JPH10186510A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の液晶プロジェクタでは、偏光変換光学
系の分離部に反射率を高めるコートを施す必要があり、
製造の工程数削減を阻む一つの要因となっていた。 【解決手段】 放物面鏡２、その焦点に配置される光源
１、光源１による光を複数の光束に分割する第１のレン
ズアレイ４、分割された各光束を互いに偏光方向が直交
する第１及び第２の直線偏光光６，７に分離する偏光ビ
ームスプリッタ５、前記第１のレンズアレイ４とともに
オプティカルインテグレータを構成する第２のレンズア
レイ８、第１の直線偏光光７の変更方向を変換する半波
長板９からなる照明光学系を備え、偏光ビームスプリッ
タ５が第１のレンズ４ａの幅、高さ及び焦点距離に基づ
いて設定される屈折率を有することにより、５ｃの面が
実質全反射面として機能する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン上に光
学画像を拡大投写するための液晶プロジェクタに関する
ものである。

【０００２】

【従来技術】大画像を表示させる手段として、従来、液
晶パネルにより映像信号に応じて形成された光学画像を
照明光で照射し、その照明光により照射された光学画像
を投影レンズ（投写レンズ）によりスクリーン上に拡大
投写する液晶プロジェクタが知られている。

【０００３】かかる液晶プロジェクタについて説明す
る。図６は、従来の液晶プロジェクタで使用される照明
光学系の構成図である。光源１０１から放射されたラン
ダム偏光の光束は、回転放物面の極を含む一部からなる
放物面鏡１０２の反射面１０２ａで反射した反射光とと
もに、ＩＲ−ＵＶカットフィルター１０３により不要と
なる波長域が除去される。その不要な波長域が除去され
た光は、オプティカルインテグレータを構成する第１の
レンズアレイ１０４により複数の光束に分割される。

【０００４】第１のレンズアレイ１０４により分割され
た複数の光束の各々は、偏光ビームスプリッタ１０５に
より互いに偏光方向が直交する第１の直線偏光成分の光
束１０６と第２の直線偏光成分の光束１０７とに分離さ
れる。即ち、光束１０６は偏光分離面１０５ａで反射
し、光束１０７は反射面１０５ｂで反射することによっ
て、光路的に分離される。複数の光束１０６，１０７
は、それぞれ、第１のレンズアレイ１０４の結像作用に
より第２のレンズアレイ１０８の近傍で、第１のレンズ
アレイ１０４により分割された複数の光束の数と同じ個
数の小光源を形成する。

【０００５】第２のレンズアレイ１０８上に形成される
小光源のうち、第２の直線偏光成分の光束１０７により
形成される小光源が位置する第２のレンズアレイ１０８
の射出面側に半波長板１０９を取り付けることにより、
光束１０７の第２の直線偏光成分の偏光方向が第１の直
線偏光成分の偏光方向に変換され、全ての小光源の偏光
方向を揃えることができる。

【０００６】そして、この照明光学系から射出される直
線偏光された照明光を、映像信号に応じて形成された液
晶パネル上の光学画像に照射し、その照明光により照射
された光学画像を投影レンズによりスクリーン上に拡大
投写すれば、大画像を表示させることが可能となる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな液晶プロジェクタでは、光の高効率な利用を確保す
るべく、光束１０７の反射率を高める必要があり、その
反射面１０５ｂにＡｇやＡｌ等のコーティング処理を施
さなければならないため、製造の工程数削減を阻む一つ
の要因となっていた。

