JP2007079029A - 照明光学系およびそれを用いた投射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 光源手段からの光束を複数の光束に分割する分割手段と、分割された光束を画像表示素子に重畳し、照明する重畳手段とを有する照明光学系において、該分割手段は、光軸と平行な第1断面において、該光源手段からの光束を分割し、該分割された光束を用いて第1光源像領域内に複数の第1光源像を形成する第1光束分割手段と、該光軸と平行でかつ該第1断面と垂直な第2断面において、光源手段からの光束を分割し、該分割された光束を用いて第2光源像領域内に複数の第2光源像を形成する第2光束分割手段とを有し、該第2光束分割手段の該光源手段側配置した圧縮光学系を適切に構成したこと。
【選択図】 図1
Description
◎光源手段からの光束を複数の光束に分割する分割手段と、分割された光束を画像表示素子に重畳し、照明する重畳手段とを有する照明光学系において、該分割手段は、光軸と平行な第1断面において、該光源手段からの光束を分割し、該分割された光束を用いて第1光源像領域内に複数の第1光源像を形成する第1光束分割手段と、該光軸と平行でかつ該第1断面と垂直な第2断面において、光源手段からの光束を分割し、該分割された光束を用いて第2光源像領域内に複数の第2光源像を形成する第2光束分割手段とを有し、該第2光束分割手段の該光源手段側には、入射した光束の幅を狭めて射出させる圧縮光学系が配置されており、該圧縮光学系は該光源手段側から該画像表示素子側へ順に正の屈折力の光学素子と、負の屈折力を有する光学素子を含んでおり、該負の屈折力を有する光学素子の該画像表示素子側の面は凹形状であることを特徴としている。
2 リフレクタ
3 第1シリンドリカルレンズアレイ
4 第2シリンドリカルレンズアレイ
5 アフォーカル光学系(圧縮光学系)
5a 正レンズ
5b 負レンズ
5c 第5シリンドリカルレンズアレイ
6 第3シリンドリカルレンズアレイ
7 第4シリンドリカルレンズアレイ
8 コンデンサーレンズ
9 シリンドリカルレンズ
10 色分解光学系
11 画像表示素子
40 ランプ
41 発光管
42 リフレクタ
58 ダイクロイックミラー
59、64 入射側偏光板
61 画像表示素子
62 1/4波長板
60、66、69 偏光ビームスプリッタ−
65、67 色選択性位相差板
68 出射側偏光板
70 投射レンズ
100 照明光学系
200 色分解合成光学系
Claims (18)
- 光源手段からの光束を複数の光束に分割する分割手段と、分割された光束を画像表示素子に重畳し、照明する重畳手段とを有する照明光学系において、該分割手段は、光軸と平行な第1断面において、該光源手段からの光束を分割し、該分割された光束を用いて第1光源像領域内に複数の第1光源像を形成する第1光束分割手段と、該光軸と平行でかつ該第1断面と垂直な第2断面において、光源手段からの光束を分割し、該分割された光束を用いて第2光源像領域内に複数の第2光源像を形成する第2光束分割手段とを有し、該第2光束分割手段の該光源手段側には、入射した光束の幅を狭めて射出させる圧縮光学系が配置されており、該圧縮光学系は該光源手段側から該画像表示素子側へ順に正の屈折力の光学素子と、負の屈折力を有する光学素子を含んでおり、該負の屈折力を有する光学素子の該画像表示素子側の面は凹形状であることを特徴とする照明光学系。
- 前記第2光束分割手段と前記画像表示素子との間に偏光分離面を有した光学素子が配置されていることを特徴とする請求項1の照明光学系。
- 前記偏光分離面を有した光学素子の偏光分離面の法線と前記第2断面は平行であることを特徴とする請求項2の照明光学系。
- 前記第2光束分割手段に入射する光束の第2断面での幅が、前記第1光束分割手段に入射する光束の第1断面での幅より小さいことを特徴とする請求項1、2、又は3の照明光学系。
- 前記第1光束分割手段に入射する光束の第1断面での幅をW1、前記第2光束分割手段に入射する光束の第2断面での幅をW2とするとき、
0.1<W2/W1<0.8
