(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から発せられた光を複数の部分光束に分割するためのマトリクス状に配列された複数のレンズを有するレンズアレイを備え、前記レンズアレイの少なくとも一部のレンズが偏心してなる照明光学系であって、
前記レンズアレイを構成する各レンズが矩形であって、その縦横比は該レンズアレイが照射対象とする液晶パネルの画像形成領域のアスペクト比と同じであり、
前記レンズアレイを構成する各レンズは列毎に偏心され、前記列毎にその厚みが調整されていて、前記各レンズの縦寸法（ｍｍ）×横寸法（ｍｍ）をＳとし、前記各レンズの境界部の最大段差をｄ（ｍｍ）としたときに、ｄ／Ｓ≦0.1／35となっていることを特徴とする照明光学系。
【請求項２】
前記レンズアレイによって分割された各々の前記部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子と、前記偏光変換素子によって偏光方向が揃えられた前記部分光束を所定位置に重畳させる重畳レンズとを、さらに備えてなることを特徴とする請求項１記載の照明光学系。
【請求項３】
請求項１乃至２に記載の照明光学系と、前記照明光学系によって照射された光を変調する電気光学装置とを備えたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
前記照明光学系によって照射された光束を３色光束に分離する色光分離光学系と、該色光分離光学系で分離された各色光束を変調する複数の前記電気光学装置と、変調された各色の光束を合成する色光合成光学系と、その合成光を投写する投写レンズとを、さらに備えてなることを特徴とする請求項３記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光の利用効率を高めるとともに鮮明な画像を提供するために用いる照明光学系およびこれを備えたプロジェクタ（投写型表示装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、一般的なプロジェクタの外観を示す斜視図である。ここで、プロジェクタ５０１は、その上面を規定し操作ボタン５０２が配置されたアッパケース５０３、その下面を規定するロアーケース５０４、その前面を規定するフロントケース５０５を備えた直方体形状をなし、フロントケース５０５からは、投写レンズ５０６の先端側部分が突出している。
【０００３】
このようなプロジェクタにおける、公知の光学系は、例えば、図１０のような構成となっている。
すなわち、光源５１０、光源５１０からの光の照度分布を均一化し、かつ、偏光方向が揃った状態で液晶パネル５５０Ｒ，５５０Ｇ，５５０Ｂに入射させるための照明光学系５２０と、この照明光学系５２０から出射される光束Ｗを、赤、緑、青の各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂに分離する色光分離光学系５３０と、色光分離光学系５３０によって分離された各色光束のうち、青色光束Ｂを対応する液晶パネル５５０Ｂに導くリレー光学系５４０と、各色光束を与えられた画像情報に従って変調する光変調手段としての３枚の液晶パネル５５０Ｒ，５５０Ｇ，５５０Ｂと、変調された各色光束を合成する色光合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム５６０と、合成された光束を投写面上に拡大投写する投写レンズ５０６とを備える。
【０００４】
照明光学系の作用を示す模式図（図１１）に示すように、照明光学系５２０は、光源５１０から発せられた光を第１レンズアレイ５２１によって複数の部分光束に分割し、その光を第２レンズアレイ５２２を介して偏光変換素子アレイ５２３に入射させ、偏光変換素子アレイ５２３によって各部分光束の偏光方向を揃えた後、重畳レンズ５２４によって液晶パネル５５０Ｒ，５５０Ｇ，５５０Ｂの画像形成領域に重ね合せる。
【０００５】
照明光学系５２０はこのように作用して各液晶パネル５５０Ｒ，５５０Ｇ，５５０Ｂを一種類の偏光光によって均一に照明し、プロジェクタ等の画像表示時に、隅々まで明るくし、全域でハイコントラストの鮮明な画像を提供するのに寄与している。
【０００６】
