專利名稱：照明光學(xué)系統(tǒng)以及圖像投射裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及照明光學(xué)系統(tǒng)以及具有該系統(tǒng)的圖像投射裝置，適合于例如在屏幕面上放大投影基于液晶屏(圖像顯示元件)的原始圖像的液晶投影儀。
背景技術(shù)：
以往，提出了種種在屏幕面上放大投影基于液晶顯示元件(液晶屏)等圖像顯示元件的原始圖像的圖像投射裝置(液晶投影儀)。
作為液晶顯示元件，眾所周知使用了反射型液晶顯示元件的圖像投射裝置(特開平02-250026號(hào)公報(bào))。在特開平02-250026號(hào)公報(bào)中，作為把照明光導(dǎo)向反射型液晶顯示元件而且檢測(cè)來(lái)自反射型液晶顯示元件的光的單元，使用偏振光束分裂器。
進(jìn)而，作為防止由偏振光束分裂器中的偏振光傾斜的差異產(chǎn)生的對(duì)比度降低，在偏振光束分裂器與反射型液晶顯示元件之間設(shè)置1/4相位板。
另一方面，在彩色液晶投影儀中，用對(duì)來(lái)自光源的光進(jìn)行了色分解的色光分別照明R光、G光、B光用的三個(gè)圖像顯示元件(液晶顯示元件)。而且，經(jīng)過(guò)色合成單元，用一個(gè)投射透鏡在屏幕面上等投射透過(guò)了三個(gè)圖像顯示元件的各個(gè)色光的結(jié)構(gòu)是眾所周知的(特開2000-305171號(hào)公報(bào))。
近年來(lái)，在圖像投射裝置中要求投射更明亮的圖像。特別是最近，由于重視對(duì)比度，因此與減小入射到反射型液晶顯示元件上的光的入射角度(Fno暗淡)的照明系統(tǒng)相比較，要求更明亮的照明系統(tǒng)。
為此，需要加大入射到反射型液晶顯示元件的光的角度，使照明系統(tǒng)明亮，而且提高對(duì)比度。
在特開平02-250026號(hào)公報(bào)中，相位板利用超前相軸方向與滯后相軸方向的光的相位差，該相位差與相位板的厚度有關(guān)。在暗淡的照明系統(tǒng)中，由于透過(guò)相位板的光的角度范圍也狹窄，因此在光學(xué)性能上沒有問(wèn)題。
然而，在明亮的照明系統(tǒng)中，垂直入射的光通過(guò)相位板的距離(光路長(zhǎng))與以大角度入射的光通過(guò)相位板的距離不同，因此發(fā)生單一相位板中的相位差根據(jù)角度而不同的現(xiàn)象。
由此，不能夠充分地進(jìn)行偏振光束分裂器中的偏振光的傾斜的修正，導(dǎo)致圖像對(duì)比度的降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供能夠均勻地照明液晶顯示元件等的被照明面的照明光學(xué)系統(tǒng)。另外，本發(fā)明的另一個(gè)目的在于能夠使用該照明光學(xué)系統(tǒng)，投射明亮而且具有高對(duì)比度的圖像的圖像投射裝置。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的或者特征將從參照以下的


的優(yōu)選實(shí)施例中明確。

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1的主要部分的概略圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的照明光學(xué)系統(tǒng)的說(shuō)明圖。
圖3是圖1中入射到反射型液晶顯示元件中的照明光的角度分布的說(shuō)明圖。
圖4是相位板的入射角度特性的說(shuō)明圖。
圖5是本發(fā)明的垂直入射中的相位差的說(shuō)明圖。
