JP7724641B2

JP7724641B2 - 照明装置およびプロジェクタ

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Publication number: JP7724641B2
Application number: JP2021095195A
Authority: JP
Inventors: 礼栗田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2025-08-18
Anticipated expiration: 2041-06-07
Also published as: JP2022187259A

Description

本開示は、照明装置およびプロジェクタに関する。

特許文献１には、複数の光源と、複数の光源それぞれからの光を反射する複数のミラーとを有し、複数のミラーそれぞれの反射光が互いに平行に且つ密に集まるようにそれらの反射面が段差状に配置されている照明装置が開示されている。

特表２０１７－５２７１１１号公報

特許文献１に記載された照明装置における複数の光源それぞれは、１つの光を出力するいわゆるシングルエミッタ式の光源である。それと異なる光源として、複数の光を出力するいわゆるマルチエミッタ式の光源が存在する。マルチエミッタ式の光源は、エミッタ光をそれぞれ出力する複数のエミッタ（例えばＬＤチップ）と、複数のエミッタそれぞれからのエミッタ光が透過する光学要素（例えばコリメートレンズ）とを含んでいる。

マルチエミッタ式の光源の場合、その製造上、第１のエミッタからの第１のエミッタ光と第２のエミッタからの第２のエミッタ光とが完全に平行にならず、互いに対してわずかに傾いている。これは、１つのコリメートレンズに第１および第２のエミッタそれぞれの光を透過させるために、２つのエミッタからの光がコリメートレンズに対して偏心して入射するからである。このような傾きにより、マルチエミッタ式の光源を有する照明装置の照明光は、拡散して最終的に分離する。例えば、本来１つであるべき照明装置のスポット光が２つに分離する。

そこで、本開示は、マルチエミッタ式の光源を少なくとも１つ備える照明装置において、照明光の拡散を抑制することを課題とする。

上述の課題を解決するために、本開示の一態様によれば、
第１のエミッタ光を出射する第１のエミッタ、前記第１のエミッタに対して第１の方向に並列に配置されて第２のエミッタ光を出射する第２のエミッタ、および前記第１のエミッタ光と第２のエミッタ光とが透過するコリメートレンズを含む光源と、
前記第２のエミッタ光から分離した前記第１のエミッタ光を反射する第１のミラーと、
前記第１のミラーによって反射された前記第１のエミッタ光の伝播方向と平行になるように、前記第１のエミッタ光から分離した前記第２のエミッタ光を反射する第２のミラーと、を有する照明装置が提供される。

また、本開示の別態様によれば、
前記照明装置を含むプロジェクタが提供される。

本開示によれば、マルチエミッタ式の光源を少なくとも１つ備える照明装置において、照明光の拡散を抑制することができる。

本開示の実施の形態１に係る照明装置を備えるプロジェクタの概略図実施の形態１に係る照明装置の構成図実施の形態１に係る照明装置の平面図光源の構成を示す図光ファイバーの入射面上で分離したスポット光を示す図１つの光源からの２つのエミッタ光の分離を抑制する方法を示す概念図スリットミラーの平面図本開示の実施の形態２に係る照明装置の構成図本開示の実施の形態３に係る照明装置の構成図本開示の実施の形態４に係る照明装置の構成図本開示の実施の形態５に係る照明装置の構成図

本開示の一態様の光源装置は、第１のエミッタ光を出射する第１のエミッタ、前記第１のエミッタに対して第１の方向に並列に配置されて第２のエミッタ光を出射する第２のエミッタ、および前記第１のエミッタ光と第２のエミッタ光とが透過するコリメートレンズを含む光源と、前記第２のエミッタ光から分離した前記第１のエミッタ光を反射する第１のミラーと、前記第１のミラーによって反射された前記第１のエミッタ光の伝播方向と平行になるように、前記第１のエミッタ光から分離した前記第２のエミッタ光を反射する第２のミラーと、を有する。

このような態様によれば、マルチエミッタ式の光源を少なくとも１つ備える照明装置において、照明光の拡散を抑制することができる。

例えば、前記第１のミラーが、前記第２のエミッタ光から分離した前記第１のエミッタ光を反射する反射部分と、前記第１のエミッタ光から分離して前記第２のミラーに向かう前記第２のエミッタ光が透過する透過部分とを備える、スリットミラーであってもよい。

