JP3665350B2 - 照明光学系及び投写型表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は照明光学系及び該照明光学系を備えた投写型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
投写型表示装置の解決すべき課題として、表示画面の明るさの向上が挙げられる。液晶ライトバルブに代表されるライトバルブでは、その多くが偏光を利用して画像表示を行うため、光源からの光の内、片方の偏光成分しか表示には利用されず、従って、光利用効率が低いという欠点を本質的に有している。
【０００３】
この欠点を改善するために、従来、例えば特開昭６３−１２１８２１、特開昭６３−１６８６２２に示されているように、偏光変換要素を用いて予め光源からのランダム偏光を一種類の偏光に変換しておいた後にライトバルブに入射させることで、表示画像の明るさを向上させる提案がなされている。
【０００４】
具体的には、図６に示す様に、偏光ビームスプリッタ等の偏光分離素子６１を用いて、光源１０からのランダム偏光１１を２つの直線偏光（Ｐ偏光１２、Ｓ偏光１３）に分離した後、片方の偏光（ここではＰ偏光１２）の偏光面をλ／２位相差板１４により９０度回転させ（便宜上Ｓ’偏光１５と呼ぶ）、他方の偏光（ここではＳ偏光１３）と偏光面を一致させ、全体として一種類の偏光（ここではＳ偏光）とし、ライトバルブ３１を照明するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
先に示した従来の偏光変換要素では、偏光分離素子における偏光分離効率が２つの偏光成分間で異なること、及び、位相差板の有無によって透過光量の差を生じること等により、実際の使用に際してはＳ偏光とＰ偏光を重畳して、照明領域に導く必要がある。しかし、一般的な投写型表示装置に使用される光源からの光の平行性は悪いため重畳時に光が発散し（つまり、大きな光損失を生じる）、或いは、偏光変換要素からの出射時の照度分布が保存されないために、理想的な重畳結合を行えないという問題点がある。重畳結合時における効率の低下は、照明領域における利用可能な光量の減少、或いは、大きな照度ムラの発生を意味するものである。
【０００６】
そこで、本発明は以上のような問題点を解決するもので、その目的とするところは、偏光変換要素を伴った照明光学系において、偏光変換後の２つの出射光束の重畳結合効率を高め、光利用効率の高い且つ照度ムラの小さい照明光学系を提供することにある。更に、光利用効率の高い且つ照度ムラの小さい照明光学系を用いた表示画像品位に優れた投写型表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の照明光学系は、光源からの光を２つの直線偏光に分離する偏光分離要素と、分離された前記２つの偏光の偏光方向を揃える偏光面回転要素と、を有する偏光変換要素と、前記偏光変換要素から出射される前記２つの偏光を照明領域へと導くための光伝達要素と、を備えた照明光学系であって、前記光伝達要素は、前記偏光変換要素の光出射側に配置される２つの入射部集光レンズと、前記照明領域と前記入射部集光レンズとの間に配置される１つの出射部集光レンズと、前記入射部集光レンズと前記出射部集光レンズとの間の光路中に配置され、前記２つの入射部集光レンズから射出される光の内、主光線から外れた光の方向を変え、前記１つの出射部集光レンズに入射させる２つの中央部集光レンズと、を備え、前記２つの入射部集光レンズは、対応する前記２つの中央部集光レンズ近傍に光源像を各々形成するように、前記２つの中央部集光レンズは前記２つの入射部集光レンズ近傍に各々形成される像を前記１つの出射部集光レンズ近傍に重ねて形成するように、更に、前記１つの出射部集光レンズは前記２つの入射部集光レンズから前記２つの中央部集光レンズを通ってきた前記２つの偏光を重畳した状態で前記照明領域へと伝達するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、前記２つの入射部集光レンズの内、少なくとも１つのレンズは偏心系のレンズであることを特徴とする。
【０００９】
また、前記２つの入射部集光レンズが一つのレンズに一体化していることを特徴とする。
【００１０】
