JP2000056410A - 光源装置および表示装置 - Google Patents
光源装置および表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶表示素子の画像を拡大表示する表示装置
に用いられる光源装置を小型化し、表示装置も小型化す
る。 【解決手段】 赤色で発光するＬＥＤ１０２Ｒの配列か
ら成る赤色光源、緑色で発光するＬＥＤ１０２Ｇの配列
から成る緑色光源、および青色で発光するＬＥＤ１０２
Ｂの配列から成る青色光源が、ダイクロイックプリズム
１０１の周囲に配置されている。それぞれの光源から出
た光はダイクロイックプリズムで合成されて白色光とな
る。このような構成の光源装置で液晶表示素子を照明
し、投写型液晶表示装置などを構成する。
に用いられる光源装置を小型化し、表示装置も小型化す
る。 【解決手段】 赤色で発光するＬＥＤ１０２Ｒの配列か
ら成る赤色光源、緑色で発光するＬＥＤ１０２Ｇの配列
から成る緑色光源、および青色で発光するＬＥＤ１０２
Ｂの配列から成る青色光源が、ダイクロイックプリズム
１０１の周囲に配置されている。それぞれの光源から出
た光はダイクロイックプリズムで合成されて白色光とな
る。このような構成の光源装置で液晶表示素子を照明
し、投写型液晶表示装置などを構成する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、液晶表示素子に表
示されている画像を拡大投写する表示装置における光源
装置の構成と、その光源装置を用いた表示装置の構成に
関する。
示されている画像を拡大投写する表示装置における光源
装置の構成と、その光源装置を用いた表示装置の構成に
関する。
【０００２】
【従来の技術】液晶表示素子の画像を拡大投写して表示
を行う投写型液晶表示装置を小型化する第一の従来技術
として、特開平５−１３０４９号公報に開示されている
技術を挙げることができる。この公報では、ダイクロイ
ックプリズムの周囲に３枚の液晶表示素子が配置され、
各液晶表示素子の背面に配置されたそれぞれ発光色が異
なる平板状蛍光管で液晶表示素子を照明し、ダイクロイ
ックプリズムで合成された各色の画像を投写レンズでス
クリーンに投写する表示装置の構成が開示されている。
を行う投写型液晶表示装置を小型化する第一の従来技術
として、特開平５−１３０４９号公報に開示されている
技術を挙げることができる。この公報では、ダイクロイ
ックプリズムの周囲に３枚の液晶表示素子が配置され、
各液晶表示素子の背面に配置されたそれぞれ発光色が異
なる平板状蛍光管で液晶表示素子を照明し、ダイクロイ
ックプリズムで合成された各色の画像を投写レンズでス
クリーンに投写する表示装置の構成が開示されている。
【０００３】また、投写型液晶表示装置を小型化するた
めの第二の従来技術として、液晶表示素子を１枚だけ使
い、その背面からメタルハライドランプのようなランプ
で液晶表示素子を照明し、液晶表示素子の画像を投写レ
ンズでスクリーンに投写する構成を挙げることができ
る。
めの第二の従来技術として、液晶表示素子を１枚だけ使
い、その背面からメタルハライドランプのようなランプ
で液晶表示素子を照明し、液晶表示素子の画像を投写レ
ンズでスクリーンに投写する構成を挙げることができ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
第一の従来技術では液晶表示素子を３枚用いているの
で、コストが高くなるという問題があるとともに、３枚
の液晶表示素子の画像のずれを抑えるための調整機構が
必要となり、表示装置の更なる小型化が難しいという問
題点がある。
第一の従来技術では液晶表示素子を３枚用いているの
で、コストが高くなるという問題があるとともに、３枚
の液晶表示素子の画像のずれを抑えるための調整機構が
必要となり、表示装置の更なる小型化が難しいという問
題点がある。
【０００５】また、上記の第二の従来技術では、光源が
白色光源であるので、カラー画像を投写するためには液
晶表示素子の画素にカラーフィルタが必要となり、色を
生成するためには赤、緑、青の３画素が必要となって表
示画像の解像度が低下するとともに、カラーフィルタで
は透過波長以外の光は吸収されるので表示画像が暗くな
るという問題点がある。また、メタルハライドランプを
点灯させるためには高電圧が必要となり、電源回路が大
きくなるので表示装置の小型化が難しいという問題点も
ある。
白色光源であるので、カラー画像を投写するためには液
晶表示素子の画素にカラーフィルタが必要となり、色を
生成するためには赤、緑、青の３画素が必要となって表
示画像の解像度が低下するとともに、カラーフィルタで
は透過波長以外の光は吸収されるので表示画像が暗くな
るという問題点がある。また、メタルハライドランプを
点灯させるためには高電圧が必要となり、電源回路が大
きくなるので表示装置の小型化が難しいという問題点も
ある。
【０００６】本発明はこのような問題点を解決するもの
で、表示装置を小型化するために液晶表示素子は一枚と
し、光源装置をコンパクトにすることによって表示装置
全体を小型化することを目的としている。更には、液晶
表示素子を一枚とした表示装置においても、光源装置か
らの光の利用効率が高く、かつ解像度が高い画像を表示
できる表示装置を提供することを目的としている。
で、表示装置を小型化するために液晶表示素子は一枚と
し、光源装置をコンパクトにすることによって表示装置
全体を小型化することを目的としている。更には、液晶
表示素子を一枚とした表示装置においても、光源装置か
らの光の利用効率が高く、かつ解像度が高い画像を表示
できる表示装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の光源装置
は、第一の色で発光する第一の光源と、第二の色で発光
する第二の光源と、第三の色で発光する第三の光源とを
備え、前記第一の光源からの光と、前記第二の光源から
の光と、前記第三の光源からの光とを色合成光学系で合
成することを特徴とする。
は、第一の色で発光する第一の光源と、第二の色で発光
する第二の光源と、第三の色で発光する第三の光源とを
備え、前記第一の光源からの光と、前記第二の光源から
の光と、前記第三の光源からの光とを色合成光学系で合
成することを特徴とする。
【０００８】上記構成によれば、各色において発光効率
が高い発光素子からの光を合成できるので、小型で明る
い白色光源を構成できるという効果を有する。
が高い発光素子からの光を合成できるので、小型で明る
い白色光源を構成できるという効果を有する。
【０００９】請求項２記載の光源装置は、請求項１記載
の光源装置において、前記第一の色が橙から赤の領域の
色、前記第二の色が緑から黄緑の領域の色、前記第三の
色が青の領域の色であることを特徴とする。
の光源装置において、前記第一の色が橙から赤の領域の
色、前記第二の色が緑から黄緑の領域の色、前記第三の
色が青の領域の色であることを特徴とする。
【００１０】上記構成によれば、各色において発光効率
が高い発光素子からの光を合成できるので、小型で明る
い白色光源を構成できるという効果を有する。
が高い発光素子からの光を合成できるので、小型で明る
い白色光源を構成できるという効果を有する。
【００１１】請求項３に記載の光源装置は、請求項１又
は請求項２に記載の光源装置において、前記色合成光学
系がダイクロイックプリズムであることを特徴としてい
る。ダイクロイックプリズムによって、光量ロスがほと
んどない状態で３色の光軸を一致させることができる。
は請求項２に記載の光源装置において、前記色合成光学
系がダイクロイックプリズムであることを特徴としてい
る。ダイクロイックプリズムによって、光量ロスがほと
んどない状態で３色の光軸を一致させることができる。
【００１２】請求項４記載の光源装置は、請求項１乃至
請求項３の何れか１項記載の光源装置において、前記第
一、第二および第三の光源が発光ダイオードであること
を特徴とする。
請求項３の何れか１項記載の光源装置において、前記第
一、第二および第三の光源が発光ダイオードであること
を特徴とする。
【００１３】上記構成によれば、３Ｖ程度の低い直流電
源で光源を点灯できるので、電源部分も含めて小型の白
色光源を構成できるという効果を有する。請求項５記載
の光源装置は、請求項４記載の光源装置において、前記
第一、第二および第三の光源のそれぞれにおいて複数の
前記発光ダイオードが２次元的に配列されていることを
特徴とする。
源で光源を点灯できるので、電源部分も含めて小型の白
色光源を構成できるという効果を有する。請求項５記載
の光源装置は、請求項４記載の光源装置において、前記
第一、第二および第三の光源のそれぞれにおいて複数の
前記発光ダイオードが２次元的に配列されていることを
特徴とする。
【００１４】上記構成によれば、面状に発光する小型の
白色光源を構成できるという効果を有する。
白色光源を構成できるという効果を有する。
【００１５】請求項６記載の光源装置は、請求項５に記
載の光源装置において、前記第一、第二および第三の光
源と前記色合成光学系との間にレンズが配置されている
ことを特徴とする。
載の光源装置において、前記第一、第二および第三の光
源と前記色合成光学系との間にレンズが配置されている
ことを特徴とする。
【００１６】上記構成によれば、発光ダイオードからの
発散光を平行性の高い光に変換することができ、光の平
行性の高い小型の白色光源を構成できるという効果を有
する。
発散光を平行性の高い光に変換することができ、光の平
行性の高い小型の白色光源を構成できるという効果を有
する。
【００１７】請求項７記載の光源装置は、請求項５記載
の光源装置において、前記第一、第二および第三の光源
と前記色合成光学系との間にレンズアレイ素子が配置さ
れていることを特徴とする。
の光源装置において、前記第一、第二および第三の光源
と前記色合成光学系との間にレンズアレイ素子が配置さ
れていることを特徴とする。
【００１８】上記構成によれば、複数の発光ダイオード
からの発散光を平行性の高い光に変換することができ、
光の平行性の高い小型の白色光源を構成できるという効
果を有する。
からの発散光を平行性の高い光に変換することができ、
光の平行性の高い小型の白色光源を構成できるという効
果を有する。
【００１９】請求項８に記載の光源装置は、請求項１乃
至３のいずれか一項記載の光源装置において、前記第
一、第二及び第三の光源がいずれも面状光源であること
を特徴とする。ここで、面状光源とは、実質的に連続し
た単一の発光領域を持つ光源であり、表示した縦横に幅
のある領域に対して均一な発光量で発光させることがで
き、光量むらを防止することができる。
至３のいずれか一項記載の光源装置において、前記第
一、第二及び第三の光源がいずれも面状光源であること
を特徴とする。ここで、面状光源とは、実質的に連続し
た単一の発光領域を持つ光源であり、表示した縦横に幅
のある領域に対して均一な発光量で発光させることがで
き、光量むらを防止することができる。
【００２０】請求項９記載の光源装置は、請求項１乃至
請求項３の何れか１項記載の光源装置において、前記第
一、第二および第三の光源が平板型蛍光管であることを
特徴とする。
請求項３の何れか１項記載の光源装置において、前記第
一、第二および第三の光源が平板型蛍光管であることを
特徴とする。
【００２１】上記構成によれば、各色において発光効率
が高い発光素子からの光を合成できるので、小型で明る
い白色光源を構成できる。また、面状に発光する薄型の
蛍光管を用いることができるので、光源装置を小型化で
