JPH10274752A - 投射装置用照明装置及び投射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の光源のままで、ライトバルブへの照明
光を明るくできる照明装置及びこの照明装置を用いた投
射装置を提供する。 【解決手段】第２レンズ板３上に、部分的に反射ミラー
層５ｂを設け、該反射ミラー層５ｂに近接して１／４波
長板５ｃを配設し、光源１からの光を互いに直角な方向
の振動を有する第１，第２偏光に偏光分離する偏光装置
６を配置し、該偏光装置６は、複数の偏光ビームスプリ
ッタ８の側面の間に反射板８ｂが挟まれ、射出光は、ミ
ラー層非形成部分５ｂを透過して射出され、偏光装置６
に入射されて偏光分離され、当該偏光装置６の偏光分離
部８ａを透過する第１偏光と、当該偏光分離部８ａによ
って反射される第２偏光とに分離され、第１偏光はライ
トバルブ１７Ｒ…に照射される一方、第２偏光は、前記
反射板８ｂの鋸歯形状の反射面８ｃに入射、反射され、
偏光分離部８ａに入射されて光源方向に反射され、１／
４波長板５ｃを経て、反射ミラー層５ｂに入射、反射さ
れて、１／４波長板５ｃを再度通過することにより第１
偏光に変換され、ライトバルブ１７Ｒ…に照射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源光を赤色光
（以下「Ｒ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」とい
う）ならびに緑色光（以下「Ｇ光」という）の三原色光
に色分解し、当該色光用にそれぞれ配置された液晶ライ
トバルブに入射させる照明装置、及び、この入射光を液
晶ライトバルブにて変調し、当該変調光を色合成して投
射光学系にてカラー投射像として投射する投射装置に関
し、特にライトバルブへの照明効率の良好な照明光学系
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、光源から射出される光源光を
Ｒ光、Ｇ光ならびにＢ光の３原色に色分離し、各色光ご
とに反射式ライトバルブを配置し、当該ライトバルブに
入射した各色光を各色ごとの光又は電気信号によって変
調して射出し、当該射出光を色合成光学系にて合成して
投射レンズにてカラー投射像を投射する投射装置とし
て、例えば、図３０に示すような装置が知られている。

【０００３】図中符号２０１は光源で、この光源２０１
はランプならびに楕円鏡等の凹面鏡から構成され、この
光源２０１から射出された光源光は、光軸上に配置され
たＲ光反射ダイクロイックミラー２０２によって、入射
光軸と直角の方向に反射されるＲ光と、入射光軸と同じ
方向に進行するＧ、Ｂ混合光とに色分離される。さら
に、当該混合光は光軸上に配置されたＧ光反射ダイクロ
イックミラー２０３によって、光軸と直角な方向、すな
わち前記のＲ光と平行な方向に進行するＧ光と、入射光
軸と同じ方向に進行するＢ光とに色分離される。

【０００４】このように各ダイクロイックミラー２０
２，２０３によって三色分離されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光
は、それぞれの光毎に配置された偏光ビームスプリッタ
（ＰＢＳ）２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂに入射され、
各偏光ビームスプリッタ２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂ
の偏光分離部によって、それぞれに入射する光軸の方向
に透過する各色のＰ偏光と、偏光分離部によって反射さ
れて入射光軸と垂直な方向に反射されるＳ偏光とに偏光
分離作用を受ける。

【０００５】そして、各色用の偏光ビームスプリッタ２
０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂに入射した光のうちの反射
したＳ偏光のみを、当該偏光ビームスプリッタ２０４
Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂの射出面近傍に配置した反射型
ライトバルブ２０５Ｒ，２０５Ｇ，２０５Ｂに入射させ
る。各色のＰ偏光は不要光として廃棄される。

【０００６】次いで、各反射型ライトバルブ２０５Ｒ，
２０５Ｇ，２０５Ｂに入射された光（Ｓ偏光）は、これ
らライトバルブ２０５Ｒ，２０５Ｇ，２０５Ｂが光書き
込み式のものであれば各色光毎の書き込み光信号によっ
て、又、電気書き込み式のものであれば各色光毎の電気
信号によって、変調作用を受け、変調光はＰ偏光とし
て、そうでない光は入射したＳ偏光のままで、両偏光の
混合光として射出され、前記各偏光ビームスプリッタ２
０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂに再度入射され、変調光の
みが偏光ビームスプリッタ２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４
Ｂの偏光分離部を透過して進行して投射光とされる。非
変調光は偏光分離部によって反射されて、光源に向かっ
て逆行し廃棄される。

【０００７】ここでは、偏光ビームスプリッタ２０４Ｂ
を透過射出したＢ光変調光は、Ｇ光反射ダイクロイック
ミラー２０６を透過して入射方向と同じ方向に進行し、
Ｇ光反射・Ｂ光反射・Ｒ光透過ダイクロイックミラー２
０７にて直角に反射される。

【０００８】また、偏光ビームスプリッタ２０４Ｇを透
過出射したＧ光変調光は、Ｇ光反射ダイクロイックミラ
ー２０６によって反射されて前記Ｂ光と同じ方向に進行
し、Ｇ光反射・Ｂ光反射・Ｒ光透過ダイクロイックミラ
ー２０７によって反射される。

【０００９】さらに、偏光ビームスプリッタ２０４Ｒを
透過射出したＲ光変調光は、前記ダイクロイックミラー
２０７を透過して前記Ｂ光，Ｇ光変調光と合成されて進
行し、投射レンズ２０８によってカラー像として投射さ
れる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな従来のものにあっては、三色に分解されたＲ光，Ｇ
光，Ｂ光はそれぞれ各色毎に配置された偏光ビームスプ
リッタ２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂに入射されて、当
該偏光ビームスプリッタ２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂ
を透過するＰ偏光を廃棄してしまうために、各ライトバ
ルブ２０５Ｒ，２０５Ｇ，２０５Ｂは、Ｓ偏光のみの光
量でしか照明できず、そのために投射されるカラー像の
明るさが充分であるとは言えなかった。特に、大画面に
て投射する装置の場合には、大きな問題となっていた。

【００１１】投射像を明るくするためには、まず、光源
２０１の出力を上げてやればよいが、そうすることは必
要電力量の増加、ならびに光源部の発熱に伴う冷却の問
題、さらに光量が増加するに従って増加する前記廃棄光
の処理等の問題点が新たに発生する。

