JP2003057746A - Light source device and display device - Google Patents
Light source device and display deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a structure of a light source device in a display device for enlarging and projecting an image displayed on a liquid crystal display element, and a structure of a display device using the light source device.
【０００２】[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。2. Description of the Related Art As a first conventional technique for downsizing a projection type liquid crystal display device for enlarging and projecting an image on a liquid crystal display element for display, a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-13049 is cited. You can In this publication, three liquid crystal display elements are arranged around the dichroic prism,
Disclosed is a configuration of a display device that illuminates a liquid crystal display element with a flat fluorescent tube having a different emission color arranged on the back surface of each liquid crystal display element and projects an image of each color combined by a dichroic prism on a screen with a projection lens. Has been done.
【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。As a second conventional technique for downsizing a projection type liquid crystal display device, only one liquid crystal display element is used, and the liquid crystal display element is illuminated from behind by a lamp such as a metal halide lamp. There may be mentioned a configuration in which the image of the display element is projected on the screen by the projection lens.
【０００４】[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。However, in the above-mentioned first prior art, since three liquid crystal display elements are used, there is a problem that the cost becomes high, and the image shift of the three liquid crystal display elements occurs. Therefore, there is a problem that it is difficult to further reduce the size of the display device because an adjustment mechanism for suppressing the above is required.
【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。Further, in the above-mentioned second conventional technique, since the light source is a white light source, a color filter is required for the pixels of the liquid crystal display element to project a color image, and a red filter is required to generate a color. There is a problem that the resolution of the display image is lowered by requiring 3 pixels of green, green and blue, and the display image becomes dark because light other than the transmission wavelength is absorbed by the color filter. Further, there is a problem that it is difficult to downsize the display device because a high voltage is required to turn on the metal halide lamp and the power supply circuit becomes large.
【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。The present invention solves such a problem. To reduce the size of the display device, a single liquid crystal display element is used, and the light source device is made compact to reduce the size of the entire display device. Has an aim. Further, it is an object of the present invention to provide a display device which has a high efficiency of using light from a light source device and can display an image with high resolution even in a display device having one liquid crystal display element.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明による光源装置
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。A light source device according to the present invention comprises a first light source which emits light in a first color, a second light source which emits light in a second color, and a light source which emits light in a third color. A third light source is provided, and the light from the first light source, the light from the second light source, and the light from the third light source are combined by a color combining optical system.
【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。According to the above construction, the light from the light emitting element having high luminous efficiency for each color can be combined, so that there is an effect that a compact and bright white light source can be constructed.
【０００９】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, the first color is in the region of orange to red, the second color is in the region of green to yellow-green, and the third color is in the region of blue. It is characterized by being a color.
【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。According to the above construction, the light from the light emitting element having high luminous efficiency for each color can be combined, so that there is an effect that a compact and bright white light source can be constructed.
【００１１】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, the color combining optical system is a dichroic prism. The dichroic prism makes it possible to match the optical axes of the three colors with little loss of light quantity.
【００１２】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, the first, second and third light sources are light emitting diodes.
【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。According to the above construction, since the light source can be turned on by the DC power supply having a low voltage of about 3V, there is an effect that a small white light source including the power supply portion can be constructed.
【００１４】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, the plurality of light emitting diodes are two-dimensionally arranged in each of the first, second and third light sources.
【００１５】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。According to the above construction, there is an effect that a small white light source which emits light in a plane can be constructed.
【００１６】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, a lens is arranged between the first, second and third light sources and the color synthesizing optical system.
【００１７】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。According to the above configuration, the divergent light from the light emitting diode can be converted into highly parallel light, and a small white light source with high parallel light can be constructed.
【００１８】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, a lens array element is arranged between the first, second and third light sources and the color synthesizing optical system.
【００１９】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。With the above arrangement, it is possible to convert divergent light from a plurality of light emitting diodes into highly parallel light,
This has the effect that a small white light source with high light parallelism can be constructed.
【００２０】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, each of the first, second and third light sources is a planar light source. Here, the planar light source is a light source having a substantially continuous single light emitting region, which can emit light with a uniform light emitting amount in the displayed region having a width in the vertical and horizontal directions, thereby causing uneven light amount. Can be prevented.
【００２１】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, the first, second and third light sources are flat fluorescent tubes.
【００２２】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。According to the above construction, the light from the light emitting element having high luminous efficiency for each color can be combined, so that a compact and bright white light source can be constructed. Moreover, since a thin fluorescent tube that emits light in a planar shape can be used, the light source device can be downsized.
【００２３】本発明による前記光源装置において、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。The light source device according to the present invention is characterized in that a prism array element is arranged between the flat fluorescent tube and the color synthesizing optical system.
【００２４】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。According to the above structure, the brightness in the front direction can be improved, and the light source device which is bright in the front direction can be constructed.
【００２５】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, the prism array element is composed of two prism arrays orthogonal to each other.
【００２６】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。According to the above construction, the brightness in the front direction can be improved, and the light source device which is bright in the front direction can be constructed.
【００２７】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, a first polarization conversion element is arranged between the first light source and the color synthesizing optical system, and a first polarization conversion element is arranged between the second light source and the color synthesizing optical system. And a second polarization conversion element is disposed in the third polarization conversion element, and a third polarization conversion element is disposed between the third light source and the color combining optical system. By making the polarization directions of the light coincide with each other, it is possible to reduce the light amount loss when the light emitted from the light source device passes through the optical member having the polarization dependency in the optical characteristics.
【００２８】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, the polarization conversion element is a reflective polarizing plate.
