CN101334143A - 照明装置以及使用其的投射型视频显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种照明装置以及使用其的投射型视频显示装置，其中即使在多个光源的一部分点亮时，白色不均或黑色不均也不发生，能够得到良好的画质，制造成本也能够廉价。本发明具备：第一光源(11)；第二光源(12)，出射光轴与第一光源(11)的出射光轴正交；半透明反射镜(13)，在第一光源(11)的出射光轴和第二光源(12)的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；以及全反射镜(14)，在第一光源(11)的出射光轴方向、在比半透明反射镜(13)靠远方的规定位置上，相对于第一光源(11)的出射光轴呈45度倾斜配置，半透明反射镜(13)和全反射镜(14)配置成：向积分透镜(15)侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与积分透镜(15)正交。

Description

照明装置以及使用其的投射型视频显示装置

技术领域

本申请发明涉及一种具有多个光源而成的照明装置以及使用了该照明装置的投射型视频显示装置。

背景技术

以往，作为显示大画面视频的装置，公知有将来自照明装置的光照射到液晶面板并将在该液晶面板上显示的视频放大投射到屏幕上的液晶投影仪(projector)等的投射型视频显示装置。

这种投射型视频显示装置是越能够明亮地显示视频而附加价值就越大。因此，有使来自照明装置的光输出增大的技术，在专利文献1、2中提出了利用多灯方式的光输出的增大技术。

专利文献1所述的照明装置使用多个光源，来自各光源的光经由光路变更构件照射积分透镜(integrator lens)的部分区域从而能够照射整体区域，由此谋求来自照明装置的输出增大，并且缩短每个光源的弧长，谋求长寿命化和聚光的高效化。此外，即使在任一个光源发生寿命所导致的发光停止(灯坏了)的情况下也能够继续投影。

进而，专利文献2所述的照明装置将两个光源上下错开并配置两组(合计四个光源)，来自各光源的光照射到积分透镜的上下左右的1/4的区域，其中，在一个光源发光停止的情况下，将与该光源的颜色不均具有抵消特性的斜上下方向的光源熄灭，虽然亮度下降但能够抑制颜色不均的发生。此外，使关于颜色不均具有抵消特性的斜上下方向光源的双方点亮/熄灭，除了四灯(全灯)模式，还准备关于颜色不均具有抵消特性的斜上下方向的两种两灯模式，能够一边抑制颜色不均的发生一边转移到降低亮度的省电状态。

专利文献1：日本专利第3408202号公报

专利文献2：日本专利第3594543号公报

但是，在上述专利文献1所述的多灯式照明装置中，由于来自各光源的光只能照射积分透镜的一部分(一半或长方形)，所以在多个光源的一部分点亮时容易发生白色不均或黑色不均等颜色不均，此外构成积分透镜的许多凸透镜和照明装置内的光路变更构件的位置对准要求精度，存在照明装置或投射型视频显示装置的制造成本变高的问题。

此外，在上述专利文献2的记述中，来自各光源的光只照射积分透镜的1/4的区域，如专利文献2中表示的那样，液晶面板等的灯泡(light bulb)中有视野特性，此外从各光源向灯泡的照射角度不同，进而根据分离为RGB三色的色光的分色镜(dichroic mirror)的入射角度依赖特性，在两灯模式时白色不均或黑色不均容易发生，此外在各模式的白色以及黑色度的差也变得容易发生。因此，如上所述，仅有四灯(全灯)模式和关于颜色不均具有抵消特性的斜上下方向的两种两灯模式，共计三个模式是实用上能够使用的。

发明内容

因此，本发明是为了解决这样的问题而做出的，其目的是提供一种照明装置以及使用其的投射型视频显示装置，其中即使在多个光源的一部分点亮时白色不均或黑色不均也不发生，能够得到良好的画质，制造成本也廉价。

此外，本发明的目的是提供一种照明装置以及使用其的投射型视频显示装置，其中以四个光源改善两灯模式时的白色不均或黑色不均，在各模式的白色以及黑色度的差也变得难以发生，进而，在实用上能够使用的两灯模式的种类也增加，适用性提高。