【００１２】そこで、本発明者らは、従来の光源のまま
で、ライトバルブへの照明光を明るくする方法を研究
し、本発明をなすに至った。

【００１３】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項１に記載された発明は、ランダム偏光光を射
出する光源と、複数のレンズを平面状に有する第１レン
ズ板および複数のレンズを平面状に有する第２レンズ板
から構成されるフライアイインテグレータとを有し、前
記光源からの射出光を前記第１レンズ板の各レンズの開
口によって決定される光束に分解し、各光束を前記第２
レンズ板の各レンズ上に集光し、当該第２レンズ板から
の射出光をライトバルブに重畳させて照明する投射装置
用照明装置において、前記第２レンズ板近傍、又は、該
第２レンズ板上に、部分的に反射ミラー層を設けると共
に、該反射ミラー層に近接して１／４波長板を配設し、
さらに、前記光源から出射された光を互いに直角な方向
の振動を有する第１，第２偏光光に偏光分離し、互いに
異なる方向に射出する偏光装置を配置し、該偏光装置
は、複数の偏光ビームスプリッタを側面が互いに対向す
るように光軸に直交する方向に並んで配設されると共
に、該各偏光ビームスプリッタの側面の間に反射板が挟
まれ、該反射板には、光軸方向に対して傾斜する反射面
が形成され、前記光源からの射出光は、前記反射ミラー
層が形成されていないミラー層非形成部分を透過して射
出され、前記偏光装置に入射されて、当該偏光装置の偏
光分離部を透過する第１偏光と、当該偏光分離部によっ
て反射される第２偏光とに偏光分離され、前記第１偏光
は前記ライトバルブに照射される一方、前記第２偏光
は、前記反射面に入射、反射され、前記偏光分離部に入
射されて光源方向に反射され、前記１／４波長板を経
て、前記反射ミラー層に入射、反射されて、前記１／４
波長板を再度通過することにより第１偏光に変換され、
前記ライトバルブに照射される投射装置用照明装置とし
たことを特徴とする。

【００１４】請求項２に記載された発明は、請求項１に
記載の構成に加え、前記反射板は、入射面が鋸歯状の断
面形状を呈し、該鋸歯は、光軸を中心として互いに歯の
向きが逆方向を向くように形成され、該各歯の斜面に反
射面が形成されていることを特徴とする。

【００１５】請求項３に記載された発明は、請求項１に
記載の構成に加え、前記反射板は、入射面が山形の断面
形状を呈し、該山形の両斜面に反射面が形成されている
ことを特徴とする。

【００１６】請求項４に記載された発明は、請求項１に
記載の構成に加え、前記反射板は、光軸方向に対して傾
斜する一つの反射面が形成されていることを特徴とす
る。

【００１７】請求項５に記載された発明は、請求項１に
記載の構成に加え、前記反射板は、入射面が鋸歯状の断
面形状を呈し、該鋸歯は、歯の方向が同方向を向き、該
各歯の斜面に反射面が形成されていることを特徴とす
る。

【００１８】請求項６に記載された発明は、請求項１乃
至５の何れか一つに記載の構成に加え、前記ミラー層非
形成部分を透過して前記偏光装置に入射した光のうちの
当該偏光装置によって光源方向に反射される第２偏光
は、前記偏光装置を構成する偏光ビームスプリッタの偏
光分離部にて反射された第２偏光を、当該偏光ビームス
プリッタと隣接する偏光ビームスプリッタ間の前記反射
面に入射させて反射させ、再度当該偏光ビームスプリッ
タの偏光分離部にて反射されることにより光源方向に入
射光軸と異なる光軸にて反射される光であることを特徴
とする。

【００１９】請求項７に記載された発明は、請求項１乃
至６の何れか一つに記載の構成に加え、前記第２レンズ
板と前記ライトバルブとの間には複数のフィールドレン
ズが配置されていることを特徴とする。

【００２０】請求項８に記載された発明は、照明装置
と、該照明装置からの照明光を画像情報によって変調さ
せて、当該変調光を含んだ光として射出させる変調手段
としてのライトバルブと、該ライトバルブ射出光を検光
する検光手段と、当該検光光を投射する投射光学系とを
有する投射装置において、前記照明装置は請求項１乃至
７の何れか一つに記載の投射装置用照明装置である投射
装置としたことを特徴としている。

【００２１】請求項９に記載された発明は、請求項８に
記載の構成に加え、前記ライトバルブは反射型ライトバ
ルブであり、前記検光手段は偏光ビームスプリッタであ
る投射装置としたことを特徴とする。

【００２２】請求項１０に記載された発明は、請求項８
に記載の構成に加え、前記ライトバルブは透過型ライト
バルブであり、前記検光手段は偏光板である投射装置と
したことを特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。

【００２４】［発明の実施の形態１］図１乃至図８に
は、この発明の実施の形態１を示す。

【００２５】図１は、この実施の形態１に係る投射装置
の全体を説明する構成図である。

【００２６】図中符号１は、ランプ及び楕円鏡等の凹面
鏡から構成される光源で、この光源１からランダム偏光
が出射されるようになっている。

【００２７】このランダム偏光は、図示しない整形レン
ズによって略平行光束に変換され、さらに、図示しない
赤外線吸収フィルター及び紫外線吸収フィルターを経
て、第１レンズ板２及び第２レンズ板３からなるフライ
アイインテグレータ４に入射される。これら第１，第２
レンズ板２，３は、図１，図３及び図４等に示すよう
に、それぞれ複数のレンズ２ａ，３ａが平面状に形成さ
れている。この第２レンズ板３には、レンズ３ａが形成
された面と反対側の平面部に、部分的に反射ミラー層５
ｂが図１及び図４等に示すように複数本縦帯状に形成さ
れ、これらの各帯の間のミラー層非形成部分５ｄを光が
透過するようになっている。

【００２８】その後、この第２レンズ３の近傍に配設さ
れた１／４波長板５ｃ及び偏光装置６を経由してフィー
ルドレンズ７に光が入射されるようになっている。

【００２９】また、偏光装置６は、複数の偏光ビームス
プリッタ８を側面が互いに対向するように光軸に直交す
る方向に並べて配設され、前記各偏光ビームスプリッタ
８の各偏光分離部８ａは光軸に垂直な面に対して所定角
度傾き、それぞれ平行に配設されている。そして、各偏
光ビームスプリッタ８の側面の間には、反射板８ｂが挟
まれている。

【００３０】この反射板８ｂは、偏光ビームスプリッタ
８と上下方向の長さ、及び幅が同じである。そして、こ
の反射板８ｂの断面形状は、図６に示すように、一方の
面側が平面であり、又、当該平面と反対側の入射面は、
鋸歯状に形成されている。この鋸歯は、光軸を中心とし
て歯の方向が逆方向を向くように形成され、この鋸歯の
斜面にはアルミニウム等の反射物質が真空蒸着等でコー
ティングされ、光軸方向に対して傾斜する反射面８ｃが
形成されている。

【００３１】そして、ミラー層非形成部分５ｄを透過し
た光は偏光ビームスプリッタ８の偏光分離部８ａを経て
「第１偏光」であるＰ偏光に変換されて前記フィールド
レンズ７に入射される。また、「第２偏光」であるＳ偏
光は、光軸に対して斜めに配設された偏光分離部８ａに
て反射され、この偏光分離部８ａに隣接する反射面８ｃ
に入射され、さらに、この反射面８ｃにて反射されて前
記偏光分離部８ａに入射され、光源１方向に入射光軸と
異なる光軸にて反射される。これにより、１／４波長板
５ｃを経て反射ミラー層５ｂに入射され、この反射ミラ
ー層５ｂにて反射されて、再度、１／４波長板５ｃを通
過してＰ偏光に変換され、前記Ｐ偏光と共に前記フィー
ルドレンズ７に入射される。