以下に、上記の照明光学系５２０において偏光方向が揃えられる過程（偏光変換の過程）を、図１１、図１２を用いてさらに詳しく説明する。図１１は、照明光学系５２０の一部を示す拡大図である。偏光変換素子アレイ５２３は、複数の透光性部材５２３ａの間に偏光分離膜５２３ｂと反射膜５２３ｃとが交互に配列された構成を有する。また、偏光分離膜５２３ｂに対応する射出側の面には、λ／２位相差板５２３ｄが設けられている。第１のレンズアレイ５２１は、光源５１０から射出された光を複数の部分光束に分割して、各部分光束を偏光変換素子アレイ５２３の偏光分離膜５２３ｂの位置付近で集光させる。したがって、偏光分離膜５２３ｂの位置付近には、各部分光束による集光像が形成される。これらの集光像は、光源５１０の発光部の像である。偏光分離膜５２３ｂに入射した光は、ｐ偏光光とｓ偏光光に分離され、透過光であるｐ偏光光はλ／２位相差板５２３ｄによってｓ偏光光に変換される。一方、反射光であるｓ偏光光は、反射膜５２３ｃでｐ偏光光とほぼ同じ方向に向けられ、そのまま偏光変換素子アレイ５２３から射出される。このようにして、第１のレンズアレイによって分割された各部分光束の偏光方向が揃えられる。このように理想的な偏光変換を行うためには、偏光変換素子アレイ５２３に入射する光を、偏光分離膜５２３ｂにのみ入射させる必要がある。反射膜５２３ｃに光が入射すると、逆の偏光方向に変換されてしまうためである。なお、図１１では、偏光分離膜５２３ｂに対応する入射部を、有効入射部５２３ｅとして図示している。
ここで、光源５１０の発光部が理想的な点光源であり、かつ、照明光学系５２０が設計誤差や組立誤差などのない理想的な系であるとすれば、偏光分離膜５２３ｂの位置付近に形成される集光像は点となる。したがって、この場合には、偏光変換素子アレイ５２３に入射する光を、偏光分離膜５２３ｂにのみ入射させることが可能である。しかしながら、実際には光源５１０の発光部は一定の大きさを有しており、よって偏光分離膜５２３ｂの位置付近に形成される集光像も一定の大きさを有することとなる。この集光像の大きさは、しばしば、理想的な系における有効入射部５２３ｅの大きさを超えてしまうことがある。このような場合に有効入射部５２３ｅのみに光を入射させるために、図１２の模式図に示すように、有効入射部５２３ｅを理想的な系の場合よりも大きくすることがある。そしてこのとき、第１のレンズアレイ５２１は、中心部を除いて各部分光束を外側に振り向けなければならず、このため、第１のレンズアレイ５２１を構成するレンズの一部を偏光させる（レンズ光軸とレンズの幾何学的中心をずらす）ことがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
第１レンズアレイを構成するレンズを偏心させて用いる場合には、各レンズの表面形状が相違するためそれらの境界部に段差が生じる。そして、この段差があると、レンズアレイの製造時にその部分がどうしても面ダレ（レンズ周縁の角部が規定の角度に形成されずに曲面状に形成されてしまうこと）を起こしてしまうことが多い。そして、このように面ダレを起こしてしまった部分に入射した光は、被照射領域である液晶パネル５５０Ｒ，５５０Ｇ，５５０Ｂの画像形成領域に到達することができず、したがって、被照明領域の周辺部は暗くなってしまう。その結果、その対応部分が、スクリーンへの光投写時、その光投写領域中に図１３に示すような表示影となって現れる。従来は、これを回避するため、明るさを犠牲にして、照明マージンを余分にとることを余儀なくされていた。
本発明は、明るさを犠牲にすることなく、上記の問題を解決することを目的としてなされたもので、以下のような構成を採用する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の照明光学系は、光源から発せられた光を複数の部分光束に分割するための複数のレンズを有するレンズアレイを備え、前記レンズアレイの少なくとも一部のレンズが偏心してなる照明光学系であって、前記レンズアレイを構成する各レンズの境界部の段差が所定の段差以内、例えばレンズアレイの製造時に各レンズの境界部でその段差に起因する面ダレが発生しないような範囲内、となるように前記各レンズの厚みが調整されていることを特徴とする。これにより、照明マージンを少なくすることができ、明るい照明光を得ることが可能となる。したがって、この照明光学系をプロジェクタに利用すれば、画像表示時に、明るさを犠牲にすることなく、表示影が発生するのを予防あるいは抑制できる。
【０００９】
ここで、前記レンズアレイを構成する各レンズが列毎に偏心しているも場合は、各レンズの厚みは列毎に調整されることが好ましい。これによれば、各列のレンズ境界部の段差を低減できる。
また、前記レンズアレイを構成する各レンズが各レンズ毎に偏心している場合は、前記各レンズの縦寸法×横寸法をＳとし、前記各レンズ境界部の最大段差ｄとしたときに、各レンズ毎にその厚みを調整して、ｄ／Ｓを所定の値以下とすることが好ましい。これによれば、すべてのレンズ境界部の段差を低減できる。
【００１０】
さらに、前記レンズアレイによって分割された各々の前記部分光束の偏光方向を揃える偏光変換素子と、前記偏光変換素子によって偏光方向が揃えられた前記部分光束を所定位置に重畳させる重畳レンズとを備えてなることが好ましい。これにより、さらに光の利用効率を高めることができる。
【００１１】
