JP2000180626A - 偏光変換素子及び液晶投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ランダムな偏光の光を直線偏光の光に変換する
光学素子である偏光変換素子を、簡単な構造で実現する
こと。 【解決手段】集光レンズを一定の周期で配列したレンズ
アレイ２と、前記レンズアレイ２の周期性の方向に常光
と異常光の分離を生じるよう配置された複屈折性結晶３
ａと、前記レンズアレイ２と同じ周期性で配列された１
／２波長位相遅延素子からなり前記複屈折性結晶３ａで
分離された常光と異常光の偏光方向を同じ向きに揃える
ようにする偏光方向調整素子４ａとからなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ランダムな偏光の
光を直線偏光の光に変換する偏光変換素子及び液晶素子
を用いたライトバルブによって強度変調された光を投影
レンズでスクリーンに投影するための光源部に前記偏光
変換素子を用いる液晶投影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】先ず、液晶を使った一般的な表示素子の
原理について説明する。液晶素子は、これを透過する光
の偏光の方向を電気信号で制御できる。液晶素子のこの
特性は偏光子と組み合わせることによってライトバルブ
として利用できる。この液晶ライトバルブは、一般に２
枚の偏光子とその間に配置された液晶素子で構成され
る。

【０００３】液晶ライトバルブに入射する光は、先ず第
１の偏光子において特定の直線偏光成分の光のみが透過
して、次の液晶素子に入射する。液晶素子において光は
偏光の方向が特定の角度だけ回転されて次に第２の偏光
子に入射する。第２の偏光子においては再び特定の直線
偏光成分の光のみが第２の偏光子を透過する。第２の偏
光子での光の透過率は液晶素子による光の偏光の回転の
程度に依存している。従って、液晶素子の場所毎に偏光
の回転角度の調節を行うように構成することで、文字や
画像を生成する表示素子が実現されている。

【０００４】通常の場合、光の偏光はランダムであるた
め上記液晶ライトバルブを照明する光は、第１の偏光子
を通過する時に光量がおよそ半分に減衰されてしまう。
ここで除かれる光は、表示には全く関与することなく、
無駄となっていた。このためランダムな偏光の照明光を
直線偏光の光に変換することができれば液晶ライトバル
ブでの光の利用効率が向上し、それに伴い表示の明るさ
を向上できる。

【０００５】（１）：偏光プリズムを使用する場合の説
明 従来、ランダムな偏光の光を直線偏光の光に変換する方
法としては、偏光プリズムと１／２波長板を使用したも
のがある。

【０００６】図９は従来の偏光プリズムを使用した直線
偏光生成法の説明図である。図９において、直線偏光の
生成には、偏光プリズム５、１／２波長位相遅延素子
４、遮光板２４、鏡２５があり、偏光プリズム５には、
２つの三角プリズム２１、２２と多層膜２３が設けてあ
る。

【０００７】偏光プリズム５は、２つの三角プリズムの
間に配置された多層膜２３によって、膜に対してＰ偏光
の光（紙面に平行で上下方向）を透過して、Ｓ偏光の光
（紙面に垂直方向）を反射する特性を持っている。

【０００８】ランダムな偏光の光を直線偏光の光に変換
するには、偏光プリズム５に入射したランダムな偏光の
光を多層膜２３によって、Ｐ偏光の光を透過して、Ｓ偏
光の光を反射する。この反射されたＳ偏光の光は、偏光
プリズム５の側部に配置された鏡２５によって偏光プリ
ズム５を透過したＰ偏光の光と同じ方向に反射される。
偏光プリズム５および鏡２５で反射された光と偏光プリ
ズム５を透過した光とは、共に直線偏光の光であるが、
偏光方向が９０度異なっている。ここで、一方の光の光
路途上に１／２波長位相遅延素子４を配置（ここでは透
過光側）して、偏光の方向を９０度回転させることで２
つの光の偏光の方向を揃えることができる。これによっ
て、ランダムな偏光の光が直線偏光の光に変換される。

