JPH10221689A - 偏光光照明装置及び投写型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ランダム光を発する光源を用いた照明装置に
おいて２種の偏光方向の光の偏光方向を揃えて効率よく
照明することを可能にすることであり、セットの大きさ
を犠牲にすることなく、輝度分布の一様な照明を可能に
する。 【解決手段】 光源２１１と、インテグレーター光学系
２０３を有する照明装置に於いて、偏光方向が直交する
２つの偏光光に分離して、２つの略平行光にする偏光分
離手段２０２を有し、前記２つの偏光方向の光の偏光方
向をそろえる偏光変換手段２２４とを備え、先の偏光分
離手段２０２はインテグレーター光学系の第１のレンズ
板２１３から第２のレンズ板２１４に入射する光束の光
軸に対し略平行に設けられた偏光分離膜を備えた偏光分
離面を有し、第１のレンズ板２１３と第２のレンズ板２
１４間に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は偏光方向をそろえた
偏光光を用いて矩形に領域に均一に照明する偏光照明装
置に関するものである。また本発明はこの偏光光照明装
置から出射された偏光光をライトバルブにより変調して
映像をスクリーン上に拡大投写する投写型画像表示装置
に関するものである（国際特許分類 Ｇ０２Ｆ １／１
３３５）。

【０００２】

【従来の技術】液晶ライトバルブ等の矩形の照明領域を
均一に照明する光学系としては従来より２枚のレンズ板
を用いたインテグレーター光学系が知られており、液晶
ライトバルブを用いた投写型画像表示装置の照明装置と
して既に実用化されている。

【０００３】偏光光を変調するタイプの液晶ライトバル
ブを用いた一般的な投写型画像表示装置では、一種類の
偏光方向の光しか利用できないため、光の利用効率は必
ずしも十分であるとは言えなかった。この投写型画像表
示装置において光の利用効率を向上させることを目的と
して、たとえば、特開平８−２３４２０５号公報にはイ
ンテグレーター光学系に偏光変換法を組み合わせた新規
な光学系が提案されている。

【０００４】この公報に開示されている照明光学系を図
１３に示してある。図１３に示すように偏光光照明装置
１００は光源１０１と、インテグレーター光学系１０２
と、偏光分離部１０３と、偏光変換素子であるλ／２位
相差板１０４を備えている。インテグレーター光学系１
０２は第１のレンズ板１０５，第２のレンズ板１０６か
ら構成されている。第１のレンズ板１０５の光源側には
偏光分離部１０３が配置されている。第２のレンズ板１
０６はλ／２位相差板１０４が一体となって掲載されて
おり、この位相差板１０４の出射側には平凸レンズ１０
７が貼り付けられている。図１４に示すようにインテグ
レーター光学系１０２の第１のレンズ板１０５は複数の
微小な矩形レンズを備えており、第２レンズ板１０６も
前記矩形レンズに相似形の微小なレンズを同数備えたも
のを用いている。

【０００５】光源１０１から出射された偏光方向がラン
ダムな光は偏光分離部１０３に入射される。この偏光分
離部１０３は直角プリズム１０９と四角柱プリズム１１
０からおおよそ構成され、偏光分離部１０３の出射面に
は図のような偏角プリズム１１１が光学的に接着されて
いる。直角プリズム１０９の斜面部１１２には偏光分離
膜１１３を挟むようにして四角柱プリズム１１０の第１
の側面部１１４に対向する第２の側面部１１５には反射
膜１１６が設けられている。偏光分離膜１１３は入射面
１１７に対して角度αをなすように構成され反射膜１１
６は偏光分離膜１１３に対しβの角度をなすように構成
されている。

【０００６】第１のレンズ板１０５及び第２のレンズ板
１０６はいずれも同数の微小なレンズを備えている。こ
こで第２のレンズ板１０６には微小レンズと出射側の平
凸レンズ１０７との間にλ／２位相差板１０４が形成さ
れている。λ／２位相差板１０４に形成されている位相
差層１１８は、Ｓ偏光光及びＰ偏光光が形成する二次光
源像のうち、Ｐ偏光光が二次光源像を形成する位置に対
応するよう規則的に対応させている。

