CN1661462A - 照明装置和投影型显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可以射出适合于显示装置的照明的光，同时可以实现小型化的照明装置和使用该照明装置的投影型显示装置。其特征在于，具有：射出光的固体光源(10r、10g、10b)，使从固体光源(10r、10g、10b)射出的光的照度分布均匀化的导光元件20，和入射从固体光源(10r、10g、10b)射出的光的反射型偏振元件(30)，反射型偏振元件(30)配置在导光元件(20)的内部或光射出端面上，固体光源(10r、10g、10b)反射被反射型偏振元件(30)反射后的光。

Description

照明装置和投影型显示装置
技术领域
本发明涉及照明装置和投影型显示装置。
背景技术
近些年来，信息设备的进步很快，分辨率高、低功耗而且薄型的显示装置的要求日益高涨，人们持续进行着研究开发。其中，液晶显示装置，作为可采用对液晶分子的排列进行电控制的办法使光学特性变化，应对上述的需要的显示装置，被人们寄予了厚望。作为这样的液晶显示装置的一个形态，人们已知通过投影透镜把从使用液晶光阀的光学系统构成的图像源射出的图像扩大投影到屏幕上的投影型显示装置(投影机)。
作为投影型显示装置用的照明装置，例如人们知道具备金属卤化物灯泡、超高压水银灯或卤素灯泡等的光源的照明装置，但是从该光源射出的光，一般地说具有不均匀的照度分布。因此，为了使被照明区域，具体地说使作为光调制装置的液晶光阀的显示面上的照度分布均匀化，人们提出了使照明装置具备由棒状导光体构成的均匀照明系统的光学元件的技术方案(例如，参看专利文献1到3)。
[专利文献1]特开平10-163533号公报
[专利文献2]特开2000-180962号公报
[专利文献3]特开平11-352589号公报
在上边所说的专利文献1到3所示的技术中，棒状导光体，仅仅可在从光源射出的光的照度分布均匀化或光的准直化方面使用。为此，在用于投影型显示装置等的照明时，就必须再追加上偏振元件或光均匀化元件等的光学元件后使用，存在着难于实现投影型显示装置等的小型化的问题。
发明内容
本发明就是为解决上述的问题而完成的，目的在于提供可射出适合于显示装置的照明的光，同时，可以实现小型化的照明装置和使用该照明装置的投影型显示装置。
为了实现上述目的，本发明的第1照明装置，其特征在于，具有：射出光的固体光源；使从固体光源射出的光的照度分布均匀化的导光元件；入射从固体光源射出的光的反射型偏振元件，反射型偏振元件配置在导光元件的内部或光射出端面上，固体光源反射被反射型偏振元件反射后的光。
就是说，本发明的第1照明装置，由于把反射型偏振元件配置在导光元件的内部或光射出端面上，故可以射出既是彼此垂直的线性偏振光的一方的线性偏振光，又是其照度分布已均匀化了的光。
即，照明装置，可以射出例如适合于投影型液晶显示装置的具有均匀的照度分布的一方的偏振光，可以用于投影型液晶显示装置而无须新追加偏振元件，可以实现投影型显示装置的小型化。
此外，被反射型偏振元件反射后的另一方的线性偏振光，在固体光源与反射型偏振元件之间反复反射的期间内，可以变换成一方的线性偏振光，透射反射型偏振元件。为此，就可以防止从固体光源射出的光的利用效率的降低，可以射出适合于液晶显示装置的照明的明亮的光。
本发明的第2照明装置，其特征在于，具有：射出光的固体光源；使从固体光源射出的光的照度分布均匀化的导光元件；入射从固体光源射出的光的光扩散元件，光扩散元件配置在导光元件的内部或光射出端面上。
就是说，本发明的第2照明装置，由于光扩散元件配置在导光元件的内部或光射出端面上，可借助于光扩散元件使已借助于导光元件使照度分布均匀化后的光的照度分布进一步均匀化，射出照度分布进一步均匀化后的光。
