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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024078416
(43)【公開日】2024-06-10
(54)【発明の名称】照明装置および画像投射装置
(51)【国際特許分類】
G03B 21/14 20060101AFI20240603BHJP
F21S 2/00 20160101ALI20240603BHJP
F21V 7/30 20180101ALI20240603BHJP
F21V 9/32 20180101ALI20240603BHJP
F21V 9/40 20180101ALI20240603BHJP
F21Y 115/30 20160101ALN20240603BHJP
【ＦＩ】
G03B21/14 A
F21S2/00 311
F21S2/00 312
F21S2/00 340
F21V7/30
F21V9/32
F21V9/40 200
F21Y115:30
【審査請求】未請求
【請求項の数】12
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023186924
(22)【出願日】2023-10-31
(31)【優先権主張番号】P 2022190660
(32)【優先日】2022-11-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2023023726
(32)【優先日】2023-02-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2023127303
(32)【優先日】2023-08-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100127111
【弁理士】
【氏名又は名称】工藤 修一
(72)【発明者】
【氏名】藤田 和弘
(72)【発明者】
【氏名】佐々木 崇
(72)【発明者】
【氏名】吉田 桃太朗
【テーマコード（参考）】
2K203
【Ｆターム（参考）】
2K203FA04
2K203FA25
2K203FA32
2K203FA44
2K203FA45
2K203FA54
2K203FA62
2K203GA25
2K203GA35
2K203GA40
2K203HA27
2K203HA87
2K203HB22
2K203MA32
(57)【要約】 （修正有）
【課題】光源の配置を最適化することで高さを押さえて小型化することができる照明装置
【解決手段】照明装置であって、１つの光源ユニットの波長変換素子上の光の照射スポットの最も明るい位置と、１つの光源ユニットの光均一化素子へ入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含み光均一化素子へ入射する光の光路に平行な平面を平面Ａ、平面Ａに平行で他の１つの光源ユニットの波長変換素子上の光の照射スポットの最も明るい位置と、他の１つの光源ユニットの光均一化素子へと入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含む平面を平面Ｂ、と定義し、平面Ａに垂直な方向における平面Ａと平面Ｂとの距離をＤ、平面Ａに垂直な方向における、１つの光源ユニットを構成する構成要素と、他の１つの光源ユニットを構成する構成要素との距離をｄとしたとき、構成要素は光源あるいは波長変換素子の何れかであって、Ｄ＞ｄの関係を満たす。
【選択図】図８
【解決手段】照明装置であって、１つの光源ユニットの波長変換素子上の光の照射スポットの最も明るい位置と、１つの光源ユニットの光均一化素子へ入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含み光均一化素子へ入射する光の光路に平行な平面を平面Ａ、平面Ａに平行で他の１つの光源ユニットの波長変換素子上の光の照射スポットの最も明るい位置と、他の１つの光源ユニットの光均一化素子へと入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含む平面を平面Ｂ、と定義し、平面Ａに垂直な方向における平面Ａと平面Ｂとの距離をＤ、平面Ａに垂直な方向における、１つの光源ユニットを構成する構成要素と、他の１つの光源ユニットを構成する構成要素との距離をｄとしたとき、構成要素は光源あるいは波長変換素子の何れかであって、Ｄ＞ｄの関係を満たす。
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光源および前記光源から出射された光の波長を変換する回転可能に設けられた波長変換素子をそれぞれ有する少なくとも２つの光源ユニットと、
前記少なくとも２つの光源ユニットのうち、１つの光源ユニットの光を偏向させて、他の１つの光源ユニットの光を同一方向に導いて光均一化素子へ入射させる合成用光学素子と、を備える照明装置であって、
前記１つの光源ユニットの波長変換素子上の光の照射スポットの最も明るい位置と、 前記１つの光源ユニットの前記光均一化素子へ入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含み前記光均一化素子へ入射する光の光路に平行な平面を平面Ａ、前記平面Ａに平行で前記他の１つの光源ユニットの波長変換素子上の光の照射スポットの最も明るい位置と、前記他の１つの光源ユニットの前記光均一化素子へと入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含む平面を平面Ｂ、と定義し、
前記平面Ａに垂直な方向における前記平面Ａと前記平面Ｂとの距離をＤ、
前記平面Ａに垂直な方向における、前記１つの光源ユニットを構成する構成要素と、前記他の１つの光源ユニットを構成する構成要素との距離をｄとしたとき、
前記構成要素は前記光源あるいは前記波長変換素子の何れかであって、
Ｄ＞ｄの関係を満たすように配置されることを特徴とする照明装置。
前記少なくとも２つの光源ユニットのうち、１つの光源ユニットの光を偏向させて、他の１つの光源ユニットの光を同一方向に導いて光均一化素子へ入射させる合成用光学素子と、を備える照明装置であって、
前記１つの光源ユニットの波長変換素子上の光の照射スポットの最も明るい位置と、 前記１つの光源ユニットの前記光均一化素子へ入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含み前記光均一化素子へ入射する光の光路に平行な平面を平面Ａ、前記平面Ａに平行で前記他の１つの光源ユニットの波長変換素子上の光の照射スポットの最も明るい位置と、前記他の１つの光源ユニットの前記光均一化素子へと入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含む平面を平面Ｂ、と定義し、
前記平面Ａに垂直な方向における前記平面Ａと前記平面Ｂとの距離をＤ、
前記平面Ａに垂直な方向における、前記１つの光源ユニットを構成する構成要素と、前記他の１つの光源ユニットを構成する構成要素との距離をｄとしたとき、
前記構成要素は前記光源あるいは前記波長変換素子の何れかであって、
Ｄ＞ｄの関係を満たすように配置されることを特徴とする照明装置。
【請求項2】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記合成用光学素子は、前記２つの光源ユニットの光のうち少なくとも一方の光を反射する反射部を有することを特徴とする照明装置。
前記合成用光学素子は、前記２つの光源ユニットの光のうち少なくとも一方の光を反射する反射部を有することを特徴とする照明装置。
【請求項3】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記平面Ａに垂直な方向における、前記１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心と、前記他の１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心との距離をｄとしたとき、
Ｄ＞ｄの関係を満たすように前記波長変換素子が配置されることを特徴とする照明装置。
前記平面Ａに垂直な方向における、前記１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心と、前記他の１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心との距離をｄとしたとき、
Ｄ＞ｄの関係を満たすように前記波長変換素子が配置されることを特徴とする照明装置。
【請求項4】
請求項３に記載の照明装置において、
前記平面Ａに垂直な方向において、前記平面Ａと前記平面Ｂとの間を平面間内、それ以外を平面間外と定義したとき、
前記１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心と、前記他の１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心の両方が、前記平面Ａ側の平面間外、または、前記平面Ｂ側の平面間外に位置することを特徴とする照明装置。
前記平面Ａに垂直な方向において、前記平面Ａと前記平面Ｂとの間を平面間内、それ以外を平面間外と定義したとき、
前記１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心と、前記他の１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心の両方が、前記平面Ａ側の平面間外、または、前記平面Ｂ側の平面間外に位置することを特徴とする照明装置。
【請求項5】
請求項３に記載の照明装置において、
前記１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心と、前記他の１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心の前記平面Ａに垂直な方向の位置が同一であることを特徴とする照明装置。
前記１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心と、前記他の１つの光源ユニットの波長変換素子の回転軸中心の前記平面Ａに垂直な方向の位置が同一であることを特徴とする照明装置。
【請求項6】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記平面Ａに垂直な方向における、前記１つの光源ユニットの前記光源の中心部と、前記他の１つの光源ユニットの前記光源の中心部との距離をｄとしたとき、
Ｄ＞ｄの関係を満たすように前記光源が配置されることを特徴とする照明装置。
前記平面Ａに垂直な方向における、前記１つの光源ユニットの前記光源の中心部と、前記他の１つの光源ユニットの前記光源の中心部との距離をｄとしたとき、
Ｄ＞ｄの関係を満たすように前記光源が配置されることを特徴とする照明装置。
【請求項7】
請求項６に記載の照明装置であって、
前記平面Ａに垂直な方向において、前記平面Ａと前記平面Ｂとの間を平面間内、それ以外を平面間外と定義したとき、
前記１つの光源ユニットおよび前記他の１つの光源ユニットの少なくとも何れかの前記光源の光軸が前記平面間内に位置することを特徴とする照明装置。
前記平面Ａに垂直な方向において、前記平面Ａと前記平面Ｂとの間を平面間内、それ以外を平面間外と定義したとき、
前記１つの光源ユニットおよび前記他の１つの光源ユニットの少なくとも何れかの前記光源の光軸が前記平面間内に位置することを特徴とする照明装置。
【請求項8】
請求項６に記載の照明装置であって、
前記１つの光源ユニットと前記他の１つの光源ユニットとから出射された光束が、何れも前記平面Ａと平面Ｂとの間に位置することを特徴とする照明装置。
前記１つの光源ユニットと前記他の１つの光源ユニットとから出射された光束が、何れも前記平面Ａと平面Ｂとの間に位置することを特徴とする照明装置。
【請求項9】
請求項６に記載の照明装置であって、
前記平面Ａに垂直な方向を高さ方向と規定したとき、
前記１つの光源ユニットから出射された光束と、前記他の１つの光源ユニットから出射された光束とが、前記高さ方向において略同一の位置にあることを特徴とする照明装置。
前記平面Ａに垂直な方向を高さ方向と規定したとき、
前記１つの光源ユニットから出射された光束と、前記他の１つの光源ユニットから出射された光束とが、前記高さ方向において略同一の位置にあることを特徴とする照明装置。
【請求項10】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記１つの光源ユニットと前記他の１つの光源ユニットとは、それぞれ集光素子を有し、
前記集光素子の光軸が、何れも前記平面Ａと前記平面Ｂとの略中央に位置することを特徴とする照明装置。
前記１つの光源ユニットと前記他の１つの光源ユニットとは、それぞれ集光素子を有し、
前記集光素子の光軸が、何れも前記平面Ａと前記平面Ｂとの略中央に位置することを特徴とする照明装置。
【請求項11】
請求項１に記載の照明装置であって、
前記１つの光源ユニットと前記他の１つの光源ユニットとのそれぞれの光源の中心部が、何れも前記平面Ａと前記平面Ｂとの略中央に位置することを特徴とする照明装置。
前記１つの光源ユニットと前記他の１つの光源ユニットとのそれぞれの光源の中心部が、何れも前記平面Ａと前記平面Ｂとの略中央に位置することを特徴とする照明装置。
【請求項12】
照明装置と、
前記照明装置からの光を用いて画像を生成する画像生成部とを備えた画像投射装置において、
前記照明装置として請求項１に記載の照明装置を用いたことを特徴とする画像投射装置。
前記照明装置からの光を用いて画像を生成する画像生成部とを備えた画像投射装置において、
前記照明装置として請求項１に記載の照明装置を用いたことを特徴とする画像投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は照明装置およびそれを用いた画像投射装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、様々な映像を拡大して投射するプロジェクタ（画像投射装置）が知られている（例えば特許文献１等参照）。
