JP2001201719A - Light source lamp and light source device - Google Patents

Light source lamp and light source device

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JP2001201719A
JP2001201719A JP2000009891A JP2000009891A JP2001201719A JP 2001201719 A JP2001201719 A JP 2001201719A JP 2000009891 A JP2000009891 A JP 2000009891A JP 2000009891 A JP2000009891 A JP 2000009891A JP 2001201719 A JP2001201719 A JP 2001201719A
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light source
light
emitted
source lamp
polarization
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Yoji Kubota
洋治 久保田
Takashi Sugiyama
隆 杉山
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NAGANO KOGAKU KENKYUSHO KK
Nagano Optics Laboratory Corp
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NAGANO KOGAKU KENKYUSHO KK
Nagano Optics Laboratory Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light source lamp in which use efficiency of a light beam is enhanced by reducing the diffusion of the light beam owing to reflection. SOLUTION: The light source lamp 1 has a light-emitting tube 2 and a reflection mirror 3, and the reflective surface of the reflection mirror 3 is equipped with a curved reflective surface 4 of the shape of a concave surface, and an irregular reflective surface 5 which is connected to the opening edge of the surface 4. The irregular reflective surface 5 has a constitution that a very small reflecting plate 8 of cubic type are arrayed lengthwise and breathwise, and reflects incident light in the direction parallel to the incident light concerned. Divergent light from the light-emitting tube 2 is surely reflected toward the light-emitting tube 2, when made incident on the irregular reflective surface 5. The light beam made incident on the irregular reflective surface 5 is emitted as parallel light, without being diffused to the outside. Thus, the use efficiency of the light beam and emission luminous intensity can be enhanced.

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、各種の光学装置の
光源として利用可能な光源ランプに関するものである。
また、本発明は当該光源ランプを用いて構成された、液
晶プロジェクター等の光源装置として使用される特定の
偏光成分のみからなる出射光を出射する偏光光源装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light source lamp that can be used as a light source for various optical devices.
Further, the present invention relates to a polarized light source device configured to use the light source lamp and emitting outgoing light composed of only a specific polarized light component and used as a light source device such as a liquid crystal projector.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶プロジェクター等の液晶表示装置に
おいては、メタルハライドランプ等のアークランプやハ
ロゲンランプからなる光源ランプからの平行光を液晶パ
ネルからなるライトバルブに照射し、当該ライトバブル
において表示画像に対応する変調を施した後に投写光学
系を介して投写面上に投写画像を形成するようになって
いる。画像情報に対応した変調を光に施すための液晶ラ
イトバルブは特定の偏光成分のみを使用しており、光源
ランプから出射される平行光をそのまま液晶ライトバル
ブに照射しても偏光方向が異なる半分の光成分は利用さ
れないので、光の利用効率が悪く、投写画像を明るくで
きない。
2. Description of the Related Art In a liquid crystal display device such as a liquid crystal projector, a parallel light from a light source lamp such as an arc lamp such as a metal halide lamp or a halogen lamp is radiated to a light valve formed of a liquid crystal panel, and a display image is formed in the light bubble. After the corresponding modulation, a projection image is formed on a projection surface via a projection optical system. A liquid crystal light valve that modulates light corresponding to image information uses only a specific polarization component. Even if the liquid crystal light valve is irradiated with parallel light emitted from a light source lamp as it is, the polarization direction differs. Since the light component is not used, the light use efficiency is low and the projected image cannot be brightened.

【0003】そこで、従来においては、光源ランプから
出射される平行光を、偏光変換光学系に導き、ここを介
して偏光方向を揃えた後に液晶ライトバルブに照射する
ことにより、光の利用効率を高め、明るい投写画像を得
るようにしている。例えば、特開平8−29734号公
報には、このような偏光変換光学系を備えた表示装置の
光源が開示されている。また、特開平3−13983号
公報にも、偏光変換光学系を備えた投写型液晶表示装置
が開示されている。
Therefore, conventionally, parallel light emitted from a light source lamp is guided to a polarization conversion optical system, the polarization direction is adjusted through the parallel light, and then irradiated to a liquid crystal light valve, thereby increasing the light use efficiency. To obtain a bright projected image. For example, JP-A-8-29734 discloses a light source of a display device having such a polarization conversion optical system. Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-13983 discloses a projection type liquid crystal display device provided with a polarization conversion optical system.

【0004】ここで、本願人は、特開平11−9517
2号公報において、偏光変換を光量損失が少なく、しか
も偏光効率の低下を招くことなく行うことの可能な偏光
光源装置を提案している。また、偏光変換を行うために
必要な光学素子の数が少なくて済み、また光学素子の小
型化を実現可能な偏光光源装置を提案している。
Here, the present applicant has disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-9517.
Japanese Patent Laid-Open No. 2 (1994) proposes a polarized light source device capable of performing polarization conversion with little loss of light amount and without lowering polarization efficiency. In addition, a polarization light source device has been proposed in which the number of optical elements required for performing polarization conversion can be reduced and the size of the optical elements can be reduced.

【0005】さらに、本願人は、特開平11−9517
2号公報において、2個の光源ランプと偏光変換光学系
を備えた偏光光源装置において、偏光変換を光量損失が
少なく、しかも偏光効率の低下を招くことなく行うこと
を可能にした構成を提案している。また、2個の光源ラ
ンプと偏光変換光学系を備えた偏光光源装置において、
偏光変換を行うために必要な光学素子を小型化でき、以
て、装置の小型化およびその製造コストの低減化を実現
可能にした構成を提案している。
Further, the present applicant has disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 11-9517.
In Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2 (1993) -207, there has been proposed a polarization light source device having two light source lamps and a polarization conversion optical system, which is capable of performing polarization conversion with a small loss of light amount and without lowering the polarization efficiency. ing. In a polarized light source device having two light source lamps and a polarization conversion optical system,
There has been proposed a configuration in which an optical element required for performing polarization conversion can be reduced in size, thereby realizing a reduction in the size of an apparatus and a reduction in manufacturing cost.

【0006】一方、本願人は、特開平11−95171
号公報において、2個の光源ランプと、これらからの出
射光束を合成して単一の合成光束として射出する合成光
学系とを備えた光源装置を小型、コンパクトで廉価に構
成できるようにした構成を提案している。また、このよ
うな2個の光源ランプを備えた光源装置における光利用
効率を改善できるようにした構成を提案している。
On the other hand, the present applicant has disclosed in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 11-95171.
In the publication, a light source device comprising two light source lamps and a synthetic optical system for synthesizing light beams emitted therefrom and emitting as a single synthesized light beam can be configured to be small, compact and inexpensive. Has been proposed. In addition, a configuration has been proposed in which the light use efficiency of a light source device having such two light source lamps can be improved.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】本願人が提案している
上記各公開公報に記載の光源ランプおよび光源装置で
は、光源ランプの射出開口から射出される平行光の一部
を遮蔽用反射板で光源ランプの側に戻すことにより、当
該光源ランプから射出される平行光束を小径にしてい
る。従って、遮蔽反射板で反射された光が確実に光源ラ
ンプの発光点に戻ることが必要である。
In the light source lamp and the light source device described in the above publications proposed by the present applicant, a part of the parallel light emitted from the emission opening of the light source lamp is reflected by the shielding reflector. By returning to the side of the light source lamp, the parallel light beam emitted from the light source lamp is reduced in diameter. Therefore, it is necessary to ensure that the light reflected by the shielding reflector returns to the light emitting point of the light source lamp.

【0008】しかしながら、光源ランプの射出開口から
射出される光には発散光成分が含まれており、発散光が
出射光軸に垂直な遮蔽反射板の反射面に当たると、当該
光の反射光は入射方向とは異なる方向に反射されてしま
うので、光源ランプ発光点には戻らない。このために、
遮蔽用反射板を用いた場合には、発散光の一部にロスが
生じるので、期待通りの強度の平行光を得ることができ
ない。
However, the light emitted from the emission opening of the light source lamp contains a divergent light component, and when the divergent light hits the reflection surface of the shielding reflector perpendicular to the emission optical axis, the reflected light of the light becomes Since the light is reflected in a direction different from the incident direction, the light does not return to the light emitting point of the light source lamp. For this,
In the case where the shielding reflector is used, a part of the divergent light is lost, so that parallel light having the expected intensity cannot be obtained.

【0009】本発明の課題は、この点に鑑みて、出射光
に含まれる発散光成分を低減することの可能な光源ラン
プを提案することにある。
In view of the above, an object of the present invention is to propose a light source lamp capable of reducing a divergent light component contained in emitted light.

【0010】また、本発明の課題は、かかる光源ランプ
を用いた光源装置を提案することにある。
Another object of the present invention is to propose a light source device using such a light source lamp.

【0011】さらに、本発明の課題は、かかる光源ラン
プを複数用いた光源装置を提案することにある。
Another object of the present invention is to propose a light source device using a plurality of such light source lamps.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、発光管と反射
鏡とを有し、この反射鏡は、反射光の射出開口と、前記
発光管からの発散光を前記射出開口に向けて反射する反
射面とを備えている光源ランプにおいて、前記反射面は
凹曲面状の曲面反射面と、この曲面反射面の外周縁から
前記射出開口に到る内周面に形成されている凹凸状反射
面とを備えており、この凹凸状反射面は、入射光を当該
入射光に平行な反射光となるように反射するキュービッ
クタイプの微少反射板を縦横に配列した反射板アレイか
ら構成されていることを特徴としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has an arc tube and a reflector, and the reflector reflects an emission opening of reflected light and divergent light from the emission tube toward the emission opening. In a light source lamp having a reflecting surface, the reflecting surface has a concave curved surface, and an uneven reflection formed on an inner peripheral surface extending from an outer peripheral edge of the curved reflecting surface to the emission opening. The concave-convex reflective surface is composed of a reflector array in which cubic-type minute reflectors that reflect incident light so as to become reflected light parallel to the incident light are arranged vertically and horizontally. It is characterized by:

【0013】本発明の光源ランプでは、射出開口側の反
射面部分がキュービックタイプの反射板アレイからなる
凹凸状反射面となっており、ここに入射した発光管から
の発散光は、入射方向に平行な反射光として反射され
て、確実に発光点に戻る。よって、当該反射光は凹曲面
状の曲面反射面において平行光とされて射出開口から射
出する。よって、反射鏡の開口縁部分に向かう発散光を
発光点に戻して平行光化できるので、光の損失を低減で
き、よって、光の利用効率を高めることができる。
In the light source lamp according to the present invention, the reflection surface portion on the emission opening side is an uneven reflection surface composed of a cubic-type reflector plate array. The light is reflected as parallel reflected light and surely returns to the light emitting point. Therefore, the reflected light is converted into parallel light on the concave curved curved reflecting surface and exits from the exit opening. Therefore, the divergent light heading toward the opening edge of the reflecting mirror can be returned to the light emitting point and collimated, so that the light loss can be reduced and the light use efficiency can be increased.

【0014】一方、本発明は、発光管と反射鏡とを有
し、この反射鏡は、反射光の射出開口と、前記発光管か
らの発散光を前記射出開口に向けて反射する反射面とを
備えている光源ランプにおいて、前記射出開口の一部を
遮蔽している平板状の遮蔽反射板を有し、この遮蔽反射
板は前記反射鏡の反射面に対峙する表面に凹凸状反射面
を備えており、この凹凸状反射面は、入射光を当該入射
光に平行な反射光となるように反射するキュービックタ
イプの微少反射板を縦横に配列した反射板アレイから構
成されていることを特徴としている。
On the other hand, the present invention has an arc tube and a reflecting mirror, and the reflecting mirror has an emission opening for reflected light, and a reflection surface for reflecting divergent light from the emission tube toward the emission opening. In the light source lamp comprising: a flat-shaped shielding reflector that shields a part of the emission opening, and the shielding reflector has an uneven reflection surface on a surface facing the reflection surface of the reflection mirror. The concave-convex reflection surface is provided with a reflector array in which cubic-type micro reflectors that reflect incident light so as to become reflected light parallel to the incident light are arranged vertically and horizontally. And

【0015】この場合においても、遮蔽用反射板に入射
した発散光は、その入射方向に向けて反射されて発光点
に戻るので、平行光化されて射出開口から出射される。
よって、発散光の損失を低減できるので、光の利用効率
を高めることができる。
Also in this case, the divergent light incident on the shielding reflector is reflected in the incident direction and returns to the light emitting point, so that it is converted into parallel light and exits from the exit aperture.
Therefore, the loss of divergent light can be reduced, and the light use efficiency can be improved.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して、本発明
を適用した光源ランプおよび光源装置の実施例を説明す
る。 (光源ランプの例)図1には本発明を適用した光源ラン
プの実施例を示してある。この図に示すように、光源ラ
ンプ1は、発光管2および当該発光管2からの発散光を
平行光となるように反射する反射鏡3を備えている。発
光管2はメタルハライドランプ等のアークランプやハロ
ゲンランプである。反射鏡3は、凹曲面状の曲面反射面
4と、この曲面反射面4の開口縁4aに連続してランプ
光軸1aに平行に延びている凹凸状反射面5から構成さ
れている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a light source lamp and a light source device to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. (Example of Light Source Lamp) FIG. 1 shows an embodiment of a light source lamp to which the present invention is applied. As shown in FIG. 1, the light source lamp 1 includes an arc tube 2 and a reflecting mirror 3 that reflects divergent light from the arc tube 2 so as to become parallel light. The arc tube 2 is an arc lamp such as a metal halide lamp or a halogen lamp. The reflecting mirror 3 includes a concave curved reflecting surface 4 and an uneven reflecting surface 5 extending parallel to the lamp optical axis 1a continuously to the opening edge 4a of the curved reflecting surface 4.

【0017】曲面反射面4は楕円面あるいは放物面反射
面であり、凹凸状反射面5は、入射光を当該入射光に平
行な方向に反射するキュービックタイプの微少レンズを
縦横に配列したレンズアレイから構成されている。本例
では、曲面反射面4と凹凸状反射面5の境界6が、ラン
プ光軸1aの方向に見た場合に、発光管2の発光中心2
aに一致している。また、凹凸状反射面5の開口縁によ
って規定される反射鏡の射出開口7は正方形をしてお
り、従って、凹凸状反射面5は正方形の筒の内周面に形
成されており、当該凹凸状反射面5は境界6において滑
らかに曲面反射面4の側に連続している。
The curved reflecting surface 4 is an elliptical surface or a parabolic reflecting surface, and the uneven reflecting surface 5 is a lens in which cubic-type microlenses for reflecting incident light in a direction parallel to the incident light are arranged vertically and horizontally. Consists of an array. In this example, when the boundary 6 between the curved reflecting surface 4 and the uneven reflecting surface 5 is viewed in the direction of the lamp optical axis 1a, the emission center 2 of the arc tube 2
a. The exit opening 7 of the reflecting mirror defined by the opening edge of the uneven reflecting surface 5 has a square shape. Therefore, the uneven reflecting surface 5 is formed on the inner peripheral surface of a square tube. The reflection surface 5 is smoothly continued to the curved reflection surface 4 at the boundary 6.

【0018】この構成の光源ランプ1において、発光管
2からの発散光は、直接に射出開口7から出射される光
成分と、線分L1で示すように曲面反射面4に向かう光
成分と、線分L2で示すように凹凸状反射面5に向かう
光成分を含んでいる。曲面反射面4に向かった光L1
は、曲面反射面4で反射されると、光軸1aに平行な平
行光として反射されて、射出開口7から出射する。
In the light source lamp 1 having this configuration, the divergent light from the arc tube 2 includes a light component directly emitted from the emission opening 7 and a light component directed to the curved reflecting surface 4 as indicated by a line segment L1. As shown by the line segment L2, a light component traveling toward the uneven reflection surface 5 is included. Light L1 directed to the curved reflecting surface 4
Is reflected by the curved reflecting surface 4 as parallel light parallel to the optical axis 1a, and exits through the exit aperture 7.

【0019】これに対して、凹凸状反射面5に向かった
光L2は、当該反射面5で入射光L2に平行な方向に反
射される。すなわち、図2(a)に当該凹凸状反射面5
を拡大して示してあるが、この図に示すように、凹凸状
反射面5は、キュービックタイブの微少反射板8を縦横
に配列した反射板アレイから構成されており、各微少反
射板8は、互いに直交する3つの正方形反射面8aない
し8cを備えている。従って、入射光L2は、一つの反
射面8aで反射された後に他方の反射面8bで反射さ
れ、入射光L2と同一方向に向かう反射光L2rとな
る。
On the other hand, the light L2 directed to the uneven reflecting surface 5 is reflected by the reflecting surface 5 in a direction parallel to the incident light L2. In other words, FIG.
As shown in this figure, the uneven reflecting surface 5 is composed of a reflector array in which cubic-type minute reflectors 8 are arranged vertically and horizontally. As shown in FIG. , Three square reflecting surfaces 8a to 8c orthogonal to each other. Therefore, the incident light L2 is reflected on one reflecting surface 8a and then on the other reflecting surface 8b, and becomes reflected light L2r traveling in the same direction as the incident light L2.

