JP2006276525A - 光学部材及び照明装置及び投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 戻り光を反射するための反射手段の面積割合を増大でき、全長を長くしなくても十分に光インテグレート効果を得ることができ、且つ出射光の分散角を小さくすることができる光学部材、照明装置、及び投写型映像表示装置を提供する。
【構成】 光学部材１２Ａは、ロッドインテグレータ１５と、このロッドインテグレータ１５の光出射面の側に設けられた反射型偏光板１６と、前記ロッドインテグレータ１５の光入射側の面に設けられた反射部材１３と、この反射部材１３と前記光入射面との間に設けられた１／４λ板１４と、を備えて成る。前記反射部材１３には光導入用開口１３ａが形成されており、この光導入用開口１３ａに前記ＬＥＤ１１のＬＥＤチップが位置している。ロッドインテグレータ１５は、中間位置の断面が光入射面及び光出射面よりも小さくなっている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、光学部材及びこの光学部材を用いた照明装置及びこの照明装置を用いた投写型映像表示装置に関する。

従来より、光源の光強度分布の不均一性を解消するために、光インテグレート効果を有するロッドインテグレータが用いられている。また、ロッドインテグレータの光出射面側に反射型偏光板及び１／４λ板を配置する一方、光入射側には、光導入用の開口を有するミラーを配置することにより、照明光を特定方向の直線偏光光に揃えることができる照明装置が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。

特開２００３−９８５９７号公報 特開２００５−２５０６４号公報

ところで、上記の従来技術を用い、図７（ａ）に示す照明装置１００Ａを構成することが考えられる。この照明装置１００Ａは、ロッドインテグレータ１０１Ａと、このロッドインテグレータ１０１Ａの光出射側に設けられた反射型偏光板１０２と、この反射型偏光板１０２と前記光出射面との間に設けられた１／４λと、前記ロッドインテグレータ１０１Ａの光入射面に設けられたミラー１０４と、前記ミラー１０４に形成された光導入用開口に向けて光を出射するＬＥＤ（発光ダイオード）１０５と、から成る。前記ＬＥＤ１０５におけるＬＥＤチップの背面には、ミラー（以下、ＬＥＤ背面ミラーという）が形成されている。前記ミラー１０４及びＬＥＤ背面ミラーは、前記光入射面から出射される戻り光（リサイクル光）を反射し、当該戻り光を再び前記光入射面へと導く。前記ミラー１０４は例えば金属ミラーや誘電体多層膜からなり、その反射性能は前記ＬＥＤ背面ミラーよりも優れている。また、図７（ｂ）に示す照明装置１００Ｂは、上記照明装置１００Ａと同様の構成を有するが、光入射面及び光出射面が大きい太めのロッドインテグレータ１０１Ｂを有するものである。

前記照明装置１００Ａでは、細めのロッドインテグレータ１０１Ａを用いるため、光入射面（ミラー１０４）の全体に対するＬＥＤ背面ミラーの面積割合が高くなる。ＬＥＤ背面ミラーの反射性能はミラー１０４よりも劣るため、全体としての反射性能が劣ることになる。一方、前記照明装置１００Ｂでは、太めのロッドインテグレータ１０１Ｂを用いるので光入射面は大きくなり、光入射面（ミラー１０４）の全体に対するＬＥＤ背面ミラーの面積割合は低くなり、全体としての反射性能は向上する。しかしながら、太めのロッドインテグレータ１０１Ｂを用いると、ロッド内での光の反射回数は減ってしまい、光インテグレート効果が十分に得られない。また、ロッドインテグレータ１０１Ｂの全長を長くすると、照明装置は大型化する。

この発明は、上記事情に鑑み、戻り光を反射するための光導入反射手段の面積割合を増大することが容易であり、全長を長くしなくても十分に光インテグレート効果を得ることができ、且つ出射光の分散角を小さくすることができる光学部材、この光学部材を用いた照明装置、及びこの照明装置を用いた投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

この発明の光学部材は、上記の課題を解決するために、中間位置の断面が光入射面及び光出射面よりも小さいロッドインテグレータと、前記光出射面から出射される光のうち特定の直線偏光光を透過する一方、他の偏光光を反射して前記ロッドインテグレータ内に戻す反射型偏光板と、光導入用開口から光を導入すると共に前記光入射面から出射される戻り光を平面形状又は凹形状の反射面にて反射して前記光入射面に再入射させる光導入反射手段と、を備えて成ることを特徴とする。

