JP2006337595A - 照明装置及び投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 色合成・偏光変換光学系の小型化・高輝度化を可能とする照明装置、及び、投写型映像表示装置を提供する。
【構成】投写型映像表示装置１００は、３つの光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、ダイクロイックキューブ３ａと、偏光ビームスプリッタ４と、三角プリズム５と、λ/2位相差板６と、G/Mカラーセレクト７と、ロッドインテグレータ８と、光変調装置９と、投写レンズ１０を備える。各光源からの光は、ダイクロイックキューブ３ａ、偏光ビームスプリッタ４、三角プリズム５、λ/2位相差板、G/Mカラーセレクト７によってＰ偏光光に揃えられ、ロッドインテグレータ８に導かれる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、照明装置及びこれを備えた投写型映像表示装置に関する。

液晶プロジェクタなどに用いられる照明装置としては、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等のランプと、その照射光を平行光化するパラボラリフレクタから成るものが一般的である。また、かかる照明装置においては、照射面の光量むらを軽減するために、一対のフライアイレンズによるインテグレート機能( 光学デバイスにより平面内にサンプリング形成された所定形状の複数照明領域を照明対象物上に重畳集光する機能をいう)を持たせたものがある。更に、近年においては、発光ダイオード（ＬＥＤ）を光源として用いることも試みられている（特許文献１参照）。

図７は特許文献１で開示されている投写型映像表示装置６００の全体構造を示す概略図、図８（ａ）、（ｂ）は投写型映像表示装置６００に備えられた後述するロッドレンズ（照度均一化手段）の構造を示す概略斜視図及び概略断面図、図９は投写型映像表示装置６００における、光源から色光を出射するタイミングと、光変調装置を駆動するタイミングとの関係を示す図である。

図７に示すように、投写型映像表示装置６００は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）をそれぞれ出射することが可能な光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂと、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射された各色光の照度を均一化するためのロッドレンズ（照度均一化手段）３０と、ロッドレンズ３０により照度が均一化された各色光を変調して、画像を合成する光変調装置４０と、光変調装置４０により合成された画像を拡大投影するための投写光学系５０と、投写光学系５０により拡大された画像を表示するスクリーン６０とを主体として構成されている。

各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ発光することが可能な発光ダイオード等の発光素子から構成されており、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは各々１個の発光素子から構成されていてもよいし、複数の発光素子がアレイ状に配列されたものであってもよい。

各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは、光出射制御回路（光出射制御手段）７０に接続されており、この光出射制御回路７０により、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから色光を出射するタイミングが制御され、光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから時間順次に色光を出射させることが可能な構造になっている。

各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射された色光は、各光源に対応して設けられたレンズ２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂにより集光された後、ビームスプリッタ群２２によりロッドレンズ３０に導かれる。ビームスプリッタ群２２は、例えば、４つの直角プリズムが貼り合わされた、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されたクロスダイクロイックプリズムからなり、異なる３方向（図示上方向、図示左方向、図示下方向）から入射した各色光はビームスプリッタ群２２により、すべて図示右方に位置するロッドレンズ３０に導かれる構造になっている。

ロッドレンズ３０は図８（ａ）に示すように、その形状は直方体状であり、ロッドレンズ３０の図示左端が光入射面３１、図示右端が光出射面３２になっている。図８（ｂ）に示すように、種々の方向から光入射面３１に入射した光はロッドレンズ３０内において、直進して、あるいは側面で１回若しくは複数回反射されて、光出射面３２から出射される構造になっている。そして、ロッドレンズ３０に入射する光の密度分布に関係なく、光出射面３２の全面から均一な密度分布で光を出射することができ、その結果、光の照度（輝度分布）を均一化することができる構造になっている。

ロッドレンズ３０から種々の方向に均一な照度で出射された各色光は、レンズ３７、３８を介して集光され、液晶装置などからなる光変調装置４０に照射される。光変調装置４０は光変調装置駆動回路（光変調装置駆動手段）８０に接続されており、この光変調装置駆動回路８０により各色光に対応させて光変調装置４０を時間順次に駆動することが可能な構造になっている。

また、同期信号発生回路９０は、同期信号ＳＹＮＣを発生させ、光出射制御回路７０及び光変調装置駆動回路８０に入力することにより、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから色光を出射するタイミングと光変調装置４０を駆動するタイミングとを同期させることができる構造になっている。

すなわち、投写型映像表示装置６００では、１フレームを時分割し、光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから時間順次に赤色光、緑色光、青色光を出射させ、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから色光を出射するタイミングと光変調装置４０を駆動するタイミングとを同期させることにより、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射される色光に対応させて光変調装置４０を時間順次に駆動し、各光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射される色光に対応する画像信号を出力することにより、カラー画像を合成することが可能な構造になっている。

このことを図９に基づいて説明する。図９に示すように、１フレームを３つに時分割し、光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから順次赤色光、青色光、緑色光を出射させ、光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂから出射される光の出射タイミングに合わせて光変調装置４０を駆動し、出射される色光に対応した画像信号を出力する。具体的には、光源２０Ｒにより赤色光（Ｒ）が出射されている間には、光変調装置４０により、赤色光（Ｒ）に対応した画像信号ＳＲが出力される。緑色光、青色光についても同様に、光源２０Ｇあるいは２０Ｂにより、緑色光（Ｇ）あるいは青色光（Ｂ）が出射されている間には、光変調装置４０により、緑色光（Ｇ）あるいは青色光（Ｂ）に対応した画像信号ＳＧあるいは画像信号ＳＢが出力される。そして、１フレームごとに、赤色光、緑色光、青色光に対応した画像信号ＳＲ、ＳＧ、ＳＢに基づいてカラー画像を合成することが可能になっている。
特開２００２−１８９２６３号

