CN101907235A - 多灯合成照明装置以及使用了该装置的投射式显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种多灯合成照明装置，具备多个光源、多个副棒积分器以及主棒积分器，所述多个副棒积分器引导来自上述多个光源中的各光源的光，所述主棒积分器引导来自上述多个副棒积分器的光。上述副棒积分器具有在长度方向上互相平行的反射面，并且在两端具有互相平行或垂直的入射面和出射面，上述主棒积分器具有在长度方向上互相平行的反射面，并且在两端具有与上述反射面垂直的入射面和出射面，通过了上述光源的发光部的光学重心部且与光的射出方向一致的基准光轴被设置为向上述副棒积分器的入射面的大致中心入射。能够获得一种小型且价廉的装置，既具有通过合成多灯的光源而获得高亮度的结构，又能够高效率地使用光。

Description

多灯合成照明装置以及使用了该装置的投射式显示装置
技术领域
本发明涉及一种使用棒积分器(rod integrator)来合成多个灯的构成的照明装置，尤其涉及适合于高亮度的投射式显示装置的照明装置。
背景技术
投射式显示装置大致可以分为小型可移动型机、小中规模会议室用的中型机、面向大会议室或电影院等用途的高亮度大型机这三类。其中，特别在大型机使用了平板显示器时不能够被移动。
在该大型机的结构中作为大输出且发光部小的光源而使用了高压水银灯。在大型机中，特别在亮度高的装置中会使用氙灯光源。然而，后者即使发光部小但灯泡灯管(管球)大，因此发光效率低、需要大的电源。因此，整个装置会变得非常大而使得其用途受到了限制。基于这样的理由，使用多个能够比较小型化的高压水银灯来实现高亮度化的高亮度机已被商品化。
在这样搭载了多个光源的高亮度机中，作为进一步实现高亮度化的方法中的一个，是光源的电力提升。但是，由于需要进行光源开发、冷却手段的开发等，因此采用起来并不容易。作为实现高亮度化的方法中的另一个方法，是在合成来自多个光源的光时提高合成效率。通过有效地使用变为热量而被浪费的光，能够在相同的电力下实现高亮度化，因此是重要的且应该选择的方法。
用于提高来自该多个光源的光的合成效率的发明有很多。主要的改良例如下。
在日本特开2006-308778号公报中，公开了合成来自多个光源的光、并在使照度分布均匀的棒积分器的入射侧设置有偏转构件的结构。该偏转构件使光透射偏转，以使即将入射棒积分器之前的来自各光源的系统光轴与入射面垂直。该偏转构件可以使用折射型棱镜。
此外，在美国专利第7033056号中，公开了合成来自多个光源的光，并在使照度分布均匀的主棒积分器的入射侧设置与直角棱镜成一组的副棒积分器。该直角棱镜通过发射使即将入射棒积分器之前的来自各光源的系统光轴与入射面垂直地入射。
然而，对于上述的以往的例子，在实用方面存在以下这样的问题。
在日本特开2006-308778号公报所公开的例子中，折射棱镜出射面以相对于棒积分器的入射面而倾斜的方式被设置。因此，间隔隔开较大且在棒积分器的入射面中心附近会聚的光中的一部分会入射到不同光源侧的光的折射面中。其结果，不能够获得有效的照明域而变为损失光。
此外，在美国专利第7033056号所公开的例子中，直角棱镜实际上是几毫米的尺寸，在其入出射面上需要进行防反射多层涂层(マルチコ一ト)，在反射面上进行具有耐热性的多层膜镜面涂层(ミラ一コ一テイング)。在这种尺寸的情况下，若在研磨后进行涂层，则会产生涂层夹具(治具)的印记(陰)，因此一般都是先较大地制作出来并进行涂层，然后进行研磨工序。但在后来的涂层之后没有无用的部分，不能够研磨，因此会残留涂层印记(コ一ト陰)。此外，还存在所制作的成品价格变得较高的问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种小型且价廉的多灯合成照明装置，既具有通过合成多灯的光源而获得高亮度的结构，又能够高效率地使用光。
本发明的多灯合成照明装置一种多灯合成照明装置，具备多个光源、多个副棒积分器以及主棒积分器，所述多个副棒积分器引导来自上述多个光源中的各光源的光，所述主棒积分器引导来自上述多个副棒积分器的光，该多灯合成照明装置的特征在于，上述副棒积分器具有在长度方向上互相平行的反射面，并且在两端具有互相平行或垂直的入射面和出射面，上述主棒积分器具有在长度方向上互相平行的反射面，并且在两端具有与上述反射面垂直的入射面和出射面，通过了上述光源的发光部的光学重心部且与光的射出方向一致的基准光轴被设置为向上述副棒积分器的入射面的大致中心入射。
