JPH116989A - 液晶プロジェクター用照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の液晶プロジェクター用照射装置では光
源からの光利用効率が２％程度と極めて非効率であり、
集光光学系および偏光変換光学系の改良によって光利用
効率を改善した液晶プロジェクタ用照射装置を提供す
る。 【解決手段】 白色光源からの光線を放物面反射鏡およ
び中央に開口を有する球面反射鏡に集光する集光光学系
と、４分の１波長板および偏光ビームスプリッターを有
する偏光変換光学系を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶プロジェクター
用照射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶プロジェクター用照射装置で
は、集光効率および偏光効率が極めて悪く最終的な光の
利用効率は２％程度である。その原因としては光源の大
きさに起因する集光特性の不備、さらに液晶ライトバル
ブは偏光板と検光子を用いるため、偏光変換損失および
吸収などがある。また、偏光変換光学系における光学素
子の波長依存性による偏光特性の不備などが挙げられ
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の液晶プロジェク
ター用照射装置では、光源からの光利用効率は２％程度
と極めて低い水準にある。通常用いられている光源はメ
タルハライドランプであるが、点光源でないため、完全
な平行光を得るのは不可能であるが集光特性の改善が必
要である。また、液晶ライトバルブに照射する際には直
線偏光であることが必要であるが、上記光源は自然光に
近い無偏光状態のため効率よく直線偏光に変換しなけれ
ばならない。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題の解決のため
に、第１発明は、第１の凹面反射鏡と第１凹面反射鏡の
ほぼ焦点位置に配設された白色光源と、焦点が第１の凹
面反射鏡の焦点とほぼ一致するように対向して配設した
出射開口を有する第２の凹面反射鏡と、第２の凹面反射
鏡の出射開口の後方に配設した４分の１波長板と、４分
の１波長板の後方に配設された偏光ビームスプリッター
とを有することを提案する。

【０００５】第２発明は、第１の凹面反射鏡と第１凹面
反射鏡のほぼ焦点位置に配設された白色光源と、焦点が
第１の凹面反射鏡の焦点とほぼ一致するように対向して
配設したコリメーターレンズと、コリメーターレンズの
後方に配設した４分の１波長板と、４分の１波長板の後
方に配設された偏光ビームスプリッターとを有すること
を提案する。。

【０００６】第３発明は、開口を有する楕円面反射鏡
と、楕円面反射鏡の開口側とは反対側の焦点にほぼ配設
される白色光源と、焦点が楕円面反射鏡の開口側とは反
対側に位置する焦点にほぼ一致するように対向配設され
た出射開口を有する開口球面反射鏡と、焦点が楕円面反
射鏡の開口側に位置する焦点にほぼ一致するように配設
されたコリメーターレンズと、コリメーターレンズに後
置された４分の１波長板と４分の１波長板に後置された
偏光ビームスプリッターとを有することを提案する。

【０００７】第４発明は、開口を有する楕円面反射鏡
と、開口を有する楕円面反射鏡の開口と反対側に位置す
る焦点にほぼ配設される白色光源と、焦点が楕円面反射
鏡の開口側に位置する焦点にほぼ一致するように配設さ
れたコリメーターレンズと、コリメーターレンズに後置
された４分の１波長板と、４分の１波長板に後置された
偏光ビームスプリッターとを有することを提案する。

【０００８】第５発明は、白色光源と、白色光源からの
光線を平行光線とする凹面反射鏡とを含む集光光学系
と、集光光学系からの光線を、赤色光、緑色光、青色光
に分離する第１および第２のダイクロイックミラーと、
分離された赤色光、緑色光、青色光のそれぞれに対する
４分の１波長板と偏光ビームスプリッターとから成る光
学素子と、それぞれの光学素子からの光線をダイクロイ
ックミラーを介して合成する手段とを有することを提案
する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を用い
て詳しく説明する。

