JP4337826B2 - Lighting device and projector - Google Patents

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本発明は、照明装置及びプロジェクタに関する。   The present invention relates to a lighting device and a projector.

図9は、従来のプロジェクタ1000a及び照明装置100aを説明するために示す図である。図9(a)は従来のプロジェクタ1000aの光学系を示す図であり、図9(b)は従来のプロジェクタ1000aに用いられる照明装置100aの要部を示す図である。
図10は、従来のプロジェクタ1000aにおける表示影を説明するために示す図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a conventional projector 1000a and illumination device 100a. FIG. 9A is a diagram showing an optical system of a conventional projector 1000a, and FIG. 9B is a diagram showing a main part of an illumination device 100a used in the conventional projector 1000a.
FIG. 10 is a diagram for explaining display shadows in the conventional projector 1000a.

従来のプロジェクタ1000aは、図9(a)に示すように、照明装置100aと、照明装置100aからの照明光束を赤色光、緑色光及び青色光の3つの色光に分離して被照明領域に導く色分離導光光学系200と、色分離導光光学系200からの各照明光束を変調する3つの液晶装置400R,400G,400Bと、3つの液晶装置400R,400G,400Bで変調されたそれぞれの色光を合成するクロスダイクロイックプリズム500と、クロスダイクロイックプリズム500で合成された照明光束をスクリーンSCR(図10参照。)等の投写面に投写する投写光学系600とを備えている。   As shown in FIG. 9A, the conventional projector 1000a separates the illumination device 100a and the illumination light flux from the illumination device 100a into three color lights of red light, green light, and blue light, and guides them to the illuminated area. The color separation light guide optical system 200, the three liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B that modulate the illumination light beams from the color separation light guide optical system 200, and the three liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B that are modulated respectively. A cross dichroic prism 500 that combines color lights, and a projection optical system 600 that projects an illumination light beam synthesized by the cross dichroic prism 500 onto a projection surface such as a screen SCR (see FIG. 10) are provided.

照明装置100aは、被照明領域側に略平行な照明光束を射出する光源装置110aと、光源装置110aからの照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズを有する第1レンズアレイ130aと、第1レンズアレイ130aの複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを有する第2レンズアレイ140aと、第2レンズアレイ140aの複数の第2小レンズから射出される各部分光束を直線偏光に変換する偏光変換素子150aと、偏光変換素子150aからの各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ160aとを有している。光源装置110aは、図示しない発光管112及び発光管112からの光を被照明領域に向けて反射する放物面リフレクタ114aを有している。このような照明装置100aは、第1レンズアレイ130aの第1小レンズの輪郭形状が被照明領域の形状と相似形をなすように設定されており、第1レンズアレイ130aの各第1小レンズの像が第2レンズアレイ140a及び重畳レンズ160aによって被照明領域に重畳されている。つまり、第1レンズアレイ130aの第1小レンズと被照明領域とは共役となっている。   The illumination device 100a includes a light source device 110a that emits a substantially parallel illumination light beam toward the illuminated region side, and a first plurality of first small lenses that divide the illumination light beam from the light source device 110a into a plurality of partial light beams. The light is emitted from a lens array 130a, a second lens array 140a having a plurality of second small lenses corresponding to the plurality of first small lenses of the first lens array 130a, and a plurality of second small lenses of the second lens array 140a. A polarization conversion element 150a for converting each partial light beam into linearly polarized light, and a superimposing lens 160a for superimposing each partial light beam from the polarization conversion element 150a in the illuminated region. The light source device 110a includes an arc tube 112 (not shown) and a paraboloid reflector 114a that reflects light from the arc tube 112 toward an illuminated area. In such an illuminating device 100a, the outline shape of the first small lens of the first lens array 130a is set to be similar to the shape of the illuminated region, and each first small lens of the first lens array 130a is set. Are superimposed on the illuminated area by the second lens array 140a and the superimposing lens 160a. That is, the first small lens of the first lens array 130a and the illuminated area are conjugate.

従来のプロジェクタ1000aにおいては、第1レンズアレイ130aにおける第1小レンズは、図9(b)に示すように、第1レンズアレイ130aからの各照明光束が偏光変換素子150aにおける有効入射部153aのみに入射するように(すなわち、反射層154aには入射せずに偏光分離層152aに入射するように)偏心しており、プロジェクタにおける光利用効率を向上させている(例えば、特許文献1参照。)。   In the conventional projector 1000a, as shown in FIG. 9B, the first small lens in the first lens array 130a is such that each illumination light beam from the first lens array 130a is only the effective incident portion 153a in the polarization conversion element 150a. So that the light utilization efficiency in the projector is improved (for example, refer to Patent Document 1). .

しかしながら、従来のプロジェクタ1000aにおいては、第1レンズアレイ130aの偏心している各第1小レンズ間には段差S(図9(b)参照。)が存在する。第1小レンズと被照明領域とは共役であるため、このような段差Sによる影や乱反射などが被照明領域に顕著に影響を与えていた。また、段差Sが存在するため、第1レンズアレイ130aの製造時に面ダレ(レンズ周縁の角部が規定の角度に形成されずに曲面状に形成されてしまうこと)が起きてしまって、被照明領域の周辺部が暗くなってしまうこともあった。その結果、図10に示すように、表示領域の外周部分に表示影が発生するという問題があった。   However, in the conventional projector 1000a, there is a step S (see FIG. 9B) between the decentered first small lenses of the first lens array 130a. Since the first small lens and the illuminated area are conjugate, shadows, irregular reflections, and the like due to such a level difference S significantly affect the illuminated area. Further, since the step S exists, surface sagging (the corner portion of the lens periphery is not formed at a predetermined angle but is formed in a curved shape) occurs during the manufacture of the first lens array 130a, and the surface is covered. In some cases, the periphery of the illumination area becomes dark. As a result, as shown in FIG. 10, there is a problem that display shadows are generated in the outer peripheral portion of the display area.

このため、第1レンズアレイに段差のない他の照明装置100b(図示せず。)が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
図11は、他の照明装置100bの要部を示す図である。他の照明装置100bは、図11に示すように、第1レンズアレイ130bに段差が存在しないために、表示領域の外周部分に表示影が発生するという問題を抑制することができる。
For this reason, another illumination device 100b (not shown) in which the first lens array has no step has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
FIG. 11 is a diagram showing a main part of another illumination device 100b. As shown in FIG. 11, the other illumination device 100 b can suppress the problem that a display shadow is generated in the outer peripheral portion of the display area because there is no step in the first lens array 130 b.

特開2002−23108号公報JP 2002-23108 A

しかしながら、プロジェクタにおいては、さらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化が求められている。   However, the projector is required to further improve the light use efficiency and further reduce the cost.

そこで、本発明は、プロジェクタにおけるさらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできる照明装置を提供することを目的とする。また、そのような照明装置を備えたプロジェクタを提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a lighting device capable of further improving the light use efficiency and further reducing the cost of a projector. Moreover, it aims at providing the projector provided with such an illuminating device.

本発明の照明装置は、(1)被照明領域側に照明光束を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズを有する第1レンズアレイと、
前記第1レンズアレイの前記複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを有する第2レンズアレイと、を少なくとも有する照明装置において、
前記第1レンズアレイ及び前記第2レンズアレイは、一つの透光性部材に一体化して形成されており、
前記複数の第1小レンズは、各列毎に横方向に揃って偏心しており、同一列を構成する前記複数の第1小レンズのそれぞれのレンズの光軸及び幾何学的中心位置は、横方向において同位置であり、
前記複数の第1小レンズは、縦方向には偏心しておらず、列の境界部における段差を軽減するように、各列毎に前記第1小レンズの厚さが調整されており、
前記複数の第2小レンズは、各行毎に縦方向に揃って偏心しており、同一行を構成する前記複数の第2小レンズのそれぞれのレンズの光軸及び幾何学的中心位置は、縦方向において同位置であり、
前記複数の第2小レンズは、横方向には偏心しておらず、行の境界部における段差を軽減するように、各行毎に前記第2小レンズの厚さが調整されていることを特徴とする。
(2)また、被照明領域側に照明光束を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズを有する第1レンズアレイと、
前記第1レンズアレイの前記複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを有する第2レンズアレイと、を少なくとも有する照明装置において、
前記第1レンズアレイ及び前記第2レンズアレイは、一つの透光性部材に一体化して形成されており、
前記複数の第1小レンズは、各行毎に縦方向に揃って偏心しており、同一行を構成する前記複数の第1小レンズのそれぞれのレンズの光軸及び幾何学的中心位置は、縦方向において同位置であり、
前記複数の第1小レンズは、横方向には偏心しておらず、行の境界部における段差を軽減するように、各行毎に前記第1小レンズの厚さが調整されており、
前記複数の第2小レンズは、各列毎に横方向に揃って偏心しており、同一列を構成する前記複数の第2小レンズのそれぞれのレンズの光軸及び幾何学的中心位置は、横方向において同位置であり、
前記複数の第2小レンズは、縦方向には偏心しておらず、列の境界部における段差を軽減するように、各列毎に前記第2小レンズの厚さが調整されていることを特徴とする。
さらに、以下の構成でも構わない。
被照明領域側に照明光束を射出する光源装置と、前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズを有する第1レンズアレイと、前記第1レンズアレイの前記複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを有する第2レンズアレイと、前記第2レンズアレイの前記複数の第2小レンズから射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズとを有し、前記複数の第1小レンズは、一定の方向に沿って偏心しており、前記複数の第2小レンズは、前記一定の方向又は前記一定の方向に直交する方向に沿って偏心しており、前記第1レンズアレイ及び前記第2レンズアレイは、一つの透光性部材に一体化して形成されていることを特徴とする。

The illuminating device of the present invention includes: (1) a light source device that emits an illuminating light beam toward the illuminated region;
A first lens array having a plurality of first small lenses for dividing an illumination light beam emitted from the light source device into a plurality of partial light beams;
A lighting device having at least a second lens array having a plurality of second small lenses corresponding to the plurality of first small lenses of the first lens array;
The first lens array and the second lens array are formed integrally with one translucent member,
The plurality of first small lenses are aligned eccentrically in the horizontal direction for each row, and the optical axis and geometric center position of each of the plurality of first small lenses constituting the same row are horizontal. In the same direction,
The plurality of first small lenses are not decentered in the vertical direction, and the thickness of the first small lens is adjusted for each row so as to reduce a step at the boundary of the rows,
The plurality of second small lenses are eccentric in the vertical direction for each row, and the optical axis and geometric center position of each of the plurality of second small lenses constituting the same row are in the vertical direction. In the same position,
The plurality of second small lenses are not decentered in the lateral direction, and the thickness of the second small lenses is adjusted for each row so as to reduce a step at a boundary portion of the rows. To do.
(2) a light source device that emits an illumination light beam toward the illuminated region side;
A first lens array having a plurality of first small lenses for dividing an illumination light beam emitted from the light source device into a plurality of partial light beams;
A lighting device having at least a second lens array having a plurality of second small lenses corresponding to the plurality of first small lenses of the first lens array;
The first lens array and the second lens array are formed integrally with one translucent member,
The plurality of first small lenses are aligned eccentrically in the vertical direction for each row, and the optical axis and geometric center position of each of the plurality of first small lenses constituting the same row are in the vertical direction. In the same position,
The plurality of first small lenses are not decentered in the lateral direction, and the thickness of the first small lens is adjusted for each row so as to reduce a step at a boundary portion of the rows,
The plurality of second small lenses are aligned eccentrically in the horizontal direction for each row, and the optical axis and geometric center position of each of the plurality of second small lenses constituting the same row are horizontal. In the same direction,
The plurality of second small lenses are not decentered in the vertical direction, and the thickness of the second small lenses is adjusted for each row so as to reduce a step at a boundary portion of the rows. And
Further, the following configuration may be used.
A light source device that emits an illumination light beam toward the illuminated region; a first lens array that includes a plurality of first small lenses for dividing the illumination light beam emitted from the light source device into a plurality of partial light beams; A second lens array having a plurality of second small lenses corresponding to the plurality of first small lenses of the lens array, and each partial light beam emitted from the plurality of second small lenses of the second lens array is illuminated. A superimposing lens for superimposing in a region, wherein the plurality of first small lenses are decentered along a certain direction, and the plurality of second small lenses are in the certain direction or the certain direction The first lens array and the second lens array are formed integrally with one translucent member.

このため、本発明の照明装置によれば、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイを一つの透光性部材に一体化して形成することにより、空気・光学部材間の2つの界面(第1レンズアレイの光射出面と第2レンズアレイの光入射面)を無くすることができるため、不要な反射を減じることができ、光利用効率の向上を図ることができる。また、光学部材の数を(2個(第1レンズアレイ及び第2レンズアレイ)から1個(透光性部材)に)減じることができるため、さらなる低コスト化を図ることもできる。   For this reason, according to the illumination device of the present invention, the first lens array and the second lens array are formed integrally with one translucent member, whereby two interfaces (the first lens) between the air and the optical member are formed. Since the light emitting surface of the array and the light incident surface of the second lens array can be eliminated, unnecessary reflection can be reduced, and light utilization efficiency can be improved. Further, since the number of optical members can be reduced (from two (first lens array and second lens array) to one (translucent member)), further cost reduction can be achieved.

透光性部材の材料としては、例えば、石英ガラス、硬質ガラス、結晶化ガラス、サファイア、水晶、プラスチックなどを好適に用いることができる。   As a material for the translucent member, for example, quartz glass, hard glass, crystallized glass, sapphire, crystal, plastic, and the like can be suitably used.

本発明の照明装置においては、前記第1レンズアレイは、前記各第1小レンズ間の境界部における段差を軽減するように各第1小レンズの厚みが調整された第1レンズアレイであり、前記第2レンズアレイは、前記各第2小レンズ間の境界部における段差を軽減するように各第2小レンズの厚みが調整された第2レンズアレイであることが好ましい。   In the illumination device of the present invention, the first lens array is a first lens array in which a thickness of each first small lens is adjusted so as to reduce a step at a boundary portion between the first small lenses, The second lens array is preferably a second lens array in which a thickness of each second small lens is adjusted so as to reduce a step at a boundary portion between the second small lenses.

本発明のように第1レンズアレイ及び第2レンズアレイを透光性部材として一体成形する場合、通常のレンズ等と比較して厚みが大きくなる。本発明の第1レンズアレイ及び第2レンズアレイが一体成形された透光性部材を例えばプレス法により形成することとした場合には、第1レンズアレイの各第1小レンズ間の境界部及び第2レンズアレイの各第2小レンズ間の境界部における段差が大きいと型離れが悪くなる。その結果、面ダレやカケを起こし易くなってしまい、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することができないという問題がある。   When the first lens array and the second lens array are integrally formed as a translucent member as in the present invention, the thickness is larger than that of a normal lens or the like. When the translucent member in which the first lens array and the second lens array of the present invention are integrally formed is formed by, for example, a press method, a boundary portion between each first small lens of the first lens array, and If the step at the boundary between the second small lenses of the second lens array is large, the mold separation becomes worse. As a result, surface sagging and chipping easily occur, and there is a problem that it is impossible to manufacture a lens array having a desired shape as the first lens array and the second lens array.

これに対し、本発明の照明装置によれば、第1レンズアレイは、各第1小レンズ間の境界部における段差を軽減するように各第1小レンズの厚みが調整された第1レンズアレイであり、第2レンズアレイは、各第2小レンズ間の境界部における段差を軽減するように各第2小レンズの厚みが調整された第2レンズアレイであるため、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することができないという問題も解消される。   On the other hand, according to the illumination device of the present invention, the first lens array is a first lens array in which the thickness of each first small lens is adjusted so as to reduce the step at the boundary between the first small lenses. The second lens array is a second lens array in which the thickness of each second small lens is adjusted so as to reduce the step at the boundary portion between each second small lens. The problem that a lens array having a desirable shape as a two-lens array cannot be manufactured is also solved.

ところで、複数の第1小レンズ又は複数の第2小レンズが偏心していない場合には、もちろん第1レンズアレイ及び第2レンズアレイの全面において段差を軽減するのは容易であるが、複数の第1小レンズ又は複数の第2小レンズを、縦方向に沿っても横方向に沿ってもともに偏心させた場合には、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイの全面において段差を軽減するのは容易ではないため、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することが容易ではない。   By the way, when the plurality of first small lenses or the plurality of second small lenses are not decentered, of course, it is easy to reduce the step on the entire surface of the first lens array and the second lens array. When one small lens or a plurality of second small lenses are decentered both along the vertical direction and along the horizontal direction, the level difference is reduced on the entire surface of the first lens array and the second lens array. Since it is not easy, it is not easy to manufacture a lens array having a desired shape as the first lens array and the second lens array.

これに対し、本発明の照明装置によれば、上記したように、複数の第1小レンズ及び複数の第2小レンズをともに、縦横方向のうちいずれかの方向に沿ってのみ偏心させているため、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイの全面において段差を軽減することが可能となり、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することが可能になる。   On the other hand, according to the illumination device of the present invention, as described above, both the plurality of first small lenses and the plurality of second small lenses are decentered only in any one of the vertical and horizontal directions. Therefore, it is possible to reduce the step on the entire surface of the first lens array and the second lens array, and it is possible to manufacture a lens array having a desirable shape as the first lens array and the second lens array.

なお、この明細書において「小レンズの厚み」とは、小レンズの光入射面と光射出面との間の最大距離を意味している。   In this specification, the “small lens thickness” means the maximum distance between the light incident surface and the light exit surface of the small lens.

本発明の照明装置においては、前記第2レンズアレイと前記重畳レンズとの間に、入射した光束を1種類の直線偏光に変換して射出する偏光変換素子をさらに備え、前記偏光変換素子は、有効入射部を有し、前記第1小レンズの少なくとも一部及び前記第2小レンズの少なくとも一部は、前記偏光変換素子の前記有効入射部に前記部分光束が入射するように偏心していることが好ましい。   In the illumination device of the present invention, a polarization conversion element that converts an incident light beam into one type of linearly polarized light and emits it between the second lens array and the superimposing lens, and the polarization conversion element includes: It has an effective incident part, and at least a part of the first small lens and at least a part of the second small lens are decentered so that the partial light beam enters the effective incident part of the polarization conversion element. Is preferred.

このように構成することにより、本発明の照明装置は、液晶装置のように偏光光を変調するタイプの電気光学変調装置を備えたプロジェクタに好適な照明装置となる。   With this configuration, the illumination device of the present invention is an illumination device suitable for a projector including an electro-optic modulation device of a type that modulates polarized light like a liquid crystal device.

本発明の照明装置においては、前記光源装置は、被照明領域側に略平行な照明光束を射出する光源装置であり、前記複数の第1小レンズの偏心方向と前記複数の第2小レンズの偏心方向とは、同一方向であることが好ましい。   In the illuminating device of the present invention, the light source device is a light source device that emits an illumination light beam that is substantially parallel to the illuminated region side, and the decentering direction of the plurality of first small lenses and the plurality of second small lenses. The eccentric direction is preferably the same direction.

