JP4007682B2 - Illumination optics - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、インテグレータと偏光変換光学系とを用いて光源から発せられるランダム偏光光の偏光軸を揃えて、矩形の照明領域を均一に照射する照明光学装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は、従来の偏光変換光学系とインテグレータ照明系とから構成された照明光学装置を示す図である。また、図6は、従来の偏光変換光学系を構成する偏光変換素子を示す斜視図、図7は、偏光変換光学系の動作を説明するための原理図である。
【0003】
図5に示す照明光学装置は、リフレクタ6、光源7から構成された光と、第1、第2インテグレータ8、9と、偏光分離素子95、位相差板11から構成された偏光変換素子10と、フィールドレンズ12とによって構成され、液晶パネル13等の照明領域を均一に照射するものである。
【0004】
光源7から出射した光はランダムな方向の偏光軸を含むランダム偏光光である。このランダム偏光光は、リフレクタ6によって反射された後、前方に配置された第1インテグレータ8を照射する。第1インテグレータ8に入射した光は複数のスポット光に分割され、第2インテグレータ9の近傍に光源像を形成する。分割された各スポット光はそれぞれ第2インテグレータ9によりフィールドレンズ12を介して液晶パネル13の照明領域上に重畳される。偏光分離素子95、位相差板11から構成された偏光変換素子10は第2インテグレータ9の直後に挿入されており、偏光分離素子95に入射されたランダム偏光光を一定方向の偏光軸を持つ直線偏光光に変換する。
【0005】
従来の偏光分離素子95は、図6に示すように同一形状をなす複数個の平行四辺形のプリズムを互いに接合配置して構成されている。各プリズムの隣接する接合面には、1つおきに偏光分離膜1と反射膜2とが介在されており、これらの偏光分離膜1と偏光軸を回転させる位相差板11によって短冊状の開口面から入射されたランダム偏光光を偏光方向の揃った光に分離して出射するものである。
【0006】
図7に示すように、たとえば偏光分離膜1をP偏光透過、S偏光反射の選択面として構成した場合には、有効開口17から偏光分離膜1に入射したランダム偏光光16に対して偏光分離膜1がP偏光14のみを透過し、S偏光19を反射する。反射されたS偏光19は隣接する反射膜2でさらに反射され、S偏光20として偏光変換素子10から出射される。これに対して、偏光分離膜1を透過したP偏光14は偏光変換素子10の出射面に張り付けある位相差板11により偏光軸が回転させられて、S偏光18として出射される。
【0007】
この結果、偏光変換素子10から出射された光はすべてS偏光に変換されることになるが、ここで、偏光変換素子10の入射面は偏光分離膜1に対向した開口部をなす1つおきのプリズムの短冊部分だけがランダム偏光光16の有効開口17となる。したがって、一方向の偏光軸をもつ光のみを利用して、液晶パネルの画像をスクリーンに投射するプロジェクタ等の照明光学装置として使用できる。そして、このような限られた有効開口面を有する偏光変換素子10であっても、照明光学装置の光の利用効率を向上させることによって、明るい画面を楽しむことができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の照明光学装置では、光源7が有限の大きさの光源であるため、偏光変換素子10の入射面に集光されるスポットも、それぞれが有限の大きさで、複数に分割されたスポットとして形成される。図8には、例えば8×8のレンズ要素をもつインテグレータ8、9を用いた場合に、偏光変換素子10の入射面に形成されるスポット形状を示している。
【0009】
しかしながら、従来の偏光変換光学系とインテグレータ照明系とから構成された照明光学装置では、図8に示すように長軸が放射方向を向く楕円形状のスポット24が偏光変換素子10に投射される場合に、スポット24のうち有効開口17から外れた光は正確に偏光変換されないため、液晶パネル13の照明にすることが利用できない。
【0010】
また、インテグレータ照明系の中心軸に対応するスポットと周辺部分のスポットとでスポット形状が異なるため、ランダム偏光光の有効開口17の幅を最適に決定して、偏光変換素子10へ入射した光量を効率よく取り出すことが困難であった。特に、矩形の偏光変換光学系を使用した場合に、その周辺部分でのスポットの両端は有効開口22から外れてしまうため、入射光量の損失が大きいという問題があった。
【0011】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、有限な面積を持つスポット形状のランダム偏光光を効率よく偏光変換でき、しかもコンパクトに構成された偏光変換光学系を有する照明光学装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明の照明光学装置は、ランダムな方向の偏光軸を含む光を出射する光源と、光源の像を複数に分割されたスポットとして形成する第1のインテグレータと、第1のインテグレータによる各スポットが入射され、それらを所定の照明領域上に重畳して結像する第2のインテグレータと、第2のインテグレータの近傍に配置され、複数の短冊状の有効開口面を有し、有効開口面に入射される光を偏光方向の揃った光に変換する複数のプリズムブロックとを有する照明光学装置において、プリズムブロックの入射面内で、それぞれの有効開口面の長手方向が各スポットの長手方向に近似するようにプリズムブロックが配置され、プリズムブロックが、その有効開口面の長手方向が互いに直交する第1、第2の方向に配置されているものである。
【0014】
また、この発明の照明光学装置は、ランダムな方向の偏光軸を含む光を出射する光源と、光源の像を複数に分割されたスポットとして形成する第1のインテグレータと、第1のインテグレータによる各スポットが入射され、それらを所定の照明領域上に重畳して結像する第2のインテグレータと、第2のインテグレータの近傍に配置され、複数の短冊状の有効開口面を有し、有効開口面に入射される光を偏光方向の揃った光に変換する複数のプリズムブロックとを有する照明光学装置において、プリズムブロックの入射面内で、それぞれの有効開口面の長手方向が各スポットの長手方向に近似するようにプリズムブロックが配置され、プリズムブロックが、その有効開口面の長手方向が互いに直交する第1、第2の方向、及び斜めの方向に配置されているものである。
【0015】
また、この発明の照明光学装置のプリズムブロックは、短冊状に有効開口面と非有効開口面とが交互に配列され、有効開口のピッチが各プリズムブロック毎に異なっているものである。
【0016】
さらに、この発明の照明光学装置のプリズムブロックは、入射面に対して45度に傾斜して配置された偏光分離膜と、出射面に偏光分離膜を透過した偏光光の偏光軸を回転させる機能を有する位相差板とを備えているものである。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、添付した図面を参照して、この発明の実施の形態を説明する。
【0018】
実施の形態1.
図1、図2は、実施の形態1の照明光学装置に用いられる偏光変換素子を示す斜視図、及び入射面の平面図である。この偏光変換素子は、図5に示した従来の照明光学装置と同様に使用されるものである。
【0019】
図1には、例えば8×8のレンズ要素をもつインテグレータを用いた場合に、偏光変換素子10の入射面に形成される入射光スポット形状5を破線によって示している。偏光変換素子10は、3つのプリズムブロック10a,10b,10cから構成されており、中央部分にはプリズムブロック10aが配置され、その左右にプリズムブロック10b,10cが配置されている。