【００１０】図１は本発明の実施の形態を示す光学系の
概略構成図である。メタルハライドランプ、ハロゲンラ
ンプあるいはキセノンランプである白色光源１から出射
した光線の一部は放物面反射鏡２により反射される。こ
の際、白色光源１は放物面反射鏡２のほぼ焦点位置に配
置されているため、反射された光線はほぼ平行光に変換
される。また、放物面反射鏡２により直接反射されない
一部の光線は中央部に円形開口あるいは矩形開口を有す
る開口球面反射鏡３により反射される。この際、白色光
源１は開口球面反射鏡３のほぼ焦点位置に配置されてい
るため、反射された光線は開口球面反射鏡３の焦点位置
を通過し、放物面反射鏡２により反射され、平行光に変
換される。

【００１１】上述の如く平行光に変換された光線は自然
光のため偏光方向は無秩序である。平行光に変換された
光線は４分の１波長板４に入射し、偏光面変調されプリ
ズム型偏光ビームスプリッター５に入射する。ここで、
偏光面変調された光線の内、Ｐ偏光成分はプリズム型偏
光ビームスプリッター５を透過するが、Ｓ偏光成分は反
射面６および７により反射され再び４分の１波長板４に
向かって進行し、４分の１波長板４を通過することによ
り円偏光に変換される。なぜなら、４分の１波長板４の
高速軸あるいは低速軸がプリズム型偏光ビームスプリッ
ター５の反射面６および７と入射光線がなす入射面に対
して４５度になっているためでる。円偏光に変換された
光線は、放物面反射鏡２により反射され白色光源１を通
過し、一部は再び放物面反射鏡２により反射され平行光
に変換され、さらに４分の１波長板４により円偏光から
Ｐ偏光に変換され、プリズム型偏光ビームスプリッター
５を透過する。

【００１２】また、円偏光に変換された光線のうち放物
面反射鏡２により反射され白色光源１を通過し、開口球
面反射鏡３により反射される光線が存在する。この光線
は再び白色光源１を通過し、さらに放物面反射鏡２によ
り反射され、平行光に変換される。平行光に変化された
円偏光の光線は４分の１波長板により円偏光からＰ偏光
に変換され、プリズム型偏光ビームスプリッター５を透
過する。この直線偏光に変換された略平行光線は図７に
示す従来よく知られている色分離光学系に導かれる。上
述の如く構成した光学系によって、液晶プロジェクター
用照射装置の集光効率および偏光変換効率が飛躍的に向
上する。

【００１３】図２は本発明の実施の形態を示す光学系の
概略構成図である。図２において、白色光源１、放物面
反射鏡２、開口球面反射鏡３のほぼ焦点位置に配置され
ているため、反射された光線は開口球面反射鏡３、そし
て４分の１波長板４の構成は図１の実施形態と同じであ
る。図２において、４分の１波長板４に入射した光線
は、偏光面変調されワイヤグリッド型偏光ビームスプリ
ッター２９に入射する。ここで、偏光面変調された光線
の内、Ｓ偏光成分はワイヤグリッド型偏光ビームスプリ
ッター２９を透過するが、Ｐ偏光成分は反射され再び４
分の１波長板４に向かって進行し、４分の１波長板４を
通過することにより円偏光に変換される。なぜなら、４
分の１波長板４の高速軸あるいは低速軸がワイヤグリッ
ド型偏光ビームスプリッター２９への入射光線がなす入
射面に対して４５度になっているためである。円偏光に
変換された光線は、放物面反射鏡２により反射され白色
光源１を通過し、一部は再び放物面反射鏡２により反射
され平行光に変換され、さらに４分の１波長板４により
円偏光からＳ偏光に変換され、ワイヤグリッド型偏光ビ
ームスプリッター２９を透過する。

【００１４】また、円偏光に変換された光線のうち放物
面反射鏡２により反射され白色光源１を通過し、開口球
面反射鏡３により反射される光線が存在する。この光線
は再び白色光源１を通過し、さらに放物面反射鏡２によ
り反射され、平行光に変換される。平行光に変化された
円偏光の光線は４分の１波長板により円偏光からＳ偏光
に変換され、ワイヤグリッド型偏光ビームスプリッター
２９を透過する。この直線偏光（Ｓ偏光）に変換された
略平行光線は図７に示す従来よく知られている色分離光
学系に導かれる。上述の如く構成した光学系によって、
液晶プロジェクター用照射装置の集光効率および偏光変
換効率が飛躍的に向上する。

