JP3687351B2 - 映像表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルあるいは反射式映像表示素子などのライトバルブ素子を使用して、スクリーン上に映像を投影する投射装置、例えば液晶プロジェクタ装置や、反射式映像表示プロジェクタ装置、液晶テレビジョン、投写型ディスプレイ装置等の映像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶パネル等のライトバルブ素子に、電球などの光源からの光を当てて、液晶パネル上の画像を拡大投射する液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置が知られている。
【０００３】
この種の映像表示装置は、光源からの光をライトバルブ素子で画素毎の濃淡に変えて調節し、スクリーンなどに投射するものである。例えば、液晶表示素子の代表例であるツイステッド・ネマティック(TN)型液晶表示素子は、透明な電極被膜をもつ一対の透明基板間に液晶を注入して成る液晶セルの前後に、各々の偏光方向が互いに90°異なるように２枚の偏光板を配置したものであり、液晶の電気光学効果により偏光面を回転させる作用と、偏光板の偏光成分の選択作用とを組み合わせることにより、入射光の透過光量を制御して画像情報を表示するようになっている。近年、こうした透過型あるいは反射型の映像表示素子では、素子自体の小型化が進むとともに、解像度等の性能も急速に向上している。
【０００４】
このため、該映像表示素子を用いた表示装置の小型高性能化も進み、単に従来のようにビデオ信号等による映像表示を行うだけでなく、パーソナルコンピュータの画像出力装置としての投射型映像表示装置も新たに提案されている。この種の投射型映像表示装置には、特に、小型であることと、画面の隅々まで明るい画像が得られることが要求される。しかし、従来の投射型映像表示装置は、大型であったり、また最終的に得られた画像の明るさ等の性能が不十分であるといった問題があった。
【０００５】
例えば、液晶表示装置全体の小型化には、ライトバルブすなわち液晶表示素子自体の小型化が有効であるが、液晶表示素子を小型化すると液晶手段による被照射面積が小さくなるため光源が放射する全ての光束量に対する液晶表示素子を小型化すると照明手段による被照射面積が小さくなるため光源が放射する全ての光束量に対する液晶表示素子上の光束量の比率（以下、これを光利用効率という）が低くなり、また、画面周辺部が暗い等の問題が生じる。さらに、液晶表示素子は一方向の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源からの光の約半分は利用されない。
【０００６】
画面周辺部で明るい画像を得る手段としては、例えば、公開特許公報平３ー１１１８０６号公報に記載されているような、２枚のアレイレンズを用いたインテグレータ光学系がある。インテグレータ光学系は、光源からの光を第一のアレイレンズを構成している複数の矩形開口形状の集光レンズによって分割して、各矩形開口形状の出射光を各矩形開口形状の集光レンズに対応した集光レンズ群により構成した第二のアレイレンズにより照射面（液晶表示素子）に重畳結像させるものである。この光学系では液晶表示素子を照射する光の強度分布をほぼ均一にすることができる。
【０００７】
一方、光源からのランダムな偏光光を一方向の偏光方向に揃えて液晶表示素子に照射する光学系としては、公開特許公報平４−６３３１８号公報に開示されているような偏光ビームスプリッターを利用して、光源から出射するランダムな偏光光をＰ偏光光とＳ偏光光に分離してプリズムを用いて合成するものがある。
【０００８】
しかし、従来のインテグレータ光学系において明るさを向上するにはアレイレンズを大きくする必要があり、投射型液晶表示装置を小型化すると明るさが低下していた。また、偏光ビームスプリッターを利用する光学系においても小型化すると明るさが低下していた。その結果、装置全体の小型化と明るさ等の性能向上を同時に実現することが困難であった。さらに、投射型液晶表示装置の場合には上記照明手段以外に投射レンズの光学的特性、また液晶表示素子の光学的特性等のさまざまな要素が画質性能に影響するため、照明手段のみを改善しても小型で画質性能の良い表示装置を得ることは困難であった。さらに、偏光合成手段を用いる場合は、不要光、すなわちＳ光路に入り込むＰ偏光光等、による性能劣化防止は困難であった。
