WO1996020422A1 - Appareil d'eclairage en lumiere polarisee et dispositif d'affichage du type a projection - Google Patents

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Yoshitaka Itoh
Kunio Yoneno
Junichi Nakamura
Tadaaki Nakayama
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Description

明細書 発明 の名称
偏光照明装置お よ び投写型表示装置 技術分野
本発明 は、 儡光方向 を揃 え た偏光光 を用 いて矩形の照明領域な ど を均一 に照明す る僞光照明装置 に閲す る も のであ る。 ま た、 本発明 は、 こ の偏光照明装置か ら 出射 さ れた偏光光を ラ イ ト バ ル ブに よ り 変調 し て映像を ス ク リ一ン上 に拡大表示す る 投写型表示装置 に 関す る も のであ る。 背景技術
液晶 ラ ィ ト バル ブ等の矩形の照明領域を均一 に照明す る 光学系 と し て は、 従来 よ り、 2 枚の レ ン ズ板を用 い た イ ン テ グ レ 一 タ 光学系 が知 ら れて い る。 イ ン テ グ レ ー タ 光学系は、 例え ば、 特開平 3 — 1 1 1 8 0 6 号公報に 開示 さ れてお り、 液晶 ラ イ ト バル ブを 用 い た投 写型表示装置の照明装置 と し てすで に実用化さ れてい る。
儷光光を 変調す る タ ィ ブの液晶 ラ ィ ト バル ブを用 い た一般的 な投 写型表示装置で は、 一種類の儡光光 しか利用 で き な いため、 明 る い 投写映像を得 る に は、 光の利用効率 を高め る こ と が重要であ る。 本発明の課題は、 偏光光を 変調す る タ イ プの液晶 ラ イ ト バル ブを 用 いた投写型表示装置等 に お け る 照明装置 と し て使用す る の に適 し た照明装置 を提案す る こ と に あ る。
詳 し く は、 本発明 は ィ ン テ グ レ ー タ 光学系 と 偏光変換光学系 を備 え、 偏光光を効率良 く 利用で き、 均一な照明 を行 う こ と ので き る偏 光照明装 fi を提案す る こ と にあ る。 ま た、 本発明 は、 こ の新規な偏 光照明装置 を備 え た投写型表示装置 を提案す る こ と に あ る。 発明の開示
本発明の儡光照明装置は、 偏光方向がラ ン ダム な偏光光 を 出射す る 光源 と、 複数の レ ン ズ か ら構成 さ れて い る 第 1 の レ ン ズ板お よ び 複数の レ ン ズか ら構成さ れる 第 2 の レ ン ズ板を備 え た イ ン テ グ レ ー タ 光学系 と を有 し、 前記光源か ら の 出射光が前記第 1 の レ ン ズ板を 介 し て前記第 2 の レ ン ズ板を構成 し て い る 各 レ ン ズの入射面上 に そ れぞれ 2 次光源像 と して投写 さ れ、 当該第 2 の レ ン ズ板か ら の 出射 光を用 いて被照肘対象物 を照明す る 形式の も の に おいて、 前記光源 か ら 出射 さ れた儡光光 を偏光方向が直交す る 2 つの儡光光に分離 し て 9 0 度未満の角度で方向分離す る偏光分離手段 と、 前記 2 つの偏 光光の偏光方向 を 揃 え る偏光変換手段 と を 有 し、 前記偏光分離手段 力 前記ィ ン テ グ レ ー タ 光学系の前記第 1 の レ ン ズ板の入射側お よ び出射側の う ち のいずれか一方の側 に配置 さ れた構成 を採用 し てい る。
こ こ で、 前記偏光分離手段に よ る 2 つの偏光光の分雜方向は、 ィ ン テ グ レ ー タ 光学系か ら 出肘 さ れる倔光光の照明領域が長方形等の よ う に一方の側 に長い場合に は、 その長手方向に な る よ う にす る こ と が望 ま し い。
ま た、 ィ ン レ グ レ ー タ 光学系 を構成 し て い る 第 2 の レ ン ズ板にお いて は、 こ れを ffi成 し て いる 各 レ ン ズの形状を、 第 1 の レ ン ズ板に お け る 各 レ ン ズ と 相似形にす る こ と が望 ま し い。
前記偏光分離手段 と し て は、 液晶層 を プ リ ズム 基板 と ガラ ス 基板 の間 に挟み、 前記プ リ ズム 基板にお け る 液晶層 と の界面が光軸 に対 し て 9 0 度未満の角度だけ傾斜 し た多段の傾斜面 と な っ た構造の も の （液晶構造の も の） を採用 で き る。 前記偏光分離手段 と し て は、 液晶 を用 い た も の を採用す る代わ り に、 誘罨体多層膜か ら な る偏光分離膜 を備 え、 該偏光分離膜に よ つ て前記光源部か ら 出射さ れた偏光方向がラ ン ダ ム な偏光光を偏光方 向が直交す る 2 つの儡光光に分離 し て 9 0 度未満のずれ を も つ角度 方向 に 出射す る プ リ ズム ビー ム ス ブ リ ッ ク を採用す る こ と がで き る, プ リ ズム ビー ム ス プ リ フ タ の構成 と し て は、 次の も の を採用 で き る。
( 1 ) 平板状の四角柱プ リ ズム と、 該四角柱プ リ ズム の対向す る 2 つの側面部の う ち の一方の側面部に斜面部が接合 さ れた三角柱 プ リ ズム と を有 し、 前記四角柱プ リ ズム と 前記三角柱プ リ ズ ム と の接合 部分に は、 前記儷光分離膜が形成 さ れ、 前記四角柱プ リ ズ ム の他方 の側面部 に は、 前記 2 つの偏光光の う ち、 前記偏光分雜膜を透過 し た偏光光を所定の方向 に反射す る ための反射膜が形成 さ れた構成の プ リ ズム ビー ム ス ブ リ ッ タ を採用 で き る。
上記の三角柱プ リ ズム と し て は、 その内部に液体を 充填 し た も の を使用す る こ と がで き る。
( 2 ) 平板状の第 1 の四角柱プ リ ズム と、 該四角柱プ リ ズム の対向 す る 2 つの側面部の う ち の一方の側面部に側面部が接合 さ れた平板 状の第 2 の四角柱プ リ ズム と を有 し、 前記第 1 の四角柱プ リ ズム と 前記第 2 の四角柱ブ リ ズム と の接合部分に は、 前記偏光分離膜が形 成 さ れ、 前記第 1 の四角柱プ リ ズム の他方の側面部に は、 前記 2 つ の偏光光の う ち、 前記偏光分離膜を透過 し た偏光光 を所定の方向に 反射す る ための反射膜が形成 さ れた構成の プ リ ズ ム ビー ム ス プ リ ッ タ を採用 で き る。
( 3 ) 平板状の四角柱プ リ ズム と、 該四角柱プ リ ズム の対向す る 2 つの側面部の う ち の一方の側面部に斜面部が接合 さ れた複数の三角 柱ブリ ズム と を有 し、 前記四角柱プ リ ズム と 前記三角柱プ リ ズ ム と の接合部分に は、 前記偏光分雜膜が形成 さ れ、 前記四角柱プ リ ズム の他方の側面部に は、 前記 2 つの偏光光の う ち、 前記倔光分離膜を 透過 し た偏光光 を所定の方向 に反射す る た め の反射膜が形成 さ れた 構成の プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ を採用 で き る。
上記の三角柱プ リ ズ ム と して は、 その内部に液体を充填 し た も の を使用す る こ と がで き る。
( 4 ) 斜面部に前記偏光分雜膜が形成さ れた第 1 の三角柱プ リ ズ ム と、 前記 2 つの偏光光の う ち、 前記儡光分雜膜を 透過 し た倡光光を 所定の方向 に反射す る ための反射膜が斜面部に形成さ れた第 2 の三 角柱プ リ ズム と を有 し、 該第 2 の三角柱プ リ ズム と 前記第 1 の三角 柱ブ リ ズム と は、 斜面部の間 に液体を充填 し た状態で一体化 さ れた 構成の プ リ ズム ビ一 ム ス プ リ ッ タ を採用 で き る。
( 5 ) 平板状の四角柱プ リ ズム と、 該四角柱プ リ ズ ム の対向す る 2 つの側面部の う ち の一方の側面部に斜面部が接合 さ れた第 1 の三角 柱プ リ ズム と、 前記四角柱プ リ ズ ム の他方の側面部に斜面部が接合 さ れた第 2 の三角柱プ リ ズム と を備え る 四角柱状の プ リ ズム 合成体 を複数有 し ； 該ブ リ ズ ム 合成体では、 前記四角柱プ リ ズ ム と 前記第 1 の三角柱プ リ ズ ム と の接合部分に前記偏光分雜膜が形成 さ れ、 前 記四角柱プ リ ズ ム と 前記第 2 の三角柱プ リ ズ ム と の接合部分に 反射 膜が形成 さ れて い る と と も に、 前記プ リ ズム 合成体は、 前記イ ン テ グ レ ー タ 光学系の光軸に対 し て直角の方向 に、 かつ前記偏光分雜膜 同士が平行に な る よ う に一列 に配置 さ れ ； 前記反射膜は、 該反射膜 が形成 さ れた プ リ ズム 合成体に入射さ れた前記光源部か ら の前記ラ ン ダム な偏光光を 一方側で K接す る プ リ ズム 合成体に 出肘す る と と も に、 他方側で隣接す る プ リ ズム 合成体か ら 入射 さ れて く る偏光方 向がラ ン ダム な倔光光の う ち、 同 じ プ リ ズ ム 合成体に形成 さ れて い る前記偏光分離膜を 透過 し た偏光光を所定の方向 に反射す る よ う に な っ て い る プ リ ズム ビ一 ム ス プ リ ッ タ を 採用で き る。
こ の場合、 前記プ リ ズム 合成体は、 前記偏光分離膜が前記 イ ン テ グ レ ー タ 光学系の光軸に対 して例 え ば約 4 5 度の角度 を なす よ う に 設定 さ れる。
( 6 ) 内部に前記儡光分離膜が形成 さ れた四角柱状の プ リ ズ ム 合成 体を複数有 し、 該 ブ リ ズ ム 合成体は、 前記儡光分離膜が略同 じ 向 き で前記イ ン テ グ レ ー タ 光学系の光軸 に対 し て直角 の方向 に一列 に配 置 さ れた プ リ ズ ム ビー ム ス ブ リ ツ タ を採用 で き る。
( 7 ) 内部に前記儡光分雜膜が形成 さ れた四角柱状の プ リ ズム 合成 体 を複数有 し、 該ブ リ ズ ム 合成体は、 前記イ ン テ グ レ ー タ 光学系の 光軸 に対 し て直角 の方向 に一列 に配置 さ れて い る と と も に、 前記ィ ン テ グ レ ー タ 光学系の光軸の両側で は、 前記儷光分離膜の向 き が略 反対 と な っ て い る プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ を採用 で き る。
なお、 上記の よ う に プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ がプ リ ズム 合成体 を備え て い る場合に は、 こ の プ リ ズム 合成体の幅寸法 を 次の よ う に 設定で き る。 ィ ン テ グ レ ー タ 光学系の第 1 の レ ン ズ板を構成す る各 レ ン ズが矩形 レ ン ズ と すれば、 プ リ ズム 合成体の幅寸法は、 こ の矩 形 レ ン ズ の幅寸法の l Z n ( n は 1 以上の整数） と す る こ と がで き る
ま た、 偏光分雜手段 と イ ン テ グ レ 一 タ 光学系の間 に は、 変角 プ リ ズム を配 fiす る こ と がで き る。 ま た、 光源 と 儡光分離手段の間 に変 角 プ リ ズム を配置す る こ と も で き、 こ の場合に は、 変角 プ リ ズ ム を 偏光分雜手段の入射側光学素子 と 一体化の も の と し て構成で き る。 さ ら に は、 変角 プ リ ズム と、 儷光分離手段 と、 イ ン レ グ レ ー タ 光学 系の第 1 の レ ン ズ板を一体構造の も の と す る こ と も で き る。
次に、 偏光分離手段 と して プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ を採用 し た 場合にお いて、 上記の よ う に、 イ ン テ グ レ 一 タ 光学系の第 1 の レ ン ズ板よ り も 光源側 に配置す る代わ り に、 第 1 の レ ン ズ板 と 第 2 の レ ン ズ板の間 の光路上 に配置す る構成 を採用 で き る。 こ の場合に は、 次の構成の プ リ ズム ビー ム ス ブ リ ツ タ を採用すればよ い。 即 ち、 平 板状の四角柱 プ リ ズム と、 該四角柱プ リ ズム の対向す る 2 つの側面 部の う ち の一方の側面部に斜面部が接合 さ れた直角 プ リ ズ ム と を有 し、 前記四角柱プ リ ズム と 前記直角 プ リ ズム と の接合部分に は、 前 記偏光分離膜が形成 さ れ、 前記四角柱プ リ ズム の他方の側面部 には 前記 2 つ の偏光光の う ち、 前記僞光分離膜 を透過 し た倔光光を所定 の方向 に反射す る ための反射膜が形成 さ れて お り ； 前記直角 ブ リ ズ ム の直交す る 2 つの面が入射面お よ び出射面 と さ れ、 当該入射面か ら 入射 し て、 前記偏光分雜膜お よ び前記反射膜に よ っ て分雜反射さ れて前記出射面か ら 出射す る 2 つの前記偏光光が、 光軸 に対 し て略 対称な角度で振 り 分け ら れる よ う に な つ て い る プ リ ズム ビー ム ス ブ リ ツ タ を採用すればよ い。
こ の場合において は、 上記の直角 プ リ ズム の入射面 に、 イ ン テ グ レ ー タ 光学系の第 1 の レ ン ズ板を接合 し た状態に配置 し、 こ れ よ り も 光源側の位置に変角 レ ン ズ を配置 して、 光源か ら の出射光を、 第 1 レ ン ズ板に対 し て、 直角入射では な く 或る程度の入射角度を 持た せて入射 さ せればよ い。 勿論、 第 1 レ ン ズ板 と 直角 プ リ ズム の入射 面の間 に変角 レ ン ズ を 配置 し て も よ い。 ま た、 プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ の出射面 と 第 2 レ ン ズ板 と の間 に変角 レ ン ズを 配置 し て も よ い o
次に、 イ ン テ グ レ 一 タ 光学系 と し ては、 第 1 の レ ン ズ板の代 わ り に、 複数の ミ ラ ー か ら構成 さ れる 第 1 お よ び第 2 の集光 ミ ラ ー板を 用 いた構成の も の を採用 し て も よ い。 す な わ ち、 本発明 に おけ る こ の構成 を採用 した偏光照明装置は、 儡光方向がラ ン ダ ム な偏光光を 出射す る 光源 と ； 誘鼋体多層膜か ら な る偏光分雜膜を 2 つの直角 ブ リ ズム で挟ん だ構造 を備え、 こ の偏光分離膜に よ つ て前記光源か ら の出射光を僞光方向が互い に直交す る P 儡光光 と S 偏光光 に分離 し て 出力す る偏光分離手段 と ： 矩形状の外形を有す る 複数の集光 ミ ラ
— に よ り 構成 さ れ、 前記偏光分離手段か ら 出射 さ れる P 偏光光 を 集 光 し、 P 偏光光か ら な る複数の 2 次光源像を形成す る ための第 1 の 集光 ミ ラ ー板 と ； 前記第 1 の集光 ミ ラ ー板 と ほぼ同様の寸法形状を な し、 前記偏光分雜部か ら 出射 さ れ る S 偏光光を 集光 し て、 前記 P 偏光光か ら な る 複数の 2 次光源像が形成 さ れる 位置 と は僅かに異な る 位置 に前記 S 偏光光か ら な る 複数の 2 次光源像 を形成す る た めの 第 2 の集光 ミ ラ ー板 と ； 前記第 1 の集光 ミ ラ ー板 と 前記偏光分離手 段の間、 お よ び前記第 2 の集光 ミ ラ ー板 と 前記儷光分離手段の間 に, それぞれ配置 さ れた第 1 お よ び第 2 の λ Ζ 4 位相差板 と ： 前記 Ρ 倔 光光か ら な る 複数の 2 次光源像 と 前記 S 偽光光か ら な る複数の 2 次 光源像が形成 さ れる位置の近傍 に配置 さ れ、 前記第 1 あ る いは 第 2 の集光 ミ ラ ー板を構成す る集光 ミ ラ ー と 同数の レ ン ズか ら構成 さ れ た集光 レ ン ズ板お よ び ス ノ 2 位相差板 と を有す る構成 を採用 し て い る。
こ こ で、 前記光源 と 前記儡光分離手段の間 に、 変角 プ リ ズム を 配 置する こ と 力 ίで き る。
ま た、 前記偏光分離手段 と 前記第 1 の集光 ミ ラ ー板の間、 お よ び 前記偏光分離手段 と 前記第 2 の集光 ミ ラ ー板の間 に、 それぞれ、 変 角 プ リ ズム を 配置す る こ と がで き る。
変角 プ リ ズム を用 い る 場合に は、 こ れ を、 前記偏光分離手段 と 一 体化 し て も よ い。 ま た、 変角 プ リ ズム を、 前記第 1 の集光 ミ ラ 一板 と 一体化 し て も よ く、 あ る いは前記第 2 の集光 ミ ラ ー板 と 一体化 し て も よ い。
上記の倔光分離手段は、 平板状の倔光分離板か ら構成す る こ と が で き る。
ま た、 前記偏光分雜手段を構成 し て い る 前記直角 プ リ ズ ム は液体 充填プ リ ズ ム と す る こ と がで き る。
さ ら に は、 前記の 2 つの集光 ミ ラ 一板に よ っ て形成 さ れ る 2 種類 の 2 次光源像の分離方向は、 照明対象領域が長方形等の よ う に 一方 の側に長い場合に は、 その長手方向 に一致 さ せる こ と が望 ま し い。 さ ら に ま た、 前記集光 レ ン ズ板を構成す る各 レ ンズ は、 前記第 1 お よ び第 2 の ミ ラ ー板を構成 し て い る 集光 ミ ラ ー と 相似形であ る こ と が望 ま しい。
次に、 偏光分雜手段 と し て プ リ ズム ビー ム ス ブ リ ツ タ を採用 し た 場合に おいて、 上記の よ う に、 イ ン テ グ レ ー タ 光学系の第 1 の レ ン ズ板よ り も 光源側 に配置する構成、 第 1 の レ ン ズ板と 第 2 の レ ン ズ 板の間の光路上 に配置す る構成の代わ り に、 第 2 の レ ン ズ板の内部 に配置す る構成 を採用で き る。
こ の構成 を備え た本発明の偏光照明装置は ： 儡光方向がラ ン ダム な偏光光を 出射す る光源 と ； 矩形状の外形を有す る複数の集光 レ ン ズか ら構成 さ れ、 前記光源か ら 出射さ れ る 偏光光 を集光 し て、 複数 の 2 次光源像を 形成す る ための第 1 の レ ン ズ板 と ； 前記複数の 2 次 光源像が形成 さ れる 位置の近傍 に慝かれ、 集光 レ ン ズア レ イ、 偃光 分離プ リ ズム ア レ イ、 A Z 2 位相差板、 お よ び出射側 レ ン ズ を備 え た第 2 の レ ンズ板を有 し ； 前記集光 レ ン ズア レ イ は、 前記第 1 の レ ン ズ板を構成す る前記集光 レ ン ズ と 同数の集光 レ ン ズか ら な り ； 前 記偈光分離プ リ ズム ア レ イ は、 ラ ン ダム な偏光光 を P 偏光光 と S 偏 光光に分離する も のであ っ て、 複数の偏光 ビ一 ム ス プ リ ッ タ と 複数 の反射 ミ ラ ー か ら な り ； 前記 ス / " 2 位相差板は、 儡光分離プ リ ズム ア レ イ の 出射面の側 に配置 さ れ ； 前記出射側 レ ン ズは、 前記 位相差板の出射面側 に配置 さ れた構成 と な っ て い る。 こ の場合に も、 前記第 2 の レ ン ズ板を構成す る 前記集光 レ ン ズは 前記第 1 の レ ン ズ板 を構成す る 前記集光 レ ン ズ と 相似形にす る こ と が望 ま し い。
ま た、 前記光源 と 前記第 1 の レ ン ズ板の間 に は、 変角 レ ン ズ を 配 置する こ と がで き る。 こ の場合、 変角 レ ン ズ を、 前記第 1 の レ ン ズ 板 と 一体化 し た も の と す る こ と がで き る。
さ ら に、 前記第 1 の レ ン ズ板 を構成す る 前記集光 レ ン ズ を偏心系 の レ ン ズ と す る こ と がで き る。 同様に、 前記第 2 の レ ン ズ板の前記 集光 レ ン ズア レ イ を構成す る 前記集光 レ ン ズ を偏心系の レ ン ズ と す る こ と がで き る。
ま た、 前記第 2 の レ ン ズ板の前記集光 レ ン ズア レ イ を構成す る 前 記集光 レ ン ズの横幅 を、 前記倔光 ビー ム ス プ リ ッ タ の横幅 に等 し く す る こ と が望 ま し い。
なお、 上記の各構成において使用 し て い る 2 位相差板お よ び ス ノ 4 位相差板は、 T N ( ッ イ ス テ ッ ド · ネ マチ ッ ク ） 液晶で形成 する こ と がで き る。
—方、 本発明 は、 上記の各構成の倔光照明装置 を備 え た投写型表 示装置 に 閱する も のであ る。 すな わ ち、 照明装置 と、 こ の照明装置 か ら の光束に含 ま れる偏光光を変調 し て画像惰報 を含 ま せる 液晶 ラ ィ ト バル ブを備 え た変調手段 と、 変調光束を ス ク リ ー ン上 に投写表 示する 投写光学系 と を有する投写型表示装置にお いて、 前記照明装 置 と し て、 上記の各構成の偏光照明装 S を適用 し た構成 を採用 し て い る。
こ こ で、 液晶 ラ イ ト バル ブを用 いた投写型表示装置は、 液晶 ラ イ ト バルブを一つ用 いた装 s (特に単板式 と 呼ばれる ） と 複数用 いた 装置に大別 さ れ、 明 る さ と 表示品位 を重視す る と 後者の複数の液晶 ラ イ ト バル ブを用 いた投写型表示装置が一般的であ る。 複数の液晶 ラ イ ト バ ル ブを用いた投写型表示装置では、 液晶 ラ イ ト バ ル ブの数 に合わせて照明装置からの光束を分離処理す る必要があ る ため、 そ の た め の機構が必要 と な る。
従っ て、 一般的な投写型表示装置は、 前記照明装置か ら の光束を 少な く と も 2 つ の光束に分離する色光分離手段と、 前記変調手段に よ つ て変調 さ れた後の変調光束を合成する色光合成手段 と を有 し、 当該色光合成手段に よ り 得 られた合成光束を前記投写光学系を介 し てス ク リ ー ン上に カ ラ ー映像を投写表示する構成 と な っ ている。 図面の簡単な説明
図 1 は本発明の実施例 1 に係る偏光照明装置の光学系'を示す図で あ り、 （ A ) はその概略構成図、 （ B ) はその第 1 の レ ンズ板の斜 視図、 （ C ) はその偏光分雜器の概略構成図、 （ D ) はその第 2 の レ ン ズ板に形成さ れる 2 次光源像の説明図、 （ E ) はその ス Z 2 位 相差板の構造を示す説明図であ る。
図 2 は、 図 1 の偏光照明装置が組み込ま れた投写型表示装置の一 例を示す光学系の概略搆成図である。
図 3 は、 図 1 の偏光照明装置が組み込ま れた投写型表示装置の別 の例を示す図であ り、 （ A ) はその光学系の概略構成図、 （ B ) は その力 ラ ー フ ィ ル タ の構成を示す説明図である。
図 4 は、 本発明の実施例 2 に係る偏光照明装置を示す図であ り、 ( A ) はその光学系の概略構成図、 （ B ) はその偏光分雜部の構成 を示す説明図、 （ C ) はその第 2 の レ ン ズ板における 2 次光源像の 形成位置を示す説明図である。
図 5 は、 本発明の実施例 3 に係る偏光照明装 fiの光学系の概略構 成図である。
図 6 は、 本発明の実施例 4 に係る偏光照明装置の光学系の概略構 成図である。
図 7 は、 本発明の実施例 5 に係る偏光照明装置の光学系の概略構 成図であ る。
図 8 は、 本発明の実施例 6 に係る偏光照明装置の光学系の概略構 成図である。
図 9 は、 本発明の実施例 7 に係る儡光照明装置の光学系の概略構 成図であ る。
図 1 0 は、 本発明の実施例 8 に係る偏光照明装置の光学系の概略 構成図である。
図 1 1 は、 本発明の実施例 9 に係る偏光照明装置の光学系の概略 構成図である。
図 1 2 は、 本発明の実施例 1 0 に係る偏光照明装置を示す図であ り、 （ A ) はその光学系の概略構成図、 （ B ) はその偏光分離部の 構成を示す斜視図である。
図 1 3 は、 実施例 1 0 に係る偏光照明装置の変形例を示す光学系 の概略構成図である。
図 1 4 は、 本発明の実施例 1 1 に係る偏光照明装置の光学系の概 略構成図である。
図 1 5 は、 本発明の実施例 1 2 に係る僞光照明装置の光学系の概 略構成図である。
図 1 6 は、 図 1 2 に示す偏光照明光学系を備えた投写型表示装置 の例を示す光学系の概略構成図である。
図 1 7 は、 図 4 に示す偏光照明光学系を備えた投写型表示装置の 例を示す光学系の概略構成図である。
図 1 8 は、 本発明の実施例 1 3 に係る偏光照明装置の光学系の概 略構成図であ る。
図 1 9 は、 本発明の実施例 1 4 に係る偏光照明装置を示す図であ り、 （ A ) はその光学系の概略構成図、 （ B ) はその集光 ミ ラ ー板 の斜視図、 （ C ) はその偏光動作を示す説明図、 （ D ) はその集光 レ ンズ板における 2 次光源像の形成位置を示す説明図である。
図 2 0 は、 本発明の実施例 1 5 に係る偏光照明装置の光学系の概 略構成図である。
図 2 1 は、 本発明の実施例 1 6 に係る偏光照明装置を示す図であ り、 （ A ) はその光学系の概略構成図、 （ B ) はその集光 ミ ラ ー板 の斜視図である。
図 2 2 は、 本発明の実施例 1 7 に係る偏光照明装置の光学系の概 略構成図である。
図 2 3 は、 本発明の実施例 1 8 に係る僞光照明装置の光学系の概 略構成図である。
図 2 4 は、 本発明の実施例 1 9 に係る偏光照明装置の光学系の概 略構成図である。
図 2 5 は、 本発明の実施例 2 0 に係る僞光照明装置の光学系の概 略構成図である。
図 2 6 は、 本発明の実施例 2 1 に係る儡光照明装置の光学系の概 略構成図であ る。
図 2 7 は、 図 1 9 に示す倔光照明光学系を備えた投写型表示装置 の例の光学系の概略構成図である。
図 2 8 は、 図 1 9 に示す儡光照明装置を備え た投写型表示装置の 別の例の光学系の概略構成図である。
図 2 9 は、 本発明の実施例 2 2 に係る儷光照明装置を示す図であ り、 （ A ) はその光学系の概略構成図、 （ B ) はその偏光分離部の 斜視図である。
図 3 0 は、 本発明の実施例 2 3 に係る偏光照明装置の光学系の概 略構成図である。 図 3 1 は、 本発明の実施例 2 4 に係る偏光照明装置の光学系の概 略構成図である。
図 3 2 は、 本発明の実施例 2 5 に係る偏光照明装置の光学系の概 略構成図である。
図 3 3 は、 本発明の実施例 2 6 に係る偏光照明装置の光学系の概 略構成図である。
図 3 4 は、 図 3 1 に示す倔光照明装置 を備えた投写型表示装置の 光学系 を示す概略構成図である。 発明 を実施する ための最良の形態
以下に、 図面 を参照 して本発明の実施の形態を説明す る。
なお、 以下の各実施例の説明お よ び添付図面においては、 相互に 対応する部分には同一の符号を付 して、 それ らの説明の重複を 回避 し て い る。
(実施例 1 )
図 1 を参照 して本発明の実施例 1 の偏光照明装置を説明する。 図 1 ( A ) に示す よ う に、 本例の偏光照明装置 1 0 0 は、 光源 1 0 1 と、 イ ン テ グ レー タ光学系 1 0 2 と、 液晶を用いた偏光分雜器 1 0 3 と、 偏光変換素子である ； 1 ノ 2 位相差板 1 0 4 を慷えている。 ィ ン テ グ レ 一 タ光学系 1 0 2 は、 第 1 の レ ン ズ板 1 0 5、 お よ び第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 か ら構成さ れてい る。 第 1 の レ ン ズ板 1 0 5 の入 射面側、 すなわち、 その光源 1 0 1 の側には、 儡光分雜器 1 0 3 が 配置さ れている。 第 2 の レ ンズ板 1 0 6 の出射面には I Z 2 位相差 板 1 0 4 が一体形成さ れてお り、 さ ら に、 こ の位相差板 1 0 4 の出 射面には フ ィ ール ド レ ン ズ 1 0 7 が貼 り 付け られている。
図 1 ( B ) に示す よ う に、 イ ン テ グ レ ー タ 光学系 1 0 2 の第 1 の レ ン ズ板 1 0 5 は、 複数の微小な矩形 レ ン ズ 1 0 8 を備 え て お り、 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 も、 矩形 レ ン ズ 1 0 8 と 相似形の微小な レ ン ズ を 同数備え る も のが用 い ら れる。
光源 1 0 1 か ら 出射 さ れた偏光方向がラ ン ダム な偏光光 （実際に は、 P 僞光光 と S 偏光光 と の混合光 と 考え ら れる。 ） は、 液晶材料 を 主要な構成要素 と す る倔光分雜器 1 0 3 に入射 さ れ、 こ の偏光分 雜器 1 0 3 が有す る偏光光毎の出射角度依存特性に よ っ て、 出肘角 度がわずかに異な る P 儡光光 と S 儡光光に分離 さ れる。 図 にお いて 角度 で方向分雜 さ れ る。 偏光分雜器 1 0 3 を 出 た 2 つ の偏光光は イ ン テ グ レ ー タ 光学系 1 0 2 の第 1 の レ ン ズ板 1 0 5 に入射 さ れ、 それを構成 し て い る 各矩形 レ ン ズ 1 0 8 の焦点位置付近、 即 ち、 対 応す る 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 の各矩形 レ ン ズの内側 に、 P 偏光光に よ る光源像 と S 偏光光に よ る 光源像 と か ら な る 一対の 2 次光源像を 形成す る。
