JP6907882B2 - 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ものである。

近年、プロジェクター用の光源としてレーザー光源が注目されている。このようなレーザー光源を用いた場合、スペックルのために表示画像の画質を著しく低下させるおそれがある。例えば、下記特許文献１に開示の光源装置では、拡散板に対してレーザー光をデフォーカス状態で入射させることで拡散板上に形成される光源像を大きくしている。これにより、スペックルを低減させるようにしている。

国際公開第２０１５／０５６３８１号

ところで、上記光源装置において、ＲＧＢ各色のレーザー光を射出する光源ユニットに共通の集光レンズを用いることで装置構成の小型化を図ることも考えられる。
この場合、集光レンズの色収差によってＲＧＢ各色の集光位置にずれが生じ、拡散板上に形成される光源像の大きさが色によって異なる。このように色毎に光源像の大きさが異なると、スペックルの軽減効果が色毎に異なるため、色によってスペックルが目立ってしまうので、バランス良くスペックルを低減できていなかった。
また、色毎に光源像の大きさが異なると拡散板から射出される光の太さ（光束幅）が色ごとに異なってしまい、表示画像に色ムラが発生してしまう。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、スペックル及び色むらを良好に低減できる、照明装置を提供することを目的の一つとする。また、前記照明装置を備えるプロジェクターを提供することを目的の一つとする。

本発明の第１態様に従えば、赤色光を射出する赤色固体光源ユニット、緑色光を射出する緑色固体光源ユニット、及び青色光を射出する青色固体光源ユニットを含む光源装置と、前記光源装置から射出される前記赤色光、前記緑色光及び前記青色光を合成した照明光を一方向に射出する色合成光学系と、前記色合成光学系から射出された前記照明光が入射する集光レンズと、前記集光レンズの射出側に配置された拡散板と、前記緑色固体光源ユニットと前記色合成光学系との間に位置し、前記緑色光の集光位置を調整する調整レンズと、を備え、前記集光レンズは、前記照明光を構成する前記赤色光及び前記青色光をそれぞれ異なる位置に集光させ、前記拡散板は、前記赤色光の集光位置と前記青色光の集光位置との間であって、前記緑色光の集光位置からずれた位置に配置される照明装置が提供される。

第１態様に係る照明装置によれば、各色光（赤色光、緑色光及び青色光）は集光位置をずらした状態（いわゆる、デフォーカス状態）で拡散板に入射するようになる。これにより、各色光が拡散板上に形成する照明領域の大きさをそれぞれ大きくできる。
例えば、プロジェクターの照明装置として組み込んだ場合、拡散板と光学的に共役関係となる投射光学系の射出瞳に形成される像の空間的な均一性が向上する。よって、投射光学系の射出瞳における照度分布の均一性が高まって、スペックルノイズが観察者に認識されにくくなるので、結果的に、スペックルによる画質の低下を低減することができる。

また、調整レンズの位置を調整して各色光による照明領域の大きさを揃えることで、投射光学系の射出瞳における照度分布の均一性が色によらずほぼ一定とすることができる。すなわち、各色光によるスペックルがバランス良く低減されるので、色毎のスペックル軽減効果に差が生じ難く、色によってスペックルが目立ちにくくなる。よって、スペックルによる画質低下を良好に低減できる。
また、各色光による照明領域の大きさを揃えることで、拡散板を透過することで拡散された各色光の太さ（光束幅）が一致するので、表示画像に生じる色ムラを低減できる。
したがって、スペックル及び色むらを良好に低減する照明装置を提供できる。

上記第１態様において、前記調整レンズ及び前記集光レンズによる前記緑色光の集光位置は、前記赤色光または前記青色光の集光位置と一致するのが好ましい。

さらに、前記拡散板は、該拡散板上における前記赤色光、前記緑色光及び前記青色光の投影面積がそれぞれ等しくなる位置に配置されるのが望ましい。

このようにすれば、上述のように各色光による照明領域の大きさを揃えることができる。よって、スペックル及び色むらを良好に低減することができる。

上記第１態様において、前記集光レンズのアッベ数は４０以下であるのが好ましい。

この構成によれば、集光レンズの色収差が大きくなるので、青色光の集光位置と赤色光の集光位置とを光軸方向に大きくずらすことができる。よって、拡散板上に形成される照明領域を大きくすることができる。よって、スペックルをより低減できる。