【0020】ここで、光L2は発光管2から出射された
ものであるので、反射光L2rは再び発光管2の発光点
に戻ることになる。この反射光L2rは、図1(a)に
示すように、発光点を通過した後に曲面反射面4に入射
し、ここで反射されて光軸1aに平行な平行光となって
射出開口7から出射する。
Here, since the light L2 is emitted from the arc tube 2, the reflected light L2r returns to the light emitting point of the arc tube 2 again. As shown in FIG. 1A, the reflected light L2r enters the curved reflecting surface 4 after passing through the light emitting point, is reflected there, becomes parallel light parallel to the optical axis 1a, and exits from the exit opening 7. Emit.

【0021】このように、本例の光源ランプ1は、その
射出開口7の近傍の反射面として凹凸状反射面5を備え
ている。この凹凸状反射面5は入射光を同一方向に向か
う反射光として反射するので、発光管2からの発散光は
当該凹凸状反射面5で反射されて発光管2に再び戻る。
よって、当該発光管2から曲面反射面4に向かう発散光
と同様に、当該曲面反射面4に入射して、光軸1aに平
行な平行光として出射される。従って、光の利用効率が
高まり、出射される平行光の光強度を高めることができ
る。
As described above, the light source lamp 1 of the present embodiment is provided with the uneven reflecting surface 5 as the reflecting surface near the emission opening 7. Since the uneven reflecting surface 5 reflects incident light as reflected light traveling in the same direction, the divergent light from the arc tube 2 is reflected by the uneven reflecting surface 5 and returns to the arc tube 2 again.
Therefore, similarly to the divergent light traveling from the arc tube 2 toward the curved reflecting surface 4, the light enters the curved reflecting surface 4 and is emitted as parallel light parallel to the optical axis 1a. Therefore, the light use efficiency is enhanced, and the light intensity of the emitted parallel light can be increased.

【0022】これに対して、図2に示すように、従来の
光源ランプでは射出開口近傍には平坦な反射面9が形成
されているので、当該部分に向かった発散光は入射方向
とは異なる方向に反射されてしまい、平行光として利用
されないので、光の利用効率が悪い。なお、図2におい
て図1の光源ランプ1の各部分に対応する部分には同一
の符号を付し、それらの説明は省略する。 (光源ランプの別の例)図3には本発明を適用した光源
ランプの別の例を示してある。この図に示す光源ランプ
31は、発光管32と、当該発光管32からの発散光を
平行光となるように反射する反射鏡33と、反射鏡33
の射出開口37の前方に配置された遮蔽用反射板35を
備えている。発光管2はメタルハライドランプ等のアー
クランプやハロゲンランプである。反射鏡3は楕円面あ
るいは放物面反射面であり、その射出開口37は円形開
口とされている。
On the other hand, as shown in FIG. 2, in the conventional light source lamp, a flat reflecting surface 9 is formed in the vicinity of the exit opening, so that the divergent light directed toward the portion is different from the incident direction. Since the light is reflected in the direction and is not used as parallel light, the light use efficiency is low. In FIG. 2, portions corresponding to the respective portions of the light source lamp 1 in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. (Another Example of Light Source Lamp) FIG. 3 shows another example of a light source lamp to which the present invention is applied. The light source lamp 31 shown in FIG. 1 includes an arc tube 32, a reflecting mirror 33 that reflects divergent light from the arc tube 32 into parallel light, and a reflecting mirror 33.
And a shielding reflection plate 35 disposed in front of the emission opening 37 of FIG. The arc tube 2 is an arc lamp such as a metal halide lamp or a halogen lamp. The reflecting mirror 3 is an elliptical surface or a parabolic reflecting surface, and its exit opening 37 is a circular opening.

【0023】遮蔽用反射板35は、ランプ光軸31aに
対して直交する状態で、射出開口35から僅かに前方の
位置に配置されている。この遮蔽用反射板35は、円形
の射出開口35が内接する大きさの正方形をしており、
その中心には、射出開口35に内接する正方形の射出開
口39が開いている。また、反射鏡側の表面には凹凸状
反射面35aが形成されている。
The shielding reflector 35 is disposed at a position slightly forward of the emission opening 35 in a state perpendicular to the lamp optical axis 31a. The shielding reflector 35 has a square shape in which the circular exit opening 35 is inscribed.
At the center thereof, a square injection opening 39 inscribed in the injection opening 35 is opened. Further, an uneven reflecting surface 35a is formed on the surface on the reflecting mirror side.

【0024】この凹凸状反射面35aも、図1(c)に
示すように、入射光を当該入射光に平行な方向に反射す
るキュービックタイプの微少反射板を縦横に配列した反
射板アレイから構成されている。
As shown in FIG. 1 (c), the concave-convex reflecting surface 35a also comprises a reflector array in which cubic-type microreflectors for reflecting incident light in a direction parallel to the incident light are arranged vertically and horizontally. Have been.

【0025】この構成の光源ランプ31において、発光
管32からの発散光は、遮蔽用反射板35の正方形の射
出開口39によって規定される正方形断面の平行光束と
なって射出される。すなわち、発光管32からの発散光
は反射鏡3の反射面34で反射されて平行光となって前
方に向かう。これらの光のうち周辺部分の光は、反射光
の射出開口37よりも一回り小さな遮蔽用反射板35の
凹凸状反射面35aによって同一方向に反射される。従
って、この凹凸状反射面35aで反射された光は再び反
射面34に戻り、ここで再び反射されて平行光となって
射出開口39から出射される。
In the light source lamp 31 having this configuration, the divergent light from the arc tube 32 is emitted as a parallel light beam having a square cross section defined by the square emission opening 39 of the shielding reflector 35. That is, the divergent light from the arc tube 32 is reflected by the reflecting surface 34 of the reflecting mirror 3 and becomes parallel light, and travels forward. Of these lights, the light in the peripheral portion is reflected in the same direction by the uneven reflecting surface 35a of the shielding reflecting plate 35, which is one size smaller than the emission opening 37 of the reflected light. Therefore, the light reflected by the concave-convex reflecting surface 35a returns to the reflecting surface 34 again, where it is reflected again, becomes parallel light, and exits from the exit opening 39.

【0026】この光源ランプ31では、遮蔽用反射板3
5を用いることにより、出射光の口径を絞ることができ
る。また、遮蔽用反射板35の反射面として入射方向に
光を反射する凹凸状反射面35aを備えているので、当
該反射面35aに入射した光は必ず入射光の方向に戻
り、外部に発散してしまう損失光量を低減できる。よっ
て、本例の光源ランプ31によれば、強度の高い任意の
断面形状の出射平行光束を形成することができる。
In this light source lamp 31, the shielding reflector 3
By using 5, the aperture of the emitted light can be narrowed. In addition, since the uneven reflection surface 35a that reflects light in the incident direction is provided as the reflection surface of the shielding reflection plate 35, the light incident on the reflection surface 35a always returns to the direction of the incident light and diverges to the outside. It is possible to reduce the amount of lost light. Therefore, according to the light source lamp 31 of the present embodiment, it is possible to form an outgoing parallel light beam having an arbitrary cross-sectional shape with high intensity.

【0027】次に、図4に示す光源ランプ41は上記の
光源ランプ31における遮蔽用反射板35の代わりに2
枚の遮蔽用反射板45を使用した例であり、それ以外の
構成は同一である。本例の遮蔽用反射板45は横長の長
方形をしており、その反射鏡側の面には図1(c)に示
すような凹凸状反射面45aが形成されている。
Next, the light source lamp 41 shown in FIG.
This is an example in which a plurality of shielding reflectors 45 are used, and other configurations are the same. The shielding reflection plate 45 of this example has a horizontally long rectangular shape, and a concave-convex reflection surface 45a as shown in FIG. 1C is formed on the surface on the reflection mirror side.

【0028】また、図5に示す光源ランプ51は上記の
光源ランプ31における遮蔽用反射板35の代わりに遮
蔽用反射板55を使用した例であり、それ以外の構成は
同一である。本例の遮蔽用反射板55は、反射鏡の射出
開口に外接する正方形輪郭をしており、また、その中心
には反射鏡射出開口よりも一回り小さな円形射出開口5
9が形成されている。この場合にも、その反射鏡側の面
には図1(c)に示すような凹凸状反射面55aが形成
されている。(単一光源型偏光光源装置の第1の例)図
6には、本発明を適用した偏光光源装置の光学系を示し
てある。この図に示すように、偏光光源装置61は、発
光管62および当該発光管62からの発散光を平行光と
なるように反射する反射鏡63を備えた光源ランプ64
と、この光源ランプ64からの平行光の偏光方向を揃え
て偏光光として出射する偏光変換光学系65とを有して
いる。
A light source lamp 51 shown in FIG. 5 is an example in which a shielding reflector 55 is used in place of the shielding reflector 35 in the above-described light source lamp 31, and the other configuration is the same. The shielding reflector 55 of this example has a square outline circumscribing the exit opening of the reflector, and has a circular exit opening 5 slightly smaller than the exit opening of the reflector at the center.
9 are formed. Also in this case, an uneven reflecting surface 55a as shown in FIG. 1C is formed on the surface on the reflecting mirror side. FIG. 6 shows an optical system of a polarized light source device to which the present invention is applied. As shown in this figure, a polarized light source device 61 includes a light source lamp 64 having an arc tube 62 and a reflecting mirror 63 for reflecting divergent light from the arc tube 62 into parallel light.
And a polarization conversion optical system 65 that aligns the polarization direction of the parallel light from the light source lamp 64 and emits the light as polarized light.

【0029】光源ランプ64の発光管62はメタルハラ
イドランプ等のアークランプやハロゲンランプである。
また、反射鏡63としては、その反射面63aが楕円面
のもの、放物面のものを使用できる。発光管62からの
発散光は、直接に、あるいは反射面63aで反射され
て、全体としてほぼ平行光束となって、反射面の円形射
出開口63bを介して出射される。しかるに、本例で
は、この円形射出開口63bの一つの対称軸を中心とし
て片側部分が反射板によって封鎖されている。すなわ
ち、円形射出開口63bの図6における下側の半円形部
分は、当該半円形に対応する形状をした半円形の反射板
66によって封鎖されている。
The arc tube 62 of the light source lamp 64 is an arc lamp such as a metal halide lamp or a halogen lamp.
Further, as the reflecting mirror 63, an elliptical reflecting surface 63a or a parabolic reflecting surface can be used. The divergent light from the arc tube 62 is reflected directly or on the reflecting surface 63a, becomes a substantially parallel light beam as a whole, and is emitted through the circular exit opening 63b of the reflecting surface. However, in the present example, one side of the circular emission opening 63b around one axis of symmetry is closed by a reflector. That is, the lower semicircular portion of the circular emission opening 63b in FIG. 6 is closed by the semicircular reflecting plate 66 having a shape corresponding to the semicircle.

【0030】この反射板66の反射面66aは図1
(c)に示すような凹凸状反射面であり、入射光を当該
入射光と平行な方向に反射するものであり、光源光軸6
4aに直交している。従って、この反射板66の反射面
66aを照射した半円形断面の平行光束は同一方向に反
射され、再び反射鏡3の反射面63aによって反射され
て、円形射出開口63bにおける他方の側(図における
上側)の半円形の開口部分63cを通って、偏光変換光
学系65に向けて出射される。
The reflecting surface 66a of the reflecting plate 66 is shown in FIG.
(C) is an uneven reflecting surface for reflecting incident light in a direction parallel to the incident light.
4a is orthogonal. Therefore, the parallel light flux having a semicircular cross section illuminating the reflecting surface 66a of the reflecting plate 66 is reflected in the same direction, is reflected again by the reflecting surface 63a of the reflecting mirror 3, and returns to the other side (in the drawing) of the circular exit opening 63b. The light is emitted toward the polarization conversion optical system 65 through the (upper) semicircular opening 63c.

【0031】なお、本例では、半円形の開口部分63c
の出射側には赤外線除去フィルター67が配置されてお
り、図において斜線部分で示される半円形断面の平行光
束Iはこのフィルター67を通って偏光変換光学系67
に出射される。
In this embodiment, the semicircular opening 63c is used.
An infrared ray elimination filter 67 is disposed on the emission side of the light source. A parallel light flux I having a semicircular cross section indicated by a hatched portion in FIG.
Is emitted.

【0032】次に、偏光変換光学系65は、プリズム合
成体からなる偏光ビームスプリッター68を備えてお
り、この偏光ビームスプリッター68は、光源光軸64
aに直交する第1の偏光分離膜611と、この第1の偏
光分離膜611の一端に連続して直交する方向に延びて
いる第2の偏光分離膜612を備えている。これら第1
および第2の偏光分離膜611、612の偏光分離特性
は同一であり、例えば、平行光束Iに含まれるS偏光成
分の光I(s)のみを反射し、P偏光成分の光I(p)
を透過させるようにその特性が設定されている。このよ
うな偏光分離膜は例えば誘電体多層膜として構成するこ
とができる。
Next, the polarization conversion optical system 65 has a polarization beam splitter 68 made of a prism composite, and the polarization beam splitter 68
A first polarized light separating film 611 orthogonal to a and a second polarized light separating film 612 extending in a direction perpendicular to one end of the first polarized light separating film 611 are provided. These first
The polarization separation characteristics of the second polarization separation films 611 and 612 are the same. For example, only the light I (s) of the S polarization component included in the parallel light flux I is reflected, and the light I (p) of the P polarization component is reflected.
Is set so as to transmit light. Such a polarization separation film can be configured as, for example, a dielectric multilayer film.

【0033】この偏光ビームスプリッター68の光源光
軸64aの方向の後方側には、1/4波長板613と、
全反射板614がこの順序で配置されている。また、偏
光ビームスプリッター68における光源光軸64aに平
行なS偏光光出射面68aに対して、光路後方側にはコ
ンデンサーレンズ615が配置されている。
Behind the polarizing beam splitter 68 in the direction of the light source optical axis 64a, a quarter-wave plate 613 is provided.
The total reflection plates 614 are arranged in this order. Further, a condenser lens 615 is disposed on the rear side of the optical path with respect to the S-polarized light emission surface 68a of the polarization beam splitter 68 that is parallel to the light source optical axis 64a.

【0034】このように構成した本例の偏光光源装置6
1においては、次のようにして、光源ランプ64から出
射された半円形断面の平行光束Iに偏光変換が施され
て、偏光方向がS偏光方向に揃った偏光光束I(ou
t)となって出射される。
The polarized light source device 6 of the present embodiment configured as described above.
In 1, polarization conversion is performed on the parallel light flux I having a semicircular cross section emitted from the light source lamp 64 in the following manner, and the polarized light flux I (ou) whose polarization direction is aligned with the S polarization direction is obtained.
The light is emitted as t).

【0035】半円形断面の平行光束Iは、まず、偏光ビ
ームスプリッター68の第1の偏光分離膜611におい
て、そのS偏光成分の光I(s)のみが反射され、P偏
光成分の光I(p)はそのまま透過する。反射いたS偏
光成分の光I(s)は出射面68aおよびコンデンサー
レンズ615を介して出射される。P偏光成分の光I
(p)は第1の偏光分離膜611を透過した後に、更
に、偏光分離特性が同一の第2の偏光分離膜612も透
過する。この後は、1/4波長板613を介して偏光方
向が45度回転させられた後は全反射板614で同一方
向に反射されて、再び1/4波長板613を透過する。
この結果、P偏光成分の光I(p)は1/4波長板61
3を2度通過するので、その偏光方向が90度回転して
S偏光成分の光I’(s)となる。従って、第2の偏光
分離膜612において直角に反射されて、偏光ビームス
プリッター68の出射面68aおよびコンデンサーレン
ズ615を介して出射される。
First, only the light I (s) of the S-polarized light component is reflected by the first polarization separation film 611 of the polarizing beam splitter 68, and the light I ( p) is transmitted as it is. The reflected S-polarized light component I (s) is emitted through the emission surface 68a and the condenser lens 615. Light I of P polarization component
In (p), after transmitting through the first polarization separation film 611, the second polarization separation film 612 having the same polarization separation characteristic further transmits. Thereafter, after the polarization direction is rotated by 45 degrees via the quarter-wave plate 613, the light is reflected by the total reflection plate 614 in the same direction and transmits through the quarter-wave plate 613 again.
As a result, the light I (p) of the P-polarized light component is
3 passes twice, so that its polarization direction is rotated by 90 degrees and becomes light I ′ (s) of the S-polarized component. Accordingly, the light is reflected at a right angle by the second polarization separation film 612, and is emitted through the emission surface 68 a of the polarization beam splitter 68 and the condenser lens 615.

【0036】ここで、偏光変換によって得られたS偏光
成分の光I’(s)は、その断面形状が反転した状態に
なる。この結果、コンデンサーレンズ615を介して得
られる偏光光束I(out)は、光源ランプ64の円形
射出開口663bに対応する円形断面となる。
Here, the light I ′ (s) of the S-polarized light component obtained by the polarization conversion is in a state where its cross-sectional shape is inverted. As a result, the polarized light flux I (out) obtained via the condenser lens 615 has a circular cross section corresponding to the circular emission opening 663b of the light source lamp 64.

