JP2004185033A5 - - Google Patents

Description

上記課題を解決するために、本発明の偏光照明装置は、光源と、前記光源から出射された光束を複数の中間光束に分離する第１の光学要素と、前記中間光束のそれぞれが収束する位置付近に配置された第２の光学要素とを備え、前記第２の光学要素は、前記中間光束のそれぞれをＳ偏光光束とＰ偏光光束とに空間的に分離する偏光分離素子と、前記偏光分離素子により分離されたＳ偏光光束またはＰ偏光光束のうちいずれか一方の偏光光束の偏光方向と他方の偏光光束の偏光方向とを揃える選択位相差板と、それらの偏光光束を重畳結合させる結合レンズとを有し、前記偏光分離素子は、複数対の偏光分離面と反射面とを有し、前記偏光分離面は、前記Ｐ偏光光束またはＳ偏光光束のうちいずれか一方の偏光光束を透過させ他方の偏光光束を反射させて偏光光束を分離し、前記反射面は、前記偏光分離面とほぼ平行に配置され、前記偏光分離面で反射された偏光光束を前記偏光分離面を透過した偏光光束の出射方向に向けて反射してなり、前記第２の光学要素には、それぞれの前記中間光束が前記反射面に直接入射するのを防ぐ遮光手段または光減衰手段が設けられてなり、前記遮光手段または光減衰手段と、前記偏光分離素子と、前記選択位相差板は一体化されてなることを特徴とする。また、本発明の偏光照明装置は、「光源と、前記光源から出射された光束を複数の中間光束に分離する第１の光学要素と、前記中間光束のそれぞれが収束する位置付近に配置された第２の光学要素とを備え、前記第２の光学要素は、前記中間光束のそれぞれをＳ偏光光束とＰ偏光光束とに空間的に分離する偏光分離素子と、前記偏光分離素子により分離されたＳ偏光光束またはＰ偏光光束のうちいずれか一方の偏光光束の偏光方向と他方の偏光光束の偏光方向とを揃える選択位相差板と、それらの偏光光束を重畳結合させる結合レンズとを有し、前記偏光分離素子は、複数対の偏光分離面と反射面とを有し、前記偏光分離面は、前記Ｐ偏光光束またはＳ偏光光束のうちいずれか一方の偏光光束を透過させ他方の偏光光束を反射させて偏光光束を分離し、前記反射面は、前記偏光分離面とほぼ平行に配置され、前記偏光分離面で反射された偏光光束を前記偏光分離面を透過した偏光光束の出射方向に向けて反射してなり、前記第２の光学要素には、それぞれの前記中間光束が前記反射面に直接入射するのを防ぐ遮光手段または光減衰手段が設けられてなり、前記遮光手段または光減衰手段は、固定部によって前記偏光分離素子と固定されてなり、少なくとも前記固定部は前記遮光手段または光減衰手段の中心に対してほぼ点対称となる位置に設けられてなることを特徴とする。

上記偏光照明装置において、遮光手段または光減衰手段と偏光分離素子とを一体化しているので、境界面における光損失を低減することが可能となり、光の利用効率の高い偏光照明装置を提供することが可能となる。また、第２の光学要素全体をも一体化しているので、第２の光学要素を非常にコンパクトなものとすることができる。また、上記偏光照明装置において、遮光手段または光減衰手段は、固定部によって偏光分離素子と固定されてなり、少なくとも固定部は遮光手段または光減衰手段の中心に対してほぼ点対称となる位置に設けられているので、偏光分離素子の光入射面に対して、遮光手段または光減衰手段を平行に固定することが可能となり、照明光への偏光方向が異なる他の偏光光束の混入を効果的に防止することが可能となる。

また、第２の光学要素に前記中間光束をそれぞれ集光する複数の集光レンズアレイを設けた場合には、遮光手段または光減衰手段は集光レンズアレイと一体化することも可能である。このようにしても、遮光手段または光減衰手段と偏光分離素子とを一体化した場合と同様の効果を得ることができる。さらに、この場合、遮光手段または光減衰手段と一体化された集光レンズアレイを、第２の光学要素を構成する他の光学素子（例えば、偏光分離素子や選択位相差板等）と空間的に分離して配置すれば、遮光手段または光減衰手段が光吸収により発熱したとしても、これに伴う熱的影響が当該他の光学素子に及ぶのを防止することができる。なお、第１の光学要素に入射する光束の平行性が極めて良い場合には、第２の光学要素から集光レンズアレイを省略した構成としても良い。

本発明の表示装置は、上述の偏光照明装置と、この偏光照明装置から出射された光束を表示情報に基づいて変調する変調素子とを備えることを特徴とする。

本発明の投写型表示装置は、上述の偏光照明装置と、この偏光照明装置から出射された光束を表示情報に基づいて変調する変調素子と、前記変調素子により変調された光束を投写面上に投写する投写光学系とを備えることを特徴とする。

Claims (13)

