JPH03191318A - Polarlizing and illuminating device and projection type display device provided therewith - Google Patents

Polarlizing and illuminating device and projection type display device provided therewith

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JPH03191318A
JPH03191318A JP1330033A JP33003389A JPH03191318A JP H03191318 A JPH03191318 A JP H03191318A JP 1330033 A JP1330033 A JP 1330033A JP 33003389 A JP33003389 A JP 33003389A JP H03191318 A JPH03191318 A JP H03191318A
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polarized
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Abstract

PURPOSE:To improve utilization efficiently of light by emitting either the P polarized light component or the S polarized light component of an incident luminous flux separated by a polarizing beam splitter and the other component whose plane of polarization is rotated by 90 deg. with the aid of a lambda/4 optical phase plate and a reflecting member. CONSTITUTION:The P polarized light component Lp of the collimated luminous flux emitted from a condenser lens 24 is transmitted through the action surface 26a of the polarizing beam splitter 26 and the S polarized light component Ls thereof is reflected at right angle on the surface 26a, so that the P polarized light component is separated from the S polarized light component. The S polarized light component Ls is made incident on the lambda/4 optical phase plate 27, reflected on the reflection surface of the reflector 28 and transmitted through the lambda/4 optical phase plate 27 again, so that the plane of polarization thereof is rotated by 90 deg. and converted to the P polarized light component Lp. Then, the P polarized light component Lp is transmitted through the action surface 26a as it is and emitted from the beam splitter 26. On the other hand, the transmitted P polarized light component Lp is reflected at right angle on the total reflection surface 29a of a total reflection prism 29 and emitted from the prism 29 in parallel with the converted P polarized light component Lp. Thus, the utilization efficiency of light is improved.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は偏光照明装置および該偏光照明装置を有する投
写型表示装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Field of Application] The present invention relates to a polarized illumination device and a projection display device having the polarized illumination device.

(従来の技術] 第8図はこの種の投写型表示装置の従来例の一つを示す
要部構成図である。
(Prior Art) FIG. 8 is a diagram illustrating a main part of a conventional example of this type of projection display device.

この投写型表示装置は、ハロゲンランプ、メタルハライ
ドランプなどからなる光源1と、光源1から発せられる
光束の一部を反射する反射ミラー2と、光源1から直接
または反射ミラー2を介して入射される光束の熱線を吸
収または反射する熱線カットフィルタ3と、該熱線が除
去された光束を平行光束に変換するコンデンサレンズ4
と、該平行光束を直線偏光光に変換する偏光板5と、該
直線偏光光を画像信号に応じて変調する液晶ライトバル
ブ7と、該変調された直線偏光光のうちその透過軸方向
の成分のみを透過する偏光板8と、該透過する直線偏光
光を不図示のスクリーンに拡大投射する投写レンズ10
とを有する。
This projection display device includes a light source 1 made of a halogen lamp, a metal halide lamp, etc., a reflecting mirror 2 that reflects a part of the luminous flux emitted from the light source 1, and a light beam that is incident directly from the light source 1 or via the reflecting mirror 2. A heat ray cut filter 3 that absorbs or reflects the heat rays of the light beam, and a condenser lens 4 that converts the light beam from which the heat rays have been removed into a parallel light beam.
, a polarizing plate 5 that converts the parallel light flux into linearly polarized light, a liquid crystal light valve 7 that modulates the linearly polarized light according to an image signal, and a component of the modulated linearly polarized light in the transmission axis direction. a polarizing plate 8 that transmits only the linearly polarized light, and a projection lens 10 that magnifies and projects the transmitted linearly polarized light onto a screen (not shown).
and has.

第9図はこの種の投写型表示装置の他の従来例を示す要
部構成図である。
FIG. 9 is a diagram showing the main part of another conventional example of this type of projection display device.

この投写型表示装置は、第8図に示した投写型表示装置
の2つの偏光板5.8の代わりに、2つの偏光ビームス
プリッタ6.9を液晶ライトバルブ7の前後にそれぞれ
配置したものである。
This projection display device has two polarizing beam splitters 6.9 arranged before and after the liquid crystal light valve 7, in place of the two polarizing plates 5.8 of the projection display device shown in FIG. be.

第8図、第9図に示す投写型表示装置は、光源1から発
せられる光束のうち偏光板5.偏光ビームスプリッタ6
を透過する直線偏光成分のみが液晶ライトバルブ7の照
明光として利用され、該直線偏光成分と直交する直線偏
光成分が損失となるため、光の利用効率が50%以下に
なるという欠点がある。
The projection type display device shown in FIGS. 8 and 9 includes a polarizing plate 5. Polarizing beam splitter 6
Only the linearly polarized light component that passes through is used as illumination light for the liquid crystal light valve 7, and the linearly polarized light component orthogonal to the linearly polarized light component is lost, so there is a drawback that the light utilization efficiency is less than 50%.

この欠点を改善した投写型表示装置として、第10図に
示す特開昭61.−90584号公報に記載されている
ものがある。
As a projection type display device that has improved this drawback, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-1999, shown in FIG. There is one described in JP-90584.

この投写型表示装置では、コンデンサレンズ4から出射
される平行光束は偏光ビームスプリッタ11に入射し、
偏光ビームスプリッタ11の作用面(2つの直角プリズ
ムが互いに接着される斜面に形成される蒸着膜)11a
でそのP偏光成分り、はそのまま透過し、そのS偏光成
分り、は直角に反射して全反射プリズム12に入射する
。該S偏光成分Lxは全反射プリズム12で再度直角に
反射されることにより、偏光ビームスプリッタ11を透
過してくる前記P偏光成分Lpと同一方向に全反射プリ
ズム12から出射される。ここで、S偏光成分り、とは
偏光ビームスプリッタ11の作用面11aに平行な偏光
成分のことであり、P偏光成分LPとは該S偏光成分と
直交する偏光成分のことである。
In this projection display device, the parallel light beam emitted from the condenser lens 4 enters the polarizing beam splitter 11,
Working surface 11a of polarizing beam splitter 11 (deposited film formed on the slope where two right-angled prisms are bonded to each other)
The P-polarized light component is transmitted as is, and the S-polarized light component is reflected at right angles and enters the total reflection prism 12. The S-polarized light component Lx is reflected again at a right angle by the total reflection prism 12, and is emitted from the total reflection prism 12 in the same direction as the P-polarized light component Lp that passes through the polarization beam splitter 11. Here, the S-polarized light component refers to a polarized light component parallel to the working surface 11a of the polarization beam splitter 11, and the P-polarized light component LP refers to a polarized light component orthogonal to the S-polarized light component.

13が配置され、全反射プリズム12より出射さよりそ
の偏光方向が90”回転され、P偏光成分Lp“に変換
される。また、偏光ビームスプリッタれ光路変更用のク
サビ型レンズ14.15が配置され、偏光ビームスプリ
ッタ11を透過してくる換された前記P偏光成分Lp″
は光路が変更され、液晶ライトバルブ7の入射側の面上
の点P0で交差して合成光となる。
13 is disposed, and when the light is emitted from the total reflection prism 12, its polarization direction is rotated by 90'' and converted into a P-polarized light component Lp''. Further, a wedge-shaped lens 14.15 for changing the optical path of the polarizing beam splitter is disposed, and the P polarized light component Lp'' transmitted through the polarizing beam splitter 11 and returned.
The optical path of the light beams is changed, and the light beams intersect at a point P0 on the incident side surface of the liquid crystal light valve 7 to become combined light.

したがって、この投写型表示装置では、偏光ビームスプ
リッタ11で分離される前記S偏光成分り、および前記
P偏光成分り、の両方で液晶ライトバルブ7を照明する
ことができるため、第8図、第9図に示す投写型表示装
置よりも光の利用効率を倍にすることができる。
Therefore, in this projection display device, the liquid crystal light valve 7 can be illuminated with both the S-polarized light component and the P-polarized light component separated by the polarization beam splitter 11. The light usage efficiency can be doubled compared to the projection type display device shown in FIG.