こうした画像投射装置は、光源から出射された光をＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）または液晶表示素子といった空間光変調素子（画像表示素子）に集光させ、映像信号に基づいて変調された空間光変調素子からの出射光（反射光あるいは透過光）を投射することでスクリーン上にカラー映像を表示する装置である。
こうした画像投射装置は、光源から出射された光をＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）または液晶表示素子といった空間光変調素子（画像表示素子）に集光させ、映像信号に基づいて変調された空間光変調素子からの出射光（反射光あるいは透過光）を投射することでスクリーン上にカラー映像を表示する装置である。
【0003】
こうした画像投射装置に用いられる光源には、高輝度の超高圧水銀ランプ等が用いられてきたが、環境意識の高まりや長寿命化のために、ＬＥＤランプやレーザ光源等の個体光源の使用も増えてきている。
カラー映像用の光源には少なくとも３原色の照明光源が必要となるが、個体光源では発光効率や高輝度化の観点から、３原色全てを特定の波長のレーザ光源で生成することは好ましくない。
そのため、最も発光効率の良い青色レーザを励起光として波長変換素子である蛍光体に照射し、蛍光体で波長変換された蛍光から赤色光と緑色光とを生成するレーザ光源と蛍光とを併用する方式が主流となっている。
カラー映像用の光源には少なくとも３原色の照明光源が必要となるが、個体光源では発光効率や高輝度化の観点から、３原色全てを特定の波長のレーザ光源で生成することは好ましくない。
そのため、最も発光効率の良い青色レーザを励起光として波長変換素子である蛍光体に照射し、蛍光体で波長変換された蛍光から赤色光と緑色光とを生成するレーザ光源と蛍光とを併用する方式が主流となっている。
【0004】
このようにレーザ光源と蛍光とを併用する場合には、２つの光源からの光束を合成して１つの出射光としてスクリーン上に投影する必要がある。
そのため、ロットインテグレータあるいは光トンネルのような構成を用いて複数の光源からの光を合成する構成が知られている（例えば特許文献１等参照）が、単に２光源からの光を合成しようとするとき、光源の配置を左右対称とすると光源配置が左右対称となって照明装置の大型化につながってしまうという問題があった。
そのため、ロットインテグレータあるいは光トンネルのような構成を用いて複数の光源からの光を合成する構成が知られている（例えば特許文献１等参照）が、単に２光源からの光を合成しようとするとき、光源の配置を左右対称とすると光源配置が左右対称となって照明装置の大型化につながってしまうという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、かかる技術的課題に対してなされたものであり、光源の配置を最適化することで照明装置全体の高さを押さえて小型化した照明装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の照明装置は、光源および前記光源から出射された光の波長を変換する回転可能に設けられた波長変換素子をそれぞれ有する少なくとも２つの光源ユニットと、前記少なくとも２つの光源ユニットのうち、１つの光源ユニットの光を偏向させて、他の１つの光源ユニットの光と同一方向に導いて光均一化素子へ入射させる合成用光学素子と、を備える照明装置であって、前記１つの光源ユニットの波長変換素子上の光の照射スポットの最も明るい位置と、前記１つの光源ユニットの前記光均一化素子へ入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含み前記光均一化素子へ入射する光の光路に平行な平面を平面Ａ、前記平面Ａに平行で前記他の１つの光源ユニットの波長変換素子上の光の照射スポットの最も明るい位置と、前記他の１つの光源ユニットの前記光均一化素子へと入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含む平面を平面Ｂ、と定義し、前記平面Ａに垂直な方向における前記平面Ａと前記平面Ｂとの距離をＤ、前記平面Ａに垂直な方向における、前記１つの光源ユニットを構成する構成要素と、前記他の１つの光源ユニットを構成する構成要素との距離をｄとしたとき、前記構成要素は前記光源あるいは前記波長変換素子の何れかであって、Ｄ＞ｄの関係を満たすように配置されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、光源の配置を最適化することで照明装置全体の高さを押さえて小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】画像投射装置の構成の一例を示す図である。
【図2】画像投射装置の制御部の構成の一例を示すブロック図である。
【図6】それぞれの光源ユニットから出射される光束の光路と位置関係とを模式的に示す比較例の図である。
【図10】画像投射装置の第２の実施形態の構成の一例を示す図である。
【図11】照明装置の概略構成図である。
【図12】各光源ユニットの第二照射スポットの一例を示す図である。
【図13】従来構成における各光源ユニットのロッドインテグレータまでの光路を模式的に示した図である。
【図14】従来構成の照射装置を－Ｘ方向から見た概略構成図である。
【図15】本実施形態の各光源ユニットのロッドインテグレータまでの光路を模式的に示した図である。
【図16】第一光源ユニットの蛍光体ホイールの回転軸中心のＺ方向の位置と、第二光源ユニットの蛍光体ホイールの回転軸中心のＺ方向の位置とを同一（ｄ＝０）にした模式図である。
【図17】照明装置の第３の実施形態の構成の一例を示す図である。
【図18】各光源ユニットの第二照射スポットの一例を示す図である。
【図19】３つの光源ユニットを備えた照明装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明に係る実施形態について図面を用いて順次説明する。実施形態において、同一機能や同一構成を有するものには同一の符号を付し、重複説明は適宜省略する。図面は一部構成の理解を助けるために部分的に省略あるいは簡素化して記載する場合もある。
なお、以下の説明において、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに垂直な方向である。Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向として示すが、かかる構成に限定されるものではない。
なお、以下の説明において、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は互いに垂直な方向である。Ｘ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向として示すが、かかる構成に限定されるものではない。
【0010】
図１は、本発明の第１の実施形態として、照明装置１０を備えた画像投射装置１００の構成の一例を示す図である。
画像投射装置１００は、光源装置となる照明装置１０と、照明装置１０によって生成される照明光を変調する空間光変調器であるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）１０１と、照明装置１０から出力された光を略均一に照明してＤＭＤ１０１へと導く照明光学系１０２と、ＤＭＤ１０１によって空間変調された光を投射面１０４へと拡大して投射する投射光学系１０３と、を有している。
画像投射装置１００は、かかる構成により投射面１０４に投射画像を生成する。
画像投射装置１００は、光源装置となる照明装置１０と、照明装置１０によって生成される照明光を変調する空間光変調器であるＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）１０１と、照明装置１０から出力された光を略均一に照明してＤＭＤ１０１へと導く照明光学系１０２と、ＤＭＤ１０１によって空間変調された光を投射面１０４へと拡大して投射する投射光学系１０３と、を有している。
画像投射装置１００は、かかる構成により投射面１０４に投射画像を生成する。
【0011】
ＤＭＤ１０１は、表面に配置された微小鏡面によって入射した光束を反射することで、照明装置１０から出射された光束に画像情報を付与する空間光変調器である。
なお、本実施例では、空間光変調器としてＤＭＤ１０１を用いたがその他透過型液晶素子や反射型液晶素子等を用いても良い。
なお、本実施例では、空間光変調器としてＤＭＤ１０１を用いたがその他透過型液晶素子や反射型液晶素子等を用いても良い。
【0012】
投射光学系１０３は、ＤＭＤ１０１よりも光路の下流側にあって、スクリーンである投射面１０４に向けて投射するための光学系である。
照明光学系１０２は、照明装置１０からの照明光をＤＭＤ１０１に向けて誘導するための光学系である。これらの光学系は、レンズやミラーを含む光学素子で構成され、画像投射装置１００の筐体１０５内に内蔵されている。
照明光学系１０２は、照明装置１０からの照明光をＤＭＤ１０１に向けて誘導するための光学系である。これらの光学系は、レンズやミラーを含む光学素子で構成され、画像投射装置１００の筐体１０５内に内蔵されている。
【0013】
図２は、画像投射装置１００の制御部のハードウェア構成図である。画像投射装置１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）８０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）８０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）８０３、メディアＩ／Ｆ(Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ)８０７、操作部８０８、電源スイッチ８０９、バスライン８１０、ネットワークＩ／Ｆ８１１、ＬＤ（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）駆動回路８１４、光源１１、投写デバイス８１６、投写レンズ８１７、外部機器接続Ｉ／Ｆ(Interface)８１８、ファン駆動回路８１９、冷却ファン８２０を備えている。
これらのうち、ＣＰＵ８０１は、画像投射装置１００全体の動作を制御する。ＲＯＭ８０２は、ＣＰＵ８０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ８０３は、ＣＰＵ８０１のワークエリアとして使用される。
メディアＩ／Ｆ８０７は、フラッシュメモリ等の記録メディア８０６に対するデータの読み出し又は書き込み（記憶）を制御する。
操作部８０８は、種々のキー、ボタン及びＬＥＤ等が配設されており、ユーザによる画像投射装置１００の電源のＯＮ／ＯＦＦ以外の各種操作を行うのに使用される。例えば、操作部８０８は、投写画像の大きさの調整操作、色調の調整操作、ピント調整操作、キーストン調整操作等の指示操作を受け付けて、受け付けた操作内容をＣＰＵ８０１に出力する。
電源スイッチ８０９は、画像投射装置１００の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるためのスイッチである。
バスライン８１０は、図８に示されているＣＰＵ８０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。
ネットワークＩ／Ｆ８１１は、インターネット等の通信ネットワークを利用してデータ通信をするためのインターフェースである。
ＬＤ駆動回路８１４は、ＣＰＵ８０１の制御下で、光源１１の点灯及び消灯を制御する。
光源１１は、ＬＤ駆動回路８１４の制御によって点灯されると、投写光を投写デバイス８１６に照射する。光源１１は、例えばレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）モジュール、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）モジュール等の発光素子、個体光源素子を含み、光源ユニットを構成する。
投写デバイス８１６は、外部機器接続Ｉ／Ｆ８１８等を介して与えられた画像データに基づいて、空間光変調方式により光源１１からの投写光を変調して得た変調光を、投写レンズ８１７を通して、スクリーンの投写面へ画像として投写する。投写デバイス８１６としては、例えば、液晶パネルまたはＤＭＤ等が用いられている。上記ＬＤ駆動回路８１４、光源１１、投写デバイス８１６及び投写レンズ８１７は、全体として、画像データに基づいて投写面に投写画像を投写する投写部（投写手段）として機能している。
外部機器接続Ｉ／Ｆ８１８は、直接、ＰＣ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ)が接続され、ＰＣとの間で、制御信号や画像データを取得する。
ファン駆動回路８１９は、ＣＰＵ８０１及び冷却ファン８２０に接続されており、ＣＰＵ８０１からの制御信号に基づいて、冷却ファン８２０の駆動／駆動停止を行う。
冷却ファン８２０は、回転することで、画像投射装置１００内部の空気を排気して、画像投射装置１００内部を冷却する。
また、ＣＰＵ８０１は、電源電力が供給されると、ＲＯＭ８０２に予め記憶されている制御プログラムに従って起動し、ＬＤ駆動回路８１４に制御信号を与えて光源１１を点灯させるとともに、ファン駆動回路８１９に制御信号を与えて冷却ファン８２０を所定の定格回転数で回転させる。また、画像投射装置１００は、電源回路２１からの電源電力の供給が開始されると、投写デバイス８１６が画像表示可能状態になり、更に、他の種々の構成要素へ電源回路２１から電力が供給される。
