專利名稱：照明裝置、投影儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明裝置、投影儀。
背景技術(shù)：
作為能夠顯示大畫面影像的裝置之一，已知有投影儀。投影儀例如具備照明裝置、圖 像形成裝置和投射鏡頭等。從照明裝置射出的照明光通過圖像形成裝置而成為表示圖像的圖 像光。該圖像光被投射鏡頭放大投射，能夠比直視型圖像顯示裝置更容易獲得大畫面影像。
為了提高投影儀的影像品質(zhì)，在由照明裝置進行照明的圖像形成裝置的被照明區(qū) 域中使照度均勻是極為重要的。作為在利用了燈光源的照明裝置中使照度均勻的照度均勻 化元件，已知有復(fù)眼透鏡陣列。 一般復(fù)眼透鏡陣列是排列了多個透鏡的結(jié)構(gòu)，將兩個復(fù)眼透 鏡陣列作為一對而使用。 詳細而言，在利用了燈光源的照明裝置中，從發(fā)光管射出的光被反射器反射后沿 發(fā)光管的軸(光源軸)向射出。從反射器射出的光在空間上分開入射到第一復(fù)眼透鏡陣列 中的多個透鏡的每一個。第一復(fù)眼透鏡陣列中的多個透鏡分別將入射的光會聚到第二復(fù)眼 透鏡陣列所對應(yīng)的透鏡。由第一復(fù)眼透鏡陣列中的一個透鏡會聚的光經(jīng)過第二復(fù)眼透鏡陣 列中的一個透鏡，對整個被照明區(qū)域進行照明。從第二復(fù)眼透鏡陣列中的各透鏡射出的光 在被照明區(qū)域被重疊(積分)，從而被照明區(qū)域的照度變得均勻。 但是，由于為了使投影儀小型化等理由，期待著照明裝置的小型化。作為在使照明 裝置小型化方面有效的技術(shù)，可舉出專利文獻1所公開的技術(shù)。在專利文獻1的帶反射器 的光源中，反射器被分割成多個區(qū)域，各區(qū)域由使橢圓繞軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部 分構(gòu)成。 在該橢圓的第一焦點的位置配置有光源，在第二焦點的位置配置有構(gòu)成復(fù)眼透鏡 陣列的一個透鏡。從光源射出的光按反射器的每個區(qū)域會聚于復(fù)眼透鏡陣列的一個透鏡。 由于反射器兼?zhèn)湟粚?fù)眼透鏡陣列中的一方的功能，所以可省略一個復(fù)眼透鏡陣列。
專利文獻1 :日本專利特開2001-242545號公報 若利用專利文獻1的技術(shù)，則能夠使照明裝置小型化，但是從使光的利用效率良 好且使被照明區(qū)域中的照度均勻的觀點來看，存在需要改善之處。 在專利文獻1的帶反射器的光源中，復(fù)眼透鏡陣列的各透鏡與光源之間的距離按 多個透鏡的每一個而不同。因此，經(jīng)過透鏡后的光的焦點在多個透鏡中不同，因而導(dǎo)致被照 明區(qū)域中的照明范圍的廣度會因透鏡而不同。 這樣，在被重疊的光整體中，被照明區(qū)域的邊緣區(qū)域中照度降低。若在照明中利用 這樣的邊緣區(qū)域，則會導(dǎo)致照度不均勻。而若在照明中不利用邊緣區(qū)域，則會導(dǎo)致光的利用 效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況而提出，其目的之一在于，提供一種能實現(xiàn)裝置的小型化、光的利用效率良好且被照明區(qū)域中的照度均勻的照明裝置。另一個目的在于，提供一種能實 現(xiàn)裝置的小型化、且能獲得高品質(zhì)影像的投影儀。 本發(fā)明的照明裝置的特征在于，具備射出光的光源；反射器，具有對從所述光源 射出的光進行反射的多個反射面；多個聚光部，分別與所述多個反射面對應(yīng)設(shè)置，被入射從 對應(yīng)的所述反射面射出的光；和重疊光學(xué)系統(tǒng)，使通過了所述多個聚光部的光在被照明區(qū) 域上重疊；所述多個反射面分別由以對應(yīng)的所述聚光部的位置和所述光源的位置為焦點的 旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分構(gòu)成，在所述多個聚光部中，隨著所述聚光部的配置位置遠離光源軸， 該聚光部的焦距變長。 這樣，從光源射出的光源光在空間上分開入射到反射器的多個反射面，分割光分 別被反射面反射。由于反射面由以與該反射面對應(yīng)的聚光部的位置和光源的位置為焦點的 旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分構(gòu)成，所以，被反射面反射后的分割光會聚到聚光部。通過了多個聚光 部的光被重疊光學(xué)系統(tǒng)重疊在被照明區(qū)域上。 由于光源光在空間上被分割后的分割光在被照明區(qū)域重疊，所以，光源光的空間 上的照度偏差得以緩和，被照明區(qū)域以均勻的照度被照明。在具有這樣的結(jié)構(gòu)的照明裝置 中，由于反射器具有將光源光分割的功能，所以，和將具有該功能的光學(xué)部件與反射器獨立 設(shè)置的情況相比，能夠使照明裝置小型化。 而且，由于越是遠離光源軸配置的聚光部，焦距越長，所以，在多個聚光部中因距 光源軸的距離不同而導(dǎo)致分割光的成像位置的偏差得以緩和。從而，通過多個分割光使得 被照明區(qū)域上的照明范圍的廣度均勻，能夠使多個分割光的照明范圍正好重疊。由此，被照 明區(qū)域上的照度變得均勻，并且，充分降低了因照明中不使用照度不均勻的區(qū)域所導(dǎo)致的 光的損失。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，能實現(xiàn)裝置的小型化，并可得到光的利用效率良好且被 照明區(qū)域的照度均勻的照明裝置。 也可采用下述結(jié)構(gòu)該照明裝置具備所述多個聚光部形成為一體的透鏡陣列，分
別與所述多個反射面對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)橢圓體的橢圓長軸在多個反射面中不同。 若具備多個聚光部形成為一體的透鏡陣列，則與獨立配置多個聚光部的情況相
比，可提高多個聚光部的位置精度。例如，由于為了使旋轉(zhuǎn)橢圓體的橢圓長軸在多個反射面
中一致，導(dǎo)致沿光源軸的方向上的多個聚光部的位置不同，所以，透鏡陣列的主面在透鏡陣
列的周緣部會成為朝向光源側(cè)彎曲的形狀。若采用上述那樣分別與多個反射面對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)
橢圓體的橢圓長軸在多個反射面中不同的結(jié)構(gòu)，則成為比周緣部彎曲的形狀的透鏡陣列更
