JP2004053641A

JP2004053641A - 偏光照明光学系およびこれを用いた投写型表示装置

Info

Publication number: JP2004053641A
Application number: JP2002206835A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Yamamoto; 山本　力
Original assignee: Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp
Priority date: 2002-07-16
Filing date: 2002-07-16
Publication date: 2004-02-19
Also published as: US6816206B2; US20040021832A1

Abstract

【目的】偏光変換部を光源部とインテグレータ部の間に配し、かつ光源部から、光軸に平行な平行光束が偏光変換部に入射し得るように構成することで、偏光変換部の偏光分離効率を良好なものとし、また、製造面におけるコストや加工精度を改善する。
【構成】光源ランプ１２と放物面リフレクタ１４からなり、光束を光軸前方に略平行に射出する光源部１０と、この光束を互いに偏光方向が異なる２つの光束に分離し、これら２つの光束の偏光方向を一方の偏光方向にそろえた後、放物面リフレクタ１４の光軸と略平行な光束を射出する偏光変換光学系２０と、光束の光量均一化を図る２枚のインテグレータ板３２、３４よりなるインテグレータ部３０と、をこの順に配置し、さらに、４ｆ＜Ｄ＜７ｆ　なる式を満足するように構成される。ただし、ｆは放物面リフレクタ１４の焦点距離、Ｄは偏光変換光学系２０における最小光入射開口２１の幅である。
【選択図】　　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像を表示する液晶表示板等のライトバルブを偏光を用いて照明する照明光学系、および該ライトバルブに表示された画像をスクリーン上に拡大投映する投写型表示装置に関し、詳しくは、上記偏光を生成するための光学素子の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プロジェクタ市場はパソコンの普及とともに大きく伸展している。プロジェクタにおいて、映像を信号に変え光変調を行なうライトバルブの代表的なものとして、透過型や反射型の液晶表示素子が知られている。
このような液晶表示素子は、所定方向に振動面を有する偏光を入射させる必要があり、このため液晶表示素子を照明する照明光は、液晶表示素子の前段において偏光ビームスプリッタを用いて所定方向の偏光とされる。
【０００３】
一方、このような液晶表示素子を照明する照明光の光束断面内の光量の均一化を図るため微小レンズを縦横に配列したインテグレータ板を光軸方向に２枚配列してなるインテグレータ部を備えたものが知られている。
【０００４】
このような偏光ビームスプリッタとインテグレータ部を用いた、明るい偏光照明光学系としては、例えば特開平８−３０４７３９や特開平１１−１８３８４８等に記載されたものが知られている。これらの公報記載の技術は、光源からの光束をインテグレータ部に入射させ、光量の均一化を図ることによってライトバルブへの照明光の照明ムラをなくし、この後、光源の像が形成されるインテグレータ板（ライトバルブ側のインテグレータ板）のすぐ後に配置した偏光ビームスプリッタに光束を入射させて偏光照明光に変換するものである。
【０００５】
この偏光ビームスプリッタとしては、光源からの光束の光量を大幅に減少させることなく、所定方向に偏光方向をそろえることのできる、いわゆる櫛型フィルタ（インテグレータ板の各レンズ素子と対応するように多数の偏光変換素子を備えている）を用いており、これにより液晶表示素子を明るい照明光により照明することができるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した公報記載のものでは、ライトバルブ側のインテグレータ板から射出された各集束光束が、いわゆる櫛型フィルタの各偏光変換素子に角度をもって入射するため、櫛型フィルタにおける偏光変換効率がある程度低下してしまう。
【０００７】
