JP2000112031A - 光源装置，光学装置および液晶表示装置 - Google Patents

光源装置，光学装置および液晶表示装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型であって、しかも光の強度にむらのない
投写画像を表示する。 【解決手段】 光反射性を備えた内壁(11)を有し導光路
を構成するように中空状に形成された導光路ブロック(1
0)と、導光路ブロック(10)の一方の端面に対向して導光
路に光を射出可能に配置された点光源アレイ(20)と、を
備えたことを特徴とする光源装置である。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は投写型液晶表示装
置、すなわちプロジェクタに使用される光源装置に係わ
る。特に本発明は小型のプロジェクタに適する小型の光
源装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、液晶表示素子の画像を拡大投写し
て表示を行うプロジェクタとして、一枚の液晶表示素子
を背面からメタルハライドランプで照明し、液晶表示素
子に表示される画像を投写レンズで拡大投写するように
構成されたものがあった。 【０００３】例えば、特開昭６２−２３７４８５号公報
や特開平３−７５７３７号公報、特開平８−１１１１０
７号公報等には、光源としてメタルハライドランプやハ
ロゲンランプを使用し、これら光源から射出された光を
中空の導光構造で伝播させて液晶表示素子へ導くという
発明の構成が記載されている。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
技術では、光源としてランプを使用しているため、光源
自体の大きさを小型にするには限界がある。したがっ
て、プロジェクタ全体を小型化することは困難であっ
た。近年は、携帯型情報端末装置が多く出回り、プロジ
ェクタとしても６０インチを超えるような大きなサイズ
で画像を投写する必要が必ずしもない。例えば、投写さ
れる画像のサイズが１０インチや２０インチ程度と小さ
くてよい場合も考えられる。このような投写される画像
のサイズでは光源として発光素子（発光ダイオードや半
導体レーザ等）などが使用可能となるため、プロジェク
タのサイズを極端に小型化できることが期待される。 【０００５】ところが、発光素子などの小型の発光装置
は概して点光源であるため、一定の面積を有する液晶表
示素子に均一に照明することが困難である。複数の発光
ダイオードを並べて広い面積を照明しようとしても、結
局、点光源の集合に過ぎないため、二次元平面内で光の
強度にむらが生じてしまう。 【０００６】また、発光ダイオードの２次元配列を光源
とするブロジェクタの技術が特開平１０−１２３５１２
に開示されている。点光源である発光ダイオードからの
放射光を有効に液晶表示素子に導くために、各発光ダイ
オードに対応して形成されたレンズ要素の配列であるマ
イクロレンズアレイによって発光ダイオードからの光を
平面光に変換している。 【０００７】しかし、マイクロレンズアレイでは、製造
上の誤差などによって隣り合うレンズ要素の境界のレン
ズ作用が弱くなり、照明光の均一化が難しいという問題
点がある。 【０００８】また、特開平９−７３８０７号公報のよう
に、光軸を９０°屈曲させて光を導く構成は存在する
が、点光源の光軸を直進させて平面光を得る技術は確立
していない。 【０００９】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
ので、複数の点光源が面状に配置された小型化に適した
光源構造を提供することを目的とする。本発明の他の目
的は、発光ダイオードなどの点光源照明を複数用いて均
一な光を射出可能な構造を備えることにより、小型であ
って、しかも光の強度にむらのない投写画像を表示する
ことができる光源、さらにはこれを備えた投写型液晶表
示装置を提供することである。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明は、互いに対向す
る端面を備え、一方の端面から入射した光を他方の端面
まで導き、出射する導光機能を有する導光手段と、導光
手段の一方の端面側において複数の点光源が面状に配置
された前記導光手段とは別体の点光源アレイと、を有す
る光源装置である。 【００１１】また、本発明は、複数の点光源が面状に配
置された点光源アレイと、この点光源アレイからの光を
少なくとも一端側から入射させて均一に混合させて他の
端面側に導き出射させる導光手段と、各々別体で備えて
なる光源装置である。 【００１２】本発明者が光源を小型化するために、面状
に配置された点光源アレイと導光手段との関係について
鋭意検討したところ、点光源に対する導光手段へ入射面
と導光手段へ入射した光の出射面とを直線的或いは直列
的になるようにすること、導光体において点光源からの
入射光を均一に拡散できること、により前記目的が達成
できることを見い出した。 【００１３】本発明は、かかる知見によってなされたも
のであり、次の特徴を有する。 【００１４】本発明において、前記点光源が単色発光の
発光素子であることを特徴とする。発光素子は、発光ダ
イオード（以下ＬＥＤという）、半導体レーザ（ＬＤ）
等の点光源が適用可能であり、発光色に限定されるもの
ではない。すなわち、単色（例えば、白色ＬＥＤやＢ
（ブルー）に発光する発光ダイオード）を用いてもよ
い。 【００１５】Ｂ（ブルー）等の単色を用いる場合には、
白色光に変換する波長変換素子を光路上に配置すること
が好ましい。 【００１６】本発明において、前記点光源が異なる色の
発光素子であり、前記点光源アレイは、この発光素子を
組み合わせたものであることを特徴とする。 【００１７】発光素子の組み合わせは、ＲＧＢの三原色
はもちろん、三原色以外の色(例えば、橙、黄緑等)を用
いても良く、２色又は4色以上の組み合わせであっても
よい。 【００１８】本発明において、前記導光手段は、透明材
料である、中空又は中実の導光体からなることを特徴と
する。導光体の第１の態様としては、中空の導光路ブロ
ックであり、多角形形状であっても円筒形状であっても
よい。また、中空導光路ブロック側面（内壁面・内周
面）に金属反射反射面を備えているものも含む。 【００１９】さらに、導光体の第２の態様として、中空
体に代えて中実体の導光路ブロックがある。この中実導
