CN1856735A - 照明装置、图像显示装置和投影机 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供可以保持均一的照度分布不变地增减光量的照明装置、动态范围宽而且高画质图像的图像显示装置和投影机。照明装置(100)的特征在于：具有：由灯(111)和凹面镜(112)构成、发射照明光的光源(110)；作为控制照明光的光量的具有例如直线状的边沿的快门的可变光圈(170)；作为使通过了可变光圈(170)后的照明光在被照射面(150)上扫描的照明光扫描装置的旋转棱镜(130)，在被照射面(150)中照明光进行扫描的方向的轴，与可变光圈(170)控制照明光的方向的轴一致。在这里，轴一致，具有例如向+x轴方向、－x轴方向和±x轴方向进行控制的控制方式。

Description

照明装置、图像显示装置和投影机

技术领域

本发明涉及照明装置、图像显示装置和投影机。更详细地，涉及使照明光以均一的照度向液晶光阀或倾斜反射镜器件等的空间光调制装置照射的照明装置、具备该照明装置的图像显示装置、向投影透镜入射被该图像显示装置调制后的照明光而从投影透镜向屏幕等上投射照明光以显示图像的投影机。

背景技术

作为在向图像显示装置等供给照明光的照明装置中使照明光的亮度变化的方法，人们提出了借助于可变光圈限制光束以使照明光的亮度变化的方法(例如，特开2002-72361号公报)、借助于液晶面板之类的光调制器使亮度变化的方法(例如，特开2001-100689号公报)、采用使光源的灯本身的亮度变化的办法来使照明光的亮度变化的方法(例如，特开平6-102484号公报)的方案。

一般地说，可变光圈采用从周边部分限制要通过的光束的办法进行遮光。为此，例如在使用照明装置照明空间光调制装置的情况下，要在使空间光调制装置的被照射面保持均一的照度分布的状态下使照明光的亮度变化是困难的。

因此，在公开于上述特开2002-72361号公报中的构成中，使用了将照明光分割成多个光束，然后使所分割的光束重叠地进行照明的积分器。此外，在特开2002-72361号公报中，从周边部分对分割后的光束进行遮光。在该情况下，被遮光的光束和未被遮光的光束就在被照射面上重叠。借助于此，就可以某种程度地缓和被照射面上边的照度分布不均一化这样的现象。但是，积分器一般地说是设想使完全未被遮光的多个光束进行重叠以得到均一的照度分布而光学性地进行设计的。为此，若在一般的积分器中，对分割后的光束的一部分进行遮光，则照度分布的平衡就会遭到破坏，不会变成为均一的照度。特别是当对于分割后的光束要进行遮光的区域变大时，则照度分布的破坏就变得更加显著。

此外，在公开于特开2001-100689号公报中的方法中，要采用借助于液晶面板之类的光调制器使光束的整个截面的光量变化的办法使照明光的亮度变化。因此，就难于发生被照射面上边的照度分布的不均一化的问题。但是，由于照明光总是要变成为向光调制器照射的状态，故即便是使光量完全不减光那样地变化的情况下，亮度也会相应于光调制器的透过率减少。特别是在使用液晶面板的情况下，由于还存在着透过率或耐热性的问题，所以存在不适于作为被需要高辉度化的投影机所利用的照明装置的情况。

此外，在特开平6-102484号公报所公开的方法中，通过使灯自身的亮度变化来改变照明光的亮度。在该情况下，需要可瞬时地变化成所希望的亮度的灯。特别地，在投影机所利用的照明装置中，使用着高辉度的高压放电灯。在这样的高压放电灯中，要瞬时地将灯本身控制成所希望的亮度是困难的，这是一个问题。

发明内容

本发明就是鉴于上述而完成的，目的在于提供可以保持均一的照度分布地使照明光的亮度变化的照明装置、动态范围宽而且高画质图像的图像显示装置和投影机。

为了解决上边所说的课题而实现目的，根据第1发明，提供一种照明装置，其特征在于，具有：发射照明光的光源；控制照明光的光量的可变光圈；以及使通过了可变光圈的照明光在被照射面上进行扫描的照明光扫描装置；其中，在被照射面中照明光进行扫描的方向的轴与可变光圈控制照明光的方向的轴大体上一致。

在第1发明中，由可变光圈对光量进行了控制的照明光，借助于照明光扫描装置在被照射面上扫描。在这里，所谓“光量的控制”，指的是借助于可变光圈对照明光进行遮光以减少光量，和从减少了光量后的状态打开可变光圈以增加要通过的光量。因此，可以借助于可变光圈增减照明光的光量。此外，照明光由于可借助于照明光扫描装置在被照射面上扫描，故如果在被照射面对照明光进行描的区域进行时间平均，则可以得到大体上均一的照度分布。此外，这时，重要的是在被照射面中照明光进行扫描的方向的轴与在同一被照射面上可变光圈控制照明光的方向的轴大体上一致。在这里。所谓“可变光圈控制照明光的方向的轴”，就是采用或者借助于可变光圈对照明光遮光或者打开可变光圈以增减要通过的光量的办法，在被照射面上照明光的光量不断增减的方向的轴。此外，所谓“轴一致”，具体地讲，意味着例如在垂直的xy平面内，照明光在被照射面上向+x方向进行扫描的情况下，向+x方向、向-x方向以及同时向±x方向控制照明光这样的3种控制。因此，在由可变光圈控制光量的情况下，采用使被照射面中照明光要进行扫描的方向的轴和可变光圈控制照明光的方向的轴大体上一致的办法，就可以以大体上均一的照度分布仅仅使亮度变化而在被照射面处照明光进行扫描的区域的大小几乎不变化。

此外，根据第1发明的优选的方式，理想的是可变光圈被设置在被照射面的共轭面或共轭面的附近位置上。一般地说，被照射面的共轭面或其附近的照明光的截面形状，成为与向被照射入射的照明光的截面形状大体上的相似形。因此，如果用可变光圈对被照射面的共轭面或其附近的照明光进行遮光，就可以大体上同样地控制该照明光的截面形状。因此，就可以容易地而且可靠地使向被照射面照射的照明光的亮度变化。此外，最终对于在被照射面上照明光进行扫描的区域，用大体上均一的照度分布仅仅使亮度变化就变得容易起来。

此外，根据第1发明的优选的方式，理想的是可变光圈仅仅对包含于上述照明光内的特定的波长区域控制光量。例如，光量的控制可以不使用机械方式地由快门叶片遮光，而代之以使用对特定的波长区域改变光的透过率的滤色片。而且，可以在照明光的光束内使滤色片的位置移动以使在要向滤色片入射的照明光中特定的波长区域光量变化。此外，由于该照明光借助于照明光扫描装置在被照射面上扫描，故若对在被照射面上照明光进行扫描的区域进行时间平均，则可以得到大体上均一的照度分布。借助于此，就可以最终地对在被照射面上照明光进行扫描的区域，用大体上均一的照度分布使亮度和色纯度同时变化。

此外，根据第1发明的优选方式，理想的是还具有：使从入射端面入射进来的照明光在内壁或外壁反射并从出射端面射出的棒；以及使棒的出射端面的像在被照射面或被照射面的共轭面上成像的成像透镜；其中，可变光圈被设置在棒的出射端面的附近、出射端面的共轭面或出射端面的共轭面的附近。为了在被照射面中得到均一的照度分布，可以使用所谓的棒型的积分器。这时，在棒的出射端面上，就成为来自多个2次光源的光重叠起来的状态。此外，成像透镜使射出端面的像在被照射面上成像。倘采用这样的构成，采用改变棒的出射端部的形状和成像透镜的聚光倍率的组合的办法，在可以与光源所具有的照明分布相匹配的同时，还可以向被照射面的任意的区域上照射均一的照度分布的照明光。这时，也可以使用中继透镜使出射端面的像向被照射面进行中继。中继透镜可以为扩大系列或缩小系列中的任何一者。此外，由中继透镜进行的成像次数也有一次或多次的成像。在本方式中，在棒的出射端面的附近或出射端面的共轭面或出射端面的共轭面的附近设置有可变光圈。如此，就可以借助于可变光圈大体上同样地控制被重叠到被照射面上的所有光束。其结果是，可以容易而且可靠地使向被照射面上照射的照明光的亮度变化。此外，由于具有作为积分器的功能，所以就可以非常容易地进行光量的增减的调整以获得与用可变光圈对大体上均一的照度分布的照明光进行遮光相同的效果。此外，照射这样的大体上均一的照度分布的照明光，由于可借助于照明光扫描装置在被照射面上进行扫描，故最终地对在被照射面上照明光进行扫描的区域，用大体上均一的照度分布仅仅使亮度变化就变得容易起来。

此外，根据第1发明的优选方式，理想的是还具有：将照明光分割成多个部分光并由分别进行聚光的多个蝇眼透镜构成的透镜阵列部；使部分光重叠到被照射面或与被照射面共轭的面上的重叠透镜部；其中，可变光圈被设置在蝇眼透镜的附近或蝇眼透镜的共轭面或蝇眼透镜的共轭面的附近。倘采用这样的构成，采用改变透镜阵列部的外形形状和重叠透镜的聚光倍率的组合的办法，在可以与光源所具有的照明分布相匹配的同时，还可以向被照射面的任意的区域上照射均一的照度分布的照明光。此外，也可以使照明光重叠到与被照射面共轭的面上。此外，借助于中继成像系统使重叠到图像形成区域上的照明光成像。借助于此，就可以得到与使照明光重叠到被照射面上同样的效果。此外，使照明光进行重叠的面，也可以是与被照射面共轭的面。此外，在本方式中，在蝇眼透镜的附近或蝇眼透镜的共轭面或蝇眼透镜的共轭面的附近设置有可变光圈。如此，就可以借助于可变光圈大体上同样地控制已重叠到被照射面上的所有光束。其结果是，可以容易而且可靠地使向被照射面照射的照明光的亮度变化。此外，由于具有作为积分器的功能，所以就可以非常容易地进行光量的增减的调整以获得与用可变光圈对大体上均一的照度分布的照明光进行遮光相同的效果。此外，照射这样的大体上均一的照度分布的照明光，由于还可借助于照明光扫描装置在被照射面上进行扫描，故最终地对在被照射面上照明光进行扫描的区域，用大体上均一的照度分布仅仅使亮度变化就变得容易起来。

