JP2009294550A - 光合成方法、照明装置および投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光源を円滑に配置することができ、且つ、コストの低減を図ることができる光合成方法、照明装置および投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】第１パターンでは、左右のユニット１ａ、１ｂにおいて、後端にあるマス目が光源配置位置として設定され、後ユニット１ｃにおいて、右端のマス目が光源配置位置に設定される。第２パターンでは、左右のユニット２ａ、２ｂにおいて、前端にあるマス目が光源配置位置として設定され、後ユニット２ｃにおいて、左右端のマス目が光源配置位置に設定される。第１パターンと第２パターンが縦方向に交互に並べられ、各光源配置位置に光源が配されるとともに、光合成領域Ｓにプリズムミラー５ａ、５ｂが配される。プリズムミラー５ａ、５ｂは、左面および右面の光源からの光を、後面の光源からの光と同じ方向に反射し、かつ、後面からの光の光路に掛からない位置に配される。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の光源からの光を合成する光合成方法および照明装置、並びに当該照明装置を備えた投写型映像表示装置に関する。

従来、光源からの光を映像信号に基づいて変調し、これにより生成した映像光を投被投写面に投写するようにした投写型映像表示装置（以下、「プロジェクタ」という）が知られている。

このようなプロジェクタにおいては、近年の大画面化に伴って高輝度化が求められている。このため、プロジェクタに搭載される照明装置では、高輝度化を図る必要が生じている。

これに対し、多数の光源から出射された光を、ミラー等を用いて合成することで、光の高集積化を図り、照明装置の高輝度化を図るようした構成が、従来から用いられている。

たとえば、互いに向き合う第１の面および第２の面と、これらの面に直交する第３の面に、それぞれ複数個の光源が配される。３つの面で囲われた空間内には、第１、第２の面に配された光源に対応するミラーが、第３の面に配された光源からの光を遮らないように配される。第１、第２の面に配された光源からの光は、それぞれ、ミラーによって第３の面に配された光源からの光の進行方向と同じ方向に反射される。こうして、３方向からの光の合成により生成された照明光が照明装置から出射される。

このような照明装置に配される光源として、近年、ＬＥＤ光源やレーザ光源が用いられるようになってきている。レーザ光源は、広い色空間を高輝度かつ高精細に表現する能力に優れており、こうしたレーザ光源を用いることにより、照明装置の更なる高輝度化が期待できる。

その一方、レーザ光源は、ランプに比べて熱の総発生量が大きく、また、温度変化に対する出力変動が起こり易い。このため、これまでに、レーザ光源を冷却するための方法が種々提案されている（特許文献１〜３）。これらの手法では、ヒートシンク（放熱フィン）、ペルチェ素子または液冷システムを用いてレーザ光源の冷却が行われている。

なお、レーザ光源としてエッジエミッタ方式の半導体レーザを用いる場合には、出射ビームの立体角がかなり大きくなる。このため、レーザ光を後段の光学系（フライアイレンズ等）に円滑に導くために、シリンドリカルレンズ等のレンズによって、適宜、レーザ光を平行光化する必要がある。この場合、上記第１、第２、第３の面に配されるレンズはそれぞれ一体化されて１つの光学素子とされる場合がある。レンズが一体化された光学素子（以下、「多レンズ素子」という）が、それぞれ、第１、第２、第３の面に配される。
ＷＯ９９／４９３５８号公報（再公表公報） 特開平１１−１０３１３２号公報 特開２００６−３１９０１１号公報

上記のように、光源に冷却部が装着された場合には、１つの光源のサイズが大きくなり、光源同士が干渉しやすくなるため、各面において２つの光源が近くに並ぶような配置が難しくなる。また、上記のように、シリンドリカルレンズ等のレンズが用いられる場合には、面毎にレンズの配置が異なると、各面に対して異なる多レンズ素子を準備しなければならず、コストが嵩むことになる。

しかしながら、できる限り２つの光源が近くに並ばず、かつ、３つの面で同じ多レンズ素子を使えるような光源の配置は容易ではない。光の集積化がさらに進み、各面に配される光源の個数が増加すると、このような光源の配置は益々困難となる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、光源に冷却部が装着されていても各光源を円滑に配置することができ、且つ、各面に同じ多レンズ素子を用いることでコストの低減を図り得る光合成方法、照明装置および投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

発明者は、鋭意検討を重ねた結果、各面の光源の個数が増加しても、２つの光源が並ばず、且つ、３つの面において同じ多レンズ素子を使えるような光源の配置規則を見出した。本発明は、この規則に基づきなされたものである。

本発明の第１の態様は、第１の面と、前記第１の面に向き合う第２の面と、前記第１の面と前記第２の面とを横方向に連結する第３の面とからそれぞれ出射される光をミラー手段によって合成する光合成方法に関する。この光合成方法は、マス目が横に３つ、縦に１つ並ぶ第１のユニットと、前記第１のユニットと同じ構成の第２のユニットを、それぞれ、前記第１の面と前記第２の面に、互いにマス目が向き合うように設定するとともに、前記第３の面に、前記第１のユニットと同じ構成の第３のユニットを、前記第１のユニットおよび前記第２のユニットと同じ縦方向の位置に設定して、第１の光源配置パターンと第２の光源配置パターンを規定し、前記第１の光源配置パターンは、前記第１のユニットの３つのマス目と前記第２のユニットの３つのマス目のうち互いに向き合い且つ端にある１つのマス目を光源の配置位置とするとともに、前記第３のユニットの３つのマス目のうち前記第１のユニットにて光源配置位置とされたマス目と同じ位置のマス目を光源の配置位置とし、前記第２の光源配置パターンは、前記第１のユニット、第２のユニットおよび第３のユニットのマス目のうち、前記第１の光源配置パターンにおける光源配置位置のマス目とは反対側の端にあるマス目を光源配置位置とし、前記第１の光源配置パターンと前記第２の光源配置パターンを前記縦方向に交互に並べ、前記第１の面と前記第２の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光を前記第３の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光と同じ方向に反射して各光源からの光を合成するミラーを、前記第１の面、前記第２の面および前記第３の面によって囲まれた領域に配置することを特徴とする。

本発明の第１の態様によれば、第１の光源配置パターンと第２の光源配置パターンを縦方向に交互に並べて配置するものであるから、各面における光源の配置位置が、縦、横、斜めの隣り合うマス目に並ぶことがない。

