JPH11271668A - Lighting optical device and projection type display device - Google Patents

Lighting optical device and projection type display device

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JPH11271668A
JPH11271668A JP10072147A JP7214798A JPH11271668A JP H11271668 A JPH11271668 A JP H11271668A JP 10072147 A JP10072147 A JP 10072147A JP 7214798 A JP7214798 A JP 7214798A JP H11271668 A JPH11271668 A JP H11271668A
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JP
Japan
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light
array plate
prism
illumination optical
prism array
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Application number
JP10072147A
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Japanese (ja)
Inventor
Takaaki Tanaka
孝明 田中
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain the light projection type display device which can light up a liquid crystal panel with lights from light sources very efficiently and uniformly and has good uniformity and high light use efficiency by providing a prism array plate which deflects and puts together the lights from the light sources. SOLUTION: The lights emitted by lamps 30 and 31 are converged by parabolic mirrors 32 and 33 respectively and converted into nearly parallel lights. The respective lights are made incident on a prism array plate 34 consisting of prisms. The pieces of luminous flux from the parabolic mirrors 32 and 33 are split by the prism array plate 34 and the split pieces of luminous flux are put together by turns. The composite luminous flux is made incident on a 1st lens array plate 35 consisting of lenses. Thus, the luminous flux which is split by the prism array plate 34 is made incident on lens elements of the 1st lens array plate 35 to light up the liquid crystal panel 39 uniformly.

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】本発明は光源からの光を画像
形成手段に照明する照明光学装置と画像形成手段に形成
される画像を照明光で照射し、投写レンズによりスクリ
ーン上に拡大投写する投写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 an illumination optical device for illuminating light from a light source to an image forming means, and to irradiate an image formed on the image forming means with illumination light, and to project an enlarged image on a screen by a projection lens. The present invention relates to a type display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】大画面の画像を得るために、映像信号に
応じた光学像を形成する小型の画像形成手段に、光源か
らの光を照明し、投写レンズによりその光学像をスクリ
ーン上に投写、拡大する投写型表示装置が用いられてい
る。画像形成手段には、アクティブマトリクス方式であ
って、ツイストネマチック型の液晶セルの両側に偏光板
を直交ニコルに配置した構成で、偏光を利用して光を変
調する液晶パネルが広く実用的に用いられている。液晶
パネルに光源からの光を照明する照明光学装置には、複
数のレンズから構成される2枚のレンズアレイ板が用い
られている(例えば特開平3−111806号公報)。
2枚のレンズアレイ板は、光源側に配置される一方のレ
ンズアレイ板に入射する光束を多数に分割し、分割され
た各光束を液晶パネル上に重畳し、効率よく均一に照明
するものである。
2. Description of the Related Art In order to obtain a large screen image, a small image forming means for forming an optical image corresponding to a video signal is illuminated with light from a light source, and the optical image is projected on a screen by a projection lens. , An enlarged projection display device is used. For the image forming means, a liquid crystal panel that modulates light using polarization is widely and practically used, which is an active matrix type, in which a polarizing plate is arranged in orthogonal Nicols on both sides of a twisted nematic liquid crystal cell. Have been. An illumination optical device that illuminates a liquid crystal panel with light from a light source uses two lens array plates including a plurality of lenses (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-111806).
The two lens array plates divide a light beam incident on one of the lens array plates disposed on the light source side into a large number, superimpose each of the divided light beams on a liquid crystal panel, and illuminate efficiently and uniformly. is there.

【0003】また、偏光を利用した液晶パネルを用いた
投写型表示装置の照明光学装置として、偏光分離手段で
ある偏光分離プリズムと、偏光回転手段である1/2波
長板を用いて、自然光を偏光方向が一方向の光に変換す
る偏光変換光学部材を構成し、投写型表示装置の光利用
効率を向上させ、投写型表示装置の高輝度化を図る照明
光学装置が開示されている(例えば、特開平8−304
739号公報)。さらに、投写型表示装置の高輝度化を
図るため、複数の光源を用いた照明光学装置が開示され
ている(例えば、特開平6−265887号公報)。
Further, as an illumination optical device of a projection type display device using a liquid crystal panel using polarized light, natural light is transmitted by using a polarized light separating prism as a polarized light separating means and a half-wave plate as a polarized light rotating means. There is disclosed an illumination optical device that constitutes a polarization conversion optical member that converts light into one direction of polarization, improves the light use efficiency of the projection display device, and increases the brightness of the projection display device (for example, disclosed). JP-A-8-304
No. 739). Further, an illumination optical device using a plurality of light sources has been disclosed in order to increase the luminance of a projection display device (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-265887).

【0004】(図8)は従来の複数の光源を用いた照明
光学装置を導入した投写型表示装置を示したものであ
る。光源である2つの放電ランプ1、2からの放射光は
それぞれの凹面鏡3、4により集光され、略平行光の光
束に変換される。それぞれの平行光束は対応する第1レ
ンズアレイ板5に入射する。第1レンズアレイ板5は複
数の矩形のレンズから構成され、各矩形のレンズにより
入射光束を多数に分割し、それぞれの第2レンズアレイ
板6の複数の各レンズに収束させる。第2レンズアレイ
板6の各レンズには多数の微小な光源像が形成される。
第2レンズアレイ板6は第1レンズアレイ板5の各レン
ズを液晶パネル16、17、18上に重畳結像させる。
FIG. 8 shows a projection type display device in which a conventional illumination optical device using a plurality of light sources is introduced. Radiation light from the two discharge lamps 1 and 2 serving as light sources is condensed by the concave mirrors 3 and 4 and converted into substantially parallel light beams. Each parallel light beam enters the corresponding first lens array plate 5. The first lens array plate 5 is composed of a plurality of rectangular lenses. Each rectangular lens divides the incident light beam into a large number and converges on the plurality of lenses of each second lens array plate 6. Many minute light source images are formed on each lens of the second lens array plate 6.
The second lens array plate 6 superimposes the respective lenses of the first lens array plate 5 on the liquid crystal panels 16, 17, and 18 to form an image.

【0005】照明光学装置7を出射した光はダイクロイ
ックミラー8、9により、緑、赤、青の3原色光に分離
された後、それぞれの色光に対応する液晶パネル16、
17、18に入射する。このようにして、分割した多数
の光束を液晶パネル上に重畳させて均一な照明を行う。
リレーレンズ11、12は、第2レンズアレイ板と液晶
パネルまでの距離である照明光路長の違いによる液晶パ
ネルへの照明光の強度差を補正している。フィールドレ
ンズ14、13、15はそれぞれ液晶パネル16、1
7、18への照明光を投写レンズ20の瞳面21に集光
する。投写レンズ20の液晶パネル16、17、18か
ら出射した青、緑、赤の3原色光をダイクロイックプリ
ズム19により合成された後、投写レンズ20に入射す
る。投写レンズ20は液晶パネル16、17、18の画
像をスクリーン(図示せず)上に拡大投写する。複数の
光源を用いるため明るい投写型表示装置が構成できる。
[0005] The light emitted from the illumination optical device 7 is separated into three primary colors of green, red and blue by dichroic mirrors 8 and 9, and then the liquid crystal panel 16 corresponding to each color light is separated.
The light is incident on 17 and 18. In this way, a large number of split light beams are superimposed on the liquid crystal panel to perform uniform illumination.
The relay lenses 11 and 12 correct the difference in the intensity of illumination light to the liquid crystal panel due to the difference in the illumination optical path length, which is the distance between the second lens array plate and the liquid crystal panel. Field lenses 14, 13, and 15 are liquid crystal panels 16, 1 respectively.
The illumination light to 7 and 18 is focused on the pupil plane 21 of the projection lens 20. The three primary color lights of blue, green, and red emitted from the liquid crystal panels 16, 17, and 18 of the projection lens 20 are combined by the dichroic prism 19, and then enter the projection lens 20. The projection lens 20 enlarges and projects the images of the liquid crystal panels 16, 17, and 18 on a screen (not shown). Since a plurality of light sources are used, a bright projection display device can be configured.

【0006】(図8)には、投写レンズの瞳面21に形
成される光源像の様相を示している。2つの光源1、2
がレンズアレイ板により微小な光源像24となり、さら
に、光源像群22、23を形成されている。
FIG. 8 shows a light source image formed on the pupil plane 21 of the projection lens. Two light sources 1, 2
Is a minute light source image 24 by the lens array plate, and further, light source image groups 22 and 23 are formed.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】一般的に、投写型表示
装置の明るさを向上させるためには、放電ランプの消費
電力を高くすればよいが、放電ランプの寿命を確保しつ
つ、消費電力を高くすると、発光部が大きくなり、光利
用効率が低下するという問題がある。このため、比較的
消費電力の小さい複数の光源を用いた方が、投写型表示
装置の明るさを効率よく向上させることができる。(図
8)のような複数の光源を用いた従来の照明光学装置の
構成では、投写レンズの光軸を挟んで、2つの光源が対
称に配置されている。このような場合、投写レンズの瞳
面に形成される光源の像は(図8)の投写レンズの瞳面
に示すように、光軸を挟んで、2つの光源からの像が形
成されることになる。投写レンズには口径蝕があり、ス
クリーン上で、中心の照度に対して周辺の照度が低下す
る。これは、投写レンズの瞳面での光源像が口径蝕によ
りケラレを生じるためである。したがって、光軸を挟ん
で配置される2つの光源の発光特性が異なる場合には、
スクリーン周辺部の明るさに寄与する光源像が異なるた
め、スクリーン上で投写画像の色むらを生じる。また、
1つの光源が不点灯になった場合には、スクリーン上で
の照度分布が不均一となるという問題を生じる。
Generally, in order to improve the brightness of a projection display device, the power consumption of a discharge lamp may be increased. When the height is increased, there is a problem that the light emitting portion becomes large and the light use efficiency is reduced. Therefore, the use of a plurality of light sources having relatively low power consumption can improve the brightness of the projection display device more efficiently. In the configuration of a conventional illumination optical device using a plurality of light sources as shown in FIG. 8, two light sources are arranged symmetrically with respect to the optical axis of the projection lens. In such a case, the image of the light source formed on the pupil plane of the projection lens is formed from the two light sources with the optical axis interposed therebetween, as shown in the pupil plane of the projection lens (FIG. 8). become. The projection lens has vignetting, and the peripheral illuminance is lower than the central illuminance on the screen. This is because the light source image on the pupil plane of the projection lens causes vignetting due to vignetting. Therefore, when the light emission characteristics of two light sources arranged with the optical axis interposed therebetween are different,
Since the light source images contributing to the brightness at the periphery of the screen are different, color unevenness of the projected image occurs on the screen. Also,
When one light source is turned off, there arises a problem that the illuminance distribution on the screen becomes uneven.

【0008】さらに、このような照明光学装置を(図
8)に示すような投写型表示装置に導入した場合、3原
色の中の1つの赤の色光については、投写レンズの瞳面
に形成される光源の像が、光軸に対して反転する。した
がって、投写レンズの瞳面での各光源像は、光源1の
緑、青の光源像が22の領域に形成され、光源1の赤の
光源像は23の領域に形成される。また、光源2の緑、
青の光源像は、23の領域に形成され、光源2の赤の光
源像が22の領域に形成される。このため、2つの光源
の発光特性が少しでも異なれば、投写レンズの口径食に
より、光源像のケラレの様相が変わり、結果として、ス
クリーン上で大きな色むらを生じるとう問題を生じる。
Further, when such an illumination optical device is introduced into a projection type display device as shown in FIG. 8, one red color light of the three primary colors is formed on the pupil plane of the projection lens. The image of the light source is inverted with respect to the optical axis. Therefore, as for each light source image on the pupil plane of the projection lens, the green and blue light source images of the light source 1 are formed in the region 22 and the red light source image of the light source 1 is formed in the region 23. Also, the green of the light source 2,
The blue light source image is formed in the area 23, and the red light source image of the light source 2 is formed in the area 22. For this reason, if the light emission characteristics of the two light sources are slightly different, vignetting of the projection lens changes the appearance of vignetting of the light source image, resulting in a problem that large color unevenness occurs on the screen.

