(57)【要約】【課題】実質的に均一、均質な偏光をもたらす装置および方法が開示される。【解決手段】実質的に偏光されていない光線が従来型の光源から供給される。偏光されていない光は、ライトパイプおよび適切なレンズを使用して少なくとも４つの実像に変換される。この実像の各々は第１の像平面で明るい領域と１つ以上の暗い領域を有する。各実像内の明るい区域からの光の一部分が、各実像内の１つまたは複数の暗い区域に、偏光依存方式で向けられ、この変更された像が実質的に偏光された光の単一像になる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）光源から実質的に偏光されていない光を受ける入力端および反射された光を出力するための出力端を有するライトパイプであって、前記入力端はマスクされた部分およびマスクされていない部分を有し、マスクされた部分は光が実質的に前記ライトパイプに入るのを防止しマスクされていない部分は光が前記ライトパイプに入るのを許容し、前記ライトパイプは光を反射させ、かつ、複数の虚像を発生させるためのものであり、各虚像は前記マスクされた領域に対応する暗い照明されない領域、および暗い照明されない領域に隣接する、前記マスクされていない領域に対応する照明された領域を有するライトパイプと、
ｂ）複数の実像を像平面に、または像平面の近くに供給するための前記ライトパイプの前記出力端に光学的に結合されたレンズであって、各実像が、前記マスクされた部分に対応する暗い照明されない領域、および前記マスクされていない部分に対応する照明された領域を有するように、各実像が前記虚像のうちの１つに対応し、前記複数の実像が一緒に暗い領域および照明された領域のアレイを形成するレンズと、
ｃ）暗いおよび明るい領域の前記アレイから光を受け、一部の光を照明された領域から暗い領域に空間的に移送するように、偏光依存方式で前記暗い領域を前記照明された領域からの一部の光で満たすように光学的に結合された偏光変換システムであって、実質的にそこを通る全ての光が均一に偏光されるように光を変換する偏光変換システムと、を備える照明システム。
【請求項２】
各実像が前記虚像のうちの１つと共役であり、前記照明システムがさらに、前記偏光変換システムから偏光された光を受け、ターゲットゾーン上に前記光を均質化するために結合された第２のレンズを備える、請求項１に記載の照明システム。
【請求項３】
前記偏光変換システムが、その上に投射された偏光されていない光を２つの直交する直線偏光状態に空間的に分離するための、および、１つの直線偏光を直交する偏光の光に変換する光学要素に前記光を反射させるための反射板を含む、請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記ライトパイプの入力端部が、光透過窓を間に形成するように、２つのマスクされた領域を前記端部の両側に有する、請求項１に記載の照明システム。
【請求項５】
前記マスクされた領域が、不透明であり、かつその間の前記光透過窓の面積と事実上等しい合計面積を有する、請求項４に記載の照明システム。
【請求項６】
前記偏光変換システムが、偏光依存方式で実像内の暗い領域をそれに隣接する照明された領域内に存在する光のほぼ半分で満たし、前記暗い領域を照らすようにされている、請求項４に記載の照明システム。
【請求項７】
前記偏光変換システム上に投射される光が実質的にコリメートされている、請求項１に記載の照明システム。
【請求項８】
前記偏光変換システムが、偏光依存方式でその上に投射される光を分離し、偏光された出力光線を生じさせるように１つの直線偏光の光を遅延させる要素上に光を反射させる反射器を含む、請求項１に記載の照明システム。
【請求項９】
ａ）光源と、
ｂ）各々がマスクされた領域に対応する暗い領域および前記マスクされた領域に隣接するマスクされていない照明された領域を有する虚像を作り出すように、予め決められた方法でマスクされた端部を有するライトパイプと、
ｃ）各実像が照明された領域および照明されない領域を有する、前記虚像に対応する実像を作り出すための、前記ライトパイプに結合されたレンズと、
ｄ）前記実像から形成される事実上均一に偏光された光線を作り出すように、前記レンズからの光を受け、偏光依存方式で前記照明されない領域を隣接する照明された領域からの光で満たす偏光変換システムと、を備える照明システム。
【請求項１０】
前記偏光変換システムが、選ばれた偏光の光を空間的に移送するように偏光依存方式で光を分離する板と、そこから遠位にある、予め決められた領域に移送された光の偏光を変える板とを含む、請求項９に記載の照明システム。