また、第１の面と第３の面における光源の配置位置は同じとなるため、各光源の出射位置にレンズを配する場合には、レンズの配置位置も同じとなる。よって、レンズを一体化して多レンズ素子を構成する場合には、第１の面と第３の面のための多レンズ素子として同じものを用いることができる。また、第１の面の光源の配置位置と第２の面の光源の配置位置とは互いにミラーの関係にあるため、第１の面に用いる多レンズ素子を横方向に表裏反転させて用いることにより、第１の面用の多レンズ素子を第２の面用として用いることができる。よって、全ての面に対して、同じ多レンズ素子を用いることができる。

このように、第１の態様によれば、２つの光源が隣り合うマス目に並ばず、且つ、３つの面に対して同じ多レンズ素子を用いることができるため、冷却部が装着されていても、縦方向や横方向の隣り合うマス目に光源を並べる構成に比べ、各光源を円滑に配置することができ、且つ、コストの低減を図ることができる。

なお、第１の態様に係る光合成方法においては、前記第１の光源配置パターンと前記第２の光源配置パターンを前記縦方向に交互に並べることにより前記各面に設定された第１のユニット群、第２のユニット群および第３のユニット群を、前記第１、第２および第３の面において同じ横方向にｎ個（ｎは２以上の整数）並べて、各面における光源の配置位置を設定し、前記第１の面と前記第２の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光を前記第３の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光と同じ方向に反射して各光源からの光を合成するミラーを、前記第１の面、前記第２の面および前記第３の面によって囲まれた領域に配置するようにすることもできる。

こうすると、光源の個数が増加するため、合成後の輝度を高めることができる。また、この場合も、第１の光源配置パターンと第２の光源配置パターンが横方向に繰り返されているのと等価であるため、第１の面と第３の面における光源の配置位置は同じとなり、第１の面の光源の配置位置と第２の面の光源の配置位置は互いにミラーの関係となる。よって、上記と同様、レンズを一体化して多レンズ素子を構成する場合には、全ての面に対して、同じ多レンズ素子を用いることができる。

本発明の第２の態様は、第１の面と、前記第１の面に向き合う第２の面と、前記第１の面と前記第２の面とを横方向に連結する第３の面とからそれぞれ出射される光を合成して照明光を生成する照明装置に関する。この照明装置は、前記各面から光が出射するよう配置された第１、第２および第３の光源ユニットと、前記第１、第２および第３の光源ユニットのうち互いに向き合う前記第１および第２の光源ユニットからの光を、前記第３の光源ユニットからの光と同じ方向に向けて反射するミラーユニットとを備えており、各光源と各ミラーは、上記第１の態様に係る光合成方法に従って配置されている。よって、第２の態様に係る照明装置では、上記第１の態様にて述べたと同様の効果が奏される。

また、第２の態様に係る照明装置では、第１の態様と同様、前記第１の光源配置パターンと前記第２の光源配置パターンを前記縦方向に交互に並べることにより前記各面に設定された第１のユニット群、第２のユニット群および第３のユニット群を、前記第１、第２および第３の面において同じ横方向にｎ個（ｎは２以上の整数）並べて、各面における光源の配置位置が設定され、設定された前記光源の配置位置に光源が配置され、前記第１の面と前記第２の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光を前記第３の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光と同じ方向に反射して各光源からの光を合成するように、前記ミラーユニットのミラーが配置されている構成とすることもできる。

こうすると、第１の態様と同様、合成後の照明光の輝度を高めることができる。この場合も、上記と同様、レンズを一体化して多レンズ素子を構成する場合には、全ての面に対して、同じ多レンズ素子を用いることができる。

本発明の第３の態様は、投写型映像表示装置に関する。この投写型映像表示装置は、上記第２の態様に係る照明装置を具備する。よって、上記第２の態様と同様、２つの光源が並ばず、且つ、３つの面に対して同じ多レンズ素子を用いることができるため、冷却部が装着されていても各光源を円滑に配置することができ、且つ、コストの低減を図ることができる。

以上のとおり本発明によれば、光源に冷却部が装着されていても、装置自身が大型化するのを抑制しつつ各光源を円滑に配置することができ、且つ、各面に同じ多レンズ素子を用いることでコストの低減を図ることができる光合成方法、照明装置および投写型映像表示装置を提供することができる。

本発明の特徴は、以下に示す実施の形態により更に明らかとなろう。ただし、以下に示す実施の形態は、あくまでも、本発明を実施化する際の一つの例示であって、本発明は、以下の実施の形態に記載されたものに何ら制限されるものではない。

以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。

＜光合成方法＞
まず、光合成方法について、図１から図８に従って説明する。

図１は、実施例１に係る光合成方法を説明するための図である。同図（ａ）は、第１パターンを示す平面図、同図（ｂ）は、第２パターンを示す平面図である。また、同図（ｃ）は、第１パターンと第２パターンを縦２段に並べた光合成パターンを示す平面図、同図（ｄ）は、同図（ｃ）に示す光合成パターンにおけるプリズムミラーの配置を示す正面図である。

なお、第１パターンにおける光源の配置パターンは、特許請求の範囲における第１の光源配置パターンに相当し、第２パターンにおける光源の配置パターンは、特許請求の範囲における第２の光源配置パターンに相当する。

この光合成方法では、第１の光源配置パターンとして、図１（ａ）に示す第１パターンが想定され、第２の光源配置パターンとして、同図（ｂ）に示す第２パターンが想定される。

同図（ａ）を参照して、第１パターンでは、光合成領域Ｓを囲む左面Ｐａ、右面Ｐｂ、後面Ｐｃの３面に、それぞれ、マス目が横に３つ、縦に１つ並ぶ左ユニット１ａ、右ユニット１ｂ、後ユニット１ｃが設定される。左面Ｐａおよび右面Ｐｂは互いに略平行で、後面Ｐｃは、左面Ｐａと右面Ｐｂを左右方向に連結し、これら左面Ｐａおよび右面Ｐｂに対して略垂直になるよう設定されている。左ユニット１ａの各マス目と右ユニット１ｂの各マス目は、互いに向き合っている。なお、各ユニットのマス目は、便宜上、紙面に平行に描かれているが、実際は、紙面に垂直となっている。

