JP2006133601A - 光源装置と液晶プロジェクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】複数の発光素子を用い、直線偏光光を射出する光源装置において、従来よりも明るい光源装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の光源装置1は、第1の発光素子11a、第2の発光素子11bと、偏光変換部13と、偏光スイッチ14とを有し、発光素子11a、11bを交互に発光させ、偏光変換部13は発光素子11aからの光を入射して偏光方向0°の直線偏光光を射出し、発光素子11bからの光を入射して偏光方向90°の直線偏光光を射出し、偏光スイッチ14は偏光変換部13から入射する直線偏光光の偏光方向が0°ときは偏光方向を変えず、偏光方向が90°ときは偏光方向を90°回転させることによって常に偏光方向0°の直線偏光光を射出するように制御することを特徴とする。
【選択図】図1

Description

本発明は光源装置とその光源装置を用いた液晶プロジェクタに関し、特に複数の発光素子を用い、直線偏光光を射出する光源装置とその光源装置を用いた液晶プロジェクタに関する。
ディスプレイデバイスに用いられる液晶としては、TN(Twisted Nematic)液晶や強誘電性液晶などが知られている。TN液晶では透過率(もしくは、反射率)は連続的に制御される。一方、強誘電性液晶では液晶の状態として2状態しかなく、透過率(もしくは、反射率)はONかOFFかで制御される。従って、強誘電性液晶の場合、階調表現はパルス幅変調によって行われる。つまり、ON状態とOFF状態の時間比率を制御することによって、階調を表現する。
TN液晶と強誘電性液晶のどちらの液晶ディスプレイデバイスにおいても、偏光フィルターと組み合わせられて、直線偏光光を入射し、直線偏光光を射出する。通常、光源が発する光は無偏光なので、そのまま液晶ディスプレイデバイスに入射すると、入射光束の半分は利用できない。このような課題の対策として、光利用効率を高め、より明るい画像を得るために、偏光変換手段を用いて、無偏光光を直線偏光光に変換してから液晶ディスプレイデバイスに入射する方法が知られている。このような方法については、例えば、特許文献1に記述されている。
先ず、従来の光源装置について説明する。図8は、従来の光源装置の光学上の構成を示すブロック図である。図8に示す光源装置8は、発光素子811と、コリメータレンズ812と、偏光変換手段である偏光変換部813とを有する。偏光変換部813は、偏光分離面832と反射鏡833とを有する偏光ビームスプリッタ831と、1/2波長板834とを有する。
発光素子811は無偏光の光(101)を発光する。コリメータレンズ812は発光素子811からの光をなるべく平行にする。偏光ビームスプリッタ831にはコリメータレンズ812からの無偏光な光(101)が入射して、偏光分離面832で直進するP偏光光(102)と直交方向に反射されるS偏光光(103)とに分離される。このS偏光光(103)は反射鏡833によって光路を曲げられ、進行方向をP偏光光(102)と平行にさせられる。偏光ビームスプリッタ831の偏光分離面832を透過したP偏光光(102)は1/2波長板834によって偏光方向を90°回転させられ、偏光ビームスプリッタ831の反射鏡833から射出したS偏光光(103)と偏光方向を同じにされる。つまり、発光素子811より発光された無偏光光(101)は、偏光変換部813によってS偏光の直線偏光光(103)に揃えられる。図8に示す要素を多数並べることによって、より明るい光源装置を構成することができる。
次に、従来の液晶プロジェクタについて説明する。図9は、従来の液晶プロジェクタの光学上の構成を示すブロック図である。図9に示す液晶プロジェクタ900は、G色の光源装置901G、B色の光源装置901B、R色の光源装置901Rと、G色の照明光学系902G、B色の照明光学系902B、R色の照明光学系902Rと、G色の液晶ディスプレイデバイス903G、B色の液晶ディスプレイデバイス903B、R色の液晶ディスプレイデバイス903Rと、色合成光学系904と、投写光学系905とを有する。光源装置901G、901B、901Rのそれぞれの構成要素は、図8に示した構成からなる。但し、発光素子811が発光する色は、光源装置901G、901B、901Rにおいて、それぞれG色(緑色)、B色(青色)、R色(赤色)である。