きる。
が高い発光素子からの光を合成できるので、小型で明る
い白色光源を構成できる。また、面状に発光する薄型の
蛍光管を用いることができるので、光源装置を小型化で
きる。
【００２２】請求項１０記載の光源装置は、請求項９記
載の光源装置において、前記平板型蛍光管と前記色合成
光学系との間にプリズムアレイ素子が配置されているこ
とを特徴とする。
載の光源装置において、前記平板型蛍光管と前記色合成
光学系との間にプリズムアレイ素子が配置されているこ
とを特徴とする。
【００２３】上記構成によれば、正面方向の輝度を向上
させることができ、正面方向に明るい光源装置を構成で
きるという効果を有する。
させることができ、正面方向に明るい光源装置を構成で
きるという効果を有する。
【００２４】請求項１１記載の光源装置は、請求項９記
載の光源装置において、前記プリズムアレイ素子が、互
いに直交する２つのプリズムアレイから構成されること
を特徴とする。
載の光源装置において、前記プリズムアレイ素子が、互
いに直交する２つのプリズムアレイから構成されること
を特徴とする。
【００２５】上記構成によれば、正面方向の輝度を向上
させることができ、正面方向に明るい光源装置を構成で
きるという効果を有する。
させることができ、正面方向に明るい光源装置を構成で
きるという効果を有する。
【００２６】請求項１２に記載の光源装置は、請求項９
記載の光源装置において、前記第一の光源と前記色合成
光学系との間に第一の偏光変換素子が配置され、前記第
二の光源と前記色合成光学系との間に第二の偏光変換素
子が配置され、前記第三の光源と前記色合成光学系との
間に第三の偏光変換素子が配置されていることを特徴と
する。光の偏光方向を一致させることにより、光源装置
から出射する光が光学特性に偏光依存性を設ける光学部
材を通過するときの光量ロスを軽減することができる。
記載の光源装置において、前記第一の光源と前記色合成
光学系との間に第一の偏光変換素子が配置され、前記第
二の光源と前記色合成光学系との間に第二の偏光変換素
子が配置され、前記第三の光源と前記色合成光学系との
間に第三の偏光変換素子が配置されていることを特徴と
する。光の偏光方向を一致させることにより、光源装置
から出射する光が光学特性に偏光依存性を設ける光学部
材を通過するときの光量ロスを軽減することができる。
【００２７】請求項１３に記載の光源装置は、請求項１
２に記載の光源装置において、前記偏光変換素子が反射
型偏光板であることを特徴とする。反射型偏光板によ
り、望ましい方向に振動する偏光は透過され、それに直
交する偏光光源側に戻される。光源内において散乱する
際に偏光方向が変化するが、望ましい方向へ振動するよ
うに変換された偏光は反射型偏光板を透過できるように
なる。このように反射型偏光板と光源との間での反射、
散乱を繰り返すことにより、光源から放射される偏光し
ていない光は、反射型偏光板によって反射型偏光板の透
過軸方向の振動方向が揃った偏光に変換される。
２に記載の光源装置において、前記偏光変換素子が反射
型偏光板であることを特徴とする。反射型偏光板によ
り、望ましい方向に振動する偏光は透過され、それに直
交する偏光光源側に戻される。光源内において散乱する
際に偏光方向が変化するが、望ましい方向へ振動するよ
うに変換された偏光は反射型偏光板を透過できるように
なる。このように反射型偏光板と光源との間での反射、
散乱を繰り返すことにより、光源から放射される偏光し
ていない光は、反射型偏光板によって反射型偏光板の透
過軸方向の振動方向が揃った偏光に変換される。
【００２８】請求項１４記載の光源装置は、請求項１乃
至請求項３の何れか１項記載の光源装置において、前記
第一、第二および第三の光源が平板状の電界発光素子で
あることを特徴とする。
至請求項３の何れか１項記載の光源装置において、前記
第一、第二および第三の光源が平板状の電界発光素子で
あることを特徴とする。
【００２９】上記構成によれば、面状で薄型の発光素子
を用いることができるので、光源装置を小型化できると
いう効果を有する。
を用いることができるので、光源装置を小型化できると
いう効果を有する。
【００３０】請求項１５記載の光源装置は、請求項１４
記載の光源装置において、前記電界発光素子が、有機薄
膜を発光層とする有機電界発光素子であることを特徴と
する。
記載の光源装置において、前記電界発光素子が、有機薄
膜を発光層とする有機電界発光素子であることを特徴と
する。
【００３１】上記構成によれば、直流電源で光源を点灯
できるので、電源部分も含めて小型の白色光源を構成で
きるという効果を有する。
できるので、電源部分も含めて小型の白色光源を構成で
きるという効果を有する。
【００３２】請求項１６に記載の光源装置は、請求項１
４記載の光源装置において、前記有機電界発光素子が、
発光層構造に光学的共振器を備えていることを特徴とす
る。
４記載の光源装置において、前記有機電界発光素子が、
発光層構造に光学的共振器を備えていることを特徴とす
る。
【００３３】上記構成によれば、光学的共振器構造によ
って、有機電界発光素子から放射される光のスペクトル
幅を狭くして色の純度を向上させることができるととも
に、有機電界発光素子の法線方向（正面方向）への輝度
を向上させることができるという効果を有する。
って、有機電界発光素子から放射される光のスペクトル
幅を狭くして色の純度を向上させることができるととも
に、有機電界発光素子の法線方向（正面方向）への輝度
を向上させることができるという効果を有する。
【００３４】請求項１７に記載の光源装置は、請求項１
４乃至請求項１６に記載の光源装置において、前記第一
の光源と前記色合成光学系との間に第一の偏光変換素子
が配置され、前記第に光源と前記色合成光学系との間に
第二の偏光変換素子が配置され、前記第三の光源と前記
色合成光学系との間に第三の偏光変換素子が配置されて
いることを特徴とする。複数の光源から放射される光の
偏光方向を揃えることができるので、光学特性に偏光依
存性を有する光変調素子等の光学素子の光源として用い
ることにより、光学素子での光のロスを低減することが
できる。
４乃至請求項１６に記載の光源装置において、前記第一
の光源と前記色合成光学系との間に第一の偏光変換素子
が配置され、前記第に光源と前記色合成光学系との間に
第二の偏光変換素子が配置され、前記第三の光源と前記
色合成光学系との間に第三の偏光変換素子が配置されて
いることを特徴とする。複数の光源から放射される光の
偏光方向を揃えることができるので、光学特性に偏光依
存性を有する光変調素子等の光学素子の光源として用い
ることにより、光学素子での光のロスを低減することが
できる。
【００３５】請求項１８に記載の光源装置は、請求項１
７に記載の光源装置において、前記偏光変換素子が、１
／４波長フィルムと反射型偏光板とから構成され、前記
光源側に１／４波長フィルムが配置され、前記色合成光
学系素子側に反射型偏光板が配置されていることを特徴
とする。偏光変換素子をこのような構造とすることによ
り、鏡面反射構造を備えた光源である電界発光素子と偏
光変換素子との間の光の反射により、偏光変換素子を射
出する光の振動方向を特定の方向に揃えることができ
る。
７に記載の光源装置において、前記偏光変換素子が、１
／４波長フィルムと反射型偏光板とから構成され、前記
光源側に１／４波長フィルムが配置され、前記色合成光
学系素子側に反射型偏光板が配置されていることを特徴
とする。偏光変換素子をこのような構造とすることによ
り、鏡面反射構造を備えた光源である電界発光素子と偏
光変換素子との間の光の反射により、偏光変換素子を射
出する光の振動方向を特定の方向に揃えることができ
る。
【００３６】請求項１９記載の光源装置は、請求項１乃
至１８の何れか１項記載の光源装置において、前記第
一、第二、および第三の光源が同時に点灯することを特
徴とする。
至１８の何れか１項記載の光源装置において、前記第
一、第二、および第三の光源が同時に点灯することを特
徴とする。
【００３７】上記構成によれば、光源装置からの放射光
を白色とすることができる効果を有する。
を白色とすることができる効果を有する。
【００３８】請求項２０記載の光源装置は、請求項１乃
至１８の何れか１項記載の光源装置において、前記第
一、第二、および第三の光源が順番に点灯を繰返すこと
を特徴とする。
至１８の何れか１項記載の光源装置において、前記第
一、第二、および第三の光源が順番に点灯を繰返すこと
を特徴とする。
【００３９】上記構成によれば、色順次表示方式の表示
装置の光源装置として用いることができるという効果を
有する。
装置の光源装置として用いることができるという効果を
有する。
【００４０】請求項２１記載の表示装置は、光変調素子
と、前記請求項１乃至請求項２０の何れか１項記載の光
源装置を有し、前記光源装置からの光を前記光変調素子
において変調し、変調された光を投写レンズで拡大して
表示することを特徴とする。
と、前記請求項１乃至請求項２０の何れか１項記載の光
源装置を有し、前記光源装置からの光を前記光変調素子
において変調し、変調された光を投写レンズで拡大して
表示することを特徴とする。
【００４１】上記構成によれば、小型の投写型液晶表示
装置を構成できるという効果を有する。
装置を構成できるという効果を有する。
【００４２】請求項２２に記載の発明は、前記請求項２
１に記載の表示装置において、前記光変調素子が透過型
の液晶素子であり、該液晶素子の一方の面に対向して前
記光源装置が設けられ、前記液晶素子に形成された画像
を投写レンズで拡大して表示することを特徴とする。
１に記載の表示装置において、前記光変調素子が透過型
の液晶素子であり、該液晶素子の一方の面に対向して前
記光源装置が設けられ、前記液晶素子に形成された画像
を投写レンズで拡大して表示することを特徴とする。
【００４３】液晶素子であるため、高解像度の画像を表
示でき、投写レンズで拡大表示しても、充分に鮮明に画
像を得ることができる。
示でき、投写レンズで拡大表示しても、充分に鮮明に画
像を得ることができる。
【００４４】請求項２３記載の表示装置は、前記請求項
２２に記載の表示装置において、液晶表示素子に表示さ
れた画像の拡大された虚像を観察することを特徴とす
る。
２２に記載の表示装置において、液晶表示素子に表示さ
れた画像の拡大された虚像を観察することを特徴とす
る。
【００４５】上記構成によれば、小型のヘッドマウント
ディスプレイのような虚像観察型の液晶表示装置を構成
できるという効果を有する。
ディスプレイのような虚像観察型の液晶表示装置を構成
できるという効果を有する。
【００４６】請求項２４記載の表示装置は、請求項２２
記載の表示装置において、前記液晶表示素子を構成する
画素にカラーフィルタが形成されていることを特徴とと
する。
記載の表示装置において、前記液晶表示素子を構成する
画素にカラーフィルタが形成されていることを特徴とと
する。
【００４７】上記構成によれば、カラー表示が可能な小
型の液晶表示装置を構成できるという効果を有する。
型の液晶表示装置を構成できるという効果を有する。
【００４８】請求項２５に記載の表示装置は、請求項２
２に記載の表示装置において、前記光変調素子が反射型
の光変調素子であり、該光変調素子の反射面に対向して
前記光源装置が設けられていることを特徴とする。光変
調素子の反射面に対向して光源装置を設けたため、コン
パクトな画像表示装置を得ることができる。
２に記載の表示装置において、前記光変調素子が反射型
の光変調素子であり、該光変調素子の反射面に対向して
