JPH11142791A - Polariziong device and projection type display device - Google Patents

Polariziong device and projection type display device

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JPH11142791A
JPH11142791A JP9323848A JP32384897A JPH11142791A JP H11142791 A JPH11142791 A JP H11142791A JP 9323848 A JP9323848 A JP 9323848A JP 32384897 A JP32384897 A JP 32384897A JP H11142791 A JPH11142791 A JP H11142791A
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JP
Japan
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light
lens
prism
lens plate
central portion
Prior art date
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JP9323848A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Kusano
正明 草野
Atsushi Sekine
淳 関根
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the polarizing device and projection type display device which obtain high-luminance polarization lighting. SOLUTION: A light source part 1, a 1st lens plate 2 which splits the source light emitted by the light source part 1 into pieces of luminous flux determined by the apertures of lenses 2a, a 2nd lens plate 3 which has lenses 3a where the lenses 2a constitute bright points respectively, a prism lens array 4 which receives incident light emitted from the bright points of the lenses 3a and consists of PBS(polarization beam splitter) 5 and a reflecting prism 6, and a 1/2-wavelength plate 7 which is arranged on the projection surface of the prism array 4 and converts the P or S polarized light exiting from the prism array 4 into the other polarized light are provided; and light which exits from a bright point on a lens 3a to impinge on the PBS 5 adjacent to the reflecting prism 6 and is reflected by the polarized light separation part 5a of the PBS 5 is made incident on the reflecting prism 6 and reflected by the total reflecting mirror 6a of the reflecting prism 6 to exit, and the 1/2-wavelength plate 7 is different in arrangement style between the area corresponding to the nearly center part of the 2nd lens plate 3 and the area other than the center part.

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、投射型表示装置に
おいて使用される液晶ライトバルブの偏光照明装置に使
用する偏光装置及び、この偏光装置を使用した偏光照明
装置により照明された前記ライトバルブから射出された
変調光を映像としてスクリーン上に投射する投射型表示
装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarizing device used for a polarized light illuminating device of a liquid crystal light valve used in a projection type display device, and a light valve illuminated by the polarized light illuminating device using the polarized light device. The present invention relates to a projection display device that projects emitted modulated light as an image on a screen.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、液晶ライトバルブ等の矩形照
明領域を均一に照明する方法として2枚のレンズ板を用
いた、いわゆるフライアイインテグレータを使用した照
明装置が知られている。
2. Description of the Related Art Hitherto, as a method for uniformly illuminating a rectangular illumination area such as a liquid crystal light valve, an illumination apparatus using a so-called fly-eye integrator using two lens plates has been known.

【0003】そして、この照明装置における照明効率を
さらに向上させたものとして前記2枚のレンズ板の2枚
目の射出面に偏光ビームスプリッタアレイと1/2波長
板とを所定の位置に配置し、光源光の利用効率を目指し
た偏光照明装置ならびに当該照明装置を使用した投射型
表示装置の提案がなされている(特開平8−30473
9号公報参照)。
In order to further improve the illumination efficiency of this illumination device, a polarizing beam splitter array and a half-wave plate are arranged at predetermined positions on a second exit surface of the two lens plates. There has been proposed a polarization illuminating device aiming at utilization efficiency of light from a light source and a projection type display device using the illuminating device (JP-A-8-30473).
No. 9).

【0004】図16には、上記公報の実施例5の変形例
として説明された偏光装置ならびに投射型表示装置の説
明として使用された前記公報中の図8を記載する。
FIG. 16 shows FIG. 8 in the above publication which is used as a description of a polarizing device and a projection type display device described as a modification of the fifth embodiment of the above publication.

【0005】この図16に示す従来例は、光源ランプ1
00と放物面鏡等の凹面鏡である放物面リフレクター1
01とから光源部102が構成され、この光源部102
から射出された略平行光束は、複数のレンズ103が平
面的に配置された第1レンズ板104に入射する。そし
て、この第1レンズ板104から射出された光は、第2
レンズ板105の複数のレンズ106に入射する。この
際には、第2レンズ板105の各レンズ106は、それ
ぞれ第1レンズ板104の各レンズ103の形状に対応
して形成されると共に、これらレンズ103の焦点位置
に配置されているため、第1レンズ板104の各レンズ
103からの光は第2レンズ板105のレンズ106に
集光される。
[0005] In the conventional example shown in FIG.
00 and a parabolic reflector 1 that is a concave mirror such as a parabolic mirror
01 constitutes a light source unit 102.
The substantially parallel luminous flux emitted from the lens enters a first lens plate 104 on which a plurality of lenses 103 are arranged in a plane. Then, the light emitted from the first lens plate 104 is
The light enters the plurality of lenses 106 of the lens plate 105. In this case, since each lens 106 of the second lens plate 105 is formed corresponding to the shape of each lens 103 of the first lens plate 104 and is arranged at the focal position of these lenses 103, Light from each lens 103 of the first lens plate 104 is focused on the lens 106 of the second lens plate 105.

【0006】そして、この第2レンズ板105の射出面
側には、複数の偏光ビームスプリッタ(以下「PBS」
という。)107からなる偏光ビームスプリッタアレイ
(以下「PBSアレイ」という。)108が配置され、
このPBSアレイ108の射出面には、PBS107の
一つ置きに1/2波長板109が配置されている。さら
に、この1/2波長板109の射出面側には、コンデン
サーレンズ110が配置されている。
A plurality of polarizing beam splitters (hereinafter referred to as “PBS”) are provided on the exit surface side of the second lens plate 105.
That. ) 107 is disposed, and a polarizing beam splitter array (hereinafter, referred to as a “PBS array”) 108 is disposed.
On the emission surface of the PBS array 108, a half-wave plate 109 is arranged every other PBS 107. Further, a condenser lens 110 is arranged on the exit surface side of the half-wave plate 109.

【0007】図に従えば、第1レンズ板104のレンズ
103に入射した略平行光束は前述のように第2レンズ
板105のレンズ106の略中央部に集光されて当該レ
ンズ106を射出し、PBSアレイ108を構成するP
BS107に入射し、これらPBS107の斜めに配置
された偏光分離部107aを透過して、そのまま射出す
るP偏光と、当該PBS107の偏光分離部107aに
よって反射され、隣接するPBS107に入射されるS
偏光とに偏光分離される。当該隣接するPBS107に
入射されたS偏光は、当該PBS107の偏光分離部1
07aによって反射され、前記レンズ106への入射光
軸と同じ方向に射出される。
According to the drawing, the substantially parallel light beam incident on the lens 103 of the first lens plate 104 is condensed on the substantially central portion of the lens 106 of the second lens plate 105 as described above, and exits the lens 106. , P constituting the PBS array 108
The P-polarized light that enters the BS 107, passes through the polarization separation unit 107a disposed obliquely of the PBS 107, and exits as it is, is reflected by the polarization separation unit 107a of the PBS 107, and enters the adjacent PBS 107.
It is polarized and separated into polarized light. The S-polarized light that has entered the adjacent PBS 107 is polarized by the polarization separation unit 1 of the PBS 107.
07a, and is emitted in the same direction as the optical axis incident on the lens 106.

【0008】そして、前記PBS107の射出面であっ
て、P偏光射出面には1/2波長板109が配置されて
おり、当該1/2波長板109に入射したP偏光はS偏
光に変換されて射出され、この結果、入射した光源光は
すべてS偏光として射出されることとなる。
A half-wave plate 109 is disposed on the exit surface of the PBS 107 and the P-polarized light exit surface. P-polarized light incident on the half-wave plate 109 is converted into S-polarized light. As a result, all the incident light source light is emitted as S-polarized light.

【0009】当該S偏光はコンデンサーレンズ110を
経由してライトバルブ111に入射され、当該ライトバ
ルブ111が効率よく照明されることとなる。
The S-polarized light enters the light valve 111 via the condenser lens 110, so that the light valve 111 is efficiently illuminated.

【0010】このようなものにあっては、PBSアレイ
108や1/2波長板109等を配置することにより、
確かに第1レンズ板104ならびに第2レンズ板105
のみ使用する照明装置と比較すると、S偏光におけるラ
イトバルブ111への偏光照明と言う点においては、格
段に高輝度照明が可能となる。
In such a case, by disposing the PBS array 108, the half-wave plate 109, and the like,
Certainly, the first lens plate 104 and the second lens plate 105
Compared to a lighting device that uses only S-polarized light, it is possible to achieve much higher brightness in terms of polarized light illumination to the light valve 111.

【0011】つまり、第1レンズ板104と第2レンズ
板105を用い、PBSアレイ108等を使用しない方
法においては、ランダム偏光光がライトバルブ111に
対して照明されるために、当該ライトバルブ111に対
して入射光として使用されるのはその内の一方方向の直
線偏光光であるからである。
In other words, in the method using the first lens plate 104 and the second lens plate 105 and not using the PBS array 108 or the like, since the randomly polarized light is illuminated on the light valve 111, Is used as incident light because it is linearly polarized light in one direction.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、近来の投射型
表示装置の投射像への高輝度化に対する要求はとどまる
ところを知らず、さらなる高輝度化が要望されている。
However, the demand for higher brightness of a projected image of a recent projection type display device has not been stopped, and further higher brightness has been demanded.

【0013】この点で、従来方法における偏光照明装置
は後述のように決して満足できるものでなく、本発明者
らはこの偏光照明装置を光源部を含んだ総合的な偏光装
置と見なして研究し、当該偏光装置が本来有する機能が
十分に発揮されていないことを見い出した。
[0013] In this respect, the polarized light illuminating device in the conventional method is not always satisfactory as described later, and the present inventors have studied this polarized light illuminating device as a comprehensive polarizing device including a light source section. It has been found that the function inherent in the polarizing device is not sufficiently exhibited.

【0014】そこで、本発明の課題は、従来方法の本来
有する機能を十分に発揮させ、さらなる高輝度偏光照明
を達成する事にある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to sufficiently exhibit the inherent functions of the conventional method and to achieve even higher brightness polarized illumination.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】かかる課題に着目し、請
求項1に記載された発明は、光源部と、複数のレンズを
平面的に配置したレンズ板であって、前記光源部から射
出した光源光を当該複数のレンズの構成する開口によっ
て決定される光束に分割する第1レンズ板と、複数のレ
ンズを平面的に有する他のレンズ板であって、前記第1
レンズ板の複数のレンズがそれぞれ当該他のレンズ板の
複数のレンズ上に輝点を構成する第2レンズ板と、該第
2レンズ板の複数のレンズの個々の輝点から射出された
光が入射されるプリズムアレイであって、当該プリズム
アレイは、偏光分離部を有する偏光ビームスプリッタ及
び全反射ミラーを有する反射プリズムから構成されるプ
リズムアレイと、該プリズムアレイ射出面に配置され、
該プリズムアレイに入射した前記輝点から射出した光を
当該プリズムアレイを構成する偏光ビームスプリッタに
よって偏光分離して当該プリズムアレイを射出したP偏
光又はS偏光の内の一方の偏光を他方の偏光に変換させ
るための1/2波長板とを備えた偏光装置であって、前
記プリズムアレイを構成する前記反射プリズムに隣接す
る偏光ビームスプリッタに、前記第2レンズ板のレンズ
上の輝点を射出して入射する光であって、当該偏光ビー
ムスプリッタの偏光分離部によって反射される光を前記
反射プリズムに入射させ、当該反射プリズムの全反射ミ
ラーに入射させて反射させ、当該反射プリズムから射出
させるように設定すると共に、前記プリズムアレイの射
出面に配置される前記1/2波長板は、光軸近傍に係る
前記第2レンズ板の略中央部に対応する領域と、該中央
部以外の領域とで、配置形態が異なっている偏光装置と
したことを特徴とする。
In view of such a problem, the invention described in claim 1 is a light source unit and a lens plate in which a plurality of lenses are arranged in a plane, and the light source unit emits light from the light source unit. A first lens plate that divides the light of the light source into a light flux determined by an aperture formed by the plurality of lenses, and another lens plate that has a plurality of lenses in a planar manner,
A second lens plate in which the plurality of lenses of the lens plate respectively form bright spots on the plurality of lenses of the other lens plate, and light emitted from individual bright spots of the plurality of lenses of the second lens plate. A prism array to be incident, the prism array is a prism array including a polarizing beam splitter having a polarization splitting unit and a reflecting prism having a total reflection mirror, and is disposed on the exit surface of the prism array.
The light emitted from the bright spot incident on the prism array is polarized and separated by a polarizing beam splitter constituting the prism array, and one of the P-polarized light or the S-polarized light emitted from the prism array is converted into the other polarized light. And a half-wave plate for conversion, wherein the luminescent spot on the lens of the second lens plate is emitted to a polarizing beam splitter adjacent to the reflection prism constituting the prism array. The incident light, and the light reflected by the polarization splitting section of the polarization beam splitter is made incident on the reflection prism, incident on the total reflection mirror of the reflection prism, reflected, and emitted from the reflection prism. And the 波長 wavelength plate disposed on the exit surface of the prism array is the second lens plate near the optical axis. A region corresponding to a substantially central portion, in a region other than the central portion, characterized in that the polarization device arrangement form is different.