また、この櫛型フィルタは、その名称が示すように、光束が透過し得る部分と光束を透過しない部分とが交互に配列されており（ストライプ状に見える）、このため光束が透過し得る部分に対して光束を入射させようとしても、光束を透過しない部分にどうしても照射されてしまい、これにより一部の光束がカットされてしまう。
【０００８】
また細かなストライプ状の偏光変換素子を製造する必要があるため、製造面でコストや加工精度の問題が生じる。
【０００９】
さらに、偏芯系のインテグレータ板によって上記櫛型フィルタの光束カットの問題を改善する手法も考え得るが、この場合にも偏芯系のインテグレータ板を製造する際の、コストや加工精度の問題が生じる。
【００１０】
本発明は、簡単な構成で製造面におけるコストや加工精度の問題を解決し得るとともに、明るく均一な照明光を得ることができる偏光照明光学系およびこれを用いた投写型表示装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る偏光照明光学系は、発光体および放物面リフレクタからなり、放物面リフレクタの焦点位置に前記発光体を配置して光束を該放物面リフレクタの光軸前方に略平行に射出する光源部と、該光源部からの光束の光量均一化を図る少なくとも２枚のインテグレータ板よりなるインテグレータ部とを備えた照明光学系において、
前記光源部と前記インテグレータ部との間に、該光源部からの光束を互いに偏光方向が異なる２つの光束に分離し、これら２つの光束の偏光方向を一方の偏光方向にそろえた後、前記インテグレータ部方向に前記放物面リフレクタの光軸と略平行な光束を射出する偏光変換部を配置し、
該偏光変換部が下式（１）を満足するように構成してなることを特徴とするものである。
【００１２】
４ｆ＜Ｄ＜７ｆ　・・・・・・・・（１）
ただし、
ｆ：前記放物面リフレクタの焦点距離
Ｄ：前記偏光変換部における最小光入射開口幅
【００１３】
また、前記偏光変換部は、前記偏光変換部における最小光入射開口の略中央を前記放物面リフレクタの光軸が通過するよう配置されることが望ましい。
【００１４】
また、前記偏光変換部は、１つの偏光分離面を有する光学素子と１つの偏光方向回転素子と組合わせた偏光変換部材を１つまたは２つ備えてなることが望ましい。
【００１５】
また、本発明の投写型表示装置は、上述したいずれかの偏光照明光学系を備え、該偏光照明光学系から射出された偏光照明光によってライトバルブを照明し、該ライトバルブにより光変調された光束を投写レンズを用いて所定のスクリーン上に投写するように構成されてなることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態に係る偏光照明光学系およびこれを用いた投写型表示装置について図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る投写型表示装置を示す図である。
【００１７】
この投写型表示装置は、光源部１０から射出された白色光を、偏光に変換し、光束断面内における光量分布を均一化し、この後色分解し、各々の色光を画像変調したのち色合成するとともに、投写レンズを用いてスクリーン上に所望の画像を投映するものである。なお、本実施形態の偏光照明光学系は、上記光源部１０、白色光を偏光に変換する偏光変換光学系２０、および光束断面内における光量分布を均一化するインテグレータ光学系３０からなる。
【００１８】
光源部１０としては、放物面リフレクタ１４の焦点位置に光源ランプ１２が配置されている。光源ランプ１２は、超高圧水銀ランプ、あるいはメタルハライドランプ等の高輝度白色光源であり、光源ランプ１２から放射された白色光は、放物面リフレクタ１４により反射されて、放物面リフレクタ１４の光軸に略平行な光束となって偏光変換光学系２０に入射される。
【００１９】
偏光変換光学系２０は、光源部１０から射出された白色光を一方向に振動する直線偏光に変換するものであり、光源部１０から射出された白色光を、偏光分離面２４において、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射することによって分離した後、両偏光をＳ偏光にそろえるとともに、両者を平行光として出力することにより、光量利用効率を向上させることができる。すなわち、偏光変換光学系１４からは、Ｓ偏光がそのまま射出される一方、１／２λ位相差板２８により、Ｐ偏光がＳ偏光に変換されてから射出されるので、偏光が無駄にされることなく光源光が後段のインテグレータ光学系３０へ入射される。
