JP5311880B2 - Light source device and image display device using the same - Google Patents

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Description

本発明は、光源装置に関するものである。特に、プロジェクターなどに用いられる光源装置に関するものである。   The present invention relates to a light source device. In particular, the present invention relates to a light source device used for a projector or the like.

近年、プレゼンテーション等を行う場合に、スクリーンなどに画像を拡大投射するプロジェクターが使用される機会が増えている。   In recent years, when a presentation or the like is performed, an opportunity to use a projector that enlarges and projects an image on a screen or the like is increasing.

このプロジェクターに用いられる光源装置には、高輝度化、小型化が求められており、このような要望に応えるために、特許文献1、2、3に記載された方法が提案されている。   The light source device used for this projector is required to have high brightness and downsizing, and methods described in Patent Documents 1, 2, and 3 have been proposed to meet such demands.

特許文献1、2の光源装置は、発光部の上側に楕円形状のリフレクタを、下側にランプの発光部を中心とする球面形状のリフレクタを設け、発光部から下側に向かって出力する光束を発光部を介して楕円形状リフレクタに出力している。   The light source devices of Patent Documents 1 and 2 are provided with an elliptical reflector on the upper side of the light emitting part, and a spherical reflector centered on the light emitting part of the lamp on the lower side, and a light beam that is output downward from the light emitting part Is output to the elliptical reflector through the light emitting unit.

特許文献3の光源装置は、高輝度化を目的としており、発光部を内包する灯芯部(ガラス管)と、発光部から発する光を後段の光学系に向かって反射する半楕円面とを有している。ここで、灯芯部の表面のうち半楕円面と反対側の領域には反射層が直接設けられている。このように構成することにより、半楕円面の反対側に向かって出力された光束を反射層で反射させて半楕円面に導くことができる。
特開2001−109068号公報(段落0008、図1) 特開2003−059303号公報(段落0014、図1) 特開2006−253120号公報(段落0013、図3)
The light source device of Patent Document 3 is intended to increase the brightness, and has a lamp core portion (glass tube) that includes a light emitting portion, and a semi-elliptical surface that reflects light emitted from the light emitting portion toward a subsequent optical system. doing. Here, the reflective layer is directly provided in the area | region on the opposite side to a semi-elliptical surface among the surfaces of a lamp core part. By comprising in this way, the light beam output toward the opposite side of the semi-elliptical surface can be reflected by the reflective layer and guided to the semi-elliptical surface.
JP 2001-109068 A (paragraph 0008, FIG. 1) Japanese Patent Laying-Open No. 2003-059303 (paragraph 0014, FIG. 1) JP 2006-253120 A (paragraph 0013, FIG. 3)

上述した特許文献に記載されたように、発光部から出射した光束を再び発光部又はその近傍に戻した上でそれらの光束を利用して高輝度化を図る場合、発光部を覆うガラス管の光学特性は輝度に大きく影響を与える。   As described in the above-mentioned patent documents, when the luminous flux emitted from the light emitting part is returned to the light emitting part or its vicinity again and the luminous intensity is increased by using those luminous fluxes, the glass tube covering the light emitting part is used. Optical characteristics greatly affect brightness.

しかしながら、特許文献1、2は、発光部を中心とした球面反射面を設けただけであるため、発光部に戻ってきた光を効率良く利用できない。また、特許文献3は、小型化のためにガラス管の表面に直接反射層を設けただけであり、発光部に戻って来る光はガラス管の光学特性の影響を受けてしまうため、それらの光を効率良く利用できない。   However, since Patent Documents 1 and 2 only provide a spherical reflecting surface centered on the light emitting part, the light returned to the light emitting part cannot be used efficiently. In addition, Patent Document 3 merely provides a reflection layer directly on the surface of the glass tube for miniaturization, and the light returning to the light emitting part is affected by the optical characteristics of the glass tube. Light cannot be used efficiently.

そこで、本発明では、ガラス管の光学特性を考慮した上で、小型化、高輝度化という効果を得ることが可能な光源装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a light source device capable of obtaining the effects of downsizing and high brightness in consideration of the optical characteristics of the glass tube.

上記課題の解決の為に、本発明の光源装置では、一対の電極と、前記一対の電極間の放電空間を覆うガラス管を含み、前記一対の電極間における放電により発光する第1ランプと、前記一対の電極を結ぶ方向をX軸とするとき、前記X軸を挟んで一方の側に配置され、前記第1ランプから発した光を、前記第1ランプとは異なる方向に反射する第1リフレクタと、前記X軸を挟んで他方の側に配置され、前記第1ランプから発した光を前記第1ランプを介して前記第1リフレクタに導く第1反射面とを有する光源装置において、前記第1反射面は、トーリック面であり、前記X軸を法線とする第1平面における形状が円であり、
前記第1平面における曲率半径が、前記第1平面に垂直であって且つ前記X軸を含む第2平面における曲率半径よりも小さく、前記第2平面における前記ガラス管の厚みが両端に向かうに従って薄くなる場合は、前記第2平面における曲率半径が、両端に向かうにつれて大きくなるような非球面形状であり、前記第2平面における前記ガラス管の厚みが両端に向かうに従って厚くなる場合は、前記第2平面における曲率半径が、両端に向かうに従って小さくなるような非球面形状であることを特徴としている。
In order to solve the above problems, in the light source device of the present invention, a first lamp that includes a pair of electrodes and a glass tube that covers a discharge space between the pair of electrodes, and emits light by discharge between the pair of electrodes; When the direction connecting the pair of electrodes is the X axis, the first lamp is disposed on one side across the X axis and reflects light emitted from the first lamp in a direction different from that of the first lamp. A light source device including a reflector and a first reflection surface disposed on the other side across the X axis and guiding light emitted from the first lamp to the first reflector via the first lamp; The first reflecting surface is a toric surface, and the shape in the first plane with the X axis as a normal is a circle,
The radius of curvature in the first plane is smaller than the radius of curvature in the second plane that is perpendicular to the first plane and includes the X axis, and the thickness of the glass tube in the second plane becomes thinner toward both ends. In the case where the curvature radius in the second plane is an aspherical shape that increases toward both ends, and the thickness of the glass tube in the second plane increases toward both ends, the second It is characterized by an aspherical shape in which the radius of curvature in the plane decreases toward both ends .

本発明によれば、小型で光利用効率の高い光源装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a light source device that is small and has high light utilization efficiency.

