JPH10288757A - Illuminator and projecting device - Google Patents

Illuminator and projecting device

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JPH10288757A
JPH10288757A JP10044562A JP4456298A JPH10288757A JP H10288757 A JPH10288757 A JP H10288757A JP 10044562 A JP10044562 A JP 10044562A JP 4456298 A JP4456298 A JP 4456298A JP H10288757 A JPH10288757 A JP H10288757A
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JP
Japan
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light
convex lens
optical system
array
lens array
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Application number
JP10044562A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Okuyama
奥山  敦
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make a deflection coverting part small by providing a deflection converting element array converting plural luminous fluxes from a collimating optical system into polarized lights individually. SOLUTION: It is preferably that a light source 1 is a point light source but the light source 1 may have a spread. When the spread is present in the light source 1, since spreads are generated in luminous fluxes from a first convex lens array 4, a second convex lens array 6 on which convex lenses corresponding to respective lenses of the first convex lens array 4 are arranged is provided in the vicinity of converged positions of respective luminouis fluxes by the first convex lens array 4. Since the first convex lens array 4 is provided in the optical path of the converged light and then, sizes of secondary light sources to be generated by the array 4 are made small, as a result, the size of a deflection converting element array 7 can be made small in accordance with the sizes of the secondary optical sources. Thus, the whole of this device can be made small by making outside diameters of a convex lens 5, the second convex lens array 6, the deflection converting element array 7 smaller than the outside diameter of a light collecting mirror 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は照明装置及び投影装
置に関し、特に液晶表示素子(液晶パネル)の画像を、
投影レンズで、スクリーン又は壁に拡大投影する液晶プ
ロジェクターに好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an illuminating device and a projecting device, and more particularly, to an image of a liquid crystal display device (liquid crystal panel).
The projection lens is suitable for a liquid crystal projector that performs enlarged projection on a screen or a wall.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、液晶パネルを光源からの光束
により照明し、液晶パネルからの透過光又は反射光に基
づく画像を、投影レンズにより、スクリーン又は壁に拡
大投影する液晶プロジェクターが種々と提案されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, various liquid crystal projectors have been proposed in which a liquid crystal panel is illuminated by a light beam from a light source and an image based on transmitted light or reflected light from the liquid crystal panel is enlarged and projected on a screen or a wall by a projection lens. Have been.

【0003】高コントラストの画像が比較的容易に得ら
れるTN型の液晶パネルは液晶の持つ偏光特性を利用し
ている。このために、通常、液晶パネルの前後に偏光子
と検光子が設けられている。これらのような偏光フィル
ターは入射する光の特定の偏光方向の偏光光を透過さ
せ、この偏光方向と直交する偏光方向の偏光光を遮断す
る特性を有している。この為、液晶プロジェクターの光
源からの光は偏光子で少なくとも半分は遮断されること
になり、投影した画像の明るさは十分なものではなかっ
た。
A TN type liquid crystal panel from which a high-contrast image can be obtained relatively easily utilizes the polarization characteristics of liquid crystal. For this purpose, a polarizer and an analyzer are usually provided before and after the liquid crystal panel. Such a polarizing filter has a characteristic of transmitting polarized light having a specific polarization direction of incident light and blocking polarized light having a polarization direction orthogonal to the polarization direction. Therefore, at least half of the light from the light source of the liquid crystal projector is cut off by the polarizer, and the brightness of the projected image is not sufficient.

【0004】図23はこの明るさの問題を解決した特開
昭61−90584号に提案されているプロジェクター
の要部概略図である。
FIG. 23 is a schematic view of a main part of a projector proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-90584 which has solved the problem of brightness.

【0005】同図の液晶プロジェクターは、光源201
からの光束を赤外カットフィルター208,レンズ20
7を介してランダム偏光光を直交する2つの偏光成分
(P偏光,S偏光)に分離する偏光分離素子202に入
射させている。偏光分離素子202を通過した光束のう
ち反射光であるS偏光光の光路に1/2波長板203を
設けている。1/2波長板によりそれを透過する偏光光
の偏光方向を90°回転させて透過光であるP偏光光と
同じにして射出している。そして偏光分離素子202か
らの2つの偏光光の光路を折り曲げミラー209とプリ
ズム204を使って液晶パネル205上で重ね、光源2
01からの全ての光が利用できるようにしている。
The liquid crystal projector shown in FIG.
The light beam from the infrared cut filter 208 and the lens 20
7, the light is incident on a polarization separation element 202 that separates the randomly polarized light into two orthogonal polarization components (P-polarized light and S-polarized light). A half-wave plate 203 is provided on the optical path of S-polarized light, which is reflected light, of the light beam that has passed through the polarization splitter 202. The polarization direction of the polarized light passing through the half-wave plate is rotated by 90 °, and the polarized light is emitted in the same manner as the transmitted P-polarized light. Then, the optical paths of the two polarized lights from the polarization splitting element 202 are folded on the liquid crystal panel 205 using the bending mirror 209 and the prism 204, and the light source 2
All light from 01 is available.

【0006】同図に示す液晶プロジェクターにおいては
偏光分離素子202はレンズ207やリフレクター20
6と同程度の大きさが必要で、大きくて高価なものにな
ってしまう欠点があり、さらには光束を2つに分離する
為に照明光束が従来の略2倍の大きさになり、照明光束
が全て投射レンズを透過するようにする為には、投射レ
ンズの開口径(FNO )が従来の2倍以上必要となり設
計上、不利となる問題もあった。
[0006] In the liquid crystal projector shown in FIG.
6 is required, and has the disadvantage that it is large and expensive. In addition, since the light beam is split into two, the illumination light beam becomes approximately twice as large as the conventional one. In order for all the light beams to pass through the projection lens, the aperture diameter (F NO ) of the projection lens is required to be twice or more as compared with the conventional case, and there is also a problem in design.

【0007】これに対し、特開平8−304739号公
報の液晶プロジェクター用の照明装置は、偏光分離素子
と折り曲げミラーと1/2波長板を夫々アレイ化するこ
とによって偏光変換部の薄型化を達成し、しかも照明光
束の大きさは従来と同程度に維持して、従来の投影レン
ズを使えるようにしている。
On the other hand, the illuminating device for a liquid crystal projector disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-304739 achieves a thinner polarization converter by arraying a polarization splitting element, a bending mirror, and a half-wave plate. In addition, the size of the illuminating light beam is maintained at the same level as that of the related art, so that the conventional projection lens can be used.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在、
特開平8−304739号公報のものよりも更に小さい
偏光変換部を有する照明装置や投影装置が望まれてい
る。
However, at present,
There is a demand for an illumination device and a projection device having a polarization converter smaller than that of Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-304739.