1. 光源と、
   前記光源から出射された光束を複数の中間光束に分離する第１の光学要素と、
   前記中間光束のそれぞれが収束する位置付近に配置された第２の光学要素とを備え、
   前記第２の光学要素は、
   前記中間光束のそれぞれをＳ偏光光束とＰ偏光光束とに空間的に分離する偏光分離素子と、
   前記偏光分離素子により分離されたＳ偏光光束またはＰ偏光光束のうちいずれか一方の偏光光束の偏光方向と他方の偏光光束の偏光方向とを揃える選択位相差板と、
   それらの偏光光束を重畳結合させる結合レンズとを有し、
   前記偏光分離素子は、
   複数対の偏光分離面と反射面とを有し、前記偏光分離面は、前記Ｐ偏光光束またはＳ偏光光束のうちいずれか一方の偏光光束を透過させ他方の偏光光束を反射させて偏光光束を分離し、前記反射面は、前記偏光分離面とほぼ平行に配置され、前記偏光分離面で反射された偏光光束を前記偏光分離面を透過した偏光光束の出射方向に向けて反射してなり、
   前記第２の光学要素には、それぞれの前記中間光束が前記反射面に直接入射するのを防ぐ遮光手段または光減衰手段が設けられてなり、
   前記遮光手段または光減衰手段と、前記偏光分離素子と、前記選択位相差板は一体化されてなることを特徴とする偏光照明装置。
   
2. 光源と、
   前記光源から出射された光束を複数の中間光束に分離する第１の光学要素と、
   前記中間光束のそれぞれが収束する位置付近に配置された第２の光学要素とを備え、
   前記第２の光学要素は、
   前記中間光束のそれぞれをＳ偏光光束とＰ偏光光束とに空間的に分離する偏光分離素子と、
   前記偏光分離素子により分離されたＳ偏光光束またはＰ偏光光束のうちいずれか一方の偏光光束の偏光方向と他方の偏光光束の偏光方向とを揃える選択位相差板と、
   それらの偏光光束を重畳結合させる結合レンズとを有し、
   前記偏光分離素子は、
   複数対の偏光分離面と反射面とを有し、前記偏光分離面は、前記Ｐ偏光光束またはＳ偏光光束のうちいずれか一方の偏光光束を透過させ他方の偏光光束を反射させて偏光光束を分離し、前記反射面は、前記偏光分離面とほぼ平行に配置され、前記偏光分離面で反射された偏光光束を前記偏光分離面を透過した偏光光束の出射方向に向けて反射してなり、
   前記第２の光学要素には、それぞれの前記中間光束が前記反射面に直接入射するのを防ぐ遮光手段または光減衰手段が設けられてなり、
   前記遮光手段または光減衰手段は、固定部によって前記偏光分離素子と固定されてなり、少なくとも前記固定部は前記遮光手段または光減衰手段の中心に対してほぼ点対称となる位置に設けられてなることを特徴とする偏光照明装置。
3. 請求項１において、前記第２の光学要素は、前記中間光束をそれぞれ集光する複数の集光レンズアレイを備え、前記遮光手段または光減衰手段は前記集光レンズアレイと一体化されてなることを特徴とする偏光照明装置。
4. 請求項１〜３のいずれかにおいて、前記遮光手段は反射板であることを特徴とする偏光照明装置。
5. 請求項１において、前記遮光手段は反射膜であり、前記反射膜は前記偏光分離素子の光入射面上に形成されていることを特徴とする偏光照明装置。
6. 請求項３において、前記遮光手段は反射膜であり、前記反射膜は前記集光レンズアレイの光出射面上に形成されていることを特徴とする偏光照明装置。
7. 請求項１〜３のいずれかにおいて、前記光減衰手段は光拡散板であることを特徴とする偏光照明装置。
8. 請求項１において、前記光減衰手段は前記偏光分離素子の光入射面上に形成された光散乱面であることを特徴とする偏光照明装置。
9. 請求項３において、前記光減衰手段は前記集光レンズアレイの光出射面上に形成された光散乱面であることを特徴とする偏光照明装置。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の偏光照明装置と、
    前記偏光照明装置から出射された光束を表示情報に基づいて変調する変調素子と、
    を備えることを特徴とする表示装置。
11. 請求項１〜９のいずれかに記載の偏光照明装置と、
    前記偏光照明装置から出射された光束を表示情報に基づいて変調する変調素子と、
    前記変調素子により変調された光束を投写面上に投写する投写光学系と、
    を備えることを特徴とする投写型表示装置。
12. 請求項１１において、さらに、前記偏光照明装置から出射された光束を複数の色光に分離する色光分離手段と、前記それぞれの色光を変調する複数の前記変調素子と、それぞれの前記変調素子によって変調された色光を合成する色光合成手段とを有し、前記色光合成手段により合成された光束が前記投写光学系を介して投写面上に投写されてなることを特徴とする投写型表示装置。
13. 請求項１１または１２において、前記変調素子は反射型の液晶装置であることを特徴とする投写型表示装置。