本発明の第２態様に従えば、上記第１態様の照明装置と、前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調して画像光を生成する光変調装置と、前記画像光を投射する投射光学系と、を備えるプロジェクターが提供される。

第２態様に係るプロジェクターでは、スペックル及び色むらの発生を低減した照明装置を備えるので、良質な画像を表示することができる。

実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。 照明装置の概略構成を示す図である。 各色光の集光位置と拡散板との位置関係を示した図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。

まず、本実施形態に係るプロジェクターの一例について説明する。
図１は、本実施形態に係るプロジェクターの概略構成を示す図である。
図１に示すように、本実施形態のプロジェクター１は、スクリーンＳＣＲ上にカラー映像を表示する投射型画像表示装置である。プロジェクター１は、照明装置２と、色分離光学系３と、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂと、合成光学系５と、投射光学系６とを備えている。

色分離光学系３は、照明光ＷＬを赤色照明光Ｒと、緑色照明光Ｇと、青色照明光Ｂとに分離する。色分離光学系３は、ダイクロイックミラー７ａ及びダイクロイックミラー７ｂと、全反射ミラー８ａ、全反射ミラー８ｂ及び全反射ミラー８ｃと、第１のリレーレンズ９ａ及び第２のリレーレンズ９ｂとを備えている。以下、赤色、緑色及び青色を総称してＲＧＢ各色と呼ぶ場合もある。

ダイクロイックミラー７ａは、照明装置２からの照明光ＷＬを赤色照明光Ｒと、その他の光（緑色照明光Ｇ及び青色照明光Ｂ）とに分離する。ダイクロイックミラー７ａは、赤色照明光Ｒを透過すると共に、その他の光を反射する。ダイクロイックミラー７ｂは、緑色照明光Ｇを反射すると共に青色照明光Ｂを透過させる。

全反射ミラー８ａは、赤色照明光Ｒを光変調装置４Ｒに向けて反射する。全反射ミラー８ｂ及び全反射ミラー８ｃは、青色照明光Ｂを光変調装置４Ｂに導く。緑色照明光Ｇは、ダイクロイックミラー７ｂから光変調装置４Ｇに向けて反射される。

第１のリレーレンズ９ａ及び第２のリレーレンズ９ｂは、青色照明光Ｂの光路中におけるダイクロイックミラー７ｂの後段に配置されている。

光変調装置４Ｒは、赤色照明光Ｒを画像情報に応じて変調し、赤色の画像光を形成する。光変調装置４Ｇは、緑色照明光Ｇを画像情報に応じて変調し、緑色の画像光を形成する。光変調装置４Ｂは、青色照明光Ｂを画像情報に応じて変調し、青色の画像光を形成する。

光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂには、例えば透過型の液晶パネルが用いられている。また、液晶パネルの入射側及び射出側各々には、偏光板（図示せず。）が配置されている。

また、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂの入射側には、それぞれフィールドレンズ１０Ｒ，フィールドレンズ１０Ｇ，フィールドレンズ１０Ｂが配置されている。

合成光学系５には、光変調装置４Ｒ，光変調装置４Ｇ，光変調装置４Ｂからの各画像光が入射する。合成光学系５は、各画像光を合成し、この合成された画像光を投射光学系６に向けて射出する。合成光学系５には、例えばクロスダイクロイックプリズムが用いられている。

投射光学系６は、投射レンズ群からなり、合成光学系５により合成された画像光をスクリーンＳＣＲに向けて拡大投射する。これにより、スクリーンＳＣＲ上には、拡大されたカラー映像が表示される。