以下に、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

本発明の第1の実施形態である光源装置について図1を用いて説明する。   A light source device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例の光源装置1は、光源ランプ(ランプ、第1ランプ、放電により光を発する光源)2、リフレクタ(第1リフレクタ)5、副反射鏡(第1反射面)6を備えている。   The light source device 1 of the present embodiment includes a light source lamp (lamp, first lamp, light source that emits light by discharge) 2, a reflector (first reflector) 5, and a sub-reflecting mirror (first reflecting surface) 6.

本実施例において光源ランプ2は、一対の電極3と、ガラス管(発光管、ランプ管)4を有しており、このガラス管4の中には、一対の電極3と、高圧の(圧力の高い状態で封入された)水銀、希ガスなどの気体が封入されている。この光源ランプ2は、具体的には、メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどである。ここで、一対の電極3を結ぶ方向をX方向(X軸)、これと直交する方向をY方向(Y軸)と定義する。図1は、X方向(X軸)及びY方向(Y軸)の両者に平行な平面(X軸とY軸を含むXY断面、第2平面)における断面図である。   In the present embodiment, the light source lamp 2 has a pair of electrodes 3 and a glass tube (a light emitting tube, a lamp tube) 4, and the glass tube 4 includes a pair of electrodes 3 and a high-pressure (pressure). A gas such as mercury or a rare gas is enclosed. Specifically, the light source lamp 2 is a metal halide lamp, a high-pressure mercury lamp, or the like. Here, a direction connecting the pair of electrodes 3 is defined as an X direction (X axis), and a direction orthogonal thereto is defined as a Y direction (Y axis). FIG. 1 is a cross-sectional view in a plane (XY cross section including X axis and Y axis, second plane) parallel to both the X direction (X axis) and the Y direction (Y axis).

リフレクタ5の反射面は、一対の電極3の間にその焦点(焦点のうちの一つ)を持つ放物面鏡または楕円面鏡(をベースとした非球面)である。この反射面は、X方向(X軸)を回転対称軸とする回転対称な形状を持つ(非球面の)反射面である。また、このリフレクタ5は、実際には回転対称な形状をしておらず、回転対称な形状のうち略半分を切り欠いた形状となっており、切り欠かれた位置に副反射鏡(第1反射面)6が配置されている。   The reflecting surface of the reflector 5 is a parabolic mirror or an elliptical mirror (based on an aspherical surface) having a focal point (one of the focal points) between the pair of electrodes 3. This reflection surface is a (aspheric) reflection surface having a rotationally symmetric shape with the X direction (X axis) as a rotational symmetry axis. The reflector 5 does not actually have a rotationally symmetric shape, but has a shape in which substantially half of the rotationally symmetric shape is cut out. (Reflection surface) 6 is arranged.

このような構成において、光源ランプ2は一対の電極3の間に高電圧をかけると放電現象を起こし、電極間に光源アーク(発光点、発光領域、放電空間、放電領域)を形成し、その光源アークから発せられる光は周囲に向かって放射される。この光源アークから発した光は、ガラス管4を経てリフレクタ5および副反射鏡6に向かう。光源アークがリフレクタ5の焦点近傍に配置されているため、リフレクタ5に向かった光束(通常光路)は、リフレクタ5で反射され、(図1上方の、X方向の)後段の光学系(不図示)に導かれる。このときリフレクタ5の反射面が放物面であれば略平行光として、楕円面であれば収束光としてリフレクタ5から放射される。一方、ガラス管4を通過した光束のうち副反射鏡6に向かった光束(再帰光路)は反射面7で反射され光源位置近傍に光源アークの像を結ぶ。この光源アークの像からの光がリフレクタ5に入射し、前述の光と同様にリフレクタ5で反射され、平行光或いは収束光として後段の光学系に導かれる。しかしながら、光源アークの像の結像性能が悪い(元の光源アークと比べて非常に大きい、或いは元の光源アークと異なる位置に像を結ぶ)と、光源アークの像からの光は後段の光学系でケラレてしまい、高輝度化にはあまり寄与することができない。   In such a configuration, the light source lamp 2 causes a discharge phenomenon when a high voltage is applied between the pair of electrodes 3, and forms a light source arc (light emitting point, light emitting region, discharge space, discharge region) between the electrodes. Light emitted from the light source arc is emitted toward the surroundings. Light emitted from the light source arc travels through the glass tube 4 to the reflector 5 and the sub-reflecting mirror 6. Since the light source arc is arranged in the vicinity of the focal point of the reflector 5, the light beam (normal optical path) directed toward the reflector 5 is reflected by the reflector 5, and an optical system (not shown) in the rear stage (in the X direction in the upper part of FIG. 1). ). At this time, if the reflecting surface of the reflector 5 is a paraboloid, it is emitted from the reflector 5 as substantially parallel light, and if it is an elliptical surface, it is emitted as convergent light. On the other hand, of the light beams that have passed through the glass tube 4, the light beam (recursive light path) directed to the sub-reflecting mirror 6 is reflected by the reflecting surface 7 and forms an image of the light source arc near the light source position. Light from the image of the light source arc enters the reflector 5, is reflected by the reflector 5 in the same manner as the light described above, and is guided to the subsequent optical system as parallel light or convergent light. However, if the imaging performance of the light source arc image is poor (it is very large compared to the original light source arc, or the image is formed at a position different from the original light source arc), the light from the light source arc image is optically downstream. It is vignetting in the system, and can not contribute much to high brightness.

