JP3914819B2 - 照明装置及び画像投影装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光体からの光を被照明部位に照明する照明装置、及び、そのような照明装置を用いた画像投影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特定箇所に高率良く照明する集光照明装置、例えば車のヘッドライト、スタンド照明、スポットライト、懐中電灯、データプロジェクタ用照明ユニット等は、より点光源に近い発光源を反射形状が工夫された反射ユニットにより反射させ、また反射した光を光学レンズ等により光束の指向性を高め、効果的に集光照明を行おうとしているのが通常である。
【０００３】
一般照明と同様、これらの集光照明装置においても、装置そのもののサイズをさほど大きくせずに、より明るい照明光を得たいとする欲求は高い。より明るい照明光を得るためにサイズは大きくなる傾向にあるが、発光源の印加電力を大きくし出力を高め、同時にその集光性能を高めるために発光源に対し相対的に拡大した反射ユニット或いは光学レンズを適用するようにしている。従って、集光効率良く明るさを得ようとするには照明装置のサイズは必然的に発光源に対し大きくならざるを得ない。換言すれば、高出力で且つ点光源に近い小型発光源があれば、照明装置全体も小型化が可能となる。そのような要求から従来方式の発光源の小型化も進められており、特に高出力が可能な放電タイプによる小型発光源が現在有力な手段となっている。但し、小型放電タイプの発光源であっても回路規模を小さくすることが困難な高圧電源による駆動が必要であるなど、照明装置トータルとしての小型化に対する課題も多く、既にほぼ限界に近づいてきていると言われている。
【０００４】
一方、次世代小型発光源としてＬＥＤが昨今著しい注目を浴びている。これまでＬＥＤと言えば、小型、高耐性、長寿命などの長所はあるものの、その発光効率及び発光出力の制約から各種計器類用インジケータ照明や制御状態の確認ランプとしての用途が主であった。しかしながら近年発光効率が急速に改善されつつあり、従来最も高効率とされている放電タイプの高圧水銀ランプや蛍光燈ランプの発光効率を超えるのは時間の問題であると言われている。この高効率高輝度ＬＥＤの出現により、ＬＥＤによる高出力発光源が急速に実用性を帯びてきている。また最近になり従来の赤色、緑色に加えて青色ＬＥＤが実用段階を向かえたこともその応用を加速させている。事実、この高効率高輝度ＬＥＤを複数用いることにより、これまでは明るさ或いは効率の点で不可能であった交通信号灯、屋外用大型フルカラーディスプレイ、自動車の各種ランプ、携帯電話の液晶表示のバックライトへの実用化が始まっている。
【０００５】
集光性が求められる照明装置の有望な小型発光源としても、この高効率高輝度ＬＥＤの適用が考えられている。ＬＥＤは元来、寿命、耐久性、点灯速度、点灯駆動回路の簡易性の点で他の発光源とは優れた特徴を有している。とりわけ青色が加わり自発光の発光源として３原色が揃ったことは、フルカラー画像表示装置としての応用範囲が拡大された。集光性が求められる照明装置の典型例として例えば、これまで画像データから表示画像を形成し映し出すプロジェクタ表示装置（画像投影装置）では、白色系の発光源からカラーフィルタ等により所望する原色を分離し、各色毎に対応する画像データに対し、空間光変調を施し、それらを空間的または時間的に合成することによりカラー画像表示を可能にしてきた。白色系の発光源を用いる場合、所望する唯一の色を分離して利用するため、分離した色以外はフィルタによって無駄に捨てることになる場合も多い。その点、ＬＥＤは所望する色自体を発光するので必要なときに必要な量の発光が可能となり、従来の白色系発光源の場合に比して光を無駄にすることなく、効率良く発光源の光を利用することができる。
【０００６】
このようなＬＥＤの優れた適用条件に着目し、例えば、特開平１１−３２２７８号公報や、特開平１１−３５２５８９号公報、特許第３１５９９６８号公報、等に、ＬＥＤを画像投影装置用の照明装置に適用した例が開示されている。これら公報に開示の技術では、複数のＬＥＤを構成することにより光量を確保し、個々の発光源からの一部の光束を光学レンズ等の光学素子により集光し、照射する光変調素子が許容する入射角に上手く納まるように光束制御するようにしている。一般に広く使われている液晶デバイスのような光変調素子は、許容される入射角が小さいが故に、より平行性の高い光束を形成し照射されることが理想とされ、光変調素子における光利用効率を高める上で非常に重要なポイントとなっている。
【０００７】
また、ＬＥＤの特性として、ＬＥＤの発光とともに発熱が生じて、この発熱の増加と反比例してＬＥＤの発光出力が低下するということが、一般的に知られている。そこで、特開平６−１３６５２号公報には、発熱防止として電流を制御することや、非発光時間を設ける駆動（パルス駆動）をして発光光量の維持を実現することが開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＬＥＤを照明装置の光源として使用する場合、そのＬＥＤの明るさは、ＬＥＤの最大定格電流であったり、ＬＥＤの集光特性であったり、発熱による発光光量の低下を生じる特性、等のＬＥＤ保有の特性に従って限界があり、照明装置の光源として使用するためには更なる改良改善が必要とされる。
【０００９】
また、前述のＬＥＤの集光特性に関しては、ＬＥＤが面発光源であり拡散光源と言う性質から、被照明部位（例えば光変調素子）に照明するには、図２０の（Ａ）又は（Ｂ）に示すように、ＬＥＤ１発光面から出射する光を、照明光学系２により集光して平行光とし又は集光レンズ３により集光して略平行光として、被照明部位４に照射することで光利用効率を上げることができるが、上述した特開平１１−３２２７８号公報等に開示されているように複数のＬＥＤ光源を使用すると、各ＬＥＤに対応する照明光学系２又は集光レンズ３を備えなければならず、装置全体が大きくなってしまう課題が生ずる。
【００１０】
さらに、上述したような照明装置を使用して画像投影装置を構成した場合には、上述した照明装置の課題に加え、被照明部位となる上記光変調素子の性能として、入射ＮＡと入射角度の制約がある。即ち、光利用効率を向上するためにＬＥＤの拡散光をできるだけ取り込む必要があり、これを行うためにはＬＥＤ光源に対応する照明光学系又は集光レンズの径を大きく構成することになるが、このように大きく構成した照明光学系又は集光レンズを複数化し並べて配置しようとすると、複数の集光光学系の面積が大きくなってしまい、上記光変調素子の入射ＮＡと入射角度の制約により、性能を確保するためには、光利用効率と性能の両立が出来なくなり、そのため、ＬＥＤと集光光学系のセットの数を増やそうとしても限界が生じるという課題がある。
【００１１】
また、ＬＥＤの発熱による発光光量の低下を生じないために、上述した特開平６−１３６５２号公報に開示されているように、最大定格電流以下で発熱を感知しながら発光を行うことや、ＬＥＤを休ませながら発光させるということを行っているが、最大定格電流程度の発光光量を常時得られないという課題が生じる。
【００１２】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、明るい、或いは、小型化可能な照明装置、また、その照明装置を備えた同様の効果を得る画像投影装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明による照明装置は、被照明部位を照明する照明装置であって、
等間隔で部材上に配列した複数の発光体と、
