JP2003185972A - Projection type display device - Google Patents

Projection type display device

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JP2003185972A
JP2003185972A JP2001387242A JP2001387242A JP2003185972A JP 2003185972 A JP2003185972 A JP 2003185972A JP 2001387242 A JP2001387242 A JP 2001387242A JP 2001387242 A JP2001387242 A JP 2001387242A JP 2003185972 A JP2003185972 A JP 2003185972A
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JP
Japan
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light
polarization
optical system
lens
polarized light
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Application number
JP2001387242A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Sekine
淳 関根
Tetsuo Hattori
徹夫 服部
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection type display device in which the luminance of a projection image is increased by increasing a incident light quantity onto a light valve. <P>SOLUTION: The longitudinal direction of a polarization split part 40P constituting a polarization conversion part 40, a reflection part 40R and a 1/2 wavelength phase plate 42 which are disposed on the emission plane of a lens 32a is orthogonalized in the direction of the rectangular long side of a second lens plate 32. Thereby, even when a light source image LI is inclined, almost all light beams emitted from a light source image LI on the lens 32a are made incident on a polarization split part 40P, and almost all light beams emitted from the polarization conversion part 40 and incident on a polarizing beam splitter are made incident on the light valve. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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】この発明は、投射型表示装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a projection type display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図14は従来の投射型表示装置の基本構
成を示す図である。
2. Description of the Related Art FIG. 14 is a diagram showing a basic configuration of a conventional projection type display device.

【0003】この投射型表示装置は照明光学系510と
偏光ビームスプリッタ576とライトバルブ560と投
射光学系590とを備えている。
This projection type display device comprises an illumination optical system 510, a polarization beam splitter 576, a light valve 560 and a projection optical system 590.

【0004】照明光学系510は、光源520と、第1
レンズ板531と、第2レンズ板532と、偏光変換部
540と、コンデンサレンズ550とを備えている。
The illumination optical system 510 includes a light source 520 and a first light source 520.
A lens plate 531, a second lens plate 532, a polarization conversion unit 540, and a condenser lens 550 are provided.

【0005】光源520はランプ521と放物面鏡等の
凹面鏡522とで構成される。
The light source 520 comprises a lamp 521 and a concave mirror 522 such as a parabolic mirror.

【0006】第1レンズ531には複数のレンズ531
aが行列状に配置されている。また、第2レンズ532
には複数のレンズ532aが行列状に配置されている。
レンズ531aの焦点位置にレンズ532aが配置され
ている。
The first lens 531 has a plurality of lenses 531.
a are arranged in a matrix. In addition, the second lens 532
A plurality of lenses 532a are arranged in a matrix.
The lens 532a is arranged at the focal position of the lens 531a.

【0007】偏光変換部540は複数の偏光分離部54
1と1/2波長位相板542とで構成される。偏光分離
部541には偏光分離部540Pと反射部540Rとが
互いに平行に配置されている。偏光分離部540Pの透
過光の射出面部には1/2波長位相板542が配置され
ている。
The polarization conversion unit 540 includes a plurality of polarization separation units 54.
It is composed of 1 and 1/2 wavelength phase plate 542. In the polarization splitting section 541, a polarization splitting section 540P and a reflecting section 540R are arranged in parallel with each other. A ½ wavelength phase plate 542 is arranged on the exit surface of the transmitted light of the polarization separation section 540P.

【0008】偏光ビームスプリッタ576はプリズム5
76Aとプリズム576Bとで構成されている。プリズ
ム576Aとプリズム576Bとの接合面には偏光分離
部576aが設けられている。
The polarization beam splitter 576 is the prism 5
It is composed of 76A and a prism 576B. A polarization splitting portion 576a is provided on the joint surface between the prisms 576A and 576B.

【0009】ライトバルブ560は反射型ライトバルブ
である。
The light valve 560 is a reflective light valve.

【0010】光源520から射出された光源光は第1レ
ンズ板531に入射され、複数の中間光束に分割され
る。そしてこの複数の中間光束は偏光変換部540で単
一偏光であるS偏光に変換される。
The light source light emitted from the light source 520 is incident on the first lens plate 531 and is divided into a plurality of intermediate light fluxes. Then, the plurality of intermediate light beams are converted by the polarization conversion unit 540 into S-polarized light which is a single polarized light.

【0011】S偏光はコンデンサレンズ550を介して
偏光ビームスプリッタ576のプリズム576Aから入
射し、偏光分離部576aで反射されてプリズム576
Aから射出され、ライトバルブ560に入射する。
The S-polarized light enters through the condenser lens 550 from the prism 576A of the polarization beam splitter 576, is reflected by the polarization separation section 576a, and is reflected by the prism 576.
The light is emitted from A and enters the light valve 560.

【0012】S偏光はライトバルブ560で変調作用を
受けてライトバルブ560から射出され、偏光ビームス
プリッタ576のプリズム576Aへ入射する。
The S-polarized light is modulated by the light valve 560, is emitted from the light valve 560, and is incident on the prism 576A of the polarization beam splitter 576.

【0013】変調光であるP偏光は偏光分離部576a
を透過し、プリズム576Bから射出光として取り出さ
れる。この射出光は投射光学系590に入射し、スクリ
ーン505に投射像が投射される。
The P-polarized light which is the modulated light is a polarized light separating portion 576a.
And is extracted as emitted light from the prism 576B. The emitted light enters the projection optical system 590, and a projection image is projected on the screen 505.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記投射型表示装置に
おいては、ライトバルブ560の形状は通常長方形であ
るが、ライトバルブ560の長辺を図面に対して直交す
るように配置した場合は、ライトバルブ560の短辺を
図面に対して直交するように配置した場合と比較して、
ライトバルブ560への入射光量が下記の理由によって
減少し、その結果、投射像の輝度が減少してしまうこと
がある。
In the above projection type display device, the shape of the light valve 560 is usually rectangular. However, when the long side of the light valve 560 is arranged so as to be orthogonal to the drawing, the light is changed. Compared to the case where the short side of the valve 560 is arranged orthogonal to the drawing,
The amount of light incident on the light valve 560 may decrease due to the following reasons, and as a result, the brightness of the projected image may decrease.

【0015】図15(a)は偏光変換部の拡大側面図、
図15(b)は図15(a)のA矢視図である。図15
(a),(b)の偏光変換部は図14の偏光変換部と偏
光分離部材と1/2波長位相板と数の点で異なるが、同
じ符号を付す。
FIG. 15 (a) is an enlarged side view of the polarization converter,
FIG. 15B is a view on arrow A of FIG. Figure 15
The polarization conversion units of (a) and (b) are different from the polarization conversion unit of FIG. 14 in terms of the number of polarization separation members and 1/2 wavelength phase plates, but the same reference numerals are given.

【0016】偏光変換部540を構成する偏光分離部5
40P、偏光分離部540Pに隣接して平行に配置され
る反射部540R及び1/2波長位相板542のそれぞ
れの長手方向は、第2レンズ板のレンズ532aの長手
方向に平行である(1/2波長位相板542の幅はレン
ズの短辺の長さの略1/2)。
The polarization splitting section 5 which constitutes the polarization converting section 540
40P, the longitudinal direction of each of the reflection section 540R and the ½ wavelength phase plate 542 arranged in parallel adjacent to the polarization separation section 540P is parallel to the longitudinal direction of the lens 532a of the second lens plate (1 / The width of the two-wavelength phase plate 542 is approximately 1/2 of the length of the short side of the lens).

【0017】レンズ532a上の光源像LIから偏光分
離部540Pに直接入射する光は、偏光分離されて透過
するP偏光と、反射して隣接の反射部540Rに入射
し、反射部540Rで反射されてP偏光と同じ方向に進
行するS偏光とに偏光分離される。
The light that is directly incident on the polarization splitting portion 540P from the light source image LI on the lens 532a is P-polarized light that is polarized and split and transmitted, is reflected and is incident on the adjacent reflecting portion 540R, and is reflected by the reflecting portion 540R. The polarized light is separated into P polarized light and S polarized light traveling in the same direction.

【0018】P偏光は射出面部に1/2波長位相板54
2が配置されているので、1/2波長位相板542によ
ってS偏光に変換される。すなわち、P偏光は偏光変換
部540でS偏光に変換される。
The P-polarized light has a 1/2 wavelength phase plate 54 on the exit surface.
Since 2 is arranged, it is converted into S-polarized light by the ½ wavelength phase plate 542. That is, the P-polarized light is converted into S-polarized light by the polarization conversion unit 540.

【0019】しかし、第2レンズ板532のレンズ53
2a上の光源像LIのうち、特に横方向に傾いた光源像
LIの一部からの射出光は、偏光分離部540Pに入射
せず、隣接する反射部540Rに直接入射する。
However, the lens 53 of the second lens plate 532
Of the light source image LI on 2a, the light emitted from a part of the light source image LI inclined in the horizontal direction does not enter the polarization separation section 540P but directly enters the adjacent reflection section 540R.

【0020】この反射部540Rに入射した光は、反射
部540Rで反射されて、隣接する偏光分離部540P
に入射する。この入射光のうちの半分は偏光分離部54
0Pによって反射されるS偏光と偏光分離部540Pを
透過して進行するP偏光とに分離される。P偏光は更に
隣接する反射部540Rに入射し、反射部540Rで反
射されて射出される。
The light incident on the reflecting portion 540R is reflected by the reflecting portion 540R, and the adjacent polarized light separating portion 540P is reflected.
Incident on. Half of this incident light is the polarization splitting unit 54.
It is separated into S-polarized light reflected by 0P and P-polarized light that travels through the polarization separation unit 540P. The P-polarized light further enters the adjacent reflecting portion 540R, is reflected by the reflecting portion 540R, and is emitted.

【0021】偏光分離部540Pによって反射されるS
偏光は射出面に配置されている1/2波長位相板542
によってP偏光に変換される。
S reflected by the polarization splitting unit 540P
Polarized light is a half-wave phase plate 542 arranged on the exit surface.
Is converted into P-polarized light by.

