JP2000330204A - 照明装置及び液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光利用の高効率化を図りつつ、光源から被投
射体までの空間的距離の短い状態で、投射レンズの口径
を小さくでき、より小型化を図れる照明装置及び液晶プ
ロジェクタを提供する。 【解決手段】 光源装置における反射鏡を回転楕円面鏡
４とし、その第１焦点Ｆ１付近に発光源３を配設して第
２焦点Ｆ２に集光させることで、発光源３が発する光の
利用効率を高め得る上に、第２焦点Ｆ２へ向けて絞り込
まれる光束中にいわゆるインテグレータ光学系のレンズ
アレイ８を配設し、かつ、第２焦点Ｆ２を経て再び拡散
する各光束を集光レンズ６により液晶パネル１の中心へ
向けて集光させることで、液晶パネル１を照射するため
の仮想光源をなす２次光源像の広がりを極力小さくで
き、発光源３から液晶パネル１までの空間的距離の短い
状態で、投射レンズの口径を小さくするために有効な構
成となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルなどの
矩形状の被投射体を照明するのに適した照明装置及びこ
の照明装置を用いた液晶プロジェクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネルのような矩形状の被投射体を
均一に照明するための照明光学系としては、従来より、
２組のレンズアレイを組合せたインテグレータ光学系が
例えば特開平３−１１１８０６号公報により知られてい
る。

【０００３】同公報等に示されるインテグレータ光学系
は、放物面反射器、楕円面反射器、双曲面反射器等の反
射器を備えた光源からの光束を、第１のレンズアレイを
構成している複数の矩形状の集光レンズにより分割して
２次光源像を形成し、これらの２次光源像を第１のレン
ズアレイの複数の矩形状の集光レンズに対応させた複数
の集光レンズを備えた第２のレンズアレイを介して同一
の被投射体上に重畳結像させるようにしたものである。
このようなインテグレータ光学系によれば、光源光の利
用効率が向上するとともに、被投射体面上の光の強度分
布をほぼ一様にすることができるとされている。特に、
第１，２のレンズアレイにおける各集光レンズの形状を
矩形状の被投射体のアスペクト比率に対応させて、例え
ば、４：３なる比率の矩形状に形成することにより光の
利用効率及び強度分布の均一化を図ることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
インテグレータ光学系を用いた従来例による場合、被投
射体上での強度分布の均一化を図る点では効果的である
が、光利用の高効率化や投射レンズ口径の小型化の点で
はまだ十分とはいえず、改善の余地がある。即ち、光源
から被投射体までの空間的距離を十分長くとれば投射レ
ンズ口径を小さくすることは可能であるが、それでは、
照明装置全体ないしは液晶プロジェクタの小型化を図る
ことはできない。

【０００５】そこで、本発明は、光利用の高効率化を図
りつつ、光源から被投射体までの空間的距離の短い状態
で、投射レンズの口径を小さくすることができ、より小
型化を図れる照明装置及び液晶プロジェクタを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の照
明装置は、発光源と、第１焦点付近に前記発光源が配設
された回転楕円面鏡と、この回転楕円面鏡の第２焦点へ
向けた集光側であって前記第２焦点よりも前記第１焦点
側に配設されて、矩形状の被投射体と略相似形をなす矩
形状に形成され個々の焦点が前記第２焦点よりも前記被
投射体側に設定された複数のレンズ要素が２次元状に配
列されたレンズアレイと、前記複数のレンズ要素の焦点
付近に配設されてこれらのレンズ要素を透過する光束の
光軸が前記被投射体の中心に向かうように焦点距離が設
定された集光レンズと、を備える。