また、画像投射装置１００は、電源スイッチ８０９がＯＦＦ操作されると、電源スイッチ８０９から電源ＯＦＦ信号がＣＰＵ８０１に送られ、ＣＰＵ８０１は、電源ＯＦＦ信号を検知すると、ＬＤ駆動回路８１４へ制御信号を与えて光源１１を消灯させる。ＣＰＵ８０１は、その後、所定時間が経過すると、ファン駆動回路８１９へ制御信号を与えて冷却ファン８２０を停止させるとともに、自身で自身の制御処理を終了させ、最後に電源回路２１へ指示を与えて電源電力の供給を停止させる。
これらのうち、ＣＰＵ８０１は、画像投射装置１００全体の動作を制御する。ＲＯＭ８０２は、ＣＰＵ８０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ８０３は、ＣＰＵ８０１のワークエリアとして使用される。
メディアＩ／Ｆ８０７は、フラッシュメモリ等の記録メディア８０６に対するデータの読み出し又は書き込み（記憶）を制御する。
操作部８０８は、種々のキー、ボタン及びＬＥＤ等が配設されており、ユーザによる画像投射装置１００の電源のＯＮ／ＯＦＦ以外の各種操作を行うのに使用される。例えば、操作部８０８は、投写画像の大きさの調整操作、色調の調整操作、ピント調整操作、キーストン調整操作等の指示操作を受け付けて、受け付けた操作内容をＣＰＵ８０１に出力する。
電源スイッチ８０９は、画像投射装置１００の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるためのスイッチである。
バスライン８１０は、図８に示されているＣＰＵ８０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。
ネットワークＩ／Ｆ８１１は、インターネット等の通信ネットワークを利用してデータ通信をするためのインターフェースである。
ＬＤ駆動回路８１４は、ＣＰＵ８０１の制御下で、光源１１の点灯及び消灯を制御する。
光源１１は、ＬＤ駆動回路８１４の制御によって点灯されると、投写光を投写デバイス８１６に照射する。光源１１は、例えばレーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：ＬＤ）モジュール、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）モジュール等の発光素子、個体光源素子を含み、光源ユニットを構成する。
投写デバイス８１６は、外部機器接続Ｉ／Ｆ８１８等を介して与えられた画像データに基づいて、空間光変調方式により光源１１からの投写光を変調して得た変調光を、投写レンズ８１７を通して、スクリーンの投写面へ画像として投写する。投写デバイス８１６としては、例えば、液晶パネルまたはＤＭＤ等が用いられている。上記ＬＤ駆動回路８１４、光源１１、投写デバイス８１６及び投写レンズ８１７は、全体として、画像データに基づいて投写面に投写画像を投写する投写部（投写手段）として機能している。
外部機器接続Ｉ／Ｆ８１８は、直接、ＰＣ(Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ)が接続され、ＰＣとの間で、制御信号や画像データを取得する。
ファン駆動回路８１９は、ＣＰＵ８０１及び冷却ファン８２０に接続されており、ＣＰＵ８０１からの制御信号に基づいて、冷却ファン８２０の駆動／駆動停止を行う。
冷却ファン８２０は、回転することで、画像投射装置１００内部の空気を排気して、画像投射装置１００内部を冷却する。
また、ＣＰＵ８０１は、電源電力が供給されると、ＲＯＭ８０２に予め記憶されている制御プログラムに従って起動し、ＬＤ駆動回路８１４に制御信号を与えて光源１１を点灯させるとともに、ファン駆動回路８１９に制御信号を与えて冷却ファン８２０を所定の定格回転数で回転させる。また、画像投射装置１００は、電源回路２１からの電源電力の供給が開始されると、投写デバイス８１６が画像表示可能状態になり、更に、他の種々の構成要素へ電源回路２１から電力が供給される。
また、画像投射装置１００は、電源スイッチ８０９がＯＦＦ操作されると、電源スイッチ８０９から電源ＯＦＦ信号がＣＰＵ８０１に送られ、ＣＰＵ８０１は、電源ＯＦＦ信号を検知すると、ＬＤ駆動回路８１４へ制御信号を与えて光源１１を消灯させる。ＣＰＵ８０１は、その後、所定時間が経過すると、ファン駆動回路８１９へ制御信号を与えて冷却ファン８２０を停止させるとともに、自身で自身の制御処理を終了させ、最後に電源回路２１へ指示を与えて電源電力の供給を停止させる。
【0014】
照明装置１０は、図３に示すように、大別すると２つの光源ユニットである第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２とを有し、別光源である第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２とから出射された光を、プリズム２で合成して光均一化要素であるロッドインテグレータ３に入射することで、均一な照明光を取り出すための装置である。
【0015】
プリズム２は、第一光源ユニットＬＳ１の光Ｆ１を第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２と同一方向へと導くことを目的とする光学素子である。
本実施形態では、プリズム２は４面以上の多面を持つ多面体であって、プリズム２の多面のうち第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１が入射する１面は反射面２Ａを構成している。
なお、プリズム２は２つ以上の光源ユニットからの光を略同一方向へと合成して誘導するための手段であって、かかる構成に限定されるものでもなく、また３以上光源ユニットからの光を合成するためにより多面の構成であっても良い。
反射面２Ａは、例えば、反射面２Ａを斜面に形成した三角プリズムによって構成してもよく、あるいは片側に形成した平面ミラーによって構成してもよい。
本発明は、少なくとも２つの光源ユニットにおいて用いられる。２つの光源ユニットを備えた照明装置の場合は、例えば、図３に示されるように、１つの光源ユニットとしての第一光源ユニットＬＳ１と、他の１つの光源ユニットとしての第二光源ユニットＬＳ２において本発明が用いられる。
また、少なくとも２つの光源ユニットとして、３つの光源ユニットを備えた照明装置の場合は、第一光源ユニットＬＳ１、第二光源ユニットＬＳ２、第三光源ユニットＬＳ３が、図１９に例示されるように配置される。これら３つの光源ユニットのうち、任意の２つの光源ユニットにおいて、本発明が適用される。例えば、第一光源ユニットＬＳ１を少なくとも２つの光源ユニットのうちの１つの光源ユニットとし、第二光源ユニットＬＳ２を少なくとも２つの光源ユニットのうちの他の１つの光源ユニットとすることで、第一光源ユニットＬＳ１、第二光源ユニットＬＳ２の２つの光源ユニットが配置される部分の高さを抑えることができる。
また、第三光源ユニットＬＳ３を、少なくとも２つの光源ユニットのうちの１つの光源ユニットとし、第二光源ユニットＬＳ２を少なくとも２つの光源ユニットのうちの他の１つの光源ユニットとすることで、第二光源ユニットＬＳ２、第三光源ユニットＬＳ３の２つの光源ユニットが配置される部分の高さを抑えることができる。
さらに、第一光源ユニットＬＳ１または第三光源ユニットＬＳ３の何れか一方を、少なくとも２つの光源ユニットのうちの１つの光源ユニットとし、他の一方を少なくとも２つの光源ユニットのうちの他の１つの光源ユニットとすることで、第一光源ユニットＬＳ１、第三光源ユニットＬＳ３の２つの光源ユニットが配置される部分の高さを抑えることができる。
このように高さを抑えた部分には、ＬＤ駆動回路基板や冷却用ファン、風の流路などを備えることが可能となり、装置全体のレイアウトを最適化して大きさを抑えることができる。
このように本発明は、少なくとも２つの光源ユニットのうち、任意の２つの光源ユニットについて用いられるものであるが、以降の実施形態では特に第一光源ユニットＬＳ１と、第二光源ユニットＬＳ２とに着目した場合について説明する。
また、本発明が適用される任意の２つの光源ユニット以外の第三、第四などの追加の光源ユニットは、必ずしも後述する蛍光体ホイールを用いた光源でなくてもよく、単色あるいは複数の波長の光を発する光源ユニットでも構わない。また、任意の２つの光源ユニット以外の第三、第四などの追加の光源ユニットは、照明装置１０の筐体外部に取り付けられる態様で備えられることもあり得る。
また、プリズム２は例えば拡散面を設けても良い。このように拡散面を設けることによれば、拡散面を通過する光の色や輝度のムラを解消することができる。なお、このような色や輝度のムラの解消方法としては別途拡散板を設けることも挙げられ、特に拡散面を設ける構成に限定されるものではない。
本実施形態では、プリズム２は４面以上の多面を持つ多面体であって、プリズム２の多面のうち第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１が入射する１面は反射面２Ａを構成している。
なお、プリズム２は２つ以上の光源ユニットからの光を略同一方向へと合成して誘導するための手段であって、かかる構成に限定されるものでもなく、また３以上光源ユニットからの光を合成するためにより多面の構成であっても良い。
反射面２Ａは、例えば、反射面２Ａを斜面に形成した三角プリズムによって構成してもよく、あるいは片側に形成した平面ミラーによって構成してもよい。
本発明は、少なくとも２つの光源ユニットにおいて用いられる。２つの光源ユニットを備えた照明装置の場合は、例えば、図３に示されるように、１つの光源ユニットとしての第一光源ユニットＬＳ１と、他の１つの光源ユニットとしての第二光源ユニットＬＳ２において本発明が用いられる。
また、少なくとも２つの光源ユニットとして、３つの光源ユニットを備えた照明装置の場合は、第一光源ユニットＬＳ１、第二光源ユニットＬＳ２、第三光源ユニットＬＳ３が、図１９に例示されるように配置される。これら３つの光源ユニットのうち、任意の２つの光源ユニットにおいて、本発明が適用される。例えば、第一光源ユニットＬＳ１を少なくとも２つの光源ユニットのうちの１つの光源ユニットとし、第二光源ユニットＬＳ２を少なくとも２つの光源ユニットのうちの他の１つの光源ユニットとすることで、第一光源ユニットＬＳ１、第二光源ユニットＬＳ２の２つの光源ユニットが配置される部分の高さを抑えることができる。
また、第三光源ユニットＬＳ３を、少なくとも２つの光源ユニットのうちの１つの光源ユニットとし、第二光源ユニットＬＳ２を少なくとも２つの光源ユニットのうちの他の１つの光源ユニットとすることで、第二光源ユニットＬＳ２、第三光源ユニットＬＳ３の２つの光源ユニットが配置される部分の高さを抑えることができる。
さらに、第一光源ユニットＬＳ１または第三光源ユニットＬＳ３の何れか一方を、少なくとも２つの光源ユニットのうちの１つの光源ユニットとし、他の一方を少なくとも２つの光源ユニットのうちの他の１つの光源ユニットとすることで、第一光源ユニットＬＳ１、第三光源ユニットＬＳ３の２つの光源ユニットが配置される部分の高さを抑えることができる。
このように高さを抑えた部分には、ＬＤ駆動回路基板や冷却用ファン、風の流路などを備えることが可能となり、装置全体のレイアウトを最適化して大きさを抑えることができる。
このように本発明は、少なくとも２つの光源ユニットのうち、任意の２つの光源ユニットについて用いられるものであるが、以降の実施形態では特に第一光源ユニットＬＳ１と、第二光源ユニットＬＳ２とに着目した場合について説明する。
また、本発明が適用される任意の２つの光源ユニット以外の第三、第四などの追加の光源ユニットは、必ずしも後述する蛍光体ホイールを用いた光源でなくてもよく、単色あるいは複数の波長の光を発する光源ユニットでも構わない。また、任意の２つの光源ユニット以外の第三、第四などの追加の光源ユニットは、照明装置１０の筐体外部に取り付けられる態様で備えられることもあり得る。
また、プリズム２は例えば拡散面を設けても良い。このように拡散面を設けることによれば、拡散面を通過する光の色や輝度のムラを解消することができる。なお、このような色や輝度のムラの解消方法としては別途拡散板を設けることも挙げられ、特に拡散面を設ける構成に限定されるものではない。
【0016】
プリズム２は、かかる構成により第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１を反射することで、プリズム２の近傍（例えばＺ方向で紙面の上側など）を通過する第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２と略同一方向へと向かう光束として光均一化要素であるロッドインテグレータ３へと誘導する。
【0017】
ロッドインテグレータ３は、棒状のガラスであって、内部で入射光が複数回反射することによって均質化される光学要素であり本実施形態における光均一化要素として機能する。すなわちロッドインテグレータ３は、入射光を均一化して２つの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の光Ｆ１、Ｆ２の照度や光強度分布を均質化した照明光Ｌを出力する。
本実施形態では高効率性、高出力性に優れたロッドインテグレータを用いたが、その他、光均一化要素としてはミラーを４面貼り合わせた角柱状のライトトンネルを用いても良いし、フライアイレンズなどを適用しても良い。
ロッドインテグレータ３は、入射光の入射角に制限があり、後述するようにロッドインテグレータ３の入射位置上において、第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１と、第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２とは、何れもロッドインテグレータ３の入射角の制限内に収まるようにプリズム２からの出射位置が調整されている。
本実施形態では高効率性、高出力性に優れたロッドインテグレータを用いたが、その他、光均一化要素としてはミラーを４面貼り合わせた角柱状のライトトンネルを用いても良いし、フライアイレンズなどを適用しても良い。
