JPH10274750A - Illumination device for projection device and projection device - Google Patents

Illumination device for projection device and projection device

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Publication number
JPH10274750A
JPH10274750A JP9094696A JP9469697A JPH10274750A JP H10274750 A JPH10274750 A JP H10274750A JP 9094696 A JP9094696 A JP 9094696A JP 9469697 A JP9469697 A JP 9469697A JP H10274750 A JPH10274750 A JP H10274750A
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JP
Japan
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light
polarized
lens
mirror layer
reflected
Prior art date
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Pending
Application number
JP9094696A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Sekine
淳 関根
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP9094696A priority Critical patent/JPH10274750A/en
Publication of JPH10274750A publication Critical patent/JPH10274750A/en
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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)
  • Polarising Elements (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の光源のままで、ライトバルブへの照明
光を明るくできる照明装置及びこの照明装置を用いた投
射装置を提供する。 【解決手段】 フライアイインテグレータ4の第2レン
ズ板3近傍には、部分的に反射ミラー層を有する部分反
射ミラー部材5が配置されると共に、1/4波長板5c
が配置され、第2レンズ板3からの射出光は、部分反射
ミラー部材5のミラー層非形成部分を透過して射出さ
れ、偏光装置6に入射されて偏光分離され、偏光装置6
を透過する第1偏光と、偏光装置6によって反射されて
光源方向に反射される第2偏光に分離し、前記第1偏光
で、ライトバルブ17B…を照射し、第2偏光を1/4
波長板5cを経て、反射ミラー層に入射、反射ミラー層
にて反射させて、1/4波長板5cを再度通過させるこ
とにより、第1偏光に変換し、偏光装置6を透過させて
ライトバルブ17B…を照射させる。
(57) [Problem] To provide an illumination device capable of brightening illumination light to a light valve without changing a conventional light source, and a projection device using the illumination device. SOLUTION: In the vicinity of a second lens plate 3 of a fly-eye integrator 4, a partially reflecting mirror member 5 partially having a reflecting mirror layer is arranged, and a quarter-wave plate 5c.
Are arranged, and the light emitted from the second lens plate 3 is transmitted through the portion of the partial reflection mirror member 5 where the mirror layer is not formed, is emitted, is incident on the polarization device 6, is polarized and separated, and is polarized.
, And the second polarized light reflected by the polarizing device 6 and reflected in the direction of the light source. The first polarized light irradiates the light valve 17B.
After passing through the wave plate 5c, the light enters the reflection mirror layer, is reflected by the reflection mirror layer, and passes through the quarter-wave plate 5c again, thereby being converted into the first polarized light, transmitted through the polarizing device 6, and transmitted through the light valve. 17B ... are irradiated.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光源光を赤色光
(以下「R光」という)、青色光(以下「B光」とい
う)ならびに緑色光(以下「G光」という)の三原色光
に色分解し、当該色光用にそれぞれ配置された液晶ライ
トバルブに入射させる照明装置、及び、この入射光を液
晶ライトバルブにて変調し、当該変調光を色合成して投
射光学系にてカラー投射像として投射する投射装置に関
し、特にライトバルブへの照明効率の良好な照明光学系
の改良に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to light of three primary colors including red light (hereinafter referred to as "R light"), blue light (hereinafter referred to as "B light") and green light (hereinafter referred to as "G light"). A lighting device that separates the colors and makes them incident on liquid crystal light valves respectively arranged for the color light, and modulates the incident light with a liquid crystal light valve, synthesizes the modulated light into colors, and performs color projection with a projection optical system. The present invention relates to a projection device for projecting an image, and more particularly to an improvement in an illumination optical system having good illumination efficiency for a light valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、光源から射出される光源光を
R光、G光ならびにB光の3原色に色分離し、各色光ご
とに反射型ライトバルブを配置し、当該ライトバルブに
入射した各色光を各色ごとの光又は電気信号によって変
調して射出し、当該射出光を色合成光学系にて合成して
投射レンズにてカラー投射像を投射する投射装置とし
て、例えば、図15に示すような装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, light of a light source emitted from a light source is separated into three primary colors of R light, G light and B light, and a reflection type light valve is arranged for each color light, and the light enters the light valve. As a projection device that modulates each color light with light or an electric signal for each color and emits the light, combines the emitted light with a color combining optical system, and projects a color projection image with a projection lens, for example, as shown in FIG. Such devices are known.

【0003】図中符号201は光源で、この光源201
はランプならびに楕円鏡等の凹面鏡から構成され、この
光源201から射出された光源光は、光軸上に配置され
たR光反射ダイクロイックミラー202によって、入射
光軸と直角の方向に反射されるR光と、入射光軸と同じ
方向に進行するG、B混合光とに色分離される。さら
に、当該混合光は光軸上に配置されたG光反射ダイクロ
イックミラー203によって、光軸と直角な方向、すな
わち前記のR光と平行な方向に進行するG光と、入射光
軸と同じ方向に進行するB光とに色分離される。
In the figure, reference numeral 201 denotes a light source.
Is composed of a lamp and a concave mirror such as an elliptical mirror. Light emitted from the light source 201 is reflected by an R light reflecting dichroic mirror 202 disposed on the optical axis in a direction perpendicular to the incident optical axis. The light is color-separated into G light and B mixed light traveling in the same direction as the incident optical axis. Further, the mixed light is directed by a G light reflecting dichroic mirror 203 arranged on the optical axis to a direction perpendicular to the optical axis, that is, a G light traveling in a direction parallel to the R light, and a G light traveling in the same direction as the incident optical axis. And the B light that travels to the right.

【0004】このように各ダイクロイックミラー20
2,203によって三色分離されたR光,G光,B光
は、それぞれの光毎に配置された偏光ビームスプリッタ
(PBS)204R,204G,204Bに入射され、
各偏光ビームスプリッタ204R,204G,204B
の偏光分離部によって、それぞれに入射する光軸の方向
に透過する各色のP偏光と、偏光分離部によって反射さ
れて入射光軸と垂直な方向に反射されるS偏光とに偏光
分離作用を受ける。
As described above, each dichroic mirror 20
The R light, G light, and B light separated into three colors by 2, 203 are incident on polarization beam splitters (PBS) 204R, 204G, 204B arranged for each light.
Each polarization beam splitter 204R, 204G, 204B
Of the respective colors, the P-polarized light of each color transmitted in the direction of the optical axis incident thereon and the S-polarized light reflected by the polarization splitter and reflected in a direction perpendicular to the incident optical axis. .

【0005】そして、各色用の偏光ビームスプリッタ2
04R,204G,204Bに入射した光のうちの反射
したS偏光のみを、当該偏光ビームスプリッタ204
R,204G,204Bの射出面近傍に配置した反射型
ライトバルブ205R,205G,205Bに入射させ
る。各色のP偏光は不要光として廃棄される。
[0005] Then, a polarization beam splitter 2 for each color.
04R, 204G, and 204B, only the reflected S-polarized light out of the light incident on the polarization beam splitter 204.
R, 204G, and 204B are incident on reflective light valves 205R, 205G, and 205B disposed near the exit surfaces. The P-polarized light of each color is discarded as unnecessary light.

【0006】次いで、各反射型ライトバルブ205R,
205G,205Bに入射された光(S偏光)は、これ
らライトバルブ205R,205G,205Bが光書き
込み式のものであれば各色光毎の書き込み光信号によっ
て、又、電気書き込み式のものであれば各色光毎の電気
信号によって、変調作用を受け、変調光はP偏光とし
て、そうでない光は入射したS偏光のままで、両偏光の
混合光として射出され、前記各偏光ビームスプリッタ2
04R,204G,204Bに再度入射され、変調光の
みが偏光ビームスプリッタ204R,204G,204
Bの偏光分離部を透過して進行して投射光とされる。非
変調光は偏光分離部によって反射されて、光源に向かっ
て逆行し廃棄される。
Next, each reflection type light valve 205R,
The light (S-polarized light) incident on 205G and 205B is generated by a write light signal for each color light if these light valves 205R, 205G and 205B are of the optical writing type, or if they are of the electric writing type. The modulated light is subjected to a modulation action by an electric signal of each color light, and the modulated light is emitted as P-polarized light, and the other light is emitted as mixed light of both polarized lights while the incident S-polarized light remains.
04R, 204G, and 204B again, and only the modulated light is polarized beam splitters 204R, 204G, and 204B.
The light passes through the polarized light separating portion B and travels to be projected light. The unmodulated light is reflected by the polarization separation unit, travels backward toward the light source, and is discarded.

【0007】ここでは、偏光ビームスプリッタ204B
を透過射出したB光変調光は、G光反射ダイクロイック
ミラー206を透過して入射方向と同じ方向に進行し、
G光反射・B光反射・R光透過ダイクロイックミラー2
07にて直角に反射される。
Here, the polarization beam splitter 204B
Is transmitted through the G light reflecting dichroic mirror 206 and travels in the same direction as the incident direction.
G light reflection / B light reflection / R light transmission dichroic mirror 2
At 07 it is reflected at right angles.

【0008】また、偏光ビームスプリッタ204Gを透
過出射したG光変調光は、G光反射ダイクロイックミラ
ー206によって反射されて前記B光と同じ方向に進行
し、G光反射・B光反射・R光透過ダイクロイックミラ
ー207によって反射される。
The G light modulated light transmitted through the polarization beam splitter 204G is reflected by the G light reflecting dichroic mirror 206, travels in the same direction as the B light, and reflects G light, B light reflected, and R light transmitted. The light is reflected by the dichroic mirror 207.

