JP2000321666A - Reflection mirror, light source device, illumination device and liquid crystal projector - Google Patents

Reflection mirror, light source device, illumination device and liquid crystal projector

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JP2000321666A
JP2000321666A JP11129382A JP12938299A JP2000321666A JP 2000321666 A JP2000321666 A JP 2000321666A JP 11129382 A JP11129382 A JP 11129382A JP 12938299 A JP12938299 A JP 12938299A JP 2000321666 A JP2000321666 A JP 2000321666A
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light source
light
projection target
polarization
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Yoshitoshi Yamauchi
佐敏 山内
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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  • Liquid Crystal (AREA)
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection mirror, light source device, illumination device and liquid crystal projector capable of utilizing the entire luminous flux emitted from the light source to an object to be projected as efficiently as possible. SOLUTION: The reflection mirror 4 itself has not an ordinary paraboloid mirror having a completely round opening shape but a paraboloid 4b of revolution which is made common in a focus F and is made flat at a ratio corresponding to the aspect ratio of a liquid crystal panel having a rectangular shape in the shape of the opening 4a. The reflection mirror 4 has the light source 3 disposed in the position of the focus F, by which the light reflected and emitted by the reflection mirror 4 has a shape approximate to the shape of the liquid crystal panel 1, i.e., an angle of view and, therefore, the entire luminous flux of the light source may be utilized as efficiently as possible.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルなどの
矩形状の被投射体を照明するのに適した反射鏡、光源装
置、照明装置及びこの照明装置を用いた液晶プロジェク
タに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflector, a light source device, an illuminating device, and a liquid crystal projector using the illuminating device, which are suitable for illuminating a rectangular object such as a liquid crystal panel.

【０００２】[0002]

【従来の技術】液晶パネルのような矩形状の被投射体を
均一に照明するための照明光学系としては、従来より、
２組のレンズアレイを組合せたインテグレータ光学系が
例えば特開平３−１１１８０６号公報により知られてい
る。2. Description of the Related Art As an illumination optical system for uniformly illuminating a rectangular projection object such as a liquid crystal panel, a conventional illumination optical system has been proposed.
An integrator optical system combining two lens arrays is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-111806.

【０００３】同公報等に示されるインテグレータ光学系
は、光源からの光束を、第１のレンズアレイを構成して
いる複数の矩形状の集光レンズにより分割して２次光源
像を形成し、これらの２次光源像を第１のレンズアレイ
の複数の矩形状の集光レンズに対応させた複数の集光レ
ンズを備えた第２のレンズアレイを介して同一の被投射
体上に重畳結像させるようにしたものである。このよう
なインテグレータ光学系によれば、光源光の利用効率が
向上するとともに、被投射体面上の光の強度分布をほぼ
一様にすることができるとされている。特に、第１，２
のレンズアレイにおける各集光レンズの形状を矩形状の
被投射体のアスペクト比率に対応させて、例えば、４：
３なる比率の矩形状に形成することにより光の利用効率
及び強度分布の均一化を図ることができる。The integrator optical system disclosed in the above publication divides a light beam from a light source by a plurality of rectangular condensing lenses constituting a first lens array to form a secondary light source image, These secondary light source images are superimposed and formed on the same projection object via a second lens array having a plurality of condenser lenses corresponding to the plurality of rectangular condenser lenses of the first lens array. It is intended to be imaged. According to such an integrator optical system, it is described that the utilization efficiency of the light from the light source is improved and the light intensity distribution on the surface of the projection target can be made substantially uniform. In particular, the first and second
The shape of each condensing lens in the lens array according to the aspect ratio of the rectangular projection target is set to, for example, 4:
Forming a rectangular shape having a ratio of 3 makes it possible to achieve uniform light use efficiency and intensity distribution.

【０００４】一方、偏光光を変調するタイプの液晶パネ
ルを用いた一般的な液晶プロジェクタでは、Ｐ偏光成分
又はＳ偏光成分のみの１種類の偏光光しか利用できない
ため、ランダムな偏光光を発する光源の場合には、光源
光の約半分は利用されないことになってしまい、光源光
の利用効率の悪いものとなる。この光源光の利用効率を
高めるための偏光変換構造も各種提案されている。On the other hand, a general liquid crystal projector using a liquid crystal panel of a type that modulates polarized light can use only one kind of polarized light of only a P-polarized light component or an S-polarized light component. In this case, about half of the light from the light source is not used, and the efficiency of using the light from the light source is low. Various types of polarization conversion structures for improving the efficiency of using the light from the light source have been proposed.

【０００５】その原理は、ランダムな偏光光を直交する
２つの偏光成分（Ｐ偏光成分、Ｓ偏光成分）に分離した
後、一方の偏光成分を１／２位相板等により９０度回転
させて、他方の偏光成分と同じ方向の成分とし、かつ、
両者の光軸を合わせるものである。従って、例えば、偏
光ビームスプリッタと直角プリズムとを併設させ、偏光
ビームスプリッタ又は直角プリズムの出射面側に１／２
位相板を配置させるような偏光変換光学系構造で偏光方
向を揃え得る。この場合に変換効率を高めるために、光
源側からの光をレンズ板により偏光ビームスプリッタの
作用面（４５度の誘電体多層膜）に収束させるようにし
たものが、例えば、特開平７−２９４９０６号公報によ
り提案されている。The principle is that, after separating a random polarized light into two orthogonal polarized light components (a P-polarized light component and an S-polarized light component), one of the polarized light components is rotated 90 degrees by a 1/2 phase plate or the like, A component in the same direction as the other polarization component, and
The two optical axes are aligned. Therefore, for example, a polarizing beam splitter and a right-angle prism are provided side by side, and a half of the exit surface side of the polarizing beam splitter or the right-angle prism is provided.
The polarization direction can be made uniform by a polarization conversion optical system structure in which a phase plate is arranged. In this case, in order to increase the conversion efficiency, light from the light source side is converged by a lens plate on the working surface (45-degree dielectric multilayer film) of the polarizing beam splitter. Has been proposed.

【０００６】一方、偏光ビームスプリッタと直角プリズ
ムとを単純に併設させるだけの構成では、光学系全体の
横幅又は縦幅が約２倍になってしまい、Ｆナンバーの小
さな極めて大口径の投射レンズを使用しなければならな
くなってしまう点に関しては、前述の特開平３−１１１
８０６号公報に示されるインテグレータ光学系を組合せ
る構成例が例えば特開平８−３０４７３９号公報により
提案されている。これは、概略的には、複数の微小な矩
形状の集光レンズからなる第１のレンズアレイにより複
数の微小な光束（２次光源像）を形成し、これらの光束
を偏光方向が異なるＰ偏光成分とＳ偏光成分とに分離し
た後、一方の偏光成分を回転させて偏光面を揃えて出射
させるようにしたものである。つまり、インテグレータ
光学系の特徴である微小な２次光源像の生成というプロ
セスを利用して偏光光の分離を行わせることで、偏光光
の分離に伴う光路の空間的な広がりを抑制するようにし
たものである。On the other hand, in a configuration in which the polarizing beam splitter and the right-angle prism are simply provided side by side, the width or length of the entire optical system becomes about twice, and an extremely large projection lens having a small F number is required. Regarding the point that it must be used, see the above-mentioned JP-A-3-111.
For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-304739 proposes a configuration example in which an integrator optical system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 806 is combined. In general, a plurality of minute light beams (secondary light source images) are formed by a first lens array including a plurality of minute rectangular condensing lenses, and these light beams are converted into P light beams having different polarization directions. After being separated into a polarized light component and an S-polarized light component, one of the polarized light components is rotated to emit light with the polarization planes aligned. In other words, by separating the polarized light using the process of generating a minute secondary light source image, which is a feature of the integrator optical system, the spatial spread of the optical path due to the polarized light separation is suppressed. It was done.

【０００７】さらには、特開平１０−１６１０６５号公
報によれば、光源側からの平行光を一旦凸レンズにより
集光してから再度平行化させることでビーム径を約半分
に小さくして偏光変換構造に導くことにより、この偏光
変換構造やインテグレータ光学系を実質的に小型化し得
る提案がなされている。Further, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-16065, the parallel light from the light source side is once condensed by a convex lens and then collimated again so that the beam diameter is reduced to about half and the polarization conversion structure is obtained. Have been proposed to reduce the size of the polarization conversion structure and the integrator optical system substantially.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
各種従来例による場合、例えば、インテグレータ光学系
における第１のレンズアレイ以降や偏光変換構造以降の
光の利用効率の向上や小型化等は図れるものの、光源か
ら発せられる光束に関しては、必ずしもその利用効率の
高いものとなっていない現状にある。この点について、
さらに詳細に説明する。例えば、特開平８−３０４７３
９号公報例による場合、図２６に示すように、放物面鏡
１０１の焦点位置に光源１０２を配設させることで平行
光束を発する光源装置１０３により、インテグレータ光
学系１０４及び偏光変換要素１０５を介して液晶パネル
１０６を照明する構成とされる。ここに、液晶パネル１
０６は例えばテレビジョン等と同様に縦横のアスペクト
比率が４：３なる矩形状とされている。インテグレータ
光学系１０４は、液晶パネル１０６の形状と略相似形を
なす４：３の比率の矩形状に形成された複数のレンズ要
素１０７が２次元状に配列された第１のレンズアレイ１
０８と、これらのレンズ要素１０７により分割形成され
る複数の２次光源像位置付近に配置されレンズ要素１０
７に対応する矩形状の複数のレンズ要素１０９が２次元
状に配列された第２のレンズアレイ１１０と、この第２
のレンズアレイ１１０から出射されるレンズ要素１０９
対応の各光束の光軸を液晶パネル１０６の中心に向ける
とともに各２次光源像を液晶パネル１０６上に重畳させ
て投射するコンデンサレンズ１１１とからなる。偏光変
換要素１０５は、第２のレンズアレイ１１０とコンデン
サレンズ１１１との間で、偏光ビームスプリッタ１１２
と反射プリズム１１３との対をレンズ要素１０９単位で
繰返すとともに、反射プリズム１１３の出射側に配設さ
せた１／２波長板１１４との組合せよりなる。However, in the case of such various conventional examples, for example, it is possible to improve the use efficiency of light after the first lens array and the light after the polarization conversion structure in the integrator optical system and to reduce the size. However, the luminous flux emitted from the light source has not always been highly efficient. in this regard,
This will be described in more detail. For example, JP-A-8-30473
In the case of the publication No. 9, as shown in FIG. 26, an integrator optical system 104 and a polarization conversion element 105 are formed by a light source device 103 which emits a parallel light beam by disposing a light source 102 at a focal position of a parabolic mirror 101. The liquid crystal panel 106 is configured to be illuminated via the light source. Here, the liquid crystal panel 1
Reference numeral 06 denotes a rectangular shape having a vertical and horizontal aspect ratio of 4: 3, similarly to a television or the like. The integrator optical system 104 includes a first lens array 1 in which a plurality of rectangular lens elements 107 having a ratio of 4: 3, which is substantially similar to the shape of the liquid crystal panel 106, are two-dimensionally arranged.
08 and a plurality of lens elements 10 arranged near the secondary light source image positions divided by the lens elements 107.
A second lens array 110 in which a plurality of rectangular lens elements 109 corresponding to 7 are arranged two-dimensionally;
Lens element 109 emitted from the lens array 110
It comprises a condenser lens 111 for directing the optical axis of each corresponding light beam to the center of the liquid crystal panel 106 and superimposing and projecting each secondary light source image on the liquid crystal panel 106. The polarization conversion element 105 includes a polarization beam splitter 112 between the second lens array 110 and the condenser lens 111.
And a reflection prism 113 are repeated for each lens element 109, and are combined with a half-wave plate 114 disposed on the exit side of the reflection prism 113.

【０００９】この場合、液晶パネル１０６が矩形状であ
るのに対してインテグレータ光学系１０４の各レンズ要
素１０７，１０９は略相似形をなす矩形状に形成されて
いるため、各レンズ要素１０７，１０９に入射した光は
全て効率よく液晶パネル１０６に投射される。しかし、
全体で矩形状をなす第１のレンズアレイ１０８に対して
放物面鏡１０１の開口形状は円形形状であるため、縦横
比４：３を縦横の何れの方向にとる場合であっても（図
２６（ｂ）中に示す実線、破線参照）、両者の形状は一
致することがなく、光源装置１０３から発せられた光の
内、第１のレンズアレイ１０８に入射せず、液晶パネル
１０６の投射に利用されない光が多く存在し、光源光束
の利用効率が悪いものとなる。In this case, while the liquid crystal panel 106 has a rectangular shape, the lens elements 107 and 109 of the integrator optical system 104 are formed in a substantially similar rectangular shape. All the light incident on the liquid crystal panel 106 is efficiently projected on the liquid crystal panel 106. But,
Since the opening shape of the parabolic mirror 101 is circular with respect to the first lens array 108 having a rectangular shape as a whole, even if the aspect ratio is 4: 3 in any of the vertical and horizontal directions (FIG. 26 (b), the shapes of the two do not match, and the light emitted from the light source device 103 does not enter the first lens array 108 and is projected on the liquid crystal panel 106. There is a lot of light that is not used for the light source, and the use efficiency of the light source light flux is poor.

【００１０】図２７に、第１のレンズアレイ１０８と放
物面鏡１０１の開口形状との対応関係をより詳細に示
す。第１のレンズアレイ１０８は例えば４：３の縦横比
からなるレンズ要素１０７を５行４列に２次元状に配列
させてなる矩形状のもので、放物面鏡１０１の開口はこ
の第１のレンズアレイ１０８に外接（一番大きな円）、
又は、中間３行分のレンズ要素１０７に対して外接（一
番小さな円）、或いは、これらの中間なる大きさの円を
なすように形成される。この結果、上述のように放物面
鏡１０１から発せられた光の内、第１のレンズアレイ１
０８に入射しない光が多く存在してしまう。FIG. 27 shows the correspondence between the first lens array 108 and the opening shape of the parabolic mirror 101 in more detail. The first lens array 108 is, for example, a rectangular one in which lens elements 107 having an aspect ratio of 4: 3 are two-dimensionally arranged in 5 rows and 4 columns, and the opening of the parabolic mirror 101 is the first lens array 108. Circumscribed (largest circle) to the lens array 108 of
Alternatively, it is formed so as to form a circumscribed circle (smallest circle) with respect to the lens elements 107 in the middle three rows, or a circle having a size intermediate between these. As a result, of the light emitted from the parabolic mirror 101 as described above, the first lens array 1
There is a lot of light that does not enter 08.

【００１１】また、特に寸法が倍に拡大される偏光変換
構造を考慮した場合について、図２８を参照して説明す
る。この例は、放物面鏡１２１の焦点位置に光源１２２
を配設することで平行光束を発する光源装置１２３によ
り、コールドミラー１２４を介して偏光ビームスプリッ
タ１２５に光を入射させる。このとき、Ｐ偏光成分は４
５度の偏光膜１２５ａを透過してそのまま進み、Ｓ偏光
成分は偏光膜１２５ａで反射され、偏光ビームスプリッ
タ１２５に隣接させた反射プリズム１２６で反射された
後、出射側に配設させた１／２波長板１２７を通ること
によりＰ偏光成分に変換される。この後は、第１のレン
ズアレイ１２８と反射ミラー１２９と第２のレンズアレ
イ１３０とコンデンサレンズ１３１とによるインテグレ
ータ光学系１３２により液晶パネル（図示せず）等に光
投射される。A case in which a polarization conversion structure whose dimensions are doubled is considered will be described with reference to FIG. In this example, the light source 122 is located at the focal position of the parabolic mirror 121.
The light source device 123 that emits a parallel light beam by arranging the light beams causes light to enter the polarization beam splitter 125 via the cold mirror 124. At this time, the P polarization component is 4
After passing through the polarization film 125a of 5 degrees and proceeding as it is, the S-polarized component is reflected by the polarization film 125a, reflected by the reflection prism 126 adjacent to the polarization beam splitter 125, and then disposed on the exit side. The light is converted into a P-polarized light component by passing through the two-wavelength plate 127. Thereafter, light is projected onto a liquid crystal panel (not shown) or the like by an integrator optical system 132 including a first lens array 128, a reflection mirror 129, a second lens array 130, and a condenser lens 131.

