能
は、光軸近傍で高く、そこから離れるにしたがって低く
なることから、投影レンズの結像性能を最も有効に利用
するには、光源部からの光束の強度の大きい部分が投影
レンズの瞳面において、でき得る限り光軸近傍を透過す
るように構成することが望ましい。この従来例において
は、確かに各光源部からの光束による光スポットをある
程度光軸に近接した位置に形成することが可能となる
が、いかに光軸に近づけたとしても限界がある。すなわ
ち、この光スポットが光軸に近づくということは、反射
プリズムの各反射面において、光源部からの光束の反射
位置が、これらの各反射面により形成される反射プリズ
ムの頂点に近づくことにほかならない。しかし、光束の
焦点位置近傍といえども光束を反射させるためにはある
程度の面積が必要となり、反射プリズムの頂点で光束を
反射させることはできない。

【０００９】したがって、光源部からの光束の強度の大
きい部分が投影レンズの瞳面において、さらに光軸近傍
を透過するように構成し、投影レンズの結像性能をさら
に有効に利用するためには、何らかの発想の転換が必要
となる。

【００１０】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、複数個の光源を光軸対称に配列し、インテグレー
タ方式により照明光の均一化を図る場合に、投影レンズ
の瞳面上において各光源に対応する光強度の大きい部分
を照明装置の光軸にでき得る限り近づけることにより、
投影レンズ本来の結像性能を充分に発揮させ得る、小型
化が容易な照明装置を提供することを目的とするもので
ある。

【００１１】また、本発明は上記照明装置を備えた投射
型表示装置を提供することを目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は、発
光体およびこの発光体の重心近傍を一方の焦点とする楕
円面からなるリフレクタで構成される光源部を、複数個
配置してなる光源部群と、この光源部群から射出された
光の光量の均一化を図る、該光軸方向に配列された少な
くとも２枚のインテグレータ板よりなるインテグレータ
部と、少なくとも１つの前記リフレクタの楕円面の他方
の焦点近傍に反射面を有し、前記光源部群からの光束を
前記インテグレータ部方向へ反射する少なくとも１つの
ミラー素子とを備え、照明装置全体の光軸と少なくとも
１つの前記リフレクタの光軸とが、所定の角度をなして
いるように構成されてなることを特徴とするものであ
る。

【００１３】また、前記インテグレータ部の前記ミラー
素子側に、該ミラー素子からの光束を略平行光束として
該インテグレータ部方向へ射出する少なくとも１枚のレ
ンズが配置されていることが好ましい。

【００１４】また、前記レンズが、前記インテグレータ
部における前記ミラー素子側の前記インテグレータ板の
該ミラー素子側の面に、該インテグレータ板と一体的に
形成されていることが好ましい。また、前記レンズが非
球面を有するレンズとされていることが好ましい。

【００１５】本発明の投射型表示装置は、上記照明装置
と、前記インテグレータ部からの出力光を所定の映像情
報に応じて変調するライトバルブと、このライトバルブ
により変調された光による光学像をスクリーン上に投影
する投影レンズとを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１６】なお、上記「照明装置全体の光軸と少なく
とも１つの前記リフレクタの光軸とが、所定の角度をな
している」とは、前記ミラー素子を除去し前記リフレク
タからの光束が１回焦点を結び直進したまま該インテグ
レータ部に入射すると想定した状態において、照明装置
全体の光軸と前記リフレクタの光軸とが、照明装置全体
の光軸から前記発光体の重心までの距離が照明装置全体
の光軸から該焦点までの距離よりも大となるような、角
度をなしていることを示している。すなわち、この想定
状態において、前記リフレクタの光軸は、前記焦点方向
への延長線上に照明装置全体の光軸と交点を有する。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しつつ説明する。図２は、本発明に係る照明
装置を備えた投射型表示装置の構成を示す図である。こ
の投射型表示装置は、本発明に係る照明装置１０、およ
びこの照明装置１０から射出された均一光とされた光束
に画像情報を担持せしめてスクリーンに投射する投射部
２０よりなる。また、図１は、図２に示す照明装置１０
の部分拡大図である。図１および図２を参照しつつ、ま
ずこの照明装置１０について説明する。この照明装置１
０において、光源部群から発せられた光束は、インテグ
レータ部１４に入射される前段において、インテグレー
タ部１４の光軸、すなわち照明装置全体の光軸Ｘに光強
度の大きい部分を近づけられた略平行光束とされ、イン
テグレータ部１４においてミキシングされ光量分布の均
一化を図られる構成とされている。

