WO2003001291A1 - Unite optique d'eclairage, projecteur a cristaux liquides et procede de production dudit projecteur - Google Patents

Unite optique d'eclairage, projecteur a cristaux liquides et procede de production dudit projecteur Download PDF

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WO2003001291A1
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liquid crystal
illumination optical
optical unit
lens
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Masao Katsumata
Tetsuro Okamura
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Sony Corporation
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Definitions

  • Illumination optical unit liquid crystal projector, and method of manufacturing liquid crystal projector
  • the present invention relates to an illumination optical unit, a liquid crystal projector, and a method for manufacturing a liquid crystal projector.
  • a microlens (corresponding to each pixel) is provided on the surface of the liquid crystal panel in order to reduce the amount of light incident on the effective area of the pixel.
  • 'ML' also referred to as 'ML'
  • Fig. 1 shows a conventional configuration example of the main part of the illumination optical unit of a liquid crystal project using such a liquid crystal panel with ML in comparison with the illumination optical unit of a liquid crystal projector using a liquid crystal panel without ML. Things.
  • FIG. 1A In an illumination optical unit for a liquid crystal projector using a liquid crystal panel without an ML, as shown in FIG. 1A, light emitted from a light source lamp 11 is reflected by a parabolic reflector 12 and converted into a parallel light flux. After that, the first and second fly-eye lenses 13 and 14 (averaged on the LCD panel)
  • the light from the central part of the light source lamp 11 and the light from the peripheral part are superimposed on the light source lamp 11, and the light is homogenized by the main condenser lens 15 and the channel condenser lens 16.
  • the light is condensed at, and irradiates the liquid crystal panel 17 without ML.
  • the optical system from the fly-eye lens 13 to the channel capacitor lens 16 has a numerical aperture that maximizes the amount of light incident on the effective area of the pixel of the liquid crystal panel 17 and has a reflector 1 Designed and manufactured to have an entrance pupil diameter approximately equal to the beam diameter of the parallel beam from Step 2. Have been.
  • the light emitted from the same light source lamp 11 as in FIG. 1A is reflected by the same reflector 12 as in FIG.
  • the light is made uniform by the first and second fly-eye lenses 18 and 19, collected by the main condenser lens 20 and the channel condenser lens 21, and is provided with an ML-equipped liquid crystal panel 22.
  • the optical system from the fly-eye lens 18 to the channel capacitor lens 21 irradiating the liquid crystal panel (with the ML provided on the surface of the liquid crystal panel 17 with the same structure as the liquid crystal panel 17 in Fig. 1A) is shown in Fig. 1A It is designed and manufactured to have a smaller numerical aperture than the optical system from the fly-eye lens 13 to the channel capacitor lens 16.
  • the reason is as follows. If the liquid crystal panel 17 with the illumination optical unit shown in Fig. 1A is used and the liquid crystal panel 17 is replaced with the liquid crystal panel 22 with ML, the light refracted by ML will be the effective area of the pixel of the liquid crystal panel 22 with ML. By going to a part other than the part, the amount of light incident on the effective area may be reduced. In order to suppress the refracted light in the ML from going to a portion other than the effective area in this way, it is necessary to reduce the maximum cone angle of the light incident on the liquid crystal panel 22 with the ML. Therefore, by designing and manufacturing the optical system from the fly-eye lens to the channel capacitor lens to have a small numerical aperture, this maximum cone angle is reduced.
  • an optical system for uniformly and Z-condensing the light from the light source lamp in the illumination optical unit onto the liquid crystal panel (in FIG. 1B, a fly-eye lens 18 power, Channel condenser lens 2
  • the optical system up to 1) was designed and manufactured with a numerical aperture smaller than that of a liquid crystal projector using a liquid crystal panel without ML.
  • the optical path length of the illumination optical unit becomes longer as shown in FIG. This will increase the size of the entire LCD projector.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to solve such a conventional inconvenience relating to an illumination optical unit for a liquid crystal project using a liquid crystal panel with an ML. Disclosure of the invention
  • an illumination optical unit including an optical system for irradiating the light of a light source lamp uniformly or condensedly on a predetermined object.
  • a reflector that reflects the light emitted from the pump to form a converged light beam, and an optical component that converts the condensed light beam into a substantially parallel light beam, such that the substantially parallel light beam enters the optical system.
  • This illumination optical unit (the first illumination optical unit according to the present invention)
  • the light emitted from the light source lamp is reflected by a reflector to be converged light, and is converted into a substantially parallel light beam by an optical component.
  • the light is focused and incident on the optical system for irradiation. Therefore, a substantially parallel light beam having a smaller beam diameter enters this optical system than when the light emitted from the light source lamp is converted into a substantially parallel light beam.
  • the object is irradiated with light having a smaller maximum cone angle of the incident light than when the light emitted from the light source lamp is converted into a substantially parallel light beam as it is. Therefore, when the entrance pupil diameter of this optical system is larger than the beam diameter of the substantially parallel light beam incident on this optical system (ie, when this optical system has a numerical aperture determined by this large entrance pupil diameter) However, for an object, the apparent numerical aperture of this optical system is small.
  • an apparent aperture of an optical system for uniformly and / or condensing the light of the light source lamp onto the object and irradiating the object Therefore, even when the maximum cone angle of the incident light is required for this object, it is possible to design and manufacture an optical system with a large numerical aperture. Become.
  • the first and second fly-eye lenses for uniformly irradiating the object with light from the light source lamp
  • the first The fly's eye lens may be curved into a concave lens shape so as to also be used as an optical component that converts the converged light from the reflector into a substantially parallel light beam.
  • the number of optical components of the illumination optical unit can be reduced, and the optical path length of the illumination optical unit can be further reduced.
  • an optical component for converting the converged light from the reflector into a substantially parallel light beam is attached to the reflector. It may be configured as a concave lens-shaped glass that covers the front of the light source lamp.
  • the optical path length of the illumination optical unit can be further shortened.
  • an illumination optical unit including an optical system having first and second fly-eye lenses for uniformly irradiating light of a light source lamp to a predetermined object.
  • a reflector that reflects the light emitted from the pump into a focused light, and an optical component that diverges the focused light. The light emitted from the optical component enters the optical system.
  • This paper proposes a fly-eye lens in which the vertex position of the lens cell is decentered from the center of the opening of the lens cell.
  • this illumination optical unit (the second illumination optical unit according to the present invention)
  • light emitted from a light source lamp is reflected by a reflector to be converged, and after being diverged by optical components,
  • the light from the light source lamp is incident on an optical system having first and second fly-eye lenses for uniformly irradiating a predetermined object.
  • the position of the vertex of the lens cell of the first fly-eye lens is eccentric from the center of the opening of the lens cell.
  • the focused light from the reflector is converted into a substantially parallel light beam, and then the light from the light source lamp is uniformly and / or condensed on a predetermined object. To make it incident on the optical system for irradiation.
  • the converged light may be diverged by an optical component such as a concave lens (diverging lens).
  • an optical component such as a concave lens (diverging lens).
  • the optical system for uniformly irradiating the light of the light source lamp to the predetermined object includes the first and second fly-eye lenses (integrators), the luminous flux having a low parallelism is not so high.
  • the light enters the opening of the lens cell of the first fly-eye lens the light emitted from the lens cell of the first fly-eye lens enters the opening of the corresponding lens cell of the second fly-eye lens. Due to the decrease in the amount of light emitted, the amount of light irradiated on the target object may decrease.
  • the light from the second fly-eye lens is linearly irradiated.
  • Some of them further include a polarization conversion element for converting to polarized light.
  • an illumination optical unit including such an optical system
  • the aberration of the optical component causes the lens cell of the first fly-eye lens to move away from the lens cell.
  • the amount of light that enters the opening of the polarization conversion element becomes smaller among the outgoing light, the amount of light irradiated to the target object may decrease.
  • a new optical component such as an aspherical lens is provided to adjust the light direction.
  • the number of optical components of the illumination optical unit is increased, and the optical path length of the illumination optical unit is increased, so that the outer dimensions of the illumination optical unit are increased.
  • the focused light is diverged by an optical component such as a concave lens to an optical system for uniformly irradiating the light of the light source lamp to a predetermined object.
  • an optical component such as a concave lens
  • the first fly-eye lens is obtained.
  • the direction of the light incident on the lens and the direction of the light emitted from the first fly-eye lens are changed (in other words, the first fly-eye lens has a function as an aspheric lens, etc.).
  • the position of the vertex of the lens cell is decentered so as to increase the parallelism of the light emitted from the first fly-eye lens.
  • the position of the vertex of the lens cell is decentered so as to increase the parallelism of the light emitted from the first fly-eye lens.
  • the optical system includes a polarization conversion element
  • the position of the vertex of the lens cell is decentered so that the direction of light emitted from the lens cell is directed to the opening of the polarization conversion element.
  • the optical path length can be shortened, the optical system can be shared, and the focused light can be used in exactly the same manner as in the first illumination optical unit according to the present invention described above.
  • the light from the light source lamp can be prevented by reducing the amount of light irradiating the object due to the aberration of the optical components that diverge light without increasing the number of optical components and increasing the external dimensions of the illumination optical unit. Use efficiency can be improved.
  • the present applicant has developed a light source lamp, a transmissive liquid crystal panel provided with a micro lens corresponding to each pixel, and uniformly or condensed the light of the light source lamp on the transmissive liquid crystal panel.
  • a liquid crystal projector including an illumination optical unit including an optical system for irradiating the light, a reflector that reflects light emitted from a light source lamp to form a converged light, and an optic that converts the condensed light into a substantially parallel light flux Parts and lighting optics unit
  • this substantially parallel light beam be incident on this optical system in the illumination optical unit.
  • the light source in the illumination optical unit is used for the ML-equipped liquid crystal panel for exactly the same reason as described above for the illumination optical unit according to the present invention.
  • the apparent numerical aperture of the optical system for irradiating the light of the lamp uniformly and Z or condensed on the ML-equipped liquid crystal panel can be reduced.
  • a liquid crystal projector including an illumination optical unit including an optical system having a second fly-eye lens, and a reflector for reflecting light emitted from the light source lamp into focused light; And an optical component for diverging.
  • the light emitted from the optical component is incident on the optical system, and the first We propose that the vertex position of the lens cell of the Li-I lens is decentered from the center of the lens cell aperture.
  • the first liquid crystal according to the present invention is used for exactly the same reason as described for the second illumination optical unit according to the present invention.
  • the optical path length of the illumination optical unit can be shortened, the optical system can be shared, and the object caused by the aberration of the optical component that diverges the converged light can be reduced.
  • a reduction in the amount of illuminating light is prevented without increasing the number of optical components or increasing the external dimensions of the illumination optical unit (and thus without increasing the overall size of the liquid crystal projector), thereby reducing the amount of light emitted from the light source lamp. Usage efficiency can be improved.
  • a microlens as an optical system for uniformly and Z-condensing and irradiating light from a light source lamp to a predetermined object in the illumination optical unit.
  • a reflector that reflects the light from the light source lamp into a focused light and an optical component that converts the focused light from the reflector into a substantially parallel light flux and enters this optical system are arranged.
  • a transmissive liquid crystal panel without a microlens a reflector that reflects light from the light source lamp to form a substantially parallel light beam and enters this optical system.
  • the light source lamp in the illumination optical unit is used.
  • Light is uniformly and / or focused on the target
  • An optical system having a numerical aperture that maximizes the amount of light incident on the effective area of the pixel of the liquid crystal panel without the ML is arranged as an optical system for performing the operation.
  • a reflector that reflects light from a light source lamp into focused light which is a component of the illumination optical unit according to the present invention.
  • the assembly of the illumination optical unit is completed by arranging an optical component that converts the converged light from the reflector into a substantially parallel light beam and enters the optical system.
  • an illumination optical unit is provided by arranging a reflector that reflects light from a light source lamp into a substantially parallel light beam and enters this optical system. Complete the assembly of the bird.
  • FIG. 1 is a diagram showing a conventional configuration example of an illumination optical unit of a liquid crystal projector using a liquid crystal panel with an ML in comparison with an illumination optical unit of a liquid crystal projector using a liquid crystal panel without an ML.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a main part of the first illumination optical unit according to the present invention.
  • FIG. 3 shows a liquid crystal projector to which the illumination optical unit of Fig. 2 is applied.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration.
  • FIG. 4 is a diagram showing another configuration example of a main part of the first illumination optical unit according to the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a liquid crystal projector to which the illumination optical unit of FIG. 4 is applied.
  • FIG. 6 is a diagram showing another configuration example of a main part of the first illumination optical unit according to the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration example of a liquid crystal projector to which the illumination optical unit of FIG. 6 is applied.
  • FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of a main part of the second illumination optical unit according to the present invention.
  • FIG. 9 is an enlarged view of a portion from the concave lens to the fly-eye lens of the illumination optical unit in FIG.
  • FIG. 10 is a diagram showing the direction of eccentricity of the position of the vertex of the lens cell 51a in FIG.
  • FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of a liquid crystal projector to which the illumination optical unit of FIG. 8 is applied.
  • FIG. 12 is a diagram showing a configuration example of a main part of a second illumination optical unit according to the present invention.
  • FIG. 13 is an enlarged view of a portion from the concave lens to the polarization conversion element of the illumination optical unit in FIG.
  • FIG. 14 is a diagram showing a configuration example of a liquid crystal projector to which the illumination optical unit of FIG. 12 is applied.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a method for manufacturing a liquid crystal projector according to the present invention.
  • FIG. 2 shows a configuration example of a main part of a first illumination optical unit according to the present invention, and the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
  • a light source lamp 11 is detachably attached to an elliptical reflector 1 whose reflection surface has an elliptical shape.
  • the elliptical reflector 1 reflects the light emitted from the light source lamp 11 into focused light.
  • the concave lens 2 is arranged on the liquid crystal panel 2 2 side with the ML from the elliptical reflector 1.
  • the concave lens 2 diverges the focused light from the elliptical reflector 1 so as to make the focused light into a substantially parallel light flux.
  • the fly-eye lenses 13 and 14 as shown in Fig. 1A, the main capacitor lens 15 and the channel capacitor lens 16 are arranged closer to the LCD panel 22 with ML than the concave lens 2 in this order.
  • the substantially parallel light beam from the concave lens 2 enters the fly-eye lens 13.
  • the optical system from the fly-eye lens 13 to the channel condenser lens 16 also has a liquid crystal panel with the same structure as the liquid crystal panel 22 with ML except for ML (same as the liquid crystal panel 17 in FIG. 1A).
  • the aperture pupil diameter is approximately the same as the beam diameter of the parallel light beam from the reflector 12 shown in FIG. 1A. Therefore, this illumination optical unit has a shorter optical path length than the conventional illumination optical unit of a liquid crystal projector using a liquid crystal panel with ML as shown in FIG. 1B. (The optical path length of the concave lens 2 is longer than that of the illumination optical unit shown in Fig. 1A.)
  • the entrance pupil diameter of the fly-eye lens 13 and the approximate The difference between the beam diameter of the parallel light beam and the diameter of each individual lens (lens cell) of the fly-eye lens 13 is substantially equal to an even number times (two times in the figure). Therefore, no light is incident on the outermost lens cell in the fly-eye lens 13, and light is incident on the entire surface of the remaining lens cells. This prevents light from being partially incident on the lens cell of the fly-eye lens 13 and impairing the function of the fly-eye lenses 13 and 14 as an evening.
  • the light emitted from the light source lamp 11 is reflected by the elliptical reflector 1 to be converged light, then converted into a substantially parallel light beam by the concave lens 2 and incident on the fly-eye lens 13. Therefore, a substantially parallel light beam having a smaller beam diameter is incident on the fly-eye lens 13 than when the light from the light source lamp 11 is converted into a substantially parallel light beam as it is in FIG. 1A.
  • the substantially parallel light beam with a small beam diameter is made uniform by the fly-eye lenses 13 and 14, and condensed by the main capacitor lens 15 and the channel capacitor lens 16. Irradiated.
  • the refracted light at the ML is suppressed from going to a portion other than the effective area of the pixel of the liquid crystal panel 22 with the ML, and the amount of light incident on the effective area is increased.
  • the liquid crystal panel with ML 22 The optical path length of the illumination optical unit can be shortened while satisfying the requirement of increasing the amount of incident light of the illumination optical unit, so that the external dimensions of the illumination optical unit can be reduced.
  • the flash in the illumination optical unit is required. Since the optical system from the eye lens 13 to the channel capacitor lens 16 can be shared by both, the cost of parts can be reduced.
  • Fig. 3 shows a liquid crystal projector to which the illumination optical unit of Fig. 2 is applied.
  • FIG. 2 illustrates a configuration example of a (first liquid crystal projector according to the present invention), and portions common to FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
  • the light emitted from the light source lamp 11 is converged by the elliptical reflector 1 and the concave lens 2 into a substantially parallel light beam, respectively, and passes through the fly-eye lenses 13 and 14 and the main condenser lens 15 to form a dichroic light. Incident on the mirror 3 1.
  • the blue light reflected by the dichroic mirror 31 passes through the mirror 32 and the channel capacitor lens 33 to irradiate the liquid crystal panel 41 (B) with ML for blue display.
  • the green light of the light transmitted through the dichroic mirror 31 is reflected by the dichroic mirror 34, passes through the channel capacitor lens 35, and has an ML for green display. Light enters the liquid crystal panel 41 (G).
  • the red light transmitted through the die-cloth mirror 34 passes through the relay lens 36, the mirror 37, the relay lens 38, the mirror 39, and the channel condenser lens 40, and is red.
  • ML-equipped LCD panels 41 (R), 41 (G), and 41 (B) The red light, green light and blue light that have passed are synthesized by the dichroic prism 42 and incident on the projection lens 43.
  • the optical system from the fly-eye lens 13 to the channel capacitor lenses 33, 35, 40 is the same as the liquid crystal panels 41 (R), 41 (G), 41 ( B) has a numerical aperture that maximizes the amount of light incident on the effective area of the pixel of the liquid crystal panel with the same structure as that of ML except for ML, and the parallel light flux from the reflector 12 shown in Fig. Designed and manufactured to have an entrance pupil diameter approximately equal to the beam diameter.
  • FIG. 4 shows another example of the configuration of the main part of the first illumination optical unit according to the present invention, and the parts common to FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. .
  • the concave lens 2 of FIG. 2 is not provided, but also a concave fly-eye lens 3 curved into a concave lens shape instead of the fly-eye lens 13 of FIG. Focused light from the elliptical reflector 1 enters the concave fly-eye lens 3.
  • the concave fly-eye lens 3 focuses the light from the elliptical reflector 1 In addition to diverging this converged light to make it a substantially parallel light beam, it functions as an integral component similarly to the fly-eye lens 13 in FIG.
  • the difference between the entrance pupil diameter of the concave fly-eye lens 3 and the beam diameter of the focused light incident on the concave fly-eye lens 3 is also approximately an even multiple (two times in the figure) of the diameter of the lens cell of the concave fly-eye lens 3. Are equal.
  • the optical path length is shorter than that of the illumination optical unit of FIG. 2 (the optical path length is almost equal to that of the illumination optical unit of FIG. 1A).
  • this illumination optical unit In this illumination optical unit, light emitted from the light source lamp 11 is reflected by the elliptical reflector 1 to be converged, and is incident on the concave fly-eye lens 3. Then, the light is made substantially parallel by the concave fly-eye lens 3 and is made uniform by the concave fly-eye lens 3 and the fly-eye lens 14.
  • the liquid crystal panel 22 with the ML is irradiated with light having a smaller maximum cone angle of the incident light than the light irradiated on the liquid crystal panel 17 in FIG. 1A. That is, for the liquid crystal panel 22 with ML, the apparent numerical aperture of the optical system from the concave fly-eye lens 3 to the channel condenser lens 16 is small.
  • the optical path length of the illumination optics unit is more than that of the illumination optics unit of FIG. 2, while satisfying the requirement of increasing the amount of light incident on the effective area of the pixels of the liquid crystal panel 22 with the ML. By shortening it, the external dimensions of the illumination optical unit can be reduced.
  • the fly-eye lens 3 is used as an optical component that converts the converged light from the elliptical reflector 1 into a substantially parallel light beam, the illumination optical unit The number of optical components in the unit can be reduced.
  • the fly-eye lens 14 in the illumination optical unit is replaced by a channel condenser lens.
  • the optical system up to 16 can be shared between the two to reduce component costs.
  • FIG. 5 shows an example of the configuration of a liquid crystal projector (first liquid crystal projector according to the present invention) to which the illumination optical unit of FIG. 4 is applied.
  • the pixels of the liquid crystal panels 41 (R), 41 (G), and 41 (B) with ML are also used for exactly the same reason as described for the illumination optical unit in FIG.
  • the optical path length of the illumination optical unit can be shortened and its external dimensions can be reduced, while satisfying the requirement of increasing the amount of light incident on the effective area of the illumination optical unit.
  • the optical system can be shared by both illumination optical units, and component costs can be reduced.
  • FIG. 6 shows still another configuration example of a main part of the first illumination optical unit according to the present invention, and portions common to FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. I have.
  • the concave lens 2 of FIG. 2 is not provided, and is fixedly attached to a concave cover-glass four-cavity elliptical reflector 1 curved into a concave lens shape.
  • the concave cover glass 4 diverges the focused light from the elliptical reflector 1 so as to make the focused light into a substantially parallel light flux.
  • the fly-eye lens 13 has A substantially parallel light beam from the concave-cover glass 4 is incident.
  • the difference between the entrance pupil diameter of the fly-eye lens 13 and the beam diameter of the substantially parallel light beam from the concave cover glass 4 is also approximately an even multiple (two times in the figure) of the diameter of the lens cell of the fly-eye lens 13. O have been equal
  • the optical path length is shorter than that of the illumination optical unit shown in FIG. 2 (the optical path length is substantially equal to that of the illumination optical unit shown in FIG. 1A).
  • the light emitted from the light source lamp 11 is reflected by the elliptical reflector 1 to be condensed light, and then converted into a substantially parallel light beam by the concave cover glass 4 to form a fly-eye lens 13. Incident on.
  • the liquid crystal panel 22 with the ML is irradiated with light having a smaller maximum cone angle of the incident light than the light irradiated on the liquid crystal panel 17 in FIG. 1A. That is, the apparent numerical aperture of the optical system from the fly-eye lens 13 to the channel capacitor lens 16 is smaller for the liquid crystal panel 22 with the ML.
  • the optical path length of the illumination optics unit is more than that of the illumination optics unit of FIG. 2 while satisfying the requirement of increasing the amount of light incident on the effective area of the pixels of the liquid crystal panel 22 with ML. By shortening it, the external dimensions of the illumination optical unit can be reduced.
  • the optical system from the fly-eye lens 13 to the channel capacitor lens 16 in the illumination optical unit is also shared by both parts. Birds can be reduced.
  • FIG. 7 shows a liquid crystal projector to which the illumination optical unit of Fig. 6 is applied.
  • FIG. 3 shows a configuration example of a (first liquid crystal projector according to the present invention), and portions common to FIGS. 3 and 6 are denoted by the same reference numerals.
  • the illumination optical unit shown in FIG. LCD panel with ML 4 1 (R) shown in FIG. LCD panel with ML 4 1 (R)
  • the fly-eye lens 13 to the channel capacitor lenses 33, 35, 40 Optical system can be shared by both illumination optical units to reduce component costs.
  • FIG. 8 shows a configuration example of a main portion of a second illumination optical unit according to the present invention, and portions common to FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
  • a fly-eye lens 51 is provided in this illumination optical unit.
  • the fly-eye lens 51 functions as an integral component of the integral like the fly-eye lens 13 in FIG.
  • the difference between the entrance pupil diameter of the fly-eye lens 51 and the beam diameter of the focused light entering the fly-eye lens 51 is again an even multiple (two times in the figure) of the diameter of the lens cell of the fly-eye lens 51. Almost equal
  • the fly-eye lens 51 has a lens cell whose apex position is decentered from the center of the lens cell aperture, and FIG. 9 shows that the fly-eye lens 51 extends from the concave lens 2 of the illumination optical unit.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a portion up to a lens 14.
  • Concave lens 2 is elliptical This is provided to convert the convergent light from the circular reflector 1 into a substantially parallel light beam.However, if only the concave lens 2 is provided, as shown in the figure, However, the focused light from the elliptical reflector 1 may not be a highly parallel light beam (this aberration is exaggerated in the figure). In this case, a light beam that is not highly parallel enters the fly-eye lens 51.
  • the fly-eye lens 51 is moved away from the fly-eye lens 51 by decentering the vertex position of the lens cell 51 a from the center of the opening of the lens cell 51 a according to the aberration of the concave lens 2.
  • the parallelism of the emitted light is increased.
  • the side of the fly-eye lens 51 is depicted, but as shown in FIG. 10, the lens cell 51 a is positioned above and below the optical axis (vertical to the drawing) of the illumination optical unit.
  • the position of the vertex T is eccentric in the vertical direction, and the vertex of the lens cell 51 a located in the horizontal direction of this optical axis
  • the position of T is eccentric in the left-right direction, and the vertex T of the lens cell 51 a located diagonally to this optical axis is eccentric in both the vertical and horizontal directions.
  • the lens cell 51a near the outer edge of the fly-eye lens 51 has a larger eccentric amount at the apex position than the lens cell 51a near the center of the fly-eye lens 51. ing.
  • a light beam that is not very parallel enters the opening of the lens cell of the first fly-eye lens (the fly-eye lens 13 in Fig. 2) of the integrator.
  • the second fly-eye lens (the fly-eye lens 14 in FIGS. 2 and 8) out of the light emitted from the lens cell of the first fly-eye lens. Due to the decrease in the amount of light incident on the corresponding lens cell opening in (), the amount of light applied to the ML-equipped liquid crystal panel 22 may decrease.
