JP2002350778A - 照明光学系及びこれを備えたプロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 照明光学系において、楕円リフレクタで反射
された光が光源としてのランプに当たって遮られ、中心
付近で暗い領域が発生するのを防止する。 【解決手段】 光を発光する発光部と該発光部を支持す
る支持部とを有したランプ１００と、ランプ１００から
放射された光を反射させる楕円リフレクタ１１０とを備
え、ランプ１００の発光部を楕円リフレクタ１１０の最
底部と該最底部に最も近い楕円リフレクタ１１０の楕円
焦点Ｆ１との間に配置し、楕円リフレクタ１１０からの
反射光を、レンズアレイインテグレータ３２０，３４０
に透過させるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、楕円リフレクタを
用いた照明光学系（又は照明光学システム）及びこれを
備えたプロジェクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のプロジェクタの光学系は、例えば
図１４のような構成となっている。すなわち、ランプ５
１０及びリフレクタ５１１を有し、リフレクタ５１１で
反射された光を含むランプ５１０からの光を、同一の偏
光光に揃えて液晶パネル５５０Ｒ，５５０Ｇ，５５０Ｂ
のパネル面に入射させるための照明光学系５２０と、こ
の照明光学系５２０から出射される光束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５３
０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映像
情報に従って変調する光変調装置としての液晶パネル５
５０Ｒ，５５０Ｇ，５５０Ｂと、変調された各色光束を
合成する色光合成光学装置としてのクロスダイクロイッ
クプリズム５６０と、合成された光束をスクリーン上に
拡大投写する投写レンズ５７０とを備える。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来のプ
ロジェクタにおいて、照明光学系５２０のリフレクタ５
１１には一般に放物面状のものが用いられているが、装
置を小型化しかつ輝度を上げようとする場合には、ラン
プ５１０の光をより多く取り込める楕円（型）リフレク
タが適している。しかし、従来、楕円リフレクタを用い
た場合には、ランプ５１０の発光部中心が楕円リフレク
タの楕円焦点Ｆ１に配置されているので（この場合反射
光は楕円焦点Ｆ２に集光する）、ランプの光の取込量を
同じにしたまま楕円の開口径を小さくすると、楕円焦点
Ｆ２が楕円焦点Ｆ１に近づいて、図１５に示すように、
リフレクタ５１１で反射された光がランプ５１０に当っ
て遮られ、光軸近傍がランプ自体の影となって中心に暗
い領域が生じるという問題があった。

【０００４】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
で、ランプとそのランプからの放射光を反射する楕円リ
フレクタとを備えた照明光学系において、楕円リフレク
タで反射された光がランプに当たって遮られ、中心付近
で暗い領域が発生することを防止すること、また、その
ような照明光学系を使用して、小型でかつ高輝度の性能
を備えたプロジェタ等の光学機器を提供することを目的
とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の照明光学系は、
光を発光する発光部と該発光部を支持する支持部とを有
したランプと、該ランプから放射された光を反射させる
楕円リフレクタと、を備え、前記ランプの発光部を前記
楕円リフレクタの最底部と該最底部に最も近い前記楕円
リフレクタの楕円焦点との間に配置し、前記楕円リフレ
クタからの反射光を、複数のレンズを同一面状に並べて
形成したレンズアレイインテグレータに透過させるよう
にしたことを特徴とする。これにより、楕円リフレクタ
からの反射光をランプに当てないようにすることが可能
となり、ランプ影の影響のない照明光を得ることが可能
になる。また、そのようにしても、レンズアレイインテ
グレータを用いることで、照明むらの少ない照明光を得
ることができる。なお、上記の場合において、前記ラン
プを細長形状の高圧ランプとした場合には、該ランプの
長手方向中心を前記楕円リフレクタの光軸に一致させ
て、その光軸に対して対称に反射させるようにする。

