CN1892290A - 照明装置及投影机 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够照射出均匀性高的照明光的小型的照明装置，以及采用了该照明装置的投影机。由光源单元(51a、51b)产生的蓝色的光源光，都被变换成直线偏振光并被均匀化，作为极其均匀的偏振光射出，对液晶显示面板(31)的被照射区域进行照明。同样地由光源单元(53a、53b、55a、55b)产生的绿色及红色的光源光，也都被变换成直线偏振光并被均匀化，作为极其均匀的偏振光射出，对液晶显示面板(33、35)的被照射区域进行照明。通过了液晶显示面板(31、33、35)的像光，入射到为投影光学系统的投影透镜(40)而以适当的放大率被投影到屏幕上。

Description

照明装置及投影机

技术领域

本发明，涉及用于对液晶光阀及其他的光调制装置进行照明的照明装置，以及内装有该照明装置的投影机。

背景技术

作为第1类投影机，存在如下投影机：通过对从对向于光源灯的偏振分束器出射的2种偏振分量进行聚焦、使之入射到棒状积分器的一端，在来自另一端侧的射出光之中的一方的偏振分量通过的周期性的位置处配置相位差板，得到单一偏振分量的均匀的照明光(参照专利文献1)。

作为第2类投影机，还存在如下投影机：通过对从光源灯射出的光源光进行聚焦、使之入射到棒状积分器的一端，以由偏振分束器等构成的偏振变换装置对来自另一端侧的射出光进行偏振变换，得到单一偏振分量的均匀的照明光(参照专利文献2)。

作为第3类投影机，存在如下投影机：对来自光源灯的光源光进行聚焦，通过设置于反射镜的中心的开口使之入射到棒状积分器的一端，通过设置于另一端的偏振分离元件得到单一偏振分量的照明光(参照专利文献3)。在该情况下，在使来自偏振分离元件的反射光通过反射镜往返时，通过以设置于光路上的波长板使偏振方向发生变化而使之透射偏振分离元件。

【专利文献1】特开2000-56266号公报的图1

【专利文献2】特开2000-56266号公报的图14

【专利文献3】特开2003-205523号公报

但是，在上述之中的第1和第2类的投影机中，因为通过棒状积分器使照明光均匀化，所以不加长棒状积分器就不能够达到对象的均匀化，照明装置部分容易大型化。而且，在第1类投影机中，需要在棒状积分器的入射端的共轭位置处条带状地排列相位差板，照明装置部分的制造变得困难而成本增加。

并且，在第3类投影机中，对最初通过偏振分离元件的约一半的分量不能达到充分的均匀化。

发明内容

因此，本发明，目的在于提供能够照射均匀性高的照明光的小型的照明装置，以及，采用了该照明装置的投影机。

为了解决上述问题，本发明的第1种照明装置，具备：(a)偏振变换装置，其将光源光变换成第1偏振光；(b)偏振分离构件，其对来自偏振变换装置的第1偏振光、和与第1偏振光不相同的第2偏振光通过反射及透射进行分离；(c)偏振切换构件，其对经过偏振分离构件后的第1偏振光进行反射并使其偏振为第2偏振光；和(d)导光单元，其具有配置于偏振变换装置及偏振分离构件间的第1棒状部，配置于偏振分离构件及偏振切换构件间的第2棒状部，和配置于通过偏振分离构件所分离的第2偏振光的光路上的第3棒状部。

在上述照明装置中，能够在第1棒状部中使来自偏振变换装置的第1偏振光传播，在第2棒状部中使经过偏振分离构件的第1偏振光往返，在第3棒状部中将被偏振分离构件分离出来的第2偏振光引导到外部。因而，能够使包括第1～第3棒状部的导光单元收置于比较狭窄的空间内，能够提供节省空间且完成均匀化的小型的照明装置。

并且，在本发明的具体的方式或观点中，在上述照明装置中，偏振变换装置和偏振切换构件，夹着偏振分离构件配置于直线上；第3棒状部，从偏振分离构件侧，在正交于配置于直线上的第1及第2棒状部的方向上延伸。在该情况下，能够从第3棒状部取出照明光，该第3棒状部被配置得从夹在直线上的第1及第2棒状部间的偏振分离构件进行分支。