上記の構成であれば、ロッドインテグレータの光入射面の大きさ及び光出射面の大きさは前記中間位置の面の大きさに比べて大きいため、反射回数を多くする作用と出射光の分散角を小さくする作用を有する。従って、ロッドインテグレータの光入射面を大きく且つ全長を短くしても、高い光インテグレート効果を得ることができ且つ出射光の分散角を小さくすることができる。そして、ロッドインテグレータの光入射面を大きくすると、光導入反射手段の全体に対する光導入用開口の面積割合は小さくなり、全体としての反射性能は向上し、戻り光の利用効率が向上する。

上記構成の光学部材において、前記光出射面と前記反射型偏光板との間に１／４λ板が設けられていてもよい。或いは、上記構成の光学部材において、前記光入射面と前記光導入反射手段との間に１／４λ板が設けられていてもよい。後者の構成において、１／４λ板には、前記光導入用開口の位置及び大きさに一致又は略一致した開口が形成されていてもよい。

これら構成の光学部材において、前記ロッドインテグレータは、前記光入射面及び前記中間位置を形成する面を有した第１のテーパ型ロッドインテグレータ部と、前記中間位置を形成する面及び前記光出射面を有した第２のテーパ型ロッドインテグレータ部と、から成り、前記中間位置を形成する面同士を対面させていてもよい。かかる構成において、前記各テーパ型ロッドインテグレータ部は透明部材から成り、前記透明部材と同一又は略同一の屈折率を有する透明接着剤にて前記二つのテーパ型ロッドインテグレータ部が接着されていてもよい。前記二つのロッドインテグレータ部は同一の形状を有していてもよい。或いは、前記二つのロッドインテグレータ部は互いに異なる形状を有し且つ前記中間位置を形成する面同士は同一の形状を有していてもよい。

また、この発明の照明装置は、上述したいずれかに記載の光学部材と、前記光導入用開口を介して前記光入射面に光を照射するように設けられた光源と、を備えて成ることを特徴とする（以下、この項において第１照明装置という）。

第１照明装置において、前記光源は固体発光素子からなり、当該固体発光素子からなる光源が前記光導入用開口を塞ぐように設けられていてもよい（以下、この項において第２照明装置という）。第２照明装置において、前記光源は固体発光素子の裏面に反射面を有していてもよい。

第１照明装置において、前記光源はランプ及びこのランプからの出射光を反射と屈折と回折のいずれかによって集光させる集光手段を有して成り、当該光源の出射光の集光箇所に前記光導入用開口が位置するように構成されていてもよい。

これら構成の照明装置において、前記光源は、所定の色光を出射する色光源であってもよい（以下、この項において第３照明装置という）。或いは、これら構成の照明装置において、前記光源は白色光源であってもよい（以下、この項において第４照明装置という）。

また、この発明の照明装置は、第１色光を出射する第３照明装置と、第２色光を出射する第３照明装置と、第３色光を出射する第３照明装置と、各照明装置からの各色光を略同一方向に導く光学部材と、から成ることを特徴とする。かかる構成において、第１色光が赤色であり、第２色光が青色であり、第３色光が緑色であってもよい（以下、この項において第５照明装置という）。

第５照明装置において、照明中は赤色光と青色光と緑色光が常時出射されるように構成されていてもよい（以下、この項において第６照明装置という）。或いは、第５照明装置において、照明中は赤色光と青色光と緑色光が時分割で出射されるように構成されていてもよい（以下、この項において第７照明装置という）。