【0037】このように本例の偏光光源装置61におい
ては、偏光変換対象の出射光束は、光源ランプの射出開
口の半分の大きさでよい。従って、従来のように、光源
ランプの射出開口に対応する大きさの偏光プリズムや1
/4波長板を備えている光学系に比べて、光学素子の大
きさを半分にでき、光学系全体を小型でコンパクトにす
ることが可能になる。また、その分、廉価になる。
As described above, in the polarized light source device 61 of the present embodiment, the emitted light beam to be subjected to polarization conversion may be half the size of the emission opening of the light source lamp. Therefore, as in the related art, a polarizing prism or a prism having a size corresponding to the emission aperture of the light source lamp is used.
Compared to an optical system having a / 4 wavelength plate, the size of the optical element can be halved, and the entire optical system can be made small and compact. Also, the price will be lower.

【0038】また、本例では反射板7が図1(c)に示
す構造の反射面を備えているので、ここに入射した光を
確実に反射鏡側に戻すことができる。よって、光の利用
効率を高め、出射光の強度を高めることができる。
In this embodiment, since the reflecting plate 7 has the reflecting surface having the structure shown in FIG. 1C, the light incident thereon can be surely returned to the reflecting mirror side. Therefore, the light use efficiency can be increased, and the intensity of the emitted light can be increased.

【0039】さらに、偏光変換のために必要な光路長も
短くで済むと共に、偏光変換対象の偏光成分が1/4波
長板を通過する回数も2回で良いので、光量損失の増加
を抑制でき、また、偏光効率の低下も抑制できる。 (単一光源型偏光光源装置の第2の例)図7には、本発
明を適用した別の構成の偏光光源装置の光学系を示して
ある。この偏光光源装置71において、上記の第1の実
施の形態に係る偏光光源装置61と異なる点は、その偏
光変換光学系75Aにおいて、上記の1/4波長板61
3および全反射板614を配置する代わりに、第2の偏
光分離膜612を透過した後の偏光成分の光I(p)
を、その偏光方向を90度回転させると共に、再び第2
の偏光分離膜612に向けて全反射する反射型液晶装置
721を配置したことである。それ以外の構成は同一で
あるので、図においては対応する部分に同一の符号を付
し、それらの説明は省略する。
Furthermore, the optical path length required for the polarization conversion can be shortened, and the number of times that the polarization component to be subjected to the polarization conversion passes through the quarter-wave plate only needs to be twice. Also, a decrease in polarization efficiency can be suppressed. (Second Example of Single Light Source Type Polarized Light Source Device) FIG. 7 shows an optical system of a polarized light source device having another configuration to which the present invention is applied. This polarized light source device 71 is different from the polarized light source device 61 according to the first embodiment in that the 変 換 wavelength plate 61 in the polarization conversion optical system 75A.
3 and the total reflection plate 614, instead of the polarization component light I (p) after passing through the second polarization separation film 612.
Is rotated by 90 degrees, and the second
That is, a reflective liquid crystal device 721 that performs total reflection toward the polarization separation film 612 is disposed. Since other configurations are the same, corresponding portions are denoted by the same reference numerals in the drawings, and description thereof will be omitted.

【0040】この構成の偏光光源装置71においても、
上記の偏光光源装置61と同様な作用効果を得ることが
できる。これに加えて、偏光変換対象の偏光成分が光学
素子を通過する回数を少なくでき、また、偏光変換に必
要な光学素子の個数も少なくて済むので、小型で、光利
用効率が良く、偏光効率の低下が少ない光学系を実現で
きるという利点がある。 (単一光源型偏光光源装置の第3の例)図8には、本発
明を適用した更に別の構成の偏光光源装置の光学系を示
してある。この偏光光源装置81において、上記の第1
の例に係る偏光光源装置61と異なる点は、第2の偏光
分離膜612、1/4波長板613、および全反射板6
14を配置する代わりに、第1の偏光分離膜611を透
過した後の偏光成分の光I(p)を反射して、第1の偏
光分離膜611で反射された偏光成分の光I(s)と同
一方向に出射する第1および第2の全反射板831、8
32と、第2の全反射板832で反射されてコンデンサ
ーレンズ615に到る光路上に、1/2波長板833を
配置したことである。
In the polarized light source device 71 having this configuration,
The same functions and effects as those of the polarized light source device 61 can be obtained. In addition, the number of times that the polarization component to be subjected to polarization conversion passes through the optical element can be reduced, and the number of optical elements required for polarization conversion can be reduced. There is an advantage that an optical system with a small decrease in the image quality can be realized. (Third Example of Single Light Source Type Polarized Light Source Device) FIG. 8 shows an optical system of a polarized light source device having still another configuration to which the present invention is applied. In the polarized light source device 81, the first
The difference from the polarized light source device 61 according to the example is that the second polarized light separating film 612, the 波長 wavelength plate 613, and the total reflection plate 6
Instead of arranging the light 14, the light I (p) of the polarization component transmitted through the first polarization separation film 611 is reflected, and the light I (s) of the polarization component reflected by the first polarization separation film 611 is reflected. ), The first and second total reflection plates 831 and 8 that emit light in the same direction as
32, and the half-wave plate 833 is arranged on the optical path which is reflected by the second total reflection plate 832 and reaches the condenser lens 615.

【0041】反射板831、832は3枚以上であって
も良く、出射される光I’(s)の形状が、光I(s)
と対称な状態となればよい。また、1/2波長板833
の配置位置は、第1の全反射板831の入射側、すなわ
ち、第1の全反射板831と第1の偏光分離膜611の
間の光路上でも良いし、第1および第2の全反射板83
1、832の間の光路上でもよい。
The number of the reflecting plates 831 and 832 may be three or more, and the shape of the emitted light I ′ (s) is the light I (s).
What is necessary is just to be in a symmetrical state. Also, the half-wave plate 833
May be located on the incident side of the first total reflection plate 831, that is, on the optical path between the first total reflection plate 831 and the first polarization splitting film 611, or the first and second total reflections. Board 83
1, 832 may be on the optical path.

【0042】このように構成した偏光光源装置81で
は、高価な第2の偏光分離膜612の代わりに、安価な
反射板を用いているので、光学系の製造価格の増加を抑
制できるという利点がある。 (単一光源型偏光光源装置の他の実施例)上記の各実施
例では、偏光分離膜の特性として、S偏光光を反射し、
P偏光光を透過するものとしてあるが、この逆の分離特
性を備えたものを使用してもよいことは勿論である。
In the polarization light source device 81 thus configured, since an inexpensive reflector is used instead of the expensive second polarization separation film 612, there is an advantage that an increase in the manufacturing cost of the optical system can be suppressed. is there. (Other Embodiments of Single Light Source Type Polarized Light Source Device) In each of the above embodiments, as a characteristic of the polarized light separating film, S polarized light is reflected,
Although it is assumed to transmit the P-polarized light, it is needless to say that a light having the opposite separation characteristic may be used.

【0043】また、上記の説明では、光源ランプの射出
開口形状を円形として説明したが、円形以外の形状であ
ってもよく、基本的には、線対称の開口形状を備えてい
れば良い。
In the above description, the light source lamp has a circular exit opening shape. However, the light source lamp may have a shape other than a circular shape, and basically has a line-symmetrical opening shape.

【0044】一方、本発明による偏光光源装置は、フロ
ント型液晶プロジェクター、リヤ型液晶プロジェクター
の光源として利用できることは勿論のこと、これ以外の
偏光光源が必要とされる光学装置の光源として利用でき
る。 (2光源型偏光光源装置の第1の例)図9には、本発明
を適用した2光源型偏光光源装置の光学系を示してあ
る。この図を参照して説明すると、偏光光源装置91
は、第1および第2の光源ランプ92、93と、これら
第1および第2の光源ランプ92、93からの出射光束
I(2)、I(3)の偏光方向を揃えて偏光光束I(o
ut)として出射する偏光変換光学系94を有してい
る。
On the other hand, the polarized light source device according to the present invention can be used not only as a light source for a front type liquid crystal projector and a rear type liquid crystal projector, but also as a light source for an optical device requiring other polarized light sources. (First Example of Dual Light Source Type Polarized Light Source Device) FIG. 9 shows an optical system of a dual light source type polarized light source device to which the present invention is applied. Referring to this drawing, the polarized light source device 91
Are polarized light beams I (2) and I (3) by aligning the polarization directions of the first and second light source lamps 92 and 93 and the light beams I (2) and I (3) emitted from the first and second light source lamps 92 and 93. o
out) as a polarization conversion optical system 94.

【0045】第1の光源ランプ92は、出射光束I
(2)の射出開口92aと第1の反射板92bとを備
え、この第1の反射板92bは、射出開口92aを当該
開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽
し、当該片側部分から出射しようとする出射光を反対方
向に反射するものである。図示の例では、射出開口92
aは円形であり、この場合には射出開口92aの片側の
半円形の部分が遮蔽され、反対側の半円形の部分92c
のみから半円形断面の出射光束I(2)が射出される。
この反射板92bの反射面は図1(c)に示すような凹
凸状反射面であり、ここに入射した光を入射方向に反射
するものである。
The first light source lamp 92 outputs the outgoing light flux I
(2) An emission opening 92a and a first reflection plate 92b are provided, and the first reflection plate 92b shields the emission opening 92a on one side half with respect to one symmetry axis of the opening shape. The light emitted from the portion is reflected in the opposite direction. In the illustrated example, the injection opening 92
a is a circle, in this case, a semicircular portion on one side of the injection opening 92a is shielded, and a semicircular portion 92c on the opposite side.
The outgoing light flux I (2) having a semicircular cross section is emitted only from the light source.
The reflecting surface of the reflecting plate 92b is an uneven reflecting surface as shown in FIG. 1 (c), and reflects light incident thereon in the incident direction.

【0046】第2の光源ランプ93も第1の光源ランプ
92と同様な構成となっており、出射光束I(2)の射
出開口93aと第2の反射板93bとを備え、この第2
の反射板93bは、射出開口93aを当該開口形状の一
つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部
分から出射しようとする出射光を反対方向に反射するも
のである。図示の例では、射出開口92aは円形であ
り、従って、片側の半円形の部分93cのみから半円形
断面の出射光束I(3)が射出される。この反射板93
bも図1(c)に示すような凹凸状反射面であり、ここ
に入射した光を入射方向に反射するものである。
The second light source lamp 93 has the same configuration as the first light source lamp 92, and includes an emission opening 93a for the emitted light flux I (2) and a second reflection plate 93b.
The reflecting plate 93b shields the emission opening 93a on one half with respect to one symmetry axis of the opening shape, and reflects the light to be emitted from the one side in the opposite direction. In the illustrated example, the exit opening 92a is circular, and therefore, the outgoing light flux I (3) having a semicircular cross section is emitted only from the semicircular portion 93c on one side. This reflection plate 93
b is an uneven reflecting surface as shown in FIG. 1C, and reflects light incident thereon in the incident direction.

【0047】ここで、第1および第2の光源ランプ9
2、93のそれぞれの射出開口92a、93aは同一形
状であり、従って、反射板92b、93bによって遮蔽
されていない片側部分92c、93cも同一形状であ
る。さらには、これらの部分92c、93cは同一の側
となるように設定されている。
Here, the first and second light source lamps 9
The emission openings 92a and 93a of the second and the third 93 have the same shape. Therefore, the one-side portions 92c and 93c that are not shielded by the reflection plates 92b and 93b have the same shape. Furthermore, these portions 92c and 93c are set to be on the same side.

【0048】偏光変換光学系94は、第1および第2の
1/4波長板95、96と、第1および第2の偏光分離
膜97、98と、第1および第2の全反射膜911、9
12とを備えている。第1および第2の偏光分離膜9
7、98は、同一の偏光分離特性を備えており、特定の
偏光成分の光を透過し、当該偏光成分に対して偏光方向
が直交する偏光成分の光を反射するものである。図示の
例では、プリズム合成体の合わせ面に誘電体多層膜から
なる第1および第2の偏光分離膜97、98が形成され
ている。また、第1および第2の全反射膜911、91
2は、背中合わせの状態に形成されている。
The polarization conversion optical system 94 includes first and second quarter-wave plates 95 and 96, first and second polarization separation films 97 and 98, and first and second total reflection films 911. , 9
12 are provided. First and second polarization separation films 9
Reference numerals 7 and 98 have the same polarization separation characteristics, transmit light of a specific polarization component, and reflect light of a polarization component whose polarization direction is orthogonal to the polarization component. In the illustrated example, first and second polarization separation films 97 and 98 made of a dielectric multilayer film are formed on the mating surface of the prism composite. Also, the first and second total reflection films 911 and 91
2 is formed in a back-to-back state.

【0049】次に、上記の各光学素子の配置関係につい
て説明する。まず、第1および第2の光源ランプ92、
93はそれぞれの光源光軸92d、93dが平行となる
ように相互に向かい合わせの状態で配置されている。図
示の例では、光源光軸92d、93dが一致するように
配置されている。
Next, the arrangement of the above-described optical elements will be described. First, the first and second light source lamps 92,
Numerals 93 are arranged facing each other so that the light source optical axes 92d and 93d are parallel. In the illustrated example, the light source optical axes 92d and 93d are arranged so as to coincide with each other.

【0050】これら第1および第2の光源ランプ92、
93の間において、第1の光源ランプ92からの出射光
束I(2)の光路上には、第1の偏光分離膜97が光源
光軸92dに対して45度傾斜した状態に配置されてい
る。これに対して、第2の光源ランプ93からの出射光
束I(3)の光路上には、第2の偏光分離膜98が逆方
向に45度傾斜した状態に配置されている。図示の例で
は、第1および第2の偏光分離膜97、98の一端が直
角な角を形成する状態に配置されている。
The first and second light source lamps 92,
Between 93, on the optical path of the light flux I (2) emitted from the first light source lamp 92, the first polarized light separating film 97 is arranged in a state inclined at 45 degrees with respect to the light source optical axis 92d. . On the other hand, on the optical path of the light flux I (3) emitted from the second light source lamp 93, the second polarization splitting film 98 is arranged in a state inclined in the opposite direction by 45 degrees. In the illustrated example, one ends of the first and second polarization separation films 97 and 98 are arranged so as to form a right angle.

【0051】また、これら第1および第2の偏光分離膜
97、98の間において、第1の光源ランプ92からの
出射光束I(2)の光路上には、第1の全反射膜911
が光源光軸92dに垂直な状態で第1の光源ランプ92
に対峙する向きに配置されている。これに対して、第2
の光源ランプ93からの出射光束I(3)の光路上に
は、第2の全反射膜912が光源光軸93dに垂直な状
態で第2の光源ランプ93に対峙する向きに配置されて
いる。
A first total reflection film 911 is provided between the first and second polarization separation films 97 and 98 on the optical path of the light flux I (2) emitted from the first light source lamp 92.
Is perpendicular to the light source optical axis 92d and the first light source lamp 92
Are arranged facing each other. In contrast, the second
On the optical path of the light flux I (3) emitted from the light source lamp 93, a second total reflection film 912 is disposed in a direction perpendicular to the light source optical axis 93d and facing the second light source lamp 93. .

【0052】さらに、第1の光源ランプ92と第1の偏
光分離膜911の間の光路上には、第1の1/4波長板
95が光源光軸92dに垂直な状態に配置され、第2の
光源ランプ39と第2の偏光分離膜912の間の光路上
には、第2の1/4波長板96が光源光軸93dに垂直
な状態に配置されている。
Further, on the optical path between the first light source lamp 92 and the first polarization separation film 911, a first quarter-wave plate 95 is disposed in a state perpendicular to the light source optical axis 92d. On the optical path between the second light source lamp 39 and the second polarization separation film 912, a second quarter-wave plate 96 is arranged in a state perpendicular to the light source optical axis 93d.

【0053】上記の構成に加えて、図示の例では、更
に、第1および第2の赤外線除去フィルタ913、91
4を有している。第1の赤外線除去フィルタ913は第
1の光源ランプ92の射出開口92aと第1の1/4波
長板95の間に配置され、第2の赤外線除去フィルタ9
14は第2の光源ランプ93の射出開口93aと第2の
1/4波長板96の間に配置されている。さらに、偏光
変換光学系94の偏光光束の出射側にはコンデンサーレ
ンズ915が配置されている。
In addition to the above configuration, in the illustrated example, the first and second infrared removing filters 913 and 91 are further provided.
Four. The first infrared filter 913 is disposed between the emission opening 92 a of the first light source lamp 92 and the first quarter-wave plate 95, and the second infrared filter 9
14 is arranged between the emission opening 93 a of the second light source lamp 93 and the second quarter-wave plate 96. Further, a condenser lens 915 is arranged on the polarization conversion optical system 94 on the emission side of the polarized light beam.

【0054】なお、第1および第2の光源ランプ92、
93の発光管92e、93eはメタルハライドランプ等
のアークランプやハロゲンランプである。また、反射鏡
92f、93fとしては、その反射面93が楕円面のも
の、放物面のものを使用できる。
The first and second light source lamps 92,
The arc tubes 93e and 93e are arc lamps and halogen lamps such as metal halide lamps. As the reflecting mirrors 92f and 93f, those having an elliptical reflecting surface 93 or parabolic reflecting surfaces can be used.