【００１２】ここに、放物面鏡１２１の開口形状が図２
８（ｂ）に示すように円形形状であり、偏光ビームスプ
リッタ１２５に入射した光は、偏光ビームスプリッタ１
２５及び反射プリズム１２６の出射側部分では図２８
（ｃ）に示すように正方形形状を２つ連ねた状態に２倍
に拡大されて縦横比が２：１の状態となる。このとき、
光投射を必要とする液晶パネルは４：３のアスペクト比
率の矩形状のものであるので、偏光ビームスプリッタ１
２５及び反射プリズム１２６の出射側部分に得られる縦
横比が２：１の光ではその全てが液晶パネルの光投射に
利用されることはなく、結局、光源光束の利用効率の悪
いものとなる。Here, the opening shape of the parabolic mirror 121 is shown in FIG.
As shown in FIG. 8 (b), the light having a circular shape is incident on the polarization beam splitter 125.
28 and the exit side of the reflection prism 126 are shown in FIG.
As shown in (c), the two square shapes are connected to each other and are enlarged twice so that the aspect ratio becomes 2: 1. At this time,
Since the liquid crystal panel requiring light projection is a rectangular one having an aspect ratio of 4: 3, the polarization beam splitter 1
With respect to the light having an aspect ratio of 2: 1 obtained on the exit side of the reflection prism 25 and the reflection prism 126, not all of the light is used for light projection of the liquid crystal panel, resulting in poor utilization efficiency of the light source light flux.

【００１３】そこで、本発明は、光源から発せられる全
光束を極力効率よく被投射体に対して利用し得る反射
鏡、光源装置、照明装置及び液晶プロジェクタを提供す
ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a reflector, a light source device, a lighting device, and a liquid crystal projector that can utilize the total luminous flux emitted from a light source as efficiently as possible to a projection target.

【００１４】併せて、光源から被投射体までの空間的距
離の短い状態で、投射レンズの口径を小さくすることが
でき、より小型化を図れる上に、被投射体上の照度むら
を最小限にし得る照明装置及び液晶プロジェクタを提供
することを目的とする。At the same time, in a state where the spatial distance from the light source to the projection target is short, the aperture of the projection lens can be reduced, so that the size can be further reduced and the illuminance unevenness on the projection target is minimized. It is an object of the present invention to provide an illuminating device and a liquid crystal projector that can be turned into a light source.

【００１５】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の反
射鏡は、焦点を共通にして開口形状が矩形状の被投射体
のアスペクト比率に応じた比率で扁平とされた回転放物
面を有する。請求項２記載の発明の光源装置は、請求項
１記載の反射鏡と、この反射鏡の前記焦点の位置に配設
された光源と、を備える。According to a first aspect of the present invention, there is provided a reflector having a paraboloid of revolution having a common focal point and a flat opening at a ratio corresponding to an aspect ratio of a projection target having a rectangular opening. Having. A light source device according to a second aspect of the present invention includes the reflecting mirror according to the first aspect, and a light source disposed at a position of the focal point of the reflecting mirror.

【００１６】従って、反射鏡自体が開口形状が真円をな
す放物面鏡ではなく、光源が配設される焦点を共通にし
て目的とする被投射体のアスペクト比率に応じた比率で
扁平とされた回転放物面を有しているので、反射鏡によ
り反射されて出射される光が被投射体、即ち、画角に近
い形状をなすため、その全光束を極力効率よく利用でき
るものとなる。ここに、被投射体のアスペクト比率と
は、例えば通常のテレビジョンにおける４：３なる比率
や、ハイビジョンを想定した１６：９なる比率などであ
り、反射鏡としてはこれらの比率のままの扁平状態で形
成したり、偏光変換要素により２倍に拡大されることを
想定した場合には拡大される方向に扁平となるように
２：３や８：９の比率の扁平状態として２倍に拡大され
ることにより４：３や１６：９なる比率となるようにす
ればよい。Therefore, the reflecting mirror itself is not a parabolic mirror whose opening shape is a perfect circle, but is flattened at a ratio corresponding to the aspect ratio of the target projection object by sharing the focal point where the light source is disposed. Since it has a paraboloid of revolution, the light reflected and emitted by the reflecting mirror has a shape close to the projection object, that is, the angle of view, so that the entire luminous flux can be used as efficiently as possible. Become. Here, the aspect ratio of the projection target is, for example, a ratio of 4: 3 in a normal television, or a ratio of 16: 9 assuming a high-definition television. Or when it is assumed that the image is enlarged twice by the polarization conversion element, it is enlarged twice as a flat state with a ratio of 2: 3 or 8: 9 so as to be flat in the direction of enlargement. Thus, the ratio may be 4: 3 or 16: 9.

【００１７】請求項４記載の発明の照明装置は、請求項
２記載の光源装置と、前記被投射体の形状と略相似形を
なす矩形状に形成された複数の第１のレンズ要素が２次
元状に配列されて前記光源装置から出射される光から複
数の２次光源像を分割形成する第１のレンズアレイと、
前記第１のレンズ要素の各々の光軸が前記被投射体の中
心に向かうように焦点距離が設定された集光レンズとの
組合せによるレンズ組と、このレンズ組の焦点位置近傍
に配置され前記第１のレンズ要素に各々対応する複数の
第２のレンズ要素が２次元状に配列されて対応する第１
のレンズ要素による２次光源像を各々前記被投射体上に
重畳させて投射する第２のレンズアレイと、を備える。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an illumination device, wherein the light source device according to the second aspect includes a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target. A first lens array that is divided in a two-dimensional manner and forms a plurality of secondary light source images from light emitted from the light source device;
A lens set formed by a combination of a condensing lens having a focal length set such that an optical axis of each of the first lens elements is directed toward the center of the projection target; and a lens set disposed near a focal position of the lens set. A plurality of second lens elements respectively corresponding to the first lens elements are arranged two-dimensionally and correspond to the first lens elements.
And a second lens array for projecting the secondary light source images by the respective lens elements so as to be superimposed on the projection target.

【００１８】従って、請求項２記載の光源装置を用いる
ことで光源光束の利用効率を高めた上で、被投射体を照
射するための仮想光源をなす２次光源像の広がりを小さ
くすることができ、投射レンズの口径を小さくするため
の有効な構成となる。Therefore, by using the light source device according to the second aspect, it is possible to improve the utilization efficiency of the light source light beam and to reduce the spread of the secondary light source image forming a virtual light source for irradiating the projection target. This is an effective configuration for reducing the diameter of the projection lens.

【００１９】請求項３記載の発明の照明装置は、請求項
２記載の光源装置と、前記被投射体の形状と略相似形を
なす矩形状に形成された複数のレンズ要素が２次元状に
配列されて前記光源装置から出射される光から複数の２
次光源像を分割形成するレンズアレイと、前記レンズ要
素の各々の光軸が前記被投射体の中心に向かうように焦
点距離が設定された集光レンズとの組合せによるレンズ
組と、を備える。According to a third aspect of the present invention, there is provided an illumination device, wherein the light source device according to the second aspect and a plurality of rectangular lens elements having a shape substantially similar to the shape of the projection target are two-dimensionally formed. A plurality of light rays emitted from the light source device
A lens set is formed by combining a lens array that divides and forms a next light source image and a condenser lens whose focal length is set such that the optical axis of each of the lens elements is directed toward the center of the projection target.

【００２０】従って、請求項４記載の発明と同様の作用
・効果が得られるが、特に光源装置における光源を点光
源と見倣せる場合には２次光源像自体も点光源と見倣せ
るため、第２のレンズアレイを要することなく、実現し
得る。Therefore, the same operation and effect as those of the invention described in claim 4 can be obtained. However, in particular, when the light source in the light source device can be regarded as a point light source, the secondary light source image itself can be regarded as a point light source. , Without the need for a second lens array.

【００２１】請求項６記載の発明の照明装置は、請求項
２記載の光源装置と、前記被投射体の形状と略相似形を
なす矩形状に形成された複数の第１のレンズ要素が２次
元状に配列されて前記光源装置から出射される光から複
数の２次光源像を分割形成する第１のレンズアレイと、
集光レンズとの組合せによる第１のレンズ組と、この第
１のレンズ組の焦点位置近傍に配置され前記第１のレン
ズ要素に各々対応する複数の第２のレンズ要素が２次元
状に配列された第２のレンズアレイと、前記第１のレン
ズ組を透過した光に対して発散作用を示し、前記第１の
レンズ要素の各々の光軸が前記被投射体の中心に向かう
ように前記集光レンズとともに焦点距離が設定されて前
記第１のレンズ要素による２次光源像を各々前記被投射
体上に重畳させて投射する第２のレンズとの組合せによ
る第２のレンズ組と、を備える。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an illumination device, wherein the light source device according to the second aspect includes a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target. A first lens array that is divided in a two-dimensional manner and forms a plurality of secondary light source images from light emitted from the light source device;
A first lens set in combination with a condenser lens and a plurality of second lens elements arranged near the focal position of the first lens set and corresponding to the first lens elements are two-dimensionally arranged. The second lens array, and a diverging effect on light transmitted through the first lens set, and the optical axis of each of the first lens elements is directed toward the center of the projection target. A second lens set in combination with a second lens that sets a focal length together with a condensing lens, and superimposes and projects a secondary light source image by the first lens element onto the projection target. Prepare.

【００２２】従って、請求項２記載の光源装置を用いる
ことで光源光束の利用効率を高めた上で、請求項４記載
の発明と同様な作用・効果が得られるが、特に、凹レン
ズのような発散作用を示す第２のレンズを用いているの
で、被投射体を照射するための仮想光源をなす２次光源
像の広がりをより一層小さくすることができ、投射レン
ズの口径を小さくするためにさらに有効な構成となる。Accordingly, by using the light source device according to the second aspect, the use efficiency of the light source light beam is enhanced, and the same operation and effect as the invention according to the fourth aspect can be obtained. Since the second lens exhibiting the diverging action is used, it is possible to further reduce the spread of the secondary light source image forming the virtual light source for irradiating the projection target, and to reduce the diameter of the projection lens. This is a more effective configuration.

【００２３】請求項５記載の発明の照明装置は、請求項
２記載の光源装置と、前記被投射体の形状と略相似形を
なす矩形状に形成された複数のレンズ要素が２次元状に
配列されて前記光源装置から出射される光から複数の２
次光源像を分割形成するレンズアレイと、集光レンズと
の組合せによるレンズ組と、このレンズ組を透過した光
に対して発散作用を示し、前記レンズ要素の各々の光軸
が前記被投射体の中心に向かうように前記集光レンズと
ともに焦点距離が設定されて前記レンズ要素による２次
光源像を各々前記被投射体上に重畳させて投射する第２
のレンズと、を備える。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a lighting device according to the second aspect, wherein a plurality of rectangular lens elements having a shape substantially similar to the shape of the projection target are formed two-dimensionally. A plurality of light rays emitted from the light source device
A lens set formed by a combination of a lens array for forming a secondary light source image and a condenser lens, and a diverging effect on light transmitted through the lens set, wherein the optical axis of each of the lens elements is A focal length is set together with the condenser lens so as to be directed toward the center of the second lens, and the secondary light source images by the lens elements are respectively superimposed and projected on the projection target.
And a lens.

【００２４】従って、請求項６記載の発明と同様の作用
・効果が得られるが、特に光源装置における光源を点光
源と見倣せる場合には２次光源像自体も点光源と見倣せ
るため、第２のレンズアレイを要することなく、実現し
得る。Accordingly, the same operation and effect as those of the sixth aspect of the invention can be obtained. However, when the light source in the light source device can be regarded as a point light source, the secondary light source image itself can be regarded as a point light source. , Without the need for a second lens array.

【００２５】請求項７記載の発明の照明装置は、請求項
２記載の光源装置と、前記被投射体の形状と略相似形を
なす矩形状に形成された複数の第１のレンズ要素が２次
元状に配列されて前記光源装置から出射される光から複
数の２次光源像を分割形成する第１のレンズアレイと、
集光レンズとの組合せによるレンズ組と、このレンズ組
の焦点位置近傍に配置されて前記各２次光源像の光軸を
略平行化する第２のレンズと、この第２のレンズの直後
位置に配設されて前記第２のレンズにより平行化された
偏光方向がランダムな各光束につき、Ｐ偏光成分又はＳ
偏光成分の何れか一方のみの偏光成分に揃えて出射させ
る偏光変換要素と、この偏光変換要素により偏光成分の
揃えられた前記各２次光源像に対応する光束に対して集
光作用を示し、これらの光束の各光軸が前記被投射体の
中心に向かうように焦点距離が設定された第３のレンズ
と、を備える。According to a seventh aspect of the present invention, there is provided an illumination device, wherein the light source device according to the second aspect includes a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target. A first lens array that is divided in a two-dimensional manner and forms a plurality of secondary light source images from light emitted from the light source device;
A lens set in combination with a condenser lens, a second lens disposed near the focal position of the lens set to substantially parallelize the optical axis of each secondary light source image, and a position immediately after the second lens And a P-polarized light component or S-polarized light component for each light beam whose polarization direction is randomized and parallelized by the second lens.
A polarization conversion element that emits light in alignment with only one of the polarization components and a light-condensing action on the light flux corresponding to each of the secondary light source images whose polarization components are aligned by this polarization conversion element, A third lens having a focal length set such that each optical axis of these light beams is directed toward the center of the projection target.

【００２６】従って、請求項２記載の光源装置を用いる
ことで光源光束の利用効率を高めた上で、第２のレンズ
により２次光源像の光軸を略平行化させた後で偏光変換
要素により一種類の偏光成分に揃えるようにしているの
で、偏光変換効率を極力高めることができ、全体として
光利用効率の向上を図ることができる。Therefore, the use of the light source device according to claim 2 enhances the utilization efficiency of the light source luminous flux, and after the optical axis of the secondary light source image is made substantially parallel by the second lens, the polarization conversion element. As a result, the polarization conversion efficiency can be increased to as much as possible, and the light use efficiency can be improved as a whole.

【００２７】ここに、偏光変換要素としては、偏光ビー
ムスプリッタと反射プリズムと１／２波長板との組合せ
構成等でよく、単一の組合せ、対称なる２組の組合せ、
或いは第１のレンズ要素対応のピッチによる複数組のア
レイ状組合せ構成等が用いられる。Here, the polarization conversion element may be a combination of a polarization beam splitter, a reflecting prism and a half-wave plate, or the like.
Alternatively, a plurality of array-like combination configurations with a pitch corresponding to the first lens element are used.

【００２８】請求項８記載の発明の照明装置は、請求項
２記載の光源装置と、前記被投射体の形状と略相似形を
なす矩形状に形成された複数の第１のレンズ要素が２次
元状に配列されて前記光源装置から出射される光から複
数の２次光源像を分割形成する第１のレンズアレイと、
集光レンズとの組合せによるレンズ組と、このレンズ組
の焦点位置近傍に配置され前記第１のレンズ要素に各々
対応する複数の第２のレンズ要素が２次元状に配列され
た第２のレンズアレイと、前記各２次光源像の光軸を略
平行化する第２のレンズと、この第２のレンズの直後位
置に配設されて前記第２のレンズにより平行化された偏
光方向がランダムな各光束につき、Ｐ偏光成分又はＳ偏
光成分の何れか一方のみの偏光成分に揃えて出射させる
偏光変換要素と、この偏光変換要素により偏光成分の揃
えられた前記各２次光源像に対応する光束に対して集光
作用を示し、これらの光束の各光軸が前記被投射体の中
心に向かうように焦点距離が設定された第３のレンズ
と、を備える。According to an eighth aspect of the present invention, there is provided an illumination device, wherein the light source device according to the second aspect includes a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target. A first lens array that is divided in a two-dimensional manner and forms a plurality of secondary light source images from light emitted from the light source device;
A second lens in which a lens set in combination with a condenser lens and a plurality of second lens elements arranged near the focal position of the lens set and each corresponding to the first lens element are two-dimensionally arranged. An array, a second lens for making the optical axis of each of the secondary light source images approximately parallel, and a polarization direction arranged at a position immediately behind the second lens and parallelized by the second lens being random. For each of the light beams, a polarization conversion element that emits the light in a state of being aligned with only one of the P-polarized light component and the S-polarized light component, and the secondary light source images whose polarized light components are aligned by the polarization conversion element. And a third lens having a focal length set such that each of the optical axes of the light beams is directed toward the center of the projection target.

