JP5035879B2 - Illumination optical system and projection display device - Google Patents

Description

本発明は、照明光学系およびこの照明光学系からの出力光をライトバルブにより所定の映像情報に応じて変調してスクリーン上に投影する投写型表示装置に関し、詳しくは、２体の光源部からの光束を反射ミラー等により合成し、複数枚のフライアイよりなるインテグレータ部により光量の均一化を図り、櫛形フィルタ等と称される偏光変換部により偏光方向を一方向に揃えるように構成された照明光学系および投写型表示装置に関するものである。   The present invention relates to an illumination optical system and a projection display device that modulates output light from the illumination optical system according to predetermined image information using a light valve and projects the light onto a screen. Are combined by a reflection mirror, etc., the light quantity is made uniform by an integrator unit consisting of a plurality of fly eyes, and the polarization direction is aligned in one direction by a polarization conversion unit called a comb filter. The present invention relates to an illumination optical system and a projection display device.

近年、投影画面の大型化が急であり、投写型表示装置に搭載する照明光学系としても、より高輝度で照明効率の良い光源部が求められている。高輝度で照明効率の良い光源部の態様としては、複数の光源部を光軸対称に配置し、これら複数の光源部からの光束を反射ミラー等により合成するものが知られている（例えば特許文献１〜５参照）。   In recent years, the enlargement of the projection screen is abrupt, and a light source unit with higher luminance and good illumination efficiency is also required as an illumination optical system mounted on a projection display device. As an aspect of a light source unit with high luminance and good illumination efficiency, a plurality of light source units are arranged symmetrically on the optical axis, and light beams from the plurality of light source units are synthesized by a reflection mirror or the like (for example, patents) Reference 1-5).

一方、このような投写型表示装置の照明光学系においては、光源部からの光束を、複数枚のフライアイよりなるインテグレータ部に入射せしめて光量の均一化を図り、櫛形フィルタ等と称される偏光変換部により偏光方向を一方向に揃えて、液晶表示パネルからなるライトバルブ上に照射するように構成される。   On the other hand, in such an illumination optical system of a projection display device, a light beam from a light source unit is made incident on an integrator unit made up of a plurality of fly eyes to equalize the amount of light and is called a comb filter or the like. The polarization conversion unit aligns the polarization direction in one direction and irradiates the light valve composed of a liquid crystal display panel.

ところで、一般に上記インテグレータ部は、第１のインテグレータ板（一般には第２フライアイ等と称する）、および第２のインテグレータ板（一般には第１フライアイ等と称する）を光軸上でこの順に配置してなる。第１のインテグレータ板は、液晶表示パネルと略相似形状とされた複数のレンズ素子を２次元的に配列して構成されており、光源部から射出される明るさムラの大きな光束を、第１のインテグレータ板のレンズ素子の数と同数の部分光束に分割する。この各部分光束は、上記第２のインテグレータ板の表面（投影レンズの瞳面と共役となる）に２次光源を形成し、この第２のインテグレータ板およびフィールドレンズにより各々被照明領域方向に射出され、被照明領域上で互いに重畳することになるので、明るさムラの小さな照明を実現することができる。   By the way, in general, the integrator unit arranges a first integrator plate (generally referred to as a second fly's eye) and a second integrator plate (generally referred to as a first fly's eye) in this order on the optical axis. Do it. The first integrator plate is configured by two-dimensionally arranging a plurality of lens elements having a shape substantially similar to that of the liquid crystal display panel. The first integrator plate emits a light beam with large brightness unevenness emitted from the light source unit. Are divided into the same number of partial light beams as the number of lens elements of the integrator plate. Each partial light beam forms a secondary light source on the surface of the second integrator plate (conjugate with the pupil plane of the projection lens), and is emitted in the direction of the illuminated area by the second integrator plate and the field lens. In addition, since they overlap each other on the illuminated area, it is possible to realize illumination with small brightness unevenness.

したがって、下記特許文献１、２等のように、２体の光源部からの光束を合成し、照明光として用いる場合には、各光源部の光源像が上記第２のインテグレータ板の各レンズ素子上に配列されることになる。ここで、２体の光源部からの光束は、互いのケラレを最小とするため、対応する反射ミラーが若干ずれた位置に配される。したがって、上記第２のインテグレータ板の各レンズ素子上に配列された光源像も、各レンズ素子内で若干ずれた位置に形成されることになる。   Accordingly, when the light beams from the two light source units are combined and used as illumination light as in Patent Documents 1 and 2 below, the light source images of the respective light source units are the lens elements of the second integrator plate. Will be arranged on top. Here, in order to minimize mutual vignetting, the light beams from the two light source units are arranged at positions where the corresponding reflecting mirrors are slightly shifted. Therefore, the light source image arranged on each lens element of the second integrator plate is also formed at a slightly shifted position in each lens element.

そして、インテグレータ板の各レンズ素子は、上述したように、液晶表示パネルと略相似形状とされており、また、液晶表示パネルが、４：３あるいは１６：９のアスペクト比による矩形状に構成されていることから、インテグレータ板の各レンズ素子内で各光源部の光源像の領域面積をできるだけ大きくとれるように、その長辺方向に配列されるように構成されている（例えば、特許文献１の図１０、１１、１６、１８、２０や特許文献２の図４、６等を参照）。   As described above, each lens element of the integrator plate has a substantially similar shape to the liquid crystal display panel, and the liquid crystal display panel has a rectangular shape with an aspect ratio of 4: 3 or 16: 9. Therefore, it is configured to be arranged in the long side direction so that the area of the light source image of each light source unit can be made as large as possible in each lens element of the integrator plate (for example, in Patent Document 1). (See FIGS. 10, 11, 16, 18, 20 and FIGS. 4, 6, etc. of Patent Document 2).

米国特許６４６４３７５号公報US Pat. No. 6,464,375 特開２０００−１７１９０１号公報JP 2000-171901 A 特許第３５８１５６８号公報Japanese Patent No. 3581568 特開２００２−０７２０８３号公報JP 2002-072083 A 国際公開ＷＯ０４−０３４１４１号公報International Publication No. WO04-034141

しかしながら、ライトバルブが液晶表示パネル等により構成される場合、照明光を偏光方向が揃えられた状態とする必要があるため、通常上記インテグレータ部の直後に櫛型フィルタ等と称される偏光変換部を配置し、これにより照明光の偏光方向を一括して揃えるようにしており、また、このような偏光変換部が、短冊状の、光束入射可能領域およびと光束入射不能領域とを同一幅で交互に配置したストライプ形状とされているため、ライトバルブが液晶表示パネルにより構成される場合、実際には、インテグレータ板の各レンズ素子の半分の領域のみが、上記偏光変換部において光束が有効に利用されることになる。   However, when the light valve is composed of a liquid crystal display panel or the like, it is necessary to make the polarization direction of the illumination light uniform, so a polarization conversion unit usually called a comb filter or the like immediately after the integrator unit Thus, the polarization direction of the illumination light is aligned at the same time, and such a polarization conversion unit has a strip-shaped light flux incident area and a light flux non-incident area with the same width. Since the light valve is composed of a liquid crystal display panel due to the alternately arranged stripe shape, in fact, only half the area of each lens element of the integrator plate is effective for the luminous flux in the polarization conversion section. Will be used.

