JP3319438B2 - Light source device and display device - Google Patents
Light source device and display deviceInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明が属する技術分野】本発明は、液晶表示素子に表
示されている画像を拡大投写する表示装置における光源
装置の構成と、その光源装置を用いた表示装置の構成に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a configuration of a light source device in a display device for enlarging and projecting an image displayed on a liquid crystal display element, and a configuration of a display device using the light source device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶表示素子の画像を拡大投写して表示
を行う投写型液晶表示装置を小型化する第一の従来技術
として、特開平５−１３０４９号公報に開示されている
技術を挙げることができる。この公報では、ダイクロイ
ックプリズムの周囲に３枚の液晶表示素子が配置され、
各液晶表示素子の背面に配置されたそれぞれ発光色が異
なる平板状蛍光管で液晶表示素子を照明し、ダイクロイ
ックプリズムで合成された各色の画像を投写レンズでス
クリーンに投写する表示装置の構成が開示されている。2. Description of the Related Art As a first prior art for reducing the size of a projection type liquid crystal display device for displaying an image of a liquid crystal display device by enlarging and projecting the image, a technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-13049 is cited. Can be. In this publication, three liquid crystal display elements are arranged around a dichroic prism,
Disclosed is a configuration of a display device that illuminates a liquid crystal display device with a flat fluorescent tube having a different emission color arranged on the back of each liquid crystal display device and projects an image of each color synthesized by a dichroic prism on a screen with a projection lens. Have been.
【０００３】また、投写型液晶表示装置を小型化するた
めの第二の従来技術として、液晶表示素子を１枚だけ使
い、その背面からメタルハライドランプのようなランプ
で液晶表示素子を照明し、液晶表示素子の画像を投写レ
ンズでスクリーンに投写する構成を挙げることができ
る。As a second conventional technique for reducing the size of a projection type liquid crystal display device, only one liquid crystal display device is used, and the liquid crystal display device is illuminated with a lamp such as a metal halide lamp from the back thereof. A configuration in which an image of a display element is projected on a screen by a projection lens can be given.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
第一の従来技術では液晶表示素子を３枚用いているの
で、コストが高くなるという問題があるとともに、３枚
の液晶表示素子の画像のずれを抑えるための調整機構が
必要となり、表示装置の更なる小型化が難しいという問
題点がある。However, in the above-mentioned first prior art, since three liquid crystal display elements are used, there is a problem that the cost is increased, and an image shift of the three liquid crystal display elements is caused. An adjustment mechanism is required to reduce the size of the display device, and it is difficult to further reduce the size of the display device.
【０００５】また、上記の第二の従来技術では、光源が
白色光源であるので、カラー画像を投写するためには液
晶表示素子の画素にカラーフィルタが必要となり、色を
生成するためには赤、緑、青の３画素が必要となって表
示画像の解像度が低下するとともに、カラーフィルタで
は透過波長以外の光は吸収されるので表示画像が暗くな
るという問題点がある。また、メタルハライドランプを
点灯させるためには高電圧が必要となり、電源回路が大
きくなるので表示装置の小型化が難しいという問題点も
ある。In the second prior art, since a light source is a white light source, a pixel of a liquid crystal display element needs a color filter to project a color image, and a red filter is needed to generate a color. , Three pixels of green and blue are required to lower the resolution of the display image, and the color filter absorbs light other than the transmission wavelength, so that the display image becomes darker. Further, there is also a problem that a high voltage is required to turn on the metal halide lamp and the power supply circuit becomes large, so that it is difficult to reduce the size of the display device.
【０００６】本発明はこのような問題点を解決するもの
で、表示装置を小型化するために液晶表示素子は一枚と
し、光源装置をコンパクトにすることによって表示装置
全体を小型化することを目的としている。更には、液晶
表示素子を一枚とした表示装置においても、光源装置か
らの光の利用効率が高く、かつ解像度が高い画像を表示
できる表示装置を提供することを目的としている。The present invention solves such a problem. To reduce the size of the display device, the number of the liquid crystal display elements is one, and the size of the light source device is reduced to reduce the size of the entire display device. The purpose is. Still another object of the present invention is to provide a display device having a single liquid crystal display element that can display an image with high utilization efficiency of light from a light source device and high resolution.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の光源装置
は、第一の色で発光する第一の光源と、第二の色で発光
する第二の光源と、第三の色で発光する第三の光源と、
前記第一の光源からの光と、前記第二の光源からの光
と、前記第三の光源からの光と、を合成するための色合
成光学系と、前記第一の光源から前記色合成光学系に対
して出射される光のうち、他方の振動方向の光を一方の
振動方向の光に変換して一方の振動方向の光に揃えるた
めの第一の偏光変換素子と、前記第二の光源から前記色
合成光学系に対して出射される光のうち、他方の振動方
向の光を一方の振動方向の光に変換して一方の振動方向
の光に揃えるための第二の偏光変換素子と、前記第三の
光源から前記色合成光学系に対して出射される光のう
ち、他方の振動方向の光を一方の振動方向の光に変換し
て一方の振動方向の光に揃えるための第三の偏光変換素
子と、を備え、振動方向が揃った合成光を前記色合成光
学系から出射させることを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a light source device comprising: a first light source which emits light of a first color; a second light source which emits light of a second color; and a light source which emits light of a third color. A third light source to
The light from the first light source, the light from the second light source, and the light from the third light source, a color combining optical system for combining the light, and the color combining from the first light source. Of the light emitted to the optical system, the light in the other
A first polarization conversion element to align to convert the vibration direction of the light in one of the vibration direction of the light, of the emitted light with respect to the color synthesizing optical system from the second light source, other vibration One
Direction light into light in one vibration direction
The sale of a second polarization conversion element for aligning the light, from the third light source of the light emitted to the color synthesizing optical system
That is, light in the other vibration direction is converted to light in one vibration direction.
And a third polarization conversion element for aligning the light with light in one of the vibration directions . The combined light having the same vibration direction is emitted from the color combining optical system.
【０００８】上記構成によれば、各色において発光効率
が高い発光素子からの光を合成できるので、小型で明る
い白色光源を構成できるという効果を有する。According to the above configuration, light from the light emitting element having high luminous efficiency can be synthesized for each color, so that a small and bright white light source can be constituted.
【０００９】請求項２記載の光源装置は、請求項１記載
の光源装置において、前記第一の色が橙から赤の領域の
色、前記第二の色が緑から黄緑の領域の色、前記第三の
色が青の領域の色であることを特徴とする。The light source device according to a second aspect is the light source device according to the first aspect, wherein the first color is a color in a region from orange to red, the second color is a color in a region from green to yellow-green, The third color is a color of a blue region.
【００１０】上記構成によれば、各色において発光効率
が高い発光素子からの光を合成できるので、小型で明る
い白色光源を構成できるという効果を有する。According to the above configuration, since light from the light emitting element having high luminous efficiency can be synthesized for each color, there is an effect that a compact and bright white light source can be configured.
【００１１】請求項３に記載の光源装置は、請求項１又
は請求項２に記載の光源装置において、前記色合成光学
系がダイクロイックプリズムであることを特徴としてい
る。ダイクロイックプリズムによって、光量ロスがほと
んどない状態で３色の光軸を一致させることができる。According to a third aspect of the present invention, in the light source device according to the first or second aspect, the color combining optical system is a dichroic prism. By the dichroic prism, the optical axes of the three colors can be matched with little loss of light amount.
【００１２】[0012]
【００１３】上記構成によれば、３Ｖ程度の低い直流電
源で光源を点灯できるので、電源部分も含めて小型の白
色光源を構成できるという効果を有する。According to the above configuration, since the light source can be turned on by a DC power supply as low as about 3 V, there is an effect that a small white light source including the power supply portion can be formed.
【００１４】[0014]
【００１５】[0015]
【００１６】[0016]
【００１７】[0017]
【００１８】[0018]
【００１９】請求項８に記載の光源装置は、請求項１乃
至３のいずれか一項記載の光源装置において、前記第
一、第二及び第三の光源がいずれも面状光源であること
を特徴とする。ここで、面状光源とは、実質的に連続し
た単一の発光領域を持つ光源であり、表示した縦横に幅
のある領域に対して均一な発光量で発光させることがで
き、光量むらを防止することができる。According to an eighth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to third aspects, each of the first, second and third light sources is a planar light source. Features. Here, the planar light source is a light source having a substantially continuous single light-emitting region, and can emit light with a uniform light emission amount in a displayed region having a width in the vertical and horizontal directions, thereby reducing unevenness in light amount. Can be prevented.
【００２０】請求項９記載の光源装置は、請求項１乃至
請求項３の何れか１項記載の光源装置において、前記第
一、第二および第三の光源が平板型蛍光管であることを
特徴とする。According to a ninth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to third aspects, the first, second, and third light sources are flat fluorescent tubes. Features.
【００２１】上記構成によれば、各色において発光効率
が高い発光素子からの光を合成できるので、小型で明る
い白色光源を構成できる。また、面状に発光する薄型の
蛍光管を用いることができるので、光源装置を小型化で
きる。According to the above configuration, light from a light emitting element having high luminous efficiency can be synthesized for each color, so that a small and bright white light source can be configured. Further, since a thin fluorescent tube that emits light in a planar shape can be used, the size of the light source device can be reduced.
【００２２】請求項１０記載の光源装置は、請求項９記
載の光源装置において、前記平板型蛍光管と前記色合成
光学系との間にプリズムアレイ素子が配置されているこ
とを特徴とする。According to a tenth aspect of the present invention, in the light source device of the ninth aspect, a prism array element is arranged between the flat fluorescent tube and the color combining optical system.
【００２３】上記構成によれば、正面方向の輝度を向上
させることができ、正面方向に明るい光源装置を構成で
きるという効果を有する。According to the above configuration, the luminance in the front direction can be improved, and the light source device bright in the front direction can be constituted.
【００２４】請求項１１記載の光源装置は、請求項９記
載の光源装置において、前記プリズムアレイ素子が、互
いに直交する２つのプリズムアレイから構成されること
を特徴とする。According to an eleventh aspect of the present invention, in the light source device according to the ninth aspect, the prism array element includes two prism arrays orthogonal to each other.
【００２５】上記構成によれば、正面方向の輝度を向上
させることができ、正面方向に明るい光源装置を構成で
きるという効果を有する。According to the above configuration, the brightness in the front direction can be improved, and the light source device bright in the front direction can be constructed.