By the reflective polarizing plate, polarized light vibrating in a desired direction is transmitted and returned to the polarized light source side orthogonal thereto. The polarization direction changes when scattered in the light source, but the polarized light converted so as to vibrate in the desired direction can be transmitted through the reflective polarizing plate. By repeating reflection and scattering between the reflective polarizing plate and the light source in this way, the unpolarized light emitted from the light source is reflected by the reflective polarizing plate in the vibration direction in the transmission axis direction of the reflective polarizing plate. Is converted into polarized light.
【００２９】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, the first, second and third light sources are flat electroluminescent elements.
【００３０】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。According to the above structure, since a light emitting element having a thin surface can be used, there is an effect that the light source device can be downsized.
【００３１】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, the electroluminescent element is an organic electroluminescent element having an organic thin film as a light emitting layer.
【００３２】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。According to the above construction, since the light source can be turned on by the DC power source, there is an effect that a small white light source including the power source portion can be constructed.
【００３３】本発明による前記光源装置において、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。The light source device according to the present invention is characterized in that the organic electroluminescent element includes an optical resonator in a light emitting layer structure.
【００３４】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。According to the above structure, the optical resonator structure can narrow the spectral width of the light emitted from the organic electroluminescent device to improve the color purity, and at the same time the normal line of the organic electroluminescent device. This has the effect of improving the brightness in the direction (front direction).
【００３５】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, a first polarization conversion element is arranged between the first light source and the color synthesizing optical system, and first between the light source and the color synthesizing optical system. A second polarization conversion element is arranged, and a third polarization conversion element is arranged between the third light source and the color combining optical system. Since the polarization directions of light emitted from a plurality of light sources can be aligned, the loss of light in the optical element can be reduced by using it as a light source of an optical element such as a light modulator having polarization dependence in optical characteristics. be able to.
【００３６】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, the polarization conversion element comprises a quarter wavelength film and a reflective polarizing plate, and the quarter wavelength film is arranged on the light source side, and the color synthesis optical system is provided. A reflective polarizing plate is disposed on the element side. With such a structure of the polarization conversion element, the vibration direction of the light emitted from the polarization conversion element is specified by the reflection of the light between the electroluminescence element, which is a light source having a specular reflection structure, and the polarization conversion element. Can be aligned in the direction of.
【００３７】本発明による前記光源装置において、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。In the light source device according to the present invention, the first, second and third light sources are turned on at the same time.
【００３８】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。According to the above arrangement, the emitted light from the light source device can be made white.
【００３９】本発明による前記光源装置において、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。The light source device according to the present invention is characterized in that the first, second, and third light sources are repeatedly turned on in order.
【００４０】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。According to the above construction, there is an effect that it can be used as a light source device of a color sequential display type display device.
【００４１】本発明による表示装置は、光変調素子と、
本発明による前記光源装置を有し、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。The display device according to the present invention comprises a light modulation element,
The light source device according to the present invention is provided, light from the light source device is modulated by the light modulation element, and the modulated light is enlarged and displayed by a projection lens.
【００４２】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。According to the above construction, there is an effect that a small projection type liquid crystal display device can be constructed.
【００４３】本発明による前記表示装置において、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。In the display device according to the present invention, the light modulation element is a transmissive liquid crystal element, the light source device is provided so as to face one surface of the liquid crystal element, and an image formed on the liquid crystal element is provided. Is magnified and displayed by the projection lens.
【００４４】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。Since it is a liquid crystal element, it is possible to display a high-resolution image, and it is possible to obtain a sufficiently clear image even when enlarged and displayed by the projection lens.
【００４５】本発明による前記表示装置において、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。In the display device according to the present invention, the enlarged virtual image of the image displayed on the liquid crystal display element is observed.
【００４６】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。According to the above construction, there is an effect that a virtual image observation type liquid crystal display device such as a small head mounted display can be constructed.
【００４７】本発明による前記表示装置において、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。The display device according to the present invention is characterized in that a color filter is formed in a pixel forming the liquid crystal display element.
【００４８】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。According to the above configuration, there is an effect that a small liquid crystal display device capable of color display can be constructed.
【００４９】本発明による前記表示装置において、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。In the display device according to the present invention, the light modulation element is a reflection type light modulation element, and the light source device is provided so as to face a reflection surface of the light modulation element. Since the light source device is provided so as to face the reflection surface of the light modulation element, a compact image display device can be obtained.
【００５０】本発明による表示装置は、光変調素子と、
本発明による前記光源装置を有し、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。The display device according to the present invention comprises a light modulation element,
A display device comprising the light source device according to the present invention, wherein light from the light source device is modulated by the light modulation element, and the modulated light is enlarged by a projection lens to display an image,
The light modulation element forms an image of the first color component, an image of the second color component, and an image of the third color component by time division, and the image of the first color component is formed. During the period, the first light source of the light source device is turned on, then during the period when the image of the second color component is formed, the second light source of the light source device is turned on, and then the third color Turning on the third light source of the light source device during the period when the image of the component is formed,
Sequential display of the first, second and third color components in the optical modulation element, and the first corresponding to the sequential display,
A color image is displayed by sequentially lighting the second and third light sources.
【００５１】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。According to the above construction, color display is possible,
In addition, a small projection type liquid crystal display device with a bright display image can be configured. Further, it is possible to configure a small virtual image observation type liquid crystal display device capable of color display and having a bright display image.
【００５２】本発明による前記表示装置において、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。In the display device according to the present invention, the light modulation element is a transmissive liquid crystal element, the light source device is provided facing one surface of the liquid crystal element, and an image formed on the liquid crystal element is displayed. It is characterized by magnifying and displaying with a projection lens. Since the image formation by the liquid crystal element has a high resolution, a clear image can be obtained even by enlarging and projecting.
