JP2014146036A - Lighting system and projector - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a lighting system capable of restraining the in-plane light intensity distribution in a region to be illuminated from becoming inhomogeneous and restraining the quality of a projected image from degrading, even if the light emission of any light source device of a pair of light source devices becomes weak or goes out.SOLUTION: The lighting system includes: a first light source device 10 and second light source device 20 arranged substantially facing each other; a light combining section 30 that combines light emitted from these light source devices and emits it toward a predetermined direction, and a lens integrator optical system. The light combining section 30 includes: a first polarization separating/combining section 40 having a first polarization separating/combining surface 48; a second polarization separating/combining section 50 having a second polarization separating/combining surface 58; a reflecting mirror 62; and a λ/4 plate 64. The light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 enter a substantially the same region of a first lens array.

Description

本発明は、照明装置及びプロジェクターに関する。   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ーが求められており、その要求に応えるものとして一対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ー(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, a projector with high brightness has been demanded, and a projector having a configuration in which light from a pair of light source devices is synthesized by a triangular prism (a so-called two-lamp projector) has been proposed (for example, a projector having a high brightness) (for example, , See Patent Document 1).

このような従来の2灯式のプロジェクターによれば、照明装置として一対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ーを構成することができる。   According to such a conventional two-lamp type projector, since the illumination device having a pair of light source devices is used as the illumination device, a projector with higher brightness than the conventional one can be configured.

特開2000−3612号公報JP 2000-3612 A

しかしながら、このような従来の2灯式のプロジェクターにおいては、一対の光源装置のうちいずれかの光源装置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ーのみに見られる問題ではなく、二対以上の光源装置を有するプロジェクター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 projector, when the light emission of any one of the pair of light source devices is weakened or cut off, the in-plane light intensity distribution in the illuminated area becomes non-uniform, As a result, there is a problem that the quality of the projected image is deteriorated. This problem is not a problem seen only in a two-lamp type projector, but is a problem commonly seen in a projector having two or more pairs 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ーに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置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ーを提供することを目的とする。   Therefore, 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 which any one of the pair of light source devices emits light. An illuminating device capable of suppressing the in-plane light intensity distribution in the illuminated area from becoming non-uniform even when weakened or cut off, and suppressing the deterioration of the quality of the projected image The purpose is to provide. Moreover, an object of this invention is to provide the projector provided with such an illuminating 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ーにおいて、一対の光源装置のうち一方の光源装置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、一対の光源装置のそれぞれから射出される光が、レンズインテグレーター光学系の第1レンズアレイにおいてお互いにずれた領域に入射する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、一対の光源装置のそれぞれから射出される光が、第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射するようにすると、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 achieves the in-plane light intensity distribution in the illuminated area when the light emission of one of the pair of light source devices is weakened or cut off in the conventional two-lamp projector. The cause of unevenness was thoroughly investigated. As a result, it has been found that the cause is that the light emitted from each of the pair of light source devices is incident on areas shifted from each other in the first lens array of the lens integrator optical system. Based on this knowledge, the present inventor has conceived that the above problem can be solved if the light emitted from each of the pair of light source devices is incident on substantially the same region in the first lens array. The present invention has been completed.

[1]すなわち、本発明の照明装置は、略向かい合わせに配置される第1光源装置及び第2光源装置と、前記第1光源装置と前記第2光源装置との間に配置され、前記第1光源装置から射出される光と前記第2光源装置から射出される光とを合成し、所定の方向に向けて射出する光合成部と、前記光合成部からの光の面内光強度分布を均一にするレンズインテグレーター光学系とを備える照明装置であって、前記光合成部は、前記第1光源装置の光軸、前記第2光源装置の光軸及び前記照明装置の光軸(以下、前記照明装置の光軸のことを照明光軸という。)の全てに対して平行な平面を基準平面としたときにおいて、前記基準平面に直交する方向に沿って見たとき、前記第1光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略45°の角度で配置される第1偏光分離合成面を有する第1偏光分離合成部と、前記第2光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略45°の角度で配置され、かつ、前記第1偏光分離合成面と略垂直に配置される第2偏光分離合成面を有する第2偏光分離合成部と、前記光合成部が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラーと、前記反射ミラーと、前記第1偏光分離合成部及び前記第2偏光分離合成部との間に配置されるλ/4板とを有し、前記照明装置は、前記第1光源装置から射出される光と、前記第2光源装置から射出される光とが、前記レンズインテグレーター光学系の第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することを特徴とする。 [1] That is, the illuminating device of the present invention is disposed between the first light source device and the second light source device, which are disposed substantially opposite to each other, and between the first light source device and the second light source device. The light emitted from one light source device and the light emitted from the second light source device are combined and emitted in a predetermined direction, and the in-plane light intensity distribution of the light from the light combining portion is uniform. A lens integrator optical system, wherein the light combining unit includes an optical axis of the first light source device, an optical axis of the second light source device, and an optical axis of the illumination device (hereinafter, the illumination device). The optical axis is referred to as the illumination optical axis.) When a plane parallel to all of the illumination optical axes is used as a reference plane, the optical axis is arranged on the first light source device side when viewed along a direction orthogonal to the reference plane. At an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis. A first polarization separation / combination unit having a first polarization separation / combination surface, disposed on the second light source device side, disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis, and the first A second polarization separation / synthesis unit having a second polarization separation / synthesis surface disposed substantially perpendicular to the polarization separation / synthesis surface, a reflection mirror disposed on a side opposite to a direction in which the light synthesis unit emits light, and the reflection A mirror, and a λ / 4 plate disposed between the first polarization separation / combination unit and the second polarization separation / combination unit, and the illumination device includes light emitted from the first light source device; The light emitted from the second light source device is incident on substantially the same region in the first lens array of the lens integrator optical system.

このため、本発明の照明装置によれば、光合成部が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第1光源装置側に配置され、照明光軸に対して略45°の角度で配置される第1偏光分離合成面を有する第1偏光分離合成部と、第2光源装置側に配置され、照明光軸に対して略45°の角度で配置され、かつ、第1偏光分離合成面と略垂直に配置される第2偏光分離合成面を有する第2偏光分離合成部と、光合成部が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラーと、反射ミラーと第1偏光分離合成部及び第2偏光分離合成部との間に配置されるλ/4板とを有するため、当該光合成部で第1光源装置から射出される光と、第2光源装置から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第1光源装置と第2光源装置とのそれぞれから射出される光が、第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することとなる。このため、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置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となる。   For this reason, according to the illuminating device of the present invention, the light combining unit is disposed on the first light source device side when viewed along the direction orthogonal to the reference plane, and at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis. A first polarization separation / combination unit having a first polarization separation / combination surface disposed; disposed on the second light source device side; disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis; and the first polarization separation / synthesis A second polarization separation / combination unit having a second polarization separation / combination surface disposed substantially perpendicular to the surface, a reflection mirror disposed on a side opposite to a direction in which the light synthesis unit emits light, a reflection mirror, and the first polarization Since it has a λ / 4 plate disposed between the separation / synthesis unit and the second polarization separation / synthesis unit, the light emitted from the first light source device and the light emitted from the second light source device in the light synthesis unit Are combined into a pair of light source devices, a first light source device and a second light source device. The light emitted is, so that the incident on substantially the same area in the first lens array. For this reason, it is an illuminating device that can be suitably used for a high-intensity projector, and even if the light emission of any one of the pair of light source devices is weakened or cut off, the in-plane light intensity distribution in the illuminated region It is possible to suppress the non-uniformity of the illumination device and to suppress the deterioration of the quality of the projected image.

[2]本発明の照明装置においては、前記第1偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記第2偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を反射し、他方の偏光からなる光を通過させ、前記反射ミラー及び前記λ/4板を偏光変換反射部としたとき、前記第1光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面を通過した後に、前記第2偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第1光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第2光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、他方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第2光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面を通過した後に、前記第1偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、前記第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することが好ましい。 [2] In the illumination device of the present invention, the first polarization separation / combination surface transmits light composed of one polarization and reflects light composed of the other polarization. One of the light emitted from the first light source device when the light comprising the other polarized light is reflected and the light comprising the other polarized light is allowed to pass, and the reflection mirror and the λ / 4 plate are used as a polarization conversion reflecting portion. After the light having the polarized light passes through the first polarization separation / synthesis surface, the light is reflected by the second polarization separation / synthesis surface toward the first lens array and is emitted from the first light source device. The light composed of the other polarized light is reflected by the first polarization separation / combination surface toward the polarization conversion reflection unit, and then directed to the first lens array as light composed of one polarization by the polarization conversion reflection unit. Reflected from the second light source device After being reflected toward the polarization conversion reflection unit by the second polarization separation / synthesis surface, the light composed of one of the light emitted from the light is converted into light composed of the other polarization by the polarization conversion reflection unit. Of the light reflected toward the first lens array and emitted from the second light source device, the light composed of the other polarized light passes through the second polarization separation / synthesis surface, and then the first polarization separation / synthesis surface. The light reflected toward the first lens array and emitted from the first light source device as light composed of one polarized light and the light emitted from the second light source device as light composed of one polarized light , Incident on substantially the same region in the first lens array, emitted from the first light source device as light composed of the other polarized light, and emitted from the second light source device as light composed of the other polarized light. What is light? It is preferable that the first lens array is incident on substantially the same region.

このような構成とすることにより、一対の光源装置である第1光源装置と第2光源装置とのそれぞれから射出される光を、第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射させることが可能となる。   With such a configuration, light emitted from each of the first light source device and the second light source device, which are a pair of light source devices, can be incident on substantially the same region in the first lens array. Become.

また、このような構成とすることにより、第1光源装置から第1レンズアレイまでの光路長と、第2光源装置から第1レンズアレイまでの光路長とを等しくすることが可能となり、被照明領域における面内光強度分布を一層均一にすることが可能となる。   Further, by adopting such a configuration, it becomes possible to make the optical path length from the first light source device to the first lens array equal to the optical path length from the second light source device to the first lens array. It is possible to make the in-plane light intensity distribution in the region more uniform.

[3]本発明の照明装置においては、前記第1偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記第2偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を反射し、他方の偏光からなる光を通過させ、前記反射ミラー及び前記λ/4板を偏光変換反射部としたとき、前記第1光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面を通過し、前記第2偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、他方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第1光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第2光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第2光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面を通過し、前記第1偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、前記第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することが好ましい。 [3] In the illumination device of the present invention, the first polarization separation / combination surface allows light made of one polarized light to pass through and reflects light made of the other polarization, and the second polarization separation / combination surface is made of one side. One of the light emitted from the first light source device when the light comprising the other polarized light is reflected and the light comprising the other polarized light is allowed to pass, and the reflection mirror and the λ / 4 plate are used as a polarization conversion reflecting portion. After passing through the first polarization separation / combination surface and reflected by the second polarization separation / combination surface toward the polarization conversion reflection unit, the light composed of the polarized light from the other polarization is reflected by the polarization conversion reflection unit. The light that is reflected toward the first lens array as the light and is made of the other polarized light out of the light emitted from the first light source device is directed toward the first lens array on the first polarization separation / synthesis surface. Reflected and emitted from the second light source device Of the emitted light, the light composed of one polarization is reflected toward the first lens array by the second polarization separation / synthesis surface, and the light composed of the other polarization among the light emitted from the second light source device. Passes through the second polarization separation / combination surface and is reflected by the first polarization separation / synthesis surface toward the polarization conversion reflection unit, and then is reflected by the polarization conversion reflection unit as light composed of one polarized light. The light reflected toward one lens array and emitted from the first light source device as light composed of one polarized light and the light emitted from the second light source device as light composed of one polarized light are Light incident on substantially the same region in one lens array and emitted from the first light source device as light composed of the other polarized light and light emitted from the second light source device as light composed of the other polarized light The first len It is preferable that the light is incident on substantially the same region in the array.

このような構成とすることによっても、一対の光源装置である第1光源装置と第2光源装置とのそれぞれから射出される光を、第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射させることが可能となる。   Even with this configuration, it is possible to cause the light emitted from each of the first light source device and the second light source device, which are a pair of light source devices, to enter substantially the same region in the first lens array. It becomes.

[4]本発明の照明装置においては、前記照明装置は、前記第1偏光分離合成部と前記第2偏光分離合成部との間に配置されるλ/2板をさらに有し、前記第1偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記第2偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記反射ミラー及び前記λ/4板を偏光変換反射部としたとき、前記第1光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面を通過し、前記λ/2板で他方の偏光からなる光に変換された後に、前記第2偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第1光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第2光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面を通過し、前記λ/2板で他方の偏光からなる光に変換された後に、前記第1偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第2光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、前記第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することが好ましい。 [4] In the illumination device according to the present invention, the illumination device further includes a λ / 2 plate disposed between the first polarization separation / combination unit and the second polarization separation / combination unit, The polarization separation / combination surface allows light composed of one polarization to pass and reflects light composed of the other polarization, and the second polarization separation / combination surface allows light composed of one polarization to pass and consists of the other polarization. When reflecting the light and using the reflection mirror and the λ / 4 plate as a polarization conversion reflection unit, the light composed of one of the lights emitted from the first light source device is the first polarization separation / synthesis surface. And is converted to light composed of the other polarized light by the λ / 2 plate, reflected toward the first lens array by the second polarization separation / synthesis surface, and emitted from the first light source device. The light composed of the other polarized light is the first polarized light separating and combining surface. After being reflected toward the light conversion reflection unit, the polarization conversion reflection unit reflects one of the polarized light toward the first lens array and emits one of the light emitted from the second light source device. After passing through the second polarization separation / combination surface and converted to light composed of the other polarization by the λ / 2 plate, the light composed of the polarized light of the first direction is applied to the first lens array on the first polarization separation / combination surface. The light that is reflected toward and is made of the other polarized light out of the light emitted from the second light source device is reflected toward the polarization conversion reflection unit on the second polarization separation / synthesis surface, and then the polarization conversion reflection. The light reflected from the first light source device as light composed of one polarized light and emitted from the first light source device as light composed of one polarized light, and from the second light source device from the other polarized light. Shoot as light The emitted light is incident on substantially the same region in the first lens array, is emitted from the first light source device as light composed of the other polarized light, and is composed of one polarized light from the second light source device. The light emitted as light is preferably incident on substantially the same region in the first lens array.

このような構成とすることによっても、一対の光源装置である第1光源装置と第2光源装置とのそれぞれから射出される光を、第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射させることが可能となる。   Even with this configuration, it is possible to cause the light emitted from each of the first light source device and the second light source device, which are a pair of light source devices, to enter substantially the same region in the first lens array. It becomes.

また、このような構成とすることにより、第1光源装置から第1レンズアレイまでの光路長と、第2光源装置から第1レンズアレイまでの光路長とを等しくすることが可能となり、被照明領域における面内光強度分布を一層均一にすることが可能となる。   Further, by adopting such a configuration, it becomes possible to make the optical path length from the first light source device to the first lens array equal to the optical path length from the second light source device to the first lens array. It is possible to make the in-plane light intensity distribution in the region more uniform.

また、第1偏光分離合成部と第2偏光分離合成部との間に配置されるλ/2板をさらに有するため、第1偏光分離合成面と第2偏光分離合成面との偏光分離合成特性を揃えることが可能となり、その結果、被照明領域における面内光強度分布をさらに均一にすることが可能となる。   In addition, since it further includes a λ / 2 plate disposed between the first polarization separation / synthesis unit and the second polarization separation / synthesis unit, the polarization separation / synthesis characteristics of the first polarization separation / synthesis surface and the second polarization separation / synthesis surface As a result, the in-plane light intensity distribution in the illuminated region can be made more uniform.

なお、この場合においては、第1偏光分離合成面及び第2偏光分離合成面は、p偏光からなる光を通過させ、s偏光からなる光を反射することが好ましい。このような構成とすることにより、一般にs偏光からなる光は、p偏光からなる光よりも反射されやすいため、照明装置の光利用効率を高めることが可能となる。   In this case, it is preferable that the first polarization separation / synthesis surface and the second polarization separation / synthesis surface pass light composed of p-polarized light and reflect light composed of s-polarized light. With such a configuration, light composed of s-polarized light is generally reflected more easily than light composed of p-polarized light, so that it is possible to increase the light use efficiency of the lighting device.

