JPH10288757A - 照明装置及び投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源からの光束の有効利用を図りつつ液晶表
示素子を所定の偏光状態の光束で効果的に照明すること
ができる照明装置及び投影装置を得ること。 【解決手段】 光源手段からの光束を正の屈折力のレン
ズを複数個、平面状に配列した第１レンズアレイを通過
させて、該第１レンズアレイからの各光束を入射光束調
整手段で略同じ方向に揃えて正の屈折力のレンズを複数
個、平面状に配列した第２レンズアレイとを通過させて
偏光変換素子に入射させ、該偏光変換素子で光の偏光面
を所定の方向に揃えて射出させた光束で被照射面を照明
していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は照明装置及び投影装
置に関し、特に液晶表示素子（液晶パネル）の画像を、
投影レンズで、スクリーン又は壁に拡大投影する液晶プ
ロジェクターに好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶パネルを光源からの光束
により照明し、液晶パネルからの透過光又は反射光に基
づく画像を、投影レンズにより、スクリーン又は壁に拡
大投影する液晶プロジェクターが種々と提案されてい
る。

【０００３】高コントラストの画像が比較的容易に得ら
れるＴＮ型の液晶パネルは液晶の持つ偏光特性を利用し
ている。このために、通常、液晶パネルの前後に偏光子
と検光子が設けられている。これらのような偏光フィル
ターは入射する光の特定の偏光方向の偏光光を透過さ
せ、この偏光方向と直交する偏光方向の偏光光を遮断す
る特性を有している。この為、液晶プロジェクターの光
源からの光は偏光子で少なくとも半分は遮断されること
になり、投影した画像の明るさは十分なものではなかっ
た。

【０００４】図２３はこの明るさの問題を解決した特開
昭６１−９０５８４号に提案されているプロジェクター
の要部概略図である。

【０００５】同図の液晶プロジェクターは、光源２０１
からの光束を赤外カットフィルター２０８，レンズ２０
７を介してランダム偏光光を直交する２つの偏光成分
（Ｐ偏光，Ｓ偏光）に分離する偏光分離素子２０２に入
射させている。偏光分離素子２０２を通過した光束のう
ち反射光であるＳ偏光光の光路に１／２波長板２０３を
設けている。１／２波長板によりそれを透過する偏光光
の偏光方向を９０°回転させて透過光であるＰ偏光光と
同じにして射出している。そして偏光分離素子２０２か
らの２つの偏光光の光路を折り曲げミラー２０９とプリ
ズム２０４を使って液晶パネル２０５上で重ね、光源２
０１からの全ての光が利用できるようにしている。

【０００６】同図に示す液晶プロジェクターにおいては
偏光分離素子２０２はレンズ２０７やリフレクター２０
６と同程度の大きさが必要で、大きくて高価なものにな
ってしまう欠点があり、さらには光束を２つに分離する
為に照明光束が従来の略２倍の大きさになり、照明光束
が全て投射レンズを透過するようにする為には、投射レ
ンズの開口径（Ｆ_NO ）が従来の２倍以上必要となり設
計上、不利となる問題もあった。

【０００７】これに対し、特開平８−３０４７３９号公
報の液晶プロジェクター用の照明装置は、偏光分離素子
と折り曲げミラーと１／２波長板を夫々アレイ化するこ
とによって偏光変換部の薄型化を達成し、しかも照明光
束の大きさは従来と同程度に維持して、従来の投影レン
ズを使えるようにしている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在、
特開平８−３０４７３９号公報のものよりも更に小さい
偏光変換部を有する照明装置や投影装置が望まれてい
る。

【０００９】本発明は、従来よりも偏光変換部を小さく
できる照明装置と、従来よりも偏光変換部を小さくでき
る、液晶プロジェクター等の投影装置の提供を目的とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の照明装置は、(1
-1) 光源からの光を収斂光に変換する集光光学系、前記
収斂光を受ける第１凸レンズアレイ、前記第１凸レンズ
アレイからの複数個の光束を互いに平行にするコリメー
ト光学系、そして前記コリメート光学系からの前記複数
の光束を個別に偏光光に変換する偏光変換素子アレイ、
とを有することを特徴としている。