一方、本発明のプロジェクタは、前述したようにレンズアレイを構成するレンズの厚みが調整等された照明光学系を、電気光学装置を備えたプロジェクタに採用したものである。
本発明のプロジェクタは、さらに、前記照明光学系からの光束を３色光束に分離する色光分離光学系と、該色光分離光学系で分離された各色光束を変調する複数の電気光学装置と、変調された各色の光束を合成する色光合成光学系と、その合成光を投写する投写レンズ光学系とを備えたものとすることができる。
これらのプロジェクタでは、前述したような照明光学系を採用することにより、明るさを犠牲にすることなく、表示影が発生するのを防止するあるいは抑制することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。なお、以下の説明では、特に説明のない限り、光の進行方向をｚ方向、このｚ方向からみて１２時の方向をｙ方向、３時の方向をｘ方向とする。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例である照明光学系を組み込んだプロジェクタ（投写型表示装置）の光学系構成を示す概略平面図である。この光学系は、光源ユニット２０、光学ユニット３０、投写レンズ４０の３つの主要な部分を備えてなる。なお、このような光学系は、先に説明した図９に示したような外装ケース内に収納されている。
【００１４】
光学ユニット３０は、後述するインテグレータ光学系３００と、ダイクロイックミラー３８２，３８６、反射ミラー３８４を有する色光分離光学系３８０と、入射側レンズ３９２、リレーレンズ３９６、反射ミラー３９４，３９８を有するリレー光学系３９０とを備え、さらに、３枚のフィールドレンズ４００，４０２，４０４と、３枚の液晶パネル（液晶ライトバルブ）４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂと、色光合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム４２０とを備えている。
光源ユニット２０は、光学ユニット３０の第１レンズアレイ３２０の入射面側に配置され、投写レンズ４０は、光学ユニット３０のクロスダイクロイックプリズム４２０の射出面側に配置される。
【００１５】
図２は、図１に示すプロジェクタの照明領域である３枚の液晶パネルを照明する照明光学系を示す説明図である。この照明光学系は、光源ユニット２０に備えられた光源２００と、光学ユニット３０に備えられたインテグレータ光学系３００とを備える。インテグレータ光学系３００は、第１レンズアレイ３２０と、第２レンズアレイ３４０、後述の遮光材３５０および偏光変換素子アレイ３６０と、重畳レンズ３７０とを有している。光源２００は、光源ランプ２１０と凹面鏡２１２とを備える。光源ランプ２１０から射出された放射状の光線（放射光）は、凹面鏡２１２によって反射されて略平行な光線束として第１レンズアレイ３２０の方向に射出される。ここで、光源ランプ２１０としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプが用いられることができ、凹面鏡２１２としては、放物面鏡を用いることが好ましい。
なお、図２では、説明を容易にするため、照明光学系の機能を説明するための主要な構成要素のみを示している。
【００１６】
光源２００から射出された非偏光光は、インテグレータ光学系３００を構成する第１レンズアレイ３２０の複数の小レンズ３２１によって、複数の部分光束２０２に分割されるとともに、第２レンズアレイ３４０を介して２つの偏光変換素子アレイ３６１，３６２の偏光分離膜３６６の近傍に集光される。２つの偏光変換素子アレイ３６１，３６２に入射した複数の部分光束は、１種類の直線偏光光に変換され射出される。そして、２つの偏光変換素子アレイ３６１，３６２から射出された複数の部分光束は、重畳レンズ３７０によって後述する液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂ上で重畳される。
【００１７】
図３は、第１レンズアレイ３２０の外観を示す正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）および底面図（Ｃ）である。この第１レンズアレイ３２０は、矩形状の輪郭を有する微小な小レンズ３２１が、縦方向に４×２列、横方向に１２行（最外側のみ１１行）のマトリクス状に配列されたもので、このレンズアレイを構成するレンズは、光を左右方向に拡げるために各列毎に偏心させてある。すなわち、同一列を構成する小レンズの光軸の位置は、各小レンズの幾何学的中心位置に対して同じようなずれ方となるようにずらしてある。