偏光変換素子を有する照明装置の場合、光利用効率が低下しないようにするためには第1小レンズの像が偏光変換素子の有効入射部の領域のみに入射されるようにする必要がある。このため、偏光変換素子を有しない照明装置の場合と比べて、第1レンズアレイの一定の方向、例えば横方向に沿って第1小レンズの像を良好に分離することが重要となる。   In the case of an illuminating device having a polarization conversion element, it is necessary that the image of the first small lens is incident only on the area of the effective incident portion of the polarization conversion element so that the light utilization efficiency does not decrease. For this reason, it is important to better separate the image of the first small lens along a certain direction of the first lens array, for example, the lateral direction, as compared with the case of the illumination device having no polarization conversion element.

そこで、本発明の照明装置においては、第1レンズアレイの一定の方向(例えば横方向)に沿って複数の第1小レンズを偏心させた場合、第1レンズアレイからの各部分光束は第1レンズアレイの偏心方向に平行かつ照明光軸に平行な面内で第2レンズアレイに向かって外方に向かう光となる。
その結果、本発明の照明装置によれば、第1レンズアレイの偏心方向(例えば横方向)に沿って第1小レンズの像を良好に分離することが可能になり、偏光変換素子を有する照明装置の場合における光利用効率の低下を最小限のものとすることができる。
Therefore, in the illumination device of the present invention, when the plurality of first small lenses are decentered along a certain direction (for example, the lateral direction) of the first lens array, each partial light beam from the first lens array is the first. The light is directed outward toward the second lens array in a plane parallel to the eccentric direction of the lens array and parallel to the illumination optical axis.
As a result, according to the illumination device of the present invention, the image of the first small lens can be satisfactorily separated along the eccentric direction (for example, the lateral direction) of the first lens array, and the illumination having the polarization conversion element A decrease in light utilization efficiency in the case of the apparatus can be minimized.

なお、本発明の照明装置においては、第1レンズアレイからの部分光束は第1レンズアレイの偏心方向(例えば横方向)に平行かつ照明光軸に平行な面内で外方に向かう光となるが、第2レンズアレイはこれを照明光軸に平行な光にする必要があるため、第2レンズアレイは第1レンズアレイの偏心方向と平行で、かつ、反対方向(例えば横方向)に沿って複数の第2小レンズを偏心させている。
また、本発明の照明装置においては、各第1小レンズ間の境界部における段差を軽減するため、第1レンズアレイの一定の方向以外の方向(例えば縦方向)に沿っては複数の第1小レンズを偏心させていない。また、各第2小レンズ間の境界部における段差を軽減するため、第2レンズアレイの一定の方向以外の方向(例えば縦方向)に沿っては複数の第2小レンズを偏心させていない。
その結果、本発明の照明装置においては、複数の第1小レンズの偏心方向と複数の第2小レンズの偏心方向とが同一方向である場合、第2レンズアレイの偏心方向の寸法(例えば横方向寸法)は第1レンズアレイの偏心方向の寸法(例えば横方向寸法)よりも大きく、第2レンズアレイの偏心方向と直交する方向の寸法(例えば縦方向寸法)は第1レンズアレイの偏心方向と直交する方向の寸法(例えば縦方向寸法)と略同一となる。
In the illuminating device of the present invention, the partial light flux from the first lens array becomes light traveling outward in a plane parallel to the eccentric direction (for example, the lateral direction) of the first lens array and parallel to the illumination optical axis. However, since the second lens array needs to make this light parallel to the illumination optical axis, the second lens array is parallel to the eccentric direction of the first lens array and along the opposite direction (for example, the lateral direction). The plurality of second small lenses are decentered.
In the illumination device of the present invention, in order to reduce a step at the boundary between the first small lenses, a plurality of first lenses are arranged along a direction (for example, the vertical direction) other than a certain direction of the first lens array. The small lens is not decentered. Further, in order to reduce the step at the boundary between the second small lenses, the plurality of second small lenses are not decentered along a direction (for example, the vertical direction) other than a certain direction of the second lens array.
As a result, in the illumination device of the present invention, when the decentering direction of the plurality of first small lenses and the decentering direction of the plurality of second small lenses are the same direction, the dimension of the second lens array in the decentering direction (for example, lateral direction) (Direction dimension) is larger than the eccentric dimension (for example, lateral dimension) of the first lens array, and the dimension (for example, vertical dimension) in the direction orthogonal to the eccentric direction of the second lens array is eccentric direction of the first lens array. It is substantially the same as the dimension in the direction orthogonal to (for example, the vertical dimension).

本発明の照明装置においては、前記複数の第1小レンズのそれぞれの外形形状は、長辺及び短辺を有する略矩形形状であり、前記複数の第1小レンズの偏心方向と前記複数の第2小レンズの偏心方向とは、各第1小レンズの長辺方向と直交する方向であることが好ましい。   In the illuminating device of the present invention, each of the plurality of first small lenses has a substantially rectangular shape having a long side and a short side, and the decentering direction of the plurality of first small lenses and the plurality of first small lenses. The decentering direction of the two small lenses is preferably a direction orthogonal to the long side direction of each first small lens.

例えば、本発明の照明装置の被照明領域が横長の形状を有している場合、第1小レンズも横長の外形形状を有している。このため、照明装置においては、第1レンズアレイの縦方向に沿って第1小レンズの像を良好に分離することも重要である。   For example, when the illuminated area of the illumination device of the present invention has a horizontally long shape, the first small lens also has a horizontally long external shape. For this reason, in the illumination device, it is also important to favorably separate the image of the first small lens along the longitudinal direction of the first lens array.

そこで、本発明の照明装置においては、第1レンズアレイの第1小レンズの長辺方向と直交する方向(例えば、第1小レンズの外形形状が横長の形状であれば縦方向)に沿って複数の第1小レンズを偏心させている。このため、第1レンズアレイからの各部分光束は、第1レンズアレイの第1小レンズの長辺方向と直交する方向(例えば、第1小レンズの外形形状が横長の形状であれば縦方向)に平行かつ照明光軸に平行な面内で第2レンズアレイに向かって外方に向かう光となる。
その結果、第1レンズアレイの第1小レンズの長辺方向と直交する方向(例えば、第1小レンズの外形形状が横長の形状であれば縦方向)に沿って第1小レンズの像を良好に分離することが可能になり、本発明の照明装置は、各部分光束が第2レンズアレイの各第2小レンズに良好に入射し、被照明領域(例えば、電気光学変調装置の被照明領域)の形状により適合するものとなる。
Therefore, in the illumination device of the present invention, along the direction orthogonal to the long side direction of the first small lens of the first lens array (for example, the vertical direction if the outer shape of the first small lens is a horizontally long shape). The plurality of first small lenses are decentered. Therefore, each partial light beam from the first lens array is in a direction orthogonal to the long side direction of the first small lens of the first lens array (for example, the vertical direction if the outer shape of the first small lens is a horizontally long shape). ) In the plane parallel to the illumination optical axis and toward the second lens array.
As a result, an image of the first small lens is taken along a direction orthogonal to the long side direction of the first small lens of the first lens array (for example, the vertical direction if the outer shape of the first small lens is a horizontally long shape). The illumination device of the present invention can be separated satisfactorily. In the illumination device of the present invention, each partial light beam is favorably incident on each second small lens of the second lens array, and the illuminated region (for example, the illuminated light of the electro-optic modulation device) is obtained. It will be more suitable for the shape of the area.

本発明の照明装置においては、前記光源装置は、被照明領域側に発散する照明光束を射出する光源装置であり、前記複数の第1小レンズの偏心方向と前記複数の第2小レンズの偏心方向とは、直交する方向であることが好ましい。   In the illuminating device of the present invention, the light source device is a light source device that emits an illuminating light beam that diverges toward the illuminated region, and the eccentric direction of the plurality of first small lenses and the eccentricity of the plurality of second small lenses. The direction is preferably an orthogonal direction.

このように構成することにより、光源装置からは被照明領域側に発散する照明光束が射出される一方、第1レンズアレイの偏心方向は一定の方向(例えば横方向)にのみ沿って偏心しているため、第1レンズアレイからの各部分光束は、第1レンズアレイの偏心方向(例えば横方向)に平行かつ照明光軸に平行な面内では照明光軸に平行な平行光となるが、第1レンズアレイの偏心方向と直交する方向(例えば縦方向)に平行かつ照明光軸に平行な面内では第2レンズアレイに向かって外方に向かう光になる。
第1レンズアレイからの各部分光束は、第1レンズアレイの偏心方向と直交する方向(例えば縦方向)に平行かつ照明光軸に平行な面内で外方に向かう光となるが、第2レンズアレイはこれを照明光軸に平行な光とする必要があるため、第2レンズアレイの偏心方向は第1レンズアレイの偏心方向と直交する方向(例えば縦方向)に沿って複数の第2小レンズを偏心させている。
このため、本発明の照明装置によれば、照明装置における直交する2つの方向に沿って第1小レンズの像を良好に分離することが可能になり、偏光変換素子を有する照明装置の場合における光利用効率の低下を最小限のものとすることができる。
With this configuration, the light source device emits an illuminating light beam that diverges toward the illuminated region, while the decentering direction of the first lens array is decentered only along a certain direction (for example, the lateral direction). Therefore, each partial light beam from the first lens array becomes parallel light parallel to the illumination optical axis in a plane parallel to the eccentric direction (for example, the lateral direction) of the first lens array and parallel to the illumination optical axis. In a plane parallel to the direction orthogonal to the decentering direction of one lens array (for example, the vertical direction) and parallel to the illumination optical axis, the light travels outward toward the second lens array.
Each partial light beam from the first lens array becomes light that travels outward in a plane that is parallel to a direction orthogonal to the eccentric direction of the first lens array (for example, the vertical direction) and parallel to the illumination optical axis. Since the lens array needs to make this light parallel to the illumination optical axis, the decentering direction of the second lens array is a plurality of second directions along a direction (for example, the vertical direction) orthogonal to the decentering direction of the first lens array. The small lens is decentered.
For this reason, according to the illuminating device of the present invention, it is possible to satisfactorily separate the image of the first small lens along two orthogonal directions in the illuminating device, and in the case of the illuminating device having the polarization conversion element. A decrease in light utilization efficiency can be minimized.

また、本発明の照明装置においては、各小レンズ間の境界部における段差を軽減するため、第1レンズアレイの第1小レンズは一定の方向にのみ偏心しており、また第2レンズアレイの第2小レンズも一定の方向にのみ偏心している。しかしながら、光源装置から被照明領域側に発散する照明光束を射出させており、第1小レンズの偏心方向と第2小レンズの偏心方向とを直交する方向としていることから、照明装置における直交する2つの方向に第1小レンズの像を分離させることができるとともに、透光性部材から射出される光束は照明光軸に平行な平行光とすることができる。   In the illumination device of the present invention, the first small lens of the first lens array is decentered only in a certain direction in order to reduce the step at the boundary between the small lenses, and the second lens array The two small lenses are also decentered only in a certain direction. However, since the illumination light beam that diverges from the light source device to the illuminated region side is emitted and the eccentric direction of the first small lens and the eccentric direction of the second small lens are orthogonal to each other, they are orthogonal to each other in the illumination device. The image of the first small lens can be separated in two directions, and the light beam emitted from the translucent member can be parallel light parallel to the illumination optical axis.

その結果、本発明の照明装置においては、複数の第1小レンズの偏心方向が透光性部材の横方向に沿っており、複数の第2小レンズの偏心方向が透光性部材の縦方向に沿っているとすれば、第2レンズアレイの偏心方向の寸法(例えば縦方向寸法)は第1レンズアレイの偏心方向と直交する方向の寸法(例えば縦方向寸法)よりも大きく、第2レンズアレイの偏心方向と直交する方向の寸法(例えば横方向寸法)は第1レンズアレイの偏心方向の寸法(例えば横方向寸法)と略同一となる。また、複数の第1小レンズの偏心方向が透光性部材の縦方向に沿っており、複数の第2小レンズの偏心方向が透光性部材の横方向に沿っているとすれば、第2レンズアレイの偏心方向の寸法(例えば横方向寸法)は第1レンズアレイの偏心方向と直交する方向の寸法(例えば横方向寸法)よりも大きく、第2レンズアレイの偏心方向と直交する方向の寸法(例えば縦方向寸法)は第1レンズアレイの偏心方向の寸法(例えば縦方向寸法)と略同一となる。   As a result, in the illumination device of the present invention, the eccentric directions of the plurality of first small lenses are along the lateral direction of the translucent member, and the eccentric directions of the plurality of second small lenses are the longitudinal direction of the translucent member. , The dimension of the second lens array in the eccentric direction (for example, the vertical dimension) is larger than the dimension in the direction orthogonal to the eccentric direction of the first lens array (for example, the vertical dimension). The dimension in the direction orthogonal to the eccentric direction of the array (for example, lateral dimension) is substantially the same as the dimension in the eccentric direction of the first lens array (for example, lateral dimension). Further, if the decentering direction of the plurality of first small lenses is along the longitudinal direction of the translucent member and the decentering direction of the plurality of second small lenses is along the lateral direction of the translucent member, The dimension of the two lens arrays in the eccentric direction (for example, the lateral dimension) is larger than the dimension in the direction orthogonal to the eccentric direction of the first lens array (for example, the lateral dimension), and the dimension in the direction orthogonal to the eccentric direction of the second lens array. The dimension (for example, the longitudinal dimension) is substantially the same as the eccentric dimension (for example, the longitudinal dimension) of the first lens array.

本発明の照明装置においては、被照明領域側に略平行な照明光束を射出する前記光源装置は、発光管、前記発光管からの光を反射する楕円面リフレクタ及び前記楕円面リフレクタで反射される光を略平行光にする凹レンズを有する光源装置であることが好ましい。   In the illumination device of the present invention, the light source device that emits a substantially parallel illumination light beam toward the illuminated region is reflected by the arc tube, the ellipsoidal reflector that reflects light from the arc tube, and the ellipsoidal reflector. A light source device having a concave lens that makes light substantially parallel light is preferable.

また、本発明の照明装置においては、被照明領域側に発散する照明光束を射出する前記光源装置は、発光管、前記発光管からの光を反射する楕円面リフレクタ及び前記楕円面リフレクタで反射される光を照明光軸を中心軸とする発散光にする凹レンズを有する光源装置であることが好ましい。   In the illumination device of the present invention, the light source device that emits the illumination light beam that diverges toward the illuminated region is reflected by the arc tube, the elliptical reflector that reflects light from the arc tube, and the elliptical reflector. It is preferable that the light source device has a concave lens that makes divergent light whose center axis is the illumination optical axis.

このように構成することにより、放物面リフレクタを用いた光源装置と比較して、よりコンパクトな光源装置を実現することができる。   By comprising in this way, a more compact light source device is realizable compared with the light source device using a paraboloid reflector.

本発明の照明装置においては、前記発光管には、前記発光管から被照明領域側に射出される光を前記発光管に向けて反射する補助ミラーが設けられていることが好ましい。   In the illuminating device of the present invention, it is preferable that the arc tube is provided with an auxiliary mirror that reflects the light emitted from the arc tube toward the illuminated area toward the arc tube.

このように構成することにより、発光管から被照明領域側に放射される光が発光管に向けて反射されるため、発光管の被照明領域側端部を覆うような大きさに楕円面リフレクタの大きさを設定することを必要とせず、楕円面リフレクタの小型化を図ることができ、プロジェクタの小型化を図ることができる。また、このことは、第1レンズアレイの大きさ、第2レンズアレイの大きさ、偏光変換素子の大きさ、重畳レンズの大きさなどをさらに小さくすることができることをも意味し、プロジェクタのさらなる小型化を図ることができる。   With this configuration, light emitted from the arc tube toward the illuminated area is reflected toward the arc tube, so that the elliptical reflector is sized to cover the illuminated area side end of the arc tube. Therefore, the size of the ellipsoidal reflector can be reduced, and the projector can be reduced in size. This also means that the size of the first lens array, the size of the second lens array, the size of the polarization conversion element, the size of the superimposing lens, etc. can be further reduced. Miniaturization can be achieved.

本発明のプロジェクタは、照明装置と、前記照明装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、前記電気光学変調装置により変調された照明光束を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、前記照明装置は、本発明の照明装置であることを特徴とする。   The projector according to the present invention includes an illumination device, an electro-optic modulation device that modulates an illumination light beam from the illumination device according to image information, and a projection optical system that projects the illumination light beam modulated by the electro-optic modulation device. It is a projector provided, The said illuminating device is the illuminating device of this invention, It is characterized by the above-mentioned.

このため、本発明のプロジェクタは、さらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできるプロジェクタとなる。   For this reason, the projector of the present invention is a projector capable of further improving the light use efficiency and further reducing the cost.

本発明のプロジェクタにおいては、前記電気光学変調装置として、画像情報に応じて複数の色光のそれぞれを変調する複数の電気光学変調装置を備えるとともに、前記照明装置からの照明光束を複数の色光に分離して前記複数の電気光学変調装置のそれぞれに導く色分離導光光学系と、前記複数の電気光学変調装置で変調されたそれぞれの色光を合成するクロスダイクロイックプリズムとをさらに備えることが好ましい。   In the projector according to the aspect of the invention, the electro-optic modulation device includes a plurality of electro-optic modulation devices that modulate each of the plurality of color lights according to image information, and separates the illumination light beam from the illumination device into the plurality of color lights. It is preferable to further include a color separation light guide optical system that leads to each of the plurality of electro-optic modulation devices, and a cross dichroic prism that synthesizes the respective color lights modulated by the plurality of electro-optic modulation devices.

このように構成することにより、さらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできるプロジェクタを、画像品質の優れた(例えば3板式の)フルカラープロジェクタとすることができるようになる。   With such a configuration, a projector capable of further improving the light use efficiency and further reducing the cost can be a full color projector having excellent image quality (for example, a three-plate type).

以下、本発明の照明装置及びプロジェクタについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。   Hereinafter, an illumination device and a projector according to the present invention will be described based on embodiments shown in the drawings.

〔実施形態1〕
図1は、実施形態1に係る照明装置100及びプロジェクタ1000を説明するために示す図である。図1(a)はプロジェクタ1000の光学系を示す図であり、図1(b)はプロジェクタ1000に用いられる透光性部材120を上面から見た図であり、図1(c)はプロジェクタ1000に用いられる透光性部材120を側面から見た図である。
図2は、偏光変換素子150を説明するために示す図である。図2(a)は偏光変換素子150の一部を上面から見た図であり、図2(b)は偏光変換素子150の斜視図である。
Embodiment 1
FIG. 1 is a diagram for explaining an illumination device 100 and a projector 1000 according to the first embodiment. FIG. 1A is a diagram illustrating an optical system of the projector 1000, FIG. 1B is a diagram of a translucent member 120 used in the projector 1000, as viewed from above, and FIG. It is the figure which looked at the translucent member 120 used for 1 from the side.
FIG. 2 is a diagram for explaining the polarization conversion element 150. 2A is a view of a part of the polarization conversion element 150 as viewed from above, and FIG. 2B is a perspective view of the polarization conversion element 150.

