JP2002090505A - Lens array unit, illuminating optical system and projector - Google Patents

Lens array unit, illuminating optical system and projector

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JP2002090505A
JP2002090505A JP2000274794A JP2000274794A JP2002090505A JP 2002090505 A JP2002090505 A JP 2002090505A JP 2000274794 A JP2000274794 A JP 2000274794A JP 2000274794 A JP2000274794 A JP 2000274794A JP 2002090505 A JP2002090505 A JP 2002090505A
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lens array
light
optical system
lens
array unit
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JP2000274794A
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Japanese (ja)
Inventor
Motoyuki Fujimori
基行 藤森
Koichi Akiyama
光一 秋山
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize an optical system and to enhance its reliability and productivity. SOLUTION: A first lens array 320 with plural first microlenses arranged in a matrix shape and a second lens array 340 with plural second microlenses arranged in a matrix shape in correspondence to the respective first microlenses are formed in one united body by way of a triangular prism 310 whose section comprises one major side and two minor sides and a reflective surface which totally reflects light is formed on a face formed by the major side of the prism 310.

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、照明光学系から光
を液晶パネル等の電気光学装置へ照射させて、画像を得
るプロジェクタに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projector for obtaining an image by irradiating light from an illumination optical system to an electro-optical device such as a liquid crystal panel.

【0002】[0002]

【従来の技術】図11は、一般的なプロジェクタの外観
の一例を示す斜視図である。ここで、プロジェクタ50
1は、その上面を規定し操作ボタン502が配置された
アッパケース503、その下面を規定するロアーケース
504、その前面を規定するフロントケース505を備
えた直方体形状をなし、フロントケース505からは、
投写レンズ506の先端部分が突出している。
2. Description of the Related Art FIG. 11 is a perspective view showing an example of the appearance of a general projector. Here, the projector 50
1 has a rectangular parallelepiped shape including an upper case 503 defining an upper surface thereof, on which operation buttons 502 are arranged, a lower case 504 defining a lower surface thereof, and a front case 505 defining a front surface thereof.
The tip of the projection lens 506 protrudes.

【0003】このようなプロジェクタにおける、公知の
光学系は、例えば、図12のような構成となっている。
すなわち、光源510、光源510からの光の照度分布
を均一化し、かつ偏光方向が揃った状態で液晶パネル5
50R,550G,550Bに入射させるための照明光
学系520と、この照明光学系520から射出される光
束Wを、赤、緑、青の各色光束R、G、Bに分離する色
光分離光学系530と、色光分離光学系530によって
分離された各色光束のうち、青色光束Bを対応する液晶
パネル550Bに導くリレー光学系540と、各色光束
を与えられた画像情報に従って変調する光変調手段とし
ての3枚の液晶パネル550R,550G,550B
と、変調された各色光束を合成する色光合成光学系とし
てのクロスダイクロイックプリズム560と、合成され
た光束を投写面上に拡大投写する投写レンズ506とを
備える。
A known optical system in such a projector has, for example, a configuration as shown in FIG.
That is, the light source 510, the illuminance distribution of light from the light source 510 is made uniform, and the liquid crystal panel
An illumination optical system 520 for causing the light to enter the 50R, 550G, and 550B, and a color light separation optical system 530 that separates the light beam W emitted from the illumination optical system 520 into red, green, and blue color light beams R, G, and B. And a relay optical system 540 for guiding the blue light beam B among the respective color light beams separated by the color light separation optical system 530 to the corresponding liquid crystal panel 550B, and a light modulator 3 for modulating each color light beam according to the given image information. Liquid crystal panels 550R, 550G, 550B
A cross dichroic prism 560 as a color light combining optical system for combining the modulated color light beams; and a projection lens 506 for enlarging and projecting the combined light beam on a projection surface.

【0004】照明光学系520は、光源510から発せ
られた光を第1のレンズアレイ521によって複数の部
分光束に分割し、その光を第2のレンズアレイ522を
介して偏光変換素子アレイ523に入射させ、偏光変換
素子アレイ523によって各部分光束の偏光方向を揃え
た後、重畳レンズ524によって液晶パネル550R,
550G,550Bの画像形成領域に重ね合せる。
An illumination optical system 520 divides light emitted from a light source 510 into a plurality of partial light beams by a first lens array 521, and divides the light into a polarization conversion element array 523 via a second lens array 522. After being incident, the polarization directions of the respective partial light beams are aligned by the polarization conversion element array 523, the liquid crystal panels 550R,
The image is superimposed on the image forming areas 550G and 550B.

【0005】照明光学系520はこのように作用して各
液晶パネル550R,550G,550Bを一種類の偏
光光によって均一に照明し、プロジェクタ等の画像表示
時に、隅々まで明るくし、全域でハイコントラストの鮮
明な画像を提供するのに寄与している。
The illumination optical system 520 operates in this manner to uniformly illuminate each of the liquid crystal panels 550R, 550G, and 550B with one type of polarized light, to brighten every corner when displaying an image by a projector or the like, and to make the entire area high. This contributes to providing a sharp contrast image.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年のプロ
ジェクタの小型化に伴い、その照明光学系もできるだけ
コンパクトな構成とすることが求められている。また、
照明光学系からの光束が入射する液晶パネル等の電気光
学装置に対しては、その照明マージンをできるだけ削減
して光利用率を向上させ、しかも照度分布を均一化する
ことが求められている。さらに、照明光学系を構成する
光学部品の光軸調整が容易でかつ高精度に位置決めでき
る構成が求められている。本発明は、これらの課題を解
決することを目的としてなされたもので、以下のような
構成を採用する。
By the way, with the recent miniaturization of projectors, it is required that the illumination optical system be configured as compact as possible. Also,
For an electro-optical device such as a liquid crystal panel on which a light beam from an illumination optical system enters, it is required to reduce the illumination margin as much as possible to improve the light utilization rate and to make the illuminance distribution uniform. Further, there is a demand for a configuration that allows easy adjustment of the optical axis of the optical components constituting the illumination optical system and that can be positioned with high accuracy. The present invention has been made to solve these problems, and employs the following configuration.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明のレンズアレイユ
ニットは、マトリクス状に配列された複数の第1の小レ
ンズを有する第1のレンズアレイと、前記第1の小レン
ズのそれぞれに対応してマトリクス状に配列された複数
の第2の小レンズを有する第2のレンズアレイとを、こ
れらのレンズアレイの間に断面が一つの長辺と二つの短
辺で構成される三角柱状の透光性部材を介して一体形成
し、前記透光性部材の長辺により形成される面に光を全
反射する反射面を形成したことを特徴とする。これによ
れば、2つのレンズアレイおよび光反射要素がユニット
化されるため、このレンズアレイユニットを用いた光学
系の生産性(組立性)および光軸合わせ精度が向上す
る。また、光軸合わせ精度の向上により、照明マージン
の削減、光利用率および照度分布の均一化を向上させる
ことも可能となる。さらに、そのユニット化により装置
の小型化にも寄与できる。
SUMMARY OF THE INVENTION A lens array unit according to the present invention corresponds to a first lens array having a plurality of first small lenses arranged in a matrix and each of the first small lenses. And a second lens array having a plurality of second small lenses arranged in a matrix, and a triangular prism-shaped transparent section having a cross section of one long side and two short sides between these lens arrays. The light-transmitting member is integrally formed with a light-reflecting surface, and a reflection surface that totally reflects light is formed on a surface formed by long sides of the light-transmitting member. According to this, since the two lens arrays and the light reflecting element are unitized, the productivity (assembly) and the optical axis alignment accuracy of the optical system using the lens array unit are improved. Further, by improving the optical axis alignment accuracy, it is also possible to reduce the illumination margin and improve the uniformity of the light utilization factor and the illuminance distribution. Further, the unitization can contribute to downsizing of the device.