【００１８】ここで、光源部群は、キセノンランプやメ
タルハライドランプ等の放電管からなる発光体２Ａ、２
Ｂと、楕円面鏡よりなるリフレクタ１Ａ、１Ｂとからな
る、複数（本実施形態では２つ）の光源部１１Ａ、１１
Ｂを、この照明装置１０の光軸Ｘを対称軸として配設さ
れてなる。発光体２Ａ、２Ｂの発光源は、楕円面鏡より
なるリフレクタ１Ａ、１Ｂの各々の一方の焦点に配置さ
れている。したがって、発光体２Ａ、２Ｂから発せられ
てリフレクタ１Ａ、１Ｂの光軸、すなわち光源部１１
Ａ、１１Ｂの光軸Ｓ_Ａ、Ｓ_Ｂの後方および外方へ向かう
光束の一部が、リフレクタ１Ａ、１Ｂの他方の焦点
ｆ_Ａ、ｆ_Ｂに収束し二次光源像を結ぶように反射され
る。

【００１９】ミラー素子１２は、このリフレクタ１Ａ、
１Ｂの他方の焦点ｆ_Ａ、ｆ_Ｂ近傍に反射面１２Ａ、１２
Ｂを有し、各光源部１１Ａ、１１Ｂからの光束をインテ
グレータ部１４方向へ反射する。そして、この反射面１
２Ａ、１２Ｂ上の各焦点ｆ_Ａ、ｆ_Ｂからの発散光束は、
レンズ１３を透過することにより略平行光束としてイン
テグレータ部１４に入射される。本実施形態においてレ
ンズ１３は１枚の正の屈折力を有する非球面レンズによ
り構成されている。この非球面の形状は下記の非球面形
状式により規定される。図１において、レンズ１３はこ
の非球面をインテグレータ部１４側に向けている。レン
ズ１３に非球面を備えることにより、収差補正が良好と
なり、照明効率を向上させることができる。

【００２０】

【数１】

【００２１】表１の上段にこの非球面レンズの一例とし
て用い得るレンズについて、レンズ面の曲率半径Ｒ（ｍ
ｍ）、レンズの中心厚Ｄ（ｍｍ）、およびこのレンズの
ｅ線における屈折率Ｎ_ｅを示す。この表において、各記
号に対応させた数字は光源部側から順次増加するように
なっている。表１の下段に、上記非球面形状式に示され
る非球面の各定数Ｋ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの値を示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】インテグレータ部１４は、光軸Ｘ方向に配
列された２枚のインテグレータ板およびフィールドレン
ズ２６を備えてなる。第２フライアイ７は、レンズ１３
からの略平行光束を第２フライアイ７のレンズ素子の数
と同数の部分光束に分割し、第１フライアイ８を構成す
る各レンズ素子上に発光体２Ａ、２Ｂの三次光源像を形
成させる。これらの部分光束は、第１フライアイ８およ
びフィールドレンズ２６により後述する液晶パネル２３
上に重畳されることになり、照明装置の光軸Ｘと垂直な
断面内での光量均一化が図られる。