また、この発明の投写型映像表示装置は、赤色光を出射する第３照明装置と、青色光を出射する第３照明装置と、緑色光を出射する第３照明装置と、各照明装置からの色光をそれぞれ受けるように設けられたライトバルブと、各ライトバルブを経た各色映像光を合成して投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明の投写型映像表示装置は、第４照明装置又は第６照明装置と、一つのフルカラーライトバルブと、前記フルカラーライトバルブを経ることで得られた映像光を投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明の投写型映像表示装置は、第４照明装置又は第６照明装置と、前記照明装置から出射された白色光を赤色光と緑色光と青色光に分離する分離手段と、各色光をそれぞれ受けるように設けられたライトバルブと、各ライトバルブ経た各色映像光を合成して投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明の投写型映像表示装置は、第７照明装置と、一つのライトバルブと、各色光の出射タイミングに同期して前記ライトバルブに各色用の映像信号を供給する手段と、前記ライトバルブを経ることで得られた映像光を投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、光学部材のロッドインテグレータ内に入射した光は、偏光方向が特定の方向に揃えられて出射される。戻り光を反射するための反射手段の面積割合を増大することが容易であり、戻り光の利用率を向上できる。そして、ロッドインテグレータ内での光の反射回数が多くなって光インテグレート効果が向上すると共に出射光の分散角を小さくすることができる。

以下、この発明の実施例を図１乃至図６に基づいて説明していく。

図１は投写型映像表示装置４Ａの光学系を示した図である。この投写型映像表示装置４Ａは３つの照明装置５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂを備える（以下、個々の照明装置を特定しないで示すときには、符号”５１”を用いる）。各照明装置５１は、ＬＥＤ（発光ダイオード）１１と、光学部材１２Ａと、を備えて成る。照明装置５１Ｒは赤色光を出射し、照明装置５１Ｇは緑色光を出射し、照明装置５１Ｂは青色光を出射する。

ＬＥＤ１１は、ＬＥＤチップとＬＥＤ基板とヒートシンク（放熱板）とを備えて成る。照明装置５１ＲにおけるＬＥＤ１１は赤色光を出射し、照明装置５１ＧにおけるＬＥＤ１１は緑色光を出射し、照明装置５１ＢにおけるＬＥＤ１１は青色光を出射する。

前記光学部材１２Ａは、ＬＥＤ１１から出射された光の強度が照明対象物（例えば、液晶表示パネル）の面上で均一となるように光インテグレートを行う。更に、出射光を特定方向の直線偏光光に揃える作用を有する。光学部材１２Ａの光出射面の形状は液晶表示パネル１の形状に一致又は略一致している。光学部材１２Ａの詳細構造については後述する。

液晶表示パネル１Ｒ，１Ｂ，１Ｇには図示しないドライバから各色用の液晶駆動信号（映像信号）が供給される。各液晶表示パネル１を透過することで変調された各色映像光は、クロスダイクロイックプリズム２によって合成されてフルカラー映像光となる。このフルカラー映像光は、投写レンズ３によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投影表示される。

前記光学部材１２Ａは、図２にも示しているように、ロッドインテグレータ１５と、このロッドインテグレータ１５の光出射面の側に設けられた反射型偏光板１６と、前記ロッドインテグレータ１５の光入射面の側に設けられた反射部材１３と、この反射部材１３と前記光入射面との間に設けられた１／４λ板１４と、を備えて成る。前記反射部材１３には光導入用開口１３ａが形成されており、この光導入用開口１３ａに前記ＬＥＤ１１の光出射部が位置している。前記ＬＥＤチップは、例えば、前方の略全方位に光を出射するものでもよい。また、ＬＥＤチップは光入射面（フラット面）との間にエアギャップを介して配置される。また、ＬＥＤチップの背面には、ミラー（以下、ＬＥＤ背面ミラーという）が形成されている。前記反射部材１３は例えば金属ミラー或いは誘電体多層膜からなり、その反射性能は前記ＬＥＤ背面ミラーよりも優れている。

前記反射型偏光板１６は、いわゆるワイヤーグリッドから成り、この実施形態では、所望の偏光光として例えばＳ偏光光を透過し、Ｐ偏光光を反射するように構成されている（従来項で挙げた公報参照）。勿論、Ｓ偏光光とＰ偏光光の透過と反射の関係を逆にすることもできる。前記反射型偏光板１６に反射したＰ偏光光は、前記１／４λ板１４を透過することで円偏光となる。この円偏光は前記反射部材１３に反射し、再び１／４λ板１４を透過することでＳ偏光となる。このＳ偏光光は反射型偏光板１６を透過し、ロッドインテグレータ１５から出射されることになる。

