JPH05232408A - Polarized light illumination optical system - Google Patents
Polarized light illumination optical systemInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、光源からの照明光束を
直線偏光の光束に変換して、液晶プロジェクターの液晶
ライトバルブに照射する偏光照明光学系に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polarized illumination optical system for converting an illumination light beam from a light source into a linearly polarized light beam and irradiating it on a liquid crystal light valve of a liquid crystal projector.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、液晶プロジェクターに用いられる
液晶ライトバルブは、TN型の液晶を持つものである。
このTN型の液晶は、図5(a),(b)に示すように、
液晶分子の長軸方向が90°ねじれている液晶150を
電極を持つ2枚のガラス板151,152で挟むように
構成されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a liquid crystal light valve used in a liquid crystal projector has a TN type liquid crystal.
This TN type liquid crystal is, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b),
The liquid crystal 150 in which the major axis direction of liquid crystal molecules is twisted by 90 ° is sandwiched between two glass plates 151 and 152 having electrodes.
【0003】液晶150中を通過する直線偏光は、90
°ねじれている液晶分子によりその偏光方向が90°回
転する。そして、このガラス板151,152間に電圧
を印加すると、液晶分子の長軸が電極の方向に向き、液
晶中を通過する直線偏光の偏光方向が変化しない。そし
て、液晶ライトバルブは、上述のTN型の液晶を偏光方
向が互いに直交する2枚の偏光板153,154で挟ん
でいるものである。従って、電圧印加時には、図5
(a)に示すように、照明光110は、1枚目の偏光板
153を通過して直線偏光111となる。そして、この
直線偏光111は、TN型の液晶150〜152によっ
て偏光方向が変わらないので、2枚目の偏光板154で
遮られる。そして、TN型の液晶に電圧が掛かっていな
いときには、図5(b)に示すように、照明光110
は、1枚目の偏光板153を通過して直線偏光111に
なり、この直線偏光111は、TN型の液晶150〜1
52によって偏光方向が90°回転して2枚目の偏光板
154を通過する。The linearly polarized light passing through the liquid crystal 150 is 90
The twisted liquid crystal molecules rotate the polarization direction by 90 °. When a voltage is applied between the glass plates 151 and 152, the long axes of the liquid crystal molecules are oriented toward the electrodes, and the polarization direction of the linearly polarized light passing through the liquid crystal does not change. The liquid crystal light valve has the above-mentioned TN type liquid crystal sandwiched between two polarizing plates 153 and 154 whose polarization directions are orthogonal to each other. Therefore, when voltage is applied, as shown in FIG.
As shown in (a), the illumination light 110 passes through the first polarizing plate 153 to become linearly polarized light 111. The polarization direction of this linearly polarized light 111 is not changed by the TN type liquid crystals 150 to 152, so that it is blocked by the second polarizing plate 154. Then, when no voltage is applied to the TN type liquid crystal, as shown in FIG.
Passes through the first polarizing plate 153 to become linearly polarized light 111, and this linearly polarized light 111 is TN type liquid crystal 150-1.