【００１５】次に、図３を用いて第三の実施形態を説明
する。図１の実施形態との相違点は放物面反射鏡２を球
面反射鏡８ａとし、さらに、開口球面反射鏡３をコリメ
ーターレンズ９としたことである。白色光源１は球面反
射鏡８ａのほぼ焦点位置に配置され、さらにコリメータ
ーレンズ９のほぼ焦点位置に配置されている。従って、
白色光源１から出射した光線の大部分は球面反射鏡８ａ
およびコリメーターレンズ９により集光され、平行光に
変換される。平行光に変換された光線は４分の１波長板
４により偏光面変調され、プリズム型偏光ビームスプリ
ッター５に入射し、Ｐ偏光成分は透過するがＳ偏光成分
は反射面６および７により反射される。反射されたＳ偏
光成分は再び４分の１波長板を通過し、円偏光に変換さ
れる。

【００１６】さらに、コリメーターレンズ９により、白
色光源１の位置に集光し、再び発散光となり球面反射鏡
８ａで反射され、再び白色光源１の位置に集光し、さら
に発散光となりコリメーターレンズ９により平行光に変
換される。平行光に変換された円偏光の光線は４分の１
波長板４を透過することにより、Ｐ偏光に変換されるの
でプリズム型偏光ビームスプリッター５を透過すること
ができる。この直線偏光に変換された略平行光線は図７
に示す従来よく知られている色分離光学系に導かれる。
以上のように本発明を用いることにより効率よく直線偏
光を得ることができる。従ってこの光学系によって、液
晶プロジェクター用照射装置の集光効率および偏光変換
効率が飛躍的に向上する。

【００１７】図４は第四の実施形態を説明する。図３に
示す実施形態との相違点はプリズム型偏光ビームスプリ
ッター５がワイヤグリッド型偏光ビームスプリッター２
９に置き代わっていることである。図４でコリメーター
レンズ９により平行光に変換された光線は４分の１波長
板４、ワイヤグリッド型偏光ビームスプリッター５に入
射し、Ｓ偏光成分は透過するがＰ偏光成分は反射され
る。反射されたＰ偏光成分は再び４分の１波長板を通過
し、円偏光に変換される。

【００１８】さらに、コリメーターレンズ９により、白
色光源１の位置に集光し、再び発散光となり球面反射鏡
８ａで反射され、再び白色光源１の位置に集光し、さら
に発散光となりコリメーターレンズ９により平行光に変
換される。平行光に変換された円偏光の光線は４分の１
波長板４を透過することにより、Ｓ偏光に変換されるの
でワイヤグリッド型偏光ビームスプリッター５を透過す
ることができる。この直線偏光に変換された略平行光線
は図７に示す従来よく知られている色分離光学系に導か
れる。以上のように本発明を用いることにより効率よく
直線偏光を得ることができる。従ってこの光学系によっ
て、液晶プロジェクター用照射装置の集光効率および偏
光変換効率が飛躍的に向上する。

【００１９】次に、図５を用いて第五の実施形態を説明
する。図３の実施形態との相違点は球面反射鏡８ａを楕
円面反射鏡８ｂとし且つ開口球面反射鏡を付加し、白色
光源１は楕円面反射鏡８ｂに近い側の焦点位置にほぼ一
致する位置に配置され、さらにコリメーターレンズ９は
その焦点位置が楕円反射鏡８ｂのもう一方の焦点にほぼ
一致するように配置されている。従って、白色光源１か
ら出射した光線の大部分は楕円面反射鏡８ｂ、開口球面
反射鏡３およびコリメーターレンズ９により集光され、
平行光に変換される。平行光に変換された光線は４分の
１波長板４により偏光面変調され、プリズム型偏光ビー
ムスプリッター５に入射し、Ｐ偏光成分は透過するがＳ
偏光成分は反射面６および７により反射される。反射さ
れたＳ偏光成分は再び４分の１波長板を通過し、円偏光
に変換される。