上記複数の発光体それぞれを個別に点灯駆動する駆動回路と、
上記複数の発光体の配列方向に沿って配列する複数の発光ポイントからそれぞれ発せられた光を１つの被照明部位に集光する集光光学手段と、
上記複数の発光体と上記複数の発光ポイントとを上記複数の発光体の配列方向に沿って相対的に移動させる光制御手段と、
上記光制御手段により上記複数の発光ポイントに対し移動した上記発光体が上記各発光ポイント付近に位置したことを検出する位置検出手段と、
を具備し、
上記駆動回路は、上記位置検出手段が上記各発光ポイント付近に位置すると検出した発光体を駆動し、
上記集光光学手段は、複数の個別集光手段と、重ね合わせ光学手段と、で構成され、
上記複数の個別集光手段は、上記複数の発光ポイント毎に配置され且つ上記複数の発光ポイントそれぞれから発せられた光を個別に集光し、
上記重ね合わせ光学手段は、上記複数の個別集光手段で個別に集光した各光を１つに重ね合わせて被照明部位に集光する、
ことを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明による照明装置は、請求項１に記載の発明による照明装置において、上記複数の発光体は、上記部材上の円周上に配列され、
上記光制御手段は、上記複数の発光体と上記複数の発光ポイントとを上記円周に沿って相対的に回転移動させ、
上記複数の発光体の配列方向における上記複数の発光体の配置ピッチは、上記複数の発光ポイントの配置ピッチより密である、
ことを特徴とする。
【００１７】
また、請求項３に記載の発明による照明装置は、請求項２に記載の発明による照明装置において、上記複数の発光ポイントの配置ピッチは、上記複数の発光体の配置ピッチの２以上の正の整数倍であることを特徴とする。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明による照明装置は、請求項２に記載の発明による照明装置において、上記部材は、回転可動体であり、
上記複数の発光体は、上記回転可動体の外周円上に配列されており、
上記光制御手段は、上記回転可動体を上記外周円方向に回動することによって上記複数の発光ポイントに対して上記複数の発光体を相対移動させる、
ことを特徴とする。
【００６７】
また、請求項５に記載の発明による画像投影装置は、
請求項１乃至４の何れかに記載の照明装置と、
上記照明装置の上記被照明部位に配設した画像表示素子と、
上記画像表示素子の画像を拡大投影表示するための投影光学系と、
を具備することを特徴とする。
【００６９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００７０】
［第１の実施の形態］
図２は、本発明の第１の実施の形態に係る照明装置を使用した、本発明の第１の実施の形態に係る画像投影装置（プロジェクタ）の機能ブロック図である。
【００７１】
ここで、本実施の形態に係る照明装置は、詳細は後述するような順次移動発光照明部１０と、照明光学系２０とからなる。そして、本実施の形態に係る画像投影装置は、そのような照明装置に加えて、上記照明光学系２０によって上記順次移動発光照明部１０からの光が効率良く照明される被照明部位に配置された、画像を表示するための画像表示素子３０と、この画像表示素子３０の画像をスクリーン５０上に拡大投影するための投影光学系４０とを備える。
【００７２】
以下、上記順次移動発光照明部１０の詳細を説明する。
図１の（Ａ）はこの順次移動発光照明部１０の構成を示す側面図、（Ｂ）は（Ａ）中の回転可動基板を矢印Ｗ方向に見た正面図であり、図３はこの順次移動発光照明部１０の電気的なブロック構成図である。
【００７３】
この順次移動発光照明部１０は、図２０の（Ａ）のＬＥＤ位置相当のある所定の発光ポイントＡにおいて複数の発光体（例えば、ＬＥＤ）１０１を回転移動可能に構成したものである。即ち、発光体（ＬＥＤ）１０１と被照明部位３１との位置関係は、図２０の（Ａ）におけるＬＥＤ１と被照明部位４との位置関係と同一となっている。ここで、発光体（ＬＥＤ）１０１は、発光体（ＬＥＤ）１０１の移動を制御する光制御部材である回転可動基板１０２の円柱形状の平面部に略同一円周上に複数個実装されており、回転可動基板１０２の稼動（回転）によって、図２０の（Ａ）の発光体位置相当にあたる図１の（Ａ）及び（Ｂ）の発光ポイントＡに向けて発光体（ＬＥＤ）１０１が順次移動してきて、この発光ポイントＡ付近に位置した時に発光体（ＬＥＤ）１０１が順次発光する構成となっている。
【００７４】
上記発光ポイントＡ付近に位置した時に発光体（ＬＥＤ）１０１が順次発光する動作を実現するために、この順次移動発光照明部１０は、駆動回路１０３、位置センサ１０４、ＬＥＤＴＧ１０５、モータ１０６、モータ制御回路１０７、及びブラシ１０８を備えている。
【００７５】
ここで、上記駆動回路１０３は、上記回転可動基板１０２上の各発光体（ＬＥＤ）１０１を点灯駆動する点灯手段である。
【００７６】
上記位置センサ１０４は、上記回転可動基板１０２の回転位置を検出するものであり、上記ＬＥＤＴＧ１０５は、上記位置センサ１０４の検出結果から上記発光ポイントＡに位置する発光体（ＬＥＤ）１０１を選択して点灯タイミングを発生するものである。上記駆動回路１０３は、このＬＥＤＴＧ１０５の点灯タイミングを受けて発光体（ＬＥＤ）１０１を点灯駆動する。
【００７７】
上記モータ１０６は、上記回転可動基板１０２を周期的に回転稼動する可動手段である。
【００７８】
上記モータ制御回路１０７は、上記位置センサ１０４の情報を基に上記複数の発光体（ＬＥＤ）１０１を順次上記発光ポイントＡに移動するように上記回転可動基板１０２の回転位置を制御するものである。即ち、該モータ制御回路１０７と上記位置センサ１０４及びＬＥＤＴＧ１０５とにより光選択制御手段を構成するもので、該モータ制御回路１０７によって上記モータ１０６による上記回転可動基板１０２を稼動制御することで、上記複数の発光体（ＬＥＤ）１０１は上記回転可動基板１０２の回転移動に伴い順次上記発光ポイントＡに位置し、上記ＬＥＤＴＧ１０５において上記発光ポイントＡに位置する発光体（ＬＥＤ）１０１を順次選択することにより点灯タイミングを発生する。これにより、上記選択された発光体（ＬＥＤ）１０１の点灯タイミングを基に点灯手段である上記駆動回路１０３によって上記発光ポイントＡに位置する発光体（ＬＥＤ）１０１が順次発光可能となる。
【００７９】
上記ブラシ１０８は、上記回転可動基板１０２の裏面に円状に設けられた不図示の配線に常時当接し、上記回転可動基板１０２上に設けられた上記駆動回路１０３及びＬＥＤＴＧ１０５に電力を供給するものである。
【００８０】
このような構成とすることで、複数の違った発光体（ＬＥＤ）１０１で被照明部位３１を順次周期的に安定して照明することが可能となる。
【００８１】
これを、図４の（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、更に詳細に説明する。
即ち、図４の（Ａ）は、図１の（Ｂ）における上記回転可動基板１０２上の同一円周上にある複数の発光体の一部（Ｂ部）を拡大した図であり、上記発光ポイントＡにおいて矢印方向に回転することで、発光体ａから順にｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆと移動していくことになる。この動きに伴って、図４の（Ｂ）に示すグラフは、上記発光ポイントＡにおける時間的な経過で上記発光体ａから順にｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆと選択され発光している状態を示している。即ち、図４の（Ｂ）に示すように、発光ポイントＡでは、発光と非発光を繰り返しており、結果的に、上記のような構成の順次移動発光照明部１０を用いることで、複数の発光体（ＬＥＤ）１０１で非発光時間の短い略常時発光の照明装置を実現可能となる。よって、例えば発光体と発光体の間隔を狭めて密に配置することで、上記非発光の時間が短く構成することができるので、発光ポイントＡにおいて、より長い発光時間が得られるので大きな光量を得ることができる。