【0009】さらに、偏光ビームスプリッタ204Rを
透過射出したR光変調光は、前記ダイクロイックミラー
207を透過して前記B光,G光変調光と合成されて進
行し、投射レンズ208によってカラー像として投射さ
れる。
Further, the R light modulated light transmitted through the polarization beam splitter 204R passes through the dichroic mirror 207, is combined with the B light and G light modulated light, travels, and is projected as a color image by the projection lens 208. Is done.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うな従来のものにあっては、三色に分解されたR光,G
光,B光はそれぞれ各色毎に配置された偏光ビームスプ
リッタ204R,204G,204Bに入射されて、当
該偏光ビームスプリッタ204R,204G,204B
を透過するP偏光を廃棄してしまうために、各ライトバ
ルブ205R,205G,205Bは、S偏光のみの光
量でしか照明できず、そのために投射されるカラー像の
明るさが充分であるとは言えなかった。特に、大画面に
て投射する装置の場合には、大きな問題となっていた。
However, in such a conventional device, R light and G light separated into three colors are used.
The light and the B light are respectively incident on the polarization beam splitters 204R, 204G, and 204B arranged for each color, and the polarization beam splitters 204R, 204G, and 204B.
The light valves 205R, 205G, and 205B can illuminate only with the amount of S-polarized light because the P-polarized light transmitted through the light is discarded. Therefore, it is considered that the brightness of the projected color image is sufficient. I could not say it. In particular, in the case of a device that projects on a large screen, there has been a big problem.

【0011】投射像を明るくするためには、まず、光源
201の出力を上げてやればよいが、そうすることは必
要電力量の増加、ならびに光源部の発熱に伴う冷却の問
題、さらに光量が増加するに従って増加する前記廃棄光
の処理等の問題点が新たに発生する。
In order to make the projected image brighter, the output of the light source 201 may be increased first. However, doing so increases the required amount of power, the problem of cooling due to the heat generated by the light source unit, and the light amount. A new problem, such as the disposal of the waste light, increases with the increase.

【0012】そこで、本発明者らは、従来の光源のまま
で、ライトバルブへの照明光を明るくする方法を研究
し、本発明をなすに至った。
Therefore, the present inventors have studied a method of brightening illumination light to a light valve while using a conventional light source, and have accomplished the present invention.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、請求項1に記載された発明は、ランダム偏光光を射
出する光源と、複数のレンズを平面状に有する第1レン
ズ板および複数のレンズを平面状に有する第2レンズ板
から構成されるフライアイインテグレータとを有し、前
記光源からの射出光を前記第1レンズ板の各レンズの開
口によって決定される光束に分解し、各光束を前記第2
レンズ板の各レンズ上に集光し、当該第2レンズ板から
の射出光をライトバルブに重畳させて照明する投射装置
用照明装置において、前記第2レンズ板近傍、又は、該
第2レンズ板上に、部分的に反射ミラー層を設けると共
に、該反射ミラー層に近接して1/4波長板を配設し、
さらに、前記光源から出射された光を互いに直角な方向
の振動を有する第1,第2偏光に偏光分離し、互いに異
なる方向に出射する偏光装置を配置し、前記光源からの
出射光は、前記反射ミラー層が形成されていないミラー
層非形成部分を透過して出射され、前記偏光装置に入射
されて偏光分離され、当該偏光装置を透過する第1偏光
と、当該偏光装置によって反射されて前記光源方向に反
射される第2偏光に分離し、前記第1偏光で、前記ライ
トバルブを照射し、前記第2偏光を前記1/4波長板を
経て、前記反射ミラー層に入射、当該反射ミラー層にて
反射させて、前記1/4波長板を再度通過させることに
より、第1偏光に変換し、前記偏光装置を透過させて前
記ライトバルブを照射させる投射装置用照明装置とした
ことを特徴とする。
In order to solve this problem, the invention described in claim 1 comprises a light source for emitting randomly polarized light, a first lens plate having a plurality of lenses in a plane, and a plurality of lenses. A fly-eye integrator comprising a second lens plate having a lens in a planar shape, and decomposing the light emitted from the light source into a light beam determined by the aperture of each lens of the first lens plate; The second
In a lighting device for a projection device that collects light on each lens of a lens plate and illuminates light emitted from the second lens plate so as to be superimposed on a light valve, in the vicinity of the second lens plate or the second lens plate On top of this, a reflecting mirror layer is partially provided, and a 波長 wavelength plate is arranged in proximity to the reflecting mirror layer,
Further, a polarization device that separates the light emitted from the light source into first and second polarized lights having vibrations in directions perpendicular to each other, and arranges a polarization device that emits the light in different directions from each other is provided. The first polarized light transmitted through the non-mirror layer-forming portion where the reflection mirror layer is not formed, is incident on the polarizing device, is polarized and separated, passes through the polarizing device, and is reflected by the polarizing device and is reflected by the polarizing device. The light is separated into second polarized light reflected in the direction of the light source, the first polarized light irradiates the light valve, and the second polarized light is incident on the reflecting mirror layer via the 波長 wavelength plate, and the reflecting mirror The light is reflected by a layer, passes through the quarter-wave plate again, is converted into the first polarized light, and is transmitted through the polarizing device to irradiate the light valve. To be

【0014】請求項2に記載された発明は、請求項1に
記載の構成に加え、前記偏光装置は、複数の偏光ビーム
スプリッタを側面が互いに接触するように光軸に直交す
る方向に並べて配設し、前記各偏光ビームスプリッタの
各偏光分離部が互いに直交して鋸歯状となるように設定
したことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the polarizing device includes a plurality of polarizing beam splitters arranged in a direction perpendicular to the optical axis such that the side surfaces contact each other. And the polarization beam splitters of the polarization beam splitters are set so as to have a sawtooth shape orthogonal to each other.

【0015】請求項3に記載された発明は、請求項1に
記載の構成に加え、前記偏光装置は、それぞれ直角を呈
する山部と谷部を交互に繰り返して構成される面をそれ
ぞれ有する透明な2部材を有し、当該2部材の山部と谷
部を嵌合させて偏光分離膜を挟んで貼り合わせることに
より、各偏光分離部が互いに直交して鋸歯状となるよう
に設定されたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the polarizing device has a transparent surface having alternately repeated peaks and valleys each exhibiting a right angle. By setting the peaks and the valleys of the two members together and bonding them together with the polarization separation film interposed therebetween, the respective polarization separation parts are set so as to be orthogonal to each other and have a sawtooth shape. It is characterized by the following.

【0016】請求項4に記載された発明は、請求項2又
は3に記載の構成に加え、前記ミラー層非形成部分を透
過して、前記偏光装置に入射されて、当該偏光分離部を
透過する第1偏光と、当該偏光分離部によって反射され
る第2偏光とに偏光分離され、当該第2偏光は、更に、
当該偏光分離部に隣接する偏光分離部にて反射されて前
記光源方向に反射されることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second or third aspect, the light passes through the portion where the mirror layer is not formed, enters the polarization device, and passes through the polarization separation portion. And the second polarized light reflected by the polarized light separating unit, and the second polarized light is further separated into:
The light is reflected by the polarization separation unit adjacent to the polarization separation unit and is reflected in the light source direction.

【0017】請求項5に記載された発明は、請求項1乃
至4の何れか一つに記載の構成に加え、前記第2レンズ
板と前記ライトバルブの間には複数のフィールドレンズ
が配置されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth aspects, a plurality of field lenses are arranged between the second lens plate and the light valve. It is characterized by having.

【0018】請求項6に記載された発明は、請求項1乃
至4の何れか一つに記載の構成に加え、照明装置と、該
照明装置からの照明光を画像情報によって変調させて、
当該変調光を含んだ光として射出させる変調手段として
のライトバルブと、該ライトバルブからの射出光を検光
する検光手段と、当該検光光を投射する投射光学系とを
有する投射装置において、前記照明装置は、請求項1乃
至5の何れか一つに記載のものである投射装置としたこ
とを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration according to any one of the first to fourth aspects, an illumination device and illumination light from the illumination device are modulated by image information.
In a projection device having a light valve as a modulation unit that emits the light as a light including the modulated light, a light analysis unit that detects the light emitted from the light valve, and a projection optical system that projects the detection light. The illumination device is a projection device according to any one of claims 1 to 5.

【0019】請求項7に記載された発明は、請求項6に
記載の構成に加え、前記ライトバルブは、反射型ライト
バルブであり、前記検光手段は、偏光ビームスプリッタ
であることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, the light valve is a reflection type light valve, and the light analyzing means is a polarization beam splitter. I do.

【0020】請求項8に記載された発明は、請求項6に
記載の構成に加え、前記ライトバルブは、透過型ライト
バルブであり、前記検光手段は、偏光板であることを特
徴とする。
According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the sixth aspect, the light valve is a transmission type light valve, and the light analyzing means is a polarizing plate. .

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】[発明の実施の形態1]図1乃至図7に
は、この発明の実施の形態1を示す。
[First Embodiment of the Invention] FIGS. 1 to 7 show a first embodiment of the present invention.

【0023】図1は、この実施の形態1に係る投射装置
の全体を説明する構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram for explaining the entire projection apparatus according to the first embodiment.

【0024】図中符号1は、ランプ及び楕円鏡等の凹面
鏡から構成される光源で、この光源1からランダム偏光
が出射されるようになっている。
In the figure, reference numeral 1 denotes a light source composed of a lamp and a concave mirror such as an elliptical mirror, from which random polarized light is emitted.

【0025】このランダム偏光は、図示しない整形レン
ズによって略平行光束に変換され、さらに、図示しない
赤外線吸収フィルター及び紫外線吸収フィルターを経
て、第1レンズ板2及び第2レンズ板3からなるフライ
アイインテグレータ4に入射される。これら第1,第2
レンズ板2,3は、図1及び図3等に示すように、それ
ぞれ複数のレンズ2a,3aが平面状に形成されてい
る。
This random polarized light is converted into a substantially parallel light beam by a shaping lens (not shown), and further passes through an infrared absorption filter and an ultraviolet absorption filter (not shown). The fly-eye integrator includes a first lens plate 2 and a second lens plate 3. 4 is incident. These first and second
Each of the lens plates 2 and 3 has a plurality of lenses 2a and 3a formed in a plane as shown in FIGS.

