CN101782200B - 照明装置及具备其的投影机 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种以比较简易的结构、通过以使得从多个灯产生的光的光轴相对于照明装置的光轴相互成微小角度的方式进行合成从而能够提高光利用效率的照明装置以及具备这样的照明装置的投影机。通过使各光源灯单元(10、20)的光轴(RX1、RX2)相对于基准轴(XX)倾斜，即使是合成镜(30)的反射面(30a)和反射面(30b)成直角的状态，也能够在使得由合成镜(30)反射后的中心轴(CX1、CX2)相对于系统光轴(OC)稍微倾斜角度(θ)的状态下，使得照明光入射至光路下游侧的各光学系统。

Description

照明装置及具备其的投影机

技术领域

本发明涉及将从多个灯产生的光进行合成而形成照明光的照明装置以及具备该照明装置的投影机。

背景技术

在投影机等投影型图像显示装置的领域中，已知使用具有两个灯的照明装置而形成明亮的图像的装置(例如参照专利文献1)。尤其，作为具有两个灯的照明装置，已知为了提高光利用效率而使灯的反射器的光轴相对于照明装置的光轴倾斜微小角度的装置(例如参照专利文献2)。

专利文献1：日本特开2000-3612号公报

专利文献2：日本特开2002-31850号公报

然而，像上述专利文献2那样，在使用棱形状的镜将来自两个灯的光朝向大致同一方向反射并合成时，为了还使照明装置的光轴相对于灯的反射器的光轴倾斜微小角度，需要考虑该镜对光的反射角度。这种情况下，在镜的制作中，为了使反射角度成为所希望的角度，可能会产生不会被使用到的白白浪费的部件、可能发生反射面制作困难这样的情况。例如，在利用反射棱镜制作该镜的情况下，可能会由于切制应该成为反射面的部分而产生不需要的部件、可能会出现在切制成的应该成为反射面的部分形成反射膜变得困难这样的问题。

发明内容

于是，本发明以提供一种照明装置及具备这样的照明装置的投影机为目的，该照明装置以比较简易的构成，能够通过以使得从多个灯产生的光的光轴相对于照明装置的光轴相互成微小角度的方式进行合成，从而提高光利用效率。

为了解决上述问题，本发明的照明装置，具备：第一和第二灯，将由第一和第二发光管分别产生的光源光由第一和第二反射器反射并分别以聚光的方式出射，并且沿包含装置整体的系统光轴的基准面相对于系统光轴对称地配置；以及合成镜，通过将来自第一和第二灯的出射光向大致相同的方向反射，从而进行合成，合成镜具有第一和第二反射面，该第一和第二反射面分别与第一和第二灯相对，并且，以相对于基准面分别垂直、相对于系统光轴对称且互相垂直地对接而形成边缘的方式配置，第一灯的光轴相对于基准轴在以预定角度向正角度方向倾斜的方向上延伸，基准轴位于基准面上、与系统光轴正交，并且在第一和第二反射面上与该第一和第二灯的光轴交叉，第二灯的光轴相对于基准轴在以与第一灯的光轴相同的预定角度向负角度方向倾斜的方向上延伸。

在上述照明装置中，合成镜中的第一和第二反射面互相垂直地对接，并且，所述第一和第二灯的光轴，在以相同的预定角度夹着系统光轴向相反方向倾斜的状态下延伸。由此，能够使得合成镜的形状成为容易进行角度调整和/或设定的正交型，虽然是比较简易的结构，但能够以使来自两灯的光束互相重合的方式倾斜预定角度来合成，能够提高光利用效率。

此外，根据本发明的具体方式，合成镜具有分别形成第一和第二反射面的第一和第二镜板，通过对合第一镜板的端部和第二镜板的端部，从而形成边缘。在此情况下，能够由第一和第二镜板比较简易地形成用于合成入射光的第一和第二反射面。