しかしながら、上記構成によれば、偏光変換時の光量ロスがあった。図１０は上記構成を発展させた投写型映像表示装置７００の全体構造を示す概略図である。投写型映像表示装置７００は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）をそれぞれ出射することが可能な光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、各光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂから出射された各色光の照度を均一化、低分散角化するための傾斜ロッドインテグレータ２と、傾斜ロッドインテグレータ２により低分散角化された各色光を合成するためのクロスダイクロイックプリズム１４と、偏光方向により入射光を透過又は反射する偏光ビームスプリッタ４と、入射光の偏光方向を９０°回転させるλ/2位相差板６と、照度を均一化するためのロッドインテグレータ８と、ロッドインテグレータ８により照度が均一化された各色光を変調して、画像を合成する光変調装置９と、光変調装置９により合成された画像を拡大投影するための投写レンズ１０とからなる。

本構成によれば、偏光ビームスプリッタ４とλ/2位相差板６との組合せにより光変調装置９に偏光方向が揃った光を入射することが可能となるため、光変調装置９として透過型液晶パネルなどの偏光を利用した装置を用いる場合には、従来の投写型映像表示装置６００の構成に比べ、光利用効率が向上するという効果がある。

しかし、低分散角化するための傾斜ロッドインテグレータ２は、通常クロスダイクロイックプリズム１４の一辺の長さに比べて数倍以上の長さが必要である。従って、投写型映像表示装置７００の構成によれば、クロスダイクロイックプリズム１４の隣接する３方向に傾斜ロッドインテグレータ２が配置されているため、全体として大型化するという課題がある。

図１１は上記大型化するという課題を解決する投写型映像表示装置８００の全体構造を示す概略図である。投写型映像表示装置８００は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）、青色光（Ｂ）をそれぞれ出射することが可能な光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、各光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂから出射された各色光の照度を均一化、低分散角化するための傾斜ロッドインテグレータ２と、傾斜ロッドインテグレータ２により低分散角化された各色光を合成するためのダイクロイックキューブ１５と、偏光方向により入射光を透過又は反射する偏光ビームスプリッタ４と、入射光の偏光方向を９０°回転させるλ/2位相差板６と、照度を均一化するための傾斜ロッドインテグレータ１６と、ロッドインテグレータ１６により照度が均一化された各色光を変調して、画像を合成する光変調装置９と、光変調装置９により合成された画像を拡大投影するための投写レンズ１０とからなる。

本構成によれば、傾斜ロッドインテグレータ２をダイクロイックキューブ１５の隣接する３方向ではなく、２方向に配置するため、投写型映像表示装置７００の構成と比べて小型化することが可能である。このとき、ダイクロイックキューブ１５の１辺の長さは投写型映像表示装置７００のクロスダイクロイックプリズム１４の１辺の長さの２倍であり、傾斜ロッドインテグレータ１６の入射開口サイズは投写型映像表示装置７００のロッドインテグレータ８の２倍となるため、傾斜ロッドインテグレータ１６を通過後の分散角はロッドインテグレータ８を通過後の分散角に比べて大きくなる。結果として、投写型映像表示装置８００では、投写型映像表示装置７００に比べて有効利用可能な範囲の分散角の光が小さくなり、光利用効率が低下するという課題がある。

上記の通り、従来の技術によれば投写型映像表示装置の小型化と高輝度化を同時に実現することが出来ないとの課題があった。

この発明は、上記の事情に鑑み、投写型映像表示装置の小型化と高輝度化を同時に実現することが可能な照明装置及びこれを用いた投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

（本願発明の照明装置の第１構成）
本願発明の照明装置のある態様は、第１色光源と、第１色光源に隣接して配置され、出射方向が第１色光源と平行又は略平行になるよう配置された第２色光源と、出射方向が第１及び第２色光源と垂直又は略垂直になるよう配置された第３色光源と、前記の各色光源からの各色光を合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する色合成手段と、を備えたことを特徴とする（以後、この構成の照明装置のことを「第１構成」と呼ぶ）。

上記構成の照明装置は、第１色光源と第２色光源を色合成手段の同じ側に配置するものであり（例えば図１、図３、図４参照）、各色光源を色合成手段の三方向に配置する従来の照明装置（図１０参照）よりも照明装置を小型化することができる。

また、本願発明の照明装置は、上記の第１構成に加えて、更に以下のような特徴を有するものであっても良い。（１）上記の色合成手段は、第１及び第３色光源からの光を合成するダイクロイックミラーと、第２色光源からの光と、ダイクロイックミラーで合成された光とを合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する偏光変換手段と、を備えている。また、ダイクロイックミラーは、第１色光源からの光を反射すると共に、第１色光源と反対側の面から入射する第３色光源からの光を透過するものである。（２）上記の偏光変換手段は、ダイクロイックミラーで合成された光のＰ偏光を透過して第１方向へ出射させ、Ｓ偏光を反射して第２方向へ出射させると共に、ダイクロイックミラーで合成された光とは反対側の作用面から入射する第２色光源からの光のＰ偏光を透過して前記第２方向へ出射させ、Ｓ偏光を反射して前記第１方向へ出射させる偏光ビームスプリッタと、前記第１、第２方向に出射された光の何れか一方を反射させて、前記第１、第２方向に出射された光を同一又は略同一方向に導く反射手段と、前記第１、第２方向に出射された光の何れか一方の偏光方向を９０度又は略９０度回転させる偏光回転手段と、前記偏光ビームスプリッタからの出射光のうち、いずれか１色、又はいずれか２色の色光の偏光方向を９０度又は略９０度回転させて各色光の偏光方向を同一又は略同一方向に変換する波長選択性偏光変換手段と、を備えている。

このような構成を採用した照明装置（例えば、図１、図３、図４参照）によれば、従来の照明装置（例えば図１１参照）より、照明装置の出射開口を小さくすることが可能となる。したがって、照明装置、及びこれを用いる投写型映像表示装置の小型化が可能である。また、光源光の損失を減らすことができ、光利用効率を向上させることができる。