光源装置901GはG色の直線偏光光を射出する。照明光学系902Gは光源装置901GからのG色の直線偏光光を入射して、液晶ディスプレイデバイス903Gを均一に効率よく照明する。液晶ディスプレイデバイス903Gは入射したG色の直線偏光光をG色用映像信号に応じて画素毎に変調し、G色の画像を表示する。
光源装置901BはB色の直線偏光光を射出する。照明光学系902Bは光源装置901BからのB色の直線偏光光を入射して、液晶ディスプレイデバイス903Bを均一に効率よく照明する。液晶ディスプレイデバイス903Bは入射したB色の直線偏光光をB色用映像信号に応じて画素毎に変調し、B色の画像を表示する。
光源装置901RはR色の直線偏光光を射出する。照明光学系902Rは光源装置901RからのR色の直線偏光光を入射して、液晶ディスプレイデバイス903Rを均一に効率よく照明する。液晶ディスプレイデバイス903Rは入射したR色の直線偏光光をR色用映像信号に応じて画素毎に変調し、R色の画像を表示する。
液晶ディスプレイデバイス903G、903B、903Rによって生成された画像を形成する各色の光は、色合成光学系904によって合成され、カラー画像が生成される。このカラー画像は投写光学系905によって図示されていないスクリーンへ投写される。
特開2001−281760号公報
図8に示される光源装置8では、偏光分離面832と反射鏡833とを入射光と垂直方向に並べた偏向ビームスプリッタ831を偏向変換部813に使用しているので発光素子811の間隔を偏向分離面832の間隔に対応させて配置する必要があり、密接させて配置することができないため単位面積あたりの配置数に限度があり、また、LEDや半導体レーザといった発光素子では印加電力による素子の温度上昇が問題であり、従って使用可能平均電力が駆動の制限条件となり、偏向変換部813から出射する偏光光の明るさにも限度があるという課題があった。
本発明の目的は、従来技術による光源装置よりも出射する偏光光が明るい光源装置と、その光源装置を用いた投写画像の明るい液晶プロジェクタを提供することにある。
本発明の光源装置は、
少なくとも1つの発光素子からなる第1の発光素子群と、少なくとも1つの発光素子からなる第2の発光素子群と、第1および第2の発光素子群からの光が入射され、第1の発光素子群からの光を入射して第1の直線偏光光を射出し、第2の発光素子群からの光を入射して第1の直線偏光光と偏光方向が90°異なる第2の直線偏光光を射出する偏光変換手段と、偏光変換手段からの光が入射され、偏光変換手段から第1の直線偏光光が入射されるときと第2の直線偏光光が入射されるときとで、偏光方向が相等しい直線偏光光を射出するように制御できる偏光スイッチ手段とを有する。
偏光変換手段は、入射光を偏光方向が90°異なる2種類の直線偏光光に分離する複数の偏光分離面を有する偏光ビームスプリッタアレイと、偏光ビームスプリッタアレイの射出側に偏光分離面の配置に対して一つおきに並べられる1/2波長板とを有してもよく、偏光スイッチ手段は、2つの状態を切替え制御可能な液晶デバイスであってもよく、第1、第2の発光素子群は交互に発光してもよく、発光素子は発光ダイオードか半導体レーザであってもよい。
本発明の液晶プロジェクタは、
上述の光源装置と、光源装置からの光を変調する液晶ディスプレイデバイスと、液晶ディスプレイデバイスからの光を投写する投写光学系とを有する。
2種類の発光素子を偏光ビームスプリッタアレイに連続して設けられた偏光分離面のそれぞれに対応して配置できるので、発光素子の配置数を増加させることができ、2種類の発光素子を交互に発光させるので発光素子への印加電力を大きくしても発光素子の温度上昇を抑えることができる。
本発明の効果は、光源装置がより明るい光を射出できることである。その理由は、発光素子を密に配置することができ、発光素子からの無偏光光を直線偏光光に変換し、発光素子の温度上昇を抑えながら各発光素子がパルス駆動される際の瞬間発光光束を従来のCW(ContinuousWave、連続波)駆動時の光束よりも大きくすることができるからである。