【0016】請求項2に記載された発明は、請求項1に
記載された構成に加え、前記プリズムアレイの射出面に
配置される前記1/2波長板は、複数の偏光ビームスプ
リッタにおいて幾つか置きに配置され、光軸近傍に係る
前記第2レンズ板の略中央部に対応する領域と、該中央
部以外の領域とでは異なる偏光ビームスプリッタに配置
されることにより、前記略中央部に対応する領域と、該
中央部以外の領域とでは配置形態が異なっていることを
特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the half-wave plate disposed on the exit surface of the prism array has a plurality of polarization beam splitters. The region corresponding to the substantially central portion of the second lens plate in the vicinity of the optical axis and the region other than the central portion are disposed on different polarizing beam splitters, thereby corresponding to the substantially central portion. And a region other than the central portion has a different arrangement form.

【0017】請求項3に記載された発明は、請求項1に
記載された構成に加え、前記プリズムアレイの射出面に
配置される前記1/2波長板は、光軸近傍に係る前記第
2レンズ板の略中央部に対応する領域では、複数の偏光
ビームスプリッタに渡って連続して配置され、又、該中
央部以外の領域では、複数の偏光ビームスプリッタにお
いて幾つか置きに配置されることにより、前記略中央部
に対応する領域と、該中央部以外の領域とでは配置形態
が異なっていることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration described in the first aspect, the half-wave plate disposed on the exit surface of the prism array is provided with the second half near the optical axis. In a region corresponding to a substantially central portion of the lens plate, the plurality of polarizing beam splitters are arranged continuously over a plurality of polarizing beam splitters, and in a region other than the central portion, some of the plurality of polarizing beam splitters are arranged. Thus, the arrangement form is different between the region corresponding to the substantially central portion and the region other than the central portion.

【0018】請求項4に記載された発明は、光源部を含
む偏光装置と、該偏光装置から射出するP偏光またはS
偏光をR光、G光ならびにB光に分解する色分解光学系
と、該色分解光学系による各色光を各色光の信号によっ
て変調して射出させる各色光毎に配置されたライトバル
ブと、該各色光のライトバルブの射出光から変調光を検
光する検光光学系と、該検光光学系による各色検光光を
色合成する合成光学系と、該合成光学系による合成光を
投射する投射光学系と、を有する投射型表示装置におい
て、前記偏光装置は、光源部と、複数のレンズを平面的
に配置したレンズ板であって、前記光源部から射出した
光源光を当該複数のレンズの構成する開口によって決定
される光束に分割する第1レンズ板と、複数のレンズを
平面的に有する他のレンズ板であって、前記第1レンズ
板の複数のレンズがそれぞれ当該他のレンズ板の複数の
レンズ上に輝点を構成する第2レンズ板と、該第2レン
ズ板の複数のレンズの個々の輝点から射出された光が入
射されるプリズムアレイであって、当該プリズムアレイ
は、偏光分離部を有する偏光ビームスプリッタ及び全反
射ミラーを有する反射プリズムから構成されるプリズム
アレイと、該プリズムアレイ射出面に配置され、該プリ
ズムアレイに入射した前記輝点から射出した光を当該プ
リズムアレイを構成する偏光ビームスプリッタによって
偏光分離して当該プリズムアレイを射出したP偏光又は
S偏光の内の一方の偏光を他方の偏光に変換させるため
の1/2波長板とを備えた偏光装置であって、前記プリ
ズムアレイを構成する前記反射プリズムに隣接する偏光
ビームスプリッタに、前記第2レンズ板のレンズ上の輝
点を射出して入射する光であって、当該偏光ビームスプ
リッタの偏光分離部によって反射される光を前記反射プ
リズムに入射させ、当該反射プリズムの全反射ミラーに
入射させて反射させ、当該反射プリズムから射出させる
ように設定すると共に、前記プリズムアレイの射出面に
配置される前記1/2波長板は、光軸近傍に係る前記第
2レンズ板の略中央部に対応する領域と、該中央部以外
の領域とで、配置形態が異なっている偏光装置とした投
射型表示装置であることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a polarizing device including a light source unit, and P-polarized light or S-polarized light emitted from the polarizing device.
A color separation optical system that separates polarized light into R light, G light, and B light; a light valve that is arranged for each color light that emits each color light by the color separation optical system by modulating each color light with a signal of each color light; An analysis optical system that detects modulated light from the light emitted from the light valve of each color light, a synthesis optical system that performs color synthesis of each color analysis light by the analysis optical system, and projects the synthesized light by the synthesis optical system. And a projection optical system, wherein the polarizing device is a lens plate in which a light source unit and a plurality of lenses are arranged in a plane, and the light source unit emits light emitted from the light source unit to the plurality of lenses. A first lens plate for splitting into a light beam determined by the aperture defined by the above, and another lens plate having a plurality of lenses in a plane, wherein each of the plurality of lenses of the first lens plate is the other lens plate Bright spots on multiple lenses A prism array on which light emitted from individual bright points of a plurality of lenses of the second lens plate is incident, wherein the prism array includes a polarization beam splitter having a polarization separation unit. And a prism array including a reflection prism having a total reflection mirror, and a light, which is disposed on the prism array emission surface and is emitted from the luminescent spot incident on the prism array, is polarized by a polarization beam splitter included in the prism array. A polarizing device comprising: a half-wave plate for converting one of the P-polarized light or the S-polarized light emitted from the prism array after being separated into the other polarized light; Light emitted from a bright spot on the lens of the second lens plate and incident on a polarizing beam splitter adjacent to the reflection prism, The prism array is set so that light reflected by the polarization splitting unit of the polarization beam splitter is made incident on the reflection prism, made incident on a total reflection mirror of the reflection prism to be reflected, and emitted from the reflection prism. The half-wave plate disposed on the exit surface of the second lens plate has a different arrangement form between a region near the optical axis corresponding to the substantially central portion of the second lens plate and a region other than the central portion. It is a projection type display device as a polarizing device.

【0019】請求項5に記載された発明は、請求項4に
記載された構成に加え、前記偏光装置のプリズムアレイ
の射出面に配置される前記1/2波長板は、複数の偏光
ビームスプリッタにおいて幾つか置きに配置され、光軸
近傍に係る前記第2レンズ板の略中央部に対応する領域
と、該中央部以外の領域とでは異なる偏光ビームスプリ
ッタに配置されることにより、前記略中央部に対応する
領域と、該中央部以外の領域とでは配置形態が異なって
いることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect, the half-wave plate disposed on the exit surface of the prism array of the polarizing device includes a plurality of polarizing beam splitters. In a region corresponding to a substantially central portion of the second lens plate near the optical axis and a region other than the central portion, different polarization beam splitters are disposed at different positions in the second lens plate, whereby the substantially central portion is disposed. The arrangement form is different between a region corresponding to the portion and a region other than the central portion.

【0020】請求項6に記載された発明は、請求項4に
記載された構成に加え、前記偏光装置のプリズムアレイ
の射出面に配置される前記1/2波長板は、光軸近傍に
係る前記第2レンズ板の略中央部に対応する領域では、
複数の偏光ビームスプリッタに渡って連続して配置さ
れ、又、該中央部以外の領域では、複数の偏光ビームス
プリッタにおいて幾つか置きに配置されることにより、
前記略中央部に対応する領域と、該中央部以外の領域と
では配置形態が異なっていることを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect, the half-wave plate disposed on the exit surface of the prism array of the polarizing device is disposed near the optical axis. In a region corresponding to a substantially central portion of the second lens plate,
It is arranged continuously over a plurality of polarization beam splitters, and in the region other than the central portion, by being arranged every other in the plurality of polarization beam splitters,
The arrangement form is different between a region corresponding to the substantially central portion and a region other than the central portion.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】[本発明達成のための従来方法の
解析]図17は、従来方法における偏光装置の一部を示
す拡大図である。この図には、第1レンズ板104,第
2レンズ板105,PBSアレイ108及び1/2波長
板109が記載されている。ここでの偏光装置は、それ
ら以外に光源部102を含むが、コンデンサーレンズ1
10を含まない概念であり、偏光照明装置は、その偏光
装置にコンデンサーレンズ110を含む概念である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Analysis of Conventional Method for Achieving the Present Invention] FIG. 17 is an enlarged view showing a part of a polarizing device according to a conventional method. In this figure, a first lens plate 104, a second lens plate 105, a PBS array 108, and a half-wave plate 109 are illustrated. The polarizing device here includes a light source unit 102 in addition to the above, but the condenser lens 1
The polarization illuminating device includes a condenser lens 110 in the polarization illuminating device.

【0022】当図の記載によれば、第1および第2レン
ズ板104,105の光軸近辺に入射する光源光は、第
2レンズ板105のレンズ106に集光され、当該レン
ズ106中心に小さい輝点を形成する旨、説明されてい
る。
According to the description of this figure, light from the light source that enters near the optical axis of the first and second lens plates 104 and 105 is condensed on the lens 106 of the second lens plate 105 and is focused on the center of the lens 106. It is described that small bright spots are formed.

【0023】しかし、本発明者らは、上記従来の偏光装
置のうちの、第1レンズ板104ならびに第2レンズ板
105の中央部については、従来例記載(小さい輝点を
形成する)のとおりではなく、第2レンズ板105の略
中央部のレンズ106については、その輝点の大きさは
ほぼ当該レンズ106の形成する開口全体に及んでお
り、さらにその大きな輝点の輝度分布は中心部よりその
周縁部の方が高いことを発見した。
However, the present inventors have described that the center part of the first lens plate 104 and the second lens plate 105 in the above-mentioned conventional polarizing device is as described in the conventional example (forming a small bright spot). Rather, the size of the bright spot of the lens 106 substantially at the center of the second lens plate 105 covers almost the entire opening formed by the lens 106, and the luminance distribution of the larger bright spot has a central portion. I found that the periphery was higher.

【0024】これは、光源部102の中心部に所定の大
きさを有する光源ランプ100を有しているからと理解
され、この様子を図17に記載する。
This is understood from the fact that the light source lamp 100 having a predetermined size is provided at the center of the light source unit 102, and this state is described in FIG.

【0025】つまり、第1レンズ板104の略中央部に
配置されるレンズ103には、光束は光軸に平行に入射
せず、所定の傾きを有して入射することがその原因であ
り、その結果、当該レンズ103に入射した光束は、第
2レンズ板105の対応するレンズ106に対してその
レンズ106の構成する開口全体の輝点として入射する
のである。
In other words, the reason is that the light flux does not enter the lens 103 disposed substantially at the center of the first lens plate 104 in a direction parallel to the optical axis but at a predetermined inclination. As a result, the light beam incident on the lens 103 is incident on the corresponding lens 106 of the second lens plate 105 as a bright point of the entire aperture formed by the lens 106.

【0026】すなわち、第2レンズ板105のレンズ1
06には、図示する〜の光束が当該レンズ106に
対して中心部、周縁部それぞれに入射する。その内の
に示す中心部に入射する光束よりも、に示す周縁部
に入射する光束の方が多いのである。これは前記第1レ
ンズ板104のレンズ103に対して光軸に平行に入射
する光束よりも、光軸に対して角度を有して入射する光
束の方が多いことを意味している。
That is, the lens 1 of the second lens plate 105
At 06, the light fluxes shown in the figure enter the central portion and the peripheral portion of the lens 106. Among them, there are more light beams incident on the peripheral portion than in the central portion shown in FIG. This means that more light beams enter the lens 103 of the first lens plate 104 at an angle to the optical axis than light beams incident parallel to the optical axis.

【0027】このに示す光束は、光軸近傍のレンズ1
06に入射して、当該レンズ106を透過し、PBS1
07に入射されて偏光分離部107aを透過するP偏光
と、この偏光分離部107aにて反射されて隣接のPB
S107に入射するS偏光に分離される。このS偏光は
入射した隣接のPBS107の偏光分離部107aによ
って反射されて当該PBS107を射出する。前記P偏
光はPBS107射出面に配置された1/2波長板10
9を経由してS偏光(ーS)に変換され、結局、S偏
光として射出される。
The light beam shown in FIG.
06, passes through the lens 106, and
07, and the P-polarized light transmitted through the polarization separation unit 107a, and the P-polarized light reflected by the polarization separation unit 107a
The light is separated into S-polarized light incident on S107. The S-polarized light is reflected by the polarized light separating portion 107a of the adjacent PBS 107 and exits the PBS 107. The P-polarized light is a half-wave plate 10 arranged on the exit surface of the PBS 107.
9, the light is converted into S-polarized light (−S), and is eventually emitted as S-polarized light.

【0028】そして、かかるS偏光により、ライトバル
ブ111が照明される。
The light valve 111 is illuminated by the S-polarized light.

【0029】一方、、に示す光軸近傍のレンズ10
6の周縁部に入射した光束は、当該レンズ106を経由
してPBS107に入射されるが、当該PBS107の
偏光分離部107aを透過して射出するP偏光は、1/
2波長板109から外れているため、そのままP偏光
(ーP,ーP)として射出される。また、PBS1
07の偏光分離部107aによって反射されたS偏光
は、隣接のPBS107に入射し、偏光分離部107a
によって反射されて当該PBS107を射出し、射出面
に配置されている1/2波長板109によってP偏光に
変換されてしまう。
On the other hand, the lens 10 near the optical axis shown in FIG.
6 enters the PBS 107 via the lens 106, and the P-polarized light that passes through the polarization separation unit 107a of the PBS 107 and exits is 1 /
Since it is out of the two-wavelength plate 109, it is emitted as P-polarized light (-P, -P) as it is. In addition, PBS1
The S-polarized light reflected by the polarization separation unit 107a enters the adjacent PBS 107 and is polarized by the polarization separation unit 107a.
Then, the reflected light is emitted from the PBS 107 and converted into P-polarized light by the half-wave plate 109 arranged on the emission surface.

