JP2007065412A - 照明装置及び投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 所望の色光の光量を増大させることができる照明装置及び投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】 液晶表示パネル３Ｇを経ることで得られた緑色映像光（Ｓ偏光光）は偏光ビームスプリッタ面部５０ｂによって反射される。液晶表示パネル３Ｂを経ることで得られた青色映像光（Ｓ偏光光又はＰ偏光光）はダイクロイック面部５０ａによって反射される。時分割照明部１０Ｙの光源１Ｇ′と光源１Ｒは時分割で点灯し、その点灯タイミングに応じて液晶表示パネル３Ｒには緑色光用の映像信号と赤色光用の映像信号が供給される。変調後の緑色光（緑色映像光）がＳ偏光光である場合には光学素子５０を透過できないので、例えば、πセルを液晶表示パネル３Ｒの光出射側に配置し、前記光源１Ｇ′の点灯タイミングに合わせて、前記変調後の緑色光をＰ偏光光に変換する。
【選択図】 図５

Description

この発明は、照明装置及びこの照明装置を備えた投写型映像表示装置に関する。

光の波長の相違を利用して光を合成する光学素子として、クロスダイクロイックプリズムやクロスダイクロイックミラーなどが知られている。また、光の偏光の相違を利用して光を合成する光学素子として、偏光ビームスプリッタが知られている。そして、これらクロスダイクロイックプリズムや偏光ビームスプリッタを用いた投写型映像表示装置が知られている。また、所定の波長に対する選択性を有する偏光分離面を備え、特定の波長帯のＳ偏光光を反射させ、他の波長帯ののＰ偏光光を透過させる偏光分離面を備えて光を合成する色分離合成素子が提案されている（特許文献１参照）。
特許第３６０９７１５号

ところで、ＬＥＤなどの固体光源を用いる照明装置及び投写型映像表示装置において、例えば緑色光など、特定の色光の光量が少ない或いは利用効率が低い場合がある（これについては、実施形態において更に説明する）。

この発明は、上記の事情に鑑み、所望の色光の光量を増大させることができる照明装置及び前記照明装置を備えた投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

この発明にかかる照明装置は、上記の課題を解決するために、三つの互いに色が異なる色光を出射する３つの照明部を備えて成る照明装置であって、少なくとも一つの照明部は、前記三つの色光のうち二つの色光を出射する二つの固体光源と、前記二つの色光を合成して一つの光出射面から出射するダイクロイック手段と、を備えており、前記二つの色光を時分割で出射するように制御される時分割照明部であることを特徴とする（以下、この項において第１照明装置という）。

上記の構成であれば、前記時分割照明部から出射される二つの色光のうちの一つは他の照明部から出射される色光をとなり、当該色光の光量が増大する。

前記第１照明装置において、前記ダイクロイック手段の前記光出射面から出射される二つの色光の偏光方向が同じとなるように各固体光源から出射された色光の偏光方向をそれぞれ揃える偏光光学素子を前記ダイクロイック手段に色光が入射する前の段階又は前記ダイクロイック手段の光出射側に備えてもよい。かかる構成であれば、当該照明装置から出射される色光を利用する装置が同じ偏光方向の異なる色光を利用する場合に好適となる。

第１照明装置又はこれに従属する照明装置において、各照明部から出射された光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定光路に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるように構成されており、一つの照明部から出射された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することを特徴とする（以下、この項において第２照明装置という）。

前記第２照明装置であれば、異なる３つの色光を特定方向に導くことが可能となる。

また、この発明の投写型映像表示装置は、前記第２照明装置を備えた投写型映像表示装置であって、前記光学素子の光出射側には単一の画像表示パネルが配置されており、前記照明装置における時分割照明部以外の他の二つの照明部を含めて時分割で点灯させることにより、３つの色光を時分割で出射し、且つ前記時分割で出射される色光の点灯タイミングに応じて前記画像表示パネルを各色映像信号にて駆動することを特徴とする（以下、この項において第１投写型映像表示装置という）。かかる構成であれば、単板時分割駆動型の投写型映像表示装置において所望の色光を増大することができる。

前記第１投写型映像表示装置において、前記単一の画像表示パネルとして液晶表示パネルを用いるとともに、前記液晶表示パネルに導かれる各色光の偏光方向を同一方向に揃えるか又は異なる偏光方向の光に対応できる液晶表示パネル及びその駆動手段を備えることを特徴とする。かかる構成であれば、所望の色光が増大された単板時分割駆動型の液晶プロジェクタとなる。

第１照明装置又はこれに従属する照明装置において、各照明部から出射された光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定方向に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるとともに、前記偏光ビームスプリッタ面部は第２色の光に対してのみ偏光ビームスプリッタとして機能することで前記第１色の光及び第３色の光は第２偏光光であっても当該偏光ビームスプリッタ面部を透過して前記特定方向に進むように構成されており、一つの照明部から出射された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することを特徴とする（以下、この項において第３照明装置という）。

また、この発明の投写型映像表示装置は、前記第３照明装置を備えた投写型映像表示装置であって、前記光学素子の光出射側には単一の画像表示パネルが配置されており、前記照明装置における時分割照明部以外の他の二つの照明部を含めて時分割で点灯させることにより、３つの色光を時分割で出射し、且つ前記時分割で出射される色光の点灯タイミングに応じて前記画像表示パネルを各色映像信号にて駆動することを特徴とする（以下、この項において、第２投写型映像表示装置という）。

前記第２投写型映像表示装置において、前記単一の画像表示パネルとして液晶表示パネルを用いるとともに、前記液晶表示パネルに導かれる各色光の偏光方向を同一方向に揃えるか又は異なる偏光方向の光に対応できる液晶表示パネル及びその駆動手段を備えることを特徴とする。