なお、上記照明光学系において、偏光面回転要素はλ／２位相差板あるいはＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型液晶素子であることが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明の投写型表示装置は、上記の照明光学系と、前記照明光学系からの光を画像信号により変調して画像を形成するライトバルブと、形成された画像を投写する投写光学系と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
さらにまた、本発明の投写型表示装置は、上記の照明光学系と、前記光源からの光を３色の光に分離する色光分離要素と、前記各色光を画像信号により変調して画像を形成する３つのライトバルブと、前記各色光からなる３種の画像を１つに合成する色合成要素と、合成された画像を投写表示する投写光学系と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例に基づき本発明を詳細に説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００１４】
尚、以下の実施例では、Ｓ偏光の偏光面を回転させてＰ偏光化する場合を例に示すが、Ｓ偏光をＰ偏光化する場合においても、本発明の特徴は失われない。また、各実施例において、同一（含む同種）の部品には同一の部品番号が付されている。
【００１５】
（実施例１）
図１は本発明の照明光学系の第１の実施例を示す断面略図である。光源１０から出射されたランダム偏光１１は偏光分離要素である偏光ビームスプリッタ１６によりＰ偏光１２とＳ偏光１３の２つの直線偏光に分離される。偏光ビームスプリッタの偏光分離能は入射角依存性を持つことから、光源としては、平行性に優れた光を出射できる短アーク長のランプを備えた光源が適当である。分離されたＰ偏光は偏光面回転要素であるλ／２位相差板１４を透過することで、偏光面が９０度回転しＳ偏光となる（以下便宜的にＳ’偏光１５と呼ぶ）。一方、Ｓ偏光１３は反射ミラー１７でその光路を折り曲げられるだけで、そのままＳ偏光として出射される。アルミニウムの蒸着膜からなる反射ミラーにおいては、Ｐ偏光よりもＳ偏光の反射率が高いため、Ｓ偏光の光路を反射ミラー１７で折り曲げる配置構成とすることが理想的である。尚、ここではプリズム型の反射ミラーを用いたが、一般的な平面反射ミラーでも十分である。以上の構成により、偏光分離要素及び偏光面回転要素からなる偏光変換要素からは、基本的にはＳ偏光のみが出射されることになる。
【００１６】
次に、偏光変換要素と照明領域２３の間には、２つの凸レンズ状の入射部集光レンズ（その１、１８），（その２、１９）、２つの凸レンズ状の中央部集光レンズ（その１、２０），（その２、２１）、及び、１つの凸レンズ状の出射部集光レンズ２２からなる光伝達要素が配置されている。ここで、入射部集光レンズのレンズ中心軸２４及び中央部集光レンズのレンズ中心軸２５は、出射部集光レンズのレンズ中心軸２６を対称軸として各々平行シフトの関係にあり、入射部集光レンズと出射部集光レンズの略中心を結ぶ直線上に中央部集光レンズの略中心が来るように配置されている。従って、入力部集光レンズ１８，１９は偏心レンズ（レンズの球面形状を形成する曲率中心がレンズ中心から外れているレンズ）となっている。もっとも、一般的な凸レンズ（非偏心レンズ）とプリズムを組み合わせることで偏心レンズと同様の機能を持たせることが可能であるが、光路長を短くできる点及び低コスト化が可能な点で、偏心レンズの方が有効である。
【００１７】
中央部集光レンズは入射部集光レンズの合焦位置近傍に配置され、更に、出射部集光レンズは入射部集光レンズにより形成された光源像２９を照明領域２３に導けるように、また、中央部集光レンズは入射部集光レンズ近傍の像２８を出射部集光レンズ近傍にほぼ同じ大きさの像３０として伝達出来るように各々配置されている。そのため、中央部集光レンズ２０，２１は入射部集光レンズ１８，１９と出射部集光レンズ２２のほぼ中間位置に配置されている。従って、中央部集光レンズの焦点距離は、入射部集光レンズと出射部集光レンズ間距離の概ね１／４に等しいものとなり、入射部集光レンズ及び出射部集光レンズの焦点距離は概ね等しく、且つ、中央部集光レンズの焦点距離の概ね２倍の値となっている。但し、光源から入射部集光レンズに入射する光の平行性によっては（入射部集光レンズのレンズ中心軸に対して発散しながら入射する場合や、逆に集束しながら入射する場合がある）、中央部集光レンズ中に光源像２９を形成できるように、入射部集光レンズの焦点距離特性を適宜最適化することが必要であり、その場合には入射部集光レンズの焦点距離は中央部集光レンズの焦点距離の概ね２倍になるとは限らない。
