JP2008268519A - 照明装置及び投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】映像入力信号に相当する表示性能を維持しながら、色再現性を簡易に調整すること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。
【解決手段】可動ダイクロイックミラー７１は、白色光源が発する白色光を分離する色分離部であり、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂのうち、少なくとも２種類の色成分光を含む分離対象光の光軸に対して所定の傾斜角度を有するとともに、分離対象光を分離する波長であるカットオフ波長が分離対象光の入射角度に応じて調整された光入射面７１ａを有する。可動ダイクロイックミラー７１は、光入射面７１ａと平行な面内において移動可能に構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、白色光源が発する白色光を第１色成分光と第２色成分光と第３色成分光とに分離する照明装置及び投写型映像表示装置に関する。

従来、白色光源が発する白色光を赤色成分光と緑色成分光と青色成分光とに分離した上で、液晶パネルなどの光変調素子によって各色成分光を変調する投写型映像表示装置が知られている。また、投写型映像表示装置は、各光変調素子によって変調された各色成分光を色合成部によって合成した上で、色合成部から出射された合成光を投写する。色合成部は、一の色成分光を反射して他の色成分光を透過するダイクロイックミラーなどによって構成される。

一般的に、ダイクロイックミラーは、色成分光の光軸に対して所定の傾斜角度（例えば、４５°）を有する。集光光学系で用いられるダイクロイックミラーには、平行光ではなくて、入射位置に応じて入射角度が異なる色成分光が入射する。

一方で、色成分光の入射角度の違いを調整するために、色成分光の入射位置（入射角度）に応じてダイクロックミラーの膜厚が調整されたダイクロイックミラー（以下、傾斜補正ダイクロイックミラー）が知られている。

また、色合成部によって合成された合成光の色再現性を調整するために、色合成部として用いられる傾斜補正ダイクロイックミラーを傾斜補正ダイクロイックミラーの傾斜方向に沿って移動することが可能な投写型映像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
特許第３０２９００６号公報（例えば、請求項１、図１など）

しかしながら、上述した投写型映像表示装置では、色合成部として用いられる傾斜補正ダイクロイックミラーは、各光変調素子（赤光変調素子、緑光変調素子又は青光変調素子）が映像入力信号に基づいて変調した各色成分光を合成する。従って、各光変調素子によって変調された後の色成分光を合成する傾斜補正ダイクロイックミラーの移動によって、各色成分光の色バランスが崩れやすい。

すなわち、移動可能な傾斜補正ダイクロイックミラーを色合成部として用いた場合には、投写レンズユニットと光変調素子との間に傾斜補正ダイクロイックミラーが挿入される。従って、極めて厳密な光学距離の調整が必要な箇所に配置された傾斜補正ダイクロイックミラーが移動することになるため、傾斜補正ダイクロイックミラーの移動量の制御が困難であり、傾斜補正ダイクロイックミラーの面形状に高い精度が要求される。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、映像入力信号に相当する表示性能を維持しながら、色再現性を簡易に調整すること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ことを目的とする。

本発明の一の特徴では、照明装置は、白色光源が発する白色光を第１色成分光及び第２色成分光を含む合成光と第３色成分光とに分離する第１色分離部（可動ダイクロイックミラー７１）と、前記第１色分離部によって分離された前記合成光を前記第１色成分光と前記第２色成分光とに分離する第２色分離部（可動ダイクロイックミラー７２）と、前記第２色分離部によって分離された前記第１色成分光を変調する第１光変調素子（液晶パネル３０Ｂ）と、前記第２色分離部によって分離された前記第２色成分光を変調する第２光変調素子（液晶パネル３０Ｇ）と、前記第１色分離部によって分離された前記第３色成分光を変調する第３光変調素子（液晶パネル３０Ｒ）とを備え、 前記第１色分離部及び前記第２色分離部の少なくとも一方は、前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光のうち、少なくとも２種類の色成分光を含む分離対象光の光軸に対して所定の傾斜角度を有するとともに、前記分離対象光を分離する波長であるカットオフ波長が前記分離対象光の入射角度に応じて調整された傾斜補正色分離面を有する傾斜補正色分離部であり、前記傾斜補正色分離部は、前記傾斜補正色分離面と平行な面内において移動可能に構成されている。

かかる特徴によれば、傾斜補正色分離部のカットオフ波長は、傾斜補正色分離面に対する分離対象光の入射角度に応じて調整されており、傾斜補正色分離部は、傾斜補正色分離面と平行な面内において移動可能に構成されている。また、傾斜補正色分離部は、白色光源が発する白色光を分離する色分離部として機能する。