左ユニット１ａの後端にあるマス目が光源配置位置として設定され、また、このマス目に向き合う右ユニット１ｂのマス目、即ち、同じく後端にあるマス目が光源配置位置に設定される。さらに、後ユニット１ｃの３つのマス目における左ユニット１ａの光源配置位置に設定されたマス目と同じ位置のマス目、即ち、後ユニット１ｃの右端のマス目が光源配置位置に設定される。なお、図１（ａ）では、光源配置位置に設定されたマス目に丸印を付し、光源配置位置に設定されていないマス目に×印を付している。

３面に設定された光源配置位置には光源が配され、光合成領域Ｓにはプリズムミラー５ａが配される。プリズムミラー５ａは、光合成領域Ｓ内の左後方部の位置、すなわち、左面Ｐａおよび右面Ｐｂの光源からの光を、後面Ｐｃの光源からの光と同じ方向に反射し、かつ、後面Ｐｃからの光の光路に掛からない位置に配される。

こうして、３面に配された光源からの光が、光合成領域Ｓ内でプリズムミラー５ａを用いて合成されることにより、３つの光が横一列に並んだ照明光が、光合成領域Ｓから前方に出射される。なお、光合成領域Ｓの前方には、各光源から出射された光の仮想照射位置が、光源配置位置と同じ印（丸印）を付したマス目で示されている。

図１（ｂ）を参照して、第２パターンでは、第１パターンと同様に、左ユニット２ａ、右ユニット２ｂ、後ユニット２ｃが設定される。また、第１パターンのマス目とは反対の端のマス目、即ち、左ユニット２ａの前端のマス目、右ユニット２ｂの前端のマス目、および後ユニット２ｃの左端のマス目に、それぞれ、光源配置位置が設定される。なお、図１（ｂ）では、光源配置位置に設定されたマス目に四角印を付し、光源配置位置に設定されていないマス目に×印を付している。

光源配置位置には光源が配され、光合成領域Ｓには、プリズムミラー５ｂが、第１パターンと同様に、後面Ｐｃの光源からの光の光路に掛からず、左面Ｐａおよび右面Ｐｂの光源からの光を反射する位置（光合成領域Ｓ内の右前方部）に配される。こうして、３面に配された光源からの光が、光合成領域Ｓ内でプリズムミラー５ｂを用いて合成されることにより、３つの光が横一列に並んだ照明光が、光合成領域Ｓから前方に出射される。なお、光合成領域Ｓの前方には、各光源から出射された光の仮想照射位置が、光源配置位置と同じ印（四角印）を付したマス目で示されている。

これら第１パターンと第２パターンが本発明の光合成方法の基本パターンとなる。この実施例では、図１（ｃ）、（ｄ）に示すように、第１パターンを下にして、第１パターンと第２パターンが縦方向に並べられる。これにより、６個の光源からの光が縦３横２列に集積された照明光を得ることができる。

図２は、実施例２に係る光合成方法を説明するための図である。同図（ａ）は、第１パターンと第２パターンを交互に縦３段に並べた光合成パターンを示す平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す光合成パターンにおけるプリズムミラーの配置を示す正面図である。

この実施例では、第１パターンおよび第２パターンが交互に縦３段に並べられる。これにより、９個の光源からの光が縦３列横３列に集積された照明光を得ることができる。なお、同図（ａ）において、３段目に配される各ユニットの光源配置位置に設定されたマス目には、便宜上、黒丸印を付している。また、光合成領域Ｓの前方には、各光源から出射された光の仮想照射位置が、光源配置位置と同じ印を付したマス目で示されている。

図３は、実施例３に係る光合成方法を説明するための図である。同図（ａ）は、第１パターンと第２パターンを交互に縦４段に並べた光合成パターンを示す平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す光合成パターンにおけるプリズムミラーの配置を示す正面図である。

この実施例では、第１パターンおよび第２パターンが交互に縦４段に並べられる。これにより、１２個の光源からの光が縦３列横４列に集積された照明光を得ることができる。なお、同図（ａ）において、３段目と４段目に配される各ユニットの光源配置位置に設定されたマス目には、便宜上、黒丸印と黒四角印を付している。また、光合成領域Ｓの前方には、各光源から出射された光の仮想照射位置が、光源配置位置と同じ印を付したマス目で示されている。

ここで、上記実施例１から３の何れの場合においても、各面では、２つの光源が、縦、横、斜めの隣り合うマス目に並ぶことがなく、各光源が分散して配される。このため、光源に冷却部が装着され、光源が大型化した場合であっても、光源同士が干渉しにくくなる。したがって、光源が大型化した場合であっても、照明装置自身が大型化するのを抑制しつつ各面に光源を円滑に配置することができる。

また、右面Ｐｂと後面Ｐｃにおける光源の配置位置は同じとなるため、各光源の出射位置にレンズを配する場合には、レンズの配置位置も同じとなる。よって、各面のレンズを一体化して多レンズ素子を構成する場合には、右面Ｐｂと後面Ｐｃのための光学素子として同じものを用いることができる。また、右面Ｐｂの光源の配置位置と左面Ｐａの光源の配置位置とは互いにミラーの関係にあるため、右面Ｐｂに用いる多レンズ素子を横方向に表裏反転させて用いることにより、右面用の多レンズ素子を左面用として用いることができる。したがって、全ての面に対して、同じ多レンズ素子を用いることができるので、コストの削減を図ることができる。

図４は、実施例４に係る光合成方法を説明するための図である。同図（ａ）は、第１パターンと第２パターンを交互に縦４段に並べたものを、さらに横２列に並べた光合成パターンを示す平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す光合成パターンにおけるプリズムミラーの配置を示す正面図である。

この実施例では、第１、第２パターンを交互に縦４段に並べたものが、さらに横２列に並べられている。このように、第１、第２パターンを交互に縦方向のみに並べるだけでなく、縦方向に並べたものを、さらに横方向に複数個並べることもできる。このようにすれば、更なる高輝度化を図ることができる。また、２つの光源が、縦、横の隣り合うマス目に並ぶことがなく、各光源が分散して配される。このため、光源に冷却部が装着された場合にも、光源同士が干渉しにくくなる。さらに、実施例１から３と同様、多レンズ素子の共用化を図ることができる。

図５は、実施例５に係る光合成方法を説明するための図である。同図（ａ）は、下から第２パターン、第１パターンの順に交互に縦３段に並べた光合成パターンを示す平面図、同図（ｂ）は、同図（ａ）に示す光合成パターンにおけるプリズムミラーの配置を示す正面図である。