光路ブロック側面に全反射面又は金属反射面を備えてい
るものも含む。また、導光体をクラッドとコアとで構成
された光ファイバを複数束ねた、所謂セルフォックレン
ズのような構成としてもよい。 【００２０】本発明の別な態様は、前記光源装置と、前
記導光手段の光が出射する端面に対向した配置され、前
記導光手段からの光を変調する部材を有する光学装置で
ある。本発明の他の態様は、この部材が液晶表示素子で
あることを特徴とする液晶表示装置である。この液晶表
示装置の実施態様は、前記液晶表示素子により光変調さ
れた出射光の光路上に配置された拡大レンズを有する。
さらに、前記拡大レンズにより前記液晶表示素子の像が
投映可能に構成されたスクリーンと、を有することでも
良い。 【００２１】前記構成の光源装置の端面から出射する光
を液晶表示素子に照射することにより、液晶表示素子に
表示された画像を直視、拡大視、或いは投影視すること
が可能である。 【００２２】本発明の特徴は、光源装置から照射された
光を、好ましくは、その光軸を曲げずに直進させ、その
間に画像表示に必要な面積（領域）内を均一に照射させ
る導光手段を配置したことにあり、被照射領域（液晶表
示装置の場合では画像表示領域）外への照射光漏れ出し
を防いで被照射領域に有効に照射光を照射することが可
能となる。 【００２３】本発明は、光反射性を備えた内壁を有し導
光路を構成するように中空状に形成された導光路ブロッ
クと、導光路ブロックの一方の端面に対向して導光路に
光を射出可能に点光源が配置された点光源アレイと、を
備えたことを特徴とする光源装置である。 【００２４】この構成によれば、点光源アレイの中央に
近い部分にある点光源から射出された光は導光ブロック
の内壁で反射されずに導光路の他方の端面から射出され
る。一方、点光源アレイの周辺に近い部分にある点光源
から射出された光は、導光ブロックの内壁で反射されて
他方の端面から射出される。このような各点光源から異
なる経路で射出された光は導光路内で均一に混合され
る。この導光路の光軸方向の長さを調整すると、導光路
の光の射出面では光の強度が均一化される。 【００２５】ここで、例えば上記点光源は発光ダイオー
ドである。また、例えば上記導光路ブロックは、内壁が
複数の平坦な反射面で構成された多角柱形状（四角柱
等）を有する。また例えば、上記導光路ブロックは、内
壁が曲面で構成された円柱形状や楕円状の円柱形状を有
する。 【００２６】尚、本発明において、中空状の導光ブロッ
クの端面とは、当該ブロックを中実と仮定したときに、
この中実ブロックの端面に相当する面のことである。 【００２７】本発明は、上記光源装置を備えた液晶表示
装置であって、導光路ブロックの他方の端面に対向して
配置され、導光路から射出された光を変調可能に構成さ
れた液晶表示素子を備え、液晶表示素子の光射出側から
画像を直視可能に構成されていることを特徴とする液晶
表示装置である。例えば、携帯型情報機器に用いられる
液晶表示装置に適用可能な構成である。 【００２８】本発明は、本発明の上記光源装置を備えた
液晶表示装置であって導光路ブロックの他方の端面に対
向して配置され、導光路から射出された光を変調可能に
構成された液晶表示素子と、液晶表示素子により光変調
された射出光の光路上に配置された拡大レンズと、を備
えたことを特徴とする液晶表示装置である。例えば、直
接レンズを覗くことにより液晶表示素子の像を確認可能
なヘッドマウントディスプレイ等に用いられる構成であ
る。 【００２９】また本発明は、拡大レンズにより前記液晶
表示素子の像が投映可能に構成されたスクリーンをさら
に備えていてもよい。プロジェクタ等に適用可能な構成
である。 【００３０】また本発明は、本発明の上記光源装置を備
えた液晶表示装置であって、)各原色の波長領域の光を
射出可能に構成された光源装置と、導光手段の他方の端
面に対向して配置され、導光路から射出された光を変調
可能に構成された液晶表示素子と、からなる特定色変調
ユニットを原色に対応させて備え、各特定色変調ユニッ
トから射出された光を合成可能に構成されたダイクロイ
ックプリズム等の色合成手段と、)この合成手段合成さ
れた射出光の光路上に配置された投写レンズと、を備え
たことを特徴とする液晶表示装置である。 【００３１】また本発明は、本発明の上記光源装置を備
えた液晶表示装置であって、白色光を射出可能に構成さ
れた光源装置と、導光手段の他方の端面に対向して配置
され、導光路から射出された光を変調可能に構成された
液晶表示素子と、各原色の波長領域の光を透過可能に構
成されたフィルタと、からなる特定色変調ユニットを原
色に対応させて備え、各特定色変調ユニットから射出さ
れた光を合成可能に構成されたダイクロイックプリズム
と、ダイクロイックプリズムにより合成された射出光の
光路上に配置された投写レンズと、を備えたことを特徴
とする液晶表示装置である。 【００３２】本発明は、それぞれ三原色光を発光する複
数の発光素子が面状に配置された面光源アレイと、この
面光源アレイからの入射光を出射光側に導く透明材料か
らなる導光体と、を備えてなる光源装置である。 【００３３】本発明は、単色光を発光する複数の発光素
子が面状に配置された面光源アレイと、この面光源アレ
イからの入射光を出射光側に導く透明材料からなる導光
体と、を備え、この導光体の入射面又は出射面に対向し
て、前記単色光を白色光へ変更する蛍光フィルムが配置
されてなる光源装置である。 【００３４】光源装置は、各色を発光する発光素子を同
時或いは順次点灯する回路が設けられていることを特徴
とする。また、発光素子が発光ダイオードであることを
特徴とする。 【００３５】本発明は、上記光源装置と、前記導光体の
出射光面に対向して配置された液晶表示素子と、該液晶
表示素子に対して前記導光体とは反対側に配置された投
写レンズと、を備える液晶表示装置である。 本発明の
液晶表示装置の他の形態は、液晶表示素子を前記発光ダ
イオードが順次点灯されるのと同期して各色毎に分離さ
れた画像信号に基づいて順次画像を形成する。 ここ
で、前記発光ダイオードとして、白色光が好ましい。白
色光を生成する実施態様としては、白色ＬＥＤ或いはＲ
ＧＢに発色する各ＬＥＤを混色させることが考えられ
る。また、単色（例えば青色）の発光ダイオードを適用
した場合、前記導光体の入射面又は出射面に対向して、
前記発光ダイオードで単色に発光する光を白色光へ変換