容易形成的透鏡陣列。如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于能夠通過調(diào)整多個聚光部的焦距，來緩
和多個聚光部中因距光源軸的距離不同而帶來的影響，所以，可采用橢圓長軸在多個反射
面中不同的結(jié)構(gòu)，同時使被照明區(qū)域的照度分布均勻。 另外，優(yōu)選所述多個反射面各自的出射光瞳與所述被照明區(qū)域共軛。 —般在照明系統(tǒng)中，若被照明區(qū)域與出射光瞳共軛，則由于在被照明區(qū)域上不形成
光源像，所以被照明區(qū)域的照度均勻。而且，若按照多個反射面各自的出射光瞳與被照明區(qū)域
共軛的方式調(diào)整了與該反射面對應(yīng)的聚光部的焦距，則能夠通過多個分割光使成像位置高精
度一致。因此，可使光的利用效率特別良好，并且能夠使被照明區(qū)域的照度特別均勻。 而且，優(yōu)選在所述多個反射面中，隨著與所述反射面對應(yīng)的所述聚光部的配置位
置遠離所述光源軸，該反射面的面積增大。
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多個反射面分別相對于對應(yīng)的聚光部作為光闌發(fā)揮作用，反射面的面積越大則光 闌直徑越大。由于聚光部的配置位置越遠離光源軸，與該聚光部對應(yīng)的反射面的面積越增 大，所以，越是遠離被照明區(qū)域配置的聚光部，光闌直徑越大，能夠通過多個分割光使照明 范圍的面積高精度地一致。 并且，優(yōu)選投影在與所述光源軸正交的面上的所述多個反射面的形狀，與所述被 照明區(qū)域的形狀大致相似。 這樣，能夠使多個分割光的照明范圍的形狀與被照明區(qū)域的形狀一致，可使多個 分割光的照明范圍正好重疊。 另外，優(yōu)選在所述反射器與所述被照明區(qū)域之間的光路上，配置有使入射光的偏 光狀態(tài)一致的偏光變換元件，所述偏光變換元件由分離部和變換部交替地周期性排列而 成，所述分離部將入射光分離成在相互正交的方向上振動的第一偏光和第二偏光，所述變 換部將被所述分離部分離的第二偏光變換成所述第一偏光，所述多個反射面的排列方向與 所述分離部和所述變換部排列的周期方向大致一致。 若配置了使入射光的偏光狀態(tài)一致的偏光變換元件，則照明裝置能夠高效率對利 用偏光形成圖像的液晶裝置進行照明。而且，若多個反射面的排列方向與分離部和變換部 排列的周期方向大致一致，則從多個聚光部沿所述周期方向排列地射出光。因此，能夠使從 多個聚光部射出的光高精度地入射到偏光變換元件，從而可獲得高效率的照明裝置。
另外，優(yōu)選所述多個聚光部分別使通過該聚光部的光會聚到所述偏光變換元件的 所述分離部。 這樣，能夠防止從光源射出的光入射到分離部以外的部分而導(dǎo)致的光的損失，從 而可提高光的利用效率。 優(yōu)選所述反射器被設(shè)置成包圍所述光源的一部分，該照明裝置包括第二反射器， 該第二反射器被設(shè)置成至少包圍所述光源的與所述一部分不同的部分的一部分，將從所述 光源發(fā)出的光向所述反射器反射。 這樣，從光源向第二反射器射出的光被第二反射器反射后入射到反射器，與從光 源向反射器射出的光一起在光軸方向上被取出。由于在使第二反射器比第一反射器小的情 況下獲得的光量也大致為同等程度，所以容易使照明裝置小型化。而且，由于反射器包圍光 源的一部分，所以，與使用對圍繞光源軸的全周進行覆蓋的反射器的情況相比，從反射器射 出的光的斑點尺寸減小。由此，能夠使在反射器與被照明區(qū)域之間配置的透鏡和反射鏡等 光學(xué)部件小型化。 本發(fā)明的投影儀的特征在于，具備上述本發(fā)明的照明裝置；圖像形成裝置，利用 從所述照明裝置射出的光形成表示圖像的圖像光；和投射裝置，投射由所述圖像形成裝置 形成的圖像光。 如上所述，由于本發(fā)明的照明裝置可實現(xiàn)小型化，并且能夠以均勻的照度高效地 對被照明區(qū)域進行照明，所以，具備這樣的照明裝置的本發(fā)明的投影儀能實現(xiàn)小型化、低耗 電，并且可獲得高品質(zhì)的影像。


圖1是第一實施方式的照明裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。
圖2(a)是反射器的主視圖，圖2(b)是透鏡陣列的主視圖。 圖3(a)是照明裝置的主要部分放大圖，圖3(b)是表示位置關(guān)系的說明圖。 圖4是表示由照明裝置對被照明區(qū)域進行照明的結(jié)構(gòu)的說明圖。 圖5(a)是變形例1的俯視圖，圖5(b)是變形例2的剖面圖。 圖6(a)是第二實施方式的概略結(jié)構(gòu)圖，圖6(b)是表示位置關(guān)系的說明圖。 圖7是第三實施方式的照明裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖8(a) (c)是表示偏光變換元件35的結(jié)構(gòu)的圖。 圖9是表示投影儀的一個實施方式的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖10是第四實施方式的照明裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖11是第四實施方式的照明裝置的主要部分放大圖。 圖12是與圖9不同的實施方式的投影儀的概略結(jié)構(gòu)圖。 圖中l(wèi)、2、3、4、501-照明裝置；1A、2A、3A-主光軸(光源軸)；4A-光源軸；4B-主 光軸；ll、llB、21、31、41-反射器；42-副鏡(第二反射器)；111 114、111B 114B、211 213、411 413-反射面;12、12C、22、32、43-透鏡陣列;121 124、121C 124C-透鏡部; 13、23、33、46-聚光透鏡(重疊光學(xué)系統(tǒng))；35、45_偏光變換元件；352-分離部；353-變換 部；17A、37A-被照明區(qū)域；5、8-投影儀；51a 51c-液晶光閥(圖像形成裝置)；53-投射 鏡頭(投射裝置)。
具體實施例方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。在說明所使用的附圖中，為了易于 理解本發(fā)明所涉及的構(gòu)造的特征部分，存在使尺寸和比例尺與實際構(gòu)造不同的情況。