【０００９】
以上より、液晶表示装置の明るさ向上ということと、小型化さらには、不要光による性能劣化や偏光板での温度上昇改善という３つの観点からの対応が必要となっている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
以上の従来技術での課題事項をまとめると、映像表示装置の明るさ確保と小型化と不要光、すなわちＳ光路に入り込むＰ偏光光等、をカットによる温度等の性能向上を同時に達成する方法が課題であり、明るさ向上に関する事項と、光学ユニットの大きさを構成上小型化するための対応技術、および不要光カットによる温度上昇防止等の性能向上に関する事項が、それぞれ課題となっている。
【００１１】
本発明では、上記した従来技術での課題事項に関して、明るさ確保とともに高精度小型化でき、不要光による温度上昇および色ムラ等の問題も解決できる投写型映像表示装置の提供が目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、光源を有し、該光源からの出射光を被照射面上に照射させる作用を有する照明手段と、光を変調する映像表示素子と、該映像表示素子から出射した光をスクリーンまたはそれに準ずる表示面に投射する投射手段とを有する投射型映像表示装置において、
前記照明手段は少なくとも１つの反射面鏡と、該反射面鏡の出射開口と略同等サイズの矩形枠に設けられた複数の集光レンズにより構成され、該光源ユニットから出射した光を集光して、複数の２次光源像を形成するための第一のアレイレンズと、複数の集光レンズにより構成され、前記複数の２次光源像が形成される近傍に配置され、映像表示素子に第一のアレイレンズの個々のレンズ像を結像させる第二のアレイレンズと、前記第一のアレイレンズあるいは前記第二のアレイレンズからの光をＰ偏光光とＳ偏光光とに分離する偏光ビームスプリッターと、該偏光ビームスプリッターの出射光であるＰ偏光光とＳ偏光光のいずれかの偏光方向を回転するためのλ／２位相差板と、該Ｐ偏光光とＳ偏光光のいずれかの偏光光を反射させるための反射部から構成される偏光合成手段とを有し、
該偏光合成手段は、前記第一のアレイレンズあるいは前記第二のアレイレンズの各々のレンズ光軸の縦配列方向あるいは横配列方向のいずれかのピッチに適合させて複数個を配列し、かつ前記第一のアレイレンズおよび、または第二のアレイレンズの各々のレンズ光軸のピッチの中心に位置するＳ偏光光の反射プリズムの光軸入射面、すなわち前記光源または前記第一のアレイレンズおよび、または前記第二のアレイレンズ側の面に、遮光部材を付加した偏光合成手段を前記光源と映像表示素子の間に介在させた構成とする。
【００１３】
また、第一のアレイレンズあるいは第二のアレイレンズの光軸方向の厚さよりも同等もしくは薄い遮光部材を付加した偏光合成手段の配列とを、前記光源と映像表示素子の間に介在させた構成とする。
【００１４】
かかる構成により、小型な映像表示素子を用いて表示装置全体を小型化できるとともに、明るく、画面全体にわたって画質が均一な映像表示装置を実現でき、さらに、不要光、すなわちＳ光路に入り込むＰ偏光光等、をカットでき、偏光板温度上昇を抑え、かつ不要光がパネルに入り込むことによる色ムラなどの性能劣化を防止し、上記課題が用意に解決できるようになる。
【００１５】
また、 該遮光部材を付加した偏光合成手段は、前記第一のアレイレンズあるいは前記第二のアレイレンズの各々のレンズ光軸の縦配列方向あるいは横配列方向のいずれかのピッチに適合させて複数個を配列し、かつ前記第一のアレイレンズあるいは前記第二のアレイレンズの中央部に一列分すなわち前記ピッチの１／２幅の隙間をあけて、該中央部を境に横配列方向ならば左右対称反転状態に、あるいは立て配列方向ならば上下対称反転状態にて前記偏光合成手段の同じものを２枚貼り合せた構成とする。