ロッドインテグレータ３は、入射光の入射角に制限があり、後述するようにロッドインテグレータ３の入射位置上において、第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１と、第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２とは、何れもロッドインテグレータ３の入射角の制限内に収まるようにプリズム２からの出射位置が調整されている。
【0018】
第一光源ユニットＬＳ１と、第二光源ユニットＬＳ２とは、何れも同等の構成を備えているため、ここでは主に第一光源ユニットＬＳ１について各要素を説明するとともに、第二光源ユニットＬＳ２を構成する各要素についても同一の付番をして説明を適宜省略する。
第一光源ユニットＬＳ１は、励起光の光源たる発光素子１１と、発光素子１１に対向して配置されたコリメータレンズ１２と、光源光学系１３と、集光素子１４と、ダイクロイックミラー１５と、波長変換素子１７と、第一集光光学系１６と、第二集光光学系１８と、を有している。
照明装置１０は、こうした光源ユニットを少なくとも２つ有している。
第一光源ユニットＬＳ１は、励起光の光源たる発光素子１１と、発光素子１１に対向して配置されたコリメータレンズ１２と、光源光学系１３と、集光素子１４と、ダイクロイックミラー１５と、波長変換素子１７と、第一集光光学系１６と、第二集光光学系１８と、を有している。
照明装置１０は、こうした光源ユニットを少なくとも２つ有している。
【0019】
発光素子１１は、本実施形態における光源であって、複数の発光部１１Ａを２次元平面上に配列されたマルチチップのレーザーダイオードユニットである。このような複数の発光部１１Ａが並べられた平面の中央部を、本実施形態では「光源の中心部」とする。
発光部１１Ａに対向する位置には、コリメータレンズ１２がアレイ状に配置されており、発光部１１Ａから出射される励起光を平行光束へと変換する。
光源光学系１３は、コリメータレンズ１２によって平行光となった励起光を集光するレンズである。
ここで光源１１の中心部は、一般的には光源１１から出射される励起光の光軸に一致する。そのため、光源光学系１３は、前述した「光源の中心部」と、光源光学系１３の光軸との位置が揃えられるように設けられている。
発光部１１Ａに対向する位置には、コリメータレンズ１２がアレイ状に配置されており、発光部１１Ａから出射される励起光を平行光束へと変換する。
光源光学系１３は、コリメータレンズ１２によって平行光となった励起光を集光するレンズである。
ここで光源１１の中心部は、一般的には光源１１から出射される励起光の光軸に一致する。そのため、光源光学系１３は、前述した「光源の中心部」と、光源光学系１３の光軸との位置が揃えられるように設けられている。
【0020】
集光素子１４は、光源光学系１３の後段に配置されたレンズである。
集光素子１４を透過した光束は、ダイクロイックミラー１５によって特定波長の光のみが反射され、第一集光光学系１６によって波長変換素子１７上の所望の位置に照射スポットたる第一照射スポット５１を生じさせる。換言すると第一照射スポット５１の近傍に波長変換素子１７を設けている。
かかる第一照射スポット５１は、一定の範囲を持った照射領域であって、照射領域における最も明るい位置は第一照射スポット５１の重心を示し、かかる位置は第一集光光学系１６の焦点位置に略一致する。
集光素子１４を透過した光束は、ダイクロイックミラー１５によって特定波長の光のみが反射され、第一集光光学系１６によって波長変換素子１７上の所望の位置に照射スポットたる第一照射スポット５１を生じさせる。換言すると第一照射スポット５１の近傍に波長変換素子１７を設けている。
かかる第一照射スポット５１は、一定の範囲を持った照射領域であって、照射領域における最も明るい位置は第一照射スポット５１の重心を示し、かかる位置は第一集光光学系１６の焦点位置に略一致する。
【0021】
第一照射スポット５１に集光された光束は、波長変換素子１７によって波長を変換されて、光源１１における励起光とは異なる波長の光となる。
波長変換素子１７は、図４に示すような円盤状の蛍光体ホイールであって、駆動モータに取り付けられて高速に回転させることで、波長変換素子１７上における第一照射スポット５１の位置を時間的に移動させる。本実施形態においては、波長変換素子１７は、蛍光体が塗布されている蛍光体領域３２と、励起光を反射する励起光反射領域３３とを有しており、第一照射スポット５１の位置は、波長変換素子１７の回転によって蛍光体領域３２または励起光反射領域３３の何れかに位置するように配置される。
なおここでは波長変換素子１７が２つの領域に分かれている例を示しているが、蛍光体領域３２が２つ以上の複数に分かれていてもよく、また励起光反射領域３３が複数あってもよい。
かかる構成により、波長変換素子１７は、例えば光源１１から出射された励起光として発光強度の中心波長が４５５ｎｍの青色光を用いたときに、第一照射スポット５１が励起光反射領域３３に位置するときには青色光を出力し、第一照射スポット５１が蛍光体領域３２に位置するときには蛍光を出力することとなる。
波長変換素子１７は、図４に示すような円盤状の蛍光体ホイールであって、駆動モータに取り付けられて高速に回転させることで、波長変換素子１７上における第一照射スポット５１の位置を時間的に移動させる。本実施形態においては、波長変換素子１７は、蛍光体が塗布されている蛍光体領域３２と、励起光を反射する励起光反射領域３３とを有しており、第一照射スポット５１の位置は、波長変換素子１７の回転によって蛍光体領域３２または励起光反射領域３３の何れかに位置するように配置される。
なおここでは波長変換素子１７が２つの領域に分かれている例を示しているが、蛍光体領域３２が２つ以上の複数に分かれていてもよく、また励起光反射領域３３が複数あってもよい。
かかる構成により、波長変換素子１７は、例えば光源１１から出射された励起光として発光強度の中心波長が４５５ｎｍの青色光を用いたときに、第一照射スポット５１が励起光反射領域３３に位置するときには青色光を出力し、第一照射スポット５１が蛍光体領域３２に位置するときには蛍光を出力することとなる。
【0022】
波長変換素子１７で反射された光束は、再度第一集光光学系１６を通過して第二集光光学系１８によって集光された後、第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１であれば反射面２Ａで折り返されてカラーホイール５３を通過してロッドインテグレータ３へと入射する。
あるいは、第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２であれば、プリズム２を透過して、同様にカラーホイール５３を通過してロッドインテグレータ３へと入射する。
カラーホイール５３は、赤領域Ｒ、青色領域Ｂ、緑領域Ｇ、黄領域Ｙのフィルターを一体にした円盤であり、回転させながら光学ユニットＬＳ１、ＬＳ２からの入射光Ｆ１、Ｆ２を通すことで、入射光を赤・青・緑・黄に時分割された光に変換する。
青色領域Ｂは、図４に示した波長変換素子１７である蛍光体ホイールの励起光反射領域３３に対応し、黄色領域Ｙ、赤領域Ｒ、緑領域Ｇは、図４に示した波長変換素子１７の蛍光体領域３２にそれぞれ対応するように、同期される。
青色領域Ｂには透過拡散板を配置することにより、光源１１のコヒーレンスを低減することが可能となり、投射面１０４上でのスペックルを低減させることができる。黄色領域Ｙは、蛍光体領域３２から発光する黄色の蛍光の波長領域をそのまま透過させる。また、赤領域Ｒ、緑領域Ｇは、それぞれダイクロイックミラーを用いることにより、黄色の蛍光Ｌ２の波長から不要な波長域の光を反射させ、純度の高い色の光を得る。
このように、波長変換素子１７とカラーホイール５３によって、時間的に作られた各色の光が照明光学系１０２を通してＤＭＤ１０１に導かれて各色に対応した画像を形成し、投射光学系１０３によって投射面１０４へと拡大して投射される。
あるいは、第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２であれば、プリズム２を透過して、同様にカラーホイール５３を通過してロッドインテグレータ３へと入射する。
カラーホイール５３は、赤領域Ｒ、青色領域Ｂ、緑領域Ｇ、黄領域Ｙのフィルターを一体にした円盤であり、回転させながら光学ユニットＬＳ１、ＬＳ２からの入射光Ｆ１、Ｆ２を通すことで、入射光を赤・青・緑・黄に時分割された光に変換する。
青色領域Ｂは、図４に示した波長変換素子１７である蛍光体ホイールの励起光反射領域３３に対応し、黄色領域Ｙ、赤領域Ｒ、緑領域Ｇは、図４に示した波長変換素子１７の蛍光体領域３２にそれぞれ対応するように、同期される。
青色領域Ｂには透過拡散板を配置することにより、光源１１のコヒーレンスを低減することが可能となり、投射面１０４上でのスペックルを低減させることができる。黄色領域Ｙは、蛍光体領域３２から発光する黄色の蛍光の波長領域をそのまま透過させる。また、赤領域Ｒ、緑領域Ｇは、それぞれダイクロイックミラーを用いることにより、黄色の蛍光Ｌ２の波長から不要な波長域の光を反射させ、純度の高い色の光を得る。
このように、波長変換素子１７とカラーホイール５３によって、時間的に作られた各色の光が照明光学系１０２を通してＤＭＤ１０１に導かれて各色に対応した画像を形成し、投射光学系１０３によって投射面１０４へと拡大して投射される。
【0023】
さて、かかる照明装置１０において、ロッドインテグレータ３の入り口には第二集光光学系１８によって集光された第二照射スポット５２が形成される。
本実施形態においては、第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１と、第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２とが、ロッドインテグレータ３の入り口に形成する第二照射スポット５２は、図５に示すように形成される。なお、光Ｆ１による第二照射スポット５２を５２Ａ、光Ｆ２による第二照射スポット５２を５２Ｂとして表示している。
第二照射スポット５２は、それぞれの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２からの光が集光された領域であって、光強度分布を測定したときには最も明るい（≒光強度の最も強い）位置が定められる。
ビーム光学系においては、このような点のことを第二照射スポット５２の重心５５と呼ぶこともある。このような重心５５は、例えば図５のようにビーム断面の光強度分布を測定した結果を二次元表示したときのビームプロファイル画像の重心位置あるいは図心であって、ビームプロファイルにおける最も明るい位置である。
本実施形態においては、第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１と、第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２とが、ロッドインテグレータ３の入り口に形成する第二照射スポット５２は、図５に示すように形成される。なお、光Ｆ１による第二照射スポット５２を５２Ａ、光Ｆ２による第二照射スポット５２を５２Ｂとして表示している。
第二照射スポット５２は、それぞれの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２からの光が集光された領域であって、光強度分布を測定したときには最も明るい（≒光強度の最も強い）位置が定められる。
ビーム光学系においては、このような点のことを第二照射スポット５２の重心５５と呼ぶこともある。このような重心５５は、例えば図５のようにビーム断面の光強度分布を測定した結果を二次元表示したときのビームプロファイル画像の重心位置あるいは図心であって、ビームプロファイルにおける最も明るい位置である。
【0024】
ところで、ロッドインテグレータ３は細長い矩形のガラス棒状であって、このようなロッドインテグレータ３に複数の光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２からの光Ｆ１、Ｆ２を入射させるときには、入射角に制限が生じてしまう。
また、このときロッドインテグレータ３の入り口における照度をなるべく広い範囲で均一になるようにするためには、ロッドインテグレータ３の入り口において光Ｆ１、Ｆ２の第二照射スポット５２が互いに重ならないように配置されることが好ましい。
また、従来の技術において、２系統の光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２からの光Ｆ１、Ｆ２を合成する場合には、ロッドインテグレータ３の長手方向であるＸ方向に対して、第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２とは水平に配置されるのが一般的であった。
また、このときロッドインテグレータ３の入り口における照度をなるべく広い範囲で均一になるようにするためには、ロッドインテグレータ３の入り口において光Ｆ１、Ｆ２の第二照射スポット５２が互いに重ならないように配置されることが好ましい。
また、従来の技術において、２系統の光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２からの光Ｆ１、Ｆ２を合成する場合には、ロッドインテグレータ３の長手方向であるＸ方向に対して、第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２とは水平に配置されるのが一般的であった。
【0025】
従って、互いに重ならないように第二照射スポット５２を形成するために、一般的には第一光源ユニットＬＳ１と、第二光源ユニットＬＳ２とは高さ方向であるＺ方向にギャップを生じさせた段違い配置をする構成が知られている。
このような配置について、少し詳しく説明する。
比較例として、本実施形態と同様の構成において、段違い配置を採用した場合において、光路を仮想的に模式化した図を図６に示している。なお、図６は、それぞれの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２との間の光軸位置と、図４で示した第二照射スポット５２の照射位置との対応関係を説明するために光路を平行に揃えて表示したときの模式的な説明に過ぎない。