(第一實施方式) 圖1是表示第一實施方式的照明裝置1的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。 如圖l所示，照明裝置l具備發(fā)光燈(光源)10、反射器11、透鏡陣列12以及聚 光透鏡(重疊光學(xué)系統(tǒng))13。從發(fā)光燈10射出的光L被反射器11反射后在大致沿著主光 軸1A的方向上前進，經(jīng)過透鏡陣列12及聚光透鏡13，對被照明區(qū)域17A進行照明。主光軸 1A是從發(fā)光燈IO射出并被反射器11反射后的光束的中心軸。該光束的與主光軸1A正交 的剖面上的強度分布的重心，和該剖面與主光軸1A的交點近似一致。詳細內(nèi)容將在后面敘 述，但本實施方式的發(fā)光燈10和反射器11均為軸對稱的形狀，該對稱軸(光源軸)與主光 軸1A —致。 本實施方式的照明裝置1用于對液晶光閥(圖像形成裝置)17進行照明。從照明 裝置1射出的光L被物鏡16平行化后，對液晶光閥17的被照明區(qū)域17A進行照明。入射 到被照明區(qū)域17A的光L通過液晶光閥17而成為表示圖像的圖像光。圖像光通過投射鏡 頭18被放大投射到省略圖示的屏幕等上。由此，能夠獲得大畫面的投射圖像(影像)。這 里，在反射器11與透鏡陣列12之間配置有過濾器14。過濾器14用于除去從發(fā)光燈10射 出的光L中的影像所不需要的成分、例如紫外光或紅外光。 以下，設(shè)定圖1所示的XYZ正交坐標(biāo)系，基于其來說明各種構(gòu)成要素的位置關(guān)系。 在該XYZ正交坐標(biāo)系中，設(shè)與主光軸1A平行的方向為Z方向，與Z方向正交的兩個方向為 X方向和Y方向。X方向和Y方向相互正交，沿著這兩個方向的XY面與被照明區(qū)域17A平
6行。其中，被照明區(qū)域17A投影在XY面上的平面形狀為近似長方形。這里，設(shè)該近似長方 形的長邊方向為X方向、短邊方向為Y方向。 圖2(a)是從開口部側(cè)觀察反射器11的主視圖，圖2(b)是透鏡陣列12的主視圖。 圖2(a) 、 (b)相當(dāng)于將反射器11或透鏡陣列12投影到與主光軸1A交的面上的俯視圖。
如圖2(a)所示，在反射器ll的內(nèi)面，沿Y方向朝向從主光軸1A遠離的方向，按順 序設(shè)置有反射面111、反射面112、反射面113和反射面114。透鏡部121 124被設(shè)置成一 體，透鏡部121 124各自的中心位置位于近似與主光軸1A交的同一平面上。
如圖2(b)所示，在透鏡陣列12中，沿Y方向朝向從主光軸1A遠離的方向，按順序 設(shè)置有透鏡部(聚光部)121、透鏡部122、透鏡部123和透鏡部124。透鏡部121對應(yīng)于反 射面111，同樣，透鏡部122對應(yīng)于反射面112，透鏡部123對應(yīng)于反射面113，透鏡部124對 應(yīng)于反射面114。 反射面111 114的平面形狀均與被照明區(qū)域17A的平面形狀相似。反射面111 114沿長方形的短邊方向(Y方向)排列。對于反射面111 114的尺寸而言，反射面的位 置在Y方向上越遠離主光軸1A尺寸越大。這里，分別配置有多個反射面111 113。多個 反射面lll使長邊方向一致地排列，在相鄰的兩個反射面中，相互的短邊大致整體重疊。對 于反射面112、113也同樣，排列方向(X方向)與長邊方向一致。這里所說的排列方向是 指，在投影到與主光軸1A正交的面上的狀態(tài)下，平面形狀及尺寸大致相同的反射面的中心 所排列的方向。 如圖2(b)所示，本實施方式的透鏡部121 124的平面形狀及尺寸均大致相同。 透鏡部121 124的平面形狀成為與被照明區(qū)域17A的平面形狀相似的近似長方形。對應(yīng) 于多個反射面111，設(shè)置有多個透鏡部121。對于透鏡部122、123也同樣設(shè)置有多個。這里， 透鏡部121 124無間隙地配置為陣列狀，鄰近的兩個透鏡部中相互的短邊或長邊大致整
體重疊。 圖3(a)是放大表示照明裝置1的主要部分的示意圖，圖3(b)是表示圖3(a)中的 各種要素的位置關(guān)系的說明圖。其中，圖3(a)中圖示了在圖2(a)中通過主光軸1A的YZ 面上的剖面圖。另外，對于本實施方式的發(fā)光燈10、透鏡陣列12而言，隔著包含主光軸1A 的XZ面的兩側(cè)的部分呈相互對稱的形狀。圖3(a)、 (b)中放大圖示了隔著XZ面的兩側(cè)的 部分中的一方(Y方向側(cè))。 如圖3(a)所示，發(fā)光燈10圍繞光源軸大致以放射狀射出光。作為發(fā)光燈IO，可使 用高壓水銀燈或金屬鹵化物燈、氙燈、發(fā)光二極管等。本實施方式的發(fā)光燈io采用了在發(fā) 光管101內(nèi)封入了由鎢等構(gòu)成的一對電極102、103的構(gòu)造。若向電極102、103之間施加電 壓，則會在電極102、103之間產(chǎn)生光。發(fā)光燈IO可視為在發(fā)出的光的亮度的重心位置具有 發(fā)光點104的點光源。 如圖3(b)所示，反射面111 114分別由旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分構(gòu)成。詳細而言， 反射面111由使橢圓Ell圍繞其橢圓長軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分構(gòu)成。橢圓Ell 的第一焦點FO成為發(fā)光點104，第二焦點成為透鏡部121的中心F1。 反射面112是使第一焦點FO為發(fā)光點104、第二焦點為透鏡部122的中心F2的橢 圓E12圍繞其橢圓長軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。 反射面113是使第一焦點FO為發(fā)光點104、第二焦點為透鏡部123的中心F3的橢圓E13圍繞其橢圓長軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。 反射面114是使第一焦點F0為發(fā)光點104、第二焦點為透鏡部124的中心F4的橢 圓E14圍繞其橢圓長軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。 在本實施方式中，反射面111 114大致連續(xù)，構(gòu)成了反射器11的內(nèi)面。