【００８２】
また、発光体と発光体の移動の周期をできるだけ短くすることで、非発光・発光の繰り返しによる点滅を認識しずらくすることが可能であり、人間の残像効果によって上記点滅を認識できない時間的間隔にすることが望ましく、この時間的間隔は具体的には、１／６０Ｓｅｃ以下程度であり、発光体と発光体の移動の間隔時間は、１／６０Ｓｅｃ以下程度に設定するのが望ましい。
【００８３】
さらに、上記発光ポイントＡ付近においてのみ上記発光体（ＬＥＤ）１０１を発光させることで、発光体（ＬＥＤ）１０１の非発光領域において冷却が可能であり、課題の１つである発光体の発熱に対して効果を得られる。
【００８４】
また、発光体（ＬＥＤ）１０１の発光回数は、上記回転可動基板１０２の回転１周期のうち１回で良いため、冷却期間を多く確保でき、発光体（ＬＥＤ）１０１は発熱と発光光量が反比例する関係より上記冷却によって生じた温度低下分だけ発光出力を得ることが可能となる。
【００８５】
さらに、上記複数の発光体（ＬＥＤ）１０１のうち例えば一つの発光体（ＬＥＤ）が破損等により発光しなくなったとしても、発光する光量は複数個分の１の低減で済むことになる。同様の理由により、発光体（ＬＥＤ）１０１の製造上、不可避的に発生するバラツキに対しても、その影響を軽減可能となる。
【００８６】
以上のように、本第１の実施の形態によれば、次々に違う発光体（ＬＥＤ）が発光ポイントＡにおいて常に発光することで、周期的な安定した発光や上記略常時発光による光量アップや発光体（ＬＥＤ）の冷却効果を得ることが可能となり、副次的に発光体（ＬＥＤ）の破損や製造バラツキによる影響を軽減可能となる。
【００８７】
以下、本第１の実施の形態における上記順次移動発光照明部１０の変形例を説明する。
【００８８】
上述したように、発光体（ＬＥＤ）の冷却効果を得ることが可能であるが、図１の（Ａ）に示すように、放熱部材１０９を上記発光体（ＬＥＤ）１０１の発光光路以外である回転可動基板１０２の裏面に配置することで、更に冷却効果を高めることが可能となる。この放熱部材１０９は、発光体（ＬＥＤ）１０１の移動により発生する空気の対流を利用して効率良く放熱可能なようにフィン状に構成されている。即ち、回転可動基板１０２は、発光体（ＬＥＤ）１０１で発生した熱を裏面に伝達容易に構成されており、このようなフィン状の放熱部材１０９をこの裏面に取り付けることにより、該回転可動基板１０２の回転移動で発生する空気の対流による空冷冷却が可能となって、より大きな冷却効果を得るものである。
【００８９】
また、上記回転可動基板１０２の発光体実装同一面の内周側に、上記発光体（ＬＥＤ）１０１の送風羽根部材としての冷却ファン１１０を設けている。この冷却ファン１１０は、上記回転可動基板１０２の回転に伴って発生する風を冷却用のエアーとして発光体（ＬＥＤ）１０１に導くことで、発光体（ＬＥＤ）１０１の冷却を可能とするものである。
【００９０】
更に、上記回転可動基板１０２の回転方向と平行に且つ上記発光体（ＬＥＤ）１０１と放熱部材１０９との両方に作用するように、冷却エアーブロー１１１を配設することで、より強力な冷却効果を得ることが可能な構成となっている。
【００９１】
あるいは、図５の発光体部の拡大断面図に示すように、冷却装置（ペルチェ素子）１１２を用いたり、更には上記冷却装置１１２に加えて熱を電気に変換するための熱電変換素子１１３を構成しても良く、この場合は発熱を抑制すると共に省電力化を図れるという効果が得られる。
【００９２】
図２に示したような画像投影装置（プロジェクタ）に適用するには、このようにして冷却効果をより向上させた順次移動発光照明部１０を用いることがより好ましい。このような冷却効果をより向上させた順次移動発光照明部１０を光源として用いることにより、上記のような、安定した明るさで且つ冷却による光量の維持またはアップ、発光体（ＬＥＤ）の破損・バラツキの影響の少ないこと、について考慮された照明を有する画像投影装置を提供できる。
【００９３】
図６の（Ａ）及び（Ｂ）は、本第１の実施の形態における上記順次移動発光照明部１０の他の変形例を示す側面図及び上面図である。
【００９４】
即ち、この変形例は、円柱形状の回転可動体１１４の曲面部上に発光体（ＬＥＤ）１０１が複数実装されるもので、発光体（ＬＥＤ）１０１の稼動の軌跡に着目すると、図１の（Ａ）及び（Ｂ）の同一円周上に対して、図６の（Ｂ）のように同一外周上に構成されている。
【００９５】
このように、本変形例では、曲面上に同一外周上に構成することで、発光体（ＬＥＤ）と発光体（ＬＥＤ）の間隔を均一に保てるため、発光・非発光の間隔差が発光体の部位によって発生することをなくすことが可能である。
【００９６】
なお、順次移動発光の流れに関しては、図１の（Ａ）及び（Ｂ）のモデルと同様であるので、この部分については図示を省略する（以下に説明する各変形例においても同様）。
【００９７】
図６の（Ｃ）は、このような順次移動発光照明部１０を用いた画像投影装置（プロジェクタ）の構成を示す図である。
【００９８】
即ち、画像投影装置（プロジェクタ）は、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示したように回転可動体１１４の円柱形状の曲面部に発光体（ＬＥＤ）１０１が複数実装され、上記回転可動体１１４の回転と共に発光ポイントに位置する発光体（ＬＥＤ）が順次発光する構成になっている順次移動発光照明部１０と、その発光体（ＬＥＤ）１０１からの光を画像表示素子３０に効率良く照明するための照明光学系２０と、画像を表示するためのＬＣＤで代表される画像表示素子３０と、この画像表示素子３０からの画像をスクリーン５０に拡大投影するための投影光学系４０からなっている。このような構成としても、図１の（Ａ）乃至図４の（Ｂ）に示したような画像投影装置と同様の効果を奏する画像投影装置を実現することができる。
【００９９】
図７の（Ａ）及び（Ｂ）は、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に対し回転可動体１１４の曲面が斜面で構成されている変形例を示す側面図及び上面図である。
【０１００】
そして、本変形例においては、発光体取付け面を三分割して、それぞれのエリアにＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３色のうちの一つを割り当てて、当該色の発光体（ＬＥＤ）１０１（１０１Ｒ，１０１Ｇ，又は１０１Ｂ）をそれぞれ複数個ずつ配置しており、回転可動体１１４の１回転で３色を発光可能な構成となっている（図ではＢ色の発光状態を示している）。このように構成することで、ＲＧＢという複数の別色の順次発光が可能となる。
【０１０１】
なお当然のことではあるが、これらＲＧＢの３色に限定されるものではなく、例えば、図示はしてないがＲＧＢＷ（Ｗはホワイト）のように３色以上で構成しても良い。また、隣接する発光体（ＬＥＤ）毎に色を変えるように構成しても良い。
【０１０２】
更に、本変形例では、発光体取付け面の法線１１５と照明光学系２０の光軸中心１１６との成す角度（傾き角：α）を持たせてあり、傾き角がある構成としているが、この傾き角は有っても無くても良い。なお、この傾き角についても、他の変形例や実施の形態においても同様に、有っても無くても良い。