これまでの実施例では、下から第１パターン、第２パターンの順に交互に並べていたが、この実施例のように、下から第２パターン、第１パターンの順に交互に並べるようにすることもできる。この実施例では、第２パターンおよび第１パターンが交互に縦３段に並べられる。これにより、９個の光源からの光が縦３列横３列に集積された照明光を得ることができる。この場合も、光源の干渉を抑制でき、また、多レンズ素子の共用化を図ることができる。

図６は、実施例６に係る光合成方法を説明するための図である。同図（ａ）は、第３パターンを示す平面図、同図（ｂ）は、第４パターンを示す平面図である。また、同図（ｃ）は、第３パターンと第４パターンを縦２段に並べた光合成パターンを示す平面図、同図（ｄ）は、同図（ｃ）に示す光合成パターンにおけるプリズムミラーの配置を示す正面図である。

なお、第３パターンにおける光源の配置パターンは、特許請求の範囲における第１の光源配置パターンに相当し、第４パターンにおける光源の配置パターンは、特許請求の範囲における第２の光源配置パターンに相当する。

同図（ａ）では、光源配置位置に設定されたマス目に菱形印を付し、光源配置位置に設定されていないマス目に×印を付している。また、同図（ｂ）では、光源配置位置に設定されたマス目に星印を付し、光源配置位置に設定されていないマス目に×印を付している。

第３パターンでは、上記第１パターン同様、左ユニット３ａ、右ユニット３ｂ、後ユニット３ｃが設定されるが、上記第１パターンとは逆に、後ユニット３ｃの光源配置位置が、右ユニット３ｂの光源配置位置のマス目と同じマス目、即ち後ユニット３ｃの左端のマス目に設定される。これに伴い、プリズムミラー６ａが、上記第１パターンのプリズムミラー５ａとは光合成領域Ｓにおける左右反対の位置、即ち、右後方部の位置に配される。

第４パターンでは、上記第２パターン同様、左ユニット４ａ、右ユニット４ｂ、後ユニット４ｃが設定されるが、上記第２パターンとは逆に、後ユニット４ｃの光源配置位置が、右ユニット４ｂの光源配置位置のマス目と同じマス目、即ち後ユニット４ｃの右端のマス目に設定される。これに伴い、プリズムミラー６ｂが、上記第２パターンのプリズムミラー５ｂとは光合成領域Ｓにおける左右反対の位置、即ち、左前方部の位置に配される。

これら第３パターンと第４パターンとを基本パターンとし、同図（ｃ）、（ｄ）に示すように、第３パターンを下にして、第３パターンと第４パターンを縦方向に並べても、実施例１と同様な照明光を得ることができる。

また、図７に示す実施例７のように、下から第３パターン、第４パターンの順に交互に縦３段に並べても、また、図８に示す実施例８のように、下から第４パターン、第３パターンの順に交互に縦３段に並べても、実施例２と同様な照明光を得ることができる。

なお、図７（ａ）は、下から第３パターン、第４パターンの順に交互に縦３段に並べた光合成パターンを示す平面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す光合成パターンにおけるプリズムミラーの配置を示す正面図である。また、図８（ａ）は、下から第４パターン、第３パターンの順に交互に縦３段に並べた光合成パターンを示す平面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）に示す光合成パターンにおけるプリズムミラーの配置を示す正面図である。

以上、種々の光合成パターンを示したが、第１パターンと第２パターンの段数、および、第３パターンと第４パターンの段数は、適宜、変更可能である。第１パターンと第２パターンとを上下に交互に配列し、また、第３パターンと第４パターンとを上下に交互に配列する限り、その段数を何段にしようとも、各面において、２つの光源が、縦、横、斜めの隣り合うマス目に並ぶことがなく、各光源は分散して配される。また、各面について、多レンズ素子を共用化することができる。

さらに、図４には、第１、第２パターンを交互に縦４段に並べたものを横方向に２列に並べた例を示したが、横方向に並べる列の数を３列以上とすることもできる。第１パターンと第２パターンとを上下に交互に配列し、また、第３パターンと第４パターンとを上下に交互に配列する限り、その段数を何段にしようとも、また、横方向に何列並べようとも、各面において、２つの光源が、縦、横の隣り合うマス目に並ぶことがなく、各光源は分散して配される。また、各面について、多レンズ素子を共用化することができる。

よって、本実施例に係る光合成方法を用いれば、光源を円滑に配置することができ、且つ、多レンズ素子の共用化によりコストの低減を図ることができる。

＜照明装置の実施例＞
次に、上述した光合成方法により実現される照明装置の構成例について説明する。なお、以下の構成例におけるレンズ板（レンズ板４１、４２、４３、等）は、上記光合成方法の実施例で述べた多レンズ素子に相当するものである。

図９は、構成例１に係る照明装置の構成を示す図である。同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ、照明装置の上面図、背面図（同図（ａ）を矢印Ｐ方向から見た図）、左側面図（同図（ａ）を矢印Ｑ方向から見た図）および右側面図（同図（ａ）を矢印Ｒ方向から見た図）である。

構成例１の照明装置は、図１に示した実施例１の光合成方法により実現されている。この照明装置では、光源としてレーザ光源が用いられており、各レーザ光源は、レーザ光が、図１に示す左面Ｐａ、右面Ｐｂ、後面Ｐｃから出射されるよう配置されている。なお、図９には、便宜上、図１に示す左面Ｐａ、右面Ｐｂ、後面Ｐｃが図示省略されている。以下では、左面Ｐａ、右面Ｐｂ、後面Ｐｃを、単に、左面、右面、後面と称する。

照明装置は、光源モジュール１１、１２、２１、２２、３１、３２と、レンズ板４１、４２、４２と、プリズムミラー５１、５２とを備える。左面と右面には、それぞれ、２個の光源モジュール１１、１２と、２個の光源モジュール２１、２２が配され、後面にも、２個の光源モジュール３１、３２が配されている。左面、右面、後面には、それぞれ、上記レンズ板４１、４２、４２が配され、これらレンズ板４１、４２、４３を透過したレーザ光のうち、光源モジュール１１、２１からのレーザ光がプリズムミラー５１により正面方向に反射され、光源モジュール１２、２２からのレーザ光がプリズムミラー５２により正面方向に反射される。

レンズ板４１には、光源モジュール１１、１２に対応するレンズ部４１ａ、４１ｂが一体形成されている。また、レンズ板４２には、光源モジュール２１、２２に対応するレンズ部４２ａ、４２ｂが一体形成されている。さらに、レンズ板４３には、光源モジュール３１、３２に対応するレンズ部４３ａ、４３ｂが一体形成されている。