[5]本発明の照明装置においては、前記照明装置は、前記第1偏光分離合成部と前記第2偏光分離合成部との間に配置されるλ/2板をさらに有し、前記第1偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記第2偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、前記反射ミラー及び前記λ/4板を偏光変換反射部としたとき、前記第1光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面を通過し、前記λ/2板で他方の偏光からなる光に変換され、前記第2偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第1光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第2光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面を通過し、前記λ/2板で他方の偏光からなる光に変換され、前記第1偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第2光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、前記第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、前記第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することが好ましい。 [5] In the illumination device of the present invention, the illumination device further includes a λ / 2 plate disposed between the first polarization separation / combination unit and the second polarization separation / combination unit, The polarization separation / combination surface allows light composed of one polarization to pass and reflects light composed of the other polarization, and the second polarization separation / combination surface allows light composed of one polarization to pass and consists of the other polarization. When reflecting the light and using the reflection mirror and the λ / 4 plate as a polarization conversion reflection unit, the light composed of one of the lights emitted from the first light source device is the first polarization separation / synthesis surface. And is converted into light composed of the other polarized light by the λ / 2 plate and reflected toward the polarization conversion reflection unit by the second polarization separation / synthesis surface, and then is reflected by the polarization conversion reflection unit on one side. Reflected to the first lens array as polarized light, Of the light emitted from the first light source device, the light composed of the other polarized light is reflected toward the first lens array by the first polarization separation / synthesis surface, and the light emitted from the second light source device. The light composed of one polarized light passes through the second polarization separation / combination surface, is converted into light composed of the other polarization by the λ / 2 plate, and is converted to the polarization conversion reflection unit by the first polarization separation / combination surface. After being reflected toward the first lens array, the light that is reflected toward the first lens array by the polarization conversion reflection unit and emitted from the second light source device. Is reflected from the second polarization separation / combination surface toward the first lens array, and is emitted from the first light source device as light composed of one polarization, and from the second polarization from the second light source device. And light emitted as light Is incident on substantially the same region in the first lens array and is emitted from the first light source device as light composed of the other polarized light and emitted from the second light source device as light composed of the one polarized light. It is preferable that the incident light enters substantially the same region in the first lens array.

このような構成とすることによっても、一対の光源装置である第1光源装置と第2光源装置とのそれぞれから射出される光を、第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射させることが可能となる。   Even with this configuration, it is possible to cause the light emitted from each of the first light source device and the second light source device, which are a pair of light source devices, to enter substantially the same region in the first lens array. It becomes.

また、第1偏光分離合成部と第2偏光分離合成部との間に配置されるλ/2板をさらに有するため、第1偏光分離合成面と第2偏光分離合成面との偏光分離合成特性を揃えることが可能となり、その結果、被照明領域における面内光強度分布をさらに均一にすることが可能となる。   In addition, since it further includes a λ / 2 plate disposed between the first polarization separation / synthesis unit and the second polarization separation / synthesis unit, the polarization separation / synthesis characteristics of the first polarization separation / synthesis surface and the second polarization separation / synthesis surface As a result, the in-plane light intensity distribution in the illuminated region can be made more uniform.

なお、この場合においては、第1偏光分離合成面及び第2偏光分離合成面は、p偏光からなる光を通過させ、s偏光からなる光を反射することが好ましい。このような構成とすることにより、一般にs偏光からなる光は、p偏光からなる光よりも反射されやすいため、照明装置の光利用効率を高めることが可能となる。   In this case, it is preferable that the first polarization separation / synthesis surface and the second polarization separation / synthesis surface pass light composed of p-polarized light and reflect light composed of s-polarized light. With such a configuration, light composed of s-polarized light is generally reflected more easily than light composed of p-polarized light, so that it is possible to increase the light use efficiency of the lighting device.

[6]本発明の照明装置においては、前記第1偏光分離合成部及び前記第2偏光分離合成部は、プリズム型の偏光ビームスプリッターからなることが好ましい。 [6] In the illumination device of the present invention, it is preferable that the first polarization separation / combination unit and the second polarization separation / combination unit include a prism-type polarization beam splitter.

[7]本発明の照明装置においては、前記第1偏光分離合成部及び前記第2偏光分離合成部は、ワイヤーグリッド型の偏光板からなることが好ましい。 [7] In the illumination device of the present invention, it is preferable that the first polarization separation / combination unit and the second polarization separation / combination unit include a wire grid type polarizing plate.

上記したように、本発明の照明装置においては、プリズム型のPBSからなる第1偏光分離合成部及び第2偏光分離合成部も、ワイヤーグリッド型の偏光板からなる第1偏光分離合成部及び第2偏光分離合成部もともに好適に用いることができる。   As described above, in the illumination device of the present invention, the first polarization separation / combination unit and the second polarization separation / combination unit made of the prism type PBS are also the first polarization separation / combination unit and the first polarization separation / combination unit made of the wire grid type polarization plate. Both two-polarized light separation / combination sections can also be used suitably.

[8]本発明の照明装置においては、前記基準平面に直交する方向に沿って見たとき、前記第1光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度をR1とし、前記第2光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度をR2としたとき、前記第1光源装置及び前記第2光源装置は、「R1=R2」かつ「R1<90°」となるように配置され、前記第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することが好ましい。 [8] In the illumination device of the present invention, when viewed along a direction orthogonal to the reference plane, an angle between the optical axis of the first light source device and the illumination optical axis is R1, and the second When the angle between the optical axis of the light source device and the illumination optical axis is R2, the first light source device and the second light source device are “R1 = R2” and “R1 <90 °”. Light emitted from the first light source device as light having one polarization, light emitted from the first light source device as light having the other polarization, and one polarization from the second light source device. It is preferable that the light emitted as light composed of the light and the light emitted as light composed of the other polarized light from the second light source device enter substantially the same region in the first lens array.

このような構成とすることにより、一対の光源装置から射出される光全てが第1レンズアレイにおいて略同一の領域(単一の領域)に入射するため、光利用効率を向上させることが可能となり、また、被照明領域における面内光強度分布をより一層均一にすることが可能となる。また、第1レンズアレイの面積を小さくすることが可能となり、照明装置全体を小型化することが可能となる。   By adopting such a configuration, since all the light emitted from the pair of light source devices is incident on substantially the same region (single region) in the first lens array, it becomes possible to improve the light utilization efficiency. In addition, the in-plane light intensity distribution in the illuminated area can be made more uniform. In addition, the area of the first lens array can be reduced, and the entire illumination device can be reduced in size.

[9]本発明の照明装置においては、前記第1光源装置及び前記第2光源装置を一対の光源装置としたとき、前記照明装置は、二対以上の光源装置を備えることが好ましい。 [9] In the illumination device of the present invention, when the first light source device and the second light source device are a pair of light source devices, the illumination device preferably includes two or more pairs of light source devices.

このような構成とすることにより、一層高輝度の照明装置とすることが可能となる。   With such a configuration, it is possible to obtain a lighting device with higher brightness.

[10]本発明のプロジェクターは、本発明の照明装置と、前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、前記光変調装置からの変調光を投写画像として投写する投写光学系とを備えることを特徴とする。 [10] A projector of the present invention projects the illumination device of the present invention, a light modulation device that modulates illumination light from the illumination device according to image information, and modulated light from the light modulation device as a projection image. And a projection optical system.

このため、本発明のプロジェクターによれば、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ーであって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置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ーとなる。   For this reason, according to the projector of the present invention, since the illumination device of the present invention as described above is provided, the projector has a high brightness, and the light emission of any one of the pair of light source devices is weak. The projector can suppress the deterioration of the quality of the projected image even if it is broken or broken.

実施形態1に係るプロジェクター1000の光学系を示す上面図。FIG. 3 is a top view showing an optical system of the projector 1000 according to the first embodiment. 実施形態1における光合成部30を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the photosynthesis part 30 in Embodiment 1. FIG. 比較例1における光合成部30aを示す上面図。FIG. 6 is a top view showing a photosynthesis unit 30a in Comparative Example 1. 比較例1に係る照明装置100aにおいて、第1光源装置10から射出される光と第2光源装置20から射出される光とが、どのように第1レンズアレイ120に入射するのかを示す図。The figure which shows how the light inject | emitted from the 1st light source device 10 and the light inject | emitted from the 2nd light source device 20 inject into the 1st lens array 120 in the illuminating device 100a which concerns on the comparative example 1. FIG. 実施形態1に係る照明装置100において、第1光源装置10から射出される光と第2光源装置20から射出される光とが、どのように第1レンズアレイ120に入射するのかを示す図。FIG. 4 is a diagram showing how light emitted from the first light source device 10 and light emitted from the second light source device 20 enter the first lens array 120 in the illumination device 100 according to the first embodiment. 実施形態2における光合成部32を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing a light combining unit 32 in the second embodiment. 実施形態3における光合成部34を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing a light combining unit in Embodiment 3. 実施形態4における光合成部36を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing a light combining unit 36 according to Embodiment 4. 実施形態5における第1光源装置10,11、第2光源装置20,21及び光合成部30,31の斜視図。FIG. 10 is a perspective view of first light source devices 10 and 11, second light source devices 20 and 21, and light combining units 30 and 31 in Embodiment 5. 実施形態5に係る照明装置108において、第1光源装置10,11から射出される光と第2光源装置20,21から射出される光とが、どのように第1レンズアレイ128に入射するのかを示す図。In the illumination device 108 according to the fifth embodiment, how the light emitted from the first light source devices 10 and 11 and the light emitted from the second light source devices 20 and 21 enter the first lens array 128. FIG. 実施形態6に係る照明装置109を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the illuminating device 109 which concerns on Embodiment 6. FIG.

以下、本発明の照明装置及びプロジェクターについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, an illumination device and a projector of 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に係るプロジェクター1000の光学系を示す上面図である。
図2は、実施形態1における光合成部30を説明するために示す図である。図2(a)は光合成部30の上面図であり、図2(b)は第1光源装置10、第2光源装置20及び光合成部30の斜視図である。
図1及び図2においては、図中に示す構成要素を筐体に取り付けるための取付部等についての図示は省略している。他の図においても同様である。
なお、図2(a)において、符号L1は第1光源装置10から射出された光を示し、符号L1(p)は第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光を示し、符号L1(s)は第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光を示し、符号L1(s→p)は第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光からp偏光からなる光に変換された光を示し、符号L2は第2光源装置20から射出された光を示し、符号L2(p)は第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光を示し、符号L2(s)は第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光を示し、符号L2(p→s)は第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光からs偏光からなる光に変換された光を示す。他の図においても同様である。また、L1、L1(p)等第1光源装置10から射出される光の軌跡は実線矢印で示し、L2、L2(p)等第2光源装置20から射出される光の軌跡は点線矢印で示す。後述する図6〜図8においても同様である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a top view showing an optical system of a projector 1000 according to the first embodiment.
FIG. 2 is a diagram for explaining the light combining unit 30 according to the first embodiment. 2A is a top view of the light combining unit 30, and FIG. 2B is a perspective view of the first light source device 10, the second light source device 20, and the light combining unit 30.
In FIG. 1 and FIG. 2, illustration of an attachment portion and the like for attaching the components shown in the drawings to the housing is omitted. The same applies to the other drawings.
In FIG. 2A, symbol L1 indicates light emitted from the first light source device 10, and symbol L1 (p) indicates light composed of p-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10. , L1 (s) indicates light composed of s-polarized light among the light emitted from the first light source device 10, and L1 (s → p) represents light derived from s-polarized light among the light emitted from the first light source device 10. The light L converted from p-polarized light to light composed of p-polarized light, L2 represents light emitted from the second light source device 20, and L2 (p) represents light emitted from the second light source device 20. p2 indicates light composed of p-polarized light, L2 (s) indicates light composed of s-polarized light emitted from the second light source device 20, and L2 (p → s) indicates light emitted from the second light source device 20. Shows light converted from p-polarized light to s-polarized light. . The same applies to the other drawings. Further, the locus of light emitted from the first light source device 10 such as L1 and L1 (p) is indicated by a solid arrow, and the locus of light emitted from the second light source device 20 such as L2 and L2 (p) is indicated by a dotted arrow. Show. The same applies to FIGS. 6 to 8 described later.

まず、実施形態1に係る照明装置100及びプロジェクター1000の構成を説明する。
実施形態1に係るプロジェクター1000は、図1に示すように、照明装置100と、色分離導光光学系200と、光変調装置としての3つの液晶型光変調装置400R,400G,400Bと、クロスダイクロイックプリズム500と、投写光学系600とを備える。
First, configurations of the illumination device 100 and the projector 1000 according to the first embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the projector 1000 according to the first embodiment includes an illumination device 100, a color separation light guide optical system 200, three liquid crystal light modulation devices 400R, 400G, and 400B as light modulation devices, and a cross A dichroic prism 500 and a projection optical system 600 are provided.

照明装置100は、第1光源装置10と、第2光源装置20と、光合成部30と、レンズインテグレーター光学系110とを備える。   The illumination device 100 includes a first light source device 10, a second light source device 20, a light combining unit 30, and a lens integrator optical system 110.

第1光源装置10と第2光源装置20とは、略向かい合わせに配置される一対の光源装置である。   The first light source device 10 and the second light source device 20 are a pair of light source devices that are disposed substantially opposite to each other.

第1光源装置10は、発光管12、放物面リフレクター14を有する。第1光源装置10は、第1光源装置の光軸10axに沿って平行光を射出する。   The first light source device 10 includes an arc tube 12 and a parabolic reflector 14. The first light source device 10 emits parallel light along the optical axis 10ax of the first light source device.

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する。管球部は、図示による詳しい説明は省略するが、管球部内に配置された一対の電極と、水銀、希ガス及び少量のハロゲンとを有する。一対の電極間に電位差が発生すると、放電が生じ、アーク像が生成される。このアーク像が発光部であり、放物面リフレクター14の焦点近傍に位置する。管球部は、例えば、石英ガラスからなる。発光管14としては、高輝度発光する種々の発光管を採用でき、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、超高圧水銀ランプ等を採用できる。   The arc tube 12 has a tube bulb portion and a pair of sealing portions extending on both sides of the tube bulb portion. Although the detailed description by illustration is abbreviate | omitted, a tube part has a pair of electrode arrange | positioned in a tube part, mercury, a noble gas, and a small amount of halogens. When a potential difference is generated between the pair of electrodes, discharge is generated and an arc image is generated. This arc image is a light emitting part, and is located in the vicinity of the focal point of the parabolic reflector 14. The tube portion is made of, for example, quartz glass. As the arc tube 14, various arc tubes that emit light with high luminance can be adopted, and for example, a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, or the like can be adopted.

楕円面リフレクター14は、発光管14の一方の封止部が挿通・固定される開口部と、発光管14からの光を平行光として反射する反射面とを有する。   The ellipsoidal reflector 14 has an opening through which one sealing portion of the arc tube 14 is inserted and fixed, and a reflection surface that reflects light from the arc tube 14 as parallel light.

第2光源装置20は、発光管22、放物面リフレクター24を備える。第2光源装置20は、照明光軸20axに沿って平行光を射出する。
発光管22は発光管12と同様の構成を有し、放物面リフレクター24は放物面リフレクター14と同様の構成を有するため、説明を省略する。
The second light source device 20 includes an arc tube 22 and a parabolic reflector 24. The second light source device 20 emits parallel light along the illumination optical axis 20ax.
Since the arc tube 22 has the same configuration as the arc tube 12 and the paraboloid reflector 24 has the same configuration as the paraboloid reflector 14, the description thereof is omitted.

光合成部30は、図1及び図2に示すように、第1光源装置10と第2光源装置20との間に配置され、第1光源装置10から射出される光と第2光源装置20から射出される光とを合成し、所定の方向(レンズインテグレーター光学系110)に向けて射出する。光合成部30は、図2に示すように、第1偏光分離合成部40と、第2偏光分離合成部50と、反射ミラー62と、λ/4板64とを有する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the light combining unit 30 is disposed between the first light source device 10 and the second light source device 20, and emits light emitted from the first light source device 10 and the second light source device 20. The emitted light is synthesized and emitted toward a predetermined direction (lens integrator optical system 110). As shown in FIG. 2, the light combining unit 30 includes a first polarization separation / combination unit 40, a second polarization separation / combination unit 50, a reflection mirror 62, and a λ / 4 plate 64.

第1偏光分離合成部40は、第1光源装置10の光軸10ax、第2光源装置20の光軸20ax及び照明光軸100axの全てに対して平行な平面を基準平面としたときにおいて、当該基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第1光源装置10側に配置され、照明光軸100axに対して略45°の角度で配置される第1偏光分離合成面48を有する。第1偏光分離合成部40は、プリズム型の偏光ビームスプリッター(以下、本明細書においては、偏光ビームスプリッターのことをPBSという。)からなる。第1偏光分離合成面48は、p偏光からなる光を通過させ、s偏光からなる光を反射する。第1偏光分離合成面48は、誘電体多層膜からなる。   The first polarization separation / combination unit 40 has a plane parallel to all of the optical axis 10ax of the first light source device 10, the optical axis 20ax of the second light source device 20 and the illumination optical axis 100ax as a reference plane. When viewed along the direction orthogonal to the reference plane, the first light source device 10 side is provided, and the first polarization separation / synthesis surface 48 is disposed at an angle of about 45 ° with respect to the illumination optical axis 100ax. The first polarization separation / combination unit 40 includes a prism-type polarization beam splitter (hereinafter, the polarization beam splitter is referred to as PBS in this specification). The first polarization separation / combination surface 48 transmits light composed of p-polarized light and reflects light composed of s-polarized light. The first polarization separation / synthesis surface 48 is made of a dielectric multilayer film.