【0055】このように構成した偏光光源装置91によ
る作用効果を説明する。まず、第1の光源ランプ92の
発光管92eからの発散光の一部は直接に反射鏡92f
に照射し、ここで反射されて射出開口の半円形の開口部
分92cから射出される。発散光の残りの部分は射出開
口92aの半分を遮蔽している反射板92bによって発
散光路を逆行して反射鏡92fに到り、ここで反射され
て半円形の開口部分92cから射出される。このよう
に、光源ランプ92からは半円形断面の出射光束が射出
される。
The operation and effect of the polarized light source device 91 configured as described above will be described. First, a part of the divergent light from the arc tube 92e of the first light source lamp 92 is directly reflected by the reflecting mirror 92f.
And is reflected here, and is emitted from the semicircular opening portion 92c of the emission opening. The remaining portion of the divergent light travels backward through the divergent light path by the reflector 92b blocking half of the exit aperture 92a to reach the reflector 92f, where it is reflected and exits through the semicircular aperture 92c. In this way, the light beam emitted from the light source lamp 92 has a semicircular cross section.

【0056】ここで、反射鏡92fは可視光を反射し、
赤外線を透過する、いわゆるコールドミラーとすること
のが望ましい。このようにすれば、反射鏡92fからの
反射光は可視光帯域となる。
Here, the reflecting mirror 92f reflects visible light,
It is desirable to use a so-called cold mirror that transmits infrared rays. With this configuration, the light reflected from the reflecting mirror 92f is in the visible light band.

【0057】第1の光源ランプ92から射出された半円
形断面の出射光束I(2)は、赤外線除去フィルタ91
4を通過して近赤外の波長帯が除去された後に、偏光変
換光学系4に導かれる。まず、1/4波長板95を通過
した後に、第1の偏光分離膜97に到る。この第1の偏
光分離膜97は例えばS偏光成分の光を反射し、P偏光
成分の光を透過する偏光分離特性を備えている。この場
合には、第1の偏光分離膜97に照射した出射光束I
(2)に含まれているS偏光成分の光S(2)が直交方
向に反射されてコンデンサーレンズ915の側に出射す
る。これに対して出射光束I(2)に含まれているP偏
光成分の光P(2)は第1の偏光分離膜97をそのまま
透過して全反射膜911に到り、ここで逆方向に全反射
され、再度、第1の偏光分離膜97を透過して、光源ラ
ンプ92の側に戻る。この戻り光P(2)は、第1の1
/4波長板95を通過して偏光面が45度回転した後に
半円形の開口部92cから光源ランプ2内に戻る。この
後は、反射鏡92f、反射板92bによる反射作用を受
けて、再度、半円形の開口部92cから射出され、赤外
線除去フィルタ914を通過した後に第1の1/4波長
板95を通過することにより、再度、偏光面が45度回
転させられる。この結果、光P(2)はS偏光成分の光
S’(2)に変わる。この結果、第1の偏光分離膜97
において直交方向に反射されて、コンデサーレンズ91
5の側に向けて出射される。このようにして、第1の光
源ランプ92からの発散光は全て、S偏光成分の半円形
断面の出射光束(S(2)+S’(2))となってコン
デンサーレンズ915を介して出射される。
The light beam I (2) having a semicircular cross section emitted from the first light source lamp 92 is
After passing through 4 and removing the near-infrared wavelength band, it is guided to the polarization conversion optical system 4. First, after passing through the 偏光 wavelength plate 95, the light reaches the first polarization separation film 97. The first polarization separation film 97 has, for example, a polarization separation characteristic of reflecting S-polarized light and transmitting P-polarized light. In this case, the emitted light flux I irradiating the first polarization separation film 97
The light S (2) of the S-polarized light component contained in (2) is reflected in the orthogonal direction and exits to the condenser lens 915 side. On the other hand, the light P (2) of the P-polarized light component included in the outgoing light flux I (2) passes through the first polarization separation film 97 as it is and reaches the total reflection film 911, where it is directed in the opposite direction. The light is totally reflected, passes through the first polarization separation film 97 again, and returns to the light source lamp 92 side. This return light P (2) is the first 1
After passing through the 波長 wavelength plate 95 and rotating the polarization plane by 45 degrees, the light returns to the light source lamp 2 through the semicircular opening 92 c. Thereafter, the light is reflected by the reflecting mirror 92f and the reflecting plate 92b, is again emitted from the semicircular opening 92c, passes through the infrared ray removing filter 914, and passes through the first quarter-wave plate 95. Thereby, the polarization plane is rotated again by 45 degrees. As a result, the light P (2) is changed to light S ′ (2) of the S-polarized light component. As a result, the first polarization separation film 97
Are reflected in the orthogonal direction at
5 is emitted. In this way, all the divergent light from the first light source lamp 92 is emitted as a luminous flux (S (2) + S ′ (2)) having a semicircular cross section of the S-polarized component and is emitted through the condenser lens 915. You.

【0058】第2の光源ランプ93からの半円形断面の
出射光束I(3)の場合にも同様に偏光変換が施され
て、S偏光成分の半円形断面の出射光束(S(3)+
S’(3))となってコンデンサーレンズ915を介し
て出射される。
In the case of the outgoing light flux I (3) having a semicircular cross section from the second light source lamp 93, the polarization conversion is similarly performed, and the outgoing light flux (S (3) +
S ′ (3)), and is emitted through the condenser lens 915.

【0059】ここで、このようにして得られた双方から
の出射光束(S(2)+S’(2))と(S(3)+
S’(3))は軸対称な半円形をしているので、コンデ
ンサーレンズ915を介して合成された後の合成光束I
(out)は円形断面の光束となり、この形状は各光源
ランプの円形射出開口92a、93aに対応する形状と
なっている。
Here, the luminous fluxes (S (2) + S '(2)) from both obtained in this way and (S (3) +
Since S ′ (3)) has an axisymmetric semicircle, the combined light flux I after being combined via the condenser lens 915
(Out) is a light beam having a circular cross section, which has a shape corresponding to the circular emission openings 92a and 93a of each light source lamp.

【0060】このように偏光光源装置91においては、
偏光変換対象の出射光束は、光源ランプの射出開口の半
分の大きさでよい。従って、従来のように、光源ランプ
の射出開口に対応する大きさの偏光プリズムや1/4波
長板を備えている光学系に比べて、光学素子の大きさを
半分にでき、光学系全体を小型でコンパクトにすること
が可能になり、その分、廉価になる。
As described above, in the polarized light source device 91,
The output light beam to be subjected to polarization conversion may be half the size of the emission aperture of the light source lamp. Therefore, the size of the optical element can be halved compared to the conventional optical system including a polarizing prism or a quarter-wave plate having a size corresponding to the emission aperture of the light source lamp, and the entire optical system can be reduced. It is possible to make it small and compact, and the cost is reduced accordingly.

【0061】また、本例では反射板としてキュービック
タイプの微少反射板から構成されたものを使用している
ので、発散光の損失を低減する事ができ、光に利用効率
を高め、発光強度を向上させることができる。
Further, in this embodiment, since a reflector made of a cubic-type minute reflector is used as the reflector, the loss of divergent light can be reduced, the utilization efficiency of light can be increased, and the emission intensity can be increased. Can be improved.

【0062】さらに、偏光変換のために必要な光路長も
短くで済むと共に、偏光変換対象の偏光成分が1/4波
長板を通過する回数も3回で良いので、光量損失の増加
を抑制でき、また、偏光効率の低下も抑制できる。これ
に加えて、偏光分離膜が形成される偏光プリズムの大き
さも半分にできるので、その分、プリズム内の光路長が
短くなるため、光の吸収損失も低減できる。この結果、
2個の光源ランプを備えた高輝度の偏光光源装置を実現
できる。
Furthermore, the optical path length required for the polarization conversion can be reduced, and the number of times that the polarized light component to be polarized light passes through the quarter-wave plate only needs to be three times. Also, a decrease in polarization efficiency can be suppressed. In addition, the size of the polarizing prism on which the polarization splitting film is formed can be halved, and accordingly, the optical path length in the prism is shortened, so that light absorption loss can be reduced. As a result,
A high-brightness polarized light source device having two light source lamps can be realized.

【0063】さらにまた、液晶プロジェクター等におい
ては光源側での熱対策や液晶周辺での冷却をいかに効率
良く行うのかが重要な課題となっているが、本発明で
は、例えば、全光束の1/2に当たる光束は反射鏡2f
により一次反射光として射出され、このうち、偏光変換
を必要とする成分はコールドミラーである反射鏡2fに
5回入射する。従って、熱対策上極めて有効である。 (2光源型偏光光源装置の第2の例)次に、図10には
る本発明の偏光光源装置の別の例を示してある。この偏
光光源装置101の基本的な構成要素は図9の偏光光源
装置91と同様である。異なる点は、第1および第2の
全反射膜911、912を省略した点と、第1および第
2の光源ランプ92、93の光源光軸92d、93dが
一致するように対向配置する点である。
Further, in a liquid crystal projector or the like, it is an important issue how to effectively take measures against heat on the light source side and how to efficiently cool around the liquid crystal. In the present invention, for example, 1/1 of the total luminous flux is used. 2 is reflected by a reflecting mirror 2f.
Are emitted as primary reflected light, of which components that require polarization conversion enter the reflecting mirror 2f, which is a cold mirror, five times. Therefore, it is extremely effective in heat measures. (Second Example of Two-Light Source Polarized Light Source) FIG. 10 shows another example of the polarized light source of the present invention. The basic components of the polarized light source device 101 are the same as those of the polarized light source device 91 in FIG. The difference is that the first and second total reflection films 911 and 912 are omitted, and that the first and second light source lamps 92 and 93 are arranged to face each other so that the light source optical axes 92d and 93d coincide. is there.

【0064】この偏光光源装置101では、第1の光源
ランプ92からの半円形断面の出射光束I(2)のう
ち、第1の偏光分離膜97をそのまま透過した偏光成分
の光、例えば、P偏光成分の光P(2)は、反対側の第
2の光源ランプ93に向かい、第2の偏光分離膜98を
透過した後に、第2の1/4波長板96を介して、その
偏光面が45度回転した後に第2の光源ランプ93に入
射する。そして、第2の光源ランプ93において繰り返
し反射された後に、その半円形の開口部93cから再度
出射され、1/4波長板96を介して再度偏光面が45
度回転して、S偏光成分の光S’(2)に変わる。この
結果、第2の偏光分離膜98において直交方向に反射さ
れて、コンデンサーレンズ915の側に出射される。
In the polarized light source device 101, of the light flux I (2) having a semicircular cross section from the first light source lamp 92, the light of the polarized light component, for example, P, which has passed through the first polarized light separating film 97 as it is. The polarization component light P (2) is directed to the second light source lamp 93 on the opposite side, passes through the second polarization separation film 98, and then passes through the second quarter-wave plate 96 to its polarization plane. Is rotated by 45 degrees and then enters the second light source lamp 93. Then, after being repeatedly reflected by the second light source lamp 93, the light is again emitted from the semicircular opening 93 c, and the polarization plane is again changed to 45 through the 4 wavelength plate 96.
The light is rotated by a degree, and is changed to light S ′ (2) of the S-polarized light component. As a result, the light is reflected in the orthogonal direction by the second polarization splitting film 98 and is emitted to the condenser lens 915 side.

【0065】このようにして得られた双方からの出射光
束(S(2)+S’(3))と(S(3)+S’
(2))は軸対称な半円形をしているので、コンデンサ
ーレンズ915を介して合成された後の偏光光束である
合成光束I(out)は円形断面の光束となり、この形
状は各光源ランプの円形射出開口92a、93aに対応
する形状となっている。
The luminous fluxes (S (2) + S '(3)) emitted from both thus obtained and (S (3) + S')
Since (2)) has an axisymmetric semicircle, the combined light beam I (out), which is a polarized light beam after being combined via the condenser lens 915, is a light beam having a circular cross section, and this shape is different from each light source lamp. Has a shape corresponding to the circular injection openings 92a and 93a.

【0066】本例の偏光光源装置101によって、図9
に示す偏光光源装置91と同様な効果が得られる。 (2光源型偏光光源装置の第3の例)次に、図11には
偏光光源装置の更に別の例を示してある。この偏光光源
装置111の基本的な構成要素は図9の偏光光源装置9
1と同様である。異なる点は、第1および第2の光源ラ
ンプ92、93を、それらの光源光軸92d、93dが
直交するように配置し、それに伴って第1および第2の
1/4波長板95、96、第1および第2の赤外線除去
フィルタ913、914の配置位置を変更した点と、第
2の偏光分離膜98に対して第2の光源ランプ93の光
源光軸93dに沿った方向の後方側の光路上に、1/2
波長板116を追加した点である。
FIG. 9 shows the polarized light source device 101 of this embodiment.
The same effect as the polarized light source device 91 shown in FIG. (Third Example of Two-Light Source Polarized Light Source Device) Next, FIG. 11 shows still another example of the polarized light source device. The basic components of the polarized light source device 111 are the polarized light source device 9 shown in FIG.
Same as 1. The difference is that the first and second light source lamps 92, 93 are arranged so that their light source optical axes 92d, 93d are orthogonal to each other, and accordingly, the first and second quarter wave plates 95, 96 are arranged. In which the arrangement positions of the first and second infrared removal filters 913 and 914 are changed, and the rear side of the second polarization separation film 98 in the direction along the light source optical axis 93d of the second light source lamp 93. 1/2 on the optical path of
The point is that a wave plate 116 is added.

【0067】この構成の偏光光源装置111において
は、第2の光源ランプ93からの出射光束I(3)は、
第2の1/4波長板96、第2の偏光分離膜98、およ
び全反射膜912からなる偏光変換光学系によって、そ
の偏光面が全て同一方向に揃った出射光束が得られ、1
/2波長板916に向けて出射される。この出射光束の
偏光方向は、偏光変換光学系を介して第1の光源ランプ
92の側から得られる偏光方向が揃った出射光束とは直
交する方向となる。従って、1/2波長板916を介し
て偏光面が90度回転して、偏光面が同一となるように
揃えられる。この後は、双方の光源ランプ92、93か
ら得られる偏光面が同一となって半円形断面の出射光束
はコンデンサーレンズ915を介して合成されて、円形
断面の出射光束I(out)として出射される。
In the polarized light source device 111 having this configuration, the luminous flux I (3) emitted from the second light source lamp 93 is
By the polarization conversion optical system including the second quarter-wave plate 96, the second polarization separation film 98, and the total reflection film 912, an output light beam whose polarization planes are all aligned in the same direction is obtained.
The light is emitted toward the half-wave plate 916. The polarization direction of the emitted light beam is a direction orthogonal to the emitted light beam having a uniform polarization direction obtained from the first light source lamp 92 via the polarization conversion optical system. Therefore, the polarization plane is rotated by 90 degrees via the half-wave plate 916, and the polarization planes are aligned to be the same. Thereafter, the polarization planes obtained from the two light source lamps 92 and 93 are the same, and the outgoing luminous flux having a semicircular cross section is combined via the condenser lens 915 and emitted as the outgoing luminous flux I (out) having the circular cross section. You.

【0068】ここで、この偏光光源装置111の変形例
としては、第2の偏光分離膜の偏光分離特性を、第1の
偏光分離膜とは逆の特性とし、1/2波長板を省略する
構成を挙げることができる。例えば、第1の偏光分離膜
97がS偏光成分の光を反射し、P偏光成分の光を透過
するものである場合には、第2の偏光分離膜98は、P
偏光成分の光を反射し、S偏光成分の光を反射するもの
とされる。
Here, as a modified example of the polarized light source device 111, the polarized light separating characteristic of the second polarized light separating film is made opposite to that of the first polarized light separating film, and the half-wave plate is omitted. A configuration can be given. For example, when the first polarization separation film 97 reflects S-polarized component light and transmits P-polarized component light, the second polarization separation film 98
The light of the polarization component is reflected, and the light of the S polarization component is reflected.

【0069】このように構成した偏光光源装置111お
よびその変形例によっても、図9の偏光光源装置91と
同様な効果を得ることができる。 (2光源型光源装置の第1の例)次に、図12には本発
明を適用した2光源型光源装置の光学系を示してある。
この図を参照して説明すると、本例の光源装置121
は、第1および第2の光源ランプ122、123と、こ
れら第1および第2の光源ランプ122、123からそ
れぞれ出射される第1および第2の出射光束I(2)、
I(3)を合成して単一の合成光束I(out)として
出射する合成光学系124を有している。図において
は、第1および第2の出射光束I(2)、I(3)、お
よび合成光束I(out)の断面形状をそれぞれ斜線で
表示してある。第1および第2の光源ランプ122、1
23は発光管122a、123aと反射鏡122b、1
23bとを備えた構成とすることができる。
The same effects as those of the polarized light source device 91 shown in FIG. 9 can be obtained by the polarized light source device 111 having the above-described configuration and its modified example. (First Example of Dual Light Source Type Light Source Device) Next, FIG. 12 shows an optical system of a dual light source type light source device to which the present invention is applied.
The light source device 121 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
Are first and second light source lamps 122 and 123, and first and second light beams I (2) emitted from the first and second light source lamps 122 and 123, respectively.
It has a combining optical system 124 that combines I (3) and emits it as a single combined light flux I (out). In the figure, the cross-sectional shapes of the first and second emitted light beams I (2) and I (3) and the combined light beam I (out) are indicated by oblique lines. First and second light source lamps 122, 1
23 is an arc tube 122a, 123a and a reflecting mirror 122b, 1
23b.