（照明装置）
続いて、本発明の一実施形態に係る照明装置２について説明する。図２は照明装置２の概略構成を示す図である。
図２に示すように、照明装置２は、光源装置２０と、色合成光学系２１と、集光レンズ２２と、拡散板２３と、調整レンズ２４と、ピックアップ光学系２５と、均一化照明光学系３５と、を備えている。

光源装置２０は、赤色用光源部２０Ｒと、緑色用光源部２０Ｇと、青色用光源部２０Ｂとを含む。

本実施形態において、赤色用光源部２０Ｒ、色合成光学系２１及び青色用光源部２０Ｂは、赤色用光源部２０Ｒの光軸ａｘ１上に設けられている。緑色用光源部２０Ｇ、調整レンズ２４、色合成光学系２１、ピックアップ光学系２５及び均一化照明光学系３５は、照明装置２の照明光軸ａｘ２上に設けられている。光軸ａｘ１と照明光軸ａｘ２とは、互いに直交している。なお、青色用光源部２０Ｂの光軸は赤色用光源部２０Ｒの光軸ａｘ１と一致しており、緑色用光源部２０Ｇの光軸は照明光軸ａｘ２と一致する。

赤色用光源部２０Ｒは、赤色光源アレイ２６と、コリメート光学系２７とを有する。赤色光源アレイ２６は、固体光源としての複数の半導体レーザー２６ａを備える。複数の半導体レーザー２６ａは光軸ａｘ１と直交する面内において、アレイ状に配置されている。半導体レーザー２６ａは、例えば赤色の光線Ｂｒ（例えば５８５ｎｍ〜７２０ｎｍの波長域のレーザー光）を射出する。すなわち、赤色光源アレイ２６は複数の光線Ｂｒからなる赤色光ＬＲを射出する。本実施形態において、赤色光源アレイ２６は特許請求の範囲の「赤色固体光源ユニット」に相当する。

コリメート光学系２７は、赤色光源アレイ２６から射出された各光線Ｂｒを平行光に変換する。コリメート光学系２７は、例えばアレイ状に配置された複数のコリメートレンズ２７ａから構成されている。複数のコリメートレンズ２７ａはそれぞれ、複数の半導体レーザー２６ａに対応して配置されている。

このような構成に基づき、赤色用光源部２０Ｒは、平行光線束からなる赤色光ＬＲを色合成光学系２１に向けて射出する。

緑色用光源部２０Ｇは、射出する光の色が異なる以外、赤色用光源部２０Ｒと同様の構成を有している。具体的に、緑色用光源部２０Ｇは、緑色光源アレイ２８と、コリメート光学系２７とを有する。

緑色光源アレイ２８は、複数の半導体レーザー２８ａを備える。複数の半導体レーザー２８ａは照明光軸ａｘ２と直交する面内において、アレイ状に配置されている。半導体レーザー２８ａは、例えば緑色の光線Ｂｇ（例えば４９５ｎｍ〜５８５ｎｍの波長域のレーザー光）を射出する。本実施形態において、緑色光源アレイ２８は特許請求の範囲の「緑色固体光源ユニット」に相当する。緑色用光源部２０Ｇにおいて、緑色光源アレイ２８から射出された各光線Ｂｇはコリメート光学系２７により平行光に変換される。

このような構成に基づき、緑色用光源部２０Ｇは、平行光線束からなる緑色光ＬＧを色合成光学系２１に向けて射出する。

調整レンズ２４は、緑色用光源部２０Ｇと色合成光学系２１との間に位置する。調整レンズ２４は、緑色光ＬＧの集光位置を調整するレンズである。本実施形態において、調整レンズ２４は、例えば凸レンズから構成され、緑色光ＬＧの集光位置を手前側（集光レンズ２２側）に調整する。

青色用光源部２０Ｂは、射出する光の色が異なる以外、赤色用光源部２０Ｒと同様の構成を有している。具体的に、青色用光源部２０Ｂは、青色光源アレイ２９と、コリメート光学系２７とを有する。