【0009】したがって、複数の光源を用いて照明光学
装置および投写型表示装置を構成する場合、それぞれの
光源により形成される投写レンズの瞳面での光源像が、
光軸に対してできるだけ対称であることが必要であっ
た。また、(図8)に示す構成では、照明光学装置から
の光を高率よく導くには投写レンズのFナンバーを明る
くする必要があった。さらに、2つの凹面鏡に対して、
それぞれ、第1および第2のレンズアレイ板が必要であ
り、コスト高になるという問題があった。
Therefore, when an illumination optical device and a projection display device are configured by using a plurality of light sources, a light source image formed on each of the light sources on a pupil plane of a projection lens is expressed by:
It was necessary to be as symmetrical as possible with respect to the optical axis. In the configuration shown in FIG. 8, it is necessary to brighten the F-number of the projection lens in order to guide the light from the illumination optical device with high efficiency. Furthermore, for two concave mirrors,
Each of them requires the first and second lens array plates, and has a problem that the cost is increased.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の第1の照明光学装置は、光源からの光を集
光し画像を形成する画像形成手段に照明する照明光学装
置であって、複数の光源と、前記複数の光源からの放射
光をそれぞれ集光する凹面鏡と、前記凹面鏡からの光が
入射し、複数のプリズムから構成され前記凹面鏡からの
光をそれぞれ偏角し、合成するプリズムアレイ板と、前
記プリズムアレイ板からの光が入射し、複数のレンズか
ら構成され前記プリズムアレイ板からの光を多数の光束
に分割する第1のレンズアレイ板と、複数のレンズから
構成され前記第1のレンズアレイ板からの光が入射する
第2のレンズアレイ板とを備えたものである。
In order to solve the above-mentioned problems, a first illumination optical device of the present invention is an illumination optical device for condensing light from a light source and illuminating an image forming means for forming an image. There, a plurality of light sources, a concave mirror that respectively collects the radiated light from the plurality of light sources, the light from the concave mirror is incident, the light from the concave mirror composed of a plurality of prisms, respectively deflected, A prism array plate to be combined, a first lens array plate into which light from the prism array plate is incident and which is composed of a plurality of lenses and divides the light from the prism array plate into a large number of light fluxes, And a second lens array plate to which light from the first lens array plate is incident.

【0011】本発明の第2の照明光学装置は、光源から
の光を集光し画像を形成する画像形成手段に照明する照
明光学装置であって、複数の光源と、前記複数の光源か
らの放射光をそれぞれ集光する凹面鏡と、前記凹面鏡か
らの光が入射し、複数のプリズムから構成され前記凹面
鏡からの光をそれぞれ偏角し、合成するプリズムアレイ
板と、前記プリズムアレイ板からの光が入射し、複数の
レンズから構成され前記プリズムアレイ板からの光を多
数の光束に分割する第1のレンズアレイ板と、複数のレ
ンズから構成され前記第1のレンズアレイ板からの光が
入射する第2のレンズアレイ板と、前記第2のレンズア
レイ板からの光が入射し、自然光を偏光方向が直交する
2つの偏光光に分離する偏光分離手段と、前記偏光分離
手段からの光が入射し、前記偏光分離手段から出射した
一方の偏光方向を回転する偏光回転手段とを備えたもの
である。
A second illumination optical device of the present invention is an illumination optical device for illuminating image forming means for forming an image by condensing light from a light source, wherein the plurality of light sources and the light from the plurality of light sources are provided. A concave mirror for condensing the emitted light, light from the concave mirror is incident, a prism array plate composed of a plurality of prisms, each of which deviates and combines the light from the concave mirror, and light from the prism array plate. And a first lens array plate composed of a plurality of lenses and dividing the light from the prism array plate into a number of light beams, and a light beam from the first lens array plate composed of a plurality of lenses A second lens array plate, light from the second lens array plate is incident thereon, polarization separating means for separating natural light into two polarized lights having polarization directions orthogonal to each other, and light from the polarization separating means. Entering And it is obtained by a polarization rotation means for rotating the polarization direction of one emitted from the polarization separating means.

【0012】本発明の第3の照明光学装置は、光源から
の光を集光し画像を形成する画像形成手段に照明する照
明光学装置であって、複数の光源と、前記複数の光源か
らの放射光をそれぞれ集光する凹面鏡と、前記凹面鏡か
らの光が入射し、複数のプリズムから構成され前記凹面
鏡からの光をそれぞれ偏角する複数の第1のプリズムア
レイ板と、前記複数の第1のプリズムアレイ板からの光
がそれぞれ入射し、複数のプリズムから構成され前記複
数の第1のプリズムアレイ板からの光をそれぞれ偏角
し、合成する第2のプリズムアレイ板と、前記第2のプ
リズムアレイ板からの光が入射し、複数のレンズから構
成され前記光源からの光を多数の光束に分割する第1の
レンズアレイ板と、複数のレンズから構成され前記第1
のレンズアレイ板からの光が入射する第2のレンズアレ
イ板とを備えたものである。
A third illumination optical device according to the present invention is an illumination optical device for illuminating image forming means for forming an image by condensing light from a light source, comprising: a plurality of light sources; A concave mirror for condensing emitted light, a plurality of first prism array plates into which light from the concave mirror is incident, and a plurality of first prism array plates each including a plurality of prisms and each of which deviates light from the concave mirror; A second prism array plate, which is composed of a plurality of prisms, respectively deviates and combines light from the plurality of first prism array plates, and the second prism array plate; The first lens array plate, into which light from the prism array plate is incident and configured by a plurality of lenses and splits the light from the light source into a large number of light beams, and the first lens array plate including a plurality of lenses.
And a second lens array plate on which light from the lens array plate is incident.

【0013】本発明の第4の照明光学装置は、光源から
の光を集光し画像を形成する画像形成手段に照明する照
明光学装置であって、複数の光源と、前記複数の光源か
らの放射光をそれぞれ集光する凹面鏡と、前記凹面鏡か
らの光が入射し、複数のプリズムから構成され前記凹面
鏡からの光をそれぞれ偏角する複数の第1のプリズムア
レイ板と、前記複数の第1のプリズムアレイ板からの光
がそれぞれ入射し、複数のプリズムから構成され前記複
数の第1のプリズムアレイ板からの光をそれぞれ偏角
し、合成する第2のプリズムアレイ板と、前記第2のプ
リズムアレイ板からの光が入射し、複数のレンズから構
成され前記光源からの光を多数の光束に分割する第1の
レンズアレイ板と、複数のレンズから構成され前記第1
のレンズアレイ板からの光が入射する第2のレンズアレ
イ板と、前記第2のレンズアレイ板からの光が入射し、
自然光を偏光方向が直交する2つの偏光光に分離する偏
光分離手段と、前記偏光分離手段からの光が入射し、前
記偏光分離手段から出射した一方の偏光方向を回転する
偏光回転手段とを備えたものである。
A fourth illumination optical device according to the present invention is an illumination optical device for illuminating image forming means for forming an image by condensing light from a light source, comprising: a plurality of light sources; A concave mirror for condensing emitted light, a plurality of first prism array plates into which light from the concave mirror is incident, and a plurality of first prism array plates each including a plurality of prisms and each of which deviates light from the concave mirror; A second prism array plate, which is composed of a plurality of prisms, respectively deviates and combines light from the plurality of first prism array plates, and the second prism array plate; The first lens array plate, into which light from the prism array plate is incident and configured by a plurality of lenses and splits the light from the light source into a large number of light beams, and the first lens array plate including a plurality of lenses.
A second lens array plate on which light from the lens array plate is incident, and light from the second lens array plate incident on the second lens array plate;
A polarization separating unit that separates natural light into two polarized light beams whose polarization directions are orthogonal to each other; and a polarization rotation unit that receives light from the polarization separation unit and rotates one polarization direction emitted from the polarization separation unit. It is a thing.

【0014】本発明の第1の投写型表示装置は、光源
と、光源からの光を集光し画像形成手段に照明する照明
光学手段と、前記照明光学手段からの光が入射し、映像
信号に応じて光学像を形成する1つの画像形成手段と、
前記画像形成手段上の光学像をスクリーン上に投写する
投写レンズとを備えて、前記照明光学手段として、本発
明第1乃至第4の照明光学手段で構成さあれたものであ
る。
According to a first projection type display device of the present invention, a light source, illumination optical means for condensing light from the light source and illuminating the image forming means, light from the illumination optical means is incident, and a video signal One image forming means for forming an optical image in accordance with
A projection lens for projecting the optical image on the image forming unit onto a screen, wherein the illumination optical unit is constituted by the first to fourth illumination optical units of the present invention.

【0015】本発明の第2の投写型表示装置は、光源
と、光源からの光を集光し画像形成手段上に照明する照
明光学手段と、前記光源からの白色光を青、緑、赤の色
成分の光に分離する色分離光学手段と、前記色分離光学
手段からの各色光が入射し、映像信号に応じて光学像が
形成される3つの画像形成手段と、前記画像形成手段か
らの青、緑、赤の出射光を受け青、緑、赤の色光を合成
する色合成光学手段と、前記画像形成手段上の光学像を
スクリーン上に投写する投写レンズとを備えて、前記照
明光学手段として、本発明の第1乃至第4の照明光学手
段で構成されたものである。
According to a second projection type display device of the present invention, there are provided a light source, illumination optical means for condensing light from the light source and illuminating the image forming means, and white light from the light source for blue, green and red. A color separation optical unit that separates the light into color component lights, three image forming units on which each color light from the color separation optical unit is incident, and an optical image is formed in accordance with a video signal; and A color combining optical unit that receives blue, green, and red emitted light and combines blue, green, and red light, and a projection lens that projects an optical image on the image forming unit onto a screen. The optical means includes the first to fourth illumination optical means of the present invention.

【0016】本発明光源と、光源からの光を集光し画像
形成手段上に照明する照明光学手段と、前記光源からの
白色光を青、緑、赤の色成分の光に分離する色分離光学
手段と、前記色分離光学手段からの各色光が入射し、入
射する光を直交する二つの偏光方向の光に分離する偏光
分離プリズムと、偏光分離プリズムからの光が入射し、
映像信号に応じて光学像が形成される3つの画像形成手
段と、前記画像形成手段からの青、緑、赤の出射する光
が前記偏光分離プリズムを透過して入射する青、緑、赤
の色光を合成する色合成光学手段と、前記画像形成手段
上の光学像をスクリーン上に投写する投写レンズとを備
えて、前記照明光学手段としては、本発明の第1乃至第
4の照明光学手段で構成されたものである。
The light source of the present invention, illumination optical means for condensing light from the light source and illuminating the image forming means, and color separation for separating white light from the light source into light of blue, green and red color components Optical means, each color light from the color separation optical means is incident, a polarization separation prism that separates the incident light into light in two orthogonal polarization directions, light from the polarization separation prism is incident,
Three image forming units in which an optical image is formed in accordance with a video signal, and blue, green, and red light emitted from the image forming unit pass through the polarization splitting prism and enter blue, green, and red. A color synthesizing optical unit for synthesizing color light; and a projection lens for projecting an optical image on the image forming unit onto a screen, wherein the illumination optical unit includes first to fourth illumination optical units of the present invention. It is composed of

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例の照明光学装
置および投写型表示装置について図面を参照しながら説
明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An illumination optical device and a projection display device according to embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】(発明の実施の形態1)(図1)は本発明
における第1の照明光学装置の構成を示したものであ
る。画像形成手段として、偏光や散乱を利用して光を変
調する液晶パネルを用いる。
(Embodiment 1) (FIG. 1) shows the configuration of a first illumination optical device according to the present invention. As an image forming unit, a liquid crystal panel that modulates light using polarization or scattering is used.

【0019】30、31は放電ランプ、32、33は放
物面鏡、34は複数のプリズムから構成されるプリズム
アレイ板、35は第1レンズアレイ板、36は第2レン
ズアレイ板、37は本発明の第1の照明光光学装置、3
8はフィールドレンズ、液晶パネル、40は投写レン
ズ、41は投写レンズの瞳面である。(図1)中には、
投写レンズの瞳面に形成される光源像の様相を示してい
る。
Reference numerals 30 and 31 denote discharge lamps, 32 and 33 are parabolic mirrors, 34 is a prism array plate composed of a plurality of prisms, 35 is a first lens array plate, 36 is a second lens array plate, and 37 is a second lens array plate. First illumination light optical device of the present invention, 3
8 is a field lens, a liquid crystal panel, 40 is a projection lens, and 41 is a pupil plane of the projection lens. (Figure 1)
Fig. 3 shows aspects of a light source image formed on a pupil plane of a projection lens.