【００３２】次いで、このフィールドレンズ７を経由し
て、クロスダイクロイックミラー９に入射される。この
クロスダイクロイックミラー９は、Ｒ光・Ｇ光反射ダイ
クロイックミラー１０及びＢ光反射ダイクロイックミラ
ー１１が互いに直交するようにＸ型に配置され、このＢ
光反射ダイクロイックミラー１１により、Ｂ光が反射さ
れ入射光軸と直交する方向に進行し、折曲げミラー１２
により進行方向を直角に変えて更に進行してＢ光用フィ
ールドレンズ１３Ｂを経て「検光手段」としてのＢ光用
偏光ビームスプリッタ１４Ｂに入射される。

【００３３】一方、Ｒ光・Ｇ光反射ダイクロイックミラ
ー１０によって反射されたＲ，Ｇ光混合光は折曲げミラ
ー１５にて光軸を直角に変えて進行し、光軸に対して４
５度の入射角に配置されたＧ光反射ダイクロイックミラ
ー１６に入射し、透過して入射光軸と同じ方向に進行す
るＲ光と、直角方向に反射されるＧ光とに色分離され、
それぞれフィールドレンズ１３Ｒ，１３Ｇを経て「検光
手段」としての各色光用偏光ビームスプリッタ１４Ｒ，
１４Ｇに入射される。

【００３４】そして、各偏光ビームスプリッタ１４Ｂ，
１４Ｒ，１４Ｇに入射した各色Ｐ偏光は偏光分離部を透
過して射出される。この射出光は、各ビームスプリッタ
１４Ｂ，１４Ｒ，１４Ｇ射出面近傍に配置された反射型
ライトバルブ１７Ｂ，１７Ｒ，１７Ｇに入射され照明さ
れる。

【００３５】以上により、各色光ライトバルブ１７Ｂ，
１７Ｒ，１７Ｇへの照明が説明される。このように従来
ならば廃棄されるＳ偏光が、本発明によれば反射ミラー
層５ｂ及び１／４波長板５ｃ、偏光装置６等によってＰ
偏光に変換されてライトバルブ１７Ｂ，１７Ｒ，１７Ｇ
を照明できることから効率の良い重畳照明を達成するこ
とができる。

【００３６】その後、各ライトバルブ１７Ｂ，１７Ｒ，
１７Ｇに入射された上記Ｐ偏光の照明光は、各ライトバ
ルブ１７Ｂ，１７Ｒ，１７Ｇの画像信号によって変調さ
れ、当該変調光はＳ偏光となって非変調光（Ｐ偏光）と
の混合光として当該ライトバルブ１７Ｂ，１７Ｒ，１７
Ｇから射出され、各色光用偏光ビームスプリッタ１４
Ｂ，１４Ｒ，１４Ｇの偏光分離部によって変調光のみ反
射され、非変調光は透過されて廃棄されることにより検
光が達成される。

【００３７】そして、各偏光ビームスプリッタ１４Ｂ，
１４Ｒ，１４Ｇから反射、射出された検光光は色合成光
学系を構成するクロスダイクロイックプリズム１８にそ
れぞれ異なる入射面から入射される。当該プリズム１８
には、互いに直交するＢ光反射ダイクロイック膜１８Ｂ
及びＲ光反射ダイクロイック膜１８Ｒが設けられ、入射
したＲ光はダイクロイック膜１８Ｒによって、Ｂ光はダ
イクロイック膜１８Ｂによってそれぞれ同一方向に反射
され、又、Ｇ光は前記両膜１８Ｒ，１８Ｂを透過してや
はり同一方向に進行し、Ｒ光，Ｇ光及びＢ光の投射光と
して射出され、「投射光学系」としての投射レンズ１９
に入射して図示しないスクリーン上に高輝度のカラー像
として投射される。

【００３８】ここで、更に詳細に本発明に係る被照射物
体としての各ライトバルブ１７Ｂ，１７Ｒ，１７Ｇへの
照明光学系について説明する。

【００３９】図２は上記投射装置のライトバルブ１７
Ｂ，１７Ｒ，１７Ｇへの照明光学系の主要部ならびにそ
の光線図を示したものである。本来ならば、Ｒ光，Ｇ光
及びＢ光について記載すべきであるが、三色ともその光
路長は同じであること、基本的な構成は同じであること
より、３つのライトバルブ１７Ｂ，１７Ｒ，１７Ｇを代
表してライトバルブ１７とし、更に偏光ビームスプリッ
タ１４Ｂ，１４Ｒ，１４Ｇも偏光ビームスプリッタ１４
とし、フィールドレンズ１３Ｂ，１３Ｒ，１３Ｇもフィ
ールドレンズ１３として記載した。なお、三色分離、合
成光学系ならびに、折曲げミラーの図示は省略した。

【００４０】図３は、第１レンズ板２の形状を示す斜視
図である。この図に示すように、表面には５×５個の凸
形状のレンズ２ａが平面的に配置された構成となってお
り、当該レンズ２ａ形成の反対面は平面となっている。

【００４１】また、第２レンズ板３は、図４に示すよう
に、図２の第１レンズ板２とその外形は略同じ大きさで
あり、表面に形成されている凸レンズからなるレンズ３
ａの配列は、第１レンズ板２と同じ配列であって５×５
である。ただし、レンズ３ａの形状は第１レンズ板２の
レンズ２ａと相違する。第１レンズ板２と第２レンズ板
３のレンズ２ａ，３ａはそれぞれ目的が異なるからであ
る。そして、この第２レンズ板３の裏面側（出射面）側
には、アルミニウム等からなる反射ミラー層５ｂが、縦
方向の帯形状に形成されている。この帯状の反射ミラー
層５ｂの形成位置は、この第２レンズ板３上の個々のレ
ンズ３ａの境界のつなぎ線に、当該反射ミラー層５ｂの
帯の中心位置が略一致するように設定されている。な
お、本実施の形態１における反射ミラー層５ｂの幅は、
当該反射ミラー層５ｂとミラー層非形成部分５ｄとの比
が略同じ幅となるように形成されている。

【００４２】本実施の形態１においては、光源１からの
光源光は図示しない整形光学系によって略平行光束に整
形されて第１レンズ板２に入射され、第１レンズ板２上
のレンズ２ａ個々によって決まる開口によって個々の平
行光束は、第２レンズ板３上の相対するレンズ３ａ上に
集光するように設定されている。すなわち、第１レンズ
板２のレンズ２ａの略焦点位置に、第２レンズ板３のレ
ンズ３ａが配置されるように当該第１レンズ板２のレン
ズ２ａの形状が決定され、第２レンズ板３の配設位置が
決定される。また、第１レンズ板２のレンズ２ａ上の光
点は第２レンズ板３上の相対するレンズ３ａによって、
フィールドレンズ７及びフィールドレンズ１３を経て当
該ライトバルブ１７上に結像するように当該第２レンズ
板３のレンズ３ａの形状が決定される。