前記光源装置が設けられていることを特徴とする。光変
調素子の反射面に対向して光源装置を設けたため、コン
パクトな画像表示装置を得ることができる。
【００４９】請求項２６記載の表示装置は、光変調素子
と、前記請求項１乃至請求項２０の何れか１項記載の光
源装置を有し、前記光源装置からの光を前記光変調素子
において変調し、変調された光を投写レンズで拡大して
画像を表示する表示装置であって、前記光変調素子が、
第一の色成分の画像、第二の色成分の画像、及び第三の
色成分の画像を時分割で形成し、前記第一の色成分の画
像が形成されている期間に前記光源装置の第一の光源を
点灯させ、続いて前記第二の色成分の画像が形成されて
いる期間に前記光源装置の第二の光源を点灯させ、続い
て前記第三の色成分の画像が形成されている期間に前記
光源装置の第三の光源を点灯させ、前記光学変調素子に
おける前記第一、第二及び第三の色成分の順次表示と、
その順次表示に対応した前記第一、第二及び第三の光源
の順次点灯によってカラー画像を表示させることを特徴
とする。
と、前記請求項１乃至請求項２０の何れか１項記載の光
源装置を有し、前記光源装置からの光を前記光変調素子
において変調し、変調された光を投写レンズで拡大して
画像を表示する表示装置であって、前記光変調素子が、
第一の色成分の画像、第二の色成分の画像、及び第三の
色成分の画像を時分割で形成し、前記第一の色成分の画
像が形成されている期間に前記光源装置の第一の光源を
点灯させ、続いて前記第二の色成分の画像が形成されて
いる期間に前記光源装置の第二の光源を点灯させ、続い
て前記第三の色成分の画像が形成されている期間に前記
光源装置の第三の光源を点灯させ、前記光学変調素子に
おける前記第一、第二及び第三の色成分の順次表示と、
その順次表示に対応した前記第一、第二及び第三の光源
の順次点灯によってカラー画像を表示させることを特徴
とする。
【００５０】上記構成によれば、カラー表示が可能で、
かつ、表示画像が明るい小型の投写型液晶表示装置を構
成できる。また、カラー表示が可能で、かつ、表示画像
が明るい小型の虚像観察型液晶表示装置を構成できる。
かつ、表示画像が明るい小型の投写型液晶表示装置を構
成できる。また、カラー表示が可能で、かつ、表示画像
が明るい小型の虚像観察型液晶表示装置を構成できる。
【００５１】請求項２７に記載の表示装置は、請求項２
６記載の表示装置において、前記光変調素子が透過型の
液晶素子であり、該液晶素子の一方の面に対向して前記
光源装置が設けられ、液晶素子に形成された画像を投写
レンズで拡大して表示することを特徴とする。液晶素子
による画像形成は、高解像度であるため、拡大投影して
も鮮明な画像を得ることができる。
６記載の表示装置において、前記光変調素子が透過型の
液晶素子であり、該液晶素子の一方の面に対向して前記
光源装置が設けられ、液晶素子に形成された画像を投写
レンズで拡大して表示することを特徴とする。液晶素子
による画像形成は、高解像度であるため、拡大投影して
も鮮明な画像を得ることができる。
【００５２】請求項２８に記載の表示装置は、前記請求
項２６に記載の表示装置において、前記液晶素子に形成
された画像の拡大された虚像を観察することを特徴とす
る。光量ロスが軽減し、かつ高解像度の画像を形成する
ことで、例えば、大型のスクリーン等に投影された虚像
であっても、鮮明な画像を得ることができる。
項２６に記載の表示装置において、前記液晶素子に形成
された画像の拡大された虚像を観察することを特徴とす
る。光量ロスが軽減し、かつ高解像度の画像を形成する
ことで、例えば、大型のスクリーン等に投影された虚像
であっても、鮮明な画像を得ることができる。
【００５３】
【発明の実施の形態及び実施例】以下、本発明の好適な
実施の形態に係る光源装置とその光源装置を備えた表示
装置を添付の図面を参照しながら説明する。 （光源装置としての第１の実施形態）本発明の光源装置
の第１の実施形態を図１に基づき説明する。図１（ａ）
は光源装置を上面から見た図であり、図１（ｂ）は赤色
光源を色合成光学系としてのダイクロイックプリズム側
から見た平面図である。ダイクロイックプリズム１０１
の周囲には、発光ダイオード（ＬＥＤ）の２次元配列か
ら構成される赤色光源、緑色光源および青色光源が配置
されている。赤色光源は、基板１０３に赤色領域の波長
で発光するＬＥＤ（赤）１０２Ｒが固定された構造であ
り、直流電源１０４からスイッチ１０５および可変抵抗
器１０６を介してＬＥＤ（赤）１０２Ｒに電力が供給さ
れる。
実施の形態に係る光源装置とその光源装置を備えた表示
装置を添付の図面を参照しながら説明する。 （光源装置としての第１の実施形態）本発明の光源装置
の第１の実施形態を図１に基づき説明する。図１（ａ）
は光源装置を上面から見た図であり、図１（ｂ）は赤色
光源を色合成光学系としてのダイクロイックプリズム側
から見た平面図である。ダイクロイックプリズム１０１
の周囲には、発光ダイオード（ＬＥＤ）の２次元配列か
ら構成される赤色光源、緑色光源および青色光源が配置
されている。赤色光源は、基板１０３に赤色領域の波長
で発光するＬＥＤ（赤）１０２Ｒが固定された構造であ
り、直流電源１０４からスイッチ１０５および可変抵抗
器１０６を介してＬＥＤ（赤）１０２Ｒに電力が供給さ
れる。
【００５４】ＬＥＤ（赤）１０２Ｒとしては、ピーク発
光波長が６２０ｎｍのＬＥＤを用いることができる。こ
の場合、発光色はオレンジ色に見えるが、オレンジ色も
赤色に含めることとする。本実施形態における赤色光源
は、図１（ｂ）に示すように、横５個、縦４個の合計２
０個のＬＥＤの配列から構成される。 ＬＥＤは、先端
がレンズ形状となっている透明樹脂でモールドされた形
状となっており、その直径は５ｍｍ程度である。ＬＥＤ
の個数は必要とされる光源の大きさに依存し、用途によ
っては１個でも良い。
光波長が６２０ｎｍのＬＥＤを用いることができる。こ
の場合、発光色はオレンジ色に見えるが、オレンジ色も
赤色に含めることとする。本実施形態における赤色光源
は、図１（ｂ）に示すように、横５個、縦４個の合計２
０個のＬＥＤの配列から構成される。 ＬＥＤは、先端
がレンズ形状となっている透明樹脂でモールドされた形
状となっており、その直径は５ｍｍ程度である。ＬＥＤ
の個数は必要とされる光源の大きさに依存し、用途によ
っては１個でも良い。
【００５５】緑色光源は、基板１０３に緑色領域の波長
で発光するＬＥＤ（緑）１０２Ｇが固定された構造であ
り、直流電源１０４からスイッチ１０５および可変抵抗
器１０６を介してＬＥＤ（緑）１０２Ｇに電力が供給さ
れる。ＬＥＤの個数は図１（ｂ）に示した赤色光源の場
合と同じように、横５個、縦４個の合計２０個である。
ＬＥＤ（緑）１０２Ｇとしては、ピーク発光波長が５５
５ｎｍのＬＥＤを用いることができる。この他、黄緑色
に見える発光色も緑色に含めることとする。
で発光するＬＥＤ（緑）１０２Ｇが固定された構造であ
り、直流電源１０４からスイッチ１０５および可変抵抗
器１０６を介してＬＥＤ（緑）１０２Ｇに電力が供給さ
れる。ＬＥＤの個数は図１（ｂ）に示した赤色光源の場
合と同じように、横５個、縦４個の合計２０個である。
ＬＥＤ（緑）１０２Ｇとしては、ピーク発光波長が５５
５ｎｍのＬＥＤを用いることができる。この他、黄緑色
に見える発光色も緑色に含めることとする。
【００５６】青色光源は、基板１０３に青色領域の波長
で発光するＬＥＤ（青）１０２Ｂが固定された構造であ
り、直流電源１０４からスイッチ１０５および可変抵抗
器１０６を介してＬＥＤ（青）１０２Ｂに電力が供給さ
れる。ＬＥＤの個数は図１（ｂ）に示した赤色光源の場
合と同じように、横５個、縦４個の合計２０個である。
ＬＥＤ（青）１０２Ｂとしては、ピーク発光波長が４７
０ｎｍのＬＥＤを用いることができる。
で発光するＬＥＤ（青）１０２Ｂが固定された構造であ
り、直流電源１０４からスイッチ１０５および可変抵抗
器１０６を介してＬＥＤ（青）１０２Ｂに電力が供給さ
れる。ＬＥＤの個数は図１（ｂ）に示した赤色光源の場
合と同じように、横５個、縦４個の合計２０個である。
ＬＥＤ（青）１０２Ｂとしては、ピーク発光波長が４７
０ｎｍのＬＥＤを用いることができる。
【００５７】赤色光源から出た光はダイクロイックプリ
ズム１０１の赤反射ミラーで反射される。青色光源から
出た光はダイクロイックプリズム１０１の青反射ミラー
で反射される。緑色光源から出た光はダイクロイックプ
リズム１０１を透過する。このようにして、ダイクロイ
ックプリズム１０１において、光源が配置されていない
面から赤、緑および青の光が合成されて射出される。
ズム１０１の赤反射ミラーで反射される。青色光源から
出た光はダイクロイックプリズム１０１の青反射ミラー
で反射される。緑色光源から出た光はダイクロイックプ
リズム１０１を透過する。このようにして、ダイクロイ
ックプリズム１０１において、光源が配置されていない
面から赤、緑および青の光が合成されて射出される。
【００５８】各色のＬＥＤに供給される電流を制御する
ことによって、ダイクロックプリズム１０１で合成され
る光の色を白色とすることができ、白色光源を構成する
ことができる。また、スイッチ１０５によって点灯する
光源を選択し、赤、緑あるいは青のいずれかの単色を発
光させることによって単色の光源装置とすることができ
る。また、スイッチ１０５によって点灯する光源を２つ
選択し、赤、緑あるいは青のいずれか２つの色を合成す
ることも可能である。 （光源装置としての第２の実施形態）本発明の光源装置
の第２の実施形態を図２に基づき説明する。図２（ａ）
は光源装置を上面から見た図であり、図２（ｂ）は赤色
光源をダイクロイックプリズム側から見た平面図であ
る。図２（ｂ）では、レンズアレイ２０１Ｒを構成する
各レンズ要素２０２Ｒに対応するＬＥＤ（赤）１０２Ｒ
が点線で描かれている。なお、図２（ａ）では、図１
（ａ）に描かれているような光源の電気回路は省略され
ている。ダイクロイックプリズム１０１の周囲には、発
光ダイオード（ＬＥＤ）の２次元配列から構成される赤
色光源、緑色光源および青色光源が配置されている。
ことによって、ダイクロックプリズム１０１で合成され
る光の色を白色とすることができ、白色光源を構成する
ことができる。また、スイッチ１０５によって点灯する
光源を選択し、赤、緑あるいは青のいずれかの単色を発
光させることによって単色の光源装置とすることができ
る。また、スイッチ１０５によって点灯する光源を２つ
選択し、赤、緑あるいは青のいずれか２つの色を合成す
ることも可能である。 （光源装置としての第２の実施形態）本発明の光源装置
の第２の実施形態を図２に基づき説明する。図２（ａ）
は光源装置を上面から見た図であり、図２（ｂ）は赤色
光源をダイクロイックプリズム側から見た平面図であ
る。図２（ｂ）では、レンズアレイ２０１Ｒを構成する
各レンズ要素２０２Ｒに対応するＬＥＤ（赤）１０２Ｒ
が点線で描かれている。なお、図２（ａ）では、図１
（ａ）に描かれているような光源の電気回路は省略され
ている。ダイクロイックプリズム１０１の周囲には、発
光ダイオード（ＬＥＤ）の２次元配列から構成される赤
色光源、緑色光源および青色光源が配置されている。
【００５９】赤色光源は、赤色領域の波長で発光するＬ
ＥＤ（赤）１０２Ｒの配列と、これらのＬＥＤとダイク
ロイックプリズムとの間に配置されたレンズアレイ２０
１Ｒから構成される。レンズアレイ２０１Ｒはレンズ要
素２０２Ｒの配列から構成される。レンズ要素２０２Ｒ
の開口形状は矩形である。一つのレンズ要素２０２Ｒは
一つのＬＥＤ（赤）１０２Ｒに対応し、ＬＥＤから放射