第2偏光分離合成部50は、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第2光源装置20側に配置され、照明光軸100axに対して略45°の角度で配置され、かつ、第1偏光分離合成面48と略垂直に配置される第2偏光分離合成面58を有する。第2偏光分離合成部50はプリズム型のPBSからなる。第2偏光分離合成面58は、p偏光からなる光を反射し、s偏光からなる光を通過させる。第2偏光分離合成面58は、誘電体多層膜からなる。   The second polarization separation / combination unit 50 is disposed on the second light source device 20 side when viewed along the direction orthogonal to the reference plane, is disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis 100ax, and The second polarization separation / synthesis surface 58 is disposed substantially perpendicular to the first polarization separation / synthesis surface 48. The second polarization separation / combination unit 50 is composed of a prism type PBS. The second polarization separation / combination surface 58 reflects light composed of p-polarized light and allows light composed of s-polarized light to pass therethrough. The second polarization separation / synthesis surface 58 is made of a dielectric multilayer film.

第1偏光分離合成面48と、第2偏光分離合成面58とは、図2(a)に示すように、いわゆる谷型(V字型)となるように配置されている。   As shown in FIG. 2A, the first polarization separation / synthesis surface 48 and the second polarization separation / synthesis surface 58 are arranged in a so-called valley shape (V-shape).

反射ミラー62は、光合成部30が光を射出する方向(レンズインテグレーター光学系110の方向)とは反対側に配置される。反射ミラー62は、可視光を反射するミラーであり、光合成部30が光を射出する側に反射面を有する。
λ/4板64は、反射ミラー62と、第1偏光分離合成部40及び第2偏光分離合成部50との間に配置される。
反射ミラー62及びλ/4板64は、偏光変換反射部60を構成する。偏光変換反射部60に入射する光は、偏光方向を変換された上で反射される。つまり、偏光変換反射部60に入射したp偏光からなる光はs偏光からなる光として反射され、偏光変換反射部60に入射したs偏光からなる光はp偏光からなる光として反射される。
The reflection mirror 62 is disposed on the opposite side to the direction in which the light combining unit 30 emits light (the direction of the lens integrator optical system 110). The reflection mirror 62 is a mirror that reflects visible light, and has a reflection surface on the side from which the light combining unit 30 emits light.
The λ / 4 plate 64 is disposed between the reflection mirror 62 and the first polarization separation / combination unit 40 and the second polarization separation / combination unit 50.
The reflection mirror 62 and the λ / 4 plate 64 constitute a polarization conversion reflection unit 60. The light incident on the polarization conversion reflection unit 60 is reflected after the polarization direction is converted. That is, the p-polarized light incident on the polarization conversion reflection unit 60 is reflected as s-polarized light, and the s-polarized light incident on the polarization conversion reflection unit 60 is reflected as p-polarization light.

ここで、図2(a)を用いて、主に光合成部30における光の軌跡を説明する。   Here, the locus of light in the light combining unit 30 will be mainly described with reference to FIG.

第1光源装置10から射出された光L1は、まず、第1偏光分離合成面48によりp偏光からなる光とs偏光からなる光とに分離される。
第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)は、第1偏光分離合成面48を通過した後に、第2偏光分離合成面58で第1レンズアレイ120(後述)に向けて反射される。
第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)は、第1偏光分離合成面48で偏光変換反射部60に向けて反射された後に、偏光変換反射部60によって、一方の偏光からなる光L1(s→p)として第1レンズアレイ120に向けて反射される。
The light L1 emitted from the first light source device 10 is first separated into light composed of p-polarized light and light composed of s-polarized light by the first polarization separation / synthesis surface 48.
Of the light emitted from the first light source device 10, the light L <b> 1 (p) composed of p-polarized light passes through the first polarization separation / combination surface 48, and then passes through the first lens array 120 (described later) on the second polarization separation / combination surface 58. ) Is reflected toward.
Of the light emitted from the first light source device 10, the light L <b> 1 (s) composed of s-polarized light is reflected toward the polarization conversion reflection unit 60 by the first polarization separation / synthesis surface 48, and then is reflected by the polarization conversion reflection unit 60. The light L1 (s → p) composed of one polarized light is reflected toward the first lens array 120.

第2光源装置20から射出された光L2は、まず、第2偏光分離合成面58によりp偏光からなる光とs偏光からなる光とに分離される。
第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光L2(p)は、第2偏光分離合成面58で偏光変換反射部60に向けて反射された後に、偏光変換反射部60によって、s偏光からなる光L2(p→s)として第1レンズアレイ120に向けて反射される。
第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光L2(s)は、第2偏光分離合成面58を通過した後に、第1偏光分離合成面48で第1レンズアレイ120に向けて反射される。
The light L2 emitted from the second light source device 20 is first separated into light composed of p-polarized light and light composed of s-polarized light by the second polarization separation / combination surface 58.
Of the light emitted from the second light source device 20, the light L <b> 2 (p) composed of p-polarized light is reflected toward the polarization conversion reflection unit 60 by the second polarization separation / synthesis surface 58, and then is reflected by the polarization conversion reflection unit 60. , S-polarized light L2 (p → s) is reflected toward the first lens array 120.
Of the light emitted from the second light source device 20, the light L <b> 2 (s) composed of s-polarized light passes through the second polarization separation / synthesis surface 58, and then is directed to the first lens array 120 on the first polarization separation / synthesis surface 48. And reflected.

このとき、第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)と、第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光L2(p)からs偏光からなる光に変換された光L2(p→s)とは、第2偏光分離合成面58で合成される。また、第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)からp偏光からなる光に変換された光L1(s→p)と、第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光L2(s)とは、第1偏光分離合成面48で合成される。   At this time, light L1 (p) composed of p-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10 and s-polarized light from light L2 (p) composed of p-polarized light out of the light emitted from the second light source device 20. The light L2 (p → s) converted into the light consisting of is synthesized by the second polarization separation / synthesis surface 58. The light L1 (s → p) converted from the light L1 (s) composed of s-polarized light to the light composed of p-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10 and emitted from the second light source device 20. The light L2 (s) composed of s-polarized light is synthesized by the first polarization separation / synthesis surface 48.

レンズインテグレーター光学系110は、光合成部30からの光の面内光強度分布を均一にする機能を有する。レンズインテグレーター光学系110は、第1レンズアレイ120、第2レンズアレイ130、偏光変換素子140及び重畳レンズ150を備える。   The lens integrator optical system 110 has a function of making the in-plane light intensity distribution of the light from the light combining unit 30 uniform. The lens integrator optical system 110 includes a first lens array 120, a second lens array 130, a polarization conversion element 140, and a superimposing lens 150.

第1レンズアレイ120は、光合成部30からの光を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズ122を有する。第1レンズアレイ120は、光合成部30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122が照明光軸100axと直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。図示による説明は省略するが、第1小レンズ122の外形形状は、液晶型光変調装置400R,400G,400Bの画像形成領域の外形形状に関して略相似形である。   The first lens array 120 includes a plurality of first small lenses 122 for dividing the light from the light combining unit 30 into a plurality of partial light beams. The first lens array 120 has a function as a light beam splitting optical element that splits light from the light combining unit 30 into a plurality of partial light beams, and the plurality of first small lenses 122 are in a plane orthogonal to the illumination optical axis 100ax. It has a configuration arranged in a matrix of multiple rows and multiple columns. Although not illustrated, the outer shape of the first small lens 122 is substantially similar to the outer shape of the image forming region of the liquid crystal light modulators 400R, 400G, and 400B.

第1レンズアレイ120には、後述する図5に示すように、第1光源装置10からp偏光からなる光として射出された光L1(p)と、第2光源装置20からp偏光からなる光として射出された光L2(p)からs偏光からなる光に変換された光L2(p→s)とが、略同一の領域に入射する。
また、第1レンズアレイ120には、第1光源装置10からs偏光からなる光として射出された光L1(s)からp偏光からなる光に変換された光L1(s→p)と、第2光源装置20からs偏光からなる光として射出された光L2(s)とが、略同一の領域に入射する。
つまり、第1光源装置10から射出された光と、第2光源装置20から射出された光とは、第1レンズアレイ120において略同一の領域に入射する。
As shown in FIG. 5 to be described later, the first lens array 120 has light L1 (p) emitted as light composed of p-polarized light from the first light source device 10 and light composed of p-polarized light from the second light source device 20. The light L2 (p → s) converted from the light L2 (p) emitted as s-polarized light is incident on substantially the same region.
The first lens array 120 includes light L1 (s → p) converted from light L1 (s) emitted from the first light source device 10 as light composed of s-polarized light into light composed of p-polarized light, and first light Light L <b> 2 (s) emitted as light composed of s-polarized light from the two light source devices 20 enters substantially the same region.
That is, the light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 are incident on substantially the same region in the first lens array 120.

なお、図2(a)に示すように、光合成部30における第1光源装置10から射出される光の光路長と、光合成部30における第2光源装置20から射出される光の光路長とが等しいため、第1光源装置10から第1レンズアレイ120までの光路長と、第2光源装置20から第1レンズアレイ120までの光路長とは等しくなる。   2A, the optical path length of light emitted from the first light source device 10 in the light combining unit 30 and the optical path length of light emitted from the second light source device 20 in the light combining unit 30 are as follows. Therefore, the optical path length from the first light source device 10 to the first lens array 120 is equal to the optical path length from the second light source device 20 to the first lens array 120.

第2レンズアレイ130は、第1レンズアレイ120の複数の第1小レンズ122に対応する複数の第2小レンズ132を有する。第2レンズアレイ130は、重畳レンズ150とともに、第1レンズアレイ120の各第1小レンズ122の像を液晶型光変調装置400R,400G,400Bの画像形成領域近傍に結像させる機能を有する。第2レンズアレイ130は、複数の第2小レンズ132が照明光軸100axに直交する面内に複数行・複数列のマトリクス状に配列された構成を有する。   The second lens array 130 has a plurality of second small lenses 132 corresponding to the plurality of first small lenses 122 of the first lens array 120. The second lens array 130 has a function of forming an image of each first small lens 122 of the first lens array 120 in the vicinity of the image forming area of the liquid crystal light modulators 400R, 400G, and 400B together with the superimposing lens 150. The second lens array 130 has a configuration in which a plurality of second small lenses 132 are arranged in a matrix of a plurality of rows and a plurality of columns in a plane orthogonal to the illumination optical axis 100ax.

偏光変換素子140は、第1レンズアレイ120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種類の直線偏光からなる光として射出する偏光変換素子である。
偏光変換素子140は、第2レンズアレイ130からの光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)を照明光軸100axに垂直な方向に反射する偏光分離層と、偏光分離層で反射された他方の直線偏光成分を照明光軸100axに平行な方向に反射する反射層と、反射層で反射された他方の直線偏光成分を一方の直線偏光成分に変換する位相差板とを有する。
The polarization conversion element 140 is a polarization conversion element that emits the polarization direction of each of the partial light beams divided by the first lens array 120 as light composed of substantially one type of linearly polarized light having the same polarization direction.
The polarization conversion element 140 transmits one linearly polarized component (for example, p-polarized component) among the polarized components included in the light from the second lens array 130 as it is, and the other linearly polarized component (for example, s-polarized component). Is reflected in the direction perpendicular to the illumination optical axis 100ax, the reflective layer that reflects the other linearly polarized light component reflected in the polarization separation layer in the direction parallel to the illumination optical axis 100ax, and the reflective layer. And a phase difference plate that converts the other linearly polarized light component into one linearly polarized light component.

重畳レンズ150は、偏光変換素子140からの各部分光束を被照明領域で重畳させる。重畳レンズ150は、当該部分光束を集光して液晶型光変調装置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150の光軸と照明光軸100axとが略一致するように、重畳レンズ150が配置されている。なお、重畳レンズ150は、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 150 superimposes each partial light beam from the polarization conversion element 140 in the illuminated area. The superimposing lens 150 is an optical element for condensing the partial light beam and superimposing it on the vicinity of the image forming area of the liquid crystal light modulators 400R, 400G, and 400B. The superimposing lens 150 is arranged so that the optical axis of the superimposing lens 150 and the illumination optical axis 100ax substantially coincide. The superimposing lens 150 may be composed of a compound lens in which a plurality of lenses are combined.

色分離導光光学系200は、ダイクロイックミラー210,220、反射ミラー230,240,250及びリレーレンズ260,270を備える。色分離導光光学系200は、照明装置100からの光を赤色光、緑色光及び青色光に分離し、赤色光、緑色光及び青色光のそれぞれの色光を照明対象となる液晶型光変調装置400R,400G,400Bに導光する機能を有する。
色分離導光光学系200と、液晶型光変調装置400R,400G,400Bとの間には、集光レンズ300R,300G,300Bが配置されている。
The color separation light guide optical system 200 includes dichroic mirrors 210 and 220, reflection mirrors 230, 240 and 250, and relay lenses 260 and 270. The color separation light guide optical system 200 separates the light from the illumination device 100 into red light, green light, and blue light, and each color light of red light, green light, and blue light is an illumination target. It has a function of guiding light to 400R, 400G, and 400B.
Condensing lenses 300R, 300G, and 300B are disposed between the color separation light guide optical system 200 and the liquid crystal light modulation devices 400R, 400G, and 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を反射して、他の波長領域の光を通過させる波長選択透過膜が形成されたミラーである。
ダイクロイックミラー210は、赤色光成分を反射して、緑色光及び青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
ダイクロイックミラー220は、緑色光成分を反射して、青色光成分を通過させるダイクロイックミラーである。
反射ミラー230は、赤色光成分を反射する反射ミラーである。
反射ミラー240,250は青色光成分を反射する反射ミラーである。
The dichroic mirrors 210 and 220 are mirrors in which a wavelength selective transmission film that reflects light in a predetermined wavelength region and passes light in other wavelength regions is formed on a substrate.
The dichroic mirror 210 is a dichroic mirror that reflects a red light component and transmits green light and blue light components.
The dichroic mirror 220 is a dichroic mirror that reflects a green light component and transmits a blue light component.
The reflection mirror 230 is a reflection mirror that reflects a red light component.
The reflection mirrors 240 and 250 are reflection mirrors that reflect blue light components.

ダイクロイックミラー210で反射された赤色光は、反射ミラー230で反射され、集光レンズ300Rを通過して赤色光用の液晶型光変調装置400Rの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー210を通過した緑色光は、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型光変調装置400Gの画像形成領域に入射する。
ダイクロイックミラー220を通過した青色光は、リレーレンズ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、集光レンズ300Bを経て青色光用の液晶型光変調装置400Bの画像形成領域に入射する。リレーレンズ260,270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型光変調装置400Bまで導く機能を有する。
The red light reflected by the dichroic mirror 210 is reflected by the reflection mirror 230, passes through the condenser lens 300R, and enters the image forming area of the liquid crystal light modulator 400R for red light.
The green light that has passed through the dichroic mirror 210 is reflected by the dichroic mirror 220, passes through the condenser lens 300G, and enters the image forming area of the liquid crystal light modulator 400G for green light.
The blue light that has passed through the dichroic mirror 220 passes through the relay lens 260, the incident-side reflecting mirror 240, the relay lens 270, the exit-side reflecting mirror 250, and the condensing lens 300B, and the image of the liquid crystal light modulator 400B for blue light. Incident into the formation area. The relay lenses 260 and 270 and the reflection mirrors 240 and 250 have a function of guiding the blue light component transmitted through the dichroic mirror 220 to the liquid crystal light modulation device 400B.

なお、青色光の光路にこのようなリレーレンズ260,270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ー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、リレーレンズ260,270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 why such a relay lens 260, 270 is 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 path of other color light, This is to prevent a decrease in usage efficiency. The projector 1000 according to the first embodiment 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 relay lenses 260 and 270 and the reflection mirror are configured. A configuration using 240 and 250 in the optical path of red light is also conceivable.