【００４３】さらに、反射ミラー層５ｂに近接して１／
４波長板５ｃならびに偏光装置６が配置されている。こ
の１／４波長板５ｃは第２レンズ板３と略同じ大きさの
板状を呈し、第２レンズ板３と偏光装置６との間に配設
されている。

【００４４】また、偏光装置６は、図５等に示すよう
に、水平断面が正方形で、上下に細長い直方体形状を呈
する偏光ビームスプリッタ８が複数個、光軸に直交する
方向に並んで互いに接着されている。これら各偏光ビー
ムスプリッタ８には、偏光分離部８ａが設けられ、これ
ら偏光分離部８ａは互いに平行に配設されている。そし
て、各偏光ビームスプリッタ８の側面部には、各偏光ビ
ームスプリッタ８の間に介在するように反射板８ｂが配
設されている。

【００４５】そして、この偏光分離部８ａの入射面に入
射した光線は、当該偏光分離部８ａを透過するＰ偏光
が、そのままの方向で偏光装置６を射出し、当該偏光分
離部８ａによって反射されるＳ偏光が、更に各偏光ビー
ムスプリッタ８の隣接する偏光ビームスプリッタ８との
間に設けられた反射板８ｂの反射面８ｃによって反射さ
れ、さらに偏光ビームスプリッタ８の偏光分離部８ａに
よって反射され、入射光線の光軸と異なる光軸にて、当
該入射光線と逆方向の光源方向に射出されるのである。

【００４６】次に、前述の第１レンズ板２,第２レンズ
板３及びフィールドレンズ７,１３によるライトバルブ
１７上への結像の様子を図２の他に図７，図８等を用い
て説明する。

【００４７】図２は、第１レンズ板２のレンズ２ａの形
成する開口の一番外側の両光線と中心を光軸に平行に入
射する３つの光線について、前記偏光装置６の各偏光ビ
ームスプリッタ８の偏光分離部８ａを透過したＰ偏光に
ついてのライトバルブ１７への集光の様子を記載した光
線図であり、第１レンズ板２のレンズ２ａ毎に入射する
光束の光線について記載したものである。

【００４８】これによれば、第１レンズ板２の各開口部
に入射する光線のうちの光軸に平行に入射して各開口部
の中心を通過する光線は、第２レンズ板３の第１レンズ
板２の開口に相対するレンズ３ａの中央部を通過し、前
記ミラー層非形成部分５ｄの透明部分を透過し、１／４
波長板５ｃを透過して、偏光装置６を構成する偏光ビー
ムスプリッタ８に入射して、当該偏光ビームスプリッタ
８を透過するＰ偏光と、当該偏光ビームスプリッタ８の
偏光分離部８ａによって反射されるＳ偏光に偏光分離さ
れる。透過して射出するＰ偏光は、光軸に対して平行に
（すなわち、テレセントリックな特性を維持して）進行
し、フィールドレンズ７及びフィールドレンズ１３によ
って偏光ビームスプリッタ１４を透過してライトバルブ
１７の略中央部に集光される。

【００４９】ここで、前記第１レンズ板２及び第２レン
ズ板３の各レンズ２ａ，３ａの中央部を透過する光軸に
平行な光線の内の、偏光ビームスプリッタ８の偏光分離
部８ａによって反射されたＳ偏光については、図７の偏
光装置６の近傍部拡大説明図に示すように、隣接する偏
光ビームスプリッタ８との間の反射板８ｂの反射面８ｃ
に入射して反射され、再度偏光ビームスプリッタ８に入
射されて反射され、入射光線と反対方向であって、入射
光軸と異なる光軸にて反射されて光源１方向に出射され
る。そして、１／４波長板５ｃを経て円偏光に変換され
て、第２レンズ板３の反射ミラー層５ｂに入射される。
当該反射ミラー層５ｂへの入射光は再度反射されて進行
し、再度１／４波長板５ｃを経由して偏光をＰ偏光に変
換、偏光装置６の偏光ビームスプリッタ８に再度入射、
前記偏光ビームスプリッタ８を透過したＰ偏光と異なる
光軸にて射出されて進行し、図７の全体光線図に示すよ
うにフィールドレンズ７，１３を経て、偏光ビームスプ
リッタ１４を透過してライトバルブ１７の光軸上である
中央部近傍に集光される。

【００５０】また、図８では、第１レンズ板２と第２レ
ンズ板３の一番下部のレンズ２ａ，３ａに入射した光線
についても記載した。つまり、第２レンズ板３のレンズ
３ａの中心を透過する光軸に平行な光線の内で、偏光装
置６の偏光分離部８ａによって反射される光線は、隣接
する偏光ビームスプリッタ８との間に配置された反射板
８ｂによって反射され、再度変更ビームスプリッタ８の
偏光分離部８ａに入射して、反射されて前記１／４波長
板５ｃを経て、第２レンズ板３の反射ミラー層５ｂに入
射して反射され、再度１／４波長板５ｃを経由してＰ偏
光に変換され、フィールドレンズ７，１３を経てライト
バルブ１７の略中央部に入射される。

【００５１】さらに、図２に示すように、第１レンズ板
２の各開口部の上部に互いに光軸に平行に入射する光線
は、前記の説明のように第１レンズ板２のレンズ２ａの
焦点位置に第２レンズ板３が配置されている構成から、
第２レンズ板３のレンズ３ａ中心部にて前記第１レンズ
板２上の開口部の中心を通過する光線と交差し、同様に
ミラー層非形成部分５ｄの透明部分を透過して１／４波
長板５ｃを経て、それぞれ偏光装置６を構成する偏光ビ
ームスプリッタ８の略中央部に入射して、当該偏光ビー
ムスプリッタ８の偏光分離部８ａにより偏光分離され、
そのまま透過するＰ偏光はフィールドレンズ７及びフィ
ールドレンズ１３によってライトバルブ１７の下部分に
集光される。

【００５２】ここで、前記入射光の内の偏光装置６の偏
光分離部８ａによって反射したＳ偏光は、図７の拡大説
明図に示すように、隣接の偏光ビームスプリッタ８との
間に設けられた反射板８ｂの反射面８ｃに入射、反射さ
れ、再度偏光分離部８ａに入射し、光源１方向へ入射光
軸と異なる光軸にて反射されて射出し、１／４波長板５
ｃを透過して円偏光となって、前記第２レンズ板３の反
射ミラー層５ｂに光軸に対し所定の傾きを持って入射、
当該反射ミラー層５ｂによって反射の法則によって反射
され、再度１／４波長板５ｃを透過することによりＰ偏
光に変換されて偏光装置６の偏光ビームスプリッタ８に
入射し、これを透過して、光軸に対して所定の傾きを有
して進行し、フィールドレンズ７,１３を経て、図８の
全体図に示すようにライトバルブ１７の上部であって、
前記偏光ビームスプリッタ８を透過したＰ偏光の当該ラ
イトバルブ１７の上部に集光した箇所の少し上部に集光
される。

