JP2005292502A

JP2005292502A - 投写型ディスプレイの照明装置、及び投写型プロジェクタ

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Publication number: JP2005292502A
Application number: JP2004108114A
Authority: JP
Inventors: Hisayuki Mihara; 久幸三原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2005-10-20
Also published as: US20050219475A1

Abstract

【課題】単板式ライトバルブに同期させて高速にＬＥＤ光源を駆動制御できる投写型ディスプレイの照明装置を提供する。
【解決手段】Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤ光源１１から照射されたＲ，Ｇ，Ｂ光を合成して単板式ライトバルブに出射する合成プリズム１３と、単板式ライトバルブのＰＷＭ駆動制御に同期してＬＥＤ光源１１の発光制御を行い、ＬＥＤ光源１１の光の発散角θ１とサイズｄ１に対して、カライドスコープを介して合成プリズム１３への入射角（出射角）θ２と入射（出射）サイズｄ２は、ｄ１・ｓｉｎθ１＝ｄ２・ｓｉｎθ２の関係となるように設定した投写型ディスプレイの照明装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、投写型ディスプレイの照明装置、及び投写型プロジェクタに関するもので、特に光源としてＬＥＤ光源を用いて単板式ライトバルブの駆動に同期した照明光が得られる照明装置に関する。

投写型ディスプレイの照明光源としては、従来、水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなどの放電ランプが用いられている。この放電ランプを光源として、３板式液晶パネルを用いた投写型ディスプレイは、液晶パネルを透過させる、ある偏光成分の光のみを利用するために、光の明るさが半減される課題がある。

また、白色光源を用いて、例えば、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）に代表される単板式ライトバルブによりカラー映像表示させる投写型ディスプレイの場合は、円盤状の任意角度範囲に赤、緑、青（以下、Ｒ，Ｇ，Ｂと称する）の色フィルタ（波長制限）を配置させたカラーホイール（以下、ＣＷと称する）を映像信号に同期させて回転させ、そのＣＷのＲ，Ｇ，Ｂの色フィルタをシリーズに透過した光を映像信号に応じてライトバルブを駆動させて投射レンズに導いてカラー映像を表示可能とする照明装置および投写方式が用いられている。

一方、近年、半導体レーザやＬＥＤ等の半導体光源の発光効率及び発光量が共に著しく改善発展し、投写型プロジェクタの光源として利用されるようになっている。例えば、特許文献１に提案されているように、半導体レーザからのレーザをアップコンバージョンしてＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの波長のレーザ光を生成し、そのＲ，Ｇ，Ｂの各レーザ光をカライドスコープを用いてＲ，Ｇ，Ｂのライトバルブに投射させ、その各ライトバルブからの透過光を合成プリズムにより光合成して投写レンズに導きカラー映像表示させている。また、この半導体レーザに代えて、カライドスコープの拡散反射面にＬＥＤを設けた例も提案されている。
特開２００２−７２３５８号公報。

従来、光源として放電ランプによる白色光を用い、かつ、単板式ライトバルブを用いた場合は、Ｒ，Ｇ，Ｂの色フィルタを有するＣＷを映像信号に同期させて回転させ、そのＣＷの色フィルタを透過したＲ，Ｇ，Ｂ光に対して、映像の輝度情報に応じて単板式ライトバルブであるＤＭＤ素子をオン状態とする時間的積分による光強度を制御するＰＷＭ（パルス幅変調）方式では、任意のＲ，Ｇ，Ｂの単色表示時には他の色成分は捨てることとなり、光の利用効率を悪化させる要因となっている。

この光の利用効率を改善するためには、Ｒ，Ｇ，Ｂの三原色それぞれに対応する３枚式ライトバルブを用いる必要がある。しかし、高価なライトバルブを３枚用いることのコストの上昇以外に、Ｒ，Ｇ，Ｂ各光の分離／合成に拘わる光学系も併せて必要となるために、投写型プロジェクタが大変高価なものとなり、かつ重厚長大な装置となる課題がある。