すなわち、各光変調素子に導かれる色成分光の割合は、光変調素子によって変調される前において、傾斜補正色分離部の移動によって制御される。

従って、傾斜補正色分離部の移動量の制御が容易であり、傾斜補正色分離部に要求される面精度も高くない。

このように、照明装置は、映像入力信号に相当する表示性能を維持しながら、色再現性を簡易に調整することができる。

本発明の上述した特徴において、照明装置は、前記傾斜補正色分離部によって分離された２種類の色成分光のうち、一方の色成分光の光路上に設けられたカラーフィルタ（カラーフィルタ９０）をさらに備え、前記カラーフィルタが前記一の色成分光を透過する波長帯の境界波長は、前記傾斜補正色分離部の移動に伴って変動する前記カットオフ波長の変動幅内に設けられることが好ましい。

本発明の上述した特徴において、照明装置は、前記白色光源が発する前記白色光の光路上において、前記白色光源と前記第１色分離部との間に設けられた光均一化部（フライアイレンズユニット２０）をさらに備え、前記光均一化部は、前記第１光変調素子、前記第２光変調素子又は前記第３光変調素子の略全面に各色成分光をそれぞれ照射する複数の微小レンズによって構成されることが好ましい。

本発明の上述した特徴において、前記白色光源が発する前記白色光は、前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光に加えて、第４色成分光を含み、前記傾斜補正色分離部は、前記第１色分離部であり、前記第４色成分光は、前記第１色成分光及び前記第２色成分光を含む前記合成光の波長帯と前記第３色成分光の波長帯とに挟まれた波長帯を有することが好ましい。

本発明の上述した特徴において、前記白色光源が発する前記白色光は、前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光に加えて、第４色成分光を含み、前記傾斜補正色分離部は、前記第２色分離部であり、前記第４色成分光は、前記第１色成分光の波長帯と前記第２色成分光の波長帯とに挟まれた波長帯を有することが好ましい。

本発明の上述した特徴において、照明装置は、前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光の変調量の制御に用いる映像入力信号に応じて、前記傾斜補正色分離部の移動量を制御する制御部（制御部３００）をさらに備えることが好ましい。

本発明の一の特徴では、投写型映像表示装置は、白色光源が発する白色光を第１色成分光及び第２色成分光を含む合成光と第３色成分光とに分離する第１色分離部と、前記第１色分離部によって分離された前記合成光を前記第１色成分光と前記第２色成分光とに分離する第２色分離部と、前記第２色分離部によって分離された前記第１色成分光を変調する第１光変調素子と、前記第２色分離部によって分離された前記第２色成分光を変調する第２光変調素子と、前記第１色分離部によって分離された前記第３色成分光を変調する第３光変調素子と、前記第１光変調素子から出射された色成分光、前記第２光変調素子から出射された色成分光及び前記第３光変調素子から出射された色成分光を投写する投写レンズユニットとを備え、前記第１色分離部及び前記第２色分離部の少なくとも一方は、前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光のうち、少なくとも２種類の色成分光を含む分離対象光の光軸に対して所定の傾斜角度を有するとともに、前記分離対象光を分離する波長であるカットオフ波長が前記分離対象光の入射角度に応じて調整された傾斜補正色分離面を有する傾斜補正色分離部であり、前記傾斜補正色分離部は、前記傾斜補正色分離面と平行な面内において移動可能に構成されている。

本発明によれば、映像入力信号に相当する表示性能を維持しながら、色再現性を簡易に調整すること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ことを目的とする。

以下において、本発明の実施形態に係る投写型映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

［第１実施形態］
（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。

図１に示すように、投写型映像表示装置１００は、投写レンズユニット１１０と、照明装置１２０とを有する。投写型映像表示装置１００は、後述するように、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを利用する。

第１実施形態では、青色成分光が第１色成分光であり、緑色成分光が第２色成分光であり、赤色成分光が第３色成分光である。

図１では、光源１０が発する光の偏光方向を揃えるＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）などが省略されていることに留意すべきである。

投写レンズユニット１１０は、照明装置１２０から出射された映像光をスクリーン（不図示）上などに投写する。

図１に示すように、照明装置１２０は、光源１０と、フライアイレンズユニット２０と、複数の液晶パネル３０（液晶パネル３０Ｒ、液晶パネル３０Ｇ、液晶パネル３０Ｂ）と、クロスダイクロイックプリズム５０とを有する。

光源１０は、白色光を発するＵＨＰランプなどである。すなわち、光源１０が発する光は、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを少なくとも含む。