例えば、前記光源として、前記第１の方向に並列に配置された２つの光源が使用される場合、照明装置は、一方の光源の前記第１のエミッタ光を前記第１のミラーに向かって反射するとともに前記一方の光源の前記第２のエミッタ光を前記第２のミラーに向かって反射する第３のミラーと、他方の光源の前記第１のエミッタ光を前記第１のミラーに向かって反射するとともに前記他方の光源の前記第２のエミッタ光を前記第２のミラーに向かって反射する第４のミラーと、をさらに有してもよい。この場合、前記第３のミラーからの前記一方の光源の前記第１のエミッタ光が前記第１のミラーによって反射される方向、前記第４のミラーからの前記他方の光源の前記第１のエミッタ光が前記第１のミラーによって反射される方向、前記第３のミラーからの前記一方の光源の前記第２のエミッタ光が前記第２のミラーによって反射される方向、および前記第４のミラーからの前記他方の光源の前記第２のエミッタ光が前記第２のミラーによって反射される方向が互いに平行になるように、前記第１のミラーの光軸に対して、前記第２のミラー、前記第３のミラー、および前記第４のミラーのそれぞれの光軸が傾いている。

例えば、前記光源として、前記第１の方向に並列に配置された２つの光源が使用される場合、照明装置は、一方の光源の前記第１および第２のエミッタ光が透過する１／２波長板と、前記１／２波長板を透過した前記一方の光源の前記第１および第２のエミッタ光と他方の光源の前記第１および第２のエミッタ光とを合成し、その合成光を前記第１および第２のミラーに出射する偏光ビームスプリッタと、をさらに有してもよい。

例えば、前記光源として、前記第１の方向に並列に配置された第１～第４の光源が使用される場合、照明装置は、前記第１および第３の光源それぞれの前記第１のエミッタ光を前記第１のミラーに向かって反射するとともに前記第１および第３の光源の前記第２のエミッタ光を前記第２のミラーに向かって反射する第３のミラーと、前記第２および第４の光源それぞれの前記第１のエミッタ光を前記第１のミラーに向かって反射するとともに前記第２および第４の光源それぞれの前記第２のエミッタ光を前記第２のミラーに向かって反射する第４のミラーと、前記第１および第２の光源それぞれの前記第１および第２のエミッタ光が透過する１／２波長板と、前記１／２波長板を透過した前記第１の光源の前記第１および第２のエミッタ光と前記第３の光源の前記第１および第２のエミッタ光とを合成してその合成光を前記第３のミラーに出射するとともに、前記１／２波長板を透過した前記第２の光源の前記第１および第２のエミッタ光と前記第４の光源の前記第１および第２のエミッタ光とを合成してその合成光を前記第４のミラーに出射する偏光ビームスプリッタと、をさらに有してもよい。この場合、前記第３のミラーからの前記第１および第３の光源それぞれの前記第１のエミッタ光が前記第１のミラーによって反射される方向、前記第４のミラーからの前記第２および第４の光源それぞれの前記第１のエミッタ光が前記第１のミラーによって反射される方向、前記第３のミラーからの前記第１および第３の光源それぞれの前記第２のエミッタ光が前記第２のミラーによって反射される方向、および前記第４のミラーからの前記第２および第４の光源それぞれの前記第２のエミッタ光が前記第２のミラーによって反射される方向が互いに平行になるように、前記第１のミラーの光軸に対して、前記第２のミラー、前記第３のミラー、および前記第４のミラーのそれぞれの光軸が傾いている。

また、本開示の別態様のプロジェクタは、前記照明装置を含んでいる。

このような態様によれば、プロジェクタは、高輝度な画像を投射することができる。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本開示の実施の形態１に係る照明装置を備えるプロジェクタの概略図である。

図１に示すように、本実施の形態１に係る照明装置１０は、例えば、プロジェクタ５０の照明装置として使用される。プロジェクタ５０は、いわゆるＤＬＰ（ＤｉｇｉｔａｌＬｉｇｈｔＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇ：登録商標）方式のプロジェクタであって、照明装置１０に加えて、プリズム集合体５２と、複数のマイクロミラーデバイス５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂと、投射レンズユニット５６とを有する。また、照明装置１０は、光ファイバー６０を介して、プリズム集合体５２に照明光を出力する。

プロジェクタ５０のプリズム集合体５２は、光ファイバー６０を介する照明装置１０からの照明光を赤色光、緑色光、青色光に分離し、マイクロミラーデバイス５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂに出射する。複数のマイクロミラーデバイス５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂそれぞれは、プリズム集合体５２からの赤色光、緑色光、青色光を変調し、その変調光をプリズム集合体５２に向かって反射する。プリズム集合体５２は、マイクロミラーデバイス５４Ｒ、５４Ｇ、５４Ｂそれぞれからの赤色、緑色、青色の変調光を合成し、その合成光（カラー画像）を投射レンズユニット５６に向かって出射する。そして、投射レンズユニット５６が、その合成光をスクリーンなどに向かって投射する。

図２は、実施の形態１に係る照明装置の構成図である。また、図３は、実施の形態１に係る照明装置の平面図である。なお、図に示すＸ－Ｙ－Ｚ直交座標系は、本開示の実施の形態の理解を容易にするためのものであって、実施の形態を限定するものではない。本実施の形態１に係る照明装置は、Ｚ軸方向に照明光を出力する。