【００５３】本発明による前記表示装置において、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。In the display device according to the present invention, the enlarged virtual image of the image formed on the liquid crystal element is observed. By forming a high-resolution image with reduced light amount loss, for example, a clear image can be obtained even if it is a virtual image projected on a large screen or the like.
【００５４】また、本発明による表示装置は、液晶表示
素子と、光源装置とを有し、前記光源装置からの光を前
記液晶表示素子に入射する表示装置であって、前記液晶
表示素子が、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表示し、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、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、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、前記液晶表示素子
における前記第一、第二及び第三の色成分の時分割表示
と、その時分割表示に対応した前記第一、第二及び第三
の光源における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。Further, a display device according to the present invention is a display device which has a liquid crystal display element and a light source device, and in which light from the light source device is incident on the liquid crystal display element, wherein the liquid crystal display element comprises: An image of the first color component, an image of the second color component, and an image of the third color component are displayed in a time division manner, and the light source device of the light source device is displayed during a period in which the image of the first color component is formed. A first light source is turned on, a second light source of the light source device is turned on during a period when the image of the second color component is formed, and a period during which an image of the third color component is formed. The third light source of the light source device is turned on, and the first, second, and third color components of the liquid crystal display element are displayed in time division, and the first, second, and third corresponding to the time division display. Is characterized by displaying a color image by sequentially turning on the light source of
【００５５】さらに、本発明による光源装置は、液晶表
示素子に光を入射させる光源装置であって、前記液晶表
示素子が、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表示し、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、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、
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、前記液晶表示素子にお
ける前記第一、第二及び第三の色成分の時分割表示に対
応し、前記第一、第二及び第三の光源における順次点灯
を行うことを特徴とする。Further, the light source device according to the present invention is a light source device for allowing light to enter a liquid crystal display element, wherein the liquid crystal display element is a first color component image, a second color component image,
And an image of the third color component is displayed in a time-sharing manner, the first light source of the light source device is turned on during the period in which the image of the first color component is formed, and the image of the second color component is displayed. Turning on the second light source of the light source device during the period when
Corresponding to time division display of the first, second and third color components in the liquid crystal display element by turning on the third light source of the light source device while the image of the third color component is formed. However, the first, second and third light sources are sequentially turned on.
【００５６】[0056]
【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。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a light source device according to a preferred embodiment of the present invention and a display device including the light source device will be described with reference to the accompanying drawings. (First Embodiment as Light Source Device) A first embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 1 (a)
Is a view of the light source device as seen from above, and FIG. 1B is a plan view of the red light source as seen from the dichroic prism side as a color combining optical system. Dichroic prism 101
A red light source, a green light source, and a blue light source, each of which is composed of a two-dimensional array of light emitting diodes (LEDs), are arranged around the. The red light source has a structure in which an LED (red) 102R that emits light with a wavelength in the red region is fixed to a substrate 103, and power is supplied from a DC power supply 104 to the LED (red) 102R via a switch 105 and a variable resistor 106. To be done.
【００５７】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。As the LED (red) 102R, an LED having a peak emission wavelength of 620 nm can be used. In this case, the emission color looks orange, but orange is also included in red. As shown in FIG. 1B, the red light source according to the present embodiment has a total of 5 horizontal and 4 vertical light sources.
It consists of an array of 0 LEDs. The LED has a shape molded with a transparent resin having a lens-shaped tip, and its diameter is about 5 mm. LED
The number depends on the size of the light source required, and may be one depending on the application.
【００５８】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。The green light source has a structure in which an LED (green) 102G that emits light of a wavelength in the green region is fixed to the substrate 103. Power is supplied. As in the case of the red light source shown in FIG. 1B, the number of LEDs is 20 in total, 5 in the horizontal direction and 4 in the vertical direction.
The peak emission wavelength of the LED (green) 102G is 55
A 5 nm LED can be used. In addition, the emission color that looks yellowish green is included in green.
【００５９】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。The blue light source has a structure in which an LED (blue) 102B that emits light with a wavelength in the blue region is fixed to a substrate 103. Power is supplied. As in the case of the red light source shown in FIG. 1B, the number of LEDs is 20 in total, 5 in the horizontal direction and 4 in the vertical direction.
The peak emission wavelength of the LED (blue) 102B is 47
A 0 nm LED can be used.
【００６０】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。The light emitted from the red light source is reflected by the red reflection mirror of the dichroic prism 101. The light emitted from the blue light source is reflected by the blue reflection mirror of the dichroic prism 101. The light emitted from the green light source passes through the dichroic prism 101. In this way, in the dichroic prism 101, the red, green, and blue lights are combined and emitted from the surface on which the light source is not arranged.
【００６１】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。By controlling the current supplied to the LEDs of each color, the color of the light combined by the dichroic prism 101 can be made white, and a white light source can be constructed. Further, a light source to be turned on can be selected by the switch 105 and a single color light source of red, green or blue can be made to emit light to provide a single color light source device. It is also possible to select two light sources to be turned on by the switch 105 and combine any two colors of red, green and blue. (Second Embodiment as Light Source Device) A second embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 2 (a)
2B is a view of the light source device as viewed from above, and FIG. 2B is a plan view of the red light source as viewed from the dichroic prism side. In FIG. 2B, the LED (red) 102R corresponding to each lens element 202R forming the lens array 201R.
Is drawn with a dotted line. In addition, in FIG.
The electrical circuit of the light source as depicted in (a) is omitted. Around the dichroic prism 101, a red light source, a green light source, and a blue light source, which are configured by a two-dimensional array of light emitting diodes (LEDs), are arranged.