【０００６】また、前記ランプの前記楕円リフレクタに
対する位置は、前記ランプを前記楕円リフレクタの楕円
焦点側から最底部方向へシフトさせていった時に、前記
楕円リフレクタからの反射光が前記ランプに当たらなく
なった位置とする。これにより、楕円リフレクタからの
反射光が、楕円焦点Ｆ２に集光する状態に近づけること
ができる。また、前記ランプの前記楕円リフレクタに対
する位置は、前記楕円リフレクタで反射された光線のう
ち、最も内側の光線が前記楕円リフレクタの光軸とほぼ
並行となる位置とする。これにより、楕円リフレクタか
らの反射光をランプの周縁から確実に離すことができ
る。

【０００７】また、上記の場合、前記楕円リフレクタと
前記レンズアレイインテグレータとの間に、楕円リフレ
クタで反射された反射光の進行方向を変更する非球面形
状等の凹レンズを配置すると、前記レンズアレイインテ
グレータに入射する光の方向を適切に調整することがで
きる。

【０００８】また、上記照明光学系において、前記レン
ズアレイインテグレータを構成する各レンズからの光束
を同一の偏光光に揃える偏光変換装置を備えたことを特
徴とする。これにより、照明光を利用しようとする光学
装置に同じ種類の偏光光が入射され、光の有効利用を図
れる。また、上記照明光学系において、前記レンズアレ
イインテグレータを構成する各レンズからの光束を同一
面に重ねるための重畳レンズを備えたことを特徴とす
る。これにより、照明光を利用しようとする光学装置
に、レンズアレイインテグレータで分割された部分光束
が重ねて入射され、その照明むらを低減することができ
る。

【０００９】さらに本発明のプロジェクタは、与えられ
た映像情報に応じて入射光を変調する光変調装置を備え
たプロジュクタにおいて、上記各請求項のいずれかに記
載された照明光学系を備え、該照明光学系から照射され
た光束を前記光変調装置に入射させることを特徴とす
る。これにより、小型で高輝度のプロジェクタを得るこ
とが可能となる。

【００１０】また、上記各請求項のいずれかに記載され
た照明光学系と、該照明光学系により照射された光束を
複数の色光束に分離する色光分離光学系と、該色光分離
光学系で分離された各色光束を与えられた映像情報に応
じて各色光束毎に変調する光変調装置と、その変調され
た各色光束を合成する色光合成光学装置と、その合成光
を投写する投写レンズとを備えたことを特徴とする。こ
れにより、小型で、高輝度かつ高画質のプロジェクタを
得ることが可能となる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施形態である
照明光学系（又は照明光学システムあるいは照明光学ユ
ニット）を組み込んだプロジェクタの光学系を示す構成
図である。

【００１２】この光学系は、ランプ１００、楕円（型）
リフレクタ１１０等を有する照明光学系と、ダイクロイ
ックミラー３８２，３８６、反射ミラー３８４等を有す
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、各色光に対応するフィールドレン
ズ４００，４０２，４０４及び光変調装置としての液晶
パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂ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、投写
レンズ６００とを備えている。

【００１３】なお、図１に示した反射ミラー３７２は、
照明光学系から射出された光束を色光分離光学系３８０
の方向に導くために設けられており、従って、それは光
学系の構成によっては、必ずしも必要なものではない。

【００１４】図２は、図１に示した照明光学系からの照
明光が液晶パネルに入射するまでの様子を示す照明光学
系の作用説明図である。この照明光学系は、ランプ１０
０、楕円リフレクタ１１０、凹レンズ２００、第１レン
ズアレイインテグレータ３２０、第２レンズアレイイン
テグレータ３４０、遮光板３５０、偏光変換素子アレイ
３６０、重畳レンズ３７０等から構成されている。以
下、これらの素子を詳しく説明する。