【００２６】[0026]
【００２７】請求項１２に記載の光源装置は、請求項１
乃至請求項３に記載の光源装置において、前記偏光変換
素子が反射型偏光板であることを特徴とする。反射型偏
光板により、望ましい方向に振動する偏光は透過され、
それに直交する偏光光源側に戻される。光源内において
散乱する際に偏光方向が変化するが、望ましい方向へ振
動するように変換された偏光は反射型偏光板を透過でき
るようになる。このように反射型偏光板と光源との間で
の反射、散乱を繰り返すことにより、光源から放射され
る偏光していない光は、反射型偏光板によって反射型偏
光板の透過軸方向の振動方向が揃った偏光に変換され
る。According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a light source device according to the first aspect.
To the light source device according to claim 3, wherein the polarization conversion element is characterized in that it is a reflective polarizer. Polarized light oscillating in the desired direction is transmitted by the reflective polarizer,
It is returned to the polarized light source side orthogonal to it. The direction of polarization changes when scattered in the light source, but the polarized light converted to oscillate in a desired direction can be transmitted through the reflective polarizer. By repeating reflection and scattering between the reflective polarizer and the light source in this manner, unpolarized light emitted from the light source is oscillated in the transmission axis direction of the reflective polarizer by the reflective polarizer. Is converted to a uniform polarized light.
【００２８】請求項１３記載の光源装置は、請求項１乃
至請求項３の何れか１項記載の光源装置において、前記
第一、第二および第三の光源が平板状の電界発光素子で
あることを特徴とする。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the light source device according to any one of the first to third aspects, the first, second, and third light sources are flat electroluminescent elements. It is characterized by the following.
【００２９】上記構成によれば、面状で薄型の発光素子
を用いることができるので、光源装置を小型化できると
いう効果を有する。According to the above configuration, a light emitting element having a planar shape and a thin shape can be used, so that the light source device can be downsized.
【００３０】請求項１４記載の光源装置は、請求項１３
記載の光源装置において、前記電界発光素子が、有機薄
膜を発光層とする有機電界発光素子であることを特徴と
する。According to a fourteenth aspect of the present invention, there is provided the light source device according to the thirteenth aspect.
The light source device according to the item, wherein the electroluminescent element is an organic electroluminescent element having an organic thin film as a light emitting layer.
【００３１】上記構成によれば、直流電源で光源を点灯
できるので、電源部分も含めて小型の白色光源を構成で
きるという効果を有する。According to the above configuration, since the light source can be turned on by the DC power supply, there is an effect that a small white light source including the power supply portion can be formed.
【００３２】請求項１５に記載の光源装置は、請求項１
３記載の光源装置において、前記有機電界発光素子が、
発光層構造に光学的共振器を備えていることを特徴とす
る。According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided the light source device according to the first aspect.
3. The light source device according to 3 , wherein the organic electroluminescent element is
The light emitting layer structure is provided with an optical resonator.
【００３３】上記構成によれば、光学的共振器構造によ
って、有機電界発光素子から放射される光のスペクトル
幅を狭くして色の純度を向上させることができるととも
に、有機電界発光素子の法線方向（正面方向）への輝度
を向上させることができるという効果を有する。According to the above configuration, the optical resonator structure can narrow the spectral width of light emitted from the organic electroluminescent device to improve color purity, and can improve the normal of the organic electroluminescent device. This has the effect that the luminance in the direction (front direction) can be improved.
【００３４】[0034]
【００３５】請求項１６に記載の光源装置は、請求項１
３に記載の光源装置において、前記偏光変換素子が、１
／４波長フィルムと反射型偏光板とから構成され、前記
光源側に１／４波長フィルムが配置され、前記色合成光
学系素子側に反射型偏光板が配置されていることを特徴
とする。偏光変換素子をこのような構造とすることによ
り、鏡面反射構造を備えた光源である電界発光素子と偏
光変換素子との間の光の反射により、偏光変換素子を射
出する光の振動方向を特定の方向に揃えることができ
る。The light source device according to the sixteenth aspect is the first aspect.
3. The light source device according to 3 , wherein the polarization conversion element is 1
A quarter wavelength film and a reflection type polarizing plate are provided, a quarter wavelength film is arranged on the light source side, and a reflection type polarizing plate is arranged on the color combining optical system element side. With this structure of the polarization conversion element, the vibration direction of light emitted from the polarization conversion element is specified by the reflection of light between the electroluminescence element, which is a light source having a specular reflection structure, and the polarization conversion element. Can be aligned in the direction of.
【００３６】[0036]
【００３７】上記構成によれば、光源装置からの放射光
を白色とすることができる効果を有する。According to the above configuration, there is an effect that the light emitted from the light source device can be made white.
【００３８】[0038]
【００３９】上記構成によれば、色順次表示方式の表示
装置の光源装置として用いることができるという効果を
有する。According to the above configuration, there is an effect that it can be used as a light source device of a display device of a color sequential display system.
【００４０】請求項１９記載の表示装置は、光変調素子
と、前記請求項１乃至請求項１８の何れか１項記載の光
源装置を有し、前記光源装置からの光を前記光変調素子
において変調し、変調された光を投写レンズで拡大して
表示することを特徴とする。A display device according to a nineteenth aspect has a light modulation element and the light source device according to any one of the first to eighteenth aspects, wherein light from the light source device is transmitted to the light modulation element by the light modulation element. It is characterized in that modulated light is modulated and displayed by a projection lens.
【００４１】上記構成によれば、小型の投写型液晶表示
装置を構成できるという効果を有する。According to the above configuration, there is an effect that a small projection type liquid crystal display device can be configured.
【００４２】請求項２０に記載の発明は、前記請求項１
９に記載の表示装置において、前記光変調素子が透過型
の液晶素子であり、該液晶素子の一方の面に対向して前
記光源装置が設けられ、前記液晶素子に形成された画像
を投写レンズで拡大して表示することを特徴とする。According to a twentieth aspect of the present invention, in the first aspect,
9. The display device according to 9 , wherein the light modulation element is a transmissive liquid crystal element, and the light source device is provided so as to face one surface of the liquid crystal element, and a projection lens projects an image formed on the liquid crystal element. It is characterized in that it is enlarged and displayed.
【００４３】液晶素子であるため、高解像度の画像を表
示でき、投写レンズで拡大表示しても、充分に鮮明に画
像を得ることができる。Since the liquid crystal element is used, a high-resolution image can be displayed, and a sufficiently clear image can be obtained even when the image is enlarged and displayed by the projection lens.
【００４４】請求項２１記載の表示装置は、前記請求項
２０に記載の表示装置において、液晶表示素子に表示さ
れた画像の拡大された虚像を観察することを特徴とす
る。A display device according to claim 21 is the display device according to claim 21.
20. The display device according to 20 , wherein an enlarged virtual image of an image displayed on the liquid crystal display element is observed.
【００４５】上記構成によれば、小型のヘッドマウント
ディスプレイのような虚像観察型の液晶表示装置を構成
できるという効果を有する。According to the above configuration, there is an effect that a virtual image observation type liquid crystal display device such as a small head mounted display can be formed.
【００４６】請求項２２記載の表示装置は、請求項２０
記載の表示装置において、前記液晶表示素子を構成する
画素にカラーフィルタが形成されていることを特徴とと
する。The display device of claim 22, claim 20
In the display device described above, a color filter is formed in a pixel constituting the liquid crystal display element.
【００４７】上記構成によれば、カラー表示が可能な小
型の液晶表示装置を構成できるという効果を有する。According to the above configuration, there is an effect that a small liquid crystal display device capable of color display can be configured.
【００４８】請求項２３に記載の表示装置は、請求項２
０に記載の表示装置において、前記光変調素子が反射型
の光変調素子であり、該光変調素子の反射面に対向して
前記光源装置が設けられていることを特徴とする。光変
調素子の反射面に対向して光源装置を設けたため、コン
パクトな画像表示装置を得ることができる。The display device according to claim 23 is the display device according to claim 2
0 , wherein the light modulation element is a reflection type light modulation element, and the light source device is provided to face a reflection surface of the light modulation element. Since the light source device is provided to face the reflection surface of the light modulation element, a compact image display device can be obtained.
【００４９】[0049]
【００５０】上記構成によれば、カラー表示が可能で、
かつ、表示画像が明るい小型の投写型液晶表示装置を構
成できる。また、カラー表示が可能で、かつ、表示画像
が明るい小型の虚像観察型液晶表示装置を構成できる。According to the above configuration, color display is possible.
In addition, a small projection type liquid crystal display device with a bright display image can be configured. Further, a small virtual image observation type liquid crystal display device capable of displaying color and having a bright display image can be configured.
【００５１】[0051]
【００５２】[0052]
【００５３】[0053]
【発明の実施の形態及び実施例】以下、本発明の好適な
実施の形態に係る光源装置とその光源装置を備えた表示
装置を添付の図面を参照しながら説明する。 （光源装置としての第１の実施形態）本発明の光源装置
の第１の実施形態を図１に基づき説明する。図１（ａ）
は光源装置を上面から見た図であり、図１（ｂ）は赤色
光源を色合成光学系としてのダイクロイックプリズム側
から見た平面図である。ダイクロイックプリズム１０１
の周囲には、発光ダイオード（ＬＥＤ）の２次元配列か
ら構成される赤色光源、緑色光源および青色光源が配置
されている。赤色光源は、基板１０３に赤色領域の波長
で発光するＬＥＤ（赤）１０２Ｒが固定された構造であ
り、直流電源１０４からスイッチ１０５および可変抵抗
器１０６を介してＬＥＤ（赤）１０２Ｒに電力が供給さ
れる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a light source device according to a preferred embodiment of the present invention and a display device provided with the light source device will be described with reference to the accompanying drawings. (First Embodiment as Light Source Device) A first embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 (a)
FIG. 1B is a view of the light source device as viewed from above, and FIG. 1B is a plan view of the red light source as viewed from the dichroic prism side as a color combining optical system. Dichroic prism 101
A red light source, a green light source, and a blue light source, which are configured by a two-dimensional array of light emitting diodes (LEDs), are arranged around the light source. The red light source has a structure in which an LED (red) 102R that emits light at a wavelength in the red region is fixed to a substrate 103, and power is supplied from a DC power supply 104 to the LED (red) 102R via a switch 105 and a variable resistor 106. Is done.