青色光源アレイ２９は、複数の半導体レーザー２９ａを備える。複数の半導体レーザー２９ａは光軸ａｘ１と直交する面内において、アレイ状に配置されている。半導体レーザー２９ａは、例えば青色の光線Ｂｂ（例えば３８０ｎｍ〜４９５ｎｍの波長域のレーザー光）を射出する。本実施形態において、青色光源アレイ２９は特許請求の範囲の「青色固体光源ユニット」に相当する。青色用光源部２０Ｂにおいて、青色光源アレイ２９から射出された各光線Ｂｂはコリメート光学系２７により平行光に変換される。

このような構成に基づき、青色用光源部２０Ｂは、平行光線束からなる青色光ＬＢを色合成光学系２１に向けて射出する。

色合成光学系２１は、光源装置２０から射出されるＲＧＢ各色の光（赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）を合成した白色の照明光ＷＬを一方向に射出し、集光レンズ２２に入射させる。集光レンズ２２は、照明光ＷＬを所定の位置に集光させる。

色合成光学系２１は、クロスダイクロイックプリズムから構成されている。色合成光学系２１は、クロスダイクロイックプリズムを構成する４つのプリズムの間に設けられた、第１のダイクロイックミラー２１ａと第２のダイクロイックミラー２１ｂとを含む。

第１のダイクロイックミラー２１ａ及び第２のダイクロイックミラー２１ｂは、それぞれ光軸ａｘ１及び照明光軸ａｘ２に対して４５°で交差するように配置されている。また、第１のダイクロイックミラー２１ａ及び第２のダイクロイックミラー２１ｂは、互いに４５°の角度をなすように交差する。

第１のダイクロイックミラー２１ａは、青色光ＬＢを反射するとともに、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲを透過させる光学特性を有している。第２のダイクロイックミラー２１ｂは、赤色光ＬＲを反射するとともに、青色光ＬＢ及び緑色光ＬＧを透過させる光学特性を有している。

本実施形態において、集光レンズ２２は、照明光ＷＬを集光させつつ拡散板２３に入射させる。拡散板２３は、集光レンズ２２の射出側に配置される。拡散板２３は、照明光ＷＬを拡散させることにより、表示品位を低下させるスペックルの発生を抑制する。

なお、拡散板２３としては、公知の拡散板、例えば、磨りガラスや、ホログラフィックディフューザー、透明基板の表面にブラスト処理を施したもの、透明基板の内部にビーズのような散乱材を分散させ、散乱材によって光を散乱させるものなどを用いることができる。

本実施形態において、集光レンズ２２は、照明光ＷＬを構成する各色光（赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢ）をそれぞれ異なる位置に集光させる。赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢの各集光位置のずれは、集光レンズ２２の色収差によるものである。すなわち、本実施形態の集光レンズ２２は色収差を生じさせるレンズから構成されていると言える。

一般的な光学材料において、短波長側の屈折率が高くなる。したがって、単レンズからなる集光レンズ２２では、短波長の光がレンズに近い側に集光し、長波長の光がレンズから遠い側に集光するようになる。

図３は各色光の集光位置と拡散板２３との位置関係を示した図である。図３では、図を見やすくするため、各色光を三本の光線で示し、拡散板２３の厚みを無視して線で示している。具体的に、三本の光線は、中心を通る主光線と、光束幅の上側を規定する上側線と、色光の光束幅の下側を規定する下側線とから構成される。三本の光線の主光線は照明光軸ａｘ２と一致している。

赤色光ＬＲ及び青色光ＬＢについて考えると、図３に示すように、波長の短い青色光ＬＢは集光レンズ２２の近くに集光し、波長の長い赤色光ＬＲは集光レンズ２２からより離れた位置に集光する。
すなわち、青色光ＬＢの集光位置Ｐｂは、赤色光ＬＲの集光位置Ｐｒよりも集光レンズ２２の近くに位置する。

緑色光ＬＧは赤色光ＬＲ及び青色光ＬＢ間の波長帯を有する。そのため、通常、緑色光ＬＧの集光位置は赤色光ＬＲの集光位置Ｐｒと青色光ＬＢの集光位置Ｐｂとの間に位置することとなる。