【０００７】従って、光源装置における反射鏡を回転楕
円面鏡とし、その第１焦点付近に発光源を配設し第２焦
点へ向けて集光させることで、発光源が発する光の利用
効率を高め得る上に、第２焦点へ向けて集光されること
で絞り込まれる光束中にいわゆるインテグレータ光学系
のレンズアレイを配設し、かつ、第２焦点を経て再び拡
散する各光束を集光レンズにより被投射体の中心へ向け
て集光させることで、被投射体を照射するための仮想光
源をなす２次光源像の広がりを極力小さくすることがで
き、発光源から被投射体までの空間的距離の短い状態
で、投射レンズの口径を小さくするために有効な構成と
なる。なお、本発明においては、特に光源装置における
発光源を点光源と見倣せる場合には２次光源像自体も点
光源と見倣せるため、インテグレータ光学系に第２のレ
ンズアレイを要することなく、実現し得る。

【０００８】請求項２記載の発明の照明装置は、発光源
と、第１焦点付近に前記発光源が配設された回転楕円面
鏡と、この回転楕円面鏡の第２焦点へ向けた集光側であ
って前記第２焦点よりも前記第１焦点側に配設されて、
矩形状の被投射体と略相似形をなす矩形状に形成され個
々の焦点が前記第２焦点よりも前記被投射体側に設定さ
れた複数の第１のレンズ要素が２次元状に配列された第
１のレンズアレイと、前記第１のレンズ要素による焦点
付近に配設されて、前記第１のレンズ要素に各々対応す
る複数の第２のレンズ要素が２次元状に配列された第２
のレンズアレイと、この第２のレンズアレイより前記被
投射体側に配設されてこれらの第１，２のレンズ要素を
透過する光束の光軸が前記被投射体の中心に向かうよう
に焦点距離が設定された集光レンズと、を備える。

【０００９】従って、光源装置における反射鏡を回転楕
円面鏡とし、その第１焦点付近に発光源を配設し第２焦
点へ向けて集光させることで、発光源が発する光の利用
効率を高め得る上に、第２焦点へ向けて集光されること
で絞り込まれる光束中にいわゆるインテグレータ光学系
の第１のレンズアレイを配設し、かつ、第２焦点を経て
再び拡散する各光束を集光レンズにより被投射体の中心
へ向けて集光させることで、被投射体を照射するための
仮想光源をなす２次光源像の広がりを極力小さくするこ
とができ、発光源から被投射体までの空間的距離の短い
状態で、投射レンズの口径を小さくするために有効な構
成となる。

【００１０】請求項３記載の発明は、請求項２記載の照
明装置において、前記第２のレンズアレイの前段又は後
段に配設されて、前記第１のレンズ要素を透過する光束
を平行化させる平行化レンズと、前記第２のレンズアレ
イ及び前記平行化レンズよりも後段に配設されて、偏光
方向がランダムな各光束を、Ｐ偏光成分又はＳ偏光成分
の何れか一方のみの偏光成分に揃えて出射させる偏光変
換要素と、を備える。

【００１１】従って、被投射体として偏光光を変調する
タイプの液晶パネルのようにＰ偏光成分又はＳ偏光成分
のみの１種類の偏光光しか利用できない場合に、偏光方
向がランダムな光束を発する発光源では、その光源光の
約半分は利用されないことになってしまい、光源光の利
用効率の悪いものとなるが、偏光変換要素を備えて何れ
か一方のみの偏光成分に揃えて出射させるので、光源光
の利用効率を高め得る。この際、平行化レンズにより略
平行光束化された光束を偏光変換要素に入射させて偏光
方向を揃えるので、偏光変換の効率もよい。

【００１２】ここに、偏光変換要素としては、偏光ビー
ムスプリッタと反射プリズムと１／２波長板との組合せ
構成等でよく、例えば第２のレンズ要素対応のピッチに
よる複数組のアレイ状組合せ構成等が用いられる。

【００１３】請求項４記載の発明の液晶プロジェクタ
は、情報表示システムにより投射すべき像が形成される
少なくとも１つの液晶パネルと、この液晶パネルを被投
射体として照明する請求項１ないし３の何れか一に記載
の照明装置と、前記液晶パネルの像をスクリーン上に投
射する投射レンズ系と、を備える。

【００１４】従って、請求項１ないし３の何れか一に記
載の照明装置を利用して液晶パネルを照明するので、全
体的に光の利用効率の高い照明の下に液晶パネルを照明
して、口径の小さめな投射レンズ系によりスクリーン上
に投射させることができ、液晶プロジェクタ全体の小型
化を図ることができる。