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は直線偏光光を射出する本発明の第1の実施の形態の光源装置の光学上の構成を示す模式的ブロック図であり、(a)は第1の発光状態を示し、(b)は第2の発光状態を示す。図2は、図1における直交直線偏光源部の最小単位の光学上の構成を示す模式的ブロック図であり(a)は第1の発光状態を示し、(b)は第2の発光状態を示す。なお、図1に示す直交直線偏光源部10は周期構造を有するが、図2はその一部を抜粋したものである。図3は、図1における偏光変換手段の模式的斜視図である。
なお、図中にx、y、zを付した矢印を記載してあるが、これは三次元空間における直交座標軸を表し、方向を説明する場合に参照となる記号である。また、以後の説明においてxy平面において直線偏光光の偏光方向がx軸と成す角によって偏光方向を表示することとする。ここで、x軸に平行な偏光方向は0°と表示し、y軸に平行な偏光方向は90°と表示する。図中では無偏光の光の光束を符号(101)として1点鎖線で、P直線偏光光(偏光方向90°)の光束を符号(102)として破線で、S直線偏光光(偏光方向0°)の光束を符号(103)として点線で示している。
図1に示す本発明の光源装置1は、互いに直交する2種類の直線偏光光を時分割で射出することのできる直交直線偏光源部10と、直交直線偏光源部10から時分割で射出される2種類の直線偏光光を入射して1種類の直線偏光光に変換することのできる偏光スイッチ14とを有する。直交直線偏光源部10は、複数の第1の発光素子11aからなる第1の発光素子群と、複数の第2の発光素子11bからなる第2の発光素子群と、それぞれの発光素子11に対応して設けられた複数のコリメータレンズ12と、複数の発光素子11aからの無偏光光を直線偏光光に変換し、また複数の発光素子11bからの無偏光光を直線偏光光に変換する偏光変換部13とを有する。偏光変換部13には複数の偏光分離面132を有する偏光ビームスプリッタアレイ131と1/2波長板134とが設けられている。第1の発光素子11aと第2の発光素子11bとは交互に配置され、それぞれが偏光ビームスプリッタアレイ131のそれぞれの偏光分離面132と対向している。
図1に示す直交直線偏光源部10について、図2を用いて説明する。図2は説明を明確にするために、第1の発光素子11a、第2の発光素子11bがそれぞれ1個の最小の単位で構成された直交直線偏光源部10として説明される。直交直線偏光源部10は、第1の発光素子11a、第2の発光素子11bと、コリメータレンズ12a、12bと、偏光変換部13とを有する。偏光変換部13は、偏光分離面132a、132b、132cを有する偏光ビームスプリッタアレイ131と、1/2波長板132a、132cとを有する。
図2(a)は、発光素子11aが発光した場合の様子を示す。発光素子11aは無偏光光(101)を発光する。コリメータレンズ12aは発光素子11aからの光(101)をなるべく平行にする。コリメータレンズ12aからの無偏光な光(101)は偏光ビームスプリッタアレイ131に入射して、偏光分離面132aでP偏光光(偏光方向90°)(102)とS偏光光(偏光方向0°)(103)に分離され、P偏光光(102)は直進し、S偏光光(103)は反射されて直交方向に向きを変える。偏光分離面132aを透過したP偏光光(102)は1/2波長板134aによって偏光方向を90°回転させられ、z軸方向に向かう直線偏光光、S偏光光(偏光方向0°)(103)として射出される。偏光分離面132aで反射されてy方向に向かうS偏光光(偏光方向0°)(103)は隣接する偏光分離面132bによって光路を90°曲げられ、z軸方向に向かう直線偏光光、S偏光光(偏光方向0°)(103)として射出される。結局、発光素子11aより発光された無偏光光(101)は、z軸方向に向かう直線偏光光、S偏光光(偏光方向0°)(103)として射出される。