する蛍光フィルムを配置すればよい。 【００３６】また、前記発光ダイオードが、三原色に基
づく複数色で構成され、同時又は順次点灯されることを
特徴とする光源装置であり、それぞれ白色光を得るよう
になっている。順次点灯の場合には、人間の目の残像を
利用する。 【００３７】さらに、本発明の液晶表示装置の他の形態
は、前記発光ダイオードが、三原色に基づく複数色で構
成され、順次点灯されると共に、前記液晶表示素子を前
記発光ダイオードの順次点灯と同期して各色毎に分離さ
れた画像信号に基づいて順次画像を形成する、ことを特
徴とするものであり、各色毎の画像を表示できるため、
高解像度とすることができる。この場合も、残像によっ
てカラー画像を得ることができる。 【００３８】本発明において、導光手段とは、光源から
の光を導光する機能を実現する機能実現手段である。こ
の導光手段の一態様が導光機能を実現する部材としての
導光体であり、この導光体の一態様が導光路ブロックで
ある。導光体には中空又は中実な部材が包含される。既
述のように、好ましくは、導光体が中空である場合、そ
の内面には光を全反射する特性を持つ手段である、金属
反射膜が形成される。 【００３９】この導光体は光を均一に混合されるような
形状、寸法を備えている。また、点光源アレイの構成に
ついても、点光源の配列ピッチなど点光源アレイの特徴
が、導光体において光の均一混合を可能ならしめるよう
に調整されている。 【００４０】 【発明の実施の形態】次の本発明の好適な実施の形態
を、図面を参照して説明する。 (実施形態１)本発明の実施形態１は光源装置に関する。
図１に本実施形態における光源装置１００の斜視図を示
す。図２に当該光源装置１００を光軸に沿って切断した
場合の断面図を示す。この光源装置１００は、導光路ブ
ロック１０とＬＥＤ（発光ダイオード）アレイ２０を備
えている。 【００４１】導光路ブロック１０は、複数（四面）の壁
面から構成された中空構造を有する角柱形状を備えてい
る。その内壁は光反射性のある反射面１１で構成されて
いる。導光路ブロック１０は例えば一壁面の大きさの鏡
を鏡面が対向するように４枚貼り合わせて構成されてい
る。ただし樹脂板などにＡｌなどの金属薄膜を蒸着した
り反射性フィルムを接着剤で貼りつけたりしたものを４
枚貼り合わせて構成してもよい。どのような構成を採用
するにしろ、光の損失を抑えるために、導光路ブロック
１０の内壁は光が全反射可能な程度に滑らかな鏡面に仕
上げられている。 【００４２】ＬＥＤアレイ２０は、点光源である発光ダ
イオード（ＬＥＤ）２１を複数面状、例えば二次元的に
集積して構成され導光路ブロックとは別体で、当該ブロ
ックに対して好ましくは空気層を介して配置されてい
る。各ＬＥＤ２１は各ＬＥＤの正負のリード線が並列接
続されるようにパターニングされ、ＬＥＤの配置に対応
させてインサートホールが形成されたた基板にはんだ付
けされて固定される。ＬＥＤアレイ２０は、各ＬＥＤ２
１の光の射出方向がほぼ同一方向を向くように揃えられ
た、導光路ブロック１０の断面積にほぼ等しい面積の発
光面を備えている。このＬＥＤアレイ２０の発光面は導
光路ブロック１０の一方の端面と対向する位置に配置さ
れる。望ましくは、導光路ブロック１０の内側にＬＥＤ
の発光部が収納可能に配置することが、光の漏れを無く
する上で好ましい。そして各ＬＥＤ２０は、図示しない
外部の電源によって同時に発光可能に構成されている例
えば最適な順方向電流、例えば２０ｍＡ程度が各ＬＥＤ
２１に流れるように電流制御されている。ＬＥＤの発光
色は白色であることが、特にカラー表示をする場合には
好ましい。 【００４３】又、赤色、緑色、青色の３原色の単色光を
発光ＬＥＤを所定パターンで配置し全てを点灯させて白
色平面光とすることもできる。この場合、下記の点で有
利である。即ち、白色ＬＥＤを用いる場合、その構造と
しては例えば青色ＬＥＤからの光を蛍光体で色変換する
構造となるが、この場合は一個の白色ＬＥＤの外形寸法
が蛍光体の部分も含むことになるので大きくなる。 【００４４】これに対し、赤色、青色、又は緑色の原色
を発光するＬＥＤは外形寸法が発光チップの大きさで済
むため、これらを配置する方が、単位面積当たりに配置
できる数が白色ＬＥＤを配置する場合に比べて多くする
ことができる。従って、赤色、青白、又は緑色の原色を
発光するＬＥＤを配置して全点灯させて白色を得る場合
では、より大きな強度の白色平面光を得ることができ
る。ただし、白色に代わり、赤色、緑色または青色の単
色で発光するＬＥＤを単独で使用すれば、単色の光源装
置を構成可能である。この単色の光源装置は、カラー表
示装置の原色発光に使用され得るものである。 【００４５】なお、上記構成では点光源として先端に凸
レンズ構造を備えた樹脂モールド型ＬＥＤを使用した
が、平面状の樹脂パッケージを備えるＬＥＤや樹脂モー
ルドで覆われていないＬＥＤチップを使用してもよい。
さらに小電力で発光する点光源ならば他の発光原理によ
るもの、例えば半導体レーザ素子などを使用してもよ
い。 【００４６】既述した図１の構造の光源装置では、図２
及び図３に示すようにＬＥＤアレイ２０からの光は、導
光ブロック１０内でその内壁面（反射面１１）で反射さ
れながら均一に混合され、ＬＥＤアレイ２０が設けられ
た面と対向すう端面側から出射される。 【００４７】ここで、光源装置では、導光ブロック１０
内でＬＥＤアレイ２０からの光が均一に混合され均一な
強度の平面光が出射されるためには、図２に示す導光ブ
ロック１０の導光路の長さＬ（＝Ｌ１）、ＬＥＤアレイ
における隣接するＬＥＤ間の間隔Ｐが、各ＬＥＤから放
射される光の強度がＬＥＤからの光の光軸上の強度の半
分になる位置の光軸からの角度をθとして、Ｌ≧Ｐ／
（tanθ）の関係を満たすように設定される。このよう
に設定することにより、隣接するＬＥＤからの放射光が
加算されて強度分布の一様化が図られる。導光路の長さ
ＬがＰ／（tanθ）未満であると、隣接するＬＥＤの間
に強度の弱い場所が生じて、強度分布が一様にならない
可能性がある。 【００４８】また、図２において、導光路ブロック１０
の内径Ｄ１（断面積）と全長Ｌ1は適宜設計変更が可能
である。内径Ｄ１、つまり内壁における縦幅と横幅はこ
の光源装置と組み合わせて使用する液晶表示素子の外形
に対応して設定される。液晶表示素子の総ての画素に光
を照射可能な内径となるように構成する。ＬＥＤアレイ
２０も導光路ブロック１０に設定された内径に隙間無く
光を入射可能なようにＬＥＤ２１数および配置が定めら