フライアイレンズユニット２０は、光源１０が発する白色光を均一化する光均一化部である。具体的には、フライアイレンズユニット２０は、アレイ状に配置された複数の微小レンズによって構成される。各微小レンズは、各液晶パネル３０（液晶パネル３０Ｒ、液晶パネル３０Ｇ及び液晶パネル３０Ｂ）の略全面に、白色光に含まれる各色成分光（赤色成分光、緑色成分光及び青色成分光）をそれぞれ照射する。

液晶パネル３０Ｒは、映像入力信号（赤入力信号Ｒ）に応じて、赤成分光Ｒを変調する。同様に、液晶パネル３０Ｇ及び液晶パネル３０Ｂは、映像入力信号（緑入力信号Ｇ及び青入力信号Ｂ）に応じて、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを変調する。

クロスダイクロイックプリズム５０は、液晶パネル３０Ｒ、液晶パネル３０Ｇ及び液晶パネル３０Ｂから出射される光を合成する色合成部である。クロスダイクロイックプリズム５０で合成された合成光は、投写レンズユニット１１０に導かれる。

照明装置１２０は、可動ダイクロイックミラー７１と、可動ダイクロイックミラー７２と、反射ミラー８１と、反射ミラー８２と、反射ミラー８３とを有する。

可動ダイクロイックミラー７１は、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂを含む合成光と赤成分光Ｒとに光源１０が発する白色光を分離する第１色分離部である。

可動ダイクロイックミラー７１は、光源１０が発する白色光（分離対象光）の光軸に対して所定の傾斜角度（略４５°）を有する光入射面７１ａを有する。可動ダイクロイックミラー７１が白色光を分離するカットオフ波長（すなわち、反射波長帯と透過波長帯との境）は、光入射面７１ａにおける白色光の入射角度（光入射面７１ａに対する白色光の入射角度）に応じて調整されている。可動ダイクロイックミラー７１は、光入射面７１ａと平行な面内おいて移動可能に構成されている。

可動ダイクロイックミラー７２は、可動ダイクロイックミラー７１によって分離された合成光（緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂ）を緑成分光Ｇと青成分光Ｂとに分離する第２色分離部である。

可動ダイクロイックミラー７２は、可動ダイクロイックミラー７１によって分離された合成光（分離対象光）の光軸に対して所定の傾斜角度（略４５°）を有する光入射面７２ａを有する。可動ダイクロイックミラー７２が合成光を分離するカットオフ波長は、光入射面７２ａにおける合成光の入射角度（光入射面７２ａに対する合成光の入射角度）に応じて調整されている。可動ダイクロイックミラー７２は、光入射面７２ａと平行な面内おいて移動可能に構成されている。

なお、可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２の詳細については後述する（図２〜図４を参照）。

反射ミラー８１は、可動ダイクロイックミラー７１によって分離された赤成分光Ｒを反射して、赤成分光Ｒを液晶パネル３０Ｒに導く。反射ミラー８２及び反射ミラー８３は、可動ダイクロイックミラー７２によって分離された青色成分光を反射して、青色成分光を液晶パネル３０Ｂに導く。

（傾斜補正色分離部の構成）
以下において、第１実施形態に係る傾斜補正色分離部の構成について、図面を参照しながら説明する。なお、上述した可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２が傾斜補正色分離部である。

可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２は同様の構成を有しているため、傾斜補正色分離部として可動ダイクロイックミラー７１を例に挙げて説明する。

図２は、第１実施形態に係る可動ダイクロイックミラー７１の構成を説明するための図である。図２では、説明を明確にするために、各色成分光の光路が直線状に延ばされて表されていることに留意すべきである。

図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、フライアイレンズユニット２０は、複数の微小レンズ２１（微小レンズ２１Ａ〜微小レンズ２１Ｆ）を有しており、各微小レンズ２１は、液晶パネル３０の略全面に光を照射する。

ここで、図２（ａ）に示すように、微小レンズ２１Ａから出射される光が光入射面７１ａに入射する角度（入射角度）は、光入射面７１ａにおける光の入射位置に応じて異なる。微小レンズ２１Ａから液晶パネル３０の上端に向けて出射される光ａの入射角度θ_１は、微小レンズ２１Ａから液晶パネル３０の下端に向けて出射される光ｂの入射角度θ_２と異なる（θ_１＞θ_２）。

同様に、図２（ｂ）に示すように、微小レンズ２１Ｆから出射される光が光入射面７１ａに入射する角度（入射角度）は、光入射面７１ａにおける光の入射位置に応じて異なる。微小レンズ２１Ｆから液晶パネル３０の上端に向けて出射される光ｃの入射角度θ_３は、微小レンズ２１Ｆから液晶パネル３０の下端に向けて出射される光ｄの入射角度θ_４と異なる（θ_３＞θ_４）。