図2(b)は、発光素子11bが発光した場合の様子を示す。発光素子11bは無偏光光(101)を発光する。コリメータレンズ12bは発光素子11bからの光(101)をなるべく平行にする。コリメータレンズ12bからの無偏光な光(101)は偏光ビームスプリッタアレイ131に入射して、偏光分離面132bでP偏光光(偏光方向90°)(102)とS偏光光(偏光方向0°)(103)に分離され、P偏光光(102)は直進し、S偏光光(103)は反射されて直交方向に向きを変える。偏光分離面132bを透過したP偏光光(102)はz軸方向に向かう直線偏光光、P偏光光(偏光方向90°)(102)として射出される。偏光分離面132bで反射されたS偏光光(偏光方向0°)(103)は隣接する偏光分離面132cによって光路を曲げられ、1/2波長板134cによって偏光方向を90°回転させられ、z軸方向に向かう直線偏光光、P偏光光(偏光方向90°)(102)として射出される。結局、発光素子11bより発光された無偏光光(101)は、z軸方向に向かう直線偏光光、P偏光光(偏光方向90°)(102)として射出される。
なお、図2に示した直交直線偏光源部10は、上述のように説明を明確にするために最小の構成要素で示されている。第1の発光素子11a、第2の発光素子11bと、コリメータレンズ12a、12bと、偏光分離面132a、132bを有する偏光ビームスプリッタアレイ131と、1/2波長板132aとで構成されるブロックを任意の個数だけy軸方向に連結し、偏光分離面132cと、1/2波長板132cとで構成されるブロックで終端させることが可能である。こうすることによって、y軸方向に発光素子を増やすことができる。なお、図2に示す最終端となる偏光分離面131cは偏光分離面131の代わりに反射鏡としてもよい。
また、偏光変換部13は、図3に示すように、x軸に平行な方向に伸びていて、その分、発光素子11a、11b、コリメータレンズ12をx軸方向に並べることができる。つまり、x軸方向にも発光素子を増やすことができる。
発光素子11a、11bとしては、応答時間が短いものが望ましく、LED(Light Emitting Diode、発光ダイオード)や半導体レーザなどを用いることができる。指向性の狭い半導体レーザを用いる場合、コリメータレンズ12は必ずしも使用しなくてもよい。
上述したように、直交直線偏光源部10は、発光素子11aを発光させたとき偏光方向0°の直線偏光光、S偏光光(103)を射出し、発光素子11bを発光させたとき偏光方向90°の直線偏光光、P偏光光(102)を射出する。図1に示すように、偏光スイッチ14は、直交直線偏光源部10から入射される直線偏光光が0°(S偏光光)のとき偏光方向0°の直線偏光光(S偏光光)を射出するように制御され、直線偏光光が90°(P偏光光)のときも、偏光方向0°の直線偏光光を射出するように制御される。このようにして、光源装置1は常に偏光方向が一定の直線偏光光(S偏光光)を射出することができる。
偏光スイッチ14としては、偏光方向0°の直線偏光光を入射するとき偏光方向0°の直線偏光光を射出し、偏光方向90°の直線偏光光を入射するとき偏光方向0°の直線偏光光を射出するように制御できるデバイスが用いられる。
偏光スイッチ14として、複屈折を利用した液晶デバイス、特に、高速軸(進相軸、fast axis)を0°と45°とに切替え制御可能な1/2波長板として作用する液晶デバイスを用いることができる。偏光方向0°の直線偏光光を入射するとき高速軸を0°にすると偏光方向0°の直線偏光光を射出し、偏光方向90°の直線偏光光を入射するとき高速軸を45°にすると偏光方向0°の直線偏光光を射出する。このような高速軸可変1/2波長板は、強誘電性液晶を用いた液晶デバイスによって実現できる。強誘電性液晶を用いて高速軸可変1/2波長板を構成する例については、例えば、特開平7−28022号公報に開示されている。
あるいは、偏光スイッチ14は、TN液晶デバイスなど、旋光を利用した液晶デバイスであってもよい。偏光方向0°の直線偏光光を入射するとき旋光させないように制御すると偏光方向0°の直線偏光光を射出し、偏光方向90°の直線偏光光を入射するとき90°旋光させるように制御すると偏光方向0°の直線偏光光を射出する。なお、この用途のTN液晶デバイスは、入射側には偏光フィルターを装備しない。
次に、本発明の光源装置の動作について、図4を参照して説明する。図4は、図1における光源装置の動作を説明するタイミング図であり、図4(a)は発光素子11aの発光光束を示し、図4(b)は発光素子11bの発光光束を示し、図4(c)は直交直線偏光源部10の射出光の偏光状態を示し、図4(d)は偏光スイッチ14の状態を示し、図4(e)は光源装置1の射出光の光束を示す。