【００５４】ＬＥＤ（赤）１０２Ｒとしては、ピーク発
光波長が６２０ｎｍのＬＥＤを用いることができる。こ
の場合、発光色はオレンジ色に見えるが、オレンジ色も
赤色に含めることとする。本実施形態における赤色光源
は、図１（ｂ）に示すように、横５個、縦４個の合計２
０個のＬＥＤの配列から構成される。 ＬＥＤは、先端
がレンズ形状となっている透明樹脂でモールドされた形
状となっており、その直径は５ｍｍ程度である。ＬＥＤ
の個数は必要とされる光源の大きさに依存し、用途によ
っては１個でも良い。As the LED (red) 102R, an LED having a peak emission wavelength of 620 nm can be used. In this case, the emission color appears to be orange, but orange is also included in red. As shown in FIG. 1B, the red light source in the present embodiment has five horizontal pixels and four vertical pixels, for a total of 2 light sources.
It consists of an array of zero LEDs. The LED has a shape molded with a transparent resin having a lens-shaped tip, and its diameter is about 5 mm. LED
Depends on the size of the light source required, and may be one depending on the application.
【００５５】緑色光源は、基板１０３に緑色領域の波長
で発光するＬＥＤ（緑）１０２Ｇが固定された構造であ
り、直流電源１０４からスイッチ１０５および可変抵抗
器１０６を介してＬＥＤ（緑）１０２Ｇに電力が供給さ
れる。ＬＥＤの個数は図１（ｂ）に示した赤色光源の場
合と同じように、横５個、縦４個の合計２０個である。
ＬＥＤ（緑）１０２Ｇとしては、ピーク発光波長が５５
５ｎｍのＬＥＤを用いることができる。この他、黄緑色
に見える発光色も緑色に含めることとする。The green light source has a structure in which an LED (green) 102G that emits light at a wavelength in the green region is fixed to a substrate 103, and is supplied from a DC power supply 104 to the LED (green) 102G via a switch 105 and a variable resistor 106. Power is supplied. As in the case of the red light source shown in FIG. 1B, the number of LEDs is 5 horizontally and 4 vertically, for a total of 20 LEDs.
The LED (green) 102G has a peak emission wavelength of 55
5 nm LEDs can be used. In addition, the emission color that looks yellow-green is also included in green.
【００５６】青色光源は、基板１０３に青色領域の波長
で発光するＬＥＤ（青）１０２Ｂが固定された構造であ
り、直流電源１０４からスイッチ１０５および可変抵抗
器１０６を介してＬＥＤ（青）１０２Ｂに電力が供給さ
れる。ＬＥＤの個数は図１（ｂ）に示した赤色光源の場
合と同じように、横５個、縦４個の合計２０個である。
ＬＥＤ（青）１０２Ｂとしては、ピーク発光波長が４７
０ｎｍのＬＥＤを用いることができる。The blue light source has a structure in which an LED (blue) 102B that emits light of a wavelength in the blue region is fixed to a substrate 103, and is supplied from a DC power supply 104 to the LED (blue) 102B via a switch 105 and a variable resistor 106. Power is supplied. As in the case of the red light source shown in FIG. 1B, the number of LEDs is 5 horizontally and 4 vertically, for a total of 20 LEDs.
The LED (blue) 102B has a peak emission wavelength of 47
A 0 nm LED can be used.
【００５７】赤色光源から出た光はダイクロイックプリ
ズム１０１の赤反射ミラーで反射される。青色光源から
出た光はダイクロイックプリズム１０１の青反射ミラー
で反射される。緑色光源から出た光はダイクロイックプ
リズム１０１を透過する。このようにして、ダイクロイ
ックプリズム１０１において、光源が配置されていない
面から赤、緑および青の光が合成されて射出される。The light emitted from the red light source is reflected by the red reflecting mirror of the dichroic prism 101. Light emitted from the blue light source is reflected by the blue reflecting mirror of the dichroic prism 101. Light emitted from the green light source passes through the dichroic prism 101. In this way, in the dichroic prism 101, red, green, and blue lights are combined and emitted from the surface on which the light source is not arranged.
【００５８】各色のＬＥＤに供給される電流を制御する
ことによって、ダイクロックプリズム１０１で合成され
る光の色を白色とすることができ、白色光源を構成する
ことができる。また、スイッチ１０５によって点灯する
光源を選択し、赤、緑あるいは青のいずれかの単色を発
光させることによって単色の光源装置とすることができ
る。また、スイッチ１０５によって点灯する光源を２つ
選択し、赤、緑あるいは青のいずれか２つの色を合成す
ることも可能である。 （光源装置としての第２の実施形態）本発明の光源装置
の第２の実施形態を図２に基づき説明する。図２（ａ）
は光源装置を上面から見た図であり、図２（ｂ）は赤色
光源をダイクロイックプリズム側から見た平面図であ
る。図２（ｂ）では、レンズアレイ２０１Ｒを構成する
各レンズ要素２０２Ｒに対応するＬＥＤ（赤）１０２Ｒ
が点線で描かれている。なお、図２（ａ）では、図１
（ａ）に描かれているような光源の電気回路は省略され
ている。ダイクロイックプリズム１０１の周囲には、発
光ダイオード（ＬＥＤ）の２次元配列から構成される赤
色光源、緑色光源および青色光源が配置されている。By controlling the current supplied to the LED of each color, the color of the light synthesized by the dichroic prism 101 can be white, and a white light source can be configured. Further, by selecting a light source to be turned on by the switch 105 and emitting a single color of red, green or blue, a single-color light source device can be obtained. Further, it is also possible to select two light sources to be turned on by the switch 105 and synthesize any two colors of red, green and blue. (Second Embodiment as Light Source Device) A second embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 (a)
FIG. 2 is a plan view of the light source device viewed from above, and FIG. 2B is a plan view of the red light source viewed from the dichroic prism side. In FIG. 2B, an LED (red) 102R corresponding to each lens element 202R constituting the lens array 201R is shown.
Is drawn with a dotted line. In FIG. 2A, FIG.
The electrical circuit of the light source as depicted in (a) is omitted. Around the dichroic prism 101, a red light source, a green light source, and a blue light source configured of a two-dimensional array of light emitting diodes (LEDs) are arranged.
【００５９】赤色光源は、赤色領域の波長で発光するＬ
ＥＤ（赤）１０２Ｒの配列と、これらのＬＥＤとダイク
ロイックプリズムとの間に配置されたレンズアレイ２０
１Ｒから構成される。レンズアレイ２０１Ｒはレンズ要
素２０２Ｒの配列から構成される。レンズ要素２０２Ｒ
の開口形状は矩形である。一つのレンズ要素２０２Ｒは
一つのＬＥＤ（赤）１０２Ｒに対応し、ＬＥＤから放射
される発散光をコリメートし、平行性の高い光をダイク
ロイックプリズムに入射させる機能を有する。赤色光源
におけるレンズ要素２０２Ｒは、ＬＥＤ（赤）１０２Ｒ
のピーク発光波長に対して収差が小さくなるように設計
され、また、その波長において表面での反射が最低にな
るように反射防止膜が形成されている。The red light source emits light at a wavelength in the red region.
An array of ED (red) 102R and a lens array 20 disposed between these LEDs and a dichroic prism
1R. The lens array 201R includes an array of lens elements 202R. Lens element 202R
Has an opening shape of a rectangle. One lens element 202R corresponds to one LED (red) 102R, and has a function of collimating divergent light emitted from the LED and causing highly parallel light to enter a dichroic prism. The lens element 202R in the red light source is an LED (red) 102R
Is designed so that the aberration becomes smaller with respect to the peak emission wavelength of the above, and an antireflection film is formed so that the reflection on the surface is minimized at that wavelength.
【００６０】緑色光源は、緑色領域の波長で発光するＬ
ＥＤ（緑）１０２Ｇの配列と、これらのＬＥＤとダイク
ロイックプリズムとの間に配置されたレンズアレイ２０
１Ｇとから構成される。レンズアレイ２０１Ｇは、図２
（ｂ）に示されている赤色光源の場合と同様にレンズ要
素（図示省略）の配列から構成される。緑色光源におけ
るレンズ要素は、ＬＥＤ（緑）１０２Ｇのピーク発光波
長に対して収差が小さくなるように設計され、また、そ
の波長において表面での反射が最低になるように反射防
止膜が形成されている。The green light source emits light at a wavelength in the green region.
An array of ED (green) 102G and a lens array 20 disposed between these LEDs and a dichroic prism
1G. The lens array 201G is shown in FIG.
As in the case of the red light source shown in (b), it is composed of an array of lens elements (not shown). The lens element in the green light source is designed so that aberration is reduced with respect to the peak emission wavelength of the LED (green) 102G, and an anti-reflection film is formed so that reflection at the surface is minimized at that wavelength. I have.
【００６１】青色光源は、青色領域の波長で発光するＬ
ＥＤ（青）１０２Ｂの配列と、これらのＬＥＤとダイク
ロイックプリズムとの間に配置されたレンズアレイ２０
１Ｂとから構成される。レンズアレイ２０１Ｂは、図２
（ｂ）に示されている赤色光源の場合と同様にレンズ要
素（図示諸略）の配列から構成される。青色光源におけ
るレンズ要素は、ＬＥＤ（青）１０２Ｂのピーク発光波
長に対して収差が小さくなるように設計され、また、そ
の波長において表面での反射が最低になるように反射防
止膜が形成されている。The blue light source emits light at a wavelength in the blue region.
An array of ED (blue) 102B and a lens array 20 arranged between these LEDs and a dichroic prism
1B. The lens array 201B is shown in FIG.
As in the case of the red light source shown in (b), it is composed of an array of lens elements (not shown). The lens element in the blue light source is designed so that aberration is reduced with respect to the peak emission wavelength of the LED (blue) 102B, and an antireflection film is formed so that reflection at the surface is minimized at that wavelength. I have.
