JPH11119159A

JPH11119159A - オプティカルインテグレータ光学系および投影装置

Info

Publication number: JPH11119159A
Application number: JP9287131A
Authority: JP
Inventors: Yasumasa Sawai; 靖昌澤井
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】照明ムラを解消すると共に、反射ロスを抑制
して明るく軽量でしかも安価なオプティカルインテグレ
ータ光学系を得る。【解決手段】偏光分離コート面３２１で偏光分離され
たｐ偏光を１／２波長板３２５でｓ偏光に変換して全反
射コート面３２３で反射させているため、直角プリズム
３２２や平行平板３２４の透明硝子材に屈折率の比較的
低く軽量でしかも安価な材質を用いても、図６に示すよ
うにｐ偏光に比べてｓ偏光の方が反射ロスが少なくなっ
て光率よく偏光変換されて明るくなると共に、全反射コ
ート面３２３をＡｌコート＋増反射コートとして全反射
における光の洩れを少なくすることで照明ムラも解消す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被照射面上に均一
に光照射を行うためのオプティカルインテグレータ光学
系および、これを用いた例えば液晶プロジェクタなどの
投影装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の投影装置、例えば液晶プ
ロジェクタでは、大画像を表示させる手段として、映像
信号に応じて液晶パネルで照明光が輝度変調されて得た
光学画像を投影レンズによりスクリーン上に拡大投写さ
せるようになっている。このような液晶プロジェクタに
は均一照射用のオプティカルインテグレータ光学系が用
いられており、光源光を分割した複数光束のそれぞれ
を、液晶パネルの表示面上にそれぞれ重ねて均一に照射
するようになっている。

【０００３】このようなオプティカルインテグレータ光
学系について、図３〜図５を参照しながらその構成を模
式的に説明する。

【０００４】図３は従来のオプティカルインテグレータ
光学系の構成を示す模式図である。

【０００５】図３において、平行に照射される光源光
は、第１レンズアレイ５１の各レンズセル５１ａで複数
の光束に分割された後に、偏光分離直角プリズム５２お
よび、全反射面５３ａを有する平行平板５３を介して第
２レンズアレイ５４の各レンズセル５４ａで、この第１
レンズアレイ５１からの複数光束のそれぞれを、図示し
ない液晶パネルの表示面上にそれぞれ重ね合せて均一照
射するようになっている。

【０００６】この偏光分離直角プリズム５２の斜面には
偏光分離コート面５２ａが形成されており、第１レンズ
アレイ５１から偏光分離直角プリズム５２内に入射する
ランダム偏光のうちの第１偏光成分のｓ偏光はこの偏光
分離コート面５２ａで反射して、偏光分離直角プリズム
５２から出射するようになっている。この偏光分離コー
ト面５２ａは平行平板５３の厚みを隔てて全反射面５３
ａと対向するように形成されている。一方、このｓ偏光
に対して直交する第２偏光成分のｐ偏光は偏光分離コー
ト面５２ａを通過し、このｐ偏光は、全反射面５３ａで
全反射して再び偏光分離コート面５２ａを通過した後に
偏光分離直角プリズム５２から、ｐ偏光の光束として出
射するようになっている。この平行平板５３の厚み寸法
は、ｓ，ｐ偏光の光束が出射されるピッチ（厚みの2^1/2
倍）と、第２レンズアレイ５４のレンズセル５４ａのピ
ッチとに基づいて設定されている。

【０００７】また、オプティカルインテグレータ光学系
を構成する第２レンズアレイ５４は、偏光分離直角プリ
ズム５２により偏光分離されたｓ，ｐ偏光の光束が収束
する近傍に二次元状に配列され、かつその複数のｓ，ｐ
偏光の光束と同数のレンズセル５４ａを有している。こ
の第２レンズアレイ５４の面のうちｐ偏光の光束が入射
される位置には、ｐ偏光をｓ偏光に変換するための１／
２波長板（半波長板）５５が取り付けられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のオプ
ティカルインテグレータ光学系における直角プリズム５
２や平行平板５３の透明硝子材にはその材質として、安
価で軽量であるが、屈折率が比較的低い材質を用いてお
り、このため、図３に示すレンズセル５１ａの上側の斜
線部分Ａの光束は、平行平板５３の全反射面５３ａで全
反射を起さず光束ｄのように一部漏れることで、オプテ
ィカルインテグレータ光学系で重ね合せて均一照射する
被照射領域Ｓは、図４に示す斜線部分ａに十分に照明光
を到達させることができず、その斜線部分ａが暗くなっ
て照明ムラが発生するという問題を有していた。