[発明が解決しようとする課題] 上述した特開昭61−90584号公報記載の位相板1
3で変換された前記P偏光成分Lp″を第10図に示す
角度θをもって液晶ライトバルブ7にそれぞれ入射させ
るため、入射角による特性劣化が大きい液晶ライトバル
ブ7を使用する際には、クサビ型レンズ14.15から
液晶ライトバルブ7までの距離をかなり大きくとり、該
入射角を小さくする必要があるという欠点がある。
[Problem to be solved by the invention] Phase plate 1 described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-90584
In order to make the P polarized light component Lp'' converted in step 3 incident on the liquid crystal light valve 7 at the angle θ shown in FIG. The drawback is that the distance from the lens 14, 15 to the liquid crystal light valve 7 must be quite large and the angle of incidence must be small.

この欠点を改善する方法としては、第1O図のクサビ型
レンズ14.15を取り除き、前記P偏光成分り、と前
記変換されたP偏光成分LP″を互いに平行のまま液晶
ライトバルブ7に入射させる並列照明方式が考^られる
。しかし、この並列照明方式を特開昭61−90584
号公報記載の投写型表示装置に適用しても、光源1が完
全な点光源あるいは線光源でない限り、コンデンサレン
ズ4から出射される平行光束は完全なものでないため、
前記P偏光成分L+−と前記変換されたP偏光成分り、
”も完全なものとはならず問題が生じる。
As a method to improve this drawback, the wedge-shaped lens 14.15 shown in FIG. A parallel lighting method is considered. However, this parallel lighting method was
Even if applied to the projection display device described in the publication, the parallel light beam emitted from the condenser lens 4 is not perfect unless the light source 1 is a perfect point light source or a line light source.
the P-polarized light component L+- and the converted P-polarized light component;
” is not perfect and problems arise.

このことを第11図を用いて説明する。This will be explained using FIG. 11.

有限な径φをもつ光源lから発せられる光束は距離βを
隔てて配置されるコンデンサレンズ4により集束される
が、コンデンサレンズ4の出射光は完全な平行光束とは
ならず、角度2ω(ω=tan”’ ((’)/ρ))
の範囲に拡がりをもつ非平行光束となる。該非平行光束
のうち光線αは、〔課題を解決するための手段〕 本発明の偏光照明装置は、入射光束を第1のP偏光成分
および第1のS偏光成分とに分離する偏光ビームスプリ
ッタと、第1のP偏光成分または第1のS偏光成分が入
射される、前記偏光ビームからS偏光成分、P偏光成分
をともに含んだまま出射される。また、光線βは、偏光
ビームスプリッタ11でS偏光成分L8となるが、全反
射プリズム12で反射された後、再び偏光ビームスプリ
ッタ11で反射され、光源β、で示すように金板13か
ら出射されるか、第11図に光線β2でりそのまま透過
するため損失光となる。
A light beam emitted from a light source l having a finite diameter φ is focused by a condenser lens 4 placed at a distance β, but the light emitted from the condenser lens 4 is not a perfectly parallel beam, and is reflected at an angle 2ω(ω =tan"'((')/ρ))
It becomes a non-parallel beam of light that spreads over the range of . [Means for Solving the Problem] The polarized illumination device of the present invention includes a polarizing beam splitter that separates the incident light beam into a first P-polarized light component and a first S-polarized light component. , the first P-polarized light component or the first S-polarized light component is incident, and the polarized light beam is emitted while containing both the S-polarized light component and the P-polarized light component. The light beam β becomes the S-polarized light component L8 at the polarizing beam splitter 11, but after being reflected at the total reflection prism 12, it is reflected again at the polarizing beam splitter 11 and is emitted from the metal plate 13 as shown by the light source β. Otherwise, as shown in FIG. 11, the light ray β2 is transmitted as it is, resulting in lost light.

本発明の目的は、光源から発せられる光を損失なくライ
トバルブに入射させることができる偏光照明装置および
該偏光照明装置を有する投写型表示装置を提供すること
にある。
An object of the present invention is to provide a polarized illumination device that allows light emitted from a light source to enter a light valve without loss, and a projection display device that includes the polarized illumination device.

方向に反射させる反射部材とを有し、第1のP偏板、前
記反射部材により第2のS偏光成分または第2のP偏光
成分に変換し、第1のP偏光成分。
a first P-polarized plate, the first P-polarized light component is converted into a second S-polarized light component or a second P-polarized light component by the reflective member;

第2のP偏光成分または第1のS偏光成分、第2のS偏
光成分を出射する。
A second P-polarized light component, a first S-polarized light component, and a second S-polarized light component are emitted.

また、入射光束のP偏光成分を透過させ、該入射光束の
S偏光成分を直角に反射させる作用面を有する偏光ビー
ムスプリッタと、一端が該偏光ビームスプリッタの作用
面の一端と互いに直角に接する、前記透過されるP偏光
成分を直角に反射する反射部材と、一端が前記偏光ビー
ムスプリッタの作用面の一端と互いに45°の角度で接
しかつ前記反射部材の反射面の一端と接する、する反射
板とを有し、前記反射されるS偏光成分分に変換し、該
変換されたP偏光成分および前記透過されるP偏光成分
を出射してもよい。
a polarizing beam splitter having a working surface that transmits the P-polarized component of the incident light beam and reflects the S-polarized component of the incident light beam at right angles; a reflecting member that reflects the transmitted P-polarized light component at right angles; and a reflecting plate, one end of which is in contact with one end of the working surface of the polarizing beam splitter at an angle of 45° and with one end of the reflecting surface of the reflecting member. and may convert the reflected S-polarized light component into the reflected S-polarized light component, and emit the converted P-polarized light component and the transmitted P-polarized light component.

さらに、一端が互いに直角に接する第1.第2の作用面
をもつ偏光ビームスプリッタと、一端が前記第2の作用
面の他端と互いに45°の角度で接し、前記偏光ビーム
スプリッタの戻入射面側板に接着された反射面を有する
反射板とを有し、によりS偏光成分に変換し、該S偏光
成分が前記第2の作用面で直角に反射該S偏光成分が前
記第2のS偏光成分が前記第1の作用面で直角に反射さ
れて出射されてもよい。
Furthermore, a first . a polarizing beam splitter having a second working surface; and a reflective surface having one end touching the other end of the second working surface at an angle of 45 degrees to each other and a reflective surface bonded to a return-input side plate of the polarizing beam splitter. the S-polarized light component is reflected at right angles on the second working surface; the S-polarized light component is reflected at right angles on the first working surface; The light may be reflected and emitted.

本発明のライトバルブ方式の投写型表示装置は、上記の
偏光照明装置を有する。
A light valve type projection display device of the present invention has the above polarized illumination device.

また、上記3番目の偏光照明装置と、−面が該偏光照明
装置の出射面に接着されているクロスダイクロイックプ
リズムと、該クロスダイクロイックプリズムの他の3面
にそれぞれ接着されている赤、緑、青用の反射型ライト
バルブと、前記偏光照明装置の反出射面側に設けられて
いる投写レンズとを有していてもよい。
Further, the third polarized light illumination device, a cross dichroic prism whose negative surface is bonded to the output surface of the polarized light illumination device, and red, green, and red light, which are bonded to the other three surfaces of the cross dichroic prism, respectively, It may include a reflective light valve for blue and a projection lens provided on the opposite side of the output surface of the polarized illumination device.