ロッドインテグレータ１５は、中間位置の断面が光入射面及び光出射面よりも小さくなっており、いわゆる括れ形状を有する。ロッドインテグレータ１５は一体成形されてなるものでもよいが、この実施形態では、二つのテーパ型のロッドインテグレータ部１５ａ・１５ｂを接合することでロッドインテグレータ１５を構成している。すなわち、このロッドインテグレータ１５は、前記光入射面及び前記中間位置を形成する面を有した第１のテーパ型ロッドインテグレータ部１５ａと、前記中間位置を形成する面及び前記光出射面を有した第２のテーパ型ロッドインテグレータ部１５ｂと、から成り、前記中間位置を形成する面同士を対面させている。

ロッドインテグレータ部１５ａ・１５ｂは内面が反射面とされた中空構造を有するものでもよいし、透明部材（例えば、透明ガラス）から成る非中空構造のものでもよい。前記透明部材を用いる場合には、当該透明部材と同一又は略同一の屈折率を有する透明接着剤にて前記二つのテーパ型ロッドインテグレータ部１５ａ・１５ｂを接着するのがよい。

なお、各照明装置５１において、ＬＥＤ１１を複数個設けてもよい。この場合には、各ＬＥＤチップからの出射光の導入用に複数の光導入用開口１３ａを形成しておく。

上記光学部材１２Ａを備える照明装置５１であれば、第１のテーパ型ロッドインテグレータ部１５ａの光入射面の大きさは前記中間位置の面の大きさに比べて大きいため、行きの光に対しては反射回数を多くし、戻り光（リサイクル光）に対しては分散角を小さくする性質を有する。一方、第２のテーパ型ロッドインテグレータ部１５ｂの光出射面の大きさは前記中間位置の面の大きさに比べて大きいため、行きの光に対しては分散角を小さくし、戻り光（リサイクル光）に対しては反射回数を多くする性質を有する。従って、ロッドインテグレータ１５の光入射面を大きくし且つ全長を短くしても、高い光インテグレート効果を得ることができ且つ出射光の分散角を小さくすることができる。そして、ロッドインテグレータ１５の光入射面を大きくすると、光入射面（反射部材１３）の全体に対するＬＥＤ背面ミラーの面積割合は小さくなり、全体としての反射性能は向上し、戻り光の利用効率が向上する。

図３は投写型映像表示装置４Ｂを示した説明図である。投写型映像表示装置４Ｂの照明装置は、光源１０及び光学部材１２Ｂから成る。光学部材１２Ｂは、光学部材１２Ａとほぼ共通の構造を有しているが、１／４λ板１４に開口１４ａが形成されている点で光学部材１２Ａと相違する。前記開口１４ａの形成位置は、光導入用開口１３ａの形成位置に一致している。なお、光源１０からの光を斜め方向から光導入用開口１３ａに導入する場合には、前記開口１４ａを光導入用開口１３ａから少しずらして形成してもよい。また、複数の光源１０を設けると共に、各光源１０からの光を斜め方向から光導入用開口１３ａに導入する場合には、前記開口１４ａを光導入用開口１３ａよりも幾分大きくしてもよい。前記光源１０は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等のランプと、その照射光を集光する楕円リフレクタとから成る。なお、前記楕円リフレクタを用いずに、前記照射光を平行光化するパラボラリフレクタと、このパラボラリフレクタからの平行光を集光するレンズとを備えてもよい。光学部材１２Ｂの光出射側には、フルカラーの透過型の液晶表示パネル１Ｆ及び投写レンズ３が設けられている。

上述した光学部材１２Ｂもロッドインテグレータ１５を備えており、このロッドインテグレータ１５の光入射面を大きくし且つ全長を短くしても、高い光インテグレート効果を得ることができ、且つ出射光の分散角を小さくすることができる。そして、ロッドインテグレータ１５の光入射面を大きくすると、光入射面（反射部材１３）の全体に対する光導入用開口１３ａの面積割合は小さくなり、光導入用開口１３ａからの光漏れが低減される。

なお、図３に示した構成において、光源１０の替わりに白色光を出射するＬＥＤを設けてもよい。このＬＥＤは光導入用開口１３ａに配置される。また、このＬＥＤがＬＥＤ背面ミラーを有する場合には、戻り光の利用効率が向上する。