図８は、このことを示したものであり、結局、円形で表した各光源像１０１Ａ、１０１Ｂのうち、斜線が付された領域のみがライトバルブ上に照射される光束領域となる。   FIG. 8 shows this. Eventually, of the light source images 101A and 101B represented by circles, only the shaded area is the light flux area irradiated onto the light valve.

すなわち、上記特許文献に記載のものでは、光源部からの光が必ずしも有効に利用されておらず、せっかく複数の光源部からの光束を合成しても、液晶表示パネル上ではそれほど明るくはならないという問題が生じており、何らかの発想の転換が必要であった。   That is, in the thing described in the said patent document, the light from a light source part is not necessarily utilized effectively, and it will not become so bright on a liquid crystal display panel even if it synthesize | combines the light beam from several light source parts with much effort. There was a problem and it was necessary to change the way of thinking.

本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、２体の光源部からの光束を合成し、複数枚のフライアイよりなるインテグレータ部により光量の均一化を図り、櫛形フィルタ等と称される偏光変換部により偏光方向を一方向に揃え、液晶表示パネル等のライトバルブに照射する場合に、発想の転換により、簡易に照明効率を向上させることができる照明光学系および投写型表示装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in order to solve such problems. The light beams from the two light source units are combined, and the amount of light is made uniform by an integrator unit composed of a plurality of fly eyes. An illumination optical system and a projection type that can easily improve the illumination efficiency by changing the way of thinking when the direction of polarization is aligned in one direction by a polarization conversion unit called, and irradiates a light valve such as a liquid crystal display panel. The object is to provide a display device.

本発明に係る照明光学系は、ランダムな偏光方向の光を射出する発光体およびこの発光体からの光束を反射するリフレクタよりなる光源部を２体備え、これら光源部から射出された光束を、複数のレンズアレイが２次元配列されたインテグレータ板を光軸方向に複数個配列してなるインテグレータ部に入射せしめて光量の均一化を図り、この後、前記インテグレータ部からの光束を偏光変換部に入射せしめて偏光方向を揃え、該偏光変換部から出射された光束をレンズを用いて長方形状の被照明エリアに照明する照明光学系において、
前記インテグレータ板のレンズアレイの各レンズ素子形状は前記被照明エリアに略相似な形状とされ、前記２体の光源部からの各光束により、前記複数のインテグレータ板のうち最も射出側のインテグレータ板のレンズアレイの各レンズ素子の短辺方向に該２体の光源部の像が配列されるよう構成されていることを特徴とするものである。 The illumination optical system according to the present invention includes two light source units each including a light emitter that emits light having a random polarization direction and a reflector that reflects a light beam from the light emitter. The integrator plate on which a plurality of lens arrays are arranged in a two-dimensional array is made incident on an integrator unit formed by arranging a plurality of lens plates in the direction of the optical axis so as to equalize the amount of light. Thereafter, the light beam from the integrator unit is applied to the polarization conversion unit. In the illumination optical system that illuminates the illuminated area of the rectangular shape using a lens, aligning the polarization direction by making it incident and using the lens,
The shape of each lens element of the lens array of the integrator plate is substantially similar to the illuminated area, and the light flux from the two light source sections causes the most output-side integrator plate of the plurality of integrator plates. The two light source portions are arranged in the short side direction of each lens element of the lens array.

また、前記被照明エリアが以下の条件式（１）を満足する形状とされているものに適用する場合に、特に有用である。
Ｖ／Ｈ ＜ ０．７ ・・・・・（１）
Ｖ：長方形被照明エリア短辺方向長さ
Ｈ：長方形被照明エリア長辺方向長さ Moreover, it is particularly useful when applied to an area in which the illuminated area has a shape that satisfies the following conditional expression (1).
V / H <0.7 (1)
V: Rectangular illuminated area short side length H: Rectangular illuminated area long side length

また、前記偏光変換部のストライプ状の反射面が、前記インテグレータ板のレンズアレイの各レンズ素子の長辺方向に配列されている場合に有用である。   In addition, it is useful when the stripe-shaped reflecting surfaces of the polarization converter are arranged in the long side direction of the lens elements of the lens array of the integrator plate.

また、前記２体の光源部からの光束が各々、前記インテグレータ部に至るまでに一旦収束し、その収束位置の付近に配された光束偏向部により同一方向へ偏向されて合成状態とされた後、前記インテグレータ部に入射されることが望ましい。   In addition, after the light beams from the two light source sections converge once before reaching the integrator section, and are deflected in the same direction by the light beam deflecting section disposed in the vicinity of the convergence position, are combined. It is desirable to be incident on the integrator unit.

なお、上記「合成状態」とは、２体の光源部からの光束が、略同一方向に、混合されてまたは隣接して進行する状態を表すものである。   The “combined state” represents a state in which the light beams from the two light source units are mixed or adjacent to each other in substantially the same direction.

また、前記光束偏向部は前記２体の光源部からの光束をそれぞれ偏向させる２つの反射面を有し、前記反射面の法線を１本含むいずれの平面内においても、多くとも、前記２つの光源部の光軸のうち一方が含まれるように構成されたものを用いることが可能である。   Further, the light beam deflecting unit has two reflecting surfaces for deflecting the light beams from the two light source units, respectively, and at most in any plane including one normal line of the reflecting surface. It is possible to use one configured to include one of the optical axes of the two light source units.

さらに、前記光束偏向部は前記２体の光源部からの光束をそれぞれ偏向させる２つの反射面を有し、前記２つの反射面の法線をいずれも含む平面内に、前記２つの光源部の光軸がいずれも含まれるように構成されたものを用いることも可能である。   Furthermore, the light beam deflecting unit has two reflecting surfaces that respectively deflect the light beams from the two light source units, and the two light source units have a plane that includes both normal lines of the two reflecting surfaces. It is also possible to use one configured to include both optical axes.