また、光源としてＬＥＤによる白色光を用いる場合は、単板式ライトバルブを用いると前述した放電ランプと同様の不具合が発生する。また、３板式ライトバルブを用いる場合は、比較的安価な液晶ライトバルブ以外は価格的に現実的でなく、また、液晶ライトバルブを用いると特定の偏光成分の光しか使用することができないために、他の偏光成分は不使用となり捨てるか、またはランダム偏光を直交する２つの偏光成分に分離し、その分離した片側偏光成分の方向を９０度回転させて、再度合成するプロセスが必要となる。このランダム偏光を直交する２つの偏光成分に分離し、片方の偏光成分を９０度回転させ合成させる方式は、ランダム偏光状態でライトバルブを構築可能なライトバルブ方式に比して、半分の光源面積しか与えられない状態と等価になり、発光効率が改善されたＬＥＤであっても所望の光量が得られない課題がある。

つまり、ライトバルブの面積Ｓ１と照明立体角ＮＡ１が定まれば、大きな発光立体角を有するＬＥＤに与えられる発光面積Ｓ２は、仮に発光立体角をＮＡ２とすると、Ｓ１・ＮＡ１＝Ｓ２・ＮＡ２の関係となり、ＬＥＤに与えられる発光面積Ｓ２＝Ｓ１・ＮＡ１／ＮＡ２の範囲となる。このＬＥＤに与えられる発光面積Ｓ２以上にＬＥＤを準備してもライトバルブの有効面積Ｓ１内に、投射レンズを含めた照明立体角ＮＡ１以内の照明角度で照明を行うことは、原理的に不可能となる。

従って、Ｒ，Ｇ，Ｂに対してそれぞれライトバルブが設けられる３板式ライトバルブに対して、仮に同じサイズの単板式ライトバルブを用いた場合は、光源に与えられる面積は、単純計算で１／３となり、単板式ライトバルブは、３板式ライトバルブの１／３の光量しか得られない不具合が生じる。

一方、光源面積が極小であるレーザ光源の場合には、上述した不具合は回避できるが、半導体レーザから出力されたレーザを誘導するためには、冷却手段を含めた高価な光源システムが必要となり、かつ、青に代表される短波長側のレーザ光は、特にアップコンバージョン方式によるレーザ光の生成方法から任意時間の残光が生じる。このために、高い品位を確保するために、高速な遮断スピードが要求される単板式ライトバルブにレーザ光源を用いることは適さない課題があった。

本発明は、このような事情に鑑み、単板式ライトバルブに同期させて高速に点灯制御できる投写型ディスプレイの照明装置、及び投写型プロジェクタを提供することを目的としている。

本発明の投射ディプレイの照明装置は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各ＬＥＤ光源から照射された赤色光、緑色光、赤色光を合成し、その合成光を単板式ライトバルブに出射する光合成手段と、前記単板式ライトバルブ手段を映像信号に応じて駆動制御するライトバルブ駆動手段と、このライトバルブ駆動手段による単板式ライトバルブ手段の駆動に同期して、前記各ＬＥＤ光源の発光制御を行うＬＥＤ光源制御手段とを備え、前記ライトバルブ駆動手段は、映像信号のサブフィールド単位のパルス幅変調により前記単板式ライトバルブを駆動制御する、あるいは、映像信号のＲ，Ｇ，Ｂの各階調を示すビット毎に前記単板式ライトバルブを駆動制御することを特徴としている。

本発明の投写型ディスプレイの照明装置の光合成手段は、前記各ＬＥＤ光源からの赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ案内するカライドスコープと、このカライドスコープの開口部に入射面が配置され、それぞれのカライドスコープにより案内された赤色光、緑色光、青色光を合成出射させる合成プリズム、あるいは、前記カライドスコープの開口部から出射された赤色光、緑色光、青色光を合成するダイクロイックミラーとを備え、各ＬＥＤ光源の光の発散角θ１とサイズｄ１に対して、カライドスコープを介して合成プリズム、またはダイクロイックミラーへの入射角（出射角）θ２と入射（出射）サイズｄ２は、ｄ１・ｓｉｎθ１＝ｄ２・ｓｉｎθ２の関係となるように設定したことを特徴とする。

本発明の投写型プロジェクタは、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各ＬＥＤ光源から照射された赤色光、緑色光、赤色光を合成し、その合成光を単板式ライトバルブに出射する光合成部と、前記単板式ライトバルブを映像信号に応じて駆動制御するライトバルブ駆動部と、このライトバルブ駆動部による単板式ライトバルブの駆動に同期して、前記各ＬＥＤ光源の発光制御を行うＬＥＤ光源制御部と、からなる照明装置を有し、前記ライトバルブ駆動部は、映像信号のサブフィールド単位のパルス幅変調により前記単板式ライトバルブを駆動制御、あるいは、映像信号のＲ，Ｇ，Ｂの各階調を示すビット毎に前記単板式ライトバルブを駆動制御することを特徴としている。