図3は、実施形態1に係る照明装置100の効果を説明するために示す図である。図3(a)は実施形態1における偏光変換素子150の光入射面上での第1小レンズ132の像を示す図であり、図3(b)は比較例における偏光変換素子150cの光入射面上での第1小レンズの像を示す図である。比較例に係る照明装置100c(図示せず。)は、第1レンズアレイも第2レンズアレイもともに偏心していない小レンズを有する照明装置である。   FIG. 3 is a diagram for explaining the effect of the lighting apparatus 100 according to the first embodiment. FIG. 3A is a diagram illustrating an image of the first small lens 132 on the light incident surface of the polarization conversion element 150 in the first embodiment, and FIG. 3B is a light incidence of the polarization conversion element 150c in the comparative example. It is a figure which shows the image of the 1st small lens on a surface. An illumination device 100c (not shown) according to a comparative example is an illumination device having small lenses in which neither the first lens array nor the second lens array is decentered.

なお、以下の説明においては、互いに直交する3つの方向をそれぞれz軸方向(図1(a)における照明光軸100ax方向)、x軸方向(図1(a)における紙面に平行かつz軸に直交する方向)及びy軸方向(図1(a)における紙面に垂直かつz軸に直交する方向)とする。   In the following description, the three directions orthogonal to each other are defined as the z-axis direction (illumination optical axis 100ax direction in FIG. 1A) and the x-axis direction (parallel to the paper surface in FIG. And a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1A and perpendicular to the z-axis.

実施形態1に係るプロジェクタ1000は、図1(a)に示すように、照明装置100と、照明装置100からの照明光束を赤、緑及び青の3つの色光に分離して被照明領域に導光する色分離導光光学系200と、色分離導光光学系200で分離された3つの色光のそれぞれを画像情報に応じて変調する電気光学変調装置としての3つの液晶装置400R,400G,400Bと、これら3つの液晶装置400R,400G,400Bによって変調された色光を合成するクロスダイクロイックプリズム500と、クロスダイクロイックプリズム500によって合成された光をスクリーンSCR(図示せず。)等の投写面に投写する投写光学系600とを備えたプロジェクタである。   As shown in FIG. 1A, the projector 1000 according to the first embodiment separates the illumination device 100 and the illumination light flux from the illumination device 100 into three color lights of red, green, and blue, and guides them to the illumination area. The three color liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B as electro-optic modulation devices that modulate the light-separated color separation light guide optical system 200 and the three color lights separated by the color separation light guide optical system 200 according to image information. The cross dichroic prism 500 that combines the color lights modulated by the three liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B, and the light that is combined by the cross dichroic prism 500 is projected onto a projection surface such as a screen SCR (not shown). And a projection optical system 600.

実施形態1に係る照明装置100は、図1(a)〜図1(c)に示すように、被照明領域側に略平行な照明光束を射出する光源装置110と、光源装置110から射出される照明光束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132を有する第1レンズアレイ130と第1レンズアレイ130の複数の第1小レンズ132に対応する複数の第2小レンズ142を有する第2レンズアレイ140とが一体成形された透光性部材120と、光源装置110から射出される偏光方向の揃っていない照明光束を1種類の直線偏光に揃える偏光変換素子150と、偏光変換素子150から射出される各部分光束を被照明領域で重畳させるための重畳レンズ160とを有している。   As shown in FIGS. 1A to 1C, the illumination device 100 according to the first embodiment is emitted from the light source device 110 that emits an illumination light beam that is substantially parallel to the illuminated region side, and the light source device 110. The first lens array 130 having a plurality of first small lenses 132 for dividing the illumination light beam to be divided into a plurality of partial light beams, and a plurality of second small lenses corresponding to the plurality of first small lenses 132 of the first lens array 130 A translucent member 120 integrally formed with a second lens array 140 having 142, a polarization conversion element 150 that aligns an illumination light beam emitted from the light source device 110 with a non-uniform polarization direction into one type of linearly polarized light, It has a superimposing lens 160 for superimposing each partial light beam emitted from the polarization conversion element 150 in the illuminated region.

光源装置110は、放物面リフレクタ114と、放物面リフレクタ114の焦点近傍に発光中心を有する発光管112とを有している。
発光管112は、管球部と、管球部の両側に延びる一対の封止部とを有している。
放物面リフレクタ114は、発光管112の発光中心から放射された光を反射して、照明光軸100axに平行な照明光束として射出する。
The light source device 110 includes a parabolic reflector 114 and an arc tube 112 having a light emission center near the focal point of the parabolic reflector 114.
The arc tube 112 has a tube bulb portion and a pair of sealing portions extending on both sides of the tube bulb portion.
The parabolic reflector 114 reflects light emitted from the light emission center of the arc tube 112 and emits it as an illumination light beam parallel to the illumination optical axis 100ax.

放物面リフレクタ114から射出された照明光束は、透光性部材120に入射する。透光性部材120は、照明光束が第1レンズアレイ130の各第1小レンズ132から入射し、第1小レンズ132の数に応じた複数の部分光束に分割されるように構成されている。第1レンズアレイ130から射出された各部分光束は、透光性部材120内を透過して各第1小レンズ132にそれぞれ対応した各第2小レンズ142を有する第2レンズアレイ140から射出される。
なお、透光性部材120についての詳細は後述する。
The illumination light beam emitted from the parabolic reflector 114 is incident on the translucent member 120. The translucent member 120 is configured such that the illumination light beam enters from each first small lens 132 of the first lens array 130 and is divided into a plurality of partial light beams according to the number of the first small lenses 132. . Each partial light beam emitted from the first lens array 130 is emitted from the second lens array 140 having the second small lenses 142 respectively corresponding to the first small lenses 132 after passing through the translucent member 120. The
Details of the translucent member 120 will be described later.

第2レンズアレイ140から射出された各部分光束は、ランダムな偏光方向の光を一種類の直線偏光に揃える偏光変換素子150の偏光分離層152近傍に集光される。
偏光変換素子150は、図2(a)に示すように、照明光軸100axに対して傾斜配置される偏光分離層152及び反射層154を交互に配列した構成を有している。偏光分離層152は、各部分光束に含まれるP偏光光束及びS偏光光束のうち、一方の偏光光束を透過し、他方の偏光光束を反射する。偏光分離層152によって反射された他方の偏光光束は、反射層154によって曲折され、一方の偏光光束の射出方向、すなわち照明光軸100axに沿った方向に射出される。偏光変換素子150の光射出面には位相差板156が配設されており、射出された偏光光束のいずれかはこの位相差板156によって偏光変換され、略全ての偏光光束の偏光方向が揃えられる。
また、偏光変換素子150の光入射面側には、図2(b)に示すように、偏光分離層152に対応する有効入射部153の領域にのみ光が入射するように、矩形上の板状体に開口部158及び遮光部159が設けられた遮光板157が配設されている。
このような偏光変換素子150を用いることにより、光源装置110から射出される照明光束を、略一方向の直線偏光に揃えることができるため、液晶装置400R,400G,400Bで利用する光の光利用効率を向上することができる。
Each partial light beam emitted from the second lens array 140 is condensed in the vicinity of the polarization separation layer 152 of the polarization conversion element 150 that aligns light in a random polarization direction with one kind of linearly polarized light.
As shown in FIG. 2A, the polarization conversion element 150 has a configuration in which polarization separation layers 152 and reflection layers 154 that are inclined with respect to the illumination optical axis 100ax are alternately arranged. The polarization separation layer 152 transmits one polarized light beam among the P-polarized light beam and S-polarized light beam included in each partial light beam, and reflects the other polarized light beam. The other polarized light beam reflected by the polarization separation layer 152 is bent by the reflective layer 154 and emitted in the emission direction of the one polarized light beam, that is, the direction along the illumination optical axis 100ax. A phase difference plate 156 is disposed on the light exit surface of the polarization conversion element 150, and one of the emitted polarized light beams is polarized and converted by the phase difference plate 156, and the polarization directions of almost all the polarized light beams are aligned. It is done.
In addition, on the light incident surface side of the polarization conversion element 150, as shown in FIG. 2B, a rectangular plate is used so that light is incident only on the area of the effective incident portion 153 corresponding to the polarization separation layer 152. A light shielding plate 157 provided with an opening 158 and a light shielding part 159 is disposed in the body.
By using such a polarization conversion element 150, it is possible to align the illumination light beam emitted from the light source device 110 with linearly polarized light in approximately one direction, so that the light used in the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B is used. Efficiency can be improved.

偏光変換素子150で偏光方向が揃えられた複数の部分光束は、重畳レンズ160に入射し、後述する液晶装置400R,400G,400Bのそれぞれの被照明領域上で重さなり合うように重畳される。   A plurality of partial light beams whose polarization directions are aligned by the polarization conversion element 150 enter the superimposing lens 160 and are superimposed so as to overlap each other on the illuminated areas of the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B described later. .

重畳レンズ160から射出された光束は、反射ミラー170で曲折されて色分離導光光学系200に入射する。
色分離導光光学系200は、ダイクロイックミラー210,220と、反射ミラー230,240,250と、入射側レンズ260と、リレーレンズ270とを有している。
The light beam emitted from the superimposing lens 160 is bent by the reflection mirror 170 and enters the color separation light guide optical system 200.
The color separation light guide optical system 200 includes dichroic mirrors 210 and 220, reflection mirrors 230, 240 and 250, an incident side lens 260, and a relay lens 270.

ダイクロイックミラー210,220は、基板上に所定の波長領域の光束を反射し、他の波長領域の光束を透過する波長選択膜が形成された光学素子である。光路前段に配置されるダイクロイックミラー210は、赤色光成分を透過し、その他の色光成分を反射するミラーである。光路後段に配置されるダイクロイックミラー220は、緑色光成分を反射し、青色光成分を透過するミラーである。   The dichroic mirrors 210 and 220 are optical elements on which a wavelength selection film that reflects a light beam in a predetermined wavelength region and transmits a light beam in another wavelength region is formed on a substrate. The dichroic mirror 210 disposed in the front stage of the optical path is a mirror that transmits a red light component and reflects other color light components. The dichroic mirror 220 disposed in the latter stage of the optical path is a mirror that reflects the green light component and transmits the blue light component.

ダイクロイックミラー210を透過した赤色光成分は、反射ミラー230により曲折され、集光レンズ280Rを介して赤色光用の液晶装置400Rに入射する。一方、ダイクロイックミラー210で反射された緑色光成分及び青色光成分のうち緑色光成分は、ダイクロイックミラー220で反射され、集光レンズ280Gを介して緑色光用の液晶装置400Gに入射する。また、ダイクロイックミラー220を透過した青色光成分は、入射側レンズ260、リレーレンズ270及び反射ミラー240,250により集光・曲折されて集光レンズ280Bを介して青色光用の液晶装置400Bに入射する。入射側レンズ260、リレーレンズ270及び反射ミラー240,250は、ダイクロイックミラー220を透過した青色光を青色光用の液晶装置400Bまで導く機能を有している。なお、液晶装置400R,400G,400Bの各色光の光路前段に設けられる集光レンズ280R,280G,280Bは、透光性部材120の第2レンズアレイ140から射出された各部分光束を、各部分光束の主光線に対して略平行な光に変換するために設けられている。   The red light component transmitted through the dichroic mirror 210 is bent by the reflection mirror 230 and enters the liquid crystal device 400R for red light through the condenser lens 280R. On the other hand, of the green light component and the blue light component reflected by the dichroic mirror 210, the green light component is reflected by the dichroic mirror 220 and enters the liquid crystal device 400G for green light through the condenser lens 280G. The blue light component transmitted through the dichroic mirror 220 is condensed and bent by the incident side lens 260, the relay lens 270, and the reflection mirrors 240 and 250, and is incident on the blue light liquid crystal device 400B through the condensing lens 280B. To do. The incident side lens 260, the relay lens 270, and the reflection mirrors 240 and 250 have a function of guiding the blue light transmitted through the dichroic mirror 220 to the blue light liquid crystal device 400B. Note that the condensing lenses 280R, 280G, and 280B provided in the preceding stage of the light paths of the respective color lights of the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B are configured to convert the partial light beams emitted from the second lens array 140 of the translucent member 120 to the respective portions. It is provided in order to convert the light into a light substantially parallel to the principal ray of the light beam.

なお、青色光の光路にこのような入射側レンズ260、リレーレンズ270及び反射ミラー240,250が設けられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。実施形態1に係るプロジェクタ1000においては、青色光の光路の長さが長いのでこのような構成とされているが、赤色光の光路の長さを長くして入射側レンズ260、リレーレンズ270及び反射ミラー240,250を赤色光の光路に用いる構成も考えられる。   The reason that the incident side lens 260, the relay lens 270, and the reflection mirrors 240 and 250 are provided in the optical path of blue light is that the length of the optical path of blue light is longer than the length of the optical paths of other color lights. For this reason, a decrease in light use efficiency due to light divergence or the like is prevented. The projector 1000 according to the first embodiment has such a configuration because the length of the optical path of the blue light is long, but the length of the optical path of the red light is increased to make the incident side lens 260, the relay lens 270, and A configuration in which the reflection mirrors 240 and 250 are used in the optical path of red light is also conceivable.

液晶装置400R,400G,400Bは、入射した照明光束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、集光レンズ280R,280G,280Bと各液晶装置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、各液晶装置400R,400G,400Bとクロスダイクロイックプリズム500との間には、それぞれ射出側偏光板が介在配置されている。これら入射側偏光板、液晶装置400R,400G,400B及び射出側偏光板によって入射する各色光の光変調が行われる。
液晶装置400R,400G,400Bは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶を密閉封入したものであり、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として、与えられた画像信号に従って、入射側偏光板から射出された1種類の直線偏光の偏光方向を変調する。
液晶装置400R,400G,400Bとしては、「y軸方向に沿った縦方向寸法:x軸方向に沿った横方向寸法=3:4の長方形」の平面形状を有する画像形成領域を有する液晶装置を用いている。
The liquid crystal devices 400 </ b> R, 400 </ b> G, and 400 </ b> B modulate the incident illumination light beam according to image information to form a color image, and are the illumination target of the illumination device 100. Although not shown, incident side polarizing plates are interposed between the condenser lenses 280R, 280G, 280B and the liquid crystal devices 400R, 400G, 400B, respectively, and the liquid crystal devices 400R, 400G, 400B Between the cross dichroic prism 500, an exit side polarizing plate is interposed. The incident-side polarizing plate, the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B and the exit-side polarizing plate modulate light of each color light incident thereon.
The liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B are a pair of transparent glass substrates in which a liquid crystal that is an electro-optical material is hermetically sealed. For example, incident side polarization is performed according to a given image signal using a polysilicon TFT as a switching element. The polarization direction of one type of linearly polarized light emitted from the plate is modulated.
As the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B, a liquid crystal device having an image forming region having a planar shape of “longitudinal dimension along the y-axis direction: lateral dimension along the x-axis direction = 3: 4 rectangle”. Used.

クロスダイクロイックプリズム500は、射出側偏光板から射出された各色光毎に変調された光学像を合成して、カラー画像を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム500は、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた略X字状の界面には、誘電体多層膜が形成されている。略X字状の一方の界面に形成された誘電体多層膜は、赤色光を反射するものであり、他方の界面に形成された誘電体多層膜は、青色光を反射するものである。これらの誘電体多層膜によって赤色光及び青色光は曲折され、緑色光の進行方向と揃えられることにより、3つの色光が合成される。
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、スクリーン上で大画面画像を形成する。
The cross dichroic prism 500 is an optical element that forms a color image by synthesizing optical images modulated for the respective color lights 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.
The color image emitted from the cross dichroic prism 500 is enlarged and projected by the projection optical system 600 to form a large screen image on the screen.

実施形態1に係る照明装置100は、第1レンズアレイ130及び第2レンズアレイ140が一体成形された透光性部材120を備えている。
以下、実施形態1に係る照明装置100における透光性部材120について詳細に説明する。
The illumination device 100 according to the first embodiment includes a translucent member 120 in which a first lens array 130 and a second lens array 140 are integrally formed.
Hereinafter, the translucent member 120 in the illumination device 100 according to the first embodiment will be described in detail.

透光性部材120は、上記したように、矩形形状の輪郭を有する第1小レンズ132が縦方向(y軸方向)及び横方向(x軸方向)にマトリクス状に配列された第1レンズアレイ130と、第1小レンズ132に対応した第2小レンズ142が縦方向(y軸方向)及び横方向(x軸方向)にマトリクス状に配列された第2レンズアレイ140とが、互いに対向するように配置され、かつ、例えばプレス法により一体成形された光学素子である。なお、以後の各実施形態において、縦方向(y軸方向)を列とし、横方向(x軸方向)を行として説明する。   As described above, the translucent member 120 includes the first lens array in which the first small lenses 132 having a rectangular outline are arranged in a matrix in the vertical direction (y-axis direction) and the horizontal direction (x-axis direction). 130 and a second lens array 140 in which second small lenses 142 corresponding to the first small lenses 132 are arranged in a matrix in the vertical direction (y-axis direction) and the horizontal direction (x-axis direction) face each other. And an optical element integrally formed by, for example, a press method. In the following embodiments, the vertical direction (y-axis direction) will be described as a column, and the horizontal direction (x-axis direction) will be described as a row.

透光性部材120の材料としては、例えば、石英ガラス、硬質ガラス、結晶化ガラス、サファイア、水晶、プラスチックなどを好適に用いることができる。   As a material of the translucent member 120, for example, quartz glass, hard glass, crystallized glass, sapphire, crystal, plastic, and the like can be suitably used.

