JP2002277829A - Polarizing illuminator and projection-type display device - Google Patents

Polarizing illuminator and projection-type display device

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JP2002277829A
JP2002277829A JP2001395068A JP2001395068A JP2002277829A JP 2002277829 A JP2002277829 A JP 2002277829A JP 2001395068 A JP2001395068 A JP 2001395068A JP 2001395068 A JP2001395068 A JP 2001395068A JP 2002277829 A JP2002277829 A JP 2002277829A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To constitute a small-sized and compact polarizing illuminator which has an integrator optical system and a polarized light converting optical system combined and has a high light utilization efficiency. SOLUTION: A polarizing illuminator 1 is provided with a light source part 2, which emits light having random directions of polarization, a first lens plate 3 which is constituted of many rectangular condenser lenses, having rectangular external forms and converges light emitted from the light source to form many secondary light source images, and a second lens plate 4, which is places in the vicinity of positions where the secondary light source images are formed and is provided with a condenser lens array, a polarized light separating prism array 420, a λ/2-phase difference plate 430, and an exit-side lens 440. Polarized light is separated at a stage, where minute secondary light source images are formed by the first lens plate 3 constituting the integrator optical system. Thus spatial spread of the optical path accompanied with separation of polarized light is suppressed to miniaturize the polarizing illuminator, regardless of the provision of the polarized light converting optical system.

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、偏光方向を揃えた
偏光光を用いて矩形の照明領域などを均一に照明する偏
光照明装置に関するものである。また、本発明は、この
偏光照明装置から出射された偏光光を液晶ライトバルブ
により変調して映像をスクリーン上に拡大表示する投写
型表示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 polarized light illuminating apparatus for uniformly illuminating a rectangular illumination area or the like using polarized light having a uniform polarization direction. In addition, the present invention relates to a projection display device that modulates polarized light emitted from the polarized light illuminating device by a liquid crystal light valve to display an image on a screen in an enlarged manner.

【0002】[0002]

【従来の技術】液晶ライトバルブ等の矩形の照明領域を
均一に照明する光学系としては、従来より、2枚のレン
ズ板を用いたインテグレータ光学系が知られている。イ
ンテグレータ光学系は、例えば、特開平3−11180
6号公報に開示されており、液晶ライトバルブを用いた
投写型表示装置の照明装置としてすでに実用化されてい
る。
2. Description of the Related Art As an optical system for uniformly illuminating a rectangular illumination area such as a liquid crystal light valve, an integrator optical system using two lens plates is conventionally known. The integrator optical system is disclosed in, for example,
No. 6, published by No. 6, which has already been put into practical use as a lighting device of a projection display device using a liquid crystal light valve.

【0003】インテグレータ光学系は、原理的には露光
機に使用されているものと同一であり、光源からの光束
を、第1のレンズ板を構成している複数の矩形集光レン
ズによって分割して、各矩形集光レンズにより切りださ
れたイメージ(光源像)を各矩形集光レンズに対応した
集光レンズ群を備えた構成の第2のレンズ板を介して一
か所の照明領域上に重畳結像させるものである。この光
学系では、光源光の利用効率(照明効率)が向上すると
共に、液晶ライトバルブを照明する光の強度分布をほぼ
一様にすることができる。
The integrator optical system is the same as that used in an exposure machine in principle, and divides a light beam from a light source by a plurality of rectangular condensing lenses constituting a first lens plate. Then, an image (light source image) cut out by each of the rectangular condenser lenses is placed on one illumination area via a second lens plate having a condenser lens group corresponding to each of the rectangular condenser lenses. To form a superimposed image. In this optical system, the light source light use efficiency (illumination efficiency) is improved, and the intensity distribution of light illuminating the liquid crystal light valve can be made substantially uniform.

【0004】一方、偏光光を変調するタイプの液晶ライ
トバルブを用いた一般的な投写型表示装置では、一種類
の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発
する光源からの光の内の約半分は利用されない。そこ
で、利用されない光を利用可能とすることにより光の利
用効率を高めるようにした提案がなされている。代表的
な例は、EURODISPLAY ’90 PROCE
EDINGSの64頁から67頁に開示されていよう
に、主に偏光ビームスプリッターとλ/2位相差板を備
えた偏光変換光学系を利用している。偏光変換光学系
は、液晶ライトバルブでは利用できない種類の偏光光
を、当該液晶ライトバルブが利用できる種類の偏光光に
変換して、光源光の利用効率を高めるものである。
On the other hand, in a general projection display device using a liquid crystal light valve of a type that modulates polarized light, only one kind of polarized light can be used. About half are not used. Therefore, proposals have been made to increase the light use efficiency by making unused light available. A typical example is EURODISPLAY '90 PROCE
As disclosed on pages 64 to 67 of EDINGS, a polarization conversion optical system mainly including a polarizing beam splitter and a λ / 2 retardation plate is used. The polarization conversion optical system converts a type of polarized light that cannot be used by a liquid crystal light valve into a type of polarized light that can be used by the liquid crystal light valve, thereby increasing the efficiency of use of the light source light.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ここで、上記のインテ
グレータ光学系と偏光変換光学系を組み合わせることに
より、光源光からの光の利用効率を一層向上させること
が可能である。しかし、これらを単純に組み合わせた場
合には、光学系全体の横幅が約2倍に拡大してしまう。
このため、Fナンバーの小さな極めて大口径の投写レン
ズを使用しない限り、投写型表示装置における光利用効
率を向上できないばかりか、光学系の小型化を達成する
ことが困難になってしまう。
Here, by combining the above-described integrator optical system and polarization conversion optical system, it is possible to further improve the utilization efficiency of light from the light source light. However, when these are simply combined, the lateral width of the entire optical system is approximately doubled.
For this reason, unless a very large projection lens having a small F-number is used, not only the light use efficiency in the projection display device cannot be improved, but also it is difficult to achieve the miniaturization of the optical system.

【0006】本発明の課題は、この点に鑑みて、インテ
グレータ光学系と偏光変換光学系を組み合わせた光利用
効率の高い偏光照明装置を小型でコンパクトに構成する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, an object of the present invention is to provide a small and compact polarized light illuminating device having a high light use efficiency by combining an integrator optical system and a polarization conversion optical system.

【0007】また、本発明の課題は、このような光利用
効率が高く、小型でコンパクトな偏光照明装置を用いる
ことにより、Fナンバーの小さい大口径の投写レンズを
使用することなく、明るい投写画像を得ることの可能な
投写型表示装置を実現することにある。
Another object of the present invention is to use a small and compact polarizing illuminator having a high light utilization efficiency and a bright projection image without using a large-aperture projection lens having a small F-number. It is an object of the present invention to realize a projection display device capable of obtaining the following.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の偏光照明装置は、偏光方向がランダムな
光を出射する光源部と、矩形状の外形を有する複数の矩
形集光レンズから構成され、前記光源部から出射される
光を集光して複数の2次光源像を形成するためのレンズ
板と、前記複数の2次光源像が形成される位置の近傍に
配置された、集光レンズアレイと偏光分離プリズムアレ
イと偏光変換素子と、を有し、前記集光レンズアレイは
複数の集光レンズからなり、前記偏光分離プリズムアレ
イは、前記複数の矩形集光レンズによって集光される複
数の光のそれぞれを隣り合う一対のP偏光光とS偏光光
とに分離するものであって、複数の偏光ビームスプリッ
ターと複数の反射ミラーとから構成され、前記偏光変換
素子は、前記P偏光光とS偏光光の偏光方向を揃えるも
のであって、前記偏光分離プリズムアレイの出射面の側
に配置されており、前記光源部の光軸と前記レンズ板と
は、システム光軸に対して前記偏光ビームスプリッター
の横幅の半分の量だけ平行移動した位置に配置されてい
る構成を採用している。さらに、前記集光レンズアレイ
を構成する前記集光レンズの横幅は、前記偏光ビームス
プリッターの横幅に等しいことを特徴とする。または、
前記偏光ビームスプリッターの横幅の2倍に等しく、前
記集光レンズは前記偏光ビームスプリッターの横幅の半
分の量だけ、前記偏光ビームスプリッターの横幅方向に
向けて移動した位置に配置されていることを特徴とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, a polarized light illuminating apparatus according to the present invention comprises a light source section for emitting light having a random polarization direction, and a plurality of rectangular light condensing sections each having a rectangular outer shape. A lens plate formed of a lens, for condensing light emitted from the light source unit to form a plurality of secondary light source images, and disposed near a position where the plurality of secondary light source images are formed; A condenser lens array, a polarization separation prism array, and a polarization conversion element, wherein the condenser lens array is composed of a plurality of condenser lenses, and the polarization separation prism array is composed of the plurality of rectangular condenser lenses. Each of the plurality of condensed lights is separated into a pair of adjacent P-polarized light and S-polarized light, and includes a plurality of polarization beam splitters and a plurality of reflection mirrors. , The P bias The polarization direction of the light and the S-polarized light is aligned, and is disposed on the side of the exit surface of the polarization separation prism array, and the optical axis and the lens plate of the light source unit are positioned with respect to a system optical axis. A configuration is employed in which the polarizing beam splitter is disposed at a position parallelly moved by half the width of the polarizing beam splitter. Further, a lateral width of the condenser lens constituting the condenser lens array is equal to a lateral width of the polarizing beam splitter. Or
The width is equal to twice the width of the polarizing beam splitter, and the condenser lens is disposed at a position shifted toward the width direction of the polarizing beam splitter by half the width of the polarizing beam splitter. And

【0009】本発明の偏光照明装置においては、複数の
微小な矩形集光レンズからなる第1のレンズ板によって
複数の微小な光束(2次光源像)を形成し、これらの光
束を偏光方向が異なるP偏光光およびS偏光光に分離し
た後に、一方の偏光光または双方の偏光光の偏光面を回
転させて、偏光面が揃った状態にしている。したがっ
て、偏光方向の揃った一種類の偏光光を照射することが
できる。このため、光利用効率が高く高品位な照明光を
得ることができる。
In the polarized light illuminating device of the present invention, a plurality of minute light beams (secondary light source images) are formed by the first lens plate including a plurality of minute rectangular condenser lenses, and these light beams are polarized in the direction of polarization. After being separated into different P-polarized light and S-polarized light, the polarization plane of one or both polarized lights is rotated so that the polarization planes are aligned. Therefore, it is possible to irradiate one type of polarized light having a uniform polarization direction. Therefore, high-quality illumination light with high light use efficiency can be obtained.

【0010】また、偏光ビームスプリッターを単純に用
いて偏光照明光学系を構成することは可能であるが、そ
の場合には、光学系全体の横幅が約2倍に拡大してしま
うので、光学系の小型化が極めて困難となる等の不都合
を生ずる。本発明では、インテグレータ光学系の特徴で
ある微小な2次光源像の生成というプロセスを利用して
偏光光の分離を行なっているので、偏光光の分離に伴う
光路の空間的な広がりを抑制できる。したがって、偏光
変換光学系を備えているにもかかわらず、偏光照明装置
の小型化を達成できる。
Although it is possible to construct a polarization illumination optical system by simply using a polarization beam splitter, in this case, the width of the entire optical system is approximately doubled. Inconveniences such as extremely difficult miniaturization occur. In the present invention, since the polarized light is separated using the process of generating a minute secondary light source image, which is a feature of the integrator optical system, the spatial spread of the optical path due to the polarized light separation can be suppressed. . Therefore, the polarization illuminating device can be reduced in size despite having the polarization conversion optical system.

【0011】一方、本発明の投写型表示装置は、その照
明装置として上記構成の偏光照明装置を備えたことを特
徴としている。
On the other hand, a projection type display device according to the present invention is characterized in that a polarization illuminating device having the above configuration is provided as an illuminating device.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本発明の偏光照明装置において
は、前記第2のレンズ板を構成する前記集光レンズは、
前記第1のレンズ板を構成する前記矩形集光レンズと相
似形とすることができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a polarized light illuminating device according to the present invention, the condenser lens constituting the second lens plate is
The first lens plate may have a shape similar to that of the rectangular condenser lens.