【0009】本発明は、従来よりも偏光変換部を小さく
できる照明装置と、従来よりも偏光変換部を小さくでき
る、液晶プロジェクター等の投影装置の提供を目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an illuminating device in which the polarization conversion unit can be made smaller than before, and a projection device such as a liquid crystal projector in which the polarization conversion unit can be made smaller than before.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は、(1
-1) 光源からの光を収斂光に変換する集光光学系、前記
収斂光を受ける第1凸レンズアレイ、前記第1凸レンズ
アレイからの複数個の光束を互いに平行にするコリメー
ト光学系、そして前記コリメート光学系からの前記複数
の光束を個別に偏光光に変換する偏光変換素子アレイ、
とを有することを特徴としている。
The lighting device according to the present invention comprises (1)
-1) a condensing optical system that converts light from a light source into convergent light, a first convex lens array that receives the convergent light, a collimating optical system that makes a plurality of light beams from the first convex lens array parallel to each other, and A polarization conversion element array that individually converts the plurality of light beams from the collimating optical system into polarized light,
And characterized in that:

【0011】(1-2) 光源からの光を収斂光に変換する集
光光学系、前記収斂光を平行光に変換するコリメート光
学系、前記平行光を受ける第1凸レンズアレイ、そして
前記第1凸レンズアレイからの複数個の光束を個別に偏
光光に変換する偏光変換素子アレイ、とを有することを
特徴としている。
(1-2) a condensing optical system for converting light from a light source into convergent light, a collimating optical system for converting the convergent light to parallel light, a first convex lens array receiving the parallel light, and the first A polarization conversion element array for individually converting a plurality of light beams from the convex lens array into polarized light.

【0012】特に、構成(1-1)及び(1-2)において(1-2-
1) 前記コリメートレンズ系と前記偏光変換素子アレイ
の間に、一つ一つの凸レンズが前記複数の光束の一つ一
つに対応する第2凸レンズアレイが設けられているこ
と。
Particularly, in the constitutions (1-1) and (1-2), (1-2-
1) A second convex lens array is provided between the collimating lens system and the polarization conversion element array, each convex lens corresponding to each one of the plurality of light beams.

【0013】(1-2-2) 前記集光光学系は楕円ミラーを備
え、該楕円ミラーの焦点位置に前記光源が位置している
こと。
(1-2-2) The condensing optical system includes an elliptical mirror, and the light source is located at a focal position of the elliptical mirror.

【0014】(1-2-3) 前記集光光学系は放物ミラーを備
え、該放物ミラーの焦点位置に前記光源が位置してお
り、前記集光光学系は前記放物ミラーからの平行光束を
受ける凸レンズを有していること。
(1-2-3) The condensing optical system includes a parabolic mirror, and the light source is located at a focal position of the parabolic mirror. Having a convex lens that receives a parallel light beam.

【0015】(1-2-4) 前記コリメート光学系は凹レンズ
を備えること。
(1-2-4) The collimating optical system includes a concave lens.

【0016】(1-2-5) 前記偏光変換素子アレイからの前
記複数の偏光光を被照明面上で互いに重ね合わせる光学
系を有すること。等を特徴としている。
(1-2-5) An optical system for superposing the plurality of polarized light beams from the polarization conversion element array on the surface to be illuminated. And so on.

【0017】本発明の投影装置は、(2-1) 構成(1-1) 又
は(1-2) のいずれか1項の照明装置により照明される液
晶パネルと、照明された液晶パネルからの画像光を投影
光学系により投影することを特徴としている。
A projection device according to the present invention comprises: (2-1) a liquid crystal panel illuminated by the illumination device according to any one of the constitutions (1-1) and (1-2); It is characterized in that image light is projected by a projection optical system.

【0018】特に、(2-1-1) 前記偏光変換素子アレイの
各素子は、偏光分割器と光路折り曲げミラーと1/2波
長板とを有すること。
In particular, (2-1-1) each element of the polarization conversion element array has a polarization splitter, an optical path bending mirror, and a half-wave plate.

【0019】(2-1-2) 前記偏光変換素子アレイからの前
記複数の偏光光を前記液晶パネル上で互いに重ね合わせ
る光学系を有すること等を特徴としている。
(2-1-2) An optical system for superposing the plurality of polarized light beams from the polarization conversion element array on the liquid crystal panel is provided.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】図1は本発明の実施形態1の要部
概略図である。図中230は照明装置の一部分又は全
部、1はメタルハライドランプ等の放射光源である。2
は反射面が放物面から成るリフレクターである放物ミラ
ーであり、光源1からの光束を反射して平行光に変換
し、この平行光をレンズ3に入射させている。レンズ3
は正の屈折力を有している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic view of a main part of a first embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 230 denotes a part or all of the lighting device, and 1 denotes a radiation light source such as a metal halide lamp. 2
Reference numeral denotes a parabolic mirror, which is a reflector having a paraboloidal reflection surface. The parabolic mirror reflects a light beam from the light source 1 and converts the light beam into a parallel light. Lens 3
Has a positive refractive power.

【0021】4は第1凸レンズアレイであり、正の屈折
力を有するレンズ4aを複数個有する板から成ってい
る。5は凹レンズであり、負の屈折力を有している。6
は第2凸レンズアレイであり、第1凸レンズアレイ4の
個々のレンズ4aに対応した正の屈折力を有するレンズ
6aを有する板から成っている。7は偏光変換素子アレ
イであり、図2に示す構成を有し、偏光変換素子毎に入
射する無偏光(ランダム偏光)の光を特定の方向に偏光
した直線偏光光として射出させている。各偏光変換素子
から射出する偏光光の偏光方向は、図2が示す通り、互
いに一致している。
Reference numeral 4 denotes a first convex lens array, which comprises a plate having a plurality of lenses 4a having a positive refractive power. Reference numeral 5 denotes a concave lens having a negative refractive power. 6
Denotes a second convex lens array, which is composed of a plate having a lens 6a having a positive refractive power corresponding to each lens 4a of the first convex lens array 4. Reference numeral 7 denotes a polarization conversion element array having the configuration shown in FIG. 2, and emits unpolarized (randomly polarized) light incident on each polarization conversion element as linearly polarized light polarized in a specific direction. The polarization directions of the polarized lights emitted from the respective polarization conversion elements coincide with each other, as shown in FIG.