为此，例如在仅仅用导光元件进行了照度分布均匀化后的光，对于投影型液晶显示装置的照明不充分的(均匀化不足的)情况下，就可以使照度分布进一步均匀化，而无须新追加使照度分布均匀化的装置，可以使投影型显示装置小型化。
为了实现上述的构成，更为具体地说，导光元件的光入射端面，至少在其外周部分上，也可以与固体光源的光射出一侧的面直接接触。
倘采用该构成，由于固体光源与导光元件直接接触，故可使从固体光源射出的光直接向导光元件内入射。为此，可以使从固体光源射出来的光难于向外部泄漏，可以防止光的利用效率的降低。
为了实现上述的构成，更为具体地说，导光元件也可以由光透射性材料的实心材料形成。
倘采用该构成，由于已入射到导光元件内的光边进行全反射边在光透射性材料内进行传播，故可使光的照度分布均匀化。
此外，例如与同样使照度分布均匀化的蝇眼透镜比较，导光元件所占的空间小，可以实现照明装置的小型化。
为了实现上述的构成，更为具体地说，也可以在导光元件的光入射端面和光射出端面以外的面上，形成反射光的反射膜。
倘采用该构成，则可以在导光元件的光入射端面和光射出端面以外的面上，连以比全反射角更大的角度入射的光也进行反射，可以使光的照度分布均匀化。例如，如果与在导光元件的光入射端面和光射出端面以外的面上未形成反射膜的情况比较，则连未全反射而透射来的光也可以反射，可以提高从固体光源射出来的光的利用效率。
为了实现上述的构成，更为具体地说，也可以把导光元件构成为筒形状地配置反射光的反射板，筒形状的内面，用反射板的光反射面构成。
倘采用该构成，由于入射到导光元件内的光边全反射边在用反射板形成的筒形状的内面上进行传播，故可使光的照度分布均匀化。
此外，例如与同样使照度分布均匀化的蝇眼透镜比较，导光元件所占的空间小，可以实现照明装置的小型化。
为了实现上述的构成，更为具体地说，导光元件的光射出端面的形状也可以与被照明对象的形状是相似形。
倘采用该构成，则可以向被照明对象上边无浪费地照射从导光装置的光射出端面射出的光，可以提高从固体光源射出的光的利用效率。
即，由于光射出端面的形状与被照明对象的形状是相似形，故可以采用通过适当的光学系统的办法，使从光射出端面射出的光的照明区域与被照明对象的形状一致，可以提高从固体光源射出的光的利用效率。
为了实现上述的构成，更为具体地说，导光元件的形状，也可以是从固体光源朝向被照明对象前进，其截面积恒定的直边形状。
倘采用该构成，与导光元件的形状是锥形形状比较，导光元件所占的空间小，可以实现照明装置的小型化。
为了实现上述的构成，更为具体地说，导光元件的形状，也可以是从固体光源朝向被照明对象前进，其截面积变宽的锥形形状。
倘采用该构成，由于每当光在导光元件内反复反射一次就都进行准直化(平行光化)，故与从形状为直边形状的导光元件射出的光比较，可以射出已准直化了的光。
为了实现上述的构成，更为具体地说，也可以使1个被照明对象与1个固体光源对应。
倘采用该构成，与1个被照明对象与多个固体光源对应的情况比较，可以减小照明装置所占的空间，可以实现照明装置的小型化。例如，在把该照明装置用于投影型显示装置的情况下，就可以实现更小的投影型显示装置。
为了实现上述的构成，更为具体地说，也可以使1个被照明对象与多个固体光源对应。
倘采用该构成，与使1个被照明对象与1个固体光源对应的情况比较，可以使更多的光向被照明对象照射。例如，在把该照明装置用于投影型显示装置的情况下，就可以显示更为明亮的图像。
本发明的投影型显示装置，是具有照射光的照明装置，对所照射的光进行调制的光调制装置，投影所调制的光的投影装置的投影型显示装置，其特征在于：照明装置是上述本发明的照明装置。
就是说，本发明的投影型显示装置，由于使用上述本发明的照明装置，故可以投影亮度均匀的图像，同时，可以实现投影型显示装置的小型化。
附图说明
图1是本发明的实施方式1的投影型显示装置的概略图。
图2是同上投影型显示装置的锥形棒状透镜的立体图。
图3是说明同上的WGP的说明图。