図１０に、光源モジュールの構成を示す。同図（ａ）は光源モジュールの正面図、同図（ｂ）は光源モジュールの左側面図である。図示の如く、光源モジュールは、２つの発光ユニット１００、２００を備えている。これら発光ユニット１００、２００は、それぞれ、冷却部１０１、２０１と、レーザ光源１０２、２０２と、絶縁素子３００を備えている。

冷却部１０１、１０２は、レーザ光源１０２、２０２で発生した熱を取り除くためのもので、空冷の場合はヒートシンクやファンを用い、液冷の場合は液冷ジャケットやラジエータ、ファンを用いて除熱を行う。また、光源の熱をヒートシンクやラジエータに移動させる手段として、ペルチェ素子やヒートパイプを用いても良く、これらを組み合わせた構成としても良い。

レーザ光源１０２、２０２は、熱伝導特性が高く且つ導電性の基板（銅板等）１０２ａ、２０２ａにエッジエミッタ方式の半導体レーザ素子１０２ｂ、２０２ｂを装着することにより構成されている。さらに、この基板１０２ａ、２０２ａを冷却部１０１、２０１に装着することにより、レーザ光源１０２、２０２が冷却部１０１、２０１に装着されている。

これらレーザ光源１０２、２０２は、冷却部１０１、２０１を保持部材（図示せず）に装着することにより、図示の如く、天面側が互いに接近する状態で配置される。ここで、保持部材は、発光ユニット１００、２００をそれぞれＹ軸方向に位置調整するためのアクチュエータを備えている。また、レーザ光源１０２、２０２からは断面が楕円形状となる広がり角をもってレーザ光が出射され、この楕円形状の長軸と短軸は、それぞれ、同図Ｙ軸とＸ軸に平行となっている。

絶縁素子３００は、たとえば、数μｍ〜数１００μｍ程度の厚みを有するシート状部材によって構成される。ここで、絶縁素子３００は、ポリマー素材やシリコーン素材等の樹脂系材料や、ゴム材料によって形成される。あるいは、磁器素材から絶縁素子を形成しても良い。このように、絶縁素子３００が配されていることにより、上記レンズ板のレンズ部に対してレーザ光源１０２、２０２の位置調整を行った時等に、上下のレーザ光源が電気的に接触する惧れがない。

図９に戻り、光源モジュール１１、１２、２１、２２、３１、３２およびプリズムミラー５１、５２は、照明装置内において、上述した光合成方法に従って配されている。

即ち、光源モジュール１１、２１は互いに正対向するように配置されており、これら光源モジュール１１、２１からのレーザ光の光路中に、プリズムミラー５１が配置されている。同図（ｂ）に示す如く、プリズムミラー５１は、背面側から見て、光源モジュール３１とレンズ部４３ａの配置位置よりも右方向にずれた位置に配置されている。

光源モジュール１２、２２は互いに正対向するように配置されており、これら光源モジュール１２、２２からのレーザ光の光路中に、プリズムミラー５２が配置されている。同図（ｂ）に示す如く、プリズムミラー５２は、背面側から見て、光源モジュール３２とレンズ部４３ｂの配置位置よりも左方向にずれた位置に配置されている。

レンズ板４１、４２、４３に形成されたレンズ部４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂは、シリンドリカルレンズで構成されており、光源モジュール１１、１２、２１、２２、３１、３２を構成する２つの発光ユニットからのレーザ光をビーム長軸方向において平行光化する。なお、１つの光源モジュールを構成する２つの発光ユニットについて２つのシリンドリカルレンズが必要となる、このため、ここでは、１つのレンズ部が２つのシリンドリカルレンズで構成されている。なお、本実施例の場合、ビーム長軸方向において平行光化するシリンドリカルレンズのみを配置しているが、ビーム短軸方向に対する広がりを小さくするためのレンズをさらに配置しても良い。

こうして、図９（ａ）に示すように、光源モジュール１１、２１から出射されたレーザ光は、レンズ部４１ａ、４２ａによって平行光化された後、プリズムミラー５１の各ミラー面によって反射され、正面方向に導かれる。また、光源モジュール１２、２２から出射されたレーザ光は、レンズ部４１ｂ、４２ｂによって平行光化された後、プリズムミラー５２の各ミラー面によって反射され、正面方向に導かれる。さらに、レーザモジュール３１からのレーザ光は、レンズ部４３ａによって平行光化された後、背面側から見てプリズムミラー５１の左側のスペースを通って前方へと進む。さらに、レーザモジュール３２からのレーザ光は、レンズ部４３ｂによって平行光化された後、背面側から見てプリズムミラー５２の右側のスペースを通って前方へと進む。

このようにして、６個の光源モジュール１１、１２、２１、２２、３１、３２から出射されたレーザ光は、プリズムミラー５１、５２を経由して、あるいは、これを経由することなく、それぞれ、照明装置の正面方向へと導かれ、全体として照明光とされる。

ここで、同図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、３つの面それぞれにおいて、２つの光源モジュールは、互いに近接して並んだ状態とはなっておらず、十分に離間した状態となっている。このため、レーザ光源に冷却部が装着されることにより光源モジュールが大型化していても光源モジュール同士が干渉しにくい。したがって、照明装置自身が大型化するのを抑制しつつ、各面に光源モジュールを円滑に配置することができる。

図１１は、照明装置の上面図の左右および後方に、３つのレンズ板４１、４２、４３を、それぞれ、光合成領域Ｓ側（光源モジュールに対面していない側）から見た図を配した図である。この図に示すように、左面用のレンズ板４１におけるレンズ部４１ａ、４１ｂの配置位置と後面用のレンズ板４３におけるレンズ部４３ａ、４３ｂの配置位置は同じであり、よって、後面用のレンズ板４３は、左面用のレンズ板４１と同じものを用いることができる。また、左面用のレンズ板４１におけるレンズ部４１ａ、４１ｂの配置位置と右面用のレンズ板４２におけるレンズ部４２ａ、４２ｂとの配置位置とは互いにミラーの関係になっており、よって、左面用のレンズ板４１を横方向に表裏反転させて用いることにより、右面用のレンズ板４２として用いることができる。したがって、全ての面に対して、同じレンズ板を用いることができるので、コストの削減を図ることができる。

