JP2989710B2 - Plate-shaped polarizing element, polarization conversion unit provided with the element, and image device and image projection device provided with the unit - Google Patents

Description

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

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、入射された種々な偏光
方向成分を持つ光を、偏光方向を揃えて出射する偏光素
子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarizing element which emits incident light having various polarization directions in the same polarization direction.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来より図１７に示すような構成の画像
投影装置が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, an image projection apparatus having a configuration as shown in FIG. 17 is known.

【０００３】光源1550に発生した光束をダイクロイック
ミラー1551，1552でＲ，Ｇ，Ｂに分離し、全反射ミラー
1553も使用して液晶ライトバルブ1554，1555，1556へ導
き、さらに全反射ミラー1557で光路を曲げ、ダイクロイ
ックミラー1558，1559でＲ，Ｇ，Ｂの３つの像の合成を
行ない、投射レンズ1560で図示していないスクリーン上
に投射する投射光学系である。[0003] The light beam generated in the light source 1550 is separated into R, G, and B by dichroic mirrors 1551 and 1552, and is totally reflected by a mirror.
Using 1553, it leads to the liquid crystal light valves 1554, 1555, 1556, further bends the optical path with the total reflection mirror 1557, combines the three images of R, G, B with the dichroic mirrors 1558, 1559, and uses the projection lens 1560. This is a projection optical system that projects onto a screen (not shown).

【０００４】このような画像投影装置においては、液晶
ライトバルブ1554，1555，1556は液晶板を偏光素子であ
る２枚の偏光板を挟んだ形態とし、種々な偏光方向を持
つ自然光が入射側の偏光板に入射されると、１つの偏光
方向以外の偏光は該入射側の偏光板で吸収され、液晶板
には1つの偏光成分の光のみが入射される構成がとられ
る。In such an image projection apparatus, the liquid crystal light valves 1554, 1555, and 1556 have a configuration in which a liquid crystal plate is sandwiched between two polarizing plates as polarizing elements, and natural light having various polarization directions is incident on the incident side. When the light enters the polarizing plate, the polarized light other than the one polarized light is absorbed by the polarizing plate on the incident side, and only one polarized light component is incident on the liquid crystal plate.

【０００５】一方、特開昭61−90584号公報に記載され
たものにおいては、入射側の偏光板を廃し、その代わり
にプリズムと偏光素子であるビームスプリッタとを用い
て偏光方向を一方向に揃えて液晶板に入射させる構成が
とられている。On the other hand, in the device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-90584, the polarizing plate on the incident side is abolished, and the polarization direction is changed to one direction using a prism and a beam splitter which is a polarizing element. A configuration is adopted in which the light is incident on the liquid crystal plate.

【０００６】[0006]

【発明が解決しようとする課題】図１７に示したものに
おいては、入射側の偏光板で、該偏光板の偏光方向以外
の光が吸収されてしまうために投射画面が暗くなるとい
う問題点があり、さらに、吸収された光によって液晶板
の温度が上昇し、液晶板の劣化を招いてしまうという問
題点がある。The problem shown in FIG. 17 is that the projection screen becomes dark because the light other than the polarization direction of the polarizing plate is absorbed by the polarizing plate on the incident side. In addition, there is a problem that the temperature of the liquid crystal plate rises due to the absorbed light, which causes deterioration of the liquid crystal plate.

【０００７】一方、特開昭61−90584号公報に記載され
たものにおいては、偏光ビームスプリッタとプリズムを
使用しているために、装置が大型化するうえに、プリズ
ムの研磨に手間とコストがかかるという問題点があっ
た。プリズムのようにガラスブロックを用いているもの
は重くなりすぎて、画像投影装置としてのポータビリデ
ィが悪くなる。On the other hand, the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-90584 uses a polarizing beam splitter and a prism, which increases the size of the apparatus and requires labor and cost for polishing the prism. There was such a problem. Those using a glass block like a prism become too heavy, and the portability as an image projection device deteriorates.

【０００８】本発明は上述した各従来技術が有する問題
点に鑑みてなされたものであって、入射光を効率よく用
いることができ、低コストかつ小型の画像投影装置を実
現することのできる偏光素子を実現することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior arts, and is capable of efficiently using incident light and achieving a low-cost and small-sized image projection apparatus. It is intended to realize an element.

【０００９】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の板状偏光素子
は、透明平行平板の一方の面に、該一方の面又は他方の
面側から該平行平板に入射する入射光を反射光及び透過
光に分割する偏光分離膜を備え、該反射光及び透過光の
一方の光を該透明平行平板の前記他方の面に設けた反射
面で反射して他方の光の光路とほぼ平行な光路に向け、
該反射光及び透過光の少なくとも一方の光の偏光面を変
化させ双方の光の偏光面を一致させる。According to the present invention, there is provided a plate-like polarizing element for reflecting and transmitting incident light incident on one surface of a transparent parallel plate from the one surface or the other surface to the parallel plate. A polarization splitting film for splitting the light into light, and reflecting one of the reflected light and the transmitted light on a reflection surface provided on the other surface of the transparent parallel plate to form an optical path substantially parallel to the optical path of the other light. For
The polarization plane of at least one of the reflected light and the transmitted light is changed to make the polarization planes of both lights coincide.

【００１０】また、本発明の偏光変換ユニットは、格子
状の非偏光光を供給する照明系と、該非偏光光をほぼ稠
密な偏光光に変換せしめるべく該照明系の光軸に対して
斜設した偏光素子とを備え、該偏光素子が、一方の面に
偏光分離膜を備えた透明平行平板を有し、該偏光分離膜
で生じた格子状反射光と格子状透過光の一方の光を透明
平行平板の他方の面に設けた反射面で反射して他方の光
の光路とほぼ平行な光路に向け、該格子状反射光と格子
状透過光の少なくとも一方の光の偏光面を変化させ双方
の光の偏光面を一致させる。A polarization conversion unit according to the present invention comprises: an illumination system for supplying a grid-like non-polarized light; and an oblique arrangement with respect to the optical axis of the illumination system for converting the non-polarized light into substantially dense polarized light. A polarizing element, the polarizing element has a transparent parallel plate having a polarization separation film on one surface, and emits one of the lattice reflection light and the lattice transmission light generated by the polarization separation film. By changing the polarization plane of at least one of the lattice-like reflected light and the lattice-like transmitted light by reflecting the light on the reflection surface provided on the other surface of the transparent parallel plate and directing it to an optical path substantially parallel to the optical path of the other light. The planes of polarization of both lights are matched.

【００１１】また、本発明の画像投影装置は、非偏光光
を発する光源と、該光源からの非偏光光を偏光光に変換
する照明光学系と、該偏光光をビデオ信号に応じて変調
することにより画像を発生せしめる画像発生器と、該画
像を投影する投影光学系とを備える装置において、前記
照明光学系が、前記非偏光光を格子状の光パターンに変
換する変換系と、該格子状光パターンをほぼ稠密に偏光
光に変換せしめるべく該変換系の光軸に対して斜設した
偏光素子とを有し、該偏光素子が、一方の面に偏光分離
膜を備えた透明平行平板を有し、該偏光分離膜で生じた
格子状反射光と格子状透過光の一方の光を透明平行平板
の他方の面に設けた反射面で反射して他方の光の光路と
ほぼ平行な光路に向け、該格子状反射光と格子状透過光
の少なくとも一方の光の偏光面を変化させ双方の光の偏
光面を一致させる。本発明の他の形態による偏光素子
は、一方の面に偏光分離膜を他方の面に反射膜を形成し
た透明板を有し、前記一方の面の偏光分離膜により分離
された反射光と透過光のうちの透過光を前記他方の面の
反射膜で反射することにより前記偏光分離膜に戻し、前
記透過光と反射光の少なくとも一方の偏光方向を変化さ
せることにより双方の偏光方向を一致させることを特徴
とする。 本発明の他の形態による偏光変換ユニットは、
上記の偏光素子と、前記偏光素子に複数の光束を入射さ
せるためのレンズアレイとを有する。 本発明による画像
装置は、上記の偏光素子または偏光変換ユニットと、偏
光素子または偏光変換ユニットからの偏光光を変調して
画像光を発生しめる画像発生器とを有することを特徴と
する。 本発明の他の形態による画像投影装置は、上記の
偏光素子または偏光変換ユニットと、偏光素子または偏
光変換ユニットからの偏光光を変調して画像光を発生し
める画像発生器と、該画像発生器からの前記画像光を投
影する投影系を有することを特徴とする。 Further, the image projection apparatus of the present invention provides a light source that emits non-polarized light, an illumination optical system that converts non-polarized light from the light source into polarized light, and modulates the polarized light according to a video signal. An image generator for generating an image by the method, and a projection optical system for projecting the image, wherein the illumination optical system converts the non-polarized light into a grid-like light pattern; A polarizing element obliquely arranged with respect to the optical axis of the conversion system so as to convert the linear light pattern into polarized light substantially densely, wherein the polarizing element is provided with a polarization separating film on one surface. And one of the lattice-like reflected light and the lattice-like transmitted light generated by the polarization separation film is reflected by the reflection surface provided on the other surface of the transparent parallel plate, and is substantially parallel to the optical path of the other light. Toward the optical path, at least one of the grid-like reflected light and the grid-like transmitted light Match the polarization plane of both of the light by changing the polarization plane of the light. Polarizing element according to another embodiment of the present invention
Has a polarization splitting film on one side and a reflective film on the other side.
Having a transparent plate, separated by the polarization separation film on one side.
Transmitted light of the reflected light and transmitted light
The reflected light is reflected by the reflection film and returned to the polarization separation film.
The polarization direction of at least one of transmitted light and reflected light is changed.
Feature that both polarization directions are matched by
And A polarization conversion unit according to another aspect of the present invention,
The above-mentioned polarizing element, and a plurality of light beams are incident on the polarizing element.
And a lens array for moving the lens. Images according to the invention
The apparatus comprises a polarizing element or a polarizing conversion unit as described above, and a polarizing element.
Modulate the polarized light from the optical element or polarization conversion unit
And an image generator for generating image light.
I do. According to another aspect of the present invention, there is provided an image projection apparatus,
A polarizing element or a polarization conversion unit and a polarizing element or a polarizing
The polarized light from the light conversion unit is modulated to generate image light.
An image generator for projecting the image light from the image generator.
It has a projection system for shadowing.

【００１２】[0012]

【作用】平行平板の一方の面に設けられた偏光分離膜に
よって反射された光と、偏光分離膜を透過して平行平板
の他方の面にて上記偏光分離膜による反射光とほぼ平行
な光路に反射される光のいずれかの偏光面が双方が一致
するように変化させるので、偏光分離膜によって反射さ
れた光と、該偏光分離膜を透過した光の偏光面および進
行方向は揃ったものとなる。The light reflected by the polarization splitting film provided on one surface of the parallel plate and the optical path transmitted through the polarization splitting film and substantially parallel to the light reflected by the polarization splitting film on the other surface of the parallel plate. The polarization plane and the traveling direction of the light reflected by the polarization separation film and the light transmitted through the polarization separation film are aligned because either of the polarization planes of the light reflected by Becomes

【００１３】[0013]

【実施例】図１は本発明の偏光素子の第１の実施例の構
成を示す図である。FIG. 1 is a view showing the structure of a first embodiment of the polarizing element of the present invention.

【００１４】本実施例は、シリンドリカル微小レンズ10
1₁，101₂，101₃から構成される樹脂成形品であり、入射
光を格子状の非偏光光として出射する照明系である集光
レンズ101と、該集光レンズ101の光軸に対して４５度の
角度で設けられた透明な光学材料による平行平板103と
で構成されている。該シリンドリカル微小レンズ101₁，
101₂，101₃のそれぞれは入射側の面が正のパワーを、出
射側の面が負のパワーを有し、負のパワーが正のパワー
の２倍の大きさを持ち、平行光である入射光が、その１
／２の幅の平行光となって出射されるアフォーカルコン
バーターの機能を持っている。In this embodiment, the cylindrical microlens 10
1 _1, a 101 _2, 101 ₃ resin molded article composed of a condenser lens 101 is an illumination system that emits the incident light as lattice unpolarized light, the optical axis of the condenser lens 101 And a parallel flat plate 103 made of a transparent optical material provided at an angle of 45 degrees. The cylindrical microlenses 101 ₁ ,
In each of 101 ₂ and 101 ₃ , the incident side surface has a positive power, the outgoing side surface has a negative power, and the negative power is twice as large as the positive power, and is parallel light. The incident light is 1
It has the function of an afocal converter that is emitted as parallel light with a width of / 2.

【００１５】平行平板103の集光レンズ101側の面には、
多層膜で構成される偏光分離膜104と膜状の１／２λ板
（１／２波長膜）106のペアが、４５度方向から見た各
シリンドリカル微小レンズ101₁〜101₃のピッチでありか
つそれぞれの幅が各シリンドリカル微小レンズ101₁〜10
1₃で集光された光束の幅と略同一の幅となるようにスト
ライブ状に設けられている。平行平板103の反集光レン
ズ101側の面には高反射処理を施したアルミ全反射膜105
が全面に設けられている。On the surface of the parallel plate 103 on the side of the condenser lens 101,
Pair of polarized light separating composed of a multilayer film film 104 and the film-like 1/2 [lambda] plate (1/2 wave film) 106, the pitch of the cylindrical microlenses 101 _{1-101 3} viewed from 45 degree direction and Each width is each cylindrical micro lens 101 ₁ -10
It is provided in a stripe shape so as to be focused width substantially the same width of the light beam at 1 _3. The surface of the parallel plate 103 on the side opposite to the condensing lens 101 is an aluminum total reflection film 105 that has been subjected to high reflection
Are provided on the entire surface.