本發(fā)明中，在透鏡部121 124中，隨著透鏡部的配置位置遠離主光軸1A，透鏡部 的焦距變長。本實施方式中，透鏡部121 124各自的焦距被調(diào)整成反射面111 114各 自的出射光瞳與被照明區(qū)域17A共軛。這里，通過調(diào)整透鏡部121 124的曲率，來調(diào)整透 鏡部121 124的焦距。下面，對透鏡部121 124的焦距的調(diào)整方法的一個例子進行說 明。 若設(shè)計了發(fā)光點104的位置、透鏡部121 124的中心Fl F4的位置以及橢圓 Ell E14的橢圓長軸的長度，則橢圓Ell E14的形狀被確定。若使橢圓Ell繞其橢圓 長軸旋轉(zhuǎn)，則得到與橢圓Ell對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)橢圓體。同樣地求出分別與橢圓E12 E14對應(yīng) 的旋轉(zhuǎn)橢圓體，通過將兩個旋轉(zhuǎn)橢圓體的外周相交的線作為反射面的輪廓，來確定反射面 111 114。 從發(fā)光點104射出的光經(jīng)過反射面111到達中心Fl的光程長度，由橢圓Ell的橢 圓長軸的長度確定，不依賴從發(fā)光點104射出的角度而一定。換而言之，通過調(diào)整橢圓Ell 的橢圓長軸的長度，能夠調(diào)整從發(fā)光點104經(jīng)過反射面111到達中心F1的光程的距離。這 樣，通過調(diào)整橢圓Ell E14的橢圓長軸的長度，還能夠分別調(diào)整從發(fā)光點104經(jīng)過反射面 111 114到達中心F1 F4的光程長度。其中，橢圓Ell的橢圓長軸的長度是從橢圓長軸 的一端到第一焦點的距離(第一焦距)、與從橢圓長軸的一端到第二焦點的距離(第二焦 距)之和。 另外，如果設(shè)計了透鏡部121 124的中心F1 F4的位置、被照明區(qū)域17A的位 置、以及在透鏡陣列12與被照明區(qū)域17A之間配置的光學(xué)部件的特性，則可求取分別從透 鏡部121 124到被照明區(qū)域17A的光程長度。透鏡部的位置越遠離主光軸1A，從透鏡部 到被照明區(qū)域17A的光程長度越長。本實施方式中，從透鏡部到被照明區(qū)域17A的距離在 透鏡部124中最長，接下來按照透鏡部123、透鏡部122、透鏡部121的順序變短。
若設(shè)從發(fā)光點104到透鏡部的光程長度為Sl、從透鏡部到被照明區(qū)域17A的光程 長度為S2，則該透鏡部的焦距f可由透鏡的公式(1/S1+1/S2 = 1/f)表示。如上所述，由 于能夠分別對透鏡部121 124求取光程長度S1、 S2，所以可求出透鏡部121 124各自 的焦距。例如，通過調(diào)整透鏡部121 124的曲率來達到這樣的焦距，能夠使反射面111 114各自的出射光瞳與被照明區(qū)域17A共軛。 圖4是表示由照明裝置1對被照明區(qū)域17A進行照明的結(jié)構(gòu)的說明圖。如圖4所 示，從發(fā)光點104以放射狀射出的光，其光束在空間上分開入射到反射面111 114。 S卩，反 射面111 114作為視場光闌發(fā)揮作用。由于反射面111 114的平面形狀與被照明區(qū)域 17A的平面形狀相似，所以，對經(jīng)過了反射面111 114的光而言，光束的與主光軸1A正交 的剖面形狀接近于被照明區(qū)域17A的平面形狀的相似形狀。 被反射面111 114反射后的光通過過濾器14除去了不需要的光(這里為紫外 光與紅外光)，入射到透鏡陣列12。由于反射面111由以發(fā)光點104和透鏡部121的中心 Fl為焦點的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分構(gòu)成，所以經(jīng)過反射面111的光會聚于中心F1。同樣，經(jīng)過反射面112 114的光會聚于透鏡部122 124的中心F2 F4。由此，在中心Fl F4 分別形成發(fā)光點104的二次光源像。由于透鏡部121 124的平面形狀與被照明區(qū)域17A 的平面形狀相似，所以，對經(jīng)過了透鏡部121 124的光而言，光束的與主光軸1A正交的剖 面形狀和被照明區(qū)域17A的平面形狀大致相似。 來自與透鏡部121 124對應(yīng)地排列成陣列狀的二次光源像的光，通過聚光透鏡 13并經(jīng)由物鏡16被重疊于被照明區(qū)域17A。由于隨著遠離主光軸1A、反射面111 114的 尺寸增大，所以，隨著遠離被照明區(qū)域17A、視場光闌的直徑增大，從而經(jīng)過了反射面111 114的光各自的照明范圍的面積變得均勻。另外，由于按照反射面111 114各自的出射 光瞳與被照明區(qū)域17A共軛的方式調(diào)整了透鏡部121 124的焦距，所以，經(jīng)過了透鏡部 121 124的光其二次光源像的照明范圍的面積變得均勻。 如上所述，對經(jīng)過了透鏡部121 124的光而言，光束的與主光軸1A正交的剖面 形狀均和被照明區(qū)域17A的平面形狀高精度一致，而且照明范圍的面積均勻。因此，能夠使 經(jīng)過了透鏡部121 124的光均勻地重疊在被照明區(qū)域17A上，從而可使被照明區(qū)域17A上 的照度均勻。而且，由于幾乎不存在照度不均勻的部分，所以，經(jīng)過了透鏡部121 124的 光能夠毫不浪費地用于照明，光的利用效率提高。另外，由于反射器11將從發(fā)光燈10射出 的光束在空間上分割，并且將分割后的分割光分別會聚于透鏡部121 124，所以，能夠由 一個透鏡陣列12構(gòu)成照度均勻化元件，可使照明裝置1小型化。 此外，本發(fā)明的技術(shù)范圍并不限定于第一實施方式，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍 內(nèi)能夠進行適當(dāng)變更。以下，對改變了反射器的變形例1和改變了透鏡陣列的變形例2進 行說明。 圖5(a)是改變了照明裝置1的反射器的變形例1的俯視圖，圖5(b)是改變了照 明裝置1的透鏡陣列的變形例2的剖面圖。 如圖5(a)所示，對于變形例1的反射器11B而言，反射面111B 114B各自的中 心位置在Y方向上不一致，這一點與第一實施方式不同。 在變形例1中，關(guān)于在反射面111B 114B的長邊方向(X方向)上排列的反射面 的數(shù)量，反射面111B為5個，反射面112B為4個，反射面113B為3個，反射面114B為2個。 在如反射面111B和反射面113B那樣反射面的數(shù)量為奇數(shù)的排列中，反射面的中心位于反 射器11B的X方向的中心部。在如反射面112B和反射面114B那樣反射面的數(shù)量為偶數(shù)的 排列中，反射面與反射面的交界位于反射器11B的X方向上的中心部。