液晶型光変調装置400R,400G,400Bは、入射された色光を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、照明装置100の照明対象となる。なお、図示を省略したが、各集光レンズ300R,300G,300Bと各液晶型光変調装置400R,400G,400Bとの間には、それぞれ入射側偏光板が介在配置され、各液晶型光変調装置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る。これら入射側偏光板、液晶型光変調装置400R,400G,400B及び射出側偏光板によって、入射された各色光の光変調が行われる。
液晶型光変調装置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透過型の液晶型光変調装置であり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像信号に応じて、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。
The liquid crystal light modulators 400R, 400G, and 400B modulate incident color light in accordance with image information to form a color image, and are illumination targets of the illumination device 100. Although not shown, an incident-side polarizing plate is interposed between the condenser lenses 300R, 300G, and 300B and the liquid crystal light modulators 400R, 400G, and 400B, and the liquid crystal light modulators are arranged. Between the devices 400R, 400G, and 400B and the cross dichroic prism 500, exit-side polarizing plates are respectively disposed. The incident-side color light is modulated by the incident-side polarizing plate, the liquid crystal light modulators 400R, 400G, and 400B and the exit-side polarizing plate.
The liquid crystal light modulators 400R, 400G, and 400B are transmissive liquid crystal light modulators in which a liquid crystal that is an electro-optical material is hermetically sealed in a pair of transparent glass substrates. For example, a polysilicon TFT is used as a switching element. In accordance with a given image signal, the polarization direction of one type of linearly polarized light emitted from the incident side polarizing plate is modulated.

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 emission 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. The dielectric multilayer film formed at one of the substantially X-shaped interfaces reflects red light, and the dielectric multilayer film formed at 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上で画像を形成する。   The color image emitted from the cross dichroic prism 500 is enlarged and projected by the projection optical system 600 to form an image on the screen SCR.

次に、実施形態1に係る照明装置100及びプロジェクター1000の効果を説明する。   Next, effects of the illumination device 100 and the projector 1000 according to the first embodiment will be described.

実施形態1に係る照明装置100によれば、略向かい合わせに配置される第1光源装置10及び第2光源装置20と光合成部30とを備え、光合成部30が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第1光源装置10側に配置され、かつ、照明光軸100axに対して略45°の角度で配置される第1偏光分離合成面48を有する第1偏光分離合成部40と、第2光源装置20側に配置され、照明光軸100axに対して略45°の角度で配置され、かつ、第1偏光分離合成面48と略垂直に配置される第2偏光分離合成面58を有する第2偏光分離合成部50と、光合成部30が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラー62と、反射ミラー62と第1偏光分離合成部40及び第2偏光分離合成部50との間に配置されるλ/4板64とを有するため、当該光合成部30で第1光源装置10から射出される光と、第2光源装置20から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第1光源装置10と第2光源装置20とのそれぞれから射出される光が、第1レンズアレイ120において略同一の領域に入射することとなり、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置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となる。   The illumination device 100 according to the first embodiment includes the first light source device 10 and the second light source device 20 and the light combining unit 30 that are disposed substantially opposite to each other, and the light combining unit 30 is in a direction orthogonal to the reference plane. When viewed along, the first polarization separation / combination unit 40 having the first polarization separation / synthesis surface 48 disposed on the first light source device 10 side and disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis 100ax. And a second polarization separation / combination surface disposed on the second light source device 20 side, disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis 100ax, and disposed substantially perpendicular to the first polarization separation / combination surface 48. 58, a second polarization separation / combination unit 50, a reflection mirror 62 disposed on the opposite side of the direction in which the light synthesis unit 30 emits light, a reflection mirror 62, a first polarization separation / combination unit 40, and a second polarization separation. Λ / arranged between the combining unit 50 Since the plate 64 is included, the light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 are synthesized by the light combining unit 30 and the first light source device 10 which is a pair of light source devices. The light emitted from each of the light source device 20 and the second light source device 20 is incident on substantially the same region in the first lens array 120, and is a lighting device that can be suitably used for a high-intensity projector. Even if the light emission of any one of the light source devices is weakened or cut off, it is possible to suppress the in-plane light intensity distribution in the illuminated area from being uneven and to deteriorate the quality of the projected image It becomes an illuminating device which can suppress doing.

また、実施形態1に係る照明装置100によれば、第1偏光分離合成面48は、p偏光からなる光を通過させ、s偏光からなる光を反射し、第2偏光分離合成面58は、p偏光からなる光を反射し、s偏光からなる光を通過させ、第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)は、第1偏光分離合成面48を通過した後に、第2偏光分離合成面58で第1レンズアレイ120(後述)に向けて反射され、第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)は、第1偏光分離合成面48で偏光変換反射部60に向けて反射された後に、偏光変換反射部60によって、一方の偏光からなる光L1(s→p)として第1レンズアレイ120に向けて反射され、第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光L2(p)は、第2偏光分離合成面58で偏光変換反射部60に向けて反射された後に、偏光変換反射部60によって、s偏光からなる光L2(p→s)として第1レンズアレイ120に向けて反射され、第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光L2(s)は、第2偏光分離合成面58を通過した後に、第1偏光分離合成面48で第1レンズアレイ120に向けて反射されるため、一対の光源装置である第1光源装置10と第2光源装置20とのそれぞれから射出される光を、第1レンズアレイ120において略同一の領域に入射させることが可能となる。   Further, according to the illumination device 100 according to the first embodiment, the first polarization separation / combination surface 48 transmits light composed of p-polarized light, reflects light composed of s-polarization, and the second polarization separation / combination surface 58 includes: The p-polarized light is reflected, the s-polarized light is allowed to pass, and the p-polarized light L1 (p) out of the light emitted from the first light source device 10 passes through the first polarization separation / synthesis surface 48. After that, the light L1 (s) composed of s-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10 is reflected toward the first lens array 120 (described later) by the second polarization separation / combination surface 58. After being reflected toward the polarization conversion reflection unit 60 by the polarization separation / combination surface 48, the polarization conversion reflection unit 60 reflects the light L1 (s → p) of one polarization toward the first lens array 120, P of the light emitted from the second light source device 20 The light L2 (p) composed of light is reflected toward the polarization conversion reflection unit 60 by the second polarization separation / synthesis surface 58, and then is converted into light L2 (p → s) composed of s-polarized light by the polarization conversion reflection unit 60. Of the light reflected toward the first lens array 120 and emitted from the second light source device 20, the light L <b> 2 (s) composed of s-polarized light passes through the second polarization separation / combination surface 58, and then the first polarization separation. Since the light is reflected toward the first lens array 120 by the combining surface 48, the light emitted from each of the first light source device 10 and the second light source device 20 that are a pair of light source devices is reflected in the first lens array 120. Incident light can be incident on substantially the same region.

また、実施形態1に係る照明装置100によれば、第1光源装置10から第1レンズアレイ120までの光路長と、第2光源装置20から第1レンズアレイ120までの光路長とを等しくすることが可能となり、被照明領域における面内光強度分布を一層均一にすることが可能となる。   Moreover, according to the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 1, the optical path length from the 1st light source device 10 to the 1st lens array 120 and the optical path length from the 2nd light source device 20 to the 1st lens array 120 are made equal. Accordingly, the in-plane light intensity distribution in the illuminated area can be made more uniform.

実施形態1に係るプロジェクター1000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ーであって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置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ーとなる。   Since the projector 1000 according to the first embodiment includes the excellent illumination device of the present invention as described above, it is a high-intensity projector, and the light emission of any one of the pair of light source devices is weak. The projector can suppress the deterioration of the quality of the projected image even if it is broken or broken.

[比較例1]
次に、比較例を用いて、本発明に係る照明装置の効果を説明する。
[Comparative Example 1]
Next, the effect of the illumination device according to the present invention will be described using a comparative example.

図3は、比較例1における光合成部30aを示す上面図である。
図4は、比較例1に係る照明装置100aにおいて、第1光源装置10から射出される光と第2光源装置20から射出される光とが、どのように第1レンズアレイ120に入射するのかを示す図である。図4(a)は、第1光源装置10及び第2光源装置20がともに点灯しているときの図であり、図4(b)は、第1光源装置10のみが点灯しているときの図である。
図5は、実施形態1に係る照明装置100において、第1光源装置10から射出される光と第2光源装置20から射出される光とが、どのように第1レンズアレイ120に入射するのかを示す図である。図5(a)は、第1光源装置10及び第2光源装置20がともに点灯しているときの図であり、図5(b)は、第1光源装置10のみが点灯しているときの図である。
なお、図4及び図5において灰色で示す領域は、第1レンズアレイ120上に光が入射する領域を示す。後述する図10及び図11(b)においても同様である。
FIG. 3 is a top view showing the photosynthesis unit 30a in the first comparative example.
FIG. 4 shows how the light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 enter the first lens array 120 in the illumination device 100a according to Comparative Example 1. FIG. 4A is a diagram when both the first light source device 10 and the second light source device 20 are lit, and FIG. 4B is a diagram when only the first light source device 10 is lit. FIG.
FIG. 5 illustrates how the light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 enter the first lens array 120 in the illumination device 100 according to the first embodiment. FIG. FIG. 5A is a diagram when both the first light source device 10 and the second light source device 20 are lit, and FIG. 5B is a diagram when only the first light source device 10 is lit. FIG.
4 and 5, a region indicated by gray indicates a region where light is incident on the first lens array 120. The same applies to FIGS. 10 and 11B described later.

比較例1に係る照明装置100a(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係る照明装置100と同様の構成を有するが、光合成部の構成が実施形態1に係る照明装置100とは異なる。すなわち、比較例1に係る照明装置100aは、図3に示す光合成部30aを備える。光合成部30aは、一対の光源装置からの光を合成する三角プリズムからなる。
光合成部30aは、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第1光源装置10側に配置され、照明光軸に対して略45°の角度で配置される第1反射面48aと、第2光源装置20側に配置され、照明光軸100axに対して略45°の角度で配置され、かつ、第1偏光分離合成面48と略垂直に配置される第2反射面58aとを有する。
The lighting device 100a (not shown) according to the comparative example 1 basically has the same configuration as the lighting device 100 according to the first embodiment, but the configuration of the light combining unit is the same as that of the lighting device 100 according to the first embodiment. Is different. That is, the illuminating device 100a which concerns on the comparative example 1 is provided with the photosynthesis part 30a shown in FIG. The light combining unit 30a includes a triangular prism that combines light from a pair of light source devices.
When viewed along a direction orthogonal to the reference plane, the light combining unit 30a is disposed on the first light source device 10 side and disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis; The second light source device 20 is disposed on the second light source device 20 side, is disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis 100ax, and has a second reflection surface 58a disposed substantially perpendicular to the first polarization separation / synthesis surface 48. .

照明装置100aにおいては、第1光源装置10から射出された光L1は、第1偏光分離合成面48aにより第1レンズアレイ120に向けて反射される。また、第2光源装置20から射出された光L2は、第2偏光分離合成面58により第1レンズアレイ120に向けて反射される。   In the illumination device 100a, the light L1 emitted from the first light source device 10 is reflected toward the first lens array 120 by the first polarization separation / synthesis surface 48a. The light L2 emitted from the second light source device 20 is reflected toward the first lens array 120 by the second polarization separation / synthesis surface 58.

比較例1に係る照明装置100aにおいては、図4(a)に示すように、第1光源装置10から射出された光と、第2光源装置20から射出された光とが、第1レンズアレイ120においてお互いに異なる領域に入射する(符号L1で示す領域と符号L2で示す領域とを参照。)。この場合、一対の光源装置のうちいずれかの光源装置(例えば、第2光源装置20)の発光が弱まったり切れたりすると、図4(b)に示すように、第1レンズアレイ120に入射する光に偏りが生じる。
このため、比較例1に係る照明装置100aにおいては、一対の光源装置のうちいずれかの光源装置の発光が弱まったり切れたりした場合、被照明領域における面内光強度分布が不均一になるとともに投写画像の品質が劣化する。
In the illumination device 100a according to the comparative example 1, as shown in FIG. 4A, the light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 are the first lens array. In 120, it injects into a mutually different area | region (refer the area | region shown with the code | symbol L1, and the area | region shown with the code | symbol L2). In this case, when the light emission of any one of the pair of light source devices (for example, the second light source device 20) is weakened or cut off, the light enters the first lens array 120 as shown in FIG. 4B. The light is biased.
For this reason, in the illuminating device 100a which concerns on the comparative example 1, when the light emission of either light source device among a pair of light source devices weakens or cuts out, the in-plane light intensity distribution in the illuminated area becomes non-uniform. The quality of the projected image deteriorates.

これに対して、実施形態1に係る照明装置100においては、図5(a)に示すように、第1光源装置10から射出された光と、第2光源装置20から射出された光とが、第1レンズアレイ120において略同一の領域に入射する(符号L1(s→p),L2(s)で示す領域と符号L1(p),L2(p→s)で示す領域とを参照。)。この場合、一対の光源装置のうちいずれの光源装置の発光が弱まったり切れたりしても、図5(b)に示すように、第1レンズアレイ120に入射する光に偏りは生じない。
このため、実施形態1に係る照明装置100は、一対の光源装置のうちいずれの光源装置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。
On the other hand, in the illumination device 100 according to the first embodiment, as shown in FIG. 5A, the light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 In the first lens array 120, the light is incident on substantially the same region (refer to the region indicated by reference signs L1 (s → p) and L2 (s) and the region indicated by reference signs L1 (p) and L2 (p → s)). ). In this case, even if the light emission of any one of the pair of light source devices is weakened or cut off, the light incident on the first lens array 120 is not biased as shown in FIG. 5B.
For this reason, the illumination device 100 according to Embodiment 1 has a non-uniform in-plane light intensity distribution in the illuminated region even if the light emission of any one of the pair of light source devices is weakened or cut off. It is possible to suppress the deterioration of the quality of the projected image.

[実施形態2]
図6は、実施形態2における光合成部32を示す上面図である。
なお、図6において、符号L1(p→s)は第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光からs偏光からなる光に変換された光を示し、符号L2(s→p)は第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光からp偏光からなる光に変換された光を示す。他の図においても同様である。
図6において、図2(a)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 2]
FIG. 6 is a top view illustrating the light combining unit 32 according to the second embodiment.
In FIG. 6, reference symbol L <b> 1 (p → s) indicates light converted from p-polarized light to s-polarized light among the light emitted from the first light source device 10, and reference symbol L <b> 2 (s → p) indicates light converted from s-polarized light to p-polarized light out of the light emitted from the second light source device 20. The same applies to the other drawings.
In FIG. 6, the same members as those in FIG. 2A are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

実施形態2に係る照明装置102(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係る照明装置100と同様の構成を有するが、偏光分離反射面の向きが実施形態1に係る照明装置100とは異なる。すなわち、実施形態2における第1偏光分離合成面48と第2偏光分離合成面58とは、図6に示すように、いわゆる山型となるように配置されている。   The illumination device 102 (not shown) according to the second embodiment basically has the same configuration as that of the illumination device 100 according to the first embodiment, but the direction of the polarization separation reflection surface is the illumination device according to the first embodiment. 100 is different. That is, the first polarization separation / synthesis surface 48 and the second polarization separation / synthesis surface 58 in the second embodiment are arranged in a so-called mountain shape as shown in FIG.

第1偏光分離合成部42は、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第1光源装置10側に配置され、照明光軸102ax(図示せず。)に対して略45°の角度で配置される第1偏光分離合成面48を有する。第1偏光分離合成部42は、プリズム型のPBSからなる。
第2偏光分離合成部52は、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第2光源装置20側に配置され、照明光軸102axに対して略45°の角度で配置され、かつ、第1偏光分離合成面48と略垂直に配置される第2偏光分離合成面58を有する。第2偏光分離合成部52はプリズム型のPBSからなる。
The first polarization separation / combination unit 42 is disposed on the first light source device 10 side when viewed along a direction orthogonal to the reference plane, and has an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis 102ax (not shown). The first polarization separation / synthesis surface 48 is disposed at The first polarization separation / combination unit 42 is composed of a prism type PBS.
The second polarization separation / combination unit 52 is disposed on the second light source device 20 side when viewed along the direction orthogonal to the reference plane, is disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis 102ax, and The second polarization separation / synthesis surface 58 is disposed substantially perpendicular to the first polarization separation / synthesis surface 48. The second polarization separation / combination unit 52 is formed of a prism type PBS.

ここで、図6を用いて、主に光合成部32における光の軌跡を説明する。   Here, the trajectory of light in the light combining unit 32 will be mainly described with reference to FIG.