【００１６】集光レンズ101に入射する光束102を略平行
光とすると、該光束102は集光レンズ101の各シリンドリ
カル微小レンズ101₁〜101₃で１／２の幅の格子状の平行
光に圧縮され、平行平板103の集光レンズ101側の面に設
けられた偏光分離膜104で以下のように分離される。Assuming that the light beam 102 incident on the condenser lens 101 is substantially parallel light, the light beam 102 is converted into a grid-like parallel light having a half width by each of the cylindrical minute lenses 101 _{1 to} 101 ₃ of the condenser lens 101. It is compressed and separated by a polarization separation film 104 provided on the surface of the parallel plate 103 on the side of the condenser lens 101 as follows.

【００１７】Ｓ偏光102Sは入射光に対して直交する方向
に反射され、Ｐ偏光102Pは透過する。透過したＰ偏光10
2Pは平行平板103の反入射側の面に設けられたアルミ全
反射膜105で反射され、この後、１／２λ板106を通るこ
とによって偏光方向が９０度回転し、Ｓ偏光となって出
射する。このようにして入射された自然光はＳ偏光に揃
えられる。尚、アルミ全反射膜105を形成せずに、平行
平板103の反入射側の面を全反射面に設定し、この面で
Ｐ偏光を反射させてもよい。The S-polarized light 102S is reflected in a direction orthogonal to the incident light, and the P-polarized light 102P is transmitted. Transmitted P polarized light 10
The 2P is reflected by the aluminum total reflection film 105 provided on the surface on the opposite side of the parallel flat plate 103, and thereafter, the polarization direction is rotated by 90 degrees by passing through the 1 / 2λ plate 106, and is emitted as S-polarized light. I do. The natural light incident in this manner is aligned with S-polarized light. Instead of forming the aluminum total reflection film 105, the surface on the opposite side of the parallel flat plate 103 may be set as a total reflection surface, and P-polarized light may be reflected on this surface.

【００１８】図２は上記のように構成された偏光素子が
組込まれた画像投影装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a view showing the configuration of an image projection apparatus in which the polarizing element constructed as described above is incorporated.

【００１９】光源250が発生する種々な偏光方向を持つ
平行光束は、図１に示した偏光素子によってＳ偏光のみ
に変換され、出射される。Parallel light beams having various polarization directions generated by the light source 250 are converted into only S-polarized light by the polarizing element shown in FIG. 1 and emitted.

【００２０】本実施例におけるダイクロイックミラー25
1,252,258,259、全反射ミラー253,257、液晶ライトバル
ブ254,255,256および投射レンズ260のそれぞれは図１７
に示したダイクロイックミラー1551,1552,1558,1559、
全反射ミラー1553,1557、液晶ライトバルブ1554,1555,1
556および投射レンズ1560と同様に構成されている。The dichroic mirror 25 in the present embodiment
1, 252, 258, 259, total reflection mirrors 253, 257, liquid crystal light valves 254, 255, 256, and projection lens 260 are each shown in FIG.
Dichroic mirror 1551,1552,1558,1559, shown in
Total reflection mirror 1553,1557, liquid crystal light valve 1554,1555,1
It is configured similarly to the 556 and the projection lens 1560.

【００２１】液晶ライトバルブ254,255,256のそれぞれ
は、ＲＧＢの各色の画像を発生させる３個の発生器から
構成される画像発生器（不図示）より入力されるビデオ
信号に応じて内蔵する複数の液晶素子を変調することに
より画像を発生させる。ダイクロイックミラー251,252,
258,259のそれぞれは、図１に示した偏光素子によって
Ｓ偏光のみに変換された照明光をＲＧＢの３色の非偏光
光に分解する色分解系を構成するものである。Each of the liquid crystal light valves 254, 255, 256 has a plurality of built-in liquid crystal elements according to a video signal input from an image generator (not shown) composed of three generators for generating images of each color of RGB. To generate an image. Dichroic mirror 251,252,
Each of 258 and 259 constitutes a color separation system that separates illumination light converted into only S-polarized light by the polarizing element shown in FIG. 1 into three non-polarized lights of RGB.

【００２２】上記の構成とすることにより、各液晶ライ
トバルブ254，255，256での光量ロスが無くなるので投
射画像を明るくでき、光の吸収によって熱の発生も生じ
なくなる。この場合、液晶ライトバルブの入射側の偏光
板を設ける必要もなくなり、このように構成してもよ
い。With the above configuration, the loss of light quantity at each of the liquid crystal light valves 254, 255, 256 is eliminated, so that the projected image can be brightened, and no heat is generated by light absorption. In this case, there is no need to provide a polarizing plate on the incident side of the liquid crystal light valve, and such a configuration may be adopted.

【００２３】ここで、偏光素子の入射面を紙面と垂直な
面になる様にし、紙面と垂直な方向に光源250が配置さ
れる様にすれば各ダイクロイックミラーに対しＰ偏光が
入射する形にすることができるので色分解−合成が効率
よくできる。Here, if the plane of incidence of the polarizing element is made perpendicular to the plane of the paper and the light source 250 is arranged in the direction perpendicular to the plane of the paper, the P-polarized light enters each dichroic mirror. Color separation and synthesis can be performed efficiently.

【００２４】図３は本発明の第２の実施例の構成を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the second embodiment of the present invention.

【００２５】本実施例は、集光レンズ101の光軸に対し
て４５度の角度で設けられた平行平板103の集光レンズ
側の面に、多層膜で構成される偏光分離膜304を全面に
設け、該偏光分離膜上に膜状の１／２λ板306を４５度
方向から見た略シリンドリカル微小レンズ101₁〜101₃の
ピッチで、かつ、各シリンドリカル微小レンズで集光さ
れた光束の幅と略同一の幅で設けている。この他の構成
は図１に示した第１の実施例と同様であるため同一の番
号を付して説明は省略する。In this embodiment, a polarization separation film 304 composed of a multilayer film is entirely provided on the surface of the parallel plate 103 provided at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the condenser lens 101 on the side of the condenser lens. to provided, at a pitch of substantially cylindrical micro lens 101 _{1-101 3} viewed 1/2 [lambda] plate 306 of the membrane-like in the polarization separation film 45 degree direction, and the condensed light flux in each cylindrical microlens The width is substantially the same as the width. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and therefore, the same reference numerals are given and the description is omitted.

【００２６】上記の様な構成にすることにより、偏光分
離膜を蒸着するときにマスキングする必要は無く、制作
工程をさらに単純化することができる。With the above-described configuration, it is not necessary to perform masking when depositing the polarization separation film, and the production process can be further simplified.

【００２７】図４は本発明の第３の実施例の構成を示す
図である。FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the third embodiment of the present invention.

【００２８】本実施例は、第２の実施例において、偏光
分離膜304上に直接形成されていた膜状の１／２λ板406
を、保持用平行平板409上に形成したうえで、該保持用
平行平板409を偏光分離膜304を介して平行平板103に接
合したものである。また、反集光レンズ101側の面の全
面に設けられていたアルミ全反射膜305は、４５度方向
から見て略シリンドリカル微小レンズ101₁〜101₃のピッ
チで、かつ、それぞれの幅は各シリンドリカル微小レン
ズで集光された光束の幅と略同一の幅で設けられたアル
ミ全反射膜405として迷光が正規光の出射方向へ反射し
ないものとし、さらに、平行平板103の反集光レンズ101
側の全面を覆う吸収塗料411を設けて迷光カットの効果
をあげている。又、平行平板103上に１／２λ板406を格
子状に、保持用平板409上に偏光分離膜304を格子状に、
互いの位相が反転するように形成し、互いに接合しても
よい。又、１／２λ板406と偏光分離膜304の双方を保持
用平行板409上に形成し、平行平板103と保持用平行板40
9とを貼り合わせてもよい。This embodiment is different from the second embodiment in that the film-like 1 / 2λ plate 406 formed directly on the polarization splitting film 304 is used.
Is formed on the holding parallel plate 409, and then the holding parallel plate 409 is joined to the parallel plate 103 via the polarization separation film 304. Moreover, anti-condensing lens 101 side of the whole surface provided aluminum had total reflection film surfaces 305, with a pitch of approximately cylindrical micro lens 101 _{1-101 3} when viewed from the direction of 45 degrees, and the width of each of the respective The aluminum total reflection film 405 provided with substantially the same width as the width of the light beam condensed by the cylindrical microlens has stray light not reflected in the emission direction of the normal light.
An absorbing paint 411 that covers the entire surface on the side is provided to enhance the effect of cutting off stray light. Also, a λλ plate 406 is formed in a grid on the parallel plate 103, and a polarization separation film 304 is formed in a grid on the holding plate 409,
They may be formed so that their phases are inverted and joined to each other. Further, both the 1 / 2λ plate 406 and the polarization separation film 304 are formed on the holding parallel plate 409, and the parallel flat plate 103 and the holding parallel plate 40 are formed.
9 may be attached.

【００２９】図５は本発明の第４の実施例の構成を示す
図である。FIG. 5 is a diagram showing the configuration of the fourth embodiment of the present invention.

【００３０】本実施例は、平行平板103の全面に偏光回
転手段を設けたものである。本実施例では、集光レンズ
101の光軸に対して４５度の角度で設けられた平行平板1
03の集光レンズ101側の面には、多層膜で構成された偏
光分離膜504が４５度方向から見てシリンドリカル微小
レンズ101₁〜101₃のピッチで、かつ、各シリンドリカル
微小レンズで集光された光束の幅と略同一の幅で設けら
れている。一方、平行平板103の反集光レンズ101側の面
には、膜状の１／４λ板506が全面に設けられ、さら
に、アルミ全反射膜505が全面に蒸着された保持用平行
平板510がアルミ全反射膜505と１／４λ板506とが対向
するように設けられている。In this embodiment, a polarization rotating means is provided on the entire surface of the parallel plate 103. In this embodiment, the condensing lens
Parallel plate 1 provided at an angle of 45 degrees to the optical axis of 101
On the surface of the condenser lens 101 side of 03, the polarization separation film 504 made of a multilayer film is viewed from the direction of 45 degrees at a pitch of cylindrical micro lens 101 _{1-101 3} and condensing each cylindrical microlens The width of the light beam is substantially the same as the width of the light beam. On the other hand, a film-like ４λ plate 506 is provided on the entire surface of the parallel flat plate 103 on the side opposite to the condensing lens 101, and a holding parallel flat plate 510 on which an aluminum total reflection film 505 is deposited on the entire surface is provided. The aluminum total reflection film 505 and the λλ plate 506 are provided so as to face each other.

【００３１】上記のような構成とすることにより、膜状
の１／４λ板506を全面に付ければ良いので制作工程を
単純化することができる。With the above configuration, the film-forming １ ／ λ plate 506 may be attached to the entire surface, and the production process can be simplified.

【００３２】偏光変換素子に入射する光束102を略平行
光とすると、集光レンズ101を構成する各シリンドリカ
ル微小レンズ101₁〜101₃で光束幅が圧縮され、平行平板
103の集光レンズ101側の面に設けられた偏光分離膜504
によってＳ偏光102Sは反射され、Ｐ偏光102Pは透過す
る。透過したＰ偏光102Pは、平行平板103の反入射レン
ズ101側の面に設けられた１／４λ板506を通過すること
により円偏光となり、アルミ全反射膜505で反射された
後に再び１／４λ板506を通過することにより偏光方向
が９０度回転したＳ偏光となって偏光分離膜504の間か
ら出射する。 上記のようにして入射した自然光をＳ偏
光に揃えることができる。[0032] When a substantially parallel light a light beam 102 incident on the polarization conversion element, beam width is compressed by each cylindrical microlens 101 _{1-101 3} constituting the condenser lens 101, a parallel plate
Polarization separation film 504 provided on the surface of 103 on the side of condensing lens 101
As a result, the S-polarized light 102S is reflected, and the P-polarized light 102P is transmitted. The transmitted P-polarized light 102P becomes circularly polarized light by passing through a λλ plate 506 provided on the surface of the parallel plate 103 on the side of the anti-incident lens 101, and after being reflected by the aluminum total reflection film 505, becomes １ ／ λ again. The light passes through the plate 506 and becomes S-polarized light whose polarization direction is rotated by 90 degrees, and is emitted from between the polarization separation films 504. As described above, the incident natural light can be made S-polarized light.

【００３３】図６は本発明の第５の実施例の構成を示す
図である。FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the fifth embodiment of the present invention.

【００３４】本実施例は、図５に示した第４の実施例と
同様に、偏光回転手段を平行平板103の全面に設けたも
のである。In this embodiment, as in the fourth embodiment shown in FIG. 5, the polarization rotating means is provided on the entire surface of the parallel flat plate 103.

【００３５】本実施例では、集光レンズ101の光軸に対
して４５度の角度で設けられた平行平板103の集光レン
ズ101側の面には膜状の１／４λ板606が全面に設けられ
ている。該１／４λ板606上には、偏光分離膜604が、４
５度方向から見たシリンドリカル微小レンズ101₁〜101₃
のピッチで、かつ各シリンドリカル微小レンズで集光さ
れた光束の幅と略同一の幅で設けられ、一方、平行平板
103の反集光レンズ101側の面にはアルミ全反射膜605が
全面に蒸着されている。In this embodiment, a film-like quarter λ plate 606 is provided on the entire surface of the parallel flat plate 103 provided at an angle of 45 ° with respect to the optical axis of the collective lens 101 on the collective lens 101 side. Is provided. On the λλ plate 606, a polarization separation film 604 is provided.
Cylindrical microlenses 101 _{1 to} 101 ₃ viewed from 5 degrees
At a pitch of approximately the same as the width of the light beam condensed by each cylindrical microlens.
An aluminum total reflection film 605 is deposited on the entire surface of the 103 on the side opposite to the condensing lens 101.

【００３６】上記のように、膜状の１／４λ板606を全
面に付ける構成とすることにより、制作工程を単純化す
ることができる。As described above, the manufacturing process can be simplified by forming the film-like quarter λ plate 606 on the entire surface.