なお、入射角度θ_１、入射角度θ_２、入射角度θ_３及び入射角度θ_４は、光入射面７１ａに垂直な直線Ｌと光ａ〜光ｄとが形成する角度であることに留意すべきである。

このように、光入射面７１ａにおける光の入射位置がフライアイレンズユニット２０から離れれば離れるほど、入射角度θが大きくなる。

ここで、可動ダイクロイックミラー７１では、基準入射角度θ_Ｓ（例えば、略４５°）に対する基準カットオフ波長λ_Ｓが設定されている。

傾斜補正が施されていないダイクロイックミラーでは、入射角度θが基準入射角度θ_Ｓよりも大きい場合には、カットオフ波長λは、基準カットオフ波長λ_Ｓよりも短波長側にシフトする。一方で、入射角度θが基準入射角度θ_Ｓよりも小さい場合には、カットオフ波長λは、基準カットオフ波長λ_Ｓよりも長波長側にシフトする。

従って、入射角度θが基準入射角度θ_Ｓよりも大きい入射位置では、他の入射位置よりもカットオフ波長λが長波長となるように調整されている。すなわち、入射角度θが基準入射角度θ_Ｓよりも大きくても、可動ダイクロイックミラー７１のカットオフ波長λが基準カットオフ波長λ_Ｓとなるように調整されている。

一方で、入射角度θが基準入射角度θ_Ｓよりも小さい入射位置では、他の入射位置よりもカットオフ波長λが短波長となるように調整されている。すなわち、入射角度θが基準入射角度θ_Ｓよりも小さくても、可動ダイクロイックミラー７１のカットオフ波長λが基準カットオフ波長λ_Ｓとなるように調整されている。

（傾斜補正色分離部の移動）
以下において、第１実施形態に係る傾斜補正色分離部の移動について、図面を参照しながら説明する。なお、上述した可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２が傾斜補正色分離部である。

可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２は同様の構成を有しているため、傾斜補正色分離部として可動ダイクロイックミラー７１を例に挙げて説明する。

図３及び図４は、第１実施形態に係る可動ダイクロイックミラー７１の移動を説明するための図である。

図３は、可動ダイクロイックミラー７１の位置が基準位置であるケースを示す図である。この場合において、可動ダイクロイックミラー７１は、光の入射位置に応じてカットオフ波長λが調整された光入射面７１ａを有するため、可動ダイクロイックミラー７１全体としてのカットオフ波長λが基準カットオフ波長λ_Ｓに近づくように調整されている。

ここで、光入射面７１ａのサイズは、光入射面７１ａに入射する光の入射領域よりも大きい。また、光入射面７１ａのサイズは、可動ダイクロイックミラー７１の最大移動量に応じて定められている。

なお、第１実施形態では、基準位置とは、光入射面７１ａに入射する光束の中心線Ｌ_ｃが光入射面７１ａの中心Ｏを通る位置である。

図４（ａ）は、可動ダイクロイックミラー７１が基準位置からｐ方向に移動されたケースを示す図である。すなわち、カットオフ波長λが基準カットオフ波長λ_Ｓよりも短波長となるように調整された光入射面７１ａの領域を用いるケースについて説明する。この場合において、可動ダイクロイックミラー７１全体としてのカットオフ波長λは、基準カットオフ波長λ_Ｓよりも短波長側にシフトする。

以下において、図４（ａ）に示す可動ダイクロイックミラー７１のシフトを“＋側へのシフト”と称する。

図４（ｂ）は、可動ダイクロイックミラー７１が基準位置からｑ方向に移動されたケースを示す図である。すなわち、カットオフ波長λが基準カットオフ波長λ_Ｓよりも長波長となるように調整された光入射面７１ａの領域を用いるケースについて説明する。この場合において、可動ダイクロイックミラー７１全体としてのカットオフ波長λは、基準カットオフ波長λ_Ｓよりも長波長側にシフトする。

以下において、図４（ｂ）に示す可動ダイクロイックミラー７１のシフトを“−側へのシフト”と称する。

（色成分光の分配）
以下において、第１実施形態に係る色成分光の分配について、図面を参照しながら説明する。図５は、第１実施形態に係る色成分光の分配を説明するための図である。

上述したように、可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２がｐ方向（＋側）にシフトするケース（図４（ａ）を参照）では、カットオフ波長λは短波長側にシフトする。一方で、可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２がｑ方向（−側）にシフトするケース（図４（ｂ）を参照）では、カットオフ波長λは長波長側にシフトする。