【００１１】(1-2) 光源からの光を収斂光に変換する集
光光学系、前記収斂光を平行光に変換するコリメート光
学系、前記平行光を受ける第１凸レンズアレイ、そして
前記第１凸レンズアレイからの複数個の光束を個別に偏
光光に変換する偏光変換素子アレイ、とを有することを
特徴としている。

【００１２】特に、構成(1-1)及び(1-2)において(1-2-
1) 前記コリメートレンズ系と前記偏光変換素子アレイ
の間に、一つ一つの凸レンズが前記複数の光束の一つ一
つに対応する第２凸レンズアレイが設けられているこ
と。

【００１３】(1-2-2) 前記集光光学系は楕円ミラーを備
え、該楕円ミラーの焦点位置に前記光源が位置している
こと。

【００１４】(1-2-3) 前記集光光学系は放物ミラーを備
え、該放物ミラーの焦点位置に前記光源が位置してお
り、前記集光光学系は前記放物ミラーからの平行光束を
受ける凸レンズを有していること。

【００１５】(1-2-4) 前記コリメート光学系は凹レンズ
を備えること。

【００１６】(1-2-5) 前記偏光変換素子アレイからの前
記複数の偏光光を被照明面上で互いに重ね合わせる光学
系を有すること。等を特徴としている。

【００１７】本発明の投影装置は、(2-1) 構成(1-1) 又
は(1-2) のいずれか１項の照明装置により照明される液
晶パネルと、照明された液晶パネルからの画像光を投影
光学系により投影することを特徴としている。

【００１８】特に、(2-1-1) 前記偏光変換素子アレイの
各素子は、偏光分割器と光路折り曲げミラーと１／２波
長板とを有すること。

【００１９】(2-1-2) 前記偏光変換素子アレイからの前
記複数の偏光光を前記液晶パネル上で互いに重ね合わせ
る光学系を有すること等を特徴としている。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
概略図である。図中２３０は照明装置の一部分又は全
部、１はメタルハライドランプ等の放射光源である。２
は反射面が放物面から成るリフレクターである放物ミラ
ーであり、光源１からの光束を反射して平行光に変換
し、この平行光をレンズ３に入射させている。レンズ３
は正の屈折力を有している。

【００２１】４は第１凸レンズアレイであり、正の屈折
力を有するレンズ４ａを複数個有する板から成ってい
る。５は凹レンズであり、負の屈折力を有している。６
は第２凸レンズアレイであり、第１凸レンズアレイ４の
個々のレンズ４ａに対応した正の屈折力を有するレンズ
６ａを有する板から成っている。７は偏光変換素子アレ
イであり、図２に示す構成を有し、偏光変換素子毎に入
射する無偏光（ランダム偏光）の光を特定の方向に偏光
した直線偏光光として射出させている。各偏光変換素子
から射出する偏光光の偏光方向は、図２が示す通り、互
いに一致している。

【００２２】８は集光レンズであり、正の屈折力を有し
ている。９はコンデンサーレンズであり、照明光をパネ
ル１０を介して投射レンズ１１の入射瞳（開口絞り）に
集光している。１０は液晶パネルより成る画像表示素子
である。投射レンズ１１は正の屈折力を有し、画像表示
素子１０が形成した画像をスクリーン又は壁上に拡大投
影している。

【００２３】凹レンズ５は各偏光変換素子７において対
応する光束が素子７の受光部７ｉのみに入射するように
第１凸レンズアレイからの互いに非平行な複数の光束を
互いに平行な状態にし且つ光軸とも平行な状態にする。

【００２４】本実施形態において、光源１は点光源であ
ることが望ましいが、光源１が拡がりを有していても良
い。光源１に拡がりがある場合は、第１凸レンズアレイ
４からの光束にも拡がりが生じる為に、第１凸レンズア
レイ４による各光束のの集光位置の近傍に、該第１凸レ
ンズアレイ４の各レンズに対応した凸レンズ（フィール
ドレンズ）を配置した第２凸レンズアレイ６を設けてい
る。

