JP2006138952A

JP2006138952A - 照明装置及び投写型映像表示装置

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Publication number: JP2006138952A
Application number: JP2004326921A
Authority: JP
Inventors: Makoto Maeda; 誠前田; Takashi Ikeda; 貴司池田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-11-10
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2006-06-01
Anticipated expiration: 2024-11-10
Also published as: CN1782862B; CN1782862A; JP4194548B2

Abstract

【目的】各光源からの各色光の損失を極力少なくすることができる照明装置及び投写型映像表示装置を提供する。
【構成】投写型映像表示装置６は、３つのＬＥＤアレイ１Ｒ（赤色光出射），１Ｇ（緑色光出射），１Ｂ（青色光出射）を備える。ロッドインテグレータ３の光入射側には、各ＬＥＤアレイからの光をロッドインテグレータ３内に導くためのクロス状配置の時分割ミラー２Ａ・２Ｂが設けられている。また、ＬＥＤアレイ１Ｒの光出射側には時分割ミラー１１が設けられており、ＬＥＤアレイ１Ｂの光出射側には時分割ミラー１２が設けられている。時分割ミラーは電圧の印加によって反射と透過を切り替える。ＬＥＤアレイ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの時分割点灯タイミングで前記時分割ミラーの反射と透過が切り替えられると共に、液晶表示パネル４には各色映像用の映像信号が時分割で供給される。
【選択図】図１

Description

この発明は、照明装置及び投写型映像表示装置に関する。

液晶プロジェクタなどに用いられる照明装置としては、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等のランプと、その照射光を平行光化するパラボラリフレクタから成るものが一般的である。また、かかる照明装置においては、照射面の光量むらを軽減するために、一対のフライアイレンズによるインテグレート機能( 光学デバイスにより平面内にサンプリング形成された所定形状の複数照明領域を照明対象物上に重畳集光する機能をいう）を持たせたものがある。更に、近年においては、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として用いることも試みられている（特許文献１，２参照）。また、赤色ＬＥＤからの赤色光、緑色ＬＥＤからの緑色光、及び青色色ＬＥＤからの青色光を、クロスダイクロイックミラーを用いてそれぞれ所望の方向に導く構成が提案されている。
特開平１０−１８６５０７号特開２００２−１８９２６３号

図８に示すように、クロスダイクロイックミラー１０２における各ダイクロイックミラーは、赤色ＬＥＤ１００Ｒからの赤色光を反射するダイクロイックミラー１０２Ａと、青色ＬＥＤ１００Ｂからの青色光を反射するダイクロイックミラー１０２Ｂとで構成される。赤色ＬＥＤ１００Ｒからの赤色光はダイクロイックミラー１０２Ａで反射され、ロッドインテグレータ１０３へ導かれる。青色ＬＥＤ１００Ｂからの青色光はダイクロイックミラー１０２Ｂで反射され、ロッドインテグレータ１０３へ導かれる。一方、緑色ＬＥＤ１００Ｇからの緑色光は、ダイクロイックミラー１０２Ａ及びダイクロイックミラー１０２Ｂを透過し、ロッドインテグレータ１０３へ導かれる。しかし、ダイクロイックミラー１０２Ａ及びダイクロイックミラー１０２Ｂは、図９に示すように、緑色ＬＥＤ１００Ｇからの緑色光の一部を反射してしまう。すなわち、クロスダイクロイックミラー１０２を用いる構成の照明装置では、図１０に示すように、緑色光がカットされ、緑色光を前方に十分に導くことができないという課題がある。

この発明は、上記事情に鑑み、光源からの色光の損失を極力少なくすることができる照明装置及び投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