反射面111B 114B被配置成，作為反射面111B 114B整體，包括反射器11B的 內(nèi)面中從發(fā)光燈10入射光的區(qū)域A整體。這里，區(qū)域A成為以主光軸1A為中心的俯視大 致為圓形的區(qū)域。 這樣，能夠?qū)Ψ瓷涿娴呐渲煤头瓷涿娴陌闯叽绲臄?shù)量、反射面的總數(shù)進行適當(dāng)變 形。例如，若通過增加反射面的總數(shù)等來增加從發(fā)光燈io射出的光的分割數(shù)量，則被照明 區(qū)域17A上的照度分布會變得更加均勻。尤其是若使反射面的數(shù)量為50以上，則能夠使照 度分布特別均勻，若使反射面的數(shù)量為100以下，則能夠防止光利用效率降低。
如圖5(b)所示，變形例2的反射器112C與聚光透鏡13C成為一體地構(gòu)成了光學(xué) 元件，這一點與第一實施方式不同。在透鏡陣列12C中，朝向發(fā)光燈10的表面設(shè)置有多個 凸部。多個凸部分別作為透鏡部發(fā)揮功能。在形成有多個凸部的表面的背面設(shè)置有一個凸部。該凸部作為聚光透鏡發(fā)揮功能。 在該光學(xué)元件中，沿著與主光軸1A正交的面的遠離主光軸1A的方向，按順序配置有透鏡部121C、透鏡部122C、透鏡部123C和透鏡部124C。這樣，如果利用兼?zhèn)渫哥R陣列12的功能和聚光透鏡13的功能的光學(xué)元件，則能夠?qū)?yīng)透鏡陣列12和聚光透鏡13之間的距離相應(yīng)地使照明裝置1小型化。而且，由于不需要透鏡陣列12與聚光透鏡13的對位，所以能夠降低照明裝置1的成本。并且，由于能夠高精度地調(diào)整透鏡陣列12C與聚光透鏡13C的相對位置，所以可提高光的利用效率。 另外，也可以通過在透鏡部121C 124C中均調(diào)整透鏡陣列12C的形狀和聚光透鏡13C的形狀，來調(diào)整透鏡部121C 124C的焦距。
(第二實施方式) 下面，對本發(fā)明的照明裝置的第二實施方式進行說明。第二實施方式與第一實施方式的不同之處在于多個反射面并未鄰接配置，在多個反射面之間設(shè)置有連接面；和透鏡部被配置成透鏡陣列與光源軸相交的部分和透鏡部的中心不一致。 圖6(a)是表示第二實施方式的照明裝置2的概略結(jié)構(gòu)的示意圖，圖6 (b)是表示圖6(a)中的各種要素的位置關(guān)系的說明圖。其中，照明裝置2具備與第一實施方式同樣的燈光源，但在圖6(a)中代替燈光源的詳細構(gòu)造而圖示了發(fā)光點204。 如圖6(a)所示，在反射器21的內(nèi)面，沿Y方向朝向從光源軸2A遠離的方向，按順序設(shè)置有反射面211、連接面215、反射面212、連接面216、反射面213。在透鏡陣列22中，沿Y方向朝向從光源軸2A遠離的方向，按順序設(shè)置有透鏡部221 、透鏡部222和透鏡部223。透鏡部221對應(yīng)于反射面212，透鏡部222對應(yīng)于反射面212，透鏡部223對應(yīng)于反射面213。
反射面211與連接面215連接，連接面215與反射面212連接。反射面212與連接面216連接，連接面216與反射面213連接。如圖6(b)所示，反射面211 213由旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分構(gòu)成，具體如下所述。 反射面211是使第一焦點為發(fā)光點204、第二焦點為透鏡部221的中心的橢圓E21圍繞其橢圓長軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。因此，橢圓E21是以發(fā)光燈的位置和透鏡部221的位置為焦點的橢圓。 反射面212是使第一焦點為發(fā)光點204、第二焦點為透鏡部222的中心的橢圓E22圍繞其橢圓長軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。 反射面213是使第一焦點為發(fā)光點204、第二焦點為透鏡部223的中心的橢圓E23圍繞其橢圓長軸旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分。 因此，橢圓E22、 E23是以發(fā)光燈的位置和對應(yīng)的透鏡部的位置為焦點的橢圓。
橢圓E21 E23與第一實施方式不同，兩個橢圓在各自的橢圓長軸的端部附近相交。因此，使橢圓E21 E23旋轉(zhuǎn)而成的旋轉(zhuǎn)橢圓體的外周相交的線也位于橢圓長軸的端部附近。該情況下，若由兩個旋轉(zhuǎn)橢圓體的外周相交的線來確定反射面的邊界，則反射面只能形成在旋轉(zhuǎn)橢圓體的橢圓長軸的端部附近。因此，由于從點光源射出的光幾乎不入射到反射面，所以導(dǎo)致不能作為反射器發(fā)揮功能。為了由這樣的旋轉(zhuǎn)橢圓體構(gòu)成反射面，只要如本實施方式這樣通過連接面來連接反射面即可。 這里，連接面215成為由通過發(fā)光點204、反射面211的端部和反射面212的端部的線描繪成的面。連接面216成為由通過發(fā)光點204、反射面212的端部和反射面213的端部的線的一部分描繪成的面。 這樣的連接面例如可通過以下的方法確定。首先，設(shè)計反射面211的輪廓，在該輪 廓上選擇任意一點。求出通過該點和發(fā)光點204的直線，并求出該直線與構(gòu)成反射面212 的旋轉(zhuǎn)橢圓體的交點。當(dāng)使所選擇的點在反射面211上沿著遠離光源軸2A —側(cè)的輪廓移 動時，上述的直線與旋轉(zhuǎn)橢圓體的交點也移動。通過將該交點的軌跡作為反射面212的光 源軸2A側(cè)的輪廓，來確定反射面211與反射面212之間的連接面215。若在反射面212上 設(shè)計遠離光源軸2A—側(cè)的輪廓，則通過上述方法可求出反射面213的光源軸2A側(cè)的輪廓， 從而確定連接面216。 在具有上述結(jié)構(gòu)的照明裝置2中，對于從發(fā)光點204發(fā)出的光而言，光束在空間上 分開入射到反射面211 213，分別被反射面211 213反射。由于連接面215、216由將反 射面的端部連接起來的線段構(gòu)成，所以，從發(fā)光點204發(fā)出的光幾乎不入射到連接面215、 216。