图4示出了同上的锥形棒状透镜的另外的实施方式。
图5是用来说明同上的锥形棒状透镜的作用的说明图。
图6是实施方式1的另外的投影型显示装置的概略图。
图7示出了同上的锥形棒状透镜的另外的实施方式。
图8示出了同上的锥形棒状透镜的另外的实施方式。
图9示出了同上的锥形棒状透镜的另外的实施方式。
图10是示出了同上的变形例的投影型显示装置的概略图。
图11是同上的本变形例的照明装置的概略图。
图12是实施方式2的投影型显示装置的概略图。
图13是实施方式3的投影型显示装置的概略图。
图14是同上的光扩散元件的说明图。
图15是同上的光扩散元件的另外的实施方式的说明图。
符号说明
1r，1g，1b，101r，101g，101b，150，170r，170g，170b...照明装置、10r，10g，10b，10w...LED(固体光源)、20...锥形棒状透镜(导光元件)、21...端面(光入射端面)、22...端面(光射出端面)、23...反射膜、24...反射面(光反射面)、25...反射板、30...WGP(反射型偏振元件)、40r，40g，40b，160...液晶光阀(被照明对象、光调制装置)、70...投影透镜(投影装置)、120...棒状透镜(导光元件)、121...主棒状透镜(导光元件)、122...端面(光入射端面)、123...端面(光射出端面)、180...光扩散元件
具体实施方式
[实施方式1]
以下，参看图1到图9对本发明的实施方式1进行说明。
首先，边参看图1边对本发明的实施方式1的投影型显示装置进行说明。本实施方式的投影型显示装置，是借助于液晶光阀对从固体光源射出的R(红)、G(绿)、B(蓝)的不同的色光分别进行空间调制，然后，借助于十字分色棱镜进行合成，显示彩色图像的3板式的投影型彩色显示装置。
图1示出了本实施方式的投影型显示装置的概略。
投影型显示装置，如图1所示，由分别射出R、G、B的不同的色光的照明装置1r、1g、1b，对各色光进行空间调制的液晶光阀(被照明对象、光调制装置)40r、40g、40b，对调制后的各色光进行合成变成为彩色图像的十字分色棱镜60以及投影彩色图像的投影透镜(投影装置)70概略构成。
照明装置1r、1g、1b，由射出作为照明光的各色光的LED(固体光源)10r、10g、10b，使各色光的照度分布均匀化的锥形棒状透镜(导光元件)20和WGP(Wire Grid Polarizer：金属丝网格偏振片)(反射型偏振元件)30构成。
LED10r、10g、10b，如果供给电流，就分别射出R、G、B的各色光，同时，其上还配置有再次朝向锥形棒状透镜20反射从光射出一侧入射进来的光的光源反射膜11。
图2是本实施方式的锥形棒状透镜的立体图。
锥形棒状透镜20，例如用玻璃或树脂等的具有光透射性的材料形成为实心的四角柱状，同时，如图1和图2所示，还被形成为使得随着从其一方的端面(光入射端面)21朝向另一方的端面(光出射端面)22前进截面积逐渐变宽。此外，锥形棒状透镜20，入射光的端面21的形状被形成为使得与LED10r、10g、10b一致，同时，在端面21与LED10r、10g、10b之间，为了防止向锥形棒状透镜20内的入射的光入射率降低，还夹置有折射率高的材料，例如，硅套。
为此，结果就变成为对于1个LED10r、10g、10b可以使用1个锥形棒状透镜20，例如，由于现在广为使用着的一个LED的大小为长宽数毫米，故端面21的大小也与之相对应地被形成为长宽数毫米。
另外，如上所述，对于1个锥形棒状透镜20，既可以使用1个LED10r、10g、10b，也可以对于1个锥形棒状透镜20使用多个LED10r、10g、10b。
此外，锥形棒状透镜20，在被配置为使得射出光的端面22与液晶光阀40r、40g、40b相向的同时，如图1所示，还把2个锥形棒状透镜20并列地排列起来，并配置为使得这些端面22变成为与液晶光阀40r、40g、40b的光入射面相同形状。