【0013】この代わりに、前記第2のレンズ板を構成
する前記集光レンズのそれぞれの大きさおよび形状を異
なったものにしてもよい。すなわち、前記第1のレンズ
板を構成する前記矩形集光レンズのそれぞれによって形
成される2次光源像の大きさおよび形状に対応させて、
これらの2次光源像が形成される前記偏光ビームスプリ
ッターのそれぞれの大きさおよび形状を設定する構成を
採用することができる。この場合には、前記第2のレン
ズ板を構成している各集光レンズも、対応する偏光ビー
ムスプリッターの大きさおよび形状に対応した大きさお
よび形状となるように設定される。
Alternatively, the size and shape of each of the condensing lenses constituting the second lens plate may be different. That is, in correspondence with the size and shape of the secondary light source image formed by each of the rectangular condensing lenses constituting the first lens plate,
A configuration may be adopted in which the size and shape of each of the polarizing beam splitters on which these secondary light source images are formed are set. In this case, each condensing lens constituting the second lens plate is also set to have a size and shape corresponding to the size and shape of the corresponding polarizing beam splitter.

【0014】このように、形成される2次光源像の大き
さ及び形状に対応させて、すなわち、当該2次光源像を
包含するに足る大きさ及び形状となるように各集光レン
ズおよび偏光ビームスプリッターの大きさおよび形状を
設定すれば、光の利用効率を向上させることができる。
また、照度分布の均一化を図ることができる。
In this manner, each of the condensing lenses and the polarizing elements are made to correspond to the size and shape of the secondary light source image to be formed, that is, to have a size and shape sufficient to include the secondary light source image. By setting the size and shape of the beam splitter, the light use efficiency can be improved.
In addition, the illuminance distribution can be made uniform.

【0015】なお、一般的には、システム光軸の側であ
る中心側において大きな2次光源像が形成され、その周
辺側に向かうに伴って、形成される2次光源像は小さく
なる。したがって、中心側の集光レンズおよび偏光ビー
ムスプリッターを大きなものとし、周辺側のものを小さ
なものとすればよい。
In general, a large secondary light source image is formed on the center side, which is closer to the system optical axis, and the smaller the secondary light source image is formed toward the peripheral side. Therefore, the condensing lens and the polarizing beam splitter on the center side should be made large, and those on the peripheral side should be made small.

【0016】ここで、集光レンズは同一の大きさおよび
形状のものを使用し、各偏光ビームスプリッターのみ
を、それらの大きさおよび形状が、形成される2次光源
像に対応するものとなるようにしてもよい。この場合に
おいても、光の利用効率を向上させることができ、ま
た、照度分布の均一化を図ることができる。
Here, the condenser lenses having the same size and shape are used, and only the polarization beam splitters have the size and shape corresponding to the secondary light source image to be formed. You may do so. Also in this case, the light use efficiency can be improved and the illuminance distribution can be made uniform.

【0017】次に、第1のレンズ板により形成される2
次光源像が偏光ビームスプリッターの部分に位置するよ
うに、光源部はその光源光軸がシステム光軸に対して僅
かな角度をなすように配置する必要がある。この代わり
に、変角プリズムを配置することで、光源光軸Rをシス
テム光軸Lと一致させ、光源部を傾けずに配置させるこ
とが出来る。例えば、光源部と第1のレンズ板の間に、
変角レンズを配置する構成を採用することができる。変
角レンズは、第1のレンズ板に対して一体化させること
もできる。
Next, 2 formed by the first lens plate
The light source section needs to be arranged such that the light source optical axis forms a slight angle with respect to the system optical axis so that the next light source image is located at the portion of the polarization beam splitter. Instead, by arranging the variable-angle prism, the light source optical axis R can be made coincident with the system optical axis L, and the light source unit can be disposed without tilting. For example, between the light source unit and the first lens plate,
A configuration in which a variable-angle lens is arranged can be adopted. The variable-angle lens can be integrated with the first lens plate.

【0018】変角レンズを使用する代わりに、第1のレ
ンズ板を構成する矩形集光レンズを偏心系のレンズとす
ることもできる。この代わりに、第2のレンズ板の側の
集光レンズアレイを構成する集光レンズを偏心系レンズ
としてもよい。第2のレンズ板の側の集光レンズアレイ
を構成する集光レンズを偏心系レンズとする場合には、
各偏心系レンズの偏心量および反射ミラーの反射膜の角
度を調整することにより、第2のレンズ板の構成要素で
ある出射側レンズを省略することができる。
Instead of using a variable angle lens, a rectangular condensing lens constituting the first lens plate may be an eccentric lens. Instead, the condenser lens constituting the condenser lens array on the side of the second lens plate may be an eccentric lens. When the condenser lens constituting the condenser lens array on the side of the second lens plate is an eccentric lens,
By adjusting the amount of eccentricity of each eccentric lens and the angle of the reflection film of the reflection mirror, it is possible to omit the emission side lens which is a component of the second lens plate.

【0019】一方、光源部の光源光軸がシステム光軸に
対して傾斜するように光学系を構成する代わりに、次の
構成を採用して、第1のレンズ板により形成される2次
光源像を偏光ビームスプリッターの部分に位置させるこ
ともできる。すなわち、光源光軸がシステム光軸に対し
て、偏光ビームスプリッターの横幅の半分の量だけ当該
偏光ビームスプリッターの配列方向に向けて平行移動し
た状態となるように光学系を構成すればよい。この場合
には、光源光軸の移動に対応させて、第1のレンズ板も
同一の量だけ同一方向に平行移動させて、当該第1のレ
ンズ板の中心を光源光軸に合わせる。
On the other hand, instead of configuring the optical system so that the light source optical axis of the light source section is inclined with respect to the system optical axis, the following configuration is adopted to use the secondary light source formed by the first lens plate. The image can also be located on the polarizing beam splitter. In other words, the optical system may be configured such that the optical axis of the light source is translated with respect to the system optical axis by half the width of the polarizing beam splitter in the arrangement direction of the polarizing beam splitter. In this case, the first lens plate is also moved in the same direction by the same amount in parallel with the movement of the light source optical axis, and the center of the first lens plate is aligned with the light source optical axis.

【0020】なお、第2のレンズ板の集光レンズアレイ
を構成している集光レンズは、実際に必要な部分は偏光
ビームスプリッターの横幅に対応する部分である。した
がって、各集光レンズの横幅を、少なくとも、偏光ビー
ムスプリッターの横幅に等しい寸法に設定すればよい。
The condensing lens constituting the condensing lens array of the second lens plate actually has a portion corresponding to the width of the polarizing beam splitter. Therefore, the width of each condensing lens may be set to a dimension at least equal to the width of the polarizing beam splitter.

【0021】また、λ/2位相差板としてはTN(ツイ
ステッド・ネマチック)液晶で形成されたものを使用す
ることができる。
As the λ / 2 retardation plate, a TN (twisted nematic) liquid crystal can be used.

【0022】次に、前述した偏光分離プリズムアレイ
は、偏光ビームスプリッターとして、内部に偏光分離膜
が形成された四角柱状のプリズム合成体を有していると
共に、反射ミラーとして、内部に反射膜が形成された四
角柱状のプリズム合成体を有している構成のものを採用
できる。
Next, the above-mentioned polarized light separating prism array has a prism prism composite body having a polarized light separating film formed therein as a polarizing beam splitter, and a reflective film formed inside as a reflecting mirror. A structure having a formed quadrangular prism composite can be adopted.

【0023】この場合、偏光分離膜が形成されたプリズ
ム合成体と反射ミラーが形成されたプリズム合成体は、
システム光軸に対して直角の方向に一列に配列した構成
とすることができる。
In this case, the prism composite formed with the polarization separation film and the prism composite formed with the reflection mirror are:
It is possible to adopt a configuration in which they are arranged in a line in a direction perpendicular to the system optical axis.

【0024】例えば、偏光分離膜が形成されたプリズム
合成体と反射ミラーが形成されたプリズム合成体は、シ
ステム光軸光軸に対して直角の方向に交互に配列すると
共に、偏光分離膜のそれぞれをシステム光軸に対してほ
ぼ同一の傾斜角度となるように配列した構成を採用でき
る。
For example, the prism composite formed with the polarization splitting film and the prism composite formed with the reflection mirror are alternately arranged in a direction perpendicular to the optical axis of the system optical axis, and each of the polarization splitting films is arranged separately. Are arranged so as to have substantially the same inclination angle with respect to the system optical axis.

【0025】この代わりに、偏光分離膜が形成されたプ
リズム合成体と反射ミラーが形成されたプリズム合成体
を、システム光軸に対して直角の方向に配列すると共
に、偏光分離膜のそれぞれがシステム光軸の両側では、
当該光軸に対して左右対称な傾斜角度となるように配列
する構成を採用してもよい。
Instead, a prism composite formed with a polarization splitting film and a prism composite formed with a reflection mirror are arranged in a direction perpendicular to the system optical axis, and each of the polarization splitting films is arranged in the system. On both sides of the optical axis,
A configuration in which the light sources are arranged so as to have a symmetrical inclination angle with respect to the optical axis may be employed.

【0026】一方、上記の各構成の偏光照明装置を備え
た本発明の投写型表示装置においては、一般的には、偏
光照明装置からの光束を少なくとも2つの光束に分離す
る色光分離手段と、変調手段によって変調された後の変
調光束を合成する色光合成手段とを有し、当該色光合成
手段により得られた合成光束を投写光学系を介してスク
リーン上にカラー画像として投写表示する構成とされ
る。
On the other hand, in the projection display device of the present invention provided with the polarized light illuminating device of each of the above structures, generally, a color light separating means for separating a light beam from the polarized light illuminating device into at least two light beams; Color light combining means for combining modulated light fluxes modulated by the modulation means, and the combined light flux obtained by the color light combining means is projected and displayed as a color image on a screen via a projection optical system. You.

【0027】[0027]

【実施例】以下に、図面を参照して本発明の各実施例を
説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0028】(実施例1)図1は、実施例1の偏光照明
装置の要部を平面的にみた概略構成図である。本例の偏
光照明装置1はシステム光軸Lに沿って配置した光源部
2、第1のレンズ板3、第2のレンズ板4から大略構成
されている。光源部2から出射された光は、第1のレン
ズ板3により第2のレンズ板4内に集光され、第2のレ
ンズ板4を通過する過程においてランダムな偏光光は偏
光方向が揃った1種類の偏光光に変換され、照明領域5
に至るようになっている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic structural view of a main part of a polarized light illuminating device of Embodiment 1 as viewed in plan. The polarized light illuminating device 1 of the present embodiment is generally constituted by a light source unit 2, a first lens plate 3, and a second lens plate 4 arranged along the system optical axis L. Light emitted from the light source unit 2 is condensed into the second lens plate 4 by the first lens plate 3, and the polarization direction of the randomly polarized light is aligned in the process of passing through the second lens plate 4. It is converted into one kind of polarized light, and the illumination area 5
Has been reached.

【0029】光源部2は、光源ランプ201と、放物面
リフレクター202から大略構成されている。光源ラン
プ201から放射されたランダムな偏光光は、放物面リ
フレクター202によって一方向に反射されて、略平行
な光束となって第1のレンズ板3に入射される。ここ
で、放物面リフレクター202に代えて、楕円面リフレ
クター、球面リフレクターなども用いることができる。
光源光軸Rはシステム光軸Lに対して一定の角度だけ傾
斜させてある。
The light source unit 2 is generally constituted by a light source lamp 201 and a parabolic reflector 202. The randomly polarized light emitted from the light source lamp 201 is reflected in one direction by the parabolic reflector 202, and is incident on the first lens plate 3 as a substantially parallel light flux. Here, instead of the parabolic reflector 202, an elliptical reflector, a spherical reflector, or the like can be used.
The light source optical axis R is inclined by a certain angle with respect to the system optical axis L.

【0030】図2には第1のレンズ板3の外観を示して
ある。この図に示すように、第1のレンズ板3は矩形状
の輪郭をした微小な矩形集光レンズ301が縦横に複数
配列した構成である。第1のレンズ板3に入射した光
は、矩形集光レンズ301の集光作用により、システム
光軸Lと垂直な平面内に矩形集光レンズ301の数と同
数の集光像を形成する。この複数の集光像は光源ランプ
の投写像に他ならないため、以下では2次光源像と呼ぶ
ものとする。
FIG. 2 shows the appearance of the first lens plate 3. As shown in this figure, the first lens plate 3 has a configuration in which a plurality of minute rectangular condenser lenses 301 having a rectangular outline are arranged vertically and horizontally. The light incident on the first lens plate 3 forms the same number of condensed images as the number of the rectangular condensing lenses 301 in a plane perpendicular to the system optical axis L by the condensing action of the rectangular condensing lens 301. Since the plurality of condensed images are nothing but the projection images of the light source lamps, they are hereinafter referred to as secondary light source images.