【０１０３】
このような構成の順次移動発光照明部１０を用いて画像投影装置（プロジェクタ）を構成しても、図１の（Ａ）乃至図４の（Ｂ）に示したような画像投影装置と同様の効果を奏することができる。
【０１０４】
図８は、更に別の変形例を示す図であり、回転可動体１１４を円柱ではなく多角柱形状に構成し、発光体（ＬＥＤ）１０１をその各辺上に配置構成したものである。即ち、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように曲面上に平面の発光体（ＬＥＤ）１０１を実装すると接触は線となってしまい、実装上、曲面と平面を埋めるための構造が必要となり構造が複雑となるが、本変形例のように平面上に発光体（ＬＥＤ）１０１を実装することで実装を容易にできる。また、発光体を曲面上に実装した場合、被照明部位３１においてフォーカス点が変わり光学的な収差が発生し照明の効率が落ちてしまう恐れもあり、図８のように多角形の構成をとることで、特に発光体をＬＥＤとした場合に実装が容易で且つ光学的に設計が容易な構成をとることができる。
【０１０５】
このような構成の順次移動発光照明部１０を用いて画像投影装置（プロジェクタ）を構成しても、図１の（Ａ）乃至図４の（Ｂ）に示したような画像投影装置と同様の効果を奏することができる。
【０１０６】
なお、図８の変形例では、多角形を形成する１平面上に一つの発光体（ＬＥＤ）１０１を実装するようにしているが、複数の発光体を形成しても良い。
【０１０７】
また、多角形の各辺を別の基板で構成し、それぞれをヒンジ部材で可動に構成しても良い。
【０１０８】
更にその場合、図９に示すように、別基板１１７とヒンジ（図示せず）で構成すると共に、キャタピラ状となるように更にその周回軌道を長円にしても良い。このようなキャタピラ状の構成をすることで、複数の発光体（ＬＥＤ）１０１の配置に自由度を持たせることが可能となるという効果が得られる。なお、このキャタピラ状の軌道は長円だけでなく（図示はないが）周囲の部材との干渉を避けるように異形としても良い。
【０１０９】
このような構成の順次移動発光照明部１０を用いて画像投影装置（プロジェクタ）を構成しても、図１の（Ａ）乃至図４の（Ｂ）に示したような画像投影装置と同様の効果を奏することができる。
【０１１０】
図１０は、複数の発光体（ＬＥＤ）１０１を直線方向に移動させるようにした、本第１の実施の形態における上記順次移動発光照明部１０の更に別の変形例を示す図である。
【０１１１】
即ち、この変形例では、直線可動基板１１８上に複数の発光体（ＬＥＤ）１０１を直線状に実装しており、上記直線可動基板１１８に付加されたラック１１９に歯合されたピニオン１２０の回転によって、発光体（ＬＥＤ）１０１がその実装配置方向に直線往復運動する構成となっている。なお、位置検出、発光回路、モータ等については、図１の（Ａ）及び（Ｂ）と同様であり、その図示及び説明は省略する。
【０１１２】
このような構成の順次移動発光照明部１０を用いて画像投影装置（プロジェクタ）を構成しても、図１の（Ａ）乃至図４の（Ｂ）に示したような画像投影装置と同様の効果を奏することができる。更には、このような直線運動型の順次移動発光照明部１０は、薄型が望まれるがそれと直交する方向は比較的大きくても構わないような画像投影装置を構成する場合には、特に効果的である。
【０１１３】
なお、直線運動を実現するためのその他の構成例として、カム、ネジ・ナット、クランク、リニアモータ、等があり、また、回転運動を直線運動に変換するものや、直線運動をするものも多くあり、それらの何れの構成を適用しても良いことは勿論である。
【０１１４】
図１１は、図１０の変形例の更なる変形を示す図で、直線移動を２軸化したものである。即ち、図示Ｘ方向とＹ方向の２軸可動であり、このような発光体（ＬＥＤ）１０１の２次元的配置により、多数の発光体を実装可能となる。
【０１１５】
このような構成の順次移動発光照明部１０を用いて画像投影装置（プロジェクタ）を構成しても、図１の（Ａ）乃至図４の（Ｂ）に示したような画像投影装置と同様の効果を奏することができる。
【０１１６】
その他、上記各変形例以外にも、複数の発光体の順次移動を実現する構成としては様々なものが考えられ、複数の発光体を移動させて各発光体を所定の発光体位置で発光させることにより被照明部位を照明することが可能であれば、どのような構成であっても構わない。
【０１１７】
また、以上の説明は、複数の発光体（ＬＥＤ）１０１を具備した可動体が１つの場合であったが、それぞれ複数の発光体を具備した可動体が複数（例えば３つ）有っても構わない。
【０１１８】
図１２は、そのような構成の一例を示す図で、複数のＲ色の発光体（ＬＥＤ）１０１Ｒが実装されたＲ用回転可動体１１４Ｒと、Ｇ色の発光体（ＬＥＤ）１０１Ｇが実装されたＧ用回転可動体１１４Ｇと、Ｂ色の発光体（ＬＥＤ）１０１Ｂが実装されたＢ用回転可動体１１４Ｂと、の３つの回転移動体とを含む。そして、各色の回転可動体１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂの発光体（ＬＥＤ）１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂからの光を、それぞれ照明光学系２０で略平行化し、ダイクロイック膜を具備したプリズムであり一般的にクロスプリズム１２１と呼ばれる色合成手段により合成して、被照明部位３１に照明される構成となっている。また、各回転可動体１１４Ｒと１１４Ｇ、及び、１１４Ｇと１１４Ｂは、それぞれ当該回転可動体の回転動力をベルト１２２によって他方の回転可動体に伝達可能に構成されており、これら複数の回転可動体１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂの何れかを回転移動するまたは何れかのベルト１２２を駆動すれば、全部の回転可動体１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂが回転可能な構成となっている。よって、１つの回転可動体を駆動する動力を与えるとすべての回転可動体１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂが稼動し、例えば駆動するためのモータは回転可動体の数量分必要がないので、コスト面で有効となる。
【０１１９】
この構成において、ＲＧＢ３つ同時に発光すれば略白色照明を得ることができ、また、１つの回転可動体の１つの発光体（ＬＥＤ）のみの発光であり且つ順次別の回転可動体の１つの発光体を発光することでＲＧＢカラー面順次照明を得られることとなる。このように、回転可動体をＲＧＢ色毎に具備し、さらに色合成手段で合成するような構成とすることにより、例えば白色の照明を得ようとした場合には回転可動体が１つである白色の発光体よりもより大きな輝度を得ることができ、更に、ＲＧＢ各色の発光光量バランスを変更することで様々な色の照明が実現可能となる。また、ＲＧＢカラー面順次照明を実現したい場合には回転可動体毎に順番に発光させることで実現可能となり、発光色の選択が容易な構成となる。
【０１２０】
そして、この図１２のような構成の順次移動発光照明部１０を用いた画像投影装置とする場合には、図２の画像表示素子３０が図１２の被照明部位３１となるように構成すれば良い。即ち、このように、被照明部位３１にＬＣＤ素子やＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）素子などの画像表示素子３０を配置し、ＲＧＢという順序で順次発光させると共に上記画像表示素子３０を同期して駆動することで、カラー面順次式画像投影装置を形成可能となる。