在本发明的另一方式中，偏振变换装置和偏振切换构件，在夹着偏振分离构件进行正交的方向上配置；第3棒状部，从偏振分离构件侧，沿第2棒状部的延长方向延伸。在该情况下，能够从第3棒状部取出照明光，该第3棒状部被配置得从夹在L字状的第1及第2棒状部间的偏振分离构件进行分支。

在本发明的又一方式中，偏振分离构件，是对于第1棒状部的延伸方向倾斜配置的偏振分离膜；偏振切换构件，具有使相当于经过偏振分离膜后的第1偏振光的光束在第2棒状部内往返的镜体，和使在第2棒状部内往返的光束从第1偏振光偏振为第2偏振光的相位元件。在该情况下，仅靠在第1及第2棒状部的交界处和端部等处适当配置偏振分离膜、镜体、及相位元件，就能够使光源光在第2棒状部内往返，能够以简单的构成来谋求照明光的有效的均匀化。

在本发明的另一方式中，偏振变换装置，具备将为无序偏振光的光源光分别分离成第1偏振光和第2偏振光的偏振分离膜，和使第2偏振光的偏振方向一致于第1偏振光的相位元件。在该情况下，能够节省空间而使光源光成为单一偏振分量的光束。

本发明的第1种照明装置，具备：(a)第1偏振变换装置，其将第1光源光变换成第1偏振光；(b)第1偏振分离构件，其对来自第1偏振变换装置的第1偏振光、和与第1偏振光不相同的第2偏振光通过反射及透射进行分离；(c)第1偏振切换构件，其对经过了第1偏振分离构件的第1偏振光进行反射并将其偏振为第2偏振光；(d)第1导光部，其具有：配置于第1偏振变换装置及第1偏振分离构件间的第1棒状部，和配置于第1偏振分离构件及第1偏振切换构件间的第2棒状部；(e)第2偏振变换装置，其将第2光源光变换成第1偏振光；(f)第2偏振分离构件，其接近于第1偏振切换构件配置，并对来自第2偏振变换装置的第1偏振光、和与第1偏振光不相同的第2偏振光通过反射及透射进行分离；(g)第2偏振切换构件，其对经过第2偏振分离构件的第1偏振光进行反射并将其偏振为第2偏振光；(h)第2导光部，其具有：配置于第2偏振变换装置及第2偏振分离构件间的第3棒状部，和配置于第2偏振分离构件及第2偏振切换构件间的第4棒状部；和(i)合成用的第5棒状部，其配置于通过第1及第2偏振分离构件所分离的第2偏振光的光路上。

在上述照明装置中，能够在第1棒状部中使来自第1偏振变换装置的第1偏振光传播，在第2棒状部中使经过了第1偏振分离构件的第1偏振光往返；进而，能够在第3棒状部中使来自第2偏振变换装置的第1偏振光传播，在第4棒状部中使经过了第2偏振分离构件的第1偏振光往返。而且，能够在第5棒状部中将被第1及第2偏振分离构件分离出来的第2偏振光引导到外部。因而，能够使包括第1及第2的导光部和第5棒状部的导光单元收置于比较狭窄的空间内，能够提供节省空间且完成均匀化的小型的照明装置。

本发明的投影机，具备：(a)上述的任何一种照明装置；(b)光调制装置，其对来自照明装置的照明光，相应于图像信息进行调制；和(c)投影光学系统，其对以光调制装置光所形成的像光进行投影。

在上述的投影机中，因为采用具有上述的特征的照明装置，所以通过节约空间且能够完成均匀化的小型而简单的结构的照明装置，能够提供小型而廉价的投影机。

本发明的另一投影机，具备：(a)分别产生各色光作为照明光的上述的任何一种各色用的照明装置；(b)各色用的光调制装置，其对来自各色用的照明装置的各色光，相应于图像信息分别进行调制；(c)光合成光学系统，其合成以各色用的光调制装置分别调制过的各色的像光而射出；和(d)投影光学系统，其对经过光合成光学系统合成后的像光进行投影。