また、各小レンズ３２１をｚ方向から見た外形形状は、各液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂの形状とほぼ相似形をなすように設定されている。例えば、液晶パネルの画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズ３２１のアスペクト比も４：３に設定される。
【００１８】
第１レンズアレイ３２０は上記のように各列毎に偏心させているため、各列毎にレンズの表面形状が相違する。このため、これらの各列毎にレンズの厚さを調整して、それらの境界部に段差をなるべく生じさせないようにしている。これにより、第１レンズアレイ３２０の製造時に、いわゆる面ダレが発生するのを防止できる。
図４は、レンズの列境界部に段差のないレンズアレイを第１レンズアレイ３２０として用いた場合の、照明光学系の作用を示す模式図であり、矢印は光の進行方向を示している。ここではレンズ間に段差が無いため、第１レンズアレイ３２０中で、光の透過が遮断されるようなことはない。
【００１９】
なお、液晶パネルに入る照明をより明るくしたい場合は、第１レンズアレイ３２０は上記のように列毎に偏心させるのではなく、出射光が上下左右方向に拡がるように、そのレンズアレイを構成する小レンズを、各レンズ毎に偏心させたレンズアレイ、すなわち、各小レンズの光軸の位置をレンズ毎に設定したレンズアレイを用いることが好ましい。
この場合は、各レンズの境界部の段差が、レンズの大きさが小さくなるほど少なくなるように、各レンズ毎にその厚みを調整する。例えば、レンズの縦寸法が５ｍｍで横寸法が７ｍｍのレンズを使用した場合に、各レンズ境界部の最大段差を０．１ｍｍ以内とすると、製造時のいわゆる面ダレの発生をほぼ防ぐことができる。言い換えれば、各レンズの縦寸法×横寸法をＳとし、各レンズ境界部の最大段差ｄとしたときに、ｄ／Ｓが0.1/35以下となるように各レンズ境界部の段差を調整する。図５は、このようにして形成した第１レンズアレイ３２０の斜視図である。
【００２０】
第２レンズアレイ３４０は、第１レンズアレイ３２０から射出された複数の部分光束が２つの偏光変換素子アレイ３６１，３６２の偏光分離膜３６６上に集光されるように導く機能を有し、第１レンズアレイ３２０を構成するレンズ数と同数の小レンズ３４１から構成される。なお、第１レンズアレイ３２０および第２レンズアレイ３４０のレンズの向きは、＋ｚ方向あるいは−ｚ方向のどちらを向いても良く、また、図２に示すように互いに異なる方向を向いていても良い。
【００２１】
偏光変換素子アレイ３６０は、図２に示すように２つの偏光変換素子アレイ３６１，３６２が光軸を挟んで対称な向きに配置されている。図６は、この偏光変換素子アレイ３６１の外観を示す斜視図である。偏光変換素子アレイ３６１は、偏光ビームスプリッタアレイ３６３と、偏光ビームスプリッタアレイ３６３の光射出面の一部に選択的に配置されたλ／２位相差板３６４（図中斜線で示す）とを備えている。偏光ビームスプリッタアレイ３６３は、それぞれ断面が平行四辺形の柱状の複数の透光性部材３６５が、順次貼り合わされた形状を有している。透光性部材３６５の界面には、偏光分離膜３６６と反射膜３６７とが交互に形成されている。λ／２位相差板３６４ほ、偏光分離膜３６６あるいは反射膜３６７の光の射出面のｘ方向の写像部分に、選択的に貼り付けられる。この例では、偏光分離膜３６６の光の射出面のｘ方向の写像部分にλ／２位相差板３６４を貼り付けている。
【００２２】
偏光変換素子アレイ３６１は、入射された光束を１種類の直線偏光光（例えば、ｓ偏光光やｐ偏光光）に変換して射出する機能を有する。図５は、偏光変換素子アレイ３６１の作用を示す模式図である。偏光変換素子アレイ３６１の入射面に、ｓ偏光成分とｐ偏光成分とを含む非偏光光（ランダムな偏光方向を有する入射光）が入射すると、この入射光は、まず、偏光分離膜３６６によってｓ偏光光とｐ偏光光に分離される。ｓ偏光光は、偏光分離膜３６６によってほほ垂直に反射され、反射膜３６７によってさらに反射されてから射出される。一方、ｐ偏光光は、偏光分離膜３６６をそのまま透過する。偏光分離膜３６６を透過したｐ偏光光の射出面には、λ／２位相差板３６４が配置されており、このｐ偏光光がｓ偏光光に変換されて射出する。従って、偏光変換素子アレイ３６１を通過した光は、そのほとんどがｓ偏光光となって射出される。なお、偏光変換素子アレイ３６１から射出される光をｐ偏光光としたい場合には、λ／２位相差板３６４を、反射膜３６７によって反射されたｓ偏光光が射出する射出面に配置すればよい。また、偏光方向を揃えられる限り、λ／４位相差板を用いたり、所望の位相差板をｐ偏光光とｓ偏光光の射出面の双方に設けたりしても良い。
【００２３】
上記偏光変換素子アレイ３６１のうち、隣り合う１つの偏光分離膜３６６および１つの反射膜３６７を含み、さらに１つのλ／２位相差板３６４で構成される１つのブロックを、１つの偏光変換素子３６８とみなすことができる。偏光変換素子アレイ３６１は、このような偏光変換素子３６８が、ｘ方向に複数列配列されたものである。