【0070】第1の光源ランプ122は、第1の出射光
束が射出する第1の射出開口122cと、第1の遮蔽用
反射板122dとを備えている。この第1の遮蔽用反射
板122dは、第1の射出開口122cの外周部分を遮
蔽して、光源光軸122eを中心とする第1の矩形射出
開口122fを形成している。また、この第1の遮蔽用
反射板122dは、そこに照射する出射光を反射する。
すなわち、その反射面が光源光軸122eに垂直であ
り、発光管122aに面する側に形成されている。この
構成の光源ランプ122は図5に示す光源ランプと同様
なものであり、その反射板反射面はキュービックタイプ
の微少反射板から構成されている。
The first light source lamp 122 has a first emission opening 122c from which the first emission light beam is emitted, and a first shielding reflector 122d. The first shielding reflector 122d shields an outer peripheral portion of the first emission opening 122c to form a first rectangular emission opening 122f centered on the light source optical axis 122e. Further, the first shielding reflection plate 122d reflects the emitted light radiated thereon.
That is, the reflection surface is perpendicular to the light source optical axis 122e and formed on the side facing the arc tube 122a. The light source lamp 122 having this configuration is similar to the light source lamp shown in FIG. 5, and the reflection surface of the reflection plate is formed of a cubic-type minute reflection plate.

【0071】第2の光源ランプ123も同様に構成され
ている。すなわち、第2の光源ランプ123は、第2の
出射光束が射出する第2の射出開口123cと、第2の
遮蔽用反射板123dとを備えている。この第2の遮蔽
用反射板123dは、第2の射出開口123cの外周部
分を遮蔽して、光源光軸123eを中心とする第2の矩
形射出開口123fを形成している。また、この第2の
遮蔽用反射板123dは、そこに照射する出射光を反射
する。すなわち、その反射面が光源光軸123eに垂直
であり、発光管123aに面する側に形成されている。
The second light source lamp 123 has the same configuration. That is, the second light source lamp 123 includes the second emission opening 123c from which the second emission light beam is emitted, and the second shielding reflector 123d. The second shielding reflection plate 123d shields the outer peripheral portion of the second emission opening 123c to form a second rectangular emission opening 123f centered on the light source optical axis 123e. Further, the second shielding reflection plate 123d reflects the outgoing light irradiated to the second shielding reflection plate 123d. That is, the reflection surface is perpendicular to the light source optical axis 123e and formed on the side facing the arc tube 123a.

【0072】ここで、図12(B)に示すように、第1
および第2の矩形射出開口122f、123fは同一形
状をした縦長の長方形をしている。例えば、縦横比が
1:0.5とされている。
Here, as shown in FIG.
The second rectangular emission openings 122f and 123f are vertically elongated rectangles having the same shape. For example, the aspect ratio is set to 1: 0.5.

【0073】一方、合成光学系124は、第1および第
2の反射板125、126と、コンデンサーレンズ12
7とを備えている。
On the other hand, the combining optical system 124 includes the first and second reflecting plates 125 and 126 and the condenser lens 12.
7 is provided.

【0074】次に、上記の構成要素の配置関係を説明す
る。まず、第1および第2の光源ランプ122、123
はそれぞれの光源光軸122e、123eが平行となる
ように相互に向かい合わせの状態で配置されている。図
示の例では、双方の光源光軸が一致するように配置され
ている。
Next, the arrangement relationship of the above components will be described. First, the first and second light source lamps 122, 123
Are arranged facing each other such that the light source optical axes 122e and 123e are parallel to each other. In the illustrated example, the two light sources are arranged so that their optical axes coincide.

【0075】これら第1および第2の光源ランプ12
2、123の間において、第1の光源ランプ122の光
源光軸122e上には、第1の反射板125が45度傾
斜した状態で第1の光源ランプ122の側に反射面が向
いた状態に配置されている。これに対して、第2の光源
ランプ123の光源光軸123e上には、第2の反射板
126が逆方向に45度傾斜した状態で当該第2の光源
ランプの側に反射面が向いた状態に配置されている。
The first and second light source lamps 12
Between the positions 123 and 123, a state in which the reflection surface faces the first light source lamp 122 with the first reflection plate 125 inclined at 45 degrees on the light source optical axis 122e of the first light source lamp 122. Are located in On the other hand, on the light source optical axis 123e of the second light source lamp 123, the reflection surface faces the side of the second light source lamp in a state where the second reflection plate 126 is inclined 45 degrees in the opposite direction. Are placed in a state.

【0076】これら第1および第2の反射板125、1
26の反射方向、すなわち、光源光軸122e、123
eとは直交する側には、コンデンサーレンズ127が配
置されている。
The first and second reflectors 125, 1
26, that is, the light source optical axes 122e and 123
On the side orthogonal to e, a condenser lens 127 is arranged.

【0077】なお、第1および第2の光源ランプ12
2、123の発光管122a、123aはメタルハライ
ドランプ等のアークランプやハロゲンランプである。ま
た、反射鏡122b、123bとしては、その反射面が
楕円面のもの、放物面のものを使用できる。
The first and second light source lamps 12
The arc tubes 122a and 123a are arc lamps such as metal halide lamps and halogen lamps. Further, as the reflecting mirrors 122b and 123b, those having an elliptical reflecting surface or a parabolic reflecting surface can be used.

【0078】このように構成た光源装置121の作用を
説明する。第1の発光ランプ122において、その発光
管122aからの発散光のうち、その発光点P0から反
射鏡122bの反射面に向けて描いた光源光軸122e
に直交する線分の反射面との交点P1より内側にある光
束は全て光源光軸122eを中心としている第1の矩形
開口122fを通過して矩形断面の出射光束I(2)と
して出射する。
The operation of the light source device 121 thus configured will be described. In the first light emitting lamp 122, of the divergent light from the light emitting tube 122a, a light source optical axis 122e drawn from the light emitting point P0 toward the reflecting surface of the reflecting mirror 122b.
All of the light beams inside the intersection point P1 with the reflection surface of the line segment orthogonal to are passed through the first rectangular opening 122f centered on the light source optical axis 122e, and are emitted as an emitted light beam I (2) having a rectangular cross section.

【0079】光源ランプ122の光束密度は、その光束
中心軸線に直交する平面で見た場合に、中心部分に高い
集光を示す分布となる。よって、光源光軸を中心として
第1の矩形開口122fを形成することにより、高い光
束密度の出射光部分を取り出すことができ、光の利用効
率が高い。
The luminous flux density of the light source lamp 122 has a distribution showing a high concentration of light at the center when viewed on a plane orthogonal to the central axis of the luminous flux. Therefore, by forming the first rectangular opening 122f around the optical axis of the light source, an outgoing light portion having a high luminous flux density can be extracted, and the light use efficiency is high.

【0080】ここにおいて、第1の光源ランプ122に
おける発光管122aの発光点P0から、光源光軸12
2eに直交する方向に測った場合における反射鏡122
bの反射面までの距離(点P0から点P1までの距離)
を基準として、第1の矩形射出開口122fの短辺方向
の長さをその2倍に設定することが望ましい。このよう
にすれば、反射点P1よりも外周側に放射された発光管
122aからの光(a)は第1の遮蔽反射板122dの
反射面で反射された後に、再び反射鏡122bの反射面
で1回あるいは複数回反射され、全て矩形射出開口12
2fから出射される。換言すると、反射鏡122bと第
1の遮蔽反射板122dの反射面の間で繰り返し反射し
て出射光として利用されない光成分を実質的に零にする
ことができる。この結果、光の利用効率を一層高めるこ
とができる。
Here, from the light emitting point P0 of the arc tube 122a of the first light source lamp 122, the light source optical axis 12
Reflecting mirror 122 when measured in a direction orthogonal to 2e
Distance from b to reflection surface (distance from point P0 to point P1)
It is desirable to set the length of the first rectangular emission opening 122f in the short side direction to twice that of the first rectangular emission opening 122f. With this configuration, the light (a) emitted from the arc tube 122a and radiated outward from the reflection point P1 is reflected by the reflection surface of the first shielding reflection plate 122d and then again reflected by the reflection surface of the reflection mirror 122b. Are reflected once or multiple times by the
It is emitted from 2f. In other words, light components that are repeatedly reflected between the reflection mirror 122b and the reflection surface of the first shielding reflection plate 122d and are not used as output light can be substantially reduced to zero. As a result, the light use efficiency can be further improved.

【0081】第2の光源ランプ123においても同様に
してその第2の矩形射出開口123fを介して矩形断面
の出射光I(3)が射出される。
Similarly, the second light source lamp 123 emits outgoing light I (3) having a rectangular cross section through the second rectangular emission opening 123f.

【0082】第1の光源ランプ122からの第1の出射
光I(2)は第1の反射板125によって進行方向が直
角に変更されて、図において下方側に配置されているコ
ンデンサーレンズ127に向けて進行する。同様に、第
2の光源ランプ123からの第2の出射光I(3)は第
2の反射板126によって進行方向が直角に折り曲げら
れた後にコンデンサーレンズ127に向かう。これら第
1および第2の出射光I(2)、I(3)はコンデンサ
ーレンズ127を介して、矩形断面形状をした単一の合
成光束I(out)として出射される。
The traveling direction of the first outgoing light I (2) from the first light source lamp 122 is changed to a right angle by the first reflecting plate 125, and the first outgoing light I (2) passes through the condenser lens 127 arranged on the lower side in FIG. Proceed towards. Similarly, the second emitted light I (3) from the second light source lamp 123 is directed to the condenser lens 127 after the traveling direction is bent at a right angle by the second reflector 126. These first and second emitted lights I (2) and I (3) are emitted as a single combined light flux I (out) having a rectangular cross-sectional shape via a condenser lens 127.

【0083】ここで、このように構成した光源装置12
1を液晶プロジェクターの光源として用いる場合には、
照明対象の液晶ライトバルブの照明領域の縦横比が3:
4の横長の長方形であることに鑑みて、当該光源装置1
の第1および第2の矩形射出開口122f、123fの
形状を次のようにすることが望ましい。すなわち、第1
および第2の射出矩形開口122f、123fにおける
縦横比を1:0.5から1:0.7の範囲内の値とする
ことが望ましい。このようにすれば、合成光学系124
を介して得られる合成光束I(out)の断面形状は、
縦横比が1:1から1:1.4の範囲内の横長の長方形
となり、ほぼ、照明対象の液晶ライトバルブの照明領域
の形状に一致する。この結果、出射される合成光束I
(out)の利用効率を高めることができる。
Here, the light source device 12 thus configured
When using 1 as a light source for a liquid crystal projector,
The aspect ratio of the illumination area of the liquid crystal light valve to be illuminated is 3:
4 in view of the rectangular shape of the light source device 1
It is desirable that the first and second rectangular emission openings 122f and 123f have the following shapes. That is, the first
In addition, it is desirable that the aspect ratio of the second exit rectangular openings 122f and 123f be a value within the range of 1: 0.5 to 1: 0.7. By doing so, the combining optical system 124
The cross-sectional shape of the combined light beam I (out) obtained through
The rectangle becomes a horizontally long rectangle having an aspect ratio in the range of 1: 1 to 1: 1.4, and substantially matches the shape of the illumination area of the liquid crystal light valve to be illuminated. As a result, the emitted combined light flux I
(Out) utilization efficiency can be improved.

【0084】なお、図13および図14には、上記の光
源装置121の変形例をそれぞれ示してある。図13に
示す光源装置131は、出射光の中心光量と周辺光量の
均一化を図るために、多焦点レンズを配置した点が光源
装置121とは異なっている。すなわち、第1の矩形射
出開口122fと第1の反射板125の間に第1の多焦
点レンズ(フライアイレンズ)138aを配置し、第2
の矩形射出開口123fと第2の反射板126の間に第
2の多焦点レンズ138bを配置し、さらに、コンデン
サーレンズ127の手前に第3の多焦点レンズ139を
配置した構成を採用している。これ以外の構成は、光源
装置121と同一である。
FIGS. 13 and 14 show modifications of the light source device 121 described above. The light source device 131 shown in FIG. 13 differs from the light source device 121 in that a multifocal lens is arranged in order to equalize the central light amount and the peripheral light amount of the emitted light. That is, the first multifocal lens (fly-eye lens) 138a is arranged between the first rectangular exit opening 122f and the first reflector 125, and the second
A second multifocal lens 138b is arranged between the rectangular exit opening 123f and the second reflector 126, and a third multifocal lens 139 is arranged before the condenser lens 127. . Other configurations are the same as those of the light source device 121.

【0085】また、図14に示す光源装置141は、光
源装置131に、更に、偏光変換光学系を追加した構成
となっている。偏光変換光学系140を配置することに
より、出射光束I(out)を偏光方向の揃った偏光光
束として出射することができるので、液晶プロジェクタ
ー等の光源として利用した場合には、光の利用効率を高
めることができる。
The light source device 141 shown in FIG. 14 has a configuration in which a polarization conversion optical system is added to the light source device 131. By arranging the polarization conversion optical system 140, the emitted light beam I (out) can be emitted as a polarized light beam having a uniform polarization direction, so that when used as a light source for a liquid crystal projector or the like, the light use efficiency is reduced. Can be enhanced.

【0086】次に、図15には、2光源型光源装置の光
学系の変形例を示してある。この図を参照して説明する
と、光源装置151は、第1および第2の光源ランプ2
22、223と、これら第1および第2の光源ランプ2
22、223からそれぞれ出射される第1および第2の
出射光束I(22)、I(23)を合成して単一の合成
光束I(out)として出射する合成光学系224を有
している。図においては、第1および第2の出射光束I
(22)、I(23)、および合成光束I(out)の
断面形状をそれぞれ斜線で表示してある。第1および第
2の光源ランプ222、223は発光管222a、22
3aと、楕円面あるいは放物面等の湾曲面形状をした反
射鏡222b、223bとを備えた構成とすることがで
きる。
Next, FIG. 15 shows a modification of the optical system of the two light source type light source device. Referring to this drawing, the light source device 151 includes first and second light source lamps 2.
22, 223 and these first and second light source lamps 2
A combining optical system 224 that combines the first and second emitted light beams I (22) and I (23) respectively emitted from the light beams 22 and 223 and emits a single combined light beam I (out). . In the figure, the first and second emitted light beams I
(22), I (23), and the cross-sectional shape of the combined light flux I (out) are indicated by oblique lines. The first and second light source lamps 222, 223 are arc tubes 222a, 22
3a and reflecting mirrors 222b and 223b having a curved surface shape such as an elliptical surface or a parabolic surface.

【0087】第1の光源ランプ222は、出射光束I
(22)の射出開口222cと第1の遮蔽用反射板22
2dとを備え、この第1の遮蔽用反射板222dは、射
出開口222cを当該開口形状の一つの対称軸を中心と
して片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射しようと
する出射光を反射するものである。図示の例では、射出
開口222dは円形であり、この場合には射出開口22
2dの片側の半円形の部分が遮蔽され、反対側の半円形
射出開口222fのみから半円形断面の出射光束I(2
2)が射出される。
The first light source lamp 222 outputs the outgoing light flux I
(22) Emission opening 222c and first shielding reflector 22
2d, and the first shielding reflection plate 222d shields the emission opening 222c on one half with respect to one symmetry axis of the opening shape, and reflects the emitted light to be emitted from the one side portion. Things. In the illustrated example, the ejection opening 222d is circular, and in this case, the ejection opening 22d
The semicircular portion on one side of 2d is shielded, and the emitted light flux I (2
2) is fired.

【0088】この反射板222dは図1(c)に示すよ
うなキュービックタイプの微少反射板から構成される凹
凸状反射面を備えている。
The reflecting plate 222d has an uneven reflecting surface composed of a cubic-type minute reflecting plate as shown in FIG.

【0089】第2の光源ランプ223も第1の光源ラン
プ222と同様な構成となっており、出射光束I(2
3)の射出開口223cと第2の遮蔽用反射板223d
とを備え、この第2の遮蔽用反射板223dは、射出開
口223cを当該開口形状の一つの対称軸を中心として
片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射しようとする
出射光を反射するものである。図示の例では、射出開口
223dは円形であり、従って、片側の半円形射出開口
223fのみから半円形断面の出射光束I(23)が射
出されることになる。
The second light source lamp 223 has the same configuration as the first light source lamp 222, and the emitted light flux I (2
3) Emission opening 223c and second shielding reflector 223d
The second shielding reflector 223d shields the emission opening 223c on one side half about one axis of symmetry of the opening shape, and reflects emitted light to be emitted from the one side portion. It is. In the illustrated example, the emission opening 223d is circular, and therefore, the emitted light beam I (23) having a semicircular cross section is emitted from only one semicircular emission opening 223f.

【0090】本発明においては、第1および第2の光源
ランプ222、223のそれぞれの射出開口222c、
223cは同一形状であり、従って、第1および第2の
遮蔽用反射板222d、223dによって規定されてい
る半円形射出開口222f、223fも同一形状であ
る。さらには、これらの半円形射出開口222f、22
3fは同一の側となるように設定されている。
In the present invention, the emission openings 222c of the first and second light source lamps 222, 223,
223c have the same shape, and therefore, the semicircular exit openings 222f and 223f defined by the first and second shielding reflectors 222d and 223d also have the same shape. Furthermore, these semicircular injection openings 222f, 22f
3f is set to be on the same side.