为了实现上述目的，涉及本申请的第一发明的照明装置，其特征在于，具备：多个光源，出射大致平行光；以及半透明反射镜(half mirror)和全反射镜(total reflection mirror)，使各光源出射的大致平行光分别通过透射(transmit)和反射从而照射到积分透镜的大致整个面的同一区域上。

涉及第二发明的照明装置，其特征在于，具备：第一光源；第二光源，出射光轴与所述第一光源的出射光轴正交；半透明反射镜，在所述第一光源的出射光轴和所述第二光源的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；以及全反射镜，在所述第一光源的出射光轴方向、在比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第一光源的出射光轴呈45度倾斜配置，所述半透明反射镜和全反射镜配置成：向所述积分透镜侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与所述积分透镜正交。

此外，涉及第三发明的照明装置，其特征在于，具备：第一光源；第二光源，出射光轴与所述第一光源的出射光轴平行；全反射镜，使该第二光源的出射光轴向正交的方向反射；半透明反射镜，在所述第一光源的出射光轴和所述全反射镜的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；以及全反射镜，在所述第一光源的出射光轴方向、在比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第一光源的出射光轴呈45度倾斜配置，所述半透明反射镜和配置在比该半透明反射镜靠远方的规定位置上的全反射镜配置成：向所述积分透镜侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与所述积分透镜正交。

另一方面，涉及第四发明的照明装置，其特征在于，将出射大致平行光的一对光源上下错开并具备两组，并且具备半透明反射镜和全反射镜，该半透明反射镜和全反射镜使上下各组的各光源出射的大致平行光分别通过透射和反射从而照射到积分透镜的上下的大致半个面的同一区域上。

涉及第五发明的照明装置，其特征在于，具备：第一光源；第二光源，出射光轴与所述第一光源的出射光轴正交；半透明反射镜，在所述第一光源的出射光轴和所述第二光源的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；全反射镜，在所述第一光源的出射光轴方向、在比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第一光源的出射光轴呈45度倾斜配置；第三光源，相对于所述第一光源上下错开而配置；第四光源，出射光轴与所述第三光源的出射光轴正交；半透明反射镜，在所述第三光源的出射光轴和所述第四光源的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；以及全反射镜，在所述第三光源的出射光轴方向、在比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第三光源的出射光轴呈45度倾斜配置，所述各半透明反射镜和各全反射镜配置成：向所述积分透镜侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与所述积分透镜正交。

此外，涉及第六发明的照明装置，其特征在于，具备：第一光源；第二光源，出射光轴与所述第一光源的出射光轴平行；全反射镜，使该第二光源的出射光轴向正交的方向反射；半透明反射镜，在所述第一光源的出射光轴和所述全反射镜的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；全反射镜，在所述第一光源的出射光轴方向、在比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第一光源的出射光轴呈45度倾斜配置；第三光源，相对于所述第一光源上下错开而配置；第四光源，出射光轴与所述第三光源的出射光轴平行；全反射镜，使该第四光源的出射光轴向正交的方向反射；半透明反射镜，在所述第三光源的出射光轴和所述全反射镜的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；以及全反射镜，在所述第三光源的出射光轴方向、比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第三光源的出射光轴呈45度倾斜配置，所述各半透明反射镜和配置在比该各半透明反射镜靠远方的规定位置上的全反射镜配置成：向所述积分透镜侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与所述积分透镜正交。

另一方面，涉及第七发明的投射型视频显示装置，其特征在于，具备上述第一发明到第六发明的任一个所述的照明装置，基于视频信号调制从该照明装置照射的光，将调制后的视频光进行放大投射。

此外，涉及第八发明的投射型视频显示装置，具备上述第三发明或第六发明所述的照明装置，基于视频信号调制从该照明装置照射的光，将调制后的视频光进行放大投射，该投射型视频显示装置其特征在于，以所述照明装置的各光源的出射光轴方向与放大投射所述视频光的投射方向正交的方式来配置构成各部分。