図２および図３に示すように、照明装置１０は、複数の光源１２Ａ～１２Ｄと、複数のミラー１４Ａ～１４Ｄとを有する。また、照明装置１０は、複数のレンズ１６～２０を有する。

複数の光源１２Ａ～１２Ｄそれぞれは、いわゆるマルチエミッタ式の光源であって、基板２２上に一列にＺ軸方向（第１の方向）に並んで設けられている。本実施の形態１の場合、光源１２Ａ～１２Ｄは、例えば、ＬＤ素子である。光源１２Ａ～１２Ｄそれぞれが実質的に同一の構成であるので、光源１２Ａ（第１の光源）について説明し、他の光源１２Ｂ～１２Ｄ（第２、第３、第４の光源）についての説明は省略する。

図４は、光源の構成を示す図である。

図４に示すように、光源１２Ａは、第１のエミッタ光Ｌ１を出射する第１のエミッタ３０と、第２のエミッタ光Ｌ２を出射する第２のエミッタ３２と、第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ光Ｌ２とが透過するコリメートレンズ３４とを含んでいる。光源１２Ａの光軸ＣＡは、コリメートレンズ３４の光軸と一致する。第１のエミッタ３０と第２のエミッタ３２は、例えば基板２２に実装されたＬＤチップである。

第１のエミッタ３０と第２のエミッタ３２は、Ｚ軸方向（第１の方向）に並んで配置され、光源１２Ａの光軸ＣＡの延在方向（Ｘ軸方向）に第１のエミッタ光Ｌ１、第２のエミッタ光Ｌ２をそれぞれ出射する。しかしながら、実際には、第１のエミッタ３０は、光源１２Ａの光軸ＣＡに対してわずかに傾いた角度方向に第１のエミッタ光Ｌ１を出射する。同様に、第２のエミッタ３２も、光源１２Ａの光軸ＣＡに対してわずかに傾いた角度方向に第２のエミッタ光Ｌ２を出射する。すなわち、第１のエミッタ３０の光軸Ｃ１Ａと第２のエミッタ３２の光軸Ｃ２Ａそれぞれが、光源１２Ａの光軸ＣＡに対してわずかの角度、例えば０．４～１．０度程度の角度で傾いている。これは、１つのコリメートレンズ３４に第１および第２のエミッタ３０、３２からの第１および第２のエミッタ光Ｌ1、Ｌ２を透過させるために、第１および第２のエミッタ光Ｌ１、Ｌ２がコリメートレンズ３４に対して偏心して入射するからである。また、光源１２Ａの光軸ＣＡに対する第１のエミッタ３０の光軸Ｃ１Ａ、第２のエミッタ３２の光軸Ｃ２Ａそれぞれの傾きにはバラツキがある。

このように第１のエミッタ３０の光軸Ｃ１Ａと第２のエミッタ３２の光軸Ｃ２Ａが光源１２Ａの光軸ＣＡに対してわずかに傾いているので、第１のエミッタ３０の第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ３２の第２のエミッタ光Ｌ２は、光源１２Ａから遠ざかると、いずれは互いに分離する。すなわち、光源１２Ａから出射する光は拡散しながら伝播し、最終的には複数に分離する。

図５は、光ファイバーの入射面上で分離したスポット光を示す図である。

第１のエミッタ３０の第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ３２の第２のエミッタ光Ｌ２とが互いに分離すると、図５に示すように、光ファイバー６０の入射面６０ａ上に完全に分離した２つのスポット光Ｓ１、Ｓ２が現れる。すなわち、光ファイバー６０のコア６０ｂに入射する光量が不足する。その結果、照明装置１０から光ファイバー６０を介してプロジェクタ５０に出力される光量が不足する。

残りの光源１２Ｂ～１２Ｄにおいても、光源１２Ａと同様である。なお、以下の説明においては、複数の光源１２Ａ～１２Ｄの光軸を区別するために、光源１２Ｂの光軸を符号ＣＢで表し、光源１２Ｃの光軸を符号ＣＣで表し、光源１２Ｄの光軸を符号ＣＤで表す。また、光源１２Ｂにおける第１のエミッタ３０の光軸を符号Ｃ１Ｂで表し、光源１２Ｂにおける第２のエミッタ３２の光軸をＣ２Ｂで表す。さらに、光源１２Ｃにおける第１のエミッタ３０の光軸を符号Ｃ１Ｃで表し、光源１２Ｃにおける第２のエミッタ３２の光軸を符号Ｃ２Ｃで表す。そして、光源１２Ｄにおける第１のエミッタ３０の光軸を符号Ｃ１Ｄで表し、光源１２Ｄにおける第２のエミッタ３２の光軸を符号Ｃ２Ｄで表す。