在上述的投影机中，因为采用具有上述的特征的照明装置，所以通过节约空间且能够达到均匀化的小型而简单的结构的各色用的照明装置，能够提供小型而廉价的投影机。

附图说明

图1是概念性地说明第1实施方式的投影机的框图。

图2是在图1中所示的蓝色光照明装置的平面图。

图3是在图1中所示的蓝色光照明装置的侧面图。

图4是对第2实施方式的投影机的照明装置部分进行说明的图。

图5是对第3实施方式的投影机的照明装置部分进行说明的图。

图6是对第4实施方式的投影机进行说明的图。

符号说明

10...投影机，20...照明部，21、23、25...各色光照明装置，26a、26b、26c...第1偏振光滤光器，27...光源驱动装置，30...光调制部，31、33、35...液晶显示面板，36a、36b、36c...第2偏振光滤光器，37...十字分色棱镜，38...元件驱动装置，40...投影透镜，51a、51b...蓝色光用光源单元，53a、53b...绿色光用光源单元，55a、55b...红色光用光源单元，61a、61b、63a、63b、65a、65b...偏振变换装置，71a、71b、73a、73b、75a、75b...导光部，72a...第1棒状部，72b...第2棒状部，72d...偏振分离膜，72e...波长板，72f...反射镜，78...合成棒状部，80...控制装置，SA...系统光轴

具体实施方式

实施方式1

图1，是概念性地说明内装有本发明的照明装置的第1实施方式的投影机的结构的框图。

该投影机10，具备：照明部20，光调制部30，投影透镜40，和控制装置80。在此，照明部20，具有：蓝色光照明装置21，绿色光照明装置23，红色光照明装置25，和光源驱动装置27。并且，光调制部30，具有：为光调制装置的3个液晶显示面板31、33、35，为光合成光学系统的十字分色棱镜37，和将驱动信号输出到各液晶显示面板31、33、35的元件驱动装置38。

在上述的照明部20中，蓝色光照明装置21，具备：一对蓝色光用光源单元51a、51b，一对偏振变换装置61a、61b，一对导光部71a、71b，和合成棒状部78。在此，各蓝色光用光源单元51a、51b，为射出蓝色的光源光的蓝色用的光源；各偏振变换装置61a、61b，是用于将蓝色的光源光变换成特定偏振分量的蓝色用的偏振变换装置；各导光部71a、71b及合成棒状部78，为用于使蓝色的光源光均匀化的蓝色用的均匀化光学系统。

图2，是在图1中所示的蓝色光照明装置21的平面图；图3，是蓝色光照明装置21的侧面图。

蓝色光照明装置21之中，第1蓝色光用光源单元51a，由将为被称为固体光源或者半导体光源的发光元件的多个LED22f在电路基板22g上以适当的2维排列(例如矩阵状排列)安装而构成，在各LED22f的正面具有分别地配置有光束整形用的透镜元件的聚焦透镜阵列22b。各LED22f，分别产生3原色之中的被包括在蓝(B)的范畴中的蓝色光。从LED22f取出的蓝色光，即第1光源光LB，经过聚焦透镜阵列22b之后，入射到第1偏振变换装置61a的入射端即入射口IPa。此时，来自各LED22f的蓝色光，通过构成聚焦透镜阵列22b的各透镜元件分别适当发散并成为聚集于预定位置的椭圆或者矩形截面的光束。即，来自各LED22f的蓝色光，作为整体聚集到设置于第1偏振变换装置61a的矩形的入射口IPa，在重叠于该入射口IPa的状态下分别无泄漏地入射。

第2蓝色光用光源单元51b，与第1蓝色光用光源单元51a仅配置不相同，具有相同的结构。对其详细的说明进行省略，在第2蓝色光用光源单元51b中，来自电路基板22g上的各LED22f的蓝色光，通过聚焦透镜阵列22b而分别聚焦，在设置于第2偏振变换装置61b的矩形的入射口Ipb处，以重叠的状态分别无泄漏地入射。

第1偏振变换装置61a，在第1蓝色光用光源单元51a的射出侧对向于其而配置，使从入射口IPa入射的第1光源光LB的偏振方向一致。该第1偏振变换装置61a，通过贴合直角三角形棱镜和平行四边形棱镜而形成，具备：被夹在两棱镜中的偏振分离膜62a，夹着平行四边形棱镜而形成于偏振分离膜62a的相反侧的反射膜62b，和配置于该平行四边形棱镜的导光部71a侧的波长板62d。