図４は投写型映像表示装置４Ｃを示した説明図である。投写型映像表示装置４Ｃは光学部材１２Ｃを備える。この光学部材１２Ｃは、１／４λ板１４をロッドインテグレータ１５の光出射面と反射型偏光板１６との間に設けている点で光学部材１２Ａと相違している。なお、かかる光学部材１２Ｃのごとく１／４λ板１４を設けた場合、反射型偏光板１６に反射して１／４λ板１４を通ることで生成された円偏光が再び１／４λ板１４に入射する前にロッドインテグレータ１５の内面で奇数回反射すると、１／４λ板１４を透過したときに所望ではない直線偏光になってしまう。従って、偏光変換性能は図２や図３に示した構成に比べて幾分劣ることになる。

図５は、ＬＥＤ１１と光学部材１２Ｄとからなる照明装置を示した説明図である。前記光学部材１２Ｄは、図２に示した光学部材１２Ａと、以下の二つの点で相違している。

（１）ロッドインテグレータ１５を構成している第１のテーパ型ロッドインテグレータ部１５ａと第２のテーパ型ロッドインテグレータ部１５ｂとの形状が異なっており、且つ前記中間位置を形成する面同士は同一の形状を有している。図５の例では、第１のテーパ型ロッドインテグレータ部１５ａの全長は第２のテーパ型ロッドインテグレータ部１５ｂよりも短い（テーパ角が大きい）。なお、ロッドインテグレータ１５において例えばその光出射面よりも光入射面が大きくなるように、前記ロッドインテグレータ部１５ａ・１５ｂの形状を相違させることとしてもよい。部品の共通化を重視するならば、ロッドインテグレータ部１５ａ・１５ｂとが同一形状であるのがよい。

（２）ロッドインテグレータ１５の光入射面の側に反射部材１３Ａ及び１／４λ板１４Ａが設けられている。前記反射部材１３Ａ及び１／４λ板１４Ａは、ロッドインテグレータ１５の光入射面から離間しており、且つ、凹形状（凹曲面形状或いは凹状多面体面形状）を有している。この実施例では、１／４λ板１４Ａは反射部材１３Ａの半分の領域（半周相当）に形成されている。前記反射部材１３Ａには光導入用開口１３Ａａが形成されている。ＬＥＤ１１の光出射部は前記光導入用開口１３Ａａに位置している。前記反射部材１３Ａとしては、例えばパラボラリフレクタを用いることができる。１／４λ板１４Ａを前記パラボラリフレクタの反射面に貼付することとしてもよい。また、例えば半球形状の透明ガラス体の周面に１／４λ板１４Ａ及び反射部材１３Ａを設けたものを用いることも可能である。

なお、凹形状の１／４λ板１４Ａに替えて、平板形状の１／４λ板１４をロッドインテグレータ１５の光入射面に配置してもよい。

上述した光学部材１２Ｄもロッドインテグレータ１５を備えており、このロッドインテグレータ１５の光入射面を大きくし且つ全長を短くしても、高い光インテグレート効果を得ることができ、且つ出射光の分散角を小さくすることができる。また、凹形状の反射部材１３Ａの面積はロッドインテグレータ１５の光入射面の面積よりも大きくなる。従って、反射部材１３Ａの全体に対するＬＥＤ背面ミラーの面積割合は更に低くなり、全体としての反射性能はより向上する。

なお、上記反射部材１３Ａを備える光学部材１２Ｄと光源１０とを組み合わせた照明装置を採用できる。この構成の場合、光源１０からの光は光導入用開口１３Ａａに向けて集光し、その後に広がった後にロッドインテグレータ１５の光入射面に導かれる。従って、前記光入射面に平板形状の１／４λ板１４を設けたとしても、前記光源１０からの光による１／４λ板１４への悪影響は殆ど無い。

また、例えば、図１に示した各色光を出射する照明装置を用い、これら照明装置からの色光（赤色光と青色光と緑色光）をクロスダイクロイックプリズム或いはクロスダイクロイックミラーによって同一方向に導く構成の照明装置を採用できる。勿論、この発明の他の照明装置或いは光学部材を用いてもよい。各色光を同一方向に導く照明装置を用いる投写型映像表示装置で用いられる液晶表示パネルは、ＲＧＢカラーフィルタを備えた構造、或いはＲＧＢカラーフィルタを備えない構造を有する。ＲＧＢカラーフィルタを備える構造の液晶表示パネルを用いる場合には、全照明装置を同時点灯して白色光を液晶表示パネルに導く。前記ＲＧＢカラーフィルタを備えない構造の液晶表示パネルを用いる場合には、各照明装置を時分割で順次に所定時間点灯させると共に、この所定時間点灯のタイミングに同期させて液晶表示パネルに各色の映像信号を供給する。

