JP2001013588A - Illuminating optical system and projection type display device using thereof - Google Patents

Illuminating optical system and projection type display device using thereof

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JP2001013588A
JP2001013588A JP11187942A JP18794299A JP2001013588A JP 2001013588 A JP2001013588 A JP 2001013588A JP 11187942 A JP11187942 A JP 11187942A JP 18794299 A JP18794299 A JP 18794299A JP 2001013588 A JP2001013588 A JP 2001013588A
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light
light guide
optical system
display device
light source
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JP11187942A
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Japanese (ja)
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Koichi Akiyama
光一 秋山
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Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique to miniaturize a projection type display device. SOLUTION: This device is provided with an illuminating optical system to emit illuminating light, electric optical devices 300R, 300G and 300B to generate a modulated light beam flux by modulating the illuminating light in accordance with picture information and a projecting optical system 340 to project the modulated light beam flux. Also, the illuminating optical system is provided with a light source device 100 to emit a nearly parallel light beam flux and light guiding parts 250R, 250G and 250B to nearly uniformize the intensity distribution of the light of a light beam flux emitted by the light source device 100. The light guiding parts 250R, 250G and 250B possess a light incident plane on which the light emitted by the light source device 100 is made incident, a light-emitting surface to emit the light made incident from the light incident plane and a diffusing part provided between the light incident plane and the light-emitting surface and to diffuse the light, and also has a stereoscopic shape having the light incident plane and the light-emitting surface as a bottom surface. The illuminating optical system is miniaturized when the illuminating optical system thereof is used, so that the projection type display device is miniaturized.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像を投写表示す
る投写型表示装置に関する。
The present invention relates to a projection display device for projecting and displaying an image.

【0002】[0002]

【従来の技術】投写型表示装置では、照明光学系から射
出された照明光を、液晶パネルなどを用いて画像情報
(画像信号)に応じて変調し、変調された光をスクリー
ン上に投写することにより画像表示を実現している。照
明光学系としては、一般に、高圧放電灯を用いた光源装
置と、いわゆるインテグレータ光学系とが利用されてい
る。インテグレータ光学系は、レンズアレイと重畳レン
ズとを含んでおり、光源装置から射出された光線束をレ
ンズアレイを用いて分割し、分割された光線束を重畳レ
ンズを用いて重畳することによって光の強度分布を均一
化するものである。
2. Description of the Related Art In a projection display device, illumination light emitted from an illumination optical system is modulated according to image information (image signal) using a liquid crystal panel or the like, and the modulated light is projected on a screen. This realizes image display. As an illumination optical system, a light source device using a high-pressure discharge lamp and a so-called integrator optical system are generally used. The integrator optical system includes a lens array and a superimposing lens, divides a light beam emitted from the light source device using the lens array, and superimposes the divided light beam using the superimposing lens to thereby generate light. This is to make the intensity distribution uniform.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、投写
型表示装置の小型化が要求されている。しかし、従来の
投写型表示装置では、インテグレータ光学系を含む照明
光学系が、投写型表示装置において大きな容積を占めて
いたので、小型化が困難であるという問題があった。
In recent years, there has been a demand for a reduction in the size of a projection display device. However, in the conventional projection display device, the illumination optical system including the integrator optical system occupies a large volume in the projection display device, so that there is a problem that miniaturization is difficult.

【0004】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、照明光学系およ
びこれを用いた投写型表示装置を小型化することができ
る技術を提供することを目的とする。
[0004] The present invention has been made to solve the above-mentioned problems in the prior art, and has as its object to provide a technique capable of reducing the size of an illumination optical system and a projection display device using the same. And

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の照
明光学系は、略平行な光線束を射出する光源装置と、前
記光源装置から射出される前記光線束の光の強度分布を
ほぼ均一にするための導光部と、を備えた照明光学系で
あって、前記導光部は、前記光源装置から射出された光
が入射する光入射面と、前記光入射面から入射した光を
射出する光射出面と、前記光入射面と前記光射出面との
間に設けられた光を拡散させるための拡散部とを有し、
前記光入射面と前記光射出面とを底面とする立体形状を
有する、ことを特徴とする。
In order to solve at least a part of the above-mentioned problems, an illumination optical system according to the present invention comprises a light source device that emits a substantially parallel light beam, and a light source device that emits a substantially parallel light beam. A light guide for substantially uniforming the intensity distribution of the light of the emitted light beam, wherein the light emitted from the light source device is incident on the light guide. A light incident surface, a light exit surface for emitting light incident from the light incident surface, and a diffusing unit for diffusing light provided between the light incident surface and the light exit surface,
It has a three-dimensional shape having the light incident surface and the light exit surface as bottom surfaces.

【0006】本発明の照明光学系は、略平行な光線束を
射出する光源装置と、光源装置から射出された光の強度
分布を均一化するための導光部とを備えている。このよ
うな照明光学系を用いれば、従来のインテグレータ光学
系を含む照明光学系と比べてかなり小型化できる。ま
た、このような照明光学系を投写型表示装置に適用する
場合には、投写型表示装置の小型化も可能となる。
[0006] The illumination optical system of the present invention includes a light source device for emitting a substantially parallel light beam, and a light guide for uniformizing the intensity distribution of light emitted from the light source device. With such an illumination optical system, the size can be considerably reduced as compared with an illumination optical system including a conventional integrator optical system. When such an illumination optical system is applied to a projection display device, the projection display device can be downsized.

【0007】なお、本明細書において、「光入射面と光
射出面とを底面とする立体形状」とは、光入射面および
光射出面を、上底面および下底面の2つの底面とする立
体形状を意味している。
In this specification, the “three-dimensional shape having a light incident surface and a light exit surface as bottom surfaces” means a three-dimensional shape having a light incident surface and a light exit surface as two bottom surfaces, an upper bottom surface and a lower bottom surface. Means shape.

【0008】上記の照明光学系において、前記拡散部
は、磨り面であることが好ましい。
[0008] In the above illumination optical system, it is preferable that the diffusing portion is a polished surface.

【0009】こうすれば、導光部に入射した光を容易に
拡散させることができるので、導光部からほぼ均一な強
度分布を有する光を射出することが可能となる。
With this configuration, the light incident on the light guide can be easily diffused, so that light having a substantially uniform intensity distribution can be emitted from the light guide.

【0010】また、上記の照明光学系において、前記拡
散部は、回折格子であるようにしてもよい。
[0010] In the illumination optical system described above, the diffusing section may be a diffraction grating.

【0011】あるいは、上記の照明光学系において、前
記拡散部は、複数のレンズを含むレンズアレイであるよ
うにしてもよい。
Alternatively, in the above-mentioned illumination optical system, the diffusing section may be a lens array including a plurality of lenses.

【0012】このように、拡散部として回折格子やレン
ズアレイを用いる場合にも、導光部に入射した光を拡散
させることができるので、導光部からほぼ均一な強度分
布を有する光を射出することができる。
As described above, even when a diffraction grating or a lens array is used as the diffusing portion, the light incident on the light guiding portion can be diffused, so that light having a substantially uniform intensity distribution is emitted from the light guiding portion. can do.

【0013】上記の照明光学系において、前記導光部の
側面には、前記導光部内を進行する光を反射するための
反射膜が形成されていることが望ましい。
In the above illumination optical system, it is preferable that a reflection film for reflecting light traveling in the light guide is formed on a side surface of the light guide.

【0014】こうすれば、拡散部で拡散された光の一部
が、導光部の側面から射出されてしまうのを防止するこ
とができるので、より強度の大きな光を導光部の光射出
面から射出することが可能となる。
With this configuration, it is possible to prevent a part of the light diffused by the diffusing portion from being emitted from the side surface of the light guiding portion, so that light having higher intensity is emitted from the light guiding portion. It is possible to eject from the surface.

【0015】また、本発明の投写型表示装置は、上記の
いずれかに記載の照明光学系と、前記照明光を画像情報
に応じて変調して変調光線束を生成する電気光学装置
と、前記変調光線束を投写する投写光学系と、を備えた
投写型表示装置であって、前記光源装置は、放射状に光
を射出する光源ランプと、前記光源ランプから射出され
た光を反射して集光させるための回転楕円面形状の反射
面を有するリフレクタと、前記リフレクタの前記反射面
で反射された反射光を平行化するための平行化レンズ
と、を備え、前記平行化レンズから射出される前記光線
束の断面形状は、前記導光部の前記光入射面に包含され
るような大きさに調整されていることが好ましい。
According to another aspect of the invention, there is provided a projection display apparatus, comprising: an illumination optical system according to any one of the above; an electro-optical device that modulates the illumination light in accordance with image information to generate a modulated light beam; A projection optical system for projecting the modulated light beam, wherein the light source device collects the light emitted from the light source lamp by reflecting the light emitted from the light source lamp. A reflector having a spheroidal reflecting surface for emitting light, and a collimating lens for collimating the light reflected by the reflecting surface of the reflector, and emitted from the collimating lens. It is preferable that the cross-sectional shape of the light beam is adjusted to a size that is included in the light incident surface of the light guide.

【0016】この投写型表示装置においては、上記のよ
うな照明光学系が用いられているので、照明光学系を小
型化することができ、この結果、投写型表示装置を小型
化することが可能となる。また、照明光学系において、
上記のような光源装置を用いれば、光源装置から射出さ
れた光線束を、すべて導光部に入射させることができる
ので、光を有効に利用することが可能となる。
In this projection display device, the illumination optical system as described above is used, so that the illumination optical system can be downsized. As a result, the projection display device can be downsized. Becomes In the illumination optical system,
When the light source device as described above is used, all the light beams emitted from the light source device can be made incident on the light guide portion, so that light can be used effectively.

【0017】上記の投写型表示装置において、前記電気
光学装置は、前記照明光の変調を実行するための略矩形
形状の変調領域を含んでおり、前記導光部の前記光射出
面は、前記変調領域より所定の幅だけ大きな略矩形形状
を有していることが好ましい。
In the above-mentioned projection type display device, the electro-optical device includes a substantially rectangular modulation region for modulating the illumination light, and the light exit surface of the light guide section is It is preferable to have a substantially rectangular shape larger than the modulation area by a predetermined width.