（本願発明の照明装置の第２構成）
本願発明の照明装置の他の態様は、第１色光源と、第１色光源と対向して配置され、出射方向が第１色光源と反平行又は略反平行になるよう配置された第２色光源と、出射方向が第１及び第２色光源と垂直又は略垂直になるよう配置された第３色光源と、前記の各色光源からの各色光を合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する色合成手段と、を備えている。（以後、この構成の照明装置のことを「第２構成」と呼ぶ）。

上記第２構成の色合成手段は、第１及び第３色光源からの光を合成するダイクロイックミラーと、第２色光源からの光と、ダイクロイックミラーで合成された光とを合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する偏光変換手段と、を備えていても良い。例えば、図２の照明装置がこれに該当する。

このような構成の照明装置によっても、光源光の損失を減らすことができ、光利用効率を向上させることができる。

（本願発明の照明装置の第３構成）
本願発明の照明装置の他の態様は、上記説明した第１構成又は第２構成において、色合成手段は、第１及び第３色光源からの光を合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する第１偏光変換手段と、第１偏光変換手段からの光と第２色光源からの光とを合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する第２偏光変換手段と、を備えたことを特徴とする（以後、この構成の照明装置のことを「第３構成」と呼ぶ）。例えば、図５、図６の照明装置がこれに該当する。

この構成によれば、照明装置の光学部品の種類を減らすことができるという効果を奏する。例えば図５の構成の照明装置のように、ダイクロイックキューブが不要であり、偏光ビームスプリッタとカラーセレクトのみにより構成することが可能である。

（第１ないし第３構成の照明装置の他の特徴）
上記第１ないし第３構成の照明装置においては、第一、第二、第三の光源はそれぞれ、青色、緑色、赤色の光を出射するものであっても良い。

上述した照明装置は、照明中は、第１色光、第２色光、第３色光とが常時出射されるように構成されていてもよい（以下、「常時出射型」という）。或いは、照明中は、第１色光、第２色光、第３色光とが時分割で出射されるように構成されていてもよい（以下、「順次出射型」という）。

（本願発明の照明装置の投写型映像表示装置）
本願発明のある投写型映像表示装置は、上記常時出射型の照明装置と、一つのフルカラーライトバルブと、前記フルカラーライトバルブを経ることで得られた映像光を投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする。

また、本願発明の他の投写型映像表示装置は、上記順次出射型の照明装置と、一つのライトバルブと、各色光の出射タイミングに同期して前記ライトバルブに各色用の映像信号を供給する手段と、前記ライトバルブを経ることで得られた映像光を投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、照明装置や投写型映像表示装置において小型化と高輝度化を同時に実現することが可能となる。

以下、この発明の実施例を図１乃至図５に基づいて説明していく。

（投写型映像表示装置１００の構成）
図１は、投写型映像表示装置１００の構成を示す概略図である。この投写型映像表示装置１００は、いわゆるフィールドシーケンシャルカラー方式の液晶表示装置である。即ち、三原色のバックライト（赤Ｒ、緑Ｇ、青Ｂ）を順次照射し、制御回路により各色と同期をとった色成分のみの画像を表示し、ＲＧＢの３色を時間的に混合してフルカラーの画像表示を得るものである。これは人の目から入った光の三原色を、脳の中で重ね合わせてフルカラーとして見る残像現象を利用したものである。

投写型映像表示装置１００は、赤色の光源１Ｒ、緑色の光源１Ｇ、青色の光源１Ｂを備え（以下、個々の光源を特定しないで示すときには、符号”１”を用いる）、傾斜ロッドインテグレータ２と、ダイクロイックキューブ３ａと、偏光ビームスプリッタ４と、三角プリズム５と、λ/2位相差板６と、G/Mカラーセレクト７と、ロッドインテグレータ８と、光変調装置９と、投写レンズ１０とを備える。光変調装置９は、入射偏光板と透過型の液晶パネルと出射偏光板からなる。傾斜ロッドインテグレータ2は、ガラスにより充填された台形柱であり、光源側の開口断面に対して、対向する開口の断面が大きくなるよう側面が傾斜している。G/Mカラーセレクト７は、G光のみ偏光方向を回転する波長選択性のλ/2板である。

このとき、赤色の光源１Ｒと、緑色の光源１Ｇと、青色の光源１Ｂと、傾斜ロッドインテグレータ２と、ダイクロイックキューブ３ａと、偏光ビームスプリッタ４と、三角プリズム５と、λ/2位相差板６と、G/Mカラーセレクト７と、ロッドインテグレータ８により構成される部分は、本願発明の照明装置の一例である。前記照明装置と光変調装置９と、投写レンズ１０は、投写型映像表示装置１００の一例である。

各光源１からの光は傾斜ロッドインテグレータ２を通過することにより低分散角化される。ダイクロイックキューブ３ａは、赤色光を反射し、青色光を透過するように誘電体多層膜を形成することにより成っている。

光源１Ｒからの光はダイクロイックキューブ３ａを反射し、偏光ビームスプリッタ４により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｒからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４で反射し、三角プリズム５に入射する。三角プリズム５に入射した前記Ｓ偏光光は三角プリズムの斜面にて全反射し、λ/2位相差板６にて偏光方向を回転してＰ偏光光となり、G/Mカラーセレクト７を透過してＰ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｒからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４を透過し、G/Mカラーセレクト７を透過し、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。なお、本明細書中において、偏光方向は偏光ビームスプリッタ４に対して定義されたＳ偏光及びＰ偏光を表す。

