JP2007256422A - Illuminating apparatus and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、照明装置及びプロジェクタに関する。 The present invention relates to a lighting device and a projector.
従来より高輝度のプロジェクタが求められており、その要求に応えるものとして2つの
光源装置からの光を三角プリズムで合成する構成を有するプロジェクタ(いわゆる2灯式
のプロジェクタ)が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
Conventionally, projectors with high brightness have been demanded, and projectors having a configuration for combining light from two light source devices with a triangular prism (so-called two-lamp projector) have been proposed (for example, so as to meet the demand) (for example, , See Patent Document 1).
このような従来の2灯式のプロジェクタによれば、照明装置として、2つの光源装置を
有する照明装置を用いているため、従来より高輝度のプロジェクタを構成することができ
る。
According to such a conventional two-lamp type projector, since an illumination device having two light source devices is used as the illumination device, a projector with higher brightness than the conventional one can be configured.
しかしながら、このような従来の2灯式のプロジェクタにおいては、2つの光源装置の
うちいずれかの光源装置において発光管の発光が弱まったり切れたりすると、被照明領域
における面内光強度分布が不均一になり、その結果、投写画像の品質が劣化するという問
題があった。この問題は、2灯式のプロジェクタのみに見られる問題ではなく、3組以上
の光源装置を有するプロジェクタにおいても共通して見られる問題である。
However, in such a conventional two-lamp type projector, if the light emission of the arc tube is weakened or cut off in any one of the two light source devices, the in-plane light intensity distribution in the illuminated area is not uniform. As a result, there is a problem that the quality of the projected image deteriorates. This problem is not a problem that can be seen only in a two-lamp type projector, but is a problem that is commonly seen in a projector having three or more sets of light source devices.
そこで、本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、高輝度のプロジ
ェクタに好適に用いることのできる照明装置であって、複数の光源装置のうちいずれの光
源装置において発光管の発光が弱まったり切れたりしても、被照明領域における面内光強
度分布が不均一になることを抑制することが可能となるとともに投写画像の品質が劣化す
ることを抑制することが可能な照明装置を提供することを目的とする。また、本発明は、
このような照明装置を備えたプロジェクタを提供することを目的とする。
Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and is an illumination device that can be suitably used for a high-intensity projector. In any of the plurality of light source devices, the arc tube is used. Even if the emission of the light is weakened or cut off, it is possible to suppress the in-plane light intensity distribution in the illuminated area from becoming uneven and to suppress the deterioration of the quality of the projected image. An object is to provide a lighting device. The present invention also provides:
It is an object of the present invention to provide a projector provided with such an illumination device.
本発明者は、上記目的を達成するため、従来の2灯式のプロジェクタにおいて、2つの
光源装置のうち一方の光源装置において発光管の発光が弱まったり切れたりすると、被照
明領域における面内光強度分布が不均一になる原因を徹底的に調査した。その結果、その
原因は、2つの光源装置からの照明光束が所定の角度をもって三角プリズムで合成される
ために、2つの光源装置からの照明光束が、被照明領域では同じ照明範囲で重畳されてい
るが同じ角度をもって重畳されていないことに起因することが判明した。本発明者は、こ
の知見に基づき、2つの光源装置からの照明光束が同じ角度をもって重畳されるようにす
ると、上記問題を解決することができることに想到し、本発明を完成させるに至った。
In order to achieve the above object, the present inventor, in the conventional two-lamp projector, when the light emission of the arc tube is weakened or cut off in one of the two light source devices, the in-plane light in the illuminated region The cause of uneven intensity distribution was thoroughly investigated. As a result, because the illumination light beams from the two light source devices are synthesized by the triangular prism at a predetermined angle, the illumination light beams from the two light source devices are superimposed in the same illumination range in the illuminated area. However, it was found to be caused by the fact that they were not superimposed at the same angle. Based on this knowledge, the present inventor has conceived that the above problem can be solved by superimposing the illumination light beams from the two light source devices at the same angle, and has completed the present invention.
すなわち、本発明の照明装置は、第1の光入射面と第2の光入射面とを有する偏光ビー
ムコンバイナと、前記第1の光入射面に配置され、第1の偏光成分に係る照明光束を射出
する第1の偏光光源装置と、前記第2の光入射面に配置され、前記第1の偏光成分に係る
照明光束とは異なる偏光軸を有する第2の偏光成分に係る照明光束を射出する第2の偏光
光源装置と、前記偏光ビームコンバイナからの照明光束をより均一な強度分布を有する光
に変換する機能を有するインテグレータ光学系とを備え、前記第1の偏光光源装置は、略
平行な照明光束を射出する第1の光源装置と、前記第1の光源装置からの照明光束のうち
第1の偏光成分に係る照明光束を透過し第2の偏光成分に係る照明光束を反射する第1の
偏光分離面及び前記第1の偏光分離面で反射された第2の偏光成分に係る照明光束を前記
第1の偏光分離面を透過した第1の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射す
る第1の反射面を有する第1の偏光分離光学素子と、前記第1の偏光分離光学素子から射
出される第2の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第2の偏光成分に係
る照明光束を第1の偏光成分に係る照明光束に変換する第1の位相差板とを有し、前記第
1の光源装置からの照明光束を第1の偏光成分に係る照明光束として前記偏光ビームコン
バイナの前記第1の光入射面に向けて射出し、前記第2の偏光光源装置は、略平行な照明
光束を射出する第2の光源装置と、前記第2の光源装置からの照明光束のうち第1の偏光
成分に係る照明光束を透過し第2の偏光成分に係る照明光束を反射する第2の偏光分離面
及び前記第2の偏光分離面で反射された第2の偏光成分に係る照明光束を前記第2の偏光
分離面を透過した第1の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する第2の反
射面を有する第2の偏光分離光学素子と、前記第2の偏光分離光学素子から射出される第
1の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第1の偏光成分に係る照明光束
を第2の偏光成分に係る照明光束に変換する第2の位相差板とを有し、前記第2の光源装
置からの照明光束を第2の偏光成分に係る照明光束として前記偏光ビームコンバイナの前
記第2の光入射面に向けて射出し、前記偏光ビームコンバイナは、前記第1の偏光分離面
を透過した第1の偏光成分に係る照明光束と前記第2の偏光分離面で反射された第2の偏
光成分に係る照明光束とを合成するとともに、前記第1の偏光分離面で反射されたのち前
記第1の位相差板によって偏光変換された第1の偏光成分に係る照明光束と前記第2の偏
光分離面を透過したのち前記第2の位相差板で偏光変換された第2の偏光成分に係る照明
光束とを合成し、前記インテグレータ光学系に向けて射出することを特徴とする。
That is, the illuminating device of the present invention includes a polarization beam combiner having a first light incident surface and a second light incident surface, and an illumination light beam related to the first polarization component, disposed on the first light incident surface. A first polarized light source device that emits light, and an illumination light beam related to a second polarization component that is disposed on the second light incident surface and has a polarization axis different from that of the illumination light beam related to the first polarization component The second polarized light source device, and an integrator optical system having a function of converting the illumination light beam from the polarized beam combiner into light having a more uniform intensity distribution, wherein the first polarized light source device is substantially parallel. A first light source device that emits a simple illumination light beam, and a first light source device that transmits the illumination light beam related to the first polarization component and reflects the illumination light beam related to the second polarization component among the illumination light beams from the first light source device. 1 polarization separation plane and the first polarization A first reflecting surface that reflects the illumination light beam related to the second polarization component reflected by the separation surface in a direction parallel to the illumination light beam related to the first polarization component that has passed through the first polarization separation surface; A first polarization separation optical element having the first polarization separation optical element and a position where the illumination light beam related to the second polarization component emitted from the first polarization separation optical element passes, and the illumination light beam related to the second polarization component is A first retardation plate for converting the illumination light beam from the first light source device into an illumination light beam according to the first polarization component. The second polarized light source device emits a substantially parallel illumination light beam, and the second light source device emits a first light beam out of the second light source device. Illumination light beam which permeate | transmits the illumination light beam which concerns on a polarization component, and concerns on a 2nd polarization component The illumination light beam related to the second polarization component reflected from the second polarization separation surface and the second polarization component reflected by the second polarization separation surface is converted into the illumination light beam related to the first polarization component transmitted through the second polarization separation surface. A second polarization separation optical element having a second reflection surface that reflects in a parallel direction, and a position where an illumination light beam related to the first polarization component emitted from the second polarization separation optical element passes. And a second retardation plate that converts the illumination light beam related to the first polarization component into the illumination light beam related to the second polarization component, and the illumination light beam from the second light source device is The illumination light beam related to the polarization component is emitted toward the second light incident surface of the polarization beam combiner, and the polarization beam combiner transmits the illumination light beam related to the first polarization component transmitted through the first polarization separation surface. And second polarized light reflected by the second polarization separation surface The illumination light beam related to the component is combined, and the illumination light beam related to the first polarization component which has been reflected by the first retardation plate and converted by the first retardation plate is then combined with the second polarization light. After passing through the separation surface, the illumination light beam related to the second polarization component that has been polarization-converted by the second retardation plate is combined and emitted toward the integrator optical system.
このため、本発明の照明装置によれば、第1の偏光光源装置及び第2の偏光光源装置か
ら互いに異なる偏光軸を有する直線偏光を射出させ、これらの直線偏光を偏光ビームコン
バイナにおける第1の光入射面及び第2の光入射面にそれぞれ入射させることにより、偏
光ビームコンバイナからは、2つの光源装置(第1の光源装置及び第2の光源装置)から
の照明光束が同じ角度をもって重畳された形で射出されるようになる。このため、2つの
光源装置のうちいずれの光源装置において発光管の発光が弱まったり切れたりしても、被
照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となるととも
に投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能な照明装置を提供することが可能
になる。
For this reason, according to the illumination device of the present invention, linearly polarized light having different polarization axes is emitted from the first polarized light source device and the second polarized light source device, and these linearly polarized light is emitted from the first polarized light beam combiner in the first polarization beam combiner. By making the light incident surface and the second light incident surface respectively enter, the illumination light beams from the two light source devices (the first light source device and the second light source device) are superimposed at the same angle from the polarization beam combiner. It comes to be injected in the form. For this reason, even if the light emission of the arc tube is weakened or cut off in any one of the two light source devices, it is possible to suppress the in-plane light intensity distribution in the illuminated region from becoming uneven. In addition, it is possible to provide an illuminating device that can suppress the deterioration of the quality of the projected image.
ところで、偏光分離光学素子は、その偏光分離面において入射する照明光束を第1の偏
光成分に係る照明光束及び第2の偏光成分に係る照明光束にそれぞれ1対1の割合で偏光
分離することが望ましいが、製造上のばらつきにより、その偏光分離に偏りが存在するも
のもある。偏光分離に偏りが存在する偏光分離光学素子においては、偏光分離面に入射す
る照明光束の光強度を100としたとき、例えば、偏光分離面を透過した第1の偏光成分
に係る照明光束の光強度が52となり、偏光分離面で反射された第2の偏光成分に係る照
明光束の光強度は48となる場合もある。
By the way, the polarization separation optical element can separate the illumination light beam incident on the polarization separation surface into the illumination light beam related to the first polarization component and the illumination light beam related to the second polarization component at a ratio of 1: 1. Although desirable, there may be deviations in polarization separation due to manufacturing variations. In the polarization separation optical element in which the polarization separation is biased, when the light intensity of the illumination light beam incident on the polarization separation surface is 100, for example, the light of the illumination light beam related to the first polarization component transmitted through the polarization separation surface The intensity is 52, and the light intensity of the illumination light beam related to the second polarization component reflected by the polarization separation surface may be 48.
本発明の照明装置によれば、第1の偏光分離光学素子における第1の偏光分離面を透過
した照明光束と第2の偏光分離光学素子における第2の偏光分離面で反射された照明光束
とが合成され、第1の偏光分離光学素子における第1の偏光分離面で反射された照明光束
と第2の偏光分離光学素子における第2の偏光分離面を透過した照明光束とが合成される
ように、第1の偏光分離光学素子及び第2の偏光分離光学素子をそれぞれ配置しているた
め、偏光分離に偏りが存在する偏光分離光学素子を用いた場合であっても、偏光分離面を
透過した照明光束の光強度と、偏光分離面で反射された照明光束の光強度との差を相殺す
ることができる。このため、偏光ビームコンバイナから射出される照明光束に光量差が生
じることを抑制することができ、照明むらの発生を抑制することが可能となる。
According to the illumination device of the present invention, the illumination light beam that has passed through the first polarization separation surface of the first polarization separation optical element, and the illumination light beam that has been reflected by the second polarization separation surface of the second polarization separation optical element, So that the illumination light beam reflected by the first polarization separation surface of the first polarization separation optical element and the illumination light beam transmitted through the second polarization separation surface of the second polarization separation optical element are synthesized. In addition, since the first polarization separation optical element and the second polarization separation optical element are respectively disposed, even if a polarization separation optical element having a bias in polarization separation is used, the polarization separation surface is transmitted. The difference between the light intensity of the illumination light beam and the light intensity of the illumination light beam reflected by the polarization separation surface can be canceled out. For this reason, it can suppress that a light quantity difference arises in the illumination light beam inject | emitted from a polarization beam combiner, and it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of illumination nonuniformity.
なお、本発明の偏光光源装置を2組以上用いることによって、2つの光源装置を有する
2灯式のプロジェクタのみならず、複数の光源装置を有する多灯式のプロジェクタを構成
できるようになる。
Note that by using two or more sets of the polarized light source devices of the present invention, not only a two-lamp type projector having two light source devices but also a multi-lamp type projector having a plurality of light source devices can be configured.
本発明の照明装置においては、前記第1の偏光分離光学素子及び前記第2の偏光分離光
学素子として、同じロットで製造された偏光分離光学素子を備えることが好ましい。
In the illumination device of the present invention, it is preferable that the first polarization separation optical element and the second polarization separation optical element include polarization separation optical elements manufactured in the same lot.
このように構成することにより、(ア)第1の偏光分離面を透過するP偏光成分の光強
度と第1の偏光分離面で反射されるS偏光成分の光強度との比が、第2の偏光分離面を透
過するP偏光成分の光強度と第2の偏光分離面で反射されるS偏光成分の光強度との比と
同じであり、(イ)第1の偏光分離面を透過するP偏光成分の光強度の大きさが第2の偏
光分離面を透過するP偏光成分の光強度の大きさと同じであり、(ウ)第1の偏光分離面
で反射されるS偏光成分の光強度の大きさが第2の偏光分離面で反射されるS偏光成分の
光強度の大きさと同じであることから、第1の偏光光源装置からの照明光束における偏光
分離の偏りと第2の偏光光源装置からの照明光束における偏光分離の偏りとが偏光ビーム
コンバイナによって相殺されることとなる。このため、偏光ビームコンバイナから射出さ
れる照明光束に光量差が生じることをさらに抑制することができ、照明むらの発生をさら
に抑制することが可能となる。
With this configuration, (a) the ratio of the light intensity of the P-polarized component transmitted through the first polarization separation surface and the light intensity of the S-polarization component reflected by the first polarization separation surface is And the ratio of the light intensity of the P-polarized component that is transmitted through the polarization separation surface and the light intensity of the S-polarized component that is reflected by the second polarization separation surface, and (b) is transmitted through the first polarization separation surface. The light intensity of the P-polarized light component is the same as the light intensity of the P-polarized light component transmitted through the second polarization separation surface, and (c) the light of the S-polarized light component reflected by the first polarization separation surface. Since the magnitude of the intensity is the same as the magnitude of the light intensity of the S-polarized light component reflected by the second polarization separation surface, the polarization separation bias and the second polarization in the illumination light beam from the first polarized light source device The polarization beam combiner cancels the polarization separation bias in the illumination beam from the light source device. It becomes a. For this reason, it can further suppress that a light quantity difference arises in the illumination light beam inject | emitted from a polarization beam combiner, and it becomes possible to further suppress generation | occurrence | production of illumination nonuniformity.
本発明の照明装置においては、前記第1の位相差板及び前記第2の位相差板は1枚の位
相差板からなり、当該位相差板は、前記偏光ビームコンバイナにおける前記第1の光入射
面及び前記第2の光入射面に跨って接着されていることが好ましい。
In the illuminating device of the present invention, the first retardation plate and the second retardation plate are composed of one retardation plate, and the retardation plate is the first light incident on the polarization beam combiner. It is preferable to adhere across the surface and the second light incident surface.
このように構成することにより、製造コストの低減を図ることができる。 With such a configuration, the manufacturing cost can be reduced.
本発明の照明装置においては、前記第1の光源装置は、第1の楕円面リフレクタと、前
記第1の楕円面リフレクタの第1焦点近傍に発光中心を有する第1の発光管と、前記第1
の楕円面リフレクタからの集束光を前記第1の偏光分離光学素子の光入射面における前記
第1の偏光分離面に対応する位置に向けて射出する第1の凹レンズとを有し、前記第2の
光源装置は、第2の楕円面リフレクタと、前記第2の楕円面リフレクタの第1焦点近傍に
発光中心を有する第2の発光管と、前記第2の楕円面リフレクタからの集束光を前記第2
の偏光分離光学素子の光入射面における前記第2の偏光分離面に対応する位置に向けて射
出する第2の凹レンズとを有することが好ましい。
In the illumination device of the present invention, the first light source device includes a first ellipsoidal reflector, a first arc tube having a light emission center in the vicinity of a first focal point of the first ellipsoidal reflector, and the first 1
A first concave lens that emits focused light from the ellipsoidal reflector toward a position corresponding to the first polarization separation surface on the light incident surface of the first polarization separation optical element, and the second concave lens. The light source device includes a second ellipsoidal reflector, a second arc tube having a light emission center near the first focal point of the second ellipsoidal reflector, and the focused light from the second ellipsoidal reflector. Second
And a second concave lens that emits toward a position corresponding to the second polarization separation surface on the light incident surface of the polarization separation optical element.
このように構成することにより、第1の光源装置及び第2の光源装置からは楕円面リフ
レクタの大きさよりも小さな略平行光束が射出されるようになるため、プロジェクタの小
型化を図ることができる。
With this configuration, the first light source device and the second light source device emit a substantially parallel light beam that is smaller than the size of the ellipsoidal reflector, so that the projector can be reduced in size. .
本発明の照明装置においては、前記第1の発光管には、前記第1の発光管から被照明領
域側に射出される光を前記第1の発光管に向けて反射する第1の反射手段が設けられ、前
記第2の発光管には、前記第2の発光管から被照明領域側に射出される光を前記第2の発
光管に向けて反射する第2の反射手段が設けられていることが好ましい。
In the illuminating device of the present invention, the first arc tube reflects the light emitted from the first arc tube toward the illuminated area toward the first arc tube. The second arc tube is provided with second reflecting means for reflecting the light emitted from the second arc tube toward the illuminated area toward the second arc tube. Preferably it is.
このように構成することにより、発光管から被照明領域側に放射される光が発光管に向
けて反射されるため、発光管の被照明領域側端部まで覆うような大きさに各楕円面リフレ
クタの大きさを設定することを必要とせず、各楕円面リフレクタの小型化を図ることがで
き、結果としてプロジェクタの小型化を図ることができる。
また、各楕円面リフレクタの小型化を図ることができることにより、楕円面リフレクタ
から楕円面リフレクタの第2焦点に向けて集束するビームの集束角やビームスポットを小
さくすることができるため、各凹レンズの大きさ、各偏光分離光学素子の大きさ、偏光ビ
ームコンバイナの大きさをさらに小さくすることができ、照明装置のさらなる小型化を図
ることができる。
With this configuration, since the light emitted from the arc tube toward the illuminated area is reflected toward the arc tube, each elliptical surface has a size that covers the illuminated area side end of the arc tube. It is not necessary to set the size of the reflector, and each ellipsoidal reflector can be miniaturized. As a result, the projector can be miniaturized.
In addition, since the size of each ellipsoidal reflector can be reduced, the focusing angle and beam spot of the beam focused from the ellipsoidal reflector toward the second focal point of the ellipsoidal reflector can be reduced. The size, the size of each polarization separation optical element, and the size of the polarization beam combiner can be further reduced, and the lighting device can be further miniaturized.
本発明の照明装置においては、前記偏光ビームコンバイナの前記第1の光入射面と、前
記第1の偏光光源装置における光射出面とは接着され、前記偏光ビームコンバイナの前記
第2の光入射面と、前記第2の偏光光源装置における光射出面とは接着されていることが
好ましい。
In the illuminating device of the present invention, the first light incident surface of the polarization beam combiner and the light exit surface of the first polarized light source device are bonded together, and the second light incident surface of the polarization beam combiner. It is preferable that the light exit surface of the second polarized light source device is bonded.
本発明の照明装置においては、前記第1の偏光分離光学素子の光入射面と、前記第1の
光源装置における前記第1の凹レンズの光射出面とは接着され、前記第2の偏光分離光学
素子の光入射面と、前記第2の光源装置における前記第2の凹レンズの光射出面とは接着
されていることが好ましい。
In the illumination device of the present invention, the light incident surface of the first polarization separation optical element and the light exit surface of the first concave lens in the first light source device are bonded to each other, and the second polarization separation optical It is preferable that the light incident surface of the element is bonded to the light emitting surface of the second concave lens in the second light source device.
このように構成することにより、上記部品間における不要な反射が低減するため、光利
用効率が向上するとともに迷光レベルが低減する。
With this configuration, unnecessary reflection between the components is reduced, so that the light utilization efficiency is improved and the stray light level is reduced.