第1光源装置10から射出された光L1は、まず、第1偏光分離合成面48によりp偏光からなる光とs偏光からなる光とに分離される。
第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)は、第1偏光分離合成面48を通過し、第2偏光分離合成面58で偏光変換反射部60に向けて反射された後に、偏光変換反射部60によって、s偏光からなる光L1(p→s)として第1レンズアレイ120に向けて反射される。
第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)は、第1偏光分離合成面48で第1レンズアレイ120に向けて反射される。
The light L1 emitted from the first light source device 10 is first separated into light composed of p-polarized light and light composed of s-polarized light by the first polarization separation / synthesis surface 48.
Of the light emitted from the first light source device 10, the light L <b> 1 (p) composed of p-polarized light passes through the first polarization separation / combination surface 48 and is directed toward the polarization conversion reflection unit 60 by the second polarization separation / synthesis surface 58. After being reflected, the light is reflected toward the first lens array 120 as light L1 (p → s) composed of s-polarized light by the polarization conversion reflection unit 60.
Of the light emitted from the first light source device 10, the light L <b> 1 (s) composed of s-polarized light is reflected toward the first lens array 120 by the first polarization separation / synthesis surface 48.

第2光源装置20から射出された光L2は、まず、第2偏光分離合成面58によりp偏光からなる光とs偏光からなる光とに分離される。
第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光L2(p)は、第2偏光分離合成面58で第1レンズアレイ120に向けて反射される。
第2光源装置20から射出される光のうちs偏光からなる光L2(s)は、第2偏光分離合成面58を通過し、第1偏光分離合成面48で偏光変換反射部60に向けて反射された後に、偏光変換反射部60によって、p偏光からなる光L2(s→p)として第1レンズアレイ120に向けて反射される。
The light L2 emitted from the second light source device 20 is first separated into light composed of p-polarized light and light composed of s-polarized light by the second polarization separation / combination surface 58.
Of the light emitted from the second light source device 20, the light L <b> 2 (p) composed of p-polarized light is reflected toward the first lens array 120 by the second polarization separation / synthesis surface 58.
Of the light emitted from the second light source device 20, the light L <b> 2 (s) composed of s-polarized light passes through the second polarization separation / synthesis surface 58 and is directed toward the polarization conversion reflection unit 60 on the first polarization separation / synthesis surface 48. After being reflected, the light is reflected toward the first lens array 120 as light L2 (s → p) composed of p-polarized light by the polarization conversion reflection unit 60.

このとき、第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)からs偏光からなる光に変換された光L1(p→s)と、第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光L2(p)とは、第2偏光分離合成面58で合成される。また、第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)と、第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光L2(s)からp偏光からなる光に変換された光L2(s→p)とは、第1偏光分離合成面48で合成される。   At this time, out of the light emitted from the first light source device 10, the light L <b> 1 (p → s) converted from the light L <b> 1 (p) composed of p-polarized light to the light composed of s-polarized light, and the light emitted from the second light source device 20. The light L <b> 2 (p) composed of p-polarized light is synthesized by the second polarization separation / synthesis surface 58. Further, the light L1 (s) composed of s-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10 and the light L2 (s) composed of s-polarized light out of the light emitted from the second light source device 20 from p-polarized light. The light L <b> 2 (s → p) converted into the resulting light is synthesized by the first polarization separation / synthesis surface 48.

第1レンズアレイ120(図示せず。)には、第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)からs偏光からなる光に変換された光L1(p→s)と、第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光L2(p)とが、略同一の領域に入射する。
また、第1レンズアレイ120には、第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)と、第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光L2(s)からp偏光からなる光に変換された光L2(s→p)とが、略同一の領域に入射する。
つまり、第1光源装置10から射出された光と、第2光源装置20から射出された光とは、第1レンズアレイ120において略同一の領域に入射する。
The first lens array 120 (not shown) includes light L1 (p →) converted from light L1 (p) composed of p-polarized light to light composed of s-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10. s) and light L2 (p) made of p-polarized light out of the light emitted from the second light source device 20 enter substantially the same region.
Further, the first lens array 120 includes light L1 (s) composed of s-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10 and light composed of s-polarized light out of the light emitted from the second light source device 20. Light L2 (s → p) converted from L2 (s) to light composed of p-polarized light is incident on substantially the same region.
That is, the light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 are incident on substantially the same region in the first lens array 120.

上記のように、実施形態2に係る照明装置102は、偏光分離反射面の向きが実施形態1に係る照明装置100とは異なるが、略向かい合わせに配置される第1光源装置10及び第2光源装置20と光合成部32とを備え、光合成部32が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第1光源装置10側に配置され、かつ、照明光軸102axに対して略45°の角度で配置される第1偏光分離合成面48を有する第1偏光分離合成部42と、第2光源装置20側に配置され、照明光軸102axに対して略45°の角度で配置され、かつ、第1偏光分離合成面48と略垂直に配置される第2偏光分離合成面58を有する第2偏光分離合成部52と、光合成部32が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラー62と、反射ミラー62と第1偏光分離合成部42及び第2偏光分離合成部52との間に配置されるλ/4板64とを有するため、実施形態1に係る照明装置100と同様に、当該光合成部32で第1光源装置10から射出される光と、第2光源装置20から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第1光源装置10と第2光源装置20とのそれぞれから射出される光が、第1レンズアレイ120において略同一の領域に入射することとなり、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置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となる。   As described above, the illuminating device 102 according to the second embodiment is different from the illuminating device 100 according to the first embodiment in the direction of the polarization separating / reflecting surface, but the first light source device 10 and the second light source device 10 that are disposed substantially opposite to each other. A light source device 20 and a light combining unit 32 are provided, and the light combining unit 32 is disposed on the first light source device 10 side when viewed along a direction orthogonal to the reference plane and is approximately 45 with respect to the illumination optical axis 102ax. The first polarization separation / combination unit 42 having the first polarization separation / synthesis surface 48 arranged at an angle of ° and the second light source device 20 side are arranged at an angle of about 45 ° with respect to the illumination optical axis 102ax. And a second polarization separation / combination unit 52 having a second polarization separation / combination surface 58 arranged substantially perpendicular to the first polarization separation / combination surface 48, and a direction opposite to the direction in which the light synthesis unit 32 emits light. Reflection mirror 62 and reflection mirror 6 2 and the λ / 4 plate 64 disposed between the first polarization separation / combination unit 42 and the second polarization separation / combination unit 52, the light synthesis unit 32 as in the illumination device 100 according to the first embodiment. The light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 are combined and emitted from each of the first light source device 10 and the second light source device 20 which are a pair of light source devices. The illumination light is incident on substantially the same region in the first lens array 120 and can be suitably used for a high-brightness projector, and the light emission of any one of the pair of light source devices Illumination device capable of suppressing non-uniform in-plane light intensity distribution in the illuminated area and preventing the quality of the projected image from deteriorating even if the light is weakened or cut off It made.

なお、実施形態2に係る照明装置102は、偏光分離反射面の向き以外の点においては実施形態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100が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。   The illumination device 102 according to the second embodiment has the same configuration as that of the illumination device 100 according to the first embodiment except for the direction of the polarization separation / reflection surface, and thus the effect of the illumination device 100 according to the first embodiment. Of the relevant effects.

[実施形態3]
図7は、実施形態3における光合成部34を示す上面図である。
図7において、図2(a)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. 7 is a top view illustrating the light combining unit 34 according to the third embodiment.
In FIG. 7, the same members as those in FIG. 2A 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(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係る照明装置100と同様の構成を有するが、光合成部がλ/2板をさらに有する点が実施形態1に係る照明装置100とは異なる。また、それに伴って、第2偏光分離反射面の構成も異なるものとなっている。すなわち、実施形態3に係る照明装置104は、図7に示すように、光合成部34がλ/2板をさらに有する。また、第2偏光分離合成面59は、p偏光からなる光を通過させ、s偏光からなる光を反射するように構成されている。   The illumination device 104 (not shown) according to the third embodiment basically has the same configuration as that of the illumination device 100 according to the first embodiment, except that the light combining unit further includes a λ / 2 plate. 1 is different from the illumination device 100 according to 1. Accordingly, the configuration of the second polarization separation / reflection surface is also different. That is, in the illumination device 104 according to the third embodiment, as illustrated in FIG. 7, the light combining unit 34 further includes a λ / 2 plate. The second polarization separation / combination surface 59 is configured to pass light composed of p-polarized light and reflect light composed of s-polarized light.

第2偏光分離合成部54は、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第2光源装置20側に配置され、照明光軸104ax(図示せず。)に対して略45°の角度で配置され、かつ、第1偏光分離合成面48と略垂直に配置される第2偏光分離合成面59を有する。第2偏光分離合成部54はプリズム型のPBSからなる。第2偏光分離合成面59は、誘電体多層膜からなる。   The second polarization separation / combination unit 54 is disposed on the second light source device 20 side when viewed along a direction orthogonal to the reference plane, and has an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis 104ax (not shown). And a second polarization separation / synthesis surface 59 arranged substantially perpendicular to the first polarization separation / synthesis surface 48. The second polarization separation / combination unit 54 is made of a prism type PBS. The second polarization separation / synthesis surface 59 is made of a dielectric multilayer film.

λ/2板70は、第1偏光分離合成部40と第2偏光分離合成部54との間に配置される。λ/2板70は、当該λ/2板70を通過する光の偏光方向を変換する。つまり、λ/2板70を通過する光がp偏光からなる光であればs偏光からなる光に変換し、s偏光からなる光であればp偏光からなる光に変換する。   The λ / 2 plate 70 is disposed between the first polarization separation / synthesis unit 40 and the second polarization separation / synthesis unit 54. The λ / 2 plate 70 converts the polarization direction of light passing through the λ / 2 plate 70. That is, if the light passing through the λ / 2 plate 70 is light composed of p-polarized light, it is converted to light composed of s-polarized light, and if light composed of s-polarized light is converted to light composed of p-polarized light.

ここで、図7を用いて、主に光合成部34における光の軌跡を説明する。   Here, the trajectory of light in the light combining unit 34 will be mainly described with reference to FIG.

第1光源装置10から射出された光L1は、まず、第1偏光分離合成面48によりp偏光からなる光とs偏光からなる光とに分離される。
第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)は、第1偏光分離合成面48を通過し、λ/2板70でs偏光からなる光L1(p→s)に変換された後に、第2偏光分離合成面59で第1レンズアレイ120に向けて反射される。
第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)は、第1偏光分離合成面48で偏光変換反射部60に向けて反射された後に、偏光変換反射部60によって、p偏光からなる光L1(s→p)として第1レンズアレイ120に向けて反射される。
The light L1 emitted from the first light source device 10 is first separated into light composed of p-polarized light and light composed of s-polarized light by the first polarization separation / synthesis surface 48.
Of the light emitted from the first light source device 10, the light L 1 (p) composed of p-polarized light passes through the first polarization separation / synthesis surface 48, and the light L 1 composed of s-polarized light by the λ / 2 plate 70 (p → s ) Is reflected by the second polarization separation / synthesis surface 59 toward the first lens array 120.
Of the light emitted from the first light source device 10, the light L <b> 1 (s) composed of s-polarized light is reflected toward the polarization conversion reflection unit 60 by the first polarization separation / synthesis surface 48, and then is reflected by the polarization conversion reflection unit 60. , P-polarized light L1 (s → p) is reflected toward the first lens array 120.

第2光源装置20から射出された光L2は、まず、第2偏光分離合成面58によりp偏光からなる光とs偏光からなる光とに分離される。
第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光L2(p)は、第2偏光分離合成面59を通過し、λ/2板70でs偏光からなる光L2(p→s)に変換された後に、第1偏光分離合成面48で第1レンズアレイ120に向けて反射される。
第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光L2(s)は、第2偏光分離合成面59で偏光変換反射部60に向けて反射された後に、偏光変換反射部60によって、p偏光からなる光L2(s→p)として第1レンズアレイ120に向けて反射される。
The light L2 emitted from the second light source device 20 is first separated into light composed of p-polarized light and light composed of s-polarized light by the second polarization separation / combination surface 58.
Of the light emitted from the second light source device 20, the light L <b> 2 (p) composed of p-polarized light passes through the second polarization separation / combination surface 59, and the light L <b> 2 composed of s-polarized light by the λ / 2 plate 70 (p → s ) Is reflected toward the first lens array 120 by the first polarization separation / synthesis surface 48.
Of the light emitted from the second light source device 20, the light L <b> 2 (s) composed of s-polarized light is reflected toward the polarization conversion reflection unit 60 by the second polarization separation / synthesis surface 59, and then is reflected by the polarization conversion reflection unit 60. , P-polarized light L2 (s → p) is reflected toward the first lens array 120.

このとき、第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)からs偏光からなる光に変換された光L1(p→s)と、第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光L2(s)からp偏光からなる光に変換された光L2(s→p)とは、第2偏光分離合成面59で合成される。また、第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)からp偏光からなる光に変換された光L1(s→p)と、第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光L2(p)からs偏光からなる光に変換された光L2(p→s)とは、第1偏光分離合成面48で合成される。   At this time, out of the light emitted from the first light source device 10, the light L <b> 1 (p → s) converted from the light L <b> 1 (p) composed of p-polarized light to the light composed of s-polarized light, and the light emitted from the second light source device 20. The light L 2 (s → p) converted from the light L 2 (s) composed of s-polarized light to the light composed of p-polarized light is synthesized by the second polarization separation / synthesis surface 59. The light L1 (s → p) converted from the light L1 (s) composed of s-polarized light to the light composed of p-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10 and emitted from the second light source device 20. The light L 2 (p → s) converted from the light L 2 (p) composed of p-polarized light to the light composed of s-polarized light is synthesized by the first polarization separation / synthesis surface 48.

第1レンズアレイ120(図示せず。)には、第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)からs偏光からなる光に変換された光L1(p→s)と、第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光L2(s)からp偏光からなる光に変換された光L2(s→p)とが、略同一の領域に入射する。
また、第1レンズアレイ120には、第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)からp偏光からなる光に変換された光L1(s→p)と、第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光L2(p)からs偏光からなる光に変換された光L2(p→s)とが、略同一の領域に入射する。
つまり、第1光源装置10から射出された光と、第2光源装置20から射出された光とは、第1レンズアレイ120において略同一の領域に入射する。
The first lens array 120 (not shown) includes light L1 (p →) converted from light L1 (p) composed of p-polarized light to light composed of s-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10. s) and light L2 (s → p) converted from light L2 (s) composed of s-polarized light to light composed of p-polarized light out of the light emitted from the second light source device 20 in substantially the same region. Incident.
The first lens array 120 includes light L1 (s → p) converted from light L1 (s) composed of s-polarized light to light composed of p-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10. Of the light emitted from the second light source device 20, light L2 (p → s) converted from light L2 (p) composed of p-polarized light to light composed of s-polarized light enters substantially the same region.
That is, the light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 are incident on substantially the same region in the first lens array 120.

なお、図7に示すように、光合成部34における第1光源装置10から射出される光の光路長と、光合成部34における第2光源装置20から射出される光の光路長とが等しいため、第1光源装置10から第1レンズアレイ120までの光路長と、第2光源装置20から第1レンズアレイ120までの光路長とは等しくなる。   As shown in FIG. 7, the optical path length of the light emitted from the first light source device 10 in the light combining unit 34 is equal to the optical path length of the light emitted from the second light source device 20 in the light combining unit 34. The optical path length from the first light source device 10 to the first lens array 120 is equal to the optical path length from the second light source device 20 to the first lens array 120.

上記のように、実施形態3に係る照明装置104は、光合成部がλ/2板をさらに有する点及び第2偏光分離反射面の構成が実施形態1に係る照明装置100とは異なるが、略向かい合わせに配置される第1光源装置10及び第2光源装置20と光合成部34とを備え、光合成部34が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第1光源装置10側に配置され、かつ、照明光軸104axに対して略45°の角度で配置される第1偏光分離合成面48を有する第1偏光分離合成部40と、第2光源装置20側に配置され、照明光軸104axに対して略45°の角度で配置され、かつ、第1偏光分離合成面48と略垂直に配置される第2偏光分離合成面59を有する第2偏光分離合成部54と、光合成部34が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラー62と、反射ミラー62と第1偏光分離合成部40及び第2偏光分離合成部54との間に配置されるλ/4板64とを有するため、実施形態1に係る照明装置100と同様に、当該光合成部34で第1光源装置10から射出される光と、第2光源装置20から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第1光源装置10と第2光源装置20とのそれぞれから射出される光が、第1レンズアレイ120において略同一の領域に入射することとなり、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置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となる。   As described above, the illuminating device 104 according to the third embodiment differs from the illuminating device 100 according to the first embodiment in that the light combining unit further includes a λ / 2 plate and the configuration of the second polarization separation / reflection surface is substantially the same. The first light source device 10 and the second light source device 20 that are disposed to face each other and the light combining unit 34 are provided. When the light combining unit 34 is viewed along the direction orthogonal to the reference plane, the first light source device 10 side is provided. The first polarization separation / combination unit 40 having the first polarization separation / combination surface 48 arranged at an angle of about 45 ° with respect to the illumination optical axis 104ax and the second light source device 20 side, and illumination A second polarization separation / synthesis unit 54 having a second polarization separation / synthesis surface 59 disposed at an angle of about 45 ° with respect to the optical axis 104ax and substantially perpendicular to the first polarization separation / synthesis surface 48; The side opposite to the direction in which the part 34 emits light The illumination according to the first embodiment includes the reflection mirror 62 disposed and the λ / 4 plate 64 disposed between the reflection mirror 62 and the first polarization separation / combination unit 40 and the second polarization separation / synthesis unit 54. Similarly to the device 100, the light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 are combined by the light combining unit 34, and the first light source device 10, which is a pair of light source devices, The light emitted from each of the second light source devices 20 is incident on substantially the same region in the first lens array 120, and is an illumination device that can be suitably used for a high-intensity projector. Even if the light emission of any one of the light source devices is weakened or cut off, it is possible to suppress the in-plane light intensity distribution in the illuminated area from being uneven and the quality of the projected image is poor. It becomes an illuminating device which can suppress becoming.