【００１５】まず、ランプ１００には超高圧水銀ランプ
（UHE）、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ、キ
セノンランプ等が使用できるが、ここでは各種特性の良
さから超高圧水銀ランプを用いた例を示す。超高圧水銀
ランプは、石英ガラス製放電管に水銀を希ガス及び少量
のハロゲンと共に封入したもので、発光時の管内圧を高
めることにより、発光部の広がりを抑えている。超高圧
水銀ランプの構造は、例えば図３に示すような細長形状
を有しており、中央部の放電管１０１の内部に放電を行
う２つの電極１０２があり、そこに水銀１０３が封止さ
れ、放電管１０１の左右にはこれらの電極１０２に繋が
るリード１０４を内蔵しかつ放電管１０１及び電極１０
２を支える支持部１０５を備えてなる。なお、本明細書
では、ランプのなかで放電又は発光が行われる部分（超
高圧水銀ランプの場合には２つの電極１０２の中間部
分）を発光部と呼ぶこととする。

【００１６】上記のような超高圧水銀ランプにあって
は、その支持部１０５の長さを短くすることでランプ影
の発生を防止することが理論上可能であるが、放電管１
０１の内部は、発光時数百気圧になり、高輝度化を追求
してくとそれがさらに大きくなるため、支持部１０５は
短くなるどころかより長くなる可能性がある。

【００１７】上記のような超高圧水銀ランプ１００を、
図４に示すように、楕円リフレクタ１１０の光軸に、そ
のランプ１００の長手方向の中心を一致させ、かつ、楕
円リフレクタ１１０の最底部１１１とその焦点Ｆ１（楕
円の２つの焦点をＦ１，Ｆ２とした場合において、最底
部１１１に近い方の焦点をＦ１と、遠い方の焦点をＦ２
と呼ぶものとする）との間に、発光部すなわち２つの電
極１０２が位置するように、超高圧水銀ランプ１００を
配置する。この場合、ランプ１００を楕円リフレクタ１
１０側に最大シフトさせた状態では、ランプ１００の放
電管１０１の外殻が、楕円リフレクタ１１０に接触する
状態となる。なお、このランプ１００の楕円リフレクタ
１１０に対する位置は、ランプ１００を楕円リフレクタ
１１０の焦点Ｆ１から最底部１１１方向にシフトさせて
いった際に、楕円リフレクタ１１０からの反射光がラン
プ１００に当たらなくなった位置とすると、楕円リフレ
クタ１１０からの反射光を楕円焦点Ｆ２に集光する状態
に近づけることができる。

【００１８】図４に示すように超高圧水銀ランプ１００
と楕円リフレクタ１１０とを配置した場合、反射光の外
側部は楕円リフレクタ１１０の光軸に向かう方向に、そ
して反射光の最も内側部はその光軸にほぼ平行な光線と
なる。このようにして、楕円リフレクタ１１０からの反
射光は一点に集光することなく、図５に示すように環状
に集光する光束となる。従って、この反射光をそのまま
利用することが難しい場合には、図６に示すように、楕
円リフレクタ１１０からの反射光を凹レンズ２００に通
し、反射光の進行方向を楕円リフレクタ１１０の光軸か
らやや外側に向かう方向に変更して使用することができ
る。この凹レンズ２００の凹面には、非球面形状、具体
的には一つの双曲面形状あるいは複数の双曲面形状を組
み合わせた形状等が利用できる。

【００１９】図７は、第１レンズアレイインテグレータ
３２０の一例を示す正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）であ
る。この第１レンズアレイインテグレータ３２０は、矩
形状の輪郭を有する微小な小レンズ３２１が、縦方向に
Ｎ（Ｎ＝８）列、横方向にＭ（Ｍ＝１０）行のマトリク
ス状に配列されたもので、各小レンズ３２１を光の進行
方向から見た外形形状は、各液晶パネル４１０Ｒ，４１
０Ｇ，４１０Ｂ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。