【0030】かかるP偏光は、ライトバルブ111を構
成する当該入射ライトバルブ入射側に配置したS偏光透
過の偏光板(図示省略)によって吸収されてしまい、ラ
イトバルブ111の照明光、最終的には、投射光として
使用されていない。
The P-polarized light is absorbed by an S-polarized light transmitting polarizing plate (not shown) disposed on the incident side of the incident light valve constituting the light valve 111, and the illumination light of the light valve 111, and finally, , Not used as projection light.

【0031】従って、本来、ライトバルブ111の入射
偏光として必要なS偏光は、レンズ106の中心近傍に
入射した光線のみから形成され、周縁部に入射した光
線,はP偏光として射出されるために、ライトバル
ブ111の照明に寄与せず、不要のP偏光,が当該
第2レンズ板105の光軸周辺部(中央部)から発生し
てしまうのである。このようにライトバルブ111の照
明に寄与しないP偏光が発生するため、上記従来公報の
投射型表示装置においては、投射像の高輝度化を十分に
満足させていなかったのである。
Therefore, the S-polarized light, which is originally required as the incident polarized light of the light valve 111, is formed only from the light incident on the vicinity of the center of the lens 106, and the light incident on the peripheral portion is emitted as the P-polarized light. This does not contribute to the illumination of the light valve 111, and unnecessary P-polarized light is generated from the peripheral portion (central portion) of the second lens plate 105 along the optical axis. As described above, the P-polarized light that does not contribute to the illumination of the light valve 111 is generated, and thus, the projection display device of the above-described conventional publication does not sufficiently satisfy the requirement of increasing the brightness of the projected image.

【0032】かかる解析に基づき、以下に前記課題を解
決するための発明の実施の形態を記載する。
Based on such an analysis, an embodiment of the invention for solving the above-mentioned problem will be described below.

【0033】[発明の実施の形態1]図1乃至図6は、
本発明の実施の形態1に係る偏光装置ならびにそれを採
用した投射型表示装置を示す図である。
[First Embodiment of the Invention] FIGS.
FIG. 1 is a diagram illustrating a polarization device according to a first embodiment of the present invention and a projection display device employing the same.

【0034】図1によれば、光源部1がランプ1aと放
物面鏡からなる凹面鏡1bとから構成され、この光源部
1から射出される略平行光束の光源光は図示しない赤外
線吸収フィルターならびに紫外線吸収フィルターを経由
してレンズ2aを平面的に配置した第1レンズ板2に入
射され、当該第1レンズ板2の個々のレンズ2aによっ
て形成される開口にて決定される光束に分割される。そ
して、かかる光束が第2レンズ板3に入射されるように
なっている。
According to FIG. 1, the light source unit 1 is composed of a lamp 1a and a concave mirror 1b formed of a parabolic mirror. The light enters the first lens plate 2 on which the lens 2a is arranged in a plane via the ultraviolet absorption filter, and is split into light beams determined by the openings formed by the individual lenses 2a of the first lens plate 2. . Then, the light beam is incident on the second lens plate 3.

【0035】この第2レンズ板3は、複数のレンズ3a
が平面的に配置され、これらレンズ3aが、前記第1レ
ンズ板2の個々のレンズ2aと対応して配置され、各レ
ンズ2aの焦点位置に設定されている。
The second lens plate 3 includes a plurality of lenses 3a.
Are arranged in a plane, these lenses 3a are arranged corresponding to the individual lenses 2a of the first lens plate 2, and are set at the focal positions of the respective lenses 2a.

【0036】なお、これら各レンズ2a,3aは、実際
には後述のように横8×縦10個形成されているが、図
1では細かくなりすぎるので断面構成図として6個が記
載されている。
Although each of the lenses 2a and 3a is actually formed as 8 × 10 in length as described later, FIG. 1 shows six lenses as a sectional configuration diagram because it is too fine. .

【0037】このような第1レンズ板2と第2レンズ板
3とで、いわゆるフライアイインテグレータが構成され
ている。
The first lens plate 2 and the second lens plate 3 constitute a so-called fly-eye integrator.

【0038】そして、第1レンズ板2のレンズ2aを経
由した光源光は上記のように、対応する第2レンズ板3
のレンズ3aを通過し、第2レンズ板3の射出面に近接
または接着して配置されたプリズムアレイ4に入射され
る。
Then, the light from the light source passing through the lens 2a of the first lens plate 2 is transmitted to the corresponding second lens plate 3 as described above.
Through the lens 3a, and is incident on the prism array 4 arranged close to or adhered to the exit surface of the second lens plate 3.

【0039】このプリズムアレイ4は、図2に示すよう
に、断面が正方形の四角柱状を呈する15個のPBS5
と、これと同形状の1個の反射プリズム6とが互いに側
面が接着されることにより連続して配置されて構成さ
れ、全体として板状を呈している。なお、図1では、P
BS5と反射プリズム6とで計16個を記載すると、細
かくなり過ぎて見難いため、省略して12個が記載され
ている。
As shown in FIG. 2, the prism array 4 has fifteen PBSs 5 each having a square cross section and a square prism shape.
And one reflection prism 6 having the same shape as the reflection prism 6 are continuously arranged by bonding their side surfaces to each other, and have a plate shape as a whole. In FIG. 1, P
If a total of 16 pieces are described for the BS 5 and the reflection prism 6, they are too fine and difficult to see. Therefore, 12 pieces are omitted and described.

【0040】それらPBS5には、正方形断面の対角線
上に偏光分離部5aが配置されて光軸Oに対して平行な
入射光線の入射角が45度になるように設定されている
と共に、反射プリズム6には、同様に、正方形断面の対
角線上に全反射ミラー6aが配置されて光軸Oに対して
平行な入射光線の入射角が45度になるように設定され
ている。
In each of the PBSs 5, a polarizing beam splitter 5a is disposed on a diagonal line having a square cross section so that an incident angle of an incident light parallel to the optical axis O is set to 45 degrees, and a reflection prism is provided. Similarly, a total reflection mirror 6a is arranged on the diagonal line of the square cross section 6 so that the incident angle of the incident light beam parallel to the optical axis O is set to 45 degrees.

【0041】さらに、かかるプリズムアレイ4の射出面
側には、所定位置に1/2波長板7が配置されている
(詳細は後述する)。
Further, a half-wave plate 7 is disposed at a predetermined position on the exit surface side of the prism array 4 (details will be described later).

【0042】これら第1,第2レンズ板2,3、プリズ
ムアレイ4、1/2波長板7は、この発明の偏光装置を
構成する。
The first and second lens plates 2 and 3, the prism array 4 and the half-wave plate 7 constitute a polarizing device according to the present invention.

【0043】前記のように第2レンズ板3のレンズ3a
を通過した光は、当該レンズ3aを射出し、前記のプリ
ズムアレイ4を構成するPBS5及び反射プリズム6に
入射し、当該PBS5の偏光分離部5aを通過して、当
該射出面に配置された1/2波長板7にて変換されたS
偏光と、当該PBS5の偏光分離部5aにて反射されて
隣接するPBS5又は反射プリズム6に入射され、当該
隣接PBS5の偏光分離部5a又は反射プリズム6の全
反射ミラー6aによって反射されて射出されるS偏光と
が形成される。
As described above, the lens 3a of the second lens plate 3
Passes through the lens 3a, enters the PBS 5 and the reflection prism 6 constituting the prism array 4, passes through the polarization splitting portion 5a of the PBS 5, and is disposed on the emission surface. S converted by the half-wave plate 7
The polarized light is reflected by the polarization separation section 5a of the PBS 5 and is incident on the adjacent PBS 5 or the reflection prism 6, and is reflected and emitted by the polarization separation section 5a of the adjacent PBS 5 or the total reflection mirror 6a of the reflection prism 6. S-polarized light is formed.

【0044】また詳細は後述するが、前記反射プリズム
6に入射した光は、全反射ミラー6aによって反射され
て、隣接のPBS5に入射し、そのPBS5の偏光分離
部5aによって反射、射出され、1/2波長板7によっ
てP偏光に変換されるS偏光と、そのまま偏光分離部5
aを進行し、廃棄されるP偏光とに偏光分離される。す
なわち、当該全反射ミラー6aを有する反射プリズム6
に入射した光はライトバルブ16の照明光としては使用
されない。
As will be described later in detail, the light that has entered the reflecting prism 6 is reflected by the total reflection mirror 6a, enters the adjacent PBS 5, is reflected and emitted by the polarization splitting section 5a of the PBS 5, and is reflected by the PBS 5. S-polarized light converted to P-polarized light by the half-wave plate 7 and
a, and is polarized and separated into P-polarized light that is discarded. That is, the reflection prism 6 having the total reflection mirror 6a
Is not used as illumination light for the light valve 16.

【0045】以上により、光源光はライトバルブ16を
照明するS偏光と不要となるP偏光を含んだ光となって
本発明の偏光装置を射出する。
As described above, the light source light is converted into light containing S-polarized light for illuminating the light valve 16 and unnecessary P-polarized light, and is emitted from the polarizing device of the present invention.

【0046】そして、この偏光装置を射出した光は、コ
ンデンサーレンズ8を経てクロスダイクロイックミラー
11に入射される。このクロスダイクロイックミラー1
1は、B光反射ダイクロイックミラー10とG,R光反
射ダイクロイックミラー9とが互いに直交し、入射光軸
に対して45度の入射になるように配置されている。こ
のクロスダイクロイックミラー11により、互いに平行
であって、反対方向の光軸であるR光と、G,R混合光
とに色分離される。
The light emitted from the polarizing device enters the cross dichroic mirror 11 via the condenser lens 8. This cross dichroic mirror 1
Reference numeral 1 denotes an arrangement in which the B light reflecting dichroic mirror 10 and the G and R light reflecting dichroic mirrors 9 are orthogonal to each other and are incident at 45 degrees with respect to the incident optical axis. The cross dichroic mirror 11 performs color separation into R light and G and R mixed light, which are parallel to each other and have opposite optical axes.

【0047】この色分離されたB光は、折曲げミラー1
2によって光軸を直角に変えて進行し、当該B光の内の
S偏光が反射し、P偏光が透過するように偏光分離部を
配置したB光用偏光ビームスプリッタ13Bに入射され
る。
The color-separated B light is transmitted to the bending mirror 1
The light then travels with the optical axis changed to a right angle by 2, and is incident on the B light polarization beam splitter 13B provided with a polarization separation unit so that S polarized light of the B light is reflected and P polarized light is transmitted.

【0048】一方、前記R,G混合光は、折曲げミラー
14によって光軸を直角に変えて進行し、光軸上であっ
て入射光軸に対して45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15に入射され、反射されて光
軸を直角に変えて進行するG光と、そのまま進行するR
光とに色分離される。
On the other hand, the R and G mixed light travels with the bending mirror 14 changing the optical axis to a right angle, and the G light is arranged on the optical axis at an incident angle of 45 degrees with respect to the incident optical axis. The G light that is incident on the light reflecting dichroic mirror 15 and is reflected and travels while changing the optical axis to a right angle, and the R light that travels as it is
Color separated into light and light.

【0049】この色分離されたG光ならびにR光は、そ
れぞれS偏光が反射、P偏光が透過するように偏光分離
部が配置されているG光用偏光ビームスプリッタ13G
ならびにR光用偏光ビームスプリッタ13Rに入射され
る。
The color-separated G light and R light are polarized light splitters 13G for G light in which a polarization separation unit is disposed so that S-polarized light is reflected and P-polarized light is transmitted.
In addition, the light enters the polarization beam splitter 13R for R light.

【0050】すなわち、ダイクロイックミラー9、10
とダイクロイックミラー15によってR,G,B光に分
解する「色分解光学系」を構成している。
That is, the dichroic mirrors 9, 10
And a dichroic mirror 15 to constitute a “color separation optical system” that separates the light into R, G, and B light.

【0051】各色光用偏光ビームスプリッタ13B,1
3G,13Rに入射し、当該偏光ビームスプリッタ13
B,13G,13Rを反射、射出した各色S偏光射出面
近傍には、それぞれB光用ライトバルブ16B、G光用
ライトバルブ16G、R光用ライトバルブ16Rが配置
されている。
The polarization beam splitters 13 B, 1 for each color light
3G, 13R, and enters the polarization beam splitter 13
A light valve 16B for B light, a light valve 16G for G light, and a light valve 16R for R light are arranged near the S-polarized light exit surface of each color that reflects and emits B, 13G, and 13R, respectively.

【0052】本実施の形態において使用した前記ライト
バルブ16R,16G,16Bは電気書き込み式反射型
ライトバルブであって、各色信号によって所定の画素部
分の入射偏光(S偏光)を選択された箇所のみ変調光
(P偏光)として、非選択箇所は入射光と同じS偏光と
して反射射出する機能を有する。
The light valves 16R, 16G, and 16B used in this embodiment are reflection valves of the electric writing type, and only the portions where the incident polarized light (S-polarized light) of a predetermined pixel portion is selected by each color signal. As the modulated light (P-polarized light), the unselected portion has a function of reflecting and emitting the same S-polarized light as the incident light.