【０００９】しかしながら、この方法では、偏光プリズ
ム５を透過した光と偏光プリズム５および鏡２５で反射
された光の間で波長スペクトルの分布が若干異なってお
り、そのため色や明るさも若干異なっている。従って、
第９図の光学素子で生成された光を液晶ライトバルブの
照明光に使用した場合には、表示画面内で色や明るさの
むらを生じてしまう。

【００１０】（２）：色と明るさのむらを均一化する説
明 色と明るさのむらを均一化する方法として、小型の偏光
プリズムを連続的に配置して、レンズアレイで光を集め
て入射する方法がある。図１０は従来例の直線偏光の生
成の説明図（１）、図１１は従来例の直線偏光の生成の
説明図（２）である。

【００１１】図１０において、ランダムな偏光の光を集
めるレンズアレイ２、Ｐ偏光の光を透過して、Ｓ偏光の
光を反射する偏光プリズムアレイ（ＰＢＳ）５０、偏光
の方向を９０度回転させる１／２波長位相遅延素子４、
不要な光の入射を防止する遮光板２４、偏光プリズムア
レイ５０で反射された光を偏光プリズムアレイ５０を透
過した光と同じ方向に反射する鏡２５が設けてある。

【００１２】レンズアレイ２でランダムな偏光の光を集
光し、偏光プリズムアレイ５０に入射する。偏光プリズ
ムアレイ５０を透過したＰ偏光の光を１／２波長位相遅
延素子４で偏光の方向を９０度回転させて出射する。一
方、偏光プリズムアレイ５０で反射されたＳ偏光の光
を、前記透過した光と同じ方向に鏡２５で反射する。こ
れによって、ランダムな偏光の光が直線偏光の光に変換
される。

【００１３】図１１において、ランダムな偏光の光を集
めるレンズアレイ２、Ｐ偏光の光を透過して、Ｓ偏光の
光を反射する偏光プリズムアレイ５０、偏光の方向を９
０度回転させる１／２波長位相遅延素子４、不要な光の
入射を防止する遮光板２４、偏光プリズムアレイ５０で
反射された光を偏光プリズムアレイ５０を透過した光と
同じ方向に反射する鏡２５が設けてある。

【００１４】レンズアレイ２でランダムな偏光の光を集
光し、偏光プリズムアレイ５０に入射する。偏光プリズ
ムアレイ５０を透過したＰ偏光の光を１／２波長位相遅
延素子４で、偏光の方向を９０度回転させて出射する。
一方、偏光プリズムアレイ５０で反射されたＳ偏光の光
を、前記透過した光と同じ方向に鏡２５で反射する。こ
れによって、ランダムな偏光の光が直線偏光の光に変換
される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来のものには、
次のような課題があった。

【００１６】：偏光プリズムアレイの構造が複雑で製
造に多くの工程、時間、コストが必要なものであった。

【００１７】：個々の偏光プリズムの小型化にも限界
があった。

【００１８】：光を反射して使用しているため反射率
の分だけ光の損失を伴うものであった。

【００１９】本発明は、このような従来の課題を解決
し、ランダムな偏光の光を直線偏光の光に変換する光学
素子である偏光変換素子を簡単な構造で実現すること、
及び該素子を用いて表示の明るい液晶投影装置を提供す
ることを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理説明
図である。図１中、２はレンズアレイ、３ａは複屈折性
結晶、４ａは偏光方向調整素子である。

【００２１】本発明は前記従来の課題を解決するため次
のように構成した。

【００２２】（１）：集光レンズを一定の周期で配列し
たレンズアレイ２と、前記レンズアレイ２の周期性の方
向に常光と異常光の分離を生じるよう配置された複屈折
性結晶３ａと、前記レンズアレイ２と同じ周期性で配列
された１／２波長位相遅延素子からなり前記複屈折性結
晶３ａで分離された常光と異常光の偏光方向を同じ向き
に揃えるようにする偏光方向調整素子４ａとからなる。