される発散光をコリメートし、平行性の高い光をダイク
ロイックプリズムに入射させる機能を有する。赤色光源
におけるレンズ要素２０２Ｒは、ＬＥＤ（赤）１０２Ｒ
のピーク発光波長に対して収差が小さくなるように設計
され、また、その波長において表面での反射が最低にな
るように反射防止膜が形成されている。
ＥＤ（赤）１０２Ｒの配列と、これらのＬＥＤとダイク
ロイックプリズムとの間に配置されたレンズアレイ２０
１Ｒから構成される。レンズアレイ２０１Ｒはレンズ要
素２０２Ｒの配列から構成される。レンズ要素２０２Ｒ
の開口形状は矩形である。一つのレンズ要素２０２Ｒは
一つのＬＥＤ（赤）１０２Ｒに対応し、ＬＥＤから放射
される発散光をコリメートし、平行性の高い光をダイク
ロイックプリズムに入射させる機能を有する。赤色光源
におけるレンズ要素２０２Ｒは、ＬＥＤ（赤）１０２Ｒ
のピーク発光波長に対して収差が小さくなるように設計
され、また、その波長において表面での反射が最低にな
るように反射防止膜が形成されている。
【００６０】緑色光源は、緑色領域の波長で発光するＬ
ＥＤ（緑）１０２Ｇの配列と、これらのＬＥＤとダイク
ロイックプリズムとの間に配置されたレンズアレイ２０
１Ｇとから構成される。レンズアレイ２０１Ｇは、図２
（ｂ）に示されている赤色光源の場合と同様にレンズ要
素（図示省略）の配列から構成される。緑色光源におけ
るレンズ要素は、ＬＥＤ（緑）１０２Ｇのピーク発光波
長に対して収差が小さくなるように設計され、また、そ
の波長において表面での反射が最低になるように反射防
止膜が形成されている。
ＥＤ（緑）１０２Ｇの配列と、これらのＬＥＤとダイク
ロイックプリズムとの間に配置されたレンズアレイ２０
１Ｇとから構成される。レンズアレイ２０１Ｇは、図２
（ｂ）に示されている赤色光源の場合と同様にレンズ要
素（図示省略）の配列から構成される。緑色光源におけ
るレンズ要素は、ＬＥＤ（緑）１０２Ｇのピーク発光波
長に対して収差が小さくなるように設計され、また、そ
の波長において表面での反射が最低になるように反射防
止膜が形成されている。
【００６１】青色光源は、青色領域の波長で発光するＬ
ＥＤ（青）１０２Ｂの配列と、これらのＬＥＤとダイク
ロイックプリズムとの間に配置されたレンズアレイ２０
１Ｂとから構成される。レンズアレイ２０１Ｂは、図２
（ｂ）に示されている赤色光源の場合と同様にレンズ要
素（図示諸略）の配列から構成される。青色光源におけ
るレンズ要素は、ＬＥＤ（青）１０２Ｂのピーク発光波
長に対して収差が小さくなるように設計され、また、そ
の波長において表面での反射が最低になるように反射防
止膜が形成されている。
ＥＤ（青）１０２Ｂの配列と、これらのＬＥＤとダイク
ロイックプリズムとの間に配置されたレンズアレイ２０
１Ｂとから構成される。レンズアレイ２０１Ｂは、図２
（ｂ）に示されている赤色光源の場合と同様にレンズ要
素（図示諸略）の配列から構成される。青色光源におけ
るレンズ要素は、ＬＥＤ（青）１０２Ｂのピーク発光波
長に対して収差が小さくなるように設計され、また、そ
の波長において表面での反射が最低になるように反射防
止膜が形成されている。
【００６２】本実施形態の光源装置では、各色のＬＥＤ
から放射された発散光は、レンズアレイによって平行性
の高い光に変換されてダイクロイックプリズムへ入射す
るので、ダイクロイックプリズムで合成された光の平行
性も高く、放射光の平行性が高い光源装置を提供でき
る。図２（ａ）ではＬＥＤの形状として、先端がレンズ
形状となっている透明樹脂でモールドされた形状を示し
ているが、レンズ形状は必ずしも必要ではない。 （光源装置としての第３の実施形態）本発明の光源装置
の第３の実施形態を図３に基づき説明する。図３は光源
装置を上面から見た図である。ダイクロイックプリズム
１０１の周囲には、赤領域の波長で発光する平板型蛍光
管（赤）３０１Ｒ、緑領域の波長で発光する平板型蛍光
管（緑）３０１Ｇ、および青領域の波長で発光する平板
型蛍光管（青）３０１Ｂが配置されている。
から放射された発散光は、レンズアレイによって平行性
の高い光に変換されてダイクロイックプリズムへ入射す
るので、ダイクロイックプリズムで合成された光の平行
性も高く、放射光の平行性が高い光源装置を提供でき
る。図２（ａ）ではＬＥＤの形状として、先端がレンズ
形状となっている透明樹脂でモールドされた形状を示し
ているが、レンズ形状は必ずしも必要ではない。 （光源装置としての第３の実施形態）本発明の光源装置
の第３の実施形態を図３に基づき説明する。図３は光源
装置を上面から見た図である。ダイクロイックプリズム
１０１の周囲には、赤領域の波長で発光する平板型蛍光
管（赤）３０１Ｒ、緑領域の波長で発光する平板型蛍光
管（緑）３０１Ｇ、および青領域の波長で発光する平板
型蛍光管（青）３０１Ｂが配置されている。
【００６３】各色の蛍光管３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１
Ｂのそれぞれは、発光体として赤色で発光する蛍光体、
緑色で発光する蛍光体、青色で発光する蛍光体を備えて
いる。各蛍光管は、その発光領域が１９ｍｍ×１４ｍｍ
程度となるような平面的な大きさとなっている。蛍光管
の大きさはこの大きさに限定されるものではなく、必要
とされる光源の大きさに応じて変更すれば良い。また、
平板型蛍光管３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂを光源とし
て適用することによって、所定の面積（照明されるべき
被照明体において照明されるべき領域の大きさによるも
のであり、設定値に基づく。）に亘り、均一に発光する
ことができ、前記光源装置としての第２の実施形態のよ
うにＬＥＤ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂを用いた場合
に付加されるレンズアレイ等が不要となる。このため、
簡単な構造で優れた効果が得られる。なお、面積によっ
ては、棒状の蛍光管であってもよく、この棒状の蛍光管
を並列配置すればよい。 （光源装置としての第４の実施形態）本発明の光源装置
の第４の実施形態を図４に基づき説明する。図４（ａ）
は光源装置を上面から見た図であり、図４（ｂ）は赤色
光源の斜視図である。ダイクロイックプリズム１０１の
周囲には、赤領域の波長で発光する平板型蛍光管（赤）
３０１Ｒ、緑領域の波長で発光する平板型蛍光管（緑）
３０１Ｇ、および青領域の波長で発光する平板型蛍光管
（青）３０１Ｂが配置されている。
Ｂのそれぞれは、発光体として赤色で発光する蛍光体、
緑色で発光する蛍光体、青色で発光する蛍光体を備えて
いる。各蛍光管は、その発光領域が１９ｍｍ×１４ｍｍ
程度となるような平面的な大きさとなっている。蛍光管
の大きさはこの大きさに限定されるものではなく、必要
とされる光源の大きさに応じて変更すれば良い。また、
平板型蛍光管３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂを光源とし
て適用することによって、所定の面積（照明されるべき
被照明体において照明されるべき領域の大きさによるも
のであり、設定値に基づく。）に亘り、均一に発光する
ことができ、前記光源装置としての第２の実施形態のよ
うにＬＥＤ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂを用いた場合
に付加されるレンズアレイ等が不要となる。このため、
簡単な構造で優れた効果が得られる。なお、面積によっ
ては、棒状の蛍光管であってもよく、この棒状の蛍光管
を並列配置すればよい。 （光源装置としての第４の実施形態）本発明の光源装置
の第４の実施形態を図４に基づき説明する。図４（ａ）
は光源装置を上面から見た図であり、図４（ｂ）は赤色
光源の斜視図である。ダイクロイックプリズム１０１の
周囲には、赤領域の波長で発光する平板型蛍光管（赤）
３０１Ｒ、緑領域の波長で発光する平板型蛍光管（緑）
３０１Ｇ、および青領域の波長で発光する平板型蛍光管
（青）３０１Ｂが配置されている。
【００６４】それぞれの色の光源とダイクロイックプリ
ズムとの間には、２枚のプリズムアレイ４０１Ｖ、４０
１Ｈが挿入されている。それぞれのプリズムアレイは、
一方向に延びた屋根状のプリズムの配列から構成されて
いる。プリズムアレイ４０１Ｖとプリズムアレイ４０１
Ｈは、それぞれのプリズムの方向が互いに直交するよう
に配置される。光源装置としての第３の実施形態の場合
には、平板型蛍光管から出た光は発散光としてダイクロ
イックプリズムに入射するが、本実施形態のようにプリ
ズムアレイを蛍光管の前面に配置することによって、光
を蛍光管の法線方向へ集めることができ、正面方向での
輝度が高い光源装置を構成することができる。なお、各
色に対応したプリズムアレイ４０１Ｈとダイクロイック
プリズム１０１との間に反射型偏光板を配置することに
よって、平板型蛍光管３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂか
ら放射された光の偏光方向を揃えることができる。この
ような技術により、ダイクロイックプリズム１０１から
出射される光を振動方向が揃った直線偏光とすることが
できる。 （光源装置としての第５の実施形態）本発明の光源装置
の第５の実施形態を図５に基づき説明する。図５は光源
装置を上面から見た図である。ダイクロイックプリズム
１０１の周囲には、赤領域の波長で発光する有機電界
（ＥＬ）素子（赤）５０１Ｒ、緑領域の波長で発光する
有機ＥＬ素子（緑）５０１Ｇ、および青領域の波長で発
光する有機ＥＬ素子（青）５０１Ｂが配置されている。
ズムとの間には、２枚のプリズムアレイ４０１Ｖ、４０
１Ｈが挿入されている。それぞれのプリズムアレイは、
一方向に延びた屋根状のプリズムの配列から構成されて
いる。プリズムアレイ４０１Ｖとプリズムアレイ４０１
Ｈは、それぞれのプリズムの方向が互いに直交するよう
に配置される。光源装置としての第３の実施形態の場合
には、平板型蛍光管から出た光は発散光としてダイクロ
イックプリズムに入射するが、本実施形態のようにプリ
ズムアレイを蛍光管の前面に配置することによって、光
を蛍光管の法線方向へ集めることができ、正面方向での
輝度が高い光源装置を構成することができる。なお、各
色に対応したプリズムアレイ４０１Ｈとダイクロイック
プリズム１０１との間に反射型偏光板を配置することに
よって、平板型蛍光管３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂか
ら放射された光の偏光方向を揃えることができる。この
ような技術により、ダイクロイックプリズム１０１から
出射される光を振動方向が揃った直線偏光とすることが
できる。 （光源装置としての第５の実施形態）本発明の光源装置
の第５の実施形態を図５に基づき説明する。図５は光源
装置を上面から見た図である。ダイクロイックプリズム
１０１の周囲には、赤領域の波長で発光する有機電界
（ＥＬ）素子（赤）５０１Ｒ、緑領域の波長で発光する
有機ＥＬ素子（緑）５０１Ｇ、および青領域の波長で発
光する有機ＥＬ素子（青）５０１Ｂが配置されている。
【００６５】各色の有機ＥＬ素子５０１Ｒ、５０１Ｇ、
５０１Ｂのそれぞれは、ガラス基板５０２上に透明電
極、有機薄膜層構造、および金属電極が積層された発光
層構造５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂを備えている。発
光層構造は封止基板５０４によって封止される。透明電