【００１５】ここに、液晶パネルとしては、反射型液晶
パネルであっても透過型液晶パネルであってもよい。ま
た、カラー表示の場合であれば、通常、３原色、ＲＧＢ
（レッド、グリーン、ブルー）の３つの液晶パネルが、
例えば、ダイクロイックプリズム又はミラーのような分
光素子等とともに用いられる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
に基づいて説明する。本実施の形態は、請求項１記載の
発明に相当するもので、図１にその照明装置Ａ１の概要
を示す。

【００１７】この照明装置Ａ１は、縦横のアスペクト比
率が４：３なる矩形状の液晶パネル１を被投射体とする
もので、その前面には各液晶素子に対して光を集光させ
るためのコンデンサレンズ２が付設されている。このよ
うな液晶パネル１に対して、本実施の形態の照明装置Ａ
１は、点光源状の発光源３と、この発光源３が内蔵配設
される反射鏡用の回転楕円面鏡４と、インテグレータ光
学系５と、集光レンズ６とにより構成されている。

【００１８】回転楕円面鏡４は、第１焦点Ｆ１と第２焦
点Ｆ２とを有し、第１，２焦点Ｆ１，Ｆ２の中間で開口
形成されたもので、第１焦点Ｆ１付近に配設させた発光
源３からの光を第２焦点Ｆ２側に向けて集光させる集光
作用を示す。インテグレータ光学系５は、本実施の形態
では、液晶パネル１の形状（アスペクト比率が４：３な
る矩形状）と略相似形をなす４：３の比率の矩形状かつ
凹レンズ状に形成された複数のレンズ要素７が２次元状
に配列されたレンズアレイ８により形成されている。即
ち、いわゆるインテグレータ光学系の第１のレンズアレ
イ側に相当し、レンズアレイ７は発光源３から出射され
回転楕円面鏡４で反射される光から各レンズ要素７毎に
２次光源像を焦点位置に分割形成することになる。ここ
に、このレンズアレイ８は回転楕円面鏡４ｋ第２焦点Ｆ
２へ向けた集光側であって第２焦点Ｆ２よりも第１焦点
Ｆ１側の位置に配設され、かつ、各レンズ要素７の焦点
位置は第２焦点Ｆ２よりも液晶パネル１側に設定されて
いる。集光レンズ６は、これらのレンズ要素７の焦点位
置付近に配設され、各レンズ要素７を透過する光束の光
軸が液晶パネル１の中心に向かうように焦点距離が設定
されている。

【００１９】このような構成により、第１焦点Ｆ１に配
設された発光源３から出射され回転楕円面鏡４で効率よ
く反射された光は第２焦点Ｆ２に向けて集光されるが、
その集光過程でレンズアレイ８に入射し、その各レンズ
要素７により焦点位置に２次光源像が分割形成される。
ここに、各レンズ要素７により形成される２次光源像の
光軸を集光レンズ６により液晶パネル１の中心に向ける
ことにより、４：３の比率で矩形状をなす個々のレンズ
要素７を通った光束を各々液晶パネル１上で重畳させる
形で照明する。この場合、レンズアレイ８が回転楕円面
鏡４により光束が絞り込まれる位置に配設されており、
液晶パネル１を照射するための仮想光源をなす２次光源
像の広がりを小さくすることができ、投射レンズ（図示
せず）の口径を小さくするために有効な構成となる。

【００２０】本発明の第二の実施の形態を図２に基づい
て説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分
は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の各実
施の形態でも順次同様とする）。本実施の形態は、請求
項２記載の発明に相当する。

【００２１】本実施の形態の照明装置Ａ２では、インテ
グレータ光学系９が、第１のレンズアレイ８とその第１
のレンズ要素７の各焦点位置近傍に配置させた第２のレ
ンズアレイ１０とより構成されている。この第２のレン
ズアレイ１０は各第１のレンズ要素７に対応する同数か
つ相似形(従って、４：３なる比率の矩形状)の第２のレ
ンズ要素１１が２次元状に配列されている。