【0022】また、P偏光は隣接する偏光分離部540
Pに入射し、これを透過して更に隣接する反射部540
Rに入射し、P偏光のまま射出される。
Further, the P-polarized light is adjacent to the polarized light separating section 540.
It is incident on P, is transmitted through this, and is further adjacent to the reflection part 540.
The light enters R and is emitted as it is as P-polarized light.

【0023】すなわち、本来S偏光が必要なのに振動方
向の異なるP偏光が射出光中に混在する。この光が偏光
ビームスプリッタに入射すると、P偏光は偏光ビームス
プリッタを透過して廃棄されてしまい、ライトバルブへ
の入射光量が減少し、投射像の輝度が減少してしまう。
That is, although originally S-polarized light is required, P-polarized light having a different vibration direction is mixed in the emitted light. When this light enters the polarization beam splitter, the P-polarized light passes through the polarization beam splitter and is discarded, the amount of light incident on the light valve decreases, and the brightness of the projected image decreases.

【0024】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、その課題はライトバルブへの入射光量の増大を
図って投射像の高輝度化を達成することができる投射型
表示装置を提供することである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a projection type display device capable of increasing the amount of light incident on a light valve and achieving high brightness of a projected image. It is to be.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の発明は、光源と、光源光を入射して
複数の光束に分割する、長方形の外形を有する複数のレ
ンズを行列に配置した第1レンズ板と、前記第1レンズ
板によって分割された複数の光束を入射する、長方形の
外形を有する複数のレンズを行列に配置した第2レンズ
板と、前記第2レンズ板からの光束を入射し、反射する
第1偏光と透過する第2偏光とに偏光分離する帯状の偏
光分離部と、前記偏光分離部で反射した第1偏光を反射
して前記第2偏光と同一方向に射出する、前記偏光分離
部と平行に配置される帯状の反射部と、前記第1偏光の
射出部又は前記第2偏光の射出部のいずれか一方に対応
させて配置される帯状の1/2波長位相板とを有し、前
記第2レンズ板を射出した複数の光束を単一偏光に変換
する偏光変換部と、前記偏光変換部を射出した光を入射
して変調する、光入射面が長方形のライトバルブと、前
記ライトバルブを射出した光から変調光を取り出す検光
光学系と、前記検光光学系によって取り出された変調光
を投射する投射レンズと、前記第1レンズ板、前記第2
レンズ板、前記偏光変換部、前記ライトバルブ、前記検
光光学系及び前記投射レンズが配置される基準平面とを
備える投射型表示装置において、前記検光光学系は、前
記基準平面に垂直に配置される偏光分離部を有する偏光
ビームスプリッタによって構成され、前記ライトバルブ
の前記光入射面の長辺は前記基準平面に対して垂直に配
置され、前記偏光変換部の前記偏光分離部、前記反射部
及び前記1/2波長位相板の長手方向が前記第2レンズ
板を形成する前記レンズの長辺方向と直交していること
を特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 forms a matrix of a light source and a plurality of lenses having a rectangular outer shape for dividing the light source light into a plurality of light beams. From the second lens plate, the first lens plate arranged on the first lens plate, the second lens plate on which a plurality of lenses having a rectangular outer shape, into which a plurality of light beams divided by the first lens plate are incident, are arranged in a matrix. Band-shaped polarization splitting section that splits the first luminous flux of the incident light into the reflected first polarized light and the transmitted second polarized light, and reflects the first polarized light reflected by the polarized light splitting section in the same direction as the second polarized light. A strip-shaped reflecting section that is disposed in parallel with the polarization splitting section, and a strip-shaped 1 / section that is disposed so as to correspond to either one of the first polarization emitting section and the second polarization emitting section. A two-wavelength phase plate, and projects the second lens plate. A polarization conversion unit that converts a plurality of light beams into a single polarization, a light valve with a rectangular light incident surface that modulates the light emitted from the polarization conversion unit by incident light, and the light emitted from the light valve An analysis optical system for extracting light, a projection lens for projecting the modulated light extracted by the analysis optical system, the first lens plate, and the second lens
In a projection type display device comprising a lens plate, the polarization conversion unit, the light valve, the analysis optical system and a reference plane on which the projection lens is arranged, the analysis optical system is arranged perpendicular to the reference plane. And a long side of the light incident surface of the light valve is arranged perpendicular to the reference plane, and the polarization splitting portion and the reflecting portion of the polarization converting portion are formed. And the longitudinal direction of the half-wave phase plate is orthogonal to the long side direction of the lens forming the second lens plate.

【0026】請求項2記載の発明は、光源と、光源光を
入射して複数の光束に分割する、長方形の外形を有する
複数のレンズを行列に配置した第1レンズ板と、前記第
1レンズ板によって分割された複数の光束を入射する、
長方形の外形を有する複数のレンズを行列に配置した第
2レンズ板と、前記第2レンズ板からの光束を入射し、
反射する第1偏光と透過する第2偏光とに偏光分離する
帯状の偏光分離部と、前記偏光分離部で反射した第1偏
光を反射して前記第2偏光と同一方向に射出する、前記
偏光分離部と平行に配置される帯状の反射部と、前記第
1偏光の射出部又は前記第2偏光の射出部のいずれか一
方に対応させて配置される帯状の1/2波長位相板とを
有し、前記第2レンズ板を射出した複数の光束を単一偏
光に変換する偏光変換部と、前記偏光変換部を射出した
光を赤光、緑光、青光の複数の色光に色分解する色分解
光学系と、前記各色光毎に配置され、前記色分解光学系
による各色光を入射して変調する、光入射面が長方形の
ライトバルブと、前記ライトバルブを射出した光から変
調光を取り出す検光光学系と、前記検光光学系によって
取り出された変調光を色合成する色合成光学系と、前記
合成光学系で色合成された合成光を投射する投射レンズ
と、前記第1レンズ板、前記第2レンズ板、前記偏光変
換部、前記色分解光学系、前記ライトバルブ、前記検光
光学系、前記色合成光学系及び前記投射レンズが配置さ
れる基準平面とを備える投射型表示装置において、前記
色合成光学系は複数のダイクロイック膜を有し、前記複
数のダイクロイック膜が前記基準平面にそれぞれ垂直に
配置され、前記各ライトバルブの前記光入射面の長辺は
前記基準平面に垂直に配置され、前記偏光変換部の前記
偏光分離部、前記反射部及び前記1/2波長位相板の長
手方向が前記第2レンズ板を形成する前記レンズの長辺
方向と直交していることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a light source, a first lens plate in which a plurality of lenses having a rectangular outer shape are arranged in a matrix, and the light source light is split into a plurality of light beams, and the first lens. Inject a plurality of light beams divided by the plate,
A second lens plate in which a plurality of lenses having a rectangular outer shape are arranged in a matrix, and a light flux from the second lens plate is incident,
A strip-shaped polarization splitting part that splits the first polarized light to be reflected and a second polarized light to be transmitted, and the first polarized light reflected by the polarized light splitting part to be emitted in the same direction as the second polarized light. A strip-shaped reflection portion arranged in parallel with the separation portion, and a strip-shaped half-wave phase plate arranged corresponding to either the first polarized light emitting portion or the second polarized light emitting portion. A polarization conversion unit that has a plurality of light beams emitted from the second lens plate and converts the light beams into a single polarization, and separates the light emitted from the polarization conversion unit into a plurality of color lights of red light, green light, and blue light. A color separation optical system and a light valve having a rectangular light incident surface, which is arranged for each color light and which receives and modulates each color light by the color separation optical system, and modulated light from light emitted from the light valve. An analysis optical system to be extracted and a modulation extracted by the analysis optical system. Color synthesizing optical system for synthesizing colors, a projection lens for projecting synthetic light color-synthesized by the synthesizing optical system, the first lens plate, the second lens plate, the polarization conversion unit, and the color separation optical system. A light valve, the light analysis optical system, the color combining optical system, and a reference plane on which the projection lens is arranged, the color combining optical system has a plurality of dichroic films, A plurality of dichroic films are arranged perpendicularly to the reference plane, and a long side of the light incident surface of each light valve is arranged perpendicular to the reference plane, and the polarization splitting unit and the reflection unit of the polarization conversion unit. And the longitudinal direction of the half-wave phase plate is orthogonal to the long side direction of the lens forming the second lens plate.