此外，根据第1发明的优选方式，理想的是上述照明光扫描装置具有通过旋转使上述照明光的折射角变化以使上述照明光进行扫描的旋转棱镜。借助于此，就可以用旋转棱镜使用可变光圈对光量进行了控制的照明光进行扫描。为此，就可以容易地实现可以使照明光在被照射面上进行扫描的构成。因此，最终地对在被照射面上照明光进行扫描的区域，用大体上均一的照度分布仅仅使亮度变化就变得容易起来。

此外，根据第2发明，则可以这样一种图像显示装置，其特征在于，具有：上述的照明装置和根据图像信号调制来自照明装置的照明光的空间光调制装置。借助于此，采用将图像显示装置设置在上述照明装置的被照射面附近的办法，就可以以均一的照度照明图像显示装置。然后，采用根据图像信号增减被照射面的光量的办法，就可以使用宽的动态范围。例如，与输入进来的图像信号的辉度的峰值相匹配地控制(增减)照明光的亮度。在该情况下，由于和辉度的峰值相匹配地对照明光的亮度进行了控制，故可以维持白色电平等全体的灰度等级的状态下，在图像显示装置中展宽接近黑色电平的灰度等级的表现区域。借助于此，就可以展宽动态范围。除此之外，在全体性地暗的图像中少量地含有辉度峰值高的信号的情况下，由于和接近白色电平的地方相比接近黑色电平的表现是重要的，故即便是比辉度的峰值稍微小地对照明光的亮度进行控制、而使得接近白色电平的灰度等级成为与输入信号不同的灰度等级，采用展宽与黑色电平接近的灰度等级的表现区域的办法，也可以展宽动态范围。另外，照明光的照度，除去根据图像信号可变之外，也可以根据使用环境或视听者而固定为任意的照度来使用。即，若在暗的环境中使用，由于即便没有需要以上的亮度也可以视听，故可以降低照明光的亮度，或者反过来若在亮的环境中使用，由于若照明光过暗则不能视听，故可以提升照明光的亮度。此外，亮度的调整手动或自动都可以。

其次，作为第2发明的除此之外的效果，说明可以减少动画的模糊不清的情况。显示器取决于显示方法的不同可以分为脉冲型和保持型。脉冲型是使每个像素以瞬间显示所需要的亮度来显示光的方法，例如，作为脉冲型的显示器，已知有CRT(阴极射线管)。此外，保持型的显示器，是使每一个像素以在一定时间的期间内进行显示所需要的亮度来显示光的方法，例如，作为保持型显示器，已知有液晶显示器。即，使用液晶光阀的投影机，也是保持型显示器的一种。一般地说，脉冲型和保持型，由于显示方法是不同的，故在动画的显示性能上就存在着差异。例如，保持型的显示器这一方的模糊不清的程度比脉冲型的显示器要大。

之所以如上所述保持型的显示器这一方的模糊不清程度比脉冲型的显示器要大，是因为在脉冲型的显示器中是瞬间性地发光，故由积分形成的在大脑中的图像的残像减少，相对于此，在保持型的显示器中，由于光在一定时间的期间内持续发光，故由积分形成的大脑的图像残像易于增大。

于是，倘采用第2发明的构成，由于要借助于可变光圈对照明光进行遮光之类的处理，故在瞬间性的时间中，由照明装置只能向空间光调制装置的图像形成区域的一部分进行照明光的照射。但是，在某一时间的范围内，由于可以借助于照明装置的照明光扫描装置使照明光在图像形成区域中进行扫描，故可以向图像形成区域的全体进行具有均一的照度分布的照明光的照射。借助于此，在直视图像显示装置的情况下，在可以由人眼识别图像的同时，当注目于图像形成区域的一部分时，由于照明光的照射到和未照射到，结果就会产生与间歇亮灯相同的现象。为此，即便空间光调制装置是保持型，也可以显示鲜明的动画。

此外，根据第3发明，则可以提供其特征在于具有上述的图像显示装置和投影由图像显示装置显示的图像的投影装置的投影机。借助于此，就可以向屏幕上扩大投影在图像显示装置上显示的动态范围宽、降低了动画模糊不清的图像。特别是在利用于投影机的照明装置中，虽然使用的是高辉度的高压放电灯，但是，在本方式中，由于即便是这样的灯也可以应用，故成为适合于投影机的构成。

此外，根据第3发明的优选方式，理想的是具有检测由上述投影装置投影的上述图像的照度和色度中的至少一方的光学传感器，能够利用从光学传感器检测的数据使由可变光圈进行控制的光量和由空间光调制装置进行调制的照明光的调制量这两方变化。借助于此，就可以进行考虑到了外光或屏幕的颜色等对投影到屏幕上的图像的影响的校正。为此，就可以得到适应于外光或屏幕的颜色等的环境的最佳的图像。

此外，根据第3发明的优选方式，理想的是具有将通过了可变光圈的照明光至少分离成2色或2色以上的色分离光学系统。借助于此，就可以借助于至少1个的可变光圈得到动态范围宽的高品质的全彩色图像。

此外，根据第3发明的优选方式，理想的是具有将照明光分离成至少2色或2色以上的照明光的色分离光学系统；可变光圈被设置在分离后的照明光的至少1个色光的光路内。借助于此，就可以对特定的色光进行光量的控制。

附图说明

图1是示出了实施例1的照明装置的概略构成的图；

图2-1是用来说明旋转棱镜的作用的图；

图2-2是用来说明旋转棱镜的作用的图；

图2-3是用来说明旋转棱镜的作用的图；

图2-4是用来说明旋转棱镜的作用的图；

图3-1是用来说明照明光的扫描的图；

图3-2是用来说明照明光的扫描的图；

图3-3是用来说明照明光的扫描的图；

图3-4是用来说明照明光的扫描的图；

图3-5是用来说明照明光的扫描的图；

图4-1是示出实施例2的图像显示装置的概略构成的图；

图4-2是示出了可变光圈的概略构成的图；

图5是示出了实施例3的图像显示装置的概略构成的图；

图6是示出了实施例4的投影机的概略构成的图；

图7是示出了修正电路的概略构成的图；

图8是示出了实施例5的投影机的概略构成的图；

图9是示出了实施例6的投影机的概略构成的图；

图10-1是用来说明实施例6的投影机的图；

图10-2是用来说明实施例6的投影机的图；

图11是示出了实施例7的投影机的概略构成的图；

图12是示出了可变光圈的变形例的图。

具体实施方式

以下根据图面详细地说明本发明的实施例。另外，本发明并不受该实施例限定。

实施例1

图1示出了实施例1的照明装置100的概略构成。照明装置100具有：光源110，蝇眼透镜121、122，重叠透镜123，平行化透镜(成像透镜)124，可变光圈170，旋转棱镜130，再成像用透镜141、142、143。

光源110由灯111和凹面镜112构成，灯111例如由高压水银灯等的放电灯构成，而凹面镜112由抛物面镜构成。另外，灯111和凹面镜112并不限于该构成。在该光源110中，灯111发出照明光，凹面镜112反射该照明光，朝向蝇眼透镜121、122发射具有照度分布的照明光。这时，如果灯111是LED光源，则也可以是使用聚光透镜而不是凹面镜112的朝向蝇眼透镜121、122发射照明光的构成或将多个LED光源配置成阵列状的构成，至于光源的种类、个数，构成等，是可以适宜变更的。

蝇眼透镜121、122是将具有矩形形状的轮廓的微小透镜排列成矩阵状的透镜阵列。各个微小透镜的外形形状被成形为与被照射面150的外形形状的比率不同。在这里，被照射面150的外形形状是横纵比为4∶3的矩形形状，各个微小透镜的外形形状则成形为横纵比4∶1的矩形形状。

蝇眼透镜121将从光源110发射出来的照明光分割成多个部分光，使每一个部分光聚光到蝇眼透镜122的各个微小透镜上。蝇眼透镜122射出已被分割成多个的部分光中的每一部分光并使之向重叠透镜123入射。重叠透镜123，通过平行化透镜124，对已分割成多个的部分光进行聚光，使得用蝇眼透镜121的微小透镜的外形形状规定的像在旋转棱镜130的内部成像。在图1中，在含有旋转棱镜130的旋转轴(轴线)的平面上的共轭面CNJ上结成了像。

其次，再成像用透镜141、142、143，是使借助于蝇眼透镜121、122，重叠透镜123，平行化透镜124成像的像在被照射面150上成像的再成像装置。因此，共轭面CNJ就成为被照射面150的共轭面。另外，再成像装置，由于目的为使得用成像装置所成像的像在被照射面150上成像，故可以是将曲面镜而不是透镜组合起来的装置。此外，至于透镜或曲面镜的个数以及像的扩大倍数或缩小倍数，适宜变更是可能的。