2 次光源像の対の数は、 第 1 の レ ン ズ板を構成す る 矩形 レ ン ズの 数に等 し い。 こ こ で、 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 の出射側 に は 2 次光源 像の各形成位置に合わせて λ ノ 2 位相差板 1 0 4 が配置 さ れて い る ので、 こ の位相差板 1 0 4 を 一方の偏光光 （例え ば、 Ρ 偽光光） が 通過す る こ と に よ り、 こ の偏光光は倔光面の回転作用 を受け、 他方 の偏光光 （た と え ば、 S 偏光光） と 儡光面が揃 っ た状態 と な る。 こ の後は、 出射側の フ ィ ー ル ド レ ン ズ 1 0 7 を介 し て倔光方向が揃つ た光束が液晶 ラ イ ト バルブ等の照明領域 1 0 9 に集め ら れ、 こ の照 明領域 1 0 9 を ほぼ均一 に照明す る。 し たがっ て、 原理的 に は、 光 源 1 0 1 か ら の光束は、 全て照明領域 1 0 9 に入射す る こ と と な る c 図 1 ( C ) に は、 偏光分離器 1 0 3 の構成 を示 し て あ り、 液晶層 1 1 1 を の こ り ぎ状の溝 を有す る プ リ ズム 基板 1 1 2 と ガラ ス 基板 1 1 3 で挟んだ構造 と な っ て いる。 液晶分子は プ リ ズ ム 基板 1 1 2 の溝に平行に配向 さ れて い る （ ホ モ ジニ ァ ス 配向） ので、 基板 に垂 直に入射す る光束は、 液晶分子に対す る 異常光 と 常光に分かれて、 方向的 に分離 さ れ る こ と に な る。 い ま、 プ リ ズム 基板 1 1 2 の平坦 面にほ ぼ垂直 に入射す る 無偏光光 1 1 4 は、 プ リ ズム 基板 1 1 2 の 溝傾斜面 1 1 5 に対 し て β の角度で入射す る も の と す る。 液晶分子 の常光に対す る屈折率 η θ と プ リ ズム 基板 1 1 2 の屈折率が等 し い と き に、 常光 1 1 6 は傾斜面 1 1 5 で屈折 さ れずに直進 し、 異常光 1 1 7 は屈折 さ れる。 こ れに よ り、 常光 と 異常光 と の進行方向 に は の角度差がつ く 。 こ こ で、 異常光の屈折率 を n l と す る と、 近似 的 に次の式が成立す る。
o = a r c t a n I s η θ / c o s ^ — η θ / n l ) I プリ ズム 基板 1 1 2 を P M M Aで作成すれば、 屈折率は 1. 4 8 程度に な る の で、 液晶の常光屈折率 も 略同 じ に選ぶ こ と がで き る。 液晶の屈折率差が大 き い程角度 0 を大 き く す る こ と がで き る。 現在 では屈折率差 0. 2 5 程度の も のが市販さ れて い る。 入射光束は光 源 1 0 1 と して メ タ ルノヽ ラ イ ド ラ ン プを用 い た場合、 出射光の広が り 角度は一 に主光線に対 し て 十 一 5 度程度 ま で分布 し て い る 力、'、 ア ー ク 長 さ の短い ラ ン プを用 いて な お光学系 を工夫す る こ と で + — 3 度程度 ま で分布 を抑え る こ と がで き る。 そ こ で、 儡光光の分離角 が最低 6 度あれば、 両偏光光を完全に分雜で き る ので、 こ れ ら の 値を上式に代入 し て a を 求め る と、 3 7 度 と な る。 従っ て、 ブ リ ズ ム 基板 1 1 2 の平坦面 と 傾斜面の なす角度 も 約 3 7 度程度 に な る の で、 ボ リ メ チ ル メ タ ク リ レ ー ト ゃボ リ カ ー ボネ ー ト 等の有機物 を用 いて容易 に製作す る こ と がで き る。
なお、 実際に は、 入射光束は、 図 1 ( C ) に示す よ う に、 ブ リ ズ ム 基板 1 1 2 の入射面 1 1 8 に対 し て一定の角度 で入射さ せ る。 そ う する こ と で、 倔光分離 さ れた光束全体の主光線が佤光分離器に 対 し て垂直に な る の で、 光学系全体の構成が容易 に な る。 角度 /? は に等 し く、 角度 カ？ 6 度で は カ f 3 度 に な る ので、 実際 に は 光源 を僅か に傾け る だけで よ い。
効率の点では、 異常光の屈折率 を プ リ ズ ム 基板 1 1 2 のそれ と 一 致 さ せる 方がよ レ、。 こ の方法では、 常光 1 1 6 が屈折す る こ と に な る 力、'、 常光 1 1 6 は プ リ ズム 基板 1 1 2 の傾斜面 1 1 5 に対 し て p 偏光であ り、 し か も、 界面にお け る 入射角 は ブ リ ュ ー ス タ ー角 に近 く、 反射損失は 1 ノ ー セ ン ト 以下 に抑え る こ と がで き る。 し たがつ て、 こ の方法を用 いて、 なお空気 と の界面 に対 し て無反射コ ー ト を 施せば、 理論的 に は光束透過率 を 9 7 パー セ ン ト 以上 に で き る。 図 1 ( C ) で示 し た偏光分離器 1 0 3 は、 液晶 を用 いて作成 さ れ た も のであ る。 し 力 し、 原理的 に は有機 フ ィ ル ム を用 いて作 る こ と が可能であ る。 例 え ば、 位相差板を ブレ ス加工 し て ノ コ リ ギ状の溝 を形成すれば、 安価 に作成す る こ と がで き、 熱的 に も 安定であ る と 考え ら れ る。 ま た、 液晶の代わ り にモ ノ マ 一 を配向 さ せて、 紫外線 や熱に よ っ て ボ リ マ 一化 し て も、 熱的に安定な儡光分離器が得 ら れ る。
イ ン テ グ レ ー タ 光学系では、 矩形 レ ン ズ 1 2 1 の形状は照明領域 1 0 9 の形状 と 相似関係にあ る。 一投的な T V画面の形状は横長の 矩形状であ る ため、 ィ ン テ グ レ ー タ 光学系 を投写型表示装置に組み 込む場合に は、 T V 画面の形状に合わせて、 矩形 レ ン ズ 1 2 1 の形 状 も横長の矩形状 と な る。
偏光分離器を用 い な い通常の イ ン テ グ レ ー タ 光学系 1 0 2 では、 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 の各矩形 レ ン ズ の 中心に 2 次光源像が形成 さ れる。 光源光の角度分布が 0 度以内であ り、 ま た、 第 1 の レ ン ズ板 1 0 5 と 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 の間の距離が L であ る と き、 そ の 2 次光源像は、 図 1 ( D ) に示す よ う に、 各矩形 レ ン ズ 1 2 1 の 中心 において直径 L の円形領域 1 2 2 内 に形成 さ れる。 こ こ で、 矩形 レ ン ズ 1 2 1 の両側 に は 2 次光源像の な い領域 1 2 3 がかな り あ る こ と が判 る。 そ こ で、 本発明 は こ の領域 1 2 3 を利用 し て偏光変換 を行 う も のであ り、 本例では、 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 上 に は図 1 ( E ) で示す よ う に、 各矩形 レ ン ズ 1 2 1 上 に両儡光光に対応す る 2 種類の 2 次光源像 1 3 1、 1 3 2 が形成 さ れる。 両 2 次光源像間 の距離は 2 次光源像の直径 L に等 し いので、 図の よ う に丁度分離 さ れる。 し か も 矩形 レ ン ズ 1 2 1 内 に丁度納 ま る。 勿論、 以上の現 象は照明領域の形状が横長の場合に限 ら れる 力、'、 2 次光源像の大 き さ を 十分小 さ く で き れば、 横長でな い照明領域に対 し て も あて は ま る 現象であ る。
図 1 ( E ) では、 各偏光光に よ る 2 次光源像 1 3 1、 1 3 2 に対 応 し て、 位相差板 1 0 4 を構成す る位相差層 1 0 4 a、 1 0 4 b が ス ト ラ イ ブ状に配 fiさ れてい る。 こ の位相差板 1 0 4 a、 1 0 4 b は それぞれ偏光光 を 4 5 度回転 さ せて方向 を揃え る場合や、 本例の よ う に位相差板を何方か一方だけ に し て、 ス 2 波長板 1 0 4 を用 いて倔光方法を 9 0 度回転させて揃え る 場合が考え ら れる。 な お、 本例では、 こ の位相差板 1 0 4 は 図 1 ( A ) で示す よ う に、 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 と フ ィ ー ル ド レ ン ズ 1 0 7 の間 に挟み、 接着 し て あ る ので、 界面に よ る 反射損失 を無 く す こ と がで き る。
なお、 本例 にお いて は、 倔光分雜器 1 0 3 を 第 1 の レ ン ズ板 1 0 5 の手前 に配置 し て あ る 力、'、 こ の代 わ り に、 第 1 の レ ン ズ板 1 0 5 と 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 の間 に配置す る こ と も で き る。
(実施例 1 の偏光照明装奩 を用 いた投写型表示装置）
図 2 に は、 図 1 に示す偏光照明装置 1 0 0 を用 いた投写型表示装 Sの概略構成 を 示 し て あ る。 図 において は、 図 1 の偏光照明装 ¾ 1 0 0 の構成部分に は同一の符号 を付 して あ る。
本例の投写型表示装置 2 0 0 において、 光源 1 0 1 は、 ノヽ ロ ゲ ン ラ ン プ、 メ タ ル ノ、 ラ イ ド ラ ン プ、 キ セ ノ ン ラ ン プ等 の 光源 で、 放射 さ れる光束は、 反射镜 1 0 1 a で反射 さ れ平行に近い光束 と な る。 光束は青色緑色反射 ダイ ク ロ イ ッ ク ミ ラ ー 2 0 3 に よ っ て、 赤色光 は透過 し、 緑色光 と 青色光は反射さ れる。 赤色光束は、 次 に両面全 反射 ミ ラ ー 2 0 6、 全反射 ミ ラ ー 2 1 0、 2 1 1 で順次煩頊 さ れ、 集光 レ ン ズ 2 1 3 を経て、 液晶 ラ イ ト ノ、 'ル ブ 1 0 9 R に達す る。 綠 色光は全反射 ミ ラ ー 2 0 7 で反射さ れ、 次に緑色反射 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 2 1 2 で反射 さ れ、 さ ら に両面全反射 ミ ラ ー 2 0 6 で反射 さ れ、 集光 レ ン ズ 2 1 3 を経て、 対応す る 液晶 ラ イ ト ノ、'ル ブ 1 0 9 G に達す る。 青色光は、 全反射 ミ ラ ー 2 0 7 で反射 さ れ、 緑色反射 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 2 1 2 を透過 し て全反射 ミ ラ ー 2 1 7 で反射 さ れ、 他の色光 と 同様に集光 レ ン ズ 2 1 3 を辁て、 液晶 ラ イ ト ノ ル ブ 1 0 9 B に入射す る。 3 枚の液晶 ラ イ ト ノ、'ルブ 1 0 9 は、 そ れぞ れの色光を変 IS し、 各色 に対応 し た映像情報を含 ま せる。 ダイ ク 口 イ ツ ク ブ リ ズム 2 1 5 はそれぞれの変調光束を合成す る も の であ り， 赤色反射の誘 ¾体多層膜 と 青色反射の誘髦体多 膜が十字状に形成 さ れて い る。 合成 さ れた光束は、 投写 レ ン ズ 2 1 6 を通過 し て ス ク リ ー ン上 に映像を形成す る。
イ ン テ グ レ ー タ 光学系 1 0 2 は、 青色緑色反射ダイ ク ロ イ ッ ク ミ ラ一 2 0 3 を分割 さ れたそれぞれの光束 に対 して配置 さ れ る。 赤色 光束に は、 両全面反射 ミ ラ ー 2 0 6 の前後に第 1 の レ ン ズ板 1 0 5 と 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 を配置 し、 緑色光束 と 青色光束 に は、 全反 射 ミ ラ 一 2 0 7 の前後に 第 1 の レ ン ズ板 1 0 5 と 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 を配置す る。 各 レ ン ズ板の間が全反射 ミ ラ ー であ る こ と は重要 な こ と であ る。 各 レ ン ズ板の間 に ダイ ク ロ イ ッ ク ミ ラ ー を 入れ る構 成 も 可能であ る。 こ の場合に は、 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー に は入射角 度のばら ついた光束が入射す る ので、 誘電体多層膜の角度依存性に よ り、 表示画面 に色む ら が発生 し易 い。 ま た、 図 2 の よ う な配置に す る こ と に よ り、 実 S的 な ヮ 一 キ ン グデ ィ ス タ ン ス が第 2 の レ ン ズ 板 1 0 6 と 液晶 ラ イ ト ノ、 'ル ブ 1 0 9 の距離に等 し く な り、 イ ン テ グ レ 一 タ 光学系がな い場合 に比べて、 1 ノ 2 に な っ て い る。 実際、 光 束の利用効车は ィ ン テ グ レ ー タ 光学系が無い場合に比べて約二倍に な り、 表示む ら も ほ どん と 無 く な る。
前述 し た よ う に、 イ ン テ グ レ ー タ 光学系 1 0 2 を構成 し て い る 第 1 の レ ン ズ板 1 0 5 の入射側 に は液晶偏光分離器 1 0 3 が取付 け ら れて い る。 ま た、 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 の出射面側 に は偏光変換素 子 と して の ス Z 2 位相差板 1 0 4 が配置 さ れて い る。
本投写光学系では、 投写 レ ン ズ 2 1 6 のバ ッ ク フ ォ ー カ ス が短い の で、 投写 レ ン ズ のサ イ ズは小 さ い ま ま で開 口数を大 き く 設計す る こ と が容易 にで き、 ィ ン テ グ レ ー タ に よ る 効果を 最大限に発揮する こ と 力 f で き る。
ま た、 現在実用 に な っ て い る投写型表示装置 （液晶 プロ ジ ェ ク タ 一） では、 偏光光 を変調す る タ イ プの液晶 ラ イ ト ノ、'ル ブが用 い ら れ て いる。 し たがっ て、 光源 ラ ン プか ら放射 さ れる 無偏光光の う ち半 分は偏光板で吸収さ れて熱に変わ る ため に、 光利用効率の低下 と、 偏光板の発熱を抑制する ための冷却の必要性が問題 と な っ てい る。 しか し本例では、 イ ン テ グ一 タ 光学系に儡光変換系 を付加 し、 光源 か ら の光束を殆 ど全て一種類の偏光光に変換 して利用 し て い る。 し たがっ て、 光利用効率が向上 し、 倔光板 （図示せず） の発熱 も 抑制 す る こ と がで き る。
図 3 に は、 図 1 に示す倔光照明装置 1 0 0 を 用 いた投写型表示装 置の別の構成例 を示 し て あ る。 こ こ では、 液晶 ラ イ ト ノ、'ル ブを 2 枚 用 いた投写型表示装置の例 を示す。
図 3 ( A ) に示す よ う に、 本例の投写型表示装置 3 0 0 では、 光 源 1 0 1 か ら放肘 さ れた光束は、 反射鏡 1 0 1 a で反射 さ れた後に 第 1 の レ ン ズ板 1 0 5 と 第 2 の レ ン ズ板 1 0 6 で構成 さ れる イ ン テ グ レ ー タ 光学系 を通過す る。 次に、 緑色反射ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 3 0 1 に よ っ て、 白色光束は綠光束 と マゼ ン タ 光束に分割 さ れ る。 それぞれの光束は、 全反射 ミ ラ ー 3 0 2、 3 1 7 で反射 さ れ、 集光 レ ン ズ 3 1 3 を 経て、 液晶 ラ イ ト バル ブ 1 0 9 a、 1 0 9 b に 入射 す る。 そ し て、 変調 さ れた光束は、 緑色光束 と マ ゼ ン タ 光束 を 合成 す る ダ イ ク ロ イ ッ ク ブ リ ズム 3 0 3 で合成 さ れ、 投写 レ ン ズ 3 1 6 に よ っ て投写表示 さ れ る。
本構成において は、 液晶 ラ イ ト バル ブが二枚であ る ので、 一方の パ ネ ル に は カ ラ 一 フ ィ ル タ を設けて 2 色 を分雜変钢す る 必要があ る c 図 3 ( B ) は、 液晶 ラ イ ト バル ブ 1 0 9 b の画素構成 を示 し た図で あ る。 赤色透過 フ ィ ル タ 3 0 4 と 青色透過 フ ィ ル タ 3 0 5 と が交互 に配置 さ れて い る。
本構成は、 液晶 ラ イ ト バル ブを二枚 しか用い な いの で、 光学系の 構成が図 2 の例 に比べて非常に簡素化さ れてい る。 しか も 緑色光に 対 し て は一枚の液晶 ラ イ ト バル ブを用 いて る ので、 解像度的 に は殆 ど劣る こ と がな い。 ま た、 投写映像の明 る さ は緑の明 る さ に よ っ て ほぼ決ま る ので、 明 る さ の点において も さ ほ ど劣 ら な い。 従っ て、 コ ン ピュ ー タ 面面の よ う に 1 画素に 3 色光の同時表示が必要な場合 を 除いて、 通常の映像を 表示する場合に は、 こ の よ う な簡易構成 を 用 いて も 殆 ど問題は な い。
た だ し、 色再現性は充分 と は言えず、 赤色 と 青色が不足 し て し ま う ので、 光源ラ ン プのス ペ ク ト ル構成を調整 し、 赤色 と 青色 を 通常 よ り も 多め に発光 さ せる よ う にすればよ レ、。 た と え ば、 三波長発光 型の メ タ ル ノヽ ラ イ ド ラ ン ブでは、 各原色光に対応す る ノヽ ロ ゲ ン 化物 が添加 さ れ、 現在実用 に な っ て い る も のでは、 リ チ ュ ウ ム、 タ リ ウ ム、 イ ン ジ ウ ム 等のハ ロ ゲ ン 化物 を封入 し た も のがあ る。 こ の場合 に は、 リ チ ウ ム が赤に、 イ ン ジ ウ ム が青に対応す る ので、 それ ぞれ 通常 よ り も 多め に添加すればよ い。
現在実用 に な っ て い る 映像表示用 の メ タ ルノヽ ラ イ ド ラ ン プで は、 赤色が不足 し やす い と い う 共通の問題点があ る。 そ こ で、 図 3 ( A ) の変形例 と し て、 赤色光束に は液晶 ラ イ ト バ ル ブを 一枚用意 し、 緑 色光束 と 青色光束に対 し て は共通のパ ネ ル で変調する と い う 方法力、' 考え ら れる。 一般的 な投写型表示装置では、 赤色の不足 を 補 う た め に、 綠を 減少 さ せ る 方法が と ら れて い る 力 本例の方法では、 赤色 が充分に得 ら れる の で、 緑色 を減 ら す必要がな く 、 投写映像は ほぼ 同 じ光量 と な る。
本例の投写型表示装置は、 前述の投写型表示装置の場合 と 同様に 投写 レ ン ズのバ ッ ク フ ォ ー カ ス が短レ、ので、 イ ン テ グ レ ー タ を 用 い て いる に も かかわ らず、 投写 レ ン ズ を小 さ く 設計で き、 全体の構成 は非常に単純に な る。 ま た、 解像度、 明 る さ において も 前述の装 fi の場合 と さ ほ ど劣る こ と がな く 通常の映像表示に は非常 に適 し て い る。
(実施例 2 )
実施例 1 の僞光照明装置では、 偏光分離手段 と して液晶材料 を 用 いた光学シ ス テ ム が用 い ら れ、 こ の光学 シ ス テ ム では、 光の利用効 率が向上す る ので、 明 る い投写映像を得る こ と がで き る と い う 点で 優れて い る。 しか し、 液晶材料は、 屈折率の温度依存性が大 き いの で、 著 しい温度変化が生 じ る よ う な投写型表示装置の光源系 に組み 込む と、 偏光分雜角が不安定な る お そ れがあ る。 本例では、 次に よ う に、 偏光分離角の温度依存性に優れた ブ リ ズ ム ビー ム ス ブ リ ツ タ を偏光分雜手段 と し て用 いる こ と に よ り、 著 し い温度変化 を伴 う 環境下 にお いて も す ぐれた性能 を安定 し て発揮で き る 照明装置 を 実現 し て い る。
図 4 は本例の偏光照明装置 を平面的 に見た場合の概略構成 を 示 し て あ る。 図 4 ( A ) にお いて、 本例の偏光照明装置 4 0 0 は、 そ の 直角 に折れ 曲がる シ ス テ ム光軸 L に沿っ て、 光源部 4 0 1 、 偏光分 離部 4 0 2、 お よ びイ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 を有 し、 光源部 4 0 1 か ら 放射 さ れた光は、 偏光分離部 4 0 2 お よ びイ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 を通 っ て矩形状の照明領域 4 0 4 に至る よ う に な っ て い る。
光源部 4 0 1 は、 光源 ラ ン プ 4 1 1 と、 放物面 リ フ レ ク タ 一 4 1 2 か ら 大略構成 さ れてお り、 光源 ラ ン プ 4 0 1 か ら放射 さ れた僞光 方向がラ ン ダ ム な偏光光 （以下、 単に、 ラ ン ダ ム な儇光光 と い う。 ） は、 放物面 リ フ レ ク タ一 4 1 2 に よ っ て一方向に反射さ れ、 略平行 な光束 と な っ て偏光分離部 4 0 2 に入射さ れる よ う に な っ て い る。 こ こ で、 放物面 リ フ レ ク タ一 4 1 2 に代え て、 桷円面 リ フ レ ク タ一、 球面 リ フ レ ク タ 一 な どを用 い る こ と も で き る。
偏光分離部 4 0 2 は、 一般的 な ビ ー ム ス プ リ ッ タ を ベ ー ス に改良 し た も のであ り、 三角柱形状を有す る 直角 プ リ ズ ム 4 2 1 (三角柱 プ リ ズム ） と、 平板状の四角柱プ リ ズム 4 2 2 か ら大略構成さ れて い る。 本例では、 偏光分離部 4 0 2 の出射面 4 2 3 に は、 三角柱形 状 を も つ変角 プ リ ズム 4 2 4 が光学的に接着 さ れて い る。
図 4 ( B ) に示す よ う に、 直角 プ リ ズム 4 2 1 の斜面部 4 2 5 に は、 偏光分雜膜 4 2 6 が形成 さ れ、 こ の偏光分離膜 4 2 6 を挟む よ う に し て、 直角 プ リ ズム 4 2 1 の斜面部 4 2 5 に四角柱プ リ ズ ム 4 2 2 の第 1 の側面部 4 2 7 が光学的に接着 さ れて いる。 四角柱プ リ
- 1 2 - ズム 4 2 2 では、 第 1 の側面部 4 2 7 に対向す る 第 2 の側面部 4 2 8 に は、 反射膜 4 2 9 が形成 さ れて い る。 偏光分離膜 4 2 6 は、 偏 光分離部 4 0 2 の入射面 4 3 1 に対 し て角度 c を なす よ う に形成 さ れ、 本例 にお い て、 角度 。 は、 4 5 度であ る。 反射膜 4 2 9 は、 偏 光分雜膜 4 2 6 に対 し て Θ の角度 を なす よ う に形成 さ れて い る。 但 し、 偏光分雜膜 4 2 6 と 入射面 4 3 1 と がなす角度 。 について は、 4 5 度 に限定 さ れる こ と な く、 光源部 4 0 1 か ら の入射光束の入射 角 に I じ て設定すればよ い。
本例 において、 直角 プ リ ズム 4 2 1 お よ び四角柱プ リ ズム 4 2 2 は、 熱的 に安定な ガラ ス 材料か ら構成 さ れて い る。 僞光分離膜 4 2 6 は、 無機材料か ら な る 誘霪体多層膜で構成 さ れて い る。 反射膜 4 2 9 は、 一般的 な ア ル ミ ニ ウ ム 蒸着膜で構成 さ れてい る。
偏光分雜部 4 0 2 お よ び変角 プ リ ズム 4 2 4 の後段に は、 第 1 の レ ンズ板 4 4 1 お よ び第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 を備え る イ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 が構成 さ れて い る。 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 お よ び第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 は、 図 1 ( B ) を用 いて説明 した よ う に、 いず れ も 同 じ数の微小な レ ン ズ 4 4 3、 4 4 4 を備え る複合 レ ン ズ体で あ る。 こ こ で、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の微小 レ ン ズ 4 4 3 は、 照明 領域 4 0 4 と 相似形の横長の矩形形状を有 し てい る。
さ ら に、 本例 において は、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 に は、 微小 レ ン ズ 4 4 4 と、 出射側の平凸 レ ン ズ 4 4 5 と の間 に、 偏光変換素子 と しての A Z 2 位相差板 4 4 6 が形成 さ れて い る。 λ Ζ 2 位相差板 4 4 6 は、 後述す る過程 を辁て 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 が 2 次光源像を 形成す る位置に シ ス テ ム 光軸 L に対 し て垂直な向 き に形成 さ れて い る。 ま た、 ス ノ 2 位相差板 4 4 6 に形成 さ れて い る位相差層 4 4 7 は、 S 偏光光お よ び Ρ 儡光光が形成す る 2 次光源像の う ち、 Ρ 偏光 光が 2 次光源像 を形成す る位置 に対応す る よ う に規則的 に形成 さ れ て いる。
こ の よ う に構成 し た偏光照明装置 4 0 0 において、 図 4 ( A ) に 示す よ う に、 光源部 4 0 1 力、 ら は、 ラ ン ダム な偏光光が放射 さ れ、 偏光分雜部 4 0 2 に入射 さ れる。 偏光分離部 4 0 2 に入射 さ れた ラ ン ダム な偏光光は、 P 偏光光 と S 偏光光 と の混合光 と し て考え る こ と がで き、 偏光分離部 4 0 2 において、 混合光は、 倔光分離膜 4 2 6 に よ っ て P 偏光光 と S 倔光光の 2 種類の偏光光に横方向 （図 4 ( A ) の上下方向） に分離 さ れる。 す な わ ち、 ラ ン ダム な偏光光に 含 ま れる S 偏光成分は、 倔光分離膜 4 2 6 で反射 さ れて その進行方 向を変え る 力、'、 P 倔光成分は、 偏光分離膜 4 2 6 を その ま ま 透過 し, 反射膜 4 2 9 で初めて反射さ れる。 こ こ で、 反射膜 4 2 9 は、 偏光 分離膜 4 2 6 に対 し て Θ の角度 を なす よ う に形成 さ れて い る ため、 2 種類の倔光光は、 ガラ ス材料で構成 さ れた各プ リ ズム 内 で 2 Θ の 角度差を も っ て進行方向が横方向 （図 4 ( A ) の上下方向、 す な わ ち、 照明領域 4 0 4 の長手方向 に相当す る。 ） に わずかに分離 さ れ た こ と に な る。
ま た、 わずかに進行方向 を分雜さ れた 2 種類の偏光光は、 変角 ブ リ ズ ム 4 2 4 を 出射す る 際に、 横方向 において、 シ ス テ ム 光軸 L を 挟んでほ ぼ対称な入射角 を も つ よ う に出射角が設定 さ れ、 こ の状態 で ィ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 に入射さ れる。
イ ン テ グ レ ー ク 光学系 4 0 3 において、 2 種類の偈光光は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に入射 して、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 の中 に 2 次光 源像を それぞれ形成す る。 こ の 2 次光源像を形成す る位置 に A Z 2 位相差板 4 4 6 が配置 さ れて い る。
こ こ で、 2 種類の偈光光は、 傷光分離部 4 0 2 で進行方向 を横方 向 にわずかに分離 さ れて いる ため、 第 1 の レ ンズ板 4 4 1 に対する 入射角がわずかに異な る。 従っ て、 照明領域 4 0 4 の側か ら 第 2 の レ ンズ板 4 4 2 を見た場合に 2 種類の偏光光が形成する 2 次光源像 を 図 4 ( C ) に示す と、 2 種類の偏光光は、 P偏光光が形成する 2 次光源像 C 1 (円形の像の う ち、 左上が り の斜線を付 した領域） と S倔光光が形成する 2 次光源像 C 2 (円形の像の う ち、 右上が り の 斜線を付 した領域） の 2 つの 2 次光源像を横方向に並ぶ状態で形成 される こ と に な る。 しか も、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を構成する各微 小 レ ン ズ 4 4 3 は、 P偏光光に よ る 2 次光源像 C 1 と、 S儡光光に よ る 2 次光源像 C 2 を それぞれ形成する。 こ れに対 して、 ス 2 位 相差板 4 4 6 では、 P偏光光に よ る 2 次光源像 C 1 の形成位置に対 応 して位相差層 4 4 7 が選択的に形成さ れている。 従っ て、 P 偏光 光は、 位相差層 4 4 7 を通過する際に偏光面の回転作用 を受け、 P 佤光光は、 S儷光光へ と変換される。 一方、 S偶光光は、 位相差層 4 4 7 を通過 し ないので、 偏光面の回転作用 を受けずに ス Z 2 位相 差板 4 4 6 を通過する。 従っ て、 イ ン テ グ レー タ 光学系 4 0 3 力 ら 出射される光束のほ と ん どは、 S偏光光に揃え ら れる。
この よ う に して S偏光光に揃え ら れた光束は、 平凸 レ ンズ 4 4 5 に よ っ て照明領域 4 0 4 に照射さ れる。 すなわち、 第 1 の レ ン ズ 4 4 1 の微小 レ ン ズ 4 4 3 で切 り 出 されたイ メ ー ジ面は、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 に よ っ て一か所に重畳結像さ れ、 A 2 位相差板 4 4 6 を通過する 際に 1 種類の僞光光に変換さ れてほ と んど全ての光が照 明領域 4 0 4 へと 達するので、 照明領域 4 0 4 は、 ほ と ん ど一種類 の偏光光で均一に照明 さ れる。 .