The polarization direction is rotated 90 ° by 52 and passes through the second polarizing plate 154.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このように、液晶ライ
トバルブは、その光源側に偏光板を持っているので、偏
光方向が揃わない光を用いて照明すると光源側の偏光板
によって偏光板の偏光方向に平行な偏光以外の偏光が遮
られて光量のロスを生じるという問題点があった。そこ
で、本発明は、光量のロスを招くことなく、高い照明効
率のもとでの照明を可能にする偏光照明光学系を提供す
ることを目的とする。As described above, since the liquid crystal light valve has the polarizing plate on the light source side thereof, when the light is illuminated with light whose polarization directions are not aligned, the polarizing plate on the light source side causes the polarizing plate to move. There has been a problem that polarized light other than polarized light parallel to the polarization direction is blocked and a loss of light amount occurs. Therefore, an object of the present invention is to provide a polarized illumination optical system that enables illumination under high illumination efficiency without causing a loss of light quantity.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明では、例えば図1に示すごとく、光源から
の照明光束を直線偏光の光束に変換して液晶プロジェク
ターの液晶ライトバルブに照射する偏光照明光学系にお
いて、照明光束(La,Lb)をS偏光(LaS1,LbS1)とP
偏光(LaP1,LbP1)とに分離する偏光分離プリズム
(1)と、S偏光(LaS1,LbS1)を偏光分離プリズム
(1)に再入射させるために、互いに直交する第1の反
射面(2a)と第2の反射面(2b)とを持つ直角プリ
ズム(2)とを有し、偏光分離プリズム(1)から第1
の反射面(2a)と第2の反射面(2b)とを介して再
び偏光分離プリズム(1)に向かうS偏光(LbS1)をP
偏光(LbP2)に変換すると共に、偏光分離プリズム
(1)から第2の反射面(2b)に向かうS偏光(LaS
1)をP偏光(LaP2)に変換する1/2波長板(3)を偏
光分離プリズム(1)と直角プリズム(2)との間に設
けると共に、1/2波長板(3)により変換されたP偏
光(LaP2,LbP2)と偏光分離プリズム(1)により分離
されたP偏光(LaP1,LbP1)との射出方向を互いに平行
にする偏向プリズム(5)を偏光分離プリズム(1)に
隣接して設けるように構成した。In order to achieve the above object, according to the present invention, for example, as shown in FIG. 1, an illumination light flux from a light source is converted into a linearly polarized light flux to be used in a liquid crystal light valve of a liquid crystal projector. In the polarized illumination optical system for irradiation, the illumination luminous flux (La, Lb) is converted into S-polarized light (LaS 1 , LbS 1 ) and P.
Polarization splitting prism (1) for splitting into polarized light (LaP 1 , LbP 1 ) and first reflections orthogonal to each other in order to re-enter S polarization (LaS 1 , LbS 1 ) into polarization splitting prism (1) A right-angle prism (2) having a surface (2a) and a second reflecting surface (2b), and
The S-polarized light (LbS 1 ) traveling toward the polarization splitting prism (1) again through the reflection surface (2a) and the second reflection surface (2b) of P
The polarized light (LbP 2 ) is converted into the S-polarized light (LaS) directed from the polarization splitting prism (1) to the second reflecting surface (2b).
A half-wave plate (3) for converting 1 ) into P-polarized light (LaP 2 ) is provided between the polarization separation prism (1) and the rectangular prism (2) and converted by the half-wave plate (3). The polarization separating prism (5) for making the emission directions of the P polarized light (LaP 2 , LbP 2 ) thus separated and the P polarized light (LaP 1 , LbP 1 ) separated by the polarization separating prism (1) mutually parallel It is configured to be provided adjacent to 1).
【0006】[0006]
【作用】本発明による偏光照明光学系に入射した光束
は、偏光分離プリズムによってP偏光とS偏光とに分離
される。そして、1/2波長板によって、分離されたS
偏光をすべてP偏光に変換する。次に、この変換された
P偏光の方向と偏光分離プリズムで分離されたP偏光の
方向とが平行になるように、いずれか一方のP偏光を偏
向プリズムによって、偏向させている。従って、偏光照
明光学系に入射した光束は、すべてP偏光になり、照明
光束の有効利用をはかることができる。The light beam incident on the polarized illumination optical system according to the present invention is separated into P-polarized light and S-polarized light by the polarization separation prism. Then, the S separated by the half-wave plate
Convert all polarized light to P polarized light. Next, one of the P-polarized lights is deflected by the deflecting prism so that the direction of the converted P-polarized light and the direction of the P-polarized light separated by the polarization separation prism are parallel to each other. Therefore, all the light fluxes incident on the polarized illumination optical system become P-polarized light, and the illumination light fluxes can be effectively used.