【００１６】
かかる構成により、小型な映像表示素子を用いて表示装置全体を小型化できるとともに、貼り合せによるアレイレンズと偏光合成手段との境界層である空気層がなくなり、より明るく、画面全体にわたって画質が均一でかつ、偏光板温度上昇や色ムラ等の性能劣化を抑えた映像表示装置を実現でき、さらに製造コスト削減、貼付け精度向上等が実現され、上記課題が容易に解決できるようになる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明による第１番目の投写型液晶表示装置の一実施形態を示す、光学系構成図である。
【００１９】
図１において、投射型液晶表示装置には、光源１があり、光源１は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、水銀キセノンランプ、ハロゲンランプ等の白色ランプである。光源から出される光はライトバルブ素子である液晶表示素子２を通過して投射レンズ３に向かい、スクリーン４へ投影される。
【００２０】
光源１の電球から放射される光は楕円面または放物面または非球面のリフレクタ５にて集光され、第一のアレイレンズ６に入射する。光は第一のアレイレンズ６を通過後、第二のアレイレンズ７を通過し、偏光ビームスプリッター８に入射する。この入射光は偏光ビームスプリッター８により透過光はＰ偏光光、反射光はＳ偏光光に分離され、該Ｐ偏光光は偏光ビームスプリッター８の出射側面に配置されたλ／２位相差板９により偏光方向が９０°回転し、Ｓ偏光光となり、コンデンサレンズ１０に入射する。また、前記Ｓ偏光光は反射を繰り返し、隣接する偏光ビームスプリター８の出射面から出射され、コンデンサレンズ１０に入射する。コンデンサレンズ１０は、少なくとも1枚以上の構成であり、正の屈折力を有し、該Ｓ偏光光をさらに集光させる作用を持ち、該コンデンサレンズ１０を通過した光は液晶表示素子２を照射する。液晶表示素子２の入射側にはＳ偏光光を透過する入射偏光板１１を配置する。従来の投射型液晶表示装置では入射偏光板１１と液晶表示素子２と出射側偏光板１２の組合せにより、一方向の偏光光しか透過しないため透過光量が約半分になっていた。しかし、本提案では偏光ビームスプリッター８を用いるため、光源１から出射するランダムな偏光光の偏光方向を揃えて液晶表示素子２に入射するため、理想的には従来の投射型液晶表示装置の２倍の明るさが得られる。さらに、第一のアレイレンズ６および、または第二のアレイレンズ７の各々のレンズ光軸のピッチの中心に位置するＳ偏光光の反射プリズムの光軸入射面、すなわち第一のアレイレンズ６および、または第二のアレイレンズ７側の面に、遮光部材２７を付加した偏光ビームスプリッター８により、不要光がカットされ、入射偏光板１１によって吸収カットされる時に、光から熱にエネルギー変換され発生する発熱を防止すること効果がある。さらに不要光が液晶表示素子２に入り込むことによる色ムラも減少させる効果がある。また、本発明の偏光ビームスプリッター８は、第二のアレイレンズ７よりも光軸方向で薄い構成であり、光学全長を短縮するとともに、光学ユニットの軽量化さらには、照明系のＦ値を大きくする効果がある。これにより、小型、軽量、さらに投射レンズ３のＦ値を照明系にリンクして大きくすることができるので、投射レンズ３の小型軽量にも効果がある。
【００２１】
該液晶表示素子２を通過した光は、例えばズームレンズであるような投射手段３を通過し、スクリーン４に到達する。前記投射手段３により、液晶表示素子２に形成された画像は、スクリーン上に拡大投影され表示装置として機能するものである。
【００２２】
次に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００２３】