【0031】次に、再び図1を参照して本例の第2のレ
ンズ板4について説明する。第2のレンズ板4は、集光
レンズアレイ410、偏光分離プリズムアレイ420、
λ/2位相差板430、及び出射側レンズ440から構
成される複合積層体であり、第1のレンズ板3による2
次光源像が形成される位置の近傍における、システム光
軸Lに対して垂直な平面内に配置されている。この第2
のレンズ板4は、インデクレータ光学系の第2のレンズ
板としての機能、偏光分離素子としての機能、および偏
光変換素子としての機能を併せ持っている。
Next, the second lens plate 4 of this embodiment will be described with reference to FIG. The second lens plate 4 includes a condenser lens array 410, a polarization separation prism array 420,
This is a composite laminate composed of a λ / 2 retardation plate 430 and an emission side lens 440,
It is arranged in a plane perpendicular to the system optical axis L near the position where the next light source image is formed. This second
The lens plate 4 has a function as a second lens plate of the indexer optical system, a function as a polarization separation element, and a function as a polarization conversion element.

【0032】集光レンズアレイ410は第1のレンズ板
3とほぼ同様な構成となっている。即ち、第1のレンズ
板3を構成する矩形集光レンズ301と同数の集光レン
ズ411を複数配列したものであり、第1のレンズ板3
からの光を集光する作用がある。集光レンズアレイ41
0は、インテグレータ光学系の第2のレンズ板に相当す
るものである。
The condenser lens array 410 has substantially the same configuration as the first lens plate 3. That is, a plurality of the same number of condensing lenses 411 as the rectangular condensing lens 301 constituting the first lens plate 3 are arranged.
Has the effect of condensing light from Condensing lens array 41
0 corresponds to the second lens plate of the integrator optical system.

【0033】集光レンズアレイ410を構成する集光レ
ンズ411と第1のレンズ板3を構成する矩形集光レン
ズ301とは、全く同一の寸法形状及びレンズ特性を有
する必要はない。光源部2からの光の特性に応じて各々
最適化されることが望ましい。しかし、偏光ビームプリ
ズムアレイ420に入射する光は、その主光線の傾きが
システム光軸Lと平行であることが理想的である。この
点から、集光レンズ411は第1のレンズ板3を構成す
る矩形集光レンズ301と同一のレンズ特性を有するも
のか、或いは矩形集光レンズ301と相似形の形状をし
ている同一レンズ特性を有するものとする場合が多い。
The condenser lens 411 constituting the condenser lens array 410 and the rectangular condenser lens 301 constituting the first lens plate 3 do not need to have exactly the same dimensions and lens characteristics. It is desirable that each be optimized according to the characteristics of the light from the light source unit 2. However, it is ideal that the light incident on the polarizing beam prism array 420 has a chief ray inclined parallel to the system optical axis L. From this point, the condenser lens 411 has the same lens characteristics as the rectangular condenser lens 301 constituting the first lens plate 3 or has the same shape as the rectangular condenser lens 301. It often has characteristics.

【0034】図3には偏光分離プリズムアレイ420の
外観を示してある。この図に示すように、偏光分離プリ
ズムアレイ420は、内部に偏光分離膜を備えた四角柱
状のプリズム合成体からなる偏光ビームスプリッター4
21と、同じく内部に反射膜を備えた四角柱状のプリズ
ム合成体からなる反射ミラー422とからなる対を基本
構成単位とし、その対を平面的に複数配列(2次光源像
が形成される平面内に配列される)したものである。集
光レンズアレイ410を構成する集光レンズ411に対
して1対の基本構成単位が対応するように規則的に配置
されている。また、1つの偏光ビームスプリッター42
1の横幅Wpと1つの反射ミラー422の横幅Wmは等
しい。さらに、この例では集光レンズアレイ410を構
成する集光レンズ411の横幅の1/2となるように、
WpおよびWmの値は設定されているが、これに限定さ
れない。
FIG. 3 shows the appearance of the polarization separating prism array 420. As shown in this figure, the polarization splitting prism array 420 includes a polarization beam splitter 4 composed of a prismatic prism composite having a polarization splitting film inside.
21 and a reflecting mirror 422 also formed of a prismatic prism composite having a reflecting film therein as a basic structural unit, and a plurality of such pairs are arranged in a plane (a plane on which a secondary light source image is formed). Are arranged within). The pair of basic constituent units are regularly arranged so as to correspond to the condenser lens 411 constituting the condenser lens array 410. Also, one polarization beam splitter 42
One lateral width Wp is equal to the lateral width Wm of one reflection mirror 422. Further, in this example, the width of the condensing lens 411 constituting the condensing lens array 410 is 1 / of the width thereof.
The values of Wp and Wm are set, but are not limited thereto.

【0035】ここで、第1のレンズ板3により形成され
る2次光源像が偏光ビームスプリッター421の部分に
位置するように、偏光分離プリズムアレイ420を含む
第2のレンズ板4が配置されている。そのために、光源
部2はその光源光軸Rがシステム光軸Lに対して僅かに
角度をなすように配置されている。
Here, the second lens plate 4 including the polarization separation prism array 420 is arranged so that the secondary light source image formed by the first lens plate 3 is located at the portion of the polarization beam splitter 421. I have. For this purpose, the light source unit 2 is arranged such that the light source optical axis R makes a slight angle with respect to the system optical axis L.

【0036】図1および図3を参照して説明すると、偏
光分離プリズムアレイ420に入射したランダムな偏光
光は偏光ビームスプリッター421により偏光方向の異
なるP偏光光とS偏光光の2種類の偏光光に分離され
る。P偏光光は進行方向を変えずに偏光ビームスプリッ
ター421をそのまま通過する。他方、S偏光光は偏光
ビームスプリッター421の偏光分離膜423で反射し
て進行方向を約90度変え、隣接する反射ミラー422
(対をなす反射ミラー)の反射面424で反射して進行
方向を約90度変え、最終的にはP偏光光とほぼ平行な
角度で偏光分離プリズムアレイ420より出射される。
Referring to FIG. 1 and FIG. 3, random polarized light incident on the polarization splitting prism array 420 is converted into two types of polarized lights of P-polarized light and S-polarized light having different polarization directions by the polarization beam splitter 421. Is separated into The P-polarized light passes through the polarization beam splitter 421 without changing the traveling direction. On the other hand, the S-polarized light is reflected by the polarization splitting film 423 of the polarization beam splitter 421 to change the traveling direction by about 90 degrees, and the adjacent reflection mirror 422
The light is reflected by the reflection surface 424 of the (a pair of reflection mirrors), changes the traveling direction by about 90 degrees, and is finally emitted from the polarization separation prism array 420 at an angle substantially parallel to the P-polarized light.

【0037】偏光分離プリズムアレイ420の出射面に
は、λ/2位相差膜431が規則的に配置されたλ/2
位相差板430が設置されている。すなわち、偏光分離
プリズムアレイ420を構成する偏光ビームスプリッタ
ー421の出射面部分にのみλ/2位相差膜431が配
置され、反射ミラー422の出射面部分にはλ/2位相
差膜431は配置されていない。この様なλ/2位相差
膜431の配置状態により、偏光ビームスプリッター4
21から出射されたP偏光光は、λ/2位相差膜431
を通過する際に偏光面の回転作用を受けS偏光光へと変
換される。他方、反射ミラー422から出射されたS偏
光光はλ/2位相差膜431を通過しないので、偏光面
の回転作用は一切受けず、S偏光光のままλ/2位相差
板430を通過する。以上をまとめると、偏光分離プリ
ズムアレイ420とλ/2位相差板430により、ラン
ダムな偏光光は1種類の偏光光(この場合はS偏光光)
に変換されたことになる。
On the exit surface of the polarization separating prism array 420, a λ / 2 phase difference film 431 is regularly arranged, and
A retardation plate 430 is provided. That is, the λ / 2 retardation film 431 is disposed only on the exit surface of the polarization beam splitter 421 included in the polarization separation prism array 420, and the λ / 2 retardation film 431 is disposed on the exit surface of the reflection mirror 422. Not. By such an arrangement state of the λ / 2 retardation film 431, the polarization beam splitter 4
The P-polarized light emitted from 21 is converted to a λ / 2 retardation film 431.
Is converted into S-polarized light by the rotation of the plane of polarization. On the other hand, since the S-polarized light emitted from the reflection mirror 422 does not pass through the λ / 2 phase difference film 431, it does not undergo any rotation of the polarization plane and passes through the λ / 2 phase plate 430 as it is S-polarized light. . To summarize the above, random polarized light is one kind of polarized light (S-polarized light in this case) by the polarization separating prism array 420 and the λ / 2 retardation plate 430.
Has been converted to

【0038】このようにしてS偏光光に揃えられた光束
は、出射側レンズ440により照明領域5へと導かれ、
照明領域5上で重畳結合される。すなわち、第1のレン
ズ板3により切り出されたイメージ面は、第2のレンズ
板4により照明領域5上に重畳結像される。これと同時
に、途中の偏光分離プリズムアレイ420によりランダ
ムな偏光光は偏光方向が異なる2種類の偏光光に空間的
に分離され、λ/2位相差板430を通過する際に1種
類の偏光光に変換されて、殆ど全ての光が照明領域5へ
と達する。このため、照明領域5は殆ど1種類の偏光光
でほぼ均一に照明されることになる。
The light beam thus aligned to the S-polarized light is guided to the illumination area 5 by the exit lens 440.
It is superimposed on the illumination area 5. That is, the image plane cut out by the first lens plate 3 is superimposed and formed on the illumination area 5 by the second lens plate 4. At the same time, random polarized light is spatially separated into two kinds of polarized lights having different polarization directions by the polarization separating prism array 420 on the way, and when passing through the λ / 2 retardation plate 430, one kind of polarized light is And almost all light reaches the illumination area 5. Therefore, the illumination area 5 is almost uniformly illuminated with one type of polarized light.

【0039】以上説明したように、本例の偏光照明装置
1によれば、光源部2から放射されたランダムな偏光光
を第1のレンズ板3により偏光分離プリズムアレイ42
0の所定の微小な領域に集光し、偏光方向が異なる2種
類の偏光光に空間的に分離した後、各偏光光をλ/2位
相差板430の所定の領域に導いて、P偏光光をS偏光
光に変換する。従って、光源部2から放射されたランダ
ムな偏光光を殆どS偏光光に揃えた状態で照明領域5に
照射出来るという効果を奏する。また、偏光光の変換過
程においては光損失を殆ど伴わないため、光源光の利用
効率が極めて高いという特徴を有する。
As described above, according to the polarized light illuminating apparatus 1 of the present embodiment, the randomly polarized light radiated from the light source unit 2 is polarized by the first lens plate 3 into the polarized light separating prism array 42.
After condensing on a predetermined minute area of 0 and spatially separating into two kinds of polarized lights having different polarization directions, each polarized light is guided to a predetermined area of the λ / 2 retardation plate 430, and the P The light is converted to S-polarized light. Therefore, there is an effect that the illumination region 5 can be irradiated with the randomly polarized light emitted from the light source 2 almost aligned with the S polarized light. Further, since there is almost no light loss in the process of converting polarized light, there is a feature that the light source light utilization efficiency is extremely high.

【0040】さらに、本例では、横長の矩形形状である
照明領域5の形状に合わせて、第1のレンズ板3を構成
する微小な矩形集光レンズ301を横長の矩形形状と
し、同時に、偏光分離プリズムアレイ420から出射さ
れた2種類の偏光光を横方向に分離する形態となってい
る。このため、横長の矩形形状を有する照明領域5を照
明する場合でも、光量を無駄にすることなく、照明効率
を高めることが出来る。
Further, in the present embodiment, the minute rectangular condenser lens 301 constituting the first lens plate 3 is formed into a horizontally long rectangular shape in accordance with the shape of the illumination region 5 which is a horizontally long rectangular shape. The two types of polarized light emitted from the separation prism array 420 are separated in the horizontal direction. For this reason, even when illuminating the illumination region 5 having a horizontally long rectangular shape, the illumination efficiency can be increased without wasting the light amount.

【0041】一般に偏光ビームスプリッターを用いてラ
ンダムな偏光光をP偏光光とS偏光光に単純に分離する
と、偏光ビームスプリッターから出射される光束の幅は
2倍に広がり、それに応じて光学系も大型化してしま
う。しかし、本発明の偏光照明装置では、インテグレー
タ光学系の特徴である微小な2次光源像の生成というプ
ロセスを上手く利用して、偏光光を分離することに起因
して生ずる光束幅の広がりを吸収しているので、光束の
幅は広がらず、小型の光学系を実現できる特徴がある。
In general, when a randomly polarized light is simply separated into a P-polarized light and an S-polarized light using a polarizing beam splitter, the width of the light beam emitted from the polarizing beam splitter is doubled, and the optical system is correspondingly expanded. It becomes large. However, in the polarized light illuminating device of the present invention, the process of generating a minute secondary light source image, which is a feature of the integrator optical system, is effectively used to absorb the spread of the luminous flux width caused by separating polarized light. As a result, the width of the light beam is not widened, and a small optical system can be realized.