また、本発明に係る投写型表示装置は、上記照明光学系を備え、前記長方形状の被照明エリアがライトバルブからなり、前記ライトバルブで変調された画像情報を投影レンズを用いて被投影エリアに投影することを特徴とするものである。   A projection display device according to the present invention includes the illumination optical system, wherein the rectangular illumination area includes a light valve, and image information modulated by the light valve is projected onto the projection area using a projection lens. It is characterized by projecting on the screen.

本発明に係る照明光学系およびこれを用いた投写型表示装置によれば、発想の転換により、最も射出側のインテグレータ板の各レンズ素子の短辺方向に２体の光源の光源像が配列されるよう構成しており、櫛形フィルタと称される偏光変換部をインテグレータ部の後段に配設する場合においても、偏光変換部における照明光のケラレを少なくすることができ、照明効率を格段に向上させることができる。   According to the illumination optical system and the projection display apparatus using the same according to the present invention, the light source images of the two light sources are arranged in the short side direction of each lens element of the integrator plate on the most emission side by changing the way of thinking. Even when a polarization conversion section called a comb filter is arranged after the integrator section, the vignetting of the illumination light in the polarization conversion section can be reduced and the illumination efficiency is greatly improved. Can be made.

本発明の実施形態について、本発明の実施例に係る照明光学系を搭載した投写型表示装置について説明する。   An embodiment of the present invention will be described with respect to a projection display device equipped with an illumination optical system according to an example of the present invention.

＜実施例１＞
実施例１に係る照明光学系を搭載した投写型表示装置の概略構成を図１に、その照明光学系のみを、図１中矢印Ａ方向からみた概略図を図２に示す。 <Example 1>
FIG. 1 shows a schematic configuration of a projection display apparatus equipped with an illumination optical system according to Example 1, and FIG. 2 shows a schematic view of only the illumination optical system as viewed from the direction of arrow A in FIG.

この投写型表示装置は、照明光学系１１０、およびこの照明光学系１１０から射出された均一光とされた光束に画像情報を担持せしめてスクリーンに投射する投射部１２０よりなる。図１および図２を参照しつつ、まずこの照明光学系１１０について説明する。この照明光学系１１０において、光源部群から発せられた光束は、インテグレータ部３０に入射される前段において、インテグレータ部３０の光軸、すなわち照明光学系全体の光軸Ｘに光強度の大きい部分を近づけられた略平行光束とされ、インテグレータ部３０においてミキシングされ光量分布の均一化を図られる構成とされている。   The projection display device includes an illumination optical system 110 and a projection unit 120 that carries image information on a uniform light beam emitted from the illumination optical system 110 and projects the image information onto a screen. First, the illumination optical system 110 will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the illumination optical system 110, the light beam emitted from the light source unit group has a portion having a high light intensity on the optical axis of the integrator unit 30, that is, the optical axis X of the entire illumination optical system, before entering the integrator unit 30. It is set as the substantially parallel light beam which was brought close, and it is mixed in the integrator part 30, and the light quantity distribution is made uniform.

ここで、光源部群は、キセノンランプやメタルハライドランプ等の放電管からなる発光体１２Ａ、１２Ｂと、楕円面鏡よりなるリフレクタ１１Ａ、１１Ｂとからなる、２体の光源部１０Ａ、１０Ｂを、この照明光学系１１０の中心軸を対称軸として配設されてなる。発光体１２Ａ、１２Ｂの発光源は、楕円面鏡よりなるリフレクタ１１Ａ、１１Ｂの各々の一方の焦点に配置されている。したがって、発光体１２Ａ、１２Ｂから発せられてリフレクタ１１Ａ、１Ｂの光軸、すなわち光源部１０Ａ、１０Ｂの光軸Ｓ_Ａ、Ｓ_Ｂの後方および外方へ向かう光束の一部が、リフレクタ１１Ａ、１１Ｂの他方の焦点に収束し２次光源像を結ぶように反射される。 Here, the light source unit group includes two light source units 10A and 10B including light emitters 12A and 12B made of discharge tubes such as xenon lamps and metal halide lamps, and reflectors 11A and 11B made of ellipsoidal mirrors. The illumination optical system 110 is arranged with the central axis as a symmetry axis. The light emission sources of the light emitters 12A and 12B are arranged at one focal point of each of the reflectors 11A and 11B made of ellipsoidal mirrors. Accordingly, a part of the light beams emitted from the light emitters 12A and 12B and directed to the optical axes of the reflectors 11A and 1B, that is, the optical axes S _A and S _B of the light source units 10A and 10B, are directed to the reflectors 11A and 11B. And is reflected so as to form a secondary light source image.

２枚の反射ミラー２１Ａ、２１Ｂを、互いに上下方向に配置されてなる光束偏向素子２０は、このリフレクタ１１Ａ、１１Ｂの他方の焦点近傍に各ミラー面が配置され、各光源部１０Ａ、１０Ｂからの光束をインテグレータ部３０方向へ反射する。そして、この反射ミラー２１Ａ、２１Ｂからの発散光束は、レンズ３９を透過することにより略平行光束としてインテグレータ部３０に入射される。なお、この光束偏向素子２０は、各々の該反射面の光入射面が互いに平行とされ、かつ該２つの反射面の法線が互いにねじれの位置となるように構成されたものである。   In the light beam deflecting element 20 in which the two reflecting mirrors 21A and 21B are arranged in the vertical direction, each mirror surface is arranged in the vicinity of the other focal point of the reflectors 11A and 11B. The light beam is reflected toward the integrator unit 30. The divergent light beams from the reflection mirrors 21 </ b> A and 21 </ b> B are incident on the integrator unit 30 as substantially parallel light beams through the lens 39. The light beam deflecting element 20 is configured such that the light incident surfaces of the reflecting surfaces are parallel to each other, and the normal lines of the two reflecting surfaces are twisted to each other.