本発明の照明装置においては、前記偏光ビームコンバイナと前記第1の偏光分離光学素
子、前記第1の偏光分離光学素子と前記第1の凹レンズ、前記偏光ビームコンバイナと前
記第2の偏光分離光学素子、及び前記第2の偏光分離光学素子と前記第2の凹レンズは、
それぞれ離隔して配置されていることも好ましい。
In the illumination device of the present invention, the polarization beam combiner and the first polarization separation optical element, the first polarization separation optical element and the first concave lens, the polarization beam combiner and the second polarization separation optical element. , And the second polarization separation optical element and the second concave lens,
It is also preferable that they are arranged apart from each other.
このように構成した場合には、各光学要素間の位置調整を容易に行うことができるよう
になる。また、各光学要素に及ぼす熱的影響を軽減することができる。
When configured in this manner, the position adjustment between the optical elements can be easily performed. Further, the thermal influence on each optical element can be reduced.
この場合、偏光ビームコンバイナの第1の光入射面及び第2の光入射面、第1の偏光分
離光学素子の光入射面及び光射出面、第2の偏光分離光学素子の光入射面及び光射出面、
第1の凹レンズの光入射面及び光射出面並びに第2の凹レンズの光入射面及び光射出面に
は、減反射膜がコーティングされていることが好ましい。
In this case, the first light incident surface and the second light incident surface of the polarization beam combiner, the light incident surface and the light exit surface of the first polarization separation optical element, and the light incident surface and the light of the second polarization separation optical element. Exit surface,
The light incident surface and the light exit surface of the first concave lens and the light incident surface and the light exit surface of the second concave lens are preferably coated with a anti-reflection film.
これにより、上記の各光学要素に入射する照明光束及び上記の各光学要素から射出され
る照明光束における不要な反射の発生を抑制することができる。
Thereby, generation | occurrence | production of the unnecessary reflection in the illumination light beam which injects into each said optical element, and the illumination light beam inject | emitted from each said optical element can be suppressed.
本発明の照明装置においては、前記インテグレータ光学系は、前記偏光ビームコンバイ
ナからの照明光束を集束光に変換して射出する集光レンズと、前記集光レンズからの照明
光束をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッドとを有することが
好ましい。
In the illumination device of the present invention, the integrator optical system includes a condenser lens that converts the illumination light beam from the polarization beam combiner into a focused light and emits the light, and a more uniform intensity distribution of the illumination light beam from the condenser lens. It is preferable to have an integrator rod that converts light into light.
このように構成することにより、インテグレータロッドの働きによって、照明光束の面
内光強度分布をより均一なものにすることが可能となる。
With this configuration, the in-plane light intensity distribution of the illumination light beam can be made more uniform by the function of the integrator rod.
本発明の照明装置においては、前記インテグレータロッドは、中空のインテグレータロ
ッドであってもよいし、中実のインテグレータロッドであってもよい。
In the illumination device of the present invention, the integrator rod may be a hollow integrator rod or a solid integrator rod.
中空のインテグレータロッドとしては、例えば4枚の反射ミラーにおける反射面を内側
に向けて貼り合わせた筒状のライトトンネルなどを好適に用いることができる。また、中
実のインテグレータロッドとしては、例えば内面全反射タイプの中実のロッド部材(ガラ
スロッド)などを好適に用いることができる。
As the hollow integrator rod, for example, a cylindrical light tunnel in which the reflecting surfaces of four reflecting mirrors are bonded inward can be suitably used. In addition, as the solid integrator rod, for example, a solid rod member (glass rod) of an internal total reflection type can be suitably used.
本発明の照明装置においては、前記インテグレータ光学系は、前記インテグレータロッ
ドの光入射面に配置され、中央部に光入射のための開口部を有する反射層と、前記インテ
グレータロッドの光射出面に配置されるλ/4板と、前記λ/4板の光射出側に配置され
る反射型偏光板とをさらに有することが好ましい。
In the illuminating device of the present invention, the integrator optical system is disposed on the light incident surface of the integrator rod, and is disposed on the light emitting surface of the integrator rod, and a reflective layer having an opening for light incidence at a central portion. It is preferable to further include a λ / 4 plate and a reflective polarizing plate disposed on the light exit side of the λ / 4 plate.
このように構成することにより、インテグレータロッドに入射した照明光束のうち一方
の偏光成分に係る照明光束が反射側偏光板を通過する場合には、他方の偏光成分に係る照
明光束は反射型偏光板で反射される。この反射光はインテグレータロッドの光入射面に配
置された反射層で反射され、再度反射型偏光板に到達する。このとき、この光はλ/4板
をすでに2回通過しているため、偏光方向が90度回転し、一方の偏光成分に係る照明光
束として反射型偏光板を通過する。すなわち、インテグレータロッドから射出される光の
偏光方向を略1種類の偏光方向に揃えることが可能となる。したがって、液晶装置のよう
に偏光方向を制御する電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおいて特に好適なものと
なる。
With this configuration, when the illumination light beam related to one polarization component of the illumination light beam incident on the integrator rod passes through the reflection side polarizing plate, the illumination light beam related to the other polarization component is reflected to the reflection type polarizing plate. It is reflected by. This reflected light is reflected by the reflective layer disposed on the light incident surface of the integrator rod and reaches the reflective polarizing plate again. At this time, since this light has already passed through the λ / 4 plate twice, the polarization direction is rotated by 90 degrees, and passes through the reflective polarizing plate as an illumination light beam related to one polarization component. That is, it becomes possible to align the polarization direction of the light emitted from the integrator rod with approximately one type of polarization direction. Therefore, it is particularly suitable for a projector using an electro-optic modulation device that controls the polarization direction, such as a liquid crystal device.
本発明の照明装置においては、前記インテグレータ光学系は、前記インテグレータロッ
ドの光入射側に配置され、前記集光レンズからの照明光束を略1種類の直線偏光成分を有
する光束に変換する偏光変換素子をさらに有することが好ましい。
In the illumination device of the present invention, the integrator optical system is disposed on the light incident side of the integrator rod, and converts the illumination light beam from the condenser lens into a light beam having substantially one type of linearly polarized light component. It is preferable to further have.
このように構成することによっても、インテグレータロッドに入射する光の偏光方向を
略1種類の偏光方向に揃えることが可能となるため、液晶装置のように偏光方向を制御す
る電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおいて特に好適なものとなる。
This configuration also makes it possible to align the polarization direction of the light incident on the integrator rod with approximately one type of polarization direction. Therefore, an electro-optic modulation device that controls the polarization direction like a liquid crystal device is used. This is particularly suitable for a conventional projector.
本発明の照明装置においては、前記インテグレータロッドと前記偏光変換素子とは接着
されていることが好ましい。
In the illuminating device of this invention, it is preferable that the said integrator rod and the said polarization conversion element are adhere | attached.
このように構成することにより、偏光変換素子とインテグレータロッドとの間における
望ましくない多重反射が抑制され、光利用効率が低下したり迷光レベルが上昇したりする
ことがなくなる。また、偏光変換素子とインテグレータロッドとを容易に一体化すること
ができる。また、偏光変換素子とインテグレータロッドとの間において、装置組み立て後
における位置ずれの発生を未然に防止することができる。
With this configuration, undesirable multiple reflections between the polarization conversion element and the integrator rod are suppressed, and the light use efficiency does not decrease and the stray light level does not increase. In addition, the polarization conversion element and the integrator rod can be easily integrated. In addition, it is possible to prevent the occurrence of misalignment between the polarization conversion element and the integrator rod after the device is assembled.
この場合、偏光変換素子及びインテグレータロッドとほぼ同じ屈折率を有する接着剤を
用いることが好ましい。
In this case, it is preferable to use an adhesive having substantially the same refractive index as that of the polarization conversion element and the integrator rod.
本発明の照明装置においては、前記インテグレータ光学系は、前記偏光ビームコンバイ
ナからの照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第1小レンズをそれぞれ有する2つ
の第1レンズアレイと、前記2つの第1レンズアレイの各第1小レンズに対応する複数の
第2小レンズをそれぞれ有する2つの第2レンズアレイと、前記2つの第2レンズアレイ
からのそれぞれの部分光束を略1種類の直線偏光成分を有する光束に変換する2つの偏光
変換素子と、前記2つの偏光変換素子からのそれぞれの光を被照明領域で重畳させる重畳
レンズとを有し、前記2つの第1レンズアレイ、前記2つの第2レンズアレイ及び前記2
つの偏光変換素子のそれぞれが、前記重畳レンズの光軸を含む仮想面に対して対称に配置
されていることが好ましい。
In the illumination device of the present invention, the integrator optical system includes two first lens arrays each having a plurality of first small lenses that divide an illumination light beam from the polarization beam combiner into a plurality of partial light beams, and the two Two second lens arrays each having a plurality of second small lenses corresponding to the first small lenses of the first lens array, and each partial light beam from the two second lens arrays is substantially one type of linearly polarized light. Two polarization conversion elements for converting into light beams having components, and a superimposing lens for superimposing respective light from the two polarization conversion elements in an illuminated area, the two first lens arrays, the two Second lens array and 2
Each of the two polarization conversion elements is preferably arranged symmetrically with respect to a virtual plane including the optical axis of the superimposing lens.
このように構成することにより、2つの第1レンズアレイ、2つの第2レンズアレイ及
び重畳レンズの働きによって、照明光束の面内光強度分布をより均一なものにすることが
可能となる。また、2つの偏光変換素子の働きによって、照明光束の偏光方向を略1種類
の偏光方向に揃えることが可能となるため、液晶装置のように偏光方向を制御する電気光
学変調装置を用いたプロジェクタにおいて特に好適なものとなる。
With this configuration, the in-plane light intensity distribution of the illumination light beam can be made more uniform by the action of the two first lens arrays, the two second lens arrays, and the superimposing lens. In addition, since the polarization direction of the illumination light beam can be aligned with substantially one polarization direction by the action of the two polarization conversion elements, a projector using an electro-optic modulation device that controls the polarization direction like a liquid crystal device. Is particularly suitable.
また、本発明の照明装置によれば、偏光ビームコンバイナの光路後段に第1レンズアレ
イ、第2レンズアレイ及び偏光変換素子がそれぞれ2つずつ配置された構成を有している
ため、偏光ビームコンバイナの光路後段に第1レンズアレイ、第2レンズアレイ及び偏光
変換素子がそれぞれ1つずつ配置された構成を有するものと比べて、各第1レンズアレイ
、第2レンズアレイ及び偏光変換素子の大きさを小さくすることができ、第1レンズアレ
イ、第2レンズアレイ及び偏光変換素子の製造が容易となるという効果もある。
In addition, according to the illumination device of the present invention, since the first lens array, the second lens array, and the two polarization conversion elements are respectively disposed in the downstream of the optical path of the polarization beam combiner, the polarization beam combiner is provided. The size of each of the first lens array, the second lens array, and the polarization conversion element is compared with that having a configuration in which one each of the first lens array, the second lens array, and the polarization conversion element is disposed in the subsequent stage of the optical path. There is also an effect that the first lens array, the second lens array, and the polarization conversion element can be easily manufactured.
本発明のプロジェクタは、本発明の照明装置と、前記照明装置からの光を画像情報に応
じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置により変調された光を投写する
投写光学系とを備えることを特徴とする。
The projector of the present invention includes the illumination device of the present invention, an electro-optic modulation device that modulates light from the illumination device according to image information, and a projection optical system that projects light modulated by the electro-optic modulation device. It is characterized by providing.
このため、本発明のプロジェクタによれば、上記したような優れた本発明の照明装置を
備えているため、高輝度のプロジェクタであって、複数の光源装置のうちいずれの光源装
置において発光管の発光が弱まったり切れたりしても、投写画像の品質が劣化することを
抑制することが可能なプロジェクタとなる。
For this reason, according to the projector of the present invention, since the above-described excellent illumination device of the present invention is provided, the projector has a high brightness, and the arc tube in any one of the plurality of light source devices. Even if the light emission is weakened or cut off, the projector can suppress the deterioration of the quality of the projected image.
以下、本発明の照明装置及びプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説
明する。
Hereinafter, an illumination device and a projector according to the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.
[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る照明装置100及びプロジェクタ1000を説明するために
示す図である。図1(a)はプロジェクタ1000の光学系を示す平面図であり、図1(
b)はプロジェクタ1000の光学系を示す側面図であり、図1(c)は第1の凹レンズ
18を第1の発光管12側から見た図であり、図1(d)は第2の凹レンズ58を第2の
発光管52側から見た図である。図2は、実施形態1に係る照明装置100の要部を説明
するために示す図である。図3は、第1の光源装置10及び第2の光源装置50から射出
される照明光束が偏光分離及び合成される様子を模式的に示す図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining an illumination device 100 and a projector 1000 according to the first embodiment. FIG. 1A is a plan view showing an optical system of the projector 1000, and FIG.
FIG. 1B is a side view showing the optical system of the projector 1000, FIG. 1C is a view of the first concave lens 18 viewed from the first arc tube 12 side, and FIG. It is the figure which looked at the concave lens 58 from the 2nd arc tube 52 side. FIG. 2 is a diagram for explaining a main part of the lighting apparatus 100 according to the first embodiment. FIG. 3 is a diagram schematically showing how the illumination light beams emitted from the first light source device 10 and the second light source device 50 are polarized and separated.
図4は、第1レンズアレイ130,134の正面図である。なお、図4においては、照
明光束の輪郭Lも併せて示している。図5は、インテグレータ光学系120における光線
を示す図である。図6は、偏光変換素子150,155の光射出面における面内光強度分
布を示す図である。図7は、第1の光源装置10の第1の発光管12の発光が切れたとき
の照明状態を説明するために示す図である。図8は、第2の光源装置50の第2の発光管
52の発光が切れたときの照明状態を説明するために示す図である。
FIG. 4 is a front view of the first lens arrays 130 and 134. In FIG. 4, the outline L of the illumination light beam is also shown. FIG. 5 is a diagram showing light rays in the integrator optical system 120. FIG. 6 is a diagram showing in-plane light intensity distributions on the light exit surfaces of the polarization conversion elements 150 and 155. FIG. 7 is a view for explaining the illumination state when the light emission of the first arc tube 12 of the first light source device 10 is cut off. FIG. 8 is a view for explaining an illumination state when light emission of the second arc tube 52 of the second light source device 50 is cut off.
なお、以下の説明においては、互いに直交する3つの方向をそれぞれz軸方向(図1(
a)におけるシステム光軸OC方向)、x軸方向(図1(a)における紙面に平行かつz
軸に直交する方向)及びy軸方向(図1(a)における紙面に垂直かつz軸に直交する方
向)とする。
In the following description, three directions orthogonal to each other are respectively expressed in the z-axis direction (FIG. 1 (
system optical axis OC direction in a), x-axis direction (parallel to the paper surface in FIG. 1A and z)
A direction perpendicular to the axis) and a y-axis direction (a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1A and perpendicular to the z-axis).
実施形態1に係るプロジェクタ1000は、図1に示すように、いわゆる2灯式の照明
装置100と、照明装置100からの照明光束を3つの色光に分離して被照明領域に導光
する色分離導光光学系200と、色分離導光光学系200で分離された3つの色光のそれ
ぞれを画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての3つの液晶装置400R,4
00G,400Bと、液晶装置400R,400G,400Bによって変調された色光を
合成するクロスダイクロイックプリズム500と、クロスダイクロイックプリズム500
によって合成された光をスクリーンSCR等の投写面に投写する投写光学系600とを備
えたプロジェクタである。
As shown in FIG. 1, the projector 1000 according to the first embodiment includes a so-called two-lamp illumination device 100 and color separation that separates an illumination light beam from the illumination device 100 into three color lights and guides them to an illuminated area. Three liquid crystal devices 400R, 4 as electro-optic modulation devices that modulate the light guide optical system 200 and each of the three color lights separated by the color separation light guide optical system 200 according to image information.
00G, 400B, a cross dichroic prism 500 that combines color lights modulated by the liquid crystal devices 400R, 400G, 400B, and a cross dichroic prism 500
And a projection optical system 600 that projects the light synthesized by the projection onto a projection surface such as a screen SCR.
実施形態1に係る照明装置100は、図1、図2及び図5に示すように、第1の偏光光
源装置40と、第2の偏光光源装置80と、第1の偏光光源装置40及び第2の偏光光源
装置80から射出される照明光束を合成して射出する偏光ビームコンバイナ90と、偏光
ビームコンバイナ90からの照明光束をより均一な強度分布を有する光に変換する機能を
有するインテグレータ光学系120とを備えた照明装置である。
As shown in FIGS. 1, 2, and 5, the illumination device 100 according to the first embodiment includes a first polarized light source device 40, a second polarized light source device 80, a first polarized light source device 40, and a first polarized light source device 40. A polarization beam combiner 90 that combines and emits the illumination light beams emitted from the two polarized light source devices 80, and an integrator optical system that has a function of converting the illumination light beams from the polarization beam combiner 90 into light having a more uniform intensity distribution 120 is a lighting device.
まず、第1の偏光光源装置40、第2の偏光光源装置80及び偏光ビームコンバイナ9
0の構成を説明する。
First, the first polarized light source device 40, the second polarized light source device 80, and the polarized beam combiner 9 are used.
The configuration of 0 will be described.
第1の偏光光源装置40は、図1〜図3に示すように、略平行な照明光束を射出する第
1の光源装置10と、第1の光源装置10からの照明光束をP偏光成分(第1の偏光成分
)に係る照明光束とS偏光成分(第2の偏光成分)に係る照明光束とに分離する第1の偏
光分離光学素子20と、第1の偏光分離光学素子20から射出されるS偏光成分に係る照
明光束が通過する位置に配置される第1の位相差板としての第1のλ/2板30とを有し
ている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the first polarized light source device 40 includes a first light source device 10 that emits a substantially parallel illumination light beam, and an illumination light beam from the first light source device 10 as a P-polarized component ( A first polarization separation optical element 20 that separates the illumination light beam according to the first polarization component) and the illumination light beam according to the S polarization component (second polarization component); And a first λ / 2 plate 30 serving as a first retardation plate disposed at a position where an illumination light beam related to the S-polarized light component passes.
第1の光源装置10は、第1の楕円面リフレクタ14と、第1の楕円面リフレクタ14
の第1焦点近傍に発光中心を有する第1の発光管12と、第1の楕円面リフレクタ14か
らの集束光を第1の偏光分離光学素子20の光入射面における第1の偏光分離面22に対
応する位置に向けて射出する第1の凹レンズ18とを有している。第1の発光管12には
、第1の発光管12から被照明領域側に射出される光を第1の発光管12に向けて反射す
る第1の反射手段としての第1の補助ミラー16が設けられている。第1の光源装置10
は、光軸10axを中心軸とする光束を射出する。
The first light source device 10 includes a first ellipsoidal reflector 14 and a first ellipsoidal reflector 14.
The first light-emitting tube 12 having an emission center in the vicinity of the first focal point and the first polarized light separating surface 22 on the light incident surface of the first polarized light separating optical element 20 for focusing light from the first ellipsoidal reflector 14. And a first concave lens 18 that emits toward a position corresponding to. The first arc tube 12 includes a first auxiliary mirror 16 as a first reflecting means for reflecting light emitted from the first arc tube 12 toward the illuminated region toward the first arc tube 12. Is provided. First light source device 10
Emits a light beam having the optical axis 10ax as the central axis.
第1の発光管12は、管球部と、管球部の両側に延びる一対の封止部とを有している。
第1の楕円面リフレクタ14は、第1の発光管12の一方の封止部に挿通・固着される
筒状の首状部と、第1の発光管12から放射された光を第2焦点位置に向けて反射する反
射凹面とを有している。
The first arc tube 12 has a tube bulb portion and a pair of sealing portions extending on both sides of the tube bulb portion.
The first ellipsoidal reflector 14 has a cylindrical neck-like portion inserted into and fixed to one sealing portion of the first arc tube 12, and light emitted from the first arc tube 12 as a second focal point. And a reflective concave surface that reflects toward the position.
第1の補助ミラー16は、第1の発光管12の管球部を挟んで第1の楕円面リフレクタ
14と対向して設けられ、第1の発光管12から放射された光のうち第1の楕円面リフレ
クタ14に向かわない光を第1の発光管12に戻し第1の楕円面リフレクタ14に入射さ
せる。
The first auxiliary mirror 16 is provided to face the first ellipsoidal reflector 14 across the tube portion of the first arc tube 12, and the first auxiliary mirror 16 is the first of the light emitted from the first arc tube 12. The light not directed to the ellipsoidal reflector 14 is returned to the first arc tube 12 and is incident on the first ellipsoidal reflector 14.
第1の凹レンズ18は、第1の楕円面リフレクタ14の被照明領域側に配置されている
。そして、第1の楕円面リフレクタ14からの光を第1の偏光分離光学素子20に向けて
射出するように構成されている。
The first concave lens 18 is disposed on the illuminated area side of the first ellipsoidal reflector 14. Then, the light from the first ellipsoidal reflector 14 is emitted toward the first polarization separation optical element 20.