れる。導光路ブロック１０の全長Ｌ１は、点光源からの
光が反射面１１による反射によって分散されることによ
り、出力端面で十分均一な強度で光が射出されるような
長さに設定される。例えば導光路ブロック１０の内径Ｄ
１のサイズを横幅２４ｍｍ、縦幅１８ｍｍにするなら、
ＬＥＤアレイ２０を合計４８個のＬＥＤ２１（直径３ｍ
ｍ）を横８列、縦６列に並べて配置する。導光路ブロッ
ク１０の全長Ｌ１は３０ｍｍ程度になる。内径Ｄ１のサ
イズがさらに小さく、均一な強度の光を得るために長い
導光路長が必要なら、図３に示すように、より小さな内
径Ｄ２とし、より長い全長Ｌ２とすればよい。 【００４９】上記構成において、図２に示すように、Ｌ
ＥＤアレイ２０の中央に近い部分にあるＬＥＤ２１から
射出された光は反射面１１で反射されずに導光路の他方
の端面から射出される。一方、ＬＥＤアレイ２０の周辺
に近い部分にあるＬＥＤ２１から射出された光は、反射
面１１で反射されて他方の端面から射出される。このよ
うに各ＬＥＤ２１から射出された光は導光路ブロック１
０内で混合される。この導光路ブロック１０の光軸方向
の長さＬ１が適当に調整されていれば、導光路ブロック
１０の光の射出面からは均一な強度の光が射出されるこ
とになる。この均一な強度の光は、プロジェクタやヘッ
ドマウントディスプレイに使用される液晶表示素子への
入射光に相応しい。 【００５０】上記したように本実施形態１の光源装置に
よれば、点光源であるＬＥＤからの光が導光路ブロック
内を伝播する間に適切に混合され強度が均一化されて均
一な平面光が出射されるので、プロジェクタやヘッドマ
ウントディスプレイなど、各種液晶表示装置の光源とし
て適する。 【００５１】またＬＥＤなどの点光源は小型・軽量かつ
消費電力が少ないので電池など携帯型電源で駆動するこ
とが可能なため、携帯型の表示装置用照明として適す
る。 【００５２】さらに導光路ブロックは鏡面を貼り合わせ
たような簡単な構造を備えているので、製造が容易かつ
安価に行える。 （実施形態２）本発明の実施形態２は、実施形態１で説
明した光源装置を使用するのに適する小型の投写型液晶
表示装置に関する。図４に、本実施形態の投写型液晶表
示装置３００の光学系構成図を示す。 【００５３】投写型液晶表示装置３００は、図４に示す
ように光源装置１００、液晶表示素子３０、投写レンズ
３１、スクリーン３２が筐体３３に収められている。光
源装置１００は上記実施形態１と同様のものを使用す
る。光源装置１００の発光色は白色とする。液晶表示素
子３０は、図示しない駆動信号に応じて画素単位で光の
透過、非透過を制御することが可能に構成されている。
すなわち液晶表示素子３０は、光源装置１００からの射
出光を入射し、駆動信号の論理状態に応じて光変調し画
像として出力可能になっている。具体的には、液晶表示
素子は、規則的に配置されている液晶分子の配列や向き
を電界や熱によって変えて、液晶層の光学特性を変化さ
せて、光の透過／非透過を制御するものであり、公知の
構造を種々に適用可能である。また、液晶表示素子３０
はカラーフィルタを備え、原色に対応する複数の画素で
カラー画素が構成されている。そして原色光の透過の有
無を制御することでカラー表示可能になっている。 【００５４】投写レンズ３１は、液晶表示素子３０で光
変調された画像をスクリーン３２に結像させることが可
能に設計されている。スクリーン３２は半透明状で光を
乱反射可能に構成され、投写レンズ３１の反対側から表
示画像を観察可能になっている。 【００５５】なお、ヘッドマウントディスプレイ、ビュ
ーファインダーなどの液晶表示装置に本発明を適用する
場合には、液晶表示素子を投写レンズの前側焦点距離よ
り近い位置に配置して、投写レンズを覗くと拡大された
液晶表示素子による画像が観察可能なように構成する。 【００５６】また、パーソナルコンピュータや携帯型電
子端末に利用される直視形の液晶表示装置に本発明を適
用する場合には、投写レンズやスクリーンを省き、直接
液晶表示素子を観察可能なように構成する。 【００５７】上記構成によれば、光源装置１００からは
均一な強度の白色光が射出され、液晶表示素子３０で色
彩を含めた光変調を受ける。光変調を受けた画像はその
まま直視可能であるが、さらに拡大して表示するために
投写レンズ３１で屈折を受ける。そしてスクリーン３２
には投写レンズ３１とスクリーン３２との距離で定まる
拡大率で光変調された画像が拡大表示される。 【００５８】なお、投写画像の拡大率を大きくするため
により強い光量が必要な場合には、図５に示すように、
原色ごとに液晶表示素子を備えた投写型液晶表示装置の
構成にしてもよい。図５の投写型液晶表示装置４００
は、原色ごとに光源装置１００とフィルタ４０を備え、
さらにダイクロイックプリズム４１、投写レンズ４２、
スクリーン４３および筐体４４を備える。フィルタ４０
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は光源装置１００からの白色光を各原色
の光に変換するものである。フィルタ４０（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）は光源装置１００と液晶表示素子３０の間に配列さ
れていても良い。なお、光源装置１００の発光色を規定
するＬＥＤ２１を各原色で発光する素子で構成するなら
ば、フィルタ４０は不要である。白色発光のＬＥＤとフ
ィルタとを組み合わせるよりも高い発光量が期待でき
る。ダイクロイックプリズム４１は、赤色のみを反射可
能な多層膜４１Ｒと青色のみを反射可能な多層膜４１Ｂ
を備え、原色ごとに光変調された画像を合成し、投写レ
ンズ４２に向けて射出可能に構成されている。投写レン
ズとスクリーンについては実施形態１と同様である。こ
の投写型液晶表示装置では、明るい画像が得られること
が期待できる。 (変形例)本発明は上記実施形態に拘束されることなく種
々に変更して適用することが可能である。例えば光源装
置において、導光路ブロックはその断面形状を上記した
ような四角柱状に限らず、液晶表示素子の表示領域の外
形に合わせた他の形状、三角柱、五角柱その他の多角形
状に構成してもよい。さらに内壁が曲面で構成され、断
面が円や楕円を呈する円柱形状に構成してもよい。ま
た、導光路を構成する中空構造を空洞にしておく他、透
明材料を充填してもよい。 【００５９】点光源アレイとしては、上記したようにＬ
ＥＤ以外の点光源を用いることができる。またアレイ形