これは以下のような理由による。光源アークが理想的な点であって、且つガラス管4の内壁と外壁がその光源アークの点を中心とした理想的な球面(球体)をしている場合は、副反射鏡の反射面7も球面とすれば、光源アークの像も点となり、高輝度化に寄与する。しかしながら、光源アークは理想的な点光源では無く、更には、製法上の理由からガラス管4の内壁及び外壁はそれぞれ異なった非球体形状を持つことが多い。特に、製法上の理由から、ガラス管形状は、X軸を法線とする断面A(第1平面)では略円形状であるが、X軸を含む断面B(第2平面)ではある非球面形状であったり、断面Aと断面Bとで曲率が互いに異なる形状であったりすることが多い。つまり、ガラス管形状は、断面Aと断面Bとで曲率半径が異なる(反射面の形状が異なる)所謂トーリック形状(トーリック面)となっているため、特に断面Bにおいて光源アークから発した光線を屈折するため、断面Bにおいて光源アークの像の結像性能が悪化していた。特に、副反射鏡で反射する光路では往復2回ガラス管を通過するため、このガラス管による屈折の影響が非常に大きくなってしまう。   This is due to the following reasons. When the light source arc is an ideal point and the inner wall and the outer wall of the glass tube 4 have an ideal spherical surface (sphere) centered on the point of the light source arc, the reflecting surface 7 of the sub-reflector is used. If it is also spherical, the image of the light source arc also becomes a point, which contributes to higher brightness. However, the light source arc is not an ideal point light source. Furthermore, the inner wall and the outer wall of the glass tube 4 often have different non-spherical shapes for manufacturing reasons. In particular, for manufacturing reasons, the glass tube shape is substantially circular in the section A (first plane) having the X axis as a normal, but is aspherical in the section B (second plane) including the X axis. In many cases, the cross section A and the cross section B have different curvatures. That is, the glass tube has a so-called toric shape (toric surface) in which the radius of curvature is different between the cross-section A and the cross-section B (the shape of the reflecting surface is different). Since the light is refracted, the imaging performance of the image of the light source arc in the cross section B is deteriorated. In particular, since the light path reflected by the sub-reflecting mirror passes through the glass tube twice, the influence of refraction by the glass tube becomes very large.

従来技術では副反射鏡はいずれも光源(光源アーク)位置を球心とする単なる球面鏡であるため、ガラス管の影響から光源位置に再結像される再結像アークが元のアーク形状から大きく崩れることになる。図7に、従来技術を用いた球面鏡とトーリック形状のガラス管による光線シミュレーション結果と、光源アーク強度分布(発光領域における光強度分布)と、従来技術による再結像アークの強度分布を示す。再結像アークは元の光源アークに比べると大きくなっており、その強度分布も元の光源アークとは大きく異なっていることが分かる。この結果、副反射鏡で反射する光の多くは、電極3によって反射されたり、散乱されたりしてしまうか、或いは後段の光学系(照明光学系)でケラレて(損失して)しまい、光の利用効率がほとんど向上しなかった。   In the prior art, each of the sub-reflecting mirrors is a simple spherical mirror with the light source (light source arc) position as the center of the sphere. It will collapse. FIG. 7 shows a light beam simulation result using a spherical mirror and a toric glass tube using a conventional technique, a light source arc intensity distribution (light intensity distribution in a light emitting region), and a re-imaging arc intensity distribution according to the conventional technique. It can be seen that the re-imaging arc is larger than the original light source arc, and its intensity distribution is significantly different from that of the original light source arc. As a result, much of the light reflected by the sub-reflecting mirror is reflected or scattered by the electrode 3 or is vignetted (lost) by the subsequent optical system (illumination optical system). The utilization efficiency of was hardly improved.

そこで、本実施例の副反射鏡6は、光源ランプ2を挟んでリフレクタ5と対向するように配置された、トーリック面の凹面反射面7を有している。この反射面7は、X方向を法線方向とする断面A(図1中の断面A)においては、略円形状をなしており、それと直交するXY断面(図1の紙面)においては、断面Aにおける形状とは異なる形状をしている。具体的には、XY断面においては、断面Aにおける円とは曲率が異なる円(或いはそれをベースとした非球面)、又は断面Aの円と同じ曲率の円をベースとした非球面をなしており、本発明においてはこれらをトーリック面と称する。ここで、XY断面(すなわち両電極を結ぶX軸と反射鏡と副反射鏡を配列する方向とを含む平面)における副反射鏡の反射面7の形状は、X軸方向の両端に向かうにつれて曲率半径が大きくなる(曲率が緩くなる)形状をした非球面形状であることが望ましい。この反射面7の形状は、ガラス管の厚みの変化に応じて適した形状としている。本実施例においては、ガラス管の厚みが周辺に向かうに従って薄くなる場合を想定しているため、反射面7の曲率半径が周辺部に向かうに従って大きく(緩く)なるように構成している。逆に、ガラス管の厚みが周辺部に向かうに従って厚くなる場合には、反射面7の曲率半径は周辺部に向かうに従って小さく(きつく)なるように構成することが望ましい。   Therefore, the sub-reflecting mirror 6 of the present embodiment has a toric concave reflecting surface 7 disposed so as to face the reflector 5 with the light source lamp 2 interposed therebetween. The reflection surface 7 has a substantially circular shape in a cross section A (cross section A in FIG. 1) whose normal direction is the X direction, and a cross section in an XY cross section (paper surface in FIG. 1) orthogonal thereto. The shape is different from the shape in A. Specifically, in the XY cross section, a circle having a different curvature from the circle in the cross section A (or an aspheric surface based thereon) or an aspheric surface based on a circle having the same curvature as the circle in the cross section A is formed. In the present invention, these are called toric surfaces. Here, the shape of the reflecting surface 7 of the sub-reflecting mirror in the XY cross section (that is, the plane including the X-axis connecting both electrodes and the direction in which the reflecting mirror and the sub-reflecting mirror are arranged) has a curvature as it goes to both ends in the X-axis direction. It is desirable that the aspherical shape has a shape in which the radius is increased (curvature is reduced). The shape of the reflecting surface 7 is a suitable shape according to the change in the thickness of the glass tube. In this embodiment, since it is assumed that the thickness of the glass tube becomes thinner toward the periphery, the radius of curvature of the reflecting surface 7 is configured to become larger (relaxed) toward the periphery. On the other hand, when the thickness of the glass tube increases toward the peripheral portion, it is desirable that the radius of curvature of the reflecting surface 7 be made smaller (tighter) toward the peripheral portion.