【0008】上記の場合に、前記第1のレンズアレイ、
第2のレンズアレイおよび透光性部材を一体成形とする
ことにより、更なる生産性の向上が図れる。
In the above case, the first lens array,
The productivity is further improved by integrally molding the second lens array and the translucent member.

【0009】また、前記第1のレンズアレイと第2のレ
ンズアレイとを一体形成するため、これらのレンズアレ
イの対応する各レンズの光軸を合わせて、断面が一つの
長辺と二つの短辺で構成される三角プリズムのそれぞれ
の短辺により形成される面に、それぞれのレンズアレイ
を接着剤等で固着し固定することができる。
Further, in order to integrally form the first lens array and the second lens array, the optical axes of the corresponding lenses of these lens arrays are aligned to form one long side and two short sides. Each lens array can be fixed and fixed to the surface formed by each short side of the triangular prism constituted by the sides with an adhesive or the like.

【0010】また、上記の場合に、前記第1のレンズア
レイは、レンズアレイが形成された面の裏側に凹レンズ
等の平行化レンズを形成させてもよく、さらに、前記第
1のレンズアレイあるいは第2のレンズアレイのいずれ
かを、紫外線カットフィルタを介して前記三角プリズム
に固定してもよい。これらにより、このレンズアレイユ
ニットを利用する光学系をさらに小型化することが可能
となる。
In the above case, the first lens array may be formed with a parallel lens such as a concave lens on the back side of the surface on which the lens array is formed. One of the second lens arrays may be fixed to the triangular prism via an ultraviolet cut filter. Thus, it is possible to further reduce the size of the optical system using the lens array unit.

【0011】本発明の照明光学系は、光源から発せられ
た光を複数の部分光束に分割するとともに、該部分光束
の偏光方向を揃える照明光学系において、上記いずれか
のレンズアレイユニットと、該レンズアレイユニットの
光出射側に配置した偏光変換素子アレイとを備えたこと
を特徴とする。これにより、コンパクトな照明光学系が
実現可能となる。
The illumination optical system according to the present invention is directed to an illumination optical system that divides light emitted from a light source into a plurality of partial light beams and aligns the polarization directions of the partial light beams. A polarization conversion element array arranged on the light emission side of the lens array unit. Thus, a compact illumination optical system can be realized.

【0012】また、上記の場合に、前記光源とレンズア
レイユニットの光入射側との間に、平行化レンズと紫外
線カットフィルタを配置して、必要な波長域の光のみを
レンズアレイユニットへ入射させるようにしてもよい。
In the above case, a collimating lens and an ultraviolet cut filter are arranged between the light source and the light incident side of the lens array unit so that only light in a required wavelength range is incident on the lens array unit. You may make it do.

【0013】また、上記の場合に、前記照明光学系を構
成する光学部品を、これらの光学部品を支持するライト
ガイドに形成した位置決め部を利用して位置決めしたこ
とを特徴とする。これにより、光学部品の取付を容易に
行える。また、前記レンズアレイユッニトを、前記ライ
トガイドに固定すると、レンズアレイユニットが安定し
光軸ズレの発生を防止できる。この場合、前記レンズア
レイユッニトを、前記ライトガイドに直接固着するこ
と、弾性部材を介して固定すること、あるいはそれらを
組み合わせて固定することができる。さらに、前記偏光
変換素子アレイに入射する光量を調整する遮光材を備え
るとともに、該遮光材をその支持位置を調整可能に前記
ライトガイドの位置決め部に配置すれば、偏光変換素子
アレイへの入射光量を適宜調整することができる。な
お、これらの場合において、前記ライトガイドを金属ま
たは耐熱性樹脂から製造することで、照明光学系を構成
する光学部品を所定の位置に安定して保持することが可
能となる。
Further, in the above case, the optical components constituting the illumination optical system are positioned using a positioning portion formed on a light guide for supporting these optical components. This makes it easy to mount the optical component. Further, when the lens array unit is fixed to the light guide, the lens array unit is stabilized, and occurrence of optical axis shift can be prevented. In this case, the lens array unit may be directly fixed to the light guide, fixed via an elastic member, or a combination thereof. Further, a light-shielding member for adjusting the amount of light incident on the polarization conversion element array is provided, and the light-shielding member is arranged on the positioning portion of the light guide so that the supporting position thereof can be adjusted. Can be adjusted appropriately. In these cases, by manufacturing the light guide from a metal or a heat-resistant resin, it is possible to stably hold the optical components constituting the illumination optical system at predetermined positions.

【0014】さらに、プロジェクタに上記構成のレンズ
アレイユッニトまたは照明光学系をを用いることで、小
型でしかも信頼性の高いプロジェクタを得ることが可能
となる。
Further, by using the lens array unit or the illumination optical system having the above configuration for the projector, it is possible to obtain a small and highly reliable projector.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を実施
例に基づき説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described based on examples.

【0016】図1は、本発明の一実施例を示すプロジェ
クタ(投写型表示装置)の光学系を示す概略平面図であ
る。この光学系は、光源ユニット20、光学ユニット3
0、投写レンズ40の3つの主要な部分を備えてなる。
なお、このような光学系は、先に説明した図11に示し
たような外装ケース内に収納されている。
FIG. 1 is a schematic plan view showing an optical system of a projector (projection display device) showing one embodiment of the present invention. This optical system includes a light source unit 20, an optical unit 3
0, and three main parts of the projection lens 40.
Note that such an optical system is housed in an outer case as described above and shown in FIG.

【0017】光学ユニット30は、後述するインテグレ
ータ光学系300と、ダイクロイックミラー382,3
86、反射ミラー384を有する色光分離光学系380
と、入射側レンズ392、リレーレンズ396、反射ミ
ラー394,398を有するリレー光学系390とを備
え、さらに、3枚のフィールドレンズ400,402,
404と、3枚の液晶パネル410R,410G,41
0Bと、色光合成光学系であるクロスダイクロイックプ
リズム420とを備えている。また、光源ユニット20
が、インテグレータ光学系300の入射面側に配置さ
れ、投写レンズ40が、クロスダイクロイックプリズム
420の射出面側に配置されている。
The optical unit 30 includes an integrator optical system 300 to be described later and dichroic mirrors 382, 3
86, color light separation optical system 380 having reflection mirror 384
And a relay optical system 390 having an incident-side lens 392, a relay lens 396, and reflection mirrors 394 and 398. Further, three field lenses 400, 402,
404, three liquid crystal panels 410R, 410G, 41
0B, and a cross dichroic prism 420 as a color light combining optical system. Also, the light source unit 20
Are disposed on the incident surface side of the integrator optical system 300, and the projection lens 40 is disposed on the exit surface side of the cross dichroic prism 420.