根据本申请的照明装置，由于通过具备：多个光源，出射大致平行光；以及半透明反射镜和全反射镜，使各光源出射的大致平行光分别通过透射和反射从而照射到积分透镜的大致整个面的同一区域上，从而各光源的出射光能够共同照射积分透镜的大致整个面的同一区域，所以即使在多个光源的一部分点亮时白色不均或黑色不均也不发生，能够得到良好的画质。此外，由于能够以部件成本廉价的半透明反射镜和全反射镜来构成，也不需要与构成积分透镜的许多凸透镜的精密位置调整，所以制造成本也能够廉价。

附图说明

图1是表示涉及本申请发明的照明装置的一个实施方式的结构的说明图。

图2是表示使用了图1的照明装置的液晶投影仪的光学系统构成例的说明图。

图3是表示涉及本申请发明的照明装置的其他实施方式的结构的说明图。

图4是表示使用了图3的照明装置的液晶投影仪的光学系统的结构例的说明图。

图5是表示涉及本发明的照明装置的其他实施方式的结构的说明图。

图6是表示涉及图5的下侧光源(第一、第二光源)的结构的局部图。

图7是表示涉及图5的上侧光源(第三、第四光源)的结构的局部图。

图8是表示使用了图5的照明装置的液晶投影仪的光学系统构成例的说明图。

图9是表示涉及本发明的照明装置的进一步其他的实施方式的结构的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图对本申请发明的实施方式进行详细地说明。

图1是表示涉及本申请发明的照明装置的一个实施方式的结构的说明图。

如图1所示，本实施方式的照明装置100是具有第一光源11和第二光源12的两灯式照明装置。各光源11、12包括：超高压水银灯等构成的发光部1、和使从该发光部1出射的光变为大致平行光而出射的抛物凹面镜2。

所述第一光源11和第二光源12以各自的出射光轴正交的方式配置。而且，在这些第一光源11的出射光轴和第二光源12的出射光轴交叉的位置上，配置有相对于各出射光轴呈45度倾斜的半透明反射镜13。进而，在第一光源11的出射光轴方向上、在比半透明反射镜13靠远方的规定位置上，配置有相对于第一光源11的出射光轴呈45度倾斜的全反射镜14。

上述半透明反射镜13和全反射镜14配置成：向积分透镜15侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与积分透镜15正交。

图2是表示在专利文献1所述的液晶投影仪中使用上述图1的照明装置100的液晶投影仪200的光学系统的结构例的说明图。

从上述结构的照明装置100出射的白色光，照射到积分透镜15，经过该积分透镜15的光到达偏振光转换装置16。积分透镜15由一对透镜组构成，每个凸透镜部分以照射后述的液晶面板的整个面的方式设计，对从照明装置100出射的光中存在的部分亮度不均进行平均化，降低画面中央部和周边部的光量差。

偏振光转换装置16具备偏振光分离膜和相位差板(1/2波片)，将来自积分透镜15的光通过偏振光分离膜分离为P偏振光和S偏振光，使一方通过相位差板进行偏振光转换，由此弄齐为单一的偏振光。

经由偏振光转换装置16转换为单一的偏振光的光，透射聚光透镜17，导向第一分色镜18。第一分色镜18使红色波长频带的光透射，使蓝绿(cyan)(绿+蓝)的波长频带的光反射。透射第一分色镜18的红色波长频带的光，在全反射镜19被反射并被导向红色光用的透射型的液晶显示面板20r，通过透射其来基于视频信号进行光调制。

另一方面，在第一分色镜18反射的蓝绿波长频带的光，被导向第二分色镜21。第二分色镜21使蓝色波长频带的光透射，使绿色波长频带的光反射。在第二分色镜21反射的绿色波长频带的光，被导向绿色光用的透射型的液晶面板20g，通过透射其来基于视频信号进行光调制。

此外，透射第二分色镜21的蓝色波长频带的光，经过全反射镜22、23，被导向蓝色光用的透射型的液晶面板20b，通过透射其来基于视频信号进行光调制。

经过各液晶面板20r、20g、20b所得到的调制光(各色视频光)，通过分色棱镜(dichroic prism)24合成而成为彩色视频光。该彩色视频光通过投射透镜25被放大投射，投影显示在未图示的屏幕上。