【0042】(実施例2)実施例1においては、第1の
レンズ板3により形成される2次光源像が偏光ビームス
プリッター421の部分に位置するように、光源部2は
その光源光軸Rがシステム光軸Lに対して僅かな角度を
なすように配置する必要があったが、変角プリズムを配
置することで、光源光軸Rをシステム光軸Lと一致さ
せ、光源部を傾けずに配置させることが出来る。
(Embodiment 2) In the first embodiment, the light source unit 2 has its light source optical axis R set so that the secondary light source image formed by the first lens plate 3 is located at the polarization beam splitter 421. Had to be arranged at a slight angle with respect to the system optical axis L. However, by disposing the deflecting prism, the light source optical axis R was coincident with the system optical axis L, and the light source section was not tilted. Can be arranged.

【0043】図4に示す実施例2に係わる偏光照明装置
10は、変角プリズムを使用した例である。この図に示
すように、偏光照明装置10では、変角プリズム6が光
源部2と第1のレンズ板3の間に配置されている。光源
部2から変角プリズム6に入射した光は、変角プリズム
により進行方向を僅かに曲げられ、垂直ではないある角
度を伴って第1のレンズ板3に入射し、偏光ビームスプ
リッター421の所定の位置に達する。
The polarization illuminating device 10 according to the second embodiment shown in FIG. 4 is an example using a variable-angle prism. As shown in this figure, in the polarized light illumination device 10, the variable-angle prism 6 is arranged between the light source unit 2 and the first lens plate 3. The light incident on the deflecting prism 6 from the light source unit 2 is slightly bent in the traveling direction by the deflecting prism, and is incident on the first lens plate 3 with a certain angle that is not perpendicular. Reach the position.

【0044】このようにして、第1のレンズ板3により
形成される2次光源像の位置を変角プリズム6を設置す
ることにより自在に設定できる。したがって、光源部2
をシステム光軸L上に配置することが出来、光学系の作
製がより簡単、且つ容易となる。
As described above, the position of the secondary light source image formed by the first lens plate 3 can be freely set by installing the variable-angle prism 6. Therefore, the light source unit 2
Can be arranged on the system optical axis L, and the production of the optical system becomes simpler and easier.

【0045】ここで、本例では、変角プリズム6を第1
のレンズ板3の入射側の面に対して一体化してある。こ
のために、変角プリズム6と第1のレンズ板3との間で
光の反射損失の原因となる界面の数を減少できる。変角
プリズム6を第1のレンズ板3に対して一体化すること
により、光源部2からの光を、損失することなく第2の
レンズ板4へ導くことが出来る。
In this embodiment, the variable-angle prism 6 is connected to the first
Of the lens plate 3 on the incident side. Therefore, it is possible to reduce the number of interfaces between the variable-angle prism 6 and the first lens plate 3 that cause a reflection loss of light. By integrating the variable-angle prism 6 with the first lens plate 3, light from the light source unit 2 can be guided to the second lens plate 4 without loss.

【0046】(実施例3)システム光軸Lに対して僅か
に傾けた状態で配置する必要がある光源部2をシステム
光軸L上に配置できるようにするためには、上記の実施
例2で示した方法以外にも、第1のレンズ板3を構成す
る矩形集光レンズ301を偏心系のレンズにする方法に
よっても実現可能である。図5に示す実施例3は、この
ような構成を備えた偏光照明装置である。
(Embodiment 3) In order to arrange the light source unit 2 which needs to be arranged slightly inclined with respect to the system optical axis L on the system optical axis L, the above-mentioned embodiment 2 is required. In addition to the method described above, the present invention can also be realized by a method in which the rectangular condenser lens 301 constituting the first lens plate 3 is an eccentric lens. Embodiment 3 shown in FIG. 5 is a polarized light illuminating device having such a configuration.

【0047】図5に示すように、本例の照明装置100
では偏心系微小集光レンズ310により第1のレンズ板
3を構成し、第1のレンズ板3を出射する光束の主光線
を僅かに傾け、偏光ビームスプリッター421の所定の
位置に2次光源像が形成されるように設定してある。こ
のため、光源部2をシステム光軸L上に配置でき、光学
系の作製がより簡単、且つ容易となる。
As shown in FIG. 5, the lighting device 100 of this embodiment
In the first embodiment, the first lens plate 3 is constituted by the eccentric minute condensing lens 310, the principal ray of the light beam emitted from the first lens plate 3 is slightly inclined, and the secondary light source image is set at a predetermined position of the polarizing beam splitter 421. Is set to be formed. For this reason, the light source unit 2 can be arranged on the system optical axis L, and the fabrication of the optical system becomes simpler and easier.

【0048】(実施例4)上記の実施例1乃至3におい
て用いた第2のレンズ板4は、何れも集光レンズアレイ
410と出射側レンズ440を備えている。偏光ビーム
プリズムアレイ410に入射する光は、その主光線の傾
きがシステム光軸Lと平行であることが理想的であるこ
とから、集光レンズアレイ421は第1のレンズ板3を
構成する矩形集光レンズ301と同一のレンズにより構
成される場合が多く、また、出射側レンズ440は第2
のレンズ板4上のシステム光軸Lから離れた異なる位置
を通過した光束を所定の照明領域5上に重畳結合させる
ために必要である。
Fourth Embodiment Each of the second lens plates 4 used in the first to third embodiments has a condenser lens array 410 and an emission-side lens 440. Since the light incident on the polarizing beam prism array 410 is ideally such that the inclination of the principal ray is parallel to the system optical axis L, the condensing lens array 421 has a rectangular shape forming the first lens plate 3. In many cases, the same lens as the condenser lens 301 is used.
This is necessary for superimposing and coupling light beams passing through different positions on the lens plate 4 apart from the system optical axis L onto a predetermined illumination area 5.

【0049】しかし、集光レンズアレイ410を偏心系
のレンズとすると共に、反射ミラー422の反射面42
4の設置角度を工夫することにより、出射側レンズ44
0を省略することが可能である。図6には、この構成を
備えた実施例4に係わる偏光照明装置を示してある。
However, the condensing lens array 410 is formed as an eccentric lens, and the reflecting surface 42 of the reflecting mirror 422 is formed.
By devising the installation angle of the output lens 4,
It is possible to omit 0. FIG. 6 shows a polarized light illuminating apparatus according to the fourth embodiment having this configuration.

【0050】図6に示すように、本例では偏心系集光レ
ンズ412、413を用いて集光レンズアレイ410を
構成しているため、集光レンズアレイ410の部分にお
いて偏光ビームスプリッター421を通過するP偏光光
の主光線を照明領域の中心51に向けることが出来る。
システム光軸Lから離れた位置にある偏光ビームスプリ
ッター421を通過する光束に対しては、偏心系集光レ
ンズ412の偏心量を大きくすることにより対応でき
る。一方、偏光ビームスプリッター421及び反射ミラ
ー422を経て出射されるS偏光光に対しても、反射ミ
ラー422の反射面424の設置角度を適当な値とする
ことで、S偏光光の主光線を照明領域の中心51に向け
ることが出来る。勿論、この場合には、システム光軸L
からの距離に応じて反射面の設置角度を個々に最適化す
る必要がある。
As shown in FIG. 6, in this example, the condensing lens array 410 is configured by using the decentered condensing lenses 412 and 413, so that the condensing lens array 410 passes through the polarizing beam splitter 421. The principal ray of the P-polarized light can be directed to the center 51 of the illumination area.
The luminous flux passing through the polarizing beam splitter 421 at a position away from the system optical axis L can be dealt with by increasing the amount of eccentricity of the eccentric focusing lens 412. On the other hand, even for the S-polarized light emitted through the polarizing beam splitter 421 and the reflecting mirror 422, the principal angle of the S-polarized light is illuminated by setting the setting angle of the reflecting surface 424 of the reflecting mirror 422 to an appropriate value. It can be directed to the center 51 of the area. Of course, in this case, the system optical axis L
It is necessary to individually optimize the installation angle of the reflecting surface according to the distance from the camera.

【0051】以上のような構成とすることにより、出射
側レンズ440は不要となり、光学系の低コスト化が可
能となる。
With the above configuration, the emission side lens 440 becomes unnecessary, and the cost of the optical system can be reduced.

【0052】また、本例のように出射側レンズを使用し
ない構成では、集光レンズアレイ410の設置場所は偏
光分離プリズムアレイ420の光源側に限定されること
はなく、集光レンズアレイ410を構成する偏心系集光
レンズ412、413のレンズ特性、及び偏光分離プリ
ズムアレイ420の偏光分離膜423と反射膜424の
配置角度によっては、集光レンズアレイ410を偏光分
離プリズムアレイ420よりも照明領域5の側に設置す
ることもできる。
Further, in the configuration in which the exit side lens is not used as in this example, the installation place of the condenser lens array 410 is not limited to the light source side of the polarization separation prism array 420, and the condenser lens array 410 is Depending on the lens characteristics of the decentered condensing lenses 412 and 413 and the arrangement angle of the polarization separation films 423 and the reflection films 424 of the polarization separation prism array 420, the light collection lens array 410 is more illuminated than the polarization separation prism array 420. 5 can also be installed.

【0053】(実施例5)上記の実施例1乃至3におい
ては、何れの場合も光源部2及び第1のレンズ板3をシ
ステム光軸L上に配置し、光源部2の向きや、或いは第
1のレンズ板3のレンズ特性を調節することにより、偏
光ビームスプリッター421の所定の位置に2次光源像
を結像させていた。これらに対して、光源部2及び第1
のレンズ板3をシステム光軸に対して平行移動させるこ
とによっても、同様の結果を得ることが出来る。
(Embodiment 5) In each of Embodiments 1 to 3, the light source unit 2 and the first lens plate 3 are arranged on the system optical axis L in any case, and the direction of the light source unit 2 or By adjusting the lens characteristics of the first lens plate 3, a secondary light source image is formed at a predetermined position of the polarizing beam splitter 421. The light source unit 2 and the first
The same result can be obtained by moving the lens plate 3 in parallel with the system optical axis.

【0054】さらに、第2のレンズ板4の集光レンズア
レイ410を構成する集光レンズ411の横方向の大き
さ(横幅)に着目すると、2次光源像の結像位置は常に
偏光ビームスプリッター421上に限定されることか
ら、集光レンズ411の横幅は偏光ビームスプリッター
421の横幅Wpに等しい大きさであれば、十分機能す
ることが判る。
Further, focusing on the lateral size (width) of the condenser lens 411 constituting the condenser lens array 410 of the second lens plate 4, the image forming position of the secondary light source image is always a polarizing beam splitter. Since the width is limited to the width 421, it can be understood that the condensing lens 411 functions sufficiently if the width is equal to the width Wp of the polarization beam splitter 421.

【0055】以上の内容を盛り込んだ具体例を、図7に
おいて実施例5に係る偏光照明装置300として示して
ある。本例においては、システム光軸Lに対して、偏光
ビームスプリッター421の横幅Wpの1/2に相当す
る移動量(=D)だけ、偏光分離プリズムアレイ420
において偏光ビームスプリッター421が存在する方向
(図では下方向)に、光源部2及び第1のレンズ板3を
平行移動した状態で配置してある。また、偏光ビームス
プリッター421の横幅Wpと等しいレンズ幅(横幅)
を有する集光ハーフレンズ414を用いて、偏光ビーム
スプリッターの存在場所に対応させて配列することによ
り、第2のレンズ板4の集光レンズアレイ410を構成
してある。
A specific example incorporating the above contents is shown in FIG. 7 as a polarized light illumination device 300 according to the fifth embodiment. In this example, the polarization separation prism array 420 is moved by an amount (= D) corresponding to 1 / of the width Wp of the polarization beam splitter 421 with respect to the system optical axis L.
In FIG. 7, the light source unit 2 and the first lens plate 3 are arranged in a state of being translated in a direction in which the polarizing beam splitter 421 exists (downward in the figure). Further, a lens width (width) equal to the width Wp of the polarization beam splitter 421.
The condensing lens array 410 of the second lens plate 4 is configured by arranging the converging half lenses 414 having the following in accordance with the location of the polarization beam splitter.

