(57)【要約】【課題】  照明装置において、特定の振動方向の偏光光で、特定の波長領域の光を高い効率で供給することにより、高輝度化を実現する。【解決手段】  照明装置において、λ/４波長板１０６をインテグレータ１０５と偏向分離素子１０７の間に配置し、インテグレータの入射端面の内側と、偏向分離素子が分離した第１の偏向光の出射面側にそれぞれ反射部１０３、１０９を設ける。さらに、偏向分離素子が分離した第２の偏向光の出射面側に、各々特定の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射するカラーフィルタ１１０を設ける。【選択図】図１
2007065104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源が出射した光を入射する開口部を有する入射端面と、前記入射端面の背面に形成される弟１の反射面と、強度分布が略均一化された光を出射する出射端面を有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の出射端面側に配列されるλ／４位相差板と、
前記λ／４位相差板を通過した光のうち、第１の偏光光を弟１の面から出射させ、前記第1の偏光光と直交する第2の偏光光を第２の側面から出射させる偏光ビームスプリッタと、
前記第１の面に配設され、前記第1の偏光光のうち特定波長成分の光を透過させ、前記特定波長成分とは異なる他の波長成分の光を反射させるカラーフィルタと、
前記第２の面に配設され前記第2の偏光光および前記他の波長成分の光を反射する第２の反射部を有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
請求項１記載の照明装置において、さらに
前記第２の面に対向する面に前記他の波長成分の光を反射する第３の反射部を有することを特徴とする照明装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の照明装置において、
前記入射端面の面積が前記出射端面の面積よりも小さいことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか1項に記載の証明装置において、
前記ロッドインテグレータは、反射ミラーを内周面に設けた中空構造であることを特徴とする照明装置。
【請求項５】
前記カラーフィルタは、特定波長成分として少なくとも赤色光、緑色光、青色光の各色光成分を透過する、異なる複数の領域から構成されることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか1項に記載の照明装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５の何れか1項に記載の照明装置において、
前記異なる複数の領域のうち、少なくとも１つの領域の面積を他の領域の面積が異なることを特徴とする照明装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６の何れか1項に記載の照明装置において、
前記カラーフィルタは、着脱可能なことを特徴とする照明装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れか1項に記載の照明装置において、
前記偏光ビームスプリッタと前記カラーフィルタとを離間配置し空気層を設けることを特徴とする照明装置。
【請求項９】
請求項１乃至８の何れか1項に記載の照明装置と、
映像信号に応じた光学像を形成させる映像表示素子と、
前記照明装置から出射された各複数色の光が入射され、
それぞれの光軸方向を変えて出射し、
前記複数色の光の各々を前記映像表示素子の異なった領域に照射するとともに、前記複数色の光の各々が照射される領域を所定方向に移動させるスクロール光学素子と、