また、この発明の投写型映像表示装置は、第１照明装置又はこれに従属する照明装置と、各照明部から出射される光を変調する３つの画像表示パネルと、を備えて成り、前記時分割照明部から前記二色の異なる色光を受ける画像表示パネルについては、前記時分割された照射タイミングに応じて前記二色の異なる色用の映像信号を供給することを特徴とする（以下、この項において第３投写型映像表示装置という）。

前記第３投写型映像表示装置において、前記照明装置における３つの照明部は、その光軸が平行又は略平行となるように配置されていてもよい。

前記第３投写型映像表示装置において、各画像表示パネルから出射された変調光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定光路に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるように構成されており、一つの照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過するように構成されていてもよい。

前記第３投写型映像表示装置において、各画像表示パネルから出射された変調光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定方向に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるとともに、前記偏光ビームスプリッタ面部は第２色の光に対してのみ偏光ビームスプリッタとして機能することで前記第１色の光及び第３色の光は第２偏光光であっても当該偏光ビームスプリッタ面部を透過して前記特定方向に進むように構成されており、一つの照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過するように構成されていてもよい。

また、この発明の照明装置は、三つの互いに色が異なる色光を出射する３つの照明部を備えて成る照明装置であって、少なくとも一つの照明部は、前記三つの色光のうち二つの色光を出射する二つの固体光源及びそれらの出射光の偏光方向を互いに異ならせて出射する光学系部分と、前記二つの互いに偏光方向が異なる色光を合成して一つの光出射面から出射する偏光光合成手段と、を備えており、前記二つの色光を時分割で出射するように制御される時分割照明部であることを特徴とする（以下、この項において第４照明装置という）。この第４照明装置は第１照明装置のダイクロイック手段に替えて偏光光合成手段を備えたものであり、前記時分割照明部における二つの色光の偏光方向は互いに直交している必要がある。

第４照明装置において、前記一つの照明部からは第２偏光光の第２色の光が出射され、前記時分割照明部からは第１偏光光の第２色の光が出射されることとしてもよい（以下、この項において第５照明装置という）。

前記第５照明装置において、各照明部から出射された光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定光路に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるように構成されており、前記一つの照明部から出射された第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射された第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過するように構成されていてもよい（以下、この項において第６照明装置という）。

また、この発明の投写型映像表示装置は、前記第６照明装置を備えた投写型映像表示装置であって、前記光学素子の光出射側には単一の画像表示パネルが配置されており、前記照明装置における時分割照明部以外の他の二つの照明部を含めて時分割で点灯させることにより３つの色光を時分割で出射し、且つ前記時分割で出射される色光の点灯タイミングに応じて前記画像表示パネルを各色映像信号にて駆動する手段を備えており、且つ、時分割照明部は第２色の光と他の色の光の偏光方向を第１偏光光に揃えるための手段を備えていることを特徴とする（以下、この項において、第４投写型映像表示装置という）。

第４投写型映像表示装置において、前記単一の画像表示パネルとして液晶表示パネルを用いるとともに、前記液晶表示パネルに導かれる各色光の偏光方向を同一方向に揃えるか又は異なる偏光方向の光に対応できる液晶表示パネル及びその駆動手段を備えていてもよい。

前記第４照明装置において、各照明部から出射された光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定方向に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるとともに、前記偏光ビームスプリッタ面部は第２色の光に対してのみ偏光ビームスプリッタとして機能することで前記第１色の光及び第３色の光は第２偏光光であっても当該偏光ビームスプリッタ面部を透過して前記特定方向に進むように構成されており、前記一つの照明部から出射された第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射された第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することとしてもよい（以下、この項において第７照明装置という）。

また、この発明の投写型映像表示装置は、前記第７照明装置を備えた投写型映像表示装置であって、前記光学素子の光出射側には単一の画像表示パネルが配置されており、前記照明装置における時分割照明部以外の他の二つの照明部を含めて時分割で点灯させることにより３つの色光を時分割で出射し、且つ前記時分割で出射される色光の点灯タイミングに応じて前記画像表示パネルを各色映像信号にて駆動する手段を備えていることを特徴とする（以下、第５投写型映像表示装置という）。

前記第５投写型映像表示装置において、前記単一の画像表示パネルとして液晶表示パネルを用いるとともに、前記液晶表示パネルに導かれる各色光の偏光方向を同一方向に揃えるか又は異なる偏光方向の光に対応できる液晶表示パネル及びその駆動手段を備えていてもよい。

また、この発明の投写型映像表示装置は、前記第４照明装置と、各照明部から出射される光を変調する３つの画像表示パネルと、を備えて成り、前記時分割照明部から前記二色の異なる色光を受ける画像表示パネルについては、前記時分割された照射タイミングに応じて前記二色の異なる色用の映像信号を供給することを特徴とする（以下、第６投写型映像表示装置という）。

また、この発明の投写型映像表示装置は、前記第５照明装置と、各照明部から出射される光を変調する３つの画像表示パネルと、を備えて成り、前記時分割照明部から前記二色の異なる色光を受ける画像表示パネルについては、前記時分割された照射タイミングに応じて前記二色の異なる色用の映像信号を供給することを特徴とする（以下、第７投写型映像表示装置という）。

前記第６投写型映像表示装置又は第７投写型映像表示装置において、前記照明装置における３つの照明部は、その光軸が平行又は略平行となるように配置されたものであってもよい。

前記第７投写型映像表示装置において、各画像表示パネルから出射された変調光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定光路に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるように構成されており、一つの照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することとしてもよい。

前記第７投写型映像表示装置において、各画像表示パネルから出射された変調光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定方向に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるとともに、前記偏光ビームスプリッタ面部は第２色の光に対してのみ偏光ビームスプリッタとして機能することで前記第１色の光及び第３色の光は第２偏光光であっても当該偏光ビームスプリッタ面部を透過して前記特定方向に進むように構成されており、一つの照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することとしてもよい。