【００６２】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。The red light source emits light at a wavelength in the red region.
An array of ED (red) 102R, and a lens array 20 arranged between these LEDs and the dichroic prism.
It is composed of 1R. The lens array 201R is composed of an array of lens elements 202R. Lens element 202R
The opening shape of is rectangular. One lens element 202R corresponds to one LED (red) 102R, and has a function of collimating the divergent light emitted from the LED and causing highly parallel light to enter the dichroic prism. The lens element 202R in the red light source is the LED (red) 102R
Is designed so that the aberration is small with respect to the peak emission wavelength of, and the antireflection film is formed so that the reflection on the surface is minimum at that wavelength.
【００６３】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。The green light source emits light at a wavelength in the green region.
An array of ED (green) 102G, and a lens array 20 arranged between these LEDs and the dichroic prism.
It is composed of 1G. The lens array 201G is shown in FIG.
Similar to the case of the red light source shown in (b), it is composed of an array of lens elements (not shown). The lens element in the green light source is designed so that the aberration becomes small with respect to the peak emission wavelength of the LED (green) 102G, and the antireflection film is formed so that the reflection on the surface becomes the minimum at that wavelength. There is.
【００６４】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。The blue light source emits light having a wavelength in the blue region.
An array of ED (blue) 102B, and a lens array 20 arranged between these LEDs and the dichroic prism.
1B and. The lens array 201B is shown in FIG.
Similar to the case of the red light source shown in (b), it is composed of an array of lens elements (not shown). The lens element in the blue light source is designed so that the aberration is small with respect to the peak emission wavelength of the LED (blue) 102B, and the antireflection film is formed so that the reflection on the surface becomes minimum at that wavelength. There is.
【００６５】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。In the light source device of this embodiment, the LEDs of each color are
The divergent light emitted from the light is converted into highly parallel light by the lens array and enters the dichroic prism, so the light combined by the dichroic prism is also highly parallel, and the light source device with highly parallel emitted light is used. Can be provided. In FIG. 2A, the shape of the LED is shown molded by a transparent resin having a lens-shaped tip, but the lens shape is not always necessary. (Third Embodiment as Light Source Device) A third embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a view of the light source device as viewed from above. Around the dichroic prism 101, a flat fluorescent tube (red) 301R that emits light in the red wavelength range, a flat fluorescent tube (green) 301G that emits light in the green wavelength range, and a flat type that emits light in the blue wavelength range. A fluorescent tube (blue) 301B is arranged.
【００６６】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。Fluorescent tubes 301R, 301G, 301 of each color
Each of B is a phosphor that emits red light as a light emitter,
It has a phosphor that emits green light and a phosphor that emits blue light. The light emitting area of each fluorescent tube is 19 mm x 14 mm
It has a two-dimensional size. The size of the fluorescent tube is not limited to this size, and may be changed according to the size of the required light source. Also,
By applying the flat fluorescent tubes 301R, 301G, and 301B as the light source, a predetermined area (depending on the size of the region to be illuminated in the illuminated object to be illuminated and based on the set value) is applied. It is possible to uniformly emit light, and a lens array or the like added when the LEDs 102R, 102G, and 102B are used as in the second embodiment as the light source device is unnecessary. For this reason,
Excellent effect can be obtained with a simple structure. Depending on the area, rod-shaped fluorescent tubes may be used, and the rod-shaped fluorescent tubes may be arranged in parallel. (Fourth Embodiment as Light Source Device) A fourth embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 4 (a)
4B is a view of the light source device as seen from above, and FIG. 4B is a perspective view of the red light source. Around the dichroic prism 101, a flat-type fluorescent tube (red) that emits light with a wavelength in the red region.
301R, Flat plate fluorescent tube (green) that emits light in the green wavelength range
301G, and a flat plate type fluorescent tube (blue) 301B that emits light with a wavelength in the blue region are arranged.
【００６７】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。Two prism arrays 401V and 40 are provided between the light source of each color and the dichroic prism.
1H is inserted. Each prism array is
It is composed of an array of roof-like prisms extending in one direction. Prism array 401V and prism array 401
H is arranged such that the directions of the respective prisms are orthogonal to each other. In the case of the third embodiment as the light source device, the light emitted from the flat fluorescent lamp enters the dichroic prism as divergent light, but the prism array should be arranged in front of the fluorescent tube as in the present embodiment. Thus, light can be collected in the normal direction of the fluorescent tube, and a light source device having high brightness in the front direction can be configured. By arranging a reflective polarizing plate between the prism array 401H corresponding to each color and the dichroic prism 101, the polarization directions of the light emitted from the flat fluorescent tubes 301R, 301G, and 301B can be aligned. With such a technique, the light emitted from the dichroic prism 101 can be made into linearly polarized light whose vibration directions are aligned. (Fifth Embodiment as Light Source Device) A fifth embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a view of the light source device as viewed from above. Around the dichroic prism 101, an organic electric field (EL) element (red) 501R that emits light in the red wavelength range, an organic EL element (green) 501G that emits light in the green wavelength range, and an organic light emitting element that emits light in the blue wavelength range. An EL element (blue) 501B is arranged.
【００６８】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。Organic EL elements 501R, 501G of the respective colors,
Each 501B includes a light emitting layer structure 503R, 503G, 503B in which a transparent electrode, an organic thin film layer structure, and a metal electrode are laminated on a glass substrate 502. The light emitting layer structure is sealed by the sealing substrate 504. A direct current electric field applied between the transparent electrode and the metal thin film causes the organic light emitting film in the organic thin film layer structure to emit light. A red light source can be formed by using a material that emits red light, a green light source can be formed by using a material that emits green light, and a blue light source can be formed by using a material that emits blue light. The organic light emitting film of each color has a planar size such that the light emitting area thereof is about 19 mm × 14 mm. The size of the light emitting region is not limited to this size, and may be changed according to the size of the light source required.