【0027】請求項3記載の発明は、光源と、光源光を
入射して複数の光束に分割する、長方形の外形を有する
複数のレンズを行列に配置した第1レンズ板と、前記第
1レンズ板によって分割された複数の光束を入射する、
長方形の外形を有する複数のレンズを行列に配置した第
2レンズ板と、前記第2レンズ板からの光束を入射し、
反射する第1偏光と透過する第2偏光とに偏光分離する
帯状の偏光分離部と、前記偏光分離部で反射した第1偏
光を反射して前記第2偏光と同一方向に射出する、前記
偏光分離部と平行に配置される帯状の反射部と、前記第
1偏光の射出部又は前記第2偏光の射出部のいずれか一
方に対応させて配置される帯状の1/2波長位相板とを
有し、前記第2レンズ板を射出した複数の光束を単一偏
光に変換する偏光変換部と、前記偏光変換部を射出した
光を入射し、偏光分離する偏光分離光学系と、前記偏光
分離光学系を射出する光を赤光、緑光、青光に色分解す
る色分解光学系と、前記各色光毎に配置され、前記色分
解光学系による各色光を入射して変調する、光入射面が
長方形のライトバルブと、前記ライトバルブから射出さ
れた光を色合成する色合成光学系と、前記合成光学系に
よって色合成された合成光から変調光を取り出す検光光
学系と、前記検光光学系によって取り出された変調光を
投射する投射レンズと、前記第1レンズ板、前記第2レ
ンズ板、前記偏光変換部、前記偏光分離光学系、前記色
分解光学系、前記ライトバルブ、前記色合成光学系、前
記検光光学系及び前記投射レンズが配置される基準平面
とを備える投射型表示装置において、前記偏光分離光学
系と前記検光光学系とは、前記基準平面に垂直に配置さ
れる偏光分離部を有する単一の偏光ビームスプリッタに
よって構成され、前記各ライトバルブの前記光入射面の
長辺は前記基準平面に垂直に配置され、前記色分解光学
系と前記合成光学系とは前記基準平面に垂直に配置され
た共用の複数のダイクロイック膜を有し、前記偏光変換
部の前記偏光分離部、前記反射部及び前記1/2波長位
相板の長手方向が前記第2レンズ板を形成する前記レン
ズの長辺方向と直交していることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, a light source, a first lens plate in which a plurality of lenses having a rectangular outer shape are arranged in a matrix, and the light source light is split into a plurality of light beams, and the first lens. Inject a plurality of light beams divided by the plate,
A second lens plate in which a plurality of lenses having a rectangular outer shape are arranged in a matrix, and a light flux from the second lens plate is incident,
A strip-shaped polarization splitting part for splitting the first polarized light to be reflected and a second polarized light to be transmitted, and the first polarized light reflected by the polarized light splitting part to be emitted in the same direction as the second polarized light. A strip-shaped reflection portion arranged in parallel with the separation portion, and a strip-shaped half-wave phase plate arranged corresponding to either the first polarized light emitting portion or the second polarized light emitting portion. A polarization conversion unit that converts a plurality of light beams emitted from the second lens plate into a single polarization; a polarization separation optical system that makes the light emitted from the polarization conversion unit incident and performs polarization separation; A color-separating optical system that separates the light emitted from the optical system into red light, green light, and blue light, and a light-incident surface that is arranged for each of the color lights and that receives and modulates each color light by the color-separating optical system. Is a rectangular light valve and combines the light emitted from the light valve. A color combining optical system, an analyzing optical system that extracts modulated light from the combined light that has been subjected to color combination by the combining optical system, a projection lens that projects the modulated light extracted by the analyzing optical system, and the first lens. Plate, the second lens plate, the polarization conversion unit, the polarization splitting optical system, the color separation optical system, the light valve, the color combining optical system, the analyzing optical system, and the reference plane on which the projection lens is arranged. In the projection display device including, the polarization separation optical system and the analysis optical system are configured by a single polarization beam splitter having a polarization separation unit arranged perpendicular to the reference plane, and each of the lights. A long side of the light incident surface of the bulb is arranged perpendicularly to the reference plane, and the color separation optical system and the combining optical system are provided with a plurality of common dichroic films arranged perpendicularly to the reference plane. The longitudinal direction of the polarization splitting section, the reflecting section, and the ½ wavelength phase plate of the polarization converting section is orthogonal to the long side direction of the lens forming the second lens plate. To do.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態を図面
に基いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】図1はこの発明の第1実施形態に係る投射
型表示装置の基本構成を示す図、図2は投射型表示装置
の斜視図、図3は基準平面とスクリーンとの関係を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic structure of a projection type display device according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of the projection type display device, and FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a reference plane and a screen. Is.

【0030】なお、図1において、折り曲げミラー及び
スクリーンの図示を省略した。また、図2、図3におい
て、コンデンサレンズの図示を省略した。
The folding mirror and the screen are not shown in FIG. Further, in FIGS. 2 and 3, the condenser lens is not shown.

【0031】更に、図2、図3において基準平面Aは図
1のX−Y平面に平行な平面に相当する。光源20を除
く構成部材は基準平面A上に配置されている。また、図
2、図3において、Y'軸、Z'軸はスクリーン5を保持
する筐体30の側面のなす座標軸である。
Further, the reference plane A in FIGS. 2 and 3 corresponds to a plane parallel to the XY plane in FIG. The constituent members except the light source 20 are arranged on the reference plane A. Further, in FIGS. 2 and 3, the Y ′ axis and the Z ′ axis are coordinate axes formed by the side surface of the housing 30 holding the screen 5.

【0032】この投射型表示装置は照明装置10とコン
デンサレンズ50と色分解合成光学系70とライトバル
ブ60B,60R,60Gと投射レンズ90とを備えて
いる。
This projection type display device comprises an illuminating device 10, a condenser lens 50, a color separation / combination optical system 70, light valves 60B, 60R and 60G, and a projection lens 90.

【0033】照明装置10は、光源20と、第1レンズ
板31と、第2レンズ板32と、偏光変換部40とを備
えている。
The illumination device 10 includes a light source 20, a first lens plate 31, a second lens plate 32, and a polarization converter 40.

【0034】光源20はランプ21と放物面鏡等の凹面
鏡22とで構成される。光源20のランプ21内にはX
方向に電極間放電が発生するように放電電極が配置され
ている。
The light source 20 comprises a lamp 21 and a concave mirror 22 such as a parabolic mirror. X in the lamp 21 of the light source 20
The discharge electrodes are arranged so that the inter-electrode discharge is generated in the direction.

【0035】色分解合成光学系70は、X−Y平面に垂
直に配置されたクロスダイクロイックミラー71と折り
曲げミラー72B,72RGとG光反射ダイクロイック
ミラー73と偏光ビームスプリッタ76B,76R,7
6Gとクロスダイクロイックプリズム77とを備えてい
る。
The color separation / combination optical system 70 includes a cross dichroic mirror 71, bending mirrors 72B and 72RG, a G light reflection dichroic mirror 73, and polarization beam splitters 76B, 76R and 7 which are arranged perpendicularly to the XY plane.
6G and a cross dichroic prism 77 are provided.

【0036】クロスダイクロイックミラー71は、B
(青)光反射ダイクロイックミラー71BとR(赤)
光、G(緑)光を反射するダイクロイックミラー71R
Gとを互いに直交するようにX型に配置してなる。
The cross dichroic mirror 71 is B
(Blue) Light reflection dichroic mirror 71B and R (red)
Dichroic mirror 71R that reflects light and G (green) light
G and G are arranged so as to be orthogonal to each other.

【0037】クロスダイクロイックミラー71は、入射
した白色S偏光を−Y方向へ進行するB光と、Y方向へ
進行するR光とG光の混合光とに色分解する。
The cross dichroic mirror 71 color-separates the incident white S-polarized light into B light traveling in the -Y direction and mixed light of R light and G light traveling in the Y direction.

【0038】折り曲げミラー72Bは色分解されたB光
の進行方向をX方向へ変える。折り曲げミラー72RG
は色分解されたR光とG光との混合光の進行方向をX方
向へ変える。
The bending mirror 72B changes the traveling direction of the color-separated B light to the X direction. Bending mirror 72RG
Changes the traveling direction of the color-separated mixed light of R light and G light to the X direction.

【0039】G光反射ダイクロイックミラー73は色分
解されたR光とG光との混合光を−Y方向へ進むR光と
X方向へ進行するG光とに色分解する。
The G-light reflecting dichroic mirror 73 color-separates the color-separated mixed light of the R light and the G light into R light traveling in the -Y direction and G light traveling in the X direction.

【0040】偏光ビームスプリッタ76B,76R,7
6Gに入射した光は各々の偏光分離部で反射し、射出面
から射出する。また、偏光ビームスプリッタ76B,7
6R,76Gはライトバルブ60B,60R,60Gで
反射された光を偏光分離部を透過する変調光であるP偏
光と偏光分離部で反射する非変調光であるS偏光とに偏
光分離する。
Polarizing beam splitters 76B, 76R, 7
The light incident on 6G is reflected by each polarized light separating portion and emitted from the emission surface. In addition, the polarization beam splitters 76B and 7B
Reference numerals 6R and 76G split the light reflected by the light valves 60B, 60R and 60G into P-polarized light that is modulated light that passes through the polarization splitting portion and S-polarized light that is non-modulated light that is reflected by the polarization splitting portion.

【0041】偏光ビームスプリッタ76B,76R,7
6Gの偏光分離部を構成する平面は入射光軸に対して4
5度の入射角度が形成されるように配置されるととも
に、X−Y平面に垂直に配置されている。
Polarizing beam splitters 76B, 76R, 7
The plane forming the 6G polarization splitting unit is 4 with respect to the incident optical axis.
They are arranged so that an incident angle of 5 degrees is formed and are arranged perpendicular to the XY plane.

【0042】クロスダイクロイックプリズム77は内部
にR光反射ダイクロイック膜77RとB光反射ダイクロ
イック膜77Bとを互いに直交するように配置した複合
プリズム部材である。R光反射ダイクロイック膜77R
とB光反射ダイクロイック膜77BとはX−Y平面に対
して垂直に配置されている。
The cross dichroic prism 77 is a composite prism member in which an R light reflection dichroic film 77R and a B light reflection dichroic film 77B are arranged so as to be orthogonal to each other. R light reflection dichroic film 77R
And the B light reflection dichroic film 77B are arranged perpendicularly to the XY plane.

【0043】ライトバルブ60B,60R,60Gは、
例えば電気書き込み式反射型ライトバルブであり、複数
の画素を行列状に配置してなる。ライトバルブ60B,
60R,60Gの入射照明領域の形状は長方形であり、
その長方形の長辺がX−Y平面に垂直に立つようにライ
トバルブ60B,60R,60Gがそれぞれ配置されて
いる。
The light valves 60B, 60R and 60G are
For example, it is an electro-writing type reflective light valve, and has a plurality of pixels arranged in a matrix. Light valve 60B,
The shape of the incident illumination area of 60R and 60G is a rectangle,
The light valves 60B, 60R, and 60G are arranged so that the long sides of the rectangle stand perpendicular to the XY plane.

【0044】ライトバルブ60B,60R,60Gは、
入射偏光(第2偏光)のうちの色信号によって選択され
る所定画素に関しては偏光方向の異なる前記第2偏光と
振動方向が直交する第1偏光とに変換し、選択されない
画素に関しては第2偏光のまま反射して射出する変調機
能を有する。
The light valves 60B, 60R and 60G are
The predetermined pixel selected by the color signal of the incident polarized light (second polarized light) is converted into the second polarized light having a different polarization direction and the first polarized light having the oscillation direction orthogonal to each other, and the second polarized light is selected for the pixel not selected. It has a modulation function of reflecting and emitting as it is.

【0045】投射レンズ90は投射光をZ軸と平行方向
に射出する折り曲げ光学系を有するレンズである。
The projection lens 90 is a lens having a bending optical system for emitting the projection light in the direction parallel to the Z axis.