【0020】メタルハライドランプ、超高圧水銀ラン
プ、キセノンランプ等のランプ30、31から放射され
る光はそれぞれ対応する放物面鏡32、33により、集
光し略平行光に変換される。それぞれの光束は複数のプ
リズムから構成されるプリズムアレイ板34に入射す
る。プリズムアレイ板34のプリズム素子は、頂角が6
0度の三角柱プリズムである。プリズムアレイ板34の
各プリズムは放物面鏡32、33から入射する光を全反
射させ、それぞれの光軸を60度偏角する。放物面鏡3
2、33からの光束はプリズムアレイ板34によりそれ
ぞれ分割され、そして、分割された光束が交互に合成さ
れる。交互に合成さた光束は、複数のレンズで構成され
る第1レンズアレイ板35に入射する。プリズムアレイ
板34のプリズムピッチは、第1レンズアレイ板35の
レンズ素子ピッチ(プリズムの配列方向のピッチ)の2
倍にしている。プリズムアレイ板34のプリズムの一辺
で反射した光束の境界が、第1レンズアレイ板35のレ
ンズ素子の開口内部とを一致させないためである。ま
た、プリズムアレイ板34と第1レンズアレイ板は密着
させる。
Light emitted from lamps 30 and 31 such as a metal halide lamp, an ultra-high pressure mercury lamp, and a xenon lamp is condensed and converted into substantially parallel light by corresponding parabolic mirrors 32 and 33, respectively. Each light beam enters a prism array plate 34 composed of a plurality of prisms. The prism element of the prism array plate 34 has an apex angle of 6
It is a 0 degree triangular prism. Each prism of the prism array plate 34 totally reflects the light incident from the parabolic mirrors 32 and 33, and deflects each optical axis by 60 degrees. Parabolic mirror 3
The light beams from 2 and 33 are split by the prism array plate 34, respectively, and the split light beams are alternately combined. The light beams alternately combined are incident on a first lens array plate 35 composed of a plurality of lenses. The prism pitch of the prism array plate 34 is two times the lens element pitch of the first lens array plate 35 (the pitch in the prism arrangement direction).
Doubled. This is because the boundary of the light beam reflected by one side of the prism of the prism array plate 34 does not coincide with the inside of the opening of the lens element of the first lens array plate 35. Further, the prism array plate 34 and the first lens array plate are brought into close contact with each other.

【0021】このようにして、第1レンズアレイ板35
のレンズ素子へ入射する光束には、プリズムアレイ板3
4で分割された光束が均一に入射し、液晶パネル39へ
均一な照明ができるようにしている。
In this manner, the first lens array plate 35
The light beam incident on the lens element of FIG.
The luminous flux divided by 4 is uniformly incident so that the liquid crystal panel 39 can be uniformly illuminated.

【0022】第1レンズアレイ板35に入射した光束
は、プリズムアレイ板34からの光束を多数の光束に分
割される。分割された多数の光束は、複数のレンズから
構成される第2レンズアレイ板36に収束する。第2レ
ンズアレイ板36上には多数の2次光源像が形成され
る。第1レンズアレイ板35のレンズ素子の焦点距離は
第1のレンズアレイ板35と第2レンズアレイ板36の
間隔と等しくしている。第1レンズアレイ板35のレン
ズ素子と第2レンズアレイ板36のレンズ素子は矩形開
口形状である。第2レンズアレイ板36のレンズ素子は
第1レンズアレイ板35面と液晶パネル面39とが略共
役関係となるように焦点距離を決めている。第2レンズ
アレイ板36の各レンズ素子からの出射した光を液晶パ
ネル39上に照明するため、第2レンズアレイ板36の
レンズ素子および第1レンズアレイ板35の各レンズ素
子はそれぞれ適切に偏芯させている。第2レンズアレイ
板36から出射する多数の光束は、液晶パネル39上に
重畳され、液晶パネル39上に均一に照明される。
In the light beam incident on the first lens array plate 35, the light beam from the prism array plate 34 is divided into a number of light beams. A large number of split light beams converge on a second lens array plate 36 composed of a plurality of lenses. Many secondary light source images are formed on the second lens array plate 36. The focal length of the lens elements of the first lens array plate 35 is equal to the distance between the first lens array plate 35 and the second lens array plate 36. The lens elements of the first lens array plate 35 and the lens elements of the second lens array plate 36 have a rectangular opening shape. The focal length of the lens elements of the second lens array plate 36 is determined so that the surface of the first lens array plate 35 and the liquid crystal panel surface 39 have a substantially conjugate relationship. In order to illuminate the light emitted from each lens element of the second lens array plate 36 onto the liquid crystal panel 39, the lens elements of the second lens array plate 36 and the lens elements of the first lens array plate 35 are appropriately polarized. It is cored. Many light beams emitted from the second lens array plate 36 are superimposed on the liquid crystal panel 39 and are uniformly illuminated on the liquid crystal panel 39.

【0023】フィールドレンズ38は液晶パネル39上
に照明される光を投写レンズ40の瞳面41に集光する
ためのものである。投写レンズ40の瞳面41と第2レ
ンズアレイ板36面とは略共役関係となる。
The field lens 38 focuses light illuminated on the liquid crystal panel 39 on the pupil plane 41 of the projection lens 40. The pupil plane 41 of the projection lens 40 and the surface of the second lens array plate 36 have a substantially conjugate relationship.

【0024】投写レンズ40の瞳面41には光源30お
よび31の光源像の様相を図示している。プリズムアレ
イ板のプリズム配列方向に、それぞれ光源30、31の
微小光な源像42、43が交互に形成される。
The appearance of the light source images of the light sources 30 and 31 is shown on the pupil plane 41 of the projection lens 40. In the prism array direction of the prism array plate, minute light source images 42 and 43 of the light sources 30 and 31 are alternately formed.

【0025】この瞳面41が光源として、スクリーン上
(図示せず)に投写される。(図8)に示す従来の照明
光学装置のような投写レンズの瞳面での光源像と比べ
て、光軸に対して2つの光源像が対称に形成されている
ことががわかる。また、投写レンズの瞳面の全体に光源
像が形成されることがわかる。
This pupil plane 41 is projected on a screen (not shown) as a light source. It can be seen that the two light source images are formed symmetrically with respect to the optical axis as compared with the light source images on the pupil plane of the projection lens such as the conventional illumination optical device shown in FIG. It can also be seen that a light source image is formed on the entire pupil plane of the projection lens.

【0026】プリズムアレイ板は、成形で製作してもよ
い。成形品を用いることにより、低コストなプリズムア
レイ板が構成できる。この場合、プリズム頂角のだれと
平面部の精度が低くなるが、多少損失が増大するだけで
ある。また、プリズムアレイ板を耐熱性の高い樹脂で構
成してもよい。プリズムアレイ板を樹脂で製作すれば、
さらに、低コスト化できる。
The prism array plate may be manufactured by molding. By using a molded product, a low-cost prism array plate can be configured. In this case, the accuracy of the apex angle of the prism and the flat portion is reduced, but the loss is only slightly increased. Further, the prism array plate may be made of a resin having high heat resistance. If the prism array plate is made of resin,
Further, the cost can be reduced.

【0027】以上のように、複数の光源からの光をプリ
ズムアレイ板により偏角し、合成するため、投写レンズ
瞳面に形成される光源像が光軸に対してほぼ対称に配置
され、スクリーン上の照度均一性および色均一性が良
く、光利用効率の高い照明光学装置が構成できる。ま
た、投写レンズのFナンバーを小さくすることなく、複
数の光源を合成できるため、小型で低コストな投写型表
示装置が構成できる。
As described above, since the light from the plurality of light sources is deflected by the prism array plate and combined, the light source images formed on the pupil plane of the projection lens are arranged substantially symmetrically with respect to the optical axis, and the screen is screened. An illumination optical device having good illuminance uniformity and color uniformity and high light use efficiency can be configured. Further, since a plurality of light sources can be combined without reducing the F-number of the projection lens, a small-sized and low-cost projection display device can be configured.

【0028】(発明の実施の形態2)(図2)は本発明
における第2の照明光学装置の構成を示したものであ
る。画像形成手段として、偏光を利用して光を変調する
液晶パネルを用いる。
(Embodiment 2) (FIG. 2) shows the configuration of a second illumination optical device according to the present invention. As the image forming means, a liquid crystal panel that modulates light using polarized light is used.

【0029】50、51は放電ランプ、52、53は放
物面鏡、54はプリズムアレイ板、55は第1レンズア
レイ板、56は第2レンズアレイ板であり、以上は(図
1)の照明光学装置と同様である。(図1)と異なるの
は、偏光分離手段である偏光分離膜59、と反射膜60
を複数形成して構成した偏光分離プリズムアレイ61と
偏光回転手段である1/2波長板62とから構成される
偏光変換光学部材58と、補助レンズ57を備えている
点である。63は本発明の第2の照明光学装置である。
Reference numerals 50 and 51 denote discharge lamps, 52 and 53 denote parabolic mirrors, 54 denotes a prism array plate, 55 denotes a first lens array plate, and 56 denotes a second lens array plate. It is the same as the illumination optical device. What is different from FIG. 1 is that the polarization separation film 59 as the polarization separation means and the reflection film 60 are provided.
Are provided with a polarization conversion optical member 58 composed of a polarization separation prism array 61 formed by forming a plurality of optical axes and a half-wave plate 62 serving as polarization rotation means, and an auxiliary lens 57. 63 is a second illumination optical device of the present invention.

【0030】65は偏光を利用して光を変調する液晶パ
ネル、64はフィールドレンズである。
Reference numeral 65 denotes a liquid crystal panel that modulates light using polarized light, and 64 denotes a field lens.

【0031】66は投写レンズ、67は投写レンズの瞳
面を示す。(図2)中には、偏光変換光学部材58を示
す側面図と、偏光変換光学部材58の動作を説明する拡
大図を示している。また、投写レンズ66の瞳面67に
形成される光源像の様相を示している。
Reference numeral 66 denotes a projection lens, and 67 denotes a pupil plane of the projection lens. FIG. 2 shows a side view showing the polarization conversion optical member 58 and an enlarged view for explaining the operation of the polarization conversion optical member 58. Also, the figure shows the appearance of the light source image formed on the pupil plane 67 of the projection lens 66.

【0032】ランプ50、51から放射される光はそれ
ぞれ対応する放物面鏡52、53により、集光し略平行
光に変換される。それぞれの光束は複数のプリズムから
構成されるプリズムアレイ板54に入射する。プリズム
アレイ板54のプリズム素子は、頂角が60度の三角柱
プリズムである。プリズムアレイ板54の各プリズムは
放物面鏡52、53から入射する光を全反射させ、それ
ぞれの光軸を60度偏角する。放物面鏡52、53から
の光束はプリズムアレイ板54によりそれぞれ分割さ
れ、そして、分割された光束が交互に合成される。交互
に合成さた光束は、複数のレンズで構成される第1レン
ズアレイ板55に入射する。プリズムアレイ板54のプ
リズムピッチは、第1レンズアレイ板55のレンズ素子
ピッチ(プリズムの配列方向のピッチ)の2倍にしてい
る。プリズムアレイ板54のプリズムの一辺で反射した
光束の境界が、第1レンズアレイ板55のレンズ素子の
開口内部とを一致させないためである。このようにし
て、第1レンズアレイ板55のレンズ素子へ入射する光
束には、プリズムアレイ板54で分割された光束が均一
に入射し、液晶パネル65へ均一な照明ができるように
している。
The light radiated from the lamps 50 and 51 is condensed by the corresponding parabolic mirrors 52 and 53 and converted into substantially parallel light. Each light beam enters a prism array plate 54 composed of a plurality of prisms. The prism elements of the prism array plate 54 are triangular prisms having a vertical angle of 60 degrees. Each prism of the prism array plate 54 totally reflects light incident from the parabolic mirrors 52 and 53, and deflects each optical axis by 60 degrees. The light beams from the parabolic mirrors 52 and 53 are split by the prism array plate 54, and the split light beams are alternately combined. The alternately combined light beams enter a first lens array plate 55 composed of a plurality of lenses. The prism pitch of the prism array plate 54 is twice as large as the lens element pitch of the first lens array plate 55 (the pitch in the prism arrangement direction). This is because the boundary of the light beam reflected by one side of the prism of the prism array plate 54 does not coincide with the inside of the opening of the lens element of the first lens array plate 55. In this manner, the light beam split by the prism array plate 54 is uniformly incident on the light beam incident on the lens elements of the first lens array plate 55, so that the liquid crystal panel 65 can be uniformly illuminated.

【0033】第1レンズアレイ板35に入射した光束
は、プリズムアレイ板34からの光束を多数の光束に分
割される。第1レンズアレイ板55に入射し、多数の光
束に分割される。分割された多数の光束は、第2レンズ
アレイ板56に収束する。第2レンズアレイ板56上に
は多数の2次光源像が形成される。第1レンズアレイ板
55のレンズ素子の焦点距離は第1のレンズアレイ板5
5と第2レンズアレイ板56の間隔と等しくしている。
第1レンズアレイ板55レンズ素子と第2レンズアレイ
板56レンズ素子は同一の矩形開口形状で、焦点距離も
等しい。第2レンズアレイ板56レンズ素子は第1レン
ズアレイ板55面と液晶パネル面65とが略共役関係と
なるように焦点距離を決めている。補助レンズ57は第
2レンズアレイ板56の周辺から出射する光束を液晶パ
ネル65上に照明するためのレンズであり、焦点距離は
補助レンズ面から液晶パネル面までの面間距離としてい
る。
In the light beam incident on the first lens array plate 35, the light beam from the prism array plate 34 is divided into a number of light beams. The light enters the first lens array plate 55 and is divided into a number of light beams. The large number of split light beams converge on the second lens array plate 56. Many secondary light source images are formed on the second lens array plate 56. The focal length of the lens elements of the first lens array plate 55 is
5 and the distance between the second lens array plate 56.
The first lens array plate 55 lens element and the second lens array plate 56 lens element have the same rectangular aperture shape and the same focal length. The focal length of the lens elements of the second lens array plate 56 is determined so that the surface of the first lens array plate 55 and the liquid crystal panel surface 65 have a substantially conjugate relationship. The auxiliary lens 57 is a lens for illuminating a light beam emitted from the periphery of the second lens array plate 56 onto the liquid crystal panel 65, and the focal length is a distance between the auxiliary lens surface and the liquid crystal panel surface.