【0056】以上のような構成とすることにより、光学
系の設計が容易になると共に、光学系の低コスト化が可
能となっている。
With the above configuration, the design of the optical system is facilitated and the cost of the optical system can be reduced.

【0057】(実施例5の変形例)上記の実施例5にお
いては、2次光源像の結像位置は常に偏光ビームスプリ
ッター421上に限定される点に着目して、集光レンズ
411として、その横幅が偏光ビームスプリッター42
1の横幅Wpに等しい大きさの集光ハーフレンズ414
を使用している。このような集光ハーフレンズ414
は、通常の集光レンズ、例えば前述した実施例1ないし
3に示す集光レンズ411の両端をカットすることによ
り製作される。
(Modification of Fifth Embodiment) In the fifth embodiment, focusing on the fact that the image forming position of the secondary light source image is always limited on the polarizing beam splitter 421, The width of the polarizing beam splitter 42
Condensing half lens 414 having a size equal to the width Wp of 1
You are using Such a condensing half lens 414
Is manufactured by cutting both ends of a normal condenser lens, for example, the condenser lens 411 shown in the first to third embodiments.

【0058】しかしながら、場合によっては集光ハーフ
レンズ414を採用するよりも、実施例1ないし3に示
すような通常の集光レンズ411を使用した方がコスト
の点等において有利な場合もある。
However, in some cases, the use of the ordinary condenser lens 411 as shown in Embodiments 1 to 3 may be more advantageous in terms of cost and the like than the adoption of the condenser half lens 414.

【0059】図8には、この点を考慮して、集光ハーフ
レンズ414の代わりに、実施例1乃至3において使用
している集光レンズ411を使用した場合の構成例を示
してある。この図に示す偏光照明装置300Aは、全体
の構成は上記の実施例5に係る偏光照明装置300と同
一である。異なる点は、集光レンズアレイ410を構成
している集光レンズとして、ハーフレンズではなく実施
例1ないし3で使用しているものと同様な集光レンズ4
11であることと、これらの集光レンズ411が偏光ビ
ームスプリッター421の幅方向に向けて、その幅Wp
の半分の量だけ移動した位置にあることである。
FIG. 8 shows a configuration example in which the condensing lens 411 used in the first to third embodiments is used instead of the converging half lens 414 in consideration of this point. The overall configuration of the polarized light illuminating device 300A shown in this drawing is the same as that of the polarized light illuminating device 300 according to the fifth embodiment. The difference is that the condensing lens constituting the condensing lens array 410 is not a half lens but a condensing lens 4 similar to that used in the first to third embodiments.
11 and that the condensing lenses 411 have their widths Wp toward the width direction of the polarizing beam splitter 421.
In the position moved by half the amount of.

【0060】(実施例6)上述した各実施例において
は、第2のレンズ板4の構成要素の一つである偏光分離
プリズムアレイ420に形成されている偏光ビームスプ
リッター421の偏光分離膜423および反射ミラー4
22の反射面424は、システム光軸Lに対して同一方
向に傾斜している。この構成を採用する代わりに、偏光
分離膜423および反射膜424の傾斜方向がシステム
光軸Lに対して左右対象となる構成を採用することもで
きる。
(Embodiment 6) In each of the above embodiments, the polarization beam splitting film 423 of the polarization beam splitter 421 formed on the polarization beam splitting prism array 420, which is one of the components of the second lens plate 4, Reflection mirror 4
The reflection surfaces 424 of 22 are inclined in the same direction with respect to the system optical axis L. Instead of employing this configuration, a configuration in which the inclination directions of the polarization separation film 423 and the reflection film 424 are symmetrical with respect to the system optical axis L may be employed.

【0061】図9には、この構成を備えた偏光分離プリ
ズムアレイが組み込まれた偏光照明装置500を示して
ある。本例の偏光照明装置500も、前述した各実施例
と同様に、システム光軸Lに沿って配置した光源部2、
第1のレンズ板3、第2のレンズ板4から大略構成され
ている。光源部2から出射された光は、第1のレンズ板
3により第2のレンズ板4内に集光され、第2のレンズ
板4を通過する過程においてランダムな偏光光は偏光方
向が揃った1種類の偏光光に変換され、照明領域5に至
るようになっている。
FIG. 9 shows a polarized light illuminating device 500 in which a polarized light separating prism array having this structure is incorporated. The polarized light illuminating device 500 of the present example also has the light source unit 2 disposed along the system optical axis L, similarly to the above-described embodiments.
It is roughly composed of a first lens plate 3 and a second lens plate 4. Light emitted from the light source unit 2 is condensed into the second lens plate 4 by the first lens plate 3, and the polarization direction of the randomly polarized light is aligned in the process of passing through the second lens plate 4. The light is converted into one kind of polarized light and reaches the illumination area 5.

【0062】この偏光照明装置500の第1のレンズ板
3は、その中心側であるシステム光軸Lの側には、偏心
レンズからなる微小集光レンズ311が配列され、その
外側には通常の微小集光レンズ312が配列されてい
る。偏心レンズからなる微小集光レンズ311は、シス
テム光軸Lに対して軸対称に配列されて、照明領域5で
の明るさの均一化が図られている。
In the first lens plate 3 of the polarized light illuminating device 500, a minute condenser lens 311 composed of an eccentric lens is arranged on the system optical axis L side, which is the center side, and a normal condensing lens 311 is disposed outside the first condensing lens. The minute condenser lenses 312 are arranged. The minute condenser lens 311 formed of an eccentric lens is arranged axially symmetrically with respect to the system optical axis L, so that the brightness in the illumination area 5 is made uniform.

【0063】第2のレンズ板4は、前述の各実施例と同
様に、その光入射側から、集光レンズアレイ410、偏
光分離プリズムアレイ420、λ/2位相差板430、
および出射側レンズ440がこの順序で配列された構成
となっている。第2のレンズ板4は、第1のレンズ板3
による2次光源像が形成される位置の近傍の、システム
光軸Lに対して垂直な平面内に配置されている。
The second lens plate 4 is provided with a condensing lens array 410, a polarization separation prism array 420, a λ / 2 retardation plate 430,
And the emission-side lens 440 are arranged in this order. The second lens plate 4 is the first lens plate 3
Are located in a plane perpendicular to the system optical axis L near the position where the secondary light source image is formed.

【0064】集光レンズアレイ410において、第1の
レンズ板3の偏心レンズからなる各微小集光レンズ31
1による2次光源像の形成位置近傍には、同じく偏心レ
ンズからなる集光レンズ415が配置されている。ま
た、第1のレンズ板3の各微小集光レンズ312による
2次光源像の形成位置近傍には、通常の同心系の集光レ
ンズ416が配置されている。ここで、集光レンズアレ
イ410を構成している各集光レンズ415、416
は、ここに形成される2次光源像を包含するのに充分な
大きさに設定されている。すなわち、システム光軸Lの
中心側に形成される2次光源像は、その外周側に形成さ
れる2次光源像よりも大きい。このために、本例では、
システム光軸Lの側、すなわち集光レンズアレイ410
の中心側に位置している偏心集光レンズ415の方を周
辺側に位置している集光レンズ416に比べて大きな寸
法に設定してある。
In the condenser lens array 410, each minute condenser lens 31 composed of an eccentric lens of the first lens plate 3
In the vicinity of the position where the secondary light source image 1 is formed, a condenser lens 415 also formed of an eccentric lens is arranged. In addition, an ordinary concentric condenser lens 416 is disposed in the vicinity of the position where the secondary light source image is formed by each minute condenser lens 312 on the first lens plate 3. Here, each condenser lens 415, 416 constituting the condenser lens array 410
Is set large enough to include the secondary light source image formed here. That is, the secondary light source image formed on the center side of the system optical axis L is larger than the secondary light source image formed on the outer peripheral side. For this reason, in this example,
The side of the system optical axis L, that is, the condenser lens array 410
The size of the decentered condensing lens 415 located on the center side is set to be larger than the size of the condensing lens 416 located on the peripheral side.

【0065】このように、第2のレンズ板4の側の集光
レンズアレイ410を構成している集光レンズ415、
416の大きさを、第2のレンズ板の中心側のものと周
辺側のものとでは変えてあるので、集光レンズアレイ4
10の出射側に配置されている偏光分離プリズムアレイ
420に形成されている偏光ビームスプリッター421
A、421Bおよび反射ミラー422A、422Bの寸
法もこれに対応させて、中心側のものが周辺側のものに
比べて大きな寸法にしてある。
As described above, the condenser lens 415 constituting the condenser lens array 410 on the second lens plate 4 side,
Since the size of the second lens plate 416 is different between the center side and the peripheral side of the second lens plate,
The polarization beam splitter 421 formed on the polarization separation prism array 420 disposed on the output side
Correspondingly, the dimensions of A, 421B and the reflection mirrors 422A, 422B are larger on the central side than on the peripheral side.

【0066】また、本例の偏光プリズムアレイ410に
おいては、システム光軸Lを中心として幅方向に向けて
左右対称な状態で、内部に偏光分離膜423Aが形成さ
れた偏光ビームスプリッター421Aが配置され、これ
らの両側には、内部に反射膜424Aが形成された反射
ミラー422Aが配置されている。さらに、これらの両
側には、小寸法の反射ミラー422Bが配置されてい
る。これらの小寸法の反射ミラー422Bに形成されて
いる反射膜424Bは、内側に位置している大きな寸法
の反射ミラー422Aの反射膜424Aとは逆方向に傾
斜している。この構成の小寸法の反射ミラー422Bの
両側には、それぞれ小寸法の偏光ビームスプリッター4
21Bが配置されている。これらの偏光ビームスプリッ
ター421Bに形成されている偏光分離膜423Bも、
内側に位置している大きな寸法の偏光ビームスプリッタ
ー421Aの偏光分離膜423Aとは逆方向に傾斜して
いる。
In the polarizing prism array 410 of this embodiment, a polarizing beam splitter 421A having a polarization separating film 423A formed therein is disposed in a symmetrical manner in the width direction about the system optical axis L. On both sides of these, a reflection mirror 422A having a reflection film 424A formed therein is disposed. Further, a reflection mirror 422B of a small size is arranged on each of these sides. The reflection film 424B formed on the small-size reflection mirror 422B is inclined in the opposite direction to the reflection film 424A of the large-size reflection mirror 422A located inside. The small-sized polarizing beam splitters 4 are provided on both sides of the small-sized reflecting mirror 422B having this configuration.
21B are arranged. The polarization separation film 423B formed on these polarization beam splitters 421B is also
The polarization beam splitter 421A of a large dimension located inside is inclined in the opposite direction to the polarization separation film 423A.

【0067】以上のように、第1のレンズ板3により形
成される2次光源像の位置とその大きさに合わせて、集
光レンズアレイ410を構成する集光レンズと偏光分離
プリズムアレイ420を構成する偏光ビームスプリッタ
ー及び反射ミラーの寸法形状を最適化することにより、
光源光の利用効率を一層向上出来ると共に、第2のレン
ズ板4を小型化できる効果がある。
As described above, the condensing lens and the polarization splitting prism array 420 constituting the condensing lens array 410 are adjusted in accordance with the position and size of the secondary light source image formed by the first lens plate 3. By optimizing the dimensions and shape of the polarizing beam splitter and the reflecting mirror to configure,
There is an effect that the use efficiency of the light source light can be further improved and the second lens plate 4 can be downsized.

【0068】(実施例7)上記の実施例6では、第1の
レンズ板3によって形成される2次光源像の大きさに対
応させて、第2のレンズ板4の集光レンズアレイ410
を構成する各集光レンズの寸法形状を設定している。同
様に、偏光分離プリズムアレイ420を構成する各偏光
ビームスプリッターおよび反射ミラーの寸法形状を設定
している。
(Embodiment 7) In Embodiment 6 described above, the condensing lens array 410 of the second lens plate 4 corresponding to the size of the secondary light source image formed by the first lens plate 3
Are set for the size and shape of each condenser lens. Similarly, the dimensions and shapes of the polarization beam splitters and the reflection mirrors constituting the polarization separation prism array 420 are set.

【0069】しかし、集光レンズアレイ410を同一寸
法形状の集光レンズを用いて構成し、偏光分離プリズム
アレイ420を構成している各プリズムの大きさ、すな
わち、それらに形成されている偏光ビームスプリッター
および反射ミラーの寸法形状のみを、2次光源像の大き
さに対応させるようにしてもよい。
However, the condensing lens array 410 is constituted by using condensing lenses having the same dimensions and shape, and the size of each prism constituting the polarization separating prism array 420, that is, the polarization beam formed on them Only the dimensions and shapes of the splitter and the reflection mirror may be made to correspond to the size of the secondary light source image.