また本比較例を構成する各要素は、図３、図４等で述べた実施形態の構成と同様であるため同一の付番をして説明は適宜省略している。
このような配置について、少し詳しく説明する。
比較例として、本実施形態と同様の構成において、段違い配置を採用した場合において、光路を仮想的に模式化した図を図６に示している。なお、図６は、それぞれの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２との間の光軸位置と、図４で示した第二照射スポット５２の照射位置との対応関係を説明するために光路を平行に揃えて表示したときの模式的な説明に過ぎない。
また本比較例を構成する各要素は、図３、図４等で述べた実施形態の構成と同様であるため同一の付番をして説明は適宜省略している。
【0026】
図６に示すような段違い配置における第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２とのギャップｄを表現するために、反射面２Ａで折り返してロッドインテグレータ３へと入射する第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１について、次のような仮想的な平面Ａを考える。
すなわち、反射面２Ａで折り返される際に生じる入射光の光軸と反射光の光軸とを含む平面に平行であって、かつ第一照射スポット５１と第二照射スポット５２との各照射スポットの最も明るい位置を含む平面を第一平面Ａと定める。かかる第一平面Ａは、光路をＹＺ平面で切り取ったとき、図６に一点鎖線で示されるような位置に仮想的に存在する平面である。
既に述べたように、比較例の第一光源ユニットＬＳ１はかかる第一平面ＡとＸ方向について水平な位置に光軸Ｏ１’がくるように配置されている。
すなわち、反射面２Ａで折り返される際に生じる入射光の光軸と反射光の光軸とを含む平面に平行であって、かつ第一照射スポット５１と第二照射スポット５２との各照射スポットの最も明るい位置を含む平面を第一平面Ａと定める。かかる第一平面Ａは、光路をＹＺ平面で切り取ったとき、図６に一点鎖線で示されるような位置に仮想的に存在する平面である。
既に述べたように、比較例の第一光源ユニットＬＳ１はかかる第一平面ＡとＸ方向について水平な位置に光軸Ｏ１’がくるように配置されている。
【0027】
同様に、第二光源ユニットＬＳ２についても、第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２について、第一照射スポット５１と第二照射スポット５２との両方を含み、かつ第一平面Ａと平行な平面を第二平面Ｂと定める。
このとき第二光源ユニットＬＳ２はかかる第二平面ＢとＸ方向について水平な位置に光軸Ｏ２’がくるように配置されている。
従って、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の光源１１の中心位置は、垂直方向すなわちＺ方向に第一平面Ａと第二平面Ｂとの間の距離ｄだけ離間しており、このような高さ方向のギャップ分だけ、照明装置１０が大型化してしまうという課題が生じていた。
また、このような図６に対応する段違い配置における光路を、図３よるＸ方向側からＹＺ平面（前述の通りＺは高さ方向（＝垂直方向））として見たときの図を図７に示す。第一平面Ａ、第二平面Ｂとの位置関係のギャップｄは、図７に示すように、比較例においては高さ方向であるＺ方向の距離である。
このとき第二光源ユニットＬＳ２はかかる第二平面ＢとＸ方向について水平な位置に光軸Ｏ２’がくるように配置されている。
従って、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の光源１１の中心位置は、垂直方向すなわちＺ方向に第一平面Ａと第二平面Ｂとの間の距離ｄだけ離間しており、このような高さ方向のギャップ分だけ、照明装置１０が大型化してしまうという課題が生じていた。
また、このような図６に対応する段違い配置における光路を、図３よるＸ方向側からＹＺ平面（前述の通りＺは高さ方向（＝垂直方向））として見たときの図を図７に示す。第一平面Ａ、第二平面Ｂとの位置関係のギャップｄは、図７に示すように、比較例においては高さ方向であるＺ方向の距離である。
【0028】
そこで、本実施形態では、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２について、光源ユニットＬＳ１の光源１１と光源光学系１３とを第二平面Ｂ側にシフトし、第二光源ユニットＬＳ２の光源１１と光源光学系１３とを第一平面Ａ側にシフトするように配置を変えた構成となっている。
このような配置を、図６、７と同様に示したのが図８、図９である。なお、図８、図９において、第一平面Ａから＋ｄ／２、第二平面Ｂから－ｄ／２した位置を、中間位置Ｏとして二点鎖線で示している。
図８では、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の光源１１と、光源光学系１３とが、何れも中間位置Ｏと一致するように配置されており、その光軸は何れも、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置する。
既に述べたように、第一集光光学系１６は、その焦点位置が、波長変換素子１７の第一照射スポット５１の最も明るい位置に一致している。
従って、平行光が光源光学系１３に入射したときには、焦点位置に第一照射スポット５１の最も明るい位置（重心位置）が形成されるので、第一集光光学系１６のレンズの開口内であれば光源１１と光源光学系１３との位置はＺ方向へのシフト移動が可能である。
このような配置を、図６、７と同様に示したのが図８、図９である。なお、図８、図９において、第一平面Ａから＋ｄ／２、第二平面Ｂから－ｄ／２した位置を、中間位置Ｏとして二点鎖線で示している。
図８では、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の光源１１と、光源光学系１３とが、何れも中間位置Ｏと一致するように配置されており、その光軸は何れも、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置する。
既に述べたように、第一集光光学系１６は、その焦点位置が、波長変換素子１７の第一照射スポット５１の最も明るい位置に一致している。
従って、平行光が光源光学系１３に入射したときには、焦点位置に第一照射スポット５１の最も明るい位置（重心位置）が形成されるので、第一集光光学系１６のレンズの開口内であれば光源１１と光源光学系１３との位置はＺ方向へのシフト移動が可能である。
【0029】
本実施形態では、かかる集光光学系１６のレンズ特性を利用することにより、光源ユニットＬＳ１の光源光学系１３から出射された光束Ａ１が、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置するように、光源ユニットＬＳ１の光源１１の中心位置または光源光学系１３の光軸の位置を制御する。
ここで、光束Ａ１が、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置するとは、光束の主光線（略中央）が位置することを意味する。すなわち、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間隔が光束Ａ１よりも狭い場合などは、光束Ａ１の大部分が第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置することとなる。
同様に、第二光源ユニットＬＳ２の光源光学系１３から出射された光束Ｂ１が、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置するように、第二光源ユニットＬＳ２の光源１１の中心位置または光源光学系１３の光軸の位置を制御する。ここで、「制御」とは光軸位置あるいは光源１１の中心位置を設定することを示し、必ずしも駆動機構等を用いて移動可能であることに限定されるものではない。
ここで、光束Ｂ１が、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置するとは、光束の主光線（略中央）が位置することを意味する。すなわち、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間隔が光束Ｂ１よりも狭い場合などは、光束Ｂ１の大部分が第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置することとなる。
また、本実施形態においては、中間位置Ｏと一致させるように各光軸を配置したが、照明装置１０の小型化を達成するには、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の間に生じた高さ方向のギャップｄを低減すれば良く、従って第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に光源光学系１３の光軸が位置するとすれば良い。
ここで、光束Ａ１が、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置するとは、光束の主光線（略中央）が位置することを意味する。すなわち、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間隔が光束Ａ１よりも狭い場合などは、光束Ａ１の大部分が第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置することとなる。
同様に、第二光源ユニットＬＳ２の光源光学系１３から出射された光束Ｂ１が、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置するように、第二光源ユニットＬＳ２の光源１１の中心位置または光源光学系１３の光軸の位置を制御する。ここで、「制御」とは光軸位置あるいは光源１１の中心位置を設定することを示し、必ずしも駆動機構等を用いて移動可能であることに限定されるものではない。
ここで、光束Ｂ１が、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置するとは、光束の主光線（略中央）が位置することを意味する。すなわち、第一平面Ａと第二平面Ｂとの間隔が光束Ｂ１よりも狭い場合などは、光束Ｂ１の大部分が第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に位置することとなる。
また、本実施形態においては、中間位置Ｏと一致させるように各光軸を配置したが、照明装置１０の小型化を達成するには、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の間に生じた高さ方向のギャップｄを低減すれば良く、従って第一平面Ａと第二平面Ｂとの間に光源光学系１３の光軸が位置するとすれば良い。
【0030】
かかる構成によれば、第一照射スポット５１、第二照射スポット５２の位置を変えることなく、従ってロッドインテグレータ３の入り口における光強度分布を変えることなく、光源１１及び光源光学系１３の位置を変えることで光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２との間の高さ方向のギャップｄを低減するので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
【0031】
このような照明装置１０を最も小型化するためには、ギャップｄを最小にすることが望ましく、光源ユニットＬＳ１の光源１１の中心位置と、第二光源ユニットＬＳ２の光源１１の中心位置とは略同一高さに位置していることが最も好ましい。
同様に、かかる構成において、第一光源ユニットＬＳ１の光源光学系１３の光軸の位置と、第二光源ユニットＬＳ２の光源光学系１３の光軸の位置とは略同一高さに位置していることが最も好ましい。
このような構成とすることによれば、第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが低く抑えられるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
同様に、かかる構成において、第一光源ユニットＬＳ１の光源光学系１３の光軸の位置と、第二光源ユニットＬＳ２の光源光学系１３の光軸の位置とは略同一高さに位置していることが最も好ましい。
このような構成とすることによれば、第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが低く抑えられるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
【0032】
さらに、これらのギャップｄを低減することは、第一光源ユニットＬＳ１の光源光学系１３から出射された光束Ａ１と、第二光源ユニットＬＳ２の光源光学系１３から出射された光束Ｂ１とが、高さ方向であるＺ方向において略同一の位置にあることと等しい。
かかる構成によれば、第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが低く抑えられるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
かかる構成によれば、第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが低く抑えられるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
【0033】
このように、第一平面Ａと第二平面Ｂとを定義した上で、かかる第一平面Ａと第二平面Ｂとに挟まれた範囲内で、第一平面Ａと第二平面Ｂとの中間位置Ｏに向かって光源１１の中心位置と光源光学系１３の光軸位置とをシフト移動させるような構成とすれば、光源光学系１３のレンズ効果によって波長変換素子１７上の第一照射スポット５１の径方向位置は変えずに、照明装置１０の小型化を達成できる。
【0034】