図１２は、構成例２に係る照明装置の構成を示す図である。同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）および（ｄ）は、それぞれ、照明装置の上面図、背面図（同図（ａ）を矢印Ｐ方向から見た図）、左側面図（同図（ａ）を矢印Ｑ方向から見た図）および右側面図（同図（ａ）を矢印Ｒ方向から見た図）である。

構成例２の照明装置は、図２に示した実施例２の光合成方法により実現されている。この照明装置は、上記構成例１の照明装置に対し、さらに、３つの光源モジュール１３、２３、３３とプリズムミラー５３が付加されている。すなわち、上記構成例１における光源モジュール１２、２２、３２およびプリズムミラー５２の上に、光源モジュール１３、２３、３３およびプリズムミラー５３が配されている。また、レンズ板４１、４２、４３に替えて、レンズ板４４、４５、４６が配されている。

レンズ板４４には、光源モジュール１１、１２、１３に対応するレンズ部４４ａ、４４ｂ、４４ｃが一体形成されている。また、レンズ板４５には、光源モジュール２１、２２、２３に対応するレンズ部４５ａ、４５ｂ、４５ｃが一体形成されている。さらに、レンズ板４６には、光源モジュール３１、３２、３３に対応するレンズ部４６ａ、４６ｂ、４６ｃが一体形成されている。なお、これらレンズ部も、シリンドリカルレンズで構成されている。

最上段の光源モジュール１３、２３、３３、プリズムミラー５３の配置関係は、同図に示す如く、最下段の光源モジュール１１、２１、３１、プリズムミラー５１の配置関係と同じになっている。

こうして、９個の光源モジュール１０、２０、３０、４０、５０、６０、１５、２５、３５から出射されたレーザ光は、構成例１の照明装置と同様に、プリズムミラー８１、８２、８３を経由して、あるいは、これを経由することなく、それぞれ、照明装置の正面方向へと導かれ、全体として照明光とされる。

構成例２の照明装置においても、図１２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、構成例１と同様、３つの面それぞれにおいて、３つの光源モジュールは、どれも互いに近接して並んだ状態とはなっておらず、十分に離間した状態となっている。このため、レーザ光源に冷却部が装着されることにより光源モジュールが大型化していても光源モジュール同士が干渉しにくい。したがって、照明装置自身が大型化するのを抑制しつつ、各面に光源モジュールを円滑に配置することができる。

図１３は、構成例１の場合の図１１に相当する図である。構成例２の照明装置においても、構成例１と同様、後面用のレンズ板４６は、左面用のレンズ板４４と同じものを用いることができる。また、左面用のレンズ板４４を横方向に表裏反転させて用いることにより、右面用のレンズ板４５として用いることができる。したがって、全ての面に対して、同じレンズ板を用いることができるので、コストの削減を図ることができる。

図１４は、照明装置の変更例を示す図である。上記構成例１の照明装置では、光源からの光を反射するミラー手段として、プリズムミラー５１、５２が用いられている。しかしながら、これに限らず、同図（ａ）に示すように、プリズムミラー５１に替えて２つの平面ミラー５４ａ、５４ｂを用い、プリズムミラー５２に替えて２つの平面ミラー５５ａ、５５ｂを用いることもできる。また、同図（ｂ）に示すように、プリズムミラー５１に替えて２つのエッジミラー５６ａ、５６ｂを用い、プリズムミラー５２に替えて２つのエッジミラー５７ａ、５７ｂ用いることもできる。ただし、プリズムミラー５１、５２を用いるようにすれば、部品点数が削減でき、また、組立工数も削減できる。

図１５は、照明装置の更なる変更例を示す図である。この照明装置は、プリズムミラー５１、５２によって合成された照明光が、さらに集光レンズ６０によって集光され、ファイバー７０にてカップリングされる構成とされている。

通常、光源からの光をファイバーでカップリングすることによって光を集積し、小さなサイズの照明光を得る場合、それぞれの光源に対して、ファイバーおよび集光レンズ（光学系）が用意される。そして、それぞれのファイバーの出射側の端部がバンドルで結束されるとともに、それぞれのファイバーの入射側の端部に、集光レンズを介して各光源からの光が入射される。

上記変更例の構成では、プリズムミラー５１、５２によって合成され、集積された照明光を利用するため、これら照明光を１つの集光レンズで集光して１つのファイバーでカップリングすることができる。よって、ファイバーや集光レンズの部品点数を削減できる。

また、ファイバーは、実際に光が通るコアの周囲にクラッドが存在する。複数本のファイバーを結束する構成の場合には、隣接するコアとコアとの間にクラッドの分だけ間隔が生じてしまうので、結束されたファイバー全体から出射される照明光のサイズを効果的に小さくできない。この点、上記変更例の構成では、コアの大きい１つのファイバーを用いることができるため、クラッドの影響を受けず、照明光のサイズを効果的に小さくすることができる。

ところで、上述した光合成方法の実施例では、図１６（ａ）に示すように、各面の光源配置位置として設定されたマス目に１つの光源が配される。ここで、このマス目には、１つの発光部を配しても良く、あるいは、２つ以上の発光部から１つの光源を構成して、この光源を光源配置位置のマス目に配置するようにしても良い。

たとえば、上記照明装置の構成例では、同図（ｂ）に示すように、光源配置位置に対応するマス目に２つの発光部（レーザ光源）が配されている。より詳細には、同図（ｃ）に示すように、冷却部が装着された２つの発光部が、天面側が互いに接近する状態で配置され、冷却部同士が干渉し合わない構成とされている。つまり、この構成例では、２つの発光部を組み合わせることにより１つの光源が構成され、これが、光源配置位置に対応するマス目に配置されている。

このように、本発明の光源は、必ずしも発光部が１つである必要はなく、複数の発光部が組み合わされたものであっても良い。ただし、複数の光源を組み合わせる場合には、本発明の目的から、冷却部が互いに干渉し合わない構成であることが条件とされる。この条件が満たされる限り、複数の発光部を組み合わせて１つの光源としても良い。つまり、複数の発光部を組み合わせる場合には、同図（ｃ）のように天面を接近させる構成の他、たとえば、同図（ｄ）に示すように、１つの冷却部に２つの発光部が装着された構成の光源モジュールとすることもでき、さらに、３つ以上の発光部が１つの冷却部に装着された光源モジュールとすることもできる。