【0046】スクリーン5はライトバルブ60B,60
R,60Gと投射レンズ90に関して共役の関係にあ
る。投射レンズ90とスクリーン5との間には折り曲げ
ミラー95が配置されている。折り曲げミラー95は垂
直面V(X−Z'面)に対してθだけ傾いている。
The screen 5 includes light valves 60B and 60B.
The R and 60G and the projection lens 90 have a conjugate relationship. A folding mirror 95 is arranged between the projection lens 90 and the screen 5. The folding mirror 95 is inclined by θ with respect to the vertical plane V (XZ ′ plane).

【0047】投射像が投射されるスクリーン5と基準平
面A(水平面H(Y'−X面)に対してαだけ傾いてい
る)とは垂直の関係にはならず、図3に示すようにスク
リーン5は基準平面Aに対して所定の傾きを有する。ス
クリーン5はX軸及びZ'軸に平行な面である。
The screen 5 on which the projection image is projected and the reference plane A (inclined by α with respect to the horizontal plane H (Y'-X plane)) do not have a vertical relationship, and as shown in FIG. The screen 5 has a predetermined inclination with respect to the reference plane A. The screen 5 is a plane parallel to the X axis and the Z ′ axis.

【0048】第1レンズ板31、第2レンズ板32、偏
光変換部40の詳細な構成を図4、図5を用いて説明す
る。
Detailed structures of the first lens plate 31, the second lens plate 32, and the polarization converter 40 will be described with reference to FIGS. 4 and 5.

【0049】図4は照明装置の拡大分解斜視図、図5は
偏光変換部の拡大図、図6は第2レンズ板上に形成され
た光源像を示す図である。なお、図6は第2レンズ板を
X軸の方向から見た図である。
FIG. 4 is an enlarged exploded perspective view of the illuminating device, FIG. 5 is an enlarged view of the polarization converter, and FIG. 6 is a diagram showing a light source image formed on the second lens plate. It should be noted that FIG. 6 is a view of the second lens plate viewed from the X-axis direction.

【0050】図4に示すように、第1レンズ板31には
Y−Z平面に平行な面にレンズ31aが行列形状に配置
されている。各レンズ31aは長方形であって、Z方向
に長辺が配置され、Y方向に短辺が配置されている。第
1レンズ板31のレンズ31aの外形形状はライトバル
ブ60B、60G、60Rの入射照明領域の比例縮小形
状となっている。
As shown in FIG. 4, the first lens plate 31 has lenses 31a arranged in a matrix on a plane parallel to the YZ plane. Each lens 31a is rectangular and has long sides arranged in the Z direction and short sides arranged in the Y direction. The outer shape of the lens 31a of the first lens plate 31 is a proportionally reduced shape of the incident illumination area of the light valves 60B, 60G, and 60R.

【0051】第2レンズ板32にはY−Z平面に平行な
面にレンズ32aが行列状に配置されている。各レンズ
32aの外形は長方形であってZ方向に長辺が配置さ
れ、Y方向に短辺が配置されている。各レンズ31aと
レンズ32aとはX軸上で対向している。
The second lens plate 32 has lenses 32a arranged in a matrix on a plane parallel to the YZ plane. The outer shape of each lens 32a is rectangular, with long sides arranged in the Z direction and short sides arranged in the Y direction. The lenses 31a and the lenses 32a face each other on the X axis.

【0052】偏光変換部40はレンズ32aの射出面近
傍に配置されている。偏光変換部40は、入射光軸Lに
対して略45度の傾きを有するY軸に平行に配置される
いずれも帯状の偏光分離部40Pと帯状の反射部40R
とをZ軸方向へ交互かつ互いに平行に配置した複合プリ
ズム部材41と、Y軸に平行に配置される1/2波長位
相板42とから構成される。
The polarization converter 40 is arranged near the exit surface of the lens 32a. The polarization conversion section 40 is arranged in parallel with the Y axis having an inclination of about 45 degrees with respect to the incident optical axis L, and the polarization conversion section 40P and the reflection section 40R each have a strip shape.
And a half-wave phase plate 42 arranged in parallel with the Y-axis.

【0053】プリズム部材41への入射面はレンズ32
aの中央部に相当する位置に配置され、偏光分離部40
Pは入射光軸Lに対して45度の入射角度を有するよう
に配置される。
The incident surface on the prism member 41 is the lens 32.
The polarization separation unit 40 is arranged at a position corresponding to the center of a.
P is arranged so as to have an incident angle of 45 degrees with respect to the incident optical axis L.

【0054】隣接する反射部40Rは偏光分離部40P
に平行に配置される。レンズ32aの中央部に偏光分離
部40Pが対向し、レンズ32aの境界位置に反射部4
0Rが対向する。
The adjacent reflecting portion 40R is the polarized light separating portion 40P.
Are placed in parallel with. The polarization splitting section 40P faces the center of the lens 32a, and the reflecting section 4 is provided at the boundary position of the lens 32a.
0R faces.

【0055】次に、上記実施形態に係る投射型表示装置
の動作を説明する。
Next, the operation of the projection type display device according to the above embodiment will be described.

【0056】光源20からX軸方向に射出される略平行
光束の光源光は第1レンズ板31に入射し、個々のレン
ズ31aの外形によって定義される開口によって分割さ
れる複数の二次光束に分割される。
The light source light, which is a substantially parallel light flux emitted from the light source 20 in the X-axis direction, is incident on the first lens plate 31, and is divided into a plurality of secondary light fluxes divided by the openings defined by the outer shapes of the individual lenses 31a. Will be divided.

【0057】第1レンズ板31によって分割された二次
光束は集光され、第2レンズ板32のレンズ32a上に
は輝点として光源像LIがそれぞれ形成される。光源像
LIはレンズ32aの位置に依存する傾きを有している
(図6参照)。
The secondary light flux split by the first lens plate 31 is condensed, and light source images LI are formed as bright spots on the lenses 32a of the second lens plate 32, respectively. The light source image LI has an inclination that depends on the position of the lens 32a (see FIG. 6).

【0058】レンズ32aの射出面に配置した偏光変換
部40は第2レンズ板32のレンズ32aの光源像LI
からX軸方向に射出した光を単一偏光に変換する。
The polarization conversion section 40 arranged on the exit surface of the lens 32a has a light source image LI of the lens 32a of the second lens plate 32.
The light emitted in the X-axis direction is converted into a single polarized light.

【0059】レンズ32a上の光源像LIからX方向に
射出される光は、プリズム部材41の入射面から入射
し、偏光分離部40Pで反射され、隣接する反射部40
Rに入射するY方向に振動方向を有するS偏光(第1偏
光と称する)と、偏光分離部を透過するZ方向に振動方
向を有するP偏光(第2偏光と称する)とに偏光分離さ
れる。
The light emitted from the light source image LI on the lens 32a in the X direction enters from the incident surface of the prism member 41, is reflected by the polarization splitting portion 40P, and is adjacent to the reflecting portion 40.
The S-polarized light having a vibration direction in the Y direction incident on R (referred to as a first polarization) and the P-polarized light having a vibration direction in the Z direction transmitted through the polarization separation unit (referred to as a second polarization) are polarized and separated. .

【0060】S偏光(第1偏光)は反射部40Rで反射
されてP偏光と同一方向に反射されプリズム部材41か
ら射出される。S偏光(第1偏光)のプリズム部材41
の射出面には、1/2波長位相板32が配置されている
ので、S偏光(第1偏光)はP偏光(第2偏光)に変換
される。
The S-polarized light (first polarized light) is reflected by the reflector 40R, is reflected in the same direction as the P-polarized light, and is emitted from the prism member 41. S-polarized (first polarized) prism member 41
Since the ½ wavelength phase plate 32 is disposed on the exit surface of S, the S polarized light (first polarized light) is converted into P polarized light (second polarized light).

【0061】一方、偏光分離部40Pを透過するP偏光
(第2偏光)はプリズム部材41の射出面から射出され
る。
On the other hand, the P-polarized light (second polarized light) transmitted through the polarized light separating section 40P is emitted from the emission surface of the prism member 41.

【0062】Z方向に振動方向を有する第2偏光は、コ
ンデンサレンズ50を経て、色分解光学系70を構成す
る互いに直交する青(B)光反射ダイクロイックミラー
72Bと、赤(R)光、緑(G)光反射ダイクロイック
ミラー(72RG)とに入射され、−Y方向に進行する
B光と、Y方向に進行するR光及びG光の混合光とに色
分解される。色分解されたB光は折り曲げミラー72B
を経てX方向に進行し、偏光ビームスプリッタ76Bに
入射する。
The second polarized light having a vibration direction in the Z direction passes through the condenser lens 50 and crosses mutually orthogonal blue (B) light reflecting dichroic mirrors 72B constituting the color separation optical system 70, and red (R) light and green. (G) The light is incident on the light reflection dichroic mirror (72RG) and is color-separated into B light traveling in the −Y direction and mixed light of R light and G light traveling in the Y direction. Color-separated B light is bending mirror 72B
And travels in the X direction and enters the polarization beam splitter 76B.

【0063】R光、G光の混合光は折り曲げミラー72
RGを経てX方向に進行し、X−Y平面に垂直に配置さ
れたG光反射ダイクロイックミラー73によって反射さ
れ−Y方向に進行するG光と、そのままX方向に進行す
るR光とに色分解される。G光は偏光ビームスプリッタ
76Gに入射し、R光は偏光ビームスプリッタ76Rに
入射する。
The mixed light of R light and G light is bent by the bending mirror 72.
Color separation into G light that travels in the X direction via RG, is reflected by a G light reflection dichroic mirror 73 that is arranged perpendicular to the XY plane, and travels in the -Y direction, and R light that travels in the X direction as it is. To be done. The G light is incident on the polarization beam splitter 76G, and the R light is incident on the polarization beam splitter 76R.

【0064】色分解されたB光、G光、R光は、偏光変
換部40を射出してから偏光方向の変化はないので、Z
方向に振動方向を有する第2偏光であり、Z方向に振動
方向を有する偏光は図1の偏光ビームスプリッタ76
B、76G、76Rの偏光分離部にとって反射するS方
向の振動方向を有する。
The color-separated B light, G light, and R light have no change in polarization direction after being emitted from the polarization conversion unit 40.
The second polarized light having the vibration direction in the Z direction, and the polarized light having the vibration direction in the Z direction is the polarization beam splitter 76 of FIG.
It has a vibration direction in the S direction that is reflected by the polarization separating units B, 76G, and 76R.