図２に示すように、ミラー１４Ａ（第１のミラー）は、光源１２Ａ～１２Ｄそれぞれから出射された第１のエミッタ光Ｌ１（すなわち光軸Ｃ１Ａ、Ｃ１Ｂ、Ｃ１Ｃ、Ｃ１Ｄの延在方向に伝播する第１のエミッタ３０から出射された光）を光ファイバー６０の入射面６０ａに向かって反射するミラーである。なお、本実施の形態１の場合、ミラー１４Ａと光ファイバー６０との間には、第１のエミッタ３０と第２のエミッタ３２の並列方向（Ｚ軸方向）に対して交差する方向（Ｙ軸方向）の光束幅を狭めるための２つのシリンドリカルレンズ１６、１８と、２つのシリンドリカルレンズ１６、１８を透過した光を光ファイバー６０の入射面６０ａに集束させるカップリングレンズ２０とが配置されている。

図２に示すように、ミラー１４Ｂ（第２のミラー）は、光源１２Ａ～１２Ｄそれぞれから出射された第２のエミッタ光Ｌ２（すなわち光軸Ｃ２Ａ、Ｃ２Ｂ、Ｃ２Ｃ、Ｃ２Ｄの延在方向に伝播する第２のエミッタ３２から出射された光）を光ファイバー６０の入射面６０ａ（本実施の形態１の場合、シリンドリカルレンズ１６）に向かって反射するミラーである。より具体的には、ミラー１４Ｂは、ミラー１４Ａによって反射された第１のエミッタ光Ｌ１の伝播方向と実質的に平行になるように、第２のエミッタ光Ｌ２を反射する。

図６は、１つの光源からの２つのエミッタ光の分離を抑制する方法を示す概念図である。

図６に示すように、一方のミラー１４Ａは、光源１２Ａの第１のエミッタ３０から出射した第１のエミッタ光Ｌ１を反射する。他方のミラー１４Ｂは、ミラー１４Ａによって反射された第１のエミッタ光Ｌ１の伝播方向と実質的に平行になるように、光源１２Ａの第２のエミッタ３２から出射した第２のエミッタ光Ｌ２を反射する。すなわち、他方のミラー１４Ｂの入射面１４Ｂａ（反射面）が、一方のミラー１４Ａの入射面１４Ａａ（反射面）に対して平行ではなく、傾いている。

これらのミラー１４Ａ、１４Ｂにより、ミラー１４Ａに反射された第１のエミッタ光Ｌ１とミラー１４Ｂに反射された第２のエミッタ光Ｌ２が実質的に互いに平行な状態で伝播する。すなわち、第１のエミッタ３０の光軸Ｃ１Ａと第２のエミッタ３２の光軸Ｃ２Ａが実質的に互いに平行な状態にされる。また、一方のミラー１４Ａは第２のエミッタ光Ｌ２から分離した第１のエミッタ光Ｌ１を反射し、他方のミラー１４Ｂは第１のエミッタ光Ｌ１から分離した第２のエミッタ光Ｌ２を反射する。このようなミラー１４Ａ、１４Ｂにより、光源１２Ａから出射した直後（コリメートレンズ３４を透過した直後）において非平行な第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ光Ｌ２は、平行な状態にされる。その結果、光源１２Ａから出射された光の拡散が抑制される。同様に、光源１２Ｂ～１２Ｄそれぞれから出射された光の拡散もミラー１４Ａ、１４Ｂによって抑制される。

なお、本実施の形態１の場合、図２に示すように、ミラー１４Ｂに反射される光源１２Ａ～１２Ｄそれぞれから出射された第２のエミッタ光Ｌ２は、ミラー１４Ａを透過し、ミラー１４Ａの裏側に配置されたミラー１４Ｂの入射面１４Ｂａに入射する。そのために、ミラー１４Ａは、スリットミラーである。スリットミラーの光が透過する部分の幅（いわゆるスリット幅）は、例えば、３～７ｍｍ程度が好ましい。

図７は、スリットミラーの平面図である。

図７に示すように、ミラー１４Ａの入射面１４Ａａには、第１のエミッタ光Ｌ１を反射する反射部分１４Ａｂと、第２のエミッタ光Ｌ２を透過する透過部分１４Ａｃとが存在する。例えば、ミラー１４Ａ全体がガラスなどの光透過性材料で作製され、入射面１４Ａａにおける反射部分１４Ａｂに、例えば誘電体蒸着膜で構成される反射膜が形成される。

なお、ミラー１４Ａの反射部分１４Ａｂに第１のエミッタ光Ｌ１を入射させ、透過部分１４Ａｃに第２のエミッタ光Ｌ２を入射させるために、ミラー１４は、第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ光Ｌ２とが互いに分離する光源１２Ａ～１２Dそれぞれから離れた位置（光路上の位置）に配置されている。そのために、これらの光源とミラーは、例えば、１００～１５０ｍｍ程度離れている。