根据该构成，在高亮度机中虽然使用了多灯的光源，但能够高效率地使用光，而且是小型的装置，因此将实现该装置的费用抑制到了最小限度。
附图说明
图1是表示第一实施方式中的多灯合成照明装置的结构的俯视图。
图2是表示同多灯合成照明装置所具备的副棒积分器的入射部的放大俯视图。
图3是表示将第二实施方式中的投射式显示装置的结构的一部分剖开的俯视图。
图4是表示在该投射式显示装置中使用的多灯合成照明装置所具备的棒积分器的部分的放大俯视图。
图5是表示第三实施方式中的多灯合成照明装置的结构的俯视图。
图6是表示该多灯合成照明装置所具备的副棒积分器的放大俯视图。
图7是表示第四实施方式中的4灯式照明装置所具备的棒积分器的立体图。
具体实施方式
本发明的多灯合成照明装置以上述构成为基础可以采用下述各方式。
即，在将上述基准光轴相对于上述副棒积分器的上述反射面的入射角设为θi，将在上述副棒积分器的入射面，最终从上述主棒积分器射出的来自上述光源的有效入射光中最外角的光与上述基准光轴在空气中的夹角设为θc，将上述副棒积分器的折射率设为n1的情况下，优选
n1·sin(θi-sin-1(sin(θc)/n1))＞1
的关系成立。
在此，“有效入射光”，如上所述，定义为最终从主棒积分器射出的光，相当于没有从作为光阑(絞り)而起作用的副棒积分器的入口溢出且在棒积分器折射率之内全反射的范围的光。根据该构成，垂直入射副棒积分器的入射面的光轴具有一定角度地入射反射面，能够设定该角度以使必要的入射光全部全反射。
此外，在将上述基准光轴相对于上述副棒积分器的上述反射面的入射角设为θi，将来自上述光源的有效入射光中最外角的光与上述基准光轴在空气中的夹角设为θc，将上述副棒积分器的材料的折射率设为n1的情况下，优选
|n1·sin(π/2-2θi+sin-1((sin(θc))/n1)|＜1
的关系成立。其中，在将来自上述光源的入射光与落在上述反射面的铅垂线的夹角变小的方向设为“-”，同理将夹角变大的方向设为“+”时，θc是从-θc到+θc之间的范围。
此外，在上述基准光轴垂直入射上述副棒积分器的入射面的情况下，上述入射面和上述反射面的夹角为45度。由此，能够得到容易具有设计余量的构成。
此外，还具备在上述副棒积分器的入射面附近配置的反射镜，通过上述反射镜来折射来自上述光源的光，从而上述基准光轴能够垂直入射上述副棒积分器的入射面。
此外，可以分别设置2个上述光源和上述副棒积分器，上述两个光源配置在对置的位置。
此外，可以分别设置4个上述光源和上述副棒积分器，配置2组上述光源，每组光源在对置的位置配置2个。
此外，上述副棒积分器和主棒积分器可以是玻璃棒积分器。
此外，上述光源可以包括放电灯和具备了椭圆形状的反射面的反射器，上述反射器的一个焦点位于上述放电灯的发光部，另一个焦点位于上述副棒积分器的入射面上。
此外，上述光源可以包括放电灯、反射器和聚光透镜，所述反射器具备向开口方向反射上述放电灯的光的反射面，上述放电灯的光利用上述聚光透镜而被会聚的位置位于上述副棒积分器的入射面上。
此外，上述光源包括LED和会聚来自上述LED的光的聚光透镜，来自上述LED的光利用上述聚光透镜而被会聚的位置位于上述副棒积分器的入射面上。
此外，上述副棒积分器的出射面和上述主棒积分器的入射面平行且可以被接近配置。
本发明的投射式显示装置可以具备：上述的某一构成的多灯合成照明装置；引导来自上述主棒积分器的光的中继光学系统；在被上述中继光学系统引导的光的照明位置配置的图像显示元件；以及能够放大投射上述图像显示元件上的图像的投射透镜。
以下，参照附图，对本发明的实施方式的多灯合成照明装置以及使用了该多灯合成照明装置的投射式显示装置进行具体的说明。
(第一实施方式)