【0034】第2レンズアレイ板56から出射する多数
の光束は、微小な偏光分離プリズムをプリズムアレイ板
のプリズム配列方向と直角な一方向に複数配列した偏光
分離プリズムアレイ58に入射する。微小な偏光分離プ
リズムは第2レンズアレイ板56のレンズピッチの約1
/2のピッチで配列している。一つの偏光分離プリズム
に入射した光は偏光分離膜59によりP偏光は透過し、
S偏光は反射する。反射したS偏光の光は、隣の反射膜
60に入射し再び反射され、1/2波長板62に入射す
る。1/2波長板62は入射した光の偏光方向を90°
回転するように配置され、入射したS偏光の光をP偏光
に変換する。偏光変換光学部材58により自然光を一つ
の偏光方向の光に変換した光は補助レンズ57に入射す
る。補助レンズ57で屈折された多数の光束は液晶パネ
ル69上に重畳され、液晶パネル69を均一に照明す
る。偏光変換光学部材58を配置することにより、損失
していた一方の偏光方向の光を利用できるため、液晶パ
ネルを照明する有効な偏光の光束が増大できる。
A large number of light beams emitted from the second lens array plate 56 enter a polarization separation prism array 58 in which a plurality of minute polarization separation prisms are arranged in one direction perpendicular to the prism arrangement direction of the prism array plate. The minute polarization separating prism has a lens pitch of about 1 of the second lens array plate 56.
/ 2 pitch. The light incident on one polarization separation prism transmits the P-polarized light through the polarization separation film 59,
S-polarized light is reflected. The reflected S-polarized light enters the adjacent reflection film 60, is reflected again, and enters the half-wave plate 62. The half-wave plate 62 changes the polarization direction of the incident light by 90 °.
It is arranged to rotate and converts incident S-polarized light into P-polarized light. The light obtained by converting natural light into light in one polarization direction by the polarization conversion optical member 58 enters the auxiliary lens 57. Many light beams refracted by the auxiliary lens 57 are superimposed on the liquid crystal panel 69, and illuminate the liquid crystal panel 69 uniformly. By arranging the polarization conversion optical member 58, it is possible to use the lost light in one polarization direction, so that the effective polarized light beam for illuminating the liquid crystal panel can be increased.

【0035】フィールドレンズ64は液晶パネル65上
に照明される光を投写レンズ66の瞳面67に集光する
ためのものである。投写レンズ66の瞳面67と第2レ
ンズアレイ板56面とは略共役関係となる。
The field lens 64 is for condensing the light illuminated on the liquid crystal panel 65 on the pupil surface 67 of the projection lens 66. The pupil plane 67 of the projection lens 66 and the surface of the second lens array plate 56 have a substantially conjugate relationship.

【0036】投写レンズ66の瞳面67には光源50お
よび51の光源像の様相を図示している。プリズムアレ
イ板のプリズム配列方向に、それぞれ光源50、51の
一方向の偏光成分の微小な光源像68、69が交互に形
成される。さらに、偏光変換光学部材の偏光分離プリズ
ム配列方向に、もう一方の偏光成分の微小な光源像7
0、71が形成される。
The appearance of the light source images of the light sources 50 and 51 is shown on the pupil plane 67 of the projection lens 66. In the prism array direction of the prism array plate, minute light source images 68 and 69 of polarization components in one direction of the light sources 50 and 51 are alternately formed. Furthermore, a minute light source image 7 of the other polarization component is arranged in the polarization separating prism arrangement direction of the polarization conversion optical member.
0 and 71 are formed.

【0037】この瞳面67が光源として、スクリーン上
(図示せず)に投写される。(図8)に示す従来の照明
光学装置のような投写レンズの瞳面での光源像と比べ
て、光軸に対して2つの光源像が対称に形成されている
ことががわかる。また、投写レンズの瞳面の全体に緻密
に光源像が形成されることがわかる。
The pupil plane 67 is projected on a screen (not shown) as a light source. It can be seen that the two light source images are formed symmetrically with respect to the optical axis as compared with the light source images on the pupil plane of the projection lens such as the conventional illumination optical device shown in FIG. Further, it can be seen that a light source image is densely formed on the entire pupil plane of the projection lens.

【0038】プリズムアレイ板は、成形で製作してもよ
い。成形品を用いることにより、低コストなプリズムア
レイ板が構成できる。この場合、プリズム頂角のだれと
平面部の精度が低くなるが、多少損失が増大するだけで
ある。また、プリズムアレイ板を耐熱性の高い樹脂で構
成してもよい。プリズムアレイ板を樹脂で製作すれば、
さらに、低コスト化できる。
The prism array plate may be manufactured by molding. By using a molded product, a low-cost prism array plate can be configured. In this case, the accuracy of the apex angle of the prism and the flat portion is reduced, but the loss is only slightly increased. Further, the prism array plate may be made of a resin having high heat resistance. If the prism array plate is made of resin,
Further, the cost can be reduced.

【0039】以上のように、複数の光源からの光をプリ
ズムアレイ板により偏角し、合成するため、投写レンズ
瞳面に形成される光源像が光軸に対してほぼ対称に配置
され、スクリーン上の照度均一性および色均一性が良
く、光利用効率の高い照明光学装置が構成できる。ま
た、投写レンズのFナンバーを小さくすることなく、複
数の光源を合成できるため、小型で低コストな投写型表
示装置が構成できる。さらに、自然光を一方向の偏光の
光に変換する偏光変換光学部材を配置するため、光利用
効率が非常に高い照明光学装置が構成できる。
As described above, since the light from the plurality of light sources is deflected by the prism array plate and combined, the light source images formed on the pupil plane of the projection lens are arranged substantially symmetrically with respect to the optical axis, and the screen An illumination optical device having good illuminance uniformity and color uniformity and high light use efficiency can be configured. Further, since a plurality of light sources can be combined without reducing the F-number of the projection lens, a small-sized and low-cost projection display device can be configured. Furthermore, since a polarization conversion optical member for converting natural light into light of one-way polarization is disposed, an illumination optical device having extremely high light use efficiency can be configured.

【0040】(発明の実施の形態3)(図3)は本発明
における第3の照明光学装置の構成を示したものであ
る。画像形成手段として、偏光や散乱を利用して光を変
調する液晶パネルを用いる。
(Embodiment 3) (FIG. 3) shows a configuration of a third illumination optical device according to the present invention. As an image forming unit, a liquid crystal panel that modulates light using polarization or scattering is used.

【0041】80、81は放電ランプ、82、83は放
物面鏡、85は第2のプリズムアレイ板、86は第1レ
ンズアレイ板、87は第2レンズアレイ板であり、以上
は(図1)の照明光学装置と同様である。(図1)と異
なるのは、第1のプリズムアレイ板を、放物面鏡82、
83と第2のプリズムアレイ板の間に備えている点であ
る。88は本発明の第3の照明光学装置である。90は
偏光や散乱を利用して光を変調する液晶パネル、89は
フィールドレンズ、91は投写レンズである。
80 and 81 are discharge lamps, 82 and 83 are parabolic mirrors, 85 is a second prism array plate, 86 is a first lens array plate, and 87 is a second lens array plate. This is the same as the illumination optical device of 1). The difference from FIG. 1 is that the first prism array plate is
This is a point provided between the second prism array plate 83 and the second prism array plate. Reference numeral 88 denotes a third illumination optical device of the present invention. Reference numeral 90 denotes a liquid crystal panel that modulates light using polarization or scattering, 89 denotes a field lens, and 91 denotes a projection lens.

【0042】(図1)に示す照明光学装置において、プ
リズムアレイ板のプリズム配列方向の開口と放物面鏡の
開口の大きさの比は、光束を60度偏角するため、2:
1となる。この場合、プリズムアレイ板、第1および第
2のレンズアレイ板の開口を小型に構成すると、放物面
鏡の開口を小さくすることが必要となり、放物面鏡のラ
ンプからの光の集光率が低下する。
In the illumination optical device shown in FIG. 1, the ratio of the size of the opening in the prism array direction of the prism array plate to the size of the opening of the parabolic mirror is such that the light beam is deflected by 60 degrees,
It becomes 1. In this case, if the apertures of the prism array plate and the first and second lens array plates are configured to be small, it is necessary to reduce the aperture of the parabolic mirror, and condense light from the lamp of the parabolic mirror. The rate drops.

【0043】そこで、集光率を向上させるため、放物面
鏡の開口と、レンズアレイ板に近接して配置するプリズ
ムアレイ板の開口が同等になるように、放物面鏡からの
光束を30度偏角し、第2のプリズムアレイ板85に入
射させる第1のプリズムアレイ板84を備えるものであ
る。
Therefore, in order to improve the light collection rate, the light beam from the parabolic mirror is adjusted so that the opening of the parabolic mirror is equal to the opening of the prism array plate disposed close to the lens array plate. It comprises a first prism array plate 84 that is deflected by 30 degrees and is incident on a second prism array plate 85.

【0044】ランプ80、81から放射される光はそれ
ぞれ対応する放物面鏡82、83により、集光し略平行
光に変換される。それぞれの光束は複数のプリズムから
構成される第1のプリズムアレイ板84に入射する。第
1のプリズムアレイ板84のプリズム素子は、頂角が9
0度の三角柱プリズムである。第1のプリズムアレイ板
84のプリズム素子は放物面鏡82、83から入射する
光を損失させることなく、屈折させ、それぞれの光源か
ら光を30度偏角する。30度を偏角させるため、プリ
ズム素子の屈折率は略1.73の媒質を用いている。第
1のプリズムアレイ板84は投写レンズの光軸に対して
対称となるよう配置している。また、2つの放物面鏡8
2、83からの光束が入射する第1のプリズムアレイ板
84を一つで構成しているが、それぞれの放物面鏡8
2、83からの光束に対応する複数の第1のプリズムア
レイ板で構成してもよい。
The light radiated from the lamps 80 and 81 is condensed by the corresponding parabolic mirrors 82 and 83 and converted into substantially parallel light. Each light beam enters a first prism array plate 84 composed of a plurality of prisms. The prism element of the first prism array plate 84 has an apex angle of 9
It is a 0 degree triangular prism. The prism elements of the first prism array plate 84 refract light incident from the parabolic mirrors 82 and 83 without loss, and deflect light from each light source by 30 degrees. In order to deviate the angle by 30 degrees, a medium having a refractive index of about 1.73 of the prism element is used. The first prism array plate 84 is arranged symmetrically with respect to the optical axis of the projection lens. Also, two parabolic mirrors 8
The first prism array plate 84 on which the light beams from the light beams 2 and 83 are incident is constituted by one.
It may be constituted by a plurality of first prism array plates corresponding to the light beams from 2, 83.

【0045】第1のプリズムアレイ板84のプリズム素
子により偏角した光は第2のプリズムアレイ板85に入
射する。第2のプリズムアレイ板のプリズム素子の数
は、第1のプリズムアレイ板のプリズム素子の数の1/
2で構成している。第2のプリズムアレイ板のプリズム
配列方向の開口と放物面鏡の開口の大きさの比は1.1
5:1となりほぼ同等となる。したがって、第2のプリ
ズムアレイ板、第1および第2レンズアレイ板を小型に
構成しても、放物面鏡のランプからの光の集光率を高く
できる。
The light deflected by the prism elements of the first prism array plate 84 enters the second prism array plate 85. The number of prism elements of the second prism array plate is 1 / the number of prism elements of the first prism array plate.
It consists of two. The ratio of the size of the opening in the prism array direction of the second prism array plate to the size of the opening of the parabolic mirror is 1.1.
5: 1, which is almost the same. Therefore, even if the second prism array plate and the first and second lens array plates are configured to be small, the light collection rate of the light from the lamp of the parabolic mirror can be increased.

