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JP2008009118A - Polarization conversion unit, illumination device using the same and projection type image display device - Google Patents

Polarization conversion unit, illumination device using the same and projection type image display device Download PDF

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JP2008009118A
JP2008009118A JP2006179233A JP2006179233A JP2008009118A JP 2008009118 A JP2008009118 A JP 2008009118A JP 2006179233 A JP2006179233 A JP 2006179233A JP 2006179233 A JP2006179233 A JP 2006179233A JP 2008009118 A JP2008009118 A JP 2008009118A
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light
polarized light
polarization
conversion unit
beam splitters
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Application number
JP2006179233A
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Japanese (ja)
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Takashi Ikeda
貴司 池田
Yoshihiro Yokote
恵紘 横手
Makoto Maeda
誠 前田
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the polarization conversion efficiency of a polarization conversion unit used for an image display device. <P>SOLUTION: An illumination device for the image display device to lighten a liquid crystal panel 6 with uniformly distributed light is provided with a light source 1, a first rod integrator 2, a polarized beam splitter (PBS) array 3, a second rod integrator 4 and a 1/2 wave length plate 5. The PBS array 3 comprises 4 PBSs 3a-d. A P-polarized component transmitting the PBS array 3 (PBS 3b-3c) is converted to S-polarized light by the 1/2 wave length plate 5 pasted to an incident surface side of the second rod integrator 4. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、入射したランダム偏光を一方向の偏光に変換して出射する偏光変換ユニット、及びこれを用いた照明装置、及びこれを用いた照明装置に関する。   The present invention relates to a polarization conversion unit that converts incident random polarized light into unidirectional polarized light and emits it, an illumination device using the same, and an illumination device using the same.

液晶プロジェクタからの光源から出射する光の振動方向(偏光方向)は様々(ランダム)である。一方、この光源からの光を変調して映像光を生成する液晶パネルには、特定方向の直線偏光を入射させる必要がある。そのために、液晶パネルの入射側には、ランダム偏光のうち一方向の直線偏光のみを透過する偏光板が設けられている。この入射側偏光板は、一方向の偏光を透過させ、これに直交する偏光を吸収する。そうすると、入射側偏光板においておよそ半分の光が損失し、更には吸収のため入射側偏光板が昇温するという問題があった。   The vibration direction (polarization direction) of light emitted from the light source from the liquid crystal projector is various (random). On the other hand, linearly polarized light in a specific direction needs to be incident on a liquid crystal panel that generates image light by modulating light from the light source. For this purpose, a polarizing plate that transmits only linearly polarized light in one direction out of random polarized light is provided on the incident side of the liquid crystal panel. This incident side polarizing plate transmits polarized light in one direction and absorbs polarized light orthogonal thereto. If it does so, about half of the light was lost in the incident side polarizing plate, and there also existed a problem that the incident side polarizing plate heated up for absorption.

そこで、上記の入射側偏光板の前に、PBS(Polarized Beam Splitter:偏光ビームスプリッタ)アレイを用いた偏光変換ユニットを配置することで上記の問題を解消した液晶プロジェクタがある(例えば特許文献1、非特許文献1参照)。この偏光変換ユニットは、PBSアレイの一部のPBSの光出射面に1/2波長板を貼り付けた構成のものであり、一方向の偏光に揃える機能を有する。これにより、入射側偏光板に入射する偏光は一方向に揃えられるので、入射側偏光板における光の損失を減らすことができる。   Therefore, there is a liquid crystal projector that solves the above problem by disposing a polarization conversion unit using a PBS (Polarized Beam Splitter) array in front of the incident side polarizing plate (for example, Patent Document 1, Non-patent document 1). This polarization conversion unit has a structure in which a half-wave plate is attached to the PBS light exit surface of a part of the PBS array, and has a function of aligning polarized light in one direction. Thereby, since the polarized light incident on the incident side polarizing plate is aligned in one direction, the loss of light in the incident side polarizing plate can be reduced.