これら照明装置において、前記時分割照明部は緑色光と赤色光を出射し、他の二つの照明部は緑色光と青色光をそれぞれ出射することとしてもよい。

これら投写型映像表示装置において、前記時分割照明部は緑色光と赤色光を出射し、他の二つの照明部は緑色光と青色光をそれぞれ出射することとしてもよい。

以上説明したように、所望の色光の光量を増大させることができるという効果を奏する。

以下、この発明の実施形態の照明装置及び投写型映像表示装置を図１乃至図１２に基づいて説明していく。

図１は照明装置１０Ａ及びこの照明装置１０Ａを備えた投写型映像表示装置１１Ａを示した説明図である。前記照明装置１０Ａは、異なる色光を出射する３つの照明部１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚを備える。照明部１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚはその光軸を互いに平行或いは略平行にして配置されており、色光を図示しないスクリーン上に投写する。

照明部１０Ｘは、緑色光を出射する固体光源（例えば、緑色ＬＥＤ）１Ｇと、テーパ型ロッド２と、偏光変換装置（偏光光学素子）４と、距離調整用のロッド６とを備える。固体光源１Ｇから出射された光は、テーパ型ロッド２によって光インテグレート及び分散角の低減がなされ、更に、偏光変換装置４にて偏光方向が同一方向に揃えられ（Ｐ偏光光又はＳ偏光光）、前記ロッド６を通って緑色用の液晶表示パネル３Ｇに導かれる。なお、距離調整用のロッド６の後段に照度分布を均一化するインテグレータロッドを設けてもよい。

照明部１０Ｚは、青色光を出射する固体光源（例えば、青色ＬＥＤ）１Ｂと、テーパ型ロッド２と、偏光変換装置（偏光光学素子）４と、距離調整用のロッド６とを備える。固体光源１Ｂから出射された光は、テーパ型ロッド２によって光インテグレート及び分散角の低減がなされ、更に、偏光変換装置４にて偏光方向が同一方向に揃えられ（Ｐ偏光光又はＳ偏光光）、前記ロッド６を通って青色用の液晶表示パネル３Ｂに導かれる。

照明部１０Ｙは、赤色光を出射する固体光源（例えば、赤色ＬＥＤ）１Ｒと、テーパ型ロッド２と、偏光変換装置（偏光光学素子）４と、ダイクロイックプリズム（ダイクロイックミラーでもよい）７Ａとを備える。更に、照明部１０Ｙは、緑色光を出射する固体光源（例えば、緑色ＬＥＤ）１Ｇ′と、緑色光用のテーパ型ロッド２と、緑色光用の偏光変換装置（側面からの光を受けて偏光光を同一方向に揃える偏光光学素子である）と、距離調整ロッド８とを備える。すなわち、照明部１０Ｙは、二つの互いに色が異なる光（この例では緑色光と赤色光）を出射する二つの固体光源１Ｇ′，１Ｒを備えており、前記ダイクロイックプリズム７Ａによって、前記二つの互いに色が異なる色光（緑色光と赤色光）を合成して一つの光出射面から出射する。そして、前記二色の異なる色光を時分割で出射するように制御される（以下、照明部１０Ｙを時分割照明部Ｙということがある）。なお、偏光変換装置４′に替えて偏光変換装置４を用いることもできる。また、偏光変換装置４，４′に替えて反射型偏光板（ワイヤーグリッド）を用いることもできる。また、前記偏光変換装置の形状（構成）は上記の形状（構成）に限らない。これらのことは以下の他の例においても同様である。

照明部１０Ｘから出射される緑色光は、緑色光用の透過型の液晶表示パネル３Ｇを透過し、これによって緑色映像光（変調光）が得られる。緑色映像光は投写レンズ５によって図示しないスクリーンに投写される。緑色光を出射する固体光源１Ｇは常時点灯している。

照明部１０Ｚから出射される青色光は、青色光用の透過型の液晶表示パネル３Ｂを透過し、これによって青色映像光（変調光）が得られる。青色映像光は投写レンズ５によって前記スクリーンに投写される。青色光を出射する固体光源１Ｂは常時点灯している。

時分割照明部Ｙにおいて、固体光源１Ｒが点灯するとき、赤色光はテーパ型ロッド２によって光インテグレート及び分散角の低減がなされ、更に、偏光変換装置４にて偏光方向を同一方向に揃えられ（Ｐ偏光光又はＳ偏光光）、ダイクロイックプリズム７Ａを透過して液晶表示パネル３Ｒに導かれる。このとき、液晶表示パネル３Ｒには、赤色用の映像信号が入力される。これによって赤色映像光（変調光）が得られる。赤色映像光は投写レンズ５によって前記スクリーンに投写される。一方、固体光源１Ｇ′が点灯するとき、緑色光はテーパ型ロッド２によって光インテグレート及び分散角の低減がなされ、更に、距離調整ロッド８を通った後、偏光変換装置４′にて偏光方向を同一方向に揃えられ（Ｐ偏光光又はＳ偏光光）、ダイクロイックプリズム７Ａに反射して液晶表示パネル３Ｒに導かれる。このとき、液晶表示パネル３Ｒには、緑色用の映像信号が入力される。これによって緑色映像光（変調光）が得られる。緑色映像光は投写レンズ５によって前記スクリーンに投写される。

なお、各色映像光を同じ方向の偏光光とすることができる。また、前記３つの照明部１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚは、図２に示すように、それらの中心を結ぶ線によって三角形が形成されるように配置されていてもよい。また、前述した距離調整ロッド８を備えることで、各固体光源を同一平面上に配置することができ、単一の冷却板で全ての固体光源を冷却できる。