第1の偏光分離光学素子20は、図2及び図3に示すように、第1の光源装置10から
の照明光束のうちP偏光成分に係る照明光束を透過しS偏光成分に係る照明光束を第1の
光源装置10の光軸10axから遠ざかる方向に向けて反射する第1の偏光分離面22と
、第1の偏光分離面22で反射されたS偏光成分に係る照明光束を第1の偏光分離面22
を透過したP偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する第1の反射面24と
を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first polarization separation optical element 20 transmits the illumination light beam related to the P-polarized component and the illumination light beam related to the S-polarized component among the illumination light beams from the first light source device 10. The first polarization separation surface 22 that reflects in the direction away from the optical axis 10ax of the first light source device 10, and the illumination light flux related to the S polarization component reflected by the first polarization separation surface 22 is the first polarization. Separation surface 22
And a first reflecting surface 24 that reflects in the direction parallel to the illumination light beam related to the P-polarized light component that has passed through.
第1のλ/2板30は、後述する偏光ビームコンバイナ90の第1の光入射面94にお
ける所定位置(第1の偏光分離光学素子20から射出されるS偏光成分に係る照明光束が
通過する位置)に配置されている。そして、S偏光成分に係る照明光束をP偏光成分に係
る照明光束に変換する。
The first λ / 2 plate 30 passes a predetermined position on the first light incident surface 94 of the polarization beam combiner 90 described later (the illumination light beam related to the S-polarized component emitted from the first polarization separation optical element 20). Position). Then, the illumination light beam related to the S polarization component is converted into the illumination light beam related to the P polarization component.
第1の偏光光源装置40は、上記のように構成されているため、第1の光源装置10か
らの照明光束をP偏光成分に係る照明光束に揃えて射出することが可能となる。
Since the first polarized light source device 40 is configured as described above, the illumination light beam from the first light source device 10 can be emitted in alignment with the illumination light beam related to the P-polarized component.
なお、第1の偏光分離光学素子20は、P偏光成分に係る照明光束を透過しS偏光成分
に係る照明光束を反射する第1の偏光分離面22を、S偏光成分に係る照明光束を透過し
P偏光成分に係る照明光束を反射する他の第1の偏光分離面に替えることも可能である。
この場合は、他の第1の偏光分離面を透過したS偏光成分に係る照明光束が通過する位置
に第1のλ/2板30が配置される。このように他の第1の偏光分離面を備えた第1の偏
光分離光学素子としても、第1の偏光光源装置40は、第1の光源装置10からの照明光
束をP偏光成分に係る照明光束に揃えて射出することが可能となる。
The first polarization separation optical element 20 transmits the illumination light beam related to the S polarization component through the first polarization separation surface 22 that transmits the illumination light beam related to the P polarization component and reflects the illumination light beam related to the S polarization component. However, it is also possible to change to another first polarization separation surface that reflects the illumination light beam related to the P-polarized light component.
In this case, the first λ / 2 plate 30 is disposed at a position where the illumination light beam related to the S-polarized light component transmitted through the other first polarization separation surface passes. As described above, the first polarization light source device 40 is also used as the first polarization separation optical element having the other first polarization separation surface, and the illumination light beam from the first light source device 10 is illuminated with the P polarization component. It is possible to emit the light with the same luminous flux.
第2の偏光光源装置80は、図1〜図3に示すように、略平行な照明光束を射出する第
2の光源装置50と、第2の光源装置50からの照明光束をP偏光成分(第1の偏光成分
)に係る照明光束とS偏光成分(第2の偏光成分)に係る照明光束とに分離する第2の偏
光分離光学素子60と、第2の偏光分離光学素子60から射出されるP偏光成分に係る照
明光束が通過する位置に配置される第2の位相差板としての第2のλ/2板70とを有し
ている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the second polarized light source device 80 includes a second light source device 50 that emits a substantially parallel illumination light beam, and an illumination light beam from the second light source device 50 as a P-polarized component ( A second polarization separation optical element 60 that separates the illumination light beam according to the first polarization component) and the illumination light beam according to the S polarization component (second polarization component); And a second λ / 2 plate 70 as a second retardation plate disposed at a position where the illumination light beam related to the P-polarized light component passes.
第2の光源装置50は、第2の楕円面リフレクタ54と、第2の楕円面リフレクタ54
の第1焦点近傍に発光中心を有する第2の発光管52と、第2の楕円面リフレクタ54か
らの集束光を第2の偏光分離光学素子60の光入射面における第2の偏光分離面62に対
応する位置に向けて射出する第2の凹レンズ58とを有している。第2の発光管52には
、第2の発光管52から被照明領域側に射出される光を第2の発光管52に向けて反射す
る第2の反射手段としての第2の補助ミラー56が設けられている。第2の光源装置50
は、光軸50axを中心軸とする光束を射出する。
The second light source device 50 includes a second ellipsoidal reflector 54 and a second ellipsoidal reflector 54.
The second light-emitting tube 52 having a light emission center in the vicinity of the first focal point and the second polarized light separation surface 62 on the light incident surface of the second polarized light separation optical element 60 for focusing light from the second ellipsoidal reflector 54. And a second concave lens 58 that emits light toward a position corresponding to. The second arc tube 52 includes a second auxiliary mirror 56 as second reflecting means for reflecting the light emitted from the second arc tube 52 toward the illuminated region toward the second arc tube 52. Is provided. Second light source device 50
Emits a light beam having the optical axis 50ax as the central axis.
第2の発光管52は、管球部と、管球部の両側に延びる一対の封止部とを有している。
第2の楕円面リフレクタ54は、第2の発光管52の一方の封止部に挿通・固着される
筒状の首状部と、第2の発光管52から放射された光を第2焦点位置に向けて反射する反
射凹面とを有している。
The second arc tube 52 has a tube bulb portion and a pair of sealing portions extending on both sides of the tube bulb portion.
The second ellipsoidal reflector 54 has a cylindrical neck-like portion inserted into and fixed to one sealing portion of the second arc tube 52 and the light emitted from the second arc tube 52 as a second focal point. And a reflective concave surface that reflects toward the position.
第2の補助ミラー56は、第2の発光管52の管球部を挟んで第2の楕円面リフレクタ
54と対向して設けられ、第2の発光管52から放射された光のうち第2の楕円面リフレ
クタ54に向かわない光を第2の発光管52に戻し第2の楕円面リフレクタ54に入射さ
せる。
The second auxiliary mirror 56 is provided to face the second ellipsoidal reflector 54 with the tube portion of the second arc tube 52 interposed therebetween, and the second auxiliary mirror 56 is the second of the light emitted from the second arc tube 52. The light not directed to the ellipsoidal reflector 54 is returned to the second arc tube 52 and is incident on the second ellipsoidal reflector 54.
第2の凹レンズ58は、第2の楕円面リフレクタ54の被照明領域側に配置されている
。そして、第2の楕円面リフレクタ54からの光を第2の偏光分離光学素子60に向けて
射出するように構成されている。
The second concave lens 58 is disposed on the illuminated area side of the second ellipsoidal reflector 54. The light from the second ellipsoidal reflector 54 is emitted toward the second polarization separation optical element 60.
第2の偏光分離光学素子60は、図2及び図3に示すように、第2の光源装置50から
の照明光束のうちP偏光成分に係る照明光束を透過しS偏光成分に係る照明光束を第2の
光源装置50の光軸50axから遠ざかる方向に向けて反射する第2の偏光分離面62と
、第2の偏光分離面62で反射されたS偏光成分に係る照明光束を第2の偏光分離面62
を透過したP偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反射する第2の反射面64と
を有している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the second polarization separation optical element 60 transmits the illumination light beam related to the P-polarized component and the illumination light beam related to the S-polarized component out of the illumination light beam from the second light source device 50. A second polarization separation surface 62 that reflects in a direction away from the optical axis 50ax of the second light source device 50, and an illumination light beam related to the S polarization component reflected by the second polarization separation surface 62 is second polarized. Separation surface 62
And a second reflecting surface 64 that reflects in a direction parallel to the illumination light flux related to the P-polarized light component that has passed therethrough.
第2のλ/2板70は、後述する偏光ビームコンバイナ90の第2の光入射面96にお
ける所定位置(第2の偏光分離光学素子60から射出されるP偏光成分に係る照明光束が
通過する位置)に配置されている。そして、P偏光成分に係る照明光束をS偏光成分に係
る照明光束に変換する。
The second λ / 2 plate 70 passes a predetermined position on the second light incident surface 96 of the polarization beam combiner 90 described later (the illumination light beam related to the P-polarized component emitted from the second polarization separation optical element 60). Position). Then, the illumination light beam related to the P-polarized component is converted into the illumination light beam related to the S-polarized component.
第2の偏光光源装置80は、上記のように構成されているため、第2の光源装置50か
らの照明光束をS偏光成分に係る照明光束に揃えて射出することが可能となる。
Since the second polarized light source device 80 is configured as described above, the illumination light beam from the second light source device 50 can be emitted in alignment with the illumination light beam related to the S polarization component.
なお、第2の偏光分離光学素子60は、P偏光成分に係る照明光束を透過しS偏光成分
に係る照明光束を反射する第2の偏光分離面62を、S偏光成分に係る照明光束を透過し
P偏光成分に係る照明光束を反射する他の第2の偏光分離面に替えることも可能である。
この場合は、他の第2の偏光分離面で反射されたP偏光成分に係る照明光束が通過する位
置に第2のλ/2板70が配置される。このように他の第2の偏光分離面を備えた第2の
偏光分離光学素子としても、第2の偏光光源装置80は、第2の光源装置50からの照明
光束をS偏光成分に係る照明光束に揃えて射出することが可能となる。
The second polarization separation optical element 60 transmits the illumination light beam related to the S polarization component through the second polarization separation surface 62 that transmits the illumination light beam related to the P polarization component and reflects the illumination light beam related to the S polarization component. However, it is also possible to change to another second polarization separation surface that reflects the illumination light beam related to the P-polarized light component.
In this case, the second λ / 2 plate 70 is disposed at a position where the illumination light beam related to the P-polarized component reflected by the other second polarization separation surface passes. As described above, the second polarized light source device 80 also uses the second polarized light source device 80 as the second polarized light separation optical element having the second polarized light separation surface to illuminate the illumination light beam from the second light source device 50 according to the S polarization component. It is possible to emit the light with the same luminous flux.
偏光ビームコンバイナ90は、第1の光入射面94を有する三角柱プリズムと第2の光
入射面96を有する三角柱プリズムとを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、三角柱プ
リズム同士を貼り合わせた界面には、P偏光成分に係る照明光束を透過しS偏光成分に係
る照明光束を反射する偏光合成面92が形成されている。第1の偏光光源装置40から射
出され第1の光入射面94に入射したP偏光成分に係る照明光束は、偏光合成面92を透
過する。第2の偏光光源装置80から射出され第2の光入射面96に入射したS偏光成分
に係る照明光束は、偏光合成面92で反射される。これにより、第1の偏光光源装置40
から射出されるP偏光成分に係る照明光束と第2の偏光光源装置80から射出されるS偏
光成分に係る照明光束とが合成されて、偏光ビームコンバイナ90からインテグレータ光
学系120に向けて射出されることとなる。
The polarization beam combiner 90 has a substantially square shape in a plan view in which a triangular prism having a first light incident surface 94 and a triangular prism having a second light incident surface 96 are bonded together, and an interface where the triangular prisms are bonded together. Is formed with a polarization combining surface 92 that transmits the illumination light beam related to the P-polarized component and reflects the illumination light beam related to the S-polarized component. The illumination light flux related to the P-polarized component emitted from the first polarized light source device 40 and incident on the first light incident surface 94 is transmitted through the polarization combining surface 92. The illumination light beam related to the S-polarized component emitted from the second polarized light source device 80 and incident on the second light incident surface 96 is reflected by the polarization combining surface 92. Thus, the first polarized light source device 40
The illumination light beam related to the P-polarized component emitted from the light beam and the illumination light beam related to the S-polarized light component emitted from the second polarized light source device 80 are combined and emitted from the polarization beam combiner 90 toward the integrator optical system 120. The Rukoto.
偏光ビームコンバイナ90において第1の偏光光源装置40及び第2の偏光光源装置8
0から射出される照明光束が合成される様子について具体的に説明する。偏光ビームコン
バイナ90は、図3に示すように、第1の偏光分離面22を透過したP偏光成分に係る照
明光束と第2の偏光分離面62で反射されたS偏光成分に係る照明光束とを合成する。ま
た、第1の偏光分離面22で反射されたのち第1のλ/2板30によって偏光変換された
P偏光成分に係る照明光束と第2の偏光分離面62を透過したのち第2のλ/2板70で
偏光変換されたS偏光成分に係る照明光束とを合成する。そして、合成した光をインテグ
レータ光学系120に向けて射出する(図2及び図5参照。)。
In the polarization beam combiner 90, the first polarized light source device 40 and the second polarized light source device 8 are used.
The manner in which the illumination light beams emitted from 0 are combined will be specifically described. As shown in FIG. 3, the polarization beam combiner 90 includes an illumination light beam related to the P-polarized component transmitted through the first polarization separation surface 22 and an illumination light beam related to the S-polarization component reflected by the second polarization separation surface 62. Is synthesized. Further, after passing through the second polarized light separating surface 62 after passing through the second polarized light separating surface 62 and the illumination light beam relating to the P-polarized light component reflected by the first polarized light separating surface 22 and then polarized and converted by the first λ / 2 plate 30. / 2 plate 70 synthesizes the illumination light flux related to the S-polarized light component that has undergone polarization conversion. Then, the synthesized light is emitted toward the integrator optical system 120 (see FIGS. 2 and 5).
このような偏光ビームコンバイナ90は、偏光ビームスプリッタと同様の構成を備える
ものであるが、光の通過方向が偏光ビームスプリッタとは逆になっており、互いに偏光方
向が垂直である2種類の直線偏光を合成し、見かけ上無偏光の光を射出する。
Such a polarizing beam combiner 90 has the same configuration as that of the polarizing beam splitter, but the light passing direction is opposite to that of the polarizing beam splitter, and two types of straight lines whose polarization directions are perpendicular to each other. Combines polarized light and emits apparently unpolarized light.
次に、インテグレータ光学系120の構成を説明する。 Next, the configuration of the integrator optical system 120 will be described.
インテグレータ光学系120は、図2、図4及び図5に示すように、偏光ビームコンバ
イナ90からの照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第1小レンズ132,136
をそれぞれ有する2つの第1レンズアレイ130,134と、2つの第1レンズアレイ1
30,134の各第1小レンズ132,136に対応する複数の第2小レンズ142,1
46をそれぞれ有する2つの第2レンズアレイ140,144と、2つの第2レンズアレ
イ140,144からのそれぞれの部分光束を略1種類の直線偏光成分を有する光束に変
換する2つの偏光変換素子150,155と、2つの偏光変換素子150,155からの
それぞれの光を被照明領域で重畳させる重畳レンズ160とを有している。
As shown in FIGS. 2, 4, and 5, the integrator optical system 120 includes a plurality of first small lenses 132 and 136 that divide the illumination light beam from the polarization beam combiner 90 into a plurality of partial light beams.
Two first lens arrays 130 and 134 having two, respectively, and two first lens arrays 1
A plurality of second small lenses 142, 1 corresponding to the first small lenses 132, 136 of 30, 134, respectively.
Two second lens arrays 140 and 144 having 46 respectively, and two polarization conversion elements 150 for converting the partial light beams from the two second lens arrays 140 and 144 into light beams having substantially one type of linearly polarized light component. , 155 and a superimposing lens 160 that superimposes each light from the two polarization conversion elements 150, 155 in the illuminated area.
第1レンズアレイ130,134は、図4に示すように、偏光ビームコンバイナ90か
らの光を複数の部分光束に分割する光束分割光学素子としての機能を有し、複数の第1小
レンズ132,136がz軸に垂直な面内に6行・4列のマトリクス状に配列された構成
を有している。第1レンズアレイ130,134の各第1小レンズ132,136の輪郭
形状は、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域の形状とほぼ相似形をな
すように設定されている。実施形態1に係る照明装置100においては、各第1小レンズ
132,136は、「短辺:長辺=3:4の長方形」の平面形状を有している。
As shown in FIG. 4, the first lens arrays 130 and 134 have a function as a light beam splitting optical element that splits light from the polarization beam combiner 90 into a plurality of partial light beams. 136 has a configuration arranged in a matrix of 6 rows and 4 columns in a plane perpendicular to the z-axis. The contour shapes of the first small lenses 132 and 136 of the first lens arrays 130 and 134 are set so as to be substantially similar to the shapes of the image forming regions of the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B. In the illumination device 100 according to the first embodiment, each of the first small lenses 132 and 136 has a planar shape of “short side: long side = 3: 4 rectangle”.
第2レンズアレイ140,144は、第1レンズアレイ130,134と略同様な構成
を有し、z軸に垂直な面内に複数の第2小レンズ142,146が6行・4列のマトリク
ス状に配列された構成を有している。第2レンズアレイ140,144は、重畳レンズ1
60とともに、第1レンズアレイ130,134の各第1小レンズ132,136の像を
液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。
The second lens arrays 140 and 144 have substantially the same configuration as the first lens arrays 130 and 134, and a plurality of second small lenses 142 and 146 are arranged in a matrix of 6 rows and 4 columns in a plane perpendicular to the z axis. It has the structure arranged in the shape. The second lens arrays 140 and 144 are the superimposing lens 1.
60 has a function of forming images of the first small lenses 132 and 136 of the first lens arrays 130 and 134 in the vicinity of the image forming regions of the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B.
偏光変換素子150,155は、第1レンズアレイ130,134により分割された各
部分光束の偏光方向を、偏光方向の揃った略1種類の直線偏光光として射出する偏光変換
素子である。
The polarization conversion elements 150 and 155 are polarization conversion elements that emit the polarization directions of the partial light beams divided by the first lens arrays 130 and 134 as substantially one type of linearly polarized light having the same polarization direction.
偏光変換素子150は、第2レンズアレイ140から射出される光束のうちP偏光成分
(一方の偏光成分)に係る光束を透過しS偏光成分(他方の偏光成分)に係る光束をシス
テム光軸OCから遠ざかる方向(x軸方向)に向けて反射する偏光分離面151と、偏光
分離面151で反射されたS偏光成分に係る光束を偏光分離面151を透過したP偏光成
分に係る光束に平行な方向(z軸方向)に向けて反射する反射面152と、偏光変換素子
150の光射出面におけるP偏光成分に係る光束が射出される位置に配置され、P偏光成
分に係る光束をS偏光成分に係る光束に変換する位相差板としてのλ/2板153とを有
している。
The polarization conversion element 150 transmits the light beam related to the P-polarized component (one polarization component) among the light beams emitted from the second lens array 140, and transmits the light beam related to the S-polarization component (the other polarization component) to the system optical axis OC. A polarization separation surface 151 that reflects in a direction away from the light (x-axis direction), and a light beam related to the S polarization component reflected by the polarization separation surface 151 that is parallel to the light beam related to the P polarization component that has passed through the polarization separation surface 151. The reflecting surface 152 that reflects in the direction (z-axis direction) and the light emitting surface of the polarization conversion element 150 are arranged at positions where the light beam related to the P-polarized component is emitted, and the light beam related to the P-polarized component And a λ / 2 plate 153 as a phase difference plate that converts the light beam into the luminous flux.
偏光変換素子155も、偏光変換素子150と同様の構成を有し、第2レンズアレイ1
44から射出される光束のうちP偏光成分(一方の偏光成分)に係る光束を透過しS偏光
成分(他方の偏光成分)に係る光束をシステム光軸OCから遠ざかる方向(x軸方向)に
向けて反射する偏光分離面156と、偏光分離面156で反射されたS偏光成分に係る光
束を偏光分離面156を透過したP偏光成分に係る光束に平行な方向(z軸方向)に向け
て反射する反射面157と、偏光変換素子155の光射出面におけるP偏光成分に係る光
束が射出される位置に配置され、P偏光成分に係る光束をS偏光成分に係る光束に変換す
る位相差板としてのλ/2板158とを有している。
The polarization conversion element 155 has the same configuration as that of the polarization conversion element 150, and the second lens array 1
The light beam emitted from 44 transmits a light beam related to the P-polarized component (one polarization component) and directs the light beam related to the S-polarized component (the other polarization component) away from the system optical axis OC (x-axis direction). The reflected light is reflected in the direction (z-axis direction) parallel to the light beam related to the P-polarized component transmitted through the polarization separation surface 156. As a phase difference plate that is disposed at a position where the light beam related to the P-polarized component is emitted on the light exit surface of the reflecting surface 157 and the polarization conversion element 155 and converts the light beam related to the P-polarized component to the light beam related to the S-polarized component Λ / 2 plate 158.
重畳レンズ160は、第1レンズアレイ130,134、第2レンズアレイ140,1
44及び偏光変換素子150,155を経た複数の部分光束を集光して液晶装置400R
,400G,400Bの画像形成領域近傍に重畳させるための光学素子である。重畳レン
ズ160の光軸と照明装置100のシステム光軸OCとが略一致するように、重畳レンズ
160が配置されている。なお、図1、図2及び図5に示す重畳レンズ160は1枚のレ
ンズで構成されているが、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよ
い。
The superimposing lens 160 includes first lens arrays 130 and 134 and second lens arrays 140 and 1.
The liquid crystal device 400R collects a plurality of partial light beams that have passed through 44 and the polarization conversion elements 150 and 155.
, 400G, 400B are optical elements for overlapping in the vicinity of the image forming area. The superimposing lens 160 is arranged so that the optical axis of the superimposing lens 160 and the system optical axis OC of the illumination device 100 substantially coincide. The superimposing lens 160 shown in FIGS. 1, 2 and 5 is composed of a single lens, but may be composed of a compound lens in which a plurality of lenses are combined.