【００６２】本実施形態の光源装置では、各色のＬＥＤ
から放射された発散光は、レンズアレイによって平行性
の高い光に変換されてダイクロイックプリズムへ入射す
るので、ダイクロイックプリズムで合成された光の平行
性も高く、放射光の平行性が高い光源装置を提供でき
る。図２（ａ）ではＬＥＤの形状として、先端がレンズ
形状となっている透明樹脂でモールドされた形状を示し
ているが、レンズ形状は必ずしも必要ではない。 （光源装置としての第３の実施形態）本発明の光源装置
の第３の実施形態を図３に基づき説明する。図３は光源
装置を上面から見た図である。ダイクロイックプリズム
１０１の周囲には、赤領域の波長で発光する平板型蛍光
管（赤）３０１Ｒ、緑領域の波長で発光する平板型蛍光
管（緑）３０１Ｇ、および青領域の波長で発光する平板
型蛍光管（青）３０１Ｂが配置されている。In the light source device of this embodiment, the LED of each color
The divergent light emitted from the lens array is converted into light with high parallelism by the lens array and enters the dichroic prism.Therefore, a light source device with high parallelism of the light synthesized by the dichroic prism and high parallelism of the radiated light is used. Can be provided. In FIG. 2A, the shape of the LED is a shape molded with a transparent resin having a lens end at the tip, but the lens shape is not necessarily required. (Third Embodiment as Light Source Device) A third embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a view of the light source device as viewed from above. Around the dichroic prism 101, a flat fluorescent tube (red) 301R that emits light at a wavelength in the red region, a flat fluorescent tube (green) 301G that emits light at a wavelength in the green region, and a flat fluorescent tube that emits light at a wavelength in the blue region A fluorescent tube (blue) 301B is provided.
【００６３】各色の蛍光管３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１
Ｂのそれぞれは、発光体として赤色で発光する蛍光体、
緑色で発光する蛍光体、青色で発光する蛍光体を備えて
いる。各蛍光管は、その発光領域が１９ｍｍ×１４ｍｍ
程度となるような平面的な大きさとなっている。蛍光管
の大きさはこの大きさに限定されるものではなく、必要
とされる光源の大きさに応じて変更すれば良い。また、
平板型蛍光管３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂを光源とし
て適用することによって、所定の面積（照明されるべき
被照明体において照明されるべき領域の大きさによるも
のであり、設定値に基づく。）に亘り、均一に発光する
ことができ、前記光源装置としての第２の実施形態のよ
うにＬＥＤ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂを用いた場合
に付加されるレンズアレイ等が不要となる。このため、
簡単な構造で優れた効果が得られる。なお、面積によっ
ては、棒状の蛍光管であってもよく、この棒状の蛍光管
を並列配置すればよい。 （光源装置としての第４の実施形態）本発明の光源装置
の第４の実施形態を図４に基づき説明する。図４（ａ）
は光源装置を上面から見た図であり、図４（ｂ）は赤色
光源の斜視図である。ダイクロイックプリズム１０１の
周囲には、赤領域の波長で発光する平板型蛍光管（赤）
３０１Ｒ、緑領域の波長で発光する平板型蛍光管（緑）
３０１Ｇ、および青領域の波長で発光する平板型蛍光管
（青）３０１Ｂが配置されている。The fluorescent tubes 301R, 301G, 301 of each color
B is a phosphor that emits red light as a light emitter;
A phosphor that emits green light and a phosphor that emits blue light are provided. Each fluorescent tube has a light emitting area of 19 mm × 14 mm.
It has a planar size that is about the same. The size of the fluorescent tube is not limited to this size, and may be changed according to the required size of the light source. Also,
By applying the flat fluorescent tubes 301R, 301G, and 301B as light sources, over a predetermined area (depending on the size of a region to be illuminated in the illuminated body to be illuminated and based on a set value). The light source device can emit light uniformly, and a lens array or the like added when the LEDs 102R, 102G, and 102B are used as in the second embodiment as the light source device is unnecessary. For this reason,
Excellent effects can be obtained with a simple structure. Depending on the area, a rod-shaped fluorescent tube may be used, and the rod-shaped fluorescent tube may be arranged in parallel. (Fourth Embodiment as Light Source Device) A fourth embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 (a)
FIG. 4 is a view of the light source device as viewed from above, and FIG. 4B is a perspective view of a red light source. A flat fluorescent tube (red) that emits light at a wavelength in the red region is provided around the dichroic prism 101.
301R, a flat fluorescent tube emitting light at a wavelength in the green region (green)
301G and a flat fluorescent tube (blue) 301B that emits light at a wavelength in the blue region are arranged.
【００６４】それぞれの色の光源とダイクロイックプリ
ズムとの間には、２枚のプリズムアレイ４０１Ｖ、４０
１Ｈが挿入されている。それぞれのプリズムアレイは、
一方向に延びた屋根状のプリズムの配列から構成されて
いる。プリズムアレイ４０１Ｖとプリズムアレイ４０１
Ｈは、それぞれのプリズムの方向が互いに直交するよう
に配置される。光源装置としての第３の実施形態の場合
には、平板型蛍光管から出た光は発散光としてダイクロ
イックプリズムに入射するが、本実施形態のようにプリ
ズムアレイを蛍光管の前面に配置することによって、光
を蛍光管の法線方向へ集めることができ、正面方向での
輝度が高い光源装置を構成することができる。なお、各
色に対応したプリズムアレイ４０１Ｈとダイクロイック
プリズム１０１との間に反射型偏光板を配置することに
よって、平板型蛍光管３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂか
ら放射された光の偏光方向を揃えることができる。この
ような技術により、ダイクロイックプリズム１０１から
出射される光を振動方向が揃った直線偏光とすることが
できる。 （光源装置としての第５の実施形態）本発明の光源装置
の第５の実施形態を図５に基づき説明する。図５は光源
装置を上面から見た図である。ダイクロイックプリズム
１０１の周囲には、赤領域の波長で発光する有機電界
（ＥＬ）素子（赤）５０１Ｒ、緑領域の波長で発光する
有機ＥＬ素子（緑）５０１Ｇ、および青領域の波長で発
光する有機ＥＬ素子（青）５０１Ｂが配置されている。Two prism arrays 401 V and 40 V are provided between the light source of each color and the dichroic prism.
1H is inserted. Each prism array is
It is composed of an array of roof-like prisms extending in one direction. Prism array 401V and prism array 401
H is arranged such that the directions of the respective prisms are orthogonal to each other. In the case of the third embodiment as a light source device, the light emitted from the flat fluorescent tube enters the dichroic prism as divergent light, but the prism array is disposed on the front surface of the fluorescent tube as in the present embodiment. Accordingly, light can be collected in the normal direction of the fluorescent tube, and a light source device having high luminance in the front direction can be configured. By arranging a reflective polarizer between the prism array 401H and the dichroic prism 101 corresponding to each color, the polarization directions of the light emitted from the flat fluorescent tubes 301R, 301G, and 301B can be made uniform. According to such a technique, light emitted from the dichroic prism 101 can be converted into linearly polarized light having a uniform vibration direction. (Fifth Embodiment as Light Source Device) A fifth embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a view of the light source device as viewed from above. Around the dichroic prism 101, an organic electric field (EL) element (red) 501R that emits light in a red region wavelength, an organic EL element (green) 501G that emits light in a green region wavelength, and an organic light emitting device that emits light in a blue region wavelength. An EL element (blue) 501B is provided.
【００６５】各色の有機ＥＬ素子５０１Ｒ、５０１Ｇ、
５０１Ｂのそれぞれは、ガラス基板５０２上に透明電
極、有機薄膜層構造、および金属電極が積層された発光
層構造５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂを備えている。発
光層構造は封止基板５０４によって封止される。透明電
極と金属薄膜との間に印加される直流電界によって有機
薄膜層構造中の有機発光膜が発光する。有機発光膜の材
料として赤色で発光する材料を用いれば赤色光源、緑色
で発光する材料を用いれば緑色光源、青色で発光する材
料を用いれば青色光源を構成することができる。各色の
有機発光膜は、その発光領域が１９ｍｍ×１４ｍｍ程度
となるような平面的な大きさとなっている。発光領域の
大きさはこの大きさに限定されるものではなく、必要と
される光源の大きさに応じて変更すれば良い。The organic EL elements 501R, 501G of each color,
Each of 501B includes a light emitting layer structure 503R, 503G, 503B in which a transparent electrode, an organic thin film layer structure, and a metal electrode are stacked on a glass substrate 502. The light emitting layer structure is sealed with a sealing substrate 504. The organic light-emitting film in the organic thin-film layer emits light by a DC electric field applied between the transparent electrode and the metal thin film. A red light source can be formed by using a material that emits red light, a green light source can be formed by using a material that emits green light, and a blue light source can be formed by using a material that emits blue light. The organic light emitting film of each color has a planar size such that the light emitting area is about 19 mm × 14 mm. The size of the light emitting region is not limited to this size, and may be changed according to the required size of the light source.
【００６６】このように、有機ＥＬ素子５０１Ｒ、５０
１Ｇ、５０１Ｂを用いることにより、前述（例えば、光
源装置としての第１の実施形態）のＬＥＤ１０２Ｒ、１
０２Ｇ、１０２Ｂを光源として適用するのに比べ、ある
面積にわたって均一発光することができるという優位性
を持つ。なお、この有機ＥＬ素子５０１Ｒ、５０１Ｇ、
５０１Ｂは、前記光源装置としての第４の実施形態で適
用した平板型蛍光管３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂと同
類であり、実質的に連続した単一の発光領域を持つ面状
光源として分類されるものである。 （光源装置としての第６の実施形態）本発明の光源装置
の第６の実施形態を図６に基づき説明する。図６は光源
装置を上面から見た図である。ダイクロイックプリズム
１０１の周囲には、赤領域の波長で発光する有機電界
（ＥＬ）素子（赤）６０１Ｒ、緑領域の波長で発光する
有機ＥＬ素子（緑）６０１Ｇ、および青領域の波長で発
光する有機ＥＬ素子（青）６０１Ｂが配置されている。As described above, the organic EL elements 501R, 50R
By using the 1G and 501B, the LEDs 102R, 1D described above (for example, the first embodiment as a light source device) can be used.
It has an advantage that it can emit light uniformly over a certain area as compared with the case where 02G and 102B are used as a light source. The organic EL elements 501R, 501G,
501B is similar to the flat fluorescent tubes 301R, 301G and 301B applied in the fourth embodiment as the light source device, and is classified as a planar light source having a substantially continuous single light emitting region. It is. (Sixth Embodiment as Light Source Device) A sixth embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a view of the light source device as viewed from above. Around the dichroic prism 101, an organic electric field (EL) element (red) 601R emitting light at a wavelength in the red region, an organic EL element (green) 601G emitting light at a wavelength in the green region, and an organic light emitting device at a wavelength in the blue region are provided. An EL element (blue) 601B is provided.