光源１Ｂからの光はダイクロイックキューブ３ａを透過し、偏光ビームスプリッタ４により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｂからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４で反射し、三角プリズム５に入射する。三角プリズム５に入射した前記Ｓ偏光光は三角プリズムの斜面にて全反射し、λ/2位相差板６にて偏光方向を回転してＰ偏光光となり、G/Mカラーセレクト７を透過してＰ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｂからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４を透過し、G/Mカラーセレクト７を透過し、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。

光源１Ｇからの光は偏光ビームスプリッタ４により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｇからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４で反射し、G/Mカラーセレクト７に入射する。G/Mカラーセレクト７に入射した光源１ＧからのＳ偏光光はＰ偏光光に変換されてロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｇからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４を透過し、三角プリズム５に入射する。三角プリズムに入射した前記Ｐ偏光光は三角プリズムの斜面にて全反射し、λ/2位相差板６にてＳ偏光光に変換され、G/Mカラーセレクト７にてＰ偏光光に変換され、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。

ロッドインテグレータ８に入射した光は、ロッドインテグレータ８の壁面にて反射し、照度分布を均一化されて光変調装置９に入射する。

光変調装置９は、例えば液晶パネルにより構成される。この液晶パネルは、ＲＧＢカラーフィルタを備えた構造、或いはＲＧＢカラーフィルタを備えない構造を有する。ＲＧＢカラーフィルタを備える構造の液晶パネルを用いる場合には、全ＬＥＤ光源を同時点灯して白色光を液晶パネルに導く。前記ＲＧＢカラーフィルタを備えない構造の液晶パネルを用いる場合には、各色ＬＥＤ光源を時分割で色毎順次に所定時間点灯させると共に、この所定時間点灯のタイミングに同期させて液晶パネルに各色の映像信号を供給する。

光変調装置９にて映像信号に応じて画素変調された映像光は投写レンズ１０にて拡大投写される。

ＬＥＤ光源１は、平行光化用のレンズを備えていてもよい。また、ＬＥＤ光源１は、例えば、ＬＥＤチップがアレイ状に配置され且つ各ＬＥＤチップの光出射側にレンズセル（例えば、平行光化用）をモールド等により配置して成るものを用いることができる。アレイ状のＬＥＤ光源１に代えて、１個のＬＥＤから成る光源を用いてもよい。

傾斜ロッドインテグレータ２とダイクロイックキューブ３ａの間、及び傾斜ロッドインテグレータ２と偏光ビームスプリッタ４の間、及びダイクロイックキューブ３ａと偏光ビームスプリッタ４の間、及び偏光ビームスプリッタ４と三角プリズム５の間にはエアギャップを設けるのが良い。

ダイクロイックキューブ３ａに代えて、平板状のダイクロイックミラーを用いても良い。また、偏光ビームスプリッタ４に代えて、平板状のワイヤーグリッドＰＢＳを用いても良い。また、三角プリズム５の斜面は反射面が形成されていても良い。また、三角プリズム５の代わりに平板状の反射ミラーを用いても良い。

光源１Ｂ、１Ｒ、１Ｇは、前述した配置でなくともよく、互いに配置を入れ替えた構成でも良い。この場合、ダイクロイックキューブ３ａは、これに隣接して配置される光源の色に応じた特性とするのが良い。また、この場合、G/Mカラーセレクト７は偏光ビームスプリッタ４に隣接して配置される光源光の色のみ偏光回転する特性のものを用いるのが良い。例えば、偏光ビームスプリッタ４に隣接して配置される光源が赤色の場合には、赤色のみ偏光回転するR/Cカラーセレクトを用いる。また、偏光ビームスプリッタ４に隣接して配置される光源が青色の場合には、青色のみ偏光回転するB/Yカラーセレクトを用いるのが良い。

λ/2位相差板６は偏光ビームスプリッタ４に隣接して配置されても良い。この場合、ロッドインテグレータ８にはＳ偏光光が入射する。

この時光量に対して影響の大きなＧ光を例にとって、従来の投写型映像表示装置６００と本発明の投写型映像表示装置１００の光利用効率を比較する。偏光ビームスプリッタのＰ偏光透過率をη_PBS（Ｐ）、偏光ビームスプリッタのＳ偏光透過率をη_PBS（Ｓ）、ダイクロイックキューブのＰ偏光透過率をη_D（Ｐ）、ダイクロイックキューブのＳ偏光透過率をη_D（Ｓ）、カラーセレクトのＰ偏光透過率をη_ＣＳ（Ｐ）、カラーセレクトのＳ偏光透過率をη_ＣＳ（Ｓ）、λ/2位相差板のＳ偏光透過率をη_λ/2（Ｓ）とすると、従来の投写型映像表示装置７００のＧ光Ｐ偏光透過率は下記第１式、Ｇ光Ｓ偏光透過率は下記第２式で表される。また、本発明の投写型映像表示装置１００のＧ光Ｐ偏光透過率は下記第３式、Ｇ光Ｓ偏光透過率は下記第４式で表される。

（数１）
η_Ｄ（Ｐ）×η_Ｄ（Ｐ）×η_ＰＢＳ（Ｐ）・第１式
η_Ｄ（Ｓ）×η_Ｄ（Ｓ）×η_ＰＢＳ（Ｓ）^２×η_λ/2（Ｓ）・第２式
η_ＰＢＳ（Ｐ）×η_λ/2（Ｐ）×η_ＣＳ（Ｐ）・第３式
η_ＰＢＳ（Ｓ）×η_ＣＳ（Ｓ）・第４式
Ｐ偏光に着目して、第１式を第３式で除算した結果は、第５式となる。Ｓ偏光に着目して第２式を第４式で除算した結果は、第６式となる。