【００２０】
なお、偏光変換光学系２０は、偏光変換光学系２０における光入射開口２１の略中央を放物面リフレクタ１４の光軸が通過するよう配置されている。これにより、偏光変換光学系２０は効率良く光束を取込むことができる。
【００２１】
インテグレータ光学系３０は、各々基板上に矩形状に設けられた複数の凸レンズアレイを配列してなる、第１および第２のレンズアレイ３２、３４から構成される。第１のレンズアレイ３２の各凸レンズと第２のレンズアレイ３４の各凸レンズは対応する面が対向し、光源の光束が効率よくかつ均一に、後述する反射型液晶パネル（以下、反射型ＬＣＤと称する）の有効開口に照射されるように配置されている。第１のレンズアレイ３２に入射した光は、各凸レンズの集光作用により、光軸と垂直な平面内に凸レンズの数と同数の光源の像を形成する。第２のレンズアレイ３４は、この光源の像の近傍に配置される。第２のレンズアレイ３４の各凸レンズにより集光された光は、第２のレンズアレイ３４に隣接するコンデンサレンズ４２に入射する。
【００２２】
コンデンサレンズ４２によって集光された偏光は、反射ミラー４６によって直角に折り曲げられ、コンデンサレンズ４４によりさらに集光されつつ、特定波長偏光変換素子６８、７２および偏光ビームスプリッタプリズム（以下、ＰＢＳと称する）６２ａ、６２ｃによって３色光成分に分解されて対応する各色光用の反射型ＬＣＤ６６ａ、６６ｂ、６６ｃに照射される。そして、各色光用の画像情報を担持した反射光束は、特定波長偏光変換素子７６、ＰＢＳ６２ｂ、６２ｃ、６２ｄを用いて合成され、特定波長偏光変換素子（偏光フィルタを含む）７８を介し、投写レンズ９８により、拡大されて図示されないスクリーン上に投写される。これにより、各反射型ＬＣＤ６６ａ、６６ｂ、６６ｃに表示された映像はスクリーン上にフルカラー画像として投映される。
【００２３】
なお、特定波長偏光変換素子６８、７２とは、所定の色光を所定角度だけ回転させＰ偏光に変換する素子であり、これにより、例えば、第１の色光はＰＢＳ６２ａ、６２ｂを透過して第１の色光を光変調させる反射型ＬＣＤ６６ａを照射し、第２の色光はＰＢＳ６２ａ内部で反射され、ＰＢＳ６２ｃを透過して第２の色光を光変調させる反射型ＬＣＤ６６ｂを照射し、第３の色光はＰＢＳ６２ａ、６２ｃの各々の内部で反射されて第３の色光を光変調させる反射型ＬＣＤ６６ｃを照射する。
【００２４】
なお、各反射型ＬＣＤ６６ａ〜ｃに隣接して１／４λ位相差板６４ａ〜ｃが配されている。
【００２５】
次に、本発明の実施形態に係る偏光照明光学系の構成について説明する。
図１に示すように、偏光変換光学系２０は、偏光分離面２４を有する偏光分離プリズム２２およびＰ偏光をＳ偏光に変換する１／２λ位相差板（偏光方向回転素子）２８とからなる。すなわち、光源部１０から射出された白色光は、放物面リフレクタ１４の光軸と偏光変換光学系２０の光入射開口２１の中心軸が一致するように配された偏光変換光学系２０に入射し、偏光分離面２４においてＰ偏光は透過し、Ｓ偏光は反射することによって両偏光に分離され、この後、Ｐ偏光は１／２λ位相差板２８においてＳ偏光に変換されて射出され、一方、Ｓ偏光は反射面２６で反射されてそのまま射出される。これにより偏光変換光学系２０からＳ偏光にそろえられた光束がインテグレータ部３０に向けて射出されることになる。
【００２６】
この場合において、偏光分離面２４に入射する、光源部１０からの光束は平行光束とされているので、偏光変換効率が極めて良好である。また、この偏光変換光学系２０は、前述した櫛型フィルタのように遮光部が光束入射側の中央領域に存在しないので、それによる光量損失も生じない。
【００２７】
ところで、上記偏光変換光学系２０は、下式（１）を満足している。
４ｆ＜Ｄ＜７ｆ　・・・・・・・・（１）
ただし、
ｆ：放物面リフレクタ１４の焦点距離
Ｄ：偏光変換光学系２０における最小光入射開口幅
【００２８】
なお、上記最小光入射開口幅における「最小」とは、光入射開口が矩形である場合に、対向する辺の距離のうち最小の長さを意味する。
【００２９】
上式（１）は、明るい偏光変換光学系２０を得ることができる範囲を示すものである。すなわち、上式（１）の下限を下回ると光源部１０からの光束取込量が少なくなるため偏光照明光学系としての明るさが暗くなってしまい、一方その上限を上回ると光源部１０からの光束取込量は大きくなるが、インテグレータ板３４上での光束損失が大きくなるため、やはり偏光照明光学系としての明るさが暗くなってしまうということから、上式（１）の範囲内に設定することが必要である。