〔作   用〕[For production]

偏光ビームスプリッタで分離される入射光束の光学位相
板1反射部材に入射すると、その偏光面が90°回転さ
れ他方のそれと一致するため、この両者を出射すること
により入射光束を100%利用することができる。
When the incident light beam separated by the polarizing beam splitter enters the optical phase plate 1 reflecting member, its polarization plane is rotated by 90 degrees to match that of the other beam, so by outputting both of them, 100% of the incident light beam can be utilized. I can do it.

また、偏光ビームスプリッタの作用面、該作用面を透過
してくるP偏光成分の反射部材の反射λ に構成され、かつ反射板の反射面が該−光学位相板に接
着されることにより、前記作用面で反射さλ れるS偏光成分が前記−光学位相板、前記反射板で変換
されるP偏光成分と前記P偏光成分とを同じ光路長で、
対称性をもって出射させることかできる。
In addition, the working surface of the polarizing beam splitter is configured to reflect λ of the P-polarized light component transmitted through the working surface of the reflecting member, and the reflecting surface of the reflecting plate is bonded to the optical phase plate. The S-polarized light component reflected by the working surface λ is converted by the optical phase plate, and the P-polarized light component converted by the reflector and the P-polarized light component are converted into the same optical path length,
It is possible to emit light with symmetry.

さらに一端が互いに直角に接する2つの作用面λ をもつ偏光ビームスプリッタの戻入射面側に一光半位相
板2反肘板を設けることにより、該偏光ビームスプリッ
タを検光子として動作させることもてきる。
Furthermore, it is possible to operate the polarizing beam splitter as an analyzer by providing one optical half-phase plate and two anti-elbow plates on the return/input surface side of the polarizing beam splitter, which has two working surfaces λ whose one ends are in contact with each other at right angles. Ru.

本発明の偏光照明装置を有する投写型表示装置では、入
射光束を100%利用してライトバルブを照明すること
ができるとともに、並列照明方式においてはコンパクト
化が図れる。
In the projection display device having the polarized illumination device of the present invention, the light valve can be illuminated using 100% of the incident light beam, and the parallel illumination method can be made more compact.

また、上記3番目の偏光照明装置とクロスダイクロイッ
クプリズム、反射型ライトバルブを組み合わせ、該反射
型ライトバルブからの反射光を該偏光照明装置の出射面
から入射させることにより、該偏光照明装置を検光子と
兼ねさせることができる。
In addition, the third polarized illumination device, a cross dichroic prism, and a reflective light valve are combined, and the reflected light from the reflective light valve is made incident from the output surface of the polarized illumination device, thereby detecting the polarized illumination device. It can also be used as a photon.

〔実 施 例〕〔Example〕

次に1本発明の実施例にって図面を参照して説明する。 Next, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の偏光照明装置の第1の実施例を示す構
成図、第2図は第1図の偏光照明装置における光路の説
明図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the polarized illumination device of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram of the optical path in the polarized illumination device of FIG. 1.

この偏光照明装置は、コンデンサレンズ24から出射さ
れる平行光束のP偏光成分Lpを透過させ、S偏光成分
L8を直角に反射させる作用面(2つの直角プリズムが
互いに接着される斜面に形成される蒸着膜)26aを有
する偏光ビームスプリッタ26と、一端が偏光ビームス
プリッタ26の作用面26aの一端と互いに直角に接す
る、前記透過されるP偏光成分L2を直角に反射する全
反射面29aを有する全反射プリズム29と、一端が偏
光ビームスプリッタ26の作用面26aの一端と互いに
45″の角度で接しかつ全反射プリズム29の全反射面
29aの一端と接する、前記反射されるS偏光成分り、
が入射λ               λ される7光学位相板27と、1光学位相板27に接着さ
れたアルミ蒸着膜または光学多層膜よりなる反射面を有
する反射板28とから構成される。
This polarized illumination device has an active surface (formed on a slope where two right-angle prisms are bonded to each other) that transmits the P-polarized component Lp of the parallel light beam emitted from the condenser lens 24 and reflects the S-polarized component L8 at right angles. a polarizing beam splitter 26 having a vapor-deposited film) 26a, and a total reflecting surface 29a, one end of which is in contact with one end of the working surface 26a of the polarizing beam splitter 26 at right angles, and which reflects the transmitted P polarized light component L2 at right angles. a reflecting prism 29, and the reflected S-polarized light component, one end of which is in contact with one end of the active surface 26a of the polarizing beam splitter 26 at an angle of 45'' and with one end of the total reflection surface 29a of the total reflection prism 29;
It is composed of seven optical phase plates 27 on which λ λ is incident, and a reflection plate 28 having a reflective surface made of an aluminum vapor-deposited film or an optical multilayer film adhered to one optical phase plate 27 .

この偏光照明装置では、コンデンサレンズ24から出射
される平行光束は、偏光ビームスプリッタ26の作用面
26aでそのP偏光成分り、が透過され、そのS偏光成
分L8が直角に反射されることにより、P偏光成分とS
偏光成分に分離されλ る。該反射されるS偏光成分L3は、−光学位相板27
に入射し、反射板28の反射面で反射されん 再び一光学位相板27を透過することにより、その偏光
面が90°回転しP偏光成分LP”に変換される。該変
換されたP偏光成分Lp″は作用面26aをそのまま透
過し偏光ビームスプリッタ26から出射される。一方、
前記透過されるP偏光成分り、は全反射プリズム29の
全反射面29aで直角に反射され、前記変換されたP偏
光成分Lp”と平行に全反射プリズム29から出射され
る。
In this polarized illumination device, in the parallel light beam emitted from the condenser lens 24, the P polarized light component is transmitted through the working surface 26a of the polarized beam splitter 26, and the S polarized light component L8 is reflected at right angles. P polarization component and S
It is separated into polarization components λ. The reflected S-polarized light component L3 is -optical phase plate 27
The light is reflected by the reflective surface of the reflector plate 28 and passes through the optical phase plate 27 again, so that its plane of polarization is rotated by 90 degrees and converted into a P-polarized light component LP''.The converted P-polarized light The component Lp'' passes through the working surface 26a as it is and is emitted from the polarizing beam splitter 26. on the other hand,
The transmitted P-polarized light component is reflected at right angles by the total-reflection surface 29a of the total-reflection prism 29, and is emitted from the total-reflection prism 29 in parallel with the converted P-polarized light component Lp''.

したがって、この偏光照明装置では第2図に光線α1.
α2.α3で示すように、偏光ビームスプリッタ26に
入射した光束は必ず偏光ビームスプリッタ26の作用面
26aに入射するため、すべての光束はP偏光成分Lp
とS偏光成分Lsに分離される。しかも該S偏光成分L
Il+は必ずλ 必ず回転する。逆に前記P偏光成分Lpが一光学位相板
27に入射することはない、また−っのの光線に関して
は全反射プリズム29から出射される前記P偏光成分り
、と偏光ビームスプリッタ26から出射される前記変換
されたP偏光成分Lpとが上下対称となる。そのため、
光源21の配置のずれなどにより偏光ビームスプリッタ
26への入射光束にアンバランスが生じても出射される
前記P偏光成分Lpと前記変換されたP偏光成分Lp”
との接合部において照度が急激に変化することが防げる
。さらに、出射される前記P偏光成分り、と前記変換さ
れたP偏光成分り、”の光路長は等しいため、非コリメ
ート光を使用した際の照度のアンバランスの発生を防止
することができる。これらは偏光ビームスプリッタ26
の作λ 川面26aと一光学位相板27と全反射プリズム29の
全反射面29aとが所定角度で接するように構成されて
いるためであり、第10図に示すλ 一光学位相板13を用いた従来例では、偏光ビームスプ
リッタ11の作用面と全反射プリズム12の全反射面と
が平行に配置されているため実現することができない。
Therefore, in this polarized illumination device, the light ray α1.
α2. As shown by α3, since the light flux incident on the polarization beam splitter 26 always enters the action surface 26a of the polarization beam splitter 26, all the light flux has a P polarization component Lp.
and an S-polarized component Ls. Moreover, the S polarized light component L
Il+ always rotates by λ. Conversely, the P-polarized light component Lp never enters the optical phase plate 27, and the P-polarized light component Lp is emitted from the total reflection prism 29 and the other light beam is emitted from the polarization beam splitter 26. The converted P-polarized light component Lp becomes vertically symmetrical. Therefore,
Even if an imbalance occurs in the light beam incident on the polarizing beam splitter 26 due to a misalignment of the light source 21, the P-polarized light component Lp that is emitted and the converted P-polarized light component Lp''
This prevents sudden changes in illuminance at the junction with the Furthermore, since the optical path lengths of the emitted P-polarized light component and the converted P-polarized light component are equal, it is possible to prevent illuminance imbalance from occurring when non-collimated light is used. These are polarizing beam splitters 26
This is because the λ river surface 26a, the optical phase plate 27, and the total reflection surface 29a of the total reflection prism 29 are in contact with each other at a predetermined angle. In the conventional example, this cannot be realized because the working surface of the polarizing beam splitter 11 and the total reflection surface of the total reflection prism 12 are arranged in parallel.