【００５３】さらにまた、図２に示すように、第１レン
ズ板２の各開口部の下部に互いに光軸に平行に入射する
光線は、前述の説明のように第１レンズ板２のレンズ２
ａの焦点位置に第２レンズ板３が配置されている構成か
ら、第２レンズ板３のレンズ３ａ中心部にて前記第１レ
ンズ板２上の開口部の中心を通過する光線と交差し、同
様に第２レンズ板３のミラー層非形成部分５ｄの透明部
分を透過し、１／４波長板５ｃを経て、偏光装置６を構
成する個々の偏光ビームスプリッタ８の略中央部に入射
して、当該偏光ビームスプリッタ８の偏光分離部８ａに
より偏光分離され、そのまま透過するＰ偏光はフィール
ドレンズ７及びフィールドレンズ１３によって図のライ
トバルブ１７の上部に集光される。

【００５４】ここで、前記入射光のうちの偏光装置６の
偏光ビームスプリッタ８の偏光分離部８ａによって反射
したＳ偏光は、図７の拡大説明図に示すように、隣接の
偏光ビームスプリッタ８との間に配置された反射板８ｂ
の反射面８ｃに入射して反射され、当該偏光ビームスプ
リッタ８の偏光分離部８ａによって反射されて光源１方
向に入射光軸と異なる光軸にて射出し、１／４波長板５
ｃを透過して円偏光となって、前記第２レンズ板３の反
射ミラー層５ｂに光軸に対し所定の傾きを持って入射
し、当該反射ミラー層５ｂによって反射の法則によって
再度反射され、再度１／４波長板５ｃを透過することに
よりＰ偏光に変換されて偏光装置６の偏光ビームスプリ
ッタ８に入射し、これを透過して、光軸に対して所定の
傾きを有して進行し、フィールドレンズ７,１３を経
て、全体説明図２に示すようにライトバルブ１７の下部
であって、前記偏光ビームスプリッタ８を透過したＰ偏
光のライトバルブ１７の下部に集光する箇所より少し下
部に集光される。

【００５５】また、この発明の実施の形態１のように、
反射板８ｂの入射面側に形成された鋸歯は、光軸を中心
にその歯の方向が逆方向を向くように形成され、この鋸
歯の斜面に反射面８ｃが形成されているため、その鋸歯
の光軸の両側の反射面８ｃに入射した光線は、図７等に
示すように、一対の反射ミラー層５ｂに振り分けられる
ようにして入射して反射される。

【００５６】以上の説明により、第２レンズ板３のミラ
ー層非形成部分５ｄの透明部分を透過して偏光装置６に
入射したランダム偏光の光源光のうちの、当該偏光装置
６を透過してライトバルブ１７を照明するＰ偏光の他
に、当該偏光装置６を構成する偏光ビームスプリッタ８
の偏光分離部８ａによって反射されたＳ偏光は、隣接の
偏光ビームスプリッタ８との間に配置された反射板８ｂ
の反射面８ｃに入射、反射され、当該偏光ビームスプリ
ッタ８の偏光分離部８ａが当該入射Ｓ偏光を、反射ミラ
ー層５ｂに向かって入射させる方向に配置されているた
めに、第２レンズ板３の反射ミラー層５ｂに入射するよ
うに進行、反射され、その際に、第２レンズ板３の反射
ミラー層５ｂ前部に配置された１／４波長板５ｃを２回
通過することにより、Ｐ偏光に変換され、ライトバルブ
１７直前に配置された検光用偏光ビームスプリッタ１４
を透過してライトバルブ１７を効率よく照明できること
になる。

【００５７】すなわち、従来では廃棄されたＳ偏光は本
発明によりＰ偏光に変換されてライトバルブ１７に入
射、照明に寄与できることとなり、本来的に偏光装置６
に入射された光源光であって当該偏光装置６をまず透過
してライトバルブ１７を照明するＰ偏光と重畳されるこ
とにより高輝度の照明を達成することができ、従来と同
じ光源１を使用しても投射像の高輝度化を達成できると
言う多大の効果を奏することできる。また、本発明にお
いては第１レンズ板２及び第２レンズ板３を使用するい
わゆるフライアイインテグレータ４を使用する構成とし
ていることから、第１レンズ板２のレンズ２ａによる個
々の開口によって分割された光束は、第２レンズ板３の
レンズ３ａによって、ライトバルブ１７上に重畳される
ことから均一な照明が達成される効果も前記の効果に加
えて奏する事ができる。

【００５８】［発明の実施の形態２］図９には、この発
明の実施の形態２を示す。

【００５９】前記実施の形態１では、第２レンズ板３の
反射ミラー層５ｂの形状が縦帯状であったのに対し、こ
の実施の形態２は、横帯形状となっている点で異なって
いる。

【００６０】この反射ミラー層５ｂを帯状に構成して配
置する位置は、当該第２レンズ板３上のレンズ３ａの境
界線位置が、反射ミラー層５ｂの帯の略中央部に配置さ
れるようになっている。また、この反射ミラー層５ｂの
帯の幅は、実施の形態１と同じようにミラー層非形成部
分５ｄの幅と略同じになるように形成されている。

【００６１】さらに、本実施の形態２の場合は、図２に
おける配置の偏光装置６を光軸に対して９０度回転して
配置する構成としなければならないが、このような配置
を採用することは、ライトバルブ１７に近接して配置さ
れる検光用偏光ビームスプリッタ１４の偏光分離部に対
して反射する偏光が当該偏光ビームスプリッタ１４に入
射されることとなるため、ライトバルブ１７は、偏光分
離部によって反射されて射出される射出面近傍に配置す
る必要がある。

【００６２】なお、その際には、検光光は当該偏光ビー
ムスプリッタ１４の偏光分離部透過光となる。

【００６３】以上、実施の形態１，２においては、第２
レンズ板３の反射ミラー層５ｂの形成面を、当該第２レ
ンズ板３の射出面側に配置した構成となっていたが、本
発明では、第２レンズ板３上の反射ミラー層５ｂの形成
面を第２レンズ板３入射面側となるように配置しても良
い。その際にも、１／４波長板５ｃは当該第２レンズ板
３の射出面近傍に配置される。

【００６４】［発明の実施の形態３］図１０乃至図１２
には、この発明の実施の形態３を示す。

【００６５】この実施の形態３は、反射板８ｂの反射面
８ｃの構成、及び第２レンズ板３に形成された反射ミラ
ー層５ｂの構成が上記実施の形態１，２と相違してい
る。

【００６６】すなわち、この実施の形態３の反射板８ｂ
も、入射面側の断面形状が鋸歯形状を呈しているが、反
射面８ｃが同心円形状（同心楕円形状でも良い）に形成
され、これが上下方向に５個形成されている点で実施の
形態１と相違している。この５個の個数は、前記第２レ
ンズ板３のレンズ３ａが５×５の数を有し、レンズ３ａ
列が５列有していることに起因している。

【００６７】また、その鋸歯の形状は、図１１に示すよ
うに、同心円の中心（光軸）を中心として、半径方向の
両側は、その歯の方向が逆方向を向くように形成され、
この鋸歯の斜面にはアルミニウム等の反射物質が真空蒸
着等でコーティングされ、光軸方向に対して傾斜する反
射面８ｃが形成されている。