【００２５】本実施形態においては第１凸レンズアレイ
４を収斂光の光路中に設けることにより、それによって
生成される２次光源の大きさを小さくしており、そのた
め偏光変換素子アレイ７の大きさも２次光源の大きさに
応じて小さくすることができるので、凹レンズ５，第２
凸レンズアレイ６，偏光変換素子アレイ７のそれぞの外
径を集光ミラーの外径よりも小さくし、これによって装
置全体の小型化を図っている。

【００２６】尚、ここで、凸レンズと記載しているもの
は、正の屈折力を有するレンズを指す。従って、本発明
においては、所謂凸面を有していない、正の屈折力を有
するフレネルレンズや正の屈折力を有する屈折率分布型
のレンズも使用できる。また、凹レンズと記載している
ものは、負の屈折力を有するレンズを指す。従って、本
発明においては、所謂凹面を有していない、負の屈折力
を有するフレネルレンズや負の屈折力を有する屈折率分
布型レンズも使用できる。

【００２７】次に、偏光変換素子アレイ７の構成につい
て図２を用いて説明する。偏光変換素子アレイ７は、第
２凸レンズアレイ６の個々のレンズ６ａに対応させて偏
光変換素子を並べたものであり、各素子は偏光分離面７
ａと、偏光分離面７ａで反射したＳ偏光光の光路を９０
°折り曲げる反射面７ｂと、偏光分離面７ａを透過した
Ｐ偏光光の光路又は反射したＳ偏光光の光路に設けられ
た２分の１波長板（λ／２板）７ｃを有している。図２
では偏光分離面７ａで反射したＳ偏光光の光路中にλ／
２板７ｃを設けている。

【００２８】次に本実施形態の光源１からの光路につい
て図３と図４を用いて説明する。図２と図３において、
光源１が放射した光は放物ミラー２により、画像表示素
子１０がある方向に反射され、平行光となり、凸レンズ
３を介して第１レンズアレイ４に入射して複数の光束に
分けられ、第２凸レンズアレイ６近傍の放物ミラー２の
外径よりも小さい範囲にこの複数の光束が複数の集光点
を形成する。凹レンズ５は第１凸レンズアレイ４からの
複数の光束を互いに平行にし、偏光変換素子アレイ７に
入射する各光束の向きを揃えた後で、第２凸レンズアレ
イ６に導光している。第２凸レンズアレイ６を透過した
各光束は偏光変換素子アレイ７の対応する偏光変換素子
に入射している。

【００２９】各偏光変換素子に入射した光束は、偏光分
離面７ａにより偏光方向が互いに直交しているＳ偏光と
Ｐ偏光の光に分離され（←→，・）、このうち偏光分離
面７ａで反射したＳ偏光光（←→）は、反射面７ｂで反
射し、２分の１波長板７ｃを透過し、１／２波長板によ
り偏光分離面７ａを透過したＰ偏光光と同じ偏光方向の
光（・）に変換される。従って偏光変換素子アレイ７よ
り互いに偏光方向が同じである複数の光束が射出する。
偏光変換素子アレイ７からの複数の光束は集光レンズ８
とコンデンサーレンズ９とにより画像表示素子１０上で
合成される。

【００３０】画像表示素子１０を透過した光束は、投射
レンズ１１に導かれ、レンズ１１によって画像表示素子
１０が形成した画像をスクリーンや壁などに形成してい
る。

【００３１】図４，図５は図３の一部分の拡大説明図で
ある。図４，図５は光源１からの光束に拡がりがある通
常の場合の光路を示している。光源１からの光束に拡が
りがあると放物ミラー２から射出される光の角度が均一
でなくなり、第１凸レンズアレイ４で集光される各光束
にも拡がりが生じ、結像点も拡がる。