この発明の照明装置は、上記の課題を解決するために、赤色光を出射する光源と、緑色光を出射する光源と、青色光を出射する光源と、前記三つの光源を時分割で順次に点灯させる点灯制御手段と、各光源からの光を同一方向又は略同一方向に導くために設けられ、電圧印加の有無によって反射と透過を切り替えることができる時分割光学切替素子と、所定の光源が点灯しているときに前記時分割光学切替素子を反射状態とし、他の所定の光源が点灯しているときに前記時分割光学切替素子を透過状態とする素子制御手段と、前記各光源から入射した光の強度を均一化する光インテグレータと、前記三つの光源のうち二つの光源の光出射側に設けられており、これら二つの光源からのそれぞれの光は透過する一方で他の一つの光源からの光は反射するように光学設計又は制御設計された反射手段と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明の照明装置は、赤色光を出射する光源と、緑色光を出射する光源と、青色光を出射する光源と、前記三つの光源を時分割で順次に点灯させる点灯制御手段と、各光源からの光を同一方向又は略同一方向に導くために設けられ、電圧印加の有無によって回折と透過を切り替えることができる時分割光学切替素子と、所定の光源が点灯しているときに前記時分割光学切替素子を回折状態とし、他の所定の光源が点灯しているときに前記時分割光学切替素子を透過状態とする素子制御手段と、前記各光源から入射した光の強度を均一化する光インテグレータと、前記三つの光源のうち二つの光源の光出射側に設けられており、これら二つの光源からのそれぞれの光は透過する一方で他の一つの光源からの光は反射するように光学設計又は制御設計された反射手段と、を備えたことを特徴とする。なお、この項において、上記二つの構成を第１の構成という。

上記第１の構成であれば、クロスダイクロイックミラーを用いずに各光源からの色光を同一又は略同一方向に導くことができ、光源からの色光の損失を極力少なくすることができる。

上記第１の構成において、前記時分割光学切替素子をクロス状に設け、このクロス状の時分割光学切替素子を挟んで二つの光源が向かい合って配置されると共に前記クロス状の時分割光学切替素子の他の側を挟んで前記光インテグレータと他の一つの光源が配置され、更に、前記二つの光源の光出射側には、前記反射手段として、電圧印加の有無によって反射と透過を切り替えることができる時分割ミラーが前記光インテグレータの側面と面一又は略面一に設けられており、前記時分割ミラーは前記他の一つの光源が点灯するときに反射状態となるように通電制御されるように構成されていてもよい。

また、第１の構成において、前記時分割光学切替素子をクロス状に設け、このクロス状の時分割光学切替素子を挟んで二つの光源が向かい合って配置されると共に前記クロス状の時分割光学切替素子の他の側を挟んで前記光インテグレータと他の一つの光源が配置され、更に、前記二つの光源の光出射側には、前記反射手段として、ダイクロイックミラーが前記光インテグレータの側面と面一又は略面一に設けられる構成としてもよい。

これら第１の構成及びこれに従属する構成において、前記他の一つの光源は緑色光を出射する光源であるのがよい。

また、第１の構成において、前記光インテグレータとして筒状又は柱状のロッドインテグレータを有し、前記時分割光学切替素子を前記ロッドインテグレータの端面に設け、前記ロッドインテグレータの側面に前記反射手段として第１ダイクロイックミラーを配置し、前記ロッドインテグレータの他の側面に前記反射手段として第２ダイクロイックミラーを配置し、前記第１ダイクロイックミラー上に設けられる光源をその主光線軸が前記端面を向くように配置し、前記第２ダイクロイックミラー上に設けられる光源をその主光線軸が前記端面を向くように配置し、前記時分割光学切替素子上に他の光源を配置して成る構成としてもよい。かかる構成において、前記時分割光学切替素子上に設けられる他の光源は緑色光を出射する光源であるのがよい。

これら構成の照明装置において、前記各光源は一つ又は複数の固体発光素子から成るのがよい。

また、これら構成の照明装置において、前記光源の光出射側に、光の偏光方向を揃えるための偏光変換装置が設けられている構成としてもよい。或いは、前記光インテグレータの光出射側に、光の偏光方向を揃えるための偏光変換装置が設けられている構成としてもよい。

また、この発明の投写型映像表示装置は、上述したいずれかの照明装置と、前記光インテグレータの光出射側に設けられた映像表示パネルと、前記光源の点灯タイミングに応じて前記映像表示パネルに各色の映像データを供給するパネルドライバと、前記映像表示パネルを経て光変調された映像光を投写する投写レンズと、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、光源からの色光の損失を極力少なくすることができるという効果を奏する。

以下、この発明の実施例の照明装置及び投写型映像表示装置を図１乃至図７に基づいて説明していく。

図１はこの実施形態の単板式の投写型映像表示装置６の光学系を示した図である。この投写型映像表示装置６は、３つのＬＥＤアレイ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを備える（以下、個々のＬＥＤアレイを特定しないで示すときには、符号”１”を用いる）。各ＬＥＤアレイ１は、ＬＥＤ（発光ダイオード）がアレイ状に配置された構造を有する。各ＬＥＤアレイ１の縦横比は液晶表示パネル４の縦横比に一致又は略一致させてもよい。ＬＥＤアレイ１Ｒは赤色光を出射し、ＬＥＤアレイ１Ｇは緑色光を出射し、ＬＥＤアレイ１Ｂは青色光を出射する。ＬＥＤアレイ１ＲとＬＥＤアレイ１ＧとＬＥＤアレイ１Ｂとは、図示しない点灯制御回路によって、時分割で順次に点灯される。なお、継続的な点灯よりも、パルス的な点灯を行うときの方が光量は増大する。