【００３０】
このことを、図２〜６を用いてさらに詳しく説明する。
図２は光源部１０から射出される光束の強度分布を示すものであり、（ａ）は光束断面における強度分布を、（ｂ）は光束側方から見た場合の強度分布を、各々模式的に示すものである。なお、図２および後述する図３〜図６において、直線または曲線の密度の大きさは、光強度分布の強さを表している。なお、図２および後述する図３〜図６においてＸ、Ｘ_１、Ｘ_２、Ｙは光束断面または瞳５０におけるＸ方向およびＹ方向における軸を示すものであり、光束断面内または瞳５０内の位置と、偏光変換光学系２０（図２においては光源部１０）から射出される光束の軸位置との関係の目安となる線である。
【００３１】
図２に示すように、放物面リフレクタ１４の焦点位置に配された光源ランプ１２から放射された白色光は、放物面リフレクタ１４により反射されて、放物面リフレクタ１４の光軸（Ｚ軸）に略平行な光束となって光源部１０から射出されるが、射出光束の光強度は該光軸付近で極めて大きく、周辺に向かうにしたがって急速に小さくなる。
【００３２】
そして、偏光変換光学系２０における最小光入射開口幅Ｄを図３（ｂ）、図４（ｂ）、図５（ｂ）のように変更した場合、光学系の入射瞳５０における光束の強度分布を模式的に示すと、各々図３（ａ）、図４（ａ）、図５（ａ）のように変化する。すなわち、図３（ｂ）における偏光変換光学系２０の最小光入射開口幅Ｄ（Ｄ＝１５．７ｆ）および図４（ｂ）における偏光変換光学系２０の最小光入射開口幅Ｄ（Ｄ＝９．４ｆ）のように、上式（１）の上限を上回っている場合には、瞳５０の径が大きくなり過ぎ、インテグレータ板３４上の光源像が大きくなるため、インテグレータ板３４上で光利用効率が低下する。
【００３３】
これに対して、図５（ｂ）における偏光変換光学系２０の最小光入射開口幅Ｄ（Ｄ＝４．６ｆ）のように、上式（１）の範囲内となっている場合には、インテグレータ板３４上の光源像が小さくなるため光利用効率が良好となる。
しかも、光源部１０からの射出光束の光強度は光軸付近で極めて大きく、図５（ｂ）に示す場合においては、その部分が効率的に偏光変換光学系２０の光入射開口２１に略入射するようになっているので、光源部１０からの光束取込量としては十分とされている。
【００３４】
すなわち、一般的に照明光学系のＦナンバーを一定と考えた場合、インテグレータ板３４の面積が大きくなり過ぎるとインテグレータ板３４に集光される光源像の大きさがインテグレータ板３４の各レンズ素子の大きさに対して大きくなるため、光束の一部が利用されなくなって照明効率が低下することになるが、その一方で、インテグレータ板３４を小さくし過ぎると光源部１０からの光束を多く取込むことができない、という点に着目して本実施形態の偏光照明光学系は構成されたものである。
【００３５】
図６は、上述した偏光変換光学系２０を構成する偏光変換光学素子（１つの偏光分離プリズム２２および１つの１／２λ位相差板２８からなる）と各々が同様の構成とされた、同一サイズの２つの偏光変換光学素子２０ａ、２０ｂを光軸対称の状態で当接させ、２つの偏光変換光学素子２０ａ、２０ｂの光入射開口２１が互いに接続されるように構成したものである。このように、偏光変換光学系２０として２つの偏光変換光学素子２０ａ、２０ｂを用いた場合にも、上式（１）を満足するように構成することで、明るい偏光照明光学系とすることができる。なお、この場合における、偏光変換光学系２０における最小光入射開口幅Ｄは、各偏光変換光学素子２０ａ、２０ｂの光入射開口２１の最小幅を加算したものである。
【００３６】
このように２つの偏光変換光学素子２０ａ、２０ｂを用いた偏光変換光学系２０においても、前述した１つの偏光変換光学素子からなる偏光変換光学系２０と同様に、明るい偏光照明光学系を得ることができ、さらに前述した１つの偏光変換光学素子からなる偏光変換光学系２０と比べて光軸方向の厚みを薄くすることが可能である。
【００３７】
図７は、図１に示す実施形態の投写型表示装置とは異なる、他の実施形態（以下、第２実施形態と称する）に係る投写型表示装置を示すものである。
この第２実施形態の投写型表示装置は、ライトバルブとして透過型液晶パネル（以下、透過型ＬＣＤと称する）を用いたものである。なお、図７において、図１と略同様の作用をなす部材の番号には同一の数字および添え字を付しており、その詳細な説明は省略する。