第1レンズアレイ130、第2レンズアレイ140及び偏光変換素子150と、第1レ
ンズアレイ134、第2レンズアレイ144及び偏光変換素子155とは、図2に示すよ
うに、システム光軸OC(重畳レンズ160の光軸)を含む仮想面に対して対称に配置さ
れている。
The first lens array 130, the second lens array 140, and the polarization conversion element 150, and the first lens array 134, the second lens array 144, and the polarization conversion element 155, as shown in FIG. The optical axis of the lens 160 is arranged symmetrically with respect to the virtual plane.
次に、インテグレータ光学系120よりも光路後段に配置された各光学要素の構成を説
明する。
Next, the configuration of each optical element arranged in the latter stage of the optical path from the integrator optical system 120 will be described.
色分離導光光学系200は、図1に示すように、ダイクロイックミラー210,220
と、反射ミラー230,240,250と、入射側レンズ260と、リレーレンズ270
とを有している。色分離導光光学系200は、重畳レンズ160から射出される照明光束
を、赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光に分離して、それぞれの色光を照明対象とな
る3つの液晶装置400R,400G,400Bに導く機能を有している。
As shown in FIG. 1, the color separation light guide optical system 200 includes dichroic mirrors 210 and 220.
Reflection mirrors 230, 240, 250, an incident side lens 260, and a relay lens 270.
And have. The color separation light guide optical system 200 separates the illumination light beam emitted from the superimposing lens 160 into three color lights of red light, green light, and blue light, and the three color liquid crystal devices 400R that are the illumination targets. , 400G, 400B.
ダイクロイックミラー210,220は、基板上に所定の波長領域の光束を反射し、他
の波長領域の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子である。光路前段に配置さ
れるダイクロイックミラー210は、赤色光成分を反射し、その他の色光成分を透過させ
るミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー220は、緑色光成分を反
射し、青色光成分を透過させるミラーである。
The dichroic mirrors 210 and 220 are optical elements on which a wavelength selection film that reflects a light beam in a predetermined wavelength region and transmits a light beam in another wavelength region is formed on a substrate. The dichroic mirror 210 disposed in the front stage of the optical path is a mirror that reflects a red light component and transmits other color light components. The dichroic mirror 220 disposed in the latter stage of the optical path is a mirror that reflects the green light component and transmits the blue light component.
ダイクロイックミラー210で反射された赤色光成分は、反射ミラー230により曲折
され、集光レンズ300Rを介して赤色光用の液晶装置400Rの画像形成領域に入射す
る。
The red light component reflected by the dichroic mirror 210 is bent by the reflection mirror 230 and enters the image forming area of the liquid crystal device 400R for red light through the condenser lens 300R.
集光レンズ300Rは、重畳レンズ160からの各部分光束を各主光線に対して略平行
な光束に変換するために設けられている。他の液晶装置400G,400Bの光路前段に
配置された集光レンズ300G,300Bも、集光レンズ300Rと同様に構成されてい
る。
The condenser lens 300R is provided to convert each partial light beam from the superimposing lens 160 into a light beam substantially parallel to each principal ray. The condensing lenses 300G and 300B arranged in the preceding stage of the optical path of the other liquid crystal devices 400G and 400B are configured in the same manner as the condensing lens 300R.
ダイクロイックミラー210を透過した緑色光成分及び青色光成分のうち緑色光成分は
、ダイクロイックミラー220で反射され、集光レンズ300Gを通過して緑色光用の液
晶装置400Gの画像形成領域に入射する。一方、青色光成分は、ダイクロイックミラー
220を透過し、入射側レンズ260、入射側の反射ミラー240、リレーレンズ270
、射出側の反射ミラー250及び集光レンズ300Bを通過して青色光用の液晶装置40
0Bの画像形成領域に入射する。入射側レンズ260、リレーレンズ270及び反射ミラ
ー240,250は、ダイクロイックミラー220を透過した青色光成分を液晶装置40
0Bまで導く機能を有している。
Of the green light component and blue light component transmitted through the dichroic mirror 210, the green light component is reflected by the dichroic mirror 220, passes through the condenser lens 300G, and enters the image forming area of the green light liquid crystal device 400G. On the other hand, the blue light component passes through the dichroic mirror 220, and enters the incident side lens 260, the incident side reflection mirror 240, and the relay lens 270.
The liquid crystal device 40 for blue light passes through the reflection mirror 250 and the condenser lens 300B on the emission side.
It enters the 0B image forming area. The incident side lens 260, the relay lens 270, and the reflection mirrors 240 and 250 convert the blue light component transmitted through the dichroic mirror 220 into the liquid crystal device 40.
It has a function of leading to 0B.
なお、青色光の光路にこのような入射側レンズ260、リレーレンズ270及び反射ミ
ラー240,250が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さ
よりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。実施形態
1に係るプロジェクタ1000においては、青色光の光路の長さが長いのでこのような構
成とされているが、赤色光の光路の長さを長くして、入射側レンズ260、リレーレンズ
270及び反射ミラー240,250を赤色光の光路に用いる構成も考えられる。
The reason that the incident side lens 260, the relay lens 270, and the reflection mirrors 240 and 250 are provided in the optical path of blue light is that the length of the optical path of blue light is longer than the length of the optical paths of other color lights. For this reason, a decrease in light use efficiency due to light divergence or the like is prevented. The projector 1000 according to Embodiment 1 has such a configuration because the length of the optical path of blue light is long. However, the length of the optical path of red light is increased, and the incident side lens 260 and the relay lens 270 are configured. And the structure which uses the reflective mirrors 240 and 250 for the optical path of red light is also considered.
液晶装置400R,400G,400Bは、照明光束を画像情報に応じて変調するもの
であり、照明装置100の照明対象となる。
液晶装置400R,400G,400Bは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質で
ある液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子と
して、与えられた画像情報に従って、入射側偏光板から射出された1種類の直線偏光の偏
光方向を変調する。
液晶装置400R,400G,400Bとしては、画像形成領域が「短辺:長辺=3:4
の長方形」の平面形状を有する液晶装置を用いている。
The liquid crystal devices 400 </ b> R, 400 </ b> G, and 400 </ b> B modulate an illumination light beam according to image information, and are illumination targets of the illumination device 100.
The liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B are a pair of transparent glass substrates in which a liquid crystal that is an electro-optical material is hermetically sealed. For example, incident side polarization is performed according to given image information using a polysilicon TFT as a switching element. The polarization direction of one type of linearly polarized light emitted from the plate is modulated.
In the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B, the image forming area is “short side: long side = 3: 4”.
A liquid crystal device having a planar shape of “rectangular” is used.
なお、図示を省略したが、各集光レンズ300R,300G,300Bと各液晶装置4
00R,400G,400Bとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶
装置400R,400G,400Bとクロスダイクロイックプリズム500との間には、
それぞれ射出側偏光板が介在配置されている。これら入射側偏光板、液晶装置400R,
400G,400B及び射出側偏光板によって入射する各色光の光変調が行われる。
Although not shown, each condenser lens 300R, 300G, 300B and each liquid crystal device 4 are not shown.
Between the 00R, 400G, and 400B, incident-side polarizing plates are interposed, and between the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B and the cross dichroic prism 500,
Each of the exit side polarizing plates is interposed. These incident side polarizing plates, liquid crystal device 400R,
Light modulation of each color light incident is performed by 400G and 400B and the exit side polarizing plate.
クロスダイクロイックプリズム500は、射出側偏光板から射出された各色光毎に変調
された光学像を合成してカラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイッ
クプリズム500は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角
プリズム同士を貼り合わせた略X字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略X
字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界
面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜に
よって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、3つの
色光が合成される。
The cross dichroic prism 500 is an optical element that forms a color image by synthesizing an optical image modulated for each color light emitted from the exit side polarizing plate. The cross dichroic prism 500 has a substantially square shape in plan view in which four right-angle prisms are bonded together, and a dielectric multilayer film is formed on a substantially X-shaped interface in which the right-angle prisms are bonded together. Abbreviation X
The dielectric multilayer film formed on one of the letter-shaped interfaces reflects red light, and the dielectric multilayer film formed on the other interface reflects blue light. By these dielectric multilayer films, the red light and the blue light are bent and aligned with the traveling direction of the green light, so that the three color lights are synthesized.
クロスダイクロイックプリズム500から射出されたカラー画像は、投写光学系600
によって拡大投写され、スクリーンSCR上で大画面画像を形成する。
The color image emitted from the cross dichroic prism 500 is output from the projection optical system 600.
Is enlarged and projected to form a large screen image on the screen SCR.
以上のように構成された実施形態1に係る照明装置100によれば、第1の偏光光源装
置40及び第2の偏光光源装置80から互いに異なる偏光軸を有する直線偏光を射出させ
、これらの直線偏光を偏光ビームコンバイナ90における第1の光入射面94及び第2の
光入射面96にそれぞれ入射させることにより、偏光ビームコンバイナ90からは、2つ
の光源装置(第1の光源装置10及び第2の光源装置50)からの照明光束が同じ角度を
もって重畳された形で射出されるようになる。このため、図7及び図8に示すように、2
つの光源装置のうちいずれの光源装置において発光管の発光が弱まったり切れたりしても
、被照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となると
ともに投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能となる。
According to the illuminating device 100 according to Embodiment 1 configured as described above, linearly polarized light having different polarization axes is emitted from the first polarized light source device 40 and the second polarized light source device 80, and these straight lines are emitted. The polarized light beam combiner 90 causes the two light source devices (the first light source device 10 and the second light source device 2) to enter the polarized light beam combiner 90 through the first light incident surface 94 and the second light incident surface 96, respectively. Illumination light beams from the light source device 50) are emitted in the form of being superimposed at the same angle. For this reason, as shown in FIGS.
Even if the light emission of the arc tube is weakened or cut off in any one of the two light source devices, it is possible to prevent the in-plane light intensity distribution in the illuminated area from becoming uneven and It becomes possible to suppress degradation of quality.
また、実施形態1に係る照明装置100によれば、偏光ビームコンバイナ90の光路後
段に2つの第1レンズアレイ130,134、2つの第2レンズアレイ140,144及
び2つの偏光変換素子150,155が配置された構成を有しているため、偏光ビームコ
ンバイナの光路後段に第1レンズアレイ、第2レンズアレイ及び偏光変換素子がそれぞれ
1つずつ配置された構成を有するものと比べて、各第1レンズアレイ130,134、第
2レンズアレイ140,144及び偏光変換素子150,155の大きさを小さくするこ
とができ、第1レンズアレイ130,134、第2レンズアレイ140,144及び偏光
変換素子150,155の製造が容易となるという効果もある。
In addition, according to the illumination device 100 according to the first embodiment, the two first lens arrays 130 and 134, the two second lens arrays 140 and 144, and the two polarization conversion elements 150 and 155 are arranged on the downstream side of the optical path of the polarization beam combiner 90. Since each of the first lens array, the second lens array, and the polarization conversion element is arranged in the downstream of the optical path of the polarization beam combiner, The size of the first lens arrays 130 and 134, the second lens arrays 140 and 144, and the polarization conversion elements 150 and 155 can be reduced, and the first lens arrays 130 and 134, the second lens arrays 140 and 144, and the polarization conversion elements There is also an effect that manufacture of 150 and 155 becomes easy.
また、実施形態1に係る照明装置100は次のような効果も有する。
図9は、実施形態1に係る照明装置100及び比較例に係る照明装置900を説明する
ために示す図である。図9(a)は比較例に係る照明装置900において、第1の光源装
置10及び第2の光源装置50から射出される照明光束が偏光分離及び合成される様子を
模式的に示す図であり、図9(b)は実施形態1に係る照明装置100において、第1の
光源装置10及び第2の光源装置50から射出される照明光束が偏光分離及び合成される
様子を模式的に示す図である。なお、図9においては、偏光分離による光量の偏り(光量
の大小)を矢印の太さで表現している。
Moreover, the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 1 also has the following effects.
FIG. 9 is a diagram for explaining the lighting device 100 according to the first embodiment and the lighting device 900 according to the comparative example. FIG. 9A is a diagram schematically illustrating how the illumination light beams emitted from the first light source device 10 and the second light source device 50 are polarized and separated and combined in the illumination device 900 according to the comparative example. FIG. 9B schematically shows how the illumination light beams emitted from the first light source device 10 and the second light source device 50 are polarized and separated and combined in the illumination device 100 according to the first embodiment. It is. In FIG. 9, the deviation of the amount of light (the magnitude of the amount of light) due to polarization separation is represented by the thickness of the arrow.
比較例に係る照明装置900は、基本的には実施形態1に係る照明装置100とよく似
た構成を有しているが、偏光ビームコンバイナにおいて第1の偏光分離光学素子の構成が
実施形態1に係る照明装置100とは異なっている。
The illumination device 900 according to the comparative example basically has a configuration similar to that of the illumination device 100 according to the first embodiment, but the configuration of the first polarization separation optical element in the polarization beam combiner is the first embodiment. This is different from the illumination device 100 according to the above.
すなわち、比較例に係る照明装置900においては、図9(a)に示すように、第1の
偏光分離光学素子20(図9(b)参照。)とは偏光分離する向きが異なる第1の偏光分
離光学素子920を用いている。そして、第1の偏光分離光学素子920における第1の
偏光分離面922を透過した照明光束と第2の偏光分離光学素子60における第2の偏光
分離面62を透過した照明光束とが合成され、第1の偏光分離光学素子920における第
1の偏光分離面922で反射された照明光束と第2の偏光分離光学素子60における第2
の偏光分離面62で反射された照明光束とが合成されるように、第1の偏光分離光学素子
920及び第2の偏光分離光学素子60がそれぞれ配置されている。
That is, in the illumination device 900 according to the comparative example, as shown in FIG. 9A, the first polarization separation optical element 20 (see FIG. 9B) has a first polarization separation direction different from that of the first polarization separation optical element 20 (see FIG. 9B). A polarization separation optical element 920 is used. Then, the illumination light beam transmitted through the first polarization separation surface 922 in the first polarization separation optical element 920 and the illumination light beam transmitted through the second polarization separation surface 62 in the second polarization separation optical element 60 are combined, The illumination light beam reflected by the first polarization separation surface 922 in the first polarization separation optical element 920 and the second light in the second polarization separation optical element 60.
The first polarization separation optical element 920 and the second polarization separation optical element 60 are arranged so that the illumination light beams reflected by the polarization separation surface 62 are combined.
ここで、偏光分離光学素子は、その偏光分離面において入射する照明光束をP偏光成分
に係る照明光束及びS偏光成分に係る照明光束にそれぞれ1対1の割合で偏光分離するこ
とが望ましいが、製造上のばらつきにより、その偏光分離に偏りが存在するものもある。
偏光分離に偏りが存在する偏光分離光学素子においては、偏光分離面に入射する照明光束
の光強度を100としたとき、例えば、偏光分離面を透過したP偏光成分に係る照明光束
の光強度が52となり、偏光分離面で反射されたS偏光成分に係る照明光束の光強度は4
8となる場合もある。
Here, the polarization separation optical element desirably separates the illumination light beam incident on the polarization separation surface into the illumination light beam related to the P-polarized component and the illumination light beam related to the S-polarized component at a ratio of 1: 1. There are some deviations in polarization separation due to manufacturing variations.
In a polarization separation optical element in which polarization separation is biased, when the light intensity of the illumination light beam incident on the polarization separation surface is 100, for example, the light intensity of the illumination light beam related to the P-polarized component transmitted through the polarization separation surface is 52, and the light intensity of the illumination light beam related to the S-polarized component reflected by the polarization separation surface is 4
It may be 8.
このような偏光分離に偏りが存在する偏光分離光学素子を比較例に係る照明装置900
における第1の偏光分離光学素子920及び第2の偏光分離光学素子60として用いた場
合には、図9(a)に示すように、偏光ビームコンバイナ90から射出される照明光束に
光量差が生じてしまい、照明むらが発生してしまう。
The illumination device 900 according to the comparative example uses a polarization separation optical element having such a polarization separation bias.
When used as the first polarization separation optical element 920 and the second polarization separation optical element 60 in FIG. 9, as shown in FIG. 9A, a light amount difference occurs in the illumination light beam emitted from the polarization beam combiner 90. As a result, uneven lighting occurs.
これに対し、実施形態1に係る照明装置100によれば、図9(b)に示すように、第
1の偏光分離光学素子20における第1の偏光分離面22を透過した照明光束と第2の偏
光分離光学素子60における第2の偏光分離面62で反射された照明光束とが合成され、
第1の偏光分離光学素子20における第1の偏光分離面22で反射された照明光束と第2
の偏光分離光学素子60における第2の偏光分離面62を透過した照明光束とが合成され
るように、第1の偏光分離光学素子20及び第2の偏光分離光学素子60をそれぞれ配置
しているため、偏光分離に偏りが存在する偏光分離光学素子を用いた場合であっても、偏
光分離面を透過した照明光束の光強度と、偏光分離面で反射された照明光束の光強度との
差を相殺することができる。このため、偏光ビームコンバイナ90から射出される照明光
束に光量差が生じることを抑制することができる。これにより、第1レンズアレイ130
、第2レンズアレイ140及び偏光変換素子150を通過する照明光束と第1レンズアレ
イ134、第2レンズアレイ144及び偏光変換素子155を通過する照明光束との間に
おいても光量差が生じることを抑制することができるため(図6参照。)、照明装置10
0から射出される照明光束について照明むらの発生を抑制することが可能となる。
On the other hand, according to the illuminating device 100 according to the first embodiment, as shown in FIG. 9B, the illumination light beam transmitted through the first polarization separation surface 22 in the first polarization separation optical element 20 and the second Are combined with the illumination light beam reflected by the second polarization separation surface 62 of the polarization separation optical element 60,
The illumination light flux reflected by the first polarization separation surface 22 in the first polarization separation optical element 20 and the second
The first polarization separation optical element 20 and the second polarization separation optical element 60 are respectively arranged so that the illumination light beam transmitted through the second polarization separation surface 62 in the polarization separation optical element 60 is combined. For this reason, even when a polarization separation optical element having a bias in polarization separation is used, the difference between the light intensity of the illumination light beam transmitted through the polarization separation surface and the light intensity of the illumination light beam reflected by the polarization separation surface Can be offset. For this reason, it can suppress that a light quantity difference arises in the illumination light beam inject | emitted from the polarization beam combiner 90. FIG. Thus, the first lens array 130
Suppressing a difference in light quantity between the illumination light beam passing through the second lens array 140 and the polarization conversion element 150 and the illumination light beam passing through the first lens array 134, the second lens array 144 and the polarization conversion element 155 (See FIG. 6), the lighting device 10
It is possible to suppress the occurrence of illumination unevenness with respect to the illumination light beam emitted from zero.
実施形態1に係る照明装置100においては、第1の偏光分離光学素子20及び第2の
偏光分離光学素子60として、同じロットで製造された偏光分離光学素子を備えている。
これにより、(ア)第1の偏光分離面22を透過するP偏光成分の光強度と第1の偏光分
離面22で反射されるS偏光成分の光強度との比が、第2の偏光分離面62を透過するP
偏光成分の光強度と第2の偏光分離面62で反射されるS偏光成分の光強度との比と同じ
であり、(イ)第1の偏光分離面22を透過するP偏光成分の光強度の大きさが第2の偏
光分離面62を透過するP偏光成分の光強度の大きさと同じであり、(ウ)第1の偏光分
離面22で反射されるS偏光成分の光強度の大きさが第2の偏光分離面62で反射される
S偏光成分の光強度の大きさと同じであることから、第1の偏光光源装置40からの照明
光束における偏光分離の偏りと第2の偏光光源装置80からの照明光束における偏光分離
の偏りとが偏光ビームコンバイナ90によって相殺されることとなる。このため、偏光ビ
ームコンバイナ90から射出される照明光束に光量差が生じることをさらに抑制すること
ができ、照明むらの発生をさらに抑制することが可能となる。
The illumination device 100 according to the first embodiment includes the polarization separation optical elements manufactured in the same lot as the first polarization separation optical element 20 and the second polarization separation optical element 60.
Accordingly, (a) the ratio between the light intensity of the P-polarized component transmitted through the first polarization separation surface 22 and the light intensity of the S-polarization component reflected by the first polarization separation surface 22 is the second polarization separation. P passing through surface 62
It is the same as the ratio between the light intensity of the polarization component and the light intensity of the S polarization component reflected by the second polarization separation surface 62, and (a) the light intensity of the P polarization component transmitted through the first polarization separation surface 22. Is the same as the light intensity of the P-polarized light component transmitted through the second polarization separation surface 62, and (c) the light intensity of the S-polarized light component reflected by the first polarization separation surface 22 Is the same as the light intensity of the S-polarized light component reflected by the second polarization separation surface 62, the polarization separation bias in the illumination light beam from the first polarization light source device 40 and the second polarization light source device The polarization separation bias in the illumination light beam from 80 is canceled by the polarization beam combiner 90. For this reason, it can further suppress that a light quantity difference arises in the illumination light beam inject | emitted from the polarization beam combiner 90, and it becomes possible to further suppress generation | occurrence | production of illumination nonuniformity.
なお、実施形態1に係る照明装置100を2組以上用いることによって、2つの光源装
置を有する2灯式のプロジェクタのみならず、4組以上の光源装置を有する多灯式のプロ
ジェクタを構成できるようになる。
In addition, by using two or more sets of the illumination devices 100 according to the first embodiment, not only a two-lamp projector having two light source devices but also a multi-lamp projector having four or more light source devices can be configured. become.