偏振分离膜62a和反射膜62b，为由通过蒸镀而形成于各棱镜的斜面上的电介质多层膜构成的偏振分离构件，对于系统光轴SA以45°倾斜的状态而配置。前者的偏振分离膜62a，使来自第1蓝色光用光源单元51a的为无序偏振光的蓝色光之中的、特定方向的直线偏振光分量(例如P偏振光)进行透射，并使正交于此的方向的直线偏振光分量(例如S偏振光)进行反射，结果使正交的2种直线偏振光分量有效地进行分离。并且，后者的反射膜62b，对被偏振分离膜62a反射后的一方的直线偏振光分量(在上述的情况下为S偏振光)进行反射而使光路弯曲。该反射膜62b，也能够置换成金属膜的蒸镀镜。通过以上，通过偏振分离膜62a的第1直线偏振光分量(在上述的情况下为P偏振光)从设置于直角三角形棱镜侧的射出口OP1射出，被偏振分离膜62a和反射膜62b反射的第2直线偏振光分量(在上述的情况下为S偏振光)从设置于平行四边形棱镜侧的射出口OP2射出。对向于射出口OP2而配置的波长板62d，为以1/2波长板所形成的相位元件，将被上述反射膜62b反射而从平行四边形棱镜沿系统光轴SA方向射出的第2直线偏振光分量(在上述的情况下为S偏振光)变换成正交于其的第1直线偏振光分量(即P偏振光)。结果，第1偏振变换装置61a，能够有效地将入射到入射口IPa的第1光源光LB仅变换成第1直线偏振光(在该情况下，为P偏振光)而使之从两射出口OP1、OP2’射出。

第2偏振变换装置61b，与第1偏振变换装置61a仅配置不相同，因为具有相同的结构，所以省略详细的说明。第2偏振变换装置61b，能够有效地将入射到入射口IPb的第2光源光LB仅变换成第1直线偏振光(在该情况下，为P偏振光)而使之射出到第2导光部71b侧。

第1导光部71a，为具备第1棒状部72a，第2棒状部72b，偏振分离膜72d，1/4波长板72e，和反射镜72f的导光单元。第1棒状部72a，为以玻璃材料、塑料材料等形成的棱柱状的棒状积分器。该第1棒状部72a，具有对向于第1偏振变换装置61a的射出口OP1、OP2’的入射口IP2，且其射出侧的端面EF1，对于系统光轴SA成为45°倾斜的状态。第2棒状部72b，也为以玻璃材料、塑料材料等形成的棱柱状的棒状积分器。该第2棒状部72b，具有对向于第1棒状部72a的射出侧的端面EF1的第1端面EF2，该端面EF2，对于系统光轴SA成为45°倾斜的状态。该第2棒状部72b，在第1端面EF2的相反侧具有第2端面EF3，该第2端面EF3，对于系统光轴SA成为正交的状态。

在第1棒状部72a的端面EF1，和第2棒状部72b的端面EF2之间，插入有偏振分离膜72d。偏振分离膜72d，使来自第1偏振变换装置61a的第1直线偏振光分量(在上述的情况下为P偏振光)进行透射，并使正交于其的方向的第2直线偏振光分量(在上述的情况下为S偏振光)进行反射，结果使正交的2种直线偏振光分量有效地进行分离。在第2棒状部72b的端面EF3上，作为偏振变换构件，粘贴1/4波长板72e和反射镜72f，使透射偏振分离膜72d并传播经过第2棒状部72b内到达端面EF3的第1直线偏振光折返而返回到偏振分离膜72d。即，通过反射镜72f，在第2棒状部72b内形成往返路径。在该往返路径中，因为设置着1/4波长板72e，所以入射到第2棒状部72b的端面EF2的第1直线偏振光分量(在上述的情况下为P偏振光)，在端面EF3处折返而再次从端面EF3射出时成为第2直线偏振光分量(在上述的情况下为S偏振光)。在此，因为在第2棒状部72b的端面EF2上形成有偏振分离膜72d，所以经过第2棒状部72b的返回光即第2直线偏振光分量(在上述的情况下为S偏振光)，被偏振分离膜72d反射，入射到合成棒状部78。还有，1/4波长板72e，能够不限于反射镜72f的附近而配置于第2棒状部72b内的适当部位。