上述したように、反射面7は、断面Aと断面Bで異なる形状であり、X軸を回転対称軸としたトーリック面形状となっている。ガラス管4を往復で2回通過することによる屈折の影響(収差の発生)を考え、この断面Bにおける反射面7の形状は前述の屈折の影響を低減する(収差を低減、補正する)ような形状としている。つまり、副反射鏡の反射面7の形状は、ガラス管4を透過して来た光を光源アーク(発光点)に戻すような形状、つまり、ガラス管4で発生する収差(ガラス管の持つ局所的なパワー)を低減しつつガラス管4から射出した光を光源アークに戻すような形状である。具体的には、反射面7は、光源ランプと副反射面(リフレクタでも良い)の配列方向と照明光学系の光軸方向とを含む平面内において、ガラス管4を透過して来た光が実質的に90度(85度以上、好ましくは88度以上)の入射角度で入射するような形状であれば良い。別の言い方をすれば、反射面7は、光源ランプと副反射面(リフレクタでも良い)の配列方向と照明光学系の光軸方向とを含む平面内において、中心部から周辺部に向かうに連れて曲率半径が大きくなる(曲率が緩くなる)ようなけ以上であれば良い。   As described above, the reflecting surface 7 has different shapes for the cross section A and the cross section B, and has a toric surface shape with the X axis as a rotationally symmetric axis. Considering the influence of refraction (occurrence of aberration) caused by passing the glass tube 4 twice in a reciprocating manner, the shape of the reflecting surface 7 in the cross section B reduces the above-described influence of refraction (reduces and corrects aberration). Shape. In other words, the shape of the reflecting surface 7 of the sub-reflecting mirror is such that the light transmitted through the glass tube 4 is returned to the light source arc (light emitting point), that is, an aberration generated in the glass tube 4 (having the glass tube). The shape is such that light emitted from the glass tube 4 is returned to the light source arc while reducing (local power). Specifically, the reflecting surface 7 is configured so that light transmitted through the glass tube 4 can pass through a plane including the arrangement direction of the light source lamp and the sub-reflecting surface (or a reflector) and the optical axis direction of the illumination optical system. Any shape that is incident at an incident angle of substantially 90 degrees (85 degrees or more, preferably 88 degrees or more) may be used. In other words, the reflecting surface 7 moves from the central portion toward the peripheral portion in a plane including the arrangement direction of the light source lamps and the sub-reflecting surface (may be a reflector) and the optical axis direction of the illumination optical system. As long as the radius of curvature becomes large (curvature becomes gentle), it is sufficient.

本実施例のトーリック反射面7を副反射鏡として用いた場合の光線図と再結像アークの強度分布を図2に示す。図7に示した従来技術による再結像アーク形状と比較して、元の光源アーク強度分布とほぼ同じ強度分布の再結像アークの像が結ばれている(ほぼ無収差で光源アークの像が結ばれている)ことが分かる。   FIG. 2 shows a ray diagram and a re-imaging arc intensity distribution when the toric reflecting surface 7 of this embodiment is used as a sub-reflecting mirror. Compared with the conventional re-imaging arc shape shown in FIG. 7, the re-imaging arc image having almost the same intensity distribution as the original light source arc intensity distribution is formed (the image of the light source arc with almost no aberration). Is connected).

このように、本実施例によれば、光源アーク近傍に、光源アークとほぼ同じ強度分布の再結像アークの像を結ぶことができる。その結果、再結像アークの像からの光は、元の光源アークからの光と同様の効率(照明効率)で後段の光学系に導かれるため、光の利用効率を向上させることができ、高輝度化に繋がる。   As described above, according to this embodiment, an image of a re-imaging arc having the same intensity distribution as that of the light source arc can be formed in the vicinity of the light source arc. As a result, the light from the image of the re-imaging arc is guided to the subsequent optical system with the same efficiency (illumination efficiency) as the light from the original light source arc, so that the light utilization efficiency can be improved. It leads to high brightness.

尚、本実施例では、反射面7をX軸を回転対称軸としたトーリック面としたが、必ずしも回転対称である必要はなく、収差補正の観点から非回転対称な形状としても良い。   In the present embodiment, the reflecting surface 7 is a toric surface with the X axis as a rotational symmetry axis, but it is not necessarily required to be rotationally symmetric and may have a non-rotationally symmetric shape from the viewpoint of aberration correction.

本発明の第2の実施例である照明光学系について図3を用いて説明する。   An illumination optical system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本実施例の照明光学系は反射型液晶パネルを用いたプロジェクターに第1の実施例の光源装置1を適用したものである。本実施例は簡単のため単一パネルによるプロジェクター構成となっているが、各原色用に複数の液晶パネルを用いた色分離合成系を備えたプロジェクターについても同様にして適用できる。また透過型の液晶パネルを用いた照明光学系についても適用可能である。   The illumination optical system of this embodiment is obtained by applying the light source device 1 of the first embodiment to a projector using a reflective liquid crystal panel. Although this embodiment has a single-panel projector configuration for simplicity, it can be similarly applied to a projector including a color separation / synthesis system using a plurality of liquid crystal panels for each primary color. The present invention can also be applied to an illumination optical system using a transmissive liquid crystal panel.

光源装置1を射出した光束は第1のフライアイレンズ8および第2のフライアイレンズ9およびコンデンサーレンズ11によって被照明面である反射型液晶パネル(画像表示素子、画像形成素子、液晶パネル、光変調素子)13を照明する。第2のフライアイレンズ9とコンデンサーレンズ11の間には偏光変換素子10が配置されており、これによって光源装置1射出後は非偏光であった光束が、p偏光(紙面内で振動する直線偏光、勿論s偏光としても構わない)に揃えられる。またコンデンサーレンズ11と反射型液晶パネル13の間には偏光ビームスプリッター(PBS)12が配置されている。反射型液晶パネル13によって変調された光のうち画像光はs偏光となって偏光ビームスプリッター12で反射され投射レンズ14側に、不要光はp偏光のまま偏光ビームスプリッター12を透過してコンデンサーレンズ11側に導かれる。最終的に画像光は投射レンズ14によってスクリーン(被投射面、不図示)上に結像し、スクリーン上に画像を表示する。   The light beam emitted from the light source device 1 is a reflective liquid crystal panel (image display element, image forming element, liquid crystal panel, light) which is a surface to be illuminated by the first fly-eye lens 8, the second fly-eye lens 9, and the condenser lens 11. The modulation element 13 is illuminated. A polarization conversion element 10 is disposed between the second fly-eye lens 9 and the condenser lens 11, whereby a non-polarized light beam after exiting the light source device 1 is converted into p-polarized light (a straight line that vibrates in the paper surface). Polarized light, of course, s-polarized light). A polarizing beam splitter (PBS) 12 is disposed between the condenser lens 11 and the reflective liquid crystal panel 13. Of the light modulated by the reflective liquid crystal panel 13, the image light becomes s-polarized light and is reflected by the polarizing beam splitter 12, and the unwanted light passes through the polarizing beam splitter 12 while remaining p-polarized light toward the projection lens 14 side. 11 side. Finally, the image light is imaged on a screen (projected surface, not shown) by the projection lens 14, and an image is displayed on the screen.