【００３７】偏光素子に入射する光束102は集光レンズ1
01を構成する各シリンドリカル微小レンズ101₁〜101₃で
光束幅が圧縮され、平行平板103の集光レンズ101側の面
に設けられた偏光分離膜604によってＳ偏光102Sは入射
光に対して直交する方向に反射され、Ｐ偏光102Pは透過
する。透過したＰ偏光102Pは、１／４λ板606を通過す
ることにより円偏光となり、平行平板103の反集光レン
ズ101側の面に設けられたアルミ全反射膜605で反射され
た後に、再び１／４λ板606を通過することにより偏光
方向が９０度回転されたＳ偏光となって偏光分離膜604
の間から出射する。The light beam 102 incident on the polarization element is
The light beam width is compressed by each of the cylindrical minute lenses 101 _{1 to} 101 ₃ constituting the S 01, and the S-polarized light 102 S is orthogonal to the incident light by the polarization separation film 604 provided on the surface of the parallel plate 103 on the side of the condenser lens 101. And the P-polarized light 102P is transmitted. The transmitted P-polarized light 102P becomes circularly polarized light by passing through the λλ plate 606, and after being reflected by the aluminum total reflection film 605 provided on the surface of the parallel plate 103 on the side of the anti-condensing lens 101, the P-polarized light 102P is again emitted. The light passes through a / 4λ plate 606 to become S-polarized light whose polarization direction is rotated by 90 degrees, and becomes a polarization separation film 604.
Emitted from between.

【００３８】上記のようにして入射した自然光をＳ偏光
に揃えることができる。As described above, incident natural light can be made S-polarized light.

【００３９】なお、本実施例では平行光から外れた照明
光が迷光とならないように、平行平板103の集光レンズ1
01側の部分に上記平行光から外れた照明光を遮り、出射
光は通すように遮光板612を出射光と略平行に設けて出
射光の偏光の純度を向上している。In this embodiment, the condensing lens 1 of the parallel flat plate 103 is used so that the illumination light deviating from the parallel light does not become stray light.
A light shielding plate 612 is provided substantially parallel to the outgoing light so that the outgoing light passes through the illumination light deviating from the parallel light at the 01-side portion, thereby improving the purity of the polarized light of the outgoing light.

【００４０】図７は本発明の第６の実施例の構成を示す
図である。FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the sixth embodiment of the present invention.

【００４１】本実施例は、平行平板に微小プリズムを組
み合わせたものである。In this embodiment, a parallel plate is combined with a micro prism.

【００４２】集光レンズ101の光軸に対して４５度の角
度で設けられた平行平板103の集光レンズ101側の面に
は、多層膜で構成された偏光分離膜704と膜状の１／２
λ板706のペアが、４５度方向から見たシリンドリカル
微小レンズ101₁〜101₃のピッチで、かつそれぞれの幅は
各シリンドリカル微小レンズで集光された光束の幅と略
同一の幅で設けられ、平行平板103の反集光レンズ101側
の面にはアルミ全反射膜705が全面に設けられている。
さらに、平行平板103の集光レンズ101側の面には、集光
レンズ101の光軸に対して略垂直の平面および出射光に
対して略垂直の平面を持つ微小プリズム708₁〜708₅から
なるプリズム板708が平行平板103に接合して設けられて
いる。The surface of the parallel flat plate 103 provided at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the condenser lens 101 has a polarization separation film 704 composed of a multilayer film and a film-shaped one. / 2
Pair of λ plate 706, a pitch of the cylindrical microlenses 101 _{1-101 3} viewed from 45 degree direction, and the respective widths are provided in the width substantially the same width of the light beam condensed by the cylindrical microlens An aluminum total reflection film 705 is provided on the entire surface of the parallel flat plate 103 on the side opposite to the condensing lens 101.
Further, on the surface of the condenser lens 101 side of the parallel plate 103, from the microprisms 708 _{1-708 5} with plane substantially perpendicular to the plane and the light emitted substantially perpendicular to the optical axis of the condenser lens 101 Prism plate 708 is provided to be joined to the parallel flat plate 103.

【００４３】偏光素子に入射する光束102を略平行光と
すると、集光レンズ101を構成するシリンドリカル微小
レンズ101₁〜101₃で光束幅が圧縮され、プリズム板708
を構成する微小プリズム708₁〜708₅に入射し、平行平板
103の集光レンズ101側の面に設けられた偏光分離膜704
でＳ偏光102SとＰ偏光102Pに分離される。Ｓ偏光102S
は、入射光102に対して直交する方向に反射してプリズ
ム板708を構成する各微小プリズム708₁，708₃，708₅等
と通って出射する。Ｐ偏光102Pは偏光分離膜704を透過
し、平行平板103の反集光レンズ101側の面に設けられた
アルミ全反射膜705で反射され、１／２λ板706を通過す
ることにより、偏光方向が９０度回転されたＳ偏光とな
り、さらにプリズム板708を構成する微小プリズム70
8₂，708₄等と通って出射する。[0043] When substantially the light beam 102 incident on the polarizing element parallel light beam width is compressed cylindrical micro lens 101 _{1-101 3} constituting the condenser lens 101, a prism plate 708
It enters the microprisms 708 _{1-708 5} constituting the parallel plate
Polarization separating film 704 provided on the surface of 103 on the side of condensing lens 101
The light is separated into S-polarized light 102S and P-polarized light 102P. S polarized light 102S
Emits through each micro prism _7081, 708 _3, 708 _5, etc. constituting the prism plate 708 is reflected in a direction perpendicular to the incident light 102. The P-polarized light 102P passes through the polarization splitting film 704, is reflected by the aluminum total reflection film 705 provided on the surface of the parallel flat plate 103 on the side opposite to the condensing lens 101, and passes through the 1 / 2λ plate 706, whereby the polarization direction is changed. Becomes the S-polarized light rotated by 90 degrees, and further, the minute prism 70 forming the prism plate 708
8 _2, 708 through a _4, etc. is emitted.

【００４４】上記のようにして入射した自然光をＳ偏光
に揃えることができる。As described above, the incident natural light can be made S-polarized light.

【００４５】本実施例のように、偏光分離膜を光学媒質
中に設ける構成とすると、広帯域に亙って消光比を高く
することができる。When the polarization separation film is provided in the optical medium as in this embodiment, the extinction ratio can be increased over a wide band.

【００４６】図８は本発明の第７の実施例の構成を示す
図である。FIG. 8 is a diagram showing the configuration of the seventh embodiment of the present invention.

【００４７】本実施例は、図７に示した第６の実施例と
同様に、平行平板に微小プリズムを組み合わせたもので
ある。In this embodiment, as in the sixth embodiment shown in FIG. 7, a parallel plate is combined with a micro prism.

【００４８】集光レンズ101の光軸に対して４５度の角
度で設けられた平行平板103の集光レンズ101側の面には
多層膜で構成された偏光分離膜804が全面に設けられて
おり、反集光レンズ101側の面にはアルミ全反射膜805が
全面に設けられている。さらに平行平板103の集光レン
ズ101側の面には、集光レンズ101の光軸に対して略垂直
の平面および出射光に対して略垂直の平面を持つ微小プ
リズム808₁〜808₅からなるプリズム板808が平行平板103
に接合して設けられている。A polarization separation film 804 composed of a multilayer film is provided on the entire surface of the parallel plate 103 provided at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the condenser lens 101 on the side of the condenser lens 101. In addition, an aluminum total reflection film 805 is provided on the entire surface on the anti-condensing lens 101 side. Further on the surface of the condenser lens 101 side of the parallel plate 103, made of micro prisms 808 _{1-808 5} with plane substantially perpendicular to the plane and the light emitted substantially perpendicular to the optical axis of the condenser lens 101 Prism plate 808 is parallel flat plate 103
Is provided to be joined.

【００４９】プリズム板808を構成する微小プリズム808
₁〜808₅のうち、各シリンドリカル微小レンズの中間に
位置する微小プリズム808₂，808₄等の各出射部には、そ
れぞれ膜状の１／２λ板806が設けられ、出射部と垂直
の面には、それぞれ遮光部材812が設けられている。Micro prism 808 constituting prism plate 808
_1-808 out of _5, each emitting portion such as the microprisms 808 _2, 808 ₄ is situated between the cylindrical micro lenses, are respectively provided membranous 1/2 [lambda] plate 806, exit section and vertical plane Are provided with light shielding members 812, respectively.

【００５０】上記のような構成とすることにより、図７
に示した第６の実施例と同様に入射した自然光をＳ偏光
に揃えることができ、さらに、遮光部材812を設けたこ
とにより迷光を除去することができ、消光比を高いもの
とすることができた。With the above configuration, FIG.
In the same manner as in the sixth embodiment described above, it is possible to make incident natural light into S-polarized light, and to provide stray light by providing the light blocking member 812, thereby increasing the extinction ratio. did it.

【００５１】図９は本発明の第８の実施例の構成を示す
図であり、透過型の偏光素子に適用したものである。FIG. 9 is a view showing the structure of an eighth embodiment of the present invention, which is applied to a transmission type polarizing element.

【００５２】本実施例の偏光素子は、アフォーカルコン
バーターの機能を有するシリンドリカル微小レンズ901₁
〜901₃より構成される樹脂成形品の集光レンズ901と、
該集光レンズ901の光軸に対して平面部が４５度の角度
を有するように配置された平行平板903とから構成され
ている。平行平板903の反集光レンズ901側の面には多層
膜で構成された偏光分離膜904と膜状の１／２λ板906の
ペアが、４５度方向から見たシリンドリカル微小レンズ
901₁〜901₃のピッチであり、かつ、それぞれの幅は各シ
リンドリカル微小レンズで集光された光束も幅と略同一
の幅で設けられており、平行平板903の集光レンズ901側
の面にはアルミ全反射膜905が、４５度方向から見たシ
リンドリカル微小レンズ901₁〜901₃のピッチであり、か
つ、それぞれの幅が各シリンドリカル微小レンズで集光
された光束の幅と略同一の幅となるように設けられてい
る。The polarizing element of the present embodiment, cylindrical microlenses 901 ₁ having the function of the afocal converter
~ 901 Condenser lens 901 of resin molded product composed of ₃
A parallel flat plate 903 is arranged such that the plane portion has an angle of 45 degrees with respect to the optical axis of the condenser lens 901. On the surface of the parallel flat plate 903 on the side opposite to the condensing lens 901, a pair of a polarization splitting film 904 composed of a multilayer film and a film-like 1 / 2λ plate 906 is formed as a cylindrical micro lens viewed from a 45 ° direction.
901 _1-901 a _third pitch, and the respective widths are provided in the light collected beam the width substantially the same width in the cylindrical micro lenses, the surface of the condenser lens 901 side of the parallel plate 903 aluminum total reflection film 905 on is the pitch of the cylindrical microlenses 901 _{1-901 3} as viewed from the direction of 45 degrees, and the width of each of the width and the substantially same light beam condensed by the cylindrical microlens It is provided to have a width.

【００５３】偏光素子に入射した光束902を略平行光と
すると、光束902は集光レンズ901を構成するシリンドリ
カル微小レンズ901₁〜901₃によって光束幅が圧縮され、
平行平板903の集光レンズ901側に設けられたアルミ全反
射膜905の間を通って平行平板903の反集光レンズ901側
の面に設けられた偏光分離膜904に入射する。偏光分離
膜904に入射した光束902はＰ偏光902PとＳ偏光902Sとに
分離される。Ｐ偏光902Pは偏光分離膜902を透過し出射
される。一方、Ｓ偏光902Sは反射して平行平板903の集
光レンズ901側に設けられた高反射アルミ全反射膜905で
反射され、平行平板903の反集光レンズ901側に設けられ
た１／２λ板906を通って出射される。該１／２λ板906
を通ることにより、偏光方向が９０度回転されてＰ偏光
として出射される。[0053] When substantially the light beam 902 incident on the polarization element parallel light, the light beam 902 beam width is compressed by cylindrical microlenses 901 _{1-901 3} constituting a focusing lens 901,
The light passes through the space between the aluminum total reflection film 905 provided on the converging lens 901 side of the parallel flat plate 903 and is incident on the polarization splitting film 904 provided on the surface of the parallel flat plate 903 on the anti-condensing lens 901 side. The light beam 902 incident on the polarization separation film 904 is separated into a P-polarized light 902P and an S-polarized light 902S. The P-polarized light 902P passes through the polarization separation film 902 and is emitted. On the other hand, the S-polarized light 902S is reflected and reflected by the high-reflection aluminum total reflection film 905 provided on the parallel plate 903 on the side of the condenser lens 901, and is １ ／ λ provided on the parallel plate 903 on the side of the anti-condenser lens 901. The light is emitted through the plate 906. The 1 / 2λ plate 906
, The polarization direction is rotated by 90 degrees and emitted as P-polarized light.

【００５４】上記のようにして、入射した自然光をＰ偏
光に揃えることができる。As described above, the incident natural light can be made P-polarized light.

【００５５】図１０は本発明の第９の実施例の構成を示
す図であり、図９に示した第８の実施例と同様に透過型
の偏光素子に適用したものである。FIG. 10 is a view showing the structure of a ninth embodiment of the present invention, which is applied to a transmission type polarizing element as in the eighth embodiment shown in FIG.

【００５６】本実施例は、平行平板903の反集光レンズ9
01側に膜状の１／２λ板1006を４５度方向から見たシリ
ンドリカル微小レンズ901₁〜901₃のピッチであり、か
つ、それぞれの幅が各シリンドリカル微小レンズで集光
された光束の幅と略同一の幅となるように設け、同じく
平行平板903の反集光レンズ901側の全面に多層膜で構成
された偏光分離膜104を設けた。一方、平行平板903の集
光レンズ901側の面には、アルミ（あるいは銀）の全反
射膜1005が、４５度方向から見たシリンドリカル微小レ
ンズ901₁〜901₃のピッチであり、かつ、それぞれの幅が
各シリンドリカル微小レンズで集光された光束の幅と略
同一の幅となるように設けられている。この他の構成は
図９に示した第８の実施例と同様であるため同じ番号を
付して説明は省略する。In this embodiment, the anti-condensing lens 9 of the parallel plate 903 is used.
01 side is the pitch of the cylindrical microlenses 901 _{1-901 3} viewed 1/2 [lambda] plate 1006 of the membrane-like 45-degree direction, and the width of the light flux each width is condensed by the cylindrical microlens A polarization separation film 104 composed of a multilayer film is provided on the entire surface of the parallel flat plate 903 on the side opposite to the condensing lens 901 similarly. On the other hand, on the surface of the condenser lens 901 side of the parallel plate 903, total reflection film 1005 of aluminum (or silver) is a pitch of the cylindrical microlenses 901 _{1-901 3} as viewed from the direction of 45 degrees, and each Is set to be substantially the same as the width of the light beam condensed by each cylindrical microlens. The other configuration is the same as that of the eighth embodiment shown in FIG.