另外，如上所述，既可以并列地配置2个锥形棒状透镜20，也可以并列或矩阵状地配置多个锥形棒状透镜20。
图3是用来说明本实施方式的WGP的说明图。
WGP30，如图1所示，在被形成为与锥形棒状透镜20的端面22相同形状的同时，还被配置为与端面22直接接触。通过把WGP30配置为与端面22直接接触，可以防止光从端面22与WGP30之间的间隙泄漏，可以防止光的利用效率降低。
此外，WGP30，如图3所示，是在玻璃基板32上边形成了由铝等的具有光反射性的金属构成的多个肋状物31的网格偏振片，肋状物31以比入射光的波长还小的节距形成。
另外，如上所述，作为反射型偏振片既可以使用WGP30，也可以使用薄膜多层叠层式偏振片，并没有什么特别限定。
另外，如上所述，既可以独立形成WGP30和锥形棒状透镜20，也可以把WGP30直接形成在锥形棒状透镜20的端面22上。采用把WGP30直接形成在端面22上的办法，可以更为可靠地防止光从端面22与WGP30之间的间隙泄漏，可以防止光的利用效率降低。
另外，如上所述，既可以把WGP30配置为使之接触到端面22上边，也可以如图4所示，配置在锥形棒状透镜20之中，即，配置在端面21与端面22之间。
液晶光阀40r、40g、40b，由把显示图像的像素配置成矩阵状的有源矩阵型的透射型液晶面板构成，根据经过了信号处理后的图像信号把入射进来的光驱动为使得对于每一个像素都改变光的透射率(进行空间调制)。即，采用对施加到液晶光阀的光透射性电极上的电压进行控制的办法，把光的透射率控制在从接近0％的值到100％之间。
此外，液晶光阀40r、40g、40b，可以使用作为像素开关用元件使用薄膜晶体管(以下简写为TFT)的TN(扭曲向列)模式的有源矩阵式透射型液晶单元。
此外，液晶光阀40r、40g、40b，被配置为使得调制后的色光向十字分色棱镜60的不同的面入射。
十字分色棱镜60的构造是把直角棱镜粘接起来，在其内面上十字状地形成有反射红色光的镜面和反射蓝色光的镜面。此外，借助于这些镜面对3种色光进行合成形成显示彩色图像的光。
在十字分色棱镜60的彩色图像光的射出面上，配置有投影透镜70，向屏幕71上投影彩色图像光。
接下来，对上述构成所形成的投影型显示装置的作用进行说明。
此外至于从LED10r、10g、10b射出的各色光的作用，由于是相同的，故说明从LED10r射出的色光R的作用，其它的色光G、B的作用，说明从略。
如果给LED10r供给电流，如图1所示，色光R就从LED10r朝向锥形棒状透镜20射出。
图5是说明锥形棒状透镜的作用的说明图。
入射到锥形棒状透镜20内的色光R，如图5所示，由于在锥形棒状透镜20内反复进行全反射，故其照度分布被均匀化，朝向端面22传播。此外，色光R边朝向端面22传播，边在锥形棒状透镜20内每当进行全反射时都被准直化(平行光化)。然后，色光R从端面22向WGP30入射。
入射到WGP30上的色光R(随机偏振光)，如图3所示，首先，向已形成了Al肋状物31的一侧的面入射。入射进来的色光R，其中的在与Al肋状物31的延伸方向平行的方向上振动的s偏振光被反射，在与Al肋状物31的延伸方向垂直的方向(Al肋状物进行排列的方向)上振动的p偏振光将透过。
被WGP30反射后的色光R的s偏振光，在锥形棒状透镜20内朝向LED10r传播，向LED10r入射。入射到LED10r上的色光R，借助于光源反射膜11再次被朝向WGP30反射。
如上所述，不透过WGP30的s偏振光，虽然在WGP30与光源反射膜11之间的锥形棒状透镜20内进行往复，但是s偏振光并不永远维持其偏振方向，在锥形棒状透镜20的内面上反射时，偏振方向就进行旋转一部分被变换成p偏振光。
因此，当以p偏振光的状态到达WGP30时就可以透过WGP30。