【００２３】（２）：前記（１）の偏光変換素子におい
て、前記レンズアレイ２で集光される光が前記偏光方向
調整素子４ａの近傍で焦点を結ぶように構成する。

【００２４】（３）：前記（１）又は（２）の偏光変換
素子において、前記偏光方向調整素子４ａは、前記複屈
折性結晶３ａで分離された常光と異常光のいずれか一方
の光のみを入射させるように配列された１／２波長位相
遅延素子で構成する。

【００２５】（４）：前記（１）又は（２）の偏光変換
素子において、前記偏光方向調整素子４ａは、常光が入
射する１／２波長位相遅延素子と異常光が入射する１／
２波長位相遅延素子で構成する。

【００２６】（５）：前記（１）〜（４）のいずれかに
記載の偏光変換素子を液晶ライトバルブの光源部に使用
する。

【００２７】（作用）前記構成に基づく作用を説明す
る。

【００２８】集光レンズを一定の周期で配列したレンズ
アレイ２の周期性の方向に常光と異常光の分離が生じる
ように複屈折性結晶３ａを配置し、偏光方向調整素子４
ａで前記複屈折性結晶３ａで分離された常光と異常光の
偏光方向を同じ向きに揃える。このため、従来の偏光プ
リズムを用いたものに比べて構造が簡単で、しかも光が
反射でなく透過するだけであるため光の利用効率を高く
することができる。

【００２９】また、前記レンズアレイ２で集光される光
が前記偏光方向調整素子４ａの近傍で焦点を結ぶように
構成する。このため、偏光方向調整素子４ａで分離され
た常光と異常光の偏光方向を確実に同じ向きに揃えるこ
とができる。

【００３０】さらに、前記偏光方向調整素子４ａを１／
２波長位相遅延素子で構成し、前記複屈折性結晶３ａで
分離された常光と異常光のいずれか一方の光のみが入射
する。このため、常光と異常光のいずれか一方の偏光方
向を調整するだけでよいので偏光方向調整素子４ａの構
成を単純で安価にすることができる。

【００３１】また、前記偏光方向調整素子４ａを、常光
が入射する１／２波長位相遅延素子と異常光が入射する
１／２波長位相遅延素子とする。このため、それぞれの
１／２波長位相遅延素子の位相遅延軸を調整することで
透過した光の偏光方向を自由に調整できる。

【００３２】さらに、前記偏光変換素子を液晶ライトバ
ルブの光源部に使用する。このため、表示の明るい液晶
投影装置を提供することができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】図２〜図８は本発明の実施の形態
を示した図である。以下、図面に基づいて本発明の実施
の形態を説明する。

【００３４】（１）：直線偏光の生成原理の説明 図２は直線偏光の生成の説明図であり、図２（ａ）は直
線偏光生成法の説明である。

【００３５】図２（ａ）において、方解石３、１／２波
長位相遅延素子４が設けてある。方解石３等の複屈折結
晶は内部を伝搬する光が、常光線と異常光線に分かれ
る。この常光線と異常光線は、共に直線偏光の光であ
り、偏光方向は互いに直交している。このように、方解
石３で分離された光の一方を１／２波長位相遅延素子４
によって偏光の方向を９０度回転させることによって、
二つの光線の偏光方向を揃えることができる。従って、
方解石３と１／２波長位相遅延素子４を用いることによ
って、ランダムな偏光の光から直線偏光の光を生成でき
る。

【００３６】（２）：偏光変換素子の説明 図２（ｂ）は偏光変換素子の説明である。図２（ｂ）に
おいて、偏光変換素子１には、レンズアレイ２、方解石
３、１／２波長位相遅延素子４が設けてあり、板状の方
解石３をレンズアレイ２と１／２波長位相遅延素子４で
はさみこんだ構造をしている。