第一实施方式的多灯合成照明装置100的整体构成如图1所示。第一LED光源部1包括在基板(未图示)上安装的LED光源2和配置在LED光源2的前方、用于会聚出射光的聚光透镜3。同样，第二LED光源部4包括在基板上安装的LED光源5和配置在LED光源5的前方的、用于会聚出射光的聚光透镜6。第一LED光源部1的聚光位置7、第二LED光源部4的聚光位置8分别设定在副棒积分器11、12的入射面13、14上。此外，第一LED光源部1的基准光轴9、第二LED光源部4的基准光轴10垂直入射该入射面13、14的大致中心。在此，基准光轴被定义为通过光源的发光部的光学上的重心部且与光的射出方向一致的光轴。
副棒积分器11、12是具有平行的入出射面，即入射面13、14以及出射面16、17的六面体。如图1所示，入射面13、14以及出射面16、17被设定为相对于形成长度方向上的侧面的其他4个面中的2个反射面而倾斜。该倾斜被设定为，使沿着基准光轴9、10向入射面13、14入射的光被反射面全反射。2个反射面相互平行。副棒积分器12也是相同的结构。
来自副棒积分器11、12的光进一步被导入主棒积分器18。主棒积分器18具有在长度方向上互相平行的反射面，在两端具有与反射面垂直的入射面19和出射面20。
参照图2来说明更具体的设定。在此，第一LED光源部1的基准光轴9入射反射面15的入射角用θi来表示，该反射面是副棒积分器11的入射面13、出射面16以外的4个反射面中的与入射面13相对的反射面。来自第一LED光源部1的有效光中最外角的光(与基准光轴所成的角最大的光)与基准光轴9在空气中的夹角用θc来表示。副棒积分器是实心的，其材料的折射率为n1。最难全反射的光是与基准光轴9的夹角最大、以最小的角度入射反射面15的光。即其入射角是由入射了入射面7的、与基准光轴9的夹角为角θc的最外角的光所成的角度。
在最外角的光入射副棒积分器11之后，其与基准光轴9的夹角θcn1如下。
θcn1＝sin-1(sin(θc)/n1)
该光与反射面15的入射角为θimin。θimin的值用下述的式子来表示。
θimin＝θi-sin-1(sin(θc)/n1)
为了使该光全反射需要符合以下的关系。
n1·sin(θimin)＞1
换言之，通过下述的式(1)，表示了全反射的必要的条件。
n1·sin(θi-sin-1(sin(θc)/n1))＞1···(1)
其中，若θc＝30°，n1＝1.5，则如下式所示。
θi＞61.3°
此外，副棒积分器11、12的出射面16、17的面积之和设定为与主棒积分器18的入射面19的面积相等。此时经过了副棒积分器11、12的第一LED光源部1的基准光轴9、第二LED光源部4的基准光轴10垂直入射主棒积分器18的入射面19。
这样，入射主棒积分器18中的光能够反复进行内部反射并在出射面20射出均匀的光。
这样，能够高效地合成来自两个光源的光，能够实现均匀的照明。在该构成中，由于仅以全反射的方式来传播光，不需要对棒积分器进行反射镜涂层，能够抑制成本、发热。
此外，第一LED光源部1的基准光轴9、第二LED光源部4的基准光轴10垂直入射入射面13、14，副棒积分器11、12的出射面16、17和主棒积分器18的入射面19接近且平行，在副棒积分器11、12中反复反射后的基准光轴9、10垂直通过出射面16、17、入射面19。由此，能够实现各光源的集光率(etendue)之和与在主棒积分器18的出射面20的集光率相等。此时，前提是各光源的光全部入射副棒积分器11、12的入射面13、14。
(第二实施方式)
第二实施方式的投射式显示装置200的整体构成如图3所示。在投射式显示装置200中使用的多灯合成照明装置所具备的棒积分器的部分的放大图如图4所示。
第一光源部21包括：放电灯22，在灯泡或灯管内在电极间进行放电从而产生等离子并发出高亮度的光；以及具备椭圆形状的反射面的反射器(reflector)23。反射器23的一个焦点是放电灯22的发光部，在一个副棒积分器11的入射面13上具有另一个焦点24(图4)。在副棒积分器11的入射面13的附近倾斜设有反射镜25。由此，来自第一光源部21的基准光轴26垂直入射副棒积分器11的入射面13。
第二光源部27也同样包括具有相同功能的放电灯28和反射器29。反射器29也在另一个副棒积分器12的入射面14上具有焦点30。在副棒积分器12的入射面14的附近倾斜设有反射镜31。由此，来自第二光源部26的基准光轴32垂直入射副棒积分器12的入射面14。