【0018】図2は、プロジェクタの照明領域である3
枚の液晶パネルを照明する照明光学系の拡大図である。
なお、図2では、説明を容易にするため、照明光学系の
機能を説明するための主要な構成要素のみを示してい
る。この照明光学系は、光源ユニット20と、光学ユニ
ット30に備えられたインテグレータ光学系300とを
備える。インテグレータ光学系300は、紫外線をカッ
トする紫外線カットフィルタ(UVカットフィルタ)3
01、凹レンズ302、断面(形状)が一つの長辺と二
つの短辺で形成され長辺で形成される面が光全反射面と
された三角柱状の透光性部材(ここでは三角プリズム3
10を使用)およびこの三角プリズム310の短辺で形
成される面に固定された第1および第2のレンズアレイ
320,340、遮光板350、偏光変換素子アレイ3
60、および重畳レンズ370を有してなる。
FIG. 2 shows an illumination area 3 of the projector.
It is an enlarged view of the illumination optical system which illuminates one liquid crystal panel.
In FIG. 2, for the sake of simplicity, only the main components for explaining the function of the illumination optical system are shown. The illumination optical system includes a light source unit 20 and an integrator optical system 300 provided in the optical unit 30. The integrator optical system 300 includes an ultraviolet cut filter (UV cut filter) 3 for cutting ultraviolet rays.
01, a concave lens 302, a triangular prism-shaped light-transmitting member (here, a triangular prism 3) whose cross section (shape) is formed by one long side and two short sides and a surface formed by the long side is a light total reflection surface.
10) and first and second lens arrays 320 and 340 fixed to a surface formed by the short sides of the triangular prism 310, a light shielding plate 350, and a polarization conversion element array 3.
60 and a superimposing lens 370.

【0019】光源ユニット20は、光源ランプ210と
凹面鏡212とを備える。光源ランプ210から射出さ
れた放射状の光線(放射光)は、凹面鏡212によって
所定の焦点位置に集光する集光光に変換される。凹レン
ズ302は曲面形状を有し、光源ユニット20からの集
光光を光軸に略平行な光に変換する。ここで、光源ラン
プ210としては、ハロゲンランプやメタルハライドラ
ンプ、高圧水銀ランプなどが使用可能で、凹面鏡212
としては楕円面鏡を用いることが好ましいが、放物面鏡
として光源ランプ210から射出される光を略平行とす
るようにすると、凹レンズ302を省略でき照明光学系
の構成を簡素化できることになる。
The light source unit 20 includes a light source lamp 210 and a concave mirror 212. Radial light (radiation light) emitted from the light source lamp 210 is converted by the concave mirror 212 into condensed light condensed at a predetermined focal position. The concave lens 302 has a curved shape and converts the condensed light from the light source unit 20 into light substantially parallel to the optical axis. Here, as the light source lamp 210, a halogen lamp, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, or the like can be used.
It is preferable to use an ellipsoidal mirror, but if the light emitted from the light source lamp 210 is made substantially parallel as a parabolic mirror, the concave lens 302 can be omitted and the configuration of the illumination optical system can be simplified. .

【0020】光源ランプ210から射出された非偏光光
は、紫外線カットフィルタ301および凹レンズ302
を介して第1のレンズアレイ320に入射し、そこで複
数の小レンズ321によって、複数の部分光束202に
分割される。続いて、この部分光束202は三角プリズ
ム310の光全反射面311によって反射され、第2の
レンズアレイ340の方向に入射する。第2のレンズア
レイ340は、2つの偏光変換素子アレイ361,36
2を組み合わせてなる偏光変換素子アレイ360の偏光
分離膜の近傍に、部分光束202を集光させるように作
用する。偏光変換素子アレイ361,362に入射した
複数の部分光束は、そこで1種類の直線偏光光に変換さ
れ射出される。そして、これらの偏光変換素子アレイ3
61,362から射出された複数の部分光束は、重畳レ
ンズ370によって液晶パネル410R,410G,4
10B上で重畳される。
The unpolarized light emitted from the light source lamp 210 is supplied to the ultraviolet cut filter 301 and the concave lens 302.
, And is incident on the first lens array 320, where it is split by the plurality of small lenses 321 into a plurality of partial light beams 202. Subsequently, the partial light beam 202 is reflected by the total light reflection surface 311 of the triangular prism 310, and enters the direction of the second lens array 340. The second lens array 340 includes two polarization conversion element arrays 361 and 36.
The partial light beam 202 acts to converge the partial light beam 202 in the vicinity of the polarization splitting film of the polarization conversion element array 360 formed by combining the two. The plurality of partial luminous fluxes incident on the polarization conversion element arrays 361 and 362 are converted into one type of linearly polarized light and emitted therefrom. And these polarization conversion element arrays 3
A plurality of partial light beams emitted from the liquid crystal panels 410R, 410G, 4
Superimposed on 10B.

【0021】図3は、第1のレンズアレイ320の外観
を示す正面図(A)および側面図(B)である。この第
1のレンズアレイ320は、矩形状の輪郭を有する小レ
ンズ321が、x方向にN×2列(ここではN=4)、
y方向にM行(ここではM=10)のマトリックス状に
配列されたもので、各小レンズ321を光入射方向から
見た外形形状は、各液晶パネル410R,410G,4
10Bの形状とほぼ相似形をなすように設定されてい
る。例えば、液晶パネルの画像形成領域のアスペクト比
(横と縦の寸法の比率)が4:3であるならば、各小レ
ンズ321のアスペクト比も4:3に設定される。
FIG. 3 is a front view (A) and a side view (B) showing the appearance of the first lens array 320. In the first lens array 320, small lenses 321 having a rectangular contour are arranged in N × 2 rows (here, N = 4) in the x direction;
The small lenses 321 are arranged in a matrix of M rows (here, M = 10) in the y direction.
The shape is set to be substantially similar to the shape of 10B. For example, if the aspect ratio (the ratio between the horizontal and vertical dimensions) of the image forming area of the liquid crystal panel is 4: 3, the aspect ratio of each small lens 321 is also set to 4: 3.

【0022】また、第2のレンズアレイ340は、第1
のレンズアレイ320から射出された複数の部分光束
を、偏光変換素子アレイ360の偏光分離膜近傍に集光
するように導く機能を有し、第1のレンズアレイ320
を構成するレンズ数と同数の小レンズ341から構成さ
れる。
The second lens array 340 includes the first lens array 340.
The first lens array 320 has a function of guiding a plurality of partial light beams emitted from the lens array 320 of the first lens array 320 to be condensed near the polarization separation film of the polarization conversion element array 360.
Are composed of the same number of small lenses 341 as the number of lenses that constitute.