【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、反射のためのコーティング処理を施すことなく高反
射率の反射面として機能する面を得るようにした偏光変
換光学系を備えた液晶プロジェクタを提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、光を複数の光束に分割する二次元状に配列
された複数の第１のレンズを有する第１のレンズアレイ
と、前記複数の光束の各々を互いに偏光方向が直交する
第１及び第２の直線偏光光に分離する分離部及び前記第
１及び第２の直線偏光光の一方の偏光方向を他方の偏光
方向に変換する変換部を有する偏光変換光学系と、前記
第１又は第２の直線偏光光が収束する近傍に、前記複数
の第１及び第２の直線偏光光に対応する二次元状に配列
された複数の第２のレンズを有し、前記複数の第２のレ
ンズの入射面又は射出面側に前記変換部が配設される第
２のレンズアレイとからなる照明光学系を備えた液晶プ
ロジェクタにおいて、前記分離部は、前記第１のレンズ
アレイの光軸に直交する入射面及び交差する斜面が形成
され、この斜面に前記第１の直線偏光光を反射する偏光
分離面が形成されているプリズムと、前記偏光分離面の
後面に配置された透明な平行平板とを有し、前記プリズ
ムの屈折率は、下記の（数２）を満足するものである。

【００１０】

【数２】

【００１１】この構成では、前記プリズムの屈折率Ｎが
（数２）を満足するので、前記平行平板の後面は実質全
反射面として機能するようになる。

【００１２】なお、前記平行平板は、屈折率がＮであっ
てもよい。この構成では、前記プリズム及び平行平板
は、屈折率が同一でもよく、例えば両部材に同一材料の
使用が可能となる。同一材料を使用すれば、両部材の熱
膨張率に差がなくなって熱的変形が一致するようになる
ので、高温の条件下でも、偏光分離面の部分で両部材が
異なる状態に変位して偏光分離機能が損なわれることが
なくなり、より好ましいものとなる。

【００１３】また、前記ψは略４５度であってもよい。
この構成では、前記ψが略４５度に設定されるので、前
記偏光変換光学系は、その大きさと偏光分離面の分離能
力との双方がバランスのとれたものになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００１５】図１は、本発明の一実施の形態を示す構成
図である。光源１は、ランダム偏光の白色光を放射する
メタルハライドランプである。放物面鏡２は、回転放物
面の極を含む一部の面で、断面が線対称に成形された反
射面２ａを有し、焦点（光源１は、この焦点の位置に設
置される。）から放射されて到来する光を開口部２ｂの
外側（図１では下方）に反射させる鏡である。ＩＲ−Ｕ
Ｖカットフィルター３は、開口部２ｂの近傍に配置され
たフィルターであり、光源１からの直接光及び反射面２
ａからの反射光から、３原色の光に対して不要となる波
長域の光を除去する。オプティカルインテグレータを構
成する第１のレンズアレイ４は、二次元状に配列された
複数の第１のレンズ４ａを有するレンズアレイであり、
３原色の光に対して不要となる波長域の光が除去され
た、光源１からの直接光及び放物面鏡２の反射面２ａか
らの反射光を入射し、複数の光束に分割して射出する。
複数の第１のレンズ４ａの各々の開口形状は同一であ
る。なお、第１のレンズアレイ４は、放物面鏡２により
近い位置となるように、ＩＲ−ＵＶカットフィルター３
の出力側近傍に配置される。

【００１６】偏光ビームスプリッタ５は、三角柱状の透
明ガラス等からなる直角プリズム５１及び透明の平行平
板５２とにより構成される偏光変換光学系の分離部であ
る。直角プリズム５１は、光軸Ｌに直交する入射面及び
射出面、並びに斜面である後面を有し、この後面の法線
が第１のレンズアレイ４の光軸に対して略４５度の角度
をなすように配置されている。そして、第１のレンズア
レイ４により分割された複数の光束の各々を、直角プリ
ズム５１及び平行平板５２を利用して、互いに偏光方向
が直交する第１の直線偏光成分の光束６と第２の直線偏
光成分の光束７とに分離する。即ち、直角プリズム５１
の斜面である後面には、偏光分離面５ａが形成されてお
り、第１のレンズアレイ４から入射する光のうちの第１
の直線偏光成分は、偏光分離面５ａで４５度の入射角に
対して直角に反射し、光束６として射出する。