【００２２】このような構成において、第１のレンズ要
素７及び対応する第２のレンズ要素１１を通った光束が
各々液晶パネル１上に重畳される形で照射される。ここ
に、原理的には図１に示したような構成だけ（第１のレ
ンズアレイ８のみ）でよいが、現実には、発光源３は点
光源ではなく、或る程度の体積を持っているため、個々
の焦点位置に形成される２次光源像も点光源ではなく体
積を持つものとなるが、この位置に個々に第２のレンズ
要素１１を有する第２のレンズアレイ１０を配設させる
ことで収束性を高めて集光レンズ６により液晶パネル１
に向けて投影させることにより、良好なる照明状態が得
られる。

【００２３】本実施の形態による場合も、液晶パネル１
を照射するための仮想光源をなす２次光源像の広がりを
小さくすることができ、投射レンズ（図示せず）の口径
を小さくするために有効な構成となる。

【００２４】本発明の第三の実施の形態を図３及び図４
に基づいて説明する。本実施の形態は、請求項３及び４
記載の発明に相当する。本実施の形態の照明装置Ａ３で
は、第１のレンズアレイ８の焦点位置近傍に配置させた
第２のレンズアレイ１０の後段（図６に示すように前段
でもよい）に平行化レンズとしての凸レンズ１２を配設
し、さらに、その後段に偏光変換要素１３を配設させて
なる。凸レンズ１２は第２のレンズアレイ１０の各第２
のレンズ要素１１（従って、第１のレンズ要素７）を透
過する光束を平行化させる作用を持つ。この凸レンズ１
２の直後位置に配設された偏光変換要素１３は、凸レン
ズ１２により平行化された偏光方向がランダムな各光束
（Ｐ＋Ｓ）につき、Ｐ偏光成分又はＳ偏光成分の何れか
一方のみの偏光成分に揃えて出射させるためのものであ
る（本実施の形態では、Ｓ偏光成分とする）。集光レン
ズ６は、偏光変換要素１３によりＳ偏光成分に偏光成分
の揃えられた各２次光源像に対応する光束に対して集光
作用を示し、これらの光束の各光軸が液晶パネル１の中
心に向かうように焦点距離が設定されている。ここに、
偏光変換要素１３は、図４に示すように、偏光ビームス
プリッタ１４と反射プリズム１５と１／２波長板１６と
を各レンズ要素７，１１単位で設けてアレイ状に配設さ
せたもので、Ｐ偏光成分は偏光ビームスプリッタ１４を
透過させて１／２波長板１６で９０度回転させてＳ偏光
成分に変換し、Ｓ偏光成分は偏光ビームスプリッタ１
４、反射プリズム１５でそのまま反射させて出射させる
ことで全ての光をＳ偏光成分に揃えるものである。

【００２５】発光源３から発せられる偏光方向がランダ
ムな光束に関して偏光変換要素１３によりＳ偏光成分の
みに揃えて出射させるものであるが、この偏光変換処理
において偏光ビームスプリッタ１４に入射させる光は平
行光束の方がその変換効率のよいものとなる。この点、
本実施の形態では、凸レンズ１２により平行光束化した
後で偏光変換要素１３により偏光変換処理を行わせてい
るので、変換効率がよい。

【００２６】本実施の形態による場合も、液晶パネル１
を照射するための仮想光源をなす２次光源像の広がりを
小さくすることができ、投射レンズ（図示せず）の口径
を小さくするために有効な構成となる。

【００２７】ところで、本実施の形態を実施する場合、
図５に示すように、第１のレンズアレイ８を回転楕円面
鏡４の開口サイズに大きめに形成したり、凸レンズ１２
と偏光変換要素１３と集光レンズ６とを少し離して別体
として構成してもよい。