被反射面211反射后的光通過過濾器24除去了不需要的光，會聚到透鏡部221的中 心。入射到反射面212、213的光也同樣會聚到透鏡部222、223的中心。由此，分別在透鏡 部221 223上形成二次光源像，來自二次光源像的光經(jīng)過聚光透鏡23與第一實施方式同 樣被重疊于被照明區(qū)域。 在第二實施方式的照明裝置2中，由于由不連續(xù)的反射面211、212、213構(gòu)成了反 射器21的內(nèi)面，所以，反射器21的形狀的設(shè)計自由度提高。例如，作為構(gòu)成反射面212的 旋轉(zhuǎn)橢圓體，也可以選擇與構(gòu)成反射面213的旋轉(zhuǎn)橢圓體只在橢圓長軸的端部附近相交的 旋轉(zhuǎn)橢圓體。因此，構(gòu)成反射面212的旋轉(zhuǎn)橢圓體的橢圓長軸的長度的選擇范圍變寬，從發(fā) 光點204到透鏡部222的中心的光程長度的設(shè)計范圍變寬。 而且，與將兩個旋轉(zhuǎn)橢圓體相交的線作為輪廓來設(shè)計反射面的情況相比，能夠自 由地設(shè)計反射面的輪廓的一部分。例如，在由上述的方法確定連接面時，能夠在反射面上自 由地設(shè)計與光源軸2A相反側(cè)的輪廓。由此，反射面的面積的設(shè)計自由度提高。
并且，由于從發(fā)光點204發(fā)出的光幾乎不會入射到連接面215、216，所以，光的利 用效率不會降低。而且，由于在透鏡部221、222、223中最靠近光源軸2A配置的透鏡部221 的中心偏離光源軸2A，所以，發(fā)光點204發(fā)出的光會聚到從光源軸2A向Y方向偏離的位置。 燈光源的發(fā)光管和電極配置在光源軸2A上，但能夠避開這些部件地使反射面211所反射的 光會聚，從而可提高光的利用效率。 另外，在第二實施方式中，若從發(fā)光點204觀察，則反射面211 213沒有間隙且 不重疊地配置。除了這樣的結(jié)構(gòu)之外，也可采用使兩個反射面各自的邊緣部重疊配置的結(jié) 構(gòu)，只要根據(jù)反射面來確定連接面即可。在采用了配置與第二實施方式不同的反射面、連接 面的情況下，通過從發(fā)光點204射出的光不入射到連接面，能夠防止光的利用效率下降。
(第三實施方式) 下面，對本發(fā)明的照明裝置的第三實施方式進行說明。第三實施方式與第一實施 方式的不同之處在于在透鏡陣列與聚光透鏡之間配置有偏光變換元件。偏光變換元件用 于使入射光的偏光狀態(tài)一致地射出入射光。 圖7是表示第三實施方式的照明裝置3的概略結(jié)構(gòu)的示意圖。 如圖7所示，照明裝置3具備發(fā)光燈30、反射器31、透鏡陣列32、偏光變換元件
35以及聚光透鏡33。在反射器31與透鏡陣列32之間配置有過濾器34。照明裝置3對液晶光閥37的被照明區(qū)域37A進行照明。在被照明區(qū)域37A與聚光透鏡33之間配置有物鏡36。入射到被照明區(qū)域37A的光通過液晶光閥37而成為表示圖像的圖像光，圖像光通過投射鏡頭38被放大投射到屏幕等上。 其中，在第三實施方式中，偏光變換元件35之外的構(gòu)成要素與第一實施方式相同，因而有時會省略其詳細說明。 從發(fā)光燈30射出的光L與第一實施方式同樣，光束在空間上分開入射到多個反射面，被多個反射面反射(參照圖4)。被多個反射面反射后的光在大致沿著主光軸3A的方向上前進，被過濾器34除去紫外光與紅外光等影像所不需要的成分。通過了過濾器34后的光按順序經(jīng)過透鏡陣列32、偏光變換元件35及聚光透鏡33，重疊于被照明區(qū)域37A。
圖8(a) (c)是表示偏光變換元件35的結(jié)構(gòu)的圖，圖8 (a)是偏光變換元件35的俯視圖，圖8(b)是圖8的B-B'線向視剖面圖，圖8(c)是示意性表示向偏光變換元件35的入射光和射出光的概念圖。 如圖8(a)所示，偏光變換元件35具有多個偏光變換部351。多個偏光變換部351與透鏡陣列32的多個透鏡部(參照圖2(b))同樣，被配置成陣列狀。多個偏光變換部351的形狀及尺寸均大致相同。偏光變換部351的平面形狀與被照明區(qū)域37A的平面形狀、即透鏡部的平面形狀大致相似。 —個偏光變換部351與透鏡陣列32中的一個透鏡部對應(yīng)。偏光變換部351具有分離部352和變換部353。分離部352和變換部353在偏光變換部351的長邊方向、即反射器31的反射面的平面形狀中的長邊方向(排列方向)上排列。在俯視狀態(tài)下，分離部352和變換部353的尺寸均為偏光變換部351的一半左右。 如圖8(b)所示，可在偏光變換部351的分離部352上，會聚通過了與該偏光變換部351對應(yīng)的透鏡部322的光。在分離部352上設(shè)置有偏光束分離膜(PBS膜)354。在變換部353上設(shè)置有反射膜355和1/2相位板356。 PBS膜354和反射膜355在偏光變換部351的長邊方向上周期性交替排列設(shè)置。這里，PBS膜354和反射膜355均形成為膜的法線方向與入射光L的光軸成大致45°的角度。 PBS膜354用于使入射光中相對于PBS膜354的P偏光透過，并將入射光中相對于PBS膜354的S偏光反射。下面，有時將相對于PBS膜354的P偏光僅稱為P偏光，將相對于PBS膜354的S偏光僅稱為S偏光。 1/2相位板356用于使入射光的偏光方向大致旋轉(zhuǎn)90°后射出入射光。在具有上述結(jié)構(gòu)的偏光變換部351中，入射到分離部352的光L中的P偏光L1通
過PBS膜354后直接沿光源軸方向(Z方向)射出。而光L中的S偏光L2被PBS膜354反
射后光軸大致折曲90。，入射到反射膜355。入射到反射膜355的光L2被反射膜355再次
反射后光軸折曲90° ，沿光源軸方向前進，入射到1/2相位板356。入射到1/2相位板356
的S偏光L2偏光方向大致旋轉(zhuǎn)90° ，成為P偏光L3，并沿光源軸方向射出。 如圖8 (c)所示，從透鏡陣列32的透鏡部射出的光L，光束的與光源軸3A正交的剖
面形狀成為與被照明區(qū)域37A的平面形狀相似的近似長方形。入射到分離部352的光L被
分離為P偏光和S偏光后，偏光狀態(tài)一致，經(jīng)過了分離部352的P偏光Ll和經(jīng)過了變換部
353的P偏光L3，在分離部352和變換部353排列的周期方向上排列射出。P偏光Ll和P