また、実施形態3に係る照明装置104によれば、第1偏光分離合成部40と第2偏光分離合成部54との間に配置されるλ/2板70をさらに有するため、第1偏光分離合成面40と第2偏光分離合成面54との偏光分離合成特性を揃えることが可能となり、その結果、被照明領域における面内光強度分布をさらに均一にすることが可能となる。   Moreover, according to the illuminating device 104 which concerns on Embodiment 3, since it has further the (lambda) / 2 board 70 arrange | positioned between the 1st polarization separation / synthesis part 40 and the 2nd polarization separation / synthesis part 54, it is 1st polarization separation. The polarization separation / synthesis characteristics of the synthesis surface 40 and the second polarization separation / synthesis surface 54 can be made uniform, and as a result, the in-plane light intensity distribution in the illuminated region can be made more uniform.

また、実施形態3に係る照明装置104によれば、第1偏光分離合成面48及び第2偏光分離合成面59は、p偏光からなる光を通過させ、s偏光からなる光を反射するため、照明装置の光利用効率を高めることが可能となる。   Further, according to the illumination device 104 according to the third embodiment, the first polarization separation / synthesis surface 48 and the second polarization separation / synthesis surface 59 pass light composed of p-polarized light and reflect light composed of s-polarized light. It is possible to increase the light use efficiency of the lighting device.

なお、実施形態3に係る照明装置104は、光合成部がλ/2板をさらに有する点及び第2偏光分離反射面の構成以外の点においては実施形態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100が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。   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 that the light combining unit further includes a λ / 2 plate and the configuration of the second polarization separation / reflection surface. Therefore, it has the corresponding effect as it is among the effects of the lighting device 100 according to the first embodiment.

[実施形態4]
図8は、実施形態4における光合成部36を示す上面図である。
なお、図8において、符号L1(p→s→p)は第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光からs偏光からなる光に変換され、さらにp偏光からなる光に変換された光を示し、符号L2(p→s→p)は第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光からs偏光からなる光に変換され、さらにp偏光からなる光に変換された光を示す。
図8において、図2(a)、図6及び図7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. 8 is a top view illustrating the light combining unit 36 according to the fourth embodiment.
In FIG. 8, reference symbol L <b> 1 (p → s → p) is converted from p-polarized light to s-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10, and further to p-polarized light. Reference numeral L2 (p → s → p) denotes converted light. Light emitted from the second light source device 20 is converted from p-polarized light to s-polarized light, and further p-polarized light. Shows the converted light.
8, the same members as those in FIGS. 2A, 6, and 7 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(図示せず。)は、基本的には実施形態3に係る照明装置104と同様の構成を有するが、偏光分離反射面の向きが実施形態3に係る照明装置104とは異なる。すなわち、実施形態4における第1偏光分離合成面48と第2偏光分離合成面59とは、図8に示すように、いわゆる山型となるように配置されている。   The illumination device 106 (not shown) according to the fourth embodiment has basically the same configuration as the illumination device 104 according to the third embodiment, but the orientation of the polarization separation / reflection surface is the illumination device according to the third embodiment. 104 is different. That is, the first polarization separation / synthesis surface 48 and the second polarization separation / synthesis surface 59 in the fourth embodiment are arranged in a so-called mountain shape as shown in FIG.

第2偏光分離合成部56は、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第2光源装置20側に配置され、照明光軸106ax(図示せず。)に対して略45°の角度で配置され、かつ、第1偏光分離合成面48と略垂直に配置される第2偏光分離合成面59を有する。第2偏光分離合成部56はプリズム型のPBSからなる。   The second polarization separation / combination unit 56 is disposed on the second light source device 20 side when viewed along the direction orthogonal to the reference plane, and has an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis 106ax (not shown). And a second polarization separation / synthesis surface 59 arranged substantially perpendicular to the first polarization separation / synthesis surface 48. The second polarization separation / combination unit 56 is formed of a prism type PBS.

ここで、図8を用いて、主に光合成部34における光の軌跡を説明する。   Here, the trajectory of light in the light combining unit 34 will be mainly described with reference to FIG.

第1光源装置10から射出された光L1は、まず、第1偏光分離合成面48によりp偏光からなる光とs偏光からなる光とに分離される。
第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)は、第1偏光分離合成面48を通過し、λ/2板70でs偏光からなる光L1(p→s)に変換され、第2偏光分離合成面59で偏光変換反射部60に向けて反射された後に、偏光変換反射部60によって、p偏光からなる光L1(p→s→p)として第1レンズアレイ120に向けて反射される。
第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)は、第1偏光分離合成面48で第1レンズアレイ120に向けて反射される。
The light L1 emitted from the first light source device 10 is first separated into light composed of p-polarized light and light composed of s-polarized light by the first polarization separation / synthesis surface 48.
Of the light emitted from the first light source device 10, the light L 1 (p) composed of p-polarized light passes through the first polarization separation / synthesis surface 48, and the light L 1 composed of s-polarized light by the λ / 2 plate 70 (p → s ) And reflected by the second polarization separation / combination surface 59 toward the polarization conversion reflection unit 60, and then converted into p-polarized light L1 (p → s → p) by the polarization conversion reflection unit 60. Reflected towards the array 120.
Of the light emitted from the first light source device 10, the light L <b> 1 (s) composed of s-polarized light is reflected toward the first lens array 120 by the first polarization separation / synthesis surface 48.

第2光源装置20から射出された光L2は、まず、第2偏光分離合成面58によりp偏光からなる光とs偏光からなる光とに分離される。
第2光源装置20から射出される光のうちp偏光からなる光L2(p)は、第2偏光分離合成面59を通過し、λ/2板70でs偏光からなる光L2(p→s)に変換され、第1偏光分離合成面48で偏光変換反射部60に向けて反射された後に、偏光変換反射部60によって、p偏光からなる光L2(p→s→p)として第1レンズアレイ120に向けて反射される。
第2光源装置20から射出される光のうちs偏光からなる光L2(s)は、第2偏光分離合成面59で第1レンズアレイ120に向けて反射される。
The light L2 emitted from the second light source device 20 is first separated into light composed of p-polarized light and light composed of s-polarized light by the second polarization separation / combination surface 58.
Of the light emitted from the second light source device 20, the light L <b> 2 (p) composed of p-polarized light passes through the second polarization separation / combination surface 59, and the light L <b> 2 composed of s-polarized light by the λ / 2 plate 70 (p → s ) And reflected toward the polarization conversion reflection unit 60 by the first polarization separation / synthesis surface 48, and then the first lens as light L2 (p → s → p) composed of p-polarized light by the polarization conversion reflection unit 60. Reflected towards the array 120.
Of the light emitted from the second light source device 20, the light L <b> 2 (s) composed of s-polarized light is reflected toward the first lens array 120 by the second polarization separation / synthesis surface 59.

このとき、第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)からs偏光からなる光L1(p→s)に変換され、さらにp偏光からなる光に変換された光L1(p→s→p)と、第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光L2(s)とは、第2偏光分離合成面59で合成される。また、第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)と、第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光L2(p)からs偏光からなる光L2(p→s)に変換され、さらにp偏光からなる光に変換された光L2(p→s→p)とは、第1偏光分離合成面48で合成される。   At this time, the light L1 (p) composed of p-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10 was converted into light L1 (p → s) composed of s-polarized light, and further converted into light composed of p-polarized light. The light L1 (p → s → p) and the light L2 (s) composed of s-polarized light out of the light emitted from the second light source device 20 are combined by the second polarization separation / synthesis surface 59. Further, light L1 (s) composed of s-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10 and light L2 (p) composed of p-polarized light out of the light emitted from the second light source device 20 from s-polarized light. The light L2 (p → s → p) converted into light L2 (p → s) and further converted into light composed of p-polarized light is synthesized by the first polarization separation / synthesis surface 48.

第1レンズアレイ120(図示せず。)には、第1光源装置10から射出された光のうちp偏光からなる光L1(p)からs偏光からなる光L1(p→s)に変換され、さらにp偏光からなる光に変換された光L1(p→s→p)と、第2光源装置20から射出された光のうちs偏光からなる光L2(s)とが、略同一の領域に入射する。
また、第1レンズアレイ120には、第1光源装置10から射出された光のうちs偏光からなる光L1(s)と、第2光源装置20から射出された光のうちp偏光からなる光L2(p)からs偏光からなる光L2(p→s)に変換され、さらにp偏光からなる光に変換された光L2(p→s→p)とが、略同一の領域に入射する。
つまり、第1光源装置10から射出された光と、第2光源装置20から射出された光とは、第1レンズアレイ120において略同一の領域に入射する。
In the first lens array 120 (not shown), the light L1 (p) composed of p-polarized light emitted from the first light source device 10 is converted into light L1 (p → s) composed of s-polarized light. Further, the light L1 (p → s → p) converted into light composed of p-polarized light and the light L2 (s) composed of s-polarized light emitted from the second light source device 20 are substantially in the same region. Is incident on.
The first lens array 120 includes light L1 (s) composed of s-polarized light out of the light emitted from the first light source device 10 and light composed of p-polarized light out of the light emitted from the second light source device 20. Light L2 (p → s → p) converted from light L2 (p → s) from L2 (p) into light L2 (p → s → p), and further converted into light made of p-polarized light is incident on substantially the same region.
That is, the light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 are incident on substantially the same region in the first lens array 120.

上記のように、実施形態4に係る照明装置106は、偏光分離反射面の向きが実施形態3に係る照明装置104とは異なるが、略向かい合わせに配置される第1光源装置10及び第2光源装置20と光合成部36とを備え、光合成部36が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第1光源装置10側に配置され、かつ、照明光軸106axに対して略45°の角度で配置される第1偏光分離合成面48を有する第1偏光分離合成部42と、第2光源装置20側に配置され、照明光軸106axに対して略45°の角度で配置され、かつ、第1偏光分離合成面48と略垂直に配置される第2偏光分離合成面59を有する第2偏光分離合成部56と、光合成部36が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラー62と、反射ミラー62と第1偏光分離合成部42及び第2偏光分離合成部56との間に配置されるλ/4板64とを有するため、実施形態3に係る照明装置106と同様に、当該光合成部36で第1光源装置10から射出される光と、第2光源装置20から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第1光源装置10と第2光源装置20とのそれぞれから射出される光が、第1レンズアレイ120において略同一の領域に入射することとなり、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置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となる。   As described above, the illuminating device 106 according to the fourth embodiment is different from the illuminating device 104 according to the third embodiment in the direction of the polarization separating / reflecting surface, but the first light source device 10 and the second light source device 10 that are disposed substantially face to face. A light source device 20 and a light combining unit 36 are provided, and the light combining unit 36 is disposed on the first light source device 10 side when viewed along a direction orthogonal to the reference plane and is approximately 45 with respect to the illumination optical axis 106ax. The first polarization separation / combination unit 42 having the first polarization separation / synthesis surface 48 arranged at an angle of ° and the second light source device 20 side are arranged at an angle of about 45 ° with respect to the illumination optical axis 106ax. And a second polarization separation / combination unit 56 having a second polarization separation / combination surface 59 arranged substantially perpendicular to the first polarization separation / combination surface 48, and a direction opposite to the direction in which the light synthesis unit 36 emits light. Reflection mirror 62 and reflection mirror 6 2 and the λ / 4 plate 64 disposed between the first polarization separation / combination unit 42 and the second polarization separation / combination unit 56, the light synthesis unit 36, similarly to the illumination device 106 according to the third embodiment. The light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 are combined and emitted from each of the first light source device 10 and the second light source device 20 which are a pair of light source devices. The illumination light is incident on substantially the same region in the first lens array 120 and can be suitably used for a high-brightness projector, and the light emission of any one of the pair of light source devices Illumination device capable of suppressing non-uniform in-plane light intensity distribution in the illuminated area and preventing the quality of the projected image from deteriorating even if the light is weakened or cut off It made.

なお、実施形態4に係る照明装置106は、偏光分離反射面の向き以外の点においては実施形態3に係る照明装置104と同様の構成を有するため、実施形態3に係る照明装置104が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。   The illumination device 106 according to the fourth embodiment has the same configuration as that of the illumination device 104 according to the third embodiment except for the orientation of the polarization separation / reflection surface, and thus the effect of the illumination device 104 according to the third embodiment. Of the relevant effects.

[実施形態5]
図9は、実施形態5における第1光源装置10,11、第2光源装置20,21及び光合成部30,31の斜視図である。
図10は、実施形態5に係る照明装置108において、第1光源装置10,11から射出される光と第2光源装置20,21から射出される光とが、どのように第1レンズアレイ128に入射するのかを示す図である。
図9において、図1及び図2(a)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 5]
FIG. 9 is a perspective view of the first light source devices 10 and 11, the second light source devices 20 and 21, and the light combining units 30 and 31 according to the fifth embodiment.
FIG. 10 shows how the light emitted from the first light source devices 10 and 11 and the light emitted from the second light source devices 20 and 21 in the illumination device 108 according to the fifth embodiment are the first lens array 128. It is a figure which shows whether it injects into.
9, the same members as those in FIGS. 1 and 2A are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

実施形態5に係る照明装置108(図示せず。)は、基本的には実施形態1に係る照明装置100が縦に二組配置された構成を有する。すなわち、照明装置108は、図9に示すように、二組の第1光源装置10,11と二組の第2光源装置20,21と、二組の光合成部30,31と、レンズインテグレーター光学系118(図示せず。)とを備える。   A lighting device 108 (not shown) according to the fifth embodiment basically has a configuration in which two sets of the lighting devices 100 according to the first embodiment are arranged vertically. That is, as shown in FIG. 9, the illumination device 108 includes two sets of first light source devices 10 and 11, two sets of second light source devices 20 and 21, two sets of light combining units 30 and 31, and lens integrator optics. A system 118 (not shown).

実施形態5に係る照明装置108によれば、基本的には実施形態1に係る照明装置100が縦に二組配置された構成を有するため、一層高輝度の照明装置とすることが可能となる。   According to the illuminating device 108 according to the fifth embodiment, basically, since the illuminating device 100 according to the first embodiment has a configuration in which two sets of the illuminating devices 100 are arranged vertically, it is possible to obtain a higher-luminance lighting device. .

なお、実施形態5に係る照明装置108は、基本的には実施形態1に係る照明装置100が縦に二組配置された構成を有するため、実施形態1に係る照明装置100が有する効果をそのまま有する。   In addition, since the illuminating device 108 according to the fifth embodiment basically has a configuration in which two sets of the illuminating devices 100 according to the first embodiment are arranged vertically, the effect of the illuminating device 100 according to the first embodiment is maintained as it is. Have.

[実施形態6]
図11は、実施形態6に係る照明装置109を説明するために示す図である。図11(a)は照明装置109の光学系を示す上面図であり、図11(b)は照明装置109において、第1光源装置10から射出される光と第2光源装置20から射出される光とが、どのように第1レンズアレイ129に入射するのかを示す図である。
なお、図11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。
[Embodiment 6]
FIG. 11 is a view for explaining the illumination device 109 according to the sixth embodiment. FIG. 11A is a top view showing an optical system of the illumination device 109, and FIG. 11B shows the light emitted from the first light source device 10 and the second light source device 20 in the illumination device 109. It is a figure which shows how light injects into the 1st lens array 129. FIG.
In FIG. 11, 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6に係る照明装置109は、基本的には実施形態1に係る照明装置100と同様の構成を有するが、光源装置の配置角度及びレンズインテグレーター光学系の構成が実施形態1に係る照明装置100とは異なる。   The illumination device 109 according to the sixth embodiment basically has the same configuration as the illumination device 100 according to the first embodiment, but the arrangement angle of the light source device and the configuration of the lens integrator optical system according to the first embodiment are the same. 100 is different.