【0023】これらのレンズアレイ320,340は、
上述したように、断面が一つの長辺と二つの短辺からな
る三角プリズム310の短辺で形成される各面に、紫外
線硬化型または熱硬化型等の接着剤で固着されて、これ
ら三角プリズム310とレンズアレイ320,340が
一体化(一体形成)されている。
These lens arrays 320 and 340 are
As described above, the triangular prism 310 having a cross section having one long side and two short sides is fixed to each surface formed by the short side of the triangular prism 310 with an adhesive such as an ultraviolet curing type or a thermosetting type. The prism 310 and the lens arrays 320 and 340 are integrated (integrally formed).

【0024】偏光変換素子アレイ360は、2つの偏光
変換素子アレイ361,362が光軸を挟んで対称な向
きに配置されたもので、図4は、このうちの偏光変換素
子アレイ361の外観を示す斜視図である。偏光変換素
子アレイ361は、偏光ビームスプリッタアレイ363
と、偏光ビームスプリッタアレイ363の光射出面の一
部に選択的に配置されたλ/2位相差板364(図中斜
線で示す)とを備えている。偏光ビームスプリッタアレ
イ363は、それぞれ断面が平行四辺形の柱状の複数の
透光性部材365が、順次貼り合わされた形状を有して
いる。透光性部材365の界面には、偏光分離膜366
と反射膜367とが交互に形成されている。λ/2位相
差板364は、偏光分離膜366あるいは反射膜367
の光の射出面のx方向の写像部分に、選択的に貼り付け
られる。この例では、偏光分離膜366の光の射出面の
x方向の写像部分にλ/2位相差板364を貼り付けて
いる。
The polarization conversion element array 360 has two polarization conversion element arrays 361 and 362 arranged symmetrically with respect to the optical axis. FIG. 4 shows the appearance of the polarization conversion element array 361. FIG. The polarization conversion element array 361 includes a polarization beam splitter array 363.
And a λ / 2 retardation plate 364 (shown by oblique lines in the figure) selectively disposed on a part of the light exit surface of the polarizing beam splitter array 363. The polarizing beam splitter array 363 has a shape in which a plurality of columnar translucent members 365 each having a parallelogram cross section are sequentially bonded. A polarization separating film 366 is provided on the interface of the light transmitting member 365.
And the reflection film 367 are formed alternately. The λ / 2 retardation plate 364 is a polarization separation film 366 or a reflection film 367.
Is selectively affixed to the mapping part in the x direction of the light emission surface of the light. In this example, a λ / 2 retardation plate 364 is attached to the x-direction mapped portion of the light exit surface of the polarization separation film 366.

【0025】偏光変換素子アレイ361は、入射された
光束を1種類の直線偏光光(例えば、s偏光光やp偏光
光)に変換して射出する機能を有する。図5は、偏光変
換素子アレイ361の作用を示す説明図である。偏光変
換素子アレイ361の入射面に、s偏光成分とp偏光成
分とを含む非偏光光(ランダムな偏光方向を有する入射
光)が入射すると、この入射光は、まず、偏光分離膜3
66によってs偏光光とp偏光光に分離される。s偏光
光は、偏光分離膜366によってほほ垂直に反射され、
反射膜367によってさらに反射されてから射出され
る。一方、p偏光光は、偏光分離膜366をそのまま透
過する。偏光分離膜366を透過したp偏光光の射出面
には、λ/2位相差板364が配置されており、このp
偏光光がs偏光光に変換されて射出する。従って、偏光
変換素子アレイ361を通過した光は、そのほとんどが
s偏光光となって射出される。なお、偏光変換素子アレ
イ361から射出される光をp偏光光としたい場合に
は、λ/2位相差板364を、反射膜367によって反
射されたs偏光光が射出する射出面に配置すればよい。
また、偏光方向を揃えられる限り、λ/4位相差板を用
いたり、所望の位相差板をp偏光光とs偏光光の射出面
の双方に設けたりしても良い。
The polarization conversion element array 361 has a function of converting an incident light beam into one type of linearly polarized light (for example, s-polarized light or p-polarized light) and emitting the same. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the operation of the polarization conversion element array 361. When non-polarized light (incident light having a random polarization direction) including an s-polarized component and a p-polarized component is incident on the incident surface of the polarization conversion element array 361, the incident light is
66 separates the light into s-polarized light and p-polarized light. The s-polarized light is reflected almost vertically by the polarization splitting film 366,
The light is emitted after being further reflected by the reflection film 367. On the other hand, the p-polarized light passes through the polarization separation film 366 as it is. A λ / 2 retardation plate 364 is disposed on the exit surface of the p-polarized light transmitted through the polarization separation film 366.
The polarized light is converted into s-polarized light and emitted. Therefore, most of the light that has passed through the polarization conversion element array 361 is emitted as s-polarized light. When light emitted from the polarization conversion element array 361 is desired to be p-polarized light, the λ / 2 retardation plate 364 may be disposed on the emission surface from which the s-polarized light reflected by the reflection film 367 is emitted. Good.
Further, as long as the polarization directions can be aligned, a λ / 4 retardation plate may be used, or a desired retardation plate may be provided on both the exit surfaces of the p-polarized light and the s-polarized light.

【0026】上記偏光変換素子アレイ361のうち、隣
り合う1つの偏光分離膜366および1つの反射膜36
7を含み、さらに1つのλ/2位相差板364で構成さ
れる1つのブロックを、1つの偏光変換素子368とみ
なすことができる。偏光変換素子アレイ361は、この
ような偏光変換素子368が、x方向に複数列配列され
たものである。なお、偏光変換素子アレイ362も偏光
変換素子アレイ361と全く同様の構成であるので、そ
の説明は省略する。
In the polarization conversion element array 361, one adjacent polarization separation film 366 and one reflection film 36
7, and one block composed of one λ / 2 retardation plate 364 can be regarded as one polarization conversion element 368. In the polarization conversion element array 361, such polarization conversion elements 368 are arranged in a plurality of rows in the x direction. Note that the polarization conversion element array 362 has exactly the same configuration as the polarization conversion element array 361, and a description thereof will be omitted.

【0027】図6は、遮光板350の正面図である。遮
光板350は、2つの偏光変換素子アレイ361,36
2の光の入射面のうち、偏光分離膜366に対応する光
入射面にのみ光が入射するようにするためのもので、略
矩形の金属板に開口部351を設けた構成となってい
る。
FIG. 6 is a front view of the light shielding plate 350. The light shielding plate 350 includes two polarization conversion element arrays 361 and 36.
Of the two light incident surfaces, the light is incident only on the light incident surface corresponding to the polarization separation film 366, and has a configuration in which an opening 351 is provided in a substantially rectangular metal plate. .

【0028】ところで、照明光学系を構成する光学部品
は、光学ユニット30を構成する他の光学部品ととも
に、光学部品の上下に配置されたライトガイドの所定の
位置決め部に位置決めされて支持されている。ライトガ
イドはマグネシウム(Mg)やアルミニウム(Al)等
の金属あるいは不飽和ポリエステル(BMC)やポリフ
ェニレンサルファイト(PPS)等の耐熱性樹脂からな
り、光学ユニット30を構成する各光学部品を安定に保
持するためのもので、それらの光学部品を容易に取付で
きるよう、位置決め用の溝や突起等を所定の位置に備え
ている。
Incidentally, the optical components constituting the illumination optical system are positioned and supported by predetermined positioning portions of light guides disposed above and below the optical components, together with other optical components constituting the optical unit 30. . The light guide is made of a metal such as magnesium (Mg) or aluminum (Al) or a heat-resistant resin such as unsaturated polyester (BMC) or polyphenylene sulfide (PPS), and stably holds each optical component constituting the optical unit 30. In order to easily mount these optical components, positioning grooves and projections are provided at predetermined positions.