【0046】第2のプリズムアレイ板85のプリズム素
子は、放物面鏡82、83から第1のプリズムアレイ板
を屈折して入射する光を全反射させ、それぞれの光軸を
60度偏角する。入射した光束は第2のプリズムアレイ
板85によりそれぞれ分割され、そして、分割された光
束が交互に合成される。交互に合成さた光束は、複数の
レンズで構成される第1レンズアレイ板86に入射す
る。
The prism element of the second prism array plate 85 refracts the first prism array plate from the parabolic mirrors 82 and 83 and totally reflects the incident light, and deviates each optical axis by 60 degrees. I do. The incident light beams are respectively split by the second prism array plate 85, and the split light beams are alternately combined. The light beams alternately combined are incident on a first lens array plate 86 composed of a plurality of lenses.

【0047】第1レンズアレイ板86に入射した光束
は、第2のプリズムアレイ板87からの光束を多数の光
束に分割される。分割された多数の光束は、複数のレン
ズから構成される第2レンズアレイ板87に収束する。
第2レンズアレイ板87上には多数の2次光源像が形成
される。第1レンズアレイ板86のレンズ素子と第2レ
ンズアレイ板87のレンズ素子は矩形開口形状である。
第2レンズアレイ板87のレンズ素子は第1レンズアレ
イ板86面と液晶パネル面90とが略共役関係となるよ
うにレンズ素子の焦点距離を決めている。第2レンズア
レイ板87の各レンズ素子からの出射した光を液晶パネ
ル90上に照明するため、第2レンズアレイ板87のレ
ンズ素子および第1レンズアレイ板86のレンズ素子は
それぞれ適切に偏芯させている。第2レンズアレイ板8
6から出射する多数の光束は、液晶パネル90上に重畳
され、液晶パネル90上に均一に照明される。
The light beam incident on the first lens array plate 86 divides the light beam from the second prism array plate 87 into a number of light beams. A large number of split light beams converge on a second lens array plate 87 composed of a plurality of lenses.
Many secondary light source images are formed on the second lens array plate 87. The lens elements of the first lens array plate 86 and the lens elements of the second lens array plate 87 have a rectangular opening shape.
The focal length of the lens elements of the second lens array plate 87 is determined so that the surface of the first lens array plate 86 and the liquid crystal panel surface 90 have a substantially conjugate relationship. Since the light emitted from each lens element of the second lens array plate 87 is illuminated on the liquid crystal panel 90, the lens elements of the second lens array plate 87 and the lens elements of the first lens array plate 86 are appropriately decentered. Let me. Second lens array plate 8
Many light beams emitted from 6 are superimposed on the liquid crystal panel 90 and are uniformly illuminated on the liquid crystal panel 90.

【0048】フィールドレンズ89は液晶パネル90上
に照明される光を投写レンズ91の瞳面に集光するため
のものである。投写レンズ91の瞳面と第2レンズアレ
イ板87面とは略共役関係となる。
The field lens 89 is for condensing the light illuminated on the liquid crystal panel 90 on the pupil plane of the projection lens 91. The pupil plane of the projection lens 91 and the surface of the second lens array plate 87 have a substantially conjugate relationship.

【0049】第1および第2のプリズムアレイ板は、成
形で製作してもよい。成形品を用いることにより、低コ
ストなプリズムアレイ板が構成できる。この場合、プリ
ズム頂角のだれと平面部の精度が低くなるが、多少損失
が増大するだけである。また、第2のプリズムアレイ板
を耐熱性の高い樹脂で構成してもよい。第1および第2
のプリズムアレイ板を樹脂で製作すれば、さらに、低コ
スト化できる。
The first and second prism array plates may be manufactured by molding. By using a molded product, a low-cost prism array plate can be configured. In this case, the accuracy of the apex angle of the prism and the flat portion is reduced, but the loss is only slightly increased. Further, the second prism array plate may be made of a resin having high heat resistance. First and second
If the prism array plate is made of resin, the cost can be further reduced.

【0050】以上のように、複数の光源からの光を第2
のプリズムアレイ板により偏角し、合成するため、投写
レンズの瞳面に形成される光源像が光軸に対してほぼ対
称に配置され、スクリーン上の照度均一性および色均一
性が良く、光利用効率の高い照明光学装置が構成でき
る。また、投写レンズのFナンバーを小さくすることな
く、複数の光源を合成できるため、小型で低コストな投
写型表示装置が構成できる。さらに、放物面鏡からの光
を30度偏角する第1のプリズムアレイ板を備えるた
め、放物面鏡開口と第2のプリズムアレイ板、第1およ
び第2レンズアレイ板の開口の大きさを同等にでき、非
常に高い光利用効率の照明光学装置が構成できる。
As described above, the light from the plurality of light sources is
The light source image formed on the pupil plane of the projection lens is arranged almost symmetrically with respect to the optical axis, so that the illuminance uniformity and color uniformity on the screen are good. An illumination optical device with high use efficiency can be configured. Further, since a plurality of light sources can be combined without reducing the F-number of the projection lens, a small-sized and low-cost projection display device can be configured. Further, since a first prism array plate for deflecting light from the parabolic mirror by 30 degrees is provided, the size of the opening of the parabolic mirror opening, the second prism array plate, and the first and second lens array plates is large. Thus, an illumination optical device having extremely high light use efficiency can be configured.

【0051】(発明の実施の形態4)(図4)は本発明
における第4の照明光学装置の構成を示したものであ
る。画像形成手段として、偏光を利用して光を変調する
液晶パネルを用いる。
(Embodiment 4) (FIG. 4) shows the configuration of a fourth illumination optical device according to the present invention. As the image forming means, a liquid crystal panel that modulates light using polarized light is used.

【0052】100、101は放電ランプ、102、1
03は放物面鏡、104は第1のプリズムアレイ板、1
05は第2のプリズムアレイ板、106は第1レンズア
レイ板、107は第2レンズアレイ板であり、以上は
(図3)の照明光学装置と同様である。(図3)と異な
るのは、偏光分離手段である偏光分離膜110と、反射
膜111を複数形成して構成した偏光分離プリズムアレ
イ112と偏光回転手段である1/2波長板113とか
ら構成される偏光変換光学部材109と、補助レンズ1
08を備えている点である。114は本発明の第4の照
明光学装置である。
100 and 101 are discharge lamps, 102 and 1
03 is a parabolic mirror, 104 is a first prism array plate, 1
05 is a second prism array plate, 106 is a first lens array plate, 107 is a second lens array plate, and the above is the same as the illumination optical device of FIG. What is different from FIG. 3 is a polarization separation film 110 serving as polarization separation means, a polarization separation prism array 112 formed by forming a plurality of reflection films 111, and a half-wave plate 113 serving as polarization rotation means. Polarization conversion optical member 109 and auxiliary lens 1
08 is provided. Reference numeral 114 denotes a fourth illumination optical device of the present invention.

【0053】116は偏光を利用して光を変調する液晶
パネル、115はフィールドレンズである。117は投
写レンズを示す。(図4)中には、偏光変換光学部材1
09を示す側面図と、偏光変換部材109の動作を説明
する拡大図を示している。
Reference numeral 116 denotes a liquid crystal panel that modulates light using polarized light, and 115 denotes a field lens. Reference numeral 117 denotes a projection lens. (FIG. 4) includes the polarization conversion optical member 1.
9 shows an enlarged view for explaining the operation of the polarization conversion member 109.

【0054】ランプ100、101から放射される光は
それぞれ対応する放物面鏡102、103により、集光
し略平行光に変換される。それぞれの光束は複数のプリ
ズムから構成される第1のプリズムアレイ板104に入
射する。第1のプリズムアレイ板104のプリズム素子
は、頂角が90度の三角柱プリズムである。第1のプリ
ズムアレイ板104の各プリズム素子は放物面鏡10
2、103から入射する光を損失させることなく、屈折
させ、それぞれの光源から光を30度偏角する。30度
を偏角させるため、プリズム素子の屈折率は略1.73
の媒質を用いている。第1のプリズムアレイ板104の
プリズムにより偏角した光は第2のプリズムアレイ板1
05に入射する。第2のプリズムアレイ板105のプリ
ズム配列方向の開口と放物面鏡の開口の大きさの比は
1.15:1となりほぼ同等となる。したがって、第2
のプリズムアレイ板、第1および第2レンズアレイ板を
小型に構成しても、放物面鏡の集光率を高くできる。
The lights emitted from the lamps 100 and 101 are condensed by the corresponding parabolic mirrors 102 and 103, respectively, and are converted into substantially parallel lights. Each light beam enters a first prism array plate 104 composed of a plurality of prisms. The prism element of the first prism array plate 104 is a triangular prism having a vertical angle of 90 degrees. Each prism element of the first prism array plate 104 is a parabolic mirror 10
The light incident from the light sources 2 and 103 is refracted without loss, and the light from each light source is deflected by 30 degrees. To deviate 30 degrees, the refractive index of the prism element is approximately 1.73.
Medium is used. The light deflected by the prism of the first prism array plate 104 is transmitted to the second prism array plate 1
05. The ratio of the size of the opening in the prism array direction of the second prism array plate 105 to the size of the opening of the parabolic mirror is 1.15: 1, which is almost the same. Therefore, the second
Even if the prism array plate and the first and second lens array plates are miniaturized, the light collection rate of the parabolic mirror can be increased.

【0055】第2のプリズムアレイ板105の各プリズ
ム素子は、放物面鏡102、103から第1のプリズム
アレイ板104を屈折して入射する光を全反射させ、そ
れぞれの光軸を60度偏角する。入射した光束は第2の
プリズムアレイ板105によりそれぞれ分割され、そし
て、分割された光束が交互に合成される。交互に合成さ
た光束は、複数のレンズで構成される第1レンズアレイ
板106に入射する。
Each prism element of the second prism array plate 105 refracts the first prism array plate 104 from the parabolic mirrors 102 and 103 and totally reflects the incident light, and sets each optical axis to 60 degrees. Deviate. The incident light fluxes are respectively split by the second prism array plate 105, and the split light fluxes are alternately combined. The light beams alternately combined are incident on the first lens array plate 106 including a plurality of lenses.

【0056】第1レンズアレイ板106に入射した光束
は、プリズムアレイ板34からの光束を多数の光束に分
割される。第1レンズアレイ板55に入射し、多数の光
束に分割される。分割された多数の光束は、第2レンズ
アレイ板56に収束する。第2レンズアレイ板56上に
は多数の2次光源像が形成される。第1レンズアレイ板
106のレンズ素子の焦点距離は第1レンズアレイ板1
06と第2レンズアレイ板107の間隔と等しくしてい
る。第1レンズアレイ板106レンズの素子と第2レン
ズアレイ板107のレンズ素子は同一の矩形開口形状
で、焦点距離も等しい。第2レンズアレイ板107のレ
ンズ素子は第1レンズアレイ板106面と液晶パネル面
116とが略共役関係となるように焦点距離を決めてい
る。補助レンズ108は第2レンズアレイ板107の周
辺から出射する光束を液晶パネル116上に照明するた
めのレンズであり、焦点距離は補助レンズ面から液晶パ
ネル面までの面間距離としている。
In the light beam incident on the first lens array plate 106, the light beam from the prism array plate 34 is divided into a number of light beams. The light enters the first lens array plate 55 and is divided into a number of light beams. The large number of split light beams converge on the second lens array plate 56. Many secondary light source images are formed on the second lens array plate 56. The focal length of the lens elements of the first lens array plate 106 is
06 and the distance between the second lens array plate 107. The lens element of the first lens array plate 106 and the lens element of the second lens array plate 107 have the same rectangular aperture shape and the same focal length. The focal length of the lens elements of the second lens array plate 107 is determined so that the surface of the first lens array plate 106 and the liquid crystal panel surface 116 have a substantially conjugate relationship. The auxiliary lens 108 is a lens for illuminating a light beam emitted from the periphery of the second lens array plate 107 onto the liquid crystal panel 116, and the focal length is a distance between the auxiliary lens surface and the liquid crystal panel surface.