【０１２１】
なお、図１２においては、上記色毎の回転可動体１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂにおいて径を変えてあるが、これは以下の理由による。即ち、Ｇ色の発光体（ＬＥＤ）１０１Ｇにおいて出力に対する光量が得られ難く且つ人間の被視感度上で支配的なためにより大きな発光出力が必要となり、そのためにＧ色の発光体（ＬＥＤ）１０１Ｇには大きな電流を与える必要が生じる。しかしながら、このように電流を多く与えた分だけ発熱が大きくなり、より多くの冷却の必要が生じることになる。そこで、Ｇ色のみ、より大きな径の回転可動体１１４Ｇとして、より多くの発光体（ＬＥＤ）１０１Ｇを配列することで、１つの発光体についての冷却期間を他の色（Ｒ，Ｂ）よりも多く得られるようにし、冷却効果を向上しているものである。
【０１２２】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態を説明する。本第２の実施の形態は、被照明部位に照明する発光体からの光の光路の変更を所定の周期で稼動するものである。
【０１２３】
図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る照明装置を使用した、本発明の第２の実施の形態に係る画像投影装置（プロジェクタ）の機能ブロック図であり、この画像投影装置は、回動往復運動するミラー１２３の状態により、被照明部位である画像表示素子３０に照明可能な発光体（ＬＥＤ）１０１を選択し、発光制御可能な構成となっている。また、この画像投影装置は、更に、画像を表示するためのＬＣＤで代表される画像表示素子３０と、該画像表示素子３０からの画像をスクリーン５０に拡大投影するための投影光学系４０とを備えている。即ち、上記ミラー１２３は、所定の回動軸１２４にて往復振動させることで光路の制御を行うことが可能なものであり、その回動位置により上記複数の発光体（ＬＥＤ）１０１の一つからの光を画像表示素子３０に対し選択的に反射するようになっている。
【０１２４】
本第２の実施の形態に係る画像投影装置（プロジェクタ）の要部を、図１４を参照して更に詳細に説明する。
【０１２５】
即ち、図２０の（Ｂ）における発光体（ＬＥＤ）相当位置に３つの基板１２５上に実装された発光体（ＬＥＤ）１０１Ｄ’，１０１Ｅ’，１０１Ｆ’を構成し、上記発光体（ＬＥＤ）１０１Ｄ’，１０１Ｅ’，１０１Ｆ’から発光された光線を被照明部位３１に集光するための集光手段である集光レンズ２１が上記発光体（ＬＥＤ）１０１Ｄ’，１０１Ｅ’，１０１Ｆ’にそれぞれ設けられている。更に、上記集光レンズ２１と被照明部位３１の間に、被照明部位３１を照明する発光体（ＬＥＤ）からの光の光路の変更を行う光制御部材であるミラー１２３を配設している。このミラー１２３は、所定の回動軸１２４を中心に回動往復運動が可能であり、そのミラー位置Ｄ，Ｅ，又はＦにおいて、上記発光体（ＬＥＤ）１０１Ｄ’，１０１Ｅ’，又は１０１Ｆ’からの光を被照明部位３１に反射するように構成されている。
【０１２６】
このミラー１２３の回動位置は、ミラー位置検出手段１２６により検出可能であり、このミラー位置情報を基に発光体（ＬＥＤ）１０１Ｄ’，１０１Ｅ’，又は１０１Ｆ’を選択し点灯タイミングを発生するＬＥＤＴＧ１０５が構成されており、上記選択された発光体（ＬＥＤ）は、当該選択された発光体（ＬＥＤ）を点灯するための点灯手段である駆動回路１０３によって発光する。こうして、被照明部位３１を照明可能である発光体（ＬＥＤ）を選択的に発光することができる。例えば、ミラー１２３がＤ位置であれば発光体（ＬＥＤ）１０１Ｄ’が選択発光される。
【０１２７】
また、上記ミラー１２３の回動は、可動手段である回動往復運動稼動するための電磁誘導１２７と、上記ミラー位置検出手段１２６からの情報を基にして上記電磁誘導１２７を制御することが可能なミラー回動往復制御駆動回路１２８とにより行われる。
【０１２８】
而して、このような構成の画像投影装置では、上記可動手段で上記ミラー１２３を稼動し、光選択制御手段である上記ミラー位置検出手段１２６と上記ＬＥＤＴＧ１０５でミラー１２３の位置情報から被照明部位３１を照明可能な発光体（ＬＥＤ）１０１を順次選択して点灯タイミングを発生し、点灯手段である駆動回路１０３で上記順次選択された発光体（ＬＥＤ）を順次発光する。
【０１２９】
このようなミラー１２３を用いた光路の変更を行う光制御部材の構成の効果として、発光体（ＬＥＤ）を移動する必要がないため、発光体への電力の供給が容易となり、且つミラー折り畳みによるコンパクトな構成が可能となるということが挙げられる。なお、発光体の光量の向上や、発光体の光量の安定、バラツキの軽減等の効果は上記第１の実施の形態と同様であり、その詳細の説明は省略する。
【０１３０】
図１５は、本第２の実施の形態の変形例を示す図である。この変形例は、図１４における回動往復運動ミラー１２３に代えて、複数ミラー１２９Ａを正多角形に配置構成したポリゴンミラー１２９を使用するもので、上記ポリゴンミラー１２９の回転によって発光体位置を選択可能なように構成されている。即ち、各ミラー１２９Ａが上記回動往復運動ミラー１２３における回動位置Ｄ，Ｅ，Ｆに相当する角度位置となったときに、発光体（ＬＥＤ）１０１Ｄ’，１０１Ｅ’，１０１Ｆ’を選択的に発光させ、該ポリゴンミラー１２９にて反射した光で被照明部位３１を照明するものである。
【０１３１】
なお、ミラー位置による光選択制御に関しては、図１４のモデルと同様であり、この部分については説明を省略する（以下の変形例においても同様）。
【０１３２】
また、このポリゴンミラー１２９の回転軸と同軸にファン１３０を構成すると共に、このファン１３０の排気を上記発光体（ＬＥＤ）１０１Ｄ’，１０１Ｅ’，１０１Ｆ’近辺へ導くダクト１３１を備えることにより、該ポリゴンミラー１２９の回転動作と伴にファン１３０も稼動しダクト１３１を経由して発光体（ＬＥＤ）１０１Ｄ’，１０１Ｅ’，１０１Ｆ’を空気冷却可能な構成となっている。このような構成とすることで、ポリゴンミラー１２９を回転動作させると伴に冷却も同時に実施可能となる。
【０１３３】
図１６の（Ａ）及び（Ｂ）は、本第２の実施の形態の更に別の変形例を示す図であり、特に、（Ａ）は（Ｂ）のＭＭ線矢視断面図である。
【０１３４】
この変形例も、発光体（ＬＥＤ）１０１からの光は、被照明部位３１に効率良く集光するための集光手段である集光レンズ２１を経て上記被照明部位３１に照明され、集光レンズ２１と発光体（ＬＥＤ）１０１の間に光路を曲げるミラー１２３が挿入されているものであるが、この場合、発光体（ＬＥＤ）１０１の実装容易を考慮して、発光体（ＬＥＤ）１０１は、集光レンズ２１の光軸に対して斜めに構成されている。
【０１３５】
即ち、光選択制御を行うための上記ミラー１２３は、発光体（ＬＥＤ）１０１と集光レンズ２１の間に回転可能に構成してある。さらに、発光体（ＬＥＤ）１０１は、すり鉢状で且つそのすり鉢の底面が開放した形状の発光体取付け部材１３２に略同一周上に配置されている。なお、上記すり鉢状発光体取付け部材１３２は、発光体（ＬＥＤ）１０１の実装容易さを狙ったものであるが、すり鉢状でなく円筒状でも良い。そして、上記発光体（ＬＥＤ）１０１の同一周の内側に、上記発光体（ＬＥＤ）１０１の光を上記被照明部位３１に直角に反射するための上記ミラー１２３が配置されている。このミラー１２３の裏面には、該ミラー１２３を回転するための回転軸１３３及び該回転軸１３３を回転可能な駆動装置であるモータ１０６が構成されている。ここで、上記回転軸１３３は、上記同一周発光体列の略中心に構成されており、上記回転軸１３３を回転することで上記ミラー１２３が回転し、被照明部位３１への光路つまり集光レンズ２１の光軸１３４を、複数の発光体（ＬＥＤ）１０１の発光位置のうちの一つに対し選択的に構成可能としている。そして、その選択された発光位置の発光体（ＬＥＤ）１０１を発光することで、被照明部位３１が照明される。例えば、図１６の（Ｂ）においては、発光位置：Ｊ１の発光体（ＬＥＤ）１０１が発光している状態を示しているが、時間の経過と共にミラー１２３が回転し、それに伴なって対応する発光位置：Ｊ２の発光体（ＬＥＤ）、発光位置：Ｊ３の発光体（ＬＥＤ）、…と順次発光するように構成する。