【0029】図7は、ライトガイド430による光学部
品の位置決め例を示す部分断面図である。このライトガ
イド430は上ライトガイドと下ライトガイドとからな
り、光学部品を位置決めする凹部や凸部が所定位置に形
成されている。これらの凹部や凸部に、紫外線カットフ
ィルタ301、凹レンズ302、三角プリズム310と
第1および第2のレンズアレイ320,340からなる
レンズアレイユニット330、遮光板350、および偏
光変換素子アレイ360等を収納あるいは当接してそれ
らを位置決めすることで、それらの取付作業を容易にし
ている。なお、レンズアレイユニット330の底面を接
着剤により上下いずれかのライトガイド430に直接固
着等して固定すると、レンズアレイユニット330が確
実に固定されるので、後で光軸ズレが発生するのを防止
できる。また、遮光板350は、上下のライトガイド4
30間に当接して位置決めされるが、偏光変換素子アレ
イ360に対して平行に移動可能に構成して、その位置
調整が可能なようにしている。
FIG. 7 is a partial sectional view showing an example of positioning an optical component by the light guide 430. The light guide 430 includes an upper light guide and a lower light guide, and a concave portion or a convex portion for positioning an optical component is formed at a predetermined position. An ultraviolet cut filter 301, a concave lens 302, a lens array unit 330 including a triangular prism 310 and first and second lens arrays 320 and 340, a light shielding plate 350, a polarization conversion element array 360, and the like are provided in these concave and convex portions. By positioning them by storing or abutting them, their mounting work is facilitated. If the bottom surface of the lens array unit 330 is directly fixed to one of the upper and lower light guides 430 with an adhesive or the like, the lens array unit 330 is securely fixed. Can be prevented. Further, the light-shielding plate 350 is used to
Although it is positioned in contact with the space 30, it is configured to be movable in parallel to the polarization conversion element array 360 so that the position can be adjusted.

【0030】図8は、図7の変形例を示す部分断面図で
あって、レンズアレイユニット330の上面にシリコン
等の耐熱性弾性部材440を接着剤等で固定し、この弾
性部材440を介して、レンズアレイユニット330が
上下のライトガイド430に挟持される構成としたもの
である。なお、この場合でも、レンズアレイユニット3
30の底面と下側のライトガイド430を接着等で直接
固着すると、レンズアレイユニット330の固定がさら
に確実になる。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a modification of FIG. 7, in which a heat-resistant elastic member 440 such as silicon is fixed on the upper surface of the lens array unit 330 with an adhesive or the like. In this configuration, the lens array unit 330 is sandwiched between the upper and lower light guides 430. Note that, even in this case, the lens array unit 3
If the bottom surface of the light guide 430 and the lower light guide 430 are directly fixed by bonding or the like, the fixing of the lens array unit 330 is further ensured.

【0031】図1において、色光分離光学系380は、
第1および第2ダイクロイックミラー382,386を
備え、照明光学系から射出される光を、赤、緑、青の3
色の色光に分離する機能を有している。第1ダイクロイ
ックミラー382は、重畳レンズ370から射出される
光のうち赤色光成分を透過させるとともに、青色光成分
と緑色光成分とを反射する。第1ダイクロイックミラー
382を透過した赤色光は、反射ミラー384で反射さ
れ、フィールドレンズ400を通って赤色光用の液晶パ
ネル410Rに達する。このフィールドレンズ400
は、重畳レンズ370から射出された各部分光束をその
中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の
液晶パネル410G,410Bの前に設けられたフィー
ルドレンズ402,404も同様に作用する。
In FIG. 1, the color light separating optical system 380 is
The illumination device includes first and second dichroic mirrors 382 and 386, and emits light emitted from the illumination optical system into red, green, and blue light.
It has the function of separating light into colored light. The first dichroic mirror 382 transmits the red light component of the light emitted from the superimposing lens 370 and reflects the blue light component and the green light component. The red light transmitted through the first dichroic mirror 382 is reflected by the reflection mirror 384, passes through the field lens 400, and reaches the liquid crystal panel 410R for red light. This field lens 400
Converts each partial light beam emitted from the superimposing lens 370 into a light beam parallel to its central axis (principal ray). Field lenses 402 and 404 provided in front of the other liquid crystal panels 410G and 410B operate in a similar manner.

【0032】さらに、第1ダイクロイックミラー382
で反射された青色光と緑色光のうち、緑色光は第2ダイ
クロイックミラー386によって反射され、フィールド
レンズ402を通って緑色光用の液晶パネル410Gに
達する。一方、青色光は、第2ダイクロイックミラー3
86を透過し、リレー光学系390、すなわち、入射側
レンズ392、反射ミラー394、リレーレンズ39
6、および反射ミラー398を通り、さらにフィールド
レンズ404を通って青色光用の液晶パネル410Bに
達する。なお、青色光にリレー光学系390が用いられ
ているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長
さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低
下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ39
2に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ4
04に伝えるためである。
Further, the first dichroic mirror 382
Of the blue light and the green light reflected by the, the green light is reflected by the second dichroic mirror 386 and passes through the field lens 402 to reach the liquid crystal panel 410G for green light. On the other hand, the blue light is reflected by the second dichroic mirror 3
86, the relay optical system 390, that is, the incident side lens 392, the reflection mirror 394, and the relay lens 39
6, through the reflection mirror 398, and further through the field lens 404 to the liquid crystal panel 410B for blue light. The reason why the relay optical system 390 is used for blue light is that the optical path length of blue light is longer than the optical path lengths of other color lights, so that a reduction in light use efficiency due to light diffusion or the like is prevented. To do that. That is, the incident side lens 39
The partial light beam incident on 2
04.

【0033】3つの液晶パネル410R,410G,4
10Bは、入射した光を与えられた画像情報(画像信
号)に従って変調する電気光学装置としての機能を有し
ている。これにより、3つの液晶パネル410R,41
0G,410Bに入射した各色光は、与えられた画像情
報に従って変調されて各色光の画像を形成する。なお、
3つの液晶パネル410R,410G,410Bの光入
射面側、光出射面側には、図示しない偏光板が設けられ
ており、この液晶パネルと偏光板を含めて液晶ライトバ
ルブと称している。
The three liquid crystal panels 410R, 410G, 4
10B has a function as an electro-optical device that modulates incident light in accordance with given image information (image signal). Thereby, the three liquid crystal panels 410R, 41
Each color light incident on 0G and 410B is modulated in accordance with given image information to form an image of each color light. In addition,
A polarizing plate (not shown) is provided on the light incident surface side and the light emitting surface side of the three liquid crystal panels 410R, 410G, and 410B. The liquid crystal panel and the polarizing plate are referred to as a liquid crystal light valve.