如上所述，借助于包括蝇眼透镜121、122，重叠透镜123，平行化透镜124以及作为再成像装置的再成像用透镜141、142、143的照射光学系统，就可以对被照射面150的一部分照射照明光。即由于相对于被照射面150的像素形成区域为4∶3，蝇眼透镜121的外形形状的横纵比为4∶1，故结果就变成为可以向被照射面150的1/3的部分照射具有均一的照度分布的照明光。

换句话说，蝇眼透镜121、122，重叠透镜123，平行化透镜124以及作为再成像装置的再成像用透镜141、142、143，具有对从光源110射出的照明光的光束的形状和大小中的至少一方进行变换，向比被照射面150更窄的区域照射照明光的功能。另外，如果以本实施例为例进行考虑，也可以设计成用照明装置100照明的区域沿±y轴方向超出被照射面150。此外，重叠透镜123，如本实施例所示，也可以使照明光重叠到被照射面150上而不是被照射面150的共轭面CNJ上。

其次，对可变光圈170进行说明。可变光圈170被设置在被照射面150的共轭面CNJ或共轭面CNJ的附近位置上。被照射面150具有规定大小的区域。借助于此，在被照射面150的共轭面CNJ或共轭面CNJ的附近，照明光的截面形状为与被照射面150的整个区域的形状的相似形。在本实施例中，将可变光圈170配置到了在照明光不是一点而是某种程度的大小的位置上。为此，为了正确地对所希望的光量平滑地进行遮光，可以用通常的分辨率(分辨能力)控制可变光圈170的动作。借助于此，就可以减轻可变光圈170的驱动机构的机械方面的负担。

而且，可变光圈170使具有直线状的边沿的快门进行将照明光遮挡起来那样的移动以减少光量。此外，可变光圈170的快门，要进行使得照明光在被照射面150上进行扫描的方向的轴与可变光圈170控制照明光的方向的轴一致那样的移动。例如，在图1中，考虑在照明光在被照射面150上向+x轴方向扫描的情况。在该情况下，照明光被遮光的方向，指的是并不限于+x轴方向，也包括向-x轴方向进行的遮光。即，在被照射面150中在照明光向+x轴方向扫描的情况下，可变光圈170具有以下的(1)～(3)这3个控制方式。

(1)向+x轴方向进行遮光

(2)向-x轴方向进行遮光

(3)同时向±x轴方向进行遮光

即，结果变成为可变光圈170的快门，在被照射面150中进行使得从+x轴方向或-x轴方向中的至少一个方向大体上直线状地对照明光进行遮光那样的移动。另外，在本实施例中，可变光圈170的刀刃状的快门要从向上述(3)的±x方向这2个方向同时遮光。因此，在某一瞬间中，本照明装置100要向被照射面150进行照明的区域，即便是已被可变光圈遮光后的状态，也将变成为具有均一的照度分布的大体上矩形形状的区域。因此，通过沿图1的x轴方向扫描这种照明光，若作为被照射面全体进行时间平均，则可以得到均一的照度分布。

其次，对使已用可变光圈170对光量进行了控制的照明光进行扫描的机构进行说明。作为使照明光在被照射面150上进行扫描的照明光扫描装置的旋转棱镜130，被配置在平行化透镜124与再成像用透镜141之间。照明光在根据旋转棱镜130的旋转与折射率之间的关系使光轴移动的同时通过旋转棱镜130朝向被照射面150前进。另外，旋转棱镜130用由玻璃材料构成的四方柱的棱镜构成。此外，旋转棱镜130，被连接到未示出的电磁电机上，在旋转速度被控制的同时进行旋转。

在这里，在图2-1～2-4中示出了详细地说明旋转棱镜130的作用的说明图。在图中，对于旋转棱镜以相对纸面垂直的轴为中心逆时针地进行旋转的情况进行说明。图2-1所示的旋转棱镜130的旋转位置，示出了位于从图中左侧入射旋转棱镜130的照明光不进行折射地直线前进而向图中右侧射出的位置上的样子。另外，在这里为了使说明简化起见将照明光表记为与光轴平行的光线。此外，在以下的说明中，同样地将照明光表记为光线进行说明。

图2-2所示的旋转棱镜130的旋转位置，示出了从图2-1所示的旋转位置在逆时针方向上在0～45度之间的旋转的样子。在该情况下，使从图中左侧向旋转棱镜130入射的照明光向图中上侧折射后再向图中右侧射出。

图2-3所示的旋转棱镜130的旋转位置，示出了从图2-1所示的旋转位置在逆时针方向上在45～90度之间的旋转的样子。在该情况下，使从图中左侧向旋转棱镜130入射的照明光向图中下侧折射后再向图中右侧射出。

图2-4所示的旋转棱镜130的旋转位置，示出了从图2-1所示的旋转位置在逆时针方向上旋转了90度后的样子。在该情况下，与图2-1的情况下同样，示出了位于从图中左侧向旋转棱镜130入射的照明光不进行折射地直线前进后再向图中右侧射出的位置上的样子。如上所述，结果就变成为照明光在根据旋转棱镜的旋转与折射率之间的关系使光轴进行移动的同时通过旋转棱镜。

返回到图1，旋转棱镜130配置在借助于重叠透镜123、平行化透镜124使照明光进行重叠的共轭面CNJ上。通过了旋转棱镜130后的照明光，借助于再成像用透镜141、142、143向被照射面150入射。照明光，由于如上所述要透过旋转棱镜130，故结果就变成为边在被照射面150上扫描边进行照射。

图3-1～图3-4示出了在伴随着旋转棱镜130的旋转而变化的被照射面150上的照明光的扫描的样子。图3-1～3-4示出了在图2-1～2-4的情况下从旋转棱镜130通过再成像用透镜141、142、143向被照射面150照射照明光时的照明光的照射区域。此外，为了使说明简化，最初先说明未用可变光圈170遮光的状态。另外，由于像因通过再成像用透镜141、142、143而进行了反转，故比较图2-1～2-4和图3-1～3-4可知扫描方向也已反转。此外，图3-5示出了反复进行图3-1～3-4连续地向被照射面150照射照明光的情况下，某一定时间积分后的照明光的样子。

如图3-1所示，在未用可变光圈170对照明光遮光的情况下，在图2-1的旋转位置上，通过了转棱镜后的照明光，就要向比被照射面150更窄的区域即被照射面150的中央的1/3的部分照射。此外，当旋转棱镜从图2-1到图2-1那样地进行旋转时，就如从图3-1～图3-2所示的那样，照明光的照射区域就要从被照射面150的中央朝向下侧端迁移。然后，当旋转棱镜从图2-2～图2-3那样地进行旋转时，就如图3-2～3-3所示的那样，就要进行使得照明光的照射从被照射面150的上侧端开始那样的迁移。然后，当旋转棱镜如图2-3～2-4所示进行旋转时，就如图3-3～3-4所示的那样，照明光的照射区域就要从被照射面150的上侧端朝向中央侧进行迁移。

如上所述，采用反复而且高速地进行照明光向被照射面150的扫描的办法，如果进行某一定时间的积分，则如图3-5所示，就可以向被照射面150进行具有均一的照度分布的照明光的照射。因此，即便是处于已被可变光圈遮光后的状态，也可通过仅仅使矩形形状的±x轴方向的宽度变窄而成为具有均一的照度分布的大体上的矩形形状的区域。因此，同样地对于照明光要在被照射面上扫描的区域，在进行具有均一的照度分布的照明光的照射的同时仅仅使亮度变化也是可能的，此外，当注目于被照射面150的一部分时，由于照明光的照射到和未照射到，结果就变成为会产生与间歇亮灯相同的现象。另外，如果以本实施例为例进行考虑，则也可以设计成借助于照明光的扫描使得照射区域沿±x轴方向超过被照射面150。

此外，在本实施例的照明装置100中可以采用将空间光调制装置配置在被照射面150的位置或其附近的办法构成显示装置。作为空间光调制装置，例如可以使用液晶光阀。在该情况下，只要使液晶光阀的图像形成区域与被照射面150大体上一致即可。

此外，在本实施例中，虽然相对于被照射面150的横纵比为4∶3，预先将照明光形成为横纵比为4∶1的形状，但是，由于横纵比的比率可借助于光学系统自由地进行设计变更，即便是在横纵比的比率与本实施例不同的情况下，也可以得到同样的效果，故横纵比的关系并不受限于此。因此，即便是照明光在横纵比4∶3的状态，即在完全不遮光的情况下照射被照射面150的全体，然后，从进行扫描的状态再用可变光圈170使照明光的横纵比收缩起来进行扫描，也可以在进行具有均一的照度分布的照明光的照射的同时，仅仅使亮度变化。

此外，在照明装置100中，也可以设置对被照射面150的照度进行检测的照度传感器。根据来自照度传感器的检测结果控制可变光圈170。借助于此，就可以正确地对被照射面150的照度进行校准(校正)。再有，即便是在具有外光的影响的情况下，也可以进行考虑到了外光的影响的光量控制。另外，在本实施例中，可变光圈170虽然从相对光轴垂直的方向对照明光进行遮光，但是，即便是对于光轴从斜向方向对照明光进行遮光，只要在被照射面上照明光进行扫描的方向的轴与可变光圈控制照明光的方向的轴大体上一致，就不会偏离本发明的主旨。此外，在本实施例中，可变光圈170虽然用具有直线状的边沿的2个快门从照明光的两侧进行遮光，但是即便是用至少任何一方的快门进行遮光，只要在被照射面中照明光进行扫描的方向的轴与可变光圈控制照明光的方向的轴大体上一致，就不会偏离本发明的主旨。