【0020】
図2に示すように、プリズムブロック10aには縦方向に短冊状の有効開口面251と非有効開口面252とが交互に形成されており(図2の例では有効開口面251は4本、非有効開口面252は5本)、左右部分のプリズムブロック10b,10cには横方向に短冊状の有効開口面261と非有効開口面262とが交互に形成されている(図では有効開口面261は8本、非有効開口面262は9本)。各プリズムブロック10a,10b,10cは、複数のプリズム間に偏光分離膜1、及び反射膜2が交互に介在して配置され、また、偏光分離膜1を透過した光の出射面には位相差板11が張り付けられていて、例えばプリズムブロック10aの有効開口面251に入射したランダム偏光光3を、偏光方向の揃ったS偏光光4に変換して出射するものである。なお、各プリズムブロック10a,10b,10cの有効開口はいずれも同じピッチに構成されている。
【0021】
図3は、この偏光変換素子10による偏光変換の原理を示す部分斜視図である。基本的な偏光変換方法を実行するために、ここでも従来の技術と同じ偏光光の選択、及び変換構造を有している。
【0022】
図3には、図1、2に示す偏光変換素子10の左上部分のみを示している。紙面上で縦方向に長い有効開口251を持つプリズムブロック10aに入射したランダム偏光光27は、P偏光とS偏光とに横方向に分離され、そのうちS偏光は反射膜2で反射して出射し、偏光分離膜1を透過したP偏光も出射面の位相差板11により変換され、いずれも偏光軸がすべてS偏光34に揃えられて出射される。また、紙面上で横方向に長い有効開口261を持つプリズムブロック10bでは、P偏光とS偏光が縦方向に分離され、P偏光が出射面の位相差板11によりS偏光に変換され、いずれも偏光軸がすべてS偏光29に揃えられて出射される。
【0023】
上述のように構成された実施の形態1の偏光変換素子10では、図2に示すように偏光変換素子10の入射面には楕円形状のスポット光が形成されるが、それらは長軸が放射方向を向くものである。すなわち、プリズムブロック10aの上下位置に入射するスポットは縦方向に長く形成され、プリズムブロック10b,10cの8本の有効開口261のうち中間の4本に入射するスポットは、明らかに横方向に長く形成されている。ここで光のスポットの形状は、模式的に楕円形状で示されているが、図8に示す従来の偏光変換素子における有効開口と比較した場合に、プリズムブロック10b,10cの8本の有効開口261のうちの中間の4本の有効開口261によって、入射するスポットが効率よく利用されていることが理解できる。
【0024】
したがって、上記の実施の形態1のように配置されたプリズムブロック10a,10b,10cから構成された偏光変換素子を用いることによって、照明光学装置における光の利用効率を向上することができ、同じ光源装置からの光でも結果的に図5に示す液晶パネル13などの照明領域に到達する光量を大きくすることができる。
【0025】
以上述べたように、この発明の実施の形態1によれば、スポット形状が偏光変換素子10の周辺部分に行くに従って楕円率(離心率)が大きな楕円になることに着目し、複数のプリズムブロックを有効開口面の長手方向が互いに直交する第1、第2の方向に、即ち左右側では短冊状の有効開口を横向きに配置したので、スポットの全体が有効開口領域に入射するように構成できる。したがって、矩形の偏光変換光学系を使用した場合に、その周辺部分でのスポットの入射光量の損失を少なくでき、一方向の偏光軸をもつ光のみを利用して液晶パネルの画像を投射するプロジェクタ等の光源として使用した場合に、明るい画面を楽しむことができる。
【0026】
実施の形態2.
図4は、実施の形態2の照明光学装置に用いられる偏光変換素子の入射面を示す平面図である。偏光変換光学系以外の光学系は実施の形態1のものと同じである。
【0027】
偏光変換素子20は、5つのプリズムブロック20a〜20eから構成されており、中央部分には縦方向に短冊状の有効開口面と非有効開口面とが交互に配列された矩形のプリズムブロック20aが配置され(図では有効開口面は4本、非有効開口面は5本)、その周囲には斜方向に短冊状の有効開口面と非有効開口面とが交互に配列されたプリズムブロック20b〜20eが配置されている(図では有効開口面は9本、非有効開口面は8本)。
【0028】
すなわち、実施の形態2のものは周辺部の有効開口34を中央のプリズムブロック20aから放射状に配置して、矩形の偏光変換光学系から入射される楕円スポット形状5の長手方向に近似するように5つのプリズムブロックを組み合わせて構成したものである。また、放射状の有効開口を持つ周辺部のプリズムブロック20b〜20eでは、短冊状の開口ピッチ37が中央のプリズムブロック20aの開口ピッチ36より狭く構成されている。したがって、図2に示す実施の形態1のものと比較した場合、さらに効率よく有効開口34から入射されていることが理解できる。
【0029】
なお、いずれの実施の形態1、2でも、照明領域には透過型液晶パネル等の表示素子が備え付けられ、その画像を投射レンズ等で拡大投影するプロジェクタ等に用いられる照明光学装置として説明したが、光源から発せられるランダム偏光光をインテグレータと偏光変換光学系を用いて偏光軸を揃えて、単一方向の偏光軸を持つ照明光学装置として広く利用できる。
【0030】
【発明の効果】
この発明は以上に説明したように構成されているので、以下に示すような効果がある。
【0031】
請求項1の発明によれば、有効開口面の長手方向が各スポットの長手方向に近似するように複数のプリズムブロックを配置することによって、より多くの光をプリズムブロックに取り込むことができ、偏光変換光学系における偏光変換効率を向上でき、コンパクトな構成の偏光変換光学系を有する照明光学装置が提供される。また、プリズムブロックをその有効開口面の長手方向が互いに直交する第1、第2の方向に配置することによって、周辺部分でのスポットの入射光量の損失を少なくできる。
【0033】
請求項2の照明光学装置では、プリズムブロックがその有効開口面の長手方向を互いに直交する第1、第2の方向、及び斜めの方向に配置されていることによって、周辺部分でのスポットの入射光量の損失を更に少なくできる。
【0034】
請求項3の照明光学装置では、短冊状に有効開口面と非有効開口面とが交互に配列され、有効開口のピッチが各プリズムブロック毎に異なっているので、周辺部分ほど楕円率が大きくなるスポット形状に対応させて、偏光変換効率の良いプリズムブロックを配置できる。
【0035】
請求項4の照明光学装置では、入射面に対して45度に傾斜して配置された偏光分離膜と、出射面に偏光分離膜を透過した偏光光の偏光軸を回転させる機能を有する位相差板とを備えているので、確実に偏光軸を揃えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の偏光変換光学系を示す図である。
【図2】 この発明の実施の形態1の偏光変換光学系、及びそこに入射する光のスポット形状の概念図である。
【図3】 この発明の実施の形態1の偏光変換動作を示す原理図である。
【図4】 この発明の実施の形態2の偏光変換光学系、及びそこに入射する光のスポット形状の概念図である。
【図5】 偏光変換光学系を用いた照明光学装置の一例を示す図である。
【図6】 従来の偏光変換光学系の一例を示す図である。
【図7】 偏光変換光学系の変換動作の原理を示す図である。
【図8】 従来の偏光変換光学系、及びそこに入射する光のスポット形状を示す概念図である。