【0007】しかも、光を偏向させる各反射面では、全
反射しているため、原理的に、光の偏向による光量のロ
スがない。また、図3に示されるように、照明光が仮に
偏光照明光学系に斜入射したとしても、その入射角と同
じ傾きをもってP偏光が射出するため、斜入射に対して
も有利である。Moreover, since the respective reflecting surfaces for deflecting light are totally reflected, in principle, there is no loss of light quantity due to the deflection of light. Further, as shown in FIG. 3, even if the illumination light obliquely enters the polarized illumination optical system, P-polarized light emerges with the same inclination as the incident angle, which is also advantageous for oblique incidence.
【0008】[0008]
【実施例】以下に、図1、図2を参照しながら本発明の
実施例について説明する。図1は、本発明による偏光照
明光学系を示した模式図であり、図2は、本発明による
偏光照明光学系を液晶プロジェクターに適用した例を示
す模式図である。まず、図2を参照しながら本発明によ
る偏光照明光学系を適用した液晶プロジェクターの構成
について説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram showing a polarized illumination optical system according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing an example in which the polarized illumination optical system according to the present invention is applied to a liquid crystal projector. First, the configuration of a liquid crystal projector to which the polarized illumination optical system according to the present invention is applied will be described with reference to FIG.
【0009】なお、図2では、説明を簡単にするため
に、この光学系を通過する光束は光軸上を通る光線のみ
を代表させてある。図2において、光源部11は、ハロ
ゲンランプ等の光源と反射鏡を持ち、この光源部11か
らの照明光の射出方向には、光源部11から発する赤外
線を遮断する熱線カットフィルター12と、光源部11
からの照明光束の光強度を均一化するための光学系と円
形断面形状の光束を矩形断面形状に変換する光学系とを
持つ照明光学系13とが設けられている。そして、光源
部11からの照明光は、熱線カットフィルター12と照
明光学系13とを通過し、その後、ミラーM1 で反射さ
れて、ダイクロイックミラーDM1 に達する。In FIG. 2, for simplicity of explanation, the light flux passing through this optical system is represented by only the light rays passing through the optical axis. In FIG. 2, the light source unit 11 has a light source such as a halogen lamp and a reflecting mirror, and in the emission direction of the illumination light from the light source unit 11, a heat ray cut filter 12 that blocks infrared rays emitted from the light source unit 11 and a light source. Part 11
There is provided an illumination optical system 13 having an optical system for uniformizing the light intensity of the illuminating light beam from the optical system and an optical system for converting the light beam having a circular cross section into a rectangular cross section. Then, the illumination light from the light source unit 11 passes through the heat ray cut filter 12 and the illumination optical system 13, then, is reflected by the mirror M 1, reaches a dichroic mirror DM 1.
【0010】このダイクロイックミラーDM1 は、青色
成分の光を反射させると共に赤色成分と緑色成分との光
を透過させる機能を有しており、ダイクロイックミラー
DM 1 に達した照明光の中の青色光B1 が反射する。こ
の青色光B1 は、ダイクロイックミラーDM1 の反射方
向に設けられたミラーM2 で反射して、直線偏光変換プ
リズム15Bに入射する。This dichroic mirror DM1Is blue
The light of the red component and the green component while reflecting the light of the component
Has a function of transmitting light, and is a dichroic mirror.
DM 1Light B in the illumination light that reached1Is reflected. This
Blue light B1Is a dichroic mirror DM1How to reflect
Mirror M installed facing2Reflected by the
It is incident on rhythm 15B.