図２は、本発明における投射型液晶表示装置の一実施例の構成図である。図２の実施例は、液晶ライトバルブとして透過型液晶表示素子２をいわゆる色の３原色のＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色に対応して合計３枚用いた３板式投射型表示装置を示している。本実施例において、光源である例えば超高圧水銀ランプのようなランプ１３より出射した光は、放物反射面鏡リフレクタ５に反射された後、この放物反射面鏡リフレクタ５の出射開口と略同等サイズの矩形枠に設けられた複数の集光レンズにより構成され、ランプユニット１４から出射した光を集光して、複数の２次光源像を形成するための第一のアレイレンズ６に入射し、さらに複数の集光レンズにより構成され、前述の複数の２次光源像が形成される近傍に配置され、かつ液晶表示素子２に第一のアレイレンズ６の個々のレンズ像を結像させる第二のアレイレンズ７を通過する。この出射光は第二のアレイレンズ７の各々のレンズ光軸の横方向のピッチに適合するように配置された各々のレンズ幅の略１／２サイズの菱形プリズムの列へ入射する。このプリズム面には偏光ビームスプリッター８の膜付けが施されており、入射光は、この偏光ビームスプリッター８にてＰ偏光光とＳ偏光光に分離される。Ｐ偏光光は、そのまま偏光ビームスプリッタ−８内を直行し、このプリズムの出射面に設けられたλ／２位相差板９により、偏光方向が９０°回転され、Ｓ偏光光に変換され出射される。一方、Ｓ偏光光は、偏光ビームスプリッター８により反射され、隣接する菱形プリズム内で本来の光軸方向にもう一度反射してからＳ偏光光として出射される。もちろん、本発明の偏光ビームスプリッター８は、第二のアレイレンズ７の各々のレンズ光軸のピッチの中心に位置するＳ偏光光の反射プリズムの光軸入射面、すなわち第二のアレイレンズ７側の面に、遮光部材２７を付加している。その後、コンデンサレンズ１０により、液晶表示素子２に集光される。この途中で偏光ビームスプリッター８の出射光は、全反射ミラー１５によりその光路を９０°折り曲げられ、光軸に対して４５°の角度に配置されたＢ（青色），Ｇ（緑色）反射ダイクロイックミラー１６により、Ｒ（赤色）の光は透過し、Ｂ，Ｇの光は反射する。透過したＲ光線は、Ｒ用全反射ミラー１７によりその光路を９０°折り曲げられて、液晶表示素子前コンデンサレンズ１８及び入射偏光板１１を通過し、対向電極、液晶等で構成された液晶表示素子２に入射され、液晶表示素子２の光の出射側に設けられた出射偏光板１２を通過する。
【００２４】
液晶表示素子２には、表示する画素に対応する（例えば横８００画素縦６００画素各３色など）数の液晶表示部が設けてある。そして、外部より駆動される信号に従って、液晶表示素子２の各画素の偏光角度が変わり、最終的に出射偏光板１２の偏光方向と一致する方向になった光が出射され、直交方向になった光が出射偏光板１２で吸収される。この途中の角度の偏光を持った光は、出射偏光板１２の偏光角度との関係で偏光板を通る光の量と偏光板に吸収される量とが決まる。このようにして、外部より入力する信号に従った画像を投影する。
【００２５】
出射偏光板１２を出射したＲ光線は、Ｒ光線を反射させる作用を有するダイクロイックプリズム１９にて反射され、例えばズームレンズのような投射手段３に入射し、スクリーンに投射される。
【００２６】
一方、Ｂ，Ｇ透過ダイクロイックプリズム１９を透過したＢ光線とＧ光線は、Ｇ反射ダイクロイックミラー２０に入射し、該ミラーによりＧ光線は反射し、液晶表示素子前コンデンサレンズ１８及び入射偏光板１１を通過し、液晶表示素子２に入射し、液晶表示素子２の光の出射側に設けられた出射偏光板１２を通過する。出射偏光板１２を出射したＧ光線は、G光線を透過する作用を有するダイクロイックプリズム１９を透過し、投射レンズ３に入射し、スクリーンに投射される。
【００２７】
また、Ｇ反射ダイクロイックミラー２０を透過したＢ光線は、リレーレンズ２１を透過し、全反射ミラー２２によりその光路を９０°折り曲げられてリレーレンズ２１を透過後、全反射ミラー２３によりその光路を９０°折り曲げられて液晶表示素子前コンデンサレンズ１８及び入射偏光板１１を通過し、液晶表示素子１１に入射され、液晶表示素子２の光の出射側に設けられた出射偏光板１２を通過する。出射偏光板１２を出射したＢ光線は、Ｂ光線を反射させる作用を有するダイクロイックプリズム１９にて反射後、投射レンズ３に入射し、スクリーンに投射される。