また、本発明の投写型プロジェクタの光合成部は、前記各ＬＥＤ光源からの赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ案内するカライドスコープと、このカライドスコープの開口部に入射面が配置され、それぞれのカライドスコープにより案内された赤色光、緑色光、青色光を合成出射させる合成プリズム、あるいは、前記カライドスコープの開口部から出射された赤色光、緑色光、青色光を合成するダイクロイックミラーとからなり、各ＬＥＤ光源の光の発散角θ１とサイズｄ１に対して、カライドスコープを介して合成プリズム、またはダイクロイックミラーへの入射角（出射角）θ２と入射（出射）サイズｄ２は、ｄ１・ｓｉｎθ１＝ｄ２・ｓｉｎθ２の関係となるように設定したことを特徴とする。

本発明の投写型ディスプレイの照明装置、または投写型プロジェクタは、ＬＥＤ光源の寿命を損なうことなく高出力で高速応答の高効率な駆動が可能となり、単板式ライトバルブを用いても高い明るさの高品位の投写映像が得られる効果を有している。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。本発明の投写型ディスプレイの照明装置は、ＬＥＤ光源が性質上パルス駆動が可能であるだけでなく、構造的に３分の１の時間に３倍の駆動電力を供給させて駆動させることが可能であると共に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色の間の発光波長が連続でないために、合成プリズムを用いても光の偏光成分の変換による帯域拡大施策を必要としないため、ライトバルブの光源色の切り替え動作に追従でき、安価で高効率な照明装置が構築できることに着目してなされた。

図１を用いて、本発明の第１の実施形態である投写型ディスプレイの照明装置の構成を説明する。光三原色であるＲ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤ光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、それぞれに備えられたカライドスコープ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによって合成プリズム１３に導かれ、この合成プリズム１３により白色光に合成される。

Ｒ，Ｇ，Ｇの各ＬＥＤ光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、それぞれのカライドスコープ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの一方端部に設けられている。このカライドスコープ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの開口端は、正立方体状の合成プリズム１３の側面に設けられたそれぞれの入射面に配置されている。合成プリズム１３は、入射面から入射されたＲ，Ｇ，Ｂの光を合成して出射面から白色の合成光１４を出射する。カライドスコープ１２は、ＬＥＤ光源１１が設けられる一方端部と、合成プリズム１３の入射面に位置する開口端の間の周囲の空間は、例えば、ミラーにより囲まれた万華鏡である。

合成プリズム１３は、図中に示すように、ＬＥＤ光源１１の光の有効発散角θ1、ＬＥＤ光源１１の光の発散サイズｄ１、合成プリズム１３への入射サイズ（＝カライドスコープ１２の開口サイズ）ｄ２、および、合成プリズム１３ヘの入射角（＝合成プリズム１３からの出射角）θ２とすると、数式１に示される関係を満足するプリズム条件に設定する。
［数１］
ｄ１・ｓｉｎθ１＝ｄ２・ｓｉｎθ２
この合成プリズム１３に対して、例えば、放電ランプを光源として用いた場合、放電ランプからの光源波長が連続的であるため、上述したように、緑（Ｇ）の入射光と、赤（Ｒ）、青（Ｂ）の入射光の偏光軸を直交させて合成効率を確保する必要が生じる。しかし、ＬＥＤ光源１１を用いると、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色間の発光スペクトルは存在しない場合が主流であるから、Ｒ、Ｇ、Ｂに近い波長を選択しない限り、偏光軸変換を必要としない。

つまり、Ｒ、Ｇ、Ｂの各ＬＥＤ光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１ＢからのＲ，Ｇ，Ｂ光は、それぞれのカライドスコープ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによって合成プリズム１３に導かれ、この合成プリズム１３により合成されて、合成プリズム１３の形状サイズに準じた発散角θ２の合成光１４として出射される。

Ｒ，Ｇ，Ｂの各カライドスコープ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの長さＬは、合成プリズム１３による合成光１４の発散角θ2の条件を満足するために、ＬＥＤ光源１１の光軸中心と、このＬＥＤ光源１１の端部から対角方向のカライドスコープ１２の開口端を結ぶ図中の直線１５、すなわち、ＬＥＤ光源１１から放射された光がカライドスコープ１２により一度も反射されないで直接カライドスコープ１２の開口端に入射される最大直接入射光の角度θ０が、合成プリズム１３から出射される合成光１４の発散角度条件であるθ２を超えない、最大直接入射角度θ０と合成発散角度θ２との関係を満足するカライドスコープ１２の長Ｌに定める。