此外，根据本发明的其它的具体方式，第一和第二镜板，分别具有：形成表面和背面的一对平行的主平面以及在主平面的端部相对于主平面垂直地形成的端面，通过将第一和第二镜板中一方的镜板的端面与另一方的镜板的主平面上的、与该另一方的镜板的端面相邻的部分对合，从而形成边缘。在此情况下，能够防止在边缘周围形成间隙等，能够简易地将第一反射面和第二反射面形成为垂直。

此外，根据本发明的其它具体方式，第一和第二镜板，将通过将各自的端部倒角为45°而形成的斜面进行对合，从而形成边缘。在此情况下，能够通过对合该斜面，从而使第一反射面和第二反射面所成的角为90°、即，能使两反射面垂直。

此外，根据本发明的其它具体方式，合成镜具备以使第一和第二镜板成为正交的状态对它们进行支持的支持部件。在此情况下，能够由支持部件将第一和第二镜板稳定并可靠地保持为正交的状态。

此外，根据本发明的其它具体方式，合成镜由多层电介质膜形成第一和第二反射面。在此情况下，不仅能够确保高反射率，还能够例如仅提取照明所需要的波长频段的光作为照明光。

此外，根据本发明的其它具体方式，照明装置在合成镜的光路下游侧，还具备：对合成后的光束进行平行化的平行化光学系统以及对通过了平行化光学系统的光束进行均一化的均一化光学系统。在此情况下，光在平行化后被均一化，所以成为适于装入例如投影机等的照明装置。

此外，根据本发明的具体方式，本发明的投影机，具备：上述任一照明装置；由来自照明装置的照明光照明的光调制装置；以及对经过了光调制装置的像光进行投影的投影光学系统。在此情况下，通过使用上述照明装置，投影机能够通过提高光的利用效率而投影提高了亮度的图像。

附图说明

图1是对第一实施方式的照明装置进行说明的俯视图。

图2是对照明装置的合成镜进行说明的概念图。

图3是说明照明装置的变形例的俯视图。

图4是对合成镜的变形例进行说明的概念性俯视图。

图5是对使用了照明装置的投影机进行说明的概念图。

图6是说明照明装置的其他变形例的俯视图。

符号说明

50、150照明装置

10、20光源灯单元

11、21发光管

12、22反射器

30、130合成镜

31、32镜板

30a、30b反射面

25边缘

26保持构件

34平行化光学系统

35、36蝇眼透镜

37偏振变换元件

38重叠透镜

100投影机

IL1、IL2出射光

SL照明光

RX1、RX2灯单元的光轴

XX基准轴

CX1、CX2中心轴

OC、OA系统光轴

θ、α、β角度

d厚度

FT光遮挡滤光器

具体实施方式

(第一实施方式)

图1是概念性地示出第一实施方式的照明装置的俯视图。本实施方式的照明装置50具备：分别产生光源光的灯、即第一和第二光源灯单元10、20；将来自第一和第二光源灯单元10、20的出射光IL1、IL2向大致同一方向反射从而合成的合成镜30；对由合成镜30汇集成一体的照明光SL进行平行化的透镜、即平行化光学系统34；将平行化后的光束分割为多个部分光束、并且调整部分光束的发散角的第一和第二蝇眼透镜35、36；对通过了第二蝇眼透镜36的照明光的偏振状态进行调整的偏振变换元件37；以及用于使多个部分光束在光路下游侧重叠的重叠透镜38。

如图1所示，在照明装置50中，第一和第二光源灯单元10、20分别具有：产生包括可见光波长区域的光源光的发光源、即第一和第二发光管11、21；对从第一和第二发光管11、21出射的光源光进行反射的反射部件、即第一和第二反射器12、22。第一光源灯单元10和第二光源灯单元20是同一结构的光学系统，相对于照明装置50整体的系统光轴OC相互对称地配置。各发光管11、21，例如是高压水银灯等高压放电灯，例如在用于投影机等图像显示装置时，产生具有形成像光所需的足够光量的大致白色的光源光。各反射器12、22将从第一和第二发光管11、21产生的光源光进行反射，从出射面12a、22a出射。从各反射器12、22的出射面12a、22a出射的光源光作为出射光IL1、IL2朝向合成镜30被分别聚光。在此情况下，出射光IL1、IL2以各光源灯单元10、20的光轴RX1、RX2为中心轴出射。