上記の偏光変換ユニットの一例を示す。図3に示すように、この偏光変換ユニットは、偏光ビームスプリッタ63a、63b、63c、63d、及び1/2波長板63e、63fを備える。偏光ビームスプリッタ63b、63cは、入射したランダム偏光のうちP偏光を透過させ、S偏光を90°光路変更させる。p偏光とは、電場ベクトルの振動面が入出射光線の形成される面に対して平行な偏光を称し、対してs偏光とは電場ベクトルの振動面が入出射光線の形成される面に対して垂直な偏光を称す。偏光ビームスプリッタ63a、63dは、偏光ビームスプリッタ63b、63cで分離されたS偏光を90°光路変更させて、偏光ビームスプリッタ63b、63cを透過したP偏光の進行方向と同一方向へ導く。1/2波長板63e、63fは、偏光ビームスプリッタ63b、63cを透過したP偏光をS偏光に変換する。このように偏光変換ユニットは、入射したランダム偏光を特定方向の直線偏光に変換する機能を有する。
特開平11−72707号公報 情報ディスプレイ研究委員会 報告書(平成10年3月)
An example of said polarization conversion unit is shown. As shown in FIG. 3, the polarization conversion unit includes polarization beam splitters 63a, 63b, 63c, and 63d, and half-wave plates 63e and 63f. The polarization beam splitters 63b and 63c transmit the P-polarized light among the incident random polarized light and change the optical path of the S-polarized light by 90 °. p-polarized light refers to polarized light whose electric field vector oscillation plane is parallel to the plane on which the incident and outgoing light rays are formed, whereas s-polarized light refers to the plane of electric field vector oscillation on the plane on which the incoming and outgoing light rays are formed. Vertical polarization. The polarization beam splitters 63a and 63d change the optical path of the S-polarized light separated by the polarization beam splitters 63b and 63c by 90 ° and guide it in the same direction as the traveling direction of the P-polarized light transmitted through the polarization beam splitters 63b and 63c. The half-wave plates 63e and 63f convert the P-polarized light transmitted through the polarization beam splitters 63b and 63c into S-polarized light. As described above, the polarization conversion unit has a function of converting incident random polarized light into linearly polarized light in a specific direction.
JP-A-11-72707 Information Display Research Committee Report (March 1998)

しかしながら、上記のような、複数の偏光ビームスプリッタを貼り合わせたPBSアレイを構成するとき、製造公差により偏光ビームスプリッタ間に段差が発生してしまうことがある(図4(a))。張り合わせ時のズレだけの他、偏光ビームスプリッタの大きさのばらつきに起因して、段差が発生する。   However, when a PBS array in which a plurality of polarizing beam splitters are bonded as described above is formed, a step may be generated between the polarizing beam splitters due to manufacturing tolerances (FIG. 4A). In addition to the displacement at the time of pasting, a step occurs due to the variation in the size of the polarizing beam splitter.

このような段差が発生した偏光ビームスプリッタの出射面全面に1/2波長板63e、fを貼り付けようとすると、偏光ビームスプリッタ63b、63cの境界部付近63gにおいて、空気が介入した部分が設けられることになり、剥がれが発生しやすくなる(図4(b))。特に、このPBSアレイの出射面側に反射防止膜(ARコート)を塗布する際に高温になるため、1/2波長板が更に剥がれやすくなる。このような剥がれが発生すると、折角特定方向の偏光に変換された光の偏光面が乱れたり、第1ロッドインテグレータ2で低減した分散角が再び大きくなってしまったりするといった不都合が生じる。   When the half-wave plates 63e and f are to be attached to the entire exit surface of the polarizing beam splitter in which such a level difference has occurred, a portion where air has intervened is provided in the vicinity 63g of the polarizing beam splitters 63b and 63c. As a result, peeling easily occurs (FIG. 4B). In particular, since a high temperature is applied when an antireflection film (AR coating) is applied to the exit surface side of the PBS array, the half-wave plate is more easily peeled off. When such peeling occurs, there is a problem that the polarization plane of the light converted into the polarized light in the specific direction is disturbed or the dispersion angle reduced by the first rod integrator 2 becomes large again.

この不都合を解消する為に、PBSアレイの偏光ビームスプリッタの出射側には、偏光ビームスプリッタ63b及びcの出射面よりもやや小さい1/2波長板を貼り付けるようなことも考えられる(図4(c))。   In order to eliminate this inconvenience, a half-wave plate slightly smaller than the exit surfaces of the polarization beam splitters 63b and 63c may be attached to the exit side of the polarization beam splitter of the PBS array (FIG. 4). (C)).