極と金属薄膜との間に印加される直流電界によって有機
薄膜層構造中の有機発光膜が発光する。有機発光膜の材
料として赤色で発光する材料を用いれば赤色光源、緑色
で発光する材料を用いれば緑色光源、青色で発光する材
料を用いれば青色光源を構成することができる。各色の
有機発光膜は、その発光領域が１９ｍｍ×１４ｍｍ程度
となるような平面的な大きさとなっている。発光領域の
大きさはこの大きさに限定されるものではなく、必要と
される光源の大きさに応じて変更すれば良い。
５０１Ｂのそれぞれは、ガラス基板５０２上に透明電
極、有機薄膜層構造、および金属電極が積層された発光
層構造５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂを備えている。発
光層構造は封止基板５０４によって封止される。透明電
極と金属薄膜との間に印加される直流電界によって有機
薄膜層構造中の有機発光膜が発光する。有機発光膜の材
料として赤色で発光する材料を用いれば赤色光源、緑色
で発光する材料を用いれば緑色光源、青色で発光する材
料を用いれば青色光源を構成することができる。各色の
有機発光膜は、その発光領域が１９ｍｍ×１４ｍｍ程度
となるような平面的な大きさとなっている。発光領域の
大きさはこの大きさに限定されるものではなく、必要と
される光源の大きさに応じて変更すれば良い。
【００６６】このように、有機ＥＬ素子５０１Ｒ、５０
１Ｇ、５０１Ｂを用いることにより、前述（例えば、光
源装置としての第１の実施形態）のＬＥＤ１０２Ｒ、１
０２Ｇ、１０２Ｂを光源として適用するのに比べ、ある
面積にわたって均一発光することができるという優位性
を持つ。なお、この有機ＥＬ素子５０１Ｒ、５０１Ｇ、
５０１Ｂは、前記光源装置としての第４の実施形態で適
用した平板型蛍光管３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂと同
類であり、実質的に連続した単一の発光領域を持つ面状
光源として分類されるものである。 （光源装置としての第６の実施形態）本発明の光源装置
の第６の実施形態を図６に基づき説明する。図６は光源
装置を上面から見た図である。ダイクロイックプリズム
１０１の周囲には、赤領域の波長で発光する有機電界
（ＥＬ）素子（赤）６０１Ｒ、緑領域の波長で発光する
有機ＥＬ素子（緑）６０１Ｇ、および青領域の波長で発
光する有機ＥＬ素子（青）６０１Ｂが配置されている。
１Ｇ、５０１Ｂを用いることにより、前述（例えば、光
源装置としての第１の実施形態）のＬＥＤ１０２Ｒ、１
０２Ｇ、１０２Ｂを光源として適用するのに比べ、ある
面積にわたって均一発光することができるという優位性
を持つ。なお、この有機ＥＬ素子５０１Ｒ、５０１Ｇ、
５０１Ｂは、前記光源装置としての第４の実施形態で適
用した平板型蛍光管３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂと同
類であり、実質的に連続した単一の発光領域を持つ面状
光源として分類されるものである。 （光源装置としての第６の実施形態）本発明の光源装置
の第６の実施形態を図６に基づき説明する。図６は光源
装置を上面から見た図である。ダイクロイックプリズム
１０１の周囲には、赤領域の波長で発光する有機電界
（ＥＬ）素子（赤）６０１Ｒ、緑領域の波長で発光する
有機ＥＬ素子（緑）６０１Ｇ、および青領域の波長で発
光する有機ＥＬ素子（青）６０１Ｂが配置されている。
【００６７】各色の有機ＥＬ素子６０１Ｒ、６０１Ｇ、
６０１Ｂのそれぞれは、ガラス基板６０２上に透明電
極、有機薄膜層構造、および金属電極が積層された発光
層構造６０３Ｒ、６０３Ｇ、６０３Ｂを備えている。発
光層構造は封止基板６０４によって封止される。透明電
極と金属薄膜との間に印加される直流電界によって有機
薄膜層構造中の有機発光膜が発光する。有機発光膜の材
料として赤色で発光する材料を用いれば赤色光源、緑色
で発光する材料を用いれば緑色光源、青色で発光する材
料を用いれば青色光源を構成することができる。各色の
有機発光膜は、その発光領域が１９ｍｍ×１４ｍｍ程度
となるような平面的な大きさとなっている。発光領域の
大きさはこの大きさに限定されるものではなく、必要と
される光源の大きさに応じて変更すれば良い。
６０１Ｂのそれぞれは、ガラス基板６０２上に透明電
極、有機薄膜層構造、および金属電極が積層された発光
層構造６０３Ｒ、６０３Ｇ、６０３Ｂを備えている。発
光層構造は封止基板６０４によって封止される。透明電
極と金属薄膜との間に印加される直流電界によって有機
薄膜層構造中の有機発光膜が発光する。有機発光膜の材
料として赤色で発光する材料を用いれば赤色光源、緑色
で発光する材料を用いれば緑色光源、青色で発光する材
料を用いれば青色光源を構成することができる。各色の
有機発光膜は、その発光領域が１９ｍｍ×１４ｍｍ程度
となるような平面的な大きさとなっている。発光領域の
大きさはこの大きさに限定されるものではなく、必要と
される光源の大きさに応じて変更すれば良い。
【００６８】このように、本実施形態の基本的な構成は
図５に示した光源装置としての第５の実施形態と同じで
あるが、有機薄膜層構造が異なっており、有機薄膜層構
造に光学的共振器構造を備えている。光学的共振器構造
によって、有機ＥＬ素子６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂ
から放射される光のスペクトル幅を狭くして色の純度を
向上させることができるとともに、有機ＥＬ素子の法線
方向（正面方向）への輝度を向上させることができる。 （光源装置としての第７の実施形態）本発明の光源装置
の第７の実施形態を図７に基づき説明する。なお、光源
装置としての第６の実施形態と同一構成部分については
同一の符号を付すこととする。この第７の実施形態で適
用される光源は、面状光源としての赤色で発光する有機
ＥＬ素子６０１Ｒ、緑色で発光する有機ＥＬ素子６０１
Ｇ、青色で発光する有機ＥＬ発光素子６０１Ｂであり、
それぞれの発光素子６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂは光
源装置としての第６の実施形態と同様に光学的共振器構
造を備えている。これらの３色の発光素子６０１Ｒ、６
０１Ｇ、６０１Ｂからの光はダイクロイックプリズム１
０１で合成されるが、この光源装置の第７の実施形態で
は、各発光素子６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂとダイク
ロイックプリズム１０１との間には、１／４波長フィル
ム（１／４λ板）６０４Ｒ、６０４Ｇ、６０４Ｂと反射
型偏光板６０５Ｒ、６０５Ｇ、６０５Ｂとから構成され
る偏光変換素子６０７Ｒ、６０７Ｇ、６０７Ｂが配置さ
れている。
図５に示した光源装置としての第５の実施形態と同じで
あるが、有機薄膜層構造が異なっており、有機薄膜層構
造に光学的共振器構造を備えている。光学的共振器構造
によって、有機ＥＬ素子６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂ
から放射される光のスペクトル幅を狭くして色の純度を
向上させることができるとともに、有機ＥＬ素子の法線
方向（正面方向）への輝度を向上させることができる。 （光源装置としての第７の実施形態）本発明の光源装置
の第７の実施形態を図７に基づき説明する。なお、光源
装置としての第６の実施形態と同一構成部分については
同一の符号を付すこととする。この第７の実施形態で適
用される光源は、面状光源としての赤色で発光する有機
ＥＬ素子６０１Ｒ、緑色で発光する有機ＥＬ素子６０１
Ｇ、青色で発光する有機ＥＬ発光素子６０１Ｂであり、
それぞれの発光素子６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂは光
源装置としての第６の実施形態と同様に光学的共振器構
造を備えている。これらの３色の発光素子６０１Ｒ、６
０１Ｇ、６０１Ｂからの光はダイクロイックプリズム１
０１で合成されるが、この光源装置の第７の実施形態で
は、各発光素子６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂとダイク
ロイックプリズム１０１との間には、１／４波長フィル
ム（１／４λ板）６０４Ｒ、６０４Ｇ、６０４Ｂと反射
型偏光板６０５Ｒ、６０５Ｇ、６０５Ｂとから構成され
る偏光変換素子６０７Ｒ、６０７Ｇ、６０７Ｂが配置さ
れている。
【００６９】赤色で発光する有機ＥＬ素子６０１Ｒの前
面には、１／４波長フィルム６０４Ｒと反射型偏光板６
０５Ｒとが配置され、緑色で発光する有機ＥＬ素子６０
１Ｇの前面には、１／４波長フィルム６０４Ｇと反射型
偏光板６０５Ｇとが配置され、青色で発光する有機ＥＬ
素子６０１Ｂの前面には、１／４波長フィルム６０４Ｂ
と反射型偏光板６０５Ｂとが配置される。反射型偏光板
６０５Ｒ、６０５Ｇ、６０５Ｂは、それぞれ第１の方向
に振動する直線偏光は透過し、第１の方向に直交する第
２の方向に振動する直線偏光は反射する機能を有する。
面には、１／４波長フィルム６０４Ｒと反射型偏光板６
０５Ｒとが配置され、緑色で発光する有機ＥＬ素子６０
１Ｇの前面には、１／４波長フィルム６０４Ｇと反射型
偏光板６０５Ｇとが配置され、青色で発光する有機ＥＬ
素子６０１Ｂの前面には、１／４波長フィルム６０４Ｂ
と反射型偏光板６０５Ｂとが配置される。反射型偏光板
６０５Ｒ、６０５Ｇ、６０５Ｂは、それぞれ第１の方向
に振動する直線偏光は透過し、第１の方向に直交する第
２の方向に振動する直線偏光は反射する機能を有する。
【００７０】偏光変換素子６０７Ｒ、６０７Ｇ、６０７
Ｂの機能を、緑色で発光する有機ＥＬ素子６０１Ｇを例
にとって説明する。有機ＥＬ素子６０１Ｇからの右回り
の円偏光（図中のＲで表示）は１／４波長フィルム６０
４Ｇで直線偏光であるｐ偏光（図中のＰで表示）に変換
されるものとする。反射型偏光板６０５Ｇがｐ偏光Ｐを
透過させることができるとすると、このｐ偏光は反射型
偏光板６０５Ｇを透過する。一方、有機ＥＬ素子６０１
Ｇからの左回り円偏光（図中のＬで表示）は１／４波長
フィルム６０４Ｇによってｐ偏光に直交する直線偏光で
あるｓ偏光（図中のＳで表示）に変換される。ｓ偏光は
反射型偏光板６０５Ｇで反射され、１／４波長フィルム
６０４Ｇによって再び左回り円偏光に変換されて有機Ｅ
Ｌ素子６０１Ｇに戻される。
Ｂの機能を、緑色で発光する有機ＥＬ素子６０１Ｇを例
にとって説明する。有機ＥＬ素子６０１Ｇからの右回り
の円偏光（図中のＲで表示）は１／４波長フィルム６０
４Ｇで直線偏光であるｐ偏光（図中のＰで表示）に変換
されるものとする。反射型偏光板６０５Ｇがｐ偏光Ｐを
透過させることができるとすると、このｐ偏光は反射型
偏光板６０５Ｇを透過する。一方、有機ＥＬ素子６０１
Ｇからの左回り円偏光（図中のＬで表示）は１／４波長
フィルム６０４Ｇによってｐ偏光に直交する直線偏光で
あるｓ偏光（図中のＳで表示）に変換される。ｓ偏光は
反射型偏光板６０５Ｇで反射され、１／４波長フィルム
６０４Ｇによって再び左回り円偏光に変換されて有機Ｅ
Ｌ素子６０１Ｇに戻される。
【００７１】有機ＥＬ素子６０１Ｇに戻された左回り円
偏光は有機ＥＬ素子の陰極電極などで反射される際に右
回り円偏光に変換され、今度は１／４波長フィルム６０
４Ｇによってｐ偏光に変換される。このようにして、有
機ＥＬ素子６０１Ｇから放射された光が、１／４波長フ
ィルム６０４Ｇと反射型偏光板６０５Ｇとから構成され
る偏光変換素子６０７Ｇによって偏光方向の揃った直線