【００２８】本発明の第四の実施の形態を図６に基づい
て説明する。本実施の形態は、請求項５記載の発明に相
当し、図６にその液晶プロジェクタの構成例を示す。こ
の液晶プロジェクタは、例えば図３に示したような照明
装置Ａ３を用いた例であり（ただし、第１のレンズアレ
イ８と第２焦点Ｆ２との間に全反射ミラー２０が介在さ
れ、平行化レンズ１２と第２のレンズアレイ１０とが入
替えられている）、全反射プリズム２１、連絡プリズム
２２、偏光ビームスプリッタ２３、分光集光素子２４、
３枚の反射型液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ、各反射型液
晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ毎のコンデンサレンズ２５を
備えている。なお、２６は冷却用ファンである。

【００２９】偏光ビームスプリッタ２３は、照明装置Ａ
３から照射されるＳ偏光成分の光を分光集光素子２４側
に向けて９０度反射させるものである。分光集光素子２
４は、本実施の形態では、ダイクロイックプリズム２８
が用いられている。このダイクロイックプリズム２８
は、赤色Ｒ以上の長波長の光のみを反射させる特性を持
つレッド層２９ｒと青色Ｂ以下の短波長の光のみを反射
させる特性を持つブルー層２９ｂとを備えた一対のプリ
ズム２９が上下対称位置に配置され、一対の通常のプリ
ズム３０が左右対称位置に配置された状態で、これらの
４つのプリズム２９，３０が接合されて構成された立方
体状の光学素子である。従って、１つの分光集光素子２
４として見た場合、ダイクロイックプリズム２８には、
偏光ビームスプリッタ２３の反射面と平行なレッド層２
９ｒとこのレッド層２９ｒに直交するブルー層２９ｂと
が形成されている。レッド層２９ｒやブルー層２９ｂは
非金属の多層膜として形成されている。

【００３０】３枚の反射型液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ
は、ダイクロイックプリズム２８のレッド層２９ｒ及び
ブルー層２９ｂに対応させて配置されている。即ち、レ
ッド層２９ｒで反射される赤色Ｒ以上の長波長の反射方
向には反射型液晶パネル１Ｒが配置され、ブルー層２９
ｂで反射される青色Ｂ以下の短波長の反射方向には反射
型液晶パネル１Ｂが配置され、レッド層２９ｒ及びブル
ー層２９ｂの透過方向には反射型液晶パネル１Ｇが配置
されている。これらの反射型液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１
Ｂは特に図示しないが情報表示システムにより投射すべ
き各色毎の画像が各液晶素子のオン・オフ制御により形
成されるものである。

【００３１】さらに、偏光ビームスプリッタ２３とスク
リーン３１との間の光軸上には投射レンズ３２を備えた
投射レンズ系３３が設けられている。ここに、仮想光源
面（偏光変換要素１３の位置）から各反射型液晶パネル
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂまでの光路長と、各反射型液晶パネル
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから投射レンズ３２までの光路長は全
て等しく設定されている。

【００３２】このような構成において、照明装置Ａ３か
らのＳ偏光成分のみに揃えられた光束は、全反射プリズ
ム２１、偏光ビームスプリッタ２３で反射されて分光集
光素子２４に入射する。ここで、その波長に応じて赤色
Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂに分光されて、各々対応する反射型
液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂに入射する。ここで、各反
射型液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂは情報表示システムに
より液晶プロジェクタに入力された画像信号に応じてオ
ン・オフし、オフ時にはＳ偏光成分をＳ偏光成分のまま
反射し、オン時にはＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換して
反射する。そして、これらのＳ偏光成分又はＰ偏光成分
からなる各反射型液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからの反
射光は、ダイクロイックプリズム２８において各々集合
合成されて偏光ビームスプリッタ２３に再帰する。この
際、各反射型液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにおいてオン
している液晶素子対応部分から反射されたＰ偏光成分の
みが偏光ビームスプリッタ２３を透過するため、この透
過光が投射レンズ系３３によりスクリーン３１上に拡大
投影される。これにより、液晶プロジェクタに入力され
た画像信号に応じた画像がスクリーン３１にカラー画像
として映し出される。