しかし図4(c)偏光変換ユニットでは、1/2波長板63e、63fは、偏光ビームスプリッタ63b及び63cの出射面よりもやや小さい。そうすると、偏光ビームスプリッタ63b及び63cを透過したP偏光のうち、S偏光に変換されないものが生じる。S偏光に変換されない光は、上述した入射側偏光板を透過することができないので、液晶パネルでの光変調に利用することができず、光利用効率を低下させる要因となる。したがって、図4(c)のような構成も好ましいとは言えない。   However, in the polarization conversion unit of FIG. 4C, the half-wave plates 63e and 63f are slightly smaller than the exit surfaces of the polarization beam splitters 63b and 63c. As a result, among the P-polarized light that has passed through the polarizing beam splitters 63b and 63c, one that is not converted to S-polarized light is generated. Light that is not converted to S-polarized light cannot be transmitted through the above-described incident-side polarizing plate, and therefore cannot be used for light modulation in the liquid crystal panel, which causes a reduction in light use efficiency. Therefore, the configuration as shown in FIG. 4C is not preferable.

そこで、本発明は、映像表示装置などに採用される、偏光変換ユニットの偏光変換効率を向上させることを目的とするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to improve the polarization conversion efficiency of a polarization conversion unit employed in an image display device or the like.

本願発明の偏光変換ユニットは、ランダム偏光を一方向の偏光に変換する偏光変換ユニットであって、前記ランダム偏光を第1の偏光と前記第1の偏光に直交する第2の偏光に分離する第1、第2の偏光ビームスプリッタと、前記第1、第2の偏光ビームスプリッタにより分離された第1偏光をそれぞれ反射して前記第2の偏光と同一方向へ導く第1、第2反射手段と、少なくとも前記第1及び第2偏光ビームスプリッタの出射側に、前記第1及び第2偏光ビームスプリッタの出射面を合わせた大きさよりも大きな入射面を有する光学部材を備え、前記第1、第2の偏光ビームスプリッタにより分離された前記第2の偏光を前記第1の偏光に変換する1/2波長板を前記光学部材の入射面に貼り付けたことを特徴とする。   The polarization conversion unit according to the present invention is a polarization conversion unit that converts random polarized light into unidirectional polarized light, and separates the random polarized light into a first polarized light and a second polarized light orthogonal to the first polarized light. First and second polarizing beam splitters, and first and second reflecting means for reflecting the first polarized light separated by the first and second polarizing beam splitters and guiding them in the same direction as the second polarized light, respectively An optical member having an incident surface larger than the combined size of the exit surfaces of the first and second polarizing beam splitters on at least the exit side of the first and second polarizing beam splitters; A half-wave plate for converting the second polarized light separated by the polarizing beam splitter into the first polarized light is attached to the incident surface of the optical member.

上記偏光変換ユニットでは、前記第1、第2の偏光ビームスプリッタから出射されるP偏光を受けてS偏光に変換する1/2波長板を、上記光学部材の入射面に貼り付ける。この入射面には、前記第1、第2の偏光ビームスプリッタの境界部に生じる段差が無いので、1/2波長板に剥がれが生じたりする恐れがない。   In the polarization conversion unit, a half-wave plate that receives P-polarized light emitted from the first and second polarization beam splitters and converts it to S-polarized light is attached to the incident surface of the optical member. Since there is no step formed at the boundary between the first and second polarizing beam splitters on this incident surface, there is no possibility that the half-wave plate will be peeled off.

好ましくは前記光学部材は、光の分布を均一化させるロッドインテグレータである。   Preferably, the optical member is a rod integrator that makes light distribution uniform.

このロッドインテグレータは、1/2波長板を保持するためのホルダーとしての機能と、光の分布を均一化させる機能と兼用するので、照明装置の部品点数を削減に寄与することができる。   Since this rod integrator serves both as a holder for holding the half-wave plate and a function for making the light distribution uniform, it can contribute to a reduction in the number of parts of the illumination device.

本願発明の照明装置は、上記の偏光変換ユニットを備えた照明装置であって、ランダム偏光を出射する光源と、前記光源からの光の分散角を低減させて、前記偏光変換ユニットに入射させるテーパ型ロッドインテグレータを特徴とする。   An illuminating device of the present invention is an illuminating device including the above-described polarization conversion unit, a light source that emits randomly polarized light, and a taper that is incident on the polarization conversion unit by reducing a dispersion angle of light from the light source. Features a type rod integrator.