実施形態1に係る照明装置100においては、上記したように、第1の光源装置10は
、第1の楕円面リフレクタ14と、第1の発光管12と、第1の凹レンズ18とを有し、
第2の光源装置50は、第2の楕円面リフレクタ54と、第2の発光管52と、第2の凹
レンズ58とを有している。
In the illumination device 100 according to the first embodiment, as described above, the first light source device 10 includes the first ellipsoidal reflector 14, the first arc tube 12, and the first concave lens 18. ,
The second light source device 50 includes a second ellipsoidal reflector 54, a second arc tube 52, and a second concave lens 58.
このため、第1の光源装置10及び第2の光源装置50からは各楕円面リフレクタ14
,54の大きさよりも小さな平行光束が射出されるようになるため、プロジェクタの小型
化を図ることができる。
For this reason, each ellipsoidal reflector 14 is sent from the first light source device 10 and the second light source device 50.
, 54 is emitted in parallel light beams smaller than the size of the projector 54, so that the projector can be miniaturized.
実施形態1に係る照明装置100においては、上記したように、第1の発光管12及び
第2の発光管52には、反射手段としての第1の補助ミラー16及び第2の補助ミラー5
6がそれぞれ設けられている。
In the illumination device 100 according to the first embodiment, as described above, the first auxiliary mirror 16 and the second auxiliary mirror 5 as reflecting means are provided in the first arc tube 12 and the second arc tube 52, respectively.
6 are provided.
このため、各発光管12,52から被照明領域側に放射される光が各発光管12,52
に向けて反射されるため、各発光管12,52の被照明領域側端部まで覆うような大きさ
に各楕円面リフレクタ14,54の大きさを設定することを必要とせず、各楕円面リフレ
クタ14,54の小型化を図ることができ、結果としてプロジェクタの小型化を図ること
ができる。
また、各楕円面リフレクタ14,54の小型化を図ることができることにより、各楕円
面リフレクタ14,54から各楕円面リフレクタ14,54の第2焦点に向けて集束する
ビームの集束角やビームスポットを小さくすることができるため、各凹レンズ18,58
の大きさ、各偏光分離光学素子20,60の大きさ、偏光ビームコンバイナ90の大きさ
をさらに小さくすることができ、照明装置のさらなる小型化を図ることができる。
For this reason, the light emitted from each arc tube 12, 52 to the illuminated area side is emitted from each arc tube 12, 52.
Therefore, it is not necessary to set the size of each of the ellipsoidal reflectors 14 and 54 so as to cover the ends of the light emitting tubes 12 and 52 up to the illuminated area side. The reflectors 14 and 54 can be reduced in size, and as a result, the projector can be reduced in size.
Further, since each of the ellipsoidal reflectors 14 and 54 can be downsized, the focusing angle and beam spot of the beam that is converged from the respective ellipsoidal reflectors 14 and 54 toward the second focal point of each of the ellipsoidal reflectors 14 and 54. Each of the concave lenses 18 and 58 can be reduced.
, The size of each polarization separation optical element 20, 60, and the size of the polarization beam combiner 90 can be further reduced, and the illumination device can be further miniaturized.
実施形態1に係る照明装置100においては、偏光ビームコンバイナ90と第1の偏光
分離光学素子20、第1の偏光分離光学素子20と第1の凹レンズ18、偏光ビームコン
バイナ90と第2の偏光分離光学素子60及び第2の偏光分離光学素子60と第2の凹レ
ンズ58は、それぞれ離隔して配置されているため、各光学要素間の位置調整を容易に行
うことができるようになる。また、各光学要素に及ぼす熱的影響を軽減することができる
。
In the illumination device 100 according to the first embodiment, the polarization beam combiner 90 and the first polarization separation optical element 20, the first polarization separation optical element 20 and the first concave lens 18, the polarization beam combiner 90 and the second polarization separation. Since the optical element 60, the second polarization separation optical element 60, and the second concave lens 58 are arranged apart from each other, the position adjustment between the optical elements can be easily performed. Further, the thermal influence on each optical element can be reduced.
なお、ここでは図示を省略したが、偏光ビームコンバイナ90の第1の光入射面94及
び第2の光入射面96、第1の偏光分離光学素子20の光入射面及び光射出面、第2の偏
光分離光学素子60の光入射面及び光射出面、第1の凹レンズ18の光入射面及び光射出
面並びに第2の凹レンズ58の光入射面及び光射出面には、減反射膜がコーティングされ
ている。これにより、これら各光学要素に入射する照明光束並びにこれら各光学要素から
射出される照明光束における不要な反射の発生を抑制することができる。
Although not shown here, the first light incident surface 94 and the second light incident surface 96 of the polarization beam combiner 90, the light incident surface and the light emission surface of the first polarization separation optical element 20, and the second The light incident surface and the light exit surface of the polarization separation optical element 60, the light entrance surface and the light exit surface of the first concave lens 18, and the light entrance surface and the light exit surface of the second concave lens 58 are coated with a dereflection film. Has been. Thereby, generation | occurrence | production of the unnecessary reflection in the illumination light beam which injects into each of these optical elements, and the illumination light beam inject | emitted from these each optical element can be suppressed.
実施形態1に係る照明装置100においては、第1のλ/2板30及び第2のλ/2板
70の材料として水晶を用いている。
In the lighting device 100 according to the first embodiment, quartz is used as the material of the first λ / 2 plate 30 and the second λ / 2 plate 70.
第1の偏光分離光学素子20及び第2の偏光分離光学素子60から射出される光は、単
位面積当たりの光強度が極めて強いため、第1のλ/2板30及び第2のλ/2板70で
少しの割合でも光が吸収されると多量の熱が発生し、第1のλ/2板30及び第2のλ/
2板70の温度が上昇してしまう。実施形態1に係る照明装置100によれば、第1のλ
/2板30及び第2のλ/2板70として水晶を用いているため、第1のλ/2板30及
び第2のλ/2板70の温度上昇を抑制することができる。
Since the light emitted from the first polarization separation optical element 20 and the second polarization separation optical element 60 has extremely high light intensity per unit area, the first λ / 2 plate 30 and the second λ / 2 are used. When light is absorbed even a small percentage by the plate 70, a large amount of heat is generated, and the first λ / 2 plate 30 and the second λ /
The temperature of the two plates 70 will rise. According to the lighting apparatus 100 according to the first embodiment, the first λ
Since the quartz is used as the / 2 plate 30 and the second λ / 2 plate 70, the temperature rise of the first λ / 2 plate 30 and the second λ / 2 plate 70 can be suppressed.
実施形態1に係る照明装置100においては、2つの第1レンズアレイ130,134
のそれぞれは、各第1小レンズ132,136が縦方向及び横方向をそれぞれ6行と4列
とするマトリクス状に配列されたレンズアレイであるため、レンズアレイによる十分な光
均一化効果を得ながら光路後段に配置される偏光変換素子150,155を比較的単純で
小型の構造にすることが可能となる。実施形態1に係る照明装置100は、画像形成領域
のアスペクト比(縦横比)が3:4である液晶装置を備えるプロジェクタに好適な照明装
置となる。
In the illumination device 100 according to the first embodiment, two first lens arrays 130 and 134 are used.
Since each of the first small lenses 132 and 136 is a lens array arranged in a matrix having 6 rows and 4 columns in the vertical direction and the horizontal direction, a sufficient light uniforming effect can be obtained by the lens array. However, it is possible to make the polarization conversion elements 150 and 155 arranged in the latter stage of the optical path relatively simple and small in structure. The illuminating device 100 according to Embodiment 1 is an illuminating device suitable for a projector including a liquid crystal device in which an aspect ratio (aspect ratio) of the image forming region is 3: 4.
実施形態1に係る照明装置100においては、各第2レンズアレイ140,144にお
ける横方向(x軸方向)に沿った長さは、各第1レンズアレイ130,134における横
方向(x軸方向)に沿った長さと略同一であるため、第1レンズアレイ130,134及
び第2レンズアレイ140,144として偏心のない又は偏心の小さいレンズアレイを用
いることが可能となり、第1レンズアレイ130,134及び第2レンズアレイ140,
144の製造が容易となる。
In the illumination device 100 according to the first embodiment, the length along the horizontal direction (x-axis direction) of each of the second lens arrays 140 and 144 is the horizontal direction (x-axis direction) of each of the first lens arrays 130 and 134. Therefore, it is possible to use a lens array with no or little eccentricity as the first lens arrays 130 and 134 and the second lens arrays 140 and 144, and the first lens arrays 130 and 134. And the second lens array 140,
144 is easy to manufacture.
実施形態1に係る照明装置100においては、2つの偏光変換素子150,155のそ
れぞれは、第2レンズアレイ140,144から射出される光束のうちP偏光成分に係る
光束を透過しS偏光成分に係る光束をシステム光軸OCから遠ざかる方向(x軸方向)に
向けて反射する偏光分離面151,156を有しているため、システム光軸OC(重畳レ
ンズ160の光軸)近傍における光束の密度を減らすことができ、偏光変換素子150,
155の配置の自由度を高めることが可能となる。
In the illuminating device 100 according to the first embodiment, each of the two polarization conversion elements 150 and 155 transmits the light beam related to the P-polarized component among the light beams emitted from the second lens arrays 140 and 144 and converts it into the S-polarized component. Since it has polarization separation surfaces 151 and 156 that reflect such a light beam in a direction away from the system optical axis OC (x-axis direction), the density of the light beam in the vicinity of the system optical axis OC (the optical axis of the superimposing lens 160). The polarization conversion element 150,
It becomes possible to raise the freedom degree of arrangement | positioning of 155. FIG.
実施形態1に係るプロジェクタ1000は、上記した実施形態1に係る照明装置100
と、照明装置100からの光を画像情報に応じて変調する液晶装置400R,400G,
400Bと、液晶装置400R,400G,400Bにより変調された光を投写する投写
光学系600とを備えている。
The projector 1000 according to Embodiment 1 includes the illumination device 100 according to Embodiment 1 described above.
Liquid crystal devices 400R, 400G for modulating light from the illumination device 100 according to image information,
400B, and a projection optical system 600 that projects light modulated by the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B.
このため、実施形態1に係るプロジェクタ1000によれば、上記した照明装置100
を備えているため、高輝度のプロジェクタであって、第1の光源装置10及び第2の光源
装置50のうちいずれの光源装置において発光管の発光が弱まったり切れたりしても、投
写画像の品質が劣化することを抑制することが可能なプロジェクタとなる。
For this reason, according to the projector 1000 according to the first embodiment, the above-described illumination device 100 is provided.
Therefore, even if the light emission of the arc tube is weakened or cut off in any one of the first light source device 10 and the second light source device 50, the projector is a high-intensity projector. A projector capable of suppressing deterioration in quality is obtained.
なお、実施形態1に係る照明装置100においては、偏光ビームコンバイナ90と第1
の偏光分離光学素子20、第1の偏光分離光学素子20と第1の凹レンズ18、偏光ビー
ムコンバイナ90と第2の偏光分離光学素子60、及び第2の偏光分離光学素子60と第
2の凹レンズ58は、それぞれ離隔して配置されているが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、例えば次のような変形も可能である。
In the illumination device 100 according to the first embodiment, the polarization beam combiner 90 and the first
Polarization separation optical element 20, first polarization separation optical element 20 and first concave lens 18, polarization beam combiner 90 and second polarization separation optical element 60, and second polarization separation optical element 60 and second concave lens. 58 are spaced apart from each other, but the present invention is not limited to this, and for example, the following modifications are possible.
[変形例1]
図10は、実施形態1の変形例1に係る照明装置100aの要部を示す平面図である。
なお、図10において、図3と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省
略する。
[Modification 1]
FIG. 10 is a plan view illustrating a main part of the illumination device 100a according to the first modification of the first embodiment.
10, the same members as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態1の変形例1に係る照明装置100aは、基本的には実施形態1に係る照明装
置100とよく似た構成を有しているが、図10に示すように、偏光ビームコンバイナと
第1の偏光分離光学素子及び偏光ビームコンバイナと第2の偏光分離光学素子がそれぞれ
接着されている点で、実施形態1に係る照明装置100とは異なっている。
The illumination device 100a according to the first modification of the first embodiment basically has a configuration similar to that of the illumination device 100 according to the first embodiment. However, as illustrated in FIG. It differs from the illumination device 100 according to the first embodiment in that the first polarization separation optical element and the polarization beam combiner are bonded to the second polarization separation optical element.
すなわち、実施形態1の変形例1に係る照明装置100aにおいては、図10に示すよ
うに、偏光ビームコンバイナ90の第1の光入射面94と第1の偏光分離光学素子20の
光射出面及び第1のλ/2板30とが、接着層Cを介して接着されている。また、偏光ビ
ームコンバイナ90の第2の光入射面96と第2の偏光分離光学素子60の光射出面及び
第2のλ/板70とが、接着層Cを介して接着されている。
That is, in the illumination device 100a according to the first modification of the first embodiment, as shown in FIG. 10, the first light incident surface 94 of the polarization beam combiner 90, the light exit surface of the first polarization separation optical element 20, and The first λ / 2 plate 30 is bonded via an adhesive layer C. In addition, the second light incident surface 96 of the polarization beam combiner 90, the light exit surface of the second polarization separation optical element 60, and the second λ / plate 70 are bonded via an adhesive layer C.
このため、偏光ビームコンバイナ90と第1の偏光分離光学素子20との間、及び偏光
ビームコンバイナ90と第2の偏光分離光学素子60との間における不要な反射を低減さ
せることが可能となり、光利用効率が向上するとともに迷光レベルが低減する。
For this reason, unnecessary reflection between the polarization beam combiner 90 and the first polarization separation optical element 20 and between the polarization beam combiner 90 and the second polarization separation optical element 60 can be reduced. Utilization efficiency improves and stray light level decreases.
[変形例2]
図11は、実施形態1の変形例2に係る照明装置100bの要部を示す平面図である。
なお、図11において、図3と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省
略する。
[Modification 2]
FIG. 11 is a plan view illustrating a main part of the illumination device 100b according to the second modification of the first embodiment.
In FIG. 11, the same members as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態1の変形例2に係る照明装置100bは、基本的には実施形態1に係る照明装
置100とよく似た構成を有しているが、図11に示すように、偏光ビームコンバイナと
第1の偏光分離光学素子、偏光ビームコンバイナと第2の偏光分離光学素子、第1の偏光
分離光学素子と第1の光源装置における第1の凹レンズ及び第2の偏光分離光学素子と第
2の光源装置における第2の凹レンズがそれぞれ接着されている点で、実施形態1に係る
照明装置100とは異なっている。
The illumination device 100b according to the second modification of the first embodiment basically has a configuration similar to that of the illumination device 100 according to the first embodiment. However, as illustrated in FIG. 1 polarization separation optical element, polarization beam combiner and second polarization separation optical element, first polarization separation optical element and first concave lens in first light source device, second polarization separation optical element and second light source It differs from the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 1 by the point to which the 2nd concave lens in an apparatus is each adhere | attached.
すなわち、実施形態1の変形例2に係る照明装置100bにおいては、図11に示すよ
うに、偏光ビームコンバイナ90の第1の光入射面94と第1の偏光分離光学素子20の
光射出面及び第1のλ/2板30とが、接着層Cを介して接着されている。また、偏光ビ
ームコンバイナ90の第2の光入射面96と第2の偏光分離光学素子60の光射出面及び
第2のλ/板70とが、接着層Cを介して接着されている。また、第1の偏光分離光学素
子20の光入射面と第1の凹レンズ18の光射出面とが、接着層Cを介して接着されてい
る。また、第2の偏光分離光学素子60の光入射面と第2の凹レンズ58の光射出面とが
、接着層Cを介して接着されている。
That is, in the illumination device 100b according to the second modification of the first embodiment, as shown in FIG. 11, the first light incident surface 94 of the polarization beam combiner 90, the light exit surface of the first polarization separation optical element 20, and The first λ / 2 plate 30 is bonded via an adhesive layer C. In addition, the second light incident surface 96 of the polarization beam combiner 90, the light exit surface of the second polarization separation optical element 60, and the second λ / plate 70 are bonded via an adhesive layer C. Further, the light incident surface of the first polarization separation optical element 20 and the light exit surface of the first concave lens 18 are bonded via an adhesive layer C. In addition, the light incident surface of the second polarization separation optical element 60 and the light exit surface of the second concave lens 58 are bonded via an adhesive layer C.
このため、偏光ビームコンバイナ90と第1の偏光分離光学素子20との間、偏光ビー
ムコンバイナ90と第2の偏光分離光学素子60との間、第1の偏光分離光学素子20と
第1の凹レンズ18との間及び第2の偏光分離光学素子60と第2の凹レンズ58との間
における不要な反射を低減させることが可能となり、光利用効率が向上するとともに迷光
レベルが低減する。
Therefore, between the polarization beam combiner 90 and the first polarization separation optical element 20, between the polarization beam combiner 90 and the second polarization separation optical element 60, and between the first polarization separation optical element 20 and the first concave lens. 18 and unnecessary reflection between the second polarization separation optical element 60 and the second concave lens 58 can be reduced, so that the light utilization efficiency is improved and the stray light level is reduced.
また、実施形態1に係る照明装置100においては、第1のλ/2板30及び第2のλ
/2板70が近接して配置されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば次のような変形も可能である。
In the lighting device 100 according to the first embodiment, the first λ / 2 plate 30 and the second λ
Although the / 2 plate 70 is arranged close to, the present invention is not limited to this, and for example, the following modifications are possible.
[変形例3]
図12は、実施形態1の変形例3に係る照明装置100cの要部を示す平面図である。
なお、図12において、図3と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省
略する。
[Modification 3]
FIG. 12 is a plan view illustrating a main part of the illumination device 100c according to the third modification of the first embodiment.
In FIG. 12, the same members as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態1の変形例3に係る照明装置100cは、基本的には実施形態1に係る照明装
置100とよく似た構成を有しているが、図12に示すように、第1のλ/2板及び第2
のλ/2板の配置位置が、実施形態1に係る照明装置100とは異なっている。
The illumination device 100c according to the third modification of the first embodiment basically has a configuration similar to that of the illumination device 100 according to the first embodiment. However, as illustrated in FIG. 12, the first λ / 2 plates and 2nd
The arrangement position of the λ / 2 plate is different from that of the lighting device 100 according to the first embodiment.
すなわち、実施形態1の変形例3に係る照明装置100cにおいては、図12に示すよ
うに、第1のλ/2板30c及び第2のλ/2板70cが離隔して配置されている。なお
、第1のλ/2板30cの配置位置が異なることに伴い、第1の光源装置10の配置位置
及び第1の偏光分離光学素子20cの構成が実施形態1で説明したものとは異なっている
。また、第2のλ/2板70cの配置位置が異なることに伴い、第2の光源装置50の配
置位置及び第2の偏光分離光学素子60cの構成が実施形態1で説明したものとは異なっ
ている。
In other words, in the illumination device 100c according to the third modification of the first embodiment, as shown in FIG. 12, the first λ / 2 plate 30c and the second λ / 2 plate 70c are arranged apart from each other. Note that the arrangement position of the first light source device 10 and the configuration of the first polarization separation optical element 20c are different from those described in the first embodiment because the arrangement position of the first λ / 2 plate 30c is different. ing. Further, as the arrangement position of the second λ / 2 plate 70c is different, the arrangement position of the second light source device 50 and the configuration of the second polarization separation optical element 60c are different from those described in the first embodiment. ing.
このように、実施形態1の変形例3に係る照明装置100cは、実施形態1に係る照明
装置100とは第1のλ/2板及び第2のλ/2板の配置位置が異なっているが、実施形
態1に係る照明装置100の場合と同様に、第1の偏光分離光学素子20cにおける第1
の偏光分離面22cを透過した照明光束と第2の偏光分離光学素子60cにおける第2の
偏光分離面62cで反射された照明光束とが合成され、第1の偏光分離光学素子20cに
おける第1の偏光分離面22cで反射された照明光束と第2の偏光分離光学素子60cに
おける第2の偏光分離面62cを透過した照明光束とが合成されるように、第1の偏光分
離光学素子20c及び第2の偏光分離光学素子60cをそれぞれ配置しているため、偏光
分離に偏りが存在する偏光分離光学素子を用いた場合であっても、偏光分離面を透過した
照明光束の光強度と、偏光分離面で反射された照明光束の光強度との差を相殺することが
できる。このため、偏光ビームコンバイナ90から射出される照明光束に光量差が生じる
ことを抑制することができ、照明むらの発生を抑制することが可能となる。
As described above, the lighting device 100c according to the third modification of the first embodiment is different from the lighting device 100 according to the first embodiment in the arrangement positions of the first λ / 2 plate and the second λ / 2 plate. However, as in the case of the illumination device 100 according to the first embodiment, the first polarization separation optical element 20c includes the first
The illumination light beam transmitted through the polarization separation surface 22c and the illumination light beam reflected by the second polarization separation surface 62c in the second polarization separation optical element 60c are combined, and the first polarization separation optical element 20c has the first light beam. The first polarization separation optical element 20c and the second polarization separation optical element 20c are combined so that the illumination light beam reflected by the polarization separation surface 22c and the illumination light flux transmitted through the second polarization separation surface 62c in the second polarization separation optical element 60c are combined. Since each of the two polarization separation optical elements 60c is disposed, the light intensity of the illumination light beam transmitted through the polarization separation surface and the polarization separation can be obtained even when a polarization separation optical element having a bias in polarization separation is used. A difference from the light intensity of the illumination light beam reflected by the surface can be canceled out. For this reason, it can suppress that a light quantity difference arises in the illumination light beam inject | emitted from the polarization beam combiner 90, and it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of illumination nonuniformity.