（数２）
η_Ｄ（Ｐ）^２/（η_λ/2（Ｐ）×η_ＣＳ（Ｐ））・第５式
η_Ｄ（Ｓ）^２×η_ＰＢＳ（Ｓ）×η_λ/2（Ｓ）/η_ＣＳ（Ｓ）・第６式
一般的にη_Ｄ≒η_ＰＢＳ＜η_λ/2≒η_ＣＳの関係があるので、第５式及び第６式とも１未満となることから、Ｐ偏光、Ｓ偏光とも従来の投写型映像表示装置７００よりも本発明の投写型映像表示装置１００の方が光利用効率が高いと言える。以上示した通り、本構成によれば、図１１に示したのと同様の理由により、従来に比べ小型化を実現している。加えて、前述の通り従来に比べ高効率化を実現している。すなわち、本発明によれば、従来に比べ、小型化と高効率化を同時に実現することが可能となっている。

（投写型映像表示装置２００の構成）
図２は、本願発明の投写型映像表示装置の他の例である投写型映像表示装置２００の構成を示す概略図である。

投写型映像表示装置２００は、赤色の光源１Ｒ、緑色の光源１Ｇ、青色の光源１Ｂを備える（以下、個々の光源を特定しないで示すときには、符号”１”を用いる）と、傾斜ロッドインテグレータ２と、ダイクロイックキューブ３ｂと、偏光ビームスプリッタ４と、反射ミラー１１と、λ/2位相差板６と、R/Cカラーセレクト１２と、ロッドインテグレータ８と、光変調装置９と、投写レンズ１０とを備える。光変調装置９は、入射偏光板と透過型の液晶パネルと出射偏光板からなる。R/Cカラーセレクト１２は、Ｒ光のみ偏光方向を回転する波長選択性のλ/2板である。

各光源１からの光は傾斜ロッドインテグレータ２を通過することにより低分散角化される。ダイクロイックキューブ３ｂは、緑色光を反射し、青色光を透過するように誘電体多層膜を形成することにより成っている。

光源１Ｂからの光は、ダイクロイックキューブ３ｂを透過し、偏光ビームスプリッタ４により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｂからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４で反射し、反射ミラー１１で反射して、λ/2位相差板６に入射し、偏光方向を回転してＰ偏光光としてR/Cカラーセレクト１２に入射し、そのままＰ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｂからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４を透過し、R/Cカラーセレクト１２を透過して、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。

光源１Ｇからの光は、ダイクロイックキューブ３ｂを反射し、偏光ビームスプリッタ４により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｇからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４で反射し、反射ミラー１１で反射して、λ/2位相差板６に入射し、偏光方向を回転してＰ偏光光としてR/Cカラーセレクト１２に入射し、そのままＰ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｇからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４を透過し、R/Cカラーセレクト１２を透過して、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。

光源１Ｒからの光は偏光ビームスプリッタ４により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｒからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４で反射し、R/Cカラーセレクト１２に入射する。R/Cカラーセレクト１２に入射した光源１ＲからのＳ偏光光はＰ偏光光に変換されてロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｒからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４を透過し、反射ミラー１１に入射する。反射ミラー１１に入射した前記Ｐ偏光光は反射後、λ/2位相差板６にてＳ偏光光に変換され、R/Cカラーセレクト１２にてＰ偏光光に変換され、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。

λ/2位相差板６は偏光ビームスプリッタ４に隣接して配置されても良い。この場合、ロッドインテグレータ８にはＳ偏光光が入射する。

本構成では、従来例と大きさは同等であるが、高輝度化を実現可能である。

（投写型映像表示装置３００の構成）
図３は、本願発明の投写型映像表示装置の他の例である投写型映像表示装置３００の構成を示す概略図である。

投写型映像表示装置３００は、赤色の光源１Ｒ、緑色の光源１Ｇ、青色の光源１Ｂを備える（以下、個々の光源を特定しないで示すときには、符号”１”を用いる）と、傾斜ロッドインテグレータ２と、ダイクロイックキューブ３ａと、偏光ビームスプリッタ４と、反射ミラー１１と、λ/2位相差板６と、G/Mカラーセレクト７と、ロッドインテグレータ８と、光変調装置９と、投写レンズ１０とを備える。光変調装置９は、入射偏光板と透過型の液晶パネルと出射偏光板からなる。G/Mカラーセレクト７は、G光のみ偏光方向を回転する波長選択性のλ/2板である。

各光源１からの光は傾斜ロッドインテグレータ２を通過することにより低分散角化される。ダイクロイックキューブ３ａは、赤色光を反射し、青色光を透過するように誘電体多層膜を形成することにより成っている。

光源１Ｒからの光はダイクロイックキューブ３ａを反射し、偏光ビームスプリッタ４により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｒからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４で反射し、G/Mカラーセレクト７を透過して、反射ミラー１１に入射する。反射ミラー１１に入射した前記Ｓ偏光光は反射ミラーにて反射し、λ/2位相差板６にて偏光方向を回転してＰ偏光光となり、ロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｒからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４を透過し、G/Mカラーセレクト７を透過し、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。

光源１Ｂからの光はダイクロイックキューブ３ａを透過し、偏光ビームスプリッタ４により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｂからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４で反射し、G/Mカラーセレクト７を透過して、反射ミラー１１に入射する。反射ミラー１１に入射した前記Ｓ偏光光は反射ミラーにて反射し、λ/2位相差板６にて偏光方向を回転してＰ偏光光となり、ロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｂからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４を透過し、G/Mカラーセレクト７を透過し、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。

光源１Ｇからの光は偏光ビームスプリッタ４により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｇからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４で反射し、G/Mカラーセレクト７に入射する。G/Mカラーセレクト７に入射した光源１ＧからのＳ偏光光はＰ偏光光に変換されてロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｇからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４を透過し、G/Mカラーセレクト７にてＳ偏光光に変換されて反射ミラー１１にて反射し、λ/2位相差板６に入射する。λ/2位相差板６に入射したＳ偏光光はＰ偏光光に変換されてロッドインテグレータ８に入射する。