透光性部材120は、光源装置110からの照明光束を複数の部分光束に分割して、各部分光束を偏光変換素子150の偏光分離層152(図2(a)参照。)の位置近傍で集光させるように構成されている。したがって、偏光分離層152の位置近傍には、各部分光束による集光像が形成されることとなる。これらの集光像は、発光管112における発光部の像である。
ここで、発光管の発光部が理想的な点光源であり、かつ、照明装置が設計誤差や組立誤差などのない理想的な光学系であるとすれば、偏光変換素子の偏光分離層の位置近傍に形成される集光像は点となる。しかしながら、実際には発光管112の発光部は一定の大きさを有しているため、偏光分離層152の位置近傍に形成される集光像も一定の大きさを有することとなる。そこで、これらの集光像が有効に偏光分離層152へと入射できるように、偏光分離層152に有効に光を入射するための有効入射部153の大きさが設定されている。すなわち有効入射部153に入射した部分光束が、1種類の直線偏光となり、偏光変換素子150から射出されることとなる。
The translucent member 120 divides the illumination light beam from the light source device 110 into a plurality of partial light beams, and each partial light beam is near the position of the polarization separation layer 152 (see FIG. 2A) of the polarization conversion element 150. It is comprised so that it may condense. Therefore, a condensed image by each partial light beam is formed near the position of the polarization separation layer 152. These condensed images are images of the light emitting portion in the arc tube 112.
Here, if the light emitting part of the arc tube is an ideal point light source and the illumination device is an ideal optical system free of design errors and assembly errors, the position of the polarization separation layer of the polarization conversion element A condensed image formed in the vicinity becomes a point. However, actually, since the light emitting portion of the arc tube 112 has a certain size, the condensed image formed near the position of the polarization separation layer 152 also has a certain size. Therefore, the size of the effective incident portion 153 for effectively making light incident on the polarization separation layer 152 is set so that these condensed images can enter the polarization separation layer 152 effectively. That is, the partial light beam incident on the effective incident portion 153 becomes one type of linearly polarized light and is emitted from the polarization conversion element 150.

実施形態1に係る照明装置100における透光性部材120においては、第1レンズアレイ130の複数の第1小レンズ132及び第2レンズアレイ140の複数の第2小レンズ142は、有効入射部153に部分光束が入射し偏光分離層152の位置近傍に集光像を形成するような偏心レンズ(レンズ光軸とレンズの幾何学的中心位置とがずれた偏心レンズ)で構成されている。   In the translucent member 120 in the illumination device 100 according to the first embodiment, the plurality of first small lenses 132 of the first lens array 130 and the plurality of second small lenses 142 of the second lens array 140 include the effective incident portion 153. Is formed of an eccentric lens (an eccentric lens in which the lens optical axis is shifted from the geometric center position of the lens) that forms a condensed image near the position of the polarization separation layer 152.

実施形態1に係る照明装置100においては、図1(b)及び図1(c)に示すように、複数の第1小レンズ132は第1レンズアレイ130の縦横方向のうち横方向(x軸方向)に沿って偏心しており、複数の第2小レンズ142は第2レンズアレイ140の縦横方向のうち横方向(x軸方向)に沿って偏心している。   In the illumination device 100 according to the first embodiment, as shown in FIGS. 1B and 1C, the plurality of first small lenses 132 are arranged in the horizontal direction (x-axis) among the vertical and horizontal directions of the first lens array 130. The plurality of second small lenses 142 are eccentric along the horizontal direction (x-axis direction) in the vertical and horizontal directions of the second lens array 140.

なお、実施形態1に係る照明装置100においては、第1レンズアレイ130からの部分光束は第1レンズアレイ130の横方向(x軸方向)に平行かつ照明光軸100ax(z軸方向)に平行な面内(xz平面内)で外方に向かう光となるが、第2レンズアレイ140はこれを照明光軸100axに平行な光にする必要があるため、第2レンズアレイ140の横方向(x軸方向)に沿って複数の第2小レンズ142を偏心させている。
また、実施形態1に係る照明装置100においては、各第1小レンズ132間の境界部における段差を軽減するため、第1レンズアレイ130の縦方向(y軸方向)に沿っては複数の第1小レンズ132を偏心させていない。また、各第2小レンズ142間の境界部における段差を軽減するため、第2レンズアレイ140の縦方向(y軸方向)に沿っては複数の第2小レンズ142を偏心させていない。このように第1小レンズ132と第2小レンズ142との偏心方向(レンズ光軸とレンズの幾何学的中心位置とのずれ方向)は、一定方向の軸に沿って互いに対向する方向となっている。
その結果、実施形態1に係る照明装置100においては、図1(b)及び図1(c)に示すように、第2レンズアレイ140の横方向寸法A2は第1レンズアレイ140の横方向寸法A1よりも大きく、第2レンズアレイ140の縦方向寸法B2は第1レンズアレイ130の縦方向寸法B1と略同一となる。
In the illumination device 100 according to the first embodiment, the partial light flux from the first lens array 130 is parallel to the lateral direction (x-axis direction) of the first lens array 130 and parallel to the illumination optical axis 100ax (z-axis direction). However, since the second lens array 140 needs to make this light parallel to the illumination optical axis 100ax, the lateral direction of the second lens array 140 (in the xz plane) A plurality of second small lenses 142 are decentered along the x-axis direction.
Further, in the illumination device 100 according to the first embodiment, in order to reduce the step at the boundary between the first small lenses 132, a plurality of first lenses are arranged along the longitudinal direction (y-axis direction) of the first lens array 130. The 1 small lens 132 is not decentered. Further, in order to reduce a step at the boundary between the second small lenses 142, the plurality of second small lenses 142 are not decentered along the longitudinal direction (y-axis direction) of the second lens array 140. As described above, the decentering direction of the first small lens 132 and the second small lens 142 (the shift direction between the lens optical axis and the geometric center position of the lens) is a direction facing each other along an axis in a certain direction. ing.
As a result, in the illumination device 100 according to the first embodiment, as shown in FIGS. 1B and 1C, the lateral dimension A 2 of the second lens array 140 is the lateral direction of the first lens array 140. It is larger than the dimension A 1 , and the longitudinal dimension B 2 of the second lens array 140 is substantially the same as the longitudinal dimension B 1 of the first lens array 130.

第1レンズアレイ130の第1小レンズ132は、各列毎に同一方向(x軸方向)に揃って偏心されている。すなわち、同一列を構成する第1小レンズ132のそれぞれのレンズ光軸の位置はx軸方向において同位置であり、また、レンズの幾何学的中心位置もx軸方向において同位置となっている。一方、第1小レンズ132は、y軸方向には偏心していない。このように、第1レンズアレイ130は上記のように各列毎にのみ揃って偏心されており、各列毎に第1小レンズの表面形状が相違しているため、列の境界部における段差を軽減するように、これらの各列毎に第1小レンズ132の厚さが調整されている。   The first small lenses 132 of the first lens array 130 are eccentrically aligned in the same direction (x-axis direction) for each column. That is, the positions of the optical axes of the first small lenses 132 constituting the same row are the same in the x-axis direction, and the geometric center position of the lens is also the same in the x-axis direction. . On the other hand, the first small lens 132 is not decentered in the y-axis direction. As described above, the first lens array 130 is aligned and decentered only for each column as described above, and the surface shape of the first small lens is different for each column. The thickness of the first small lens 132 is adjusted for each of these columns.

第2レンズアレイ140の第2小レンズ142においても第1レンズアレイ130と同様に、各列毎に同一方向(x軸方向)にのみ揃って偏心されているため、列の境界部における段差を軽減するように、これらの各列毎に第2小レンズ142の厚さが調整されている。   Similarly to the first lens array 130, the second small lens 142 of the second lens array 140 is eccentrically aligned only in the same direction (x-axis direction) for each column. In order to reduce the thickness, the thickness of the second small lens 142 is adjusted for each of these columns.

なお、実施形態1に係る照明装置100においては、各第1小レンズ132を照明光軸100ax(z軸方向)に沿って見たときの外形形状が、各液晶装置400R,400G,400Bの被照明領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。例えば、液晶装置400R,400G,400Bの画像形成領域のアスペクト比(縦と横との寸法の比率)が3:4であるから、各第1小レンズ132のアスペクト比も3:4に設定されている。   In the illumination device 100 according to the first embodiment, the external shape when the first small lenses 132 are viewed along the illumination optical axis 100ax (z-axis direction) is the covered shape of the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B. It is set so as to be almost similar to the shape of the illumination area. For example, since the aspect ratio (ratio between the vertical and horizontal dimensions) of the image forming areas of the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B is 3: 4, the aspect ratio of each first small lens 132 is also set to 3: 4. ing.

このため、実施形態1に係る照明装置100によれば、第1レンズアレイ130及び第2レンズアレイ140の全面において段差を軽減することが可能になる。もちろん、第1レンズアレイ130及び第2レンズアレイ140の全面において段差を無くすることも可能である。   For this reason, according to the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 1, it becomes possible to reduce a level | step difference in the whole surface of the 1st lens array 130 and the 2nd lens array 140. FIG. Of course, it is possible to eliminate steps on the entire surface of the first lens array 130 and the second lens array 140.

実施形態1に係る照明装置100においては、光源装置110は、被照明領域側に照明光軸100axに略平行な照明光束を射出する光源装置である。   In the illumination device 100 according to the first embodiment, the light source device 110 is a light source device that emits an illumination light beam substantially parallel to the illumination optical axis 100ax toward the illuminated region.

このため、実施形態1に係る照明装置100によれば、光源装置110から射出された照明光軸100axに平行な照明光束は、各列毎に横方向(x軸方向)にのみ偏心している第1レンズアレイ130によって、第1レンズアレイ130の横方向(x軸方向)に平行かつ照明光軸100ax(z軸方向)に平行な面内(xz平面内)で第2レンズアレイ140に向かって外方に向かう部分光束となり、第1レンズアレイ130の縦方向(y軸方向)に平行かつ照明光軸100ax(z軸方向)に平行な面内(yz平面内)ではそのまま照明光軸100axに対して平行に第2レンズアレイ140に向かう部分光束となる。   For this reason, according to the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 1, the illumination light beam parallel to the illumination optical axis 100ax emitted from the light source device 110 is decentered only in the horizontal direction (x-axis direction) for each column. The one lens array 130 moves toward the second lens array 140 in a plane (in the xz plane) parallel to the lateral direction (x-axis direction) of the first lens array 130 and parallel to the illumination optical axis 100ax (z-axis direction). In the plane (in the yz plane) parallel to the longitudinal direction (y-axis direction) of the first lens array 130 and parallel to the illumination optical axis 100ax (z-axis direction), the partial light beam is directed to the illumination optical axis 100ax as it is. On the other hand, it becomes a partial light beam directed in parallel to the second lens array 140.

第1レンズアレイ130から入射して透光性部材120を透過した部分光束は、各列毎に横方向(x軸方向)にのみ偏心している第2レンズアレイ140によって、第1レンズアレイ130の横方向(x軸方向)に平行かつ照明光軸100ax(z軸方向)に平行な面内(xz平面内)で再び照明光軸100axに平行な部分光束として第2レンズアレイ140から射出され、第1レンズアレイ130の縦方向(y軸方向)に平行かつ照明光軸100ax(z軸方向)に平行な面内(yz平面内)ではそのまま照明光軸100axに平行な部分光束として第2レンズアレイ140から射出される。   The partial light flux that has entered from the first lens array 130 and has passed through the translucent member 120 is transferred to the first lens array 130 by the second lens array 140 that is decentered only in the lateral direction (x-axis direction) for each column. In a plane parallel to the illumination optical axis 100ax (within the xz plane) parallel to the lateral direction (x-axis direction) and parallel to the illumination optical axis 100ax (z-axis direction), it is emitted again from the second lens array 140 as a partial light beam parallel to the illumination optical axis 100ax In a plane (in the yz plane) parallel to the longitudinal direction (y-axis direction) of the first lens array 130 and parallel to the illumination optical axis 100ax (z-axis direction), the second lens is directly converted into a partial light beam parallel to the illumination optical axis 100ax. Ejected from array 140.

その結果、実施形態1に係る照明装置100によれば、図3(a)に示すように、第1レンズアレイ130の横方向(x軸方向)に沿って第1小レンズ132の像を良好に分離することが可能になり、部分光束の集光像が一定の大きさを有する場合であっても、偏光変換素子150の有効入射部153(図2(a)参照。)の領域に部分光束が確実に入射し、偏光分離層152の位置近傍に集光像を形成させて照明装置100における光利用効率を向上させることができる。   As a result, according to the illumination device 100 according to the first embodiment, as shown in FIG. 3A, the image of the first small lens 132 is excellent along the horizontal direction (x-axis direction) of the first lens array 130. Even if the condensing image of the partial light beam has a certain size, it is partially in the region of the effective incident portion 153 (see FIG. 2A) of the polarization conversion element 150. It is possible to improve the light utilization efficiency in the illumination device 100 by reliably entering the light beam and forming a condensed image near the position of the polarization separation layer 152.

以上、実施形態1に係る照明装置100は、図1(a)〜図1(c)に示すように、第1レンズアレイ130及び第2レンズアレイ140が、一つの透光性部材120に一体化して形成されている。   As described above, in the lighting device 100 according to the first embodiment, as illustrated in FIGS. 1A to 1C, the first lens array 130 and the second lens array 140 are integrated with one translucent member 120. Formed.

このため、実施形態1に係る照明装置100によれば、第1レンズアレイ130及び第2レンズアレイ140を一つの透光性部材120に一体化して形成することにより、従来のような第1レンズアレイと第2レンズアレイとを別体として構成した場合の空気・光学部材間の2つの界面(第1レンズアレイの光射出面と第2レンズアレイの光入射面)を無くすことができるため、不要な反射を減じることができ、光利用効率の向上を図ることができる。また、第1レンズアレイ130及び第2レンズアレイ140が一体化して形成されているので、従来のような第1レンズアレイと第2レンズアレイとの相対位置を調整する必要がなく、また組み込み後のずれも発生しない。このため、照明装置100の他の光学部品との位置合わせが容易となる。さらにまた、光学部材の数を(2個(第1レンズアレイ及び第2レンズアレイ)から1個(透光性部材)に)減じることができるため、さらなる低コスト化を図ることもできる。   For this reason, according to the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 1, the 1st lens array 130 and the 2nd lens array 140 are integrally formed in one translucent member 120, and the 1st lens like the past is formed. Since the two interfaces between the air and the optical member when the array and the second lens array are configured as separate bodies (the light exit surface of the first lens array and the light entrance surface of the second lens array) can be eliminated, Unnecessary reflection can be reduced, and light utilization efficiency can be improved. Further, since the first lens array 130 and the second lens array 140 are integrally formed, there is no need to adjust the relative position between the first lens array and the second lens array as in the prior art, and after assembly. No shift occurs. For this reason, alignment with the other optical component of the illuminating device 100 becomes easy. Furthermore, since the number of optical members can be reduced (from two (first lens array and second lens array) to one (translucent member)), further cost reduction can be achieved.

また、実施形態1に係る照明装置100は、第1レンズアレイ130は、各第1小レンズ132間の境界部における段差を軽減するように各第1小レンズ132の厚みが調整された第1レンズアレイであり、第2レンズアレイ140は、各第2小レンズ142間の境界部における段差を軽減するように各第2小レンズ142の厚みが調整された第2レンズアレイである。   In the illumination device 100 according to the first embodiment, the first lens array 130 is a first lens in which the thickness of each first small lens 132 is adjusted so as to reduce a step at a boundary portion between each first small lens 132. The second lens array 140 is a second lens array in which the thickness of each second small lens 142 is adjusted so as to reduce a step at a boundary portion between each second small lens 142.

実施形態1に係る照明装置100のように第1レンズアレイ及び第2レンズアレイを透光性部材として一体成形する場合、通常のレンズ等と比較して厚みが大きくなるため、第1レンズアレイの各第1小レンズ間の境界部及び第2レンズアレイの各第2小レンズ間の境界部における段差が大きいと型離れが悪くなる。その結果、面ダレやカケを起こし易くなってしまい、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することができないという問題がある。   When the first lens array and the second lens array are integrally formed as a translucent member as in the illumination device 100 according to the first embodiment, the thickness is larger than that of a normal lens or the like. When the step between the first small lenses and the boundary between the second small lenses in the second lens array are large, the mold release becomes worse. As a result, surface sagging and chipping easily occur, and there is a problem that it is impossible to manufacture a lens array having a desired shape as the first lens array and the second lens array.

これに対し、実施形態1に係る照明装置100によれば、第1レンズアレイ130は、各第1小レンズ132間の境界部における段差を軽減するように各第1小レンズ132の厚みが調整された第1レンズアレイであり、第2レンズアレイ140は、各第2小レンズ142間の境界部における段差を軽減するように各第2小レンズ142の厚みが調整された第2レンズアレイであるため、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することができないという問題も解消される。   On the other hand, according to the illumination device 100 according to the first embodiment, the thickness of each first small lens 132 is adjusted in the first lens array 130 so as to reduce the step at the boundary between the first small lenses 132. The second lens array 140 is a second lens array in which the thickness of each second small lens 142 is adjusted so as to reduce the step at the boundary between the second small lenses 142. Therefore, the problem that a lens array having a desirable shape as the first lens array and the second lens array cannot be manufactured is also solved.

さらに、実施形態1に係る照明装置100は、複数の第1小レンズ132は、横方向(x軸方向)に沿って偏心しており、複数の第2小レンズ142は、横方向(x軸方向)に沿って偏心している。   Furthermore, in the illumination device 100 according to the first embodiment, the plurality of first small lenses 132 are eccentric along the lateral direction (x-axis direction), and the plurality of second small lenses 142 are laterally (x-axis direction). ) Is eccentric along.

複数の第1小レンズ又は複数の第2小レンズが偏心していない場合には、もちろん第1レンズアレイ及び第2レンズアレイの全面において段差を軽減するのは容易であるが、複数の第1小レンズ又は複数の第2小レンズを、縦方向に沿っても横方向に沿ってもともに偏心させた場合には、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイの全面において段差を軽減するのは容易ではないため、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することが容易ではない。   If the plurality of first small lenses or the plurality of second small lenses are not decentered, of course, it is easy to reduce the step on the entire surface of the first lens array and the second lens array. When the lens or the plurality of second small lenses are decentered both along the vertical direction and along the horizontal direction, it is not easy to reduce the step on the entire surface of the first lens array and the second lens array. Therefore, it is not easy to manufacture a lens array having a desirable shape as the first lens array and the second lens array.

これに対し、実施形態1に係る照明装置100によれば、上記したように、複数の第1小レンズ132及び複数の第2小レンズ142をともに、横方向(x軸方向)に沿ってのみ偏心させているため、第1レンズアレイ130及び第2レンズアレイ140の全面において段差を軽減することが可能となり、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することが可能になる。   On the other hand, according to the lighting device 100 according to the first embodiment, as described above, both the plurality of first small lenses 132 and the plurality of second small lenses 142 are only along the horizontal direction (x-axis direction). Since it is decentered, it is possible to reduce the step on the entire surface of the first lens array 130 and the second lens array 140, and it is possible to manufacture a lens array having a desired shape as the first lens array and the second lens array. become.