【００１８】
今、入射部集光レンズ（その１、１８）、中央部集光レンズ（その２、２０）、出射部集光レンズ２２からなるＳ’偏光伝達用の光学系にのみ注目する。入射部集光レンズ１８近傍にある像２８は、中央部集光レンズ２０によって出射部集光レンズ２２近傍にほぼ等倍の像３０として伝達される。これにより、入射部集光レンズを通り中央部集光レンズに入った光は全て出射部集光レンズへと導かれる。
【００１９】
一方、入射部集光レンズ１８及び出射部集光レンズ２２の焦点が共に中央部集光レンズ２０の中心近傍にあることから、中央部集光レンズ２０の中央付近に入射した光は、レンズによる屈折作用を殆ど受けることなくそのまま出射部集光レンズ２２へと導かれ、また、中央部集光レンズ２０の周辺部に入射した光は屈折作用を受け光路を変えて、やはり、出射部集光レンズ２２へと導かれる。
【００２０】
従って、入射部集光レンズにより形成される光源像２９の大きさよりも中央部集光レンズ２０の寸法が大きければ、入射部集光レンズに入射したＳ’偏光は全て出射部集光レンズを通して照明領域２３へと出射されることになる。加えて、中央部集光レンズによる等倍像の伝達作用により、偏光変換要素から出射されたＳ’偏光を、その光束径や強度分布（これのみ１８０度反転）を保存しつつ、且つ殆ど光損失を伴うことなく照明領域２３へと導くことが可能となる。
【００２１】
Ｓ偏光に対しても上記と全く同じ作用を有する光伝達要素が構成されていることから、偏光変換要素から出射されたＳ偏光に付いても全く同様に照明領域へと導かれる。Ｓ偏光及びＳ’偏光用の２つの光伝達要素は、出射部集光レンズのレンズ中心軸に対してほぼ対称になるように配置され、出射部集光レンズが共有されていることから、２つ光伝達要素により２つの偏光がほぼ重畳された状態で照明領域へと導かれる。
【００２２】
従って、以上の構成をとることにより、偏光変換要素から出射された２つの光束は、殆ど光損失を伴うことなく照明領域へと伝達さる。加えて、光伝達要素により偏光変換要素を出射した直後の光束分布が殆どそのまま保存されて照明領域へと伝達されるため、２つの光束の重畳過程においても、照明領域における新たな照度ムラの発生を最小限にとどめることが出来る。光源が理想的な点光源でない場合、偏光変換要素を出射する光は大部分が発散光であるため、光伝達要素がない場合には、照明領域に達する間に光束径が大幅に広がり、結果として、照明領域に達する間に大きな光損失と新たな照度ムラの発生を伴う。しかし、本発明のごとく、光伝達要素を配置することにより、伝達経路において光の発散損失が殆どないことから、照明領域への光伝達効率を大幅に高めることが出来、その結果、全体としても、光源からのランダム偏光を特定の直線偏光に変え照明領域へ伝達する際の効率を極めて高くすることが可能となる。
【００２３】
（実施例２）
図２は本発明の照明光学系を用いた投写型表示装置の第１の実施例を示す断面略図である。偏光面回転要素であるλ／２位相差板１４、偏光分離要素である偏光ビームスプリッタ１６、反射ミラー１７等からなる偏光変換要素、及び、３種のレンズからなる光伝達要素、その両者から構成される照明光学系は実施例１の照明光学系で用いたものと動作的に同じである。但し、この照明光学系においては、２つの入射部集光レンズを一枚のレンズとして一体化して用いている。これは、出射部集光レンズのレンズ中心軸を対称中心として、２つの偏光（図１におけるＳ偏光とＳ’偏光に相当する）が重畳集光されることから、入射部集光レンズとしては同一のレンズ特性を有する２つのレンズが、出射部集光レンズのレンズ中心軸を中心に鏡像関係をなす様に配置されるため、出射部集光レンズのレンズ中心軸と一体化したレンズのレンズ中心軸が一致するように１つのレンズを入射部集光レンズとして置き換えることが可能となるためである。
【００２４】