【００２９】従って、請求項２記載の光源装置を用いる
ことで光源光束の利用効率を高めた上で、第２のレンズ
により２次光源像の光軸を略平行化させた後で偏光変換
要素により一種類の偏光成分に揃えるようにしているの
で、偏光変換効率を極力高めることができ、全体として
光利用効率の向上を図ることができる。Therefore, the use of the light source device according to claim 2 improves the utilization efficiency of the light source light beam, and after the optical axis of the secondary light source image is made substantially parallel by the second lens, the polarization conversion element. As a result, the polarization conversion efficiency can be increased to as much as possible, and the light use efficiency can be improved as a whole.

【００３０】請求項９記載の発明の照明装置は、請求項
２記載の光源装置と、前記被投射体の形状と略相似形を
なす矩形状に形成された複数の第１のレンズ要素が２次
元状に配列されて前記光源装置から出射される光から複
数の２次光源像を分割形成する第１のレンズアレイと、
集光レンズとの組合せによるレンズ組と、このレンズ組
の焦点位置近傍に配置されて前記各２次光源像の光軸を
略平行化する第２のレンズと、この第２のレンズの直後
位置に配設されて前記第２のレンズにより平行化された
偏光方向がランダムな各光束につき、Ｐ偏光成分又はＳ
偏光成分の何れか一方のみの偏光成分に揃えて出射させ
る偏光変換要素と、前記第１のレンズ要素に対応させて
２倍の第２のレンズ要素が２次元状に配列された第２の
レンズアレイと、前記偏光変換要素により偏光成分の揃
えられて前記第２のレンズ要素の各々に対応する光束に
対して集光作用を示し、これらの光束の各光軸が前記被
投射体の中心に向かうように焦点距離が設定された第３
のレンズと、を備える。According to a ninth aspect of the present invention, in the illuminating device according to the second aspect, a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target are provided. A first lens array that is divided in a two-dimensional manner and forms a plurality of secondary light source images from light emitted from the light source device;
A lens set in combination with a condenser lens, a second lens disposed near the focal position of the lens set to substantially parallelize the optical axis of each secondary light source image, and a position immediately after the second lens And a P-polarized light component or S-polarized light component for each light beam whose polarization direction is randomized and parallelized by the second lens.
A second lens in which a polarization conversion element that emits light with a polarization component of only one of the polarization components and a second lens element that is twice as large as the first lens element are two-dimensionally arranged. The array and the polarization conversion elements are arranged such that the polarization components thereof are aligned to exhibit a light condensing action on the light flux corresponding to each of the second lens elements, and each optical axis of these light fluxes is located at the center of the projection target. 3rd with focal length set to head
And a lens.

【００３１】従って、請求項２記載の光源装置を用いる
ことで光源光束の利用効率を高めた上で、第２のレンズ
により２次光源像の光軸を略平行化させた後で偏光変換
要素により一種類の偏光成分に揃えるようにしているの
で、偏光変換効率を極力高めることができ、全体として
光利用効率の向上を図ることができる。併せて、偏光変
換要素において偏光成分の変換を受ける光束と偏光成分
の変換を受けない光束とではその光路長が異なるが、第
１のレンズ要素に対応させて２倍の第２のレンズ要素を
有する第２のレンズアレイを備えることでその光路長の
違いをなくして全ての光路長が揃うようにすることもで
きる。Therefore, the use of the light source device according to claim 2 improves the utilization efficiency of the light source light beam, and after the optical axis of the secondary light source image is made substantially parallel by the second lens, the polarization conversion element. As a result, the polarization conversion efficiency can be increased to as much as possible, and the light use efficiency can be improved as a whole. At the same time, although the light path length of the light beam that undergoes the conversion of the polarization component in the polarization conversion element is different from that of the light beam that does not undergo the conversion of the polarization component, a second lens element that is twice as large as the first lens element is used. By providing the second lens array, the difference in the optical path lengths can be eliminated and all the optical path lengths can be made uniform.

【００３２】請求項１０記載の発明の照明装置は、請求
項２記載の光源装置と、前記被投射体の形状と略相似形
をなす矩形状に形成された複数の第１のレンズ要素が２
次元状に配列されて前記光源装置から出射される光から
複数の２次光源像を分割形成する第１のレンズアレイ
と、集光レンズとの組合せによるレンズ組と、このレン
ズ組の焦点位置近傍に配置され前記第１のレンズ要素に
各々対応する複数の第２のレンズ要素が２次元状に配列
された第２のレンズアレイと、前記各２次光源像の光軸
を略平行化する第２のレンズと、この第２のレンズの直
後位置に配設されて第２のレンズにより平行化された偏
光方向がランダムな各光束につき、Ｐ偏光成分又はＳ偏
光成分の何れか一方のみの偏光成分に揃えて出射させる
偏光変換要素と、前記第１のレンズ要素及び前記第２の
レンズ要素に対応させて２倍の第３のレンズ要素が２次
元状に配列された第３のレンズアレイと、前記偏光変換
要素により偏光成分の揃えられて前記第３のレンズ要素
の各々に対応する光束に対して集光作用を示し、これら
の光束の各光軸が前記被投射体の中心に向かうように焦
点距離が設定された第３のレンズと、を備える。According to a tenth aspect of the present invention, in the illuminating device according to the second aspect, a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target are provided.
A first lens array arranged in a two-dimensional manner to divide and form a plurality of secondary light source images from light emitted from the light source device, a lens set formed by a combination of a condensing lens, and a vicinity of a focal position of the lens set And a second lens array in which a plurality of second lens elements respectively corresponding to the first lens elements are two-dimensionally arranged, and a second lens array for substantially parallelizing an optical axis of each of the secondary light source images. And a second lens and, for each light flux having a random polarization direction parallelized by the second lens and disposed at a position immediately behind the second lens, a polarization of only one of the P-polarized component and the S-polarized component. A polarization conversion element that emits light in accordance with the components, and a third lens array in which double third lens elements are two-dimensionally arranged corresponding to the first lens element and the second lens element. A polarization component by the polarization conversion element The third lens element has a focal length set so that the light beams corresponding to the third lens elements are aligned and converge, and the optical axes of these light beams are directed toward the center of the projection target. And a lens.

【００３３】従って、請求項２記載の光源装置を用いる
ことで光源光束の利用効率を高めた上で、第２のレンズ
により２次光源像の光軸を略平行化させた後で偏光変換
要素により一種類の偏光成分に揃えるようにしているの
で、偏光変換効率を極力高めることができ、全体として
光利用効率の向上を図ることができる。併せて、偏光変
換要素において偏光成分の変換を受ける光束と偏光成分
の変換を受けない光束とではその光路長が異なるが、第
１，２のレンズ要素に対応させて２倍の第３のレンズ要
素を有する第３のレンズアレイを備えることでその光路
長の違いをなくして全ての光路長が揃うようにすること
もできる。Therefore, the use of the light source device according to claim 2 enhances the utilization efficiency of the light source light beam, and after the optical axis of the secondary light source image is made substantially parallel by the second lens, the polarization conversion element. As a result, the polarization conversion efficiency can be increased to as much as possible, and the light use efficiency can be improved as a whole. In addition, although the light path length of the light beam that undergoes the conversion of the polarization component in the polarization conversion element is different from that of the light beam that does not undergo the conversion of the polarization component, the third lens is doubled in correspondence with the first and second lens elements. By providing the third lens array having the elements, the difference in the optical path lengths can be eliminated, and all the optical path lengths can be made uniform.

【００３４】請求項１１記載の発明の照明装置は、請求
項２記載の光源装置と、前記被投射体の形状と略相似形
をなす矩形状に形成された複数の第１のレンズ要素が２
次元状に配列されて前記光源装置から出射される光から
複数の２次光源像を分割形成する第１のレンズアレイ
と、集光レンズとの組合せによる第１のレンズ組と、こ
の第１のレンズ組の焦点位置近傍に配置されて前記各２
次光源像の光軸を略平行化する第２のレンズと、前記第
１のレンズ要素に各々対応する複数の第２のレンズ要素
が２次元状に配列された第２のレンズアレイとの組合せ
による第２のレンズ組と、前記第２のレンズの直後位置
に配設されて第２のレンズにより平行化された偏光方向
がランダムな各光束につき、Ｐ偏光成分又はＳ偏光成分
の何れか一方のみの偏光成分に揃えて出射させる偏光変
換要素と、前記第１のレンズ要素に対応させて２倍の第
３のレンズ要素が２次元状に配列された第３のレンズア
レイと、前記偏光変換要素により偏光成分の揃えられて
前記第３のレンズ要素の各々に対応する光束に対して集
光作用を示し、これらの光束の各光軸が前記被投射体の
中心に向かうように焦点距離が設定された第３のレンズ
と、を備える。According to an eleventh aspect of the present invention, there is provided an illumination device, wherein the light source device according to the second aspect includes a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target.
A first lens array formed by combining a first lens array arranged in a two-dimensional manner to divide and form a plurality of secondary light source images from light emitted from the light source device; Each of the above two lenses is disposed near the focal position of the lens set.
Combination of a second lens that makes the optical axis of the next light source image substantially parallel and a second lens array in which a plurality of second lens elements respectively corresponding to the first lens elements are two-dimensionally arranged And either a P-polarized light component or an S-polarized light component for each light flux arranged at a position immediately after the second lens and parallelized by the second lens and having a random polarization direction. A polarization conversion element that emits light in alignment with only one polarization component, a third lens array in which double third lens elements are two-dimensionally arranged in correspondence with the first lens element, and The polarization components are aligned by the elements and exhibit a light condensing action on the light flux corresponding to each of the third lens elements, and the focal length is set such that each optical axis of the light flux is directed to the center of the projection target. A set third lens.

【００３５】従って、請求項２記載の光源装置を用いる
ことで光源光束の利用効率を高めた上で、第２のレンズ
により２次光源像の光軸を略平行化させた後で偏光変換
要素により一種類の偏光成分に揃えるようにしているの
で、偏光変換効率を極力高めることができ、全体として
光利用効率の向上を図ることができる。Therefore, the use of the light source device according to claim 2 enhances the utilization efficiency of the light source light beam, and after the optical axis of the secondary light source image is made substantially parallel by the second lens, the polarization conversion element. As a result, the polarization conversion efficiency can be increased to as much as possible, and the light use efficiency can be improved as a whole.

【００３６】請求項１２記載の発明の液晶プロジェクタ
は、情報表示システムにより投射すべき像が形成される
少なくとも１つの液晶パネルと、この液晶パネルを被投
射体として照明する請求項３ないし１１の何れか一に記
載の照明装置と、前記液晶パネルの像をスクリーン上に
投射する投射レンズ系と、を備える。According to a twelfth aspect of the invention, there is provided the liquid crystal projector according to any one of the third to eleventh aspects, wherein at least one liquid crystal panel on which an image to be projected is formed by the information display system, and the liquid crystal panel is illuminated as a projection target. And a projection lens system for projecting an image of the liquid crystal panel on a screen.

【００３７】従って、請求項２記載の光源装置を用いる
請求項３ないし１１の何れか一に記載の照明装置を利用
して液晶パネルを照明するので、光源光束を含めて全体
的に光の利用効率の高い照明の下に液晶パネルを照明し
て、口径の小さめな投射レンズ系によりスクリーン上に
投射させることができる。Therefore, since the liquid crystal panel is illuminated by using the illuminating device according to any one of claims 3 to 11 using the light source device according to claim 2, the light is totally used including the light source luminous flux. The liquid crystal panel can be illuminated under highly efficient illumination, and can be projected on a screen by a projection lens system having a small aperture.

【００３８】ここに、液晶パネルとしては、反射型液晶
パネルであっても透過型液晶パネルであってもよい。ま
た、カラー表示の場合であれば、通常、３原色、ＲＧＢ
（レッド、グリーン、ブルー）の３つの液晶パネルが，
例えば、ダイクロイックプリズム又はミラーのような分
光素子等とともに用いられる。Here, the liquid crystal panel may be a reflection type liquid crystal panel or a transmission type liquid crystal panel. In the case of color display, usually, three primary colors, RGB
(Red, green, blue) three liquid crystal panels,
For example, it is used with a spectroscopic element such as a dichroic prism or a mirror.

【００３９】[0039]

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
及び図２に基づいて説明する。本実施の形態は、特に偏
光変換等を考慮しない場合の請求項１，２及び３記載の
発明に関するもので、図１にその照明装置Ａ１の概要を
示す。FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
A description will be given based on FIG. The present embodiment relates to the inventions according to claims 1, 2, and 3, particularly when no consideration is given to polarization conversion and the like, and FIG. 1 shows an outline of the illumination device A1.

【００４０】この照明装置Ａ１は、縦横のアスペクト比
率が４：３なる矩形状の液晶パネル１を被投射体とする
もので、その前面には各液晶素子に対して光を集光させ
るためのコンデンサレンズ２が付設されている。このよ
うな液晶パネル１に対して、本実施の形態の照明装置Ａ
１は、光源装置Ｂ１と、インテグレータ光学系Ｃ１とよ
り構成されている。光源装置Ｂ１は、点光源状の光源３
と、この光源３が焦点Ｆ位置に配設されてほぼ平行光を
出射させる反射鏡４と、反射鏡４の開口部に配設された
紫外線カットガラス５と、赤外線ＩＲを透過させ可視光
を液晶パネル１側に向けて反射させる４５度配置のコー
ルドミラー６とにより構成されている。This illumination device A1 has a rectangular liquid crystal panel 1 having a vertical and horizontal aspect ratio of 4: 3 as an object to be projected, and has a front surface for condensing light to each liquid crystal element. A condenser lens 2 is provided. For such a liquid crystal panel 1, the lighting device A of the present embodiment is used.
Reference numeral 1 includes a light source device B1 and an integrator optical system C1. The light source device B1 includes a light source 3 in the form of a point light source.
A reflecting mirror 4 in which the light source 3 is disposed at the focal point F to emit substantially parallel light; an ultraviolet cut glass 5 disposed in an opening of the reflecting mirror 4; It is constituted by a cold mirror 6 arranged at 45 degrees to reflect toward the liquid crystal panel 1.

【００４１】コールドミラー６の反射光路上に配設され
るインテグレータ光学系Ｃ１は、本実施の形態では、レ
ンズ組Ｄ１からなる。このレンズ組Ｄ１は、液晶パネル
１の形状（アスペクト比率が４：３なる矩形状）と略相
似形をなす４：３の比率の矩形状（図２参照）に形成さ
れた複数のレンズ要素７が２次元状に配列されたレンズ
アレイ８と、これらのレンズ要素７の各々の光軸が液晶
パネル１の中心に向かうように焦点距離が設定された集
光レンズ９との組合せ構成とされている。即ち、インテ
グレータ光学系の第１のレンズアレイ側に相当し、レン
ズアレイ８は光源装置Ｂ１から出射される光から各レン
ズ要素７毎に２次光源像１０を分割形成することにな
る。よって、１１が仮想光源面となる。In the present embodiment, the integrator optical system C1 disposed on the reflection optical path of the cold mirror 6 comprises a lens set D1. The lens set D1 includes a plurality of lens elements 7 formed in a rectangular shape having a ratio of 4: 3 (see FIG. 2) substantially similar to the shape of the liquid crystal panel 1 (a rectangular shape having an aspect ratio of 4: 3). And a condensing lens 9 whose focal length is set such that the optical axis of each of these lens elements 7 is directed toward the center of the liquid crystal panel 1. I have. That is, the lens array 8 corresponds to the first lens array side of the integrator optical system, and the lens array 8 splits and forms the secondary light source image 10 for each lens element 7 from the light emitted from the light source device B1. Therefore, 11 is a virtual light source surface.

【００４２】これにより、基本的には、光源装置Ｂ１か
ら出射される光からレンズアレイ８の各レンズ要素７に
より２次光源像１０を分割形成し、その光軸を集光レン
ズ９により液晶パネル１の中心に向けることにより、
４：３の比率で矩形状をなす個々のレンズ要素７を通っ
た光束を各々液晶パネル１上で重畳させる形で照明す
る。この場合、液晶パネル１を照射するための仮想光源
をなす２次光源像１０の広がりを小さくすることがで
き、投射レンズ（図示せず）の口径を小さくするための
有効な構成となる。Thus, basically, the secondary light source image 10 is divided by the lens elements 7 of the lens array 8 from the light emitted from the light source device B 1, and the optical axis thereof is set by the condenser lens 9. By turning to the center of 1,
Light beams that have passed through the individual lens elements 7 having a rectangular shape at a ratio of 4: 3 are illuminated so as to be superimposed on the liquid crystal panel 1. In this case, the spread of the secondary light source image 10 forming a virtual light source for irradiating the liquid crystal panel 1 can be reduced, and this is an effective configuration for reducing the diameter of the projection lens (not shown).