【００１７】ここで、偏光ビームスプリッタ５と第１及
び第２のレンズアレイ４，８等の拡大図を図２（ａ）
に、第１のレンズアレイ４の射出面側からみた一部平面
図を図２（ｂ）に示す。図２（ａ）において、偏光ビー
ムスプリッタ５に入射する光の偏光分離面５ａ及び反射
面５ｃにおける入射角は、オプティカルインテグレータ
を構成する第１のレンズアレイ４を用いたことにより、
４５度を中心に±θ１の幅を持つようになる。各第１の
レンズ４ａの焦点距離をＦとし、図２（ｂ）に示すよう
に、その幅をＷ、高さをＨとすると、上記の空気中にお
けるθ１は、次の（数３）により与えられる。

【００１８】

【数３】

【００１９】また、図２（ａ）において、直角プリズム
５１に屈折率Ｎの材質を用いた場合、本実施の形態で
は、偏光分離面５ａの後面に配置される透明かつ所要厚
の平行平板５２についても、同じ屈折率Ｎとなる材質を
用いる。この場合、屈折率が同一であれば、材質は同一
でもよく、或いは異なっていてもよい。但し、平行平板
５２の屈折率は、必ずしも直角プリズム５１と同一であ
る必要はない。なお、屈折率が異なる場合については後
述する。

【００２０】直角プリズム５１と平行平板５２の屈折率
が同一である場合、偏光ビームスプリッタ５内では、直
角プリズム５１内でも平行平板５２内でも共に、θ１は
次の（数４）のθ２となる。

【００２１】

【数４】

【００２２】このとき、平行平板５２の後面（５ｃの部
分）で、光束７を実質全反射するためには、即ちその後
面が実質全反射面として機能するためには、次の（数
５）の条件を満たす必要がある。

【００２３】

【数５】４５−θ２≧ｓｉｎ^-1（１／Ｎ） 従って、（数３），（数４）及び（数５）から導かれる
（数６）を満たすように、Ｗ，Ｈ，Ｆ，Ｎを決定すれ
ば、平行平板５２の後面（反射面５ｃ）は、この後面に
ＡｇやＡｌ等のコーティング処理が施されていなくて
も、実質全反射面として機能する。直角プリズム５１及
び平行平板５２の屈折率が同一、特に両部材の材料が同
一である場合には、両部材の熱膨張率に差がないので、
高温の条件下でも、偏光分離面５ａの部分で両部材が異
なる状態に変位して偏光分離機能が損なわれることがな
く、より好ましいものとなる。従って、高温を発生する
光源の使用が可能で、光源の選択の自由度が高くなり、
またより明るい光源を選択して使用することが可能とな
る。そして、長時間の連続使用に耐え得るものとなる。

【００２４】

【数６】

【００２５】次に、直角プリズム５１と平行平板５２の
屈折率が異なる場合について説明する。図３は、屈折率
の異なる直角プリズム５１と平行平板５２とを用いて、
平行平板５２の後面を実質全反射面として機能させる場
合の説明図である。但し、直角プリズム５１の屈折率は
上記と同じＮとし、平行平板５２の屈折率はＮ’とす
る。このとき、図３において、角度θ１，θ２の関係は
図２（ａ）と同じになるが、角度θ２と平行平板５２内
の角度θ３との関係は、スネルの法則により（数７）で
表される。

【００２６】

【数７】 Ｎ×ｓｉｎ（４５−θ２）＝Ｎ’×ｓｉｎ（θ３） また、角度θ３と平行平板５２の後面での射出角度θ４
との関係は、スネルの法則により（数８）で表される。

【００２７】

【数８】 Ｎ’×ｓｉｎ（θ３）＝ｓｉｎ（θ４） また、（数７）及び（数８）から角度θ２，θ４の関係
を求めると、（数９）で表される。

【００２８】

【数９】 ｓｉｎ（θ４）＝Ｎ×ｓｉｎ（４５−θ２） そして、平行平板５２の後面（反射面５ｃ）が実質全反
射面として機能するためには、（数１０）の条件を満た
す必要がある。

