(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１および第２の光源ランプと、これら第１および第２の光源ランプからの出射光束の偏光方向を揃えて偏光光束として出射する偏光変換光学系とを有する偏光光源装置において、
前記第１の光源ランプは、出射光束の射出開口と第１の反射板とを備え、この第１の反射板は、前記射出開口を当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反射するものであり、
前記第２の光源ランプは、出射光束の射出開口と第２の反射板とを備え、この第２の反射板は、前記射出開口を当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反射するものであり、
前記第１および第２の光源ランプのそれぞれの前記射出開口は同一形状であり、前記第１および第２の反射板により遮蔽されている部分は同一の側となっており、
前記偏光変換光学系は、第１および第２の１／４波長板と、第１および第２の偏光分離膜と、第１および第２の全反射膜とを備え、前記第１および第２の偏光分離膜は、特定の偏光成分の光を透過し、当該偏光成分に対して偏光方向が直交する偏光成分の光を反射するように設定された同一の偏光分離特性を備えたものであり、
前記第１および第２の光源ランプはそれぞれの光源光軸が一致するように相互に向かい合わせの状態で配置されており、
これら第１および第２の光源ランプの間において、前記第１の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第１の偏光分離膜が光源光軸に対して４５度傾斜した状態で配置され、前記第２の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第２の偏光分離膜が逆方向に４５度傾斜した状態で配置されており、
前記第１および第２の偏光分離膜の間において、前記第１の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第１の全反射膜が光源光軸に垂直な状態で前記第１の光源ランプに対峙し、前記第２の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第２の全反射膜が光源光軸に垂直な状態で前記第２の光源ランプに対峙しており、
前記第１の光源ランプと前記第１の偏光分離膜の間の光路上には、前記第１の１／４波長板が光源光軸に垂直な状態に配置され、前記第２の光源ランプと前記第２の偏光分離膜の間の光路上には、前記第２の１／４波長板が光源光軸に垂直な状態に配置されていることを特徴とする偏光光源装置。
【請求項２】
第１および第２の光源ランプと、これら第１および第２の光源ランプからの出射光束の偏光方向を揃えて偏光光束として出射する偏光変換光学系とを有する偏光光源装置において、
前記第１の光源ランプは、出射光束の射出開口と第１の反射板とを備え、この第１の反射板は、前記射出開口を当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反射するものであり、
前記第２の光源ランプは、出射光束の射出開口と第２の反射板とを備え、この第２の反射板は、前記射出開口を当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反射するものであり、
前記第１および第２の光源ランプのそれぞれの前記射出開口は同一形状であり、前記第１および第２の反射板により遮蔽されている部分は同一の側となっており、
前記偏光変換光学系は、第１および第２の１／４波長板と、第１および第２の偏光分離膜とを備え、前記第１および第２の偏光分離膜は、特定の偏光成分の光を透過し、当該偏光成分に対して偏光方向が直交する偏光成分の光を反射するように設定された同一の偏光分離特性を備えたものであり、
前記第１および第２の光源ランプはそれぞれの光源光軸が一致するように相互に向かい合わせの状態で配置されており、
これら第１および第２の光源ランプの間の光路上には、前記第１の偏光分離膜が光源光軸に対して４５度傾斜した状態で配置され、前記第２の偏光分離膜が逆方向に４５度傾斜した状態で配置されており、前記第１の光源ランプと前記第１の偏光分離膜の間の光路上には、前記第１の１／４波長板が光源光軸に垂直な状態に配置され、前記第２の光源ランプと前記第２の偏光分離膜の間の光路上には、前記第２の１／４波長板が光源光軸に垂直な状態に配置されていることを特徴とする偏光光源装置。
【請求項３】