【００５７】上記のような構成とすることにより、図９
に示した第８の実施例と同様に入射した自然光をＰ偏光
に揃えることができる。また、本実施例のものにおいて
は、偏光分離膜が全面に設けられているので、これを形
成するときにマスクする必要が無く、製造工程を単純化
することができる。また、偏光分離膜が全面に設けられ
ているため、入射光はすべて偏光分離膜を介して出射光
となるので、出射光の偏光比がさらによくなるという効
果も有する。With the above configuration, FIG.
The incident natural light can be made P-polarized light in the same manner as in the eighth embodiment shown in FIG. Further, in the present embodiment, since the polarization separation film is provided on the entire surface, it is not necessary to mask when forming the polarization separation film, and the manufacturing process can be simplified. In addition, since the polarization splitting film is provided on the entire surface, all the incident light becomes the output light via the polarization splitting film, so that the polarization ratio of the output light is further improved.

【００５８】図１１は本発明の第１０の実施例の構成を
示す図であり、図９および図１０に示した第８および第
９の実施例と同様に透過型の偏光素子に適用したもので
ある。FIG. 11 is a view showing the structure of a tenth embodiment of the present invention, which is applied to a transmission type polarizing element as in the eighth and ninth embodiments shown in FIGS. 9 and 10. It is.

【００５９】本実施例は、平行平板903の反集光レンズ9
01側の面に、偏光分離膜1104を４５度方向から見たシリ
ンドリカル微小レンズ901₁〜901₃のピッチであり、か
つ、それぞれの幅が各シリンドリカル微小レンズで集光
された光束の幅と略同一の幅となるように設け、一方、
平行平板903の集光レンズ901側の面には、膜状の１／４
λ板1106を設け、さらに１／４λ板1106上にアルミ（あ
るいは銀）の全反射膜1105を４５度方向から見たシリン
ドリカル微小レンズ901₁〜901₃のピッチであり、かつ、
それぞれの幅が各シリンドリカル微小レンズで集光され
た光束の幅と略同一の幅となるように設けたものであ
る。また、反集光レンズ901側の偏光分離膜1104の両側
には不要光を吸収除去するための吸収部材1116が設けら
れている。この他の構成は図９および図１０にそれぞれ
示した第８および第９の実施例都同様であるため同じ番
号を付して説明は省略する。In this embodiment, the anti-condensing lens 9 of the parallel plate 903 is used.
01 side surface, the pitch of the cylindrical microlenses 901 _{1-901 3} viewed polarization separation film 1104 from 45 degree direction, and the width of each wide light beam condensed by the cylindrical microlens substantially Provided to be the same width, while
The surface of the parallel plate 903 on the side of the condenser lens 901 has a 1/4
λ the provided plate 1106, a further pitch of the cylindrical microlenses 901 _{1-901 3} viewed total reflection film 1105 from 45 degree direction of the aluminum (or silver) on 1 / 4.lamda plate 1106, and,
The respective widths are provided so as to be substantially the same as the width of the light beam condensed by each cylindrical microlens. An absorbing member 1116 for absorbing and removing unnecessary light is provided on both sides of the polarization separation film 1104 on the side of the anti-condensing lens 901. Other configurations are the same as those of the eighth and ninth embodiments shown in FIGS. 9 and 10, respectively, and therefore, the same reference numerals are assigned and the description will be omitted.

【００６０】上記のような構成とすることにより、膜状
の１／４λ板1106は全面に設ければよいため、製造工程
を単純化することができる。With the above configuration, the film-like １ ／ λ plate 1106 may be provided on the entire surface, so that the manufacturing process can be simplified.

【００６１】図１２は本発明の第１１の実施例の構成を
示す図である。FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the eleventh embodiment of the present invention.

【００６２】本実施例においては、集光レンズ1301はシ
リンドリカル微小レンズ1301₁〜1301₃によって構成さ
れ、平行平板903は集光レンズ1301の光軸に対して４５
度の角度で設けられている。平行平板903の反集光レン
ズ1301側の面には、１／２λ板1306が設けられ、その上
に、多層膜で構成された偏光分離膜1304が全面に設けら
れている。また、平行平板903の集光レンズ1301側の面
には高反射処理が施されたアルミ全反射膜1305が設けら
れている。これらの１／２λ板1306およびアルミ全反射
膜1305のいずれも４５度方向から見たシリンドリカル微
小レンズ1301₁〜1301₃のピッチであり、かつ、それぞれ
の幅が各シリンドリカル微小レンズで集光された光束の
幅と略同一の幅となるように設けられている。これらの
偏光分離膜1304およびアルミ全反射膜1305の上部には平
行平板903を全面にわたって覆う出射側プリズム板1307
および入射側プリズム板1308がそれぞれ設けられてい
る。出射側プリズム板1307は微小プリズム1307₁〜1307₅
から構成され、入射側プリズム板1308は微小プリズム13
08₁〜1308₃から構成されている。これらの微小プリズム
1307₁〜1307₅、1308₁〜1308₃のいずれも集光レンズ1301
の光軸に対して垂直な平面（出射部）と平行な平面とを
有するもので、各シリンドリカル微小レンズに対して、
出射側プリズム板1307を構成する微小プリズムは２個ず
つ設けられ、入射側プリズム板1308を構成する微小プリ
ズムは１個ずつ設けられている。集光レンズ1301を構成
するシリンドリカル微小レンズ1301₁〜1301₃は平行光か
ら外れた光が損失光となることを防ぐために、各シリン
ドリカル微小レンズ1301₁〜1301₃は段差をもって配設さ
れ、それぞれに対応する微小プリズム1308₁〜1308₃に近
接するように構成されている。[0062] In this embodiment, the condenser lens 1301 is constituted by a cylindrical microlens 1301 _{1-1301 3,} parallel plate 903 with respect to the optical axis of the condensing lens 1301 45
It is provided at an angle of degrees. A 1 / 2λ plate 1306 is provided on the surface of the parallel flat plate 903 on the side opposite to the condensing lens 1301, and a polarization separation film 1304 formed of a multilayer film is provided on the entire surface. On the surface of the parallel plate 903 on the side of the condenser lens 1301, an aluminum total reflection film 1305 subjected to high reflection processing is provided. The pitch of the cylindrical microlenses 1301 _{1-1301 3} viewed from any direction of 45 degrees these 1/2 [lambda] plate 1306 and aluminum total reflection film 1305, and each width is condensed by the cylindrical microlens The width is provided to be substantially the same as the width of the light beam. An emission-side prism plate 1307 that covers the parallel flat plate 903 over the entire surface of the polarization separation film 1304 and the aluminum total reflection film 1305.
And an incident side prism plate 1308 are provided. The exit side prism plate 1307 is a minute prism 1307 _{1 to} 1307 ₅
The entrance side prism plate 1308 is a micro prism 13
And a 08 _{1-1308 3.} These micro prisms
1307 _{1 to} 1307 ₅ and 1308 _{1 to} 1308 ₃
Having a plane perpendicular to the optical axis of (emission section) and a plane parallel to the optical axis.
The exit side prism plate 1307 is provided with two micro prisms, and the entrance side prism plate 1308 is provided with one micro prism. The cylindrical microlenses 1301 _{1 to} 1301 ₃ constituting the condenser lens 1301 are arranged with steps so as to prevent light deviating from parallel light from becoming lossy light, and each of the cylindrical micro lenses 1301 _{1 to} 1301 ₃ is disposed with a step. It is configured to close the corresponding micro prism 1308 _{1-1308 3.}

【００６３】上記のように構成された偏光素子に入射す
る光束902を平行光束とすると、光束902は集光レンズ13
01を構成するシリンドリカル微小レンズ1301₁〜1301₃に
よって１／２の幅に圧縮されて入射側プリズム板1308を
構成する微小プリズム1308 ₁〜1308₃に入射し、平行平板
903の集光レンズ1301側の面に設けられたアルミ全反射
膜1305の隙間を通った後に平行平板903の反集光レンズ1
301側の面に設けられた偏光分離膜1304によってＰ偏光9
02PとＳ偏光902Sとに分離される。Ｐ偏光902Pは該偏光
分離膜1304を透過し、出射側プリズム板1307を構成する
微小プリズム1307₁、1307₃等を通って出射する。一方、
Ｓ偏光902Sは、入射光に直交する方向に反射され、平行
平板903の集光レンズ1301側の面に設けられたアルミ全
反射膜1305で反射された後に１／２λ板1306、偏光光分
離膜1304、出射側プリズム板1307を構成する微小プリズ
ム1307₂、1307₄等を順に通って出射される。該１／２λ
板1306を通る際に偏光方向が９０度回転してＰ偏光とな
るため、出射光はすべてＰ偏光となる。The light incident on the polarizing element constructed as described above
When the light beam 902 is a parallel light beam, the light beam 902 is
The cylindrical micro lens 1301 that constitutes 01₁~ 1301_ThreeTo
Therefore, it is compressed to a half width and the incident side prism plate 1308 is
Constructing micro prism 1308 ₁~ 1308_ThreeIncident on a parallel plate
Aluminum total reflection provided on the surface of the 903 focusing lens 1301 side
After passing through the gap of the film 1305, the anti-condensing lens 1 of the parallel plate 903
The P-polarized light 9 is provided by the polarization separation film 1304 provided on the surface on the 301 side.
02P and S-polarized light 902S. P-polarized light 902P is the polarized light
Transmits through the separation film 1304 and constitutes the exit side prism plate 1307
Micro prism 1307₁, 1307_ThreeAnd the like. on the other hand,
The S-polarized light 902S is reflected in a direction orthogonal to the incident light,
All aluminum provided on the surface of the flat plate 903 on the side of the condenser lens 1301
After being reflected by the reflective film 1305, the 1 / 2λ plate 1306
Micro prisms constituting the release film 1304 and the exit side prism plate 1307
1307_Two, 1307_FourEtc. are sequentially emitted. The 1 / 2λ
When passing through the plate 1306, the polarization direction is rotated by 90 degrees to become P-polarized light.
Therefore, the outgoing light is all P-polarized light.

【００６４】上記のようにして、入射した自然光をＰ偏
光に揃えることができる。また、本実施例もさらに偏光
比がよくなるという効果を有する。As described above, incident natural light can be made P-polarized light. This embodiment also has the effect that the polarization ratio is further improved.

【００６５】図１３は本発明の第１２の実施例の構成を
示す図である。FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the twelfth embodiment of the present invention.

【００６６】本実施例は図１２に示した実施例と同様の
構成を有する変換ユニット1401₁〜1401₃を用い、これら
複数のユニットの各端部を揃え、かつ平行に設置して省
スペースを図ったものである。[0066] This embodiment uses a conversion unit 1401 _{1-1401 3} having the same configuration as the embodiment shown in FIG. 12, align the respective end portions of the plurality of units, and the parallel installed to space It is intended.

【００６７】このような構成とすることにより、偏光変
換素子の占有体積、特に集光レンズの光軸方向の寸法を
小さくすることができる。例えば図示するような３個の
ユニットに分割することにより、集光レンズの光軸方向
の寸法を約１／３とすることができ、これを用いて構成
される画像投影装置装置の小型化に寄与することができ
る。With such a configuration, the volume occupied by the polarization conversion element, in particular, the size of the condenser lens in the optical axis direction can be reduced. For example, by dividing into three units as shown in the figure, the size of the condensing lens in the optical axis direction can be reduced to about に. Can contribute.

【００６８】なお、各実施例におい偏光回転手段として
１／２λ板を用いるものとして説明したが、この他にも
１／４λ板を２回通る構成や、液晶板等の旋光製物質や
ファラデーセル等の偏光面回転装置を用いて偏光方向を
回転させるものとしてもよい。In each of the embodiments, the description has been made assuming that a 1 / 2λ plate is used as the polarization rotating means. In addition to the above, a configuration in which the 回 転 λ plate is passed twice, an optical rotation material such as a liquid crystal plate, or a Faraday cell is used. The polarization direction may be rotated using a polarization plane rotation device such as the one described above.

【００６９】また、照明系についてはシリンドリカル微
小レンズから構成される集光レンズとして説明したが、
該照明系が、多数個の発光素子を並べた光源部と、光源
部にて発生した光を平均化する、もしくは複数個に分割
するフライアイレンズとを備えるものとしてもよい。The illumination system has been described as a condenser lens composed of a cylindrical micro lens.
The illumination system may include a light source unit in which a large number of light emitting elements are arranged, and a fly-eye lens that averages light generated in the light source unit or divides the light into a plurality of light beams.

【００７０】また、集光レンズを構成するシリンドリカ
ル微小レンズの光学面についてはとくに述べなかった
が、非球面とすることにより集光性能を上げることがで
き、香料の損失およびフレア光の発生を大幅に減少させ
ることができる。Although the optical surface of the cylindrical micro lens constituting the condenser lens is not particularly described, the condensing performance can be improved by using an aspherical surface, and the loss of fragrance and the generation of flare light are greatly reduced. Can be reduced to

【００７１】集光部材について言えば、集光部材はプリ
ズムで構成されてもよい。また、集光部材を回転対象の
レンズとし、市松模様状に配列してもよい。この場合、
全反射ミラー、偏光分離膜、偏光回転手段（１／２λ板
等）のうち、離散的に配列されるものについては上記集
光部材の配列状態に応じて配列されるものとすればよ
い。As for the light collecting member, the light collecting member may be constituted by a prism. Further, the light collecting member may be a lens to be rotated, and may be arranged in a checkered pattern. in this case,
Of the total reflection mirror, the polarization splitting film, and the polarization rotating means (1 / 2λ plate or the like), those arranged discretely may be arranged according to the arrangement state of the light collecting member.