以上のように、実施形態1に係るプロジェクタ1000は、上記した照明装置100と、照明装置100からの照明光束を画像情報に応じて変調する液晶装置400R,400G,400Bと、液晶装置400R,400G,400Bにより変調された照明光束を投写する投写光学系600とを備えたプロジェクタであるため、さらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできるプロジェクタとなる。   As described above, the projector 1000 according to the first embodiment includes the above-described illumination device 100, the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B that modulate the illumination light flux from the illumination device 100 according to image information, and the liquid crystal devices 400R and 400G. , 400B and the projection optical system 600 that projects the illumination light flux modulated by 400B, the projector can achieve further improvement in light utilization efficiency and further cost reduction.

〔実施形態2〕
図4は、実施形態2に係る照明装置100A及びプロジェクタ1000Aを説明するために示す図である。図4(a)はプロジェクタ1000Aの光学系を示す図であり、図4(b)はプロジェクタ1000Aに用いられる透光性部材120を上面から見た図であり、図4(c)はプロジェクタ1000Aに用いられる透光性部材120を側面から見た図である。
[Embodiment 2]
FIG. 4 is a diagram for explaining the illumination device 100A and the projector 1000A according to the second embodiment. 4A is a diagram showing an optical system of the projector 1000A, FIG. 4B is a diagram of the translucent member 120 used in the projector 1000A, as viewed from above, and FIG. 4C is a diagram of the projector 1000A. It is the figure which looked at the translucent member 120 used for 1 from the side.

実施形態2に係る照明装置100Aは、基本的には実施形態1に係る照明装置100とよく似た構成を有しているが、図4(a)に示すように、実施形態1に係る照明装置100とは、光源装置の構成が異なっている。
すなわち、実施形態2に係る照明装置100Aは、光源装置として、楕円面リフレクタ114Aと、楕円面リフレクタ114Aの第1焦点近傍に配置された発光管112Aと、発光管112Aの被照明領域側に配置され発光管112Aから被照明領域側に放射される光を楕円面リフレクタ114Aに向けて反射する補助ミラー116Aと、楕円面リフレクタ114Aで反射される集束光を照明光軸100Aaxと略平行な平行光にする凹レンズ118Aとを有する光源装置110Aを用いている。
The illumination device 100A according to the second embodiment basically has a configuration that is very similar to the illumination device 100 according to the first embodiment, but as illustrated in FIG. 4A, the illumination according to the first embodiment. The configuration of the light source device is different from that of the device 100.
That is, the illuminating device 100A according to the second embodiment is arranged as the light source device on the ellipsoidal reflector 114A, the arc tube 112A disposed near the first focal point of the ellipsoidal reflector 114A, and the illuminated region side of the arc tube 112A. The auxiliary mirror 116A that reflects the light emitted from the arc tube 112A toward the illuminated area toward the ellipsoidal reflector 114A, and the collimated light reflected by the ellipsoidal reflector 114A is parallel light that is substantially parallel to the illumination optical axis 100Aax. A light source device 110A having a concave lens 118A is used.

発光管112Aは、管球部と、管球部の両側に延びる一対の封止部とを有している。
楕円面リフレクタ114Aは、第1焦点位置近傍に配置された発光管112Aにおける発光部の発光中心から放射された光を、第2焦点位置に集束する集束光として射出する。楕円面リフレクタ114Aは、一方の封止部に挿通・固着されている。
The arc tube 112A has a tube bulb portion and a pair of sealing portions extending on both sides of the tube bulb portion.
The ellipsoidal reflector 114A emits the light emitted from the light emission center of the light emitting portion in the arc tube 112A disposed in the vicinity of the first focal position as the focused light that converges to the second focal position. The ellipsoidal reflector 114A is inserted and fixed in one sealing portion.

補助ミラー116Aは、図4(a)に示すように、発光管112Aの管球部の略半分を覆い、楕円面リフレクタ114Aの反射凹面と対向して配置される反射部材であり、発光管112Aの他方の封止部に挿通・固着されている。
このような補助ミラー116Aを用いることにより、発光管112Aの発光部から楕円面リフレクタ114Aとは反対側(被照明領域側)に向かって放射される光が、補助ミラー116Aによって発光管112Aの発光部に向けて反射される。補助ミラー116Aによって反射された光は、楕円面リフレクタ114Aに向けて発光管112Aの発光部から再び放射され、さらに楕円面リフレクタ114Aの反射凹面で反射されて第2焦点位置に集束される。従って、補助ミラー116Aを用いることによって、発光管112Aの発光部から楕円面リフレクタ114Aとは反対側(被照明領域側)に向かって放射される光も、発光管112Aから楕円面リフレクタ114Aに向かって直接放射される光と同様に、楕円面リフレクタ114Aの第2焦点位置に集束させることができる。
As shown in FIG. 4A, the auxiliary mirror 116A is a reflecting member that covers substantially half of the bulb portion of the arc tube 112A and is disposed to face the reflective concave surface of the ellipsoidal reflector 114A. The other sealing portion is inserted and fixed.
By using such an auxiliary mirror 116A, light emitted from the light emitting portion of the arc tube 112A toward the opposite side (illuminated area side) of the ellipsoidal reflector 114A is emitted from the arc tube 112A by the auxiliary mirror 116A. Reflected toward the part. The light reflected by the auxiliary mirror 116A is emitted again from the light emitting portion of the arc tube 112A toward the ellipsoidal reflector 114A, is further reflected by the reflecting concave surface of the ellipsoidal reflector 114A, and is focused on the second focal position. Therefore, by using the auxiliary mirror 116A, the light emitted from the light emitting portion of the arc tube 112A toward the opposite side (illuminated area side) of the ellipsoidal reflector 114A is also directed from the arc tube 112A toward the ellipsoidal reflector 114A. Similarly to the light directly emitted, the light can be focused on the second focal position of the ellipsoidal reflector 114A.

楕円面リフレクタ114Aからの光は、凹レンズ118Aで照明光軸100Aaxと略平行な平行光に変換され、透光性部材120の第1レンズアレイ130へと射出される。   The light from the ellipsoidal reflector 114 </ b> A is converted into parallel light substantially parallel to the illumination optical axis 100 </ b> Aax by the concave lens 118 </ b> A and emitted to the first lens array 130 of the translucent member 120.

このように、実施形態2に係る照明装置100Aは、実施形態1に係る照明装置100とは、光源装置の構成が異なるが、図4(a)〜図4(c)に示すように、第1レンズアレイ130及び第2レンズアレイ140は一つの透光性部材120に一体化して形成されているため、実施形態1に係る照明装置100の場合と同様に、空気・光学部材間の2つの界面を無くすことができる。このため、不要な反射を減じることができ、光利用効率の向上を図ることができる。また、光学部材の数を減じることができるため、さらなる低コスト化を図ることもできる。   As described above, the illumination device 100A according to the second embodiment is different from the illumination device 100 according to the first embodiment in the configuration of the light source device, but as illustrated in FIGS. Since the first lens array 130 and the second lens array 140 are formed integrally with one translucent member 120, two air / optical members between the air and optical members are formed as in the case of the illumination device 100 according to the first embodiment. The interface can be eliminated. For this reason, unnecessary reflection can be reduced, and the light utilization efficiency can be improved. Moreover, since the number of optical members can be reduced, further cost reduction can be achieved.

また、実施形態2に係る照明装置100Aによれば、第1レンズアレイ130は、各第1小レンズ132間の境界部における段差を軽減するように各第1小レンズ132の厚みが調整された第1レンズアレイであり、第2レンズアレイ140は、各第2小レンズ142間の境界部における段差を軽減するように各第2小レンズ142の厚みが調整された第2レンズアレイであるため、実施形態1に係る照明装置100の場合と同様に、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することができないという問題も解消される。   Further, according to the illumination device 100A according to the second embodiment, in the first lens array 130, the thickness of each first small lens 132 is adjusted so as to reduce the step at the boundary portion between each first small lens 132. The second lens array 140 is a first lens array, and the second lens array 140 is a second lens array in which the thickness of each second small lens 142 is adjusted so as to reduce a step at a boundary portion between each second small lens 142. As in the case of the illumination device 100 according to the first embodiment, the problem that a lens array having a desired shape as the first lens array and the second lens array cannot be manufactured is also solved.

さらに、実施形態2に係る照明装置100Aによれば、複数の第1小レンズ132及び複数の第2小レンズ142をともに、横方向(x軸方向)に沿ってのみ偏心させているため、実施形態1に係る照明装置100の場合と同様に、第1レンズアレイ130及び第2レンズアレイ140の全面において段差を軽減することが可能となり、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することが可能になる。   Furthermore, according to the illuminating device 100A according to the second embodiment, since the plurality of first small lenses 132 and the plurality of second small lenses 142 are both decentered only along the lateral direction (x-axis direction). As in the case of the illumination device 100 according to the first embodiment, it is possible to reduce a step on the entire surface of the first lens array 130 and the second lens array 140, and lenses having desirable shapes as the first lens array and the second lens array. An array can be manufactured.

したがって、実施形態2に係る照明装置100Aは、実施形態1に係る照明装置100の場合と同様に、プロジェクタにおけるさらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできる照明装置となる。   Therefore, the illumination device 100A according to the second embodiment is an illumination device capable of further improving the light use efficiency and further reducing the cost in the projector, as in the case of the illumination device 100 according to the first embodiment.

実施形態2に係るプロジェクタ1000Aは、上記した照明装置100Aと、照明装置100Aからの照明光束を画像情報に応じて変調する液晶装置400R,400G,400Bと、液晶装置400R,400G,400Bにより変調された照明光束を投写する投写光学系600とを備えたプロジェクタであるため、さらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできるプロジェクタとなる。   The projector 1000A according to the second embodiment is modulated by the illumination device 100A, the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B that modulate the illumination light flux from the illumination device 100A according to image information, and the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B. Since the projector includes the projection optical system 600 that projects the illumination light flux, the projector can further improve the light utilization efficiency and further reduce the cost.

〔実施形態3〕
図5は、実施形態3に係る照明装置100B及びプロジェクタ1000Bを説明するために示す図である。図5(a)はプロジェクタ1000Bの光学系を示す図であり、図5(b)はプロジェクタ1000Bに用いられる透光性部材120Bを上面から見た図であり、図5(c)はプロジェクタ1000Bに用いられる透光性部材120Bを側面から見た図である。
[Embodiment 3]
FIG. 5 is a diagram for explaining the illumination device 100B and the projector 1000B according to the third embodiment. FIG. 5A is a diagram illustrating an optical system of the projector 1000B, FIG. 5B is a diagram of a translucent member 120B used in the projector 1000B, and FIG. 5C is a diagram illustrating the projector 1000B. It is the figure which looked at the translucent member 120B used for 1 from the side.

実施形態3に係る照明装置100Bは、図5(a)〜図5(c)に示すように、実施形態2に係る照明装置100Aとは、光源装置、偏光変換素子及び透光性部材の構成が異なっている。
すなわち、実施形態3に係る照明装置100Bは、光源装置として、被照明領域側に発散する照明光束を射出する光源装置110Bを用いており、偏光変換素子として、実施形態2に係る照明装置100Aにおける偏光変換素子150Aとは有効入射部の範囲が異なる偏光変換素子150Bを用いており、透光性部材として、第1レンズアレイ130Bの縦方向(y軸方向)に沿って複数の第1小レンズ132Bが偏心しており、第2レンズアレイ140Bの横方向(x軸方向)に沿って複数の第2小レンズ142Bが偏心している透光性部材120Bを用いている。
As illustrated in FIGS. 5A to 5C, the illumination device 100 </ b> B according to the third embodiment is different from the illumination device 100 </ b> A according to the second embodiment in the configuration of the light source device, the polarization conversion element, and the translucent member. Is different.
That is, the illuminating device 100B according to the third embodiment uses the light source device 110B that emits an illuminating light beam that diverges toward the illuminated region as the light source device, and the polarization conversion element in the illuminating device 100A according to the second embodiment. A polarization conversion element 150B having a different effective incident part range from the polarization conversion element 150A is used, and a plurality of first small lenses are arranged as a translucent member along the longitudinal direction (y-axis direction) of the first lens array 130B. The translucent member 120B in which the second small lens 142B is eccentric along the lateral direction (x-axis direction) of the second lens array 140B is used.

実施形態3に係る照明装置100Bは、実施形態2に係る照明装置100Aとは楕円面リフレクタの被照明領域側に設けられたレンズの作用のみが異なっている。
すなわち、実施形態2に係る照明装置100Aにおいては、図4(a)に示したように、楕円面リフレクタ114Aの被照明領域側には凹レンズ118Aが設けられ、楕円面リフレクタ114Aから射出された集束光は、凹レンズ118Aによって照明光軸100Aaxと略平行な平行光とされて光源装置110Aから射出されるように構成されている。
これに対し、実施形態3に係る照明装置100Bにおいては、図5(a)に示すように、楕円面リフレクタ114Aの被照明領域側には凹レンズ118Bが設けられ、楕円面リフレクタ114Aから射出された集束光は、凹レンズ118Bによって照明光軸100Baxを中心軸として外側に発散する発散光として光源装置110Bから射出されるように構成されている。
The illumination device 100B according to the third embodiment differs from the illumination device 100A according to the second embodiment only in the action of the lens provided on the illuminated region side of the ellipsoidal reflector.
That is, in the illumination device 100A according to the second embodiment, as shown in FIG. 4A, the concave lens 118A is provided on the illuminated area side of the ellipsoidal reflector 114A, and the converging light emitted from the ellipsoidal reflector 114A is provided. The light is configured to be emitted from the light source device 110A as parallel light substantially parallel to the illumination optical axis 100Aax by the concave lens 118A.
On the other hand, in the illumination device 100B according to the third embodiment, as shown in FIG. 5A, a concave lens 118B is provided on the illuminated region side of the ellipsoidal reflector 114A and emitted from the ellipsoidal reflector 114A. The focused light is configured to be emitted from the light source device 110 </ b> B as divergent light that diverges outward from the illumination optical axis 100 </ b> Bax as a central axis by the concave lens 118 </ b> B.

実施形態3に係る照明装置100Bにおいては、図5(b)に示すように、第1レンズアレイ130Bからの部分光束は第1レンズアレイ130Bの横方向(x軸方向)に平行かつ照明光軸100Bax(z軸方向)に平行な面内(xz平面内)で外方に向かう光となるが、第2レンズアレイ140Bはこれを照明光軸100Baxに平行な光にする必要があるため、第2レンズアレイ140Bの横方向(x軸方向)に沿って複数の第2小レンズ142Bを偏心させている。
また、実施形態3に係る照明装置100Bにおいては、各第2小レンズ142B間の境界部における段差を軽減するため、図5(c)に示すように、第2レンズアレイ140Bの縦方向(y軸方向)に沿っては複数の第2小レンズ142Bを偏心させていない。また、これに伴って、光源装置110Bから被照明領域側に発散する照明光束を照明光軸100Baxと略平行な平行光にする必要があるため、第1レンズアレイ130Bの縦方向(y軸方向)に沿って複数の第1小レンズ132Bを偏心させている。このように第1小レンズ132Bと第2小レンズ142Bとの偏心方向(レンズ光軸とレンズの幾何学的中心位置とのずれ方向)は、互いに直交する軸に沿っている。
その結果、実施形態3に係る照明装置100Bにおいては、第2レンズアレイ140Bの横方向寸法A2は第1レンズアレイ130Bの横方向寸法A1よりも大きく、第2レンズアレイ140Bの縦方向寸法B2は第1レンズアレイ130Bの縦方向寸法B1と略同一となる。
In the illumination device 100B according to the third embodiment, as shown in FIG. 5B, the partial light flux from the first lens array 130B is parallel to the lateral direction (x-axis direction) of the first lens array 130B and is the illumination optical axis. In the plane parallel to 100 Bax (z-axis direction) (in the xz plane), the light travels outward. However, the second lens array 140B needs to convert this light into light parallel to the illumination optical axis 100Bax. A plurality of second small lenses 142B are decentered along the lateral direction (x-axis direction) of the two-lens array 140B.
Further, in the illumination device 100B according to the third embodiment, in order to reduce the step at the boundary between the second small lenses 142B, as shown in FIG. 5C, the longitudinal direction (y A plurality of second small lenses 142B are not decentered along the axial direction. Accordingly, the illumination light beam that diverges from the light source device 110B to the illuminated region side needs to be parallel light that is substantially parallel to the illumination optical axis 100Bax, and therefore the vertical direction (y-axis direction) of the first lens array 130B. ) Are decentered along the first small lens 132B. As described above, the decentering direction of the first small lens 132B and the second small lens 142B (the shift direction between the lens optical axis and the geometric center position of the lens) is along the axes orthogonal to each other.
As a result, in the illuminating device 100B according to Embodiment 3, the lateral dimension A 2 of the second lens array 140B is larger than the lateral dimension A 1 of the first lens array 130B, and the longitudinal dimension of the second lens array 140B. B 2 is substantially the same as the longitudinal dimension B 1 of the first lens array 130B.

第1レンズアレイ130Bの第1小レンズ132Bは、各行毎に同一方向(y軸方向)に揃って偏心されている。すなわち、同一行を構成する第1小レンズ132Bのそれぞれのレンズ光軸の位置はy軸方向において同位置であり、また、レンズの幾何学的中心位置もy軸方向において同位置となっている。一方、第1小レンズ132Bは、x軸方向には偏心していない。このように、第1レンズアレイ130Bは上記のように各行毎にのみ揃って偏心されており、各行毎に第1小レンズの表面形状が相違しているため、行の境界部における段差を軽減するように、これらの各行毎に第1小レンズ132Bの厚さが調整されている。   The first small lenses 132B of the first lens array 130B are eccentrically aligned in the same direction (y-axis direction) for each row. That is, the positions of the lens optical axes of the first small lenses 132B constituting the same row are the same in the y-axis direction, and the geometric center positions of the lenses are also the same in the y-axis direction. . On the other hand, the first small lens 132B is not decentered in the x-axis direction. As described above, the first lens array 130B is eccentrically aligned only for each row as described above, and the surface shape of the first small lens is different for each row, so that the step at the boundary portion of the row is reduced. As described above, the thickness of the first small lens 132B is adjusted for each of these rows.

第2レンズアレイ140Bの第2小レンズ142Bは、各列毎に同一方向(x軸方向)に揃って偏心されている。すなわち、同一列を構成する第2小レンズ142Bのそれぞれのレンズ光軸の位置はx軸方向において同位置であり、また、レンズの幾何学的中心位置もx軸方向において同位置となっている。一方、第2小レンズ142Bは、y軸方向には偏心していない。このように、第2レンズアレイ140Bは上記のように各列毎にのみ揃って偏心されており、各列毎に第2小レンズの表面形状が相違しているため、列の境界部における段差を軽減するように、これらの各列毎に第2小レンズ142Bの厚さが調整されている。   The second small lenses 142B of the second lens array 140B are eccentrically aligned in the same direction (x-axis direction) for each column. That is, the positions of the lens optical axes of the second small lenses 142B constituting the same row are the same in the x-axis direction, and the geometric center positions of the lenses are also the same in the x-axis direction. . On the other hand, the second small lens 142B is not decentered in the y-axis direction. As described above, the second lens array 140B is eccentrically aligned only for each column as described above, and the surface shape of the second small lens is different for each column. The thickness of the second small lens 142B is adjusted for each of these columns.