【００２８】
以上より、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれに対応した光線が色分離手段及び色合成手段により分離、合成され、投射レンズ３によりＲ，Ｇ，Ｂそれぞれに対応した液晶表示素子２上の画像を拡大し、スクリーン上に各色の画像を合成し拡大した実像を得るものである。同図において、電源回路２４、映像信号回路２５のように配置し、また、吹き出しファン２６により光源１で発生する熱を外部に導く作用を有する。また、本実施例では偏光合成手段によりランダムな光源からの出射光を一方向に揃えるため、さらに、遮光部材を付加した偏光ビームスプリッター８により、不要光をカットしているので、入射偏光板の熱の発生が少ない。
【００２９】
また、前記光源と前記投射手段は、それぞれの光軸が互いに平行になるように配置し、さらに、前記色分離手段と前記液晶表示素子及び前記色合成手段とからなる色分離合成ユニットを介して電源回路２４及び映像信号回路２５を同図に示すように配置することにより、装置全体を小型化することができる。さらに、本発明においては、遮光部材付の偏光合成手段である偏光ビームスプリッター８の厚さを第二アレイレンズ７より薄くしている、（すなわち第二アレイレンズ７が２.５±０.５mm程度である場合、偏光ビームスプリッター８は２ｍｍ以下とする）、ことにより光路長さが短縮でき、かつ全反射ミラー１５を接近させて配置でき、セットの小型化が可能となる。
【００３０】
図３（ａ）は、本発明による第２番目の一実施形態を示す図である。
【００３１】
図３（ａ）の偏光ビームスプリッター８はガラス板材に光のＰ偏光光とＳ偏光光を分離する偏光ビームスプリッター膜を付けており、これを積層に接着した後、４５°にスライスした構成となっている。このため図３（ａ）のように、縦長の菱形プリズムが数個配列された平板状の構成になっている。この膜付けは一面おきにアルミあるいは銀等のミラー蒸着を施しても良い。但し、このミラー部はＳ偏光光を反射する役割となっているため、このプリズム光路には光線を入射させない工夫が必要である。
【００３２】
このため、本発明の偏光ビームスプリッター８は、第二のアレイレンズ７の各々のレンズ光軸のピッチの中心に位置するＳ偏光光の反射プリズムの光軸入射面、すなわち第二のアレイレンズ７側の面に、遮光部材２７を付加した偏光ビームスプリッター８により、不要光がカットされ、入射偏光板１１によって吸収カットされる時に、光から熱にエネルギー変換され発生する発熱を防止すること効果がある。この遮光部材２７は、銀やアルミ蒸着膜付けによる一列おきのスリット状の反射膜、あるいは、スリガラス状の発散膜、あるいは遮光用の金属シール、あるいは耐熱シール、あるいはスリットを入れた金属板等で構成される。
【００３３】
以上のような、数個の偏光ビームスプリッター８が配列された平板状の構成では、一列おきにλ／２位相差板９を貼り合せており、分離したＰ偏光光をＳ偏光光へ変換し、偏光ビームスプリッター８から出射する光をＳ偏光光に揃えたり、あるいは、分離したＳ偏光光が入射したプリズムの隣接するプリズムから反射して出射された後、λ／２位相差板９にて、偏光ビームスプリッター８の出射光をＰ偏光光で揃えることも可能である。
【００３４】
以上のような平板状の偏光ビームスプリッター８の各々の菱形プリズムを第二のアレイレンズ７の各々のレンズ光軸の横配列方向のピッチに適合させて複数個を配列し、かつ第二のアレイレンズ７の中央部に隙間、例えば光軸ピッチの１／２幅の隙間ｈ、をあけて、第二のアレイレンズ７の左右あるいは上下半分づつに分割して、中央部を境に左右対称状態にて、偏光ビームスプリッター８と、同じ偏光ビームスプリッター８のもう一枚を光軸を中心にして１８０°反転した状態で貼り合せる。
【００３５】