【0065】その結果、偏光分離部で反射されて偏光ビ
ームスプリッタ76B、76G、76Rから射出された
B光、G光、R光はそれぞれX−Y平面に垂直なライト
バルブ60B、60G、60Rに入射する。
As a result, the B light, G light, and R light reflected by the polarization splitting section and emitted from the polarization beam splitters 76B, 76G, and 76R are respectively directed to the light valves 60B, 60G, and 60R perpendicular to the XY plane. Incident.

【0066】ライトバルブ60B、60G、60Rを反
射した光は、偏光ビームスプリッタ76B、76G、7
6Rにそれぞれ再入射し、第1偏光だけが透過光として
取り出され(検光され)、クロスダイクロイックプリズ
ム77にそれぞれの色毎に異なる入射面から入射し、色
合成が行われ、投射レンズ90に入射される。
The light reflected by the light valves 60B, 60G, and 60R is polarized beam splitters 76B, 76G, and 7B.
6R, respectively, and only the first polarized light is extracted as transmitted light (analyzed), enters the cross dichroic prism 77 from a different incident surface for each color, performs color combination, and then enters the projection lens 90. It is incident.

【0067】投射レンズ90を射出した合成光は折り曲
げミラー95を経てスクリーン5にフルカラー像で投射
される。スクリーン5上の投射像はライトバルブ60
B、60G、60Rと投射レンズ90に関して共役の関
係にあり、本実施形態では、そのスクリーン5上の投射
像はX方向に長手方向を有するライトバルブ60B、6
0G、60Rの比例拡大形状の長方形である。
The combined light emitted from the projection lens 90 is projected as a full-color image on the screen 5 through the bending mirror 95. The projected image on the screen 5 is the light valve 60.
B, 60G, 60R and the projection lens 90 have a conjugate relationship, and in this embodiment, the projection image on the screen 5 has light valves 60B, 6 having a longitudinal direction in the X direction.
It is a proportionally enlarged rectangle of 0G and 60R.

【0068】次に、第1レンズ板31、第2レンズ板3
2及び偏光変換部40のライトバルブ60B、60G、
60Rへの照明に関する効果について述べる。
Next, the first lens plate 31 and the second lens plate 3
2 and the light valves 60B and 60G of the polarization converter 40,
The effect related to the illumination of 60R will be described.

【0069】図7(a)は偏光変換部の拡大側面図、図
7(b)は図7(a)のB矢視図である。
FIG. 7A is an enlarged side view of the polarization conversion section, and FIG. 7B is a view as seen from the arrow B of FIG. 7A.

【0070】なお、第2レンズ板32のレンズ32a上
に形成される光源像の長さ方向は、図6に示すようにレ
ンズ32aの位置によって異なる。
The length direction of the light source image formed on the lens 32a of the second lens plate 32 differs depending on the position of the lens 32a as shown in FIG.

【0071】偏光分離部40Pと反射部40Rと1/2
波長位相板42との長手方向が第2レンズ板32aの長
方形の長辺方向に対して直交している。
Polarization splitting section 40P and reflecting section 40R and 1/2
The longitudinal direction of the wavelength phase plate 42 is orthogonal to the long side direction of the rectangle of the second lens plate 32a.

【0072】このとき、1/2波長位相板42の幅と偏
光分離部40Pの入射面の幅とは、それぞれ長方形であ
るレンズ32aの長辺の1/2の幅であるので、光源像
LIが傾いていたとしても、光をほとんど偏光分離部4
0Pに直接入射することができ、反射部40Rへの直接
入射をなくすことができる。
At this time, since the width of the half-wave phase plate 42 and the width of the incident surface of the polarization splitting portion 40P are each half of the long side of the rectangular lens 32a, the light source image LI. Even if the light is tilted, most of the light is separated by the polarization splitting unit 4.
The light can be directly incident on 0P, and the direct incidence on the reflecting portion 40R can be eliminated.

【0073】その結果、レンズ32a上の光源像LIか
ら射出される光はほとんど全て偏光分離部40Pに入射
する光となる。
As a result, almost all the light emitted from the light source image LI on the lens 32a becomes the light incident on the polarization separation section 40P.

【0074】この入射光は偏光分離部40Pによって偏
光分離されて反射されるS偏光(第1偏光)と透過する
P偏光(第2偏光)とに偏光分離される。S偏光(第1
偏光)は隣接の反射部40Rに入射して反射されて、射
出面に配置された1/2波長板42によってP偏光(第
2偏光)に変換され、P偏光(第2偏光)となって偏光
変換部40を射出する。
The incident light is polarized and separated by the polarized light separating portion 40P into S-polarized light (first polarized light) which is reflected and polarized, and P-polarized light (second polarized light) which is transmitted. S-polarized (first
The polarized light enters the adjacent reflection section 40R and is reflected, and is converted into P-polarized light (second polarized light) by the ½ wavelength plate 42 arranged on the exit surface to become P-polarized light (second polarized light). The polarization converter 40 is emitted.

【0075】偏光変換部40を射出する光には第1偏光
以外の他の振動方向を有する偏光が含有されないため、
偏光ビームスプリッタ76R、76G、76Bに入射さ
れた光は透過光として廃棄されることがなく、ほとんど
の光が偏光分離部によって反射されてライトバルブ60
B、60G、60Rへ入射する。
Since the light emitted from the polarization conversion section 40 does not contain polarized light having a vibration direction other than the first polarized light,
The light incident on the polarization beam splitters 76R, 76G, and 76B is not discarded as transmitted light, and most of the light is reflected by the polarization splitting unit and the light valve 60.
It is incident on B, 60G, and 60R.

【0076】このように、本実施形態においては、従来
例と比較してライトバルブ60B、60G、60Rへの
高輝度照明を達成できる効果を奏する。
As described above, this embodiment has the effect of achieving high-luminance illumination of the light valves 60B, 60G, and 60R as compared with the conventional example.

【0077】この第1実施形態によれば、ライトバルブ
60B、60G、60Rへの入射光量が増大し、ライト
バルブ60B、60G、60Rへの高輝度照明を達成で
きるため、ライトバルブ60B、60G、60Rを射出
する光を検光して、検光光を投射する投射像の高輝度化
を図ることができる。
According to the first embodiment, the amount of light incident on the light valves 60B, 60G, 60R is increased, and high brightness illumination can be achieved for the light valves 60B, 60G, 60R. Therefore, the light valves 60B, 60G, The light emitted from 60R can be analyzed to increase the brightness of the projected image on which the detected light is projected.

【0078】図8は、第1実施形態の変形例に係る投射
型表示装置の偏光変換部の拡大断面図であり、第1実施
形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省
略する。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the polarization converter of the projection type display device according to the modification of the first embodiment. The parts common to those of the first embodiment are designated by the same reference numerals and their description is omitted. Omit it.

【0079】図8は第1実施形態の図5に相当する図で
ある。
FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 5 of the first embodiment.

【0080】上記第1実施形態では、偏光変換部40を
構成する偏光分離部40Pと反射部40Rとを全て平行
に配置したが、この変形例では、偏光変換部140の中
央部に偏光分離部を配置せず、光軸の両側において偏光
分離部140Pと反射部140Rとを直交するように配
置した。
In the first embodiment, the polarization splitting section 40P and the reflection section 40R which constitute the polarization conversion section 40 are all arranged in parallel, but in this modification, the polarization splitting section is provided at the center of the polarization conversion section 140. Without arranging, the polarization splitting portion 140P and the reflecting portion 140R are arranged so as to be orthogonal to each other on both sides of the optical axis.

【0081】偏光変換部140は光軸Lに対して45度
の傾きを有し、かつ、その帯状の長さ方向をレンズ32
aの長手方向に垂直なY軸方向に平行に配置した偏光分
離部140Pとこの偏光分離部140Pと平行に配置し
た帯状の反射部140Rとを有する。図8において、光
軸LよりZ方向の偏光分離部140Pと反射部140R
とは、光軸より−Z方向の偏光分離部140Pと反射部
140Rと直交する。
The polarization conversion section 140 has an inclination of 45 degrees with respect to the optical axis L, and the length direction of the belt shape is the lens 32.
It has a polarization splitting portion 140P arranged parallel to the Y-axis direction perpendicular to the longitudinal direction of a and a strip-shaped reflecting portion 140R arranged parallel to this polarization splitting portion 140P. In FIG. 8, the polarization splitting portion 140P and the reflecting portion 140R in the Z direction from the optical axis L are shown.
Is orthogonal to the polarization splitting portion 140P and the reflecting portion 140R in the −Z direction from the optical axis.

【0082】第2レンズ板32の光源像から偏光分離部
40Pへの入射光は、反射するS偏光(第1偏光)と透
過するP偏光(第2偏光)とに偏光分離される。
Incident light from the light source image of the second lens plate 32 to the polarization splitting portion 40P is split into reflected S-polarized light (first polarized light) and transmitted P-polarized light (second polarized light).

【0083】S偏光(第1偏光)は隣接する反射部14
0Rへ入射して反射され、P偏光(第2偏光)と同じX
方向に進行し、射出面に配置されたY方向に長さを有す
る帯状の1/2波長板142によってP偏光(第2偏
光)に変換される。
The S-polarized light (first polarized light) is adjacent to the reflecting portion 14.
X is the same as P-polarized light (second polarized light) after being incident on 0R and reflected.
Direction, and is converted into P-polarized light (second polarized light) by the band-shaped half-wave plate 142 having a length in the Y direction arranged on the exit surface.

【0084】このように、偏光変換部140からP偏光
(第2偏光)が射出される。
In this way, the P-polarized light (second polarized light) is emitted from the polarization conversion unit 140.

【0085】偏光変換部140の中央部には偏光分離部
又は反射部の代わりに、例えば硝子ロッド145が配置
される。なお、偏光変換部140の中央部には何も配置
しなくともよい。
A glass rod 145, for example, is arranged in the center of the polarization conversion section 140 instead of the polarization separation section or the reflection section. It is not necessary to arrange anything in the central portion of the polarization conversion unit 140.