前記映像表示素子から出射された光をカラー映像として投射する投射レンズとを有することを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、照明装置および映像表示装置、特に、投射型映像表示装置の照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、循環過程を有する照明系装置としては、反射型偏光板を用いた照明装置が知られている。反射型偏光板を用いた照明装置は、異なる偏光成分を持つ光を供給する光源と、光源の後方に位置する平面型のミラーと、光源の前方に位置するλ/4位相差板と、更に位相差板の前方に位置する特定の振動方向の偏光光を透過させ、特定の振動方向とは異なる方向の振動方向の偏光光を反射させる反射型偏光板を有する。
【０００３】
具体的には、反射型偏光板を用いた照明装置では、光源から発せられた第１の偏光成分は、λ/4位相差板および反射型偏光板を透過する。一方、光源から発せられた第２の偏光成分は、λ/4位相差板を透過し、λ/4位相差板の前方に位置する反射型偏光板により反射され、再度λ/4位相差板を透過し、円偏光となる。さらに、光源の後方に位置するミラーにより反射され、この反射光が再度λ/4位相差板を透過する。λ/4位相差板を２度透過することで、円偏光は偏光方向が変換され、反射型偏光板を透過する。このように、光源の後方に位置するミラーと反射型偏光板との間の光路を光が再循環する過程において、特定の振動方向の偏光光を次々と取り出すことができる。この結果、高い利用効率で特定の振動方向の偏光光を得ることができる。
【０００４】
反射型偏光板を用いた照明装置の一例が、特開平10-162619号公報に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平10-162619号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記反射型偏光板を用いた照明装置では、
（1）反射型偏光板が光源の直後に配置されていることから、光源からの光による熱の影響を大きく受けること、
(2)光源からの様々な角度勾配を持つ光が、反射型偏光板へ入射することにより、角度特性が悪くなること、
などにより、光の利用効率が悪いという問題を有している。
【０００７】
本発明の目的は、光の利用効率が向上し、映像の高輝度化が可能な照明装置及びそれを用いた映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の照明装置は、λ/４波長板をインテグレータと偏向分離素子の間に配置し、インテグレータの入射端面の内側と、偏向分離素子が分離した第１の偏向光の出射面側にそれぞれ反射部を設ける。さらに、偏向分離素子が分離した第２の偏向光の出射面側に、各々特定の波長領域の光を透過し、他の波長領域の光を反射するカラーフィルタを設ける。
【発明の効果】
【０００９】
光の利用効率が向上し、高輝度化な映像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図を用いて、本発明の最良の形態について、詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明による第一の実施の形態を示す照明装置の構成図である。図１において、１００は異なる偏光成分を含む光を発する発光管、１０１は発光管１００からの光を反射する楕円形状のリフレクタである。光源１０２は、この発光管１００とリフレクタ１０１により形成される。
【００１２】
１０５は、光量分布の一様化を行うロッドインテグレータであり、断面が略四角形の光学的に透明な部材（例えば硝子部材）で構成された角柱構造をなす。また、ロッドインテグレータ１０５は、光源１０２側の入射端面Ｓ１と、入射端面S1と反対側に出射端面Ｓ２を有する。そして、ロッドインテグレータ１０５の光源１０２からの光を入射する面（以下、入射面という）には、反射部である反射ミラー１０３が形成されている。反射ミラー１０３は、例えばアルミニウムや銀などの金属を蒸着することによって形成できる。１０４は、光源１０２からの光を、ロッドインテグレータ１０５内に入射させるための開口部である。
【００１３】