【0070】図10にはこの構成を備えた偏光照明装置
の例を示してある。この図に示す偏光照明装置600
は、基本的には、前述した実施例5の変形例である偏光
照明装置300Aと同様な構成となっている。したがっ
て、特徴となっている部分を以下に説明する。
FIG. 10 shows an example of a polarized light illuminating device having this configuration. Polarized illumination device 600 shown in this figure
Has basically the same configuration as that of the polarized light illumination device 300A which is a modification of the fifth embodiment described above. Therefore, the characteristic portions will be described below.

【0071】本例の偏光照明装置600では、第2のレ
ンズ板4を構成している集光レンズアレイ410は、同
一形状および同一寸法の集光レンズ416A乃至416
Dから構成されている。
In the polarized light illuminating apparatus 600 of this embodiment, the condensing lens arrays 410 constituting the second lens plate 4 have the same shape and the same size as the condensing lenses 416A to 416.
D.

【0072】しかるに、偏光分離プリズムアレイ420
に形成されている偏光ビームスプリッターおよび反射ミ
ラーの大きさは、形成される2次光源像の大きさに応じ
て変えてある。すなわち、システム光軸Lの側の中心側
では形成される2次光源像が大きいので、それに対応さ
せて、大きな偏光ビームスプリッター425Aおよび反
射ミラー425Bを配置してある。これに対して、シス
テム光軸Lから遠い周辺側では、形成される2次光源像
が相対的に小さいので、それに対応させて、相対的に小
さな偏光ビームスプリッター426Aおよび反射ミラー
426Bを配置している。
However, the polarization separation prism array 420
The sizes of the polarizing beam splitter and the reflecting mirror formed in the above are changed according to the size of the formed secondary light source image. That is, since the secondary light source image formed on the center side on the side of the system optical axis L is large, a large polarizing beam splitter 425A and a reflection mirror 425B are arranged correspondingly. On the other hand, on the peripheral side far from the system optical axis L, the formed secondary light source image is relatively small, and accordingly, a relatively small polarizing beam splitter 426A and a reflection mirror 426B are arranged correspondingly. I have.

【0073】ここで、第1のレンズ板3を構成している
各レンズ314A乃至314D、および第2のレンズ板
4の側の集光レンズアレイ410を構成している各集光
レンズ416A乃至416Dでは、それらの一部のレン
ズに偏心系のレンズを使用している。また、前述の実施
例5と同様に、光源光軸Rをシステム光軸Lから一定の
距離Dだけ平行移動させた配列を採用している。なお、
第1のレンズ板3もその中心が光源光軸に一致するよう
に同一の量だけ同一方向に平行移動させてある。
Here, each of the lenses 314A to 314D constituting the first lens plate 3 and each of the condenser lenses 416A to 416D constituting the condenser lens array 410 on the second lens plate 4 side. Uses eccentric lenses for some of these lenses. Further, similarly to the above-described fifth embodiment, an arrangement is used in which the light source optical axis R is translated from the system optical axis L by a fixed distance D in parallel. In addition,
The first lens plate 3 is also translated in the same direction by the same amount so that its center coincides with the optical axis of the light source.

【0074】これらの構成を採用することにより、第1
のレンズ板3を介して得られる2次光源像を、偏光ビー
ムスプリッターの部分に形成できるようにしている。
By adopting these configurations, the first
The secondary light source image obtained through the lens plate 3 is formed on the polarizing beam splitter.

【0075】なお、図10中の距離Dの値、集光レンズ
314A乃至314D、および集光レンズ416A乃至
416Dのうちのどのレンズを偏心系のものにするの
か、また、使用する偏心系のレンズの偏心量をどの程度
にするのかといったことは、光学系の設計により左右さ
れる事項である。したがって、これらの事項は、一義的
には決定されず、個々具体的な装置構成に応じて決定さ
れるべき性質のものである。
The value of the distance D in FIG. 10, the condenser lenses 314A to 314D, and which of the condenser lenses 416A to 416D are to be used as the eccentric lens, and the eccentric lens to be used. The amount of eccentricity of the optical system is determined by the design of the optical system. Therefore, these items are not uniquely determined, but are to be determined according to each specific device configuration.

【0076】なお、本例では、第2のレンズ板4の側の
集光レンズアレイ410を構成している各集光レンズ4
16A乃至416Dは同心系のレンズを使用している。
しかし、上記のように、大きさの異なる偏光ビームスプ
リッター425A、426Aに同一形状および同一寸法
の集光レンズ416A乃至416Dを貼り合わせてあ
り、したがって、それらの中心にはずれがある。このた
めに、結果として、これらの同心系の集光レンズ416
A乃至416Dは、偏心系のレンズを使用しているのと
同等になっている。
In this embodiment, each of the condenser lenses 4 constituting the condenser lens array 410 on the side of the second lens plate 4
16A to 416D use concentric lenses.
However, as described above, the condensing lenses 416A to 416D having the same shape and the same size are bonded to the polarizing beam splitters 425A and 426A having different sizes, and therefore, their centers are shifted. Because of this, as a result, these concentric focusing lenses 416
A to 416D are equivalent to using an eccentric lens.

【0077】このように偏光照明装置600では、形成
される2次光源像の大きさに対応した大きさの集光レン
ズ416A乃至416Dを備えている。この構成によっ
ても、上記の実施例6と同様に、光に利用効率を改善す
ることができる。
As described above, the polarized light illuminator 600 includes the condensing lenses 416A to 416D having a size corresponding to the size of the secondary light source image to be formed. With this configuration as well, the utilization efficiency of light can be improved, as in the sixth embodiment.

【0078】また、本例では、第2のレンズ板4の集光
レンズアレイ410が同一形状および同一寸法の集光レ
ンズ416A乃至416Dから構成されている。したが
って、集光レンズアレイの作製が容易であるという利点
もある。
In this example, the condenser lens array 410 of the second lens plate 4 is composed of condenser lenses 416A to 416D having the same shape and the same dimensions. Therefore, there is also an advantage that the manufacture of the condenser lens array is easy.

【0079】(実施例1の偏光照明装置を用いた投写型
表示装置)図11には、実施例1ないし6の偏光照明装
置のうち、図5に示した偏光照明装置100が組み込ま
れた投写型表示装置の例を示してある。
FIG. 11 shows a projection type display using the polarized light illuminating device 100 shown in FIG. 5 among the polarized light illuminating devices of the first to sixth embodiments. An example of a type display device is shown.

【0080】図11に示すように、本例の投写型表示装
置3400の偏光照明装置100は、ランダムな偏光光
を一方向に出射する光源部2を備え、この光源部2から
放射されたランダムな偏光光は、第1のレンズ板3によ
って集光された状態で第2のレンズ板4の所定の位置に
導かれた後、第2のレンズ板4の中の偏光分離プリズム
アレイ420により2種類の偏光光に分離される。ま
た、分離された各偏光光のうち、P偏光光についてはλ
/2位相差板430によってS偏光光に変換される。
As shown in FIG. 11, the polarized light illuminating device 100 of the projection type display device 3400 of this example includes a light source unit 2 for emitting randomly polarized light in one direction. The polarized light is guided to a predetermined position of the second lens plate 4 while being collected by the first lens plate 3, and then is separated by the polarization separation prism array 420 in the second lens plate 4. Separated into different types of polarized light. Further, among the separated polarized lights, the P-polarized light is λ
The light is converted into S-polarized light by the / 2 phase plate 430.

【0081】この偏光照明装置100から出射された光
束は、まず、青色緑色反射ダイクロイックミラー340
1において、赤色光が透過し、青色光および緑色光が反
射する。赤色光は、反射ミラー3402で反射され、第
1の液晶ライトバルブ3403に達する。一方、青色光
および緑色光のうち、緑色光は、緑色反射ダイクロイッ
クミラー3404によって反射され、第2の液晶ライト
バルブ3405に達する。
The light beam emitted from the polarized light illuminating device 100 is first converted to a blue-green reflecting dichroic mirror 340.
At 1, red light is transmitted and blue and green light are reflected. The red light is reflected by the reflection mirror 3402 and reaches the first liquid crystal light valve 3403. On the other hand, of the blue light and the green light, the green light is reflected by the green reflecting dichroic mirror 3404 and reaches the second liquid crystal light valve 3405.

【0082】ここで、青色光は各色光のうちで最も長い
光路長を持つので、青色光に対しては、入射側レンズ3
406、リレーレンズ3408および出射側レンズ34
10からなるリレーレンズ系で構成された導光手段34
50を設けてある。すなわち、青色光は、緑色反射ダイ
クロイックミラー3404を透過した後に、まず、入射
側レンズ3406および反射ミラー3407を経て、リ
レーレンズ3408に導かれ、このリレーレンズ340
8に集束された後、反射ミラー3409によって出射側
レンズ3410に導かれ、しかる後に、第3の液晶ライ
トバルブ3411に達する。ここで、第1乃至第3の液
晶ライトバルブ3403、3405、3411は、それ
ぞれの色光を変調し、各色に対応した映像情報を含ませ
た後に、変調した色光をダイクロイックプリズム341
3(色合成手段)に入射する。ダイクロイックプリズム
3413には、赤色反射の誘電体多層膜と青色反射の誘
電体多層膜とが十字状に形成されており、それぞれの変
調光束を合成する。ここで合成された光束は、投写レン
ズ3414(投写手段)を通過してスクリーン3415
上に映像を形成することになる。
Here, since blue light has the longest optical path length of each color light, the blue light has
406, relay lens 3408 and emission side lens 34
Light guide means 34 constituted by a relay lens system consisting of 10
50 are provided. That is, after transmitting the blue light through the green reflecting dichroic mirror 3404, first, the blue light is guided to the relay lens 3408 via the incident side lens 3406 and the reflecting mirror 3407, and the relay lens 3408
8, the light is guided to the emission side lens 3410 by the reflection mirror 3409, and then reaches the third liquid crystal light valve 3411. Here, the first to third liquid crystal light valves 3403, 3405, and 3411 modulate the respective color lights, include video information corresponding to each color, and then apply the modulated color lights to the dichroic prism 341.
3 (color combining means). In the dichroic prism 3413, a dielectric multilayer film for red reflection and a dielectric multilayer film for blue reflection are formed in a cross shape, and synthesize modulated light beams. The luminous flux synthesized here passes through a projection lens 3414 (projection unit) and passes through a screen 3415.
An image will be formed on top.

【0083】このように構成した投写型表示装置340
0では、1種類の偏光光を変調するタイプの液晶ライト
バルブが用いられている。したがって、従来の照明装置
を用いてランダムな偏光光を液晶ライトバルブに導く
と、ランダムな偏光光のうちの半分は、偏光板(図示せ
ず)で吸収されて熱に変わってしまうので、光の利用効
率が悪いと共に、偏光板の発熱を抑える大型で騒音が大
きな冷却装置が必要であるという問題点があった。しか
し本例の装置3400では、かかる問題点が大幅に改善
される。
The projection display device 340 thus configured
At 0, a type of liquid crystal light valve that modulates one type of polarized light is used. Therefore, when random polarized light is guided to the liquid crystal light valve using a conventional lighting device, half of the random polarized light is absorbed by a polarizing plate (not shown) and converted into heat. However, there is a problem that a large-sized and noisy cooling device for suppressing the heat generation of the polarizing plate is required, as well as a low use efficiency. However, in the device 3400 of this example, such a problem is greatly improved.

【0084】すなわち、本例の投写型表示装置3400
では、偏光照明装置100において、一方の偏光光、例
えばP偏光光のみに対して、λ/2位相差板430によ
って偏光面の回転作用を与え、他方の偏光光、例えばS
偏光光と偏光面が揃った状態とする。それ故、偏光方向
の揃った偏光光が第1乃至第3の液晶ライトバルブ34
03、3405、3411に導かれるので、偏光板によ
る光吸収は非常に少なく、したがって、光の利用効率が
向上し、明るい投写映像を得ることができる。
That is, the projection display device 3400 of this embodiment
In the polarized light illuminating device 100, only one polarized light, for example, P-polarized light, is given a rotating action of the polarization plane by the λ / 2 retardation plate 430, and the other polarized light, for example, S
The polarized light and the plane of polarization are aligned. Therefore, the polarized light having the uniform polarization direction is supplied to the first to third liquid crystal light valves 34.
Since the light is guided to 03, 3405, and 3411, the light absorption by the polarizing plate is very small, and therefore, the light use efficiency is improved, and a bright projected image can be obtained.