また、ミラー１４Ａにおいて、第２のエミッタ光Ｌ２が透過する透過部分１４Ａｃは、貫通穴で構成されてもよい。さらに、ミラー１４Ａは、複数のミラーで構成されもよい。この場合、透過部分１４Ａｃは、複数のミラーの間の空間で構成される。

ミラー１４Ｃ（第３のミラー）は、光源１２Ａからの光（光軸Ｃ１Ａに沿った第１のエミッタ光Ｌ１と光軸Ｃ２Ａに沿った第２のエミッタ光Ｌ２）と光源１２Ｃからの光（光軸Ｃ１Ｃに沿った第１のエミッタ光Ｌ１と光軸Ｃ２Ｃに沿った第２のエミッタ光Ｌ２）とを、ミラー１４Ａ、ミラー１４Ｂに向かって反射する。

ミラー１４Ｄ（第４のミラー）は、光源１２Ｂからの光（光軸Ｃ１Ｂに沿った第１のエミッタ光Ｌ１と光軸Ｃ２Ｂに沿った第２のエミッタ光Ｌ２）と光源１２Ｄからの光（光軸Ｃ１Ｄに沿った第１のエミッタ光Ｌ１と光軸Ｃ２Ｄに沿った第２のエミッタ光Ｌ２）とを、ミラー１４Ａ、１４Ｃに向かって反射する。

ミラー１４Ｃ、ミラー１４Ｄは、それぞれが反射した第１のエミッタ光Ｌ１が実質的に平行な状態でミラー１４Ａに入射するように、互いに対して配置されている。これにより、ミラー１４Ａは、ミラー１４Ｃからの第１のエミッタ光Ｌ１とミラー１４Ｄからの第１のエミッタ光Ｌ１を実質的に互いに平行な状態で反射することができる。

また、ミラー１４Ｃ、ミラー１４Ｄは、それぞれの反射面１４Ｃａ、１４Ｄａがその法線方向に距離をあけるように、すなわち段差状になるように配置されている。これにより、ミラー１４Ａによって反射された後において、ミラー１４Ｃからの第１のエミッタ光Ｌ１とミラー１４Ｄからの第１のエミッタ光Ｌ１との間の間隔（すなわち、光軸Ｃ１Ａ～Ｃ１Ｄ間の距離）が小さくなる。同様に、ミラー１４Ｂに反射された後において、ミラー１４Ｃからの第２のエミッタ光Ｌ２とミラー１４Ｄからの第２のエミッタ光Ｌ２との間の間隔（すなわち光軸Ｃ２Ａ～Ｃ２Ｄ間の距離）が小さくなる。その結果、シリンドリカルレンズ１６に入射する光束φのサイズ（Ｘ軸方向のサイズ）を小さくすることができる。

すなわち、これらのミラー１４Ａ～１４Ｄにより、光源１２Ａ～１２Ｄそれぞれから出射した第１のエミッタ光Ｌ１および第２のエミッタ光Ｌ２は、実質的に互いに平行な状態にされる。言い換えると、ミラー１４Ａの光軸（反射面の法線方向に延在する軸）に対してミラー１４Ｂ、１４Ｃ、１４Ｄそれぞれの光軸が適切に傾くことにより、ミラー１４Ｃからの光源１２Ａ、１２Ｃの第１のエミッタ光Ｌ１がミラー１４Ａによって反射される方向、ミラー１４Ｄからの光源１２Ｂ、１２Ｄの第１のエミッタ光Ｌ１がミラー１４Ａによって反射される方向、ミラー１４Ｃからの光源１２Ａ、１２Ｃの第２のエミッタ光Ｌ２がミラー１４Ｂによって反射される方向、およびミラー１４Ｄからの光源１２Ｂ、１２Ｄの第２のエミッタ光Ｌ２がミラー１４Ｂによって反射される方向が、実質的に互いに平行にされている。

本実施の形態１の場合、図２に示すように、照明装置１０は、光量を増加させるために、すなわち光源１２Ａ～１２Ｄそれぞれの光を偏光合成するために、１／２波長板２４、ミラー２６、および偏光ビームスプリッタ２８を有する。

１／２波長板２４は、光源１２Ａ、１２Ｂそれぞれからの光（第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ光Ｌ２）の偏光方位を変化させる。１／２波長板２４を透過した光源１２Ａ、１２Ｂそれぞれからの光は、ミラー２６の入射面２６ａ（反射面）によってミラー１４Ｃ、１４Ｄに向かって反射される。なお、ミラー２６の入射面２６ａは、光源１２Ａ、１２Ｂの光軸ＣＡ、ＣＢに対して所定の角度θ_０、例えば４５度の角度で交差する。