【００７２】また、図３〜図１３に示した各偏光ユニッ
トによる画像投影装置は、上記各効果を備えたものとな
る。Further, the image projection apparatus using the respective polarizing units shown in FIGS. 3 to 13 has the above-mentioned respective effects.

【００７３】図１４は本発明の第１３の実施例の構成を
示す図である。FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the thirteenth embodiment of the present invention.

【００７４】本実施例の偏光素子は、アフォーカルコン
バーターの機能を有するシリンドリカル微小レンズ2901
₁〜2901₃より構成される樹脂成形品の集光レンズ2901
と、該集光レンズ2901と光軸に対して平面部が４５度の
角度を有するように配置された平行平板2903とから構成
されている。該シリンドリカル微小レンズ2901₁，290
1₂，2901₃のそれぞれは入射側の面が正のパワーを、出
射側の面が負のパワーを有し、負のパワーが正のパワー
の２倍の大きさを持ち、平行光である入射光が、その１
／２の幅の平行光となって出射されるアフォーカルコン
バーターの機能を持っている。平行平板2903の集光レン
ズ2901側の面には高反射処理をされたアルミ全反射膜29
05が、４５度方向から見たシリンドリカル微小レンズ29
01₁〜2901₃のピッチであり、かつ、それぞれの幅が各シ
リンドリカル微小レンズで集光された光束の幅と略同一
の幅となるようにストライプ状に設けられている。平行
平板2903の反集光レンズ2901側の面には略全面に膜状の
１／４λ板2906を設け、さらに１／４λ板2906上に多層
膜で構成された偏光分離膜2904がやはり略全面に設けら
れている。The polarizing element of this embodiment is a cylindrical microlens 2901 having the function of an afocal converter.
Condenser lens 2901 of resin molded product composed of _{1 to} 2903 ₃
And a converging lens 2901 and a parallel flat plate 2903 arranged so that the plane portion has an angle of 45 degrees with respect to the optical axis. The cylindrical microlenses 2901 ₁ , 290
1 _2, 2901 ₃ power surface on the incident side is positive, respectively, the surface of the emission side has a negative power, negative power has twice the magnitude of positive power is the parallel light The incident light is 1
It has the function of an afocal converter that is emitted as parallel light with a width of / 2. The surface of the parallel flat plate 2903 on the side of the condenser lens 2901 is an aluminum total reflection film 29 that has been subjected to high reflection processing.
05 is a cylindrical micro lens 29 viewed from the 45 degree direction
01 _1-2901 a _third pitch, and are arranged in stripes such that each width is the width substantially the same width of the condensed light flux in each cylindrical microlens. A film-like 1 / 4λ plate 2906 is provided on almost the entire surface of the parallel flat plate 2903 on the side opposite to the condensing lens 2901, and a polarization separation film 2904 composed of a multilayer film is also provided on almost the entire surface of the 1 / 4λ plate 2906. It is provided in.

【００７５】偏光素子に入射した光束2902を略平行光と
すると、光束2902は集光レンズ2901を構成するシリンド
リカル微小レンズ2901₁〜2901₃によって光束幅が圧縮分
離され、平行平板2903の集光レンズ2901側にストライプ
状に設けられたアルミ全反射膜2905の間を通って平行平
板2903の反集光レンズ2901側の面に設けられた１／４λ
板2906を透過した後偏光分離膜2904に入射する。偏光分
離膜2904に入射した光束2902はＰ偏光2902PとＳ偏光290
2Sとに分離される。Ｐ偏光2902Pは偏光分離膜2904を透
過し出射される。一方、Ｓ偏光2902Sは反射して平行平
板2903の反集光レンズ2901側に設けられた１／４λ板29
06を通って円偏光に変換された後に平行平板2903の集光
レンズ2901側に設けられた高反射アルミ全反射膜2905で
反射され、さらに平行平板2903の反集光レンズ2901側に
設けられた１／４λ板2906を通って出射される。該１／
４λ板2906を往復で通る時に、偏光方向が９０度回転さ
れてＰ偏光として出射される。[0075] When substantially the light beam 2902 incident on the polarization element parallel light, the light beam 2902 beam width by cylindrical microlenses 2901 _{1-2901 3} constituting the converging lens 2901 is compressed separated, condenser lens parallel plate 2903 1 / 4λ provided on the surface of the parallel flat plate 2903 on the side of the anti-condensing lens 2901 passing between the aluminum total reflection films 2905 provided in a stripe shape on the side 2901
After passing through the plate 2906, the light enters the polarization separation film 2904. The light beam 2902 incident on the polarization separation film 2904 is composed of a P-polarized light 2902P and an S-polarized light 290.
Separated into 2S. The P-polarized light 2902P passes through the polarization separation film 2904 and is emitted. On the other hand, the S-polarized light 2902S is reflected and the λλ plate 29 provided on the side of the parallel flat plate 2903 on the side of the anti-condensing lens 2901.
After being converted into circularly polarized light through 06, it is reflected by the high reflection aluminum total reflection film 2905 provided on the converging lens 2901 side of the parallel plate 2903, and further provided on the anti-condensing lens 2901 side of the parallel plate 2903. The light is emitted through the λλ plate 2906. The 1 /
When passing through the 4λ plate 2906 reciprocally, the polarization direction is rotated by 90 degrees and emitted as P-polarized light.

【００７６】このようにして、入射した自然光をＰ偏光
に揃えることができる。In this way, the incident natural light can be made P-polarized light.

【００７７】上記のような構成とすることにより、パタ
ーン形成の困難な偏光分離膜2904及び膜状の１／４λ板
2906は全面に設ければよいため、製造工程を単純化する
ことができる。アルミ全反射膜2905をストライプ状に蒸
着して設けることは容易である。With the above configuration, the polarization separation film 2904 and the film-like １ ／ λ plate which are difficult to form a pattern can be formed.
Since 2906 may be provided on the entire surface, the manufacturing process can be simplified. It is easy to deposit the aluminum total reflection film 2905 in a stripe shape.

【００７８】図１５は上記のように構成された偏光素子
が組込まれた画像投影装置の構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the configuration of an image projection apparatus in which the polarizing element configured as described above is incorporated.

【００７９】光源2250が発生する種々な偏光方向を持つ
平行光束は、図１４に示した偏光素子によってＰ偏光の
みに変換され、出射される。The parallel light beams having various polarization directions generated by the light source 2250 are converted into only P-polarized light by the polarization element shown in FIG.

【００８０】本実施例におけるダイクロイックミラー22
51，2252，2258，2259、全反射ミラー2253，2257、液晶
ライトバルブ2254，2255，2256および投影レンズ2260の
それぞれは図１７に示したダイクロイックミラー1551,1
552,1558,1559、全反射ミラー1553,1557、液晶ライトバ
ルブ1554,1555,1556および投射レンズ1560と同様に構成
されている。The dichroic mirror 22 in the present embodiment
51, 2252, 2258, 2259, total reflection mirrors 2253, 2257, liquid crystal light valves 2254, 2255, 2256, and projection lens 2260 are each a dichroic mirror 1551,1 shown in FIG.
552, 1558, 1559, total reflection mirrors 1553, 1557, liquid crystal light valves 1554, 1555, 1556, and projection lens 1560.

【００８１】液晶ライトバルブ2254，2255，2256のそれ
ぞれは、ＲＧＢの各色の画像を発生させる３個の発生器
から構成される画像発生器（不図示）より入力されるビ
デオ信号に応じて内蔵する複数の液晶素子を変調するこ
とにより画像を発生させる。ダイクロイックミラー225
1，2252，2258，2259のそれぞれは、図１４に示した偏
光素子によってＰ偏光のみに変換された照明光をＲＧＢ
の３色の光束に分解する色分解系を構成するものであ
る。Each of the liquid crystal light valves 2254, 2255, and 2256 is built in according to a video signal input from an image generator (not shown) composed of three generators for generating images of each color of RGB. An image is generated by modulating a plurality of liquid crystal elements. Dichroic mirror 225
Each of 1,2252, 2258, and 2259 converts the illumination light converted into only P-polarized light by the polarizing element shown in FIG.
And a color separation system that separates the light into the three color light beams.

【００８２】上記の構成とすることにより、各液晶ライ
トバルブ2254，2255，2256での光量ロスが無くなるので
投射画像を明るくでき、光の吸収によって熱の発生も生
じなくなる。この場合、液晶ライトバルブの入射側の偏
光板を設ける必要もなくなり、このように構成してもよ
い。また、この様な構成にすれば各ダイクロイックミラ
ーに対しＰ偏光が入射する形にすることができるので色
分解−合成が効率よくできる。With the above arrangement, the amount of light loss in each of the liquid crystal light valves 2254, 2255, and 2256 is eliminated, so that the projected image can be brightened, and no heat is generated by light absorption. In this case, there is no need to provide a polarizing plate on the incident side of the liquid crystal light valve, and such a configuration may be adopted. In addition, with such a configuration, P-polarized light can be made incident on each dichroic mirror, so that color separation-synthesis can be performed efficiently.

【００８３】図１６は本発明の第１５の実施例の構成を
示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the configuration of the fifteenth embodiment of the present invention.

【００８４】本実施例においては、集光レンズ2301はシ
リンドリカル微小レンズ2301₁〜2301₃によって構成さ
れ、平行平板2103は集光レンズ2301の光軸に対して４５
度の角度で設けられている。平行平板2103の反集光レン
ズ2301側の面には、多層膜で構成された偏光分離膜2304
が全面に設けられている。平行平板2103は集光レンズ23
01側の面には１／４λ板2306が設けられ、１／４λ板23
06の上面には高反射処理が施されたアルミ全反射膜2305
がストライプ状に設けられている。ストライプ状に設け
られているアルミ全反射膜2305は４５度方向から見たシ
リンドリカル微小レンズ2301₁〜2301₃のピッチであり、
かつ、それぞれの幅が各シリンドリカル微小レンズで集
光された光束の幅と略同一の幅となるように設けられて
いる。これらの偏光分離膜2304およびアルミ全反射膜23
05の上部には平行平板2103を全面にわたって覆う出射側
プリズム板2307および入射側プリズム板2308がそれぞれ
設けられている。出射側プリズム板2307は微小プリズム
2307₁〜2307₅から構成され、入射側プリズム板2308は微
小プリズム2308₁〜2308₃から構成されている。これらの
微小プリズム2307₁〜2307₅、2308₁〜2308₃のいずれも集
光レンズ2301の光軸に対して垂直な平面（出射部）と平
行な平面とを有するもので、各シリンドリカル微小レン
ズに対して、出射側プリズム板2307を構成する微小プリ
ズムは２個ずつ設けられており、入射側プリズム板2308
を構成する微小プリズムは１個ずつ設けられている。集
光レンズ2301を構成するシリンドリカル微小レンズ2301
₁〜2301₃は平行光から外れた光が損失光となることを防
ぐために、各シリンドリカル微小レンズ2301₁〜2301₃は
段差をもって配設され、それぞれに対応する微小プリズ
ム2308₁〜2308₃に近接するように構成されている。[0084] In this embodiment, the condenser lens 2301 is constituted by a cylindrical microlens 2301 _{1-2301 3,} a parallel plate 2103 with respect to the optical axis of the condensing lens 2301 45
It is provided at an angle of degrees. On the surface of the parallel plate 2103 on the side opposite to the condensing lens 2301, a polarization separation film 2304 composed of a multilayer film is provided.
Are provided on the entire surface. Parallel plate 2103 is a condenser lens 23
A 01λ plate 2306 is provided on the surface on the 01 side, and a λλ plate 23
06 on the top surface of the aluminum total reflection film 2305 with high reflection treatment
Are provided in a stripe shape. Aluminum total reflection film 2305 are provided in a stripe pattern is the pitch of the cylindrical microlenses 2301 _{1-2301 3} as viewed from the direction of 45 degrees,
Further, the respective widths are provided so as to be substantially the same as the width of the light beam condensed by each cylindrical microlens. These polarization separation film 2304 and aluminum total reflection film 23
At the upper part of 05, an exit-side prism plate 2307 and an entrance-side prism plate 2308 that cover the parallel flat plate 2103 over the entire surface are provided, respectively. The exit side prism plate 2307 is a micro prism
Consists 2307 _{1-2307 5,} incident-side prism plate 2308 is constituted by a micro prism 2308 _{1-2308 3.} These micro-prism 2307 _{1-2307 5,} either 2308 _{1-2308 3} also those with a plane parallel with a plane perpendicular (emitting section) with respect to the optical axis of the condensing lens 2301, each cylindrical microlens On the other hand, the output side prism plate 2307 is provided with two minute prisms,
Are provided one by one. Cylindrical micro lens 2301 that constitutes condenser lens 2301
_{1-2301 3} in order to prevent light out of the parallel light is lost light, each cylindrical microlens 2301 _{1-2301 3} is disposed with a step, close to the micro-prism 2308 _{1-2308 3} corresponding to each It is configured to be.