【0053】各色光用ライトバルブ16R,16G,1
6Bを射出した光は、それぞれ再度各色光用偏光ビーム
スプリッタ13B,13G,13Rに入射されて、当該
偏光ビームスプリッタ13B,13G,13Rの偏光分
離部により変調光のみを透過させて検光、射出させ、非
変調光は反射させて廃棄させる。これら偏光ビームスプ
リッタ13B,13G,13Rは、各色光用ライトバル
ブ16R,16G,16Bの射出光から変調光を検出す
る「検光光学系」を構成している。そして、当該各色検
光光が「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色合
成を実施する。
Each color light valve 16R, 16G, 1
6B are again incident on the polarization beam splitters 13B, 13G, and 13R for each color light, and only the modulated light is transmitted by the polarization splitters of the polarization beam splitters 13B, 13G, and 13R to perform analysis and emission. The unmodulated light is reflected and discarded. The polarization beam splitters 13B, 13G, and 13R constitute an "analysis optical system" that detects modulated light from light emitted from the light valves 16R, 16G, and 16B for each color light. Then, the respective color analysis lights are incident on the cross dichroic prisms 18 constituting the “combining optical system” from different incident surfaces, respectively, and perform color combining.

【0054】このクロスダイクロイックプリズム18
は、内部にB光反射ダイクロイック膜18BならびにR
光反射ダイクロイック膜18Rを互いに直交するように
配置したプリズムであって、当該プリズム18に入射し
た前記検光光であるR光ならびにB光は、前記ダイクロ
イック膜18Rならびにダイクロイック膜18Bによっ
て反射されて互いに光軸を直角に変え、互いに同じ方向
に進行し、当該プリズム18を射出する。
This cross dichroic prism 18
Has a B light reflecting dichroic film 18B and R
A prism in which the light reflecting dichroic films 18R are arranged so as to be orthogonal to each other. The R light and the B light, which are the analysis light, incident on the prism 18, are reflected by the dichroic film 18R and the dichroic film 18B and The optical axis is changed to a right angle, the light beams travel in the same direction, and emerge from the prism 18.

【0055】一方、G光の検光光は、両ダイクロイック
膜18B,18Rをそのまま透過進行して、前記R光、
B光と同じ光軸方向に進行、射出されることにより、
R,G,B光の色合成が達成される。
On the other hand, the analysis light of the G light is transmitted through the two dichroic films 18B and 18R as they are, and the R light,
By traveling and exiting in the same optical axis direction as B light,
The color synthesis of the R, G, B light is achieved.

【0056】当該合成光は「投射光学系」を構成する投
射レンズ19に入射されて図示しないスクリーン上にフ
ルカラー像として投射される。
The combined light is incident on a projection lens 19 constituting a “projection optical system” and projected on a screen (not shown) as a full-color image.

【0057】以上が本発明に係る投射型表示装置の構成
である。
The above is the configuration of the projection display device according to the present invention.

【0058】ここで、本発明に係る偏光装置について図
2乃至図6を用いてさらに詳細に説明する。
Here, the polarizing device according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS.

【0059】図2は、本発明に係る偏光装置の前記第2
レンズ板3、プリズムアレイ4ならびに1/2波長板7
を当該部材の射出面側から眺めた斜視図を示している。
FIG. 2 shows the second embodiment of the polarizing device according to the present invention.
Lens plate 3, prism array 4, and half-wave plate 7
Is a perspective view as viewed from the exit surface side of the member.

【0060】第2レンズ板3のレンズ3aは、前記のよ
うに横8×縦10の配列を有しており、当該レンズ板3
射出面側には、断面が正方形の柱状体が縦方向に沿うP
BS5及び反射プリズム6を有するプリズムアレイ4が
配置されている。このプリズムアレイ4は、隣接するP
BS5又は反射プリズム6の側面同士が接着され、この
反射プリズム6が左から6個目に配置され、PBS5及
び反射プリズム6全部で計16が配置されている。そし
て、PBS5の偏光分離部5a並びに反射プリズム6の
全反射ミラー6aが、光軸Oに対して45°で、すべて
平行になるように配置されている。
The lenses 3a of the second lens plate 3 have an 8 × 10 arrangement as described above.
On the emission surface side, a columnar body with a square cross section
A prism array 4 having a BS 5 and a reflection prism 6 is arranged. This prism array 4
The side surfaces of the BS 5 or the reflecting prism 6 are adhered to each other, the sixth reflecting prism 6 is arranged from the left, and a total of 16 is arranged in the PBS 5 and the reflecting prism 6 in total. The polarization separation section 5a of the PBS 5 and the total reflection mirror 6a of the reflection prism 6 are arranged so as to be parallel to the optical axis O at 45 °.

【0061】これらPBS5又は反射プリズム6の幅
は、前記レンズ板3のレンズ3aの横幅の半分の長さで
あって、PBS5の配置位置は、前記第2レンズ板3の
レンズ3aの境界位置に対応して配置されると共に、当
該レンズ3aの略中央部が、前記PBS5又は反射プリ
ズム6の入射面中央部と一致するように配置されてい
る。
The width of the PBS 5 or the reflection prism 6 is half the width of the lens 3 a of the lens plate 3, and the PBS 5 is disposed at the boundary position of the lens 3 a of the second lens plate 3. The lens 3a is arranged so as to correspond to the center of the incident surface of the PBS 5 or the reflecting prism 6.

【0062】このプリズムアレイ4の射出面に配置する
1/2波長板7は、図2中斜線部分で示すように、A−
A’線における中央部横線切断部では左より無、有、
無、有、無、無、有、無、有、無、有、有、無、有、
無、有の配置となっている。また、当該部分の上下部分
の1/2波長板7の配置は、図のB−B’線の部分を代
表として、左より無、有、無、有、無、無、無、有、
無、有、無、有、無、有、無、有となっている。してみ
れば、光軸O近傍に係る第2レンズ板3の略中央部に対
応する領域、ここでは光軸Oを中心としたレンズ3aの
2×2の計4個分の大きさに相当する領域と、この領域
以外の領域とでは、1/2波長板7の配置形態が異なっ
ている。すなわち、略中央部に対応する領域ではPBS
5の一つ置きに1/2波長板7が配置され、又、略中央
部以外の領域では、中央部で1/2波長板7が配置され
たPBS5とは異なるPBS5の一つ置き又は三つ置き
に配置されている。この略中央部の大きさは、前述の第
2レンズ板3の高輝度部分であって所定の面積を有する
部分の大きさに相当する大きさとなっている。
The half-wave plate 7 arranged on the exit surface of the prism array 4 has an A-wavelength plate as shown by the hatched portion in FIG.
In the middle horizontal line cutting part in the A 'line, there is nothing from left, yes,
No, Yes, No, No, Yes, No, Yes, No, Yes, Yes, No, Yes,
No, it has an arrangement. In addition, the arrangement of the half-wave plate 7 in the upper and lower portions of the portion is represented by the portion indicated by the line BB 'in the figure as a representative from the left, none, yes, no, yes, no, no, no, yes,
No, Yes, No, Yes, No, Yes, No, Yes. In other words, a region corresponding to a substantially central portion of the second lens plate 3 in the vicinity of the optical axis O, which is equivalent to a total of two (2 × 2) lenses 3a with the optical axis O as a center. The arrangement of the half-wave plate 7 is different between the region where the half-wave plate 7 is formed and the region other than this region. That is, in the region corresponding to the substantially central portion, PBS
The half-wave plate 7 is arranged every other one of the five, and in the region other than the substantially central part, every other or three of the PBS 5 different from the PBS 5 in which the half-wave plate 7 is arranged at the central part. It is arranged every other. The size of the substantially central portion is a size corresponding to the size of a portion having a predetermined area, which is a high luminance portion of the second lens plate 3 described above.

【0063】さらに、図3及び図5を用いて本発明の偏
光装置と投射型表示装置を説明する。
Further, the polarizing device and the projection type display device of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0064】図3は、図2の偏光装置を使用した投射型
表示装置の概略図であって、光軸Oの位置における投射
型表示装置の偏光装置とコンデンサーレンズ8、偏光ビ
ームスプリッタ13並びにライトバルブ16を説明した
光線図を示している。なお、当該図は図2のAーA´線
に対応する部分の1/2波長板7の配置での光線図とな
っている。
FIG. 3 is a schematic diagram of a projection type display device using the polarization device of FIG. 2, and shows the polarization type device of the projection type display device at the position of the optical axis O, the condenser lens 8, the polarization beam splitter 13, and the light. FIG. 3 shows a ray diagram illustrating the bulb 16. This figure is a ray diagram in the arrangement of the half-wave plate 7 corresponding to the line AA 'in FIG.

【0065】この図3は、本来ならば図1に記載のよう
にR光、G光ならびにB光を説明すべきであるが、各色
光とも各ライトバルブ16B,16G,16Rまでの光
路長はすべて同じであることより、色分解光学系の説明
は省略し、各ライトバルブ16B,16G,16Rはラ
イトバルブ16とし、各色光用偏光ビームスプリッタ1
3B,13G,13Rは偏光ビームスプリッタ13とし
て図示した。
In FIG. 3, the R light, the G light, and the B light should be described as shown in FIG. 1, but the optical path length to each light valve 16B, 16G, 16R is the same for each color light. Since all are the same, the description of the color separation optical system is omitted, each light valve 16B, 16G, 16R is a light valve 16, and the polarization beam splitter 1 for each color light is used.
3B, 13G and 13R are illustrated as the polarization beam splitter 13.

【0066】また、図5は、偏光装置の第2レンズ3並
びにプリズムアレイ4と、1/2波長板7の配置を詳細
に記載し、各レンズ3a毎の光線を記載したものであ
る。
FIG. 5 shows the arrangement of the second lens 3 and the prism array 4 of the polarizer and the half-wave plate 7 in detail, and shows light rays for each lens 3a.

【0067】かかる図3によれば、光源部1から射出さ
れた略平行光の光源光は、前述のように第1レンズ板2
に入射され、当該レンズ板2を構成するレンズ2a(横
8×縦10個から構成されている)によって、当該レン
ズ2aの形成する開口によって複数の光束に分割され、
且つ各分割された光束は当該レンズ2aに対応する第2
レンズ板3を構成するレンズ3aに入射されるわけであ
るが、光源部1の有する特性によって第2レンズ板3の
略中央部の所定面積を有して高輝度部分が存在する部分
を除く外周部においては、図2の最も外側に記載した第
2レンズ板3のレンズ3a(図3では第2レンズ板3の
最も上部への入射光束として示している)のように、当
該レンズ3aには第1レンズ板2の対応するレンズ2a
によって当該レンズ3aの所定位置に集光され、当該箇
所に点光源としての輝点を構成する。
According to FIG. 3, the substantially parallel light source light emitted from the light source unit 1 is transmitted to the first lens plate 2 as described above.
Is split into a plurality of luminous fluxes by an aperture formed by the lens 2a (consisting of 8 × 10) constituting the lens plate 2,
Further, each split light beam is a second light beam corresponding to the lens 2a.
The light is incident on the lens 3 a constituting the lens plate 3. The outer periphery of the second lens plate 3 except for a portion having a predetermined area of a substantially central portion and having a high luminance portion due to the characteristics of the light source portion 1. In the portion, like the lens 3a of the second lens plate 3 described on the outermost side in FIG. 2 (shown as a light beam incident on the uppermost part of the second lens plate 3 in FIG. 3), The corresponding lens 2a of the first lens plate 2
Thus, the light is condensed on a predetermined position of the lens 3a, and forms a bright spot as a point light source at the position.

【0068】当該レンズ3aの輝点から射出した光は、
図3に示すように、プリズムアレイ4を構成するPBS
5の一つに入射され、当該PBS5を射出するP偏光
と、偏光分離部5aによって反射されるS偏光に偏光分
離される。当該P偏光は射出面に形成した1/2波長板
7によってS偏光に変換されて射出される。前記偏光分
離部5aにて反射されたS偏光は、上部に隣接するPB
S5に入射され、当該PBS5の偏光分離部5aによっ
て反射されて射出される。これら2つのPBS5,5か
ら射出されるS偏光は、いずれもコンデンサーレンズ8
を経由して偏光ビームスプリッタ13に入射され、当該
偏光ビームスプリッタ13の偏光分離部によって反射さ
れて射出し、ライトバルブ16の全体を効率よく照明す
る。
The light emitted from the bright point of the lens 3a is
As shown in FIG. 3, the PBS constituting the prism array 4
5, and is separated into P-polarized light that exits the PBS 5 and S-polarized light that is reflected by the polarization separation unit 5a. The P-polarized light is converted into S-polarized light by the half-wave plate 7 formed on the emission surface and emitted. The S-polarized light reflected by the polarization splitting unit 5a is
The light is incident on S5, reflected by the polarization splitting unit 5a of the PBS 5, and emitted. The S-polarized light emitted from these two PBSs 5 and 5 is both
Then, the light is incident on the polarization beam splitter 13, is reflected by the polarization separation unit of the polarization beam splitter 13, and is emitted, thereby efficiently illuminating the entire light valve 16.

【0069】しかし、前述のように、第2レンズ板3の
略中央部のレンズ3aに対しては、光源ランプ1a等の
影響により、外周部と異なり、そのレンズ3a中心部に
輝点は生じず、輝点は広がりを有し、その広がりはレン
ズ3aの中心部より周りに高輝度の部分が発生する。ま
た、当該第2レンズ板3の略中央部に集まる光量は、当
該第2レンズ板3の外周部を含む全体に入射される光の
内の大部分に及んでいる。
However, as described above, the lens 3a at the substantially central portion of the second lens plate 3 is different from the outer peripheral portion due to the influence of the light source lamp 1a and the like, and a bright spot is generated at the central portion of the lens 3a. However, the bright spot has a spread, and the spread has a high luminance portion around the center of the lens 3a. In addition, the amount of light collected at the substantially central portion of the second lens plate 3 reaches most of the light incident on the whole including the outer peripheral portion of the second lens plate 3.