【００２０】第２レンズアレイインテグレータ３４０
は、第１レンズアレイインテグレータ３２０に対応する
もので、第１レンズアレイインテグレータ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。
なお、第１レンズアレイインテグレータ３２０と第２レ
ンズアレイインテグレータ３４０は、それらを構成する
各小レンズの凸面が光入射側に向いて配置されても、ま
た光出射側に向いて配置されてもいずれでもよい。

【００２１】図８は、遮光板３５０の一例を示す正面図
である。この遮光板３５０は次に説明する偏光変換素子
アレイ３６０への入射光のうち、偏光変換素子アレイ３
６０が備える偏光分離膜３６６に対応する部分にのみ光
が入射するようにするためのもので、矩板状体に開口部
３５１を備えた構成となっている。

【００２２】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
きに配置されてなる。図９は、こ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３６
３は、それぞれ断面が平行四辺形の柱状透光性部材３６
５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ほ、
偏光分離膜３６６あるいは反射膜３６７の光射出面の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。

【００２３】偏光変換素子アレイ３６１は、入射された
光束を同一の直線偏光光（ｓ偏光又はｐ偏光光）に変換
して射出する機能を有する。図１０は、偏光変換素子ア
レイ３６１の作用を示す模式図である。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
む光（ランダムな偏光方向を有する自然光）が入射する
と、この光は、まず、偏光分離膜３６６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３
６６によってほぼ垂直に反射され、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３６
１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３
６４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。

【００２４】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及び１つの反射膜３６７
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。

【００２５】続いて、上記プロジェクタの作用を図１及
び図２を中心に説明する。まず、ランプ１００から放射
された光のうち、ランプ前面部から放射された光はその
まま直進する。一方、ランプ中後面部から放射された光
は楕円リフレクタ１１０で反射される。楕円リフレクタ
１１０からの反射光のうち、外側部の光線は照明光学系
の光軸（楕円リフレクタ１１０の光軸）方向に向かって
進行するが、ランプ１００を挟んで最も内側に来る光線
は照明光学系の光軸とほぼ平行に進行する（図５参
照）。なお、図５には明示していないが、ランプ１００
は図示するような点光源ではないため、ランプ１００か
らの直接光及び楕円リフレクタ１１０からの反射光によ
って、照明光学系の光軸付近も照明されている。

【００２６】楕円リフレクタ１１０からの反射光を含む
ランプ１００からの光は、続いて凹レンズ２００に入
り、そこで光の進行方向が照明光学系の光軸からやや外
側に向かう方向に変更されて、次の光学素子である第１
レンズアレイインテグレータ３２０の各小レンズ３２１
に適切に入射するように調整される。楕円リフレクタ１
１０からの反射光については、図６に示すようにその進
行方向が変更される。

【００２７】第１レンズアレイインテグレータ３２０
は、入射光を小レンズ３２１の数に応じた複数の部分光
束に分割する。第１レンズアレイインテグレータ３２０
を出た各部分光束は、第２レンズアレイインテグレータ
３４０により、偏光変換素子アレイ３６０の対応する偏
光分離膜３６６の近傍に集光される。その際、遮光板３
５０により、偏光変換素子アレイ３６０への入射光のう
ち、偏光分離膜３６６に対応する部分にのみ光が入射す
るように調整される。

【００２８】偏光変換素子アレイ３６０では、先に説明
したようにして、そこに入射した光束が同じ種類の直線
偏光に変換される。

【００２９】そして、偏光変換素子アレイ３６０で偏光
方向が揃えられた複数の部分光束は重畳レンズ３７０に
入り、そこで液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂ
を照射する各部分光束が、そのパネル面上で重さなり合
うように調整される。

【００３０】このように、照明光学系を出て色光分離光
学系３８０に入る光は、その偏光方向が揃えられたこと
で、従来熱として捨てられていた光が無駄にされること
なく利用されて光の利用効率が改善されることに加え
て、レンズセル像の重ね合わせによって、照明むらも改
善されたものとなっている。

【００３１】色光分離光学系３８０は、第１及び第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３７
０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４１０
Ｇ，４１０Ｂの前に設けられたフィールドレンズ４０
２，４０４も同様に作用する。