在以上的结构中，从第一光源11出射的大致平行光，通过半透明反射镜13，其一半被反射并照射到积分透镜15的大致一半(图1、图2的下边一半)的区域，剩下的一半透射并照射到全反射镜14。然后，其在全反射镜14上全反射从而照射到到积分透镜15的剩下一半(图1、图2的上边一半)的区域。由此，能够使第一光源11的出射光照射到积分透镜15的大致整个面。

此外，从第二光源12出射的大致平行光通过半透明反射镜13，其一半透射并与上述第一光源11的反射光同样地照射到积分透镜15的大致一半(图1、图2的下边一半)的区域，剩下的一半被反射并照射到全反射镜14。然后，其在该全反射镜14上全反射，与上述第一光源11的反射光同样地照射到积分透镜15的剩下一半(图1、图2的上边一半)的区域。由此，能够使第二光源12的出射光也照射到积分透镜15的大致整个面。

因此，第一光源11以及第二光源12的出射光能够共同照射到积分透镜15的大致整个面的同一区域上。由此，即使在任一个光源11或12上发生寿命所导致的发光停止(灯坏了)的情况或在由于节能等的一个灯时，也能够不发生白色不均或黑色不均并得到良好的画质。此外，由于能够以部件成本廉价的一块半透明反射镜和一块全反射镜构成，也不需要与构成积分透镜15的许多凸透镜进行精密位置调整，所以制造成本也能够廉价。

另外，在上述液晶投影仪等的投射型视频显示装置的情况下，有根据设置场所将投射视频投射到相当上方，极端情况下投射到天花板的情况，有将投射型视频显示装置的投射透镜转向(倾斜)上方设置装置的情况(根据情况也有转向下方的情况)。

通常，在上述液晶投影仪等的投射型视频显示装置的光源中使用弧长为大约1～1.5mm前后的超高压水银灯等，但在将如图2所示的液晶投影仪200以其透射透镜25转向大约15度以上的方式设置的情况下，因为第二光源12的光轴也同样地向上下方向倾斜，所以根据该种灯的特性在作为电极的封印部的灯密封部(lamp seal)附近变为高温，有灯寿命的劣化或发生早期破裂的情况。因此，使用图3、图4对为了防止其的实施方式进行说明。

图3是表示涉及本申请发明的照明装置的其他实施方式的结构的说明图，与上述图1相同的附图标记表示相同或相当的部分。

如图3所述，本实施方式的照明装置101也是具有第一光源11和第二光源12的两灯式照明装置。各光源11、12也包括超高压水银灯等构成的发光部1、和将从该发光部1出射的光变为大致平行光而出射的抛物凹面镜2。

所述第一光源11和第二光源12以各自的出射光轴反向平行而且不吻合(agreement)的方式配置。此外，在第二光源12的出射光轴上配置有相对于该出射光轴呈45度倾斜的全反射镜26。而且，在上述第一光源11的出射光轴和全反射镜26的出射光轴交叉的位置上，与上述实施方式同样地配置有相对于各出射光轴呈45度倾斜的半透明反射镜13。进而，在第一光源11的出射光轴方向上、比半透明反射镜13靠远方的规定位置上，配置有相对于第一光源11的出射光轴呈45度倾斜的全反射镜14。

上述半透明反射镜13和全反射镜14也与上述实施方式同样地配置成：向积分透镜15侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与积分透镜15正交。

再有，虽然在图3中，将第一光源11和第二光源12以各自的出射光轴反向平行而且不吻合的方式配置，但只要将在第二光源12的出射光轴上配置的全反射镜26在图3上右旋旋转90度，就能使第一光源11和第二光源12以各自的出射光轴同向平行而且不吻合的方式配置。此外，即使将第一光源11和第二光源12以各自的出射光轴反向平行而且吻合地配置(即，在图3的第一光源11的出射光轴上将第二光源12以出射方向相向的方式配置)，也只要使第二光源12的出射光轴在两个全反射镜分别向正交的方向反射并导向图3所示的全反射镜26即可。