【0091】合成光学系224は、第1の反射板225
と、第2の反射板226と、コンデンサーレンズ227
とを備えている。
The combining optical system 224 includes a first reflecting plate 225
, A second reflector 226 and a condenser lens 227
And

【0092】次に、上記の各構成要素の配置関係を説明
する。まず、第1および第2の光源ランプ222、22
3はそれぞれの光源光軸222e、223eが平行とな
るように相互に向かい合わせの状態で配置されている。
図示の例では、相互の光源光軸が一致するように対峙し
ている。
Next, the arrangement of the above-mentioned components will be described. First, the first and second light source lamps 222, 22
Numerals 3 are arranged facing each other such that the light source optical axes 222e and 223e are parallel to each other.
In the illustrated example, the light sources face each other such that the optical axes of the light sources coincide with each other.

【0093】これら第1および第2の光源ランプ22
2、223の間において、第1の光源ランプ222の光
源光軸222e上には、第1の反射板225が45度傾
斜した状態で第1の光源ランプ222の側に反射面が向
いた状態に配置されている。これに対して、第2の光源
ランプ223の光源光軸223e上には、第2の反射板
226が逆方向に45度傾斜した状態で当該第2の光源
ランプの側に反射面が向いた状態に配置されている。
The first and second light source lamps 22
Between 2 and 223, a state where the reflection surface faces the first light source lamp 222 side with the first reflection plate 225 inclined at 45 degrees on the light source optical axis 222e of the first light source lamp 222. Are located in On the other hand, on the light source optical axis 223e of the second light source lamp 223, the reflection surface is directed toward the second light source lamp in a state where the second reflection plate 226 is inclined by 45 degrees in the opposite direction. Are placed in a state.

【0094】これら第1および第2に反射板225、2
26の反射方向、即ち、光源光軸222e、223eと
は直交する側には、コンデンサーレンズ227が配置さ
れている。
The first and second reflecting plates 225, 2
A condenser lens 227 is arranged on the reflection direction 26, that is, on the side orthogonal to the light source optical axes 222e and 223e.

【0095】このように構成した光源装置151による
作用効果を説明する。まず、第1の光源ランプ222の
発光管222aからの発散光の一部は直接に反射鏡22
2bに照射し、ここで反射されて半円形射出開口222
fから射出される。発散光の残りの部分は射出開口22
2dの半分を遮蔽している遮蔽用反射板222dによっ
て発散光路を逆行して反射鏡222bに到り、ここで反
射されて半円形射出開口222fから射出される。この
ようにして、発光管222aからの発散光の殆ど全て
は、半円形断面の出射光束I(22)として射出され
る。
The operation and effect of the light source device 151 configured as described above will be described. First, part of the divergent light from the arc tube 222a of the first light source lamp 222 is directly reflected by the reflecting mirror 22.
2b, where it is reflected and reflected in a semi-circular exit aperture 222
Injected from f. The remaining part of the diverging light is
The diverging light path is reversed by the shielding reflector 222d that shields half of 2d, reaches the reflecting mirror 222b, is reflected there, and is emitted from the semicircular emission opening 222f. In this manner, almost all of the divergent light from the arc tube 222a is emitted as the outgoing light flux I (22) having a semicircular cross section.

【0096】ここで、反射鏡222aは可視光を反射
し、赤外線を透過する、いわゆるコールドミラーとする
ことのが望ましい。このようにすれば、反射鏡222a
からの反射光は可視光帯域となり、光源装置の発熱を抑
制することができる。
Here, it is desirable that the reflecting mirror 222a be a so-called cold mirror that reflects visible light and transmits infrared light. By doing so, the reflecting mirror 222a
The reflected light from the light source becomes a visible light band, and heat generation of the light source device can be suppressed.

【0097】第1の光源ランプ222から射出された半
円形断面の出射光束I(22)は、第1の反射板225
によって直交する方向に反射されてコンデンサーレンズ
227に向かう。
The outgoing light flux I (22) having a semicircular cross section emitted from the first light source lamp 222 is applied to the first reflector 225.
The light is reflected in the direction orthogonal to the light and travels toward the condenser lens 227.

【0098】一方、第2の光源ランプ223からも同様
にして半円形断面の出射光束I(23)が出射され、第
2に反射板226によって直交する方向に反射されてコ
ンデンサーレンズ227に向かう。
On the other hand, similarly, the emitted light flux I (23) having a semicircular cross section is emitted from the second light source lamp 223, and is secondly reflected by the reflector 226 in the direction orthogonal to the condenser lens 227.

【0099】これら半円形の出射光束I(22)、I
(23)は軸対称であるので、コンデンサーレンズ22
7を介して合成された後は、単一の円形断面をした合成
光束I(out)として出射される。この合成光束の形
状は各光源ランプの円形射出開口222c、2223c
に対応する形状である。
The semicircular emitted light beams I (22), I (22)
Since (23) is axisymmetric, the condenser lens 22
After being combined through the light 7, the light is emitted as a combined light flux I (out) having a single circular cross section. The shape of this combined light beam is determined by the circular emission openings 222c and 2223c of each light source lamp.
Is a shape corresponding to.

【0100】ここで、図16には光源装置151の変形
例を示してあり、多焦点レンズ328a、328bおよ
び329を配置することにより、出射光束の中心光量と
周辺光量との均一化を図ったものである。
FIG. 16 shows a modification of the light source device 151. By arranging the multifocal lenses 328a, 328b and 329, the central light amount and the peripheral light amount of the emitted light beam are made uniform. Things.

【0101】次に、図17には2光源型光源装置の更に
別の例を示してある。この光源装置171の基本的な構
成要素は図15の光源装置151と同様である。異なる
点は、第1および第2の光源ランプ222、223を、
それらの光源光軸222e、223eが直交するように
配置し、それに伴って第2の反射板226が不要となっ
て点である。
Next, FIG. 17 shows still another example of the two light source type light source device. The basic components of the light source device 171 are the same as those of the light source device 151 in FIG. The difference is that the first and second light source lamps 222 and 223 are
The point is that the light source optical axes 222e and 223e are arranged so as to be orthogonal to each other, so that the second reflector 226 becomes unnecessary.

【0102】この構成の光源装置171においては、第
2の光源ランプ223からの半円形断面の出射光束I
(23)は、そのまま直接にコンデンサーレンズ227
に向かい、コンデンサーレンズ227を介して、第1お
よび第2の出射光束I(22)、I(23)により形成
された円形断面の合成光束I(out)が得られる。
In the light source device 171 having this configuration, the outgoing light flux I of a semicircular cross section from the second light source lamp 223 is used.
(23) is a condenser lens 227 directly as it is.
, A combined light beam I (out) having a circular cross section formed by the first and second emitted light beams I (22) and I (23) is obtained via the condenser lens 227.

【0103】図18には光源装置171の変形例を示し
てあり、この光源装置181は多焦点レンズ328a、
328bおよび329を配置することにより、出射光束
の中心光量と周辺光量との均一化を図ったものである。
FIG. 18 shows a modified example of the light source device 171. This light source device 181 has a multifocal lens 328a,
By arranging 328b and 329, the central light amount and the peripheral light amount of the emitted light beam are made uniform.

【0104】[0104]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の光源ラン
プおよび光源装置では、光源ランプ反射面の一部に、キ
ュービックタイプの微少反射板から構成される凹凸状反
射面を形成し、ここに照射した光を入射方向に向けて反
射するようにしている。従って、かかる反射面に照射し
た光を確実に入射側に戻すことができるので、光の損失
を低減でき、出射光の強度を高めることができる。
As described above, in the light source lamp and the light source device according to the present invention, a concave and convex reflecting surface composed of a cubic type minute reflecting plate is formed on a part of the light source lamp reflecting surface. Irradiated light is reflected toward the incident direction. Therefore, since the light irradiated to the reflection surface can be reliably returned to the incident side, the loss of light can be reduced, and the intensity of the emitted light can be increased.

【0105】また、本発明の光源ランプおよび光源装置
では、出射される平行光束を絞るための遮蔽用の反射板
として、キュービックタイプの微少反射板から構成され
る凹凸状反射面を備えたものを採用している。従って、
入射光を確実に発光点側に戻すことができるので、当該
反射面での反射時に外部に拡散する光成分を低減でき
る。よって、光の利用効率を高めることができる。
Further, in the light source lamp and the light source device of the present invention, the light source lamp and the light source device provided with an uneven reflecting surface composed of a cubic type minute reflecting plate as a shielding reflecting plate for narrowing the emitted parallel light flux. Has adopted. Therefore,
Since the incident light can be surely returned to the light emitting point side, the light component diffused to the outside at the time of reflection on the reflecting surface can be reduced. Therefore, light use efficiency can be improved.

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

【図1】本発明を適用した光源ランプの一例を示す断面
図、正面図および遮蔽用反射板の部分拡大断面図であ
る。
FIG. 1 is a cross-sectional view, a front view, and a partially enlarged cross-sectional view of an example of a light source lamp to which the present invention is applied;

【図2】従来の光源ランプの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a conventional light source lamp.

【図3】本発明を適用した光源ランプの一例を示す断面
図および正面図である。
FIG. 3 is a sectional view and a front view showing an example of a light source lamp to which the present invention is applied.

【図4】図3の光源ランプの変形例を示す断面図および
正面図である。
FIG. 4 is a sectional view and a front view showing a modification of the light source lamp of FIG. 3;

【図5】図3の光源ランプの変形例を示す断面図および
正面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view and a front view showing a modification of the light source lamp of FIG. 3;

【図6】本発明を適用した単一光源型偏光光源装置の第
1の実施例に係る偏光光源装置の光学系を示す概略構成
図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an optical system of the polarized light source device according to the first embodiment of the single light source type polarized light source device to which the present invention is applied.

【図7】本発明を適用した単一光源型偏光光源装置の第
3の実施例に係る偏光光源装置の光学系を示す概略構成
図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a polarized light source device according to a third embodiment of the single light source type polarized light source device to which the present invention is applied.

【図8】本発明を適用した単一光源型偏光光源装置の第
3の実施例に係る偏光光源装置の光学系を示す概略構成
図である。
FIG. 8 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a polarized light source device according to a third embodiment of the single light source type polarized light source device to which the present invention is applied.

【図9】本発明を適用した2光源型偏光光源装置の光学
系を示す概略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a two-light-source polarized light source device to which the present invention is applied.

【図10】図9の変形例を示す概略構成図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a modified example of FIG. 9;

【図11】図9の別の例を示す概略構成図である。FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing another example of FIG. 9;

【図12】本発明を適用した2光源型光源装置の光学系
を示す概略構成図である。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram showing an optical system of a two light source type light source device to which the present invention is applied.

【図13】図12の光源装置の変形例を示す概略構成図
である。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the light source device of FIG.

【図14】図12の光源装置の別の変形例を示す概略構
成図である。
14 is a schematic configuration diagram showing another modified example of the light source device of FIG.

【図15】本発明の適用した別の2光源型光源装置の光
学系を示す概略構成図である。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram showing an optical system of another two light source type light source device to which the present invention is applied.

【図16】図15の光源装置の変形例を示す概略構成図
である。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram showing a modification of the light source device of FIG.

【図17】本発明を適用した更に別の2光源型光源装置
の光学系を示す概略構成図である。
FIG. 17 is a schematic configuration diagram showing an optical system of still another two-light source type light source device to which the present invention is applied.

【図18】図17の光源装置の変形例を示す概略構成図
である。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the light source device of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

(図1ないし図5) 1 光源ランプ 1a ランプ光軸 2 発光管 2a 発光点 3 反射鏡 4 曲面反射面 5 凹凸状反射面 7 射出開口 8 キュービックタイプの微少反射板 8aないし8c 反射面 35、45、55 遮蔽用反射板 (図6ないし図8) 61 偏光光源装置 62 発光管 63 反射鏡 63a 反射面 63b 光源ランプの円形射出開口 63c 反射板で遮蔽されていない半円形の射出開口部
分 64 光源ランプ 64a 光源光軸 65 偏光変換光学系 66 反射板 66a 反射面 67 紫外線遮断フィルター 68 偏光ビームスプリッター 68a 出射面 611 第1の偏光分離膜 612 第2の偏光分離膜 613 1/4波長板 614 全反射板 615 コンデンサーレンズ 71 偏光光源装置 721 反射型液晶装置 81 偏光光源装置 831 第1の全反射板 832 第2の全反射板 833 1/2波長板 I(s) S偏光成分の光 I(p) P偏光成分の光 I’(s) 偏光変換されて得られたS偏光成分の光 I(out) 偏光変換後の出射光束 (図9ないし図11) 91、101、11 偏光光源装置 92 第1の光源ランプ 93 第2の光源ランプ 92a、93a 射出開口 92b、93b 反射板 92c、93c 半円形の開口部 92d、93d 光源光軸 92e、93e 発光管 92f、93f 反射鏡 94 偏光変換光学系 95、96 1/4波長板 97、98 偏光分離膜 911、912 全反射膜 913、914 赤外線除去フィルタ 915 コンデンサレンズ 116 1/2波長板 I(2) 第1の光源ランプからの出射光束 I(3) 第2の光源ランプからの出射光束 S(2) 第1の光源ランプの出射光束のうちのS偏光
成分の光 P(2) 第1の光源ランプの出射光束のうちのP偏光
成分の光 S(3) 第2の光源ランプの出射光束のうちのS偏光
成分の光 P(3) 第2の光源ランプの出射光束のうちのP偏光
成分の光 S(2) 第1の光源ランプの出射光束のうちのS偏光
成分の光 S’(2) 偏光変換により得られたS偏光成分の光 S’(3) 偏光変換により得られたS偏光成分の光 I(out) 偏光光束 (図12ないし図18) 121、131、141、151、161、171、1
81 光源装置 122、222 第1の光源ランプ 123、223 第2の光源ランプ 122a、123a、222a、223a 発光管 122b、123b、222b、223b 反射鏡 122c、123c、222c、223c 射出開口 122d、123d、222d,223d 遮蔽用反射
板 122e、123e、222e、223e 光源光軸 122f、123f 矩形射出開口 222f、223f 半円形射出開口 124、224 合成光学系 125、126、225、226 反射板 127、227 コンデンサーレンズ 140 偏光変換光学系 328a、328b、329 多焦点レンズ I(2)、I(22)、I(3)、I(23) 出射光
束 I(out) 合成光束
(FIGS. 1 to 5) 1 light source lamp 1a lamp optical axis 2 arc tube 2a light emitting point 3 reflecting mirror 4 curved reflecting surface 5 uneven reflecting surface 7 emission opening 8 cubic type minute reflecting plate 8a to 8c reflecting surface 35, 45 , 55 Shielding Reflector (FIGS. 6 to 8) 61 Polarized Light Source Device 62 Light Emitting Tube 63 Reflector Mirror 63a Reflecting Surface 63b Circular Emission Opening of Light Source Lamp 63c Semicircular Emission Opening Part Not Shielded by Reflector 64 Light Source Lamp Reference numeral 64a Light source optical axis 65 Polarization conversion optical system 66 Reflector 66a Reflecting surface 67 UV blocking filter 68 Polarizing beam splitter 68a Outgoing surface 611 First polarization separating film 612 Second polarization separating film 613 Quarter wave plate 614 Total reflection plate 615 Condenser lens 71 Polarized light source device 721 Reflective liquid crystal device 81 Polarized light source device 831 1 total reflection plate 832 second total reflection plate 833 波長 wavelength plate I (s) S-polarized light I (p) P-polarized light I ′ (s) S-polarized light obtained by polarization conversion Component light I (out) Emitted light flux after polarization conversion (FIGS. 9 to 11) 91, 101, 11 Polarized light source device 92 First light source lamp 93 Second light source lamp 92a, 93a Exit aperture 92b, 93b Reflector 92c, 93c Semicircular openings 92d, 93d Light source optical axis 92e, 93e Arc tube 92f, 93f Reflector 94 Polarization conversion optical system 95, 96 1/4 wavelength plate 97, 98 Polarization separation film 911, 912 Total reflection film 913 , 914 Infrared elimination filter 915 Condenser lens 116 波長 wavelength plate I (2) Emission light flux from first light source lamp I (3) Emission light flux from second light source lamp S (2) S-polarized light component of the emitted light beam of the first light source lamp P (2) P-polarized light component of the emitted light beam of the first light source lamp S (3) Of the emitted light beam of the second light source lamp S-polarized light component P (3) P-polarized light component of the light beam emitted from the second light source lamp S (2) S-polarized light component S ′ (2) of the first light source lamp emitted light beam S-polarized component light obtained by polarization conversion S ′ (3) S-polarized component light obtained by polarization conversion I (out) polarized light flux (FIGS. 12 to 18) 121, 131, 141, 151, 161, 171, 1
81 light source device 122, 222 first light source lamp 123, 223 second light source lamp 122a, 123a, 222a, 223a arc tube 122b, 123b, 222b, 223b reflecting mirror 122c, 123c, 222c, 223c emission opening 122d, 123d, 222d, 223d Shielding reflector 122e, 123e, 222e, 223e Light source optical axis 122f, 123f Rectangular exit aperture 222f, 223f Semicircular exit aperture 124, 224 Synthetic optical system 125, 126, 225, 226 Reflector 127, 227 Condenser lens 140 Polarization conversion optical system 328a, 328b, 329 Multifocal lens I (2), I (22), I (3), I (23) Outgoing light beam I (out) Composite light beam