【０１３６】
また、本変形例においては、上記ミラー１２３の裏面に、上記回転軸１３３の他に送風部材１３５を形成し、上記回転軸１３３を回転させることで該送風部材１３５により風を発生し、この風によって発光体（ＬＥＤ）１０１を冷却可能に構成してある。
【０１３７】
このような変形例によれば、１つの集光レンズ２１に対して光路の変更を行うミラー１２３を介して複数の発光体（ＬＥＤ）１０１を選択可能な構成にすることで、集光レンズ２１近辺の空きスペースに発光体（ＬＥＤ）１０１を有効に配置可能であり、照明装置の大きさをコンパクトに構成でき、さらに発光体（ＬＥＤ）１０１を密に配置し、図４の（Ｂ）で説明したような非発光時間を短くできる効果により光量を多く得ることが可能となる。また、ミラー１２３の裏面の送風部材１３５により発光体（ＬＥＤ）１０１の冷却が可能となり、発光体（ＬＥＤ）１０１が発熱することによって発生する熱抵抗による上記発光光量ダウンを軽減可能となる。
【０１３８】
なお、上記第１及び２の実施の形態の画像投影装置は、画像表示素子３０が１つで構成されている単板式画像投影装置として説明したが、当然のことであるが、画像表示素子を複数化して例えば（ＲＧＢ）３板式としても良いし、画像表示素子３０においては、ＬＣＤ（透過型・反射型）素子のみではなく、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）素子としても良い。
【０１３９】
［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。上記第１及び第２の実施の形態は選択発光される発光体（ＬＥＤ）が１つの場合であったが、本第３の実施の形態は、複数の発光体（ＬＥＤ）が同時に選択され発光する場合の例である。
【０１４０】
図１７の（Ａ）は、複数（９個）の発光体（ＬＥＤ）から同時に発光可能な回転移動構成の、本第３の実施の形態に係る照明装置の側面図であり、図１７の（Ｂ）は上面図である。また、図１７の（Ｃ）は（Ｂ）におけるＶ矢視図即ち被照明部位側から見た図であり、図１７の（Ｄ）は一つの発光体（ＬＥＤ）即ち図１７の（Ａ）における発光体１０１Ｍの回転移動１周期における経時的発光状態を示している。
【０１４１】
即ち、本実施の形態においては、図１７の（Ａ）に示すように、発光体（ＬＥＤ）１０１は、図６の（Ａ）及び（Ｂ）に示した第１の実施の形態における変形例と同様に、円柱状回転可動体１１４の曲面部に配置されており、発光体（ＬＥＤ）の発光ポイントとしては、発光ポイントＫ１ライン、Ｋ２ライン、Ｋ３ラインのように回転可動体１１４の移動方向で３箇所同時に発光体（ＬＥＤ）１０１が発光可能な構成になっている。また、図１７の（Ｂ）に示すように、発光体列Ｌ１ライン、発光体列Ｌ２ライン、発光体列Ｌ３ラインの３列同時に発光体（ＬＥＤ）１０１が発光可能な構成になっている。よって、図１７の（Ｃ）に示すように、３個配列×３個配列の２次元的に合計９箇所同時に発光する構成となる。当然のことであるが、９箇所を同時に発光させずに、それぞれ位相を若干ずらして発光させても良いし、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の各ライン毎で同時点灯、あるいはＫ１、Ｋ２、Ｋ３の各ライン毎に同時点灯させても良い。
【０１４２】
また、本実施の形態の照明装置では、さらに９箇所の発光ポイントそれぞれの集光をするための重ね合わせレンズ２２を備えており、それぞれの集光レンズ２１からの光線を被照明部位３１に重ね合わせて照明することが可能な重ね合わせ照明光学系２０がこれら集光レンズ２１と重ね合わせレンズ２２とにより構成されている。
【０１４３】
而して、このような構成においては、上記回転可動体１１４が回転移動することで、発光体（ＬＥＤ）１０１が発光ポイントであるＫ１〜３ラインを通過していき、上記発光ポイント付近に位置した発光体が発光する。この動作をある発光体１つに着目して説明すると、図１７の（Ａ）に示す１つの発光体１０１Ｍにおいて、回転可動体１１４が１周期した時の発光の状態は、図１７の（Ｄ）に示すようになる。即ち、発光体１０１Ｍが発光ポイントＫ３→Ｋ２→Ｋ１ラインに移動し位置した時の３回発光を行い、その他では非発光になっている。なお、同時発光が複数であること以外は、上記第１の実施の形態と同様であり、よって動作に至る構成の図示及び作用の説明は省略する。
【０１４４】
このように複数の発光体（ＬＥＤ）１０１を同時発光することにより、複数の発光体（ＬＥＤ）１０１の光を重ね合わせて被照明部位３１を照明することで、１つの発光体から得られる光量よりも高い照明光量を得ることが可能となるという効果を奏することができる。
【０１４５】
また、発光体（ＬＥＤ）１０１の配置において、図１７の（Ｃ）に示すように、回転可動体１１４の回転移動方向の集光レンズ２１の集光レンズピッチをＬＰとし、回転可動体１１４の回転移動方向の発光体ピッチをＰＰとすると、ＬＰよりもＰＰを密に配列するように構成することで、各発光ポイントにおいて非発光時間をＬＰとＰＰが同一の構成よりも短くすることが出来るので、その効果として発光光量をより多く得ることが可能となる。このことは、図４の（Ｂ）の各発光体の非発光時間が長いと総発光量が少なくなるのと同様で、発光体を最密に構成することが望ましい（本実施の形態では説明のために発光体間隔を空けている状態を示している）。
【０１４６】
なお、本第３の実施の形態のように複数発光体（ＬＥＤ）の同時選択発光を上記第２の実施の形態のような被照明部位に照明する発光体からの光の光路の変更を所定の周期で稼動するタイプの照明装置において構成する場合には、図１７の（Ａ）及び（Ｂ）に示すような回転可動体部位置に、集光レンズアレイの数量分（図１７の（Ａ）においては９セット）、図１６の（Ａ）及び（Ｂ）に示したようなミラー１２３、発光体取付け部材１３２、回転軸１３３、モータ１０６等の系を構成すれば良い。その場合の効果として、集光レンズアレイ間の空きスペースに発光体（ＬＥＤ）１０１を構成することで、小型に構成可能となるということが挙げられる。
【０１４７】
図１８の（Ａ）は、本第３の実施の形態の変形例を示す図で、図１７の（Ｃ）と同様のＶ矢視図であるが、説明簡略のため集光レンズ２１を省略して示してある。
【０１４８】
この変形例は、Ｂ（青）とＲ（赤）の２色のカラー面順次（交互）発光を実現する構成であり、図示の状態は発光ポイント９箇所でＢの発光体（ＬＥＤ）が発光しており、回転可動体１１４の回転移動と伴に発光ポイント９箇所にＲの発光体（ＬＥＤ）が移動してきて発光ポイント付近にてＲの発光体（ＬＥＤ）が発光するというＢＲ交互発光の繰り返しの構成である。このような発光体（ＬＥＤ）の配置とすることで、容易にカラー面順次（交互）発光を実現することが可能となる。
【０１４９】