【請求項１１】
前記偏光変換システムが、選ばれた偏光の光が空間的に移送され、異なる偏光の光が空間的に移送されることなく反射されるように偏光依存方式で光を分離する板と、そこから遠位にある、空間的に移送されることなく反射された光の偏光を変える板とを含む、請求項９に記載の照明システム。
【請求項１２】
投写型デスプレイ・システムにおいて、実質的に均一な、均質化した、偏光した光を供給する方法であって、
実質上偏光されていない光の光線を供給する工程と、
前記偏光されていない光を、各々が明るい領域および１つ以上の暗い領域を第１の像平面に有する、少なくとも４つの実像に変換する工程と、
偏光依存方式で前記実像の各々内の１つまたは複数の暗い領域に、各実像内の明るい領域からの光の一部を向ける工程と、
変更された像を実質的に偏光された光の単一の像に均質化する工程とを含む、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２００４年４月１５日出願の「Illumination System Utilizing Polarization Recovery」という名称の米国特許仮出願第６０／５６２３７０号、および２００４年５月１０日出願の「Illumination System Utilizing Polarization Recovery」という名称の米国特許仮出願第６０／５６９７４６号の優先権を主張し、それらをこの中で全ての目的のために参考として援用する。
【０００２】
この発明は、投写型ディスプレイ・システムに通常使用されるなどの照明装置に関し、より詳しくは、強化された偏光出力を供給する照明システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
投写型ディスプレイ・システムでは、照明システムの機能は、空間光変調器（ＳＬＭ）に一様な照明を供給することである。通常、投写型ディスプレイの照明システムは、アークランプまたは発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源、ＳＬＭに均質化された光を供給するためのある種のホモジナイザー、および所望の寸法、形体およびテレセントリシティを有する光線を供給するためのリレー・レンズから構成される。
【０００４】
いくつかの投写型ディスプレイ・システムでは、液晶空間光変調器が使用され、そのような変調器を偏光で照明することが望ましい。ＳＬＭに偏光した光線を供給するように、光をフィルタするために偏光子を照明システムに加えることができるが、しかしながら、この方法は、１つの偏光状態が吸収されまたは他の方法で失われるので、光の５０％の損失を伴う。偏光回収技術を利用した照明システムが、この失われた光を回収し利用することができ、その結果、システムの効率、したがって、投写器の明るさをを増加させるように、この失われた光を受け取り所望の偏光状態に変換しようとする。この偏光回収および変換を行う従来技術方法は、小レンズアレイおよび偏光変換アレイ(polarization conversion array)（ＰＣＡ）の使用または偏光変換ライトパイプ(polarization conversion light pipe)（ＰＣＬＰ）の使用を含む。
【０００５】
透過形液晶ＳＬＭを組み込んだ投写型デスプレイは、小レンズアレイおよびＰＣＡを通常使用する。シリコン基板上の液晶（ＬＣｏＳ）としても知られている、いくつかの反射型液晶ＳＬＭも小レンズアレイおよびＰＣＡを使用する。添付の図面の従来技術の図１は、米国特許第６１３９１５７号明細書に開示された別の液晶投写器の本質的な部分の概略図である。図１では、ランプ２０１ａによって放射された光は、反射器２０３によって画像表示要素２０７に向かって反射され、格子の形態に配列された複数のレンズを備える第１のレンズアレイ２０１ｂに入る。前述の光は、第１のレンズアレイ２０１と同様な構造の第２のレンズアレイ２０２のレンズの近くに集光され、それは第１のレンズアレイ２０１と第２のレンズアレイ２０２の間の間隔と同じ程度の焦点距離を有するレンズを備え、そして第１のレンズアレイ２０１のレンズによる格子形状に配置されており、第２のレンズアレイ２０２のレンズを通過して透過されるようにされ、その後偏光変換要素２０４に入る。
【０００６】
偏光変換要素２０４に入った光線は、偏光分離表面２０４ａによって異なる偏光成分（Ｓ成分およびＰ成分）に分離され、偏光分離表面２０４ａによって反射されたＳ−偏光した光は反射ミラー２０４ｂによって反射され、半波長板２０５を透過し、それによって偏光分離表面２０４ａを透過するＰ−偏光した光と同じ偏光状態に変換される。