以上説明 した よ う に、 本例の僞光照明装置 4 0 0 に よ れば、 光源 部 4 0 1 から放射さ れたラ ン ダ ム な偏光光を僞光分離部 4 0 2 で 2 種類の偏光光に方向分離 した後、 各偏光光を ス 2 位相差板 4 4 6 の所定の領域に導いて、 P儡光光を S儡光光に変換する。 従っ て、 光源部 4 0 1 か ら放射さ れたラ ン ダ ム な偏光光を ほ と ん ど S儡光光 に揃え た状態で照明領域 4 0 4 に照射で き る。
しか も、 2 種類の偏光光を そ れぞれ ス / 2 位相差板 4 4 6 の所定 の領域に導 く に は、 倔光分離部 4 0 2 の儡光分離性能が高い こ と が 必要であ る が、 本例では、 ガラ ス 製の プ リ ズム と、 無機材料か ら な る 誘鼋体多層膜 と を利用 し て偏光分離部 4 0 2 を構成 し て あ る ので、 倔光分雜部 4 0 2 の儷光分離性能は、 熱的に安定であ る。 それゆ え に、 大 き な光出力が要求 さ れる 照明装置 にお いて も 常 に安定 し た倀. 光分離性能 を 発揮す る ので、 満足の得 ら れる性能 を有す る儡光照明 装置 を実現で き る。
ま た、 変角 プ リ ズム 4 2 4 は、 儡光分雜部 4 0 2 と イ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 と の間 にお いて偏光分雜部 4 0 2 の出射面 4 2 3 に 接合さ れ、 偏光分離部 4 0 2 と 一体化 し て あ る。 こ のため、 直角 ブ リ ズム 4 2 1 と 変角 ブ リ ズム 4 2 4 と の界面にお け る 光反射に よ る 光 S損失 を 削減で き る。
さ ら に、 本例では、 偏光分雜部 4 0 2 か ら 出射 さ れた 2 種類の偏 光光は、 横方向 に分離 さ れて い る こ と か ら、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 の微小 レ ン ズ 4 4 4 を横長の矩形に し て あ る。 こ の ため、 横長の矩 形形状を有す る 照明領域 4 0 4 を形成す る場合で も、 光 S を無駄に す る こ と がな い。 こ こ で、 横長の矩形形状を有す る照明領域 4 0 4 は、 た と え ば、 各種の映像を写 し出すの に用 いた と き、 縱長の映像 よ り も 見やすい と と も に、 面像に迫力があ る と い う 利点があ る。 なお、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 の出射側 に配置 さ れて い る平凸 レ ン ズ 4 4 5 は、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 か ら 出射さ れる光束を照明領域 4 0 4 に導 く ため に配置 さ れて いる。 従っ て、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 を儻心 レ ン ズ と すれば、 平凸 レ ン ズ 4 4 5 を省略する こ と がで き る。
ま た、 本例では、 P 偏光光に よ る集光位置に λ Ζ 2 位相差板 4 4 6 の位相差層 4 4 7 を形成 し た力、'、 逆に、 S 儡光光に よ る 集光位置 に位相差層 4 4 6 を 形成 し て も よ い。 こ の場合に は、 S 偏光光が P 偏光に変換する ので、 P 儡光光に揃え た状態で照明領域 4 0 4 に照 射で き る。 ま た、 ス ノ 2 位相差板 4 4 6 を 配置す る位置 につい て は. 微小 レ ン ズ 4 4 9 と 平凸 レ ン ズ 4 4 5 と の間 に限 らず、 2 次光源像 が形成 さ れる 位置近傍な ら ば他の位置で も よ く、 限定がな い。
さ ら に、 特性の異な る 2 種類の位相差層 を、 P 偏光光に よ る 集光 位置 と、 S 倀光光に よ る 集光位置のそれぞれに配置 し、 あ る特定の 儷光方向 を有す る 1 種類の儡光光に揃え て も よ い。
なお、 本例で は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の微小 レ ン ズ 4 4 3 を横 長の矩形 レ ン ズ と し たカ 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 の微小.レ ン ズ 4 4 4 について は、 その形状についての限定がな い。 但 し、 図 4 ( C ) に示す よ う に、 P 偏光光が形成す る 2 次光源像 C 1 と、 S 偏光光が 形成す る 2 次光源像 C 2 は、 横方向 に並ぶ状態で形成 さ れる ので、 かかる像の形成位置に対応させて、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 の微小 レ ン ズ 4 4 4 の形状について は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の微小 レ ン ズ 4 4 3 と 相似形の横長の矩形 レ ン ズ と し て も よ い。
(実施例 3 )
実施例 2 において、 変角 プ リ ズム 4 2 4 は、 2 種類の偏光光の出 射方向 を所定の方向 に設定す る ため に配置 さ れて いる ので、 そ の配 置位置について は、 偏光分雜部の出射側 に限 らず、 偏光分離部の入 射側、 す な わ ち、 光源部側や イ ン テ グ レ ー タ 光学系の第 1 の レ ン ズ 板に K接す る位置であ っ て も よ い。
すな わ ち、 図 5 に示す実施例 3 に係る儡光照明装置の よ う に構成 し て も よ い。 こ の儡光照明装置、 お よ び、 以下 に説明す る 各実施例 では、 基本的な構成が実施例 2 に係 る偏光照明装置 と 同 じ であ る た め、 同 じ機能 を有す る 部分に は同 じ符号 を付 し て、 そ の説明 を省略 する。
図 5 に示す偏光照明装置 5 0 0 では、 変角 プ リ ズム 4 2 4 を、 同 じ く 僞光分離部 4 0 2 と ィ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 と の間 に配置 し て あ る 力 f、 イ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 の第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に接合さ れて、 イ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 と 一体化 し て あ る。 こ の ため、 変角 プ リ ズム 4 2 4 と、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 と の界面 に おける 光反射に よ る 光量損失 を削減で き る。
(実施例 4 )
ま た、 図 6 に示す偏光照明装置 6 0 0 の よ う に、 変角 プ リ ズム 4 2 4 を偏光分離部 4 0 2 と 光源部 4 0 1 と の間 に配置す る と 共 に、 偏光分離部 4 0 2 の入射面 4 3 1 に接合 し、 偏光分雜部 4 0 2 と 一 体化 し て も よ い。 こ の場合に は、 変角 プ リ ズム 4 2 4 と 直角 ブ リ ズ ム 4 2 1 と の界面 にお け る光反射に よ る 光量損失 を 削減で き る。 ま た、 かかる構造の場合に は、 傷光分離部 4 0 2 の 出射面 4 2 3 に対 し て、 ィ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 の第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を接続 し て、 変角 プ リ ズム 4 2 4、 僞光分雜部 4 0 2、 お よ びイ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 を一体化 し て も よ い。 こ の場合に は、 さ ら に、 界 面 にお ける 光反射に よ る光量損失 を 削減で き る。
なお、 光源部 4 0 1 の向 き を、 点線で示す よ う に、 シ ス テ ム光軸 L に対 し て わずかに傾ければ、 変角 プリ ズム 4 2 4 を省略す る こ と も で き る。
(実施例 5 )
なお、 図 7 に示す偏光照明装置 7 0 0 では、 偏光分離部 4 0 2 に おいて、 入射面 4 3 1 と倀光分雜膜 4 2 6 と がなす角度が 4 5 度で あ り、 入射面 4 3 1 と 反射膜 4 2 9 と がなす角度が 4 5 度以下の場 合に は、 変角 レ ン ズ 4 2 4 の向 き を 図 4 ( A ) に示す場合 と は逆に すればよ い。 従 っ て、 倡光分離部 4 0 2 の構造が変わ っ て も、 イ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 な どの構造は、 その ま ま で よ く 、 変更す る 必要がない。
(実施例 6 )
図 8 に示す偏光照明装置 8 0 0 では、 各光学系の配置は、 実施例 2 と 同 じ であ る 力、'、 偏光分雜部 4 0 2 を構成す る 直角 プ リ ズム 4 2 1 (三角柱ブ リ ズム ） お よ び四角柱プ リ ズム 4 2 2 の う ち、 直角 ブ リ ズム 4 2 1 は、 その壁面 を構成す る 6 枚の透明板を備 え る ブ リ ズ ム構造体 4 2 1 G と、 その内部に充填 さ れた液体 4 2 1 L で構成 さ れている。 徒っ て、 直角 プ リ ズム 4 2 1 の低コ ス ト 化を 図 る こ と 力、* で き る。 ま た、 直角 プ リ ズム 4 2 1 では、 液体 4 2 1 L と し て比重 の小 さ な液体を プ リ ズム構造体 4 2 1 G の内部に充填す る こ と に よ つ て、 そ の軽量化を図 る こ と がで き る。
同様に、 俱光分離膜 4 2 6 と 反射膜 4 2 9 と の挟ま れた部分、 す な わ ち、 四角柱プ リ ズム 4 2 2 の内部に透明 な液体を充填 し た場合 に は、 四角柱プ リ ズム 4 2 2 の低 コ ス ト 化お よ び軽量化 を 図る こ と がで き る。
(実施例 7 )
図 9 に示す倀光分離装置 9 0 0 の倔光分離部 4 0 2 で は、 対向す る 2 つの側面部の う ちの第 1 の側面部 9 2 1 に偏光分雜膜 4 2 6 が 形成 さ れ、 第 2 の側面部 9 2 2 に反射膜 4 2 9 が形成 さ れた平板状 の四角柱ブ リ ズ ム 4 2 2 を用 いて あ る。 四角柱プ リ ズム 4 2 2 の第 1 の側面部 9 2 1 に対 し て は、 傷光分離膜 4 2 6 を挟む よ う に し て 複数の小型の直角 プ リ ズム 9 1 A、 9 1 B、 9 1 C、 9 I D (三角 柱プ リ ズ ム ） の斜面部 9 1 1 A、 9 1 1 B、 9 1 1 C、 9 1 1 0カ、' 接合 さ れて い る。 傷光分離部 4 0 2 の出射面、 す な わ ち、 各直角 ブ リ ズム 9 1 A ~ 9 1 D の出射面 に は、 小型の変角 プ リ ズム 9 0 A、 9 0 B、 9 0 C、 9 0 Dが接合 さ れて レゝ る。 こ こ で、 直角 プ リ ズム 9 1 A 〜 9 1 D (三角柱プ リ ズム ） の数 と、 第 1 の レ ン ズ扳 4 1 1 において幅方向 に整列す る微小 レ ン ズ 4 4 3 の数 と は、 一致 し て い る 必要は な い。
こ の よ う に構成す る と、 直角 プ リ ズム 9 1 A〜 9 1 D、 お よ び変 角 プ リ ズム 9 0 A 〜 9 0 D と し て は、 数は多い力 、 小型の も ので よ いので、 全体 と し て は、 軽量化お よ び低コ ス ト 化 を 図 る こ と がで き る。
(実施例 8 )
図 1 0 に示す偏光照明装置 1 0 0 0 の儡光分雜部 4 0 2 では、 対 向す る 2 つの側面部の う ちの第 1 の側面部 4 2 7 に偏光分雜膜 4 2 6 が形成 さ れ、 第 2 の側面部 4 2 8 に反射膜 4 2 9 が形成 さ れた平 板状の第 1 の四角柱プ リ ズム 4 2 2 と、 偏光分離膜 4 2 6 を挟む よ う に し て第 1 の四角柱プ リ ズム 4 2 2 に一体化さ れた平板状の第 2 の四角柱プ リ ズム 4 2 2 A と を有 し て い る。 こ の よ う に構成 し た儡 光照明装置 1 0 0 0 では、 薄 い第 1 お よ び第 2 の 四角柱プ リ ズ ム 4 2 2、 4 2 2 Aで偏光分離部 4 0 2 を構成で き る ので、 その軽量化 を 図る こ と がで き る。
(実施例 9 )
図 1 1 に示す儡光照明装置 1 1 0 0 の儡光分離部 4 0 2 では、 斜 面部 1 1 0 1 に傷光分離膜 4 2 6 が形成 さ れた第 1 の三角柱ブ リ ズ ム 1 1 0 2 と、 斜面部 1 1 0 3 に反射膜 4 2 9 が形成 さ れ た第 2 の 三角柱プ リ ズム 1 1 0 4 と が用 い ら れて い る。 第 1 の三角柱ブ リ ズ ム 1 1 0 2 と、 第 2 の三角柱プ リ ズム 1 1 0 4 と は、 斜面部 1 1 0 1 (偏光分雜膜 4 2 6 ) と 斜面部 1 1 0 3 (反射膜 4 2 9 ) と が所 定の隙間 G を隔て た状態に枠体 （図示せず） な どで固定 さ れ、 一体 に な っ て い る。 こ こ で、 隙間 G の内部に は、 液体 Hが充填 さ れて い る と と も に、 液体 H は、 シ ー ル材 1 1 0 5 に よ っ て陳間 G の内部に 保持 さ れて い る。
こ の よ う に搆成 し た偏光照明装置 1 1 0 0 で は、 実施例 2 な い し 実施例 8 の よ う に プ リ ズム の厚 さ を利用 し て偏光分離膜 4 2 6 と 反 射膜 4 2 9 と の間 に 隙間 を確保 し て所定の角度 Θ を形成す る 場合 と 相違 し て、 隊間 G を任意に狭 く で き る ので、 光の損失 を低減で き る と い う 利点があ る。
(実施例 1 0 )
図 1 2 は、 実施例 1 0 に係 る偏光照明装置の要部を平面的 にみた 概略構成図、 お よ びその儷光分雜部に用 いた プ リ ズム の構成 を 示す 外観図であ る。
図 1 2 ( A ) において、 本例の儡光照明装置 1 2 0 0 も、 実施例 2 の僞光照明装置 と 同様に、 シ ス テ ム光軸 L に沿っ て、 光源部 4 0 1、 儡光分雜部 1 2 0 1、 お よ びイ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 を有 し、 光源部 4 0 1 か ら放射さ れた光は、 偏光分離部 1 2 0 1 お よ び イ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 を通 っ て矩形状の照明領域 4 0 4 に至 る よ う に な っ て い る。 但 し、 光源部 4 0 1 は、 矩形状の照明領域 4 0 1 に 向いてお り、 シ ス テ ム 光軸 L は全体 と して直線的であ る。 光源部 4 0 1 は、 実施例 2 と 同様、 光源ラ ン プ 4 1 1 か ら放射 さ れた ラ ン ダム な倔光光が放物面 リ フ レ タ タ ー 4 1 2 に よ っ て一方方 向 に反射 さ れ、 略平行な光束 と な っ て偏光分離部 1 2 0 1 に入射 さ れる よ う に な っ て い る。 こ こ で、 光源部 4 0 1 は、 シ ス テ ム 光軸 L に対 して所定の角度 を なす方向 に向いて い る。
偏光分離部 1 2 0 1 は、 三角柱形状を有す る 第 1 お よ び第 2 の直 角 プ リ ズム 1 2 0 2、 1 2 0 3 (三角柱プ リ ズム ） と、 平板状の四 角柱プ リ ズム 1 2 0 4 か ら構成 さ れた四角柱形状の プ リ ズム 合成体 1 2 0 5 A、 1 2 0 5 B、 1 2 0 5 C , 1 2 0 5 D、 1 2 0 5 E 力ゝ ら構成 さ れて い る。
プ リ ズム 合成体 1 2 0 5 A 〜 1 2 0 5 Dで は、 図 1 2 ( B ) に示 す よ う に、 ま ず、 四角柱プ リ ズム 1 2 0 4 の対向す る 2 つの側面部 1 2 1 1、 1 2 1 2 の う ち、 第 1 の側面部 1 2 1 1 に偏光分離膜 4 2 6 が形成 さ れ、 第 2 の側面部 1 2 1 2 に反射膜 4 2 9 が形成 さ れ て い る。 第 1 の直角 プ リ ズム 1 2 0 2 の斜面部 1 2 2 1 は、 偏光分 雜膜 4 2 6 を挟む よ う に し て 四角柱プ リ ズム 1 2 0 4 の第 1 の側面 部 1 2 1 1 に接合 さ れて いる。 ま た、 第 2 の直角 プ リ ズム 1 2 0 3 の斜面部 1 2 3 1 は、 反肘膜 4 2 9 を挟む よ う に し て四角柱ブ リ ズ ム 1 2 0 4 の第 2 の側面部 1 2 1 2 に接合 さ れて いる。 但 し、 プ リ ズム 合成体 1 2 0 5 E について は、 光源部 4 0 1 力、 ら の ラ ン ダム な 偏光光 を 反射す る 機能のみ を 担っ て い る ので、 偏光分離膜 4 2 6 が 形成 さ れて い な い。 従っ て、 プ リ ズム 合成体 1 2 0 5 E に代え て、 その他の反射機能 を有す る光学部品 を用 い る こ と も で き る。
こ の よ う に構成 し た四角柱状の プ リ ズム 合成体 1 2 0 5 A〜 1 2 0 5 E は、 いずれ も 同 じ向 き で シ ス テ ム 光軸 L に対 し て直角 を なす 横方向 に一列 に配列 さ れてい る。 従っ て、 各プ リ ズム 合成体 1 2 0 5 A ~ 1 2 0 5 Dの間では、 倔光分離膜 4 2 6 同士が平行であ り、 反射膜 4 2 9 同士 も 平行であ る。
こ こ で、 偏光分雜膜 4 2 6 は、 倔光分雜部 1 2 0 1 の入射面 1 2 4 1 に対 し て角度 α を なす よ う に形成 さ れ、 本例では、 角度 a は、 4 5 度で あ る。 反射膜 4 2 9 は、 偏光分雜膜 4 2 6 に対 し て Θ の角 度 を なす よ う に形成 さ れて い る。
本例で も、 第 1 お よ び第 2 の直角 プ リ ズム 1 2 0 2、 1 2 0 3、 お よ び四角柱プ リ ズ ム 1 2 0 4 は、 熱的 に安定な ガ ラ ス材料か ら構 成 さ れて い る。 儡光分離膜 4 2 6 は、 誘電体多層膜で構成 さ れて い る。 反射膜 4 2 9 は、 一般的 な ア ル ミ ニ ウ ム 蒸着膜で構成 さ れて い る。
再び、 図 1 2 ( A ) において、 本例では、 光源部 4 0 1 を シ ス テ ム 光軸 L に対 し て所定の角度 を なす方向 に向け る こ と に よ り、 偏光 分雜部 1 2 0 1 か ら 出射 さ れる僞光光の向 き を調整 し て あ る た め、 変角 プ リ ズム を省いて あ る。
本例では、 後述の よ う に、 光源部 4 0 1 か ら の光がプ リ ズム 合成 体 1 2 0 5 A 〜 1 2 0 5 E の 1 個分に相当す る 幅だけ横方向 （図 1 2 ( B ) に対 し て上方） に シ フ ト し ながら偏光分離部 1 2 0 1 を通 過する。 し たがっ て、 光源部 4 0 1 を シ ス テ ム光軸 L に対 し て プ リ ズ ム 合成体 1 2 0 5 A 〜 ；！ 2 0 5 E の 1 個分に相当す る 幅寸法 だけ 光の シ フ ト 方向 と は反対側 （図 1 2 ( A ) に対 し て下方） にず ら し て あ る。
偏光分雜部 1 2 0 1 の後段に は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 お よ び第 2 の レン ズ板 4 4 2 か ら な る 2 つの レ ン ズ板で構成さ れた イ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 が構成 さ れて い る。 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 お よ び第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 は、 同 じ数の微小な レ ン ズ 4 4 3、 4 4 4 を備 え る複合 レ ン ズ体であ る。 微小 レ ン ズ 4 4 3 は、 照明領域 4 0 4 に対応 し て矩形であ り、 かつ、 照明領域 4 0 4 の相似形に な っ て い る。 さ ら に、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 に は、 微小 レ ン ズ 4 4 4 と、 出射側の平凸 レ ン ズ 4 5 1 と の間 に / I Z 2 位相差板 4 4 6 が形成 さ れてい る。 I Z 2 位相.差板 4 4 6 に は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 力、' 2 次光源像を形成す る位置 に位相差層 4 4 7 が形成 さ れ、 位相差層 4 4 7 は、 S 倔光光お よ び P 偏光光が形成す る 2 次光源像の う ち、 P 倔光光が 2 次光源像を形成す る位置 に規則 的 に形成 さ れて い る。
こ の よ う に構成 し た偏光照明装置 1 2 0 0 にお いて、 光源部 4 0 1 か ら は、 ラ ン ダム な偏光光が放射さ れ、 儡光分離部 4 0 2 に入时 さ れる。 偏光分離部 4 0 2 に入射 し た ラ ン ダム な偏光光は、 ま ず、 反射膜 4 2 9 で横方向 に反射 し、 K接す る プ リ ズ ム 合成体 1 2 0 5 A 〜 1 2 0 5 D に入射さ れる。 こ こ で、 ラ ン ダム な倔光光は、 P 偏 光光 と S 偏光光 と の混合光 と し て考え る こ と がで き る ので、 混合光 は、 偏光分離膜 4 2 6 に よ っ て P 偏光光 と S 儡光光の 2 種類の偏光 光に横方向 に分離 さ れる。 す な わ ち、 K接す る プ リ ズム 合成体 1 2 0 5 A 〜 1 2 0 5 D に シ フ ト し た ラ ン ダム な儡光光の う ち、 S 偏光 成分は、 倔光分離膜 4 2 6 で反肘 さ れて その進行方向 を変え る 力 Ρ儡光成分は、 倔光分離膜 4 2 6 を その ま ま 透過 し、 反射膜 4 2 9 で初め て反射さ れる。 こ こ で、 反射膜 4 2 9 は、 偏光分離膜 4 2 6 に対 し て Θ の角度を なす よ う に形成 さ れて い る た め、 2 種類の倔光 光は、 ガ ラ ス材料で構成 さ れた各プ リ ズム 内で 2 Θ の角度差 を も つ て進行方向が横方向 に わずかに分離 さ れた こ と に な る。
そ し て、 進行方向 を分離 さ れた 2 種類の偏光光は、 イ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 に入射さ れる。 イ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 に お い て、 偏光分離部 1 2 0 1 で進行方向 を わずかに分離 さ れた 2 種類の 倔光光は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に入射 し て、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 の中 に 2 次光源像を形成す る。 こ こ で、 2 次光源像 を形成す る位 置は ； 1 2 位相差板 4 4 6 が形成 さ れて い る位置であ る。 しか も、 ス ノ 2 位相差板 4 4 6 で は、 Ρ 偏光光に よ る 2 次光源像の形成位置 に対応 して位相差層 4 4 7 が選択的に形成 さ れて い る。 し たがっ て P偏光光は、 位相差層 4 4 7 を通過する際に偏光面の回転作用 を受 け、 P儡光光は、 S 偏光光へ と 変換さ れる。 一方、 S偏光光は、 位 相差層 4 4 7 を通過 しないので、 偏光面の回転作用 を受けずに ス 2 位相差板 4 4 6 を通過する。 従っ て、 イ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 から出射される光束のほ と ん どは、 S偏光の状態にあ る。 こ のよ う に して S儷光と さ れた状態の光束は、 儷心 レ ン ズ 1 2 3 1 に よ つ て照明領域 4 0 4 に照射さ れる。
以上説明 した よ う に、 本例の偏光照明装置 1 2 0 0 に よ れば、 光 源部 4 0 1 か ら放射さ れた ラ ン ダ ム な儡光光を偏光分離部 1 2 0 1 で 2 種類の倡光光に方向分離 した後、 各偏光光を λ Ζ 2 位相差板 4 4 6 の所定の領域に導いて、 P偏光光を S 偏光光に変換する。 従つ て、 光源部 4 0 1 から放射された ラ ン ダ ム な偏光光を ほ と ん ど S儡 光光に揃え た状態で照明領域 4 0 4 に照射で き る と い う 効果を奏す る。 こ こ で、 2 種類 倔光光を それぞれ /I Z 2 位相差板 4 4 6 の所 定の領域に導 く には、 偏光分離部 1 2 0 1 の倔光分雜性能が高いこ と が必要である力？、 本例では、 ガラ ス製のプリ ズム と、 誘 体多層 膜と を利用 して偏光分離部 1 2 0 1 を構成 してあるので、 儡光分離 部 1 2 0 1 の偏光分離性能は、 熱的に安定である。 それ故、 大 き な 光出力が要求さ れる照明装 Sにおいて も常に安定 した儡光分離性能 を発揮する ので、 満足の得られる性能を有する偈光照明装置を実現 で き る。
ま た、 本例では、 倀光分離部 1 2 0 1 から 出射された 2 種類の倀 光光は、 横方向に分離さ れている こ と から、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 の微小 レ ンズ 4 4 4 を横長の矩形に形成 してある。 このため、 光量 を無駄にする こ と な く、 横長の矩形形状を有する 照明領域 4 0 4 を 形成で き る。 かかる横長の矩形形状を有する照明領域 4 0 4 は、 た と えば、 各種の映像を写 し出 した と き に、 縦長の投写パ タ ー ン よ り も 見やすい と と も に、 迫力があ る と い う 利点があ る。
(実施例 1 0 の変形例）
なお、 実施例 1 0 では、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の微小 レ ン ズ 4 4 3 の幅 と、 四角柱プ リ ズム 合成体 1 2 0 5 A 〜 1 2 0 5 E の 1 個分 に相当す る 幅 と を 同 じ に し てあ る。 す な わ ち、 n を 1 以上の整数 と し た と き に、 プ リ ズム 合成体 1 2 0 5 A 〜 1 2 0 5 E の幅寸法 W 1 を、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の矩形 レ ン ズ 4 4 3 の幅寸法 W 2 の 1 / n 倍 と し て表せば、 n ^ 1 であ る 条件に相当す る。 n を 2、 3 - - - と 大 き く して い く と、 それに伴 っ て、 プ リ ズム 合成体 1 2 0 5 A 〜 1 2 0 5 E の 1 個分に相当す る 幅が狭 く な る ので、 プ リ ズム 合成 体 1 2 0 5 A 〜 1 2 0 5 E の厚 さ を薄 く で き る。
た と え ば、 n を 2 に設定 し た場合に は、 図 1 3 に示す儡光照明装 置 1 2 5 0 の偏光分離部 1 2 0 1 と な る。 す な わ ち、 四角柱状の ブ リ ズ ム 合成体 1 2 0 5 A、 1 2 0 5 B、 1 2 0 5 C - - ' の幅寸法 W 1 は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の矩形 レ ン ズ 4 4 3 の幅寸法 W 2 の 1 / 2 倍であ る。 こ の場合に は、 儡光分離部 1 2 0 1 の薄型化 を 図 る こ と がで き る と と も に、 光源部 4 0 1 を シ ス テ ム光軸 Lか ら ず ら す距離 X を短 く で き る。
—方、 図 1 2 に示す例では、 偏光分離部 1 2 0 1 を 第 1 の レ ンズ 板 4 4 1 の光源部 に配置 して い る 力、'、 こ の代わ り に、 第 1 の レ ン ズ 板 4 4 1 と 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 の間 に配置す る こ と も で き る。
(実施例 1 1 )
図 1 4 は、 実施例 1 1 に係る偏光照明装置の要部を平面的にみた 概略構成図であ る。 本例の偏光照明装 fi l 4 0 0 も、 実施例 2 の儡 光照明装 fiと 同様、 シ ス テ ム 光軸 L に沿っ て、 光源部 4 0 1、 偏光 分離部 1 4 0 1、 お よ びイ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 を 有 し、 光源 部 4 0 1 か ら放射 さ れた光は、 偏光分離部 1 4 0 1 お よ びイ ン テ グ レ ― タ 光学系 4 0 3 を通っ て矩形状の照明領域 4 0 4 に至 る よ う に な っ て い る。 但 し、 光源部 4 0 1 は、 矩形状の照明領域 4 0 4 に 向 いてお り、 シ ス テ ム 光軸 L は、 全体 と し て直線的であ る。
光源部 4 0 1 は、 実施例 2 と 同様、 光源 ラ ン プ 4 1 1 か ら放射 さ れた ラ ン ダム な偏光光が放物面 リ フ レ ク タ 一 4 1 2 に よ っ て一方向 に反射 さ れ、 略平行な光束 と な っ て儡光分離部 1 4 0 1 に 入射 さ れ る よ う に な っ て い る。
儡光分雜部 1 4 0 1 は、 三角柱形状を有す る 第 1 お よ び第 2 の直 角 プ リ ズム 1 4 0 2 お よ び 1 4 0 3 (三角柱プ リ ズム ） か ら構成 さ れた四角柱形状の プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 A、 1 4 0 1 B、 1 4 0 4 C、 1 4 0 4 D、 1 4 0 4 E か ら構成 さ れて い る。
プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 B ~ 1 4 0 4 E では、 第 1 の直角 ブ リ ズ ム 1 4 0 2 の斜面部 1 4 1 1 に儡光分離膜 4 2 6 が形成 さ れ、 第 2 の直角 プ リ ズ ム 1 4 0 3 の斜面部 1 4 1 2 は、 偏光分雜膜 4 2 6 を 挟む よ う に し て第 1 の直角 プ リ ズム 1 4 0 2 の斜面部 1 4 1 1 に接 合 さ れて い る。 なお、 プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 A は、 プ リ ズム 合成 体 1 4 0 4 B で分雜 さ れた S偏光光を 反射す る機能のみ を担っ て い る。
こ の よ う に構成 し た プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 A〜 1 4 0 4 E は、 いずれ も 略同 じ 向 き でシ ス テ ム 光 « L に対 し て直角 を なす横方向 に 配列 さ れて いる。 但 し、 本例では、 各プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 A〜 1 4 0 4 E は、 いずれ も 幅は同 じ寸法であ る 力、、 各プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 Α〜 1 4 0 4 Ε の厚 さ が異な っ て い る。 従っ て、 偏光分離 部 1 4 0 1 の入射面 1 4 2 1 に対 して各プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 Β 〜 1 4 0 4 Εの馄光分雜膜 4 2 6 がなす角度が少 しずつ異な る。 本例 にお いて は、 第 1 お よ び第 2 の直角 プ リ ズム 1 4 0 2、 1 4 0 3 は、 熱的 に安定な ガラ ス材料か ら構成 さ れて い る。 ま た、 偏光 分離膜 4 2 6 は、 誘 ¾ 体多層膜で構成 さ れて い る。
本例で も、 変角 レ ン ズ を用 いて偏光分離部 1 4 0 1 か ら 出射 さ れ る偏光光の向 き を調整 し て も よ い力、'、 本例では、 光源部 4 0 1 を シ ス テ ム光軸 L に対 し て所定の角度 を なす方向 に 向ける こ と に よ り、 偏光分離部 1 4 0 1 か ら 出射 さ れる偏光光の向 き を調整 し て あ る た め、 変角 プ リ ズム を省いて あ る。
ま た、 実施例 1 0 と 同様、 偽光分離部 1 4 0 1 では、 光源部 4 0 1 か ら の光がプ リ ズム 合成体 1 4 0 4 A 〜 1 4 0 4 E の 1 個分に相 当す る 幅だけ横方向 （図 1 4 に対 し て上方） に シ フ ト し なが ら偏光 分雜部 1 4 0 1 を通過す る ため、 本例では、 光源部 4 0 1 を シ ス テ ム 光軸 L に対 し て プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 A 〜 1 4 0 4 E の 1 個分 に相当す る 幅寸法だけ光の シ フ ト 方向 と は反対側 （図 1 4 に対 し て 下方） にず ら し て あ る。
偏光分離部 1 4 0 4 の後段に は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 お よ び第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 を備 え る イ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 が構成 さ れてい る。 ま た、 レ ン ズ板 4 4 1 お よ び第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 は、 いずれ も 同 じ数の微小な レ ン ズ 4 4 3、 4 4 4 を備え る 複合 レ ン ズ 体であ る。 こ こ で、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の微小 レ ン ズ 4 4 3 は、 照明領域 4 0 4 に対応 し て矩形であ り、 かつ、 照明領域 4 0 4 の相 似形に な っ てい る。 なお、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の微小 レ ンズ 4 4 3 の う ち、 両端 に位置す る微小 レ ン ズ 4 4 3 A (斜線を付 し た微小 レ ンズ） では、 P 偏光光ま たは S 偏光光のみが入射さ れる ため、 そ の出射方向 を他の部分 と 変え て あ る。
本例で は、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 は、 微小 レ ン ズ 4 4 4 と、 出射 側の平凸 レ ン ズ 4 4 5 と の間 に A Z 2 位相差板 1 4 3 0 が形成 さ れ て い る。 こ の ス 2 位相差板 1 4 3 0 では、 S ffi光光お よ び P 偏光 光が形成す る 2 次光源像の う ち、 P 偏光光が 2 次光源像 を 形成す る 位置に位相差層 1 4 3 1 が規則的 に形成 さ れて い る。
こ の よ う に構成 し た偭光照明装 S 1 4 0 0 にお いて も、 光源部 4 0 1 か ら の ラ ン ダム な倔光光が偏光分離部 1 4 0 1 に入射さ れ、 ラ ン ダム な偏光光は、 偏光分離膜 4 2 6 に よ っ て P 儡光光 と S 偏光光 の 2 種類の偏光光に横方向 に分離 さ れる。