偏光に変換される。このような有機ＥＬ素子６０１Ｒ、
６０１Ｇ、６０１Ｂからの放射光の偏光変換技術は、国
際公開ＷＯ９７／４３６８６或いは国際公開ＷＯ９７／
１２２７６に開示されている。
偏光は有機ＥＬ素子の陰極電極などで反射される際に右
回り円偏光に変換され、今度は１／４波長フィルム６０
４Ｇによってｐ偏光に変換される。このようにして、有
機ＥＬ素子６０１Ｇから放射された光が、１／４波長フ
ィルム６０４Ｇと反射型偏光板６０５Ｇとから構成され
る偏光変換素子６０７Ｇによって偏光方向の揃った直線
偏光に変換される。このような有機ＥＬ素子６０１Ｒ、
６０１Ｇ、６０１Ｂからの放射光の偏光変換技術は、国
際公開ＷＯ９７／４３６８６或いは国際公開ＷＯ９７／
１２２７６に開示されている。
【００７２】１／４波長フィルム６０４Ｇと反射型偏光
板６０５Ｇはそれぞれ緑色の波長帯域だけにおいて機能
する素子であってもよいし、赤、緑、青を含む可視光の
波長領域にわたって機能する素子であってもよい。赤色
で発光する有機ＥＬ素子６０１Ｒ、青色で発光する有機
ＥＬ素子６０１Ｂからの放射光も同様にして、偏光変換
素子６０７Ｒ、６０７Ｂによって振動方向が揃った直線
偏光（Ｐ）に変換される。
板６０５Ｇはそれぞれ緑色の波長帯域だけにおいて機能
する素子であってもよいし、赤、緑、青を含む可視光の
波長領域にわたって機能する素子であってもよい。赤色
で発光する有機ＥＬ素子６０１Ｒ、青色で発光する有機
ＥＬ素子６０１Ｂからの放射光も同様にして、偏光変換
素子６０７Ｒ、６０７Ｂによって振動方向が揃った直線
偏光（Ｐ）に変換される。
【００７３】赤色に対応する１／４波長フィルム６０４
Ｒと、反射型偏光板６０５Ｒ、或いは青色に対応する１
／４波長フィルム６０４Ｂと、反射型偏光板６０５Ｂは
それぞれ赤色、或いは青色の波長帯域だけにおいて機能
する素子であってもよいし、赤、緑、後を含む可視光の
波長領域にわたって機能する素子であってもよい。直線
偏光となった赤、緑、青の光はダイクロイックプリズム
１０１で合成され、振動方向が揃った直線偏光としてダ
イクロイックプリズム１０１から出射される。 （表示装置としての第１の実施形態）本発明の表示装置
の第１の実施形態を図８に基づき説明する。図８は表示
装置の主要な光学系を上面から見た図である。液晶表示
素子７０１の背面には、図４に示した光源としての第４
の実施形態で説明した光源装置を配置する。光源装置
は、ダイクロイックプリズム１０１、平板状蛍光管
（赤）３０１Ｒ、平板状蛍光管（緑）３０１Ｇ、平板状
蛍光管（青）３０１Ｂ、およびプリズムアレイ４０１
Ｖ、４０１Ｈから構成され、赤色、緑色および青色が合
成された白色光で液晶表示素子７０１を照明する。
Ｒと、反射型偏光板６０５Ｒ、或いは青色に対応する１
／４波長フィルム６０４Ｂと、反射型偏光板６０５Ｂは
それぞれ赤色、或いは青色の波長帯域だけにおいて機能
する素子であってもよいし、赤、緑、後を含む可視光の
波長領域にわたって機能する素子であってもよい。直線
偏光となった赤、緑、青の光はダイクロイックプリズム
１０１で合成され、振動方向が揃った直線偏光としてダ
イクロイックプリズム１０１から出射される。 （表示装置としての第１の実施形態）本発明の表示装置
の第１の実施形態を図８に基づき説明する。図８は表示
装置の主要な光学系を上面から見た図である。液晶表示
素子７０１の背面には、図４に示した光源としての第４
の実施形態で説明した光源装置を配置する。光源装置
は、ダイクロイックプリズム１０１、平板状蛍光管
（赤）３０１Ｒ、平板状蛍光管（緑）３０１Ｇ、平板状
蛍光管（青）３０１Ｂ、およびプリズムアレイ４０１
Ｖ、４０１Ｈから構成され、赤色、緑色および青色が合
成された白色光で液晶表示素子７０１を照明する。
【００７４】液晶表示素子７０１に表示された画像は投
写レンズ７０５によって拡大され、スクリーン７０６に
投写される。液晶表示素子１０１はガラス基板７０４に
挟持された液晶層７０３を持ち、カラー画像を表示する
ために画素ごとにカラーフィルタ７０２Ｒ、７０２Ｇ、
７０２Ｂが形成されている。この図では、図を見易くす
るために液晶を駆動する素子や配線などは省いて描いて
ある。
写レンズ７０５によって拡大され、スクリーン７０６に
投写される。液晶表示素子１０１はガラス基板７０４に
挟持された液晶層７０３を持ち、カラー画像を表示する
ために画素ごとにカラーフィルタ７０２Ｒ、７０２Ｇ、
７０２Ｂが形成されている。この図では、図を見易くす
るために液晶を駆動する素子や配線などは省いて描いて
ある。
【００７５】液晶表示素子７０１の表示領域は例えば１
８．３×１３．７ｍｍ（対角で０．９インチ）である。
表示領域の大きさは必要に応じて変更することができる
が、表示領域の大きさに合わせて各色の光源の発光領域
の大きさを変更する必要がある。なお、光源装置の第４
の実施形態において述べたように平板型蛍光管を用いた
各色の光源装置において、プリズムアレイとダイクロイ
ックプリズムとの間に反射型偏光板を設けても良い。 （表示装置としての第２の実施形態）本発明の表示装置
の第２の実施形態を図９乃至図１１に基づき説明する。
図９は表示装置の主要な光学系を上面から見た図であ
り、図１０は表示装置の制御回路の詳細を示すブロック
図であり、図１１は光源の点灯と液晶表示素子の表示の
タイミングを示すタイミングチャートである。
８．３×１３．７ｍｍ（対角で０．９インチ）である。
表示領域の大きさは必要に応じて変更することができる
が、表示領域の大きさに合わせて各色の光源の発光領域
の大きさを変更する必要がある。なお、光源装置の第４
の実施形態において述べたように平板型蛍光管を用いた
各色の光源装置において、プリズムアレイとダイクロイ
ックプリズムとの間に反射型偏光板を設けても良い。 （表示装置としての第２の実施形態）本発明の表示装置
の第２の実施形態を図９乃至図１１に基づき説明する。
図９は表示装置の主要な光学系を上面から見た図であ
り、図１０は表示装置の制御回路の詳細を示すブロック
図であり、図１１は光源の点灯と液晶表示素子の表示の
タイミングを示すタイミングチャートである。
【００７６】液晶表示素子８０１の背面には、図２に示
した光源装置としての第２の実施形態で説明した光源装
置を配置する。光源装置は、ダイクロイックプリズム１
０１、ＬＥＤ（赤）１０２Ｒ、ＬＥＤ（緑）１０２Ｇ、
ＬＥＤ（青）１０２Ｂ、および、レンズアレイ２０１
Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂから構成される。各色のＬＥＤ
の点灯と液晶表示素子の駆動は表示制御回路８０２で制
御される。図１０には、表示制御回路８０２の詳細図が
示されている。この表示制御回路８０２には、ＲＧＢそ
れぞれに対応してフレームメモリ８１０が設けられてお
り、画像データは、各色毎に一旦フレームメモリ８１０
に記憶される。フレームメモリ８１０に記憶された画像
データからは、同期信号抽出部８１２によって同期信号
が取り出され、クロック８１４からのクロック信号によ
って同期がとられるようになっている。同期信号は、出
力タイミング発生部８１６に出力され、液晶表示素子８
０１の駆動を制御する画像出力制御部８１８と、各色の
発光素子の駆動を制御する切換制御部８２０へ出力され
るようになっている。
した光源装置としての第２の実施形態で説明した光源装
置を配置する。光源装置は、ダイクロイックプリズム１
０１、ＬＥＤ（赤）１０２Ｒ、ＬＥＤ（緑）１０２Ｇ、
ＬＥＤ（青）１０２Ｂ、および、レンズアレイ２０１
Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂから構成される。各色のＬＥＤ
の点灯と液晶表示素子の駆動は表示制御回路８０２で制
御される。図１０には、表示制御回路８０２の詳細図が
示されている。この表示制御回路８０２には、ＲＧＢそ
れぞれに対応してフレームメモリ８１０が設けられてお
り、画像データは、各色毎に一旦フレームメモリ８１０
に記憶される。フレームメモリ８１０に記憶された画像
データからは、同期信号抽出部８１２によって同期信号
が取り出され、クロック８１４からのクロック信号によ
って同期がとられるようになっている。同期信号は、出
力タイミング発生部８１６に出力され、液晶表示素子８
０１の駆動を制御する画像出力制御部８１８と、各色の
発光素子の駆動を制御する切換制御部８２０へ出力され
るようになっている。
【００７７】画像出力制御部８１８には、前記フレーム
メモリ８１０から画像データが入力され、前記同期信号
に基づいてＬＣＤ（液晶素子）用電源回路８２２からの
電源によって、液晶表示素子８０１へ所定の画像を形成
する。一方、切換制御部８２０では、液晶表示素子８０
１で表示される画像に対応する色の発光素子を点灯させ
るべく、Ｒドライバ８２４、Ｇドライバ８２６、Ｂドラ
イバ８２８へ順次切替えて信号を出力する。これによ
り、各ＬＥＤ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂは、光源用
電源回路８３０からの電源によって、ＲＧＢが所定の順
番（液晶表示素子８０１への画像表示順と同期して）で
順次点灯を繰り返す。
メモリ８１０から画像データが入力され、前記同期信号
に基づいてＬＣＤ（液晶素子）用電源回路８２２からの
電源によって、液晶表示素子８０１へ所定の画像を形成
する。一方、切換制御部８２０では、液晶表示素子８０
１で表示される画像に対応する色の発光素子を点灯させ
るべく、Ｒドライバ８２４、Ｇドライバ８２６、Ｂドラ
イバ８２８へ順次切替えて信号を出力する。これによ
り、各ＬＥＤ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂは、光源用
電源回路８３０からの電源によって、ＲＧＢが所定の順
番（液晶表示素子８０１への画像表示順と同期して）で
順次点灯を繰り返す。
【００７８】この制御の方法を図１１を用いて説明す
る。液晶表示素子８０１には１フィールド内で赤成分の
画像、緑成分の画像および青成分の画像が順番に表示さ
れる。赤成分の画像が表示されている間は赤色のＬＥＤ
１０２Ｒが点灯し、緑成分の画像が表示されている間は
緑色のＬＥＤ１０２Ｂが点灯し、青成分の画像が表示さ
れている間は青色のＬＥＤ１０２Ｂが点灯するようにＬ
ＥＤの点灯と液晶表示素子に表示される画像のタイミン
グが制御される。
る。液晶表示素子８０１には１フィールド内で赤成分の
画像、緑成分の画像および青成分の画像が順番に表示さ
れる。赤成分の画像が表示されている間は赤色のＬＥＤ
１０２Ｒが点灯し、緑成分の画像が表示されている間は
緑色のＬＥＤ１０２Ｂが点灯し、青成分の画像が表示さ
れている間は青色のＬＥＤ１０２Ｂが点灯するようにＬ
ＥＤの点灯と液晶表示素子に表示される画像のタイミン
グが制御される。
【００７９】このような人の眼の残像効果を利用した色
順次表示を行なうことにより、液晶表示素子にカラーフ
ィルタを備える必要がなくなる。図８に示した表示装置
としての第１の実施形態における液晶表示素子７０１に
用いられているカラーフィルタは該当透過波長の光以外
の波長の光は吸収するが、これに対して、本実施形態の
ような色順次カラー表示の場合には光源からスクリーン
までの光の利用効率をより高めることができる。
順次表示を行なうことにより、液晶表示素子にカラーフ
ィルタを備える必要がなくなる。図８に示した表示装置
としての第１の実施形態における液晶表示素子７０１に
用いられているカラーフィルタは該当透過波長の光以外
の波長の光は吸収するが、これに対して、本実施形態の