上記のごとく、時分割照明部Ｙにおいて、固体光源１Ｒを常時点灯させるのではなく、時分割によって固体光源１Ｇ′をパルス点灯させることで、当該投写型映像表示装置１１Ａ（或いは、照明装置１０Ａ）における緑色光の光量を増大させることができる。図３（ａ）には、時分割照明部Ｙにおける赤色光（Ｒ）と緑色光（Ｇ）の交互点灯の様子を示している。図３（ｂ）には、投写型映像表示装置１１Ａが投写する映像光（白表示を行う場合を想定している）を示しており、この映像光は、前記光源１Ｇ′における緑色光の点灯時（赤色光非点灯時）にはシアン色（Ｃ）となり、前記赤色光の点灯時（光源１Ｇ′は非点灯）には白色（Ｗ）となる。なお、この白色が幾分赤味がかるように赤色光の光量を調整することにより全体としての白表示が良好に行える。

なお、上記構成の投写型映像表示装置１１Ａにおいて、ダイクロイックプリズム７Ａに替えて、偏光ビームスプリッタ７Ｂを設けてもよい。この場合、偏光変換装置４′は、前記偏光ビームスプリッタ７ＢにとってＳ偏光光となる緑色光を生成するように構成される。また、赤色光用の偏光変換装置４は、前記偏光ビームスプリッタ７ＢにとってＰ偏光光となる赤色光を生成するように構成される。前記偏光ビームスプリッタ７Ｂを用いる場合、例えばＳ偏光光（緑色光）の偏光方向を９０°回転させてＰ偏光光にする狭波長帯偏光回転素子を前記偏光ビームスプリッタ７Ｂの光出射側に設けておく。なお、光源１Ｇ′と光源１Ｒの配置を入れ替える場合には、前記狭波長帯偏光回転素子は不要であるか又はＳ偏光光（赤色光）の偏光方向を９０°回転させてＰ偏光光にするために配置する。また、出射映像光を同じ方向の偏光光とすることで、偏光スクリーンを用いる投写型映像表示装置の高輝度化が図れる。

或いは、πセル（スイッチング偏光回転素子）を前記偏光ビームスプリッタ７Ｂの光出射側に設けてもよい。前記πセルは、例えば液晶表示パネルにおいて偏光板を除いた構造に相当する構造を有するものであり、受け取った光の偏光方向を９０度回転させる機能状態と回転させない機能状態とが通電ＯＮ／ＯＦＦによって切り替わる。例えば、光源１Ｒが点灯している状態では、πセルに電圧は印加されない（通電ＯＦＦ）。このとき、πセルは受け取ったＰ偏光光をＳ偏光光に変換する。一方、光源１Ｇ′が点灯している状態では、πセルに電圧が印加される（通電ＯＮ）。このとき、πセルは受け取ったＳ偏光光をそのまま透過させる。すなわち、πセルによって、時分割照明部の各色光源からのＰ偏光光とＳ偏光光はどちらか一方（上記の場合はＳ偏光光）に統一される。

液晶表示パネル３Ｒに替えて液晶表示パネル３Ｒ′を用いてもよい。ここで、一般的なノーマリーホワイトタイプの液晶表示パネル３Ｘの構造を図４に示す。この液晶表示パネル３Ｘの入射側偏光板３Ｘａと出射側偏光板３Ｘｂとは、その光透過軸方向が互いに９０°異なるように配置される。この液晶表示パネル３Ｘの画素に対する通電がＯＦＦのときには、入射光はその偏光方向が９０°変換されて出射側偏光板３Ｘｂから出射されるため、表示は白表示となる。逆に、前記画素に対する通電がＯＮのときには、入射光の偏光の回転は生じないため、入射光は出射側偏光板３Ｘｂを透過できず、表示は黒表示となる。

前記液晶表示パネル３Ｒ′の構造は、前記液晶表示パネル３Ｒにおいて入射側偏光板を取り除いた構造に相当する。そして、図示しないＬＣＤドライバは、各色光源の発光の切り替わり（Ｐ偏光光（赤色光）とＳ偏光光（緑色光）との切り替わり）タイミングに応じ、液晶表示パネル３Ｒ′がノーマリーホワイトタイプであると見做した映像信号供給と、液晶表示パネル３Ｒ′がノーマリーブラックタイプであると見做した映像信号供給と、を切り替える。

以下、更に具体的に説明を行っていく。なお、以下の説明では、液晶表示パネル３Ｒ′の出射側偏光板はＳ偏光を透過させるものとする。赤色光源１Ｒが点灯してＰ偏光が出射されているタイミングでは、ＬＣＤドライバは、ノーマリーホワイト用の赤色用映像信号を液晶表示パネル３Ｒ′に供給する。赤１００％に相当する映像信号が液晶表示パネル３Ｒ′に供給されるとき（すなわち、液晶表示パネル３Ｒ′の画素に対する通電がＯＦＦのとき）、液晶表示パネル３Ｒ′に入射したＰ偏光光はその偏光方向が９０°変換されることによってＳ偏光光となるため、前記出射側偏光板を透過することができ、表示は赤１００％表示となる。一方、緑色光源１Ｇ′が点灯してＳ偏光が出射されているタイミングでは、ＬＣＤドライバは、ノーマリーブラック用の映像信号を液晶表示パネル３Ｒ′に供給する。緑１００％に相当する映像信号が液晶表示パネル３Ｒ′に供給されるとき（すなわち、液晶表示パネル３Ｒ′の画素に対する通電がＯＮのとき）、液晶表示パネル３Ｒ′に入射したＳ偏光光の回転は生じないため、前記出射側偏光板を透過することができ、表示は緑１００％表示となる。

なお、投写型映像表示装置１１Ａにおいて、液晶表示パネルに替えて反射型の画像表示パネルを用いてもよい。この反射型の画像表示パネルが光の偏光方向を問わないものであれば、当該画像表示パネルにＰ偏光光の緑色光とＳ偏光光の緑色光が入射することは何の問題もない。以下の構成例においても同様のことがいえる。