【０００７】この偏光光照明装置１００に入射した偏光
方向がランダムな光は偏光分離部１０３に入射すること
で偏光分離膜１１３によってＰ偏光光とＳ偏光光の２種
の光に分離される。Ｓ偏光光は偏光分離膜１１３で反射
されるがＰ偏光光はこれを透過し、反射膜１１６で反射
される。これにより２種の偏光光は２βの角度差を持っ
て分離されたことになる。

【０００８】２種の偏光光は第１のレンズ板１０５に入
射して第２のレンズ板１０６の中に２次光源像をそれぞ
れ形成する。この光源像を形成する位置にλ／２位相差
板１０４が配置されている。ここで照明領域１１９側か
ら第２のレンズ板１０６を見たとき２種の偏光光が形成
する光源像が対になって現れる。この際、λ／２位相差
板１０４ではＰ偏光光による像の形成位置に位相差層１
１８が選択的に形成されている。従ってＰ偏光光はＳ偏
光光に変換される。このようにしてＳ偏光光に揃えられ
た光束は平凸レンズ１０７によって照明領域１１９に照
射される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように構成される
偏光光照明装置では２種の偏光方向の光を角度を持って
分離するためこの分離角と第２のレンズ板上の光源像の
分離幅から設計的に制約が出来、自由度が少ない。

【００１０】特にこの分離角をあまり大きく取ると２種
の光路（片方は偏光変換された光）の光を効率よく照明
領域に入れることは困難となることから分離角は小さく
せざるを得ず、結果的にインテグレーター光学系のが第
１のレンズ板と第２のレンズ板との間隔が大きくなりセ
ット全体の小型化が困難となる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の偏光光照明装置は偏光方向がランダムな光を
出射する光源と、複数の矩形レンズからなる第１のレン
ズ板と複数の微小レンズの集合体である第２のレンズ板
からなるインテグレーター光学系を有し、前記光源から
の出射光が前記第１のレンズ板を介して前記第２のレン
ズ板を構成している各レンズの入射面上にそれぞれ２次
光源像として投写され、当該第２のレンズ板からの出射
光を用いて被照明物を照明する照明装置に於いて、前記
光源から出射された偏光光を偏光方向が直交する２つの
偏光光に分離して、２つの略平行光に分離する偏光分離
手段と、前記２つの偏光方向の光の偏光方向をそろえる
偏光変換手段とを備え、前記偏光分離手段は少なくとも
前記第１のレンズ板から第２のレンズ板に入射する光束
の光軸に対し略平行に設けられた偏光分離膜を備えた偏
光分離面と、前記偏光分離面に対し角度を持った第１の
反射面と、前記偏光分離面を挟んで対向して構成された
をもうけられた第２の反射面と、前記光源から入射した
光を偏光分離膜に角度を持って入射せしめる導光手段と
から成り、偏光方向により分離された後に、それぞれ第
１の反射面、第２の反射面で反射され、前記導光手段に
入射してきた光と略平行に２つの偏光方向の光が出射す
るよう構成された偏光ビームスプリッターであり、当該
偏光分離手段は前記インテグレーター光学系の第１のレ
ンズ板と第２のレンズ板間の第２レンズ板上、あるいは
その近傍に、前記第１レンズ板上のレンズにより集光せ
れた光源からの光が導光手段に入射するよう複数備えら
れて構成されている。

【００１２】ここで言う導光手段は平面鏡であっても、
プリズムであっても構成でき、入射光の光束幅に対し十
分小さいプリズムの集合体であることで入射光の光軸方
向に薄く構成することも可能である。

【００１３】また前記第２のレンズ板は前記偏光ビーム
スプリッターから出射される２つの光束に対しそれぞれ
に対応する微小レンズが備えられている。

【００１４】さらに前記偏光ビームスプリッターの偏光
分離面と導光手段との間には導光手段からの光は透過
し、偏光分離面で反射された光は全反射するようもうけ
られた反射面が設けられていることでより設計の自由度
を増すことが出来る。