合成镜30由一对第一和第二镜板31、32构成。第一和第二镜板31、32都为俯视矩形、具有相同结构，分别与第一和第二光源灯单元10、20相对并相对于系统光轴OC对称地配置。第一镜板31在表侧具有与来自第一光源灯单元10的出射光IL1对应的第一反射面30a，第二镜板32在表侧具有与来自第二光源灯单元20的出射光IL2对应的第二反射面30b。在合成镜30中，通过对接第一镜板31的端部33a和第二镜板32的端部33b，从而形成边缘25。此时，第一镜板31和第二镜板32所成的角α成直角(关于合成镜30的更详细的结构将在后面使用图2描述)。

下面，对照明装置50中的第一和第二灯单元10、20以及合成镜30的配置进行说明。其中，首先，合成镜30，以使各反射面30a、30b相对于在图1中成为照明装置50整体的基准的系统光轴OC对称的方式配置。此外，第一和第二灯单元10、20也以相对于系统光轴OC对称、且与各反射面30a、30b相对的方式配置。在此，如图1所示，以系统光轴OC的延伸方向为z方向，以在平行于图1的纸面的面内与z方向垂直的方向为x方向。此外，以垂直于x方向与z方向的方向为y方向。此外，以平行于图1的纸面、且包括系统光轴OC以及后述的光轴RX1、RX2的xz平面为基准面。还有，以在该基准面内与系统光轴OC正交的轴、且与各灯单元10、20分别在反射面30a、30b上的交点CS1、CS2交叉的轴为基准轴XX。

在合成镜30中，第一镜板31和第二镜板32的一方的主平面、即各反射面30a、30b都相对于基准面(xz平面)垂直。此外，如上所述，第一反射面30a和第二反射面30b相对于系统光轴OC对称地配置，且相互正交而形成边缘25。其结果是，合成镜30的前端部分、即边缘25的棱线，与系统光轴OC正交并沿y方向延伸。此外，在图1的俯视图中，各反射面30a、30b分别相对于系统光轴OC倾斜45°。

另一方面，第一和第二灯单元10、20，以各灯单元10、20的光轴RX1、RX2都在基准面(xz平面)内相对于基准轴XX倾斜角度θ的状态的方式配置。也就是说，第一灯单元10的光轴RX1在相对于基准轴XX向正角度方向、即在图1的纸面上以交点CS1为中心绕逆时针方向倾斜角度θ的方向上延伸，第二灯单元20的光轴RX2在相对于基准轴XX向负角度方向、即在图1的纸面上以交点CS2为中心绕顺时针方向倾斜相同的预定角度θ的方向上延伸。因而，在此情况下，第一和第二灯单元10、20的光轴RX1、RX2都不与系统光轴OC正交，光轴RX1、RX2与系统光轴OC所成的角β为90°+θ即约92°。角度θ的值例如为2°左右，但不限于此，可以根据与后述的平行化光学系统34等光路下游侧的光学系统的关系，设为适当的微小角度。

第一和第二灯单元10、20以及合成镜30具有以上所述的配置，由此各光源灯单元10、20的光轴RX1、RX2在各反射面30a、30b弯折，与弯折后的光轴RX1、RX2对应的中心轴CX1、CX2分别相对于系统光轴OC倾斜角度θ。也就是，由合成镜30反射的投影光IL1、IL2都以按角度θ倾斜的状态大致沿着系统光轴OC射出。这样，通过合成镜30的反射，来自相对的方向的出射光IL1、IL2，通过相互成小角度2θ、并且被反射至大致相同的方向，从而被合成，形成照明光SL。

下面，使用图2对照明装置50中示出的合成镜30的详细结构进行说明。该合成镜30具备支持第一镜板31和第二镜板32的支持部件、即保持构件26，该第一镜板31具有第一反射面30a，该第二镜板32具有第二反射面30b。