【0086】この変形例によれば、第2レンズ板32上
の光源像から射出される光はほとんど全て偏光分離部1
40Pに入射する光となり有効に単一偏光(第2偏光)
に変換することができ、第1実施形態と同様の効果を奏
する偏光変換部140を形成することができる。
According to this modification, almost all the light emitted from the light source image on the second lens plate 32 is the polarization splitting unit 1.
It becomes the light incident on 40P and is effectively a single polarization (second polarization).
It is possible to form the polarization conversion section 140 that has the same effect as that of the first embodiment.

【0087】図9はこの発明の第2実施形態に係る投射
型表示装置の基本構成を示す図、図10は投射型表示装
置の斜視図、図11は偏光変換部の拡大側面図であり、
第1実施形態と共通する部分には同一符合を付してその
説明を省略する。
FIG. 9 is a diagram showing a basic structure of a projection type display device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 10 is a perspective view of the projection type display device, and FIG. 11 is an enlarged side view of a polarization conversion section.
The same parts as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0088】偏光変換部240は入射光軸Lに対して略
45度の傾きを有するY軸方向に長手方向を有する帯状
の偏光分離部240Pと帯状の反射部240Rとを交互
にかつ互いに平行に配置してなる複合プリズム部材24
1と、Y軸方向に長手方向を有する1/2波長位相板2
42とから構成される。
The polarization conversion section 240 has strip-like polarization splitting sections 240P having a longitudinal direction in the Y-axis direction having an inclination of about 45 degrees with respect to the incident optical axis L and strip-like reflecting sections 240R alternately and parallel to each other. Arranged composite prism member 24
1 and a half-wave phase plate 2 having a longitudinal direction in the Y-axis direction
And 42.

【0089】帯状の1/2波長位相板242は偏光分離
部240Pの透過光たるP偏光(第2偏光)の射出面に
長手方向をX−Y平面に直交させるように配置されてい
る。
The band-shaped half-wave phase plate 242 is arranged on the exit surface of the P-polarized light (second polarized light) which is the transmitted light of the polarization splitting portion 240P so that the longitudinal direction is orthogonal to the XY plane.

【0090】この構成とすることによって、P偏光(第
2偏光)はプリズム部材241の射出面に配置された1
/2波長位相板242によってS偏光(第1偏光)に変
換され、偏光分離部240Pを反射したS偏光(第1偏
光)は隣接する反射部240Rで反射され、そのまま射
出される。
With this structure, the P-polarized light (second polarized light) is placed on the exit surface of the prism member 241.
The S-polarized light (first polarized light) that has been converted to S-polarized light (first polarized light) by the / 2 wavelength phase plate 242 and reflected by the polarization splitting portion 240P is reflected by the adjacent reflecting portion 240R and emitted as it is.

【0091】その結果、偏光変換部240から高輝度の
単一偏光光を射出することができる。
As a result, highly polarized single polarized light can be emitted from the polarization converter 240.

【0092】色分解合成光学系270は、プリズム27
1,272,273で構成される。X−Y平面に垂直に
配置されたプリズム271の面271bとプリズム27
2の面272aとは空隙を介して対向しており、面27
1b上にはB光反射ダイクロイック膜DBが形成されて
いる。
The color separation / synthesis optical system 270 includes the prism 27.
1, 272, 273. The surface 271b of the prism 271 and the prism 27 which are arranged perpendicular to the XY plane.
The second surface 272a is opposed to the second surface 272a with a gap, and the surface 27
A B-light reflecting dichroic film DB is formed on 1b.

【0093】プリズム272の面272bとX−Y平面
に垂直に配置されたプリズム273の面273aとは接
着剤によって固着されている。プリズム272の接合面
272bにはR光反射ダイクロイック膜DRが形成され
ている。
The surface 272b of the prism 272 and the surface 273a of the prism 273 arranged perpendicularly to the XY plane are fixed by an adhesive. An R light reflection dichroic film DR is formed on the joint surface 272b of the prism 272.

【0094】ライトバルブ260B、260R、260
Gの入射面は第1レンズ板31の外形の比例拡大形状の
長方形をしている。ライトバルブ260B、260R、
260GはそれぞれX−Y平面に対して垂直であり、そ
の入射光の入射面の長辺方向がX−Y平面に対して直交
する。
Light valves 260B, 260R, 260
The incident surface of G has a rectangular shape that is a proportionally enlarged shape of the outer shape of the first lens plate 31. Light valve 260B, 260R,
260G is perpendicular to the XY plane, and the long side direction of the incident surface of the incident light is orthogonal to the XY plane.

【0095】偏光変換部240から射出されたS偏光
(第1偏光)は紙面に平行なY軸方向に平行な振動方向
を有しており、コンデンサレンズ50を経て偏光ビーム
スプリッタ276に入射する。
The S-polarized light (first polarized light) emitted from the polarization converter 240 has a vibration direction parallel to the Y-axis direction parallel to the paper surface, and enters the polarization beam splitter 276 via the condenser lens 50.

【0096】偏光ビームスプリッタ276の偏光分離部
276aは入射軸に対して45度の角度を有し、かつ、
紙面(X−Y平面)に対して垂直に配置されているの
で、入射第1偏光はその偏光分離部276aに対しては
透過するP方向の偏光であり、偏光分離部276aを透
過して色分解合成光学系270に射出される。
The polarization splitting portion 276a of the polarization beam splitter 276 has an angle of 45 degrees with respect to the incident axis, and
Since it is arranged perpendicularly to the paper surface (X-Y plane), the incident first polarized light is the P-direction polarized light that is transmitted to the polarized light separating portion 276a, and is transmitted through the polarized light separating portion 276a to generate the color. It is emitted to the disassembly / combination optical system 270.

【0097】プリズム271に入射した光は、面271
bに形成されたB光反射ダイクロイック膜DBで反射さ
れ、面271aで全反射されて面271cから射出する
B光と、面271bを透過してプリズム272の面27
2a面から入射するR光とG光との混合光とに色分解さ
れる。
The light incident on the prism 271 is reflected on the surface 271.
The B light reflected by the B light reflecting dichroic film DB formed on the surface b, totally reflected by the surface 271a, and emitted from the surface 271c, and the B light transmitted through the surface 271b and the surface 27 of the prism 272.
Color separation is performed on the mixed light of R light and G light incident from the surface 2a.

【0098】プリズム272に入射した混合光は接合面
272bに形成されたR光反射ダイクロイック膜DRで
反射するR光と、プリズム273に入射するG光とに色
分解される。R光は面272aにて全反射され、面27
2cから射出される。G光は面273bにて全反射され
て進行し、面273cから射出される。
The mixed light incident on the prism 272 is color-separated into R light reflected by the R light reflecting dichroic film DR formed on the joint surface 272b and G light incident on the prism 273. The R light is totally reflected by the surface 272a,
It is injected from 2c. The G light propagates after being totally reflected by the surface 273b and emitted from the surface 273c.

【0099】色分解合成光学系270を射出したB光、
R光、G光は面271c,272c,273cの近傍に
配置された反射型ライトバルブ260B、260R、2
60Gにそれぞれ入射する。
B light emitted from the color separation / combination optical system 270,
The R light and the G light are reflected light valves 260B, 260R, 2 arranged near the surfaces 271c, 272c, 273c.
It is incident on 60 G, respectively.

【0100】ライトバルブ260B、260R、260
Gで変調作用を受けて射出した各色光は、入射光軸と逆
方向に進行して、色分解合成光学系270で色合成され
て、偏光ビームスプリッタ276に再入射する。
Light valves 260B, 260R, 260
The respective color lights that have undergone the modulation effect by G and exit, travel in the direction opposite to the incident optical axis, undergo color combination by the color separation / combination optical system 270, and enter the polarization beam splitter 276 again.

【0101】偏光ビームスプリッタ276では、変調光
(第1偏光であって、偏光ビームスプリッタ276の偏
光分離部276aに対して反射するS方向の振動方向を
有する)を反射光として検光して取り出し、投射レンズ
290に入射させる。投射レンズ290は反射光をスク
リーン5に投射する。
In the polarization beam splitter 276, the modulated light (the first polarized light, which has the oscillation direction of the S direction which is reflected by the polarization separation portion 276a of the polarization beam splitter 276) is detected as reflected light and extracted. , And enters the projection lens 290. The projection lens 290 projects the reflected light on the screen 5.

【0102】この第2実施形態の投射型表示装置におい
ても、第2レンズ板32のレンズ32aに形成される光
源像は図6、図7(b)に示すものと同様であり、光源
像から射出される光はほとんど全て偏光分離部240P
に入射する光となり、有効に単一偏光(第2偏光)に変
換される。
Also in the projection type display device of the second embodiment, the light source image formed on the lens 32a of the second lens plate 32 is the same as that shown in FIGS. 6 and 7 (b). Almost all the emitted light is the polarization splitting unit 240P.
Becomes light that is incident on the laser beam and is effectively converted into a single polarized light (second polarized light).

【0103】この第2実施形態によれば、第1実施形態
と同様の効果を奏する投射型表示装置を提供することが
できる。
According to the second embodiment, it is possible to provide the projection type display device which has the same effect as that of the first embodiment.

【0104】なお、この実施形態に図8に示した偏光変
換部40を同様に使用することができる。ただし、その
際には1/2波長板242は、偏光分離部240Pを透
過する光の射出面に配置する。
The polarization converter 40 shown in FIG. 8 can be similarly used in this embodiment. However, in that case, the half-wave plate 242 is arranged on the emission surface of the light that passes through the polarization splitting portion 240P.

【0105】図12はこの発明の第3実施形態に係る投
射型表示装置の基本構成を示す図、図13は投射型表示
装置の斜視図であり、第1,2実施形態と共通する部分
には同一符合を付してその説明を省略する。
FIG. 12 is a diagram showing the basic structure of a projection type display device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 13 is a perspective view of the projection type display device. Are assigned the same reference numerals and explanations thereof are omitted.