【0018】あるいは、上記の投写型表示装置におい
て、前記電気光学装置は、前記照明光の変調を実行する
ための略矩形形状の変調領域を含んでおり、前記導光部
の前記光射出面は、前記変調領域を包含し、かつ、前記
変調領域にほぼ外接する形状を有しているようにしても
よい。
Alternatively, in the above-mentioned projection type display device, the electro-optical device includes a substantially rectangular modulation region for performing the modulation of the illumination light, and the light exit surface of the light guide unit has a light exit surface. , And may have a shape that encompasses the modulation region and substantially circumscribes the modulation region.

【0019】こうすれば、導光部から射出される光を確
実に変調領域に入射させることができる。また、変調領
域において、導光部から射出される光を有効に利用する
ことが可能である。
With this configuration, the light emitted from the light guide can be reliably incident on the modulation area. Further, in the modulation region, it is possible to effectively use the light emitted from the light guide.

【0020】上記の投写型表示装置において、前記導光
部の前記光入射面と前記光射出面とは、ほぼ同じ形状に
設定されているようにしてもよい。
In the above-mentioned projection display device, the light incident surface and the light exit surface of the light guide may be set to have substantially the same shape.

【0021】こうすれば、光入射面と光射出面とが異な
る形状を有する導光部より、容易に製作できる。
In this case, it is possible to easily manufacture the light guide portion having the light entrance surface and the light exit surface having different shapes.

【0022】あるいは、上記の投写型表示装置におい
て、前記導光部の前記光入射面と前記光射出面とは、前
記光入射面の方が前記光射出面より大きく設定されてい
るようにしてもよい。
Alternatively, in the above-mentioned projection display device, the light entrance surface and the light exit surface of the light guide section are set such that the light entrance surface is set larger than the light exit surface. Is also good.

【0023】このように導光部の光入射面の方が光射出
面より大きくなっている場合にも、光射出面からほぼ均
一な強度分布を有する光を射出することが可能である。
また、光源装置から射出される略平行な光線束の断面形
状が比較的大きな場合に、光源装置から射出された光線
束の断面形状に適した比較的大きな光入射面と、電気光
学装置の変調領域の大きさに適した比較的小さな光射出
面と、を有する導光部を準備すれば、導光部を光源装置
および電気光学装置の変調領域に整合させることができ
る。
As described above, even when the light incident surface of the light guide portion is larger than the light exit surface, it is possible to emit light having a substantially uniform intensity distribution from the light exit surface.
Also, when the cross-sectional shape of the substantially parallel light beam emitted from the light source device is relatively large, a relatively large light incident surface suitable for the cross-sectional shape of the light beam emitted from the light source device and the modulation of the electro-optical device If a light guide having a relatively small light exit surface suitable for the size of the region is prepared, the light guide can be matched to the modulation regions of the light source device and the electro-optical device.

【0024】上記の投写型表示装置において、前記リフ
レクタの開口部の断面形状と、前記導光部の前記光入射
面の形状と、前記導光部の前記光射出面の形状とは、前
記変調領域とほぼ相似形に設定されているようにしても
よい。
In the above projection display device, the cross-sectional shape of the opening of the reflector, the shape of the light incident surface of the light guide, and the shape of the light exit surface of the light guide are controlled by the modulation. The area may be set to be substantially similar to the area.

【0025】開口部の断面形状が変調領域とほぼ相似形
となっているリフレクタを用いる場合には、光源装置か
ら射出される略平行な光線束の断面形状も変調領域とほ
ぼ相似形となる。このとき、上記のように、リフレクタ
の開口部の断面形状と導光部の光入射面の形状と光射出
面の形状とのすべてを、変調領域と相似形とすれば、光
源装置および導光部を電気光学装置の変調領域と整合さ
せることができる。
In the case where a reflector having a sectional shape substantially similar to that of the modulation region is used, the sectional shape of a substantially parallel light beam emitted from the light source device is also substantially similar to that of the modulation region. At this time, as described above, if the cross-sectional shape of the opening of the reflector, the shape of the light incident surface and the shape of the light exit surface of the light guide are all similar to the modulation region, the light source device and the light guide The part can be aligned with the modulation area of the electro-optical device.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】A.投写型表示装置:図1は、本
発明を適用した投写型表示装置を示す説明図である。こ
の投写型表示装置は、光源装置100と、3つの導光部
250R,250G,250Bと、3枚の液晶ライトバ
ルブ300R,300G,300Bと、クロスダイクロ
イックプリズム320と、投写レンズ340とを備えて
いる。また、この装置は、光源装置100から射出され
た光を3つの導光部250R,250G,250Bに導
くために、2つのダイクロイックミラー201,202
と、3つの反射ミラー203,204,205とを備え
ている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIG. 1 is an explanatory diagram showing a projection display device to which the present invention is applied. This projection display device includes a light source device 100, three light guides 250R, 250G, 250B, three liquid crystal light valves 300R, 300G, 300B, a cross dichroic prism 320, and a projection lens 340. I have. This device also includes two dichroic mirrors 201 and 202 for guiding the light emitted from the light source device 100 to the three light guides 250R, 250G and 250B.
And three reflecting mirrors 203, 204, 205.

【0027】光源装置100から射出された光は、2つ
のダイクロイックミラー201,202によって、赤
(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離され
る。分離された各色光は、導光部250R,250G,
250Bを通過した後に、液晶ライトバルブ300R,
300G,300Bに入射する。液晶ライトバルブ30
0R,300G,300Bは、入射した各色光を画像情
報に応じて変調する。変調された各色光(変調光線束)
は、クロスダイクロイックプリズム320で合成され、
合成光を投写レンズ340によってスクリーンSC上に
投写することにより画像が表示される。
Light emitted from the light source device 100 is separated into three color lights of red (R), green (G), and blue (B) by two dichroic mirrors 201 and 202. Each of the separated color lights is provided as a light guide 250R, 250G,
After passing through the liquid crystal light valve 300R,
The light enters 300G and 300B. Liquid crystal light valve 30
Each of 0R, 300G, and 300B modulates the incident color light according to image information. Each modulated color light (modulated light beam)
Are synthesized by the cross dichroic prism 320,
An image is displayed by projecting the combined light on the screen SC by the projection lens 340.

【0028】光源装置100は、光源ランプ102と、
リフレクタ104と、平行化レンズ106とを備えてい
る。各光学要素102,104,106の中心は、軸1
00ax上に配置されている。なお、軸100axは、
光源装置100から射出される光線束の中心軸と一致し
ている。
The light source device 100 includes a light source lamp 102,
A reflector 104 and a parallelizing lens 106 are provided. The center of each optical element 102, 104, 106 is
00ax. The axis 100ax is
It coincides with the central axis of the light beam emitted from the light source device 100.

【0029】図2は、光源装置100を拡大して示す説
明図である。なお、図2では、便宜上、光源ランプ10
2(図1)の図示は省略されており、光源ランプの中心
102cが示されている。ここで、光源ランプの中心1
02cとは、光源ランプ102の電極間に発生するアー
クの中心を意味する。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing the light source device 100 in an enlarged manner. In FIG. 2, for convenience, the light source lamp 10 is used.
2 (FIG. 1) is omitted, and the center 102c of the light source lamp is shown. Here, the center 1 of the light source lamp
02c means the center of the arc generated between the electrodes of the light source lamp 102.

【0030】光源ランプ102は、光源ランプの中心1
02cから放射状に光を射出する。図2では、光源ラン
プの中心102cから射出された光線の軌跡が描かれて
いる。光源ランプの中心102cから放射状に射出され
た光は、リフレクタ104によって反射される。なお、
光源ランプとしては、メタルハライドランプや高圧水銀
ランプなどの高圧放電灯が用いられる。
The light source lamp 102 is located at the center 1 of the light source lamp.
Light is emitted radially from 02c. FIG. 2 illustrates the trajectory of the light beam emitted from the center 102c of the light source lamp. Light radially emitted from the center 102c of the light source lamp is reflected by the reflector 104. In addition,
As the light source lamp, a high-pressure discharge lamp such as a metal halide lamp or a high-pressure mercury lamp is used.

【0031】リフレクタ104は、軸100axに軸対
称な回転楕円体からなる反射面104Rを有する楕円リ
フレクタである。回転楕円体は、例えば、ガラスを用い
て形成されている。反射面104Rには誘電体多層膜が
形成されている。なお、反射面104Rには、アルミニ
ウム膜や銀膜などの金属反射膜を形成するようにしても
よい。
The reflector 104 is an elliptical reflector having a reflection surface 104R formed of a spheroid symmetrical about the axis 100ax. The spheroid is formed using, for example, glass. A dielectric multilayer film is formed on the reflection surface 104R. Note that a metal reflection film such as an aluminum film or a silver film may be formed on the reflection surface 104R.

【0032】光源ランプの中心102cは、楕円リフレ
クタ104の軸100ax上における2つの焦点FR
1,FR2のうち、楕円リフレクタ104により近い方
の焦点(第1焦点)FR1の位置に配置されている。光
源ランプ102から射出された光は、楕円リフレクタ1
04によって反射され、楕円リフレクタ104の他方の
焦点(第2焦点)FR2に向かう。第2焦点FR2の方
向に集光されつつ進む光は、平行化レンズ106に入射
する。
The center 102c of the light source lamp is positioned between the two focal points FR on the axis 100ax of the elliptical reflector 104.
1 and FR2, it is arranged at the position of the focus (first focus) FR1 closer to the elliptical reflector 104. The light emitted from the light source lamp 102 is the elliptical reflector 1
The light is reflected by the light source 04 and goes to the other focal point (second focal point) FR2 of the elliptical reflector 104. The light traveling while being collected in the direction of the second focal point FR2 enters the collimating lens 106.