インテグレータ部３０は、光源部１０Ａ、１０Ｂ側から順に第１インテグレータ板（第２フライアイ）３１、第２インテグレータ板（第１フライアイ）３２が配設されてなる。すなわち、これら２つのインテグレータ板３１、３２は、矩形状の輪郭をした微小な凸レンズによるレンズ素子が縦横に複数配列されたもので、光源部１０Ａ、１０Ｂからの略平行光束を第１インテグレータ板３１のレンズ素子の数と同数の部分光束に分割し、第２インテグレータ板３２を構成する各レンズ素子内に各光源部１０Ａ、１０Ｂの２次光源を形成させることにより光量分布の均一化を図る。本実施例においては、各レンズ素子において、その短辺方向に、各光源部１０Ａ、１０Ｂの光源像が配列され（詳しくは後述する）、これにより、照明効率が高く明るい照明光学系とすることができる。   The integrator unit 30 includes a first integrator plate (second fly eye) 31 and a second integrator plate (first fly eye) 32 in order from the light source units 10A and 10B. In other words, these two integrator plates 31 and 32 are formed by arranging a plurality of lens elements of a minute convex lens having a rectangular outline vertically and horizontally. The first integrator plate 31 receives substantially parallel light beams from the light source units 10A and 10B. Is divided into the same number of partial luminous fluxes as the number of lens elements, and the secondary light sources of the light source portions 10A and 10B are formed in the lens elements constituting the second integrator plate 32, thereby making the light quantity distribution uniform. In the present embodiment, in each lens element, light source images of the light source units 10A and 10B are arranged in the short side direction (details will be described later), thereby providing a bright illumination optical system with high illumination efficiency. Can do.

なお、本実施例においては、第２インテグレータ板３２を構成する各レンズ素子内に各光源部１０Ａ、１０Ｂの２次光源像が形成されるが、このように、第２インテグレータ板の各レンズ素子内に各光源部の２次光源像が形成される、という概念は、これら光源像の結像位置が、該各レンズ素子内に存在する場合は勿論のこと、該各レンズ素子から光軸方向に適当量ずらされた場合（例えば、インテグレータ板の加熱防止や照度分布の最適化を図るために敢えて適当量ずらされる場合を含める）をも含むものとする。   In the present embodiment, the secondary light source images of the light source units 10A and 10B are formed in the lens elements constituting the second integrator plate 32. Thus, the lens elements of the second integrator plate are formed in this way. The concept that a secondary light source image of each light source unit is formed in the lens element is not only in the case where the imaging position of these light source images is present in each lens element, but also from the lens element in the optical axis direction. (For example, including the case where an appropriate amount is shifted in order to prevent the integrator plate from being heated or to optimize the illuminance distribution).

図３は、図１の２つのインテグレータ板３１、３２を被照明体側から見たものを模式的に表したものである。これら２つのインテグレータ板３１、３２は、矩形状の輪郭をした微小な凸レンズによるレンズ素子１３１が縦横に複数配列されてなる。   FIG. 3 schematically shows the two integrator plates 31 and 32 of FIG. 1 viewed from the illuminated body side. These two integrator plates 31 and 32 are formed by arranging a plurality of lens elements 131 of minute convex lenses having a rectangular outline vertically and horizontally.

ところで、投写型表示装置に用いる照明光学系としては、例えば装置のライトバルブが液晶パネルとされている場合など、照明光学系から出射される光は偏光方向が揃えられた略平行光とされていることが好ましい場合がある。そこで本実施例では、各光源部１０Ａ、１０Ｂはランダムな偏光を発生するものとされており、第２インテグレータ板３２の後段に、各光源部１０Ａ、１０Ｂからの光束を直線偏光に変換するための櫛型フィルタと称される偏光変換部４０を備えた照明光学系とされている。   By the way, as an illumination optical system used in a projection display device, for example, when the light valve of the device is a liquid crystal panel, the light emitted from the illumination optical system is substantially parallel light with the polarization direction aligned. In some cases, it may be preferable. Therefore, in this embodiment, each of the light source units 10A and 10B is assumed to generate random polarized light. In order to convert the light beam from each of the light source units 10A and 10B into linearly polarized light after the second integrator plate 32. The illumination optical system includes a polarization conversion unit 40 called a comb filter.

図４（Ａ）は、偏光変換部４０を光源部側から見た図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の側面図である。この偏光変換部４０は、偏光ビームスプリッタアレイ１４８、およびこのアレイ１４８の光出射面側にストライプ状に配設されたλ／２位相板１４２からなるものである。また、偏光変換部４０の光入射面側は、図４（Ａ）に示すように、ストライプ状の光入射不能領域（ハッチング部分）１４３と、ストライプ状の光入射可能領域１４４が交互に配された状態とされる。ストライプ状の光入射不能領域（ハッチング部分）１４３と、ストライプ状の光入射可能領域１４４の配列方向は、各インテグレータ板３１、３２のレンズ素子１３１の長辺方向（長辺の延びる方向）に一致するように配されている。   4A is a diagram of the polarization conversion unit 40 viewed from the light source unit side, and FIG. 4B is a side view of FIG. 4A. The polarization conversion unit 40 includes a polarization beam splitter array 148 and a λ / 2 phase plate 142 arranged in a stripe pattern on the light exit surface side of the array 148. Also, on the light incident surface side of the polarization conversion unit 40, as shown in FIG. 4A, stripe-shaped light incident impossible regions (hatched portions) 143 and stripe-shaped light incident possible regions 144 are alternately arranged. It is assumed that The arrangement direction of the stripe-shaped light-incident area (hatched portion) 143 and the stripe-shaped light-incident area 144 coincides with the long-side direction (the direction in which the long side extends) of the lens elements 131 of the integrator plates 31 and 32. It is arranged to do.

なお、偏光ビームスプリッタアレイ１４８はその内部に、偏光分離膜１４５と反射膜１４６とが、光軸に対して略４５度の角度を有するように交互に形成されている。ランダムな偏光である各光源部１０Ａ、１０Ｂからの光束は、第２インテグレータ板３２の各レンズ素子１３１から出射された後、ストライプ状の光入射可能領域１４４から偏光変換部４０に入射され、偏光分離膜１４５により偏光方向の異なるＰ偏光とＳ偏光の２種類の偏光に分離される。一方の偏光は偏光分離膜１４５を透過しプリズム面１４１から出射される。他方の偏光は偏光分離膜１４５および隣接する反射膜１４６で反射されて、最終的には、直進透過した光束とほぼ平行な角度で偏光ビームスプリッタアレイ１４８より出射され、λ／２位相膜１４２を通過する際に、偏光面の回転作用により偏光ビームスプリッタアレイ１４８を直進透過した光束と略一致する偏光方向に変換されて出射される。   In the polarization beam splitter array 148, the polarization separation films 145 and the reflection films 146 are alternately formed so as to have an angle of about 45 degrees with respect to the optical axis. The light beams from the light source units 10A and 10B, which are randomly polarized light, are emitted from the lens elements 131 of the second integrator plate 32, and then are incident on the polarization conversion unit 40 from the stripe-shaped light incident possible region 144. The separation film 145 separates into two types of polarized light, P-polarized light and S-polarized light having different polarization directions. One polarized light passes through the polarization separation film 145 and is emitted from the prism surface 141. The other polarized light is reflected by the polarization separation film 145 and the adjacent reflection film 146, and finally is emitted from the polarization beam splitter array 148 at an angle substantially parallel to the light beam that has traveled straightly and transmitted through the λ / 2 phase film 142. When passing through, the light is converted into a polarization direction substantially coincident with the light beam that has been transmitted through the polarization beam splitter array 148 by the rotating action of the polarization plane, and is emitted.