こ の原理を、 プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 C に入射 し た ラ ン ダム な儡 光光を例 に説明す る。 ま ず、 プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 C に入射 し た ラ ン ダム な倀光光に含 ま れる S 偈光成分は、 偏光分離膜 4 2 6 で反 射さ れて その進行方向 を変え て、 R接す る プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 B に入射 さ れる。 次に、 S 偏光成分は、 プ リ ズム 合成体 1 4 0 4 B において、 倡光分雜膜 4 2 6 で反射 さ れ、 偏光分離部 1 4 0 1 か ら 出射さ れる。 一方、 ラ ン ダム な偏光光に含ま れる P 倔光成分は、 ブ リ ズム 合成体 1 4 0 4 C にお いて、 儡光分離膜 4 2 6 を その ま ま 透 過する。 こ こ で、 各ブ リ ズム 合成体 1 4 0 4 8 〜 1 4 0 4 £ で は、 儡光分離部 1 4 0 1 の入射面 1 4 2 1 に対 し て儡光分離膜 4 2 6 が なす角度角度 Θ ' が僅か な角度ずつずれてい る ので、 2 種類の偏光 光は、 ガラ ス材料で構成 さ れた各プ リ ズム 内で僅かに角度差 を も つ て進行方向が横方向 に分離 さ れた こ と に な る。
進行方向 を分離さ れた 2 種類の偏光光は、 ィ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 に入射さ れる。 イ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 にお いて、 偏光 分離部 1 4 0 1 で進行方向 を わずかに分離 さ れた 2 種類の偏光光は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に入射 し て、 第 2 の レ ンズ板 4 4 2 の中 に 2 次光源像 を形成す る。 こ の 2 次光源像を形成す る位置は、 位 相差板 1 4 3 0 が形成 さ れて い る位置であ る。 し か も、 ス 2 位相 差板 1 4 3 0 では、 Ρ 偏光光に よ る 2 次光源像の形成位置 に対応 し て位相差層 1 4 3 1 が選択的 に形成 さ れて い る。 従っ て、 P 偏光光 は、 位相差層 1 4 3 1 を通過す る 際に倡光面の回転作用 を 受け、 P 偏光光は、 S 偏光光へ と 変換 さ れる。 一方、 S 偏光光は、 位相差層 1 4 3 1 を 通過 し な いので、 偏光面の回転作用 を 受けずに ス / 2 位 相差板 1 4 3 0 を通過す る。 従っ て、 イ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 か ら 出射さ れる光束のほ と ん どは、 S 偏光の状態 にあ る。 こ の よ う に し て S 偏光 と さ れた状態の光束は、 偏心 レ ン ズ 1 2 3 1 に よ っ て 照明領域 4 0 4 に照射 さ れる。
以上説明 し た よ う に、 本例の偏光照明装置 1 4 0 0 に よ れば、 光 源部 4 0 1 か ら放射さ れた ラ ン ダ ム な偏光光を偏光分離部 1 4 0 1 で 2 種類の倔光光に方向分離 し た後、 各倔光光を ス Z 2 位相差板 1 4 3 0 の所定の領域に導いて、 P 偏光光を S 傷光光に変換する。 従 つ て、 光源部 4 0 1 か ら放射さ れた ラ ン ダ ム な偏光光を ほ と ん ど S 偏光光に揃え た状態で照明領域 4 0 4 に照射で き る と い う 効果 を奏 する。 し か も、 ガラ ス 製の プリ ズム と、 誘罨体多層膜 と を利用 し て 偏光分離部 1 4 0 1 を構成 して あ る ので、 僞光分離部 1 4 0 1 の偏 光分離性能は、 熟的 に安定であ る。 それゆ え に、 大 き な光出力 が要 求 さ れる照明装置において も 常に安定 し た偏光分離性能 を 発揮す る の で、 満足の得 ら れる性能を有す る儡光照明装置 を実現で き る。
ま た、 本例では、 偏光分雜部 1 4 0 1 か ら 出射 さ れた 2 種類の偏 光光は、 横方向 に分離 さ れている こ と か ら、 横長の矩形形状を有す る 照明領域 4 0 4 を形成す る の に適 して い る。
なお、 本例では、 偏光分雜部 1 4 0 1 を 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の 光源部に配置 して い る が、 こ の代わ り に、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 と 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 の間 に配置 して も よ い。
(実施例 1 2 ) 図 1 5 は、 実施例 1 2 に係 る偏光照明装置の要部を平面的 に みた 概略構成図であ る。 図 において、 本例の偏光照明装置 1 5 0 0 も、 実施例 1 0 の偏光照明装置 と 同様、 シ ス テ ム 光軸 L に沿っ て、 光源 部 4 0 1、 偏光分離部 1 5 0 1、 お よ びイ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 を有 し、 光源部 4 0 1 か ら放射 さ れた光は、 偏光分雜部 1 5 0 1 お よ びィ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 を通 っ て矩形状の照明領域 4 0 4 に至る よ う に な つ て い る。 光源部 4 0 1 は、 矩形状の照明領域 4
0 4 に 向い て お り、 シ ステ ム 光軸 L は、 全体 と し て直線的であ る。 本例で も、 光源部 4 0 1 を シ ス テ ム 光軸 L に対 し て所定の角度 を な す方向 に 向 け る こ と に よ り、 偏光分雜部 1 5 0 1 か ら 出射 さ れ る偏 光光の向 き を調整 し て あ る ため、 変角 プ リ ズム を省いて あ る。
偏光分離部 1 5 0 1 は三角柱形状を有す る 第 1 お よ び第 2 の直角 プ リ ズム 1 5 0 2、 1 5 0 3 (三角柱プ リ ズム ） か ら構成 さ れた四 角柱形状の プ リ ズム 合成体 1 5 0 4 A、 1 5 0 4 B、 1 5 0 4 C、
1 5 0 4 D、 1 5 0 4 E、 1 5 0 4 F か ら 構成 さ れてい る。
プ リ ズム 合成体 1 5 0 4 B 〜 1 5 0 4 E では、 第 1 の直角 ブ リ ズ ム 1 5 0 2 の斜面部 1 5 1 0 に僞光分離膜 4 2 6 が形成 さ れ、 第 2 の直角 プ リ ズム 1 5 0 3 の斜面部 1 5 1 1 は、 偏光分離膜 4 2 6 を 挟む よ う に し て 第 1 の直角 プ リ ズム 1 5 0 2 の斜面部 1 5 1 0 に接 合 さ れて い る。
こ の よ う に構成 し た プ リ ズム 合成体 1 5 0 4 B 〜 1 5 0 4 E は、 各偏光分離膜 4 2 6 の向 き がシ ス テ ム光軸 L の両側にお いて反対で あ る。 すな わ ち、 光源部 4 0 1 の側か ら み る と、 シス テ ム光軸 し に 対 し て右側では、 分離膜 4 2 6 が外側 を 向 き、 シ ス テ ム 光軸 L に対 して左側で も、 分離膜 4 2 6 が外側 を 向いて い る。 ま た、 各ブ リ ズ ム 合成体 1 5 0 4 A 〜 1 5 0 4 F は、 いずれ も 輻は同 じ寸法であ る が、 各プ リ ズム 合成体 1 5 0 4 A ~ 1 5 0 4 F の厚 さ が異な る。 従 つ て、 偏光分離部 1 5 0 1 の入射面 1 5 3 0 に対 して各 プ リ ズム 合 成体 1 5 0 4 B 〜 1 5 0 4 E の倀光分離膜 4 2 6 がなす角度が異な る。 なお、 プ リ ズム 合成体 1 5 0 4 A、 1 5 0 4 F は、 プ リ ズ ム 合 成体 1 5 0 4 B、 1 5 0 4 E で分離 さ れた S 倔光光を 反射す る 機能 のみ を担っ て い る。
本例 にお いて も、 第 1 お よ び第 2 の直角 プ リ ズム 1 5 0 2、 1 5 0 3 は、 熱的 に安定な ガラ ス材料か ら構成 さ れて いる。 ま た、 倔光 分離膜 4 2 6 は、 誘 体多層膜で構成 さ れて い る。
偏光分離部 1 5 0 1 の後段に は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 お よ び第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 か ら な る 2 つの レ ン ズ板を備 え る イ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 が構成 さ れて いる。 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 お よ び第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 は、 いずれ も 同 じ数の微小な レ ン ズ 4 4 3、 4 4 4 を備え る複合 レ ン ズ体であ る。 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の微小 レ ン ズ 4 4 3 は、 照明領域 4 0 4 に対応 し て矩形であ り、 かつ、 照明 領域 4 0 4 の相似形に な っ て い る。 なお、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の 微小 レ ン ズ 4 4 3 の う ち、 両端に位置す る微小 レ ン ズ 4 4 3 A (斜 線を付 し た微小 レ ン ズ） では、 S 偏光光のみが入射さ れる ため、 そ の出射方向 を他の部分 と 変え て あ る。
第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 には、 微小 レ ン ズ 4 4 4 と、 出射側の平凸 レ ン ズ 4 4 5 と の間 に / I Z 2 位相差板 1 5 5 0 が形成 さ れて い る。 ま た、 A Z 2 位相差板 1 5 5 0 に形成 さ れて い る位相差層 1 5 5 1 は、 S 倀光光お よ び P 偏光光が形成す る 2 次光源像の う ち、 P 儡光 光が 2 次光源像を形成す る位置に形成 さ れて い る。
こ の よ う に搆成 し た僞光照明装置 1 5 0 0 において、 光源部 4 0 1 から の ラ ン ダ ム な倔光光は、 偏光分離部 1 5 0 1 に 入射さ れ、 P 偏光光 と S 偏光光の 2 種類の偏光光に横方向 に分雜 さ れる。 こ こ に おいて、 各プ リ ズム 合成体 1 5 0 4 B 〜 1 5 0 4 E では、 偏光分雜 部 1 5 0 1 の入射面 1 5 3 0 に対 して偏光分雜膜 4 2 6 がなす角度 Θ ' が僅かな角度ずつずれている ので、 2 種類の僞光光は、 ガラ ス 材料で構成された各プリ ズ ム内で僅かに角度差を も つ て進行方向が 横方向に分離さ れた こ と にな る。 そ して、 進行方向を分離さ れた 2 種類の儷光光は、 イ ンテ グ レー タ光学系 4 0 3 に入射さ れる。 イ ン テ グレ ー タ光学系 4 0 3 において、 偏光分離部 1 5 0 1 で進行方向 を わずかに分離さ れた 2 種類の偏光光は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に 入射 して、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 の中に 2 次光源像を形成する。 こ の 2 次光源像を形成する位 Sの う ち、 P偏光光に よ る 2 次光源像の 形成位置には位相差層 1 5 5 1 が選択的に形成さ れている。 従っ て、 P偏光光は、 位相差層 1 5 5 1 を通過する際に倀光面の回転作用 を 受け、 P儡光光は、 S偏光光へと変換さ れる。 一方、 S 偏光光は、 位相差層 1 5 5 1 を通過 しないので、 偏光面の回転作用 を受けずに I Z 2 位相差板 1 5 5 0 を通過する。 従っ て、 イ ン テ グ レー タ 光学 系 4 0 3 から 出射さ れる光束のほ と ん どは、 S偏光の状態にあ る。 こ の よ う に して S偏光と された状態の光束は、 平凸 レ ン ズ 4 4 5 に よ っ て照明領域 4 0 4 に照射さ れる。
以上説明 した よ う に、 本例の倔光照明装置 1 5 0 0 で も、 光源部 4 0 1 から放射さ れた ラ ン ダ ム な偏光光を偏光分離部 1 5 0 1 で 2 種類の儡光光に方向分離 した後、 各偏光光を A Z 2 位相差板 1 5 5 0 の所定の領域に導いて、 P僞光光を S偏光光に転換する。 したが つ て、 光源部 4 0 1 から放射されたラ ン ダム な偏光光を ほ と ん ど S 倔光光に揃えた状態で照明領域 4 0 4 に照射で き る と い う 効果を奏 する。 ま た、 ガラ ス製のプリ ズム と、 誘電体多層膜と を利用 し て偏 光分雜部 1 5 0 1 を構成 してある ので、 偏光分離部 1 5 0 1 の偏光 分雜性能は、 熱的に安定である。 それ故、 大 き な光出力が要求さ れ る照明装置において も常に安定 した偏光分雜性能を発揮するので、 0412
満足の得 ら れる性能を 有す る偏光照明装置 を実現で き る。
ま た、 本例では、 偏光分雜部 1 5 0 1 か ら 出射 さ れた 2 種類の儡 光光は、 横方向 に分離 さ れて い る こ と か ら、 横長の矩形形状 を有す る照明領域 4 0 4 を形成す る の に適 し て いる。
なお、 本例では倔光分離部 1 5 0 1 を 第 1 の レ ン ズ板の光源部に 配 ¾ し て い る が、 こ の代わ り に、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 と 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 の間 に配置 し て も よ い。
(実施例 1 0 の偏光照明装置 を用 いた投写型表示装置の例） 上述 し た実施例 2 乃至 1 2 の倔光照明装置 は、 液晶 ラ イ ト バル ブ を備え た投写型表示装置 に用 い る こ と がで き る。
図 1 6 に は、 上記の実施例 1 0 の装置 を投写型表示装置 （液晶 プ ロ ジェ ク タ 一 ） に適用 し た例であ る。
囡 に示す投写型表示装攬 1 6 0 0 には、 ラ ン ダム な偏光光を 一方 向に出射する光源部 4 0 1 が構成 さ れ、 こ の光源部 4 0 1 か ら放射 さ れた ラ ン ダム な偏光光は、 僞光分離部 1 2 0 1 にお いて、 2 種類 の僞光光に分離す る と と も に、 分離さ れた各倔光光の う ち、 Ρ ίΒ光 光について は、 ィ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3 の ス Ζ 2 位相差板 4 4 6 に よ っ て、 S 偏光光に転換す る よ う に な っ て い る。
かかる 僞光照明装置 1 6 0 0 か ら 出射さ れた光束は、 ま ず、 青色 緑色反射 ダ イ ク ロ イ ッ ク ミ ラ ー 1 6 0 1 において、 赤色光が透過 し て、 青色光お よ び緑色光が反射す る よ う に な っ て いる。 赤色光は、 反射 ミ ラ ー 1 6 0 2 で反射 さ れ、 第 1 の液晶 ラ イ ト ノくル ブ 1 6 0 3 に達す る。 一方、 青色光お よ び緑色光の う ち、 緑色光は、 緑色反射 ダ イ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 1 6 0 4 に よ っ て反射 さ れ、 第 2 の液晶 ラ イ ト メ、'ル ブ 1 6 0 5 に達す る。
こ こ で、 青色光は、 他の 2 色光に比べて長い光路長 （赤色光の光 0422
路長 と 緑色光の光路長は等 し い） を も っ ため、 青色光に対 し て は、 入射側 レ ン ズ 1 6 0 6、 リ レ ー レ ン ズ 1 6 0 8、 お よ び出射側 レ ン ズ 1 6 1 0 か ら な る リ レ ー レ ン ズ系で構成 し た導光手段 1 6 5 0 を 設けて あ る。 す な わ ち、 青色光は、 緑色反射 ダ イ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 1 6 0 4 を 透過 し た後、 ま ず、 出射側 レ ン ズ 1 6 0 6、 お よ び反射 ミ ラ ー 1 6 0 7 を 経 て、 リ レ ー レ ン ズ 1 6 0 8 に導かれ、 こ の リ レ — レ ン ズ 1 6 0 8 内 に集束 さ れた後、 反射 ミ ラ 一 1 6 0 9 を経て出 射側 レ ン ズ 1 6 1 0 に導かれ、 し かる 後 に、 第 3 の液晶 ラ イ ト 'ル ブ 1 6 1 1 に達す る。 こ こ で、 第 1 お よ び第 3 の液晶 ラ イ ト 'ル ブ 1 6 0 3、 1 6 0 5、 1 6 1 1 は、 そ れぞれの色光 を 変調 し、 各色 に対応 し た映像情報を含ま せた後、 変調 し た色光 を ダイ ク ロ イ ッ ク プ リ ズム 1 6 1 3 (色合成手段） に入射する。 ダイ ク ロ イ ツ ク ブ リ ズ ム 1 6 1 3 は、 赤色反射の誘 ¾体多層膜 と、 青色反射の誘 体多 層膜 と を 十字状に有 し て お り、 それぞれの変調光束を 合成する。 こ こ で合成 さ れた光束は、 投写 レ ン ズ 1 6 1 (投写手段） を通過 し てス ク リ ー ン 1 6 1 5 上 に映像を形成す る こ と に な る。
こ の よ う に構成 し た投写型表示装置 1 6 0 0 で は、 1 種類の僞光 光を変調す る タ イ プの液晶 ラ イ ル ブが用 い ら れて いる。 し たが つ て、 従来の照明装置 を用 い て ラ ン ダム な儷光光 を 液晶 ラ イ ト バル ブに導 く と、 ラ ン ダム な偏光光の う ちの半分は、 僞光板で吸収 さ れ て熱に変わ っ て し ま う ため、 光の利用効率が低い と と も に、 偏光板 の発熱 を抑え る 大型で騒音が大 き な 冷却装置が必要であ る と い う 問 題点があ っ たカ 本例の投写型表示装置 1 6 0 0 では、 かかる 問題 点が大幅に解消 さ れて い る。
すな わ ち、 本例の投写型表示装 ¾ 1 6 0 0 では、 偏光照明装置 1 2 0 0 にお いて、 一方の偽光光 （ た と え ば、 P g光光） のみに対 し て、 ス Z 2 位相差板 4 4 6 に よ っ て儷光面の回転作用 を与え、 他方 の偏光光 （た と えば、 S傷光光） と偏光面が揃っ た状態 と する。 そ れゆえ、 偏光方向の揃っ た倔光光が第 1 ない し第 3 の液晶ラ イ ト バ ルブ 1 6 0 3、 1 6 0 5、 1 6 1 1 に導かれるので、 光の利用効率 が向上 し、 明る い投写映像を得る こ とがで き る。 ま た、 偏光板 （図 示せず） に よ る光吸収量が低減するので、 偏光板での温度上昇が抑 制 さ れる。 それ故、 冷却装置の小型化や低 S音化を実現で き る。 し か も、 偏光照明装置 1 2 0 0 では、 儷光分雜膜と して熱的に安定な 誘電体多層膜を用いている ため、 偏光分離部 1 2 0 1 の倔光分離性 能は、 熱的に安定である。 それ故、 大き な光出力が要求さ れる投写 型表示装置 1 6 0 0 において も 常に安定 した偏光分離性能を発揮す る o
さ ら に、 偏光照明装置 1 2 0 0では、 倀光分離部 1 2 0 1 か ら 出 射さ れた 2 種類の偏光光は、 横方向に分離さ れている こ と か ら、 光 iを無駄にする こ と な く、 横長の矩形形状を有する照明領域を形成 で き る。 それゆえ、 偏光照明装置 1 2 0 0 は、 見やす く て、 かつ、 迫力のあ る映像を投写で き る横長の液晶 ラ イ ト バルブ用 に適 してい る。
それに加えて、 本例では、 色合成手段 と して、 ダイ ク ロ イ ツ ク ブ リ ズム 1 6 1 3 を用いている ため、 小型化が可能である と 共に、 液 晶ラ イ ト バルブ 1 6 0 3、 1 6 0 5、 1 6 1 1 と 投写 レ ン ズ 1 6 1 4 と の間の光路長が短い。 従って、 比較的小口径の投写 レ ンズを用 いて も、 明るい投写映像を実現でき る特徴がある。 ま た、 本例では， 光路長が他の 2 色光よ り も長い青色光に対 しては、 入射側 レ ンズ 1 6 0 6、 リ レ ー レ ン ズ 1 6 0 8、 お よ び出射側 レ ン ズ 1 6 1 0 力 ら な る リ レー レ ン ズ系で構成 した導光手段 1 6 5 0 を設けてある ため. 色ム ラ な どが生 じ ない。
(実施例 2 の偏光照明装 fiを用いた投写型表示装置の例） 投写型表示装置 と し て は、 図 1 7 に示す よ う に、 ミ ラ ー光学系で 色合成手段 を構成 し て も よ い。 図 1 7 に示す投写型表示装 fi l 7 0 0 には、 図 4 に示 し た偏光照明装置 4 0 0 が用 い ら れて お り、 こ の 偏光照明装置 4 0 0 で も、 光源部 4 0 1 か ら放射 さ れた ラ ン ダム な 僞光光は、 倔光分離部 4 0 2 に おいて、 2 種類の倔光光に分離す る と と も に、 分離 さ れた各偏光光の う ち、 P 偏光光について は、 イ ン テ グ レ 一 タ 光学系 4 0 3 の ス / 2 位相差板 4 4 6 に よ っ て、 S 儡光 光 に変換す る よ う に な っ て い る。
かかる儡光照明装置 4 0 0 か ら 出射さ れた光束は、 ま ず、 赤色反 射ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 1 7 0 1 において、 赤色光が反射 し、 青色 光お よ び緑色光が透過す る よ う に な っ て い る。 こ こ で、 赤色光は、 反射 ミ ラ ー 1 7 0 5 で反射さ れ、 第 1 の液晶 ラ イ ト バル ブ 1 7 0 7 に達す る。 一方、 胥色光お よ び緑色光の う ち、 緑色光は、 綠色反射 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 1 7 0 2 に よ っ て反射さ れ、 第 2 の液晶 ラ イ ト バル ブ 1 7 0 8 に達す る。 青色光は、 緑色反射ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 1 7 0 2 を透過 し た後、 第 3 の液晶 ラ イ ト バルブ 1 7 0 9 に達 す る。 しかる後、 第 1 お よ び第 3 の液晶 ラ イ ト バルブ 1 7 0 7、 1 7 0 8、 1 7 0 9 は、 それぞれの色光を変諷 し、 各色 に対応 し た映 像情報を含 ま せた後、 変翻 した色光を 出射す る。 こ こ で、 色変調 さ れた赤色光は、 緑色反射 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 1 7 0 3 お よ び青色 反射ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 1 7 0 4 を透過 し て、 投写 レ ン ズ 1 7 1 0 (投写手段） に達す る。 色変翻 さ れた緑色光は、 緑色反射ダ イ ク 口 イ ツ ク ミ ラ ー 1 7 0 3 で反射 し た後、 青色反射 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 1 7 0 4 を透過 して、 投写 レ ン ズ 1 7 1 0 に達す る。 色変調 さ れた青色光は、 育色反射ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 1 7 0 4 で反射 し た 後、 投写 レ ンズ 1 7 1 0 に達す る。
こ の よ う に、 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 力、 ら な る ミ ラ ー光学系で色合 成手段を構成 し た投写型表示装置 1 7 0 0 において も、 1 種類の偏 光光を変調する タ イ プの液晶ラ イ ト ノヽ *ルブが用レ> られている ため、 従来の照明装置 を用いて ラ ン ダム な偏光光を液晶 ラ イ ト バ ル ブ に導 く と、 ラ ン ダム な傷光光の う ちの半分は、 偏光板で吸収さ れて熱に 変わっ て し ま う。 従っ て、 従来の照明装置では光の利用効率が低い と と も に、 倀光板の発熱を抑え る大型で騒音の大 き な冷却装置が必 要である と い う 問題点があっ た力 本例の投写型表示装置 1 7 0 0 では、 かかる問題点が大幅に解消 さ れている。
すなわち、 本例の投写型表示装置 1 7 0 0 では、 儡光照明装置 4
0 0 において、 一方の儡光光 （例え ば、 P偏光光） のみに対 して、 >I Z 2 位相差板 4 4 6 に よ っ て偏光面の回転作用 を与え、 他方の偏 光光 （た と えば、 S偏光光） と偏光面が揃っ た状態と する。 それゆ え、 偏光方向の揃っ た偏光光が第 1 ない し第 3 の液晶 ラ イ ト ノ、 ' ル ブ
1 7 0 7、 1 7 0 8、 1 7 0 9 に導かれるの で、 光の利用効率が向 上 し、 明る い投写映像を得る こ と がで き る。 ま た、 倔光板 （図示せ ず） に よ る光吸収 1：が低減するので、 偏光板での温度上昇が抑制 さ れる。 それゆえ、 冷却装置の小型化や低 S音化を実現で き る。 しか も、 儡光照明装置 4 0 0 では、 偏光分雜膜と して熱的に安定な誘電 体多層膜を用いている ため、 偏光分離部 4 0 2 の偏光分離性能は、 熱的に安定である。 それ故、 大き な光出力が要求される投写型表示 装置 1 7 0 0 において も常に安定 した偏光分離性能を発揮する。
(実施例 1 3 )
図 1 8 には、 本例の別の偏光照明装置を示 してある。 本例の偏光 照明装置 1 8 0 0 も、 基本的には、 光源 4 0 1 と、 偈光分雜部 4 0 2 と、 イ ン テ グ レ一 タ光学系 4 0 3 を備えている。 し力1 し、 上記の 各実施例においては、 倔光分離部を構成 している プリ ズム ビ ー ム ス プ リ ッ タ を ィ ン テ グ レ 一 タ 光学系の第 1 の レ ン ズ板 よ り も 光源の側 に配置 し た構成 を採用 し て い る。 し かる に、 本例の装置では、 偏光 分離部 を構成す る プ リ ズム ビ一 ム ス プ リ ッ タ を、 第 1 の レ ン ズ板 と 第 2 の レ ン ズ板の間 に配置 し た構成 を採用 し、 光学系 を 一層 コ ン パ ク 卜 に構成 し て い る。
図 1 8 に示す よ う に、 光源 4 0 1 力、 ら の ラ ン ダ ム な偏光光は、 シ ス テ ム 光軸 L に沿っ て出射さ れて、 偏光分離部 4 0 2 の入射側 に配 置 さ れて い る 変角 レ ン ズ 1 8 0 1 に入射す る。 こ の変角 ブ リ ズ ム に よ り 偏光光の進行方向 は僅かに傾け ら れる。 従っ て、 偈光光は、 変 角 プ リ ズム 1 8 0 1 の出射側 に配置 さ れて い る イ ン テ グ レ ー タ 光学 系 4 0 3 を構成 し て い る 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に対 し て垂直入射方 向 に対 し て だけ傾斜 し て入射す る。 図 において は、 シ ス テ ム 光軸 L に対 して右側 に Θ だけ傾斜 し た方向 に沿っ て入射す る。
第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 は、 ブ リ ズ ム ビ ー ム ス ブ リ ッ ク 1 8 1 0 の 構成素子であ る 直角 プ リ ズム 1 8 1 1 の入射面 1 8 1 2 に光学的 に 貼 り 合わ さ れてい る。 直角 プ リ ズム 1 8 1 1 の入射面 1 8 1 2 に直 交す る 出射面 1 8 1 3 に は、 偏光変換素子であ る ス ノ 2 位相差板 4 4 6 が貼 り 合わ さ れてお り、 こ の ス 2 位相差板 4 4 6 の出射面 に は イ ン テ グ レ ー タ 光学系の第 2 の レ ンズ板 4 4 2 が貼 り 合わ さ れて い る。
プ リ ズ ム ビ ー ム ス リ ツ タ 1 8 1 0 は、 直角 プ リ ズ ム 1 8 1 1 と、 こ の傾斜面 1 8 1 3 に貼 り 合わせた略平板状の四角柱プ リ ズム 1 8 2 0 を備え て い る。 そ し て、 前述 し た例 と 同様に、 直角 プ リ ズム 1 8 1 1 の傾斜面 1 8 1 4 に は偏光分維膜 4 2 6 が形成 さ れて お り、 こ こ に 当 た っ た偏光光の う ち、 た と え ば、 S 偏光のみが全面反射 さ れ、 P 偏光はその ま ま 通過す る よ う に構成 さ れて いる。 ま た、 四角 柱プリ ズム 1 8 2 0 の外側傾斜面 1 8 2 1 に は反射膜 4 2 9 が形成 さ れて お り、 こ こ に 当 た っ た P 儡光が全面反射 さ れる よ う に な っ て い る。
本例では、 偏光分離膜 4 2 6 と 反射膜 4 2 9 の なす角度 を適切 に 設定す る こ と に よ り、 変角 レ ン ズ 1 8 0 1 を通 っ て僅かに屈折 し た 状態で入射 し た ラ ン ダム な儡光光が、 こ れ ら の膜 4 2 6、 4 2 9 で 反射さ れて、 シ ス テ ム 光軸 L に対 し て対称な角度で反対側 に振 り 分 け ら れて ス ノ 2 位相差板 4 4 6 の側 に 出射す る よ う に構成 さ れて い る。 図 にお いて は、 シ ス テ ム光軸 L に対 し て上下 に同一の角度だけ 振 り 分け ら れた状態 と な る。
ス 2 位相差板 4 4 6 は、 通過す る偏光の方向 を 9 0 度回転 さ せ る位相差層 （図 において斜線で示す部分） 4 4 7 と、 儡光を そ の ま ま 通過 さ せる層 4 4 8 と を備 え てい る。 こ の構成は前述の各実施例 と 同様であ る。 偏光分離部 4 0 2 において分離 さ れる と 共に、 シ ス テ ム光軸 L に対 して上下 に対称な方向 に振 り 分け ら れた P 儷光 と S 偶光の う ち、 S 儡光は位相差 4 4 7 の部分に入射す る。 こ れに対 し て P 偏光の側 は層 4 4 8 の側 に入射す る。 し たがっ て、 S 偶光は 儡光方向が 9 0 度回転 し て P 儡光 と な っ て 出射す る。 こ の結果、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 に は P偏光に揃っ た光が入射 し、 こ こ を介 し て 照明領域 4 0 4 に向力、 う こ と に な る。
こ の よ う に構成 し た本例の偏光照明装 ¾ 1 8 0 0 を用 いて も、 前 記の各実施例 と 同様な効果を得る こ と がで き る。 ま た、 本例の構成 で は、 イ ン テ グ レ 一 タ 光学系 を搆成 して い る 第 1 お よ び第 2 の レ ン ズ板がそれぞれ、 プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ の入射面お よ び出射面 に貼 り 合わ さ れて一体化さ れて い る。 し たがっ て、 構成 を コ ン ノ、'ク ト にで き る と 共に、 光学素子の大気 と の界面 を少な く す る こ と がで き る ので、 光の利用効率 を高め る こ と がで き る。
こ こ で、 変角 レ ン ズ 1 8 0 1 を光学経路に配置する 理由 は、 上記 の よ う に分離 さ れた P 偏光お よ び s 馄光を シ ス テ ム光軸 に対 し て対 称 と な る よ う に振 り 分け る ためであ る。 従っ て、 変角 レ ン ズ 1 8 0 1 は、 第 1 の レ ン ズ板の入射側では は く、 その出射側 に配置 し て も よ い。 例 え ば、 図 1 8 ( B ) に示す よ う に、 プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ の入射面 に変角 レ ン ズ 1 8 0 1 を貼 り 合わせ、 こ の変角 レ ン ズ 1 8 0 1 の入射面 に第 1 の レ ン ズ板を貼 り 合わせる よ う に し て も よ い。 こ の よ う にすれば、 変角 レ ン ズ と 第 1 の レ ン ズ板の間の大気 と の界面 も 無 く す こ と がで き、 更に光の利用効率 を 高め る こ と が出来 る。
さ ら に、 変角 レ ン ズ を省略 し て、 第 1 の レ ンズ板 と し て、 図 1 8 ( C ) に示す よ う に、 儡心系の レ ン ズか ら構成 し た も の を使用 し て も よ い。
次に、 本例では、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 2 を搆成す る 微少 レ ン ズ 4 4 4 の数は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を構成す る微少 レ ン ズ 4 4 3 の 数 と 同数 と する こ と も で き る。 し か し、 そ の 2 倍 と し て、 例え ば、 図 1 8 ( D ) に示す よ う に、 第 2 の レ ン ズ板 4 4 4 のぞれぞれ を、 ス ノ 2 位相差板 4 4 6 の位相差層 4 4 7 お よ びそれ以外の層 4 4 8 に対応 し た一対の レ ン ズ 4 4 4 A、 4 4 4 B か ら構成す る こ と が望 ま しい。 その理由 は、 それぞれの倀光光に対応 さ せて レ ン ズの特性 を変え る こ と に よ り、 第 1 の レ ン ズ板 と 第 2 の レ ン ズ板 と の間 にで き る僅かに異な る P、 S 偏光光の光路差 を吸収 し、 第 2 の レ ン ズ板 に よ り 形成 さ れる 第 1 の レ ン ズ板の像の大 き さ を、 照明領域におい て全て同 じ にす る ためであ る。
(実施例 1 4 )
図 1 9 は更に別の偏光照明装置の概略構成図であ る。 本例は、 ィ ン テ グ レ 一 タ 光学系 と し て第 1 の集光 ミ ラ ー板お よ び第 2 の集光 ミ ラ ー板を備 え た構成の も の を 用 いた も のであ る。 図に示す よ う に、 本例の偏光照明装置 1 9 0 0 は、 その直角 に折れ曲がる シ ス テ ム光 軸 し ( L ' ) に沿っ て、 光源部 4 0 1 、 偏光分離部 4 0 2、 第 1 の 集光 ミ ラ ー板 1 9 0 1 お よ び、 第 2 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 2 を備え た イ ン テ グ レ ー タ 光学系 4 0 3、 お よ び集光 レ ン ズ部 1 9 4 0 を有 し、 光源部 4 0 1 か ら 出射さ れた光束は、 偏光分離部 4 0 2 におい て 2 種類の偏光光束に分離さ れた後、 第 1 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 1 と 第 2 の集光 ミ ラ 一板 1 9 0 2 と 僞光分離部 4 0 2 及 び集光 レ ン ズ 部 1 9 4 0 に よ り 再び 1 種類の偏光光束に合成 さ れ、 矩形状の照明 領域 4 0 4 に至 る よ う に な っ て レ、 る。
光源部 4 0 1 は、 光源ラ ン プ 4 1 1 と、 放物面 リ フ レ ク タ一 4 1 2 と か ら 大略構成 さ れてお り、 光源 ラ ン プ 4 1 1 か ら放射さ れた儡 光方向がラ ン ダ ム な偏光光は、 放物面 リ フ レ ク タ 一 4 1 2 に よ っ て —方向 に反射さ れ、 略平行な光束 と な っ て偽光分雜部 4 0 2 に 入射 さ れる。 こ こ で、 放物面 リ フ レ ク タ 一 4 1 2 に代 え て、 ¾円面 リ フ レ ク タ 一、 球面 リ フ レ ク タ 一 な ど も 用 い る こ と がで き る。
偏光分離部 4 0 2 は一般的 な四角柱状の偏光 ビー ム ス プ リ ッ タ で あ り、 誘 S体多層膜か ら な る儡光分雜膜 4 2 6 を 2 つの ガラ ス 製の 直角 プ リ ズム （三角柱プ リ ズム ） 1 9 1 0 の斜面で挟持 し た搆造 と な っ て い る。 こ の時、 偏光分雜膜 4 2 6 は偈光分離部 4 0 2 の入射 面 1 9 1 1 に対 し て角度 a = 4 5 度 を なす よ う に形成 さ れてい る。 但 し、 偏光分離膜 4 2 6 と 入射面 1 9 1 1 と がなす角度 β について は、 4 5 度 に限定 さ れる こ と な く、 光源部 4 0 1 か ら の入射光束の 入射角 に応 じ て設定すればよ い。