【００３７】レンズアレイ２は、方解石３に入射するラ
ンダムな偏光の光を集光するものである。方解石３は、
ランダムな偏光の光を直線偏光の光である常光線と異常
光線に分けるものである。１／２波長位相遅延素子４
は、常光線と異常光線の一方の光の偏光の方向を９０度
回転させる偏光方向調整素子である。

【００３８】方解石に入射する光が線の場合には、上記
図２（ａ）のように容易に直線偏光の光に変換すること
ができるが、光が束で入射する場合には、方解石を透過
した後も常光線と異常光線は、互いに重なり合っている
ため、一方の光だけを選択的に１／２波長位相遅延素子
に入射させることはできない。

【００３９】そこで、図２（ｂ）のような方解石の入射
面にレンズアレイ２を配置した偏光変換素子１とする。
図２（ｂ）において、方解石３の入射面にレンズアレイ
２を配置した場合、常光線と異常光線で異なる位置に焦
点を作ることができる。これによって、常光線と異常光
線の一方の光だけを選択的に１／２波長位相遅延素子４
に入射させることができ、従って、ランダムな偏光の光
の入射光束を直線偏光の光に変換することができる。

【００４０】ここで、レンズアレイ２は、一定の周期で
配列されており、その１周期の長さは、方解石３を透過
した後の常光線と異常光線の分離の幅の約２倍が好まし
い。さらに、レンズアレイ２の焦点距離は、集光される
光が方解石３を透過した後に配置されている１／２波長
位相遅延素子４の近傍に焦点を結ぶ程度であることが好
ましい。

【００４１】これらの条件を満たすことによって、方解
石３を透過した後の常光線と異常光線の位置を最も明瞭
に分離することができる。つまり、常光線と異常光線の
一方の光だけを選択的に１／２波長位相遅延素子４に入
射させることが容易となる。これによって、ランダムな
偏光の光から直線偏光の光への変換の効率が高くなり、
液晶表示素子と組み合わせて液晶投影装置とした時の光
の利用効率が高くなる。

【００４２】図３は偏光変換素子の拡大断面図である。
図３において、光の入射側にはレンズアレイ２が一定の
周期性を持って配置されており、一周期分の長さは、そ
の後に配置されている方解石３を透過する常光（常光
線）と異常光（異常光線）の分離の幅の約２倍となって
いる。方解石３の後には前記光線の分離の幅と同じ幅を
した短冊状の１／２波長位相遅延素子４が配置されてい
る。１／２波長位相遅延素子４の配列の周期は前記レン
ズ２と同じ周期で配列されている。

【００４３】この偏光変換素子に入射した光束は、先ず
レンズアレイ２で多数の収束光にされる。次に、これら
の個々の収束光は、方解石３を伝搬することによって、
常光と異常光とに分かれて焦点を結ぶ。この常光と異常
光は共に直線偏光の光であり、その偏光の方向は直交し
ている。ここで、常光の焦点の位置にのみ１／２波長位
相遅延素子４が配置されており、常光の偏光の方向を異
常光の偏光の方向と同じ方向にする。これによって、こ
の偏光変換素子を透過する光は直線偏光の光となる。

【００４４】この偏光変換素子は、従来の偏光プリズム
を用いたものに比べて構造が簡単であること、光が反射
でなく透過であるため光の利用効率が高い等の特徴を持
っている。

【００４５】（３）：液晶投影装置の説明 図４は液晶投影装置の説明図である。図４において、液
晶投影装置には、偏光変換素子１、発光ランプ６、集光
リフレクタ７、集光レンズ８、液晶表示パネル９、投影
レンズ１０、スクリーン１１が設けてある。

【００４６】液晶投影装置は、偏光変換素子の適用例で
あり、発光ランプ６と放物面の集光リフレクタ７で略平
行光束となった光が偏光変換素子１に入射し直線偏光の
光束に変換される。この変換後の光束は集光レンズ８で
集められ、液晶表示パネル９を照明する。該液晶表示パ
ネル９で表示画像が生成され、これを投影レンズ１０で
スクリーン１１に投影するものである。