１０７は偏光ビームスプリッタであり、入射端面には、偏光方向を調整するλ／４位相差板１０６が形成されている。偏光ビームスプリッタ１０７は、内部に特定の振動方向の偏光（例えばＰ偏光）を透過させ、特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光（例えばＳ偏光）を反射させる偏光分離面１０８が配置されている。以下、偏光分離面１０８は、Ｐ偏光を透過させ、Ｓ偏光を反射するものとして説明する。１０９は、偏光分離面１０８より反射されたＳ偏光光を再び偏光分離面１０８へ反射させる反射部である。１１０は、偏光ビームスプリッタ１０７からの光をＲ、Ｇ、Ｂ光に空間的に分離するカラーフィルタである。この場合、カラーフィルタ１１０は、偏光ビームスプリッタ１０７の出射端面に接着して設けている。
【００１４】
以上のように構成された照明装置１１１において、発光管１００から出射された光を、リフレクタ１０１で反射して得られる光源１０２からの白色光は、ロッドインテグレータ１０５の方向へ進行する。ロッドインテグレータ１０５の入射端面には、開口部１０４が設けられている。このとき、リフレクタ１０１で反射された光を、ロッドインテグレータ１０５の開口部１０４に集光させることにより、光源１０２から供給される光を効率よく利用することができる。なお、光源１０２は、開口部１０４に効率よく光を供給できるものであれば、発光管１００とリフレクタ１０１とからなる構成に限られない。
【００１５】
次に図２を用いて、第１の実施例の動作について説明する。
【００１６】
図２（ａ）（ｂ）は、ロッドインテグレータ１０５と偏光ビームスプリッタ１０７とカラーフィルタ１１０との構成を示す。図２（ｃ）は、ロッドインテグレータ１０５を入射端面側から見た構成を示す。図２（ｃ）に示すように、本実施の形態のロッドインテグレータ１０５の入射端面は、反射ミラー１０３において、照明光学系の光軸中心と中心が一致する円形の開口部１０４を有する構成である。
【００１７】
図２（ａ）を用いて、特定の振動方向の偏光光を供給する為の再循環過程の構成について説明する。
【００１８】
図示しない光源から供給され、開口部１０４からロッドインテグレータ１０５の内部に入射された光は、ロッドインテグレータ１０５内で反射を繰り返しながら出射端面方向に進行し、λ／４位相差板１０６を透過し、偏光ビームスプリッタ１０７へ入射する（光Ｌ１）。偏光ビームスプリッタ１０７へ入射した光は、偏光分離面１０８により、Ｐ偏光光は透過し、Ｓ偏光光は反射する。偏光分離面１０８により反射されたＳ偏光光（光Ｌ２）は、反射部１０９により反射し、λ／４位相差板１０６を再度透過し、ロッドインテグレータ１０５へ入射する。ここで、Ｓ偏光光である光Ｌ２は、円偏光光に変換される。
ロッドインテグレータ１０５へ再入射した光は、ロッドインテグレータ内で反射を繰り返しながら、入射面方向へ進行し、反射部１０３により反射され、再度ロッドインテグレータ１０５内で反射を繰り返しながら、出射端面方向に進行し、再びλ/４位相差板１０６を透過することで、円偏光光から直線偏光であるＰ偏光光に変換され、偏光分離面１０８を透過し、カラーフィルタ１１０に入射する（光Ｌ３）。
【００１９】
このように反射部１０３と反射部１０９との間の光路を光が再循環する過程において、偏光方向が変わり偏光分離面１０８を透過し、特定の振動方向のＰ偏光光を次々と取り出すことができる。この結果、高い利用効率で特定の振動方向のＰ偏光光を得ることができる。
【００２０】
次に図２（ｂ）を用いて、特定の波長領域の光を効率よく供給するための再循環過程構成について説明する。開口部１０４からロッドインテグレータ１０５の内部に入射された光は、ロッドインテグレータ１０５内で反射を繰り返しながら出射端面方向に進行し、λ／４位相差板１０６を透過し、偏光ビームスプリッタ１０７へ入射する。偏光ビームスプリッタ１０７へ入射した光は、偏光分離面１０８により、Ｐ偏光光のみが透過し、カラーフィルタ１１０に入射する（光Ｍ１）。カラーフィルタ１１０は、Ｐ偏光光のうち、更に特定の波長領域の光を透過させ、特定の波長領域以外の波長領域の光を反射させる。例えば、図２（ｂ）に示すように、光Ｍ１はカラーフィルタ１１０上の領域Ｒ１１０Ｒに入射している。カラーフィルタ１１０上の領域Ｒ１１０Ｒは、特定の波長領域の光であるＲ光を透過し、特定の波長領域以外の波長領域の光であるＧ光とＢ光とを反射させる。