【００６９】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。As described above, the organic EL elements 501R, 50
By using 1G and 501B, the above-mentioned LED 102R (for example, the first embodiment as a light source device),
As compared with the case where 02G and 102B are used as a light source, it has an advantage of being capable of uniformly emitting light over a certain area. The organic EL elements 501R, 501G,
Reference numeral 501B is similar to the flat fluorescent tubes 301R, 301G, and 301B applied in the fourth embodiment as the light source device, and is classified as a planar light source having a substantially continuous single light emitting region. Is. (Sixth Embodiment as Light Source Device) A sixth embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a view of the light source device as viewed from above. Around the dichroic prism 101, an organic electric field (EL) element (red) 601R that emits light in the red wavelength range, an organic EL element (green) 601G that emits light in the green wavelength range, and an organic light emitting element that emits light in the blue wavelength range. An EL element (blue) 601B is arranged.
【００７０】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。The organic EL elements 601R, 601G of the respective colors,
Each of the 601B includes a light emitting layer structure 603R, 603G, 603B in which a transparent electrode, an organic thin film layer structure, and a metal electrode are laminated on a glass substrate 602. The light emitting layer structure is sealed by the sealing substrate 604. A direct current electric field applied between the transparent electrode and the metal thin film causes the organic light emitting film in the organic thin film layer structure to emit light. A red light source can be formed by using a material that emits red light, a green light source can be formed by using a material that emits green light, and a blue light source can be formed by using a material that emits blue light. The organic light emitting film of each color has a planar size such that the light emitting area thereof is about 19 mm × 14 mm. The size of the light emitting region is not limited to this size, and may be changed according to the size of the light source required.
【００７１】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。As described above, the basic configuration of this embodiment is the same as that of the fifth embodiment as the light source device shown in FIG. 5, but the organic thin film layer structure is different, and the organic thin film layer structure is different. It has an optical resonator structure. With the optical resonator structure, organic EL elements 601R, 601G, 601B
It is possible to narrow the spectrum width of the light emitted from the device to improve the color purity and to improve the brightness in the normal direction (front direction) of the organic EL element. (Seventh Embodiment as Light Source Device) A seventh embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those of the light source device according to the sixth embodiment are designated by the same reference numerals. The light source applied in the seventh embodiment is an organic EL element 601R that emits red light and an organic EL element 601 that emits green light as a planar light source.
G, an organic EL light emitting device 601B that emits blue light,
Each of the light emitting elements 601R, 601G and 601B has an optical resonator structure as in the sixth embodiment as a light source device. These three color light emitting elements 601R, 6
Light from 01G and 601B is dichroic prism 1
However, in the seventh embodiment of the light source device, a quarter wavelength film (1/4 λ plate) 604R, 604G is provided between each of the light emitting elements 601R, 601G, 601B and the dichroic prism 101. , 604B and reflective polarizing plates 605R, 605G, 605B are arranged.
【００７２】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。On the front surface of the organic EL element 601R which emits red light, a quarter wavelength film 604R and a reflection type polarizing plate 6 are provided.
05R is arranged, and the organic EL element 60 emits green light.
A 1/4 wavelength film 604G and a reflective polarizing plate 605G are arranged on the front surface of 1G, and the organic EL emits blue light.
A quarter-wave film 604B is provided on the front surface of the element 601B.
And a reflective polarizing plate 605B are arranged. The reflective polarizing plates 605R, 605G, and 605B each have a function of transmitting linearly polarized light vibrating in the first direction and reflecting linearly polarized light vibrating in a second direction orthogonal to the first direction.
【００７３】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。Polarization conversion elements 607R, 607G, 607
The function of B will be described by taking the organic EL element 601G that emits green light as an example. The clockwise circularly polarized light (denoted by R in the figure) from the organic EL element 601G is a quarter wavelength film 60.
It is assumed that the light is converted to p-polarized light (indicated by P in the figure) that is linearly polarized light at 4G. Assuming that the reflective polarizing plate 605G can transmit the p-polarized light P, the p-polarized light transmits through the reflective polarizing plate 605G. On the other hand, the organic EL element 601
The counterclockwise circularly polarized light from G (indicated by L in the figure) is converted into s-polarized light (indicated by S in the figure) that is linearly polarized light orthogonal to p-polarized light by the quarter-wave film 604G. The s-polarized light is reflected by the reflection-type polarization plate 605G and is converted again into the left-handed circularly polarized light by the quarter-wave film 604G to generate the organic E
It is returned to the L element 601G.
【００７４】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。The left-handed circularly polarized light returned to the organic EL element 601G is converted into right-handed circularly polarized light when reflected by the cathode electrode of the organic EL element, and this time, the quarter-wave film 60 is obtained.
It is converted into p-polarized light by 4G. In this way, the light emitted from the organic EL element 601G is converted into linearly polarized light having a uniform polarization direction by the polarization conversion element 607G including the quarter-wave film 604G and the reflective polarizing plate 605G. Such an organic EL element 601R,
The polarization conversion technology of radiated light from 601G and 601B is disclosed in International Publication WO97 / 43686 or International Publication WO97 /.
12276.