【0011】一方、ダイクロイックミラーDM1 の透過
方向には、赤色成分の光を反射させると共に緑色成分の
光を透過させるダイクロイックミラーDM2 が設けられ
ている。ダイクロイックミラーDM1 を透過した赤色光
R1 は、ダイクロイックミラーDM2 で反射し、直線偏
光変換プリズム15Rへ入射する。また、ダイクロイッ
クミラーDM1 を通過した緑色光G1 は、ダイクロイッ
クミラーDM2 を透過して、直線偏光変換プリズム15
Gへ入射する。On the other hand, in the transmission direction of the dichroic mirror DM 1 , there is provided a dichroic mirror DM 2 which reflects the red component light and transmits the green component light. The red light R 1 transmitted through the dichroic mirror DM 1 is reflected by the dichroic mirror DM 2 and enters the linear polarization conversion prism 15R. Further, the green light G 1 that has passed through the dichroic mirror DM 1 also passes through the dichroic mirror DM 2 and the linear polarization conversion prism 15
It is incident on G.
【0012】ここで、これらの直線偏光変換プリズム1
5B,15R,15Gは、夫々入射した照明光を偏光方
向の揃った直線偏光光、例えば紙面方向に振動する直線
偏光光に変換する機能を有している。そして、直線偏光
変換プリズム15B,15R,15Gの射出方向には、
三原色の映像信号に基づく像情報を光に与える液晶ライ
トバルブ16B,16R,16Gがそれぞれ設けられて
いる。Here, these linear polarization conversion prisms 1
Each of 5B, 15R, and 15G has a function of converting the incident illumination light into linearly polarized light having a uniform polarization direction, for example, linearly polarized light vibrating in the paper surface direction. Then, in the emission direction of the linear polarization conversion prisms 15B, 15R, 15G,
Liquid crystal light valves 16B, 16R, and 16G for providing image information based on video signals of three primary colors to light are provided.
【0013】直線偏光プリズム15Bから射出した青色
光B1 は、偏光方向が揃った直線偏光光になり、液晶ラ
イトバルブ16Bを通過して、青色の映像信号による青
色像情報を含む青色映像光B2 になる。また、直線偏光
プリズム15Rから射出した赤色光R1 は、偏光方向が
揃った直線偏光光になり、液晶ライトバルブ16Rを通
過して、赤色の映像信号による赤色像情報を含む赤色映
像光R2 になる。そして、直線偏光変換プリズム15G
から射出した緑色光G1 は、偏光方向が揃った直線偏光
光になり、液晶ライトバルブ16Gに入射する。The blue light B 1 emitted from the linear polarization prism 15B becomes a linearly polarized light whose polarization directions are uniform, passes through the liquid crystal light valve 16B, and contains blue image light B containing blue image information by a blue image signal. Become 2 . Further, the red light R 1 emitted from the linear polarization prism 15R becomes a linearly polarized light having a uniform polarization direction, passes through the liquid crystal light valve 16R, and red image light R 2 including red image information by a red image signal. become. Then, the linear polarization conversion prism 15G
The green light G 1 emitted from becomes a linearly polarized light whose polarization directions are aligned and enters the liquid crystal light valve 16G.
【0014】ここで、液晶ライトバルブ16Bの射出方
向には、青色成分の光を透過させると共に赤色成分の光
を反射させるダイクロイックミラーDM3 が設けられて
おり、このダイクロイックミラーDM3 の透過方向に
は、青色成分と赤色成分との光を透過させると共に緑色
成分の光を反射させるダイクロイックミラーDM4 が設
けられている。Here, a dichroic mirror DM 3 which transmits light of a blue component and reflects light of a red component is provided in the emission direction of the liquid crystal light valve 16B, and the dichroic mirror DM 3 is transmitted in the transmission direction. Is provided with a dichroic mirror DM 4 which transmits light of blue component and red component and reflects light of green component.