【0033】平行化レンズ106は、楕円リフレクタ1
04によって反射された反射光を略平行な光に変換する
機能を有している。図2に示す平行化レンズ106は、
入射面106iが平面を有しており、射出面106oが
回転楕円面形状の非球面を有している。射出面106o
の非球面形状は、平行化レンズ106に入射した光がう
まく平行光となるように設定されている。図2に示すよ
うに、平行化レンズ106は、楕円リフレクタ104か
ら比較的離れた位置に設けられている。このような位置
に平行化レンズ106を配置することにより、楕円リフ
レクタ104によって集光されつつ進む光を平行化する
ことができるので、平行化レンズ106から射出される
光線束の幅を比較的小さく設定することが可能である。
The collimating lens 106 is an elliptical reflector 1
It has a function of converting the reflected light reflected by the light into substantially parallel light. The collimating lens 106 shown in FIG.
The entrance surface 106i has a flat surface, and the exit surface 106o has a spheroidal aspheric surface. Exit surface 106o
Is set such that the light incident on the collimating lens 106 is effectively converted into parallel light. As shown in FIG. 2, the parallelizing lens 106 is provided at a position relatively far from the elliptical reflector 104. By arranging the collimating lens 106 at such a position, the light traveling while being collected by the elliptical reflector 104 can be collimated. Therefore, the width of the light beam emitted from the collimating lens 106 is relatively small. It is possible to set.

【0034】なお、平行化レンズ106の射出面106
oは、非球面に代えて球面としてもよい。こうしても、
平行化レンズに入射した光を略平行光とすることが可能
である。ただし、図2に示すような非球面を有する平行
化レンズを用いれば、より平行度の高い光線束を得るこ
とができるという利点がある。また、入射面106iは
平面に代えて球面としてもよい。こうすれば、より平行
度の高い光線束を射出することが可能となる。
The exit surface 106 of the collimating lens 106
o may be a spherical surface instead of an aspheric surface. Again,
Light incident on the collimating lens can be made substantially parallel light. However, using a collimating lens having an aspheric surface as shown in FIG. 2 has an advantage that a light beam with higher parallelism can be obtained. The incident surface 106i may be a spherical surface instead of a plane. This makes it possible to emit a light beam with higher parallelism.

【0035】光源装置100から射出されたR,G,B
の色成分を含む光は、図1の2つのダイクロイックミラ
ー201,202を経て、R,G,Bの3色の色光に分
離される。具体的には、第1のダイクロイックミラー2
01は、入射した光を、赤色色光Rと、緑色および青色
の色成分G,Bを含む光とに分離する。第2のダイクロ
イックミラー202は、分離された緑色および青色の色
成分G,Bを含む光を、さらに、緑色色光Gと青色色光
Bとに分離する。分離された赤色色光Rは、反射ミラー
203に導かれ、導光部250Rに入射する。緑色色光
Gは、そのまま、導光部250Gに入射する。青色色光
Bは、2つの反射ミラー204,205に導かれ、導光
部250Bに入射する。
R, G, B emitted from the light source device 100
The light including the color components of the above is separated into three color lights of R, G, and B via the two dichroic mirrors 201 and 202 in FIG. Specifically, the first dichroic mirror 2
Numeral 01 separates the incident light into red light R and light containing green and blue color components G and B. The second dichroic mirror 202 further separates the light containing the separated green and blue color components G and B into green light G and blue light B. The separated red light R is guided to the reflection mirror 203 and enters the light guide 250R. The green light G directly enters the light guide 250G. The blue light B is guided to the two reflection mirrors 204 and 205 and enters the light guide 250B.

【0036】なお、光源装置100から射出される光
は、上記のように略平行な光線束となっているので、ダ
イクロイックミラー201,202や反射ミラー20
3,204,205を経て3つの導光部250R,25
0G,250Bに入射する光も略平行な光線束となって
いる。また、導光部250Gに入射する光線束L1iの
断面形状は、光源装置100(図2)から射出された際
の光線束の断面形状と同じとなっている。光線束の断面
形状については、後述する。
Since the light emitted from the light source device 100 is a substantially parallel light beam as described above, the dichroic mirrors 201 and 202 and the reflection mirror 20 are not used.
After passing through 3, 204 and 205, three light guides 250R and 25
Light incident on 0G and 250B is also a substantially parallel light beam. Further, the cross-sectional shape of the light beam L1i incident on the light guide 250G is the same as the cross-sectional shape of the light beam emitted from the light source device 100 (FIG. 2). The cross-sectional shape of the light beam will be described later.

【0037】図3は、図1の3つの導光部250R,2
50G,250Bのうち、1つの導光部250Gを示す
説明図である。図3(A)は、導光部250Gの斜視図
であり、図3(B)は、導光部250Gを−X方向から
見たときの平面図である。
FIG. 3 shows the three light guides 250R, 2 of FIG.
It is explanatory drawing which shows one light guide part 250G among 50G and 250B. FIG. 3A is a perspective view of the light guide 250G, and FIG. 3B is a plan view of the light guide 250G when viewed from the −X direction.

【0038】導光部250Gは、略正方形の入射面25
0Giおよび射出面250Goを底面とする略柱状の外
形形状を有している。導光部250Gは、可視光に対し
て透明なガラスなどの2つの透明体251a,251b
の間に拡散部252が設けられたものである。導光部2
50Gの側面には、導光部250G内を進行する光を反
射するための反射膜250Grが形成されている。な
お、反射膜250Grは、誘電体多層膜や金属膜などに
よって形成される。
The light guide section 250G has a substantially square incident surface 25.
It has a substantially columnar outer shape with 0 Gi and the emission surface 250Go as bottom surfaces. The light guide section 250G includes two transparent bodies 251a and 251b such as glass transparent to visible light.
A diffusion part 252 is provided between the two. Light guide 2
On the side surface of 50G, a reflection film 250Gr for reflecting light traveling in the light guide 250G is formed. The reflection film 250Gr is formed of a dielectric multilayer film, a metal film, or the like.

【0039】拡散部252は、入射面250Giから入
射する略平行な光線束を拡散させる機能を有している。
図2に示す光線の軌跡の分布からも分かるように、光源
装置100から射出された光は、軸100ax近傍で光
の強度が比較的高く、軸100axから離れるに連れて
光の強度が比較的小さくなっている。なお、軸100a
x上には光源ランプ102の電極等が存在し、光を射出
する際に影となってしまうので、実際には軸100ax
の極近傍の光の強度はかなり小さくなっている。このよ
うな不均一な強度分布を有する光を、そのまま液晶ライ
トバルブ300R,300G,300B(図1)に入射
させると、スクリーンSC上に表示される画像に明暗の
ムラが発生してしまう。拡散部252は、図3(B)に
示すように、不均一な強度分布を有する光を拡散させる
ことによって、導光部250Gから射出される光の強度
分布をほぼ均一にしている。拡散部252で拡散された
光は、導光部250Gの側面に形成された反射膜250
Grで1回以上反射されて、あるいは、反射されずに、
射出面250Goに進む。このようにして射出面250
Goに到達する光の強度分布はほぼ均一となっているた
め、スクリーンSC上に表示される画像の明暗のムラを
低減させることが可能となる。
The diffusing portion 252 has a function of diffusing substantially parallel light beams incident from the incident surface 250Gi.
As can be seen from the distribution of the trajectories of the light rays shown in FIG. 2, the light emitted from the light source device 100 has a relatively high light intensity near the axis 100ax, and has a relatively high light intensity away from the axis 100ax. It is getting smaller. The shaft 100a
Since the electrodes of the light source lamp 102 and the like exist on x and become a shadow when light is emitted, actually, the axis 100ax
The intensity of the light in the vicinity of is extremely small. When light having such an uneven intensity distribution is directly incident on the liquid crystal light valves 300R, 300G, and 300B (FIG. 1), unevenness in brightness and darkness occurs in an image displayed on the screen SC. As shown in FIG. 3B, the diffusing unit 252 diffuses light having a non-uniform intensity distribution to make the intensity distribution of light emitted from the light guiding unit 250G substantially uniform. The light diffused by the diffusion unit 252 is reflected by the reflection film 250 formed on the side surface of the light guide unit 250G.
Reflected at least once by Gr, or not reflected,
Proceed to the exit surface 250Go. In this way, the emission surface 250
Since the intensity distribution of the light reaching Go is almost uniform, it is possible to reduce the unevenness of the brightness of the image displayed on the screen SC.

【0040】本実施例において、拡散部252は、磨り
面によって形成されている。磨り面は、例えば、2つの
透明体251a,251bの少なくとも一方の接触面を
金剛砂などで磨って形成される。なお、磨り面を形成し
た後、2つの透明体251a,251bを接触させ、そ
の後、側面に反射膜250Grを形成する。あるいは、
2つの透明体251a,251bのそれぞれの側面に反
射膜250Grを形成しておいて、機械的に2つの透明
体251a,251bを接触させる。
In this embodiment, the diffusion portion 252 is formed by a polished surface. The polished surface is formed, for example, by polishing at least one contact surface of the two transparent bodies 251a and 251b with gold sand or the like. After the polished surface is formed, the two transparent bodies 251a and 251b are brought into contact with each other, and then the reflective film 250Gr is formed on the side surface. Or,
A reflection film 250Gr is formed on each side surface of the two transparent bodies 251a and 251b, and the two transparent bodies 251a and 251b are brought into mechanical contact with each other.

【0041】また、拡散部252は、回折格子やマイク
ロレンズアレイによって形成することも可能である。マ
イクロレンズアレイは、複数の微少なレンズが配列され
たレンズ群である。このように、回折格子やレンズアレ
イを用いても、入射した略平行な光線束を拡散させるこ
とが可能である。
Further, the diffusing portion 252 can be formed by a diffraction grating or a microlens array. The micro lens array is a lens group in which a plurality of minute lenses are arranged. As described above, even if a diffraction grating or a lens array is used, it is possible to diffuse an incident substantially parallel light beam.

【0042】本実施例では、拡散部252は、導光部2
50G内の入射面250Giに比較的近い位置に設けら
れているが、一般に、拡散部252は、入射面250G
iと射出面250Goとの間に設けられていればよい。
本実施例のように、入射面250Giに比較的近い位置
に拡散部252を設ける場合には、導光部250G内部
で光が反射する回数を増加させることができるので、よ
り均一な強度分布を有する光を射出できる可能性が高い
という利点がある。また、この場合には、導光部250
Gの長さLを比較的小さく設定することができるので、
投写型表示装置をさらに小型化できるという利点もあ
る。
In the present embodiment, the diffusing section 252 is
Although it is provided at a position relatively close to the incident surface 250Gi within 50G, generally, the diffusing portion 252 is
What is necessary is just to be provided between i and the emission surface 250Go.
When the diffusion portion 252 is provided at a position relatively close to the incident surface 250Gi as in the present embodiment, the number of times light is reflected inside the light guide portion 250G can be increased, so that a more uniform intensity distribution can be obtained. There is an advantage that it is highly possible to emit the light having the light. In this case, the light guide 250
Since the length L of G can be set relatively small,
There is also an advantage that the projection display device can be further reduced in size.