【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、及び反射ミラー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、青色光の光路長が他の色光の光路長よりも長
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３９２に入射し
た部分光束をそのまま、フィールドレンズ４０４に伝え
るためである。

【００３３】３つの液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４
１０Ｂは、入射した各色光を、与えられた映像情報に従
って変調し、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、通常、偏光板が設けられる。

【００３４】上記の各液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，
４１０Ｂから射出された３色の変調光は、これらの変調
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
ての機能を有するクロスダイクロイックプリズム４２０
に入る。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赤、
緑、青の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。

【００３５】そして、クロスダイクロイックプリズム４
２０で合成された合成光は、最後に投写レンズ６００に
入り、そこからスクリーン上にカラー画像として投写表
示される。

【００３６】上記のようなプロジェクタは、照明光学
系、特にそのランプ及びリフレクタ部の構成ゆえに、小
型化と高輝度化を共に達成することができ、しかも光変
調用液晶パネルを赤、緑、青色光毎に備えた３板式であ
るため、鮮明で高画質の映像が得られる。

【００３７】ところで、上記実施形態では、液晶パネル
を３枚用いたいわゆる３板式プロジェクタに本発明の照
明光学系を用いた例を説明したが、本発明の照明光学系
は、液晶パネルを１枚使用した、図１１又は図１２に示
すような、いわゆる単板式プロジェクタの液晶パネル照
明用としても使用できる。

【００３８】また、上記実施形態では、透過型の液晶パ
ネルを用いたプロジェクタを例に説明したが、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。ここで、「透過型」とは、液晶
パネル等の光変調装置が光を透過するタイプ（図１１参
照）であることを意味しており、「反射型」とは、それ
が光を反射するタイプ（図１２参照）であることを意味
している。

【００３９】また、液晶パネルには、その開口率を実質
的に向上させるため、図１３に示すように、各画素毎に
マイクロレンズを配置しているが、マイクロレンズ無し
の液晶パネルも利用できる。なお、光変調装置は液晶パ
ネル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よい。

【００４０】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良い。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よい。

【００４１】また、本発明の照明光学系は、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に
も、また、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にも適用可能である。

【００４２】さらに、本発明の照明光学系の利用はプロ
ジェクタに限られるものではなく、レンズアレイインテ
グレータを用いる他の光学機器にも使用できる。

【００４３】

【発明の効果】本発明の照明光学系は、ランプの発光部
を楕円リフレクタの最底部とその最底部に最も近い楕円
焦点との間に配置したことで、楕円リフレクタから反射
光がランプに当たることにより発生する光影を防止する
ことが可能となる。従って、この照明光学系を使用する
ことにより、小型でかつ高輝度特性を備えたプロジェク
タやその他の光学機器を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの光学
系を示す構成図。

【図２】図１の光学系における照明光学系の作用説明
図。

【図３】照明光学系を構成する超高圧水銀ランプの構造
図。

【図４】照明光学系を構成する超高圧水銀ランプと楕円
リフレクタの構成図及び作用説明図。

【図５】照明光学系を構成する超高圧水銀ランプ及び楕
円リフレクタの詳細作用図。

【図６】照明光学系を構成する超高圧水銀ランプ、楕円
リフレクタ及び凹レンズの詳細作用図。

【図７】レンズアレイインテグレータの平面図（Ａ）と
側面図（Ｂ）。

【図８】遮光板の一例を示す正面図。

【図９】偏光変換素子アレイの外観を示す斜視図。

【図１０】偏光変換素子アレイの作用を示す説明図。

【図１１】単板式透過型プロジェクタの概略構成図。

【図１２】単板式反射型プロジェクタの概略構成図。

【図１３】マイクロレンズ付き液晶パネルの概略構成
図。

【図１４】公知のプロジェクタの光学系を示す構成図。

【図１５】公知の照明光学系の問題点を例示する説明
図。

【符号の説明】

１００ ランプ（超高圧水銀ランプ） １１０ 楕円リフレクタ ２００ 凹レンズ ３２０ 第１レンズアレイインテグレータ ３４０ 第２レンズアレイインテグレータ ３５０ 遮光板 ３６０ 偏光変換素子アレイ ３６４ 位相差板 ３６６ 偏光分離膜 ３６７ 反射膜 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 ４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂ 液晶パネル ４２０ クロスダイクロイックプリズム ６００ 投写レンズ