【００３２】そこで本実施形態では第１凸レンズアレイ
４からの複数の光束の集光点近傍に設けた第２凸レンズ
アレイ６の各レンズ６０１の作用により、第１凸レンズ
アレイ４の各レンズからの光束に含まれている互いに進
行方向が異なる複数の光線の向きを揃え、この光束の拡
がりをおさえている。

【００３３】尚、本実施形態において凸レンズ３と第１
凸レンズアレイ４は図６のように一体構成としたレンズ
Ｌａ１としても良いし、図７のように第１凸レンズアレ
イ４の各レンズを中心方向に偏心させた構成のレンズＬ
ａ２だけでも良い。

【００３４】又、凹レンズ５と第２凸レンズアレイ６は
図８のように第２レンズアレイ６の各レンズを周辺方向
に偏心させた構成のレンズＬａ３だけでも良い。又、第
２凸レンズアレイ６は図９のように偏光変換素子アレイ
７と集光レンズ８との間に設けても良く、さらには図１
０のように第２凸レンズアレイ６の各レンズを中心方向
に偏心させた構成のレンズＬａ４だけでも良い。

【００３５】尚、本実施形態は図２２に示すように集光
レンズ８と画像表示素子１０の間に複数枚のダイクロミ
ラー等から成る色分解系１０１を設け、画像表示素子１
０と投射レンズ１１の間にダイクロプリズムなどから成
る色合成系１０９を設けることにより、画像表示素子１
０をＲＧＢ用に３枚用いた３板式の液晶プロジェクター
にもそのまま使うことができる。

【００３６】図１１は本発明の実施形態２の要部概略図
である。図中、２３０は照明装置の一部又は全部、図１
で示した要素と同一要素には同符番を付している。本実
施形態は図１の実施形態１に比べてレンズ３を省略し、
放物ミラー２の代わりに反射面が楕円面から成るリフレ
クター２である楕円ミラーによってその焦点位置におか
れた光源１からの光束を、収斂光束に変換して、該収斂
光束を第１凸レンズアレイ４に入射させている点が異な
っているだけであり、その他の構成は同じである。

【００３７】図１２は本発明の実施形態３の要部概略図
である。図中１はメタルハライドランプ等の放射光源で
ある。２は反射面が楕円面から成るリフレクターである
楕円ミラーであり、ミラー２でその焦点位置におかれた
光源１からの光束を反射集光して収斂光束に変換し、凹
レンズ５に入射させている。凹レンズ５は負の屈折力を
有している。

【００３８】４は第１凸レンズアレイであり、正の屈折
力を有する凸レンズ４ａを複数個並べた板から成ってい
る。６は第２凸レンズアレイであり、第１レンズアレイ
４の個々のレンズ４ａに対応した正の屈折力を有する複
数の凸レンズ６ａを並べた板から成っている。７１は偏
光変換素子アレイであり、図１４に示す構成より成り、
入射する無偏光（ランダム偏光）の光を特定の方向に偏
光した直線偏光光に変換して射出させている。８は集光
レンズであり、正の屈折力を有している。９はコンデン
サーレンズであり、照明光を液晶パネル１０を介して投
射レンズ１１の入射瞳（開口絞り）に集光している。１
０は液晶パネルより成る画像表示素子である。投射レン
ズ１１は正の屈折力を有し、画像表示素子１０が形成し
た投影画像をスクリーン又は壁上に拡大投影している。

【００３９】次に偏光変換素子アレイ７１の構成につい
て図１４を用いて説明する。偏光変換素子アレイ７１の
各偏光変換素子は第２凸レンズアレイ６の個々のレンズ
６ａに対応して設けられており、この素子は偏光分離面
７１ａと、偏光分離面７１ａで反射したＳ偏光光の光路
を折り曲げる反射面７１ｂと、偏光分離面７１ａを透過
したＰ偏光光の光路に設けた第１の２分の１波長板７１
ｃと、Ｓ偏光光の光路に設けられた第２の２分の１波長
板（λ／２板）７１ｄを有している。これによって射出
光束の偏光状態を揃えて射出している。