第一镜板31和第二镜板32分别是俯视矩形形状的镜，由保持构件26以相互垂直的方式固定。更具体而言，首先，各镜板31、32都以反射面30a、30b为表面，与反射面30a、30b相对地具有背面30c、30d。各反射面30a、30b由在各镜板31、32的表面以蒸镀等而形成的反射膜31a、31b形成。第一镜板31具有相对于这些面30a、30c即相对于主平面而垂直地形成的端面27c、28c。同样地，第二镜板32具有相对于面30b、30d即相对于主平面而垂直地形成的端面27d、28d。合成镜30将各镜板31、32的端面27c、28c、27d、28d中的第一镜板31的前端侧的端面27c与第二镜板32的背面30d上的、与端面27d相邻的部分30e对接，由此形成边缘25。在此情况下，各镜板31、32都为俯视矩形，所以形成的边缘25不会形成间隙等，而成直角。与之相伴，第一反射面30a和第二反射面30b所成的角α也成为垂直的状态。

此外，利用在第一和第二镜板31、32中设置在作为反射面30a、30b的有效区域外的边缘部分安装保持构件26。保持构件26，设置为在各镜板31、32的边缘部分中关于y方向在上方侧和下方侧具有一对相同结构，通过两者协同工作，对两镜板31、32进行对准并固定。该保持构件26具有用于插入各镜板31、32的第一导向槽26a和第二导向槽26b。此外，对以下内容省略图示，即，保持构件26，使用加载弹簧等对各镜板31、32从其背面30c、30d侧施加适度的力，从而使镜板31、32不变形而使得反射面30a、30b向保持构件26的导向面(对准面)26c、26d被按压，使得成为两镜板31、32成角度的状态。此外，虽然省略图示，但保持构件26通过使用加载弹簧等朝向从各镜板31、32的端面27d、28d向边缘25的方向也施加适度的力，保持两镜板31、32成角度的状态。如上所述，通过保持构件26，镜板31、32即使比较薄，也不会产生位置偏移、变形等，以使得反射面30a和反射面30b保持垂直的状态的方式被固定。

此外，在此，在由保持构件26组装各镜板31、32之前，优选预先在第一和第二镜板31、32的表面一面形成具有所希望的反射特性的膜来作为反射膜31a、31b。在此情况下，在形成边缘25后不需要在该边缘25附近形成反射膜。因而，例如能够通过蒸镀等形成多层电介质膜制的反射膜31a、31b。通过使用多层电介质膜，不仅能够在反射膜31a、31b的表面即反射面30a、30b上确保高反射率，而且例如还能够仅提取照明光SL中所需要的可见光的波长频段的分量。在合成镜30中，能够使各镜板31、32的厚度d例如为0.7mm左右的非常薄的厚度。在此情况下，即使在端面27d上没有蒸镀反射膜，在合成镜30进行合成时，由端面27d反射的光也极其少量，所以几乎不会对由合成镜30形成的照明光SL产生影响。由具有如上结构的合成镜30形成的照明光SL入射至位于合成镜30的光路下游侧的平行化光学系统34。

平行化光学系统34是对被反射后的光进行合成的聚光透镜，进行由合成镜30的反射而合成为一束光束的照明光SL的平行化。从平行化光学系统34出射的照明光SL以大致平行化的状态入射至均一化光学系统即第一和第二蝇眼透镜35、36。

第一和第二蝇眼透镜35、36分别包括以矩阵状配置的多个要素透镜35a、36a，由这些要素透镜35a、36a对经过平行化光学系统34而被平行化后的光进行分割，分别地使其聚光、发散。更具体而言，第一蝇眼透镜35具有作为将经过了平行化光学系统34的光的光束分割为多个部分光束的光束分割光学元件的功能，在与系统光轴OC正交的面内具备上述多个要素透镜35a而构成。第二蝇眼透镜36是对由上述第一蝇眼透镜35分割了的多个部分光束的发散角进行调整的光学元件。该第二蝇眼透镜36与第一蝇眼透镜35同样地在与系统光轴OC正交的面内具备上述多个要素透镜36a。在将照明装置50例如装入液晶型的投影机内的情况下，以与该投影机的液晶面板上的被照明区域(形成图像信息的有效像素区域)的形状成大致相似的形状的方式，设定第一蝇眼透镜35的各要素透镜35a的轮廓形状。另一方面，第二蝇眼透镜36的各要素透镜36a，因为以调整发散角为目的，所以各要素透镜的轮廓形状不需要与上述液晶面板的被照明区域对应。

