JP5679079B2 - 照明装置及びプロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、照明装置及びプロジェクターに関する。

従来より高輝度のプロジェクターが求められており、その要求に応えるものとして一対の光源装置からの光を三角プリズムで合成する構成を有するプロジェクター（いわゆる２灯式のプロジェクタ）が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

このような従来の２灯式のプロジェクターによれば、照明装置として一対の光源装置を有する照明装置を用いているため、従来より高輝度のプロジェクターを構成することができる。

特開２０００−３６１２号公報

しかしながら、このような従来の２灯式のプロジェクターにおいては、一対の光源装置のうちいずれかの光源装置の発光が弱まったり切れたりすると、被照明領域における面内光強度分布が不均一になり、その結果、投写画像の品質が劣化するという問題があった。この問題は、２灯式のプロジェクターのみに見られる問題ではなく、二対以上の光源装置を有するプロジェクターにおいても共通して見られる問題である。

そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、被照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となるとともに投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能な照明装置を提供することを目的とする。また、本発明は、このような照明装置を備えたプロジェクターを提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するため、従来の２灯式のプロジェクターにおいて、一対の光源装置のうち一方の光源装置の発光が弱まったり切れたりすると、被照明領域における面内光強度分布が不均一になる原因を徹底的に調査した。その結果、その原因は、一対の光源装置のそれぞれから射出される光が、レンズインテグレーター光学系の第１レンズアレイにおいてお互いにずれた領域に入射することに起因することが判明した。本発明者は、この知見に基づき、一対の光源装置のそれぞれから射出される光が、第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射するようにすると、上記問題を解決することができることに想到し、本発明を完成させるに至った。

［１］すなわち、本発明の照明装置は、略向かい合わせに配置される第１光源装置及び第２光源装置と、前記第１光源装置と前記第２光源装置との間に配置され、前記第１光源装置から射出される光と前記第２光源装置から射出される光とを合成し、所定の方向に向けて射出する光合成部と、前記光合成部からの光の面内光強度分布を均一にするレンズインテグレーター光学系とを備える照明装置であって、前記光合成部は、前記第１光源装置の光軸、前記第２光源装置の光軸及び前記照明装置の光軸（以下、前記照明装置の光軸のことを照明光軸という。）の全てに対して平行な平面を基準平面としたときにおいて、前記基準平面に直交する方向に沿って見たとき、前記第１光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略４５°の角度で配置される第１偏光分離合成面を有する第１偏光分離合成部と、前記第２光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略４５°の角度で配置され、かつ、前記第１偏光分離合成面と略垂直に配置される第２偏光分離合成面を有する第２偏光分離合成部と、前記光合成部が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラーと、前記反射ミラーと、前記第１偏光分離合成部及び前記第２偏光分離合成部との間に配置されるλ／４板とを有し、前記照明装置は、前記第１光源装置から射出される光と、前記第２光源装置から射出される光とが、前記レンズインテグレーター光学系の第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することを特徴とする。

このため、本発明の照明装置によれば、光合成部が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第１光源装置側に配置され、照明光軸に対して略４５°の角度で配置される第１偏光分離合成面を有する第１偏光分離合成部と、第２光源装置側に配置され、照明光軸に対して略４５°の角度で配置され、かつ、第１偏光分離合成面と略垂直に配置される第２偏光分離合成面を有する第２偏光分離合成部と、光合成部が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラーと、反射ミラーと第１偏光分離合成部及び第２偏光分離合成部との間に配置されるλ／４板とを有するため、当該光合成部で第１光源装置から射出される光と、第２光源装置から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第１光源装置と第２光源装置とのそれぞれから射出される光が、第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することとなる。このため、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、被照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となるとともに投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能な照明装置となる。

［２］本発明の照明装置においては、前記第１偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記第２偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を反射し、他方の偏光からなる光を通過させ、前記反射ミラー及び前記λ／４板を偏光変換反射部としたとき、前記第１光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面を通過した後に、前記第２偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第１光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第２光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、他方の偏光からなる光として前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第２光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面を通過した後に、前記第１偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第１光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、前記第１光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することが好ましい。

このような構成とすることにより、一対の光源装置である第１光源装置と第２光源装置とのそれぞれから射出される光を、第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射させることが可能となる。

また、このような構成とすることにより、第１光源装置から第１レンズアレイまでの光路長と、第２光源装置から第１レンズアレイまでの光路長とを等しくすることが可能となり、被照明領域における面内光強度分布を一層均一にすることが可能となる。

［３］本発明の照明装置においては、前記第１偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記第２偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を反射し、他方の偏光からなる光を通過させ、前記反射ミラー及び前記λ／４板を偏光変換反射部としたとき、前記第１光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面を通過し、前記第２偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、他方の偏光からなる光として前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第１光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第２光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第２光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面を通過し、前記第１偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第１光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、前記第１光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することが好ましい。

このような構成とすることによっても、一対の光源装置である第１光源装置と第２光源装置とのそれぞれから射出される光を、第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射させることが可能となる。

［４］本発明の照明装置においては、前記照明装置は、前記第１偏光分離合成部と前記第２偏光分離合成部との間に配置されるλ／２板をさらに有し、前記第１偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記第２偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記反射ミラー及び前記λ／４板を偏光変換反射部としたとき、前記第１光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面を通過し、前記λ／２板で他方の偏光からなる光に変換された後に、前記第２偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第１光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第２光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面を通過し、前記λ／２板で他方の偏光からなる光に変換された後に、前記第１偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第２光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第１光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、前記第１光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することが好ましい。

このような構成とすることによっても、一対の光源装置である第１光源装置と第２光源装置とのそれぞれから射出される光を、第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射させることが可能となる。

また、このような構成とすることにより、第１光源装置から第１レンズアレイまでの光路長と、第２光源装置から第１レンズアレイまでの光路長とを等しくすることが可能となり、被照明領域における面内光強度分布を一層均一にすることが可能となる。

また、第１偏光分離合成部と第２偏光分離合成部との間に配置されるλ／２板をさらに有するため、第１偏光分離合成面と第２偏光分離合成面との偏光分離合成特性を揃えることが可能となり、その結果、被照明領域における面内光強度分布をさらに均一にすることが可能となる。

なお、この場合においては、第１偏光分離合成面及び第２偏光分離合成面は、ｐ偏光からなる光を通過させ、ｓ偏光からなる光を反射することが好ましい。このような構成とすることにより、一般にｓ偏光からなる光は、ｐ偏光からなる光よりも反射されやすいため、照明装置の光利用効率を高めることが可能となる。

［５］本発明の照明装置においては、前記照明装置は、前記第１偏光分離合成部と前記第２偏光分離合成部との間に配置されるλ／２板をさらに有し、前記第１偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記第２偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記反射ミラー及び前記λ／４板を偏光変換反射部としたとき、前記第１光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面を通過し、前記λ／２板で他方の偏光からなる光に変換され、前記第２偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第１光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第２光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面を通過し、前記λ／２板で他方の偏光からなる光に変換され、前記第１偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第２光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、前記第１光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、前記第１光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することが好ましい。

このような構成とすることによっても、一対の光源装置である第１光源装置と第２光源装置とのそれぞれから射出される光を、第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射させることが可能となる。

また、第１偏光分離合成部と第２偏光分離合成部との間に配置されるλ／２板をさらに有するため、第１偏光分離合成面と第２偏光分離合成面との偏光分離合成特性を揃えることが可能となり、その結果、被照明領域における面内光強度分布をさらに均一にすることが可能となる。