ような色順次カラー表示の場合には光源からスクリーン
までの光の利用効率をより高めることができる。
【００８０】なお、図８に示す表示装置の第１の実施形
態においても、液晶表示素子７０１にカラーフィルタを
用いる代わりに上述した色順次表示方式を採用して光の
利用効率を高めることができる。また、上記のような色
順次駆動によるカラー画像の表示においては、ＲＧＢの
光源から光がダイクロイックプリズム１０１を経て出射
されるので各色の光源の光軸が一致し、各色の光源で液
晶表示素子を同一の方向から照明できるので、色の視覚
依存性が無い、という効果がある。 （表示装置としての第３の実施形態）本発明の表示装置
の第３の実施形態を図１２に基づき説明する。図１２は
表示装置の主要な光学系を上面から見た図である。液晶
表示素子７０１の背面には、図１に示した第１の実施形
態の光源装置を配置する。光源装置は、ダイクロイック
プリズム１０１、ＬＥＤ（赤）１０２Ｒ、ＬＥＤ（緑）
１０２Ｇ、ＬＥＤ（青）１０２Ｂから構成され、赤色、
緑色および青色が合成された白色光で液晶表示素子７０
１を照明する。本実施形態の表示装置は、レンズ１００
１を通して液晶表示素子７０１の拡大された虚像を見る
表示装置である。 （表示装置としての第４の実施形態）本発明の表示装置
の第４の実施形態を図１３に基づき説明する。液晶表示
装置６０６の背面に図７で示した光源装置としての第７
の実施形態で説明した光源装置を配置する。光源装置
は、光学的共振構造を備えた有機ＥＬ素子６０１Ｒ、６
０１Ｇ、６０１Ｂであり、各有機ＥＬ素子６０１Ｒ、６
０１Ｇ、６０１Ｂの前面には１／４波長フィルム６０４
Ｒ、６０４Ｇ、６０４Ｂ及び反射型偏光板６０５Ｒ、６
０５Ｇ、６０５Ｂが配置されている。
態においても、液晶表示素子７０１にカラーフィルタを
用いる代わりに上述した色順次表示方式を採用して光の
利用効率を高めることができる。また、上記のような色
順次駆動によるカラー画像の表示においては、ＲＧＢの
光源から光がダイクロイックプリズム１０１を経て出射
されるので各色の光源の光軸が一致し、各色の光源で液
晶表示素子を同一の方向から照明できるので、色の視覚
依存性が無い、という効果がある。 （表示装置としての第３の実施形態）本発明の表示装置
の第３の実施形態を図１２に基づき説明する。図１２は
表示装置の主要な光学系を上面から見た図である。液晶
表示素子７０１の背面には、図１に示した第１の実施形
態の光源装置を配置する。光源装置は、ダイクロイック
プリズム１０１、ＬＥＤ（赤）１０２Ｒ、ＬＥＤ（緑）
１０２Ｇ、ＬＥＤ（青）１０２Ｂから構成され、赤色、
緑色および青色が合成された白色光で液晶表示素子７０
１を照明する。本実施形態の表示装置は、レンズ１００
１を通して液晶表示素子７０１の拡大された虚像を見る
表示装置である。 （表示装置としての第４の実施形態）本発明の表示装置
の第４の実施形態を図１３に基づき説明する。液晶表示
装置６０６の背面に図７で示した光源装置としての第７
の実施形態で説明した光源装置を配置する。光源装置
は、光学的共振構造を備えた有機ＥＬ素子６０１Ｒ、６
０１Ｇ、６０１Ｂであり、各有機ＥＬ素子６０１Ｒ、６
０１Ｇ、６０１Ｂの前面には１／４波長フィルム６０４
Ｒ、６０４Ｇ、６０４Ｂ及び反射型偏光板６０５Ｒ、６
０５Ｇ、６０５Ｂが配置されている。
【００８１】光源装置としての第７の実施形態で説明し
たように、ダイクロイックプリズム１０１から出射され
る光は振動方向が揃った直線偏光Ｐである。液晶表示素
子６０６は入射側の偏光板６１０Ｐと出射側の偏光板６
１０Ａを備えているが、入射側の偏光板６０６Ｐの透過
軸を直線偏光Ｐの振動方向と合わせることにより、偏光
板６１０Ｐでの光の吸収を減らすことができ、液晶表示
素子６０６を透過できる光量を増加させることができ、
光源装置からの光を有効に液晶表示素子６０６で変調さ
せることができる。
たように、ダイクロイックプリズム１０１から出射され
る光は振動方向が揃った直線偏光Ｐである。液晶表示素
子６０６は入射側の偏光板６１０Ｐと出射側の偏光板６
１０Ａを備えているが、入射側の偏光板６０６Ｐの透過
軸を直線偏光Ｐの振動方向と合わせることにより、偏光
板６１０Ｐでの光の吸収を減らすことができ、液晶表示
素子６０６を透過できる光量を増加させることができ、
光源装置からの光を有効に液晶表示素子６０６で変調さ
せることができる。
【００８２】液晶表示素子６０６に表示される画像は投
写レンズ６０８によってスクリーン６０９に拡大投写さ
れる。液晶表示素子６０６が画素毎にカラーフィルター
を備えている場合には、赤、緑、青の有機ＥＬ素子６０
１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂを同時に点灯して白色光で液
晶表示素子を照明すればカラー画像の投写ができる。
写レンズ６０８によってスクリーン６０９に拡大投写さ
れる。液晶表示素子６０６が画素毎にカラーフィルター
を備えている場合には、赤、緑、青の有機ＥＬ素子６０
１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂを同時に点灯して白色光で液
晶表示素子を照明すればカラー画像の投写ができる。
【００８３】一方、液晶表示素子６０６がカラーフィル
ターを備えていない場合には、表示装置としての第２の
実施形態で説明したような赤、緑、青の有機ＥＬ素子６
０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂを１フレーム内で順番に点
灯する色順次駆動によってカラー画像の表示を行うこと
ができる。なお、上記のような色順次駆動によるカラー
画像の表示においては、各色の光源の光軸が一致し、か
つ同一の方向から照明できるので、色の視覚依存性が無
い、という効果がある。 （表示装置としての第５の実施形態）本発明の表示装置
の第５の実施形態を図１４に基づき説明する。図１４は
表示装置の主要な光学系を上面から見た図である。図１
３に示した表示装置とは、レンズ１００１と観察者の眼
１００２との間にハーフミラー１１０１が配置されてい
る部分だけが異なり、光源装置や液晶表示装置の構成は
図１３と同じである。
ターを備えていない場合には、表示装置としての第２の
実施形態で説明したような赤、緑、青の有機ＥＬ素子６
０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂを１フレーム内で順番に点
灯する色順次駆動によってカラー画像の表示を行うこと
ができる。なお、上記のような色順次駆動によるカラー
画像の表示においては、各色の光源の光軸が一致し、か
つ同一の方向から照明できるので、色の視覚依存性が無
い、という効果がある。 （表示装置としての第５の実施形態）本発明の表示装置
の第５の実施形態を図１４に基づき説明する。図１４は
表示装置の主要な光学系を上面から見た図である。図１
３に示した表示装置とは、レンズ１００１と観察者の眼
１００２との間にハーフミラー１１０１が配置されてい
る部分だけが異なり、光源装置や液晶表示装置の構成は
図１３と同じである。
【００８４】ハーフミラー１１０１によって、液晶表示
素子７０１の拡大された像を外界１１０２に重ねて見る
ことができる。外界を見る必要がなければハーフミラー
のかわりに全反射ミラーを用いても良い。なお、実施の
形態、特に表示装置の実施の形態において、色順次駆動
させるときに適用した光源は、ＬＥＤ等の点状光源に限
らず、有機ＥＬ素子、平板状蛍光管等の面状光源であっ
てもよい。
素子７０１の拡大された像を外界１１０２に重ねて見る
ことができる。外界を見る必要がなければハーフミラー
のかわりに全反射ミラーを用いても良い。なお、実施の
形態、特に表示装置の実施の形態において、色順次駆動
させるときに適用した光源は、ＬＥＤ等の点状光源に限
らず、有機ＥＬ素子、平板状蛍光管等の面状光源であっ
てもよい。
【００８５】以上説明した実施形態においては、表示装
置の形態として、透過型の液晶表示素子を利用した例に
ついて説明した。本発明はこれに限定されるものではな
く、光源からの光を反射する反射型の液晶表示素子、ま
たは、変形可能なミラーで画素が形成されたライトバル
ブ又は空間変調素子のような外部からの光を反射するタ
イプの光変調デバイス等が光変調部材・手段として光源
と組み合わされた光学装置も本発明によって提供され
る。
置の形態として、透過型の液晶表示素子を利用した例に
ついて説明した。本発明はこれに限定されるものではな
く、光源からの光を反射する反射型の液晶表示素子、ま
たは、変形可能なミラーで画素が形成されたライトバル
ブ又は空間変調素子のような外部からの光を反射するタ
イプの光変調デバイス等が光変調部材・手段として光源
と組み合わされた光学装置も本発明によって提供され
る。
【００８６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光源装置に
よれば、赤、緑、青のそれぞれの波長において発光効率
が最大化された光源を備え、それぞれの光源からの光を
ダイクロイックプリズムで合成することにより、明るい
白色光を生成できる小型の光源装置を構成することがで
きるという効果を有する。
よれば、赤、緑、青のそれぞれの波長において発光効率
が最大化された光源を備え、それぞれの光源からの光を
ダイクロイックプリズムで合成することにより、明るい
白色光を生成できる小型の光源装置を構成することがで
きるという効果を有する。
【００８７】このような光源装置によって液晶表示素子
等の光変調素子を照明することにより、小型の表示装置
を構成することができるという効果を有する。さらに
は、赤、緑、青のそれぞれの光源を順番に点灯させ、こ
れに同期させて液晶表示素子等の光変調素子に赤、緑、
青の各成分の画像を表示させることにより、一枚の光変
調素子から成る小型の表示装置の明るさを向上させるこ
とができるという効果を有する。
等の光変調素子を照明することにより、小型の表示装置
を構成することができるという効果を有する。さらに
は、赤、緑、青のそれぞれの光源を順番に点灯させ、こ
れに同期させて液晶表示素子等の光変調素子に赤、緑、
青の各成分の画像を表示させることにより、一枚の光変
調素子から成る小型の表示装置の明るさを向上させるこ
とができるという効果を有する。
【図１】本発明の光源装置の第１の実施形態における光
学系を説明する図であり、図１（ａ）は光源装置を上面
から見た図であり、図１（ｂ）は赤色光源をダイクロイ
ックプリズム側から見た平面図である。
学系を説明する図であり、図１（ａ）は光源装置を上面
から見た図であり、図１（ｂ）は赤色光源をダイクロイ
ックプリズム側から見た平面図である。
【図２】本発明の光源装置の第２の実施形態における光
学系を説明する図であり、図２（ａ）は光源装置を上面
から見た図であり、図２（ｂ）は赤色光源をダイクロイ
ックプリズム側から見た平面図である。
学系を説明する図であり、図２（ａ）は光源装置を上面
から見た図であり、図２（ｂ）は赤色光源をダイクロイ
ックプリズム側から見た平面図である。
【図３】 本発明の光源装置の第３の実施形態における
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。
【図４】 本発明の光源装置の第４の実施形態における
光学系を説明する図であり、図４（ａ）は光源装置を上
面から見た図であり、図４（ｂ）は赤色光源の斜視図で
ある。
光学系を説明する図であり、図４（ａ）は光源装置を上
面から見た図であり、図４（ｂ）は赤色光源の斜視図で
ある。