【0026】その後、この第2レンズ3の近傍に配設さ
れた部分反射ミラー部材5及び偏光装置6を経由してフ
ィールドレンズ7に光が入射されるようになっている。
この部分反射ミラー部材5は、透明ガラス板5a上に部
分的に反射ミラー層5bが図1及び図 4等に示すよう
に複数本縦帯状に形成され、これらの各帯の間のミラー
層非形成部分5dを光が透過するようになっている。更
に、この反射ミラー層5bの図中左側には、透明ガラス
板5aと略同じ大きさの1/4波長板5cが近接して配
置され、ミラー層非形成部分5dを透過した光が1/4
波長板5cを透過するようになっている。
Thereafter, light is incident on the field lens 7 via the partial reflection mirror member 5 and the polarizing device 6 disposed near the second lens 3.
In this partially reflecting mirror member 5, a plurality of reflecting mirror layers 5b are formed partially on a transparent glass plate 5a as shown in FIG. 1 and FIG. 4 and the like. Light is transmitted through the formed portion 5d. Further, a quarter-wave plate 5c having substantially the same size as the transparent glass plate 5a is disposed close to the left side of the reflection mirror layer 5b in the drawing, and the light transmitted through the non-mirror layer forming portion 5d is reduced by 1 /. 4
The light is transmitted through the wavelength plate 5c.

【0027】また、偏光装置6は、複数の偏光ビームス
プリッタ8を側面が互いに接触するように光軸に直交す
る方向に並べて配設され、前記各偏光ビームスプリッタ
8の各偏光分離部8aが互いに直交して鋸歯状となるよ
うに設定されている。
In the polarization device 6, a plurality of polarization beam splitters 8 are arranged in a direction perpendicular to the optical axis so that the side surfaces are in contact with each other. It is set so as to be orthogonal and serrated.

【0028】そして、ミラー層非形成部分5dを透過し
た光は偏光ビームスプリッタ8の偏光分離部8aを経
て、第1と第2偏光に偏光分離され、「第1偏光」であ
る、P偏光はそのまま透過して、前記フィールドレンズ
7に入射される。また、「第2偏光」であるS偏光は、
光軸に対して斜めに配設された偏光分離部8aにて光軸
と直交する方向に反射され、この偏光分離部8aに隣接
する偏光分離部8aに入射され、光源1方向に反射され
る。これにより、1/4波長板5cを経て反射ミラー層
5bに入射され、この反射ミラー層5bにて反射され
て、再度、1/4波長板5cを通過してP偏光に変換さ
れ、前記P偏光と共に前記フィールドレンズ7に入射さ
れる。
The light transmitted through the non-mirror layer forming portion 5d passes through the polarization splitting portion 8a of the polarization beam splitter 8, and is split into first and second polarized lights. The light is transmitted as it is and is incident on the field lens 7. The S-polarized light that is the “second polarized light”
The light is reflected in a direction orthogonal to the optical axis by the polarization separation unit 8a arranged obliquely with respect to the optical axis, enters the polarization separation unit 8a adjacent to the polarization separation unit 8a, and is reflected in the direction of the light source 1. . Thus, the light enters the reflection mirror layer 5b via the quarter-wave plate 5c, is reflected by the reflection mirror layer 5b, passes through the quarter-wave plate 5c again, and is converted into P-polarized light. The light enters the field lens 7 together with the polarized light.

【0029】次いで、このフィールドレンズ7を経由し
て、クロスダイクロイックミラー9に入射される。この
クロスダイクロイックミラー9は、R光・G光反射ダイ
クロイックミラー10及びB光反射ダイクロイックミラ
ー11が互いに直交するようにX型に配置され、このB
光反射ダイクロイックミラー11により、B光が反射さ
れ入射光軸と直交する方向に進行し、折曲げミラー12
により進行方向を直角に変えて更に進行してB光用フィ
ールドレンズ13Bを経て「検光手段」としてのB光用
偏光ビームスプリッタ14Bに入射される。
Then, the light enters the cross dichroic mirror 9 via the field lens 7. The cross dichroic mirror 9 is arranged in an X-shape such that an R / G light reflecting dichroic mirror 10 and a B light reflecting dichroic mirror 11 are orthogonal to each other.
The B light is reflected by the light reflecting dichroic mirror 11 and travels in a direction perpendicular to the incident optical axis.
The light further changes the traveling direction to a right angle, further travels, and is incident on the B light polarizing beam splitter 14B as the "analyzing means" via the B light field lens 13B.

【0030】一方、R光・G光反射ダイクロイックミラ
ー10によって反射されたR,G光混合光は折曲げミラ
ー15にて光軸を直角に変えて進行し、光軸に対して4
5度の入射角に配置されたG光反射ダイクロイックミラ
ー16に入射し、透過して入射光軸と同じ方向に進行す
るR光と、直角方向に反射されるG光とに色分離され、
それぞれフィールドレンズ13R,13Gを経て「検光
手段」としての各色光用偏光ビームスプリッタ14R,
14Gに入射される。
On the other hand, the mixed R and G light reflected by the R / G light reflecting dichroic mirror 10 travels with the bending mirror 15 changing the optical axis to a right angle,
The light is incident on the G light reflecting dichroic mirror 16 arranged at an incident angle of 5 degrees, is color-separated into R light that transmits and travels in the same direction as the incident optical axis, and G light that is reflected at right angles,
After passing through the field lenses 13R and 13G, respectively, the polarization beam splitters 14R for each color light as "analyzing means".
It is incident on 14G.

【0031】そして、各偏光ビームスプリッタ14B,
14R,14Gに入射した各色P偏光は偏光分離部を透
過して射出される。この射出光は、各ビームスプリッタ
14B,14R,14G射出面近傍に配置された反射型
ライトバルブ17B,17R,17Gに入射され照明さ
れる。
Then, each polarization beam splitter 14B,
The P-polarized light of each color incident on 14R and 14G is transmitted through the polarization separation unit and emitted. The emitted light is incident on and reflected by the reflection type light valves 17B, 17R, 17G arranged near the exit surfaces of the beam splitters 14B, 14R, 14G.

【0032】以上により、各色光ライトバルブ17B,
17R,17Gへの照明が説明される。このように従来
ならば廃棄されるS偏光が、本発明によれば部分反射ミ
ラー部材5の反射ミラー層5b及び1/4波長板5c、
偏光装置6等によってP偏光に変換されてライトバルブ
17B,17R,17Gを照明できることから効率の良
い重畳照明を達成することができる。
As described above, each color light valve 17B,
Illumination to 17R, 17G will be described. Thus, according to the present invention, the S-polarized light that is conventionally discarded is reflected by the reflection mirror layer 5b and the quarter-wave plate 5c of the partial reflection mirror member 5,
Since the light valves 17B, 17R, and 17G can be illuminated by being converted into P-polarized light by the polarizer 6 and the like, efficient superimposed illumination can be achieved.

【0033】その後、各ライトバルブ17B,17R,
17Gに入射された上記P偏光の照明光は、各ライトバ
ルブ17B,17R,17Gの画像信号によって変調さ
れ、当該変調光はS偏光となって非変調光(P偏光)と
の混合光として当該ライトバルブ17B,17R,17
Gから射出され、各色光用偏光ビームスプリッタ14
B,14R,14Gの偏光分離部によって変調光のみ反
射され、非変調光は透過されて廃棄されることにより検
光が達成される。
Thereafter, each light valve 17B, 17R,
The P-polarized illumination light incident on 17G is modulated by the image signals of the light valves 17B, 17R, and 17G, and the modulated light becomes S-polarized light and is mixed with unmodulated light (P-polarized light). Light valves 17B, 17R, 17
G, the polarization beam splitter 14 for each color light
Only the modulated light is reflected by the polarization separation units of B, 14R, and 14G, and the unmodulated light is transmitted and discarded, thereby achieving the light detection.

【0034】そして、各偏光ビームスプリッタ14B,
14R,14Gから反射、射出された検光光は色合成光
学系を構成するクロスダイクロイックプリズム18にそ
れぞれ異なる入射面から入射される。当該プリズム18
には、互いに直交するB光反射ダイクロイック膜18B
及びR光反射ダイクロイック膜18Rが設けられ、入射
したR光はダイクロイック膜18Rによって、B光はダ
イクロイック膜18Bによってそれぞれ同一方向に反射
され、又、G光は前記両膜18R,18Bを透過してや
はり同一方向に進行し、R光,G光及びB光の投射光と
して射出され、「投射光学系」としての投射レンズ19
に入射して図示しないスクリーン上に高輝度のカラー像
として投射される。
Then, each polarization beam splitter 14B,
The analysis light reflected and emitted from 14R and 14G enters the cross dichroic prism 18 constituting the color combining optical system from different entrance surfaces. The prism 18
The B light reflecting dichroic film 18B orthogonal to each other
And the R light reflecting dichroic film 18R, the incident R light is reflected by the dichroic film 18R, the B light is reflected by the dichroic film 18B in the same direction, and the G light is transmitted by the two films 18R and 18B. The light also travels in the same direction, is emitted as projection light of R light, G light and B light, and is projected by a projection lens 19 as a “projection optical system”.
And projected as a high-luminance color image on a screen (not shown).

【0035】ここで、更に詳細に本発明に係る被照射物
体としての各ライトバルブ17B,17R,17Gへの
照明光学系について説明する。
Here, the illumination optical system for each of the light valves 17B, 17R, and 17G as an object to be illuminated according to the present invention will be described in more detail.

【0036】図2は上記投射装置のライトバルブ17
B,17R,17Gへの照明光学系の主要部ならびにそ
の光線図を示したものである。本来ならば、R光,G光
及びB光について記載すべきであるが、三色ともその光
路長は同じであること、基本的な構成は同じであること
より、3つのライトバルブ17B,17R,17Gを代
表してライトバルブ17とし、更に偏光ビームスプリッ
タ14B,14R,14Gも偏光ビームスプリッタ14
とし、フィールドレンズ13B,13R,13Gもフィ
ールドレンズ13として記載した。なお、三色分離、合
成光学系ならびに、折り曲げミラーの図示は省略した。
FIG. 2 shows the light valve 17 of the projection device.
FIG. 2 shows a main part of an illumination optical system for B, 17R, and 17G and a ray diagram thereof. Originally, R light, G light and B light should be described. However, the three light valves 17B and 17R have the same optical path length and the same basic configuration for all three colors. , 17G as a light valve 17, and the polarization beam splitters 14B, 14R, and 14G are also polarization beam splitters 14G.
The field lenses 13B, 13R, and 13G are also described as the field lens 13. The illustration of the three-color separation / synthesis optical system and the bending mirror is omitted.