【０００９】この照明ムラを解消するためには、直角プ
リズム５２や平行平板５３の透明硝子材の屈折率が高い
ものを用いることが重要である。ところが、この屈折率
の高い透明硝子材は比重が大きくて重くしかも高価であ
るという問題を有していた。

【００１０】また、照明ムラを解消するための別の方法
として、上記直角プリズム５２の代りに、図５に示すよ
うな台形プリズム６２を用い、この台形プリズム６２の
入射面への入射角度を上記直角プリズム５２の入射面
（２点鎖線でしめしている）に比べて傾斜面とすること
で、全反射面５３ａへの全反射における入射角度を全反
射しやすいようにかせいでいる。ところが、このように
台形プリズム６２の入射面を傾けた分だけ嵩が大きくな
って重くなるという問題を有していた。

【００１１】さらに、照明ムラを解消するためのさらに
別の方法として、全反射コート面５３ａのＡｌコート面
に加えてその上から増反射コート面を設けることで全反
射における光洩れを抑制することが考えられる。ところ
が、この場合には、偏光分離コート面５２ａを通過する
偏光はｐ偏光であるため、その全反射コート面（Ａｌコ
ート面＋増反射コート面）ではｐ偏光を反射させること
になるが、そのｐ偏光の反射率は、図６に示すように、
ｓ偏光の反射率に比べて高くなく、反射ロスが生じてい
るというという問題を有していた。

【００１２】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、照明ムラを解消することができると共に、反射ロス
を抑制して効率良く偏光変換を行うことができ、明るく
軽量でしかも安価なオプティカルインテグレータ光学系
および、これを用いた投影装置を提供することを目的と
する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のオプティカルイ
ンテグレータ光学系は、光源光を第１レンズアレイで分
割した複数光束のそれぞれを、偏光処理光学系を介して
一の偏光光束に揃えつつ、第２レンズアレイで被照射面
上にそれぞれ重ねて照射するオプティカルインテグレー
タ光学系において、偏光処理光学系は、第１レンズアレ
イからの入射光のうちｐ偏光を透過させｓ偏光を反射さ
せる偏光分離光学系と、光を増反射コート面で反射させ
る反射光学系と、これらの偏光分離光学系と反射光学系
の間に配設され、偏光分離光学系を介して透過したｐ偏
光をｓ偏光に変換すると共に、反射光学系で反射させた
ｓ偏光をｐ偏光に変換する第１偏光変換光学系と、第２
レンズアレイの近傍位置に配設され、第１偏光変換光学
系から出射されるｐ偏光をｓ偏光に変換する第２偏光変
換光学系とを有していることを特徴とするものである。

【００１４】この構成により、屈折率が比較的低く軽量
で安価な透明硝子材を偏光処理光学系に用いても、偏光
分離されたｐ偏光を第１偏光変換光学系でｓ偏光に変換
して反射光学系の増反射コート面で反射させているの
で、従来ような全反射における光の洩れはなく照明ムラ
が解消されると共に、図６に示すようなｐ偏光による反
射ロスは改善されて反射効率が良く明るくなる。

【００１５】また、本発明の投影装置は、光源光を第１
レンズアレイで分割した複数光束のそれぞれを、偏光処
理光学系を介して一の偏光光束に揃えつつ、第２レンズ
アレイで各色毎のライトバルブの各表示面上にそれぞれ
重ねて照射し、前記各色毎のライトバルブの各表示面を
それぞれ透過または反射した各色毎の色画像を合成して
投射画像を得る投影装置において、偏光処理光学系は、
第１レンズアレイからの入射光のうちｐ偏光を透過させ
ｓ偏光を反射させる偏光分離光学系と、光を増反射コー
ト面で反射させる反射光学系と、これらの偏光分離光学
系と反射光学系の間に配設され、偏光分離光学系を介し
て透過したｐ偏光をｓ偏光に変換すると共に、反射光学
系で反射させたｓ偏光をｐ偏光に変換する第１偏光変換
光学系と、第２レンズアレイの近傍位置に配設され、第
１偏光変換光学系から出射されるｐ偏光をｓ偏光に変換
する第２偏光変換光学系とを有していることを特徴とす
るものである。