【0043】なお、本実施例の導光部250Gは、その
側面に反射膜250Grが形成されているが、反射膜は
省略してもよい。この場合にも、ほぼ均一な強度分布を
有する光を射出することが可能である。ただし、本実施
例のように反射膜250Grを設ければ、臨界角より小
さな入射角で入射した光の一部が導光部250Gの側面
から外部に射出されてしまうのを防ぐことができるの
で、より強度の大きな光を射出面250Goから射出さ
せることができる。
Although the light guide 250G of this embodiment has the reflective film 250Gr formed on the side surface, the reflective film may be omitted. Also in this case, it is possible to emit light having a substantially uniform intensity distribution. However, if the reflective film 250Gr is provided as in the present embodiment, it is possible to prevent a part of light incident at an incident angle smaller than the critical angle from being emitted to the outside from the side surface of the light guide 250G. Thus, light with higher intensity can be emitted from the emission surface 250Go.

【0044】図4は、導光部250Gに入射する光線束
の断面形状と、導光部250Gから射出される光線束の
断面形状を示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a cross-sectional shape of a light beam incident on the light guide 250G and a cross-sectional shape of a light beam emitted from the light guide 250G.

【0045】図4(A)は、導光部250Gの入射面2
50Giに入射する光線束L1iの断面形状を示してい
る。図4(A)に示すように、導光部250Gに入射す
る略平行な光線束L1iは、略円形の断面形状を有して
いる。これは、光源装置100(図2)において、楕円
リフレクタ104の開口部の断面形状が略円形となって
いるためである。図示するように、導光部250Gに入
射する光線束L1iの断面形状、換言すれば、光源装置
100から射出される光線束の断面形状は、導光部25
0Gの略正方形の入射面250Giに包含されるような
大きさに調整されている。なお、本実施例においては、
光源装置から射出された略平行な光線束は、その断面形
状が導光部の入射面に包含されるような大きさに調整さ
れているが、光線束の断面形状が導光部の入射面を包含
するような大きさに調整されていてもよい。ただし、本
実施例のようにすれば、光源装置100から射出された
略平行な光線束をすべて導光部250Gに入射させるこ
とができるので、光を有効に利用することが可能とな
る。
FIG. 4A shows the incident surface 2 of the light guide 250G.
The cross-sectional shape of the light beam L1i incident on 50 Gi is shown. As shown in FIG. 4A, the substantially parallel light beam L1i incident on the light guide 250G has a substantially circular cross-sectional shape. This is because, in the light source device 100 (FIG. 2), the cross-sectional shape of the opening of the elliptical reflector 104 is substantially circular. As shown in the drawing, the cross-sectional shape of the light beam L1i incident on the light guide 250G, in other words, the cross-sectional shape of the light beam emitted from the light source device 100 is different from that of the light guide 25.
The size is adjusted so as to be included in a substantially square entrance surface 250Gi of 0G. In this embodiment,
The cross-sectional shape of the substantially parallel light beam emitted from the light source device is adjusted to a size such that the cross-sectional shape is included in the incident surface of the light guide unit. May be adjusted to include the size. However, according to the present embodiment, all substantially parallel light beams emitted from the light source device 100 can be made incident on the light guide 250G, so that light can be used effectively.

【0046】図4(B)は、導光部250Gの射出面2
50Goから射出される光線束L1oの断面形状を示し
ている。なお、図4(B)では、液晶ライトバルブ30
0G(図1)も一緒に示されている。図4(B)に示す
ように、導光部250Gから射出される光線束L1oの
断面形状は、略正方形を有している。これは、導光部2
50Gの射出面250Goの形状が、略正方形となって
いるためである。すなわち、入射面250Giから入射
した略平行な光線束L1iは、導光部250G内を通過
する際に、拡散部252によって拡散されて、さらに、
反射膜250Grによって反射される。この過程を経る
ことにより、導光部250Gから射出される光線束L1
oの断面形状は、射出面250Goとほぼ同じ形状とな
る。
FIG. 4B shows the light exit surface 2 of the light guide 250G.
The cross-sectional shape of the light beam L1o emitted from 50Go is shown. In FIG. 4B, the liquid crystal light valve 30
OG (FIG. 1) is also shown. As shown in FIG. 4B, the cross-sectional shape of the light beam L1o emitted from the light guide 250G has a substantially square shape. This is the light guide 2
This is because the shape of the 50G emission surface 250Go is substantially square. That is, the substantially parallel light beam L1i incident from the incident surface 250Gi is diffused by the diffusion unit 252 when passing through the light guide unit 250G, and further,
The light is reflected by the reflection film 250Gr. Through this process, the light beam L1 emitted from the light guide portion 250G
The cross-sectional shape of “o” is substantially the same as the shape of the emission surface 250Go.

【0047】液晶ライトバルブ300Gは、図4(B)
に示すように、有効表示領域EAを含んでいる。有効表
示領域EAは、入射した光(照明光)の変調を実行する
ための変調領域であり、略矩形形状を有している。図示
するように、導光部250Gの射出面250Goは、有
効表示領域EAより所定の幅だけ大きな略矩形形状を有
している。このようにすれば、導光部250Gの射出面
250Goから射出された光線束L1oを確実に液晶ラ
イトバルブ300Gの有効表示領域EAに入射させるこ
とが可能である。
The liquid crystal light valve 300G is shown in FIG.
As shown in the figure, the effective display area EA is included. The effective display area EA is a modulation area for modulating incident light (illumination light), and has a substantially rectangular shape. As shown in the figure, the emission surface 250Go of the light guide 250G has a substantially rectangular shape that is larger than the effective display area EA by a predetermined width. In this way, the light beam L1o emitted from the emission surface 250Go of the light guide 250G can be surely made incident on the effective display area EA of the liquid crystal light valve 300G.

【0048】以上、図1の1つの導光部250Gについ
て説明したが、他の導光部250R,250Bについて
も同様である。なお、本実施例における光源装置100
と、2つのダイクロイックミラー201,202と、3
つの反射ミラー203,204,205と、3つの導光
部250R,250G,250Bとが、本発明における
照明光学系に相当する。
Although one light guide 250G in FIG. 1 has been described above, the same applies to the other light guides 250R and 250B. The light source device 100 according to the present embodiment
, Two dichroic mirrors 201, 202, 3
The three reflecting mirrors 203, 204, 205 and the three light guides 250R, 250G, 250B correspond to an illumination optical system in the present invention.

【0049】3つの導光部250R,250G,250
B(図1)から射出された各色光(照明光)は、それぞ
れ3枚の液晶ライトバルブ300R,300G,300
Bを照明する。3枚の液晶ライトバルブ300R,30
0G,300Bは、与えられた画像情報(画像信号)に
従って、3色の色光をそれぞれ変調して変調光線束を生
成する。本実施例の液晶ライトバルブ300R,300
G,300Bは、それぞれ、本発明における電気光学装
置に相当する液晶パネルと、その光入射面側および光射
出面側に配置された偏光板とによって構成されている。
なお、液晶ライトバルブの光入射面側に設けられた偏光
板は、3つの導光部250R,250G,250Bの射
出面に設けるようにしてもよい。
The three light guides 250R, 250G, 250
B (FIG. 1) emits three color lights (illumination lights) respectively from three liquid crystal light valves 300R, 300G, and 300.
Illuminate B. Three liquid crystal light valves 300R, 30
0G and 300B modulate the three color lights in accordance with given image information (image signals) to generate modulated light beams. The liquid crystal light valves 300R, 300 of this embodiment
G and 300B each include a liquid crystal panel corresponding to the electro-optical device of the present invention, and polarizing plates disposed on the light incident surface side and the light exit surface side.
Note that the polarizing plate provided on the light incident surface side of the liquid crystal light valve may be provided on the emission surfaces of the three light guides 250R, 250G, and 250B.

【0050】クロスダイクロイックプリズム320は、
液晶ライトバルブ300R,300G,300Bを通っ
て変調された3色の変調光線束を合成してカラー画像を
表す合成光を生成する。クロスダイクロイックプリズム
320には、赤色光反射ダイクロイック面321と、青
色光反射ダイクロイック面322とが、4つの直角プリ
ズムの界面に略X字状に形成されている。赤色光反射ダ
イクロイック面321には、赤色光を反射する誘電体多
層膜が形成されており、青色光反射ダイクロイック面3
22には、青色光を反射する誘電体多層膜が形成されて
いる。これらの赤色光反射ダイクロイック面321と青
色光反射ダイクロイック面322によって3つの色光が
合成されて、カラー画像を表す合成光が生成される。
The cross dichroic prism 320 is
The modulated light fluxes of the three colors modulated through the liquid crystal light valves 300R, 300G, and 300B are combined to generate combined light representing a color image. In the cross dichroic prism 320, a red light reflecting dichroic surface 321 and a blue light reflecting dichroic surface 322 are formed in an approximately X-shape at the interface between the four right-angle prisms. On the red light reflecting dichroic surface 321, a dielectric multilayer film that reflects red light is formed.
In 22, a dielectric multilayer film that reflects blue light is formed. The three color lights are combined by the red light reflecting dichroic surface 321 and the blue light reflecting dichroic surface 322 to generate combined light representing a color image.

【0051】クロスダイクロイックプリズム320で生
成された合成光は、投写レンズ340の方向に射出され
る。投写レンズ340は、クロスダイクロイックプリズ
ム320から射出された合成光を投写して、スクリーン
SC上にカラー画像を表示する。なお、投写レンズ34
0としてはテレセントリックレンズを用いることができ
る。
The combined light generated by the cross dichroic prism 320 is emitted toward the projection lens 340. The projection lens 340 projects the combined light emitted from the cross dichroic prism 320 to display a color image on the screen SC. The projection lens 34
As 0, a telecentric lens can be used.