【００１５】前記複数の偏光ビームスプリッターの入射
面あるいは出射面、あるいは両面が光を透過する光学素
子の同一平面上に配置されてなることでより生産性を良
くできる。

【００１６】一般的に偏光ビームスプリッターの偏光分
離膜は誘電体多層膜からなる。ここでも偏光ビームスプ
リッターを高屈折率材料からなるプリズムを組み合わせ
て構成し偏光分離膜は誘電体多層膜からなることで構成
できる。この他にも平面ガラスで狭持された間に充填さ
れた液体あるいはゲル状の高屈折率材料の中に前記第
１、第２の反射面、時には導光手段までもを構成する柱
状の材料と、偏光分離膜を備えた透明な平板を備えても
構成できる。

【００１７】一方、本発明は上記の各構成の偏光光照明
装置を備えた投写型画像表示装置型に関するものであ
る。すなわち、照明装置と、この照明装置からの光束に
含まれる偏光光を変調して入力信号に応じて画像表示を
行う液晶ライトバルブを備えた変調手段と、変調光束を
スクリーン状に拡大投写する投写光学系とを有する投写
型画像表示装置において、ここで言う照明装置は、先に
述べた偏光光照明装置で構成することを特徴として構成
できる。

【００１８】また、前記照明手段からの光を少なくとも
２つの光束に分離する色光分離手段と、前記変調手段に
よって変調された後の変調光束を合成する色光合成手段
とを有し、当該色光合成手段によって得られた合成光束
が前記投写光学系を通してスクリーン上に拡大投写され
るように構成されていることを特徴とする。

【００１９】本発明により、２種の偏光方向の光の偏光
方向を揃えて効率よく照明することを可能にすることで
あり、さらに従来手段にあったように本来の照明系の設
計に制約を加えずに、セットの大きさを犠牲にすること
なくこれを実現することである。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明は、偏光方向がランダムな
光を出射する光源と、複数の矩形レンズからなる第１の
レンズ板と、前記第１のレンズ板から出射された光を偏
光方向が直交する２つの偏光光に分離して２つの略平行
光にする偏光分離手段と、前記２つの偏光方向の光の偏
光方向をそろえる偏光変換手段と、前記偏光変換手段か
らの光を入射する複数の微小レンズの集合体である第２
のレンズ板とを備え、前記光源からの出射光が前記第１
のレンズ板を介して前記第２のレンズ板を構成している
各微小レンズの入射面上にそれぞれ２次光源像として投
写され、前記第２のレンズ板からの出射光を用いて被照
明物を照明する偏光光照明装置であって、前記偏光分離
手段は前記第２のレンズ板へ入射する光束の光軸に対し
略平行に設けられた偏光分離膜を備えた偏光分離面と、
前記偏光分離面に対し角度を持った第１の反射面と、前
記偏光分離面を挟んで前記第１の反射面に対向してもう
けられた第２の反射面と、前記第１のレンズ板から出射
した光を前記偏光分離膜に角度を持って入射せしめる導
光手段とから成り、前記偏光分離膜により分離された光
は、それぞれ前記第１の反射面、前記第２の反射面で反
射され、前記導光手段に入射してきた光と略平行に２つ
の偏光方向の光が出射されることを特徴とする偏光光照
明装置に関するものである。

【００２１】本発明による偏光光照明装置は偏光分離し
た光を平行な２本の光束に変換することから本来の照明
光学系設計の自由度を損なうことなく性能を得ることが
出来る。

【００２２】以下、実施の形態について図を用いて説明
する。 （実施の形態１）図１は実施の形態１の概略構成図であ
る。本例の偏光光照明装置２００はシステム光軸に沿っ
て光源部２０１、偏光分離部２０２を挟んで構成される
インテグレーター光学系２０３有し、光源部２０１から
射出された光はインテグレーター光学系２０３、偏光分
離部２０２を通って矩形の照明領域２０４に至る。