【００３３】ここに、本実施の形態では、前述したよう
な照明装置Ａ３を用いているので、光束の利用効率が高
いため、良好なる投影像を得ることができる。また、液
晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを照射するための仮想光源を
なす２次光源像の広がりを小さくすることができ、投射
レンズ３２の口径を小さくするために有効な構成とな
る。

【００３４】なお、本実施の形態では、図３に例示した
照明装置Ａ３を用いた例で示したが、これに限らず、前
述した何れの形態の照明装置であってもよい。

【００３５】さらには、図７に示すように、透過型液晶
パネル１Ｒ′，１Ｇ′，１Ｂ′を用いるタイプの液晶プ
ロジェクタにも同様に適用し得る。図７の場合、照明装
置Ａ３からの偏光方向の揃えられた光束は、青色用の分
光ミラー４１で反射され、かつ、全反射ミラー４２によ
り反射された青色Ｂ以下の波長光が透過型液晶パネル１
Ｂ′に導かれ、青色用の分光ミラー４１を透過し緑色用
の分光ミラー４３で反射された青色Ｂより大きく緑色Ｇ
以下の波長光が透過型液晶パネル１Ｇ′に導かれ、緑色
用の分光ミラー４３を透過しリレーレンズ４４、全反射
ミラー４５、リレーレンズ４６、全反射ミラー４７によ
り光路長を補正されつつ反射された赤色Ｒ以上の波長光
が透過型液晶パネル１Ｒ′に導かれるように設定されて
いる。また、本実施の形態では、各透過型液晶パネル１
Ｒ′，１Ｇ′，１Ｂ′に対してコンデンサレンズ２５に
代えてマイクロレンズアレイ４８が用いられ、分光集光
素子２４に代えて光合成プリズム４９が用いられてい
る。マイクロレンズアレイ４８は液晶パネルにおける各
液晶素子毎に光の利用効率を高めるために液晶素子単位
でマトリクス状に形成されたものである。

【００３６】

【発明の効果】請求項１記載の発明の照明装置によれ
ば、光源装置における反射鏡を回転楕円面鏡とし、その
第１焦点付近に発光源を配設し第２焦点へ向けて集光さ
せることで、発光源が発する光の利用効率を高め得る上
に、第２焦点へ向けて集光されることで絞り込まれる光
束中にいわゆるインテグレータ光学系のレンズアレイを
配設し、かつ、第２焦点を経て再び拡散する各光束を集
光レンズにより被投射体の中心へ向けて集光させること
で、被投射体を照射するための仮想光源をなす２次光源
像の広がりを極力小さくすることができ、発光源から被
投射体までの空間的距離の短い状態で、投射レンズの口
径を小さくするために有効な構成となる。

【００３７】請求項２記載の発明の照明装置によれば、
光源装置における反射鏡を回転楕円面鏡とし、その第１
焦点付近に発光源を配設し第２焦点へ向けて集光させる
ことで、発光源が発する光の利用効率を高め得る上に、
第２焦点へ向けて集光されることで絞り込まれる光束中
にいわゆるインテグレータ光学系の第１のレンズアレイ
を配設し、かつ、第２焦点を経て再び拡散する各光束を
集光レンズにより被投射体の中心へ向けて集光させるこ
とで、被投射体を照射するための仮想光源をなす２次光
源像の広がりを極力小さくすることができ、発光源から
被投射体までの空間的距離の短い状態で、投射レンズの
口径を小さくするために有効な構成となる。

【００３８】請求項３記載の発明の照明装置によれば、
偏光変換要素を備えて何れか一方のみの偏光成分に揃え
て出射させるので、光源光の利用効率を高め得る上に、
平行化レンズにより略平行光束化された光束を偏光変換
要素に入射させて偏光方向を揃えるので、偏光変換の効
率もよい。

【００３９】請求項４記載の発明の液晶プロジェクタに
よれば、請求項１ないし３の何れか一に記載の照明装置
を利用して液晶パネルを照明するので、全体的に光の利
用効率の高い照明の下に液晶パネルを照明して、口径の
小さめな投射レンズ系によりスクリーン上に投射させる
ことができ、液晶プロジェクタ全体の小型化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態の照明装置を示す光
学系構成図である。