如上所述，透过了WGP30后的色光R的p偏振光，向液晶光阀40r入射，根据已输入到投影型显示装置上的图像信号进行调制，朝向十字分色棱镜60射出。
同样，根据图像信号调制后的色光G的p偏振光和色光B的p偏振光，也向十字分色棱镜60入射。这些色光，借助于反射红色光的镜面和反射蓝色光的镜面进行合成后形成显示彩色图像的光，朝向投影透镜70射出。投影透镜70朝向屏幕71扩大投影显示彩色图像的光，显示彩色图像。
倘采用上述的构成，照明装置1r、1g、1b，就可以射出适合于投影型液晶显示装置的具有均匀的照度分布的p偏振光，就可以用于投影型液晶显示装置而无须新追加偏振元件，就可以实现投影型显示装置的小型化。
此外，被WGP30反射后的s偏振光，在光源反射膜11与WGP30之间反复反射的期间内，被变换成p偏振光，可以透过WGP30。为此，就可以防止从LED10r、10g、10b射出的光的利用效率的降低，就可以射出适合于投影型液晶显示装置的照明的明亮的光。
由于LED10r、10g、10b与锥形棒状透镜20直接接触，故可以使从LED10r、10g、10b射出的光直接向锥形棒状透镜20内入射。为此，从LED10r、10g、10b射出的光就难于向外部泄漏，就可以防止光的利用效率的降低。
本实施方式的照明装置1r、1g、1b，与使1个液晶光阀40r、40g、40b与1个LED10r、10g、10b对应的情况比较，可以向液晶光阀40r、40g、40b照射更多的光。为此，本实施方式的投影型显示装置可以显示明亮的图像。
另外，如上所述，既可以对于多个锥形棒状透镜20和LED配置1个液晶光阀，也可以如图6所示，对于1个锥形棒状透镜20和LED配置1个液晶光阀。
通过采用图6所示的构成，与使1个液晶光阀与多个锥形棒状透镜20和LED对应的情况比较，可以减小照明装置1r、1g、1b所占的空间，可以实现照明装置1r、1g、1b的小型化。
图7示出了锥形棒状透镜的另外的实施方式。
另外，锥形棒状透镜20，如上所述，既可以仅仅用光透射性材料实心地形成，也可以如图7所示，在其侧面(入射光的端面21和射出光的端面22以外的面)上形成反射光的反射膜23。
倘采用该构成，则就连以比全反射角更大的角度入射的光，也可以在锥形棒状透镜20的端面21和端面22以外的面上反射，可以使光的照度分布进一步均匀化。例如，如果与在锥形棒状透镜20的端面21和端面22以外的面上未形成反射膜23的情况比较，则连未全反射而透射的光也可以进行反射，可以提高从LED10r、10g、10b射出的光的利用效率。
图8示出了锥形棒状透镜的另外的实施方式。
另外，锥形棒状透镜20，如图8所示，也可以是把设置有反射面(光反射面)24的玻璃或金属板等的反射板25粘接成筒形状的中空棒。
倘采用该构成，由于入射到锥形棒状透镜20内的光边反射边在用反射板25形成的筒形状的内面(反射面24)上传播，故光的照度分布被均匀化。此外，例如，与蝇眼透镜比较，元件所占的空间小，可以实现照明装置的小型化。
此外，在用金属板形成反射板25，把锥形棒状透镜20形成为金属镜筒的情况下，就可以用冲压加工由金属板形成锥形棒状透镜20，可以比较容易地制造。
图9(a)、(b)示出了锥形棒状透镜的另外的实施方式。
另外，既可以如上所述使用锥形形状的锥形棒状透镜20，也可以如图9(a)所示，使用透射光的材料形成，同时，从一方的端面21到另一方的端面22为止的截面积、截面形状不变化的实心的四角柱状的棒状透镜20A，还可以如图9(b)所示，使用把设置有反射面24的反射板25粘接成筒状的中空棒的棒状透镜。
倘采用该构成，则与棒状透镜的形状为锥形形状的情况比较，棒状透镜20A所占的空间小，可以实现照明装置1r、1g、1b的小型化。
[实施方式1的变形例1]
其次，参看图10和图11对本发明的实施方式1的变形例1进行说明。