【0057】第2レンズアレイ板107から出射する多
数の光束は、微小な偏光分離プリズムをプリズムアレイ
板のプリズム配列方向と直角な一方向に複数配列した偏
光分離プリズムアレイ109に入射する。微小な偏光分
離プリズムは第2レンズアレイ板107のレンズピッチ
の約1/2のピッチで配列している。一つの偏光分離プ
リズムに入射した光は偏光分離膜110によりP偏光は
透過し、S偏光は反射する。反射したS偏光の光は、隣
の反射膜111に入射し再び反射され、1/2波長板1
13に入射する。1/2波長板113は入射した光の偏
光方向を90°回転するように配置され、入射したS偏
光の光をP偏光に変換する。偏光変換光学部材109に
より自然光を一つの偏光方向の光に変換した光は補助レ
ンズ108に入射する。補助レンズ108で屈折された
多数の光束は液晶パネル116上に重畳され、液晶パネ
ル116を均一に照明する。偏光変換光学部材109を
配置することにより、損失していた一方の偏光方向の光
を利用できるため、液晶パネルを照明する有効な偏光の
光束が増大できる。
A large number of light beams emitted from the second lens array plate 107 enter a polarization separation prism array 109 in which a plurality of minute polarization separation prisms are arranged in one direction perpendicular to the prism arrangement direction of the prism array plate. The minute polarization separating prisms are arranged at a pitch of about 1 / of the lens pitch of the second lens array plate 107. The light incident on one polarization splitting prism is transmitted by the polarization splitting film 110 as P-polarized light and reflected as S-polarized light. The reflected S-polarized light is incident on the adjacent reflection film 111 and is reflected again, so that the half-wave plate 1
13 is incident. The half-wave plate 113 is arranged so as to rotate the polarization direction of the incident light by 90 °, and converts the incident S-polarized light into P-polarized light. Light obtained by converting natural light into light in one polarization direction by the polarization conversion optical member 109 enters the auxiliary lens 108. Many light beams refracted by the auxiliary lens 108 are superimposed on the liquid crystal panel 116 to uniformly illuminate the liquid crystal panel 116. By arranging the polarization conversion optical member 109, it is possible to use the light in one polarization direction that has been lost, so that the effective polarized light flux for illuminating the liquid crystal panel can be increased.

【0058】フィールドレンズ115は液晶パネル11
6上に照明される光を投写レンズ117に集光するため
のものである。投写レンズ117の瞳面と第2レンズア
レイ板56面とは略共役関係となる。
The field lens 115 is the liquid crystal panel 11
6 is for condensing the light illuminated on 6 onto the projection lens 117. The pupil plane of the projection lens 117 and the surface of the second lens array plate 56 have a substantially conjugate relationship.

【0059】以上のように、複数の光源からの光を第2
のプリズムアレイ板により偏角し、合成するため、光源
からの光投写レンズ瞳面に形成される光源像が光軸に対
してほぼ対称に配置され、照度均一性および色均一性が
高く、光利用効率の高い照明光学装置が構成できる。投
写レンズのFナンバーを小さくすることなく、複数の光
源を合成できるため、小型で低コストな投写型表示装置
が構成できる。また、放物面鏡からの光を30度偏角す
る第1のプリズムアレイ板を備えるため、放物面鏡開口
と第2のプリズムアレイ板、第1および第2レンズアレ
イ板の開口の大きさを同等にでき、非常に高い光利用効
率の照明光学装置が構成できる。さらに、自然光を一方
向の偏光の光に変換する偏光変換光学部材を配置するた
め、光利用効率が非常に高い照明光学装置が構成でき
る。
As described above, the light from the plurality of light sources is
The light source image formed on the pupil plane of the light projection lens from the light source is arranged almost symmetrically with respect to the optical axis, and the illuminance uniformity and color uniformity are high, An illumination optical device with high use efficiency can be configured. Since a plurality of light sources can be combined without reducing the F-number of the projection lens, a small and low-cost projection display device can be configured. In addition, since a first prism array plate for deflecting light from the parabolic mirror by 30 degrees is provided, the size of the parabolic mirror aperture and the apertures of the second prism array plate and the first and second lens array plates are increased. Thus, an illumination optical device having extremely high light use efficiency can be configured. Furthermore, since a polarization conversion optical member for converting natural light into light of one-way polarization is disposed, an illumination optical device having extremely high light use efficiency can be configured.

【0060】(発明の実施の形態5)(図5)は本発明
における第1の投写型表示装置の構成を示したものであ
る。
(Embodiment 5) (FIG. 5) shows a configuration of a first projection display apparatus according to the present invention.

【0061】画像形成手段としては偏光や散乱を利用し
て光を変調する液晶パネルを用いる。80、81はラン
プ、82、83は放物面鏡、84は第1のプリズムアレ
イ板、85は第2のプリズムアレイ板、86は第1レン
ズアレイ板、87は第2レンズアレイ板、88は本発明
の第3の照明光学装置である。
As the image forming means, a liquid crystal panel that modulates light by using polarization or scattering is used. 80 and 81 are lamps, 82 and 83 are parabolic mirrors, 84 is a first prism array plate, 85 is a second prism array plate, 86 is a first lens array plate, 87 is a second lens array plate, 88 Is a third illumination optical device of the present invention.

【0062】131は液晶パネル、130はフィールド
レンズ、132は投写レンズ、133はスクリーンであ
る。
Reference numeral 131 denotes a liquid crystal panel, 130 denotes a field lens, 132 denotes a projection lens, and 133 denotes a screen.

【0063】照明光学装置88から出射した光は、フィ
ールドレンズ130を透過し、液晶パネル131に入射
する。液晶パネル131の各画素には青、緑、赤のカラ
ーフィルタが形成されている。液晶パネル131はアク
ティブマトリックス方式であって、映像信号に応じた画
素への印加電圧の制御により光を変調し、カラー画像を
形成する。フィールドレンズ130は液晶パネル131
への照明光を投写レンズ132の瞳面に集光させるもの
である。液晶パネル131を透過した色光は、投写レン
ズ132によりスクリーン133上に拡大投写される。
The light emitted from the illumination optical device 88 passes through the field lens 130 and enters the liquid crystal panel 131. Blue, green and red color filters are formed in each pixel of the liquid crystal panel 131. The liquid crystal panel 131 is of an active matrix type, and modulates light by controlling a voltage applied to a pixel according to a video signal to form a color image. The field lens 130 is a liquid crystal panel 131
Is focused on the pupil plane of the projection lens 132. The color light transmitted through the liquid crystal panel 131 is enlarged and projected on the screen 133 by the projection lens 132.

【0064】以上のように、2つの光源を用いた照明光
学装置として、第1のプリズムアレイ板および第2のプ
リズムアレイ板を備えることにより、2つの光源からの
光を非常に効率よく、均一に液晶パネルへ照明できる。
したがって、均一性が良く、光利用効率の高い投写型表
示装置が構成できる。1枚の液晶パネルを用いて構成す
るため、小型で、低コストな投写型表示装置を構成でき
る。また、照明光学装置として、入射光を60度偏角す
るプリズムアレイ板だけを用いた本発明の第1の照明光
学装置を用いてもよい。さらに、液晶パネルが偏光を利
用して光を変調する方式の場合には、照明光学装置とし
て偏光変換光学部材を備えた本発明の第2、第4の照明
光学装置を用いてもよい。
As described above, by providing the first prism array plate and the second prism array plate as an illumination optical device using two light sources, light from the two light sources can be very efficiently and uniformly. To the LCD panel.
Therefore, a projection display device having good uniformity and high light use efficiency can be configured. Since the structure is formed using one liquid crystal panel, a small-sized and low-cost projection display device can be formed. Further, as the illumination optical device, the first illumination optical device of the present invention using only the prism array plate that deflects incident light by 60 degrees may be used. Furthermore, in the case where the liquid crystal panel modulates light using polarized light, the second and fourth illumination optical devices of the present invention each including a polarization conversion optical member may be used as the illumination optical device.

【0065】(発明の実施の形態6)(図6)は本発明
における第2の投写型表示装置の構成を示したものであ
る。画像形成手段として、偏光を利用して光を変調する
液晶パネルを用いる。
(Embodiment 6) (FIG. 6) shows a configuration of a second projection display apparatus according to the present invention. As the image forming means, a liquid crystal panel that modulates light using polarized light is used.

【0066】80、81はランプ、82、83は放物面
鏡、84は第1のプリズムアレイ板、85は第2のプリ
ズムアレイ板、86は第1レンズアレイ板、87は第2
レンズアレイ板、88は本発明の第3の照明光学装置で
ある。
80 and 81 are lamps, 82 and 83 are parabolic mirrors, 84 is a first prism array plate, 85 is a second prism array plate, 86 is a first lens array plate, and 87 is a second lens array plate.
The lens array plate 88 is a third illumination optical device of the present invention.

【0067】140、141はそれぞれ青反射、緑反射
のダイクロイックミラー、142はダイクロイックミラ
ーから構成される色分離光学手段、143、144、1
45はミラー、146,147はリレーレンズ、14
9、148、150はフィールドレンズ、151、15
2、153は液晶パネル、156は色合成手段であるダ
クロイックプリズム、154、155はそれぞれダイク
ロイックプリズム156を構成する青反射、赤反射のダ
イクロイックミラー、157は投写レンズである。
Reference numerals 140 and 141 denote dichroic mirrors for reflecting blue light and green light, respectively, 142 denotes a color separation optical means composed of dichroic mirrors, and 143, 144, and 1
45 is a mirror, 146 and 147 are relay lenses, 14
9, 148 and 150 are field lenses, 151 and 15
Reference numerals 2 and 153 denote a liquid crystal panel, 156 denotes a dichroic prism which is a color synthesizing means, 154 and 155 denote a dichroic mirror for reflecting blue and red, respectively, constituting a dichroic prism 156, and 157 denotes a projection lens.

【0068】照明光学装置88から出射した光は、色分
離光学手段142に入射する。色分離光学手段142に
入射した光は、青反射のダイクロイックミラー140、
緑反射のダイクロイックミラー141により、青、緑、
赤の色光に分離される。緑、青の色光はそれぞれフィー
ルドレンズ149、150を透過し、液晶パネル15
1、153に入射する。赤の色光はリレーレンズ14
6、147やミラーを透過もしくは反射して、フィール
ドレンズ148を透過後、液晶パネル152に入射す
る。3枚の液晶パネル151、152、153はアクテ
ィブマトリックス方式であって、映像信号に応じた画素
への印加電圧の制御により光を変調し、それぞれ赤、
緑、青の画像を形成する。液晶パネル151、152、
153を透過した色光は、色合成光学手段であるダイク
ロイックプリズム156により、合成され投写レンズ1
57によりスクリーン(図示せず)上に拡大投写され
る。
The light emitted from the illumination optical device 88 enters the color separation optical means 142. The light incident on the color separation optical means 142 is a blue reflecting dichroic mirror 140,
By the dichroic mirror 141 of green reflection, blue, green,
Separated into red color light. The green and blue color lights pass through the field lenses 149 and 150, respectively, and
1, 153. Red color light is relay lens 14
6, 147 and a mirror, and then enter the liquid crystal panel 152 after passing through the field lens 148. The three liquid crystal panels 151, 152, and 153 are of an active matrix type, and modulate light by controlling a voltage applied to a pixel according to a video signal, and modulate red and red light, respectively.
Form green and blue images. Liquid crystal panels 151, 152,
The color light transmitted through the projection lens 153 is synthesized by a dichroic prism 156 as color synthesis optical means.
57 enlarges and projects the image on a screen (not shown).

【0069】以上のように、2つの光源を用いた照明光
学装置として、第1のプリズムアレイ板および第2のプ
リズムアレイ板を備えることにより、2つの光源からの
光を非常に効率よく、均一に液晶パネルへ照明できる。
したがって、均一性が良く、光利用効率の高い投写型表
示装置が構成できる。3枚の液晶パネルを用いて構成す
るため、明るく高精細の投写型表示装置が構成できる。
また、照明光学装置として、入射光を60度偏角するプ
リズムアレイ板だけを用いた本発明の第1の照明光学装
置を用いてもよい。さらに、照明光学装置として偏光変
換光学部材を備えた本発明の第2、第4の照明光学装置
を用いてもよい。
As described above, by providing the first prism array plate and the second prism array plate as an illumination optical device using two light sources, light from the two light sources can be very efficiently and uniformly. To the LCD panel.
Therefore, a projection display device having good uniformity and high light use efficiency can be configured. Since it is configured using three liquid crystal panels, a bright and high-definition projection display device can be configured.
Further, as the illumination optical device, the first illumination optical device of the present invention using only the prism array plate that deflects incident light by 60 degrees may be used. Further, the second and fourth illumination optical devices of the present invention each including a polarization conversion optical member may be used as the illumination optical device.

【0070】(発明の実施の形態7)(図7)は本発明
における第3の投写型表示装置の構成を示したものであ
る。画像形成手段として、偏光を利用して光を変調する
反射型の液晶パネルを用いる。
(Embodiment 7) (FIG. 7) shows a configuration of a third projection display apparatus according to the present invention. As an image forming unit, a reflection type liquid crystal panel that modulates light using polarized light is used.

【0071】80、81はランプ、82、83は放物面
鏡、84は第1のプリズムアレイ板、85は第2のプリ
ズムアレイ板、86は第1レンズアレイ板、87は第2
レンズアレイ板、88は本発明の第3の照明光学装置で
ある。
80 and 81 are lamps, 82 and 83 are parabolic mirrors, 84 is a first prism array plate, 85 is a second prism array plate, 86 is a first lens array plate, and 87 is a second lens array plate.
The lens array plate 88 is a third illumination optical device of the present invention.