なお、合成プリズム１３において発生する光路長損失が生じる場合には、その光路長損失をキャンセルする任意のリレーレンズ１６を設けても良い。

このような構成の照明装置により生成された合成光１４は、所定の発散角θ2を有する白色光として捉えることが可能である。従って、例えば、単板式ライトバルブを用いた場合、図３に示すＲ，Ｇ，Ｂのフィルタを有するカラーホイール（ＣＷ）を用いることで従来と同様な性能の投写型ディスプレイの照明装置が構築できる。

しかし、このＣＷを用いると上述したＲ，Ｇ，Ｂの任意色選択時の効率課題に加えて次の不具合が挙げられる。第１の不具合としては、色の時分割切り換えに伴う不具合である。これは、ＤＭＤ素子の駆動制御を時分割して表示されるＲ，Ｇ，Ｂ各色の切り換え周波数によるＤＭＤ素子の駆動に対して、ＣＷの回転制御の高速化に限界が生じ、表示される色の人間の目による積分が十分になされずに、Ｒ，Ｇ，Ｂの単色毎の映像が認知される、所謂「カラーブレーキング」または「レインボウノイズ」と称される不具合が生じる。

第２の不具合としては、ＣＷによる色切り換え時に伴う混色光による不具合である。図３に示すように、ＣＷには、Ｒ，Ｇ，Ｂの各境界において、Ｒ，Ｇ，Ｂの任意色とその境界の他の色との境界範囲３２が必ず存在し、混色部分３１が生じる。この境界範囲３２は、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色として駆動することができない。このＣＷの全ての境界範囲３２は、白黒映像の輝度として寄与させることは可能である。しかし、この境界範囲３２の混色部分３１のＲ，Ｇ，Ｂの光源比率条件は必ずしも均一ではないから、光源に応じた任意偏差を有するために、品位の悪化した白色光が重畳される不具合が生じる。

また、結果としてＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色に与えられた純色範囲３３は狭くなり、十分な階調を表示できなくなり暗部での量子化ノイズが生じてしまう不具合が生じる。

一方、本発明の照明装置に用いるＬＥＤ光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂは、通信に利用されるほどの高速応答性を有している。このＬＥＤ光源１１の高速応答性を用いて、十分な階調表示が可能な単板式ライトバルブの駆動に同期させてＬＥＤ光源１１を最適駆動させる。

この単板式ライトバルブとＬＥＤ光源１１の最適駆動の動作について、図４に示すタイムチャートにより説明する。なお、図４は、従来のＣＷを用いた場合と、本発明の照明装置とを対比させている。

１サブフィールドは、一般に１フレーム当たり、業務用モデルでは２倍程度、動画が主流であるホームシアターモデルでは４乃至５倍程度に設定されるが、各々のサブフィールドは、単板式ライトバルブの動作に同期させて回転駆動するＣＷに準じ、更にＲ，Ｇ，Ｂのサブフィールドに分割されている。そのＲ，Ｇ，Ｂ各色の照明時間内で、映像レベルで重み付けされた表示時間の間ライトバルブはオンとなり、ライトバルブから反射された光が投写レンズヘと導かれる。

従来のＣＷを用いた照明装置において、映像デジタルデータによる駆動説明を簡単化するために、図４（ａ）はＲ、Ｇ、Ｂをそれぞれ等しく分割した単純な２５６階調を得るＰＷＭモデリングを示している。この図４（ａ）に示すように、前述した図３に示すＣＷの混色部分３１は、白色駆動または演色能力確保のために捨てられる部分３１である。

また、カラーブレーキングを軽減するため、高速な色切換を行うホームシアタモデルでは、図中の符号３２で示す下位ビットなどで、単板式ライトバルブの駆動（アドレス期間）よりも短い点灯時間が必要な場合があり、図中符号３３で示すように、駆動レートに起因するＰＷＭ損失も無視できないレベルとなる。