状は上記した一面の二次元的配置に限らず、二段構造と
し下層からの射出光が上層のＬＥＤによって遮蔽されに
くく構成してもよい。すなわち、点光源アレイの形状
は、点光源アレイの投影形状がこれに臨む導光ブロック
の端面にほぼ等しい平面状になるようなものであれば良
い。 （実施形態３）図６及び図７に従い、本発明に係る実施
の形態３について説明する。 【００６０】アクリル樹脂の角棒である導光体１０２の
一端面（入射端面）に対向して導光体１０２とは別体で
点光源となる発光ダイオード（ＬＥＤ）１０３が面状、
具体的には２次元上に配置されている。導光体１０２の
もう一方の端面（出射端面）に対向して液晶表示素子１
０１が配置されている。導光体１０２の出射端面から出
射した光で液晶表示素子１０１を照射する。液晶表示素
子１０１に表示される画像は投写レンズ１０４で拡大さ
れ、スクリーン１０５に投写される。 【００６１】液晶表示素子１０１の表示領域の大きさは
例えば10.2mm×7.6mm（対角で0.5インチ）で、画素毎に
カラーフィルタを備えたカラー表示が可能な素子であ
る。 【００６２】導光体１０２は、上下した液晶表示素子１
０１及びＬＥＤ１０３に対向する端面の大きさが12mm×
8mm、長さが50mmである。導光体の端面の外形寸法は、
液晶表示体素子１０１の表示領域の大きさ10.2mm×7.6m
mで良いが、本実施形態では表示領域より若干大きくし
ている。また導光体中を伝播する光は導光体１０２の側
面で全反射を繰り返すが、散乱による光の損失を抑制す
るためにこの側面は鏡面又は全反射面となっている。 【００６３】導光体１０２の材質としては、アクリル以
外の透明樹脂、或いはガラス等も用いることができる。 【００６４】ＬＥＤ１０３の放射光の色は白色である。
ＬＥＤ１０３は、発光素子が例えば樹脂で覆われている
構造を有し、その先端にはレンズ形状が形成されてい
る。ＬＥＤ１０３の直径は3mmであり、導光体１０２の
入射端面に対向して６個のＬＥＤが３×２の二次元配列
として配置されている。 【００６５】各ＬＥＤから放射された光は導光体１０２
を伝播するうちに混合して強度分布が一様化され、液晶
表示素子１０１の表示領域を一様に照明する。導光体１
０２の長さは、表示流域の大きさ、ＬＥＤ１０３の数や
配列の間隔、あるいは先端のレンズ形状による放射光の
指向性に依存して最適化する必要がある。 【００６６】好ましくは、導光体１０２内で均一に光を
混合し、均一な強度分布の平面光を出射させるために、
導光体１０２で導光路の長さＬ、隣接するＬＥＤ１０３
間の間隔Ｐは、各ＬＥＤから放射される光の強度がＬＥ
Ｄからの光の光軸上の強度分布の半分になる位置の光軸
からの角度θとし、Ｌ≧Ｐ／（tanθ）の関係を満たす
ように設定される。このように設定することにより、隣
接するＬＥＤからの放射光が加算されて強度分布の一様
化が図られる。導光路の長さＬがＰ／（tanθ）未満で
あると、隣接するＬＥＤの間に強度の弱い場所が生じ
て、強度分布にムラが生じる可能性がある。 【００６７】尚、ＬＥＤ１０３3のアレイは導光体１０
２とは別体で好ましくは該導光体１０２とは空気層を介
して設けられる。かかる構造において、導光体の光出射
面以外の側部内壁を研磨等の処理をすることで、導光体
内では当該側部内壁で光が全反射して光が混合し強度分
布が一様化する。また、中実の導光体１０２であって
も、側部端面に金属薄膜等の反射膜を設けてもよい。 【００６８】投写レンズ１０４は複数枚のレンズから構
成され、例えば直径は30mmである。表示領域が対角0.5
インチの液晶表示素子１０１の画像を、対角７インチに
拡大してスクリーン１０５に投写する。 【００６９】液晶表示素子１０１にビデオ画像やテレビ
画像を表示させる場合には、液晶表示素子に接続される
表示回路（図示せず）には周知な回路を用い、５Ｖ程度
の直流電圧で表示が可能である。また、ＬＥＤ１０３は
３Ｖ程度の直流電圧で発光するので、本実施の形態（実
施形態３）の液晶表示素子の電源としては電池を用いる
ことができる。従って、光源としてメタルハライドラン
プ等を用いた従来の投写型液晶表示装置に比べて装置全
体を格段に小型化できる。 【００７０】本実施の形態（実施形態３）では、カラー
フィルタを用いた液晶表示装置を白色ＬＥＤで照明する
表示装置の構成を説明したが、カラーフィルタを省いた
液晶表示素子を単色、例えば緑色で発光するＬＥＤ、で
照明した単色の画像を混合する又は時分割で一画面に投
写しカラー画像を得る装置を構成することも可能であ
る。 【００７１】また、ＬＥＤ１０３として、光が出射する
部分にレンズ形状を有する構造のＬＥＤを用いたが、光
が出射する部分が平端面であるＬＥＤを用いることも可
能である。この場合には、液晶表示素子における正面光
の分布を一様にするために、導光体１０２の長さを最適
化する必要がある。 【００７２】また、本実施の形態（実施の形態３）にお
ける光源装置では、ＬＥＤが複数個配列された光源を説
明したが、１個のＬＥＤを光源とした場合でも導光体に
よって放射光の強度分布を一様に近づけながらＬＥＤの
放射光を液晶表示素子に導く構成も考えることができ
る。 【００７３】また、導光体１０２を液晶表示装置に支持
固定するための支持部材が導光体１０２の側面に接触す
ると、その部分において光が散乱或いは吸収され、液晶
表示素子へ到達する光量が低下する。従って、支持部材
が接触する部分の導光体表面に金属薄膜を蒸着する、或
いは鏡面状の反射性部材を接着することによって光を導
光体中に戻すことが光の利用効率を低下させないために
有効である。 （実施形態４）以下に本発明に係る実施形態４について
説明する。なお、この実施形態４では、前記実施形態３
の構成と同一部分については、同一の部品番号を付し、
その構成の説明を省略する。 【００７４】図８及び図９に示される如く、実施形態４
の特徴は、発光ダイオード（ＬＥＤ）１０３として、例
えば青色に発光するＬＥＤ１０３Ｂが適用されている。 【００７５】このＬＥＤ１０３Ｂは、図１０に示される
如く、基板１０９上に３行６列で２次元的に面配列され
てており、例えば行間が2.5mm、列間が２ｍｍとなって
いる。なお、この配列は限定されるものではない。 【００７６】また、導光体１０２の出射面側には、蛍光
フィルム１０７が配置されている。この蛍光フィルム１
０７は、青色の光で励起され、色変換されるものであ
り、本実施の形態（実施形態４）では、蛍光体として赤