【0070】図2の光軸Oに隣接する第2レンズ板3の
レンズ3aに対しては、上記のように、そのレンズ3a
の全体に、特に、そのうちのその周縁部に高輝度の輝点
が生じることとなるために、当該輝点から射出した光
(図3では光軸Oの下側近傍に入射する光による輝点に
て図示されているが、光軸Oの上側近傍に入射する光で
あっても同様である。)は、PBS5に入射し、当該P
BS5の透過光射出部には1/2波長板7が配置された
構成となっているために、偏光分離部5aを透過したP
偏光は、S偏光に変換されて射出されるが、偏光分離部
5aにて反射されたS偏光は、上部に隣接するPBS5
に入射され、当該PBS偏光分離部5aによってそのま
ま反射され、当該PBS5の射出面側には、1/2波長
板7が配置されていないためにS偏光のまま射出され
る。
As described above, the lens 3a of the second lens plate 3 adjacent to the optical axis O in FIG.
In particular, since a bright spot having a high luminance is generated at the periphery thereof, light emitted from the bright spot (in FIG. 3, a bright spot caused by light incident near the lower side of the optical axis O). , The same applies to light incident near the upper side of the optical axis O).
Since the 波長 wavelength plate 7 is arranged in the transmitted light emission portion of the BS 5, the P light transmitted through the polarization separation portion 5 a is
The polarized light is converted into S-polarized light and emitted, and the S-polarized light reflected by the polarization separation unit 5a is reflected by the PBS 5 adjacent to the upper part.
And is reflected as it is by the PBS polarization separation section 5a, and is emitted as S-polarized light because the half-wave plate 7 is not disposed on the exit surface side of the PBS 5.

【0071】また、光軸Oの上側近傍のレンズ3aの外
周部(図3の上部分)の輝点から射出した光は同様にP
BS5に入射し、透過したP偏光は1/2波長板7によ
ってS偏光に変換され射出され、偏光分離部5aによっ
て反射されたS偏光は、上部に隣接する反射プリズム6
に入射し、全反射ミラー6aによってそのままのS偏光
にて反射されて射出される。
Light emitted from a luminescent spot on the outer peripheral portion (upper portion in FIG. 3) of the lens 3a near the upper side of the optical axis O is also P
The P-polarized light that has entered and transmitted the BS 5 is converted into S-polarized light by the half-wave plate 7 and emitted, and the S-polarized light reflected by the polarization separation unit 5a is reflected by the reflecting prism 6 adjacent to the upper part.
And is reflected by the total reflection mirror 6a as it is as S-polarized light and emitted.

【0072】一方、当該反射プリズム6にレンズ3aの
略中央部の輝点から射出されて入射する光(図3には図
示しない)は、図5に示すように、当該反射プリズム6
中の全反射ミラー6aによって反射され、上部に隣接す
るPBS5に入射され、偏光分離部5aによって光軸O
方向に反射されるS偏光と、当該偏光分離部5aを透過
してプリズムアレイ4中を進行して廃棄されるP偏光と
に偏光分離される。このS偏光は、コンデンサーレンズ
8を経由して偏光ビームスプリッタ13に入射され、ラ
イトバルブ16の照明光として使用される。
On the other hand, the light (not shown in FIG. 3) emitted from the luminescent spot substantially at the center of the lens 3a and incident on the reflecting prism 6 is applied to the reflecting prism 6 as shown in FIG.
The light is reflected by the total internal reflection mirror 6a, is incident on the PBS 5 adjacent to the upper part, and is reflected by the polarization separation unit 5a.
The light is polarized and separated into S-polarized light that is reflected in the direction and P-polarized light that passes through the polarization separation unit 5a and travels through the prism array 4 and is discarded. The S-polarized light enters the polarization beam splitter 13 via the condenser lens 8 and is used as illumination light for the light valve 16.

【0073】以上の説明は、図3における偏光装置の光
軸Oより下に記載の光源光束についても同様のことを言
うことができるが、図3の光軸Oの下部側には反射プリ
ズム6が配置されていないため、プリズムアレイ4への
入射光線はすべてPBS5に入射することとなり、図5
中、光軸Oの下部2番目のレンズ3aの輝点から射出し
た光に関しては、PBS5を透過したP偏光は、1/2
波長板7によってS偏光に変換される一方、偏光分離部
5aによって反射されたS偏光は、上部隣接のPBS5
に入射されて、偏光分離部5aによって反射され、射出
面に配置された1/2波長板7によってP偏光に変換さ
れてしまい、当該P偏光はライトパルプ16の照明光と
して利用できないこととなる。
The above description can be said in the same manner for the light source luminous flux described below the optical axis O of the polarizer in FIG. 3, but the reflection prism 6 is provided below the optical axis O in FIG. Are not arranged, all light rays incident on the prism array 4 are incident on the PBS 5, and FIG.
For the light emitted from the bright point of the second lens 3a below the optical axis O, the P-polarized light transmitted through the PBS 5 is 1 /.
While being converted by the wave plate 7 into S-polarized light, the S-polarized light reflected by the polarization splitting section 5a is
And is reflected by the polarization splitting unit 5a and converted into P-polarized light by the half-wave plate 7 disposed on the exit surface, and the P-polarized light cannot be used as illumination light of the light pulp 16. .

【0074】一方、図4及び図6には、図2中のB一
B’線の位置における光線図を示している。この位置に
おいては第2レンズ板3のレンズ3aにおいては、全て
各レンズ3aの略中心部に輝点を形成し、当該中心部よ
り射出した光は、射出面に配置されたPBS5ならびに
反射プリズム6に入射される。
On the other hand, FIGS. 4 and 6 show ray diagrams at the position of line B-B 'in FIG. In this position, all the lenses 3a of the second lens plate 3 form a luminescent spot substantially at the center of each lens 3a, and light emitted from the center is reflected by the PBS 5 and the reflection prism 6 arranged on the emission surface. Is incident on.

【0075】PBS5に入射して透過するP偏光は、射
出面に配置された1/2波長板7によってS偏光に変換
される。また、偏光分離部5aによって反射されたS偏
光は、図の上部に隣接するPBS5に入射し、偏光分離
部5aによって反射し、S偏光のまま射出される。これ
らS偏光はライトバルブ16の照明に寄与することがで
きる。
The P-polarized light that enters and transmits the PBS 5 is converted into S-polarized light by the half-wave plate 7 disposed on the exit surface. The S-polarized light reflected by the polarization separation unit 5a enters the PBS 5 adjacent to the upper part of the figure, is reflected by the polarization separation unit 5a, and is emitted as S-polarized light. These S-polarized lights can contribute to illumination of the light valve 16.

【0076】また、反射プリズム6に入射した光は、全
反射ミラー6aにて反射されて、隣接するPBS5に入
射し、偏光分離部5aによって反射して射出されるS偏
光と、そのまま進行するP偏光とに変換される。このS
偏光はライトバルブ16の照明に寄与することができ
る。
The light that has entered the reflecting prism 6 is reflected by the total reflection mirror 6a, enters the adjacent PBS 5, and is reflected by the polarization splitting unit 5a and emitted as S-polarized light. It is converted to polarized light. This S
The polarized light can contribute to the illumination of the light valve 16.

【0077】以上の説明のように、本発明の偏光装置を
使用した投射型表示装置においては、第2レンズ板3の
略中央部に対応して配置したPBS5に対して、隣接し
て反射プリズム6を配置することにより、当該反射プリ
ズム6に第1レンズ板2側から入射した光束に関して
は、その一部はライトバルブ16ヘの照明光として使用
できないが、本来、第2レンズ板3全体に入射する光の
内の大部分に及ぶ当該レンズ板3の略中央部に入射する
光については、中央部に配置したPBS5の偏光分離部
5aによって反射されて当該反射プリズム6中に入射し
てきた偏光を当該反射プリズム6の全反射ミラー6aに
て反射して射出させ、前記隣接のPBS5を透過した光
とともにライトバルブ16を有効に照明することができ
る。
As described above, in the projection type display device using the polarizing device of the present invention, the reflection prism is disposed adjacent to the PBS 5 disposed substantially at the center of the second lens plate 3. By arranging 6, a part of the light beam incident on the reflection prism 6 from the first lens plate 2 side cannot be used as illumination light to the light valve 16, but originally, the entire second lens plate 3 is used. The light incident on the substantially central portion of the lens plate 3 that covers most of the incident light is reflected by the polarization splitting portion 5a of the PBS 5 disposed in the central portion, and the polarized light incident on the reflecting prism 6 is incident. Is reflected by the total reflection mirror 6 a of the reflection prism 6 and emitted, and the light valve 16 can be effectively illuminated together with the light transmitted through the adjacent PBS 5.

【0078】ちなみに、従来技術においては、第2レン
ズ板3の略中央部に入射する光はほとんど有効にライト
バルブ16の照明光として使用できなかったことを考え
ると、高輝度のライトバルブ16の照明を達成でき、そ
の結果、高輝度の投射像を投射できる投射型表示装置を
提供することができる。
By the way, in the prior art, the light incident on the substantially central portion of the second lens plate 3 could not be used as the illumination light of the light valve 16 almost effectively. Illumination can be achieved, and as a result, a projection display device capable of projecting a high-brightness projected image can be provided.

【0079】[発明の実施の形態2]図7乃至図10
は、本発明の実施の形態2を示す。
[Second Embodiment of the Invention] FIGS. 7 to 10
Shows a second embodiment of the present invention.

【0080】この実施の形態2は、前実施の形態1と比
較して、PBS5ならびに反射プリズム6をアレイ状に
16個配置するのは同様であるが、前実施の形態1にお
いては反射プリズム6を1個使用したにとどまったが、
本実施の形態2においては2個使用した構成となってお
り、図7中左より6個目と同11個目に反射プリズム6
が配置されている。他はPBS5であって、これらPB
S5の偏光分離部5aならびに2個の反射プリズム6b
の全反射ミラー6aはすべて平行に配置されるように構
成されている。また、これらPBS5ならびに反射プリ
ズム6の射出面に配置された1/2波長板7は、図7の
A−A’線に沿う部分において左から無、有、無、有、
無、無、有、無、有、無、無、有、無、有、無、有とな
っており、又、B−B’線に沿う部分において左から
無、有、無、有、無、無、無、有、無、有、無、有、
無、有、無、有になっている。してみれば、光軸O近傍
に係る第2レンズ板3の略中央部に対応する領域、ここ
では光軸Oを中心としたレンズ3aの2×2の計4個分
の大きさに相当する領域と、この領域以外の領域とで
は、1/2波長板7の配置形態が異なっている。すなわ
ち、略中央部に対応する領域ではPBS5の一つ置きに
1/2波長板7が配置され、又、略中央部以外の領域で
は、中央部で1/2波長板7が配置されたPBS5とは
異なるPBS5の一つ置き又は三つ置きに配置されてい
る。この略中央部の大きさは、前述の第2レンズ板3の
高輝度部分であって所定の面積を有する部分の大きさに
相当する大きさとなっている。
The second embodiment is similar to the first embodiment in that 16 PBSs 5 and 16 reflecting prisms 6 are arranged in an array, but in the first embodiment the reflecting prism 6 Although only one was used,
In the second embodiment, two reflecting prisms are used. The sixth and eleventh reflecting prisms 6 from the left in FIG.
Is arranged. Others are PBS5, these PB
S5 polarization separation section 5a and two reflection prisms 6b
The total reflection mirrors 6a are all arranged in parallel. The PBS 5 and the half-wavelength plate 7 arranged on the exit surface of the reflection prism 6 have no, yes, no, yes, left from the left along the line AA 'in FIG.
No, no, yes, no, yes, no, no, yes, no, yes, no, yes, and no, yes, no, yes, no from the left along the BB 'line , No, no, yes, no, yes, no, yes,
No, yes, no, yes. In other words, a region corresponding to a substantially central portion of the second lens plate 3 in the vicinity of the optical axis O, which is equivalent to a total of two (2 × 2) lenses 3a with the optical axis O as a center. The arrangement of the half-wave plate 7 is different between the region where the half-wave plate 7 is formed and the region other than this region. That is, the half-wave plate 7 is arranged every other PBS 5 in the region corresponding to the substantially central portion, and the PBS 5 in which the half-wave plate 7 is arranged in the central portion in the region other than the substantially central portion. And every other or every third PBS5. The size of the substantially central portion is a size corresponding to the size of a portion having a predetermined area, which is a high luminance portion of the second lens plate 3 described above.

【0081】投射型表示装置への使用における光線図
は、図7のA一A’線に沿う部分における光線図を図8
及び図9に、又、B一B’線に沿う部分における光線図
を前実施の形態1の図4及び図10に示す。ただし、図
4のプリズムアレイ4の図における上から11番目のP
BS5は反射プリズム6と見なす。
FIG. 8 is a ray diagram in a portion along the line AA ′ in FIG. 7 for use in a projection type display device.
9 and FIG. 9 and FIGS. 4 and 10 of the first embodiment show ray diagrams along a line B-B '. However, the eleventh P from the top in the diagram of the prism array 4 in FIG.
BS5 is regarded as a reflection prism 6.