【0037】図3は、第1レンズ板2の形状を示す斜視
図である。この図に示すように、表面には5×5個の凸
形状のレンズ2aが平面的に配置された構成となってお
り、当該レンズ2a形成の反対面は平面となっている。
FIG. 3 is a perspective view showing the shape of the first lens plate 2. As shown in this figure, the surface has a configuration in which 5 × 5 convex lenses 2a are arranged in a plane, and the surface opposite to the formation of the lens 2a is a plane.

【0038】また、第2レンズ板3は、図2の第1レン
ズ板2とその外形は略同じ大きさであり、表面に形成さ
れている凸レンズからなるレンズ3aの配列は、第1レ
ンズ板2と同じ配列であって5×5である。ただし、レ
ンズ3aの形状は第1レンズ板2とのレンズ2aとでは
異なる。第1レンズ板2と第2レンズ板3のレンズ2
a,3aはそれぞれ目的が異なるからである。
The outer shape of the second lens plate 3 is substantially the same as that of the first lens plate 2 of FIG. 2, and the arrangement of the lenses 3a formed of convex lenses on the surface is the same as that of the first lens plate 2. It is the same array as 2 and 5 × 5. However, the shape of the lens 3a is different between the first lens plate 2 and the lens 2a. Lens 2 of first lens plate 2 and second lens plate 3
This is because a and 3a have different purposes.

【0039】本実施の形態1においては、光源1からの
光源光は図示しない整形光学系によって略平行光束に整
形されて第1レンズ板2に入射され、第1レンズ板2上
のレンズ2a個々によって決まる開口によって個々の平
行光束は、第2レンズ板3上の相対するレンズ3a上に
集光するように設定されている。すなわち、第1レンズ
板2のレンズ2aの略焦点位置に、第2レンズ板3のレ
ンズ3aが配置されるように当該第1レンズ板2上のレ
ンズ2aの形状が決定され、第2レンズ板3の配設位置
が決定される。また、第1レンズ板2のレンズ2a上の
光点は第2レンズ板3上の相対するレンズ3aによっ
て、フィールドレンズ7及びフィールドレンズ13を経
て当該ライトバルブ17上に結像するように当該第2レ
ンズ板3のレンズ3aの形状が決定される。
In the first embodiment, the light source light from the light source 1 is shaped into a substantially parallel light beam by a shaping optical system (not shown), and is incident on the first lens plate 2. Each parallel light beam is set to converge on the opposite lens 3a on the second lens plate 3 by the aperture determined by the aperture. That is, the shape of the lens 2a on the first lens plate 2 is determined so that the lens 3a of the second lens plate 3 is arranged at a substantially focal position of the lens 2a of the first lens plate 2, and the second lens plate 3 is determined. The light spot on the lens 2a of the first lens plate 2 is formed by the opposing lens 3a on the second lens plate 3 so as to form an image on the light valve 17 via the field lens 7 and the field lens 13 so as to form an image. The shape of the lens 3a of the two-lens plate 3 is determined.

【0040】また、第2レンズ板3の射出面に近接して
配設された前記部分反射ミラー部材5の構成を図4に示
す。これは前述のように、透明ガラス板5a上に、アル
ミニウム等の反射ミラー層5bが、縦方向の帯形状に形
成された構成となっている。
FIG. 4 shows the structure of the partial reflection mirror member 5 disposed close to the exit surface of the second lens plate 3. As described above, this has a configuration in which a reflective mirror layer 5b of aluminum or the like is formed on a transparent glass plate 5a in the shape of a strip in the vertical direction.

【0041】そして、第2レンズ板3に近接して配置す
る際には、この第2レンズ板3上の個々のレンズ3aの
境界のつなぎ線に、当該反射ミラー層5bの帯の中心位
置が略一致するように配置される。なお、本実施の形態
における部分反射ミラー部材5の反射ミラー層5bの幅
は、当該反射ミラー層5bとミラー層非形成部分5dと
の比が略同じ幅となるように形成されている。
When the lens is disposed close to the second lens plate 3, the center position of the band of the reflection mirror layer 5 b is connected to the connecting line of the boundary between the individual lenses 3 a on the second lens plate 3. They are arranged so as to substantially match. The width of the reflecting mirror layer 5b of the partially reflecting mirror member 5 in the present embodiment is formed so that the ratio between the reflecting mirror layer 5b and the non-mirror layer forming portion 5d is substantially the same.

【0042】さらに、部分反射ミラー部材5に近接して
1/4波長板5cならびに偏光装置6が配置されてい
る。
Further, a quarter-wave plate 5c and a polarizing device 6 are arranged close to the partial reflection mirror member 5.

【0043】さらにまた、偏光装置6は、図5等に示す
ように、水平断面が正方形で、縦方向に細長い直方体形
状を呈する複数の偏光ビームスプリッタ8が、側面が互
いに接触するように光軸に直交する方向に並んで互いに
接着されて形成されている。そして、これら各偏光ビー
ムスプリッタ8の各偏光分離部8aが互いに直交して鋸
歯状に連続するように設定されている。
Further, as shown in FIG. 5 and the like, the polarizing device 6 comprises a plurality of polarizing beam splitters 8 having a square horizontal section and a rectangular parallelepiped shape elongated in the vertical direction. And are adhered to each other in a direction orthogonal to. Each of the polarization beam splitters 8a of each of the polarization beam splitters 8 is set so as to be orthogonal to each other and continuous in a sawtooth shape.

【0044】また、この偏光装置6は、部分反射ミラー
部材5のミラー層非形成部分5dを透過した光が入射す
る当該偏光ビームスプリッタ8の偏光分離部8aの傾き
方向は全て同じで平行になるように設定されると共に、
その偏光ビームスプリッタ8の偏光分離部8aは、隣接
する偏光ビームスプリッタ8の偏光分離部8aと直交す
るように構成される。
In the polarization device 6, the directions of inclination of the polarization splitting portions 8a of the polarization beam splitter 8 on which light transmitted through the non-mirror layer forming portion 5d of the partial reflection mirror member 5 are all the same and parallel. As well as
The polarization beam splitter 8a of the polarization beam splitter 8 is configured to be orthogonal to the polarization beam splitter 8a of the adjacent polarization beam splitter 8.

【0045】しかも、前記偏光装置6を構成する各偏光
ビームスプリッタ8個々の接合位置は、前記部分反射ミ
ラー部材5の反射ミラー層5bとミラー層非形成部分5
dとの境界部に略一致するように配置されている。
Furthermore, the position of each of the polarizing beam splitters 8 constituting the polarizing device 6 is determined by the position of the reflecting mirror layer 5b of the partial reflecting mirror member 5 and the portion 5 where the mirror layer is not formed.
It is arranged so as to substantially coincide with the boundary with d.

【0046】次に、前述の第1レンズ板2,第2レンズ
板3及びフィールドレンズ7,13によるライトバルブ
17上への結像の様子を図2の他に図6、図7等を用い
て説明する。
Next, how the first lens plate 2, the second lens plate 3, and the field lenses 7, 13 form an image on the light valve 17 will be described with reference to FIGS. Will be explained.

【0047】図2は、第1レンズ板2のレンズ2aの形
成する開口の一番外側の両光線と中心を光軸に平行に入
射する3つの光線について、前記偏光装置6の各偏光ビ
ームスプリッタ8の偏光分離部8aを透過したP偏光に
ついてのライトバルブ17への集光の様子を記載した光
線図であり、第1レンズ板2のレンズ2a毎に入射する
光束の光線について記載したものである。
FIG. 2 shows the polarization beam splitters of the polarization device 6 for the two outermost rays of the opening formed by the lens 2a of the first lens plate 2 and the three rays which enter the center parallel to the optical axis. FIG. 9 is a ray diagram illustrating a state of condensing the P-polarized light transmitted through the polarization separation unit 8a on the light valve 17 for each of the lenses 2a of the first lens plate 2; is there.

【0048】これによれば、第1レンズ板2の各開口部
に入射する光線のうちの光軸に平行に入射して各開口部
の中心を通過する光線は、第2レンズ板3の第1レンズ
板2の開口に相対するレンズ3aの中央部を通過し、前
記部分反射ミラー部材5のミラー層非形成部分5dの透
明部分を透過し、1/4波長板5cを透過して、偏光装
置6を構成する偏光ビームスプリッタ8に入射して、当
該偏光ビームスプリッタ8を透過するP偏光と、当該偏
光ビームスプリッタ8の偏光分離部8aによって反射さ
れるS偏光に偏光分離される。透過して射出するP偏光
は、光軸に対して平行に(すなわち、テレセントリック
な特性を維持して)進行し、フィールドレンズ7及びフ
ィールドレンズ13によって偏光ビームスプリッタ14
を透過してライトバルブ17の略中央部に集光される。
According to this, of the light rays incident on the respective openings of the first lens plate 2, the light rays incident parallel to the optical axis and passing through the center of the respective openings are the first rays of the second lens plate 3. The light passes through the central portion of the lens 3a facing the opening of the one-lens plate 2, passes through the transparent portion of the non-mirror layer forming portion 5d of the partial reflection mirror member 5, passes through the quarter-wave plate 5c, and is polarized. The light enters the polarization beam splitter 8 of the device 6 and is polarized and separated into P-polarized light that passes through the polarization beam splitter 8 and S-polarized light that is reflected by the polarization separation unit 8a of the polarization beam splitter 8. The transmitted and emitted P-polarized light travels in parallel to the optical axis (that is, while maintaining telecentric characteristics), and is polarized by the field lens 7 and the field lens 13 into the polarization beam splitter 14.
And is condensed at a substantially central portion of the light valve 17.