【００２３】光源部２０１は光源２１１と、リフレクタ
ー２１２とからなり、光源から出射される偏光方向がラ
ンダムな偏光光はリフレクター２１２によって一方向に
反射され、インテグレーター光学系２０３に入射する。
このリフレクター２１２の反射面の形状は放物面でも、
楕円面でも、球面でも光学系の設計により使用できる。

【００２４】第１のレンズ板２１３は図２に示すような
矩形の微小なレンズの複合レンズ体である。ここの入射
した光は個々の微小レンズにより集光せしめられる。こ
の微小レンズにより形成される光源像は第２のレンズ板
２１４上に形成されるよう設定されている。図３にこの
第２のレンズ板２１４の外観を示す。ここに形成される
微小レンズは第１のレンズ板２１３上に形成された微小
レンズの倍の数が配置されている。この微小レンズは図
３においては矩形レンズとしたが、必ずしもその必要は
なく、光源像の形状にあわせてそれぞれの微小レンズで
変更しても対応可能である。

【００２５】第１のレンズ板２１３上の微小レンズで集
光された光は第２のレンズ板２１４に至る間で２つのガ
ラスプリズムからなる偏光分離部２０２に入射する。図
４に偏光分離部２０２を示す。入射光に対しおおよそ直
角な面からなる入射面２１５を透過し、第１の全反射面
２１６に至る。この第１の全反射面２１６で反射された
光は２つのガラスプリズム間に、システム軸に平行な方
向、すなわち第１のレンズ板２１３上の微小レンズで集
光された光の光軸に平行に形成された偏光分離膜２１７
に入射する。ここで偏光分離膜２１７に対しＰ偏光の光
は偏光分離膜２１７を透過し、第２の全反射面２１８で
全反射され、入射光に対しおおよそ直角な面からなる出
射面２１９を経て光学的に接着された第２のレンズ板２
１４上の微小レンズ２２０ａに入射する。

【００２６】一方、偏光分離膜２１７に対しＳ偏光の光
は偏光分離膜２１７で反射され、第３の全反射面２２１
に入射することで全反射され、入射光に対しおおよそ直
角な面からなる出射面２２２を経て光学的に接着された
第２のレンズ板２１４上の微小レンズ２２０ｂに入射す
る。この２種の偏光方向の光はシステム軸に平行な方
向、すなわち第１のレンズ板２１３上の微小レンズで集
光された光の光軸に平行になるよう各反射面が構成され
ている。従って第１の全反射面２１６と第２の全反射面
２１８は平行に形成される。本実施例では偏光分離膜２
１７、各全反射面に対する入射角を４５度としたが、こ
れはプリズム材料や偏光分離膜２１７の特性に合わせて
変更可能であることは言うまでもない。

【００２７】第２のレンズ板２１４上に形成される微小
レンズ２２０ａに入射した光、微小レンズ２２０ｂに入
射した光とも各レンズによって照明領域２０４を照明す
る。また第２のレンズ板２１４上に形成される光源像は
図５の様になる。すなわち２種の偏光方向の光はＰ偏光
光で形成される像と、Ｓ偏光光で形成される像が対にな
って形成される。このうちの片方の偏光方向の光のみが
透過する領域に選択的に偏光変換手段として位相差層２
２３を設けたλ／２位相差板２２４が第２のレンズ板の
近傍に配置されている。

【００２８】ここではＰ偏光光の光路上に設けたが、Ｓ
偏光光の光路上にしてＰ偏光光はそのままと透過せしめ
ることも可能である。

【００２９】このようにして第１のレンズ板２１３上の
微小レンズのイメージ面は第２のレンズ板２１４によっ
て一カ所に重畳され、λ／２位相差板２２４を透過する
ことで１種類の偏光方向の光により照明領域２０４を均
一に照明できる。