实施例2

图4-1示出了实施例2的照明装置200的从光源110到重叠透镜123为止的构成。对于那些与上述实施例1相同的部分赋予同一标号而省略重复的说明。

此外，从平行化透镜124到被照射面150为止的构成以及xyz坐标轴的对应关系，由于是与实施例1相同的故图示从略。本实施例的可变光圈270的构成与实施例1不同。图4-2示出了透视可变光圈270的一部分的构成。可变光圈270，将以旋转轴210为中心可动的2块快门叶片270a、270b作为1组，由多组构成。然后，2块快门叶片270a、270b以旋转轴201为中心，在图4-2的上下方向(沿着x轴的方向)上进行开闭。当2块快门叶片270a、270b进行使得彼此接近那样的移动时，遮光量就会增多。与此相反地进行2块快门叶片270a、270b彼此离开那样的移动时通过光量就要增多。

此外，可变光圈270被构成在，如图4-1所示，1组的快门叶片270a、270b可以对沿着y轴方向排列的蝇眼透镜121的各个元件进行遮光的位置上。即，将可变光圈270配置在蝇眼透镜121的附近。倘采用这样的构成，只要借助于可变光圈270对由蝇眼透镜121分割的部分光束进行遮光，在最终地照射到被照射面上的进行照明的区域中，与实施例1同样，通过仅仅使矩形形状的±x轴方向上宽度变窄而成为具有均一的照度分布的大体上矩形形状的区域。因此，只要在被照射面上使照明光沿着x轴方向进行扫描，就可以在对于照明光要在被照射面上进行扫描的区域进行具有均一的照度分布的照明光的照射的同时仅仅使亮度变化。另外，虽然可变光圈270是2块1组的构成，但是，也可以是改变快门叶片的大小而成为将1块作为1组的构成进行遮光的构成。

实施例3

图5示出了本发明的实施例3的图像显示装置500的概略构成。对于与上述实施例1相同的部分赋予同一标号而省略重复的说明。图像显示装置500主要具有光源110，聚光透镜571，棒572，可变光圈570，成像透镜573、574，旋转棱镜130和平行化透镜540、液晶光阀550。在上述实施例1中使用了蝇眼透镜和重叠透镜，但是，在本实施例3中，在使用聚光透镜571、棒572、成像透镜573、574这一点，以及在被照射面上设置有作为空间光调制装置的液晶光阀550这一点上，(与实施例1)不同。此外，可变光圈570用与实施例1的可变光圈相同的机构对照明光进行遮光。

在图5中，从光源110发射出来的照明光，借助于聚光透镜571进行聚光，从做成为由玻璃材料构成的四方柱形状的棒572的入射端部进行入射。然后，利用在棒572的外壁上的界面的全反射条件一边在外壁反射一边从射出端部射出照明光。另外，棒572并不限于四方柱的形状，也可以是用反射膜形成内面的中空的棒。

此外，棒572的射出端部的外形形状，在从光轴方向看的情况下，被成形为与作为空间光调制装置的液晶光阀550的图像形成区域的外形形状的比率不同。在这里，液晶光阀550的图像形成区域的外形形状是横纵比为4∶3的矩形形状，棒572的射出端部的外形形状则成形为横纵比4∶1的矩形形状。

此外，从棒572射出的照明光，由于要通过作为使棒572的射出端部的像在液晶光阀550的图像形成区域上成像的成像透镜部而构成的成像透镜573、574和平行化透镜540，故只要可变光圈570不对照明光进行遮光，就可以向图像形成区域的1/3的部分上照射具有均一的照度分布的照明光。在这里，由于作为可以使照明光在图像形成区域上扫描的照明光扫描装置将旋转棱镜130配置在棒572与液晶光阀550之间，故结果就变成为照明光根据旋转棱镜130的旋转与折射率的关系边使光轴进行移动边通过旋转棱镜130。作为结果，与实施例1所示的作用同样，照明光可以边在液晶光阀550的图像形成区域上扫描边用均一的照度分布进行照射。

此外，液晶光阀550的构造是：在液晶光阀的前后具备2块的偏振片，此外，在形成液晶光阀550的图像形成区域的多个像素内对每一个像素都规则地配置有红色、绿色、蓝色的滤色片。因此，当入射到液晶光阀550的图像形成区域内的照明光，根据作为图像数据的电信号对每一个像素都进行了调制后，最终就可以在液晶光阀550上显示全彩色的图像。

在这样的构成中，可变光圈570，如图5所示，要配置在棒572的附近。因此，只要用可变光圈570对从棒572的射出端部发射的部分光束进行遮光，则最终照射到被照射面上的进行照明的区域上，就会与实施例1同样，通过仅仅使矩形形状的±x轴方向上宽度变窄而成为具有均一的照度分布的大体上矩形形状的区域。因此，只要在被照射面上使照明光沿着x轴方向进行扫描，就可以对于照明光要在被照射面上进行扫描的区域进行具有均一的照度分布的照明光的照射，同时仅仅使亮度变化。另外，将多个成像透镜组合起来，在出射端面与液晶光阀550之间重新形成出射端面的共轭面的情况下，如本构成所示，即便是在出射端面的附近以外将可变光圈570配置在出射端面的共轭面或出射端面的共轭面附近的构成，也可以得到同样的效果。

此外，在本实施例中，相对于液晶光阀550的图像形成区域的外形形状的横纵比为4∶3，预先将照明光形成为横纵比为4∶1的形状，但是，由于横纵比的比率可借助于光学系统自由地进行设计变更，即便是在横纵比的比率与本实施例不同的情况下，也可以得到同样的效果，所以横纵比并不受限于此。例如，即便是在照明光横纵比为4∶3的状态，即，在完全不遮光的情况下，对液晶光阀550的图像形成区域的全体进行照射，然后，从进行扫描的状态再用可变光圈170使照明光的横纵比收缩起来进行扫描，也可以在进行具有均一的照度分布的照明光的照射的同时，仅仅使亮度变化。

如上所述，倘采用实施例3，则作为与实施例1同样的效果，将成为具有可以进行具有均一的照度分布的照明光的照射，同时仅仅使亮度变化的照明装置的图像显示装置。

因此，在本实施例中，采用由可变光圈570进行控制以增减照明光的光量的办法，就可以扩展显示图像的动态范围。在这里，简单地说明目的为扩展动态范围的具体的例子。例如，考虑根据在某图像中各像素的亮度的条方图或平均辉度判断为是整体性地暗的情况。在该情况下，只要可在白色电平附近表现正确的灰度等级即可。为此，使可变光圈570变窄以减低照明光的光量，而且使灰度特性变化以改善黑色电平的灰度等级表现。借助于此，就可以提高黑色电平附近的区域的表现特性以扩展动态范围。

与此相反，也有时根据在某图像中的各个像素的条方图或平均辉度判断为整体性地亮的图像。在该情况下，只要在黑色电平附近可以表现正确的灰度等级即可。为此，就要打开可变光圈570以增加照明光的光量，而且使灰度特性变化以改善白色电平的灰度等级表现。借助于此，就可以提高白色电平附近的区域的表现特性以扩展动态范围。

此外，在本实施例中，在瞬间性的时间中，由照明装置100向作为空间光调制装置的液晶光阀550的图像形成区域的一部分进行具有均一的照度分布的照明。如上所述，在某时间的范围内，就可以由作为照明光扫描装置的旋转棱镜130在图像形成区域内使照明光进行扫描。为此，就可以向图像形成区域的全体进行具有均一的照度分布的照明光的照射。为此，在观察者直视液晶光阀550的情况下，观察者就可以识别图像。此外，当注目于图像形成区域的一部分时，由于照明光的照射到和未照射到，结果就产生与间歇亮灯相同的现象。为此，即便空间光调制装置是保持型，也可以显示鲜明的动画。这对于将液晶光阀等的空间光调制元件组合到实施例1或2的照明装置内的图像显示装置，也可以得到同样的效果。这时，作为液晶光阀550的图像数据的电信号的写入方向，理想的是与使照明光进行扫描的方向一致。此外，理想的是作为图像数据的电信号的写入的周期与扫描的周期大体上是相同的，而且要在图像数据充分地写入之后再使光进行照明。

此外，在图像显示装置500中，也可以设置检测作为被照射面的液晶光阀550的照度和色度中的至少一方的光学传感器，从而根据来自光学传感器的检测结果，控制可变光圈170或液晶光阀550的驱动。借助于此，就可以正确地校正被照射面150的照度或色度。再有，即便是在有外光的影响的情况下，也可以进行考虑到了外光的影响的光量控制。

除此之外，理想的是可变光圈570的射出一侧(液晶光阀550这一侧)的面的反射率比照明光的入射一侧(光源110这一侧)的面的反射率低。例如，在可变光圈570的照明光的入射一侧的面上形成反射镜与此相反，预先对可变光圈570的照明光射出一侧面施行涂黑。借助于此，即便是通过了可变光圈570后的光变成为返回光返回到可变光圈570上的情况下，由于要向涂黑面入射，故也可以减少杂散光的发生。此外，入射一侧的面由于光要进行反射而可以抑制热的吸收，所以就变得易于避免可变光圈因热而变形。

实施例4

图6示出了本发明的实施例4的投影机600的概略构成。对于与上述各个实施例相同的部分都赋予同一标号而省略重复的说明。在本实施例的投影机600中，从光源110到再成像用透镜143的构成与上述实施例1是同样的。此外，还将被照射面150的位置和作为空间光调制装置的液晶光阀550的图像形成区域配置为使得它们一致。液晶光阀550根据图像信号调制照明光。被调制后的光借助于作为投影装置的投影透镜660向屏幕670进行扩大投影。