【００１６】この構成により、照明ムラを解消すると共
に軽量で明るくしかも安価な上記オプティカルインテグ
レータ光学系を投影装置に容易に適応することが可能と
なる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る投影装置の実
施形態について図面を参照して説明するが、本発明は以
下に示す実施形態に限定されるものではない。

【００１８】（実施形態１）図１は本発明の実施形態１
の液晶プロジェクタの構成図である。

【００１９】図１において、投影装置としての液晶プロ
ジェクタ１は、光源２からの光源光を反射するリフレク
タ３を有するランプ４と、これらのリフレクタ３の前方
開口部近傍位置に配設され赤外線領域および紫外線領域
の光をカットすると共に可視領域の光を通過させるＵＶ
−ＩＲカットフィルタ５と、このＵＶ−ＩＲカットフィ
ルタ５からの光源光を被照射面上に均一に照射する機能
と高輝度化のために一の偏光光束に揃える機能を有す
る、詳細に後述するオプティカルインテグレータ光学系
６と、このオプティカルインテグレータ光学系６からの
Ｒ（赤）色光の波長帯域を透過させ他のＢ（青），Ｇ
（緑）色光はそれぞれ反射させるＲ色通過ダイクロイッ
クミラー７と、このＲ色通過ダイクロイックミラー７で
反射したＢ色光の波長帯域を透過させ他のＧ色光は反射
させるＢ色通過ダイクロイックミラー８と、Ｒ色やＢ色
の各光路をそれぞれ９０°だけ方向変換させる折り返し
ミラー９〜１１と、Ｂ色光路のリレー光学系に用いられ
るコンデンサレンズ１２およびリレーレンズ１３と、Ｒ
色側のフィールドレンズ１４、Ｇ色側のフィールドレン
ズ１５と、Ｂ色側のフィールドレンズ１６と、Ｒ色光表
示画像用のライトバルブとしての透過式液晶パネル１７
と、Ｇ色光表示画像用のライトバルブとしての透過式液
晶パネル１８、Ｂ色光表示画像用のライトバルブとして
の透過式液晶パネル１９と、これらの透過式液晶パネル
１７〜１９からのＲ，Ｇ，Ｂ色の各画像光を合成するダ
イクロイックプリズム２０と、このダイクロイックプリ
ズム２０からの合成光学画像を、図示しないスクリーン
上に投影させる投影レンズ２１とを備えている。

【００２０】このランプ４の光源２としては、白色光を
照射するメタルハライドランプの他、キセノンランプや
ハロゲンランプなどが用いられ、リフレクタ３はその内
面が方物面反射鏡からなり、その方物面反射鏡の焦点位
置に置かれた各メタルハライドランプなどからの光源光
をそれぞれ各内面でそれぞれ反射させて平行光として出
射させるようになっている。

【００２１】また、オプティカルインテグレータ光学系
６は、光源光を第１レンズアレイ３１で分割した複数光
束のそれぞれを、明るさ改善用の偏光処理光学系３２を
介して一の偏光光束に揃えつつ、第２レンズアレイ３３
で被照射面としての各色毎の液晶パネル１７〜１９の表
面上にそれぞれ重ねて照射するようになっている。

【００２２】つまり、この第１レンズアレイ３１は、光
源光を入射させて複数の光束にするべく２次元状に配列
された複数のレンズセル３１ａを有している。また、こ
の第１レンズアレイ３１よりも後方の第２レンズアレイ
３３は、この第１レンズアレイ３１の複数のレンズセル
３１ａからの複数光束のそれぞれを、各色毎の液晶パネ
ル１７〜１９の各表示面上にそれぞれ重ねて照射するこ
とによって、各色毎の液晶パネル１７〜１９の各表示面
の中央部とその周囲において輝度差をなくして輝度の均
一化を図ることができるようになっている。