【図２】本発明の第二の実施の形態の照明装置を示す光
学系構成図である。

【図３】本発明の第三の実施の形態の照明装置を示す光
学系構成図である。

【図４】その偏光変換要素を拡大して示す構成図であ
る。

【図５】変形例の照明装置を示す光学系構成図である。

【図６】本発明の第四の実施の形態の液晶プロジェクタ
を示す光学系構成図である。

【図７】変形例を示す光学系構成図である。

【符号の説明】

１ 被投射体、液晶パネル ３ 発光源 ４ 回転楕円面鏡 ６ 集光レンズ ７ レンズ要素、第１のレンズ要素 ８ レンズアレイ、第１のレンズアレイ １０ 第２のレンズアレイ １１ 第２のレンズ要素 １２ 平行化レンズ １３ 偏光変換要素 ３３ 投射レンズ系 Ａ１，Ａ２，Ａ３ 照明装置 Ｆ１ 第１焦点 Ｆ２ 第２焦点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３３６ Ｈ０４Ｎ 5/74 Ａ Ｋ Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｆ２１Ｍ 1/00 Ｒ Ｆターム(参考） 2H088 EA13 EA14 EA15 EA19 EA20 HA13 HA17 HA21 HA25 HA28 MA05 MA06 MA20 3K042 AA01 AC02 BB05 BC02 BC09 BE08 5C058 AA06 AB03 BA35 EA12 EA26 5G435 AA18 BB12 CC01 CC12 DD06 DD07 DD09 DD13 EE22 EE26 FF03 FF05 FF07 GG02 GG08 GG09 GG23 LL15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光源と、 第１焦点付近に前記発光源が配設された回転楕円面鏡
   と、 この回転楕円面鏡の第２焦点へ向けた集光側であって前
   記第２焦点よりも前記第１焦点側に配設されて、矩形状
   の被投射体と略相似形をなす矩形状に形成され個々の焦
   点が前記第２焦点よりも前記被投射体側に設定された複
   数のレンズ要素が２次元状に配列されたレンズアレイ
   と、 前記複数のレンズ要素の焦点付近に配設されてこれらの
   レンズ要素を透過する光束の光軸が前記被投射体の中心
   に向かうように焦点距離が設定された集光レンズと、を
   備える照明装置。
2. 【請求項２】 発光源と、 第１焦点付近に前記発光源が配設された回転楕円面鏡
   と、 この回転楕円面鏡の第２焦点へ向けた集光側であって前
   記第２焦点よりも前記第１焦点側に配設されて、矩形状
   の被投射体と略相似形をなす矩形状に形成され個々の焦
   点が前記第２焦点よりも前記被投射体側に設定された複
   数の第１のレンズ要素が２次元状に配列された第１のレ
   ンズアレイと、 前記第１のレンズ要素による焦点付近に配設されて、前
   記第１のレンズ要素に各々対応する複数の第２のレンズ
   要素が２次元状に配列された第２のレンズアレイと、 この第２のレンズアレイより前記被投射体側に配設され
   てこれらの第１，２のレンズ要素を透過する光束の光軸
   が前記被投射体の中心に向かうように焦点距離が設定さ
   れた集光レンズと、を備える照明装置。
3. 【請求項３】 前記第２のレンズアレイの前段又は後段
   に配設されて、前記第１のレンズ要素を透過する光束を
   平行化させる平行化レンズと、 前記第２のレンズアレイ及び前記平行化レンズよりも後
   段に配設されて、偏光方向がランダムな各光束を、Ｐ偏
   光成分又はＳ偏光成分の何れか一方のみの偏光成分に揃
   えて出射させる偏光変換要素と、を備える請求項２記載
   の照明装置。
4. 【請求項４】 情報表示システムにより投射すべき像が
   形成される少なくとも１つの液晶パネルと、 この液晶パネルを被投射体として照明する請求項１ない
   し３の何れか一に記載の照明装置と、 前記液晶パネルの像をスクリーン上に投射する投射レン
   ズ系と、を備える液晶プロジェクタ。