【００７５】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。The quarter-wave film 604G and the reflection type polarizing plate 605G may be elements that function only in the green wavelength band, or elements that function in the visible light wavelength range including red, green and blue. It may be. Light emitted from the organic EL element 601R that emits red light and the emitted light from the organic EL element 601B that emits blue light are similarly converted by the polarization conversion elements 607R and 607B into linearly polarized light (P) whose vibration directions are aligned.
【００７６】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。¼ wavelength film 604 corresponding to red
R and reflective polarizing plate 605R, or 1 corresponding to blue
The / 4 wavelength film 604B and the reflective polarizing plate 605B may be elements that function only in the red or blue wavelength band, or elements that function in the visible light wavelength range including red, green, and after. It may be. The red, green, and blue lights that have become linearly polarized light are combined by the dichroic prism 101, and are emitted from the dichroic prism 101 as linearly polarized light whose vibration directions are aligned. (First Embodiment as Display Device) A first embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a view of the main optical system of the display device as viewed from above. On the back surface of the liquid crystal display element 701, the fourth light source shown in FIG.
The light source device described in the above embodiment is arranged. The light source device includes a dichroic prism 101, a flat plate fluorescent tube (red) 301R, a flat plate fluorescent tube (green) 301G, a flat plate fluorescent tube (blue) 301B, and a prism array 401.
The liquid crystal display element 701 is illuminated with white light that is composed of V, 401H, and is a mixture of red, green, and blue.
【００７７】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。The image displayed on the liquid crystal display element 701 is enlarged by the projection lens 705 and projected on the screen 706. The liquid crystal display element 101 has a liquid crystal layer 703 sandwiched between glass substrates 704, and has color filters 702R and 702G for each pixel in order to display a color image.
702B is formed. In this figure, elements and wirings for driving the liquid crystal are omitted for easy understanding of the figure.
【００７８】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。The display area of the liquid crystal display element 701 is, for example, 1
It is 8.3 x 13.7 mm (0.9 inch diagonal).
The size of the display area can be changed as necessary, but it is necessary to change the size of the light emitting area of the light source of each color according to the size of the display area. The fourth light source device
In the light source device of each color using the flat type fluorescent tube as described in the above embodiment, a reflective polarizing plate may be provided between the prism array and the dichroic prism. (Second Embodiment as Display Device) A second embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11.
9 is a top view of the main optical system of the display device, FIG. 10 is a block diagram showing the details of the control circuit of the display device, and FIG. 11 is the timing of turning on the light source and displaying the liquid crystal display element. 2 is a timing chart showing
【００７９】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。On the back surface of the liquid crystal display element 801, the light source device described in the second embodiment as the light source device shown in FIG. 2 is arranged. The light source device is a dichroic prism 1.
01, LED (red) 102R, LED (green) 102G,
LED (blue) 102B and lens array 201
It is composed of R, 201G, and 201B. LED of each color
The lighting of and the driving of the liquid crystal display element are controlled by the display control circuit 802. FIG. 10 shows a detailed diagram of the display control circuit 802. The display control circuit 802 is provided with a frame memory 810 corresponding to each of RGB, and the image data is once stored in the frame memory 810 for each color.
Memorized in. A synchronization signal is extracted from the image data stored in the frame memory 810 by a synchronization signal extraction unit 812, and synchronization is achieved by a clock signal from a clock 814. The synchronization signal is output to the output timing generation unit 816, and the liquid crystal display element 8
The output is output to the image output control unit 818 that controls the driving of the No. 01 and the switching control unit 820 that controls the driving of the light emitting elements of each color.
【００８０】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。Image data is input to the image output control section 818 from the frame memory 810, and a predetermined image is displayed on the liquid crystal display element 801 by the power source from the LCD (liquid crystal element) power source circuit 822 based on the synchronization signal. To form. On the other hand, in the switching control unit 820, the liquid crystal display element 80
In order to turn on the light emitting element of the color corresponding to the image displayed by 1, the R driver 824, the G driver 826, and the B driver 828 are sequentially switched to output a signal. As a result, the LEDs 102R, 102G, and 102B are sequentially turned on in a predetermined RGB order (in synchronization with the image display order on the liquid crystal display element 801) by the power source from the light source power source circuit 830.
【００８１】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。The control method will be described with reference to FIG. On the liquid crystal display element 801, a red component image, a green component image and a blue component image are sequentially displayed within one field. Red LED while the red component image is displayed
102R is turned on, the green LED 102B is turned on while the green component image is displayed, and the blue LED 102B is turned on while the blue component image is displayed.
The timing of lighting of the ED and the image displayed on the liquid crystal display element is controlled.
【００８２】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。By performing color sequential display utilizing the afterimage effect of the human eye, it is not necessary to provide a color filter in the liquid crystal display element. The color filter used in the liquid crystal display element 701 in the first embodiment as the display device shown in FIG. 8 absorbs light of wavelengths other than the light of the corresponding transmission wavelength, but in the present embodiment, In the case of such a color-sequential color display as described above, it is possible to further improve the utilization efficiency of light from the light source to the screen.
【００８３】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。In the first embodiment of the display device shown in FIG. 8 as well, instead of using the color filter in the liquid crystal display element 701, the above-mentioned color sequential display system can be adopted to improve the light utilization efficiency. . Further, in the color image display by the color sequential driving as described above, since the light is emitted from the RGB light sources through the dichroic prism 101, the optical axes of the light sources of the respective colors coincide with each other, and the liquid crystal display element is driven by the light sources of the respective colors. Since the lights can be illuminated from the same direction, there is an effect that there is no visual dependency of color. (Third Embodiment as Display Device) A third embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a top view of the main optical system of the display device. The light source device of the first embodiment shown in FIG. 1 is arranged on the back surface of the liquid crystal display element 701. The light source device is a dichroic prism 101, LED (red) 102R, LED (green)
102G, LED (blue) 102B, red,
Liquid crystal display element 70 with white light that is a mixture of green and blue
Illuminate 1. The display device according to the present embodiment has a lens 100.