【００６７】各色の有機ＥＬ素子６０１Ｒ、６０１Ｇ、
６０１Ｂのそれぞれは、ガラス基板６０２上に透明電
極、有機薄膜層構造、および金属電極が積層された発光
層構造６０３Ｒ、６０３Ｇ、６０３Ｂを備えている。発
光層構造は封止基板６０４によって封止される。透明電
極と金属薄膜との間に印加される直流電界によって有機
薄膜層構造中の有機発光膜が発光する。有機発光膜の材
料として赤色で発光する材料を用いれば赤色光源、緑色
で発光する材料を用いれば緑色光源、青色で発光する材
料を用いれば青色光源を構成することができる。各色の
有機発光膜は、その発光領域が１９ｍｍ×１４ｍｍ程度
となるような平面的な大きさとなっている。発光領域の
大きさはこの大きさに限定されるものではなく、必要と
される光源の大きさに応じて変更すれば良い。The organic EL elements 601R, 601G of each color,
Each of the light emitting layers 601B includes light emitting layer structures 603R, 603G, and 603B in which a transparent electrode, an organic thin film layer structure, and a metal electrode are stacked on a glass substrate 602. The light emitting layer structure is sealed with a sealing substrate 604. The organic light-emitting film in the organic thin-film layer emits light by a DC electric field applied between the transparent electrode and the metal thin film. A red light source can be formed by using a material that emits red light, a green light source can be formed by using a material that emits green light, and a blue light source can be formed by using a material that emits blue light. The organic light emitting film of each color has a planar size such that the light emitting area is about 19 mm × 14 mm. The size of the light emitting region is not limited to this size, and may be changed according to the required size of the light source.
【００６８】このように、本実施形態の基本的な構成は
図５に示した光源装置としての第５の実施形態と同じで
あるが、有機薄膜層構造が異なっており、有機薄膜層構
造に光学的共振器構造を備えている。光学的共振器構造
によって、有機ＥＬ素子６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂ
から放射される光のスペクトル幅を狭くして色の純度を
向上させることができるとともに、有機ＥＬ素子の法線
方向（正面方向）への輝度を向上させることができる。 （光源装置としての第７の実施形態）本発明の光源装置
の第７の実施形態を図７に基づき説明する。なお、光源
装置としての第６の実施形態と同一構成部分については
同一の符号を付すこととする。この第７の実施形態で適
用される光源は、面状光源としての赤色で発光する有機
ＥＬ素子６０１Ｒ、緑色で発光する有機ＥＬ素子６０１
Ｇ、青色で発光する有機ＥＬ発光素子６０１Ｂであり、
それぞれの発光素子６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂは光
源装置としての第６の実施形態と同様に光学的共振器構
造を備えている。これらの３色の発光素子６０１Ｒ、６
０１Ｇ、６０１Ｂからの光はダイクロイックプリズム１
０１で合成されるが、この光源装置の第７の実施形態で
は、各発光素子６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂとダイク
ロイックプリズム１０１との間には、１／４波長フィル
ム（１／４λ板）６０４Ｒ、６０４Ｇ、６０４Ｂと反射
型偏光板６０５Ｒ、６０５Ｇ、６０５Ｂとから構成され
る偏光変換素子６０７Ｒ、６０７Ｇ、６０７Ｂが配置さ
れている。As described above, the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the fifth embodiment as the light source device shown in FIG. 5, but the organic thin film layer structure is different. An optical resonator structure is provided. The organic EL elements 601R, 601G, 601B are formed by the optical resonator structure.
In addition to improving the color purity by narrowing the spectrum width of the light emitted from the device, the luminance of the organic EL element in the normal direction (front direction) can be improved. (Seventh Embodiment as Light Source Device) A seventh embodiment of the light source device of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the sixth embodiment as the light source device are denoted by the same reference numerals. The light source applied in the seventh embodiment is an organic EL element 601R that emits red light and an organic EL element 601 that emits green light as a planar light source.
G, an organic EL light emitting element 601B that emits blue light,
Each of the light emitting elements 601R, 601G, and 601B has an optical resonator structure as in the sixth embodiment as the light source device. These three color light emitting elements 601R, 601R,
Light from 01G and 601B is dichroic prism 1
However, in the seventh embodiment of the light source device, a 波長 wavelength film (１ ／ λ plate) 604R, 604G is provided between each light emitting element 601R, 601G, 601B and the dichroic prism 101. , 604B and reflection-type polarizing plates 605R, 605G, 605B.
【００６９】赤色で発光する有機ＥＬ素子６０１Ｒの前
面には、１／４波長フィルム６０４Ｒと反射型偏光板６
０５Ｒとが配置され、緑色で発光する有機ＥＬ素子６０
１Ｇの前面には、１／４波長フィルム６０４Ｇと反射型
偏光板６０５Ｇとが配置され、青色で発光する有機ＥＬ
素子６０１Ｂの前面には、１／４波長フィルム６０４Ｂ
と反射型偏光板６０５Ｂとが配置される。反射型偏光板
６０５Ｒ、６０５Ｇ、６０５Ｂは、それぞれ第１の方向
に振動する直線偏光は透過し、第１の方向に直交する第
２の方向に振動する直線偏光は反射する機能を有する。On the front surface of the organic EL element 601R that emits red light, a 波長 wavelength film 604R and a reflective polarizer 6
And an organic EL element 60 that emits green light.
On the front surface of 1G, a quarter-wave film 604G and a reflective polarizer 605G are arranged, and an organic EL that emits blue light is provided.
A quarter-wave film 604B is provided on the front surface of the element 601B.
And a reflective polarizing plate 605B. Each of the reflective polarizing plates 605R, 605G, and 605B has a function of transmitting linearly polarized light oscillating in a first direction and reflecting linearly polarized light oscillating in a second direction orthogonal to the first direction.
【００７０】偏光変換素子６０７Ｒ、６０７Ｇ、６０７
Ｂの機能を、緑色で発光する有機ＥＬ素子６０１Ｇを例
にとって説明する。有機ＥＬ素子６０１Ｇからの右回り
の円偏光（図中のＲで表示）は１／４波長フィルム６０
４Ｇで直線偏光であるｐ偏光（図中のＰで表示）に変換
されるものとする。反射型偏光板６０５Ｇがｐ偏光Ｐを
透過させることができるとすると、このｐ偏光は反射型
偏光板６０５Ｇを透過する。一方、有機ＥＬ素子６０１
Ｇからの左回り円偏光（図中のＬで表示）は１／４波長
フィルム６０４Ｇによってｐ偏光に直交する直線偏光で
あるｓ偏光（図中のＳで表示）に変換される。ｓ偏光は
反射型偏光板６０５Ｇで反射され、１／４波長フィルム
６０４Ｇによって再び左回り円偏光に変換されて有機Ｅ
Ｌ素子６０１Ｇに戻される。The polarization conversion elements 607R, 607G, 607
The function B will be described by taking the organic EL element 601G that emits green light as an example. The clockwise circularly polarized light (indicated by R in the figure) from the organic EL element 601G is a quarter wavelength film 60
It is assumed that the light is converted to p-polarized light (indicated by P in the figure) which is linearly polarized light at 4G. Assuming that the reflective polarizing plate 605G can transmit the p-polarized light P, the p-polarized light passes through the reflective polarizing plate 605G. On the other hand, the organic EL element 601
The counterclockwise circularly polarized light from G (indicated by L in the figure) is converted by the quarter-wave film 604G into s-polarized light (indicated by S in the figure) which is linearly polarized light orthogonal to p-polarized light. The s-polarized light is reflected by the reflective polarizer 605G, converted again to left-handed circularly polarized light by the quarter-wave film 604G, and
It is returned to the L element 601G.
【００７１】有機ＥＬ素子６０１Ｇに戻された左回り円
偏光は有機ＥＬ素子の陰極電極などで反射される際に右
回り円偏光に変換され、今度は１／４波長フィルム６０
４Ｇによってｐ偏光に変換される。このようにして、有
機ＥＬ素子６０１Ｇから放射された光が、１／４波長フ
ィルム６０４Ｇと反射型偏光板６０５Ｇとから構成され
る偏光変換素子６０７Ｇによって偏光方向の揃った直線
偏光に変換される。このような有機ＥＬ素子６０１Ｒ、
６０１Ｇ、６０１Ｂからの放射光の偏光変換技術は、国
際公開ＷＯ９７／４３６８６或いは国際公開ＷＯ９７／
１２２７６に開示されている。The left-handed circularly polarized light returned to the organic EL element 601G is converted to right-handed circularly polarized light when reflected by the cathode electrode of the organic EL element.
It is converted to p-polarized light by 4G. In this way, the light emitted from the organic EL element 601G is converted into linearly polarized light having a uniform polarization direction by the polarization conversion element 607G composed of the フ ィ ル ム wavelength film 604G and the reflective polarizer 605G. Such an organic EL element 601R,
The polarization conversion technology of the emitted light from 601G and 601B is disclosed in International Publication WO97 / 43686 or International Publication WO97 /
12276.
【００７２】１／４波長フィルム６０４Ｇと反射型偏光
板６０５Ｇはそれぞれ緑色の波長帯域だけにおいて機能
する素子であってもよいし、赤、緑、青を含む可視光の
波長領域にわたって機能する素子であってもよい。赤色
で発光する有機ＥＬ素子６０１Ｒ、青色で発光する有機
ＥＬ素子６０１Ｂからの放射光も同様にして、偏光変換
素子６０７Ｒ、６０７Ｂによって振動方向が揃った直線
偏光（Ｐ）に変換される。The quarter-wave film 604G and the reflective polarizer 605G may be elements that function only in the green wavelength band, or elements that function over the visible light wavelength range including red, green, and blue. There may be. Similarly, emitted light from the organic EL element 601R that emits red light and the organic EL element 601B that emits blue light are converted into linearly polarized light (P) whose vibration directions are aligned by the polarization conversion elements 607R and 607B.