圖6是圖1的圖像投射裝置的分光分布的說(shuō)明圖。
圖7是本發(fā)明的設(shè)定相位差的主波長(zhǎng)的說(shuō)明圖。
圖8是本發(fā)明實(shí)施例2的主要部分的概略圖。
圖9是本發(fā)明實(shí)施例3的主要部分的概略圖。
圖10是本發(fā)明的照明光學(xué)系統(tǒng)的變形例的說(shuō)明圖。
圖11是照明光學(xué)系統(tǒng)的其它變形例的說(shuō)明圖。
圖12是本發(fā)明的偏振光分離元件的說(shuō)明圖。
具體實(shí)施例方式
以下，參照

本發(fā)明的理想實(shí)施例。
實(shí)施例1圖1是本發(fā)明的圖像投射裝置的實(shí)施例1的主要部分的概略圖。
圖2A、2B、2C是抽出了圖1的圖像投射裝置的一部分的部分照明光學(xué)系統(tǒng)的光路說(shuō)明圖。
圖2A相當(dāng)于圖1的剖面圖(XZ面)，圖2B相當(dāng)于與圖2A正交的剖面圖(YZ面)。
圖1中，1是光源。2是反射器。3是由多個(gè)圓柱透鏡構(gòu)成的第1透鏡陣列，4是由多個(gè)圓柱透鏡構(gòu)成的第2透鏡陣列。第1、第2透鏡陣列3、4構(gòu)成光束分離部件的一個(gè)要素。
6是把無(wú)偏振光變換為具有特定偏振方向的偏振光的偏振光變換元件。7是第1圓柱透鏡。5是聚光透鏡。8是第2圓柱透鏡。
41是分色鏡，42、43、44是分別顯示G(綠色光)、R(紅色光)、B(藍(lán)色光)的圖像的反射型液晶顯示元件。45是第1偏振光束分裂器。46是第2偏振光束分裂器。
47是第1偏振光板，48是第2偏振光板。49是使R的偏振光狀態(tài)變換90度，不變換B的偏振光狀態(tài)的色選擇性相位板。50是第3偏振光板，51是第4偏振光板。52是具有反射G的光，透過(guò)B的光，反射R的無(wú)用偏振光成分，透過(guò)R的投射光的特性的分色偏振光棱鏡。53是投射透鏡，54、55、56是分別由G、R、B用的水晶構(gòu)成的相位板。
另外，第1、第2透鏡陣列3、4僅在圖2B(YZ面)中具有光焦度。第1、第2圓柱透鏡7、8僅在圖2A(XZ面)中具有光焦度。聚光透鏡5由旋轉(zhuǎn)對(duì)稱面構(gòu)成。
實(shí)施例1的照明光學(xué)系統(tǒng)由光束分離部件3、4把來(lái)自光源1的光束分離為多條光束。
然后，由偏振光變換元件6使來(lái)自光束分離部件3、4的光束的偏振方向一致后射出。
接著，根據(jù)偏振光狀態(tài)，由偏振光束分裂器45、46分離來(lái)自偏振光變換元件6的光束。
然后，由相位板54～56向來(lái)自偏振光束分裂器45、46的光束賦予相位差，用經(jīng)過(guò)了該相位板54～56的光束照明反射型液晶顯示元件42～44。
這時(shí)，設(shè)與相位板的超前相軸或者滯后相軸正交，用偏振光束分裂器45、46分離光束的方向?yàn)閄方向，與相位板的超前相軸或者滯后相軸正交而且與X方向正交的方向?yàn)閅方向。
設(shè)入射到圖像顯示元件42～44中的光束的X方向上的最大入射角度為θx，Y方向上的最大入射角度為θy。
另外，設(shè)通過(guò)該相位板的光束的主波長(zhǎng)中的相位差成為90度的入射角度為y。這時(shí)，滿足θx＜θy ……(1)0度＜y≤θy……(2)的條件。
特別是，最大入射角度θy與入射角度y滿足10度＜θy ……(3)θy/2＜y≤θy ……(4)的條件。
通過(guò)滿足條件式(1)、(2)，能夠使具有預(yù)定寬度的入射角度的照明光中的漏光為最小，容易提高投射圖像的對(duì)比度。進(jìn)而，如條件式(3)所示，使入射角度θy大于10度，在偏振光束分裂器中，使與分離光的方向正交的方向的入射角度y滿足條件式(4)，而不損失亮度，容易提高投射圖像的對(duì)比度。