なお、この場合においては、第１偏光分離合成面及び第２偏光分離合成面は、ｐ偏光からなる光を通過させ、ｓ偏光からなる光を反射することが好ましい。このような構成とすることにより、一般にｓ偏光からなる光は、ｐ偏光からなる光よりも反射されやすいため、照明装置の光利用効率を高めることが可能となる。

［６］本発明の照明装置においては、前記第１偏光分離合成部及び前記第２偏光分離合成部は、プリズム型の偏光ビームスプリッターからなることが好ましい。

［７］本発明の照明装置においては、前記第１偏光分離合成部及び前記第２偏光分離合成部は、ワイヤーグリッド型の偏光板からなることが好ましい。

上記したように、本発明の照明装置においては、プリズム型のＰＢＳからなる第１偏光分離合成部及び第２偏光分離合成部も、ワイヤーグリッド型の偏光板からなる第１偏光分離合成部及び第２偏光分離合成部もともに好適に用いることができる。

［８］本発明の照明装置においては、前記基準平面に直交する方向に沿って見たとき、前記第１光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度をＲ１とし、前記第２光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度をＲ２としたとき、前記第１光源装置及び前記第２光源装置は、「Ｒ１＝Ｒ２」かつ「Ｒ１＜９０°」となるように配置され、前記第１光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第１光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することが好ましい。

このような構成とすることにより、一対の光源装置から射出される光全てが第１レンズアレイにおいて略同一の領域（単一の領域）に入射するため、光利用効率を向上させることが可能となり、また、被照明領域における面内光強度分布をより一層均一にすることが可能となる。また、第１レンズアレイの面積を小さくすることが可能となり、照明装置全体を小型化することが可能となる。

［９］本発明の照明装置においては、前記第１光源装置及び前記第２光源装置を一対の光源装置としたとき、前記照明装置は、二対以上の光源装置を備えることが好ましい。

このような構成とすることにより、一層高輝度の照明装置とすることが可能となる。

［１０］本発明のプロジェクターは、本発明の照明装置と、前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系とを備えることを特徴とする。

このため、本発明のプロジェクターによれば、上記したような優れた本発明の照明装置を備えているため、高輝度のプロジェクターであって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能なプロジェクターとなる。
[１０]本発明の照明装置においては略向かい合わせに配置される第１光源装置及び第２光源装置と、前記第１光源装置と前記第２光源装置との間に配置され、前記第１光源装置から射出される光と前記第２光源装置から射出される光とを合成し、所定の方向に向けて射出する光合成部と、前記光合成部からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系とを備える照明装置であって、前記光合成部は、前記第１光源装置の光軸、前記第２光源装置の光軸及び前記照明装置の光軸（以下、前記照明装置の光軸のことを照明光軸という。）の全てに対して平行な平面を基準平面としたときにおいて、前記基準平面に直交する方向に沿って見たとき、前記第１光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略４５°の角度で配置される第１偏光分離合成面を有する第１偏光分離合成部と、前記第２光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略４５°の角度で配置され、かつ、前記第１偏光分離合成面と略垂直に配置される第２偏光分離合成面を有する第２偏光分離合成部と、前記光合成部が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラーと、前記反射ミラーと、前記第１偏光分離合成部及び前記第２偏光分離合成部との間に配置されるλ／４板とを有し、前記第１光源装置の光軸と前記第２光源装置の光軸は前記照明光軸に対して傾斜しており、前記第１光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度と、前記第２光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度は等しくなるように配置され、前記第１光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第１光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記インテグレーター光学系の入射側において略同一の領域に入射することが好ましい。

実施形態１に係るプロジェクター１０００の光学系を示す上面図。 実施形態１における光合成部３０を説明するために示す図。 比較例１における光合成部３０ａを示す上面図。 比較例１に係る照明装置１００ａにおいて、第１光源装置１０から射出される光と第２光源装置２０から射出される光とが、どのように第１レンズアレイ１２０に入射するのかを示す図。 実施形態１に係る照明装置１００において、第１光源装置１０から射出される光と第２光源装置２０から射出される光とが、どのように第１レンズアレイ１２０に入射するのかを示す図。 実施形態２における光合成部３２を示す上面図。 実施形態３における光合成部３４を示す上面図。 実施形態４における光合成部３６を示す上面図。 実施形態５における第１光源装置１０，１１、第２光源装置２０，２１及び光合成部３０，３１の斜視図。 実施形態５に係る照明装置１０８において、第１光源装置１０，１１から射出される光と第２光源装置２０，２１から射出される光とが、どのように第１レンズアレイ１２８に入射するのかを示す図。 実施形態６に係る照明装置１０９を説明するために示す図。

以下、本発明の照明装置及びプロジェクターについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るプロジェクター１０００の光学系を示す上面図である。
図２は、実施形態１における光合成部３０を説明するために示す図である。図２（ａ）は光合成部３０の上面図であり、図２（ｂ）は第１光源装置１０、第２光源装置２０及び光合成部３０の斜視図である。
図１及び図２においては、図中に示す構成要素を筐体に取り付けるための取付部等についての図示は省略している。他の図においても同様である。
なお、図２（ａ）において、符号Ｌ１は第１光源装置１０から射出された光を示し、符号Ｌ１（ｐ）は第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光を示し、符号Ｌ１（ｓ）は第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光を示し、符号Ｌ１（ｓ→ｐ）は第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光からｐ偏光からなる光に変換された光を示し、符号Ｌ２は第２光源装置２０から射出された光を示し、符号Ｌ２（ｐ）は第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光を示し、符号Ｌ２（ｓ）は第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光を示し、符号Ｌ２（ｐ→ｓ）は第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光からｓ偏光からなる光に変換された光を示す。他の図においても同様である。また、Ｌ１、Ｌ１（ｐ）等第１光源装置１０から射出される光の軌跡は実線矢印で示し、Ｌ２、Ｌ２（ｐ）等第２光源装置２０から射出される光の軌跡は点線矢印で示す。後述する図６〜図８においても同様である。

まず、実施形態１に係る照明装置１００及びプロジェクター１０００の構成を説明する。
実施形態１に係るプロジェクター１０００は、図１に示すように、照明装置１００と、色分離導光光学系２００と、光変調装置としての３つの液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５００と、投写光学系６００とを備える。

照明装置１００は、第１光源装置１０と、第２光源装置２０と、光合成部３０と、レンズインテグレーター光学系１１０とを備える。

第１光源装置１０と第２光源装置２０とは、略向かい合わせに配置される一対の光源装置である。

第１光源装置１０は、発光管１２、放物面リフレクター１４を有する。第１光源装置１０は、第１光源装置の光軸１０ａｘに沿って平行光を射出する。

発光管１２は、管球部と、管球部の両側に延びる一対の封止部とを有する。管球部は、図示による詳しい説明は省略するが、管球部内に配置された一対の電極と、水銀、希ガス及び少量のハロゲンとを有する。一対の電極間に電位差が発生すると、放電が生じ、アーク像が生成される。このアーク像が発光部であり、放物面リフレクター１４の焦点近傍に位置する。管球部は、例えば、石英ガラスからなる。発光管１４としては、高輝度発光する種々の発光管を採用でき、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を採用できる。