【0052】以上、説明したように、本実施例の投写型
表示装置は、照明光学系として、略平行な光線束を射出
する光源装置100と、光源装置100から射出された
光の強度分布をほぼ均一にするための導光部250R,
250G,250Bとを備えている。照明光学系をこの
ような構成にすれば、照明光学系を小型化することがで
き、この結果、投写型表示装置を小型化することが可能
となる。
As described above, the projection type display device of this embodiment has, as an illumination optical system, a light source device 100 that emits a substantially parallel light beam and an intensity distribution of light emitted from the light source device 100. A light guide portion 250R for making the light substantially uniform,
250G and 250B. If the illumination optical system has such a configuration, the illumination optical system can be reduced in size, and as a result, the projection display device can be reduced in size.

【0053】B.導光部の変形例:図5は、図1に示す
導光部の第1の変形例を示す説明図である。図5の導光
部260Gは、図1の導光部250Gに代えて用いられ
る。なお、図1の他の導光部250R,250Bに代え
ても図5の導光部260Gと同様のものが用いられる。
図5(A)は、導光部260Gの斜視図であり、図5
(B)は、導光部260Gを−X方向から見たときの平
面図である。
B. Modification of Light Guide: FIG. 5 is an explanatory view showing a first modification of the light guide shown in FIG. The light guide 260G in FIG. 5 is used instead of the light guide 250G in FIG. Note that, instead of the other light guide units 250R and 250B in FIG. 1, the same light guide unit 260G in FIG. 5 is used.
FIG. 5A is a perspective view of the light guide 260G, and FIG.
(B) is a top view when the light guide part 260G is seen from the -X direction.

【0054】この導光部260Gは、図3の導光部25
0Gと外形形状が異なっている。すなわち、図3の導光
部250Gは、入射面250Giと射出面250Goが
ほぼ同じ大きさの正方形を有する略柱状の外形形状とな
っているが、図5の導光部260Gでは、入射面260
Giと射出面260Goの形状が異なる略四角錐状の外
形形状となっている。具体的には、図3,図5の2つの
導光部250G,260Gの入射面250Gi,260
Giは同じ形状であるが、射出面250Go,260G
oの形状が異なっている。
The light guide 260G is formed by the light guide 25 shown in FIG.
0G and the outer shape are different. That is, the light guide 250G in FIG. 3 has a substantially columnar outer shape in which the entrance surface 250Gi and the exit surface 250Go have squares of substantially the same size, but the light guide 260G in FIG.
Gi and the shape of the exit surface 260Go are substantially quadrangular pyramid-shaped outer shapes. Specifically, the incident surfaces 250Gi, 260G of the two light guides 250G, 260G in FIGS.
Gi have the same shape, but the emission surfaces 250Go, 260G
The shape of o is different.

【0055】図6は、図5の導光部260Gに入射する
光線束の断面形状と、導光部260Gから射出される光
線束の断面形状を示す説明図である。図6(A)は、導
光部260Gの入射面260Giに入射する光線束L2
iの断面形状を示しており、図4(A)と同じである。
図6(B)は、導光部260Gの射出面260Goから
射出される光線束L2oの断面形状を示しており、略矩
形となっている。これは、導光部260Gの射出面26
0Goの形状が、略矩形となっているためである。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a cross-sectional shape of a light beam incident on the light guide 260G of FIG. 5 and a cross-sectional shape of a light beam emitted from the light guide 260G. FIG. 6A shows a light beam L2 incident on the incident surface 260Gi of the light guide 260G.
4A shows a cross-sectional shape, which is the same as FIG.
FIG. 6B shows a cross-sectional shape of the light beam L2o emitted from the emission surface 260Go of the light guide 260G, which is substantially rectangular. This corresponds to the exit surface 26 of the light guide 260G.
This is because the shape of 0Go is substantially rectangular.

【0056】図6(B)に示すように、射出面260G
oは、液晶ライトバルブ300Gの有効表示領域EAと
ほぼ相似形となっており、また、有効表示領域EAより
所定の幅だけ大きな略矩形形状を有している。このよう
な射出面260Goを有する導光部260Gを用いれ
ば、導光部260Gから射出される殆どの光を有効表示
領域EAに入射させることができる。したがって、略正
方形の射出面を有する導光部250G(図4(B))を
用いると比べて、導光部260Gから射出される光線束
L2oを有効に利用することができるという利点があ
る。ただし、図3の導光部250Gは、その外形形状が
略柱状となっているため、略錐状となっている導光部2
60Gと比べて、容易に製造できるという利点がある。
As shown in FIG. 6B, the emission surface 260G
o is substantially similar to the effective display area EA of the liquid crystal light valve 300G, and has a substantially rectangular shape larger than the effective display area EA by a predetermined width. By using the light guide 260G having such an exit surface 260Go, most of the light emitted from the light guide 260G can be made to enter the effective display area EA. Therefore, there is an advantage that the light beam L2o emitted from the light guide 260G can be used more effectively than using the light guide 250G (FIG. 4B) having a substantially square exit surface. However, since the outer shape of the light guide section 250G in FIG. 3 is substantially columnar, the light guide section 2 has a substantially conical shape.
There is an advantage that it can be easily manufactured as compared with 60G.

【0057】図7は、図1に示す導光部の第2の変形例
を示す説明図である。図7の導光部270Gは、図1の
導光部250Gに代えて用いられる。なお、図1の他の
導光部250R,250Bに代えても図7の導光部27
0Gと同様のものが用いられる。図7(A)は、導光部
270Gの斜視図であり、図7(B)は、導光部270
Gを−X方向から見たときの平面図である。この導光部
270Gは、入射面270Giと射出面270Goがほ
ぼ同じ略円形を有する略柱状の外形形状となっている。
FIG. 7 is an explanatory view showing a second modification of the light guide section shown in FIG. The light guide 270G of FIG. 7 is used instead of the light guide 250G of FIG. It should be noted that the other light guides 250R and 250B in FIG.
The same thing as 0G is used. FIG. 7A is a perspective view of the light guide unit 270G, and FIG.
It is a top view when G is seen from the -X direction. The light guide 270G has a substantially columnar outer shape in which the entrance surface 270Gi and the exit surface 270Go have substantially the same substantially circular shape.

【0058】図8は、図7の導光部270Gに入射する
光線束の断面形状と、導光部270Gから射出される光
線束の断面形状を示す説明図である。図8(A)は、導
光部270Gの入射面270Giに入射する光線束L3
iの断面形状を示している。この場合にも、図4で説明
したのと同様に、導光部270Gに入射する光線束L3
iの断面形状、換言すれば、光源装置100から射出さ
れる光線束の断面形状は、導光部270Gの略円形の入
射面270Giに包含されるような大きさに調整されて
いる。これにより、光源装置100から射出された略平
行な光線束をすべて導光部270Gに入射させることが
できるので、光を有効に利用することが可能である。
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a cross-sectional shape of a light beam incident on the light guide 270G of FIG. 7 and a cross-sectional shape of a light beam emitted from the light guide 270G. FIG. 8A shows a light beam L3 incident on the incident surface 270Gi of the light guide 270G.
The cross-sectional shape of i is shown. Also in this case, similarly to FIG. 4, the light beam L3 incident on the light guide 270G
The cross-sectional shape of i, in other words, the cross-sectional shape of the light beam emitted from the light source device 100 is adjusted to a size that is included in the substantially circular incident surface 270Gi of the light guide 270G. Accordingly, all the substantially parallel light beams emitted from the light source device 100 can be made incident on the light guide 270G, so that the light can be used effectively.

【0059】図8(B)は、導光部270Gの射出面2
70Goから射出される光線束L3oの断面形状を示し
ており、図示するように、略円形となっている。これ
は、導光部270Gの射出面270Goの形状が、略円
形となっているためである。図8(B)に示すように、
射出面270Goの形状は、液晶ライトバルブ300G
の有効表示領域EAを包含し、かつ、有効表示領域EA
にほぼ外接する形状を有している。このような射出面2
70Goを有する導光部270Gを用いても、導光部2
70Gから射出される光をうまく有効表示領域EAに入
射させることができる。
FIG. 8B shows the light exit surface 2 of the light guide 270G.
It shows the cross-sectional shape of the light beam L3o emitted from 70Go, and is substantially circular as shown in the figure. This is because the shape of the exit surface 270Go of the light guide 270G is substantially circular. As shown in FIG.
The shape of the emission surface 270Go is a liquid crystal light valve 300G.
And the effective display area EA
Has a shape substantially circumscribed by Such an emission surface 2
Even if the light guide unit 270G having 70Go is used, the light guide unit 2
The light emitted from 70G can be made to enter the effective display area EA successfully.

【0060】図9は、図1に示す導光部の第3の変形例
を示す斜視図である。図9の導光部280Gは、図1の
導光部250Gに代えて用いられる。なお、図1の他の
導光部250R,250Bに代えても図9の導光部28
0Gと同様のものが用いられる。この導光部280Gで
は、入射面280Giと射出面280Goとがほぼ同じ
略矩形を有する略柱状の外形形状となっており、入射面
280Giおよび射出面280Goは、液晶ライトバル
ブの有効表示領域EAと相似形となっている。
FIG. 9 is a perspective view showing a third modification of the light guide shown in FIG. The light guide 280G of FIG. 9 is used instead of the light guide 250G of FIG. It should be noted that the other light guides 250R and 250B in FIG.
The same thing as 0G is used. In this light guide section 280G, the entrance surface 280Gi and the exit surface 280Go have a substantially columnar outer shape having substantially the same substantially rectangular shape. It has a similar shape.

【0061】ところで、図4(A),図6(A),図8
(A)では、導光部250G,260G,270Gに入
射する光線束L1i,L2i,L3iの断面形状は、す
べて略円形となっている。これは、上記のように、光源
装置100(図2)から射出される光線束の断面形状が
略円形となっているためである。図4(A),図6
(A),図9に示すように、略矩形の入射面を有する導
光部250G,260Gを用いる場合には、入射する光
線束の断面形状を略矩形としてもよい。
FIG. 4A, FIG. 6A, FIG.
In (A), the cross-sectional shapes of the light beams L1i, L2i, and L3i incident on the light guide portions 250G, 260G, and 270G are all substantially circular. This is because the cross-sectional shape of the light beam emitted from the light source device 100 (FIG. 2) is substantially circular as described above. FIG. 4 (A), FIG.
(A), as shown in FIG. 9, when using the light guide portions 250G and 260G having a substantially rectangular incident surface, the cross-sectional shape of the incident light beam may be substantially rectangular.