【0082】図8及び図9の第2レンズ板3の中央部に
広がった高輝度部分である光軸Oを挟む上下のレンズ3
aの周縁部の光軸O近傍の高輝点から射出した光は、図
示のとおりPBS5を透過したP偏光が、射出面に配置
した1/2波長板7にてS偏光になって射出され、偏光
分離部5aにて反射されたS偏光が互いに上部に隣接す
るPBS5に入射され、当該PBS5の偏光分離部5a
に反射されて射出される。これらS偏光はライトバルブ
16の照明光として使用される。
The upper and lower lenses 3 sandwiching the optical axis O, which is a high-brightness portion, spread at the center of the second lens plate 3 in FIGS.
Light emitted from a high luminescent spot near the optical axis O at the periphery of the light a is emitted as P-polarized light transmitted through the PBS 5 as S-polarized light by the half-wave plate 7 arranged on the emission surface as shown in the figure. The S-polarized light reflected by the polarization separation unit 5a is incident on the PBS 5 adjacent to the upper part of each other, and the polarization separation unit 5a of the PBS 5
Is reflected and emitted. These S-polarized lights are used as illumination light for the light valve 16.

【0083】光軸Oの下側レンズ3aの下側周縁部の輝
点から射出した光は、反射プリズム6に入射し、全光と
も全反射ミラー6aにて反射され、上部隣接PBS5に
入射し、偏光分離部5aにて反射されて射出され、ライ
トバルブ16の照明に使用されるS偏光と、そのまま進
行して廃棄されるP偏光とに分離される。
The light emitted from the bright spot on the lower peripheral edge of the lower lens 3a of the optical axis O enters the reflecting prism 6, all the light is reflected by the total reflecting mirror 6a, and enters the upper adjacent PBS 5. The light is reflected and emitted by the polarization separation unit 5a, and is separated into S-polarized light used for illumination of the light valve 16 and P-polarized light that proceeds as it is and is discarded.

【0084】光軸Oの上側レンズ3aの上側周縁部の輝
点から射出された光は、PBS5に入射し、透過するP
偏光が射出面に配置された1/2波長板7にてS偏光に
変換され、偏光分離部5aを反射したS偏光は、上部隣
接の反射プリズム6に側面から入射し、全反射ミラー6
aに反射されてそのままS偏光として射出される。この
両S偏光はライトバルブ16の照明に使用される。
The light emitted from the bright spot on the upper peripheral edge of the upper lens 3a of the optical axis O enters the PBS 5 and passes through the P5.
The polarized light is converted into S-polarized light by the half-wave plate 7 arranged on the exit surface, and the S-polarized light reflected by the polarization splitting unit 5a is incident on the reflection prism 6 adjacent to the upper part from the side, and is totally reflected by the total reflection mirror 6
The light is reflected by a and emitted as it is as S-polarized light. The two S-polarized lights are used for illuminating the light valve 16.

【0085】光軸Oから下側二つ目のレンズ3aの略中
央部の輝点から射出した光は、PBS5に入射し、透過
して射出されるP偏光が射出面に配置された1/2波長
板7によってS偏光に変換される。一方、偏光分離部5
aにて反射されたS偏光は、上部に隣接する反射プリズ
ム6に側面から入射し、全反射ミラー6aに反射されて
そのままのS偏光にて射出される。
The light emitted from the luminescent spot approximately at the center of the second lower lens 3a from the optical axis O enters the PBS 5, and the P-polarized light transmitted and emitted is 1 / The light is converted into S-polarized light by the two-wavelength plate 7. On the other hand, the polarization separation unit 5
The S-polarized light reflected at a enters the reflection prism 6 adjacent to the upper portion from the side, is reflected by the total reflection mirror 6a, and is emitted as it is as S-polarized light.

【0086】また、光軸Oから上側二つ目のレンズ3a
の略中央部の輝点から射出した光は、反射プリズム6に
入射し、全反射ミラー6aに全光反射されて上部に隣接
するPBS5に入射し、偏光分離部5aによって反射さ
れるS偏光とそのまま進行して廃棄されるP偏光とに分
離される。そのS偏光はライトバルブ16の照明に使用
される。
The second lens 3a on the upper side from the optical axis O
The light emitted from the luminescent spot at the substantially central portion of the light enters the reflection prism 6, is totally reflected by the total reflection mirror 6a, is incident on the PBS 5 adjacent to the upper part, and is reflected by the polarization separation portion 5a. The light is separated into P-polarized light, which proceeds as it is and is discarded. The S-polarized light is used to illuminate the light valve 16.

【0087】一方、図4及び図10に示す前記B一B’
線に沿う部分における光線説明図においては、前実施の
形態1にて説明のように、レンズ3aの略中心に輝点を
形成する構成であるために、当該レンズ3aの輝点から
射出された光は、入射するのがPBS5であれば透過す
るP偏光は1/2波長板7によってS偏光に変換され、
偏光分離部5aを反射するS偏光は上部に隣接のPBS
5の偏光分離部5a、又は、反射プリズム6の全反射ミ
ラー6aによって反射されて、そのままS偏光にて射出
される。入射したのが反射プリズム6の場合には、その
まま全反射して隣接のPBS5に入射し、偏光分離部5
aによって反射されるS偏光のみを射出し、ライトバル
ブ16ヘの照明光として使用される。
On the other hand, the B-B ′ shown in FIG. 4 and FIG.
In the light ray explanatory diagram along the line, as described in the first embodiment, since the luminescent spot is formed substantially at the center of the lens 3a, the light is emitted from the luminescent spot of the lens 3a. If the incident light is PBS5, the transmitted P-polarized light is converted into S-polarized light by the half-wave plate 7,
The S-polarized light reflected by the polarization splitting unit 5a is reflected on the PBS
The light is reflected by the polarization splitting unit 5a or the total reflection mirror 6a of the reflection prism 6, and is emitted as S-polarized light as it is. In the case where the light is incident on the reflection prism 6, the light is totally reflected as it is and is incident on the adjacent PBS 5, and the polarized light is separated therefrom.
Only the S-polarized light reflected by a is emitted and used as illumination light for the light valve 16.

【0088】以上の説明のように、反射プリズム6に入
射した光で、当該プリズム6の全反射ミラー6aにて反
射され、隣接PBS5ヘ入射された光の内の、偏光分離
部5aを透過してそのまま進行して廃棄されるP偏光を
除いて、第2レンズ板3の光軸O近傍の高輝度部分から
射出される光の内の大部分をS偏光としてライトバルブ
16の照明に奇与することができ、高輝度照明が達成で
き、当該偏光装置を使用した投射型表示装置においては
高輝度の投射像を投射することができる。
As described above, the light incident on the reflecting prism 6 is reflected by the total reflection mirror 6a of the prism 6 and transmitted through the polarization separating section 5a of the light incident on the adjacent PBS 5. Most of the light emitted from the high-brightness portion near the optical axis O of the second lens plate 3 is given as S-polarized light to the illumination of the light valve 16 except for the P-polarized light which proceeds and is discarded as it is. And high-intensity illumination can be achieved, and a projection-type display device using the polarizing device can project a high-intensity projection image.

【0089】[発明の実施の形態3]図11乃至図15
は、本発明の実施の形態3を示す。
[Embodiment 3] FIGS. 11 to 15
Shows a third embodiment of the present invention.

【0090】この実施の形態3は、図11等に示すよう
に、実施の形態1,2と比較すると、向かって光軸Oよ
り左側(左より8個目まで)のPBS5及び反射プリズ
ム6と、右側(左より9〜16個目まで)に配置された
PBS5及び反射プリズム6との、各偏光分離部5aな
らびに全反射ミラー6aの配置が、それぞれ平行である
が、左側と右側で向きが異なっており、光軸Oを通り図
11中鉛直方向に沿う面に対して対称の配置になってい
る点で相違している。また、第2レンズ板3のレンズ3
aの鉛直方向に沿う境界線と、プリズムアレイ4の各P
BS5及び反射プリズム6の接続線である境界線とが一
致するように配置されている。そして、全反射ミラー6
aを有する反射プリズム6を配置する位置は、図11中
左より6個目と11個目である。
In the third embodiment, as shown in FIG. 11, etc., as compared with the first and second embodiments, the PBS 5 and the reflection prism 6 on the left side (up to the eighth position) from the optical axis O are closer to the optical axis O. The arrangement of each polarization separation section 5a and total reflection mirror 6a with respect to the PBS 5 and the reflection prism 6 arranged on the right side (9th to 16th from the left) is parallel, but the orientation is left and right. 11 in that they are arranged symmetrically with respect to a plane passing through the optical axis O and extending in the vertical direction in FIG. The lens 3 of the second lens plate 3
a and the P of the prism array 4
It is arranged so that a boundary line which is a connection line between the BS 5 and the reflection prism 6 coincides. And the total reflection mirror 6
The positions at which the reflecting prisms 6 having a are arranged are the sixth and eleventh positions from the left in FIG.

【0091】また、プリズムアレイ4の射出面に配置す
る1/2波長板7は、PBS5ならびに反射プリズム6
のそれぞれを単位として、図11中A一A’線に沿う部
分においては左より無、有、無、有、無、無、有、有、
有、有、無、無、有、無、有、無であり、又、B一B’
線に沿う部分においては、左より無、有、無、有、無、
無、無、有、有、無、無、無、有、無、有、無である。
してみれば、第2レンズ板3の略中央部に対応する領域
では、1/2波長板7が複数(ここでは4つ)のPBS
5…に渡って連続して配置され、又、その略中央部以外
の領域では、1/2波長板7が一つ置き又は三つ置きに
配置され、その略中央部に対応する領域と、この略中央
部以外の領域とでは、1/2波長板7の配置形態が異な
っている。
The half-wave plate 7 arranged on the exit surface of the prism array 4 is provided with a PBS 5 and a reflection prism 6.
In the portion along the line A-A 'in FIG. 11, there are no, no, no, no, no, no, no, no, no
Yes, Yes, No, No, Yes, No, Yes, No, and B-B '
In the part along the line, from the left nothing, yes, no, yes, no,
No, no, yes, yes, no, no, no, yes, no, yes, no.
That is, in a region corresponding to a substantially central portion of the second lens plate 3, the half-wave plate 7 includes a plurality of (here, four) PBSs.
.., And in a region other than the substantially central portion thereof, a half-wave plate 7 is disposed every other or three, and a region corresponding to the substantially central portion thereof; The arrangement of the half-wave plate 7 is different from the region other than the substantially central portion.

【0092】投射型表示装置ならびに偏光装置の光線図
においては、上記A−A’線に沿う部分に関しては図1
2、図14に、B一B’線に沿う部分に関しては図1
3、図15にそれぞれ記載する。
In the ray diagrams of the projection type display device and the polarizing device, the portion along the line AA ′ is shown in FIG.
2. FIG. 14 shows a portion along the line B-B 'in FIG.
3 and FIG.

【0093】まず、A−A’線に沿う部分に関する図1
2及び図14に基づいて説明する。光軸Oに近接するレ
ンズ3aの2×2個に相当する範囲(第2レンズ板3の
略中央部に相当する範囲)には、前述のようにその領域
に広がりをもって、輝点が存在する。
First, FIG. 1 showing a portion along the line AA ′
2 and FIG. In a range corresponding to 2 × 2 lenses 3a close to the optical axis O (a range corresponding to a substantially central portion of the second lens plate 3), as described above, there is a luminescent spot extending over the region. .

【0094】その領域に対応するレンズ3aの輝点から
射出された光は、入射したPBS5の偏光分離部5aに
よって透過したP偏光と、その偏光分離部5aにて反射
されるS偏光とに偏光分離される。そのP偏光は、その
中央部の4個のPBS5にはその射出面にすべて1/2
波長板7が配置された構成となっていることから、S偏
光に変換されて射出される。また、偏光分離部5aによ
って反射されたS偏光は、図中の光軸Oより下部にある
PBS5に入射した光が、下部隣接PBS5又は反射プ
リズム6に入射するように、又、逆に光軸Oより上部に
あるPBS5に入射した光が、上部隣接PBS5又は反
射プリズム6に入射される構成となっている。
The light emitted from the luminescent spot of the lens 3a corresponding to the region is polarized into the P-polarized light that has been transmitted through the polarization separation unit 5a of the PBS 5 and the S-polarized light that is reflected by the polarization separation unit 5a. Separated. The P-polarized light is all 1 / on its exit surface in the four PBSs 5 in the center.
Since the wave plate 7 is arranged, the light is converted into S-polarized light and emitted. The S-polarized light reflected by the polarization splitting unit 5a is such that light incident on the PBS 5 below the optical axis O in the drawing is incident on the lower adjacent PBS 5 or the reflecting prism 6, and conversely on the optical axis O. The light incident on the PBS 5 above O is incident on the upper adjacent PBS 5 or the reflecting prism 6.

【0095】隣接のPBS5に入射したS偏光は、偏光
分離部5aによって反射されるが、射出面には1/2波
長板7が配置されているためにP偏光に変換されてしま
う。一方、S偏光が入射する隣接のものが反射プリズム
6である場合には、そのS偏光はそのまま全反射ミラー
6aによって反射されて射出される。
The S-polarized light incident on the adjacent PBS 5 is reflected by the polarization splitting section 5a, but is converted to P-polarized light because the half-wave plate 7 is disposed on the exit surface. On the other hand, if the adjacent prism on which the S-polarized light is incident is the reflection prism 6, the S-polarized light is reflected and emitted by the total reflection mirror 6a as it is.