其次，使用圖2A、2B、2C說(shuō)明實(shí)施例1的照明光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)作用。從光源1射出的白色光由反射器2反射聚光，入射到第1透鏡陣列3。
入射的光由形成第1透鏡陣列3的多個(gè)圓柱透鏡分離為多條光束，透過(guò)第2透鏡陣列4，入射到偏振光變換元件6。如圖2C所示，偏振光變換元件6包括偏振光分離膜6a、反射膜6b和1/2相位板6c。
而且，用偏振光分離膜6a把入射的光Lf分離為P偏振光Lp和S偏振光Ls，S偏振光由反射膜6b反射到與P偏振光相同的方向，通過(guò)在P偏振光的射出側(cè)配置1/2相位板6c，變換為與S偏振光相同的偏振光狀態(tài)，將射出光變換為具有規(guī)定偏振光狀態(tài)的光。如果根據(jù)圖2A、2B的結(jié)構(gòu)，則在偏振光變換元件中，變換為S偏振光，在偏振光束分裂器中作為P偏振光入射。
圖2B表示由第1透鏡陣列3把入射光分離為多條光束的剖面。圖2B中，從偏振光變換元件6射出的光由聚光透鏡5在反射型液晶顯示元件42上重疊各個(gè)光束。
另外，在圖2A的剖面中，沿著該剖面的方向，用具有光焦度的第1圓柱透鏡7聚光來(lái)自偏振光變換元件6的光。
在圖2A的剖面中，由第1圓柱透鏡7變換為聚光的光束，由第2圓柱透鏡8變換為實(shí)質(zhì)上的平行光束。在此，第2圓柱透鏡8配置在比第1圓柱透鏡的聚焦位置還遠(yuǎn)的位置上(在反射型液晶顯示元件42側(cè))。并且，第2圓柱透鏡8的折射能力強(qiáng)于第1圓柱透鏡7的折射能力。
由此，產(chǎn)生出把光束的寬度從反射器2的寬度變換為反射型液晶顯示元件42的寬度，而且，照明光入射到反射型液晶顯示元件42的角度θx的范圍成為小于圖2B的剖面的角度θy的角度(θx＜θy)的照明狀態(tài)。
圖3表示對(duì)應(yīng)于照明光學(xué)系統(tǒng)的反射型液晶屏42的入射角度的光強(qiáng)度分布。在圖3中，白色部分是光強(qiáng)度強(qiáng)的部分。在入射角度的范圍狹窄的方向(x方向)是與由偏振光束分裂器分離光的XZ剖面平行的方向(x方向)，F(xiàn)no大約是4，最大入射角度成為7度，入射角度大的方向是與其垂直的方向(y方向)，F(xiàn)no大約是2，最大入射角度是14°。
這樣在兩個(gè)剖面方向中由不同的聚光作用下聚光的光在圖1中由分色鏡41分離為G和R、B光。
G光由第1偏振光板47截?cái)嗖恍枰钠窆獬煞?，通過(guò)第1偏振光束分裂器45、G的1/4相位板54，導(dǎo)向G的反射型液晶顯示元件42。
由G的反射型液晶顯示元件42根據(jù)G的圖像把偏振光狀態(tài)調(diào)制了的光由第1偏振光束分裂器45檢光，進(jìn)而由第3偏振光板50檢光。然后，由分色偏振光棱鏡52反射，到達(dá)投射透鏡(投射光學(xué)系統(tǒng))53。
另一方面，透過(guò)分色鏡41的R、B的光由第2偏振光板48截?cái)嗖恍枰钠窆獬煞郑缮x擇性相位板49把R光變換為由第2偏振光束分裂器46反射的偏振光狀態(tài)。而且，R光被第2偏振光束分裂器46反射、通過(guò)R的1/4相位板55，導(dǎo)向R的反射型液晶顯示元件43。
另外，B光通過(guò)第2偏振光束分裂器46、B的1/4相位板56，導(dǎo)向B的反射型液晶顯示元件44。由R的反射型液晶顯示元件43根據(jù)R的圖像把偏振光狀態(tài)調(diào)制了的光由第2偏振光束分裂器46檢光，還由分色偏振光棱鏡52檢光，到達(dá)投射透鏡53。