【００２３】この偏光処理光学系３２は第１レンズアレ
イ３１と第２レンズアレイ３３の間に配設されており、
第１レンズアレイ３１からの入射光のうちｐ偏光を透過
させｓ偏光を反射させる偏光分離光学系としての偏光分
離コート面３２１が斜面側に設けられた偏光分離直角プ
リズム３２２と、光を内側の面で反射させる反射光学系
としての反射コート面３２３が一方面に設けられ、偏光
分離直角プリズム３２２の偏光分離コート面３２１と所
定間隔を置いて対向した状態で配設された平行平板３２
４と、直角プリズム３２２の斜面側の偏光分離コート面
３２１と平行平板３２４の間に配設されており、偏光分
離コート面３２１を介して透過したｐ偏光をｓ偏光に変
換すると共に、反射コート面３２３で反射させたｓ偏光
をｐ偏光に変換する第１偏光変換光学系としての１／２
波長板（半波長板）３２５と、第２レンズアレイ３３の
近傍位置に配設され、直角プリズム３２２から第２レン
ズアレイ３３の開口に向けて出射されてくるｐ偏光をｓ
偏光に変換する第２偏光変換光学系としての１／２波長
板（半波長板）３２６とを有している。なお、複数の１
／２波長板（半波長板）３２６は、本実施形態１では第
２レンズアレイ３３の入射側に配設したが出射側に配設
してもよい。

【００２４】この偏光分離直角プリズム３２２は、直角
三角柱状の例えば材質が透明硝子からなり、屈折率が比
較的小さくて軽くしかも安価である。この偏光分離プリ
ズム３２２の斜面である後面には偏光分離コート面３２
１が形成されており、偏光分離コート面３２１は第１レ
ンズアレイ３１の光軸に対して４５度の角度をなすよう
に配置され、第１レンズアレイ３１により分割された複
数の光束のそれぞれを、互いに偏光方向が直交する第１
偏光成分のｓ偏光と第２偏光成分のｐ偏光とに分離する
ようになっている。つまり、第１レンズアレイ３１から
入射するランダム偏光のうち第１偏光成分のｓ偏光は、
偏光分離コート面３２１で４５度の入射角に対して直角
に反射し、ｓ偏光の光束として直角プリズム３２２から
出射するようになっている。また、偏光分離コート面３
２１から平行平板３２４の厚みを隔てて全反射コート面
３２３が対向するように形成されており、第１のレンズ
アレイ３１から入射するランダム偏光のうち第１偏光成
分のｓ偏光に対して直交する第２の偏光成分のｐ偏光
は、偏光分離コート面３２１を透過して１／２波長板
（半波長板）３２５でｓ偏光に変換された後に全反射コ
ート面３２３で４５度の入射角に対して直角に反射し、
さらに同じ１／２波長板（半波長板）３２５でｓ偏光か
らｐ偏光に変換されて直角プリズム３２２から出射する
ようになっている。この平行平板３２４の厚み寸法は、
ｓ，ｐ偏光の光束がそれぞれ出射されるピッチ（その厚
みの2^1/2倍）と、第２レンズアレイ３３の各レンズセル
３３ａのピッチとに基づいて設定されている。

【００２５】また、第２レンズアレイ３３は、直角プリ
ズム３２２の偏光分離コート面３２１により偏光分離さ
れたｓ，ｐ偏光の光束が収束する近傍に二次元状に配列
され、かつその複数のｓ，ｐ偏光の光束と同数のレンズ
セル３３ａを有している。つまり、第２レンズアレイ３
３は、第１レンズアレイ３１が有する複数のレンズセル
３１ａの数の２倍の個数のレンズセルを有しており、互
いに隣接する第２レンズアレイ３３の各２個のレンズセ
ル３３ａは、第１レンズアレイ３１のレンズセル３１ａ
の各１個にそれぞれ対応している。この第２レンズアレ
イ３３の面のうちｐ偏光の光束が入射される位置には、
ｐ偏光の光束の第２偏光成分をｓ偏光の光束の第１偏光
成分と同一の偏光方向に変換するための複数の１／２波
長板（半波長板）３２６が取り付けられている。