図５は投写型映像表示装置１１Ｂを示した説明図である。この投写型映像表示装置１１Ｂは３つの透過型の液晶表示パネル３Ｇ，３Ｒ，３Ｂを光学素子５０（或いは光学素子５１）の３つの光入射面に対面させて配置している。

前記光学素子５０は、図６及び図７に示すように、透明ガラス立方体内に、当該立方体を三角柱に二分する分割面上に形成された多層誘電体膜等から成るダイクロイック面部５０ａ及び他の分割面上に形成された多層誘電体膜等から成る偏光ビームスプリッタ面部５０ｂを備える。ダイクロイック面部５０ａは、光の偏光方向とは無関係に緑色波長帯から赤色波長帯の光（Ｇ，Ｒ）を透過し、青色波長帯の光（Ｂ）を反射する。偏光ビームスプリッタ面部５０ｂは、緑色波長帯のＳ偏光光（Ｇｓ）を反射する（なお、緑色波長帯のＰ偏光光は透過する）。更に、偏光ビームスプリッタ面部５０ｂは、青色波長帯のＳ偏光光（Ｂｓ）及びＰ偏光光（Ｂｐ）を透過し、赤色波長帯のＳ偏光光（Ｒｓ）及びＰ偏光光（Ｒｐ）も透過する。前記光学素子５０は、４つの透明体三角柱の各々の二等辺山側となる二つの面を互いに密着させて形成され、これによって六面体形状を有したものとなる。

また、図８に示すように、光学素子５１は、多層誘電体膜等から成るダイクロイックミラー５１ａ及び多層誘電体膜等から成る偏光ビームスプリッタ板５１ｂを備える。ダイクロイックミラー５１ａは、光の偏光方向とは無関係に緑色波長帯から赤色波長帯の光（Ｇ，Ｒ）を透過し、青色波長帯の光（Ｂ）を反射する。偏光ビームスプリッタ板５１ｂは、緑色波長帯のＳ偏光光（Ｇｓ）を反射する（なお、緑色波長帯のＰ偏光光は透過する）。更に、偏光ビームスプリッタ板５１ｂは、青色波長帯のＳ偏光光（Ｂｓ）及びＰ偏光光（Ｂｐ）を透過し、赤色波長帯のＳ偏光光（Ｒｓ）及びＰ偏光光（Ｒｐ）も透過する。光学素子５１は、ダイクロイックミラー５１ａと偏光ビームスプリッタ板５１ｂの両方がそれぞれ２分割され、これらが４つの分割パーツが互いの縁部を近接させることで十字形状を有する。なお、ダイクロイックミラー５１ａと偏光ビームスプリッタ板５１ｂの一方が２分割され、これら二つの分割パーツで他方を挟むように配置することで十字形状を有することもできる。

ところで、通常のクロスダイクロイックミラーなどについては、その第１のダイクロイックミラーの特性（波長に対する反射特性）は図９の上段のごとく赤色波長帯の光を反射する特性となり、その第２のダイクロイックミラーの特性（波長に対する反射特性）は図９の下段のごとく青色波長帯の光を反射する特性となる。このため、中間波長帯の緑色光は、図１０に示すように、その両側波長の一部が反射（カット）され、緑色光の光利用効率は低くなってしまう。

これに対し、前記光学素子５０，５１であれば、その３つの光入射面からそれぞれ入射される色光に対して、そのダイクロイック面部５０ａ及びダイクロイックミラー５１ａは、緑色波長帯から赤色波長帯の光を透過し、青色波長帯の光を反射する。そして、ビームスプリッタ面部５０ｂ及びビームスプリッタ板５１ｂは色光に対するカット特性は持っていない。このため、緑色波長帯の光のうち赤色光に近い側の波長部分のカットは生じないことになり、緑色光の光利用効率は向上する。

図５に示している投写型映像表示装置１１Ｂにおいて、照明部１０Ｘはこの例ではロッドインテグレータ９を備えており、テーパ型ロッド２で光インテグレートされた緑色光を更に光インテグレートして液晶表示パネル３Ｇに導く。照明部１０Ｙはこの例ではロッドインテグレータ９を備えており、テーパ型ロッド２で光インテグレートされた緑色光又は赤色光を更に光インテグレートして液晶表示パネル３Ｒに導く。照明部１０Ｚはこの例ではロッドインテグレータ９を備えており、テーパ型ロッド２で光インテグレートされた青色光を更に光インテグレートして液晶表示パネル３Ｂに導く。

ここで、照明部１０Ｘからの緑色光は所定の偏光光の状態で液晶表示パネル３Ｇに導かれ、この液晶表示パネル３Ｇを経ることで得られた緑色映像光（Ｓ偏光光）は偏光ビームスプリッタ面部５０ｂによって反射されて投写レンズ５へと導かれる。照明部１０Ｘは常時点灯する。照明部１０Ｚからの青色光は所定の偏光光の状態で液晶表示パネル３Ｂに導かれ、この液晶表示パネル３Ｂを経ることで得られた青色映像光（Ｓ偏光光又はＰ偏光光）はダイクロイック面部５０ａによって反射されて投写レンズ５へと導かれる。照明部１０Ｚは常時点灯する。