【００４３】ここに、本実施の形態では、反射鏡４が断
面真円をなす放物面鏡ではなく、その開口４ａの形状が
図１（ｂ）に示すように、液晶パネル１の縦横のアスペ
クト比率４：３に応じてＸ，Ｙ方向に４：３の比率を持
たせて扁平とさせた回転放物面４ｂを有する形状に形成
されている。即ち、扁平放物面鏡として構成されてい
る。図１（ａ）では、実線と破線とより放物面の広がり
の異なる状態を併せて示している。ここに、反射鏡４と
しての焦点Ｆ位置は唯一、即ち、１点のみでＸ，Ｙ方向
を問わず共通されるように設定されている。Here, in the present embodiment, the reflecting mirror 4 is not a parabolic mirror having a perfect circular cross section, but the opening 4a has a vertical and horizontal shape of the liquid crystal panel 1 as shown in FIG. It is formed in a shape having a paraboloid of revolution 4b which is flattened by giving a ratio of 4: 3 in the X and Y directions according to the aspect ratio 4: 3. That is, it is configured as a flat parabolic mirror. FIG. 1A also shows the solid line and the broken line in which the parabolic surface is different from each other. Here, the focal point F position as the reflecting mirror 4 is set to be unique, that is, set to be common at only one point regardless of the X and Y directions.

【００４４】図２はこのような扁平放物面鏡なる反射鏡
４の開口４ａの大きさと、レンズアレイ８の大きさとの
関係を模式的に示している。開口４ａのＸ，Ｙ方向の比
率が４：３であり、各レンズ要素７の比率が４：３であ
り、かつ、レンズアレイ８自身の比率も４：３とされて
おり、ここでは、レンズ要素７が４行４列分配列された
構成とされている。ここに、レンズ要素７の全てに光源
装置Ｂ１からの光を入射させる場合にはレンズアレイ８
に外接する大きさ（一番大きなもの）、４隅のレンズ要
素７を除外する場合には内接する大きさ（一番小さなも
の）、或いは、これらの中間の大きさのものとなるよう
に、開口４ａの大きさが決定される。FIG. 2 schematically shows the relationship between the size of the aperture 4a of the reflecting mirror 4 as such a flat parabolic mirror and the size of the lens array 8. The ratio of the aperture 4a in the X and Y directions is 4: 3, the ratio of each lens element 7 is 4: 3, and the ratio of the lens array 8 itself is also 4: 3. The elements 7 are arranged in four rows and four columns. Here, when light from the light source device B1 is incident on all of the lens elements 7, the lens array 8 is used.
In order to exclude the lens element 7 at the four corners, the size circumscribes (largest thing) or the size circumscribed (smallest thing), or an intermediate size between them, The size of the opening 4a is determined.

【００４５】よって、本実施の形態によれば、反射鏡４
自体が開口形状が真円をなす放物面鏡ではなく、光源３
が配設される焦点を共通にして目的とする液晶パネル１
のアスペクト比率に応じた比率で扁平とさせた回転放物
面４ｂを有しているので、反射鏡４により反射されて出
射される光が液晶パネル１、即ち、画角に近い形状をな
すため、光源装置Ｂ１から発せられる全光束を極力効率
よく利用できるものとなる。これは、図２と図２７との
対比からも明かであり、光源装置ｂ１から発せられてレ
ンズアレイ８に入射しない光成分を極力減らすことがで
きる。Therefore, according to the present embodiment, the reflecting mirror 4
The light source 3 is not a parabolic mirror whose opening shape is a perfect circle.
Liquid crystal panel 1 with a common focal point
Since the light has a paraboloid of revolution 4b that is flattened at a ratio corresponding to the aspect ratio of the liquid crystal panel 1, the light reflected and emitted by the reflecting mirror 4 has a shape close to the liquid crystal panel 1, that is, the angle of view. In addition, the total luminous flux emitted from the light source device B1 can be used as efficiently as possible. This is clear from the comparison between FIG. 2 and FIG. 27, and the light component emitted from the light source device b1 and not incident on the lens array 8 can be reduced as much as possible.

【００４６】本発明の第二の実施の形態を図３に基づい
て説明する。第一の実施の形態で示した部分と同一部分
は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の各実
施の形態でも順次同様とする）。本実施の形態は、請求
項４記載の発明に相当する。A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same portions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted (the same applies to each of the following embodiments). This embodiment corresponds to the invention described in claim 4.

【００４７】本実施の形態では、インテグレータ光学系
Ｃ２が、レンズ組Ｄ１とその焦点位置（仮想光源面１
１）近傍に配置させた第２のレンズアレイ１２とより構
成されている。この第２のレンズアレイ１２は第１のレ
ンズアレイ８よりもサイズ的に小型ではあるが、各第１
のレンズ要素７に対応する同数かつ相似形(従って、
４：３なる比率の矩形状)の第２のレンズ要素１３が２
次元状に配列されている。In this embodiment, the integrator optical system C2 includes a lens set D1 and its focal position (virtual light source surface 1).
1) It is composed of a second lens array 12 arranged in the vicinity. Although the second lens array 12 is smaller in size than the first lens array 8,
Of the same number and similar shape corresponding to the lens element 7 of
The second lens element 13 having a rectangular shape having a ratio of 4: 3) is 2
They are arranged in a dimension.

【００４８】このような構成において、第１のレンズ要
素７及び対応する第２のレンズ要素１３を通った光束が
各々液晶パネル１上に重畳される形で照射される。ここ
に、原理的には図１に示したような構成だけでよいが、
現実には、光源３は点光源ではなく、或る程度の体積を
持っているため、個々の２次光源像１０も点光源ではな
く体積を持つものとなるが、この位置に個々に第２のレ
ンズ要素１３を有する第２のレンズアレイ１２を配設さ
せることで収束性を高めて液晶パネル１に向けて投影さ
せることにより、良好なる照明状態が得られる。In such a configuration, the light beams that have passed through the first lens element 7 and the corresponding second lens element 13 are respectively radiated so as to be superimposed on the liquid crystal panel 1. Here, in principle, only the configuration as shown in FIG. 1 is sufficient,
In reality, since the light source 3 is not a point light source but has a certain volume, each of the secondary light source images 10 also has a volume instead of a point light source. By arranging the second lens array 12 having the lens element 13 described above to improve the convergence and projecting the light toward the liquid crystal panel 1, a favorable illumination state can be obtained.

【００４９】本実施の形態による場合も、扁平放物面鏡
による反射鏡４を用いることで光源光束の利用効率を向
上させ得る上に、液晶パネル１を照射するための仮想光
源をなす２次光源像１０の広がりを小さくすることがで
き、投射レンズ（図示せず）の口径を小さくするための
有効な構成となる。According to the present embodiment, the use efficiency of the light source luminous flux can be improved by using the reflecting mirror 4 of a flat parabolic mirror, and the secondary light forming the virtual light source for irradiating the liquid crystal panel 1 can be obtained. The spread of the light source image 10 can be reduced, which is an effective configuration for reducing the diameter of a projection lens (not shown).

【００５０】本発明の第三の実施の形態を図４に基づい
て説明する。本実施の形態は、請求項５記載の発明に相
当する。本実施の形態では、インテグレータ光学系Ｃ３
をレンズ組Ｄ１とその焦点位置（仮想光源面１１）近傍
に配置されて発散作用を示す第２のレンズなる凹レンズ
１４とより構成されている。ここに、レンズ要素７の各
々の光軸が液晶パネル１の中心に向かうように集光レン
ズ９の焦点距離と凹レンズ１４の焦点距離とが設定され
ている。このため、図１との対比では、レンズ組Ｄ１に
よる収束性が強められている（焦点距離が短くされてい
る）。A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the invention described in claim 5. In the present embodiment, the integrator optical system C3
Is composed of a lens set D1 and a concave lens 14 which is a second lens which is disposed near the focal position (virtual light source surface 11) and exhibits a diverging effect. Here, the focal length of the condenser lens 9 and the focal length of the concave lens 14 are set such that each optical axis of the lens element 7 is directed toward the center of the liquid crystal panel 1. Therefore, in comparison with FIG. 1, the convergence of the lens set D1 is enhanced (the focal length is shortened).

【００５１】このような構成において、レンズアレイ８
の個々のレンズ要素７を通った光束が凹レンズ１４を介
して各々液晶パネル１上に重畳される形で照射される。
ここに、発散作用を示す凹レンズ１４を用いているた
め、レンズ組Ｄ１により形成される２次光源像１０の広
がりをより小さくすることができ、投射レンズ（図示せ
ず）の口径を小さくするためにより有効な構成となる。
また、本実施の形態による場合も、扁平放物面鏡による
反射鏡４を用いることで光源光束の利用効率を向上させ
得る。In such a configuration, the lens array 8
The light fluxes passing through the individual lens elements 7 are irradiated on the liquid crystal panel 1 via the concave lenses 14 in a superimposed manner.
Here, since the concave lens 14 having a diverging action is used, the spread of the secondary light source image 10 formed by the lens set D1 can be further reduced, and the diameter of the projection lens (not shown) is reduced. Is effective.
Also in the case of the present embodiment, the use efficiency of the light source luminous flux can be improved by using the reflecting mirror 4 using a flat parabolic mirror.

【００５２】本発明の第四の実施の形態を図５に基づい
て説明する。本実施の形態は、請求項６記載の発明に相
当する。本実施の形態では、インテグレータ光学系Ｃ４
が、第１のレンズ組Ｄ１とその焦点位置（仮想光源面１
１）近傍に配置させた第２のレンズ組Ｅ１とにより構成
されている。第２のレンズ組Ｅ１は、第２のレンズアレ
イ１２と発散作用を示す凹レンズ１４とより構成されて
いる。ここに、本実施の形態の第２のレンズアレイ１２
は、周辺のレンズ収差を補正し得るように段違いに形成
されている。A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the invention described in claim 6. In the present embodiment, the integrator optical system C4
Are the first lens set D1 and its focal position (virtual light source surface 1).
1) It is constituted by a second lens set E1 arranged in the vicinity. The second lens set E1 includes a second lens array 12 and a concave lens 14 having a diverging effect. Here, the second lens array 12 of the present embodiment
Are formed stepwise so that peripheral lens aberrations can be corrected.

【００５３】即ち、本実施の形態は前述の第二、第三の
実施の形態を合わせた構成よりなり、両実施の形態の効
果を併有する。That is, this embodiment has a configuration in which the above-described second and third embodiments are combined, and has the effects of both embodiments.

【００５４】本発明の第五の実施の形態を図６に基づい
て説明する。本実施の形態は、請求項７記載の発明に相
当する。本実施の形態では、インテグレータ光学系Ｃ５
に関して、レンズ組Ｄ１の他に、このレンズ組Ｄ１の焦
点位置近傍に配置されて集光レンズ９による光束の光軸
を略平行化するための第２のレンズとなる凹レンズ１５
と、この凹レンズ１５の直後位置に配設されて凹レンズ
１５により平行化された偏光方向がランダムな各光束
（Ｐ＋Ｓ）につき、Ｐ偏光成分又はＳ偏光成分の何れか
一方のみの偏光成分に揃えて出射させる偏光変換要素１
６と、この偏光変換要素１６によりＳ偏光成分に偏光成
分の揃えられた各２次光源像１０に対応する光束に対し
て集光作用を示し、これらの光束の各光軸が液晶パネル
１の中心に向かうように焦点距離が設定された第３のレ
ンズ１７とにより構成されている。ここに、偏光変換要
素１６は、偏光ビームスプリッタ１８と反射プリズム１
９と１／２波長板２０とを各レンズ要素７単位で設けて
アレイ状に配設させたもので、Ｐ偏光成分は偏光ビーム
スプリッタ１８を透過させて１／２波長板２０で９０度
回転させてＳ偏光成分に変換し、Ｓ偏光成分は偏光ビー
ムスプリッタ１８、反射プリズム１９でそのまま反射さ
せて出射させることで全ての光をＳ偏光成分に揃えるも
のである。A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment is equivalent to the seventh aspect of the present invention. In the present embodiment, the integrator optical system C5
In addition to the lens set D1, a concave lens 15 which is disposed near the focal position of the lens set D1 and serves as a second lens for substantially collimating the optical axis of the light beam by the condenser lens 9
For each light beam (P + S) disposed at a position immediately behind the concave lens 15 and parallelized by the concave lens 15 and having a random polarization direction, the polarization direction is adjusted to a polarization component of only one of the P polarization component and the S polarization component. Polarization conversion element 1 to be emitted
6 and a light-condensing function for the light beams corresponding to the respective secondary light source images 10 whose polarization components have been aligned to the S-polarized light components by the polarization conversion element 16. And a third lens 17 having a focal length set to the center. Here, the polarization conversion element 16 includes the polarization beam splitter 18 and the reflection prism 1.
9 and a half-wave plate 20 are provided for each lens element 7 and arranged in an array. The P-polarized light component is transmitted through the polarizing beam splitter 18 and rotated by 90 degrees by the half-wave plate 20. Then, the light is converted into an S-polarized light component, and the S-polarized light component is reflected by the polarization beam splitter 18 and the reflecting prism 19 as it is to be emitted, so that all light is aligned with the S-polarized light component.

【００５５】光源装置Ｂ１から発せられる偏光方向がラ
ンダムな光束に関して偏光変換要素１６によりＳ偏光成
分のみに揃えて出射させるものであるが、この偏光変換
処理において偏光ビームスプリッタ１８に入射させる光
は平行光束の方がその変換効率のよいものとなる。この
点、本実施の形態では、凹レンズ１５により平行光束化
した後で偏光変換要素１６により偏光変換処理を行わせ
ているので、変換効率がよい上に、レンズ組Ｄ１からの
光束を絞った位置でもあるので偏光変換要素１６を小型
化させることもできる。また、本実施の形態による場合
も、扁平放物面鏡による反射鏡４を用いることで光源光
束の利用効率を向上させ得る。A light beam emitted from the light source device B1 having a random polarization direction is emitted by the polarization conversion element 16 in such a manner that only the S-polarized light component is emitted. In this polarization conversion processing, the light incident on the polarization beam splitter 18 is parallel. The light beam has higher conversion efficiency. In this regard, in this embodiment, since the polarization conversion processing is performed by the polarization conversion element 16 after the parallel light flux is formed by the concave lens 15, the conversion efficiency is high, and the position where the light flux from the lens set D1 is narrowed is obtained. Therefore, the size of the polarization conversion element 16 can be reduced. Also in the case of the present embodiment, the use efficiency of the light source luminous flux can be improved by using the reflecting mirror 4 using a flat parabolic mirror.

【００５６】本発明の第六の実施の形態を図７に基づい
て説明する。本実施の形態は、請求項８記載の発明に相
当する。本実施の形態では、インテグレータ光学系Ｃ６
に関して、図６に示した構成に対して凹レンズ１５の前
段に第２のレンズアレイ１２が付加されて構成されてい
る。A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the eighth aspect of the present invention. In the present embodiment, the integrator optical system C6
With respect to the configuration, the second lens array 12 is added to the front of the concave lens 15 with respect to the configuration shown in FIG.

【００５７】本実施の形態による場合も、基本的には第
五の実施の形態の場合と同様な作用・効果が得られる
が、特に、周辺のレンズ収差を補正し得る形状の第２の
レンズアレイ１２が付加されているので、光源３が現実
的に体積を有する場合の結像性能を向上させることがで
きる。According to the present embodiment, basically, the same operation and effect as those of the fifth embodiment can be obtained. In particular, the second lens having a shape capable of correcting peripheral lens aberration is provided. Since the array 12 is added, the imaging performance when the light source 3 has a realistic volume can be improved.

【００５８】なお、本実施の形態の場合、第２のレンズ
アレイ１２としては図８に示すように段違い構造を有し
ない平坦なものであってもよく、かつ、凹レンズ１５の
後段に配設させてもよい。In the case of this embodiment, the second lens array 12 may be a flat one having no step structure as shown in FIG. You may.