要するに、本発明における１つの光源は、冷却部間の干渉を回避するとの発明の目的から、冷却部が互いに干渉し合わないように組み合わされた複数の発光部を有する構成をも含み得るものとして定義される。

そして、１つの光源が複数の発光部からなる場合には、必ずしも、１つの光源を構成する各発光部から同じ色のレーザ光が出射されなくとも良く、各発光部から出射されるレーザ光の色を互いに異ならせることもできる。たとえば、上記構成例１の照明装置では、同図（ｅ）に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光部を配置できる。なお、上記構成例２の照明装置では、同図（ｆ）に示すように、光源（光源モジュール）毎に色が異なるように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光部を配置できる。

なお、レンズ部の特性は、色収差を考慮して、色毎に調整する必要がある。この場合も、光源配置位置が等しい２つの面（構成例１、２では左面と後面）では、同じ位置の発光部の色を同じにし、光源配置位置がミラーの関係にある２つの面（構成例１、２では左面と右面）では、ミラーの関係にある位置の発光部の色を同じにすることにより、レンズ板を共用化することができる。つまり、このように発光部の色を調整すれば、１種類のレンズ板を用いても、レンズ部の曲率などをその色に合わせて対応させることができる。

＜投写型映像表示装置の実施例＞
図１７は、本実施例の照明装置を搭載したプロジェクタの光学系を示す図である。図中、５０１が本実施の形態の照明装置である。なお、照明装置５０１として、たとえば、上記構成例１または構成例２の照明装置を用いることができる。

照明装置５０１を上記構成例１の構成とする場合には、たとえば、上記図１６（ｅ）を参照して説明した如く、１つの光源モジュールを構成する２つの発光部から互いに異なる色のレーザ光を発光させて、赤、緑、青のレーザ光が混ざったレーザ光を照明装置５０１から出射させる。また、照明装置５０１を上記構成例２の構成とする場合には、たとえば、上記図１６（ｆ）を参照して説明した如く、光源モジュール毎にレーザ光の色を異ならせて、赤、緑、青のレーザ光が混ざったレーザ光を照明装置５０１から出射させる。

照明装置５０１からの光は、フライアイレンズ５０２を介して、コンデンサレンズ５０３に入射される。フライアイレンズ５０２は、蝿の目状のレンズセル群を備え、液晶パネル５０８、５１２、５１６に入射する際の光量分布が均一となるよう、照明装置５０１から入射される光を重畳する。

コンデンサレンズ５０３によって集光された光は、ダイクロイックミラー５０４に入射する。ダイクロイックミラー５０４は、コンデンサレンズ５０３から入射された光のうち、赤色波長帯の光（以下、「Ｒ光」という）のみを透過し、青色波長帯（以下、「Ｂ光」という）と緑色波長帯（以下、「Ｇ光」という）を反射する。

ダイクロイックミラー５０４を透過したＲ光は、２つのレンズ５０５、５０７とミラー５０６を経由して液晶パネル５０８へと導かれ、入射側偏光板５０８ａを介して液晶パネル５０８に入射される。液晶パネル５０８は、赤色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＲ光を変調する。液晶パネル５０８によって変調されたＲ光は、出射側偏光板５０８ｂを介して、ダイクロイックプリズム５１７に入射される。

ダイクロイックミラー５０４によって反射されたＢ光とＧ光は、レンズ５０９を介して、ダイクロイックミラー５１０に入射する。このうち、Ｇ光は、ダイクロイックミラー５１０によって反射され、レンズ５１１に入射される。その後、Ｇ光は、入射側偏光板５１２ａを介して液晶パネル５１２に入射される。液晶パネル５１２は、緑色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＧ光を変調する。液晶パネル５１２によって変調されたＧ光は、出射側偏光板５１２ｂを介して、ダイクロイックプリズム５１７に入射される。

ダイクロイックミラー５１０を透過したＢ光は、２つのミラー５１３、５１４を介してレンズ５１５に入射される。その後、Ｂ光は、入射側偏光板５１６ａを介して液晶パネル５１６に入射される。液晶パネル５１６は、青色用の映像信号に応じて駆動され、その駆動状態に応じてＢ光を変調する。液晶パネル５１６によって変調されたＢ光は、出射側偏光板５１６ｂを介して、ダイクロイックプリズム５１７に入射される。

ダイクロイックプリズム５１７は、液晶パネル５０８，５１２、５１６によって変調されたＲ光、Ｇ光およびＢ光を色合成し、投写レンズ５１８へと入射させる。投写レンズ５１８は、投写光を被投写面上に結像させるためのレンズ群と、これらレンズ群の一部を光軸方向に変位させて投写画像のズーム状態およびフォーカス状態を調整するためのアクチュエータを備えている。ダイクロイックプリズム５１７によって色合成されたカラー映像光は、投写レンズ５１８によって、スクリーン上に拡大投写される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施の形態によって何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施形態も上記の他に種々の変更が可能である。

たとえば、上記実施の形態では、発光ユニットからのレーザ光を、シリンドリカルレンズによって平行光化するようにしたが、レーザ光の平行光化を、シリンドリカルレンズに替えて、集光レンズ、円筒レンズ屈折率分布レンズ、回折素子等の少なくとも１つあるいはその組み合わせによって行っても良い。

また、上記実施の形態では、照明装置からの光をダイクロイックミラーおよびミラーを用いて各液晶パネルへ導く構成のプロジェクタについて説明したが、図１５の例のように、照明装置からの光を、光ファイバーを用いて導く構成とする場合には、光の偏光方向が変化するため、偏光方向を利用する液晶タイプの光変調素子ではなく、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅを光変調素子として用いるプロジェクタとすることが望ましい。

また、上記実施の形態では、照明装置をプロジェクタに搭載する例について説明したが、本発明の照明装置を、露光装置や加工用照明機など他の機器に搭載することもできる。

この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。

実施例１に係る光合成方法について説明するための図 実施例２に係る光合成方法について説明するための図 実施例３に係る光合成方法について説明するための図 実施例４に係る光合成方法について説明するための図 実施例５に係る光合成方法について説明するための図 実施例６に係る光合成方法について説明するための図 実施例７に係る光合成方法について説明するための図 実施例８に係る光合成方法について説明するための図 構成例１に係る照明装置の構成を示す図 構成例１に係る光源モジュールの構成を示す図 構成例１に係る照明装置のレンズ板が共通化できることを説明するための図 構成例２に係る光源モジュールの構成を示す図 構成例２に係る照明装置のレンズ板が共通化できることを説明するための図 変更例に係る照明装置の構成を示す図 更なる変更例に係る照明装置の構成を示す図 本発明の光源について説明するための図 実施例に係る照明装置を搭載したプロジェクタの光学系を示す図