【００２０】さらに、コリメーターレンズ９により、楕
円面反射鏡８ｂのコリメターレンズ３側の焦点位置に集
光し、再び発散光となり楕円面反射鏡８ｂで反射され、
再び白色光源１の位置に集光し、さらに発散して楕円面
反射鏡８ｂのコリメターレンズ３側の焦点位置に集光
し、さらに発散しコリメーターレンズ９により平行光に
変換される。平行光に変換された円偏光の光線は４分の
１波長板４を透過することにより、Ｐ偏光に変換される
のでプリズム型偏光ビームスプリッター５を透過するこ
とができる。この直線偏光に変換された略平行光線は図
７に示す従来よく知られている色分離光学系に導かれ
る。従って、本光学系によって液晶プロジェクター用照
射装置の集光効率および偏光変換効率が飛躍的に向上す
る。

【００２１】次に、図６を用いて第六の実施形態を説明
する。図５の実施形態との相違点は図５でのプリズム型
偏光ビームスプリッター５が図６ではワイヤグリッド型
偏光ビームスプリッター２９に置き代わっていることで
ある。図６で、コリメーターレンズ９により平行光に変
換された光線は４分の１波長板４により偏光面変調さ
れ、ワイヤグリッド型偏光ビームスプリッター２９に入
射し、Ｓ偏光成分は透過するがＰ偏光成分は反射され
る。反射されたＰ偏光成分は再び４分の１波長板を通過
し、円偏光に変換される。

【００２２】さらに、コリメーターレンズ９により、楕
円面反射鏡８ｂのコリメターレンズ３側の焦点位置に集
光し、再び発散光となり楕円面反射鏡８ｂで反射され、
再び白色光源１の位置に集光し、さらに発散して楕円面
反射鏡８ｂのコリメターレンズ３側の焦点位置に集光
し、さらに発散しコリメーターレンズ９により平行光に
変換される。平行光に変換された円偏光の光線は４分の
１波長板４を透過することにより、Ｓ偏光に変換される
のでワイヤグリッド型偏光ビームスプリッター２９を透
過することができる。この直線偏光（Ｓ偏光）に変換さ
れた略平行光線は図７に示す従来よく知られている色分
離光学系に導かれる。以上のように本発明を用いること
により、液晶プロジェクター用照射装置の集光効率およ
び偏光変換効率が飛躍的に向上する。

【００２３】図７は従来よく知られている色分離光学系
を示す。直線偏光に変換された略平行光線はダイクロイ
ックミラー１０により、赤色光は透過し、それ以外は反
射される。反射された光線はダイクロイックミラー１１
により青色光は透過し、緑色光は反射される。透過した
青色光はミラー１２により反射され、コンデンサーレン
ズ１９により液晶ライトバルブ２０に照射される。通過
した画像情報を有する青色光はダイクロイックミラー２
１を透過し、投射レンズ２２に入射する。また、ダイク
ロイックミラー１０を透過した赤色光はミラー１３によ
り反射され、コンデンサレンズ１４により液晶ライトバ
ルブ１５に照射される。透過した赤色光はダイクロイッ
クミラー１６を透過し、さらにダイクロイックミラー２
１により反射され投射レンズ２２に入射する。また、ダ
イクロイックミラー１１により反射された緑色光はコン
デンサーレンズ１７により液晶ライトバルブ１８に照射
される。透過した緑色光はダイクロイックミラー１６に
より反射され、さらにダイクロイックミラー２１により
反射され、投射レンズ２２へ入射する。

【００２４】液晶ライトバルブ１５、１８および２０の
各画素は画像データによってＯＮ、ＯＦＦされ、光線の
透過量が制御される。投射レンズ２２に入射した赤色、
青色および緑色の画像情報は重ね合わされて最終的な画
像としてスクリーンに投影される。図７に示した色分離
光学系に用いられている全ての液晶ライトバルブは、光
線の入射側に偏光変換用の偏光板はなく、液晶の配向方
向と入射光線の偏光方向は一致しているため、投射効率
を改善できる。