【００２１】
カラーフィルタ１１０で反射されたＧ光とＢ光（光Ｍ２）とは、カラーフィルタ１１０に入射する方向とは逆に進行し、偏光ビームスプリッタ１０７、λ／４位相差板１０６を透過し、ロッドインテグレータ１０５へ入射する。ここでＰ偏光光である光は円偏光光に変更される（光Ｍ３）。円偏光に変換された光は、ロッドインテグレータ１０５の入射端面方向に進行し、反射部１０３により反射され、再度ロッドインテグレータ１０５の出射端面方向に進行し（光Ｍ４）、再びλ／４位相差板１０６を透過する事で、円偏光光からＳ偏光光に変換される。
Ｓ偏光光に変換された光は、偏光分離面１０８により反射部１０９へ反射され（光Ｍ５）、反射部１０９から反射された光は、λ／４位相差板１０６を再度透過し、ロッドインテグレータ１０５へ入射する。ロッドインテグレータ１０５へ入射した光は反射を繰り返しながらロッドインテグレータ１０５の入射端面方向へ進行する（光Ｍ６）。ここで、Ｓ偏光光である光Ｍ５は円偏光光に変換される。円偏光に変換された光Ｍ６は、反射部１０３により反射され、再度ロッドインテグレータ１０５内で反射を繰り返しながら、ロッドインテグレータ１０５の出射端面方向に進行し（光Ｍ７）、再びλ/４位相差板１０６を透過することで円偏光光から直線偏光であるＰ偏光光に変換され、（光Ｍ８）。λ/４位相差板１０６でＰ偏光光に変換された光は、反射部１０９‘で反射され、偏光ビームスプリッタ１０７を透過し、再度カラーフィルタ１１０に入射する（光Ｍ８）。
【００２２】
このため、光Ｍ８は、カラーフィルタ１１０上において、光Ｍ１が入射した位置とは異なる位置に入射する確率が高い。例えば、図２（ｂ）に示すように、光Ｍ８はカラーフィルタ１１０上の領域Ｇ１１０Ｇに入射する。光Ｍ８は、Ｇ光とＢ光であるから、特定の波長領域の光であるＧ光がカラーフィルタ１１０を透過する。また、特定の波長領域以外の波長領域の光であるＢ光は、カラーフィルタ１１０で反射され、再度カラーフィルタ１１０に入射するまでとは逆の方向に進行し、偏光ビームスプリッタ１０７を透過する。このように、初めにカラーフィルタ１１０に入射して反射された光は、その後再度カラーフィルタ１１０に入射するときに、初めに入射した位置とは異なる位置に入射する。このため、再度カラーフィルタ１１０に入射した光がカラーフィルタ１１０を透過できる可能性が高い。また、再度カラーフィルタ１１０に入射して、さらに反射された光は、偏光ビームスプリッタ１０７、ロッドインテグレータ１０５を透過して上述の光路を進行する。
【００２３】
これにより、ロッドインテグレータ１０５の入射端面にある反射部１０３とカラーフィルタ１１０との間の光路を光が再循環する過程において、カラーフィルタ１１０で特定の波長領域の光を次々と取り出すことができる。この結果、高い利用効率で特定の波長領域の光を得ることができる。
【００２４】
なお、図２（ｂ）の例では、反射部１０９の対向する面に、さらに反射部１０９‘を有する構成である。この構成の場合、図２（ｂ）の例では、反射部１０９と対向する面に、さらに反射部１０９‘を有する構成である。この構成の場合、偏向分離面を通過したP波の一部や、カラーフィルタ１１０で反射した光が反射部１０９が配設される面と対向する面から漏れることを妨げ、光の利用効率を向上させることが可能となる。
【００２５】
図３は、カラーフィルタ１１０の構成例を示す。図３において、カラーフィルタ１１０の領域Ｒ１１０Ｒ、領域Ｇ１１０Ｇ、領域Ｂ１１０Ｂは、それぞれ特定の波長領域の光であるＲ光、Ｇ光、Ｂ光を透過させる領域である。例えば、カラーフィルタ１１０の各領域には、Ｒ光透過ダイクロイック膜、Ｇ光透過ダイクロイック膜、Ｂ光透過ダイクロイック膜を用いることができる。領域Ｒ１１０Ｒは、特定の波長領域の光であるＲ光のみを透過させ、他の波長領域の光であるＧ光とＢ光とを反射させる。領域Ｇ１１０Ｇは、Ｇ光を透過させ、Ｒ光とＢ光とを反射させる。領域Ｂ１１０Ｂは、Ｂ光を透過させ、Ｒ光とＧ光とを反射させる。このようにして、カラーフィルタ１１０は、特定の波長領域の光を透過させ、特定の波長領域の光とは異なる他の波長領域の光を反射させる。これによりカラーフィルタ１１０は、光源１０２からの光を色分離する。また、カラーフィルタ１１０を構成する領域Ｒ１１０Ｒ、領域Ｇ１１０Ｇ、領域Ｂ１１０Ｂのうち、少なくとも１つの透過領域の面積を異なるような構成としても良い。