【0085】また、偏光板による光吸収量が低減するの
で、偏光板での温度上昇が抑制される。したがって、冷
却装置の小型化、低騒音化を達成でき、高性能な投写型
表示装置を実現できる。
Further, since the amount of light absorbed by the polarizing plate is reduced, a rise in temperature at the polarizing plate is suppressed. Therefore, the cooling device can be reduced in size and noise can be reduced, and a high-performance projection display device can be realized.

【0086】さらに、偏光照明装置100では、第2の
レンズ板4において、集光レンズ411の形状に合わせ
て2種類の偏光光を横方向に分離している。したがっ
て、光量を無駄にすることがなく、横長の矩形形状をし
た照明領域を形成できる。そのために、偏光照明装置1
00は、見やすく、かつ、迫力のある映像を投写できる
横長の液晶ライトバルブ用に適している。
Further, in the polarized light illuminating device 100, two kinds of polarized light are separated in the horizontal direction in the second lens plate 4 in accordance with the shape of the condenser lens 411. Therefore, it is possible to form a horizontally long rectangular illumination area without wasting light. Therefore, the polarized light illumination device 1
00 is suitable for a horizontally long liquid crystal light valve capable of projecting a powerful image that is easy to see.

【0087】先の実施例1に関して説明したように、本
例の偏光照明装置100では、偏光変換光学要素を組み
入れているにもかかわらず、偏光変換プリズムアレイ4
20を出射する光束幅の広がりが抑えられている。この
ことは、液晶ライトバルブを照明する際に、大きな角度
を伴って液晶ライトバルブに入射する光が殆どないこと
を意味している。したがって、Fナンバーの小さい極め
て大口径の投写レンズを用いなくても、明るい投写映像
を実現できる。
As described in connection with the first embodiment, in the polarized light illuminating device 100 of the present embodiment, the polarization conversion prism array 4 is provided although the polarization conversion optical element is incorporated.
The spread of the light beam exiting from the light source 20 is suppressed. This means that when illuminating the liquid crystal light valve, almost no light enters the liquid crystal light valve with a large angle. Therefore, a bright projected image can be realized without using an extremely large-diameter projection lens having a small F-number.

【0088】また、本例では、色合成手段として、ダイ
クロイックプリズム3413を用いているので、小型化
が可能である。また、液晶ライトバルブ3403、34
05、3411と投写レンズ3414の間の光路長が短
いので、比較的小さな口径の投写レンズを用いても、明
るい投写映像を実現できる。また、各色光は、3光路の
うちの1光路のみ、その光路長が異なるが、本例では光
路長が最も長い青色光に対しては、入射側レンズ340
6、リレーレンズ3408および出射側レンズ3410
からなるリレーレンズ系で構成した導光手段3450を
設けてあるので、色ムラ等が生じない。
In this embodiment, since the dichroic prism 3413 is used as the color synthesizing means, the size can be reduced. Also, the liquid crystal light valves 3403 and 34
Since the optical path length between the lens elements 05 and 3411 and the projection lens 3414 is short, a bright projection image can be realized even with a projection lens having a relatively small aperture. Each color light has a different optical path length only in one of the three optical paths. In this example, the blue lens having the longest optical path length has an incident side lens 340.
6, relay lens 3408 and emission side lens 3410
Since there is provided the light guide means 3450 constituted by a relay lens system consisting of, the color unevenness and the like do not occur.

【0089】なお、投写型表示装置としては、色合成手
段に2枚のダイクロイックミラーを用いたミラー光学系
により構成することもできる。勿論、その場合において
も本例の偏光照明装置を組み込むことが可能であり、本
例の場合と同様に、光の利用効率に優れた明るい高品位
の投写映像を形成できる。
Incidentally, the projection type display device can also be constituted by a mirror optical system using two dichroic mirrors for the color synthesizing means. Of course, even in that case, the polarized light illuminating device of this embodiment can be incorporated, and a bright high-quality projected image with excellent light use efficiency can be formed as in the case of this embodiment.

【0090】(その他の実施形態)なお、上記の各実施
例においては、偏光分離手段で、例えばP偏光をS偏光
に揃えるようにしているが、勿論、偏光方向はいずれの
方向に揃えてもよい。また、P偏光光およびS偏光光の
双方に対して、位相差層によって偏光面の回転作用を与
えて、偏光面を揃えてもよい。
(Other Embodiments) In each of the above-described embodiments, for example, P-polarized light is made to be S-polarized light by the polarization splitting means. Good. Further, a phase difference layer may impart a rotating action on the polarization plane to both the P-polarized light and the S-polarized light to make the polarization planes uniform.

【0091】一方、各実施例では、λ/2位相差板とし
て一般的な高分子フィルムからなるものを想定してい
る。しかし、これらの位相差板をツイステッド・ネマチ
ック液晶(TN液晶)を用いて構成してもよい。TN液
晶を用いた場合には、位相差板の波長依存性を小さくで
きるので、一般的な高分子フィルムを用いた場合に比
べ、λ/2位相差板の偏光変換性能を向上させることが
できる。
On the other hand, in each embodiment, it is assumed that a λ / 2 retardation plate is formed of a general polymer film. However, these retardation plates may be configured using a twisted nematic liquid crystal (TN liquid crystal). When the TN liquid crystal is used, the wavelength dependence of the retardation plate can be reduced, so that the polarization conversion performance of the λ / 2 retardation plate can be improved as compared with the case where a general polymer film is used. .

【0092】[0092]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る偏光
照明装置では、偏光方向の揃った偏光光を照射領域に照
射できる。従って、液晶ライトバルブを用いた投写型表
示装置に本発明に係る偏光照明装置を用いた場合には、
偏光面が揃った偏光光を液晶ライトバルブに供給できる
ので、光の利用効率が向上し、投写映像の明るさを向上
することができる。また、偏光板による光吸収量が低減
するので、偏光板での温度上昇が抑制される。それ故、
冷却装置の小型化や低騒音化を実現できる。
As described above, the polarized light illuminating device according to the present invention can irradiate the irradiated area with polarized light having a uniform polarization direction. Therefore, when the polarization illuminating device according to the present invention is used for a projection display device using a liquid crystal light valve,
Since polarized light having a uniform plane of polarization can be supplied to the liquid crystal light valve, the light utilization efficiency is improved, and the brightness of the projected image can be improved. Further, since the amount of light absorbed by the polarizing plate is reduced, a rise in temperature at the polarizing plate is suppressed. Therefore,
The cooling device can be reduced in size and noise can be reduced.

【0093】また、本発明では、インテグレータ光学系
の特徴である微小な2次光源像を生成するというプロセ
スを利用して偏光光の分離により生ずる空間的な広がり
を回避している。したがって、偏光変換素子を備えた光
学系であるにもかかわらず、装置寸法を、従来の照明装
置と同じ程度の寸法に抑えることができる。
Further, in the present invention, the process of generating a minute secondary light source image, which is a feature of the integrator optical system, is used to avoid the spatial spread caused by the separation of polarized light. Therefore, in spite of the optical system having the polarization conversion element, the size of the device can be suppressed to the same size as the conventional lighting device.

【0094】さらにまた、偏光分離手段として、熱的に
安定な誘電体多層膜を備えた偏光ビームスプリッターを
用いているので、偏光分離部の偏光分離性能は、熱的に
安定である。このため、大きな光出力が要求される投写
型表示装置においても常に安定した偏光分離性能を発揮
できる。
Further, since a polarization beam splitter provided with a thermally stable dielectric multilayer film is used as the polarization separation means, the polarization separation performance of the polarization separation section is thermally stable. For this reason, a stable polarization separation performance can always be exhibited even in a projection display device requiring a large light output.

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

【図1】本発明の実施例1に係る偏光照明装置の光学系
を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an optical system of a polarized light illumination device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の第1のレンズ板の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a first lens plate of FIG. 1;

【図3】図1の偏光分離プリズムアレイの斜視図であ
る。
FIG. 3 is a perspective view of the polarization splitting prism array of FIG. 1;

【図4】本発明の実施例2に係る偏光照明装置の光学系
を示す概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an optical system of a polarized light illumination device according to a second embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例3に係る偏光照明装置の光学系
を示す概略構成図である。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an optical system of a polarized light illumination device according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例4に係る偏光照明装置の光学系
を示す概略構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating an optical system of a polarized light illumination device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例5に係る偏光照明装置の光学系
を示す概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram illustrating an optical system of a polarized light illumination device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】図7の示す偏光照明装置の変形例を示す概略構
成図である。
8 is a schematic configuration diagram showing a modified example of the polarized light illumination device shown in FIG.

【図9】本発明の実施例6に係る偏光照明装置の光学系
を示す概略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram illustrating an optical system of a polarized light illumination device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例7に係る偏光照明装置の光学
系を示す概略構成図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating an optical system of a polarized light illumination device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図11】図5の偏光照明装置が組み込まれた投写型表
示装置の一例を示す光学系の概略構成図である。
11 is a schematic configuration diagram of an optical system showing an example of a projection display device in which the polarized light illumination device of FIG. 5 is incorporated.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、10、100、200、300、300A、40
0、500、600偏光照明装置 2 光源部 3 第1のレンズ板 301 矩形集光レンズ 310、311、312、314A〜314D 矩形集
光レンズ 4 第2のレンズ板 410 集光レンズアレイ 411、412、413 集光レンズ 414 集光ハーフミラー 415 偏心系の集光レンズ 416、416A〜416D 集光レンズ 420 偏光分離プリズムアレイ 421、421A、421B、425A、426A 偏
光ビームスプリッター 422、422A、422B、425B、426B 反
射ミラー 423、423A、423B 偏光分離膜 424,424A、424B 反射膜 430 λ/2位相差板 440 出射側レンズ 5 照明領域 6 変角プリズム 3400 投写型表示装置 3401 青色緑色反射ダイクロイックミラー 3402 反射ミラー 3403 液晶ライトバルブ 3404 ダイクロイックミラー 3405 液晶ライトバルブ3405 3406 入射側レンズ 3407 反射ミラー 3408 リレーレンズ 3450 導光手段 3410 出射側レンズ 3409 反射ミラー 3411 液晶ライトバルブ 3413 ダイクロイックプリズム 3414 投写レンズ(投写手段) 3415 スクリーン
1, 10, 100, 200, 300, 300A, 40
0, 500, 600 polarized light illumination device 2 light source unit 3 first lens plate 301 rectangular condenser lens 310, 311, 312, 314A to 314D rectangular condenser lens 4 second lens plate 410 condenser lens array 411, 412, 413 Condensing lens 414 Condensing half mirror 415 Eccentric condensing lens 416, 416A to 416D Condensing lens 420 Polarization separating prism array 421, 421A, 421B, 425A, 426A Polarizing beam splitter 422, 422A, 422B, 425B, 426B Reflection mirror 423, 423A, 423B Polarization separation film 424, 424A, 424B Reflection film 430 λ / 2 phase plate 440 Emission lens 5 Illumination area 6 Deflection prism 3400 Projection display device 3401 Blue-green reflection dichroic mirror 3402 Reflection Mirror 3403 Liquid crystal light valve 3404 Dichroic mirror 3405 Liquid crystal light valve 3405 3406 Incident lens 3407 Reflector mirror 3408 Relay lens 3450 Light guide 3410 Exit lens 3409 Reflector mirror 3411 Liquid crystal light valve 3413 Dichroic prism 3414 Projection lens (Screening means)

───────────────────────────────────────────────────── 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) G02F 1/13357 G03B 21/14 A G03B 21/00 33/12 21/14 H04N 5/74 A 33/12 F21Y 101:00 H04N 5/74 F21M 1/00 R // F21Y 101:00 Fターム(参考) 2H088 EA15 EA47 HA13 HA16 HA18 HA25 HA28 MA04 MA06 2H091 FA05Z FA11Z FA29Z FA41Z LA03 LA17 LA18 MA07 2H099 AA12 BA09 BA17 CA02 CA08 3K042 AA01 AC06 BB03 BC09 BE08 5C058 AB03 BA05 BA23 EA01 EA02 EA12 EA14 EA26 EA42 EA51──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (Reference) G02F 1/13357 G03B 21/14 A G03B 21/00 33/12 21/14 H04N 5/74 A 33/12 F21Y 101: 00 H04N 5/74 F21M 1/00 R // F21Y 101: 00 F term (reference) 2H088 EA15 EA47 HA13 HA16 HA18 HA25 HA28 MA04 MA06 2H091 FA05Z FA11Z FA29Z FA41Z LA03 LA17 LA18 MA07 2H099 AA12 BA09 BA04 CA08 CA08 AA01 AC06 BB03 BC09 BE08 5C058 AB03 BA05 BA23 EA01 EA02 EA12 EA14 EA26 EA42 EA51