色蛍光体と緑色蛍光体が用いられこの蛍光フィルム１０
７を通過する青色光を含めて、白色光が生成されるよう
になっている。 【００７７】このような光源装置に対して、前記蛍光フ
ィルム１０７の下流側に液晶表示素子１０１、投写レン
ズ１０４及びスクリーン１０５を配置し、液晶表示装置
を構成することができる。 【００７８】この場合、下記の点で有利である。即ち、
白色ＬＥＤを用いる場合、その構造としては例えば青色
ＬＥＤからの光を導光体で色変換する構造となるが、こ
の場合は一個の白色ＬＥＤの外形寸法が導光体の部分も
含むことになるので大きくなる。これに対し、青色を発
光するＬＥＤは外形寸法が発光チップの大きさで済むた
め、これらを配置する方が、単位面積当たりに配置でき
る数を白色ＬＥＤを配置する場合に比べて多くすること
ができる。したがって、青色ＬＥＤアレイのみを配置し
て用い、放射光のエネルギーを強くしておいて色変換を
行なう方がより強い白色光を得ることができる。 【００７９】（実施形態５）以下に本発明に係る実施形
態５について説明する。なお、この実施形態５では、前
記実施形態３の構成と同一部分については、同一の部品
番号を付し、その構成の説明を省略する。 【００８０】図１１及び図１２に示される如く、実施形
態５の特徴は、発光ダイオード（ＬＥＤ）１０３とし
て、ＲＧＢの各色に発色するＬＥＤ１０３Ｒ、１０３
Ｇ、１０３Ｂが適用された点にある。 【００８１】このＬＥＤ１０３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂ
は、図１３に示される如く、基板１０９上に３行６列で
２次元的に面配列されてており、行間が2.5mm、列間が
２ｍｍとなっている。また、各色は互い違いに配列され
ている。なお、この配列は限定されるものではない。 【００８２】なお、本実施の形態（実施形態５）では、
三原色に対応するＬＥＤを用いているが、カラー画像の
生成に支障がなければ赤の代わりに橙、緑の代わりに黄
緑等の色で発光するＬＥＤを用いてもよい。 【００８３】この実施形態５では、液晶表示素子の各画
素に色フィルタが取り付けられているため、光源色とし
て白色光が好ましい。従って、上記基板１０９上の全て
のＬＥＤ１０３を同時に点灯するのが一般的であり、こ
れにより、導光体１０２を通過することで、各色が混在
し白色光を得ることができる。 【００８４】本実施形態では、前述したように外形寸法
が白色ＬＥＤDより小さい赤色、青色,又は緑色の原色を
発光するＬＥＤを面状、具体的には２次元的に配置して
発光させるため、光源の密度が大きくなりより大きな強
度の平面光が得られる。 【００８５】なお、前記ＬＥＤ１０３Ｒ、１０３Ｇ、１
０３Ｂを分離し、各色毎に極めて短時間で順次点灯する
ようにしてもよい。これは、人間の目の残像を利用する
ものであり、テレビ画像のインターレース方式を応用し
た方式である。順次点灯することにより、単位消費電力
を少なくすることができ、その分、電池等を長持ちさせ
ることができる。 （変形例）図１４には、順次点灯を用いたカラー画像表
示装置の変形例が示されている。 【００８６】この変形例に適用される液晶表示素子１０
１の各画素には、色フィルタは存在せず、 ＬＥＤ１０
３Ｒ、１０３Ｇ、１０３Ｂの順次点灯に同期して、各色
毎の画像を形成し、カラー画像を表示するようになって
いる。 【００８７】すなわち、画像信号は色分離回路２１０に
入力され、各色信号毎に分離される。この色分離信号で
色分離された各色信号は、同期回路２１２とＬＣＤドラ
イバ２１４へ供給される。ＬＣＤドライ２１４は、入力
された色信号に基づいて液晶表示素子１０１を制御し画
像を形成する。 【００８８】一方、同期回路２１２では、ＬＣＤドライ
バ２１４によって表示される画像に対応する色信号と同
期を取り、マルチプレクサ２１６へ供給する。マルチプ
レクサ２１６では、Ｒドライバ２１８、Ｇドライバ２２
０、Ｂドライバ２２２を順次選択し、それぞれ点灯信号
を供給する。これにより、ＬＥＤ１０３Ｒ、１０３Ｇ、
１０３Ｂは、液晶表示素子１０１に合う色が点灯され
る。なお、スクリーン１０５に表示される画像は、前述
の如く、残像効果によって３色が混ざった画像が表示さ
れる。 【００８９】上記構成によれば、液晶表示素子１０１の
全画素を用いて各色の画像を表現することができるた
め、カラーフィルタ方式の液晶表示素子に比べて画像の
解像度を３倍とすることができる。 【００９０】 【発明の効果】本発明によれば、発光ダイオードなどの
点光源照明を複数用い光損失無く光を被照射領域、例え
ば液晶表示素子の表示エリアに導くことが可能な導光路
の構造を備えたので、小型・軽量・安価であって、しか
も光の強度にむらのない投写画像を表示することができ
る光源および投写型液晶表示装置を提供することができ
る。 【００９１】また、上記効果に加え、二次元的に配置さ
れた複数の発光素子から放射される光を、導光手段を伝
播させることによって強度分布を一様化させ、例えば液
晶表示装置を一様に照明できる小型の光源装置を構成で
きる効果を有する。 【００９２】さらに、上記効果に加え、発光素子として
ＬＥＤを用いた場合には、電池での発光が可能であり、
さらに小型化が可能である。 【００９３】
【図面の簡単な説明】 【図１】本実施形態１の光源装置の斜視図である。 【図２】本発明の実施形態１における光源装置の光軸方
向断面図である。 【図３】本発明の実施形態１における光源装置の変形例
の光軸方向断面図である。 【図４】実施形態１における投写型液晶表示装置の光学
系構成図である。 【図５】実施形態2における投写型液晶表示装置の光学
系構成図である。 【図６】実施形態３における光源装置及び投写型液晶表
示装置の主要な光学系の上面図である。 【図７】実施形態３における光源装置及び投写型液晶表
示装置の主要な光学系の斜視図である。 【図８】実施形態４における光源装置及び投写型液晶表
示装置の主要な光学系の上面図である。 【図９】実施形態４における光源装置及び投写型液晶表
示装置の主要な光学系の斜視図である。 【図１０】実施形態４における光源部の平面図である。 【図１１】実施形態５における光源装置及び投写型液晶
表示装置の主要な光学系の上面図である。 【図１２】実施形態５における光源装置及び投写型液晶
表示装置の主要な光学系の斜視図である。 【図１３】実施形態５における光源部の平面図である。 【図１４】実施形態５の変形例における光源装置及び投