  • new optics such as aspherical lenses are used.
  • the position of the vertex of the lens cell 51 a of the fly-eye lens 51 which is the first fly-eye lens, is determined according to the aberration of the concave lens 2 by the center of the aperture of the lens cell 51 a.
  • the parallelism of the light emitted from the fly-eye lens 51 is increased (in other words, the first fly-eye lens also has the function of an aspherical lens or the like).
  • This illumination optical unit satisfies the demand for increasing the amount of light incident on the effective area of the pixels of the liquid crystal panel 22 with ML in exactly the same manner as the illumination optical unit of FIG. By shortening the optical path length of the optical unit, the external dimensions of the illumination optical unit can be reduced.
  • the channel condenser is connected to the fly-eye lens 14 in the illumination optical unit.
  • the optical system up to the lens 16 can be shared between the two to reduce component costs.
  • the decrease in the amount of light incident on the fly-eye lens 14 due to the aberration of the concave lens 2 (the decrease in the amount of light applied to the ML-equipped liquid crystal panel 22) can be reduced by increasing the number of optical components and the external dimensions of the illumination optical unit. It is possible to increase the efficiency of using the light from the light source lamp 11 without increasing the size of the light source.
  • FIG. 11 shows a configuration example of a liquid crystal projector (second liquid crystal projector according to the present invention) to which the illumination optical unit of FIG. 8 is applied, and the same parts as those in FIGS. 2 and 3 are the same.
  • the liquid crystal panels 41 (R), 41 (G), and 41 (B) of the ML are used for exactly the same reason as described for the illumination optical unit in FIG. While satisfying the requirement to increase the amount of light incident on the effective area of the pixel, the optical path length of the illumination optical unit can be shortened and its external dimensions can be reduced, and the optical components of the illumination optical unit can be reduced.
  • FIG. 12 shows another configuration example of the main part of the second illumination optical unit according to the present invention, and the same reference numerals are given to parts common to FIG.
  • the fly-eye lens 13 shown in Fig. 2 is replaced.
  • a fly-eye lens 52 is provided, and the converged light from the elliptical reflector 1 enters the fly-eye lens 52.
  • the fly-eye lens 52 functions as an integral component similarly to the fly-eye lens 13 in FIG.
  • the difference between the entrance pupil diameter of the fly-eye lens 52 and the beam diameter of the focused light entering the fly-eye lens 52 is again an even multiple (two times in the figure) of the diameter of the lens cell of the fly-eye lens 52. O is abbreviated
  • the position of the vertex of the lens cell is decentered from the center of the lens cell opening.
  • a polarization conversion element 61 is disposed between a fly-eye lens 14 and a main capacitor lens 15.
  • FIG. 13 is an enlarged view of a portion from the concave lens 2 to the polarization conversion element 61 of the illumination optical unit.
  • the polarization conversion element 61 is obtained by bonding a plurality of prisms 61a, and the bonding surface reflects S-polarized light while transmitting P-polarized light in the light emitted from the fly-eye lens 14
  • the polarization separation films 61b and the reflection surfaces 61c that reflect the S-polarized light reflected by the polarization separation films 61b and emit the light from the polarization conversion element 61 are formed alternately.
  • a 12-wavelength plate 61 d for converting the P-polarized light transmitted through the polarization splitting film 61 b to S-polarized light and emitting the S-polarized light is attached to the emission side surface of the polarization conversion element 61.
  • a shielding film 61e for preventing light emitted from the fly-eye lens 14 from being directly incident on the reflecting surface 61c is attached to the incident side surface of the polarization conversion element 61.
  • the pitch of the opening of the polarization conversion element 61 (the part of the incident side surface where the shielding film 61 e is not attached) is a fly-eye lens 52
  • the pitch of the apertures of the lens cells 14 and 14 are not the same, and are larger than that.
  • the positions of the vertices of the individual lens cells 51a are decentered so as to increase the parallelism of the light emitted from the fly-eye lens 51.
  • the position of the vertex of each lens cell 52 a is decentered such that the direction of the light emitted from the lens cell 52 a is directed to the opening of the polarization conversion element 61. Therefore, the amount of eccentricity at the apex position is not necessarily greater in the lens cell 52 a near the outer edge of the fly-eye lens 52 than in the lens cell 52 a near the center of the fly-eye lens 52.
  • an illumination optical unit including an integrator and a polarization conversion element
  • a light beam having a very low degree of parallelism is transmitted through the opening of the lens cell of the first fly-eye lens (fly-eye lens 13 in FIG. 2) over the integrator.
  • the amount of light that enters the opening of the polarization conversion element from the integer decreases.
  • New optical components such as aspherical lenses have been installed to prevent the reduction of the amount of light illuminating the ML-equipped LCD panel 22 caused by these aberrations and to increase the efficiency of light utilization from the light source lamps 11. If the method of changing the direction of light is adopted, the number of optical components in the illumination optical unit will increase, and the optical path length of the illumination optical unit will increase, so the outer shape of the illumination optical unit will increase. This leads to an increase in size.
  • the position of the vertex of the lens cell 52a of the fly-eye lens 52 which is the first fly-eye lens, is determined.
  • the eccentricity is set so that the direction of the light emitted from the lens cell 52 a is directed to the opening of the polarization conversion element 61.
  • This illumination optical unit satisfies the demand for increasing the amount of light incident on the effective area of the pixels of the ML-equipped liquid crystal panel 22 in exactly the same manner as the illumination optical unit of FIG. By shortening the optical path length of the unit, the outer dimensions of the illumination optical unit can be reduced.
  • the fly-eye lens 14 in the illumination optical unit is replaced by a channel condenser lens.
  • the optical system up to 16 can be shared between the two to reduce component costs.
  • the decrease in the amount of light incident on the polarization conversion element 61 due to the aberration of the concave lens 2 is due to the increase in the number of optical components and the outer shape of the illumination optical unit.
  • the use efficiency of the light from the light source lamp 11 can be improved by preventing the size from being increased without increasing the size.
  • FIG. 14 shows a configuration example of a liquid crystal projector (the second liquid crystal projector according to the present invention) to which the illumination optical unit of FIG. 12 is applied, and the parts common to FIG. 2 and FIG.
  • the liquid crystal panels 41 (R), 41 (G), and 41 () with the MLs are denoted by the same reference numerals for the same reason as described for the illumination optical unit in FIG. B) While satisfying the requirement of increasing the amount of light incident on the effective area of the pixel in (B), the optical path length of the illumination optical unit can be shortened to reduce its external dimensions, and the optical size of the illumination optical unit can be reduced.
  • the number of parts can be reduced, and both the liquid crystal projector and the liquid crystal projector using a liquid crystal panel without ML can be used.
  • the optical system from the fly-eye lens 14 to the channel capacitor lenses 33, 35, and 40 can be shared by both illumination optical units to reduce component costs, and
  • the decrease in the amount of light incident on the polarization conversion element 61 due to the aberration of the lens 2 increases the number of optical components and the outer dimensions of the illumination optical unit. It is possible to increase the efficiency of using the light from the light source lamps 11 by preventing the liquid crystal projector from increasing in size (thus, without increasing the size of the entire liquid crystal projector).
  • Fig. 15 shows this manufacturing method.In both cases of manufacturing a liquid crystal projector using a liquid crystal panel with an ML and a liquid crystal projector using a liquid crystal panel without an ML,
  • the optical system from the fly-eye lens 13 in Fig. 2 to the channel capacitor lens 16 (as described above, the amount of light incident on the effective area of the pixel in the LCD panel 1 in Fig. 1A) Designed and manufactured to have an entrance pupil diameter approximately equal to the beam diameter of the parallel luminous flux from the reflector 12 in FIG. 1A.
  • the light source lamp 11 is attached to the elliptical reflector 1 (FIG. 2) as shown in FIG.
  • concave lens 2 (FIG. 2) are arranged in front of fly-eye lens 13.
  • the light source lamp 11 is used as a reflector. 1 (Fig. 1A), and place this reflector 12 before the fly-eye lens 13.
  • the assembly of the illumination optical unit of FIG. 1A is completed.
  • the fly-eye lens 13 during assembly work of the illumination optical unit is required. Since the work of arranging the optical system up to the channel condenser lens 16 can be shared between the two, the manufacturing work can be made more efficient.
  • the fly-eye lens in the illumination optical unit is the fly-eye lens in the illumination optical unit
  • the entrance pupil diameter of the optical system from the (integrator) to the channel condenser lens is made larger than the beam diameter of the light beam entering the fly-eye lens (for example, in FIG.
  • the entrance pupil diameter of the optical system up to the channel condenser lens 16 is almost equal to the beam diameter of the parallel light beam from the reflector 12 in Fig. 1A).
  • the present invention is not limited to this, and the entrance pupil diameter of this optical system is made substantially equal to this beam diameter.
  • the entrance pupil diameter of the optical system from the fly-eye lens 13 to the channel capacitor lens 16 is shown.
  • the beam diameter of the parallel light beam from the elliptical reflector 1 may be substantially equal to the beam diameter.
  • the focused light from the reflector is Although a concave lens is used to make a substantially parallel light flux, an optical component other than the concave lens that diverges incident light (for example, a holographic element) may be used.
  • the position of the vertex of the lens cell of the first fly lens of the illumination optical unit of FIG. 2 is decentered, but the first position of the illumination optical unit of FIGS. 4 and 6 is decentered.
  • the position of the vertex of the lens cell of the fly-eye lens may be similarly decentered.
  • the aberration of the concave lens 2 is premised.
  • the position of the vertex of the lens cell of the first fly-eye lens may be decentered so that the direction of light emitted from the lens cell is directed to the opening of the polarization conversion element.
  • FIG. 15 Although the manufacturing method is shown in FIG. 15 using the illumination optical unit shown in FIG. 2 as an example, the illumination optical unit shown in FIG. 8 and FIG.
  • FIG. 12 Regarding the illumination optical unit 2 when manufacturing both a liquid crystal projector using a liquid crystal panel with ML and a liquid crystal projector using a liquid crystal panel without ML, a fly-through lens during the assembly work of the illumination optical unit
  • the work of arranging the optical systems from 51 and 52 to the channel condenser lens 16 may be shared by both.
  • the present invention is applied to a liquid crystal projector provided with an illumination optical unit including an optical system from a fly-eye lens to a channel capacitor lens.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention is also applied to an illumination optical unit including an optical system up to an integrator (for example, a diffraction-type integrator) composed of optical components other than fly-eye lenses, and a channel condenser lens. May be applied. Also, an integrator (for example, a diffraction-type integrator) composed of optical components other than fly-eye lenses, and a channel condenser lens. May be applied. Also, an integrator (for example, a diffraction-type integrator) composed of optical components other than fly-eye lenses, and a channel condenser lens. May be applied. Also
  • the first illumination optical unit and the liquid crystal projector according to the present invention may be applied to a liquid crystal projector provided with an illumination optical unit that does not include an integrator.
  • the present invention is applied to a liquid crystal projector.
  • the first and second illumination optical units according to the present invention include a projector using a light modulation element other than a liquid crystal panel and a projector other than a projector.
  • the present invention may be applied to any of the above-described devices provided with an illumination optical unit.
  • the present invention is not limited to the above-described example, and may take various other configurations without departing from the gist of the present invention.
  • the first illumination optical unit according to the present invention for an object to be irradiated with light, the light of the light source lamp is uniformly or not condensed or condensed onto the object. Since the apparent numerical aperture of the optical system can be reduced, even if the maximum cone angle of the incident light is required to be small for the target object, the F number of this optical system can be reduced. Thus, the effect that the optical path length of the illumination optical unit can be shortened is obtained.
  • the optical path length can be shortened and the optical system can be shared in exactly the same manner as in the first illumination optical unit according to the present invention.
  • the optical path length can be shortened and the optical system can be shared in exactly the same manner as in the first illumination optical unit according to the present invention.
  • the amount of light incident on an effective area of a pixel of the liquid crystal panel is increased. While satisfying the requirement, the optical path length of the illumination optical unit can be shortened, and the outer dimensions of the illumination optical unit can be reduced (therefore, the overall size of the liquid crystal projector can be reduced).
  • the light of the light source lamp in the illumination optical unit is required.
  • An optical system for uniformly and / or condensing light onto the liquid crystal panel and irradiating the same can be shared between the two, so that the effect of reducing the component cost can be obtained.
  • the optical path length of the illumination optical unit can be shortened and the optical system can be shared in exactly the same manner as in the first liquid crystal projector of the present invention.
  • the number of optical components increases and the external dimensions of the illumination optical unit increase. (Therefore, without increasing the size of the liquid crystal projector as a whole), thereby improving the efficiency of using light from the light source lamp.
  • a liquid crystal projector using a transmission type liquid crystal panel with a micro lens and a liquid crystal projector using a transmission type liquid crystal panel without a micro lens are provided.
  • the work of arranging the optical system for uniformly and / or condensing and irradiating the light from the light source lamp to the liquid crystal panel during the assembly work of the illumination optical unit is shared by both. Therefore, it is possible to obtain an effect that the manufacturing operation can be made more efficient.