如上所述，经过第一和第二蝇眼透镜35、36所形成的照明光SL入射至偏振变换元件37。偏振变换元件37具有PBS阵列，具有将由第一蝇眼透镜35分割的各部分光束的偏振方向统一成一个方向的直线偏振光的作用。如果对具体的结构等进行说明，则该偏振变换元件37具备交互地排列有相对于系统光轴OC倾斜配置的偏振分离膜37a以及反射镜37b的结构。前者的偏振分离膜37a，在包含于各部分光束的P偏振光束和S偏振光束中，透射一方的偏振光束，反射另一方的偏振光束。被反射的另一方的偏振光束，由后者的反射镜37b使光路弯折，向一方的偏振光束的出射方向、即向沿系统光轴OC的方向出射。被出射的偏振光束的某一个由在偏振变换元件37的光束出射面以带状所设置的相位差板37c进行偏振变换，使得所有的偏振光束的偏振方向被统一。通过使用这样的偏振变换元件37，能够将从照明装置50出射的光束统一成一个方向的偏振光束。

重叠透镜38是用于将经过了第一蝇眼透镜35、第二蝇眼透镜36以及偏振变换元件37的多个部分光束进行聚光，使之重叠于预定的被照明区域上地入射的重叠光学元件。例如，在使用照明装置50作为液晶型投影机的光源的情况下，对液晶面板的图像形成区域均一地照明。

如以上所说明的那样，该照明装置50，通过使各光源灯单元10、20的光轴RX1、RX2相对于基准轴XX倾斜，即使合成镜30的反射面30a和反射面30b为直角的状态，也能够在由合成镜30对出射的出射光IL1、IL2反射后的中心轴CX1、CX2相对于系统光轴OC倾斜预定角度θ(约2°)的状态下使照明光入射至光路下游侧的各光学系统。由此，例如两条出射光IL1、IL2都能够在第二蝇眼透镜36的各要素透镜36a内形成弧光像，能够提高光的利用效率。此外，以垂直的状态制作合成镜30的反射面30a和反射面30b即可，所以能够比较简易地制作反射面。还有，与由棱镜形成合成镜30的情况下相比，也能够低成本制作，通过使镜板31、32比较薄，与在棱镜的表面制作镜的情况相比，也能够使合成镜30的散热效果增强。

图3是用于对本实施方式的照明装置的变形例进行说明的俯视图。本变形例的照明装置150仅合成镜30的光路下游侧不同，所以对第一和第二灯单元10、20以及合成镜30省略详细的说明。

照明装置150是使用了棒状积分器的类型的照明装置，作为第一和第二灯单元以及合成镜30的后级的光学系统，具备：对照明光SL聚光的聚光透镜134；以及使由聚光透镜134聚光后的光均一化的棒状积分器135。也就是，在照明装置150中，聚光透镜134使得从各光源灯单元10、20射出并由合成镜30合成后的照明光SL以聚光了的状态入射于棒状积分器135的入射面135a。棒状积分器135通过反复进行内面反射，使从入射面135a入射的照明光SL均一化。该照明装置150也能够作为例如液晶型投影机等的照明装置使用。例如，虽然省略图示，但通过在棒状积分器135的光路下游侧夹着成像透镜等配置液晶面板，能够使照明装置150作为液晶型投影机的照明装置发挥作用。

图4的合成镜130是图2的合成镜30的变形例，能够与图1和图3所示的照明装置50、150的合成镜30置换。合成镜130除了形成边缘125的镜板131、132的端部之外，其形状及功能与图2的合成镜30同样，所以对除该端部以外的结构省略说明。

