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JP2001343611A - Polarization illumination device and projection type display device - Google Patents

Polarization illumination device and projection type display device

Info

Publication number
JP2001343611A
JP2001343611A JP2000154894A JP2000154894A JP2001343611A JP 2001343611 A JP2001343611 A JP 2001343611A JP 2000154894 A JP2000154894 A JP 2000154894A JP 2000154894 A JP2000154894 A JP 2000154894A JP 2001343611 A JP2001343611 A JP 2001343611A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
valve
lens
polarization
polarized
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000154894A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuji Mabe
雄二 間辺
Atsushi Sekine
淳 関根
Tetsuo Hattori
徹夫 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2000154894A priority Critical patent/JP2001343611A/en
Publication of JP2001343611A publication Critical patent/JP2001343611A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70483Information management; Active and passive control; Testing; Wafer monitoring, e.g. pattern monitoring
    • G03F7/7055Exposure light control in all parts of the microlithographic apparatus, e.g. pulse length control or light interruption
    • G03F7/70566Polarisation control
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/70Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/70058Mask illumination systems
    • G03F7/70075Homogenization of illumination intensity in the mask plane by using an integrator, e.g. fly's eye lens, facet mirror or glass rod, by using a diffusing optical element or by beam deflection

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  • Liquid Crystal (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an illumination device which can lessen illumination unevenness and a projection type display device using the same. SOLUTION: This device has a light source 1, a rod integrator 2 which is made incident with the light from the light source 1 and emits the light, a relay lens 11 which is made incident with the exit light from the rod integrator 2 and emits the light and a polarized light converter 3 which is made incident with the exit light from the relay lens 11. The polarized light converter 3 has a polarization beam splitter array formed by laminating plural polarization beam splitters 31 to an array form and half-wave phase plates 32 on the prescribed polarization beam splitter exit surfaces among the plural polarization beam splitters 31.

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、照明装置ならびに
それを用いた投射型表示装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lighting device and a projection display device using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】光源より射出され単一偏光に偏光変換さ
れた照明光を、ライトバルブに導いて当該ライトバルブ
を照明し、当該ライトバルブを射出した光のうちの変調
光を検光光学系にて取り出し、投射光学系に入射してス
クリーン上に投射する投射型表示装置が知られている。
この投射型表示装置に用いられる、ライトバルブを照明
するための照明装置として、図9に示すものがよく知ら
れている。
2. Description of the Related Art Illumination light emitted from a light source and converted into single polarized light is guided to a light valve to illuminate the light valve, and a modulated light of the light emitted from the light valve is analyzed by an analysis optical system. There is known a projection-type display device that takes out light from a light source, enters a projection optical system, and projects the light on a screen.
As an illumination device for illuminating a light valve used in this projection display device, the one shown in FIG. 9 is well known.

【0003】図9に示した構成図に基づいて、従来の技
術を説明する。光源101はランプ101aと、放物面
形状を有する凹面鏡とから構成され、光源101からは
光源光束として略平行光束が射出される。楕円鏡や球面
鏡を凹面鏡として使用した場合には、整形光学系を使用
して光源光束を略平行光束に変換する。
A conventional technique will be described with reference to a configuration diagram shown in FIG. The light source 101 includes a lamp 101a and a concave mirror having a parabolic shape. The light source 101 emits a substantially parallel light beam as a light source light beam. When an elliptical mirror or a spherical mirror is used as a concave mirror, a light source light beam is converted into a substantially parallel light beam using a shaping optical system.

【0004】光源101を射出した光源光束は、複数の
第1レンズ102aが平面的に配列された第1レンズ板
102に入射され、レンズ102aの外形形状によって
定義される複数の光束に分割される。レンズ102aの
外形形状はすべて同じ形状であって、被照明体であるラ
イトバルブ105の外形形状の比例形状となっている。
A light source light beam emitted from the light source 101 enters a first lens plate 102 on which a plurality of first lenses 102a are arranged in a plane, and is split into a plurality of light beams defined by the outer shape of the lens 102a. . The outer shapes of the lenses 102a are all the same, and are proportional to the outer shape of the light valve 105 that is the object to be illuminated.

【0005】第1レンズ板102のレンズ102aの個
々の焦点位置には、それぞれ第2レンズ103aが配置
されている。それぞれの第2レンズ103aは、第1レ
ンズ102aと相対する位置に平面的に配置されてい
る。これら第2レンズ103aは第2レンズ板103を
構成する。
A second lens 103a is arranged at each focal position of the lens 102a of the first lens plate 102. Each second lens 103a is arranged in a plane at a position facing the first lens 102a. These second lenses 103a constitute a second lens plate 103.

【0006】上記の構成を有していることから、第1レ
ンズ板102を構成する第1レンズ板102aのそれぞ
れに入射した光源光束は対応する第2レンズ板103a
上に集光し、輝点をそれぞれ構成する。第2レンズ10
3a上の輝点から射出した光は、集光レンズ104を経
てライトバルブ105を照明する。すなわち、光源10
1から射出された光源光束は、第1レンズ板102の第
1レンズ102aの数に分割され、それぞれの分割され
た光束が、対応する第2レンズ103aによってライト
バルブ105上に重畳されてライトバルブ105が照明
される。
[0006] With the above-described configuration, the light source luminous flux incident on each of the first lens plates 102a constituting the first lens plate 102 corresponds to the corresponding second lens plate 103a.
The light is condensed on the top to form a bright spot. Second lens 10
The light emitted from the bright spot on 3a illuminates the light valve 105 via the condenser lens 104. That is, the light source 10
The light beam emitted from the light source 1 is divided into the number of the first lenses 102a of the first lens plate 102, and the respective divided light beams are superimposed on the light valve 105 by the corresponding second lens 103a to form a light valve. 105 is illuminated.

【0007】上記による照明装置は、投射型表示装置に
組み込まれ、ライトバルブ105に入射された照明光
は、ライトバルブ105を画像信号によって変調され、
ライトバルブ105からの射出光のうちの変調光のみを
検光して取り出し、投射光学系にてスクリーン上に投射
される。
[0007] The illumination device according to the above is incorporated in a projection display device, and the illumination light incident on the light valve 105 modulates the light valve 105 with an image signal.
Only the modulated light out of the light emitted from the light valve 105 is detected and extracted, and is projected on a screen by a projection optical system.

【0008】以上説明のものは、一枚のライトバルブを
使用した最も単純な構成を有するものの説明であった
が、これに対し、R,G,B光用にそれぞれライトバル
ブを使用するカラー投射型表示装置においては、図9の
構成図において、集光レンズ104を経た光をR,G,
Bの三原色光に色分解する色分解光学系によって色分解
し、各色光をそれぞれの色光用に配置したライトバルブ
に入射させ、各色光の画像信号によって変調を行って射
出させ、各色光の変調光を検光してそれぞれ取り出し、
色合成光学系によって色合成し、当該合成光を投射レン
ズにて投射させる。
The above description is of the simplest configuration using a single light valve. On the other hand, color projection using a light valve for each of R, G, and B lights is described. In the type display device, in the configuration diagram of FIG.
The color separation is performed by a color separation optical system that separates the light into the three primary color lights B. Each color light is made incident on a light valve arranged for each color light, and modulated and emitted by an image signal of each color light, thereby modulating each color light. Analyze the light and take it out,
The colors are combined by a color combining optical system, and the combined light is projected by a projection lens.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】上記ライトバルブ照明
装置においては、第1レンズ板102のレンズ102a
の数だけ重畳照明ができライトバルブ105の均一なら
びに高輝度照明が可能とされている。しかしながら、実
際には当該照明装置を採用した投射型表示装置において
は、投射像において照明ムラが発生することが判明し
た。本発明者らは上記の照明装置を研究し、照明装置を
構成する第1レンズ板102ならびに第2レンズ板10
3を有する構成の照明装置において、重畳照明のそれぞ
れのレンズによる重畳の誤差によって照明ムラが発生す
ることを見いだした。
In the above-described light valve lighting device, the lens 102a of the first lens plate 102 is provided.
And the light valve 105 can be made uniform and high-luminance. However, in actuality, it has been found that in a projection display device employing the illumination device, illumination unevenness occurs in a projected image. The present inventors have studied the above-described lighting device, and have first and second lens plates 102 and 10 constituting the lighting device.
It has been found that, in the lighting device having the configuration of No. 3, illumination unevenness occurs due to an error in superimposition of the superimposed illumination by each lens.

【0010】レンズ板102を構成する複数の第1レン
ズ102aのそれぞれとライトバルブ105が、レンズ
102aに対応して設けられる第2レンズ板103の第
2レンズ103aに対して共役に関係にあり、第2レン
ズ103aによって精度よく、第1レンズ103a上の
点がライトバルブ105上に結像されねばならない。通
常、第1レンズ板102の第1レンズ102aならびに
第2レンズ板103の第2レンズ板103aはガラスプ
レズ法またはプラスティックの成形によって形成される
が、すべてのレンズ102aならびにレンズ103aが
設計通りの理想形状に成形されるわけではなく、誤差を
有して形成されるがために、その結像位置には誤差があ
る。このために、ライトバルブ105全体を各レンズ板
103aがその周辺部まで精度よく照明できず、特にそ
の周辺部においては、照明が不均一になり、照明ムラが
発生してしまうのである。
Each of the plurality of first lenses 102a constituting the lens plate 102 and the light valve 105 have a conjugate relationship with the second lens 103a of the second lens plate 103 provided corresponding to the lens 102a. A point on the first lens 103a must be accurately imaged on the light valve 105 by the second lens 103a. Usually, the first lens 102a of the first lens plate 102 and the second lens plate 103a of the second lens plate 103 are formed by a glass press method or plastic molding, but all the lenses 102a and the lenses 103a have an ideal shape as designed. However, since the image is formed with an error, the image forming position has an error. For this reason, each lens plate 103a cannot accurately illuminate the entire light valve 105 to its peripheral portion, and especially in the peripheral portion, the illumination becomes non-uniform, and illumination unevenness occurs.