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Description

明 細 書
照明光学ユニッ ト、 液晶プロジヱクタ 及び液晶プロジェク夕の製造方法
技術分野
本発明は、 照明光学ュニッ 卜， 液晶プロジヱクタ及び液晶プロ ジ ク夕の製造方法に関する。 背景技術
透過型液晶パネルを光変調素子として用いた液晶プロジェクタ には、 画素の有効面積部分への入射光量を增やすことを目的と し て、 液晶パネルの表面に個々の画素に対応してマイクロレンズ （ 以下 ' M L ' とも表記する） を設けたものが存在する。
図 1 は、 こう した M L付き液晶パネルを用いた液晶プロジヱク の照明光学ュニッ 卜の主要部の従来の構成例を、 M Lなしの液晶 パネルを用いた液晶プロジェクタの照明光学ュニッ 卜と対比して 示すものである。
M Lなしの液晶パネルを用いた液晶プロジヱクタの照明光学ュ ニッ 卜では、 図 1 Aのように、 光源ランプ 1 1からの出射光が、 パラボラ状のリ フレクタ 1 2で反射されて平行光束にされた後、 第 1及び第 2のフライアイ レンズ 1 3及び 1 4 (液晶パネルに均
—に光を照射するために光源ラ ンプ 1 1の中心部分の光と周辺部 分の光とを重畳するイ ンテグレ一タ） で均一化され、 メイ ンコン デンサレンズ 1 5， チャ ンネルコンデンサレンズ 1 6で集光され て、 M Lなしの液晶パネル 1 7 に照射される。
フライアイ レンズ 1 3 からチャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6 ま での光学系は、 液晶パネル 1 7の画素の有効面積部分への入射光 量を略最大とする開口数を有し、 且つ、 リ フレクタ 1 2からの平 行光束のビーム径と略等しい入射瞳径を有するように設計 ·製作 されている。
他方、 M L付き液晶パネルを用いた液晶プロジヱクタでは、 図 1 Bのように、 図 1 Aと同じ光源ランプ 1 1からの出射光が、 図 1 Aと同じ リ フ レクタ 1 2 で反射されて平行光束化された後、 第 1及び第 2 のフライアイ レンズ 1 8及び 1 9で均一化され、 メィ ンコ ンデンサレンズ 2 0 , チャ ンネルコ ンデンサレンズ 2 1で集 光されて、 M L付き液晶パネル 2 2 (図 1 Aの液晶パネル 1 7 と 同じ構造の液晶パネルの表面に M Lを設けたもの） に照射される フライアイ レンズ 1 8からチャ ンネルコ ンデンサレンズ 2 1 ま での光学系は、 図 1 Aのフライアイ レンズ 1 3からチャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6 までの光学系より も小さな開口数を有するよ うに設計 · 製作されている。
その理由は次の通りである。 図 1 Aの照明光学ュニッ 卜を有す る液晶プロジヱクタで液晶パネル 1 7をそのまま M L付き液晶パ ネル 2 2 に入れ替えると、 M Lで屈折した光が M L付き液晶パネ ノレ 2 2の画素の有効面積部分以外の部分に向かう ことにより、 却 つて有効面積部分への入射光量が減少することがある。 このよう に M Lでの屈折光が有効面積部分以外の部分に向かう ことを抑制 するためには、 M L付き液晶パネル 2 2への入射光の最大錐角を 小さ くすることが必要である。 そこで、 フライアイ レンズからチ ャ ンネルコ ンデンサレンズまでの光学系を小さな開口数を有する ように設計 ·製作することにより、 この最大錐角を小さ く してい このように、 M L付き液晶パネルを用いる従来の液晶プロジヱ クタでは、 照明光学ュニッ 卜中の、 光源ランプからの光を液晶パ ネルに均一に及び Zまたは集光して照射するための光学系 （図 1 Bではフライアイ レンズ 1 8 力、らチヤ ンネルコンデンサレンズ 2 1 までの光学系） と して、 M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プ ロジヱク タにおけるより も小さな開口数を有する ものを設計 · 製 作していた。
しかし、 こ う した従来の技術には、 次の （ a ) 〜 （ c ) のよう な不都合があった。
( a ) M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタでは、 照 明光学ュニッ 卜中の、 光源ラ ンプからの光を液晶パネルに均一に 及び Zまたは集光して照射するための光学系の開口数が小さ く な る こ とにより、 この光学系の Fナンパが大き く なる。 具体的には 、 M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタの照明光学ュ ニッ ト中のこの光学系の Fナンパが 2 . 2〜 2 . 5程度であると すると、 M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジェク夕の照明光 学ュニッ ト中のこの光学系の Fナンバは 3以上になる。
そのため、 M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタでは 、 図 1 Bにも表れているように照明光学ュニッ 卜の光路長が長く なるので、 照明光学ュニッ 卜の外形寸法の大型化を招き、 ひいて は液晶プロジヱクタ全体の大型化を招いてしま う。
( b ) M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタと M Lな しの液晶パネルを用いる液晶プロジ クタとの両者を製造する場 合、 照明光学ユニッ ト中のこの光学系と して、 互いに開口数の異 なる ものを両者で別々に設計 · 製作しなければならない。 したが つて、 両者の光学系を構成する光学部品は、 同じ機能を持つもの 同士 （例えば図 1 Aフライアイ レンズ 1 3 と図 1 Bのフライアイ レンズ 1 8 ) でも全く仕様が異なる ものになる。
そのため、 この光学系の光学部品を両者で共通化することがで きないので、 部品コス トの削減が困難である。
( c ) M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジェクタと M Lな しの液晶パネルを用いる液晶プロジェクタとの両者を製造する場 合、 照明光学ュニッ 卜中のこの光学系の配置作業も両者で全く別 々に行わなければならない。 そのため、 製造作業の効率化が困難 である。
本発明は、 上述の点に鑑み、 M L付き液晶パネルを用いる液晶 プロジヱク夕の照明光学ュニッ トに関するこう した従来の不都合 を解消することを課題と してなされたものである。 発明の開示
この課題を解決するために、 本出願人は、 光源ランプの光を所 定の対象物に均一に及びノまたは集光して照射するための光学系 を含んだ照明光学ュニッ 卜において、 光源ラ ンプからの出射光を 反射して集束光にする リ フ レクタと、 この集束光を略平行光束に する光学部品とを備え、 この略平行光束がこの光学系に入射され るようにしたものを提案する。
この照明光学ユニッ ト （本発明に係る第 1 の照明光学ユニッ ト
) では、 光源ラ ンプからの出射光が、 リ フ レクタで反射されて集 束光にされ、 光学部品で略平行光束にされた後、 この光源ランプ の光を対象物に均一に及び Zまたは集光して照射するための光学 系に入射する。 したがって、 この光学系に、 光源ランプからの出 射光がそのまま略平行光束にされる場合よりもビーム径の小さい 略平行光束が入射する。
その結果、 対象物には、 光源ラ ンプからの出射光がそのまま略 平行光束にされる場合より も入射光の最大錐角の小さい光が照射 される。 したがって、 この光学系の入射瞳径がこの光学系に入射 する略平行光束のビーム径よりも大きい場合 （すなわち、 この光 学系がこの大きい入射瞳径によって決定される開口数を有する場 合） でも、 対象物にとって、 この光学系の見かけ上の開口数が小 さ く なる。 このように、 この照明光学ュニッ 卜では、 光が照射される対象 物にとって、 光源ラ ンプの光をこの対象物に均一に及び/または 集光して照射するための光学系の見かけ上の開口数が小さ くなる したがって、 この対象物にとって入射光の最大錐角の小さいこ とが必要である場合にも、 この光学系として、 大きい開口数を有 するものを設計 ·製作してよいことになる。
これにより、 この光学系の Fナンパを小さ く して、 照明光学ュ ニッ 卜の光路長を短くすることができるようになる。
また、 入射光の最大錐角の小さいことが必要な対象物用の照明 光学ュニッ 卜と入射角の最大錐角の大きいことが必要な対象物用 の照明光学ュニッ 卜との両者を製造する場合、 この光学系として 大きな開口数を有するものだけを設計 ·製作して両者で共通化す ることができるようになる。
したがって、 例えば M L付き液晶パネルを用いた液晶プロジヱ クタに適用すれば、 前述の （ a ) や （ b ) のような不都合が解消 されるようになる。
なお、 この照明光学ュニッ 卜において、 この光学系が、 光源ラ ンプからの光を対象物に均一に照射するための第 1及び第 2のフ ライアイ レンズを含んでいる場合には、 この第 1のフライアイ レ ンズを、 凹レンズ状に湾曲させることにより、 リ フレクタからの 集束光を略平行光束にする光学部品と して兼用するようにしても よい。
それにより、 照明光学ュニッ 卜の光学部品の数を削減すること ができるとともに、 照明光学ュニッ 卜の光路長をさ らに短くする ことができるようになる。
また、 この照明光学ユニッ トにおいて、 リ フレクタからの集束 光を略平行光束にする光学部品を、 リ フ レクタに取り付けられて 光源ランプの前面を覆う、 凹レンズ状に湾曲したガラスと して構 成してもよい。
それにより、 やはり照明光学ュニッ 卜の光路長をさ らに短くす ることができるようになる。
次に、 本出願人は、 光源ラ ンプの光を所定の対象物に均一に照 射するための第 1及び第 2 のフライアイ レンズを有する光学系を 含んだ照明光学ュニッ 卜において、 光源ラ ンプからの出射光を反 射して集束光にする リ フ レクタと、 この集束光を発散させる光学 部品とを備え、 この光学部品からの出射光がこの光学系に入射さ れ、 この第 1 のフライアイ レンズのレンズセルの頂点の位置を、 そのレンズセルの開口中心から偏心させたものを提案する。
この照明光学ュニッ 卜 （本発明に係る第 2 の照明光学ュニッ ト ) では、 光源ラ ンプからの出射光が、 リ フレクタで反射されて集 束光にされ、 光学部品で発散させられた後、 この光源ラ ンプの光 を所定の対象物に均一に照射するための第 1及び第 2 のフライア ィ レンズを有する光学系に入射する。 この第 1のフライアイ レン ズのレンズセルの頂点の位置は、 そのレンズセルの開口中心から 偏心している。
前述の本発明に係る第 1の照明光学ュニッ トでは、 リ フ レクタ からの集束光を、 略平行光束にしてから、 光源ラ ンプの光を所定 の対象物に均一に及び/または集光して照射するための光学系に 入射させるようにしている。
このように集束光を略平行光束にするためには、 例えば凹レン ズ （発散レンズ） のような光学部品でこの集束光を発散させれば よい。
しかし、 凹レンズのように入射光を発散させる光学部品を設け ただけでは、 その光学部品の収差を原因と して、 リ フレクタから の集束光があま り平行度の高い光束にならないことがある。 光源ランプの光を所定の対象物に均一に照射するための光学系 が、 第 1及び第 2のフライアイ レンズ （イ ンテグレ一タ） を含ん でいる場合には、 あまり平行度の高くない光束が第 1 のフライア ィ レンズのレンズセルの開口部に入射すると、 第 1 のフライアイ レンズのレンズセルからの出射光のうち、 第 2 のフライアイ レン ズの対応するレンズセルの開口部に入射する光量が減少すること により、 対象物に照射される光量が減少してしまうことがある。
また、 光源ラ ンプの光を所定の対象物に均一に照射するための 光学系と しては、 第 1及び第 2のフライアイ レンズに加えて、 第 2 のフライアイ レンズからの光を直線偏光に変換する偏光変換素 子をさ らに含んでいるものも存在する。
こう した光学系を含む照明光学ュニッ 卜において、 リ フ レクタ からの集束光を発散させる光学部品を設けた場合にも、 その光学 部品の収差を原因として、 第 1のフライアイ レンズのレンズセル からの出射光のうち偏光変換素子の開口部に入射する光量が少な く なることにより、 対象物に照射される光量が減少してしまう こ とがある。
こう した収差を原因とする対象物への照射光量の減少を防止し て光源ラ ンプからの光の利用効率を高める方法としては、 非球面 レンズ等の新たな光学部品を設けて光の方向を変えることにより
、 第 2 のフライアイ レンズのレンズセルの開口部や偏光変換素子 の開口部への入射光量を增加させるという方法もある。
しかし、 この方法では、 照明光学ュニッ 卜の光学部品の数が增 加してしま う とともに、 照明光学ュニッ 卜の光路長が長くなるの で照明光学ュニッ 卜の外形寸法の大型化を招いてしまう。