このため、実施形態3に係る照明装置100Bによれば、第1レンズアレイ130B及び第2レンズアレイ140Bの全面において段差を軽減することが可能になる。もちろん、第1レンズアレイ130B及び第2レンズアレイ140Bの全面において段差を無くすることも可能である。   For this reason, according to the illuminating device 100B which concerns on Embodiment 3, it becomes possible to reduce a level | step difference in the whole surface of the 1st lens array 130B and the 2nd lens array 140B. Of course, it is possible to eliminate the step on the entire surface of the first lens array 130B and the second lens array 140B.

このような実施形態3に係る照明装置100Bによれば、図5(b)及び図5(c)に示すように、光源装置110Bから射出された照明光軸100Baxを中心軸として外側に発散する照明光束は、各行毎に縦方向(y軸方向)にのみ偏心している第1レンズアレイ130Bによって、第1レンズアレイ130Bの横方向(x軸方向)に平行かつ照明光軸100Bax(z軸方向)に平行な面内(xz平面内)ではそのまま第2レンズアレイ140Bに向かって外方に向かう部分光束となり、第1レンズアレイ130Bの縦方向(y軸方向)に平行かつ照明光軸100Bax(z軸方向)に平行な面内(yz平面内)では照明光軸100Baxに対して平行に第2レンズアレイ140Bに向かう部分光束となる。   According to the illuminating device 100B according to the third embodiment, as shown in FIGS. 5B and 5C, the illuminating optical axis 100Bax emitted from the light source device 110B diverges outward as the central axis. The illumination light beam is parallel to the lateral direction (x-axis direction) of the first lens array 130B and illuminating optical axis 100Bax (z-axis direction) by the first lens array 130B decentered only in the vertical direction (y-axis direction) for each row. ) In the plane parallel to (xz plane) as it is, it becomes a partial light beam directed outward toward the second lens array 140B as it is, parallel to the longitudinal direction (y-axis direction) of the first lens array 130B and the illumination optical axis 100Bax ( In a plane parallel to the (z-axis direction) (in the yz plane), a partial light beam is directed to the second lens array 140B in parallel to the illumination optical axis 100Bax.

第1レンズアレイ130Bから入射して透光性部材120Bを透過した部分光束は、各列毎に横方向(x軸方向)にのみ偏心している第2レンズアレイ140Bによって、第1レンズアレイ130Bの横方向(x軸方向)に平行かつ照明光軸100Bax(z軸方向)に平行な面内(xz平面内)で照明光軸100Baxに平行な部分光束として第2レンズアレイ140Bから射出され、第1レンズアレイ130Bの縦方向(y軸方向)に平行かつ照明光軸100Bax方向(z軸方向)に平行な面内(yz平面内)ではそのまま照明光軸100Baxに平行な部分光束として第2レンズアレイ140Bから射出される。   The partial light flux that has entered from the first lens array 130B and passed through the translucent member 120B is reflected by the second lens array 140B that is decentered only in the lateral direction (x-axis direction) for each column. A partial light beam parallel to the illumination optical axis 100Bax is emitted from the second lens array 140B in a plane parallel to the lateral direction (x-axis direction) and parallel to the illumination optical axis 100Bax (z-axis direction) (in the xz plane). In a plane (in the yz plane) parallel to the longitudinal direction (y-axis direction) of one lens array 130B and parallel to the illumination optical axis 100Bax direction (z-axis direction), the second lens is used as a partial light beam that is parallel to the illumination optical axis 100Bax. Ejected from array 140B.

このように、実施形態3に係る照明装置100Bは、実施形態2に係る照明装置100Aとは、光源装置、偏光変換素子及び透光性部材の構成が異なるが、第1レンズアレイ130B及び第2レンズアレイ140Bは、一つの透光性部材120Bに一体化して形成されているため、実施形態2に係る照明装置100Aの場合と同様に、空気・光学部材間の2つの界面を無くすることができる。このため、不要な反射を減じることができ、光利用効率の向上を図ることができる。また、光学部材の数を減じることができるため、さらなる低コスト化を図ることもできる。   As described above, the illumination device 100B according to the third embodiment differs from the illumination device 100A according to the second embodiment in the configurations of the light source device, the polarization conversion element, and the translucent member, but the first lens array 130B and the second lens array 130B. Since the lens array 140B is formed integrally with one translucent member 120B, the two interfaces between the air and the optical member may be eliminated as in the case of the illumination device 100A according to the second embodiment. it can. For this reason, unnecessary reflection can be reduced, and the light utilization efficiency can be improved. Moreover, since the number of optical members can be reduced, further cost reduction can be achieved.

また、実施形態3に係る照明装置100Bによれば、第1レンズアレイ130Bは、各第1小レンズ132B間の境界部における段差を軽減するように各第1小レンズ132Bの厚みが調整された第1レンズアレイであり、第2レンズアレイ140Bは、各第2小レンズ142B間の境界部における段差を軽減するように各第2小レンズ142Bの厚みが調整された第2レンズアレイであるため、実施形態2に係る照明装置100Aの場合と同様に、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することができないという問題も解消される。   Further, according to the illumination device 100B according to the third embodiment, in the first lens array 130B, the thickness of each first small lens 132B is adjusted so as to reduce the step at the boundary portion between each first small lens 132B. The second lens array 140B is a first lens array, and the second lens array 140B is a second lens array in which the thickness of each second small lens 142B is adjusted so as to reduce a step at a boundary portion between each second small lens 142B. As in the case of the illumination device 100A according to the second embodiment, the problem that a lens array having a desired shape as the first lens array and the second lens array cannot be manufactured is also solved.

さらに、実施形態3に係る照明装置100Bによれば、複数の第1小レンズ132Bを縦方向(y軸方向)に沿ってのみ偏心させ、複数の第2小レンズ142Bを横方向(x軸方向)に沿ってのみ偏心させているため、実施形態2に係る照明装置100Aの場合と同様に、第1レンズアレイ130B及び第2レンズアレイ140Bの全面において段差を軽減することが可能となり、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することが可能になる。   Furthermore, according to the illumination device 100B according to the third embodiment, the plurality of first small lenses 132B are decentered only along the vertical direction (y-axis direction), and the plurality of second small lenses 142B are laterally (x-axis direction). ), The step difference can be reduced on the entire surface of the first lens array 130B and the second lens array 140B as in the case of the illumination device 100A according to the second embodiment. It becomes possible to manufacture a lens array having a desired shape as the lens array and the second lens array.

したがって、実施形態3に係る照明装置100Bは、実施形態2に係る照明装置100Aの場合と同様に、プロジェクタにおけるさらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできる照明装置となる。   Therefore, the illuminating device 100B according to the third embodiment is an illuminating device capable of further improving the light use efficiency and further reducing the cost in the projector, similarly to the illuminating device 100A according to the second embodiment.

また、実施形態3に係る照明装置100Bにおいては、上記したように、光源装置110Bからは照明光軸100Baxを中心軸として外側に発散する照明光束が射出され、第1レンズアレイ130Bは縦方向(y軸方向)にのみ偏心しており、第2レンズアレイ140Bは横方向(x軸方向)にのみ偏心しているため、照明装置100Bから射出される照明光束は、横方向(x軸方向)及び縦方向(y軸方向)の両方向において広がり、かつ、照明光軸100Baxに平行な部分光束として射出することが可能となる。   In the illumination device 100B according to the third embodiment, as described above, the illumination light beam that diverges outward from the illumination optical axis 100Bax is emitted from the light source device 110B, and the first lens array 130B is in the vertical direction ( Since the second lens array 140B is eccentric only in the horizontal direction (x-axis direction), the illumination light beam emitted from the illumination device 100B is laterally (x-axis direction) and vertical. It is possible to emit a partial light beam that extends in both directions (y-axis direction) and is parallel to the illumination optical axis 100Bax.

このため、実施形態3に係る照明装置100Bによれば、第1レンズアレイ130Bの横方向(x軸方向)及び縦方向(y軸方向)に沿って、第1小レンズ132Bの像をさらに良好に分離し、かつ、照明光軸100Baxに平行な平行光を射出することが可能になる。その結果、部分光束の集光像が一定の大きさを有する場合であっても、偏光変換素子150Bの有効入射部の領域に部分光束が確実に入射し、偏光分離層の位置近傍に集光像を形成させて照明装置100Bにおける光利用効率を向上させることができる。   For this reason, according to the illuminating device 100B which concerns on Embodiment 3, the image of the 1st small lens 132B is further improved along the horizontal direction (x-axis direction) and the vertical direction (y-axis direction) of the 1st lens array 130B. And parallel light parallel to the illumination optical axis 100Bax can be emitted. As a result, even if the condensing image of the partial light beam has a certain size, the partial light beam surely enters the region of the effective incident portion of the polarization conversion element 150B and is condensed near the position of the polarization separation layer. It is possible to improve the light utilization efficiency in the lighting device 100B by forming an image.

実施形態3に係るプロジェクタ1000Bは、上記した照明装置100Bと、照明装置100Bからの照明光束を画像情報に応じて変調する液晶装置400R,400G,400Bと、液晶装置400R,400G,400Bにより変調された照明光束を投写する投写光学系600とを備えたプロジェクタであるため、さらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできるプロジェクタとなる。   The projector 1000B according to the third embodiment is modulated by the illumination device 100B, the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B that modulate the illumination light beam from the illumination device 100B according to image information, and the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B. Since the projector includes the projection optical system 600 that projects the illumination light flux, the projector can further improve the light utilization efficiency and further reduce the cost.

〔実施形態4〕
図6は、実施形態4に係る照明装置100C及びプロジェクタ1000Cを説明するために示す図である。図6(a)はプロジェクタ1000Cの光学系を示す図であり、図6(b)はプロジェクタ1000Cに用いられる透光性部材120Cを上面から見た図であり、図6(c)はプロジェクタ1000Cに用いられる透光性部材120Cを側面から見た図である。
[Embodiment 4]
FIG. 6 is a view for explaining an illumination device 100C and a projector 1000C according to the fourth embodiment. 6A is a diagram illustrating an optical system of the projector 1000C, FIG. 6B is a diagram of a translucent member 120C used in the projector 1000C, and FIG. 6C is a diagram illustrating the projector 1000C. It is the figure which looked at the translucent member 120C used for 1 from the side.

図7は、実施形態4に係る照明装置100Cの効果を説明するために示す図である。図7(a)は実施形態4における偏光変換素子150Cの光入射面上での第1小レンズ132Cの像を示す図であり、図7(b)は比較例における偏光変換素子150cの光入射面上での第1小レンズの像を示す図である。   FIG. 7 is a view for explaining the effect of the illumination device 100 </ b> C according to the fourth embodiment. FIG. 7A is a diagram illustrating an image of the first small lens 132C on the light incident surface of the polarization conversion element 150C according to the fourth embodiment, and FIG. 7B is a light incidence of the polarization conversion element 150c in the comparative example. It is a figure which shows the image of the 1st small lens on a surface.

実施形態4に係る照明装置100Cは、図6(a)〜図6(c)に示すように、実施形態2に係る照明装置100Aとは、偏光変換素子及び透光性部材の構成が異なっている。
すなわち、実施形態4に係る照明装置100Cは、偏光変換素子として、実施形態2に係る照明装置100Aにおける偏光変換素子150Aとは有効入射部の範囲が異なる偏光変換素子150Cを用いており、透光性部材として、第1レンズアレイ130Cの縦方向(y軸方向)に沿って複数の第1小レンズ132Cが偏心しており、第2レンズアレイ140Cの縦方向(y軸方向)に沿って複数の第2小レンズ142Cが偏心している透光性部材120Cを用いている。
As shown in FIGS. 6A to 6C, the illumination device 100C according to the fourth embodiment is different from the illumination device 100A according to the second embodiment in the configuration of the polarization conversion element and the translucent member. Yes.
That is, the illumination device 100C according to the fourth embodiment uses the polarization conversion element 150C having a different effective incident range from the polarization conversion element 150A in the illumination device 100A according to the second embodiment as the polarization conversion element. A plurality of first small lenses 132C are eccentric along the longitudinal direction (y-axis direction) of the first lens array 130C, and a plurality of structural members are arranged along the longitudinal direction (y-axis direction) of the second lens array 140C. The translucent member 120C in which the second small lens 142C is eccentric is used.

実施形態4に係る照明装置100Cにおいては、図6(c)に示すように、第1レンズアレイ130Cからの部分光束は第1レンズアレイ130Cの縦方向(y軸方向)に平行かつ照明光軸100Cax(z軸方向)に平行な面内(yz平面内)で外方に向かう光となるが、第2レンズアレイ140Cはこれを照明光軸100Caxに平行な光にする必要があるため、第2レンズアレイ140Cの縦方向(y軸方向)に沿って複数の第2小レンズ142Cを偏心させている。
また、実施形態4に係る照明装置100Cにおいては、各第1小レンズ132C間の境界部における段差を軽減するため、図6(b)に示すように、第1レンズアレイ130Cの横方向(x軸方向)に沿っては複数の第1小レンズ132Cを偏心させていない。また、各第2小レンズ142C間の境界部における段差を軽減するため、第2レンズアレイ140Cの横方向(x軸方向)に沿っては複数の第2小レンズ142Cを偏心させていない。このように第1小レンズ132Cと第2小レンズ142Cとの偏心方向(レンズ光軸とレンズの幾何学的中心位置とのずれ方向)は、一定方向の軸に沿って互いに対向する方向となっている。
その結果、実施形態4に係る照明装置100Cにおいては、第2レンズアレイ140Cの縦方向寸法B2は第1レンズアレイ130Cの縦方向寸法B1よりも大きく、第2レンズアレイ140Cの横方向寸法A2は第1レンズアレイ130Cの横方向寸法A1と略同一となる。
In the illumination device 100C according to the fourth embodiment, as shown in FIG. 6C, the partial light flux from the first lens array 130C is parallel to the longitudinal direction (y-axis direction) of the first lens array 130C and the illumination optical axis. The light is directed outward in a plane parallel to 100Cax (in the z-axis direction) (in the yz plane), but the second lens array 140C needs to make this light parallel to the illumination optical axis 100Cax. A plurality of second small lenses 142C are decentered along the longitudinal direction (y-axis direction) of the two-lens array 140C.
In the illumination device 100C according to the fourth embodiment, in order to reduce a step at the boundary portion between the first small lenses 132C, as shown in FIG. 6B, the lateral direction (x A plurality of first small lenses 132C are not decentered along the axial direction. Further, in order to reduce the step at the boundary between the second small lenses 142C, the plurality of second small lenses 142C are not decentered along the lateral direction (x-axis direction) of the second lens array 140C. Thus, the decentering direction of the first small lens 132C and the second small lens 142C (the direction of deviation between the lens optical axis and the geometric center position of the lens) is a direction facing each other along an axis in a certain direction. ing.
As a result, in the illumination device 100C according to the fourth embodiment, the vertical dimension B 2 of the second lens array 140C is greater than the longitudinal dimension B 1 of the first lens array 130C, the lateral dimensions of the second lens array 140C A 2 is substantially the same as the lateral dimension A 1 of the first lens array 130C.

第1レンズアレイ130Cの第1小レンズ132Cは、各行毎に同一方向(y軸方向)に揃って偏心されている。すなわち、同一行を構成する第1小レンズ132Cのそれぞれのレンズ光軸の位置はy軸方向において同位置であり、また、レンズの幾何学的中心位置もy軸方向において同位置となっている。一方、第1小レンズ132Cは、x軸方向には偏心していない。このように、第1レンズアレイ130Cは上記のように各行毎にのみ揃って偏心されており、各行毎に第1小レンズの表面形状が相違しているため、行の境界部における段差を軽減するように、これらの各行毎に第1小レンズ132Cの厚さが調整されている。   The first small lenses 132C of the first lens array 130C are eccentrically aligned in the same direction (y-axis direction) for each row. That is, the positions of the lens optical axes of the first small lenses 132C constituting the same row are the same in the y-axis direction, and the geometric center positions of the lenses are also the same in the y-axis direction. . On the other hand, the first small lens 132C is not decentered in the x-axis direction. As described above, the first lens array 130C is eccentrically aligned only for each row as described above, and the surface shape of the first small lens is different for each row, thereby reducing the step at the boundary portion of the row. Thus, the thickness of the first small lens 132C is adjusted for each of these rows.

第2レンズアレイ140Cの第2小レンズ142Cにおいても第1レンズアレイ130Cと同様に、各行毎に同一方向(y軸方向)にのみ揃って偏心されているため、行の境界部における段差を軽減するように、これらの各行毎に第2小レンズ142Cの厚さが調整されている。   Similarly to the first lens array 130C, the second small lens 142C of the second lens array 140C is decentered by being aligned only in the same direction (y-axis direction) for each row, thus reducing the step at the boundary portion of the row. Thus, the thickness of the second small lens 142C is adjusted for each of these rows.

このため、実施形態4に係る照明装置100Cによれば、第1レンズアレイ130C及び第2レンズアレイ140Cの全面において段差を軽減することが可能になる。もちろん、第1レンズアレイ130C及び第2レンズアレイ140Cの全面において段差を無くすることも可能である。   For this reason, according to the illuminating device 100C which concerns on Embodiment 4, it becomes possible to reduce a level | step difference in the whole surface of the 1st lens array 130C and the 2nd lens array 140C. Of course, it is possible to eliminate steps on the entire surface of the first lens array 130C and the second lens array 140C.

このような実施形態4に係る照明装置100Cによれば、図6(b)及び図6(c)に示すように、光源装置110Aから射出された照明光軸100Caxに平行な照明光束は、各行毎に縦方向(y軸方向)にのみ偏心している第1レンズアレイ130Cによって、第1レンズアレイ130Cの横方向(x軸方向)に平行かつ照明光軸100Cax(z軸方向)に平行な面内(xz平面内)ではそのまま照明光軸100Caxに対して平行に第2レンズアレイ140Cに向かう部分光束となり、第1レンズアレイ130Cの縦方向(y軸方向)に平行かつ照明光軸100Cax(z軸方向)に平行な面内(yz平面内)では第2レンズアレイ140Cに向かって外方に向かう部分光束となる。   According to such an illuminating device 100C according to the fourth embodiment, as shown in FIGS. 6B and 6C, the illumination light flux parallel to the illumination optical axis 100Cax emitted from the light source device 110A is transmitted in each row. A plane parallel to the lateral direction (x-axis direction) of the first lens array 130C and parallel to the illumination optical axis 100Cax (z-axis direction) by the first lens array 130C decentered only in the vertical direction (y-axis direction) every time Inside (in the xz plane), it becomes a partial light beam directed to the second lens array 140C in parallel to the illumination optical axis 100Cax as it is, parallel to the vertical direction (y-axis direction) of the first lens array 130C and the illumination optical axis 100Cax (z In a plane parallel to the (axial direction) (in the yz plane), it becomes a partial light beam directed outward toward the second lens array 140C.