【００２６】さらに、このオプティカルインテグレータ
光学系６の後方側には、上記Ｒ色通過ダイクロイックミ
ラー７とＢ色通過ダイクロイックミラー８よりなる色分
離光学系が配設されている。このＲ（赤）色波長帯域の
Ｒ色光はその波長のカットオフ値を有するＲ色通過ダイ
クロイックミラー７を通過することで得られるようにな
っている。また、Ｇ（緑）色波長帯域のＧ色光はＲ色通
過ダイクロイックミラー７よびＢ色通過ダイクロイック
ミラー８で反射されることで得られるようになってい
る。さらに、Ｂ（青）色波長帯域のＢ色光はその波長の
カットオフ値を有するＢ色通過ダイクロイックミラー８
を通過することで得られるようになっている。これらに
よって、この第２レンズアレイ３３からの照射光を色分
離光学系でＲＧＢの三原色にそれぞれ色分離して各色光
の単色光を得ることができるようになっている。

【００２７】さらに、各色光毎のフィールドレンズ１４
〜１６はそれぞれ、これらのＲ通過ダイクロイックミラ
ー７とＢ通過ダイクロイックミラー８で色分離された各
色毎の色光をそれぞれ、各色毎の液晶パネル１７〜１９
の各表示面にそれぞれテレセントリックに照射させるよ
うになっている。

【００２８】さらに、各色光毎の透過式液晶パネル１７
〜１９はそれぞれ、各色毎の映像信号がそれぞれ入力さ
れて輝度変調され、各色毎の光学画像光がそれぞれ得ら
れるようになっている。

【００２９】さらに、画像合成光学系のＲ，Ｂ反射Ｇ透
過ダイクロイックミラーを有するダイクロイックプリズ
ム２０は、Ｒ色用の液晶パネル１７から輝度変調されて
出射されるＲ色画像光と、Ｇ色用の液晶パネル１８から
輝度変調されて出射されるＧ色画像光と、Ｂ色用の液晶
パネル１９から輝度変調されて出射されるＢ色画像光と
を、Ｒ，Ｂ色画像光はそれぞれ反射させ、Ｇ色画像光は
透過させることで画像合成するようになっている。

【００３０】上記構成により、まず、ランプ４からの光
源光は第１レンズアレイ３１に入射し、その複数のレン
ズアレイ３１ａで分割された複数の光束を出射する。こ
の出射された複数の光束はそれぞれ偏光分離プリズム３
１に入射され、その斜面側の偏光分離コート面３２１で
第１偏光成分のｓ偏光は４５度の入射角に対して直角に
反射して直角プリズム３２２から出射し、また、第２の
偏光成分のｐ偏光は偏光分離コート面３２１を透過す
る。

【００３１】この偏光分離コート面３２１を透過したｐ
偏光は、１／２波長板（半波長板）３２５でｓ偏光に変
換された後に全反射コート面３２３で４５度の入射角に
対して直角に反射し、さらに同じ１／２波長板（半波長
板）３２５でｓ偏光からｐ偏光に変換されて偏光分離コ
ート面３２１を透過した後に直角プリズム３２２から出
射する。このとき、これらのｓ，ｐ偏光の光束はそれぞ
れ平行平板３２４の厚みの2^1/2倍のピッチで出射され
る。

【００３２】このようにして、直角プリズム３２２の偏
光分離コート面３２１により偏光分離されたｓ，ｐ偏光
の光束は、複数のｓ，ｐ偏光の光束と同数のレンズセル
３３ａに対して出射する。このｐ偏光の光束は１／２波
長板（半波長板）３２６でｓ偏光の光束に偏光方向が変
換されて、対応する第２レンズアレイ３３のレンズセル
３３ａに入射し、また、ｓ偏光の光束は直に、対応する
第２レンズアレイ３３のレンズセル３３ａに入射する。

【００３３】このように、第１レンズアレイ３１の各レ
ンズセル３１ａで分割した複数光束のそれぞれを、偏光
処理光学系３２を介して一のｓ偏光の光束に揃えつつ、
第２レンズアレイ３３の複数のレンズセル３３ａで各色
毎の液晶パネル１７〜１９の各照射面上に向けてそれぞ
れ出射する。

【００３４】次に、第２レンズアレイ３３の複数のレン
ズセル３３ａからの複数の光束はそれぞれ、ＲＧＢの３
色光にそれぞれ色分離光学系としてのダイクロイックミ
ラー７，８で色分離された後に、各色毎のフィールドレ
ンズ１４〜１６をそれぞれ介して各色毎の液晶パネル１
７〜１９の各照射面上にそれぞれ重ねて照射する。