従って、図５に示すように、可動ダイクロイックミラー７１のカットオフ波長λが短波長側にシフトする場合には、可動ダイクロイックミラー７１を透過する赤色成分光の波長帯が拡がる。すなわち、可動ダイクロイックミラー７１で反射する緑色成分光の波長帯が狭まる。

一方で、可動ダイクロイックミラー７１のカットオフ波長λが長波長側にシフトする場合には、可動ダイクロイックミラー７１を透過する赤色成分光の波長帯が狭まる。すなわち、可動ダイクロイックミラー７１で反射する緑色成分光の波長帯が拡がる。

また、可動ダイクロイックミラー７２のカットオフ波長λが長波長側にシフトする場合には、可動ダイクロイックミラー７２を透過する青色成分光の波長帯が拡がる。すなわち、可動ダイクロイックミラー７２で反射する緑色成分光の波長帯が狭まる。

一方で、可動ダイクロイックミラー７２のカットオフ波長λが短波長側にシフトする場合には、可動ダイクロイックミラー７２を透過する青色成分光の波長帯が狭まる。すなわち、可動ダイクロイックミラー７２で反射する緑色成分光の波長帯が拡がる。

このように、可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２の移動によって、図６に示すように、可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２の移動によって、赤色成分光、緑色成分光及び青色成分光の光量及び色純度を適宜調整することが可能である。

図６では、可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２の位置が基準位置である場合を基準として、可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２の移動による光量及び色純度の変化が示されている。

図６では、光量及び色純度の変化は、“−１”、“基準”、“＋１”の３段階であるが、これに限定されるものではなく、２段階や４段階以上であってもよい。

（作用及び効果）
第１実施形態に係る照明装置１２０（又は、投写型映像表示装置１００）によれば、可動ダイクロイックミラー７１（又は、可動ダイクロイックミラー７２）のカットオフ波長は、光入射面７１ａ（又は、光入射面７２ａ）に対する分離対象光の入射角度に応じて調整されており、可動ダイクロイックミラー７１（又は、可動ダイクロイックミラー７２）は、傾斜補正色分離面と平行な面内において移動可能に構成されている。また、可動ダイクロイックミラー７１（又は、可動ダイクロイックミラー７２）は、白色光源が発する白色光を分離する色分離部として機能する。

すなわち、各液晶パネル３０に導かれる色成分光の割合は、液晶パネル３０によって変調される前において、可動ダイクロイックミラー７１（又は、可動ダイクロイックミラー７２）の移動によって制御される。

従って、可動ダイクロイックミラー７１（又は、可動ダイクロイックミラー７２）の移動量の制御が容易であり、光入射面７１ａ（又は、光入射面７２ａ）に要求される面精度も高くない。

このように、照明装置１２０（又は、投写型映像表示装置１００）は、映像入力信号に相当する表示性能を維持しながら、色再現性を簡易に調整することができる。

［第２実施形態］
以下において、第２実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第２実施形態との相違点について主として説明する。

具体的には、上述した第１実施形態では特に触れていないが、第２実施形態では、青色成分光の光路上にカラーフィルタが設けられている。

（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第２実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図７は、第２実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。図７では、図１と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。

図７に示すように、投写型映像表示装置１００は、図１に示した構成に加えて、カラーフィルタ９０を有する。

カラーフィルタ９０は、可動ダイクロイックミラー７２で分離された青色成分光の光路上に設けられている。なお、カラーフィルタ９０は、可動ダイクロイックミラー７２で分離された青色成分光の色純度を高める。

具体的には、図８に示すように、カラーフィルタ９０が青色成分光を透過する波長帯の境界波長λ_ｂは、可動ダイクロイックミラー７２の移動に伴って変動するカットオフ波長λの変動幅内（−側カットオフ波長と＋側カットオフ波長との間）に設けられる。また、境界波長λ_ｂは、−側カットオフ波長と基準カットオフ波長との間に設けられることが好ましい。なお、カラーフィルタ９０は、境界波長λ_ｂ以下の波長を透過することは勿論である。

（作用及び効果）
第２実施形態に係る照明装置１２０（又は、投写型映像表示装置１００）によれば、カラーフィルタ９０は、可動ダイクロイックミラー７２で分離された青色成分光の光路上に設けられている。また、カラーフィルタ９０が青色成分光を透過する波長帯の境界波長λ_ｂは、可動ダイクロイックミラー７２の移動に伴って変動するカットオフ波長λの変動幅内に設けられる。