写型液晶表示装置の主要な光学系の上面図及び駆動回路
図である。 【符号の説明】 （実施形態１、２） １０ 導光路ブロック １１ 反射面 ２０ ＬＥＤアレイ ２１ ＬＥＤ １００ 光源装置 ３００，４００ 投写型液晶表示装置 （実施形態３） １０１ 液晶表示素子 １０２ 導光体 １０３ ＬＥＤ １０４ 投写レンズ １０５ スクリーン （実施形態４、５） １０７ 蛍光フィルム ２１０ 色分離回路 ２１２ 同期回路 ２１４ ＬＣＤドライバ ２１６ マルチプレクサ ２１８ Ｒドライバ ２２０ Ｇドライバ ２２２ Ｂドライバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３６０Ｎ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 互いに対向する端面を備え、一方の端面
    から入射した光を他方の端面まで導き出射する導光機能
    を、有する導光手段と、 この導光手段の一方の端面側において複数の点光源が面
    状に配置された前記導光手段とは別体の点光源アレイ
    と、を有する光源装置。 【請求項２】 複数の点光源が面状に配置された点光源
    アレイと、この点光源アレイからの光を少なくとも一端
    側から入射させ混合させて他の端面側に導き出射させる
    導光手段と、を各々別体で備えてなる光源装置。 【請求項３】 前記導光手段において、前記点光源アレ
    イ側から光が入射する端面の外形と光が出射する端面の
    外形とが実質的に等しい請求項１又は２記載の光源装
    置。 【請求項４】 前記点光源が単色発光の発光素子である
    請求項１又は２記載の光源装置。 【請求項５】 前記点光源アレイは、異なる色の発光素
    子を組み合わせたものである請求項１又は２記載の光源
    装置。 【請求項６】 前記導光手段は、透明材料の中実又は中
    空の導光体からなる請求項１乃至５のいずれか１項記載
    の光源装置。 【請求項７】 前記点光源アレイと前記導光手段の光の
    入射端面の間に空気層が介在されてなる請求項1又は2記
    載の光源装置。 【請求項８】 前記中空の導光体において、前記点光源
    アレイ側から光が入射する端面及び光が出射する端面以
    外の少なくとも一端面の導光手段内部側の面が金属反射
    面である請求項６記載の光源装置。 【請求項９】 前記中実の導光体において、前記点光源
    アレイ側から光が入射する端面及び光が出射する端面以
    外の少なくとも一端面の導光手段内部側の面が、金属反
    射面又は該導光手段内に導かれる光に対する全反射面で
    ある請求項６記載の光源装置。 【請求項１０】 前記反射面が、複数の平坦な反射面で
    構成され、前記導光体が多角柱形状を有する請求項６記
    載の光源装置。 【請求項１１】 前記反射面が曲面で構成されてなる請
    求項６記載の光源装置。 【請求頃１２】 前記導光手段における光が出射する端
    面の外形と該出射された光が照射される被照明体の光照
    射面の外形とが実質的に同様である請求項１又は２記載
    の光源装置。 【請求項１３】 導光手段における光の入射側から出射
    側までの距離をＬ、点光源アレイにおける隣接する点光
    源間の間隔をＰ、点光源から放射される光の強度が当該
    光の光軸上の強度の１／２になる位置の光軸からの角度
    をθとして、Ｌ≧Ｐ／（tanθ）の関係を満たすように
    構成されてなる請求項１乃至１２のいずれか１項記載の
    光源装置。 【請求項１４】 前記点光源は発光ダイオードである請
    求項1乃至１３のいずれか1項記載の光源装置。 【請求項１５】 請求項1乃至１４のいずれか記載の光
    源装置と、前記導光手段の光が出射する端面に対向して
    配置され、当該導光手段からの光を変調する部材と、を
    有する光学装置。 【請求頃１６】 前記導光手段における光が出射する端
    面の外形面積が、前記導光手段からの光を変調する部材
    の光照射面の外形面積と実質的に同じである請求項１５
    記載の光学装置。 【請求項１７】 請求項１乃至１４のいずれか１項記載
    の光源装置と、前記導光手段の光が出射される端面側に
    対向して配置され、前記導光手段から出射された光を変
    調する液晶表示素子と、を有する液晶表示装置。 【請求項１８】 さらに、前記液晶表示素子により光変
    調された出射光の光路上に配置された拡大レンズと、を
    有する請求項１７記載の液晶表示装置。 【請求項１９】 さらに、前記拡大レンズにより前記液
    晶表示素子の像が投映可能に構成されたスクリーンと、
    を有する請求項１８記載の液晶表示装置。 【請求項２０】 前記導光手段における光が出射する端
    面の外形面積が、前記液晶表示素子の表示面の外形面積
    と実質的に同じである請求項１７記載の液晶表示装置。 【請求項２１】 光反射性を備えた内壁を有し導光路を
    構成するように中空状に形成された、導光手段としての
    導光路ブロックと、この導光路ブロックの一方の端面に
    対向して前記導光路に光を射出可能に複数の点光源が面
    状に配置された点光源アレイと、を備える光源装置。 【請求項２２】 前記導光路ブロックは、前記内壁が複
    数の平坦な反射面で構成された多角柱形状を有する請求
    項２１に記載の光源装置。 【請求項２３】 前記導光路ブロックは、前記内壁が曲
    面で構成された円柱形状を有する請求項２１に記載の光
    源装置。 【請求項２４】 前記導光路ブロックは、前記点光源ア
    レイが配置された側の端面、該点光源アレイが設けられ
    た端面と対向する光を出射する端面、及び光反射性を備
    えた内壁に対応する４つの側面から構成される四角柱形
    状を有する請求項２１記載の光源装置。 【請求項２５】 前記点光源は、発光ダイオードである
    請求項２１乃至２４のいずれか1項記載の光源装置。 【請求項２６】 請求項２１乃至２５のいずれか１項に
    記載の光源装置と、前記導光路ブロックの光が出射する
    端面に対向して配置され、この導光路ブロックからの光
    を変調する部材を有する光学装置。 【請求項２７】 前記導光路ブロックにおける光が出射