【図５】 本発明の光源装置の第５の実施形態における
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。
【図６】 本発明の光源装置の第６の実施形態における
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。
【図７】 本発明の光源装置の第７の実施形態における
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。
【図８】 本発明の表示装置の第１の実施形態における
主要な光学系を上面から見た図である。
主要な光学系を上面から見た図である。
【図９】 本発明の表示装置の第２の実施形態における
主要な光学系を上面から見た図である。
主要な光学系を上面から見た図である。
【図１０】 図９に示す表示制御装置の詳細図である。
【図１１】 本発明の表示装置の第２の実施形態におい
て、光源の点灯と液晶表示素子の表示のタイミングを示
すタイミングチャートである。
て、光源の点灯と液晶表示素子の表示のタイミングを示
すタイミングチャートである。
【図１２】 本発明の表示装置の第３の実施形態におけ
る主要な光学系を上面から見た図である。
る主要な光学系を上面から見た図である。
【図１３】 本発明の表示装置の第４の実施形態におけ
る主要な光学系を上面から見た図である。
る主要な光学系を上面から見た図である。
【図１４】 本発明の表示装置の第５の実施形態におけ
る主要な光学系を上面から見た図である。
る主要な光学系を上面から見た図である。
１０１：ダイクロイックプリズム、１０２Ｒ、１０２
Ｇ、１０２Ｂ：ＬＥＤ、１０３：基板、１０４直流電
源、１０５：スイッチ、１０６：可変抵抗器、２０１
Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂ：レンズアレイ、２０２Ｒ：レ
ンズ要素、３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ：平板型蛍光
管、４０１Ｖ、４０１Ｈ：プリズムアレイ、５０１Ｒ、
５０１Ｇ、５０１Ｂ：有機ＥＬ素子、５０２：ガラス基
板、５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂ：発光層構造、５０
４：封止基板、６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂ：有機Ｅ
Ｌ素子、６０３Ｒ、６０３Ｇ、６０３Ｂ：発光層構造、
７０１，８０１：液晶表示素子、７０２Ｒ、７０２Ｇ、
７０２Ｂ：カラーフィルタ、７０３：液晶層、７０４：
ガラス基板、７０５：投写レンズ、７０６：スクリー
ン、８０２：表示制御回路、１００１：レンズ、１００
２： 眼、１１０１：ハーフミラー、１１０２：外界。
Ｇ、１０２Ｂ：ＬＥＤ、１０３：基板、１０４直流電
源、１０５：スイッチ、１０６：可変抵抗器、２０１
Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂ：レンズアレイ、２０２Ｒ：レ
ンズ要素、３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ：平板型蛍光
管、４０１Ｖ、４０１Ｈ：プリズムアレイ、５０１Ｒ、
５０１Ｇ、５０１Ｂ：有機ＥＬ素子、５０２：ガラス基
板、５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂ：発光層構造、５０
４：封止基板、６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂ：有機Ｅ
Ｌ素子、６０３Ｒ、６０３Ｇ、６０３Ｂ：発光層構造、
７０１，８０１：液晶表示素子、７０２Ｒ、７０２Ｇ、
７０２Ｂ：カラーフィルタ、７０３：液晶層、７０４：
ガラス基板、７０５：投写レンズ、７０６：スクリー
ン、８０２：表示制御回路、１００１：レンズ、１００
２： 眼、１１０１：ハーフミラー、１１０２：外界。
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/24 33/24 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０
Claims (28)
- 【請求項１】 第一の色で発光する第一の光源と、第二
の色で発光する第二の光源と、第三の色で発光する第三
の光源とを備え、前記第一の光源からの光と、前記第二
の光源からの光と、前記第三の光源からの光とを色合成
光学系で合成することを特徴とする光源装置。 - 【請求項２】 前記第一の色が橙から赤の領域の色、前
記第二の色が緑から黄緑の領域の色、前記第三の色が青
の領域の色であることを特徴とする請求項１記載の光源
装置。 - 【請求項３】 前記色合成光学系がダイクロイックプリ
ズムであることを特徴とする請求項１又は請求項２記載
の光源装置。 - 【請求項４】 前記第一、第二および第三の光源が発光
ダイオードであることを特徴とする請求項１乃至請求項
３の何れか１項記載の光源装置。 - 【請求項５】 前記第一、第二および第三の光源のそれ
ぞれにおいて複数の前記発光ダイオードが２次元的に配
列されていることを特徴とする請求項４記載の光源装
置。 - 【請求項６】 前記第一、第二および第三の光源と前記
色合成光学系との間にレンズが配置されていることを特
徴とする請求項５記載の光源装置。 - 【請求項７】 前記第一、第二および第三の光源と前記
色合成光学系との間にレンズアレイ素子が配置されてい
ることを特徴とする請求項５記載の光源装置。 - 【請求項８】 前記第一、第二及び第三の光源がいずれ
も面状光源である請求項１記載の光源装置。 - 【請求項９】 前記第一、第二および第三の光源が平板
型蛍光管であることを特徴とする請求項１乃至請求項３
の何れか１項記載の光源装置。 - 【請求項１０】 前記平板型蛍光管と前記色合成光学系
との間にプリズムアレイ素子が配置されていることを特
徴とする請求項９記載の光源装置。 - 【請求項１１】 前記プリズムアレイ素子が、互いに直
交する２つのプリズムアレイから構成されることを特徴
とする請求項９記載の光源装置。 - 【請求項１２】 前記第一の光源と前記色合成光学系と
の間に第一の偏光変換素子が配置され、前記第二の光源
と前記色合成光学系との間に第二の偏光変換素子が配置
され、前記第三の光源と前記色合成光学系との間に第三
の偏光変換素子が配置されていることを特徴とする請求
項９記載の光源装置。 - 【請求項１３】 前記偏光変換素子が反射型偏光板であ
ることを特徴とする請求項１２記載の光源装置。 - 【請求項１４】 前記第一、第二および第三の光源が平
板状の電界発光素子であることを特徴とする請求項１乃
至請求項３のいずれか１項記載の光源装置。 - 【請求項１５】 前記電界発光素子が、有機薄膜を発光
層とする有機電界発光素子であることを特徴とする請求
項１４記載の光源装置。 - 【請求項１６】 前記有機電界発光素子が、発光層構造
に光学的共振器を備えていることを特徴とする請求項１
４記載の光源装置。 - 【請求項１７】 前記第一の光源と前記色合成光学系と
の間に第一の偏光変換素子が配置され、前記第に光源と
前記色合成光学系との間に第二の偏光変換素子が配置さ
れ、前記第三の光源と前記色合成光学系との間に第三の
偏光変換素子が配置されていることを特徴とする請求項
１４乃至請求項１６の何れか１項記載の光源装置。 - 【請求項１８】 前記偏光変換素子が、１／４波長フィ
ルムと反射型偏光板とから構成され、前記光源側に１／
４波長フィルムが配置され、前記色合成光学系素子側に
反射型偏光板が配置されていることを特徴とする請求項
１７記載の光源装置。 - 【請求項１９】 前記第一、第二、および第三の光源が
同時に点灯することを特徴とする請求項１乃至請求項１
８の何れか１項記載の光源装置。 - 【請求項２０】 前記第一、第二、および第三の光源が
順番に点灯を繰返すことを特徴とする請求項１乃至１８
の何れか１項に記載の光源装置。 - 【請求項２１】 光変調素子と、前記請求項１乃至請求
項２０の何れか１項記載の光源装置を有し、前記光源装
置からの光を前記光変調素子において変調し、変調され
た光を投写レンズで拡大して表示する表示装置。 - 【請求項２２】 前記光変調素子が透過型の液晶素子で
あり、該液晶素子の一方の面に対向して前記光源装置が
設けられ、前記液晶素子に形成された画像を投写レンズ
で拡大して表示する表示装置。 - 【請求項２３】 液晶表示素子に表示された画像の拡大
された虚像を観察する請求項２２記載の表示装置。 - 【請求項２４】 前記液晶表示素子を構成する画素にカ
ラーフィルタが形成されていることを特徴とする請求項
２２記載の表示装置。 - 【請求項２５】 前記光変調素子が反射型の光変調素子
であり、該光変調素子の反射面に対向して前記光源装置
が設けられていることを特徴とする請求項２２記載の表
示装置。 - 【請求項２６】 光変調素子と、前記請求項１乃至請求
項２０の何れか１項記載の光源装置を有し、前記光源装
置からの光を前記光変調素子において変調し、変調され
た光を投写レンズで拡大して画像を表示する表示装置で
あって、前記光変調素子が、第一の色成分の画像、第二
の色成分の画像、及び第三の色成分の画像を時分割で形
成し、前記第一の色成分の画像が形成されている期間に
前記光源装置の第一の光源を点灯させ、続いて前記第二
の色成分の画像が形成されている期間に前記光源装置の
第二の光源を点灯させ、続いて前記第三の色成分の画像
が形成されている期間に前記光源装置の第三の光源を点
灯させ、前記光学変調素子における前記第一、第二及び
第三の色成分の順次表示と、その順次表示に対応した前
記第一、第二及び第三の光源の順次点灯によってカラー
画像を表示させることを特徴とする表示装置。 - 【請求項２７】 前記光変調素子が透過型の液晶素子で
あり、該液晶素子の一方の面に対向して前記光源装置が
設けられ、液晶素子に形成された画像を投写レンズで拡
大して表示することを特徴とする請求項２６項記載の表
示装置。 - 【請求項２８】 前記液晶素子に形成された画像の拡大
された虚像を観察する請求項２６記載の表示装置。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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| JP10-157621 | 1998-06-05 | ||
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|---|---|---|---|
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| JP2002131391A Division JP2003057746A (ja) | 1998-06-05 | 2002-05-07 | 光源装置および表示装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000056410A true JP2000056410A (ja) | 2000-02-25 |
| JP3319438B2 JP3319438B2 (ja) | 2002-09-03 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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