【００５９】本発明の第七の実施の形態を図９に基づい
て説明する。本実施の形態は、請求項９記載の発明に相
当する。本実施の形態では、インテグレータ光学系Ｃ７
に関して、図６に示した構成に対して偏光変換要素１６
の後段側（出射側）に第１のレンズアレイ８の第１のレ
ンズ要素７に対応させて２倍の第２のレンズ要素２１が
２次元状に配列された第２のレンズアレイ２２が付加さ
れている。即ち、第２のレンズ要素２１は１／２波長板
２０に対応するものと１／２波長板２０間の隙間に対応
するものとを有するもので、その焦点距離を交互に異な
らせてなる。A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the ninth aspect of the present invention. In the present embodiment, the integrator optical system C7
With respect to the configuration shown in FIG.
A second lens array 22 in which double second lens elements 21 are two-dimensionally arranged in correspondence with the first lens elements 7 of the first lens array 8 is added to the subsequent stage (emission side). Have been. That is, the second lens element 21 has an element corresponding to the half-wave plate 20 and an element corresponding to the gap between the half-wave plates 20, and has different focal lengths.

【００６０】このような構成において、動作的には図６
に示したものと同様であるが、偏光変換要素１６におけ
る動作を詳細にみると、偏光ビームスプリッタ１８を透
過して出射する光束と、偏光ビームスプリッタ１８で反
射され、さらに反射プリズム１９で反射されて出射され
る光束とでは、その光路長が異なってしまう。ここに、
本実施の形態では、これらの光路長の異なる成分毎に細
かく分割された第２のレンズ要素２１を有してその焦点
距離が異なることにより、光路長が一定となるように修
正されるので、結像光学特性が向上するものとなる。ま
た、本実施の形態による場合も、扁平放物面鏡による反
射鏡４を用いることで光源光束の利用効率を向上させ得
る。In such a configuration, the operation is as shown in FIG.
However, when the operation of the polarization conversion element 16 is viewed in detail, the light flux transmitted through the polarization beam splitter 18 and reflected by the polarization beam splitter 18 and further reflected by the reflection prism 19 The light path length is different from the light flux emitted by the light source. here,
In the present embodiment, the second lens element 21 is finely divided for each component having a different optical path length, and the focal length is different, so that the optical path length is corrected so as to be constant. The imaging optical characteristics are improved. Also in the case of the present embodiment, the use efficiency of the light source luminous flux can be improved by using the reflecting mirror 4 using a flat parabolic mirror.

【００６１】本発明の第八の実施の形態を図１０に基づ
いて説明する。本実施の形態は、請求項１０記載の発明
に相当する。本実施の形態では、インテグレータ光学系
Ｃ８に関して、図７に示した構成に対して偏光変換要素
１６の後段側（出射側）に第１，２のレンズアレイ８，
１２の第１のレンズ要素７，１３に対応させて２倍の第
３のレンズ要素２３が２次元状に配列された第３のレン
ズアレイ２４が付加されている。即ち、この第３のレン
ズアレイ２４は図９に示した第２のレンズアレイ２２と
同様の構成からなり、同一の機能を果たすものである。An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the tenth aspect of the present invention. In the present embodiment, with respect to the integrator optical system C8, the first and second lens arrays 8,
A third lens array 24 in which double third lens elements 23 are two-dimensionally arranged corresponding to the twelve first lens elements 7 and 13 is added. That is, the third lens array 24 has the same configuration as the second lens array 22 shown in FIG. 9 and performs the same function.

【００６２】よって、偏光変換要素１６を経てもその経
路により光路長が異なることがなく、結像光学特性が向
上するものとなる。また、本実施の形態による場合も、
扁平放物面鏡による反射鏡４を用いることで光源光束の
利用効率を向上させ得る。Therefore, the optical path length does not differ depending on the path even after passing through the polarization conversion element 16, and the imaging optical characteristics are improved. Also, in the case of the present embodiment,
The use efficiency of the light source luminous flux can be improved by using the reflecting mirror 4 using a flat parabolic mirror.

【００６３】本発明の第九の実施の形態を図１１に基づ
いて説明する。本実施の形態は、請求項１１記載の発明
に相当する。本実施の形態では、インテグレータ光学系
Ｃ９に関して、図９に示した構成に対して、凹レンズ１
５と第１のレンズアレイ８の各第１のレンズ要素７に対
応した凹レンズ状の第２のレンズ要素２５が２次元状に
配列された第２のレンズアレイ２６とによる第２のレン
ズ組２７が付加されている。A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment corresponds to the invention described in claim 11. In the present embodiment, the integrator optical system C9 is different from the configuration shown in FIG.
5 and a second lens array 27 in which concave lens-shaped second lens elements 25 corresponding to the first lens elements 7 of the first lens array 8 are two-dimensionally arranged. Is added.

【００６４】本実施の形態による場合も、図９等に示し
た場合と同様の作用・効果が得られるが、偏光変換要素
１６に入射する光束がより平行光束化されるので、偏光
変換効率が一層向上し、結果として、光の利用効率が向
上するものとなる。According to the present embodiment, the same operation and effect as those shown in FIG. 9 and the like can be obtained. However, since the light beam incident on the polarization conversion element 16 is made more parallel, the polarization conversion efficiency is reduced. The efficiency is further improved, and as a result, the light use efficiency is improved.

【００６５】本発明の第十の実施の形態を図１２に基づ
いて説明する。本実施の形態は、1個の偏光ビームスプ
リッタ３１と反射プリズム３２と１／２波長板３３との
組合せによる偏光変換要素３４を用いる照明装置Ａ２へ
の適用例を示す。この照明装置Ａ２も、縦横のアスペク
ト比率が４：３なる矩形状の液晶パネルを被投射体とす
るもので、光源装置Ｂ２と偏光変換要素３４とインテグ
レータ光学系Ｃ１０とにより構成されている。A tenth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows an example of application to an illumination device A2 using a polarization conversion element 34 by combining one polarization beam splitter 31, a reflection prism 32, and a half-wave plate 33. The illumination device A2 also has a rectangular liquid crystal panel having a vertical and horizontal aspect ratio of 4: 3 as a projection target, and includes a light source device B2, a polarization conversion element 34, and an integrator optical system C10.

【００６６】光源装置Ｂ２は、点光源状の光源３５と、
この光源３５が焦点Ｆ位置に配設されてほぼ平行光を出
射させる反射鏡３６と、赤外線ＩＲを透過させ可視光を
偏光変換要素３４側に向けて反射させる４５度配置のコ
ールドミラー３７とにより構成されている。The light source device B2 comprises a point light source 35,
The light source 35 is disposed at the focal point F and emits substantially parallel light. The reflecting mirror 36 transmits an infrared ray IR and reflects the visible light toward the polarization conversion element 34. The cold mirror 37 has a 45-degree arrangement. It is configured.

【００６７】偏光変換要素３４の偏光ビームスプリッタ
３１はコールドミラー３７の反射光路上に配設される。
また、偏光変換要素３４の出射側に配設されるインテグ
レータ光学系Ｃ１０は、本実施の形態では、液晶パネル
の形状（アスペクト比率が４：３なる矩形状）と略相似
形をなす４：３の比率の矩形状に形成された複数の第１
のレンズ要素３８が２次元状に配列されて各々対応する
２次光源像を分割形成する第１のレンズアレイ３９と、
第１のレンズアレイ３９からの光束を液晶パネル側に向
けて反射させる反射ミラー４０と、各第１のレンズ要素
３８に対応する同数かつほぼ同一形(従って、４：３な
る比率の矩形状)の第２のレンズ要素４１が２次元状に
配列された第２のレンズアレイ４２とこの第２のレンズ
アレイ４２の出射側に位置して各第２のレンズ要素４１
からの光束の光軸が液晶パネルの中心に向くように焦点
距離が設定された集光レンズ４３とにより構成されてい
る。The polarization beam splitter 31 of the polarization conversion element 34 is disposed on the reflected light path of the cold mirror 37.
Further, in the present embodiment, the integrator optical system C10 disposed on the emission side of the polarization conversion element 34 has a 4: 3 shape substantially similar to the shape of the liquid crystal panel (a rectangular shape having an aspect ratio of 4: 3). Of the first plurality formed in a rectangular shape having a ratio of
A first lens array 39 in which two lens elements 38 are arranged two-dimensionally to form corresponding secondary light source images, respectively;
The same number and substantially the same shape (accordingly, a rectangular shape having a ratio of 4: 3) corresponding to each of the first lens elements 38 and the reflecting mirrors 40 for reflecting the light beam from the first lens array 39 toward the liquid crystal panel side. A second lens array 42 in which the second lens elements 41 are two-dimensionally arranged, and each second lens element 41 located on the exit side of the second lens array 42
And a condenser lens 43 whose focal length is set such that the optical axis of the light beam from the lens is directed to the center of the liquid crystal panel.

【００６８】これにより、基本的には、光源装置Ｂ２か
ら出射されるほぼ平行光に関して偏光変換要素３４でそ
の偏光成分をＰ偏光成分に揃えた後、第１のレンズアレ
イ３９の各レンズ要素３８により２次光源像を分割形成
し、さらに、第２のレンズアレイ４２、集光レンズ４３
を介してその光軸を液晶パネルの中心に向けることによ
り、４：３の比率で矩形状をなす個々のレンズ要素３
８，４１を通った光束を各々液晶パネル上で重畳させる
形で照明する。As a result, basically, after the polarization component of the substantially parallel light emitted from the light source device B2 is adjusted to the P polarization component by the polarization conversion element 34, each lens element 38 of the first lens array 39 is adjusted. To form a secondary light source image, and further form a second lens array 42 and a condenser lens 43.
Each lens element 3 having a rectangular shape at a ratio of 4: 3 by directing its optical axis to the center of the liquid crystal panel through
Illumination is performed in such a manner that the light beams passing through 8, 41 are superimposed on the liquid crystal panel.

【００６９】ここに、本実施の形態では、反射鏡３６が
断面真円をなす放物面鏡ではなく、その開口３６ａの形
状が図１２（ｂ）に示すように、液晶パネルの縦横のア
スペクト比率４：３に応じてＸ，Ｙ方向に２：３の比率
を持たせて扁平とさせた回転放物面３６ｂを有する形状
に形成されている。即ち、扁平放物面鏡として構成され
ている。図１２（ａ）では、実線と破線とより放物面の
広がりの異なる状態を併せて示している。ここに、反射
鏡３６としての焦点Ｆ位置は唯一、即ち、１点のみで
Ｘ，Ｙ方向を問わず共通されるように設定されている。
また、このような反射鏡３６の開口形状に対応させて、
偏光ビームスプリッタ３１と反射プリズム３２（１／２
波長板３３）とは、開口形状に内接する形で図１２
（ｃ）に示すように２：３なる比率の矩形状に形成さ
れ、両者を併せて液晶パネル対応の４：３なる比率とな
るように設定されている。Here, in the present embodiment, the reflecting mirror 36 is not a parabolic mirror having a perfect circular cross section, and the opening 36a has a vertical and horizontal aspect ratio of the liquid crystal panel as shown in FIG. It is formed in a shape having a paraboloid of revolution 36b which is flattened with a ratio of 2: 3 in the X and Y directions according to the ratio 4: 3. That is, it is configured as a flat parabolic mirror. FIG. 12A also shows a state where the parabolic surface is different from the solid line and the broken line. Here, the position of the focal point F as the reflecting mirror 36 is set to be unique, that is, to be common at only one point regardless of the X and Y directions.
Also, corresponding to such an opening shape of the reflecting mirror 36,
The polarizing beam splitter 31 and the reflecting prism 32 (1/2
The wave plate 33) is a shape inscribed in the opening shape in FIG.
As shown in (c), they are formed in a rectangular shape with a ratio of 2: 3, and are set so as to have a ratio of 4: 3 corresponding to the liquid crystal panel when combined.

【００７０】よって、本実施の形態によれば、反射鏡３
６自体が、開口形状が真円をなす放物面鏡ではなく、光
源３５が配設される焦点Ｆを共通にして目的とする液晶
パネルのアスペクト比率、及び、偏光変換要素３４によ
り偏光分離方向に光束が２倍に拡大される点を考慮し、
その半分の比率２：３となるように拡大方向を扁平とさ
せた回転放物面３６ｂを有しているので、その平行光が
入射される偏光ビームスプリッタ３１の形状も２：３な
る比率の直方体形状、合わせて、反射プリズム３２の形
状も２：３なる比率の直方体形状として光源光束を効率
よく入射させることができ、偏光ビームスプリッタ３１
と反射プリズム３２とを合わせた形状が４：３となり、
対象とする液晶パネルの比率に合致するので、そのまま
効率良く液晶プリズムの照明に利用することができる。Therefore, according to the present embodiment, the reflecting mirror 3
6 itself is not a parabolic mirror whose opening shape is a perfect circle, but has a common focal point F in which a light source 35 is disposed, and an aspect ratio of a target liquid crystal panel, and a polarization separation direction by a polarization conversion element 34. Considering that the luminous flux is expanded twice,
Since it has the paraboloid of revolution 36b in which the enlargement direction is flattened so that the ratio becomes half the ratio of 2: 3, the shape of the polarization beam splitter 31 into which the parallel light is incident also has a ratio of 2: 3. The light source luminous flux can be efficiently incident as a rectangular parallelepiped having a rectangular prism shape having a ratio of 2: 3.
And the reflecting prism 32 together form a 4: 3 shape,
Since it matches the ratio of the target liquid crystal panel, it can be efficiently used as it is for illumination of the liquid crystal prism.

【００７１】なお、本実施の形態では、光源装置Ｂ２か
らの光をコールドミラー３７で反射させて偏光変換要素
３４に入射させる構成としたが、図１３に示すように、
直接的に入射させる構成であってもよい。但し，反射鏡
３６に関するＸ，Ｙ方向の比率は逆となる。また、Ｓ偏
光成分を透過させる構成でもよい。さらに、反射ミラー
４０を省略した構成でもよい。In the present embodiment, the light from the light source device B2 is reflected by the cold mirror 37 and is incident on the polarization conversion element 34. However, as shown in FIG.
A configuration in which light is directly incident may be used. However, the ratio of the reflecting mirror 36 in the X and Y directions is reversed. Further, a configuration in which an S-polarized component is transmitted may be used. Further, a configuration in which the reflection mirror 40 is omitted may be employed.

【００７２】さらに、図１４に示すように、第１のレン
ズアレイ３９の前段に、各第１のレンズ要素３８による
光軸が液晶パネル１の中心に向かうように焦点距離が設
定された集光レンズ４４を備えたレンズ組４５とし、２
次光源像を小径化、即ち、第２のレンズアレイ４２側を
小型化させるようにしてもよい。Further, as shown in FIG. 14, before the first lens array 39, the condensing light whose focal length is set so that the optical axis of each first lens element 38 is directed toward the center of the liquid crystal panel 1. A lens set 45 having a lens 44,
The diameter of the next light source image may be reduced, that is, the size of the second lens array 42 may be reduced.

【００７３】本発明の第十一の実施の形態を図１５に基
づいて説明する。本実施の形態は、偏光変換要素３４に
代えて、２個の偏光ビームスプリッタ４６，４７と反射
プリズム４８，４９と１／２波長板５０，５１とを中心
対称に組合せてなる偏光変換要素５２を用いる照明装置
Ａ３への適用例を示す。偏光変換要素５２以外は図１２
に示した構成と同様である。ここに、２個の偏光ビーム
スプリッタ４６，４７と反射プリズム４８，４９とは図
１５（ｃ）に示すように、各々１：３の比率の直方体形
状に形成され、合わせて液晶パネル１対応の４：３なる
比率となるように構成されている。The eleventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment, instead of the polarization conversion element 34, a polarization conversion element 52 formed by combining two polarization beam splitters 46 and 47, reflection prisms 48 and 49, and half-wave plates 50 and 51 symmetrically with respect to the center. An example of application to a lighting device A3 using the following is shown. 12 except for the polarization conversion element 52.
Is the same as that shown in FIG. Here, the two polarizing beam splitters 46 and 47 and the reflecting prisms 48 and 49 are formed in a rectangular parallelepiped shape having a ratio of 1: 3, respectively, as shown in FIG. It is configured to have a ratio of 4: 3.