在该合成镜130中，第一和第二镜板131、132分别具有通过将形成边缘125的前端侧的端部倒角为45°而形成的斜面127c、127d，通过对接这些斜面127c、127d形成边缘125。在此情况下，也能够使第一反射面30a和第二反射面30b所成的角为90°，能够使相互的面垂直。此外，在此情况下，与图2所示的情况同样地，由保持构件26简易、可靠地保持垂直状态。

(第二实施方式)

图5是示出第二实施方式的投影机的图。更具体而言，是用于说明组装有在第一实施方式中图1所示的照明装置50的投影机100的概念性俯视图。

该投影机100具备：形成照明光并出射的照明装置50；将来自照明装置50的照明光分离为蓝(B)、绿(G)及红(R)三色的色分离光学系统40；形成各色的像光的光调制部60；对从光调制部60出射的各色像光合成而形成彩色的图像光的十字分色棱镜70；以及将经过了十字分色棱镜70的图像光进行投影的投影光学系统80。

照明装置50正如第一实施方式中所说明的那样，所以省略重复的说明。下面对配置在照明装置50的光路下游侧的投影机100的各结构进行说明。在使用了照明装置50的情况下，从重叠透镜38出射的光束通过重叠被均一化，并出射至光路下游侧的色分离光学系统40。也就是，经过了两蝇眼透镜35、36和重叠透镜38的照明光，经过将在下面详细描述的色分离光学系统40，对光调制部60的照明区域即各色的液晶面板61b、61g、61r的图像形成区域均一地照明。此外，由照明装置50的偏振变换元件37能够将出射的光束统一为一个方向的偏振光束，所以能够提高由后述的光调制部60所利用的光的利用率。此外，如图5所示，照明装置50的系统光轴OC与作为从重叠透镜38到色分离光学系统40为止的投影机100整体的系统光轴OA一致。

色分离光学系统40具备：第一和第二分色镜41a、41b；反射镜42a、42b、42c；场透镜43b、43g、43r；中继透镜45、46。其中，第一和第二分色镜41a、41b将照明光分离成蓝(B)色光、绿(G)色光以及红(R)色光三种光束。各分色镜41a、41b是在透明基板上形成具有反射预定波长区域的光束、透射其他波长区域的光束的波长选择作用的多层电介质膜而得到的光学元件，以都相对于投影机100的系统光轴OA倾斜的状态配置。第一分色镜41a，在B、G、R三色中反射蓝色光LB，透射绿色光LG和红色光LR。此外，第二分色镜41b，在入射的绿色光LG和红色光LR中反射绿色光LG，透射红色光LR。设置在色分离光学系统40的出射侧的各色用的场透镜43b、43g、43r，以使从第二蝇眼透镜36出射并入射至光调制部60的各部分光束相对于系统光轴OA具有适当的会聚度或发散度的方式设置。一对中继透镜45、46配置在比蓝色用第一光路OP1和/或绿色用第二光路OP2相对较长的红色用第三光路OP3上。这些中继透镜45、46通过将在入射侧的第一中继透镜45跟前形成的像大致照原样传送至出射侧的场透镜43r，防止由光的漫射等引起的光利用效率的下降。

在该色分离光学系统40中，从照明装置50出射的照明光SL首先入射至第一分色镜41a。由第一分色镜41a反射了的蓝色光LB被导入第一光路OP1，经过反射镜42a并入射至场透镜43b。此外，透射第一分色镜41a并由第二分色镜41b反射了的绿色光LG被导入第二光路OP2而入射至场透镜43g。而且，通过了第二分色镜41b的红色光LR被导入第三光路OP3，经过反射镜42b、42c和中继透镜45、46并入射至场透镜43r。