次に、図１を用いて投射部１２０の構成について説明する。偏光変換部４０により偏光方向が揃えられた状態で、照明光束が投射部１２０に入射する。この照明光束は、以下に示すとおり、３原色光に分解され、各色光用の透過型画像表示素子である液晶パネル５４ａ〜ｃにより光変調されて、これらの投映光束が合成された後、投写光学系５７により投写されて、スクリーン（不図示）上にフルカラー画像が結像される。なお、以下に示す第１〜第３色光成分とは、青色、緑色、赤色の３原色光を任意の順に対応させることができる。   Next, the configuration of the projection unit 120 will be described with reference to FIG. The illumination light beam enters the projection unit 120 in a state where the polarization direction is aligned by the polarization conversion unit 40. As shown below, the illumination light beam is decomposed into three primary color lights, light-modulated by the liquid crystal panels 54a to 54c, which are transmissive image display elements for the respective color lights, and these projection light beams are combined and projected. A full color image is formed on the screen (not shown) by being projected by the optical system 57. The first to third color light components shown below can correspond to the three primary color lights of blue, green and red in any order.

すなわち、照明光学系から出射された照明光束は、ダイクロイックミラー５２ａ、５２ｂにより色光分解され、それぞれ第１〜第３色光成分用の画像が表示される液晶パネル５４ａ〜ｃに照射される。ダイクロイックミラー５２ａは、照明光束を第１色光成分光束と第２、第３色光成分の合成光束とに分離し、ダイクロイックミラー５２ｂは、ダイクロイックミラー５２ａにより分離された第２、第３色光成分の合成光束を、第２色光成分と第３色光成分とに分離するものである。照明光束の光路上には、偏向のための全反射ミラー５３ａ〜ｃと、レンズ５１ａ〜ｆとが配され、液晶パネル５４ａ〜ｃ上には、インテグレータ部３０から出射された各部分光束が重畳される。液晶パネル５４ａ〜ｃを透過し、所定の画像情報に基づいて光変調された投映光束である第１〜第３色光成分光束は、内部に、第１色光成分を反射するダイクロイック膜５５ａと第３色光成分を反射するダイクロイック膜５５ｂとを有する、クロスプリズム５６により合成される。   That is, the illumination light beam emitted from the illumination optical system is subjected to color light decomposition by the dichroic mirrors 52a and 52b, and irradiated to the liquid crystal panels 54a to 54c on which the images for the first to third color light components are displayed, respectively. The dichroic mirror 52a separates the illumination light beam into the first color light component light beam and the combined light beam of the second and third color light components, and the dichroic mirror 52b combines the second and third color light components separated by the dichroic mirror 52a. The light beam is separated into a second color light component and a third color light component. On the optical path of the illumination light beam, total reflection mirrors 53a to 53c for deflection and lenses 51a to 51f are arranged, and each partial light beam emitted from the integrator unit 30 is superimposed on the liquid crystal panels 54a to 54c. Is done. The first to third color light component light beams that are projection light beams that are transmitted through the liquid crystal panels 54a to 54c and are light-modulated based on predetermined image information are internally reflected by the dichroic film 55a that reflects the first color light component. It is synthesized by a cross prism 56 having a dichroic film 55b that reflects color light components.

本実施例によれば、本発明に係る照明光学系を備えていることにより、簡易かつコンパクトな構成でありながら、照明効率が高く明るく均一な照明を行ない得る投写型表示装置を得ることができる。   According to the present embodiment, by including the illumination optical system according to the present invention, it is possible to obtain a projection display apparatus that can perform bright and uniform illumination with high illumination efficiency while having a simple and compact configuration. .

ところで、２体の光源部からの光束は、互いのケラレを最小とするため、前述した如く、対応する反射ミラーが若干ずれた位置に配されており、上記第２のインテグレータ板の各レンズ素子上に配列された光源像も、各レンズ素子内で若干ずれた位置に形成されることになる。前述したように、２体の光源部からの光束を合成し、照明光として用いる場合、従来技術においては、各光源部の光源像が上記第２のインテグレータ板の各レンズ素子上において、その長辺方向に配列されるように構成されている。   By the way, in order to minimize mutual vignetting, the light beams from the two light source sections are arranged at positions where the corresponding reflecting mirrors are slightly shifted as described above, and each lens element of the second integrator plate The light source image arranged above is also formed at a position slightly deviated in each lens element. As described above, when the light beams from the two light source units are combined and used as illumination light, according to the prior art, the light source image of each light source unit has its length on each lens element of the second integrator plate. It is configured to be arranged in the side direction.

なお、この場合には、インテグレータ部の直後に配される偏光変換部（櫛型フィルタ）の光束入射可能領域と光束入射不能領域は同一幅をもって交互に配列されるが、その配列方向は、各レンズ素子の短辺方向に一致する。このため、各レンズ素子の領域としても、その後、照明光束を偏光変換部の光束入射可能領域に入射させ得る有効領域と、照明光束を偏光変換部の光束入射不能領域に入射させ得る非有効領域とが、各レンズ素子の短辺方向に交互に配列される。ここで、有効領域と非有効領域の幅を各々Ｘとする。   In this case, the light flux incident areas and the light flux non-incident areas of the polarization converter (comb filter) arranged immediately after the integrator section are alternately arranged with the same width. It coincides with the short side direction of the lens element. For this reason, as an area of each lens element, an effective area where the illumination light beam can be incident on the light beam incident area of the polarization conversion unit and an ineffective area where the illumination light beam can be incident on the non-incident area of the polarization conversion unit. Are alternately arranged in the short side direction of each lens element. Here, the widths of the effective area and the ineffective area are each X.

以下このことについて、各レンズ素子の縦横比が１：２となる場合について、図５、６を用いて説明する。   Hereinafter, the case where the aspect ratio of each lens element is 1: 2 will be described with reference to FIGS.