本变形例的投影型显示装置的基本构成，与实施方式1是同样的，但是照明装置的构成，与实施方式1不同。因此，在本实施方式中，用图10和图11仅仅说明照明装置周边，省略液晶光阀等的说明。
图10的概略图示出了本变形例的投影型显示装置。
投影型显示装置，如图10所示，概略地说由分别射出R、G、B的不同的色光的照明装置101r、101g、101b，对各色光进行空间调制的液晶光阀40r、40g、40b，对调制后的各色光进行合成形成为彩色图像的十字分色棱镜60以及投影彩色图像的投影透镜70构成。
图11是本变形例的照明装置的概略图。
照明装置101r、101g、101b，如图11所示，由射出作为照明光的各色光的LED10r、10g、10b，使各色光的照度分布均匀化的棒状透镜(导光元件)120和WGP30构成。
棒状透镜120，由主棒状透镜(导光元件)121和锥形棒状透镜20构成。主棒状透镜121，例如用玻璃或树脂等的具有光透射性的材料形成为实心的四角柱状，同时，从其一方的端面(光入射端面)122到另一方的端面(光射出端面)123被形成为相同截面积和相同截面形状。此外，主棒状透镜121，还被形成为使得射出光的端面123的形状与液晶光阀的形状一致。
其次，对由上述的构成形成的投影型显示装置的作用进行说明。
另外，至于从LED10r、10g、10b射出的备色光的作用，由于是相同的，故仅仅说明从LED10r射出的色光R的作用，其它的色光G、B的作用，说明从略。
从向LED10r供给电流开始到色光R的p偏振光从WGP30透过为止的作用，与实施方式1是同样的，故示于图1和图2而省略其说明。
透过了WGP30后的色光R的p偏振光，从端面122向主棒状透镜121入射，在主棒状透镜121内反复进行全反射，使其照度分布进一步均匀化，从端面123朝向液晶光阀40r射出。
色光R的p偏振光入射到液晶光阀40r后的作用，与实施方式1是同样的，故省略其说明。
倘采用上述的构成，则因在主棒状透镜121内进一步反射已借助于锥形棒状透镜20使照度分布均匀化后的光而使得照度分布进一步均匀化。为此，本实施方式的投影型显示装置，就可以显示亮度分布更为均匀的图像。
[实施方式2]
其次，参看图12对本发明的实施方式2进行说明。
本实施方式的投影型显示装置，是借助于具备滤色片的液晶光阀，对从固体光源射出的白色光进行空间调制，显示彩色图像的单板式的投影型彩色显示装置。另外，对于那些与实施方式1相同的构成要素，赋予同样标号而省略其说明。
图12示出了本实施方式的投影型显示装置的概略。
投影型显示装置，如图12所示，由射出白色光的照明装置150，对白色光进行空间调制以形成彩色图像的液晶光阀(光调制装置)160，和投影彩色图像的投影透镜70概略构成。
照明装置150，由射出作为照明光的白色光的LED(固体光源)10w，使白色光的照度分布均匀化的锥形棒状透镜20以及WGP30构成。
LED10w，如果供给电流就射出白色光，同时，LED10w上配置有朝向锥形棒状透镜20再次反射从光射出一侧入射进来的光的光源反射膜11。
液晶光阀160，由把显示图像的像素配置成矩阵状的有源矩阵型的透射型液晶面板构成，根据R、G、B的图像信号把入射进来的光驱动为使得对于每一个像素都改变光的透射率(进行空间调制)。即，采用对施加到液晶光阀的光透射性电极上的电压进行控制的办法，把光的透射率控制在从接近0％的值到100％之间。
此外，在液晶光阀160中，使用作为像素开关用元件使用薄膜晶体管(以下简写为TFT)的TN(扭曲向列)模式的有源矩阵式透射型液晶单元。
此外，在液晶光阀160的光进行入射的面上，还配置有把白色光与液晶光阀160的像素相对应地变换成R、G、B的色光的滤色片(未画出来)。
其次，对由上述构成形成的投影型显示装置的作用进行说明。
如果给LED10w供给电流，如图12所示，就会从LED10w朝向锥形棒状透镜20射出白色光。