楕円面リフレクター１４は、発光管１４の一方の封止部が挿通・固定される開口部と、発光管１４からの光を平行光として反射する反射面とを有する。

第２光源装置２０は、発光管２２、放物面リフレクター２４を備える。第２光源装置２０は、照明光軸２０ａｘに沿って平行光を射出する。
発光管２２は発光管１２と同様の構成を有し、放物面リフレクター２４は放物面リフレクター１４と同様の構成を有するため、説明を省略する。

光合成部３０は、図１及び図２に示すように、第１光源装置１０と第２光源装置２０との間に配置され、第１光源装置１０から射出される光と第２光源装置２０から射出される光とを合成し、所定の方向（レンズインテグレーター光学系１１０）に向けて射出する。光合成部３０は、図２に示すように、第１偏光分離合成部４０と、第２偏光分離合成部５０と、反射ミラー６２と、λ／４板６４とを有する。

第１偏光分離合成部４０は、第１光源装置１０の光軸１０ａｘ、第２光源装置２０の光軸２０ａｘ及び照明光軸１００ａｘの全てに対して平行な平面を基準平面としたときにおいて、当該基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第１光源装置１０側に配置され、照明光軸１００ａｘに対して略４５°の角度で配置される第１偏光分離合成面４８を有する。第１偏光分離合成部４０は、プリズム型の偏光ビームスプリッター（以下、本明細書においては、偏光ビームスプリッターのことをＰＢＳという。）からなる。第１偏光分離合成面４８は、ｐ偏光からなる光を通過させ、ｓ偏光からなる光を反射する。第１偏光分離合成面４８は、誘電体多層膜からなる。

第２偏光分離合成部５０は、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第２光源装置２０側に配置され、照明光軸１００ａｘに対して略４５°の角度で配置され、かつ、第１偏光分離合成面４８と略垂直に配置される第２偏光分離合成面５８を有する。第２偏光分離合成部５０はプリズム型のＰＢＳからなる。第２偏光分離合成面５８は、ｐ偏光からなる光を反射し、ｓ偏光からなる光を通過させる。第２偏光分離合成面５８は、誘電体多層膜からなる。

第１偏光分離合成面４８と、第２偏光分離合成面５８とは、図２（ａ）に示すように、いわゆる谷型（Ｖ字型）となるように配置されている。

反射ミラー６２は、光合成部３０が光を射出する方向（レンズインテグレーター光学系１１０の方向）とは反対側に配置される。反射ミラー６２は、可視光を反射するミラーであり、光合成部３０が光を射出する側に反射面を有する。
λ／４板６４は、反射ミラー６２と、第１偏光分離合成部４０及び第２偏光分離合成部５０との間に配置される。
反射ミラー６２及びλ／４板６４は、偏光変換反射部６０を構成する。偏光変換反射部６０に入射する光は、偏光方向を変換された上で反射される。つまり、偏光変換反射部６０に入射したｐ偏光からなる光はｓ偏光からなる光として反射され、偏光変換反射部６０に入射したｓ偏光からなる光はｐ偏光からなる光として反射される。

ここで、図２（ａ）を用いて、主に光合成部３０における光の軌跡を説明する。

第１光源装置１０から射出された光Ｌ１は、まず、第１偏光分離合成面４８によりｐ偏光からなる光とｓ偏光からなる光とに分離される。
第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）は、第１偏光分離合成面４８を通過した後に、第２偏光分離合成面５８で第１レンズアレイ１２０（後述）に向けて反射される。
第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）は、第１偏光分離合成面４８で偏光変換反射部６０に向けて反射された後に、偏光変換反射部６０によって、一方の偏光からなる光Ｌ１（ｓ→ｐ）として第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。

第２光源装置２０から射出された光Ｌ２は、まず、第２偏光分離合成面５８によりｐ偏光からなる光とｓ偏光からなる光とに分離される。
第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）は、第２偏光分離合成面５８で偏光変換反射部６０に向けて反射された後に、偏光変換反射部６０によって、ｓ偏光からなる光Ｌ２（ｐ→ｓ）として第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。
第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）は、第２偏光分離合成面５８を通過した後に、第１偏光分離合成面４８で第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。

このとき、第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）からｓ偏光からなる光に変換された光Ｌ２（ｐ→ｓ）とは、第２偏光分離合成面５８で合成される。また、第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）からｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ１（ｓ→ｐ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）とは、第１偏光分離合成面４８で合成される。

レンズインテグレーター光学系１１０は、光合成部３０からの光の面内光強度分布を均一にする機能を有する。レンズインテグレーター光学系１１０は、第１レンズアレイ１２０、第２レンズアレイ１３０、偏光変換素子１４０及び重畳レンズ１５０を備える。

第１レンズアレイ１２０は、光合成部３０からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第１小レンズ１２２を有する。第１レンズアレイ１２０は、光合成部３０からの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、複数の第１小レンズ１２２が照明光軸１００ａｘと直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。図示による説明は省略するが、第１小レンズ１２２の外形形状は、液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域の外形形状に関して略相似形である。

第１レンズアレイ１２０には、後述する図５に示すように、第１光源装置１０からｐ偏光からなる光として射出された光Ｌ１（ｐ）と、第２光源装置２０からｐ偏光からなる光として射出された光Ｌ２（ｐ）からｓ偏光からなる光に変換された光Ｌ２（ｐ→ｓ）とが、略同一の領域に入射する。
また、第１レンズアレイ１２０には、第１光源装置１０からｓ偏光からなる光として射出された光Ｌ１（ｓ）からｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ１（ｓ→ｐ）と、第２光源装置２０からｓ偏光からなる光として射出された光Ｌ２（ｓ）とが、略同一の領域に入射する。
つまり、第１光源装置１０から射出された光と、第２光源装置２０から射出された光とは、第１レンズアレイ１２０において略同一の領域に入射する。

なお、図２（ａ）に示すように、光合成部３０における第１光源装置１０から射出される光の光路長と、光合成部３０における第２光源装置２０から射出される光の光路長とが等しいため、第１光源装置１０から第１レンズアレイ１２０までの光路長と、第２光源装置２０から第１レンズアレイ１２０までの光路長とは等しくなる。

第２レンズアレイ１３０は、第１レンズアレイ１２０の複数の第１小レンズ１２２に対応する複数の第２小レンズ１３２を有する。第２レンズアレイ１３０は、重畳レンズ１５０とともに、第１レンズアレイ１２０の各第１小レンズ１２２の像を液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第２レンズアレイ１３０は、複数の第２小レンズ１３２が照明光軸１００ａｘに直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。

偏光変換素子１４０は、第１レンズアレイ１２０により分割された各部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略１種類の直線偏光からなる光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子１４０は、第２レンズアレイ１３０からの光に含まれる偏光成分のうち一方の直線偏光成分（例えば、ｐ偏光成分）をそのまま透過し、他方の直線偏光成分（例えば、ｓ偏光成分）を照明光軸１００ａｘに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸１００ａｘに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有する。

重畳レンズ１５０は、偏光変換素子１４０からの各部分光束を被照明領域で重畳させる。重畳レンズ１５０は、当該部分光束を集光して液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レンズ１５０の光軸と照明光軸１００ａｘとが略一致するように、重畳レンズ１５０が配置されている。なお、重畳レンズ１５０は、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。

色分離導光光学系２００は、ダイクロイックミラー２１０，２２０、反射ミラー２３０，２４０，２５０及びリレーレンズ２６０，２７０を備える。色分離導光光学系２００は、照明装置１００からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光のそれぞれの色光を照明対象となる液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂに導光する機能を有する。
色分離導光光学系２００と、液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが配置されている。