本実施形態では、凸レンズからなる調整レンズ２４によって集光レンズ２２のみで集光された場合の集光位置よりも光軸方向手前側（集光レンズ２２に近い側）に緑色光ＬＧの集光位置Ｐｇを調整している。具体的に本実施形態では、図３に示すように、調整レンズ２４及び集光レンズ２２による緑色光ＬＧの集光位置Ｐｇが青色光ＬＢの集光位置Ｐｂと一致している。

拡散板２３は、赤色光ＬＲの集光位置Ｐｒと青色光ＬＢの集光位置Ｐｂ（緑色光ＬＧの集光位置Ｐｇ）との間に配置される。すなわち、赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢはピント位置（集光位置）をずらした状態（いわゆる、デフォーカス状態）で拡散板２３に入射している。

本実施形態において、拡散板２３は該拡散板２３上における赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢの投影面積がそれぞれ等しくなる位置に配置される。赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢの投影面積とは、これら赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢが拡散板２３を照明する照明領域に相当する。

以下、赤色光ＬＲが拡散板２３上に形成する照明光を赤色光照明領域Ｓｒ、緑色光ＬＧが拡散板２３上に形成する照明光を緑色光照明領域Ｓｇ、青色光ＬＢが拡散板２３上に形成する照明光を青色光照明領域Ｓｂと称す。

図３に示すように、赤色光ＬＲ（緑色光ＬＧ）の光線と青色光ＬＢの光線とが交差する位置（図３の符号Ｐで示す位置）において、赤色光照明領域Ｓｒ、緑色光照明領域Ｓｇ及び青色光照明領域Ｓｂの大きさが等しくなる。

すなわち、拡散板２３は、赤色光ＬＲの光線と青色光ＬＢ（緑色光ＬＧ）の光線とが交差する位置に配置されている。
なお、赤色光照明領域Ｓｒ、緑色光照明領域Ｓｇ及び青色光照明領域Ｓｂの大きさは、赤色光ＬＲ及び青色光ＬＢ（緑色光ＬＧ）の集光位置のずれ量に応じて変化する。

ここで、赤色光ＬＲ及び青色光ＬＢの集光位置のずれ量は、集光レンズ２２の色収差が大きくなるほど大きくなる。集光レンズ２２の色収差はアッベ数に依存する。具体的にアッベ数が小さくなるほど色収差は大きくなる。そのため、集光レンズ２２としてアッベ数の小さいレンズを採用することで、赤色光ＬＲ及び青色光ＬＢの集光位置のずれ量、すなわち、赤色光照明領域Ｓｒ、緑色光照明領域Ｓｇ及び青色光照明領域Ｓｂを大きくすることができる。

本実施形態において、集光レンズ２２のアッベ数は４０以下とした。
これにより、赤色光ＬＲ及び青色光ＬＢの集光位置のずれ量を大きくすることで、赤色光照明領域Ｓｒ、緑色光照明領域Ｓｇ及び青色光照明領域Ｓｂの面積を拡げることができる。

一般的に、アッベ数の小さいレンズは価格も高くなることから、集光レンズ２２のコストアップの要因となる。そのため、集光レンズ２２のコスト面を抑えつつ、赤色光照明領域Ｓｒ、緑色光照明領域Ｓｇ及び青色光照明領域Ｓｂをできるだけ大きくするには、アッベ数を２０以上３０以下の範囲に設定するのが好ましい。

照明光ＷＬは均一化照明光学系３５に入射する。均一化照明光学系３５は、第１のレンズアレイ３０と、第２のレンズアレイ３１と、重畳レンズ３２とを含む。

第１のレンズアレイ３０は、拡散板２３から射出された照明光ＷＬを複数の部分光線束に分割するための複数の第１小レンズ３０ａを有する。複数の第１小レンズ３０ａは、照明装置２の照明光軸ａｘ２と直交する面内にアレイ状に配列されている。