另外，本实施例的投影方式，既可以是从屏幕670的前方进行投影的方式也可以是从屏幕670的背面进行投影的方式。此外，投影装置也可以是使用曲面反射镜而不是投影透镜660那样的透镜的装置。

在本实施例中，如上述实施例3所述，可以采用由可变光圈170根据图像信号控制照明光的光量的办法扩展显示图像的动态范围。此外，除去根据图像信号内以增减照明光量之外，还可以根据使用环境将照明光的光量控制为使得长时间地固定光量。例如，在比较暗的鉴赏环境中，也可以将亮度调整并固定为使得图像不会变成为超过需要地明亮。此外，在要借助于投影距离或投影透镜的变焦距变更投影屏幕的尺寸的情况下，在图像的亮度与屏幕尺寸相对应地出现了不同时，也可以调整并固定亮度。

此外，旋转棱镜130使长方形形状的照明光在液晶光阀550的图像形成区域上扫描。为此，与上述实施例3同样，当注目于图像形成区域的一部分时，由于照明光的照射到和未照射到，结果产生与间歇亮灯相同的现象。为此，即便是空间光调制装置是液晶光阀550那样的保持型，也可以显示鲜明的动画。因此，可以提高动画的显示性能。

其次，对采用控制可变光圈170改变照明光的光量的办法提高动态范围的步骤进行说明。来自于已连接到投影机600上的未示出的外部设备的图像信号向修正电路681输入。修正电路681，如图7所示，具备峰值电平检测电路701，增益导出电路702，可变光圈驱动信号产生电路703、修正图像信号产生电路704和比较电路705。峰值电平检测电路701在所输入的图像信号中检测每一帧的辉度的峰值电平。增益导出电路702根据所检测到的峰值电平导出增益。例如，考虑在所输入的图像信号中峰值电平为最大白色电平的10％的情况。在该情况下，增益导出电路702，将导出增益＝0.1。可变光圈驱动信号产生电路703，根据所导出的增益，产生可变光圈驱动信号SA。例如，在增益＝0.1的情况下，就要将驱动可变光圈170的可变光圈驱动信号SA产生为使得将照明光的光量减少到约1/10。另外，用来产生可变光圈驱动信号SA的运算表，也可以预先存储到存储器(未示出)内。可变光圈驱动信号产生电路682，根据可变光圈驱动信号SA驱动可变光圈170，控制照明光的光量。

此外，向修正图像信号产生电路704输入来自增益导出电路702的增益和原来的图像信号。修正图像信号产生电路704根据增益修正原来的图像信号。例如，在增益＝0.1的情况下，修正图像信号产生电路704，使图像信号的电平变成为大约10倍而产生修正图像信号SB。

返回图6，光调制元件驱动电路680根据修正图像信号SB驱动液晶光阀550。倘采用这样的电路构成，就可以用照明光的光量和液晶光阀550这两方控制显示图像的灰度等级。借助于此，由于可以维持白色电平附近的灰度等级的原状不变而在图像显示装置中扩展黑色电平附近的灰度等级的表现，故可以提高投影图像的动态范围。

此外，投影机600具有光电二极管或二维CCD之类的光学传感器690。光学传感器690检测已投影到屏幕670上的图像的照度(辉度信息)和色度(颜色信息)中的至少一方。在本实施例中要检照度和色度这两方。用光学传感器690所检测到的照度和色度，向照度/色度检测电路683输入。

就照度来说，修正电路681内的比较电路705对预先准备好的基准照度和所检测到照度进行比较。借助于该比较结果，就可以例如判断外光的影响，例如，在判断为外光少的情况下，可变光圈170就可以减少照明光的光量，抑制所谓的黑色漂浮现象，得到清晰的图像。在这里，所谓黑色漂浮现象，指的是在液晶光阀的情况下，在进行黑色显示时发生漏泄光的现象。此外，在判断为外光多的情况下，为了防止投影图像因外光而遭到破坏，可变光圈170就要使照明光的光量增加到最佳的值。这时，修正电路681也要使灰度特性等变化。

此外，就色度来说，采用对预先准备好的基准色数据和所检测到的色度进行比较的办法就可以进行色信息的校正。例如，为了进行校正，向屏幕670上仅仅投影红色的色光，并用光学传感器690检测色度。然后对预先准备好的红色的色光的基准色分布和所检测到的红色的色光的色度进行比较。将该比较结果反馈给可变光圈170和液晶光阀550以进行驱动。对于绿色的色光、蓝色的色光来说也要进行同样的校正。借助于此，就可以得到高品质的全彩色像。如上所述，就可以根据用光学传感器690所检测到的照度或色度进行校正。借助于此，在外光不是白色的情况下或屏幕不是白色的情况下，就可以对基准照度数据和后述的基准色分布进行比较以再现所设想的颜色。

此外，在修正电路681中，也可以不设置峰值电平检测电路701而代之以设置亮暗图像判别电路。亮暗图像判别电路对所输入的图像信号的1帧的量的各个像素的亮度的条方图或平均辉度进行运算。然后，亮暗图形判别电路判别图像全体的亮暗的平衡。实际上，只要有条方图或平均辉度中的任何一方的数据就可以进行判别。以下，给出了借助于条方图和平均辉度判别图像的亮暗的例子。另外，所谓白色电平100％，意味着可显示的最大的白色的辉度。

(条方图的判别例)

(1)在白色电平为90％或以上并占画面全体的50％或以上的情况下......特别亮。

(2)在白色电平为75％或以上并占画面全体的50％或以上的情况下......稍微亮。

(3)在白色电平为25％或以下并占画面全体的50％或以上的情况下......稍微暗。

(4)在白色电平为10％或以下并占画面全体的50％或以上的情况下......特别暗。

(5)在不满足上述(1)～(4)的情况下......平均的亮度(平均辉度的判别例)。

(6)平均白色电平为白色电平80％或以上的情况下......特别亮。

(7)平均白色电平为白色电平60％或以上的情况下......稍微亮。

(8)平均白色电平为白色电平40％或以下的情况下......稍微暗。

(9)平均白色电平为白色电平20％或以下的情况下......特别暗。

(10)在不满足上述(6)～(9)的情况下......平均的亮度。

其次，增益导出电路702根据预先决定好的设定导出增益。例如，以下示出了亮暗图形判别电路的图像全体的判别结果与增益之间的关系。

(判别结果与增益之间的关系)

在特别亮的情况下......增益＝1.0

在稍微亮的情况下......增益＝0.9

在平均亮度的情况下......增益＝0.8

在稍微暗的情况下......增益＝0.7

在特别暗的情况下......增益＝0.6

根据上述那样地设定的增益，进行上述的可变光圈控制处理。此外，在画面全体为亮的情况下(增益高的情况下)，也可以将使灰度特性变化的修正图像信号SB产生为使得提高白色电平的灰度等级表现。此外，在图像全体为暗的情况下(增益低的情况下)，则要将使灰度特性变化的修正图像信号SB产生为使得提高黑色电平的灰度等级表现。

另外，就本实施例的电路构成或光学传感器来说，即便是适宜组合到将液晶光阀等的空间光调制元件组合到实施例1或2的照明装置内的图像显示装置、或再将作为投影装置的投影透镜组合到这些图像显示装置或实施例3的图像显示装置内的投影机内，也可以得到同样的效果。

实施例5

在以下要说明的本实施例中，对于那些与在前边所说明的实施例同一的构成，赋予同一的标号，至于共同的动作或作用的说明则从略。此外，由于在已赋予了同一名称的情况下，即便是标号不同功能也几乎是同一的，故基本的说明从略。

图8示出了本发明的实施例5的投影机800的概略构成。投影机800具有：光源110，蝇眼透镜121、122，重叠透镜123，平行化透镜124，可变光圈170，旋转棱镜130，色分离用分色棱镜871，反射镜881R、882R、881B、882B，再成像用透镜841R、842R、843R、841G、842G、843G、841B、842B、843B，液晶光阀850R、850G、850B，色合成用分色棱镜872，投影透镜860。另外，为了使说明简单起见，用色分离的各个色光表示从光源发射的照明光的成分，此外，在图中将各个色光表记为与光轴平行的光线。

首先，从光源110发射出来的照明光，要通过蝇眼透镜121、122和重叠透镜123。另外，蝇眼透镜121、122的微小透镜的外形形状，在从光轴方向看的情况下，成形为与作为空间光调制装置的液晶光阀850R、850G、850B的图像形成区域的外形形状的比率不同。在这里，液晶光阀850R、850G、850B的图像形成区域的外形形状是横纵比4∶3的矩形形状，蝇眼透镜121的微小透镜的外形形状则成形为横纵比4∶1的矩形形状。此外，重叠透镜123，对已分割成多个的部分光进行聚光，并通过平行化透镜124，使由蝇眼透镜121的微小透镜的外形形状规定的像在旋转棱镜130的内部成像。另外，图8虽然从光源到旋转棱镜(的构成)与图1是相同的，但是，在将光轴作为旋转轴进行了90度旋转的方向看的构成这一点上与图1是不同的。

在旋转棱镜130的光源100这一侧附近设置有可变光圈170。此外，投影机800具有与上述实施例4同样的光学传感器690(未示出)和修正电路681(未示出)。由此，就可以借助于在实施例4中所述的可变光圈驱动信号SA驱动可变光圈170。此外，液晶光阀850R、850G、850B根据修正图像信号SB而被驱动。