【００２５】次に、第七の実施形態について説明する。
図８は集光光学系により集光された後の光線を赤色、青
色および緑色に分離し、直線偏光化する光学系の概略構
成図である。本発明の特徴は赤色、青色および緑色のそ
れぞれの中心波長に最適化した４分の１波長板とプリズ
ム型偏光ビームスプリッターの組み合わせを用い、それ
ぞれの色に対して独立に直線偏光化機能を持つように構
成してある。すなわち、４分の１波長板２７とプリズム
型偏光ビームスプリッター２８は赤色の中心波長に最適
化されており、プリズム型偏光ビームスプリッター２８
により反射されたＳ偏光成分の赤色光線は図１、図３あ
るいは図５で説明した偏光変換光学系を除いた集光光学
系に戻り、再び４分の１波長板２７とプリズム型偏光ビ
ームスプリッター２８からなる偏光変換光学系に入射
し、効率よく赤色光線はＰ偏光に変換される。同様に、
４分の１波長板２３とプリズム型偏光ビームスプリッタ
ー２４は緑色の中心波長に最適化されており、効率よく
緑色光線はＰ偏光に変換される。さらに、４分の１波長
板２５とプリズム型偏光ビームスプリッター２６は青色
の中心波長に最適化されており、効率よく青色光線はＰ
偏光に変換される。

【００２６】上述の如く、赤色、緑色および青色が独立
にＰ偏光変換されるため、各原色において極めて高品質
の直線偏光を得ることができる。このように、直線偏光
化した光線は投射レンズ２２に入射する。液晶ライトバ
ルブ１５、１８および２０の各画素は画像データによっ
てＯＮ、ＯＦＦされ、光線の透過量が制御され、赤色、
青色および緑色の画像情報が重ね合わされて最終的な画
像としてスクリーンに投影される。図８に示した色分離
光学系に用いられている全ての液晶ライトバルブは、光
線の入射側に偏光変換用の偏光板はなく、液晶の配向方
向と入射光線の偏光方向を一致させることにより、投射
効率を飛躍的に改善できる。

【００２７】本発明の第七の実施形態で示したダイクロ
イックミラー１０、１１、１６および２１、さらにミラ
ー１２および１３の反射率および透過率の偏光依存性は
小さいことが望ましい。

【００２８】次に、図９に示す第八の実施形態について
説明する。図９において、図８の実施形態との相違点は
図８でのプリズム型偏光ビームスプリッター２４、２
６、２８が図９ではワイヤグリッド型偏光ビームスプリ
ッター２９に置き代わっていることである。図９は集光
光学系により集光された後の光線を赤色、青色および緑
色に分離し、直線偏光化する光学系の概略構成図であ
る。本発明の特徴は赤色、青色および緑色のそれぞれの
中心波長に最適化した４分の１波長板４とワイヤグリッ
ド型偏光ビームスプリッター２９の組み合わせを用い、
それぞれの色に対して独立に直線偏光化機能を持つよう
に構成してある。

【００２９】すなわち、４分の１波長板４とワイヤグリ
ッド型偏光ビームスプリッター２９は赤色の中心波長に
最適化されており、ワイヤグリッド型偏光ビームスプリ
ッター２９により反射されたＰ偏光成分の赤色光線は図
２、図４あるいは図６で説明した偏光変換光学系を除い
た集光光学系に戻り、再び４分の１波長板４とワイヤグ
リッド型偏光ビームスプリッター２９からなる偏光変換
光学系に入射し、効率よく赤色光線はＳ偏光に変換され
る。同様に、他の４分の１波長板４とワイヤグリッド型
偏光ビームスプリッター２９も緑色、青色の中心波長に
最適化されており、効率よく緑色光線はＳ偏光に変換さ
れる。上述の如く、赤色、緑色および青色が独立にＳ偏
光変換されるため、各原色において極めて高品質の直線
偏光を得ることができる。従ってこの光学系によって、
液晶プロジェクター用照射装置の集光効率および偏光変
換効率が飛躍的に向上する。