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 発光管と反射鏡とを有し、この反射鏡
は、反射光の射出開口と、前記発光管からの発散光を前
記射出開口に向けて反射する反射面とを備えている光源
ランプにおいて、 前記反射面は凹曲面状の曲面反射面と、この曲面反射面
の外周縁から前記射出開口に到る内周面に形成されてい
る凹凸状反射面とを備えており、 この凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射
光となるように反射するキュービックタイプの微少反射
板を縦横に配列した反射板アレイから構成されているこ
とを特徴とする光源ランプ。
1. An arc tube and a reflector, the reflector having an emission opening for reflected light and a reflection surface for reflecting divergent light from the arc tube toward the emission opening. In the light source lamp, the reflecting surface includes a concave curved reflecting surface, and an uneven reflecting surface formed on an inner peripheral surface extending from an outer peripheral edge of the curved reflecting surface to the emission opening. A light source lamp characterized in that the uneven reflection surface is formed of a reflector array in which cubic type minute reflectors that reflect incident light so as to become reflected light parallel to the incident light are arranged vertically and horizontally.
【請求項2】 発光管と反射鏡とを有し、この反射鏡
は、反射光の射出開口と、前記発光管からの発散光を前
記射出開口に向けて反射する反射面とを備えている光源
ランプにおいて、 前記射出開口の一部を遮蔽している平板状の遮蔽反射板
を有し、 この遮蔽反射板は前記反射鏡の反射面に対峙する表面に
凹凸状反射面を備えており、 この凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射
光となるように反射するキュービックタイプの微少反射
板を縦横に配列した反射板アレイから構成されているこ
とを特徴とする光源ランプ。
2. An arc tube and a reflector, the reflector having an emission opening for reflected light and a reflection surface for reflecting divergent light from the arc tube toward the emission opening. In the light source lamp, the light source lamp has a flat shielding reflector that partially shields the emission opening, and the shielding reflector has an uneven reflection surface on a surface facing the reflection surface of the reflection mirror, The light source lamp is characterized in that the concave-convex reflecting surface is constituted by a reflector array in which cubic-type microreflectors that reflect incident light so as to become reflected light parallel to the incident light are arranged vertically and horizontally. .
【請求項3】 発光管および当該発光管からの発散光を
射出開口に向けて反射する反射鏡を備えた光源ランプ
と、この光源ランプの前記射出開口からの出射光の偏光
方向を揃えて偏光光とする偏光変換光学系とを有する偏
光光源装置において、 前記光源ランプは、前記射出開口を、当該開口形状の一
つの対称軸を中心として片側部分を遮蔽し、当該部分か
ら出射する出射光成分を反対方向に反射する反射板を有
しており、当該反射板の反射面は凹凸状反射面であり、
当該凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射
光となるように反射するキュービックタイプの微少反射
板を縦横に配列した反射板アレイから構成されており、 前記偏光変換光学系は、前記反射板によって遮蔽されて
いない前記射出開口の部分を介して出射された出射光に
含まれるP偏光成分およびS偏光成分のうちの一方の偏
光成分の光を直角に反射し、他方の偏光成分の光を透過
させる第1の偏光分離膜と、この第1の偏光分離膜を透
過した偏光成分を反対方向に反射する全反射板と、前記
第1の偏光分離膜および前記全反射板の間の光路上に配
置された1/4波長板と、前記第1の偏光分離膜および
前記1/4波長板の間の光路上において前記第1の偏光
分離膜に直交する状態に配置され、前記第1の偏光分離
膜と同一の偏光分離特性を備えた第2の偏光分離膜とを
有していることを特徴とする偏光光源装置。
3. A light source lamp comprising a light emitting tube and a reflecting mirror for reflecting divergent light from the light emitting tube toward an emission opening, and a polarization direction of light emitted from the emission opening of the light source lamp being aligned. In the polarized light source device having a polarization conversion optical system for converting light, the light source lamp shields the emission opening on one side portion around one symmetry axis of the opening shape, and an emission light component emitted from the portion. Has a reflecting plate that reflects in the opposite direction, the reflecting surface of the reflecting plate is an uneven reflecting surface,
The concave-convex reflection surface is configured of a reflector array in which cubic-type microreflectors that reflect incident light so as to become reflected light parallel to the incident light are arranged vertically and horizontally, and the polarization conversion optical system includes: , One of the P-polarized light component and the S-polarized light component included in the outgoing light emitted through the portion of the emission opening that is not shielded by the reflector, and reflects the polarized light at a right angle, and the other polarized light. A first polarization splitting film that transmits light of the component, a total reflection plate that reflects the polarized light component transmitted through the first polarization splitting film in the opposite direction, and a first polarization splitting film and the total reflection plate A 波長 wavelength plate disposed on an optical path, and a first polarization separation film disposed on the optical path between the first polarization separation film and the 波長 wavelength plate so as to be orthogonal to the first polarization separation film; The same polarization component as the polarization separation film A polarized light source device comprising: a second polarization separation film having separation characteristics.
【請求項4】 請求項3において、前記偏光変換光学系
は、前記1/4波長板および前記全反射板の代わりに、
前記第2の偏光分離膜を透過した後の偏光成分の光を、
その偏光方向を90度回転させると共に前記第2の偏光
分離膜に向けて全反射する反射型液晶装置を有している
ことを特徴とする偏光光源装置。
4. The polarization conversion optical system according to claim 3, wherein the polarization conversion optical system is replaced with the 4 wavelength plate and the total reflection plate.
The light of the polarization component after passing through the second polarization separation film,
A polarized light source device comprising: a reflection type liquid crystal device that rotates its polarization direction by 90 degrees and totally reflects toward the second polarization separation film.
【請求項5】 請求項3において、前記偏光変換光学系
は、前記第2の偏光分離膜、前記1/4波長板、および
前記全反射板の代わりに、前記第1の偏光分離面を透過
した後の偏光成分の光を反射して前記第1の偏光分離膜
で反射された偏光成分の光と同一方向に出射する第1お
よび第2の全反射板と、前記第1の全反射板の入射側、
前記第1および第2の全反射板の間、あるいは前記第2
の全反射板の出射側のうちの何れかに配置された1/2
波長板とを有していることを特徴とする偏光光源装置。
5. The polarization conversion optical system according to claim 3, wherein the polarization conversion optical system transmits through the first polarization separation surface instead of the second polarization separation film, the quarter-wave plate, and the total reflection plate. First and second total reflection plates that reflect the polarized component light after the reflection and emit the polarized component light reflected by the first polarization separation film in the same direction as the first total reflection plate Incident side of
Between the first and second total reflection plates or the second
か に arranged on any one of the emission sides of the total reflection plate
A polarized light source device comprising: a wave plate.
【請求項6】 請求項3ないし5のうちの何れかの項に
おいて、前記光源ランプの前記射出開口から出射する出
射光は平行光であることを特徴とする偏光光源装置。
6. The polarized light source device according to claim 3, wherein light emitted from the emission opening of the light source lamp is parallel light.
【請求項7】 第1および第2の光源ランプと、これら
第1および第2の光源ランプからの出射光束の偏光方向
を揃えて偏光光束として出射する偏光変換光学系とを有
する偏光光源装置において、 前記第1の光源ランプは、出射光束の射出開口と第1の
反射板とを備え、この第1の反射板は、前記射出開口を
当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮
蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反
射する凹凸状反射面を備えており、 当該凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射
光となるように反射するキュービックタイプの微少反射
板を縦横に配列した反射板アレイから構成されており、 前記第2の光源ランプは、出射光束の射出開口と第2の
反射板とを備え、この第2の反射板は、前記射出開口を
当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮
蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反
射する凹凸状反射面を備えており、 当該凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射
光となるように反射するキュービックタイプの微少反射
板を縦横に配列した反射板アレイから構成されており、 前記第1および第2の光源ランプのそれぞれの前記射出
開口は同一形状であり、前記第1および第2の反射板に
より遮蔽されている部分は同一の側となっており、 前記偏光変換光学系は、第1および第2の1/4波長板
と、第1および第2の偏光分離膜と、第1および第2の
全反射膜とを備え、前記第1および第2の偏光分離膜
は、特定の偏光成分の光を透過し、当該偏光成分に対し
て偏光方向が直交する偏光成分の光を反射するように設
定された同一の偏光分離特性を備えたものであり、 前記第1および第2の光源ランプはそれぞれの光源光軸
が平行となるように相互に向かい合わせの状態で配置さ
れており、 これら第1および第2の光源ランプの間において、前記
第1の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第1
の偏光分離膜が光源光軸に対して45度傾斜した状態で
配置され、前記第2の光源ランプからの出射光の光路上
には、前記第2の偏光分離膜が逆方向に45度傾斜した
状態で配置されており、 前記第1および第2の偏光分離膜の間において、前記第
1の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第1の
全反射膜が光源光軸に垂直な状態で前記第1の光源ラン
プに対峙し、前記第2の光源ランプからの出射光の光路
上には、前記第2の全反射膜が光源光軸に垂直な状態で
前記第2の光源ランプに対峙しており、 前記第1の光源ランプと前記第1の偏光分離膜の間の光
路上には、前記第1の1/4波長板が光源光軸に垂直な
状態に配置され、前記第2の光源ランプと前記第2の偏
光分離膜の間の光路上には、前記第2の1/4波長板が
光源光軸に垂直な状態に配置されていることを特徴とす
る偏光光源装置。
7. A polarized light source device comprising: first and second light source lamps; and a polarization conversion optical system that emits a polarized light beam by aligning the polarization directions of light beams emitted from the first and second light source lamps. The first light source lamp includes an emission opening for an emitted light beam and a first reflection plate, and the first reflection plate is configured such that the emission opening has a half on one side around one symmetry axis of the opening shape. An uneven reflecting surface that shields and reflects the emitted light emitted from the one side portion in the opposite direction is provided, and the uneven reflecting surface reflects the incident light so as to be a reflected light parallel to the incident light. The second light source lamp is provided with an emission opening of an emitted light beam and a second reflection plate, and the second reflection plate is provided with a cubic type minute reflection plate arranged vertically and horizontally. The injection opening A half-sided half-shade centered on one symmetry axis of the shape is provided, and an uneven reflecting surface is provided for reflecting the emitted light emitted from the one-sided portion in the opposite direction. It is composed of a reflector array in which cubic-type micro reflectors that reflect so as to become reflected light parallel to light are arranged vertically and horizontally, and the emission openings of the first and second light source lamps have the same shape. Wherein the portions shielded by the first and second reflectors are on the same side, and the polarization conversion optical system includes first and second quarter-wave plates, A second polarization splitting film, and first and second total reflection films, wherein the first and second polarization splitting films transmit light of a specific polarization component and are polarized with respect to the polarization component. Reflects polarized light components whose directions are orthogonal to each other The first and second light source lamps are arranged in a mutually facing state so that their light source optical axes are parallel to each other. Between the first and second light source lamps, on the optical path of light emitted from the first light source lamp, the first light source lamp is provided.
Is disposed in a state of being inclined at 45 degrees with respect to the optical axis of the light source, and on the optical path of the light emitted from the second light source lamp, the second polarization separation film is inclined at 45 degrees in the opposite direction. The first total reflection film is located on the optical axis of the light source on the optical path of the light emitted from the first light source lamp between the first and second polarization separation films. The second light source lamp faces the first light source lamp in a vertical state, and the second total reflection film is on the optical path of light emitted from the second light source lamp in a state perpendicular to the optical axis of the light source. The first quarter-wave plate is disposed on an optical path between the first light source lamp and the first polarization splitting film so as to be perpendicular to the optical axis of the light source. The second quarter-wave plate is provided on the optical path between the second light source lamp and the second polarization separation film. Polarized light source apparatus characterized by being arranged in a vertical state.
【請求項8】 請求項7において、前記第1および第2
の光源ランプはそれぞれの光源光軸が一致するように配
置されていることを特徴とする偏光光源装置。
8. The method according to claim 7, wherein
Wherein the light source lamps are arranged such that their light source optical axes coincide with each other.
【請求項9】 第1および第2の光源ランプと、これら
第1および第2の光源ランプからの出射光束の偏光方向
を揃えて偏光光束として出射する偏光変換光学系とを有
する偏光光源装置において、 前記第1の光源ランプは、出射光束の射出開口と第1の
反射板とを備え、この第1の反射板は、前記射出開口を
当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮
蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反
射する凹凸状反射面を備えており、 当該凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射
光となるように反射するキュービックタイプの微少反射
板を縦横に配列した反射板アレイから構成されており、 前記第2の光源ランプは、出射光束の射出開口と第2の
反射板とを備え、この第2の反射板は、前記射出開口を
当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮
蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反
射する凹凸状反射面を備えており、 当該凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射
光となるように反射するキュービックタイプの微少反射
板を縦横に配列した反射板アレイから構成されており、 前記第1および第2の光源ランプのそれぞれの前記射出
開口は同一形状であり、前記第1および第2の反射板に
より遮蔽されている部分は同一の側となっており、 前記偏光変換光学系は、第1および第2の1/4波長板
と、第1および第2の偏光分離膜とを備え、前記第1お
よび第2の偏光分離膜は、特定の偏光成分の光を透過
し、当該偏光成分に対して偏光方向が直交する偏光成分
の光を反射するように設定された同一の偏光分離特性を
備えたものであり、 前記第1および第2の光源ランプはそれぞれの光源光軸
が一致するように相互に向かい合わせの状態で配置され
ており、 これら第1および第2の光源ランプの間の光路上には、
前記第1の偏光分離膜が光源光軸に対して45度傾斜し
た状態で配置され、前記第2の偏光分離膜が逆方向に4
5度傾斜した状態で配置されており、 前記第1の光源ランプと前記第1の偏光分離膜の間の光
路上には、前記第1の1/4波長板が光源光軸に垂直な
状態に配置され、前記第2の光源ランプと前記第2の偏
光分離膜の間の光路上には、前記第2の1/4波長板が
光源光軸に垂直な状態に配置されていることを特徴とす
る偏光光源装置。
9. A polarized light source device comprising: first and second light source lamps; and a polarization conversion optical system that emits polarized light beams by aligning the polarization directions of the light beams emitted from the first and second light source lamps. The first light source lamp includes an emission opening for an emitted light beam and a first reflection plate, and the first reflection plate is configured such that the emission opening has a half on one side around one symmetry axis of the opening shape. An uneven reflecting surface that shields and reflects the emitted light emitted from the one side portion in the opposite direction is provided, and the uneven reflecting surface reflects the incident light so as to be a reflected light parallel to the incident light. The second light source lamp is provided with an emission opening of an emitted light beam and a second reflection plate, and the second reflection plate is provided with a cubic type minute reflection plate arranged vertically and horizontally. The injection opening A half-sided half-shade centered on one symmetry axis of the shape is provided, and an uneven reflecting surface is provided for reflecting the emitted light emitted from the one-sided portion in the opposite direction. It is composed of a reflector array in which cubic-type micro reflectors that reflect so as to become reflected light parallel to light are arranged vertically and horizontally, and the emission openings of the first and second light source lamps have the same shape. Wherein the portions shielded by the first and second reflectors are on the same side, and the polarization conversion optical system includes first and second quarter-wave plates, A second polarization separation film, wherein the first and second polarization separation films transmit light of a specific polarization component and reflect light of a polarization component whose polarization direction is orthogonal to the polarization component. The same polarization separation feature set as Wherein the first and second light source lamps are arranged so as to face each other so that their light source optical axes coincide with each other, and between the first and second light source lamps. On the light path of
The first polarized light separating film is disposed in a state of being inclined by 45 degrees with respect to the optical axis of the light source, and the second polarized light separating film is disposed at
The first 波長 wavelength plate is arranged in a state of being inclined by 5 degrees, and the first quarter-wave plate is perpendicular to the optical axis of the light source on the optical path between the first light source lamp and the first polarization splitting film. On the optical path between the second light source lamp and the second polarization splitting film, the second quarter-wave plate is arranged perpendicular to the light source optical axis. Characterized polarized light source device.
【請求項10】 第1および第2の光源ランプと、これ
ら第1および第2の光源ランプからの出射光束の偏光方
向を揃えて偏光光束として出射する偏光変換光学系とを
有する偏光光源装置において、 前記第1の光源ランプは、出射光束の射出開口と第1の
反射板とを備え、この第1の反射板は、前記射出開口を
当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮
蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反
射する凹凸状反射面を備えており、 当該凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射
光となるように反射するキュービックタイプの微少反射
板を縦横に配列した反射板アレイから構成されており、 前記第2の光源ランプは、出射光束の射出開口と第2の
反射板とを備え、この第2の反射板は、前記射出開口を
当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮
蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反
射する凹凸状反射面を備えており、 当該凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に平行な反射
光となるように反射するキュービックタイプの微少反射
板を縦横に配列した反射板アレイから構成されており、 前記第1および第2の光源ランプのそれぞれの前記射出
開口は同一形状であり、前記第1および第2の反射板に
より遮蔽されている部分は同一の側となっており、 前記偏光変換光学系は、第1および第2の1/4波長板
と、第1および第2の偏光分離膜と、第1および第2の
全反射膜と、1/2波長板とを備え、前記第1および第
2の偏光分離膜は、特定の偏光成分の光を透過し、当該