【符号の説明】
1 偏光分離膜、 2 反射膜、 3 ランダム偏光光、 4 S偏光光、 5 入射光スポット形状、 6 リフレクタ、 7 バルブ、 8 第1インテグレータ、 9 第2インテグレータ、 10,20 偏光変換素子、 10a,10b,10c プリズムブロック、 11 位相差板、 12 フィールドレンズ、 13 液晶パネル、 14 Ρ偏光、 16 ランダム偏光光、 17 有効開口、 18〜20 S偏光、 22 有効開口、 24 入射光のスポット、 251,261 有効開口面、 252,262 非有効開口面、 27 ランダム偏光光、 29 S偏光、 34 放射状有効開口、 36 中央部開口ピツチ、 37 周辺部開口ピッチ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an illumination optical apparatus that uniformly irradiates a rectangular illumination area by aligning the polarization axes of randomly polarized light emitted from a light source using an integrator and a polarization conversion optical system.
[0002]
[Prior art]
FIG. 5 is a diagram showing an illumination optical apparatus composed of a conventional polarization conversion optical system and an integrator illumination system. FIG. 6 is a perspective view showing a polarization conversion element constituting a conventional polarization conversion optical system, and FIG. 7 is a principle diagram for explaining the operation of the polarization conversion optical system.
[0003]
The illumination optical device shown in FIG. 5 includes light composed of a reflector 6 and a light source 7, first and second integrators 8 and 9, a polarization separation element 95, and a
[0004]
The light emitted from the light source 7 is randomly polarized light including polarization axes in random directions. The randomly polarized light is reflected by the reflector 6 and then irradiates the first integrator 8 disposed in front. The light incident on the first integrator 8 is divided into a plurality of spot lights, and a light source image is formed in the vicinity of the second integrator 9. Each of the divided spot lights is superimposed on the illumination area of the liquid crystal panel 13 by the second integrator 9 via the
[0005]
As shown in FIG. 6, the conventional polarization beam splitting element 95 is configured by joining and arranging a plurality of parallelogram prisms having the same shape. A polarizing separation film 1 and a
[0006]
As shown in FIG. 7, for example, when the polarization separation film 1 is configured as a selection surface for P-polarization transmission and S-polarization reflection, polarization separation is performed on the randomly polarized light 16 incident on the polarization separation film 1 from the effective aperture 17. The film 1 transmits only the P-polarized light 14 and reflects the S-polarized light 19. The reflected S-polarized light 19 is further reflected by the
[0007]
As a result, all the light emitted from the
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional illumination optical device described above, since the light source 7 is a light source having a finite size, each spot condensed on the incident surface of the
[0009]
However, in an illumination optical apparatus configured with a conventional polarization conversion optical system and an integrator illumination system, an elliptical spot 24 whose major axis faces the radiation direction is projected onto the
[0010]
Further, since the spot shape differs between the spot corresponding to the central axis of the integrator illumination system and the spot in the peripheral portion, the width of the effective aperture 17 of the randomly polarized light is optimally determined, and the amount of light incident on the