ダイクロイックミラー２１０，２２０は、基板上に、所定の波長領域の光を反射して、他の波長領域の光を通過させる波長選択透過膜が形成されたミラーである。
ダイクロイックミラー２１０は、赤色光成分を反射して、緑色光及び青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
ダイクロイックミラー２２０は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
反射ミラー２３０は、赤色光成分を反射する反射ミラーである。
反射ミラー２４０，２５０は青色光成分を反射する反射ミラーである。

ダイクロイックミラー２１０で反射された赤色光は、反射ミラー２３０で反射され、集光レンズ３００Ｒを通過して赤色光用の液晶型光変調装置４００Ｒの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２１０を通過した緑色光は、ダイクロイックミラー２２０で反射され、集光レンズ３００Ｇを通過して緑色光用の液晶型光変調装置４００Ｇの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー２２０を通過した青色光は、リレーレンズ２６０、入射側の反射ミラー２４０、リレーレンズ２７０、射出側の反射ミラー２５０、集光レンズ３００Ｂを経て青色光用の液晶型光変調装置４００Ｂの画像形成領域に入射する。リレーレンズ２６０，２７０及び反射ミラー２４０，２５０は、ダイクロイックミラー２２０を透過した青色光成分を液晶型光変調装置４００Ｂまで導く機能を有する。

なお、青色光の光路にこのようなリレーレンズ２６０，２７０が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。実施形態１に係るプロジェクター１０００においては、青色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、赤色光の光路の長さを長くして、リレーレンズ２６０，２７０及び反射ミラー２４０，２５０を赤色光の光路に用いる構成も考えられる。

液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、入射された色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、照明装置１００の照明対象となる。なお、図示を省略したが、各集光レンズ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと各液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５００との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置される。これら入射側偏光板、液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ及び射出側偏光板によって、入射された各色光の光変調が行われる。
液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入した透過型の液晶型光変調装置であり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、入射側偏光板から射出された１種類の直線偏光の偏光方向を変調する。

クロスダイクロイックプリズム５００は、射出側偏光板から射出された色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム５００は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略Ｘ字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略Ｘ字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、３つの色光が合成される。

クロスダイクロイックプリズム５００から射出されたカラー画像は、投写光学系６００によって拡大投写され、スクリーンＳＣＲ上で画像を形成する。

次に、実施形態１に係る照明装置１００及びプロジェクター１０００の効果を説明する。

実施形態１に係る照明装置１００によれば、略向かい合わせに配置される第１光源装置１０及び第２光源装置２０と光合成部３０とを備え、光合成部３０が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第１光源装置１０側に配置され、かつ、照明光軸１００ａｘに対して略４５°の角度で配置される第１偏光分離合成面４８を有する第１偏光分離合成部４０と、第２光源装置２０側に配置され、照明光軸１００ａｘに対して略４５°の角度で配置され、かつ、第１偏光分離合成面４８と略垂直に配置される第２偏光分離合成面５８を有する第２偏光分離合成部５０と、光合成部３０が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラー６２と、反射ミラー６２と第１偏光分離合成部４０及び第２偏光分離合成部５０との間に配置されるλ／４板６４とを有するため、当該光合成部３０で第１光源装置１０から射出される光と、第２光源装置２０から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第１光源装置１０と第２光源装置２０とのそれぞれから射出される光が、第１レンズアレイ１２０において略同一の領域に入射することとなり、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、被照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となるとともに投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能な照明装置となる。

また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、第１偏光分離合成面４８は、ｐ偏光からなる光を通過させ、ｓ偏光からなる光を反射し、第２偏光分離合成面５８は、ｐ偏光からなる光を反射し、ｓ偏光からなる光を通過させ、第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）は、第１偏光分離合成面４８を通過した後に、第２偏光分離合成面５８で第１レンズアレイ１２０（後述）に向けて反射され、第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）は、第１偏光分離合成面４８で偏光変換反射部６０に向けて反射された後に、偏光変換反射部６０によって、一方の偏光からなる光Ｌ１（ｓ→ｐ）として第１レンズアレイ１２０に向けて反射され、第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）は、第２偏光分離合成面５８で偏光変換反射部６０に向けて反射された後に、偏光変換反射部６０によって、ｓ偏光からなる光Ｌ２（ｐ→ｓ）として第１レンズアレイ１２０に向けて反射され、第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）は、第２偏光分離合成面５８を通過した後に、第１偏光分離合成面４８で第１レンズアレイ１２０に向けて反射されるため、一対の光源装置である第１光源装置１０と第２光源装置２０とのそれぞれから射出される光を、第１レンズアレイ１２０において略同一の領域に入射させることが可能となる。

また、実施形態１に係る照明装置１００によれば、第１光源装置１０から第１レンズアレイ１２０までの光路長と、第２光源装置２０から第１レンズアレイ１２０までの光路長とを等しくすることが可能となり、被照明領域における面内光強度分布を一層均一にすることが可能となる。

実施形態１に係るプロジェクター１０００によれば、上記したような優れた本発明の照明装置を備えているため、高輝度のプロジェクターであって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能なプロジェクターとなる。

［比較例１］
次に、比較例を用いて、本発明に係る照明装置の効果を説明する。

図３は、比較例１における光合成部３０ａを示す上面図である。
図４は、比較例１に係る照明装置１００ａにおいて、第１光源装置１０から射出される光と第２光源装置２０から射出される光とが、どのように第１レンズアレイ１２０に入射するのかを示す図である。図４（ａ）は、第１光源装置１０及び第２光源装置２０がともに点灯しているときの図であり、図４（ｂ）は、第１光源装置１０のみが点灯しているときの図である。
図５は、実施形態１に係る照明装置１００において、第１光源装置１０から射出される光と第２光源装置２０から射出される光とが、どのように第１レンズアレイ１２０に入射するのかを示す図である。図５（ａ）は、第１光源装置１０及び第２光源装置２０がともに点灯しているときの図であり、図５（ｂ）は、第１光源装置１０のみが点灯しているときの図である。
なお、図４及び図５において灰色で示す領域は、第１レンズアレイ１２０上に光が入射する領域を示す。後述する図１０及び図１１（ｂ）においても同様である。

比較例１に係る照明装置１００ａ（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するが、光合成部の構成が実施形態１に係る照明装置１００とは異なる。すなわち、比較例１に係る照明装置１００ａは、図３に示す光合成部３０ａを備える。光合成部３０ａは、一対の光源装置からの光を合成する三角プリズムからなる。
光合成部３０ａは、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第１光源装置１０側に配置され、照明光軸に対して略４５°の角度で配置される第１反射面４８ａと、第２光源装置２０側に配置され、照明光軸１００ａｘに対して略４５°の角度で配置され、かつ、第１偏光分離合成面４８と略垂直に配置される第２反射面５８ａとを有する。

照明装置１００ａにおいては、第１光源装置１０から射出された光Ｌ１は、第１偏光分離合成面４８ａにより第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。また、第２光源装置２０から射出された光Ｌ２は、第２偏光分離合成面５８により第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。