従来は、図３（ｂ）のように左右対称型の平板状の偏光ビームスプリッター８をメーカにて作成し、この偏光ビームスプリッター８と第二アレイレンズ７の光学部品同士の界面が空気層であると、反射防止膜を界面に施しても、光の透過効率が低下するので、この偏光ビームスプリッター８と第二アレイレンズ７とを、各々のレンズ光軸と偏光ビームスプリッター８の横配列方向のピッチを適合させて貼り合せる構成となっていた。この時、不要光をカットするスリット状の遮光板を第二アレイレンズ７の前、すなわち光源側に配置し、偏光ビームスプリッター８に入射する前に不要光成分、図中の斜線部分、を遮光する構成となっていた。しかし、この場合は、遮光部材２７は、スリットを設けた金属板などの構造部材であり、光軸に対して独立して、この遮光部材を支持しなければならなかった。
【００３６】
このため、遮光部材２７の部品精度誤差や組み立て精度誤差により、必要な光まで遮光してしまうことが生じ、かつ、組み立て時にも部品点数が増えるので、加工行程費用がかかる構成であった。
【００３７】
しかし、本発明では、遮光部材２７を設けた偏光ビームスプリッター８が中央を境にして左右対称型にて貼り合せ、蒸着膜等で遮光部材を形成するため、Ｓ光路のプリズムの入射面をほとんど誤差無く遮光でき、かつ部品点数も少なく組み立て性が向上する。
【００３８】
さらに、本発明により、従来のような左右対称型の平板状の偏光ビームスプリッター８をメーカにて作成してから、第二アレイレンズ７に貼り合せる２段階の加工行程はせず、２個の偏光ビームスプリッター８を１段階の加工行程で第二アレイレンズ７に貼り合せるので、加工コストの低減が図れる。
【００３９】
また、従来の偏光ビームスプリッター８は、左右一体なので、貼り合せ精度が、左端から右端まで積み重なり、第二アレイレンズ７に貼り合せる時に、中央振り分けとなり、どうしても左右の貼り合せ精度誤差、例えば±0.25が左右両側に出てしまう。
【００４０】
しかし、本発明により、左右別体の遮光部材２７を設けた偏光ビームスプリッター８を第二アレイレンズ７に貼り合せるので、中央からの精度誤差を積み上げることにはならず、左の遮光部材２７を設けた偏光ビームスプリッター８は左側の中心または光量の大きな第二アレイレンズ７上の左半分の中のレンズ光軸を精度振り分けの中心とすることが可能なため、上述の数値でいえば、±0.125の貼り合せ精度誤差に抑えられる。また同様に右側の遮光部材２７を設けた偏光ビームスプリッター８を第二アレイレンズ７に貼り合せる場合も、上述の左側同様に貼り合せ精度誤差を半減できる効果もある。これにより、第二レンズアレイ７のレンズ光軸ピッチの１／２幅の偏光ビームスプリッター８の貼り合せ誤差による光軸の位置ズレが少なくなり、第二アレイレンズ７からの入射光が偏光ビームスプリッター８によってケラレる光量が減少する。これにより光の透過効率が向上し、明るさの性能向上が実現可能となる。
【００４１】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の投写型映像表示装置は、第一アレイレンズまたは第二のアレイレンズの各々のレンズ光軸のピッチの中心に位置するＳ偏光光の反射プリズムの光軸入射面、すなわち第二のアレイレンズ側の面に、銀やアルミ蒸着膜付けによる一列おきのスリット状の反射膜、あるいは、スリガラス状の発散膜、あるいは遮光用の金属シール、あるいは耐熱シール、あるいはスリットを入れた金属板等で構成される遮光部材を付加した偏光ビームスプリッターを持ち、不要光がカットされ、入射偏光板１１によって吸収カットされる時に、光から熱にエネルギー変換され発生する発熱を防止すること効果がある。
【００４２】
また、偏光合成手段である偏光ビームスプリッターの厚さを第一アレイレンズまたは第二アレイレンズの厚さより薄くしている、（すなわち第二アレイレンズが２.５±０.５mm程度である場合、偏光ビームスプリッターは２ｍｍ以下とする）、ことにより光路長さが短縮でき、かつ全反射ミラーを接近させて配置でき、セットの小型化が可能となる。
【００４３】