偏光ビームスプリッタ２８は、プレート状であって、ミラー１４C、１４Ｄとミラー２６との間に配置されている。偏光ビームスプリッタ２８は、１／２波長板２４を透過した光源１２Ａの光（第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ光Ｌ２）と光源１２Ｃの光（第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ光Ｌ２）とを合成し、その合成光をミラー１４Ｃに向かって出射する。それに加えて、偏光ビームスプリッタ２８は、１／２波長板２４を透過した光源１２Ｂの光（第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ光Ｌ２）と光源１２Ｄの光（第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ光Ｌ２）とを合成し、その合成光をミラー１４Ｄに向かって出射する。なお、偏光ビームスプリッタ２８の出射面２８ａは、光源１２Ｃ、光源１２Ｄの光軸ＣＣ、ＣＤに対して所定の角度θ_０、例えば４５度で交差する。

以上のような実施の形態１によれば、マルチエミッタ式の光源１２Ａ～１２Ｄを備える照明装置１０において、その照明光の拡散を抑制することができる。

（実施の形態２）
本実施の形態２は、実施の形態１の応用形態である。したがって、異なる点を中心に、本実施の形態２について説明する。また、上述の実施の形態１の構成要素と実質的に同一の本実施の形態２の構成要素には、同一の符号が付されている。

図８は、本開示の実施の形態２に係る照明装置の構成図である。

図８に示すように、本実施の形態２に係る照明装置１１０は、シリンドリカルレンズ１６、１８を備えていない点で上述の実施の形態１係る照明装置１０とは異なる。シリンドリカルレンズ１６、１８を省略することにより、光束幅（Ｙ軸方向）が大きくなるものの、照明装置の光学系がシンプルになる。

以上のような実施の形態２においても、マルチエミッタ式の光源１２Ａ～１２Ｄを備える照明装置１１０において、その照明光の拡散を抑制することができる。

（実施の形態３）
本実施の形態３は、実施の形態１の応用形態である。したがって、異なる点を中心に、本実施の形態３について説明する。また、上述の実施の形態１の構成要素と実質的に同一の本実施の形態３の構成要素には、同一の符号が付されている。

図９は、本開示の実施の形態３に係る照明装置の構成図である。

図９に示すように、本実施の形態３に係る照明装置２１０は、上述の実施の形態１に係る照明装置１０の２枚のミラー１４Ｃ、１４Ｄに代わって、１枚のミラー２１４Ｃを備える。それ以外は、本実施の形態３に係る照明装置２１０は、上述の実施の形態1に係る照明装置１０と実質的に同一である。上述の実施の形態１に比べて、複数の光源１２Ａ～１２Ｄそれぞれの第１のエミッタ光Ｌ１間の距離が拡大するとともに、第２のエミッタ光Ｌ２間の距離が拡大し、その結果、カップリングレンズ２０に入射する光束φが大きくなる。ただし、ミラーの枚数が減るので、照明装置の光学系がシンプルになる。

以上のような実施の形態３においても、マルチエミッタ式の光源１２Ａ～１２Ｄを備える照明装置２１０において、その照明光の拡散を抑制することができる。

（実施の形態４）
本実施の形態４は、実施の形態１の応用形態である。したがって、異なる点を中心に、本実施の形態４について説明する。また、上述の実施の形態１の構成要素と実質的に同一の本実施の形態４の構成要素には、同一の符号が付されている。

図１０は、本開示の実施の形態４に係る照明装置の構成図である。

図１０に示すように、本実施の形態４に係る照明装置３１０は、上述の実施の形態１と異なり、１／２波長板と偏光ビームスプリッタとを備えていない。そのため、上述の実施の形態１に比べて余分に、２枚のミラー３１４Ｅ、３１４Ｆを、照明装置３１０は備える。ミラー３１４Ｅは、光源１２Ｃからの第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ光Ｌ２とをミラー１４Ａ、ミラー１４Ｂに向かって反射する。ミラー３１４Ｆは、光源１２Ｄからの第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ光Ｌ２とをミラー１４Ａ、ミラー１４Ｂに向かって反射する。上述の実施の形態１に比べて、複数の光源１２Ａ～１２Ｄそれぞれの第１のエミッタ光Ｌ１間の距離が拡大するとともに、第２のエミッタ光Ｌ２間の距離が拡大し、その結果、カップリングレンズ２０に入射する光束φが大きくなる。ただし、ミラーに比べて高価な１／２波長板と偏光ビームスプリッタとが不要になる。