第２のレンズアレイ３１は、複数の第２小レンズ３１ａを有する。複数の第２小レンズ３１ａの各々は複数の第１小レンズ３０ａに対応している。第２のレンズアレイ３１のレンズ面（第２小レンズ３１ａの表面）と拡散板２３とは光学的に共役関係となっている。
そのため、第２のレンズアレイ３１のレンズ面（第２小レンズ３１ａの表面）には、上記の赤色光照明領域Ｓｒ、緑色光照明領域Ｓｇ及び青色光照明領域Ｓｂの各像が形成される。

第２のレンズアレイ３１は、重畳レンズ３２とともに、第１のレンズアレイ３０の各第１小レンズ３０ａの像を各光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの画像形成領域の近傍に重畳させる。

ところで、投射光学系６の射出瞳は第２のレンズアレイ３１の光射出面（第２小レンズ３１ａのレンズ面）と光学的に共役関係となっている。そのため、投射光学系６の射出瞳には、赤色光照明領域Ｓｒ、緑色光照明領域Ｓｇ及び青色光照明領域Ｓｂの各像が形成される。

本実施形態によれば、小さい（４０以下）アッベ数の集光レンズ２２を用いることで赤色光ＬＲ及び青色光ＬＢの集光位置を色収差によって光軸方向にずらすので、拡散板２３上に形成される赤色光照明領域Ｓｒ、緑色光照明領域Ｓｇ及び青色光照明領域Ｓｂを大きくすることができる。

これにより、拡散板２３と光学的に共役関係となる投射光学系６の射出瞳に形成される像の空間的な均一性を向上させることで、投射光学系６の射出瞳における照度分布の均一性が高まって、スペックルノイズが観察者に認識されにくくなるので、結果的に、スペックルによる画質の低下を低減することができる。

本実施形態において、赤色光照明領域Ｓｒ、緑色光照明領域Ｓｇ及び青色光照明領域Ｓｂの大きさが一致しているため、投射光学系６の射出瞳における照度分布の均一性が色によらずほぼ一定となる。
すなわち、レーザー光である青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲそれぞれに対してスペックルによる画質低下をバランス良く低減することができる。よって、色毎のスペックル軽減効果に差が生じ難いため、色によってスペックルが目立つことがない。

したがって、本実施形態の照明装置２によれば、レーザー光である青色光ＬＢ、緑色光ＬＧ及び赤色光ＬＲそれぞれに対してスペックルによる画質低下を良好に低減できる。

また、本実施形態の照明装置２によれば、赤色光照明領域Ｓｒ、緑色光照明領域Ｓｇ及び青色光照明領域Ｓｂの大きさ（光束径）が一致する。そのため、拡散板２３を透過することで拡散された赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢの太さ（光束幅）も一致するようになる。よって、同じ太さの赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢからなる白色の照明光ＷＬは表示画像に生じる色ムラを低減することができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、上記照明装置２を備えるので、スペックル及び色むらによる画質の低下が少ない、良質な画像を表示できる。

なお、本発明は上記実施形態の内容に限定されることはなく、発明の主旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態において、調整レンズ２４を用いて緑色光ＬＧの集光位置Ｐｇを青色光ＬＢの集光位置Ｐｂに一致させる場合を例に挙げたが、緑色光ＬＧの集光位置Ｐｇを赤色光ＬＲの集光位置Ｐｒに一致させる構成を採用してもよい。
この場合、凹レンズからなる調整レンズ２４を用いることで、集光レンズ２２のみで集光された場合の集光位置よりも光軸方向奥側（集光レンズ２２から遠い側）に緑色光ＬＧの集光位置Ｐｇを調整することができる。

また、本発明において、緑色光ＬＧの集光位置Ｐｇを青色光ＬＢの集光位置Ｐｂあるいは赤色光ＬＲの集光位置Ｐｒに完全に一致していなくてもよい。すなわち、緑色光ＬＧの集光位置Ｐｇは、集光位置Ｐｂまたは集光位置Ｐｒに重なっていなくてもよい。