各レンズ素子１３１上において、光束が絞られた状態で照射される場合（φＸの円形像とする）には、例えば、図５に示すように、各光源像１０２Ａ、１０２Ｂは、各レンズ素子１３１の有効領域に収まっており、照明効率が低減することはない。しかし、各レンズ素子１３１上において、光束径が拡がった状態で照射される場合（φ２Ｘの円形像とする）には、図６に示すように、各光源像１０１Ａ、１０１Ｂは、各レンズ素子１３１の有効領域からはみ出してしまい（図中ハッチングは有効領域内の光源像を示す）、照明効率が略半分に低減してしまう。   In the case where the light beam is irradiated on each lens element 131 in a narrowed state (a circular image of φX), for example, as shown in FIG. It is within the effective area 131, and the illumination efficiency is not reduced. However, when the light beam diameter is irradiated on each lens element 131 in an expanded state (a circular image of φ2X), as shown in FIG. 131 protrudes from the effective area 131 (hatching in the figure indicates a light source image in the effective area), and the illumination efficiency is reduced to approximately half.

そこで、本実施例の照明光学系においては、発想を転換し、偏光変換部（櫛型フィルタ）の光束入射可能領域１４４と光束入射不能領域１４３の配列方向を、各レンズ素子１３１の長辺方向に一致させる。このため、各レンズ素子１３１の領域としても、その後、照明光束を偏光変換部４０の光束入射可能領域１４４に入射させ得る有効領域と、照明光束を偏光変換部４０の光束入射不能領域１４３に入射させ得る非有効領域とが、各レンズ素子１３１の長辺方向に交互に配列される。また、２体の光源部１０Ａ、１０Ｂの光源像は、第２のインテグレータ板３２の各レンズ素子１３１上において、その短辺方向に配列されるように構成するようにしている。   Therefore, in the illumination optical system of the present embodiment, the idea is changed, and the arrangement direction of the light beam incident possible region 144 and the light beam non-incident region 143 of the polarization conversion unit (comb filter) is set to the long side direction of each lens element 131. To match. For this reason, also as an area of each lens element 131, an effective area where the illumination light beam can be incident on the light beam incident possible area 144 of the polarization conversion unit 40 and an illumination light beam incident on the light beam non-incident area 143 of the polarization conversion unit 40 thereafter. The ineffective areas that can be made are arranged alternately in the long side direction of each lens element 131. The light source images of the two light source units 10A and 10B are arranged on the lens elements 131 of the second integrator plate 32 so as to be arranged in the short side direction.

以下このことについて、各レンズ素子の縦横比が１：２となる場合について、上記図５、６の説明と対応するように、図７、８を用いて説明する。   Hereinafter, this will be described with reference to FIGS. 7 and 8 in the case where the aspect ratio of each lens element is 1: 2, corresponding to the description of FIGS.

各レンズ素子１３１上において、光束が絞られた状態で照射される場合（φＸの円形像とする）には、例えば、図７に示すように、各光源像１０２Ａ、１０２Ｂは、各レンズ素子１３１の有効領域に収まっており、上記図５を用いて説明した従来技術のものと同様に照明効率が低減することはない。一方、各レンズ素子１３１上において、光束径が拡がった状態で照射される場合（φ２Ｘの円形像とする）には、図８（Ａ）に示すように、各光源像１０１Ａ、１０１Ｂ（互いの重なり合う最大幅をＸとする場合に最も効率がよい）は、各レンズ素子１３１の範囲から若干はみ出すものの、一方の利用可能領域をハッチングで示した図８（Ｂ）からも明らかなように、上記図６を用いて説明した従来技術のものに比べて、照明効率を格段に高めることができる。   When the light beam is irradiated on each lens element 131 in a narrowed state (a circular image of φX), for example, as shown in FIG. 7, each light source image 102A, 102B includes each lens element. 131, the illumination efficiency is not reduced as in the prior art described with reference to FIG. On the other hand, when each lens element 131 is irradiated with a light beam diameter expanded (a circular image of φ2X), each light source image 101A, 101B (mutually, as shown in FIG. 8A). As shown in FIG. 8 (B) in which one usable area is hatched, although it is slightly out of the range of each lens element 131, the most efficient when the overlapping maximum width is X). Compared with the prior art described with reference to FIG. 6, the illumination efficiency can be significantly increased.

このような、照明効率の改善効果は、各レンズ素子の縦横比が１：２となる場合に限られないが、望ましくは、長辺の長さｈに対する短辺の長さｈが０．７より小さい場合（その他、例えば縦横比９：１６の場合等）に特に有効である。ただし、例えば、各レンズ素子の縦横比が３：４となる場合についても以下に示すように、ある程度の効果はある。以下、図９〜１２を用いて、各レンズ素子の縦横比が３：４となる場合についても簡単に説明する。   Such an effect of improving the illumination efficiency is not limited to the case where the aspect ratio of each lens element is 1: 2, but preferably the length h of the short side to the length h of the long side is 0.7. This is particularly effective when it is smaller (others, for example, when the aspect ratio is 9:16). However, for example, even when the aspect ratio of each lens element is 3: 4, there is a certain effect as shown below. Hereinafter, the case where the aspect ratio of each lens element is 3: 4 will be briefly described with reference to FIGS.

各レンズ素子１３１上において、光束が絞られた状態で照射される場合（φ３Ｙの円形像とする）には、例えば、図９に示すように、各光源像１０２Ａ、１０２Ｂは、各レンズ素子１３１の有効領域に収まっており、照明効率が低減することはなく、この点では、図１１に示す如き本願実施例のものにおいても同様である。   When the light beam is irradiated on each lens element 131 in a narrowed state (a circular image of φ3Y), for example, as shown in FIG. 9, each light source image 102A, 102B includes each lens element 131 131, the illumination efficiency is not reduced, and this is the same in the embodiment of the present invention as shown in FIG.

一方、各レンズ素子１３１上において、光束径が拡がった状態で照射される場合（φ４Ｙの円形像とする）には、図１０に示すように、各光源像１０１Ａ、１０１Ｂは、各レンズ素子１３１の有効領域から上下にはみ出してしまい（図中ハッチングは有効領域内の光源像を示す）、照明効率が低減してしまうが、本願実施例のものにおいては、図１２（Ａ）に示すように、各光源像１０１Ａ、１０１Ｂ（互いの重なり合う最大幅をＹとする場合に最も効率がよい）は、各レンズ素子１３１の範囲から上下一方向にのみはみ出すものの、一方の利用可能領域をハッチングで示した図１２（Ｂ）からも明らかなように、上記図１０を用いて説明した従来技術のものに比べて、照明効率を高めることができる。   On the other hand, when each lens element 131 is irradiated with a light beam diameter expanded (a circular image of φ4Y), as shown in FIG. 10, each light source image 101A, 101B is represented by each lens element. 131 protrudes up and down from the effective area 131 (hatching in the figure indicates a light source image in the effective area), and the illumination efficiency is reduced. However, in the present embodiment, as shown in FIG. In addition, each of the light source images 101A and 101B (the most efficient when the maximum overlapping width is Y) protrudes from the range of each lens element 131 only in one vertical direction, but one usable area is hatched. As is apparent from FIG. 12B, the illumination efficiency can be increased as compared with the prior art described with reference to FIG.