【0022】8は集光レンズであり、正の屈折力を有し
ている。9はコンデンサーレンズであり、照明光をパネ
ル10を介して投射レンズ11の入射瞳(開口絞り)に
集光している。10は液晶パネルより成る画像表示素子
である。投射レンズ11は正の屈折力を有し、画像表示
素子10が形成した画像をスクリーン又は壁上に拡大投
影している。
Reference numeral 8 denotes a condenser lens having a positive refractive power. Reference numeral 9 denotes a condenser lens, which collects illumination light on an entrance pupil (aperture stop) of a projection lens 11 via a panel 10. Reference numeral 10 denotes an image display element formed of a liquid crystal panel. The projection lens 11 has a positive refractive power, and enlarges and projects an image formed by the image display element 10 on a screen or a wall.

【0023】凹レンズ5は各偏光変換素子7において対
応する光束が素子7の受光部7iのみに入射するように
第1凸レンズアレイからの互いに非平行な複数の光束を
互いに平行な状態にし且つ光軸とも平行な状態にする。
The concave lens 5 makes a plurality of non-parallel light beams from the first convex lens array parallel to each other so that the corresponding light beam in each polarization conversion element 7 is incident only on the light receiving portion 7i of the element 7 and has an optical axis. And in parallel.

【0024】本実施形態において、光源1は点光源であ
ることが望ましいが、光源1が拡がりを有していても良
い。光源1に拡がりがある場合は、第1凸レンズアレイ
4からの光束にも拡がりが生じる為に、第1凸レンズア
レイ4による各光束のの集光位置の近傍に、該第1凸レ
ンズアレイ4の各レンズに対応した凸レンズ(フィール
ドレンズ)を配置した第2凸レンズアレイ6を設けてい
る。
In this embodiment, the light source 1 is desirably a point light source, but the light source 1 may have a spread. When the light source 1 has a spread, the light flux from the first convex lens array 4 also spreads. Therefore, each of the first convex lens array 4 A second convex lens array 6 in which convex lenses (field lenses) corresponding to the lenses are arranged is provided.

【0025】本実施形態においては第1凸レンズアレイ
4を収斂光の光路中に設けることにより、それによって
生成される2次光源の大きさを小さくしており、そのた
め偏光変換素子アレイ7の大きさも2次光源の大きさに
応じて小さくすることができるので、凹レンズ5,第2
凸レンズアレイ6,偏光変換素子アレイ7のそれぞの外
径を集光ミラーの外径よりも小さくし、これによって装
置全体の小型化を図っている。
In the present embodiment, by providing the first convex lens array 4 in the optical path of the convergent light, the size of the secondary light source generated thereby is reduced, so that the size of the polarization conversion element array 7 is also reduced. Since it can be reduced according to the size of the secondary light source, the concave lens 5, the second
The outer diameter of each of the convex lens array 6 and the polarization conversion element array 7 is made smaller than the outer diameter of the condenser mirror, thereby reducing the size of the entire apparatus.

【0026】尚、ここで、凸レンズと記載しているもの
は、正の屈折力を有するレンズを指す。従って、本発明
においては、所謂凸面を有していない、正の屈折力を有
するフレネルレンズや正の屈折力を有する屈折率分布型
のレンズも使用できる。また、凹レンズと記載している
ものは、負の屈折力を有するレンズを指す。従って、本
発明においては、所謂凹面を有していない、負の屈折力
を有するフレネルレンズや負の屈折力を有する屈折率分
布型レンズも使用できる。
Here, what is described as a convex lens indicates a lens having a positive refractive power. Therefore, in the present invention, a Fresnel lens having a positive refractive power and a refractive index distribution type lens having a positive refractive power, which does not have a so-called convex surface, can also be used. Further, what is described as a concave lens indicates a lens having a negative refractive power. Therefore, in the present invention, a Fresnel lens having a negative refractive power and a gradient index lens having a negative refractive power, which does not have a so-called concave surface, can also be used.

【0027】次に、偏光変換素子アレイ7の構成につい
て図2を用いて説明する。偏光変換素子アレイ7は、第
2凸レンズアレイ6の個々のレンズ6aに対応させて偏
光変換素子を並べたものであり、各素子は偏光分離面7
aと、偏光分離面7aで反射したS偏光光の光路を90
°折り曲げる反射面7bと、偏光分離面7aを透過した
P偏光光の光路又は反射したS偏光光の光路に設けられ
た2分の1波長板(λ/2板)7cを有している。図2
では偏光分離面7aで反射したS偏光光の光路中にλ/
2板7cを設けている。
Next, the configuration of the polarization conversion element array 7 will be described with reference to FIG. The polarization conversion element array 7 is an array of polarization conversion elements corresponding to the individual lenses 6 a of the second convex lens array 6.
a and the optical path of the S-polarized light reflected by the polarization separation surface 7a is 90
It has a reflecting surface 7b to be bent, and a half-wave plate (λ / 2 plate) 7c provided in the optical path of P-polarized light transmitted through the polarization separating surface 7a or the optical path of reflected S-polarized light. FIG.
In the optical path of the S-polarized light reflected by the polarization separation surface 7a, λ /
Two plates 7c are provided.

【0028】次に本実施形態の光源1からの光路につい
て図3と図4を用いて説明する。図2と図3において、
光源1が放射した光は放物ミラー2により、画像表示素
子10がある方向に反射され、平行光となり、凸レンズ
3を介して第1レンズアレイ4に入射して複数の光束に
分けられ、第2凸レンズアレイ6近傍の放物ミラー2の
外径よりも小さい範囲にこの複数の光束が複数の集光点
を形成する。凹レンズ5は第1凸レンズアレイ4からの
複数の光束を互いに平行にし、偏光変換素子アレイ7に
入射する各光束の向きを揃えた後で、第2凸レンズアレ
イ6に導光している。第2凸レンズアレイ6を透過した
各光束は偏光変換素子アレイ7の対応する偏光変換素子
に入射している。
Next, an optical path from the light source 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 2 and 3,
The light emitted from the light source 1 is reflected by the parabolic mirror 2 in the direction in which the image display element 10 is present, becomes parallel light, enters the first lens array 4 via the convex lens 3, and is split into a plurality of light fluxes. The plurality of light beams form a plurality of converging points in a range smaller than the outer diameter of the parabolic mirror 2 near the biconvex lens array 6. The concave lens 5 guides the light beams from the first convex lens array 4 to the second convex lens array 6 after making the plurality of light beams parallel to each other and aligning the directions of the respective light beams incident on the polarization conversion element array 7. Each light beam transmitted through the second convex lens array 6 is incident on a corresponding polarization conversion element of the polarization conversion element array 7.