また、上記実施形態では、光源装置２０から射出した赤色光ＬＲ、緑色光ＬＧ及び青色光ＬＢを合成する色合成光学系２１として、第１のダイクロイックミラー２１ａ及び第２のダイクロイックミラー２１ｂを含むクロスダイクロイックプリズムを例に挙げたが、色合成光学系２１の構成はこれに限定されない。

例えば、赤色光ＬＲと青色光ＬＢとをダイクロイックミラーで合成して黄色光を生成した後、該黄色光に緑色光ＬＧをダイクロイックミラーで合成することで白色の照明光ＷＬを生成してもよい。

また、上記実施形態では、光源装置２０から射出したＲＧＢ各色の光を合成した白色の照明光ＷＬが集光レンズ２２に入射する構成を例に挙げたが、本発明はこれに限定されない。

例えば、集光レンズ２２に対して、光束全体として白色とみなせる照明光を入射させてもよい。ここで、光束全体として白色とみなせるとは、ＲＧＢ各色の複数の光線が混じり合うことで白色となることはないが、複数の光線を含む光束全体が白色となる光をいう。このような光束全体として白色となる光は、例えば、同一基板上にＲＧＢ各色を射出する半導体レーザー２６ａ，２８ａ，２９ａを実装した光源装置により生成される。

また、上記実施形態では、３つの光変調装置４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを備えるプロジェクター１を例示したが、１つの光変調装置でカラー映像を表示するプロジェクターに適用することも可能である。また、光変調装置として、デジタルミラーデバイスを用いてもよい。

また、上記実施形態では本発明による照明装置をプロジェクターに搭載した例を示したが、これに限られない。本発明による照明装置は、照明器具や自動車のヘッドライト等にも適用することができる。

１…プロジェクター、２…照明装置、４Ｂ，４Ｇ，４Ｒ…光変調装置、５…合成光学系、６…投射光学系、２０…光源装置、２１…色合成光学系、２２…集光レンズ、２３…拡散板、２４…調整レンズ、２６…赤色光源アレイ（赤色固体光源ユニット）、２８…緑色光源アレイ（緑色固体光源ユニット）、２９…青色光源アレイ（青色固体光源ユニット）、３５…均一化照明光学系、Ｐｒ…集光位置（赤色光の集光位置）、Ｐｇ…集光位置（緑色光の集光位置）、Ｐｂ…集光位置（青色光の集光位置）、ＷＬ…照明光、ＬＲ…赤色光、ＬＧ…緑色光、ＬＢ…青色光。

Claims (5)

1. 赤色光を射出する赤色固体光源ユニット、緑色光を射出する緑色固体光源ユニット、及び青色光を射出する青色固体光源ユニットを含む光源装置と、
   前記光源装置から射出される前記赤色光、前記緑色光及び前記青色光を合成した照明光を一方向に射出する色合成光学系と、
   前記色合成光学系から射出された前記照明光が入射する集光レンズと、
   前記集光レンズの射出側に配置された拡散板と、
   前記緑色固体光源ユニットと前記色合成光学系との間に位置し、前記緑色光の集光位置を調整する調整レンズと、を備え、
   前記集光レンズは、前記照明光を構成する前記赤色光及び前記青色光をそれぞれ異なる位置に集光させ、
   前記拡散板は、前記赤色光の集光位置と前記青色光の集光位置との間であって、前記緑色光の集光位置からずれた位置に配置される
   照明装置。
2. 前記調整レンズ及び前記集光レンズによる前記緑色光の集光位置は、前記赤色光または前記青色光の集光位置と一致する
   請求項１に記載の照明装置。
3. 前記拡散板は、該拡散板上における前記赤色光、前記緑色光及び前記青色光の投影面積がそれぞれ等しくなる位置に配置される
   請求項２に記載の照明装置。
4. 前記集光レンズのアッベ数は４０以下である
   請求項１乃至３のいずれか一項に記載の照明装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の照明装置と、
   前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調して画像光を生成する光変調装置と、
   前記画像光を投射する投射光学系と、を備える
   プロジェクター。

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