【0049】ここで、前記第1レンズ板2及び第2レン
ズ板3の各レンズ2a,3aの中央部を透過する光軸に
平行な光線の内の、偏光ビームスプリッタ8の偏光分離
部8aによって反射されたS偏光については、図6の偏
光装置6の近傍部拡大説明図に示すように、隣接する偏
光ビームスプリッタ8に入射し、この偏光分離部8aに
よって再度反射されて光源1方向に進行して、1/4波
長板5cにて円偏光に変換されて、部分ミラー反射部材
5の反射ミラー層5bに入射、当該反射ミラー層5bに
て再度反射されて進行し、入射光軸と同じ光軸を逆行し
て進行して再度1/4波長板5cを経由して偏光をP偏
光に変換、同様に光軸に平行に、即ちテレセントリック
な特性を維持して射出し、図7の全体光線図に示すよう
にフィールドレンズ7,13を経て、偏光ビームスプリ
ッタ14を透過してライトバルブ17の略中央部に集光
される。
Here, of the light rays parallel to the optical axis passing through the central part of each lens 2a, 3a of the first lens plate 2 and the second lens plate 3, the light is split by the polarization splitting section 8a of the polarizing beam splitter 8. The reflected S-polarized light enters the adjacent polarization beam splitter 8 as shown in the enlarged view of the vicinity of the polarization device 6 in FIG. 6, is reflected again by the polarization splitting unit 8a, and travels in the direction of the light source 1. Then, the light is converted into circularly polarized light by the quarter-wave plate 5c, enters the reflection mirror layer 5b of the partial mirror reflection member 5, travels again by being reflected by the reflection mirror layer 5b, and travels the same as the incident optical axis. The light travels backward in the optical axis and is converted again into P-polarized light via the quarter-wave plate 5c. Similarly, the light is emitted parallel to the optical axis, that is, while maintaining telecentric characteristics. Field Len as shown in ray diagram Through 7 and 13, it is focused on a substantially central portion of the light valve 17 passes through the polarizing beam splitter 14.

【0050】また、図2に示すように、第1レンズ板2
の各開口部の上部に互いに光軸に平行に入射する光線
は、前記の説明のように第1レンズ板2のレンズ2aの
焦点位置に第2レンズ板3が配置されている構成から、
第2レンズ板3のレンズ3a中心部にて前記第1レンズ
板2上の開口部の中心を通過する光線と交差し、同様に
部分反射ミラー部材5のミラー層非形成部分5dの透明
部分を透過して1/4波長板5cを経て、偏光装置6を
構成する偏光ビームスプリッタ8の略中央部に入射し
て、当該偏光ビームスプリッタ8の偏光分離部8aによ
り偏光分離され、そのまま透過するP偏光はフィールド
レンズ7及びフィールドレンズ13によってライトバル
ブ17の下部分に集光される。
As shown in FIG. 2, the first lens plate 2
The light rays incident on the upper portions of the respective apertures in parallel with each other with respect to the optical axis are different from the configuration in which the second lens plate 3 is disposed at the focal position of the lens 2a of the first lens plate 2 as described above.
At the center of the lens 3a of the second lens plate 3, the light intersects with the light beam passing through the center of the opening on the first lens plate 2, and the transparent portion of the non-mirror layer-forming portion 5d of the partial reflection mirror member 5 is similarly moved. The light is transmitted through the quarter-wave plate 5c, enters the substantially central portion of the polarization beam splitter 8 constituting the polarization device 6, is polarized by the polarization beam splitter 8a of the polarization beam splitter 8, and is transmitted as it is. The polarized light is focused on the lower part of the light valve 17 by the field lens 7 and the field lens 13.

【0051】ここで、前記入射光の内の偏光装置6の偏
光分離部8aによって反射したS偏光は、図6の拡大説
明図に示すように、隣接の偏光ビームスプリッタ8に入
射し、再度偏光分離部8aによって光源1方向に反射さ
れて射出し、1/4波長板5cを透過して円偏光となっ
て、前記部分反射ミラー部材5の反射ミラー層5bに光
軸に対し所定の傾きを持って入射、当該反射ミラー層5
bによって反射の法則によって反射され、再度1/4波
長板5cを透過することによりP偏光に変換されて偏光
装置6の偏光ビームスプリッタ8に入射し、これを透過
して、光軸に対して所定の傾きを有して進行し、フィー
ルドレンズ7,13を経て、図7の全体図に示すように
ライトバルブ17の上部に集光される。
Here, of the incident light, the S-polarized light reflected by the polarization separation section 8a of the polarization device 6 enters the adjacent polarization beam splitter 8, as shown in the enlarged explanatory view of FIG. The light is reflected and emitted in the direction of the light source 1 by the separation unit 8a, passes through the quarter-wave plate 5c and becomes circularly polarized light, and the reflection mirror layer 5b of the partial reflection mirror member 5 has a predetermined inclination with respect to the optical axis. Bring incident, the reflection mirror layer 5
b, the light is reflected by the law of reflection, passes through the quarter-wave plate 5c again, is converted into P-polarized light, is incident on the polarizing beam splitter 8 of the polarizing device 6, is transmitted therethrough, and is transmitted with respect to the optical axis. The light travels with a predetermined inclination, passes through the field lenses 7 and 13, and is condensed on the light valve 17 as shown in the overall view of FIG.

【0052】さらに、図2に示すように、第1レンズ板
2の各開口部の下部に互いに光軸に平行に入射する光線
は、前述の説明のように第1レンズ板2のレンズ2aの
焦点位置に第2レンズ板3が配置されている構成から、
第2レンズ板3のレンズ3a中心部にて前記第1レンズ
板2上の開口部の中心を通過する光線と交差し、同様に
部分反射ミラー部材5のミラー層非形成部分5dの透明
部分を透過し、1/4波長板5cを経て、偏光装置6を
構成する個々の偏光ビームスプリッタ8の略中央部に入
射して、当該偏光ビームスプリッタ8の偏光分離部8a
により偏光分離され、そのまま透過するP偏光はフィー
ルドレンズ7及びフィールドレンズ13によって図のラ
イトバルブ17の上部分に集光される。
Further, as shown in FIG. 2, light rays incident on the lower part of each opening of the first lens plate 2 in parallel to the optical axis with each other are reflected by the lens 2a of the first lens plate 2 as described above. From the configuration in which the second lens plate 3 is arranged at the focal position,
At the center of the lens 3a of the second lens plate 3, the light intersects with the light beam passing through the center of the opening on the first lens plate 2, and the transparent portion of the non-mirror layer-forming portion 5d of the partial reflection mirror member 5 is similarly moved. The light passes through the quarter-wave plate 5c, enters the substantially central part of each of the polarization beam splitters 8 constituting the polarization device 6, and is polarized by the polarization separation unit 8a of the polarization beam splitter 8.
The P-polarized light, which is polarized and separated by and is transmitted as it is, is collected by the field lens 7 and the field lens 13 on the upper part of the light valve 17 in the figure.

【0053】ここで、前記入射光のうちの偏光装置6の
偏光ビームスプリッタ8の偏光分離部8aによって反射
したS偏光は、図6の拡大説明図に示すように、隣接の
偏光ビームスプリッタ8に入射し、当該偏光ビームスプ
リッタ8の偏光分離部8aによって反射されて光源1方
向に射出し、1/4波長板5cを透過して円偏光となっ
て、前記部分反射ミラー部材5の反射ミラー層5bに光
軸に対し所定の傾きを持って入射し、当該反射ミラー層
5bによって反射の法則によって再度反射され、再度1
/4波長板5cを透過することによりP偏光に変換され
て偏光装置6の偏光ビームスプリッタ8に入射し、これ
を透過して、光軸に対して所定の傾きを有して進行し、
フィールドレンズ7,13を経て、全体説明図7に示す
ようにライトバルブ17の下部に集光される。
Here, of the incident light, the S-polarized light reflected by the polarization separation section 8a of the polarization beam splitter 8 of the polarization device 6 is transmitted to the adjacent polarization beam splitter 8 as shown in the enlarged explanatory view of FIG. The light is incident, reflected by the polarization splitting portion 8a of the polarization beam splitter 8, emitted in the direction of the light source 1, transmitted through the quarter-wave plate 5c to become circularly polarized light, and reflected by the reflection mirror layer of the partial reflection mirror member 5. 5b with a predetermined inclination with respect to the optical axis, and is reflected again by the reflection mirror layer 5b according to the law of reflection.
After being transmitted through the 波長 wavelength plate 5 c, it is converted into P-polarized light, enters the polarization beam splitter 8 of the polarization device 6, transmits therethrough, travels with a predetermined inclination with respect to the optical axis,
The light is condensed on the lower part of the light valve 17 through the field lenses 7 and 13 as shown in FIG.

【0054】以上の説明により、部分反射ミラー部材5
のミラー層非形成部分5dの透明部分を透過して偏光装
置6に入射したランダム偏光の光源光のうちの、当該偏
光装置6を透過してライトバルブ17を照明するP偏光
の他に、当該偏光装置6を構成する偏光ビームスプリッ
タ8の偏光分離部8aによって反射されたS偏光は、隣
接の偏光ビームスプリッタ8に入射し、当該偏光ビーム
スプリッタ8の偏光分離部8aが当該入射S偏光を、部
分反射ミラー部材5の反射ミラー層5bに向かって入射
させる方向に配置されているために、部分反射ミラー部
材5の反射ミラー層5bに入射、反射するように進行
し、当該反射ミラー層5b前部に配置された1/4波長
板5cを2回通過することにより、P偏光に変換され、
ライトバルブ17直前に配置された検光用偏光ビームス
プリッタ14を透過してライトバルブ17に効率よく入
射することができる。
As described above, the partially reflecting mirror member 5
Out of the randomly polarized light source light transmitted through the transparent portion of the non-mirror layer-formed portion 5d and incident on the polarizing device 6, in addition to the P-polarized light transmitted through the polarizing device 6 and illuminating the light valve 17, The S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 8a of the polarization beam splitter 8 included in the polarization device 6 enters the adjacent polarization beam splitter 8, and the polarization beam splitter 8a of the polarization beam splitter 8 converts the incident S-polarized light into Since it is arranged in the direction in which the light is incident on the reflection mirror layer 5b of the partial reflection mirror member 5, the light travels so as to be incident on and reflected by the reflection mirror layer 5b of the partial reflection mirror member 5, and the reflection mirror layer 5b By passing twice through the quarter-wave plate 5c arranged in the portion, it is converted into P-polarized light,
The light can pass through the polarization beam splitter 14 for analysis disposed immediately before the light valve 17 and efficiently enter the light valve 17.