また、実施形態1に係る照明装置100においては、2枚のλ/2板(第1のλ/2板
30及び第2のλ/2板70)が偏光ビームコンバイナ90の第1の光入射面94及び第
2の光入射面96にそれぞれ接着されているが、本発明はこれに限定されるものではなく
、例えば次のような変形も可能である。
In the illumination device 100 according to the first embodiment, the two λ / 2 plates (the first λ / 2 plate 30 and the second λ / 2 plate 70) are the first light incident on the polarization beam combiner 90. The surface 94 and the second light incident surface 96 are bonded to each other, but the present invention is not limited to this. For example, the following modifications are possible.
[変形例4]
図13は、実施形態1の変形例4に係る照明装置100dの要部を示す平面図である。
なお、図13において、図3と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省
略する。
[Modification 4]
FIG. 13 is a plan view illustrating a main part of the illumination device 100d according to the fourth modification of the first embodiment.
In FIG. 13, the same members as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態1の変形例4に係る照明装置100dは、基本的には実施形態1に係る照明装
置100とよく似た構成を有しているが、図13に示すように、λ/2板の構成が、実施
形態1に係る照明装置100とは異なっている。
The illumination device 100d according to the fourth modification of the first embodiment basically has a configuration similar to that of the illumination device 100 according to the first embodiment. However, as illustrated in FIG. The configuration is different from the illumination device 100 according to the first embodiment.
すなわち、実施形態1の変形例4に係る照明装置100dにおいては、図13に示すよ
うに、第1のλ/2板及び第2のλ/2板として1枚のλ/2板32を備え、λ/2板3
2は、偏光ビームコンバイナ90の第1の光入射面94及び第2の光入射面96に跨って
接着されている。
That is, in the illumination device 100d according to the fourth modification of the first embodiment, as shown in FIG. 13, a single λ / 2 plate 32 is provided as the first λ / 2 plate and the second λ / 2 plate. Λ / 2 plate 3
2 is bonded across the first light incident surface 94 and the second light incident surface 96 of the polarization beam combiner 90.
このように、実施形態1の変形例4に係る照明装置100dは、実施形態1に係る照明
装置100とはλ/2板の構成が異なっているが、他の点では実施形態1に係る照明装置
100の場合と同様の構成を有しているため、第1の光源装置10及び第2の光源装置5
0のうちいずれの光源装置において発光管の発光が弱まったり切れたりしても、被照明領
域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となるとともに投写
画像の品質が劣化することを抑制することが可能となる。
As described above, the illumination device 100d according to the fourth modification of the first embodiment is different from the illumination device 100 according to the first embodiment in the configuration of the λ / 2 plate, but is otherwise according to the first embodiment. The first light source device 10 and the second light source device 5 have the same configuration as that of the device 100.
In any light source device of 0, even if the light emission of the arc tube is weakened or cut off, it is possible to prevent the in-plane light intensity distribution in the illuminated area from becoming non-uniform and to improve the quality of the projected image. It becomes possible to suppress deterioration.
また、実施形態1の変形例4に係る照明装置100dにおいては、第1のλ/2板及び
第2のλ/2板として1枚のλ/2板32を備えるため、製造コストの低減を図ることが
できるという効果も有する。
In addition, in the illumination device 100d according to the fourth modification of the first embodiment, since one λ / 2 plate 32 is provided as the first λ / 2 plate and the second λ / 2 plate, the manufacturing cost can be reduced. There is also an effect that it can be achieved.
[実施形態2]
実施形態2に係る照明装置102及びプロジェクタ1002の特徴及び効果を説明する
にあたり、まず、プロジェクタ1002の構成について、図14を用いて説明する。
[Embodiment 2]
In describing the characteristics and effects of the illumination device 102 and the projector 1002 according to the second embodiment, first, the configuration of the projector 1002 will be described with reference to FIG.
図14は、実施形態2に係る照明装置102及びプロジェクタ1002を説明するため
に示す図である。図14(a)はプロジェクタ1002の光学系を示す平面図であり、図
14(b)はプロジェクタ1002の光学系を示す側面図であり、図14(c)はカラー
ホイール710をシステム光軸OCに沿って見た図である。なお、図14(a)及び図1
4(b)において、図1と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略す
る。
FIG. 14 is a diagram for explaining the illumination device 102 and the projector 1002 according to the second embodiment. 14A is a plan view showing the optical system of the projector 1002, FIG. 14B is a side view showing the optical system of the projector 1002, and FIG. 14C shows the color wheel 710 with the system optical axis OC. It is the figure seen along. 14A and FIG.
4 (b), the same members as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態2に係るプロジェクタ1002は、図14(a)及び図14(b)に示すよう
に、照明装置102と、照明装置102からの照明光束を被照明領域に導光するリレー光
学系720と、リレー光学系720からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装
置としてのマイクロミラー型光変調装置410と、マイクロミラー型光変調装置410に
よって変調された光をスクリーンSCR等の投写面に投写する投写光学系610とを備え
たプロジェクタである。
As shown in FIGS. 14A and 14B, the projector 1002 according to the second embodiment includes an illumination device 102, a relay optical system 720 that guides an illumination light beam from the illumination device 102 to an illuminated area, and , A micromirror light modulator 410 as an electro-optic modulator that modulates light from the relay optical system 720 according to image information, and a projection surface such as a screen SCR for the light modulated by the micromirror light modulator 410 The projector includes a projection optical system 610 that projects onto the projector.
実施形態2に係る照明装置102は、第1の偏光光源装置40と、第2の偏光光源装置
80と、第1の偏光光源装置40及び第2の偏光光源装置80から射出される照明光束を
合成して射出する偏光ビームコンバイナ90と、偏光ビームコンバイナ90からの照明光
束をより均一な強度分布を有する光に変換する機能を有するインテグレータ光学系122
とを備えた照明装置である。
The illumination device 102 according to the second embodiment includes the first polarized light source device 40, the second polarized light source device 80, and the illumination light beam emitted from the first polarized light source device 40 and the second polarized light source device 80. A polarization beam combiner 90 that combines and emits, and an integrator optical system 122 that has a function of converting the illumination light beam from the polarization beam combiner 90 into light having a more uniform intensity distribution.
It is an illuminating device provided with.
第1の偏光光源装置40、第2の偏光光源装置80及び偏光ビームコンバイナ90につ
いては、実施形態1で説明したものと同様であるため説明を省略する。
Since the first polarized light source device 40, the second polarized light source device 80, and the polarized beam combiner 90 are the same as those described in the first embodiment, description thereof will be omitted.
インテグレータ光学系122は、偏光ビームコンバイナ90からの照明光束を集束光に
変換して射出する集光レンズ162と、集光レンズ162からの照明光束をより均一な強
度分布を有する光に変換するインテグレータロッド170とを有している。
The integrator optical system 122 converts the illumination light beam from the polarization beam combiner 90 into focused light and emits it, and the integrator that converts the illumination light beam from the light collection lens 162 into light having a more uniform intensity distribution. Rod 170.
集光レンズ162は、偏光ビームコンバイナ90からの照明光束をインテグレータロッ
ド170の光入射面近傍に集光させる機能を有している。なお、図14(a)及び図14
(b)に示す集光レンズ162は1枚のレンズで構成されているが、複数のレンズを組み
合わせた複合レンズで構成されていてもよい。
The condenser lens 162 has a function of condensing the illumination light beam from the polarization beam combiner 90 near the light incident surface of the integrator rod 170. 14 (a) and 14
Although the condensing lens 162 shown in (b) is composed of one lens, it may be composed of a compound lens in which a plurality of lenses are combined.
インテグレータロッド170は、集光レンズ162からの光を内面で多重反射させるこ
とにより、集光レンズ162からの光をより均一な強度分布を有する光に変換する機能を
有する光学部材である。インテグレータロッド170としては、例えば、中実のガラスロ
ッドを好適に用いることができる。
The integrator rod 170 is an optical member having a function of converting light from the condensing lens 162 into light having a more uniform intensity distribution by multiple reflection of light from the condensing lens 162 on the inner surface. As the integrator rod 170, for example, a solid glass rod can be suitably used.
インテグレータロッド170の光射出面の形状は、マイクロミラー型光変調装置410
の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。ただし、システム光軸
OCはマイクロミラー型光変調装置410の中心軸に対して傾斜して配置されているので
、マイクロミラー型光変調装置410に照射される光は、この傾斜に応じて歪んだ輪郭形
状を有することとなる。したがって、このような場合におけるインテグレータロッド17
0の光射出面の形状としては、マイクロミラー型光変調装置410に照射される光の輪郭
の歪みを補正するような形状とすることがより好ましい。
The shape of the light exit surface of the integrator rod 170 is the micromirror type light modulation device 410.
It is set so as to be almost similar to the shape of the image forming area. However, since the system optical axis OC is inclined with respect to the central axis of the micromirror light modulator 410, the light irradiated to the micromirror light modulator 410 is distorted in accordance with this inclination. It will have a contour shape. Therefore, the integrator rod 17 in such a case
The shape of the light exit surface of 0 is more preferably a shape that corrects distortion of the contour of light irradiated to the micromirror light modulator 410.
インテグレータロッド170の光射出側には、カラーホイール710が配置されている
。カラーホイール710は、図14(c)に示すように、回転方向に沿って区切られた4
つの扇形の領域に3つの透過型のカラーフィルタ712R,712G,712Bが形成さ
た円板状部材である。カラーホイール710の中心部分には、カラーホイール710を回
転させるためのモータ714が配置されている。
A color wheel 710 is disposed on the light emission side of the integrator rod 170. As shown in FIG. 14C, the color wheel 710 is divided 4 along the rotation direction.
This is a disk-shaped member in which three transmissive color filters 712R, 712G, and 712B are formed in one fan-shaped region. A motor 714 for rotating the color wheel 710 is disposed at the center of the color wheel 710.
カラーフィルタ712Rは、インテグレータロッド170からの照明光束のうち、赤の
波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射又は吸収することにより、赤色光成分の
みを透過するものである。同様に、カラーフィルタ712G,712Bは、それぞれ、イ
ンテグレータロッド710からの照明光束のうち、緑又は青の波長領域の光を透過し、他
の波長領域の光を反射又は吸収することにより、緑色光成分又は青色光成分のみを透過す
るものである。カラーフィルタ712R,712G,712Bは、例えば、誘電体多層膜
や、塗料を用いて形成されたフィルタ板などを好適に用いることができる。4つの扇形の
領域において、カラーフィルタ712R,712G,712B以外の部分は、透光領域7
12Wとなっており、インテグレータロッド170かの光がそのまま通過できるようにな
っている。この透光領域712Wにより、投写画像中の輝度を上げることができ、投写画
像の明るさを確保することができる。
The color filter 712 </ b> R transmits light in the red wavelength region of the illumination light flux from the integrator rod 170 and reflects or absorbs light in other wavelength regions, thereby transmitting only the red light component. Similarly, each of the color filters 712G and 712B transmits green light or blue light in the illumination light flux from the integrator rod 710, and reflects or absorbs light in other wavelength regions, thereby generating green light. Only the component or the blue light component is transmitted. As the color filters 712R, 712G, and 712B, for example, a dielectric multilayer film, a filter plate formed using a paint, or the like can be preferably used. In the four fan-shaped regions, the portions other than the color filters 712R, 712G, and 712B
12W, so that light from the integrator rod 170 can pass through as it is. The light-transmitting area 712W can increase the luminance in the projected image and ensure the brightness of the projected image.
なお、カラーホイール710は省略することも可能であり、この場合における投写画像
はモノクロ画像である。
Note that the color wheel 710 can be omitted, and the projected image in this case is a monochrome image.
インテグレータロッド170から射出された照明光束は、カラーホイール710を通過
することにより、上述のように赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光成分を含む照明光
束になり、この照明光束は、リレー光学系720によって拡大されて、マイクロミラー型
光変調装置410の画像形成領域上に照射される。
The illumination light beam emitted from the integrator rod 170 passes through the color wheel 710 and becomes an illumination light beam including the three color light components of red light, green light, and blue light as described above. The image is magnified by the optical system 720 and irradiated onto the image forming region of the micromirror light modulator 410.
リレー光学系720は、リレーレンズ722と、反射ミラー724と、集光レンズ72
6とを有し、照明装置102(カラーホイール710)からの照明光束をマイクロミラー
型光変調装置410の画像形成領域に導く機能を有している。
The relay optical system 720 includes a relay lens 722, a reflection mirror 724, and a condenser lens 72.
6 and has a function of guiding the illumination light beam from the illumination device 102 (color wheel 710) to the image forming area of the micromirror light modulation device 410.
リレーレンズ722は、集光レンズ726とともに、照明装置102からの照明光束を
発散させずにマイクロミラー型光変調装置410の画像形成領域近傍に結像させる機能を
有している。なお、図14(a)及び図14(b)に示すリレーレンズ722は1枚のレ
ンズで構成されているが、複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよ
い。
The relay lens 722 has a function of forming an image in the vicinity of the image forming area of the micromirror light modulation device 410 without diverging the illumination light beam from the illumination device 102 together with the condenser lens 726. Note that the relay lens 722 illustrated in FIGS. 14A and 14B is configured by a single lens, but may be configured by a composite lens in which a plurality of lenses are combined.
反射ミラー724は、システム光軸OCに対して傾斜して配置され、リレーレンズ72
2からの照明光束を曲折し、マイクロミラー型光変調装置410へと導光する。これによ
り、プロジェクタをコンパクトにすることができる。
The reflection mirror 724 is disposed so as to be inclined with respect to the system optical axis OC, and the relay lens 72.
The light beam from 2 is bent and guided to the micromirror light modulator 410. Thereby, a projector can be made compact.
集光レンズ726は、リレーレンズ722及び反射ミラー724からの照明光束をマイ
クロミラー型光変調装置410の画像形成領域にほぼ重畳させ、かつ、マイクロミラー型
光変調装置410によって変調された光を投写光学系610とともに拡大投写するもので
ある。
The condenser lens 726 superimposes the illumination light flux from the relay lens 722 and the reflection mirror 724 on the image forming area of the micromirror light modulator 410 and projects the light modulated by the micromirror light modulator 410. The image is enlarged and projected together with the optical system 610.
マイクロミラー型光変調装置410は、リレー光学系720からの光を画像情報に応じ
て各画素に対応するマイクロミラーで反射することにより、画像を表す画像光を投写光学
系610へと射出する機能を有する反射方向制御型光変調装置である。マイクロミラー型
光変調装置410としては、例えば、DMD(デジタルマイクロミラーデバイス)(TI
社の商標)を用いることができる。
The micromirror light modulator 410 has a function of emitting image light representing an image to the projection optical system 610 by reflecting light from the relay optical system 720 with a micromirror corresponding to each pixel in accordance with image information. Is a reflection direction control type light modulation device. As the micromirror light modulator 410, for example, DMD (digital micromirror device) (TI
Can be used.
マイクロミラー型光変調装置410から射出される画像光は、投写光学系610によっ
て拡大投写され、スクリーンSCR上で大画面画像を形成する。
The image light emitted from the micromirror light modulator 410 is enlarged and projected by the projection optical system 610 to form a large screen image on the screen SCR.
マイクロミラー型光変調装置410と投写光学系610とは、それぞれの中心軸が一致
するように配置されている。なお、実施形態2に係るプロジェクタ1002をあおり投写
の構成を有するプロジェクタとする場合には、マイクロミラー型光変調装置410の中心
軸に対して投写光学系610の投写光軸610axがあおり方向にずれるように構成する
ことが好ましい。
The micromirror light modulator 410 and the projection optical system 610 are arranged so that their central axes coincide with each other. When the projector 1002 according to the second embodiment is a projector having a tilting projection configuration, the projection optical axis 610ax of the projection optical system 610 is shifted in the tilting direction with respect to the central axis of the micromirror light modulator 410. It is preferable to configure as described above.
以上のように構成された実施形態2に係る照明装置102及びプロジェクタ1002に
おいても、実施形態1に係る照明装置100及びプロジェクタ1000の場合と同様に、
P偏光成分に係る照明光束を射出する第1の偏光光源装置40と、S偏光成分に係る照明
光束を射出する第2の偏光光源装置80と、第1の偏光光源装置40から射出されるP偏
光成分に係る照明光束と第2の偏光光源装置80から射出されるS偏光成分に係る照明光
束とを合成して射出する偏光ビームコンバイナ90とを備えている。
In the illumination device 102 and the projector 1002 according to the second embodiment configured as described above, as in the case of the illumination device 100 and the projector 1000 according to the first embodiment,
The first polarized light source device 40 that emits the illumination light beam related to the P-polarized component, the second polarized light source device 80 that emits the illumination light beam related to the S-polarized component, and the P emitted from the first polarized light source device 40 A polarization beam combiner 90 that combines and emits the illumination light beam related to the polarization component and the illumination light beam related to the S polarization component emitted from the second polarized light source device 80 is provided.
このため、実施形態2に係る照明装置102によれば、実施形態1に係る照明装置10
0の場合と同様に、第1の光源装置10及び第2の光源装置50のうちいずれの光源装置
において発光管の発光が弱まったり切れたりしても、被照明領域における面内光強度分布
が不均一になることを抑制することが可能となるとともに投写画像の品質が劣化すること
を抑制することが可能となる。
For this reason, according to the illumination device 102 according to the second embodiment, the illumination device 10 according to the first embodiment.
As in the case of 0, the in-plane light intensity distribution in the illuminated region is the same even if the light emission of the arc tube is weakened or cut off in any of the first light source device 10 and the second light source device 50. It becomes possible to suppress the non-uniformity and to suppress the deterioration of the quality of the projected image.
また、実施形態2に係る照明装置102においては、インテグレータ光学系122は、
偏光ビームコンバイナ90からの照明光束を集束光に変換して射出する集光レンズ162
と、集光レンズ162からの照明光束をより均一な強度分布を有する光に変換するインテ
グレータロッド170とを有するため、照明光束の面内光強度分布をより均一なものにす
ることが可能となる。
In the illumination device 102 according to the second embodiment, the integrator optical system 122 is
A condenser lens 162 that converts the illumination light beam from the polarization beam combiner 90 into focused light and emits it.
And the integrator rod 170 for converting the illumination light beam from the condenser lens 162 into light having a more uniform intensity distribution, the in-plane light intensity distribution of the illumination light beam can be made more uniform. .
実施形態2に係るプロジェクタ1002は、上記した照明装置102を備えているため
、高輝度のプロジェクタであって、第1の光源装置10及び第2の光源装置50のうちい
ずれの光源装置において発光管の発光が弱まったり切れたりしても、投写画像の品質が劣
化することを抑制することが可能なプロジェクタとなる。
Since the projector 1002 according to the second embodiment includes the illumination device 102 described above, the projector 1002 is a high-brightness projector, and the arc tube in any one of the first light source device 10 and the second light source device 50. Even if the emission of the light is weakened or cut off, the projector can suppress the deterioration of the quality of the projected image.
[実施形態3]
図15は、実施形態3に係る照明装置104及びプロジェクタ1004を説明するため
に示す図である。図15(a)はプロジェクタ1004の光学系を示す平面図であり、図
15(b)はプロジェクタ1004の光学系を示す側面図であり、図15(c)はインテ
グレータロッド170Bの光入射面をシステム光軸OCに沿って見た図である。なお、図
15(a)及び図15(b)において、図1及び図14と同一の部材については同一の符
号を付し、詳細な説明は省略する。
[Embodiment 3]
FIG. 15 is a diagram for explaining the illumination device 104 and the projector 1004 according to the third embodiment. 15A is a plan view showing the optical system of the projector 1004, FIG. 15B is a side view showing the optical system of the projector 1004, and FIG. 15C shows the light incident surface of the integrator rod 170B. It is the figure seen along the system optical axis OC. 15A and 15B, the same members as those in FIGS. 1 and 14 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態3に係る照明装置104は、基本的には実施形態1に係る照明装置100とよ
く似た構成を有しているが、インテグレータ光学系の構成が実施形態1に係る照明装置1
00とは異なっている。
The illumination device 104 according to the third embodiment basically has a configuration that is very similar to the illumination device 100 according to the first embodiment, but the configuration of the integrator optical system is the illumination device 1 according to the first embodiment.
It is different from 00.
すなわち、実施形態3に係る照明装置104においては、図15(a)及び図15(b
)に示すように、インテグレータ光学系122Bは、偏光ビームコンバイナ90からの照
明光束を集束光に変換して射出する集光レンズ162と、集光レンズ162からの照明光
束をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレータロッド170Bと、インテ
グレータロッド170Bの光入射面に配置され、中央部に光入射のための開口部を有する
反射層182と、インテグレータロッド170Bの光射出面に配置されるλ/4板184
と、λ/4板184の光射出側に配置される反射型偏光板186とを有している。
That is, in the illumination device 104 according to the third embodiment, FIGS. 15 (a) and 15 (b).
), The integrator optical system 122B converts the illumination light beam from the polarization beam combiner 90 into focused light and emits it, and the illumination light beam from the light collection lens 162 has a more uniform intensity distribution. Integrator rod 170B for converting to light, a reflecting layer 182 disposed on the light incident surface of integrator rod 170B and having an opening for light incidence at the center, and λ disposed on the light exit surface of integrator rod 170B. / 4 plate 184
And a reflective polarizing plate 186 disposed on the light exit side of the λ / 4 plate 184.