以上のような実施の形態４においても、マルチエミッタ式の光源１２Ａ～１２Ｄを備える照明装置３１０において、その照明光の拡散を抑制することができる。

（実施の形態５）
本実施の形態５は、実施の形態１の応用形態である。したがって、異なる点を中心に、本実施の形態５について説明する。また、上述の実施の形態１の構成要素と実質的に同一の本実施の形態５の構成要素には、同一の符号が付されている。

図１１は、本開示の実施の形態５に係る照明装置の構成図である。

図１１に示すように、本実施の形態５に係る照明装置４１０において、光源１２Ａ～１２Ｄそれぞれの光（第１のエミッタ光Ｌ１と第２のエミッタ光Ｌ２）は、直接的にミラー１４Ａ、１４Ｂに入射する。そのため、光源１２Ａ～１２Ｄとミラー１４Ａ、１４Ｂとの間の光路上には、ミラーなどの光学要素が配置されていない。その結果、照明装置４１０は、上述の実施の形態１の照明装置１０に比べて大型化するものの、その光学系はシンプルになる。

以上のような実施の形態５においても、マルチエミッタ式の光源１２Ａ～１２Ｄを備える照明装置４１０において、その照明光の拡散を抑制することができる。

以上、上述の実施の形態１～５を挙げて本開示を説明したが、本開示の実施の形態は上述の実施の形態に限らない。

例えば、上述の実施の形態１の場合、照明装置１０は、４つの光源１２Ａ～１２Ｄを有する。具体的には、図３に示すように、４つの光源１２Ａ～１２Ｄが一列に並んでいる。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。例えば、照明装置は、２列に並んだ（各列４つずつ）８つの光源を有してもよい。本開示の実施の形態に係る照明装置は、少なくとも１つの光源を有すればよい。

また、上述の実施の形態１の場合、照明装置１０の複数の光源１２Ａ～１２Ｄそれぞれは、２つのエミッタ３０、３２を備える。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。１つの光源に含まれるエミッタは３つ以上であってもよい。

さらに、上述の実施の形態１の場合、照明装置１０はプロジェクタ５０に使用されている。しかしながら、本開示の実施の形態に係る照明装置は、プロジェクタ以外にも使用することが可能である。

すなわち、本開示の実施の形態に係る照明装置は、広義には、第１のエミッタ光を出射する第１のエミッタ、前記第１のエミッタに対して第１の方向に並列に配置されて第２のエミッタ光を出射する第２のエミッタ、および前記第１のエミッタ光と第２のエミッタ光とが透過するコリメートレンズを含む光源と、前記第２のエミッタ光から分離した前記第１のエミッタ光を反射する第１のミラーと、前記第１のミラーによって反射された前記第１のエミッタ光の伝播方向と平行になるように、前記第１のエミッタ光から分離した前記第２のエミッタ光を反射する第２のミラーと、を有するものである。

以上のように、本開示における技術の例示として、上述の実施の形態を説明してきた。そのために、図面および詳細な説明を提供している。したがって、図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上述の技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略等を行うことができる。