【００３８】
図示されるように、この投写型表示装置は、白色光を射出する光源ランプ１２および放物面リフレクタ１４からなる光源部１０、白色光を偏光に変換する偏光変換光学系２０、および光束断面内における光量分布を均一化するインテグレータ光学系３０からなる偏光照明光学系を備えており、偏光変換光学系２０の構成以外は図１の投写型表示装置と略同様に構成されている。この偏光変換光学系２０の構成については後述する。
【００３９】
さらに、この投写型表示装置は、インテグレータ部３０からの出力光を集光させるためのコンデンサレンズ４２と、全反射ミラー４６と、コンデンサレンズ４２で集光された白色光を、青、緑、赤の３色の色光成分に分離するための第１ダイクロイックミラー８０および第２ダイクロイックミラー８６と、第１ダイクロイックミラー８０および第２ダイクロイックミラー８６により分離された各色光成分を所定の映像情報に応じてそれぞれ変調する第１透過型ＬＣＤ８４ａ、第２透過型ＬＣＤ８４ｂ、第３透過型ＬＣＤ８４ｃと、各透過型ＬＣＤ８４ａ、８４ｂ、８４ｃにより変調された各色光成分を合成するための３色合成プリズム（クロスダイクロイックプリズム）９２と、３色合成プリズム９２により合成された合成光をスクリーン上に結像させるための投写レンズ９８とを備えている。
【００４０】
また、図７に示すように、上記第１ダイクロイックミラー８０で透過されて分離された第１色光成分（例えばＢ成分）の光路上には、第１色光成分を第１色光成分の画像が表示される第１液晶パネル８４ａに向けて全反射するための第１ミラー９０ａと、第１ミラー９０ａにより反射された第１色光成分を平行光とするためのフィールドレンズ８２ａとが配設されていて、第１色光成分が第１液晶パネル８４ａに投写されるようになっている。上記第２ダイクロイックミラー８６で反射されて分離された第２色光成分の光路上には、第２色光成分（例えばＧ成分）を平行光とするためのフィールドレンズ８２ｂが配設されており、第２色光成分は、第２色光成分用の画像が表示される第２液晶パネル８４ｂに投写されるようになっている。さらに、上記第２ダイクロイックミラー８６を透過して分離された第３色光成分（例えばＲ成分）の光路上には、第３色光成分を第３色光成分用の画像が表示される第３液晶パネル８４ｃに向けて全反射するための第２ミラー９０ｂおよび第３ミラー９０ｃと、第２ダイクロイックミラー８６により分離された第３色光成分を平行光とするためのフィールドレンズ８８ａ、８８ｃとが配設されていて、第３色光成分が第３液晶パネル８４ｃに投写されるようになっている。
【００４１】
なお、第２ミラー９０ｂと第３ミラー９０ｃとの間にはリレーレンズ８８ｂが配設されている。
【００４２】
ところで、第２実施形態の投写型表示装置においては、偏光変換光学系２０の構成が図１の投写型表示装置のものと若干異なっている。
すなわち、第２実施形態の投写型表示装置における偏光変換光学系２０は、偏光分離面２４を有する偏光分離プリズム２２ａおよびＳ偏光をＰ偏光に変換する１／２λ位相差板２８ａとからなる。すなわち、光源部１０から射出された白色光は偏光変換光学系２０に入射し、偏光分離面２４においてＰ偏光は透過し、Ｓ偏光は反射することによって両偏光に分離され、この後、Ｐ偏光はそのまま射出され、一方、Ｓ偏光は反射面２６で反射され、１／２λ位相差板２８ａにおいてＰ偏光に変換されてから射出される。これにより偏光変換光学系２０からＰ偏光にそろえられた光束がインテグレータ部３０に向けて射出されることになる。
【００４３】
射出される偏光の種類が、Ｐ偏光とＳ偏光という違いはあるものの、偏光変換光学系２０の作用としては図１の投写型表示装置のものと同じである。
【００４４】
本発明に係る偏光照明光学系およびこれを用いた投写型表示装置としては、上記実施形態のものに対し種々の態様の変更が可能である。例えば、上記偏光変換部の偏光分離面においては、Ｐ偏光を透過光、Ｓ偏光を反射光とするようにして偏光分離を行なっているが、Ｓ偏光を透過光、Ｐ偏光を反射光とするようにして偏光分離を行なう偏光分離面を用いてもよい。
【００４５】
また、３色光成分は、色光分解手段から色光合成手段までの、いずれの分解過程でいずれの色光を分解するように構成されていてもよい。また、その分解が、いずれの色光を反射しいずれの色光を透過するように構成されていてもよい。