【0034】3つの液晶パネル410R,410G,4
10Bから射出された3色の変調光は、クロスダイクロ
イックプリズム420に入射する。クロスダイクロイッ
クプリズム420は、3色の変調光を合成してカラー画
像を形成する色光合成光学系としての機能を有してい
る。クロスダイクロイックプリズム420には、赤色光
を反射する誘電体多層膜と、青色光を反射する誘電体多
層膜とが、4つの直角プリズムの界面に略X字状に形成
されている。これらの誘電体多層膜によって3色の変調
光が合成されて、カラー画像を投写するための合成光が
形成される。このクロスダイクロイックプリズム420
で生成された合成光は、投写レンズ40の方向に射出さ
れる。投写レンズ40は、この合成光を投写スクリーン
上に投写する機能を有し、投写スクリーン上にカラー画
像を表示する。
The three liquid crystal panels 410R, 410G, 4
The modulated lights of three colors emitted from 10B enter the cross dichroic prism 420. The cross dichroic prism 420 has a function as a color light combining optical system that forms a color image by combining three color modulated lights. In the cross dichroic prism 420, a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light are formed in an approximately X-shape at the interface between the four right-angle prisms. The modulated light of three colors is synthesized by these dielectric multilayer films to form synthesized light for projecting a color image. This cross dichroic prism 420
Are emitted in the direction of the projection lens 40. The projection lens 40 has a function of projecting the combined light on a projection screen, and displays a color image on the projection screen.

【0035】光源光の折り返し光学系を採用した本実施
例のプロジェクタにおいて、照明光学系を構成する第1
のレンズアレイ320と第2のレンズアレイ340を一
体化したことにより、装置の小型化、コンパクト化が可
能となる。また、第1のレンズアレイ320と第2のレ
ンズアレイ340とを前もって一体化しておくことで、
装置の組立時、照明光学系の光軸合わせを容易にしかも
高精度に実施でき、従って、組立てられた製品の信頼性
および生産性が向上する。
In the projector according to the present embodiment, which employs an optical system for returning light from a light source, the first optical system constituting the illumination optical system is provided.
By integrating the lens array 320 and the second lens array 340, the size and size of the device can be reduced. In addition, by integrating the first lens array 320 and the second lens array 340 in advance,
At the time of assembling the apparatus, the optical axis of the illumination optical system can be easily and accurately adjusted, and thus the reliability and productivity of the assembled product are improved.

【0036】なお、上記実施例で説明した照明光学系を
構成する、紫外線カットフィルター301、凹レンズ3
02、三角プリズム310、第1のレンズアレイ320
および第2のレンズアレイ340の全てを一体化(一体
形成)してもよい。図9は、その例を示したもので、入
射側が凹レンズの集光レンズで出射側が部分光束を得る
ためのレンズアレイに構成された複合レンズアレイ32
2を、紫外線カットフィルタ301を間に介して、三角
プリズム310の光入射面に固定するとともに、三角プ
リズム310の光出射面に第2のレンズアレイ340を
固定したものである。三角プリズム310と紫外線カッ
トフィルタ301および複合レンズアレイ322との固
定、および三角プリズム310と第2のレンズアレイ3
40の固定は、ここでも紫外線硬化型あるいは熱硬化型
の接着剤を利用して固定できる。これによれば、照明光
学系を構成する光学部品の集積率が上がり、プロジェク
タの更なる小型化を達成できる。また、紫外線カットフ
ィルタ301を第2のレンズアレイ340側に移動し、
第2のレンズアレイ340と三角プリズム310とを、
紫外線カットフィルタ301を介して固定するようにし
てもよい。なお、紫外線カットフィルタ301を設ける
代わりに、凹レンズ302、三角プリズム310、第1
および第2のレンズアレイ320,340のいずれか、
あるいは全てをUV吸収ガラスで形成してもよい。
Incidentally, the ultraviolet cut filter 301 and the concave lens 3 constituting the illumination optical system described in the above-described embodiment.
02, triangular prism 310, first lens array 320
Alternatively, all of the second lens array 340 may be integrated (formed integrally). FIG. 9 shows an example of such a case, in which a compound lens array 32 is configured as a condensing lens having a concave lens on the entrance side and a lens array for obtaining a partial light beam on the exit side.
2 is fixed to the light incident surface of the triangular prism 310 via the ultraviolet cut filter 301, and the second lens array 340 is fixed to the light emitting surface of the triangular prism 310. Fixing of the triangular prism 310 to the ultraviolet cut filter 301 and the complex lens array 322, and the triangular prism 310 and the second lens array 3
Here, the fixing of 40 can also be performed by using an ultraviolet-curing or thermosetting adhesive. According to this, the integration ratio of the optical components constituting the illumination optical system is increased, and further downsizing of the projector can be achieved. Further, the ultraviolet cut filter 301 is moved to the second lens array 340 side,
The second lens array 340 and the triangular prism 310
You may make it fix via the ultraviolet cut filter 301. Instead of providing the ultraviolet cut filter 301, the concave lens 302, the triangular prism 310, the first
And one of the second lens arrays 320 and 340,
Alternatively, all may be formed of UV absorbing glass.

【0037】さらに、上記実施例で説明した照明光学系
を構成する、三角プリズム310と第1および第2のレ
ンズアレイ320,340からなるレンズアレイユニッ
トを、図10の平面図に示すような一体成形品としても
よい。この場合、その一体成形レンズアレイユニット3
32の長辺で形成される面を、三角プリズム310の全
反射面311と同様、光全反射面333として構成す
る。これによれば、レンズアレイユニット332が始め
から一つの部品として供給されるので、第1のレンズア
レイ320および第2のレンズアレイ340の光軸調整
や取付作業が不要となることから、プロジェクタの生産
性向上やコストの削減が一層促進される。
Further, a lens array unit comprising a triangular prism 310 and first and second lens arrays 320 and 340, which constitute the illumination optical system described in the above embodiment, is integrated as shown in a plan view of FIG. It may be a molded product. In this case, the integrally formed lens array unit 3
A surface formed by the long sides of 32 is configured as a light total reflection surface 333, like the total reflection surface 311 of the triangular prism 310. According to this, since the lens array unit 332 is supplied as a single component from the beginning, the adjustment of the optical axis of the first lens array 320 and the second lens array 340 and the mounting work are not required, so that the projector Productivity improvement and cost reduction are further promoted.

【0038】また、上記実施例では、透過型の液晶パネ
ルを用いたプロジェクタに本発明を適用した場合の例に
ついて説明したが、本発明は、反射型の液晶パネルを用
いたプロジェクタにも適用することが可能である。ま
た、後述のように、電気光学装置は液晶パネルに限定さ
れない。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等の電気
光学装置が光を透過するタイプであることを意味してお
り、「反射型」とは液晶パネル等の電気光学装置が光を
反射するタイプであることを意味している。反射型の電
気光学装置を採用したプロジェクタでは、ダイクロイッ
クプリズムが、光を赤、緑、青の3色の光に分離する色
光分離手段として利用されるとともに、変調された3色
の光を合成して同一の方向に出射する色光合成手段とし
ても利用されることがある。
Further, in the above embodiment, an example in which the present invention is applied to a projector using a transmissive liquid crystal panel has been described. However, the present invention is also applied to a projector using a reflective liquid crystal panel. It is possible. Further, as described later, the electro-optical device is not limited to a liquid crystal panel. Here, “transmissive” means that an electro-optical device such as a liquid crystal panel transmits light, and “reflective” means that an electro-optical device such as a liquid crystal panel reflects light. It is a type. In a projector employing a reflection type electro-optical device, a dichroic prism is used as a color light separating means for separating light into three colors of red, green and blue, and synthesizes modulated three colors of light. And may also be used as a color light combining means that emits light in the same direction.