【００３５】さらに、Ｒ色用の液晶パネル１７から輝度
変調されて出射されるＲ色画像光と、Ｇ色用の液晶パネ
ル１８から輝度変調されて出射されるＧ色画像光と、Ｂ
色用の液晶パネル１９から輝度変調されて出射されるＢ
色画像光とを、画像合成光学系のダイクロイックプリズ
ム２０で画像合成する。さらに、これらのＲＧＢの画像
合成光は投影レンズ２１により、図示しないスクリーン
上に拡大投写されることになる。

【００３６】したがって、第２レンズアレイ３３の各レ
ンズセル３３ａはそれぞれ、第１レンズアレイ３１の各
レンズセル３１ａによって分割された各光束がさらに分
離されたｓ偏光とｐ偏光の光束にそれぞれ対応した位置
に配設されており、これらのｓ偏光とｐ偏光はシフト量
（平行平板３２４の厚みの2^1/2倍の長さ）分だけ横ずれ
して第２レンズアレイ３３の各レンズセル３３ａ上に各
光源像をそれぞれ結像し、ｐ偏光は１／２波長板３２６
でｓ偏光の光束に偏光方向が変換されて全て偏光光束ｓ
として出射されることになって照明効率が向上する。さ
らに、このとき、偏光分離されたｐ偏光を１／２波長板
３２５でｓ偏光に変換して全反射コート面３２３で反射
させているため、直角プリズム３２２や平行平板３２４
の透明硝子材として屈折率の比較的低くく軽量でしかも
安価な材質を用いても、全反射コート面３２３をＡｌコ
ート＋増反射コートとして全反射における従来のような
光の洩れを少なくすることで照明ムラを解消すると共
に、図６に示すようにｐ偏光に比べてｓ偏光の方が反射
ロスが少なく照明光率がよくなって明るくなる。つま
り、比重の比較的低い軽量で安価な硝子材料が使用でき
るようになる。因みに、全反射コート面３２３をＡｌコ
ート＋増反射コートとした場合、ｓ偏光による反射では
約９７パーセントの反射率が得られるが、ｐ偏光による
反射では約８７パーセントの反射率しか得られない。ま
た、全反射を利用すると１００パーセントの反射率が得
られるが、この場合には光学系が嵩高く重たくなってし
まう。

【００３７】（実施形態２）上記実施形態１では、斜面
側に偏光分離コート面３２１が施された偏光分離直角プ
リズム３２２と、この偏光分離コート面３２１に対向し
た平行平板３２４の反射コート面３２３との間に、偏光
方向を変換する１／２波長板（半波長板）３２５を配設
したが、本実施形態２では、図２に示すように、偏光分
離直角プリズム３２２および偏光分離コート面３２１に
代えて偏光分離プレート４１が配設され、また、反射コ
ート面３２３を有する平行平板３２４の代りに反射ミラ
ー４２が配設されている。さらに、これらの偏光分離プ
レート４１と反射ミラー４２の間に、偏光方向を変換す
る１／２波長板（半波長板）３２５が配設されている。
なお、その他の部材については上記実施形態１と同様で
ある。

【００３８】このように、上記実施形態１と同様に、偏
光分離プレート４１の偏光分離面には偏光分離コート面
３２１を用いると共に、反射ミラー４２の反射面にはＡ
ｌコート面＋増反射コート面よりなる反射コート面３２
３を用いている。嵩の高い偏光分離直角プリズム３２２
の代りに偏光分離プレート４１を用いることで、光学系
をさらに軽量で嵩を小さくしかも安価に構成していると
共に、反射コート面３２３でｓ偏光を反射させることで
良好なｓ偏光の反射率を得て効率よく一の偏光方向に偏
光変換して明るくしている。

【００３９】なお、本実施形態１，２では、ライトバル
ブとして各色毎の透過型の液晶パネル１７〜１９を用い
たが、各色毎の反射型の液晶パネルや反射型変調素子な
どの表示素子であるライトバルブを用いてもよい。