第2导光部71b，与第1导光部71a仅配置不相同，因为具有相同的结构，所以省略详细的说明。第2导光部71b，作为导光单元，使来自第2偏振变换装置61b的第1光源光LB，通过第1棒状部72a在第2棒状部72b往返，被是偏振分离构件的偏振分离膜72d反射而入射到合成棒状部78。

合成棒状部78，为以玻璃材料、塑料材料等形成的棱柱状的棒状积分器。该合成棒状部78，接近设置于第1及第2的导光部71a、71b的第1偏振分离膜72d而具有端面EF4，通过该端面EF4而接合于第2棒状部72b。合成棒状部78，在正交于第1及第2棒状部72a、72b的方向延伸，能够使被偏振分离膜72d反射的第2直线偏振光分量(在上述的情况下为S偏振光)作为第1照明光LB2从射出口OP4射出。

对蓝色光照明装置21中的光的作用进行一下说明，由第1蓝色光用光源单元51a产生的第1光源光LB，通过经由第1偏振变换装置61a而成为特定方向的直线偏振光，边被第1导光部71a的内侧面全反射边行进。此时，第1光源光LB，若单程经过第1棒状部72a，往返经过第2棒状部72b，单程经过合成棒状部78则边被均匀化边传播，并从射出口OP4作为对于原来正交的方向的直线偏振光而射出。另一方面，由第2蓝色光用光源单元51b产生的第1光源光LB，通过经由第2偏振变换装置61b而成为特定方向的直线偏振光，边被第2导光部71b的内侧面全反射边行进。此时，第1光源光LB，若单程经过第1棒状部72a，往返经过第2棒状部72b，单程经过合成棒状部78则边被均匀化边传播，并从射出口OP4作为对于原来正交的方向的直线偏振光而射出。即，由第1及第2蓝色光用光源单元51a、51b产生的第1光源光LB，都被变换成直线偏振光并被均匀化，从射出口OP4作为非常均匀的偏振光的第1照明光LB2而射出。

返回到图1，绿色光照明装置23，具备：一对绿色光用光源单元53a、53b，一对偏振变换装置63a、63b，一对导光部73a、73b，和合成棒状部78。其中，绿色光用光源单元53a、53b，虽然具有与蓝色光用光源单元51a、51b同样的结构，但是内装的LED分别产生3原色之中的被包括在绿(G)的范畴中的绿色光，并且由该绿色光构成的第2光源光LG，经过省略图示的聚焦透镜阵列而无泄漏地重叠入射到偏振变换装置63a、63b的入射口IPa、IPb。各偏振变换装置63a、63b，具有与图2的偏振变换装置61a同样的结构，经过该偏振变换装置63a、63b的第2光源光LG，与偏振变换装置61a、61b的情况同样，通过偏振分离、光路弯曲、及偏振切换而有效地被变换成单一分量的直线偏振光，导入到导光部73a、73b进而耦合到合成棒状部78。经过导光部73a、73b及合成棒状部78的第2照明光LG2，通过利用了在棒内面的反射的波面分割及重叠而无损耗地均匀化，通过对向配置于合成棒状部78的射出口OP4的第1偏振光滤光器26b而入射到光调制部30之中的绿色光用的液晶显示面板33上。由此，液晶显示面板33上的被照射区域被绿色的偏振光均匀地照明。

红色光照明装置25，具备：一对红色光用光源单元55a、55b，一对偏振变换装置65a、65b，一对导光部75a、75b，和合成棒状部78。其中，红色光用光源单元55a、55b，虽然具有与蓝色光用光源单元51a、51b同样的结构，但是内装的LED分别产生3原色之中的被包括在红(R)的范畴中的红色光，并且由该红色光构成的第2光源光LR，经过省略图示的聚焦透镜阵列而无泄漏地重叠入射到偏振变换装置65a、65b的入射口IPa、IPb。各偏振变换装置65a、65b，具有与图2的偏振变换装置61a同样的结构，经过该偏振变换装置65a、65b的第3光源光LR，与偏振变换装置61a、61b的情况同样，通过偏振分离、光路弯曲、及偏振切换而有效地被变换成单一分量的直线偏振光，导入到导光部75a、75b进而耦合到合成棒状部78。经过导光部75a、75b及合成棒状部78的第3照明光LR2，通过利用了在棒内面的反射的波面分割及重叠而无损耗地被均匀化，通过对向配置于合成棒状部78的射出口OP4的第1偏振光滤光器26c而入射到光调制部30之中的红色光用的液晶显示面板35上。由此，液晶显示面板35上的被照射区域被红色的偏振光均匀地照明。