【０００７】
偏光変換要素２０４から出てきた偏光と同じ方向を有するＰ−偏光した光線は、集光レンズ２０６を通過し、集光レンズ２０６の焦点位置（照射されるべき表面）の近くに設けられた画像表示要素２０７を照らす。画像表示要素２０７によって表示された像は、投写レンズによって所定の表面に投写される。
【０００８】
一方、図１に示す液晶投写器は、フライアイ(fly-eye)タイプの光インテグレータ(optical integrator)による複数の２次光源像を形成し、複数の２次光源像からの光が、照射されるべき表面２０７を一様に照らすように、照らすべき表面に次から次に重ね合わされる。
【０００９】
しかしながら、図１の液晶投写器は反射ミラー２０３の開口部と同じ程度の寸法の第１および第２のレンズアレイを必要とし、したがって、装置全体はかさばる傾向にある。
【００１０】
これまで液晶パネルを光源からの光線によって照らし、液晶パネルを透過した光、または液晶パネルから反射した光などの画像光を、スクリーンまたは壁に投写レンズによって拡大し投写する、様々な液晶投写器が提案されてきた。
【００１１】
通常は、液晶パネルは液晶の偏光特性を使用する。したがって通常、偏光子(polarizer)および検光子(analyzer)などの偏光フィルタが、液晶パネルの前後に設けられる。この偏光フィルタは、入射光の偏光の特定の方向に偏光した光を透過させ、それに直交する偏光方向に偏光した光を遮る特性を有している。したがって、液晶投写器に使用される光源からの光は、少なくともその半分が偏光フィルタである偏光子に遮られてきた。したがってスクリーンまたは壁上に投写された像の明るさは十分ではなかった。
【００１２】
ＬＣｏＳ  ＳＬＭを組み込んで製造される投写システムは、最近それらの照明システムにＰＣＬＰを使用する。ＰＣＬＰの最も一般的な形態は、２つのＰＢＳをライトパイプの入力端に有するライトパイプの形態の反射器を含む。光源からの光はＰＢＳに入射する。ＰＢＳは光をＳおよびＰ偏光状態にして出す。Ｐ−偏光は透過され、Ｓ偏光は反射される。次いで、Ｐ偏光は、出てくる光がＳ−偏光に変換されるようにその偏光軸が９０度回転するように配向された半波リターダーである回転子上に投射される。ＰＢＳによって分割分離されたＳ−偏光は、次いで、第２のＰＢＳ上に投射され、そこで反射されライトパイプに再び向けられる。したがって、Ｓ−偏光は、両方のＰＢＳから出てきて、次いでライトパイプによって均質化される。ＰＣＬＰは、上述の小レンズアレイＰＣＡより低いコストのシステムとなる傾向にあるが、コントラストが、小レンズアレイＰＣＡからの２０から３０：１に比較しＰＣＬＰから出てくるものは約６：１とより低いという欠点があり、効率がＰＣＬＰの約８０％に比較し約７２％と低い欠点がある。
【００１３】
本明細書で参考として援用する米国特許第６１３９１５７号明細書（特許文献１）の従来技術は、本発明と共通するいくつかの要素を有すると思われる照明装置を対象とする。光源、ライトパイプ、レンズ、反射型偏光光線分割器(reflective polarization beam splitter)、偏光変換要素およびターゲット・プレーンは全てこの特許に示されている。それにも関わらず、本明細書で図２として示す、この特許の図１３に示す発明は、ライトパイプの入力端に閉塞部または不透明な領域を欠いている。出願人は、入力端にマスクされた領域があるライトパイプを備えなければ、均一な偏光線が結果としてできないと信じている。ライトパイプの入力端に閉塞部またはマスクされた領域を設けることによって、かつ、偏光変換および分離がマスクされた領域の形態に応じた所定の位置で確実に起きることによって、所望の均一な偏光線が結果として起きる。図１３の説明は以下の通りである。
【００１４】
「図１３に示す偏光変換要素７４は、光学通路を９０度曲げるための手段として、その表面に偏光分離表面７０１を、その裏面に反射ミラー７０２を備える透明な板を使用する。表面で反射されたＳ−偏光された光の光学通路および裏面で反射されたＰ−偏光された光は、互いに並行に偏向され、そして半波長板７０３が表面で反射されたＳ−偏光された光の光学通路（または、裏面で反射されたＰ−偏光された光の光学通路）上に配設され、それによって２つの光の偏光の方向が均一化される。」
【００１５】
同様に、図１３の従来技術のシステムでは、半波長板７０３は、平凸一体型レンズ５の平らな表面上に周期的に設けられ、それによって、投射されたＳ−偏光された光の偏光の方向をＰ−偏光された光と同じ方向に変換する。」