【0106】この投射型表示装置は照明装置10とコン
デンサレンズ50と色分解光学系370と偏光ビームス
プリッタ376とライトバルブ360と投射レンズ39
0とを備えている。
This projection type display device includes an illumination device 10, a condenser lens 50, a color separation optical system 370, a polarization beam splitter 376, a light valve 360, and a projection lens 39.
It has 0 and.

【0107】偏光ビームスプリッタ376は入射光軸に
対して45度の入射角度を有し、かつ、X−Y平面に垂
直(Z軸に平行に)配置された偏光分離部376aを有
する。
The polarization beam splitter 376 has an incident angle of 45 degrees with respect to the incident optical axis, and has a polarization separating section 376a which is arranged perpendicularly to the XY plane (parallel to the Z axis).

【0108】ライトバルブ360の入射光が入射する照
明領域は長方形であり、その長辺の方向はX−Y平面に
直交する。
The illumination area on which the incident light of the light valve 360 is incident is rectangular, and the direction of its long side is orthogonal to the XY plane.

【0109】色分解光学系370はX軸に平行な軸O'
の回りに回転する円板であって、円弧状のR光透過、G
光透過、B光透過フィルター370R、370G、37
0Bがそれぞれ120°の範囲に設けられている。この
色分解光学系370を回転させることによって時系列的
に分割されたR光、G光、B光が色分解光学系370か
ら射出される。
The color separation optical system 370 has an axis O'parallel to the X axis.
It is a circular plate that rotates around the
Light transmission, B light transmission filter 370R, 370G, 37
0B is provided in the range of 120 °. By rotating the color separation optical system 370, the R light, the G light, and the B light that are divided in time series are emitted from the color separation optical system 370.

【0110】照明装置10から射出される偏光はその振
動方向がZ軸に平行な方向を有しているP偏光(第2偏
光)であり、偏光変換部40の射出面近傍に配置したコ
ンデンサレンズ50を経て色分解光学系370(R光透
過、G光透過、B光透過フィルター370R、370
G、370B)に入射する。
The polarized light emitted from the illuminating device 10 is P polarized light (second polarized light) whose vibration direction is parallel to the Z axis, and is a condenser lens arranged near the exit surface of the polarization conversion unit 40. 50 through the color separation optical system 370 (R light transmission, G light transmission, B light transmission filters 370R, 370
G, 370B).

【0111】色分解光学系370を射出する各色光は偏
光ビームスプリッタ376に入射する。入射各色光はZ
軸方向に振動方向を有する第2偏光であるので、偏光分
離部376aに対して反射するS方向の振動方向とな
り、偏光分離部376aに反射されて偏光ビームスプリ
ッタ376を射出し、射出面近傍に配置したライトバル
ブ360に入射される。
The respective color lights emitted from the color separation optical system 370 enter the polarization beam splitter 376. Each incident color light is Z
Since it is the second polarized light having the vibration direction in the axial direction, it becomes the vibration direction of the S direction which is reflected by the polarization separation section 376a, is reflected by the polarization separation section 376a and exits the polarization beam splitter 376, and is near the exit surface. It is incident on the arranged light valve 360.

【0112】ライトバルブ360に時系列に入射するR
光、G光、B光はそれぞれ各色光の色信号によって変調
作用を受け、変調光たる第1偏光と、非変調光たる第2
偏光の混合光として射出され、偏光ビームスプリッタ3
76に再入射する。
R incident on the light valve 360 in time series
The light, the G light, and the B light are each subjected to a modulation action by the color signal of each color light, and the first polarized light that is the modulated light and the second polarized light that is the non-modulated light.
The polarized beam splitter 3 emits the mixed light of polarized light.
It re-enters 76.

【0113】偏光ビームスプリッタ376では変調光
(第1偏光)だけを透過光として取り出し(検光し)、
投射レンズ390に時系列に入射させてしクリーン5に
投射する。
In the polarization beam splitter 376, only the modulated light (first polarized light) is taken out (detected) as transmitted light,
The projection lens 390 is made to enter the projection lens 390 in time series and projected on the clean 5.

【0114】この第3実施形態の投射型表示装置におい
ても、第2レンズ板32のレンズ32aに形成される光
源像は図6、図7(b)に示すものと同様であり、光源
像から射出される光はほとんど全て偏光分離部40Pに
入射する光となり、有効に単一偏光(第2偏光)に変換
される。
Also in the projection type display device of the third embodiment, the light source image formed on the lens 32a of the second lens plate 32 is the same as that shown in FIGS. 6 and 7 (b). Almost all the emitted light becomes light that enters the polarization splitting unit 40P, and is effectively converted into a single polarized light (second polarized light).

【0115】この第3実施形態によれば、第1,2実施
形態と同様の効果を奏する投射型表示装置を提供するこ
とができる。
According to the third embodiment, it is possible to provide a projection type display device that achieves the same effects as those of the first and second embodiments.

【0116】なお、この実施形態の構成を、図8に示し
た偏光分離部に対しても同様に使用することができる。
The configuration of this embodiment can be similarly applied to the polarization splitting section shown in FIG.

【0117】[0117]

【発明の効果】以上説明したように、この発明の投射型
表示装置によれば、ライトバルブへの入射光量の増大を
図って投射像の高輝度化を達成することができる。
As described above, according to the projection type display device of the present invention, it is possible to increase the amount of light incident on the light valve and achieve high brightness of the projected image.

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

【図1】図1はこの発明の第1実施形態に係る投射型表
示装置の基本構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of a projection type display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図2は投射型表示装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a projection type display device.

【図3】図3は基準平面とスクリーンとの関係を示す図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a reference plane and a screen.

【図4】図4は照明装置の拡大分解斜視図である。FIG. 4 is an enlarged exploded perspective view of a lighting device.

【図5】図5は偏光変換部の拡大図である。FIG. 5 is an enlarged view of a polarization conversion unit.

【図6】図6は第2レンズ板上に形成された光源像を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a light source image formed on a second lens plate.

【図7】図7(a)は偏光変換部の拡大側面図、図7
(b)は図7(a)のB矢視図である。
7 (a) is an enlarged side view of the polarization converter, FIG.
7B is a view as seen from the arrow B of FIG. 7A.

【図8】図8は第1実施形態の変形例に係る投射型表示
装置の偏光変換部の拡大断面図である。
FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of a polarization conversion unit of the projection type display device according to the modification of the first embodiment.

【図9】図9はこの発明の第2実施形態に係る投射型表
示装置の基本構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a basic configuration of a projection type display device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】図10は投射型表示装置の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of a projection type display device.

【図11】図11は偏光変換部の拡大側面図である。FIG. 11 is an enlarged side view of the polarization conversion unit.

【図12】図12はこの発明の第3実施形態に係る投射
型表示装置の基本構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a basic configuration of a projection type display device according to a third embodiment of the invention.

【図13】図13は投射型表示装置の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a projection type display device.

【図14】図14は従来の投射型表示装置の基本構成を
示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a basic configuration of a conventional projection display device.

【図15】図15(a)は偏光変換部の拡大側面図、図
15(b)は図15(a)のA矢視図である。
15A is an enlarged side view of the polarization conversion unit, and FIG. 15B is a view on arrow A of FIG. 15A.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 光源 31 第1レンズ板 31a レンズ 32 第2レンズ板 32a レンズ 40,140,240 偏光変換部 40P,140P,240P 偏光分離部 40R,140R,240R 反射部 42,142,242 1/2波長位相板 76B,76R,76G,276,376 偏光ビーム
スプリッタ 60B,60R,60G,260B,260R,260
G,360 ライトバルブ 90,290,390 投射レンズ 370 色分解光学系
20 Light Source 31 First Lens Plate 31a Lens 32 Second Lens Plate 32a Lens 40, 140, 240 Polarization Converter 40P, 140P, 240P Polarization Splitter 40R, 140R, 240R Reflector 42, 142, 242 1/2 Wave Phase Plate 76B, 76R, 76G, 276, 376 Polarizing beam splitters 60B, 60R, 60G, 260B, 260R, 260
G, 360 Light valve 90, 290, 390 Projection lens 370 Color separation optical system

───────────────────────────────────────────────────── 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 21/10 G03B 21/10 Z 21/14 21/14 A Fターム(参考) 2H042 CA07 CA10 CA14 CA17 2H049 BA05 BA06 BB03 BC14 BC22 2H099 AA11 BA09 BA17 CA02 CA08 CA11 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03B 21/10 G03B 21/10 Z 21/14 21/14 AF term (reference) 2H042 CA07 CA10 CA14 CA17 2H049 BA05 BA06 BB03 BC14 BC22 2H099 AA11 BA09 BA17 CA02 CA08 CA11