各液晶显示面板31、33、35，为光透射型的光调制装置，通过相应于从外部输入的图像信号对照明光的偏振方向以像素为单位进行切换，对入射到各液晶显示面板31、33、35的来自各色光照明装置21、23、25的照明光分别进行2维调制。在各液晶显示面板31、33、35的入射侧，对向于其入射面配置有第1偏振光滤光器26a、26b、26c，能够通过提高了偏振度的偏振分量来照明各液晶显示面板31、33、35。并且，在各液晶显示面板31、33、35的出射侧，对向于其射出面配置有第2偏振光滤光器36a、36b、36c，能够仅取出通过了各液晶显示面板31、33、35的正交于特定方向的方向的偏振分量。在此，第1偏振光滤光器26a、液晶显示面板31、及第2偏振光滤光器36a，构成蓝色用的液晶光阀；第1偏振光滤光器26b、液晶显示面板33、及第2偏振光滤光器36b，构成绿色用的液晶光阀；第1偏振光滤光器26c、液晶显示面板35、及第2偏振光滤光器36c，构成红色用的液晶光阀。即，分别入射到各液晶显示面板31、33、35的来自各色光照明装置21、23、25的照明光LB2、LG2、LR2，通过这些液晶显示面板31、33、35分别被2维性地进行强度调制。通过各液晶显示面板31、33、35后的各色的像光，被作为光合成光学系统的十字分色棱镜37合成，从其一个侧面射出。从十字分色棱镜37射出的合成光的像，入射到为投影光学系统的投影透镜40而以适当的放大率投影到屏幕(未图示)上。即，通过投影机10，对形成于各液晶显示面板31、33、35的各色(蓝色，绿色，及红色)的图像进行合成后的图像，作为活动画面或静止图像被投影到屏幕上。

第2实施方式

其次，参照图4，对本发明的第2实施方式进行说明。虽然本实施方式的投影机的基本构成，与第1实施方式相同，但是照明装置的构成与第1实施方式不相同。

图示的蓝色光照明装置21，具备：蓝色光用光源单元51a，偏振变换装置61a，导光部171a，和合成棒状部78。其中，导光部171a，具备：第1棒状部172a，第2棒状部172b，一对棱镜部172c，偏振分离膜72d，1/4波长板72e，和反射镜72f。在设置于第1棒状部172a的射出端侧的一对棱镜部172c之间，作为偏振分离构件插入有对于系统光轴SA倾斜成45°的状态的偏振分离膜72d。第2棒状部172b，从偏振分离膜72d侧在正交于第1棒状部172a的方向上延伸。在第2棒状部172b的端面上，粘贴有1/4波长板72e和反射镜72f，使被偏振分离膜72d反射而在第2棒状部172b内进行传播的直线偏振光折返并将其变换成正交的直线偏振光而使其返回到偏振分离膜72d。即，导光部171a，使来自偏振变换装置61a的第1光源光LB，通过第1棒状部172a在第2棒状部172b中往返，透射偏振分离膜72d而入射到合成棒状部78。

还有，对由上述的蓝色光用光源单元51a和偏振变换装置61a和导光部171a构成的均匀化光学系统，还设置具有与之同样的功能的另一均匀化光学系统，与图2的情况同样地，也能够以合成棒状部78对来自这些均匀化光学系统51a、61a、171a的光束进行耦合。