【００３０】図１０は、第九の発明の実施の形態を示す
光学系の概略構成図である。メタルハライドランプ、ハ
ロゲンランプあるいはキセノンランプである白色光源１
から出射した光線の一部は開口楕円面反射鏡８ｃにより
反射される。この際、白色光源１は開口楕円面反射鏡８
ｃのほぼ第一焦点位置に配置されており、反射された光
線は楕円面反射鏡８ｃのほぼ第二焦点位置に集光する。
コリメータレンズ９の焦点位置を楕円面反射鏡８ｃのほ
ぼ第二焦点位置に合せておくと、第二焦点位置に集光し
た光線はコリメータレンズ９でほぼ平行光に変換され
る。その平行光の振る舞いは、図１、図３に示す実施例
で説明した内容と同じで、この直線偏光に変換された略
平行光線は図７に示す従来よく知られている色分離光学
系に導かれる。従って本光学系によって、液晶プロジェ
クター用照射装置の集光効率および偏光変換効率が飛躍
的に向上する。

【００３１】図１１は、第十の発明の実施の形態を示す
光学系の概略構成図である。図１１において、図１０の
実施形態との相違点は図１０でのプリズム型偏光ビーム
スプリッター５が図１１ではワイヤグリッド型偏光ビー
ムスプリッター２９に置き代わっていることと、ワイヤ
グリッド型偏光ビームスプリッター２９を出た光束がＳ
偏光になっていることである。このワイヤグリッドに垂
直な方向に振動するＳ偏光から成る直線偏光に変換され
た略平行光線は図７に示す従来よく知られている色分離
光学系に導かれる。従ってこの光学系によって、液晶プ
ロジェクター用照射装置の集光効率および偏光変換効率
が飛躍的に向上する。

【００３２】次に、図１２、１３、１４、１５、１６を
用いて、図２、４、６、９、１１に示す本発明実施例の
照明光学系で用いられている、ワイヤグリッド型偏光ビ
ームスプリッター２９の作成方法の一例を述べる。

【００３３】図１２は、ワイヤグリッド型偏光ビームス
プリッターの構成原理図を示す。ワイヤグリッド偏光ス
プリッター３７は、多数の平行導体線３６が配列されて
構成されており、これら平行導体線３６のピッチ（周
期）ｄは、このワイヤグリッド偏光スプリッター３７に
入射される光の波長よりも短くなされている。そして、
このワイヤグリッド偏光スプリッター３７においては、
偏光方向が上記各平行導体線の方向に一致したＰ偏光
は、このワイヤグリッド偏光スプリッター３７を透過す
ることなく、反射される。また、このワイヤグリッド偏
光スプリッター３７においては、偏光方向が上記各平行
導体線３６の方向に対して垂直であるＳ偏光は、このワ
イヤグリッド偏光スプリッター３７により反射されるこ
となく、透過する。このワイヤグリッド偏光スプリッタ
ーにおいては、上記各平行導体線３６の幅をａとし、ピ
ッチ（周期）をｄとしたとき、（ａ／ｄ）≒０．６であ
ることが望ましく、また、光線の波長をλとしたとき、
（λ／ｄ）≧５であることが望ましい。さらに、ワイヤ
グリッドが被着された透明ガラス板の屈折率は、１に近
いことが望ましい。

【００３４】上記ワイヤグリッド偏光スプリッター３７
を作成するには、まず、図１３に示すように、両面に反
射防止膜３３，３５が設けられたガラス基板３４の片面
上に、Ｎｉ−Ｃｒ（ニッケルクローム）層３２（厚さ５
ｎｍ）及びＡｕ（金）層３１（厚さ１００ｎｍ）を真空
蒸着により形成し、さらに、フォトレジスト層３０（厚
さ３００ｎｍ）をスピンコート法により形成する。上記
Ｎｉ−Ｃｒ層３２は、上記反射防止膜３３と上記Ａｕ層
３１との付着力を強めるためのアンダーコーティングで
ある。