【００７４】本実施の形態による場合も、２個の偏光ビ
ームスプリッタ４６，４７を合わせた形状が偏光ビーム
スプリッタ３１の形状と同じであるので、光源装置Ｂ２
からの光をこれらの偏光ビームスプリッタ４６，４７に
入射させることにより、第十の実施の形態の場合と同様
の作用・効果が得られることは明かである。Also in the case of the present embodiment, since the combined shape of the two polarizing beam splitters 46 and 47 is the same as the shape of the polarizing beam splitter 31, the light source device B2
It is apparent that the same operation and effect as those of the tenth embodiment can be obtained by making the light from the light source enter these polarization beam splitters 46 and 47.

【００７５】なお、本実施の形態では、光源装置Ｂ２か
らの光をコールドミラー３７で反射させて偏光変換要素
５２に入射させる構成としたが、図１６に示すように、
直接的に入射させる構成であってもよい。但し、反射鏡
３６に関するＸ，Ｙ方向の比率は逆となる。また、Ｓ偏
光成分を透過させる構成でもよい。さらに、反射ミラー
４０を省略した構成でもよい。In this embodiment, the light from the light source device B2 is reflected by the cold mirror 37 and is incident on the polarization conversion element 52. However, as shown in FIG.
A configuration in which light is directly incident may be used. However, the ratio of the reflecting mirror 36 in the X and Y directions is reversed. Further, a configuration in which an S-polarized component is transmitted may be used. Further, a configuration in which the reflection mirror 40 is omitted may be employed.

【００７６】さらに、図１７に示すように、第１のレン
ズアレイ３９の前段に、各第１のレンズ要素３８による
光軸が液晶パネル１の中心に向かうように焦点距離が設
定された集光レンズ４４を備えたレンズ組４５とし、２
次光源像を小径化、即ち、第２のレンズアレイ４２側を
小型化させるようにしてもよい。この場合、光源３５が
理想的な点光源と見倣せる場合であれば、図１８に示す
ように、第２のレンズアレイ４２を省略してもよい。Further, as shown in FIG. 17, before the first lens array 39, the condensing light whose focal length is set so that the optical axis of each first lens element 38 is directed toward the center of the liquid crystal panel 1. A lens set 45 having a lens 44,
The diameter of the next light source image may be reduced, that is, the size of the second lens array 42 may be reduced. In this case, if the light source 35 can be regarded as an ideal point light source, the second lens array 42 may be omitted as shown in FIG.

【００７７】さらに、図１９に示すように第２のレンズ
アレイ４２の後段に発散作用を示す凹レンズ５３を備え
た第２のレンズ組５４とし、各第１のレンズ要素３８及
び第２のレンズ要素４１を通った光軸が液晶パネル１の
中心に向かうように集光レンズ４４及び凹レンズ５３の
焦点距離を設定した構成としてもよい。これによれば、
２次光源像を小径化、即ち、第２のレンズアレイ４２側
を小型化させることができる。Further, as shown in FIG. 19, a second lens set 54 having a concave lens 53 exhibiting a diverging function at the subsequent stage of the second lens array 42 is provided, and each of the first lens element 38 and the second lens element The focal length of the condenser lens 44 and the concave lens 53 may be set such that the optical axis passing through the liquid crystal panel 41 is directed toward the center of the liquid crystal panel 1. According to this,
The diameter of the secondary light source image can be reduced, that is, the size of the second lens array 42 can be reduced.

【００７８】また、デスクトップで使用するような使用
形態を想定した場合には、例えば図２０に示すように光
源装置Ｂ３としてわずかに扁平状とさせた反射鏡５５と
光源５６との組合せとし、かつ、集光レンズ５７、コー
ルドミラー５８及び平行化のための凹レンズ５９の組合
せとし、偏光変換要素５２に入射される段階でほぼ並行
光であって、比率が２：３なる楕円状の光束となるよう
にしてもよい。Further, assuming a use form used on a desktop, for example, as shown in FIG. 20, the light source device B3 is a combination of a slightly flat reflecting mirror 55 and a light source 56, and And a converging lens 57, a cold mirror 58, and a concave lens 59 for collimation. When the light enters the polarization conversion element 52, the light is substantially parallel light, and becomes an elliptical light beam having a ratio of 2: 3. You may do so.

【００７９】さらには、用いる光源装置は１個に限ら
ず、例えば、図２１に示すように、２個の光源装置Ｂ
２，Ｂ２′を用いた構成としてもよい。ここでは、２個
の光源装置Ｂ２，Ｂ２′は、例えばＸ方向においてシフ
トさせた位置に配置され、各々の光源装置Ｂ２，Ｂ２′
に対して、偏光変換要素３４，３４′が逆向きにしてＸ
方向に並設されている。Further, the number of light source devices used is not limited to one. For example, as shown in FIG.
2, B2 '. Here, the two light source devices B2 and B2 'are arranged, for example, at positions shifted in the X direction, and the respective light source devices B2 and B2'
, The polarization conversion elements 34, 34 '
It is juxtaposed in the direction.

【００８０】本発明の第十二の実施の形態を図２２及び
図２３に基づいて説明する。本実施の形態は、請求項１
２記載の発明に相当し、図２２にその液晶プロジェクタ
の構成例、図２３に光軸を直線状に伸ばした集光系・投
射系の模式図を示す。この液晶プロジェクタは、例えば
図７に示したようなインテグレータ光学系Ｃ６を有する
照明装置Ａ１を用いた例であり、偏光ビームスプリッタ
６１、分光集光素子６２、３枚の反射型液晶パネル１
Ｒ，１Ｇ，１Ｂ、各反射型液晶パネル毎のコンデンサレ
ンズ６３を備えている。A twelfth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This embodiment relates to claim 1
FIG. 22 shows a configuration example of the liquid crystal projector, and FIG. 23 shows a schematic diagram of a light collecting system / projection system in which the optical axis is extended linearly. This liquid crystal projector is an example using an illuminating device A1 having an integrator optical system C6 as shown in FIG. 7, for example, and includes a polarizing beam splitter 61, a spectral condensing element 62, and three reflective liquid crystal panels 1
R, 1G, 1B, and a condenser lens 63 for each reflective liquid crystal panel.

【００８１】偏光ビームスプリッタ６１は、照明装置Ａ
１から照射されるＳ偏光成分の光を分光集光素子６２側
に向けて９０度反射させるものである。分光集光素子６
２は、本実施の形態では、ダイクロイックプリズム６４
が用いられている。このダイクロイックプリズム６４
は、赤色Ｒ以上の長波長の光のみを反射させる特性を持
つレッド層６５ｒと青色Ｂ以下の短波長の光のみを反射
させる特性を持つブルー層６５ｂとを備えた一対のプリ
ズム６５が上下対称位置に配置され、一対の通常のプリ
ズム６６が左右対称位置に配置された状態で、これらの
４つのプリズム６５，６６が接合されて構成された立方
体状の光学素子である。従って、１つの分光集光素子６
２として見た場合、ダイクロイックプリズム６４には、
偏光ビームスプリッタ６１の反射面と平行なレッド層６
５ｒとこのレッド層６５ｒに直交するブルー層６５ｂと
が形成されている。レッド層６５ｒやブルー層６５ｂは
非金属の多層膜として形成されている。The polarizing beam splitter 61 is connected to the illumination device A
The S-polarized component light emitted from 1 is reflected by 90 degrees toward the spectral condensing element 62 side. Spectral condensing element 6
2 is a dichroic prism 64 in the present embodiment.
Is used. This dichroic prism 64
Is a pair of prisms 65 provided with a red layer 65r having the property of reflecting only long-wavelength light of red R or more and a blue layer 65b having a property of reflecting only short-wavelength light of blue B or less. This is a cubic optical element formed by joining these four prisms 65 and 66 in a state where a pair of normal prisms 66 are arranged at a position and a pair of normal prisms 66 are arranged at symmetric positions. Therefore, one spectral condensing element 6
When viewed as 2, the dichroic prism 64 has
Red layer 6 parallel to the reflection surface of polarization beam splitter 61
5r and a blue layer 65b orthogonal to the red layer 65r are formed. The red layer 65r and the blue layer 65b are formed as non-metal multilayer films.

【００８２】３枚の反射型液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ
は、ダイクロイックプリズム６４のレッド層６５ｒ及び
ブルー層６５ｂに対応させて配置されている。即ち、レ
ッド層６５ｒで反射される赤色Ｒ以上の長波長の反射方
向には反射型液晶パネル１Ｒが配置され、ブルー層６５
ｂで反射される青色Ｂ以下の短波長の反射方向には反射
型液晶パネル１Ｂが配置され、レッド層６５ｒ及びブル
ー層６５ｂの透過方向には反射型液晶パネル１Ｇが配置
されている。これらの反射型液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１
Ｂは特に図示しないが情報表示システムにより投射すべ
き各色毎の画像が各液晶素子のオン・オフ制御により形
成されるものである。Three reflective liquid crystal panels 1R, 1G, 1B
Are arranged corresponding to the red layer 65r and the blue layer 65b of the dichroic prism 64. That is, the reflective liquid crystal panel 1 </ b> R is disposed in the long-wavelength reflection direction of red R or more reflected by the red layer 65 r,
The reflection type liquid crystal panel 1B is arranged in the reflection direction of the short wavelength of blue B or less reflected by b, and the reflection type liquid crystal panel 1G is arranged in the transmission direction of the red layer 65r and the blue layer 65b. These reflective liquid crystal panels 1R, 1G, 1
B is an image (not shown) in which an image for each color to be projected by the information display system is formed by on / off control of each liquid crystal element.

【００８３】さらに、偏光ビームスプリッタ６１とスク
リーン６７との間の光軸上には投射レンズ６８を備えた
投射レンズ系６９が設けられている。ここに、図２３に
示すように、仮想光源面１１から各反射型液晶パネル１
Ｒ，１Ｇ，１Ｂまでの光路長と、各反射型液晶パネル１
Ｒ，１Ｇ，１Ｂから投射レンズ６８までの光路長は全て
等しく設定されている。Further, on the optical axis between the polarizing beam splitter 61 and the screen 67, a projection lens system 69 having a projection lens 68 is provided. Here, as shown in FIG. 23, each of the reflective liquid crystal panels 1
R, 1G, and 1B, and each reflection type liquid crystal panel 1
The optical path lengths from R, 1G, 1B to the projection lens 68 are all set equal.

【００８４】このような構成において、照明装置Ａ１か
らのＳ偏光成分のみに揃えられた光束は、偏光ビームス
プリッタ６１で反射されて分光集光素子６２に入射す
る。ここで、その波長に応じて赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂ
に分光されて、各々対応する反射型液晶パネル１Ｒ，１
Ｇ，１Ｂに入射する。ここで、各反射型液晶パネル１
Ｒ，１Ｇ，１Ｂは情報表示システムにより液晶プロジェ
クタに入力された画像信号に応じてオン・オフし、オフ
時にはＳ偏光成分をＳ偏光成分のまま反射し、オン時に
はＳ偏光成分をＰ偏光成分に変換して反射する。そし
て、これらのＳ偏光成分又はＰ偏光成分からなる各反射
型液晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからの反射光は、ダイク
ロイックプリズム６４において各々集合合成されて偏光
ビームスプリッタ６１に再帰する。この際、各反射型液
晶パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂにおいてオンしている液晶素
子対応部分から反射されたＰ偏光成分のみが偏光ビーム
スプリッタ６１を透過するため、この透過光が投射レン
ズ系６９によりスクリーン６７上に拡大投影される。こ
れにより、液晶プロジェクタに入力された画像信号に応
じた画像がスクリーン６７にカラー画像として映し出さ
れる。In such a configuration, the luminous flux from the illuminating device A 1 adjusted to only the S-polarized light component is reflected by the polarization beam splitter 61 and enters the spectral condensing element 62. Here, depending on the wavelength, red R, green G, blue B
And the corresponding reflective liquid crystal panels 1R, 1
G, 1B. Here, each reflective liquid crystal panel 1
R, 1G, and 1B are turned on and off according to an image signal input to the liquid crystal projector by the information display system. When off, the S-polarized component is reflected as the S-polarized component, and when on, the S-polarized component is converted to a P-polarized component. Convert and reflect. Then, the reflected light from each of the reflective liquid crystal panels 1R, 1G, and 1B composed of the S-polarized light component or the P-polarized light component is collectively combined in the dichroic prism 64 and returned to the polarization beam splitter 61. At this time, since only the P-polarized light component reflected from the corresponding liquid crystal element portions turned on in the respective reflective liquid crystal panels 1R, 1G, and 1B passes through the polarization beam splitter 61, the transmitted light is transmitted to the screen by the projection lens system 69. The image is enlarged and projected on 67. As a result, an image corresponding to the image signal input to the liquid crystal projector is displayed on the screen 67 as a color image.

【００８５】ここに、本実施の形態では、前述したよう
な照明装置Ａ１を用いているので、光源光束の利用効率
が高いため、良好なる投影像を得ることができる。な
お、本実施の形態では、図７に例示した照明装置Ａ１を
用いた例で示したが、これに限らず、前述した何れの形
態の照明装置であってもよい。Here, in the present embodiment, since the illumination device A1 as described above is used, the utilization efficiency of the light source light beam is high, so that a good projected image can be obtained. Note that, in the present embodiment, an example using the lighting device A1 illustrated in FIG. 7 has been described. However, the present invention is not limited to this, and may be any of the lighting devices described above.

【００８６】さらに、より現実的な構成を考えた場合に
は、例えば、図２４に示すように、光源装置Ｂ１を２個
用いる２灯式として構成してもよい。Further, when a more realistic configuration is considered, for example, as shown in FIG. 24, a two-light type using two light source devices B1 may be used.

【００８７】さらには、図２５に示すように、透過型液
晶パネル１Ｒ′，１Ｇ′，１Ｂ′を用いるタイプの液晶
プロジェクタにも同様に適用し得る。図２５の場合、照
明装置Ａ１として図７に示したタイプのものが用いられ
ている（ただし、レンズ組Ｄ１とコールドミラー６とが
入替えられている）。また、照明装置Ａ１からの偏光方
向の揃えられた光束は、青色用の分光ミラー７１で反射
され、かつ、全反射ミラー７２により反射された青色Ｂ
以下の波長光が透過型液晶パネル１Ｂ′に導かれ、青色
用の分光ミラー７１を透過し緑色用の分光ミラー７３で
反射された青色Ｂより大きく緑色Ｇ以下の波長光が透過
型液晶パネル１Ｇ′に導かれ、緑色用の分光ミラー７３
を透過しリレーレンズ７４、全反射ミラー７５、リレー
レンズ７６、全反射ミラー７７により光路長を補正され
つつ反射された赤色Ｒ以上の波長光が透過型液晶パネル
１Ｒ′に導かれるように設定されている。また、本実施
の形態では、各透過型液晶パネル１Ｒ′，１Ｇ′，１
Ｂ′に対してコンデンサレンズ６３に代えてマイクロレ
ンズアレイ７８が用いられ、分光集光素子６２に代えて
光合成プリズム７９が用いられている。マイクロレンズ
アレイ７８は液晶パネルにおける各液晶素子毎に光の利
用効率を高めるために液晶素子単位でマトリクス状に形
成されたものである。Further, as shown in FIG. 25, the present invention can be similarly applied to a liquid crystal projector of a type using transmissive liquid crystal panels 1R ', 1G', and 1B '. In the case of FIG. 25, the illumination device A1 of the type shown in FIG. 7 is used (however, the lens set D1 and the cold mirror 6 are replaced). Further, the luminous flux from the illuminating device A1 whose polarization direction has been aligned is reflected by the blue spectral mirror 71 and reflected by the total reflection mirror 72.
Light of the following wavelengths is guided to the transmission type liquid crystal panel 1B ', transmitted through the spectral mirror 71 for blue, and reflected by the spectral mirror 73 for green and larger than blue B and less than green G. ′, And the spectral mirror 73 for green
Is set so that light of a wavelength equal to or greater than the red R reflected while being corrected for the optical path length by the relay lens 74, the total reflection mirror 75, the relay lens 76, and the total reflection mirror 77 is guided to the transmission type liquid crystal panel 1R '. ing. In the present embodiment, each transmission type liquid crystal panel 1R ', 1G', 1
For B ′, a microlens array 78 is used instead of the condenser lens 63, and a photosynthetic prism 79 is used instead of the spectral condensing element 62. The microlens array 78 is formed in a matrix for each liquid crystal element in order to increase the light use efficiency of each liquid crystal element in the liquid crystal panel.