【００１６】
図１３に示された構造がその意図されたように機能するかどうか不明瞭である。入力端からの光を閉鎖する構造が何も教示されていないので、表面７０１に投射された１つの直線偏光(linear polarization)の全ての光が５の全受表面で反射されるようにも思われる。表面７０２から反射される全ての光が５の同じ領域上に反射されるようにも思われる。したがって、この実施形態がどのようにして、１つの直線偏光を選択的に回転させ、もう１つを回転させないように働くのか明瞭ではない。
【特許文献１】米国特許第６１３９１５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明の１つの目的は、空間光変調器を均一に照明するための、新しい、比較的低コストの偏光回収(recovery)方法を組み込んだシステムおよび方法を提供することである。
【００１８】
本発明の１つの目的は、投写型デスプレイ・システムに使用するために、実質的に均一な偏光された光を供給するための、簡単な低コスト・システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明の一実施形態によれば、
ａ）光源から実質的に偏光されていない光を受ける入力端および反射された光を出力するための出力端を有するライトパイプであって、その入力端はマスクされた部分およびマスクされていない部分を有し、マスクされた部分は光が実質的にライトパイプに入るのを防止し、マスクされていない部分は光がライトパイプに入るのを許容し、ライトパイプは光を反射させ、かつ、複数の虚像を発生させるためのものであり、各虚像はマスクされた領域に対応する暗い照明されない領域、および暗い領域に隣接する、マスクされていない領域に対応する照明された領域を有する、ライトパイプと、
ｂ）複数の実像を像平面に、または像平面の近くに供給するための前記ライトパイプの出力端に光学的に結合されたレンズであって、各実像が、マスクされた部分に対応する暗い照明されない領域、およびマスクされていない部分に対応する照明された領域を有するように、各実像が虚像のうちの１つに対応し、複数の実像が一緒に暗い領域および照明された領域のアレイ(array)を形成するレンズと、
ｃ）暗いおよび明るい領域のアレイから光を受け、一部の光を照明された領域から暗い領域に空間的に移送するように、偏光依存方式で暗い領域を照明された領域からの一部の光で満たすように光学的に結合された偏光変換システムであって、実質的にそこを通る全ての光が均一に偏光されるように光を変換する偏光変換システムと、を備える照明システムが提供される。
【００２０】
この偏光変換システムを通る光の少なくとも８０％、好ましくは９０％またはそれ以上が均一に偏光される。
【００２１】
本発明によれば、
ａ）光源と、
ｂ）各々がマスクされた領域に対応する暗い領域およびマスクされた領域に隣接するマスクされていない照明された領域を有する虚像を作り出すように、予め決められた方法でマスクされた端部を有するライトパイプと、
ｃ）各実像が照明された領域および照明されない領域を有する、前記虚像に対応する実像を作り出すための、前記ライトパイプに結合されたレンズと、
ｄ）前記実像から形成される偏光された光線を作り出すように、レンズからの光を受け、偏光依存方式で照明されない領域を隣接する照明される領域からの光で満たす偏光変換システムと、を備える照明システムが提供される。
【００２２】
本発明の別の態様によれば、投写型ディスプレイ・システムにおいて、実質的に均一な、均質化した、偏光した光源を供給する方法であって、
実質上偏光されていない光の光線を供給する工程と、
前記偏光されていない光を、各々が明るい領域および１つ以上の暗い領域を第１の像平面に有する、少なくとも４つの実像に変換する工程と、
偏光依存方式で前記実像の各々内の１つまたは複数の暗い領域に、各実像内の明るい領域からの光の一部を向ける工程と、
変更された像を実質的に偏光された光の単一の像に均質化する工程と、を含む方法が提供される。
【００２３】