另外，由B的反射型液晶元件44根據(jù)B的圖像把偏振光狀態(tài)調(diào)制了的光由第2偏振光束分裂器46檢光，還由第4偏振光板51檢光，透過(guò)分色偏振光棱鏡52，到達(dá)投射透鏡53。
于是，由投射透鏡53向屏幕S投射基于液晶顯示元件42～44的圖像信息。
這里，1/4相位板54～56由水晶構(gòu)成，由把超前相軸扭轉(zhuǎn)到90度的方向的兩片相位板粘貼在一起的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。由水晶構(gòu)成的相位板如圖4所示，根據(jù)入射角度，入射光的相位按照二次曲線變化，相位差變化量根據(jù)入射方向，正負(fù)不同。
圖4中表示入射角為0度時(shí)成為相位差90度的情況。在這樣的特性時(shí)，在大入射角度中，相位差很大地偏離90度。
設(shè)相位板主波長(zhǎng)中的相位差成為1/4相位(90度)的入射角度y在y方向上為14°，在圖4中相位差變化量成為35.3度。其結(jié)果，通過(guò)使在這里使用的相位板的垂直入射中的相位差成為54.7(90度-35.3度)度，能夠使y中的相位差成為90度。
在圖5中表示與在相位板提供給主波長(zhǎng)的光的相位差為1/4相位(90度)的入射角度y，y方向的主波長(zhǎng)為550nm那樣地設(shè)定時(shí)的0度入射對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)特性。
根據(jù)圖5，垂直入射(入射角度0度)時(shí)的相位差是54.7度。在入射角度狹窄的x方向中，雖然相位差偏離1/4相位，但這些方向由于入射角度狹窄，因此能夠減少漏光。
另外，可以使這時(shí)的入射角度y成為5度＜y＜15度左右。
這里，作為主波長(zhǎng)，在R、G、B的各個(gè)波長(zhǎng)區(qū)域中，在照明光的強(qiáng)度分布上乘以相對(duì)可見度，選擇感度最高的波長(zhǎng)。
例如，在使用圖6那樣的波長(zhǎng)分布的R、G、B的情況下，如果乘以相對(duì)可見度，則成為圖7那樣的分光分布。
這里，B、G、R的主波長(zhǎng)成為B＝490nmG＝550nmR＝595nm另外，在實(shí)施例1以及后述的實(shí)施例中也可以使用透射型液晶顯示元件。
實(shí)施例2圖8是本發(fā)明的圖像投射裝置的實(shí)施例2的主要部分的概略圖。實(shí)施例2與實(shí)施例1相比較，色分解合成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同，其它的結(jié)構(gòu)相同。對(duì)于與實(shí)施例1相同的要素，賦予與實(shí)施例1相同的符號(hào)。
以下，以與實(shí)施例1的不同之處為中心說(shuō)明實(shí)施例2。
圖8中，61是分色鏡，62、63、64分別是顯示G、R、B的圖像的反射型液晶顯示元件。65是第1偏振光束分裂器，66是第2偏振光束分裂器。
67是第1偏振光板。68是第2偏振光板。69是使B的偏振光狀態(tài)變換90度，不變換R的偏振光狀態(tài)的第1色選擇性相位板。70是第3偏振光板。72是第4偏振光板。
71是使R的偏振光狀態(tài)變換90度，不變換B的偏振光狀態(tài)的第2色選擇性相位板。73是透過(guò)G光，反射B、R光的光束分裂器。74是投射透鏡。75、76、77分別是由G、R、B的水晶板構(gòu)成的相位板。
這里，由分色鏡61把來(lái)自光源1的光束分離為G和R、B光。其中，G光由第1偏振光板67截?cái)嗖恍枰钠窆獬煞?，由?偏振光束分裂器65反射，通過(guò)G的1/4相位板75，導(dǎo)向G的反射型液晶顯示元件62。