本開示は、マルチエミッタ式の光源を有する照明装置に対して適用可能である。

１２Ａ光源
１４Ａ第１のミラー
１４Ｂ第２のミラー
３０第１のエミッタ
３２第２のエミッタ
３４コリメートレンズ
Ｌ１第１のエミッタ光
Ｌ２第２のエミッタ光

Claims

第１のエミッタ光を出射する第１のエミッタ、前記第１のエミッタに対して第１の方向に並列に配置されて第２のエミッタ光を出射する第２のエミッタ、および前記第１のエミッタ光と第２のエミッタ光とが入射し、前記第１のエミッタ光と前記第２のエミッタ光を出射するコリメートレンズを含む光源と、
前記コリメートレンズから出射された前記第１のエミッタ光を反射する第１のミラーと、
前記第１のミラーによって反射された前記第１のエミッタ光の伝播方向と略平行になるように、前記コリメートレンズから出射された前記第２のエミッタ光を反射する第２のミラーと、を有し、
前記第１のミラーが、前記コリメートレンズから出射された前記第１のエミッタ光を反射する反射部分と、前記コリメートレンズから出射された前記第２のミラーに向かう前記第２のエミッタ光が透過する透過部分とを備える、スリットミラーである、照明装置。
第１のエミッタ光を出射する第１のエミッタ、前記第１のエミッタに対して第１の方向に並列に配置されて第２のエミッタ光を出射する第２のエミッタ、および前記第１のエミッタ光と第２のエミッタ光とが入射し、前記第１のエミッタ光と前記第２のエミッタ光を出射するコリメートレンズを含む光源と、
前記コリメートレンズから出射された前記第１のエミッタ光を反射する第１のミラーと、
前記第１のミラーによって反射された前記第１のエミッタ光の伝播方向と略平行になるように、前記コリメートレンズから出射された前記第２のエミッタ光を反射する第２のミラーと、を有し、
前記光源として、前記第１の方向に並列に配置された２つの光源があって、
一方の光源の前記第１のエミッタ光を前記第１のミラーに向かって反射するとともに前記一方の光源の前記第２のエミッタ光を前記第２のミラーに向かって反射する第３のミラーと、
他方の光源の前記第１のエミッタ光を前記第１のミラーに向かって反射するとともに前記他方の光源の前記第２のエミッタ光を前記第２のミラーに向かって反射する第４のミラーと、をさらに有し、
前記第３のミラーからの前記一方の光源の前記第１のエミッタ光が前記第１のミラーによって反射される方向、
前記第４のミラーからの前記他方の光源の前記第１のエミッタ光が前記第１のミラーによって反射される方向、
前記第３のミラーからの前記一方の光源の前記第２のエミッタ光が前記第２のミラーによって反射される方向、および
前記第４のミラーからの前記他方の光源の前記第２のエミッタ光が前記第２のミラーによって反射される方向が互いに略平行になるように、
前記第１のミラーの光軸に対して、前記第２のミラー、前記第３のミラー、および前記第４のミラーのそれぞれの光軸が傾いている、照明装置。
第１のエミッタ光を出射する第１のエミッタ、前記第１のエミッタに対して第１の方向に並列に配置されて第２のエミッタ光を出射する第２のエミッタ、および前記第１のエミッタ光と第２のエミッタ光とが入射し、前記第１のエミッタ光と前記第２のエミッタ光を出射するコリメートレンズを含む光源と、
前記コリメートレンズから出射された前記第１のエミッタ光を反射する第１のミラーと、
前記第１のミラーによって反射された前記第１のエミッタ光の伝播方向と略平行になるように、前記コリメートレンズから出射された前記第２のエミッタ光を反射する第２のミラーと、を有し、
前記光源として、前記第１の方向に並列に配置された２つの光源があって、
一方の光源の前記第１および第２のエミッタ光が透過する１／２波長板と、
前記１／２波長板を透過した前記一方の光源の前記第１および第２のエミッタ光と他方の光源の前記第１および第２のエミッタ光とを合成し、その合成光を前記第１および第２のミラーに出射する偏光ビームスプリッタと、をさらに有する、照明装置。
第１のエミッタ光を出射する第１のエミッタ、前記第１のエミッタに対して第１の方向に並列に配置されて第２のエミッタ光を出射する第２のエミッタ、および前記第１のエミッタ光と第２のエミッタ光とが入射し、前記第１のエミッタ光と前記第２のエミッタ光を出射するコリメートレンズを含む光源と、
前記コリメートレンズから出射された前記第１のエミッタ光を反射する第１のミラーと、
前記第１のミラーによって反射された前記第１のエミッタ光の伝播方向と略平行になるように、前記コリメートレンズから出射された前記第２のエミッタ光を反射する第２のミラーと、を有し、
前記光源として、前記第１の方向に並列に配置された第１～第４の光源があって、
前記第１および第３の光源それぞれの前記第１のエミッタ光を前記第１のミラーに向かって反射するとともに前記第１および第３の光源の前記第２のエミッタ光を前記第２のミラーに向かって反射する第３のミラーと、
前記第２および第４の光源それぞれの前記第１のエミッタ光を前記第１のミラーに向かって反射するとともに前記第２および第４の光源それぞれの前記第２のエミッタ光を前記第２のミラーに向かって反射する第４のミラーと、
前記第１および第２の光源それぞれの前記第１および第２のエミッタ光が透過する１／２波長板と、
前記１／２波長板を透過した前記第１の光源の前記第１および第２のエミッタ光と前記第３の光源の前記第１および第２のエミッタ光とを合成してその合成光を前記第３のミラーに出射するとともに、前記１／２波長板を透過した前記第２の光源の前記第１および第２のエミッタ光と前記第４の光源の前記第１および第２のエミッタ光とを合成してその合成光を前記第４のミラーに出射する偏光ビームスプリッタと、をさらに有し、
前記第３のミラーからの前記第１および第３の光源それぞれの前記第１のエミッタ光が前記第１のミラーによって反射される方向、
前記第４のミラーからの前記第２および第４の光源それぞれの前記第１のエミッタ光が前記第１のミラーによって反射される方向、
前記第３のミラーからの前記第１および第３の光源それぞれの前記第２のエミッタ光が前記第２のミラーによって反射される方向、および
前記第４のミラーからの前記第２および第４の光源それぞれの前記第２のエミッタ光が前記第２のミラーによって反射される方向が互いに略平行になるように、
前記第１のミラーの光軸に対して、前記第２のミラー、前記第３のミラー、および前記第４のミラーのそれぞれの光軸が傾いている、照明装置。
請求項１から４のいずれか一項に記載の照明装置を含むプロジェクタ。