【００２９】

【数１０】ｓｉｎ（θ４）≧１ （数９）及び（数１０）から式を変形すると（数１１）
が得られる。

【００３０】

【数１１】

【００３１】従って、平行平板５２の後面（反射面５
ｃ）を実質全反射面として機能させるための条件式（数
１１）は、（数５）と同じになる。これは、角度θ２の
満たすべき条件が、直角プリズム５１及び平行平板５２
が同一の屈折率である場合のものと同じであることを意
味する。即ち、直角プリズム５１及び平行平板５２の屈
折率が異なる場合でも、平行平板５２の後面（反射面５
ｃ）を実質全反射面として機能させるための条件式とし
て、最終的に（数６）が導き出されることになる。

【００３２】本実施の形態で使用される偏光ビームスプ
リッタ５は、屈折率が同一の直角プリズム５１と平行平
板５２とにより構成される。ここでは、例えば、Ｗ＝１
４ｍｍ，Ｈ＝１１ｍｍ，Ｆ＝６０ｍｍであるとする。そ
こで、（数６）によってＮを求めると、Ｎ≧１．５６７
８７となる。各硝材の屈折率を表した図表を図４に示
す。縦軸が屈折率（上が大）を表し、横軸は分散（右が
大）を表す。これによれば、上記Ｎの条件を満たす硝材
にＢａＫ１などがあり、偏光ビームスプリッタ５の直角
プリズム５１と平行平板５２にそのような硝材を使用す
れば、反射面５ｃにＡｇやＡｌ等のコートを施す必要が
なくなる。

【００３３】図１に戻って、偏光分離面５ａから厚み５
ｂの間隔を隔てて反射面５ｃが位置し、第１のレンズア
レイ４から入射する光のうちの第１の直線偏光成分に対
して直交する第２の直線偏光成分は、反射面５ｃで４５
度の入射角に対して直角に反射し、光束７として射出す
る。厚み５ｂの寸法は、光束６と光束７が射出されるピ
ッチ（厚み５ｂの√２倍）と、第２のレンズ８ａのピッ
チとに基づいて設定される。

【００３４】オプティカルインテグレータを構成する第
２のレンズアレイ８は、偏光ビームスプリッタ５により
分離された複数の光束６・光束７が収束する近傍に二次
元状に配列され、その複数の光束６及び複数の光束７と
同数の第２のレンズ８ａを有するレンズアレイである。
即ち、第２のレンズアレイ８は、第１のレンズアレイ４
が有する複数の第１のレンズ４ａの数の２倍の個数のレ
ンズを有し、図１の上下方向に隣接する各２個の第２の
レンズ８ａは、第１のレンズ４ａの各１個に対応する。
第２のレンズアレイ８の射出面のうち光束７が射出され
る部分には、光束７の第２の直線偏光光を光束６の第１
の直線偏光光と同一の偏光方向に変換するための半波長
板９が配されている。なお、この半波長板９は、偏光変
換光学系の変換部であって、前述の偏光ビームスプリッ
タ５とともに偏光変換光学系を構成する。

【００３５】液晶パネル１０は、透過型液晶パネルであ
り、ＲＧＢのうちのＢの光学画像を形成する。液晶パネ
ル１１は、透過型液晶パネルであり、ＲＧＢのうちのＧ
の光学画像を形成する。液晶パネル１２は、透過型液晶
パネルであり、ＲＧＢのうちのＲの光学画像を形成す
る。