【００４７】このように、液晶表示パネル９に入射する
光束は、偏光変換素子１によって直線偏光の光に変換さ
れており、液晶表示パネル９での光の損失を大幅に低減
している。これによって、液晶投影装置の光の利用効率
を大幅に向上させ、明るい表示像を達成することができ
る。

【００４８】（４）：レンズアレイと１／２波長位相遅
延素子の形状の説明 ：矩形レンズアレイの場合の説明 図５はレンズアレイと１／２波長位相遅延素子の形状の
説明図（１）であり、図５（ａ）は矩形レンズアレイの
場合の説明である。図５（ａ）において、レンズアレイ
２と１／２波長位相遅延素子４が設けてある。レンズア
レイ２は矩形レンズアレイであり、１／２波長位相遅延
素子４は短冊状をしている。

【００４９】レンズアレイ２の各矩形レンズに入射した
ランダムな偏光の光は、図示省略の方解石により常光と
異常光に分離され、常光の各焦点を短冊状の１／２波長
位相遅延素子４で覆い、異常光の各焦点は短冊状の１／
２波長位相遅延素子４で遮らないようにする。

【００５０】：短冊状レンズアレイの場合の説明 図５（ｂ）は短冊状レンズアレイの場合の説明である。
図５（ｂ）において、レンズアレイ２と１／２波長位相
遅延素子４が設けてある。レンズアレイ２は短冊状のレ
ンズアレイであり、１／２波長位相遅延素子４は短冊状
をしている。

【００５１】レンズアレイ２の各短冊状レンズに入射し
たランダムな偏光の光は、図示省略の方解石により常光
と異常光に分離され、常光の各焦点を短冊状の１／２波
長位相遅延素子４で覆い、異常光の各焦点は短冊状の１
／２波長位相遅延素子４で遮らないようにする。

【００５２】：六方稠密レンズアレイの場合の説明 図６はレンズアレイと１／２波長位相遅延素子の形状の
説明図（２）であり、図６（ａ）は六方稠密レンズアレ
イの場合の説明、図６（ｂ）は六方稠密レンズアレイの
場合の焦点の説明である。図６（ａ）において、レンズ
アレイ２と１／２波長位相遅延素子４が設けてある。レ
ンズアレイ２は六方稠密のレンズアレイであり、１／２
波長位相遅延素子４は短冊状をしている。

【００５３】図６（ｂ）において、レンズアレイ２の各
六方稠密レンズに入射したランダムな偏光の光は、図示
省略の方解石により常光と異常光に分離され、常光の各
焦点を短冊状の１／２波長位相遅延素子４で覆うように
し、異常光の各焦点は短冊状の１／２波長位相遅延素子
４で遮らないようにする。

【００５４】この図５、図６中では、１／２波長位相遅
延素子４は全て短冊状をしているが、これに限定される
ものではなく、異常光の焦点を遮らず常光の焦点を覆う
ことができればどのような形状であってもよい。

【００５５】また、この１／２波長位相遅延素子４は、
常光と異常光の偏光方向を揃えることを目的としてい
る。従って、常光用と異常光用の２種類の１／２波長位
相遅延素子４が交互に配列されている場合でもよく、個
々の１／２波長位相遅延素子４が常光用と異常光用の偏
光方向を所定の方向に回転するように構成されていれば
よい。

【００５６】：１／２波長位相遅延素子の説明 図７は１／２波長位相遅延素子の説明図であり、図７
（ａ）は入射光と透過光の説明、図７（ｂ）は入射光と
透過光の偏光方向の説明である。

【００５７】図７（ａ）において、１／２波長位相遅延
素子４の位相遅延軸方向が太線の矢印方向であるとす
る。この１／２波長位相遅延素子４に対して偏光方向が
点線の矢印方向の入射光Ｌｉが入射すると、偏光方向
が実線の矢印方向の透過光Ｌｏが出力される。