本実施例が従来の照明光学系と比較して優れている点は、明るさとコントラストの両立が可能なところにある。偏光ビームスプリッターは、その偏光分離面の法線と入射光線方向(照明光学系の光軸)を含む断面(入射面、図3の紙面内)方向の(p偏光反射特性の)角度敏感度が高く、プロジェクター全体のコントラスト性能(スクリーン上の画像のコントラスト)に大きく影響する。つまり、反射型液晶パネルと偏光ビームスプリッターを用いた照明光学系においては、入射面(PBSの偏光分離面の法線と照明光学系の光軸を含む面)方向の角度分布を狭くするほどコントラストを高くしやすくなる。従来の照明光学系では、入射面方向の光を絞りなどでカットするか、入射面方向に光束を圧縮するアフォーカル系を光源装置の射出後に配置するなどして入射面方向の角度幅(入射光の入射角度の幅)を小さくしていた。このような従来技術においては、光を損失してしまったり、部品点数が増えたりしてしまうため、結果としてコントラストは上がっても明るさが低下したり、組み立てに手間がかかったりすることは避けられなかった。   The advantage of this embodiment over the conventional illumination optical system is that both brightness and contrast can be achieved. The polarization beam splitter has an angular sensitivity (of the p-polarized reflection characteristic) in the cross-section (incident surface, in the plane of FIG. 3) including the normal of the polarization separation surface and the incident light direction (optical axis of the illumination optical system). High, greatly affects the overall contrast performance of the projector (image contrast on the screen). In other words, in an illumination optical system using a reflective liquid crystal panel and a polarizing beam splitter, the narrower the angular distribution in the direction of the incident surface (including the normal of the polarization separation surface of PBS and the optical axis of the illumination optical system), the more the contrast It becomes easy to raise. In the conventional illumination optical system, the angle width in the incident surface direction (incident angle) is obtained by cutting the light in the incident surface direction with a diaphragm or by arranging an afocal system that compresses the light beam in the incident surface direction after exiting the light source device. The width of the incident angle of light) was reduced. In such a conventional technique, light is lost and the number of parts increases, and as a result, even if the contrast is increased, it is avoided that the brightness is reduced and the assembly is troublesome. I couldn't.

しかしながら、本実施例においては上記のような方法を用いず、光源装置1の射出光束の幅の狭い断面(図3の紙面内、リフレクタと副反射鏡6aを配列する方向)と、偏光分離面の法線と照明光学系の光軸により定義される平面とを一致(平行にする)させている。これによって偏光ビームスプリッタ12の入射面方向の角度分布が狭めることができるためコントラストを向上させることができる。すなわち、本実施例によれば、明るさとコントラストの両立が可能となる。   However, in the present embodiment, the above-described method is not used, and the light beam emitted from the light source device 1 has a narrow cross section (in the plane of FIG. 3, the direction in which the reflector and the sub-reflecting mirror 6a are arranged) And the plane defined by the optical axis of the illumination optical system are matched (parallel). As a result, the angle distribution in the direction of the incident surface of the polarizing beam splitter 12 can be narrowed, so that the contrast can be improved. That is, according to the present embodiment, both brightness and contrast can be achieved.

この考え方は偏光ビームスプリッターだけでなく特性の角度敏感度の高い素子を用いる場合にはすべて適用できる。つまり、従来に比べて本発明の光源装置1の光束射出口は一方向について約半分になっているため同じ光量の光束でありながら一方向の角度分布を約半分にすることができる。したがってこの断面を光学素子の角度特性敏感度が高い断面にあわせることで、プロジェクターの性能を従来よりも大幅に向上させることが可能である。例えばダイクロイックミラーについて適用すれば色むらなどの性能を向上させることが可能である。   This concept can be applied to all elements using not only a polarizing beam splitter but also a high angle sensitivity characteristic. That is, compared with the prior art, the light beam exit of the light source device 1 of the present invention is approximately halved in one direction, so that the angular distribution in one direction can be halved even though the light amount is the same. Therefore, by matching this cross section with a cross section having high sensitivity of the angle characteristics of the optical element, it is possible to greatly improve the performance of the projector as compared with the prior art. For example, when applied to a dichroic mirror, performance such as color unevenness can be improved.

ここで、光源装置1(一対の電極を結ぶ方向、及びランプ管4と副反射鏡6aとの配列方向)と偏光ビームスプリッター12の偏光分離面の向きを図3の位置関係としているのには以下のような理由がある。偏光ビームスプリッターはその膜特性上、膜への入射角度が45°より大きくなるほどp偏光の偏光分離性能(p偏光の透過特性)が良くなる。また、光源装置1から発する光束の強度重心は光源ランプ側にある。これらを鑑みて図3の位置関係とすると、より多くの光が偏光分離性能の高い側(入射角度が大きい側)で偏光分離面に入射することになり、コントラストをより高くすることができる。すなわち、光源装置1のリフレクタ5で反射される光のうち、光源ランプ2(電極3)から遠い位置で反射される光の偏光分離面への入射角度が、光源ランプ2(電極3)に近い位置で反射される光の偏光分離面への入射角度よりも小さくなるように配置するのが好ましい。別の言い方をすると、照明光学系の光軸と偏光ビームスプリッターの偏光分離面の法線により定義される平面(第3平面)が、X軸(両電極の配列方向、照明光学系の光軸)と平行であることが望ましい。   Here, the light source device 1 (the direction connecting the pair of electrodes and the arrangement direction of the lamp tube 4 and the sub-reflecting mirror 6a) and the direction of the polarization separation surface of the polarization beam splitter 12 are in the positional relationship of FIG. There are the following reasons. Due to the film characteristics of the polarizing beam splitter, the polarization separation performance of p-polarized light (transmission characteristics of p-polarized light) improves as the incident angle on the film becomes larger than 45 °. The intensity gravity center of the light beam emitted from the light source device 1 is on the light source lamp side. In view of these, the positional relationship of FIG. 3 makes it possible for more light to be incident on the polarization separation surface on the side with high polarization separation performance (side with a large incident angle), so that the contrast can be further increased. That is, of the light reflected by the reflector 5 of the light source device 1, the incident angle of the light reflected at a position far from the light source lamp 2 (electrode 3) to the polarization separation surface is close to that of the light source lamp 2 (electrode 3). It is preferable to arrange the light reflected at the position to be smaller than the incident angle to the polarization separation surface. In other words, the plane (third plane) defined by the optical axis of the illumination optical system and the normal of the polarization separation surface of the polarization beam splitter is the X axis (the arrangement direction of both electrodes, the optical axis of the illumination optical system). ) In parallel.