従って、可動ダイクロイックミラー７２の移動によって青色成分光の色純度が低下する場合であっても、カラーフィルタ９０によって青色成分光の色純度を保つことができる。

［第３実施形態］
以下において、第２実施形態について図面を参照しながら説明する。以下においては、上述した第１実施形態と第３実施形態との相違点について主として説明する。

具体的には、上述した第１実施形態では特に触れていないが、第３実施形態では、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び青成分光Ｂに加えて、黄成分光Ｙｅが利用される。なお、また、黄成分光Ｙｅは、赤成分光Ｒの波長帯と緑成分光Ｇの波長帯とに挟まれた波長帯を有する第４色成分光である。なお、第３実施形態では、赤色成分光が第１色成分光であり、緑色成分光が第２色成分光であり、青色成分光が第３色成分光である。

（投写型映像表示装置の構成）
以下において、第３実施形態に係る投写型映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図９は、第３実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。図９では、図１と同様の構成について同様の符号を付していることに留意すべきである。

図９に示すように、照明装置１２０は、可動ダイクロイックミラー７１及び可動ダイクロイックミラー７２に代えて、ダイクロイックミラー７４と、可能ダイクロイックミラー７５とを有する。

ダイクロイックミラー７４は、光源１０が発する白色光源を分離する第１色分離部である。具体的には、ダイクロイックミラー７４は、赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び黄成分光Ｙｅを含む合成光を反射して、青成分光Ｂを透過する。

可能ダイクロイックミラー７５は、ダイクロイックミラー７４で分離された合成光（赤成分光Ｒ、緑成分光Ｇ及び黄成分光Ｙｅ）を分離する第２色分離部である。

ここで、可能ダイクロイックミラー７５のカットオフ波長λは、黄成分光Ｙｅの波長帯に設けられる。可能ダイクロイックミラー７５は、可能ダイクロイックミラー７５の移動によって、黄成分光Ｙｅの透過光量（すなわち、黄成分光Ｙｅの反射光量）を切り替える。

具体的には、可能ダイクロイックミラー７５のカットオフ波長λが最も短波長側にシフトした場合に（すなわち、可能ダイクロイックミラー７５が＋側にシフトした場合に）、可能ダイクロイックミラー７５は、黄成分光Ｙｅを赤成分光Ｒに重畳して透過する。一方で、可能ダイクロイックミラー７５のカットオフ波長λが最も長波長側にシフトした場合に（すなわち、可能ダイクロイックミラー７５が−側にシフトした場合に）、可能ダイクロイックミラー７５は、黄成分光Ｙｅを緑成分光Ｇに重畳して反射する。

照明装置１２０は、反射ミラー８１〜反射ミラー８３に代えて、反射ミラー８５と、反射ミラー８６と、反射ミラー８７とを有する。

反射ミラー８５は、ダイクロイックミラー７４によって分離された青色成分光を反射して、青色成分光を液晶パネル３０Ｂに導く。反射ミラー８６及び反射ミラー８７は、可能ダイクロイックミラー７５によって分離された赤成分光Ｒ（黄成分光Ｙｅを含む場合もある）を反射して、赤成分光Ｒを液晶パネル３０Ｒに導く。

（制御部の構成）
以下において、第３実施形態に係る制御部の構成について、図面を参照しながら説明する。図１０は、第３実施形態に係る制御部３００の構成を示すブロック図である。

図１０に示すように、制御部３００は、入力信号受付部３１０と、変調量算出部３２０と、重畳量制御部３３０とを有する。

入力信号受付部３１０は、赤入力信号Ｒ、緑入力信号Ｇ及び青入力信号Ｂを含む映像入力信号を受け付ける。具体的には、入力信号受付部３１０は、ＤＶＤ再生装置やＴＶチューナなどの機器から映像入力信号を受け付ける。

変調量算出部３２０は、映像入力信号に応じて、各液晶パネル３０の変調量を液晶パネル３０の画素単位で制御する。

重畳量制御部３３０は、映像入力信号に基づいて、赤成分光Ｒに重畳される黄成分光Ｙｅ（すなわち、緑成分光Ｇに重畳される黄成分光Ｙｅ）を制御する重畳量分配信号Ｙｅを生成する。