第１および第２の光源ランプと、これら第１および第２の光源ランプからの出射光束の偏光方向を揃えて偏光光束として出射する偏光変換光学系とを有する偏光光源装置において、
前記第１の光源ランプは、出射光束の射出開口と第１の反射板とを備え、この第１の反射板は、前記射出開口を当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反射するものであり、
前記第２の光源ランプは、出射光束の射出開口と第２の反射板とを備え、この第２の反射板は、前記射出開口を当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射する出射光を反対方向に反射するものであり、
前記第１および第２の光源ランプのそれぞれの前記射出開口は同一形状であり、前記第１および第２の反射板により遮蔽されている部分は同一の側となっており、
前記偏光変換光学系は、第１および第２の１／４波長板と、第１および第２の偏光分離膜と、第１および第２の全反射膜と、１／２波長板とを備え、前記第１および第２の偏光分離膜は、特定の偏光成分の光を透過し、当該偏光成分に対して偏光方向が直交する偏光成分の光を反射するように設定された同一の偏光分離特性を備えたものであり、前記第１および第２の光源ランプは光源光軸が直交するように配置されており、
これら第１および第２の光源ランプの間において、前記第１の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第１の偏光分離膜が光源光軸に対して４５度傾斜した状態で配置され、前記第２の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第２の偏光分離膜が前記第１の偏光分離膜の傾斜方向とは逆方向に４５度傾斜した状態で配置されており、
前記第１および第２の偏光分離膜の間において、前記第１の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第１の全反射膜が光源光軸に垂直な状態で前記第１の光源ランプに対峙し、前記第２の光源ランプからの出射光の光路上には、前記第２の全反射膜が光源光軸に平行な状態で前記第２の偏光分離膜に対峙しており、前記第１の光源ランプと前記第１の偏光分離膜の間の光路上には、前記第１の１／４波長板が光源光軸に垂直な状態に配置され、前記第２の光源ランプと前記第２の偏光分離膜の間の光路上には、前記第２の１／４波長板が光源光軸に垂直な状態に配置されており、前記第２の偏光分離膜に対して前記第２の光源ランプの光源光軸に沿った方向の後方側の光路上には、前記１／２波長板が、前記第２の光源ランプの光源光軸に垂直な状態で前記第２の偏光分離膜に対峙していることを特徴とする偏光光源装置。
【請求項４】
請求項３において、前記第１および第２の偏光分離膜の偏光分離特性は逆の特性となるように設定し、前記１／２波長板を省略したことを特徴とする偏光光源装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちの何れかの項において、更に、第１および第２の赤外線除去フィルタを有し、前記第１の赤外線除去フィルタは前記第１の光源ランプの射出開口と前記第１の１／４波長板の間に配置され、前記第２の赤外線除去フィルタは前記第２の光源ランプの射出開口と前記第２の１／４波長板の間に配置されていることを特徴とする偏光光源装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちの何れかの項において、前記第１および第２の光源ランプは、それぞれ、発光管と、当該発光管からの発散光を反射する反射鏡とを備えており、この反射鏡は赤外線透過形のコールドミラーであることを特徴とする偏光光源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクター等の光源装置として使用される特定の偏光成分のみからなる偏光光束を照明光として出射可能な偏光光源装置に関するものである。さらに詳しくは、２個の光源ランプを備えた高輝度の偏光光源装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクター等の液晶表示装置においては、メタルハライドランプ等のアークランプやハロゲンランプからなる光源ランプからの出射光を液晶パネルからなるライトバルブに照射し、当該ライトバブルにおいて表示画像に対応する変調を施した後に投写光学系を介して投写面上に投写画像を形成するようになっている。ここで、画像情報に対応した変調を光に施すための液晶ライトバルブは特定の偏光成分のみを使用しており、光源ランプからの出射光をそのまま液晶ライトバルブに照射しても偏光方向が異なる半分の光成分は利用されないので、光の利用効率が悪く、投写画像を明るくできない。