【0039】また、光変調用電気光学装置は液晶パネル
を用いた液晶ライトバルブに限られるものではなく、例
えば、マイクロミラーを用いた装置であっても良い。ま
た、色光合成光学系であるプリズムも、4つの三角柱状
プリズムの接着面に沿って二種類の色選択面が形成され
たダイクロイックプリズムに限られず、色選択面が一種
類のダイクロイックプリズムや、偏光ビームスプリッタ
であってもよい。その他、プリズムは、略六面体状の光
透過性の箱の中に光選択面を配置し、そこに液体を充填
したようなものであっても良い。
The electro-optical device for light modulation is not limited to a liquid crystal light valve using a liquid crystal panel, but may be, for example, a device using a micro mirror. Also, the prism that is a color light combining optical system is not limited to a dichroic prism in which two types of color selection surfaces are formed along the bonding surface of the four triangular prisms, but a dichroic prism with one type of color selection surface and a polarization type. It may be a beam splitter. Alternatively, the prism may be such that a light-selecting surface is arranged in a substantially hexahedral light-transmitting box and a liquid is filled therein.

【0040】さらに、プロジェクタとしては、投写像を
観察する方向から投写を行う前面投写型プロジェクタ
と、投写像を観察する方向とは反対側から投写を行う背
面投写型プロジェクタとがあるが、上記実施の形態で示
した構成は、そのいずれにも適用可能である。
Further, as the projector, there are a front projection type projector that projects from a direction in which a projected image is observed, and a rear projection type projector that projects from a side opposite to the direction in which a projected image is observed. The configurations shown in the embodiments can be applied to any of them.

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明によれば、光源光を複数の部分光
束にして扱うための2つのレンズアレイおよび光反射要
素を一体的に構成したので、このレンズアレイユニット
を利用する光学系の光軸調整を容易かつ高精度に行うこ
とが可能となり、これを用いた照明光学系やプロジェク
タにおいて、その小型化、液晶パネル等の電気光学装置
に対する照明マージンの削減、光利用率および照度分布
の均一性向上、製品生産性の向上等が達成される。
According to the present invention, the two lens arrays and the light reflecting element for treating the light source light as a plurality of partial light beams are integrally formed, so that the light of the optical system using this lens array unit is formed. Axis adjustment can be performed easily and with high precision, and the illumination optical system and projector using this can be downsized, the illumination margin for electro-optical devices such as liquid crystal panels can be reduced, the light utilization rate and the illuminance distribution can be uniform. Improvements in productivity and product productivity are achieved.

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

【図1】本発明の一実施例を示すプロジェクタの光学系
を示す平面図。
FIG. 1 is a plan view showing an optical system of a projector according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の光学系を構成する照明光学系の拡大図。FIG. 2 is an enlarged view of an illumination optical system constituting the optical system of FIG.

【図3】照明光学系を構成する第1のレンズアレイの正
面図(A)および側面図(B)。
FIGS. 3A and 3B are a front view (A) and a side view (B) of a first lens array forming an illumination optical system. FIGS.

【図4】偏光変換素子アレイの外観を示す斜視図。FIG. 4 is a perspective view showing the appearance of a polarization conversion element array.

【図5】偏光変換素子アレイの作用を示す説明図。FIG. 5 is an explanatory view showing the operation of the polarization conversion element array.

【図6】遮光板の正面図。FIG. 6 is a front view of a light shielding plate.

【図7】本発明に係る照明光学系を構成する光学部品の
取付例を示す部分断面図。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing an example of mounting optical components constituting the illumination optical system according to the present invention.

【図8】本発明に係る照明光学系を構成する光学部品の
他の取付例を示す部分断面図。
FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing another example of mounting optical components constituting the illumination optical system according to the present invention.

【図9】本発明に係る照明光学系を構成するレンズアレ
イユニットの一態様を示す平面図。
FIG. 9 is a plan view showing one embodiment of a lens array unit constituting the illumination optical system according to the present invention.

【図10】本発明に係る照明光学系を構成するレンズア
レイユニットの他の態様を示す平面図。
FIG. 10 is a plan view showing another embodiment of the lens array unit constituting the illumination optical system according to the present invention.

【図11】一般的なプロジェクタの外観の一例を示す斜
視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing an example of the appearance of a general projector.

【図12】公知のプロジェクタの光学系を示す構成図。FIG. 12 is a configuration diagram showing an optical system of a known projector.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

202 部分光束 210 光源ランプ 212 凹面鏡 300 インテグレータ光学系 301 紫外線カットフィルタ 302 凹レンズ 310 三角プリズム 311 三角プリズムの光全反射面 320 第1のレンズアレイ 321 第1の小レンズ 322 複合レンズアレイ 330,332 レンズアレイユニット 333 レンズアレイユニット332の光全反射面 340 第2のレンズアレイ 341 第2の小レンズ 350 遮光板 360,361,362 偏光変換素子アレイ 364 位相差板 366 偏光分離膜 367 反射膜 368 偏光変換素子 370 重畳レンズ 380 色光分離光学系 382 第1ダイクロイックミラー 384 反射ミラー 386 第2ダイクロイックミラー 390 リレー光学系 394,398 反射ミラー 400,402,404 フィールドレンズ 410R,410G,410B 液晶パネル 420 クロスダイクロイックプリズム 202 Partial light beam 210 Light source lamp 212 Concave mirror 300 Integrator optical system 301 UV cut filter 302 Concave lens 310 Triangular prism 311 Total light reflecting surface of triangular prism 320 First lens array 321 First small lens 322 Composite lens array 330, 332 Lens array Unit 333 Total light reflecting surface of lens array unit 332 340 Second lens array 341 Second small lens 350 Light shielding plate 360, 361, 362 Polarization conversion element array 364 Phase difference plate 366 Polarization separation film 367 Reflection film 368 Polarization conversion element 370 Superimposing lens 380 Color light separation optical system 382 First dichroic mirror 384 Reflection mirror 386 Second dichroic mirror 390 Relay optical system 394,398 Reflection mirror 400,402,4 4 field lens 410R, 410G, 410B liquid crystal panel 420 cross dichroic prism