【００２６】
図４に、透過領域の面積を異ならしめたカラーフィルタ１２０の構成例を示す。図４において、カラーフィルタ１２０の領域Ｒ１２０Ｒ、領域Ｇ１２０Ｇ、領域Ｂ１２０Ｂは、それぞれ特定の波長領域の光であるＲ光、Ｇ光、Ｂ光を透過させる領域である。図４に示すように、領域Ｒ１２０Ｒ、領域Ｇ１２０Ｇ、領域Ｂ１２０Ｂのうち、少なくとも１つの透過領域の面積を調整することにより、明るさの調整や、色の調整が可能となる。
【００２７】
図５に領域Ｗを設けたカラーフィルタ１２１の構成例を示す。図５において、カラーフィルタ１２１の領域Ｒ１２１Ｒ、領域Ｇ１２１Ｇ、領域Ｂ１２１Ｂ、領域Ｗ１２１Ｗは、それぞれ特定の波長領域の光であるＲ光、Ｇ光、Ｂ光、Ｗ光を透過させる領域である。このように領域Ｗ１２１Ｗを設けることで、領域Ｗ１２１Ｗを透過した光により、明るい投射像を得ることができる。また、カラーフィルタの各領域の配置は、図示するものに限らない。
【００２８】
なお、ロッドインテグレータ１０５は、図１に示すように内部が全てガラス部材が充填
されるロッドレンズではなく、中空構造をなし、内側の面に反射ミラーが形成されるライトパイプで実現することも可能である。
【００２９】
図６にロッドインテグレータをミラー（ライトパイプ）で実現した図を示す。ロッドインテグレータ１３１の内側の面に、反射ミラー１３２が配置されており、ロッドインテグレータ１３１に入射した光は、反射ミラー１３２で全反射を繰り返しながらロッドインテグレータ１３１内を進行し、光量分布の一様化を行う。その他の動作に関しては、図１の動作と同様であることは言うまでもない。
【００３０】
図７は、本発明による第２の実施の形態を示すロッドインテグレータ１３３と偏光ビームスプリッタ１０７とカラーフィルタ１１０との構成図である。上記弟１の実施の形態と同一の部分には、同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３１】
本実施の形態は、ロッドインテグレータ１３３に特徴がある。ロッドインテグレータ１３３は、入射端面Ｓ１の面積が、出射端面Ｓ２の面積よりも小さい角柱形状を有する。第１の実施の形態と同様に、ロッドインテグレータ１３３、λ／４位相差板１０６、偏光ビームスプリッタ１０７を透過した光は、カラーフィルタ１１０に入射する。カラーフィルタ１１０で反射された特定の波長領域以外の光は、再度偏光ビームスプリッタ１０７、λ／４位相差板１０６を透過し、ロッドインテグレータ１３３に入射する。出射端面Ｓ２から入射した光は、ロッドインテグレータ１３３内で反射を繰り返す。
【００３２】
ロッドインテグレータ１３３は、入射端面Ｓ１の面積が出射端面Ｓ２よりも小さい形状を有する角柱形状であるため、入射端面Ｓ１から入射した光は反射を繰り返すことにより、角度が小さくなり、出射端面Ｓ２から射出される光は、ロッドインテグレータ１３３の中心軸とのなす角度が小さい方向に射出する。
【００３３】
このような構成により、偏光ビームスプリッタ１０７とカラーフィルタ１１０の角度特性が向上し、効率向上と色純度向上が期待できると共に、後段に配置される液晶パネル等の映像表示素子での偏光変換特性が向上して高コントラスト化を実現できる。
【００３４】
図８は、本発明による第３の実施の形態を示す照明装置の構成図である。
【００３５】
上述した第１、第２の実施の形態では、偏光ビームスプリッタ１０７とカラーフィルタ１１０が接着され、固定配置されている。しかし、本発明はこれに限るものではなく、カラーフィルタ１１０を着脱可能に構成する場合に於いても適用可能である。更には、図８に示すように偏光ビームスプリッタ１０７とカラーフィルタ１１０との間に空気層１４０を設ける場合においても、本発明が適用可能である。例えば、明るさを重視する場合には、図５に示すように、領域Ｗ１２１Ｗを設けたカラーフィルタ１２１を装着する。また、特定の波長領域の光を効率よく利用し、色再現性を重視する場合には、図４に示すように少なくとも１つの透過領域の面積を調整する事が可能なカラーフィルタ１２０を装着する。