图4是表示专利文献1记述的液晶投影仪中使用了上述图3的照明装置101的液晶投影仪201的光学系统的结构例的说明图，与上述图2相同的附图标记表示相同或相当的部分。再有，上述照明装置101以外与图2所示的相同，其说明重复所以省略。

在以上的结构中，从第一光源11出射的大致平行光与上述实施方式同样地，通过半透明反射镜13，其一半被反射并照射到积分透镜15的大致一半(图3、图4的下边一半)的区域，剩下的一半透射并照射到全反射镜14。然后，其在全反射镜14上全反射从而照射到积分透镜15的剩下一半(图3、图4的上边一半)的区域。由此，能够使第一光源11的出射光照射到积分透镜15的大致整个面。

此外，从第二光源12出射的大致平行光通过全反射镜26，向半透明反射镜13的方向全反射。进而，通过半透明反射镜13，其一半被透射并与上述第一光源11的反射光同样地照射到积分透镜15的大致一半(图3、图4的下边一半)的区域，剩下的一半被反射并照射到全反射镜14。然后，其在该全反射镜14上全反射，与上述第一光源11的反射光同样地照射到积分透镜15的剩下一半(图3、图4的上边一半)的区域。由此，能够使第二光源12的出射光也照射到积分透镜15的大致整个面。

因此，第一光源11以及第二光源12的出射光能够共同照射积分透镜15的大致整个面的同一区域。由此，即使在任一个光源11或12上发生寿命所导致的发光停止(灯坏了)的情况或在由于节能等的一个灯时，也能够不发生白色不均或黑色不均并得到良好的画质。此外，由于能够以部件成本廉价的一块半透明反射镜和两块全反射镜构成，也不需要与构成积分透镜15的许多凸透镜进行精密位置调整，所以制造成本也能够廉价。进而，如下述那样也能够是不使灯寿命劣化的结构。

即，如图4所示那样，在液晶投影仪201上使用上述图3的实施方式的照明装置101，以该照明装置101的各光源11、12的出射光轴方向、和从投射透镜25放大投射视频光的投射方向正交的方式配置构成各部分。由此，即使以投射方向转向(倾斜)大约15度以上的方式设置投影仪201，任一个光源11、12的光轴也不发生倾斜，从而这些灯密封部不会变成规定以上的高温，故不会引起灯寿命的劣化。

再有，虽然在上述各实施方式中，表示了作为多个光源可认为是最常用的配置两个光源11、12的情况，但例如将上述那样的具备两个光源11、12的照明装置100、101作为一个光源将其组合，与上述同样地构成，则也能够进一步增加光源的数量。

此外，光学系统并不限定于图2、图4所示的系统，本申请发明能应用于具备各种光学系统的装置。

图5是表示涉及本申请发明的照明装置的进一步其他实施方式的结构的说明图，(a)是俯视图，(b)是立体图，(c)是侧视图。此外，图6、图7是为了使说明容易理解的局部图，图6表示涉及图5的下侧光源(第一、第二光源)的结构，图7表示涉及图5的上侧光源(第三、第四光源)的结构，均是(a)是俯视图，(b)是立体图，(c)是侧视图。

如图5所示，本实施方式的照明装置300是具有：第一光源31、第二光源32、第三光源33、以及第四光源34的四灯式照明装置。各光源31～34包括超高压水银灯、金属卤化物灯、氙气灯等，其照射光通过反射器(reflector)变成大致平行光而出射。

配置在下侧的第一光源31和第二光源32如图5、图6所示，以各自的出射光轴平行而且不吻合的方式相同朝向地并列配置。而且，在第一光源31的出射光轴上，与上述实施方式相同地顺序地将半透明反射镜35和全反射镜36相对于出射光轴呈45度倾斜地配置在规定位置上。该半透明反射镜35和全反射镜36配置成：向积分透镜41侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与积分透镜41正交。由此，第一光源31的出射光能够照射积分透镜41的下侧的大致半个面。