偏光分離部 4 0 2 の第 1 の出射面 1 9 1 2 に は第 1 の ス / 4 位相 差板 1 9 2 1 力∑、 ま た第 2 の出射面 1 9 1 3 に は第 2 の ス Ζ 4 位相 差板 1 9 2 2 が各々 形成 さ れ、 それ ら の位相差板の外側 に は、 偏光 分離部 4 0 2 の略中心 を 向 く よ う に第 1 の集光 ミ ラ 一板 1 9 0 1 及 び第 2 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 2 が設置 さ れて い る。 こ れ ら の集光 ミ ラ ー板は、 その外観図 を 図 1 9 ( B ) に示す よ う に、 いずれ も 矩形 状の外形を有す る 同一の微小集光 ミ ラ ー 1 9 0 3 を マ ト リ ッ ク ス状 に複数配列 し、 その表面 に一般的 な ア ル ミ ニ ウ ム の蒸着膜か ら な る 反射面 1 9 0 4 を形成 して な る も ので、 本例では、 微小集光 ミ ラ — 1 9 0 3 の反射面 1 9 0 4 は放物面状に形成 さ れて い る。 但 し、 こ の反射面 1 9 0 4 の 曲率形状は、 球面状、 楕円面状、 或いは、 ト ー リ ッ ク 面状であ っ て も よ く、 それ ら は、 光源部 4 0 1 か ら の入射光 束の特性に応 じ て設定す る こ と が出来る。
偏光分雜部 4 0 2 の第 3 の出射面 1 9 1 4 の照明領域 4 0 4 の側 に は、 集光 レ ン ズ板 1 9 4 1 と / I Z 2 位相差板 4 4 6 に よ り 構成 さ れた集光 レ ン ズ部 1 9 4 0 が、 後述す る 過程 を轻て第 1 の集光 ミ ラ 一板 1 9 0 1 及び第 2 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 2 に よ っ て 2 次光源像 が形成 さ れる 位置 に シ ス テ ム光軸 L に対 し て垂直な向 き に設置 さ れ て いる。 集光 レ ン ズ板 1 9 4 1 は、 先に図 1 ( B ) で示 し た よ う な 矩形状の微小 レ ン ズ 1 9 4 2 か ら な る複合 レ ン ズ体であ り、 集光 レ ン ズ板 1 9 4 1 を構成す る微小 レ ン ズの数は第 1 及び第 2 の集光 ミ ラ ー板 （ 1 9 0 1 及び 1 9 0 2 ) を構成す る微小集光 ミ ラ 一 1 9 0 3 の数に等 し い。 尚、 本例の場合、 複数の微小 レ ン ズ （ 1 9 4 2 ) の一部に は偏心 レ ン ズ を使用 し て い る。 ま た、 ス 2 位相差扳 4 2 6 に形成 さ れて い る ス 2 位相差層 4 2 7 は、 S偏光光お よ び P倔 光光が形成す る 2 次光源像の う ち、 P儷光光が 2 次光源像を形成す る 位置に対応す る よ う に規則的 に形成さ れて い る。
以上の よ う に構成 さ れた偏光照明装置 1 9 0 0 に おいて、 図 1 9 ( A ) に示す よ う に、 光源部 4 0 1 か ら は、 ラ ン ダ ム な倀光光が放 射 さ れ、 偏光分離部 4 0 2 に入射さ れる。 偏光分雜部 4 0 2 に入时 された ラ ン ダム な偽光光は、 P偏光光と S倔光光と の混合光と して 考える こ と がで き、 偏光分雜部 4 0 2 において、 混合光は、 偏光分 離膜 4 2 6 に よ っ て P偏光光と S偏光光の 2 種類の偏光光に分離さ れる。 すな わち、 ラ ン ダ ム な偏光光に含ま れる P偏光光は、 偏光分 離膜 4 2 6 をその ま ま 透過 し第 1 の出射面 1 9 1 2 へと 向かう が、 S偏光光は、 偏光分雜膜 4 2 6 で反射さ れて倔光分離部 4 0 2 の第 2 の出射面 1 9 1 3 へと進行方向を変え る。
僞光分離部 4 0 2 に よ り 分離さ れた 2 種類の偏光光は、 A Z 4 位 相差板を通過 し、 集光 ミ ラ ー板に よ り 反射さ れ、 再度 Α 4 位相差 板を通過す る 間 に、 偏光光の進行方向を略 1 8 0 度反転さ れる と 同 時に儡光面が 9 0 度反耘する。 こ の偏光光の変化の様子を 図 1 9
( C ) に よ り 説明する。 尚、 こ の図では説明の簡略化のために、 第 1 或いは第 2 の集光ミ ラ ー板 1 9 0 1、 1 9 0 2 を平面状の ミ ラ ー 板 1 9 6 0 と して描いてある。 ス Z 4 位相差板 1 9 2 1、 1 9 2 2 に入射 した P偏光光 1 9 6 1 は、 Λ Ζ 4 位相差板に よ り 右回 り の円 偏光光 1 9 6 2 (但 し、 λ Ζ 4 位相差板の設置の仕方に よ っ て は左 回 り の円偏光光と な る。 ） に変換されミ ラ ー板 1 9 6 0 へと達する < ミ ラ ー板 1 9 6 0 に よ り 光は反射さ れる 力、'、 同時に偏光面の回転方 向 も変化する。 すなわち、 右回 り の倀光光は左回 り の偏光光へ と
(左回 り の偏光光は右回 り の倔光光へと ） 変化する。 ミ ラ ー板 1 9 6 0 に よ > 光の進行方向を 1 8 0 度反転さ れ、 同時に左回 り の円偏 光光 1 9 6 3 と な っ た儡光光は、 再度 ノ 4 位相差板 1 9 2 1、 1 9 2 2 を通過する際に S偏光光 1 9 6 4 へと変換される （右回 り の 円偏光光は Ρ偏光光へと 変換さ れる） 。 ま た、 同様の過程を経て、 S偏光光は Ρ偏光光へと 変換される。
したがっ て、 第 1 の出射面 1 9 1 2 に達 した P iS光光は、 第 1 の ノ 4 位相差板 1 9 2 1 及び第 1 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 1 に よ り 偈 光光の進行方向 を略 1 8 0 度反転 さ れる と 同時に S 馄光光へ と 変換 さ れ、 偏光分離膜 4 2 6 で反射 さ れ進行方向 を変 え て、 第 3 の 出射 面 1 9 1 4 へ と 向か う。 他方、 第 2 の出射面 1 9 1 3 に達 し た S 偏 光光は、 第 2 の ノ 4 位相差板 1 9 2 2 及び第 2 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 2 に よ り 儡光光の進行方向 を 略 1 8 0 度反転 さ れる と 同時 に P 偏光光へ と 変換 さ れ、 今度は儡光分雜膜 4 2 6 を その ま ま 透過 し、 第 3 の出肘面 1 9 1 4 へ と 向か う。 す な わ ち、 こ の時偏光分離膜 4 2 6 は僞光合成膜 と し て も 作用 し て い る こ と に な る。
第 1 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 1 及び第 2 の集光 ミ ラ —板 1 9 0 2 は 集光作用 を 有す る微小集光 ミ ラ ー 1 9 0 3 に よ り 構成 さ れて い る た め、 倔光光の進行方向 を 略反転 さ せる と 同時に、 各々 の集光 ミ ラ ー 板を構成す る微小集光 ミ ラ ー と 同数の複数の集光像を形成す る。
こ の時、 第 1 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 1 及び第 2 の集光 ミ ラ ー 板 1 9 0 2 は、 各々 僅か に傾け ら れた状態 （第 1 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 1 は シ ス テ ム光軸 L ' に対 して、 ま た、 第 2 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 2 は シ ス テ ム光軸 L に対 し て各々 /3 度の角度 を なす よ う に設定さ れ て い る。 ） で設置 さ れて い る ため、 P儷光光に よ る 2 次光源像 と S 偏光光に よ る 2 次光源像 と は僅かに異な っ た位置 に形成 さ れる こ と に な る。 す な わ ち、 儡光分雜部 4 0 2 側か ら レ ン ズ部 1 9 4 0 を見 た場合に 2 種類の儡光光が形成す る 2 次光源像を 図 1 9 ( D ) に示 す と、 P 儡光光が形成す る 2 次光源像 C 1 (円形の像の う ち、 左上 が り の斜線を付 し た領域） と、 S 偏光光が形成す る 2 次光源像 C 2 (円形の像の う ち、 右上が り の斜線を付 し た領域） の 2 つの 2 次光 源像が横方向 に並ぶ状態で形成 さ れる こ と に な る。 こ れに対 し て、 ス 2 位相差板 4 4 6 では、 S 馄光光に よ る 2 次光源像 C 1 の形成 位置に対応 し て位相差板 4 4 7 が選択的 に形成 さ れて い る （光源部 か ら 出射さ れた P 倔光光は、 図 1 9 ( C ) で説明 した プロ セ ス に よ り S 偏光光に変換 さ れ、 A Z 2 位相差板 4 4 6 に入射す る ） 。 従つ て、 S 倔光光は、 位相差板 4 4 7 を通過す る 際に儡光面の 回転作用 を 受け、 P 倔光光へ と 変換さ れる。 一方、 P 儷光光は、 位相差板 4 4 7 を 通過 し な いので、 儇光面の回転作用 を 受けずに 位相差 板 4 4 6 を 通過す る。 従っ て、 集光 レ ン ズ部 1 9 4 0 か ら 出射 さ れ る 光束の ほ と ん どは、 Ρ 偏光光に揃え ら れる。
こ の よ う に し て Ρ 偏光光に揃 え ら れた光束は、 集光 レ ン ズ部 1 9 4 0 に よ っ て照明領域 4 0 4 に照射さ れる。 すな わ ち、 第 1 の集光 ミ ラ — 板 1 9 0 1 及 び第 2 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 2 の微小集光 ミ ラ 一 1 9 0 3 で切 り 出 さ れた イ メ ー ジ面は、 集光 レ ン ズ板 1 9 4 1 に よ っ て一か所に重登結像さ れ、 Α ノ 2 位相差板 4 4 6 を通過す る 際 に 1 種類の偏光光に変換 さ れて ほ と ん ど全て の光が照明領域 4 0 4 へ と 達す る ので、 照明領域 4 0 4 は、 ほ と ん ど一種類の儷光光で均 一に照明 さ れる。
以上説明 し た よ う に、 本例の偏光照明装置 1 9 0 0 に よ れば、 光 源部 4 0 1 か ら放射さ れた ラ ン ダム な偏光光を偈光分離部 4 0 2 で 2 種類の偏光光に方向分維 し た後、 各馄光光を ス 2 位相差板 4 4 6 の所定の領域に導いて、 S 偏光光 を P 偏光光に変換す る。 し たが つ て、 光源部 4 0 1 か ら放射さ れた ラ ン ダム な偏光光を ほ と ん ど P 倔光光に揃え た状態で照明領域 4 0 4 に照射で き る と い う 効果 を奏 す る。
しか も、 2 種類の偏光光を それぞれ λ 2 位相差板 4 4 6 の所定 の領域に導 く に は、 偏光分離部 4 0 2 の儡光分離性能が高い こ と が 必要であ る 力、·、 本例 において は、 ガラ ス 製の プ リ ズム と、 無機材料 か ら な る誘 S体多 β膜 と を利用 して偏光分離部 4 0 2 を構成 し て あ る ので、 偏光分雜部 4 0 2 の僞光分離性能は、 熱的 に安定であ る。 それ故、 大 き な光出力が要求さ れる 照明装置 にお いて も 常 に安定 し た倔光分離性能 を発揮す る ので、 満足の得 ら れる 性能 を 有す る 偏光 照明装置 を 実現で き る。
さ ら に、 本例では、 横長の矩形形状であ る 照明領域 4 0 4 の形状 に合わせて、 第 1 の集光 ミ ラ 一板 1 9 0 1 及び第 2 の集光 ミ ラ 一 1 9 0 2 の微小集光 ミ ラ ー 1 9 0 3 を横長の矩形形状 と し、 同時 に倀 光分離部 4 0 2 か ら 出射 さ れた 2 種類の偏光光は横方向 に分離 さ れ る状態 と な っ て い る。 こ の ため、 横長の矩形形状 を 有す る 照明領域 4 0 4 を形成す る 場合で も、 光置 を無駄にす る こ と な く 、 照明効率 を高め る こ と 力'で き る。
実施例 1 4 に おいて は、 ス ノ 2 位相差板 4 4 6 を集光 レ ン ズ板 1 9 4 1 の照明領域側 に配 fi し たが、 2 次光源像が形成 さ れる 位置近 傍 な ら ば他の位置で も よ く、 限定がな い。 例 え ば、 A 2 位相差板 4 4 6 を集光 レ ン ズ 1 9 4 1 の光源部側 に配置 し て も よ い。
さ ら に、 集光 レ ン ズ板 1 9 4 1 を構成す る微小 レ ン ズ 1 9 4 2 は 横長の矩形 レ ン ズ と し た力、'、 そ の形状について は特に限定がな い。 但 し、 図 1 9 ( D ) に示す よ う に、 P偏光光が形成す る 2 次光源像 C 1 と、 S 偏光光が形成す る 2 次光源像 C 2 は、 横方向 に並ぶ状態 で形成 さ れる ので、 かかる像の形成位置 に対応 さ せて、 集光 レ ン ズ 板 1 9 4 1 を構成す る微小 レ ン ズ 1 9 4 2 の形状を 決定す る こ と が 望 ま し い。
ま た、 特性の異な る 2 種類の位相差層 を、 P 偏光光に よ る 集光位 S と、 S 儡光光に よ る集光位置のそれぞれに配置 し、 あ る 特定の儡 光方向 を有す る 1 種類の偏光光に揃え て も よ い。
(実施例 1 5 )
実施例 1 4 にお い て は、 P 儡光光に よ る 2 次光源像 と S 偏光光に よ る 2 次光源像の形成位置 を空間的に分離 さ せる ため、 第 1 の集光 ミ ラ 一板 1 9 0 1 及び集光 ミ ラ —板 1 9 0 2 を、 各々 僅かに傾 けた 状態 （第 1 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 】 は シ ス テ ム 光軸 L ' に対 し て、 ま た、 第 2 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 2 は シ ス テ ム光軸 L に対 し て各々 の角度 を なす よ う に設定さ れて い る。 ） で配置す る 必要があ っ た 力 変角 プ リ ズ ム を使用す る こ と に よ り、 片方の集光 ミ ラ 一板或い は両方の集光 ミ ラ ー板を シ ス テ ム光軸 L (或いは L ' ) に対 し垂直 に配置す る こ と が出来る。 後述す る よ う に、 垂直な配置が実現で き れば、 偏光分離部 4 0 2 ゃ ス / 4 位相差板 1 9 2 1 (或い は A Z 4 位相差板 1 9 2 2 ) 等 と の一体化が容易 に な る。
図 2 0 に示す実施例 1 5 に係 る偏光照明装置 2 0 0 0 は こ の点 を 考慮 し た も のであ る。 こ の倔光照明装置 2 0 0 0 は、 基本的 な構成 が実施例 1 4 に係 る倔光照明装置 1 9 0 0 と 同 じ であ る ので、 同 じ 機能 を有す る 部分に は同 じ符号 を付 し て、 その説明 を省略する。 儡光照明装置 2 0 0 0 では、 変角 プ リ ズム 2 0 0 1 が光源部 4 0 1 と僞光分離部 4 0 2 の間 に配置 さ れて い る。 こ の位置 に変角 プ リ ズ ム 2 0 0 1 を 配置す る こ と に よ り、 第 1 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 1 は シス テ ム光軸 L ' に対 して垂直な位置 に配置す る こ と が出来、 光 学系の作製が容易 に な る。 勿論、 変角 プ リ ズム 2 0 0 1 の向 き を逆 にすれば、 （図 2 0 で、 変角 ブ リ ズム の鋭角部分が第 2 の集光 ミ ラ 一板 1 9 0 2 の方 を 向 く よ う に配置す る。 ：） 、 第 1 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 1 に代え て、 第 2 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 2 を シ ス テ ム光軸 L に対 し て垂直な位 fiに配置す る こ と が出来る。
更に、 変角 プ リ ズム 2 0 0 1 は偏光分離部 4 0 2 と 一体化す る こ と が出来、 その場合に は変角 プ リ ズム 2 0 0 1 と 偏光分離部 4 0 2 の入射面 1 9 1 1 と の界面 にお け る光の反射損失 を削減で き る 効果 があ る。 (実施例 1 6 )
実施例 1 5 において は、 変角 プ リ ズム 2 0 0 1 を光源部 4 0 1 と 偏光分離部 4 0 2 の間 に配置 し た こ と に よ り、 第 1 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 1 を シ ス テ ム光軸 L ' (或い は第 2 の集光 ミ ラ —板 1 9 0 2 を シ ス テ ム 光軸 L ) に対 し て垂直 な位置 に配置す る こ と がで き、 儷 光分雜部 4 0 2 ゃ ス ノ 4 位相差板 1 9 2 1 (或い は 位相差板 1 9 2 2 ) 等 と の一体化が容易 に な る と 述べた力、'、 その具体例 を、 実施例 1 6 に係 わ る儡光照明装置 2 1 0 0 と し て、 図 2 1 に示す。 本例では、 図 2 1 ( B ) に そ の外観を示す よ う な集光 ミ ラ ー板 2 1 0 1 を使用 し て い る。 す な わ ち、 光の入射面 2 1 0 2 は平面であ り、 ガ ラ ス 製ブロ ッ ク 2 1 0 3 の裏面 に 曲面状の反射面 2 1 0 4 が 形成さ れて い る。 こ の様な形状 と す る こ と で、 図 2 1 ( A ) に示 し た よ う に、 倔光分離部 4 0 2 の出射面 （ こ の場合は第 1 の出肘面 1 9 1 2 ) と ス Z 4 位相差板 （ こ の場合は第 1 の ス Z 4 位相差板 1 9 2 1 ) と、 お よ び、 集光 ミ ラ ー板 2 1 0 1 ( こ の場合は第 1 の集光 ミ ラ ー板に相当す る ） を一体化す る こ と が出来、 光学系がよ り 小型 化で き る と 共に、 界面にお け る光の反射損失 を削滅で き る効果があ る
(実施例 1 7 )
ま た、 図 2 2 に示す偏光照明装 fi 2 2 0 0 にお け る よ う に、 変角 プ リ ズム 2 0 0 1 を偈光分離部 4 0 2 と、 第 1 の集光 ミ ラ 一板 1 9 0 1 及び第 2 の集光 ミ ラ ー 1 9 0 2 の 2 力 所に配 S し た構成 と し て も よ い。 こ の場合に は、 第 1 の集光 ミ ラ 一板 1 9 0 1 及び第 2 の集 光 ミ ラ ー板 1 9 0 2 の両方を、 シ ス テ ム 光軸 L ' (或いは シ ス テ ム 光軸 し ） に対 し て垂直な位置に配置で き、 集光 ミ ラ 一板の設置が容 易 と な る。 尚、 本例の場合に は、 変角 プ リ ズム 2 0 0 1 を儡光分離部 4 0 2 の第 1 の出射面 1 9 1 2 と、 及び第 2 の出射面 1 9 1 3 と に光学接 着 に よ り 一体化 し て あ り、 界面 に おけ る 光の反射損失 を 削減で き る 効果があ る。
さ ら に、 第 1 の ス 4 位相差板 1 9 2 1 (或い は第 2 の ス ノ 4 位 相差板 1 9 2 2 ) は、 偏光分雜部の 4 0 2 の第 1 の出射面 1 9 1 2 (或い は第 2 の 出射面 1 9 1 3 ) と 変角 プ リ ズム 2 0 0 1 の間 に配 置 し て も よ い。
(実施例 1 8 )
実施例 1 7 で 2 力 所の位置に配置 し た変角 プ リ ズム 2 0 0 1 を 第 1 の集光 ミ ラ 一板 1 9 0 1 及び第 2 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 2 に 一体 化 し た形態で配置す る こ と も で き、 その場合に も、 界面 におけ る光 の反射損失 を削減で き る 効果があ る。 そ の場合の構成例 を実施例 1 8 に係わ る僞光照明装笸 2 3 0 0 と して図 2 3 に示す。 本例 に おい て は、 変角 プ リ ズム 2 0 0 1 と 第 1 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 1 と、 及 ぴ変角 プリ ズム 2 0 0 1 と 第 2 の集光 ミ ラ ー板 1 9 0 2 を 一体化す る ため に、 先の実施例 1 6 で示 し た も の と 同様の集光 ミ ラ ー板 2 1 0 1 を用 いて い る。
ま た、 第 1 の ス / 4 位相差板 1 9 2 1 (或いは 第 2 の ス Z 4 位相 差板 1 9 2 2 ) は、 第 1 の集光 ミ ラ ー板 2 1 0 1 (或い は第 2 の集 光 ミ ラ ー板 2 1 0 2 ) と 変角 プ リ ズム 2 0 0 1 の間 に配置 して も よ い
(実施例 1 9 )
さ ら に、 図 2 4 に示す偏光照明装置 2 4 0 0 の よ う に、 偏光分離 部 4 0 2 と 第 1 の ス ノ 4 位相差板 1 9 2 1 と 変角 プ リ ズム 2 0 0 1 と 第 1 の集光 ミ ラ ー板 2 1 0 1 と、 ま た、 儡光分雜部 4 0 2 と 第 2 の ス ノ 4 位相差板 1 9 2 2 と 変角 プ リ ズ ム 2 0 0 1 と 第 2 の集光 ミ ラ 一板 2 1 0 2 と を 全て一体化す る こ と も 出来、 そ の場合に は、 界 面 にお け る 光の反射損失 を削滅で き る と 共に、 光学系全体を小型化 で き る効果があ る。 な お、 本例 において も、 先の実施例 1 6 で示 し た も の と 同様の集光 ミ ラ 一板 2 1 0 1 を用 いて レ、 る。
ま た、 第 1 の ス 4 位相差板 1 9 2 1 (或いは 第 2 の ス 4 位相 差板 1 9 2 2 ) は、 第 1 の集光 ミ ラ ー板 2 1 0 1 (或い は 第 2 の集 光 ミ ラ 一 板 2 1 0 2 ) と 変角 プ リ ズム 2 0 0 1 の 間 に配置 し て も よ い o
(実施例 2 0 )
図 2 5 に示す偏光照明装置 2 5 0 0 では、 各光学系の配置は、 実 施例 1 4 と 同 じ であ る が、 壁面 を構成す る 6 枚の透明板 2 5 0 1 で プ リ ズム 構造体 4 0 2 を構成 し、 その内部に偏光分雜膜 4 2 6 が形 成 さ れて い る 平板状の儡光分離板 2 5 0 2 を配置 し、 さ ら に液体 2 5 0 3 を充填 して な る構造体を偏光分離部 4 0 2 と し て用 いて い る 点に特徴があ る。 こ れに よ り、 偏光分锥部 4 0 2 の低 コ ス ト 化及び 軽量化 を 図 る こ と 力 f で き る。
(実施例 2 1 )
図 2 6 に示す偏光照明装置 2 6 0 0 では、 各光学系の配置は、 実 施例 1 4 と 同一であ る 力 偏光分離部 4 0 2 を平板状の構造体 と し て いる と こ ろ に特徴があ る。 すな わち、 儡光分雜膜 4 2 6 が形成 さ れた儡光分離板 2 5 0 2 を シ ス テ ム 光軸 L ' に対 して y = 4 5 度の 角度を なす よ う に配置す る こ と に よ っ て、 図 1 4 に示 し た主 に 2 つ の直角 プ リ ズム か ら な る 偏光分離部 4 0 2 と ほ ぼ同一の機能 を発揮 さ せて い る。 こ れ に よ り、 僞光分離部 4 0 2 の低 コ ス ト 化お よ び軽 量化を 図 る こ と がで き る。
(実施例 1 4 の偏光照明装置 を用 いた投写型表示装置）
図 2 7 に は、 実施例 1 4 乃至実施例 2 1 の偏光照明装置の う ち、 実施例 1 4 の も の を用 いて、 その映像の明 る さ を 向上 さ せた投写型 表示装置の一例 を 示 し て あ る。
図 2 7 に お いて、 本例の投写型表示装置 2 7 0 0 に組み込 ま れた 偏光照明装置 1 4 0 0 は、 ラ ン ダム な偏光光を 一方向 に 出射す る光 源部 4 0 1 を 有 し、 こ の光源部 4 0 1 か ら 出射 さ れた ラ ン ダム な偏 光光は、 偏光分雜部 4 0 2 に おい て 2 種類の偏光光に分離 さ れ る と 共に、 分離 さ れた各偏光光の う ち、 S 儡光光につ いては集光 レ ンズ 部 1 9 4 0 の ス ノ 2 位相差板 4 4 6 に よ っ て、 P 偏光光に変換す る よ う に な っ て い る。
こ の傷光照明装置 1 9 0 0 か ら 出射さ れる 光束は、 ま ず、 青色緑 色反射ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 2 7 0 1 において、 赤色光が透過 し、 青色光お よ び緑色光が反射さ れる。 赤色光は、 反射 ミ ラ ー 2 7 0 2 で反射 さ れ、 第 1 の液晶 ラ イ ト バル ブ 2 7 0 3 に達す る。 一方、 青 色光お よ び緑色光の う ち、 緑色光は、 緑色反射ダ イ ク ロ イ ツ ク ミ ラ 一 2 7 0 4 に よ っ て反射 さ れて、 第 2 の液晶 ラ イ ト ノ、 'ル ブ 2 7 0 5 に達する。
こ こ で、 青色光は他の 2 色光に比べて光路長が長いので、 青色光 に対 し て は、 入射側 レ ン ズ 2 7 0 6、 リ レ ー レ ン ズ 2 7 0 8、 お よ び出射側 レ ン ズ 2 7 1 0 ら な る リ レ ー レ ン ズ系で構成 し た導光手段 2 7 5 0 を設けて あ る。 すな わち、 青色光は、 緑色反射 ダイ ク ロ イ ッ ク ミ ラ ー 2 7 0 4 を 透過 し た後に、 ま ず、 出射側 レ ン ズ 2 7 0 6 お よ び反射 ミ ラ 一 2 7 0 7 を辁て リ レ ー レ ン ズ 2 7 0 8 に導かれ、 こ の リ レ ー レ ン ズ 2 7 0 8 内 に集束 さ れた後に、 反射 ミ ラ ー 2 7 0 9 を経て 出射側 レ ン ズ 2 7 1 0 に導かれ る。 し か る 後に、 第 3 の液 晶 ラ イ ト バル ブ 2 7 1 1 に達す る。 こ こ で、 第 1 お よ び第 3 の液晶 ラ イ ト ノ、'ル ブ 2 7 0 3、 2 7 0 5、 2 7 1 1 は、 それぞれの色光を 変調 し、 各色に対応 し た映像惰報を含 ま せた後に、 変翻 し た色光を ダ イ ク ロ イ ツ ク ブ リ ズム 2 7 1 3 (色合成手段） に入射す る。 ダイ ク ロ イ ツ ク ブ リ ズム 2 7 1 3 は、 赤色反射の誘電体多層膜 と、 青色 反射の誘電体多 S膜 と が十字状に な っ た構成 を有 して お り、 それぞ れの変調光束 を合成す る。 合成 さ れた光束は、 投写 レ ン ズ 2 7 1 (投写手段） を通過 し て ス ク リ ー ン 2 7 1 5 上 に 映像 を形成す る こ と な る。
こ の よ う に構成 し た投写型表示装 S 2 7 0 0 で は、 1 種類の倔光 光 を変調す る タ イ プの液晶 ラ イ ト バル ブが用 い ら れて い る。 し たが つ て、 従来の照明装 Sを用 いて ラ ン ダム な儡光光 を液晶 ラ イ ト バル ブに導 く と、 ラ ン ダム な偏光光の う ち の半分は、 偏光板で吸収 さ れ て熱に変わ っ て し ま う ため、 光の利用効率が低い と と も に、 偏光板 の発熱を抑え る 大型で騒音が大 き な冷却装置が必要であ る と い う 問 題点があ っ た力、'、 本例の投写型表示装 fi 2 7 0 0 では、 かかる 問題 点が大幅に解消 さ れて い る。
すな わ ち、 本例の投写型表示装置 2 7 0 0 では、 偏光照明装置 1 9 0 0 において、 一方の倔光光 （た と え ば、 S 偏光光） のみ に対 し て、 ス ノ 2 位相差板 4 4 6 に よ っ て儡光面の回転作用 を与え、 他方 の偏光光 （ た と え ば、 P 偏光光） と 偏光面が揃っ た状態 と する。 そ れゆ え、 儡光方向の揃 っ た偏光光が第 1 な い し第 3 の液晶 ラ イ ト バ ル ブ 2 7 0 3、 2 7 0 5、 2 7 1 1 に導かれる ので、 光の利用効率 が向上 し、 明る い投写映像を得る こ と がで き る。 ま た、 偏光板 （図 示せず） に よ る 光吸収 fiが低減す る ので、 倔光板での温度上昇が抑 制 さ れる。 それ故、 冷却装置の小型化や低騒音化を実現で き る。 し か も、 偏光照明装置 1 9 0 0 では、 儡光分雜膜 と し て熱的 に安定な 誘篾体多層膜を用 いて い る ため、 偏光分離部 4 0 2 の偏光分雜性能 は、 熱的 に安定であ る。 それ故、 大 き な光出力が要求 さ れる投写型 表示装置 2 7 0 0 に おいて も 常 に安定 し た偏光分離性能 を発揮す る c さ ら に、 偏光照明装置 1 9 0 0 では、 倔光分離部 4 0 2 か ら 出肘 さ れた 2 種類の偏光光は、 横方向 に分離 さ れて い る こ と か ら、 光量 を無駄にす る こ と な く、 横長の矩形形状を有す る 照明領域 を形成で き る。 それゆ え に、 偏光照明装置 1 9 0 0 は、 見やす く て、 かつ、 迫力 の あ る 映像を投写で き る横長の液晶 ラ イ ト バル ブ用 に適 し て い る。
こ れ に加え て、 本例で は、 色合成手段 と して、 ダイ ク ロ イ ツ ク ブ リ ズム 2 7 1 3 を用 いて い る ので、 小型化が可能であ る と 共に、 液 晶 ラ イ ト ノ、' ル ブ 2 7 0 3、 2 7 0 5、 2 7 1 1 と 投写 レ ン ズ 2 7 1 4 と の間の光路長が短い。 し たがっ て、 比較的小 口径の投写 レ ン ズ を用 いて も、 明 る い投写映像を実現で き る特徴があ る。 ま た、 各色 光は、 3 光路の内の一光路のみ、 その光路長が異な る 力 f、 本例 にお いて は、 光路長が最 も 長い青色光に対 し て は、 入射側 レ ン ズ 2 7 0 6、 リ レ ー レ ン ズ 2 7 0 8、 お よ び出射側 レ ン ズ 2 7 1 0 力、 ら な る リ レ 一 レ ン ズ系で構成 し た導光手段 2 7 5 0 を設けて あ る ため、 色 ム ラ な どが生 じ な い。
なお、 照明装置 1 9 0 0 の代 り に他の実施例に係る 照明装置 を用 いて も 良い こ と は勿論であ る。
投写型表示装置 と し て は、 図 2 8 に示す よ う に、 ミ ラ ー光学系で 色合成手段を構成 し て も よ い。 色合成手段に ミ ラ ー光学系 を用 いた 場合に は、 3 箇所の液晶 ラ イ ト ノヽ'ルブ 2 7 0 3、 2 7 0 5、 2 7 1 1 と 光源部 4 0 1 と の光路長が何れ も 等 しいため、 特別 な導光手段 を用い な く て も、 明 る さ ム ラ や色ム ラ の少な い効果的 な照明 を行い 得る特徴があ る。
す な わ ち、 図 2 8 に示す投写型表示装置 2 8 0 0 では、 図 1 9 に 示 し た偏光照明装置 1 9 0 0 が用 い ら れて お り、 光源部 4 0 1 か ら 放射さ れた ラ ン ダム な偏光光は、 偏光分離部 4 0 2 において、 2 種 類の偏光光に分雜す る と と も に、 分離 さ れた各偏光光の う ち、 S 偏 光光につ いて は、 集光 レ ン ズ部 1 9 4 0 の A Z 2 位相差板 4 4 6 に よ っ て、 P 偏光光 に変換す る よ う に な っ て レ、 る。
かかる儡光照明装置 1 9 0 0 か ら 出射さ れた光束は、 ま ず、 赤色 反射ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 2 8 0 1 にお いて、 赤色光が反射 し、 青 色光お よ び緑色光が透過する よ う に な っ て い る。 こ こ で、 赤色光は 反射 ミ ラ ー 2 8 0 2 で反射さ れ、 第 1 の 液晶 ラ イ ト ノ、 'ル ブ 2 7 0 3 に達す る。 一方、 青色光お よ び緑色光の う ち、 緑色光は、 緑色反射 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 2 8 0 3 に よ っ て反射 さ れ、 第 2 の液晶 ラ イ ト バル ブ 2 7 0 5 に達す る。 青色光は、 緑色反射 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ一 2 8 0 3 を透過 し た後、 第 3 の液晶 ラ イ ト バル ブ 2 7 1 1 に達 す る。 し かる後、 第 1 お よ び第 3 の液晶 ラ イ ト バル ブ 2 7 0 3、 2 7 0 5、 2 7 1 1 は、 それぞれの色光を変調 し、 各色 に対応 し た映 像情報を含 ま せた後、 変調 し た色光 を 出射す る。 こ こ で、 強度変調 さ れた赤色光は、 緑色反射ダ イ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 2 8 0 4 お よ び青 色反射 ダイ ク 口 イ ツ ク ミ ラ ー 2 8 0 5 を 透過 し て、 投写 レ ン ズ 2 7 1 4 (投写手段） に達す る。 強度変調 さ れた緑色光は、 緑色反射ダ ィ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 2 8 0 4 で反射 し た後、 青色反衬ダ イ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 2 8 0 5 を 透過 し て、 投写 レ ン ズ 2 7 1 4 に達す る。 強度 変調 さ れた青色光は、 青色反射ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 2 8 0 5 で反 射 した後、 投写 レ ン ズ 2 7 1 4 に達する。
こ の よ う に、 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー か ら な る ミ ラ ー光学系で色合 成手段を搆成 した投写型表示装置 2 8 0 0 に おいて も、 1 種類の僞 光光を変調する タ イ プの液晶ラ イ ト バルブが用い られている ため、 従来の照明装置を用いて ラ ン ダム な偏光光を液晶 ラ イ ト バル ブに導 く と、 ラ ン ダム な儷光光の う ちの半分は、 偏光板で吸収さ れて熱に 変わっ て し ま う。 従っ て、 従来の照明装置では光の利用効率が低い と と も に、 倡光板の発熱を抑え る大型で騒音の大 き な冷却装置が必 要である と い う 問題点があっ た力 本例の投写型表示装置 2 8 0 0 では、 かかる問題点が大幅に解消さ れている。
すなわち、 本例の投写型表示装置 2 8 0 0 では、 偏光照明装置 1 9 0 0 において、 一方の偏光光 （た と え ば、 S儡光光） のみに対 し て、 ス / 2 位相差板 4 4 6 に よ っ て偏光面の回転作用 を与え、 他方 の儡光光 （た と えば、 P偏光光） と僞光面が揃っ た状態 と する。 そ れゆえ、 偏光方向の揃っ た偏光光が第 1 ない し第 3 の液晶 ラ イ ト バ ルブ 2 7 0 3、 2 7 0 5、 2 7 1 1 〖こ導かれるので、 光の利用効率 が向上 し、 明る い投写映像を得る こ と がで き る。 ま た、 儷光板 （図 示せず） に よ る光吸収量が低減する ので、 偏光板での温度上昇が抑 制さ れる。 それ故、 冷却装置の小型化や低 S音化を実現で き る。 し か も、 偏光照明装置 1 9 0 0 では、 偏光分離膜と して熱的に安定な 誘 体多 ¾膜を用いている ため、 僞光分離部 4 0 2 の偏光分離性能 は、 熱的に安定である。 それ故、 大き な光出力が要求さ れる投写型 表示装置 2 8 0 0 において も常に安定 した傷光分離性能を発揮する。
(実施例 2 2 )