図６は三板式の投写型映像表示装置４Ｄを示した説明図である。この投写型映像表示装置４Ｄは一例として図３に示した光学部材１２Ｂ及び光源１０を備えている。勿論、この発明の他の照明装置或いは光学部材を用いることができる。光源１０から出射された白色光は光学部材１２Ｂに入射し、偏光方向を揃えられ且つ光インテグレートされて光学部材１２Ｂから出射される。光学部材１２Ｂから出射された白色光は第１ダイクロイックミラー６８へと導かれる。第１ダイクロイックミラー６８は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー６８を透過した赤色波長帯域の光は、反射ミラー６９にて反射されて光路を変更される。反射ミラー６９にて反射された赤色光はコンデンサレンズ７０を経て赤色光用の透過型の液晶表示パネル８１を透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー６８にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー７１に導かれる。

第２ダイクロイックミラー７１は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー７１にて反射した緑色波長帯域の光はコンデンサレンズ７２を経て緑色光用の透過型の液晶表示パネル８２に導かれ、これを透過することによって光変調される。また、第２ダイクロイックミラー７１を透過した青色波長帯域の光は、反射ミラー７４，７６、リレーレンズ７３，７５、及びコンデンサレンズ７７を経て青色光用の透過型の液晶表示パネル８３に導かれ、これを透過することによって光変調される。

各液晶表示パネル８１，８２，８３は、入射側偏光板８１ａ，８２ａ，８３ａと、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部８１ｂ，８２ｂ，８３ｂと、出射側偏光板８１ｃ，８２ｃ，８３ｃとを備えて成る。液晶表示パネル８１，８２，８３を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、クロスダイクロイックプリズム７８によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ７９によって拡大投写され、スクリーン上に投影表示される。

以上の説明において、投写型映像表示装置は透過型の液晶パネルを用いることとしたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを用いてもよいし、これら液晶パネルに替えて、画素となる多数の微小ミラーを個々に駆動するタイプの表示パネルを用いることとしてもよい。

また、以上説明した照明装置において、１／４λ板を設けない構造を採用できる。また、投写レンズに代えて投写用の曲面ミラーを備えてもよい。また、ＬＥＤを用いた例を示したが、他の固体発光素子（例えば、エレクトロルミネッセンスなど）を用いることもできる。

この発明の光学部材（照明装置）を備えた三板式の投写型映像表示装置を示した説明図である。 図１の光学部材（照明装置）を示した説明図である。 この発明の光学部材（照明装置）を備えた単板式の投写型映像表示装置を示した説明図である。 この発明の光学部材（照明装置）を備えた単板式の投写型映像表示装置を示した説明図である。 この発明の光学部材（照明装置）の説明図である。 この発明の光学部材（照明装置）を備えた三板式の投写型映像表示装置を示した説明図である。 参考例を示した図であって、同図（ａ）は細めのロッドインテグレータに反射型偏光板を設けた構成の説明図であり、同図（ｂ）は太めのロッドインテグレータに反射型偏光板を設けた構成の説明図である。

符号の説明

２ クロスダイクロイックプリズム
４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄ 投写型映像表示装置
１１ ＬＥＤ
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ 光学部材
１３，１３Ａ 反射部材
１４，１４Ａ １／４λ板
１５ ロッドインテグレータ
１５ａ 第１ロッドインテグレータ部
１５ｂ 第２ロッドインテグレータ部
５１ 照明装置

Claims (22)