時分割照明部１０Ｙの光源１Ｇ′が点灯するとき、液晶表示パネル３Ｒには緑色光用の映像信号が供給される。緑色光が例えばＳ偏光光の状態で液晶表示パネル３Ｒに導かれるとするならば、時分割照明部１０Ｙからの赤色光もＳ偏光光の状態で液晶表示パネル３Ｒに導かれる（偏光ビームスプリッタ７Ｂを用いる場合については後述する）。このときに液晶表示パネル３Ｒには赤色光用の映像信号が供給される。変調後の緑色光（緑色映像光）がＳ偏光光である場合には光学素子５０を透過できないので、例えば、先述したπセルを液晶表示パネル３Ｒの光出射側に配置し、前記光源１Ｇ′の点灯タイミングに合わせて、前記変調後の緑色光をＰ偏光光に変換すればよい。また、緑色光だけについてその偏光方向を９０°回転させる狭波長帯偏光回転素子を液晶表示パネル３Ｒの光出射側に配置しておいてもよい。変調後の緑色光（緑色映像光）がＰ偏光光である場合には光学素子５０を透過できる。液晶表示パネル３Ｒを経ることで得られた緑色映像光及び赤色映像光はダイクロイック面部５０ａ及び偏光ビームスプリッタ面部５０ｂを透過して投写レンズ５へと導かれる。

光学素子５０の偏光ビームスプリッタ面部５０ｂ（或いは光学素子５１の偏光ビームスプリッタ板５１ｂ）に替えて、一般的な（波長帯域を問わない）偏光ビームスプリッタを用いた場合、光源１Ｇから出射される緑色光はＳ偏光光で他の光はＰ偏光光である光が特定方向に出射されることになる。このような光学素子も本願発明に含まれる。光学素子５１についても同様である。このような光学素子には５０′の符号を付記する場合がある。

前記投写型映像表示装置１１Ｂにおいて、前記光学素子５０に替えて前記光学素子５０′を用いるとした場合、液晶表示パネル３ＢからはＰ偏光光の青色映像光が出射されるようにしておく。また、液晶表示パネル３ＲからはＰ偏光光の緑色映像光及び赤色映像光が出射されるようにしておく。この場合、光学素子５０′から出射される各色映像光の偏光方向は必ず相違する。

時分割照明部１０Ｙにおいて、ダイクロイックプリズム７Ａに替えて偏光ビームスプリッタ７Ｂを用いた場合は、液晶表示パネル３Ｒの手前位置などに前述した狭波長帯偏光回転素子を配置し、液晶表示パネル３Ｒに照射される緑色光と赤色光を同じにする。勿論、前記πセル等を備えることで、液晶表示パネル３Ｒに照射される緑色光と赤色光を同じにすることができる。

投写型映像表示装置１１Ｂにおいて、液晶表示パネル３Ｇ，３Ｒ，３Ｂに替えて反射型の画像表示パネルを用いることもできる。この反射型の画像表示パネルが偏光方向を問わないタイプのものであれば、前記πセルや狭波長帯偏光回転素子が不要になるなどの利点が得られる場合がある。

図１１は照明装置１０Ｃ及び投写型映像表示装置１１Ｃを示した説明図である。この投写型映像表示装置１１Ｃは単板型である。照明装置１０Ｃは照明部１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚ及び六面体形状の前記光学素子５０（或いは、十字形状の光学素子５１でもよい）から成る。前記光学素子５０の側面を挟むように照明部１０Ｘと照明部１０Ｚとが向き合って配置され、また、光学素子５０の他の側面を挟むように時分割照明部１０Ｙとロッドインテグレータ９とが向き合って配置されている。ロッドインテグレータ９が配置される面が光学素子５０の光出射面であり、他の３面は光入射面である。照明部１０Ｘ，１０Ｙ，１０Ｚは時分割で駆動される。また、ロッドインテグレータ９の光出射側には時分割駆動される液晶表示パネル３Ｆが配置されており、投写レンズ５は液晶表示パネル３Ｆにて変調された光を投写する。

図１２に示すように、例えば１フレーム期間を３等分した各期間において、照明部１０Ｘの点灯（光源１Ｇ点灯）→時分割照明部１０Ｙの点灯（光源１Ｇ′，１Ｒ時分割点灯）→照明部１０Ｚの点灯（光源１Ｂ点灯）→照明部１０Ｘの点灯（光源１Ｇ点灯）・・のごとくパルス点灯が繰り返される。例えば、光源１Ｇが消灯するとき或いは消灯する少し前において、光源１Ｇ′が点灯し、この光源１Ｇ′が消灯するとき或いは消灯する少し前において、光源１Ｒが点灯し、この光源１Ｒが消灯するとき或いは消灯する少し前において、光源１Ｂが点灯し、この光源１Ｂが消灯するとき或いは消灯する少し前において、光源１Ｇが点灯する。

液晶表示パネル３Ｆが緑色用の映像信号によって光変調を行う状態は、光源１Ｇが消灯した後も引き続き行われ、光源１Ｇ′からの緑色光によって緑色映像光の投写状態が維持されるようにしている。ここで、光源１Ｇのピーク時光と光源１Ｇ′のピーク時光を得ることが可能であるので、光源１Ｇのパルス点灯時間を単に長くする場合よりも光量を増大しうる。

なお、光源１Ｇと光源１Ｇ′とを同時点灯させても、その偏光方向を互いに異ならせる必要があるため、液晶表示パネル３Ｆにおいて両光源からの緑色光を利用することはできない。ただし、液晶表示パネル３Ｆに替えて例えばディジタルマイクロミラーデバイスなどを用いる場合には、偏光方向は問わないので、光源１Ｇと光源１Ｇ′とを同時点灯させる制御を行ってもよい。

なお、投写型映像表示装置１１Ｃにおいて、前記光学素子５０′を用いることもできる。また、照明装置１０Ｃにおいて、ダイクロイックプリズム７Ａに替えて偏光ビームスプリッタ７Ｂを用いる場合は、時分割照明部１０Ｙにおける光源１Ｇ′からの緑色光をＳ偏光光の状態とする必要がある。Ｓ偏光光の緑色光は光学素子５０等を透過することができないので、例えば、πセルや狭波長帯偏光回転素子を用いて緑色光をＰ偏光光に変換した上で当該緑色光を光学素子５０等に導く。また、光源１Ｇ′と光源１Ｒの配置を入れ替えることもできる。光源１Ｇ′と光源１Ｒの配置を入れ替えれる場合には、時分割照明部１０Ｙにおける光源１Ｇ′からの緑色光をＰ偏光光とすることができる。