上記の構成によれば、偏光変換ユニットはランダム偏光を特定方向の偏光に変換する機能を有するだけでなく、テーパ型ロッドインテグレータからの出射光を拡大させて、ロッドインテグレータへ入射させることができる。ロッドインテグレータの大きさは液晶パネルの大きさに応じて決定されるものである。よって、上記構成の照明装置によれば、光の分散角を低減させるテーパ型ロッドインテグレータを小型化させることが可能である。   According to the configuration described above, the polarization conversion unit not only has a function of converting random polarization into polarization in a specific direction, but also allows the outgoing light from the taper-type rod integrator to be enlarged and incident on the rod integrator. The size of the rod integrator is determined according to the size of the liquid crystal panel. Therefore, according to the illumination device having the above-described configuration, it is possible to reduce the size of the tapered rod integrator that reduces the light dispersion angle.

また、本願発明の投写型映像表示装置は、上記照明装置と、該照明装置からの光を変調して映像を表示する表示素子と、前記表示素子の映像を拡大投写する投写光学系を備えることを特徴とする。   A projection display apparatus according to the present invention includes the illumination device, a display element that modulates light from the illumination device and displays an image, and a projection optical system that enlarges and projects an image of the display element. It is characterized by.

本願発明によれば、映像表示装置などに採用される偏光変換ユニット(ユニット)の偏光変換効率を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the polarization conversion efficiency of a polarization conversion unit (unit) employed in an image display device or the like.

以下、本願発明の偏光変換ユニット及び照明装置の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the polarization conversion unit and the illumination device of the present invention will be described.

図1、図2は、本願発明の照明装置の構成を示した図である。図1は正面図であり、図2は斜視図である。この照明装置は、光源1と、第1ロッドインテグレータ2と、PBSアレイ3と、第2ロッドインテグレータ4と、1/2波長板5を備える。この照明装置は、上記第1及び第2ロッドインテグレータの作用によって、液晶パネル6に対して、照度分布を均一化させた光を照明するものである。   1 and 2 are diagrams showing the configuration of the illumination device of the present invention. 1 is a front view, and FIG. 2 is a perspective view. The illumination device includes a light source 1, a first rod integrator 2, a PBS array 3, a second rod integrator 4, and a half-wave plate 5. This illumination device illuminates the liquid crystal panel 6 with light having a uniform illuminance distribution by the action of the first and second rod integrators.

光源1は、例えばLED光源である。第1ロッドインテグレータ2は、出射面が入射面よりも大きいテーパ形状である。この第1ロッドインテグレータ2に入射した光束は、第1ロッドインテグレータ2の側面で反射を繰り返しながら光の分散角を低減してゆく。   The light source 1 is, for example, an LED light source. The first rod integrator 2 has a tapered shape in which the exit surface is larger than the entrance surface. The light beam incident on the first rod integrator 2 is repeatedly reflected on the side surface of the first rod integrator 2 to reduce the light dispersion angle.

PBSアレイ3は、4つの偏光ビームスプリッタ(PBS)3a〜dからなる。このPBSアレイは、偏光ビームスプリッタ3b及び3cの入射面が、第1ロッドインテグレータ2の出射面の対面に来るよう配置される。また、第1ロッドインテグレータ2の出射面は、偏光ビームスプリッタ3bと3cの入射面の合計とほぼ同じ大きさとなっている。したがって、第1ロッドインテグレータ2からの出射光のほぼ全てが偏光ビームスプリッタ3b若しくは3cへ入射する。そして、第1ロッドインテグレータ2からの光(ランダム偏光)は、偏光ビームスプリッタ3b、3cにおいてP偏光とS偏光とに分離される。分離されたP偏光は、偏光ビームスプリッタ3b、3cを透過する。   The PBS array 3 includes four polarizing beam splitters (PBS) 3a to d. This PBS array is arranged such that the incident surfaces of the polarization beam splitters 3 b and 3 c are opposite to the exit surface of the first rod integrator 2. Further, the exit surface of the first rod integrator 2 has substantially the same size as the sum of the entrance surfaces of the polarization beam splitters 3b and 3c. Therefore, almost all of the outgoing light from the first rod integrator 2 enters the polarization beam splitter 3b or 3c. Then, light (random polarization) from the first rod integrator 2 is separated into P-polarized light and S-polarized light by the polarization beam splitters 3b and 3c. The separated P-polarized light passes through the polarization beam splitters 3b and 3c.