第1レンズアレイ130Cから入射して透光性部材120Cを透過した部分光束は、各行毎に縦方向(y軸方向)にのみ偏心している第2レンズアレイ140Cによって、第1レンズアレイ130Cの横方向(x軸方向)に平行かつ照明光軸100Cax(z軸方向)に平行な面内(xz平面内)ではそのまま照明光軸100Caxに平行な部分光束として第2レンズアレイ140Cから射出され、第1レンズアレイ130Cの縦方向(y軸方向)に平行かつ照明光軸100Cax(z軸方向)に平行な面内(yz平面内)では再び照明光軸100Caxに平行な部分光束として第2レンズアレイ140Cから射出される。   The partial light flux that has entered from the first lens array 130C and passed through the translucent member 120C is lateral to the first lens array 130C by the second lens array 140C that is decentered only in the vertical direction (y-axis direction) for each row. In the plane parallel to the direction (x-axis direction) and parallel to the illumination optical axis 100Cax (z-axis direction) (in the xz plane), it is emitted from the second lens array 140C as a partial light beam parallel to the illumination optical axis 100Cax. In a plane (in the yz plane) parallel to the longitudinal direction (y-axis direction) of one lens array 130C and parallel to the illumination optical axis 100Cax (z-axis direction), the second lens array is again formed as a partial light beam parallel to the illumination optical axis 100Cax. Injected from 140C.

このように、実施形態4に係る照明装置100Cは、実施形態2に係る照明装置100Aとは、偏光変換素子及び透光性部材の構成が異なるが、第1レンズアレイ130C及び第2レンズアレイ140Cは一つの透光性部材120Cに一体化して形成されているため、実施形態2に係る照明装置100Aの場合と同様に、空気・光学部材間の2つの界面を無くすることができる。このため、不要な反射を減じることができ、光利用効率の向上を図ることができる。また、光学部材の数を減じることができるため、さらなる低コスト化を図ることもできる。   As described above, the illumination device 100C according to the fourth embodiment differs from the illumination device 100A according to the second embodiment in the configuration of the polarization conversion element and the translucent member, but the first lens array 130C and the second lens array 140C. Is formed integrally with one translucent member 120C, and therefore, the two interfaces between the air and optical members can be eliminated as in the case of the illumination device 100A according to the second embodiment. For this reason, unnecessary reflection can be reduced, and the light utilization efficiency can be improved. Moreover, since the number of optical members can be reduced, further cost reduction can be achieved.

また、実施形態4に係る照明装置100Cによれば、第1レンズアレイ130Cは、各第1小レンズ132C間の境界部における段差を軽減するように各第1小レンズ132Cの厚みが調整された第1レンズアレイであり、第2レンズアレイ140Cは、各第2小レンズ142C間の境界部における段差を軽減するように各第2小レンズ142Cの厚みが調整された第2レンズアレイであるため、実施形態2に係る照明装置100Aの場合と同様に、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することができないという問題も解消される。   Further, according to the illumination device 100C according to the fourth embodiment, in the first lens array 130C, the thickness of each first small lens 132C is adjusted so as to reduce the step at the boundary portion between each first small lens 132C. The second lens array 140C is a first lens array, and the second lens array 140C is a second lens array in which the thickness of each second small lens 142C is adjusted so as to reduce a step at a boundary portion between each second small lens 142C. As in the case of the illumination device 100A according to the second embodiment, the problem that a lens array having a desired shape as the first lens array and the second lens array cannot be manufactured is also solved.

さらに、実施形態4に係る照明装置100Cによれば、複数の第1小レンズ132C及び複数の第2小レンズ142Cをともに、縦方向(y軸方向)に沿ってのみ偏心させているため、実施形態2に係る照明装置100Aの場合と同様に、第1レンズアレイ130C及び第2レンズアレイ140Cの全面において段差を軽減することが可能となり、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することが可能になる。   Furthermore, according to the illuminating device 100C according to the fourth embodiment, the plurality of first small lenses 132C and the plurality of second small lenses 142C are both decentered only along the vertical direction (y-axis direction). As in the case of the illumination device 100A according to the second embodiment, it is possible to reduce a step on the entire surface of the first lens array 130C and the second lens array 140C, and lenses having desirable shapes as the first lens array and the second lens array. An array can be manufactured.

したがって、実施形態4に係る照明装置100Cは、実施形態2に係る照明装置100Aの場合と同様に、プロジェクタにおけるさらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできる照明装置となる。   Therefore, the illuminating device 100C according to the fourth embodiment is an illuminating device capable of further improving the light use efficiency and further reducing the cost in the projector, as in the case of the illuminating device 100A according to the second embodiment.

また、実施形態4に係る照明装置100Cにおいては、第1レンズアレイ130Cの縦方向(y軸方向)に沿って複数の第1小レンズ132Cを偏心させているため、第1レンズアレイ130Cからの各部分光束は第1レンズアレイ130Cの縦方向(y軸方向)に平行かつ照明光軸100Cax(z軸方向)に平行な面内(yz平面内)で第2レンズアレイ140Cに向かって外方に向かう光となる。
このため、実施形態4に係る照明装置100Cによれば、図7(a)に示すように、第1レンズアレイ130Cの縦方向(y軸方向)に沿って第1小レンズ132Cの像を良好に分離することが可能になる。その結果、部分光束の集光像が一定の大きさを有する場合であっても、偏光変換素子150Cの有効入射部の領域に部分光束が確実に入射し、偏光分離層の位置近傍に集光像を形成させて照明装置100Cにおける光利用効率を向上させることができる。また、実施形態4に係る照明装置100Cは、液晶装置400R,400G,400Bなどの電気光学変調装置における被照明領域の面内照度分布を均一に、かつ、高輝度で照明する照明装置として適合するものとなる。
In the illumination device 100C according to the fourth embodiment, the plurality of first small lenses 132C are decentered along the longitudinal direction (y-axis direction) of the first lens array 130C. Each partial light beam is outward toward the second lens array 140C in a plane (in the yz plane) parallel to the longitudinal direction (y-axis direction) of the first lens array 130C and parallel to the illumination optical axis 100Cax (z-axis direction). It becomes the light toward
For this reason, according to the illuminating device 100C which concerns on Embodiment 4, as shown to Fig.7 (a), the image of the 1st small lens 132C is favorable along the vertical direction (y-axis direction) of the 1st lens array 130C. Can be separated. As a result, even if the condensing image of the partial light beam has a certain size, the partial light beam surely enters the area of the effective incident portion of the polarization conversion element 150C and is condensed near the position of the polarization separation layer. An image can be formed to improve the light use efficiency in the lighting apparatus 100C. In addition, the illumination device 100C according to the fourth embodiment is suitable as an illumination device that illuminates the in-plane illuminance distribution in the illuminated region uniformly and with high brightness in the electro-optic modulator such as the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B. It will be a thing.

実施形態4に係るプロジェクタ1000Cは、上記した照明装置100Cと、照明装置100Cからの照明光束を画像情報に応じて変調する液晶装置400R,400G,400Bと、液晶装置400R,400G,400Bにより変調された照明光束を投写する投写光学系600とを備えたプロジェクタであるため、さらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできるプロジェクタとなる。   The projector 1000C according to the fourth embodiment is modulated by the above-described illumination device 100C, the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B that modulate the illumination light flux from the illumination device 100C according to image information, and the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B. Since the projector includes the projection optical system 600 that projects the illumination light flux, the projector can further improve the light utilization efficiency and further reduce the cost.

〔実施形態5〕
図8は、実施形態5に係る照明装置100D及びプロジェクタ1000Dを説明するために示す図である。図8(a)はプロジェクタ1000Dの光学系を示す図であり、図8(b)はプロジェクタ1000Dに用いられる透光性部材120Dを上面から見た図であり、図8(c)はプロジェクタ1000Dに用いられる透光性部材120Dを側面から見た図である。
[Embodiment 5]
FIG. 8 is a view for explaining an illumination device 100D and a projector 1000D according to the fifth embodiment. FIG. 8A is a view showing an optical system of the projector 1000D, FIG. 8B is a view of the translucent member 120D used in the projector 1000D, and FIG. 8C is a view of the projector 1000D. It is the figure which looked at translucent member 120D used for a side from the side.

実施形態5に係る照明装置100Dは、図8(a)〜図8(c)に示すように、実施形態3に係る照明装置100Bとは、偏光変換素子及び透光性部材の構成が異なっている。
すなわち、実施形態5に係る照明装置100Dは、偏光変換素子として、実施形態3に係る照明装置100Bにおける偏光変換素子150Bとは有効入射部の範囲が異なる偏光変換素子150Dを用いており、透光性部材として、第1レンズアレイ130Dの横方向(x軸方向)に沿って複数の第1小レンズ132Dが偏心しており、第2レンズアレイ140Dの縦方向(y軸方向)に沿って複数の第2小レンズ142Dが偏心している透光性部材120Dを用いている。なお、光源装置としては実施形態3に係る照明装置100Bの場合と同様に、被照明領域側に発散する照明光束を射出する光源装置110Bを用いている。
As shown in FIGS. 8A to 8C, the illumination device 100D according to the fifth embodiment is different from the illumination device 100B according to the third embodiment in the configuration of the polarization conversion element and the translucent member. Yes.
In other words, the illumination device 100D according to the fifth embodiment uses the polarization conversion element 150D having a different effective incident part range from the polarization conversion element 150B in the illumination device 100B according to the third embodiment as the polarization conversion element. A plurality of first small lenses 132D are decentered along the lateral direction (x-axis direction) of the first lens array 130D, and the plurality of first small lenses 132D are arranged along the longitudinal direction (y-axis direction) of the second lens array 140D. The translucent member 120D in which the second small lens 142D is eccentric is used. As the light source device, a light source device 110B that emits an illumination light beam that diverges toward the illuminated area is used, as in the case of the illumination device 100B according to the third embodiment.

実施形態5に係る照明装置100Dにおいては、図8(c)に示すように、第1レンズアレイ130Dからの部分光束は第1レンズアレイ130Dの縦方向(y軸方向)に平行かつ照明光軸100Dax(z軸方向)に平行な面内(yz平面内)で外方に向かう光となるが、第2レンズアレイ140Dはこれを照明光軸100Daxに平行な光にする必要があるため、第2レンズアレイ140Dの縦方向(y軸方向)に沿って複数の第2小レンズ142Dを偏心させている。
また、実施形態5に係る照明装置100Dにおいては、各第2小レンズ142D間の境界部における段差を軽減するため、図8(b)に示すように、第2レンズアレイ140Dの横方向(x軸方向)に沿っては複数の第2小レンズ142Dを偏心させていない。また、これに伴って、光源装置110Bから被照明領域側に発散する照明光束を照明光軸100Daxに略平行な平行光にする必要があるため、第1レンズアレイ130Dの横方向(x軸方向)に沿って複数の第1小レンズ132Dを偏心させている。このように第1小レンズ132Dと第2小レンズ142Dとの偏心方向(レンズ光軸とレンズの幾何学的中心位置とのずれ方向)は、互いに直交する軸に沿っている。
このため、実施形態5に係る照明装置100Dにおいては、第2レンズアレイ140Dの縦方向寸法B2は第1レンズアレイ130Dの縦方向寸法B1よりも大きく、第2レンズアレイ140Dの横方向寸法A2は第1レンズアレイ130Dの横方向寸法A1と略同一となる。
In the illumination device 100D according to the fifth embodiment, as illustrated in FIG. 8C, the partial light flux from the first lens array 130D is parallel to the longitudinal direction (y-axis direction) of the first lens array 130D and the illumination optical axis. The light is directed outward in a plane parallel to 100 Dax (z-axis direction) (in the yz plane), but the second lens array 140D needs to make this light parallel to the illumination optical axis 100Dax. A plurality of second small lenses 142D are decentered along the longitudinal direction (y-axis direction) of the two-lens array 140D.
In the illumination device 100D according to the fifth embodiment, as shown in FIG. 8B, in order to reduce a step at the boundary between the second small lenses 142D, the lateral direction (x A plurality of second small lenses 142D are not decentered along the axial direction. Accordingly, the illumination light beam diverging from the light source device 110B to the illuminated region side needs to be parallel light substantially parallel to the illumination optical axis 100Dax, so that the lateral direction (x-axis direction) of the first lens array 130D is required. ) Are decentered along the plurality of first small lenses 132D. As described above, the decentering direction of the first small lens 132D and the second small lens 142D (the shift direction between the lens optical axis and the geometric center position of the lens) is along axes orthogonal to each other.
Therefore, in the lighting apparatus 100D according to the fifth embodiment, the longitudinal dimension B 2 of the second lens array 140D is larger than the longitudinal dimension B 1 of the first lens array 130D, the lateral dimensions of the second lens array 140D A 2 is substantially the same as the lateral dimension A 1 of the first lens array 130D.

第1レンズアレイ130Dの第1小レンズ132Dは、各列毎に同一方向(x軸方向)に揃って偏心されている。すなわち、同一列を構成する第1小レンズ132Dのそれぞれのレンズ光軸の位置はx軸方向において同位置であり、また、レンズの幾何学的中心位置もx軸方向において同位置となっている。一方、第1小レンズ132Dは、y軸方向には偏心していない。このように、第1レンズアレイ130Dは上記のように各列毎にのみ揃って偏心されており、各列毎に第1小レンズの表面形状が相違しているため、列の境界部における段差を軽減するように、これらの各列毎に第1小レンズ132Dの厚さが調整されている。   The first small lenses 132D of the first lens array 130D are eccentrically aligned in the same direction (x-axis direction) for each column. That is, the positions of the lens optical axes of the first small lenses 132D constituting the same row are the same in the x-axis direction, and the geometric center positions of the lenses are also the same in the x-axis direction. . On the other hand, the first small lens 132D is not decentered in the y-axis direction. As described above, the first lens array 130D is aligned and decentered only for each column as described above, and the surface shape of the first small lens is different for each column. The thickness of the first small lens 132D is adjusted for each of these columns.

第2レンズアレイ140Dの第2小レンズ142Dは、各行毎に同一方向(y軸方向)に揃って偏心されている。すなわち、同一行を構成する第2小レンズ142Dのそれぞれのレンズ光軸の位置はy軸方向において同位置であり、また、レンズの幾何学的中心位置もy軸方向において同位置となっている。一方、第2小レンズ142Dは、x軸方向には偏心していない。このように、第2レンズアレイ140Dは上記のように各行毎にのみ揃って偏心されており、各行毎に第2小レンズの表面形状が相違しているため、行の境界部における段差を軽減するように、これらの各行毎に第2小レンズ142Dの厚さが調整されている。   The second small lenses 142D of the second lens array 140D are eccentrically aligned in the same direction (y-axis direction) for each row. That is, the positions of the lens optical axes of the second small lenses 142D constituting the same row are the same in the y-axis direction, and the geometric center positions of the lenses are also the same in the y-axis direction. . On the other hand, the second small lens 142D is not decentered in the x-axis direction. As described above, the second lens array 140D is aligned and decentered only for each row as described above, and the surface shape of the second small lens is different for each row, so that the step at the boundary portion of the row is reduced. Thus, the thickness of the second small lens 142D is adjusted for each of these rows.

このため、実施形態5に係る照明装置100Dによれば、第1レンズアレイ130D及び第2レンズアレイ140Dの全面において段差を軽減することが可能になる。もちろん、第1レンズアレイ130D及び第2レンズアレイ140Dの全面において段差を無くすることも可能である。   For this reason, according to the illuminating device 100D which concerns on Embodiment 5, it becomes possible to reduce a level | step difference in the whole surface of 1st lens array 130D and 2nd lens array 140D. Of course, it is possible to eliminate the step on the entire surface of the first lens array 130D and the second lens array 140D.

このような実施形態5に係る照明装置100Dによれば、図8(b)及び図8(c)に示すように、光源装置110Bから射出された照明光軸100Daxを中心軸として外側に発散する照明光束は、各列毎に横方向(x軸方向)にのみ偏心している第1レンズアレイ130Dによって、第1レンズアレイ130Dの横方向(x軸方向)に平行かつ照明光軸100Dax(z軸方向)に平行な面内(xz平面内)では照明光軸100Daxに対して平行に第2レンズアレイ140Dに向かう部分光束となり、第1レンズアレイ130Dの縦方向(y軸方向)に平行かつ照明光軸100Dax方向(z軸方向)に平行な面内(yz平面内)ではそのまま第2レンズアレイ140Dに向かって外方に向かう部分光束となる。   According to such an illuminating device 100D according to the fifth embodiment, as shown in FIGS. 8B and 8C, the illuminating optical axis 100Dax emitted from the light source device 110B diverges to the outside as a central axis. The illumination light beam is parallel to the lateral direction (x-axis direction) of the first lens array 130D and illuminated by the illumination optical axis 100Dax (z-axis) by the first lens array 130D that is decentered only in the lateral direction (x-axis direction) for each column. In the plane parallel to the direction (in the xz plane), it becomes a partial light beam directed to the second lens array 140D parallel to the illumination optical axis 100Dax, and is parallel to the longitudinal direction (y-axis direction) of the first lens array 130D and illuminated. In a plane parallel to the optical axis 100Dax direction (z-axis direction) (in the yz plane), it becomes a partial light beam that goes outward toward the second lens array 140D as it is.

第1レンズアレイ130Dから入射して透光性部材120Dを透過した部分光束は、各行毎に縦方向(y軸方向)にのみ偏心している第2レンズアレイ140Dによって、第1レンズアレイ130Dの横方向(x軸方向)に平行かつ照明光軸100Dax(z軸方向)に平行な面内(xz平面内)ではそのまま照明光軸100Daxに平行な部分光束として第2レンズアレイ140Dから射出され、第1レンズアレイ130Dの縦方向(y軸方向)に平行かつ照明光軸100Dax(z軸方向)に平行な面内(yz平面内)では照明光軸100Daxに平行な部分光束として第2レンズアレイ140Dから射出される。   The partial light flux that has entered from the first lens array 130D and passed through the translucent member 120D is lateral to the first lens array 130D by the second lens array 140D that is decentered only in the vertical direction (y-axis direction) for each row. In a plane parallel to the direction (x-axis direction) and parallel to the illumination optical axis 100Dax (z-axis direction) (in the xz plane), it is emitted from the second lens array 140D as a partial light beam parallel to the illumination optical axis 100Dax. In a plane (in the yz plane) parallel to the longitudinal direction (y-axis direction) of one lens array 130D and parallel to the illumination optical axis 100Dax (z-axis direction), the second lens array 140D is a partial light beam parallel to the illumination optical axis 100Dax. Is injected from.