【００４６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明に係る偏光照明光学系およびこれを用いた投写型表示装置によれば、偏光変換部が光源部とインテグレータ部の間に配されており、しかも光源部からは、光軸に平行な平行光束がこの偏光変換部に入射しうるように構成されているので、偏光変換部の偏光分離面における偏光分離効率を極めて良好なものとすることができる。また、いわゆる櫛型フィルタのように光束の強度分布が大きい領域に遮光部が配置されることがないので、照明光の光量低下をきたす虞が少ない。
【００４７】
また、偏光変換部における最小光入射開口幅Ｄが、光源部からの光束取込量、およびインテグレータ部上での光束損失を考慮した所定範囲に設定されるように構成されているので、明るい偏光変換部を得ることができる。
【００４８】
また、偏光変換部としては、いわゆる櫛型フィルタ等を用いることなく、１つの偏光分離面を有する光学素子と１つの偏光方向回転素子と組合わせた偏光変換部材を１つまたは２つ用いることが可能で、これによって良好な偏光変換効率を得ることができるので、いわゆる櫛型フィルタ等を用いた場合に問題となっている、製造面におけるコストや加工精度の問題を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る投写型表示装置の概略構成図
【図２】光源部から射出される光束の強度分布を示すものであり、（ａ）は光束断面における強度分布の模式図、（ｂ）は光束側方から見た場合の強度分布の模式図
【図３】最小光入射開口幅Ｄを変更した場合における、光学系の瞳における光束の強度分布を示す模式図（Ｄ＝１５．７ｆ）
【図４】最小光入射開口幅Ｄを変更した場合における、光学系の瞳における光束の強度分布を示す模式図（Ｄ＝９．４ｆ）
【図５】最小光入射開口幅Ｄを変更した場合における、光学系の瞳における光束の強度分布を示す模式図（Ｄ＝４．６ｆ）
【図６】偏光変換光学系の変更例を示す図
【図７】図１とは別の実施形態（第２実施形態）に係る投写型表示装置の概略構成図
【符号の説明】
１０　光源部
１２　光源
１４　リフレクタ
２０　偏光変換光学系
２０ａ、２０ｂ　偏光変換光学素子
２１　光入射開口
２２、２２ａ　偏光分離プリズム
２４　偏光分離面
２６　反射面
２８、２８ａ　λ／２位相差板
３０　インテグレータ部
３２、３４　インテグレータ板
４２、４４、８２ａ〜ｃ　コンデンサレンズ
４６、９０ａ〜ｃ　全反射ミラー
５０　瞳
６２ａ〜ｄ　偏光ビームスプリッタ
６４ａ〜ｃ　１／４位相差板
６６ａ〜ｃ　反射型液晶パネル
６８、７２、７６、７８　特定波長偏光変換素子
８０、８６　ダイクロイックミラー
８４ａ〜ｃ　透過型液晶パネル
９２　クロスダイクロイックプリズム
９８　投写レンズ

Claims

発光体および放物面リフレクタからなり、放物面リフレクタの焦点位置に前記発光体を配置して光束を該放物面リフレクタの光軸前方に略平行に射出する光源部と、該光源部からの光束の光量均一化を図る少なくとも２枚のインテグレータ板よりなるインテグレータ部とを備えた照明光学系において、前記光源部と前記インテグレータ部との間に、該光源部からの光束を互いに偏光方向が異なる２つの光束に分離するとともに、これら２つの光束の偏光方向を一方の偏光方向にそろえた後、前記インテグレータ部方向に前記放物面リフレクタの光軸と略平行な光束を射出する偏光変換部を配置し、
該偏光変換部が下式（１）を満足するように構成してなることを特徴とする偏光照明光学系。
４ｆ＜Ｄ＜７ｆ　・・・・・・・・（１）
ただし、
ｆ：前記放物面リフレクタの焦点距離
Ｄ：前記偏光変換部における最小光入射開口幅
前記偏光変換部は、前記偏光変換部における光入射開口の略中央を前記放物面リフレクタの光軸が通過するよう配置されたことを特徴とする請求項１記載の偏光照明光学系。
前記偏光変換部は、１つの偏光分離面を有する光学素子と１つの偏光方向回転素子と組合わせた偏光変換部材を１つまたは２つ備えてなることを特徴とする請求項１または２記載の偏光照明光学系。
請求項１から３のうちいずれか１項記載の偏光照明光学系を備え、該偏光照明光学系から射出された偏光照明光によってライトバルブを照明し、該ライトバルブにより光変調された光束を投写レンズを用いて所定のスクリーン上に投写するように構成されてなることを特徴とする投写型表示装置。