照明装置109においては、図11(a)に示すように、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第1光源装置10の光軸19axと照明光軸109axとの間の角度をR1とし、第2光源装置20の光軸29axと照明光軸109axとの間の角度をR2としたとき、第1光源装置10及び第2光源装置20は、「R1=R2」かつ「R1=80°」となるように配置される。   In the illumination device 109, as shown in FIG. 11A, the angle between the optical axis 19ax of the first light source device 10 and the illumination optical axis 109ax is R1 when viewed along a direction orthogonal to the reference plane. Assuming that the angle between the optical axis 29ax of the second light source device 20 and the illumination optical axis 109ax is R2, the first light source device 10 and the second light source device 20 are “R1 = R2” and “R1 = 80”. “°”.

レンズインテグレーター光学系119は、第1レンズアレイ129、第2レンズアレイ139、偏光変換素子149及び重畳レンズ159を備える。詳しい説明は省略するが、レンズインテグレーター光学系119の各光学要素は、実施形態1におけるレンズインテグレーター光学系110の各光学要素よりも面積が小さくなっていること(後述する図11(b)に示す第1レンズアレイ129を参照。)以外はレンズインテグレーター光学系110の各光学要素と同様の構成を有する。   The lens integrator optical system 119 includes a first lens array 129, a second lens array 139, a polarization conversion element 149, and a superimposing lens 159. Although detailed description is omitted, each optical element of the lens integrator optical system 119 has a smaller area than each optical element of the lens integrator optical system 110 in the first embodiment (shown in FIG. 11B described later). Except for the first lens array 129), it has the same configuration as each optical element of the lens integrator optical system 110.

第1レンズアレイ129には、図11(b)に示すように、第1光源装置10からp偏光からなる光として射出された光L1(p)と、第2光源装置20からp偏光からなる光として射出された光L2(p)からs偏光からなる光に変換された光L2(p→s)と、第1光源装置10からs偏光からなる光として射出された光L1(s)からp偏光からなる光に変換された光L1(s→p)と、第2光源装置20からs偏光からなる光として射出された光L2(s)とが、略同一の領域に入射する。   In the first lens array 129, as shown in FIG. 11B, the light L1 (p) emitted from the first light source device 10 as light composed of p-polarized light and the second light source device 20 composed of p-polarized light. From the light L2 (p → s) converted from the light L2 (p) emitted as light into light composed of s-polarized light and the light L1 (s) emitted as light composed of s-polarized light from the first light source device 10 The light L1 (s → p) converted into light composed of p-polarized light and the light L2 (s) emitted as light composed of s-polarized light from the second light source device 20 enter substantially the same region.

上記のように、実施形態6に係る照明装置109は、光源装置の配置角度及びレンズインテグレーター光学系の構成が実施形態1に係る照明装置100とは異なるが、略向かい合わせに配置される第1光源装置10及び第2光源装置20と光合成部30とを備え、光合成部30が、基準平面に直交する方向に沿って見たとき、第1光源装置10側に配置され、かつ、照明光軸109axに対して略45°の角度で配置される第1偏光分離合成面48を有する第1偏光分離合成部40と、第2光源装置20側に配置され、照明光軸109axに対して略45°の角度で配置され、かつ、第1偏光分離合成面48と略垂直に配置される第2偏光分離合成面58を有する第2偏光分離合成部50と、光合成部30が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラー62と、反射ミラー62と第1偏光分離合成部40及び第2偏光分離合成部50との間に配置されるλ/4板64とを有するため、実施形態1に係る照明装置100と同様に、当該光合成部30で第1光源装置10から射出される光と、第2光源装置20から射出される光とが合成され、一対の光源装置である第1光源装置10と第2光源装置20とのそれぞれから射出される光が、第1レンズアレイ129において略同一の領域に入射することとなり、高輝度のプロジェクターに好適に用いることのできる照明装置であって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置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となる。   As described above, the illuminating device 109 according to the sixth embodiment is different from the illuminating device 100 according to the first embodiment in the arrangement angle of the light source device and the configuration of the lens integrator optical system. The light source device 10, the second light source device 20, and the light combining unit 30 are arranged on the first light source device 10 side when viewed along the direction orthogonal to the reference plane and the illumination optical axis. The first polarization separation / combination unit 40 having the first polarization separation / combination surface 48 disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to 109ax and the second light source device 20 side, and approximately 45 with respect to the illumination optical axis 109ax. A second polarization separation / combination unit 50 having a second polarization separation / combination surface 58 arranged at an angle of 0 ° and substantially perpendicular to the first polarization separation / combination surface 48; and a direction in which the light synthesis unit 30 emits light. Placed on the opposite side And the λ / 4 plate 64 disposed between the reflection mirror 62 and the first polarization separation / combination unit 40 and the second polarization separation / combination unit 50. Similarly to 100, the light emitted from the first light source device 10 and the light emitted from the second light source device 20 are synthesized by the light combining unit 30, and the first light source device 10 that is a pair of light source devices and the first light source device 10. The light emitted from each of the two light source devices 20 is incident on substantially the same region in the first lens array 129, and is an illuminating device that can be suitably used for a high-intensity projector. Even if the light emission of any of the light source devices is weakened or cut off, it is possible to suppress the in-plane light intensity distribution in the illuminated area from becoming uneven and the quality of the projected image is deteriorated. It becomes an illumination apparatus that can suppress.

また、実施形態6に係る照明装置109によれば、第1光源装置10及び第2光源装置20は、「R1=R2」かつ「R1=80°(R1<90°)」となるように配置され、第1光源装置10からp偏光からなる光として射出される光と、第1光源装置10からs偏光からなる光として射出される光と、第2光源装置20からp偏光からなる光として射出される光と、第2光源装置からs偏光からなる光として射出される光とが、第1レンズアレイ129において略同一の領域に入射するため、一対の光源装置から射出される光全てが第1レンズアレイ129において略同一の領域(単一の領域)に入射し、光利用効率を向上させることが可能となり、また、被照明領域における面内光強度分布をより一層均一にすることが可能となる。また、第1レンズアレイ129の面積を小さくすることが可能となり、照明装置全体を小型化することが可能となる。   Further, according to the illumination device 109 according to the sixth embodiment, the first light source device 10 and the second light source device 20 are arranged so that “R1 = R2” and “R1 = 80 ° (R1 <90 °)”. As light emitted from the first light source device 10 as light composed of p-polarized light, light emitted from the first light source device 10 as light composed of s-polarized light, and light emitted from the second light source device 20 as light composed of p-polarized light. Since the emitted light and the light emitted as the s-polarized light from the second light source device are incident on substantially the same region in the first lens array 129, all of the light emitted from the pair of light source devices is present. In the first lens array 129, light is incident on substantially the same region (single region), so that the light use efficiency can be improved, and the in-plane light intensity distribution in the illuminated region can be made more uniform. It becomes possible. In addition, the area of the first lens array 129 can be reduced, and the entire illumination device can be reduced in size.

なお、実施形態6に係る照明装置109は、光源装置の配置角度及びレンズインテグレーター光学系の構成以外の点においては実施形態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100が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する。   The illumination device 109 according to the sixth embodiment has the same configuration as that of the illumination device 100 according to the first embodiment except for the arrangement angle of the light source device and the configuration of the lens integrator optical system. Among the effects of the lighting device 100, the corresponding effects are directly provided.

以上、本発明を上記の実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の様態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 this invention was demonstrated based on said embodiment, this invention is not limited to said embodiment. The present invention can be carried out in various modes without departing from the spirit thereof, and for example, the following modifications are possible.

(1)上記各実施形態においては、一方の偏光としてp偏光を用い、他方の偏光としてs偏光を用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。一方の偏光としてs偏光を用い、他方の偏光としてp偏光を用いてもよい。 (1) In the above embodiments, p-polarized light is used as one polarized light and s-polarized light is used as the other polarized light. However, the present invention is not limited to this. S-polarized light may be used as one polarized light and p-polarized light may be used as the other polarized light.

(2)上記各実施形態においては、第1偏光分離合成部及び第2偏光分離合成部としてプリズム型のPBSを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第1偏光分離合成部及び第2偏光分離合成部としてワイヤーグリッド型の偏光板を用いてもよい。本発明の照明装置においては、プリズム型のPBSからなる第1偏光分離合成部及び第2偏光分離合成部も、ワイヤーグリッド型の偏光板からなる第1偏光分離合成部及び第2偏光分離合成部もともに好適に用いることができる。 (2) In each of the above embodiments, prism-type PBSs are used as the first polarization separation / combination unit and the second polarization separation / combination unit, but the present invention is not limited to this. For example, a wire grid type polarizing plate may be used as the first polarization separation / synthesis unit and the second polarization separation / synthesis unit. In the illuminating device of the present invention, the first polarization separation / combination unit and the second polarization separation / combination unit made of the prism type PBS are also the first polarization separation / combination unit and the second polarization separation / combination unit made of a wire grid type polarizing plate. Both can be suitably used.

(3)上記実施形態1〜4及び実施形態6においては、照明装置は一対の光源装置を備え、上記実施形態5においては、照明装置108は二対の光源装置を備えるが、本発明はこれに限定されるものではない。三対以上の光源装置を備えてもよい。 (3) In Embodiments 1 to 4 and Embodiment 6, the illumination device includes a pair of light source devices. In Embodiment 5, the illumination device 108 includes two pairs of light source devices. It is not limited to. Three or more pairs of light source devices may be provided.

(4)上記実施形態5においては、照明装置108は、第1光源装置10及び第2光源装置20に対応する光合成部30と、第1光源装置11及び第2光源装置21に対応する光合成部31との2つの光合成部を備えるが、本発明はこれに限定されるものではない。照明装置は、二対の光源装置の全てに対応する単一の光合成部を備えてもよい。 (4) In the fifth embodiment, the illumination device 108 includes the light combining unit 30 corresponding to the first light source device 10 and the second light source device 20, and the light combining unit corresponding to the first light source device 11 and the second light source device 21. However, the present invention is not limited to this. The illumination device may include a single light combining unit corresponding to all of the two pairs of light source devices.

(5)上記実施形態6においては、R1を80°としたが、本発明はこれに限定されるものではない。R1は90°より小さければよく、要するに、第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とが、第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射するように構成されていればよい。 (5) In Embodiment 6 above, R1 is set to 80 °, but the present invention is not limited to this. R1 may be smaller than 90 °, in short, light emitted from the first light source device as light composed of one polarized light, light emitted from the first light source device as light composed of the other polarized light, and the second light source. The light emitted from the device as light having one polarization and the light emitted from the second light source device as light having the other polarization are incident on substantially the same region in the first lens array. It only has to be.

(6)上記各実施形態においては、放物面リフレクター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。例えば、楕円面リフレクターを有する光源装置を用いてもよい。この場合、光源装置は、楕円面リフレクターの焦点に集束する光をそのまま射出してもよいし、平行化レンズ等で平行化してから射出してもよい。 (6) In each of the above embodiments, the light source device having a parabolic reflector is used, but the present invention is not limited to this. For example, a light source device having an ellipsoidal reflector may be used. In this case, the light source device may emit the light focused on the focal point of the ellipsoidal reflector as it is, or may emit after collimating with a collimating lens or the like.

(7)上記各実施形態においては、光源装置として発光管と放物面リフレクター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。光源装置としていわゆる固体光源装置(発光ダイオード等)を用いてもよい。 (7) In each of the above embodiments, the light source device having the arc tube and the parabolic reflector is used as the light source device, but the present invention is not limited to this. A so-called solid light source device (such as a light emitting diode) may be used as the light source device.

(8)上記実施形態1においては、光変調装置として3つの液晶型光変調装置を用いたプロジェクター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い。1つ、2つ又は4つ以上の液晶型光変調装置を用いたプロジェクターにも適用可能である。 (8) In the first embodiment, the projector using three liquid crystal type light modulation devices as the light modulation device has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a projector using one, two, four or more liquid crystal type light modulation devices.

(9)上記実施形態1においては、透過型のプロジェクターを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、反射型のプロジェクターを用いてもよい。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光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、反射型の液晶表示装置等のように光変調手段としての光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ーにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクターと同様の効果を得ることができる。 (9) Although the transmissive projector is used in the first embodiment, the present invention is not limited to this. For example, a reflective projector may be used. Here, “transmission type” means that a light modulation device as a light modulation means such as a transmission type liquid crystal display device transmits light, and “reflection type” This means that the light modulation device as the light modulation means, such as a reflective liquid crystal display device, is a type that reflects light. Even when the present invention is applied to a reflective projector, the same effect as that of a transmissive projector can be obtained.

(10)上記実施形態1においては、プロジェクター1000の光変調装置として液晶型光変調装置400R,400G,400Bを用いたが、本発明はこれに限定されるものではない。光変調装置としては、一般に、画像情報に応じて入射光を変調するものであればよく、マイクロミラー型光変調装置等を用いてもよい。マイクロミラー型光変調装置としては、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。 (10) In the first embodiment, the liquid crystal light modulators 400R, 400G, and 400B are used as the light modulators of the projector 1000, but the present invention is not limited to this. In general, the light modulation device only needs to modulate incident light according to image information, and a micromirror light modulation device or the like may be used. For example, a DMD (digital micromirror device) (trademark of TI) can be used as the micromirror light modulator.

(11)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ー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ーに適用する場合にも可能である。 (11) The present invention can be 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.

(12)上記各実施形態においては、本発明の照明装置をプロジェクターに適用した例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明の照明装置を他の光学機器(例えば、光ディスク装置、自動車のヘッドランプ、照明機器等。)に適用することもできる。 (12) In each of the above embodiments, the example in which the illumination device of the present invention is applied to a projector has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the lighting device of the present invention can be applied to other optical devices (for example, an optical disk device, a car headlamp, a lighting device, etc.).

10,11…第1光源装置、10ax,19ax…第1光源装置の光軸、12,22…発光管、14,24…放物面リフレクター、20,21…第2光源装置、20ax,29ax…第2光源装置の光軸、30,30a,31,32,34,36…光合成部、40,42…第1偏光分離合成部、48…第1偏光分離合成面、48a…第1反射面、50,52,54,56…第2偏光分離合成部、58,59…第2偏光分離合成面、58a…第2反射面、60…偏光変換反射部、62…(偏光変換反射部の)反射ミラー、64…λ/4板、70…λ/2板、100,109…照明装置、100ax,109ax…照明光軸、110…レンズインテグレーター光学系、120,128,129…第1レンズアレイ、122…第1小レンズ、130,139…第2レンズアレイ、132…第2小レンズ、140,149…偏光変換素子、150,159…重畳レンズ、200…色分離導光光学系、210,220…ダイクロイックミラー、230,240,250…反射ミラー、260,270…リレーレンズ、300R,300G,300B…集光レンズ、400R,400G,400B…液晶型光変調装置、500…クロスダイクロイックプリズム、600…投写光学系、1000…プロジェクター、SCR…スクリーン。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,11 ... 1st light source device, 10ax, 19ax ... Optical axis of 1st light source device, 12, 22 ... Arc tube, 14, 24 ... Parabolic reflector, 20, 21 ... 2nd light source device, 20ax, 29ax ... Optical axis of the second light source device, 30, 30a, 31, 32, 34, 36 ... light combining unit, 40, 42 ... first polarization separating / combining unit, 48 ... first polarization separating / combining surface, 48a ... first reflecting surface, 50, 52, 54, 56 ... second polarization separation / combination unit, 58, 59 ... second polarization separation / synthesis surface, 58a ... second reflection surface, 60 ... polarization conversion reflection unit, 62 ... reflection (of polarization conversion reflection unit) Mirror: 64 ... λ / 4 plate, 70 ... λ / 2 plate, 100, 109 ... illumination device, 100ax, 109ax ... illumination optical axis, 110 ... lens integrator optical system, 120,128,129 ... first lens array, 122 ... first lenslet, 130, 139: Second lens array, 132: Second small lens, 140, 149: Polarization conversion element, 150, 159: Superposition lens, 200: Color separation light guide optical system, 210, 220: Dichroic mirror, 230, 240, 250 ... Reflection mirror, 260, 270 ... Relay lens, 300R, 300G, 300B ... Condensing lens, 400R, 400G, 400B ... Liquid crystal light modulator, 500 ... Cross dichroic prism, 600 ... Projection optics, 1000 ... Projector, SCR …screen.