【0011】この周辺部の照明ムラを除去するために
は、拡大率をより大として余裕を持って、ライトバルブ
105の外周部をはみ出してその外側も照明し、照明外
周部を廃棄して、ライトバルブ照明に寄与しないことに
すればよいが、そうすることは、高輝度照明が損なわれ
てしまう。
In order to remove the illumination unevenness in the peripheral portion, the outer peripheral portion of the light valve 105 is protruded beyond the outer periphery of the light valve 105 and the outer periphery thereof is discarded. While it may not contribute to light valve illumination, doing so would compromise high brightness illumination.

【0012】本発明は、照明ムラを小さくすることがで
きる照明装置およびそれを用いた投射型表示装置を提供
することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an illumination device capable of reducing illumination unevenness and a projection display device using the same.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ライトバ
ルブへの均一照明として断面形状がライトバルブの比例
形状を有するガラスロッドを使用すれば、上記の問題が
解決できるのではないかと考えた。そして実験を行った
ところガラスロッドの断面形状を精度よくライトバルブ
の外形形状と比例形状に形成すれば、均一照明が達成で
きることが判明した。
SUMMARY OF THE INVENTION The present inventors consider that the above problem can be solved by using a glass rod having a cross-sectional shape proportional to the light valve for uniform illumination of the light valve. Was. Experiments have shown that uniform illumination can be achieved if the cross-sectional shape of the glass rod is accurately formed in proportion to the outer shape of the light valve.

【0014】しかし、ライトバルブ105への入射光は
ランダム偏光でなく、直線偏光光であることが望まし
い。それは、ライトバルブが透過型液晶ライトバルブの
場合には、入射側に配置した偏光板による光吸収を少な
くして、熱発生による当該偏光板の破損を防止するため
であり、反射型の液晶ライトバルブであれば、当該ライ
トバルブ偏光分離用の偏光ビームスプリッタによる廃棄
偏光による散乱光の防止のためにであるが、なにより、
両者において高輝度照明のためにより有利である。
However, the light incident on the light valve 105 is preferably not linearly polarized light but linearly polarized light. This is because, when the light valve is a transmission type liquid crystal light valve, the light absorption by the polarizing plate arranged on the incident side is reduced to prevent the polarizing plate from being damaged by heat generation, and the reflection type liquid crystal light valve is used. In the case of a valve, it is to prevent scattered light due to discarded polarized light by the polarization beam splitter for polarization separation of the light valve.
Both are more advantageous for high brightness illumination.

【0015】本発明は、前記レンズ板を用いた従来例の
欠点をなくし、さらに、単一偏光を照明光として射出で
きる単一偏光による均一な照明を実現可能なものであ
る。請求項1の発明は、光源と、前記光源からの光を入
射し射出するロッドインテグレータと、前記ロッドイン
テグレータからの射出光を入射し射出するリレーレンズ
と、前記リレーレンズからの射出光を入射する偏光変換
装置とを有し、前記偏光変換装置は、複数の偏光ビーム
スプリッタをアレイ状に積層した偏光ビームスプリッタ
アレイと、前記複数の偏光ビームスプリッタのうちの所
定の偏光ビームスプリッタ射出面に1/2波長位相板を
備えたことを特徴とする。
The present invention eliminates the drawbacks of the prior art using the lens plate, and can realize uniform illumination with single polarized light which can emit single polarized light as illumination light. The invention according to claim 1 is a light source, a rod integrator that receives and emits light from the light source, a relay lens that receives and emits light emitted from the rod integrator, and a light that emerges from the relay lens. A polarization conversion device, wherein the polarization conversion device includes a polarization beam splitter array in which a plurality of polarization beam splitters are stacked in an array, and a predetermined polarization beam splitter emission surface of the plurality of polarization beam splitters. A two-wavelength phase plate is provided.

【0016】また、請求項2の発明は、請求項1の偏光
照明装置であって、前記偏光変換装置からの射出光を入
射する集光レンズを備えたことを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the polarized light illuminating apparatus according to the first aspect, further comprising a condenser lens for receiving light emitted from the polarization converter.

【0017】また、請求項3の発明は、請求項1または
請求項2の偏光照明装置であって、前記偏光ビームスプ
リッタアレイは、前記ロッドインテグレータが形成する
複数の光源像の前記リレーレンズによる結像位置に配置
されたことを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the polarized light illuminating apparatus according to the first or second aspect, the polarized beam splitter array forms a plurality of light source images formed by the rod integrator by the relay lens. It is characterized by being arranged at an image position.

【0018】また、請求項4の発明は、請求項2の偏光
照明装置であって、前記集光レンズは、前記偏光変換装
置からの射出光を被照明物に集光することを特徴とする
偏光照明装置。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the polarized light illuminating apparatus according to the second aspect, wherein the condensing lens condenses the light emitted from the polarization conversion device onto an illuminated object. Polarized lighting device.

【0019】また、請求項5の発明は、請求項4の偏光
照明装置であって、前記集光レンズと前記被照明物間に
おいて、主光線がテレセントリックな特性を有すること
を特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the polarized light illuminating apparatus according to the fourth aspect, wherein the principal ray has a telecentric characteristic between the condenser lens and the illuminated object.

【0020】また、請求項6の発明は、請求項2の偏光
照明装置であって、前記集光レンズからの射出光を入射
するフィールドレンズを備え、前記フィールドレンズの
射出光を被照明物に照射することを特徴とする。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided the polarized light illuminating apparatus according to the second aspect, further comprising a field lens for receiving the light emitted from the condenser lens, and applying the light emitted from the field lens to an object to be illuminated. It is characterized by irradiation.

【0021】また、請求項7の発明は、求項6に記載の
偏光照明装置であって、前記フィールドレンズと前記被
照明物間において、主光線がテレセントリックな特性を
有することを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the polarized light illuminating apparatus according to the sixth aspect, wherein the principal ray has a telecentric characteristic between the field lens and the illuminated object.

【0022】また、請求項8の発明は、請求項1の偏光
照明装置と、前記偏光照明装置からの射出光を、R
(赤)光、G(緑)光、B(青)光に分解する色分解光
学系と、前記R光を入射し射出するR光用ライトバルブ
と、前記G光を入射し射出するG光用ライトバルブと、
前記B光を入射し射出するB光用ライトバルブと、前記
R光用ライトバルブと前記G光用ライトバルブと前記B
光用ライトバルブからの射出光を合成する色合成光学系
と、前記色合成光学系からの合成光を投射する投射レン
ズとを備えたことを特徴とする。
The invention of claim 8 provides the polarized light illuminating device of claim 1 and the light emitted from the polarized light illuminating device,
A color separation optical system that separates the light into (red) light, G (green) light, and B (blue) light, a light valve for R light that receives and emits the R light, and a G light that receives and emits the G light. A light valve for
A light valve for B light that receives and emits the B light, a light valve for R light, a light valve for G light,
A color combining optical system for combining light emitted from the light valve for light and a projection lens for projecting combined light from the color combining optical system are provided.

【0023】また、請求項9の発明は、請求項8に記載
の投射型表示装置であって、前記R光用ライトバルブと
前記G光用ライトバルブと前記B光用ライトバルブは、
それぞれ反射型ライトバルブであることを特徴とする。
According to a ninth aspect of the present invention, in the projection display device according to the eighth aspect, the R light light valve, the G light light valve, and the B light light valve are:
Each of them is a reflection type light valve.

【0024】また、請求項10の発明は、請求項8の投
射型表示装置であって、前記R光用ライトバルブと前記
G光用ライトバルブと前記B光用ライトバルブは、それ
ぞれ透過型ライトバルブであることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the projection type display device according to the eighth aspect, wherein the R light light valve, the G light light valve, and the B light light valve are each a transmission type light valve. It is a valve.

【0025】また、請求項11の発明は、請求項1に記
載の偏光照明装置と、前記偏光照明装置からの射出光
を、R(赤)光、G(緑)光、B(青)光に分解する光
学系と、前記R光を入射し射出するR光用反射型ライト
バルブと、前記G光を入射し射出するG光用反射型ライ
トバルブと、前記B光を入射し射出するB光用反射型ラ
イトバルブと、検光用偏光ビームスプリッタと、投射レ
ンズとを有し、前記光学系は、前記R光用ライトバルブ
と前記G光用ライトバルブと前記B光用ライトバルブか
らの射出光を合成し、合成光を前記検光用偏光ビームス
プリッタに射出し、前記偏光ビームスプリッタで検光さ
れた光は、前記投射レンズによって投射されることを特
徴とする。
[0025] According to an eleventh aspect of the present invention, the polarized light illuminating device according to the first aspect and the light emitted from the polarized light illuminating device are R (red) light, G (green) light, and B (blue) light. An optical system that splits the light into R, a reflective light valve for R light that receives and emits the R light, a reflective light valve for G light that receives and emits the G light, and a B that receives and emits the B light. A light-reflecting light valve, an analyzing polarization beam splitter, and a projection lens, wherein the optical system includes a light valve for the R light, a light valve for the G light, and a light valve for the B light. The emitted light is combined, the combined light is emitted to the polarization beam splitter for analysis, and the light analyzed by the polarization beam splitter is projected by the projection lens.