本実施例は実施例1の光源装置(ランプ)を2つ用いた所謂2灯式(第1ランプと第2ランプの2つのランプを用いる方式)のプロジェクターに関する実施例である。ここでは、第1ランプからの光を第1リフレクタ(第1主反射鏡)で反射し、第2ランプからの光を第2リフレクタ(第2主反射鏡)で反射し、これらの2つのリフレクタからの光の光路を後述する光路合成素子15を用いて合成している。図4を用いてこの実施例について詳細に説明するが、特に記載しない点については実施例2と同様である。   This embodiment relates to a so-called two-lamp type projector using two light source devices (lamps) according to the first embodiment (a method using two lamps of a first lamp and a second lamp). Here, the light from the first lamp is reflected by the first reflector (first main reflecting mirror), the light from the second lamp is reflected by the second reflector (second main reflecting mirror), and these two reflectors are reflected. Are synthesized by using an optical path synthesis element 15 described later. Although this embodiment will be described in detail with reference to FIG. 4, the points not particularly described are the same as those of the second embodiment.

各々の光源装置1から射出した光束は光路合成素子15によって同じ方向(図4の左側、すなわち照明光学系のコンデンサーレンズ等の光軸に沿う方向)に偏向される。本実施例ではプリズム上にミラー蒸着(反射膜の蒸着)が施された素子によって光路合成がなされている。もちろん光路合成方法はこれだけではなく例えば凸凹レンズによるアフォーカル系や三角プリズム、凹レンズなど種々の方法で実現可能である。また一方の光源装置から射出した光だけ曲げて(他方の光源装置から射出した光を曲げることなく)光路合成することでも実現できる。   The light beams emitted from the respective light source devices 1 are deflected in the same direction (the left side in FIG. 4, that is, the direction along the optical axis of the condenser lens of the illumination optical system) by the optical path synthesis element 15. In this embodiment, the optical path is synthesized by an element having a mirror vapor deposition (reflection film vapor deposition) on the prism. Of course, the optical path synthesis method is not limited to this, and can be realized by various methods such as an afocal system using a convex / concave lens, a triangular prism, and a concave lens. It can also be realized by combining the optical paths by bending only the light emitted from one light source device (without bending the light emitted from the other light source device).

ここで光路合成された光束は、実施例2と同様に液晶パネル面に導かれる。第2実施例と異なる点としては偏光ビームスプリッターの偏光分離面と光源装置1の向きの関係である。この実施例3においては、偏光分離面の入射面の法線と照明光学系の光軸(コンデンサーレンズの光軸、或いは被照明面の法線)とを含む平面(図4中の縦断面)が、光源装置1の射出光束の幅の狭い方向(図4の横方向、リフレクタと副反射鏡6bを配列する方向)と直交している。尚、ここで述べている直交する旨の記載は、照明光学系の光路を展開した場合についての記載である。つまり、前述の内容は別の言い方をすれば、偏光分離面の入射面の法線と照明光学系の光軸とを含む平面が、光源装置の射出光束の幅の狭い方向(図4の横断面図の左右方向)を光路合成素子15で折り曲げた方向(図4の横断面図の上下方向)と、直交している、とも言える。   Here, the light beam combined in the optical path is guided to the liquid crystal panel surface as in the second embodiment. The difference from the second embodiment is the relationship between the polarization separation surface of the polarization beam splitter and the direction of the light source device 1. In Example 3, a plane (longitudinal section in FIG. 4) including the normal line of the incident surface of the polarization separation surface and the optical axis of the illumination optical system (the optical axis of the condenser lens or the normal line of the illuminated surface). Is orthogonal to the direction in which the width of the emitted light beam of the light source device 1 is narrow (the horizontal direction in FIG. 4, the direction in which the reflector and the sub-reflecting mirror 6b are arranged). In addition, the description to the effect of orthogonality mentioned here is a description about the case where the optical path of an illumination optical system is developed. In other words, in other words, the above-described content is such that the plane including the normal line of the incident surface of the polarization splitting surface and the optical axis of the illumination optical system has a direction in which the width of the light beam emitted from the light source device is narrow (transverse in FIG. 4). It can also be said that the horizontal direction of the surface view is orthogonal to the direction bent by the optical path combining element 15 (the vertical direction of the cross-sectional view of FIG. 4).

これは、図4の横断面内で2つの光源装置(ランプ)を並列するため横断面(並列方向)での光束幅が相対的に広くなってしまう(コントラストが低下する)ことから、相対的に光束幅の狭い縦断面と偏光分離面の法線と光軸から形成される平面とを平行にしているのである。   This is because, since two light source devices (lamps) are arranged in parallel in the cross section of FIG. 4, the light flux width in the cross section (parallel direction) becomes relatively wide (contrast decreases). In addition, the vertical cross section with a narrow beam width, the normal line of the polarization separation plane, and the plane formed by the optical axis are parallel.

つまり、第1ランプと第2ランプとを配列した方向を配列方向(図4横断面図の上下方向、図4縦断面図の紙面に対して垂直な方向)とする。このとき、照明光学系の光軸と偏光ビームスプリッターの偏光分離面の法線により定義される平面(第3平面)が、前述の配列方向と垂直であることが望ましい。このように構成することによって、第1ランプ、第2ランプ、第1リフレクタ、第2リフレクタ、そして光路合成素子を用いる2灯式の照明光学系において、高効率の照明を行うことができる。   That is, the direction in which the first lamp and the second lamp are arranged is defined as the arrangement direction (the vertical direction in the cross-sectional view in FIG. 4 and the direction perpendicular to the paper surface in the vertical cross-sectional view in FIG. 4). At this time, it is desirable that the plane (third plane) defined by the optical axis of the illumination optical system and the normal line of the polarization separation plane of the polarization beam splitter is perpendicular to the arrangement direction. With this configuration, highly efficient illumination can be performed in the two-lamp illumination optical system using the first lamp, the second lamp, the first reflector, the second reflector, and the optical path synthesis element.