符号の説明

１ａ、２ａ、３ａ、４ａ … 左ユニット
１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ … 右ユニット
１ｃ、２ｃ、３ｃ、４ｃ … 後ユニット
５ａ、５ｂ、６ｃ、６ｄ … プリズムミラー（ミラー）
１１、１２、１３、２１、２２、２３、３１、３２、３３ … 光源モジュール（光源）
４１、４２、４３ … レンズ板
４１ａ、４１ｂ、４２ａ、４２ｂ、４３ａ、４３ｂ … レンズ部（レンズ）
４４、４５、４６ … レンズ板
４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、４５ａ、４５ｂ、４５ｃ、４６ａ、４６ｂ、４６ｃ … レンズ部（レンズ）
５１、５２、５３ … プリズムミラー（ミラー）
５４ａ、５４ｂ、５５ａ、５５ｂ … 平面ミラー（ミラー）
５６ａ、５６ｂ、５７ａ、５７ｂ … エッジミラー（ミラー）

Claims (6)

1. 第１の面と、前記第１の面に向き合う第２の面と、前記第１の面と前記第２の面とを横方向に連結する第３の面とからそれぞれ出射される光をミラー手段によって合成する光合成方法において、
   マス目が横に３つ、縦に１つ並ぶ第１のユニットと、前記第１のユニットと同じ構成の第２のユニットを、それぞれ、前記第１の面と前記第２の面に、互いにマス目が向き合うように設定するとともに、前記第３の面に、前記第１のユニットと同じ構成の第３のユニットを、前記第１のユニットおよび前記第２のユニットと同じ縦方向の位置に設定して、第１の光源配置パターンと第２の光源配置パターンを規定し、
   前記第１の光源配置パターンは、前記第１のユニットの３つのマス目と前記第２のユニットの３つのマス目のうち互いに向き合い且つ端にある１つのマス目を光源の配置位置とするとともに、前記第３のユニットの３つのマス目のうち前記第１のユニットにて光源配置位置とされたマス目と同じ位置のマス目を光源の配置位置とし、
   前記第２の光源配置パターンは、前記第１のユニット、第２のユニットおよび第３のユニットのマス目のうち、前記第１の光源配置パターンにおける光源配置位置のマス目とは反対側の端にあるマス目を光源配置位置とし、
   前記第１の光源配置パターンと前記第２の光源配置パターンを前記縦方向に交互に並べ、
   前記第１の面と前記第２の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光を前記第３の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光と同じ方向に反射して各光源からの光を合成するミラーを、前記第１の面、前記第２の面および前記第３の面によって囲まれた領域に配置する、
   ことを特徴とする光合成方法。
2. 請求項１に記載の光合成方法において、
   前記第１の光源配置パターンと前記第２の光源配置パターンを前記縦方向に交互に並べることにより前記各面に設定された第１のユニット群、第２のユニット群および第３のユニット群を、前記第１、第２および第３の面において同じ横方向にｎ個（ｎは２以上の整数）並べて、各面における光源の配置位置を設定し、
   前記第１の面と前記第２の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光を前記第３の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光と同じ方向に反射して各光源からの光を合成するミラーを、前記第１の面、前記第２の面および前記第３の面によって囲まれた領域に配置する、
   ことを特徴とする光合成方法。
3. 第１の面と、前記第１の面に向き合う第２の面と、前記第１の面と前記第２の面とを横方向に連結する第３の面とからそれぞれ出射される光を合成して照明光を生成する照明装置において、
   前記第１、第２および第３の面から光が出射するよう配置された第１、第２および第３の光源ユニットと、
   前記第１および第２の光源ユニットからの光を、前記第３の光源ユニットからの光と同じ方向に向けて反射するミラーユニットとを備え、
   マス目が横に３つ、縦に１つ並ぶ第１のユニットと、前記第１のユニットと同じ構成の第２のユニットを、それぞれ、前記第１の面と前記第２の面に、互いにマス目が向き合うように設定するとともに、前記第３の面に、前記第１のユニットと同じ構成の第３のユニットを、前記第１のユニットおよび前記第２のユニットと同じ縦方向の位置に設定して、第１の光源配置パターンと第２の光源配置パターンを規定し、
   前記第１の光源配置パターンは、前記第１のユニットの３つのマス目と前記第２のユニットの３つのマス目のうち互いに向き合い且つ端にある１つのマス目を光源の配置位置とするとともに、前記第３のユニットの３つのマス目のうち前記第１のユニットにて光源配置位置とされたマス目と同じ位置のマス目を光源の配置位置とし、
   前記第２の光源配置パターンは、前記第１のユニット、第２のユニットおよび第３のユニットのマス目のうち、前記第１の光源配置パターンにおける光源配置位置のマス目とは反対側の端にあるマス目を光源配置位置とし、
   前記第１の光源配置パターンと前記第２の光源配置パターンを前記縦方向に交互に並べたときの前記光源配置位置に光源が配置され、
   前記第１の面と前記第２の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光を前記第３の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光と同じ方向に反射して各光源からの光を合成するように、前記ミラーユニットのミラーが配置されている、
   ことを特徴とする照明装置。
4. 請求項３に記載の照明装置において、
   前記第１の光源配置パターンと前記第２の光源配置パターンを前記縦方向に交互に並べることにより前記各面に設定された第１のユニット群、第２のユニット群および第３のユニット群を、前記第１、第２および第３の面において同じ横方向にｎ個（ｎは２以上の整数）並べて、各面における光源の配置位置が設定され、
   設定された前記光源の配置位置に光源が配置され、
   前記第１の面と前記第２の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光を前記第３の面の前記光源配置位置に配置された光源からの光と同じ方向に反射して各光源からの光を合成するように、前記ミラーユニットのミラーが配置されている、
   ことを特徴とする照明装置。
5. 請求項３または４に記載の照明装置において、
   前記第１、第２および第３の光源ユニットにおける各光源の出射位置にレンズが配置され、前記第１、第２および第３の光源ユニット毎に、前記レンズが一体化されている、
   ことを特徴とする照明装置。
6. 請求項３ないし５の何れか一項に記載の照明装置を備える投写型映像表示装置。

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