【００３５】次に、図１４に示すように、Ｈｅ−Ｃｄレ
ーザ（発光波長：λ＝４４１．６ｎｍ）の２光束干渉
で、ホログラフイック露光を行い、現像する。この状態
で、レジストパターンの断面形状は、正弦半波状とな
る。ここで、露光及び現像条件を制御することにより、
上記Ａｕ層３１の一部を露出させ、上述の（ａ／ｄ）を
０．６に近づける。

【００３６】そして、図１５に示すように、垂直方向か
らＡｒ（アルゴン）イオンビームエッチングを行う。こ
のＡｒイオンビームエッチングでは、上記Ａｕ層３１の
方がフォトレジストよりも早く削れるので、露出してい
たＡｕ部分のみが上記Ｎｉ−Ｃｒ層３２を含めて除去さ
れ、フォトレジスト部が残存することで、グリッドパタ
ーンが形成される。

【００３７】次に、図１６に示すように、図示していな
いがプラズマ照射により、残存しているフォトレジスト
を灰化除去することにより、上記各平行導体線（Ａｕ
線）３６が配列された上記ワイヤグリッド偏光スプリッ
ター３７が作成される。

【００３８】

【発明の効果】本発明の液晶プロジェクター用照射装置
を用いることにより、直線偏光化のために使用されてい
た偏光板の替わりに、４分の１波長板と偏光ビームスプ
リッターを組み合わせることにより極めて効率のよい直
線偏光化が可能になる。また、放物面反射鏡、楕円面反
射鏡、球面反射鏡、コリメーターレンズ等の組み合わせ
による集光光学系と上記４分の１波長板と偏光ビームス
プリッターの組み合わせによる偏光変換光学系の相乗効
果は特に大きい。また、上記偏光変換光学系を赤色、緑
色および青色のそれぞれに対して独立に設けることによ
って、液晶プロジェクター用照射装置の偏光変換効率を
飛躍的に改善できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の液晶プロジェクター用照射装置の概略
光学系構成図である。