そこで、 本発明に係る第 2 の照明光学ュニッ トでは、 光源ラ ン プの光を所定の対象物に均一に照射するための光学系に、 集束光 を凹レンズのような光学部品で発散させて入射させるとともに、 この光学系に含まれる第 1及び第 2のフライアイ レンズのうちの 第 1 のフライアイ レンズのレンズセルの頂点の位置をそのレンズ セルの開口中心から偏心させることにより、 第 1 のフライアイ レ ンズへの入射光の方向と第 1のフライアイ レンズからの出射光の 方向とを変えるようにしている （換言すれば、 第 1 のフライアイ レンズに非球面レンズ等と しての機能を兼ね備えさせている。 ） 例えば、 この光学系が偏光変換素子を含んでいない場合には、 このレンズセルの頂点の位置を、 第 1のフライアイ レンズからの 出射光の平行度を高めるように偏心させることにより、 第 1 のフ ライアイ レンズのレンズセルからの出射光のうち第 2のフライア ィ レンズの対応するレンズセルの開口部への入射光量を増加させ るようにすればよい。
あるいは、 この光学系が偏光変換素子を含んでいる場合には、 このレンズセルの頂点の位置を、 そのレンズセルからの出射光の 方向がこの偏光変換素子の開口部に向く ように偏心させればよい これにより、 前述の本発明に係る第 1の照明光学ュニッ トにお けるのと全く 同様にして光路長を短くすることや光学系を共通化 することができるとと もに、 集束光を発散させる光学部品の収差 を原因とする対象物への照射光量の減少を、 光学部品数の増加や 照明光学ュニッ 卜の外形寸法の大型化を招く ことなく防止して、 光源ランプからの光の利用効率を高めることができる。
次に、 本出願人は、 光源ランプと、 個々の画素に対応してマイ ク ロレンズを設けた透過型液晶パネルと、 光源ラ ンプの光を透過 型液晶パネルに均一に及びノまたは集光して照射するための光学 系を含んだ照明光学ュニッ 卜 とを含む液晶プロジヱクタにおいて 、 光源ランプからの出射光を反射して集束光にする リ フ レクタと 、 この集束光を略平行光束にする光学部品とを照明光学ュニッ 卜 に備え、 この略平行光束が照明光学ュニッ ト中のこの光学系に入 射されるようにしたものを提案する。
この液晶プロジヱクタ （本発明に係る第 1 の液晶プロジヱクタ ) では、 前述の本発明に係る照明光学ュニッ 卜について説明した のと全く 同じ理由から、 M L付き液晶パネルにとって、 照明光学 ュニッ 卜中の、 光源ラ ンプの光をこの M L付き液晶パネルに均一 に及び Zまたは集光して照射するための光学系の見かけ上の開口 数を小さ くすることができる。
したがって、 この光学系を大きい開口数を有するように設計 · 製作しても、 M Lでの屈折光が画素の有効面積以外の部分に向か う ことを抑制して、 有効面積部分への入射光量を増加させること ができるようになる。
これにより、 この光学系の Fナンパを小さ く して、 照明光学ュ ニッ トの光路長を短くすることができるので、 前述の （ a ) のよ うな不都合が解消される。
また、 M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタと M Lな しの液晶パネルを用いる液晶プロジェクタとの両者を製造する場 合、 この光学系と して、 M Lなしの液晶パネルの画素の有効面積 部分への入射光量を略最大とする開口数を有するものだけを設計 · 製作して両者で共通化することができるので、 前述の （ b ) の ような不都合も解消される。
次に、 本出願人は、 光源ラ ンプと、 個々の画素に対応してマイ クロ レンズを設けた透過型液晶パネルと、 光源ランプの光を所定 の対象物に均一に照射するための第 1及び第 2のフライアイ レン ズを有する光学系を含んだ照明光学ュニッ 卜とを含む液晶プロジ ヱクタにおいて、 光源ランプからの出射光を反射して集束光にす る リ フレクタと、 この集束光を発散させる光学部品とを備え、 こ の光学部品からの出射光がこの光学系に入射され、 この第 1 のフ ライアイ レンズのレンズセルの頂点の位置を、 そのレンズセルの 開口中心から偏心させたものを提案する。
この液晶プロジヱクタ （本発明に係る第 2の液晶プロジヱクタ ) によれば、 前述の本発明に係る第 2の照明光学ュニッ 卜につい て説明したのと全く同じ理由から、 本発明に係る第 1の液晶プロ ジヱクタにおけるのと全く 同様にして照明光学ュニッ 卜の光路長 を短くすることや光学系を共通化することができるとともに、 集 束光を発散させる光学部品の収差を原因とする対象物への照射光 量の減少を、 光学部品数の増加や照明光学ュニッ 卜の外形寸法の 大型化を招く ことなく （したがって液晶プロジェクタ全体の大型 化を招く ことなく） 防止して、 光源ランプからの光の利用効率を 高めることができる。
次に、 本出願人は、 照明光学ュニッ 卜中の、 光源ランプからの 光を所定の対象物に均一に及び Zまたは集光して照射するための 光学系と して、 マイクロレンズを設けていない透過型液晶パネル の画素の有効面積部分への入射光量を略最大とする開口数を有す る光学系を配置するステップと、 個々の画素に対応してマイクロ レンズを設けた透過型液晶パネルを用いる場合に、 光源ランプか らの光を反射して集束光にする リ フ レクタと、 このリ フ レクタか らの集束光を略平行光束にしてこの光学系に入射させる光学部品 とを配置するステップと、 マイクロレンズを設けていない透過型 液晶パネルを用いる場合に、 光源ラ ンプからの光を反射して略平 行光束にしてこの光学系に入射させる リ フ レクタを配置するステ ップとを含んだ液晶プロジェク夕の製造方法を提案する。
この製造方法では、 M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジェ クタを製造する場合にも、 M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プ ロジュクタを製造する場合にも、 照明光学ュニッ ト中の、 光源ラ ンプからの光を所定の対象物に均一に及び/または集光して照射 するための光学系と して、 M Lなしの液晶パネルの画素の有効面 積部分への入射光量を略最大とする開口数を有する光学系を配置 する。
そして、 M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジェクタを製造 する場合には、 前述の本発明に係る照明光学ュニッ 卜の構成要素 である、 光源ランプからの光を反射して集束光にする リ フ レクタ と、 このリ フレク夕からの集束光を略平行光束にしてこの光学系 に入射させる光学部品とを配置することにより、 照明光学ュニッ 卜の組立てを完了する。
他方、 M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタを製造 する場合には、 光源ランプからの光を反射して略平行光束にして この光学系に入射させる リ フ レクタを配置することにより、 照明 光学ュニッ 卜の組立てを完了する。
このように、 この液晶プロジヱクタの製造方法では、 M L付き 液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタと M Lなしの液晶パネルを 用いる液晶プロジェクタとの両者を製造する場合、 照明光学ュニ ッ 卜の組立て作業中の、 光源ランプからの光を液晶パネルに均一 に及びノまたは集光して照射するための光学系の配置作業を両者 で共通化することができる。 これにより、 前述の （ c ) のような 不都合が解消される。 図面の簡単な説明
図 1 は、 M L付き液晶パネルを用いた液晶プロジヱクタの照明 光学ュニッ 卜の従来の構成例を、 M Lなしの液晶パネルを用いた 液晶プロジヱクタの照明光学ュニッ 卜と対比して示す図である。
図 2 は、 本発明に係る第 1の照明光学ュニッ トの主要部の構成 例を示す図である。
図 3 は、 図 2 の照明光学ュニッ 卜を適用した液晶プロジヱクタ の構成例を示す図である。
図 4は、 本発明に係る第 1 の照明光学ュニッ 卜の主要部の別の 構成例を示す図である。
図 5は、 図 4 の照明光学ユニッ トを適用した液晶プロジヱクタ の構成例を示す図である。
図 6 は、 本発明に係る第 1 の照明光学ュニッ 卜の主要部の別の 構成例を示す図である。
図 7は、 図 6 の照明光学ュニッ 卜を適用した液晶プロジヱクタ の構成例を示す図である。
図 8は、 本発明に係る第 2の照明光学ュニッ 卜の主要部の構成 例を示す図である。
図 9 は、 図 8 の照明光学ュニッ 卜の凹レンズからフライアイ レ ンズまでの部分の拡大図である。
図 1 0 は、 図 8のレンズセル 5 1 aの頂点の位置の偏心の方向 を示す図である。
図 1 1 は、 図 8 の照明光学ュニッ 卜を適用した液晶プロジェク 夕の構成例を示す図である。
図 1 2 は、 本発明に係る第 2 の照明光学ュニッ 卜の主要部の構 成例を示す図である。
図 1 3 は、 図 1 2 の照明光学ユニッ トの凹レンズから偏光変換 素子までの部分の拡大図である。
図 1 4 は、 図 1 2の照明光学ュニッ トを適用した液晶プロジヱ ク タの構成例を示す図である。
図 1 5 は、 本発明に係る液晶プロジェクタの製造方法を例示す る図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 M L付き液晶パネルを用いた液晶プロジ クタに本発明 を適用した例について、 図面を用いて具体的に説明する。
図 2 は、 本発明に係る第 1の照明光学ュニッ 卜の主要部の構成 例を示すものであり、 図 1 と共通する部分には同一の符号を付し ている。
この照明光学ュニッ 卜では、 光源ラ ンプ 1 1が、 反射面が楕円 面状をした楕円リ フ レクタ 1 に着脱可能に取り付けられている。 楕円リ フレクタ 1 は、 光源ランプ 1 1からの出射光を反射して集 束光にする。
楕円リ フ レクタ 1 より も M L付き液晶パネル 2 2側には、 凹レ ンズ 2が配置されている。 凹レンズ 2は、 楕円リ フレクタ 1から の集束光を略平行光束にするためにこの集束光を発散させる。 凹レンズ 2 より も M L付き液晶パネル 2 2寄りには図 1 Aに示 したのと同じフライアイ レンズ 1 3及び 1 4， メイ ンコ ンデンサ レンズ 1 5， チャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6力く順に配置されて おり、 凹レンズ 2からの略平行光束がフライアイ レンズ 1 3に入 射する。
このフライアイ レンズ 1 3からチャ ンネルコンデンサレンズ 1 6 までの光学系は、 やはり、 M L付き液晶パネル 2 2から M Lを 除いたものと同じ構造の液晶パネル （図 1 Aの液晶パネル 1 7 と 同じもの） の画素の有効面積部分への入射光量を略最大とする開 口数を有し、 且つ、 図 1 Aのリ フ レクタ 1 2からの平行光束のビ 一ム径と略等しい入射瞳径を有するように設計 · 製作されている したがって、 この照明光学ュニッ 卜では、 図 1 Bに示したよう な M L付き液晶パネルを用いた液晶プロジヱクタの従来の照明光 学ュニッ 卜より も光路長が短く なつている （図 1 Aの照明光学ュ ニッ 卜より も凹レンズ 2の部分だけ光路長が長く なつている） 。
なお、 フライアイ レンズ 1 3の入射瞳径と凹レンズ 2からの略 平行光束のビーム径との差は、 フライアイ レンズ 1 3の個々のレ ンズ （レンズセル） の直径の偶数倍 （図では 2倍） に略等しく さ れている。 したがって、 フライアイ レンズ 1 3中の最も外縁のレ ンズセルには全く光が入射せず残りのレンズセルには全面に光が 入射する。 これにより、 フライアイ レンズ 1 3のレンズセルに部 分的に光が入射してフラィアイ レンズ 1 3及び 1 4 のイ ンテグレ —夕 と しての機能が損なわれることが防止されている。
この照明光学ュニッ トによつて M L付き液晶パネル 2 2 に光が 照射される様子は、 次の通りである。
光源ラ ンプ 1 1 からの出射光は、 楕円リ フ レクタ 1 で反射され て集束光にされた後、 凹レンズ 2 で略平行光束にされてフライア ィ レンズ 1 3 に入射する。 したがって、 フライアイ レンズ 1 3 に は、 図 1 Aにおけるように光源ラ ンプ 1 1 からの光がそのまま略 平行光束にされる場合より も ビーム径の小さい略平行光束が入射 する。
M L付き液晶パネル 2 2 には、 このビーム径の小さい略平行光 束が、 フライアイ レンズ 1 3及び 1 4 で均一化され、 メイ ンコ ン デンサレンズ 1 5， チャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6 で集光され て照射される。
その結果、 M L付き液晶パネル 2 2 には、 図 1 Aの液晶パネル