以上記載したこの実施例3の構成によれば、従来の2灯式と比べて大幅に照明効率を高めることができる。従来の2灯式は光源装置をそのまま並列配置し光源装置全体としてのサイズが大きくなってしまうため、照明光学系の焦点距離を伸ばしてしまい、結果として照明効率が大幅に低下していた。これに対し本実施例3の照明光学系は、2つの光源装置を従来の1つの光源装置とほぼ同じ大きさになるように配置することができるため、照明効率を光源装置が一つの場合(1灯式)と同程度に高くすることができる。さらに、本実施例の光路合成方法を用いることで、物理的に二つの光源装置が干渉することがなく、擬似的に二つの光源装置の間隔が狭められるためより照明効率が上げやすい。   According to the configuration of the third embodiment described above, the illumination efficiency can be significantly increased as compared with the conventional two-lamp type. In the conventional two-lamp type, the light source devices are arranged in parallel as they are and the overall size of the light source device becomes large. Therefore, the focal length of the illumination optical system is extended, and as a result, the illumination efficiency is greatly reduced. On the other hand, the illumination optical system of the third embodiment can arrange two light source devices so as to have almost the same size as one conventional light source device. It can be as high as one-lamp type). Furthermore, by using the optical path synthesis method of the present embodiment, the two light source devices do not physically interfere with each other, and the interval between the two light source devices is reduced in a pseudo manner, so that the illumination efficiency is easily increased.

本発明の第4の実施例について図5を用いて詳細に説明する。尚、特に記載しない点については実施例3と同様である。   A fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. The points not particularly described are the same as those in the third embodiment.

本実施例による光源装置17は第1実施例において記載した光源装置を2つ隣接して(逆向きにして)並列配置した構成となっている。この2つの光源装置の間に配置された副反射鏡は両面反射鏡(逆方向を向いた第1反射面と第2反射面を持つ部材)16となっており、この第1反射面及び第2反射面はトーリック面(トーリック面形状をした反射面)である。このように、第1反射面の裏面側に第2反射面を設ける(互いに逆方向を向いた2つの反射面を一つの部材上に設ける)ような構成にすることで部品点数を減じることができる上、省スペース化およびコストダウンを実現することが可能である。   The light source device 17 according to the present embodiment has a configuration in which two light source devices described in the first embodiment are arranged adjacent to each other (in the opposite direction) in parallel. The sub-reflecting mirror disposed between the two light source devices is a double-sided reflecting mirror (a member having a first reflecting surface and a second reflecting surface facing in opposite directions) 16. The two reflecting surfaces are toric surfaces (reflecting surfaces having a toric surface shape). In this way, the number of parts can be reduced by providing a configuration in which the second reflecting surface is provided on the back side of the first reflecting surface (two reflecting surfaces facing in opposite directions are provided on one member). In addition, space saving and cost reduction can be realized.

上述の点以外においては実施例3と同様である。図6は光源装置17を用いた照明光学系の配置を示したものである。ここでは、実施例3と同様に、偏光分離面の入射面の法線と照明光学系の光軸(コンデンサーレンズの光軸、或いは被照明面の法線)とを含む平面(図6中の縦断面)が、光源装置1の射出光束の幅の狭い断面(図6の横断面、リフレクタと副反射鏡を配列する方向)と直交している。   Except for the points described above, the third embodiment is the same as the third embodiment. FIG. 6 shows the arrangement of an illumination optical system using the light source device 17. Here, as in the third embodiment, a plane (in FIG. 6) includes the normal line of the incident surface of the polarization separation surface and the optical axis of the illumination optical system (the optical axis of the condenser lens or the normal line of the illuminated surface). The vertical cross section is orthogonal to the cross section of the light source device 1 where the width of the emitted light beam is narrow (the cross section in FIG. 6, the direction in which the reflector and the sub-reflecting mirror are arranged).

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。これらの図には、説明を容易にするためプロジェクター光学系の基本的な構成部品しか描いていないが、他に光路折り曲げミラーや、熱線カットフィルタや、偏光板等を有する構成としても構わないし、液晶パネルを複数使った系についても同様である。また透過型液晶パネルやマイクロミラーデバイスなどその他の表示素子を用いたプロジェクターにも適用可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. In these drawings, only basic components of the projector optical system are drawn for ease of explanation, but other configurations such as an optical path folding mirror, a heat ray cut filter, a polarizing plate, etc. The same applies to systems using a plurality of liquid crystal panels. Further, the present invention can be applied to a projector using other display elements such as a transmissive liquid crystal panel and a micromirror device.

本発明の第1実施例である光源装置の構成図1 is a configuration diagram of a light source device according to a first embodiment of the present invention. 本発明のトーリック反射鏡による光源再結像の説明図Explanatory drawing of light source re-imaging by the toric reflector of the present invention 本発明の第2実施例である照明光学系の構成図Configuration diagram of illumination optical system according to second embodiment of the present invention 本発明の第3実施例である照明光学系の構成図FIG. 6 is a configuration diagram of an illumination optical system that is a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施例で用いる光源装置の構成図Block diagram of a light source device used in the fourth embodiment of the present invention 本発明の第4実施例である照明光学系の構成図FIG. 6 is a configuration diagram of an illumination optical system that is a fourth embodiment of the present invention. 従来技術による光源再結像の説明図Explanatory drawing of light source re-imaging by conventional technology

符号の説明Explanation of symbols

1 光源装置
2 光源ランプ
3 電極
4 ガラス管
5 リフレクタ
6 副反射鏡
7 トーリック鏡面
8 第1のフライアイレンズ
9 第2のフライアイレンズ
10 偏光変換素子
11 コンデンサーレンズ
12 偏光ビームスプリッター
13 反射型液晶パネル
14 投射レンズ
15 光路合成素子
16 両凹反射鏡
17 光源装置
18 球面鏡面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source device 2 Light source lamp 3 Electrode 4 Glass tube 5 Reflector 6 Subreflective mirror 7 Toric mirror surface 8 1st fly eye lens 9 2nd fly eye lens 10 Polarization conversion element 11 Condenser lens 12 Polarization beam splitter 13 Reflection type liquid crystal panel DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Projection lens 15 Optical path composition element 16 Biconcave reflection mirror 17 Light source device 18 Spherical mirror

Claims (8)