此外，在第二光源32的出射光轴上配置有全反射镜37。对于该全反射镜37，以其出射光轴和来自第一光源31的出射光轴在半透明反射镜35上交叉，而且和来自第一光源31的光在半透明反射镜35上反射的出射光轴吻合的方式，相对于第二光源32的出射光轴呈45度倾斜配置。由此，第一光源31以及第二光源32的出射光能够共同照射积分透镜41的下侧的大致半个面的同一区域上。

另一方面，相对于上述第一光源31以及第二光源32向上侧错开配置的第三光源33和第四光源34，如图5、图7所示，以与第一光源31及第二光源32出射光轴反向平行而且不吻合的方式，分别相同朝向地并列配置。而且，在第三光源33的出射光轴上，与上述同样地顺序地在规定位置上，相对于出射光轴呈45度倾斜配置有半透明反射镜38和全反射镜39。该半透明反射镜38和全反射镜39与上述下侧的半透明反射镜35、全反射镜36同样配置成：向积分透镜41侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与积分透镜41正交。即，如图5所示，以在下侧的全反射镜36之上半透明反射镜38交叉(cross)，在下侧的半透明反射镜35之上全反射镜39交叉的方式配置。由此，第三光源33的出射光能够照射积分透镜41的上侧的大致半个面。

此外，在第四光源34的出射光轴上配置有全反射镜40。对于该全反射镜40，以其出射光轴与来自第三光源33的出射光轴在半透明反射镜38上交叉，而且与来自第三光源33的光在半透明反射镜38反射的出射光轴吻合的方式，相对于第四光源的出射光轴呈45度倾斜配置。由此，第三光源33以及第四光源34的出射光能够共同照射积分透镜41的上侧的大致半个面的同一区域。

再有，虽然在图5中，将第一光源31和第二光源32以及第三光源33和第四光源34，以各自的出射光轴平行而且不吻合的方式同向地并列配置，但只要将在第二光源32的出射光轴上配置的全反射镜37在图5上左旋旋转90度，将在第四光源34的出射光轴上配置的全反射镜40在图5上右旋旋转90度，将第四光源34向下侧错开作为第二光源，将第二光源32向上侧错开作为第四光源，就能够将第一光源和第二光源以及第三光源和第四光源，以各自的出射光轴反向平行而且不吻合的方式配置。此外，即使将第一光源31和第二光源32以及第三光源33和第四光源34，以各自的出射光轴反向平行并且吻合的方式配置(即，在图5的第一光源31和第三光源33的出射光轴上，分别将第二光源32和第四光源34以出射方向相向的方式配置)，也只要使第二光源32和第四光源34的出射光轴分别在两个全反射镜向正交的方向反射并导向图5所示的全反射镜37、40即可。除此之外，只要与上述同样地追加全反射镜就能实施各种变形例。

图8是表示在专利文献2所述的四灯三板式液晶投影仪中使用上述图5的照明装置300的液晶投影仪400的光学系统的结构例的说明图。

从上述结构的照明装置300出射的白色光，导向积分透镜41。积分透镜41由一对透镜组构成，各个透镜部分将从各光源31～34出射的光导向后述的液晶灯泡的整个面。经过积分透镜41的光，在经过偏振光转换装置42以及聚光透镜43之后，导向第一分色镜44。

上述偏振光转换装置42是通过多个偏振光束分光阵列(以下，称为PBS阵列)而构成。PBS阵列具备：反射膜、偏振光分离膜、以及相位差板(1/2波片)(均未图示)，使来自积分透镜41的光中的例如P偏振光通过，使S偏振光光路变更90°，在上述反射膜上反射/出射。透射PBS阵列的P偏振光通过在其前侧(光出射侧)设置的相位差板转换为S偏振光并出射。即，几乎全部的光弄齐为S偏振光。

第一分色镜44使红色波长频带的光透射，使蓝绿(cyan)(绿+蓝)的波长频带的光反射。透射第一分色镜44的红色波长频带的光，经过凹透镜45并在全反射镜46上被反射并被变更光路。在全反射镜46上反射的红色光经过透镜47透射红色光用的透射型的液晶灯泡48r，由此基于视频信号进行光调制。另一方面，在第一分色镜44反射的蓝绿波长频带的光，经过凹透镜49导向第二分色镜50。