【0029】各偏光変換素子に入射した光束は、偏光分
離面7aにより偏光方向が互いに直交しているS偏光と
P偏光の光に分離され(←→,・)、このうち偏光分離
面7aで反射したS偏光光(←→)は、反射面7bで反
射し、2分の1波長板7cを透過し、1/2波長板によ
り偏光分離面7aを透過したP偏光光と同じ偏光方向の
光(・)に変換される。従って偏光変換素子アレイ7よ
り互いに偏光方向が同じである複数の光束が射出する。
偏光変換素子アレイ7からの複数の光束は集光レンズ8
とコンデンサーレンズ9とにより画像表示素子10上で
合成される。
The luminous flux incident on each polarization conversion element is separated by the polarization separation surface 7a into S-polarized light and P-polarized light whose polarization directions are orthogonal to each other (← →,...). The reflected S-polarized light (← →) has the same polarization direction as the P-polarized light reflected by the reflection surface 7b, transmitted through the half-wave plate 7c, and transmitted through the polarization separation surface 7a by the half-wave plate. It is converted to light (•). Accordingly, a plurality of light beams having the same polarization direction are emitted from the polarization conversion element array 7.
A plurality of light beams from the polarization conversion element array 7 are
And the condenser lens 9 are combined on the image display element 10.

【0030】画像表示素子10を透過した光束は、投射
レンズ11に導かれ、レンズ11によって画像表示素子
10が形成した画像をスクリーンや壁などに形成してい
る。
The light beam transmitted through the image display element 10 is guided to a projection lens 11, and the image formed by the image display element 10 by the lens 11 is formed on a screen, a wall, or the like.

【0031】図4,図5は図3の一部分の拡大説明図で
ある。図4,図5は光源1からの光束に拡がりがある通
常の場合の光路を示している。光源1からの光束に拡が
りがあると放物ミラー2から射出される光の角度が均一
でなくなり、第1凸レンズアレイ4で集光される各光束
にも拡がりが生じ、結像点も拡がる。
FIGS. 4 and 5 are enlarged explanatory views of a part of FIG. FIGS. 4 and 5 show the optical path in a normal case where the light flux from the light source 1 is spread. If the luminous flux from the light source 1 spreads, the angle of the light emitted from the parabolic mirror 2 becomes non-uniform, and the luminous flux condensed by the first convex lens array 4 also spreads, and the imaging point also widens.

【0032】そこで本実施形態では第1凸レンズアレイ
4からの複数の光束の集光点近傍に設けた第2凸レンズ
アレイ6の各レンズ601の作用により、第1凸レンズ
アレイ4の各レンズからの光束に含まれている互いに進
行方向が異なる複数の光線の向きを揃え、この光束の拡
がりをおさえている。
Therefore, in the present embodiment, the light from each lens of the first convex lens array 4 is actuated by the action of each lens 601 of the second convex lens array 6 provided near the converging point of the plurality of light from the first convex lens array 4. , The directions of a plurality of light beams having different traveling directions are aligned, and the spread of the light beam is suppressed.

【0033】尚、本実施形態において凸レンズ3と第1
凸レンズアレイ4は図6のように一体構成としたレンズ
La1としても良いし、図7のように第1凸レンズアレ
イ4の各レンズを中心方向に偏心させた構成のレンズL
a2だけでも良い。
In this embodiment, the convex lens 3 and the first
The convex lens array 4 may be an integrated lens La1 as shown in FIG. 6, or a lens L having a configuration in which each lens of the first convex lens array 4 is decentered in the center direction as shown in FIG.
a2 alone may be used.

【0034】又、凹レンズ5と第2凸レンズアレイ6は
図8のように第2レンズアレイ6の各レンズを周辺方向
に偏心させた構成のレンズLa3だけでも良い。又、第
2凸レンズアレイ6は図9のように偏光変換素子アレイ
7と集光レンズ8との間に設けても良く、さらには図1
0のように第2凸レンズアレイ6の各レンズを中心方向
に偏心させた構成のレンズLa4だけでも良い。
Further, the concave lens 5 and the second convex lens array 6 may be only the lens La3 having a configuration in which each lens of the second lens array 6 is decentered in the peripheral direction as shown in FIG. Further, the second convex lens array 6 may be provided between the polarization conversion element array 7 and the condenser lens 8 as shown in FIG.
Only the lens La4 having a configuration in which each lens of the second convex lens array 6 is decentered in the center direction, such as 0, may be used.

【0035】尚、本実施形態は図22に示すように集光
レンズ8と画像表示素子10の間に複数枚のダイクロミ
ラー等から成る色分解系101を設け、画像表示素子1
0と投射レンズ11の間にダイクロプリズムなどから成
る色合成系109を設けることにより、画像表示素子1
0をRGB用に3枚用いた3板式の液晶プロジェクター
にもそのまま使うことができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 22, a color separation system 101 composed of a plurality of dichroic mirrors or the like is provided between the condenser lens 8 and the image display element 10, and the image display element 1
By providing a color synthesizing system 109 composed of a dichroic prism or the like between
It can also be used as it is in a three-panel liquid crystal projector using three 0s for RGB.

【0036】図11は本発明の実施形態2の要部概略図
である。図中、230は照明装置の一部又は全部、図1
で示した要素と同一要素には同符番を付している。本実
施形態は図1の実施形態1に比べてレンズ3を省略し、
放物ミラー2の代わりに反射面が楕円面から成るリフレ
クター2である楕円ミラーによってその焦点位置におか
れた光源1からの光束を、収斂光束に変換して、該収斂
光束を第1凸レンズアレイ4に入射させている点が異な
っているだけであり、その他の構成は同じである。
FIG. 11 is a schematic view of a main part of a second embodiment of the present invention. In the figure, 230 is a part or all of the lighting device, FIG.
Elements that are the same as the elements indicated by are given the same reference numerals. In this embodiment, the lens 3 is omitted as compared with the first embodiment in FIG.
Instead of the parabolic mirror 2, the light flux from the light source 1 placed at the focal position by an elliptical mirror, which is a reflector 2 having a reflecting surface composed of an elliptical surface, is converted into a convergent light beam, and the convergent light beam is converted into a first convex lens array. The only difference is that the light is incident on No. 4 and other configurations are the same.