なお、以上の説明では、緑色光が光源１Ｇと光源１Ｇ′とによって出射される構成を説明してきたが、これに限るものではない。３原色光のなかで出射光量が低い色光を二つの光源で出射することとし、そのうちの一つを他の色光と時分割で出射することとしてもよい。

この発明の実施形態の照明装置及び投写型映像表示装置を示した説明図である。 図１の投写型映像表示装置における各投写系の配置形態例を示した説明図である。 時分割発光による色状態を示した説明図である。 一般的な液晶表示素子を示した説明図である。 この発明の他の実施形態の照明装置及び投写型映像表示装置を示した説明図である。 図５の投写型映像表示装置で用いた光学素子の斜視図である。 図６の光学素子の平明図である。 光学素子の他の例を示した平面図である。 一般的なダイクロイックミラーの特性を説明するための説明図である。 一般的なダイクロイックミラーによる緑色光の光量低減を示す説明図である。 この発明の他の実施形態の照明装置及びプロジェクタを示した説明図である。 図１１の投写型映像表示装置における分割照明部の点灯タイミング等を示した説明図である。

符号の説明

１ 光源
３ 液晶表示パネル
１０Ｘ，１０Ｚ 照明部
１０Ｙ 分割照明部
１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ 投写型映像表示装置
５０ 光学素子
５１ 光学素子

Claims (27)