発光素子11a、11bを交互に発光させる。直交直線偏光源部10は、第1の発光素子11aを発光させるとき偏光方向0°の直線偏光光を射出し、第2の発光素子11bを発光させるとき偏光方向90°の直線偏光光を射出する。偏光スイッチ14は、第1の発光素子11aを発光させるときには第1の状態になるように制御され、第2の発光素子11bを発光させるときには第2の状態になるように制御される。ここで、第1の状態とは偏光方向0°の直線偏光光が入射すると偏光方向0°の直線偏光光を射出するような状態のことであり、第2の状態とは偏光方向90°の直線偏光光が入射すると偏光方向0°の直線偏光光を射出するような状態のことである。このようにして、光源装置1は偏光方向が常に0°の直線偏光光を射出する。
図4(a)、(b)中の光束L0は、CW駆動時での定格電力における発光素子の発光光束を示す。LEDや半導体レーザといった発光素子では印加電力による素子の温度上昇が問題であり、従って使用可能平均電力が駆動の制限条件となる。従って、CW駆動での定格電力に対して、パルス駆動ではデューティ比に反比例して瞬間印加電力を大きくできる。図4(a)、(b)の例では、発光素子の駆動はデューティ比50%のパルス駆動なので、瞬間印加電力を倍にでき、それに応じて瞬間発光光束はL0よりも大きい値L1となる。その結果、図4(e)に示すように、光源装置1の射出光束は、(η・L0)よりも大きい値(η・L1)となる。なお、ηは光源装置1の光利用効率を示す。
次に、図8に示す構成の従来の光源装置8と図1に示す構成の本発明の光源装置1とで射出面積に対する射出光束の比について比較してみる。射出面積に対する射出光束の比Rは、従来の光源装置では次の式1のように表され、本発明の光源装置では式2のように表される。
=η・L0・Nx・Ny/(Px・Py):(式1)
=η・L1/2・Nx・(Ny・2)/(Px・Py・(Ny+1/2)/Ny)
:(式2)
ここで、Nx、Nyはそれぞれ、従来の光源装置8におけるx軸方向、y軸方向の発光素子の個数を示し、Px、Pyはそれぞれ、従来の光源装置8におけるx軸方向、y軸方向の発光素子のピッチを示す。また、従来の光源装置と本発明の光源装置とで光利用効率はともにηであるとみなす。
従って、従来の光源装置に対する本発明の光源装置の明るさの比率は式3で示される。
/R=L1/L0/(1+1/(2・Ny)):(式3)
ここで、Ny>=1なので、L1/L0>1.5であれば、本発明の光源装置は従来の光源装置よりも明るくなる。例えば、Ny=3、L1/L0=1.5の場合、本発明の光源装置は従来の光源装置よりも約1.3倍明るくなる。Ny=5、L1/L0=1.8の場合、本発明の光源装置は従来の光源装置よりも約1.6倍明るくなる。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。第2の実施形態は、上述の第1の実施の形態で説明した本発明の光源装置を液晶プロジェクタに適用した例である。図5は、本発明の第2の実施の形態における液晶プロジェクタの光学上の構成を示すブロック図である。
図5に示す本発明の第2の実施の形態の液晶プロジェクタ500は、G光源装置501G、B光源装置501B、R光源装置501Rと、G照明光学系502G、B照明光学系502B、R照明光学系502Rと、G液晶ディスプレイデバイス503G、B液晶ディスプレイデバイス503B、R液晶ディスプレイデバイス503Rと、色合成光学系504と、投写光学系505とを有する。G光源装置501G、B光源装置501B、R光源装置501Rはそれぞれ、図1に示した光源装置1と同様の構成である。但し、発光素子11a、11bが発光する色は、G光源装置501G、B光源装置501B、R光源装置501Rにおいて、それぞれG色(緑色)、B色(青色)、R色(赤色)である。
G光源装置501GはG色の直線偏光光を射出する。G照明光学系502GはG光源装置501GからのG色の直線偏光光を入射して、G液晶ディスプレイデバイス503Gを均一に効率よく照明する。G液晶ディスプレイデバイス503Gは入射したG色の直線偏光光をG色用映像信号に応じて画素毎に変調し、G色の画像を表示する。