偏光L3的光束的剖面形狀均成為與光L的光束的剖面形狀相似的大致長方形。而且，P偏光LI及P偏光L3被重疊于被照明區(qū)域37A而合成的光L4，其光束的剖面形狀成為與光L 的光束的剖面形狀相似的大致長方形，即成為與被照明區(qū)域37A的平面形狀相似的近似長 方形。 在具有上述結(jié)構(gòu)的照明裝置3中，可以利用偏光狀態(tài)一致的光對被照明區(qū)域37A 進行照明，在利用入射光的偏光狀態(tài)形成圖像光的圖像形成裝置(液晶光閥)37中，能夠提 高光的利用效率。而且，由于將從燈光源射出的光通過反射膜會聚到分離部352上，所以， 防止了從燈光源射出的光的一部分入射到變換部353等而引起光的損失。
并且，由于反射器31中的反射面的排列方向與分離部352、變換部353的周期方向 大致一致，所以，從透鏡部射出的光排列的方向與周期方向大致一致。因此，能夠使從透鏡 部射出的光高精度地入射到分離部352，防止了光入射到變換部353等不確定的位置所導(dǎo) 致的光的損失。 另外，由于投影到與光源軸3A正交的面上的反射面的長邊方向，和偏光變換部 351的長邊方向一致，所以，從偏光變換部351射出的光其光束的剖面形狀與被照明區(qū)域 37A的平面形狀相似。因此，能夠使從多個偏光變換部351射出的光正好重疊于被照明區(qū)域 37A，從而能夠以均勻的照度進行照明，并且可提高光的利用效率。
(第四實施方式) 下面，對本發(fā)明的照明裝置的第四實施方式進行說明。第四實施方式與第一實施 方式的不同之處在于反射器被設(shè)置成包圍光源的一部分，包括被設(shè)置成至少包圍光源的 與所述一部分不同的部分的一部分的第二反射器。 圖10是表示第四實施方式的照明裝置4的概略結(jié)構(gòu)的示意圖，圖11是照明裝置4 的主要部分放大圖。如圖10所示，照明裝置4具備發(fā)光燈40、反射器41、第二反射器(副 鏡)42、透鏡陣列43、偏光變換元件45以及聚光透鏡46。在反射器31與透鏡陣列43之間 配置有過濾器44。 反射器41被設(shè)置成包圍光源40的一部分。副鏡42相對于光源40被設(shè)置在與反 射器41相反側(cè)。光源40中被副鏡42包圍的部分與光源40中被反射器41包圍的部分不 同。由反射器41和副鏡42包圍了光源40的大致整體。在照明裝置4中，主光軸4B與光 源軸4A大致平行，從光源軸4A偏向反射器41側(cè)。 照明裝置4對液晶光閥37的被照明區(qū)域37A進行照明。在被照明區(qū)域37A與聚 光透鏡46之間配置有物鏡36。入射到被照明區(qū)域37A的光通過液晶光閥37成為表示圖像 的圖像光，圖像光通過投射鏡頭38被放大投射到屏幕等上。 在第四實施方式中，副鏡42、透鏡陣列43之外的構(gòu)成要素與第三實施方式相同。 透鏡陣列43除了在與光源軸4A交叉的部分未設(shè)置透鏡部這一點之外，與第一實施方式相 同。 如圖11所示，在反射器41的內(nèi)面，沿Y方向朝向從光源軸4A遠離的方向，按順序 設(shè)置有反射面411、反射面412、反射面413。反射面411 413的平面形狀與第一實施方 式的反射器11的反射面112 114同樣。透鏡部431 433被設(shè)置成一體，透鏡部431 433各自的中心位置位于與主光軸4B大致正交的同一平面上。透鏡部431對應(yīng)于反射面 411，同樣，透鏡部432對應(yīng)于反射面412，透鏡部433對應(yīng)于反射面413。在透鏡部431 433中，隨著透鏡部的配置位置遠離光源軸4A，透鏡部的焦距變長。透鏡部431 433各自
13的焦距被調(diào)整成反射面411 413各自的出射光瞳與被照明區(qū)域37A共軛。
在副鏡42中，包圍光源40的發(fā)光點101的面成為反射面421。這里，反射面421的形狀為以發(fā)光點101為中心的球面的一部分。從發(fā)光點101朝向副鏡42射出的光被反射面421反射而折返，分開入射到反射器41的反射面411 412。經(jīng)過副鏡42并被反射面411 412反射的光分別會聚到透鏡部431 433。另外，從發(fā)光點101朝向反射器41射出的光也分開入射到反射面411 412，在被反射面411 412反射后，分別會聚到透鏡部431 433。 入射到透鏡陣列43的光如在第三實施方式中所說明的那樣，在被偏光變換元件45使偏光狀態(tài)一致之后，通過聚光透鏡46重疊于被照明區(qū)域37A。 在具有上述結(jié)構(gòu)的照明裝置4中，朝向副鏡42射出的光借助反射器41被取出到外部。由此，能夠獲得與被設(shè)置成圍繞光源軸4A的全周包圍光源的反射器(例如第一實施方式的反射器ll)同等程度的光量。由于副鏡42只要是將朝向副鏡42射出的光向反射器41反射的部件即可，所以與反射器41相比能夠進一步小型化。因此，能夠使反射器41與副鏡42的合計尺寸比第一實施方式的反射器11小，從而可使照明裝置4小型化。
另外，由于從反射器41射出的光的光斑尺寸比第一實施方式小，所以，能夠使反射器41與被照明區(qū)域37A之間配置的偏光變換元件45和聚光透鏡46等光學(xué)部件小型化。如上所述，第四實施方式的照明裝置4能夠進一步實現(xiàn)小型化。
(投影儀) 下面，參照圖9，對本發(fā)明的投影儀的一個實施方式進行說明。如圖9所示，投影儀5具備照明裝置50、液晶光閥(圖像形成裝置)51a、51b、51c、交叉分色棱鏡52和投射鏡頭(投射裝置)53。照明裝置50應(yīng)用了本發(fā)明的照明裝置，具備燈光源501、反射器502、過濾器503、透鏡陣列504、偏光變換元件505和聚光透鏡506。從照明裝置50射出的光經(jīng)過分色鏡507、508、中繼光學(xué)系統(tǒng)509等，入射到液晶光閥51a 51c。
分色鏡507、508例如是在玻璃表面層疊了電介質(zhì)多層膜的部件。由此，可選擇性地反射規(guī)定波段的色光，并透過除此之外的波長的色光。例如，在從照明裝置50射出的光中，紅色光La透過分色鏡507，綠色光Lb和藍色光Lc被分色鏡507反射。另外，在被分色鏡507反射的綠色光Lb及藍色光Lc中，藍色光Lc透過分色鏡508，綠色光Lb被分色鏡508反射。 透過了分色鏡507的紅色光La被反射鏡反射，經(jīng)過平行化透鏡后入射到紅色光用的液晶光閥51a。被分色鏡508反射的綠色光Lb經(jīng)過平行化透鏡后，入射到綠色光用的液晶光閥51b。透過了分色鏡508的藍色光Lc經(jīng)過中繼光學(xué)系統(tǒng)509后，入射到藍色光用的液晶光閥51c。 液晶光閥51a 51c的每一個例如是有源矩陣型的透過型液晶面板，具有被夾持