【００５８】図７（ｂ）において、今、１／２波長位相
遅延素子４の位相遅延軸に対してθだけ傾いた方向に
偏光方向を有する光が入射したとする。この１／２波
長位相遅延素子４を透過した光の偏光方向は、入射光の
偏光方向から位相遅延軸の方向に２θの角度だけ回
転される。このため、仮に入射光の偏光方向に対して、
位相遅延軸の方向が４５°になるように１／２波長位相
遅延素子４を配置したとき、１／２波長位相遅延素子４
を透過した光の偏光方向は入射光の偏光方向に対して直
交したものになる。

【００５９】：異常光と常光の偏光方向を揃える説明 図８は異常光と常光の偏光方向を揃える説明図である。
前記図７のような１／２波長位相遅延素子４の特性を、
異常光と常光の偏光方向を揃えるために用いることがで
きる。

【００６０】ａ）ケース１の説明 例えば、方解石等で分離された常光と異常光の内、異常
光が集光される領域にのみ１／２波長位相遅延素子４を
配置する。図８の上段のケース１は、位相遅延軸が異常
光の偏光方向と４５°の角度をなすように１／２波長位
相遅延素子４を配置するものである。この１／２波長位
相遅延素子４を透過することで異常光の偏光方向は、９
０°回転され、常光の偏光方向に揃えられることにな
る。

【００６１】ｂ）ケース２の説明 上記ケース１とは逆に常光の集光される領域にのみ位相
遅延軸が常光の偏光方向と４５°の角度をなすように１
／２波長位相遅延素子４を配置してもよい。図８の中段
のケース２は、位相遅延軸が常光の偏光方向と４５°の
角度をなすように１／２波長位相遅延素子４を配置する
ものである。この１／２波長位相遅延素子４を透過する
ことで常光の偏光方向は、９０°回転され、異常光の偏
光方向に揃えられることになる。

【００６２】ｃ）ケース３の説明 また、常光の集光される領域と異常光が集光される領域
のそれぞれに１／２波長位相遅延素子４を配置し、相互
の位相遅延軸が４５°の角度をなすようにする。この
時、それぞれの１／２波長位相遅延素子４を透過した常
光と異常光は偏光方向が同じ方向に揃うようになる。図
８の下段のケース３は、位相遅延軸が入射光に対して２
２．５°になるようにそれぞれの１／２波長位相遅延素
子４を配置したものである。これらの１／２波長位相遅
延素子４を透過した常光と異常光の偏光方向は、常光と
異常光の入射光の偏光方向に対して中間の偏光方向に揃
えられている。

【００６３】以上、ケース１〜３の例で説明したように
１／２波長位相遅延素子を用いることによって、方解石
で分離された常光と異常光の偏光方向を同じ方向に揃え
ることができる。

【００６４】以上の説明では、光を常光と異常光に分離
する素子として方解石を用いているが、これと同等の特
徴は、複屈折性結晶にみられるものであり、例えば、ニ
オブ酸リチウム、水晶、ルチル、リン酸二水素カリウ
ム、リン酸二水素アンモニウム、雲母などがある。方解
石は、常光と異常光の分離が大きいのでここでは方解石
を用いて説明を行っているが、方解石の代わりに前記の
材料を用いることもできる。

【００６５】以上、実施の形態で説明したように、比較
的単純な構成の素子で、ランダムな偏光の光を直線偏光
の光に変換することができる。また、構成が簡単である
ため該偏光変換素子を安価に製造することができる。さ
らに、従来の偏光プリズムのように光を反射せず（反射
率の分だけ光の利用効率に損失があった）、光が屈折す
るように構成されているため、光の損失が少なく、光の
利用効率を高くすることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。