【００２４】図示するように、本実施形態において、照
明装置全体の光軸Ｘとリフレクタ１Ａ、１Ｂの光軸
Ｓ_Ａ、Ｓ_Ｂとは、それぞれ所定の角度をなすように構成
されている。ここで所定の角度とは、例えば光源部１１
Ｂを例とする場合、ミラー素子１２を除去しリフレクタ
１１Ｂからの光束が焦点ｆ_Ｂを結び直進したままレンズ
１３を介しインテグレータ部１４に入射すると想定した
状態において、照明装置全体の光軸Ｘとリフレクタ１Ｂ
の光軸Ｓ_Ｂとのなす角（角度β）として表される。図１
に、この想定状態における光源部１１Ｂの位置および光
束線を、光源部１１Ｂ´として破線により示す。この想
定状態において、角度βは、図１に示すように、照明装
置全体の光軸Ｘから発光体２Ｂの重心までの距離が、照
明装置全体の光軸Ｘから焦点ｆ_Ｂまでの距離よりも大と
なるような角度とされている。また、図示するとおり、
リフレクタ１Ｂの光軸Ｓ_Ｂは焦点ｆ_Ｂ方向への延長線上
に、照明装置全体の光軸Ｘとの交点を有している。

【００２５】この角度βはまた、図示するとおり、光軸
Ｘがミラー素子１２により折り曲げられると想定した状
態において、この折り曲げられた光軸Ｘを平行移動させ
た一点鎖線Ｘ_Ｂ´と、リフレクタ１Ｂの光軸Ｓ_Ｂとのな
す角として表すこともできる。

【００２６】前述したとおり、角度βは、照明装置全体
の光軸Ｘから発光体２Ｂの重心までの距離が照明装置全
体の光軸Ｘから焦点ｆ_Ｂまでの距離よりも大となるよう
な角度であるので、ミラー素子１２の反射面１２Ｂ上に
形成される発光体２Ｂの二次光源の位置は、発光体２Ｂ
自身の位置よりも照明装置の光軸Ｘに近接することにな
り、これ以降の光学系においては、この二次光源の位置
を光源位置として取り扱うことができる。なお、光源部
１１Ａからの光束も、照明装置全体の光軸Ｘとリフレク
タ１Ａの光軸Ｓ_Ａとが角度αをなすことにより、図１に
示すとおり、同様に光軸Ｘに近づけられる。ミラー素子
１２が配されていることにより、このようにＸ軸に近接
した二次光源を容易に得ることができる。すなわち、図
１において明らかなように、光源部１１Ａを、光源部１
１Ｂ´のＸ軸を対称軸とした線対称の位置に配置するこ
とは物理的に無理がある。

【００２７】本実施形態によれば、このように、前述し
た従来例と同様に発光体２Ａ、２Ｂの位置よりも光軸Ｘ
に近接した位置に二次光源を得られるだけでなく、照明
装置全体の光軸Ｘとリフレクタ１Ａ、１Ｂの光軸Ｓ_Ａ、
Ｓ_Ｂとが、所定の角度α、βをなすように構成されてい
ることにより、図１に示すとおり、リフレクタ１Ａ、１
Ｂからの光束はレンズ１３に入射する時点でその光軸Ｓ
_Ａ、Ｓ_Ｂが殆ど光軸Ｘと交わる程に光軸Ｘに近接させる
ことができる。このことはまた、図示するようにレンズ
１３に入射するリフレクタ１Ａ、１Ｂからの光束は、レ
ンズ１３の入射面においてその光スポットが殆ど重畳さ
れていることでもある。

【００２８】このような状態でレンズ１３に入射され略
平行光束として第２フライアイ７方向に射出される光束
は、照明装置の光軸Ｘ近傍に強度の大きい部分がいわば
寄せ集められた光束とされている。そして本実施形態の
照明装置によれば、投影レンズ２５の瞳面と共役となる
第１フライアイ８の表面においても光束の強度の大きい
部分が光軸近傍を透過し得る。このように、投影レンズ
２５の瞳面上の光軸付近に強い強度の部分を集めること
により、光軸近傍で高く、そこから離れるにしたがって
低くなる投影レンズ２５の結像性能を、充分に発揮させ
ることができる。