【００３６】
偏光ビームスプリッタ１０７とカラーフィルタ１０９との界面に空気層１４０を設け、カラーフィルタ１０９を着脱可能な構成とすることにより、使用目的に応じた変更が可能となる。尚、空気層の厚みが広いと、カラーフィルタ１２０に取り込めない光が発生する為、空気層の厚みは薄いほうが良い。
図９は、本発明による第４の実施の実施の形態を示す光学ユニットの構成図である。
【００３７】
図９において、照明装置１１１と、照明装置１１１からの出射光を折り曲げる全反射ミラー２０４、２０５は平板型偏光ビームスプリッタ、２１３は映像表示素子である反射型液晶パネルである。２０７は、カラーフィルタ１１０で空間的に複数色に色分離された各色光の短冊状（帯状）の出射形状を、映像表示素子２１３上のそれぞれ異なった場所に同時に照射し、該短冊状色光領域の照射場所を映像表示素子２１３上で所定方向に移動（スクロール）させるインテグレータ光学素子としての反射型回転多面体である。２０８、２０９、２１０はカラーフィルタ１１０の出射面形状を反射型液晶パネル２１３上に結像させる結像レンズ群、２１２は所定の偏光方向の偏光光（ここではＳ偏光）を透過させる入射側偏光板、２１６は入射側偏光板２１２とは異なる偏光方向の偏光光（ここではＰ偏光）を透過させる出射側偏光板、２１５は偏光ビームスプリッタプリズム、２１１は全反射ミラー２０４と平板型偏光ビームスプリッタ２０５との間に配置された偏光方向を変更するλ／２波長板である。２１８は入射側の偏光板２１２の前に配置された偏光方向を変換するλ／２波長板、２０６は偏光方向を調整するλ／４波長板、２１４は、偏光ビームスプリッタプリズム２１５と反射型液晶パネル２１３との間に配置された偏光補償を行うλ／４波長板、２１７は投射レンズである。
【００３８】
ここで、以下の説明を容易とするために、便宜上、図９に示すような直交座標系を導入する。即ち、照明装置１１１の光軸方向をＸ軸、反射型回転多面体２０７の回転軸方向をＺ軸、Ｘ軸，Ｚ軸に直交する軸をＹ軸とする。従って、反射型液晶パネル２１３の表示面は、図９から明らかなように、ＸＺ平面に平行となる。
【００３９】
以上のように構成された光学ユニットにおいて、発光管１００から出射された光をリフレクタ１０１で反射して得られる光源１０２からの白色光は、開口部１０４、を透過し、ロッドインテグレータ１０５に入射する。ロッドインテグレータ１０５により均一化された光は、λ/４位相差板１０６を透過して、偏光ビームスプリッタ１０７へ入射する。偏光ビームスプリッタ１０７は、Ｐ偏光光を透過させ、Ｓ偏光光を反射させる。偏光ビームスプリッタ１０７を透過したＰ偏光光は、カラーフィルタ１１０に入射する。
【００４０】
ここで、偏光ビームスプリッタ１０７で反射されたＳ偏光光は、特定の振動方向の偏光光を供給する為の再循環過程により、カラーフィルタ１１０に入射する。一方、偏光ビームスプリッタ１０７を透過したＰ偏光光は、カラーフィルタ１１０に入射する。なお、カラーフィルタ１１０で反射された特定の波長領域以外の波長領域の光は、特定の波長領域の光を効率よく供給する為の再循環過程により、再度カラーフィルタ１１０へ入射する。
【００４１】
カラーフィルタ１１０に照射された光は、Ｒ、Ｇ、Ｂ光の３色光にＹ軸方向に空間的に分離される。従って、反射型液晶パネル２１３上には、３本のスクロール帯が照射されることになる。分離されたそれぞれの色光は、全反射ミラー２０４で光路が折り曲げられ、λ／２波長板２１１を透過することで、偏光方向がＰ偏光からＳ偏光へ変換され、平板型偏光ビームスプリッタ２０５に入射する。入射光はＳ偏光なので反射され、反射型回転多面体２０７に向かい、反射型回転多面体２０７で反射され、再び平板型偏光ビームスプリッタ２０５に入射する。平板型偏光ビームスプリッタ２０５と反射型回転多面体２０７との間にはλ／４波長板２０６が挿入されているので、この間を往復する間に偏光方向がＳ偏光からＰ偏光に変換されて、平板型偏光ビームスプリッタ２０５にはＰ偏光で入射する。今度は、各色光は平板型偏光ビームスプリッタ２０５を透過するが、λ／２波長板２１８でＳ偏光に変換された後、入射側偏光板２１２を透過し、偏光ビームスプリッタプリズム２１５で反射され、反射型液晶パネル２１３に照射される。この時、図１０のように、各色光のスクロール帯１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂはそれぞれ反射型液晶パネル２１３の異なった場所に、照射される。そして、各スクロール帯は反射型液晶パネル２１３の短辺方向（Ｘ軸方向）に平行にスクロールされる。