【0096】これらS偏光はライトバルブ16の照明に
寄与することができる。
The S-polarized light can contribute to the illumination of the light valve 16.

【0097】以上のように第2レンズ板3の中央部全体
の高輝度部からの光は、一部を除いて照明光として使用
でき、当該部分のすぐ外周部からの光のうちの一部はラ
イトバルブ16の照明光として使用することはできない
が、従来例と比較すれば格段にライトバルブ16の照明
光の輝度を向上させることができる。
As described above, the light from the high-brightness portion of the entire central portion of the second lens plate 3 can be used as illumination light except for a part, and a part of the light from the outer peripheral portion of the portion is used. Cannot be used as the illumination light of the light valve 16, but the brightness of the illumination light of the light valve 16 can be remarkably improved as compared with the conventional example.

【0098】一方、第2レンズ板3の上記中央部以外の
外周部においては、フライアイインテグレータ設計に基
づいて各レンズ3aの所定位置(図12及び図14にお
いては各レンズ3aの光軸O側に寄った位置)に輝点を
生じ、当該点から射出された光は、PBS5又は反射プ
リズム6に入射し、PBS5に入射した場合には、その
まま透過したP偏光が1/2波長板7によってS偏光に
変換されて射出され、偏光分離部5aにて反射されるS
偏光は隣接PBS5に入射し、偏光分離部5aによって
そのまま反射射出され、ライトバルブ16の照明に寄与
できる。また、反射プリズム6に入射した光は、すべて
全反射ミラー6aにて反射され、隣接するPBS5に入
射され、当該偏光分離部5aに反射されたS偏光のみ射
出して照明に寄与できる。
On the other hand, at the outer peripheral portion of the second lens plate 3 other than the central portion, a predetermined position of each lens 3a (in FIG. 12 and FIG. 14, the optical axis O side of each lens 3a) based on the fly-eye integrator design. (A position close to) a light spot is generated, and light emitted from the point is incident on the PBS 5 or the reflection prism 6. S is converted into S-polarized light, emitted, and reflected by the polarization splitting unit 5a.
The polarized light enters the adjacent PBS 5 and is reflected and emitted by the polarized light separating unit 5a as it is, thereby contributing to the illumination of the light valve 16. In addition, all the light that has entered the reflection prism 6 is reflected by the total reflection mirror 6a, enters the adjacent PBS 5, and emits only the S-polarized light reflected by the polarization separation unit 5a, thereby contributing to illumination.

【0099】次に、BーB’線に沿う部分に関する図1
3及び図15に基づいて説明する。第2レンズ板3のレ
ンズ3aには、前記のように各レンズ3aの所定位置
(図13及び図15においては各レンズ3aのそれぞれ
光軸O側に寄った場所)に輝点を生じ、各点からの射出
光はプリズムアレイ4のPBS5又は反射プリズム6に
入射され、PBS5であれぱ、透過P偏光は1/2波長
板7にてS偏光に変換されて射出され、偏光分離部5a
により反射されるS偏光は、隣接PBS5に入射して反
射されてS偏光で射出される。また、反射プリズム6ヘ
の入射光は、全反射ミラー6aにて反射されて隣接PB
S5に入射して、偏光分離部5aにて反射されて射出さ
れるS偏光のみライトバルブ16ヘの照明光として使用
される。
Next, FIG. 1 showing a portion along the line BB ′
3 and FIG. In the lens 3a of the second lens plate 3, as described above, a luminescent spot is generated at a predetermined position of each lens 3a (a place closer to the optical axis O side of each lens 3a in FIGS. 13 and 15). The light emitted from the point is incident on the PBS 5 or the reflection prism 6 of the prism array 4, and in the case of the PBS 5, the transmitted P-polarized light is converted into the S-polarized light by the 波長 wavelength plate 7 and emitted, and the polarized light is separated.
The S-polarized light reflected by the light enters the adjacent PBS 5 and is reflected and emitted as S-polarized light. Further, the light incident on the reflection prism 6 is reflected by the total reflection mirror 6a and is reflected by the adjacent PB.
Only S-polarized light that enters S5 and is reflected and emitted by the polarization splitting unit 5a is used as illumination light for the light valve 16.

【0100】このように、反射プリズム6に入射した光
の内の一部は、ライトバルブ16ヘの照明光として使用
できないが、本来、第2レンズ板3の光軸O周辺の光量
が外周部の光量に比して断然多く、この使用できない一
部分は大きな問題ではなく、光軸O周辺部の光を有効的
に利用できる本発明の意義は大であるということができ
る。
As described above, a part of the light incident on the reflecting prism 6 cannot be used as illumination light for the light valve 16, but the light amount around the optical axis O of the second lens plate 3 is originally limited to the outer peripheral portion. The unusable portion is not a serious problem, and it can be said that the present invention that can effectively use the light around the optical axis O is significant.

【0101】なお、上記各実施の形態1乃至3に記載の
偏光装置は、それを使用する投射型表示装置において、
ライトバルブ16への照明光は、前記の偏光ビームスプ
リッタ13の偏光分離部を反射したS偏光が入射して照
明する構成となっていたが、その偏光分離部を透過した
P偏光でライトバルブ16を照明する構成としても良
い。その際には、偏光装置を射出される偏光を大部分P
偏光とするように構成する必要があるが、そのためには
1/2波長板7を配置する位置を、上記各実施の形態に
おいて1/2波長板7を配置した個所には配置せず、逆
に配置しなかった個所に配置する構成とすることにより
達成することが出来る。
The polarizing device described in each of Embodiments 1 to 3 is a projection type display device using the polarizing device.
The illumination light to the light valve 16 is configured to illuminate with the S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 13 of the polarization beam splitter 13 incident thereon. May be illuminated. In this case, the polarized light emitted from the polarizing device is mostly P
It is necessary to configure the polarization plate to be polarized light. For that purpose, the position where the half-wave plate 7 is disposed is not disposed at the position where the half-wave plate 7 is disposed in each of the above-described embodiments. This can be achieved by arranging the parts at positions not arranged at the positions.

【0102】また、上記各実施の形態1乃至3において
は、偏光装置を構成する第2レンズ板3の光軸O近傍の
2×2個の領域にわたって高輝度領域が発生する場合に
おける実施の形態であった。これは、使用する光源部1
の形態、第1,第2レンズ板2,3のレンズ2a,3a
の大きさ、配置等に依存し、例えば、レンズ2a,3a
の数を増やした場合においては、前記高輝度領域に含ま
れるレンズ2a,3aの数は、更に増えることになり、
それに伴って、プリズムアレイ4を構成するPBS5の
数は増えることとなる。
In each of the first to third embodiments, an embodiment in which a high-luminance area is generated over 2 × 2 areas near the optical axis O of the second lens plate 3 constituting the polarizing device. Met. This is the light source unit 1
Form, lenses 2a, 3a of first and second lens plates 2, 3
Depends on the size, arrangement, etc. of the
When the number of lenses is increased, the number of lenses 2a and 3a included in the high-luminance area further increases,
Accordingly, the number of PBSs 5 constituting the prism array 4 increases.

【0103】さらに、上記各実施の形態1乃至3に記載
の偏光装置は、図1に示す投射型表示装置に採用した場
合を説明したが、本発明の偏光装置を使用する投射型表
示装置は上記説明の構成の投射型表示装置に限定されな
いものであることは言うまでもない。
Further, the case where the polarizer described in each of Embodiments 1 to 3 is employed in the projection type display device shown in FIG. 1 has been described. It goes without saying that the present invention is not limited to the projection type display device having the configuration described above.

【0104】さらにまた、「色分解光学系」もクロスダ
イクロイックミラーによって反射されて反対側に色分離
されるB光とR光並びに、当該クロスダイクロイックミ
ラーを透過して進行するG光になるように構成しても良
いし、他の構成による「色分解光学系」によっても良
い。しかも、使用するライトバルブ16も反射型に限定
される必要はなく、透過型ライトバルブを使用すること
もできる。
Further, the "color separation optical system" also converts the B light and the R light which are reflected by the cross dichroic mirror and color-separated to the opposite side, and the G light which passes through the cross dichroic mirror and travels. It may be configured, or a “color separation optical system” of another configuration may be used. In addition, the light valve 16 to be used does not need to be limited to the reflection type, and a transmission type light valve can be used.

【0105】[0105]

【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、第2レンズ板の略中央部におい
ては、当該レンズ板を構成するレンズの中心部よりその
周辺部の方が光量分布が高い点に鑑み、プリズムアレイ
を構成する反射プリズムに隣接する偏光ビームスプリッ
タに、第2レンズ板のレンズ上の輝点を射出して入射す
る光であって、当該偏光ビームスプリッタの偏光分離部
によって反射される光を反射プリズムに入射させ、当該
反射プリズムの全反射ミラーに入射させて反射させ、当
該反射プリズムから射出させるように設定すると共に、
プリズムアレイの射出面に配置される1/2波長板は、
光軸近傍に係る第2レンズ板の略中央部に対応する領域
と、該中央部以外の領域とで、配置形態を異ならせたた
め、従来方法においては当該部分に対応する箇所から射
出される光はライトバルブを照明することができなかっ
たのに対して、当該部分からの射出光をライトバルブに
対して照明光として利用することができる。その結果、
当該ライトバルブへの高輝度に照明を達成することがで
き、高輝度の投射像を得ることができるという多大の効
果を奏することができる。
As described above, according to the invention described in each of the claims, the substantially central portion of the second lens plate is located closer to the peripheral portion than the central portion of the lens constituting the lens plate. In view of the fact that the light intensity distribution is higher, the light emitted from the bright spot on the lens of the second lens plate and incident on the polarizing beam splitter adjacent to the reflecting prism forming the prism array, The light reflected by the polarization separation unit is made to enter the reflection prism, and is made to enter the total reflection mirror of the reflection prism to be reflected, and is set to be emitted from the reflection prism.
The half-wave plate placed on the exit surface of the prism array
Since the arrangement of the region corresponding to the substantially central portion of the second lens plate near the optical axis is different from that of the region other than the central portion, the light emitted from the portion corresponding to the portion in the conventional method. Could not illuminate the light valve, but the light emitted from the portion can be used as illumination light for the light valve. as a result,
Illumination can be achieved with high brightness to the light valve, and a great effect that a high-brightness projected image can be obtained can be obtained.

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

【図1】本発明の実施の形態1に係る偏光装置と投射型
表示装置を説明する構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a polarizing device and a projection display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同実施の形態1に係る偏光装置に使用する1/
2波長板を配置したプリズムアレイ及び第2レンズ板等
の斜視図である。
FIG. 2 shows 1/1 used in the polarization device according to the first embodiment.
It is a perspective view of a prism array in which a two-wavelength plate is arranged, a second lens plate, and the like.

【図3】同実施の形態1に係る偏光装置を使用した投射
型表示装置の光線図で、図2のA一A’線に沿う部分に
おけるものである。
FIG. 3 is a ray diagram of a projection type display device using the polarizing device according to the first embodiment, taken along a line AA ′ in FIG. 2;

【図4】同実施の形態1に係る偏光装置を使用した投射
型表示装置の光線図で、図2のB−B’線に沿う部分に
おけるものである。
FIG. 4 is a ray diagram of a projection type display device using the polarizing device according to the first embodiment, taken along a line BB ′ in FIG. 2;

【図5】同実施の形態1に係る偏光装置における詳細な
光線図で、図2のA一A’線に沿う部分におけるもので
ある。
FIG. 5 is a detailed ray diagram of the polarizing device according to the first embodiment, taken along a line AA ′ of FIG. 2;

【図6】同実施の形態1に係る偏光装置における詳細な
光線図で、図2のB−B’線に沿う部分におけるもので
ある。
FIG. 6 is a detailed ray diagram of the polarizing device according to the first embodiment, taken along a line BB ′ in FIG. 2;

【図7】この発明の実施の形態2に係る偏光装置に使用
する1/2波長板を配置したプリズムアレイ及び第2レ
ンズ板等の斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view of a prism array having a half-wave plate used in a polarizing device according to Embodiment 2 of the present invention, a second lens plate, and the like.

【図8】同実施の形態2に係る偏光装置を使用した投射
型表示装置の光線図で、図7のA一A’線に沿う部分に
おけるものである。
FIG. 8 is a ray diagram of a projection type display device using the polarizing device according to the second embodiment, taken along a line AA ′ of FIG. 7;

【図9】同実施の形態2に係る偏光装置における詳細な
光線図で、図7のA一A’線に沿う部分におけるもので
ある。
FIG. 9 is a detailed ray diagram of the polarization device according to the second embodiment, taken along a line AA ′ of FIG. 7;

【図10】同実施の形態2に係る偏光装置における詳細
な光線図で、図7のB一B’線に沿う部分におけるもの
である。
FIG. 10 is a detailed ray diagram of the polarization device according to the second embodiment, taken along a line B-B 'in FIG.

【図11】この発明の実施の形態3に係る偏光装置に使
用する1/2波長板を配置したプリズムアレイ及び第2
レンズ板等の斜視図である。
FIG. 11 shows a prism array in which a half-wave plate used in a polarizing device according to a third embodiment of the present invention and a second prism array are provided.
It is a perspective view of a lens plate etc.