【０００３】
そこで、従来においては、光源ランプからの出射光を、偏光変換光学系に導き、ここを介して偏光方向を揃えた後に液晶ライトバルブに照射することにより、光の利用効率を高め、明るい投写画像を得るようにしている。例えば、特開平３−１３９８３号公報には、偏光変換光学系を備えた投写型液晶表示装置が開示されている。また、従来においては、偏光変換光学系を採用すると共に、投写画像の明るさを更に高めることを目的として、複数個、例えば２個の光源ランプを備え、これらから出射される光に偏光変換光学系において偏光変換を施した後に液晶ライトバルブに導くようにした構成も提案されている。例えば、特開平８−２９７３４号公報には、複数個の光源ランプおよび偏光変換光学系を備えた表示装置の光源が開示されている。
【０００４】
図４には特開平８−２９７３４号公報に記載の光源を示してあり、この光源１００は対向する２個の光源ランプ１０１、１０２と、これらの間に配置した偏光変換光学系とを備えている。偏光変換光学系は、光源光軸上に配置された偏光ビームスプリッター１０３を挟み、各光源ランプ側に配置された１／４波長板１０４、１０５と、偏光ビームスプリッタ１０３の側方に配置された全反射ミラー１０６とを備えている。偏光ビームスプリッター１０３は光源ランプ１０１、１０２から出射される出射光のうちのＳ偏光成分を直交方向に反射し、Ｐ偏光成分をそのまま透過させる偏光分離膜１０３ａが備わっている。
【０００５】
この構成の光源１００では、一方の光源ランプ１０１からの出射光は１／４波長板１０４を介して偏光ビームスプリッター１０３に入射し、Ｓ偏光成分の光のみが直角に反射されて図の上方に向けて出射される。Ｐ偏光成分の光は、反対側に配置されている１／４波長板１０５および光源ランプ１０２の反射鏡１０２ａを少なくとも７回は通過し、５回は偏光ビームスプリッター１０３を通過した後に、Ｓ偏光成分の光となって図の上方に向けて出射される。さらに、このように偏光変換を施される光は少なくとも３回は光源ランプ１０２の発光部１０２ｂを通過する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来における複数個の光源ランプと偏光変換光学系を備えた光源装置においては、偏光変換が施される光源ランプからの出射光のうち偏光変換が施される光成分が、多数回に亘り１／４波長板、偏光ビームスプリッターを通過する必要があり、このために、これらの光学素子を通過する際に発生する光量損失や、偏光効率の劣化を無視できない。また、光源ランプの発光部を繰り返す通過することによる光量損失も無視できない。よって、偏光変換により光の利用効率の向上を期待できない。
【０００７】
また、複数個の光源ランプのそれぞれの射出開口に対応する大きさの１／４波長板等の偏光変換用の光学素子を配置する必要があるので、光学系が大型化してしまうと共に、製造価格も高騰してしまうという問題点がある。
【０００８】
本発明の課題は、２個の光源ランプと偏光変換光学系を備えた偏光光源装置において、偏光変換を光量損失が少なく、しかも偏光効率の低下を招くことなく行うことを可能にすることにある。
【０００９】
また、本発明の課題は、このような偏光光源装置において、偏光変換を行うために必要な光学素子を小型化でき、以て、装置の小型化およびその製造コストの低減化を実現することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
図面を参照して本発明による偏光光源装置の構成を説明する。
【００１１】
図１には、本願の請求項１に係る発明による偏光光源装置の光学系を示してある。この図を参照して説明すると、偏光光源装置１は、第１および第２の光源ランプ２、３と、これら第１および第２の光源ランプ２、３からの出射光束Ｉ（２）、Ｉ（３）の偏光方向を揃えて偏光光束Ｉ（ｏｕｔ）として出射する偏光変換光学系４を有している。
【００１２】
第１の光源ランプ２は、出射光束Ｉ（２）の射出開口２ａと第１の反射板２ｂとを備え、この第１の反射板２ｂは、射出開口２ａを当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射しようとする出射光を反対方向に反射するものである。図示の例では、射出開口２ａは円形であり、この場合には射出開口２ａの片側の半円形の部分が遮蔽され、反対側の半円形の部分２ｃのみから半円形断面の出射光束Ｉ（２）が射出される。
【００１３】