ロッドインテグレータ３の光入射側には、各ＬＥＤアレイからの光を同一方向又は略同一方向（この場合は、ロッドインテグレータ３の端面）に導くためのクロス状時分割ミラー（時分割光学切替素子）２が設けられている。前記ＬＥＤアレイ１ＲとＬＥＤアレイ１Ｂとは、前記クロス状時分割ミラー２を挟んで向かい合って配置されている。そして、前記クロス状時分割ミラー２の他の側を挟んでロッドインテグレータ３と他の一つの光源であるＬＥＤアレイ１Ｇが配置されている。

ＬＥＤアレイ１Ｒの光出射側には時分割ミラー（反射手段）１１がロッドインテグレータ３の側面と面一又は略面一に設けられており、ＬＥＤアレイ１Ｂの光出射側には時分割ミラー（反射手段）１２がロッドインテグレータ３の側面と面一又は略面一に設けられている。時分割ミラー１１，１２は、ＬＥＤアレイ１Ｒ，１Ｇ，１ＢのうちＬＥＤアレイ１Ｒ，１Ｂからのそれぞれの光（赤色光と青色光）は透過する一方でＬＥＤアレイ１Ｇからの光（緑色光）は反射する反射手段となるものである。

ロッドインテグレータ３の光出射側には液晶表示パネル４が設けられる。液晶表示パネル４はカラーフィルタを備えない構造を有する。図示しない液晶表示パネルドライバは、ＬＥＤアレイ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂが前述のごとく時分割で順次に点灯させるタイミングに同期して、液晶表示パネル４に各色の映像信号を供給する。

液晶表示パネル４を透過することで変調された光（映像光）は、投写レンズ５によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投影表示される。

前述したクロス状時分割切替ミラー２は、時分割光学切替素子である時分割ミラー２Ａと時分割ミラー２Ｂとをクロス状に配置して成る。例えば、時分割ミラー２Ａは二つに分割され、時分割ミラー２Ｂを挟み込むように設けられる。或いは、図２に示しているように、二枚の時分割ミラー２Ａ₁・２Ａ₂及び二枚の時分割ミラー２Ｂ₁・２Ｂ₂を用い、これら４枚の時分割ミラーの各々の角辺を近接させてクロス配置してもよい。

クロス状時分割切替ミラー２、及び時分割ミラー１１，１２は電圧印加の有無によって反射と透過を切り替えることができるものであり、例えば、スイッチング回折素子であるＤｉｇｉＬｅｎｓ（登録商標）を用いて構成することができる（特表２００２−５２０６４８号公報（特に、明細書の段落「０００８」「０００９」参照）、及び特表２００２−５２５６４６号公報参照）。クロス状時分割ミラー２、及び時分割ミラー１１，１２は、図示しないミラー制御回路によって制御される。このミラー制御回路は、所定の光源が点灯しているときに時分割ミラーを反射状態とし（電圧の印加又は非印加）、他の所定の光源が点灯しているときに時分割ミラーを透過状態とする（電圧の非印加又は印加）。このミラー制御回路における制御内容（時分割ミラーの反射／透過切替タイミング）については、後述する。

なお、スイッチング回折素子が例えばＰ偏光について好適となるものであるならば、時分割切替ミラーへの入射前の段階で光をＰ偏光に揃えるようにすればよい。このような構成については、後で説明する。

ロッドインテグレータ３は内面がミラー面とされた四角筒構造（中空構造）、或いは、四角柱構造（ガラスロッド）を有している。ロッドインテグレータ３の縦横比は液晶表示パネル４の縦横比に一致又は略一致している。ロッドインテグレータ３は各ＬＥＤアレイ１からの各色光をロッド内面にて反射させて液晶表示パネル４に導くため、各色光の光強度分布は液晶表示パネル４上でほぼ均一化されることになる。なお、四角柱（筒）に限らず、四角の開口の入り口部分と出口部分の大きさを変えてもよい。