このように、光源光学系１３の光軸位置を中間位置Ｏと一致させるように移動させることで、第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２との間の光源１１のギャップｄを最小化して、照明装置１０の小型化を図ることができる。
【0035】
このような照明装置１０の第２の実施形態として、図１０には、画像投射装置１００の概略構成図を示した。図１１は、照明装置１０の概略平面図（照明装置１０を上から見た図）である。
照明装置１０は、第１の実施形態と同様に、第一光源ユニットＬＳ１と、第二光源ユニットＬＳ２と、合成用光学素子としてのプリズム２と、カラーホイール５３と、光均一化素子としてのロッドインテグレータ３とを有している。
なお、本実施形態においても、第一光源ユニットＬＳ１、第二光源ユニットＬＳ２を構成する各構成要素である光源１１、コリメータレンズ１２、光源光学系１３、集光素子１４、ダイクロイックミラー１５等の光学素子は共通であるため、同一の付番を付して説明を適宜省略する。また、波長変換素子としての円盤状の蛍光体ホイール１７、第一集光光学系１６、第二集光光学系１８については、構成が同一であるので同一の付番をして説明を省略する。
照明装置１０は、第１の実施形態と同様に、第一光源ユニットＬＳ１と、第二光源ユニットＬＳ２と、合成用光学素子としてのプリズム２と、カラーホイール５３と、光均一化素子としてのロッドインテグレータ３とを有している。
なお、本実施形態においても、第一光源ユニットＬＳ１、第二光源ユニットＬＳ２を構成する各構成要素である光源１１、コリメータレンズ１２、光源光学系１３、集光素子１４、ダイクロイックミラー１５等の光学素子は共通であるため、同一の付番を付して説明を適宜省略する。また、波長変換素子としての円盤状の蛍光体ホイール１７、第一集光光学系１６、第二集光光学系１８については、構成が同一であるので同一の付番をして説明を省略する。
【0036】
本実施形態の照明装置１０において、ロッドインテグレータ３の入り口には各光源ユニットＬＳ１，ＬＳ２の第二集光光学系１８によって集光された第二照射スポット５２が形成される。
図１２は、ロッドインテグレータ３の入り口に形成される各光源ユニットの第二照射スポットの一例を示す図である。
図１２に示す５２Ａが、第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１による第二照射スポットであり、図１２に示す５２Ｂが第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２による第二照射スポット５２である。
図１２は、ロッドインテグレータ３の入り口に形成される各光源ユニットの第二照射スポットの一例を示す図である。
図１２に示す５２Ａが、第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１による第二照射スポットであり、図１２に示す５２Ｂが第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２による第二照射スポット５２である。
【0037】
第二照射スポット５２は、それぞれの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２からの光が集光された領域であって、光強度分布を測定したときには最も明るい（≒光強度の最も強い）位置が定められる。ビーム光学系においては、このような点のことを第二照射スポット５２の重心５５と呼ぶこともある。このような重心５５Ａ，５５Ｂは、例えば図１２のようにビーム断面の光強度分布を測定した結果を二次元表示したときのビームプロファイル画像から最も明るい位置を特定することで求めることができる。
【0038】
図１２に示すように、本実施形態では、ロッドインテグレータ３の入り口において第一光源ユニットＬＳ１の光Ｆ１の第二照射スポット５２Ａと、第二光源ユニットＬＳ２の光Ｆ２の第二照射スポット５２Ｂとが互いに重ならないようにしている。これにより、ロッドインテグレータ３の入り口における照度をなるべく広い範囲で均一するにすることができ、ＤＭＤ１０１に照射される照明光を良好に均質化できる。
【0039】
また、ロッドインテグレータ３の長手方向であるＸ方向に対して、第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２とを平行に配置することが一般的である。かかる構成とすることで、ロッドインテグレータ３の長手方向に対して高効率にカップリングさせることができるからである。
【0040】
このように、ロッドインテグレータ３の長手方向であるＸ方向に対して、第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２とを平行に配置し、かつ、光Ｆ１の第二照射スポット５２Ａと、光Ｆ２の第二照射スポット５２Ｂとが互いに重ならないようにするため、次のように各光源ユニットＬＳ１，ＬＳ２を配置している。すなわち、第一光源ユニットＬＳ１と、第二光源ユニットＬＳ２とを鉛直方向（Ｚ方向）にギャップを生じさせた段違い配置である。
【0041】
図１３は、第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２と段違い配置を採用した従来構成における各光源ユニットのロッドインテグレータ３までの光路を模式的に示した図であり、図１４は、従来構成の照射装置を－Ｘ方向から見た概略構成図である。なお、図１３は、各光源ユニットの光路を模式的に示した図にすぎず、光学素子や蛍光体ホイール等の大小関係は、実際とは異なる。
【0042】
図１３、図１４に示すような段違い配置における第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２とのギャップを表現するために、以下の仮想的な平面を考える。まず、プリズム２の反射面２Ａで折り返してロッドインテグレータ３へと入射する第一光源ユニットＬＳ１からの光Ｆ１については、次のような仮想的な第一平面Ａを考える。すなわち、第一光源ユニットＬＳ１において、第一照射スポット５１と第二照射スポット５２との各照射スポットの最も明るい位置（重心）を含み、プリズム２からロッドインテグレータ３までの光路（Ｘ方向）に平行な平面を第一平面Ａと考える。かかる第一平面Ａは、光路をＹＺ平面で切り取ったとき、図１３に一点鎖線、図１４に破線で示されるような位置に仮想的に存在する平面である。
【0043】
次に、プリズム２の透過面２Ｂを透過してロッドインテグレータ３へと入射する第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２については、次のような仮想的な第二平面Ｂを考える。すなわち、第一光源ユニットＬＳ１と同様に、第二光源ユニットＬＳ２からの光Ｆ２について、第一照射スポット５１と第二照射スポット５２との両方を含み、かつ第一平面Ａと平行な平面を第二平面Ｂと考える。かかる第二平面Ｂは、光路をＹＺ平面で切り取ったとき、図１３に破線、図１４に一点鎖線で示されるような位置に仮想的に存在する平面である。
【0044】
図１３、図１４に示す第一光源ユニットＬＳ１と第二光源ユニットＬＳ２の段違い配置を採用した従来構成においては、蛍光体ホイールについても、段違い配置となっていた。具体的には、第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイールを、第一光源ユニットＬＳ１の蛍光体ホイールに対して、上記平面Ａと上記平面Ｂとの距離Ｄだけ上方にずらした配置としている。その結果、第一光源ユニットＬＳ１の蛍光体ホイールの回転軸中心Ｏ１と、第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイールの回転軸中心Ｏ２とのＺ方向の距離ｄが、上記平面Ａと上記平面Ｂとの距離Ｄ離れていた（ｄ＝Ｄ）。
【0045】
蛍光体ホイール１７は、照射される光により温度上昇する。そのため、蛍光体ホイールの直径を大きくして回転時に光が照射されない期間を長くすることで、蛍光体ホイールの温度上昇を抑制している。そのため、蛍光体ホイール１７が、光源ユニットの他の光学素子よりも大きくなってしまう。本実施形態では、各光源ユニットにおいて、同じ光出力の励起光を使用するため、冷却の観点から各光源ユニットの蛍光体ホイール１７の直径も同一となっている。
【0046】
このように、蛍光体ホイール１７のサイズは、冷却の観点から直径が大きくなり、蛍光体ホイール１７のサイズは、光源ユニットの他の光学素子よりも大きく、光源ユニットのサイズに与える影響が大きい。そのため、第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイールを、第一光源ユニットＬＳ１の蛍光体ホイールに対して、上記平面Ａと上記平面Ｂとの距離Ｄだけ上方にずらした配置とした図１３、図１４に示す従来構成では、照明装置１０がＺ方向に大型化してしまう。具体的に説明すると、従来構成では、第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイールを、第一光源ユニットＬＳ１の蛍光体ホイールに対して、上記平面Ａと上記平面Ｂとの距離Ｄだけ上方にずらして配置している。そのため、その距離Ｄ分だけ、第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイールが、第一光源ユニットの蛍光体ホイールに対して上方にはみ出ししており、そのはみ出し分、照明装置１０のＺ方向の寸法が長くなり、装置が大型化してしまうのである。
【0047】
そこで、本実施形態では、第一光源ユニットＬＳ１の蛍光体ホイールの回転軸中心Ｏ１と、第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイールの回転軸中心Ｏ２とのＺ方向の距離ｄを、上記平面Ａと上記平面Ｂとの距離Ｄよりも短くした（ｄ＜Ｄ）。以下、図面を用いて、本実施形態の特徴部について、説明する。
【0048】
図１５は、本実施形態の各光源ユニットＬＳ１，ＬＳ２のロッドインテグレータ３までの光路を模式的に示した図である。なお、図１５では、集光素子１４および第二集光光学系１８については、省略している。また、以下の説明では、第一光源ユニットＬＳ１の光学素子については、図番号に「Ａ」を付し、第二光源ユニットＬＳ２の光学素子については、図番号に「Ｂ」を付して適宜区分して説明する。
【0049】
図１４に示すように、本実施形態では、第一光源ユニットＬＳ１の蛍光体ホイール１７Ａの回転軸中心Ｏ１と、第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイール１７Ｂの回転軸中心Ｏ２とのＺ方向の距離ｄを、上記平面Ａと上記平面Ｂとの距離Ｄよりも短くなるように（ｄ＜Ｄ）、各蛍光体ホイールを配置している。
【0050】
これにより、第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイール１７Ｂの第一光源ユニットＬＳ１の蛍光体ホイール１７Ａに対する上方のはみ出しを、図１３に示した従来構成（ｄ＝Ｄ）よりも少なくともできる。これにより、図１３に示した従来構成よりも、照明装置１０を上下方向（Ｚ方向）に短くすることができ、装置の小型化を図ることができる。
【0051】
図１６は、第一光源ユニットＬＳ１の蛍光体ホイール１７Ａの回転軸中心Ｏ１のＺ方向の位置と、第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイール１７Ｂの回転軸中心Ｏ２のＺ方向の位置とを同一（ｄ＝０）にした模式図である。
上述したように、本実施形態では、各光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ａ，１７Ｂの直径が同一である。そのため、各蛍光体ホイール１７Ａ，１７Ｂの回転軸中心Ｏ１，Ｏ２のＺ方向の位置が同一となるように、各蛍光体ホイールを配置することで、一方の蛍光体ホイールの他方の蛍光体ホイールに対する上方のはみ出しを無くすことができる。これにより、さらに照明装置１０を上下方向（Ｚ方向）に短くすることができ、装置の小型化をさらに図ることができる。
上述したように、本実施形態では、各光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ａ，１７Ｂの直径が同一である。そのため、各蛍光体ホイール１７Ａ，１７Ｂの回転軸中心Ｏ１，Ｏ２のＺ方向の位置が同一となるように、各蛍光体ホイールを配置することで、一方の蛍光体ホイールの他方の蛍光体ホイールに対する上方のはみ出しを無くすことができる。これにより、さらに照明装置１０を上下方向（Ｚ方向）に短くすることができ、装置の小型化をさらに図ることができる。
【0052】
さらに、図１６に示す構成では、各蛍光体ホイール１７Ａ，１７Ｂの回転軸中心Ｏ１，Ｏ２が、Ｚ方向において、上記平面Ａと平面Ｂとの間に位置している。図１５に示す各蛍光体ホイール１７Ａ，１７Ｂの回転軸中心Ｏ１，Ｏ２が、Ｚ方向において、上記平面Ａよりも上側に配置されたものは、第一光源ユニットＬＳ１の発光素子１１の下端が、蛍光体ホイールの下端よりも下側に位置している。その結果、照明装置１０の上下方向（Ｚ方向）の寸法が、蛍光体ホイールの直径よりも大きくなってしまう。
【0053】
一方、図１６に示す各蛍光体ホイール１７Ａ，１７Ｂの回転軸中心Ｏ１，Ｏ２がＺ方向において上記平面Ａと平面Ｂとの間に位置する構成では、蛍光体ホイールを除く各光源ユニットの光学部品（発光素子１１、コリメータレンズ１２、光源光学系１３、集光素子１４と、ダイクロイックミラー１５、第一集光光学系１６および第二集光光学系１８）を、Ｚ方向において、蛍光体ホイールの下端から上端までの間に配置できる。これにより、照明装置１０の上下方向（Ｚ方向）の長さＨを、ほぼ、蛍光体ホイールの直径にでき、図１５に示す構成に比べて、照明装置１０を上下方向に小型化することができる。
【0054】