【0062】図10は、導光部に入射する光線束の断面
形状を略矩形とする場合の光源装置の一例を示す説明図
であり、図9の導光部280Gに適したものである。こ
の光源装置100’は、図1の光源装置100に対し
て、リフレクタ104’の形状が異なっている。なお、
図10では、光源ランプの図示は省略されており、リフ
レクタ104’および平行化レンズ106のみが図示さ
れている。
FIG. 10 is an explanatory view showing an example of a light source device in the case where the cross-sectional shape of the light beam incident on the light guide is substantially rectangular, and is suitable for the light guide 280G of FIG. This light source device 100 'is different from the light source device 100 of FIG. 1 in the shape of a reflector 104'. In addition,
In FIG. 10, the illustration of the light source lamp is omitted, and only the reflector 104 ′ and the parallelizing lens 106 are illustrated.

【0063】図10(A)は、リフレクタ104’を図
1と同じく+Y方向から見たときの平面図であり、図1
0(B)は、リフレクタ104’を−X方向から見たと
きの平面図である。図10(A),(B)に示すよう
に、このリフレクタ104’は、リフレクタ104の開
口部付近の反射面104R(図2)の曲面を、軸100
axに平行で、かつ、X方向あるいはY方向と垂直な4
つの平面に置き換えた反射面104R’を有している。
開口部のX方向の長さWxとY方向の長さWyの比は、
液晶ライトバルブの有効表示領域EAのアスペクト比
(縦と横の比)とほぼ同じになるように設定されてい
る。図10(C)は、リフレクタ104’を+Z方向か
ら見たときの平面図である。図示するように、リフレク
タ104’の開口部の形状は、略矩形形状の大きさ(W
x×Wy)を有している。このようなリフレクタ10
4’から射出される光線束の断面形状は、液晶ライトバ
ルブの有効表示領域EAと相似な略矩形となる。このた
め、平行化レンズ106を通過して光源装置100’か
ら射出される略平行な光線束の断面形状も液晶ライトバ
ルブの有効表示領域EAと相似な略矩形となる。このよ
うに、光源装置100’を用いることにより、図9の導
光部280Gの形状に適した断面形状を有する光線束を
射出することが可能である。
FIG. 10A is a plan view when the reflector 104 'is viewed from the + Y direction as in FIG.
0 (B) is a plan view when the reflector 104 ′ is viewed from the −X direction. As shown in FIGS. 10A and 10B, this reflector 104 ′ is obtained by changing the curved surface of the reflection surface 104 R (FIG. 2) near the opening of the reflector 104 to the axis 100.
4 parallel to ax and perpendicular to the X or Y direction
It has a reflecting surface 104R 'replaced by two planes.
The ratio of the length Wx in the X direction of the opening to the length Wy in the Y direction is:
The aspect ratio (the ratio between the height and the width) of the effective display area EA of the liquid crystal light valve is set to be substantially the same. FIG. 10C is a plan view when the reflector 104 ′ is viewed from the + Z direction. As shown in the figure, the shape of the opening of the reflector 104 ′ has a substantially rectangular shape (W
xxWy). Such a reflector 10
The cross-sectional shape of the light beam emitted from 4 ′ is a substantially rectangular shape similar to the effective display area EA of the liquid crystal light valve. For this reason, the cross-sectional shape of the substantially parallel light beam emitted from the light source device 100 ′ after passing through the collimating lens 106 also becomes a substantially rectangular shape similar to the effective display area EA of the liquid crystal light valve. As described above, by using the light source device 100 ′, it is possible to emit a light beam having a cross-sectional shape suitable for the shape of the light guide 280G in FIG.

【0064】図11は、図10の光源装置100’を用
いたときに図9の導光部280Gに入射する光線束の断
面形状と、導光部280Gから射出される光線束の断面
形状を示す説明図である。
FIG. 11 shows the cross-sectional shape of the light beam incident on the light guide 280G of FIG. 9 and the cross-sectional shape of the light beam emitted from the light guide 280G when the light source device 100 ′ of FIG. 10 is used. FIG.

【0065】図11(A)は、導光部280Gの入射面
280Giに入射する光線束L4iの断面形状を示して
おり、入射面280Giの形状とほぼ相似形となってい
る。上記のように、光源装置100’のリフレクタ10
4’の開口部の断面形状を略矩形形状とすることによっ
て、略矩形の断面形状を有する光線束L4iを導光部2
80Gに入射させることができる。図11(B)は、導
光部280Gの射出面280Goから射出される光線束
L4oの断面形状を示しており、射出面280Goの形
状とほぼ同じ略矩形となっている。射出面280Goの
形状は、液晶ライトバルブ300Gの有効表示領域EA
とほぼ相似形となっており、有効表示領域EAより所定
の幅だけ大きな略矩形形状を有している。
FIG. 11A shows a cross-sectional shape of the light beam L4i incident on the incident surface 280Gi of the light guide 280G, which is substantially similar to the shape of the incident surface 280Gi. As described above, the reflector 10 of the light source device 100 ′
By making the cross-sectional shape of the opening 4 ′ substantially rectangular, the light beam L4i having the substantially rectangular cross-sectional shape can be transmitted to the light guide portion 2.
80G. FIG. 11B shows the cross-sectional shape of the light beam L4o emitted from the emission surface 280Go of the light guide 280G, which is substantially the same as the shape of the emission surface 280Go. The shape of the exit surface 280Go is determined by the effective display area EA of the liquid crystal light valve 300G.
And has a substantially rectangular shape larger by a predetermined width than the effective display area EA.

【0066】以上説明したように、導光部280Gの入
射面280Giと射出面280Goは、液晶ライトバル
ブ300Gの有効表示領域EAとほぼ相似形となってい
る。また、光源装置100’のリフレクタ104’の開
口部の断面形状も液晶ライトバルブ300Gの有効表示
領域EAとほぼ相似形となっている。このような光源装
置100’と導光部280Gとを用いれば、液晶ライト
バルブの有効表示領域EAに整合する光を容易に得るこ
とができる。
As described above, the entrance surface 280Gi and the exit surface 280Go of the light guide 280G are substantially similar to the effective display area EA of the liquid crystal light valve 300G. The cross-sectional shape of the opening of the reflector 104 'of the light source device 100' is also substantially similar to the effective display area EA of the liquid crystal light valve 300G. By using such a light source device 100 ′ and the light guide 280G, light that matches the effective display area EA of the liquid crystal light valve can be easily obtained.

【0067】なお、図10では、リフレクタの開口部の
断面形状は液晶ライトバルブの有効表示領域EAと相似
な略矩形となっているが、リフレクタの開口部の断面形
状は略正方形としてもよい。このようなリフレクタを有
する光源装置から射出される光線束は、図4(A),図
6(A)の略正方形の入射面を有する導光部に適合する
こととなる。
In FIG. 10, the cross-sectional shape of the opening of the reflector is substantially rectangular similar to the effective display area EA of the liquid crystal light valve, but the cross-sectional shape of the opening of the reflector may be substantially square. The light beam emitted from the light source device having such a reflector is adapted to the light guide having a substantially square incident surface shown in FIGS. 4 (A) and 6 (A).

【0068】ところで、上記の光源装置100,10
0’(図1,図10)では、射出される略平行な光線束
の断面形状は、液晶ライトバルブの有効表示領域EAの
大きさにほぼ適合するように調整されているが、光源装
置をさらに小型化する場合、すなわち、リフレクタと平
行化レンズとの距離をさらに小さくする場合には、射出
される略平行な光線束の断面形状が大きくなってしま
う。このような場合には、図5に示す導光部260Gの
ように、射出面より大きな入射面を有する導光部を準備
すればよい。すなわち、光源装置から射出される光線束
をうまく導光部に入射させることができる入射面と、液
晶ライトバルブの有効表示領域EAの大きさに適した射
出面を有する導光部を準備すれば、導光部を光源装置お
よび有効表示領域EAに整合させることができる。
By the way, the above light source devices 100 and 10
At 0 ′ (FIGS. 1 and 10), the cross-sectional shape of the emitted substantially parallel light beam is adjusted to substantially match the size of the effective display area EA of the liquid crystal light valve. When the size is further reduced, that is, when the distance between the reflector and the parallelizing lens is further reduced, the cross-sectional shape of the emitted substantially parallel light beam increases. In such a case, a light guide unit having an incident surface larger than the exit surface may be prepared, such as the light guide unit 260G shown in FIG. That is, it is necessary to prepare a light guide unit having an incident surface that allows the light beam emitted from the light source device to be incident on the light guide unit and an exit surface suitable for the size of the effective display area EA of the liquid crystal light valve. The light guide can be aligned with the light source device and the effective display area EA.

【0069】以上、説明したように、本発明における導
光部は、一般に、光源装置から射出された光が入射する
入射面と、入射面から入射した光を射出する射出面と、
入射面と射出面との間に設けられた光を拡散させるため
の拡散部とを有し、入射面と射出面とを底面とする立体
状のものであればよい。
As described above, the light guide in the present invention generally includes an incident surface on which light emitted from the light source device is incident, an exit surface for emitting light incident from the incident surface,
What is necessary is just to have a diffusion part provided between the entrance surface and the exit surface for diffusing the light, and to have a three-dimensional shape having the entrance surface and the exit surface as bottom surfaces.