比較例１に係る照明装置１００ａにおいては、図４（ａ）に示すように、第１光源装置１０から射出された光と、第２光源装置２０から射出された光とが、第１レンズアレイ１２０においてお互いに異なる領域に入射する（符号Ｌ１で示す領域と符号Ｌ２で示す領域とを参照。）。この場合、一対の光源装置のうちいずれかの光源装置（例えば、第２光源装置２０）の発光が弱まったり切れたりすると、図４（ｂ）に示すように、第１レンズアレイ１２０に入射する光に偏りが生じる。
このため、比較例１に係る照明装置１００ａにおいては、一対の光源装置のうちいずれかの光源装置の発光が弱まったり切れたりした場合、被照明領域における面内光強度分布が不均一になるとともに投写画像の品質が劣化する。

これに対して、実施形態１に係る照明装置１００においては、図５（ａ）に示すように、第１光源装置１０から射出された光と、第２光源装置２０から射出された光とが、第１レンズアレイ１２０において略同一の領域に入射する（符号Ｌ１（ｓ→ｐ），Ｌ２（ｓ）で示す領域と符号Ｌ１（ｐ），Ｌ２（ｐ→ｓ）で示す領域とを参照。）。この場合、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、図５（ｂ）に示すように、第１レンズアレイ１２０に入射する光に偏りは生じない。
このため、実施形態１に係る照明装置１００は、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、被照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となるとともに投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能となる。

［実施形態２］
図６は、実施形態２における光合成部３２を示す上面図である。
なお、図６において、符号Ｌ１（ｐ→ｓ）は第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光からｓ偏光からなる光に変換された光を示し、符号Ｌ２（ｓ→ｐ）は第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光からｐ偏光からなる光に変換された光を示す。他の図においても同様である。
図６において、図２（ａ）と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態２に係る照明装置１０２（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するが、偏光分離反射面の向きが実施形態１に係る照明装置１００とは異なる。すなわち、実施形態２における第１偏光分離合成面４８と第２偏光分離合成面５８とは、図６に示すように、いわゆる山型となるように配置されている。

第１偏光分離合成部４２は、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第１光源装置１０側に配置され、照明光軸１０２ａｘ（図示せず。）に対して略４５°の角度で配置される第１偏光分離合成面４８を有する。第１偏光分離合成部４２は、プリズム型のＰＢＳからなる。
第２偏光分離合成部５２は、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第２光源装置２０側に配置され、照明光軸１０２ａｘに対して略４５°の角度で配置され、かつ、第１偏光分離合成面４８と略垂直に配置される第２偏光分離合成面５８を有する。第２偏光分離合成部５２はプリズム型のＰＢＳからなる。

ここで、図６を用いて、主に光合成部３２における光の軌跡を説明する。

第１光源装置１０から射出された光Ｌ１は、まず、第１偏光分離合成面４８によりｐ偏光からなる光とｓ偏光からなる光とに分離される。
第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）は、第１偏光分離合成面４８を通過し、第２偏光分離合成面５８で偏光変換反射部６０に向けて反射された後に、偏光変換反射部６０によって、ｓ偏光からなる光Ｌ１（ｐ→ｓ）として第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。
第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）は、第１偏光分離合成面４８で第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。

第２光源装置２０から射出された光Ｌ２は、まず、第２偏光分離合成面５８によりｐ偏光からなる光とｓ偏光からなる光とに分離される。
第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）は、第２偏光分離合成面５８で第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。
第２光源装置２０から射出される光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）は、第２偏光分離合成面５８を通過し、第１偏光分離合成面４８で偏光変換反射部６０に向けて反射された後に、偏光変換反射部６０によって、ｐ偏光からなる光Ｌ２（ｓ→ｐ）として第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。

このとき、第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）からｓ偏光からなる光に変換された光Ｌ１（ｐ→ｓ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）とは、第２偏光分離合成面５８で合成される。また、第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）からｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ２（ｓ→ｐ）とは、第１偏光分離合成面４８で合成される。

第１レンズアレイ１２０（図示せず。）には、第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）からｓ偏光からなる光に変換された光Ｌ１（ｐ→ｓ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）とが、略同一の領域に入射する。
また、第１レンズアレイ１２０には、第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）からｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ２（ｓ→ｐ）とが、略同一の領域に入射する。
つまり、第１光源装置１０から射出された光と、第２光源装置２０から射出された光とは、第１レンズアレイ１２０において略同一の領域に入射する。

上記のように、実施形態２に係る照明装置１０２は、偏光分離反射面の向きが実施形態１に係る照明装置１００とは異なるが、略向かい合わせに配置される第１光源装置１０及び第２光源装置２０と光合成部３２とを備え、光合成部３２が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第１光源装置１０側に配置され、かつ、照明光軸１０２ａｘに対して略４５°の角度で配置される第１偏光分離合成面４８を有する第１偏光分離合成部４２と、第２光源装置２０側に配置され、照明光軸１０２ａｘに対して略４５°の角度で配置され、かつ、第１偏光分離合成面４８と略垂直に配置される第２偏光分離合成面５８を有する第２偏光分離合成部５２と、光合成部３２が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラー６２と、反射ミラー６２と第１偏光分離合成部４２及び第２偏光分離合成部５２との間に配置されるλ／４板６４とを有するため、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、当該光合成部３２で第１光源装置１０から射出される光と、第２光源装置２０から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第１光源装置１０と第２光源装置２０とのそれぞれから射出される光が、第１レンズアレイ１２０において略同一の領域に入射することとなり、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、被照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となるとともに投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能な照明装置となる。

なお、実施形態２に係る照明装置１０２は、偏光分離反射面の向き以外の点においては実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するため、実施形態１に係る照明装置１００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態３］
図７は、実施形態３における光合成部３４を示す上面図である。
図７において、図２（ａ）と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態３に係る照明装置１０４（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するが、光合成部がλ／２板をさらに有する点が実施形態１に係る照明装置１００とは異なる。また、それに伴って、第２偏光分離反射面の構成も異なるものとなっている。すなわち、実施形態３に係る照明装置１０４は、図７に示すように、光合成部３４がλ／２板をさらに有する。また、第２偏光分離合成面５９は、ｐ偏光からなる光を通過させ、ｓ偏光からなる光を反射するように構成されている。

第２偏光分離合成部５４は、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第２光源装置２０側に配置され、照明光軸１０４ａｘ（図示せず。）に対して略４５°の角度で配置され、かつ、第１偏光分離合成面４８と略垂直に配置される第２偏光分離合成面５９を有する。第２偏光分離合成部５４はプリズム型のＰＢＳからなる。第２偏光分離合成面５９は、誘電体多層膜からなる。

λ／２板７０は、第１偏光分離合成部４０と第２偏光分離合成部５４との間に配置される。λ／２板７０は、当該λ／２板７０を通過する光の偏光方向を変換する。つまり、λ／２板７０を通過する光がｐ偏光からなる光であればｓ偏光からなる光に変換し、ｓ偏光からなる光であればｐ偏光からなる光に変換する。

ここで、図７を用いて、主に光合成部３４における光の軌跡を説明する。

第１光源装置１０から射出された光Ｌ１は、まず、第１偏光分離合成面４８によりｐ偏光からなる光とｓ偏光からなる光とに分離される。
第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）は、第１偏光分離合成面４８を通過し、λ／２板７０でｓ偏光からなる光Ｌ１（ｐ→ｓ）に変換された後に、第２偏光分離合成面５９で第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。
第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）は、第１偏光分離合成面４８で偏光変換反射部６０に向けて反射された後に、偏光変換反射部６０によって、ｐ偏光からなる光Ｌ１（ｓ→ｐ）として第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。