一対の電極と、前記一対の電極間の放電空間を覆うガラス管を含み、前記一対の電極間における放電により発光する第1ランプと、
前記一対の電極を結ぶ方向をX軸とするとき、
前記X軸を挟んで一方の側に配置され、前記第1ランプから発した光を、前記第1ランプとは異なる方向に反射する第1リフレクタと、
前記X軸を挟んで他方の側に配置され、前記第1ランプから発した光を前記第1ランプを介して前記第1リフレクタに導く第1反射面を有する光源装置において、
前記第1反射面は
トーリック面であり、
前記X軸を法線とする第1平面における形状が円であり、
前記第1平面における曲率半径が、前記第1平面に垂直であって且つ前記X軸を含む第2平面における曲率半径よりも小さく、
前記第2平面における前記ガラス管の厚みが両端に向かうに従って薄くなる場合は、前記第2平面における曲率半径が、両端に向かうにつれて大きくなるような非球面形状であり、
前記第2平面における前記ガラス管の厚みが両端に向かうに従って厚くなる場合は、前記第2平面における曲率半径が、両端に向かうに従って小さくなるような非球面形状であることを特徴とする光源装置。
A first lamp that includes a pair of electrodes and a glass tube that covers a discharge space between the pair of electrodes, and emits light by discharge between the pair of electrodes;
When the direction connecting the pair of electrodes is the X axis,
A first reflector disposed on one side across the X axis and reflecting light emitted from the first lamp in a direction different from the first lamp;
A light source device having a first reflecting surface arranged on the other side across the X axis and guiding light emitted from the first lamp to the first reflector via the first lamp;
The first reflecting surface,
Toric surface Der is,
The shape in the first plane with the X axis as a normal is a circle,
A radius of curvature in the first plane is smaller than a radius of curvature in a second plane perpendicular to the first plane and including the X axis;
When the thickness of the glass tube in the second plane becomes thinner toward both ends, the radius of curvature in the second plane is an aspherical shape that increases toward the both ends,
The light source device according to claim 1, wherein when the thickness of the glass tube in the second plane increases toward both ends, the light source device has an aspherical shape such that the radius of curvature in the second plane decreases toward the both ends.
一対の電極と、前記一対の電極間の放電空間を覆うガラス管を含み、前記一対の電極間における放電により発光する第2ランプと、
前記第2ランプから発した光を、前記第2ランプとは異なる方向に反射する第2リフレクタと、
前記第1ランプの第1リフレクタで反射された光と前記第2ランプの第2リフレクタで反射された光とを合成する光路合成素子を有することを特徴とする請求項に記載の光源装置。
A second lamp that includes a pair of electrodes and a glass tube that covers a discharge space between the pair of electrodes, and emits light by discharge between the pair of electrodes;
A second reflector that reflects light emitted from the second lamp in a direction different from that of the second lamp;
2. The light source device according to claim 1 , further comprising: an optical path combining element that combines light reflected by the first reflector of the first lamp and light reflected by the second reflector of the second lamp.
一対の電極と、前記一対の電極間の放電空間を覆うガラス管を含み、前記一対の電極間における放電により発光する第2ランプと、
前記第2ランプから発した光を、前記第2ランプとは異なる方向に反射する第2リフレクタと、
前記第2ランプから発した光を前記第2ランプを介して前記第2リフレクタに導く第2反射面を備えており、
前記第1反射面が形成された部材の、前記第1反射面の裏面側に前記第2反射面が配置されていることを特徴とする請求項に記載の光源装置。
A second lamp that includes a pair of electrodes and a glass tube that covers a discharge space between the pair of electrodes, and emits light by discharge between the pair of electrodes;
A second reflector that reflects light emitted from the second lamp in a direction different from that of the second lamp;
A second reflecting surface for guiding light emitted from the second lamp to the second reflector through the second lamp;
The light source device according to claim 1, characterized in that the member on which the first reflecting surface is formed, the second reflecting surface on the back side of the first reflecting surface is arranged.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を、偏光ビームスプリッターを介して被照明面に導く照明光学系を有することを特徴とする照明装置。
The light source device according to any one of claims 1 to 3 ,
An illumination device comprising an illumination optical system that guides light from the light source device to a surface to be illuminated through a polarization beam splitter.
請求項1に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を、偏光ビームスプリッターを介して被照明面に導く照明光学系を有しており、
前記第1ランプを1つのみ有し、
記照明光学系の光軸と前記偏光ビームスプリッターの偏光分離面の法線とに平行な第3平面が、前記X軸と平行であることを特徴とする照明装置。
A light source device according to claim 1;
An illumination optical system that guides light from the light source device to an illuminated surface via a polarization beam splitter;
Having only one first lamp,
Lighting device before Symbol third plane parallel to the optical axis of the illumination optical system and the normal to the polarization separation surface of the polarization beam splitter, characterized in that it is parallel to the X axis.
請求項又はに記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を、偏光ビームスプリッターを介して被照明面に導く照明光学系を有しており、
前記第1ランプと前記第2ランプとを配列した方向を配列方向とするとき、
前記照明光学系の光軸と前記偏光ビームスプリッターの偏光分離面の法線とに平行な第3平面が、前記配列方向と垂直であることを特徴とする照明装置。
The light source device according to claim 2 or 3 ,
An illumination optical system that guides light from the light source device to an illuminated surface via a polarization beam splitter;
When the direction in which the first lamp and the second lamp are arranged is an arrangement direction,
An illumination device, wherein a third plane parallel to an optical axis of the illumination optical system and a normal line of a polarization separation surface of the polarization beam splitter is perpendicular to the arrangement direction.
前記被照明面は画像表示素子であり、The illuminated surface is an image display element,
前記第1ランプから前記画像表示素子へ向かって順に、In order from the first lamp toward the image display element,
第1レンズアレイと、A first lens array;
第2レンズアレイと、A second lens array;
前記照明光学系の光軸に垂直な方向に沿って配列された複数の偏光分離面を有し、入射光の偏光方向を揃える偏光変換素子と、A polarization conversion element having a plurality of polarization separation surfaces arranged along a direction perpendicular to the optical axis of the illumination optical system, and aligning the polarization direction of incident light;
コンデンサーレンズと、A condenser lens,
前記偏光ビームスプリッターを有し、Having the polarization beam splitter;
前記偏光変換素子が有する複数の偏光分離面の配列方向が、前記第3平面に垂直な方向であることを特徴とする請求項5又は6に記載の照明装置。The illumination device according to claim 5 or 6, wherein an arrangement direction of a plurality of polarization separation surfaces of the polarization conversion element is a direction perpendicular to the third plane.
画像表示素子と、
前記画像表示素子を照明する、請求項乃至いずれか1項に記載の照明装置を備えることを特徴とする画像表示装置。
An image display element;
Illuminating the image display device, image display device, characterized in that it comprises a lighting device according to any one of claims 4 to 7.
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