【００２９】なお、インテグレータ部１４以降の構成
上、光源部１１Ａ、１１Ｂからの光束は第２フライアイ
７に入射する時点で略平行光束とされていることが望ま
れている。したがって、これらの光束はレンズ１３に入
射する時点において角度α、βが大きくなり過ぎないこ
とが求められる。単に、光軸Ｓ_Ａ、Ｓ_Ｂが光軸Ｘに対し
て傾くようにリフレクタ１Ａ、１Ｂ、を配置してレンズ
１３の入射面上に光スポットを重畳させるのなら角度
α、βを大きくすればよく、ミラー素子１２も配置する
必要もないが、角度α、βはできる限り小さくし、かつ
光スポットを光軸Ｘを中心として重畳させるためには、
本実施形態のような光軸Ｘに対して傾けて配置された光
源部１１Ａ、１１Ｂとミラー素子１２による構成が有効
である。

【００３０】このような照明装置１０を備えた投射型表
示装置について、図２を参照しつつ説明する。上述のと
おり、照明装置１０からは光量の均一化を図るとともに
照明装置１０の光軸付近に強い強度の部分を集められた
光束が、投射部２０に入射される。投射部２０は、イン
テグレータ部１４により均一化された光束をＢ成分ＬＢ
とＧＲ成分ＬＧ、ＬＲとに分離するためのＢ／ＧＲ分離
用ダイクロイックミラー２１と、ダイクロイックミラー
２１により分離されたＧＲ成分ＬＧ、ＬＲを、Ｇ成分Ｌ
Ｇと、Ｒ成分ＬＲとに分離するためのＧ／Ｒ分離用ダイ
クロイックミラー２２と、Ｂ成分用の画像が表示される
液晶パネル２３Ｂと、Ｇ成分用の画像が表示される液晶
パネル２３Ｇと、Ｒ成分用の画像が表示される液晶パネ
ル２３Ｒと、各液晶パネル２３Ｂ、２３Ｇ、２３Ｒを透
過して画像情報が担持された光束の成分ＬＢ、ＬＧ、Ｌ
Ｒを合成する３色合成プリズム２４と、３色合成プリズ
ム２４により合成された光束をスクリーン上に結像させ
るための投影レンズ２５とを備えてなる。

【００３１】また、Ｂ／ＧＲ分離用ダイクロイックミラ
ー２１により分離されたＢ成分ＬＢを液晶パネル２３Ｂ
に向けて反射する全反射ミラー２７と、全反射ミラー２
７により反射されたＢ成分ＬＢを平行光とするためのフ
ィールドレンズ２８Ｂと、Ｇ／Ｒ分離用ダイクロイック
ミラー２２により分離されたＧ成分ＬＧを平行光とする
ためのフィールドレンズ２８Ｇと、Ｇ／Ｒ分離用ダイク
ロイックミラー２２により分離されたＲ成分ＬＲを液晶
パネル２３Ｒに向けて反射するための全反射ミラー２
９、３０と、Ｇ／Ｒ分離用ダイクロイックミラー２２に
より分離されたＲ成分ＬＲを平行光とするためのフィー
ルドレンズ２８Ｒとを備えてなる。

【００３２】なお、上記投射部２０においては、３色合
成プリズム２４に至るまでの光路長はＲ成分ＬＲのみが
異なるが、Ｇ／Ｒ分離用ダイクロイックミラー２２と全
反射ミラー２９との間にはフィールドレンズ３１が、全
反射ミラー２９と全反射ミラー３０との間にはリレーレ
ンズ３２がそれぞれ配設されており、このフィールドレ
ンズ３１とリレーレンズ３２とにより、Ｒ成分ＬＲの結
像関係がＢ成分ＬＢおよびＧ成分ＬＧと見かけ上同等と
なるように補正されるものである。また、上記３色合成
プリズム２４はクロスプリズムであり、Ｂ成分ＬＢに対
して反射するダイクロイック面２４Ｂと、Ｒ成分ＬＲに
対して反射するダイクロイック面２４Ｒとを有するもの
である。

【００３３】上述のとおり、本発明の投射型表示装置に
おいて、照明装置１０は複数個の光源部１１Ａ、１１Ｂ
が光軸対称に配置され、第２フライアイ７に入射する略
平行光束の光軸Ｘに近接した位置に強度の大きい部分が
集められるように構成されている。したがって、第１フ
ライアイ８の表面と共役となるこの投射型表示装置の投
影レンズ２５の瞳面上において、光軸付近に強い強度の
部分が集められることになり、投影レンズ２５の結像性
能が良好な明るい投射型表示装置を得ることができる。