【0055】すなわち、従来では廃棄されたS偏光は本
発明によりP偏光に変換されてライトバルブ17に入
射、照明に寄与できることとなり、本来的に偏光装置6
に入射された光源光であって当該偏光装置6をまず透過
してライトバルブ17を照明するP偏光と重畳されるこ
とにより高輝度の照明を達成することができ、従来と同
じ光源1を使用しても投射像の高輝度化を達成できると
言う多大の効果を奏することできる。また、本発明にお
いては第1レンズ板2及び第2レンズ板3を使用するい
わゆるフライアイインテグレータ4を使用する構成とし
ていることから、第1レンズ板2のレンズ2aによる個
々の開口によって分割された光束は、第2レンズ板3の
レンズ3aによって、ライトバルブ17上に重畳される
ことから均一な照明が達成される効果も前記の効果に加
えて奏する事ができる。
That is, conventionally discarded S-polarized light is converted into P-polarized light according to the present invention and can be incident on the light valve 17 and contribute to illumination.
The light source light incident on the light source 17 is first transmitted through the polarizer 6 and is superimposed on the P-polarized light that illuminates the light valve 17, whereby high-luminance illumination can be achieved. Even in this case, it is possible to achieve a great effect that high luminance of the projected image can be achieved. Further, in the present invention, since the so-called fly-eye integrator 4 using the first lens plate 2 and the second lens plate 3 is used, the first lens plate 2 is divided by the individual apertures of the lens 2a. Since the light flux is superimposed on the light valve 17 by the lens 3a of the second lens plate 3, the effect of achieving uniform illumination can be achieved in addition to the above-described effect.

【0056】[発明の実施の形態2]図8には、この発
明の実施の形態2を示す。
[Second Embodiment of the Invention] FIG. 8 shows a second embodiment of the present invention.

【0057】前記実施の形態1では、部分反射ミラー部
材5の反射ミラー層5bの形状が縦帯状であったのに対
し、この実施の形態2は、横帯形状となっている点で異
なっている。
In the first embodiment, the shape of the reflection mirror layer 5b of the partial reflection mirror member 5 is a vertical band, whereas in the second embodiment, the reflection mirror layer 5b has a horizontal band. I have.

【0058】この部分反射ミラー部材5は図2の投射装
置と同様に第2レンズ板3の近傍位置に配置されるが、
第2レンズ板3のレンズ3aの接合部の横線に近接され
る位置に当該部分反射ミラー部材5の反射ミラー層5b
の帯の中心が配置される構成とする必要がある。即ち、
第2レンズ板3のレンズ3aの中心部に集光された入射
光束が、部分反射ミラー部材5のミラー層非形成部分5
dを透過するようにし、逆に当該部分反射ミラー部材5
の反射ミラー層5bによって光源1方向に反射され、ラ
イトバルブ17へ照明される光量が減少するのを防ぐた
めである。
This partial reflection mirror member 5 is arranged at a position near the second lens plate 3 as in the projection device of FIG.
The reflection mirror layer 5b of the partial reflection mirror member 5 is located at a position close to the horizontal line of the joint portion of the lens 3a of the second lens plate 3.
The center of the band must be arranged. That is,
The incident light flux condensed on the center of the lens 3a of the second lens plate 3 is transmitted to the non-mirror layer forming portion 5 of the partially reflecting mirror member 5.
d, and conversely, the partial reflection mirror member 5
This is to prevent the amount of light reflected by the reflection mirror layer 5b in the direction of the light source 1 and illuminating the light valve 17 from decreasing.

【0059】さらに、投射装置用の照明装置としての構
成上、偏光装置6を構成する偏光ビームスプリッタ8の
長さ方向を、前記部分反射ミラー部材5の反射ミラー層
5bの長さ方向と平行に配置する必要がある。また、本
実施の形態2の場合は、図2において部分反射ミラー部
材5及び偏光装置6のみを光軸に平行な軸に対して90
度回転して配置する構成と同じになるが、このような配
置を採用することは、偏光ビームスプリッタ14の偏光
分離部に対して、当該偏光分離部に対して反射する光が
入射されることとなるために、ライトバルブ17を偏光
分離部によって反射されて射出される射出面近傍に配置
する必要がある。
Further, in view of the configuration as an illumination device for the projection device, the length direction of the polarization beam splitter 8 constituting the polarization device 6 is made parallel to the length direction of the reflection mirror layer 5b of the partial reflection mirror member 5. Need to be placed. In the case of the second embodiment, in FIG. 2, only the partial reflection mirror member 5 and the polarization device 6 are moved 90 degrees with respect to an axis parallel to the optical axis.
Although the configuration is the same as the configuration in which the components are rotated by degrees, adopting such an arrangement means that light reflected on the polarization splitter is incident on the polarization splitter of the polarization beam splitter 14. Therefore, it is necessary to dispose the light valve 17 in the vicinity of the exit surface from which the light is reflected and emitted by the polarization splitting unit.

【0060】以上の実施の形態1,2においては、第2
レンズ板3を透過した側に部分反射ミラー部材5を配置
する構成となっていたが、本発明では、部分反射ミラー
部材5の配置する位置は、第2レンズ板3の光源1側近
傍位置に配置する構成としても良い。この際には、1/
4波長板5cの配置位置は、第2レンズ板3と部分反射
ミラー部材5に挟まれた位置に配置しても良いし、ある
いは第2レンズ板3と偏光装置6の間の位置であっても
良い。
In the first and second embodiments, the second
Although the configuration is such that the partial reflection mirror member 5 is disposed on the side through which the lens plate 3 is transmitted, in the present invention, the position where the partial reflection mirror member 5 is disposed is near the light source 1 side of the second lens plate 3. It is good also as composition which arranges. In this case, 1 /
The arrangement position of the four-wavelength plate 5c may be a position sandwiched between the second lens plate 3 and the partial reflection mirror member 5, or a position between the second lens plate 3 and the polarizing device 6. Is also good.

【0061】[発明の実施の形態3]図9には、この発
明の実施の形態3を示す。
[Third Embodiment of the Invention] FIG. 9 shows a third embodiment of the present invention.

【0062】上記各実施の形態1,2では、透明ガラス
板5aに反射ミラー層5bを形成した部分反射ミラー部
材5を独立して設けたが、この実施の形態3では、その
代わりに、反射ミラー層5bが第2レンズ板3に形成さ
れている点で、上記各実施の形態1,2と異なってい
る。
In each of the first and second embodiments, the partial reflection mirror member 5 in which the reflection mirror layer 5b is formed on the transparent glass plate 5a is provided independently. The third embodiment differs from the first and second embodiments in that the mirror layer 5b is formed on the second lens plate 3.

【0063】すなわち、第2レンズ3のレンズ3a形成
面と反対側の平面部で、かつ、第2レンズ板3上の各レ
ンズ3aの境界部分に対応する位置に、反射ミラー層5
bが縦帯状に形成され、この帯の中央部がその境界部分
に一致するようになっている。この場合には、レンズ3
a中心部に対応するミラー層非形成部分5dを光が透過
できるようにする点が重要である。勿論、縦帯形状でな
く、横帯形状であっても良いことは言うまでもない。
That is, the reflection mirror layer 5 is provided on a plane portion of the second lens 3 opposite to the surface on which the lens 3a is formed and at a position corresponding to the boundary between the lenses 3a on the second lens plate 3.
b is formed in the shape of a vertical band, and the center of this band coincides with the boundary. In this case, the lens 3
It is important that light can be transmitted through the mirror layer non-forming portion 5d corresponding to the central portion a. Of course, it is needless to say that a horizontal band shape may be used instead of the vertical band shape.

【0064】この実施の形態のように、第2レンズ板3
に反射ミラー層5bを形成すれば、上記実施の形態1等
のように別途部分反射ミラー部材5を用意する必要がな
く、部品点数の削減が図られる。
As in this embodiment, the second lens plate 3
If the reflection mirror layer 5b is formed on the first embodiment, it is not necessary to separately prepare the partial reflection mirror member 5 as in the first embodiment, and the number of components can be reduced.

【0065】[発明の実施の形態4]図10乃至図14
には、この発明の実施の形態4を示す。
[Embodiment 4] FIGS. 10 to 14
Shows a fourth embodiment of the present invention.

【0066】この実施の形態4は、偏光装置22の構成
が、上記各実施の形態の偏光装置6と相違しており、
又、部分反射ミラー部材5は設けられておらず、実施の
形態3と同様に第2レンズ板3に直接反射ミラー層5b
が形成されている。
In the fourth embodiment, the configuration of the polarizing device 22 is different from the polarizing device 6 of each of the above embodiments.
Further, the partial reflection mirror member 5 is not provided, and the reflection mirror layer 5b is directly provided on the second lens plate 3 as in the third embodiment.
Are formed.

【0067】すなわち、この偏光装置22は、透明な2
部材23,24が貼り合わされて構成されている。これ
ら部材23,24には、それぞれ、一方の面側に、直角
を呈する山部23a,24a及び谷部23b,24bが
交互に繰り返して形成されることにより、鋸歯状に形成
され、反対面側が平面形状を呈している。そして、この
両部材23,24の一方には、山部23a,24a及び
谷部23b,24bが形成された面側の傾斜面に偏光分
離膜が形成され、これら両部材23,24が、山部23
a,24a及び谷部23b,24bを嵌合されて、接着
剤にて貼り合わせられることにより、各偏光分離部25
が互いに直交して鋸歯状に形成されている。
That is, the polarizing device 22 is a transparent
The members 23 and 24 are bonded together. The members 23 and 24 are formed in a sawtooth shape by alternately and repeatedly forming right-angled peaks 23a and 24a and valleys 23b and 24b on one surface side, and the opposite surface side is formed. It has a planar shape. On one of the two members 23 and 24, a polarization separation film is formed on the inclined surface on the side where the peaks 23a and 24a and the valleys 23b and 24b are formed. Part 23
a, 24a and the valleys 23b, 24b are fitted together and bonded with an adhesive, so that each polarization splitting section 25
Are formed in a sawtooth shape at right angles to each other.