なお、偏光変換素子アレイ３６２も偏光変換素子アレイ３６１と全く同様の構成であるので、その説明は省略する。
【００２４】
図８は、遮光板３５０の正面図である。遮光板３５０は、２つの偏光変換素子アレイ３６１，３６２の光の入射面のうち、偏光分離膜３６６に対応する光入射面にのみ、光が入射するように、略矩形上の板状体に開口部３５１を設けた構成を有している。
【００２５】
図１に示した反射ミラー３７２は、照明光学系から射出された光束を色光分離光学系３８０の方向に導くために設けられており、従って、それは光学系の構成によっては、必ずしも必要なものではない。
【００２６】
色光分離光学系３８０は、第１および第２ダイクロイックミラー３８２，３８６を備え、照明光学系から射出される光を、赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。第１ダイクロイックミラー３８２は、重畳レンズ３７０から射出される光のうち赤色光成分を透過させるとともに、青色光成分と緑色光成分とを反射する。第１ダイクロイックミラー３８２を透過した赤色光は、反射ミラー３８４で反射され、フィールドレンズ４００を通って赤色光用の液晶パネル４１０Ｒに達する。このフィールドレンズ４００は、重畳レンズ３７０から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４１０Ｇ，４１０Ｂの前に設けられたフィールドレンズ４０２，４０４も同様に作用する。
【００２７】
さらに、第１ダイクロイックミラー３８２で反射された青色光と緑色光のうち、緑色光は第２ダイクロイックミラー３８６によって反射され、フィールドレンズ４０２を通って緑色光用の液晶パネル４１０Ｇに達する。一方、青色光は、第２ダイクロイックミラー３８６を透過し、リレー光学系３９０、すなわち、入射側レンズ３９２、反射ミラー３９４、リレーレンズ３９６、および反射ミラー３９８を通り、さらにフィールドレンズ４０４を通って青色光用の液晶パネル４１０Ｂに達する。なお、青色光にリレー光学系３９０が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ３９２に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４０４に伝えるためである。
【００２８】
３つの液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂは、入射した光を、与えられた画像情報（画像信号）に従って変調する電気光学装置としての機能を有している。これにより、３つの液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂに入射した各色光は、与えられた画像情報に従って変調されて各色光の画像を形成する。
なお、３つの液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂの光入射面側、光出射面側には、図示しない偏光板が設けられている。
【００２９】
３つの液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂから射出された３色の変調光は、クロスダイクロイックプリズム４２０に入射する。クロスダイクロイックプリズム４２０は、３色の変調光を合成してカラー画像を形成する色光合成光学系としての機能を有している。クロスダイクロイックプリズム４２０には、赤色光を反射する誘電体多層膜と、青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に略Ｘ字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３色の変調光が合成されて、カラー画像を投写するための合成光が形成される。このクロスダイクロイックプリズム４２０で生成された合成光は、投写レンズ４０の方向に射出される。投写レンズ４０は、この合成光を投写スクリーン上に投写する機能を有し、投写スクリーン上にカラー画像を表示する。
【００３０】
本実施例のプロジェクタでは、インテグレータ光学系３００が、第１レンズアレイ３２０を構成するレンズの境界部に対応する表示影を生じさせることなく、液晶パネル４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂを隅々まで明るく均一に照明する。従って、このプロジェクタによる画像表示においては、全域でハイコントラストの鮮明な画像が確保されるとともに、明るさを犠牲にすることなく表示影を予防または抑制して、高品質な画像が得られることになる。
【００３１】