また、この偏光照明装置では第2図に示す光線γのよう
に、偏光ビームスプリッタ26への入射λ 光束が一光学位相板27に対して斜めに入射した場合、
1光学位相板27で透過あるいは吸収されて光量損失と
なる可能性があるが、偏光ビームスプリッタ26とに学
位相板27の接合面に光線γのように入射角が大きい光
線は反射し入射角の小さい正常光は透過する光学多層膜
を形成することにより防止することができる。
In addition, in this polarized illumination device, when the light beam incident on the polarizing beam splitter 26 is obliquely incident on the optical phase plate 27, as shown in the light ray γ shown in FIG.
1. There is a possibility that the optical phase plate 27 transmits or absorbs the light, resulting in a loss of light quantity. However, light rays having a large incident angle, such as the light ray γ, are reflected at the interface between the polarizing beam splitter 26 and the optical phase plate 27, and the incident angle decreases. Normal light with a small amount of light can be prevented by forming an optical multilayer film that transmits it.

さらに、第2図に示す光線δのように、前記入射光束が
全反射プリズム29の全反射面29aに対して全反射角
以下で入射した場合、一部透過により前記P偏光成分L
pに光量損失が生じるが、この場合も全反射面29aに
反射光学多層膜または金属反射膜などを形成することに
より該損失を防止することができる。
Furthermore, when the incident light beam is incident on the total reflection surface 29a of the total reflection prism 29 at an angle equal to or less than the total reflection angle, as shown in the light ray δ shown in FIG.
Although a loss of light quantity occurs in p, this loss can also be prevented by forming a reflective optical multilayer film, a metal reflective film, or the like on the total reflection surface 29a.

以上のように、この偏光照明装置では、偏光ビームスプ
リッタ26により分離されるP偏光成分LpおよびS偏
光成分L8の両方ともライトバルブ(図示せず)の照明
光として利用することができるので、光の利用効率が改
善される。また、前記P偏光成分Lpと前記変換された
P偏光成分Lp″を並列照明する際に問題となる照度分
布のアンバランスも飛躍的に改善されるとともに、第1
0図に示した合成光によりライトバルブを照明する方式
では解決が困難だった偏光照明装置とライトバルブ間の
距離の短縮も行え、本発明の偏光照明装置を有する投写
型表示装置の小型化も可能となる。
As described above, in this polarized illumination device, both the P polarized light component Lp and the S polarized light component L8 separated by the polarized beam splitter 26 can be used as illumination light for a light valve (not shown). utilization efficiency will be improved. Furthermore, the unbalance of the illuminance distribution, which is a problem when illuminating the P-polarized light component Lp and the converted P-polarized light component Lp'' in parallel, is dramatically improved, and the first
The distance between the polarized illumination device and the light bulb, which was difficult to solve with the method of illuminating the light bulb with the combined light shown in Figure 0, can be shortened, and the projection type display device having the polarized illumination device of the present invention can also be made smaller. It becomes possible.

なお、全反射プリズム29は、偏光ビームスプリッタ2
6の全反射プリズム29側の直角プリズムと一体に形成
されてもよい。
Note that the total reflection prism 29 is the polarizing beam splitter 2
It may be formed integrally with the right angle prism on the total reflection prism 29 side of No. 6.

第3図は本発明の偏光照明装置の第2の実施例を示す構
成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a second embodiment of the polarized illumination device of the present invention.

この偏光照明装置が第1図に示したものと異なる点は、
偏光ビームスプリッタ36の作用面36aで透過される
P偏光成分り、がそのまま偏光ビームプリッタ36より
出射され、該作用面板371反射板38でP偏光成分L
p”に変換された後、全反射プリズム39の全反射面3
9aで直角に反射され、全反射プリズム39から前記P
偏光成分り、と平行に出射されることである。
This polarized illumination device differs from the one shown in Figure 1 as follows:
The P-polarized light component transmitted by the working surface 36a of the polarizing beam splitter 36 is emitted as it is from the polarizing beam splitter 36, and the P-polarized light component L is transmitted by the working surface plate 371 and the reflecting plate 38.
p", the total reflection surface 3 of the total reflection prism 39
9a and is reflected at right angles from the total reflection prism 39.
The polarized light component is emitted parallel to the polarized light component.

この偏光照明装置では、他の光学部品を付加することな
く入射光束と出射光束の進行方向を一致させることがで
きる。また出射される前記P偏光成分と前記変換された
P偏光成分り、IIとではその光路長が異なるため、非
コリメート光への使用には問題があるが、それ以外に関
しては第1図に示した偏光照明装置と同じ効果をもつ。
In this polarized illumination device, the traveling directions of the incident light beam and the output light beam can be matched without adding any other optical components. Furthermore, since the optical path lengths of the emitted P-polarized light component and the converted P-polarized light component II are different, there is a problem in using it for non-collimated light. It has the same effect as a polarized illumination device.

なお、全反射プリズム39は、偏光ビームスプリッタ3
6の全反射プリズム39側の直角プリズムと一体に形成
されてもよい。
Note that the total reflection prism 39 is the polarizing beam splitter 3
It may be formed integrally with the right angle prism on the total reflection prism 39 side of No. 6.

第4図は本発明の偏光照明装置に第3の実施例を示す構
成図である。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a third embodiment of the polarized illumination device of the present invention.

この偏光照明装置は、第1図の偏光照明装置の反射板2
8の代わりに直角プリズム40を用い、偏光ビームスプ
リッタ46の作用面46aで反射されたS偏光成分り、
を不要偏光成分を発生させることなく反射させるもので
ある。
This polarized illumination device has a reflector plate 2 of the polarized illumination device shown in FIG.
8 is replaced by a right-angle prism 40, and the S-polarized light component reflected by the working surface 46a of the polarizing beam splitter 46 is
is reflected without generating unnecessary polarized light components.