由G的反射型液晶顯示元件62根據(jù)G的圖像把偏振光狀態(tài)調(diào)制了的光由第1偏振光束分裂器65檢光，還由第3偏振光板70檢光，透過(guò)偏振光束分裂器73，到達(dá)投射透鏡74。
由分色鏡61反射了的R、B光由第2偏振光板68截?cái)嗖恍枰钠窆獬煞?。然后，R光原封不動(dòng)地透過(guò)第1色選擇性相位板69，由第2偏振光束分裂器66反射，通過(guò)R的1/4相位板76，導(dǎo)向R的反射型液晶顯示元件63。
另外，B光由第1色選擇性相位板69變換為透過(guò)第2偏振光束分裂器66的偏振光狀態(tài)。然后B光通過(guò)第2偏振光束分裂器66和B的1/4相位板77，導(dǎo)向B的反射型液晶顯示元件64。
由R的反射型液晶顯示元件63根據(jù)R的圖像把偏振光狀態(tài)調(diào)制了的光由第2色選擇性相位板71把偏振光狀態(tài)變更以后，由第4偏振光板72檢光，進(jìn)而透過(guò)偏振光束分裂器73，到達(dá)投射透鏡74。
由B的反射型液晶顯示元件64根據(jù)B的圖像把偏振光狀態(tài)調(diào)制了的光由第2偏振光束分裂器66檢光，由第4偏振光板72檢光，進(jìn)而透過(guò)偏振光束分裂器73，到達(dá)投射透鏡74。
以上是實(shí)施例2的色分解合成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
實(shí)施例3圖9是本發(fā)明的圖像投射裝置的實(shí)施例3的主要部分的概略圖。
圖9作為中心表示色分解合成系統(tǒng)。
來(lái)自照明光學(xué)系統(tǒng)(在此表示為IL并且省略)的白色光由第1分色鏡81分離為B和RG光。透過(guò)第1分色鏡81的B的光由反射鏡82反射了以后，到達(dá)第1偏振光板83。
由第1偏振光板83截?cái)嗖恍枰钠窆獬煞?，由?偏振光束分裂器84反射，通過(guò)B的1/4相位板85，導(dǎo)向B的反射型液晶顯示元件86。
由B的反射型液晶顯示元件86根據(jù)B的圖像把偏振光狀態(tài)調(diào)制了的光由第1偏振光束分裂器84檢光，還由第2偏振光板85檢光，由色合成棱鏡87反射，到達(dá)投射透鏡88。
由第1分色鏡81反射了的RG光由第2分色鏡89分離為G和R光。
由第2分色鏡89反射的G光到達(dá)第3偏振光板90。
G光由第3偏振光板90截?cái)嗖恍枰钠窆獬煞?，由?偏振光束分裂器91反射，通過(guò)G的1/4相位板92，導(dǎo)向G的反射型液晶顯示元件93。
由G的反射型液晶顯示元件93根據(jù)G的圖像把偏振光狀態(tài)調(diào)制了的光由第2偏振光束分裂器91檢光，還由第4偏振光板94檢光，透過(guò)色合成棱鏡87，到達(dá)投射透鏡88。
透過(guò)了第2分色鏡89的R光到達(dá)第5偏振光板95。由第5偏振光板95截?cái)嗖恍枰钠窆獬煞?，由?偏振光束分裂器96反射，通過(guò)R的1/4相位板97，導(dǎo)向R的反射型液晶顯示元件98。
由R的反射型液晶顯示元件98根據(jù)R的圖像把偏振光狀態(tài)調(diào)制了的光由第3偏振光束分裂器96檢光，進(jìn)而由第6偏振光板99檢光，由色合成棱鏡87反射，到達(dá)投射透鏡88。
以上是實(shí)施例3的色分解合成系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
另外，在各實(shí)施例中，相位板是水晶，而代替水晶，也可以使用把薄膜延伸的相位板。
其次，說(shuō)明各實(shí)施例的裝置結(jié)構(gòu)的變形例。