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、 光源光を入射して複数の光束に分割する、長方形の外形
を有する複数のレンズを行列に配置した第1レンズ板
と、 前記第1レンズ板によって分割された複数の光束を入射
する、長方形の外形を有する複数のレンズを行列に配置
した第2レンズ板と、 前記第2レンズ板からの光束を入射し、反射する第1偏
光と透過する第2偏光とに偏光分離する帯状の偏光分離
部と、前記偏光分離部で反射した第1偏光を反射して前
記第2偏光と同一方向に射出する、前記偏光分離部と平
行に配置される帯状の反射部と、前記第1偏光の射出部
又は前記第2偏光の射出部のいずれか一方に対応させて
配置される帯状の1/2波長位相板とを有し、前記第2
レンズ板を射出した複数の光束を単一偏光に変換する偏
光変換部と、 前記偏光変換部を射出した光を入射して変調する、光入
射面が長方形のライトバルブと、 前記ライトバルブを射出した光から変調光を取り出す検
光光学系と、 前記検光光学系によって取り出された変調光を投射する
投射レンズと、 前記第1レンズ板、前記第2レンズ板、前記偏光変換
部、前記ライトバルブ、前記検光光学系及び前記投射レ
ンズが配置される基準平面とを備える投射型表示装置に
おいて、 前記検光光学系は、前記基準平面に垂直に配置される偏
光分離部を有する偏光ビームスプリッタによって構成さ
れ、 前記ライトバルブの前記光入射面の長辺は前記基準平面
に対して垂直に配置され、 前記偏光変換部の前記偏光分離部、前記反射部及び前記
1/2波長位相板の長手方向が前記第2レンズ板を形成
する前記レンズの長辺方向と直交していることを特徴と
する投射型表示装置。
1. A light source, a first lens plate in which a plurality of lenses having a rectangular outer shape are arranged in rows and columns, which splits the light beam into a plurality of light fluxes, and a plurality of the lens plates divided by the first lens plate. A second lens plate, in which a plurality of lenses having a rectangular outer shape are arranged in a matrix, into which the light flux of, and a second polarized light that is incident and reflects the light flux from the second lens plate. A strip-shaped polarization splitting unit that splits the polarized light, and a strip-shaped reflecting unit that is arranged in parallel with the polarization splitting unit that reflects the first polarized light reflected by the polarized light splitting unit and emits it in the same direction as the second polarized light. A strip-shaped half-wave phase plate that is arranged in correspondence with either the first polarized light emitting portion or the second polarized light emitting portion,
A polarization conversion unit that converts a plurality of light beams emitted from the lens plate into a single polarization; a light valve having a rectangular light incident surface that modulates the light emitted from the polarization conversion unit by incidence; and the light valve is emitted. An optical system for extracting modulated light from the converted light, a projection lens for projecting the modulated light extracted by the optical system, the first lens plate, the second lens plate, the polarization conversion unit, and the light In a projection type display device including a valve, the light analysis optical system, and a reference plane on which the projection lens is arranged, the light analysis optical system includes a polarization beam splitter having a polarization separation unit arranged perpendicularly to the reference plane. A long side of the light incident surface of the light valve is arranged perpendicular to the reference plane, the polarization splitting unit, the reflecting unit, and the half wavelength of the polarization converting unit. The projection type display device, wherein the longitudinal direction of the phase plate is orthogonal to the long side direction of the lenses forming the second lens plate.
【請求項2】 光源と、 光源光を入射して複数の光束に分割する、長方形の外形
を有する複数のレンズを行列に配置した第1レンズ板
と、 前記第1レンズ板によって分割された複数の光束を入射
する、長方形の外形を有する複数のレンズを行列に配置
した第2レンズ板と、 前記第2レンズ板からの光束を入射し、反射する第1偏
光と透過する第2偏光とに偏光分離する帯状の偏光分離
部と、前記偏光分離部で反射した第1偏光を反射して前
記第2偏光と同一方向に射出する、前記偏光分離部と平
行に配置される帯状の反射部と、前記第1偏光の射出部
又は前記第2偏光の射出部のいずれか一方に対応させて
配置される帯状の1/2波長位相板とを有し、前記第2
レンズ板を射出した複数の光束を単一偏光に変換する偏
光変換部と、 前記偏光変換部を射出した光を赤光、緑光、青光の複数
の色光に色分解する色分解光学系と、 前記各色光毎に配置され、前記色分解光学系による各色
光を入射して変調する、光入射面が長方形のライトバル
ブと、 前記ライトバルブを射出した光から変調光を取り出す検
光光学系と、 前記検光光学系によって取り出された変調光を色合成す
る色合成光学系と、 前記合成光学系で色合成された合成光を投射する投射レ
ンズと、 前記第1レンズ板、前記第2レンズ板、前記偏光変換
部、前記色分解光学系、前記ライトバルブ、前記検光光
学系、前記色合成光学系及び前記投射レンズが配置され
る基準平面とを備える投射型表示装置において、 前記色合成光学系は複数のダイクロイック膜を有し、前
記複数のダイクロイック膜が前記基準平面にそれぞれ垂
直に配置され、 前記各ライトバルブの前記光入射面の長辺は前記基準平
面に垂直に配置され、 前記偏光変換部の前記偏光分離部、前記反射部及び前記
1/2波長位相板の長手方向が前記第2レンズ板を形成
する前記レンズの長辺方向と直交していることを特徴と
する投射型表示装置。
2. A light source, a first lens plate in which a plurality of lenses having a rectangular outer shape are arranged in a matrix, the light source light entering the light beam and dividing the light beam into a plurality of light beams, and a plurality of the first lens plates divided by the first lens plate. A second lens plate, in which a plurality of lenses having a rectangular outer shape are arranged in a matrix, into which the light flux of, and a second polarized light that is incident and reflects the light flux from the second lens plate. A strip-shaped polarization splitting unit that splits the polarized light, and a strip-shaped reflecting unit that is arranged in parallel with the polarization splitting unit that reflects the first polarized light reflected by the polarized light splitting unit and emits it in the same direction as the second polarized light. A strip-shaped half-wave phase plate that is arranged in correspondence with either the first polarized light emitting portion or the second polarized light emitting portion,
A polarization conversion unit that converts a plurality of light beams emitted from the lens plate into a single polarization, and a color separation optical system that separates the light emitted from the polarization conversion unit into a plurality of color lights of red light, green light, and blue light, A light valve having a rectangular light incident surface, which is arranged for each of the color lights and which receives and modulates each color light by the color separation optical system; and an analysis optical system which extracts modulated light from the light emitted from the light valve. A color synthesizing optical system for color synthesizing the modulated light extracted by the analyzing optical system, a projection lens for projecting the synthetic light color-synthesized by the synthesizing optical system, the first lens plate, the second lens In the projection type display device including a plate, the polarization conversion unit, the color separation optical system, the light valve, the analysis optical system, the color combining optical system, and a reference plane on which the projection lens is arranged, Optical system has multiple dikes A loic film, the plurality of dichroic films are arranged respectively perpendicular to the reference plane, the long side of the light incident surface of each light valve is arranged perpendicular to the reference plane, the polarization conversion unit of the A projection type display device, wherein a longitudinal direction of the polarized light separating portion, the reflecting portion and the half-wave phase plate is orthogonal to a long side direction of the lens forming the second lens plate.
【請求項3】 光源と、 光源光を入射して複数の光束に分割する、長方形の外形
を有する複数のレンズを行列に配置した第1レンズ板
と、 前記第1レンズ板によって分割された複数の光束を入射
する、長方形の外形を有する複数のレンズを行列に配置
した第2レンズ板と、 前記第2レンズ板からの光束を入射し、反射する第1偏
光と透過する第2偏光とに偏光分離する帯状の偏光分離
部と、前記偏光分離部で反射した第1偏光を反射して前
記第2偏光と同一方向に射出する、前記偏光分離部と平
行に配置される帯状の反射部と、前記第1偏光の射出部
又は前記第2偏光の射出部のいずれか一方に対応させて
配置される帯状の1/2波長位相板とを有し、前記第2
レンズ板を射出した複数の光束を単一偏光に変換する偏
光変換部と、 前記偏光変換部を射出した光を入射し、偏光分離する偏
光分離光学系と、 前記偏光分離光学系を射出する光を赤光、緑光、青光に
色分解する色分解光学系と、 前記各色光毎に配置され、前記色分解光学系による各色
光を入射して変調する、光入射面が長方形のライトバル
ブと、 前記ライトバルブから射出された光を色合成する色合成
光学系と、 前記合成光学系によって色合成された合成光から変調光
を取り出す検光光学系と、 前記検光光学系によって取り出された変調光を投射する
投射レンズと、 前記第1レンズ板、前記第2レンズ板、前記偏光変換
部、前記偏光分離光学系、前記色分解光学系、前記ライ
トバルブ、前記色合成光学系、前記検光光学系及び前記
投射レンズが配置される基準平面とを備える投射型表示
装置において、 前記偏光分離光学系と前記検光光学系とは、前記基準平
面に垂直に配置される偏光分離部を有する単一の偏光ビ
ームスプリッタによって構成され、 前記各ライトバルブの前記光入射面の長辺は前記基準平
面に垂直に配置され、 前記色分解光学系と前記合成光学系とは前記基準平面に
垂直に配置された共用の複数のダイクロイック膜を有
し、 前記偏光変換部の前記偏光分離部、前記反射部及び前記
1/2波長位相板の長手方向が前記第2レンズ板を形成
する前記レンズの長辺方向と直交していることを特徴と
する投射型表示装置。
3. A light source, a first lens plate in which a plurality of lenses each having a rectangular outer shape are arranged in a matrix, the light source light being incident to divide the light beam into a plurality of light beams, and a plurality of the first lens plates divided by the first lens plate. A second lens plate, in which a plurality of lenses having a rectangular outer shape are arranged in a matrix, into which the light flux of, and a second polarized light that is incident and reflects the light flux from the second lens plate. A strip-shaped polarization splitting unit that splits the polarized light, and a strip-shaped reflecting unit that is arranged in parallel with the polarization splitting unit that reflects the first polarized light reflected by the polarized light splitting unit and emits it in the same direction as the second polarized light. A strip-shaped half-wave phase plate that is arranged in correspondence with either the first polarized light emitting portion or the second polarized light emitting portion,
A polarization conversion unit that converts a plurality of light beams emitted from the lens plate into a single polarization, a polarization separation optical system that receives the light emitted from the polarization conversion unit, and performs polarization separation, and light that exits the polarization separation optical system. A red light, a green light, a color separation optical system for color separation into blue light, and arranged for each of the color lights, to enter and modulate each color light by the color separation optical system, a light valve having a rectangular light incident surface and A color synthesizing optical system for color synthesizing the light emitted from the light valve, an analyzing optical system for extracting modulated light from the synthetic light color-synthesized by the synthesizing optical system, and a light synthesizing optical system for extracting the modulated light. A projection lens for projecting modulated light; the first lens plate, the second lens plate, the polarization conversion unit, the polarization separation optical system, the color separation optical system, the light valve, the color combination optical system, and the inspection lens. Optical optical system and the projection lens In a projection type display device having a reference plane on which a lens is arranged, the polarization separation optical system and the analysis optical system are a single polarization beam splitter having a polarization separation unit arranged perpendicular to the reference plane. A long side of the light incident surface of each of the light valves is arranged perpendicularly to the reference plane, and the color separation optical system and the combining optical system are arranged in common and arranged in a plurality. The dichroic film, the longitudinal direction of the polarization splitting section of the polarization converting section, the reflecting section, and the half-wave phase plate is orthogonal to the long side direction of the lens forming the second lens plate. A projection type display device characterized in that
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114527622A (en) * 2020-11-23 2022-05-24 中强光电股份有限公司 Light splitting element and projection device

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