【0026】また、請求項12の発明は、請求項8また
は請求項9または請求項10または請求項11の投射型
表示装置であって、前記偏光照明装置は、前記偏光変換
装置からの射出光を入射する集光レンズを備えたことを
特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided the projection display device according to the eighth, ninth, tenth, or eleventh aspect, wherein the polarized light illuminating device is configured to emit light from the polarized light converting device. And a condensing lens for incident light.

【0027】また、請求項13の発明は、請求項8また
は請求項9または請求項10の投射型表示装置であっ
て、前記偏光照明装置は、前記偏光変換装置からの射出
光を入射する集光レンズを備え、前記集光レンズと前記
各色光用ライトバルブとの間の光路中に、それぞれフィ
ールドレンズを備えたことを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the projection type display device according to the eighth, ninth or tenth aspect, the polarized light illuminating device collects light emitted from the polarized light converting device. An optical lens is provided, and a field lens is provided in an optical path between the condenser lens and the light valve for each color light.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】(偏光照明装置の実施形態)図1
は本発明の第1の実施形態による偏光照明装置の構成図
である。ランプならびに楕円鏡の凹面鏡から構成される
光源1から射出された光源光はロッドインテグレータ2
の入射面2aに集光され、入射される。なお、ランプは
楕円鏡の当該楕円鏡に近い第1焦点の位置に配置する構
成とし、ロッドインテグレータ2の入射面の位置は、前
記楕円鏡の遠方の第2焦点の位置に合致させる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Embodiment of Polarized Lighting Apparatus) FIG.
FIG. 1 is a configuration diagram of a polarized light illumination device according to a first embodiment of the present invention. A light source light emitted from a light source 1 composed of a lamp and a concave mirror of an elliptical mirror is used for a rod integrator 2.
Is condensed and incident on the incident surface 2a. The lamp is arranged at a first focal point of the elliptical mirror close to the elliptical mirror, and the position of the incident surface of the rod integrator 2 matches the position of the second focal point far from the elliptical mirror.

【0029】ロッドインテグレータ2のその光軸に対し
て垂直な面における断面形状(入射面形状)は、被照明
体たるライトバルブ5の比例縮小形状である。通常ライ
トバルブ5は長方形形状であるので、ロッドインテグレ
ータ2の断面形状は上記のことから比例縮小した長方形
形状とする。なお、インテグレータ2は透明光学部材例
えば透明ガラス部材や溶融石英硝子部材にて形成され
る。
The sectional shape (incident surface shape) of the rod integrator 2 in a plane perpendicular to its optical axis is a proportionally reduced shape of the light valve 5 which is an object to be illuminated. Since the light valve 5 is usually rectangular, the cross-sectional shape of the rod integrator 2 is a rectangular shape proportionally reduced from the above. The integrator 2 is formed of a transparent optical member, for example, a transparent glass member or a fused quartz glass member.

【0030】ロッドインテグレータ2内部に入射面2a
から入射した前記入射光は、内部にて全反射を繰り返し
行って伝搬して射出面2bに達し、射出面2bから射出
される。ここで、射出面2bは均一面光源を構成する。
言い換えると、射出面2bはロッドインテグレータ2の
内面反射によってその入射面の位置に形成される複数の
光源の虚像からの光で重畳的に照明される。
The incident surface 2a is provided inside the rod integrator 2.
The incident light which has entered from above is repeatedly subjected to total internal reflection, propagates, reaches the emission surface 2b, and is emitted from the emission surface 2b. Here, the emission surface 2b forms a uniform surface light source.
In other words, the exit surface 2b is illuminated in a superimposed manner by light from virtual images of a plurality of light sources formed at the position of the incident surface due to internal reflection of the rod integrator 2.

【0031】ロッドインテグレータ2の射出面2bから
射出した光は、リレーレンズ11を経て偏光変換装置3
に入射される。偏光変換装置3は偏光ビームスプリッタ
31をアレイ形状に配置した構成の偏光ビームスプリッ
タアレイであり、さらに、そのアレイを構成する偏光ビ
ームスプリッタ31のうちの所定のものの射出面には1
/2波長位相板32を配した構成となっている。
The light exiting from the exit surface 2b of the rod integrator 2 passes through the relay lens 11 and enters the polarization converter 3
Is incident on. The polarization conversion device 3 is a polarization beam splitter array having a configuration in which the polarization beam splitters 31 are arranged in an array shape.
The half-wave phase plate 32 is provided.

【0032】偏光変換装置3は入射光をS偏光に変換す
る態様であって、偏光変換装置3にてS偏光に変換され
て射出した光は、集光レンズ12を経て偏光ビームスプ
リッタ4に入射する。そして、偏光ビームスプリッタ4
の偏光分離部に対して、S偏光であるがために反射さ
れ、被照明たるライトバルブ5を照明する。
The polarization converter 3 converts the incident light into S-polarized light. The light converted into S-polarized light by the polarization converter 3 and emitted is incident on the polarization beam splitter 4 via the condenser lens 12. I do. And the polarization beam splitter 4
Is polarized because it is S-polarized light, and illuminates the light valve 5 to be illuminated.

【0033】以上が、本実施形態の偏光照明装置の構成
であるが、さらに、図2の光線図を用いて、上記偏光照
明装置を詳細に説明する。なお、図2においては光源1
の記載は省略した。
The configuration of the polarized light illuminating device of the present embodiment has been described above. Further, the polarized light illuminating device will be described in detail with reference to a ray diagram of FIG. In addition, in FIG.
Are omitted.

【0034】ロッドインテグレータ2の入射面2aの略
中央に集光した光源光は当該入射点に点光源像aを形成
し、光源像aから射出した光線のうち射出面2bを見込
んで進行する2光線をl1、一度内面にて全反射して進
行し、射出面2bを見込んで進行する2光線をl2とす
る。ロッドインテグレータ2がもっと長い場合は内面に
よる全反射作用は、一回のみでないのであるが、本実施
形態では1回のみの全反射を発生する長さにロッドイン
テクレータ2が形成されているとする。
The light source light condensed substantially at the center of the incident surface 2a of the rod integrator 2 forms a point light source image a at the incident point, and travels in anticipation of the light exit surface 2b among the light beams emitted from the light source image a. It is assumed that the light beam is 11, and the two light beams which travel once after being totally reflected on the inner surface and are projected in view of the emission surface 2b are 12. If the rod integrator 2 is longer, the total internal reflection action by the inner surface is not only one time, but in the present embodiment, it is assumed that the rod integrator 2 is formed to have a length that generates only one total internal reflection. .

【0035】上記の説明の場合には、2本の光線l2に
対して、図示のように虚像の点光源像a’ならびに虚像
の点光源像a”から光が射出したと考えることができ
る。この光源虚像はロッドインテグレータの入射面の構
成する延長面上の対象位置に形成される。
In the case of the above description, it can be considered that light is emitted from the virtual image point light source image a 'and the virtual image point light source image a "for the two light beams 12 as shown in the figure. This virtual image of the light source is formed at a target position on the extension surface that constitutes the incident surface of the rod integrator.

【0036】すなわち、言い換えると、ロッドインテグ
レータ2の射出面2bから射出した光は、光源像a、
a’、a”の3光源から射出した光が重畳されていると
言うことができ、より均一平均化した面光源となるので
ある。
That is, in other words, the light emitted from the emission surface 2b of the rod integrator 2 becomes the light source images a and
It can be said that the light emitted from the three light sources a ′ and a ″ is superimposed, and the surface light source is more uniformly averaged.

【0037】リレーレンズ11は、光源a、a’ならび
にa”の光源像を、偏光装置3を構成する複数の偏光ビ
ームスプリッタ31に新しい光源像として結像させる機
能を有する。本実施形態では偏光ビームスプリッタ31
の数は光源像の数(本実施形態では紙面に平行で、光軸
を含む面においては前記のようにa,a’,a”の3
個)の2倍の6個とする。紙面の上から偏光ビームスプ
リッタ31a、31b、31c、31d、31eならび
に31fとし、偏光分離部の配置はすべて平行で光軸に
対して45度の傾きを有するように配置させる。そし
て、光源像a,a’,a”のレンズ11による新しい光
源像は、偏光ビームスプリッタアレイ3を構成する偏光
ビームスプリッタ31のうちの、一個置きの位置に形成
されるようになっている。
The relay lens 11 has a function of forming a light source image of the light sources a, a 'and a "as a new light source image on a plurality of polarizing beam splitters 31 constituting the polarizing device 3. In the present embodiment, polarized light is used. Beam splitter 31
Is the number of light source images (in the present embodiment, on the plane parallel to the paper surface and including the optical axis, 3 as a, a ′, a ″ as described above).
), Which is twice as large as 6 pcs. The polarizing beam splitters 31a, 31b, 31c, 31d, 31e and 31f are arranged from the top of the paper, and the polarization splitting units are all arranged in parallel so as to have an inclination of 45 degrees with respect to the optical axis. Then, a new light source image of the light source images a, a ′, and a ″ by the lens 11 is formed at every other position of the polarization beam splitters 31 constituting the polarization beam splitter array 3.

【0038】本実施形態においては、光源像a”からの
光がリレーレンズ11によって、偏光装置3を構成する
偏光ビームスプリッタ31の紙面の最も上に配置した偏
光ビームスプリッタ31aの略中央部に結像され、光源
像aの像は、上から3つ目の偏光ビームスプリッタ31
cの略中央部に、そして、光源像a’は上から5つ目の
偏光ビームスプリッタ31eに形成される。
In the present embodiment, the light from the light source image a ″ is condensed by the relay lens 11 to a substantially central portion of the polarization beam splitter 31 a disposed at the top of the sheet of the polarization beam splitter 31 constituting the polarization device 3. And the image of the light source image a is the third polarization beam splitter 31 from the top.
The light source image a 'is formed at the substantially central portion of the polarization beam splitter 31e at the fifth polarizing beam splitter 31e from the top.