第２の光源ランプ３も第１の光源ランプ２と同様な構成となっており、出射光束Ｉ（２）の射出開口３ａと第２の反射板３ｂとを備え、この第２の反射板３ｂは、射出開口３ａを当該開口形状の一つの対称軸を中心として片側半分を遮蔽し、当該片側部分から出射しようとする出射光を反対方向に反射するものである。図示の例では、射出開口２ａは円形であり、従って、片側の半円形の部分３ｃのみから半円形断面の出射光束Ｉ（３）が射出される。
【００１４】
ここで、第１および第２の光源ランプ２、３のそれぞれの射出開口２ａ、３ａは同一形状であり、従って、反射板２ｂ、３ｂによって遮蔽されていない片側部分２ｃ、３ｃも同一形状である。さらには、これらの部分２ｃ、３ｃは同一の側となるように設定されている。
【００１５】
偏光変換光学系４は、第１および第２の１／４波長板５、６と、第１および第２の偏光分離膜７、８と、第１および第２の全反射膜１１、１２とを備えている。第１および第２の偏光分離膜７、８は、同一の偏光分離特性を備えており、特定の偏光成分の光を透過し、当該偏光成分に対して偏光方向が直交する偏光成分の光を反射するものである。図示の例では、プリズム合成体の合わせ面に誘電体多層膜からなる第１および第２の偏光分離膜７、８が形成されている。また、第１および第２の全反射膜１１、１２は、背中合わせの状態に形成されている。
【００１６】
次に、上記の各光学素子の配置関係について説明する。まず、第１および第２の光源ランプ２、３はそれぞれの光源光軸２ｄ、３ｄが一致するように相互に向かい合わせの状態で配置されている。
【００１７】
これら第１および第２の光源ランプ２、３の間において、第１の光源ランプ２からの出射光束Ｉ（２）の光路上には、第１の偏光分離膜７が光源光軸２ｄに対して４５度傾斜した状態に配置されている。これに対して、第２の光源ランプ３からの出射光束Ｉ（３）の光路上には、第２の偏光分離膜８が逆方向に４５度傾斜した状態に配置されている。図示の例では、第１および第２の偏光分離膜７、８の一端が直角な角を形成する状態に配置されている。
【００１８】
また、これら第１および第２の偏光分離膜７、８の間において、第１の光源ランプ２からの出射光束Ｉ（２）の光路上には、第１の全反射膜１１が光源光軸２ｄに垂直な状態で第１の光源ランプ２に対峙する向きに配置されている。これに対して、第２の光源ランプ３からの出射光束Ｉ（３）の光路上には、第２の全反射膜１２が光源光軸３ｄに垂直な状態で第２の光源ランプ３に対峙する向きに配置されている。
【００１９】
さらに、第１の光源ランプ２と第１の偏光分離膜１１の間の光路上には、第１の１／４波長板５が光源光軸２ｄに垂直な状態に配置され、第２の光源ランプ３と第２の偏光分離膜１２の間の光路上には、第２の１／４波長板６が光源光軸３ｄに垂直な状態に配置されている。
【００２０】
上記の構成に加えて、図示の例では、更に、第１および第２の赤外線除去フィルタ１３、１４を有している。第１の赤外線除去フィルタ１３は第１の光源ランプ２の射出開口２ａと第１の１／４波長板５の間に配置され、第２の赤外線除去フィルタ１４は第２の光源ランプ３の射出開口３ａと第２の１／４波長板６の間に配置されている。さらに、偏光変換光学系４の偏光光束の出射側にはコンデンサーレンズ１５が配置されている。
【００２１】
なお、第１および第２の光源ランプ２、３の発光管２ｅ、３ｅはメタルハライドランプ等のアークランプやハロゲンランプである。また、反射鏡２ｆ、３ｆとしては、その反射面３が楕円面のもの、放物面のものを使用できる。
【００２２】
このように構成した偏光光源装置１による作用効果を説明する。まず、第１の光源ランプ２の発光管２ｅからの発散光の一部は直接に反射鏡２ｆに照射し、ここで反射されて射出開口の半円形の開口部分２ｃから射出される。発散光の残りの部分は射出開口２ａの半分を遮蔽している反射板２ｂによって発散光路を逆行して反射鏡２ｆに到り、ここで反射されて半円形の開口部分２ｃから射出される。このように、光源ランプ２からは半円形断面の出射光束が射出される。
【００２３】
ここで、反射鏡２ｆは可視光を反射し、赤外線を透過する、いわゆるコールドミラーとすることのが望ましい。このようにすれば、反射鏡２ｆからの反射光は可視光帯域となる。
【００２４】