光量用可变光圈170进行控制，通过了旋转棱镜130后的照明光向色分离用分色棱镜871入射。色分离用分色棱镜871的构成为将4个三角棱镜彼此粘接起来。然后，在其彼此粘接面上，形成反射红色的色光而透过绿色的色光的光学多层膜和反射蓝色的色光而透过绿色的色光的光学多层膜。借助于此，色分离用分色棱镜871，就具有将所入射进来的照明光分离成红色的色光、绿色的色光和蓝色的色光，并从3个方向单独射出的功能。为此，入射到色分离用分色棱镜871的照明光，就被分离成红色的色光890R和绿色的色光890G和蓝色的色光890B。因此，结果就变成为在通过了作为照明光扫描装置的旋转棱镜130后至少被分离成2个或以上的色光。另外，色分离用分色棱镜，也可以置换成既是使具有同样的光学多层膜的板状玻璃进行交叉的形状而且具备同样的色分离的功能的光学部件。

首先，红色的色光890R，借助于反射镜881R、882R和再成像用透镜841R、842R、843R，被引导到液晶光阀850R。这时，再成像用透镜841R、842R、843R使借助于作为成像装置的蝇眼透镜121、122、重叠透镜123、平行化透镜124结成像的像在作为显示元件的液晶光阀850R上成像。

此外，绿色的色光890G，借助于再成像用透镜841G、842G、843G，被引导到液晶光阀850G。这时，再成像用透镜841G、842G、843G使借助于作为成像装置的蝇眼透镜121、122、重叠透镜123、平行化透镜124结成像的像在作为显示元件的液晶光阀850G上成像。

然后，蓝色的色光890B，借助于反射镜881B、882B和再成像用透镜841B、842B、843B，被引导至液晶光阀850B。这时，再成像用透镜841B、842B、843B使借助于作为成像装置的蝇眼透镜121、122、重叠透镜123、平行化透镜124结成像的像在作为显示元件的液晶光阀850B上成像。

借助于此，只要可变光圈170不对照明光进行遮光，在液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域上，就可以与实施例1的形态同样，向像素形成区域中的区域的1/3的部分照射具有均一照度分布的照明光。此外，由于作为照明光扫描装置配置有旋转棱镜130，故照明光就将根据旋转棱镜的旋转与折射率的关系边使光轴移动边通过旋转棱镜130。因此，色分离后的各个色光，就可以一边对相对应的各自的液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域全体进行扫描、一边对像素形成区域全体均一地进行照射。

因此，向液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域内进行的照明光的扫描，只要采用反复高速地进行的办法，进行某一定时间的积分，就可以向像素形成区域内进行具有均一的照度分布的照明光的照射。此外，若注目于图像形成区域的一部分，由于照明光的照射到和未照射到，结果就产生与间歇亮灯相同的现象。

然后，入射到液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域内的各个色光的照明光，在液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域内根据电信号进行调制，并借助于色合成用分色棱镜872被导往作为投影装置的投影透镜860的方向。另外，色合成用分色棱镜872的构成为将4个三角棱镜彼此粘接起来，在其彼此粘接面上，形成反射红色的色光而透过绿色的色光的光学多层膜和反射蓝色的色光而透过绿色的色光的光学多层膜。借助于此，就具有将从3个方向分别入射进来的红色的色光、绿色的色光和蓝色的色光进行合成而向投影透镜860射出的功能。

此外，液晶光阀850R、850G、850B虽然是将2块的偏振片配置到液晶光阀的前后的构造，但是，如实施例3所示，并未在每一个像素中特别配置红色、绿色、蓝色的滤色片。

然后，将入射到投影透镜860上的照明光投影到未示出的屏幕上，在屏幕上显示图像。这时，由于对红色的色光和绿色的色光和蓝色的色光进行调制的液晶光阀850R、850G、850B的像在屏幕上重叠地进行显示，故全彩色的显示就成为可能。此外，在已投影到屏幕上的像中，与再成像用透镜组所成像的各个色光中的每一者对应的像的位置，已分别一致。即，结果变成为与各个色光中的每一者对应的像的扫描方向也已分别一致。

此外，在作为被照射面的液晶光阀850R、850G、850B中照明光进行扫描的方向的轴，和可变光圈170控制照明光的方向的轴(沿着图8的x轴的方向)是一致的。因此，可变光圈170至少从一个方向大体上直线状地对照明光进行遮光。在本实施例中，可变光圈170是从±x方向对照明光遮光的机构。因此，只要由可变光圈170进行遮光，则在最终照射到被照射面上的进行照明的区域中，与实施例1同样，通过仅仅使矩形形状的±轴方向的宽度变窄而成为具有均一的照度分布的大体上的矩形形状的区域。因此，只要在被照射面中使照明光沿着x轴方向进行扫描，就可以边对照明光要在被照射面上扫描的区域进行具有均一的照度分布的照明光的照射，边仅仅使亮度变化。另外，在本实施例中，液晶光阀850R、850G、850B的共轭面，是旋转棱镜130的大体上的中心位置。为此，可变光圈170虽然被配置在作为共轭面的附近的旋转棱镜130的光源110这一侧空间内，但是，即便是采用改变光学系统的设计的办法将可变光圈170配置在共轭面的位置上，也可以得到同样的效果。再有，即便是不配置可变光圈170而代之以配置实施例2那样的可变光圈的构成，也可以得到同样的效果。

如上所述，倘采用实施例5，则设置有作为将通过了可变光圈170后的照明光至少分离成2色或以上的照明光的色分离光学系统的色分离用分色棱镜871。借助于此，借助于至少1个可变光圈170，就可以实现改善动画画质的效果高、对光源的制约少、光的利用率高而且动态范围宽的可进行全彩色的显示的投影机。

实施例6

在以下所要说明的本实施例中，对于那些与前边所说明的实施例同一的构成，赋予同一标号，至于共同的动作或作用的说明则从略。此外，由于在已赋予了同一名称的情况下，即便是标号不同功能也几乎是同一的，故基本的说明从略。

图9是本发明的实施例6的投影机900的透视图。投影机900具有：光源灯110，蝇眼透镜121、122，重叠透镜123，平行化透镜124，可变光圈170，旋转棱镜130，色分离用分色棱镜871，反射镜981R、982R、981G、982G、981B、982B，再成像用透镜941、942R、943R、942G、943G、942B、943B，液晶光阀850R、850G、850B，色合成用分色棱镜872，投影透镜860。

在实施例6中，以使得将色分离用分色棱镜871的色分离面进行交叉的轴和色合成用分色棱镜872的进行交叉的轴配置在同一个轴上的方式上下重叠了起来这一点，以及对各个色光中的每一者配置的再成像用透镜的一部分是共有的这一点，与实施例5大不相同。

用图10-1、10-2详细地说明投影机900的构成。另外，图10-1是以包括图9的平面A的平面为基准的投影机900的剖面图。而图10-2是以包括图9的平面B的平面为基准的投影机900的剖面图。另外，为了使说明简单起见，用被进行色分离的各个色光表示从光源发射的照明光的成分，此外，在图中将各个色光表记为与光轴平行的光线。

首先，从光源110发射出来的照明光，要通过蝇眼透镜121、122和重叠透镜123。另外，蝇眼透镜121、122的微小透镜的外形形状，在从光轴方向看的情况下，成形为与作为空间光调制装置的液晶光阀850R、850G、850B的图像形成区域的外形形状的比率不同。在这里，液晶光阀850R、850G、850B的图像形成区域的外形形状是横纵比4∶3的矩形形状，蝇眼透镜121的微小透镜的外形形状则成形为横纵比4∶1的矩形形状。此外，重叠透镜123，对分割成多个的部分光进行聚光，并通过平行化透镜124，使由蝇眼透镜121的微小透镜的外形形状规定的像在旋转棱镜130的内部成像。

此外，还设置有作为将通过了可变光圈170后的照明光至少分离成2色或以上的照明光的色分离光学系统的色分离用分色棱镜871。因此，借助于至少一个可变光圈170，就可以得到动态范围宽的高品质的全彩色图像。

通过了旋转棱镜130后的照明光，通过再成像用透镜941，向色分离用分色棱镜871入射。然后，入射到色分离用分色棱镜871的照明光，被分离成红色的色光990R和绿色的色光990G和蓝色的色光990B。

然后，红色的色光990R借助于反射镜981R、982R和再成像用透镜942R、943R，由以大体上日文字母コ形的光路导往液晶光阀850R。这时，再成像用透镜941、942R、943R，使借助于作为成像装置的蝇眼透镜121、122、重叠透镜123、平行化透镜124结成像的像在作为显示元件的液晶光阀850R上成像。

绿色的色光990G借助于反射镜981G、982G和再成像用透镜942G、943G，以大体上日文字母コ形的光路导往液晶光阀850G。这时，再成像用透镜941、942G、943G，使借助于作为成像装置的蝇眼透镜121、122、重叠透镜123、平行化透镜124结成像的像在作为显示元件的液晶光阀850G上成像。

蓝色的色光990B借助于反射镜981B、982B和再成像用透镜942B、943B，以大体上日文字母コ形的光路导往液晶光阀850B。这时，再成像用透镜941、942B、943B，使借助于作为成像装置的蝇眼透镜121、122、重叠透镜123、平行化透镜124结成像的像在作为显示元件的液晶光阀850G上成像。

因此，只要可变光圈170不对照明光进行遮光，与实施例1同样，就可以向液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域上的区域的1/3的部分上，照射具有均一的照度分布的照明光。此外，作为照明光扫描装置配置有旋转棱镜130。为此，照明光就将根据旋转棱镜130的旋转与折射率的关系边使光轴移动边通过旋转棱镜130。因此，色分离后的各个色光，就可以一边对相对应的各自的液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域全体进行扫描、一边对像素形成区域全体均一地进行照射。因此，向液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域内进行的照明光的扫描，只要采用反复高速地进行的办法，进行某一定时间的积分，就可以向像素形成区域内进行具有均一的照度分布的照明光的照射。此外，若注目于图像形成区域的一部分，由于照明光的照射到和未照射到，结果就产生与间歇亮灯相同的现象。