本構成では、投写型映像表示装置２００の構成に比べ、偏光ビームスプリッタ４とロッドインテグレータ８の間に挿入する光学部材の点数を減らすことが可能である。

（投写型映像表示装置４００の構成）
図４は、本願発明の投写型映像表示装置の他の例である投写型映像表示装置４００の構成を示す概略図である。投写型映像表示装置１００に対して、光源１Ｒと光源１Ｇに対応する傾斜ロッドインテグレータ２が傾斜ロッドインテグレータ１３に置き換わっている点が異なる。傾斜ロッドインテグレータ１３は非対称な形状を有しており、光源１Ｒ〜光源１Ｇ間のピッチとダイクロイックキューブ３ａ〜偏光ビームスプリッタ４の中心間距離が異なる場合においても、光源の開口部に対応して傾斜ロッドインテグレータ１３の入射側開口を配置し、ダイクロイックキューブ３ａ及び偏光ビームスプリッタ４の開口に対応して傾斜ロッドインテグレータ１３の出射側開口を配置させることが可能となっている。

以上、投写型映像表示装置２００、３００、４００の構成においても、投写型映像表示装置１００に示したのと同じ理由により、従来構成に比べて高輝度化を実現することが可能である。

（投写型映像表示装置５００の構成）
図５は、本願発明の投写型映像表示装置の他の例である投写型映像表示装置５００の構成を示す概略図である。

投写型映像表示装置５００は、赤色の光源１Ｒ、緑色の光源１Ｇ、青色の光源１Ｂを備える（以下、個々の光源を特定しないで示すときには、符号”１”を用いる）と、傾斜ロッドインテグレータ２と、偏光ビームスプリッタ４と、λ/2位相差板６と、G/Mカラーセレクト７と、R/Cカラーセレクト１２と、Y/Bカラーセレクト１７と、ロッドインテグレータ８と、光変調装置９と、投写レンズ１０とを備える。光変調装置９は、入射偏光板と透過型の液晶パネルと出射偏光板からなる。G/Mカラーセレクト７は、G光のみ偏光方向を回転する波長選択性のλ/2板である。R/Cカラーセレクト１２はＲ光のみ偏光方向を回転する波長選択性のλ/2板である。Y/Bカラーセレクト１７はＲ光及びＧ光の偏光方向を回転する波長選択性のλ/2板である。

各光源１からの光は、傾斜ロッドインテグレータ２を通過することにより低分散角化される。光源１Ｒからの光は、偏光ビームスプリッタ４（左上）により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｒからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４（左上）にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４（左上）で反射し、R/Cカラーセレクト１２にて偏光方向を回転してＰ偏光光となり、偏光ビームスプリッタ４（右上）を透過し、G/Mカラーセレクト７を透過して、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｒからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４（左上）にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４（左上）を透過し、Y/Bカラーセレクト１７にて偏光方向を回転してＳ偏光光となり、偏光ビームスプリッタ４（左下）を反射し、λ/2位相差板６にて偏光方向を回転してＰ偏光光となり、偏光ビームスプリッタ４（右下）を透過し、G/Mカラーセレクト７を透過してＰ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。

光源１Ｂからの光は、偏光ビームスプリッタ４（左上）により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｂからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４（左上）にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４（左上）で反射し、Y/Bカラーセレクト１７を透過し、偏光ビームスプリッタ４（左下）を反射し、λ/2位相差板６にて偏光方向を回転してＰ偏光光となり、偏光ビームスプリッタ（右下）を透過し、G/Mカラーセレクト７を透過して、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｂからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４（左上）にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４（左上）を透過し、R/Cカラーセレクト１２を透過し、偏光ビームスプリッタ４（右上）を透過し、G/Mカラーセレクト７を透過して、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。

光源１Ｇからの光は、偏光ビームスプリッタ４（右上）により偏光方向に応じて分離される。光源１Ｇからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４（右上）にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４（右上）で反射し、G/Mカラーセレクト７にて偏光方向を回転してＰ偏光光となり、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。光源１Ｇからの光のうち、偏光ビームスプリッタ４（右上）にＰ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタ４（右上）を透過し、Y/Bカラーセレクト１７にて偏光方向を回転してＳ偏光光となり、偏光ビームスプリッタ４（右下）で反射し、G/Mカラーセレクト７にて偏光方向を回転してＰ偏光光となり、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。

なお、偏光ビームスプリッタ４（左上）と、偏光ビームスプリッタ４（左下）は、本願発明の第１偏光変換手段の一実施形態に相当し、偏光ビームスプリッタ４（右上）と、偏光ビームスプリッタ４（右下）は、本願発明の第２偏光変換手段の一実施形態に相当する。

ロッドインテグレータ８に入射した光は、ロッドインテグレータ８の壁面にて反射し、照度分布を均一化されて光変調装置９に入射する。光変調装置９にて映像信号に応じて画素変調された映像光は投写レンズ１０にて拡大投写される。

本構成では、投写型映像表示装置１００と比べ、ダイクロイックキューブが不要であり、偏光ビームスプリッタとカラーセレクトのみにより構成することが可能となっている。

（投写型映像表示装置５５０の構成）
図６は、本願発明の投写型映像表示装置の他の例である投写型映像表示装置５５０の構成を示す概略図である。

投写型映像表示装置５５０は、図５の投写型映像表示装置５００と比較して、緑色の光源１Ｇを、赤色の光源１Ｒと対向するように配置した点で相違する。

また、この光源の配置変更に伴い、偏光ビームスプリッタ４（右上）と、偏光ビームスプリッタ４（右下）の作用面の方向は、投写型映像表示装置５００のそれと比較して９０度回転させている。