一方、偏光ビームスプリッタ3bにて分離されたS偏光は、偏光ビームスプリッタ3bの偏光分離膜で反射して偏光ビームスプリッタ3aへ向かう。そして、偏光ビームスプリッタ3aで反射して、第2ロッドインテグレータ4へ向かう。偏光ビームスプリッタ3cにて分離されたS偏光は、偏光ビームスプリッタ3cの偏光分離膜で反射して偏光ビームスプリッタ3dへ向かう。そして、偏光ビームスプリッタ3dで反射して、第2ロッドインテグレータ4へ向かう。   On the other hand, the S-polarized light separated by the polarization beam splitter 3b is reflected by the polarization separation film of the polarization beam splitter 3b and travels toward the polarization beam splitter 3a. Then, the light is reflected by the polarization beam splitter 3 a and travels toward the second rod integrator 4. The S-polarized light separated by the polarization beam splitter 3c is reflected by the polarization separation film of the polarization beam splitter 3c and travels toward the polarization beam splitter 3d. Then, the light is reflected by the polarization beam splitter 3 d and travels toward the second rod integrator 4.

1/2波長板5は、第2ロッドインテグレータ4の入射面側に貼り付けられ、入射したP偏光をS偏光に変換して出射する。この1/2波長板5は、偏光ビームスプリッタ3b及び3cの出射面の正面となる位置で第2ロッドインテグレータ4貼り付けられる。また、第2ロッドインテグレータ4の入射面の大きさは、偏光ビームスプリッタ3b、3cの出射面の合計とほぼ同じ大きさとなっている。したがって、偏光ビームスプリッタ3b及び3cから出射されるP偏光光のほぼ全てが1/2波長板5に入射してS偏光に変換される。   The half-wave plate 5 is attached to the incident surface side of the second rod integrator 4 and converts the incident P-polarized light into S-polarized light and emits it. The half-wave plate 5 is affixed to the second rod integrator 4 at a position in front of the exit surfaces of the polarization beam splitters 3b and 3c. The size of the incident surface of the second rod integrator 4 is substantially the same as the sum of the exit surfaces of the polarization beam splitters 3b and 3c. Therefore, almost all of the P-polarized light emitted from the polarization beam splitters 3b and 3c is incident on the half-wave plate 5 and converted to S-polarized light.

一方、偏光ビームスプリッタ3a及び3dから出射されるS偏光は、そのまま第2ロッドインテグレータ4へ入射する。したがって、偏光ビームスプリッタ3a、3b、3c、3dからの出射光は、全てS偏光となって第2ロッドインテグレータ4へ入射する。   On the other hand, the S-polarized light emitted from the polarization beam splitters 3 a and 3 d enters the second rod integrator 4 as it is. Therefore, all the emitted light from the polarization beam splitters 3a, 3b, 3c, and 3d becomes S-polarized light and enters the second rod integrator 4.

第2ロッドインテグレータ4は、入射した光の照度分布を均一化する。この第2ロッドインテグレータ4に入射した光束は、第2ロッドインテグレータ4の側面で反射を繰り返しながら均一な面光源となって出射される。   The second rod integrator 4 makes the illuminance distribution of the incident light uniform. The light beam incident on the second rod integrator 4 is emitted as a uniform surface light source while repeatedly reflecting on the side surface of the second rod integrator 4.

そして、第2ロッドインテグレータ4を出射した光は、液晶パネル6において変調され、映像光として出力される。本実施形態の照明装置は、このようにして、液晶パネルへ均一分布かつ直線偏光の光を入射させる。   Then, the light emitted from the second rod integrator 4 is modulated by the liquid crystal panel 6 and output as video light. In this way, the illuminating device of this embodiment makes light of uniform distribution and linearly polarized light incident on the liquid crystal panel.

なお、上記の偏光ビームスプリッタ3b及び3cは、それぞれ、本願請求項の第1、第2の偏光ビームスプリッタの一例に相当する。偏光ビームスプリッタ3a及び3dは、それぞれ、本願請求項の第1、第2の反射手段の一例に相当する。第2ロッドインテグレータ4は、本願請求項の光学部材の一例に相当する。   The polarizing beam splitters 3b and 3c correspond to examples of the first and second polarizing beam splitters in the claims of the present application, respectively. The polarization beam splitters 3a and 3d correspond to examples of the first and second reflecting means in the claims of the present application, respectively. The 2nd rod integrator 4 is equivalent to an example of the optical member of a claim of this application.