【0037】図12は本発明の実施形態3の要部概略図
である。図中1はメタルハライドランプ等の放射光源で
ある。2は反射面が楕円面から成るリフレクターである
楕円ミラーであり、ミラー2でその焦点位置におかれた
光源1からの光束を反射集光して収斂光束に変換し、凹
レンズ5に入射させている。凹レンズ5は負の屈折力を
有している。
FIG. 12 is a schematic view of a main part of a third embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a radiation light source such as a metal halide lamp. Reference numeral 2 denotes an elliptical mirror which is a reflector having a reflecting surface formed of an elliptical surface. The mirror 2 reflects and condenses the light beam from the light source 1 located at the focal position to convert the light beam into a convergent light beam. I have. The concave lens 5 has a negative refractive power.

【0038】4は第1凸レンズアレイであり、正の屈折
力を有する凸レンズ4aを複数個並べた板から成ってい
る。6は第2凸レンズアレイであり、第1レンズアレイ
4の個々のレンズ4aに対応した正の屈折力を有する複
数の凸レンズ6aを並べた板から成っている。71は偏
光変換素子アレイであり、図14に示す構成より成り、
入射する無偏光(ランダム偏光)の光を特定の方向に偏
光した直線偏光光に変換して射出させている。8は集光
レンズであり、正の屈折力を有している。9はコンデン
サーレンズであり、照明光を液晶パネル10を介して投
射レンズ11の入射瞳(開口絞り)に集光している。1
0は液晶パネルより成る画像表示素子である。投射レン
ズ11は正の屈折力を有し、画像表示素子10が形成し
た投影画像をスクリーン又は壁上に拡大投影している。
Reference numeral 4 denotes a first convex lens array, which comprises a plate in which a plurality of convex lenses 4a having a positive refractive power are arranged. Reference numeral 6 denotes a second convex lens array, which comprises a plate in which a plurality of convex lenses 6a having a positive refractive power corresponding to the individual lenses 4a of the first lens array 4 are arranged. Reference numeral 71 denotes a polarization conversion element array having the configuration shown in FIG.
The incident non-polarized (randomly polarized) light is converted into linearly polarized light polarized in a specific direction and emitted. Reference numeral 8 denotes a condenser lens having a positive refractive power. Reference numeral 9 denotes a condenser lens, which condenses illumination light on the entrance pupil (aperture stop) of the projection lens 11 via the liquid crystal panel 10. 1
Numeral 0 is an image display element composed of a liquid crystal panel. The projection lens 11 has a positive refractive power, and enlarges and projects a projection image formed by the image display element 10 on a screen or a wall.

【0039】次に偏光変換素子アレイ71の構成につい
て図14を用いて説明する。偏光変換素子アレイ71の
各偏光変換素子は第2凸レンズアレイ6の個々のレンズ
6aに対応して設けられており、この素子は偏光分離面
71aと、偏光分離面71aで反射したS偏光光の光路
を折り曲げる反射面71bと、偏光分離面71aを透過
したP偏光光の光路に設けた第1の2分の1波長板71
cと、S偏光光の光路に設けられた第2の2分の1波長
板(λ/2板)71dを有している。これによって射出
光束の偏光状態を揃えて射出している。
Next, the configuration of the polarization conversion element array 71 will be described with reference to FIG. Each polarization conversion element of the polarization conversion element array 71 is provided corresponding to each lens 6a of the second convex lens array 6, and this element converts the polarization separation surface 71a and the S-polarized light reflected by the polarization separation surface 71a. A reflecting surface 71b for bending the optical path, and a first half-wave plate 71 provided on the optical path of the p-polarized light transmitted through the polarization splitting surface 71a.
c, and a second half-wave plate (λ / 2 plate) 71d provided in the optical path of the S-polarized light. As a result, the emitted light beams are emitted with the same polarization state.

【0040】次に本実施形態の光路について図13,図
14を用いて説明する。図13,図14において、光源
1が放射した光は楕円ミラー2により、特定の方向(画
像表示素子10がある方向)に反射されて収斂光に変換
され、凹レンズ5に入射する。凹レンズ5は収斂光を平
行光に変換する。凹レンズ5からの平行光は第1凸レン
ズアレイ4に入射して、このアレイ4により複数の光束
に分けられ、この複数の光束が第2凸レンズアレイ6の
近倍の楕円ミラー2の外径よりも小さい範囲に複数の集
光点を形成しつつ、第2凸レンズアレイ6に入射してい
る。第2凸レンズアレイ6を透過した複数の光束は偏光
変換素子アレイ71に入射している。偏光変換素子アレ
イ71の各偏光変換素子に入射した光束は偏光分離面7
1aにより偏光方向が互いに直交するS偏光とP偏光の
光に分離され(←→,・)、このうち偏光分離面71a
で反射したS偏光光(←→)は、反射面71bで反射
し、第2の2分の1位相板71dを透過することによ
り、斜め方向に偏光した直線偏光光(/)に変換され射
出する。偏光分離面71aを透過したP偏光光(・)は
第1の2分の1波長板71cを透過することとにより、
斜め方向(S偏光光と同じ方向)に偏向した直線偏光状
態(/)となって射出する。
Next, the optical path of this embodiment will be described with reference to FIGS. 13 and 14, the light emitted from the light source 1 is reflected by the elliptical mirror 2 in a specific direction (the direction in which the image display element 10 is located), converted into convergent light, and incident on the concave lens 5. The concave lens 5 converts convergent light into parallel light. The parallel light from the concave lens 5 is incident on the first convex lens array 4 and is divided into a plurality of light beams by the array 4. The plurality of light beams are smaller than the outer diameter of the elliptical mirror 2 which is a close magnification of the second convex lens array 6. The light is incident on the second convex lens array 6 while forming a plurality of condensing points in a small range. The plurality of light beams transmitted through the second convex lens array 6 are incident on the polarization conversion element array 71. The luminous flux incident on each polarization conversion element of the polarization conversion element array 71 is
1a separates the light into S-polarized light and P-polarized light whose polarization directions are orthogonal to each other (← →,...).
The S-polarized light (← →) reflected by the reflector is reflected by the reflection surface 71b and transmitted through the second half-phase plate 71d, thereby being converted into obliquely polarized linearly polarized light (/) and emitted. I do. The P-polarized light (•) transmitted through the polarization splitting surface 71a transmits through the first half-wave plate 71c,
The light is emitted in a linearly polarized state (/) deflected in an oblique direction (the same direction as the S-polarized light).

【0041】これにより、偏光変換素子アレイ71より
互いに偏光方向が同じである複数の光束とが射出する。
偏光変換素子アレイ71からの複数の光束は集光レンズ
8とコンデンサーレンズ9とにより画像表示素子10上
で合成される。
Thus, a plurality of light beams having the same polarization direction are emitted from the polarization conversion element array 71.
A plurality of light beams from the polarization conversion element array 71 are combined on the image display element 10 by the condenser lens 8 and the condenser lens 9.