図３にＬＥＤアレイ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの点灯制御、クロス状時分割ミラー２を構成している時分割ミラー２Ａと時分割ミラー２Ｂの反射／透過切替制御、及び時分割ミラー１１，１２の反射／透過切替制御の内容を示す。なお、この図では、ＬＥＤの点灯を白抜きで示し、消灯を黒塗りで示している。また、時分割ミラーにおける反射状態は実線で示し、透過状態は点線で示している。

図３（ａ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｒを点灯させるとき、時分割ミラー２Ｂ及び時分割ミラー１１については透過状態とする。そして、時分割ミラー２Ａについては反射状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｒからの赤色光は時分割ミラー２Ａにて反射され、ロッドインテグレータ３内に導かれる。なお、時分割ミラー１２については、図では透過状態としているが、反射状態としても構わない。

図３（ｂ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｇを点灯させるとき、時分割ミラー２Ａ及び時分割ミラー２Ｂについては透過状態とする。そして、時分割ミラー１１，１２については反射状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｇからの緑色光は時分割ミラー２Ａ及び時分割ミラー２Ｂを透過し、ロッドインテグレータ３に導かれる。このように、緑色光が出射されるときには、時分割ミラー２Ａ及び時分割ミラー２Ｂは共に透過状態となるので、クロスダイクロイックミラーを備える従来構造で生じがちな緑色光の損失を回避することができる。また、時分割ミラー１１，１２が反射状態となることで、時分割ミラー１１，１２による緑色光の反射が行われ、緑色光については時分割ミラー１１，１２がロッドインテグレータの役割を果たすことになるので、ロッドインテグレータ３の出射面での光強度の均一性が向上する。

図３（ｃ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｂを点灯させるとき、時分割ミラー２Ａ及び時分割ミラー１２については透過状態とする。そして、時分割ミラー２Ｂについては反射状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｂからの青色光は時分割ミラー２Ｂにて反射され、ロッドインテグレータ３内に導かれる。なお、時分割ミラー１１については、図では透過状態としているが、反射状態としても構わない。

上記の構成例では、時分割光学切替素子としてクロス状時分割ミラー２を設けたが、これに限らず、時分割光学切替素子としてクロス状時分割回折素子を用いることもできる。このクロス状時分割回折素子は、前述したスイッチング回折素子であるＤｉｇｉＬｅｎｓ（登録商標）を用いて構成することができる。

図４にクロス状時分割回折素子２′を用いた場合の制御例、すなわち、ＬＥＤアレイ１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの点灯制御、クロス状時分割回折素子２′を構成している時分割回折素子２′Ａと時分割回折素子２′Ｂの回折／透過切替制御、及び時分割ミラー１１，１２の反射／透過切替制御の内容を示す。なお、この図でもＬＥＤの点灯を白抜きで示し、消灯を黒塗りで示している。また、時分割回折素子２′Ａ，２′Ｂの回折状態は実線で示し、透過状態は点線で示している。また、時分割ミラー１１，１２における反射状態は実線で示し、透過状態は点線で示している。

図４（ａ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｒを点灯させるとき、時分割回折素子２′Ｂ及び時分割ミラー１１については透過状態とする。そして、時分割回折素子２′Ａについては回折状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｒからの赤色光は時分割回折素子２′Ａにて回折され、ロッドインテグレータ３内に導かれる。なお、時分割ミラー１２については、図では透過状態としているが、反射状態としても構わない。

図４（ｂ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｇを点灯させるとき、時分割回折素子２′Ａ，２′Ｂについては透過状態とする。そして、時分割ミラー１１，１２については反射状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｇからの緑色光は時分割回折素子２′Ａ，２′Ｂを透過し、ロッドインテグレータ３に導かれる。このように、緑色光が出射されるときには、時分割回折素子２′Ａ及び時分割回折素子２′Ｂは共に透過状態となるので、クロスダイクロイックミラーを備える従来構造で生じがちな緑色光の損失を回避することができる。また、時分割ミラー１１，１２が反射状態となることで、時分割ミラー１１，１２による緑色光の反射が行われ、緑色光については時分割ミラー１１，１２がロッドインテグレータの役割を果たすことになるので、ロッドインテグレータ３の出射面での光強度の均一性が向上する。