【００４２】
反射型液晶パネル２１３から出射されたＳ偏光からＰ偏光に変換された光学像（映像）の光は、今度は偏光ビームスプリッタプリズム２１５を通過し、更に出射側偏光板２１６を透過した後、投射レンズ２１７を通してスクリーン（図示せず）に拡大投影される。尚、映像表示素子としては、本実施の形態では反射型液晶パネルを用いているが、これに限定されるものではなく、透過型液晶パネル、強誘電性液晶パネル、及びマイクロミラーアレイパネル等のいずれかを適宜使用することができる。勿論、用いるライトバルブに合わせて、最適な光学系が選定されるのはいうまでもない。
【００４３】
上記のように、本発明の光学ユニットにおける照明装置１１１は、高い効率で特定の振動方向の偏光光と特定の波長領域の光を供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明による第１の実施の形態を示す照明装置の構成図である。
【図２】ロッドインテグレータと偏光ビームスプリッタとカラーフィルタの動作説明図である。
【図３】カラーフィルタの構成図である。
【図４】本発明による１つの透過領域の面積が異なる場合のカラーフィルタの構成図である。
【図５】本発明による４つの領域から構成されるカラーフィルタの構成図である。
【図６】中空ロッドインテグレータを示す照明装置の構成図である
【図７】本発明による第２の実施の形態を示す照明装置の構成図である。
【図８】本発明による第３の実施の形態を示す照明装置の構成図である。
【図９】本発明による第４の実施の形態を示す照明装置の構成図である。
【図１０】反射型液晶パネル上の色光の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００４５】
１００…発光管、１０１…リフレクタ、１０２…光源、１０３…反射部、１０４…開口部、１０５…ロッドインテグレータ、１０６…λ／４位相差板、１０７…偏光ビームスプリッタ、１０８…偏光分離面、１０９…反射部、１１０…カラーフィルタ、１１１…照明装置、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、Ｌ６、Ｍ１、Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５，Ｍ６，Ｍ７，Ｍ８…光、Ｓ１…入射端面、Ｓ２…出射端面、１３１…ロッドインテグレータ、１３２…反射ミラー、１１０Ｒ…領域Ｒ、１１０Ｇ…領域Ｇ、１１０Ｂ…領域Ｂ、１２０…カラーフィルタ、１２０Ｒ…領域Ｒ、１２０Ｇ…領域Ｇ、１２０Ｂ…領域Ｂ、１２１…カラーフィルタ、１２１Ｒ…領域Ｒ、１２１Ｇ…領域Ｇ、１２１Ｂ…領域Ｂ、１２１Ｗ…領域Ｗ、１４０…空気層、２０４…全反射ミラー、２０５…平板型偏光ビームスプリッタ、２０６…λ／４波長板、２０７…反射回転多面体、２０８、２０９、２１０…結像レンズ群、２１１…λ／２波長板、２１２…入射側偏光板、２１３…反射型液晶パネル、２１４…λ／４波長板、２１５…偏光ビームスプリッタプリズム、２１６…出射側偏光板、２１７…投射レンズ、１２Ｒ…スクロール帯Ｒ、１２Ｇ…スクロール帯Ｇ、１２Ｂ…スクロール帯Ｂ
【図１】
2007065104.tif 000003
【図２】
2007065104.tif 000004
【図３】
2007065104.tif 000005
【図４】
2007065104.tif 000006
【図５】
2007065104.tif 000007
【図６】
2007065104.tif 000008
【図７】
2007065104.tif 000009
【図８】
2007065104.tif 000010
【図９】
2007065104.tif 000011
【図１０】
2007065104.tif 000012