【００３０】本実施例では２つのガラスプリズムにより
偏光分離部２０３の１ユニットを形成したが本発明はこ
れにとらわれるものではなく、図６，図７にあるような
３つのプリズムからなる構成、また成型品を想定した同
じ形状のプリズムを用いた図８に示した構成でも同様の
効果を得られる。ここで材料はガラスとしたがこれにと
らわれるものでなく、高屈折率材料であれば構成可能で
ある。さらに図９にあるように２面で狭持された間に充
填された液体あるいはゲル状の高屈折率材料２２５の中
に前記第１、第２、第３の反射面を構成する柱状の材料
２２６と、偏光分離膜２１７を備えた透明な平板２２７
を備えても構成することが出来る。ここで３つの全反射
面を一つの部品で構成したが、何点かの部品で構成する
ことが可能なことは容易にわかる。

【００３１】また図１０にあるように第１の反射面は平
面鏡２２８で構成し、第２の反射面と第３の反射面で偏
光分離面を狭持するような形のプリズム２２９、２３０
でも構成できる。

【００３２】さらにこの実施例の中で言う第１の反射面
を構成するプリズムと第３の反射面を構成するプリズム
の間に空気層のような屈折率の低い部分を設けて第１の
反射面からの光は透過し、偏光分離面２１７で反射され
た光は全反射するようもうけられた反射面を設けること
でこの面を透過と反射で使えることから偏光分離部の小
型化を図ることが出来る。

【００３３】偏光分離部２０３のユニットを本実施例で
は第２のレンズ板２１４に光学的に接着したが、図１１
のように別に設けた平面板２３１上に配列しても構成で
きる。

【００３４】上記実施例で位相差層２２１を第２のレン
ズ板２１４の出射側に配置したがこれにとらわれること
なく、偏光分離部２０２から出射した後、第２のレンズ
板２１４に入射する前、あるいは第２のレンズ板２１４
中に形成しても良い。また偏光方向変換手段としてλ／
２位相差板を用いたがこれにとらわれるものでなく、偏
光方向が変更できる雲母板や有機材料でも可能であるこ
とは明らかである。

【００３５】（実施の形態２）図１２は前記実施例の装
置を投写型画像表示装置に応用した例である。図に示す
投写型画像表示装置３００にはランダムな偏光光を一方
向に出射する光源部２０１が構成され、この光源部２０
１から出射されたランダムな偏光光はインテグレーター
光学系２０２、偏光分離部２０３で２種の偏光光に分離
すると共に、分離された偏光光のうち一方向については
偏光変換部のλ／２位相差板２２４によって偏光方向を
変換し、一つの偏光方向に揃えるように構成されてい
る。

【００３６】このような偏光光照明装置２００から出射
された光束はまず赤反射ダイクロイックミラー３０１に
おいて赤色光が反射され、青、緑色光は透過する。

【００３７】赤色光は反射ミラー３０２で反射され、第
１の液晶ライトバルブ３０３に達する。一方青色光及び
緑色光のうち、緑色光は緑反射ダイクロイックミラー３
０４によって反射され、第２の液晶ライトバルブ３０５
に達する。青色光は緑反射ダイクロイックミラー３０４
を透過した後、この入射側レンズ３０６、リレーレンズ
３０８，出射側レンズ３１０からなるリレーレンズ系に
反射ミラー３０７，反射ミラー３０９を加えた形で構成
された導光手段３５０により第３の液晶ライトバルブ３
１１に導かれる。ここで第１、第２、第３の液晶ライト
バルブ３０３、３０５、３１１はそれぞれ色光を変調
し、各色に対応した映像信号にあわせて変調した色光を
ダイクロイックプリズム３１３（色合成手段）に入射す
る。ダイクロイックプリズム３１３は赤反射の誘電体多
層膜と青反射の誘電体多層膜を十字状に有しており、そ
れぞれの変調光束を合成する。ここで合成された光束は
投写レンズ３１４（投写手段）を透過してスクリーン３
１５上に映像を形成する。