なお、上記光学部品の大きさ等によっては、図１６に示す構成としても、上記光学部品を、蛍光体ホイールの下端から上端までの間に配置できない場合がある。この場合でも、図１５に示す構成に比べて、上記光学部品の蛍光体ホイールからのＺ方向におけるはみ出しを抑えることができ、図１５に示す構成（各蛍光体ホイール１７Ａ，１７Ｂの回転軸中心Ｏ１，Ｏ２がＺ方向において上記平面Ａと平面Ｂとの間以外に位置する構成）に比べて、照明装置１０をＺ方向で小型化できる。
【0055】
特に、図１６に示す構成では、各蛍光体ホイール１７Ａ，１７Ｂの回転軸中心Ｏ１，Ｏ２を、上記平面Ａと上記平面Ｂとの間の中央に位置するように、各蛍光体ホイールを配置している。これにより、蛍光体ホイールを除く各光源ユニットの光学部品（光源１１、コリメータレンズ１２、光源光学系１３、集光素子１４と、ダイクロイックミラー１５、第一集光光学系１６および第二集光光学系１８）を、上下方向（Ｚ方向）において、蛍光体ホイールの回転軸中心付近に配置可能となる。これにより、蛍光体ホイールを除く各光源ユニットの光学部品（光源１１、コリメータレンズ１２、光源光学系１３、集光素子１４と、ダイクロイックミラー１５、第一集光光学系１６および第二集光光学系１８）を、Ｚ方向において、蛍光体ホイールの下端から上端までの間に配置することが容易となり、照明装置１０の小型化を図ることができる。
【0056】
なお、各蛍光体ホイール１７Ａ，１７Ｂの回転軸中心Ｏ１，Ｏ２を、Ｚ方向において、上記平面Ａと上記平面Ｂとの間よりも上方（図１５参照）、または、下方に配置することで、以下の利点を得ることができる。すなわち、Ｚ方向において、各蛍光体ホイール１７Ａ，１７Ｂの回転軸中心Ｏ１，Ｏ２の配置側と反対側（図１５の場合は、下側）にスペースを確保することができる。これにより、そのスペースに冷却ユニット等のその他大型部品を配置することができ、装置のレイアウトの自由度を高めることができるという利点である。
【0057】
また、第一光源ユニットＬＳ１および第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイールを除くその他の光学部品のうち最下位（図１６では、第一光源ユニットの光源たる発光部１１Ａや光源光学系１３Ａの下端）と同位置に各蛍光体ホイールの下端が位置するように蛍光体ホイールを配置してもよい。かかる構成とすることでも、照明装置１０の上下方向（Ｚ方向）の長さＨを、ほぼ蛍光体ホイールの直径にすることが可能となる。
【0058】
なお、上述では、第一光源ユニットＬＳ１の蛍光体ホイール１７Ａの直径と第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイール１７Ｂの直径とが同一の場合について説明したが、第一光源ユニットＬＳ１の蛍光体ホイール１７Ａの直径と第二光源ユニットＬＳ２の蛍光体ホイール１７Ｂの直径とが互いに異なる場合でも、ｄ＜Ｄを満たすことで、ｄ≧Ｄの場合に比べて、装置の小型化を図ることができる。具体的に説明すると、大径の蛍光体ホイールの直径をＬ１、小径の蛍光体ホイールの直径をＬ２とすると、小径の蛍光体ホイールが大径の蛍光体ホイールに対してＺ方向ではみ出さない回転軸中心間距離ｄの条件は、Ｌ１－Ｌ２＞ｄである。ｄ＜Ｄを満たすことで、Ｌ１－Ｌ２＞ｄの関係を満たすことができ、照明装置１０の大型化を避けることができる。
【0059】
また、本発明の第３の実施形態として、第一光源ユニットＬＳ１及び第二光源ユニットＬＳ２を構成する各光学素子を、各光学素子間の距離をｄとしたとき、Ｄ＞ｄの関係を満たすように各光学素子が配置された例について図１７に示す。
【0060】
本実施形態においても、２組の光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２において光源１１から出射された光は光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２を構成する光学素子であるコリメータレンズ１２、光源光学系１３、集光素子１４、ダイクロイックミラー１５、第一集光光学系１６を通して蛍光体ホイール１７へ出射される。蛍光体ホイール１７により波長を変換された光は、再び第一集光光学系１６、蛍光体ホイール１７、第二集光光学系１８を通過しロッドインテグレータ３へ入射される。２組の光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２はそれぞれ異なる光軸を持つため、ロッドインテグレータ３へと入射させるためには、少なくとも一つの光源ユニットの光線方向を変化させ、同一の光均一化素子へ導く必要がある。
図１７では、光源ユニットＬＳ１の光軸を変換するための合成用光学素子としてプリズム２を採用している。合成用光学素子は、かかる構成に限定されるものではなく、回折格子、楔型プリズム棟で光路を偏光しても良いし、反射して折り曲げてもよい。
図１７では、光源ユニットＬＳ１の光軸を変換するための合成用光学素子としてプリズム２を採用している。合成用光学素子は、かかる構成に限定されるものではなく、回折格子、楔型プリズム棟で光路を偏光しても良いし、反射して折り曲げてもよい。
【0061】
上記の通り、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の構成要素とは、光源１１、光源１１に対向して配置されたコリメータレンズ１２、光源光学系１３、集光素子１４や、蛍光体ホイール１７等を含んだ概念である。
光源ユニットを２組用いる本実施形態の構成では、各光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の配置関係によって、画像投射装置１００本体のサイズが大きく増減する。
特に高さ方向（図１７のＺ軸方向）における本体サイズに関して、光源１１からロッドインテグレータ３までの光路に含まれる構成要素の高さを近づける事でサイズの増大を抑制することが出来る。
一例として、蛍光体ホイール１７上での光線のスポットの図を図１８に示す。
図１８においては、横軸がＹ方向、縦軸がＺ軸方向で、Ｚ軸方向に、スポット光５５Ａ、５５Ｂが並んでいる。このように、図１８の５５Ａ～５５Ｂ間の高さ方向の距離をＤとし、光学素子１８以外の光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２からロッドインテグレータ３までの光路に含まれる構成要素（光源や光学素子）の中心間の距離をdとするとき、Ｄ＞ｄの関係を満たすように配置することで本体サイズの増大を抑制することが出来る。
なお、このような中心間距離ｄを近づける光学素子は、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２を構成する各光学素子のうち任意の素子であって良く指定はないが、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２を構成する各光学素子の中で比較的大型の部品となる蛍光体ホイール１７、あるいは大型の冷却部品が取りつく光源１１の中心間の距離を近づけることにより画像投射装置１００本体のサイズが大きく増減するため、より効果的である。
光源ユニットを２組用いる本実施形態の構成では、各光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の配置関係によって、画像投射装置１００本体のサイズが大きく増減する。
特に高さ方向（図１７のＺ軸方向）における本体サイズに関して、光源１１からロッドインテグレータ３までの光路に含まれる構成要素の高さを近づける事でサイズの増大を抑制することが出来る。
一例として、蛍光体ホイール１７上での光線のスポットの図を図１８に示す。
図１８においては、横軸がＹ方向、縦軸がＺ軸方向で、Ｚ軸方向に、スポット光５５Ａ、５５Ｂが並んでいる。このように、図１８の５５Ａ～５５Ｂ間の高さ方向の距離をＤとし、光学素子１８以外の光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２からロッドインテグレータ３までの光路に含まれる構成要素（光源や光学素子）の中心間の距離をdとするとき、Ｄ＞ｄの関係を満たすように配置することで本体サイズの増大を抑制することが出来る。
なお、このような中心間距離ｄを近づける光学素子は、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２を構成する各光学素子のうち任意の素子であって良く指定はないが、光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２を構成する各光学素子の中で比較的大型の部品となる蛍光体ホイール１７、あるいは大型の冷却部品が取りつく光源１１の中心間の距離を近づけることにより画像投射装置１００本体のサイズが大きく増減するため、より効果的である。
【0062】
（態様１）
上述のように、本発明における照明装置１０は、光源１１および光源１１から出射された光の波長を変換する回転可能に設けられた波長変換素子１７をそれぞれ有する少なくとも２つの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２と、少なくとも１つの光源ユニットの光を偏向させて、２つの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の光を同一方向に導いて光均一化素子であるロッドインテグレータ３へ入射させるプリズム２と、を備えている。
また、１つの光源ユニットＬＳ１の波長変換素子１７上の光の照射スポットの最も明るい位置と、１つの光源ユニットＬＳ１のロッドインテグレータ３へ入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含みロッドインテグレータ３へ入射する光の光路に平行な平面を平面Ａ、平面Ａに平行で他の１つの光源ユニットＬＳ２の波長変換素子１７上の光の照射スポットの最も明るい位置と、他の１つの光源ユニットＬＳ２のロッドインテグレータ３へと入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含む平面を平面Ｂ、と定義し、平面Ａに垂直な方向における平面Ａと平面Ｂとの距離をＤ、平面Ａに垂直な方向における１つの光源ユニットＬＳ１を構成する構成要素と、他の１つの光源ユニットＬＳ２を構成する構成要素との距離をｄとしたとき、前記構成要素は前記光源あるいは前記波長変換素子の何れかであって、Ｄ＞ｄの関係を満たすように配置されることを特徴とする。
かかる構成とすれば、特に高さ方向（図１６のＺ軸方向）における画像投射装置１００の本体サイズに関して、光源１１からロッドインテグレータ３までの光路に含まれる各構成要素の高さを近づける事でサイズの増大を抑制することが出来る。
上述のように、本発明における照明装置１０は、光源１１および光源１１から出射された光の波長を変換する回転可能に設けられた波長変換素子１７をそれぞれ有する少なくとも２つの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２と、少なくとも１つの光源ユニットの光を偏向させて、２つの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の光を同一方向に導いて光均一化素子であるロッドインテグレータ３へ入射させるプリズム２と、を備えている。
また、１つの光源ユニットＬＳ１の波長変換素子１７上の光の照射スポットの最も明るい位置と、１つの光源ユニットＬＳ１のロッドインテグレータ３へ入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含みロッドインテグレータ３へ入射する光の光路に平行な平面を平面Ａ、平面Ａに平行で他の１つの光源ユニットＬＳ２の波長変換素子１７上の光の照射スポットの最も明るい位置と、他の１つの光源ユニットＬＳ２のロッドインテグレータ３へと入射する光の照射スポットの最も明るい位置と、の両方を含む平面を平面Ｂ、と定義し、平面Ａに垂直な方向における平面Ａと平面Ｂとの距離をＤ、平面Ａに垂直な方向における１つの光源ユニットＬＳ１を構成する構成要素と、他の１つの光源ユニットＬＳ２を構成する構成要素との距離をｄとしたとき、前記構成要素は前記光源あるいは前記波長変換素子の何れかであって、Ｄ＞ｄの関係を満たすように配置されることを特徴とする。
かかる構成とすれば、特に高さ方向（図１６のＺ軸方向）における画像投射装置１００の本体サイズに関して、光源１１からロッドインテグレータ３までの光路に含まれる各構成要素の高さを近づける事でサイズの増大を抑制することが出来る。
【0063】
（態様２）
態様１において、プリズム２は、２つの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の光のうち少なくとも一方の光Ｆ１を反射する反射部である反射面２Ａを有する。
これによれば、２つの光源ユニットの光を略同一方向に導き、ロッドインテグレータ３などの光均一化素子へ入射させることができる。
かかる構成によれば、２つの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の光をロッドインテグレータ３に平行に入射できる。
態様１において、プリズム２は、２つの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の光のうち少なくとも一方の光Ｆ１を反射する反射部である反射面２Ａを有する。
これによれば、２つの光源ユニットの光を略同一方向に導き、ロッドインテグレータ３などの光均一化素子へ入射させることができる。
かかる構成によれば、２つの光源ユニットＬＳ１、ＬＳ２の光をロッドインテグレータ３に平行に入射できる。
【0064】
（態様３）
態様１または態様２において、平面Ａに垂直な方向における、１つの光源ユニットＬＳ１の波長変換素子１７の回転軸中心と、他の１つの光源ユニットＬＳ２の波長変換素子１７の回転軸中心との距離をｄとしたとき、Ｄ＞ｄの関係を満たすように波長変換素子１７が配置される。
かかる構成によれば、特に高さ方向（図１６のＺ軸方向）における画像投射装置１００の本体サイズに関して、光源１１からロッドインテグレータ３までの光路に含まれる各構成要素のうちで最も大きい蛍光体ホイール１７の回転軸中心位置の高さ方向の差を抑える事でサイズの増大を抑制することが出来る。