光调制部60具备：三色照明光LB、LG、LR分别入射的三个液晶面板61b、61g、61r；以夹着各液晶面板61b、61g、61r的方式配置的三组偏振滤光器62b、62g、62r。在此，例如蓝色光LB用的液晶面板61b与夹着该液晶面板的一对偏振滤光器62b、62b，构成用于基于图像信息对照明光进行二维亮度调制的液晶光阀。同样地，绿色光LG用的液晶面板61g与对应的偏振滤光器62g、62g也构成液晶光阀，红色光LR用的液晶面板61r与偏振滤光器62r、62r也构成液晶光阀。各液晶面板61b、61g、61r是在一对透明的玻璃基板间密闭封入电光物质即液晶而形成的，例如将多晶硅TFT作为开关元件，按照所提供的图像信号，对入射至各自的偏振光束的偏振方向进行调制。

在该光调制部60中，被导入第一光路OP1的蓝色光LB经由场透镜43b对液晶面板61b内的图像形成区域照明。被导入第二光路OP2的绿色光LG经由场透镜43g对液晶面板61g内的图像形成区域照明。被导入第三光路OP3的红色光LR经由第一和第二中继透镜45、46及场透镜43r对液晶面板61r内的图像形成区域照明。各液晶面板61b、61g、61r是用于改变入射进来的照明光的偏振方向的空间分布的非发光、透射型光调制装置。分别入射至各液晶面板61b、61g、61r的各色光LB、LG、LR，根据作为电信号输入至各液晶面板61b、61g、61r的驱动信号或控制信号，以像素为单位被调整偏振状态。此时，由偏振滤光器62b、62g、62r，调整入射至各液晶面板61b、61g、61r的照明光的偏振方向，并且从由各液晶面板61b、61g、61r出射的光中取出预定的偏振方向的调制光。由此，由各液晶面板61b、61g、61r和偏振滤光器62b、62g、62r形成与各自对应的各色的像光。

十字分色棱镜70是对从各液晶面板61b、61g、61r出射的按每种色光进行调制后的像光进行合成而形成彩色图像的光合成光学系统。该十字分色棱镜70呈粘合四个直角棱镜而成的大致俯视正方形状，在粘合这些直角棱镜彼此的界面形成有以X状交叉的一对多层电介质膜71、72。一方的第一多层电介质膜71反射蓝色光，另一方的第二多层电介质膜72反射红色光。该十字分色棱镜70，由第一多层电介质膜71反射来自液晶面板61b的蓝色光LB并使之出射至行进方向右侧，经由第一和第二多层电介质膜71、72使来自液晶面板61g的绿色光LG直行、出射，由第二多层电介质膜72反射来自液晶面板61r的红色光LR并使之出射至行进方向左侧。

这样由十字分色棱镜70合成的像光，经过作为放大投影透镜的投影光学系统80，以适当的放大率，作为彩色图像被投影至屏幕(未图示)。

如以上所说明的那样，第二实施方式的投影机100，通过使用第一实施方式中图1等所示的结构的照明装置50作为光源，能够出射高强度的光，所以能够进行各液晶面板61b、61g、61r的适当的照明，能够投影高亮度的图像。

本申请发明不限于上述的实施方式，能够在不脱离其要旨的范围内以各种方式实施，例如还能够进行如下变形。

首先，在上述实施方式的照明装置50中由两张镜板31、32构成合成镜30，但如果不存在发热等问题，则也能够由棱镜形成合成镜30。也就是，也可以通过以相互垂直的面切制大棱镜，从而形成作为合成镜30的具有反射面的棱镜。在此情况下，由一个大棱镜一次切制四个具有垂直的面的棱镜，其中的任一个都能够作为合成镜使用，所以与以90°以外的角度切制的情况相比，能够减少白白浪费的部件的产生。

此外，如图6所示，也可以在各光源灯单元10、20与合成镜30之间另行设置用于除去IR光和/或UV光的光遮挡滤光器FT。

此外，作为用于各光源灯单元10、20的各发光管11、21，可以使用例如金属卤化物灯等其他的高压放电灯来代替高压水银灯。

此外，在上述实施方式中，使得从第一和第二光源灯单元10、20到重叠透镜38为止为照明装置50，但也可以将例如从第一和第二光源灯单元10、20到合成镜30为止形成为作为一件物品的照明装置。