【0068】これら山部23a,24a(谷部23b,2
4b)と山部23a,24a(谷部23b,24b)と
のピッチ間隔は、反射ミラー層5bのピッチ間隔と同じ
に設定されている。
These peaks 23a, 24a (valleys 23b, 2
4b) and the pitch between the peaks 23a and 24a (valleys 23b and 24b) are set to be the same as the pitch between the reflection mirror layers 5b.

【0069】このような偏光装置22を用いても、上記
各実施の形態の偏光装置6と同様の作用を奏することと
なる。
Even if such a polarization device 22 is used, the same operation as that of the polarization device 6 of each of the above embodiments can be achieved.

【0070】上記各実施の形態の偏光装置6は複数の偏
光ビームスプリッタ8が接着により接続されて構成され
ているのに対し、この実施の形態4は、2つの部材2
3,24を貼り付けることにより構成されているため、
構成が簡単であり、製造も容易である。
While the polarization device 6 of each of the above embodiments is configured by connecting a plurality of polarization beam splitters 8 by bonding, the fourth embodiment has two members 2.
Because it is configured by pasting 3, 24,
The structure is simple and the manufacture is easy.

【0071】なお、上記各実施の形態における1/4波
長板5cは、一枚の1/4波長板5cを配置した構成、
例えば同波長フィルムを単独に配置するか、あるいは部
分反射ミラー部材5、又は、偏光装置6の全面に貼り付
ける構成であったが、当該波長フィルムを部分反射ミラ
ー部材5の反射ミラー層5bのみの上部に貼り付けた構
成、又は、前記反射ミラー層5b部分に対応する位置の
偏光装置6に当該反射ミラー層5bと同じ形状に帯状に
切断して貼り付ける構成としても良い。部分反射ミラー
部材5のミラー層非形成部分5dの透明部分を透過する
光は、光源光であるランダム偏光であることより、1/
4波長板5cが存在しても偏光自体に何の変化も与えな
いからである。
The quarter-wave plate 5c in each of the above embodiments has a configuration in which one quarter-wave plate 5c is arranged.
For example, the same wavelength film is arranged alone or the partial reflection mirror member 5 or the configuration in which the same wavelength film is adhered to the entire surface of the polarizing device 6. However, the wavelength film is formed only by the reflection mirror layer 5 b of the partial reflection mirror member 5. It may be configured to be adhered to the upper portion, or to be configured to be cut into a strip shape and adhered to the polarizing device 6 at a position corresponding to the reflection mirror layer 5b in the same shape as the reflection mirror layer 5b. The light transmitted through the transparent portion of the non-mirror layer forming portion 5d of the partial reflection mirror member 5 is 1 /
This is because the presence of the four-wavelength plate 5c does not change the polarization itself.

【0072】また、他の1/4波長板5cの例として、
反射ミラー層5bを構成した前記部分反射ミラー部材5
及び第2レンズ板3の、反射ミラー層5b、又は全面に
わたって、斜め蒸着法等による1/4波長板5c層を形
成する構成としてもよい。この場合、反射ミラー層5b
としてアルミニウム等をマスク蒸着にて所定形状にて形
成し、その上に二酸化チタン(TiO2)層等を斜め蒸
着法にて所定膜厚で形成すればよく、蒸着マスクさえ用
意しておけば上記にあった帯形状であっても、精度良く
反射ミラー層5b上に形成することができる。本方法の
場合であっても、1/4波長板としての進相軸は膜形成
時の基板の傾き方向をコントロールすれば所定方向に作
製できることはいうまでもない。
As another example of the quarter-wave plate 5c,
The partial reflection mirror member 5 constituting the reflection mirror layer 5b
A configuration may also be adopted in which a quarter-wave plate 5c layer is formed on the reflection mirror layer 5b or the entire surface of the second lens plate 3 by oblique evaporation or the like. In this case, the reflection mirror layer 5b
Aluminum or the like may be formed in a predetermined shape by mask vapor deposition, and a titanium dioxide (TiO2) layer or the like may be formed thereon with a predetermined film thickness by an oblique vapor deposition method. Even if the band shape is appropriate, it can be formed on the reflection mirror layer 5b with high accuracy. Even in the case of this method, it is needless to say that the fast axis as a quarter-wave plate can be formed in a predetermined direction by controlling the tilt direction of the substrate during film formation.

【0073】さらに、投射装置として、図1に示すよう
なライトバルブ17として反射型ライトバルブを使用し
た投射装置のみ成らず、透過型のライトバルブを使用す
る投射装置の、当該ライトバルブへの照明装置として、
本発明に係る投射装置用照明装置を使用することができ
る。その際には、図1の検光用偏光ビームスプリッタ1
4の有する役目は、透過型ライトバルブを両側から挟み
込んだクロスニコルを構成する二枚の偏光板であるが、
当該発明に係る投射装置用照明装置を使用した場合に
は、ライトバルブ17に入射する所定の方向に振動方向
を有する直線偏光が入射側の偏光板においては透過する
ように構成し、ライトバルブ17の変調信号によって変
調されて当該ライトバルブ17を射出した変調光のみを
透過するように、非変調光を吸収する方向に射出側に配
置した偏光板を構成する事により検光を達成することが
でき、本発明に係る効果を奏する投射装置を提案するこ
とができる。
Further, as a projection device, not only a projection device using a reflection type light valve as the light valve 17 as shown in FIG. 1 but also a projection device using a transmission type light valve to the light valve. As a device,
An illumination device for a projection device according to the present invention can be used. In this case, the polarization beam splitter 1 for analysis shown in FIG.
The role of 4 is that two polarizing plates constituting a cross Nicol sandwiching a transmission type light valve from both sides,
When the illumination device for a projection device according to the present invention is used, it is configured such that linearly polarized light having a vibration direction in a predetermined direction incident on the light valve 17 is transmitted through the polarizing plate on the incident side. It is possible to achieve the analysis by configuring a polarizing plate disposed on the emission side in the direction of absorbing the unmodulated light so that only the modulated light that has been emitted from the light valve 17 after being modulated by the modulation signal is transmitted. It is possible to propose a projection device having the effects according to the present invention.

【0074】[0074]

【発明の効果】以上説明してきたように、各請求項に記
載された発明によれば、従来では廃棄されたS偏光がP
偏光に変換されてライトバルブに入射され、照明に寄与
できることとなり、本来的に偏光装置に入射された光源
光であって当該偏光装置を透過してライトバルブを照明
するP偏光と重畳されることにより高輝度の照明を達成
することができ、従来と同じ光源を使用しても投射像の
高輝度化を達成できると言う多大の効果を奏することで
きる。また、本発明においては第1レンズ板及び第2レ
ンズ板を使用するフライアイインテグレータを使用する
構成としていることから、第1レンズ板のレンズによる
個々の開口によって分割された光束は、第2レンズ板の
レンズによって、ライトバルブ上に重畳されることから
均一な照明が達成される効果も奏することができる。
As described above, according to the invention described in each claim, the S-polarized light which has been conventionally discarded is P light.
Being converted into polarized light and incident on the light valve, which can contribute to illumination, the light source light originally incident on the polarizer and is superimposed with P-polarized light which transmits through the polarizer and illuminates the light valve. Accordingly, illumination with high luminance can be achieved, and a great effect of achieving high luminance of a projected image can be achieved even when the same light source as in the related art is used. Further, in the present invention, since the fly-eye integrator using the first lens plate and the second lens plate is used, the luminous flux divided by the individual apertures of the lenses of the first lens plate is converted to the second lens plate. Since the plate lens is superimposed on the light valve, uniform illumination can be achieved.

【0075】また、第2レンズ板に反射ミラー層を形成
すれば、別途部分反射ミラー部材を用意する必要がな
く、部品点数の削減を図ることができる。
Further, if a reflection mirror layer is formed on the second lens plate, it is not necessary to separately prepare a partial reflection mirror member, and the number of parts can be reduced.

【0076】請求項3に記載された発明によれば、山部
と谷部を有する透明な2つの部材を、偏光分離膜を挟ん
で貼り合わせることにより構成されているため、構成が
簡単であり、製造も容易である。
According to the third aspect of the present invention, since two transparent members having peaks and valleys are bonded to each other with the polarization separation film interposed therebetween, the configuration is simple. It is easy to manufacture.

【0077】請求項6乃至8の何れかに記載された発明
によれば、上記効果を有する照明装置を投射装置に採用
することにより、高輝度で、且つ、照明ムラのないカラ
ー投射像を得ることが可能となる。
According to the invention as set forth in any one of claims 6 to 8, by employing the illumination device having the above-mentioned effects in the projection device, a color projection image with high luminance and no illumination unevenness is obtained. It becomes possible.

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

【図1】本発明の実施の形態1に係る投射装置の構成を
示す概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a projection device according to Embodiment 1 of the present invention.

【図2】同実施の形態1に係る投射装置のライトバルブ
への照明光学系を示した概略図である。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an illumination optical system for a light valve of the projection device according to the first embodiment.

【図3】同実施の形態1に係る投射装置に使用する第1
レンズ板の斜視図である。
FIG. 3 shows a first example used in the projection device according to the first embodiment.
It is a perspective view of a lens plate.

【図4】同実施の形態1に係る投射装置に使用する部分
反射ミラー部材の斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view of a partially reflecting mirror member used in the projection device according to the first embodiment.

【図5】同実施の形態1に係る投射装置に使用する偏光
装置の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of a polarizing device used in the projection device according to the first embodiment.

【図6】同実施の形態1に係る投射装置に使用する偏光
装置や部分反射ミラー部材の作用を示す光線図である。
FIG. 6 is a ray diagram showing an operation of a polarizing device and a partially reflecting mirror member used in the projection device according to the first embodiment.