【００３４】本実施形態との比較のため、図４に、上記
従来例に係る照明装置に関し該当部分の構成を示す。こ
の照明装置において、前述した本実施形態に係る照明装
置において説明した各部材の名称とその機能が同様であ
れば、その符号は下二桁を一致させており、詳しい説明
は省略する。図４に示すとおりこの従来例は、本実施形
態と同じくミラー素子１１２を配設することにより、発
光体１０２Ａ、１０２Ｂの二次光源像を照明装置の光軸
Ｘに近接させるものではあるが、本実施形態と異なり光
源部１１１Ａ、１１１Ｂは、リフレクタ１０１Ａ、１０
１Ｂの光軸Ｓ_Ａ、Ｓ_Ｂ、と照明装置の光軸Ｘとが互いに
平行となるように配設されている。

【００３５】そのため、本発明によれば、光源部１１
Ａ、１１Ｂからレンズ１３に入射される光束の光スポッ
トを入射面において殆ど一致するほどに重畳させること
ができるのに対し、従来例では、光源部１１１Ａ、１１
１Ｂからレンズ１１３に入射される光束の光スポットは
入射面において部分的に重畳しているだけであり、入射
面において同光量を透過させるためには従来例の方が、
より光軸Ｘから遠い位置の光束まで利用する必要がある
ことになる。すなわち、図１および図４に示すように同
サイズのレンズ１３、１１３を用いた場合には本実施形
態の方がよりレンズ中心部を利用できることになり好ま
しく（これより後段のレンズについても同様である）、
あるいはまた、本実施形態によれば従来例に比べ、イン
テグレータ部のフライアイ７、８ならびにインテグレー
タ部の前後のレンズ１３、２６のサイズを小さくするこ
とも可能である。

【００３６】本発明の照明装置およびこれを用いた投射
型表示装置としては、上述したものに限られるものでは
なく種々の態様の変更が可能であり、例えばレンズの構
成や形状を適宜変更することが可能である。また、非球
面の形状や、どの面を非球面とするかも任意である。

【００３７】また図３は、図１に示す照明装置におい
て、レンズ１３および第２フライアイ７を一体的に形成
した場合のこの部分の拡大図である。本発明の照明装置
において、レンズ１３と後段の第２フライアイ７は、図
示するように第２フライアイ７の光源部１１側の面にレ
ンズ１３が一体的に形成された、一体型レンズ９とされ
ていてもよい。このような一体型レンズ９を、例えばプ
ラスチックによる一体成型により製造することにより、
製造コストを低減することができる。また、レンズ１３
と第２フライアイ７との空気境界面がなくなることから
照明効率も向上する。

【００３８】また、本発明に係る照明装置の光源部の数
は２に限られるものではなく、２以上の任意の数を選択
することが可能である。例えば４あるいは９の光源部を
備えることも可能である。なお、複数個の光源部のうち
１つの光源部からの光束により形成される光スポットが
光軸Ｘ上に位置することとなる場合、この光スポットは
光軸Ｘに対する位置を移動させる必要がないので、この
光源部に対しては光束を移動させるための手段を設けな
くとも構わない。光源部の個数に応じ、第２フライアイ
７の前段に配されるレンズ１３としては、異なる光源部
に対応する複数のレンズが配設されていても良い。

【００３９】また、本発明の照明装置に用いられるミラ
ー素子１２の形状は、上述したものに限られるものでは
ない。ミラー素子１２は、光源部の個数に応じて反射面
を備えていることが望ましいが、必ずしも全ての光源部
からの光束をミラー素子１２により反射させて光路変向
させなくてもよい。