[0011]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can efficiently convert a spot-shaped randomly polarized light having a finite area into a polarized light and has a compact polarization conversion optical system. An object is to provide an optical device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The illumination optical device according to the present invention includes a light source that emits light including a polarization axis in a random direction, a first integrator that forms an image of the light source as a plurality of divided spots, and each spot by the first integrator. A second integrator that forms an image by superimposing them on a predetermined illumination area, and is disposed in the vicinity of the second integrator, and has a plurality of strip-shaped effective aperture surfaces and is incident on the effective aperture surfaces. In an illumination optical device having a plurality of prism blocks that convert the light to be polarized light having the same polarization direction, the longitudinal direction of each effective aperture surface approximates the longitudinal direction of each spot within the incident surface of the prism block prism blocks are arranged as a prism block, the first longitudinal direction of the effective opening surface are orthogonal to each other, those which are arranged in a second direction
[0014]
The illumination optical device according to the present invention includes a light source that emits light including a polarization axis in a random direction, a first integrator that forms an image of the light source as a plurality of divided spots, and each of the first integrators. A second integrator that forms an image by superimposing a spot on a predetermined illumination area, and a plurality of strip-shaped effective aperture surfaces that are arranged in the vicinity of the second integrator, and have an effective aperture surface In an illumination optical device having a plurality of prism blocks that convert light incident on the prism into light having a uniform polarization direction, the longitudinal direction of each effective aperture surface is the longitudinal direction of each spot within the incident surface of the prism block is arranged a prism block to approximate, prism block, distribution in first and second directions, and oblique directions in the longitudinal direction of the effective opening surface are orthogonal to each other Those which are.
[0015]
In the prism block of the illumination optical device according to the present invention, the effective aperture surfaces and the ineffective aperture surfaces are alternately arranged in a strip shape, and the pitch of the effective apertures is different for each prism block.
[0016]
Furthermore, the prism block of the illumination optical device according to the present invention has a function of rotating the polarization axis of the polarized light that is disposed at an inclination of 45 degrees with respect to the incident surface and the polarized light that is transmitted through the polarized light separation film to the output surface. And a phase difference plate having.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0018]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 and FIG. 2 are a perspective view showing a polarization conversion element used in the illumination optical apparatus of Embodiment 1, and a plan view of an incident surface. This polarization conversion element is used in the same manner as the conventional illumination optical apparatus shown in FIG.