次に、本発明の例示的な実施形態を図を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に図３を参照すると、この発明による好ましい実施形態による照明システムが示されている。反射器３２を有する光源３０がライトパイプ３４と光学的に結合されている。このライトパイプは１つを除いては全ての点で従来型のものである。ライトパイプ３４は、図３には示されていないが図４ａに明瞭に示す、マスクされた領域をその入力端に有している。このライトパイプは、マスクすることができる入力端および光を出力する出力端を有する、光トンネルまたは他の光反射構造であることができる。偏光分離器(separator)および移送器(translator)３６が、実質的にコリメート光をレンズ３５ａおよび３５ｂを介して、複数の実像の形態で受けるように配設されている。同様な要素７４が図２に詳細に示されている。各実像は、ライトパイプの入力端の縮小された像である。これについてのより詳細な説明は以下の通りである。偏光分離器および移送器３６は、ＳおよびＰ−偏光された光を分離し、次いで、Ｓ−偏光された光およびＰ−偏光された光が偏光変換器（ＰＣ）板３８上に所定の空間的パターンで投射されるように、偏光依存方式で光を空間的に移送するように配設される。偏光変換器３８は、半波長遅延させる材料が交互領域に存在する縞模様の領域５２を有する板である。図５に示すように、１つの直線偏光の光が縞領域５２に降下し、一方他の直線偏光の光がガラス領域５０を影響されずに通過する。リレー要素３９ａおよび３９ｂが、ＰＣ３８から出てくる光を均一にＳＬＭ面３１上に確実に分配する。
【００２５】
動作では、光源３０からの光は、反射器３２によってライトパイプまたは光トンネル３４の入力端３３ａ上に焦点を結ぶ。光は入力端面から出力端面３３ｂに、ライトパイプの壁からの多数の反射を受けながら、ライトパイプを横断する。ライトパイプ壁からの内部全反射（ＴＩＲ）が、光がライトパイプから逃げることを防止する。ライトパイプ３４内の多数の反射の後で光は均質化され、ライトパイプの出力面３３ｂは基本的に均一に放射する表面を示す。 ミラーから構成される中空のトンネルも使用することができ、同等であると考えられる。出力端面３３ｂでの光パターンは次いで、照明リレー３７ａ、３７ｂ、３９ａおよび３９ｂによってＳＬＭ３１上に像を結ぶ。この実施形態では、偏光分離器移送器は第１の２つのリレー要素３７ａおよび３７ｂのあとに配設されている。この領域は、リレー要素３７ｂを出る光がコリメートされている本質的にコリメートされた空間である。偏光分離器移送器３６の機能は、直交する直線偏光状態を分離し、次いでその１つをもう１つに対して横方向にシフトまたは移送することである。図３に示すように、偏光されていない光は、例えば、Ｓ−偏光が反射され、Ｐ−偏光が透過されるMoxtek Proflux（登録商標）ワイヤ・グリッド偏光器であるＰＢＳ３６ａ上に投射される。Ｐ−偏光された光は次いで、ＰＢＳを通過した移送器３６の裏面で反射され、ミラー３６ｂを離れる。移送器３６のＰＢＳからのミラー３６ｂの分離によって、Ｐ−偏光された光はＳ−偏光された光に対して横方向にシフトされる。この分離は、後に示すように正確に制御しなければならない。
【００２６】
図４ａに示すように、ライトパイプの入力端面は２つのマスクされた不透明な領域４２ａおよび４２ｂと、その間に光透過性の窓４２ｃを有している。窓領域４２ｃの幅がｄ／２であり、マスクされた領域の幅が各々ｄ／４であることが好ましい。マスクされた領域の目的は、照明されたまたは明るい領域４５ａ、および照明されないまたは暗い領域４５ｂのアレイを、像平面に生じさせることである。ライトパイプが図４ａに示す実像を受け取り、光がライトパイプ内で跳ね返るに従い、図４ａに示す実像のより小さな各バージョンである、複数のより小さな虚像が、ライトパイプの入力端周りの仮想像平面に作成される。これらの虚像は、ＰＣ３８の像平面で実像として捕捉される。分離器および移送器３６上に投射される光は事実上コリメートされているため、虚像に対応する、虚像の共役である同じ実像が、分離器および移送器３６上にある。それ故、図４ｂのパターンは、要素３６および３８上に像を結ばせる。
【００２７】
しかしながら、偏光分離器および移送器３６は、Ｓ−偏光された光とＰ−偏光された光を一緒に横に並べて綴じることができるように、照明された領域４５ａ内の光のほぼ半分が、照明されない、または暗い領域４５ｂに空間移送によって向けられるように、所定の方法で多数の実像を変更する。介在するリレー光学素子によって形成される、ライトパイプの入力面３３ｂと共役の面の所にあるＰＣ３８は、ＳまたはＰ偏光された光とのみ一致し、両方とは一致しないストリップ状の遅延領域５２を有する。要約すると、図４ｂに示す実像は、偏光分離器および移送器３６によって変更され、その結果、偏光依存する移送および変換が起きた後、暗い領域が照明され、直交する偏光状態の光によって照明された領域になるように、偏光依存方式で光が均一に分配される。正しく設計された場合は、Ｓ−変更された光およびＰ−変更された光の両者が、明るい領域および暗い領域の交互のバーとして現れる。明るいＰ−領域がＳ−変更された暗い領域の上面にオーバラップがほとんどなしに、またはオーバラップが最小で置かれるように、Ｐ−変更された光がＳ−偏光されたストリップに対して横にシフトされる。逆もまた同じである。