以上，虽然为蓝色光照明装置21的说明，但是图1的绿色光照明装置23和红色光照明装置25，也具有与图4的蓝色光照明装置21同样的结构。

第3实施方式

其次，参照图5，对本发明的第3实施方式进行说明。虽然本实施方式的投影机的基本构成，与第1实施方式相同，但是照明装置的构成与第1实施方式不相同。

图示的蓝色光照明装置21，具备：蓝色光用光源单元51a，偏振变换装置61a，导光部271a，和合成棒状部78。其中，导光部271a，具备：第1棒状部272a，第2棒状部272b，第3棒状部272c，偏振分离膜72d，1/4波长板72e、272e，和反射镜72f、272f。在第1棒状部272a和第2棒状部272b之间，作为偏振分离构件插入有对于系统光轴SA倾斜成45°的状态的偏振分离膜72d。第3棒状部272c，从偏振分离膜72d侧在对于第1棒状部272a、第2棒状部272b正交的方向上延伸。在第2棒状部272b的端面上，粘贴有1/4波长板72e和反射镜72f，使透射偏振分离膜72d并在第2棒状部272b内进行传播的直线偏振光折返并将其变换成正交的直线偏振光而使其返回到偏振分离膜72d。并且，在第3棒状部272c的端面上，粘贴有1/4波长板272e和反射镜272f，使经由第2棒状部272b被偏振分离膜72d反射并在第3棒状部272c内进行传播的直线偏振光折返并将其变换成正交的直线偏振光而使其返回到偏振分离膜72d。如此地返回到偏振分离膜72d的直线偏振光，透射偏振分离膜72d而被引导到合成棒状部78。

还有，对由上述的蓝色光用光源单元51a和偏振变换装置61a和导光部271a构成的均匀化光学系统，还设置具有与之同样的功能的另一均匀化光学系统，与图2的情况同样地，也能够以合成棒状部78对来自这些均匀化光学系统51a、61a、271a的光束进行耦合。

以上，虽然为蓝色光照明装置21的说明，但是图1的绿色光照明装置23和红色光照明装置25，也具有与图5的蓝色光照明装置21同样的结构。

第4实施方式

其次，参照图6对第4实施方式进行说明。本实施方式的投影机，在图1中所示的投影机10中，对第1实施方式的照明部20、光调制部30等进行了适当变更，成为所谓单板式的投影机。

该投影机310，具备：照明部320，光调制部330，和投影透镜40。在此，照明部320，具有：产生大致白色的光源光的照明装置321，和光源驱动装置27。并且，光调制部330，具有：为光调制装置的液晶显示面板331，和将驱动信号输出到液晶显示面板331上的元件驱动装置38。

照明装置321，具备：一对白色光用光源单元351a、351b，一对偏振变换装置61a、61b，一对导光部71a、71b，和合成棒状部78。在此，白色光用光源单元351a、351b，为射出白色的光源光LW的光源；各偏振变换装置61a、61b，是用于将光源光LW变换成特定的偏振分量的偏振变换装置；导光部71a、71b及合成棒状部78，为用于使光源光LW均匀化的均匀化光学系统。

白色光用光源单元351a、351b，除了关于波长的规格之外具有与图2的蓝色光用光源单元51a同样的结构。虽然省略详细的说明，但是在各白色光用光源单元351a、351b中，来自LED的白色光，分别被聚焦透镜阵列聚焦，对设置于各偏振变换装置61a、61b的入射口IPa、IPb，以进行了重叠的状态分别无泄漏地进行入射。对于偏振变换装置61a、61b和导光部71a、71b，因为与图1、图2等所示的相同，故省略说明。

通过图示的照明装置321，由白色光用光源单元351a、351b产生的光源光LW，都被变换成直线偏振光并被均匀化，作为极其均匀的偏振光射出，对液晶显示面板331的被照射区域进行照明。通过液晶显示面板331的像光，入射到为投影光学系统的投影透镜40而以适当的放大率被投影到屏幕(未图示)上。即，通过本投影机310，形成于液晶显示面板331的图像，作为活动画面或静止图像被投影到屏幕上。

虽然就以上实施方式对本发明进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式。例如在上述实施方式中，虽然采用液晶显示面板31、33、35进行光调制，但是也能够采用微镜器件来代替液晶显示面板31、33、35而进行光调制。

并且，偏振变换装置61a、61b、63a、63b、65a、65b也并不限定于例示，只要能够从无序偏振光等得到直线偏振光，能够采用各种各样的结构的偏振变换单元。

并且，对内装于导光部71a、71b等的偏振分离膜72d，并不限于电介质多层膜，还能够采用有机偏振膜或金属线栅偏振器等。

并且，在第1实施方式中，照明部20，并不限于蓝色光照明装置21、绿色光照明装置23、红色光照明装置25，能够为采用了其他的波长的多于或等于2色的色光照明装置，在各色光照明装置中，作为对应于上述的各色光用光源单元51a、51b、53a、53b、55a、55b等，通过采用使之适合于使用波长的元件，能够得到预期的照明光。

Claims (8)