【００４０】次に本実施形態の光路について図１３，図
１４を用いて説明する。図１３，図１４において、光源
１が放射した光は楕円ミラー２により、特定の方向（画
像表示素子１０がある方向）に反射されて収斂光に変換
され、凹レンズ５に入射する。凹レンズ５は収斂光を平
行光に変換する。凹レンズ５からの平行光は第１凸レン
ズアレイ４に入射して、このアレイ４により複数の光束
に分けられ、この複数の光束が第２凸レンズアレイ６の
近倍の楕円ミラー２の外径よりも小さい範囲に複数の集
光点を形成しつつ、第２凸レンズアレイ６に入射してい
る。第２凸レンズアレイ６を透過した複数の光束は偏光
変換素子アレイ７１に入射している。偏光変換素子アレ
イ７１の各偏光変換素子に入射した光束は偏光分離面７
１ａにより偏光方向が互いに直交するＳ偏光とＰ偏光の
光に分離され（←→，・）、このうち偏光分離面７１ａ
で反射したＳ偏光光（←→）は、反射面７１ｂで反射
し、第２の２分の１位相板７１ｄを透過することによ
り、斜め方向に偏光した直線偏光光（／）に変換され射
出する。偏光分離面７１ａを透過したＰ偏光光（・）は
第１の２分の１波長板７１ｃを透過することとにより、
斜め方向（Ｓ偏光光と同じ方向）に偏向した直線偏光状
態（／）となって射出する。

【００４１】これにより、偏光変換素子アレイ７１より
互いに偏光方向が同じである複数の光束とが射出する。
偏光変換素子アレイ７１からの複数の光束は集光レンズ
８とコンデンサーレンズ９とにより画像表示素子１０上
で合成される。

【００４２】画像表示素子１０を透過した光束は投射レ
ンズ１１に導かれる画像表示素子１０が形成した画像を
投射レンズ１１によりスクリーン又は壁などに形成して
いる。

【００４３】本実施形態では凹レンズ５と第１凸レンズ
アレイ４を図１５の如く一体したレンズＬａ５より構成
しても良い。又図１６に示すように第１レンズアレイの
各レンズを中心方向に偏心させたレンズＬａ６より構成
しても良い。

【００４４】図１７は本発明の実施形態４の要部概略図
である。図中２３０は照明装置の一部又は全部、１はメ
タルハライドランプ等の放射光源である。２は反射面が
放物面から成るリフレクターである放物ミラーであり、
その焦点位置にある光源１からの光束を反射して平行光
に変換し、第１凸レンズアレイ８１に入射させている。
第１凸レンズアレイ８１は正の屈折力を有するレンズ８
１ａを複数個並べた板から成っている。

【００４５】５は凹レンズであり、負の屈折力を有して
いる。６は第２凸レンズアレイである。８２は偏光変換
素子アレイであり、図１８に示す構成より成り、入射す
る無偏光（ランダム偏光）の光を特定の方向に偏光した
直線偏光光に変換して射出している。８は集光レンズで
ある。９はコンデンサーレンズであり、照明光を投射レ
ンズ１１の入射瞳（開口絞り）に集光している。

【００４６】１０は液晶パネルより成る画像表示素子で
ある。投射レンズ１１は正の屈折力を有し、画像表示素
子１０１が形成した投影画像をスクリーン面上に拡大投
影している。

【００４７】次に偏光変換素子アレイ８２の構成につい
て図１８を用いて説明する。偏光変換素子アレイ８２
は、図１８に示すように山型形状を有する面と平面から
なる１つの板状の部材８２ｄと４つの棒状のプリズム８
２ｂと２つの２分の１位相板８２ｃを有し、各棒状プリ
ズム８２ｂの１つの面に偏光分離面８２ａを設け、偏光
分離面８２ａで分離されたＳ偏光光又はＰ偏光光の光路
に２分の１波長板８２ｃを設ける形で各部材を接合し
て、構成している。