インテグレータロッド170Bは、集光レンズ162からの光を内面で多重反射させる
ことにより、集光レンズ162からの光をより均一な強度分布を有する光に変換する機能
を有する光学部材である。インテグレータロッド170Bとしては、例えば、中実のガラ
スロッドを好適に用いることができる。
The integrator rod 170B is an optical member having a function of converting light from the condensing lens 162 into light having a more uniform intensity distribution by multiple reflection of light from the condensing lens 162 on the inner surface. For example, a solid glass rod can be suitably used as the integrator rod 170B.
インテグレータロッド170Bの光射出面の形状は、液晶装置400R,400G,4
00Bの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。
The shape of the light exit surface of the integrator rod 170B is the liquid crystal device 400R, 400G, 4
It is set to be almost similar to the shape of the 00B image forming area.
なお、照明装置104の光路後段には、照明装置104からの照明光束を導光するリレ
ーレンズ730が配置されている。リレーレンズ730は、集光レンズ300R,300
G,300Bとともに、照明装置104からの照明光束を発散させずに液晶装置400R
,400G,400Bの画像形成領域近傍に結像させる機能を有している。なお、図15
(a)及び図15(b)に示すリレーレンズ730は1枚のレンズで構成されているが、
複数のレンズを組み合わせた複合レンズで構成されていてもよい。
Note that a relay lens 730 that guides an illumination light beam from the illumination device 104 is disposed in the latter stage of the optical path of the illumination device 104. The relay lens 730 includes condensing lenses 300R and 300R.
Along with G and 300B, the liquid crystal device 400R without diverging the illumination light beam from the illumination device 104
, 400G, 400B has a function of forming an image in the vicinity of the image forming area. Note that FIG.
The relay lens 730 shown in FIG. 15A and FIG. 15B is composed of a single lens.
You may be comprised with the compound lens which combined the some lens.
このように、実施形態3に係る照明装置104は、実施形態1に係る照明装置100と
は、インテグレータ光学系の構成が異なっているが、実施形態1に係る照明装置100の
場合と同様に、第1の偏光光源装置40及び第2の偏光光源装置80から互いに異なる偏
光軸を有する直線偏光を射出させ、これらの直線偏光を偏光ビームコンバイナ90におけ
る第1の光入射面94及び第2の光入射面96にそれぞれ入射させることにより、偏光ビ
ームコンバイナ90からは、第1の光源装置10及び第2の光源装置50からの照明光束
が完全に重畳された形で射出されるようになる。このため、第1の光源装置10及び第2
の光源装置50のうちいずれの光源装置において発光管の発光が弱まったり切れたりして
も、被照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制することが可能となる
とともに投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能となる。
As described above, the illumination device 104 according to the third embodiment differs from the illumination device 100 according to the first embodiment in the configuration of the integrator optical system, but as in the case of the illumination device 100 according to the first embodiment, Linearly polarized light having mutually different polarization axes is emitted from the first polarized light source device 40 and the second polarized light source device 80, and these linearly polarized light is converted into the first light incident surface 94 and the second light in the polarization beam combiner 90. By making each incident on the incident surface 96, the illumination beam from the first light source device 10 and the second light source device 50 is emitted from the polarization beam combiner 90 in a completely superposed form. Therefore, the first light source device 10 and the second light source device 10
Even if the light emission of the arc tube is weakened or cut off in any one of the light source devices 50, it is possible to suppress the in-plane light intensity distribution in the illuminated area from becoming uneven and to project the projected image. It is possible to suppress the deterioration of the quality.
また、実施形態3に係る照明装置104においては、図15に示すように、インテグレ
ータ光学系122Bは、インテグレータロッド170Bの光入射面に配置され、中央部に
光入射のための開口部を有する反射層182と、インテグレータロッド170Bの光射出
面に配置されるλ/4板184と、λ/4板184の光射出側に配置される反射型偏光板
186とをさらに有している。
In the illumination device 104 according to the third embodiment, as shown in FIG. 15, the integrator optical system 122B is disposed on the light incident surface of the integrator rod 170B, and has a reflection portion having an opening for light incidence at the center. It further includes a layer 182, a λ / 4 plate 184 disposed on the light exit surface of the integrator rod 170 </ b> B, and a reflective polarizing plate 186 disposed on the light exit side of the λ / 4 plate 184.
これにより、インテグレータロッド170Bに入射した照明光束のうち一方の偏光成分
(例えばS偏光成分)に係る照明光束が反射型偏光板186を通過する場合には、他方の
偏光成分(例えばP偏光成分)に係る照明光束は反射型偏光板186で反射される。この
反射光はインテグレータロッド170Bの光入射面に配置された反射層182で反射され
、再度反射型偏光板186に到達する。このとき、この光はλ/4板184をすでに2回
通過しているため、偏光方向が90度回転し、一方の偏光成分に係る照明光束として反射
型偏光板186を通過する。すなわち、インテグレータロッド170Bから射出される光
の偏光方向を略1種類の偏光方向に揃えることが可能となる。したがって、液晶装置のよ
うに偏光方向を制御する電気光学変調装置を用いたプロジェクタにおいて特に好適なもの
となる。
Accordingly, when the illumination light beam related to one polarization component (for example, S polarization component) of the illumination light beam incident on the integrator rod 170B passes through the reflective polarizing plate 186, the other polarization component (for example, P polarization component). Is reflected by the reflective polarizing plate 186. The reflected light is reflected by the reflective layer 182 disposed on the light incident surface of the integrator rod 170B, and reaches the reflective polarizing plate 186 again. At this time, since this light has already passed through the λ / 4 plate 184 twice, the polarization direction is rotated by 90 degrees, and passes through the reflective polarizing plate 186 as an illumination light beam related to one polarization component. That is, it becomes possible to align the polarization direction of the light emitted from the integrator rod 170B with substantially one type of polarization direction. Therefore, it is particularly suitable for a projector using an electro-optic modulation device that controls the polarization direction, such as a liquid crystal device.
実施形態3に係る照明装置104は、インテグレータ光学系の構成以外の点では、実施
形態1に係る照明装置100と同様の構成を有するため、実施形態1に係る照明装置10
0の場合と同様の効果を有する。
The illumination device 104 according to the third embodiment has the same configuration as that of the illumination device 100 according to the first embodiment except for the configuration of the integrator optical system, and thus the illumination device 10 according to the first embodiment.
It has the same effect as 0.
実施形態3に係るプロジェクタ1004は、上記した照明装置104を備えているため
、高輝度のプロジェクタであって、第1の光源装置10及び第2の光源装置50のうちい
ずれの光源装置において発光管の発光が弱まったり切れたりしても、投写画像の品質が劣
化することを抑制することが可能なプロジェクタとなる。
Since the projector 1004 according to the third embodiment includes the illumination device 104 described above, the projector 1004 is a high-intensity projector, and the arc tube in any one of the first light source device 10 and the second light source device 50. Even if the emission of the light is weakened or cut off, the projector can suppress the deterioration of the quality of the projected image.
[実施形態4]
図16は、実施形態4に係る照明装置106及びプロジェクタ1006を説明するため
に示す図である。図16(a)はプロジェクタ1006の光学系を示す平面図であり、図
16(b)はプロジェクタ1006の光学系を示す側面図であり、図16(c)は偏光変
換素子190及びインテグレータロッド170Cの斜視図である。なお、図16(a)及
び図16(b)において、図1及び図15と同一の部材については同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。
[Embodiment 4]
FIG. 16 is a diagram for explaining the illumination device 106 and the projector 1006 according to the fourth embodiment. 16A is a plan view showing an optical system of the projector 1006, FIG. 16B is a side view showing the optical system of the projector 1006, and FIG. 16C is a polarization conversion element 190 and an integrator rod 170C. FIG. 16A and 16B, the same members as those in FIGS. 1 and 15 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
実施形態4に係る照明装置106は、基本的には実施形態3に係る照明装置104とよ
く似た構成を有しているが、インテグレータ光学系の構成が実施形態3に係る照明装置1
04とは異なっている。
The illumination device 106 according to the fourth embodiment basically has a configuration that is very similar to the illumination device 104 according to the third embodiment, but the configuration of the integrator optical system is the illumination device 1 according to the third embodiment.
It is different from 04.
実施形態4に係る照明装置106は、図16に示すように、インテグレータ光学系12
2Cは、偏光ビームコンバイナ90からの照明光束を集束光に変換して射出する集光レン
ズ162と、集光レンズ162からの照明光束を略1種類の直線偏光成分を有する光束に
変換する偏光変換素子190と、偏光変換素子190からの照明光束をより均一な強度分
布を有する光に変換するインテグレータロッド170Cとを有している。
The illumination device 106 according to the fourth embodiment includes an integrator optical system 12 as illustrated in FIG.
2C includes a condensing lens 162 that converts the illumination light beam from the polarization beam combiner 90 into a focused light and emits it, and a polarization conversion that converts the illumination light beam from the condensing lens 162 into a light beam having approximately one type of linearly polarized light component. It includes an element 190 and an integrator rod 170C that converts the illumination light beam from the polarization conversion element 190 into light having a more uniform intensity distribution.
偏光変換素子190は、偏光ビームコンバイナ90からの照明光束に含まれる偏光成分
のうち一方の直線偏光成分(例えばP偏光成分)をそのまま透過し、他方の直線偏光成分
(例えばS偏光成分)をシステム光軸OCに垂直な方向(x軸方向)に反射する偏光分離
面192と、偏光分離面192で反射された他方の直線偏光成分をシステム光軸OCに平
行な方向(z軸方向)に反射する反射面194と、偏光分離面192を透過した一方の直
線偏光成分を他方の直線偏光成分に変換する位相差板としてのλ/2板196とを有して
いる。
なお、偏光変換素子190は、P偏光成分に係る照明光束を透過しS偏光成分に係る照
明光束を反射する偏光分離面192を、S偏光成分に係る照明光束を透過しP偏光成分に
係る照明光束を反射する他の偏光分離面に替えることも可能である。
The polarization conversion element 190 transmits one linearly polarized light component (for example, P-polarized light component) of the polarized light component included in the illumination light beam from the polarized beam combiner 90 as it is and the other linearly polarized light component (for example, S-polarized light component) as a system. A polarization separation surface 192 that reflects in a direction perpendicular to the optical axis OC (x-axis direction), and the other linearly polarized light component reflected by the polarization separation surface 192 reflects in a direction parallel to the system optical axis OC (z-axis direction). And a λ / 2 plate 196 as a phase difference plate that converts one linearly polarized light component transmitted through the polarization separating surface 192 into the other linearly polarized light component.
The polarization conversion element 190 transmits the illumination light beam related to the P-polarized light component and reflects the illumination light beam related to the S-polarized light component, and transmits the illumination light beam related to the S-polarized light component and the illumination related to the P-polarized light component. It is also possible to change to another polarization separation surface that reflects the light beam.
インテグレータロッド170Cは、偏光変換素子190からの光を内面で多重反射させ
ることにより、偏光変換素子190からの光をより均一な強度分布を有する光に変換する
機能を有する光学部材である。インテグレータロッド170Cとしては、例えば、中実の
ガラスロッドを好適に用いることができる。
The integrator rod 170C is an optical member having a function of converting the light from the polarization conversion element 190 into light having a more uniform intensity distribution by multiple reflection of the light from the polarization conversion element 190 on the inner surface. For example, a solid glass rod can be suitably used as the integrator rod 170C.
インテグレータロッド170Cの光射出面の形状は、液晶装置400R,400G,4
00Bの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。
The shape of the light exit surface of the integrator rod 170C is the liquid crystal device 400R, 400G, 4
It is set to be almost similar to the shape of the 00B image forming area.
このように、実施形態4に係る照明装置106は、実施形態3に係る照明装置104と
は、インテグレータ光学系の構成が異なっているが、実施形態1及び3に係る照明装置1
00,104の場合と同様に、第1の偏光光源装置40及び第2の偏光光源装置80から
互いに異なる偏光軸を有する直線偏光を射出させ、これらの直線偏光を偏光ビームコンバ
イナ90における第1の光入射面94及び第2の光入射面96にそれぞれ入射させること
により、偏光ビームコンバイナ90からは、第1の光源装置10及び第2の光源装置50
からの照明光束が完全に重畳された形で射出されるようになる。このため、第1の光源装
置10及び第2の光源装置50のうちいずれの光源装置において発光管の発光が弱まった
り切れたりしても、被照明領域における面内光強度分布が不均一になることを抑制するこ
とが可能となるとともに投写画像の品質が劣化することを抑制することが可能となる。
As described above, the illumination device 106 according to the fourth embodiment differs from the illumination device 104 according to the third embodiment in the configuration of the integrator optical system, but the illumination device 1 according to the first and third embodiments.
As in the case of 00, 104, linearly polarized light having mutually different polarization axes is emitted from the first polarized light source device 40 and the second polarized light source device 80, and these linearly polarized light is converted into the first polarization beam combiner 90 by the first polarization light source device 90. By making the light incident surface 94 and the second light incident surface 96 enter, the polarization beam combiner 90 causes the first light source device 10 and the second light source device 50 to enter.
The illumination light beam from is emitted in a completely superimposed form. For this reason, even if the light emission of the arc tube is weakened or cut off in any of the first light source device 10 and the second light source device 50, the in-plane light intensity distribution in the illuminated region becomes non-uniform. It becomes possible to suppress this and to suppress the deterioration of the quality of the projected image.
また、実施形態4に係る照明装置106においては、インテグレータ光学系122Cは
、インテグレータロッド170Cの光入射側に配置され、集光レンズ162からの照明光
束を略1種類の直線偏光成分を有する光束に変換する偏光変換素子190をさらに有する
。これにより、インテグレータロッド170Cに入射する光の偏光方向を略1種類の偏光
方向に揃えることが可能となるため、液晶装置のように偏光方向を制御する電気光学変調
装置を用いたプロジェクタにおいて特に好適なものとなる。
In the illumination device 106 according to the fourth embodiment, the integrator optical system 122C is disposed on the light incident side of the integrator rod 170C, and the illumination light beam from the condenser lens 162 is converted into a light beam having substantially one type of linearly polarized light component. It further has a polarization conversion element 190 for conversion. This makes it possible to align the polarization direction of the light incident on the integrator rod 170C to substantially one type of polarization direction, which is particularly suitable for a projector using an electro-optic modulation device that controls the polarization direction, such as a liquid crystal device. It will be something.
また、実施形態4に係る照明装置106においては、図16に示すように、インテグレ
ータロッド170Cと偏光変換素子190とは、インテグレータロッド170C及び偏光
変換素子190と同じ屈折率を有する接着剤によって接着されているため、偏光変換素子
190とインテグレータロッド170Cとの間における望ましくない多重反射が抑制され
、光利用効率が低下したり迷光レベルが上昇したりすることがなくなる。また、偏光変換
素子190とインテグレータロッド170Cとを容易に一体化することができる。また、
偏光変換素子190とインテグレータロッド170Cとの間において、装置組み立て後に
おける位置ずれの発生を未然に防止することができる。
In the illumination device 106 according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 16, the integrator rod 170C and the polarization conversion element 190 are bonded by an adhesive having the same refractive index as that of the integrator rod 170C and the polarization conversion element 190. Therefore, undesirable multiple reflection between the polarization conversion element 190 and the integrator rod 170C is suppressed, and the light use efficiency does not decrease and the stray light level does not increase. Further, the polarization conversion element 190 and the integrator rod 170C can be easily integrated. Also,
It is possible to prevent the occurrence of positional deviation after assembly of the device between the polarization conversion element 190 and the integrator rod 170C.
実施形態4に係る照明装置106は、インテグレータ光学系の構成以外の点では、実施
形態1及び3に係る照明装置100,104と同様の構成を有するため、実施形態1及び
3に係る照明装置100,104の場合と同様の効果を有する。
The illumination device 106 according to the fourth embodiment has the same configuration as the illumination devices 100 and 104 according to the first and third embodiments except for the configuration of the integrator optical system, and thus the illumination device 100 according to the first and third embodiments. , 104 has the same effect.
実施形態4に係るプロジェクタ1006は、上記した照明装置106を備えているため
、高輝度のプロジェクタであって、第1の光源装置10及び第2の光源装置50のうちい
ずれの光源装置において発光管の発光が弱まったり切れたりしても、投写画像の品質が劣
化することを抑制することが可能なプロジェクタとなる。
Since the projector 1006 according to the fourth embodiment includes the above-described illumination device 106, the projector 1006 is a high-intensity projector, and the arc tube in any one of the first light source device 10 and the second light source device 50. Even if the emission of the light is weakened or cut off, the projector can suppress the deterioration of the quality of the projected image.
以上、本発明の照明装置及びプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、
本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
As mentioned above, although the illuminating device and projector of this invention were demonstrated based on said each embodiment,
The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the gist thereof. For example, the following modifications are possible.
(1)上記実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、液晶装置として、画像形
成領域が「短辺:長辺=3:4の長方形」の平面形状を有する液晶装置400R,400
G,400Bを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像形成領域が「短
辺:長辺=9:16の長方形」の平面形状を有するワイドビジョン用の液晶装置を用いる
こともできる。この場合、第1レンズアレイとしては、複数の第1小レンズがz軸に垂直
な面内に7行・4列のマトリクス状に配列された構成を有するものを用いることが好まし
い。
(1) In the projector 1000 according to the first embodiment, as the liquid crystal device, the liquid crystal devices 400R and 400 having an image forming region having a planar shape of “short side: long side = 3: 4 rectangle”.
Although G and 400B are used, the present invention is not limited to this, and a wide vision liquid crystal device in which the image forming area has a planar shape of “short side: long side = 9: 16 rectangle” is used. You can also. In this case, it is preferable to use a first lens array having a configuration in which a plurality of first small lenses are arranged in a matrix of 7 rows and 4 columns in a plane perpendicular to the z-axis.
(2)上記各実施形態の照明装置100〜106においては、第1の光源装置及び第2の
光源装置として、楕円面リフレクタと、楕円面リフレクタの第1焦点近傍に発光中心を有
する発光管と、楕円面リフレクタで反射された集束光を偏光分離光学素子における光入射
面に向けて射出する凹レンズとを有する光源装置を用いたが、本発明はこれに限定される
ものではない。放物面リフレクタと、放物面リフレクタの焦点近傍に発光中心を有する発
光管とを有する光源装置をも好ましく用いることができる。
(2) In the illuminating devices 100 to 106 of the above-described embodiments, as the first light source device and the second light source device, an ellipsoidal reflector, and an arc tube having a light emission center near the first focal point of the ellipsoidal reflector, Although the light source device having the concave lens that emits the focused light reflected by the ellipsoidal reflector toward the light incident surface of the polarization separation optical element is used, the present invention is not limited to this. A light source device having a parabolic reflector and an arc tube having a light emission center near the focal point of the parabolic reflector can also be preferably used.
(3)上記各実施形態の照明装置100〜106においては、発光管に反射手段としての
補助ミラーが配設された照明装置を例示して説明しているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、補助ミラーが配設されていない照明装置に本発明を適用することも可能で
ある。
(3) In the illuminating devices 100 to 106 of the above embodiments, the illuminating device in which the auxiliary mirror as the reflecting means is disposed on the arc tube is described as an example, but the present invention is limited to this. It is also possible to apply the present invention to an illuminating device not provided with an auxiliary mirror.
(4)上記各実施形態の照明装置100〜106においては、偏光ビームコンバイナとし
て、2つの三角柱プリズムが貼り合わされたキューブタイプの偏光ビームコンバイナ90
を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、プレートタイプの偏光ビームコン
バイナをも好ましく用いることができる。また、上記各実施形態の照明装置100〜10
6においては、第1の偏光分離光学素子及び第2の偏光分離光学素子として、プリズムを
備えた偏光分離光学素子を用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、プレート
タイプの偏光分離光学素子をも好ましく用いることができる。なお、プレートタイプの偏
光ビームコンバイナ及びプレートタイプの偏光分離光学素子としては、透光性の基板に偏
光分離膜を設けた構成のものなどを適宜採用することができる。
(4) In the illuminating devices 100 to 106 of the above embodiments, a cube-type polarization beam combiner 90 in which two triangular prisms are bonded together as a polarization beam combiner.
However, the present invention is not limited to this, and a plate-type polarization beam combiner can also be preferably used. Moreover, the illuminating devices 100 to 10 according to the above embodiments.
6, the polarization separation optical element provided with the prism is used as the first polarization separation optical element and the second polarization separation optical element. However, the present invention is not limited to this, and plate-type polarization A separation optical element can also be preferably used. As the plate-type polarization beam combiner and the plate-type polarization separation optical element, a configuration in which a polarization separation film is provided on a translucent substrate can be appropriately employed.
(5)上記各実施形態の照明装置100〜106においては、第1の偏光光源装置40が
P偏光成分に係る照明光束を射出し、第2の偏光光源装置80がS偏光成分に係る照明光
束を射出し、偏光ビームコンバイナ90がP偏光成分に係る照明光束を透過しS偏光成分
に係る照明光束を反射する偏光合成面92を備える構成としたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、第1の偏光光源装置がS偏光成分に係る照明光束を射出し、第2の偏
光光源装置がP偏光成分に係る照明光束を射出し、偏光ビームコンバイナがS偏光成分に
係る照明光束を透過しP偏光成分に係る照明光束を反射する偏光合成面を備える構成とす
ることも可能である。
(5) In the illumination devices 100 to 106 according to the above embodiments, the first polarized light source device 40 emits an illumination light beam related to the P-polarized component, and the second polarized light source device 80 emits an illumination light beam related to the S-polarized component. , And the polarization beam combiner 90 includes the polarization combining surface 92 that transmits the illumination light beam related to the P-polarized component and reflects the illumination light beam related to the S-polarized component, but the present invention is not limited to this. The first polarized light source device emits the illumination light beam related to the S-polarized component, the second polarized light source device emits the illumination light beam related to the P-polarized component, and the polarized beam combiner emits the illumination light beam related to the S-polarized component. It is also possible to have a configuration including a polarization combining surface that transmits and reflects the illumination light beam related to the P-polarized component.