【００７３】赤色に対応する１／４波長フィルム６０４
Ｒと、反射型偏光板６０５Ｒ、或いは青色に対応する１
／４波長フィルム６０４Ｂと、反射型偏光板６０５Ｂは
それぞれ赤色、或いは青色の波長帯域だけにおいて機能
する素子であってもよいし、赤、緑、後を含む可視光の
波長領域にわたって機能する素子であってもよい。直線
偏光となった赤、緑、青の光はダイクロイックプリズム
１０１で合成され、振動方向が揃った直線偏光としてダ
イクロイックプリズム１０１から出射される。 （表示装置としての第１の実施形態）本発明の表示装置
の第１の実施形態を図８に基づき説明する。図８は表示
装置の主要な光学系を上面から見た図である。液晶表示
素子７０１の背面には、図４に示した光源としての第４
の実施形態で説明した光源装置を配置する。光源装置
は、ダイクロイックプリズム１０１、平板状蛍光管
（赤）３０１Ｒ、平板状蛍光管（緑）３０１Ｇ、平板状
蛍光管（青）３０１Ｂ、およびプリズムアレイ４０１
Ｖ、４０１Ｈから構成され、赤色、緑色および青色が合
成された白色光で液晶表示素子７０１を照明する。１ ／ wavelength film 604 corresponding to red
R and the reflective polarizing plate 605R or 1 corresponding to blue.
Each of the フ ィ ル ム wavelength film 604B and the reflective polarizer 605B may be an element that functions only in the red or blue wavelength band, or an element that functions over a visible light wavelength region including red, green, and rear. There may be. The red, green, and blue lights that have become linearly polarized light are combined by the dichroic prism 101, and are emitted from the dichroic prism 101 as linearly polarized light having the same vibration direction. (First Embodiment as Display Device) A first embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a view of the main optical system of the display device as viewed from above. A fourth light source as a light source shown in FIG.
The light source device described in the embodiment is disposed. The light source device includes a dichroic prism 101, a flat fluorescent tube (red) 301R, a flat fluorescent tube (green) 301G, a flat fluorescent tube (blue) 301B, and a prism array 401.
V, 401H, and illuminates the liquid crystal display element 701 with white light in which red, green and blue are combined.
【００７４】液晶表示素子７０１に表示された画像は投
写レンズ７０５によって拡大され、スクリーン７０６に
投写される。液晶表示素子１０１はガラス基板７０４に
挟持された液晶層７０３を持ち、カラー画像を表示する
ために画素ごとにカラーフィルタ７０２Ｒ、７０２Ｇ、
７０２Ｂが形成されている。この図では、図を見易くす
るために液晶を駆動する素子や配線などは省いて描いて
ある。The image displayed on the liquid crystal display element 701 is enlarged by a projection lens 705 and projected on a screen 706. The liquid crystal display element 101 has a liquid crystal layer 703 sandwiched between glass substrates 704. In order to display a color image, the color filters 702R, 702G,
702B are formed. In this figure, elements and wirings for driving the liquid crystal are omitted for easy viewing.
【００７５】液晶表示素子７０１の表示領域は例えば１
８．３×１３．７ｍｍ（対角で０．９インチ）である。
表示領域の大きさは必要に応じて変更することができる
が、表示領域の大きさに合わせて各色の光源の発光領域
の大きさを変更する必要がある。なお、光源装置の第４
の実施形態において述べたように平板型蛍光管を用いた
各色の光源装置において、プリズムアレイとダイクロイ
ックプリズムとの間に反射型偏光板を設けても良い。 （表示装置としての第２の実施形態）本発明の表示装置
の第２の実施形態を図９乃至図１１に基づき説明する。
図９は表示装置の主要な光学系を上面から見た図であ
り、図１０は表示装置の制御回路の詳細を示すブロック
図であり、図１１は光源の点灯と液晶表示素子の表示の
タイミングを示すタイミングチャートである。The display area of the liquid crystal display element 701 is, for example, 1
8.3 x 13.7 mm (0.9 inch diagonally).
The size of the display area can be changed as needed, but it is necessary to change the size of the light emitting area of each color light source according to the size of the display area. The fourth light source device
As described in the embodiment, in the light source device of each color using the flat fluorescent tube, a reflective polarizing plate may be provided between the prism array and the dichroic prism. (Second Embodiment as Display Device) A second embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIGS.
9 is a top view of a main optical system of the display device, FIG. 10 is a block diagram showing details of a control circuit of the display device, and FIG. 11 is a timing of lighting of a light source and display of a liquid crystal display element. FIG.
【００７６】液晶表示素子８０１の背面には、図２に示
した光源装置としての第２の実施形態で説明した光源装
置を配置する。光源装置は、ダイクロイックプリズム１
０１、ＬＥＤ（赤）１０２Ｒ、ＬＥＤ（緑）１０２Ｇ、
ＬＥＤ（青）１０２Ｂ、および、レンズアレイ２０１
Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂから構成される。各色のＬＥＤ
の点灯と液晶表示素子の駆動は表示制御回路８０２で制
御される。図１０には、表示制御回路８０２の詳細図が
示されている。この表示制御回路８０２には、ＲＧＢそ
れぞれに対応してフレームメモリ８１０が設けられてお
り、画像データは、各色毎に一旦フレームメモリ８１０
に記憶される。フレームメモリ８１０に記憶された画像
データからは、同期信号抽出部８１２によって同期信号
が取り出され、クロック８１４からのクロック信号によ
って同期がとられるようになっている。同期信号は、出
力タイミング発生部８１６に出力され、液晶表示素子８
０１の駆動を制御する画像出力制御部８１８と、各色の
発光素子の駆動を制御する切換制御部８２０へ出力され
るようになっている。On the back of the liquid crystal display element 801, the light source device described in the second embodiment as the light source device shown in FIG. 2 is arranged. The light source device is a dichroic prism 1
01, LED (red) 102R, LED (green) 102G,
LED (blue) 102B and lens array 201
R, 201G, and 201B. LED of each color
The lighting of and the driving of the liquid crystal display element are controlled by the display control circuit 802. FIG. 10 shows a detailed diagram of the display control circuit 802. The display control circuit 802 is provided with a frame memory 810 corresponding to each of RGB, and image data is temporarily stored in the frame memory 810 for each color.
Is stored in A synchronizing signal is extracted from the image data stored in the frame memory 810 by a synchronizing signal extracting unit 812, and synchronization is achieved by a clock signal from a clock 814. The synchronization signal is output to the output timing generation section 816, and the
01, and an output control unit 818 that controls the driving of the light emitting elements of each color.
【００７７】画像出力制御部８１８には、前記フレーム
メモリ８１０から画像データが入力され、前記同期信号
に基づいてＬＣＤ（液晶素子）用電源回路８２２からの
電源によって、液晶表示素子８０１へ所定の画像を形成
する。一方、切換制御部８２０では、液晶表示素子８０
１で表示される画像に対応する色の発光素子を点灯させ
るべく、Ｒドライバ８２４、Ｇドライバ８２６、Ｂドラ
イバ８２８へ順次切替えて信号を出力する。これによ
り、各ＬＥＤ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂは、光源用
電源回路８３０からの電源によって、ＲＧＢが所定の順
番（液晶表示素子８０１への画像表示順と同期して）で
順次点灯を繰り返す。Image data is input to the image output control unit 818 from the frame memory 810, and a predetermined image is supplied to the liquid crystal display element 801 by a power supply from an LCD (liquid crystal element) power supply circuit 822 based on the synchronization signal. To form On the other hand, in the switching control unit 820, the liquid crystal display element 80
In order to turn on the light emitting element of the color corresponding to the image displayed in 1, the signal is sequentially switched to the R driver 824, the G driver 826, and the B driver 828 to output a signal. As a result, the LEDs 102R, 102G, and 102B are sequentially turned on and off in a predetermined order (in synchronization with the order in which images are displayed on the liquid crystal display element 801) by the power supply from the light source power supply circuit 830.
【００７８】この制御の方法を図１１を用いて説明す
る。液晶表示素子８０１には１フィールド内で赤成分の
画像、緑成分の画像および青成分の画像が順番に表示さ
れる。赤成分の画像が表示されている間は赤色のＬＥＤ
１０２Ｒが点灯し、緑成分の画像が表示されている間は
緑色のＬＥＤ１０２Ｂが点灯し、青成分の画像が表示さ
れている間は青色のＬＥＤ１０２Ｂが点灯するようにＬ
ＥＤの点灯と液晶表示素子に表示される画像のタイミン
グが制御される。The control method will be described with reference to FIG. The liquid crystal display element 801 sequentially displays a red component image, a green component image, and a blue component image within one field. Red LED while red component image is displayed
102R is turned on, the green LED 102B is turned on while the green component image is displayed, and the blue LED 102B is turned on while the blue component image is displayed.
The timing of turning on the ED and the timing of the image displayed on the liquid crystal display element is controlled.
【００７９】このような人の眼の残像効果を利用した色
順次表示を行なうことにより、液晶表示素子にカラーフ
ィルタを備える必要がなくなる。図８に示した表示装置
としての第１の実施形態における液晶表示素子７０１に
用いられているカラーフィルタは該当透過波長の光以外
の波長の光は吸収するが、これに対して、本実施形態の
ような色順次カラー表示の場合には光源からスクリーン
までの光の利用効率をより高めることができる。By performing such color sequential display utilizing the afterimage effect of the human eye, it becomes unnecessary to provide a color filter in the liquid crystal display element. The color filter used in the liquid crystal display element 701 in the first embodiment as the display device shown in FIG. 8 absorbs light having a wavelength other than the light having the corresponding transmission wavelength. In the case of color sequential color display as described above, it is possible to further improve the efficiency of use of light from the light source to the screen.