第２光源装置２０から射出された光Ｌ２は、まず、第２偏光分離合成面５８によりｐ偏光からなる光とｓ偏光からなる光とに分離される。
第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）は、第２偏光分離合成面５９を通過し、λ／２板７０でｓ偏光からなる光Ｌ２（ｐ→ｓ）に変換された後に、第１偏光分離合成面４８で第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。
第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）は、第２偏光分離合成面５９で偏光変換反射部６０に向けて反射された後に、偏光変換反射部６０によって、ｐ偏光からなる光Ｌ２（ｓ→ｐ）として第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。

このとき、第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）からｓ偏光からなる光に変換された光Ｌ１（ｐ→ｓ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）からｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ２（ｓ→ｐ）とは、第２偏光分離合成面５９で合成される。また、第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）からｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ１（ｓ→ｐ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）からｓ偏光からなる光に変換された光Ｌ２（ｐ→ｓ）とは、第１偏光分離合成面４８で合成される。

第１レンズアレイ１２０（図示せず。）には、第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）からｓ偏光からなる光に変換された光Ｌ１（ｐ→ｓ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）からｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ２（ｓ→ｐ）とが、略同一の領域に入射する。
また、第１レンズアレイ１２０には、第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）からｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ１（ｓ→ｐ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）からｓ偏光からなる光に変換された光Ｌ２（ｐ→ｓ）とが、略同一の領域に入射する。
つまり、第１光源装置１０から射出された光と、第２光源装置２０から射出された光とは、第１レンズアレイ１２０において略同一の領域に入射する。

なお、図７に示すように、光合成部３４における第１光源装置１０から射出される光の光路長と、光合成部３４における第２光源装置２０から射出される光の光路長とが等しいため、第１光源装置１０から第１レンズアレイ１２０までの光路長と、第２光源装置２０から第１レンズアレイ１２０までの光路長とは等しくなる。

上記のように、実施形態３に係る照明装置１０４は、光合成部がλ／２板をさらに有する点及び第２偏光分離反射面の構成が実施形態１に係る照明装置１００とは異なるが、略向かい合わせに配置される第１光源装置１０及び第２光源装置２０と光合成部３４とを備え、光合成部３４が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第１光源装置１０側に配置され、かつ、照明光軸１０４ａｘに対して略４５°の角度で配置される第１偏光分離合成面４８を有する第１偏光分離合成部４０と、第２光源装置２０側に配置され、照明光軸１０４ａｘに対して略４５°の角度で配置され、かつ、第１偏光分離合成面４８と略垂直に配置される第２偏光分離合成面５９を有する第２偏光分離合成部５４と、光合成部３４が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラー６２と、反射ミラー６２と第１偏光分離合成部４０及び第２偏光分離合成部５４との間に配置されるλ／４板６４とを有するため、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、当該光合成部３４で第１光源装置１０から射出される光と、第２光源装置２０から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第１光源装置１０と第２光源装置２０とのそれぞれから射出される光が、第１レンズアレイ１２０において略同一の領域に入射することとなり、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、被照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となるとともに投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能な照明装置となる。

また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、第１偏光分離合成部４０と第２偏光分離合成部５４との間に配置されるλ／２板７０をさらに有するため、第１偏光分離合成面４０と第２偏光分離合成面５４との偏光分離合成特性を揃えることが可能となり、その結果、被照明領域における面内光強度分布をさらに均一にすることが可能となる。

また、実施形態３に係る照明装置１０４によれば、第１偏光分離合成面４８及び第２偏光分離合成面５９は、ｐ偏光からなる光を通過させ、ｓ偏光からなる光を反射するため、照明装置の光利用効率を高めることが可能となる。

なお、実施形態３に係る照明装置１０４は、光合成部がλ／２板をさらに有する点及び第２偏光分離反射面の構成以外の点においては実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するため、実施形態１に係る照明装置１００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態４］
図８は、実施形態４における光合成部３６を示す上面図である。
なお、図８において、符号Ｌ１（ｐ→ｓ→ｐ）は第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光からｓ偏光からなる光に変換され、さらにｐ偏光からなる光に変換された光を示し、符号Ｌ２（ｐ→ｓ→ｐ）は第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光からｓ偏光からなる光に変換され、さらにｐ偏光からなる光に変換された光を示す。
図８において、図２（ａ）、図６及び図７と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態４に係る照明装置１０６（図示せず。）は、基本的には実施形態３に係る照明装置１０４と同様の構成を有するが、偏光分離反射面の向きが実施形態３に係る照明装置１０４とは異なる。すなわち、実施形態４における第１偏光分離合成面４８と第２偏光分離合成面５９とは、図８に示すように、いわゆる山型となるように配置されている。

第２偏光分離合成部５６は、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第２光源装置２０側に配置され、照明光軸１０６ａｘ（図示せず。）に対して略４５°の角度で配置され、かつ、第１偏光分離合成面４８と略垂直に配置される第２偏光分離合成面５９を有する。第２偏光分離合成部５６はプリズム型のＰＢＳからなる。

ここで、図８を用いて、主に光合成部３４における光の軌跡を説明する。

第１光源装置１０から射出された光Ｌ１は、まず、第１偏光分離合成面４８によりｐ偏光からなる光とｓ偏光からなる光とに分離される。
第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）は、第１偏光分離合成面４８を通過し、λ／２板７０でｓ偏光からなる光Ｌ１（ｐ→ｓ）に変換され、第２偏光分離合成面５９で偏光変換反射部６０に向けて反射された後に、偏光変換反射部６０によって、ｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ→ｓ→ｐ）として第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。
第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）は、第１偏光分離合成面４８で第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。

第２光源装置２０から射出された光Ｌ２は、まず、第２偏光分離合成面５８によりｐ偏光からなる光とｓ偏光からなる光とに分離される。
第２光源装置２０から射出される光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）は、第２偏光分離合成面５９を通過し、λ／２板７０でｓ偏光からなる光Ｌ２（ｐ→ｓ）に変換され、第１偏光分離合成面４８で偏光変換反射部６０に向けて反射された後に、偏光変換反射部６０によって、ｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ→ｓ→ｐ）として第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。
第２光源装置２０から射出される光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）は、第２偏光分離合成面５９で第１レンズアレイ１２０に向けて反射される。

このとき、第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）からｓ偏光からなる光Ｌ１（ｐ→ｓ）に変換され、さらにｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ１（ｐ→ｓ→ｐ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）とは、第２偏光分離合成面５９で合成される。また、第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）からｓ偏光からなる光Ｌ２（ｐ→ｓ）に変換され、さらにｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ２（ｐ→ｓ→ｐ）とは、第１偏光分離合成面４８で合成される。

第１レンズアレイ１２０（図示せず。）には、第１光源装置１０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ１（ｐ）からｓ偏光からなる光Ｌ１（ｐ→ｓ）に変換され、さらにｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ１（ｐ→ｓ→ｐ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ２（ｓ）とが、略同一の領域に入射する。
また、第１レンズアレイ１２０には、第１光源装置１０から射出された光のうちｓ偏光からなる光Ｌ１（ｓ）と、第２光源装置２０から射出された光のうちｐ偏光からなる光Ｌ２（ｐ）からｓ偏光からなる光Ｌ２（ｐ→ｓ）に変換され、さらにｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ２（ｐ→ｓ→ｐ）とが、略同一の領域に入射する。
つまり、第１光源装置１０から射出された光と、第２光源装置２０から射出された光とは、第１レンズアレイ１２０において略同一の領域に入射する。