与第一实施方式相同，副棒积分器11、12使具备平行的入出射面即入射面13、14以及出射面16、17的六面体。入射面13、14以及出射面16、17被设定为相对于其他的4个面如图1所示地倾斜。该倾斜设定为使沿基准光轴26、32向入射面13、14入射的光全反射。与全反射有关的详细内容与第一实施方式相同，在此省略该说明。
此外，副棒积分器11、12的出射面16、17的面积之和设定为与主棒积分器18的入射面19的面积相等。经过了副棒积分器11、12的、第一LED光源部21的基准光轴26以及第二LED光源部27的基准光轴32垂直入射主棒积分器18的入射面19。
这样，入射了主棒积分器18的光能够反复进行内部反射并在出射面20射出均匀的光。
从出射面20射出的光被聚光透镜(condenser lens)33、34、中继透镜35、场透镜36引导并透射入射偏光板37后，入射作为图像显示元件的液晶面板38。液晶面板38中的2维排列的每个像素能够通过外部信号来独立控制。透射了液晶面板38的光到达出射侧偏光板39。在液晶面板38的各像素中，控制使入射的光的偏光方向变更90°，或者不变更。由此，来分选能够透射出射侧偏光板39的光或者被吸收而变为热量的光。透射了出射侧偏光板39的光入射投射透镜40，并投射在未图示的屏幕上。
根据本实施方式的构成，通过在副棒积分器11、12的入射面13、14的附近配置反射镜25、31，即使在光源的尺寸大的情况下也能够不产生干涉地进行配置。
在上述构成中，例示了作为图像显示元件而使用了液晶面板38的情况，但本实施方式的构成也能够适用使用了作为反射式器件的DMD(数字微镜器件：digital mirror device)、反射式液晶器件的构成。
此外，本实施方式中，光源由放电灯以及具有椭圆形状的反射面的反射器构成，但也可以构成为包括放电灯、抛物面或焦点距离长的椭圆面、以及聚光透镜。
此外，反射镜25、31在所处理的光量少的情况下优选进行了铝增反射(アルミ增反射)处理的构件，在需要耐热性的情况下优选使用基于多层膜的反射镜。特别是在使用了包含红外线、紫外线的光源的情况下，优选使用具有仅能够透射上述光的特性的镜面。
(第三实施方式)
第三实施方式中的多灯合成照明装置300的构成如图5所示。第一光源部41包括在基板上安装的LED光源42和配置在该LED光源42的前方的、用于会聚出射光的聚光透镜43。同样，第二光源部44包括在基板上安装的LED光源45和配置在该LED光源45的前方的、用于会聚出射光的聚光透镜46。第一光源部41的聚光位置47和第二光源部44的聚光位置48分别设定在副棒积分器51、52的入射面53、54上。此外，第一光源部41的基准光轴49、第二光源部44的基准光轴50垂直入射该入射面53、54。
副棒积分器51、52是具有正交关系的入出射面即入射面53、54以及出射面56、57的、具有高折射率的光学玻璃的六面体。入射面53、54以及出射面56、57如图6所示是互相正交的关系，此外，形成长度方向的侧面的其他4个面中的2个反射面55a、55b倾斜设定，从而能够使来自入射面53的入射光被全反射并被传播。反射面55a、55b互相平行。
此外，副棒积分器51、52的出射面56、57的面积之和设定为与主棒积分器58的入射面59的面积相等。经过了副棒积分器51、52的第一光源部41的基准光轴49、第二光源部44的基准光轴50垂直入射主棒积分器58的入射面59。
这样，入射了主棒积分器58的光能够反复进行内部反射并在出射面60射出均匀的光。在该构成中，由于仅以全反射的方式来传播光，不需要对棒积分器进行反射镜涂层，因此能够抑制成本以及抑制由吸收引起的发热。
在本实施方式中，除了满足在第一、第二实施方式中适用的、在副棒积分器中入射光无光损失地传播的式(1)的条件之外，还满足下述的式(2)的条件。
|n1·sin(π/2-2θi+sin-1((sin(θc))/n1)|＜1
                                            ···(2)