このため、本発明のプロジェクターによれば、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ーであって、一対の光源装置のうちいずれの光源装置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ーとなる。
[10]本発明の照明装置においては略向かい合わせに配置される第1光源装置及び第2光源装置と、前記第1光源装置と前記第2光源装置との間に配置され、前記第1光源装置から射出される光と前記第2光源装置から射出される光とを合成し、所定の方向に向けて射出する光合成部と、前記光合成部からの光の面内光強度分布を均一にするインテグレーター光学系とを備える照明装置であって、前記光合成部は、前記第1光源装置の光軸、前記第2光源装置の光軸及び前記照明装置の光軸(以下、前記照明装置の光軸のことを照明光軸という。)の全てに対して平行な平面を基準平面としたときにおいて、前記基準平面に直交する方向に沿って見たとき、前記第1光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略45°の角度で配置される第1偏光分離合成面を有する第1偏光分離合成部と、前記第2光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略45°の角度で配置され、かつ、前記第1偏光分離合成面と略垂直に配置される第2偏光分離合成面を有する第2偏光分離合成部と、前記光合成部が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラーと、前記反射ミラーと、前記第1偏光分離合成部及び前記第2偏光分離合成部との間に配置されるλ/4板とを有し、前記第1光源装置の光軸と前記第2光源装置の光軸は前記照明光軸に対して傾斜しており、前記第1光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度と、前記第2光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度は等しくなるように配置され、前記第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記インテグレーター光学系の入射側において略同一の領域に入射することが好ましい。
For this reason, according to the projector of the present invention, since the illumination device of the present invention as described above is provided, the projector has a high brightness, and the light emission of any one of the pair of light source devices is weak. The projector can suppress the deterioration of the quality of the projected image even if it is broken or broken.
[10] In the illumination device of the present invention, the first light source device and the second light source device, which are disposed substantially opposite to each other, between the first light source device and the second light source device, and the first light source The light emitted from the device and the light emitted from the second light source device are combined, and the light combining unit emitting the light in a predetermined direction and the in-plane light intensity distribution of the light from the light combining unit are made uniform And an optical system of the first light source device, an optical axis of the second light source device, and an optical axis of the illumination device (hereinafter referred to as an optical axis of the illumination device). When the plane parallel to all of the illumination optical axis is used as a reference plane, when viewed along a direction orthogonal to the reference plane, it is disposed on the first light source device side, and The first is arranged at an angle of about 45 ° with respect to the illumination optical axis. A first polarization separation / synthesis unit having one polarization separation / synthesis surface; and disposed on the second light source device side, arranged at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis, and the first polarization separation / synthesis surface A second polarization separation / combination unit having a second polarization separation / combination surface arranged substantially perpendicularly, a reflection mirror disposed on a side opposite to a direction in which the light synthesis unit emits light, the reflection mirror, A λ / 4 plate disposed between the first polarization separation / synthesis unit and the second polarization separation / synthesis unit, and the optical axis of the first light source device and the optical axis of the second light source device are the illuminations. The angle between the optical axis of the first light source device and the illumination optical axis is equal to the angle between the optical axis of the second light source device and the illumination optical axis. Light emitted from the first light source device as light having one polarization, and the first light. Light emitted from the source device as light comprising the other polarization, light emitted from the second light source device as light comprising one polarization, and light emitted from the second light source device as light comprising the other polarization The incident light is preferably incident on substantially the same region on the incident side of the integrator optical system.

Claims (10)

略向かい合わせに配置される第1光源装置及び第2光源装置と、
前記第1光源装置と前記第2光源装置との間に配置され、前記第1光源装置から射出される光と前記第2光源装置から射出される光とを合成し、所定の方向に向けて射出する光合成部と、
前記光合成部からの光の面内光強度分布を均一にするレンズインテグレーター光学系とを備える照明装置であって、
前記光合成部は、
前記第1光源装置の光軸、前記第2光源装置の光軸及び前記照明装置の光軸(以下、前記照明装置の光軸のことを照明光軸という。)の全てに対して平行な平面を基準平面としたときにおいて、前記基準平面に直交する方向に沿って見たとき、
前記第1光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略45°の角度で配置される第1偏光分離合成面を有する第1偏光分離合成部と、
前記第2光源装置側に配置され、前記照明光軸に対して略45°の角度で配置され、かつ、前記第1偏光分離合成面と略垂直に配置される第2偏光分離合成面を有する第2偏光分離合成部と、
前記光合成部が光を射出する方向とは反対側に配置される反射ミラーと、
前記反射ミラーと、前記第1偏光分離合成部及び前記第2偏光分離合成部との間に配置されるλ/4板とを有し、
前記照明装置は、前記第1光源装置から射出される光と、前記第2光源装置から射出される光とが、前記レンズインテグレーター光学系の第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することを特徴とする照明装置。
A first light source device and a second light source device disposed substantially opposite to each other;
The light source device is disposed between the first light source device and the second light source device, and combines the light emitted from the first light source device and the light emitted from the second light source device, and directs the light in a predetermined direction. A photosynthesis unit that emits;
A lighting system comprising a lens integrator optical system that makes the in-plane light intensity distribution of the light from the light combining unit uniform;
The photosynthesis unit
A plane parallel to all of the optical axis of the first light source device, the optical axis of the second light source device, and the optical axis of the illumination device (hereinafter, the optical axis of the illumination device is referred to as an illumination optical axis). Is a reference plane, when viewed along a direction perpendicular to the reference plane,
A first polarization separation / synthesis unit disposed on the first light source device side and having a first polarization separation / synthesis surface disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis;
A second polarization separation / synthesis surface disposed on the second light source device side, disposed at an angle of approximately 45 ° with respect to the illumination optical axis, and disposed substantially perpendicular to the first polarization separation / synthesis surface; A second polarization separation / synthesis unit;
A reflection mirror disposed on a side opposite to a direction in which the light combining unit emits light;
The reflection mirror, and a λ / 4 plate disposed between the first polarization separation / synthesis unit and the second polarization separation / synthesis unit,
In the illumination device, the light emitted from the first light source device and the light emitted from the second light source device are incident on substantially the same region in the first lens array of the lens integrator optical system. A lighting device.
請求項1に記載の照明装置において、
前記第1偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、
前記第2偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を反射し、他方の偏光からなる光を通過させ、
前記反射ミラー及び前記λ/4板を偏光変換反射部としたとき、
前記第1光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面を通過した後に、前記第2偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第1光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第2光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、他方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第2光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面を通過した後に、前記第1偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、
前記第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することを特徴とする照明装置。
The lighting device according to claim 1.
The first polarization separation / synthesis surface transmits light composed of one polarized light, reflects light composed of the other polarized light,
The second polarization separation / synthesis surface reflects light composed of one polarized light and allows light composed of the other polarized light to pass through.
When the reflection mirror and the λ / 4 plate are a polarization conversion reflection unit,
The light composed of one of the lights emitted from the first light source device passes through the first polarization separation / combination surface, and then is reflected toward the first lens array by the second polarization separation / combination surface. ,
Of the light emitted from the first light source device, the light composed of the other polarized light is reflected toward the polarization conversion reflection unit by the first polarization separation / synthesis surface, and then reflected by the polarization conversion reflection unit. Reflected to the first lens array as polarized light,
The light composed of one polarization out of the light emitted from the second light source device is reflected toward the polarization conversion reflection unit by the second polarization separation / synthesis surface, and is then reflected by the polarization conversion reflection unit. Reflected to the first lens array as polarized light,
The light having the other polarization out of the light emitted from the second light source device passes through the second polarization separation / combination surface and then is reflected toward the first lens array by the first polarization separation / combination surface. ,
The light emitted from the first light source device as light having one polarized light and the light emitted from the second light source device as light having one polarized light are in substantially the same region in the first lens array. Incident,
The light emitted from the first light source device as light having the other polarization and the light emitted from the second light source device as light having the other polarization are in substantially the same region in the first lens array. An illumination device characterized by being incident.
請求項1に記載の照明装置において、
前記第1偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、
前記第2偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を反射し、他方の偏光からなる光を通過させ、
前記反射ミラー及び前記λ/4板を偏光変換反射部としたとき、
前記第1光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面を通過し、前記第2偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、他方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第1光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第2光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第2光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面を通過し、前記第1偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、
前記第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することを特徴とする照明装置。
The lighting device according to claim 1.
The first polarization separation / synthesis surface transmits light composed of one polarized light, reflects light composed of the other polarized light,
The second polarization separation / synthesis surface reflects light composed of one polarized light and allows light composed of the other polarized light to pass through.
When the reflection mirror and the λ / 4 plate are a polarization conversion reflection unit,
Light composed of one of the lights emitted from the first light source device passes through the first polarization separation / synthesis surface and is reflected toward the polarization conversion reflection unit by the second polarization separation / synthesis surface. Later, the polarization conversion reflection unit reflects the light from the other polarized light toward the first lens array,
Of the light emitted from the first light source device, the light composed of the other polarized light is reflected toward the first lens array by the first polarization separation / synthesis surface,
The light composed of one polarized light out of the light emitted from the second light source device is reflected toward the first lens array by the second polarization separation / synthesis surface,
Of the light emitted from the second light source device, the light composed of the other polarized light passes through the second polarization separation / synthesis surface and is reflected toward the polarization conversion reflection unit by the first polarization separation / synthesis surface. Later, the polarization conversion reflection unit reflects the light as one polarized light toward the first lens array,
The light emitted from the first light source device as light having one polarized light and the light emitted from the second light source device as light having one polarized light are in substantially the same region in the first lens array. Incident,
The light emitted from the first light source device as light having the other polarization and the light emitted from the second light source device as light having the other polarization are in substantially the same region in the first lens array. An illumination device characterized by being incident.
請求項1に記載の照明装置において、
前記照明装置は、前記第1偏光分離合成部と前記第2偏光分離合成部との間に配置されるλ/2板をさらに有し、
前記第1偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、
前記第2偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、
前記反射ミラー及び前記λ/4板を偏光変換反射部としたとき、
前記第1光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面を通過し、前記λ/2板で他方の偏光からなる光に変換された後に、前記第2偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第1光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第2光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面を通過し、前記λ/2板で他方の偏光からなる光に変換された後に、前記第1偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第2光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、
前記第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することを特徴とする照明装置。
The lighting device according to claim 1.
The illumination device further includes a λ / 2 plate disposed between the first polarization separation / synthesis unit and the second polarization separation / synthesis unit,
The first polarization separation / synthesis surface transmits light composed of one polarized light, reflects light composed of the other polarized light,
The second polarization separation / synthesis surface transmits light composed of one polarized light, reflects light composed of the other polarized light,
When the reflection mirror and the λ / 4 plate are a polarization conversion reflection unit,
The light composed of one of the lights emitted from the first light source device passes through the first polarization separation / combination surface and is converted into light composed of the other polarization by the λ / 2 plate. Reflected toward the first lens array at the second polarization separation / synthesis surface;
Of the light emitted from the first light source device, the light composed of the other polarized light is reflected toward the polarization conversion reflection unit by the first polarization separation / synthesis surface, and then reflected by the polarization conversion reflection unit. Reflected to the first lens array as polarized light,
The light composed of one polarized light out of the light emitted from the second light source device passes through the second polarization separation / combination surface and is converted into light composed of the other polarized light by the λ / 2 plate. Reflected toward the first lens array at the first polarization separation / synthesis surface;
The light having the other polarization out of the light emitted from the second light source device is reflected by the second polarization separation / synthesis surface toward the polarization conversion reflection unit, and then is reflected by the polarization conversion reflection unit. Reflected to the first lens array as polarized light,
Light emitted from the first light source device as light having one polarization and light emitted from the second light source device as light having the other polarization are in substantially the same region in the first lens array. Incident,
The light emitted from the first light source device as light having the other polarization and the light emitted from the second light source device as light having the one polarization are in substantially the same region in the first lens array. An illumination device characterized by being incident.
請求項1に記載の照明装置において、
前記照明装置は、前記第1偏光分離合成部と前記第2偏光分離合成部との間に配置されるλ/2板をさらに有し、
前記第1偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、
前記第2偏光分離合成面は、一方の偏光からなる光を通過させ、他方の偏光からなる光を反射し、
前記反射ミラー及び前記λ/4板を偏光変換反射部としたとき、
前記第1光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面を通過し、前記λ/2板で他方の偏光からなる光に変換され、前記第2偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第1光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第1偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第2光源装置から射出される光のうち一方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面を通過し、前記λ/2板で他方の偏光からなる光に変換され、前記第1偏光分離合成面で前記偏光変換反射部に向けて反射された後に、前記偏光変換反射部によって、一方の偏光からなる光として前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第2光源装置から射出される光のうち他方の偏光からなる光は、前記第2偏光分離合成面で前記第1レンズアレイに向けて反射され、
前記第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射し、
前記第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することを特徴とする照明装置。
The lighting device according to claim 1.
The illumination device further includes a λ / 2 plate disposed between the first polarization separation / synthesis unit and the second polarization separation / synthesis unit,
The first polarization separation / synthesis surface transmits light composed of one polarized light, reflects light composed of the other polarized light,
The second polarization separation / synthesis surface transmits light composed of one polarized light, reflects light composed of the other polarized light,
When the reflection mirror and the λ / 4 plate are a polarization conversion reflection unit,
Of the light emitted from the first light source device, light composed of one polarized light passes through the first polarization separation / combination surface, and is converted into light composed of the other polarized light by the λ / 2 plate. After being reflected toward the polarization conversion reflection unit on the polarization separation / synthesis surface, the polarization conversion reflection unit reflects the light as one polarized light toward the first lens array,
Of the light emitted from the first light source device, the light composed of the other polarized light is reflected toward the first lens array by the first polarization separation / synthesis surface,
Of the light emitted from the second light source device, the light composed of one polarization passes through the second polarization separation / combination surface, and is converted into the light composed of the other polarization by the λ / 2 plate. After being reflected toward the polarization conversion reflection unit on the polarization separation / synthesis surface, the polarization conversion reflection unit reflects the light as one polarized light toward the first lens array,
The light composed of the other polarized light out of the light emitted from the second light source device is reflected toward the first lens array by the second polarization separation / synthesis surface,
Light emitted from the first light source device as light having one polarization and light emitted from the second light source device as light having the other polarization are in substantially the same region in the first lens array. Incident,
The light emitted from the first light source device as light having the other polarization and the light emitted from the second light source device as light having the one polarization are in substantially the same region in the first lens array. An illumination device characterized by being incident.
請求項1〜5のいずれかに記載の照明装置において、
前記第1偏光分離合成部及び前記第2偏光分離合成部は、プリズム型の偏光ビームスプリッターからな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 illumination apparatus according to claim 1, wherein the first polarization separation / combination unit and the second polarization separation / combination unit include a prism-type polarization beam splitter.
請求項1〜5のいずれかに記載の照明装置において、
前記第1偏光分離合成部及び前記第2偏光分離合成部は、ワイヤーグリッド型の偏光板からな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 lighting device according to claim 1, wherein the first polarization separation / combination unit and the second polarization separation / combination unit include wire grid type polarizing plates.
請求項1〜7のいずれかに記載の照明装置において、
前記基準平面に直交する方向に沿って見たとき、
前記第1光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度をR1とし、前記第2光源装置の光軸と前記照明光軸との間の角度をR2としたとき、
前記第1光源装置及び前記第2光源装置は、「R1=R2」かつ「R1<90°」となるように配置され、
前記第1光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第1光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から一方の偏光からなる光として射出される光と、前記第2光源装置から他方の偏光からなる光として射出される光とは、前記第1レンズアレイにおいて略同一の領域に入射することを特徴とする照明装置。
In the illuminating device in any one of Claims 1-7,
When viewed along a direction perpendicular to the reference plane,
When the angle between the optical axis of the first light source device and the illumination optical axis is R1, and the angle between the optical axis of the second light source device and the illumination optical axis is R2,
The first light source device and the second light source device are arranged so that “R1 = R2” and “R1 <90 °”,
Light emitted from the first light source device as light composed of one polarized light, light emitted from the first light source device as light composed of the other polarized light, and light composed of one polarized light from the second light source device. The light emitted from the second light source device and the light emitted as the other polarized light are incident on substantially the same region in the first lens array.
請求項1〜8のいずれかに記載の照明装置において、
前記第1光源装置及び前記第2光源装置を一対の光源装置としたとき、
前記照明装置は、二対以上の光源装置を備えることを特徴とする照明装置。
In the illuminating device in any one of Claims 1-8,
When the first light source device and the second light source device are a pair of light source devices,
The illumination device includes two or more pairs of light source devices.
請求項1〜9のいずれかに記載の照明装置と、
前記照明装置からの照明光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置からの変調光を投写画像として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ー。
The lighting device according to any one of claims 1 to 9,
A light modulation device that modulates illumination light from the illumination device according to image information;
A projector comprising: a projection optical system that projects the modulated light from the light modulation device as a projection image.
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