【００８５】上記のように構成された偏光素子に入射す
る光束2102を平行光束とすると、光束2102は集光レンズ
2301を構成するシリンドリカル微小レンズ2301₁〜2301₃
によって１／２の幅に圧縮されて入射側プリズム板2308
を構成する微小プリズム2308 ₁〜2308₃に入射し、平行平
板2103の集光レンズ2301側の面にストライプ状に設けら
れたアルミ全反射膜2305の隙間を通った後に平行平板21
03の反集光レンズ2301側の面に設けられた偏光分離膜23
04によってＰ偏光2102PとＳ偏光2102Sとに分離される。
Ｐ偏光2102Pは該偏光分離膜2304を透過し、出射側プリ
ズム板2307を構成する微小プリズム2307₁，2307₃等を通
って出射する。一方、Ｓ偏光2102Sは、入射光に直交す
る方向に反射され、平行平板2103の集光レンズ2301側の
面に設けられた１／４λ板2306を透過してアルミ全反射
膜2305で反射されるが、さらに１／４λ板2306を透過
し、出射側プリズム板2307を構成する微小プリズム2307
₂，2307₄等を順に通って出射される。該１／４λ板2306
を往復で通る際に偏光方向が９０度回転してＰ偏光とな
るため、出射光はすべてＰ偏光となる。The light incident on the polarizing element constructed as described above
When the light beam 2102 is a parallel light beam, the light beam 2102 is
2301 cylindrical microlens 2301₁~ 2301_Three
Is compressed to a half width by the input side prism plate 2308
Constituting the micro prism 2308 ₁~ 2308_ThreeIncident on
The surface of the plate 2103 on the side of the condenser lens 2301 is provided in a stripe shape.
Parallel plate 21 after passing through the gap of
Polarization splitting film 23 provided on the surface of the anti-condensing lens 2301 side of 03
04 separates into P-polarized light 2102P and S-polarized light 2102S.
The P-polarized light 2102P transmits through the polarized light separating film 2304 and is emitted from the exit side
Micro prism 2307 that composes the prism plate 2307₁, 2307_ThreeThrough
Out. On the other hand, the S-polarized light 2102S is orthogonal to the incident light.
Reflected on the condenser plate 2301 side of the parallel plate 2103
Aluminum is transmitted through a 1 / 4λ plate 2306 provided on the surface
Reflected by the film 2305 but further transmitted through the 1 / 4λ plate 2306
And the minute prism 2307 forming the exit side prism plate 2307
_Two, 2307_FourEtc. are sequentially emitted. 1 / 4λ plate 2306
When rotating back and forth, the polarization direction rotates 90 degrees and becomes P-polarized light.
Therefore, the outgoing light is all P-polarized light.

【００８６】上記のようにして、入射した自然光をＰ偏
光に揃えることができる。As described above, the incident natural light can be made P-polarized light.

【００８７】なお、各実施例において偏光回転手段とし
て１／４λ板を２回通る構成として説明したが、液晶板
等の旋光製物質やファラデーセル等の偏光面回転装置を
用いて偏光方向を回転させるものとしてもよい。また、
偏光方向回転手段、偏光分離膜、全反射ミラーは平行平
板に直接設けなくても別の薄い第２の平行平板に形成し
て前記平行平板に接着するような構成としても良い。そ
の方が信頼性が高くなる場合がある。In each of the embodiments, the configuration has been described in which the 回 転 λ plate is passed twice as the polarization rotating means. However, the polarization direction is rotated by using an optical rotation material such as a liquid crystal plate or a Faraday cell. It is good also as what makes it. Also,
The polarization direction rotating means, the polarization separation film, and the total reflection mirror may not be directly provided on the parallel flat plate but may be formed on another thin second parallel flat plate and adhered to the parallel flat plate. That may increase reliability.

【００８８】また、照明系についてはシリンドリカル微
小レンズから構成される集光レンズとして説明したが、
該照明系が、多数個の発光素子を並べた光源部と、光源
部にて発生した光を平均化する、もしくは複数個に分割
するフライアイレンズとを備えるものとしてもよい。The illumination system has been described as a condenser lens composed of cylindrical minute lenses.
The illumination system may include a light source unit in which a large number of light emitting elements are arranged, and a fly-eye lens that averages light generated in the light source unit or divides the light into a plurality of light beams.

【００８９】また、集光レンズを構成するシリンドリカ
ル微小レンズの光学面についてはとくに述べなかった
が、非球面とすることにより集光性能を上げることがで
き、光量の損失およびフレア光の発生を大幅に減少させ
ることができる。Although the optical surface of the cylindrical micro lens constituting the condenser lens is not particularly described, the condensing performance can be improved by using an aspherical surface, and the loss of light amount and the generation of flare light are greatly reduced. Can be reduced to

【００９０】集光部材について言えば、集光部材はプリ
ズムで構成されてもよい。また、集光部材を回転対称の
レンズとし、市松模様状に配列してもよい。この場合、
全反射ミラーのように離散的に配列されるものについて
は上記集光部材の配列状態に応じて配列されるものとす
ればよい。As for the light collecting member, the light collecting member may be constituted by a prism. Further, the light collecting member may be a rotationally symmetric lens, and may be arranged in a checkered pattern. in this case,
What is arranged discretely, such as a total reflection mirror, may be arranged according to the arrangement state of the light collecting member.

【００９１】[0091]

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。 １．入射光を効率よく利用することができ、画像投影装
置の投射画像を明るくすることができる効果がある。 ２．パターン状に形成することの困難な偏光分離膜、お
よび偏光回転作用が生じる素子（膜）を平行平板上に全
面に設け、パターン状に蒸着することの容易なアルミ全
反射膜をストライプ上に形成するという構成上及び製造
上簡単な構成で光の方向及び偏光状態を揃えることがで
きる。 ３．偏光変換ユニットを小型、軽量とすることができ、
これによる画像投影装置を小型化することができる。Since the present invention is configured as described above, it has the following effects. 1. There is an effect that the incident light can be used efficiently and the projected image of the image projection device can be brightened. 2. A polarization splitting film, which is difficult to form in a pattern, and an element (film) that produces a polarization rotation effect are provided on the entire parallel plate, and an aluminum total reflection film, which can be easily deposited in a pattern, is formed on a stripe. The direction and the polarization state of light can be made uniform with a simple configuration and a simple configuration. 3. The polarization conversion unit can be made small and lightweight,
Thus, the size of the image projection device can be reduced.

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

【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first exemplary embodiment of the present invention.

【図２】本発明の第１の実施例による画像投影装置の構
成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an image projection device according to a first embodiment of the present invention.

【図３】本発明の第２の実施例の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second exemplary embodiment of the present invention.

【図４】本発明の第３の実施例の構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a third exemplary embodiment of the present invention.

【図５】本発明の第４の実施例の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図６】本発明の第５の実施例の構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a fifth exemplary embodiment of the present invention.

【図７】本発明の第６の実施例の構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a sixth embodiment of the present invention.

【図８】本発明の第７の実施例の構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing a configuration of a seventh exemplary embodiment of the present invention.

【図９】本発明の第８の実施例の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of an eighth embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の第９の実施例の構成を示す図であ
る。FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a ninth embodiment of the present invention.

【図１１】本発明の第１０の実施例の構成を示す図であ
る。FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a tenth embodiment of the present invention.

【図１２】本発明の第１１の実施例の構成を示す図であ
る。FIG. 12 is a diagram showing a configuration of an eleventh embodiment of the present invention.

【図１３】本発明の第１２の実施例の構成を示す図であ
る。FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a twelfth embodiment of the present invention.

【図１４】本発明の第１３の実施例の構成を示す図であ
る。FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a thirteenth embodiment of the present invention.

【図１５】本発明の第１３の実施例による画像投影装置
の構成を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a configuration of an image projection device according to a thirteenth embodiment of the present invention.

【図１６】本発明の第１４の実施例の構成を示す図であ
る。FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a fourteenth embodiment of the present invention.

【図１７】従来例の構成を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101,901,1301,2901，2303 集光レンズ 101₁〜101₃,901₁〜901₃,1301₁〜1301₃,2901₁〜2901₃,23
01₁〜2301₃ シリンドリカル微小レンズ 102,902,2102 光束 102P,902P,2102P Ｐ偏光 102S,902S,2102S Ｓ偏光 103,903,2103 平行平板 104,304,504,604,704,804,904,1004,1104,1304,2904，2
304 偏光分離膜 105,505,605,705,805,905,1105,1305,2905，2305 ア
ルミ全反射膜 106,306,406,506,706,806,906,1006,1306 １／２λ
板 250,2250 光源 251,252,258,259,2251，2252，2258，2259 ダイクロ
イックミラー 253,257,2253，2257 全反射ミラー 254,255,256,2254，2255，2256 液晶ライトバルブ 260 投射レンズ 409,510 保持用平行板 411 吸収塗料 606,1106,2106，2306 １／４λ板 708,808 プリズム板 708₁〜708₅,808₁〜808₅,1307₁〜1307₅,1308₁〜1308₃,23
07₁〜2307₅、2308₁〜2308₃ 微小プリズム 812 遮光部材 1005 全反射膜 1116 吸収部材 1307,2307 出射側プリズム板 1308,2308 入射側プリズム板 1401₁〜1401₃ 変換ユニット 2260 投影レンズ101,901,1301,2901,2303 Condensing lens 101 ₁ 〜101 ₃ , 901 ₁ 〜901 ₃ , 1301 ₁ 〜1301 ₃ , 2901 ₁ 〜2901 ₃ , 23
01 _{1 to} 2301 ₃ Cylindrical micro lens 102,902,2102 Light beam 102P, 902P, 2102P P polarized light 102S, 902S, 2102S S polarized light 103,903,2103 Parallel plate 104,304,504,604,704,804,904,1004,1104,1304,2904,2
304 Polarized light separating film 105,505,605,705,805,905,1105,1305,2905,2305 Aluminum total reflection film 106,306,406,506,706,806,906,1006,1306 1 / 2λ
Plate 250,2250 Light source 251,252,258,259,2251,2252,2258,2259 Dichroic mirror 253,257,2253,2257 Total reflection mirror 254,255,256,2254,2255,2256 Liquid crystal light valve 260 Projection lens 409,510 Parallel plate for holding 411 Absorbing paint 606,1106,2106 , 2306 λλ plate 708,808 Prism plate 708 ₁ 708 ₅ , 808 ₁ 808808 ₅ , 1307 ₁ 11307 ₅ , 1308 ₁ 11308 ₃ , 23
07 _{1 to} 2307 ₅ , 2308 _{1 to} 2308 ₃ Micro prism 812 Shielding member 1005 Total reflection film 1116 Absorption member 1307,2307 Emission prism plate 1308,2308 Incident prism plate 1401 _{1 to} 1401 ₃ Conversion unit 2260 Projection lens

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ａ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. ⁶ Identification code FI G03B 33/12 G03B 33/12 H04N 5/74 H04N 5/74 A