図 2 9 は、 本発明の偏光照明装置の更に別の例 を示 し てある。 本 例の偏光照明装懨 2 9 0 0 はシス テ ム光轴 L に沿っ て配置 した光源 部 4 0 1、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1、 第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 力、ら大 略搆成されている。 光源部 4 0 1 から出射さ れた光は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 〖こ よ り 第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 内 に集光さ れ、 第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 を通過す る過程 に おいて ラ ン ダム な偏光光は偏光方 向が揃 っ た 1 種類の偈光光に変換 さ れ、 照明領域 4 0 4 に至る よ う に な っ て い る。
光源部 4 0 1 は、 光源 ラ ン プ 4 1 1 と、 放物面 リ フ レ ク タ一 4 1 2 と か ら 大略構成 さ れてお り、 光源ラ ン プ 4 1 1 か ら放射 さ れた ラ ン ダム な儷光光は、 放物面 リ フ レ ク タ一 4 1 2 に よ っ て 一方向 に反 射 さ れて、 略平行な光束 と な っ て第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に入射 さ れ る。 こ こ で、 放物面 リ フ レ ク タ一 4 1 2 に代 え て、 楕円面 リ フ レ ク タ 一、 球面 リ フ レ ク タ 一 な ど も 用 い る こ と 力 で き る。
第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 は矩形状の外形形状 を有す る微小集光 レ ン ズ 4 4 3 が複数配列 し て な る も のであ り、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に 入射 し た光は、 微小集光 レ ン ズ 4 4 3 の集光作用 に よ り 、 シ ス テ ム 光軸 L と 垂直な平面内 に微小集光 レ ン ズ 4 4 3 の数と 同数の集光像 を形成す る。 こ の複数の集光像は光源ラ ン ブの投写像に他な ら な い ため、 以下では 2 次光源像 と 呼ぶ も の と す る。
本例の第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 は、 前述 し た各実施例 にお け る 第 2 の レ ン ズ板 と は異な り、 集光 レ ン ズア レ イ 2 9 0 2、 偏光分離ブ リ ズム ア レ イ 2 9 0 3、 ス 2 位相差板 2 9 0 4、 及び出射側 レ ン ズ 2 9 0 5 よ り 構成 さ れる複合稷層体であ り、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に よ る 2 次光源像が形成 さ れ る 位置の近傍の、 シ ス テ ム 光軸 し に 対 し て垂直な平面内 に配置 さ れて い る。 こ の第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 は、 イ ン デク レ ー タ 光学系の第 2 の レ ン ズ板 と し ての機能、 倔光 分離素子 と し て の機能、 お よ び偏光変換素子 と し ての機能 を併せ持 つ てレ る。
集光 レ ン ズア レ イ 2 9 0 2 は第 1 の レ ン ズ板 4 1 と ほ ぼ同様な 構成を成 し てお り、 即 ち、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を構成す る微小集 光 レ ン ズ 4 4 3 と 同数の集光 レ ン ズ 2 9 1 0 を複数配列 し た も ので あ り、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 か ら の光を集光す る 作用 があ る。 こ こ で、 集光 レ ン ズァ レ イ 2 9 0 2 を構成する集光 レ ン ズ 2 9 1 0 と 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を構成す る 微小集光 レ ン ズ 4 4 3 と は、 全 く 同 — の寸法形状及 び レ ン ズ特性 を 有す る必要は な く 、 光源部 4 0 1 か ら の光の特性に応 じ て各々 最適化 さ れる こ と が望 ま し い。 しか し、 偏光 ビー ム プ リ ズム ア レ イ 2 9 0 3 に入射す る光は、 その主光線の 傾 き がシ ス テ ム 光軸 L と 平行で あ る こ と が理想的であ り、 こ の点か ら、 集光 レ ン ズ 2 9 1 0 は第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を構成す る微小集 光 レ ン ズ 4 4 3 と 同一の レ ン ズ特性 を有す る も の力、、 或いは微小集 光 レ ン ズ 4 4 3 と 相似形の形状 を な し同 じ レ ン ズ特性 を 有す る も の と する 場合が多い。 こ の よ う に、 集合 レ ン ズア レ イ 2 9 0 2 は、 ィ ン テ グ レ ー タ 光学系 の第 2 の レ ン ズ板 に相当す る も の で あ る。
儡光分離プリ ズム ア レ イ 2 9 0 3 は、 そ の外覲 を 図 2 9 ( B ) に 示す よ う に、 1 つの四角柱状の倡光 ビー ム ス プ リ ッ タ 一 2 9 2 1 と 1 つの四角柱状の反射 ミ ラ ー 2 9 2 2 か ら な る対 を基本構成単位 と し、 その対が平面的 に複数配列 （ 2 次光源像が形成さ れる平面内 に 配列 さ れる ） し て な る も ので、 集光 レ ン ズア レ イ 2 9 0 2 を構成す る集光レ ン ズ 2 9 1 0 に対 し て 1 対の基本構成単位が対応す る よ う に規則的 に配置 さ れてい る。 ま た、 1 つの偏光 ビー ム ス ブ リ ツ タ ー 2 9 2 1 の横幅 W p と 1 つの反射 ミ ラ ー 2 9 2 2 の横幅 W m は等 し く 、 且つ集光 レ ン ズ ア レ イ 2 9 0 2 を構成す る 集光 レ ン ズ 2 9 1 0 の横幅の 1 / 1 に W p と W m は設定 さ れて い る。
こ こ で、 第 1 の レ ンズ板 4 4 1 に よ り 形成 さ れる 2 次光源像が偏 光 ビー ム ス プ リ ッ タ ー 2 9 2 1 の部分に位置す る よ う に、 偏光分離 プ リ ズム ア レ イ 2 9 0 3 を含む第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 は配置 さ れ てお り、 そのため、 光源部 4 0 1 はその光源光軸 R がシ ス テ ム光軸 L に対 し て僅かな角度を なす よ う に配置 さ れて い る。
儡光分離プ リ ズム ア レ イ 2 9 2 1 に入射 し た ラ ン ダ ム な僞光光は 倔光 ビー ム ス プ リ ッ タ 一 2 9 2 1 に よ り 偏光方向の異 な る P 偏光光 と S 偏光光の 2 種類の偏光光に分離 さ れる。 P 偏光光は進行方向 を 変えずに偏光 ビー ム ス プ リ ッ タ一 2 9 2 1 を その ま ま 通過す る が、 他方、 S 偏光光は僞光 ビ一 ム ス プ リ ッ タ 一 2 9 2 1 の偏光分雜面 2 9 3 1 で反射 し て進行方向 を約 9 0 度変 え、 再び隣接す る 反射 ミ ラ - 2 9 2 2 (対 を な す反射 ミ ラ — ） の反射面 2 9 4 1 で反射 し て進 行方向 を約 9 0 度変え、 最終的 に は P 偏光光 と ほ ぼ平行 な 角度で倡 光分雜ブ リ ズム ア レ イ 2 9 0 3 よ り 出射 さ れる。
偏光分雜ブ リ ズム ア レ イ 2 9 0 3 の出射面 に は、 ス ノ 2 位相差膜 2 9 5 1 が規則的 に配置 さ れた ス 2 位相差板 2 9 0 4 が設置 さ れ て い る。 す な わ ち、 儡光分離プ リ ズム ア レ イ 2 9 0 3 を構成す る偏 ¾ ビ— ム ス プ リ ッ タ 一 2 9 2 1 の出射面部分にのみ ス 2 位相差膜 2 9 5 1 が配置 さ れ、 反射 ミ ラ 一 2 9 2 2 の出射面部分に は ス Z 2 位相差膜 2 9 5 1 は配置 さ れて い ない。 こ の様な ス ^ 2 位相差膜 2 9 5 1 の配置状態に よ り、 偏光 ビー ム ス ブ リ ツ タ ー 2 9 2 1 力1 ら 出 射さ れた P 僞光光は、 λ Ζ 2 位相差膜 2 9 5 1 を通過す る 際に偏光 面の回転作用 を 受け S 偏光光へ と 変換 さ れ、 他方、 反射 ミ ラ ー 2 9 2 2 か ら 出射さ れた S 倡光光は ス 2 位相差膜 2 9 5 1 を通過 し な いため、 偏光面の 回転作用 は一切受けず、 S 偏光光の ま ま ス ノ 2 位 相差板 2 9 0 4 を通過す る。 以上 を ま と め る と、 儡光分雜ブ リ ズ ム ア レ イ 2 9 0 3 と ス ノ 2 位相差板 2 9 0 4 に よ り、 ラ ン ダム な偏光 光は 1 種類の倀光光 （ こ の場合は S 偏光光） に変換 さ れた こ と に な る。
こ の よ う に し て S 偏光光に揃え ら れた光束は、 出肘 « レ ン ズ 2 9 0 5 に よ り 照明領域 4 0 4 へ と 導かれ、 照明領域 4 0 4 上で重！:結 合 さ れる。 すな わ ち、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に よ り 切 り 出 さ れた ィ メ ー ジ面は、 第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 に よ り 照明領域 4 0 4 上 に重 畳桔像さ れ、 同時 に、 途中 の偏光分離プ リ ズム ア レ イ 2 9 0 3 に よ り ラ ン ダム な偏光光は偏光方向が異な る 2 種類の倔光光に空間 的 に 分離さ れ、 位相差板 2 9 0 4 を通過す る 際に 1 種類の倔光光 に変換 さ れて、 殆 ど全て の光が照明領域 4 0 4 へ と 達す る ため、 照 明領域 4 0 4 は殆 ど 1 種類の偏光光でほ ぼ均一 に照明 さ れる こ と に な る。
以上説明 し た よ う に、 本例の偏光照明装置 2 9 0 0 に よ れば、 光 源部 4 0 1 か ら 放射さ れた ラ ン ダム な偏光光 を 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に よ り 偏光分離プ リ ズム ア レ イ 2 9 0 3 の所定の微小な領域に集 光 し、 偏光方向が異な る 2 種類の偏光光に空間的 に分離 し た後、 各 偏光光 を Α Ζ 2 位相差板 2 9 0 4 の所定の領域に導いて、 Ρ 儡光光 を S 偏光光に変換す る。 従っ て、 光源部 4 0 1 か ら放射さ れた ラ ン ダム な儡光光を殆 ど S 偏光光に揃え た状態で照明領域 4 0 4 に照射 出来る と い う 効果を奏す る。 ま た、 倔光光の変換過程において は光 損失 を殆 ど伴わ な いため、 光源光の利用効率が極めて高い と い う 特 徴を有す る。
さ ら に、 本例では、 横長の矩形形状であ る 照明領域 4 0 4 の形状 に合わせて、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を搆成す る微小集光 レ ン ズ 4 4 3 を横長の矩形形状 と し、 同時 に、 偏光分雜ブ リ ズム ア レ イ 2 9 0 3 か ら 出射さ れた 2 種類の偏光光を横方向 に分離す る 形態 と な っ て いる。 こ のため、 横長の矩形形状を有する 照明領域 4 0 4 を照明す る場合で も、 光量 を無駄にす る こ と がな く 、 照明効率 を高め る こ と が出来る。
(実施例 2 3 ) 実施例 2 2 において は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に よ り 形成 さ れる 2 次光源像が偏光 ビー ム ス プ リ ッ タ ー 2 9 2 1 部分に位置する よ う に、 光源部 4 0 1 はその光源光軸 R がシ ス テ ム 光軸 L に対 し て僅か な角度 を なす よ う に配置す る 必要があ っ た力 変角 プ リ ズム を 配置 す る こ と で、 光源光軸 R を シ ス テ ム 光軸 L と 一致 させ、 光源部 を傾 けずに配置 させる こ と が出来る。
す な わち、 図 3 0 に示す実施例 2 3 に係わ る 偏光照明装置 3 0 0 0 の よ う に構成 して も よ い。 図 3 0 に示す偏光照明装置 3 0 0 0 で は、 変角 プ リ ズム 3 0 0 1 が光源部 4 0 1 と 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の間 に配置 さ れて い る。 光源部 4 0 1 力 ら 変角 プ リ ズ ム 3 0 0 1 に 入射 し た光は、 変角 ブ リ ズ ム に よ り 進行方向 を僅かに 曲 げ ら れ、 垂 直では な いあ る 角度 を伴 っ て 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に入射 し、 偏光 ビー ム ス プ リ ッ タ 一 2 9 2 1 の所定の位置に達す る。
つ ま り、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に よ り 形成 さ れる 2 次光源像の位 置 を変角 プ リ ズム 3 0 0 1 の設笸 に よ り 自 在に設定で き る ため、 光 源部 4 0 1 を シ ス テ ム 光軸 L 上に配置す る こ と が出来、 光学系の作 製がよ り 簡単、 且つ容易 と な る。
更に、 変角 プ リ ズム 3 0 0 1 と 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を一体化す る こ と が出来、 その場合に は変角 ブ リ ズム と 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 と の間で光の反射損失の原因 と な る 界面の数を減少で き る ため、 光 源部 4 0 I か ら の光 を損失す る こ と な く 第 2 の レ ンズ板 2 9 0 1 へ と 導 く こ と が出来る。
(実施例 2 4 )
シ ス テ ム光軸 L に対 し て僅かに傾けた状態で配置す る必要があ る 光源部 4 0 1 を シ ス テ ム光軸 L 上に配置 さ せ る に は、 先の実施例 2 3 で示 し た方法以外に も、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を構成す る微小集 光 レ ン ズ 4 4 3 を偏心系の レ ン ズ と す る 方法に よ っ て も 実現可能で あ る。 その具体例 を、 実施例 2 4 に係わ る偏光照明装置 3 1 0 0 と し て、 図 3 1 に示す。
図 3 1 に示す よ う に、 本例の照明装置 3 1 0 0 では僞心系微小集 光 レ ン ズ 3 1 0 1 に よ り 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を構成 し、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を 出射す る 光束の主光線を僅かに傾け、 偏光 ビ一 ム ス ブ リ ツ タ ー 2 9 2 1 の所定の位置 に 2 次光源像が形成 さ れる よ う に 設定 し て い る。 こ の た め、 光源部 4 0 1 を シ ス テ ム 光軸 L 上に配置 で き、 光学系の作製が よ り 簡単、 且つ容易 と な る。
(実施例 2 5 )
上記の実施例 2 2 〜実施例 2 4 において用 いた第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 は、 何れ も 集光 レ ン ズア レ イ 2 9 0 2 と 出射側 レ ン ズ 2 9 0 5 を備 え て いた。 倔光 ビー ム プ リ ズム ア レ イ 2 9 0 3 に入射す る光 は、 その主光線の傾 き がシ ス テ ム 光軸 L と 平行であ る こ と が理想的 で あ る こ と か ら、 集光 レ ン ズ ア レ イ 2 9 0 2 は第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を構成す る微小集光 レ ン ズ 4 4 3 と 同一の レ ン ズに よ り 構成 さ れ る場合が多 く 、 ま た、 出射側 レ ン ズ 2 9 0 5 は第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 上の シ ス テ ム光軸 L か ら 雜れた異な る位 fi を通過 し た光束 を所 定の照明領域 4 0 4 上に重 結合さ せる ため に必要であ る。
し力、 し、 集光 レ ン ズア レ イ 2 9 0 2 を倀心系の レ ン ズ と する と 共 に、 反射 ミ ラ ー 2 9 2 2 の反射面 2 9 4 1 の設置角度 を工夫す る こ と に よ り、 出射側 レ ン ズ 2 9 0 5 を省略す る こ と が可能であ る。 そ の具体例 を、 実施例 2 5 に係わ る偏光照明装置 3 2 0 0 と して、 図 3 2 に示す。
図 3 2 に示す よ う に、 本例では偏心系集光 レ ン ズ 3 2 0 2 を 用 い て集光 レ ン ズア レ イ 2 9 0 2 を楙成 して い る ため、 集光 レ ン ズァ レ ィ 2 9 0 2 の部分において偈光 ビー ム ス プ リ ッ タ ー 2 9 2 1 を通過 す る P 偏光光の主光線を照明領域の中心 4 0 4 a に 向け る こ と が出 来る。 シ ス テ ム光軸 L か ら 離れた位置に あ る偏光 ビー ム ス プ リ ッ タ - 2 9 2 1 を通過す る 光束に対 し て は、 儡心系集光 レ ン ズ 3 2 0 1 の偏心量 を 大 き く す る こ と に よ り 対応で き る。 一方、 偏光 ビー ム ス ブ リ ツ タ ー 2 9 2 1 及び反射 ミ ラ ー 2 9 2 2 を経て 出射 さ れる S 偏 光光に対 し て も、 反射 ミ ラ ー 2 9 2 2 の反射面 2 9 4 1 の設置角度 を適当 な値 と す る こ と で、 S 偏光光の主光線を照明領域の中心 4 0 4 a に向け る こ と が出来る。 勿論、 こ の場合に は、 シ ス テ ム光軸 L か ら の距離 に応 じ て反射面の設置角度 を個 々 に最適化す る 必要があ る。
以上の よ う な構成 と す る こ と に よ り、 出射側 レ ン ズ 2 9 0 5 は不 要 と な り、 光学系の低コ ス ト 化が可能 と な る。
ま た、 本例の よ う に 出射側 レ ン ズ を使用 し な い構成で は、 集光 レ ン ズア レ イ 2 9 0 2 の設置場所は倔光分雜ブ リ ズ ム ア レ イ 2 9 0 3 の光源側 に 限定 さ れる こ と は な く、 集光 レ ン ズア レ イ 2 9 0 2 を構 成する倀心系集光 レ ン ズ 3 2 0 1 の レ ン ズ特性、 及び偏光分離プ リ ズ ム ア レ イ 2 9 0 3 の偏光分離面 2 9 3 1 と 反射面 2 9 4 1 の配置 角度に よ っ て は、 集光 レ ン ズア レ イ 2 9 0 2 を偏光分離プ リ ズム ァ レ イ 2 9 0 3 の照明領域側 に設置す る こ と も 可能であ る。
(実施例 2 6 ) . 上記の実施例 2 2 〜 実施例 2 5 において は、 何れの場合 も 光源部 4 0 1 及び第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を シ ス テ ム 光軸 L 上に配置 し、 光 源部 4 0 1 の向 き や、 或いは第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 の レ ン ズ特性を 調節す る こ と に よ り、 偏光 ビ一 ム ス プ リ ッ タ ー 2 9 2 1 の所定の位 置に 2 次光源像を結像 させて いた。 こ れ ら に対 し て、 光源部 4 0 1 及び第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を シ ス テ ム光軸 に対 し て平行 シ フ ト さ せ る こ と に よ つ て も、 同様の結果 を得る こ と が出来 る。
さ ら に、 第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 の集光 レ ン ズ ア レ イ 2 9 0 2 を 構成す る 集光 レ ン ズ 2 9 1 0 の横方向の大 き さ （横幅） に着 目 す る と、 2 次光源像の結像位置は常 に偏光 ビー ム ス プ リ ッ タ ー 2 9 2 1 上に限定さ れる こ と か ら、 集光 レ ン ズ 2 9 1 0 の横幅は偏光 ビー ム ス ブ リ ッ タ ー 2 9 2 1 の横幅 W p に等 し い大 き さ であ れば、 十分機 能す る こ と が判 る。
以上の内容を盛 り 込んだ具体例 を、 実施例 2 6 に係わ る偏光照明 装置 3 3 0 0.と し て、 図 3 3 に示す。 本例 において は、 シ ス テ ム光 軸 L に対 し て、 偏光 ビ一 ム ス ブ リ ツ タ ー 4 3 の横幅 W p の 1 2 に 相当す る シ フ ト 量 （ = D ) で、 偏光分離プ リ ズ ム ア レ イ 2 9 0 3 に おいて偈光 ビ一 ム ス ブ リ ツ タ ー 2 9 2 1 が存在す る 方向 （図で は下 方向） に、 光源部 4 0 1 及び第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 を平行 シ フ ト し た状態で配置 し、 さ ら に、 偏光 ビー ム ス ブ リ ツ タ ー 2 9 2 1 の檨幅 W p と 等 し い レ ン ズ幅 （横幅） を有する集光ハ ー フ レ ン ズ 3 3 0 1 を用いて、 偈光 ビー ム ス プリ ッ タ ー の存在場所に対応 させて配列す る こ と に よ り 、 第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 の集光 レ ン ズ ア レ イ 2 9 0 2 を構成 し て い る。
以上の よ う な搆成 と す る こ と に よ り、 光学系の設計が容易 に な る と 共 に、 光学系の低コ ス ト 化が可能 と な っ て い る。
(実施例 2 4 の照明装置 を用いた投写型表示装置）
図 3 4 【こ は、 実施例 2 3 ない し 2 6 の照明装置の う ち、 図 3 1 に 示 し た偏光照明装置 3 1 0 0 を用 いた投写型表示装置の例 を示 し て あ る。
図 3 4 に示す よ う に、 本例の装 S 3 4 0 0 の儡光照明装置 3 1 0 0 は、 ラ ン ダム な偏光光 を 一方向 に 出肘す る 光源部 4 0 1 が構成 さ れ、 こ の光源部 4 0 1 か ら放射 さ れた ラ ン ダ ム な偏光光は、 第 1 の レ ン ズ板 4 4 1 に よ っ て集光 さ れた状態で第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 の所定の位置 に導かれた後、 第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 の中の倔光分 雜 ブ リ ズ ム ア レ イ 2 9 0 3 に よ り 2 種類の儡光光に分離 さ れる。 ま た、 分離 さ れた各偏光光の う ち、 P 倀光光につい て は A Z 2 位相差 板 2 9 0 4 に よ っ て S 偏光光に 変換 さ れる。
こ の偏光照明装置 3 1 0 0 か ら 出射 さ れた光束は、 ま ず、 青色綠 色反射 ダ イ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 3 4 0 1 において、 赤色光が透過 し、 青色光お よ び緑色光が反射す る。 赤色光は、 反射 ミ ラ ー 3 4 0 2 で 反射さ れ、 第 1 の液晶 ラ イ ト バル ブ 3 4 0 3 に達す る。 一方、 青色 光お よ び緑色光の う ち、 緑色光は、 緑色反射ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー
3 4 0 4 に よ っ て反射さ れ、 第 2 の液晶 ラ イ ル ブ 3 4 0 5 に逢 す る。
こ こ で、 青色光は各色光の う ち で最 も 長い光路長 を持つの で、 青 色光に対 し て は、 入射側 レ ン ズ 3 4 0 6、 リ レ ー レ ン ズ 3 4 0 8 お よ び出肘側 レ ン ズ 3 4 1 0 か ら な る リ レ ー レ ン ズ系で構成 さ れた導 光手段 3 4 5 0 を設けて あ る。 すな わ ち、 青色光は、 緑色反射 ダイ ク ロ イ ツ ク ミ ラ ー 3 4 0 4 を透過 し た後に、 ま ず、 入射側 レ ン ズ 3
4 0 6 お よ び反射 ミ ラ ー 3 4 0 7 を轻て、 リ レ ー レ ン ズ 3 4 0 8 に 導かれ、 こ の リ レ ー レ ン ズ 3 4 0 8 内 に集束 さ れた後、 反射 ミ ラ 一 3 4 0 9 を経て 出射側 レ ン ズ 3 4 1 0 に導かれ、 しかる 後に、 第 3 の液晶 ラ イ ト バルブ 3 4 1 1 に達す る。 こ こ で、 第 1 乃至第 3 の液 晶 ラ イ ト 'ル ブ 3 4 0 3 3 4 0 5 3 4 1 1 は、 それぞれの色光 を 変調 し、 各色に対応 し た映像惰報を含 ま せた後に、 変調 し た色光 を ダイ ク ロ イ ツ ク ブ リ ズム 3 4 1 3 (色合成手段） に入射す る。 ダ ィ ク ロ イ ツ ク ブ リ ズム 3 4 1 3 に は、 赤色反射の誘電体多層膜 と 青 色反射の誘電体多層膜 と が十字状に形成 さ れて お り、 それぞれの変 調光束 を 合成す る。 こ こ で合成 さ れた光束は、 投写 レ ン ズ 3 4 1 4 (投写手段） を 通過 し て ス ク リ ー ン 3 4 1 5 上に映像を形成す る こ と に な る。
こ の よ う に構成 し た投写型表示装置 3 4 0 0 で は、 1 種類の儡光 光 を変調す る タ イ プの液晶 ラ イ ト ノ、 'ル ブが用 い ら れて い る。 し たが つ て、 従来の照明装置 を用いて ラ ン ダム な偏光光 を 液晶 ラ イ ト バ ル ブに導 く と、 ラ ン ダ ム な僞光光の う ちの半分は、 馄光板で吸収 さ れ て熱に変わ っ て し ま う の で、 光の利用効率が悪い と 共に、 偏光板の 発熱 を抑え る 大型で騒音が大 き な冷却装置が必要であ る と い う 問題 点があ っ た。 し か し本例の装置 3 4 0 0 では、 かかる 問題点が大幅 に改巷 さ れる。
すな わ ち、 本例の投写型表示装置 3 4 0 0 で は、 偏光照明装置 3 1 0 0 において、 一方の僞光光、 例 え ば P 偏光光のみ に対 して、 ス ノ 2 位相差板 2 9 0 4 に よ っ て偏光面の回転作用 を与え、 他方の偏 光光、 例 え ば S 偏光光 と 偏光面が揃っ た状態 と す る。 それ故、 儷光 方向の揃 っ た偏光光が第 1 乃至第 3 の液晶 ラ イ ト バル ブ 3 4 0 3、 3 4 0 5、 3 4 1 1 に導かれる の で、 偏光板 （図示せず） に よ る光 吸収は非常 に少な く、 し たがっ て、 光の利用効率が向上 し、 明 る い 投写映像を得る こ と がで き る。 ま た、 偏光板に よ る光吸収量が低減 す る ので、 偏光板での温度上昇が抑制 さ れる。 し たがっ て、 冷却装 置の小型化、 低騒音化を達成で き、 高性能な投写型表示装置 を 実現 で き る。
さ ら に、 偏光照明装 3 1 0 0 では、 第 2 の レ ン ズ板 2 9 0 1 に おいて、 集光 レ ン ズ 2 9 1 1 の形状に合わせて 2 種類の偏光光 を横 方向 に分離 して い る。 し たがっ て、 光量 を無駄にす る こ と がな く 、 横長の矩形形状を し た照明領域を形成で き る。 そのため に、 儡光照 明装置 3 1 0 0 は、 見やす く、 かつ、 迫力 の あ る 映像 を投写で き る 横長の液晶 ラ イ ト バル ブ用 に適 し て い る。
先の実施例 2 2 で述べた よ う に、 本例の偏光照明装置では、 儡光 変換光学要素 を組み入れて い る に も かかわ ら ず、 偏光変換プ リ ズム ア レ イ 2 9 0 3 を 出射す る光束幅の広が り が抑え ら れて い る。 こ の こ と は、 液晶 ラ イ ト バル ブを照明す る 際に、 大 き な角度 を伴 っ て液 晶 ラ イ ト ノヽ ' ル ブに入射す る光が殆 どな レ、 こ と を意味 し て い る。 し た がっ て、 F ナ ンノ、'一 の小 さ い極め て大口径の投写 レ ン ズ を用 い な く て も、 明 る い投写映像を実現で き る。
ま た、 本例では、 色合成手段 と し て、 ダイ ク ロ イ ツ ク ブ リ ズ ム 3 4 1 3 を 用 いて レゝ る ので、 小型化が可能であ る。 ま た、 液晶 ラ イ ト ノ、 *ル ブ 3 4 0 3、 3 4 0 5、 3 4 1 1 と 投写 レ ン ズ 3 4 1 4 の間の 光路長が短いの で、 比較的小 さ な 口径の投写 レ ン ズ を用 いて も、 明 る い投写映像を実現で き る。 ま た、 各色光は、 3 光路の う ちの 1 光 路のみ、 その光路長が異な る 力、'、 本例では光路長が最 も 長い青色光 に対 し て は、 入射側 レ ン ズ 3 4 0 6、 リ レ ー レ ン ズ 3 4 0 8 お よ び 出射側 レ ン ズ 3 4 1 0 か ら な る リ レ ー レ ン ズ系で構成 し た導光手段 3 4 5 0 を設けて あ る ので、 色ム ラ等が生 じ な い。
なお、 投写型表示装置 と し て は、 色合成手段に 3 枚の ダ イ ク ロ イ ッ ク ミ ラ ー を用 いた ミ ラ ー光学系 に よ り 構成す る こ と も で き る。 勿 論、 その場合において も 本例の偏光照明装置 を組み込む こ と が可能 であ り、 本例の場合 と 同様に、 光の利用効率に優れた明 る い高品位 の投写映像 を形成で き る。
(その他の実施形態）
なお、 上記の実施例 において は、 多 く の場合、 儡光変換手段にお いて、 例え ば P 偏光を S 儡光に揃え る よ う に し て い る 力、'、 勿論、 偏 光方向はいずれの方向 に揃え て も よ い。 ま た、 P 偏光光お よ び S 偏 光光の双方 に対 し て、 位相差層 に よ つ て偏光面の 回転作用 を与え て. 僞光面 を揃え て も よ い。
—方、 各実施例では、 ス / 2 位相差板、 位相差板 と し て一 般的な高分子 フ ィ ル ム 力、 ら な る も の を想定 し て い る。 し か し、 こ れ ら の位相差板を ッ イ ス テ ッ ド · ネ マチ ッ ク 液晶 （ T N 液晶） を用 い て構成 し て も よ い。 T N 液晶 を 用 いた場合に は、 位相差板の波長依 存性を小 さ く で き る ので、 一般的 な高分子 フ ィ ル ム を用 いた場合に 比べ、 / 2 位相差板お よ び Z 4 位相差板の儡光変換性能 を 向上 さ せ る こ と 力 f で き る。 産業上の利用 の可能性
本発明の傷光照明装置では、 ィ ン テ グ レ ー タ 光学系 を備 え た照明 装奩において、 光源か ら 出射 さ れた儡光光 を倔光方向が直交す る 1 つの儡光光に分離 し て 9 0 度未満の角度で方向分雜す る偏光分離手 段 と、 こ れ ら の儡光光の偏光方向 を揃え る偽光変換手段 と を有 し、 偏光分雜手段 を、 ィ ン テ グ レ 一 タ 光学系 を構成 し てい る 第 1 の レ ン ズ板の入射側お よ び出射側の う ち の何れか一方の側力、、 あ る い は、 第 2 の レ ン ズ板の内部に配置 し た搆成を採用 し て いる。
し たがっ て、 本発明の偏光照明装置 に よ れば、 儡光方向の揃 っ た 偏光光を 照射領域に照射で き る。 従っ て、 液晶 ラ イ ト バ ル ブを 用い た投写型表示装置 に本発明 に係 る偏光照明装置 を用いた場合に は、 偏光面が揃 っ た偏光光を液晶 ラ イ ト バ ル ブ に供給で き る の で、 光の 利用効率が向上 し、 投写映像の明 る さ を 向上 させ る こ と がで き る。 ま た、 儡光板に よ る 光吸収量が低減す る ので、 儡光板での温度上昇 が抑制 さ れる。 それ故、 冷却装置の小型化や低騒音化を実現で き る ( ま た、 本発明では、 イ ン レ グ レ ー タ 光学系の特徴であ る微小 な 2 96/20422
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次光源像 を生成す る と い う プ ロ セ ス を利用 し て偏光光の分離 に よ り 生ずる 空間的 な広力1' り を 回避 し て い る。 し たがっ て、 偏光変換素子 を備え た光学系であ る に も かかわ ら ず、 装置寸法 を、 従来の照明装 置 と 同 じ程度の寸法に抑え る こ と がで き る。
さ ら に ま た、 倔光分雜手段 と し て、 プ リ ズム ビー ム ス ブ リ ツ タ を 用 いた構成に よ れば、 偏光分離膜 と し て熱的 に安定な誘電体多層膜 を 用 いて い る ので、 偏光分雜部の儷光分離性能は、 熟的 に安定であ る。 こ の た め、 大 き な光出力が要求 さ れ る 投写型表示装置 にお いて も 常に安定 し た偏光分雜性能 を 発揮で き る。
ブ リ ズ ム ビー ム ス ブ リ ッ タ を 第 1 の レ ン ズ板の入射面側 に配置す る構成 を採用す る と、 P 倔光光 と S 偏光光 と の分離特性が良好 に な る。 なぜな ら ば、 プ リ ズム ビー ム ス ブ リ ッ ク は光の入射角 に対 して 偏光光の分離特性が左右 さ れる。 そ の ため、 リ フ レ ク タ 一 に よ つ て 略平行化 し た光 を プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ に入射さ せ る こ と に よ り 偏光光の分雜特性力 よ り 良好で安定 し た も の と な る か ら で あ る ま た、 プ リ ズ ム ビー ム ス ブ リ ッ タ を 第 1 の レ ン ズ板の出射面側に 配置す る 構成 を採用す る と、 よ り 装置 を小型化す る こ と がで き る。
なぜな ら ば、 第 1 の レ ン ズ板 と 第 2 の レ ン ズ板 と の隙間 を狭 く で き る 力、 ら であ る。

Claims

s求の範囲
1 . 偏光方向がラ ン ダム な光を出射する光源 と、 複数の レ ン ズ か ら構成さ れている第 1 の レ ン ズ板お よ び複数の レ ン ズか ら構成さ れる第 2 の レ ン ズ板を備えた ィ ン テ グ レ 一 タ光学系と を有 し、 前記 光源から の出射光が前記第 1 の レ ン ズ板を介 して前記第 2 の レ ンズ 板を構成 している各 レ ン ズ の入肘面上に それぞれ 2 次光源像と して 投写さ れ、 当該第 2 の レ ン ズ板か ら の出射光を用いて被照明対象物 を照明す る照明装置において、
前記光源か ら 出射さ れた偏光光を偏光方向が直交する 2 つの偏光 光に分離 して 9 0 度未満の角度で方向分雜する偏光分離手段と、 前 記 2 つの倔光光の傷光方向を揃え る偏光変換手段 と を有 し、 前記偏 光分雜手段が、 前記イ ン テ グ レー タ 光学系の前記第 1 の レ ンズ板の 入射側お よ び出射側の う ちの何れか一方の側に配置さ れている こ と を特徴と する倔光照明装 fi。
2 . 請求の範囲第 1 項において、 前記偏光分離手段は、 液晶層 を プリ ズム基板と ガラ ス基板の間に挟んだ構成であ り、 前記ブリ ズ ム基板における液晶層 と の界面は光軸に対 して 9 0 度未満の角度だ け傾斜 した多段の傾斜面 と な っ てお り、 前記プリ ズム基板と前記液 晶層 と の界面に よ っ て、 前記光源部か ら 出射さ れた偏光光を偏光方 向が直交する 2 つの偏光光に分離 して 9 0 度未満のずれを も つ角度 方向に出射する こ と を特徴 と す る偏光照明装置。
3 . 請求の範囲第 1 項において、 前記偏光分離手段は、 誘 体 多 ϋ膜か ら な る偏光分離膜を備え、 該偏光分離膜に よ つ て前記光源 部か ら 出射さ れた偏光光を偏光方向が直交する 2 つの偏光光に分雜 し て 9 0 度未満のずれ を も つ角度方向 に 出射す る プ リ ズ ム ビー ム ス プ リ ッ タ であ る こ と を特徴 と す る偏光照明装置。