【0072】180、181はそれぞれ赤透過、緑反射
のダイクロイックミラー、182はダイクロイックミラ
ーから構成される色分離光学手段、183はミラー、1
84、185、186は偏光分離プリズム、187、1
88、189は反射型の液晶パネル、190、191は
1/2波長板、194は色合成手段であるダクロイック
プリズム、192、193はそれぞれダイクロイックプ
リズム156を構成する赤反射、青反射のダイクロイッ
クミラー、195は投写レンズである。
Reference numerals 180 and 181 denote red-transmitting and green-reflecting dichroic mirrors, 182 denotes color separation optical means constituted by dichroic mirrors, 183 denotes mirrors,
84, 185, 186 are polarization splitting prisms, 187, 1
88 and 189 are reflection type liquid crystal panels, 190 and 191 are half-wave plates, 194 is a dichroic prism which is a color synthesizing means, and 192 and 193 are red reflection and blue reflection dichroic mirrors constituting a dichroic prism 156, respectively. Reference numeral 195 denotes a projection lens.

【0073】照明光学装置88から出射した光は、色分
離光学手段182に入射する。色分離光学手段182に
入射した光は、赤透過のダイクロイックミラー180、
緑反射のダイクロイックミラー181により、青、緑、
赤の色光に分離される。分離された緑、赤、青の色光は
それぞれ偏光分離プリズム184、185、186に入
射する。偏光分離プリズム184、185、186は誘
電体多層膜から構成される偏光分離膜を有するプリズム
である。偏光分離膜の入射角は45°であり、偏光分離
膜面に対してのP偏光を透過させS偏光を反射させる。
反射した緑、赤、青の色光のS偏光はそれぞれ反射型の
液晶パネル187、188、189に入射する。反射型
の液晶パネル187、188、189は、アクティブマ
トリクス方式であって、液晶層と反射膜とを備えてい
る。液晶にはホメオトロピック液晶やHANモード液
晶、45度ツイストネマチック液晶が用いられる。反射
型の液晶パネルは、映像信号に応じて電圧が印加される
と液晶の複屈折が変化する。反射型の液晶パネルへの入
射光は液晶を透過し、反射膜で反射され、再び液晶を透
過する過程で、複屈折により光の偏光状態がS偏光から
P偏光に変化し、出射する。反射型の液晶パネル187
から出射した緑のP偏光の色光は偏光分離プリズム18
4を透過した後、色合成手段であるダイクロイックプリ
ズム194に入射する。反射型の液晶パネル188、1
89からそれぞれ出射した赤、青のP偏光の各色光は、
偏光分離プリズム185、186を透過し、1/2波長
板191、193により偏光方向をS偏光に回転された
後、色合成手段であるダイクロイックプリズム115に
入射する。ダイクロイックプリズム194により緑、
赤、青の各色光は合成され、投写レンズ195によりス
クリーン上に拡大投写される。
The light emitted from the illumination optical device 88 enters the color separation optical means 182. The light incident on the color separation optical means 182 is a red-transmitting dichroic mirror 180,
Blue, green,
Separated into red color light. The separated green, red, and blue light components enter the polarization splitting prisms 184, 185, and 186, respectively. The polarization splitting prisms 184, 185, and 186 are prisms having a polarization splitting film composed of a dielectric multilayer film. The polarization splitting film has an incident angle of 45 °, and transmits P-polarized light and reflects S-polarized light with respect to the polarization splitting film surface.
The reflected S-polarized light of green, red, and blue light enters the reflection type liquid crystal panels 187, 188, and 189, respectively. The reflection type liquid crystal panels 187, 188, and 189 are of an active matrix type and include a liquid crystal layer and a reflection film. As the liquid crystal, a homeotropic liquid crystal, a HAN mode liquid crystal, or a 45-degree twisted nematic liquid crystal is used. In a reflective liquid crystal panel, the birefringence of liquid crystal changes when a voltage is applied in accordance with a video signal. The light incident on the reflection type liquid crystal panel passes through the liquid crystal, is reflected by the reflection film, and in the process of transmitting the liquid crystal again, the light changes its polarization state from S-polarized light to P-polarized light due to birefringence, and is emitted. Reflective liquid crystal panel 187
Green P-polarized color light emitted from the
After passing through the dichroic prism 4, the light enters a dichroic prism 194 as a color synthesizing unit. Reflective liquid crystal panel 188, 1
Each of the red and blue P-polarized light emitted from 89 is
After passing through the polarization splitting prisms 185 and 186 and being rotated by the 波長 wavelength plates 191 and 193 to S-polarized light, the light is incident on the dichroic prism 115 serving as a color combining unit. Green by dichroic prism 194,
The red and blue light beams are combined and enlarged and projected on a screen by a projection lens 195.

【0074】一方、反射型の液晶パネル187、18
8、189により偏光状態が変化されないS偏光は、偏
光分離プリズム184、185、186で反射し、照明
光学装置88側に戻る。このようにして、反射型の液晶
パネルで光の偏光状態の変化として形成される光学像が
スクリーン(図示せず)上に拡大投写され、フルカラー
の投写画像が形成される。
On the other hand, reflection type liquid crystal panels 187 and 18
The S-polarized light whose polarization state is not changed by 8, 189 is reflected by the polarization splitting prisms 184, 185, 186 and returns to the illumination optical device 88 side. In this way, the optical image formed as a change in the polarization state of light on the reflective liquid crystal panel is enlarged and projected on a screen (not shown), and a full-color projected image is formed.

【0075】以上のように、2つの光源を用いた照明光
学装置として、第1のプリズムアレイ板および第2のプ
リズムアレイ板を備えることにより、2つの光源からの
光を非常に効率よく、均一に液晶パネルへ照明できる。
したがって、均一性が良く、光利用効率の高い投写型表
示装置が構成できる。3枚の反射型の液晶パネルを用い
て構成するため、明るく高精細の投写型表示装置が構成
できる。また、照明光学装置として、入射光を60度偏
角するプリズムアレイ板だけを用いた本発明の第1の照
明光学装置を用いてもよい。さらに、照明光学装置とし
て偏光変換光学部材を備えた本発明の第2、第4の照明
光学装置を用いてもよい。
As described above, by providing the first prism array plate and the second prism array plate as an illumination optical device using two light sources, light from the two light sources can be very efficiently and uniformly. To the LCD panel.
Therefore, a projection display device having good uniformity and high light use efficiency can be configured. Since it is configured using three reflective liquid crystal panels, a bright and high-definition projection display device can be configured. Further, as the illumination optical device, the first illumination optical device of the present invention using only the prism array plate that deflects incident light by 60 degrees may be used. Further, the second and fourth illumination optical devices of the present invention each including a polarization conversion optical member may be used as the illumination optical device.

【0076】上記実施例において、画像形成手段とし
て、偏光や散乱を利用した液晶パネルを用いた例を示し
たが、回折、反射などの変化として映像信号に応じた光
学像を形成する画像形成手段を用いてもよい。また、透
過型のスクリーンを用いて、背面投写の投写型表示装置
を構成してもよい。
In the above embodiment, an example in which a liquid crystal panel utilizing polarization or scattering is used as an image forming means has been described. However, an image forming means for forming an optical image corresponding to a video signal as a change in diffraction, reflection, or the like. May be used. In addition, a rear projection type display device may be configured using a transmission screen.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、画像形成
手段に照明する照明光学装置において、複数の光源から
の光を偏角、合成するプリズムアレイ板を備えることに
より、複数の光源からの光を非常に効率よく、均一に液
晶パネルへ照明する照明光学装置が実現できる。また、
均一性が良く、光利用効率が高い、明るい投写型表示装
置を構成することができる。
As described above, according to the present invention, the illumination optical device for illuminating the image forming means is provided with the prism array plate for deviating and synthesizing the light from the plurality of light sources so that the light from the plurality of light sources can be obtained. An illumination optical device that illuminates the liquid crystal panel very efficiently and uniformly to the liquid crystal panel can be realized. Also,
A bright projection display device with good uniformity and high light use efficiency can be configured.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態における照明光学装
置の構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an illumination optical device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施の形態における照明光学装
置の構成図
FIG. 2 is a configuration diagram of an illumination optical device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態における照明光学装
置の構成図
FIG. 3 is a configuration diagram of an illumination optical device according to a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第4の実施の形態における照明光学装
置の構成図
FIG. 4 is a configuration diagram of an illumination optical device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第5の実施の形態における投写型表示
装置の構成図
FIG. 5 is a configuration diagram of a projection display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第6の実施の形態における投写型表示
装置の構成図
FIG. 6 is a configuration diagram of a projection display device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第7の実施の形態における投写型表示
装置の構成図
FIG. 7 is a configuration diagram of a projection display apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【図8】従来の照明光学装置および投写型表示装置の構
成図
FIG. 8 is a configuration diagram of a conventional illumination optical device and a projection display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30,31,50,51,80,81,100,101
ランプ 32,33,52,53,82,83,102,103
放物面鏡 34,54 プリズムアレイ板 35,55,86,106 第1レンズアレイ板 36,56,87,107 第2レンズアレイ板 37,63,88,114 照明光学装置 38,64,89,130,148,149,150
フィールドレンズ 39,65,90,131,151,152,153
液晶パネル 40,66,91,132,157,195 投写レン
ズ 41,67 投写レンズの瞳面 42,43,68,69,70,71 微少な光源像 57,108 補助レンズ 58,109 偏光変換光学部材 59,110 偏光分離膜 60,111 反射膜 61,112,184,185,186 偏光分離プリ
ズム 62,113,190,191 1/2波長板 84,104 第1のプリズムアレイ板 85,105 第2のプリズムアレイ板 133 スクリーン 140 青反射のダイクロイックミラー 141,181 緑反射のダイクロイックミラー 142,182 色分離光学手段 143,144,145,183 ミラー 146,147 リレーレンズ 154,193 青反射のダイクロイックミラー 155,192 赤反射のダイクロイックミラー 156,194 ダイクロイックプリズム 180 赤透過のダイクロイックミラー 187,188,189 反射型の液晶パネル
30, 31, 50, 51, 80, 81, 100, 101
Lamps 32, 33, 52, 53, 82, 83, 102, 103
Parabolic mirrors 34, 54 Prism array plates 35, 55, 86, 106 First lens array plates 36, 56, 87, 107 Second lens array plates 37, 63, 88, 114 Illumination optical devices 38, 64, 89, 130,148,149,150
Field lens 39, 65, 90, 131, 151, 152, 153
Liquid crystal panel 40, 66, 91, 132, 157, 195 Projection lens 41, 67 Pupil surface of projection lens 42, 43, 68, 69, 70, 71 Fine light source image 57, 108 Auxiliary lens 58, 109 Polarization conversion optical member 59, 110 Polarization separation film 60, 111 Reflection film 61, 112, 184, 185, 186 Polarization separation prism 62, 113, 190, 191 1/2 wavelength plate 84, 104 First prism array plate 85, 105 Second Prism array plate 133 Screen 140 Blue reflecting dichroic mirror 141,181 Green reflecting dichroic mirror 142,182 Color separation optical means 143,144,145,183 mirror 146,147 Relay lens 154,193 Blue reflecting dichroic mirror 155,192 Dichroic with red reflection Mirror 156,194 dichroic prism 180 red light transmission dichroic mirror 187,188,189 reflective liquid crystal panel

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G09F 9/00 360 G09F 9/00 360D H04N 5/74 H04N 5/74 A 9/31 9/31 C ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G09F 9/00 360 G09F 9/00 360D H04N 5/74 H04N 5/74 A 9/31 9/31 C