【００８０】なお、図８に示す表示装置の第１の実施形
態においても、液晶表示素子７０１にカラーフィルタを
用いる代わりに上述した色順次表示方式を採用して光の
利用効率を高めることができる。また、上記のような色
順次駆動によるカラー画像の表示においては、ＲＧＢの
光源から光がダイクロイックプリズム１０１を経て出射
されるので各色の光源の光軸が一致し、各色の光源で液
晶表示素子を同一の方向から照明できるので、色の視覚
依存性が無い、という効果がある。 （表示装置としての第３の実施形態）本発明の表示装置
の第３の実施形態を図１２に基づき説明する。図１２は
表示装置の主要な光学系を上面から見た図である。液晶
表示素子７０１の背面には、図１に示した第１の実施形
態の光源装置を配置する。光源装置は、ダイクロイック
プリズム１０１、ＬＥＤ（赤）１０２Ｒ、ＬＥＤ（緑）
１０２Ｇ、ＬＥＤ（青）１０２Ｂから構成され、赤色、
緑色および青色が合成された白色光で液晶表示素子７０
１を照明する。本実施形態の表示装置は、レンズ１００
１を通して液晶表示素子７０１の拡大された虚像を見る
表示装置である。 （表示装置としての第４の実施形態）本発明の表示装置
の第４の実施形態を図１３に基づき説明する。液晶表示
装置６０６の背面に図７で示した光源装置としての第７
の実施形態で説明した光源装置を配置する。光源装置
は、光学的共振構造を備えた有機ＥＬ素子６０１Ｒ、６
０１Ｇ、６０１Ｂであり、各有機ＥＬ素子６０１Ｒ、６
０１Ｇ、６０１Ｂの前面には１／４波長フィルム６０４
Ｒ、６０４Ｇ、６０４Ｂ及び反射型偏光板６０５Ｒ、６
０５Ｇ、６０５Ｂが配置されている。In the first embodiment of the display device shown in FIG. 8, the above-described color sequential display method can be adopted instead of using the color filter for the liquid crystal display element 701 to improve the light use efficiency. . In displaying a color image by color sequential driving as described above, light is emitted from the RGB light source through the dichroic prism 101, so that the optical axes of the light sources of the respective colors match, and the light source of each color causes the liquid crystal display element to operate. Since illumination can be performed from the same direction, there is an effect that there is no visual dependency of color. (Third Embodiment as Display Device) A third embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a view of the main optical system of the display device as viewed from above. On the back surface of the liquid crystal display element 701, the light source device of the first embodiment shown in FIG. The light source device is a dichroic prism 101, an LED (red) 102R, and an LED (green).
102G, LED (blue) 102B, red,
The liquid crystal display element 70 is composed of green and blue combined white light.
Light 1 The display device of the present embodiment includes a lens 100
1 is a display device for viewing an enlarged virtual image of the liquid crystal display element 701 through the display device 1. (Fourth Embodiment as Display Device) A fourth embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIG. The seventh light source device shown in FIG.
The light source device described in the embodiment is disposed. The light source device is an organic EL element 601R, 6 having an optical resonance structure.
01G and 601B, and each of the organic EL elements 601R and 601R.
1/4 wavelength film 604 on front of 01G, 601B
R, 604G, 604B and reflection type polarizing plates 605R, 6
05G and 605B are arranged.
【００８１】光源装置としての第７の実施形態で説明し
たように、ダイクロイックプリズム１０１から出射され
る光は振動方向が揃った直線偏光Ｐである。液晶表示素
子６０６は入射側の偏光板６１０Ｐと出射側の偏光板６
１０Ａを備えているが、入射側の偏光板６０６Ｐの透過
軸を直線偏光Ｐの振動方向と合わせることにより、偏光
板６１０Ｐでの光の吸収を減らすことができ、液晶表示
素子６０６を透過できる光量を増加させることができ、
光源装置からの光を有効に液晶表示素子６０６で変調さ
せることができる。As described in the seventh embodiment of the light source device, the light emitted from the dichroic prism 101 is the linearly polarized light P having the same vibration direction. The liquid crystal display element 606 includes a polarizing plate 610P on the incident side and a polarizing plate 6 on the emitting side.
10A, but by adjusting the transmission axis of the polarizing plate 606P on the incident side to the vibration direction of the linearly polarized light P, light absorption by the polarizing plate 610P can be reduced, and the amount of light that can pass through the liquid crystal display element 606 Can be increased,
Light from the light source device can be effectively modulated by the liquid crystal display element 606.
【００８２】液晶表示素子６０６に表示される画像は投
写レンズ６０８によってスクリーン６０９に拡大投写さ
れる。液晶表示素子６０６が画素毎にカラーフィルター
を備えている場合には、赤、緑、青の有機ＥＬ素子６０
１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂを同時に点灯して白色光で液
晶表示素子を照明すればカラー画像の投写ができる。The image displayed on liquid crystal display element 606 is enlarged and projected on screen 609 by projection lens 608. When the liquid crystal display element 606 includes a color filter for each pixel, the red, green, and blue organic EL elements 60 are used.
When the liquid crystal display elements are illuminated with white light by simultaneously lighting the 1R, 601G, and 601B, a color image can be projected.
【００８３】一方、液晶表示素子６０６がカラーフィル
ターを備えていない場合には、表示装置としての第２の
実施形態で説明したような赤、緑、青の有機ＥＬ素子６
０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂを１フレーム内で順番に点
灯する色順次駆動によってカラー画像の表示を行うこと
ができる。なお、上記のような色順次駆動によるカラー
画像の表示においては、各色の光源の光軸が一致し、か
つ同一の方向から照明できるので、色の視覚依存性が無
い、という効果がある。 （表示装置としての第５の実施形態）本発明の表示装置
の第５の実施形態を図１４に基づき説明する。図１４は
表示装置の主要な光学系を上面から見た図である。図１
３に示した表示装置とは、レンズ１００１と観察者の眼
１００２との間にハーフミラー１１０１が配置されてい
る部分だけが異なり、光源装置や液晶表示装置の構成は
図１３と同じである。On the other hand, when the liquid crystal display element 606 does not have a color filter, the red, green and blue organic EL elements 6 as described in the second embodiment as a display device are used.
A color image can be displayed by color sequential driving in which 01R, 601G, and 601B are sequentially turned on within one frame. In the display of a color image by the color sequential driving as described above, since the optical axes of the light sources of the respective colors coincide with each other and illumination can be performed from the same direction, there is an effect that there is no visual dependency of colors. (Fifth Embodiment as Display Device) A fifth embodiment of the display device of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a view of the main optical system of the display device as viewed from above. FIG.
3 is different from the display device shown in FIG. 3 only in that a half mirror 1101 is disposed between the lens 1001 and the observer's eye 1002, and the configuration of the light source device and the liquid crystal display device is the same as that in FIG.
【００８４】ハーフミラー１１０１によって、液晶表示
素子７０１の拡大された像を外界１１０２に重ねて見る
ことができる。外界を見る必要がなければハーフミラー
のかわりに全反射ミラーを用いても良い。なお、実施の
形態、特に表示装置の実施の形態において、色順次駆動
させるときに適用した光源は、ＬＥＤ等の点状光源に限
らず、有機ＥＬ素子、平板状蛍光管等の面状光源であっ
てもよい。The enlarged image of the liquid crystal display element 701 can be viewed by being superimposed on the external world 1102 by the half mirror 1101. If it is not necessary to see the outside world, a total reflection mirror may be used instead of the half mirror. In the embodiment, particularly in the embodiment of the display device, the light source applied when the color sequential driving is performed is not limited to a point light source such as an LED, but may be a planar light source such as an organic EL element or a flat fluorescent tube. There may be.
【００８５】以上説明した実施形態においては、表示装
置の形態として、透過型の液晶表示素子を利用した例に
ついて説明した。本発明はこれに限定されるものではな
く、光源からの光を反射する反射型の液晶表示素子、ま
たは、変形可能なミラーで画素が形成されたライトバル
ブ又は空間変調素子のような外部からの光を反射するタ
イプの光変調デバイス等が光変調部材・手段として光源
と組み合わされた光学装置も本発明によって提供され
る。In the embodiment described above, an example using a transmissive liquid crystal display element has been described as a mode of the display device. The present invention is not limited to this, and a reflection type liquid crystal display element that reflects light from a light source, or an external light source such as a light valve or a spatial modulation element in which pixels are formed by a deformable mirror, is used. The present invention also provides an optical apparatus in which a light modulating device or the like that reflects light is combined with a light source as a light modulating member / means.
【００８６】[0086]
【発明の効果】以上述べたように、本発明の光源装置に
よれば、赤、緑、青のそれぞれの波長において発光効率
が最大化された光源を備え、それぞれの光源からの光を
ダイクロイックプリズムで合成することにより、明るい
白色光を生成できる小型の光源装置を構成することがで
きるという効果を有する。As described above, according to the light source device of the present invention, the light sources having the maximum luminous efficiencies at the respective wavelengths of red, green and blue are provided, and the light from each light source is dichroic prism. Has the effect that a compact light source device that can generate bright white light can be configured.
【００８７】このような光源装置によって液晶表示素子
等の光変調素子を照明することにより、小型の表示装置
を構成することができるという効果を有する。さらに
は、赤、緑、青のそれぞれの光源を順番に点灯させ、こ
れに同期させて液晶表示素子等の光変調素子に赤、緑、
青の各成分の画像を表示させることにより、一枚の光変
調素子から成る小型の表示装置の明るさを向上させるこ
とができるという効果を有する。By illuminating a light modulation device such as a liquid crystal display device with such a light source device, there is an effect that a compact display device can be constructed. Further, the light sources of red, green, and blue are sequentially turned on, and in synchronization with the light sources, red, green, and
Displaying an image of each blue component has an effect that the brightness of a small display device including one light modulation element can be improved.
【図１】本発明の光源装置の第１の実施形態における光
学系を説明する図であり、図１（ａ）は光源装置を上面
から見た図であり、図１（ｂ）は赤色光源をダイクロイ
ックプリズム側から見た平面図である。FIGS. 1A and 1B are diagrams illustrating an optical system according to a first embodiment of a light source device of the present invention. FIG. 1A is a diagram of the light source device as viewed from above, and FIG. FIG. 3 is a plan view as viewed from the dichroic prism side.
【図２】本発明の光源装置の第２の実施形態における光
学系を説明する図であり、図２（ａ）は光源装置を上面
から見た図であり、図２（ｂ）は赤色光源をダイクロイ
ックプリズム側から見た平面図である。FIGS. 2A and 2B are diagrams illustrating an optical system according to a second embodiment of the light source device of the present invention. FIG. 2A is a diagram of the light source device as viewed from above, and FIG. 2B is a red light source. FIG. 3 is a plan view as viewed from the dichroic prism side.
【図３】 本発明の光源装置の第３の実施形態における
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。FIG. 3 is a diagram illustrating an optical system according to a third embodiment of the light source device of the present invention, and is a diagram of the light source device as viewed from above.
【図４】 本発明の光源装置の第４の実施形態における
光学系を説明する図であり、図４（ａ）は光源装置を上
面から見た図であり、図４（ｂ）は赤色光源の斜視図で
ある。4A and 4B are diagrams illustrating an optical system according to a fourth embodiment of the light source device of the present invention. FIG. 4A is a diagram illustrating the light source device as viewed from above, and FIG. 4B is a red light source. It is a perspective view of.