在此，各符号是图6中所示的符号，θi是来自光源的基准光轴49入射副棒积分器的侧面即反射面55b的入射角，n1是构成副棒积分器51的光学玻璃的折射率，θc是最外角的光与入射了入射面53的基准光轴49所成的角度(锥角)。其中，θc被设定为相对于基准光轴49旋转对称，因此θc具有方向性。因此，在将来自光源的光与落在(下ろす)副棒积分器的侧面55b的铅垂线之间的夹角变小的方向设为“-”，将夹角变大的方向作为“+”时，θc表示了从-θc到+θc之间的范围。
下面参照图6对式(2)的条件的含义进行说明。在图6中，优选向副棒积分器51的出射面56入射的最外角光61被该面全反射。若不被全反射，则入射光61相对于主棒积分器58以非常大的角度入射，不会成为有效光。因此，最外角光61在副棒积分器51的出射面56被全反射，而且，当最外角光61被斜面的反射面55b全反射而再次入射出射面56时，不会被全反射而是通过出射面56。上述的式(2)表示了在下述情况下能够从副棒积分器射出的条件，即，如上所述，入射光中的被副棒积分器出射面全反射后的光又被斜面反射，并再次入射出射面时的情况。
并且，优选来自光源的基准光轴49射出时的光轴49a和被斜面的侧面55b全反射并再次入射出射面56的最外角光61a的夹角，与最外角的光和入射入射面53后的基准光轴49的夹角(锥角)θc相等。
例如，实际假定的值如下。
θi＝45°，θc＝-30°～+30°，n1＝1.8，
式(1)的左边的值为，
n1·sin(θi-sin-1(sin(θc)/n1))＝0.87。
此外，式(2)的左边的值，即，
n1·sin(π/2-2θi+sin-1((sin(θc))/n1)，
为-0.5～+0.5，绝对值在0.5以下。
基于上述的值可知，从式(2)所示的副棒积分器51的出射面56的射出没有问题。另一方面，在式(1)所示的副棒积分器51的反射面55b的全反射中，有可能会损失一部分，但从成本等方面来考虑是能够容许的范围。
此外，若θi＝55°，θc＝-30°～+30°，n1＝1.8，
则式(1)的左边的值为1.00，
式(2)的左边的绝对值符号中的式子的值为-1.06～-0.12，绝对值是1.06以下。
若θi＝35°，θc＝-30°～+30°，n1＝1.8，
则式(1)的左边的值为0.73，
式(2)的左边的绝对值符号中的式子的值为+0.12～+1.06，绝对值为1.06以下。
根据以上的计算可以判断出，从式(2)的副棒积分器51的出射面56的射出为相对于θi＝45°而对称的值。
因此，优选将来自光源的基准光轴49入射副棒积分器的反射面55b的入射角θi设定为45°。此时，能够在折射率、最外角的光的角度(锥角)的设定上产生自由度。
上述数值是表示的理想的条件，虽然优选满足所有的条件，但如之前所述，并不是不满足所有的条件就不能够构成装置。在考虑装置的大小、与其他部件之间的机构的干涉、成本、入手性等全部因素的情况下，可以设定妥善的条件。
若要排列优先顺序，最好是第一优先式(2)，在条件允许的情况下满足式(1)。这是由于，若以θi＝45°来排除式(2)的条件，最外角的光的角度(锥角)的+、-的绝对值大的部分的两侧都会损失，式(1)仅会造成最外角的光的角度(锥角)难以全反射的方向(+θc)一侧的损失。
在上述构成中，示出了作为图像显示元件而使用了液晶面板的例子，但本实施方式的构成也能够适用使用了作为反射式器件的DMD(数字微镜器件：digital mirror device)、反射式液晶器件的构成。
此外，在本实施方式中示出了光源由LED构成的例子，但其他的构成也能够适用于本实施方式，例如，在放电灯上配置具有椭圆形状的反射面的反射器的构成，组合放电灯和抛物面、焦点距离长的椭圆面或聚光透镜的构成，LD(激光)光源和聚光透镜的构成等。
在上述构成中，副棒积分器51、52以对称相对的方式被配置，若目的是防止光源部的干涉，则不仅限于该结构。即，也可以是删除一个副棒积分器来入射直接主棒积分器58的结构。其中，前提是在向主棒积分器58入射时，来自各光源部的光轴平行。
另外，在副棒积分器51的出射面56和主棒积分器58的入射面59之间，需要未图示的空气间隔，这样的设定是显而易见的。
(第四实施方式)