返回图9，入射到液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域内的各个色光的照明光，在液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域内根据电信号进行调制，并借助于色合成用分色棱镜872导往作为投影装置的投影透镜860的方向。

入射到投影透镜860上的照明光，被投影到未示出的屏幕上，在屏幕上显示图像。这时，由于对红色的色光和绿色的色光和蓝色的色光进行调制的液晶光阀850R、850G、850B的像在屏幕上重叠地进行显示，故全彩色的显示就成为可能。此外，在已投影到屏幕上的像中，与再成像用透镜组所成像的各个色光中的每一者对应的像的位置，已分别一致。即，结果变成为与各个色光中的每一者对应的像的扫描方向也已分别一致。

此外，在作为被照射面的液晶光阀850R、850G、850B中照明光进行扫描的方向的轴，和可变光圈170控制照明光的方向的轴(沿着图8的x轴的方向)是一致的。因此，可变光圈170至少从一个方向大体上直线状地对照明光进行遮光。在本实施例中，可变光圈170是从±x方向对照明光遮光的机构。因此，只要借助于可变光圈170进行遮光，则在最终照射到被照射面上的进行照明的区域中，与实施例1同样，通过仅仅使矩形形状的±轴方向的宽度变窄而成为具有均一的照度分布的大体上的矩形形状的区域。因此，只要在被照射面中使照明光沿着x轴方向进行扫描，就可以边对照明光要在被照射面上扫描的区域进行具有均一的照度分布的照明光的照射，边仅仅使亮度变化。另外，在本实施例中，液晶光阀850R、850G、850B的共轭面，是旋转棱镜130的大体上的中心位置。为此，可变光圈170虽然被配置在作为共轭面的附近的旋转棱镜130的光源110这一侧空间内，但是，即便是采用改变光学系统的设计的办法将可变光圈170配置在共轭面的位置上，也可以得到同样的效果。再有，即便是不配置可变光圈170而代之以配置实施例2那样的可变光圈的构成，也可以得到同样的效果。

此外，还设置有作为将通过了可变光圈170后的照明光至少分离成2色或以上的照明光的色分离光学系统的色分离用分色棱镜871。因此，借助于至少1个可变光圈170，就可以得到动态范围宽的高品质全彩色图像。

投影机900具有与上述实施例4同样的光学传感器690(未示出)和修正电路681(未示出)。借助于此，可变光圈170就可以用在实施例4中所述的可变光圈驱动信号SA进行驱动。此外，液晶光阀850R、850G、850B则可根据修正图像信号SB进行驱动。借助于此，就可以提高投影图像的动态范围。

如上所述，倘采用实施例6，则投影机900具有：发射照明光的光源；具有可以调制照明光的多个像素的液晶光阀850R、850G、850B；对液晶光阀850R、850G、850B的一部分像素照射光源所发射的照明光的照射光学系统；使由照射光学系统照射的照明光进行扫描的旋转棱镜130；控制照明光的可变光圈170。此外，照射光学系统，作为使光源所发射的照明光进行聚光并成像的成像装置具备蝇眼透镜121、122，重叠透镜123，平行化透镜124，此外，作为使得用成像装置成像的像在液晶光阀上成像的再成像装置具备再成像用透镜941、942R、943R、942G、943G、942B、943B。借助于此，与实施例5同样，就可以实现改善动画画质的效果高、对光源的制约少、动态范围宽的可进行全彩色的显示的投影机。

此外，由于从光源到与各个色光对应的液晶光阀850R、850G、850B的距离或从用成像装置成像的各个色光的像的位置到液晶光阀850R、850G、850B的距离，在各个色光中的每一者中都大体上相等，故已分离成各个色光的照明光就可以用同一大小的照明区域的形状分别对各个液晶光阀的一部分像素进行照射。因此，即便在共有作为再成像装置的一部分的再成像用透镜941的情况下，由于各个色光的再成像用透镜的特性都是相似的，故基本上没有问题。当然，采用使未共有的各个色光的再成像用透镜942R、943R、942G、943G、942B、943B最佳化的办法，依赖于各个色光的波长的不同的成像状态的偏移在各个色光中的每一者中都得到了修正。此外，由于成为再成像装置的设计变地容易起来的构成，故可以对各个显示元件的一部分像素可靠地照射照明光，变成为减轻动画的模糊不清的效果或光的利用率高的构成。

此外，要将色分离用分色棱镜871的色分离面进行交叉的轴和色合成用分色棱镜872的进行交叉的轴配置在同一个轴上。为此，只要在各个色光中配置大体上相同的光学部件，则在可以使各个色光的照明区域的形状大体上相同的同时，还可以使照明光的扫描方向相同。因此，由于不再另外需要用来使扫描方向变成为相同的光学部件，故可以简单而且紧凑地构成光学系统。

另外，在本实施例中虽然在各个色光中共有再成像用透镜941，但是，也可以像实施例5那样是不共有的构成。此外，也可以在光源110与色分离用分色棱镜871之间将使光路拐弯那样的反射镜适宜配置为使得从投影透镜860投影出来的光不会被光源110等遮挡住。

此外，也可以是不配置液晶光阀850R、850G、850B和反射镜982R、982G、982B，而代之以分别配置反射型液晶面板和具有选择性地透过或反射特定偏振光的偏振光分离面的偏振光棱镜的构成。但是，再成像用透镜的放大倍数或配置，必须与构成一致地进行变更。

实施例7

在以下要说明的本实施例中，对于那些与前边所说明的实施例同一的构成，赋予同一标号，至于共同的动作或作用的说明则从略。此外，由于在已赋予了同一名称的情况下，即便是标号不同功能也几乎是同一的，故基本的说明从略。

图11示出了本发明的实施例7的投影机1100的概略构成。投影机1100具有：光源110，蝇眼透镜1121、1122，重叠透镜1123，平行化透镜1124R、1124G、1124B旋转棱镜1130R、1130G、1130B，可变光圈170R、170G、170B，色分离用分色棱镜1171、1172，反射镜1181、1182、1183、1184、1185，再成像用透镜1141R、1142R、1143R、1141G、1142G、1143G、1141B、1142B、1143B，液晶光阀850R、850G、850B，色合成用分色棱镜872，投影透镜860。另外，为了使说明简单起见，用色分离的各个色光表示从光源发射的照明光的成分，此外，还将各个色光表记为与光轴平行的光线。此外，可变光圈170R、170G、170B以与实施例1的方式的可变光圈相同的机构对照明光进行遮光。

首先，从光源110发射出来的照明光，要通过蝇眼透镜1121、1122和重叠透镜1123。另外，蝇眼透镜1121、1122的微小透镜的外形形状，在从光轴方向看的情况下，成形为与作为空间光调制装置的液晶光阀850R、850G、850B的图像形成区域的外形形状的比率不同。在这里，液晶光阀850R、850G、850B的图像形成区域的外形形状是横纵比4∶3的矩形形状，蝇眼透镜1121的微小透镜的外形形状则成形为横纵比4∶1的矩形形状。此外，通过了重叠透镜1123后的照明光，向色分离用分色棱镜1171入射，被分离成红色的色光1190R、绿色的色光1190G和蓝色的色光1190B。色分离用分色棱镜1171，形成有反射红色的色光而透过绿色和蓝色的色光的光学多层膜，具有将入射进来的照明光分离成红色的色光和绿色、蓝色的色光的功能。

红色的色光，在被反射镜1181、1182反射后，通过平行化透镜1124R，向可变光圈170R和旋转棱镜1130R入射。此外，绿色和蓝色的色光，在被反射镜1183反射后，向色分离用分色棱镜1172入射，被分离成绿色的色光和蓝色的色光。色分离用分色棱镜1172，形成有反射绿色的色光而透过蓝色的色光的光学多层膜，具有将入射进来的照明光分离成绿色的色光和蓝色的色光的功能。

绿色的色光，通过平行化透镜1124G向可变光圈170G和旋转棱镜1130R入射。蓝色的色光，通过平行化透镜1124B向可变光圈170B和旋转棱镜1130R入射。因此，重叠透镜1123使由蝇眼透镜1121的微小透镜的外形形状规定的像分别在旋转棱镜1130R、1130G、1130B的内部成像。

然后，在旋转棱镜1130R、1130G、1130B的光源110这一侧附近分别设置有可变光圈170R、170G、170B。此外，投影机1100具有与上述实施例4同样的光学传感器690(未示出)或修正电路681(未示出)。借助于此，可变光圈170R、170G、170B就可以借助于在实施例4中所述的可变光圈驱动信号SA进行驱动。此外，液晶光阀850R、850G、850B根据修正图像信号SB进行驱动。

然后，通过了旋转棱镜1130R后的红色的色光1190R，借助于再成像用透镜1141R、1142R、1143R和反射镜1184，被引导至液晶光阀850R。这时，成像用透镜1141R、1142R、1143R使借助于作为成像装置的蝇眼透镜1121、1122、重叠透镜1123、平行化透镜1124R成像的像在作为显示元件的液晶光阀850R上成像。

而且，通过了旋转棱镜1130G后的绿色的色光1190G，借助于再成像用透镜1141G、1142G、1143G和反射镜1181，被引导至液晶光阀850G。这时，成像用透镜1141G、1142G、1143G使借助于作为成像装置的蝇眼透镜1121、1122、重叠透镜1123、平行化透镜1124G成像的像在作为显示元件的液晶光阀850G上成像。