【００８８】[0088]

【発明の効果】請求項１記載の発明の反射鏡によれば、
焦点を共通にして開口形状が矩形状の被投射体のアスペ
クト比率に応じた比率で扁平とされた回転放物面を有
し、請求項２記載の発明の光源装置によれば、請求項１
記載の反射鏡と、この反射鏡の前記焦点の位置に配設さ
れた光源とを備えるので、反射鏡自体が開口形状が真円
をなす放物面鏡ではなく、光源が配設される焦点を共通
にして目的とする被投射体のアスペクト比率に応じた比
率で扁平とされた回転放物面を有する扁平放物面鏡とし
て形成されているので、反射鏡により反射されて出射さ
れる光が被投射体、即ち、画角に近い形状をなすため、
その全光束を極力効率よく利用できるものとなる。According to the reflecting mirror of the first aspect of the present invention,
The light source device according to claim 2, wherein the light source device according to claim 2, wherein the light source device has a flattened paraboloid having a common focal point and a flat opening at a ratio corresponding to an aspect ratio of a projection target having a rectangular shape.
And the light source provided at the position of the focal point of the reflecting mirror, so that the reflecting mirror itself is not a parabolic mirror whose opening shape is a perfect circle, but a focal point where the light source is provided. Is formed as a flat parabolic mirror having a paraboloid of revolution that is flattened at a ratio according to the aspect ratio of the target projected object, so that the light is reflected and emitted by the reflecting mirror. Has a shape close to the projection object, that is, the angle of view,
The entire luminous flux can be used as efficiently as possible.

【００８９】請求項４記載の発明の照明装置によれば、
請求項２記載の光源装置を用いることで光源光束の利用
効率を高めた上で、被投射体を照射するための仮想光源
をなす２次光源像の広がりを小さくすることができ、投
射レンズの口径を小さくするための有効な構成となる。According to the lighting device of the fourth aspect of the present invention,
By using the light source device according to claim 2, it is possible to increase the utilization efficiency of the light source light flux, and to reduce the spread of the secondary light source image that forms the virtual light source for irradiating the projection target, and to reduce the spread of the projection lens. This is an effective configuration for reducing the diameter.

【００９０】請求項３記載の発明の照明装置によれば、
請求項４記載の発明と同様の効果を得ることができる
が、特に光源装置における光源を点光源と見倣せる場合
には２次光源像自体も点光源と見倣せるため、第２のレ
ンズアレイを要することなく、実現し得る。According to the lighting device of the third aspect of the present invention,
The same effect as that of the fourth aspect of the invention can be obtained. In particular, when the light source in the light source device can be regarded as a point light source, the secondary light source image itself can be regarded as a point light source. It can be realized without an array.

【００９１】請求項６記載の発明の照明装置によれば、
請求項２記載の光源装置を用いることで光源光束の利用
効率を高めた上で、請求項４記載の発明と同様な効果が
得られるが、特に、凹レンズのような発散作用を示す第
２のレンズを用いているので、被投射体を照射するため
の仮想光源をなす２次光源像の広がりをより一層小さく
することができ、投射レンズの口径を小さくするために
さらに有効な構成となる。According to the illumination device of the invention described in claim 6,
By using the light source device according to the second aspect, the use efficiency of the light source light flux is enhanced, and the same effect as the invention according to the fourth aspect can be obtained. Since the lens is used, the spread of the secondary light source image, which forms a virtual light source for irradiating the projection target, can be further reduced, which is a more effective configuration for reducing the diameter of the projection lens.

【００９２】請求項５記載の発明の照明装置によれば、
項６記載の発明と同様な効果を得ることができるが、特
に光源装置における光源を点光源と見倣せる場合には２
次光源像自体も点光源と見倣せるため、第２のレンズア
レイを要することなく、実現し得る。[0092] According to the lighting device of the fifth aspect of the invention,
The same effect as that of the invention described in Item 6 can be obtained, but especially when the light source in the light source device can be regarded as a point light source,
Since the next light source image itself can be regarded as a point light source, it can be realized without the need for the second lens array.

【００９３】請求項７記載の発明の照明装置によれば、
請求項２記載の光源装置を用いることで光源光束の利用
効率を高めた上で、第２のレンズにより２次光源像の光
軸を略平行化させた後で偏光変換要素により一種類の偏
光成分に揃えるようにしているので、偏光変換効率を極
力高めることができ、全体として光利用効率の向上を図
ることができる。According to the illumination device of the invention described in claim 7,
The use of the light source device according to claim 2 improves the utilization efficiency of the light source light flux, and after the optical axis of the secondary light source image is made substantially parallel by the second lens, one kind of polarized light is obtained by the polarization conversion element. Since the components are aligned, the polarization conversion efficiency can be increased as much as possible, and the light use efficiency can be improved as a whole.

【００９４】請求項８記載の発明の照明装置によれば、
請求項２記載の光源装置を用いることで光源光束の利用
効率を高めた上で、第２のレンズにより２次光源像の光
軸を略平行化させた後で偏光変換要素により一種類の偏
光成分に揃えるようにしているので、偏光変換効率を極
力高めることができ、全体として光利用効率の向上を図
ることができる。According to the illumination device of the invention described in claim 8,
The use of the light source device according to claim 2 improves the utilization efficiency of the light source light flux, and after the optical axis of the secondary light source image is made substantially parallel by the second lens, one kind of polarized light is obtained by the polarization conversion element. Since the components are aligned, the polarization conversion efficiency can be increased as much as possible, and the light use efficiency can be improved as a whole.

【００９５】請求項９記載の発明の照明装置によれば、
請求項２記載の光源装置を用いることで光源光束の利用
効率を高めた上で、第２のレンズにより２次光源像の光
軸を略平行化させた後で偏光変換要素により一種類の偏
光成分に揃えるようにしているので、偏光変換効率を極
力高めることができ、全体として光利用効率の向上を図
ることができる。併せて、偏光変換要素において偏光成
分の変換を受ける光束と偏光成分の変換を受けない光束
とではその光路長が異なるが、第１のレンズ要素に対応
させて２倍の第２のレンズ要素を有する第２のレンズア
レイを備えることでその光路長の違いをなくして全ての
光路長が揃うようにすることもできる。According to the lighting device of the ninth aspect,
The use of the light source device according to claim 2 improves the utilization efficiency of the light source light flux, and after the optical axis of the secondary light source image is made substantially parallel by the second lens, one kind of polarized light is obtained by the polarization conversion element. Since the components are aligned, the polarization conversion efficiency can be increased as much as possible, and the light use efficiency can be improved as a whole. In addition, although the light path length of the light beam that undergoes the conversion of the polarization component in the polarization conversion element is different from that of the light beam that does not undergo the conversion of the polarization component, a second lens element that is twice as large as the first lens element is used. By providing the second lens array, the difference in the optical path lengths can be eliminated and all the optical path lengths can be made uniform.

【００９６】請求項１０記載の発明の照明装置によれ
ば、請求項２記載の光源装置を用いることで光源光束の
利用効率を高めた上で、第２のレンズにより２次光源像
の光軸を略平行化させた後で偏光変換要素により一種類
の偏光成分に揃えるようにしているので、偏光変換効率
を極力高めることができ、全体として光利用効率の向上
を図ることができる。併せて、偏光変換要素において偏
光成分の変換を受ける光束と偏光成分の変換を受けない
光束とではその光路長が異なるが、第１，２のレンズ要
素に対応させて２倍の第３のレンズ要素を有する第３の
レンズアレイを備えることでその光路長の違いをなくし
て全ての光路長が揃うようにすることもできる。According to the illuminating device of the tenth aspect of the present invention, the use of the light source device of the second aspect enhances the utilization efficiency of the light beam of the light source, and the optical axis of the secondary light source image is formed by the second lens. Are made substantially parallel to each other so that the polarization conversion element aligns the polarization components into one type of polarization component. Therefore, the polarization conversion efficiency can be increased as much as possible, and the light use efficiency can be improved as a whole. In addition, although the light path length of the light beam that undergoes the conversion of the polarization component in the polarization conversion element is different from that of the light beam that does not undergo the conversion of the polarization component, the third lens is doubled in correspondence with the first and second lens elements. By providing the third lens array having the elements, the difference in the optical path lengths can be eliminated, and all the optical path lengths can be made uniform.

【００９７】請求項１１記載の発明の照明装置によれ
ば、請求項２記載の光源装置を用いることで光源光束の
利用効率を高めた上で、第２のレンズにより２次光源像
の光軸を略平行化させた後で偏光変換要素により一種類
の偏光成分に揃えるようにしているので、偏光変換効率
を極力高めることができ、全体として光利用効率の向上
を図ることができる。According to the illumination device of the eleventh aspect of the present invention, the use of the light source device of the second aspect improves the utilization efficiency of the light source light beam, and the optical axis of the secondary light source image is formed by the second lens. Are made substantially parallel to each other so that the polarization conversion element aligns the polarization components into one type of polarization component. Therefore, the polarization conversion efficiency can be increased as much as possible, and the light use efficiency can be improved as a whole.

【００９８】請求項１２記載の発明の液晶プロジェクタ
によれば、請求項２記載の光源装置を用いる請求項３な
いし１１の何れか一に記載の照明装置を利用して液晶パ
ネルを照明するので、光源光束を含めて全体的に光の利
用効率の高い照明の下に液晶パネルを照明して、口径の
小さめな投射レンズ系によりスクリーン上に投射させる
ことができる。According to the liquid crystal projector of the twelfth aspect of the present invention, the liquid crystal panel is illuminated by using the light source device of the second aspect and the illumination device of the third aspect. The liquid crystal panel can be illuminated under illumination with high light utilization efficiency including the light source luminous flux as a whole, and can be projected on a screen by a projection lens system having a small aperture.

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

【図１】本発明の第一の実施の形態の照明装置を示す光
学系構成図である。FIG. 1 is an optical system configuration diagram showing a lighting device according to a first embodiment of the present invention.

【図２】反射鏡の開口形状と第１のレンズアレイとの対
応関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a correspondence relationship between an opening shape of a reflecting mirror and a first lens array.

【図３】本発明の第二の実施の形態の照明装置を示す光
学系構成図である。FIG. 3 is an optical system configuration diagram showing a lighting device according to a second embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第三の実施の形態の照明装置を示す光
学系構成図である。FIG. 4 is an optical system configuration diagram showing a lighting device according to a third embodiment of the present invention.

【図５】本発明の第四の実施の形態の照明装置を示す光
学系構成図である。FIG. 5 is an optical system configuration diagram showing a lighting device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図６】本発明の第五の実施の形態の照明装置を示す光
学系構成図である。FIG. 6 is an optical system configuration diagram showing a lighting device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図７】本発明の第六の実施の形態の照明装置を示す光
学系構成図である。FIG. 7 is an optical system configuration diagram showing a lighting device according to a sixth embodiment of the present invention.

【図８】その変形例を示す光学系構成図である。FIG. 8 is an optical system configuration diagram showing a modified example thereof.

【図９】本発明の第七の実施の形態の照明装置を示す光
学系構成図である。FIG. 9 is an optical system configuration diagram showing a lighting device according to a seventh embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の第八の実施の形態の照明装置を示す
光学系構成図である。FIG. 10 is an optical system configuration diagram showing an illumination device according to an eighth embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の第九の実施の形態の照明装置を示す
光学系構成図である。FIG. 11 is an optical system configuration diagram showing a lighting device according to a ninth embodiment of the present invention.

【図１２】本発明の第十の実施の形態の照明装置を示す
光学系構成図である。FIG. 12 is an optical system configuration diagram showing a lighting device according to a tenth embodiment of the present invention.

【図１３】その変形例を示す光学系構成図である。FIG. 13 is an optical system configuration diagram showing a modified example thereof.

【図１４】さらに他の変形例を示す光学系構成図であ
る。FIG. 14 is an optical system configuration diagram showing still another modified example.

【図１５】本発明の第十一の実施の形態の照明装置を示
す光学系構成図である。FIG. 15 is an optical system configuration diagram showing an illumination device according to an eleventh embodiment of the present invention.

【図１６】その変形例を示す光学系構成図である。FIG. 16 is an optical system configuration diagram showing a modified example thereof.

【図１７】異なる変形例を示す光学系構成図である。FIG. 17 is an optical system configuration diagram showing a different modification.

【図１８】さらに異なる変形例を示す光学系構成図であ
る。FIG. 18 is an optical system configuration diagram showing still another modified example.

【図１９】さらに別の変形例を示す光学系構成図であ
る。FIG. 19 is an optical system configuration diagram showing still another modified example.

【図２０】別の変形例を示す光学系構成図である。FIG. 20 is an optical system configuration diagram showing another modification.

【図２１】別の変形例を示す光学系構成図である。FIG. 21 is an optical system configuration diagram showing another modification.

【図２２】本発明の第十二の実施の形態の液晶プロジェ
クタを示す光学系構成図である。FIG. 22 is an optical system configuration diagram showing a liquid crystal projector according to a twelfth embodiment of the present invention.

【図２３】その光軸を直線状に伸ばして示す集光系・投
射系の模式図である。FIG. 23 is a schematic diagram of a light condensing system / projection system in which the optical axis is extended linearly.

【図２４】その変形例を示す光学系構成図である。FIG. 24 is an optical system configuration diagram showing a modified example thereof.

【図２５】異なる変形例を示す光学系構成図である。FIG. 25 is an optical system configuration diagram showing a different modification.

【図２６】従来例を示す光学系構成図である。FIG. 26 is an optical system configuration diagram showing a conventional example.

【図２７】その反射鏡の開口形状と第１のレンズアレイ
との対応関係を示す説明図である。FIG. 27 is an explanatory diagram showing the correspondence between the opening shape of the reflecting mirror and the first lens array.

【図２８】他の従来例を示す光学系構成図である。FIG. 28 is an optical system configuration diagram showing another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 被投射体、液晶パネル ３ 光源 ４ 反射鏡 ４ａ 開口 ４ｂ 回転放物面 ７ レンズ要素、第１のレンズ要素 ８ レンズアレイ、第１のレンズアレイ ９ 集光レンズ １０ ２次光源像 １２ 第２のレンズアレイ １３ 第２のレンズ要素 １４，１５ 第２のレンズ １６ 偏光変換要素 １７ 第３のレンズ ２１ 第２のレンズ要素 ２２ 第２のレンズアレイ ２３ 第３のレンズ要素 ２４ 第３のレンズアレイ ２５ 第２のレンズ要素 ２６ 第２のレンズアレイ ２７ 第２のレンズ組 ３４ 偏光変換要素 ３５ 光源 ３６ 反射鏡 ３６ａ 開口 ３６ｂ 回転放物面 ３８ 第１のレンズ要素 ３９ 第１のレンズアレイ ４１ 第２のレンズ要素 ４２ 第２のレンズアレイ ４４ 集光レンズ ４５ レンズ組 ５２ 偏光変換要素 ６９ 投射レンズ系 Ａ１，Ａ２，Ａ３ 照明装置 Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ 光源装置 Ｄ１ レンズ組、第１のレンズ組 Ｅ２ 第２のレンズ組 Reference Signs List 1 Projected object, liquid crystal panel 3 Light source 4 Reflector 4a Opening 4b Paraboloid of revolution 7 Lens element, first lens element 8 Lens array, first lens array 9 Condensing lens 10 Secondary light source image 12 Second Lens array 13 Second lens element 14, 15 Second lens 16 Polarization conversion element 17 Third lens 21 Second lens element 22 Second lens array 23 Third lens element 24 Third lens array 25th Second lens element 26 Second lens array 27 Second lens set 34 Polarization conversion element 35 Light source 36 Reflector 36a Opening 36b Paraboloid of revolution 38 First lens element 39 First lens array 41 Second lens element 42 Second lens array 44 Condensing lens 45 Lens set 52 Polarization conversion element 69 Projection lens system A1, A2, A3 Illumination device B1, B2, B3 Light source device D1 Lens set, first lens set E2 Second lens set