また、偏光ビームスプリッターを第一アレイレンズまたは第二アレイレンズに光の利用効率が最大となる位置に合わせることができ、さらに、これらの光学部品を貼り合せることにより、光学部品の境界面における光の反射光を減少でき光学性能の向上が図れるという効果がある。従来のような左右対称型の平板状の偏光ビームスプリッターをメーカにて作成してから、第二アレイレンズに貼り合せる２段階の加工行程はせず、２個の偏光ビームスプリッターを１段階の加工行程で第二アレイレンズに貼り合せるので、加工コストの低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１番目の一実施形態を示す図
【図２】本発明の第１番目の一実施形態を示す投射型液晶表示装置の構成図
【図３】本発明の第２番目の一実施形態を示す図
【符号の説明】
１ 光源
２ 映像表示素子
３ 投射レンズ
５ リフレクタ
６ 第一アレイレンズ
７ 第二アレイレンズ
８ 偏光ビームスプリッター
９ λ／２位相差板
１０ コンデンサレンズ
１１ 入射偏光板
１２ 出射偏光板
２７ 第一位置決め部
２８ 第二位置決め部

Claims (7)

1. 少なくとも１つの反射面鏡を有する光源ユニットと、
   複数の集光レンズにより構成され、前記光源から出射した光を集光して複数の２次光源像を形成する第一のアレイレンズと、
   複数の集光レンズにより構成され、該複数の２次光源像が形成される近傍に配置される第二のアレイレンズと、
   前記光源ユニットからの出射光を被照射面上に照射させる作用を有する照明手段と、光を変調する映像表示素子と、
   前記第二のアレイレンズのレンズ列ごとに対応して設けられ、光をＰ偏光光とＳ偏光光に分離するための偏光ビームスプリッターと該偏光ビームスプリッターの出射光であるＰ偏光光とＳ偏光光のいずれかの偏光方向を回転するためのλ／２位相差板と該Ｐ偏光光とＳ偏光光のいずれかの偏光光を反射させるための反射部とから成る偏光合成手段と、
   該映像表示素子から出射した光を投射する投射手段とを有し、
   前記偏光合成手段は、前記第二のアレイレンズの中央部に隙間を設けて左右あるいは上下半分に等分した際の等分した第二のアレイレンズ各々に対応する第一及び第二の偏光合成ユニットから構成され、且つ、前記第二の偏光合成ユニットは、光軸を中心にして前記第一の偏光合成ユニットを１８０°反転させた偏光合成ユニットであり、
   前記第一及び第二の偏光合成ユニットの、前記反射部の前記第二のアレイレンズ側の面と、前記隙間の前記第二のアレイレンズ側に、遮光部材を配するように構成したことを特徴とする映像表示装置。
2. 請求項１に記載の映像表示装置であって、
   前記第二のアレイレンズの中央部に設けた前記隙間は、前記第二のアレイレンズの各々のレンズ光軸の縦配列方向あるいは横配列方向のいずれかのピッチの略１／２幅の隙間であることを特徴とする映像表示装置。
3. 請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の映像表示装置であって、
   前記偏光合成手段は、前記第一のアレイレンズと前記第二のアレイレンズの少なくとも何れか一方の光軸方向の厚さと同等、もしくは薄いことを特徴とする映像表示装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の映像表示装置であって、
   前記偏光合成手段を第二のアレイレンズに貼り合せたことを特徴とする映像表示装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の映像表示装置であって、
   前記偏光合成手段の遮光部材を反射専用の蒸着膜を設けたことを特徴とする映像表示装置。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の映像表示装置であって、
   前記偏光合成手段の遮光部材を反射専用の金属プレートを設けたことを特徴とする映像表示装置。
7. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の映像表示装置であって、
   前記偏光合成手段の遮光部材に発散面、例えばエッチングによる表面荒加工あるいはスリガラス加工、を設けたことを特徴とする映像表示装置。

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