上記のように、実施形態４に係る照明装置１０６は、偏光分離反射面の向きが実施形態３に係る照明装置１０４とは異なるが、略向かい合わせに配置される第１光源装置１０及び第２光源装置２０と光合成部３６とを備え、光合成部３６が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第１光源装置１０側に配置され、かつ、照明光軸１０６ａｘに対して略４５°の角度で配置される第１偏光分離合成面４８を有する第１偏光分離合成部４２と、第２光源装置２０側に配置され、照明光軸１０６ａｘに対して略４５°の角度で配置され、かつ、第１偏光分離合成面４８と略垂直に配置される第２偏光分離合成面５９を有する第２偏光分離合成部５６と、光合成部３６が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラー６２と、反射ミラー６２と第１偏光分離合成部４２及び第２偏光分離合成部５６との間に配置されるλ／４板６４とを有するため、実施形態３に係る照明装置１０６と同様に、当該光合成部３６で第１光源装置１０から射出される光と、第２光源装置２０から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第１光源装置１０と第２光源装置２０とのそれぞれから射出される光が、第１レンズアレイ１２０において略同一の領域に入射することとなり、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、被照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となるとともに投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能な照明装置となる。

なお、実施形態４に係る照明装置１０６は、偏光分離反射面の向き以外の点においては実施形態３に係る照明装置１０４と同様の構成を有するため、実施形態３に係る照明装置１０４が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

［実施形態５］
図９は、実施形態５における第１光源装置１０，１１、第２光源装置２０，２１及び光合成部３０，３１の斜視図である。
図１０は、実施形態５に係る照明装置１０８において、第１光源装置１０，１１から射出される光と第２光源装置２０，２１から射出される光とが、どのように第１レンズアレイ１２８に入射するのかを示す図である。
図９において、図１及び図２（ａ）と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態５に係る照明装置１０８（図示せず。）は、基本的には実施形態１に係る照明装置１００が縦に二組配置された構成を有する。すなわち、照明装置１０８は、図９に示すように、二組の第１光源装置１０，１１と二組の第２光源装置２０，２１と、二組の光合成部３０，３１と、レンズインテグレーター光学系１１８（図示せず。）とを備える。

実施形態５に係る照明装置１０８によれば、基本的には実施形態１に係る照明装置１００が縦に二組配置された構成を有するため、一層高輝度の照明装置とすることが可能となる。

なお、実施形態５に係る照明装置１０８は、基本的には実施形態１に係る照明装置１００が縦に二組配置された構成を有するため、実施形態１に係る照明装置１００が有する効果をそのまま有する。

［実施形態６］
図１１は、実施形態６に係る照明装置１０９を説明するために示す図である。図１１（ａ）は照明装置１０９の光学系を示す上面図であり、図１１（ｂ）は照明装置１０９において、第１光源装置１０から射出される光と第２光源装置２０から射出される光とが、どのように第１レンズアレイ１２９に入射するのかを示す図である。
なお、図１１において、図１と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

実施形態６に係る照明装置１０９は、基本的には実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するが、光源装置の配置角度及びレンズインテグレーター光学系の構成が実施形態１に係る照明装置１００とは異なる。

照明装置１０９においては、図１１（ａ）に示すように、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第１光源装置１０の光軸１９ａｘと照明光軸１０９ａｘとの間の角度をＲ１とし、第２光源装置２０の光軸２９ａｘと照明光軸１０９ａｘとの間の角度をＲ２としたとき、第１光源装置１０及び第２光源装置２０は、「Ｒ１＝Ｒ２」かつ「Ｒ１＝８０°」となるように配置される。

レンズインテグレーター光学系１１９は、第１レンズアレイ１２９、第２レンズアレイ１３９、偏光変換素子１４９及び重畳レンズ１５９を備える。詳しい説明は省略するが、レンズインテグレーター光学系１１９の各光学要素は、実施形態１におけるレンズインテグレーター光学系１１０の各光学要素よりも面積が小さくなっていること（後述する図１１（ｂ）に示す第１レンズアレイ１２９を参照。）以外はレンズインテグレーター光学系１１０の各光学要素と同様の構成を有する。

第１レンズアレイ１２９には、図１１（ｂ）に示すように、第１光源装置１０からｐ偏光からなる光として射出された光Ｌ１（ｐ）と、第２光源装置２０からｐ偏光からなる光として射出された光Ｌ２（ｐ）からｓ偏光からなる光に変換された光Ｌ２（ｐ→ｓ）と、第１光源装置１０からｓ偏光からなる光として射出された光Ｌ１（ｓ）からｐ偏光からなる光に変換された光Ｌ１（ｓ→ｐ）と、第２光源装置２０からｓ偏光からなる光として射出された光Ｌ２（ｓ）とが、略同一の領域に入射する。

上記のように、実施形態６に係る照明装置１０９は、光源装置の配置角度及びレンズインテグレーター光学系の構成が実施形態１に係る照明装置１００とは異なるが、略向かい合わせに配置される第１光源装置１０及び第２光源装置２０と光合成部３０とを備え、光合成部３０が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第１光源装置１０側に配置され、かつ、照明光軸１０９ａｘに対して略４５°の角度で配置される第１偏光分離合成面４８を有する第１偏光分離合成部４０と、第２光源装置２０側に配置され、照明光軸１０９ａｘに対して略４５°の角度で配置され、かつ、第１偏光分離合成面４８と略垂直に配置される第２偏光分離合成面５８を有する第２偏光分離合成部５０と、光合成部３０が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラー６２と、反射ミラー６２と第１偏光分離合成部４０及び第２偏光分離合成部５０との間に配置されるλ／４板６４とを有するため、実施形態１に係る照明装置１００と同様に、当該光合成部３０で第１光源装置１０から射出される光と、第２光源装置２０から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第１光源装置１０と第２光源装置２０とのそれぞれから射出される光が、第１レンズアレイ１２９において略同一の領域に入射することとなり、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、被照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となるとともに投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能な照明装置となる。

また、実施形態６に係る照明装置１０９によれば、第１光源装置１０及び第２光源装置２０は、「Ｒ１＝Ｒ２」かつ「Ｒ１＝８０°（Ｒ１＜９０°）」となるように配置され、第１光源装置１０からｐ偏光からなる光として射出される光と、第１光源装置１０からｓ偏光からなる光として射出される光と、第２光源装置２０からｐ偏光からなる光として射出される光と、第２光源装置からｓ偏光からなる光として射出される光とが、第１レンズアレイ１２９において略同一の領域に入射するため、一対の光源装置から射出される光全てが第１レンズアレイ１２９において略同一の領域（単一の領域）に入射し、光利用効率を向上させることが可能となり、また、被照明領域における面内光強度分布をより一層均一にすることが可能となる。また、第１レンズアレイ１２９の面積を小さくすることが可能となり、照明装置全体を小型化することが可能となる。

なお、実施形態６に係る照明装置１０９は、光源装置の配置角度及びレンズインテグレーター光学系の構成以外の点においては実施形態１に係る照明装置１００と同様の構成を有するため、実施形態１に係る照明装置１００が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。

以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）上記各実施形態においては、一方の偏光としてｐ偏光を用い、他方の偏光としてｓ偏光を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。一方の偏光としてｓ偏光を用い、他方の偏光としてｐ偏光を用いてもよい。