本実施例では、前記S偏光成分り、が左右反転出射され
P偏光成分Lp″に変換される。したがって、該変換さ
れたP偏光成分Lp″と全反射プリズム49から出射さ
れるP偏光成分り、pとでは、第1図の偏光照明装置で
述べた対称性がなくなるため、偏光ビームスプリッタ4
6に入射される入射光束にアンバランスが生じると照度
分布のアンバランスが生じ易くなる。また、全反射プリ
ズム49から出射されるP偏光成分Lpと偏光ビームス
プリッタ46から出射される前記変換されたP偏光成分
り、IIとではその光路長が異なるため、非コリメート
光への使用にも問題があるが、それ以外に関しては第1
図の偏光照明装置と同じ効果をもつ。
In this embodiment, the S-polarized light component is left and right inverted and output and converted into a P-polarized light component Lp''. Therefore, the converted P-polarized light component Lp'' and the P-polarized light component emitted from the total reflection prism 49 are , p, the symmetry described in the polarized illumination device of FIG. 1 is lost, so the polarized beam splitter 4
If an unbalance occurs in the incident light flux incident on the light source 6, an unbalance in the illuminance distribution is likely to occur. In addition, since the optical path lengths of the P-polarized light component Lp emitted from the total reflection prism 49 and the converted P-polarized light component II emitted from the polarization beam splitter 46 are different, they can also be used for non-collimated light. There is a problem, but other than that, it is the first
It has the same effect as the polarized illumination device shown in the figure.

なお、全反射プリズム49は、偏光ビームスプリッタ4
6の全反射プリズム49側の直角プリズムと一体に形成
されてもよい。
Note that the total reflection prism 49 is the polarizing beam splitter 4
It may be formed integrally with the right angle prism on the total reflection prism 49 side of No. 6.

第5図は本発明の偏光照明装置の第4の実施例を示す構
成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram showing a fourth embodiment of the polarized illumination device of the present invention.

この偏光照明装置は、入射光束のP偏光成分Lpを透過
させ、そのS偏光成分L8を直角に反射させる第1の作
用面(3つの直角プリズムが接着される2つの斜面の1
つに形成される蒸着膜)56aと、一端が第1の作用面
56aと直角に接する同様の第2の作用面(前記2つの
斜面の他の1つに形成される蒸着膜)56bとをもつ偏
光ビームスプリッタ56と、一端が第2の作用面56b
の他端と互いに45°の角度で接し、偏光ビームスプリ
ッタ56の戻入射面側に接着されて着された反射面を有
する反射板58とから構成される。
This polarized illumination device has a first working surface (one of two slopes to which three right-angle prisms are bonded) that transmits the P-polarized component Lp of the incident light beam and reflects the S-polarized component L8 at right angles.
a vapor deposited film formed on the other one of the two slopes 56a, and a similar second working surface 56b (a vapor deposited film formed on the other one of the two slopes) whose one end is in contact with the first working surface 56a at right angles. a polarizing beam splitter 56 with one end having a second working surface 56b;
The polarizing beam splitter 58 is configured of a reflecting plate 58 having a reflecting surface that is in contact with the other end at an angle of 45 degrees and is bonded to the return/input surface side of the polarizing beam splitter 56 .

不図示のコンデンサレンズからの入射光束のS偏光成分
Lsは、偏光ビームスプリッタ56の第1の作用面56
aで反射されそのまま出射される。一方、該入射光束の
P偏光成分LPは、偏光ビームスプリッタ56の第1.
第2の作用面、反射板58により偏光面が90°回転さ
れS偏光成分Ls″に変換された後、偏光ビームスプリ
ッタ56の第2の作用面56bで直角に反射され、前記
S偏光成分Lsと同方向に出射される。
The S-polarized component Ls of the incident light beam from the condenser lens (not shown) is transmitted to the first working surface 56 of the polarizing beam splitter 56.
It is reflected by a and emitted as is. On the other hand, the P-polarized component LP of the incident light beam is the first polarized light component LP of the polarizing beam splitter 56.
After the polarization plane is rotated by 90 degrees by the second working surface, the reflecting plate 58, and converted into the S-polarized light component Ls'', it is reflected at right angles by the second working surface 56b of the polarizing beam splitter 56, and the S-polarized light component Ls is emitted in the same direction.

本実施例では、前記S偏光成分り、と前記変換されたS
偏光成分L6″とでは光路長が異なるため、非コリメー
ト光への使用には問題があるが、その他の点では第1図
に示した偏光照明装置と同様の効果がある。また、本実
施例では、偏光ビーλ ムスブワッタ56の反出射側に一光学位相板57、反射
板58が配置されないため、検光子としても動作させる
ことができる(詳しくは後述する)。
In this example, the S polarized light component and the converted S
Since the optical path length is different for the polarized light component L6'', there is a problem in using it for non-collimated light, but in other respects it has the same effect as the polarized illumination device shown in FIG. 1. In this case, since the optical phase plate 57 and the reflection plate 58 are not arranged on the anti-outgoing side of the polarized beam λ beam watter 56, it can also be operated as an analyzer (details will be described later).

次に、本発明による偏光照明装置を他の光学部品と組み
合せて構成した投写型表示装置の実施例について説明す
る。
Next, an embodiment of a projection type display device constructed by combining the polarized illumination device according to the present invention with other optical components will be described.

第6図は第5図に示した偏光照明装置を有する投写型表
示装置の一実施例を示す要部構成図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a main part of an embodiment of a projection display device having the polarized illumination device shown in FIG. 5.

この投写型表示装置は第6図に示すように、光源61、
反射ミラー62、熱線カットフィルタ63、コンデンサ
レンズ64からなる光源部]、 OOと、第5図に示し
た偏光照明装置101と、−面が偏光照明装置101の
出射面に接着され、他の3面に赤、緑、青用の反射型液
晶ライトバルブ65R,65G、65Bがそれぞれ接着
されているクロスダイクロイックプリズム102と、偏
光照明装置101の反出射面側に設けられている投写レ
ンズ103とを有する。
As shown in FIG. 6, this projection display device includes a light source 61,
A light source section consisting of a reflective mirror 62, a heat ray cut filter 63, and a condenser lens 64], OO, a polarized illumination device 101 shown in FIG. A cross dichroic prism 102 on which reflective liquid crystal light valves 65R, 65G, and 65B for red, green, and blue are adhered, respectively, and a projection lens 103 provided on the opposite output surface side of the polarized illumination device 101 are provided. have

光源部100から出射される白色平行光束のS偏光成分
L8は、偏光照明装置101を構成する偏光ビームスプ
リッタ56の第1の作用面56aで直角に反射され(第
5図参照)、クロスダイクロイックプリズム102に入
射する。また、該白色平行光束のP偏光成分Lpは、前
述したとおり・ム光学位相板571反射板58によりS
偏光成分L、“に変換された後、偏光ビームスプリッタ
56の第2の作用面56bで直角に反射され(第5図参
照)、クロスダイクロイックプリズム102に入射する
。つまり、前記白色平行光束は偏光照明装置101でS
偏光成分Ls、Ls″からなる直線偏光光束に変換され
て、クロスダイクロイックプリズムIO2に出射される
The S-polarized light component L8 of the white parallel light flux emitted from the light source unit 100 is reflected at right angles by the first working surface 56a of the polarizing beam splitter 56 that constitutes the polarized illumination device 101 (see FIG. 5), and is reflected by the cross dichroic prism. 102. In addition, as described above, the P polarized light component Lp of the white parallel light flux is
After being converted into polarized light components L, ", it is reflected at right angles from the second working surface 56b of the polarizing beam splitter 56 (see FIG. 5) and enters the cross dichroic prism 102. In other words, the white parallel light flux is polarized light. S in the lighting device 101
It is converted into a linearly polarized light beam consisting of polarized light components Ls and Ls'', and is emitted to the cross dichroic prism IO2.

該直線偏光光束は、クロスダイクロイックプリズム10
2により赤、緑、青の各色光束R,G。
The linearly polarized light beam passes through a cross dichroic prism 10
2, each color luminous flux R, G of red, green, and blue.

Bに分離され、それぞれ赤、緑、青用の反射型液晶ライ
トバルブ65R,65G、65Bに投射される。反射型
液晶ライトバルブ65R,65G。
The light is separated into three light beams B and projected onto reflective liquid crystal light valves 65R, 65G, and 65B for red, green, and blue, respectively. Reflective liquid crystal light valve 65R, 65G.