【0015】このため、液晶ライトバルブ16Bから射
出した青色映像光B2 は、ダイクロイックミラーDM3
を透過して、ダイクロイックミラーDM4 に達する。ま
た、液晶ライトバルブ16Rから射出した赤色映像光R
2 は、ダイクロイックミラーDM3 で反射して、ダイク
ロイックミラーDM4 に到達する。一方、液晶ライトバ
ルブ16Gから射出した緑色の映像信号による緑色像情
報を含む緑色映像光G2 は、液晶ライトバルブ16Gの
射出方向に設けられたミラーM3 で反射された後、ダイ
クロイックミラーDM4 に達する。Therefore, the blue image light B 2 emitted from the liquid crystal light valve 16B is dichroic mirror DM 3
To reach the dichroic mirror DM 4 . In addition, the red image light R emitted from the liquid crystal light valve 16R
2 is reflected by the dichroic mirror DM 3, and reaches the dichroic mirror DM 4. On the other hand, the green image light G 2 emitted from the liquid crystal light valve 16G and including the green image information based on the green image signal is reflected by the mirror M 3 provided in the emission direction of the liquid crystal light valve 16G, and then the dichroic mirror DM 4 is emitted. Reach
【0016】ダイクロイックミラーDM4 に達した青色
映像光B2 と赤色映像光R2 とは、ダイクロイックミラ
ーDM4 を透過し、一方、ダイクロイックミラーDM4
に達した緑色映像光G2 は、ダイクロイックミラーDM
4 で反射し、投写レンズ17に入射する。そして、投写
レンズ17に入射した青色映像光B2 、赤色映像光
R2 、緑色映像光G2 は、不図示のスクリーンに向けて
投影される。The dichroic The blue image light B 2 and the red image light R 2 reaching the dichroic mirror DM 4, transmitted through the dichroic mirror DM 4, On the other hand, the dichroic mirror DM 4
The green image light G 2 that has reached the level is the dichroic mirror DM.
The light is reflected by 4 and enters the projection lens 17. Then, the blue image light B 2 , the red image light R 2 , and the green image light G 2 incident on the projection lens 17 are projected toward a screen (not shown).
【0017】次に、上述の液晶プロジェクターに用いら
れている直線偏光変換プリズムについて、図1を参照し
ながら詳述する。各直線偏光変換プリズム15B,15
R,15Gは、図1に示すように、入射した光束をP偏
光とS偏光とに分離する偏光分離面1aを持つ偏光分離
プリズム1と、この偏光分離プリズム1のS偏光が射出
する側に反射面2aと反射面2bとを持つ直角プリズム
2と、P偏光が射出する側に全反射面5aを持つ偏向プ
リズム5とを有している。そして、偏光分離プリズム1
と直角プリズム2との間には、S偏光の偏光方向に対し
て45°の傾きである光学軸を持つ1/2波長板3と1
/2波長板と同厚のガラス板4とが設けられている。Next, the linear polarization conversion prism used in the above liquid crystal projector will be described in detail with reference to FIG. Each linear polarization conversion prism 15B, 15
R and 15G are, as shown in FIG. 1, a polarization splitting prism 1 having a polarization splitting surface 1a for splitting an incident light beam into P polarization and S polarization, and a side of the polarization splitting prism 1 on which S polarization exits. It has a right-angle prism 2 having a reflecting surface 2a and a reflecting surface 2b, and a deflecting prism 5 having a total reflecting surface 5a on the side from which P-polarized light exits. Then, the polarization separation prism 1
Between the right-angled prism 2 and the right-angled prism 2 are half-wave plates 3 and 1 having an optical axis inclined by 45 ° with respect to the polarization direction of S-polarized light.
A half-wave plate and a glass plate 4 having the same thickness are provided.