1 7 に照射される光より も入射光の最大錐角の小さい光が照射さ れる。 すなわち、 M L付き液晶パネル 2 2 にとつて、 フライアイ レンズ 1 3からチャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6 までの光学系の 見かけ上の開口数が小さ く なつている。
これにより、 M Lでの屈折光が M L付き液晶パネル 2 2 の画素 の有効面積部分以外の部分に向かう ことが抑制されて、 有効面積 部分への入射光量が増加するようになつている。
このように、 M L付き液晶パネル 2 2 の画素の有効面積部分へ の入射光量を增加させる という要求を満たしつつ、 照明光学ュニ ッ 卜の光路長を短く して、 照明光学ュニッ 卜の外形寸法を小型化 することができるようになつている。
また、 M L付き液晶パネル 2 2 を用いた液晶プロジェクタと M Lなしの液晶パネル （図 1 Aの液晶パネル 1 7 ) を用いた液晶プ ロジヱクタ との両者を製造する場合、 照明光学ュニッ ト中のフラ ィアイ レンズ 1 3からチャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6 までの光 学系を両者で共通化する ことができるので、 部品コス 卜を削減す る こ とができる。
図 3 は、 図 2 の照明光学ュニッ 卜を適用した液晶プロジヱクタ
(本発明に係る第 1 の液晶プロジェクタ） の構成例を示すもので あり、 図 2 と共通する部分には同一の符号を付している。
光源ラ ンプ 1 1 からの出射光が、 楕円リ フレクタ 1， 凹レンズ 2 でそれぞれ集束光， 略平行光束にされ、 フライアイ レンズ 1 3 及び 1 4， メイ ンコンデンサレンズ 1 5 を経てダイ クロイ ツク ミ ラー 3 1 に入射する。
そして、 ダイ ク ロイ ツ ク ミ ラー 3 1 で反射された青色光が、 ミ ラー 3 2， チャ ンネルコ ンデンサレンズ 3 3 を経て青色表示用の M L付き液晶パネル 4 1 ( B ) に照射される。
また、 ダイ ク ロイ ツ ク ミ ラ一 3 1を透過した光のうちの緑色光 が、 ダイ ク ロイ ツ ク ミ ラー 3 4 で反射され、 チャ ンネルコ ンデン サレンズ 3 5 を経て緑色表示用の M L付き液晶パネル 4 1 ( G ) に入射する。
また、 ダイ ク ロイ ツ ク ミ ラ一 3 4を透過した赤色光が、 リ レー レンズ 3 6 ， ミ ラー 3 7， リ レーレンズ 3 8， ミ ラ一 3 9， チヤ ンネルコ ンデンサレンズ 4 0 を経て赤色表示用の M L付き液晶パ ネル 4 1 ( R ) に入射する。
M L付き液晶パネル 4 1 ( R ) ， 4 1 ( G ) , 4 1 ( B ) を透 過した赤色光， 緑色光， 青色光は、 ダイク ロイ ツ クプリズム 4 2 で合成されて、 投射レンズ 4 3に入射する。
この液晶プロジェクタでも、 フライアイ レンズ 1 3からチャ ン ネルコ ンデンサレンズ 3 3， 3 5， 4 0 までの光学系は、 M L付 き液晶パネル 4 1 (R) ， 4 1 (G) ， 4 1 (B ) から M Lを除 いたものと同じ構造の液晶パネルの画素の有効面積部分への入射 光量を略最大とする開口数を有し、 且つ、 図 1 Aのリ フレクタ 1 2からの平行光束のビーム径と略等しい入射瞳径を有するように 設計 · 製作されている。
この液晶プロジェクタでは、 図 2の照明光学ュニッ 卜について 説明したのと全く 同じ理由から、 M L付き液晶パネル 4 1 (R) ， 4 1 (G) , 4 1 ( B ) の画素の有効面積部分への入射光量を 増加させるという要求を満たしつつ、 照明光学ュニッ 卜の光路長 を短く してその外形寸法を小型化することができるとともに、 こ の液晶プロジェクタと M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プロジ ェク タとの両者を製造する場合にフライアイ レンズ 1 3からチヤ ンネルコ ンデンサレンズ 3 3， 3 5， 4 0 までの光学系を両者の 照明光学ュニッ 卜で共通化して部品コス 卜を削減することができ 次に、 図 4 は、 本発明に係る第 1の照明光学ュニッ 卜の主要部 の別の構成例を示すものであり、 図 2 と共通する部分には同一の 符号を付している。
この照明光学ュニッ 卜では、 図 2の凹レンズ 2が設けられてい ないとと もに、 図 2のフライアイ レンズ 1 3に替えて、 凹レンズ 状に湾曲した凹状フライアイ レンズ 3が設けられており、 楕円 リ フ レクタ 1からの集束光がこの凹状フラィアイ レンズ 3に入射す る。
凹状フライアイ レンズ 3は、 楕円リ フ レクタ 1からの集束光を 略平行光束にするためにこの集束光を発散させるとともに、 図 2 のフライアイ レンズ 1 3 と同様にィ ンテグレー夕の構成要素とし て機能する。
凹状フライアイ レンズ 3の入射瞳径と凹状フラィアイ レンズ 3 に入射する集束光のビーム径との差は、 やはり凹状フライアイ レ ンズ 3のレンズセルの直径の偶数倍 （図では 2倍） に略等しく さ れている。
この照明光学ュニッ 卜のそれ以外の構成は、 図 2 の照明光学ュ ニッ 卜と同じである。 したがって、 この照明光学ュニッ 卜では、 図 2 の照明光学ユニッ トより も光路長がさ らに短く なつている （ 図 1 Aの照明光学ュニッ 卜 と光路長が略等しくなつている） 。
この照明光学ュニッ 卜では、 光源ランプ 1 1からの出射光が、 楕円リ フレクタ 1で反射されて集束光にされて凹状フライアイ レ ンズ 3に入射する。 そして、 凹状フライアイ レンズ 3で略平行光 束にされるとともに凹状フライアイ レンズ 3及びフライアイ レン ズ 1 4で均一化される。
その結果、 M L付き液晶パネル 2 2には、 やはり図 1 Aの液晶 パネル 1 7に照射される光より も入射光の最大錐角の小さい光が 照射される。 すなわち、 M L付き液晶パネル 2 2 にとつて、 凹状 フライアイ レンズ 3カヽらチャ ンネルコンデンサレンズ 1 6 までの 光学系の見かけ上の開口数が小さ く なつている。
これにより、 やはり M L付き液晶パネル 2 2の画素の有効面積 部分への入射光量を增加させるという要求を満たしつつ、 照明光 学ュニッ 卜の光路長を図 2の照明光学ュニッ 卜より もさ らに短く して、 照明光学ュニッ 卜の外形寸法を小型化するこ とができるよ うになっている。
また、 フライアイ レンズ 3力 <、 楕円リ フレクタ 1からの集束光 を略平行光束にする光学部品と して兼用されるので、 照明光学ュ ニッ 卜の光学部品の数を削減することができる。
また、 M L付き液晶パネル 2 2を用いた液晶プロジヱクタと M Lなしの液晶パネルを用いた液晶プロジェクタとの両者を製造す る場合、 照明光学ュニッ 卜中のフライアイ レンズ 1 4からチャ ン ネルコンデンサレンズ 1 6 までの光学系を両者で共通化して部品 コス トを削減することができる。
図 5は、 図 4 の照明光学ュニッ 卜を適用した液晶プロジヱクタ (本発明に係る第 1 の液晶プロジェクタ） の構成例を示すもので あり、 図 3及び図 4 と共通する部分には同一の符号を付している この液晶プロジヱクタでも、 図 4の照明光学ュニッ 卜について 説明したのと全く 同じ理由から、 M L付き液晶パネル 4 1 ( R ) ， 4 1 ( G ) ， 4 1 ( B ) の画素の有効面積部分への入射光量を 増加させるという要求を満たしつつ、 照明光学ュニッ 卜の光路長 を短く してその外形寸法を小型化することができ、 照明光学ュニ ッ トの光学部品の数を削減することができ、 且つ、 この液晶プロ ジェクタと M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタとの 両者を製造する場合にフライアイ レンズ 1 4からチャ ンネルコン デンサレンズ 3 3， 3 5， 4 0 までの光学系を両者の照明光学ュ ニッ トで共通化して部品コス トを削減することができる。
次に、 図 6 は、 本発明に係る第 1 の照明光学ュニッ 卜の主要部 のさ らに別の構成例を示すものであり、 図 2 と共通する部分には 同一の符号を付している。
この照明光学ュニッ トでは、 図 2の凹レンズ 2が設けられてい ないとともに、 凹レンズ状に湾曲した凹状カバ一ガラス 4カ^ 楕 円リ フ レクタ 1 に固定して取り付けられている。 この凹状カバ一 ガラス 4 は、 楕円リ フ レクタ 1からの集束光を略平行光束にする ためにこの集束光を発散させる。 フライアイ レンズ 1 3 には、 こ の凹状-カバ一ガラス 4からの略平行光束が入射する。
フライアイ レンズ 1 3の入射瞳径と凹状カバ一ガラス 4からの 略平行光束のビーム径との差は、 やはりフライアイ レンズ 1 3の レンズセルの直径の偶数倍 （図では 2倍） に略等しく されている o
この照明光学ュニッ 卜のそれ以外の構成は、 図 2の照明光学ュ ニッ 卜と同じである。 したがって、 この照明光学ュニッ 卜でも、 図 2 の照明光学ュニッ 卜より も光路長がさ らに短くなつている （ 図 1 Aの照明光学ュニッ 卜と光路長が略等しく なつている） 。
この照明光学ユニッ トでは、 光源ラ ンプ 1 1 からの出射光が、 楕円リ フ レクタ 1 で反射されて集束光にされた後、 凹状カバーガ ラス 4で略平行光束にされてフライアイ レンズ 1 3 に入射する。
その結果、 M L付き液晶パネル 2 2 には、 やはり図 1 Aの液晶 パネル 1 7 に照射される光より も入射光の最大錐角の小さい光が 照射される。 すなわち、 M L付き液晶パネル 2 2にとつて、 フラ ィアイ レンズ 1 3 からチャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6 までの光 学系の見かけ上の開口数が小さ くなつている。
これにより、 やはり M L付き液晶パネル 2 2の画素の有効面積 部分への入射光量を增加させるという要求を満たしつつ、 照明光 学ユニッ トの光路長を図 2 の照明光学ュニッ 卜より もさ らに短く して、 照明光学ュニッ 卜の外形寸法を小型化することができるよ うになつている。
また、 M L付き液晶パネル 2 2を用いた液晶プロジヱクタと M
Lなしの液晶パネルを用いた液晶プロジェクタとの両者を製造す る場合、 やはり照明光学ュニッ ト中のフライアイ レンズ 1 3から チャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6 までの光学系を両者で共通化し て部品コス 卜を削減することができる。
図 7は、 図 6 の照明光学ュニッ トを適用した液晶プロジヱクタ (本発明に係る第 1 の液晶プロジェクタ） の構成例を示すもので あり、 図 3及び図 6 と共通する部分には同一の符号を付している この液晶プロジヱクタでも、 図 6 の照明光学ュニッ 卜について 説明したのと全く 同じ理由から、 M L付き液晶パネル 4 1 ( R )
， 4 1 ( G ) , 4 1 ( B ) の画素の有効面積部分への入射光量を 增加させるという要求を満たしつつ、 照明光学ュニッ 卜の光路長 を短く してその外形寸法を小型化することができるとと もに、 こ の液晶プロジヱクタ と M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プロジ ヱク タとの両者を製造する場合にフライアイ レンズ 1 3からチヤ ンネルコ ンデンサレンズ 3 3， 3 5， 4 0 までの光学系を両者の 照明光学ュニッ 卜で共通化して部品コス トを削減することができ る
次に、 図 8 は、 本発明に係る第 2 の照明光学ュニッ 卜の主要部 の構成例を示すものであり、 図 2 と共通する部分には同一の符号 を付している。
この照明光学ュニッ 卜では、 フライアイ レンズ 5 1が設けられ ている。 フライアイ レンズ 5 1 は、 図 2 のフライアイ レンズ 1 3 と同様にイ ンテグレ一夕の構成要素と して機能する。
フライアイ レンズ 5 1 の入射瞳径とフライアイ レンズ 5 1 に入 射する集束光のビーム径との差は、 やはり フライアイ レンズ 5 1 のレンズセルの直径の偶数倍 （図では 2倍） に略等しく されてい る
ただし、 図 8 には表れていないが、 フライアイ レンズ 5 1 は、 レンズセルの頂点の位置がレンズセルの開口中心から偏心してい 図 9 は、 この照明光学ュニッ 卜の凹レンズ 2 からフライアイ レ ンズ 1 4 までの部分を拡大して示した図である。 凹レンズ 2 は楕 円リ フ レクタ 1からの集束光を略平行光束にするために設けられ たものであるが、 凹レンズ 2を設けただけでは、 凹レンズ 2の収 差を原因と して、 同図に示すように、 楕円リ フ レクタ 1からの集 束光があまり平行度の高い光束にならないことがある （図ではこ の収差を実際より も誇張して描いている） 。 この場合には、 フラ ィアイ レンズ 5 1 には、 あまり平行度の高く ない光束が入射する ことになる。