1 is a display device for viewing a magnified virtual image of a liquid crystal display element 701 through 1. Fourth Embodiment as Display Device A fourth embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIG. On the rear surface of the liquid crystal display device 606, the seventh light source device shown in FIG.
The light source device described in the above embodiment is arranged. The light source device includes organic EL elements 601R, 6R having an optical resonance structure.
01G, 601B, and each organic EL element 601R, 6
Quarter wave film 604 on the front of 01G and 601B
R, 604G, 604B and reflective polarizing plates 605R, 6
05G and 605B are arranged.
【００８４】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。As described in the seventh embodiment as the light source device, the light emitted from the dichroic prism 101 is the linearly polarized light P whose vibration directions are aligned. The liquid crystal display element 606 includes a polarization plate 610P on the incident side and a polarization plate 6 on the emission side.
10A is provided, the amount of light that can be transmitted through the liquid crystal display element 606 can be reduced by aligning the transmission axis of the incident side polarization plate 606P with the vibration direction of the linearly polarized light P. Can be increased,
Light from the light source device can be effectively modulated by the liquid crystal display element 606.
【００８５】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。The image displayed on the liquid crystal display element 606 is enlarged and projected on the screen 609 by the projection lens 608. When the liquid crystal display element 606 includes a color filter for each pixel, the red, green, and blue organic EL elements 60 are used.
Color images can be projected by simultaneously illuminating 1R, 601G, and 601B to illuminate the liquid crystal display element with white light.
【００８６】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。On the other hand, when the liquid crystal display element 606 is not provided with a color filter, the red, green and blue organic EL elements 6 as described in the second embodiment as a display device.
A color image can be displayed by color sequential driving in which 01R, 601G, and 601B are sequentially turned on within one frame. In the color image display by the color sequential driving as described above, since the optical axes of the light sources of the respective colors are the same and the lights can be illuminated from the same direction, there is an effect that there is no visual dependency of the colors. (Fifth Embodiment as Display Device) A fifth embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a view of the main optical system of the display device as viewed from above. Figure 1
The display device shown in FIG. 3 is different from the display device shown in FIG.
【００８７】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。The half mirror 1101 allows the magnified image of the liquid crystal display element 701 to be seen on the outside 1102. If it is not necessary to see the outside world, a total reflection mirror may be used instead of the half mirror. In the embodiment, particularly the embodiment of the display device, the light source applied when color sequential driving is not limited to a point light source such as an LED, but may be a planar light source such as an organic EL element or a flat fluorescent tube. It may be.
【００８８】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。In the above-described embodiments, an example using a transmissive liquid crystal display element has been described as a form of the display device. The present invention is not limited to this, and a reflective liquid crystal display element that reflects light from a light source or an external light source such as a light valve or a spatial modulation element in which a pixel is formed with a deformable mirror is used. The present invention also provides an optical apparatus in which a light modulating device of a type that reflects light is combined with a light source as a light modulating member / means.
【００８９】[0089]
【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。As described above, according to the light source device of the present invention, it is provided with the light source whose luminous efficiency is maximized at each wavelength of red, green and blue, and the light from each light source is dichroic prism. The effect of being able to form a small-sized light source device that can generate bright white light is obtained by combining the above.
【００９０】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。By illuminating a light modulation element such as a liquid crystal display element with such a light source device, it is possible to construct a small-sized display device. Furthermore, the red, green, and blue light sources are turned on in sequence, and in synchronization with this, red, green, and
By displaying an image of each blue component, it is possible to improve the brightness of a small-sized display device including one light modulation element.
【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。FIG. 1 is a diagram illustrating an optical system in a first embodiment of a light source device of the present invention, FIG. 1 (a) is a diagram of a light source device seen from above, and FIG. 1 (b) is a red light source. FIG. 6 is a plan view of the above as viewed from the dichroic prism side.
【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。FIG. 2 is a diagram illustrating an optical system in a second embodiment of a light source device of the present invention, FIG. 2 (a) is a diagram of the light source device seen from above, and FIG. 2 (b) is a red light source. FIG. 6 is a plan view of the above as viewed from the dichroic prism side.
【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。FIG. 3 is a diagram illustrating an optical system in a third embodiment of a light source device of the present invention, and is a diagram of the light source device as seen from above.
【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。FIG. 4 is a diagram illustrating an optical system in a fourth embodiment of a light source device of the present invention, FIG. 4 (a) is a diagram of the light source device seen from above, and FIG. 4 (b) is a red light source. FIG.
【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。FIG. 5 is a diagram illustrating an optical system of a light source device according to a fifth embodiment of the present invention, and is a diagram of the light source device as viewed from above.
【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。FIG. 6 is a diagram illustrating an optical system of a light source device according to a sixth embodiment of the present invention, and is a diagram of the light source device as viewed from above.
【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。FIG. 7 is a diagram illustrating an optical system of a light source device according to a seventh embodiment of the present invention, and is a diagram of the light source device as viewed from above.
【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。FIG. 8 is a diagram showing a main optical system in the first embodiment of the display device of the present invention as viewed from above.
【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。FIG. 9 is a diagram showing a main optical system in a second embodiment of the display device of the present invention as viewed from above.
【図１０】図９に示す表示制御装置の詳細図である。FIG. 10 is a detailed view of the display control device shown in FIG.