【図7】同実施の形態1に係る投射装置に使用する偏光
装置の偏光分離部にて反射されてライトバルブを照明す
る様子を示す光線図である。
FIG. 7 is a ray diagram showing a state in which the light is reflected by the polarization splitting unit of the polarization device used in the projection device according to Embodiment 1 and illuminates the light valve.

【図8】この発明の実施の形態2を示す、部分反射ミラ
ー部材の斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view of a partially reflecting mirror member, showing Embodiment 2 of the present invention.

【図9】この発明の実施の形態3を示す、第2レンズ板
の斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view of a second lens plate according to the third embodiment of the present invention.

【図10】この発明の実施の形態4を示す、図1に相当
する投射装置の構成を示す概略図である。
FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of a projection apparatus corresponding to FIG. 1 and showing Embodiment 4 of the present invention.

【図11】同実施の形態4を示す、図2に相当するライ
トバルブへの照明光学系を示した概略図である。
FIG. 11 is a schematic diagram showing an illumination optical system for a light valve corresponding to FIG. 2 and showing Embodiment 4;

【図12】同実施の形態4を示す、偏光分離膜が設けら
れた一方の透明な部材を示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing one embodiment of the fourth embodiment, showing one transparent member provided with a polarization separation film.

【図13】同実施の形態4を示す、図6に相当する偏光
装置や部分反射ミラー部材の作用を示す光線図である。
FIG. 13 is a ray diagram showing the operation of the polarizer and the partially reflecting mirror member corresponding to FIG. 6 and showing the fourth embodiment.

【図14】同実施の形態4を示す、図7に相当する光線
図である。
FIG. 14 is a ray diagram corresponding to FIG. 7, illustrating the fourth embodiment.

【図15】従来の投射装置を示す説明図である。FIG. 15 is an explanatory diagram showing a conventional projection device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 2 第1レンズ板 2a レンズ 3 第2レンズ板 3a レンズ 4 フライアイインテグレータ 5 部分反射ミラー部材 5a 透明ガラス板 5b 反射ミラー層 5c 1/4波長板 5d ミラー層非形成部分 6,22 偏光装置 7 フィールドレンズ 8 偏光ビームスプリッタ 8a,25 偏光分離部 13,13B,13R,13G フィールドレンズ 14,14R,14G,14B 偏光ビームスプリッタ(検光手段) 17,17R,17G,17B 反射型ライトバルブ 19 投射レンズ(投射光学系) 23,24 透明な部材 23a,24a 山部 23b,24b 谷部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 1st lens plate 2a lens 3 2nd lens plate 3a lens 4 Fly-eye integrator 5 Partial reflection mirror member 5a Transparent glass plate 5b Reflection mirror layer 5c Quarter wavelength plate 5d Mirror layer non-forming part 6,22 Polarizer 7 Field lens 8 Polarization beam splitter 8a, 25 Polarization separation unit 13,13B, 13R, 13G Field lens 14,14R, 14G, 14B Polarization beam splitter (measuring means) 17,17R, 17G, 17B Reflective light valve 19 Projection Lens (projection optical system) 23,24 Transparent member 23a, 24a Mountain 23b, 24b Valley

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G02F 1/13 505 G02F 1/13 505 1/1347 1/1347 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G02F 1/13 505 G02F 1/13 505 1/1347 1/1347

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ランダム偏光光を射出する光源と、複数の
レンズを平面状に有する第1レンズ板および複数のレン
ズを平面状に有する第2レンズ板から構成されるフライ
アイインテグレータとを有し、前記光源からの射出光を
前記第1レンズ板の各レンズの開口によって決定される
光束に分解し、各光束を前記第2レンズ板の各レンズ上
に集光し、当該第2レンズ板からの射出光をライトバル
ブに重畳させて照明する投射装置用照明装置において、 前記第2レンズ板近傍、又は、該第2レンズ板上に、部
分的に反射ミラー層を設けると共に、該反射ミラー層に
近接して1/4波長板を配設し、 さらに、前記光源から出射された光を互いに直角な方向
の振動を有する第1,第2偏光に偏光分離し、互いに異
なる方向に出射する偏光装置を配置し、 前記光源からの出射光は、前記反射ミラー層が形成され
ていないミラー層非形成部分を透過して出射され、前記
偏光装置に入射されて偏光分離され、当該偏光装置を透
過する第1偏光と、当該偏光装置によって反射されて前
記光源方向に反射される第2偏光に分離し、前記第1偏
光で、前記ライトバルブを照射し、 前記第2偏光を前記1/4波長板を経て、前記反射ミラ
ー層に入射、当該反射ミラー層にて反射させて、前記1
/4波長板を再度通過させることにより、第1偏光に変
換し、前記偏光装置を透過させて前記ライトバルブを照
射させることを特徴とした投射装置用照明装置。
1. A light source for emitting randomly polarized light, and a fly-eye integrator comprising a first lens plate having a plurality of lenses in a plane and a second lens plate having a plurality of lenses in a plane. Decomposing the light emitted from the light source into a light flux determined by the aperture of each lens of the first lens plate, condensing each light beam on each lens of the second lens plate, The illumination device for a projection device, which illuminates the emitted light by superimposing it on a light valve, wherein a reflecting mirror layer is provided partially near or on the second lens plate and the reflecting mirror layer is provided. A quarter-wave plate is disposed in close proximity to the light source, and further, the light emitted from the light source is polarized and separated into first and second polarized lights having vibrations in directions perpendicular to each other, and polarized lights emitted in different directions from each other. Place the equipment Outgoing light from the light source is transmitted through a mirror layer non-formed portion where the reflection mirror layer is not formed, is emitted, is incident on the polarizing device, is polarized and separated, and has first polarized light transmitted through the polarizing device. Separating the light into a second polarized light reflected by the polarizing device and reflected in the light source direction, irradiating the light valve with the first polarized light, and passing the second polarized light through the 前 記 wavelength plate. The light enters the reflection mirror layer, is reflected by the reflection mirror layer, and
A lighting device for a projection device, wherein the light is converted into a first polarized light by passing through a quarter-wave plate again, and transmitted through the polarizing device to irradiate the light valve.
【請求項2】前記偏光装置は、複数の偏光ビームスプリ
ッタを側面が互いに接触するように光軸に直交する方向
に並べて配設し、前記各偏光ビームスプリッタの各偏光
分離部が互いに直交して鋸歯状となるように設定したこ
とを特徴とする請求項1記載の投射装置用照明装置。
2. The polarizing device according to claim 1, wherein a plurality of polarizing beam splitters are arranged side by side in a direction orthogonal to an optical axis so that side surfaces thereof are in contact with each other, and each polarizing beam splitter of each polarizing beam splitter is orthogonal to each other. The illumination device for a projection device according to claim 1, wherein the illumination device is set to have a sawtooth shape.
【請求項3】前記偏光装置は、それぞれ直角を呈する山
部と谷部を交互に繰り返して構成される面をそれぞれ有
する透明な2部材を有し、当該2部材の山部と谷部を嵌
合させて偏光分離膜を挟んで貼り合わせることにより、
各偏光分離部が互いに直交して鋸歯状となるように設定
されたことを特徴とする請求項1記載の投射装置用照明
装置。
3. The polarizing device includes two transparent members each having a surface formed by alternately repeating peaks and valleys each having a right angle, and fitting the peaks and valleys of the two members. By pasting together and sandwiching the polarization separation film,
2. The illumination device for a projection device according to claim 1, wherein each of the polarization separation sections is set to have a sawtooth shape orthogonal to each other.
【請求項4】前記ミラー層非形成部分を透過して、前記
偏光装置に入射されて、当該偏光分離部を透過する第1
偏光と、当該偏光分離部によって反射される第2偏光と
に偏光分離され、当該第2偏光は、更に、当該偏光分離
部に隣接する偏光分離部にて反射されて前記光源方向に
反射されることを特徴とする請求項2又は3記載の投射
装置用照明装置。
4. A first light which passes through the portion where the mirror layer is not formed, is incident on the polarizing device, and passes through the polarized light separating portion.
The light is polarized and separated into the polarized light and the second polarized light reflected by the polarized light separating unit, and the second polarized light is further reflected by the polarized light separating unit adjacent to the polarized light separating unit and reflected toward the light source. The illumination device for a projection device according to claim 2 or 3, wherein:
【請求項5】前記第2レンズ板と前記ライトバルブの間
には複数のフィールドレンズが配置されていることを特
徴とする請求項1乃至4の何れか一つに記載の投射装置
用照明装置。
5. The illumination device for a projection device according to claim 1, wherein a plurality of field lenses are arranged between said second lens plate and said light valve. .
【請求項6】照明装置と、 該照明装置からの照明光を画像情報によって変調させ
て、当該変調光を含んだ光として射出させる変調手段と
してのライトバルブと、 該ライトバルブからの射出光を検光する検光手段と、 当該検光光を投射する投射光学系とを有する投射装置に
おいて、 前記照明装置は、請求項1乃至5の何れか一つに記載の
ものであることを特徴とする投射装置。
6. An illuminating device, a light valve as modulation means for modulating illuminating light from the illuminating device according to image information and emitting the light as light containing the modulated light, and emitting light from the light valve. In a projection device having a light analyzing means for detecting light and a projection optical system for projecting the detected light, the illumination device is one according to any one of claims 1 to 5. Projection device.
【請求項7】前記ライトバルブは、反射型ライトバルブ
であり、 前記検光手段は、偏光ビームスプリッタであることを特
徴とする請求項6記載の投射装置。
7. The projection apparatus according to claim 6, wherein said light valve is a reflection type light valve, and said light analyzing means is a polarization beam splitter.
【請求項8】前記ライトバルブは、透過型ライトバルブ
であり、前記検光手段は、偏光板であることを特徴とす
る請求項6記載の投射装置。
8. The projection apparatus according to claim 6, wherein said light valve is a transmission type light valve, and said light analyzing means is a polarizing plate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009175752A (en) * 2009-04-20 2009-08-06 Seiko Epson Corp Projection display

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