＜実施例２＞
実施例２に係る照明光学系を搭載した投写型表示装置の概略構成を図１３に示す。なお、図１３においては、上記実施例１の投写型表示装置を示す図１と同様の構成部分には同一の符号を付しており、既出の事項に関しては詳細な説明を省略している。 <Example 2>
FIG. 13 shows a schematic configuration of a projection display device equipped with the illumination optical system according to the second embodiment. In FIG. 13, the same components as those in FIG. 1 showing the projection display apparatus of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the matters already described is omitted.

実施例２のものは、主として、各光源部６０Ａ、６０Ｂのリフレクタ６１Ａ、６１Ｂの形状および光束偏向素子７０の形状が実施例１のものと異なっている。すなわち、各リフレクタ６１Ａ、６１Ｂは放物面形状をなしており、各発光体６２Ａ、６２Ｂからの光束は各リフレクタ６１Ａ、６１Ｂから平行光束として出力される。したがって、この平行光束を収束光に変換するために収束レンズ６３Ａ、６３Ｂが配されている。また、光束偏向素子７０は、断面二等辺三角形状の反射プリズムにより形成されており、各光源部６０Ａ、６０Ｂからの光束の集光位置は、光束偏向素子７０の各反射面７１Ａ、７１Ｂ付近となるように設定される。なお、この光束偏向素子７０は、各々の該反射面の光入射面が互いに重なり合う状態が存在するように構成されたものである。   In the second embodiment, the shapes of the reflectors 61A and 61B of the light source sections 60A and 60B and the shape of the light beam deflecting element 70 are mainly different from those in the first embodiment. That is, the reflectors 61A and 61B have a parabolic shape, and the light beams from the light emitters 62A and 62B are output as parallel light beams from the reflectors 61A and 61B. Therefore, converging lenses 63A and 63B are arranged to convert this parallel light beam into convergent light. The light beam deflecting element 70 is formed by a reflecting prism having an isosceles triangular cross section, and the condensing positions of the light beams from the light source parts 60A and 60B are in the vicinity of the reflecting surfaces 71A and 71B of the light beam deflecting element 70. Is set to be The light beam deflecting element 70 is configured such that the light incident surfaces of the reflecting surfaces overlap each other.

また、本発明の照明光学系としては上記実施例のものに限られない。例えば、光束偏向部としては上述したものに限られず、２体の光源部の配置に応じて適宜、その形状を選択しうる。   Further, the illumination optical system of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the light beam deflecting unit is not limited to the above-described one, and the shape can be appropriately selected according to the arrangement of the two light source units.

また、上記光束偏向素子の各反射面の位置関係としては、上記実施例のものに限られるものではなく、反射面の法線を１本含むいずれの平面内においても、多くとも、２つの光源部の光軸のうち一方が含まれるように設定された位置関係、あるいは２つの反射面の法線をいずれも含む平面内に、２つの光源部の光軸がいずれも含まれるように設定された位置関係等をとることが可能である。   Further, the positional relationship between the reflecting surfaces of the light beam deflecting element is not limited to that of the above embodiment, and at most two light sources in any plane including one normal line of the reflecting surface. The optical axis of each of the two light source units is set to be included in a positional relationship that is set to include one of the optical axes of the unit, or a plane that includes both normal lines of the two reflecting surfaces. It is possible to take a positional relationship.

また、本発明の投写型表示装置においても上記実施例のものに限られず、例えば、ライトバルブとして、反射型画像表示素子を用いることも可能である。また、必ずしもカラー画像表示装置に限られず、モノクロ画像表示装置とされていてもよい。   Further, the projection display device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and for example, a reflective image display element can be used as a light valve. Further, the image display device is not necessarily limited to a color image display device, and may be a monochrome image display device.

本発明の実施例１に係る投写型表示装置の概略構成図1 is a schematic configuration diagram of a projection display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図１の一部を示す側面図Side view showing a part of FIG. 図１に示すインテグレータ板の構成を示す概略図Schematic diagram showing the configuration of the integrator plate shown in FIG. 図１に示す偏光変換部の構成を示す正面図（Ａ）および側面図（Ｂ）A front view (A) and a side view (B) showing the configuration of the polarization conversion section shown in FIG. 従来技術による各光源像（光束が絞られた状態）の配列を説明するための図（縦横比１：２）The figure for demonstrating the arrangement | sequence of each light source image (state in which the light beam was narrowed down) by a prior art (aspect ratio 1: 2). 従来技術による各光源像（光束が拡がった状態）の配列を説明するための図（縦横比１：２）The figure for demonstrating the arrangement | sequence of each light source image (state which the light beam expanded) by a prior art (aspect ratio 1: 2). 本実施例による各光源像（光束が絞られた状態）の配列を説明するための図（縦横比１：２）The figure for demonstrating the arrangement | sequence of each light source image (state where the light beam was narrowed down) by a present Example (aspect ratio 1: 2). 本実施例による各光源像（光束が拡がった状態）の配列を説明するための図（縦横比１：２）The figure for demonstrating the arrangement | sequence of each light source image (state which the light beam expanded) by a present Example (aspect ratio 1: 2). 従来技術による各光源像（光束が絞られた状態）の配列を説明するための図（縦横比３：４）The figure for demonstrating the arrangement | sequence of each light source image (state in which the light beam was restrict | squeezed) by a prior art (aspect ratio 3: 4) 従来技術による各光源像（光束が拡がった状態）の配列を説明するための図（縦横比３：４）The figure for demonstrating the arrangement | sequence of each light source image (state which the light beam expanded) by a prior art (aspect ratio 3: 4) 本実施例による各光源像（光束が絞られた状態）の配列を説明するための図（縦横比３：４）The figure for demonstrating the arrangement | sequence of each light source image (state in which the light beam was narrowed down) by a present Example (aspect ratio 3: 4). 本実施例による各光源像（光束が拡がった状態）の配列を説明するための図（縦横比３：４）The figure for demonstrating the arrangement | sequence of each light source image (state which the light beam expanded) by a present Example (aspect ratio 3: 4). 本発明の実施例２に係る投写型表示装置の概略構成図Schematic configuration diagram of a projection display apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０Ａ、１０Ｂ 光源部
１１Ａ、１１Ｂ、６１Ａ、６１Ｂ リフレクタ
１２Ａ、１２Ｂ、６２Ａ、６２Ｂ 発光体
２０、７０ 光束偏向素子
２１Ａ、２１Ｂ 反射ミラー
３０ インテグレータ部
３１ 第１インテグレータ板
３２ 第２インテグレータ板
３９、５１ａ〜ｆ レンズ
４０ 偏光変換部
５２ａ、ｂ ダイクロイックミラー
５３ａ〜ｃ 全反射ミラー
５４ａ〜ｃ 液晶パネル
５５ａ、ｂ ダイクロイック膜
５６ クロスプリズム
５７ 投写光学系
６３Ａ、６３Ｂ 収束レンズ
７１Ａ、７１Ｂ 反射面
１０１Ａ、１０１Ｂ、１０２Ａ、１０２Ｂ 光源像
１１０ 照明光学系
１２０ 投射部
１３１ レンズ素子
１４１ プリズム面
１４２ λ／２位相板
１４３ 光入射不能領域
１４４ 光入射可能領域
１４５ 偏光分離膜
１４６ 反射膜
１４８ 偏光ビームスプリッタアレイ
10A, 10B Light source units 11A, 11B, 61A, 61B Reflectors 12A, 12B, 62A, 62B Light emitter 20, 70 Light beam deflecting elements 21A, 21B Reflecting mirror 30 Integrator unit 31 First integrator plate 32 Second integrator plates 39, 51a- f Lens 40 Polarization converter 52a, b Dichroic mirrors 53a-c Total reflection mirrors 54a-c Liquid crystal panel 55a, b Dichroic film 56 Cross prism 57 Projection optical system 63A, 63B Converging lenses 71A, 71B Reflecting surfaces 101A, 101B, 102A, 102B Light source image 110 Illumination optical system 120 Projection unit 131 Lens element 141 Prism surface 142 λ / 2 phase plate 143 Non-light-incident area 144 Light-incident area 145 Polarization separation film 146 Reflection film 148 Polarization beam splitter array