【0070】C.光源装置の変形例:図12は、図1
(図2)に示す光源装置の第1の変形例を示す説明図で
ある。図12の光源装置110は、光源ランプ(図示せ
ず)と楕円リフレクタ114と平行化レンズ116とを
備えている。この光源装置110は、光源装置100
(図2)とほぼ同様であるが、平行化レンズ116の形
状が異なっている。すなわち、図2の平行化レンズ10
6は、入射面106iが平面を有しており、射出面10
6oが回転楕円面形状の非球面を有している。一方、図
12の平行化レンズ116は、入射面116iが回転双
曲面形状の非球面を有しており、射出面116oが平面
を有している。このような平行化レンズ116を備えた
光源装置110を用いても、略平行な光線束を射出する
ことができる。
C. Modification of Light Source Device: FIG.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a first modification of the light source device shown in FIG. 2. The light source device 110 of FIG. 12 includes a light source lamp (not shown), an elliptical reflector 114, and a parallelizing lens 116. The light source device 110 includes the light source device 100
This is almost the same as (FIG. 2), but the shape of the parallelizing lens 116 is different. That is, the collimating lens 10 of FIG.
6 has an incident surface 106i having a flat surface and an exit surface 10i.
6o has a spheroidal aspherical surface. On the other hand, in the parallelizing lens 116 in FIG. 12, the entrance surface 116i has an aspheric surface having a hyperboloid of revolution, and the exit surface 116o has a flat surface. Even when the light source device 110 having such a parallelizing lens 116 is used, a substantially parallel light beam can be emitted.

【0071】ところで、図12の光源装置110から射
出される光線の軌跡と、図2の光源装置100から射出
される光線の軌跡とを比較して分かるように、図12の
光源装置110から射出される光の強度は、軸110a
x付近でかなり大きくなっている。すなわち、図12の
光源装置110よりも、図2の光源装置100の方が、
より均一な強度分布を有する光線束を射出することがで
きる。したがって、図2の光源装置100を用いる場合
には、導光部から射出される光の強度分布をより均一に
できる可能性が高いという利点がある。
The trajectory of the light beam emitted from the light source device 110 shown in FIG. 12 is compared with the trajectory of the light beam emitted from the light source device 100 shown in FIG. The intensity of the emitted light is
It becomes considerably large near x. That is, the light source device 100 of FIG.
A light beam having a more uniform intensity distribution can be emitted. Therefore, when the light source device 100 of FIG. 2 is used, there is an advantage that it is highly likely that the intensity distribution of the light emitted from the light guide unit can be made more uniform.

【0072】図13は、図1(図2)に示す光源装置の
第2の変形例を示す説明図である。図13の光源装置1
20は、光源ランプ(図示せず)とリフレクタ124と
2つの平凸レンズで構成された光線束幅調整レンズ12
6とを備えている。この光源装置120のリフレクタ1
24は、軸120axに軸対称な回転放物面形状の反射
面124Rを有する放物面リフレクタである。光源ラン
プの中心102cは、回転放物面の焦点位置FRに配置
されており、光源ランプの中心102cから放射状に射
出された光は、放物面リフレクタ124で反射された後
に、略平行な光となって射出される。放物面リフレクタ
124で反射された略平行な光線束は、光線束幅調整レ
ンズ126によって、光線束の幅が調整された後に、光
源装置120から射出される。このような光源装置12
0を用いても、導光部の入射面に包含されるような略平
行な光線束を射出することが可能である。この説明から
も分かるように、本発明における光源装置としては、一
般に、略平行な光線束を射出するようなものであればよ
い。
FIG. 13 is an explanatory view showing a second modification of the light source device shown in FIG. 1 (FIG. 2). Light source device 1 of FIG.
Reference numeral 20 denotes a light beam width adjusting lens 12 including a light source lamp (not shown), a reflector 124, and two plano-convex lenses.
6 is provided. Reflector 1 of light source device 120
Reference numeral 24 denotes a parabolic reflector having a rotational parabolic reflecting surface 124R that is symmetric about the axis 120ax. The center 102c of the light source lamp is disposed at the focal position FR of the paraboloid of revolution, and the light emitted radially from the center 102c of the light source lamp is reflected by the parabolic reflector 124 and then becomes substantially parallel light. It is ejected. The substantially parallel light beam reflected by the parabolic reflector 124 is emitted from the light source device 120 after the light beam width adjustment lens 126 adjusts the light beam width. Such a light source device 12
Even if 0 is used, it is possible to emit a substantially parallel light beam included in the incident surface of the light guide. As can be understood from this description, the light source device in the present invention may be any device that generally emits a substantially parallel light beam.

【0073】ところで、図13の光源装置120から射
出される光線の軌跡と、図2の光源装置100から射出
される光線の軌跡とを比較して分かるように、図13の
光源装置120から射出された光の強度は、軸120a
x付近でかなり大きくなっている。このため、図2の光
源装置100を用いる場合には、導光部から射出される
光の強度分布をより均一にできる可能性が高いという利
点がある。
As can be seen by comparing the trajectory of the light beam emitted from the light source device 120 in FIG. 13 with the trajectory of the light beam emitted from the light source device 100 in FIG. The intensity of the applied light is
It becomes considerably large near x. Therefore, when the light source device 100 of FIG. 2 is used, there is an advantage that it is highly likely that the intensity distribution of the light emitted from the light guide unit can be made more uniform.

【0074】また、図13の光源装置120において
は、光線束幅調整レンズ126が2つの平凸レンズで構
成されているため、図2の光源装置100や図12の光
源装置110よりも大きな容積が必要となる。したがっ
て、図2,図12に示す光源装置100,110を用い
る方が、投写型表示装置をより小型化できるという利点
がある。
Further, in the light source device 120 of FIG. 13, since the light beam width adjusting lens 126 is composed of two plano-convex lenses, a larger volume than the light source device 100 of FIG. 2 and the light source device 110 of FIG. Required. Therefore, using the light source devices 100 and 110 shown in FIGS. 2 and 12 has an advantage that the projection display device can be further reduced in size.

【0075】なお、図12,図13に示す光源装置11
0,120のリフレクタの開口部の断面形状を、図10
に示すように液晶ライトバルブの有効表示領域EAと相
似形とし、導光部の入射面と射出面の形状も有効表示領
域EAとほぼ相似形とすれば、有効表示領域EAに整合
する照明光を容易に得ることができる。
The light source device 11 shown in FIGS.
The cross-sectional shape of the opening of the reflectors 0 and 120 is shown in FIG.
As shown in (1), if the effective display area EA of the liquid crystal light valve has a shape similar to that of the liquid crystal light valve, and the shapes of the incident surface and the exit surface of the light guide portion are substantially similar to the effective display area EA, the illumination light matching the effective display area EA. Can be easily obtained.

【0076】本発明は上記の実施例や実施形態に限られ
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種
々の態様において実施することが可能であり、例えば次
のような変形も可能である。
The present invention is not limited to the above Examples and Embodiments, but can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention. For example, the following modifications are possible.

【0077】(1)図3で説明したように、導光部25
0G内の拡散部252は、磨り面や回折格子、レンズア
レイなどによって形成されているので、拡散部252の
拡散特性を、入射する光線束の光の強度分布に応じて変
化させることができる。すなわち、拡散部252の面内
で、磨り面の表面粗さを変化させたり、回折格子の格子
ピッチを変化させたり、レンズアレイの各レンズの曲率
半径や偏心の度合いを変化させたりすることができる。
こうすれば、導光部から射出される略平行な光線束の光
の強度分布をより均一にできる可能性があるとともに、
導光部250Gの長さLを短くして、投写型表示装置を
さらに小型化できる可能性がある。
(1) As described with reference to FIG.
Since the diffusing portion 252 in 0G is formed by a polished surface, a diffraction grating, a lens array, or the like, the diffusing characteristics of the diffusing portion 252 can be changed according to the intensity distribution of the incident light beam. That is, in the plane of the diffusion section 252, it is possible to change the surface roughness of the polished surface, change the grating pitch of the diffraction grating, or change the radius of curvature or the degree of eccentricity of each lens of the lens array. it can.
In this case, the intensity distribution of the substantially parallel light flux emitted from the light guide unit may be more uniform, and
There is a possibility that the length L of the light guide unit 250G may be reduced to further reduce the size of the projection display device.

【0078】また、図3では、拡散部252は、導光部
250G内の一箇所に設けられているが、複数箇所に設
けるようにしてもよい。このようにしても、入射する略
平行な光線束の光の強度分布をより均一にできる可能性
があるとともに、導光部250Gの長さLを短くして、
投写型表示装置をさらに小型化できる可能性がある。
In FIG. 3, the diffuser 252 is provided at one location in the light guide 250G, but may be provided at a plurality of locations. Also in this case, the intensity distribution of the incident substantially parallel light beam can be made more uniform, and the length L of the light guide portion 250G is shortened.
There is a possibility that the projection display device can be further downsized.

【0079】(2)上記投写型表示装置は、透過型の投
写型表示装置に本発明の照明光学系を適用した場合を例
に説明しているが、本発明は反射型の投写型表示装置に
も適用することが可能である。ここで、「透過型」と
は、透過型液晶パネル等のように光変調手段としての電
気光学装置が光を透過するタイプであることを意味して
おり、「反射型」とは、反射型液晶パネルのように光変
調手段としての電気光学装置が光を反射するタイプであ
ることを意味している。反射型の投写型表示装置にこの
発明を適用した場合にも、透過型の投写型表示装置とほ
ぼ同様の効果を得ることができる。
(2) The above-mentioned projection type display device is described by taking as an example the case where the illumination optical system of the present invention is applied to a transmission type projection type display device. However, the present invention is directed to a reflection type projection type display device. It is also possible to apply to. Here, “transmission type” means that an electro-optical device as a light modulating unit transmits light, such as a transmission type liquid crystal panel, and “reflection type” means a reflection type. This means that an electro-optical device as a light modulating unit, such as a liquid crystal panel, is of a type that reflects light. Even when the present invention is applied to a reflection type projection display device, almost the same effects as those of a transmission type projection display device can be obtained.

【0080】(3)また、上記実施例においては、カラ
ー画像を表示する投写型表示装置を例に説明している
が、モノクロ画像を表示する投写型表示装置に本発明の
照明光学系を適用することも可能である。この場合に
も、上記投写型表示装置と同様の効果を得ることができ
る。
(3) In the above embodiment, the projection type display device for displaying a color image is described as an example. However, the illumination optical system of the present invention is applied to a projection type display device for displaying a monochrome image. It is also possible. Also in this case, the same effects as those of the projection display device can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用した投写型表示装置を示す説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a projection display device to which the present invention is applied.

【図2】光源装置100を拡大して示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the light source device 100 in an enlarged manner.

【図3】図1の3つの導光部250R,250G,25
0Bのうち、1つの導光部250Gを示す説明図であ
る。
FIG. 3 shows three light guides 250R, 250G, and 25 shown in FIG.
FIG. 9B is an explanatory diagram illustrating one light guide unit 250G of FIG.