図４（ｃ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｂを点灯させるとき、時分割回折素子２′Ａ及び時分割ミラー１２については透過状態とする。そして、時分割回折素子２′Ｂについては回折状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｂからの青色光は時分割回折素子２′Ｂにて回折され、ロッドインテグレータ３内に導かれる。なお、時分割ミラー１１については、図では透過状態としているが、反射状態としても構わない。

図５に他の構成例を示す。この構成は、図３の構成において、時分割ミラー１１に替えてダイクロイックミラー２１を設け、時分割ミラー１２に替えてダイクロイックミラー２２を設けている。ダイクロイックミラー２１は赤色光を透過し、他の色光を反射する。ダイクロイックミラー２２は青色光を透過し、他の色光を反射する。かかる構成の場合、前述のミラー制御回路は、クロス状時分割ミラー２（時分割ミラー２Ａと時分割ミラー２Ｂ）のみ制御すればよい。

図５（ａ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｒを点灯させるとき、時分割ミラー２Ｂについては透過状態とする。そして、時分割ミラー２Ａについては反射状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｒからの赤色光はダイクロイックミラー２１を透過し、時分割ミラー２Ａにて反射されてロッドインテグレータ３内に導かれる。

図５（ｂ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｇを点灯させるとき、時分割ミラー２Ａ及び時分割ミラー２Ｂを共に透過状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｇからの緑色光は時分割ミラー２Ａ及び時分割ミラー２Ｂを透過し、ロッドインテグレータ３に導かれる。このように、緑色光が出射されるときには、時分割ミラー２Ａ及び時分割ミラー２Ｂは共に透過状態となるので、クロスダイクロイックミラーを備える従来構造で生じがちな緑色光の損失を回避することができる。また、ダイクロイックミラー２１，２２によって緑色光の反射が行われ、緑色光についてはダイクロイックミラー２１，２２がロッドインテグレータの役割を果たすことになるので、ロッドインテグレータ３の出射面での光強度の均一性が向上する。

図５（ｃ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｂを点灯させるとき、時分割ミラー２Ａについては透過状態とする。そして、時分割ミラー２Ｂについては反射状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｂからの青色光はダイクロイックミラー２２を透過し、時分割ミラー２Ｂにて反射され、ロッドインテグレータ３内に導かれる。

なお、上述したダイクロイックミラー２１，２２を用いる構成は、図４に示した構成（クロス状時分割回折素子２′を用いた構成）においても適用できる。また、上述した図３，図４，図５の構成において、クロス状時分割ミラー２或いはクロス状時分割回折素子２′の他の側（時分割ミラー１１，１２を設けない側、すなわち、図１においては、クロス状時分割ミラー２の上側と下側）にミラーを配置しておいてもよい。また、上述した図３，図４，図５の構成において、ロッドインテグレータ３に代えて、一対のフライアイレンズから成るインテグレータを用いてもよいものである。

図６に他の構成例を示す。この構成においては、ロッドインテグレータ３の端面（光入射面）に時分割光学切替素子として時分割ミラー３０を設けている。この時分割ミラー３０は、ＬＥＤアレイ１Ｒ，１Ｂからの光を同一方向又は略同一方向（ロッドインテグレータ３の光出射側）に導く。前記時分割ミラー３０上にＬＥＤアレイ１Ｇが設けられる。また、この構成例では、ダイクロイックミラー２１，２２は、前記端面に近い側のロッドインテグレータ３の側面に設けられている。そして、ダイクロイックミラー２１上にはＬＥＤアレイ１Ｒが設けられており、ダイクロイックミラー２２上にはＬＥＤアレイ１Ｂが設けられている。ダイクロイックミラー２１，２２及びＬＥＤアレイ１Ｒ，１Ｂは必ずしも対向配置に設ける必要はない。そして、前記ＬＥＤアレイ１Ｒ，１Ｂは、その主光線軸が前記端面（光入射面）を向くように配置されている。また、ミラー制御回路は上記の時分割ミラー３０のみを制御することになる。

内面がミラー面とされた中空のロッドインテグレータ３を用いる場合、ダイクロイックミラー２１，２２を配置する箇所はミラー面としない。また、柱状のロッドインテグレータを用いる場合も、ダイクロイックミラー２１，２２を配置する箇所はＬＥＤアレイからの出射光がロッド内に入りやすいようにしておく。