【0042】画像表示素子10を透過した光束は投射レ
ンズ11に導かれる画像表示素子10が形成した画像を
投射レンズ11によりスクリーン又は壁などに形成して
いる。
The light beam transmitted through the image display element 10 is guided to the projection lens 11 to form an image formed by the image display element 10 on a screen or a wall by the projection lens 11.

【0043】本実施形態では凹レンズ5と第1凸レンズ
アレイ4を図15の如く一体したレンズLa5より構成
しても良い。又図16に示すように第1レンズアレイの
各レンズを中心方向に偏心させたレンズLa6より構成
しても良い。
In this embodiment, the concave lens 5 and the first convex lens array 4 may be constituted by an integrated lens La5 as shown in FIG. Further, as shown in FIG. 16, each lens of the first lens array may be constituted by a lens La6 decentered in the center direction.

【0044】図17は本発明の実施形態4の要部概略図
である。図中230は照明装置の一部又は全部、1はメ
タルハライドランプ等の放射光源である。2は反射面が
放物面から成るリフレクターである放物ミラーであり、
その焦点位置にある光源1からの光束を反射して平行光
に変換し、第1凸レンズアレイ81に入射させている。
第1凸レンズアレイ81は正の屈折力を有するレンズ8
1aを複数個並べた板から成っている。
FIG. 17 is a schematic view of a main part of a fourth embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 230 denotes a part or all of the lighting device, and 1 denotes a radiation light source such as a metal halide lamp. 2 is a parabolic mirror whose reflecting surface is a parabolic reflector,
The light flux from the light source 1 at the focal position is reflected and converted into parallel light, and is incident on the first convex lens array 81.
The first convex lens array 81 is a lens 8 having a positive refractive power.
It comprises a plate in which a plurality of 1a are arranged.

【0045】5は凹レンズであり、負の屈折力を有して
いる。6は第2凸レンズアレイである。82は偏光変換
素子アレイであり、図18に示す構成より成り、入射す
る無偏光(ランダム偏光)の光を特定の方向に偏光した
直線偏光光に変換して射出している。8は集光レンズで
ある。9はコンデンサーレンズであり、照明光を投射レ
ンズ11の入射瞳(開口絞り)に集光している。
Reference numeral 5 denotes a concave lens having a negative refractive power. Reference numeral 6 denotes a second convex lens array. Reference numeral 82 denotes a polarization conversion element array which has the configuration shown in FIG. 18 and converts incident non-polarized light (randomly polarized light) into linearly polarized light polarized in a specific direction and emits it. 8 is a condenser lens. Reference numeral 9 denotes a condenser lens, which collects illumination light on an entrance pupil (aperture stop) of the projection lens 11.

【0046】10は液晶パネルより成る画像表示素子で
ある。投射レンズ11は正の屈折力を有し、画像表示素
子101が形成した投影画像をスクリーン面上に拡大投
影している。
Reference numeral 10 denotes an image display element comprising a liquid crystal panel. The projection lens 11 has a positive refractive power, and enlarges and projects a projection image formed by the image display element 101 on a screen surface.

【0047】次に偏光変換素子アレイ82の構成につい
て図18を用いて説明する。偏光変換素子アレイ82
は、図18に示すように山型形状を有する面と平面から
なる1つの板状の部材82dと4つの棒状のプリズム8
2bと2つの2分の1位相板82cを有し、各棒状プリ
ズム82bの1つの面に偏光分離面82aを設け、偏光
分離面82aで分離されたS偏光光又はP偏光光の光路
に2分の1波長板82cを設ける形で各部材を接合し
て、構成している。
Next, the configuration of the polarization conversion element array 82 will be described with reference to FIG. Polarization conversion element array 82
As shown in FIG. 18, one plate-shaped member 82d composed of a surface having a mountain shape and a flat surface and four rod-shaped prisms 8 are formed.
2b and two half-phase plates 82c, a polarization splitting surface 82a is provided on one surface of each rod-shaped prism 82b, and the polarization splitting surface 82a separates the S-polarized light or the P-polarized light into two light paths. Each member is joined and provided in the form of providing a one-half wavelength plate 82c.

【0048】図18では棒状プリズムと山型形状の板状
部材の間に1/2波長板82cを挟んで接合し、1/2
波長板82cがS偏光光を受ける構成にしている。この
ような構成にすると、偏光分離面82aは等間隔で形成
されないが、第1凸レンズアレイ81の各レンズを図1
9に示すように、レンズ81aの光軸Oを各レンズ81
aの中心に対して偏心させて構成することで、図20の
ように第1凸レンズアレイ81の各レンズ81aによる
集光点を対応する偏光分離面82aに対応されることが
可能となる。
In FIG. 18, a half-wave plate 82c is sandwiched between a rod-shaped prism and a mountain-shaped plate-like member to form a half-wave plate.
The wavelength plate 82c is configured to receive S-polarized light. With such a configuration, the polarization separation surfaces 82a are not formed at equal intervals, but each lens of the first convex lens array 81 is formed as shown in FIG.
As shown in FIG. 9, the optical axis O of the lens 81a is
By being configured to be decentered with respect to the center of “a”, it becomes possible to make the condensing point of each lens 81a of the first convex lens array 81 correspond to the corresponding polarization separation surface 82a as shown in FIG.

【0049】図20において、光源1が放射した光は放
物ミラー2により、画像表示素子10がある方向に反射
されて平行光に変換され、第1凸レンズアレイ81に入
射し、アレイ81により複数の光束に分けられ、この複
数の光束が第2凸レンズアレイ6の近くのリフレクター
2の外径よりも小さい範囲に複数の集光点を形成する。
凹レンズ5は第1凸レンズアレイ5からの複数の光束を
互いに平行な光束に変換し、第2凸レンズアレイ6に導
光している。第2凸レンズアレイ6を透過した光束は偏
光変換素子アレイ82に入射している。
In FIG. 20, the light emitted from the light source 1 is reflected by the parabolic mirror 2 in a certain direction and converted into parallel light, and is incident on the first convex lens array 81. These light beams form a plurality of converging points in a range smaller than the outer diameter of the reflector 2 near the second convex lens array 6.
The concave lens 5 converts a plurality of light beams from the first convex lens array 5 into light beams parallel to each other, and guides the light beams to the second convex lens array 6. The light beam transmitted through the second convex lens array 6 is incident on the polarization conversion element array 82.