1. 三つの互いに色が異なる色光を出射する３つの照明部を備えて成る照明装置であって、少なくとも一つの照明部は、前記三つの色光のうち二つの色光を出射する二つの固体光源と、前記二つの色光を合成して一つの光出射面から出射するダイクロイック手段と、を備えており、前記二つの色光を時分割で出射するように制御される時分割照明部であることを特徴とする照明装置。
2. 請求項１に記載の照明装置において、前記ダイクロイック手段の前記光出射面から出射される二つの色光の偏光方向が同じとなるように各固体光源から出射された色光の偏光方向をそれぞれ揃える偏光光学素子を前記ダイクロイック手段に色光が入射する前の段階又は前記ダイクロイック手段の光出射側に備えたことを特徴とする照明装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の照明装置において、各照明部から出射された光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、
   前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定光路に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるように構成されており、
   一つの照明部から出射された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することを特徴とする照明装置。
4. 請求項３に記載の照明装置を備えた投写型映像表示装置であって、前記光学素子の光出射側には単一の画像表示パネルが配置されており、前記照明装置における時分割照明部以外の他の二つの照明部を含めて時分割で点灯させることにより、３つの色光を時分割で出射し、且つ前記時分割で出射される色光の点灯タイミングに応じて前記画像表示パネルを各色映像信号にて駆動することを特徴とする投写型映像表示装置。
5. 請求項４に記載の投写型映像表示装置において、前記単一の画像表示パネルとして液晶表示パネルを用いるとともに、前記液晶表示パネルに導かれる各色光の偏光方向を同一方向に揃えるか又は異なる偏光方向の光に対応できる液晶表示パネル及びその駆動手段を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
6. 請求項１又は請求項２に記載の照明装置において、各照明部から出射された光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、
   前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定方向に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるとともに、前記偏光ビームスプリッタ面部は第２色の光に対してのみ偏光ビームスプリッタとして機能することで前記第１色の光及び第３色の光は第２偏光光であっても当該偏光ビームスプリッタ面部を透過して前記特定方向に進むように構成されており、
   一つの照明部から出射された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することを特徴とする照明装置。
7. 請求項６に記載の照明装置を備えた投写型映像表示装置であって、前記光学素子の光出射側には単一の画像表示パネルが配置されており、前記照明装置における時分割照明部以外の他の二つの照明部を含めて時分割で点灯させることにより、３つの色光を時分割で出射し、且つ前記時分割で出射される色光の点灯タイミングに応じて前記画像表示パネルを各色映像信号にて駆動することを特徴とする投写型映像表示装置。
8. 請求項７に記載の投写型映像表示装置において、前記単一の画像表示パネルとして液晶表示パネルを用いるとともに、前記液晶表示パネルに導かれる各色光の偏光方向を同一方向に揃えるか又は異なる偏光方向の光に対応できる液晶表示パネル及びその駆動手段を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
9. 請求項１又は請求項２に記載の照明装置と、各照明部から出射される光を変調する３つの画像表示パネルと、を備えて成り、前記時分割照明部から前記二色の異なる色光を受ける画像表示パネルについては、前記時分割された照射タイミングに応じて前記二色の異なる色用の映像信号を供給することを特徴とする投写型映像表示装置。
10. 請求項９に記載の投写型映像表示装置において、前記照明装置における３つの照明部は、その光軸が平行又は略平行となるように配置されたことを特徴とする投写型映像表示装置。
11. 請求項９に記載の投写型映像表示装置において、各画像表示パネルから出射された変調光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、
    前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定光路に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるように構成されており、
    一つの照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することを特徴とする投写型映像表示装置。
12. 請求項９に記載の投写型映像表示装置において、各画像表示パネルから出射された変調光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、
    前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定方向に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるとともに、前記偏光ビームスプリッタ面部は第２色の光に対してのみ偏光ビームスプリッタとして機能することで前記第１色の光及び第３色の光は第２偏光光であっても当該偏光ビームスプリッタ面部を透過して前記特定方向に進むように構成されており、
    一つの照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することを特徴とする投写型映像表示装置。
13. 三つの互いに色が異なる色光を出射する３つの照明部を備えて成る照明装置であって、少なくとも一つの照明部は、前記三つの色光のうち二つの色光を出射する二つの固体光源及びそれらの出射光の偏光方向を互いに異ならせて出射する光学系部分と、前記二つの互いに偏光方向が異なる色光を合成して一つの光出射面から出射する偏光光合成手段と、を備えており、前記二つの色光を時分割で出射するように制御される時分割照明部であることを特徴とする照明装置。
14. 請求項１３に記載の照明装置において、前記一つの照明部からは第２偏光光の第２色の光が出射され、前記時分割照明部からは第１偏光光の第２色の光が出射されることを特徴とする照明装置。
15. 請求項１４に記載の照明装置において、各照明部から出射された光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、
    前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定光路に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるように構成されており、
    前記一つの照明部から出射された第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射された第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することを特徴とする照明装置。
16. 請求項１５に記載の照明装置を備えた投写型映像表示装置であって、前記光学素子の光出射側には単一の画像表示パネルが配置されており、前記照明装置における時分割照明部以外の他の二つの照明部を含めて時分割で点灯させることにより３つの色光を時分割で出射し、且つ前記時分割で出射される色光の点灯タイミングに応じて前記画像表示パネルを各色映像信号にて駆動する手段を備えており、且つ、時分割照明部は第２色の光と他の色の光の偏光方向を第１偏光光に揃えるための手段を備えていることを特徴とする投写型映像表示装置。
17. 請求項１６に記載の投写型映像表示装置において、前記単一の画像表示パネルとして液晶表示パネルを用いるとともに、前記液晶表示パネルに導かれる各色光の偏光方向を同一方向に揃えるか又は異なる偏光方向の光に対応できる液晶表示パネル及びその駆動手段を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
18. 請求項１４に記載の照明装置において、各照明部から出射された光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、
    前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定方向に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるとともに、前記偏光ビームスプリッタ面部は第２色の光に対してのみ偏光ビームスプリッタとして機能することで前記第１色の光及び第３色の光は第２偏光光であっても当該偏光ビームスプリッタ面部を透過して前記特定方向に進むように構成されており、
    前記一つの照明部から出射された第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射された第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することを特徴とする照明装置。
19. 請求項１８に記載の照明装置を備えた投写型映像表示装置であって、前記光学素子の光出射側には単一の画像表示パネルが配置されており、前記照明装置における時分割照明部以外の他の二つの照明部を含めて時分割で点灯させることにより３つの色光を時分割で出射し、且つ前記時分割で出射される色光の点灯タイミングに応じて前記画像表示パネルを各色映像信号にて駆動する手段を備えていることを特徴とする投写型映像表示装置。
20. 請求項１９に記載の投写型映像表示装置において、前記単一の画像表示パネルとして液晶表示パネルを用いるとともに、前記液晶表示パネルに導かれる各色光の偏光方向を同一方向に揃えるか又は異なる偏光方向の光に対応できる液晶表示パネル及びその駆動手段を備えることを特徴とする投写型映像表示装置。
21. 請求項１３に記載の照明装置と、各照明部から出射される光を変調する３つの画像表示パネルと、を備えて成り、前記時分割照明部から前記二色の異なる色光を受ける画像表示パネルについては、前記時分割された照射タイミングに応じて前記二色の異なる色用の映像信号を供給することを特徴とする投写型映像表示装置。
22. 請求項１４に記載の照明装置と、各照明部から出射される光を変調する３つの画像表示パネルと、を備えて成り、前記時分割照明部から前記二色の異なる色光を受ける画像表示パネルについては、前記時分割された照射タイミングに応じて前記二色の異なる色用の映像信号を供給することを特徴とする投写型映像表示装置。
23. 請求項２１又は請求項２２に記載の投写型映像表示装置において、前記照明装置における３つの照明部は、その光軸が平行又は略平行となるように配置されたことを特徴とする投写型映像表示装置。
24. 請求項２２に記載の投写型映像表示装置において、各画像表示パネルから出射された変調光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、
    前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定光路に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるように構成されており、
    一つの照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することを特徴とする投写型映像表示装置。
25. 請求２２に記載の投写型映像表示装置において、各画像表示パネルから出射された変調光を合成して特定方向に導く光学素子を備えており、
    前記光学素子は、互いに色が異なる第１色の光と第２色の光と第３色の光のうち第１色の光及び第２色の光は透過し第３色の光は反射することによってこれら三つの色光のうちの第１色の光と第３色の光を特定方向に導くダイクロイック面部と、互いに直交する偏光方向を有する第１偏光光と第２偏光光のうち第１偏光光は透過し第２偏光光は反射する偏光ビームスプリッタ面部と、がクロスに配置されて成り、互いに直交する方向から進んでくる第１偏光光の第２色の光と第２偏光光の第２色の光が前記偏光ビームスプリッタ面部にて前記特定光路に導かれるとともに、前記偏光ビームスプリッタ面部は第２色の光に対してのみ偏光ビームスプリッタとして機能することで前記第１色の光及び第３色の光は第２偏光光であっても当該偏光ビームスプリッタ面部を透過して前記特定方向に進むように構成されており、
    一つの照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第２偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部にて反射し、前記時分割照明部から出射され且つ前記画像表示パネルにて変調された光であって第１偏光光の第２色の光は前記偏光ビームスプリッタ面部を透過することを特徴とする投写型映像表示装置。
    
    
26. 請求項１乃至請求項３のいずれか、請求項６、請求項１３乃至請求項１５のいずれか、又は請求項１８の照明装置において、前記時分割照明部は緑色光と赤色光を出射し、他の二つの照明部は緑色光と青色光をそれぞれ出射することを特徴とする照明装置。
27. 請求項４又は請求項５、請求項７乃至請求項１２のいずれか、請求項１６又は請求項１７、又は請求項１９乃至請求項２５のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、前記時分割照明部は緑色光と赤色光を出射し、他の二つの照明部は緑色光と青色光をそれぞれ出射することを特徴とする投写型映像表示装置。

Images