光源１０からのランダム偏光は本発明の照明光学系によりＳ偏光として重畳結合され、フィールドレンズ３６を経てライトバルブ３１に照明光として導かれる。ここでは、ライトバルブとして液晶ライトバルブを１枚のみ用いており、液晶ライトバルブの両表面には各々２枚の偏光板が貼られている。光の入射側に位置する偏光板の透過軸はＳ偏光の偏光軸と一致する様に、他方、光の出射側に位置する偏光板の透過軸はＳ偏光の偏光軸と直交する様に各偏光板は配置されている。本実施例の場合、液晶ライトバルブにはＳ偏光が入射するため、本来ならば入射側の偏光板は不要であるが、液晶ライトバルブに入射する偏光の偏光度を向上させるために用いている。液晶ライトバルブは画像信号に応じて透過光量を変化させ、透過光量差により表示画像を形成するものであり、液晶を利用したものが一般的である。しかし、液晶の他にも、電気光学結晶などの様に光学特性の変化として画像信号を形成できるものならライトバルブとして使用できる。ライトバルブにより形成された表示画像は、投写レンズ３２によりスクリーン３３面に拡大投写される。尚、フィールドレンズは液晶ライトバルブを経て投写レンズに入射する光の入射効率を高めるために設置されているものであり、投写レンズの特性によっては必ずしも必要というものではない。
【００２５】
一般に、投写型表示装置では投写レンズにおける光損失や拡大投写に伴う光の分散により、スクリーン面における表示画像は大変暗くなる。よって、明るい表示画像を得るためには、ライトバルブを照明する照明光の光量を可能な限り多くすることが必要不可欠である。従って、図２に示す様に、本発明による照明光学系をこの様な投写装置に組み入れることにより、ライトバルブの照明効率を上げられ、結果として明るい表示画像を得ることが可能となる。
【００２６】
（実施例３）
図３は本発明の照明光学系を用いた投写型表示装置の第２の実施例を示す断面略図である。本実施例の基本的構成は先の実施例２の場合と同様であり、従って、各部品類の機能及び動作も実施例２の場合と同様である。しかし、本実施例においては、偏光面回転要素としてＴＮ型液晶素子３５を用いたこと、及び、あおり投写光学系（投写レンズの光軸と垂直な関係にある平面を軸として、ライトバルブとスクリーンが対称位置関係にない光学配置）を採用している点が特徴的な違いである。
【００２７】
ＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型液晶素子は、２枚の透明基板の隙間に、ネマチック液晶を捻りながらホノジニアス配向させたもので（全体の捻れ角度は９０度）、ネマチック液晶の配向方向に合わせて偏光を入射させると、液晶分子の捻れ状態に応じて光の偏光面を回転させることが出来る素子である。従って、このＴＮ型液晶素子はλ／２位相差板として用いることが可能である。
【００２８】
本実施例では、入射部集光レンズ（その２、１９）のレンズ中心軸２４、中央部集光レンズ２１のレンズ中心軸２５、及び、出射部集光レンズ２２のレンズ中心軸２６が同一直線上に位置するように３つのレンズが配置されており、他方、入射部集光レンズ（その１、１８）及び中央部集光レンズ２０は実施例２の図２に示されているごとく、平行シフトの関係になるように配置されている。そのため、２つの入射部集光レンズ１８，１９間で、レンズ特性及びレンズ形状は違っている。また、ライトバルブ３１と投写レンズ３２も平行シフトの関係にあり、入射部集光レンズ（その１、１８）の中心と出射部集光レンズ２２の中心を結ぶ直線、及び、入射部集光レンズ（その２、１９）の中心と出射部集光レンズ２２の中心を結ぶ２つの直線のほぼ中間位置に、投写レンズの中心が来るように配置されている。以上の様にライトバルブ、投写レンズ、及び、スクリーンを配置することにより、表示画像を投写型表示装置の設置水平面よりも上方に投写することが出来る。
【００２９】
この様な光学系を実現することにより、投写型表示装置よりも上方に表示画像を投写することが出来る。投写型表示装置においてあおり投写光学系の採用は使用形態の拡大という点で必要不可欠なものであり、本発明の照明光学系はこの様なあおり投写光学系においても十分有効に機能するものと言える。
【００３０】
（実施例４）
図４は本発明の照明光学系を用いた投写型表示装置の第３の実施例を示す断面略図である。本実施例の特徴は、照明光学系の途中に光源からの光を３原色に分解する色分離要素、３枚の液晶ライトバルブ、及び、液晶ライトバルブにより形成された３つの表示画像を合成する色合成要素を用いてカラー化された表示画像の拡大投写を可能にした点にある。但し、液晶ライトバルブを照明する照明光学系の基本的な構造は実施例２の場合と同じである。