例えば、重畳量制御部３３０は、１フレームに対応する映像入力信号に基づいて、１フレームに含まれる各画素の色相の分布を取得する。重畳量制御部３３０は、１フレーム全体として赤色の色相が緑色の色相よりも多い場合には、赤色が黄色側にシフトすることを抑制するために、黄成分光Ｙｅを赤成分光Ｒに重畳せずに緑成分光Ｇに重畳する重畳量分配信号Ｙｅを生成する。一方で、重畳量制御部３３０は、１フレーム全体として緑色の色相が赤色の色相よりも多い場合には、緑色が黄色側にシフトすることを抑制するために、黄成分光Ｙｅを緑成分光Ｇに重畳せずに赤成分光Ｒに重畳する重畳量分配信号Ｙｅを生成する。

黄成分光Ｙｅを緑成分光Ｇに重畳する場合には、重畳量制御部３３０は、可能ダイクロイックミラー７５のカットオフ波長λが最も長波長側にシフトするように、可能ダイクロイックミラー７５の移動を制御する。一方で、黄成分光Ｙｅを赤成分光Ｒに重畳する場合には、重畳量制御部３３０は、可能ダイクロイックミラー７５のカットオフ波長λが最も短波長側にシフトするように、可能ダイクロイックミラー７５の移動を制御する。

なお、重畳量制御部３３０は、可能ダイクロイックミラー７５の移動量を段階的に制御することによって、赤成分光Ｒに重畳される黄成分光Ｙｅの量（すなわち、緑成分光Ｇに重畳される黄成分光Ｙｅの量）を調整してもよい。

（作用及び効果）
第３実施形態に係る照明装置１２０（又は、投写型映像表示装置１００）によれば、可能ダイクロイックミラー７５の移動によって、赤成分光Ｒに重畳される黄成分光Ｙｅの量（すなわち、緑成分光Ｇに重畳される黄成分光Ｙｅの量）が調整される。

従って、赤色又は緑色において高い色純度が必要とされる場合であっても、赤色又は緑色の色純度を維持しながら、黄成分光Ｙｅを照明光として有効に利用することができる。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、上述した実施形態では、光源１０が発する白色光を均一化する光均一化部としてフライアイレンズユニット２０を用いたが、これに限定されるものではない。具体的には、テーパロッドを光均一化部として用いてもよい。

上述した第２実施形態では、カラーフィルタ９０は、可動ダイクロイックミラー７２によって分離された青色成分光の光路上に設けられているが、これに限定されるものではない。

具体的には、カラーフィルタ９０は、可動ダイクロイックミラー７２によって分離された緑色成分光の光路上に設けられていてもよい。この場合には、カラーフィルタ９０が緑色成分光を透過する波長帯の境界波長λ_ｇは、可動ダイクロイックミラー７２の移動に伴って変動するカットオフ波長λの変動幅内に設けられる。

また、カラーフィルタ９０は、可動ダイクロイックミラー７１によって分離された赤色成分光の光路上に設けられていてもよい。この場合には、カラーフィルタ９０が赤色成分光を透過する波長帯の境界波長λ_ｒは、可動ダイクロイックミラー７１の移動に伴って変動するカットオフ波長λの変動幅内に設けられる。

上述した第３実施形態では、第２色分離部が傾斜補正色分離部（可能ダイクロイックミラー７５）であり、第４色成分光（黄成分光Ｙｅ）は、第２色分離部によって分離される赤色成分光の波長帯と緑色成分光の波長帯とに挟まれた波長帯を有するが、これに限定されるものではない。

具体的には、第１色分離部が傾斜補正色分離部であってもよい。この場合には、第１色分離部は、青色成分光及び緑色成分光を含む合成光と赤色成分光とを分離する。なお、第４色成分光（黄成分光Ｙｅ）は、青色成分光及び緑色成分光を含む合成光の波長帯と赤色成分光の波長帯とに挟まれた波長帯を有する。

なお、このようなケースでは、青色成分光が第１色成分光であり、緑色成分光が第２色成分光であり、赤色成分光が第３色成分光である。

上述した第３実施形態では、第４色成分光として黄成分光Ｙｅを利用するが、これに限定されるものではない。具体的には、第４色成分光としてシアン成分光を利用してもよい。

第１実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。 第１実施形態に係る可動ダイクロイックミラー７１の構成を説明するための図である。 第１実施形態に係る可動ダイクロイックミラー７１の移動を説明するための図である。 第１実施形態に係る可動ダイクロイックミラー７１の移動を説明するための図である。 第１実施形態に係る色成分光の分配を説明するための図である。 第１実施形態に係る色成分光の分配を説明するための図である。 第２実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。 第２実施形態に係るカラーフィルタ９０の透過波長帯を説明する図である。 第３実施形態に係る投写型映像表示装置１００の構成を示す図である。 第３実施形態に係る制御部３００の構成を示す図である。