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｂ 27/18 Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５ Ｇ０２Ｆ 1/13 ５０５ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０Ｚ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０ Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｖ Ｆターム(参考） 2H042 DB09 DD06 DE00 2H088 EA13 EA14 EA15 EA16 HA13 HA18 HA20 HA21 HA24 HA25 HA28 MA06 5G435 AA03 BB12 CC01 DD07 DD13 FF02 FF03 FF05 FF07 FF12 GG02 GG05 GG08 GG23 LL15──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02B 27/18 G02F 1/13 505 G02F 1/13 505 G09F 9/00 360Z G09F 9/00 360 G02B 27 / 00 VF term (reference) 2H042 DB09 DD06 DE00 2H088 EA13 EA14 EA15 EA16 HA13 HA18 HA20 HA21 HA24 HA25 HA28 MA06 5G435 AA03 BB12 CC01 DD07 DD13 FF02 FF03 FF05 FF07 FF12 GG02 GG05 GG08 GG23 LL15

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 焦点を共通にして開口形状が矩形状の被
投射体のアスペクト比率に応じた比率で扁平とされた回
転放物面を有する反射鏡。1. A reflecting mirror having a paraboloid of revolution having a common focal point and a flattened opening at a ratio corresponding to the aspect ratio of a projection target having a rectangular shape. 【請求項２】 請求項１記載の反射鏡と、この反射鏡の
前記焦点の位置に配設された光源と、を備える光源装
置。2. A light source device comprising: the reflecting mirror according to claim 1; and a light source disposed at the focal point of the reflecting mirror. 【請求項３】 請求項２記載の光源装置と、 前記被投射体の形状と略相似形をなす矩形状に形成され
た複数のレンズ要素が２次元状に配列されて前記光源装
置から出射される光から複数の２次光源像を分割形成す
るレンズアレイと、前記レンズ要素の各々の光軸が前記
被投射体の中心に向かうように焦点距離が設定された集
光レンズとの組合せによるレンズ組と、を備える照明装
置。3. The light source device according to claim 2, wherein a plurality of rectangular lens elements having a shape substantially similar to the shape of the projection target are arranged two-dimensionally and emitted from the light source device. Lens formed by splitting a plurality of secondary light source images from a plurality of light beams, and a condenser lens having a focal length set such that the optical axis of each of the lens elements is directed toward the center of the projection target. A lighting device comprising: 【請求項４】 請求項２記載の光源装置と、 前記被投射体の形状と略相似形をなす矩形状に形成され
た複数の第１のレンズ要素が２次元状に配列されて前記
光源装置から出射される光から複数の２次光源像を分割
形成する第１のレンズアレイと、前記第１のレンズ要素
の各々の光軸が前記被投射体の中心に向かうように焦点
距離が設定された集光レンズとの組合せによるレンズ組
と、 このレンズ組の焦点位置近傍に配置され前記第１のレン
ズ要素に各々対応する複数の第２のレンズ要素が２次元
状に配列されて対応する第１のレンズ要素による２次光
源像を各々前記被投射体上に重畳させて投射する第２の
レンズアレイと、を備える照明装置。4. The light source device according to claim 2, wherein a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target are arranged two-dimensionally. A first lens array that divides a plurality of secondary light source images from light emitted from the first lens array, and a focal length is set such that an optical axis of each of the first lens elements is directed toward a center of the projection target. A lens set formed by a combination with a condensing lens, and a plurality of second lens elements arranged near the focal position of the lens set and each corresponding to the first lens element are arranged two-dimensionally and correspond to the second lens element. A second lens array configured to project a secondary light source image formed by one lens element onto each of the projection targets. 【請求項５】 請求項２記載の光源装置と、 前記被投射体の形状と略相似形をなす矩形状に形成され
た複数のレンズ要素が２次元状に配列されて前記光源装
置から出射される光から複数の２次光源像を分割形成す
るレンズアレイと、集光レンズとの組合せによるレンズ
組と、 このレンズ組を透過した光に対して発散作用を示し、前
記レンズ要素の各々の光軸が前記被投射体の中心に向か
うように前記集光レンズとともに焦点距離が設定されて
前記レンズ要素による２次光源像を各々前記被投射体上
に重畳させて投射する第２のレンズと、を備える照明装
置。5. The light source device according to claim 2, wherein a plurality of rectangular lens elements substantially similar to the shape of the projection target are arranged two-dimensionally and emitted from the light source device. A lens array formed by combining a lens array that divides a plurality of secondary light source images from a plurality of light beams, and a condenser lens; and a divergent effect on light transmitted through the lens set. A second lens that sets a focal length together with the condenser lens so that an axis is directed to the center of the projection target, and projects a secondary light source image by the lens element by superimposing the secondary light source image on the projection target, respectively; A lighting device comprising: 【請求項６】 請求項２記載の光源装置と、 前記被投射体の形状と略相似形をなす矩形状に形成され
た複数の第１のレンズ要素が２次元状に配列されて前記
光源装置から出射される光から複数の２次光源像を分割
形成する第１のレンズアレイと、集光レンズとの組合せ
による第１のレンズ組と、 この第１のレンズ組の焦点位置近傍に配置され前記第１
のレンズ要素に各々対応する複数の第２のレンズ要素が
２次元状に配列された第２のレンズアレイと、前記第１
のレンズ組を透過した光に対して発散作用を示し、前記
第１のレンズ要素の各々の光軸が前記被投射体の中心に
向かうように前記集光レンズとともに焦点距離が設定さ
れて前記第１のレンズ要素による２次光源像を各々前記
被投射体上に重畳させて投射する第２のレンズとの組合
せによる第２のレンズ組と、を備える照明装置。6. The light source device according to claim 2, wherein a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target are arranged two-dimensionally. A first lens array formed by combining a plurality of secondary light source images from light emitted from the first lens array, and a condenser lens; and a first lens set disposed near the focal position of the first lens set. The first
A second lens array in which a plurality of second lens elements respectively corresponding to the first lens element are two-dimensionally arranged;
Has a diverging effect on the light transmitted through the lens set, and the focal length is set together with the condenser lens such that the optical axis of each of the first lens elements is directed toward the center of the projection target. And a second lens set in combination with a second lens that projects a secondary light source image formed by one lens element on the projection object so as to overlap each other. 【請求項７】 請求項２記載の光源装置と、 前記被投射体の形状と略相似形をなす矩形状に形成され
た複数の第１のレンズ要素が２次元状に配列されて前記
光源装置から出射される光から複数の２次光源像を分割
形成する第１のレンズアレイと、集光レンズとの組合せ
によるレンズ組と、 このレンズ組の焦点位置近傍に配置されて前記各２次光
源像の光軸を略平行化する第２のレンズと、 この第２のレンズの直後位置に配設されて前記第２のレ
ンズにより平行化された偏光方向がランダムな各光束に
つき、Ｐ偏光成分又はＳ偏光成分の何れか一方のみの偏
光成分に揃えて出射させる偏光変換要素と、 この偏光変換要素により偏光成分の揃えられた前記各２
次光源像に対応する光束に対して集光作用を示し、これ
らの光束の各光軸が前記被投射体の中心に向かうように
焦点距離が設定された第３のレンズと、 を備える照明装置。7. The light source device according to claim 2, wherein a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target are arranged two-dimensionally. A first lens array that divides and forms a plurality of secondary light source images from light emitted from the light source, a lens set formed by combining a condensing lens, and each of the secondary light sources arranged near a focal position of the lens set A second lens for substantially collimating the optical axis of the image; and a P-polarized light component for each light beam that is disposed immediately after the second lens and has a random polarization direction parallelized by the second lens. Or a polarization conversion element that emits the light with the polarization component being adjusted to only one of the S polarization component, and the two polarization components whose polarization components are aligned by the polarization conversion element.
And a third lens having a focal length set so that the light flux corresponding to the next light source image is condensed and the respective optical axes of these light fluxes are directed to the center of the projection target. . 【請求項８】 請求項２記載の光源装置と、 前記被投射体の形状と略相似形をなす矩形状に形成され
た複数の第１のレンズ要素が２次元状に配列されて前記
光源装置から出射される光から複数の２次光源像を分割
形成する第１のレンズアレイと、集光レンズとの組合せ
によるレンズ組と、 このレンズ組の焦点位置近傍に配置され前記第１のレン
ズ要素に各々対応する複数の第２のレンズ要素が２次元
状に配列された第２のレンズアレイと、 前記各２次光源像の光軸を略平行化する第２のレンズ
と、 この第２のレンズの直後位置に配設されて前記第２のレ
ンズにより平行化された偏光方向がランダムな各光束に
つき、Ｐ偏光成分又はＳ偏光成分の何れか一方のみの偏
光成分に揃えて出射させる偏光変換要素と、 この偏光変換要素により偏光成分の揃えられた前記各２
次光源像に対応する光束に対して集光作用を示し、これ
らの光束の各光軸が前記被投射体の中心に向かうように
焦点距離が設定された第３のレンズと、を備える照明装
置。8. The light source device according to claim 2, wherein a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target are arranged two-dimensionally. A first lens array configured to split and form a plurality of secondary light source images from light emitted from the light source, a lens set formed by a combination of a condenser lens, and the first lens element disposed near a focal position of the lens set A second lens array in which a plurality of second lens elements respectively corresponding to the second lens array are two-dimensionally arranged; a second lens that substantially parallelizes the optical axis of each of the secondary light source images; A polarization converter that is arranged at a position immediately after the lens and that emits a light beam having a random polarization direction parallelized by the second lens and aligned with only one of the P polarization component and the S polarization component. Element and the polarization conversion element It said that are aligned with each 2
A third lens having a focusing function with respect to a light beam corresponding to the next light source image and having a focal length set such that each optical axis of the light beam is directed toward the center of the projection target. . 【請求項９】 請求項２記載の光源装置と、 前記被投射体の形状と略相似形をなす矩形状に形成され
た複数の第１のレンズ要素が２次元状に配列されて前記
光源装置から出射される光から複数の２次光源像を分割
形成する第１のレンズアレイと、集光レンズとの組合せ
によるレンズ組と、 このレンズ組の焦点位置近傍に配置されて前記各２次光
源像の光軸を略平行化する第２のレンズと、 この第２のレンズの直後位置に配設されて前記第２のレ
ンズにより平行化された偏光方向がランダムな各光束に
つき、Ｐ偏光成分又はＳ偏光成分の何れか一方のみの偏
光成分に揃えて出射させる偏光変換要素と、 前記第１のレンズ要素に対応させて２倍の第２のレンズ
要素が２次元状に配列された第２のレンズアレイと、 前記偏光変換要素により偏光成分の揃えられて前記第２
のレンズ要素の各々に対応する光束に対して集光作用を
示し、これらの光束の各光軸が前記被投射体の中心に向
かうように焦点距離が設定された第３のレンズと、を備
える照明装置。9. The light source device according to claim 2, wherein a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target are arranged two-dimensionally. A first lens array that divides and forms a plurality of secondary light source images from light emitted from the light source, a lens set formed by combining a condensing lens, and each of the secondary light sources arranged near a focal position of the lens set A second lens for substantially collimating the optical axis of the image; and a P-polarized light component for each light beam that is disposed immediately after the second lens and has a random polarization direction parallelized by the second lens. Or a polarization conversion element that emits light in alignment with only one of the S-polarized component and a second lens element that is twice as large as the second lens element corresponding to the first lens element. And a polarization conversion element by the polarization conversion element. It said aligned with the second
And a third lens having a focal length set so that each optical axis of these light beams is directed toward the center of the projection target. Lighting equipment. 【請求項１０】 請求項２記載の光源装置と、 前記被投射体の形状と略相似形をなす矩形状に形成され
た複数の第１のレンズ要素が２次元状に配列されて前記
光源装置から出射される光から複数の２次光源像を分割
形成する第１のレンズアレイと、集光レンズとの組合せ
によるレンズ組と、 このレンズ組の焦点位置近傍に配置され前記第１のレン
ズ要素に各々対応する複数の第２のレンズ要素が２次元
状に配列された第２のレンズアレイと、 前記各２次光源像の光軸を略平行化する第２のレンズ
と、 この第２のレンズの直後位置に配設されて第２のレンズ
により平行化された偏光方向がランダムな各光束につ
き、Ｐ偏光成分又はＳ偏光成分の何れか一方のみの偏光
成分に揃えて出射させる偏光変換要素と、 前記第１のレンズ要素及び前記第２のレンズ要素に対応
させて２倍の第３のレンズ要素が２次元状に配列された
第３のレンズアレイと、 前記偏光変換要素により偏光成分の揃えられて前記第３
のレンズ要素の各々に対応する光束に対して集光作用を
示し、これらの光束の各光軸が前記被投射体の中心に向
かうように焦点距離が設定された第３のレンズと、を備
える照明装置。10. The light source device according to claim 2, wherein a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape having a shape substantially similar to the shape of the projection target are arranged two-dimensionally. A first lens array configured to split and form a plurality of secondary light source images from light emitted from the light source, a lens set formed by a combination of a condenser lens, and the first lens element disposed near a focal position of the lens set A second lens array in which a plurality of second lens elements respectively corresponding to the second lens array are two-dimensionally arranged; a second lens that substantially parallelizes the optical axis of each of the secondary light source images; A polarization conversion element that is disposed immediately after the lens and that emits a light flux having a random polarization direction parallelized by the second lens and aligned with only one of the P-polarized component and the S-polarized component. The first lens element and the second A third lens array third lens elements are two-dimensionally arranged in 2 to correspond to the lens elements fold, said third aligned polarization components by the polarization conversion element
And a third lens having a focal length set so that each optical axis of these light beams is directed toward the center of the projection target. Lighting equipment. 【請求項１１】 請求項２記載の光源装置と、 前記被投射体の形状と略相似形をなす矩形状に形成され
た複数の第１のレンズ要素が２次元状に配列されて前記
光源装置から出射される光から複数の２次光源像を分割
形成する第１のレンズアレイと、集光レンズとの組合せ
による第１のレンズ組と、 この第１のレンズ組の焦点位置近傍に配置されて前記各
２次光源像の光軸を略平行化する第２のレンズと、前記
第１のレンズ要素に各々対応する複数の第２のレンズ要
素が２次元状に配列された第２のレンズアレイとの組合
せによる第２のレンズ組と、 前記第２のレンズの直後位置に配設されて第２のレンズ
により平行化された偏光方向がランダムな各光束につ
き、Ｐ偏光成分又はＳ偏光成分の何れか一方のみの偏光
成分に揃えて出射させる偏光変換要素と、 前記第１のレンズ要素に対応させて２倍の第３のレンズ
要素が２次元状に配列された第３のレンズアレイと、 前記偏光変換要素により偏光成分の揃えられて前記第３
のレンズ要素の各々に対応する光束に対して集光作用を
示し、これらの光束の各光軸が前記被投射体の中心に向
かうように焦点距離が設定された第３のレンズと、を備
える照明装置。11. The light source device according to claim 2, wherein a plurality of first lens elements formed in a rectangular shape substantially similar to the shape of the projection target are arranged two-dimensionally. A first lens array formed by combining a plurality of secondary light source images from light emitted from the first lens array, and a condenser lens; and a first lens set disposed near the focal position of the first lens set. And a second lens in which a plurality of second lens elements respectively corresponding to the first lens elements are two-dimensionally arranged. A second lens set in combination with an array, and a P-polarized component or an S-polarized component for each light beam that is disposed immediately after the second lens and parallelized by the second lens and whose polarization direction is random Polarized light emitted in alignment with only one of the polarized light components A conversion element; a third lens array in which twice as many third lens elements are arranged in a two-dimensional manner as to correspond to the first lens element; 3
And a third lens having a focal length set so that each optical axis of these light beams is directed toward the center of the projection target. Lighting equipment. 【請求項１２】 情報表示システムにより投射すべき像
が形成される少なくとも１つの液晶パネルと、 この液晶パネルを被投射体として照明する請求項３ない
し１１の何れか一に記載の照明装置と、 前記液晶パネルの像をスクリーン上に投射する投射レン
ズ系と、を備える液晶プロジェクタ。12. The lighting device according to claim 3, wherein at least one liquid crystal panel on which an image to be projected is formed by the information display system, and the liquid crystal panel is illuminated as a projection target. And a projection lens system for projecting the image of the liquid crystal panel on a screen.
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CN101923272A (en) * 2009-06-12 2010-12-22 红蝶科技(深圳)有限公司 Miniature projection optical engine based on three-color light source
JP2011082057A (en) * 2009-10-08 2011-04-21 Seiko Epson Corp Light source device, projector

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