【図12】同実施の形態3に係る偏光装置を使用した投
射型表示装置の光線図で、図11のA一A’線に沿う部
分におけるものである。
FIG. 12 is a ray diagram of a projection type display device using the polarizing device according to the third embodiment, taken along a line AA ′ of FIG. 11;

【図13】同実施の形態3に係る偏光装置を使用した投
射型表示装置の光線図で、図11のB−B’線に沿う部
分におけるものである。
FIG. 13 is a ray diagram of a projection type display device using the polarizing device according to the third embodiment, taken along a line BB ′ in FIG. 11;

【図14】同実施の形態3に係る偏光装置における詳細
な光線図で、図11のA一A’線に沿う部分におけるも
のである。
FIG. 14 is a detailed ray diagram of the polarizing device according to the third embodiment, taken along a line AA ′ of FIG. 11;

【図15】同実施の形態3に係る偏光装置における詳細
な光線図で、図11のB−B’線に沿う部分におけるも
のである。
FIG. 15 is a detailed ray diagram of the polarization device according to the third embodiment, taken along a line BB ′ in FIG. 11;

【図16】従来例の偏光照明装置の全体説明構成図であ
る。
FIG. 16 is an overall explanatory configuration diagram of a conventional polarized illumination device.

【図17】同従来例の偏光装置の光線図である。FIG. 17 is a ray diagram of the conventional polarization device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源部 2 第1レンズ板 2a 第1レンズ板を構成するレンズ 3 第2レンズ板 3a 第2レンズ板を構成するレンズ 4 プリズムアレイ 5 プリズムアレイを構成するPBS 5a 偏光分離部 6 プリズムアレイを構成する反射プリズム 6a 全反射ミラー 7 1/2波長板 8 コンデンサーレンズ 9,10,11,15 ダイクロイックミラー(色分解光学系) 12,14 折曲げミラー 13,13R,13G,13B 偏光ビームスプリッタ(検光光学系) 16,16R,16G,16B ライトバルブ 18 クロスダイクロイックプリズム(合成光学系) 19 投射レンズ(投射光学系) Reference Signs List 1 light source unit 2 first lens plate 2a lens forming first lens plate 3 second lens plate 3a lens forming second lens plate 4 prism array 5 PBS forming prism array 5a polarization separation unit 6 forming prism array Reflecting prism 6a Total reflection mirror 7 1/2 wavelength plate 8 Condenser lens 9,10,11,15 Dichroic mirror (color separation optical system) 12,14 Folding mirror 13,13R, 13G, 13B Polarization beam splitter (Analysis Optical system) 16,16R, 16G, 16B Light valve 18 Cross dichroic prism (synthetic optical system) 19 Projection lens (projection optical system)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源部と、 複数のレンズを平面的に配置したレンズ板であって、前
記光源部から射出した光源光を当該複数のレンズの構成
する開口によって決定される光束に分割する第1レンズ
板と、 複数のレンズを平面的に有する他のレンズ板であって、
前記第1レンズ板の複数のレンズがそれぞれ当該他のレ
ンズ板の複数のレンズ上に輝点を構成する第2レンズ板
と、 該第2レンズ板の複数のレンズの個々の輝点から射出さ
れた光が入射されるプリズムアレイであって、当該プリ
ズムアレイは、偏光分離部を有する偏光ビームスプリッ
タ及び全反射ミラーを有する反射プリズムから構成され
るプリズムアレイと、 該プリズムアレイ射出面に配置され、該プリズムアレイ
に入射した前記輝点から射出した光を当該プリズムアレ
イを構成する偏光ビームスプリッタによって偏光分離し
て当該プリズムアレイを射出したP偏光又はS偏光の内
の一方の偏光を他方の偏光に変換させるための1/2波
長板とを備えた偏光装置であって、 前記プリズムアレイを構成する前記反射プリズムに隣接
する偏光ビームスプリッタに、前記第2レンズ板のレン
ズ上の輝点を射出して入射する光であって、当該偏光ビ
ームスプリッタの偏光分離部によって反射される光を前
記反射プリズムに入射させ、当該反射プリズムの全反射
ミラーに入射させて反射させ、当該反射プリズムから射
出させるように設定すると共に、 前記プリズムアレイの射出面に配置される前記1/2波
長板は、光軸近傍に係る前記第2レンズ板の略中央部に
対応する領域と、該中央部以外の領域とで、配置形態が
異なっていることを特徴とする偏光装置。
1. A lens plate in which a light source unit and a plurality of lenses are arranged in a plane, and wherein a light source emitted from the light source unit is divided into light beams determined by openings formed by the plurality of lenses. One lens plate and another lens plate having a plurality of lenses in a plane,
A plurality of lenses of the first lens plate each forming a bright point on a plurality of lenses of the other lens plate; and a plurality of lenses emitted from each of the plurality of lenses of the second lens plate. A prism array having a polarizing beam splitter having a polarization splitting section and a reflecting prism having a total reflection mirror, and a prism array arranged on an exit surface of the prism array. The light emitted from the bright spot incident on the prism array is polarized and separated by the polarization beam splitter constituting the prism array, and one of the P-polarized light or the S-polarized light emitted from the prism array is converted to the other polarized light. A polarizing device comprising: a half-wave plate for conversion; and a polarized light adjacent to the reflection prism constituting the prism array. The light that emerges from the bright spot on the lens of the second lens plate and enters the beam splitter, and is reflected by the polarization separation unit of the polarization beam splitter, is incident on the reflection prism. The half-wave plate arranged on the exit surface of the prism array is set so as to be made incident on the total reflection mirror to be reflected and emitted from the reflection prism, and the second lens plate is located near the optical axis. The arrangement of the polarizer is different between a region corresponding to a substantially central portion of the device and a region other than the central portion.
【請求項2】前記プリズムアレイの射出面に配置される
前記1/2波長板は、複数の偏光ビームスプリッタにお
いて幾つか置きに配置され、光軸近傍に係る前記第2レ
ンズ板の略中央部に対応する領域と、該中央部以外の領
域とでは異なる偏光ビームスプリッタに配置されること
により、前記略中央部に対応する領域と、該中央部以外
の領域とでは配置形態が異なっていることを特徴とする
請求項1記載の偏光装置。
2. The half-wave plate disposed on the exit surface of the prism array is disposed at every other position in a plurality of polarization beam splitters, and substantially in the center of the second lens plate near the optical axis. And the region other than the central portion are arranged in different polarizing beam splitters, so that the region corresponding to the substantially central portion and the region other than the central portion have different arrangement forms. The polarizing device according to claim 1, wherein:
【請求項3】前記プリズムアレイの射出面に配置される
前記1/2波長板は、光軸近傍に係る前記第2レンズ板
の略中央部に対応する領域では、複数の偏光ビームスプ
リッタに渡って連続して配置され、又、該中央部以外の
領域では、複数の偏光ビームスプリッタにおいて幾つか
置きに配置されることにより、前記略中央部に対応する
領域と、該中央部以外の領域とでは配置形態が異なって
いることを特徴とする請求項1記載の偏光装置。
3. The half-wave plate disposed on the exit surface of the prism array extends across a plurality of polarization beam splitters in a region near the optical axis and substantially corresponding to the center of the second lens plate. Are arranged continuously, and in the region other than the central portion, by being arranged every other in the plurality of polarization beam splitters, a region corresponding to the substantially central portion, and a region other than the central portion The polarizing device according to claim 1, wherein the arrangement is different.
【請求項4】光源部を含む偏光装置と、 該偏光装置から射出するP偏光またはS偏光をR光、G
光ならびにB光に分解する色分解光学系と、 該色分解光学系による各色光を各色光の信号によって変
調して射出させる各色光毎に配置されたライトバルブ
と、 該各色光のライトバルブの射出光から変調光を検光する
検光光学系と、 該検光光学系による各色検光光を色合成する合成光学系
と、 該合成光学系による合成光を投射する投射光学系と、を
有する投射型表示装置において、 前記偏光装置は、 光源部と、 複数のレンズを平面的に配置したレンズ板であって、前
記光源部から射出した光源光を当該複数のレンズの構成
する開口によって決定される光束に分割する第1レンズ
板と、 複数のレンズを平面的に有する他のレンズ板であって、
前記第1レンズ板の複数のレンズがそれぞれ当該他のレ
ンズ板の複数のレンズ上に輝点を構成する第2レンズ板
と、 該第2レンズ板の複数のレンズの個々の輝点から射出さ
れた光が入射されるプリズムアレイであって、当該プリ
ズムアレイは、偏光分離部を有する偏光ビームスプリッ
タ及び全反射ミラーを有する反射プリズムから構成され
るプリズムアレイと、 該プリズムアレイ射出面に配置され、該プリズムアレイ
に入射した前記輝点から射出した光を当該プリズムアレ
イを構成する偏光ビームスプリッタによって偏光分離し
て当該プリズムアレイを射出したP偏光又はS偏光の内
の一方の偏光を他方の偏光に変換させるための1/2波
長板とを備えた偏光装置であって、 前記プリズムアレイを構成する前記反射プリズムに隣接
する偏光ビームスプリッタに、前記第2レンズ板のレン
ズ上の輝点を射出して入射する光であって、当該偏光ビ
ームスプリッタの偏光分離部によって反射される光を前
記反射プリズムに入射させ、当該反射プリズムの全反射
ミラーに入射させて反射させ、当該反射プリズムから射
出させるように設定すると共に、 前記プリズムアレイの射出面に配置される前記1/2波
長板は、光軸近傍に係る前記第2レンズ板の略中央部に
対応する領域と、該中央部以外の領域とで、配置形態が
異なっている偏光装置としたことを特徴とする投射型表
示装置。
4. A polarizing device including a light source unit, and P-polarized light or S-polarized light emitted from the polarizing device is converted into R light, G light.
A color separation optical system that separates the light into B light, a light valve that is arranged for each color light that modulates and emits each color light by the signal of the color light by the color separation optical system, and a light valve for each color light. An analyzing optical system for analyzing modulated light from the emitted light, a combining optical system for combining colors of each color analyzing light by the analyzing optical system, and a projection optical system for projecting combined light by the combining optical system. In the projection type display device, the polarizing device is a lens plate in which a light source unit and a plurality of lenses are arranged in a plane, and the light source light emitted from the light source unit is determined by an aperture formed by the plurality of lenses. A first lens plate for splitting the light beam to be split, and another lens plate having a plurality of lenses in a plane,
A plurality of lenses of the first lens plate each forming a bright point on a plurality of lenses of the other lens plate; and a plurality of lenses emitted from each of the plurality of lenses of the second lens plate. A prism array having a polarizing beam splitter having a polarization splitting section and a reflecting prism having a total reflection mirror, and a prism array arranged on an exit surface of the prism array. The light emitted from the bright spot incident on the prism array is polarized and separated by the polarization beam splitter constituting the prism array, and one of the P-polarized light or the S-polarized light emitted from the prism array is converted to the other polarized light. A polarizing device comprising: a half-wave plate for conversion; and a polarized light adjacent to the reflection prism constituting the prism array. The light that emerges from the bright spot on the lens of the second lens plate and enters the beam splitter, and is reflected by the polarization separation unit of the polarization beam splitter, is incident on the reflection prism. The half-wave plate arranged on the exit surface of the prism array is set so as to be made incident on the total reflection mirror to be reflected and emitted from the reflection prism, and the second lens plate is located near the optical axis. A projection type display device, wherein the polarizers are arranged differently in a region corresponding to a substantially central portion of the device and in a region other than the central portion.
【請求項5】前記偏光装置のプリズムアレイの射出面に
配置される前記1/2波長板は、複数の偏光ビームスプ
リッタにおいて幾つか置きに配置され、光軸近傍に係る
前記第2レンズ板の略中央部に対応する領域と、該中央
部以外の領域とでは異なる偏光ビームスプリッタに配置
されることにより、前記略中央部に対応する領域と、該
中央部以外の領域とでは配置形態が異なっていることを
特徴とする請求項4記載の投射型表示装置。
5. A half-wave plate disposed on an exit surface of a prism array of the polarization device is disposed every other in a plurality of polarization beam splitters, and the half-wave plate of the second lens plate near an optical axis is disposed. The region corresponding to the substantially central portion and the region other than the central portion are arranged on different polarizing beam splitters, so that the region corresponding to the substantially central portion and the region other than the central portion have different arrangement forms. The projection type display device according to claim 4, wherein:
【請求項6】前記偏光装置のプリズムアレイの射出面に
配置される前記1/2波長板は、光軸近傍に係る前記第
2レンズ板の略中央部に対応する領域では、複数の偏光
ビームスプリッタに渡って連続して配置され、又、該中
央部以外の領域では、複数の偏光ビームスプリッタにお
いて幾つか置きに配置されることにより、前記略中央部
に対応する領域と、該中央部以外の領域とでは配置形態
が異なっていることを特徴とする請求項4記載の投射型
表示装置。
6. The half-wave plate disposed on the exit surface of the prism array of the polarizing device has a plurality of polarized beams in a region corresponding to a substantially central portion of the second lens plate near an optical axis. It is arranged continuously over the splitter, and in the region other than the central portion, by being arranged every other in a plurality of polarization beam splitters, a region corresponding to the substantially central portion, and a region other than the central portion 5. The projection type display device according to claim 4, wherein an arrangement form is different from that of the area.
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CN108459418A (en) * 2018-02-09 2018-08-28 友达光电股份有限公司 Prism type polarized light structure and backlight module with same
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