また、本願発明の偏光変換ユニットの一例は、偏光ビームスプリッタ3a〜3d、第2ロッドインテグレータ4、1/2波長板5により構成される。   In addition, an example of the polarization conversion unit of the present invention includes the polarization beam splitters 3a to 3d, the second rod integrator 4, and the half-wave plate 5.

(変形例)
図2において、液晶パネル6は、図のy方向が長辺となるよう配置されているが、図のx方向が長辺となるよう配置しても良い。なお、液晶パネル6の配置方向に応じて、第1ロッドインテグレータ2、PBSアレイ3、第2ロッドインテグレータ4の大きさは適宜決定されるべきであることは言うまでもない。
(Modification)
In FIG. 2, the liquid crystal panel 6 is arranged so that the y direction in the figure becomes a long side, but may be arranged so that the x direction in the figure becomes a long side. Needless to say, the sizes of the first rod integrator 2, the PBS array 3, and the second rod integrator 4 should be appropriately determined according to the arrangement direction of the liquid crystal panel 6.

また、S偏光を反射して第2ロッドインテグレータ4の方向へ導く偏光ビームスプリッタ3a、3dに代えて、反射面を持ったプリズムや反射ミラーを用いても良い。   Further, instead of the polarization beam splitters 3a and 3d that reflect S-polarized light and guide it toward the second rod integrator 4, a prism having a reflecting surface or a reflecting mirror may be used.

また、図1(図2)のような照明装置を3つ用いることで、三板式(3LCD方式)の映像表示装置を実現することができる。即ち、光源1として赤色LEDを用いた上記照明装置及び赤色用の液晶パネルと、緑色LEDを用いた上記照明装置及び緑色用の液晶パネルと、青色LEDを用いた上記照明装置及び青色用の液晶パネルと、上記3つの照明装置からの光を合成する色合成手段(例えば、ダイクロイックキューブなどを用いて実現する)を備えることで三板式の映像表示装置を実現することができる。   Further, by using three illumination devices as shown in FIG. 1 (FIG. 2), a three-plate (3LCD system) video display device can be realized. That is, the illumination device and the red liquid crystal panel using the red LED as the light source 1, the illumination device and the green liquid crystal panel using the green LED, the illumination device and the blue liquid crystal using the blue LED. A three-panel image display device can be realized by providing a panel and color combining means (for example, using a dichroic cube) that combines light from the three lighting devices.

更に色合成手段の後段に投写レンズを設けることにより投写型映像表示装置(液晶プロジェクタや、リアプロジェクションテレビなど)を実現しても良い。   Further, a projection type image display device (a liquid crystal projector, a rear projection television, etc.) may be realized by providing a projection lens after the color synthesizing means.

或いは、上記の照明装置を1つだけ用いた単板式の映像表示装置を実現するのであれば、光源(光源1)としては白色LEDを用いるか、若しくは赤、緑、青の3色のLEDを1つの基板上に搭載したようなものが用いられる。   Alternatively, if a single-panel image display device using only one illumination device is realized, a white LED is used as the light source (light source 1), or LEDs of three colors of red, green, and blue are used. What is mounted on one board | substrate is used.

なお、上記例では偏光ビームスプリッタを4つ(「第1、第2の偏光ビームスプリッタ」としての偏光ビームスプリッタ3b、3cと、「第1、第2反射手段」としての偏光ビームスプリッタ3a、3d)備えた構成であるが、偏光ビームスプリッタを4つ以上備えた構成であっても良い。   In the above example, there are four polarizing beam splitters (polarizing beam splitters 3b and 3c as "first and second polarizing beam splitters" and polarizing beam splitters 3a and 3d as "first and second reflecting means". However, it may be a configuration provided with four or more polarization beam splitters.