【図２】本発明の液晶プロジェクター用照射装置の概略
光学系構成図である。

【図３】本発明の液晶プロジェクター用照射装置の概略
光学系構成図である。

【図４】本発明の液晶プロジェクター用照射装置の概略
光学系構成図である。

【図５】本発明の液晶プロジェクター用照射装置の概略
光学系構成図である。

【図６】本発明の液晶プロジェクター用照射装置の概略
光学系構成図である。

【図７】従来の色分離光学系の概略構成図である。

【図８】本発明の偏光変換光学系と色分離光学系の概略
構成図である。

【図９】本発明の液晶プロジェクター用照射装置の概略
光学系構成図である。

【図１０】本発明の液晶プロジェクター用照射装置の概
略光学系構成図である。

【図１１】本発明の液晶プロジェクター用照射装置の概
略光学系構成図である。

【図１２】本発明に用いられるワイヤグリッド型偏光ビ
ームスプリッターの構成原理図である。

【図１３】本発明に用いられるワイヤグリッド型偏光ビ
ームスプリッター作成工程の図である。

【図１４】本発明に用いられるワイヤグリッド型偏光ビ
ームスプリッター作成工程の図である。

【図１５】本発明に用いられるワイヤグリッド型偏光ビ
ームスプリッター作成工程の図である。

【図１６】本発明に用いられるワイヤグリッド型偏光ビ
ームスプリッター作成工程の図である。

【符号の説明】

１ 白色光源 ２ 放物面反射鏡 ３ 開口球面反射鏡 ４ ４分の１波長板 ５ プリズム型偏光ビームスプリッター ６ 反射面 ７ 反射面 ８ａ 球面反射鏡 ８ｂ 楕円面反射鏡 ９ コリメーターレンズ １０ ダイクロイックミラー １１ ダイクロイックミラー １２ ミラー １３ ミラー １４ コンデンサーレンズ １５ 液晶ライトバルブ １６ ダイクロイックミラー １７ コンデンサーレンズ １８ 液晶ライトバルブ １９ コンデンサーレンズ ２０ 液晶ライトバルブ ２１ ダイクロイックミラー ２２ 投射レンズ ２３ ４分の１波長板 ２４ プリズム型偏光ビームスプリッター ２５ ４分の１波長板 ２６ プリズム型偏光ビームスプリッター ２７ ４分の１波長板 ２８ プリズム型偏光ビームスプリッター ２９ ワイヤグリッド型偏光ビームスプリッター ３０ レジスト ３１ Ａｕ膜 ３２ Ｎｉ−Ｃｒ膜 ３３ 反射防止膜 ３４ 基盤 ３５ 反射防止膜 ３６ 導体線 ３７ ワイヤグリッド偏光スプリッター

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の凹面反射鏡と該第１凹面反射鏡の
   ほぼ焦点位置に配設された白色光源と、 焦点が第１の凹面反射鏡の焦点とほぼ一致するように対
   向して配設した出射開口を有する第２の凹面反射鏡と、 第２の凹面反射鏡の出射開口の後方に配設した４分の１
   波長板と、 該４分の１波長板の後方に配設された偏光ビームスプリ
   ッターとを有することを特徴とする液晶プロジェクター
   用照射装置。
2. 【請求項２】 前記第１の凹面反射鏡が放物面反射鏡
   で、第２の凹面反射鏡が球面反射鏡であることを特徴と
   する請求項１記載の液晶プロジェクター用照射装置。
3. 【請求項３】 第１の凹面反射鏡と該第１凹面反射鏡の
   ほぼ焦点位置に配設された白色光源と、 焦点が第１の凹面反射鏡の焦点とほぼ一致するように対
   向して配設したコリメーターレンズと、 該コリメーターレンズの後方に配設した４分の１波長板
   と、 該４分の１波長板の後方に配設された偏光ビームスプリ
   ッターとを有することを特徴とする液晶プロジェクター
   用照射装置。
4. 【請求項４】 開口を有する楕円面反射鏡と、 該楕円面反射鏡の開口側とは反対側の焦点にほぼ配設さ
   れる白色光源と、 焦点が前記楕円面反射鏡の開口側とは反対側に位置する
   焦点にほぼ一致するように対向配設された出射開口を有
   する開口球面反射鏡と、 焦点が前記楕円面反射鏡の開口側に位置する焦点にほぼ
   一致するように配設されたコリメーターレンズと、 該コリメーターレンズに後置された４分の１波長板と４
   分の１波長板に後置された偏光ビームスプリッターとを
   有することを特徴とする液晶プロジェクター用照射装
   置。
5. 【請求項５】 開口を有する楕円面反射鏡と、 該開口を有する楕円面反射鏡の開口と反対側に位置する
   焦点にほぼ配設される白色光源と、 焦点が前記楕円面反射鏡の開口側に位置する焦点にほぼ
   一致するように配設されたコリメーターレンズと、 該コリメーターレンズに後置された４分の１波長板と、 該４分の１波長板に後置された偏光ビームスプリッター
   とを有することを特徴とする液晶プロジェクター用照射
   装置。
6. 【請求項６】 白色光源と、該白色光源からの光線を平
   行光線とする凹面反射鏡とを含む集光光学系と、 該集光光学系からの光線を、赤色光、緑色光、青色光に
   分離する第１および第２のダイクロイックミラーと、 分離された赤色光、緑色光、青色光のそれぞれに対する
   ４分の１波長板と偏光ビームスプリッターとから成る光
   学素子と、 該それぞれの光学素子からの光線をダイクロイックミラ
   ーを介して合成する手段とを有することを特徴とする液
   晶プロジェクター用照射装置。
7. 【請求項７】 偏光ビームスプリッターがプリズム型偏
   光ビームスプリッターであることを特徴とする請求項１
   から６までのいずれか１項記載の液晶プロジェクター用
   照射装置。
8. 【請求項８】 偏光ビームスプリッターがワイヤグリッ
   ド型偏光ビームスプリッターであることを特徴とする請
   求項１から６までのいずれか１項記載の液晶プロジェク
   ター用照射装置。