而且，通过了旋转棱镜1130B后的蓝色的色光1190B，借助于再成像用透镜1141B、1142B、1143B和反射镜1185，被引导至液晶光阀850B。这时，再成像用透镜1141B、1142B、1143B使借助于作为成像装置的蝇眼透镜1121、1122、重叠透镜1123、平行化透镜1124B成像的像在作为显示元件的液晶光阀850B上成像。

借助于此，只要可变光圈170R、170G、170B不对照明光进行遮光，在液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域上，就可以向像素形成区域中的区域的1/3的部分照射具有均一照度分布的照明光。此外，由于作为照明光扫描装置配置有旋转棱镜1130R、1130G、1130B，故已分离成各个色光的照明光就将根据旋转棱镜的旋转与折射率的关系边使光轴移动边通过旋转棱镜。因此，色分离后的各个色光，就可以一边对相对应的各自的液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域全体进行扫描、一边对像素形成区域全体均一地进行照射。为此，向液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域内进行的照明光的扫描，只要采用反复高速地进行的办法，进行某一定时间的积分，就可以向像素形成区域内进行具有均一的照度分布的照明光的照射。此外，若注目于图像形成区域的一部分，由于照明光的照射到和未照射到，结果就产生与间歇亮灯相同的现象。

然后，入射到液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域内的各个色光的照明光，在液晶光阀850R、850G、850B的像素形成区域内根据电信号进行调制，并借助于色合成用分色棱镜872被导往作为投影装置的投影透镜860的方向。

将入射到投影透镜860上的照明光投影到未示出的屏幕上，在屏幕上显示图像。这时，由于对红色的色光和绿色的色光和蓝色的色光进行调制的液晶光阀850R、850G、850B的像在屏幕上重叠地进行显示，故全彩色的显示就成为可能。此外，还对旋转棱镜1130R、1130G、1130B的旋转位置或旋转速度或旋转方向进行了控制，以使得在已投影到屏幕上的像中，与再成像用透镜组所成像的各个色光中的每一者对应的像的位置分别一致。即，结果变成为与各个色光中的每一者对应的像的扫描方向也一致。

此外，在作为被照射面的液晶光阀850R、850G、850B中照明光进行扫描的方向的轴，和可变光圈170R、170G、170B控制照明光的方向的轴(沿着图11的x轴的方向)是一致的。因此，可变光圈170R、170G、170B至少从一个方向大体上直线状地对照明光进行遮光。在本实施例中，可变光圈170R、170G、170B是从±x方向对照明光遮光的机构。因此，可变光圈170是从±x方向对照明光遮光的机构。只要借助于可变光圈170进行遮光，则在最终照射到被照射面上的进行照明的区域中，与实施例1同样，通过仅仅使矩形形状的±轴方向的宽度变窄而成为具有均一的照度分布的大体上的矩形形状的区域。因此，只要在被照射面中使照明光沿着x轴方向进行扫描，就可以边对照明光要在被照射面上扫描的区域进行具有均一的照度分布的照射，边仅仅使亮度变化。另外，在本实施例中，液晶光阀850R、850G、850B的共轭面，是旋转棱镜130的大体上的中心位置。为此，可变光圈170虽然被配置在作为共轭面的附近的旋转棱镜1130R、1130G、1130B的光源110这一侧空间内，但是，即便是采用改变光学系统的设计的办法分别将可变光圈170R、170G、170B配置在共轭面的位置上，也可以得到同样的效果。如上所述，在本实施例中，具有作为将照明光至少分离成2色或以上的照明光的色分离光学系统的色分离用分色棱镜1171、1172。此外，在分离的照明光中的至少一个色光、在本实施例中是在3个色光的光路内设置有可变光圈170R、170G、170B。借助于此，就可以对每一特定色光控制光量。借助于此，就可以实现改善动画画质的效果高、对光源的制约少、光的利用率高而且对各个色光中的每一者都进行了最佳化而使得动态范围宽的可进行全彩色显示的投影机。

其次，根据图12说明可变光圈的变形例。另外，在这里，为了使说明简单起见，将照明光表记为与光轴平行的光束。上边所说的可变光圈虽然不论哪一者都采用对照明光进行遮光的办法控制光量，但是，本变形例的可变光圈170D使用的是仅仅对包含于照明光内的特定的波长区域控制光量的分色滤色片。即，光量的控制，不使用机械方式地用快门叶片进行遮光，而代之以使用对特定的波长区域改变光的透过率的滤色片。此外，在照明光的光束内使滤色片的位置移动以使向滤色片入射的光量变化。借助于此，就可以在均一的光量分布的状态下改变照明光的色纯度。例如，若假设上述实施例7的绿色的色光是混合进黄色成分的绿色光，则可变光圈170D就具有遮掉黄色成分的透过特性。在该情况下，透过了可变光圈170D后的、图12的画上了斜线的光，就成为遮掉了黄色成分的绿色的色光。不透过可变光圈170D而直接通过的成分，是混合有黄色成分的绿色的色光。采用使旋转棱镜1130G进行旋转的办法，这样的色光就可以高速地在屏幕670上边扫描。其结果是，观察者可认识别颜色混合而色纯度变化的照明光。因此，就如本变形例所示，就可以将黄绿色系的照明光变换成深绿色系的照明光。此外，若还与可变光圈170D组合，进行用修正电路进行的图像处理，则还可以得到最佳的投影图像。另外像这样地仅仅对特定的波长区域控制光量的可变光圈，并不限定于本实施例的波长区域，是可以变更的。此外，也并不限于投影机，对于图像形成装置或照明装置也可以应用。因此，除去红色或绿色或蓝色等的色光之外，对于白色的色光也可以应用。例如，取决于光源灯的发射特性，有时候除去白色的色光之外还含有不需要的橙色的区域的发光光谱。在这样的情况下，只要将具有遮掉橙色的波长区域的光的特性的分色滤色片用做可变光圈，就可以得到遮掉了不要的橙色的光的照明光。

本发明并不限于在各个实施例中使用的照明装置、图像显示装置和投影机的光学系统，在不偏离本发明的主旨的范围内也可以在其它的照明装置、图像显示装置和投影机的光学系统中应用。即，进行色分离的光学元件的配置或透镜的配置等，在不偏离本发明的主旨的范围内是可以变更的。此外，旋转棱镜除去正四方柱以外，也可以是其它的正多角柱的形状。再者，只要具有作为照明光扫描装置的功能，也可以是旋转棱镜以外的构成。此外，就电路构成或光学传感器或可变光圈来说，也可以组合到照明装置、图像显示装置和投影机内利用。此外，在本实施例中，作为空间光调制装置，虽然使用的是透过型的液晶光阀，但是，并不限于此。例如，即便是反射型的液晶光阀或DMD(テキサス·インスッルメンツト社制造)在不偏离本发明的主旨的范围内也可以利用。

工业上利用的可能性

如上所述，本发明的照明装置，对于图像显示装置的照明是有用的。此外还适用于投影图像显示装置的显示图像的投影机。

Claims (11)

1.一种照明装置，其特征在于，具有：

发射照明光的光源；

控制上述照明光的光量的可变光圈；以及

使通过了上述可变光圈的照明光在被照射面上进行扫描的照明光扫描装置；

其中，在被照射面中上述照明光进行扫描的方向的轴与上述可变光圈控制上述照明光的方向的轴大体上一致。

2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：上述可变光圈被设置在上述被照射面的共轭面或上述共轭面的附近位置上。

3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：上述可变光圈仅仅对包含于上述照明光内的特定的波长区域控制光量。

4.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，还具有：

使从入射端面入射进来的上述照明光在内壁或外壁反射并从出射端面射出的棒；以及

使上述棒的上述出射端面的像在上述被照射面或上述被照射面的共轭面上成像的成像透镜；

其中，上述可变光圈被设置在上述棒的出射端面的附近、上述出射端面的共轭面或上述出射端面的共轭面的附近。

5.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，还具有：

将上述照明光分割成多个部分光并由分别进行聚光的多个蝇眼透镜构成的透镜阵列部；

使上述部分光重叠到上述被照射面或与上述被照射面共轭的面上的重叠透镜部；

其中，上述可变光圈被设置在上述蝇眼透镜的附近或上述蝇眼透镜的共轭面或上述蝇眼透镜的共轭面的附近。

6.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：上述照明光扫描装置具有通过旋转使上述照明光的折射角变化以使上述照明光进行扫描的旋转棱镜。

7.一种图像显示装置，其特征在于，具有：

权利要求1～6中的任何一项所述的照明装置；以及

根据图像信号调制来自上述照明装置的照明光的空间光调制装置。

8.一种投影机，其特征在于，具有：

权利要求7所述的图像显示装置；以及

投影由上述图像显示装置显示的图像的投影装置。

9.根据权利要采8所述的投影机，其特征在于：具有检测由上述投影装置投影的上述图像的照度和色度中的至少一方的光学传感器，能够利用从上述光学传感器检测的数据使由上述可变光圈进行控制的光量和由上述空间光调制装置进行调制的照明光的调制量这两方变化。

10.根据权利要求8所述的投影机，其特征在于：具有将通过了上述可变光圈的上述照明光至少分离成2色或2色以上的色分离光学系统。

11.根据权利要求8所述的投影机，其特征在于：

具有将上述照明光分离成至少2色或2色以上的照明光的色分离光学系统；

上述可变光圈被设置在分离后的上述照明光的至少1个色光的光路内。

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