【００４８】図１８では棒状プリズムと山型形状の板状
部材の間に１／２波長板８２ｃを挟んで接合し、１／２
波長板８２ｃがＳ偏光光を受ける構成にしている。この
ような構成にすると、偏光分離面８２ａは等間隔で形成
されないが、第１凸レンズアレイ８１の各レンズを図１
９に示すように、レンズ８１ａの光軸Ｏを各レンズ８１
ａの中心に対して偏心させて構成することで、図２０の
ように第１凸レンズアレイ８１の各レンズ８１ａによる
集光点を対応する偏光分離面８２ａに対応されることが
可能となる。

【００４９】図２０において、光源１が放射した光は放
物ミラー２により、画像表示素子１０がある方向に反射
されて平行光に変換され、第１凸レンズアレイ８１に入
射し、アレイ８１により複数の光束に分けられ、この複
数の光束が第２凸レンズアレイ６の近くのリフレクター
２の外径よりも小さい範囲に複数の集光点を形成する。
凹レンズ５は第１凸レンズアレイ５からの複数の光束を
互いに平行な光束に変換し、第２凸レンズアレイ６に導
光している。第２凸レンズアレイ６を透過した光束は偏
光変換素子アレイ８２に入射している。

【００５０】偏光変換素子アレイ８２の各偏光変換素子
に入射した光束は偏光分離面８２ａにより互いに偏光方
向が直交するＳ偏光とＰ偏光の光に分離され（←→，
・）、このうち偏光分離面８２ａで反射したＳ偏光光
（←→）は、反射面８２ｅで反射し、２分の１位相板８
２ｃを透過することにより、偏光分離面８２ａを透過し
たＰ偏光光光と同じ方向に偏光した直線偏光光（・）に
変換され、偏光変換素子８２より互いに偏光方向が同じ
である複数の直線偏光光として射出する。偏光変換素子
８２からの複数の光束は集光レンズ８とコンデンサーレ
ンズ９とにより画像表示素子１０上で合成される。

【００５１】画像表示素子１０を透過した光束は投射レ
ンズ１１に導かれる。画像表示素子１０に形成した画像
を投射レンズ１１によりスクリーン又は壁などに形成し
ている。

【００５２】図２１は本発明の実施形態５の要部概略図
である。本実施形態は図１７の実施形態４に比べて第２
凹レンズアレイ９１と偏光変換素子アレイ９２の形状が
異なっていること、コンデンサーレンズ９と画像表示素
子１０との間に偏光板９３を配置したことが異なってい
るだけで、その他の構成は同じである。ここで、偏光変
換素子アレイ９２は実施形態４のアレイ８２をアレイ方
向に関して丁度半分にしたものである。

【００５３】本実施形態における偏光変換素子アレイ９
２は第２凸レンズアレイ９１を構成する個々レンズ全て
に対応するのではなく、第２レンズアレイ９１の中央部
のレンズの列を通過する光束のみ偏光変換を行ってい
る。これは放物ミラー２からの平行光束の強度は中央部
に集中している為、平行光束の中心部だけを所定の直線
偏光光にする偏光変換を設け、偏光がランダム４な平行
光の大部分を直線偏光光に変換するようにしている。

【００５４】このとき第２凸レンズアレイ９１におい
て、偏光変換を行う中央部の光を受ける中央のレンズの
大きさａ２１を周辺部のレンズの大きさａ２２よりも大
きく設定することにより更に効率良く偏光変換をするこ
とができるようにしている。

【００５５】又このような構成では偏光変換しない光束
はそのまま無偏光状態で液晶パネル１０を照明するの
で、パネル近傍に偏光板９３を設けている。このような
構成にすれば偏光変換素子９２に用いる部品をたとえば
半分に減らすことができ、小型化が容易となる。

【００５６】以上説明した実施形態２〜４の照明装置も
図２３の液晶プロジェクターに適用できる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、各要素を
設定することにより、従来よりも偏光変換部を小さくで
きる照明装置と、従来よりも偏光変換部を小さくでき
る、液晶プロジェクター等の投影装置を達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態１の要部概略図