また、上記実施例では、1/2波長板5を第2ロッドインテグレータ4の光入射面に貼り付けているが、第2ロッドインテグレータ4の光入射面側に透明の板状部材(ガラス板)を設け、この板状部材に1/2波長板を貼り付けても良い。この場合、透明の板状部材が本願請求項の「光学部材」に相当する。   Moreover, in the said Example, although the half-wave plate 5 is affixed on the light-incidence surface of the 2nd rod integrator 4, it is a transparent plate-like member (glass plate) on the light-incidence surface side of the 2nd rod integrator 4. And a half-wave plate may be attached to the plate member. In this case, the transparent plate-like member corresponds to the “optical member” in the claims of the present application.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

本願発明の照明装置の正面図である。It is a front view of the illuminating device of this invention. 本願発明の照明装置の斜視図である。It is a perspective view of the illuminating device of this invention. 従来から知られている偏光変換ユニットの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the polarization conversion unit known conventionally. (a)偏光ビームスプリッタがずれた状態で貼りあわされた偏光変換ユニットを示す図である。(b)(a)の偏光ビームスプリッタに1/2波長板を貼り付けて構成した偏光変換ユニットを示す図である。(c)(b)を改良した偏光変換ユニットを示す図である。(A) It is a figure which shows the polarization | polarized-light conversion unit pasted together in the state from which the polarization beam splitter shifted | deviated. (B) It is a figure which shows the polarization conversion unit comprised by sticking a 1/2 wavelength plate to the polarizing beam splitter of (a). (C) It is a figure which shows the polarization conversion unit which improved (b).

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
2 第1ロッドインテグレータ
3 PBSアレイ
4 第2ロッドインテグレータ
5 1/2波長板
6 液晶パネル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 1st rod integrator 3 PBS array 4 2nd rod integrator 5 1/2 wavelength plate 6 Liquid crystal panel

Claims (4)

ランダム偏光を一方向の偏光に変換する偏光変換ユニットであって、
前記光源からのランダム偏光を第1の偏光と前記第1の偏光に直交する第2の偏光に分離する第1、第2の偏光ビームスプリッタと、
前記第1、第2の偏光ビームスプリッタにより分離された第1偏光をそれぞれ反射して前記第2の偏光と同一方向へ導く第1、第2反射手段と、
少なくとも前記第1及び第2偏光ビームスプリッタの出射側に、前記第1及び第2偏光ビームスプリッタの出射面を合わせた大きさよりも大きな入射面を有する光学部材を備え、
前記第1、第2の偏光ビームスプリッタにより分離された前記第2の偏光を前記第1の偏光に変換する1/2波長板を、前記光学部材の入射面に貼り付けたことを特徴とする、偏光変換ユニット。
A polarization conversion unit that converts random polarized light into polarized light in one direction,
First and second polarization beam splitters that separate random polarization from the light source into first polarization and second polarization orthogonal to the first polarization;
First and second reflecting means for respectively reflecting the first polarized light separated by the first and second polarizing beam splitters and guiding them in the same direction as the second polarized light;
An optical member having an incident surface larger than the combined size of the exit surfaces of the first and second polarizing beam splitters on at least the exit sides of the first and second polarizing beam splitters;
A half-wave plate for converting the second polarized light separated by the first and second polarizing beam splitters into the first polarized light is attached to the incident surface of the optical member. , Polarization conversion unit.
前記光学部材が、光の分布を均一化させるロッドインテグレータであることを特徴とする、請求項1記載の偏光変換ユニット。
The polarization conversion unit according to claim 1, wherein the optical member is a rod integrator that makes light distribution uniform.
請求項1又は2記載の偏光変換ユニットを備えた照明装置であって、
ランダム偏光を出射する光源と、
前記光源からの光の分散角を低減させて、前記偏光変換ユニットに入射させるテーパ型ロッドインテグレータを特徴とする、照明装置。
An illumination device comprising the polarization conversion unit according to claim 1,
A light source that emits randomly polarized light;
An illuminating device comprising a tapered rod integrator that reduces a dispersion angle of light from the light source and causes the light to enter the polarization conversion unit.
請求項3に記載の照明装置と、
該照明装置からの光を変調して映像を表示する表示素子と、
前記表示素子の映像を拡大投写する投写光学系を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
A lighting device according to claim 3;
A display element for displaying light by modulating light from the lighting device;
A projection-type image display apparatus comprising a projection optical system for enlarging and projecting an image of the display element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101968573A (en) * 2010-09-03 2011-02-09 黄凤仙 Polarization-type three-dimensional double-projection optical system
CN107045255A (en) * 2017-02-03 2017-08-15 中国电子科技集团公司第五十五研究所 A kind of slim LC projection display LED polarization light sources

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