實(shí)施例1、2中，代替圖2A、圖2B所示的照明光學(xué)系統(tǒng)，也可以是圖10所示那樣的結(jié)構(gòu)。
圖10中，在第1圓柱透鏡7的聚光位置或者其附近設(shè)置第3、第4透鏡陣列15、16。第3、第4透鏡陣列15、16由配置在與第1透鏡陣列3不同剖面方向的多個(gè)圓柱透鏡構(gòu)成。
由第3透鏡陣列15分割了的多條光束由第4透鏡陣列16、聚光透鏡5、第2圓柱透鏡8，重疊到反射型液晶顯示元件42上。
這時(shí)，也能夠做成由第1圓柱透鏡7聚光的向剖面方向的液晶顯示元件42的光的入射角度減小的照明光學(xué)系統(tǒng)。
另外，以上的說(shuō)明中表示的圓柱透鏡、圓柱透鏡陣列不限于該形狀，也可以是由具有很大光焦度的剖面和與其相比較具有較小光焦度的剖面構(gòu)成的復(fù)曲面透鏡。
另外，作為圖2A、B的變形例，也可以是圖11A、圖11B所示的結(jié)構(gòu)。在圖11A、11B中，21是光源，22是反射器。23是在XZ面中具有光焦度的第1圓柱透鏡，24是在XZ面中具有光焦度的第2圓柱透鏡。
25是由在YZ面中具有光焦度的多個(gè)透鏡構(gòu)成的第1透鏡陣列，26是由在YZ面中具有光焦度的多個(gè)透鏡構(gòu)成的第2透鏡陣列。27是聚光透鏡。
28是把無(wú)偏振光變換成規(guī)定的偏振光的偏振光變換元件。45是偏振光束分裂器，54是1/4相位板，42是反射型液晶顯示元件，47是第1偏振光板。
說(shuō)明圖11A、11B的光學(xué)作用。在這些圖中，從光源21放射的白色光由反射器22反射聚光，入射到第1圓柱透鏡23。由第1圓柱透鏡23把光僅聚光到規(guī)定的剖面方向(X方向)。
第2圓柱透鏡24具有把來(lái)自第1圓柱透鏡23的光束變換為幾乎平行狀態(tài)的作用。然后，僅沿著規(guī)定的方向壓縮了光束的寬度的平行光入射到第1透鏡陣列25。
入射的光在圖11A、圖11B的剖面中，由形成第1透鏡陣列25的透鏡分離成多條光束，透過(guò)第2透鏡陣列26，入射到偏振光變換元件28。
偏振光變換元件28如圖12所示，由偏振光分離膜28a、反射膜28b和1/2相位板28c構(gòu)成。
偏振光變換元件28由偏振光分離膜28a把入射的光分離為P偏振光和S偏振光。然后，S偏振光由反射膜28b反射成與P偏振光相同的方向，通過(guò)在P偏振光的射出側(cè)配置1/2相位板28c，變換為與S偏振光相同的偏振光狀態(tài)，使射出光變換為具有規(guī)定的偏振光狀態(tài)的光。
由第1透鏡陣列25所分離的多條光束從偏振光變換元件28射出之后，由聚光透鏡27在反射型液晶顯示元件42上重疊各個(gè)光束。由此，生成由第1圓柱透鏡23聚光的剖面(圖11C)中的光比與其正交的剖面的光減小了入射到反射型液晶顯示元件42的角度的照明狀態(tài)，即，θx＜θy。
依據(jù)以上的各實(shí)施例，可以得到能夠均勻地照明液晶顯示元件上顯示的圖像，能夠投射明亮而且具有高對(duì)比度的圖像照明控制系統(tǒng)以及圖像投射裝置。
權(quán)利要求
1.一種照明光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于包括光源；偏振光變換元件，把來(lái)自上述光源的光束變換為具有特定偏振方向的光束；偏振光束分裂器，把來(lái)自該偏振光變換元件的光束基于其偏振光狀態(tài)進(jìn)行分離；以及相位板，對(duì)來(lái)自偏振光束分裂器的光束賦予相位差，這里，上述照明光學(xué)系統(tǒng)用經(jīng)過(guò)了上述相位板的光束照明被照明面，且滿足以下的條件，θx＜θy0度＜y≤θy其中，設(shè)與上述相位板的超前相軸或者滯后相軸正交，由該偏振光束分裂器反射光束并進(jìn)行分離的方向?yàn)閤方向；與上述相位板的超前相軸或者滯后相軸正交，并且與上述x方向正交的方向?yàn)閥方向；入射到該被照明面的照明光束的x方向中的最大入射角為θx，y方向中的最大入射角為θy；上述光束向該相位板的入射角度，即通過(guò)該相位板的光束的主波長(zhǎng)中的相位差成為90度的入射角度為y。