【００３１】
一体化された入射部集光レンズ３４の後（反光源側）には青色光のみを選択的に反射する青反射ダイクロイックミラー５３が置かれ、ここで２分された２つの光束は各々反射ミラー５１（但し、青色光は両面反射ミラー５２）により２ヶ所の中央部集光レンズ５４，６０に導かれる。青反射ダイクロイックミラーを透過した光は、中央部集光レンズ５４を経た後、緑反射ダイクロイックミラー５５により緑色光（反射光）と赤色光（透過光）に再び２分され、各々反射ミラー５１（但し、緑色光は両面反射ミラー５２）により光路を曲げられた後、出射部集光レンズ２２を経て、各々対応する緑用ライトバルブ５７及び赤用ライトバルブ５６に達する。一方、青色光は２枚の反射ミラー５１により光路を曲げられた後、出射側集光レンズ２２を経て青用液晶ライトバルブ５８に達する。３枚の液晶ライトバルブの各々には、実施例２で示した様に２枚づつの偏光板が貼られている。
【００３２】
３枚の液晶ライトバルブにより形成された３枚の表示画像（青色画像、緑色画像、赤色画像）は色合成要素である色合成用ダイクロイックプリズム５９により、一枚のカラー化された表示画像に合成され、投写レンズ３２によりスクリーン３３面に拡大投写される。
【００３３】
３枚のライトバルブを用いた投写型表示装置は高解像度化がはかれることから、投写型表示装置の主流になっている。本発明の照明光学系は、この様な投写型表示装置に組み込んだ場合においても、その機能を有効に発揮させることが可能であり、明るい表示画像を得るための有力な手段となり得る。
【００３４】
（実施例５）
図５は本発明の照明光学系の第２の実施例を示す断面略図である。本実施例の特徴は、中央部集光レンズが入射部集光レンズと出射部集光レンズのほぼ中間位置には配置されておらず、入射部集光レンズと出射部集光レンズを結ぶ直線上ではあるが、入射部集光レンズ１８，１９−中央部集光レンズ２０，２１間距離：中央部集光レンズ−出射部集光レンズ２２間距離≒１：２となる位置に中央部集光レンズを配置したことにある。同時に、入射部集光レンズの焦点距離を１とした場合、中央部集光レンズの焦点距離はほぼ２／３であり、出射部集光レンズの焦点距離はほぼ２になるように、各々のレンズの焦点距離は設定されている。
【００３５】
上記の構成をとることにより、光源１０からの光束径を約２倍に拡大して照明領域へと導くことが出来る。
【００３６】
光伝達要素を用いない場合でも、光源光の非平行性のため、偏光変換要素から出射された光はその光束径を拡大しつつ照明領域に達するが、その場合には照明領域近傍において２つの光束（Ｓ偏光とＳ’偏光）の重畳が効果的に行われず、従って、照明領域に達するまでにかなりの光量損失を伴う。しかし、本発明の照明光学系では、２つの光束の重畳位置を正確に制御できること、及び、集光状態で光の伝達を行うため、伝達経路において光の発散損失が殆どないことから、光束径を拡大しつつも高効率で照明領域へ光束を導くことが可能である。
【００３７】
以上のように、光伝達要素におけるレンズの焦点距離特性及びレンズの配置関係を変えることで、光の損失を殆ど伴うことなく照明領域に導く光束径を任意の大きさに（もちろん縮小も可能である）制御することが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上述べたように本発明の照明光学系では、偏光変換要素に光伝達要素を組み合わせることにより、ランダム偏光を特定の直線偏光に変換し、変換後の２つの光束を光の発散損失を殆ど生じることなく効果的に重畳結合しつつ照明領域に導くことが出来るため、結果として、偏光のみを高効率で出射する明るい照明光学系を実現できる。特に、光束変換要素から照明領域にいたる過程において、光束分布及び光束径の保存が行われるため、光束の重畳結合時に新たな照度ムラの発生を抑えることが可能となり、非常に効率の高い偏光照明光学系となる。更に、光伝達要素における光の発散損失が殆どないことから、本発明の照明光学系は点光源性の悪い光源を用いた照明系として特に有用である。
【００３９】