. フライアイ レンズ 5 1 は、 レンズセル 5 1 aの頂点の位置をこ の凹レンズ 2の収差に応じてそのレンズセル 5 1 aの開口中心か ら偏心させることにより、 フライアイ レンズ 5 1からの出射光の 平行度を高めるようにされている。
図 9ではフライアイ レンズ 5 1の側面を描いているが、 図 1 0 に示すように、 照明光学ュニッ 卜の光軸 （図面に垂直な軸） の上 下方向に位置する レンズセル 5 1 aの頂点 Tの位置は上下方向に 偏心し、 この光軸の左右方向に位置する レンズセル 5 1 aの頂点
Tの位置は左右方向に偏心し、 この光軸の斜め方向に位置するレ ンズセル 5 1 aの頂点 Tの位置は上下 ·左右の両方向に偏心して いる o
また、 基本的には、 フライアイ レンズ 5 1の中心部に近いレン ズセル 5 1 a より もフライアイ レンズ 5 1 の外縁に近いレンズセ ル 5 1 aのほうが頂点の位置の偏心量が大き くなつている。
この照明光学ュニッ 卜のそれ以外の構成は、 図 2の照明光学ュ ニッ 卜と同じである。
イ ンテグレ一タを含む照明光学ュニッ 卜において、 あまり平行 度の高く ない光束がイ ンテグレー夕の第 1のフライアイ レンズ （ 図 2 ではフライアイ レンズ 1 3 ) のレンズセルの開口部に入射す ると、 第 1のフライアイ レンズのレンズセルからの出射光のうち 、 第 2 のフライアイ レンズ （図 2， 図 8 のフライアイ レンズ 1 4 ) における対応するレンズセルの開口部に入射する光量が減少す るこ とにより、 M L付き液晶パネル 2 2 に照射される光量が減少 してしま う ことがある。
こう した収差を原因とする M L付き液晶パネル 2 2への照射光 量の減少を防止して光源ランプ 1 1からの光の利用効率を高める 方法と しては、 非球面レンズ等の新たな光学部品を設けて光の方 向を変えることにより、 第 2 のフライアイ レンズのレンズセルの 開口部への入射光量を增加させるという方法もある。
しかし、 この方法を採った場合には、 照明光学ュニッ 卜の光学 部品の数が増加してしまう とともに、 照明光学ュニッ 卜の光路長 が長く なるので照明光学ュニッ 卜の外形寸法の大型化を招いてし ま う。
そこで、 この照明光学ュニッ 卜では、 第 1 のフライアイ レンズ であるフライアイ レンズ 5 1 のレンズセル 5 1 aの頂点の位置を 、 凹レンズ 2の収差に応じてそのレンズセル 5 1 aの開口中心か ら偏心させるこ とにより、 フライアイ レンズ 5 1からの出射光の 平行度を高めるようにしている （換言すれば、 第 1のフライアイ レンズに非球面レンズ等としての機能を兼ね備えさせている。 ） この照明光学ュニッ 卜では、 図 2 の照明光学ュニッ 卜における のと全く 同様にして、 M L付き液晶パネル 2 2の画素の有効面積 部分への入射光量を增加させるという要求を満たしつつ、 照明光 学ュニッ 卜の光路長を短く して、 照明光学ュニッ 卜の外形寸法を 小型化するこ とができるようになつている。
また、 M L付き液晶パネル 2 2を用いた液晶プロジヱクタと M Lなしの液晶パネルを用いた液晶プロジ クタとの両者を製造す る場合、 照明光学ュニッ 卜中のフライアイ レンズ 1 4からチャ ン ネルコンデンサレンズ 1 6 までの光学系を両者で共通化して部品 コス トを削減することができる。 また、 凹レンズ 2の収差を原因とするフライアイ レンズ 1 4へ の入射光量の減少 （M L付き液晶パネル 2 2への照射光量の減少 ) を、 光学部品数の増加や照明光学ュニッ 卜の外形寸法の大型化 を招く ことなく防止して、 光源ランプ 1 1からの光の利用効率を 高めることができる。
図 1 1 は、 図 8の照明光学ュニッ 卜を適用した液晶プロジェク 夕 （本発明に係る第 2 の液晶プロジェクタ） の構成例を示すもの であり、 図 2及び図 3 と共通する部分には同一の符号を付してい この液晶プロジヱクタでも、 図 8の照明光学ュニッ 卜について 説明したのと全く 同じ理由から、 M L付き液晶パネル 4 1 ( R ) ， 4 1 ( G ) ， 4 1 ( B ) の画素の有効面積部分への入射光量を 増加させるという要求を満たしつつ、 照明光学ュニッ 卜の光路長 を短く してその外形寸法を小型化することができ、 照明光学ュニ ッ 卜の光学部品の数を削減することができ、 この液晶プロジェク 夕と M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタとの両者を 製造する場合にフライアイ レンズ 1 4からチャ ンネルコ ンデンサ レンズ 3 3， 3 5， 4 0 までの光学系を両者の照明光学ユニッ ト で共通化して部品コス トを削減することができ、 且つ、 凹レンズ 2 の収差を原因とするフライアイ レンズ 1 4への入射光量の減少
( M L付き液晶パネル 2 2への照射光量の減少） を光学部品数の 増加や照明光学ュニッ 卜の外形寸法の大型化を招く ことなく （し たがって液晶プロジェクタ全体の大型化を招く ことなく） 防止し て光源ランプ 1 1からの光の利用効率を高めることができる。
次に、 図 1 2 は、 本発明に係る第 2の照明光学ユニッ トの主要 部の別の構成例を示すものであり、 図 8 と共通する部分には同一 の符号を付している。
この照明光学ュニッ トでは、 図 2のフライアイ レンズ 1 3に替 えてフライアイ レンズ 5 2が設けられており、 楕円リ フレクタ 1 からの集束光がフライアイ レンズ 5 2 に入射する。
フライアイ レンズ 5 2 は、 図 2 のフライアイ レンズ 1 3 と同様 にィ ンテグレー夕の構成要素と して機能する。
フライアイ レンズ 5 2 の入射瞳径とフライアイ レンズ 5 2 に入 射する集束光のビーム径との差は、 やはり フライアイ レンズ 5 2 のレンズセルの直径の偶数倍 （図では 2倍） に略等し く されてい る O
ただし、 図 1 2 には表れていないが、 フライアイ レンズ 5 2 は 、 レンズセルの頂点の位置がレンズセルの開口中心から偏心して い o
また、 この照明光学ュニッ 卜では、 フライアイ レンズ 1 4 とメ イ ンコ ンデンサレンズ 1 5 との間に、 偏光変換素子 6 1が配置さ れてい-る。
図 1 3 は、 この照明光学ユニッ トの凹レンズ 2 から偏光変換素 子 6 1 までの部分を拡大して示した図である。 偏光変換素子 6 1 は、 複数のプリ ズム 6 1 aを貼り合せたものであり、 貼合せ面に は、 フライアイ レンズ 1 4からの出射光のうち P偏光を透過させ て S偏光を反射する偏光分離膜 6 1 b と、 偏光分離膜 6 1 bで反 射された S偏光を反射して偏光変換素子 6 1から出射させる反射 面 6 1 c とが交互に形成されている。
偏光変換素子 6 1 の出射側の面には、 偏光分離膜 6 1 bを透過 した P偏光を S偏光に変換して出射させる 1 2波長板 6 1 dが 貼り付けられている。 また、 偏光変換素子 6 1 の入射側の面には 、 フライアイ レンズ 1 4からの出射光が直接反射面 6 1 c に入射 する ことを防止するための遮蔽膜 6 1 eが貼り付けられている。 偏光変換素子 6 1 の開口部 （入射側の面のうち遮蔽膜 6 1 eが 貼り付けられていない部分） のピッチは、 フライアイ レンズ 5 2 及び 1 4のレンズセルの開口部のピッチとは一致しておらず、 そ れよりも大き く なつている。
図 8の照明光学ュニッ 卜のフライアイ レンズ 5 1 ではフライァ ィ レンズ 5 1からの出射光の平行度を高めるように個々のレンズ セル 5 1 aの頂点の位置が偏心しているが、 フライアイ レンズ 5
2 では、 個々のレンズセル 5 2 aの頂点の位置が、 そのレンズセ ノレ 5 2 aからの出射光の方向が偏光変換素子 6 1の開口部に向く ように偏心している。 したがって、 必ずしも、 フライアイ レンズ 5 2 の中心部に近いレンズセル 5 2 a より もフライアイ レンズ 5 2 の外縁に近いレンズセル 5 2 aのほうが頂点の位置の偏心量が 大きいという ことはない。
この照明光学ュニッ 卜のそれ以外の構成は、 図 2の照明光学ュ ニッ 卜と同じである。
イ ンテグレータ及び偏光変換素子を含む照明光学ュニッ 卜にお いて、 あまり平行度の高く ない光束がイ ンテグレ一夕の第 1 のフ ライアイ レンズ （図 2 ではフライアイ レンズ 1 3 ) のレンズセル の開口部に入射すると、 ィ ンテグレー夕から偏光変換素子の開口 部に入射する光量が減少することにより、 M L付き液晶パネル 2 2 に照射される光量が減少してしまうことがある。
こう した収差を原因とする M L付き液晶パネル 2 2への照射光 量の減少を防止して光源ランプ 1 1からの光の利用効率を高める 方法として、 非球面レンズ等の新たな光学部品を設けて光の方向 を変える方法を採った場合には、 やはり、 照明光学ュニッ 卜の光 学部品の数が増加してしまう とともに、 照明光学ュニッ トの光路 長が長く なるので照明光学ュニッ トの外形寸法の大型化を招いて しまう。
そこで、 この照明光学ュニッ トでは、 第 1 のフライアイ レンズ であるフライアイ レンズ 5 2 のレンズセル 5 2 aの頂点の位置を 、 そのレンズセル 5 2 aからの出射光の方向が偏光変換素子 6 1 の開口部に向く ように偏心させている。
この照明光学ュニッ トでは、 図 2の照明光学ュニッ 卜における のと全く 同様にして、 M L付き液晶パネル 2 2の画素の有効面積 部分への入射光量を増加させるという要求を満たしつつ、 照明光 学ュニッ 卜の光路長を短く して、 照明光学ュニッ 卜の外形寸法を 小型化することができるようになつている。
また、 M L付き液晶パネル 2 2を用いた液晶プロジェクタと M Lなしの液晶パネルを用いた液晶プロジェクタとの両者を製造す る場合、 照明光学ュニッ 卜中のフライアイ レンズ 1 4からチャ ン ネルコンデンサレンズ 1 6 までの光学系を両者で共通化して部品 コス トを削減することができる。
また、 凹レンズ 2の収差を原因とする偏光変換素子 6 1への入 射光量の減少 （M L付き液晶パネル 2 2への照射光量の減少） を 、 光学部品数の増加や照明光学ュニッ 卜の外形寸法の大型化を招 く ことなく 防止して、 光源ランプ 1 1からの光の利用効率を高め ることができる。
図 1 4 は、 図 1 2の照明光学ュニッ 卜を適用した液晶プロジェ クタ （本発明に係る第 2 の液晶プロジェクタ） の構成例を示すも のであり、 図 2及び図 3 と共通する部分には同一の符号を付して この液晶プロジヱクタでも、 図 1 2の照明光学ュニッ 卜につい て説明したのと全く同じ理由から、 M L付き液晶パネル 4 1 ( R ) , 4 1 ( G ) , 4 1 ( B ) の画素の有効面積部分への入射光量 を増加させるという要求を満たしつつ、 照明光学ュニッ 卜の光路 長を短く してその外形寸法を小型化することができ、 照明光学ュ ニッ 卜の光学部品の数を削減することができ、 この液晶プロジェ クタと M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタとの両者 を製造する場合にフライアイ レンズ 1 4からチャ ンネルコンデン サレンズ 3 3， 3 5， 4 0 までの光学系を両者の照明光学ュニッ トで共通化して部品コス トを削減することができ、 且つ、 凹レン ズ 2 の収差を原因とする偏光変換素子 6 1への入射光量の減少 （ M L付き液晶パネル 2 2への照射光量の減少） を光学部品数の增 加や照明光学ュニッ 卜の外形寸法の大型化を招く ことなく （した がって液晶プロジェクタ全体の大型化を招く ことなく） 防止して 光源ランプ 1 1からの光の利用効率を高めることができる。
最後に、 図 2の照明光学ュニッ トを例にとって、 M L付き液晶 パネルを用いる液晶プロジヱクタと M Lなしの液晶パネルを用い る液晶プロジェクタとの両者を製造する場合の製造方法について 説明する。
図 1 5 はこの製造方法を示すものであり、 M L付き液晶パネル を用いる液晶プロジ クタを製造する場合にも、 M Lなしの液晶 パネルを用いる液晶プロジェクタを製造する場合にも、 まず、 図
1 5 Aのように、 図 2 のフライアイ レンズ 1 3からチャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6 までの光学系 （前述のように、 図 1 Aの液晶 パネル 1 Ίの画素の有効面積部分への入射光量を略最大とする開 口数を有し、 且つ、 図 1 Aのリ フ レクタ 1 2からの平行光束のビ —ム径と略等しい入射瞳径を有するように設計 ·製作されたもの
) を配置する。
そして、 M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタを製造 する場合には、 図 1 5 Bのように、 光源ランプ 1 1を楕円リ フ レ クタ 1 (図 2 ) に取り付けて、 この楕円リ フ レクタ 1 と凹レンズ 2 (図 2 ) とをフライアイ レンズ 1 3の前段に配置する。 これに より、 図 2 の照明光学ュニッ 卜の組立てが完了する。