態様１または態様２において、平面Ａに垂直な方向における、１つの光源ユニットＬＳ１の波長変換素子１７の回転軸中心と、他の１つの光源ユニットＬＳ２の波長変換素子１７の回転軸中心との距離をｄとしたとき、Ｄ＞ｄの関係を満たすように波長変換素子１７が配置される。
かかる構成によれば、特に高さ方向（図１６のＺ軸方向）における画像投射装置１００の本体サイズに関して、光源１１からロッドインテグレータ３までの光路に含まれる各構成要素のうちで最も大きい蛍光体ホイール１７の回転軸中心位置の高さ方向の差を抑える事でサイズの増大を抑制することが出来る。
【0065】
（態様４）
態様１乃至態様３の何れかにおいて、平面Ａに垂直な方向（Ｚ方向、上下方向）において、平面Ａと平面Ｂとの間を平面間内、それ以外を平面間外と定義したとき、第一光源ユニットＬＳ１などの１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ａなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ１と、第二光源ユニットＬＳ２などの他の１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ｂなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ２の両方が、平面Ａ側の平面間外、または、平面Ｂ側の平面間外に位置する。
これによれば、実施形態で説明したように、平面間内を挟んで、各光源ユニットの蛍光体ホイール１７などの波長変換素子の回転軸中心が位置する側と反対側にスペースを生み出すことができ、そのスペースに冷却ユニット等のその他大型部品を配置することが可となる。これにより、装置のレイアウトの自由度を高めることができる。
態様１乃至態様３の何れかにおいて、平面Ａに垂直な方向（Ｚ方向、上下方向）において、平面Ａと平面Ｂとの間を平面間内、それ以外を平面間外と定義したとき、第一光源ユニットＬＳ１などの１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ａなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ１と、第二光源ユニットＬＳ２などの他の１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ｂなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ２の両方が、平面Ａ側の平面間外、または、平面Ｂ側の平面間外に位置する。
これによれば、実施形態で説明したように、平面間内を挟んで、各光源ユニットの蛍光体ホイール１７などの波長変換素子の回転軸中心が位置する側と反対側にスペースを生み出すことができ、そのスペースに冷却ユニット等のその他大型部品を配置することが可となる。これにより、装置のレイアウトの自由度を高めることができる。
【0066】
（態様５）
態様１乃至態様４の何れかにおいて、第一光源ユニットＬＳ１などの１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ａなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ１と、第二光源ユニットＬＳ２などの他の１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ｂなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ２の平面Ａに垂直な方向（Ｚ方向、上下方向）の位置が同一である。
これによれば、図７を用いて説明したように、平面Ａに垂直な方向（Ｚ方向、上下方向）において、第一光源ユニットＬＳ１などの１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ａなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ１と、第二光源ユニットＬＳ２などの他の１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ｂなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ２とが互いに異なる場合に比べて、照明装置を上記垂直方向に小型化を図ることができる。
態様１乃至態様４の何れかにおいて、第一光源ユニットＬＳ１などの１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ａなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ１と、第二光源ユニットＬＳ２などの他の１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ｂなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ２の平面Ａに垂直な方向（Ｚ方向、上下方向）の位置が同一である。
これによれば、図７を用いて説明したように、平面Ａに垂直な方向（Ｚ方向、上下方向）において、第一光源ユニットＬＳ１などの１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ａなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ１と、第二光源ユニットＬＳ２などの他の１つの光源ユニットの蛍光体ホイール１７Ｂなどの波長変換素子の回転軸中心Ｏ２とが互いに異なる場合に比べて、照明装置を上記垂直方向に小型化を図ることができる。
【0067】
（態様６）
態様１乃至態様５の何れかにおいて、平面Ａに垂直な方向における、１つの光源ユニットＬＳ１の光源１１の中心部と、他の１つの光源ユニットＬＳ２の光源１１の中心部との距離をｄとしたとき、Ｄ＞ｄの関係を満たすように光源１１が配置される。
かかる構成によれば、特に高さ方向（図１６のＺ軸方向）における画像投射装置１００の本体サイズに関して、光源１１からロッドインテグレータ３までの光路に含まれる各構成要素の光源１１の中心位置の高さ方向の差を抑える事でサイズの増大を抑制することが出来る。
態様１乃至態様５の何れかにおいて、平面Ａに垂直な方向における、１つの光源ユニットＬＳ１の光源１１の中心部と、他の１つの光源ユニットＬＳ２の光源１１の中心部との距離をｄとしたとき、Ｄ＞ｄの関係を満たすように光源１１が配置される。
かかる構成によれば、特に高さ方向（図１６のＺ軸方向）における画像投射装置１００の本体サイズに関して、光源１１からロッドインテグレータ３までの光路に含まれる各構成要素の光源１１の中心位置の高さ方向の差を抑える事でサイズの増大を抑制することが出来る。
【0068】
（態様７）
態様１乃至態様６の何れかにおいて、平面Ａに垂直な方向において、平面Ａと平面Ｂとの間を平面間内、それ以外を平面間外と定義したとき、１つの光源ユニットＬＳ１および他の１つの光源ユニットＬＳ２の少なくとも何れかの光源の光軸が平面間内に位置する。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との光源における高さ方向が低く抑えられるので、照明装置１０の小型化を実施することができる。
態様１乃至態様６の何れかにおいて、平面Ａに垂直な方向において、平面Ａと平面Ｂとの間を平面間内、それ以外を平面間外と定義したとき、１つの光源ユニットＬＳ１および他の１つの光源ユニットＬＳ２の少なくとも何れかの光源の光軸が平面間内に位置する。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との光源における高さ方向が低く抑えられるので、照明装置１０の小型化を実施することができる。
【0069】
（態様８）
態様１乃至態様７の何れかにおいて、１つの光源ユニットＬＳ１と他の１つの光源ユニットＬＳ２とから出射された光束が、何れも平面Ａと平面Ｂとの間に位置する。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との高さ方向が低く抑えられるので、照明装置１０の小型化を実施することができる。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが低く抑えられるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
態様１乃至態様７の何れかにおいて、１つの光源ユニットＬＳ１と他の１つの光源ユニットＬＳ２とから出射された光束が、何れも平面Ａと平面Ｂとの間に位置する。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との高さ方向が低く抑えられるので、照明装置１０の小型化を実施することができる。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが低く抑えられるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
【0070】
（態様９）
態様１乃至態様８の何れかにおいて、平面Ａに垂直な方向を高さ方向Ｚと規定したとき、１つの光源ユニットＬＳ１から出射された光束と、他の１つの光源ユニットＬＳ２から出射された光束とが、高さ方向において略同一の位置にあることを特徴とする。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが低く抑えられるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
態様１乃至態様８の何れかにおいて、平面Ａに垂直な方向を高さ方向Ｚと規定したとき、１つの光源ユニットＬＳ１から出射された光束と、他の１つの光源ユニットＬＳ２から出射された光束とが、高さ方向において略同一の位置にあることを特徴とする。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが低く抑えられるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
【0071】
（態様１０）
態様１乃至態様９の何れかにおいて、１つの光源ユニットＬＳ１と他の１つの光源ユニットＬＳ２とは、それぞれ集光素子１４を有し、集光素子１４の光軸が、何れも第一平面Ａと第二平面Bとの略中央位置Ｏに位置することを特徴とする。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが最小となるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
態様１乃至態様９の何れかにおいて、１つの光源ユニットＬＳ１と他の１つの光源ユニットＬＳ２とは、それぞれ集光素子１４を有し、集光素子１４の光軸が、何れも第一平面Ａと第二平面Bとの略中央位置Ｏに位置することを特徴とする。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが最小となるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
【0072】
（態様１１）
態様１乃至態様１０の何れかにおいて、１つの光源ユニットＬＳ１と他の１つの光源ユニットＬＳ２とのそれぞれの光源１１の中心部が、何れも第一平面Ａと第二平面Ｂとの略中央に位置することを特徴とする。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが最小となるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
態様１乃至態様１０の何れかにおいて、１つの光源ユニットＬＳ１と他の１つの光源ユニットＬＳ２とのそれぞれの光源１１の中心部が、何れも第一平面Ａと第二平面Ｂとの略中央に位置することを特徴とする。
かかる構成によれば、光源ユニットＬＳ１と光源ユニットＬＳ２との光源１１における高さ方向のギャップｄが最小となるので、光学上の性能を維持しながら照明装置１０の小型化を実施することができる。
【0073】
（態様１２）
照明装置１０と照明装置からの光を用いて画像を生成するＤＭＤ１０１などの画像生成部とを備えた画像投射装置において、照明装置として態様１乃至態様１１のいずれかの照明装置を用いた。
これによれば、装置の小型化を図ることができる。
照明装置１０と照明装置からの光を用いて画像を生成するＤＭＤ１０１などの画像生成部とを備えた画像投射装置において、照明装置として態様１乃至態様１１のいずれかの照明装置を用いた。
これによれば、装置の小型化を図ることができる。
【0074】
この発明の実施の形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。
【符号の説明】
【0075】
２…合成用光学素子（プリズム）
３…光均一化要素（ロッドインテグレータ）
１０…照明装置
１３…光源光学系
１４…集光素子
１６…第一集光光学系
１７…波長変換素子
１８…第二集光光学系
５１…第１照射スポット
５２…第２照射スポット（集光スポット）
１００…画像投射装置
１０１…空間光変調器（ＤＭＤ）
１０３…投射光学系
１０４…投射面
Ａ…第一平面
Ｂ…第二平面
ＬＳ１…第一光源ユニット
ＬＳ２…第二光源ユニット
ＬＳ３…第三光源ユニット
３…光均一化要素（ロッドインテグレータ）
１０…照明装置
１３…光源光学系
１４…集光素子
１６…第一集光光学系
１７…波長変換素子
１８…第二集光光学系
５１…第１照射スポット
５２…第２照射スポット（集光スポット）
１００…画像投射装置
１０１…空間光変調器（ＤＭＤ）
１０３…投射光学系
１０４…投射面
Ａ…第一平面
Ｂ…第二平面
ＬＳ１…第一光源ユニット
ＬＳ２…第二光源ユニット
ＬＳ３…第三光源ユニット
【先行技術文献】
【特許文献】
【0076】
【特許文献1】特許第６２８３９３２号公報
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】