【００２８】
この例示的な実施形態では、ＰＣ３８はＰ−偏光された光をＳ−偏光された光に変換するよう設計されている。これを実現する１つの方法は、プラスチック遅延フィルム、水晶、雲母または他の複屈折材料などの半波長の遅延材料のストリップを、Ｐ−偏光された光の明るい領域のパターンに合うパターンに、ガラスなどの透明な基板に積層することである。遅延材は偏光軸を９０度回転させる、または遅延させるよう設計する。次いで、ＰＣ３８から出る光は、Ｓ−偏光された光になる。勿論、所望の場合、同様な方法でＳ−偏光された光をＰ−偏光された光に変換することができる。
【００２９】
今まで説明した実施形態は直線偏光された光に関して説明してきたが、円偏光された光を使用する実施形態も考えることができ、その結果全ての出力される光は均一に円偏光される。要素３６は、ＳまたはＰ−偏光された光ではなく、右回りおよび左回りに円偏光された光に関して、識別しかつ移送する板に取り替えなければならないであろう。
【００３０】
次に図６に移ると、本発明の別の実施形態が示されている。そこでは、図３の偏光分離器移送器３６および偏光変換器３８が、その上に投射された光を折り、光を偏光分離器、移送器、および図７により詳細に示す変換器６４に向け直す、光学ミラー６２で置き換えられている。ＳおよびＰ直線偏光成分を有する偏光されていない光が、図示のように要素のアレイ上に投射される。ＳおよびＰ−偏光された光の光線を示す矢印の間の光の欠如は、ライトパイプ３２の入力またはマスクされた反射器に応じた暗い領域に起因する。例示の目的で、３つの光線を示す３本の矢印として示す光は、偏光光線分割器７５ａ、７５ｂ、７５ｃ上に投射される。Ｓ−偏光された光は反射され、一方Ｐ−偏光された光はそこを通過する。７５ａ、７５ｂ、および７５ｃから反射された反射Ｓ−偏光された光は、次いでＰ−偏光された光と同じ方向に向けられ、リターダーを通るとＰ−偏光された光になる。リターダー７７ａ、７７ｂ、７７ｃは、出力光の全てがＰ−偏光となるように、所望のリターデーション(retardation)を提供する。本発明のこの実施形態も、照明された領域、および照明されない領域をもたらす、マスクされた入力を示す複数の実像を利用する。この実施形態では、暗い領域内を満たすため、個々の光線が分割され互いに並んで縫い合わされる。これは、暗い領域を満たした後で、Ｐ−偏光された光に悪影響を及ぼすことなくＳ−偏光された光を回転させるという好条件ももたらす。
【００３１】
図３および図７に示す実施形態では、ライトパイプまたは反射器は、光が入らないようにする閉塞部を有する。これは、平行する空間内に向けられた複数の実像内に、暗い領域および明るい領域を有する像として現れる。これらの暗い領域は、残された光が１つの直線偏光であり、移送されシフトされた光が直交する偏光であるように、偏光依存方式で、明るい領域内に存在する光の約５０％によって引き続いて満たすことができる。２つの直線偏光のうちの１つはもう１つと同じになるように好都合に遅延または回転され、それによって同じ偏光状態を有する実質的に均一な光線をもたらす。
【００３２】
勿論、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、多数の他の実施形態を考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】フライアイ(fly's eye)アレイおよびＰＣＡを使用する偏光変換用の従来技術のシステムの側面図である。
【図２】米国特許第６１３９１５７号に示された偏光変換システムの側面図である。
【図３】本発明による照明システムの好ましい実施形態の側面図である。
【図４ａ】図３のライトパイプの入力端を示す図である。
【図４ｂ】偏光変換面の所で見ることができる、ライトパイプ入力面の多数の像の図である。
【図５】偏光変換面上で横に並んで一緒に縫い合わされた、ＳおよびＰ−偏光された光を示す図である。
【図６】図３に示す照明システムの別の実施形態の図である。
【図７】図６のシステムの偏光分離器および移送器の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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