（２）上記各実施形態においては、第１偏光分離合成部及び第２偏光分離合成部としてプリズム型のＰＢＳを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第１偏光分離合成部及び第２偏光分離合成部としてワイヤーグリッド型の偏光板を用いてもよい。本発明の照明装置においては、プリズム型のＰＢＳからなる第１偏光分離合成部及び第２偏光分離合成部も、ワイヤーグリッド型の偏光板からなる第１偏光分離合成部及び第２偏光分離合成部もともに好適に用いることができる。

（３）上記実施形態１〜４及び実施形態６においては、照明装置は一対の光源装置を備え、上記実施形態５においては、照明装置１０８は二対の光源装置を備えるが、本発明はこれに限定されるものではない。三対以上の光源装置を備えてもよい。

（４）上記実施形態５においては、照明装置１０８は、第１光源装置１０及び第２光源装置２０に対応する光合成部３０と、第１光源装置１１及び第２光源装置２１に対応する光合成部３１との２つの光合成部を備えるが、本発明はこれに限定されるものではない。照明装置は、二対の光源装置の全てに対応する単一の光合成部を備えてもよい。

（５）上記実施形態６においては、Ｒ１を８０°としたが、本発明はこれに限定されるものではない。Ｒ１は９０°より小さければよく、要するに、第１光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、第１光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、第２光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、第２光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とが、第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射するように構成されていればよい。

（６）上記各実施形態においては、放物面リフレクターを有する光源装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、楕円面リフレクターを有する光源装置を用いてもよい。この場合、光源装置は、楕円面リフレクターの焦点に集束する光をそのまま射出してもよいし、平行化レンズ等で平行化してから射出してもよい。

（７）上記各実施形態においては、光源装置として発光管と放物面リフレクターを有する光源装置を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。光源装置としていわゆる固体光源装置（発光ダイオード等）を用いてもよい。

（８）上記実施形態１においては、光変調装置として３つの液晶型光変調装置を用いたプロジェクターを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。１つ、２つ又は４つ以上の液晶型光変調装置を用いたプロジェクターにも適用可能である。

（９）上記実施形態１においては、透過型のプロジェクターを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、反射型のプロジェクターを用いてもよい。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクターにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクターと同様の効果を得ることができる。

（１０）上記実施形態１においては、プロジェクター１０００の光変調装置として液晶型光変調装置４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。光変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置等を用いてもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）を用いることができる。

（１１）本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも可能である。

（１２）上記各実施形態においては、本発明の照明装置をプロジェクターに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の照明装置を他の光学機器（例えば、光ディスク装置、自動車のヘッドランプ、照明機器等。）に適用することもできる。

１０，１１…第１光源装置、１０ａｘ，１９ａｘ…第１光源装置の光軸、１２，２２…発光管、１４，２４…放物面リフレクター、２０，２１…第２光源装置、２０ａｘ，２９ａｘ…第２光源装置の光軸、３０，３０ａ，３１，３２，３４，３６…光合成部、４０，４２…第１偏光分離合成部、４８…第１偏光分離合成面、４８ａ…第１反射面、５０，５２，５４，５６…第２偏光分離合成部、５８，５９…第２偏光分離合成面、５８ａ…第２反射面、６０…偏光変換反射部、６２…（偏光変換反射部の）反射ミラー、６４…λ／４板、７０…λ／２板、１００，１０９…照明装置、１００ａｘ，１０９ａｘ…照明光軸、１１０…レンズインテグレーター光学系、１２０，１２８，１２９…第１レンズアレイ、１２２…第１小レンズ、１３０，１３９…第２レンズアレイ、１３２…第２小レンズ、１４０，１４９…偏光変換素子、１５０，１５９…重畳レンズ、２００…色分離導光光学系、２１０，２２０…ダイクロイックミラー、２３０，２４０，２５０…反射ミラー、２６０，２７０…リレーレンズ、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…集光レンズ、４００Ｒ，４００Ｇ，４００Ｂ…液晶型光変調装置、５００…クロスダイクロイックプリズム、６００…投写光学系、１０００…プロジェクター、ＳＣＲ…スクリーン。

Claims (7)

1. 略向かい合わせに配置される第１光源装置及び第２光源装置と、
   前記第１光源装置と前記第２光源装置との間に配置され、前記第１光源装置から射出される光と前記第２光源装置から射出される光とを合成し、所定の方向に向けて射出する光合成部と、
   前記光合成部からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系とを備える照明装置であって、
   前記光合成部は、
   前記第１光源装置の光軸、前記第２光源装置の光軸及び前記照明装置の光軸（以下、前記照明装置の光軸のことを照明光軸という。）の全てに対して平行な平面を基準平面としたときにおいて、前記基準平面に直交する方向に沿って見たとき、
   前記第１光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略４５°の角度で配置される第１偏光分離合成面を有する第１偏光分離合成部と、
   前記第２光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略４５°の角度で配置され、かつ、前記第１偏光分離合成面と略垂直に配置される第２偏光分離合成面を有する第２偏光分離合成部と、
   前記光合成部が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラーと、
   前記反射ミラーと、前記第１偏光分離合成部及び前記第２偏光分離合成部との間に配置されるλ／４板とを有し、
   前記第１光源装置の光軸と前記第２光源装置の光軸は前記照明光軸に対して傾斜しており、
   前記第１光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度と、前記第２光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度は等しくなるように配置され、
   前記第１光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第１光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記インテグレーター光学系の入射側において略同一の領域に入射することを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記第１偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、
   前記第２偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を反射し、他方の偏光からなる光を通過させ、
   前記反射ミラー及び前記λ／４板を偏光変換反射部としたとき、
   前記第１光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面を通過し、前記第２偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、他方の偏光からなる光として第１レンズアレイに向けて反射され、
   前記第１光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、
   前記第２光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、
   前記第２光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面を通過し、前記第１偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第１レンズアレイに向けて反射され、
   前記第１光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、
   前記第１光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することを特徴とする照明装置。
3. 請求項１に記載の照明装置において、
   前記照明装置は、前記第１偏光分離合成部と前記第２偏光分離合成部との間に配置されるλ／２板をさらに有し、
   前記第１偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、
   前記第２偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、
   前記反射ミラー及び前記λ／４板を偏光変換反射部としたとき、
   前記第１光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面を通過し、前記λ／２板で他方の偏光からなる光に変換され、前記第２偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として第１レンズアレイに向けて反射され、
   前記第１光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第１偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、
   前記第２光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面を通過し、前記λ／２板で他方の偏光からなる光に変換され、前記第１偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第１レンズアレイに向けて反射され、
   前記第２光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第２偏光分離合成面で前記第１レンズアレイに向けて反射され、
   前記第１光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、
   前記第１光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第２光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第１レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することを特徴とする照明装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の照明装置において、
   前記第１偏光分離合成部及び前記第２偏光分離合成部は、プリズム型の偏光ビームスプリッターからなることを特徴とする照明装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の照明装置において、
   前記第１偏光分離合成部及び前記第２偏光分離合成部は、ワイヤーグリッド型の偏光板からなることを特徴とする照明装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の照明装置において、
   前記第１光源装置及び前記第２光源装置を一対の光源装置としたとき、
   前記照明装置は、二対以上の光源装置を備えることを特徴とする照明装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の照明装置と、
   前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
   前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系とを備えることを特徴とするプロジェクター。