此外，在上述实施方式中，对将照明装置50用于使用了透射型液晶光阀的投影机100的情况的例子进行了说明，但也能够用于使用了反射型液晶光阀的投影机。

此外，在上述实施方式中，投影机100在光调制部60中作为图像形成元件使用液晶面板61b、61g、61r，但也可以使用由微镜构成像素的器件那样的光调制装置、胶片和/或幻灯片那样的图像形成单元。

Claims (9)

1.一种照明装置，其具备：

第一和第二灯，其中，将由第一和第二发光管分别产生的光源光由第一和第二反射器反射并分别以朝向合成镜聚光的方式出射，并且该第一和第二灯沿包含装置整体的系统光轴的基准面相对于所述系统光轴对称地配置；以及

合成镜，其中，通过将来自所述第一和第二灯的出射光向大致相同的方向反射来进行合成，

所述合成镜具有第一和第二反射面，该第一和第二反射面分别与所述第一和第二灯相对，并且以相对于所述基准面分别垂直、相对于所述系统光轴对称且互相垂直地对接来形成边缘的方式配置，

所述合成镜具有分别形成所述第一和第二反射面的矩形形状的第一和第二镜板、以及在设置在所述第一和第二反射面的有效区域外的边缘部分支持所述第一和第二镜板的支持部件，其中，所述第一和第二镜板分别具有形成作为所述第一和第二反射面的表面和背面的一对平行的主平面以及在所述主平面的端部相对于所述主平面垂直地形成的端面，通过将所述第一和第二镜板中的一方的镜板的端面与另一方的镜板的所述主平面上与该另一方的镜板的端面相邻的部分对合来形成呈直角的边缘，所述支持部件使得所述第一和第二反射面保持垂直的状态，

所述第一灯的光轴，相对于基准轴在以预定角度向正角度方向倾斜的方向上延伸，所述基准轴位于所述基准面上、与所述系统光轴正交，并且在所述第一和第二反射面上与所述第一和第二灯的光轴交叉，

所述第二灯的光轴，相对于所述基准轴在以与所述第一灯的光轴相同的所述预定角度向负角度方向倾斜的方向上延伸。

2.如权利要求1所述的照明装置，其中，

所述合成镜具备将所述第一和第二镜板以使得它们成为正交的状态进行支持的支持部件，

所述支持部件包括具备用于插入所述第一和第二镜板的第一和第二导向槽的一对保持构件，并具备将所述第一和第二镜板的各个向对应的导向槽的导向面施力的加载弹簧。

3.如权利要求1所述的照明装置，其中，

所述合成镜由多层电介质膜形成所述第一和第二反射面。

4.如权利要求2所述的照明装置，其中，

所述合成镜由多层电介质膜形成所述第一和第二反射面。

5.如权利要求1所述的照明装置，其中，

在所述合成镜的光路下游侧，还具备：对合成后的光束进行平行化的平行化光学系统以及对通过了所述平行化光学系统的光束进行均一化的均一化光学系统。

6.如权利要求2所述的照明装置，其中，

在所述合成镜的光路下游侧，还具备：对合成后的光束进行平行化的平行化光学系统以及对通过了所述平行化光学系统的光束进行均一化的均一化光学系统。

7.如权利要求3所述的照明装置，其中，

在所述合成镜的光路下游侧，还具备：对合成后的光束进行平行化的平行化光学系统以及对通过了所述平行化光学系统的光束进行均一化的均一化光学系统。

8.如权利要求4所述的照明装置，其中，

在所述合成镜的光路下游侧，还具备：对合成后的光束进行平行化的平行化光学系统以及对通过了所述平行化光学系统的光束进行均一化的均一化光学系统。

9.一种投影机，其具备：

如权利要求1～8任一项所述的照明装置；

由来自所述照明装置的照明光照明的光调制装置；以及

对经过了所述光调制装置的像光进行投影的投影光学系统。

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