65Bに用いられている液晶は、ECB (Elec−
trically Controlled Biref
ringence )型または45°TN型のものであ
り、画像信号に応じて印加される電圧によって入射光の
偏光面を回転させる性質をもつ、したがって、各反射型
液晶ライトバルブ65R,65G、65Bへの入射光は
、S偏光成分の直線偏光光束であるが、その反射光は前
記画像信号の各画素の信号に応じてP偏光成分をもった
光束となる。該反射光はクロスダイクロイックプリズム
102により合成された後、偏光照明装置101に戻さ
れる。偏光照明装置101では、偏光ビームスプリッタ
56(第5図参照)が検光子として働き、前記合成され
た反射光のP偏光成分Lpoはそのまま透過し、投写レ
ンズ103を介して映像光として不図示のスクリーンに
投射される。一方、前記合成された反射光のS偏光成分
Lsoのうち偏光ビームスプリッタ56の第1の作用面
56aに入射するものは、第1の作用面56aで直角に
反射され光源部100に戻る。また、該S偏光成分り、
。のうち偏光ビームスプリッタ56の第2の作用面56
bに入射するもλ のは、第2の作用面56bで直角に反射され、■λ 光学位相板57に入射するため、−光学位相板57、反
射板58によりP偏光成分に変換された後、第2の作用
面56bに入射するので、第2の作用面56b、第1の
作用面56aを透過して光源部100に戻る。したがっ
て、この偏光照明装置101の偏光ビームスプリッタ5
6は完全な検′光子として動作する。
The liquid crystal used in 65B is ECB (Elec-
trically controlled biref
ringence) type or 45° TN type, and has the property of rotating the plane of polarization of incident light by the voltage applied according to the image signal. The incident light is a linearly polarized light beam with an S-polarized component, but the reflected light becomes a light beam with a P-polarized component in accordance with the signal of each pixel of the image signal. The reflected lights are combined by the cross dichroic prism 102 and then returned to the polarized illumination device 101. In the polarization illumination device 101, a polarization beam splitter 56 (see FIG. 5) functions as an analyzer, and the P-polarized component Lpo of the combined reflected light is transmitted as it is, and is transmitted through the projection lens 103 as image light (not shown). projected onto the screen. On the other hand, of the S-polarized light component Lso of the combined reflected light, that which is incident on the first working surface 56a of the polarizing beam splitter 56 is reflected at a right angle by the first working surface 56a and returns to the light source section 100. In addition, the S-polarized component,
. The second working surface 56 of the polarizing beam splitter 56
The light λ incident on b is reflected at right angles by the second action surface 56b, and is incident on the optical phase plate 57, so after being converted into a P polarized component by the optical phase plate 57 and the reflection plate 58. , enters the second working surface 56b, so it passes through the second working surface 56b and the first working surface 56a and returns to the light source section 100. Therefore, the polarization beam splitter 5 of this polarization illumination device 101
6 acts as a complete detector photon.

以上述べたように、該投写型表示装置は、偏光照明装置
101で光源部100から発せられる白色平行光束をロ
スなく直線偏光光束に変換するため、光の利用率の向上
が図れる効果があり、また、クロスダイクロイックプリ
ズム102を用いて各色光束を分離2合成するため、投
写レンズl○3のバックフォーカスを従来のこの種の投
写型表示装置に比べて著しく小さくすることができ、投
写レンズ103の設計自由度を広げることができる効果
および該投写型表示装置全体をコンパクト化できる効果
がある。さらに偏光照明装置101を検光子としても動
作させることができる効果がある。
As described above, the projection type display device converts the white parallel light beam emitted from the light source unit 100 into a linearly polarized light beam with the polarization illumination device 101 without any loss, so it has the effect of improving the light utilization efficiency. In addition, since the cross dichroic prism 102 is used to separate and combine each color light flux into two, the back focus of the projection lens l○3 can be made significantly smaller than in conventional projection display devices of this type. This has the effect of increasing the degree of freedom in design and making the entire projection display device more compact. Furthermore, there is an effect that the polarized illumination device 101 can also be operated as an analyzer.

第7図(A)、  (B)は、それぞれ第1図に示した
偏光照明装置を有する投写型表示装置の一実施例の要部
を示す側面図および上面図である。
7(A) and 7(B) are a side view and a top view, respectively, showing essential parts of an embodiment of a projection type display device having the polarized illumination device shown in FIG. 1. FIG.

この投写型表示装置は、光源部110と、第1図に示し
た偏光照明装置111と、偏光照明装置111から出射
される光束を下方直角に反射させるミラー77と、ミラ
ー77で反射された光束のS偏光成分を偏光照明装置1
11側に直角に反射させ、該光束のP偏光成分を透過さ
せる偏光ビームスプリッタ78と、−側面が偏光ビーム
スプリッタ78の前記S偏光成分の出射面に接着され、
他の3つの側面にそれぞれ赤、緑、青用の反射型液晶ラ
イトバルブ75R,75G、75Bが接着されているク
ロスダイクロイックプリズム112と、前記偏光ビーム
スプリッタ78の反クロスダイクロイックプリズム11
2側に設けられている投写レンズ113とを有する。
This projection display device includes a light source section 110, a polarized illumination device 111 shown in FIG. polarized illumination device 1
a polarizing beam splitter 78 that reflects the P-polarized light component of the light beam at right angles to the 11 side and transmits the P-polarized light component;
A cross dichroic prism 112 to which reflective liquid crystal light valves 75R, 75G, and 75B for red, green, and blue are adhered to the other three sides, respectively, and an anticross dichroic prism 11 of the polarizing beam splitter 78.
The projection lens 113 is provided on the second side.

光源部100から発せられる白色平行光束は偏光照明装
置111に入射し、第1図に示すよう組板271反射板
28によって変換されたP偏光成分が偏光照明装置11
1からミラー77に出射される(以下、該P偏光成分お
よび該変換されたP偏光成分をあわせてP偏光光束と称
する)、該P偏光光束はミラー77で全反射し、偏光ビ
ームスプリッタ78に入射する。偏光ビームスプリッタ
78の作用面に対して、前記P偏光光束の偏光面はS偏
光面となるので、該P偏光光束は該作用面で反射され、
クロスダイクロイックプリズム112に入射する。クロ
スダイクロイックプリズム112に入射した前記P偏光
光束は、第6図に示した投写型表示装置のクロスダイク
ロイックプリズム102に入射した前記直線偏光光束と
同様に動作し、各反射型液晶ライトバルブ75R175
G、75Bで画像信号によって変調された反射光として
偏光ビームスプリッタ78に入射される。このとき、偏
光ビームスプリッタ78は第6図の偏光照明装置101
と同様に検光子として動作し、該偏光ビームスプリッタ
78を透過してくる前記反射光の成分が投写レンズ11
3をを介して不図示のスクリーンに投射され、該スクリ
ーン上に画像が結ばれる。
The white parallel light beam emitted from the light source section 100 enters the polarized illumination device 111, and as shown in FIG.
1 to the mirror 77 (hereinafter, the P-polarized light component and the converted P-polarized light component are collectively referred to as the P-polarized light flux), the P-polarized light flux is totally reflected by the mirror 77, and is transmitted to the polarizing beam splitter 78. incident. Since the polarization plane of the P-polarized light beam becomes the S-polarization plane with respect to the working surface of the polarizing beam splitter 78, the P-polarized light beam is reflected on the working surface,
The light enters the cross dichroic prism 112. The P-polarized light beam incident on the cross dichroic prism 112 operates in the same manner as the linearly polarized light beam incident on the cross dichroic prism 102 of the projection display device shown in FIG.
At G and 75B, the reflected light is modulated by the image signal and enters the polarizing beam splitter 78. At this time, the polarizing beam splitter 78 is connected to the polarizing illumination device 101 in FIG.
The component of the reflected light that passes through the polarizing beam splitter 78 acts as an analyzer in the same way as the projection lens 11.
3 onto a screen (not shown), and the image is formed on the screen.