4 . 請求の範囲第 3 項において、 前記偏光分雜手段 と し て のブ リ ズム ビー ム ス ブ リ ツ タ は、 平板状の四角柱プリ ズム と、 該四角柱 プ リ ズ ム の対向す る 2 つの側面部の う ち の一方の側面部に斜面部が 接合 さ れた三角柱プ リ ズム と を有 し、 前記四角柱 プ リ ズム と 前記三 角柱プ リ ズム と の接合部分に は、 前記儡光分離膜が形成 さ れ、 前記 四角柱プ リ ズム の他方の側面部に は、 前記 2 つの偏光光の う ち、 前 記偏光分雜膜 を 透過 し た倔光光を所定の方向 に反射す る ための反射 膜が形成 さ れて い る こ と を特徴 と す る偏光照明装置。
5 . 請求の範囲第 3 項において、 前記偏光分雜手段 と して のブ リ ズム ビ一 ム ス ブ リ ッ ク は、 平板状の第 1 の四角柱プ リ ズム と、 該 四角柱プ リ ズム の対向す る 2 つの側面部の う ち の一方の側面部 に側 面部が接合 さ れた平板状の第 2 の四角柱プ リ ズム と を有 し、 前記第 1 の四角柱プ リ ズム と 前記第 2 の四角柱プ リ ズム の接合部分に は、 前記馄光分離膜が形成 さ れ、 前記第 1 の四角柱プ リ ズム の他方の側 面部に は、 前記 2 つの儷光光の う ち、 前記儡光分雜膜を 透過 し た偏 光光を所定の方向 に反射す る ための反射膜が形成 さ れて い る こ と を 特徴 と す る偏光照明装置。
6 . 請求の範囲第 3 項において、 前記偏光分離手段 と して の ブ リ ズム ビー ム ス ブ リ ツ タ は、 平板状の四角柱プ リ ズム と、 該四角柱 プ リ ズム の対向す る 2 つの側面部の う ち の一方の側面部に斜面部が 接合さ れた複数の三角柱プ リ ズム を 有 し、 前記四角柱プ リ ズム と 前 記三角柱プ リ ズ ム の接合部分には、 前記偏光分雜膜が形成 さ れ、 前 記四角柱プ リ ズ ム の他方の側面部に は、 前記 2 つの偏光光の う ち、 前記偏光分離膜を 透過 し た偏光光を所定の方向 に反射す る た め の反 射膜が形成 さ れて い る こ と を特徴 と す る偏光照明装置。
7 . 請求の範囲第 3 項において、 前記偏光分離手段 と し て の ブ リ ズム ビ一 ム ス プ リ ッ タ は、 斜面部に前記偏光分離膜が形成 さ れた 第 1 の三角柱プ リ ズム と、 前記 2 つの儡光光の う ち、 前記倔光分離 膜 を 透過 し た偏光光を所定の方向 に反射す る ため の反射膜が斜面部 に形成 さ れた第 2 の三角柱プ リ ズ ム と を 有 し、 該第 2 の三角柱プ リ ズム と 前記第 1 の三角柱プ リ ズム と は、 斜面部の間 に液体 を充填 し た状態で一体化 さ れて い る こ と を特徴 と す る儡光照明装 fi。
8 . 請求の範囲第 3 項において、 前記僞光分離手段 と して の ブ リ ズム ビー ム ス ブ リ ツ タ は、 平板状の四角柱プ リ ズム と、 該四角柱 プ リ ズム の対向す る 2 つの側面部の う ち の一方の側面部に斜面部が 接合さ れた第 1 の三角柱プ リ ズム と、 前記四角柱プ リ ズム の他方の 側面部に斜面部が接合 さ れた第 2 の三角柱プ リ ズ ム と を備 え る 四角 柱状の プ リ ズ ム 合成体を複数有 し、
該ブ リ ズム 合成体では、 前記四角柱プ リ ズム と 前記第 1 の三角柱 プ リ ズム と の接合部分に前記倔光分離膜が形成 さ れ、 前記四角柱ブ リ ズ ム と 前記第 2 の三角柱プ リ ズ ム と の接合部分に反射膜が形成 さ れて い る と と も に、 前記プ リ ズム 合成体は、 前記イ ン テ グ レ ー 夕 光 学系の光軸 に対 し て直角 の方向 に、 かつ前記倔光分離膜同士が平行 に な る よ う に一列に配置 さ れ、
前記反射膜は、 該反射膜が形成 さ れた プ リ ズ ム 合成体に入射 さ れ た前記光源部か ら の前記 ラ ン ダム な偏光光を一方側で隣接する プ リ ズム 合成体に出射す る と と も に、 他方側で K接す る プ リ ズ ム 合成体 か ら 入射 さ れて く る偏光方向がラ ン ダム な儡光光の う ち、 同 じ プ リ ズム 合成体に形成 さ れて い る 前記偏光分離膜を透過 し た偏光光 を所 定の方向 に反肘す る こ と を特徴 と す る儡光照明装置。
9 . 請求の範囲第 3 項おいて、 前記偏光分離手段 と し ての プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ は、 内部に前記儡光分離膜が形成 さ れた四角 柱状の プ リ ズム 合成体を複数有 し、 該ブ リ ズム 合成体は、 前記偏光 分雜膜が略同 じ 向 き で前記イ ン テ グ レ ー タ 光学系の光軸 に対 し て直 角 の方向 に一列 に配置 さ れて い る こ と を特徴 と す る偏光照明装置。
1 0 . 請求の範囲第 3 項に おいて、 前記偏光分雜手段 と して の プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ は、 内部に前記偏光分離膜が形成 さ れた四 角柱状の プ リ ズム 合成体を複数有 し、 該ブ リ ズム 合成体は、 前記ィ ン テ グ レ ー タ 光学系の光軸に対 し て直角 の方向 に一列 に配置 さ れて い る と と も に、 前記イ ン テ グ レ ー タ 光学系の光軸の両側で は、 前記 偏光分雜膜の向 き が略反対であ る こ と を特徴 と す る儷光照明装置。
1 1 . 請求の範囲第 1 項において、 前記偏光分離手段は、 誘電体 多層膜か ら な る倔光分離膜を僱え、 該偏光分離膜に よ つ て前記光源 部か ら 出射さ れた儡光光を偏光方向が直交する 2 つの倔光光に分離 し て 9 0 度未満のずれを も つ角度方向 に出射する プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ であ り、 前記第 1 の レ ン ズ板と 前記第 2 の レ ン ズ板の 間 に 配列 さ れてお り、
こ の プ リ ズム ビー ム ス プ リ ッ タ は、 平板状の四角柱プ リ ズム と、 該四角柱プ リ ズム の対向する 2 つの側面部の う ち の一方の側面部に 斜面部が接合さ れた直角 プ リ ズム と を有 し、 前記四角柱プ リ ズム と 前記直角 プ リ ズム と の接合部分に は前記儡光分離膜が形成 さ れ、 前 記四角柱プ リ ズム の他方の側面部には、 前記 2 つの偏光光の う ち、 前記偏光分離腠を透過 した僞光光を所定の方向に反射す る ための反 射膜が形成さ れてお り、
前記直角 プリ ズム の直交する 2 つの面が入射面お よ び出射面 と さ れてお り、 当該入射面から入射 して、 前記偏光分離膜お よ び前記反 射膜に よ つ て分離反射されて前記出射面から 出射する 2 つの前記偏 光光が、 光軸に対 して略対称な角度で振 り 分け ら れる よ う に な っ て いる こ と を特徴 と する偏光照明装篋。
1 2 . 偏光方向がラ ン ダム な光を出射する光源と、
誘 S体多層膜から な る偏光分雜膜を 2 つの直角プリ ズム で挟んだ 構造を備え、 こ の偏光分離膜に よ つ て前記光源か ら の出射光を偏光 方向が互いに直交する P倔光光と S偏光光に分離 して出力する傷光 分離手段と、
矩形状の外形を有する複数の集光ミ ラ ー に よ り 構成さ れ、 前記儡 光分離手段から 出射される P僞光光を集光 し、 P偏光光か ら な る複 数の 2 次光源像を形成する ための第 1 の集光 ミ ラ ー板と、
前記第 1 の集光 ミ ラ 一板と ほぼ同様の寸法形状をな し、 前記倔光 分離部から 出射さ れる S倔光光を集光 し、 前記 P偏光光から な る複 数の 2 次光源像が形成される位置 と は僅かに異な る位置に前記 S偏 光光から な る複数の 2 次光源像を形成する ための第 2 の集光ミ ラ ー 板と、
前記第 1 の集光ミ ラ —板と前記儡光分離手段の間、 お よ び前記第 2 の集光 ミ ラ ー板と前記偏光分離手段の間に、 それぞれ配置さ れた 第 1 お よ び第 2 の A / 4 位相差板と、
前記 P偏光光から なる複数の 2 次光源像と前記 S偏光光から な る 複数の 2 次光源像が形成さ れる位置の近傍に配置され、 前記第 1 あ る いは第 2 の集光 ミ ラ ー板を構成する集光 ミ ラ ー と 同数の レ ン ズか ら構成さ れた集光 レ ン ズ板お よ び λ / 2 位相差板と
を有する こ と を特徴と する僞光照明装置。
1 3 . 請求の範囲第 1 2 項において、 前記偏光分離手段は平板状 の偏光分雜板か ら構成さ れている こ と を特徴と する偏光照明装置。
1 4 . 偏光方向がラ ン ダム な光を出射する光源 と、
矩形状の外形を有する複数の集光 レ ン ズ か ら構成さ れ、 前記光源 か ら 出射さ れる光を集光 して、 複数の 2 次光源像を形成する ための 第 1 の レ ン ズ板と、
前記複数の 2 次光源像が形成さ れる位置の近傍に置かれ、 集光 レ ン ズ ア レ イ 、 倀光分雜ブリ ズ ム ア レ イ、 Α Ζ 2 位相差板、 お よ び出 肘側 レ ン ズを備えた第 2 の レ ン ズ板と を有 し、
前記集光レ ン ズ ア レ イ は、 前記第 1 の レ ン ズ板を搆成する前記集 光レ ンズと 同数の集光レ ンズから な り、 前記偏光分離プリ ズム ァ レ ィ は、 ラ ン ダム な偏光光を Ρ傷光光と S倡光光に分離する も のであ つ て、 複数の倔光ビーム ス プリ ッ タ と複数の反射 ミ ラ ーから構成さ れ、 前記 λ Ζ 2 位相差板は、 倔光分離プリ ズム ア レ イ の出射面の側 に配置され、 前記出射側 レ ン ズは、 前記 / Ι Ζ 2 位相差板の出射面の 側に配置さ れている
こ と を特徴と する偏光照明装置。
1 5 . 照明装置 と、 こ の照明装置から の光束に含ま れる儡光光を 変調 して画像情報を含ませる液晶ラ ィ ト バ ル ブを備えた変翻手段 と、 変調光束を ス ク リ一ン上に投写表示する投写光学系 と を有する投写 型表示装置において、 前記照明装置は、 偏光方向がラ ン ダム な光を 出射す る 光源 と、 複 数の レ ン ズか ら構成 さ れて い る 第 1 の レ ン ズ板お よ び複数の レ ン ズ か ら搆成 さ れる 第 2 の レ ン ズ板を備え た イ ン テ グ レ ー タ 光学系 と を 有 し、 前記光源か ら の出射光が前記第 1 の レ ン ズ板を介 し て前記第 2 の レ ン ズ板を構成 し て い る 各 レ ン ズの入射面上 にそ れぞれ 2 次光 源像 と し て投写 さ れ、 当該第 2 の レ ン ズ板か ら の 出射光に よ り 前記 変調手段 を 照明す る よ う に な っ て お り、
当該照明装置は、 更に、 前記光源か ら 出射 さ れた偏光光 を偏光方 向が直交す る 2 つの儡光光に分離 して 9 0 度未満の角度で方向分離 す る偏光分離手段 と、 前記 2 つの倀光光の偏光方向 を 揃え る儡光変 換手段 と を有 し、 前記偏光分離手段が、 前記イ ン テ グ レ ー タ 光学系 の前記第 1 の レ ン ズ板の入射側お よ び出射側の う ち の何れか一方の 側 に配置 さ れて い る こ と を特徴 と す る投写型表示装置。
1 6 . 請求項 1 5 において、 更に、 前記照明装置か ら の光束 を少 な く と も 2 つ光束に分離す る色光分離手段 と、 前記変翻手段に よ つ て変摒 さ れた後の変 W光束を 合成す る色光合成手段 と を有 し、 当該 色光合成手段に よ り 得 ら れた合成光束が前記投写光学系 を介 し てス ク リ ー ン上 に投写表示 さ れる よ う に な っ て い る こ と を特徴 と す る投 写型表示装 fi。
1 7 . 請求項 1 5 ま た は 1 6 において、 前記偏光分離手段は、 液 晶層 を プ リ ズ ム 基板 と ガ ラ ス 基板の間 に挟ん だ構成であ り、 前記ブ リ ズム 基板にお け る 液晶層 と の界面は光軸 に対 し て 9 0 度未満の角 度だけ傾斜 し た多段の傾斜面 と な っ てい る こ と を特徴 と す る投写型 表示装置。
1 8 . 請求項 1 5 ま たは 1 6 において、 前記偏光分離手段は、 誘 鼋体多層膜から な る倡光分離膜を備え、 該偈光分雜膜に よ つ て前記 光源部か ら 出射さ れた儡光光を偏光方向が直交する 2 つの偏光光に 分離 して 9 0 ' 以下のずれを も つ角度方向に出射する プリ ズム ビー ム ス プリ ッ タ であ り、 前記第 1 の レ ンズ板の入射側に配置 さ れてい る こ と を特徴と する投写型表示装置。
1 9 . 請求項 1 5 ま たは 1 6 において、 前記偏光分雜手段は、 誘 電体多層膜から な る偏光分雜膜を備え、 該偏光分離膜に よ つ て前記 光源部か ら 出射さ れた僞光光を偏光方向が直交す る 2 つの偏光光に 分離 して 9 0 ' 以下のずれを も つ角度方向に出射する プリ ズム ビ一 ム ス プリ ッ タ であ り、 前記第 1 の レ ンズ板と 前記第 2 の レ ンズ板の 間に配列 されてお り、
このプリ ズム ピー ム ス プリ ッ タ は、 平板状の四角柱プリ ズム と、 該四角柱ブリ ズム の対向する 2 つの側面部の う ちの一方の側面部に 斜面部が接合さ れた直角 プリ ズム と を有 し、 前記四角柱プリ ズム と 前記直角 プリ ズム と の接合部分には前記儡光分雜膜が形成され、 前 記四角柱プリ ズム の他方の側面部には、 前記 2 つの倔光光の う ち、 前記偏光分雜膜を透過 した偏光光を所定の方向に反射する ための反 射膜が形成さ れてお り、
前記直角 プ リ ズム の直交する 2 つの面が入射面お よ び出射面 と さ れ、 当該入射面か ら入射 して前記偏光分雜膜お よ び前記反射膜に よ つ て分離反射さ れて前記出射面から 出射する 2 つの前記偏光光が、 光軸に対 して略対称な角度で振 り 分け られる よ う にな つ ている こ と を特徴と する投写型表示装置。
2 0 . 照明装置と、 こ の照明装置からの光束に含ま れる偏光光を 変調 して画像惰報を含ませる 変調手段と、 変調光束を ス ク リ ― ン 上 に投写表示する投写光学系 と を有する投写型表示装置において、 前 記照明装置は、
偏光方向がラ ン ダム な光を 出射する光源と、
誘電体多層膜から なる倡光分雜膜を 2 つの直角 プリ ズ ム で挟んだ 構造を偏え、 この儷光分雜膜に よ つて前記光源からの出射光を儡光 方向が互いの直交する P偏光光と S倔光光に分離 して出力する偏光 分離手段 と、
矩形状の外形を有する複数の集光ミ ラ ー に よ り 構成さ れ、 前記偏 光分離手段か ら 出射さ れる P偏光光を集光 し、 P偏光光から な る複 数の 2 次光源像を形成するための第 1 の集光 ミ ラ ー板と、
前記第 1 の集光ミ ラ ー板と ほぼ同様の寸法形状を な し、 前記偏光 分離部から 出射さ れる S偏光光を集光 し、 前記 P倔光光か ら な る複 数の 2 次光源像が形成さ れる位置 と は僅かに異な る位置に前記 S偏 光光か ら な る複数の 2 次光源像を形成する ための第 2 の集光 ミ ラ ー 板と、
前記第 1 の集光 ミ ラ ー板と前記偏光分離手段の間、 お よ び前記第 2 の集光 ミ ラ ー板と前記偏光分雜手段の間に、 それぞれ配置さ れた 第 1 お よ び第 2 の A Z 4 位相差板と、
前記 P偏光光から な る複数の 2 次光源像と前記 S偏光光から な る 複数の 2 次光源像が形成さ れる位置の近傍に配置され、 前記第 1 あ るいは第 2 の集光 ミ ラ ー板を構成する集光 ミ ラ ー と 同数の レ ン ズか ら構成された集光レ ン ズ板お よ び A 2 位相差板と
を有する こ と を特徴とする投写型表示装置。
2 1 . 請求項 2 0 において、 更に、 前記照明装置から の光束を少 な く と も 2 つ光束に分離する色光分離手段と、 前記変調手段に よ つ て変調 さ れた後の変調光束を 合成す る 色光合成手段 と を有 し、 当該 色光合成手段に よ り 得 ら れた合成光束が前記投写光学系 を介 し て ス ク リ ー ン上 に投写表示 さ れる よ う に な っ て い る こ と を特徴 と す る投 写型表示装置。
2 2 . 照明装置 と、 こ の照明装置か ら の光束に含 ま れ る儡光光を 変調 し て画像情報を含 ま せる 変調手段 と、 変調光束を ス ク リ ー ン上 に投写表示す る投写光学系 と を有す る投写型表示装置 において、 前 記照明装置 は、
偏光方向がラ ン ダム な光を 出射す る光源 と、
矩形状の外形を有す る 複数の集光 レ ン ズ か ら構成 さ れ、 前記光源 か ら 出射 さ れる 光を集光 し て、 複数の 2 次光源像 を形成す る ための 第 1 の レ ン ズ板 と、
前記複数の 2 次光源像が形成 さ れる位 Sの近傍 に置かれ、 集光 レ ン ズア レ イ、 倔光分離プ リ ズム ア レ イ、 ス / 2 位相差板、 お よ び出 射側 レ ン ズ を備え た第 2 の レ ン ズ板 と を有 し、
前記集光 レ ン ズア レ イ は、 前記第 1 の レ ンズ板を構成す る前記集 光 レ ン ズ と 同数の集光 レ ンズか ら な り、 前記儡光分離プ リ ズム ァ レ ィ は、 ラ ン ダム は偏光光を P 偏光光 と S 儷光光に分離す る も の であ つ て、 複数の偏光 ビー ム ス プ リ ッ タ と 複数の反射 ミ ラ ー か ら構成 さ れ、 前記 / I Z 2 位相差板は、 倔光分雜ブ リ ズ ム ア レ イ の出射面の側 に配置 さ れ、 前記出射側 レ ン ズは、 前記 λ 2 位相差板の出射面の 側に配 S さ れて い る
こ と を特徴 と す る投写型表示装置。
2 3 . 請求項 2 2 において、 更に、 前記照明装置か ら の光束 を少 な く と も 2 つ光束に分離する 色光分離手段 と、 前記変調手段に よ つ て変調 さ れた後の変翻光束を 合成す る色光合成手段 と を有 し、 当該 色光合成手段に よ り 得 ら れた合成光束が前記投写光学系 を介 し てス ク リ ー ン上 に投写表示 さ れる よ う に な っ て い る こ と を特徴 と す る投 写型表示装置。
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US08/619,663 A-371-Of-International US6147802A (en) 1994-12-28 1995-07-21 Polarization luminaire and projection display
US08619663 A-371-Of-International 1995-07-21
US09/691,221 Continuation US6445500B1 (en) 1994-12-28 2000-10-18 Polarization luminaire and projection display
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Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP1995/001448 WO1996020422A1 (fr) 1994-12-28 1995-07-21 Appareil d'eclairage en lumiere polarisee et dispositif d'affichage du type a projection

Country Status (6)

Country Link
US (10) US6147802A (ja)
EP (3) EP0753780B1 (ja)
DE (3) DE69532691T2 (ja)
HK (3) HK1014271A1 (ja)
TW (1) TW293882B (ja)
WO (1) WO1996020422A1 (ja)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997034173A1 (fr) * 1996-03-12 1997-09-18 Seiko Epson Corporation Separateur de lumiere polarisee, son procede de production et affichage par projection
WO1998008118A1 (en) * 1996-08-20 1998-02-26 Seiko Epson Corporation Polarized light separating/combining optical element, polarized light illuminating apparatus and projection-type display device
US6028703A (en) * 1997-03-14 2000-02-22 Nikon Corporation High-efficiency polarizing arrangement and projection apparatus using the same
EP0883020A4 (en) * 1996-10-30 2002-04-17 Seiko Epson Corp PROJECTION SCREEN AND ITS OPTICAL LIGHTING SYSTEM
US6597504B2 (en) * 2000-12-29 2003-07-22 Honeywell International Inc. Optical devices employing beam folding with polarizing splitters
CN100413347C (zh) * 1996-10-30 2008-08-20 精工爱普生株式会社 投射式显示装置及其照射光学系统
CN102314066A (zh) * 2011-08-25 2012-01-11 北京亚视创业科技发展有限公司 一种提高液晶投影仪亮度的方法、光源和液晶投影仪

Families Citing this family (130)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69532691T2 (de) * 1994-12-28 2005-02-10 Seiko Epson Corp. Polarisations-Beleuchtungsvorrichtung und diese verwendender Projektor
JP3298437B2 (ja) 1996-12-18 2002-07-02 セイコーエプソン株式会社 光学素子、偏光照明装置および投写型表示装置
US6529250B1 (en) 1997-05-22 2003-03-04 Seiko Epson Corporation Projector
JPH1152298A (ja) * 1997-07-31 1999-02-26 Sharp Corp 偏光照明装置及び投射型画像表示装置
CN1244277A (zh) * 1997-09-22 2000-02-09 索尼公司 图像显示装置
TW401709B (en) 1997-12-01 2000-08-11 Matsushita Electric Ind Co Ltd Polaroid light illuminating apparature and a projective portrait display
US6132047A (en) * 1998-02-18 2000-10-17 Seiko Epson Corporation Polarized light illumination device and projector
US6341867B1 (en) 1998-02-18 2002-01-29 Seiko Epson Corporation Polarized light illumination device and projector
JP3661392B2 (ja) * 1998-02-18 2005-06-15 セイコーエプソン株式会社 偏光照明装置および投写型表示装置
DE69925215T2 (de) * 1998-04-02 2006-01-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Bildprojektionssystem mit verbesserter helligkeit
AU9580898A (en) * 1998-04-24 1999-11-16 Minnesota Mining And Manufacturing Company Optical components with self-adhering diffuser
US6587159B1 (en) * 1998-05-29 2003-07-01 Texas Instruments Incorporated Projector for digital cinema
JP3573190B2 (ja) * 1998-07-03 2004-10-06 株式会社富士通ゼネラル 液晶プロジェクタ装置
JP3379694B2 (ja) * 1998-07-06 2003-02-24 富士通株式会社 色分解素子及び投射装置
US6513934B1 (en) * 1999-02-17 2003-02-04 Canon Kabushiki Kaisha Projection apparatus and observation apparatus
JP3622557B2 (ja) * 1999-02-23 2005-02-23 セイコーエプソン株式会社 偏光変換光学系及び照明光学系、並びに投写型表示装置
JP4148490B2 (ja) * 1999-06-25 2008-09-10 フジノン株式会社 偏光ビームスプリッタを用いた投射型表示装置
DE19941272A1 (de) * 1999-08-31 2001-03-08 Isco Optic Gmbh Beleuchtungssystem unter Verwendung eines afokalen Zylinderlinsensystems
JP4005292B2 (ja) * 2000-02-18 2007-11-07 フジノン株式会社 照明光学系およびこれを用いた投射型表示装置
US20010050815A1 (en) * 2000-04-28 2001-12-13 Jun Ishihara Light separation device, blazed grating device, diffraction grating device, and illumination optical system
US6499844B2 (en) * 2000-05-01 2002-12-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Projection device and integrator plate suitable for such a projection device
US6411437B1 (en) * 2000-06-28 2002-06-25 Corning Precision Lens, Incorporated Integrating polarization conversion system
JP2002023105A (ja) * 2000-07-04 2002-01-23 Seiko Epson Corp 照明光学系及びこれを用いたプロジェクタ
JP2002049094A (ja) * 2000-08-04 2002-02-15 Minolta Co Ltd プリズムシステムおよび投射型映像表示装置
JP4830188B2 (ja) * 2000-08-31 2011-12-07 凸版印刷株式会社 光拡散体およびそれを用いた表示装置
AU2001286111A1 (en) 2000-09-13 2002-03-26 Powerlase Limited Improvements to lasers
JP2002090696A (ja) * 2000-09-20 2002-03-27 Sony Corp 光学装置及び投射型表示装置
GB2368133A (en) * 2000-10-13 2002-04-24 Sharp Kk Polarisation conversion system, optical lens array and projection display system
TW524994B (en) * 2000-12-01 2003-03-21 Slight Opto Eletronics Co Ltd Optical S-P converter
JP2002182158A (ja) * 2000-12-12 2002-06-26 Ushio Inc 偏光ビームスプリッタを備えた光配向用偏光光照射装置
KR100397427B1 (ko) * 2000-12-28 2003-09-13 엘지전자 주식회사 편광 변환 장치
KR20020084155A (ko) * 2001-02-27 2002-11-04 세이코 엡슨 가부시키가이샤 조명 광학계 및 그것을 이용한 프로젝터
JP4628563B2 (ja) * 2001-03-08 2011-02-09 三菱電機株式会社 照明光学装置及び投写型表示装置
TW528914B (en) * 2001-03-19 2003-04-21 Delta Electronics Inc A size-adjustable light distribution module for flexibly adaptable to illumination system of different LCD displays
JP3797129B2 (ja) 2001-03-28 2006-07-12 セイコーエプソン株式会社 光学部品の取付構造およびプロジェクタ
US6505938B2 (en) * 2001-06-13 2003-01-14 Prokia Technology Co., Ltd. Projection display using transmissive and reflective light valves
JP2003014932A (ja) * 2001-06-29 2003-01-15 Canon Inc 偏光ビームスプリッタ、および偏光ビームスプリッタの作成方法
JP4185264B2 (ja) * 2001-07-02 2008-11-26 富士フイルム株式会社 偏光方向制御素子及び露光装置
JP2005531937A (ja) * 2001-09-27 2005-10-20 テラパルス， インコーポレイテッド 光伝送媒体における伝送ひずみのより高次の補償を行うための方法と装置
WO2003079054A2 (en) * 2002-03-15 2003-09-25 Terapulse, Inc. Athermal delay line
US7106443B2 (en) * 2002-04-10 2006-09-12 Lighthouse Capital Partners, Inc. Optical signal-to-noise monitor having increased coherence
JP3991764B2 (ja) * 2002-05-10 2007-10-17 セイコーエプソン株式会社 照明装置および投射型表示装置
US6646806B1 (en) * 2002-05-17 2003-11-11 Infocus Corporation Polarized light source system with dual optical paths
US6899440B2 (en) 2002-05-17 2005-05-31 Infocus Corporation Polarized light source system with mirror and polarization converter
US7144133B2 (en) * 2002-05-17 2006-12-05 Infocus Corporation Transflective color recovery
US7312913B2 (en) 2002-05-17 2007-12-25 Infocus Corporation Imaging light source with polarization and color recovery
DE10223885A1 (de) * 2002-05-29 2003-12-11 Zeiss Carl Jena Gmbh Anordnung zur Polarisation von Licht
EP1370088A1 (en) * 2002-06-07 2003-12-10 Chromagic Technologies Corporation An optical path struction of a liquid crystal projector
KR100474918B1 (ko) * 2002-08-30 2005-03-10 엘지전자 주식회사 편광 변환 장치
JPWO2004036307A1 (ja) * 2002-10-18 2006-02-16 セイコーエプソン株式会社 光学装置、および、プロジェクタ
JP4059066B2 (ja) * 2002-11-15 2008-03-12 セイコーエプソン株式会社 プロジェクタ
CN1729699A (zh) * 2002-12-20 2006-02-01 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于投影显示系统的集成的分束器和偏振器
JP3951180B2 (ja) * 2003-02-04 2007-08-01 ソニー株式会社 偏光変換素子および照明光学系、ならびにプロジェクタ
EP1463336A3 (en) * 2003-03-03 2007-10-03 Barco, naamloze vennootschap. Projection device and method for transmitting light in a projection device
KR100619006B1 (ko) * 2003-03-28 2006-08-31 삼성전자주식회사 고효율 프로젝션 시스템
US7318659B2 (en) * 2004-03-03 2008-01-15 S. C. Johnson & Son, Inc. Combination white light and colored LED light device with active ingredient emission
US20050083696A1 (en) * 2003-10-20 2005-04-21 Po-Liang Chiang Structure of LED illuminating apparatus
US7375897B2 (en) * 2003-12-19 2008-05-20 Carl Zeiss Smt Ag Imaging systems
JP2005195919A (ja) * 2004-01-08 2005-07-21 Sumitomo Electric Ind Ltd 偏光インテグレータ
US7192141B2 (en) * 2004-02-24 2007-03-20 Barco N.V. Optical arrangement for non-inverting illumination system
US7434942B2 (en) * 2004-04-29 2008-10-14 Pate Michael A Projection system
EP1612584A1 (en) * 2004-07-02 2006-01-04 Sony Deutschland GmbH Arrangement for illumination
US7404643B2 (en) * 2004-07-12 2008-07-29 Seiko Epson Corporation Projector having polarization conversion element
KR100636164B1 (ko) * 2004-08-27 2006-10-18 삼성전자주식회사 칼라 프리즘 및 이를 채용한 화상투사장치
DE602005007299D1 (de) * 2004-09-01 2008-07-17 Barco Nv Prismenanordnung
JP4539319B2 (ja) * 2004-12-15 2010-09-08 株式会社日立製作所 投射型表示装置
US7325957B2 (en) * 2005-01-25 2008-02-05 Jabil Circuit, Inc. Polarized light emitting diode (LED) color illumination system and method for providing same
US7261453B2 (en) * 2005-01-25 2007-08-28 Morejon Israel J LED polarizing optics for color illumination system and method of using same