他方、 M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プロジェクタを製造 する場合には、 図 1 5 Cのように、 光源ランプ 1 1 をリ フレクタ 1 2 (図 1 A ) に取り付けて、 このリ フ レクタ 1 2 をフライアイ レンズ 1 3 の前段に配置する。 これにより、 図 1 Aの照明光学ュ 二ッ 卜の組立てが完了する。
この製造方法によれば、 M L付き液晶パネルを用いる液晶プロ ジェクタ と M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタとの 両者を製造する場合、 照明光学ュニッ 卜の組立て作業中の、 フラ ィアイ レンズ 1 3からチャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6 までの光 学系の配置作業を両者で共通化することができるので、 製造作業 を効率化する ことができるようになる。
なお、 以上の例では、 照明光学ュニッ ト中のフライアイ レンズ
(ィ ンテグレータ） からチヤ ンネルコ ンデンサレンズまでの光学 系の入射瞳径を、 フライアイ レンズに入射する光束のビーム径ょ り も大き く している （例えば図 2 では、 フライアイ レンズ 1 3か らチヤ ンネルコンデンサレンズ 1 6 までの光学系の入射瞳径を、 図 1 Aのリ フ レクタ 1 2 からの平行光束のビーム径と略等しく し ている） 。 しかし、 これに限らず、 この光学系の入射瞳径をこの ビーム径と略等し くする （図 2 では、 フライアイ レンズ 1 3から チャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6 までの光学系の入射瞳径を、 楕 円 リ フ レクタ 1からの平行光束のビーム径と略等し くする） よう に してもよい。
それにより、 M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタの 照明光学ュニッ トを一層小型化することができるようになる。 （ ただし、 M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタと M Lな しの液晶パネルを用いる液晶プロジェク タとの両者を製造する場 合にフライアイ レンズからチャ ンネルコ ンデンサレンズまでの光 学系を両者の照明光学ュニッ 卜で共通化することはできなく なる o )
また、 図 2 , 図 8， 図 1 2 の例ではリ フ レクタからの集束光を 略平行光束にするために凹レンズを用いているが、 凹レンズ以外 の光学部品であって入射光を発散させるもの （例えばホログラフ ィ素子） を用いてもよい。
また、 図 8， 図 1 2 の例では図 2 の照明光学ユニッ トの第 1 フ ライアィ レンズのレンズセルの頂点の位置を偏心させたが、 図 4 や図 6 の照明光学ュニッ 卜の第 1 フライアイ レンズのレンズセル の頂点の位置も同様にして偏心させてよい。
また、 図 1 2 の例では凹レンズ 2の収差を前提としているが、 凹レンズ 2 に収差が存在しない場合や、 凹レンズ 2 のような入射 光を発散させる光学部品を設けない照明光学ュニッ 卜においても 、 第 1 フライアイ レンズのレンズセルの頂点の位置を、 そのレン ズセルからの出射光の方向が偏光変換素子の開口部に向く ように 偏心させるようにしてよい。
また、 図 1 5では図 2 の照明光学ュニッ トを例にとつて製造方 法を示したが、 図 8や図 1 2の照明光学ュニッ 卜についても、 M
L付き液晶パネルを用いる液晶プロジヱクタと M Lなしの液晶パ ネルを用いる液晶プロジェクタとの両者を製造する場合に、 図 1 5 に示したのと同様にして、 照明光学ュニッ 卜の組立て作業中の 、 フライアイ レンズ 1 4からチャ ンネルコ ンデンサレンズ 1 6 ま での光学系の配置作業を両者で共通化してよい。
あるいは、 図 1 Aに示した照明光学ュニッ 卜において光源ラ ン プ 1 1からの光がリ フ レクタ 1 2 自体の収差を原因としてあまり 平行度の高い光束にならない場合には、 図 8や図 1 2の照明光学 ュニッ 卜について、 M L付き液晶パネルを用いる液晶プロジヱク 夕と M Lなしの液晶パネルを用いる液晶プロジェクタとの両者を 製造する場合に、 照明光学ュニッ 卜の組立て作業中の、 フライア ィ レンズ 5 1 や 5 2からチャ ンネルコンデンサレンズ 1 6 までの 光学系の配置作業を両者で共通化してもよい。 また、 以上の例ではフライアイ レンズからチヤ ンネルコ ンデン サレンズまでの光学系を含む照明光学ュニッ トを設けた液晶プロ ジヱクタに本発明を適用 している。 しかし、 これに限らず、 フラ ィアイ レンズ以外の光学部品から成るィ ンテグレータ （例えば回 折型のイ ンテグレー夕） 力、らチャ ンネルコンデンサレンズまでの 光学系を含む照明光学ュニッ 卜にも本発明を適用してよい。 また
、 本発明に係る第 1 の照明光学ュニッ ト， 液晶プロジヱクタは、 ィ ンテグレ一タを含まない照明光学ュニッ トを設けた液晶プロジ Λクタにも適用してよい。
また、 以上の例では液晶プロジヱクタに本発明を適用している が、 本発明に係る第 1 ， 第 2 の照明光学ュニッ 卜は、 液晶パネル 以外の光変調素子を用いたプロジェクタや、 プロジェク夕以外の 装置であつて照明光学ュニッ 卜を設けている ものにも本発明を適 用してよい。
また、 本発明は、 以上の例に限らず、 本発明の要旨を逸脱する こ となく 、 その他様々の構成をとり うることはもちろんである。 以上のように、 本発明に係る第 1 の照明光学ュニッ トによれば 、 光が照射される対象物にとって、 光源ラ ンプの光をこの対象物 に均一に及びノまたは集光して照射するための光学系の見かけ上 の開口数を小さ く するこ とができるので、 対象物にとつて入射光 の最大錐角の小さいことが必要である場合にも、 この光学系の F ナンバを小さ く して、 照明光学ュニッ トの光路長を短く すること ができるという効果が得られる。
また、 入射光の最大錐角の小さいことが必要な対象物用の照明 光学ュニッ 卜 と入射光の最大錐角の大きいことが必要な対象物用 の照明光学ユニッ ト との両者を製造する場合、 この光学系と して 大きな開口数を有するものだけを設計 · 製作して両者で共通化す る こ とができるという効果が得られる。 次に、 本発明に係る第 2 の照明光学ュニッ 卜によれば、 本発明 に係る第 1の照明光学ュニッ 卜におけるのと全く同様にして光路 長を短くすることや光学系を共通化することができるとともに、 集束光を発散させる光学部品の収差を原因とする対象物への照射 光量の減少を、 光学部品数の増加や照明光学ュニッ 卜の外形寸法 の大型化を招く ことなく 防止して、 光源ランプからの光の利用効 率を高めることができるという効果が得られる。
次に、 本発明に係る第 1 の液晶プロジヱクタによれば、 マイク 口 レンズ付きの透過型液晶パネルを用いた液晶プロジヱクタにお いて、 液晶パネルの画素の有効面積部分への入射光量を増加させ るという要求を満たしつつ、 照明光学ュニッ 卜の光路長を短く し て、 照明光学ュニッ 卜の外形寸法を小型化する （したがって液晶 プロジェクタ全体を小型化する） ことができるという効果が得ら れ 。
また、 マイクロレンズ付きの透過型液晶パネルを用いた液晶プ ロジヱクタとマイクロレンズなしの透過型液晶パネルを用いた液 晶プロジェクタとの両者を製造する場合、 照明光学ュニッ ト中の 光源ラ ンプの光を液晶パネルに均一に及び/または集光して照射 するための光学系を両者で共通化することができるので、 部品コ ス 卜を削減することができるという効果が得られる。
次に、 本発明に係る第 2の液晶プロジヱクタによれば、 本発明 に係る第 1の液晶プロジヱクタにおけるのと全く同様にして照明 光学ュニッ 卜の光路長を短くすることや光学系を共通化すること ができるとと もに、 集束光を発散させる光学部品の収差を原因と する対象物への照射光量の減少を、 光学部品数の増加や照明光学 ュニッ 卜の外形寸法の大型化を招く ことなく （したがって液晶プ ロジヱクタ全体の大型化を招く ことなく） 防止して、 光源ランプ からの光の利用効率を高めることができるという効果が得られる 次に、 本発明に係る液晶プロジェクタの製造方法によれば、 マ イ ク ロ レンズ付きの透過型液晶パネルを用いた液晶プロジヱクタ とマイク ロ レンズなしの透過型液晶パネルを用いた液晶プロジェ ク タ との両者を製造する場合、 照明光学ュニッ 卜の組立て作業中 の、 光源ラ ンプからの光を液晶パネルに均一に及び/または集光 して照射するための光学系の配置作業を両者で共通化することが できるので、 製造作業を効率化することができるという効果が得 られる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 光源ランプの光を所定の対象物に均一に及び Zまたは集光し て照射するための光学系を含んだ照明光学ュニッ 卜において、 前記光源ランプからの出射光を反射して集束光にする リ フレ クタと、
前記集束光を略平行光束にする光学部品と
を備え、 前記略平行光束が前記光学系に入射されることを特徴 とする照明光学ュニッ ト。
2 . 前記光学系は、 前記光源ラ ンプからの光を前記対象物に均一 に照射するための第 1及び第 2のフライアイ レンズを含んでお りヽ
前記第 1 のフライアイ レンズが、 凹レンズ状に湾曲すること により前記光学部品を兼ねていることを特徴とする請求の範囲 第 1項記載の照明光学ュニッ 卜。
3 . 前記光学部品は、 前記リ フ レクタに取り付けられて前記光源 ラ ンプの前面を覆う、 凹レンズ状に湾曲したガラスであること を特徴とする請求の範囲第 1項記載の照明光学ュニッ 卜。
4 . 光源ラ ンプの光を所定の対象物に均一に照射するための第 1 及び第 2 のフライアイ レンズを有する光学系を含んだ照明光学 ユニッ トにおいて、
前記光源ラ ンプからの出射光を反射して集束光にする リ フレ クタと、
前記集束光を発散させる光学部品と
を備え、 前記光学部品からの出射光が前記光学系に入射され、 前記第 1 のフライアイ レンズのレンズセルの頂点の位置が、 該レンズセルの開口中心から偏心していることを特徴とする照 明光学ュニッ 卜。
5 . 前記レンズセルの頂点の位置が、 前記第 1のフライアイ レン ズからの出射光の平行度を高めるように偏心していることを特 徴とする請求の範囲第 4項記載の照明光学ュニッ 卜。
. 前記光学系は、 前記第 2 のフライアイ レンズからの光を直線 偏光に変換する偏光変換素子をさ らに含んでおり、
前記レンズセルの頂点の位置が、 該レンズセルからの出射光 の方向が前記偏光変換素子の開口部に向く ように偏心している ことを特徴とする請求の範囲第 4項記載の照明光学ュニッ 卜。 . 光源ラ ンプと、
個々の画素に対応してマイクロレンズを設けた透過型液晶パ ネルと、
前記光源ランプの光を前記透過型液晶パネルに均一に及び Z または集光して照射するための光学系を含んだ照明光学ュニッ 卜 と
を含む液晶プロジヱクタにおいて、
前記光源ランプからの出射光を反射して集束光にする リ フレ クタと、
前記集束光を略平行光束にする光学部品と
を前記照明光学ュニッ 卜に備え、 前記略平行光束が前記照明光 学ュニッ ト中の前記光学系に入射されることを特徴とする液晶 プロジェクタ。
. 光源ランプと、
個々の画素に対応してマイクロレンズを設けた透過型液晶パ ネルと、
前記光源ランプの光を所定の対象物に均一に照射するための 第 1及び第 2のフライアイ レンズを有する光学系を含んだ照明 光学ュニッ 卜と
を含む液晶プロジヱクタにおいて、
前記光源ランプからの出射光を反射して集束光にする リ フ レ ク タと、
前記集束光を発散させる光学部品と
を備え、 前記光学部品からの出射光が前記光学系に入射され、 前記第 1 のフライアイ レンズのレンズセルの頂点の位置が、 該レンズセルの開口中心から偏心していることを特徴とする液 晶プロジヱクタ。
. 照明光学ュニッ 卜中の、 光源ラ ンプからの光を所定の対象物 に均一に及び Zまたは集光して照射するための光学系と して、 マイクロレンズを設けていない透過型液晶パネルの画素の有効 面積部分への入射光量を略最大とする開口数を有する光学系を 配置するステップと、
個々の画素に対応してマイクロレンズを設けた透過型液晶パ ネルを用いる場合に、 前記光源ランプからの光を反射して集束 光にする リ フレクタと、 前記リフレタ夕からの集束光を略平行 光束にして前記光学系に入射させる光学部品とを配置するステ ップと、
マイクロレンズを設けていない透過型液晶パネルを用いる場合 に、 前記光源ランプからの光を反射して略平行光束にして前記 光学系に入射させる リ フ レクタを配置するステップと を含むこ とを特徴とする液晶プロジヱク夕の製造方法。
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