図６（ａ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｒを点灯させるとき、時分割ミラー３０については反射状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｒからの赤色光はダイクロイックミラー２１を透過してロッドインテグレータ３内に入射し、前記端面に設けられている時分割ミラー３０にて反射されてロッドインテグレータ３内で反射を繰り返し、ロッドインテグレータ３の出射面から出射される。赤色光はロッドインテグレータ３内で折り返し的に反射され、反射回数が増えることにより、ロッドインテグレータ３の出射面での光強度の均一性が向上する。

図６（ｂ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｇを点灯させるとき、時分割ミラー３０については透過状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｇからの緑色光はロッドインテグレータ３内に入射する。この緑色光を遮るものは何もないので、緑色光の損失は殆どない。また、ダイクロイックミラー２１，２２による緑色光の反射が行われることになる。

図６（ｃ）に示しているように、ＬＥＤアレイ１Ｂを点灯させるとき、時分割ミラー３０については反射状態とする。ＬＥＤアレイ１Ｂからの青色光はダイクロイックミラー２２を透過してロッドインテグレータ３内に入射し、前記端面に設けられている時分割ミラー３０にて反射されてロッドインテグレータ３内で反射を繰り返し、ロッドインテグレータ３の出射面から出射される。青色光はロッドインテグレータ３内で折り返し的に反射され、反射回数が増えることにより、ロッドインテグレータ３の出射面での光強度の均一性が向上する。

図７はＬＥＤアレイ１の光出射側に偏光変換装置７を設けた構成例を示している。偏光変換装置７の基本ユニット（各ＬＥＤの光出射部の大きさに対応している）は、二つの偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）７１・７１と、そのうちの一つの偏光ビームスプリッタ７１の光出射側に配置された位相差板（１／２λ板）７２とから成る。各偏光ビームスプリッタ７１の偏光分離膜は、Ｐ偏光を通過させ、Ｓ偏光を９０°光路変更する。光路変更されたＳ偏光は隣接の偏光分離膜にて反射され、位相差板７２を通って出射される。Ｓ偏光は、前記位相差板７２によってＰ偏光に変換されて出射されるので、この場合には光はほぼＰ偏光に揃えられる。

また、ロッドインテグレータ３の光出射側に偏光変換装置を設けてもよい。この場合には、偏光変換装置の光出射部の大きさはロッドインテグレータ３の光出射部の大きさの２倍になる。従って、偏光変換装置の光出射部の全体形状が液晶パネルの縦横比に略一致させるのが望ましい。この場合、液晶パネルの縦横比をＡ：Ｂとすると、ロッドインテグレータ３の光出射部の縦横比は例えばＡ：Ｂ／２となる。また、前述した一対のフライアイレンズから成るインテグレータを用いる場合にもその光出射側に偏光変換装置を備えることができる。

以上説明した構成例において、ＬＥＤアレイ１は、平行光化用のレンズを備えていてもよい。また、ＬＥＤアレイ１は、例えば、ＬＥＤチップがアレイ状に配置され且つ各ＬＥＤチップの光出射側にレンズセル（例えば、平行光化用）をモールド等により配置して成るものを用いることができる。また、各色光源として一つのＬＥＤを設ける構成としてもよい。

また、上記構成例において、投写型映像表示装置６は透過型の液晶表示パネル４を備えたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを用いてもよいし、これら液晶パネルに替えて、画素となる微小ミラーを個々に駆動するタイプの表示パネルを用いることとしてもよい。また、固体発光素子は発光ダイオード（ＬＥＤ）に限るものではなく、有機／無機のエレクトロルミネッセンスなどを用いることができる。

この発明の実施形態の投写型映像表示装置の概略構成を示した斜視図である。クロス状時分割ミラーの構成例を示した説明図である。図１の投写型映像表示装置で用いたこの発明の実施形態の照明装置の説明図である。この発明の実施形態の他の照明装置の説明図である。この発明の実施形態の他の照明装置の説明図である。この発明の実施形態の他の照明装置の説明図である。偏光変換装置を備えた光源の説明図である。従来の照明装置の説明図である。従来の問題点を示した説明図である。従来の問題点を示した説明図である。

符号の説明

１ＬＥＤアレイ
２クロス状時分割ミラー
２′ クロス状時分割回折素子
３ロッドインテグレータ
４液晶表示パネル
１１時分割ミラー
１２時分割ミラー
２１ダイクロイックミラー
２２ダイクロイックミラー
３０時分割ミラー