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于包括光束分離器件，把來(lái)自上述光源的光束分離為多條光束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的照明光學(xué)系統(tǒng)，其特征在于上述最大入射角度θy和入射角度y滿足如下條件10度＜θyθy/2＜y≤θy。
4.一種圖像投射裝置，其特征在于包括圖像顯示元件；照明光學(xué)系統(tǒng)，照明上述圖像顯示元件；以及投射光學(xué)系統(tǒng)，在被投射面上投射來(lái)自上述圖像顯示元件的光束，這里，上述照明光學(xué)系統(tǒng)包括光源；偏振光變換元件，把來(lái)自上述光源的光束變換為具有特定偏振方向的光束；偏振光束分裂器，把來(lái)自上述偏振光變換元件的光束基于其偏振光狀態(tài)進(jìn)行分離；以及相位板，對(duì)來(lái)自上述偏振光束分裂器的光束上賦予相位差，這里，上述照明光學(xué)系統(tǒng)用經(jīng)過(guò)了上述相位板的光束照明上述圖像顯示元件，且滿足以下的條件θx＜θy0度＜y≤θy其中，設(shè)與上述相位板的超前相軸或者滯后相軸正交，由該偏振光束分裂器反射光束并進(jìn)行分離的方向?yàn)閤方向；與上述相位板的超前相軸或者滯后相軸正交，并且與上述x方向正交的方向?yàn)閥方向；入射到該被照明面的照明光束的x方向中的最大入射角為θx，y方向中的最大入射角為θy；上述光束向該相位板的入射角度，即通過(guò)該相位板的光束的主波長(zhǎng)中的相位差成為90度的入射角度為y。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的圖像投射裝置，其特征在于上述圖像顯示元件是反射型的液晶顯示元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了能夠均勻照明液晶顯示元件上所顯示的圖像，以明亮且高對(duì)比度來(lái)投射圖像的照明光學(xué)系統(tǒng)，照明光學(xué)系統(tǒng)具有光源、偏振光變換元件、偏振光束分裂器和相位板。上述照明光學(xué)系統(tǒng)由經(jīng)過(guò)了上述相位板的光束照明被照明面，且滿足以下的條件θx＜θy、0度＜φy≤θy。其中，設(shè)與上述相位板的超前相軸或者滯后相軸正交，由該偏振光束分裂器反射光束并進(jìn)行分離的方向?yàn)閤方向；與上述相位板的超前相軸或者滯后相軸正交，并且與上述x方向正交的方向?yàn)閥方向；入射到該被照明面的光束的x方向中的最大入射角為θx，y方向中的最大入射角為θy；上述光束向該相位板的入射角度，即通過(guò)該相位板的光束的主波長(zhǎng)中的相位差成為90度的入射角度為φy。
文檔編號(hào)H04N9/31GK1945380SQ20061014166
公開日2007年4月11日 申請(qǐng)日期2006年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日
發(fā)明者奧山敦, 須藤貴士 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社