第二分色镜50使蓝色波长频带的光透射，使绿色波长频带的光反射。在第二分色镜50上反射的绿色波长频带的光，经过透镜51被导向绿色光用的透射型的液晶灯泡48g，通过使其透射从而基于视频信号进行光调制。此外，透射第二分色镜50的蓝色波长频带的光经过中继透镜52、全反射镜53、中继透镜54、全反射镜55、以及中继透镜56被导向蓝色光用的透射型的液晶灯泡48b，通过使其透射从而基于视频信号进行光调制。

各液晶灯泡48r、48g、48b具备：入射侧偏振片57；将液晶封入到一对玻璃基板(形成有像素电极和定向膜)之间而成的面板部58；以及出射侧偏振片59。入射侧偏振片57在本实施方式吸收P偏振光，透射S偏振光。

经过液晶灯泡48r、48g、48b从而调制的调制光(各色视频光)，通过分色棱镜60被合成而成为彩色视频光。该彩色视频光通过投射透镜61被放大投射，在屏幕62上投影显示。

在以上的结构中，如上所述，第一光源31以及第二光源32的出射光能够共同照射积分透镜41的下侧的大致半个面的同一区域。此外，第三光源33以及第四光源34的出射光能够共同照射积分透镜41的上侧的大致半个面的同一区域。再有，第一光源31以及第二光源32在上侧、第三光源33以及第四光源34在下侧错开配置的情况与上述相反。

因此，由于即使在灯坏了等导致的上下各一个灯的两灯模式时也能够照射积分透镜41的大致整个区域，所以以四个光源31～34，上下各一个灯的两灯模式时的白色不均或黑色不均被改善，在各模式的白色以及黑色度的差也难以发生。

进而，在上述的现有技术(专利文献2)中仅有三个点亮模式是实用的，但在本实施方式有四灯(全灯)模式、和上下一对的光源的任何一方组合，即四种两灯模式(第一光源31以及第三光源33点亮，第一光源31以及第四光源34点亮，第二光源32以及第三光源33点亮，第二光源32以及第四光源34点亮)的共计五个模式能够实用上使用，使装置的可用性(适用性)提高。此外，通过随时间经过切换使用上述两灯模式从而灯的长寿命化也成为可能。再有，在上述实施方式的两灯式的情况，也随时间经过也能够通过交替反复仅点亮一方的灯、使另一方熄灭从而灯的长寿命化成为可能。进而，也能够是如下述那样不使灯寿命劣化的结构。

即，如图8所示那样，在液晶投影仪400上使用上述图5的实施方式的照明装置300，以该照明装置300的各光源31～34的出射光轴方向和从投射透镜61放大投射视频光的投射方向正交的方式来配置构成各部分。由此，与上述图4所示的实施方式同样，即使以将投射方向转向(倾斜)大约15度以上的方式配置液晶投影仪400，任一个光源31～34的光轴也不发生倾斜，由此，它们的灯密封部不会变为规定以上的高温，所以灯寿命的劣化不会发生。

再有，在以投射方向不转向15度以上的状态固定设置的装置中，即使使用下述照明装置也不会发生问题。

图9是表示涉及本申请发明的照明装置的进一步其他的结构的说明图，(a)是俯视图，(b)是立体图，(c)是侧视图。与上述图5相同附图标记的表示相同的或相当的部分，因为其说明重复所以省略。

即，在本实施方式中，去除在上述图5的实施方式将第二光源32和第四光源34的出射光轴反射到正交方向(半透明反射镜35、38方向)的全反射镜37、40，在那里将第二光源32和第四光源34以各自的出射光轴与对应的第一光源31、第三光源33的出射光轴正交的方式而配置。

即使这样地构成，在用于以投射方向不转向15度以上的状态固定设置的装置的情况下，也能够得到与上述图8所示的实施方式大致同样的作用效果，并且能够谋求结构的简略化和低成本化。