なお、上記実施形態では、透過型の液晶パネルを用いた投写型表示装置に本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型の液晶パネルを用いた投写型表示装置にも適用することが可能である。また、後述のように、電気光学装置は液晶パネルに限定されない。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等の電気光学装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは液晶パネル等の電気光学装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型の電気光学装置を採用した投写型表示装置では、ダイクロイックプリズムが、光を赤、緑、青の３色の光に分離する色光分離手段として利用されるとともに、変調された３色の光を合成して同一の方向に出射する色光合成手段としても利用されることがある。
【００３２】
また、光変調用電気光学装置は液晶パネル（例えば液晶ライトバルブ）に限られるものではなく、例えば、マイクロミラーを用いた装置であっても良い。
また、色光合成光学系であるプリズムも、４つの三角柱状プリズムの接着面に沿って二種類の色選択面が形成されたダイクロイックプリズムに限られず、色選択面が一種類のダイクロイックプリズムや、偏光ビームスプリッタであっても良い。その他、プリズムは、略六面体状の光透過性の箱の中に光選択面を配置し、そこに液体を充填したようなものであっても良い。
【００３３】
さらに、投写型表示装置としては、投写像を観察する方向から投写を行う前面投写型表示装置と、投写像を観察する方向とは反対側から投写を行う背面投写型表示装置とがあるが、上記実施の形態で示した構成は、そのいずれにも適用可能である。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の照明光学系によれば、照明マージンを少なくすることができ、明るい照明光を得ることが可能となる。したがって、この照明光学系を用いたプロジェクタは、画像表示時に、明るさを犠牲にすることなく、表示影が発生するのを予防あるいは抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの光学系を示す平面図。
【図２】図１の光学系を構成する照明光学系の説明図。
【図３】照明光学系を構成するレンズの列毎に偏心させた第１レンズアレイの正面図（Ａ）、側面図（Ｂ）および底面図（Ｃ）。
【図４】各列の境界部でレンズの段差を無くしたレンズアレイを第１レンズアレイに用いた場合の照明光学系の作用を示す模式図。
【図５】各レンズ毎にレンズを偏心させ、それらレンズ間の段差を所定の範囲内に調整した第１レンズアレイの斜視図。
【図６】偏光変換素子アレイの外観を示す斜視図。
【図７】偏光変換素子アレイの作用を示す説明図。
【図８】偏光変換素子アレイに取り付けられる遮光板の正面図。
【図９】一般的なプロジェクタの外観を示す斜視図。
【図１０】公知のプロジェクタの光学系を示す構成図。
【図１１】図１０の光学系を構成する照明光学系の一部を示す拡大図。
【図１２】従来のレンズアレイを第１レンズアレイに用いた場合の照明光学系の作用を示す模式図。
【図１３】図１２の照明光学系を備えたプロジェクタによる光投写時の表示影の発生状態を示す説明図。
【符号の説明】
２０  光源ユニット
３０  光学ユニット
４０  投写レンズ
２００  光源
２０２  部分光束
２１０  光源ランプ
２１２  凹面鏡
３００  インテグレータ光学系
３２０  第１レンズアレイ
３２１  第１レンズアレイを構成する小レンズ
３４０  第２レンズアレイ
３４１  第２レンズアレイを構成する小レンズ
３５０  遮光板
３６０，３６１，３６２  偏光変換素子アレイ
３６３  偏光ビームスプリッタアレイ
３６４  位相差板
３６５  透光性部材
３６６  偏光分離膜
３６７  反射膜
３６８  偏光変換素子
３７０  重畳レンズ
３８０  色光分離光学系
３８２  第１ダイクロイックミラー
３８４  反射ミラー
３８６  第２ダイクロイックミラー
３９０  リレー光学系
３９４，３９８  反射ミラー
４００，４０２，４０４  フィールドレンズ
４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂ  液晶パネル
４２０  クロスダイクロイックプリズム
【図１】
0004380030.tif 000002
【図２】
0004380030.tif 000003
【図３】
0004380030.tif 000004
【図４】
0004380030.tif 000005
【図５】
0004380030.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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