このように、実施形態5に係る照明装置100Dは、実施形態3に係る照明装置100Bとは、偏光変換素子及び透光性部材の構成が異なるが、第1レンズアレイ130D及び第2レンズアレイ140Dは一つの透光性部材120Dに一体化して形成されているため、実施形態3に係る照明装置100Bの場合と同様に、空気・光学部材間の2つの界面を無くすることができる。このため、不要な反射を減じることができ、光利用効率の向上を図ることができる。また、光学部材の数を減じることができるため、さらなる低コスト化を図ることもできる。   As described above, the illumination device 100D according to the fifth embodiment differs from the illumination device 100B according to the third embodiment in the configuration of the polarization conversion element and the translucent member, but the first lens array 130D and the second lens array 140D. Is formed integrally with one translucent member 120D, and therefore, the two interfaces between the air and the optical member can be eliminated as in the case of the illumination device 100B according to the third embodiment. For this reason, unnecessary reflection can be reduced, and the light utilization efficiency can be improved. Moreover, since the number of optical members can be reduced, further cost reduction can be achieved.

また、実施形態5に係る照明装置100Dによれば、第1レンズアレイ130Dは、各第1小レンズ132D間の境界部における段差を軽減するように各第1小レンズ132Dの厚みが調整された第1レンズアレイであり、第2レンズアレイ140Dは、各第2小レンズ142D間の境界部における段差を軽減するように各第2小レンズ142Dの厚みが調整された第2レンズアレイであるため、実施形態3に係る照明装置100Bの場合と同様に、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することができないという問題も解消される。   Further, according to the illumination device 100D according to the fifth embodiment, the thickness of each first small lens 132D is adjusted in the first lens array 130D so as to reduce the step at the boundary between the first small lenses 132D. Since the second lens array 140D is a first lens array and the second lens array 140D is a second lens array in which the thickness of each second small lens 142D is adjusted so as to reduce the step at the boundary between the second small lenses 142D. As in the case of the illumination device 100B according to the third embodiment, the problem that a lens array having a desirable shape as the first lens array and the second lens array cannot be manufactured is also solved.

さらに、実施形態5に係る照明装置100Dによれば、複数の第1小レンズ132Dを横方向(x軸方向)に沿ってのみ偏心させ、複数の第2小レンズ142Dを縦方向(y軸方向)に沿ってのみ偏心させているため、実施形態3に係る照明装置100Bの場合と同様に、第1レンズアレイ130D及び第2レンズアレイ140Dの全面において段差を軽減することが可能となり、第1レンズアレイ及び第2レンズアレイとして望ましい形状のレンズアレイを製造することが可能になる。   Furthermore, according to the illumination device 100D according to the fifth embodiment, the plurality of first small lenses 132D are decentered only along the horizontal direction (x-axis direction), and the plurality of second small lenses 142D are arranged in the vertical direction (y-axis direction). ), The step difference can be reduced on the entire surface of the first lens array 130D and the second lens array 140D as in the case of the illumination device 100B according to the third embodiment. It becomes possible to manufacture a lens array having a desired shape as the lens array and the second lens array.

したがって、実施形態5に係る照明装置100Dは、実施形態3に係る照明装置100Bの場合と同様に、プロジェクタにおけるさらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできる照明装置となる。   Therefore, the illuminating device 100D according to the fifth embodiment is an illuminating device that can further improve the light use efficiency and further reduce the cost in the projector, similarly to the illuminating device 100B according to the third embodiment.

また、実施形態5に係る照明装置100Dにおいては、上記したように、光源装置110Bからは照明光軸100Daxを中心軸として外側に発散する照明光束が射出され、第1レンズアレイ130Dは横方向(x軸方向)にのみ偏心しており、第2レンズアレイ140Dは縦方向(y軸方向)にのみ偏心しているため、照明装置100Dから射出される照明光束は、横方向(x軸方向)及び縦方向(y軸方向)の両方向において広がり、かつ、照明光軸100Daxに平行な部分光束として射出することが可能となる。   In the illumination device 100D according to the fifth embodiment, as described above, the illumination light beam diverging outward is emitted from the light source device 110B with the illumination optical axis 100Dax as the central axis, and the first lens array 130D is in the lateral direction ( Since the second lens array 140D is decentered only in the vertical direction (y-axis direction), the illumination light beam emitted from the illumination device 100D is laterally (x-axis direction) and vertical. It is possible to emit a partial light beam that extends in both directions (y-axis direction) and is parallel to the illumination optical axis 100Dax.

このため、実施形態5に係る照明装置100Dによれば、第1レンズアレイ130Dの横方向(x軸方向)及び縦方向(y軸方向)に沿って、第1小レンズ132Dの像をさらに良好に分離し、かつ、照明光軸100Daxに平行な平行光を射出することが可能になる。その結果、部分光束の集光像が一定の大きさを有する場合であっても、偏光変換素子150Dの有効入射部の領域に部分光束が確実に入射し、偏光分離層の位置近傍に集光像を形成させて照明装置100Dにおける光利用効率を向上させることができる。また、実施形態5に係る照明装置100Dは、液晶装置400R,400G,400Bなどの電気光学変調装置における被照明領域の面内照度分布を均一に、かつ、高輝度で照明する照明装置として適合するものとなる。   Therefore, according to the illumination device 100D according to the fifth embodiment, the image of the first small lens 132D is further improved along the horizontal direction (x-axis direction) and the vertical direction (y-axis direction) of the first lens array 130D. And parallel light parallel to the illumination optical axis 100Dax can be emitted. As a result, even if the condensed image of the partial light beam has a certain size, the partial light beam surely enters the region of the effective incident portion of the polarization conversion element 150D and is condensed near the position of the polarization separation layer. It is possible to improve the light use efficiency in the lighting device 100D by forming an image. The illumination device 100D according to the fifth embodiment is suitable as an illumination device that uniformly illuminates the in-plane illuminance distribution of the illuminated area in the electro-optic modulation device such as the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B with high luminance. It will be a thing.

実施形態5に係るプロジェクタ1000Dは、上記した照明装置100Dと、照明装置100Dからの照明光束を画像情報に応じて変調する液晶装置400R,400G,400Bと、液晶装置400R,400G,400Bにより変調された照明光束を投写する投写光学系600とを備えたプロジェクタであるため、さらなる光利用効率の向上及びさらなる低コスト化を図ることのできるプロジェクタとなる。   The projector 1000D according to the fifth embodiment is modulated by the illumination device 100D, the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B that modulate the illumination light flux from the illumination device 100D according to image information, and the liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B. Since the projector includes the projection optical system 600 that projects the illumination light flux, the projector can further improve the light utilization efficiency and further reduce the cost.

以上、本発明のプロジェクタを上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。   The projector of the present invention has been described based on each of the above embodiments. However, the present invention is not limited to each of the above embodiments, and can be implemented in various modes without departing from the scope of the invention. For example, the following modifications are possible.

(1)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1000Dは、第1小レンズ132,132B,132C,132Dの平面形状としては、「縦寸法:横寸法=3:4の長方形」のものを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、被照明領域のアスペクト比を9:16にしたい場合には、「縦寸法:横寸法=9:16の長方形」のものなども好ましく用いることができる。 (1) In the projectors 1000 to 1000D of the above-described embodiments, the first small lenses 132, 132B, 132C, and 132D have a plane shape of “vertical dimension: horizontal dimension = 3: 4 rectangle”. The present invention is not limited to this. For example, when it is desired to set the aspect ratio of the illuminated area to 9:16, a “vertical dimension: horizontal dimension = 9: 16 rectangle” is preferably used. be able to.

(2)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1000Dは透過型のプロジェクタであるが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は反射型のプロジェクタにも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型の液晶装置等のように光変調手段としての電気光学変調装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型のプロジェクタにこの発明を適用した場合にも、透過型のプロジェクタと同様の効果を得ることができる。 (2) Although the projectors 1000 to 1000D in the above embodiments are transmissive projectors, the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a reflection type projector. Here, “transmission type” means that an electro-optic modulation device as a light modulation means, such as a transmission type liquid crystal device, transmits light, and “reflection type” This means that an electro-optic modulation device as a light modulation means, such as a reflective liquid crystal 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.

(3)上記各実施形態のプロジェクタ1000〜1000Dは、電気光学変調装置として液晶装置を用いているが、本発明はこれに限定されるものではない。電気光学変調装置としては、一般に、入射光を画像情報に応じて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などを利用してもよい。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。 (3) The projectors 1000 to 1000D of the above embodiments use a liquid crystal device as an electro-optic modulation device, but the present invention is not limited to this. In general, the electro-optic modulation device may be any device that modulates incident light in accordance with 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.

(4)上記各実施形態において、3つの液晶装置400R,400G,400Bを用いたプロジェクタを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、1つ、2つ又は4つ以上の液晶装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。 (4) In the above embodiments, the projector using the three liquid crystal devices 400R, 400G, and 400B has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and one, two, or four projectors are used. The present invention can also be applied to a projector using the above liquid crystal device.

(5)本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクタに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクタに適用する場合にも可能である。 (5) The present invention is applied to a rear projection projector that projects from a side opposite to the side that observes the projected image, even when applied to a front projection projector that projects from the side that observes the projected image. Is also possible.

実施形態1に係る照明装置100及びプロジェクタ1000を説明するために示す図。FIG. 3 is a view for explaining the illumination device 100 and the projector 1000 according to the first embodiment. 偏光変換素子150を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the polarization conversion element 150. FIG. 実施形態1に係る照明装置100の効果を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the effect of the illuminating device 100 which concerns on Embodiment 1. FIG. 実施形態2に係る照明装置100A及びプロジェクタ1000Aを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the illuminating device 100A and projector 1000A which concern on Embodiment 2. FIG. 実施形態3に係る照明装置100B及びプロジェクタ1000Bを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the illuminating device 100B and projector 1000B which concern on Embodiment 3. FIG. 実施形態4に係る照明装置100C及びプロジェクタ1000Cを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the illuminating device 100C and projector 1000C which concern on Embodiment 4. FIG. 実施形態4に係る照明装置100Cの効果を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the effect of 100 C of illuminating devices which concern on Embodiment 4. FIG. 実施形態5に係る照明装置100D及びプロジェクタ1000Dを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the illuminating device 100D and projector 1000D which concern on Embodiment 5. FIG. 従来のプロジェクタ1000aを説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the conventional projector 1000a. 従来のプロジェクタ1000aにおける表示影を説明するために示す図。The figure shown in order to demonstrate the display shadow in the conventional projector 1000a. 他の照明装置100bの要部を示す図。The figure which shows the principal part of the other illuminating device 100b.

符号の説明Explanation of symbols

100,100A,100B,100C,100D,100a…照明装置、100ax,100Aax,100Bax,100Cax,100Dax,100aax,100bax…照明光軸、110,110A,110B,110a…光源装置、112,112A…発光管、114,114a…放物面リフレクタ、114A…楕円面リフレクタ、116A…補助ミラー、118A,118B…凹レンズ、120,120B,120C,120D…透光性部材、130,130B,130C,130D,130a,130b…第1レンズアレイ、132,132B,132C,132D…第1小レンズ、140,140B,140C,140D,140a,140b…第2レンズアレイ、142,142B,142C,142D…第2小レンズ、150,150A,150B,150C,150D,150a,150b,150c…偏光変換素子、152,152a,152b…偏光分離層、153,153a,153b…有効入射部、154,154a,154b…反射層、156,156a,156b…位相差板、157…遮光板、158…開口部、159…遮光部、160,160a…重畳レンズ、170,230,240,250…反射ミラー、200…色分離導光光学系、210,220…ダイクロイックミラー、260…入射側レンズ、270…リレーレンズ、280R,280G,280B…集光レンズ、400R,400G,400B…液晶装置、500…クロスダイクロイックプリズム、600…投写光学系、1000,1000A,1000B,1000C,1000D,1000a,1000b…プロジェクタ、A1…第1レンズアレイの横方向寸法、A2…第2レンズアレイの横方向寸法、B1…第1レンズアレイの縦方向寸法、B2…第2レンズアレイの縦方向寸法、SCR…スクリーン、S…段差。 100, 100A, 100B, 100C, 100D, 100a ... Illumination device, 100ax, 100Aax, 100Bax, 100Cax, 100Dax, 100aax, 100bax ... Illumination optical axis, 110, 110A, 110B, 110a ... Light source device, 112, 112A ... Arc tube 114, 114a ... Parabolic reflector, 114A ... Ellipsoidal reflector, 116A ... Auxiliary mirror, 118A, 118B ... Concave lens, 120, 120B, 120C, 120D ... Translucent member, 130, 130B, 130C, 130D, 130a, 130b ... 1st lens array, 132, 132B, 132C, 132D ... 1st small lens, 140, 140B, 140C, 140D, 140a, 140b ... 2nd lens array, 142, 142B, 142C, 142D ... 2nd small lens , 150, 150A, 150B, 150C, 150D, 150a, 150b, 150c ... polarization conversion element, 152, 152a, 152b ... polarization separation layer, 153, 153a, 153b ... effective incidence part, 154, 154a, 154b ... reflection layer, 156, 156a, 156b ... retardation plate, 157 ... light shielding plate, 158 ... opening, 159 ... light shielding part, 160, 160a ... superimposing lens, 170, 230, 240, 250 ... reflection mirror, 200 ... color separation light guide optics System 210, 220 ... Dichroic mirror, 260 ... Incident side lens, 270 ... Relay lens, 280R, 280G, 280B ... Condensing lens, 400R, 400G, 400B ... Liquid crystal device, 500 ... Cross dichroic prism, 600 ... Projection optical system 1000, 1000A, 1000B, 1000C, 000D, 1000a, 1000b ... projector, A 1 ... lateral dimension of the first lens array, A 2 ... lateral dimension of the second lens array, B 1 ... longitudinal dimension of the first lens array, B 2 ... second lens Array vertical dimension, SCR ... screen, S ... step.

Claims (3)

被照明領域側に照明光束を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズを有する第1レンズアレイと、
前記第1レンズアレイの前記複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを有する第2レンズアレイと、を少なくとも有する照明装置において
前記第1レンズアレイ及び前記第2レンズアレイは、一つの透光性部材に一体化して形成されており、
前記複数の第1小レンズは、各列毎に横方向に揃って偏心しており、同一列を構成する前記複数の第1小レンズのそれぞれのレンズの光軸及び幾何学的中心位置は、横方向において同位置であり、
前記複数の第1小レンズは、縦方向には偏心しておらず、列の境界部における段差を軽減するように、各列毎に前記第1小レンズの厚さが調整されており、
前記複数の第2小レンズは、各行毎に縦方向に揃って偏心しており、同一行を構成する前記複数の第2小レンズのそれぞれのレンズの光軸及び幾何学的中心位置は、縦方向において同位置であり、
前記複数の第2小レンズは、横方向には偏心しておらず、行の境界部における段差を軽減するように、各行毎に前記第2小レンズの厚さが調整されていることを特徴とする照明装置。
A light source device that emits an illumination light beam toward the illuminated area;
A first lens array having a plurality of first small lenses for dividing an illumination light beam emitted from the light source device into a plurality of partial light beams;
A lighting device having at least a second lens array having a plurality of second small lenses corresponding to the plurality of first small lenses of the first lens array;
The first lens array and the second lens array are formed integrally with one translucent member,
The plurality of first small lenses are aligned eccentrically in the horizontal direction for each row , and the optical axis and geometric center position of each of the plurality of first small lenses constituting the same row are horizontal. In the same direction,
The plurality of first small lenses are not decentered in the vertical direction, and the thickness of the first small lens is adjusted for each row so as to reduce a step at the boundary of the rows,
Wherein the plurality of second small lenses are eccentric aligned in the longitudinal direction, the optical axis and the geometrical center position of each lens of the plurality of second small lenses of the same row for each row, longitudinal In the same position,
The plurality of second small lenses are not decentered in the lateral direction, and the thickness of the second small lenses is adjusted for each row so as to reduce a step at a boundary portion of the rows. Lighting device.
被照明領域側に照明光束を射出する光源装置と、
前記光源装置から射出される照明光束を複数の部分光束に分割するための複数の第1小レンズを有する第1レンズアレイと、
前記第1レンズアレイの前記複数の第1小レンズに対応する複数の第2小レンズを有する第2レンズアレイと、を少なくとも有する照明装置において、
前記第1レンズアレイ及び前記第2レンズアレイは、一つの透光性部材に一体化して形成されており、
前記複数の第1小レンズは、各行毎に縦方向に揃って偏心しており、同一行を構成する前記複数の第1小レンズのそれぞれのレンズの光軸及び幾何学的中心位置は、縦方向において同位置であり、
前記複数の第1小レンズは、横方向には偏心しておらず、行の境界部における段差を軽減するように、各行毎に前記第1小レンズの厚さが調整されており、
前記複数の第2小レンズは、各列毎に横方向に揃って偏心しており、同一列を構成する前記複数の第2小レンズのそれぞれのレンズの光軸及び幾何学的中心位置は、横方向において同位置であり、
前記複数の第2小レンズは、縦方向には偏心しておらず、列の境界部における段差を軽減するように、各列毎に前記第2小レンズの厚さが調整されていることを特徴とする照明装置。
A light source device that emits an illumination light beam toward the illuminated area;
A first lens array having a plurality of first small lenses for dividing an illumination light beam emitted from the light source device into a plurality of partial light beams;
A lighting device having at least a second lens array having a plurality of second small lenses corresponding to the plurality of first small lenses of the first lens array;
The first lens array and the second lens array are formed integrally with one translucent member,
The plurality of first small lenses are aligned eccentrically in the vertical direction for each row, and the optical axis and geometric center position of each of the plurality of first small lenses constituting the same row are in the vertical direction. In the same position,
The plurality of first small lenses are not decentered in the lateral direction, and the thickness of the first small lens is adjusted for each row so as to reduce a step at a boundary portion of the rows,
The plurality of second small lenses are aligned eccentrically in the horizontal direction for each row, and the optical axis and geometric center position of each of the plurality of second small lenses constituting the same row are horizontal. In the same direction,
The plurality of second small lenses are not decentered in the vertical direction, and the thickness of the second small lenses is adjusted for each row so as to reduce a step at a boundary portion of the rows. A lighting device.
照明装置と、
前記照明装置からの照明光束を画像情報に応じて変調する電気光学変調装置と、
前記電気光学変調装置により変調された照明光束を投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記照明装置は、請求項1または2記載の照明装置であることを特徴とするプロジェクタ。
A lighting device;
An electro-optic modulation device that modulates illumination light flux from the illumination device according to image information;
A projector including a projection optical system that projects an illumination light beam modulated by the electro-optic modulation device,
3. The projector according to claim 1, wherein the lighting device is the lighting device according to claim 1.
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