Claims

赤色光を出射する光源と、緑色光を出射する光源と、青色光を出射する光源と、
前記三つの光源を時分割で順次に点灯させる点灯制御手段と、
各光源からの光を同一方向又は略同一方向に導くために設けられ、電圧印加の有無によって反射と透過を切り替えることができる時分割光学切替素子と、
所定の光源が点灯しているときに前記時分割光学切替素子を反射状態とし、他の所定の光源が点灯しているときに前記時分割光学切替素子を透過状態とする素子制御手段と、
前記各光源から入射した光の強度を均一化する光インテグレータと、
前記三つの光源のうち二つの光源の光出射側に設けられており、これら二つの光源からのそれぞれの光は透過する一方で他の一つの光源からの光は反射するように光学設計又は制御設計された反射手段と、を備えたことを特徴とする照明装置。
赤色光を出射する光源と、緑色光を出射する光源と、青色光を出射する光源と、
前記三つの光源を時分割で順次に点灯させる点灯制御手段と、
各光源からの光を同一方向又は略同一方向に導くために設けられ、電圧印加の有無によって回折と透過を切り替えることができる時分割光学切替素子と、
所定の光源が点灯しているときに前記時分割光学切替素子を回折状態とし、他の所定の光源が点灯しているときに前記時分割光学切替素子を透過状態とする素子制御手段と、
前記各光源から入射した光の強度を均一化する光インテグレータと、
前記三つの光源のうち二つの光源の光出射側に設けられており、これら二つの光源からのそれぞれの光は透過する一方で他の一つの光源からの光は反射するように光学設計又は制御設計された反射手段と、を備えたことを特徴とする照明装置。
請求項１又は請求項２に記載の照明装置において、前記時分割光学切替素子をクロス状に設け、このクロス状の時分割光学切替素子を挟んで二つの光源が向かい合って配置されると共に前記クロス状の時分割光学切替素子の他の側を挟んで前記光インテグレータと他の一つの光源が配置され、更に、前記二つの光源の光出射側には、前記反射手段として、電圧印加の有無によって反射と透過を切り替えることができる時分割ミラーが前記光インテグレータの側面と面一又は略面一に設けられており、前記時分割ミラーは前記他の一つの光源が点灯するときに反射状態となるように通電制御されることを特徴とする照明装置。
請求項１又は請求項２に記載の照明装置において、前記時分割光学切替素子をクロス状に設け、このクロス状の時分割光学切替素子を挟んで二つの光源が向かい合って配置されると共に前記クロス状の時分割光学切替素子の他の側を挟んで前記光インテグレータと他の一つの光源が配置され、更に、前記二つの光源の光出射側には、前記反射手段として、ダイクロイックミラーが前記光インテグレータの側面と面一又は略面一に設けられていることを特徴とする照明装置。
請求項３又は請求項４に記載の照明装置において、前記他の一つの光源は緑色光を出射する光源であることを特徴とする照明装置。
請求項１に記載の照明装置において、前記光インテグレータとして筒状又は柱状のロッドインテグレータを有し、前記時分割光学切替素子を前記ロッドインテグレータの端面に設け、前記ロッドインテグレータの側面に前記反射手段として第１ダイクロイックミラーを配置し、前記ロッドインテグレータの他の側面に前記反射手段として第２ダイクロイックミラーを配置し、前記第１ダイクロイックミラー上に設けられる光源をその主光線軸が前記端面を向くように配置し、前記第２ダイクロイックミラー上に設けられる光源をその主光線軸が前記端面を向くように配置し、前記時分割光学切替素子上に他の光源を配置して成ることを特徴とする照明装置。
請求項６に記載の照明装置において、前記時分割光学切替素子上に設けられる前記他の光源は緑色光を出射する光源であることを特徴とする照明装置。
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の照明装置において、前記各光源は一つ又は複数の固体発光素子から成ることを特徴とする照明装置。
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の照明装置において、前記光源の光出射側に、光の偏光方向を揃えるための偏光変換装置が設けられていることを特徴とする照明装置。
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の照明装置において、前記光インテグレータの光出射側に、光の偏光方向を揃えるための偏光変換装置が設けられていることを特徴とする照明装置。
請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の照明装置と、前記光インテグレータの光出射側に設けられた映像表示パネルと、前記光源の点灯タイミングに応じて前記映像表示パネルに各色の映像データを供給するパネルドライバと、前記映像表示パネルを経て光変調された映像光を投写する投写レンズと、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。