これに対して、本発明の照明装置は、前述したようにＬＥＤ光源１１は高速応答性を有しているために、単板式ライトバルブであるＤＭＤ素子の２５６階調のＰＷＭによる高速駆動と同期させて駆動させることが可能となる。例えば、ＲのＬＥＤ光源１１Ｒから赤色光を放射させて、この赤色光（Ｒ）の最上位ビットを表示させた後に、ＧのＬＥＤ光源１１Ｇから緑色光を放射させて緑色光（Ｇ）の任意ビットヘと切り換えることが可能である。このように順次任意色の任意ビットへの切換を行うことによりサブフィールド数を少なくすることが出来、ＰＷＭ損失３３を軽減することが可能であり、同じサブフィールド数であれば色切り換えに伴う品位は視覚上改善できる。

また、このＬＥＤ光源１１は、前述したように、１／３の時間内に３倍の駆動電力を供給させても寿命に影響を与えないことから、ビット毎の発光制御による発光量の増加も見込める。

なお、フレームメモリに蓄えられた最大値がフレームメモリの許容量の最大値の５０％を切った時点でＬＥＤ光源１１の光量そのものを半分にするＬＥＤ光源１１の点灯ドライブを切り換えると共に、併せて単板式ライトバルブのＤＭＤ素子の駆動信号を１ビットシフトさせることで、前述した量子化ノイズを低減させることも可能である。

さらに、本発明の照明装置は、ＣＷを用いないことから混色部分３１は、原理的に存在しない。この混色部分３１に相当する図中符号３４で示す期間にＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの単色の階調表示期間を振り分けることも可能である。特に暗部の量子化ノイズが目に付きやすい緑（Ｇ）の詳細ビット階調表示に用いることにより明るさを犠牲にせずに、より高品位な投写映像が得られる投写型ディスプレイが実現できる。

次に、本発明の第２の実施形態である投写型ディスプレイの照明装置について図２を用いて説明する。図１を用いて説明した投写型ディスプレイの照明装置は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各ＬＥＤ光源１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂからの光を合成プリズム１３を用い合成しているが、この第２の実施形態の投写型ディスプレイの照明装置は、合成プリズム１３に代えて、ダイクロイックミラー２１を用いたものである。なお、図１と同一部分は、同一符号を付して詳細説明は省略する。

この第２の実施形態の照明装置は、ＲのＬＥＤ光源１１Ｒを有するカライドスコープ１２Ｒの開口端から出射されたＲ光は、第１のダイクロイックミラー２１ａに入射され、ＧのＬＥＤ光源１１Ｇを有するカライドスコープ１２Ｇの開口端から出射されたＧ光は、第２のダイクロイックミラー２１ｂに入射され、ＢのＬＥＤ光源１１Ｂを有するカライドスコープ１２Ｂの開口端から出射されたＢ光は、第２のダイクロイックミラー２１ｂに入射される。第１のダイクロイックミラー２１ａは、Ｒ光を反射し、Ｇ光とＢ光を透過する。第２のダイクロイックミラー２１ｂは、Ｇ光を透過させ、Ｂ光を反射させる。

つまり、第２のダイクロイックミラー２１ｂにより、ＧのＬＥＤ光源１１ＧからのＧ光の透過光と、ＢのＬＥＤ光源１１ＢからのＢ光の反射光が合成されて、第１のダイクロイックミラー２１ａへと出力される。第１のダイクロイックミラー２１ａにおいて、Ｇ光とＢ光の合成光に、ＲのＬＥＤ光源１１ＲからのＲ光が合成されて白色光が出射される。

このような構成により、前述した第１の実施形態と同様の動作と作用を得ることができる。なお、第１と第２のダイクロイックミラー２１ａ，２１ｂを用いたことで、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれの光路長が異なるために、必要ならばリレーレンズ２２．２３，２４を用いても良い。

本発明の第１の実施形態に係る投写型ディスプレイの照明装置の構成を示すブロック図。本発明の第２の実施形態に係る投写型ディスプレイの照明装置の構成を示すブロック図。従来の投写型ディスプレイの照明装置に用いるカラーホイールの課題を説明する説明図。本発明に係る投写型ディプレイの照明装置と従来の照明装置の作用を説明するタイムチャート。