B光源装置501BはB色の直線偏光光を射出する。B照明光学系502BはB光源装置501BからのB色の直線偏光光を入射して、B液晶ディスプレイデバイス503Bを均一に効率よく照明する。B液晶ディスプレイデバイス503Bは入射したB色の直線偏光光をB色用映像信号に応じて画素毎に変調し、B色の画像を表示する。
R光源装置501RはR色の直線偏光光を射出する。R照明光学系502RはR光源装置501RからのR色の直線偏光光を入射して、R液晶ディスプレイデバイス503Rを均一に効率よく照明する。R液晶ディスプレイデバイス503Rは入射したR色の直線偏光光をR色用映像信号に応じて画素毎に変調し、R色の画像を表示する。
G液晶ディスプレイデバイス503G、B液晶ディスプレイデバイス503B、R液晶ディスプレイデバイス503Rによって生成された画像を形成する各色の光は、色合成光学系504によって合成され、カラー画像が生成される。このカラー画像は投写光学系505によって図示しないスクリーンへ投写される。
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。第3の実施形態は、G色、B色、R色の光を射出するカラーの光源装置を液晶ディスプレイデバイスが1つのいわゆる単板の液晶プロジェクタに適用した例である。図6は、本発明の第3の実施の形態における光源装置および液晶プロジェクタの光学上の構成を示すブロック図である。
図6に示す本発明の光源装置601は、G直交直線偏光源部610G、B直交直線偏光源部610B、R直交直線偏光源部610Rと、色合成光学系604と、偏光スイッチ614とを有する。G直交直線偏光源部610G、B直交直線偏光源部610B、R直交直線偏光源部610Rのそれぞれから射出されたG色、B色、R色の光は色合成光学系604によって光路を一本化されて、偏光スイッチ614に入射される。光源装置601から射出される直線偏光光の偏光方向が一定になるように、偏光スイッチ614は、G直交直線偏光源部610G、B直交直線偏光源部610B、R直交直線偏光源部610Rと同期して制御される。
図6に示す液晶プロジェクタ600は、光源装置601と、照明光学系602と、液晶ディスプレイデバイス603と、投写光学系605とを有する。光源装置601から射出された光は、照明光学系602によって、均一に効率よく液晶ディスプレイデバイス603に照明される。液晶ディスプレイデバイス603は入射光を映像信号に応じて画素毎に変調し、画像を表示し、投写光学系605によって図示しないスクリーンへ投写される。発光する色と表示する画像の色とが一致するように、G直交直線偏光源部610G、B直交直線偏光源部610B、R直交直線偏光源部610Rと液晶ディスプレイデバイス603とは同期して色順次駆動される。
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。図7は、本発明の第4の実施の形態における光源装置および液晶プロジェクタの光学上の構成を示すブロック図である。図7に示す液晶プロジェクタ700の構成および動作は第3の実施の形態と同様である。
図7に示す本発明の光源装置701は、直交直線偏光源部710と、偏光スイッチ714とを有する。直交直線偏光源部710は偏光方向が90°相異なる2種類の直線偏光光を時分割で射出し、偏光スイッチ714はその光を入射し、同期制御されて、1種類の直線偏光光にして射出する。直交直線偏光源部710はG色、B色、R色の発光素子を混在させている。
発光する色と表示する画像の色とが一致するように、直交直線偏光源部710と液晶ディスプレイデバイス703とは同期して色順次駆動される。また、光源装置701から射出される直線偏光光の偏光方向が一定であるように、直交直線偏光源部710と偏光スイッチ714とは同期して制御される。