【図4】導光部250Gに入射する光線束の断面形状
と、導光部250Gから射出される光線束の断面形状を
示す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a cross-sectional shape of a light beam incident on the light guide unit 250G and a cross-sectional shape of a light beam emitted from the light guide unit 250G.

【図5】図1に示す導光部の第1の変形例を示す説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory view showing a first modification of the light guide section shown in FIG. 1;

【図6】図5の導光部260Gに入射する光線束の断面
形状と、導光部260Gから射出される光線束の断面形
状を示す説明図である。
6 is an explanatory diagram showing a cross-sectional shape of a light beam incident on the light guide unit 260G of FIG. 5 and a cross-sectional shape of a light beam emitted from the light guide unit 260G.

【図7】図1に示す導光部の第2の変形例を示す説明図
である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a second modification of the light guide section shown in FIG. 1;

【図8】図7の導光部270Gに入射する光線束の断面
形状と、導光部270Gから射出される光線束の断面形
状を示す説明図である。
8 is an explanatory diagram illustrating a cross-sectional shape of a light beam incident on the light guide unit 270G of FIG. 7 and a cross-sectional shape of a light beam emitted from the light guide unit 270G.

【図9】図1に示す導光部の第3の変形例を示す斜視図
である。
FIG. 9 is a perspective view showing a third modification of the light guide section shown in FIG.

【図10】導光部に入射する光線束の断面形状を略矩形
とする場合の光源装置の一例を示す説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating an example of a light source device in a case where a cross-sectional shape of a light beam incident on a light guide unit is substantially rectangular.

【図11】図10の光源装置100’を用いたときに図
9の導光部280Gに入射する光線束の断面形状と、導
光部280Gから射出される光線束の断面形状を示す説
明図である。
11 is an explanatory diagram showing a cross-sectional shape of a light beam incident on the light guide unit 280G of FIG. 9 and a cross-sectional shape of a light beam emitted from the light guide unit 280G when the light source device 100 ′ of FIG. 10 is used. It is.

【図12】図1に示す光源装置の第1の変形例を示す説
明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a first modification of the light source device shown in FIG.

【図13】図1に示す光源装置の第2の変形例を示す説
明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a second modification of the light source device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,100’…光源装置 100ax…軸 102…光源ランプ 102c…光源ランプの中心 104…楕円リフレクタ 104R…反射面 106…平行化レンズ 106i…平行化レンズの入射面 106o…平行化レンズの射出面 110…光源装置 110ax…軸 114…楕円リフレクタ 116…平行化レンズ 116i…平行化レンズの入射面 116o…平行化レンズの射出面 120…光源装置 120ax…軸 124…放物面リフレクタ 124R…反射面 126…光線束幅調整レンズ 201,202…ダイクロイックミラー 203,204,205…反射ミラー 250R,250G,250B…導光部 250Gr…反射膜 250Gi…導光部の入射面 250Go…導光部の射出面 251a,251b…透明体 252…拡散部 260G…導光部 260Gi…導光部の入射面 260Go…導光部の射出面 270G…導光部 270Gi…導光部の入射面 270Go…導光部の射出面 280G…導光部 280Gi…導光部の入射面 280Go…導光部の射出面 300R,300G,300B…液晶ライトバルブ 320…クロスダイクロイックプリズム 321…赤色光反射ダイクロイック面 322…青色光反射ダイクロイック面 340…投写レンズ EA…有効表示領域 SC…スクリーン 100, 100 ': Light source device 100ax: Axis 102: Light source lamp 102c: Center of the light source lamp 104: Elliptical reflector 104R: Reflecting surface 106: Parallelizing lens 106i: Incident surface of the parallelizing lens 106o: Exiting surface of the parallelizing lens 110 ... Light source device 110ax ... Axis 114 ... Elliptical reflector 116 ... Collimating lens 116i ... Parallizing lens incident surface 116o ... Parallizing lens emitting surface 120 ... Light source device 120ax ... Axis 124 ... Parabolic reflector 124R ... Reflecting surface 126 ... Light beam width adjusting lenses 201, 202: dichroic mirrors 203, 204, 205: reflection mirrors 250R, 250G, 250B: light guide 250Gr: reflective film 250Gi: entrance surface of the light guide 250Go: exit surface of the light guide 251a, 251b: Transparent body 252: Diffusion unit 2 60G: light guide 260Gi: entrance surface of light guide 260Go: exit surface of light guide 270G: light guide 270Gi: entrance of light guide 270Go: exit of light guide 280G: light guide 280Gi: guide Incident surface of light part 280Go ... Outgoing surface of light guide part 300R, 300G, 300B ... Liquid crystal light valve 320 ... Cross dichroic prism 321 ... Red light reflecting dichroic surface 322 ... Blue light reflecting dichroic surface 340 ... Projection lens EA ... Effective display area SC ... Screen

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 略平行な光線束を射出する光源装置と、 前記光源装置から射出される前記光線束の光の強度分布
をほぼ均一にするための導光部と、を備えた照明光学系
であって、 前記導光部は、 前記光源装置から射出された光が入射する光入射面と、 前記光入射面から入射した光を射出する光射出面と、 前記光入射面と前記光射出面との間に設けられた光を拡
散させるための拡散部とを有し、 前記光入射面と前記光射出面とを底面とする立体形状を
有する、 ことを特徴とする照明光学系。
An illumination optical system comprising: a light source device that emits a substantially parallel light beam; and a light guide unit that makes the light intensity distribution of the light beam emitted from the light source device substantially uniform. Wherein the light guide unit comprises: a light incident surface on which light emitted from the light source device is incident; a light exit surface for emitting light incident from the light incident surface; the light incident surface and the light emission An illumination optical system, comprising: a diffusing portion provided between the light incident surface and the light exit surface; and a three-dimensional shape having the light incident surface and the light exit surface as bottom surfaces.
【請求項2】 請求項1記載の照明光学系であって、 前記拡散部は、磨り面である、照明光学系。2. The illumination optical system according to claim 1, wherein the diffuser is a polished surface. 【請求項3】 請求項1記載の照明光学系であって、 前記拡散部は、回折格子である、照明光学系。3. The illumination optical system according to claim 1, wherein the diffusion unit is a diffraction grating. 【請求項4】 請求項1記載の照明光学系であって、 前記拡散部は、複数のレンズを含むレンズアレイであ
る、照明光学系。
4. The illumination optical system according to claim 1, wherein the diffusion unit is a lens array including a plurality of lenses.
【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の照
明光学系であって、 前記導光部の側面には、前記導光部内を進行する光を反
射するための反射膜が形成されている、照明光学系。
5. The illumination optical system according to claim 1, wherein a reflection film for reflecting light traveling in the light guide is formed on a side surface of the light guide. The illumination optics.
【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載の照
明光学系と、 前記照明光を画像情報に応じて変調して変調光線束を生
成する電気光学装置と、 前記変調光線束を投写する投写光学系と、を備えた投写
型表示装置であって、 前記光源装置は、 放射状に光を射出する光源ランプと、 前記光源ランプから射出された光を反射して集光させる
ための回転楕円面形状の反射面を有するリフレクタと、 前記リフレクタの前記反射面で反射された反射光を平行
化するための平行化レンズと、を備え、 前記平行化レンズから射出される前記光線束の断面形状
は、前記導光部の前記光入射面に包含されるような大き
さに調整されている、投写型表示装置。
6. An illumination optical system according to claim 1, wherein the illumination light is modulated according to image information to generate a modulated light beam, and the modulated light beam is projected. A projection optical system, comprising: a light source device that radially emits light; and a rotation device that reflects and condenses the light emitted from the light source lamp. A reflector having an elliptical reflecting surface; and a collimating lens for collimating the light reflected by the reflecting surface of the reflector, wherein a cross section of the light beam emitted from the collimating lens is provided. The projection display device, wherein the shape is adjusted to a size that is included in the light incident surface of the light guide unit.
【請求項7】 請求項6記載の投写型表示装置であっ
て、 前記電気光学装置は、前記照明光の変調を実行するため
の略矩形形状の変調領域を含んでおり、 前記導光部の前記光射出面は、前記変調領域より所定の
幅だけ大きな略矩形形状を有している、投写型表示装
置。
7. The projection display device according to claim 6, wherein the electro-optical device includes a substantially rectangular modulation region for performing the modulation of the illumination light, The projection display device, wherein the light exit surface has a substantially rectangular shape larger than the modulation area by a predetermined width.
【請求項8】 請求項6記載の投写型表示装置であっ
て、 前記電気光学装置は、前記照明光の変調を実行するため
の略矩形形状の変調領域を含んでおり、 前記導光部の前記光射出面は、前記変調領域を包含し、
かつ、前記変調領域にほぼ外接する形状を有している、
投写型表示装置。
8. The projection display device according to claim 6, wherein the electro-optical device includes a substantially rectangular modulation region for performing the modulation of the illumination light. The light exit surface includes the modulation region,
And has a shape substantially circumscribed to the modulation region,
Projection display device.
【請求項9】 請求項7または8記載の投写型表示装置
であって、 前記導光部の前記光入射面と前記光射出面とは、ほぼ同
じ形状に設定されている、投写型表示装置。
9. The projection display device according to claim 7, wherein the light incident surface and the light emission surface of the light guide are set to have substantially the same shape. .
【請求項10】 請求項7または8記載の投写型表示装
置であって、 前記導光部の前記光入射面と前記光射出面とは、前記光
入射面の方が前記光射出面より大きく設定されている、
投写型表示装置。
10. The projection display device according to claim 7, wherein the light incident surface and the light exit surface of the light guide are larger at the light incident surface than at the light exit surface. Is set,
Projection display device.
【請求項11】 請求項9または10記載の投写型表示
装置であって、 前記リフレクタの開口部の断面形状と、前記導光部の前
記光入射面の形状と、前記導光部の前記光射出面の形状
とは、前記変調領域とほぼ相似形に設定されている、投
写型表示装置。
11. The projection display device according to claim 9, wherein a cross-sectional shape of an opening of the reflector, a shape of the light incident surface of the light guide, and the light of the light guide. The projection display device, wherein the shape of the exit surface is set to be substantially similar to the modulation area.
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