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/14 Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｚ Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｚ Ｆターム(参考） 2H088 EA15 HA13 HA14 HA17 HA20 HA21 HA24 HA28 MA02 MA04 MA06 2H091 FA05Z FA10Z FA11X FA14Z FA26X FA34Z FA41Z LA15 LA17 LA18 2H099 AA12 BA09 CA02 CA08 DA09 5C058 BA35 EA01 EA02 EA12 EA42 EA51

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を発光する発光部と該発光部を支持す
   る支持部とを有したランプと、 該ランプから放射された光を反射させる楕円リフレクタ
   とを備え、 前記ランプの発光部を前記楕円リフレクタの最底部と該
   最底部に最も近い前記楕円リフレクタの楕円焦点との間
   に配置し、 前記楕円リフレクタからの反射光を、複数のレンズを同
   一面状に並べて形成したレンズアレイインテグレータに
   透過させるようにしたことを特徴とする照明光学系。
2. 【請求項２】 前記ランプを細長形状の高圧ランプとし
   て、該ランプの長手方向中心を前記楕円リフレクタの光
   軸に一致させたことを特徴とする請求項１記載の照明光
   学系。
3. 【請求項３】 前記ランプの前記楕円リフレクタに対す
   る位置は、前記ランプを前記楕円リフレクタの楕円焦点
   側から最底部方向へシフトさせていった時に、前記楕円
   リフレクタからの反射光が前記ランプに当たらなくなっ
   た位置とすることを特徴とする請求項１又は２記載の照
   明光学系。
4. 【請求項４】 前記ランプの前記楕円リフレクタに対す
   る位置は、前記楕円リフレクタで反射された光線のう
   ち、最も内側の光線が前記楕円リフレクタの光軸とほぼ
   並行となる位置とすることを特徴とする請求項１又は２
   記載の照明光学系。
5. 【請求項５】 前記楕円リフレクタと前記レンズアレイ
   インテグレータとの間に前記楕円リフレクタで反射され
   た反射光の進行方向を変更する凹レンズを配置したこと
   を特徴とする請求項４記載の照明光学系。
6. 【請求項６】 前記凹レンズの形状を非球面形状とした
   ことを特徴とする請求項５記載の照明光学系。
7. 【請求項７】 前記レンズアレイインテグレータを構成
   する各レンズからの光束を同一の偏光光に揃える偏光変
   換装置を備えたことを特徴とする請求項５又は６のいず
   れかに記載の照明光学系。
8. 【請求項８】 前記レンズアレイインテグレータを構成
   する各レンズからの光束を同一面に重ねるための重畳レ
   ンズを備えたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれ
   かに記載の照明光学系。
9. 【請求項９】 与えられた映像情報に応じて入射光を変
   調する光変調装置を備えたプロジュクタにおいて、 前記各請求項のいずれかに記載された照明光学系を備
   え、該照明光学系から照射された光束を前記光変調装置
   に入射させることを特徴とするプロジェクタ。
10. 【請求項１０】 前記各請求項のいずれかに記載された
    照明光学系と、該照明光学系により照射された光束を複
    数の色光束に分離する色光分離光学系と、該色光分離光
    学系で分離された各色光束を与えられた映像情報に応じ
    て各色光束毎に変調する光変調装置と、その変調された
    各色光束を合成する色光合成光学装置と、その合成光を
    投写する投写レンズとを備えたことを特徴とするプロジ
    ェクタ。