光源１Ｇからの光は、偏光ビームスプリッタ４（右下）にＳ偏光光として入射した光は、偏光ビームスプリッタで右方向に反射し、G/Mカラーセレクト７にて偏光方向を回転してＰ偏光光となり、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。一方、偏光ビームスプリッタ４（右下）にＰ偏光光として入射した光は、そのまま偏光ビームスプリッタを透過し、Y/Bカラーセレクト１７にて偏光方向が回転されてＳ偏光光となり、偏光ビームスプリッタ４（右上）で右方向に反射し、G/Mカラーセレクト７にて偏光方向を回転してＰ偏光光となり、Ｐ偏光光としてロッドインテグレータ８に入射する。

なお、光源１Ｒからの光、光源１Ｂからの光は、偏光ビームスプリッタ４（左上及び左下）から出射する際は全てＰ偏光光に変換されているので、投写型映像表示装置５００と同様、各偏光ビームスプリッタを透過してロッドインテグレータ８へ向かう。即ち、偏光ビームスプリッタ４（右上、右下）の作用面が投写型映像表示装置５００と比較して９０度回転していても、赤色光、青色光の光路は投写型映像表示装置５００と全く同じである。

以上の説明では、投写型映像表示装置１００ないし５５０は光変調装置９として透過型の液晶パネルを用いることとしたが、これに限らず、反射型の液晶パネルを用いてもよいし、これら液晶パネルに替えて、画素となる微小ミラーを個々に駆動するタイプの表示パネルを用いることとしてもよい。また、固体発光素子は発光ダイオード（ＬＥＤ）に限るものではなく、有機／無機のエレクトロルミネッセンスなどを用いることができる。

また、投写型映像表示装置１００ないし５５０はフィールドシーケンシャルカラー方式として説明したが、それ以外の方式でも良く、例えば、光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂを常時点灯し、光変調装置としてカラーフィルタ付の透過型、或いは反射型の液晶パネルなどを用いても良いものである。

上記、三角プリズム５で説明したものと反射ミラー１１で説明したものは互いに入れ替えても良く、その他の反射手段で置き換えることも可能である。

また、ロッドインテグレータ８は平行なものとして説明したが、傾斜を持っていても良い。また、投写型映像表示装置５００、５５０についても、投写型映像表示装置４００で示した傾斜ロッドインテグレータ１３を用いても良い。

傾斜ロッドインテグレータ２或いは傾斜ロッドインテグレータ１３は平行でも良い。

また、以上説明した照明装置において、ロッドインテグレータとしては、ガラスロッドを用いても良いし、中空構造のロッドインテグレータを用いることもできる。また、ロッドインテグレータの代わりに光インテグレータとして一対のフライアイレンズから成るインテグレータレンズを用いることもできる。光源から出射される光束において十分な均一性が得られる場合には光インテグレータを省略することができる。また、光源は固体発光素子に限定されるものではない。また、投写レンズに代えて投写用の曲面ミラーを備えてもよい。

また、各色用の光源として一つのＬＥＤ光源１を設けた構成を示したが、各色光源として複数のＬＥＤ光源１を設けてもよい。また、クロスダイクロイックプリズムに代えてクロスダイクロイックミラーを用いることもできる。また、誘電体多層膜からなる偏光ビームスプリッタに代えて、ワイヤーグリッドを用いた偏光ビームスプリッタを用いても良い。

この発明の実施形態の投写型映像表示装置１００の光学系を示した説明図である。 この発明の他の実施形態の投写型映像表示装置２００の光学系を示した説明図である。 この発明の他の実施形態の投写型映像表示装置３００の光学系を示した説明図である。 この発明の他の実施形態の投写型映像表示装置４００の光学系を示した説明図である。 この発明の他の実施形態の投写型映像表示装置５００の光学系を示した説明図である。 この発明の他の実施形態の投写型映像表示装置５５０の光学系を示した説明図である。 従来の投写型映像表示装置６００の全体構造を示す概略図である。 従来の投写型映像表示装置６００に備えられたロッドレンズの一構成例を示す概略斜視図、及び概略断面図である。 従来の投写型映像表示装置６００における、光源から色光を出射するタイミングと、光変調装置を駆動するタイミングとの関係を示す図である。 従来の投写型映像表示装置７００の全体構造を示す概略図である。 従来の投写型映像表示装置８００の全体構造を示す概略図である。

符号の説明

１Ｒ 光源（赤色）
１Ｇ 光源（緑色）
１Ｂ 光源（青色）
２ 傾斜ロッドインテグレータ
３ａ ダイクロイックキューブ
３ｂ ダイクロイックキューブ
４ 偏光ビームスプリッタ
５ 三角プリズム
６ λ/2位相差板
７ G/Mカラーセレクト
８ ロッドインテグレータ
９ 光変調装置
１０ 投写レンズ
１１ 反射ミラー
１２ R/Cカラーセレクト
１３ 傾斜ロッドインテグレータ
１４ クロスダイクロイックプリズム
１５ ダイクロイックキューブ
１６ 傾斜ロッドインテグレータ
１７ Y/Bカラーセレクト
１００、２００、３００、４００、５００、５５０ 投写型映像表示装置

Claims (12)

1. 第１色光源と、
   第１色光源に隣接して配置され、出射方向が第１色光源と平行又は略平行になるよう配置された第２色光源と、
   出射方向が第１及び第２色光源と垂直又は略垂直になるよう配置された第３色光源と、
   前記の各色光源からの各色光を合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する色合成手段と、を備えた、照明装置。
   