【図５】 本発明の光源装置の第５の実施形態における
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。FIG. 5 is a diagram illustrating an optical system according to a fifth embodiment of the light source device of the present invention, and is a diagram of the light source device as viewed from above.
【図６】 本発明の光源装置の第６の実施形態における
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。FIG. 6 is a diagram illustrating an optical system according to a sixth embodiment of the light source device of the present invention, and is a diagram of the light source device as viewed from above.
【図７】 本発明の光源装置の第７の実施形態における
光学系を説明する図であり、光源装置を上面から見た図
である。FIG. 7 is a diagram illustrating an optical system according to a seventh embodiment of the light source device of the present invention, and is a diagram of the light source device as viewed from above.
【図８】 本発明の表示装置の第１の実施形態における
主要な光学系を上面から見た図である。FIG. 8 is a top view of a main optical system in the first embodiment of the display device of the present invention.
【図９】 本発明の表示装置の第２の実施形態における
主要な光学系を上面から見た図である。FIG. 9 is a diagram of a main optical system in a second embodiment of the display device of the present invention as viewed from above.
【図１０】 図９に示す表示制御装置の詳細図である。10 is a detailed view of the display control device shown in FIG.
【図１１】 本発明の表示装置の第２の実施形態におい
て、光源の点灯と液晶表示素子の表示のタイミングを示
すタイミングチャートである。FIG. 11 is a timing chart showing timings of turning on a light source and displaying a liquid crystal display element in a second embodiment of the display device of the present invention.
【図１２】 本発明の表示装置の第３の実施形態におけ
る主要な光学系を上面から見た図である。FIG. 12 is a diagram of a main optical system in a third embodiment of the display device of the present invention as viewed from above.
【図１３】 本発明の表示装置の第４の実施形態におけ
る主要な光学系を上面から見た図である。FIG. 13 is a diagram of a main optical system in a fourth embodiment of the display device of the present invention as viewed from above.
【図１４】 本発明の表示装置の第５の実施形態におけ
る主要な光学系を上面から見た図である。FIG. 14 is a diagram of a main optical system in a fifth embodiment of the display device of the present invention as viewed from above.
１０１：ダイクロイックプリズム、１０２Ｒ、１０２
Ｇ、１０２Ｂ：ＬＥＤ、１０３：基板、１０４直流電
源、１０５：スイッチ、１０６：可変抵抗器、２０１
Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂ：レンズアレイ、２０２Ｒ：レ
ンズ要素、３０１Ｒ、３０１Ｇ、３０１Ｂ：平板型蛍光
管、４０１Ｖ、４０１Ｈ：プリズムアレイ、５０１Ｒ、
５０１Ｇ、５０１Ｂ：有機ＥＬ素子、５０２：ガラス基
板、５０３Ｒ、５０３Ｇ、５０３Ｂ：発光層構造、５０
４：封止基板、６０１Ｒ、６０１Ｇ、６０１Ｂ：有機Ｅ
Ｌ素子、６０３Ｒ、６０３Ｇ、６０３Ｂ：発光層構造、
７０１，８０１：液晶表示素子、７０２Ｒ、７０２Ｇ、
７０２Ｂ：カラーフィルタ、７０３：液晶層、７０４：
ガラス基板、７０５：投写レンズ、７０６：スクリー
ン、８０２：表示制御回路、１００１：レンズ、１００
２： 眼、１１０１：ハーフミラー、１１０２：外界。101: dichroic prism, 102R, 102
G, 102B: LED, 103: substrate, 104 DC power supply, 105: switch, 106: variable resistor, 201
R, 201G, 201B: lens array, 202R: lens element, 301R, 301G, 301B: flat fluorescent tube, 401V, 401H: prism array, 501R,
501G, 501B: Organic EL element, 502: Glass substrate, 503R, 503G, 503B: Light emitting layer structure, 50
4: sealing substrate, 601R, 601G, 601B: organic E
L element, 603R, 603G, 603B: light emitting layer structure,
701, 801: liquid crystal display elements, 702R, 702G,
702B: color filter, 703: liquid crystal layer, 704:
Glass substrate, 705: projection lens, 706: screen, 802: display control circuit, 1001: lens, 100
2: Eye, 1101: Half mirror, 1102: Outside world.
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｂ 33/14 Ｈ０５Ｂ 33/24 33/24 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５３０ (56)参考文献 特開 平10−123512（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−281178（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−64079（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03B 33/12 G02F 1/13357 G09F 9/00 336 G09F 9/00 337 G09F 9/30 349 H05B 33/14 H05B 33/24 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI H05B 33/14 H05B 33/24 33/24 G02F 1/1335 530 (56) References JP-A-10-123512 (JP, A) JP-A Heisei 7-281178 (JP, A) JP-A-7-64079 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03B 33/12 G02F 1/13357 G09F 9/00 336 G09F 9 / 00 337 G09F 9/30 349 H05B 33/14 H05B 33/24
Claims (17)
と、前記第三の光源からの光と、を合成するための色合
成光学系と、 前記第一の光源から前記色合成光学系に対して出射され
る光のうち、他方の振動方向の光を一方の振動方向の光
に変換して一方の振動方向の光に揃えるための第一の偏
光変換素子と、 前記第二の光源から前記色合成光学系に対して出射され
る光のうち、他方の振動方向の光を一方の振動方向の光
に変換して一方の振動方向の光に揃えるための第二の偏
光変換素子と、 前記第三の光源から前記色合成光学系に対して出射され
る光のうち、他方の振動方向の光を一方の振動方向の光
に変換して一方の振動方向の光に揃えるための第三の偏
光変換素子と、を備え、 振動方向が揃った合成光を前記色合成光学系から出射さ
せることを特徴とする光源装置。A first light source emitting light of a first color, a second light source emitting light of a second color, a third light source emitting light of a third color, and the first light source. , A light from the second light source, and a light from the third light source, and a color combining optical system for combining the light, and the light emitted from the first light source to the color combining optical system. Of the light that is emitted, the light in the other
A first polarization conversion element to align in one direction of vibration of the light is converted into, out from the second light source of the light emitted to the color combining optical system, the other vibration direction of the light Light in one vibration direction
And a second polarization conversion element for converting the light in the other vibration direction from the light emitted from the third light source to the color synthesizing optical system. Light in one vibration direction
And a third polarization conversion element for converting the light into a light in one vibration direction to emit light from the color synthesizing optical system.
記第二の色が緑から黄緑の領域の色、前記第三の色が青
の領域の色であることを特徴とする請求項１記載の光源
装置。2. The method according to claim 1, wherein the first color is a color in an orange to red region, the second color is a color in a green to yellow-green region, and the third color is a color in a blue region. The light source device according to claim 1, wherein
ズムであることを特徴とする請求項１記載の光源装置。3. A light source apparatus according to claim 1, wherein said color synthesizing optical system is a dichroic prism.
も面状光源である請求項１記載の光源装置。4. The light source device according to claim 1, wherein each of said first, second and third light sources is a planar light source.
型蛍光管であることを特徴とする請求項１記載の光源装
置。5. The light source device according to claim 1, wherein said first, second and third light sources are flat fluorescent tubes.
の間にプリズムアレイ素子が配置されていることを特徴
とする請求項５記載の光源装置。6. The light source device according to claim 5 , wherein a prism array element is disposed between the flat fluorescent tube and the color combining optical system.
する２つのプリズムアレイから構成されることを特徴と
する請求項６記載の光源装置。7. The light source device according to claim 6 , wherein said prism array element comprises two prism arrays orthogonal to each other.
ことを特徴とする請求項１記載の光源装置。8. A light source apparatus according to claim 1, wherein the polarization conversion element is a reflective polarizer.
状の電界発光素子であることを特徴とする請求項１記載
の光源装置。Wherein said first light source device according to claim 1, wherein the second and third light sources are characterized by a plate-shaped electroluminescence device.
層とする有機電界発光素子であることを特徴とする請求
項９記載の光源装置。10. The light source device according to claim 9 , wherein the electroluminescent device is an organic electroluminescent device having an organic thin film as a light emitting layer.
に光学的共振器を備えていることを特徴とする請求項９
記載の光源装置。11. The organic electroluminescent device according to claim 9, wherein the light emitting layer structure includes an optical resonator.
The light source device as described in the above.
ルムと反射型偏光板とから構成され、前記光源側に１／
４波長フィルムが配置され、前記色合成光学系素子側に
反射型偏光板が配置されていることを特徴とする請求項
１記載の光源装置。12. The polarization conversion device according to claim 1, wherein the polarization conversion element comprises a quarter-wave film and a reflection-type polarizing plate.
A four-wavelength film is arranged, and a reflective polarizing plate is arranged on the color combining optical system element side.
2. The light source device according to 1 .
項１２の何れか１項記載の光源装置を有し、前記光源装
置からの光を前記光変調素子において変調し、変調され
た光を投写レンズで拡大して表示することを特徴とする
表示装置。13. A light modulation element, includes a light source device according to any one of the claims 1 to 12, the light from the light source device is modulated in the optical modulator, the modulated light A display device, wherein the image is enlarged and displayed by a projection lens.
あり、該液晶素子の一方の面に対向して前記光源装置が
設けられ、前記液晶素子に形成された画像を投写レンズ
で拡大して表示することを特徴とする請求項１３に記載
の表示装置。14. The light modulating element is a transmissive liquid crystal element, wherein the light source device is provided to face one surface of the liquid crystal element, and an image formed on the liquid crystal element is enlarged by a projection lens. The display device according to claim 13 , wherein the display is performed.
された虚像を観察することを特徴とする請求項１４記載
の表示装置。15. The display device according to claim 14, wherein an enlarged virtual image of an image displayed on the liquid crystal display element is observed.
ラーフィルタが形成されていることを特徴とする請求項
１５記載の表示装置。16. A color filter is formed in a pixel constituting the liquid crystal display element.
15. The display device according to 15 .
であり、該光変調素子の反射面に対向して前記光源装置
が設けられていることを特徴とする請求項１５記載の表
示装置。17. The display device according to claim 15, wherein the light modulation element is a reflection type light modulation element, and the light source device is provided so as to face a reflection surface of the light modulation element. .
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