【0039】偏光ビームスプリッタ31a、31c、3
1eの光源像から射出した光のうちの、各偏光ビームス
プリッタの偏光分離部を透過したP偏光は、各偏光ビー
ムスプリッタの射出面に配置した1/2波長位相板32
によってS偏光に変換されて進行する。一方各偏光ビー
ムスプリッタの偏光分離部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31b、31dならび
に31fに入射し、これら偏光ビームスプリッタの偏光
分離部にて反射されてS偏光にて射出される。このよう
に、すべてS偏光に変換されて偏光装置3を射出させる
ことができる。
The polarization beam splitters 31a, 31c, 3
Among the light emitted from the light source image of 1e, the P-polarized light that has passed through the polarization splitter of each polarization beam splitter is a half-wavelength phase plate 32 disposed on the emission surface of each polarization beam splitter.
Is converted into S-polarized light and proceeds. On the other hand, the S-polarized light reflected by the polarization beam splitters of the respective polarization beam splitters enters the adjacent polarization beam splitters 31b, 31d and 31f, is reflected by the polarization beam splitters of these polarization beam splitters, and is emitted as S-polarized light. You. As described above, all the light is converted into S-polarized light and the polarization device 3 can be emitted.

【0040】偏光装置3を射出したS偏光光は集光レン
ズ12を経て偏光ビームスプリッタ4に入射されるが、
当該S偏光は、偏光ビームスプリッタ4の偏光分離部に
対してもS偏光であるがために当該偏光分離部にて反射
射出されてライトバルブ5を照明する。
The S-polarized light emitted from the polarization device 3 is incident on the polarization beam splitter 4 through the condenser lens 12,
Since the S-polarized light is also S-polarized light to the polarization splitting section of the polarization beam splitter 4, the S-polarized light is reflected and emitted by the polarization splitting section to illuminate the light valve 5.

【0041】なお、本実施形態では、S偏光への変換装
置による照明を説明したがS偏光に限定されるものでは
ない。P偏光にて照明したい場合にはP偏光に変換する
必要があるが、その場合には、偏光装置3の偏光ビーム
スプリッタ31の射出面に形成した1/2波長位相板3
2の形成位置を偏光ビームスプリッタ31b,31d、
31fの射出面に形成する構成とすればよい。その場合
には、ライトバルブ5の位置は偏光ビームスプリッタ4
に対して共役面の位置5’に示した位置となる。
In this embodiment, the illumination by the S-polarized light conversion device has been described. However, the present invention is not limited to the S-polarized light. When it is desired to illuminate with P-polarized light, it is necessary to convert the light into P-polarized light. In this case, the half-wavelength phase plate 3 formed on the exit surface of the polarizing beam splitter 31 of the polarizer 3 is used.
2, the polarization beam splitters 31b, 31d,
What is necessary is just to make it the structure formed in the emission surface of 31f. In that case, the position of the light valve 5 is
Is the position shown at the position 5 ′ on the conjugate plane.

【0042】図3は、本発明の第2の実施形態による偏
光照明装置の構成図である。図3は、図1及び図2の実
施形態のライトバルブ5ならびに偏光ビームスプリッタ
4に対してのテレセントリック性を担保した構成の実施
形態を示す。
FIG. 3 is a configuration diagram of a polarized light illuminating device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 shows an embodiment of a configuration in which telecentricity with respect to the light valve 5 and the polarization beam splitter 4 of the embodiment of FIGS. 1 and 2 is ensured.

【0043】図2においては、光線l1(主光線)は偏
光ビームスプリッタ4ならびにライトバルブ5におい
て、光軸にたいして平行光線となってはおらず、テレセ
ントリック性を満たしてはいない。偏光ビームスプリッ
タ4の偏光分離部を構成する偏光分離膜は入射角度に依
存する偏光特性を有し、さらに、ライトバルブ5の変調
層を構成する液晶層も入射角度に依存する角度特性を有
するが故に、主光線に関しては、当該膜に対して、同じ
角度で入射するのが望ましい。すなわち、光軸と偏光な
光線となるように、偏光分離膜においては45度の入射
角度で、液晶層に関しては0度の角度で入射するように
するのが望ましい。
In FIG. 2, the light beam 11 (principal light beam) is not parallel to the optical axis in the polarization beam splitter 4 and the light valve 5, and does not satisfy the telecentricity. Although the polarization splitting film forming the polarization splitting portion of the polarization beam splitter 4 has polarization characteristics depending on the incident angle, and the liquid crystal layer forming the modulation layer of the light valve 5 also has angle characteristics depending on the incident angle. Therefore, it is desirable for the principal ray to enter the film at the same angle. That is, it is desirable that the light be incident on the polarization separation film at an incident angle of 45 degrees and on the liquid crystal layer at an angle of 0 degrees so that the light is polarized with respect to the optical axis.

【0044】図3に記載の構成は、光線l1が、ライト
バルブ5ならびに偏光ビームスプリッタ4に対して光軸
と平行な光線となるような、すなわちテレセントリック
性を満足させた構成である。
The configuration shown in FIG. 3 is a configuration in which the light beam 11 becomes a light beam parallel to the optical axis with respect to the light valve 5 and the polarizing beam splitter 4, that is, the telecentricity is satisfied.

【0045】図2と比較して異なるのは、偏光ビームス
プリッタ4の入射面直前にフィールドレンズ13を配置
した構成としたことである。このフイールドレンズ13
を配置することにより、主光線たるl1光線がライトバ
ルブ5およびに偏光ビームスプリッタ4に対して光軸と
平行にすることができ、テレセントリック照明が達成で
きる。
The difference from FIG. 2 is that the field lens 13 is arranged immediately before the incident surface of the polarizing beam splitter 4. This field lens 13
Is arranged, the principal ray 11 can be made parallel to the optical axis with respect to the light valve 5 and the polarizing beam splitter 4, so that telecentric illumination can be achieved.

【0046】図4は、本発明の第3の実施形態による偏
光照明装置の構成図である。図4は、図3とは別の構成
で、ライトバルブならびに偏光ビームスプリッタに対す
るテレセントリック照明を実現する実施形態である。第
2の実施形態においては、集光レンズ12ならびにフィ
ールドレンズ13を用いて偏光ビームスプリッタ4なら
びにライトバルブ5に対して主光線のテレセントリック
特性を担保したが、本実施形態においては集光レンズ1
4のみを用いて、テレセントリック性を担保した態様と
した。
FIG. 4 is a configuration diagram of a polarized light illuminating device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 4 shows an embodiment that realizes telecentric illumination for a light valve and a polarizing beam splitter in a configuration different from that of FIG. In the second embodiment, the converging lens 12 and the field lens 13 are used to secure the main beam telecentric characteristic to the polarization beam splitter 4 and the light valve 5, but in this embodiment, the converging lens 1
By using only 4 in this embodiment, telecentricity was ensured.

【0047】本実施形態においては、前実施形態の図3
に示す場合と比較して、偏光装置3への照明の開口数
(NA)が同じであるとすると、偏光ビームスプリッタ
4の大きさを大とする必要があるが、主光線のテレセン
トリック性を達成するのに単数のレンズですむという利
点がある。 (投射型表示装置の実施形態)図5は、本発明の第4の
実施形態による投射型表示装置の構成図であり、図6は
同実施形態の光線図である。
In the present embodiment, FIG.
Assuming that the numerical aperture (NA) of the illumination to the polarizing device 3 is the same as in the case shown in FIG. 1, the size of the polarizing beam splitter 4 needs to be large, but the telecentricity of the principal ray is achieved. There is the advantage that only one lens is needed to do this. (Embodiment of Projection Display Apparatus) FIG. 5 is a configuration diagram of a projection display apparatus according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a ray diagram of the embodiment.

【0048】以下、本実施形態の投射型表示装置につい
て、図5、図6を用いて説明する。なお、図の構成部材
の番号は図1〜図4において使用したものと同じ部材に
ついては同じ番号を使用する。本実施形態においては図
1およびに図2において開示した偏光照明装置を使用し
た。
Hereinafter, the projection type display device of this embodiment will be described with reference to FIGS. In the figures, the same reference numerals are used for the same members as those used in FIGS. 1 to 4. In the present embodiment, the polarized light illuminating device disclosed in FIGS. 1 and 2 is used.

【0049】光源1から射出された光源光は、ロッドイ
ンテグレータ2の入射面2aに集光され、インテグレー
タ2内に入射し、射出面2bから当該面を平面光源とし
て射出される。ロッドインテグレータ2の射出面2bか
ら射出された光はリレーレンズ11を経て偏光変換装置
3に入射される。偏光変換装置3は、偏光ビームスプリ
ッタ31a〜31fがアレイ上に形成された偏光ビーム
スプリッタアレイならびに偏光ビームスプリッタ31
a、同31cならびに同31eの射出面に配置された1
/2波長位相板32から構成される。偏光変換装置3を
射出したS偏光は、集光レンズ12を経て偏光ビームス
プリッタ41に入射される。
The light source light emitted from the light source 1 is focused on the incident surface 2a of the rod integrator 2, enters the integrator 2, and is emitted from the emission surface 2b using the surface as a planar light source. Light emitted from the emission surface 2b of the rod integrator 2 enters the polarization conversion device 3 via the relay lens 11. The polarization conversion device 3 includes a polarization beam splitter array in which the polarization beam splitters 31a to 31f are formed on an array and the polarization beam splitter 31.
a, 1c arranged on the exit surface of 31c and 31e
And a half-wavelength phase plate 32. The S-polarized light emitted from the polarization conversion device 3 is incident on the polarization beam splitter 41 via the condenser lens 12.