【0018】偏光分離プリズム1は、2つの直角プリズ
ムを張り合わせたものであり、その張り合わせの面に、
P偏光成分を透過させると共に、S偏光成分を反射させ
る薄膜である偏光分離面1aが蒸着されている。なお、
図2に示されるように、本実施例における液晶プロジェ
クターに設けられている直線偏光変換プリズム15B,
15G,15Rは、三色分解された青色光、緑色光、赤
色光に対して、各々設けられているので、この偏光分離
面1aは、各色の色光の中心波長(基準波長)に対し
て、P偏光とS偏光とを分離する効果が最も高くなるよ
うに構成されるのが望ましい。そして、直線偏光変換プ
リズム15B,15G,15R内の1/2波長板3は、
各色の色光の中心波長に対して、直線偏光の偏光方向を
90°回転させる作用が最大となるように構成されるこ
とが望ましい。The polarization separating prism 1 is formed by laminating two right-angle prisms, and the laminating surface has
A polarization splitting surface 1a, which is a thin film that transmits the P-polarized component and reflects the S-polarized component, is deposited. In addition,
As shown in FIG. 2, the linear polarization conversion prism 15B provided in the liquid crystal projector in this embodiment,
Since 15G and 15R are provided for the three color-separated blue light, green light, and red light, respectively, the polarization splitting surface 1a has a center wavelength (reference wavelength) of the color light of each color. It is desirable that the configuration is such that the effect of separating P-polarized light and S-polarized light is maximized. Then, the half-wave plate 3 in the linear polarization conversion prisms 15B, 15G and 15R is
It is desirable that the action of rotating the polarization direction of the linearly polarized light by 90 ° is maximized with respect to the center wavelength of the color light of each color.
【0019】以上の構成による直線偏光変換プリズムに
入射した照明光La,Lbは、偏光分離プリズム1の偏
光分離面1aにおいて、P偏光LaP1,LbP1 とS偏光L
aS1,LbS1 とに分離される。P偏光LaP1,LbP1 は、偏
光分離プリズム1から射出され、S偏光LaS1,LbS1
は、直角プリズム2に向う。偏光分離面1aで反射され
た一方のS偏光LaS1 は、1/2波長板3に入射して、
P偏光LaP2 に変換される。その後、1/2波長板によ
り変換されたP偏光LaP2 は、直角プリズム2の第2の
反射面2b、及び第1の反射面2aで全反射して、ガラ
ス板4を介して偏光分離プリズム1を通過する。The illumination lights La and Lb incident on the linearly polarized light conversion prism having the above-mentioned configuration are P-polarized LaP 1 and LbP 1 and S-polarized L on the polarization splitting surface 1a of the polarization splitting prism 1.
It is separated into aS 1 and LbS 1 . The P-polarized light LaP 1 and LbP 1 are emitted from the polarization splitting prism 1, and the S-polarized light LaS 1 and LbS 1 are emitted.
Faces the right-angled prism 2. One S-polarized light LaS 1 reflected by the polarization splitting surface 1a enters the half-wave plate 3 and
It is converted to P-polarized LaP 2 . After that, the P-polarized light LaP 2 converted by the ½ wavelength plate is totally reflected by the second reflection surface 2b and the first reflection surface 2a of the right-angle prism 2, and the polarization separation prism is formed through the glass plate 4. Pass 1.
【0020】ここで、ガラス板4は、直線偏光変換プリ
ズムに段差等の不連続面がないように、偏光分離プリズ
ム1と直角プリズム2との間において、1/2波長板3
と同厚で設けられている。もし、2つのプリズム間に、
段差などの不連続面があると、その不連続面で光線が乱
反射して、ここを通過する光束の光強度が不均一となる
恐れがあるため、ガラス板4は、この問題を防ぐ機能を
有している。Here, the glass plate 4 has a half-wave plate 3 between the polarization separation prism 1 and the rectangular prism 2 so that the linear polarization conversion prism does not have a discontinuous surface such as a step.