【００４０】また、本発明の投射型表示装置について
は、上記実施形態は色分解処理および色合成処理を行っ
た後に投影する場合について説明しているが、本発明を
色分解処理および色合成処理を行わない画像投影用の装
置に適用することも勿論可能である。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の照明装置
は、楕円面からなるリフレクタにより結像された複数個
の二次光源像をミラー素子によりインテグレータ部方向
へ反射する照明装置であり、照明装置全体の光軸とリフ
レクタの光軸とが所定の角度をなすように構成される。
これにより、インテグレータ部に入射される各光束は、
各光源に対応する光強度の大きい部分を照明装置の光軸
に殆ど一致させるように重畳された略平行光束とされる
ため、投影レンズ本来の結像性能を充分に発揮させるこ
とが可能な、小型化が容易な照明装置を得ることができ
る。

【００４２】本発明の投射型表示装置は上記照明装置を
備えているので、インテグレータ部から射出される光束
は光量の多い部分が投影レンズの光軸付近に入射され
る。したがって本発明によれば、投影レンズの結像性能
を充分に発揮させることが可能な投射型表示装置を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る照明装置の要部を示す
概略図

【図２】本発明の実施形態に係る投射型表示装置を示す
概略図

【図３】図１の照明装置に対応する一体型レンズを示す
図

【図４】従来の照明装置の要部を示す概略図

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ、１０１Ａ、１０１Ｂ楕円面鏡２Ａ、２Ｂ、１０２Ａ、１０２Ｂ発光体７、１０７第２フライアイ８第１フライアイ９一体型レンズ１０照明装置１１Ａ、１１Ｂ、１１１Ａ、１１１Ｂ光源部１２、１１２ミラー素子１２Ａ、１２Ｂ、１１２Ａ、１１２Ｂ反射面１３、１１３レンズ１４インテグレータ部２０投射部２１、２２ダイクロイックミラー２３Ｒ、２３Ｂ、２３Ｇ液晶パネル２４３色合成プリズム２５投影レンズ２６、２８Ｒ、２８Ｂ、２８Ｇ、３１フィールドレ
ンズ２７、２９、３０全反射ミラー３２リレーレンズＸ照明装置の光軸Ｓリフレクタの光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 HA21 HA24 HA25 HA28 2H091 FA26Z FA29Z FA41Z FD01 FD05 FD22 LA11 LA18 MA07 5C058 AB03 BA06 EA12 EA26 EA51 5C060 BA04 BA09 BB13 BC05 EA01 GA02 GB02 HC02 HC07 HC09 HC11 HC21 HD01 HD02 JA19 JB06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光体およびこの発光体の重心近傍を一
方の焦点とする楕円面からなるリフレクタで構成される
光源部を、複数個配置してなる光源部群と、この光源部群から射出された光の光量の均一化を図る、
該光軸方向に配列された少なくとも２枚のインテグレー
タ板よりなるインテグレータ部と、少なくとも１つの前記リフレクタの楕円面の他方の焦点
近傍に反射面を有し、前記光源部群からの光束を前記イ
ンテグレータ部方向へ反射する少なくとも１つのミラー
素子とを備え、照明装置全体の光軸と少なくとも１つの前記リフレクタ
の光軸とが、所定の角度をなしているように構成されて
なることを特徴とする照明装置。
【請求項２】前記インテグレータ部の前記ミラー素子
側に、該ミラー素子からの光束を略平行光束として該イ
ンテグレータ部方向へ射出する少なくとも１枚のレンズ
が配置されていることを特徴とする請求項１記載の照明
装置。
【請求項３】前記レンズが、前記インテグレータ部に
おける前記ミラー素子側の前記インテグレータ板の該ミ
ラー素子側の面に、該インテグレータ板と一体的に形成
されていることを特徴とする請求項１または２記載の照
明装置。
【請求項４】前記レンズが非球面を有するレンズとさ
れていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか
１項記載の照明装置。
【請求項５】請求項１〜４のうちいずれか１項記載の
照明装置と、前記インテグレータ部からの出力光を所定
の映像情報に応じて変調するライトバルブと、このライ
トバルブにより変調された光による光学像をスクリーン
上に投影する投影レンズとを備えたことを特徴とする投
射型表示装置。