【００４０】また、本実施形態１，２では、上記請求項
１，２における増反射コート面を、Ａｌコート面＋増反
射コート面で構成したが、上記請求項１，２における増
反射コート面は、図４の照明ムラにならない程度に、全
反射における光の洩れを抑制でき得る程度の増反射コー
ト面であればよい。

【００４１】

【発明の効果】以上のように本発明の請求項１によれ
ば、透明硝子材に屈折率の比較的低く軽量で安価な材料
を用いても、偏光分離されたｐ偏光を第１偏光変換光学
系でｓ偏光に変換して反射光学系の増反射コート面で反
射させるため、照明ムラを解消することができると共
に、反射ロスを抑制して効率良く偏光変換を行うことが
でき、明るく軽量でしかも安価なオプティカルインテグ
レータ光学系とすることができる。

【００４２】また、本発明の請求項２によれば、上記効
果を奏するオプティカルインテグレータ光学系を投影装
置に容易に適応させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の液晶プロジェクタの構成
を示す模式図である。

【図２】本発明の実施形態２の液晶プロジェクタにおけ
るオプティカルインテグレータ光学系の構成を示す模式
図である。

【図３】従来の液晶プロジェクタにおけるオプティカル
インテグレータ光学系の構成例を示す模式図である。

【図４】図３のオプティカルインテグレータ光学系で被
表示画面に照射した場合の照明ムラを示す模式図であ
る。

【図５】従来の液晶プロジェクタにおけるオプティカル
インテグレータ光学系の他の構成例を示す模式図であ
る。

【図６】Ａｌコート＋増反射コートの波長に対する反射
率を示す図である。

【符号の説明】

１液晶プロジェクタ４ランプ６オプティカルインテグレータ光学系７Ｒ色通過ダイクロイックミラー８Ｂ色通過ダイクロイックミラー１４〜１６フィールドレンズ１７〜１９液晶パネル３１第１レンズアレイ３１ａレンズセル３２偏光処理光学系３２１偏光分離コート面３２２偏光分離直角プリズム３２３反射コート面３２４平行平板３２５，３２６１／２波長板（半波長板）３３第２レンズアレイ３３ａレンズセル４１偏光分離プレート４２反射ミラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｎ 9/31 Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｖ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源光を第１レンズアレイで分割した複
数光束のそれぞれを、偏光処理光学系を介して一の偏光
光束に揃えつつ、第２レンズアレイで被照射面上にそれ
ぞれ重ねて照射するオプティカルインテグレータ光学系
において、前記偏光処理光学系は、第１レンズアレイからの入射光
のうちｐ偏光を透過させｓ偏光を反射させる偏光分離光
学系と、光を増反射コート面で反射させる反射光学系
と、これらの偏光分離光学系と反射光学系の間に配設さ
れ、前記偏光分離光学系を介して透過したｐ偏光をｓ偏
光に変換すると共に、前記反射光学系で反射させたｓ偏
光をｐ偏光に変換する第１偏光変換光学系と、前記第２
レンズアレイの近傍位置に配設され、前記第１偏光変換
光学系から出射されるｐ偏光をｓ偏光に変換する第２偏
光変換光学系とを有していることを特徴とするオプティ
カルインテグレータ光学系。
【請求項２】光源光を第１レンズアレイで分割した複
数光束のそれぞれを、偏光処理光学系を介して一の偏光
光束に揃えつつ、第２レンズアレイで各色毎のライトバ
ルブの各表示面上にそれぞれ重ねて照射し、前記各色毎
のライトバルブの各表示面をそれぞれ透過または反射し
た各色毎の色画像を合成して投射画像を得る投影装置に
おいて、前記偏光処理光学系は、第１レンズアレイからの入射光
のうちｐ偏光を透過させｓ偏光を反射させる偏光分離光
学系と、光を増反射コート面で反射させる反射光学系
と、これらの偏光分離光学系と反射光学系の間に配設さ
れ、前記偏光分離光学系を介して透過したｐ偏光をｓ偏
光に変換すると共に、前記反射光学系で反射させたｓ偏
光をｐ偏光に変換する第１偏光変換光学系と、前記第２
レンズアレイの近傍位置に配設され、前記第１偏光変換
光学系から出射されるｐ偏光をｓ偏光に変換する第２偏
光変換光学系とを有していることを特徴とする投影装
置。