入射到锥形棒状透镜20内的白色光，在其照度分布被均匀化的同时，还被准直化(平行化光)，并从端面22朝向WGP30射出。
在入射到WGP30上的白色光(随机的偏振光)之中，在与Al肋状物31(参看图3)的延伸方向平行的方向上振动的s偏振光被反射，在与Al肋状物31的延伸方向垂直的方向(Al肋状物进行排列的方向)上振动的p偏振光透射。
被WGP30反射的白色光中的s偏振光，借助于光源反射膜11再次被朝向WGP30反射，在WGP30与光源反射膜11之间的锥形棒状透镜20内进行往复的期间内，偏振方向进行旋转一部分被变换成p偏振光。
因此，当以p偏振光的状态到达WGP30时就可以透过WGP30。
如上所述，透过了WGP30后的白色光的p偏振光，向滤色片入射，与液晶光阀160的像素相对应地被变换成R、G、B的色光。变换后的R、G、B的色光，向液晶光阀160入射并根据图像信号被进行调制，形成显示彩色图像的光。投影透镜70，朝向屏幕71扩大投影由液晶光阀160形成的显示彩色图像的光，显示彩色图像。
倘采用上述的构成，与3板式的投影型显示装置比较，由于照明装置的个数、液晶光阀的个数少，可以省略十字分色棱镜，故可以易于实现投影型显示装置的小型化。
[实施方式3]
其次，参看图13到图15对本发明的实施方式3进行说明。
本实施方式的投影型显示装置的基本构成，与实施方式1是同样的，但是照明装置的构成，与实施方式1不同。因此，在本实施方式中，用图13和图15仅仅说明照明装置周边，省略十字分色棱镜等的说明。
图13示出了本实施方式的投影型显示装置的概略。
投影型显示装置，如图13所示，由分别射出R、G、B的不同的色光的照明装置170r、170g、170b，对各色光进行空间调制的液晶光阀40r、40g、40b，对调制后的各色光进行合成而形成彩色图像的十字分色棱镜60以及投影彩色图像的投影透镜70概略构成。
照明装置170r、170g、170b，由射出作为照明光的各色光的LED10r、10g、10b，使各色光的照度分布均匀化的锥形棒状透镜20和同样使照度分布均匀化的光扩散元件180构成。
图14是说明本实施方式的光扩散元件的说明图。
光扩散元件180，如图13所示，被形成为与锥形棒状透镜20的端面22相同形状，同时，还被配置为使得与端面22直接接触。
此外，光扩散元件180，如图14所示，是在由例如玻璃或树脂等的透光性材料构成的基板181上边形成了同样地由透光性材料构成的多个梯形柱182的光扩散元件。在光从基板181侧入射，从梯形柱182射出时归因于与周围的折射率的不同而进行折射后射出。
另外，如上所述作为光扩散元件180既可以使用形成有梯形柱182的光扩散元件，也可以如图15(a)所示，是形成了由透光性材料构成的多个三角柱183的光扩散元件，也可以如图15(b)所示，是形成了由透光性材料构成的多个半圆柱184的光扩散元件，还可以如图15(c)所示，是形成了由透光性材料构成的多个半球185的光扩散元件。
另外，如上所述，光扩散元件180和锥形棒状透镜20既可以分别形成，也可以直接在锥形棒状透镜20的端面22上形成光扩散元件180。
另外，如上所述，既可以把光扩散元件180配置为使之与端面22上边接触，也可以配置在锥形棒状透镜20之中，即配置在端面21与端面22之间。
其次，对由上述构成形成的投影型显示装置的作用进行说明。
另外，至于从LED10r、10g、10b射出的各色光的作用，由于是相同的，故仅仅说明从LED10r射出的色光R的作用，其它的色光G、B的作用，说明从略。
如果向LED10r供给电流，如图13所示，就会从LED10r朝向锥形棒状透镜20射出色光R。
入射到锥形棒状透镜20内的色光R，在其照度分布被均匀化的同时，还被准直化(平行光化)，并从端面22射出。
从端面22射出的色光R，如图14所示，从光扩散元件180的基板181一侧入射。然后，在从梯形柱182射出时归因于与周围的折射率的不同而进行折射后射出，其照度分布被进一步均匀化。