【００３６】３枚の液晶パネル１０〜１２の各々に、対
応する原色の光を照明するための３原色の各々を分離す
る色分離光学系は、２つのダイクロイックフィルター１
３，１６によって構成される。ダイクロイックフィルタ
ー１３は、波長５１０ｎｍのカットオフ値を有し、Ｂの
波長帯の光束を反射し、ＲとＧの波長帯の光束を透過さ
せる。全反射ミラー１４は、分離されたＢの波長帯の光
束を液晶パネル１０側に向けるためのものである。フィ
ールドレンズ１５は、全反射ミラー１４で反射されたＢ
の波長帯の光束を液晶パネル１０に照射するためのもの
である。ダイクロイックフィルター１６は、波長５８０
ｎｍのカットオフ値を有し、ダイクロイックフィルター
１３を透過したＲとＧの波長帯の光束のうち、Ｇの波長
帯の光束を反射し、Ｒの波長帯の光束を透過させる。フ
ィールドレンズ１７は、ダイクロイックフィルター１６
で分離されたＧの波長帯の光束を液晶パネル１１に照射
するためのものである。レンズ１８，１９および全反射
ミラー２０，２１は、ダイクロイックフィルター１６を
透過したＲの波長帯の光束を、その照度を保持しながら
液晶パネル１２に導くためのリレー光学系を構成し、フ
ィールドレンズ２２は、リレー光学系により導かれたＲ
の波長帯の光束を液晶パネル１２に照射するためのもの
である。

【００３７】ダイクロイックプリズム２３は、前述のＲ
ＧＢの光学画像の各々を合成するための３原色合成光学
系である。ダイクロイックプリズム２３は、立方体又は
直方体をなす接合された４個の直角プリズム２３ａを有
する。接合部には、前述のＢの光学画像を４５度の入射
角に対して直角に反射し、Ｒ及びＧの光学画像を透過さ
せる第１のダイクロイックミラー部２３ｂと、前述のＲ
の光学画像を４５度の入射角に対して直角に反射し、Ｇ
及びＢの光学画像を透過させる第２のダイクロイックミ
ラー部２３ｃとが形成されている。

【００３８】投影レンズ２４は、ダイクロイックプリズ
ム２３により合成されたカラーの光学画像をスクリーン
（図示省略）上に拡大投写するための投写光学系であ
る。

【００３９】次に、本実施の形態の作用について説明す
る。

【００４０】光源１から放射されたランダム偏光の光束
は、放物面鏡２の反射面２ａで反射した反射光ととも
に、ＩＲ−ＵＶカットフィルター３によりＲＧＢの三つ
の波長帯にとって不要となる波長域が除去される。不要
な波長域が除去された光は、第１のレンズアレイ４によ
り複数の光束に分割される。

【００４１】第１のレンズアレイ４により分割された複
数の光束の各々は、偏光ビームスプリッタ５により、互
いに偏光方向が直交する第１の直線偏光成分の光束６と
第２の直線偏光成分の光束７とに分離される。即ち、第
１のレンズアレイ４の射出面から到来する光束は、入射
光として偏光ビームスプリッタ５内を透過直進する。そ
の入射光のうちの第１の直線偏光成分は、偏光分離面５
ａで略４５度の入射角に対して直角に反射し、光束６と
して射出する。また、偏光分離面５ａで反射することな
く、厚み５ｂにより生ずる光路を更に透過直進する第２
の直線偏光成分の入射光は、反射面５ｃで略４５度の入
射角に対して直角に反射し、光束７として射出する。

【００４２】複数の光束６と複数の光束７は、それぞ
れ、第１のレンズアレイ４の結像作用により第２のレン
ズアレイ８の近傍で、第１のレンズアレイ４により分割
された複数の光束の数と同じ個数の小光源を形成する。
ここで、第２のレンズアレイ８上に形成される小光源の
うち、光束７により形成される小光源が位置する第２の
レンズ８ａの射出面に、半波長板９が取り付けられてい
る。このため、光束７の第２の直線偏光成分の偏光方向
が光束６の第１の直線偏光成分の偏光方向に変換され、
全ての小光源の偏光方向が揃えられる。