【0050】偏光ビームスプリッタ41に入射したS偏
光は、偏光ビームスプリッタ41の偏光分離部が当該入
射S偏光に対して反射する方向を有するために、当該偏
光分離部で反射して、偏光ビームスプリッタ41から射
出する。
The S-polarized light that has entered the polarization beam splitter 41 has a direction in which the polarization separation section of the polarization beam splitter 41 reflects the incident S-polarized light. Inject from 41.

【0051】偏光ビームスプリッタ41を射出したS偏
光は、偏光ビームスプリッタ41の射出面と空隙を配し
て配置された色分解合成複合プリズムに入射され、B
(青)光、R(赤)光ならびにG(緑)光に色分解され
る。
The S-polarized light emitted from the polarization beam splitter 41 is incident on a color separation / combination compound prism arranged with a gap between the exit surface of the polarization beam splitter 41 and the B-polarized light.
It is separated into (blue) light, R (red) light and G (green) light.

【0052】色分解複合プリズムは実質的に三角柱形状
を有するプリズム部材61、同部材62ならびに同部材
63から構成される。偏光ビームスプリッタ41の射出
光はプリズム部材61の入射面61aから入射してその
まま進行し、面61bに形成されたB光反射ダイクロイ
ック膜にてB光が反射される。R、G光はそのまま透過
進行し、空隙を経てプリズム部材62に入射面62aか
ら入射する。前記B光は入射面61aにて全反射されて
進行し、射出面61cから射出される。
The color separation compound prism is composed of prism members 61, 62 and 63 having a substantially triangular prism shape. The light emitted from the polarization beam splitter 41 enters from the incident surface 61a of the prism member 61 and proceeds as it is, and the B light is reflected by the B light reflecting dichroic film formed on the surface 61b. The R and G lights pass through as they are, and enter the prism member 62 from the incident surface 62a via the gap. The B light travels after being totally reflected by the incident surface 61a, and is emitted from the emission surface 61c.

【0053】前記R、G光はプリズム部材62中を進行
し、面62bに形成されたR光反射ダイクロイック膜に
てR光が反射され、G光はそのまま進行する。そのG光
は、R光反射ダイクロイック膜と接着剤にて接着された
プリズム部材63の入射面63aから、プリズム部材6
3中に入射される。前記R光は、入射面63aにて全反
射作用を受けて進行し、射出面62cから射出される。
前記G光はプリズム部材63中を進行し、面63bにて
全反射作用を受けて進行し、射出面63cから射出され
る。
The R and G lights travel through the prism member 62, and the R light is reflected by the R light reflecting dichroic film formed on the surface 62b, and the G light travels as it is. The G light is transmitted from the incident surface 63a of the prism member 63 bonded to the R light reflecting dichroic film with an adhesive, from the prism member 6
3 is incident. The R light travels under the total reflection at the incident surface 63a, and is emitted from the emission surface 62c.
The G light travels through the prism member 63, travels by being totally reflected by the surface 63b, and is emitted from the emission surface 63c.

【0054】各プリズム部材61、62、63の射出面
61c、62c、63cから射出されたB光、R光なら
びにG光は各射出面近傍に配置された各色光用液晶反射
型ライトバルブ5B、5R、5Gに照明光として入射さ
れる。
The B light, the R light and the G light emitted from the emission surfaces 61c, 62c and 63c of the prism members 61, 62 and 63 respectively receive the liquid crystal reflection type light valves 5B for each color light arranged near each emission surface. The light is incident on 5R and 5G as illumination light.

【0055】各色光用反射型ライトバルブ5B、5R、
5Gに入射した光は、各色色信号によって変調作用を受
け、変調光をP偏光として、非変調光はそのままS偏光
として反射射出される。
Each color light reflection type light valve 5B, 5R,
The light incident on the 5G is modulated by each color signal, and the modulated light is reflected and emitted as P-polarized light, and the unmodulated light is reflected and emitted as S-polarized light.

【0056】各色光用反射型ライトバルブ5B、5R、
5Gを射出した光は、入射光と逆方向に同じ光軸で進行
し、プリズム61の61a面から色合成光として射出さ
れ、偏光ビームスプリッタ41に再入射される。すなわ
ち、プリズム61、62ならびに63からなる複合プリ
ズムは色分解光学系の機能とともに色合成光学系の機能
をも有する。
Each color light reflective light valve 5B, 5R,
The light that has exited 5G travels in the same optical axis in the direction opposite to the incident light, exits from the surface 61a of the prism 61 as color-combined light, and reenters the polarization beam splitter 41. That is, the composite prism composed of the prisms 61, 62 and 63 has the function of the color separating optical system as well as the function of the color separating optical system.

【0057】偏光ビームスプリッタ41に入射した合成
光は、偏光分離部によって当該部を透過する変調光(P
偏光)と、反射され廃棄される非変調光(S偏光)とに
偏光分離される(検光される)。
The combined light incident on the polarization beam splitter 41 is modulated light (P) transmitted through the polarization splitter by the polarization splitter.
(Polarized light) and unmodulated light (S-polarized light) that is reflected and discarded (analyzed).

【0058】前記検光された変調光(P偏光)は投射レ
ンズ7に入射され、図示しないスクリーン上にフルカラ
ー像として投射される。以上が、本実施形態の投射型表
示装置の説明であるが、さらに図6を用いて当該装置の
光線図を説明する。図6においては、図2の説明のよう
に、紙面に対して平行で、光軸を含む面にて切断した場
合、ロッドインテグレータ2の入射面ならびにその延長
平面に、光源が実点光源であるaと虚像の点光源a’と
同a”が形成できる場合を考える。前述のように、平面
2bから射出された光は、光源a、同a’ならびに同
a”から射出された光から重畳されたものと同じに扱え
るから、これら点光源をリレーレンズ11にて偏光変換
装置3の偏光ビームスプリッタ上に結像させる構成とす
る。
The detected modulated light (P-polarized light) enters the projection lens 7 and is projected as a full-color image on a screen (not shown). The above is the description of the projection type display device of the present embodiment, and a ray diagram of the device will be further described with reference to FIG. In FIG. 6, as described with reference to FIG. 2, when cut along a plane including the optical axis that is parallel to the paper surface, the light source is a real point light source on the incident surface of the rod integrator 2 and an extension plane thereof. Consider a case in which a and a ″ can be formed with a and a point light source a ′ of a virtual image. As described above, the light emitted from the plane 2b is superimposed on the light emitted from the light sources a, a ′ and a ′. Since these point light sources can be handled in the same manner as described above, the point light source is formed into an image on the polarization beam splitter of the polarization conversion device 3 by the relay lens 11.

【0059】なお、前述のように図6の紙面に平行な面
で光軸を含む位置においては光源がa,a’,a”の3
個できるとしたため、偏光ビームスプリッタアレイを構
成する偏光ビームスプリッタ31は31a〜31fの6
個であって、結像位置に関しては、光源aの像が偏光ビ
ームスプリッタ31cに、光源a’の像が偏光ビームス
プリッタ31eに、光源a”の像が偏光ビームスプリッ
タ31aに結像される構成である。
As described above, at the position including the optical axis on the plane parallel to the paper surface of FIG. 6, the light sources are a, a ', and a''.
Therefore, the polarization beam splitters 31 constituting the polarization beam splitter array have six 31a to 31f.
With respect to the imaging position, the image of the light source a is formed on the polarization beam splitter 31c, the image of the light source a 'is formed on the polarization beam splitter 31e, and the image of the light source a''is formed on the polarization beam splitter 31a. It is.

【0060】偏光ビームスプリッタに形成される各像か
ら射出される光であって、その偏光ビームスプリッタの
偏光分離部を透過した光はP偏光となるが、当該偏光ビ
ームスプリッタの射出面に形成された1/2波長位相板
32によってS偏光に変換される。一方、偏光分離部を
反射するS偏光は、隣接の偏光ビームスプリッタに側面
から入射され、偏光分離部で反射され射出される。射出
面には1/2波長位相板は設けられていないので、その
ままS偏光として射出される。以上のように、光源光は
S偏光に変換されて偏光変換装置3を射出する。
The light emitted from each image formed on the polarization beam splitter and transmitted through the polarization separation portion of the polarization beam splitter becomes P-polarized light, but is formed on the exit surface of the polarization beam splitter. The half-wave phase plate 32 converts the light into S-polarized light. On the other hand, the S-polarized light reflected by the polarization splitter enters the adjacent polarization beam splitter from the side, and is reflected and emitted by the polarization splitter. Since no 波長 wavelength phase plate is provided on the emission surface, the light is emitted as S-polarized light as it is. As described above, the light from the light source is converted into S-polarized light and exits from the polarization converter 3.

【0061】偏光変換装置3を射出したS偏光は、集光
レンズ12によって、偏光ビームスプリッタ41、前記
の色分解複合プリズムを経由して各色光用ライトバルブ
5R、5G、5Bに集光される。
The S-polarized light emitted from the polarization conversion device 3 is condensed by the condenser lens 12 to the light valves 5R, 5G, and 5B for the respective color lights via the polarization beam splitter 41 and the above-described color separation compound prism. .