Claims (41)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 透明平行平板の一方の面に、該一方の面
又は他方の面側から該平行平板に入射する入射光を反射
光及び透過光に分割する偏光分離膜を備え、該反射光及
び透過光の一方の光を該透明平行平板の前記他方の面に
設けた反射面で反射して他方の光の光路とほぼ平行な光
路に向け、該反射光及び透過光の少なくとも一方の光の
偏光面を変化させ双方の光の偏光面を一致させることを
特徴とする板状偏光素子。1. A polarized light separating film that divides incident light incident on the parallel plate from one surface or the other surface into reflected light and transmitted light, on one surface of the transparent parallel plate, And one of the transmitted light is reflected by the reflection surface provided on the other surface of the transparent parallel plate and directed to an optical path substantially parallel to the optical path of the other light, and at least one of the reflected light and the transmitted light Wherein the polarization planes of the two light beams are changed so that the polarization planes of both light beams coincide with each other. 【請求項２】 前記反射光及び透過光の一方の光の偏光
面を変化させ他方の光の偏光面と一致させるべく前記透
明平行平板の前記一方の面の所定箇所に１／２λ膜が形
成されることを特徴とする請求項１の板状偏光素子。2. A 1 / 2λ film is formed at a predetermined position on the one surface of the transparent parallel plate so as to change the polarization plane of one of the reflected light and the transmitted light so as to match the polarization plane of the other light. The plate-like polarizing element according to claim 1, wherein 【請求項３】 前記反射光及び透過光の一方の光の偏光
面を変化させ他方の光の偏光面と一致させるべく前記透
明平行平板の前記一方の面の近傍に１／２λ板が配され
ることを特徴とする請求項１の板状偏光素子。3. A λλ plate is arranged near the one surface of the transparent parallel plate so as to change the polarization plane of one of the reflected light and the transmitted light so as to match the polarization plane of the other light. The plate-like polarizing element according to claim 1, wherein: 【請求項４】 前記反射光及び透過光の一方の光の偏光
面を変化させ他方の光の偏光面と一致させるべく前記透
明平行平板の前記一方または他方の面に１／４λ膜が形
成されることを特徴とする請求項１の板状偏光素子。4. A ４λ film is formed on one or the other surface of the transparent parallel plate so as to change the polarization plane of one of the reflected light and the transmitted light so as to match the polarization plane of the other light. The plate-like polarizing element according to claim 1, wherein: 【請求項５】 格子状の非偏光光を供給する照明系と、
該非偏光光をほぼ稠密な偏光光に変換せしめるべく該照
明系の光軸に対して斜設した偏光素子とを備え、該偏光
素子が、一方の面に偏光分離膜を備えた透明平行平板を
有し、該偏光分離膜で生じた格子状反射光と格子状透過
光の一方の光を透明平行平板の他方の面に設けた反射面
で反射して他方の光の光路とほぼ平行な光路に向け、該
格子状反射光と格子状透過光の少なくとも一方の光の偏
光面を変化させ双方の光の偏光面を一致させることを特
徴とする偏光変換ユニット。5. An illumination system for supplying a lattice-shaped non-polarized light,
A polarizing element obliquely provided with respect to the optical axis of the illumination system to convert the non-polarized light into substantially dense polarized light, wherein the polarizing element comprises a transparent parallel flat plate having a polarization separation film on one surface. An optical path that reflects one of the lattice-like reflected light and the lattice-like transmitted light generated by the polarization splitting film on a reflection surface provided on the other surface of the transparent parallel plate and is substantially parallel to the optical path of the other light A polarization conversion unit that changes the polarization plane of at least one of the lattice-like reflected light and the lattice-like transmitted light so that the polarization planes of the two lights coincide with each other. 【請求項６】 前記照明系が、多数個の発光素子を並べ
た光源部とフライアイレンズとを備えることを特徴とす
る請求項５の偏光変換ユニット。6. The polarization conversion unit according to claim 5, wherein the illumination system includes a light source unit in which a number of light emitting elements are arranged and a fly-eye lens. 【請求項７】 前記照明系が、光源からの光を複数個に
分割するフライアイレンズを備えることを特徴とする請
求項５の偏光変換ユニット。7. The polarization conversion unit according to claim 5, wherein the illumination system includes a fly-eye lens that divides the light from the light source into a plurality. 【請求項８】 前記透明平行平板の他方の面のほぼ全面
に反射膜が形成されることを特徴とする請求項５の偏光
変換ユニット。8. A polarization conversion unit according to claim 5, wherein a reflection film is formed on substantially the entire other surface of said transparent parallel plate. 【請求項９】 前記透明平行平板の一方の面のほぼ全面
に前記偏光分離膜が形成されることを特徴とする請求項
５の偏光変換ユニット。9. The polarization conversion unit according to claim 5, wherein said polarization separation film is formed on substantially the entire one surface of said transparent parallel plate. 【請求項１０】 前記偏光素子が前記格子状非偏光光を
前記透明平行平板の一方の面で受光し、前記偏光分離膜
から前記格子状透過光を前記透明平行平板の他方の面に
向けるようにし、前記偏光分離膜上に、前記透明平行平
板の他方の面で反射した前記格子状透過光の偏光面を変
化させ前記格子状反射光の偏光面と一致させるべく、１
／２λ板を格子状に形成することを特徴とする請求項９
の偏光変換ユニット。10. The polarizing element receives the grid-like unpolarized light on one surface of the transparent parallel plate, and directs the grid-like transmitted light from the polarization separation film to the other surface of the transparent parallel plate. In order to change the polarization plane of the grid-like transmitted light reflected on the other surface of the transparent parallel plate on the polarization splitting film to match the polarization plane of the grid-like reflected light,
10. The / 2λ plate is formed in a lattice shape.
Polarization conversion unit. 【請求項１１】 前記透明平行平板の他方の面のほぼ全
面に反射膜が形成されることを特徴とする請求項１０の
偏光変換ユニット。11. The polarization conversion unit according to claim 10, wherein a reflection film is formed on substantially the entire other surface of said transparent parallel plate. 【請求項１２】 前記偏光素子が前記格子状非偏光光を
前記透明平行平板の一方の面で受光し、前記偏光分離膜
から前記格子状透過光を前記透明平行平板の他方の面に
向けるようにし、前記格子状透過光を前記透明平行平板
の他方の面で反射させると共に前記格子状反射光の偏光
面と一致させるべく前記透明平行平板の他方の面のほぼ
全面に１／４λ板と反射膜とを形成することを特徴とす
る請求項５の偏光変換ユニット。12. The polarizing element receives the lattice-like non-polarized light on one surface of the transparent parallel plate, and directs the lattice-like transmitted light from the polarization separation film to the other surface of the transparent parallel plate. And reflecting the grid-like transmitted light on the other surface of the transparent parallel plate and reflecting a quarter-λ plate on substantially the entire other surface of the transparent parallel plate so as to match the polarization plane of the grid-like reflected light. The polarization conversion unit according to claim 5, wherein a film is formed. 【請求項１３】 前記偏光素子が前記格子状非偏光光を
前記透明平行平板の一方の面で受光し、前記偏光分離膜
を格子状に形成し前記偏光分離膜から前記格子状透過光
を前記透明平行平板の他方の面に向けるようにし、前記
透明平行平板の一方の面に前記透明平行平板の他方の面
で反射した前記格子状反射光の偏光面を前記格子状透過
光の偏光面と一致させるべく、１／２λ膜を前記偏光分
離膜と交互に格子状に形成することを特徴とする請求項
５の偏光変換ユニット。13. The polarizing element receives the lattice-like unpolarized light on one surface of the transparent parallel plate, forms the polarization separation film in a lattice, and transmits the lattice-like transmitted light from the polarization separation film. The polarization plane of the lattice-like reflected light reflected on the other surface of the transparent parallel plate on one surface of the transparent parallel plate is directed to the other surface of the transparent parallel plate, and 6. The polarization conversion unit according to claim 5, wherein the [lambda] [lambda] film is alternately formed in a lattice pattern with the polarization separation film so as to match. 【請求項１４】 非偏光光を発する光源と、該光源から
の非偏光光を偏光光に変換する照明光学系と、該偏光光
をビデオ信号に応じて変調することにより画像を発生せ
しめる画像発生器と、該画像を投影する投影光学系とを
備える装置において、前記照明光学系が、前記非偏光光
を格子状の光パターンに変換する変換系と、該格子状光
パターンをほぼ稠密に偏光光に変換せしめるべく該変換
系の光軸に対して斜設した偏光素子とを有し、該偏光素
子が、一方の面に偏光分離膜を備えた透明平行平板を有
し、該偏光分離膜で生じた格子状反射光と格子状透過光
の一方の光を透明平行平板の他方の面に設けた反射面で
反射して他方の光の光路とほぼ平行な光路に向け、該格
子状反射光と格子状透過光の少なくとも一方の光の偏光
面を変化させ双方の光の偏光面を一致させることを特徴
とする画像投影装置。14. A light source that emits non-polarized light, an illumination optical system that converts non-polarized light from the light source into polarized light, and an image generator that generates an image by modulating the polarized light according to a video signal. A lighting system, wherein the illumination optical system converts the non-polarized light into a grid-like light pattern, and polarizes the grid-like light pattern almost densely. A polarizing element obliquely arranged with respect to the optical axis of the conversion system so as to convert the light into light, wherein the polarizing element has a transparent parallel flat plate provided with a polarization separating film on one surface; One of the lattice-like reflected light and the lattice-like transmitted light generated in step (b) is reflected by a reflection surface provided on the other surface of the transparent parallel plate and directed to an optical path substantially parallel to the optical path of the other light. Change the polarization plane of at least one of the An image projection apparatus, wherein the planes of polarization of light are matched. 【請求項１５】 非偏光光を発する光源と、該光源から
の非偏光光を偏光光に変換する照明光学系と、該偏光光
をビデオ信号に応じて変調することにより画像を発生せ
しめる画像発生器と、該画像を投影する投影光学系とを
備える装置において、前記画像発生器はＲＧＢの各色の
画像を発生させる３個の発生器を有し、前記照明光学系
が前記非偏光光をＲＧＢの３色の非偏光光に分解する色
分解系を有し、該色分解系が該ＲＧＢの３色の非偏光光
の各光路に非偏光光を格子状の光パターンに変換する変
換系と該格子状光パターンをほぼ稠密に偏光光に変換せ
しめるべく該変換系の光軸に対して斜設した偏光素子と
を有し、該偏光素子の各々が、一方の面に偏光分離膜を
設けた透明平行平板を有し、該偏光分離膜で生じた格子
状反射光と格子状透過光の一方の光を透明平行平板の他
方の面に設けた反射面で反射して他方の光の光路とほぼ
平行な光路に向け、該格子状反射光と格子状透過光の少
なくとも一方の光の偏光面を変化させ双方の光の偏光面
を一致させることを特徴とする画像投影装置。15. A light source that emits non-polarized light, an illumination optical system that converts non-polarized light from the light source into polarized light, and an image generator that generates an image by modulating the polarized light according to a video signal. And a projection optical system for projecting the image, the image generator includes three generators for generating images of each color of RGB, and the illumination optical system converts the unpolarized light to RGB. A conversion system for converting the non-polarized light into a grid-like light pattern in each optical path of the RGB three-color non-polarized light; A polarizing element obliquely arranged with respect to the optical axis of the conversion system so as to convert the lattice-like light pattern into polarized light almost densely, and each of the polarizing elements is provided with a polarization separating film on one surface. A transparent parallel plate, and the grid-like reflected light and the grid-like transparent light generated by the polarization separation film. One of the excessive light is reflected by a reflection surface provided on the other surface of the transparent parallel plate and directed to an optical path substantially parallel to the optical path of the other light, and at least one of the lattice-like reflection light and the lattice-like transmission light is transmitted. An image projection apparatus, wherein the polarization plane of light is changed to make the polarization planes of both lights coincide. 【請求項１６】 非偏光光を発する光源と、該光源から
の非偏光光を偏光光に変換する照明光学系と、該偏光光
をビデオ信号に応じて変調することにより画像を発生せ
しめる画像発生器と、該画像を投影する投影光学系とを
備える装置において、前記画像発生器はＲＧＢの各色の
画像を発生させる３個の発生器を有し、前記照明光学系
が前記非偏光光をＲＧＢの３色の非偏光光に分解する色
分解系を有し、該色分解系が該ＲＧＢの内の２色の非偏
光光の共通光路と他の一色の非偏光光の光路の夫々に非
偏光光を格子状の光パターンに変換する変換系と該格子
状光パターンをほぼ稠密に偏光光に変換せしめるべく該
変換系の光軸に対して斜設した偏光素子とを有し、該偏
光素子の各々が、一方の面に偏光分離膜を備えた透明平
行平板を有し、該偏光分離膜で生じた格子状反射光と格
子状透過光の一方の光を透明平行平板の他方の面に設け
た反射面で反射して他方の光の光路とほぼ平行な光路に
向け、該格子状反射光と格子状透過光の少なくとも一方
の光の偏光面を変化させ双方の光の偏光面を一致させる
ことを特徴とする画像投影装置。16. A light source that emits unpolarized light, an illumination optical system that converts unpolarized light from the light source into polarized light, and an image generator that generates an image by modulating the polarized light according to a video signal And a projection optical system for projecting the image, the image generator includes three generators for generating images of each color of RGB, and the illumination optical system converts the unpolarized light to RGB. A color separation system that separates the three colors of non-polarized light into a non-polarized light of a common color and a non-polarized light of another color. A conversion system that converts the polarized light into a lattice light pattern, and a polarizing element that is inclined with respect to the optical axis of the conversion system to convert the lattice light pattern into polarized light almost densely, Each of the devices has a transparent parallel plate provided with a polarization separating film on one surface, One of the lattice-like reflected light and the lattice-like transmitted light generated by the light separation film is reflected by a reflection surface provided on the other surface of the transparent parallel plate and directed to an optical path substantially parallel to the optical path of the other light. An image projection apparatus, wherein the polarization plane of at least one of the lattice-like reflected light and the lattice-like transmitted light is changed to make the polarization planes of both lights coincide. 【請求項１７】 透明平行平板の一方の面に、該平行平
板の他方の面側から該平行平板に入射する入射光を反射
光及び透過光に分割する偏光分離膜を略全面に設け、該
反射光を該平行平板の前記他方の面に断続的な形で設け
た反射面で反射して該透過光の光路と略平行な光路に向
け、偏光面を回転する偏光面回転手段を該偏光分離膜と
該反射面の間に該平行平板の略全面に設けることにより
該反射光の偏光面を変化させ双方の光の偏光面を一致さ
せることを特徴とする板状偏光素子。17. A polarization separation film for splitting incident light incident on the parallel plate from the other surface of the parallel plate into reflected light and transmitted light on one surface of the transparent parallel plate; The polarization plane rotating means for rotating the polarization plane by reflecting the reflected light on a reflection surface provided intermittently on the other surface of the parallel flat plate and directing the reflected light to an optical path substantially parallel to the optical path of the transmitted light is used. A plate-like polarizing element characterized in that the plane of polarization of the reflected light is changed by providing the substantially parallel plane between the separation film and the reflecting surface, so that the planes of polarization of both lights coincide with each other. 【請求項１８】 該偏光面回転手段が、該平行平板のい
ずれか一方の面に設けられた１／４λ膜であることを特
徴とする請求項１７の板状偏光素子。18. The plate-like polarizing element according to claim 17, wherein said polarization plane rotating means is a ４λ film provided on any one of said parallel plates. 【請求項１９】 該偏光面回転手段が、旋光性物質であ
ることを特徴とする請求項１７の板状偏光素子。19. The plate-like polarizing element according to claim 17, wherein said polarization plane rotating means is a rotatory substance. 【請求項２０】 該平行平板を旋光性物質で構成し、前
記偏光面回転手段としたことを特徴とする請求項１７の
板状偏光素子。20. The plate-like polarizing element according to claim 17, wherein said parallel plate is made of an optically rotatory substance and is used as said polarization plane rotating means. 【請求項２１】 ストライプ状の光束を供給する照明系
と、該光束をほぼ稠密な偏光光に変換せしめるべく該照