于一對電極之間的液晶層。而且，液晶光閥51a 51c與供給圖像信號的信號源電連接。
在從信號源供給圖像信號時，向上述電極之間施加電壓，根據(jù)該施加電壓控制液晶分子的
方位角。由此，能夠改變?nèi)肷涔獾钠鉅顟B(tài)，獲得與偏光狀態(tài)相應(yīng)的灰度的光。由液晶光閥
51a 51c調(diào)制后的紅色光La、綠色光Lb和藍色光Lc入射到交叉分色棱鏡52。 交叉分色棱鏡52成為將三棱柱棱鏡貼合起來的構(gòu)造，在其內(nèi)面，相互正交地形成
有反射紅色光La并透過綠色光Lb的鏡面、和反射藍色光Lc并透過綠色光的鏡面。紅色光La、綠色光Lb和藍色光Lc被這些鏡面選擇性地反射或透過后向同一側(cè)射出。由此，三個色光被疊加而成為合成光。該合成光由投射鏡頭53放大投射到屏幕6上。由此，可獲得彩色顯示的影像。 在上述的投影儀5中，由于具備應(yīng)用了本發(fā)明的照明裝置的照明裝置50，所以，能
夠使照明裝置50小型化，從而可使投影儀5小型化。而且，由于在照明裝置50中提高了光
的利用效率，所以，能夠獲得低耗電的投影儀5。另外，能夠通過照明裝置50以均勻的照度
對液晶光閥51a 51c進行照明，從而實現(xiàn)了可獲得高品質(zhì)影像的投影儀5。 下面，參照圖12，對本發(fā)明的投影儀的另一個實施方式進行說明。如圖12所示，投
影儀8與投影儀5的不同之處在于，采用了第四實施方式的照明裝置4。根據(jù)照明裝置4，
能夠使斑點尺寸比圖9所示的照明裝置50小，可使在照明裝置4與液晶光閥51a、51b、51c
之間配置的分色鏡507、508等光學(xué)部件小型化。而且，若以同等尺寸與照明裝置50比較，
則能夠增加從照明裝置4射出的光的光量，從而可顯示高亮度的圖像。 另外，在上述實施方式中，表示了作為圖像形成裝置而使用了透過型液晶光閥的
例子，但也可使用反射型的液晶光閥。該情況下，可適當(dāng)變更成適合于使用反射型液晶光閥
的光學(xué)系統(tǒng)。而且，還可使用液晶光閥以外的圖像形成裝置。例如，可使用數(shù)字反射鏡器件
等液晶光閥以外的圖像形成裝置。
權(quán)利要求
一種照明裝置，其特征在于，具備光源，向光源軸的周圍射出光；反射器，具有對從所述光源射出的光進行反射的多個反射面；多個聚光部，分別與所述多個反射面對應(yīng)設(shè)置，被入射從對應(yīng)的所述反射面射出的光；和重疊光學(xué)系統(tǒng)，使通過了所述多個聚光部的光重疊在被照明區(qū)域上；所述多個反射面分別由以對應(yīng)的所述聚光部的位置和所述光源的位置為焦點的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分構(gòu)成，在所述多個聚光部中，隨著所述聚光部的配置位置遠離所述光源軸，該聚光部的焦距變長。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的照明裝置，其特征在于， 該照明裝置具備所述多個聚光部形成為一體的透鏡陣列，分別與所述多個反射面對應(yīng)的旋轉(zhuǎn)橢圓體的橢圓長軸的長度在多個反射面中不同。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的照明裝置，其特征在于， 所述多個反射面各自的出射光瞳與所述被照明區(qū)域共軛。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任意一項所述的照明裝置，其特征在于， 在所述多個反射面中，隨著與所述反射面對應(yīng)的所述聚光部的配置位置遠離所述光源軸，該反射面的面積增大。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任意一項所述的照明裝置，其特征在于， 投影在與所述光源軸正交的面上的所述多個反射面的形狀，與所述被照明區(qū)域的形狀大致相似。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任意一項所述的照明裝置，其特征在于， 在所述反射器與所述被照明區(qū)域之間的光路上，配置有使入射光的偏光狀態(tài)一致的偏光變換元件，所述偏光變換元件由分離部和變換部交替地周期性排列而成，所述分離部將入射光分 離成在相互正交的方向上振動的第一偏光和第二偏光，所述變換部將被所述分離部分離的 第二偏光變換成所述第一偏光，所述多個反射面的排列方向與所述分離部和所述變換部排列的周期方向大致一致。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任意一項所述的照明裝置，其特征在于， 所述反射器被設(shè)置成包圍所述光源的一部分，該照明裝置包括第二反射器，該第二反射器被設(shè)置成至少包圍所述光源的與所述一部 分不同的部分的一部分，將從所述光源發(fā)出的光向所述反射器反射。
8. —種投影儀，其特征在于，具備 權(quán)利要求1 7中任意一項所述的照明裝置；圖像形成裝置，利用從所述照明裝置射出的光形成表示圖像的圖像光；禾口 投射裝置，投射由所述圖像形成裝置形成的圖像光。
全文摘要
本發(fā)明涉及照明裝置和投影儀，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化、光的利用效率良好且被照明區(qū)域的照度均勻。本發(fā)明的照明裝置具備光源(10)，向光源軸的周圍射出光；反射器(11)，具有對從光源射出的光進行反射的多個反射面(111～114)；多個聚光部(121～124)，分別與多個反射面對應(yīng)設(shè)置，被入射從對應(yīng)的反射面射出的光；和重疊光學(xué)系統(tǒng)，使通過了多個聚光部的光重疊在被照明區(qū)域上。多個反射面(111～114)分別由以對應(yīng)的聚光部(121～124)和光源為焦點的旋轉(zhuǎn)橢圓體的一部分構(gòu)成。在多個聚光部(121～124)中，隨著聚光部(121～124)的配置位置遠離光源軸(1A)，聚光部(121～124)的焦距變長。
文檔編號F21V13/00GK101737728SQ200910206468
公開日2010年6月16日 申請日期2009年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者坂田秀文 申請人:精工愛普生株式會社