また、この変形例では、移動方向における隣り合う発光体の色を違えてあるが、図示はしないが、被照明部位３１へ白色光を照明する用途の場合、全発光体を白色で構成しても良いし、発光強度比及び被視感度を考慮しつつ複数の同時発光体を複数の色（ＲＧＢ）で構成して発光させた時に白色に照明されるように構成しても良い。更には、図示はしないが、複数の発光体の同時発光において、同時に複数の色の発光体を発光可能に構成し、上記複数の色の発光体の合成色が上記白色以外の所定の色を生成し、その所定の色の照明を実現することも可能である。
【０１５０】
また、図１８の（Ｂ）に示すように、回転可動体１１４の曲面を斜面で構成し、ＲＧＢ複数の色毎に発光体列を配置しも良い。この場合、各色で発光体個数が違っていて、ＢＲＧの順に発光体の数量を少なく設定しているが、これは、発光体であるＬＥＤの被視感度と強度のバランスから、白色になるようなＲＧＢ色毎のＬＥＤ個数を見積もり、その結果としてＢＲＧの順に発光体が多く必要になり、この結果を反映したものである。当然のことではあるが、発光体の輝度や耐性を考慮して個数や色の位置を図示と変えても良い。
【０１５１】
図１８の（Ｃ）は、本第３の実施の形態の更に別の変形例を示す図である。この図も、図１７の（Ｃ）と同様にＶ矢視図であるが、発光体（ＬＥＤ）の移動方向のラインを９ラインで構成したものである。
【０１５２】
この変形例は、上記集光レンズと集光レンズの間隔に複数の発光体移動ライン（Ｎ１〜３ライン）を構成してある。さらに、１つの集光レンズ２１Ｑ１に着目すると、Ｎ１〜３ラインの何れも集光レンズ２１Ｑ１の範囲内を通過しているが、発光体１０１Ｒ１のみ発光するように制御を行っていて、Ｎ１ラインの発光体１０１Ｒ１が最適に集光されるように設計されており、集光レンズ２１Ｑ１は上記発光体１０１Ｒ１を略中心に構成している。同様に、集光レンズ２１Ｑ２に着目するとＮ２ラインの発光体１０１Ｒ２のみ発光するように制御を行っていて、集光レンズ２１Ｑ２は上記発光体１０１Ｒ２を略中心に構成している。その他の集光レンズも同様につき、説明を省略する。
【０１５３】
このような構成において、１つの発光体に着目したものが図１８の（Ｄ）であり、発光体１０１Ｐの回転可動体１１４の１周期における発光の状態を示している。このように、発光体１０１ＰはＫ１ライン付近に移動した時にのみ発光している。この効果として、発光体をＬＥＤとした場合、ＬＥＤは発熱により発光光量が低下することが知られているが、本変形例においては１周期の間に１回の発光を行うものとなっているので、その結果、ＬＥＤの発熱について有利な構成となり、よって、ＬＥＤ１回の発光でより大きい電流を印加でき、光量もより大きく得ることが可能となることが挙げられる。
【０１５４】
また、隣り合う発光体の間隔である発光体列Ｎ１ライン・Ｎ２ラインの間隔ＰＰは、集光レンズ２１Ｑ１とそれに隣接する集光レンズ２１Ｑ３とのレンズ間隔ＬＰよりも密に配列されており、効果として、回転可動体１１４上の発光体（ＬＥＤ）を密に構成可能なことによる小型化と上記光量アップの両立を実現可能となる。
【０１５５】
さらに、図１８の（Ｃ）と異なる変形例として、所定の発光ポイントに対して被照明部位が広く設定された場合において、使用条件によって発熱の心配がない場合は、集光レンズ２１Ｑ１においてＮ１ラインのみでなく、効率は低下するが１つの集光レンズにおいてＮ２・Ｎ３のラインも同時に複数の発光体を発光可能に構成しても良く、１周期に１回発光する場合と、１周期で複数回（３回）発光する場合を選択可能に構成しても良い。
【０１５６】
また、図示はしないが、図１７の（Ａ）及び（Ｂ）の構成において、回転可動体１１４の発光体列Ｌ１ラインからＬ３ラインと３つ移動ラインがあるが、それぞれ別の可動部に分かれていて別の移動速度で回転するように構成しても良いし、移動の速度を発光体が発光位置付近に移動した時は遅く移動し、発光位置にない時は早く移動するような速度可変に構成しても良い。
【０１５７】
また、本第３の実施の形態のような複数の発光体（ＬＥＤ）が同時に選択され発光する場合、図１７の（Ａ）に示したような図６の（Ａ）に対応する構成に限らず、図８や図９、その他の図で説明したような第１及び第２の実施の形態における各種構成を、このような複数発光体（ＬＥＤ）同時選択発光の構成に対応するように、変形して適用することは容易に行えることは言うまでも無い。
【０１５８】
以上、実施の形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
【０１５９】
例えば、上記第１乃至第３の実施の形態では、発光体（ＬＥＤ）を整列して配置構成しているが、ずれを持って配置しても構わない。
【０１６０】
これを、図１９を参照して説明する。なお、ここでは、同時発光する発光体は１つであるとして説明する。
【０１６１】
例えば、発光体がＬＥＤを想定した場合、ＬＥＤのチップの中心付近にボンディングワイヤが発光面に構成されており、その付近は暗くなっていることがある。図１９の構成における照明光学系２０は、回転可動体１１４上の発光体（ＬＥＤ）１０１の像を被照明部位３１に像をなすように構成されており、その結果として、ＬＥＤのボンディングワイヤ部やその付近の輝度が低下した部位がそのまま被照明部位３１に輝度の低下として照明ムラを引き起こすことになる。さらに、上記回転可動体１１４上の複数の発光体（ＬＥＤ）１０１の形状が略同一形状で形成されていると、上記回転可動体１１４を移動して、複数の発光体（ＬＥＤ）を、略発光体（ＬＥＤ）の幅である基準発光ラインにて順次略同じ位置で発光する構成をとり時間的な重畳を行った場合、発光体（ＬＥＤ）１０１の発光ムラが被照明部位３１の照明ムラとして維持されることとなる。そこで、図１９に示すように、複数の発光体（ＬＥＤ）１０１を回転可動体１１４の回転移動方向に対して直交方向に互いにずらして配置することを行う。こうすることで、ＬＥＤ自体が保有する照明ムラを被照明部位３１においてずらして照明することが可能となり、さらに上記ずれた発光体（ＬＥＤ）１０１を有している回転可動体１１４の回転移動によって発生する時間的な重畳により、照明ムラが平均化され、被照明部位３１における照明ムラを軽減することが可能となる。
【０１６２】
なお、発光体位置と照明光学系と被照明部位の関係を最適化した場合において、発光体位置が基準発光ラインからずれが生じた分だけ照明ロスが増えることになるが、照明ムラと照明効率のバランスを考慮すると、図１９な示すように、発光体の大きさ（Ｌ）分のずらし量である発光可能位置内にすることが望ましい関係にあることを見出した。
【０１６３】
また、特に図示はしていないが、発光体（ＬＥＤ）１０１を１列ではなく、図１９の発光体（ＬＥＤ）列の両隣りに３列となるように構成することで、発光体（ＬＥＤ）がずれた所でも、その両隣りにある発光体（ＬＥＤ）の片方が基準発光ライン内に配置されることになり、その場合は上記基準発光ライン内にある両隣りにある発光体（ＬＥＤ）の片方を発光するように構成すれば、効率の劣化を防ぎ且つ照明ムラを防ぐ構成とすることが可能となる。
【０１６４】
また、上記第１乃至第３の実施の形態は、発光体をＬＥＤとして図示及び説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、常時点灯による発熱が光量の低下をし、発光に対する応答速度があるためパルス的な発光が可能な発光体であるＣＮＴ（カーボンナノチューブ）光源であっても、上記実施の形態のような構成をとることで同様の効果が得られる。
【０１６５】
また、上記実施の形態は、画像投影装置の照明装置として説明を行っているが、画像表示素子の駆動に同期させて、本発明の照明装置を発光させる構成をとっても良く、この場合は、照明効率が良く、高品位の画像投影装置を得ることができる。
【０１６６】