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 偏光方向がランダムな光を出射する光源
部と、 矩形状の外形を有する複数の矩形集光レンズから構成さ
れ、前記光源部から出射される光を集光して複数の2次
光源像を形成するためのレンズ板と、 前記複数の2次光源像が形成される位置の近傍に配置さ
れた、集光レンズアレイと偏光分離プリズムアレイと偏
光変換素子と、を有し、 前記集光レンズアレイは複数の集光レンズからなり、 前記偏光分離プリズムアレイは、前記複数の矩形集光レ
ンズによって集光される複数の光のそれぞれを隣り合う
一対のP偏光光とS偏光光とに分離するものであって、
複数の偏光ビームスプリッターと複数の反射ミラーとか
ら構成され、 前記偏光変換素子は、前記P偏光光とS偏光光の偏光方
向を揃えるものであって、前記偏光分離プリズムアレイ
の出射面の側に配置されており、 前記光源部の光軸と前記レンズ板とは、システム光軸に
対して前記偏光ビームスプリッターの横幅の半分の量だ
け平行移動した位置に配置されており、 前記集光レンズアレイを構成する前記集光レンズの横幅
は、前記偏光ビームスプリッターの横幅に等しいことを
特徴とする偏光照明装置。
1. A light source unit for emitting light having a random polarization direction, and a plurality of rectangular condenser lenses having a rectangular outer shape. A lens plate for forming a secondary light source image, disposed near a position where the plurality of secondary light source images are formed, a condenser lens array, a polarization separation prism array, and a polarization conversion element, The condensing lens array is composed of a plurality of condensing lenses, and the polarization splitting prism array is a pair of adjacent P-polarized light and S-polarized light for each of the plurality of lights condensed by the plurality of rectangular condensing lenses. And is separated into
The polarization conversion element is composed of a plurality of polarization beam splitters and a plurality of reflection mirrors, and the polarization conversion element aligns the polarization directions of the P-polarized light and the S-polarized light, and is provided on an emission surface side of the polarization separation prism array. Wherein the optical axis of the light source unit and the lens plate are arranged at a position parallel to a system optical axis by an amount equal to a half of a width of the polarizing beam splitter; Wherein the width of the condenser lens is equal to the width of the polarization beam splitter.
【請求項2】 偏光方向がランダムな光を出射する光源
部と、 矩形状の外形を有する複数の矩形集光レンズから構成さ
れ、前記光源部から出射される光を集光して複数の2次
光源像を形成するためのレンズ板と、 前記複数の2次光源像が形成される位置の近傍に配置さ
れた、集光レンズアレイと偏光分離プリズムアレイと偏
光変換素子と、を有し、 前記集光レンズアレイは複数の集光レンズからなり、 前記偏光分離プリズムアレイは、前記複数の矩形集光レ
ンズによって集光される複数の光のそれぞれを隣り合う
一対のP偏光光とS偏光光とに分離するものであって、
複数の偏光ビームスプリッターと複数の反射ミラーとか
ら構成され、 前記偏光変換素子は、前記P偏光光とS偏光光の偏光方
向を揃えるものであって、前記偏光分離プリズムアレイ
の出射面の側に配置されており、 前記光源部の光軸と前記レンズ板とは、システム光軸に
対して前記偏光ビームスプリッターの横幅の半分の量だ
け平行移動した位置に配置されており、 前記集光レンズアレイを構成する前記集光レンズの横幅
は、前記偏光ビームスプリッターの横幅の2倍に等し
く、前記集光レンズは前記偏光ビームスプリッターの横
幅の半分の量だけ、前記偏光ビームスプリッターの横幅
方向に向けて移動した位置に配置されていることを特徴
とする偏光照明装置。
2. A light source unit for emitting light having a random polarization direction, and a plurality of rectangular condenser lenses having a rectangular outer shape. A lens plate for forming a secondary light source image, disposed near a position where the plurality of secondary light source images are formed, a condenser lens array, a polarization separation prism array, and a polarization conversion element, The condensing lens array is composed of a plurality of condensing lenses, and the polarization splitting prism array is a pair of adjacent P-polarized light and S-polarized light for each of the plurality of lights condensed by the plurality of rectangular condensing lenses. And is separated into
The polarization conversion element is composed of a plurality of polarization beam splitters and a plurality of reflection mirrors, and the polarization conversion element aligns the polarization directions of the P-polarized light and the S-polarized light, and is provided on an emission surface side of the polarization separation prism array. Wherein the optical axis of the light source unit and the lens plate are arranged at a position parallel to a system optical axis by an amount equal to a half of a width of the polarizing beam splitter; The width of the condensing lens is equal to twice the width of the polarizing beam splitter, and the converging lens is directed toward the width direction of the polarizing beam splitter by half the width of the polarizing beam splitter. A polarized light illuminating device which is arranged at a moved position.
【請求項3】 請求項2において、前記矩形集光レンズ
は、横長の矩形形状であることを特徴とする偏光照明装
置。
3. The polarized light illuminating device according to claim 2, wherein the rectangular condenser lens has a horizontally long rectangular shape.
【請求項4】 請求項2または3において、前記集光レ
ンズアレイを構成する前記集光レンズは、前記レンズ板
を構成する前記矩形集光レンズと相似形であることを特
徴とする偏光照明装置。
4. The polarized light illuminating device according to claim 2, wherein the condensing lens forming the condensing lens array has a similar shape to the rectangular condensing lens forming the lens plate. .
【請求項5】 光源部から出射される光を集光して複数
の2次光源像を形成し、前記複数の2次光源像を形成す
る光を、それぞれ集光レンズアレイ及び/またはレンズ
によって照明領域上に重畳する、偏光照明装置であっ
て、 前記複数の2次光源像を形成する光のそれぞれは、交互
に配列された複数の偏光ビームスプリッターと複数の反
射ミラーとを備えた偏光分離プリズムアレイによって、
隣り合う一対のP偏光光とS偏光光とに分離され、 前記隣り合う一対のP偏光光とS偏光光の偏光方向は、
偏光変換素子によって揃えられ、 前記集光レンズアレイは、複数の集光レンズからなり、 前記光源部の光軸は、システム光軸に対して前記偏光ビ
ームスプリッターの横幅の半分の量だけ平行移動した位
置に配置されており、 前記集光レンズの横幅は、前記偏光ビームスプリッター
の横幅に等しいことを特徴とする偏光照明装置。
5. A plurality of secondary light source images are formed by condensing light emitted from a light source unit, and the light forming the plurality of secondary light source images is respectively condensed by a condenser lens array and / or a lens. A polarized light illuminating device superimposed on an illumination area, wherein each of the lights forming the plurality of secondary light source images includes a plurality of polarization beam splitters and a plurality of reflection mirrors arranged alternately. By prism array,
The pair of adjacent P-polarized light and S-polarized light is separated into a pair of adjacent P-polarized light and S-polarized light.
Aligned by a polarization conversion element, the condenser lens array is composed of a plurality of condenser lenses, and the optical axis of the light source unit has been translated with respect to a system optical axis by an amount equal to half the width of the polarization beam splitter. A polarizing illuminator, which is disposed at a position, wherein a width of the condenser lens is equal to a width of the polarization beam splitter.
【請求項6】 光源部から出射される光を集光して複数
の2次光源像を形成し、前記複数の2次光源像を形成す
る光を、それぞれ集光レンズアレイ及び/またはレンズ
によって照明領域上に重畳する、偏光照明装置であっ
て、 前記複数の2次光源像を形成する光のそれぞれは、交互
に配列された複数の偏光ビームスプリッターと複数の反
射ミラーとを備えた偏光分離プリズムアレイによって、
隣り合う一対のP偏光光とS偏光光とに分離され、 前記隣り合う一対のP偏光光とS偏光光の偏光方向は、
偏光変換素子によって揃えられ、 前記集光レンズアレイは複数の集光レンズからなり、 前記光源部の光軸は、システム光軸に対して前記偏光ビ
ームスプリッターの横幅の半分の量だけ平行移動した位
置に配置されており、 前記集光レンズアレイを構成する前記集光レンズの横幅
は、前記偏光ビームスプリッターの横幅の2倍に等し
く、前記集光レンズは前記偏光ビームスプリッターの横
幅の半分の量だけ、前記偏光ビームスプリッターの横幅
方向に向けて移動した位置に配置されていることを特徴
とする偏光照明装置。
6. A plurality of secondary light source images are formed by condensing light emitted from the light source unit, and the light forming the plurality of secondary light source images is respectively condensed by a condenser lens array and / or a lens. A polarized light illuminating device superimposed on an illumination area, wherein each of the lights forming the plurality of secondary light source images includes a plurality of polarization beam splitters and a plurality of reflection mirrors arranged alternately. By prism array,
The pair of adjacent P-polarized light and S-polarized light is separated into a pair of adjacent P-polarized light and S-polarized light.
The light-condensing lens array is composed of a plurality of condensing lenses, and the optical axis of the light source unit is translated to the system optical axis by an amount equal to half the width of the polarization beam splitter. Wherein the width of the condensing lens constituting the condensing lens array is equal to twice the width of the polarizing beam splitter, and the condensing lens is half the width of the polarizing beam splitter. A polarization illuminating device, wherein the polarization beam splitter is disposed at a position shifted in a width direction of the polarization beam splitter.
【請求項7】 請求項1ないし6のうちのいずれかの項
において、前記偏光分離プリズムアレイは、前記偏光ビ
ームスプリッターとして、内部に前記偏光分離膜が形成
された四角柱状のプリズム合成体を有していると共に、
前記反射ミラーとして、内部に反射膜が形成された四角
柱状のプリズム合成体を有していることを特徴とする偏
光照明装置。
7. The polarized light separating prism array according to claim 1, wherein the polarized light separating prism array has, as the polarized light beam splitter, a rectangular prism-shaped prism composite in which the polarized light separating film is formed. Along with
A polarized light illuminating device comprising, as the reflection mirror, a prism composite having a quadrangular prism shape having a reflection film formed therein.
【請求項8】 請求項1ないし7のうちのいずれかの項
において、前記偏光変換素子は位相差板で形成されてい
ることを特徴とする偏光照明装置。
8. The polarization illuminating device according to claim 1, wherein the polarization conversion element is formed of a retardation plate.
【請求項9】 請求項8において、前記位相差板はλ/
2位相差板であることを特徴とする偏光照明装置。
9. The method according to claim 8, wherein the phase difference plate is λ /
A polarized light illuminating device comprising a two-phase retarder.
【請求項10】 請求項1ないし7のうちのいずれかの
項において、前記偏光変換素子はツイステッド・ネマチ
ック液晶で形成されていることを特徴とする偏光照明装
置。
10. The polarized light illuminating device according to claim 1, wherein the polarization conversion element is formed of a twisted nematic liquid crystal.
【請求項11】 請求項1ないし10のうちのいずれか
の項に記載された偏光照明装置を備え、前記偏光照明装
置からの光束を変調して投写表示することを特徴とする
投写型表示装置。
11. A projection display device comprising: the polarization illuminating device according to claim 1; and modulating and projecting a light beam from the polarization illuminating device. .
【請求項12】 請求項1ないし10のうちのいずれか
の項に記載された偏光照明装置と、この偏光照明装置か
らの光束に含まれる偏光光を変調して画像情報を含ませ
る液晶ライトバルブを備えた変調手段と、変調光束を投
写表示する投写光学系と、を有することを特徴とする投
写型表示装置。
12. A polarized light illuminating device according to claim 1, and a liquid crystal light valve for modulating polarized light contained in a light beam from the polarized illuminating device to include image information. And a projection optical system for projecting and displaying the modulated light beam.
【請求項13】 請求項12において、更に、前記偏光
照明装置からの光束を2つ以上の光束に分離する色光分
離手段と、前記変調手段によって変調された後の変調光
束を合成する色光合成手段とを有し、当該色光合成手段
により得られた合成光束が前記投写光学系を介して投写
表示されるようになっていることを特徴とする投写型表
示装置。
13. A color light synthesizing means according to claim 12, further comprising: a color light separating means for separating a light beam from said polarized light illuminating device into two or more light beams; And a combined light beam obtained by the color light combining means is projected and displayed via the projection optical system.
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