US7325956B2 (en) * 2005-01-25 2008-02-05 Jabil Circuit, Inc. Light-emitting diode (LED) illumination system for a digital micro-mirror device (DMD) and method of providing same
US7625093B2 (en) * 2005-03-29 2009-12-01 Seiko Epson Corporation Image display device having a plurality of basic-color projection units
JP4950446B2 (ja) * 2005-06-23 2012-06-13 キヤノン株式会社 レンズアレイ光学系、投射光学ユニットおよび画像投射装置
JP5030134B2 (ja) * 2005-08-18 2012-09-19 株式会社リコー 偏光変換素子、偏光変換光学系および画像投影装置
JP4872411B2 (ja) 2006-03-31 2012-02-08 株式会社ニコン 投影装置
US7905602B2 (en) 2006-09-29 2011-03-15 Reald Inc. Polarization conversion systems for stereoscopic projection
DE102006053644A1 (de) 2006-11-14 2008-06-12 Siemens Ag Neuartiges hochleitfähiges organisches Ladungsträgertransportmaterial
JP4572347B2 (ja) * 2007-03-16 2010-11-04 セイコーエプソン株式会社 プロジェクタ
JP5191771B2 (ja) * 2007-04-04 2013-05-08 パナソニック株式会社 面状照明装置とそれを用いた液晶表示装置
WO2008141247A1 (en) 2007-05-09 2008-11-20 Real D Polarization conversion system and method for stereoscopic projection
JP4329852B2 (ja) * 2007-07-11 2009-09-09 セイコーエプソン株式会社 偏光変換ユニット、偏光変換装置、およびプロジェクタ
US8279523B2 (en) * 2007-08-22 2012-10-02 Seiko Epson Corporation Polarization conversion element and method for manufacturing the same
JP4384214B2 (ja) * 2007-09-27 2009-12-16 株式会社 日立ディスプレイズ 面発光素子，画像表示素子及びそれを用いた画像表示装置
CN101884001A (zh) * 2007-11-30 2010-11-10 3M创新有限公司 包括复曲面的光学元件及其制备方法
US20090161073A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Victor Company Of Japan, Ltd. Projection display apparatus
US8025416B2 (en) * 2008-02-18 2011-09-27 3D4K Displays, Inc. Integrated optical polarization combining prism for projection displays
US20090180082A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-16 Oakley William S Arrays of LEDS/Laser Diodes for Large Screen Projection Displays
US20090180181A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-16 Oakley William S Projector with Three Dimensional Simulation and Extended Dynamic Range
KR101021248B1 (ko) * 2008-03-10 2011-03-11 닛뽕빅터 가부시키가이샤 광학 유닛, 백 라이트 장치, 액정 모듈 및, 액정 디스플레이
US20110110090A1 (en) * 2008-03-11 2011-05-12 Pavel Jurik An integrated multiple output luminaire
JP5018606B2 (ja) * 2008-04-07 2012-09-05 株式会社ニコン 照明装置及びプロジェクタ
ATE474960T1 (de) * 2008-06-04 2010-08-15 Leif Levon Flüchtige sicherheitsreflektoren
US20090310042A1 (en) * 2008-06-16 2009-12-17 Marcial Vidal Illumination system and method with efficient polarization recovery
JP5332331B2 (ja) * 2008-06-17 2013-11-06 ソニー株式会社 立体映像投影装置および立体映像投影装置用アダプタ
US20100027238A1 (en) * 2008-08-01 2010-02-04 Video Display Corporation Polarization-recovery illumination system with high illumination efficiency
US8400573B2 (en) * 2008-11-25 2013-03-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Polarization conversion optical system and liquid crystal projection apparatus including the same
US8422132B2 (en) * 2008-12-02 2013-04-16 Shanghai Lexvu Opto Microelectronics Technology Co., Ltd. Integrated planar polarizing device
US8576406B1 (en) 2009-02-25 2013-11-05 Physical Optics Corporation Luminaire illumination system and method
US8172403B2 (en) * 2009-05-21 2012-05-08 Eastman Kodak Company Projection with curved speckle reduction element surface
US20100296063A1 (en) * 2009-05-21 2010-11-25 Bietry Joseph R Projection with larger intermediate image
US20100296533A1 (en) * 2009-05-21 2010-11-25 Silverstein Barry D Projection with slow relay and fast projection subsystems
US8366281B2 (en) * 2009-05-21 2013-02-05 Eastman Kodak Company Out-of-plane motion of speckle reduction element
KR101614898B1 (ko) * 2009-08-17 2016-04-25 삼성디스플레이 주식회사 광학 시트 및 이를 포함하는 타일드 표시 장치
MY163628A (en) 2010-03-03 2017-10-13 Holden Brien Vision Inst Contact lenses for myopic eyes and methods of treating myopia
WO2011125400A1 (ja) * 2010-04-09 2011-10-13 シャープ株式会社 アクティブシャッターメガネ及び立体映像認識システム
BR112012025884A2 (pt) 2010-04-09 2016-06-28 Sharp Kk óculos com obturador ativo e sistema de projeção de imagem estereoscópica.
US20130063701A1 (en) * 2010-05-19 2013-03-14 3M Innovative Properties Company Fly eye integrator polarization converter
CN102402017A (zh) * 2010-09-08 2012-04-04 华新丽华股份有限公司 偏振光转换系统
JP5581958B2 (ja) 2010-10-12 2014-09-03 ソニー株式会社 照明装置、投影型表示装置、直視型表示装置
JP5811807B2 (ja) * 2011-03-22 2015-11-11 ソニー株式会社 照明装置、投影型表示装置、直視型表示装置
TWI519824B (zh) * 2011-03-25 2016-02-01 銘異科技股份有限公司 混光方法、混光裝置以及應用該混光裝置之小型投影系統
TW201303375A (zh) * 2011-07-08 2013-01-16 Asia Optical Co Inc 光學極性轉換系統
JP5899884B2 (ja) * 2011-12-12 2016-04-06 セイコーエプソン株式会社 偏光変換装置及びプロジェクターシステム
US9104048B2 (en) 2012-01-25 2015-08-11 International Business Machines Corporation Three dimensional image projector with single modulator
US8960913B2 (en) * 2012-01-25 2015-02-24 International Busniess Machines Corporation Three dimensional image projector with two color imaging
US8992024B2 (en) 2012-01-25 2015-03-31 International Business Machines Corporation Three dimensional image projector with circular light polarization
US9325977B2 (en) 2012-01-25 2016-04-26 International Business Machines Corporation Three dimensional LCD monitor display
US8985785B2 (en) 2012-01-25 2015-03-24 International Business Machines Corporation Three dimensional laser image projector
US9004700B2 (en) 2012-01-25 2015-04-14 International Business Machines Corporation Three dimensional image projector stabilization circuit
US20130188149A1 (en) 2012-01-25 2013-07-25 International Business Machines Corporation Three dimensional image projector
TWI483000B (zh) * 2012-02-22 2015-05-01 Delta Electronics Inc 極化轉換元件組及包含該極化轉換元件組之投影裝置
JP2013242538A (ja) * 2012-04-26 2013-12-05 Panasonic Corp 液晶光学素子及びそれを備えた画像表示装置
US9851576B2 (en) 2012-08-15 2017-12-26 3M Innovative Properties Company Polarizing beam splitter plates providing high resolution images and systems utilizing such polarizing beam splitter plates
FR2995089B1 (fr) * 2012-08-30 2015-08-21 Optinvent Dispositif optique et procede de fabrication d'un tel dispositif
US10139638B1 (en) 2013-03-15 2018-11-27 Wavefront Research, Inc. Common aperture optical system and selective imaging method
US9625745B2 (en) 2013-11-15 2017-04-18 Reald Inc. High dynamic range, high contrast projection systems
CN106125325B (zh) * 2016-08-26 2018-11-09 深圳市时代华影科技股份有限公司 用于3d投影的偏振转换装置及3d投影系统
JP6926526B2 (ja) 2017-02-28 2021-08-25 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
EP3707551A4 (en) * 2017-11-08 2020-12-23 Arizona Board of Regents on behalf of the University of Arizona IMAGING METHOD AND APPARATUS USING CIRCULAR POLARIZED LIGHT
EP3575846A1 (en) * 2018-05-30 2019-12-04 Visteon Global Technologies Inc. Picture generation unit for head-up display
CN109188700B (zh) * 2018-10-30 2021-05-11 京东方科技集团股份有限公司 光学显示系统及ar/vr显示装置
CN111435215A (zh) * 2019-01-11 2020-07-21 舜宇光学（浙江）研究院有限公司 一种紧凑的微型投影光引擎

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02128103U (ja) * 1989-03-31 1990-10-23
JPH05196891A (ja) * 1990-12-25 1993-08-06 Asahi Optical Co Ltd 偏光分離光学系
JPH06289387A (ja) * 1993-04-05 1994-10-18 Seiko Epson Corp 照明光学系及び投写型表示装置

Family Cites Families (71)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USRE26506E (en) 1968-12-17 Multilayer lenticular light polarizing device
US26506A (en) * 1859-12-20 Peters
US2437061A (en) * 1945-09-07 1948-03-02 Wright Edwin Herbert Projection of stereoscopic images
DE935663C (de) * 1950-02-28 1955-11-24 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Lichtquelle fuer polarisiertes Licht
US2748659A (en) * 1951-02-26 1956-06-05 Jenaer Glaswerk Schott & Gen Light source, searchlight or the like for polarized light
DE2216991A1 (de) * 1972-04-08 1973-10-11 Bosch Gmbh Robert Polarisationsscheinwerfer
DE2753545A1 (de) * 1977-12-01 1979-06-07 Bosch Gmbh Robert Kraftfahrzeugscheinwerfer mit polarisiertem und unpolarisiertem lichtanteil
US4231433A (en) * 1978-09-11 1980-11-04 Kelley Manufacturing Co. Cultivator with tool support arm and latch for holding same in raised non-working position
JP2580104B2 (ja) * 1984-10-09 1997-02-12 ソニー株式会社 投射型デイスプレイ装置
JPH0697316B2 (ja) * 1984-10-25 1994-11-30 ソニー株式会社 ネガ・ポジ変換装置
JPH0769539B2 (ja) * 1986-11-12 1995-07-31 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JPS63168622A (ja) * 1987-01-05 1988-07-12 Canon Inc 光偏向素子
EP0283002B1 (en) * 1987-03-17 1994-02-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Optical head
JPS63271313A (ja) * 1987-04-30 1988-11-09 Nikon Corp 偏光器
JP2718057B2 (ja) * 1988-04-15 1998-02-25 セイコーエプソン株式会社 偏光素子
JPH01265228A (ja) * 1988-04-15 1989-10-23 Seiko Epson Corp 液晶表示素子
JPH01281426A (ja) * 1988-05-07 1989-11-13 Seiko Epson Corp 液晶ライトバルブ及び液晶ライトバルブを備えたプロジェクター
US4913529A (en) * 1988-12-27 1990-04-03 North American Philips Corp. Illumination system for an LCD display system
NL8901077A (nl) * 1989-04-28 1990-11-16 Koninkl Philips Electronics Nv Optische belichtingsstelsel en projectie-apparaat voorzien van een dergelijk stelsel.
JPH02308204A (ja) * 1989-05-24 1990-12-21 Seiko Epson Corp 光学素子
JPH03120503A (ja) * 1989-10-04 1991-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 偏光部品
JP2893599B2 (ja) * 1989-10-05 1999-05-24 セイコーエプソン株式会社 偏光光源及び投写型表示装置
US5101279A (en) * 1989-12-14 1992-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Liquid crystal display apparatus having lenticular elements oriented in relation to LC pixel aperture dimensions
EP0434308B1 (en) * 1989-12-19 1994-09-14 TAYLOR, Julian Davidson Closure device
JP2861187B2 (ja) * 1990-01-30 1999-02-24 ソニー株式会社 光源用偏光変換素子
FR2660448B1 (fr) * 1990-04-03 1992-06-05 Thomson Csf Dispositif de projection d'images.
US5187477A (en) * 1990-04-10 1993-02-16 Sundstrand Corporation Wind shear detector with slow shear bias
US5184248A (en) * 1990-07-16 1993-02-02 U.S. Philips Corporation Image projection apparatus
JPH0480710A (ja) * 1990-07-23 1992-03-13 Sharp Corp 液晶プロジェクター
FR2665773B1 (fr) * 1990-08-10 1993-08-20 Thomson Csf Dispositif de projection d'images utilisant deux composantes orthogonales de polarisation de la lumiere.
JPH04116519A (ja) 1990-09-07 1992-04-17 Toshiba Corp 液晶表示装置
JP3284246B2 (ja) 1990-11-15 2002-05-20 セイコーエプソン株式会社 投写型液晶表示装置及び投写型表示装置
US5751480A (en) * 1991-04-09 1998-05-12 Canon Kabushiki Kaisha Plate-like polarizing element, a polarizing conversion unit provided with the element, and a projector provided with the unit
JP3273955B2 (ja) 1991-04-09 2002-04-15 キヤノン株式会社 画像投影装置
JP2989710B2 (ja) 1991-04-09 1999-12-13 キヤノン株式会社 板状偏光素子、該素子を備える偏光変換ユニット、および該ユニットを備える画像装置と画像投影装置
JPH04315105A (ja) * 1991-04-15 1992-11-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 偏光装置および該偏光装置を用いた投写型表示装置
JPH04317280A (ja) * 1991-04-17 1992-11-09 Olympus Optical Co Ltd 固体撮像装置
JPH04320202A (ja) * 1991-04-19 1992-11-11 Victor Co Of Japan Ltd 表示装置
JP2695303B2 (ja) 1991-04-22 1997-12-24 富士通株式会社 印影登録機の印影検証方法
US5381278A (en) * 1991-05-07 1995-01-10 Canon Kabushiki Kaisha Polarization conversion unit, polarization illumination apparatus provided with the unit, and projector provided with the apparatus
JP2849492B2 (ja) * 1991-05-31 1999-01-20 シャープ株式会社 投影型液晶表示装置
US5221982A (en) * 1991-07-05 1993-06-22 Faris Sadeg M Polarizing wavelength separator
JP3080693B2 (ja) * 1991-07-10 2000-08-28 日本電気株式会社 偏光ビームスプリッタアレイ
FR2680882B1 (fr) * 1991-08-06 1993-10-29 Thomson Csf Projecteur d'images a efficacite lumineuse orptimisee.
JPH0545724A (ja) 1991-08-09 1993-02-26 Seiko Epson Corp 投写型液晶表示装置
JPH0566480A (ja) * 1991-09-10 1993-03-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶マルチプロジエクシヨン装置
JP2830534B2 (ja) * 1991-09-18 1998-12-02 日本電気株式会社 偏光変換素子
JPH05181135A (ja) * 1992-01-06 1993-07-23 Canon Inc 偏光照明装置及び該偏光照明装置を用いた投写表示装置
JPH05241103A (ja) * 1992-02-21 1993-09-21 Nec Corp 投射型液晶表示装置
JP2973750B2 (ja) 1992-03-31 1999-11-08 松下電器産業株式会社 照明光学装置とそれを用いた投写型表示装置
JPH05323118A (ja) * 1992-05-20 1993-12-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 偏光装置および該偏光装置を用いた投写型表示装置
JPH05323262A (ja) * 1992-05-22 1993-12-07 Fujitsu Ltd 投写型液晶表示装置
EP0576072B1 (en) * 1992-06-23 1997-12-03 Koninklijke Philips Electronics N.V. Polarization-sensitive beam splitter, method of manufacturing such a beam splitter and magneto-optical scanning device including such a beam splitter
JPH0675200A (ja) * 1992-08-28 1994-03-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明光学系装置
JP3413226B2 (ja) * 1992-12-28 2003-06-03 セイコーエプソン株式会社 偏光変換装置及び投写型表示装置
JPH06202094A (ja) * 1992-12-28 1994-07-22 Seiko Epson Corp 投写型表示装置
JP3254680B2 (ja) * 1993-03-16 2002-02-12 セイコーエプソン株式会社 投写型表示装置
JP3401837B2 (ja) * 1993-05-13 2003-04-28 オムロン株式会社 液晶表示装置及び偏光分離レンズアレイ
JP3273583B2 (ja) * 1993-07-28 2002-04-08 日本電信電話株式会社 液晶マイクロプリズムアレイ及びそれを用いた空間光ビーム接続器と光スイッチ
BE1007993A3 (nl) * 1993-12-17 1995-12-05 Philips Electronics Nv Belichtingsstelsel voor een kleurenbeeldprojectie-inrichting en circulaire polarisator geschikt voor toepassing in een dergelijk belichtingsstelsel en kleurenbeeldprojectie-inrichting bevattende een dergelijk belichtingsstelsel met circulaire polarisator.
JP2765471B2 (ja) * 1994-02-15 1998-06-18 日本電気株式会社 投写型液晶表示装置
JPH07294906A (ja) * 1994-04-28 1995-11-10 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 映像表示装置
KR100400114B1 (ko) * 1994-06-01 2003-12-31 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 고효율조명디바이스및그러한디바이스를포함하는영상투영장치
DE69532691T2 (de) * 1994-12-28 2005-02-10 Seiko Epson Corp. Polarisations-Beleuchtungsvorrichtung und diese verwendender Projektor
US5650873A (en) * 1995-01-30 1997-07-22 Lockheed Missiles & Space Company, Inc. Micropolarization apparatus
US5594591A (en) * 1995-02-01 1997-01-14 Pioneer Electronic Corporation Prism system and a liquid crystal projection device
FR2733601B1 (fr) * 1995-04-28 1997-06-27 Thomson Multimedia Sa Dispositif de separation de polarisation et application a un systeme d'eclairement d'un ecran a cristal liquide
WO1997001779A1 (en) * 1995-06-29 1997-01-16 Philips Electronics N.V. Polarizing element
JPH1152298A (ja) * 1997-07-31 1999-02-26 Sharp Corp 偏光照明装置及び投射型画像表示装置
TW358889B (en) * 1997-10-20 1999-05-21 Ind Tech Res Inst High-efficiency light source polarizing converter
TW346552B (en) * 1997-12-03 1998-12-01 Ind Tech Res Inst High efficiency polarization light source device for a liquid crystal projection system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02128103U (ja) * 1989-03-31 1990-10-23
JPH05196891A (ja) * 1990-12-25 1993-08-06 Asahi Optical Co Ltd 偏光分離光学系
JPH06289387A (ja) * 1993-04-05 1994-10-18 Seiko Epson Corp 照明光学系及び投写型表示装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP0753780A4 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1997034173A1 (fr) * 1996-03-12 1997-09-18 Seiko Epson Corporation Separateur de lumiere polarisee, son procede de production et affichage par projection
WO1998008118A1 (en) * 1996-08-20 1998-02-26 Seiko Epson Corporation Polarized light separating/combining optical element, polarized light illuminating apparatus and projection-type display device
US6108132A (en) * 1996-08-20 2000-08-22 Seiko Epson Corporation Polarized light separating/combining optical element, polarized light illuminating apparatus and projection-type display device
US6348996B1 (en) 1996-08-20 2002-02-19 Seiko Epson Corporation Polarization illumination device and projector
US6348997B1 (en) 1996-08-20 2002-02-19 Seiko Epson Corporation Polarizing illuminating device and projector
EP0883020A4 (en) * 1996-10-30 2002-04-17 Seiko Epson Corp PROJECTION SCREEN AND ITS OPTICAL LIGHTING SYSTEM
CN100413347C (zh) * 1996-10-30 2008-08-20 精工爱普生株式会社 投射式显示装置及其照射光学系统
US6028703A (en) * 1997-03-14 2000-02-22 Nikon Corporation High-efficiency polarizing arrangement and projection apparatus using the same
US6597504B2 (en) * 2000-12-29 2003-07-22 Honeywell International Inc. Optical devices employing beam folding with polarizing splitters
US6927912B2 (en) 2000-12-29 2005-08-09 Honeywell International Inc. Optical devices employing beam folding with polarizing splitters
CN102314066A (zh) * 2011-08-25 2012-01-11 北京亚视创业科技发展有限公司 一种提高液晶投影仪亮度的方法、光源和液晶投影仪

Also Published As

Publication number Publication date
EP0753780A4 (en) 1997-12-29
EP1063555A2 (en) 2000-12-27
DE69534037T2 (de) 2005-12-29
EP1063554A3 (en) 2002-03-13
DE69532691D1 (de) 2004-04-15
EP1063554A2 (en) 2000-12-27
US6310723B1 (en) 2001-10-30
US20050083573A1 (en) 2005-04-21
DE69532691T2 (de) 2005-02-10
EP0753780B1 (en) 2005-03-02
EP1063555A3 (en) 2002-03-13
US20020093737A1 (en) 2002-07-18
US20070024974A1 (en) 2007-02-01
US6445500B1 (en) 2002-09-03
EP1063554B1 (en) 2004-03-03
EP1063555B1 (en) 2004-03-10
US20020141058A1 (en) 2002-10-03
US6147802A (en) 2000-11-14
HK1033361A1 (en) 2001-08-24
DE69534037D1 (de) 2005-04-07
EP0753780A1 (en) 1997-01-15
US6667834B2 (en) 2003-12-23
DE69532660T2 (de) 2005-02-10
TW293882B (ja) 1996-12-21
US20080218697A1 (en) 2008-09-11
HK1014271A1 (en) 1999-09-24
US6411438B1 (en) 2002-06-25
US7119957B2 (en) 2006-10-10
US6344927B1 (en) 2002-02-05
HK1033485A1 (en) 2001-08-31
DE69532660D1 (de) 2004-04-08

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