1. 中間位置の断面が光入射面及び光出射面よりも小さいロッドインテグレータと、前記光出射面から出射される光のうち特定の直線偏光光を透過する一方、他の偏光光を反射して前記ロッドインテグレータ内に戻す反射型偏光板と、光導入用開口から光を導入すると共に前記光入射面から出射される戻り光を平面形状又は凹形状の反射面にて反射して前記光入射面に再入射させる光導入反射手段と、を備えて成ることを特徴とする光学部材。
2. 請求項１に記載の光学部材において、前記光出射面と前記反射型偏光板との間に１／４λ板が設けられていることを特徴とする光学部材。
3. 請求項１に記載の光学部材において、前記光入射面と前記光導入反射手段との間に１／４λ板が設けられていることを特徴とする光学部材。
4. 請求項３に記載の光学部材において、１／４λ板には、前記光導入用開口の位置及び大きさに一致又は略一致した開口が形成されていることを特徴とする光学部材。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の光学部材において、前記ロッドインテグレータは、前記光入射面及び前記中間位置を形成する面を有した第１のテーパ型ロッドインテグレータ部と、前記中間位置を形成する面及び前記光出射面を有した第２のテーパ型ロッドインテグレータ部と、から成り、前記中間位置を形成する面同士を対面させていることを特徴とする光学部材。
6. 請求項５に記載の光学部材において、前記各テーパ型ロッドインテグレータ部は透明部材から成り、前記透明部材と同一又は略同一の屈折率を有する透明接着剤にて前記二つのテーパ型ロッドインテグレータ部が接着されていることを特徴とする光学部材。
7. 請求項５又は請求項６に記載の光学部材において、前記二つのロッドインテグレータ部は同一の形状を有することを特徴とする光学部材。
8. 請求項５又は請求項６に記載の光学部材において、前記二つのロッドインテグレータ部は互いに異なる形状を有し且つ前記中間位置を形成する面同士は同一の形状を有していることを特徴とする光学部材。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の光学部材と、前記光導入用開口を介して前記光入射面に光を照射するように設けられた光源と、を備えて成ることを特徴とする照明装置。
10. 請求項９に記載の照明装置において、前記光源は固体発光素子からなり、当該固体発光素子からなる光源が前記光導入用開口を塞ぐように設けられていることを特徴とする照明装置。
11. 請求項１０に記載の照明装置において、前記光源は固体発光素子の裏面に反射面を有することを特徴とする照明装置。
12. 請求項９に記載の照明装置において、前記光源はランプ及びこのランプからの出射光を反射と屈折と回折のいずれかによって集光させる集光手段を有して成り、当該光源の出射光の集光箇所に前記光導入用開口が位置することを特徴とする照明装置。
13. 請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の照明装置において、前記光源は、所定の色光を出射する色光源であることを特徴とする照明装置。
14. 請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の照明装置において、前記光源は白色光源であることを特徴とする照明装置。
15. 第１色光を出射する請求項１３に記載の照明装置と、第２色光を出射する請求項１３に記載の照明装置と、第３色光を出射する請求項１３に記載の照明装置と、各照明装置からの各色光を略同一方向に導く光学部材と、から成ることを特徴とする照明装置。
16. 請求項１５に記載の照明装置において、第１色光は赤色であり、第２色光は青色であり、第３色光は緑色であることを特徴とする照明装置。
17. 請求項１６に記載の照明装置において、照明中は赤色光と青色光と緑色光が常時出射されるように構成されていることを特徴とする照明装置。
18. 請求項１６に記載の照明装置において、照明中は赤色光と青色光と緑色光が時分割で出射されるように構成されていることを特徴とする照明装置。
19. 赤色光を出射する請求項１３に記載の照明装置と、青色光を出射する請求項１３に記載の照明装置と、緑色光を出射する請求項１３に記載の照明装置と、各照明装置からの色光をそれぞれ受けるように設けられたライトバルブと、各ライトバルブを経た各色映像光を合成して投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
20. 請求項１４又は請求項１７に記載の照明装置と、一つのフルカラーライトバルブと、前記フルカラーライトバルブを経ることで得られた映像光を投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
21. 請求項１４又は請求項１７に記載の照明装置と、前記照明装置から出射された白色光を赤色光と緑色光と青色光に分離する分離手段と、各色光をそれぞれ受けるように設けられたライトバルブと、各ライトバルブ経た各色映像光を合成して投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
22. 請求項１８に記載の照明装置と、一つのライトバルブと、各色光の出射タイミングに同期して前記ライトバルブに各色用の映像信号を供給する手段と、前記ライトバルブを経ることで得られた映像光を投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。

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