【0062】以上のように、ロッドインテグレータ2の
射出面2bの形状は被照明物たるライトバルブ5R、5
G、5Bの形状と比例形状に形成されており、さらに、
当該ライトバルブ射出面と各色光用ライトバルブ5R、
5G、5Bは集光レンズ12に対して共役関係にあり、
集光レンズ12と各色光用ライトバルブ5R、5G、5
Bの間に偏光ビームスプリッタ41の他に色分解複合プ
リズムを配置した構成を有する。このことから、各色光
用ライトバルブ5R、5G、5Bに対して各色光による
無駄のない照明が可能となる効果の他に、前もって偏光
変換装置3によって単一偏光変換に変換されるために、
各色光用ライトバルブ5R、5G、5Bに対して高輝度
単一偏光による照明が可能となる。
As described above, the shape of the exit surface 2b of the rod integrator 2 is determined by the light valves 5R, 5R, which are the objects to be illuminated.
G and 5B are formed in a proportional shape to the shape.
The light valve emission surface and the light valve 5R for each color light,
5G and 5B have a conjugate relationship with the condenser lens 12,
Condensing lens 12 and light valves for each color light 5R, 5G, 5
A configuration is provided in which a color separation compound prism is arranged in addition to the polarization beam splitter 41 between B and B. From this, in addition to the effect that each color light light valve 5R, 5G, 5B can be efficiently illuminated by each color light, it is also converted in advance into a single polarization conversion by the polarization conversion device 3,
It is possible to illuminate the light valves 5R, 5G, and 5B for each color light with high-brightness single polarized light.

【0063】図6においては、集光レンズ12以降の光
線としては色分解複合プリズムによって色分解される
R、G、B光のうちのG光のみの記載とした。さらに、
偏光変換装置3を射出する光のうちの、結像される位置
の偏光ビームスプリッタを透過、偏光変換されるS偏光
のみの記載とした。さらに、各色光用ライトバルブ5
R、5G、5Bを射出した光であって、合成光のうちの
変調光は、前述のように偏光ビームスプリッタ41を透
過し、投射レンズ7にてスクリーン上に投射されるが、
これらの図示も省略した。
In FIG. 6, only the G light of the R, G, and B light that is color-separated by the color separation compound prism is described as the light rays after the condenser lens 12. further,
Of the light emitted from the polarization conversion device 3, only the S-polarized light that is transmitted and polarized by the polarization beam splitter at the position where the image is formed is described. Furthermore, a light valve 5 for each color light
The modulated light of the combined light, which is emitted from R, 5G, and 5B, passes through the polarizing beam splitter 41 and is projected on the screen by the projection lens 7 as described above.
These drawings are also omitted.

【0064】以上説明のように、本実施形態によれば、
複数のライトバルブに対し均一、高輝度、単一偏光照明
が可能となることから、投射像として均一で高輝度な投
射像を投射できる投射型表示装置を提供することができ
る。
As described above, according to the present embodiment,
Since uniform, high-brightness, and single-polarization illumination can be performed on a plurality of light valves, a projection display device capable of projecting a uniform and high-brightness projection image as a projection image can be provided.

【0065】なお、本実施形態において使用した投射型
表示装置の構成は、色分解合成光学系として複数のプリ
ズムを使用する構成であったが、本発明にかかる偏光照
明装置を採用するその方式に限定されず、他の方式、例
えば、色分解ならびに合成光学を兼用する光学系とし
て、複数のダイクロイックミラーを光軸上に配置する構
成の光学系を採用してもよく、同様の効果を有する投射
型表示装置を提供することができる。
The configuration of the projection type display device used in this embodiment is such that a plurality of prisms are used as a color separation / synthesis optical system. However, the projection type display device employs a polarization illumination device according to the present invention. The present invention is not limited to this. For example, an optical system having a configuration in which a plurality of dichroic mirrors are arranged on the optical axis may be adopted as an optical system that also serves as color separation and synthesis optics, and a projection having the same effect A type display device can be provided.

【0066】図7は、本発明の第5の実施形態による投
射型表示装置の構成図であり、図8は、同実施形態の光
線図である。本実施形態の投射型表示装置を、図7なら
びに図8を用いて説明する。なお、本実施形態は、図3
における偏光照明装置を採用した投射型表示装置であ
る。また、同じ構成部材については同じ番号を記載し
た。
FIG. 7 is a configuration diagram of a projection type display device according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a ray diagram of the same embodiment. The projection display device of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Note that this embodiment corresponds to FIG.
Is a projection type display device employing the polarized light illuminating device. In addition, the same components are denoted by the same reference numerals.

【0067】図7において、光源1から射出された光源
光はロッドインテグレータ2の入射面2aに集光され、
ロッドインテグレータ2の射出面2bは平面光源とな
る。ロッドインテグレータ射出面2bから射出された光
は、リレーレンズ11を経て複数の偏光ビームスプリッ
タ31をアレイ形状に配置した偏光ビームスプリッタア
レイと、所定面に形成した1/2波長位相板32とから
なる偏光変換装置3を経て、単一偏光(S偏光)に変換
される。当該S偏光は集光レンズ12を経て、B光反射
特性を有するダイクロイックミラー81BとR光、G光
反射特性を有するダイクロイックミラー81RGが互い
に直交して配置されたクロスダイクロイックミラーに入
射される。そして、互いに反対方向であって、入射方向
と直角な方向に進行するB光と、R光とG光の混合光と
に色分解される。B光は折り曲げミラー82aにて進行
方向を曲げて進行し、フィールドレンズ13Bを経て偏
光ビームスプリッタ42Bに入射される。
In FIG. 7, the light source light emitted from the light source 1 is focused on the incident surface 2a of the rod integrator 2,
The exit surface 2b of the rod integrator 2 is a flat light source. Light emitted from the rod integrator emission surface 2b is composed of a polarization beam splitter array in which a plurality of polarization beam splitters 31 are arranged in an array via the relay lens 11, and a half-wave phase plate 32 formed on a predetermined surface. The light is converted into single polarized light (S-polarized light) via the polarization converter 3. The S-polarized light enters the cross dichroic mirror via the condensing lens 12 in which the dichroic mirror 81B having the B light reflection characteristic and the dichroic mirror 81RG having the R light and G light reflection characteristics are arranged orthogonal to each other. Then, the light is color-separated into B light traveling in directions opposite to each other and perpendicular to the incident direction, and mixed light of R light and G light. The B light travels by bending the traveling direction by the bending mirror 82a, and is incident on the polarization beam splitter 42B via the field lens 13B.

【0068】前記R光とG光の混合光は、折り曲げミラ
ー82bにて進行方向を換えて進行し、G光反射ダイク
ロイックミラー81Gにて反射され進行方向を変えて進
行するG光と、そのままの方向に進行するR光とに色分
解される。以上のように、ダイクロイックミラー81B
と同ミラー81RGとからなるクロスダイクロイックミ
ラーならびにダイクロイックミラー81Gとは色分解光
学系を構成する。
The mixed light of the R light and the G light travels by changing the traveling direction by the bending mirror 82b, and is reflected by the G light reflecting dichroic mirror 81G and travels by changing the traveling direction. It is color-separated into R light traveling in the direction. As described above, the dichroic mirror 81B
The dichroic mirror 81G and the cross dichroic mirror consisting of the mirror 81RG and the mirror 81RG constitute a color separation optical system.

【0069】ダイクロイックミラー81Gで分解された
G光とR光はそれぞれフィールドレンズ13G,13R
を経て、それぞれ偏光ビームスプリッタ42G、42R
に入射される。
The G light and the R light decomposed by the dichroic mirror 81G are respectively applied to the field lenses 13G and 13R.
Through the polarization beam splitters 42G and 42R, respectively.
Is incident on.

【0070】各偏光ビームスプリッタ42B、42G、
42Rに入射される偏光はS偏光であって、各偏光ビー
ムスプリッタ42B、42G、42Rの偏光分離部は、
S偏光に対して反射させる方向に配置されている。当該
偏光分離部に反射された各色光は、それぞれ反射型ライ
トバルブ5B、同5G、同5Rに入射され、各色信号に
よって変調され、変調光たるP偏光と、非変調光のS偏
光の混合光として反射射出され、各色光用偏光ビームス
プリッタ42B、42G、42Rに逆方向から入射さ
れ、変調光を透過光として検光し、非変調光は反射廃棄
される。
Each of the polarizing beam splitters 42B, 42G,
The polarized light incident on 42R is S-polarized light, and the polarization splitters of the polarization beam splitters 42B, 42G, and 42R are:
It is arranged in a direction to reflect S-polarized light. The respective color lights reflected by the polarization splitting unit are respectively incident on the reflection type light valves 5B, 5G, and 5R, are modulated by the respective color signals, and are a mixed light of the P-polarized light as the modulated light and the S-polarized light as the unmodulated light. Are reflected and emitted, and are incident on the polarization beam splitters 42B, 42G, and 42R for the respective color lights from opposite directions. The modulated light is detected as transmitted light, and the unmodulated light is reflected and discarded.

【0071】各色変調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9にそれぞれ異なる入射面か
ら入射され、内部にて互いに直交して配置されるR光反
射ダイクロイック膜9RとB光反射ダイクロイック膜9
Bによって色合成が達成され、当該合成光はクロスダイ
クロイックプリズム9の前記各色の入射面でない射出面
から射出され、投射レンズ7に入射されて、図示しない
スクリーン上にフルカラー像として投射される。
Each color-modulated light is incident on the cross dichroic prism 9 constituting the color synthesizing optical system from a different incident surface, and the R light reflecting dichroic film 9R and the B light reflecting dichroic film 9 arranged inside at right angles to each other.
B achieves color synthesis, and the synthesized light is emitted from the exit surface of the cross dichroic prism 9 which is not the entrance surface of each color, enters the projection lens 7, and is projected as a full-color image on a screen (not shown).