以上のように、本実施例の投写型表示装置においても第
6図に示したものと同様に、光の利用率の向上、投写レ
ンズ113の設計自由度の向上、全体構成のコンパクト
化が図れるという効果がある。
As described above, similarly to the projection display device of this embodiment shown in FIG. 6, it is possible to improve the light utilization efficiency, improve the degree of freedom in designing the projection lens 113, and make the overall configuration more compact. There is an effect.

なお、本実施例では偏光照明装置として第1図に示した
ものを用いたが、第3図、第4図に示したものであって
も同様であることは説明するまでもない。
In this embodiment, the polarized illumination device shown in FIG. 1 was used, but it goes without saying that the same applies to the polarized illumination device shown in FIGS. 3 and 4.

また、第1図および第3図〜第5図に示した本発明によ
る偏光照明装置と第10図に示すクサビ型レンズ14.
15とを組み合せて、第10図に示す透過型の液晶ライ
トバルブ7を用いた投写型表示装置も構成できる。さら
に、第8図、第9図に示す投写型表示装置において、コ
ンデンサレンズ4と偏光板5の間またはコンデンサレン
ズ4と偏光ビームスプリッタ6の間に本発明による偏光
照明装置を挿入してもよい。
Further, the polarized illumination device according to the present invention shown in FIGS. 1 and 3 to 5 and the wedge-shaped lens 14 shown in FIG.
15, a projection type display device using the transmission type liquid crystal light valve 7 shown in FIG. 10 can also be configured. Furthermore, in the projection display apparatus shown in FIGS. 8 and 9, the polarized illumination device according to the present invention may be inserted between the condenser lens 4 and the polarizing plate 5 or between the condenser lens 4 and the polarized beam splitter 6. .

〔発明の効果1 本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載
する効果を奏する。
[Effects of the Invention 1 The present invention is configured as described above, and therefore has the following effects.

請求項第1項の偏光照明装置においては、偏光ビームス
プリッタで分離される入射光束のP偏光成分およびS偏
光成分のいずれか一方と、偏光置方とを出射させること
により、光の利用効率を向上することができるという効
果がある。
In the polarized illumination device according to claim 1, by emitting either one of the P-polarized light component or the S-polarized light component of the incident light beam separated by the polarized beam splitter, and the polarization position, the light utilization efficiency can be improved. It has the effect of being able to improve.

請求項第2項の偏光照明装置においては、出射される2
つの偏光成分の光路長が等しくまた対称性をもつように
構成されるため、非コリメート光への使用や照度分布の
アンバランスの改善ができるという効果がある。
In the polarized illumination device according to claim 2, the emitted 2
Since the optical path lengths of the two polarized light components are equal and symmetrical, it is possible to use it for non-collimated light and to improve the unbalance of the illuminance distribution.

半位相板1反肘板が2つの作用面をもつ偏光ビームスプ
リッタの戻入射面側に接着されているため、検光子をも
兼ねることができるという効果がある。
Since the anti-elbow plate of the half-phase plate 1 is bonded to the return/incident surface side of the polarizing beam splitter having two working surfaces, it has the advantage that it can also function as an analyzer.

請求項第4項の投写型表示装置は、本発明の偏光照明装
置を有することにより、光の利用効率が向上できるため
明るさが改善されるという効果と並列照明方式によるコ
ンパクト化が図れるという効果がある。
The projection type display device according to claim 4 has the effect that the brightness is improved because the light utilization efficiency can be improved by having the polarized illumination device of the present invention, and the effect that it can be made compact due to the parallel illumination method. There is.