It is provided with the same thickness as. If between the two prisms,
If there is a discontinuous surface such as a step, light rays may be diffusely reflected by the discontinuous surface, and the light intensity of the light flux passing therethrough may become uneven. Therefore, the glass plate 4 has a function of preventing this problem. Have
【0021】また、偏光分離面1aで反射された他方の
S偏光LbS1 は、ガラス板4を通過した後、直角プリズ
ム2の第2の反射面2b、及び第1の反射面2aで全反
射して1/2波長板3に入射して、P偏光LbP2 に変換
される。その後、このP偏光LbP2 は、偏光分離プリズ
ム1を通過する。偏光分離面1aを通過したP偏光LaP
2 とP偏光LbP2 とは、偏光分離プリズム1から射出
し、偏向プリズム5に入射する。そして、P偏光LaP2
とP偏光LbP2 との進行方向は、全反射面5aで90°
曲げられ、偏向プリズム5から射出する。The other S-polarized light LbS 1 reflected by the polarization splitting surface 1a, after passing through the glass plate 4, is totally reflected by the second reflecting surface 2b and the first reflecting surface 2a of the rectangular prism 2. Then, the light enters the half-wave plate 3 and is converted into P-polarized light LbP 2 . Then, the P-polarized light LbP 2 passes through the polarization separation prism 1. P-polarized LaP that has passed through the polarization splitting surface 1a
2 and P-polarized light LbP 2 are emitted from the polarization separation prism 1 and are incident on the deflection prism 5. And P-polarized LaP 2
And the P-polarized light LbP 2 travel at 90 ° on the total reflection surface 5a.
It is bent and emitted from the deflection prism 5.
【0022】以上の直線偏光変換プリズムにより、液晶
プロジェクターの液晶ライトバルブには、偏光方向が揃
った平行光束が供給される。そして、本実施例による直
線偏光変換プリズムは、照明光束が斜入射しても、その
照明光束の進行方向と同じ方向に光束を射出する。従っ
て、例えば図4に示すように、液晶ライトバルブ15に
対して直線偏光変換プリズム16が斜めに取り付けられ
ても、射出する光束の方向は、入射する光束の方向と同
じになる。従って、液晶ライトバルブ15と直線偏光変
換プリズム16との平行度の公差が緩くなる。By the linear polarization conversion prism described above, a parallel light beam having a uniform polarization direction is supplied to the liquid crystal light valve of the liquid crystal projector. Then, the linear polarization conversion prism according to the present embodiment emits a light flux in the same direction as the traveling direction of the illumination light flux even if the illumination light flux is obliquely incident. Therefore, for example, as shown in FIG. 4, even if the linear polarization conversion prism 16 is obliquely attached to the liquid crystal light valve 15, the direction of the emitted light beam is the same as the direction of the incident light beam. Therefore, the tolerance of the parallelism between the liquid crystal light valve 15 and the linear polarization conversion prism 16 becomes loose.
【0023】[0023]
【発明の効果】本発明によれば、照明光源の光量の損失
が少なく、高い照明効率のもとで、偏光方向が揃った偏
光光束の照明が可能な偏光照明光学系が実現できる。し
かも、本発明の偏光照明光学系は、入射する光束の方向
と射出する光束の方向とが平行になるので、光源からの
平行光束は、偏光照明光学系に厳密に垂直入射する必要
がなくなる。従って、組立て時に、液晶プロジェクター
の液晶バルブと偏光照明光学系との平行度の公差を緩く
することができるので、製造し易くなる。According to the present invention, it is possible to realize a polarized illumination optical system capable of illuminating a polarized light beam having a uniform polarization direction with a small loss of the light amount of the illumination light source and a high illumination efficiency. Moreover, in the polarized illumination optical system of the present invention, since the direction of the incident light beam and the direction of the emitted light beam are parallel to each other, it is not necessary for the parallel light beam from the light source to strictly enter the polarized illumination optical system vertically. Therefore, the tolerance of the parallelism between the liquid crystal bulb of the liquid crystal projector and the polarized illumination optical system can be relaxed at the time of assembly, which facilitates manufacturing.
【図1】本発明の直線偏光変換プリズムの平面図。FIG. 1 is a plan view of a linear polarization conversion prism of the present invention.
【図2】本発明の偏光照明光学系を液晶プロジェクター
に設けた例を示す平面図。FIG. 2 is a plan view showing an example in which a polarized illumination optical system of the present invention is provided in a liquid crystal projector.