【００６８】さらに、第２レンズ板３に形成された反射
ミラー層５ｂは、図１２に示すように格子状を呈してい
る。この場合には、ミラー層非形成部分５ｄの透明開口
部は、反対側に形成されたレンズ３ａの略中央部に対応
し、反射ミラー層５ｂは、レンズ３ａの境界部分に対応
するように形成されている。

【００６９】このように形成するのは、光源光であっ
て、第１レンズ板２のレンズ２ａによって集光された光
が、前記ミラー層非形成部分５ｄを透過し、かつ、透過
した光の内、偏光ビームスプリッタ８の偏光分離部８ａ
によって反射され、更に、前記反射面８ｃにより反射さ
れ、再度偏光分離部８ａに入射して反射されて図１２の
反射ミラー層５ｂにて効率よく反射させるためである。

【００７０】なお、上記の反射ミラー層５ｂは格子状に
形成されミラー層非形成部分５ｄが長方形状を呈してい
るが、これに限らず、ミラー層非形成部分５ｄが円形又
は楕円形に形成することもできる。勿論、この反射ミラ
ー層５ｂは、実施の形態１のような帯状でも良い。

【００７１】［発明の実施の形態４］図１３には、この
発明の実施の形態４を示す。

【００７２】上記各実施の形態１乃至３では、第２レン
ズ板３に反射ミラー層５ｂが形成されていたが、この実
施の形態４は、その代わりに、透明ガラス板５ａに反射
ミラー層５ｂを形成した部分反射ミラー部材５が独立し
て設けられている。この部分反射ミラー部材５は、第２
レンズ板３の射出面近傍、又は入射面近傍に配置するよ
うにしている。従って、第２レンズ板３には、反射ミラ
ー層５ｂは形成されていない。

【００７３】勿論、この反射ミラー層５ｂが配置される
位置は、前記各実施の形態１乃至３と同様、レンズ３ａ
の境界部分に反射ミラー層５ｂの帯の中央部が配置され
るようにし、レンズ３ａ中心部に対応する部分は、ミラ
ー層非形成部分５ｄであって光が透過できるようにして
いる。

【００７４】また、ここでは、縦帯形状としているが、
横帯形状であっても良く、又、格子状であっても良いこ
とはいうまでもない。

【００７５】［発明の実施の形態５］図１４乃至図１８
には、この発明の実施の形態５を示す。

【００７６】この実施の形態５は、実施の形態１と比較
すると、反射板８ｂの反射面８ｃの形状が異なってい
る。

【００７７】すなわち、実施の形態１では、鋸歯状に形
成されているが、この実施の形態５は入射面が山形の断
面形状を呈している。そして、この山形の両斜面には、
真空蒸着等でアルミニウム等の反射物質がコーティング
されて山形の反射面８ｃが形成されている。

【００７８】このようなものにあっても、入射光の内、
偏光装置６の偏光ビームスプリッタ８の偏光分離部８ａ
にて反射されたＳ偏光は、図１７に示すように、隣接す
る偏光ビームスプリッタ８との間に配置された反射板８
ｂの反射面８ｃに入射して反射され、当該偏光ビームス
プリッタ８の偏光分離部８ａによって反射されて光源方
向に入射光軸と異なる光軸にて射出し、１／４波長板５
ｃを経由して円偏光となって、前記第２レンズ板３の反
射ミラー層５ｂに光軸に対し所定の傾きを持って入射
し、当該反射ミラー層５ｂにて反射の法則によって反射
され、再度、１／４波長板５ｃを透過することによりＰ
偏光に変換されて偏光装置６の偏光ビームスプリッタ８
に入射し、これを透過して、光軸に対して所定の傾きを
有して進行し、フィールドレンズ７，１３を経てライト
バルブ１７に集光されることとなる。

【００７９】他の構成及び作用は実施の形態１と同様で
あるので説明を省略する。

【００８０】［発明の実施の形態６］図１９には、この
発明の実施の形態６を示す。

【００８１】この実施の形態６は、反射板８ｂの反射面
８ｃの構成、及び第２レンズ板３に形成された反射ミラ
ー層５ｂの構成が上記実施の形態５と相違している。

【００８２】すなわち、この実施の形態６の反射板８ｂ
は、入射面側の断面形状が山形形状に形成されている
が、全体として四角錐形状に形成され、４面に反射面８
ｃが形成されており、これが上下方向に５個形成されて
いる。この５個の個数は、前記第２レンズ板３のレンズ
３ａが５×５の数を有し、レンズ３ａ列が５列有してい
ることに起因している。なお、この反射板８ｂの反射面
８ｃは、四角錐形状であるが、円錐形状、又は楕円錐形
状であっても良い。

【００８３】また、第２レンズ板３に形成された反射ミ
ラー層５ｂは、実施の形態３の図１２に示すように格子
状に形成されている。同様にして、ミラー層非形成部分
５ｄの透明開口部は、反対側に形成されたレンズ３ａの
略中央部に対応し、反射ミラー層５ｂは、レンズ３ａの
境界部分に対応するように形成されている。なお、上記
の反射ミラー層５ｂは格子状に形成されミラー層非形成
部分５ｄが長方形状を呈しているが、これに限らず、ミ
ラー層非形成部分５ｄが円形又は楕円形に形成すること
もできる。勿論、この反射ミラー層５ｂは、実施の形態
１のような帯状でも良い。

【００８４】［発明の実施の形態７］図２０乃至図２４
には、この発明の実施の形態７を示す。

【００８５】この実施の形態７は、実施の形態１と比較
すると、反射板８ｂの反射面８ｃの形状が異なってい
る。

【００８６】すなわち、実施の形態１では、鋸歯状に形
成されているが、この実施の形態７は入射面が平面形状
を呈し、この平面部に真空蒸着等でアルミニウム等の反
射物質がコーティングされて光軸方向に対して傾斜する
一つの反射面８ｃが形成されている。そして、この反射
面８ｃとこの反射面８ｃに対向する偏光ビームスプリッ
タ８側面との間に空隙が存在し、この空隙は、光源１側
に向かうに従って広がるように配置されている。

【００８７】このようなものにあっても、入射光の内、
偏光装置６の偏光ビームスプリッタ８の偏光分離部８ａ
にて反射されたＳ偏光は、図２３に示すように、隣接す
る偏光ビームスプリッタ８との間に配置された反射板８
ｂの反射面８ｃに入射して反射され、当該偏光ビームス
プリッタ８の偏光分離部８ａによって反射されて光源方
向に入射光軸と異なる光軸にて射出し、１／４波長板５
ｃを経由して円偏光となって、前記第２レンズ板３の反
射ミラー層５ｂに光軸に対し所定の傾きを持って入射
し、当該反射ミラー層５ｂにて反射の法則によって反射
され、再度、１／４波長板５ｃを透過することによりＰ
偏光に変換されて偏光装置６の偏光ビームスプリッタ８
に入射し、これを透過して、光軸に対して所定の傾きを
有して進行し、フィールドレンズ７，１３を経てライト
バルブ１７に集光されることとなる。