さらに、画像投影装置の照明装置として説明を行っているが、所定の発光体位置に対して被照明部位で構成された照明装置であれば、液晶表示装置のバックライト等としても容易に適用可能であり、上記被照明部位を空間上の仮想領域とすれば、一般的な照明機器や自動車のヘッドランプ等として適用することも可能である。
【０１６７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、明るい、或いは、小型化可能な照明装置、また、その照明装置を備えた同様の効果を得る画像投影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る照明装置を使用した本発明の第１の実施の形態に係る画像投影装置（プロジェクタ）における順次移動発光照明部の構成を示す側面図であり、（Ｂ）は（Ａ）中の回転可動基板を矢印Ｗ方向に見た正面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る画像投影装置（プロジェクタ）の機能ブロック図である。
【図３】第１の実施の形態における順次移動発光照明部の電気的なブロック構成図である。
【図４】（Ａ）は図１の（Ｂ）における回転可動基板上の同一円周上にある複数の発光体の一部（Ｂ部）を拡大して示す図であり、（Ｂ）は発光ポイントＡにおける時間的な発光状態を説明するための図である。
【図５】第１の実施の形態の変形例を説明するための発光体部の拡大断面図である。
【図６】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ第１の実施の形態の他の変形例を説明するための順次移動発光照明部の側面図及び上面図であり、（Ｃ）はこの変形例を用いた画像投影装置（プロジェクタ）の構成を示す図である。
【図７】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ第１の実施の形態の別の変形例を説明するための順次移動発光照明部の側面図及び上面図である。
【図８】第１の実施の形態の更に別の変形例を説明するための順次移動発光照明部の側面図である。
【図９】第１の実施の形態の別の変形例を説明するための順次移動発光照明部の側面図ある。
【図１０】第１の実施の形態の更に別の変形例を説明するための順次移動発光照明部の側面図である。
【図１１】第１の実施の形態の別の変形例を説明するための順次移動発光照明部の側面図である。
【図１２】第１の実施の形態の更に別の変形例を説明するための順次移動発光照明部の側面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る照明装置を使用した本発明の第２の実施の形態に係る画像投影装置（プロジェクタ）の機能ブロック図である。
【図１４】第２の実施の形態に係る画像投影装置（プロジェクタ）の要部の詳細を説明するための図である。
【図１５】第２の実施の形態の変形例を示す図である。
【図１６】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ第２の実施の形態の更に別の変形例を説明するための断面図及び正面図である。
【図１７】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ本発明の第３の実施の形態に係る照明装置の側面図及び上面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＶ矢視図であり、（Ｄ）は一つの発光体の回転移動１周期における経時的発光状態を示す図である。
【図１８】（Ａ）は第３の実施の形態の変形例を示す図、（Ｂ）は第３の実施の形態の他の変形例を示す図、（Ｃ）は第３の実施の形態の更に別変形例を示す図であり、（Ｄ）は（Ｃ）の変形例において一つの発光体の回転移動１周期における経時的発光状態を示す図である。
【図１９】照明ムラ軽減のための変形例を説明するための図である。
【図２０】（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれＬＥＤを光源として用いた従来の照明装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
１０ 順次移動発光照明部
２０ 照明光学系
２１，２１Ｑ１，２１Ｑ２，２１Ｑ３ 集光レンズ
２２ 重ね合わせレンズ
３０ 画像表示素子
３１ 被照明部位
４０ 投影光学系
５０ スクリーン
１０１，１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂ，１０１Ｄ’，１０１Ｅ’，１０１Ｆ’，１０１Ｍ，１０１Ｐ，１０１Ｒ１，１０１Ｒ２ 発光体（ＬＥＤ）
１０２ 回転可動基板
１０３ 駆動回路
１０４ 位置センサ
１０５ ＬＥＤＴＧ
１０６ モータ
１０７ モータ制御回路
１０８ ブラシ
１０９ 放熱部材
１１０ 冷却ファン
１１１ 冷却エアーブロー
１１４，１１４Ｒ，１１４Ｇ，１１４Ｂ 回転可動体
１２３，１２９Ａ ミラー
１２４ 回動軸
１２５ 基板
１２６ ミラー位置検出手段
１２７ 電磁誘導
１２８ ミラー回動往復制御駆動回路

Claims (5)

1. 被照明部位を照明する照明装置において、
   等間隔で部材上に配列した複数の発光体と、
   前記複数の発光体それぞれを個別に点灯駆動する駆動回路と、
   前記複数の発光体の配列方向に沿って配列する複数の発光ポイントからそれぞれ発せられた光を１つの被照明部位に集光する集光光学手段と、
   前記複数の発光体と前記複数の発光ポイントとを前記複数の発光体の配列方向に沿って相対的に移動させる光制御手段と、
   前記光制御手段により前記複数の発光ポイントに対し移動した前記発光体が前記各発光ポイント付近に位置したことを検出する位置検出手段と、
   を具備し、
   前記駆動回路は、前記位置検出手段が前記各発光ポイント付近に位置すると検出した発光体を駆動し、
   前記集光光学手段は、複数の個別集光手段と、重ね合わせ光学手段と、で構成され、
   前記複数の個別集光手段は、前記複数の発光ポイント毎に配置され且つ前記複数の発光ポイントそれぞれから発せられた光を個別に集光し、
   前記重ね合わせ光学手段は、前記複数の個別集光手段で個別に集光した各光を１つに重ね合わせて被照明部位に集光する、
   ことを特徴とする照明装置。
2. 前記複数の発光体は、前記部材上の円周上に配列され、
   前記光制御手段は、前記複数の発光体と前記複数の発光ポイントとを前記円周に沿って相対的に回転移動させ、
   前記複数の発光体の配列方向における前記複数の発光体の配置ピッチは、前記複数の発光ポイントの配置ピッチより密である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記複数の発光ポイントの配置ピッチは、前記複数の発光体の配置ピッチの２以上の正の整数倍であることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
4. 前記部材は、回転可動体であり、
   前記複数の発光体は、前記回転可動体の外周円上に配列されており、
   前記光制御手段は、前記回転可動体を前記外周円方向に回動することによって前記複数の発光ポイントに対して前記複数の発光体を相対移動させる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の照明装置と、
   前記照明装置の前記被照明部位に配設した画像表示素子と、
   前記画像表示素子の画像を拡大投影表示するための投影光学系と、
   を具備することを特徴とする画像投影装置。

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