符号の説明

１０・・・光源、２０・・・フライアイレンズユニット、２１・・・微小レンズ、３０・・・液晶パネル、５０・・・クロスダイクロイックプリズム、７１・・・可動ダイクロイックミラー、７１ａ・・・光入射面、７２・・・可動ダイクロイックミラー、７２ａ・・・光入射面、７４・・・ダイクロイックミラー、７５・・・可能ダイクロイックミラー、８１〜８３・・・反射ミラー、８５〜８７・・・反射ミラー、９０・・・カラーフィルタ、１００・・・投写型映像表示装置、１１０・・・投写レンズユニット、１２０・・・照明装置、３００・・・制御部、３１０・・・入力信号受付部、３２０・・・変調量算出部、３３０・・・重畳量制御部

Claims (7)

1. 白色光源が発する白色光を第１色成分光及び第２色成分光を含む合成光と第３色成分光とに分離する第１色分離部と、
   前記第１色分離部によって分離された前記合成光を前記第１色成分光と前記第２色成分光とに分離する第２色分離部と、
   前記第２色分離部によって分離された前記第１色成分光を変調する第１光変調素子と、
   前記第２色分離部によって分離された前記第２色成分光を変調する第２光変調素子と、
   前記第１色分離部によって分離された前記第３色成分光を変調する第３光変調素子とを備え、
   前記第１色分離部及び前記第２色分離部の少なくとも一方は、前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光のうち、少なくとも２種類の色成分光を含む分離対象光の光軸に対して所定の傾斜角度を有するとともに、前記分離対象光を分離する波長であるカットオフ波長が前記分離対象光の入射角度に応じて調整された傾斜補正色分離面を有する傾斜補正色分離部であり、
   前記傾斜補正色分離部は、前記傾斜補正色分離面と平行な面内において移動可能に構成されていることを特徴とする照明装置。
2. 前記傾斜補正色分離部によって分離された２種類の色成分光のうち、一方の色成分光の光路上に設けられたカラーフィルタをさらに備え、
   前記カラーフィルタが前記一の色成分光を透過する波長帯の境界波長は、前記傾斜補正色分離部の移動に伴って変動する前記カットオフ波長の変動幅内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
3. 前記白色光源が発する前記白色光の光路上において、前記白色光源と前記第１色分離部との間に設けられた光均一化部をさらに備え、
   前記光均一化部は、前記第１光変調素子、前記第２光変調素子又は前記第３光変調素子の略全面に各色成分光をそれぞれ照射する複数の微小レンズによって構成されることを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
4. 前記白色光源が発する前記白色光は、前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光に加えて、第４色成分光を含み、
   前記傾斜補正色分離部は、前記第１色分離部であり、
   前記第４色成分光は、前記第１色成分光及び前記第２色成分光を含む前記合成光の波長帯と前記第３色成分光の波長帯とに挟まれた波長帯を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
5. 前記白色光源が発する前記白色光は、前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光に加えて、第４色成分光を含み、
   前記傾斜補正色分離部は、前記第２色分離部であり、
   前記第４色成分光は、前記第１色成分光の波長帯と前記第２色成分光の波長帯とに挟まれた波長帯を有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
6. 前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光の変調量の制御に用いる映像入力信号に応じて、前記傾斜補正色分離部の移動量を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の照明装置。
7. 白色光源が発する白色光を第１色成分光及び第２色成分光を含む合成光と第３色成分光とに分離する第１色分離部と、
   前記第１色分離部によって分離された前記合成光を前記第１色成分光と前記第２色成分光とに分離する第２色分離部と、
   前記第２色分離部によって分離された前記第１色成分光を変調する第１光変調素子と、
   前記第２色分離部によって分離された前記第２色成分光を変調する第２光変調素子と、
   前記第１色分離部によって分離された前記第３色成分光を変調する第３光変調素子と、
   前記第１光変調素子から出射された色成分光、前記第２光変調素子から出射された色成分光及び前記第３光変調素子から出射された色成分光を投写する投写レンズユニットとを備え、
   前記第１色分離部及び前記第２色分離部の少なくとも一方は、前記第１色成分光、前記第２色成分光及び前記第３色成分光のうち、少なくとも２種類の色成分光を含む分離対象光の光軸に対して所定の傾斜角度を有するとともに、前記分離対象光を分離する波長であるカットオフ波長が前記分離対象光の入射角度に応じて調整された傾斜補正色分離面を有する傾斜補正色分離部であり、
   前記傾斜補正色分離部は、前記傾斜補正色分離面と平行な面内において移動可能に構成されていることを特徴とする投写型映像表示装置。

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