【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。FIG. 11 is a timing chart showing the timing of turning on the light source and displaying the liquid crystal display element in the second embodiment of the display device of the present invention.
【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。FIG. 12 is a diagram of a main optical system in a third embodiment of the display device of the present invention as seen from above.
【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。FIG. 13 is a diagram of a main optical system in a fourth embodiment of the display device of the present invention viewed from above.
【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。FIG. 14 is a diagram showing a main optical system in a fifth embodiment of the display device of the present invention as viewed from above.
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。101: dichroic prism, 102R, 102
G, 102B: LED, 103: substrate, 104 DC power supply, 105: switch, 106: variable resistor, 201
R, 201G, 201B: lens array, 202R: lens element, 301R, 301G, 301B: flat fluorescent tube, 401V, 401H: prism array, 501R,
501G, 501B: Organic EL element, 502: Glass substrate, 503R, 503G, 503B: Light emitting layer structure, 50
4: Sealing substrate, 601R, 601G, 601B: Organic E
L element, 603R, 603G, 603B: light emitting layer structure,
701, 801: liquid crystal display elements, 702R, 702G,
702B: color filter, 703: liquid crystal layer, 704:
Glass substrate, 705: projection lens, 706: screen, 802: display control circuit, 1001: lens, 100
2: Eye, 1101: Half mirror, 1102: Outside world.
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｚ Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｚ (72)発明者 宮下 悟 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 EA13 EA15 HA06 HA28 2H091 FA42Z FA44Z FA45Z FD24 GA11 LA15 MA07 2H093 NA65 NC43 NC59 ND42 NE06 NG02 2K103 AA01 AA05 AA06 AA16 AB04 AB07 BA13 BB05 5C060 BA04 BA08 BC05 BE05 BE10 DB00 EA01 GB06 HA18 HB05 HB26 HC16 HC21 HD00 HD07 JB06 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G03B 21/14 G03B 21/14 Z H04N 9/31 H04N 9/31 Z (72) Inventor Satoru Miyashita Nagano Prefecture Suwa Yamato 3-chome No. 3 No. 5 Seiko over Epson Corporation in the F-term (reference) 2H088 EA13 EA15 HA06 HA28 2H091 FA42Z FA44Z FA45Z FD24 GA11 LA15 MA07 2H093 NA65 NC43 NC59 ND42 NE06 NG02 2K103 AA01 AA05 AA06 AA16 AB04 AB07 BA13 BB05 5C060 BA04 BA08 BC05 BE05 BE10 DB00 EA01 GB06 HA18 HB05 HB26 HC16 HC21 HD00 HD07 JB06
Claims (5)
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、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、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画像の
時分割形成と、その時分割形成に対応した前記第一、第
二及び第三の光源における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。1. A device comprising a light modulation element and a light source device, wherein the light from the light source device is modulated by the light modulation device, and the modulated light is enlarged by a projection lens to display an image. Then, the light modulation element forms an image of the first color component, an image of the second color component, and an image of the third color component in a time division manner, and the image of the first color component is formed. The first light source of the light source device is turned on during the period, and the second light source of the light source device is turned on during the period when the image of the second color component is formed. The third light source of the light source device is turned on during the period in which an image is formed, and the time-divisional formation of the images of the first, second, and third color components in the optical modulation element and the time-divisional formation are supported. A color image is displayed by sequentially lighting the first, second and third light sources Display device for causing.
り、前記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請求項１記載の表
示装置。2. The light modulation element is a transmissive liquid crystal element, the light source device is provided so as to face one surface of the liquid crystal element, and an image formed on the liquid crystal element is magnified by a projection lens. The display device according to claim 1, wherein the display device is displayed as.
れた虚像を観察することを特徴とする請求項１記載の表
示装置。3. The display device according to claim 1, wherein an enlarged virtual image of an image formed on the liquid crystal element is observed.
記光源装置からの光を前記液晶表示素子に入射する表示
装置であって、 前記液晶表示素子が、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表示し、
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、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、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、前記液晶表
示素子における前記第一、第二及び第三の色成分の時分
割表示と、その時分割表示に対応した前記第一、第二及
び第三の光源における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。4. A display device comprising a liquid crystal display element and a light source device, wherein light from the light source device is incident on the liquid crystal display element, wherein the liquid crystal display element is an image of a first color component. , The image of the second color component and the image of the third color component are displayed in a time division manner,
The first light source of the light source device is turned on during the period when the image of the first color component is formed, and the second light source of the light source device during the period when the image of the second color component is formed. Is turned on, the third light source of the light source device is turned on during the period when the image of the third color component is formed, and when the first, second and third color components in the liquid crystal display element are turned on. A display device for displaying a color image by dividing display and sequentially lighting the first, second and third light sources corresponding to the time division display.
であって、 前記液晶表示素子が、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表示し、
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、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、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、前記液晶表
示素子における前記第一、第二及び第三の色成分の時分
割表示に対応し、前記第一、第二及び第三の光源におけ
る順次点灯を行うことを特徴とする光源装置。5. A light source device for allowing light to enter a liquid crystal display element, wherein the liquid crystal display element displays an image of a first color component, an image of a second color component, and an image of a third color component. Display in time division,
The first light source of the light source device is turned on during the period when the image of the first color component is formed, and the second light source of the light source device during the period when the image of the second color component is formed. Is turned on, the third light source of the light source device is turned on during the period when the image of the third color component is formed, and when the first, second and third color components in the liquid crystal display element are turned on. A light source device, wherein the first, second, and third light sources are sequentially turned on in correspondence with divided display.
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|---|---|---|---|
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