【００３８】このようにして構成した投写型画像表示装
置３００では１種類の偏光光を変調するタイプの液晶パ
ネルが用いられている。従って従来のランダムな偏光光
を液晶ライトバルブに導くと、ランダムな偏光光のうち
の半分は偏光板で吸収されて熱に変わってしまうため光
利用率が低いと共に、偏光板の発熱を抑えるため大型で
騒音の大きい冷却装置が必要であるといった問題点があ
ったが本例の投写型画像表示装置３００ではかかる問題
が大幅に解消できる。

【００３９】すなわち、本例の投写型画像表示装置３０
０では、偏光光照明装置２００において一方の偏光光の
みに対してλ／２位相差板２２４によって偏光面の回転
作用を与え、他方の偏光方向と偏光方向がそろった状態
にする。それゆえ、偏光方向がそろった偏光光が第１、
第２、第３の液晶ライトバルブ３０３、３０５、３１１
みに導かれるので光利用率が向上し明るい投写画像を得
ることが出来る。また、偏光板での光吸収が低減できる
ので、偏光板での温度上昇が抑えられる。これにより冷
却装置を小型化、低騒音化する事が出来る。

【００４０】

【発明の効果】以上のように本発明の偏光光照明装置で
は、インテグレータ光学系を用いた照明装置に於いて、
光源からのランダム偏光光を偏光方向が直交する偏光光
を光路長の等しい平行光に分離する偏光分離手段と、こ
れらの偏光光の偏光方向を揃える偏光変換手段とを有
し、偏光分離手段をインテグレーター光学系を構成して
いる第２のレンズ板の入射側近傍に配置した構成を採用
している。

【００４１】したがって、本発明の偏光照明装置によれ
ば偏光方向の揃った偏光光を被照明領域に照射できる。
これにより液晶ライトバルブを用いた投写型画像表示装
置に本発明にかかる偏光光照明装置を用いた場合には、
偏光面が揃った偏光光を液晶パネルに供給できるので、
光の利用効率が向上し、投写画像の明るさを向上するこ
とが出来る。また、偏光板による熱吸収が減少すること
から偏光板での温度上昇が抑制されることから冷却装置
の小型化や低騒音化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態例である偏光光照明
装置の構成図