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 21/00 G03B 21/00 E 5G435 G09F 9/00 360 G09F 9/00 360D H04N 5/74 H04N 5/74 A Fターム(参考) 2H052 BA02 BA03 BA09 BA14 2H088 EA14 EA15 HA13 HA18 HA21 HA25 HA28 MA04 MA06 MA20 2H091 FA05X FA05Z FA07Z FA08X FA08Z FA14Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z FA50Z LA12 LA16 LA18 MA07 2H099 AA12 BA09 CA02 CA08 DA05 5C058 AA06 BA08 BA35 EA12 EA26 5G435 AA17 AA18 BB12 DD05 FF05 GG02 GG03 GG04 GG08 GG09 GG16 GG23 GG46 LL15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G03B 21/00 G03B 21/00 E 5G435 G09F 9/00 360 G09F 9/00 360D H04N 5/74 H04N 5 / 74 A F-term (reference) 2H052 BA02 BA03 BA09 BA14 2H088 EA14 EA15 HA13 HA18 HA21 HA25 HA28 MA04 MA06 MA20 2H091 FA05X FA05Z FA07Z FA08X FA08Z FA14Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z FA50Z LA12 LA16 LA18 MA08 A08 BA08 EA26 5G435 AA17 AA18 BB12 DD05 FF05 GG02 GG03 GG04 GG08 GG09 GG16 GG23 GG46 LL15

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マトリクス状に配列された複数の第1の
小レンズを有する第1のレンズアレイと、前記第1の小
レンズのそれぞれに対応してマトリクス状に配列された
複数の第2の小レンズを有する第2のレンズアレイと
を、これらのレンズアレイの間に断面が一つの長辺と二
つの短辺で構成される三角柱状の透光性部材を介して一
体形成し、前記透光性部材の長辺により形成される面に
光を全反射する反射面を形成したことを特徴とするレン
ズアレイユニット。
1. A first lens array having a plurality of first small lenses arranged in a matrix, and a plurality of second lens arrays arranged in a matrix corresponding to each of the first small lenses. A second lens array having a small lens is integrally formed between these lens arrays via a triangular prism-shaped light-transmitting member having a cross section composed of one long side and two short sides. A lens array unit, wherein a reflection surface that totally reflects light is formed on a surface formed by long sides of the optical member.
【請求項2】 前記第1のレンズアレイ、第2のレンズ
アレイおよび透光性部材が一体成形されてなることを特
徴とする請求項1記載のレンズアレイユニット。
2. The lens array unit according to claim 1, wherein the first lens array, the second lens array, and the translucent member are integrally formed.
【請求項3】 前記第1のレンズアレイと第2のレンズ
アレイとを、これらのレンズアレイの対応する各レンズ
の光軸を合わせて、断面が一つの長辺と二つの短辺で構
成される三角プリズムのそれぞれの短辺により形成され
る面に固定したことを特徴とする請求項1記載のレンズ
アレイユニット。
3. A cross section of the first lens array and the second lens array having one long side and two short sides with the optical axes of the corresponding lenses of the lens arrays being aligned. 2. The lens array unit according to claim 1, wherein the lens array unit is fixed to a surface formed by each short side of the triangular prism.
【請求項4】 前記第1のレンズアレイおよび第2のレ
ンズアレイを、前記三角プリズムに接着剤で固着したこ
とを特徴とする請求項3記載のレンズアレイユニット。
4. The lens array unit according to claim 3, wherein the first lens array and the second lens array are fixed to the triangular prism with an adhesive.
【請求項5】 前記第1のレンズアレイは、レンズアレ
イが形成された面の裏側に平行化レンズを形成してなる
ことを特徴とする請求項3記載のレンズアレイユニッ
ト。
5. The lens array unit according to claim 3, wherein the first lens array is formed by forming a parallelizing lens behind a surface on which the lens array is formed.
【請求項6】 前記第1のレンズアレイは、光の入射側
が凹レンズに、光の出射側がレンズアレイとなっている
ことを特徴とする請求項5記載のレンズアレイユニッ
ト。
6. The lens array unit according to claim 5, wherein the first lens array has a concave lens on the light incident side and a lens array on the light emitting side.
【請求項7】 前記第1のレンズアレイあるいは第2の
レンズアレイのいずれか一方を、紫外線カットフィルタ
を介して前記三角プリズムに固定したことを特徴とする
特徴とする請求項3記載のレンズアレイユニット。
7. The lens array according to claim 3, wherein one of the first lens array and the second lens array is fixed to the triangular prism via an ultraviolet cut filter. unit.
【請求項8】 光源から発せられた光を複数の部分光束
に分割するとともに、該部分光束の偏光方向を揃える照
明光学系において、前記請求項1乃至7のいずれかに記
載のレンズアレイユニットと、該レンズアレイユニット
の光出射側に配置した偏光変換素子アレイとを備えたこ
とを特徴とする照明光学系。
8. An illumination optical system that divides light emitted from a light source into a plurality of partial light beams and aligns the polarization directions of the partial light beams, wherein the lens array unit according to any one of claims 1 to 7 is provided. And a polarization conversion element array arranged on the light emission side of the lens array unit.
【請求項9】 前記光源とレンズアレイユニットの光入
射側との間に、平行化レンズと紫外線カットフィルタを
配置したことを特徴とする請求項8記載の照明光学系。
9. The illumination optical system according to claim 8, wherein a collimating lens and an ultraviolet cut filter are arranged between the light source and the light incident side of the lens array unit.
【請求項10】 前記照明光学系を構成する光学部品
を、これらの光学部品を支持するライトガイドに形成し
た位置決め部を利用して位置決めしたことを特徴とする
請求項8または9のいずれかに記載の照明光学系。
10. The optical component constituting the illumination optical system is positioned using a positioning portion formed on a light guide supporting these optical components. Illumination optical system as described.
【請求項11】 前記レンズアレイユッニトを、前記ラ
イトガイドに固定することを特徴とする請求項10記載
の照明光学系。
11. The illumination optical system according to claim 10, wherein the lens array unit is fixed to the light guide.
【請求項12】 前記レンズアレイユッニトを、前記ラ
イトガイドに直接固着したことを特徴とする請求項11
記載の照明光学系。
12. The light guide according to claim 11, wherein the lens array unit is directly fixed to the light guide.
Illumination optical system as described.
【請求項13】 前記レンズアレイユッニトを、弾性部
材を介して前記ライトガイドに固定したことを特徴とす
る請求項11記載の照明光学系。
13. The illumination optical system according to claim 11, wherein said lens array unit is fixed to said light guide via an elastic member.
【請求項14】 前記偏光変換素子アレイに入射する光
量を調整する遮光材を備えるとともに、該遮光材をその
支持位置を調整可能に前記ライトガイドの位置決め部に
配置したことを特徴とする請求項10記載の照明光学
系。
14. A light-shielding member for adjusting the amount of light incident on the polarization conversion element array, and the light-shielding member is arranged at a positioning portion of the light guide so that a supporting position thereof can be adjusted. 11. The illumination optical system according to 10.
【請求項15】 前記ライトガイドは金属または耐熱性
樹脂からなることを特徴とする請求項10乃至14のい
ずれかに記載の照明光学系。
15. The illumination optical system according to claim 10, wherein the light guide is made of a metal or a heat-resistant resin.
【請求項16】 前記請求項1乃至15のいずれかに記
載のレンズアレイユニットまたは照明光学系を備えてな
るプロジェクタ。
16. A projector comprising the lens array unit or the illumination optical system according to claim 1.
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