第１の光源ランプ２から射出された半円形断面の出射光束Ｉ（２）は、赤外線除去フィルタ１４を通過して近赤外の波長帯が除去された後に、偏光変換光学系４に導かれる。まず、１／４波長板５を通過した後に、第１の偏光分離膜７に到る。この第１の偏光分離膜７は例えばＳ偏光成分の光を反射し、Ｐ偏光成分の光を透過する偏光分離特性を備えている。この場合には、第１の偏光分離膜７に照射した出射光束Ｉ（２）に含まれているＳ偏光成分の光Ｓ（２）が直交方向に反射されてコンデンサーレンズ１５の側に出射する。これに対して出射光束Ｉ（２）に含まれているＰ偏光成分の光Ｐ（２）は第１の偏光分離膜７をそのまま透過して全反射膜１１に到り、ここで逆方向に全反射され、再度、第１の偏光分離膜７を透過して、光源ランプ２の側に戻る。この戻り光Ｐ（２）は、第１の１／４波長板５を通過して偏光面が４５度回転した後に半円形の開口部２ｃから光源ランプ２内に戻る。この後は、反射鏡２ｆ、反射板２ｂによる反射作用を受けて、再度、半円形の開口部２ｃから射出され、赤外線除去フィルタ１４を通過した後に第１の１／４波長板５を通過することにより、再度、偏光面が４５度回転させられる。この結果、光Ｐ（２）はＳ偏光成分の光Ｓ’（２）に変わる。この結果、だい１の偏光分離膜７において直交方向に反射されて、コンデサーレンズ１５の側に向けて出射される。このようにして、第１の光源ランプ２からの発散光は全て、Ｓ偏光成分の半円形断面の出射光束（Ｓ（２）＋Ｓ’（２））となってコンデンサーレンズ１５を介して出射される。
【００２５】
第２の光源ランプ３からの半円形断面の出射光束Ｉ（３）の場合にも同様に偏光変換が施されて、Ｓ偏光成分の半円形断面の出射光束（Ｓ（３）＋Ｓ’（３））となってコンデンサーレンズ１５を介して出射される。
【００２６】
ここで、このようにして得られた双方からの出射光束（Ｓ（２）＋Ｓ’（２））と（Ｓ（３）＋Ｓ’（３））は軸対称な半円形をしているので、コンデンサーレンズ１５を介して合成された後の合成光束Ｉ（ｏｕｔ）は円形断面の光束となり、この形状は各光源ランプの円形射出開口２ａ、３ａに対応する形状となっている。
【００２７】
このように偏光光源装置１においては、偏光変換対象の出射光束は、光源ランプの射出開口の半分の大きさでよい。従って、従来のように、光源ランプの射出開口に対応する大きさの偏光プリズムや１／４波長板を備えている光学系に比べて、光学素子の大きさを半分にでき、光学系全体を小型でコンパクトにすることが可能になる。また、その分、廉価になる。
【００２８】
さらに、偏光変換のために必要な光路長も短くて済むと共に、偏光変換対象の偏光成分が１／４波長板を通過する回数も３回で良いので、光量損失の増加を抑制でき、また、偏光効率の低下も抑制できる。これに加えて、偏光分離膜が形成される偏光プリズムの大きさも半分にできるので、その分、プリズム内の光路長が短くなるため、光の吸収損失も低減できる。この結果、２個の光源ランプを備えた高輝度の偏光光源装置を実現できる。
【００２９】
さらにまた、液晶プロジェクター等においては光源側での熱対策や液晶周辺での冷却をいかに効率良く行うのかが重要な課題となっているが、本発明では、例えば、全光束の１／２に当たる光束は反射鏡２ｆにより一次反射光として射出され、このうち、偏光変換を必要とする成分はコールドミラーである反射鏡２ｆに５回入射する。従って、熱対策上極めて有効である。
【００３０】
次に、図２には本願の請求項３に係る発明による偏光光源装置を示してある。この偏光光源装置２０の基本的な構成要素は図１の偏光光源装置１と同様である。異なる点は、第１および第２の全反射膜１１、１２を省略した点と、第１および第２の光源ランプ２、３の光源光軸２ｄ、３ｄが一致するように対向配置する点である。
【００３１】
この偏光光源装置２０では、第１の光源ランプ２からの半円形断面の出射光束Ｉ（２）のうち、第１の偏光分離膜７をそのまま透過した偏光成分の光、例えば、Ｐ偏光成分の光Ｐ（２）は、反対側の第２の光源ランプ３に向かい、第２の偏光分離膜８を透過した後に、第２の１／４波長板６を介して、その偏光面が４５度回転した後に第２の光源ランプ３に入射する。そして、第２の光源ランプ３において繰り返し反射された後に、その半円形の開口部３ｃから再度出射され、１／４波長板６を介して再度偏光面が４５度回転して、Ｓ偏光成分の光Ｓ’（２）に変わる。この結果、第２の偏光分離膜８において直交方向に反射されて、コンデンサーレンズ１５の側に出射される。
【００３２】
このようにして得られた双方からの出射光束（Ｓ（２）＋Ｓ’（３））と（Ｓ（３）＋Ｓ’（２））は軸対称な半円形をしているので、コンデンサーレンズ１５を介して合成された後の偏光光束である合成光束Ｉ（ｏｕｔ）は円形断面の光束となり、この形状は各光源ランプの円形射出開口２ａ、３ａに対応する形状となっている。
【００３３】
本発明の偏光光源装置２０によって、図１に示す偏光光源装置１と同様な効果が得られる。
【００３４】