【図２】同偏光光照明装置の第１のレンズ板の斜視図

【図３】同偏光光照明装置の第２のレンズ板の外観図

【図４】同偏光光照明装置の偏光分離手段の第１の構成
例を示す図

【図５】同偏光光照明装置の第２のレンズ板上の光源像
を説明するための図

【図６】同偏光光照明装置の偏光分離手段の第２の構成
例を示す図

【図７】同偏光光照明装置の偏光分離手段の第３の構成
例を示す図

【図８】同偏光光照明装置の偏光分離手段の第４の構成
例を示す図

【図９】同偏光光照明装置の偏光分離手段の第５の構成
例を示す図

【図１０】同偏光光照明装置の偏光分離手段の第６の構
成例を示す図

【図１１】本発明の第２の実施の形態例である偏光光照
明装置の構成図

【図１２】本発明の実施の形態例である投写型画像表示
装置の構成を示す図

【図１３】従来例である偏光光照明装置の構成を示す図

【図１４】同偏光光照明装置の第１のレンズ板説明図

【符号の説明】

１００ 偏光光照明装置 １０１ 光源 １０２ インテグレーター光学系 １０３ 偏光分離部 １０４ λ／２位相差板 １０５ 第１のレンズ板 １０６ 第２のレンズ板 １０７ 平凸レンズ１０７ １０９ 直角プリズム １１０ 四角柱プリズム １１１ 偏角プリズム １１２ 斜面部 １１３ 偏光分離膜 １１４ 第１の側面部 １１５ 第２の側面部 １１６ 反射膜１１７ 入射面 １１８ 位相差層 １１９ 照明領域 ２００ 偏光光照明装置 ２０１ 光源部 ２０２ 偏光分離部 ２０３ インテグレーター光学系 ２０４ 矩形の照明領域 ２１１ 光源 ２１２ リフレクター ２１３ 第１のレンズ板 ２１４ 第２のレンズ板 ２１５ 入射面 ２１６ 第１の全反射面 ２１７ 偏光分離膜 ２１８ 第２の全反射面 ２１９、２２２ 出射面 ２２０ａ、２２０ｂ 微小レンズ ２２１ 第３の全反射面 ２２３ 位相差層 ２２４ λ／２位相差板 ２２５ ゲル状の高屈折率材料 ２２６ 柱状の材料 ２２７ 偏光分離膜を備えた透明な平板 ２２８ 平面鏡 ２２９、２３０ プリズム ２３１ 平面板 ３００ 投写型画像表示装置 ３０１ 赤反射ダイクロイックミラー ３０２ 反射ミラー ３０３ 第１の液晶ライトバルブ ３０４ 緑反射ダイクロイックミラー ３０５ 第２の液晶ライトバルブ ３０６ 入射側レンズ ３０７ 反射ミラー ３０８ リレーレンズ ３０９ 反射ミラー ３１０ 出射側レンズ ３１１ 第３の液晶ライトバルブ ３１３ ダイクロイックプリズム ３１４ 投写レンズ ３１５ スクリーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５ Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｄ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 偏光方向がランダムな光を出射する光源
   と、複数の矩形レンズからなる第１のレンズ板と、前記
   第１のレンズ板から出射された光を偏光方向が直交する
   ２つの偏光光に分離して２つの略平行光にする偏光分離
   手段と、前記２つの偏光方向の光の偏光方向をそろえる
   偏光変換手段と、前記偏光変換手段からの光を入射する
   複数の微小レンズの集合体である第２のレンズ板とを備
   え、前記光源からの出射光が前記第１のレンズ板を介し
   て前記第２のレンズ板を構成している各微小レンズの入
   射面上にそれぞれ２次光源像として投写され、前記第２
   のレンズ板からの出射光を用いて被照明物を照明する偏
   光光照明装置であって、 前記偏光分離手段は前記第２のレンズ板へ入射する光束
   の光軸に対し略平行に設けられた偏光分離膜を備えた偏
   光分離面と、前記偏光分離面に対し角度を持った第１の
   反射面と、前記偏光分離面を挟んで前記第１の反射面に
   対向してもうけられた第２の反射面と、前記第１のレン
   ズ板から出射した光を前記偏光分離膜に角度を持って入
   射せしめる導光手段とから成り、前記偏光分離膜により
   分離された光は、それぞれ前記第１の反射面、前記第２
   の反射面で反射され、前記導光手段に入射してきた光と
   略平行に２つの偏光方向の光が出射されることを特徴と
   する偏光光照明装置。
2. 【請求項２】 偏光分離手段は、第１のレンズ板と第２
   のレンズ板の間の前記第２レンズ板上、あるいはその近
   傍に、前記第１レンズ板上のレンズにより集光された光
   源からの光が導光手段に入射するよう複数備えられてい
   ることを特徴とする請求項１記載の偏光光照明装置。
3. 【請求項３】 導光手段は入射光の光束幅に対し十分小
   さいプリズムの集合体であることを特徴とする請求項１
   記載の偏光光照明装置。
4. 【請求項４】 第２のレンズ板は偏光ビームスプリッタ
   ーから出射される２つの光束に対しそれぞれに対応する
   微小レンズが備えられていることを特徴とする請求項１
   記載の偏光光照明装置。
5. 【請求項５】 偏光分離手段は平面ガラスで狭持された
   間に充填された液体あるいはゲル状の高屈折率材料の中
   に第１、第２、第３の反射面を構成する柱状の材料と、
   偏光分離膜を備えた透明な平板を備えることを特徴とす
   る請求項１記載の偏光光照明装置。
6. 【請求項６】 偏光光照明装置と、前記偏光光照明装置
   からの光束に含まれる偏光光を変調して入力信号に応じ
   て画像表示を行う変調手段と、前記変調光束をスクリー
   ン上に拡大投写する投写光学手段を有する投写型画像表
   示装置において、前記偏光光照明装置は、請求項１記載
   の構成からなる偏光光照明装置であることを特徴とする
   投写型画像表示装置。