【００４３】半波長板９が取り付けられた第２のレンズ
アレイ８から射出する偏光方向が揃えられた光束は、ダ
イクロイックフィルター１３，１６によりＲＧＢの３色
の波長帯に分離される。即ち、ダイクロイックフィルタ
ー１３で反射されたＢの波長帯の光束は、全反射ミラー
１４により反射されフィールドレンズ１５を透過した後
に、液晶パネル１０を照明する。ＲとＧの波長帯の光束
はダイクロイックフィルター１３を透過し、そのＧの波
長帯の光束は、ダイクロイックフィルター１６により反
射され、フィールドレンズ１７を透過した後に液晶パネ
ル１１を照明する。Ｒの波長帯の光束は、ダイクロイッ
クフィルター１６を透過し、２つのレンズ１８，１９及
び２つの全反射ミラー２０，２１により構成されるリレ
ー光学系に導かれた後、フィールドレンズ２２を透過
し、液晶パネル１２を照明する。ここで、液晶パネル１
２と第２のレンズアレイ８との距離は、液晶パネル１
０，１１と第２のレンズアレイ８との距離と異なるた
め、リレー光学系のレンズ１８，１９を使用して、液晶
パネル１２の照明状態を他の液晶パネル１０，１１の照
明状態と等しくなるようにしている。

【００４４】３つの液晶パネル１０〜１２の各々により
形成された光学画像は、ダイクロイックプリズム２３に
より合成される。即ち、液晶パネル１０により形成され
たＢの光学画像は、ダイクロイックプリズム２３の入射
光としてその内部を透過直進し、第１のダイクロイック
ミラー部２３ｂで４５度の入射角に対して直角に反射
し、投影レンズ２４に向けて射出する。液晶パネル１２
により形成されたＲの光学画像も、ダイクロイックプリ
ズム２３の入射光としてその内部を透過直進し、第２の
ダイクロイックミラー部２３ｃで４５度の入射角に対し
て直角に反射し、投影レンズ２４に向けて射出する。液
晶パネル１１により形成されたＧの光学画像は、ダイク
ロイックプリズム２３の入射光としてその内部を透過直
進し、第１及び第２のダイクロイックミラー部２３ｂ，
２３ｃで反射することなく更に透過直進し、投影レンズ
２４に向けて射出する。このようにして、３つの液晶パ
ネル１０〜１２の各々により形成された光学画像は、光
軸及び光学画像の方向性を一致させた状態で、同一方向
にある投影レンズ２４に向けて射出されることにより合
成される。この合成された光学画像は、投影レンズ２４
によりスクリーン上に拡大投影される。

【００４５】なお、本実施の形態では、偏光分離面５ａ
に対する入射角ψを４５度として説明したが、この角度
ψは、偏光ビームスプリッタ５全体の大きさやシステム
全体の大きさの要求により変更されるべきものである。
例えば、図５に示されるように、角度ψが４５度でない
場合でも、上記同様に透明の平行平板１５２の後面を実
質的に全反射面とするための条件式を求めることができ
る。即ち、（数６）において、４５度をψに置換するこ
とで、（数１２）が得られ、平行平板１５２の後面（反
射面１５０ｃ）を実質全反射面として機能させるための
条件式を求めることが可能となる。

【００４６】

【数１２】

【００４７】但し、ψを４５度より大きくすると、プリ
ズム１５１は、入射面及び射出面を光軸Ｌと直交させる
ために、図５に示されるように大型化することとなり、
逆にψを４５度より小さくすると、偏光分離面１５０ａ
の分離能力が低下する傾向があるので、入射中心角ψは
略４５度に設定されるのが好ましい。

【００４８】また、本実施の形態では、第２のレンズア
レイ８の射出面において、光束７が射出される部分の全
てに半波長板９を配する構成にしたが、必ずしもこれに
限らず、光束７が射出される部分の一部に半波長板９を
配する構成にしてもよい。

【００４９】また、本実施の形態では、半波長板９は、
光束７により形成される小光源が位置する第２のレンズ
８ａの射出面に取り付けられる構成にしたが、光束６に
より形成される小光源が位置する第２のレンズ８ａの射
出面に取り付けられる構成にしてもよい。また、半波長
板９は、光束６又は光束７により形成される小光源の全
部又は一部が位置する第２のレンズ８ａに取り付けられ
ればよい。