明系の光軸に対して斜設した偏光素子とを備え、該偏光
素子が、透明平行平板の一方の面に、照明系から該透明
平行平板の他方の面を透過して入射する入射光を反射光
及び透過光に分割する偏光分離膜を略全面に設け、該反
射光を該透明平行平板の前記他方の面に断続的な形で設
けた反射面で反射して該透過光の光路と略平行な光路に
向け、偏光面を回転する偏光面回転手段を該偏光分離膜
と該反射面の間に該平行平板の略全面に設ける構成とす
ることにより該反射光の偏光面を変化させ双方の光の偏
光面を一致させることを特徴とする板状偏光素子ユニッ
ト。21. An illumination system for supplying a stripe-shaped light beam, and a polarizing element oblique to an optical axis of the illumination system to convert the light beam into substantially dense polarized light, wherein the polarizing element is provided. A polarizing separation film that splits incident light transmitted through the other surface of the transparent parallel plate from the illumination system into reflected light and transmitted light on one surface of the transparent parallel plate, Is reflected by a reflective surface provided intermittently on the other surface of the transparent parallel plate and directed to an optical path substantially parallel to the optical path of the transmitted light, and a polarization plane rotating means for rotating a polarization plane is provided with the polarization separation. A plate-like polarizing element unit characterized in that the polarizing plane of the reflected light is changed so that the polarizing planes of the two lights coincide with each other by being provided on substantially the entire surface of the parallel plate between the film and the reflecting surface. 【請求項２２】 前記照明系が、多数個の発光素子を並
べた光源部とシリンドリカルレンズとを備えることを特
徴とする請求項５又は２１の偏光変換ユニット。22. The polarization conversion unit according to claim 5, wherein the illumination system includes a light source unit in which a number of light emitting elements are arranged and a cylindrical lens. 【請求項２３】 前記照明系が、光源からの光を複数個
に分割するシリンドリカルレンズを備えることを特徴と
する請求項５又は２１の偏光変換ユニット。23. The polarization conversion unit according to claim 5, wherein the illumination system includes a cylindrical lens that divides the light from the light source into a plurality. 【請求項２４】 光源と、該光源からの光束を偏光光に
変換する照明光学系と、該偏光光をビデオ信号に応じて
変調することにより画像を発生せしめる画像発生器と、
該画像を投影する投影光学系とを備える装置において、
前記照明光学系が、前記光源からの光束をストライプ状
に変換する変換系と、該格子状光パターンをほぼ稠密に
偏光光に変換せしめるべく該変換系の光軸に対して斜設
した偏光素子とを有し、該偏光素子が、透明平行平板の
一方の面に、照明系から該透明平行平板の他方の面を透
過して入射する入射光を反射光及び透過光に分割する偏
光分離膜を略全面に設け、該反射光を該透明平行平板の
前記他方の面に断続的な形で設けた反射面で反射して該
透過光の光路と略平行な光路に向け、偏光面を回転する
偏光面回転手段を該偏光分離膜と該反射面の間に該平行
平板の略全面に設ける構成とすることにより該反射光の
偏光面を変化させ双方の光の偏光面を一致させることを
特徴とする画像投影装置。24. A light source, an illumination optical system for converting a light beam from the light source into polarized light, and an image generator for generating an image by modulating the polarized light according to a video signal;
A projection optical system for projecting the image,
A conversion system for converting the luminous flux from the light source into a stripe shape, and a polarizing element obliquely arranged with respect to an optical axis of the conversion system so as to convert the lattice-like light pattern into polarized light substantially densely. A polarizing element, wherein the polarizing element splits incident light, which is transmitted from the illumination system through the other surface of the transparent parallel plate and is incident on one surface of the transparent parallel plate, into reflected light and transmitted light. Is provided on substantially the entire surface, and the reflected light is reflected by a reflection surface provided intermittently on the other surface of the transparent parallel plate, and is turned to a light path substantially parallel to the light path of the transmitted light, and the polarization plane is rotated. A polarization plane rotating means is provided on the substantially entire surface of the parallel plate between the polarization separation film and the reflection plane to change the polarization plane of the reflected light so that the polarization planes of both lights coincide with each other. Characteristic image projection device. 【請求項２５】 光源と、該光源からの光束を偏光光に
変換する照明光学系と、該偏光光をビデオ信号に応じて
変調することにより画像を発生せしめる画像発生器と、
該画像を投影する投影光学系とを備える装置において、
前記画像発生器はＲＧＢの各色の画像を発生させる３個
の発生器を有し、前記照明光学系が前記光束をＲＧＢの
３色の光束に分離する色分解系を有し、該色分解系が該
ＲＧＢの３色の光束の各光路に光束をストライプ状の光
パターンに変換する変換系と該ストライプ状光パターン
をほぼ稠密に偏光光に変換せしめるべく該変換系の光軸
に対して斜設した偏光素子とを有し、該偏光素子の各々
が、透明平行平板の一方の面に、照明系から該透明平行
平板の他方の面を透過して入射する入射光を反射光及び
透過光に分割する偏光分離膜を略全面に設け、該反射光
を該透明平行平板の前記他方の面に断続的な形で設けた
反射面で反射して該透過光の光路と略平行な光路に向
け、偏光面を回転する偏光面回転手段を該偏光分離膜と
該反射面の間に該平行平板の略全面に設ける構成とする
ことにより該反射光の偏光面を変化させ双方の光の偏光
面を一致させることを特徴とする画像投影装置。25. A light source, an illumination optical system that converts a light beam from the light source into polarized light, an image generator that generates an image by modulating the polarized light according to a video signal,
A projection optical system for projecting the image,
The image generator has three generators for generating images of each color of RGB, and the illumination optical system has a color separation system for separating the light beam into light beams of three colors of RGB. Is a conversion system for converting a light beam into a stripe-shaped light pattern in each optical path of the RGB three-color light beams, and an oblique line with respect to the optical axis of the conversion system in order to convert the stripe-shaped light pattern into polarized light substantially densely. Polarizing elements provided, each of which reflects incident light that is incident on one surface of the transparent parallel plate from the illumination system through the other surface of the transparent parallel plate as reflected light and transmitted light. Is provided on substantially the entire surface, and the reflected light is reflected by a reflective surface provided in an intermittent manner on the other surface of the transparent parallel plate to form an optical path substantially parallel to the optical path of the transmitted light. And a polarizing plane rotating means for rotating the plane of polarized light between the polarized light separating film and the reflecting surface. Image projection apparatus characterized by matching the polarization plane of the light of both changing the polarization plane of the reflected light by a configuration of providing the substantially entire surface of the plate. 【請求項２６】 光源と、該光源からの光束を偏光光に
変換する照明光学系と、該偏光光をビデオ信号に応じて
変調することにより画像を発生せしめる画像発生器と、
該画像を投影する投影光学系とを備える装置において、
前記画像発生器はＲＧＢの各色の画像を発生させる３個
の発生器を有し、前記照明光学系が前記光束をＲＧＢの
３色の光束に分離する色分解系を有し、該色分解系が該
ＲＧＢの内の２色の光束の共通光路と他の一色の光束の
光路の夫々に光束をストライプ状の光パターンに変換す
る変換系と該ストライプ状光パターンをほぼ稠密に偏光
光に変換せしめるべく該変換系の光軸に対して斜設した
偏光素子とを有し、該偏光素子の各々が、透明平行平板
の一方の面に、照明系から該透明平行平板の他方の面を
透過して入射する入射光を反射光及び透過光に分割する
偏光分離膜を略全面に設け、該反射光を該透明平行平板
の前記他方の面に断続的な形で設けた反射面で反射して
該透過光の光路と略平行な光路に向け、偏光面を回転す
る偏光面回転手段を該偏光分離膜と該反射面の間に該平
行平板の略全面に設ける構成とすることにより該反射光
の偏光面を変化させ双方の光の偏光面を一致させること
を特徴とする画像投影装置。26. A light source, an illumination optical system for converting a light beam from the light source into polarized light, an image generator for generating an image by modulating the polarized light according to a video signal,
A projection optical system for projecting the image,
The image generator has three generators for generating images of each color of RGB, and the illumination optical system has a color separation system for separating the light beam into light beams of three colors of RGB. Is a conversion system for converting a light beam into a striped light pattern in each of the common light path of the two-color light beams and the light path of the other one-color light beam in the RGB, and converts the striped light pattern into polarized light almost densely. A polarizing element inclined with respect to the optical axis of the conversion system, and each of the polarizing elements transmits one surface of the transparent parallel plate from the illumination system to the other surface of the transparent parallel plate. A polarization separation film that divides the incident light into reflected light and transmitted light is provided on substantially the entire surface, and the reflected light is reflected by a reflection surface provided intermittently on the other surface of the transparent parallel plate. Polarization plane rotating means for rotating a polarization plane toward an optical path substantially parallel to the optical path of the transmitted light An image projection apparatus, wherein the polarization plane of the reflected light is changed and the polarization planes of the two lights are made to coincide with each other by providing a structure provided on substantially the entire surface of the parallel plate between the polarization separation film and the reflection surface. . 【請求項２７】 前記偏光素子が前記格子状非偏光光を
前記透明平行平板の前記他方の面で受光し、前記一方の
面の偏光分離膜で前記格子状透過光と前記格子状反射光
とに分離し、前記格子状反射光を前記透明平行平板の前
記他方の面に向けるようにし、前記一方の面上に、前記
透明平行平板の他方の面で反射した前記格子状反射光の
偏光面を変化させ前記格子状透過光の偏光面と一致させ
るべく、１／２λ板を格子状に形成することを特徴とす
る請求項９に記載の偏光変換ユニット。27. The polarization element receives the lattice-like unpolarized light on the other surface of the transparent parallel plate, and transmits the lattice-like transmitted light and the lattice-like reflection light by a polarization separation film on the one surface. And the grating-like reflected light is directed to the other surface of the transparent parallel plate, and on one surface, the polarization plane of the grating-like reflected light reflected by the other surface of the transparent parallel plate 10. The polarization conversion unit according to claim 9, wherein the 格子 λ plate is formed in a lattice shape so as to change the polarization plane of the transmitted light in the lattice shape. 【請求項２８】 一方の面に偏光分離膜を他方の面に反
射膜を形成した透明板を有し、前記一方の面の偏光分離
膜により分離された反射光と透過光のうちの透過光を前
記他方の面の反射膜で反射することにより前記偏光分離
膜に戻し、前記透過光と反射光の少なくとも一方の偏光
方向を変化させることにより双方の偏光方向を一致させ
ることを特徴とする偏光素子。28. A transparent plate having a polarized light separating film formed on one surface and a reflective film formed on the other surface, and transmitted light of reflected light and transmitted light separated by the polarized light separating film on the one surface. Reflected by the reflection film on the other surface, returns to the polarization separation film, and changes the polarization direction of at least one of the transmitted light and the reflected light so that both polarization directions match. element. 【請求項２９】 前記一方の面上に前記一方の面に斜面
が重なるように直角プリズム手段を配置し、前記直角プ
リズム手段の互いに直交する面の一方を通して光を前記
透明板に入射させ、前記直角プリズム手段の前記互いに
直交する面の他方を通して前記透明板からの光を取り出
すことを特徴とする請求項２８の偏光素子。29. A right-angle prism means is disposed on the one surface such that a slope overlaps with the one surface, and light is incident on the transparent plate through one of orthogonal surfaces of the right-angle prism means. 29. The polarizing element according to claim 28, wherein the light from the transparent plate is extracted through the other of the orthogonal surfaces of the right-angle prism means. 【請求項３０】 前記一方の面の全面に前記偏光分離膜
が形成され、前記他方の面の全面に前記反射膜が形成さ
れていることを特徴とする請求項２８の偏光素子。30. The polarizing element according to claim 28, wherein the polarization separation film is formed on the entire surface of the one surface, and the reflection film is formed on the entire surface of the other surface. 【請求項３１】 前記一方の面の全面に前記偏光分離膜
が形成され、前記他方の面に間欠的に前記反射膜が形成
されていることを特徴とする請求項２８の偏光素子。31. The polarizing element according to claim 28, wherein the polarization separation film is formed on the entire surface of the one surface, and the reflection film is formed intermittently on the other surface. 【請求項３２】 前記一方の面に間欠的に前記偏光分離
膜が形成され、前記他方の面の全面に前記反射膜が形成
されていることを特徴とする請求項２８の偏光素子。32. The polarizing element according to claim 28, wherein the polarization separation film is formed intermittently on the one surface, and the reflection film is formed on the entire surface of the other surface. 【請求項３３】 前記透過光と反射光の一方をλ／２板
を一度通すことによりその偏光方向を９０度回転させる
ことによつて前記透過光と前記反射光の偏光方向を一致
させることを特徴とする請求項２８の偏光素子。33. Matching the polarization directions of the transmitted light and the reflected light by rotating one of the transmitted light and the reflected light through the λ / 2 plate once to rotate the polarization direction by 90 degrees. The polarizing element according to claim 28, characterized in that: 【請求項３４】 前記λ／２板が前記透明板上に配置さ
れていることを特徴とする請求項３３の偏光素子。34. The polarizing element according to claim 33, wherein the λ / 2 plate is disposed on the transparent plate. 【請求項３５】 前記λ／２板が前記透明板から離れた
場所に配置してあることを特徴とする請求項３３の偏光
素子。35. The polarizing element according to claim 33, wherein the λ / 2 plate is arranged at a position apart from the transparent plate. 【請求項３６】 前記透過光と反射光の一方をλ／４板
を二度通すことによりその偏光方向を９０度回転させる
ことによつて前記透過光と前記反射光の偏光方向を一致
させることを特徴とする請求項２８の偏光素子。36. Passing one of the transmitted light and the reflected light through a λ / 4 plate twice and rotating the polarization direction by 90 degrees to make the polarization directions of the transmitted light and the reflected light coincide with each other. The polarizing element according to claim 28, wherein: 【請求項３７】 前記λ／４板が前記透明板上に形成さ
れていることを特徴とする請求項３６の偏光素子。37. The polarizing element according to claim 36, wherein the λ / 4 plate is formed on the transparent plate. 【請求項３８】 請求項２８乃至請求項２７のいずれか
の偏光素子と、前記偏光素子に複数の光束を入射させる
ためのレンズアレイとを有することを特徴とする偏光変
換ユニット。38. A polarization conversion unit comprising: the polarization element according to claim 28; and a lens array for causing a plurality of light beams to enter the polarization element. 【請求項３９】 前記レンズアレイはシリンドリカルレ
ンズアレイまたはフライアイレンズより成ることを特徴
とする請求項３８の偏光変換ユニット。39. The polarization conversion unit according to claim 38, wherein said lens array comprises a cylindrical lens array or a fly-eye lens. 【請求項４０】 請求項３０乃至請求項３７のいずれか
の偏光素子または請求項３８と請求項３９のいずれかの
偏光変換ユニットと、前記偏光素子または前記偏光変換
ユニットからの偏光光を変調して画像光を発生しめる画
像発生器とを有することを特徴とする画像装置。40. A polarization element according to any one of claims 30 to 37 or a polarization conversion unit according to any one of claims 38 and 39, and modulating polarized light from the polarization element or the polarization conversion unit. And an image generator for generating image light. 【請求項４１】 請求項３０乃至請求項３７のいずれか
の偏光素子または請求項３８と請求項３９のいずれかの
偏光変換ユニットと、前記偏光素子または前記偏光変換
ユニットからの偏光光を変調して画像光を発生しめる画
像発生器と、該画像発生器からの前記画像光を投影する
投影系を有することを特徴とする画像投影装置。41. A polarization element according to any one of claims 30 to 37 or a polarization conversion unit according to any one of claims 38 and 39, and modulating polarized light from the polarization element or the polarization conversion unit. An image projection apparatus, comprising: an image generator that generates image light by using the image generator; and a projection system that projects the image light from the image generator.