【図２】図１の一部分の説明図

【図３】本発明の実施形態１の光路説明図

【図４】図３の一部分の拡大説明図

【図５】図４の一部分の拡大説明図

【図６】図１の一部分の他の実施形態の説明図

【図７】図１の一部分の他の実施形態の説明図

【図８】図１の一部分の他の実施形態の説明図

【図９】図１１の一部分の他の実施形態の説明図

【図１０】図１の一部分の他の実施形態の説明図

【図１１】本発明の実施形態２の要部概略図

【図１２】本発明の実施形態３の要部概略図

【図１３】本発明の実施形態３の光路説明図

【図１４】図１３の一部分の説明図

【図１５】図１３の一部分の他の実施形態の説明図

【図１６】図１３の一部分の他の実施形態の説明図

【図１７】本発明の実施形態４の要部概略図

【図１８】図１７の一部分の説明図

【図１９】図１７の一部分の説明図

【図２０】本発明の実施形態４の光路説明図

【図２１】本発明の実施形態５の要部概略図

【図２２】本発明の照明装置２３０が適用される三板式
カラー液晶プロジェクターの概略図

【図２３】従来の照明装置の要部概略図

【符号の説明】

１ 光源ランプ ２ リフレクター（反射ミラー） ３ レンズ ４，２１，８１ 第１凸レンズアレイ ５ 凹レンズ ６ 第２凸レンズアレイ ７，２２，３１，４１，７１，８２ 偏光変換素子 ８ 集光レンズ ９ コンデンサーレンズ １０ 画像表示素子 １１ 投影レンズ １１ａ 入射瞳 ７ａ 偏光分離面 ７ｂ 反射ミラー ７ｃ λ／２板

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を収斂光に変換する集光光
   学系、 前記収斂光を受ける第１凸レンズアレイ、 前記第１凸レンズアレイからの複数個の光束を互いに平
   行にするコリメート光学系、そして前記コリメート光学
   系からの前記複数の光束を個別に偏光光に変換する偏光
   変換素子アレイ、とを有することを特徴とする照明装
   置。
2. 【請求項２】 光源からの光を収斂光に変換する集光光
   学系、 前記収斂光を平行光に変換するコリメート光学系、 前記平行光を受ける第１凸レンズアレイ、そして前記第
   １凸レンズアレイからの複数個の光束を個別に偏光光に
   変換する偏光変換素子アレイ、とを有することを特徴と
   する照明装置。
3. 【請求項３】 前記コリメート光学系と前記偏光変換素
   子アレイの間に、一つ一つの凸レンズが前記複数の光束
   の一つ一つに対応する第２凸レンズアレイが設けられて
   いることを特徴とする請求項１又は２の照明装置。
4. 【請求項４】 前記集光光学系は楕円ミラーを備え、該
   楕円ミラーの焦点位置に前記光源が位置していることを
   特徴とする請求項３の照明装置。
5. 【請求項５】 前記集光光学系は放物ミラーを備え、該
   放物ミラーの焦点位置に前記光源が位置しており、前記
   集光光学系は前記放物ミラーからの平行光束を受ける凸
   レンズを有していることを特徴とする請求項３の照明装
   置。
6. 【請求項６】 前記コリメート光学系は凹レンズを備え
   ることを特徴とする請求項３の照明装置。
7. 【請求項７】 前記偏光変換素子アレイからの前記複数
   の偏光光を被照明面上で互いに重ね合わせる光学系を有
   することを特徴とする請求項３の照明装置。
8. 【請求項８】 請求項１〜７の何れか１項の照明装置に
   より照明される液晶パネルと、照明された液晶パネルか
   らの画像光を投影光学系により投影することを特徴とす
   る投影装置。
9. 【請求項９】 前記偏光変換素子アレイの各素子は、偏
   光分割器と光路折り曲げミラーと１／２波長板とを有す
   ることを特徴とする請求項８の投影装置。
10. 【請求項１０】 前記偏光変換素子アレイからの前記複
    数の偏光光を前記液晶パネル上で互いに重ね合わせる光
    学系を有することを特徴とする請求項７の投影装置。