【００５０】更に、本実施の形態では、光源１にメタル
ハライドランプを用いたが、キセノンランプやハロゲン
ランプ等でもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、請求項
１記載の発明によれば、偏光変換光学系に対して、反射
率を高めるためのコーティング処理を別途施す必要がな
いので、偏光変換光学系を低価格で容易に製作すること
が可能になる。

【００５２】請求項２記載の発明によれば、プリズムと
平行平板に同一材料を使用することが可能になり、同一
材料を使用すれば、両部材の熱膨張率の差がなくなっ
て、熱的変形が一致するようになるので、高温の条件下
でも、偏光分離機能が損なわれることがなくなり、耐熱
性を高め、かつ光源の選択の自由度を増大させることが
可能になる。

【００５３】請求項３記載の発明によれば、大きさと偏
光分離面の分離能力とでバランスのとれた偏光変換光学
系を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す構成図である。

【図２】（ａ）は偏光ビームスプリッタと第１及び第２
のレンズアレイ等の拡大図であり、（ｂ）は第１のレン
ズアレイの射出面側からみた一部平面図である。

【図３】屈折率の異なる直角プリズムと平行平板とを用
いて、平行平板の後面を実質全反射面として機能させる
場合の説明図である。

【図４】各硝材の屈折率を表した図表である。

【図５】偏光分離面に対する入射角がψである場合のプ
リズムを示す拡大図である。

【図６】従来の液晶プロジェクタで使用される照明光学
系の構成図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 放物面鏡 ２ａ 反射面 ２ｂ 開口部 ３ ＩＲ−ＵＶカットフィルター ４ 第１のレンズアレイ ４ａ 第１のレンズ ５ 偏光ビームスプリッタ ５ａ 偏光分離面 ５ｂ 厚み ５ｃ 反射面 ５１ 直角プリズム ５２ 平行平板 ６，７ 光束 ８ 第２のレンズアレイ ８ａ 第２のレンズ ９ 半波長板 １０，１１，１２ 液晶パネル １３，１６ ダイクロイックフィルター １４，２０，２１ 全反射ミラー １５，１７，２２ フィールドレンズ １８，１９ レンズ ２３ ダイクロイックプリズム ２３ａ 直角プリズム ２３ｂ 第１のダイクロイックミラー部 ２３ｃ 第２のダイクロイックミラー部 ２４ 投影レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ａ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を複数の光束に分割する二次元状に配
   列された複数の第１のレンズを有する第１のレンズアレ
   イと、前記複数の光束の各々を互いに偏光方向が直交す
   る第１及び第２の直線偏光光に分離する分離部及び前記
   第１及び第２の直線偏光光の一方の偏光方向を他方の偏
   光方向に変換する変換部を有する偏光変換光学系と、前
   記第１又は第２の直線偏光光が収束する近傍に、前記複
   数の第１及び第２の直線偏光光に対応する二次元状に配
   列された複数の第２のレンズを有し、前記複数の第２の
   レンズの入射面又は射出面側に前記変換部が配設される
   第２のレンズアレイとからなる照明光学系を備えた液晶
   プロジェクタにおいて、前記分離部は、前記第１のレン
   ズアレイの光軸に直交する入射面及び交差する斜面が形
   成され、この斜面に前記第１の直線偏光光を反射する偏
   光分離面が形成されているプリズムと、前記偏光分離面
   の後面に配置された透明な平行平板とを有し、前記プリ
   ズムの屈折率は、下記の（数１）を満足することを特徴
   とする液晶プロジェクタ。 【数１】
2. 【請求項２】 前記平行平板は、屈折率がＮであること
   を特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタ。
3. 【請求項３】 前記ψは略４５度であることを特徴とす
   る請求項１又は２記載の液晶プロジェクタ。