更に、本発明の照明光学系を用いることにより、照度ムラの少ない明るい投写型表示装置を実現することが出来き、本発明の照明光学系は、特に高精細型の投写型表示装置の照明系として極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の照明光学系における第１の実施例の構成を示す断面略図。
【図２】本発明の照明光学系を用いた投写型液晶表示装置における第１の実施例の構成を示す断面略図。
【図３】本発明の照明光学系を用いた投写型液晶表示装置における第２の実施例の構成を示す断面略図。
【図４】本発明の照明光学系を用いた投写型液晶表示装置における第３の実施例の構成を示す断面略図。
【図５】本発明の照明光学系における第２の実施例の構成を示す断面略図。
【図６】従来の偏光変換要素のみを用いた照明光学系の概要を示す断面略図。
【符号の説明】
１０ 光源
１１ ランダム偏光（自然光）
１２ Ｐ偏光
１３ Ｓ偏光
１４ λ／２位相差板
１５ Ｓ’偏光（Ｐ偏光から変換されたＳ偏光）
１６ 偏光ビームスプリッタ
１７ 反射ミラー
１８ 入射部集光レンズ（その１）
１９ 入射部集光レンズ（その２）
２０ 中央部集光レンズ（その１）
２１ 中央部集光レンズ（その２）
２２ 出射部集光レンズ
２３ 照明領域
２４ 入射部集光レンズのレンズ中心軸
２５ 中央部集光レンズのレンズ中心軸
２６ 出射部集光レンズのレンズ中心軸
２８ 入射部集光レンズ近傍の像
２９ 中央部集光レンズ近傍の光源像
３０ 出射部集光レンズ近傍へ伝達された像
３１ ライトバルブ
３２ 投写レンズ
３３ スクリーン
３４ 一体化された入射部集光レンズ
３５ ＴＮ型液晶素子
３６ フィールドレンズ
５１ 反射ミラー
５２ 両面反射ミラー
５３ 青反射ダイクロイックミラー
５４ 中央部集光レンズ（その１）
５５ 緑反射ダイクロイックミラー
５６ 赤用液晶ライトバルブ
５７ 緑用液晶ライトバルブ
５８ 青用液晶ライトバルブ
５９ 色合成用ダイクロイックプリズム
６０ 中央部集光レンズ（その２）
６１ 偏光分離要素

Claims (5)

1. 光源からの光を２つの直線偏光に分離する偏光分離要素と、分離された前記２つの偏光の偏光方向を揃える偏光面回転要素と、を有する偏光変換要素と、
   前記偏光変換要素から出射される前記２つの偏光を照明領域へと導くための光伝達要素と、を備えた照明光学系であって、
   前記光伝達要素は、
   前記偏光変換要素の光出射側に配置される２つの入射部集光レンズと、
   前記照明領域と前記入射部集光レンズとの間に配置される１つの出射部集光レンズと、
   前記入射部集光レンズと前記出射部集光レンズとの間の光路中に配置され、前記２つの入射部集光レンズから射出される偏光の内、主光線から外れた光の方向を変え、前記１つの出射部集光レンズに入射させる２つの中央部集光レンズと、を備え、
   前記２つの入射部集光レンズは、対応する前記２つの中央部集光レンズ近傍に光源像を各々形成するように、前記２つの中央部集光レンズは前記２つの入射部集光レンズ近傍に各々形成される像を前記１つの出射部集光レンズ近傍に重ねて形成するように、更に、前記１つの出射部集光レンズは前記２つの入射部集光レンズから前記２つの中央部集光レンズを通ってきた前記２つの偏光を重畳した状態で前記照明領域へと伝達するようにしたことを特徴とする照明光学系。
2. 請求項１記載の２つの入射部集光レンズの内、少なくとも１つのレンズは偏心系のレンズであることを特徴とする照明光学系。
3. 請求項１記載の２つの入射部集光レンズが一つのレンズに一体化していることを特徴とする照明光学系。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の照明光学系と、
   前記照明光学系からの光を画像信号により変調して画像を形成するライトバルブと、
   形成された画像を投写する投写光学系と、
   を備えたことを特徴とする投写型表示装置。
5. 請求項１〜３のいずれかに記載の照明光学系と、
   前記光源からの光を３色の光に分離する色光分離要素と、
   前記各色光を画像信号により変調して画像を形成する３つのライトバルブと、
   前記各色光からなる３種の画像を１つに合成する色合成要素と、
   合成された画像を投写表示する投写光学系と、
   を備えたことを特徴とする投写型表示装置。

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