なる条件を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項の照明光学系。 - 前記第1光束分離手段は、第1断面において屈折力を有するレンズアレイを含んでいることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項の照明光学系。
- 前記第2光束分離手段は、第2断面において屈折力を有するレンズアレイを含んでいることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項の照明光学系。
- 前記圧縮光学系の負の屈折力を有する光学素子は、前記第2光束分離手段の一部の作用を兼ねていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項の照明光学系。
- 前記圧縮光学系の負の屈折力を有する光学素子は、第2断面において屈折力を有するレンズアレイからなり、該レンズアレイを構成する各レンズは偏芯しており、該レンズアレイ面は前記画像表示素子側にあることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項の照明光学系。
- 前記圧縮光学系は、アフォーカル系より成ることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項の照明光学系。
- 光源手段からの光束を複数の光束に分割する分割手段と、分割された光束を画像表示素子に重畳し、照明する重畳手段とを有する照明光学系において、該分割手段は、光軸と平行な第1断面において、該光源手段からの光束を分割し、該分割された光束を用いて第1光源像領域内に複数の第1光源像を形成する第1光束分割手段と、該光軸と平行でかつ該第1断面と垂直な第2断面において、光源手段からの光束を分割し、該分割された光束を用いて第2光源像領域内に複数の第2光源像を形成する第2光束分割手段とを有し、該第2光束分割手段の該光源手段側には、入射した光束の幅を狭めて射出させる圧縮光学系が配置されており、該圧縮光学系は該光源手段側から該画像表示素子側へ順に正の屈折力の光学素子と、負の屈折力を有する光学素子を含んでおり、該負の屈折力を有する光学素子は第2断面において屈折力を有するレンズアレイからなり、該レンズアレイを構成する各レンズは偏芯していることを特徴とする照明光学系。
- 前記圧縮光学系の負の屈折力を有する光学素子は、レンズアレイ面が前記画像表示素子側にあることを特徴とする請求項11の照明光学系。
- 前記第2光束分割手段と前記画像表示素子との間に偏光分離面を有した光学素子が配置されていることを特徴とする請求項12の照明光学系。
- 前記偏光分離面を有した光学素子の偏光分離面の法線と前記第2断面は平行であることを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項の照明光学系。
- 前記第2光束分割手段に入射する光束の第2断面での幅が、前記第1光束分割手段に入射する光束の第1断面での幅より小さいことを特徴とする請求項11〜14のいずれか1項の照明光学系。
- 前記第1光束分割手段に入射する光束の第1断面での幅をW1、前記第2光束分割手段に入射する光束の第2断面での幅をW2とするとき、
0.1<W2/W1<0.8
なる条件を満足することを特徴とする請求項11〜15のいずれか1項の照明光学系。 - 光源手段からの光束を複数の光束に分割する分割手段と、分割された光束を画像表示素子に重畳する重畳手段とを有する照明光学系において、該分割手段は、光軸と平行な第1断面において、光源手段からの光束を分割する第1光束分割手段と、前記光軸と平行でかつ前記第1断面と垂直な第2断面において、光源手段からの光束を分割する第2光束分割手段とを有し、前記第2光束分割手段の光源手段側には、入射した光束の幅を狭める圧縮光学系が配置されており、該圧縮光学系は光源手段側から画像表示素子側へ順に正の屈折力の光学素子と、負の屈折力を有する光学素子を含んでおり、該負の屈折力を有する光学素子の前記画像表示素子側の面は凹形状であることを特徴とする照明光学系。
- 請求項1〜17のいずれか1項に記載の照明光学系と、1枚以上の画像表示素子と、該画像表示素子の画像を投影する投影光学系とを有することを特徴とする投射型表示装置。
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