第四实施方式的4灯式棒积分器400的构成如图7所式。上述第一、第二、第三实施方式示出了具备两个光源部的构成，但也可以具备4个光源部。在该情况下，如图7所示，使用具备了4个副棒积分器71、72、73、74的4灯式棒积分器400，各副棒积分器71、72、73、74包括与主棒积分器18的入射面平行的入出射面以及相对于入出射面而倾斜的4个面。
由此，虽然没有图示，能够合成来自4个光源部的光。如第二实施方式所述的组合反射镜的构成也能够适用于本实施方式。此外，副棒积分器71、72、73、74的出射面的面积合计构成为与主棒积分器18的入射面的面积相等。

Claims (13)

1.一种多灯合成照明装置，具备多个光源、多个副棒积分器以及主棒积分器，所述多个副棒积分器引导来自上述多个光源中的各光源的光，所述主棒积分器引导来自上述多个副棒积分器的光，该多灯合成照明装置的特征在于，
上述副棒积分器具有在长度方向上互相平行的反射面，并且在两端具有互相平行或垂直的入射面和出射面，
上述主棒积分器具有在长度方向上互相平行的反射面，并且在两端具有与上述反射面垂直的入射面和出射面，
通过了上述光源的发光部的光学重心部且与光的射出方向一致的基准光轴被设置为向上述副棒积分器的入射面的大致中心入射。
2.根据权利要求1所述的多灯合成照明装置，其特征在于，在将上述基准光轴相对于上述副棒积分器的上述反射面的入射角设为θi，将在上述副棒积分器的入射面，最终从上述主棒积分器射出的来自上述光源的有效入射光中最外角的光与上述基准光轴在空气中的夹角设为θc，将上述副棒积分器的折射率设为n1的情况下，
n1·sin(θi-sin-1(sin(θc)/n1))＞1
的关系成立。
3.根据权利要求1所述的多灯合成照明装置，其特征在于，在将上述基准光轴相对于上述副棒积分器的上述反射面的入射角设为θi，将来自上述光源的有效入射光中最外角的光与上述基准光轴在空气中的夹角设为θc，将上述副棒积分器的材料的折射率设为n1的情况下，
|n1·sin(π/2-2θi+sin-1((sin(θc))/n1)|＜1
的关系成立，
其中，在将来自上述光源的入射光与落在上述反射面的铅垂线的夹角变小的方向设为“-”，同理将夹角变大的方向设为“+”时，θc是从-θc到+θc之间的范围。
4.根据权利要求1所述的多灯合成照明装置，其特征在于，在上述基准光轴垂直入射上述副棒积分器的入射面的情况下，上述入射面和上述反射面的夹角为45度。
5.根据权利要求1所述的多灯合成照明装置，其特征在于，还具备在上述副棒积分器的入射面附近配置的反射镜，通过上述反射镜来折射来自上述光源的光，从而上述基准光轴垂直入射上述副棒积分器的入射面。
6.根据权利要求1所述的多灯合成照明装置，其特征在于，
分别设置2个上述光源和上述副棒积分器，
上述两个光源配置在对置的位置。
7.根据权利要求1所述的多灯合成照明装置，其特征在于，
分别设置4个上述光源和上述副棒积分器，
上述光源配置成2组，每组光源在对置的位置配置有2个光源。
8.根据权利要求1所述的多灯合成照明装置，其特征在于，上述副棒积分器和主棒积分器是玻璃棒积分器。
9.根据权利要求1所述的多灯合成照明装置，其特征在于，上述光源包括放电灯和具备了椭圆形状的反射面的反射器，上述反射器的一个焦点位于上述放电灯的发光部，另一个焦点位于上述副棒积分器的入射面上。
10.根据权利要求1所述的多灯合成照明装置，其特征在于，上述光源包括放电灯、反射器和聚光透镜，所述反射器具备向开口方向反射上述放电灯的光的反射面，上述放电灯的光通过上述聚光透镜而被会聚的位置位于上述副棒积分器的入射面上。
11.根据权利要求1所述的多灯合成照明装置，其特征在于，上述光源包括LED和会聚来自上述LED的光的聚光透镜，来自上述LED的光通过上述聚光透镜而被会聚的位置位于上述副棒积分器的入射面上。
12.根据权利要求1所述的多灯合成照明装置，其特征在于，上述副棒积分器的出射面和上述主棒积分器的入射面配置成平行且接近。
13.一种投射式显示装置，其特征在于，具备：
权利要求1所记载的多灯合成照明装置；
引导来自上述主棒积分器的光的中继光学系统；
在被上述中继光学系统引导的光的照明位置配置的图像显示元件；以及
能够对上述图像显示元件上的图像进行放大投射的投射透镜。
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