【0050】偏光変換素子アレイ82の各偏光変換素子
に入射した光束は偏光分離面82aにより互いに偏光方
向が直交するS偏光とP偏光の光に分離され(←→,
・)、このうち偏光分離面82aで反射したS偏光光
(←→)は、反射面82eで反射し、2分の1位相板8
2cを透過することにより、偏光分離面82aを透過し
たP偏光光光と同じ方向に偏光した直線偏光光(・)に
変換され、偏光変換素子82より互いに偏光方向が同じ
である複数の直線偏光光として射出する。偏光変換素子
82からの複数の光束は集光レンズ8とコンデンサーレ
ンズ9とにより画像表示素子10上で合成される。
The light beam incident on each polarization conversion element of the polarization conversion element array 82 is separated by the polarization separation surface 82a into S-polarized light and P-polarized light whose polarization directions are orthogonal to each other (← →,
..), Of which the S-polarized light (← →) reflected by the polarization splitting surface 82a is reflected by the reflection surface 82e, and
2c, the light is converted into linearly polarized light (•) polarized in the same direction as the P-polarized light transmitted through the polarization splitting surface 82a, and a plurality of linearly polarized lights having the same polarization direction from the polarization conversion element 82. Emit it as light. The plural light beams from the polarization conversion element 82 are combined on the image display element 10 by the condenser lens 8 and the condenser lens 9.

【0051】画像表示素子10を透過した光束は投射レ
ンズ11に導かれる。画像表示素子10に形成した画像
を投射レンズ11によりスクリーン又は壁などに形成し
ている。
The light beam transmitted through the image display device 10 is guided to the projection lens 11. An image formed on the image display element 10 is formed on a screen or a wall by the projection lens 11.

【0052】図21は本発明の実施形態5の要部概略図
である。本実施形態は図17の実施形態4に比べて第2
凹レンズアレイ91と偏光変換素子アレイ92の形状が
異なっていること、コンデンサーレンズ9と画像表示素
子10との間に偏光板93を配置したことが異なってい
るだけで、その他の構成は同じである。ここで、偏光変
換素子アレイ92は実施形態4のアレイ82をアレイ方
向に関して丁度半分にしたものである。
FIG. 21 is a schematic view of a main part of a fifth embodiment of the present invention. This embodiment is different from the fourth embodiment in FIG.
Other configurations are the same except that the shape of the concave lens array 91 and the polarization conversion element array 92 are different, and that the arrangement of the polarizing plate 93 between the condenser lens 9 and the image display element 10 is different. . Here, the polarization conversion element array 92 is a half of the array 82 of the fourth embodiment in the array direction.

【0053】本実施形態における偏光変換素子アレイ9
2は第2凸レンズアレイ91を構成する個々レンズ全て
に対応するのではなく、第2レンズアレイ91の中央部
のレンズの列を通過する光束のみ偏光変換を行ってい
る。これは放物ミラー2からの平行光束の強度は中央部
に集中している為、平行光束の中心部だけを所定の直線
偏光光にする偏光変換を設け、偏光がランダム4な平行
光の大部分を直線偏光光に変換するようにしている。
The polarization conversion element array 9 in the present embodiment
Reference numeral 2 does not correspond to all the individual lenses constituting the second convex lens array 91, but performs polarization conversion only for the light beam passing through the central lens row of the second lens array 91. This is because the intensity of the parallel light flux from the parabolic mirror 2 is concentrated at the central portion, and therefore, a polarization conversion is performed so that only the central portion of the parallel light beam is a predetermined linearly polarized light. The portion is converted to linearly polarized light.

【0054】このとき第2凸レンズアレイ91におい
て、偏光変換を行う中央部の光を受ける中央のレンズの
大きさa21を周辺部のレンズの大きさa22よりも大
きく設定することにより更に効率良く偏光変換をするこ
とができるようにしている。
At this time, in the second convex lens array 91, the size a21 of the central lens receiving the light of the central portion for performing the polarization conversion is set to be larger than the size a22 of the peripheral lens, so that the polarization conversion is more efficiently performed. To be able to.

【0055】又このような構成では偏光変換しない光束
はそのまま無偏光状態で液晶パネル10を照明するの
で、パネル近傍に偏光板93を設けている。このような
構成にすれば偏光変換素子92に用いる部品をたとえば
半分に減らすことができ、小型化が容易となる。
In such a configuration, a light beam which is not subjected to polarization conversion illuminates the liquid crystal panel 10 in a non-polarized state as it is, so that a polarizing plate 93 is provided near the panel. With such a configuration, the number of components used for the polarization conversion element 92 can be reduced to, for example, half, and downsizing is facilitated.

【0056】以上説明した実施形態2〜4の照明装置も
図23の液晶プロジェクターに適用できる。
The lighting devices of Embodiments 2 to 4 described above can also be applied to the liquid crystal projector of FIG.

【0057】[0057]

【発明の効果】本発明によれば以上のように、各要素を
設定することにより、従来よりも偏光変換部を小さくで
きる照明装置と、従来よりも偏光変換部を小さくでき
る、液晶プロジェクター等の投影装置を達成することが
できる。
According to the present invention, as described above, by setting each element, an illumination device that can make the polarization conversion unit smaller than the conventional one, and a liquid crystal projector and the like that can make the polarization conversion unit smaller than the conventional one. A projection device can be achieved.

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

【図1】本発明の実施形態1の要部概略図FIG. 1 is a schematic diagram of a main part of a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の一部分の説明図FIG. 2 is an explanatory view of a part of FIG.

【図3】本発明の実施形態1の光路説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of an optical path according to the first embodiment of the present invention.

【図4】図3の一部分の拡大説明図FIG. 4 is an enlarged explanatory view of a part of FIG. 3;

【図5】図4の一部分の拡大説明図FIG. 5 is an enlarged explanatory view of a part of FIG. 4;

【図6】図1の一部分の他の実施形態の説明図FIG. 6 is an explanatory view of another embodiment of a part of FIG. 1;

【図7】図1の一部分の他の実施形態の説明図FIG. 7 is an explanatory view of another embodiment of a part of FIG. 1;

【図8】図1の一部分の他の実施形態の説明図FIG. 8 is an explanatory view of another embodiment of a part of FIG. 1;

【図9】図11の一部分の他の実施形態の説明図FIG. 9 is an explanatory view of another embodiment of a part of FIG. 11;

【図10】図1の一部分の他の実施形態の説明図FIG. 10 is an explanatory view of another embodiment of a part of FIG. 1;

【図11】本発明の実施形態2の要部概略図FIG. 11 is a schematic view of a main part of a second embodiment of the present invention.