1.一种照明装置，其特征在于，具备：

偏振变换装置，其将光源光变换成第1偏振光；

偏振分离构件，其对来自前述偏振变换装置的前述第1偏振光、和与前述第1偏振光不相同的第2偏振光，通过反射及透射将其分离；

偏振切换构件，其对经过了前述偏振分离构件的前述第1偏振光进行反射，并将其偏振为前述第2偏振光；和

导光单元，其具有第1棒状部、第2棒状部和第3棒状部，该第1棒状部配置于前述偏振变换装置及前述偏振分离构件间，该第2棒状部配置于前述偏振分离构件及偏振切换构件间，该第3棒状部配置于通过前述偏振分离构件所分离的前述第2偏振光的光路上。

2.按照权利要求1所述的照明装置，其特征在于：

前述偏振变换装置和前述偏振切换构件，夹着前述偏振分离构件配置于直线上；

前述第3棒状部，从前述偏振分离构件侧，沿与配置于直线上的前述第1及第2棒状部正交的方向延伸。

3.按照权利要求1所述的照明装置，其特征在于：

前述偏振变换装置和前述偏振切换构件，夹着前述偏振分离构件配置于正交的方向上；

前述第3棒状部，从前述偏振分离构件侧，沿前述第2棒状部的延长方向延伸。

4.按照权利要求1～3中的任何一项所述的照明装置，其特征在于：

前述偏振分离构件，是相对前述第1棒状部的延伸方向倾斜配置的偏振分离膜；

前述偏振切换构件，具有镜体和相位元件，该镜体，使下述光束在前述第2棒状部内往返，该相位元件，使在前述第2棒状部内往返的光束从前述第1偏振光偏振为前述第2偏振光，前述光束相当于经过了前述偏振分离膜的前述第1偏振光。

5.按照权利要求1～3中的任何一项所述的照明装置，其特征在于：

前述偏振变换装置，具备偏振分离膜和相位元件，该偏振分离膜将为无序偏振光的光源光分别分离成前述第1偏振光和前述第2偏振光，该相位元件使前述第2偏振光的偏振方向一致于前述第1偏振光。

6.一种照明装置，其特征在于，具备：

第1偏振变换装置，其将第1光源光变换成第1偏振光；

第1偏振分离构件，其对来自前述第1偏振变换装置的前述第1偏振光、和与前述第1偏振光不相同的第2偏振光，通过反射及透射将其分离；

第1偏振切换构件，其对经过了前述第1偏振分离构件的前述第1偏振光进行反射，并将其偏振为前述第2偏振光；

第1导光部，其具有第1棒状部和第2棒状部，该第1棒状部配置于前述第1偏振变换装置及前述第1偏振分离构件间，该第2棒状部配置于前述第1偏振分离构件及前述第1偏振切换构件间；

第2偏振变换装置，其将第2光源光变换成第1偏振光；

第2偏振分离构件，其接近于前述第1偏振切换构件而配置，并对来自前述第2偏振变换装置的前述第1偏振光、和与前述第1偏振光不相同的第2偏振光，通过反射及透射将其分离；

第2偏振切换构件，其对经过了前述第2偏振分离构件的前述第1偏振光进行反射，并将其偏振为前述第2偏振光；

第2导光部，其具有第3棒状部和第4棒状部，该第3棒状部配置于前述第2偏振变换装置及前述第2偏振分离构件间，该第4棒状部配置于前述第2偏振分离构件及前述第2偏振切换构件间；和

第5棒状部，其配置于通过前述第1及第2偏振分离构件所分离的前述第2偏振光的光路上。

7.一种投影机，其特征在于，具备：

权利要求1～6中的任何一项所述的照明装置；

光调制装置，其对来自前述照明装置的照明光，相应于图像信息进行调制；和

投影光学系统，其对由前述光调制装置光所形成的像光进行投影。

8.一种投影机，其特征在于，具备：

分别产生各色光作为照明光的权利要求1～6中的任何一项所述的各色用的照明装置；

各色用的光调制装置，其对来自前述各色用的照明装置的各色光，相应于图像信息分别进行调制；

光合成光学系统，其合成由前述各色用的光调制装置分别所调制的各色的像光、将其射出；和

投影光学系统，其对经过前述光合成光学系统所合成的像光进行投影。

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