再有，光学系统不限于图8所示的装置，本申请发明能够应用于具备各种光学系统的装置。

此外，虽然在上述实施方式中，作为投射型视频显示装置表示了对光调制元件使用液晶面板的液晶投影仪，但是在具备其他的视频光生成系统的投射型视频显示装置中也能够应用本发明。例如在DLP(Digital Light Processing：数字光处理，德州仪器公司(TI)的注册商标)方式的投影仪中也能够应用本发明。

Claims (8)

1.一种照明装置，其特征在于，具备：

多个光源，出射大致平行光；以及

半透明反射镜和全反射镜，使各光源出射的大致平行光分别通过透射和反射从而照射到积分透镜的大致整个面的同一区域上。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，具备：第一光源；第二光源，出射光轴与所述第一光源的出射光轴正交；半透明反射镜，在所述第一光源的出射光轴和所述第二光源的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；以及全反射镜，在所述第一光源的出射光轴方向、在比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第一光源的出射光轴呈45度倾斜配置，

所述半透明反射镜和全反射镜配置成：向所述积分透镜侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与所述积分透镜正交。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，具备：第一光源；第二光源，出射光轴与所述第一光源的出射光轴平行；全反射镜，使该第二光源的出射光轴向正交的方向反射；半透明反射镜，在所述第一光源的出射光轴和所述全反射镜的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；以及全反射镜，在所述第一光源的出射光轴方向、在比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第一光源的出射光轴呈45度倾斜配置，

所述半透明反射镜和配置在比该半透明反射镜靠远方的规定位置上的全反射镜配置成：向所述积分透镜侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与所述积分透镜正交。

4.一种照明装置，其特征在于，

将出射大致平行光的一对光源上下错开并具备两组，并且具备半透明反射镜和全反射镜，该半透明反射镜和全反射镜使上下各组的各光源出射的大致平行光分别通过透射和反射从而照射到积分透镜的上下的大致半个面的同一区域上。

5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，具备：第一光源；第二光源，出射光轴与所述第一光源的出射光轴正交；半透明反射镜，在所述第一光源的出射光轴和所述第二光源的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；全反射镜，在所述第一光源的出射光轴方向、在比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第一光源的出射光轴呈45度倾斜配置；第三光源，相对于所述第一光源上下错开而配置；第四光源，出射光轴与所述第三光源的出射光轴正交；半透明反射镜，在所述第三光源的出射光轴和所述第四光源的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；以及全反射镜，在所述第三光源的出射光轴方向、在比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第三光源的出射光轴呈45度倾斜配置，

所述各半透明反射镜和各全反射镜配置成：向所述积分透镜侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与所述积分透镜正交。

6.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于，具备：第一光源；第二光源，出射光轴与所述第一光源的出射光轴平行；全反射镜，使该第二光源的出射光轴向正交的方向反射；半透明反射镜，在所述第一光源的出射光轴和所述全反射镜的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；全反射镜，在所述第一光源的出射光轴方向、在比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第一光源的出射光轴呈45度倾斜配置；第三光源，相对于所述第一光源上下错开而配置；第四光源，出射光轴与所述第三光源的出射光轴平行；全反射镜，使该第四光源的出射光轴向正交的方向反射；半透明反射镜，在所述第三光源的出射光轴和所述全反射镜的出射光轴交叉的位置上，相对于各出射光轴呈45度倾斜配置；以及全反射镜，在所述第三光源的出射光轴方向、比所述半透明反射镜靠远方的规定位置上，相对于所述第三光源的出射光轴呈45度倾斜配置，

所述各半透明反射镜和配置在比该各半透明反射镜靠远方的规定位置上的全反射镜配置成：向所述积分透镜侧出射的出射光轴平行，而且各自的大致平行光邻接并与所述积分透镜正交。

7.一种投射型视频显示装置，其特征在于，

具备权利要求1至权利要求6的任一项所述的照明装置，基于视频信号调制从该照明装置照射的光，将调制后的视频光进行放大投射。

8.一种投射型视频显示装置，具备权利要求3或权利要求6所述的照明装置，基于视频信号调制从该照明装置照射的光，将调制后的视频光进行放大投射，该投射型视频显示装置其特征在于，

以所述照明装置的各光源的出射光轴方向与放大投射所述视频光的投射方向正交的方式来配置构成各部分。

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