【図12】本発明の実施形態3の要部概略図FIG. 12 is a schematic view of a main part of a third embodiment of the present invention.

【図13】本発明の実施形態3の光路説明図FIG. 13 is an explanatory diagram of an optical path according to a third embodiment of the present invention.

【図14】図13の一部分の説明図14 is an explanatory view of a part of FIG.

【図15】図13の一部分の他の実施形態の説明図FIG. 15 is an explanatory view of another embodiment of a part of FIG. 13;

【図16】図13の一部分の他の実施形態の説明図FIG. 16 is an explanatory view of another embodiment of a part of FIG. 13;

【図17】本発明の実施形態4の要部概略図FIG. 17 is a schematic view of a main part of a fourth embodiment of the present invention.

【図18】図17の一部分の説明図FIG. 18 is an explanatory view of a part of FIG. 17;

【図19】図17の一部分の説明図FIG. 19 is an explanatory view of a part of FIG. 17;

【図20】本発明の実施形態4の光路説明図FIG. 20 is an explanatory diagram of an optical path according to a fourth embodiment of the present invention.

【図21】本発明の実施形態5の要部概略図FIG. 21 is a schematic view of a main part of a fifth embodiment of the present invention.

【図22】本発明の照明装置230が適用される三板式
カラー液晶プロジェクターの概略図
FIG. 22 is a schematic diagram of a three-panel color liquid crystal projector to which the lighting device 230 of the present invention is applied.

【図23】従来の照明装置の要部概略図FIG. 23 is a schematic view of a main part of a conventional lighting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源ランプ 2 リフレクター(反射ミラー) 3 レンズ 4,21,81 第1凸レンズアレイ 5 凹レンズ 6 第2凸レンズアレイ 7,22,31,41,71,82 偏光変換素子 8 集光レンズ 9 コンデンサーレンズ 10 画像表示素子 11 投影レンズ 11a 入射瞳 7a 偏光分離面 7b 反射ミラー 7c λ/2板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source lamp 2 Reflector (reflection mirror) 3 Lens 4, 21, 81 First convex lens array 5 Concave lens 6 Second convex lens array 7, 22, 31, 41, 71, 82 Polarization conversion element 8 Condensing lens 9 Condenser lens 10 Image Display element 11 Projection lens 11a Entrance pupil 7a Polarization separation surface 7b Reflection mirror 7c λ / 2 plate

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源からの光を収斂光に変換する集光光
学系、 前記収斂光を受ける第1凸レンズアレイ、 前記第1凸レンズアレイからの複数個の光束を互いに平
行にするコリメート光学系、そして前記コリメート光学
系からの前記複数の光束を個別に偏光光に変換する偏光
変換素子アレイ、とを有することを特徴とする照明装
置。
A focusing optical system for converting light from a light source into convergent light; a first convex lens array receiving the convergent light; a collimating optical system for parallelizing a plurality of light beams from the first convex lens array with each other; A polarization conversion element array for individually converting the plurality of light beams from the collimating optical system into polarized light.
【請求項2】 光源からの光を収斂光に変換する集光光
学系、 前記収斂光を平行光に変換するコリメート光学系、 前記平行光を受ける第1凸レンズアレイ、そして前記第
1凸レンズアレイからの複数個の光束を個別に偏光光に
変換する偏光変換素子アレイ、とを有することを特徴と
する照明装置。
2. A condensing optical system that converts light from a light source into convergent light, a collimating optical system that converts the convergent light into parallel light, a first convex lens array receiving the parallel light, and a first convex lens array. A polarization conversion element array for individually converting a plurality of light beams into polarized light.
【請求項3】 前記コリメート光学系と前記偏光変換素
子アレイの間に、一つ一つの凸レンズが前記複数の光束
の一つ一つに対応する第2凸レンズアレイが設けられて
いることを特徴とする請求項1又は2の照明装置。
3. A second convex lens array, wherein each convex lens corresponds to each of the plurality of light fluxes, between the collimating optical system and the polarization conversion element array. 3. The lighting device according to claim 1, wherein
【請求項4】 前記集光光学系は楕円ミラーを備え、該
楕円ミラーの焦点位置に前記光源が位置していることを
特徴とする請求項3の照明装置。
4. The illuminating device according to claim 3, wherein said focusing optical system includes an elliptical mirror, and said light source is located at a focal position of said elliptical mirror.
【請求項5】 前記集光光学系は放物ミラーを備え、該
放物ミラーの焦点位置に前記光源が位置しており、前記
集光光学系は前記放物ミラーからの平行光束を受ける凸
レンズを有していることを特徴とする請求項3の照明装
置。
5. The condensing optical system includes a parabolic mirror, the light source is located at a focal position of the parabolic mirror, and the condensing optical system receives a parallel light beam from the parabolic mirror. The lighting device according to claim 3, further comprising:
【請求項6】 前記コリメート光学系は凹レンズを備え
ることを特徴とする請求項3の照明装置。
6. The illumination device according to claim 3, wherein the collimating optical system includes a concave lens.
【請求項7】 前記偏光変換素子アレイからの前記複数
の偏光光を被照明面上で互いに重ね合わせる光学系を有
することを特徴とする請求項3の照明装置。
7. The illumination device according to claim 3, further comprising an optical system that superimposes the plurality of polarized lights from the polarization conversion element array on a surface to be illuminated.
【請求項8】 請求項1〜7の何れか1項の照明装置に
より照明される液晶パネルと、照明された液晶パネルか
らの画像光を投影光学系により投影することを特徴とす
る投影装置。
8. A projection device, characterized in that a liquid crystal panel illuminated by the illumination device according to claim 1 and image light from the illuminated liquid crystal panel is projected by a projection optical system.
【請求項9】 前記偏光変換素子アレイの各素子は、偏
光分割器と光路折り曲げミラーと1/2波長板とを有す
ることを特徴とする請求項8の投影装置。
9. The projection apparatus according to claim 8, wherein each element of the polarization conversion element array includes a polarization splitter, an optical path bending mirror, and a half-wave plate.
【請求項10】 前記偏光変換素子アレイからの前記複
数の偏光光を前記液晶パネル上で互いに重ね合わせる光
学系を有することを特徴とする請求項7の投影装置。
10. The projection apparatus according to claim 7, further comprising an optical system that superimposes the plurality of polarized lights from the polarization conversion element array on the liquid crystal panel.
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