【図3】本発明の直線偏光変換プリズムに光束が斜入射
したときの状態を説明する平面図。FIG. 3 is a plan view illustrating a state when a light beam obliquely enters the linear polarization conversion prism of the present invention.
【図4】本発明の直線偏光変換プリズムが液晶プロジェ
クターに斜めに取り付けられた時の状態を説明する図。FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the linear polarization conversion prism of the present invention is obliquely attached to a liquid crystal projector.
【図5】TN液晶の原理を説明する図。FIG. 5 is a diagram illustrating the principle of TN liquid crystal.
1 ‥‥偏光分離プリズム 2 ‥‥直角プリズム 3 ‥‥1/2波長板 4 ‥‥ガラス板 5 ‥‥偏向プリズム La、Lb ‥‥照明光束 LaS1 、LbS1 ‥‥S偏光 LaP1 、LaP2 、LbP1 、LbP2 ‥‥P偏光1 ‥‥ polarization separating prism 2 ‥‥ rectangular prism 3 ‥‥ 1/2 wave plate 4 ‥‥ glass plate 5 ‥‥ deflecting prism La, Lb ‥‥ illumination beams LaS 1, LbS 1 ‥‥ S polarized light LaP 1, LaP 2 , LbP 1 , LbP 2 ... P polarized light
Claims (1)
換して液晶プロジェクターの液晶ライトバルブに照射す
る偏光照明光学系において、 前記照明光束をS偏光とP偏光とに分離する偏光分離プ
リズムと、 前記S偏光を前記偏光分離プリズムに再入射させるため
に、互いに直交する第1の反射面と第2の反射面とを持
つ直角プリズムとを有し、 前記偏光分離プリズムから前記第1の反射面と前記第2
の反射面とを介して再び前記偏光分離プリズムに向かう
S偏光をP偏光に変換すると共に、前記偏光分離プリズ
ムから前記第2の反射面に向かうS偏光をP偏光に変換
する1/2波長板を前記偏光分離プリズムと前記直角プ
リズムとの間に設けると共に、 前記1/2波長板により変換されたP偏光と前記偏光分
離プリズムにより分離されたP偏光との射出方向を互い
に平行にする偏向プリズムを前記偏光分離プリズムに隣
接して設けることを特徴とする偏光照明光学系。1. A polarization separation optical system for converting an illumination light beam from a light source into a linearly polarized light beam and irradiating the liquid crystal light valve of a liquid crystal projector with the polarization beam splitting prism for separating the illumination light beam into S-polarized light and P-polarized light. And a right-angled prism having a first reflective surface and a second reflective surface orthogonal to each other for re-incident the S-polarized light on the polarized light separating prism. Reflective surface and the second
Half-wave plate for converting S-polarized light, which is directed toward the polarization splitting prism again through the reflection surface of P to P-polarized light, and for converting S-polarized light, which is directed from the polarization splitting prism to the second reflective surface, to P-polarized light. Is provided between the polarization splitting prism and the right-angled prism, and makes the emission directions of the P-polarized light converted by the half-wave plate and the P-polarized light split by the polarization splitting prism parallel to each other. Is provided adjacent to the polarization separation prism.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4035874A JPH05232408A (en) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Polarized light illumination optical system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4035874A JPH05232408A (en) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Polarized light illumination optical system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05232408A true JPH05232408A (en) | 1993-09-10 |
Family
ID=12454146
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4035874A Pending JPH05232408A (en) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | Polarized light illumination optical system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05232408A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004037543A (en) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Jsr Corp | Wavelength plate for polarized light converting element for liquid crystal projector and polarized light converting element for liquid crystal projector |
-
1992
- 1992-02-24 JP JP4035874A patent/JPH05232408A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004037543A (en) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Jsr Corp | Wavelength plate for polarized light converting element for liquid crystal projector and polarized light converting element for liquid crystal projector |
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