次に、図３には、本願の請求項４に係る発明による偏光光源装置を示してある。この偏光光源装置３０の基本的な構成要素は図１の偏光光源装置１と同様である。異なる点は、第１および第２の光源ランプ２、３を、それらの光源光軸２ｄ、３ｄが直交するように配置し、それに伴って第１および第２の１／４波長板５、６、第１および第２の赤外線除去フィルタ１３、１４の配置位置を変更した点と、第２の偏光分離膜８に対して第２の光源ランプ３の光源光軸３ｄに沿った方向の後方側の光路上に、１／２波長板１６を追加した点である。
【００３５】
この構成の偏光光源装置３０においては、第２の光源ランプ３からの出射光束Ｉ（３）は、第２の１／４波長板６、第２の偏光分離膜８、および全反射膜１２からなる偏光変換光学系によって、その偏光面が全て同一方向に揃った出射光束が得られ、１／２波長板１６に向けて出射される。この出射光束の偏光方向は、偏光変換光学系を介して第１の光源ランプ２の側から得られる偏光方向が揃った出射光束とは直交する方向となる。従って、１／２波長板１６を介して偏光面が９０度回転して、偏光面が同一となるように揃えられる。この後は、双方の光源ランプ２、３から得られる偏光面が同一となって半円形断面の出射光束はコンデンサーレンズ１５を介して合成されて、円形断面の出射光束Ｉ（ｏｕｔ）として出射される。
【００３６】
ここで、この偏光光源装置３０の変形例としては、第２の偏光分離膜の偏光分離特性を、第１の偏光分離膜とは逆の特性とし、１／２波長板を省略する構成を挙げることができる。例えば、第１の偏光分離膜７がＳ偏光成分の光を反射し、Ｐ偏光成分の光を透過するものである場合には、第２の偏光分離膜８は、Ｐ偏光成分の光を透過し、Ｓ偏光成分の光を反射するものとされる。
【００３７】
このように構成した偏光光源装置３０およびその変形例によっても、図１の偏光光源装置１と同様な効果を得ることができる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の偏光光源装置では、第１および第２の光源ランプのそれぞれの射出開口の片側半分から光を出射させ、この出射光に対して偏光変換を施し、偏光変換後の光を合成することにより、射出開口に対応する形状の偏光光束を形成するようにしている。
【００３９】
従って、従来のように光源ランプの射出開口に対応する大きさの偏光変換用の光学素子を用いる場合に比べて、小さな光学素子を用いることができ、光学系を小型でコンパクトに構成でき、また廉価に製造することもできるという効果を奏する。
【００４０】
また、偏光変換のための光路長の増加を抑制できると共に偏光変換対象の光が光学素子を通過する回数を少なくできるので、全体として、光損失および偏光効率の低下も抑制でき、結果として高輝度の光源を実現できる。
【００４１】
さらには、各光源ランプの反射鏡としてコールドミラーを採用することにより、また、赤外線除去フィルタを配置することにより、光源部分の発熱を効果的に抑制することができるという利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した偏光光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図２】本発明の適用した別の偏光光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図３】本発明を適用した更に別の偏光光源装置の光学系を示す概略構成図である。
【図４】従来における偏光変換光学系を説明するための概略構成図である。
【符号の説明】
１、２０、３０  偏光光源装置
２  第１の光源ランプ
３  第２の光源ランプ
２ａ、３ａ  射出開口
２ｂ、３ｂ  反射板
２ｃ、３ｃ  半円形の開口部
２ｄ、３ｄ  光源光軸
２ｅ、３ｅ  発光管
２ｆ、３ｆ  反射鏡
４  偏光変換光学系
５、６  １／４波長板
７、８  偏光分離膜
１１、１２  全反射膜
１３、１４  赤外線除去フィルタ
１５  コンデンサレンズ
１６  １／２波長板
Ｉ（２）  第１の光源ランプからの出射光束
Ｉ（３）  第２の光源ランプからの出射光束
Ｓ（２）  第１の光源ランプの出射光束のうちのＳ偏光成分の光
Ｐ（２）  第１の光源ランプの出射光束のうちのＰ偏光成分の光
Ｓ（３）  第２の光源ランプの出射光束のうちのＳ偏光成分の光
Ｐ（３）  第２の光源ランプの出射光束のうちのＰ偏光成分の光
Ｓ（２）  第１の光源ランプの出射光束のうちのＳ偏光成分の光
Ｓ’（２）偏光変換により得られたＳ偏光成分の光
Ｓ’（３）偏光変換により得られたＳ偏光成分の光
Ｉ（ｏｕｔ）  偏光光束
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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