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源からの光を集光し画像を形成する画像
形成手段に照明する照明光学装置であって、複数の光源
と、前記複数の光源からの放射光をそれぞれ集光する凹
面鏡と、前記凹面鏡からの光が入射し、複数のプリズム
から構成され前記凹面鏡からの光をそれぞれ偏角し、合
成するプリズムアレイ板と、前記プリズムアレイ板から
の光が入射し、複数のレンズから構成され前記プリズム
アレイ板からの光を多数の光束に分割する第1のレンズ
アレイ板と、複数のレンズから構成され前記第1のレン
ズアレイ板からの光が入射する第2のレンズアレイ板と
を備えた照明光学装置。
An illumination optical device for illuminating image forming means for forming an image by condensing light from a light source, comprising: a plurality of light sources; and a concave mirror for condensing light emitted from the plurality of light sources, respectively. A prism array plate, into which light from the concave mirror is incident, deflected light from the concave mirror and composed of a plurality of prisms, and light from the prism array plate, and composed of a plurality of lenses. A first lens array plate that splits light from the prism array plate into a number of light beams, and a second lens array plate that includes a plurality of lenses and into which light from the first lens array plate enters. Illumination optical device provided.
【請求項2】光源からの光を集光し画像を形成する画像
形成手段に照明する照明光学装置であって、複数の光源
と、前記複数の光源からの放射光をそれぞれ集光する凹
面鏡と、前記凹面鏡からの光が入射し、複数のプリズム
から構成され前記凹面鏡からの光をそれぞれ偏角し、合
成するプリズムアレイ板と、前記プリズムアレイ板から
の光が入射し、複数のレンズから構成され前記プリズム
アレイ板からの光を多数の光束に分割する第1のレンズ
アレイ板と、複数のレンズから構成され前記第1のレン
ズアレイ板からの光が入射する第2のレンズアレイ板
と、前記第2のレンズアレイ板からの光が入射し、自然
光を偏光方向が直交する2つの偏光光に分離する偏光分
離手段と、前記偏光分離手段からの光が入射し、前記偏
光分離手段から出射した一方の偏光方向を回転する偏光
回転手段とを備えた照明光学装置。
2. An illumination optical apparatus for illuminating image forming means for forming an image by condensing light from a light source, comprising: a plurality of light sources; and a concave mirror for condensing light emitted from the plurality of light sources. A prism array plate, into which light from the concave mirror is incident, deflected light from the concave mirror and composed of a plurality of prisms, and light from the prism array plate, and composed of a plurality of lenses. A first lens array plate that divides light from the prism array plate into a number of light beams, a second lens array plate that includes a plurality of lenses, and into which light from the first lens array plate enters. Light from the second lens array plate enters, and polarization separating means for separating natural light into two polarized lights having polarization directions orthogonal to each other, and light from the polarization separating means enters and exits from the polarization separating means. It was one illumination optical system and a polarization rotating means for rotating the polarization direction of.
【請求項3】プリズムアレイ板を構成するプリズムは全
反射により光を偏角するプリズムである請求項1または
2記載の照明光学装置。
3. The illumination optical device according to claim 1, wherein the prisms forming the prism array plate are prisms that deviate light by total reflection.
【請求項4】プリズムアレイ板を構成するプリズムは頂
角が60度のプリズムである請求項1または2記載の照
明光学装置。
4. The illumination optical device according to claim 1, wherein the prisms constituting the prism array plate are prisms having an apex angle of 60 degrees.
【請求項5】プリズムアレイ板は入射した光を略60度
偏角するプリズムから構成される請求項1または2記載
の照明光学装置。
5. The illumination optical device according to claim 1, wherein the prism array plate comprises a prism which deflects the incident light by approximately 60 degrees.
【請求項6】プリズムアレイ板を構成するプリズムの配
列ピッチは、第1のレンズアレイ板を構成するレンズの
配列ピッチの略2倍である請求項1または2記載の照明
光学装置。
6. The illumination optical device according to claim 1, wherein an arrangement pitch of the prisms constituting the prism array plate is substantially twice as large as an arrangement pitch of the lenses constituting the first lens array plate.
【請求項7】プリズムアレイ板と第1レンズアレイ板と
を密着させた請求項1または2記載の照明光学装置。
7. The illumination optical device according to claim 1, wherein the prism array plate and the first lens array plate are in close contact with each other.
【請求項8】光源からの光を集光し画像を形成する画像
形成手段に照明する照明光学装置であって、複数の光源
と、前記複数の光源からの放射光をそれぞれ集光する凹
面鏡と、前記凹面鏡からの光が入射し、複数のプリズム
から構成され前記凹面鏡からの光をそれぞれ偏角する第
1のプリズムアレイ板と、前記第1のプリズムアレイ板
からの光がそれぞれ入射し、複数のプリズムから構成さ
れ前記第1のプリズムアレイ板からの光をそれぞれ偏角
し、合成する第2のプリズムアレイ板と、前記第2のプ
リズムアレイ板からの光が入射し、複数のレンズから構
成され前記光源からの光を多数の光束に分割する第1の
レンズアレイ板と、複数のレンズから構成され前記第1
のレンズアレイ板からの光が入射する第2のレンズアレ
イ板とを備えた照明光学装置。
8. An illumination optical apparatus for illuminating image forming means for forming an image by condensing light from a light source, comprising: a plurality of light sources; and a concave mirror for condensing light emitted from the plurality of light sources. A light from the concave mirror is incident, a first prism array plate composed of a plurality of prisms and deflecting the light from the concave mirror respectively, and light from the first prism array plate is respectively incident, A second prism array plate which deviates and combines light from the first prism array plate and combines the light from the second prism array plate, and a plurality of lenses. And a first lens array plate that divides light from the light source into a number of light beams, and a plurality of lenses.
And a second lens array plate on which light from the lens array plate is incident.
【請求項9】光源からの光を集光し画像を形成する画像
形成手段に照明する照明光学装置であって、複数の光源
と、前記複数の光源からの放射光をそれぞれ集光する凹
面鏡と、前記凹面鏡からの光が入射し、複数のプリズム
から構成され前記凹面鏡からの光をそれぞれ偏角する第
1のプリズムアレイ板と、前記第1のプリズムアレイ板
からの光がそれぞれ入射し、複数のプリズムから構成さ
れ前記第1のプリズムアレイ板からの光をそれぞれ偏角
し、合成する第2のプリズムアレイ板と、前記第2のプ
リズムアレイ板からの光が入射し、複数のレンズから構
成され前記光源からの光を多数の光束に分割する第1の
レンズアレイ板と、複数のレンズから構成され前記第1
のレンズアレイ板からの光が入射する第2のレンズアレ
イ板と、前記第2のレンズアレイ板からの光が入射し、
自然光を偏光方向が直交する2つの偏光光に分離する偏
光分離手段と、前記偏光分離手段からの光が入射し、前
記偏光分離手段から出射した一方の偏光方向を回転する
偏光回転手段とを備えた照明光学装置。
9. An illumination optical apparatus for illuminating image forming means for forming an image by condensing light from a light source, comprising: a plurality of light sources; and a concave mirror for condensing light emitted from the plurality of light sources. A light from the concave mirror is incident, a first prism array plate composed of a plurality of prisms and deflecting the light from the concave mirror respectively, and light from the first prism array plate is respectively incident, A second prism array plate which deviates and combines light from the first prism array plate and combines the light from the second prism array plate, and a plurality of lenses. And a first lens array plate that divides light from the light source into a number of light beams, and a plurality of lenses.
A second lens array plate on which light from the lens array plate is incident, and light from the second lens array plate incident on the second lens array plate;
A polarization separating unit that separates natural light into two polarized light beams whose polarization directions are orthogonal to each other; and a polarization rotation unit that receives light from the polarization separation unit and rotates one polarization direction emitted from the polarization separation unit. Lighting optics.
【請求項10】第1のプリズムアレイ板を構成するプリ
ズムは屈折により光を偏角するプリズムである請求項8
または9記載の照明光学装置。
10. The prism constituting the first prism array plate is a prism for deflecting light by refraction.
Or the illumination optical device according to 9.
【請求項11】第2のプリズムアレイ板を構成するプリ
ズムは全反射により光を偏角するプリズムである請求項
8または9記載の照明光学装置。
11. The illumination optical device according to claim 8, wherein the prisms constituting the second prism array plate are prisms that deviate light by total reflection.
【請求項12】第1のプリズムアレイ板を構成するプリ
ズムは直角プリズムである請求項8または9記載の照明
光学装置。
12. The illumination optical device according to claim 8, wherein the prisms constituting the first prism array plate are right-angle prisms.
【請求項13】第1のプリズムアレイ板は入射した光を
略30度偏角するプリズムである請求項8または9記載
の照明光学装置。
13. The illumination optical device according to claim 8, wherein the first prism array plate is a prism that deflects incident light by approximately 30 degrees.
【請求項14】第2のプリズムアレイ板を構成するプリ
ズムは頂角が60度のプリズムで構成される請求項8ま
たは9記載の照明光学装置。
14. The illumination optical device according to claim 8, wherein the prisms constituting the second prism array plate are prisms having a vertical angle of 60 degrees.
【請求項15】第2のプリズムアレイ板を構成するプリ
ズムの配列ピッチは、第1のレンズアレイ板を構成する
レンズの配列ピッチの略2倍である請求項8または9記
載の照明光学装置。
15. The illumination optical device according to claim 8, wherein the arrangement pitch of the prisms constituting the second prism array plate is substantially twice as large as the arrangement pitch of the lenses constituting the first lens array plate.
【請求項16】第1のプリズムアレイ板のプリズムの要
素数は第2のプリズムアレイ板の要素数の2倍である請
求項8または9記載の照明光学装置。
16. The illumination optical device according to claim 8, wherein the number of elements of the prism of the first prism array plate is twice the number of elements of the second prism array plate.
【請求項17】プリズムアレイ板は成形により製造され
た請求項1、2、8または9記載の照明光学装置。
17. The illumination optical device according to claim 1, wherein the prism array plate is manufactured by molding.
【請求項18】プリズムアレイ板は樹脂により製造され
た請求項1、2、8または9記載の照明光学装置。
18. The illumination optical device according to claim 1, wherein the prism array plate is made of resin.
【請求項19】光源と、光源からの光を集光し画像形成
手段に照明する照明光学手段と、前記照明光学手段から
の光が入射し、映像信号に応じて光学像を形成する1つ
の画像形成手段と、前記画像形成手段上の光学像をスク
リーン上に投写する投写レンズとを備えて、前記照明光
学手段が請求項1、2、8または9記載の照明光学手段
である投写型表示装置。
19. A light source, illumination optical means for condensing light from the light source and illuminating the image forming means, and one of the light from the illumination optical means for forming an optical image in accordance with a video signal. 10. A projection display comprising: an image forming unit; and a projection lens for projecting an optical image on the image forming unit on a screen, wherein the illumination optical unit is the illumination optical unit according to claim 1, 2, 8, or 9. apparatus.
【請求項20】光源と、光源からの光を集光し画像形成
手段上に照明する照明光学手段と、前記光源からの白色
光を青、緑、赤の色成分の光に分離する色分離光学手段
と、前記色分離光学手段からの各色光が入射し、映像信
号に応じて光学像が形成される3つの画像形成手段と、
前記画像形成手段からの青、緑、赤の出射光を受け青、
緑、赤の色光を合成する色合成光学手段と、前記画像形
成手段上の光学像をスクリーン上に投写する投写レンズ
とを備えて、前記照明光学手段が請求項1、2、8また
は9記載の投写型表示装置。
20. A light source, illumination optical means for condensing light from the light source and illuminating the image forming means, and color separation for separating white light from the light source into light of blue, green and red color components. Optical means, and three image forming means on which each color light from the color separation optical means is incident and an optical image is formed according to a video signal;
Receiving blue, green, and red emitted light from the image forming unit;
10. The illumination optical means comprising: a color synthesizing optical means for synthesizing green and red color lights; and a projection lens for projecting an optical image on the image forming means onto a screen. Projection display device.
【請求項21】光源と、光源からの光を集光し画像形成
手段上に照明する照明光学手段と、前記光源からの白色
光を青、緑、赤の色成分の光に分離する色分離光学手段
と、前記色分離光学手段からの各色光が入射し、入射す
る光を直交する二つの偏光方向の光に分離する偏光分離
プリズムと、偏光分離プリズムからの光が入射し、映像
信号に応じて光学像が形成される3つの画像形成手段
と、前記画像形成手段からの青、緑、赤の出射する光が
前記偏光分離プリズムを透過して入射する青、緑、赤の
色光を合成する色合成光学手段と、前記画像形成手段上
の光学像をスクリーン上に投写する投写レンズとを備え
て、前記照明光学手段が請求項1、2、8または9記載
の照明光学手段である投写型表示装置。
21. A light source, illumination optical means for condensing light from the light source and illuminating the image forming means, and color separation for separating white light from the light source into light of blue, green and red color components. Optical means, each color light from the color separation optical means is incident, a polarization separation prism that separates the incident light into light of two orthogonal polarization directions, light from the polarization separation prism is incident, and the video signal Three image forming means for forming an optical image in response thereto, and combining blue, green and red emitted lights from the image forming means with blue, green and red color lights which are transmitted through the polarization splitting prism and entered. And a projection lens for projecting an optical image on the image forming unit onto a screen, wherein the illumination optical unit is the illumination optical unit according to claim 1, 2, 8, or 9. Type display device.
【請求項22】画像形成手段が液晶パネルである請求項
19、20または21記載の投写型表示装置
22. A projection display device according to claim 19, wherein the image forming means is a liquid crystal panel.
【請求項23】画像形成手段が反射型の液晶パネルであ
る21記載の投写型表示装置。
23. The projection display device according to claim 21, wherein the image forming means is a reflection type liquid crystal panel.
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