[0019]
In FIG. 1, for example, when an integrator having an 8 × 8 lens element is used, an incident
[0020]
As shown in FIG. 2, the
[0021]
FIG. 3 is a partial perspective view showing the principle of polarization conversion by the
[0022]
FIG. 3 shows only the upper left part of the
[0023]
In the
[0024]
Therefore, the use efficiency of light in the illumination optical device can be improved by using the polarization conversion element composed of the prism blocks 10a, 10b, and 10c arranged as in the first embodiment, and the same light source As a result, the amount of light reaching the illumination area such as the liquid crystal panel 13 shown in FIG.
[0025]
As described above, according to the first embodiment of the present invention, focusing on the fact that the spot shape becomes an ellipse having a large ellipticity (eccentricity) as it goes to the peripheral portion of the
[0026]
FIG. 4 is a plan view showing an incident surface of a polarization conversion element used in the illumination optical apparatus according to the second embodiment. The optical system other than the polarization conversion optical system is the same as that of the first embodiment.
[0027]
The
[0028]
That is, in the second embodiment, the peripheral
[0029]
In any of the first and second embodiments, the illumination area is provided with a display element such as a transmissive liquid crystal panel, and the illumination optical apparatus has been described as used in a projector or the like that enlarges and projects the image with a projection lens or the like. Therefore, it can be widely used as an illumination optical device having a polarization axis in a single direction by aligning the polarization axes of randomly polarized light emitted from a light source using an integrator and a polarization conversion optical system.
[0030]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, there are the following effects.
[0031]
According to the first aspect of the present invention, by arranging the plurality of prism blocks so that the longitudinal direction of the effective aperture surface approximates the longitudinal direction of each spot, more light can be taken into the prism block and polarized light can be obtained. Provided is an illumination optical apparatus that can improve the polarization conversion efficiency in the conversion optical system and has a polarization conversion optical system with a compact configuration. Further, by disposing the prism block in the first and second directions in which the longitudinal directions of the effective aperture surfaces are orthogonal to each other, it is possible to reduce the loss of the incident light amount of the spot in the peripheral portion.
[0033]
In the illumination optical device according to
[0034]
In the illumination optical device according to the third aspect, the effective aperture surfaces and the ineffective aperture surfaces are alternately arranged in a strip shape, and the pitch of the effective apertures is different for each prism block. A prism block with good polarization conversion efficiency can be arranged corresponding to the spot shape.