    する端面の外形面積が、この導光路ブロックからの光を
    変調する剖材の光照射面の外形面積と実質的に同様の大
    きさである請求項２６記載の光学装置。 【請求項２８】 請求項２１乃至２５のいずれか１項記
    載の光源装置を備えた液晶表示装置であって、前記導光
    路ブロックの光の出射する端面に対向して配置され、こ
    の導光路ブロックから出射された光を変調可能に構成さ
    れた液晶表示素子を備え、この液晶表示素子の光射出側
    から画像を直視可能に構成されている液晶表示装置。 【請求項２９】 請求項２１乃至２５の何れか１項に記
    載の光源装置を備えた液晶表示装置であって、前記導光
    路ブロックの他方の端面に対向して配置され、、この導
    光路ブロックから出射された光を変調可能に構成された
    液晶表示素子と、この液晶表示素子により光変調された
    出射光の光路上に配置された拡大レンズと、を備える液
    晶表示装置。 【請求項３０】 前記拡大レンズにより前記液晶表示素
    子の像が投影可能に構成されたスクリーンをさらに備え
    る請求項２９記載の液晶表示装置。 【請求項３１】 請求項１乃至１４、２１乃至２５の何
    れか１項に記載の光源装置を複数備えた液晶表示装置で
    あって、前記光源装置は、各原色の波長領域の光を射出
    可能に構成されるものであり、該光源装置と前記導光手
    段の光の出射する端面に対向して配置され、前記導光路
    から射出された光を変調可能に構成された液晶表示素子
    と、からなる特定色変調ユニットを原色に対応させて備
    え、各特定色変調ユニットから射出された光を合成可能
    に構成された色合成手段と、この色合成手段により合成
    された射出光の光路上に配置された投写レンズと、を備
    える液晶表示装置。 【請求項３２】 請求項１乃至１４、２１乃至２５のい
    ずれか１項記載の光源装置を複数備えた液晶表示装置で
    あって、この光源装置は白色光を出射するものであり、
    該光源装置と前記導光手段の光の出射する端面に対向し
    て配置され、前記導光路から射出された光を変調する液
    晶表示素子と、各原色の波長領域の光を透過可能に構成
    されたフィルタと、からなる特定色変調ユニットを原色
    に対応させて備え、各特定色変調ユニットから射出され
    た光を合成可能に構成された色合成手段と、この色合成
    手段により合成された射出光の光路上に配置された投写
    レンズと、を備える液晶表示装置。 【請求項３３】 前記色合成手段がダイクロイックプリ
    ズムである請求項３１又は３２記載の液晶表示装置。 【請求項３４】 それぞれ三原色光を発光する複数の発
    光素子が面状に配置された点光源アレイと、この点光源
    アレイとは別体で、該点光源アレイからの光を一端面か
    ら入射させて他の端面側に導く導光体と、を備えてなる
    光源装置。 【請求項３５】 各色を発光する発光素子を同時或いは
    順次点灯する回路が設けられている請求項３４記載の光
    源装置。 【請求項３６】 単色光を発光する複数の発光素子が面
    状に配置された点光源アレイと、この点光源アレイから
    の光を一端面から入射させて他の端面側に導く導光体
    と、を備え、この導光体の入射面又は出射面に対向し
    て、前記単色光を白色光へ変換する蛍光フィルムが配置
    されてなる光源装置。 【請求項３７】 前記点光源アレイと前記導光手段との
    間に空気層が配置されている請求項３４乃至３６のいず
    れか１項記載の光源装置。 【請求項３８】 前記導光体が中空のものであり、前記
    点光源アレイ側から光が入射する端面及び光が出射する
    端面以外の少なくとも一端面の前記導光体内部の面が金
    属反射面である請求項３４乃至３６の何れか１項に記載
    の光源装置。 【請求項３９】 前記導光体が中実のものであり、前記
    点光源アレイ側から光が入射する端面及び光が出射する
    端面以外の少なくとも一端面の前記導光体内部の面が金
    属反射面又は当該導光体内に導かれる光に対して全反射
    面である請求項３４乃至３６記載の光源装置。 【請求項４０】 導光手段における光の入射側から出射
    側までの距離をＬ、点光源アレイにおける隣接する点光
    源間の間隔をＰ、各ＬＥＤから放射される光の強度が点
    光源からの放射される光の強度が当該光の光軸上の強度
    の１／２になる位置の光軸からの角度をθとして、Ｌ≧
    Ｐ／（tanθ）の関係を満たすように構成されてなる請
    求項３４乃至３９のいずれか１項記載の光源装置。 【請求項４１】 前記発光素子が発光ダイオードである
    請求項３４乃至４０のいずれか１項記載の光源装置。 【請求項４２】 請求項３４乃至４０のいずれか1項記
    載の光源装置と、前記導光手段の光が出射する端面に対
    向して配置され、前記導光手段からの光を変調する部材
    と、を有する光学装置。 【請求項４３】 前記導光手段における光が出射する端
    面の外形面積が、前記導光手段からの光を変調する部材
    の光照射面の外形面積と実質的に同様の大きさである請
    求項４０記載の光学装置。 【請求項４４】 請求項３３乃至４０のいずれか１項記
    載の光源装置と、前記導光手段の光の出射端面に対向し
    て配置され導光体からの光を変調する液晶表示素子と、
    を備える液晶表示装置。 【請求項４５】 前記液晶表示素子に対して導光体と反
    対側に配置された投射レンズを有する請求項４４記載の
    液晶表示装置。 【請求項４６】 それぞれ3原色光を発光する複数の発
    光素子が面状に配置された点光源アレイと、この点光源
    アレイからの光を一端面から入射させ他の端面側に導く
    導光体とを備えた光源装置と、前記導光体の光の出射端
    面に対向して配置され液晶表示素子とを備えた液晶表示
    装置であって、前記各色の発光素子が順次点灯されるの
    と同期して各色毎に分離された画像信号に基いて前記液
    晶表示素子が各色の光を変調し画像を形成することを特
    徴とする液晶表示装置。
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