JP5035878B2 - 照明光学系およびその投写型表示装置 - Google Patents
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Description
このような明るいプロジェクタに対する要求に応えるため、複数の光源部を用い、光量の増大を図ったものが下記特許文献1〜5に開示されている。
下記条件式(1)を満足することを特徴とするものである。
0.05<2|L|tan(θ/2)/D<0.35・・・(1)
ただし、
D:前記リフレクタの有効径
L:前記光源部から射出された光束の結像位置から前記反射光学素子までの光軸上での距離(前記結像位置から前記光源部方向を正にとる)
θ:前記結像位置へ入射する光の収束角
0.05<2|L|tan(θ/2)/D<0.35・・・(1)
実施例1にかかる照明光学系は、前述したように図1(A)に示す如き構成とされている。すなわちこの照明光学系は、楕円面形状のリフレクタ102a,bの略焦点位置に、キセノンランプやメタルハライドランプ等の発光管よりなる発光体103a,bを配設し、発光体103a,bから射出された光束を一点に向けて収束させる機能を有する光源部101a,bを備え、さらに、反射ミラー104a,b、コリメータレンズ107、第1インテグレータ板109と第2インテグレータ板110とからなるインテグレータ部108、および櫛形PBSアレイ111とを備えている。発光体103a,bから射出された光束は、各々リフレクタ102a,bにより反射され、更に反射ミラー104a,bにより各々反射される。その後光束は、コリメータレンズ107により略平行光束とされ、インテグレータ部108により光量の略均一化がなされ、櫛形PBSアレイ111によりP波またはS波のいずれかの偏光にそろえられて、投写型表示装置に入射するようになっている。また、図中の一点鎖線は光軸106を示すものである。
実施例2にかかる照明光学系の概略構成図を図4に示す。この実施例2にかかる照明光学系は、図4(A)のリフレクタ102a,bが放物面形状であり、光束を収束させるためのコンデンサレンズ307a,bを配設していること以外は、実施例1のものと略同様の構成とされており、対応する図面において同一の要素については同一の符号を付し、重複する説明については省略する(以下の実施例3〜6について同じ)。
実施例3にかかる照明光学系の概略構成図を図5に示す。この実施例3にかかる照明光学系は、実施例1のものと比べて、光束収束位置105a,bが、それぞれ光源部101a,bと反射ミラー104a,bの間にあることが異なっている。すなわち、反射ミラー104a,b上において、光源部101a,bからの光束が、発散された状態で照射されることになる。また、この場合、収束位置105a,bから反射ミラー104a,bまでの距離Lは負値となるが、条件式(1)のLには絶対値が付されているので、実施例2による作用効果は、実施例1のものと何ら変わりはない。
実施例4にかかる照明光学系の概略構成図を図6に示す。この実施例4にかかる照明光学系は、図6のリフレクタ102a,bが放物面形状であり、光束を収束させるためのコンデンサレンズ307a,bを配設していること以外は、実施例3のものと略同様の構成とされている。
実施例5にかかる照明光学系の概略構成図を図7に示す。この実施例5にかかる照明光学系は、反射光学素子として三角プリズム115を用いていること以外は、実施例1のものと略同様の構成とされている。
実施例6にかかる照明光学系の概略構成図を図8に示す。この実施例6にかかる照明光学系は、リフレクタ102a,bが放物面形状であり、光束を収束させるためのコンデンサレンズ307a,bを配設していること以外は、実施例5のものと略同様の構成とされている。
2、102a,b リフレクタ
3、103a,b 発光体
4、104a,b 反射ミラー
5、105、105a,b 収束位置(結像位置)
6、106 光軸
7、16a〜c、307a,b コンデンサレンズ
10 照明光学系
11a〜c 透過型液晶パネル
12、13 ダイクロイックミラー
14 クロスダイクロイックプリズム
18a〜c 全反射ミラー
107 コリメータレンズ
108 インテグレータ部
109 第1インテグレータ板
110 第2インテグレータ板
111 櫛形PBSアレイ
115 三角プリズム
200 ロッドインテグレータ
300 投写部
Claims (8)
- リフレクタの略焦点位置に発光体を配設してなり、該発光体から射出された光束を一点に向けて収束させる機能を有する光源部と、該光源部から射出された光束の光量均一化を図るインテグレータ部と、前記光源部からの光束を該インテグレータ部方向へ反射する反射光学素子とを備え、
下記条件式(1)を満足するように構成して、前記光源部から射出される光束の結像位置が、該光束の収束角に応じて、前記反射光学素子の表面から光軸上所定距離だけ離れるようにしたことを特徴とする照明光学系。
0.05<2|L|tan(θ/2)/D<0.35・・・(1)
ただし、
D:前記リフレクタの有効径
L:前記光源部から射出された光束の結像位置から前記反射光学素子までの光軸上での距離(前記結像位置から前記光源部方向を正にとる)
θ:前記結像位置へ入射する光の収束角 - 前記リフレクタは、楕円面形状とされてなることを特徴とする請求項1記載の照明光学系。
- 前記リフレクタは、放物面形状とされてなり、前記光源部が、該リフレクタからの平行光束を集光させるコンデンサレンズを備えていることを特徴とする請求項1記載の照明光学系。
- 前記インテグレータ部が1対のインテグレータ板を有し、該インテグレータ部の前記反射光学素子側に、該反射光学素子からの光束を平行光束として該インテグレータ部に向けて射出する少なくとも1枚のコリメータレンズが配設されていることを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項記載の照明光学系。
- 前記コリメータレンズは、少なくとも1面に非球面を備えたことを特徴とする請求項4記載の照明光学系。
- 前記光源部が少なくとも2つ設けられ、該光源部の各々から射出された光束の光源像が結像位置において互いに近接して配されることを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか1項記載の照明光学系。
- 前記インテグレータ部が1対のインテグレータ板を有し、後段側の前記インテグレータ板のレンズアレイの各セルには少なくとも2つの前記光源部の像が形成されるように構成されたことを特徴とする請求項1〜6のうちいずれか1項記載の照明光学系。
- 請求項1〜7のうちいずれか1項記載の照明光学系を備え、この照明光学系からの光束により、所定の画像情報に基づいて照明光束の光変調を行なう少なくとも1つのライトバルブを照明し、このライトバルブからの画像情報を担持した光束を、投写光学系を介し投写することを特徴とする投写型表示装置。
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