【0072】図8の光線図においては、集光レンズ12
以降の光線についてはR光、G光ならびにB光のうちの
B光のみの記載とし、他色は省略した。ロッドインテグ
レータ2ならびに偏光変換装置3の構成は前記と同様で
あるので説明は省略する。
In the ray diagram of FIG.
For the subsequent light rays, only the B light of the R light, the G light, and the B light is described, and other colors are omitted. Since the configurations of the rod integrator 2 and the polarization conversion device 3 are the same as described above, the description will be omitted.

【0073】本実施形態に使用した偏光照明装置の構成
は、第4の実施形態にて使用した偏光照明装置と比較し
て、各色光用偏光ビームスプリッタ42B、42G、4
2Rの入射面にそれぞれ近接してフィールドレンズ13
R、13G、13Bを配置することが異なっている。フ
ィードレンズ13R、13G、13Bの配置により、主
光線(図8において光源aからの光線に相当する)のテ
レセントリック性を偏光ビームスプリッタ42B、42
G、42Rならびにライトバルブ5B、5G、5Rにお
いて担保することにある。
The configuration of the polarized light illuminating device used in the present embodiment is different from that of the polarized light illuminating device used in the fourth embodiment in that the polarization beam splitters 42B, 42G,
A field lens 13 is provided near each of the 2R incidence surfaces.
The arrangement of R, 13G and 13B is different. By arranging the feed lenses 13R, 13G, and 13B, the telecentricity of the principal ray (corresponding to the ray from the light source a in FIG. 8) can be improved by the polarization beam splitters 42B and 42.
G, 42R and the light valves 5B, 5G, 5R.

【0074】各ライトバルブ5B、5G、5Rを反射射
出した前記主光線は、そのまま(光軸に平行な光線を維
持したまま)偏光ビームスプリッタ42B、42G、4
2R中を進行し、クロスダイクロイックプリズム9中を
同様に進行し、合成されて投射レンズ7に入射される。
投射レンズ7は内部に開口絞りを有し、当該開口絞りの
前側(クロスダイクロイックプリズム9側)の前群レン
ズと、スクリーン側に配置される後群レンズとを有す
る。前側レンズ群の焦点位置に前記開口絞りを配置す
る、前側にテレセントリックな構成を有している。前述
のように、前記主光線は投射レンズ7に光軸に平行な光
線で入射するが、投射レンズの開口絞りの中心を通過す
る光線として定義される主光線と前記主光線は一致さ
れ、投射レンズ7の開口絞りによって定義される主光線
は、クロスダイクロイックプリズム9、各色光用ライト
バルブ5B、5G、5Rならびに偏光ビームスプリッタ
42B、42G、42Rに対してテレセントリック性を
維持することができる。
The principal rays reflected and emitted from each of the light valves 5B, 5G, 5R are left as they are (while keeping the rays parallel to the optical axis) as the polarization beam splitters 42B, 42G, 4G.
The light travels through the 2R, similarly travels through the cross dichroic prism 9, is synthesized, and is incident on the projection lens 7.
The projection lens 7 has an aperture stop inside, and has a front group lens on the front side (the cross dichroic prism 9 side) of the aperture stop and a rear group lens arranged on the screen side. The front stop has a telecentric configuration in which the aperture stop is arranged at the focal position of the front lens group. As described above, the principal ray is incident on the projection lens 7 as a ray parallel to the optical axis. However, the principal ray defined as a ray passing through the center of the aperture stop of the projection lens coincides with the principal ray, and the The principal ray defined by the aperture stop of the lens 7 can maintain telecentricity with respect to the cross dichroic prism 9, the light valves 5B, 5G, and 5R for the respective color lights and the polarization beam splitters 42B, 42G, and 42R.

【0075】以上説明したように、本実施形態において
は、ロッドインテグレータ2ならびに偏光変換装置3を
配置した偏光照明装置を使用し、さらに、主光線を偏光
ビームスプリッタ42B、42G、42R、ライトバル
ブ5B、5G、5Rならびに色合成光学系であるクロス
ダイクロイックプリズム9において、テレセントリック
性が達成できるために、投射像において均一、高輝度像
であってさらにカラーシェーディングを少なくすること
ができる効果を奏する。
As described above, in the present embodiment, a polarization illuminator in which the rod integrator 2 and the polarization converter 3 are disposed is used, and the principal rays are further polarized by the polarization beam splitters 42B, 42G, 42R and the light valve 5B. In the cross dichroic prism 9 which is a color synthesizing optical system, 5G, 5R, and the color synthesizing optical system, it is possible to achieve an effect that a projected image is uniform and has a high luminance and further reduces color shading.

【0076】なお、上記の実施形態において使用した投
射型ライトバルブにおいて使用した液晶ライトバルブは
反射型液晶ライトバルブとしたが、これに限定されるも
のでなく、透過型ライトバルブを使用した投射型表示装
置にも使用することができる。
Although the liquid crystal light valve used in the projection type light valve used in the above embodiment is a reflection type liquid crystal light valve, the invention is not limited to this. The projection type light valve using a transmission type light valve is used. It can also be used for display devices.

【0077】その場合には、透過型ライトバルブは液晶
パネルをクロスニコルを構成する偏光板で挟み込んだ構
成を通常有し、本発明にかかる偏光照明装置によって形
成された単一照明光を色分解光学系によって色分解し、
各色光毎に配置された前記透過型ライトバルブに入射さ
せ、透過検光光を色合成光学系にて投射する構成とすれ
ばよい。実施形態にて記載と同様に、ライトバルブへの
単一偏光による均一、高輝度照明が可能となるがゆえ
に、投射像において均一で高輝度化が可能となる。
In such a case, the transmission type light valve usually has a configuration in which a liquid crystal panel is sandwiched between polarizing plates constituting crossed Nicols, and a single illumination light formed by the polarized light illuminating device according to the present invention is subjected to color separation. Color separation by optical system,
What is necessary is just to make it the structure which is made to inject into the said transmission type light valve arrange | positioned for every color light, and to transmit the transmission analysis light by a color synthesis optical system. As described in the embodiment, since uniform and high-brightness illumination with a single polarization to the light valve can be performed, uniform and high-brightness can be achieved in a projection image.

【0078】なお、本発明の偏光照明装置は、上述のプ
ロジェクタ用のライトバルブの照明に用いられる装置に
限定されるものではなく、他の装置例えば偏光照明を利
用した露光装置のレチクルの照明にも採用できることは
言うまでもない。
The polarized light illuminating apparatus of the present invention is not limited to the apparatus used for illuminating the above-described light valve for a projector, but may be used for illuminating a reticle of an exposure apparatus using polarized light. Needless to say, it can also be adopted.

【0079】[0079]

【発明の効果】以上のように、請求項1〜13の発明に
よれば、ロッドインテグレータにより、均一平均化した
面光源を作ることができ、さらに偏光変換装置により、
単一偏光の照明光を作り出すことができる。したがっ
て、単一偏光の均一な照明を実現することができ、投射
型表示装置においては、均一で高輝度な投射像を投射す
ることができる。
As described above, according to the first to thirteenth aspects of the present invention, a rod light integrator can produce a uniformly averaged surface light source.
Illumination light of a single polarization can be created. Therefore, uniform illumination of single polarization can be realized, and a projection display device can project a uniform and high-brightness projection image.

【0080】また、請求項5、7の発明によれば、ライ
トバルブの変調層に対する入射角度に依存する角度特性
の影響を除去することができる。
According to the fifth and seventh aspects of the present invention, it is possible to eliminate the influence of the angle characteristic depending on the incident angle with respect to the modulation layer of the light valve.

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

【図1】本発明の第1の実施形態による偏光照明装置の
構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram of a polarized light illuminating device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態による偏光照明装置の
光線図。
FIG. 2 is a light ray diagram of the polarized light illuminating device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態による偏光照明装置の
光線図。
FIG. 3 is a ray diagram of a polarized light illuminating device according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施形態による偏光照明装置の
光線図。
FIG. 4 is a ray diagram of a polarized light illuminating device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第4の実施形態による投射型表示装置
の構成図。
FIG. 5 is a configuration diagram of a projection display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施形態による投射型表示装置
の光線図。
FIG. 6 is a ray diagram of a projection display device according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施形態による投射型表示装置
の構成図。
FIG. 7 is a configuration diagram of a projection display device according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第5の実施形態による投射型表示装置
の光線図。
FIG. 8 is a ray diagram of a projection display according to a fifth embodiment of the present invention.