从光扩散元件180射出的色光R，向液晶光阀40r入射，并根据输入到投影型显示装置中的图像信号被调制，朝向十字分色棱镜60射出。
根据图像信号进行了调制的色光G和色光B也同样地向十字分色棱镜60入射。这些色光，借助于反射红色光的镜面和反射蓝色光的镜面进行合成后形成显示彩色图像的光，朝向投影透镜70射出。投影透镜70朝向屏幕71扩大投影显示彩色图像的光，显示彩色图像。
倘采用该构成，由于把光扩散元件180配置在锥形棒状透镜20的光射出端面22上，故可借助于光扩散元件180使已用锥形棒状透镜20使照度分布均匀化后的光进一步均匀化，可以射出照度分布进一步均匀化的光。为此，就可以进一步使照度分布均匀化而无须新追加使照度分布均匀化的装置，可以使投影型显示装置小型化。
另外，本发明的技术范围，并不限定于上述实施方式，在不偏离本发明的宗旨的范围内可以加以种种的变更。
例如，在上述实施方式中，虽然说明的是应用于分别具备WGP30、光扩散元件180的实施方式，但并不限定于像这样地分别具备WGP30和光扩散元件180的实施方式，也可以应用于同时具备WGP30和光扩散元件180的实施方式等的除此之外的各种的实施方式。
另外，在同时具备WGP30和光扩散元件180的实施方式的情况下，理想的是从LED一侧开始按照WGP30、光扩散元件180的顺序进行配置。通过做成为这样的配置，可以防止由光源反射膜11和WGP30造成的光的循环利用效率的降低。

Claims (11)

1.一种照明装置，其特征在于，具有：射出光的固体光源；使从上述固体光源射出的光的照度分布均匀化的导光元件；入射从上述固体光源射出的光的反射型偏振元件；
上述反射型偏振元件配置在上述导光元件的内部或光射出端面上；
上述固体光源反射由上述反射型偏振元件反射后的光。
2.一种照明装置，其特征在于，具有：射出光的固体光源；使从上述固体光源射出的光的照度分布均匀化的导光元件；入射从上述固体光源射出的光的光扩散元件；
上述光扩散元件配置在上述导光元件的内部或光射出端面上。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于：
上述导光元件的光入射端面，至少在其外周部分，与上述固体光源的光射出侧的面直接接触。
4.根据权利要求1到3中的任何一项所述的照明装置，其特征在于：
上述导光元件由光透过性材料的实心材料形成。
5.根据权利要求4所述的照明装置，其特征在于：
在上述导光元件的光入射端面和光射出端面以外的面上，形成有反射光的反射膜。
6.根据权利要求1到3中的任何一项所述的照明装置，其特征在于：
上述导光元件被构成为筒形状地配置反射光的反射板；
筒形状的内面，由上述反射板的光反射面构成。
7.根据权利要求1到6中的任何一项所述的照明装置，其特征在于：
上述导光元件的光射出端面的形状，与被照明对象的形状是相似形。
8.根据权利要求1到7中的任何一项所述的照明装置，其特征在于：
上述导光元件的形状，是随着从上述固体光源朝向被照明对象前进，其截面积恒定的直边形状。
9.根据权利要求1到7中的任何一项所述的照明装置，其特征在于：
上述导光元件的形状，是随着从上述固体光源朝向被照明对象前进，其截面积变宽的锥形形状。
10.根据权利要求1到9中的任何一项所述的照明装置，其特征在于：
1个被照明对象与1个上述固体光源对应。
11.根据权利要求1到9中的任何一项所述的照明装置，其特征在于：
1个被照明对象与多个上述固体光源对应。
12.一种投影型显示装置，具有照射光的照明装置、对照射的光进行调制的光调制装置和投影调制后的光的投影装置，其特征在于：
上述照明装置是权利要求1到11中的任何一项所述的照明装置。
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