偏光成分に対して偏光方向が直交する偏光成分の光を反
射するように設定された同一の偏光分離特性を備えたも
のであり、 前記第1および第2の光源ランプは光源光軸が直交する
ように配置されており、 これら第1および第2の光源ランプの間において、前記
第1の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第1
の偏光分離膜が光源光軸に対して45度傾斜した状態で
配置され、前記第2の光源ランプからの出射光の光路上
には、前記第2の偏光分離膜が前記第1の偏光分離膜の
傾斜方向とは逆方向に45度傾斜した状態で配置されて
おり、 前記第1および第2の偏光分離膜の間において、前記第
1の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第1の
全反射膜が光源光軸に垂直な状態で前記第1の光源ラン
プに対峙し、前記第2の光源ランプからの出射光の光路
上には、前記第2の全反射膜が光源光軸に平行な状態で
前記第2の偏光分離膜にに対峙しており、 前記第1の光源ランプと前記第1の偏光分離膜の間の光
路上には、前記第1の1/4波長板が光源光軸に垂直な
状態に配置され、前記第2の光源ランプと前記第2の偏
光分離膜の間の光路上には、前記第2の1/4波長板が
光源光軸に垂直な状態に配置されており、 前記第2の偏光分離膜に対して前記第2の光源ランプの
光源光軸に沿った方向の後方側の光路上には、前記1/
2波長板が、前記第2の光源ランプの光源光軸に垂直な
状態で前記第第2の偏光分離膜に対峙していることを特
徴とする偏光光源装置。
10. A polarized light source device comprising: first and second light source lamps; and a polarization conversion optical system that emits a polarized light beam by aligning the polarization directions of light beams emitted from the first and second light source lamps. The first light source lamp includes an emission opening for an emitted light beam and a first reflection plate, and the first reflection plate is configured such that the emission opening has a half on one side around one symmetry axis of the opening shape. An uneven reflecting surface that shields and reflects the emitted light emitted from the one side portion in the opposite direction is provided, and the uneven reflecting surface reflects the incident light so as to be a reflected light parallel to the incident light. The second light source lamp is provided with an emission opening of an emitted light beam and a second reflection plate, and the second reflection plate is provided with a cubic type minute reflection plate arranged vertically and horizontally. The injection opening It has an uneven reflection surface that shields half of one side around the axis of symmetry of the mouth shape and reflects the emitted light emitted from the one side portion in the opposite direction, and the uneven reflection surface reflects the incident light. It is composed of a reflector array in which cubic type minute reflectors that reflect so as to become reflected light parallel to the incident light are arranged vertically and horizontally, and the emission openings of the first and second light source lamps are the same. The first and second reflectors are the same side, and the polarization conversion optical system includes first and second quarter-wave plates, And a second polarization separation film, first and second total reflection films, and a half-wave plate, wherein the first and second polarization separation films transmit light of a specific polarization component. A polarization component whose polarization direction is orthogonal to the polarization component The first and second light source lamps are arranged so that the light source optical axes are orthogonal to each other; and the first and second light source lamps are arranged so as to be orthogonal to each other. Among the light source lamps, the first light source lamp has an optical path on the optical path of light emitted from the first light source lamp.
Is disposed in a state of being inclined by 45 degrees with respect to the optical axis of the light source, and on the optical path of the light emitted from the second light source lamp, the second polarization separation film is provided with the first polarization separation film. It is arranged in a state of being inclined 45 degrees in a direction opposite to the direction of inclination of the film, and between the first and second polarization separation films, on the optical path of the light emitted from the first light source lamp, The first total reflection film is opposed to the first light source lamp in a state where the first total reflection film is perpendicular to the optical axis of the light source, and the second total reflection film is provided on an optical path of light emitted from the second light source lamp. The first light source lamp is opposed to the second polarization splitting film in a state parallel to the optical axis of the light source, and the first 1/1/1 is placed on the optical path between the first light source lamp and the first polarization splitting film. A four-wavelength plate is disposed perpendicular to the optical axis of the light source, and on a light path between the second light source lamp and the second polarization separation film. The second quarter-wave plate is disposed in a state perpendicular to the optical axis of the light source, and the second quarter-wave plate is arranged in a direction along the optical axis of the second light source lamp with respect to the second polarization separation film. On the optical path on the rear side, 1 /
A polarized light source device, wherein a two-wavelength plate faces the second polarized light separating film in a state perpendicular to a light source optical axis of the second light source lamp.
【請求項11】 請求項10において、前記第1および
第2の偏光分離膜の偏光分離特性は逆の特性となるよう
に設定し、前記1/2波長板を省略したことを特徴とす
る偏光光源装置。
11. The polarized light according to claim 10, wherein the first and second polarized light separating films are set so that the polarized light separating characteristics have opposite characteristics, and the half-wave plate is omitted. Light source device.
【請求項12】 請求項7ないし11のうちの何れかの
項において、更に、第1および第2の赤外線除去フィル
タを有し、 前記第1の赤外線除去フィルタは前記第1の光源ランプ
の射出開口と前記第1の1/4波長板の間に配置され、
前記第2の赤外線除去フィルタは前記第2の光源ランプ
の射出開口と前記第2の1/4波長板の間に配置されて
いることを特徴とする偏光光源装置。
12. The method according to claim 7, further comprising a first and a second infrared light removing filter, wherein the first infrared light removing filter emits the first light source lamp. Disposed between the aperture and the first quarter-wave plate;
The polarized light source device, wherein the second infrared filter is disposed between an emission opening of the second light source lamp and the second quarter-wave plate.
【請求項13】 請求項7ないし12のうちの何れかの
項において、前記第1および第2の光源ランプは、それ
ぞれ、発光管と、当該発光管からの発散光を反射する反
射鏡とを備えており、この反射鏡は赤外線透過形のコー
ルドミラーであることを特徴とする偏光光源装置。
13. The lamp according to claim 7, wherein each of the first and second light source lamps includes an arc tube and a reflecting mirror that reflects divergent light from the arc tube. A polarized light source device, wherein the reflecting mirror is an infrared transmitting cold mirror.
【請求項14】 第1および第2の光源ランプと、前記
第1の光源ランプからの第1の出射光束および前記第2
の光源ランプからの第2の出射光束を合成して合成光束
として射出する合成光学系とを有する光源装置におい
て、 前記第1の光源ランプは、前記第1の出射光束が射出す
る第1の射出開口と、第1の遮蔽用反射板とを備え、こ
の第1の遮蔽用反射板は、前記第1の射出開口の外周部
分を遮蔽して、光源光軸を中心とする第1の矩形射出開
口を形成しており、 前記第2の光源ランプは、前記第2の出射光束が射出す
る第2の射出開口と、第2の遮蔽用反射板とを備え、こ
の第2の遮蔽用反射板は、前記第2の射出開口の外周部
分を遮蔽して、光源光軸を中心とする第2の矩形射出開
口を形成しており、 前記第1および第2の矩形射出開口は同一形状であり、 前記第1および第2の遮蔽用反射板は凹凸状反射面を備
えており、当該凹凸状反射面は、入射光を当該入射光に
平行な反射光となるように反射するキュービックタイプ
の微少反射板を縦横に配列した反射板アレイから構成さ
れており、 前記合成光学系は、第1および第2の反射板と、コンデ
ンサーレンズとを備えており、 前記第1および第2の光源ランプはそれぞれの光源光軸
が平行となるように相互に向かい合わせの状態で配置さ
れており、 これら第1および第2の光源ランプの間において、前記
第1の光源ランプの光源光軸上には、前記第1の反射板
が45度傾斜した状態で対向配置され、前記第2の光源
ランプの光源光軸上には、前記第2の反射板が逆方向に
45度傾斜した状態で対向配置されており、 前記第1および第2の反射板で反射された第1および第
2の出射光が前記コンデンサーレンズを介して単一の矩
形断面の合成光束として出射されるようになっているこ
とを特徴とする光源装置。
14. A first light source lamp, a second light source lamp, a first light beam emitted from the first light source lamp, and the second light source lamp.
And a combining optical system that combines the second emitted light beams from the light source lamps and emits the combined light beams as a combined light beam. An opening, and a first shielding reflector, the first shielding reflector shielding an outer peripheral portion of the first emission opening to form a first rectangular emission center centered on a light source optical axis. An opening is formed, the second light source lamp includes a second emission opening from which the second emitted light beam is emitted, and a second shielding reflector, and the second shielding reflector is provided. Forms a second rectangular exit opening centered on the optical axis of the light source by blocking an outer peripheral portion of the second exit opening, and the first and second rectangular exit openings have the same shape. The first and second shielding reflectors include an uneven reflecting surface, and the uneven reflecting surface is provided. Is composed of a reflector array in which cubic-type microreflectors that reflect incident light so as to become reflected light parallel to the incident light are arranged vertically and horizontally, and the synthetic optical system includes a first and a second optical system. And a condenser lens, wherein the first and second light source lamps are arranged in a mutually facing state so that their light source optical axes are parallel to each other. Between the second light source lamps, on the light source optical axis of the first light source lamp, the first reflection plate is disposed so as to face the light source optical axis of the second light source lamp in a state of being inclined by 45 degrees. On the upper side, the second reflection plate is disposed so as to face in a direction inclined at 45 degrees in the opposite direction, and the first and second emission lights reflected by the first and second reflection plates are disposed on the condenser. Single rectangle through lens A light source device, which is emitted as a combined light beam of a cross section.
【請求項15】 請求項14において、前記第1および
第2の矩形開口における縦横比は1:0.5から1:
0.7の範囲内の値であることを特徴とする光源装置。
15. An apparatus according to claim 14, wherein an aspect ratio of said first and second rectangular openings is from 1: 0.5 to 1:
A light source device having a value within a range of 0.7.
【請求項16】 請求項14または15において、前記
第1および第2の光源ランプのそれぞれにおける発光管
の発光点から、光源光軸に直交する方向に測った場合に
おける反射鏡の反射面までの距離を基準として、前記第
1および第2の矩形射出開口の短辺方向の長さが2倍に
設定されていることを特徴とする光源装置。
16. The light source according to claim 14, wherein a distance from a light emitting point of the arc tube of each of the first and second light source lamps to a reflecting surface of the reflecting mirror when measured in a direction perpendicular to the optical axis of the light source. A light source device, wherein the length of the first and second rectangular exit openings in the short side direction is set to be twice as large as the distance.
【請求項17】 請求項14ないし16のうちの何れか
の項において、前記第1および第2の光源ランプはそれ
ぞれの光源光軸が一致するように配置されていることを
特徴とする偏光光源装置。
17. The polarized light source according to claim 14, wherein the first and second light source lamps are arranged so that the respective light source optical axes coincide with each other. apparatus.
【請求項18】 第1および第2の光源ランプと、当該
第1の光源ランプからの第1の出射光束および前記第2
の光源ランプからの第2の出射光束を合成して合成光束
として射出する光源装置において、 前記第1の光源ランプは、前記第1の出射光束が射出す
る第1の射出開口と、第1の遮蔽反射板とを備え、この
第1の遮蔽反射板は、前記第1の射出開口を当該開口形
状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽してお
り、 前記第2の光源ランプは、前記第2の出射光束が射出す
る第2の射出開口と、第2の遮蔽反射板とを備え、この
第2の遮蔽反射板は、前記第2の射出開口を当該開口形
状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽してお
り、 前記第1および第2の光源ランプのそれぞれの前記射出
開口は同一形状であり、前記第1および第2の遮蔽用反
射板により遮蔽されている部分は同一の側となってお
り、 前記第1および第2の遮蔽用反射板はそれぞれ凹凸状反
射面を備えており、当該凹凸状反射面は、入射光を当該
入射光に平行な反射光となるように反射するキュービッ
クタイプの微少反射板を縦横に配列した反射板アレイか
ら構成されており、 前記合成光学系は、第1の反射板と、第2の反射板と、
コンデンサーレンズとを備えており、 前記第1および第2の光源ランプはそれぞれの光源光軸
が平行となるように相互に向かい合わせの状態で配置さ
れており、 これら第1および第2の光源ランプの間において、前記
第1の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第1
の反射板が光源光軸に対して45度傾斜した状態で対向
配置され、前記第2の光源ランプからの出射光の光路上
には、前記第2の反射板が逆方向に45度傾斜した状態
で対向配置されており、 前記第1および第2の反射板で反射された第1および第
2の出射光が前記コンデンサーレンズを介して合成光束
として出射されるようになっていることを特徴とする光
源装置。
18. A first light source lamp, a second light source lamp, a first light beam emitted from the first light source lamp and the second light source lamp.
A light source device that combines the second emitted light beams from the light source lamps and emits the combined light beams as a combined light beam, wherein the first light source lamp has a first emission opening from which the first emitted light beam is emitted; A shielding reflector, wherein the first shielding reflector shields the first exit opening on one side half with respect to one symmetry axis of the opening shape, and the second light source lamp comprises: A second exit opening from which the second exit light beam exits; and a second shielding / reflecting plate. The second shielding / reflecting plate connects the second exit opening to one of the symmetry axes of the opening shape. The emission opening of each of the first and second light source lamps has the same shape, and the portion shielded by the first and second shielding reflectors is On the same side, for the first and second shielding Each of the reflection plates has an uneven reflection surface, and the uneven reflection surface is a reflection plate in which cubic type minute reflection plates that reflect incident light so as to be reflected light parallel to the incident light are arranged vertically and horizontally. An array, wherein the composite optical system includes a first reflector, a second reflector,
A condenser lens, wherein the first and second light source lamps are arranged so as to face each other such that their light source optical axes are parallel to each other. Between the first light source lamps on the optical path of the light emitted from the first light source lamp.
Reflectors are disposed opposite to each other in a state of being inclined at 45 degrees with respect to the optical axis of the light source, and on the optical path of light emitted from the second light source lamp, the second reflector is inclined at 45 degrees in the opposite direction. The first and second light reflected by the first and second reflectors are emitted as a combined light beam through the condenser lens. Light source device.
【請求項19】 請求項18において、前記第1および
第2の光源ランプはそれぞれの光源光軸が一致するよう
に配置されていることを特徴とする光源装置。
19. The light source device according to claim 18, wherein the first and second light source lamps are arranged such that their light source optical axes coincide with each other.
【請求項20】 第1および第2の光源ランプと、当該
第1の光源ランプからの第1の出射光束および前記第2
の光源ランプからの第2の出射光束を合成して合成光束
として射出する光源装置において、 前記第1の光源ランプは、前記第1の出射光束が射出す
る第1の射出開口と、第1の遮蔽反射板とを備え、この
第1の遮蔽反射板は、前記第1の射出開口を当該開口形
状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽してお
り、 前記第2の光源ランプは、前記第2の出射光束が射出す
る第2の射出開口と、第2の遮蔽反射板とを備え、この
第2の遮蔽反射板は、前記第2の射出開口を当該開口形
状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽してお
り、 前記第1および第2の光源ランプのそれぞれの前記射出
開口は同一形状であり、前記第1および第2の遮蔽用反
射板により遮蔽されている部分は同一の側となってお
り、 前記第1および第2の遮蔽用反射板はそれぞれ凹凸状反
射面を備えており、当該凹凸状反射面は、入射光を当該
入射光に平行な反射光となるように反射するキュービッ
クタイプの微少反射板を縦横に配列した反射板アレイか
ら構成されており、 前記合成光学系は、反射板とコンデンサーレンズとを備
えており、 前記第1および第2の光源ランプは光源光軸が直交する
ように配置されており、 前記第1の光源ランプからの第1の出射光の光路上に
は、前記反射板が光源光軸に対して45度傾斜した状態
で対向配置されており、 前記反射板で反射された第1の出射光と前記第2の光源
ランプの前記第2の射出開口から出射された第2の出射
光が前記コンデンサーレンズを介して合成光束として出
射されるようになっていることを特徴とする光源装置。
20. First and second light source lamps, a first luminous flux from the first light source lamp, and the second light source lamp.
A light source device that combines the second emitted light beams from the light source lamps and emits the combined light beams as a combined light beam, wherein the first light source lamp has a first emission opening from which the first emitted light beam is emitted; A shielding reflector, wherein the first shielding reflector shields the first exit opening on one side half with respect to one symmetry axis of the opening shape, and the second light source lamp comprises: A second exit opening from which the second exit light beam exits; and a second shielding / reflecting plate. The second shielding / reflecting plate connects the second exit opening to one of the symmetry axes of the opening shape. The emission opening of each of the first and second light source lamps has the same shape, and the portion shielded by the first and second shielding reflectors is On the same side, for the first and second shielding Each of the reflection plates has an uneven reflection surface, and the uneven reflection surface is a reflection plate in which cubic type minute reflection plates that reflect incident light so as to be reflected light parallel to the incident light are arranged vertically and horizontally. Wherein the first and second light source lamps are arranged so that light source optical axes are orthogonal to each other; On the optical path of the first outgoing light from the light source lamp, the reflecting plate is disposed so as to face the optical axis of the light source at an angle of 45 degrees, and the first outgoing light reflected by the reflecting plate And a second emission light emitted from the second emission opening of the second light source lamp is emitted as a combined light beam through the condenser lens.
【請求項21】 請求項14ないし20のうちの何れか
の項において、前記第1および第2の光源ランプの反射
鏡は赤外線透過形のコールドミラーであることを特徴と
する光源装置。
21. The light source device according to claim 14, wherein the reflecting mirrors of the first and second light source lamps are infrared transmitting cold mirrors.
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