直線偏光光を射出する本発明の第1の実施の形態の光源装置の光学上の構成を示す模式的ブロック図であり、(a)は第1の発光状態を示し、(b)は第2の発光状態を示す。 図1における直交直線偏光源部の最小単位の光学上の構成を示す模式的ブロック図であり(a)は第1の発光状態を示し、(b)は第2の発光状態を示す。 図1における偏光変換部の模式的斜視図である。 図1における光源装置の動作を説明するタイミング図であり、(a)は第1の発光素子の発光光束を示し、(b)は第2の発光素子の発光光束を示し、(c)は直交直線偏光源部の射出光の偏光状態を示し、(d)は偏光スイッチの状態を示し、(e)は光源装置の射出光の光束を示す。 本発明の第2の実施の形態における液晶プロジェクタの光学上の構成を示すブロック図である。 本発明の第3の実施の形態における光源装置および液晶プロジェクタの光学上の構成を示すブロック図である。 本発明の第4の実施の形態における光源装置および液晶プロジェクタの光学上の構成を示すブロック図である。 従来の光源装置の光学上の構成を示すブロック図である。 従来の液晶プロジェクタの光学上の構成を示すブロック図である。
符号の説明
1、8、601、701 光源装置
10、710 直交直線偏光源部
11、811 発光素子
11a 第1の発光素子
11b 第2の発光素子
12、12a、12b、812 コリメータレンズ
13、813 偏光変換手段
14、614、714 偏光スイッチ
131、 偏光ビームスプリッタアレイ
132、132a、132b、132c、832 偏光分離面
134、134a、134c、834 1/2波長板
500、600、700、900 液晶プロジェクタ
501G、901G G光源装置
501B、901B B光源装置
501R、901R R光源装置
502G、902G G照明光学系
502B、902B B照明光学系
502R、902R R照明光学系
503G、903G G液晶ディスプレイデバイス
503B、903B B液晶ディスプレイデバイス
503R,903R R液晶ディスプレイデバイス
504、604、904 色合成光学系
505、605、705、905 投写光学系
602、702、902 照明光学系
603、703、903 液晶ディスプレイデバイス
610G G直交直線偏光源部
610B B直交直線偏光源部
610R R直交直線偏光源部
831 偏光ビームスプリッタ
833 反射鏡
(101) 無偏光の光の光束
(102) P直線偏光光(偏光方向90°)の光束
(103) S直線偏光光(偏光方向0°)の光束

Claims (7)

  1. 少なくとも1つの発光素子からなる第1の発光素子群と、
    少なくとも1つの発光素子からなる第2の発光素子群と、
    前記第1および第2の発光素子群からの光が入射され、第1の発光素子群からの光を入射して第1の直線偏光光を射出し、第2の発光素子群からの光を入射して第1の直線偏光光と偏光方向が90°異なる第2の直線偏光光を射出する偏光変換手段と、
    前記偏光変換手段からの光が入射され、前記偏光変換手段から第1の直線偏光光が入射されるときと第2の直線偏光光が入射されるときとで、偏光方向が相等しい直線偏光光を射出するように制御できる偏光スイッチ手段と、
    を有する光源装置。
  2. 前記偏光変換手段は、
    入射光を偏光方向が90°異なる2種類の直線偏光光に分離する複数の偏光分離面を有する偏光ビームスプリッタアレイと、前記偏光ビームスプリッタアレイの射出側に偏光分離面の配置に対して一つおきに並べられる1/2波長板とを有する、請求項1に記載の光源装置。
  3. 前記偏光スイッチ手段は、2つの状態を切替え制御可能な液晶デバイスである、請求項1または請求項2記載の光源装置。
  4. 第1、第2の発光素子群は交互に発光する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の光源装置。
  5. 前記発光素子は発光ダイオードである、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光源装置。
  6. 前記発光素子は半導体レーザである、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の光源装置。
  7. 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の光源装置と、
    前記光源装置からの光を変調する液晶ディスプレイデバイスと、
    前記液晶ディスプレイデバイスからの光を投写する投写光学系と、を有する液晶プロジェクタ。
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