2. 色合成手段は、
   第１及び第３色光源からの光を合成するダイクロイックミラーと、
   第２色光源からの光と、ダイクロイックミラーで合成された光とを合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する偏光変換手段と、を備え、
   ダイクロイックミラーは、第１色光源からの光を反射すると共に、第１色光源と反対側の面から入射する第３色光源からの光を透過し、
   偏光変換手段は、
   ダイクロイックミラーで合成された光のＰ偏光を透過して第１方向へ出射させ、Ｓ偏光を反射して第２方向へ出射させると共に、ダイクロイックミラーで合成された光とは反対側の作用面から入射する第２色光源からの光のＰ偏光を透過して前記第２方向へ出射させ、Ｓ偏光を反射して前記第１方向へ出射させる偏光ビームスプリッタと、
   前記第１、第２方向に出射された光の何れか一方を反射させて、前記第１、第２方向に出射された光を同一又は略同一方向に導く反射手段と、
   前記第１、第２方向に出射された光の何れか一方の偏光方向を９０度又は略９０度回転させる偏光回転手段と、
   前記偏光ビームスプリッタからの出射光のうち、いずれか１色、又はいずれか２色の色光の偏光方向を９０度又は略９０度回転させて各色光の偏光方向を同一又は略同一方向に変換する波長選択性偏光変換手段と、を備えた、請求項１記載の照明装置。
   
3. 第１色光源と、
   第１色光源と対向して配置され、出射方向が第１色光源と反平行又は略反平行になるよう配置された第２色光源と、
   出射方向が第１及び第２色光源と垂直又は略垂直になるよう配置された第３色光源と、
   前記の各色光源からの各色光を合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する色合成手段と、を備え、
   色合成手段は、
   第１及び第３色光源からの光を合成するダイクロイックミラーと、
   第２色光源からの光と、ダイクロイックミラーで合成された光とを合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する偏光変換手段と、を備えた、照明装置。
   
4. 色合成手段は、
   第１及び第３色光源からの光を合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する第１偏光変換手段と、
   第１偏光変換手段からの光と第２色光源からの光とを合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する第２偏光変換手段と、を備えた、請求項１記載の照明装置。
   
5. 第１色光源と、
   第１色光源と対向して配置され、出射方向が第１色光源と反平行又は略反平行になるよう配置された第２色光源と、
   出射方向が第１及び第２色光源と垂直又は略垂直になるよう配置された第３色光源と、
   前記の各色光源からの各色光を合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する色合成手段と、を備え、
   色合成手段は、
   第１及び第３色光源からの光を合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する第１偏光変換手段と、
   第１偏光変換手段からの光と第２色光源からの光とを合成して同一又は略同一方向に導くと共に、合成した光の偏光方向を一方向又は略一方向に変換する第２偏光変換手段と、を備えた照明装置。
   
6. 第１偏光変換手段は、
   第３色光源からの光のＰ偏光を透過して第１方向へ出射させ、Ｓ偏光を反射して第２方向へ出射させると共に、第３色光源からの光とは反対側の作用面から入射する第１色光源からの光のＰ偏光を透過させて前記第２方向へ出射させ、Ｓ偏光を反射して前記第１方向へ出射させる偏光ビームスプリッタと、
   前記偏光ビームスプリッタから第１方向へ出射された光を入射し、第１色光、第３色光の何れか一方の偏光方向を９０度又は略９０度回転させて、第１及び第３色光の偏光方向を同一方向又は略同一方向に変換する第１波長選択性偏光変換手段と、
   前記偏光ビームスプリッタから第２方向へ出射された光を入射し、第１色光、第３色光うち、前記第１波長選択性偏光変換手段で偏光回転させる色光とは異なる色光の偏光方向を９０度又は略９０度回転させて、第１及び第３色光の偏光方向を同一方向又は略同一方向に変換する第２波長選択性偏光変換手段と、
   前記偏光ビームスプリッタから第２方向へ出射された光を反射させて、前記第１波長選択性偏光変換手段からの出射光と同一方向又は略同一方向に導く反射手段と、を備えた請求項４又は５記載の照明装置。
   
7. 第１波長選択性偏光変換手段は、第１色光の偏光方向を回転させることにより、第１色光及び第３色光をＰ偏光に変換する、請求項６記載の照明装置。
   
8. 第２偏光変換手段は、
   第１偏光変換手段からの光のＰ偏光を透過して第１方向へ出射させると共に、第１偏光変換手段からの光とは反対側の作用面から入射する第２色光源からの光のＰ偏光を透過させて前記第２方向へ出射させ、Ｓ偏光を反射して前記第１方向へ出射させる第１偏光ビームスプリッタと、
   前記第１偏光ビームスプリッタから第２方向へ出射された第２色光をＳ偏光に変換する偏光回転手段と、
   前記偏光回転手段からの第２色光を反射し、前記第２色光とは反対側の作用面から入射するＰ偏光である第１偏光変換手段の反射手段からの光を透過して、それぞれの光を同一方向へ導く第２偏光ビームスプリッタと、
   前記第１偏光ビームスプリッタから第１方向へ出射されたＳ偏光光、又は、前記第２偏光ビームスプリッタから出射されたＰ偏光光の何れか一方の光の偏光方向を回転させて、互いの偏光方向を同一又は略同一方向に変換する、波長選択性偏光変換手段と、を備えた請求項７記載の照明装置。
   
9. 前記色合成手段により色合成された光を入射し、入射した光の照度を均一化させる、照度均一化手段を備えた、請求項１ないし８の何れか１項に記載の照明装置。
   
10. 前記照度均一化手段は、ロッドインテグレータである、請求項９記載の照明装置。
    
11. 照明中は、第１色光、第２色光、第３色光とが常時出射されるように構成された、請求項１ないし１０の何れかに記載の照明装置と、
    １つのフルカラーライトバルブと、
    前記フルカラーライトバルブを経ることで得られた映像光を投写する投写手段と、を備えた、投写型映像表示装置。
    
12. 照明中は、第１色光、第２色光、第３色光とが時分割で出射されるように構成された、請求項１ないし１０の何れかに記載の照明装置と、
    １つのライトバルブと、
    各色光の出射タイミングに同期して前記ライトバルブに各色用の映像信号を供給する手段と、
    前記ライトバルブを経ることで得られた映像光を投写する投写手段と、を備えた、投写型映像表示装置。

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