請求項第5項の投写型表示装置においては、クロスダイ
クロイックプリズムの一面を請求項第3の偏光照明装置
の出射面に接着させて反射型ライトバルブを照明するこ
とにより、該偏光照明装置を検光子と兼ねさせることが
できるため、さらにコンパクト化が図れるという効果が
ある。
In the projection type display device according to claim 5, one surface of the cross dichroic prism is adhered to the output surface of the polarized light illumination device according to claim 3, and the reflective light valve is illuminated to detect the polarized light illumination device. Since it can also be used as a photon, it has the effect of making it even more compact.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の偏光照明装置の第1の実施例を示す構
成図、第2図は第1図の偏光照明装置における光路の説
明図、第3図は本発明の偏光照明装置の第2の実施例を
示す構成図、第4図は本発明の偏光照明装置の第3の実
施例を示す構成図、第5図は本発明の偏光照明装置の第
4の実施例を示す構成図、第6図は第5図に示した偏光
照明装置を有する投写型表示装置の一実施例を示す要部
構成図、第7図は第1図に示した偏光照明装置を有する
投写型表示装置の一実施例の要部を示し、(A)はその
側面図、(B)はその上面図、第8図はこの種の投写型
表示装置の従来例の一つを示す要部構成図、第9図はこ
の種の投写型表示装置の他の従来例を示す要部構成図、
第10図は特開昭61−90584号公報に記載されて
いる投写型表示装置を示す要部構成図、第11図は第1
0図工 の投写表示装置において並列照明方式を適用したときの
問題点を説明する図である。 21.61・・・光源、 22.62・・・反射ミラー 23.63・・・熱線カットフィルタ、24.64・・
・コンデンサレンズ、 26.36,46,56.78・・・偏光ビームスプリ
ッタ、 26a、36a、46a、56a、56b−−・作用面
、 28.38.58・・・反射板、 29 39.49・・・全反射プリズム、29a、39
a、49a・・・全反射面、40・・・直角プリズム、 65R,65G、65B、75R,75G。 75B・・・反射型液晶ライトバルブ、77・・・ミラ
ー 100.1.10・・・光源部、 101.111・・・偏光照明装置、 102.112・・・クロスダイクロイックプリズム、 103.113・・・投写レンズ、 Ls、L−・・・S偏光成分、 Lp、Lp ・・・P偏光成分、 L so・・・合成されたS偏光成分、L、po・・・
合成されたP偏光成分、R,G、B・・・色光束。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the polarized illumination device of the present invention, FIG. 2 is an explanatory diagram of the optical path in the polarized illumination device of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment of the polarized illumination device of the present invention, and FIG. 5 is a block diagram showing the fourth embodiment of the polarized illumination device of the present invention. , FIG. 6 is a main part configuration diagram showing an embodiment of a projection type display device having the polarized illumination device shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a diagram showing a projection type display device having the polarized illumination device shown in FIG. 8 shows a main part of an embodiment of the present invention, (A) is a side view thereof, (B) is a top view thereof, and FIG. FIG. 9 is a main part configuration diagram showing another conventional example of this type of projection display device;
FIG. 10 is a configuration diagram of the main parts of a projection type display device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-90584, and FIG.
FIG. 2 is a diagram illustrating a problem when a parallel illumination method is applied to a projection display device of zero design. 21.61...Light source, 22.62...Reflection mirror 23.63...Heat ray cut filter, 24.64...
- Condenser lens, 26.36, 46, 56.78...Polarizing beam splitter, 26a, 36a, 46a, 56a, 56b--Action surface, 28.38.58...Reflector, 29 39.49 ... Total reflection prism, 29a, 39
a, 49a... Total reflection surface, 40... Right angle prism, 65R, 65G, 65B, 75R, 75G. 75B... Reflective liquid crystal light valve, 77... Mirror 100.1.10... Light source section, 101.111... Polarized illumination device, 102.112... Cross dichroic prism, 103.113... ...Projection lens, Ls, L-...S polarized light component, Lp, Lp...P polarized light component, Lso...Synthesized S polarized light component, L, po...
Combined P polarized light components, R, G, B...color luminous flux.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、入射光束を第1のP偏光成分および第1のS偏光成
分とに分離する偏光ビームスプリッタと、 第1のP偏光成分または第1のS偏光成分が入射される
、前記偏光ビームスプリッタの作用面の一端と接するλ
/4光学位相板と、 該λ/4光学位相板を透過してくる第1のP偏光成分ま
たは第1のS偏光成分を該λ/4光学位相板の方向に反
射させる反射部材とを有し、 第1のP偏光成分または第1のS偏光成分を前記λ/4
光学位相板、前記反射部材により第2のS偏光成分また
は第2のP偏光成分に変換し、 第1のP偏光成分、第2のP偏光成分または第1のS偏
光成分、第2のS偏光成分を出射することを特徴とする
偏光照明装置。 2、入射光束のP偏光成分を透過させ、該入射光束のS
偏光成分を直角に反射させる作用面を有する偏光ビーム
スプリッタと、 一端が該偏光ビームスプリッタの作用面の一端と互いに
直角に接する、前記透過されるP偏光成分を直角に反射
する反射部材と、 一端が前記偏光ビームスプリッタの作用面の一端と互い
に45゜の角度で接しかつ前記反射部材の反射面の一端
と接する、前記反射されるS偏光成分が入射されるλ/
4光学位相板と、 該λ/4光学位相板に接着された反射面を有する反射板
とを有し、 前記反射されるS偏光成分を前記λ/4光学位相板前記
反射板によりP偏光成分に変換し、 該変換されたP偏光成分および前記透過されるP偏光成
分を出射することを特徴とする偏光照明装置。 3、一端が互いに直角に接する第1、第2の作用面をも
つ偏光ビームスプリッタと、 一端が、前記第2の作用面の他端と互いに 45゜の角度で接し、前記偏光ビームスプリッタの反入
射面側に接着されているλ/4光学位相板と、該λ/4
光学位相板に接着された反射面を有する反射板とを有し
、 前記P偏光成分を前記λ/4光学位相板、前記反射板に
よりS偏光成分に変換し、 該S偏光成分が前記第2の作用面で直角に反射され、前
記入射光束のS偏光成分が前記第1の作用面で直角に反
射されて出射されることを特徴とする偏光照明装置。 4、請求項第1項、第2項または第3項記載の偏光照明
装置を有することを特徴とするライトバルブ方式の投写
型表示装置。 5、請求項第3項記載の偏光照明装置と、 一面が該偏光照明装置の出射面に接着されているクロス
ダイクロイックプリズムと、 該クロスダイクロイックプリズムの他の3面にそれぞれ
接着されている赤、緑、青用の反射型ライトバルブと、 前記偏光照明装置の反出射面側に設けられている投写レ
ンズとを有することを特徴とする投写型表示装置。
[Claims] 1. A polarizing beam splitter that separates an incident light beam into a first P-polarized component and a first S-polarized component, into which the first P-polarized component or the first S-polarized component is incident. , λ that is in contact with one end of the working surface of the polarizing beam splitter
/4 optical phase plate, and a reflecting member that reflects a first P-polarized light component or a first S-polarized light component transmitted through the λ/4 optical phase plate in the direction of the λ/4 optical phase plate. and the first P polarized light component or the first S polarized light component is
The optical phase plate converts the light into a second S-polarized light component or a second P-polarized light component by the reflecting member, and converts the first P-polarized light component, the second P-polarized light component, or the first S-polarized light component, the second S A polarized illumination device characterized by emitting polarized light components. 2. Transmit the P polarized component of the incident light beam, and
a polarizing beam splitter having a working surface that reflects the polarized light component at right angles; a reflecting member whose one end touches one end of the working surface of the polarizing beam splitter at right angles and which reflects the transmitted P-polarized light component at right angles; is in contact with one end of the active surface of the polarizing beam splitter at an angle of 45 degrees and with one end of the reflecting surface of the reflecting member, and the reflected S-polarized light component is incident on λ/
4 optical phase plate, and a reflecting plate having a reflective surface adhered to the λ/4 optical phase plate, and converts the reflected S-polarized light component into a P-polarized light component by the λ/4 optical phase plate and the reflecting plate. What is claimed is: 1. A polarized light illumination device, characterized in that: the converted P-polarized light component and the transmitted P-polarized light component are emitted. 3. A polarizing beam splitter having first and second working surfaces whose one end touches each other at right angles; A λ/4 optical phase plate bonded to the incident surface side, and the λ/4
a reflector having a reflective surface bonded to the optical phase plate, the P-polarized light component is converted into an S-polarized light component by the λ/4 optical phase plate and the reflector, and the S-polarized light component is converted into the S-polarized light component by the second A polarized illumination device characterized in that the S-polarized light component of the incident light beam is reflected at right angles on the first working surface and is emitted after being reflected at right angles on the first working surface. 4. A light valve type projection display device comprising the polarized illumination device according to claim 1, 2, or 3. 5. A polarized illumination device according to claim 3, a cross dichroic prism whose one surface is bonded to the output surface of the polarized illumination device, and a red color bonded to each of the other three surfaces of the cross dichroic prism, A projection display device comprising: a reflective light valve for green and blue; and a projection lens provided on the opposite exit surface side of the polarized illumination device.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5495105A (en) * 1992-02-20 1996-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for particle manipulation, and measuring apparatus utilizing the same
US5535054A (en) * 1992-03-11 1996-07-09 Nikon Corporation Illumination optical system
WO1998008118A1 (en) * 1996-08-20 1998-02-26 Seiko Epson Corporation Polarized light separating/combining optical element, polarized light illuminating apparatus and projection-type display device
JP2006267715A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Sanyo Electric Co Ltd Illuminating device and projection type video display device
JP2007199538A (en) * 2006-01-30 2007-08-09 Hitachi Ltd Projection-type video display device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0293580A (en) * 1988-09-30 1990-04-04 Sony Corp Image projection device
JPH03114027A (en) * 1989-09-28 1991-05-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal video projector
JPH03122631A (en) * 1989-10-05 1991-05-24 Seiko Epson Corp Projection type liquid crystal display device
JPH03175412A (en) * 1989-12-05 1991-07-30 Victor Co Of Japan Ltd Polarization converting element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0293580A (en) * 1988-09-30 1990-04-04 Sony Corp Image projection device
JPH03114027A (en) * 1989-09-28 1991-05-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Liquid crystal video projector
JPH03122631A (en) * 1989-10-05 1991-05-24 Seiko Epson Corp Projection type liquid crystal display device
JPH03175412A (en) * 1989-12-05 1991-07-30 Victor Co Of Japan Ltd Polarization converting element

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5495105A (en) * 1992-02-20 1996-02-27 Canon Kabushiki Kaisha Method and apparatus for particle manipulation, and measuring apparatus utilizing the same
US5535054A (en) * 1992-03-11 1996-07-09 Nikon Corporation Illumination optical system
WO1998008118A1 (en) * 1996-08-20 1998-02-26 Seiko Epson Corporation Polarized light separating/combining optical element, polarized light illuminating apparatus and projection-type display device
US6108132A (en) * 1996-08-20 2000-08-22 Seiko Epson Corporation Polarized light separating/combining optical element, polarized light illuminating apparatus and projection-type display device
US6348997B1 (en) 1996-08-20 2002-02-19 Seiko Epson Corporation Polarizing illuminating device and projector
US6348996B1 (en) 1996-08-20 2002-02-19 Seiko Epson Corporation Polarization illumination device and projector
JP2006267715A (en) * 2005-03-24 2006-10-05 Sanyo Electric Co Ltd Illuminating device and projection type video display device
JP2007199538A (en) * 2006-01-30 2007-08-09 Hitachi Ltd Projection-type video display device

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