【００６７】（１）：集光レンズを一定の周期で配列し
たレンズアレイの周期性の方向に常光と異常光の分離が
生じるように複屈折性結晶を配置し、偏光方向調整素子
で前記複屈折性結晶で分離された常光と異常光の偏光方
向を同じ向きに揃えるため、従来の偏光プリズムを用い
たものに比べて構造が簡単で、しかも光が反射でなく透
過するだけであるため光の利用効率を高くすることがで
きる。

【００６８】（２）：レンズアレイで集光される光が偏
光方向調整素子の近傍で焦点を結ぶように構成するた
め、偏光方向調整素子で分離された常光と異常光の偏光
方向を確実に同じ向きに揃えることができる。

【００６９】（３）：偏光方向調整素子を１／２波長位
相遅延素子で構成し、複屈折性結晶で分離された常光と
異常光のいずれか一方の光のみが入射するため、常光と
異常光のいずれか一方の偏光方向を調整するだけである
ので偏光方向調整素子の構成を単純で安価にすることが
できる。

【００７０】（４）：偏光方向調整素子は、常光が入射
する１／２波長位相遅延素子と異常光が入射する１／２
波長位相遅延素子とからなるため、それぞれの１／２波
長位相遅延素子の位相遅延軸を調整することで透過した
光の偏光方向を自由に調整することができる。

【００７１】（５）：複屈折性結晶を用いた偏光変換素
子を液晶ライトバルブの光源部に使用するため、表示の
明るい液晶投影装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図である。

【図２】実施の形態における直線偏光の生成の説明図で
ある。

【図３】実施の形態における偏光変換素子の拡大断面図
である。

【図４】実施の形態における液晶投影装置の説明図であ
る。

【図５】実施の形態におけるレンズアレイと１／２波長
位相遅延素子の形状の説明図（１）である。

【図６】実施の形態におけるレンズアレイと１／２波長
位相遅延素子の形状の説明図（２）である。

【図７】実施の形態における１／２波長位相遅延素子の
説明図である。

【図８】実施の形態における異常光と常光の偏光方向を
揃える説明図である。

【図９】従来の偏光プリズムを使用した直線偏光生成法
の説明図である。

【図１０】従来例の直線偏光の生成の説明図（１）であ
る。

【図１１】従来例の直線偏光の生成の説明図（２）であ
る。

【符号の説明】

２ レンズアレイ ３ａ 複屈折性結晶 ４ａ 偏光方向調整素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 有竹 敬和 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H049 BA05 BA06 BA42 BB03 BC22 2H088 EA13 HA15 HA18 HA21 HA24 HA25 HA28 KA30 MA06 MA20 2H091 FA07Z FA11Z FA14Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z FB06 FD10 LA12 LA16 LA30 MA07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】集光レンズを一定の周期で配列したレンズ
   アレイと、 前記レンズアレイの周期性の方向に常光と異常光の分離
   を生じるよう配置された複屈折性結晶と、 前記レンズアレイと同じ周期性で配列された１／２波長
   位相遅延素子からなり、前記複屈折性結晶で分離された
   常光と異常光の偏光方向を同じ向きに揃えるようにする
   偏光方向調整素子とからなることを特徴とした偏光変換
   素子。
2. 【請求項２】前記レンズアレイで集光される光が前記偏
   光方向調整素子の近傍で焦点を結ぶように構成されてい
   ることを特徴とした請求項１記載の偏光変換素子。
3. 【請求項３】前記偏光方向調整素子は、前記複屈折性結
   晶で分離された常光と異常光のいずれか一方の光のみを
   入射させるように配列された１／２波長位相遅延素子で
   構成されていることを特徴とした請求項１又は２記載の
   偏光変換素子。
4. 【請求項４】前記偏光方向調整素子は、常光が入射する
   １／２波長位相遅延素子と異常光が入射する１／２波長
   位相遅延素子で構成されていることを特徴とした請求項
   １又は２記載の偏光変換素子。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかに記載の偏光変換
   素子を液晶ライトバルブの光源部に使用することを特徴
   とした液晶投影装置。