(6)上記各実施形態の照明装置100〜106においては、第1のλ/2板30及び第
2のλ/2板70は、偏光ビームコンバイナ90の第1の光入射面94及び第2の光入射
面96における所定位置に貼り付けられているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、第1の偏光分離光学素子20の光射出面及び第2の偏光分離光学素子60の光射出面
における所定位置に貼り付けられていてもよい。
(6) In the illumination devices 100 to 106 according to the above embodiments, the first λ / 2 plate 30 and the second λ / 2 plate 70 are the first light incident surface 94 and the second λ / 2 plate 70 of the polarization beam combiner 90. However, the present invention is not limited to this, and the light exit surface of the first polarization separation optical element 20 and the second polarization separation optical element 60 are not limited to this. You may affix on the predetermined position in a light-projection surface.
(7)上記実施形態2〜4に係る照明装置102〜106においては、インテグレータロ
ッドとして、内面全反射タイプの中実のガラスロッドを用いているが、本発明はこれに限
定されるものではなく、例えば、4枚の反射ミラーにおける反射面を内側に向けて貼り合
わせた筒状のライトトンネルなどの中空のロッドを用いてもよい。
(7) In the illuminating devices 102 to 106 according to Embodiments 2 to 4 described above, a solid glass rod with internal total reflection type is used as the integrator rod, but the present invention is not limited to this. For example, you may use hollow rods, such as a cylindrical light tunnel which bonded together the reflective surface in four reflection mirrors toward the inner side.
(8)上記実施形態1に係るプロジェクタ1000は透過型のプロジェクタであるが、本
発明はこれに限定されるものではない。反射型の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、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光
学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型の
液晶装置のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであること
を意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジ
ェクタと同様の効果を得ることができる。
(8) The projector 1000 according to the first embodiment is a transmissive projector, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a reflection type projector. Here, “transmission type” means that an electro-optic modulation device as a light modulation means, such as a transmission type liquid crystal device, transmits light, and “reflection type” This means that an electro-optic modulation device as a light modulation means is a type that reflects light, such as a reflective liquid crystal device. Even when the present invention is applied to a reflective projector, the same effect as that of a transmissive projector can be obtained.
(9)上記実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、3つの液晶装置400R
,400G,400Bを用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定
されるものではなく、1つ、2つ又は4つ以上の液晶装置を用いたプロジェクタにも適用
可能である。
(9) In the projector 1000 according to the first embodiment, the three liquid crystal devices 400R.
However, the present invention is not limited to this, and can be applied to a projector using one, two, or four or more liquid crystal devices. .
(10)上記実施形態2に係るプロジェクタ1002においては、1つのマイクロミラー
型光変調装置410を用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、複数のマイクロミラー型光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可
能である。
(10) In the projector 1002 according to the second embodiment, the projector using one micromirror light modulation device 410 is described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of micromirrors is used. The present invention can also be applied to a projector using a mirror type light modulation device.
(11)上記実施形態2に係るプロジェクタ1002においては、インテグレータロッド
170の光射出側にカラーホイール710が配置されているが、本発明はこれに限定され
るものではなく、インテグレータロッドの光入射側にカラーホイールが配置されていても
よい。
(11) In the projector 1002 according to the second embodiment, the color wheel 710 is arranged on the light emission side of the integrator rod 170. However, the present invention is not limited to this, and the light incident side of the integrator rod. A color wheel may be arranged.
(12)本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適
用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェク
タに適用する場合にも可能である。
(12) The present invention is applied to a rear projection type projector that projects from a side opposite to the side that observes the projected image, even when applied to a front projection type projector that projects from the side that observes the projected image. Is also possible.
10,50…光源装置、10ax,50ax…光源装置の光軸、12,52…発光管、1
4,54…楕円面リフレクタ、16,56…補助ミラー、18,58…凹レンズ、20,
20c,60,60c,920…偏光分離光学素子、22,22c,62,62c,15
1,156,192,922…偏光分離面、24,24c,64,64c,152,15
7,194,924…反射面、30,30c,32,70,70c,153,158,1
96…λ/2板、40,80…偏光光源装置、90…偏光ビームコンバイナ、92…偏光
合成面、94…(偏光ビームコンバイナの)第1の光入射面、96…(偏光ビームコンバ
イナの)第2の光入射面、100,100a,100b,100c,100d,102,
104,106,900…照明装置、120,122,122B,122C…インテグレ
ータ光学系、130,134…第1レンズアレイ、132,136…第1小レンズ、14
0,144…第2レンズアレイ、142,146…第2小レンズ、150,155,19
0…偏光変換素子、160…重畳レンズ、162,300R,300G,300B,72
6…集光レンズ、170,170B,170C…インテグレータロッド、182…反射層
、184…λ/4板、186…反射側偏光板、200…色分離導光光学系、210,22
0…ダイクロイックミラー、230,240,250,724…反射ミラー、260…入
射側レンズ、270,722,730…リレーレンズ、400R,400G,400B…
液晶装置、410…マイクロミラー型光変調装置、500…クロスダイクロイックプリズ
ム、600,610…投写光学系、610ax…投写光軸、710…カラーホイール、7
12R,712G,712B…カラーフィルタ、712W…透光領域、714…モータ、
720…リレー光学系、1000,1002,1004,1006…プロジェクタ、C…
接着層、OC…システム光軸、SCR…スクリーン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,50 ... Light source device, 10ax, 50ax ... Optical axis of light source device, 12, 52 ... Arc tube,
4, 54 ... Ellipsoidal reflector, 16, 56 ... Auxiliary mirror, 18, 58 ... Concave lens, 20,
20c, 60, 60c, 920... Polarization separation optical element, 22, 22c, 62, 62c, 15
1, 156, 192, 922... Polarization separation plane, 24, 24c, 64, 64c, 152, 15
7, 194, 924... Reflective surface, 30, 30c, 32, 70, 70c, 153, 158, 1
96 ... λ / 2 plate, 40, 80 ... Polarized light source device, 90 ... Polarized beam combiner, 92 ... Polarized light combining surface, 94 ... First light incident surface (of the polarized beam combiner), 96 ... (of the polarized beam combiner) Second light incident surface, 100, 100a, 100b, 100c, 100d, 102,
104, 106, 900 ... Illumination device, 120, 122, 122B, 122C ... integrator optical system, 130, 134 ... first lens array, 132, 136 ... first small lens, 14
0, 144 ... second lens array, 142, 146 ... second small lens, 150, 155, 19
0: polarization conversion element, 160: superimposing lens, 162, 300R, 300G, 300B, 72
6 ... Condensing lens, 170, 170B, 170C ... Integrator rod, 182 ... Reflective layer, 184 ... λ / 4 plate, 186 ... Reflection side polarizing plate, 200 ... Color separation light guide optical system, 210, 22
0 ... Dichroic mirror, 230, 240, 250, 724 ... Reflection mirror, 260 ... Incident side lens, 270, 722, 730 ... Relay lens, 400R, 400G, 400B ...
Liquid crystal device 410... Micromirror type light modulation device 500. Cross dichroic prism 600, 610 Projection optical system 610ax Projection optical axis 710 Color wheel 7
12R, 712G, 712B ... Color filter, 712W ... Translucent area, 714 ... Motor,
720 ... Relay optical system, 1000, 1002, 1004, 1006 ... Projector, C ...
Adhesive layer, OC ... System optical axis, SCR ... Screen
Claims (13)
前記第1の光入射面に配置され、第1の偏光成分に係る照明光束を射出する第1の偏光
光源装置と、
前記第2の光入射面に配置され、前記第1の偏光成分に係る照明光束とは異なる偏光軸
を有する第2の偏光成分に係る照明光束を射出する第2の偏光光源装置と、
前記偏光ビームコンバイナからの照明光束をより均一な強度分布を有する光に変換する
機能を有するインテグレータ光学系とを備え、
前記第1の偏光光源装置は、
略平行な照明光束を射出する第1の光源装置と、前記第1の光源装置からの照明光束の
うち第1の偏光成分に係る照明光束を透過し第2の偏光成分に係る照明光束を反射する第
1の偏光分離面及び前記第1の偏光分離面で反射された第2の偏光成分に係る照明光束を
前記第1の偏光分離面を透過した第1の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反
射する第1の反射面を有する第1の偏光分離光学素子と、前記第1の偏光分離光学素子か
ら射出される第2の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第2の偏光成分
に係る照明光束を第1の偏光成分に係る照明光束に変換する第1の位相差板とを有し、前
記第1の光源装置からの照明光束を第1の偏光成分に係る照明光束として前記偏光ビーム
コンバイナの前記第1の光入射面に向けて射出し、
前記第2の偏光光源装置は、
略平行な照明光束を射出する第2の光源装置と、前記第2の光源装置からの照明光束の
うち第1の偏光成分に係る照明光束を透過し第2の偏光成分に係る照明光束を反射する第
2の偏光分離面及び前記第2の偏光分離面で反射された第2の偏光成分に係る照明光束を
前記第2の偏光分離面を透過した第1の偏光成分に係る照明光束に平行な方向に向けて反
射する第2の反射面を有する第2の偏光分離光学素子と、前記第2の偏光分離光学素子か
ら射出される第1の偏光成分に係る照明光束が通過する位置に配置され、第1の偏光成分
に係る照明光束を第2の偏光成分に係る照明光束に変換する第2の位相差板とを有し、前
記第2の光源装置からの照明光束を第2の偏光成分に係る照明光束として前記偏光ビーム
コンバイナの前記第2の光入射面に向けて射出し、
前記偏光ビームコンバイナは、
前記第1の偏光分離面を透過した第1の偏光成分に係る照明光束と前記第2の偏光分離
面で反射された第2の偏光成分に係る照明光束とを合成するとともに、前記第1の偏光分
離面で反射されたのち前記第1の位相差板によって偏光変換された第1の偏光成分に係る
照明光束と前記第2の偏光分離面を透過したのち前記第2の位相差板で偏光変換された第
2の偏光成分に係る照明光束とを合成し、前記インテグレータ光学系に向けて射出するこ
とを特徴とする照明装置。 A polarization beam combiner having a first light incident surface and a second light incident surface;
A first polarized light source device that is disposed on the first light incident surface and emits an illumination light beam according to a first polarization component;
A second polarized light source device that is disposed on the second light incident surface and emits an illumination light beam according to a second polarization component having a polarization axis different from that of the illumination light beam according to the first polarization component;
An integrator optical system having a function of converting the illumination light beam from the polarization beam combiner into light having a more uniform intensity distribution;
The first polarized light source device includes:
A first light source device that emits a substantially parallel illumination light beam, and transmits an illumination light beam related to the first polarization component and reflects an illumination light beam related to the second polarization component among the illumination light beams from the first light source device The illumination light beam related to the second polarization component reflected by the first polarization separation surface and the first polarization separation surface is parallel to the illumination light beam related to the first polarization component transmitted through the first polarization separation surface. A first polarization separation optical element having a first reflection surface that reflects toward a different direction and a position where an illumination light beam related to a second polarization component emitted from the first polarization separation optical element passes. And a first retardation plate that converts the illumination light beam related to the second polarization component into the illumination light beam related to the first polarization component, and converts the illumination light beam from the first light source device to the first polarization The first light incidence of the polarization beam combiner as an illumination light beam related to a component And emitted toward the,
The second polarized light source device is
A second light source device that emits a substantially parallel illumination light beam, and transmits an illumination light beam related to the first polarization component and reflects an illumination light beam related to the second polarization component among the illumination light beams from the second light source device The illumination light beam related to the second polarization component reflected by the second polarization separation surface and the second polarization component surface parallel to the illumination light beam related to the first polarization component transmitted through the second polarization separation surface. A second polarization separation optical element having a second reflection surface that reflects toward a specific direction, and a position where an illumination light beam related to the first polarization component emitted from the second polarization separation optical element passes. A second retardation plate that converts the illumination light beam related to the first polarization component into the illumination light beam related to the second polarization component, and converts the illumination light beam from the second light source device to the second polarization The second light incidence of the polarization beam combiner as an illumination light beam related to a component And emitted toward the,
The polarization beam combiner is
The illumination light beam related to the first polarization component transmitted through the first polarization separation surface and the illumination light beam related to the second polarization component reflected by the second polarization separation surface are combined, and the first light beam After the light is reflected by the polarization separation surface and transmitted through the second polarization separation surface after being reflected by the first phase difference plate and converted by the first phase difference plate, the light is polarized by the second phase difference plate. An illumination apparatus comprising: combining the converted illumination light beam related to the second polarization component; and emitting the resultant light toward the integrator optical system.
前記第1の偏光分離光学素子及び前記第2の偏光分離光学素子として、同じロットで製
造された偏光分離光学素子を備えることを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 1.
An illumination apparatus comprising: a polarization separation optical element manufactured in the same lot as the first polarization separation optical element and the second polarization separation optical element.
前記第1の位相差板及び前記第2の位相差板は1枚の位相差板からなり、
当該位相差板は、前記偏光ビームコンバイナにおける前記第1の光入射面及び前記第2
の光入射面に跨って接着されていることを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 1 or 2,
The first retardation plate and the second retardation plate are composed of one retardation plate,
The phase difference plate includes the first light incident surface and the second light beam in the polarization beam combiner.
A lighting device characterized by being bonded across the light incident surface.
前記第1の光源装置は、第1の楕円面リフレクタと、前記第1の楕円面リフレクタの第
1焦点近傍に発光中心を有する第1の発光管と、前記第1の楕円面リフレクタからの集束
光を前記第1の偏光分離光学素子の光入射面における前記第1の偏光分離面に対応する位
置に向けて射出する第1の凹レンズとを有し、
前記第2の光源装置は、第2の楕円面リフレクタと、前記第2の楕円面リフレクタの第
1焦点近傍に発光中心を有する第2の発光管と、前記第2の楕円面リフレクタからの集束
光を前記第2の偏光分離光学素子の光入射面における前記第2の偏光分離面に対応する位
置に向けて射出する第2の凹レンズとを有することを特徴とする照明装置。 In the illuminating device in any one of Claims 1-3,
The first light source device includes a first ellipsoidal reflector, a first arc tube having an emission center in the vicinity of a first focal point of the first ellipsoidal reflector, and a focus from the first ellipsoidal reflector. A first concave lens that emits light toward a position corresponding to the first polarization separation surface on the light incident surface of the first polarization separation optical element;
The second light source device includes a second ellipsoidal reflector, a second arc tube having a light emission center in the vicinity of a first focal point of the second ellipsoidal reflector, and a focus from the second ellipsoidal reflector. An illumination device comprising: a second concave lens that emits light toward a position corresponding to the second polarization separation surface on the light incident surface of the second polarization separation optical element.
前記第1の発光管には、前記第1の発光管から被照明領域側に射出される光を前記第1
の発光管に向けて反射する第1の反射手段が設けられ、
前記第2の発光管には、前記第2の発光管から被照明領域側に射出される光を前記第2
の発光管に向けて反射する第2の反射手段が設けられていることを特徴とする照明装置。 The lighting device according to claim 4.
The first arc tube receives light emitted from the first arc tube toward the illuminated area.
First reflecting means for reflecting toward the arc tube is provided,
The second arc tube receives light emitted from the second arc tube toward the illuminated area side.
A lighting device characterized in that a second reflecting means for reflecting toward the arc tube is provided.
前記偏光ビームコンバイナの前記第1の光入射面と、前記第1の偏光光源装置における
光射出面とは接着され、
前記偏光ビームコンバイナの前記第2の光入射面と、前記第2の偏光光源装置における
光射出面とは接着されていることを特徴とする照明装置。 In the illuminating device in any one of Claims 1-5,
The first light incident surface of the polarization beam combiner and the light exit surface of the first polarized light source device are bonded,
The illumination device, wherein the second light incident surface of the polarization beam combiner is bonded to a light emission surface of the second polarized light source device.
前記第1の偏光分離光学素子の光入射面と、前記第1の光源装置における前記第1の凹
レンズの光射出面とは接着され、
前記第2の偏光分離光学素子の光入射面と、前記第2の光源装置における前記第2の凹
レンズの光射出面とは接着されていることを特徴とする照明装置。 In the illuminating device in any one of Claims 1-6,
The light incident surface of the first polarization separation optical element and the light exit surface of the first concave lens in the first light source device are bonded,
An illumination device, wherein a light incident surface of the second polarization separation optical element and a light exit surface of the second concave lens in the second light source device are bonded.
前記偏光ビームコンバイナと前記第1の偏光分離光学素子、前記第1の偏光分離光学素
子と前記第1の凹レンズ、前記偏光ビームコンバイナと前記第2の偏光分離光学素子、及
び前記第2の偏光分離光学素子と前記第2の凹レンズは、それぞれ離隔して配置されてい
ることを特徴とする照明装置。 In the illuminating device in any one of Claims 1-5,
The polarization beam combiner and the first polarization separation optical element, the first polarization separation optical element and the first concave lens, the polarization beam combiner and the second polarization separation optical element, and the second polarization separation. An illumination device, wherein the optical element and the second concave lens are spaced apart from each other.
前記インテグレータ光学系は、
前記偏光ビームコンバイナからの照明光束を集束光に変換して射出する集光レンズと、
前記集光レンズからの照明光束をより均一な強度分布を有する光に変換するインテグレ
ータロッドとを有することを特徴とする照明装置。 In the illuminating device in any one of Claims 1-8,
The integrator optical system is
A condensing lens that converts the illumination light beam from the polarization beam combiner into a focused light beam, and
An illuminating device comprising: an integrator rod for converting an illumination light beam from the condenser lens into light having a more uniform intensity distribution.
前記インテグレータ光学系は、
前記インテグレータロッドの光入射面に配置され、中央部に光入射のための開口部を有
する反射層と、
前記インテグレータロッドの光射出面に配置されるλ/4板と、
前記λ/4板の光射出側に配置される反射型偏光板とをさらに有することを特徴とする
照明装置。 The lighting device according to claim 9.
The integrator optical system is
A reflective layer disposed on the light incident surface of the integrator rod and having an opening for light incidence in the center;
A λ / 4 plate disposed on the light exit surface of the integrator rod;
The illumination apparatus further comprising a reflective polarizing plate disposed on the light exit side of the λ / 4 plate.
前記インテグレータ光学系は、
前記インテグレータロッドの光入射側に配置され、前記集光レンズからの照明光束を略
1種類の直線偏光成分を有する光束に変換する偏光変換素子をさらに有することを特徴と
する照明装置。 The lighting device according to claim 9.
The integrator optical system is
An illumination apparatus, further comprising a polarization conversion element that is disposed on the light incident side of the integrator rod and converts an illumination light beam from the condenser lens into a light beam having substantially one type of linearly polarized light component.
前記インテグレータ光学系は、
前記偏光ビームコンバイナからの照明光束を複数の部分光束に分割する複数の第1小レ
ンズをそれぞれ有する2つの第1レンズアレイと、
前記2つの第1レンズアレイの各第1小レンズに対応する複数の第2小レンズをそれぞ
れ有する2つの第2レンズアレイと、
前記2つの第2レンズアレイからのそれぞれの部分光束を略1種類の直線偏光成分を有
する光束に変換する2つの偏光変換素子と、
前記2つの偏光変換素子からのそれぞれの光を被照明領域で重畳させる重畳レンズとを
有し、
前記2つの第1レンズアレイ、前記2つの第2レンズアレイ及び前記2つの偏光変換素
子のそれぞれが、前記重畳レンズの光軸を含む仮想面に対して対称に配置されていること
を特徴とする照明装置。 In the illuminating device in any one of Claims 1-8,
The integrator optical system is
Two first lens arrays each having a plurality of first small lenses for dividing an illumination light beam from the polarization beam combiner into a plurality of partial light beams;
Two second lens arrays each having a plurality of second small lenses corresponding to the first small lenses of the two first lens arrays;
Two polarization conversion elements for converting each partial light beam from the two second lens arrays into a light beam having substantially one type of linearly polarized light component;
A superimposing lens that superimposes each light from the two polarization conversion elements in the illuminated region,
Each of the two first lens arrays, the two second lens arrays, and the two polarization conversion elements are arranged symmetrically with respect to a virtual plane including an optical axis of the superimposing lens. Lighting device.
前記照明装置からの光を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
前記電気光学変調装置により変調された光を投写する投写光学系とを備えることを特徴
とするプロジェクタ。 The lighting device according to any one of claims 1 to 12,
An electro-optic modulator that modulates light from the illumination device according to image information;
A projector comprising: a projection optical system that projects light modulated by the electro-optic modulation device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2006078260A JP2007256422A (en) | 2006-03-22 | 2006-03-22 | Illuminating apparatus and projector |
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ID=38630752
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5034132B2 (en) * | 2009-01-29 | 2012-09-26 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Projection display |
-
2006
- 2006-03-22 JP JP2006078260A patent/JP2007256422A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP5034132B2 (en) * | 2009-01-29 | 2012-09-26 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Projection display |
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