[0035]
The illumination optical device according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a polarization conversion optical system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram of a polarization conversion optical system according to Embodiment 1 of the present invention and a spot shape of light incident thereon.
FIG. 3 is a principle diagram showing a polarization conversion operation according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a conceptual diagram of a polarization conversion optical system according to
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an illumination optical apparatus using a polarization conversion optical system.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a conventional polarization conversion optical system.
FIG. 7 is a diagram illustrating the principle of conversion operation of a polarization conversion optical system.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a conventional polarization conversion optical system and a spot shape of light incident thereon.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polarization separation film, 2 Reflection film, 3 Random polarized light, 4 S polarized light, 5 Incident light spot shape, 6 Reflector, 7 Valve, 8 1st integrator, 9 2nd integrator, 10, 20 Polarization conversion element, 10a, 10b, 10c prism block, 11 phase difference plate, 12 field lens, 13 liquid crystal panel, 14 Ρ polarized light, 16 random polarized light, 17 effective aperture, 18-20 S polarized light, 22 effective aperture, 24 incident light spot, 251 261 effective aperture surface, 252, 262 non-effective aperture surface, 27 random polarized light, 29 S-polarized light, 34 radial effective aperture, 36 center aperture pitch, 37 peripheral aperture pitch.
Claims (4)
前記光源の像を複数に分割されたスポットとして形成する第1のインテグレータと、
前記第1のインテグレータによる各スポットが入射され、それらを所定の照明領域上に重畳して結像する第2のインテグレータと、
前記第2のインテグレータの近傍に配置され、複数の短冊状の有効開口面を有し、前記有効開口面に入射される光を偏光方向の揃った光に変換する複数のプリズムブロックと
を有する照明光学装置において、
前記プリズムブロックの入射面内で、それぞれの有効開口面の長手方向が前記各スポットの長手方向に近似するように前記プリズムブロックが配置され、
前記プリズムブロックが、その有効開口面の長手方向が互いに直交する第1、第2の方向に配置されていることを特徴とする照明光学装置。 A light source that emits light including a polarization axis in a random direction;
A first integrator for forming an image of the light source as a plurality of divided spots;
Each of the spots by the first integrator is incident, and a second integrator that forms an image by superimposing the spots on a predetermined illumination area;
A plurality of prism blocks disposed in the vicinity of the second integrator, having a plurality of strip-shaped effective aperture surfaces, and converting light incident on the effective aperture surfaces into light having a uniform polarization direction;
In an illumination optical device having
The prism block is arranged so that the longitudinal direction of each effective aperture surface approximates the longitudinal direction of each spot within the incident surface of the prism block,
The prism block, the valid first longitudinal opening surfaces are perpendicular to each other, the illumination optical apparatus characterized in that it is arranged in the second direction.
前記光源の像を複数に分割されたスポットとして形成する第1のインテグレータと、
前記第1のインテグレータによる各スポットが入射され、それらを所定の照明領域上に重畳して結像する第2のインテグレータと、
前記第2のインテグレータの近傍に配置され、複数の短冊状の有効開口面を有し、前記有効開口面に入射される光を偏光方向の揃った光に変換する複数のプリズムブロックと
を有する照明光学装置において、
前記プリズムブロックの入射面内で、それぞれの有効開口面の長手方向が前記各スポットの長手方向に近似するように前記プリズムブロックが配置され、
前記プリズムブロックが、その有効開口面の長手方向が互いに直交する第1、第2の方向、及び斜めの方向に配置されていることを特徴とする照明光学装置。 A light source that emits light including a polarization axis in a random direction;
A first integrator for forming an image of the light source as a plurality of divided spots;
Each of the spots by the first integrator is incident, and a second integrator that forms an image by superimposing the spots on a predetermined illumination area;
A plurality of prism blocks disposed in the vicinity of the second integrator, having a plurality of strip-shaped effective aperture surfaces, and converting light incident on the effective aperture surfaces into light having a uniform polarization direction;
In an illumination optical device having
The prism block is arranged so that the longitudinal direction of each effective aperture surface approximates the longitudinal direction of each spot within the incident surface of the prism block,
The prism block, the valid first longitudinal opening surfaces are perpendicular to each other, the second direction, and the illumination optical system you characterized in that oblique arranged in a direction.
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