【００８８】他の構成及び作用は実施の形態１と同様で
あるので説明を省略する。

【００８９】［発明の実施の形態８］図２５乃至図２９
には、この発明の実施の形態８を示す。

【００９０】この実施の形態７は、実施の形態１と比較
すると、反射板８ｂの反射面８ｃの形状が異なってい
る。

【００９１】すなわち、実施の形態７も、実施の形態１
と同様に鋸歯状に形成されているが、実施の形態１で
は、光軸を中心としてその歯の方向が逆方向を向くよう
に形成されているのに対して、実施の形態７では、その
歯の方向がすべて同方向に向いており、傾斜面が光源方
向を向いている。そして、これら傾斜面に、真空蒸着法
によりアルミニウム等の反射物質がコーティングされて
反射面８ｃが形成されている。しかも、これら各歯の高
さが等しく、頂点が対向する偏光ビームスプリッタ８の
側面に接するようになっている。なお、この反射板８ｂ
の反射面８ｃと反対側の平面部が、隣接する偏光ビーム
スプリッタ８の側面に接着剤にて貼り付けられている。

【００９２】このようなものにあっても、入射光の内、
偏光装置６の偏光ビームスプリッタ８の偏光分離部８ａ
にて反射されたＳ偏光は、図２３に示すように、隣接す
る偏光ビームスプリッタ８との間に配置された反射板８
ｂの鋸歯状の反射面８ｃに入射して反射され、当該偏光
ビームスプリッタ８の偏光分離部８ａによって反射され
て光源方向に入射光軸と異なる光軸にて射出し、１／４
波長板５ｃを経由して円偏光となって、前記第２レンズ
板３の反射ミラー層５ｂに光軸に対し所定の傾きを持っ
て入射し、当該反射ミラー層５ｂにて反射の法則によっ
て反射され、再度、１／４波長板５ｃを透過することに
よりＰ偏光に変換されて偏光装置６の偏光ビームスプリ
ッタ８に入射し、これを透過して、光軸に対して所定の
傾きを有して進行し、フィールドレンズ７，１３を経て
ライトバルブ１７に集光されることとなる。

【００９３】他の構成及び作用は実施の形態１と同様で
あるので説明を省略する。

【００９４】なお、上記各実施の形態における１／４波
長板５ｃは、一枚の１／４波長板５ｃを配置した構成、
例えば同波長フィルムを単独に配置するか、あるいは第
２レンズ板３の射出面、又は、偏光装置６の入射面全面
に貼り付ける構成であったが、当該波長フィルムを反射
ミラー層５ｂのみに貼り付けた構成、又は、前記反射ミ
ラー層５ｂ部分に対応する位置の偏光装置６に当該反射
ミラー層５ｂと同じ形状に帯状に切断して貼り付ける構
成としても良い。ミラー層非形成部分５ｄの透明部分を
透過する光は、光源光であるランダム偏光であることよ
り、１／４波長板５ｃが存在しても偏光自体に何の変化
も与えないからである。

【００９５】また、他の１／４波長板５ｃの例として、
反射ミラー層５ｂを構成した前記部分反射ミラー部材５
及び第２レンズ板３の、反射ミラー層５ｂ、又は全面に
わたって、斜め蒸着法等による１／４波長板５ｃ層を形
成する構成としてもよい。この場合、反射ミラー層５ｂ
としてアルミニウム等をマスク蒸着にて所定形状にて形
成し、その上に二酸化チタン（ＴｉＯ２）層等を斜め蒸
着法にて所定膜厚で形成すればよく、蒸着マスクさえ用
意しておけば、精度良く反射ミラー層５ｂ上に形成する
ことができる。本方法の場合であっても、１／４波長板
５ｃとしての進相軸は膜形成時の基板の傾き方向をコン
トロールすれば所定方向に作製できることはいうまでも
ない。

【００９６】さらに、投射装置として、図１に示すよう
なライトバルブ１７として反射型ライトバルブを使用し
た投射装置のみ成らず、透過型のライトバルブを使用す
る投射装置の、当該ライトバルブへの照明装置として、
本発明に係る投射装置用照明装置を使用することができ
る。その際には、図１の検光用偏光ビームスプリッタ１
４の有する役目は、透過型ライトバルブを両側から挟み
込んだクロスニコルを構成する二枚の偏光板であるが、
当該発明に係る投射装置用照明装置を使用した場合に
は、ライトバルブ１７に入射する所定の方向に振動方向
を有する直線偏光が入射側の偏光板においては透過する
ように構成し、ライトバルブ１７の変調信号によって変
調されて当該ライトバルブ１７を射出した変調光のみを
透過するように、非変調光を吸収する方向に射出側に配
置した偏光板を構成する事により検光を達成することが
でき、本発明に係る効果を奏する投射装置を提案するこ
とができる。

【００９７】

【発明の効果】以上説明してきたように、各請求項に記
載された発明によれば、従来では廃棄されたＳ偏光がＰ
偏光に変換されてライトバルブに入射され、照明に寄与
できることとなり、本来的に偏光装置に入射された光源
光であって当該偏光装置を透過してライトバルブを照明
するＰ偏光と重畳されることにより高輝度の照明を達成
することができ、従来と同じ光源を使用しても投射像の
高輝度化を達成できると言う多大の効果を奏することで
きる。また、本発明においては第１レンズ板及び第２レ
ンズ板を使用するフライアイインテグレータを使用する
構成としていることから、第１レンズ板のレンズによる
個々の開口によって分割された光束は、第２レンズ板の
レンズによって、ライトバルブ上に重畳されることから
均一な照明が達成される効果も奏することができる。

【００９８】また、第２レンズ板に反射ミラー層を形成
すれば、別途部分反射ミラー部材を用意する必要がな
く、部品点数の削減を図ることができる。

【００９９】請求項８乃至１０の何れかに記載された発
明によれば、上記効果を有する照明装置を投射装置に採
用することにより、高輝度で、且つ、照明ムラのないカ
ラー投射像を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１に係る投射装置の構成
を示す概略図である。