符号の説明

１１…ＬＥＤ光源、１２…カライドスコープ、１３…合成プリズム、１４…合成光。
代理人弁理士伊藤進

Claims

赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各ＬＥＤ光源から照射された赤色光、緑色光、赤色光を合成し、その合成光を単板式ライトバルブに出射する光合成手段と、
前記単板式ライトバルブ手段を映像信号に応じて駆動制御するライトバルブ駆動手段と、
このライトバルブ駆動手段による単板式ライトバルブ手段の駆動に同期して、前記各ＬＥＤ光源の発光制御を行うＬＥＤ光源制御手段と、
を具備することを特徴とした投写型ディスプレイの照明装置。
前記ライトバルブ駆動手段は、映像信号のサブフィールド単位のパルス幅変調により前記単板式ライトバルブを駆動制御することを特徴とした請求項１記載の投写型ディスプレイの照明装置。
前記ライトバルブ駆動手段は、映像信号のＲ，Ｇ，Ｂの各階調を示すビット毎に前記単板式ライトバルブを駆動制御することを特徴とした請求項１記載の投写型ディスプレイの照明装置。
前記光合成手段は、前記各ＬＥＤ光源からの赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ案内するカライドスコープと、このカライドスコープの開口部に入射面が配置され、それぞれのカライドスコープにより案内された赤色光、緑色光、青色光を合成出射させる合成プリズムとを具備することを特徴とした請求項１記載の投写型ディスプレイの照明装置。
前記光合成手段は、前記各ＬＥＤ光源からの赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ案内するカライドスコープと、このカライドスコープの開口部から出射された赤色光、緑色光、青色光を合成するダイクロイックミラーとを具備することを特徴とした請求項１記載の投写型ディスプレイの照明装置。
前記光合成手段は、各ＬＥＤ光源の光の発散角θ１とサイズｄ１に対して、カライドスコープを介して合成プリズム、またはダイクロイックミラーへの入射角（出射角）θ２と入射（出射）サイズｄ２は、ｄ１・ｓｉｎθ１＝ｄ２・ｓｉｎθ２の関係となるように設定したことを特徴とする請求項４または５のいずれかに記載の投写型ディスプレイの照明装置。
前記光合成手段のカライドスコープの長さは、各ＬＥＤ光源の端部とその端部の対向角のカライドスコープの開口端の端部を結ぶ最大直接入射角θ０が、前記カライドスコープの開口端から合成プリズム、またはダイクロイックミラーへの入射角θ２を越えない範囲に設定したことを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載の投写型ディスプレイの照明装置。
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各ＬＥＤ光源から照射された赤色光、緑色光、赤色光を合成し、その合成光を単板式ライトバルブに出射する光合成部と、
前記単板式ライトバルブを映像信号に応じて駆動制御するライトバルブ駆動部と、
このライトバルブ駆動部による単板式ライトバルブの駆動に同期して、前記各ＬＥＤ光源の発光制御を行うＬＥＤ光源制御部と、
からなる照明装置を有する投写型プロジェクタ。
前記ライトバルブ駆動部は、映像信号のサブフィールド単位のパルス幅変調により前記単板式ライトバルブを駆動制御することを特徴とした請求項８記載の投写型プロジェクタ。
前記ライトバルブ駆動部は、映像信号のＲ，Ｇ，Ｂの各階調を示すビット毎に前記単板式ライトバルブを駆動制御することを特徴とした請求項８記載の投写型プロジェクタ。
前記光合成部は、前記各ＬＥＤ光源からの赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ案内するカライドスコープと、このカライドスコープの開口部に入射面が配置され、それぞれのカライドスコープにより案内された赤色光、緑色光、青色光を合成出射させる合成プリズムとからなることを特徴とした請求項８記載の投写型プロジェクタ。
前記光合成部は、前記各ＬＥＤ光源からの赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ案内するカライドスコープと、このカライドスコープの開口部から出射された赤色光、緑色光、青色光を合成するダイクロイックミラーとからなることを特徴とした請求項８記載の投写型プロジェクタ。
前記光合成部は、各ＬＥＤ光源の光の発散角θ１とサイズｄ１に対して、カライドスコープを介して合成プリズム、またはダイクロイックミラーへの入射角（出射角）θ２と入射（出射）サイズｄ２は、ｄ１・ｓｉｎθ１＝ｄ２・ｓｉｎθ２の関係となるように設定したことを特徴とする請求項１１または１２のいずれかに記載の投写型プロジェクタ。
前記光合成部のカライドスコープの長さは、各ＬＥＤ光源の端部とその端部の対向角のカライドスコープの開口端の端部を結ぶ最大直接入射角θ０が、前記カライドスコープの開口端から合成プリズム、またはダイクロイックミラーへの入射角θ２を越えない範囲に設定したことを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれかに記載の投写型プロジェクタ。