【図9】従来の照明装置の構成図。FIG. 9 is a configuration diagram of a conventional lighting device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:光源、2:ロッドインテグレータ、3:偏光変換装
置、4:偏光ビームスプリッタ、5,5B,5R,5
G:ライトバルブ、7:投射レンズ、9:クロスダイク
ロイックプリズム、11:リレーレンズ、12:集光レ
ンズ、13、13B,13R,13G:フィールドレン
ズ、31:偏光ビームスプリッタ、32:1/2波長位
相板、41:偏光ビームスプリッタ、42B、42R、
42B:偏光ビームスプリッタ、61,62,63:プ
リズム部材、81B,81RG、81G:ダイクロイッ
クミラー、82a、82b:折り曲げミラー。
1: light source, 2: rod integrator, 3: polarization converter, 4: polarization beam splitter, 5, 5B, 5R, 5
G: light valve, 7: projection lens, 9: cross dichroic prism, 11: relay lens, 12: condenser lens, 13, 13B, 13R, 13G: field lens, 31: polarization beam splitter, 32: 1/2 wavelength Phase plate, 41: polarizing beam splitter, 42B, 42R,
42B: polarizing beam splitter, 61, 62, 63: prism member, 81B, 81RG, 81G: dichroic mirror, 82a, 82b: bending mirror.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/00 360 H04N 5/66 102Z 5G435 H04N 5/66 102 5/74 A 5/74 9/31 A 9/31 C G02F 1/1335 530 Fターム(参考) 2H088 EA14 EA15 EA16 HA13 HA15 HA20 HA24 HA25 HA28 MA04 2H091 FA05X FA05Z FA10Z FA21X FA21Z FA26X FA26Z FA41X FA41Z FD01 LA18 2H099 AA12 BA09 CA02 CA08 DA05 5C058 AA06 AB03 AB06 BA06 EA11 EA26 EA51 5C060 BA03 BA04 BA09 BB13 BC05 BD02 GA01 GA02 GB04 GB05 HC07 HC09 HC12 HC16 HC22 HD01 JA19 5G435 AA03 AA04 BB12 BB15 BB16 BB17 CC09 CC12 DD05 EE22 EE26 FF05 FF07 FF08 GG02 GG03 GG04 GG09 GG23 GG28 LL15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G09F 9/00 360 H04N 5/66 102Z 5G435 H04N 5/66 102 5/74 A 5/74 9/31 A 9/31 C G02F 1/1335 530 F-term (reference) 2H088 EA14 EA15 EA16 HA13 HA15 HA20 HA24 HA25 HA28 MA04 2H091 FA05X FA05Z FA10Z FA21X FA21Z FA26X FA26Z FA41X FA41Z FD01 LA18 2H099 AA12 BA09 CA02 A08 BA06 EA51 5C060 BA03 BA04 BA09 BB13 BC05 BD02 GA01 GA02 GB04 GB05 HC07 HC09 HC12 HC16 HC22 HD01 JA19 5G435 AA03 AA04 BB12 BB15 BB16 BB17 CC09 CC12 DD05 EE22 EE26 FF05 FF07 FF08 GG02 GG03 GG04 GG09 GG23

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】光源と、 前記光源からの光を入射し射出するロッドインテグレー
タと、 前記ロッドインテグレータからの射出光を入射し射出す
るリレーレンズと、 前記リレーレンズからの射出光を入射する偏光変換装置
とを有し、 前記偏光変換装置は、複数の偏光ビームスプリッタをア
レイ状に積層した偏光ビームスプリッタアレイと、前記
複数の偏光ビームスプリッタのうちの所定の偏光ビーム
スプリッタ射出面に1/2波長位相板を備えたことを特
徴とする偏光照明装置。
1. A light source, a rod integrator that receives and emits light from the light source, a relay lens that receives and emits light from the rod integrator, and a polarization converter that receives light emitted from the relay lens A polarization beam splitter array in which a plurality of polarization beam splitters are stacked in an array, and a half wavelength on a predetermined polarization beam splitter emission surface of the plurality of polarization beam splitters. A polarized light illumination device comprising a phase plate.
【請求項2】請求項1に記載の偏光照明装置であって、 前記偏光変換装置からの射出光を入射する集光レンズを
備えたことを特徴とする偏光照明装置。
2. The polarized light illuminating device according to claim 1, further comprising a condenser lens for receiving light emitted from the polarization converter.
【請求項3】請求項1または請求項2に記載の偏光照明
装置であって、 前記偏光ビームスプリッタアレイは、前記ロッドインテ
グレータが形成する複数の光源像の前記リレーレンズに
よる結像位置に配置されたことを特徴とする偏光照明装
置。
3. The polarization illuminating device according to claim 1, wherein the polarization beam splitter array is arranged at a position where a plurality of light source images formed by the rod integrator are formed by the relay lens. Polarized light illumination device.
【請求項4】請求項2に記載の偏光照明装置であって、 前記集光レンズは、前記偏光変換装置からの射出光を被
照明物に集光することを特徴とする偏光照明装置。
4. The polarized light illuminating device according to claim 2, wherein the condenser lens condenses the light emitted from the polarization conversion device onto an object to be illuminated.
【請求項5】請求項4に記載の偏光照明装置であって、 前記集光レンズと前記被照明物間において、主光線がテ
レセントリックな特性を有することを特徴とする偏光照
明装置。
5. The polarized light illuminating device according to claim 4, wherein the principal ray has a telecentric characteristic between the condenser lens and the object to be illuminated.
【請求項6】請求項2に記載の偏光照明装置であって、 前記集光レンズからの射出光を入射するフィールドレン
ズを備え、 前記フィールドレンズの射出光を被照明物に照射するこ
とを特徴とする偏光照明装置。
6. The polarized light illuminating device according to claim 2, further comprising: a field lens for receiving light emitted from the condenser lens, and irradiating the light to be illuminated with the light emitted from the field lens. Polarized illumination device.
【請求項7】請求項6に記載の偏光照明装置であって、 前記フィールドレンズと前記被照明物間において、主光
線がテレセントリックな特性を有することを特徴とする
偏光照明装置。
7. The polarized light illuminating device according to claim 6, wherein a principal ray has a telecentric characteristic between the field lens and the object to be illuminated.
【請求項8】請求項1に記載の偏光照明装置と、 前記偏光照明装置からの射出光を、R(赤)光、G
(緑)光、B(青)光に分解する色分解光学系と、 前記R光を入射し射出するR光用ライトバルブと、 前記G光を入射し射出するG光用ライトバルブと、 前記B光を入射し射出するB光用ライトバルブと、 前記R光用ライトバルブと前記G光用ライトバルブと前
記B光用ライトバルブからの射出光を合成する色合成光
学系と、 前記色合成光学系からの合成光を投射する投射レンズと
を備えたことを特徴とする投射型表示装置。
8. The polarized light illuminating device according to claim 1, wherein the light emitted from the polarized light illuminating device is R (red) light,
A color separation optical system that separates (green) light and B (blue) light, a light valve for R light that receives and emits the R light, a light valve for G light that receives and emits the G light, A light valve for B light that enters and emits B light; a color combining optical system that combines light emitted from the light valve for R light, the light valve for G light, and the light valve for B light; A projection display device, comprising: a projection lens that projects synthetic light from an optical system.
【請求項9】請求項8に記載の投射型表示装置であっ
て、 前記R光用ライトバルブと前記G光用ライトバルブと前
記B光用ライトバルブは、それぞれ反射型ライトバルブ
であることを特徴とする投射型表示装置。
9. The projection type display device according to claim 8, wherein the R light light valve, the G light light valve, and the B light light valve are each a reflection type light valve. Characteristic projection display device.
【請求項10】請求項8に記載の投射型表示装置であっ
て、 前記R光用ライトバルブと前記G光用ライトバルブと前
記B光用ライトバルブは、それぞれ透過型ライトバルブ
であることを特徴とする投射型表示装置。
10. The projection display device according to claim 8, wherein the light valve for R light, the light valve for G light, and the light valve for B light are each a transmission type light valve. Characteristic projection display device.
【請求項11】請求項1に記載の偏光照明装置と、 前記偏光照明装置からの射出光を、R(赤)光、G
(緑)光、B(青)光に分解する光学系と、 前記R光を入射し射出するR光用反射型ライトバルブ
と、 前記G光を入射し射出するG光用反射型ライトバルブ
と、 前記B光を入射し射出するB光用反射型ライトバルブ
と、 検光用偏光ビームスプリッタと、 投射レンズとを有し、 前記光学系は、前記R光用ライトバルブと前記G光用ラ
イトバルブと前記B光用ライトバルブからの射出光を合
成し、合成光を前記検光用偏光ビームスプリッタに射出
し、前記偏光ビームスプリッタで検光された光は、前記
投射レンズによって投射されることを特徴とする投射型
表示装置。
11. The polarized light illuminating device according to claim 1, wherein light emitted from the polarized light illuminating device is R (red) light,
An optical system for decomposing the light into (green) light and B (blue) light; a reflective light valve for R light that receives and emits the R light; and a reflective light valve for G light that receives and emits the G light. A reflection type light valve for B light that receives and emits the B light; a polarization beam splitter for analysis; and a projection lens, wherein the optical system includes the light valve for R light and the light for G light. The light emitted from the bulb and the light valve for B light is combined, the combined light is emitted to the polarization beam splitter for analysis, and the light analyzed by the polarization beam splitter is projected by the projection lens. A projection type display device characterized by the above-mentioned.
【請求項12】請求項8または請求項9または請求項1
0または請求項11に記載の投射型表示装置であって、 前記偏光照明装置は、前記偏光変換装置からの射出光を
入射する集光レンズを備えたことを特徴とする投射型表
示装置。
12. An eighth or ninth or first aspect of the present invention.
The projection display device according to claim 11, wherein the polarization illuminating device includes a condenser lens that receives light emitted from the polarization conversion device.
【請求項13】請求項8または請求項9または請求項1
0に記載の投射型表示装置であって、 前記偏光照明装置は、前記偏光変換装置からの射出光を
入射する集光レンズを備え、 前記集光レンズと前記各色光用ライトバルブとの間の光
路中に、それぞれフィールドレンズを備えたことを特徴
とする投射型表示装置。
13. The method of claim 8 or claim 9 or claim 1.
0. The projection display device according to claim 1, wherein the polarization illuminating device includes a condenser lens that receives light emitted from the polarization conversion device, and a condenser lens between the condenser lens and the light valve for each color light. A projection type display device comprising a field lens in an optical path.
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