Claims (6)

ランダムな偏光方向の光を射出する発光体およびこの発光体からの光束を反射するリフレクタよりなる光源部を２体備え、これら光源部から射出された光束を、複数のレンズアレイが２次元配列されたインテグレータ板を光軸方向に複数個配列してなるインテグレータ部に入射せしめて光量の均一化を図り、この後、前記インテグレータ部からの光束を偏光変換部に入射せしめて偏光方向を揃え、該偏光変換部から出射された光束をレンズを用いて長方形状の被照明エリアに照明する照明光学系において、
前記インテグレータ板のレンズアレイの各レンズ素子形状は前記被照明エリアに略相似な形状とされ、前記２体の光源部からの各光束により、前記複数のインテグレータ板のうち最も前記被照明エリア側のインテグレータ板のレンズアレイの各レンズ素子の短辺方向に該２体の光源部の像が配列されるよう構成されたものであり、
前記偏光変換部のストライプ状の反射面が、前記インテグレータ板のレンズアレイの各レンズ素子の長辺方向に配列されていることを特徴とする照明光学系。 It has two light source sections, each consisting of a light emitter that emits light with a random polarization direction and a reflector that reflects the light beam from this light emitter, and a plurality of lens arrays are arranged in a two-dimensional manner. The integrator plate is made to enter a plurality of integrator parts arranged in the optical axis direction to make the light quantity uniform, and then the light beam from the integrator part is made to enter the polarization conversion part to align the polarization direction, In an illumination optical system that illuminates a rectangular illuminated area using a lens with a light beam emitted from a polarization conversion unit,
The shape of each lens element of the lens array of the integrator plate is substantially similar to the illuminated area, and the light flux from the two light source sections causes the most of the plurality of integrator plates to be closest to the illuminated area . An image of the two light source sections is arranged in the short side direction of each lens element of the lens array of the integrator plate ,
An illumination optical system , wherein the stripe-shaped reflecting surfaces of the polarization converter are arranged in the long side direction of each lens element of the lens array of the integrator plate . 前記被照明エリアが以下の条件式（１）を満足する形状とされていることを特徴とする請求項１記載の照明光学系。
Ｖ／Ｈ ＜ ０．７ ・・・・・（１）
Ｖ：長方形被照明エリア短辺方向長さ
Ｈ：長方形被照明エリア長辺方向長さ The illumination optical system according to claim 1, wherein the illuminated area has a shape that satisfies the following conditional expression (1).
V / H <0.7 (1)
V: Rectangular illuminated area short side length H: Rectangular illuminated area long side length 前記２体の光源部からの光束が各々、前記インテグレータ部に至るまでに一旦収束し、その収束位置の付近に配された光束偏向部により同一方向へ偏向されて合成状態とされた後、前記インテグレータ部に入射されることを特徴とする請求項１または２記載の照明光学系。 Each of the light beams from the two light source units is converged once before reaching the integrator unit, and is deflected in the same direction by a light beam deflecting unit disposed in the vicinity of the convergence position, and then combined. 3. The illumination optical system according to claim 1 , wherein the illumination optical system is incident on an integrator section. 前記光束偏向部は前記２体の光源部からの光束をそれぞれ偏向させる２つの反射面を有し、
前記反射面の法線を１本含むいずれの平面内においても、多くとも、前記２つの光源部の光軸のうち一方が含まれるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の照明光学系。 The light beam deflecting unit has two reflecting surfaces for deflecting the light beams from the two light source units,
4. The structure according to claim 3 , wherein at least one of the optical axes of the two light source units is included in any plane including one normal line of the reflecting surface. 5. Illumination optical system. 前記光束偏向部は前記２体の光源部からの光束をそれぞれ偏向させる２つの反射面を有し、
前記２つの反射面の法線をいずれも含む平面内に、前記２つの光源部の光軸がいずれも含まれるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の照明光学系。 The light beam deflecting unit has two reflecting surfaces for deflecting the light beams from the two light source units,
The illumination optical system according to claim 3 , wherein both optical axes of the two light source units are included in a plane including both normal lines of the two reflecting surfaces. 請求項１から５のうちいずれか１項記載の照明光学系を備え、前記長方形状の被照明エリアがライトバルブからなり、前記ライトバルブで変調された画像情報を投影レンズを用いて被投影エリアに投影することを特徴とする投写型表示装置。 An illumination optical system according to any one of claims 1 to 5, wherein the rectangular illuminated area is from the light bulb, the projection area of the image information modulated by the light valve by using a projection lens Projection-type display device characterized by projecting on a screen.

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