【図２】同実施の形態１に係る投射装置のライトバルブ
への照明光学系を示した概略図である。

【図３】同実施の形態１に係る投射装置に使用する第１
レンズ板の斜視図である。

【図４】同実施の形態１に係る投射装置に使用する第２
レンズ板の斜視図である。

【図５】同実施の形態１に係る投射装置に使用する偏光
装置の斜視図である。

【図６】同実施の形態１に係る投射装置に使用する偏光
装置の要部を示す拡大平面図である。

【図７】同実施の形態１に係る投射装置に使用する偏光
装置や第２レンズ板の作用を示す光線図である。

【図８】同実施の形態１に係る投射装置に使用する偏光
装置の偏光分離部にて反射されてライトバルブを照明す
る様子を示す光線図である。

【図９】この発明の実施の形態２を示す、第２レンズ板
の斜視図である。

【図１０】この発明の実施の形態３を示す、偏光装置の
斜視図である。

【図１１】同実施の形態３を示す、反射板の水平断面図
である。

【図１２】同実施の形態３を示す、第２レンズ板の斜視
図である。

【図１３】この発明の実施の形態４を示す、部分反射ミ
ラー部材の斜視図である。

【図１４】この発明の実施の形態５を示す、投射装置の
構成を示す概略図である。

【図１５】同実施の形態５に係る投射装置のライトバル
ブへの照明光学系を示した概略図である。

【図１６】同実施の形態５を示す、偏光装置の斜視図で
ある。

【図１７】同実施の形態５を示す、投射装置に使用する
偏光装置や第２レンズ板の作用を示す光線図である。

【図１８】同実施の形態５を示す、投射装置に使用する
偏光装置の偏光分離部にて反射されてライトバルブを照
明する様子を示す光線図である。

【図１９】この発明の実施の形態６を示す、偏光装置の
斜視図である。

【図２０】この発明の実施の形態７に係る投射装置の構
成を示す概略図である。

【図２１】同実施の形態７に係る投射装置のライトバル
ブへの照明光学系を示した概略図である。

【図２２】同実施の形態７に係る偏光装置の斜視図であ
る。

【図２３】同実施の形態７に係る投射装置に使用する偏
光装置や第２レンズ板の作用を示す光線図である。

【図２４】同実施の形態７に係る投射装置に使用する偏
光装置の偏光分離部にて反射されてライトバルブを照明
する様子を示す光線図である。

【図２５】この発明の実施の形態８に係る投射装置の構
成を示す概略図である。

【図２６】同実施の形態８に係る投射装置のライトバル
ブへの照明光学系を示した概略図である。

【図２７】同実施の形態８に係る偏光装置の斜視図であ
る。

【図２８】同実施の形態８に係る投射装置に使用する偏
光装置や第２レンズ板の作用を示す光線図である。

【図２９】同実施の形態８に係る投射装置に使用する偏
光装置の偏光分離部にて反射されてライトバルブを照明
する様子を示す光線図である。

【図３０】従来の投射装置を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 第１レンズ板 2a レンズ ３ 第２レンズ板 3a レンズ ４ フライアイインテグレータ ５ 部分反射ミラー部材 5a 透明ガラス板 5b 反射ミラー層 5c １／４波長板 5d ミラー層非形成部分 ６ 偏光装置 ７ フィールドレンズ ８ 偏光ビームスプリッタ 8a 偏光分離部 8b 反射板 8c 反射面 13,13B,13R,13G フィールドレンズ 14,14R,14G,14B 偏光ビームスプリッタ（検光手段） 17,17R,17G,17B 反射型ライトバルブ 19 投射レンズ（投射光学系）

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

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ランダム偏光光を射出する光源と、複数の
   レンズを平面状に有する第１レンズ板および複数のレン
   ズを平面状に有する第２レンズ板から構成されるフライ
   アイインテグレータとを有し、前記光源からの射出光を
   前記第１レンズ板の各レンズの開口によって決定される
   光束に分解し、各光束を前記第２レンズ板の各レンズ上
   に集光し、当該第２レンズ板からの射出光をライトバル
   ブに重畳させて照明する投射装置用照明装置において、 前記第２レンズ板近傍、又は、該第２レンズ板上に、部
   分的に反射ミラー層を設けると共に、該反射ミラー層に
   近接して１／４波長板を配設し、 さらに、前記光源から出射された光を互いに直角な方向
   の振動を有する第１，第２偏光光に偏光分離し、互いに
   異なる方向に射出する偏光装置を配置し、 該偏光装置は、複数の偏光ビームスプリッタを側面が互
   いに対向するように光軸に直交する方向に並んで配設さ
   れると共に、該各偏光ビームスプリッタの側面の間に反
   射板が挟まれ、 該反射板には、光軸方向に対して傾斜する反射面が形成
   され、 前記光源からの射出光は、前記反射ミラー層が形成され
   ていないミラー層非形成部分を透過して射出され、前記
   偏光装置に入射されて、当該偏光装置の偏光分離部を透
   過する第１偏光と、当該偏光分離部によって反射される
   第２偏光とに偏光分離され、 前記第１偏光は前記ライトバルブに照射される一方、前
   記第２偏光は、前記反射面に入射、反射され、前記偏光
   分離部に入射されて光源方向に反射され、前記１／４波
   長板を経て、前記反射ミラー層に入射、反射されて、前
   記１／４波長板を再度通過することにより第１偏光に変
   換され、前記ライトバルブに照射されることを特徴とす
   る投射装置用照明装置。
2. 【請求項２】前記反射板は、入射面が鋸歯状の断面形状
   を呈し、該鋸歯は、光軸を中心として互いに歯の向きが
   逆方向を向くように形成され、該各歯の斜面に反射面が
   形成されていることを特徴とする請求項１記載の投射装
   置用照明装置。
3. 【請求項３】前記反射板は、入射面が山形の断面形状を
   呈し、該山形の両斜面に反射面が形成されていることを
   特徴とする請求項１記載の投射装置用照明装置。
4. 【請求項４】前記反射板は、光軸方向に対して傾斜する
   一つの反射面が形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の投射装置用照明装置。
5. 【請求項５】前記反射板は、入射面が鋸歯状の断面形状
   を呈し、該鋸歯は、歯の方向が同方向を向き、該各歯の
   斜面に反射面が形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の投射装置用照明装置。
6. 【請求項６】前記ミラー層非形成部分を透過して前記偏
   光装置に入射した光のうちの当該偏光装置によって光源
   方向に反射される第２偏光は、 前記偏光装置を構成する偏光ビームスプリッタの偏光分
   離部にて反射された第２偏光を、当該偏光ビームスプリ
   ッタと隣接する偏光ビームスプリッタ間の前記反射面に
   入射させて反射させ、再度当該偏光ビームスプリッタの
   偏光分離部にて反射されることにより光源方向に入射光
   軸と異なる光軸にて反射される光であることを特徴とす
   る請求項１乃至５の何れか一つに記載の投射装置用照明
   装置。
7. 【請求項７】前記第２レンズ板と前記ライトバルブとの
   間には複数のフィールドレンズが配置されていることを
   特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載の投射装
   置用照明装置。
8. 【請求項８】照明装置と、 該照明装置からの照明光を画像情報によって変調させ
   て、当該変調光を含んだ光として射出させる変調手段と
   してのライトバルブと、 該ライトバルブ射出光を検光する検光手段と、 当該検光光を投射する投射光学系とを有する投射装置に
   おいて、 前記照明装置は請求項１乃至７の何れか一つに記載の投
   射装置用照明装置であることを特徴とする投射装置。
9. 【請求項９】前記ライトバルブは反射型ライトバルブで
   あり、前記検光手段は偏光ビームスプリッタであること
   を特徴とする請求項８に記載の投射装置。
10. 【請求項１０】前記ライトバルブは透過型ライトバルブ
    であり、前記検光手段は偏光板であることを特徴とする
    請求項８に記載の投射装置。