JP4186918B2

JP4186918B2 - 画像表示装置

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Publication number: JP4186918B2
Application number: JP2004348234A
Authority: JP
Inventors: 秀文坂田; 高司武田; 政敏米窪; 進有賀
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2004-12-01
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2024-12-01
Also published as: CN100524004C; JP2006154602A; KR20060061237A; EP1667469A3; CN1782860A; TWI277823B; US20060114664A1; TW200619816A; US7576313B2; EP1667469A2

Description

本発明は、光源装置及び画像表示装置、特に、空間光変調装置と組み合わせて用いられる光源装置の技術に関する。

近年、プロジェクタの光源装置に固体発光素子を用いることが提案されている。固体発光素子である発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）は、超小型、超軽量、長寿命であるという特徴を有する。また、大出力のＬＥＤの開発、改良は著しい進展が見られ、ＬＥＤの照明用途への利用が拡大している。このため、プロジェクタ、特に小型で明るいプロジェクタの光源として、ＬＥＤを用いることが期待されている。プロジェクタは、発光部からの光を効率良く利用することが可能であるほど、明るい画像を得ることができる。発光部からの光を効率良く利用するための技術は、例えば、特許文献１及び特許文献２に提案されている。

特開２０００−２２１４９９号公報特開２００３−５７４４５号公報

特許文献１及び特許文献２に提案されている技術は、いずれも、空間光変調装置に対して特定の振動方向の偏光光を供給するものである。特定の振動方向の偏光光を変調する空間光変調装置としては、液晶型空間光変調装置がある。液晶型空間光変調装置のほかに、プロジェクタの空間光変調装置として用いられるティルトミラーデバイスは、偏光状態に関係なく入射光の変調を行う。このため、液晶型空間光変調装置に代えてティルトミラーデバイスを用いる場合、特許文献１及び特許文献２に開示されている構成から偏光変換のための構成を省略して適用することが考えられる。

現在開発されているＬＥＤをプロジェクタに用いる場合、明るい画像を得るためには、複数のＬＥＤを用いる必要がある。複数のＬＥＤを用いる場合、特許文献１及び特許文献２の技術によると、ＬＥＤをアレイ状に配置することになる。複数のＬＥＤをアレイ状に配置する場合、ＬＥＤの数を多くするほどＬＥＤを配置する領域が大きくなる。また、プロジェクタでは、光源装置と空間光変調装置とを含めた光学系において、有効に扱える光束が存在する空間的な広がりを面積と立体角の積（エテンデュー、ＧｅｏｍｅｔｒｉｃａｌＥｘｔｅｎｔ）として表すことができる。この面積と立体角の積は、光学系において保存される。このことから、複数のＬＥＤを用いると、空間光変調装置に入射する光束の空間的な広がりが増大すると考えられる。

これに対して、空間光変調装置が有効に変調可能な光の取り込み角度には限りがある。このため、空間光変調装置へ入射する光束の空間的な広がりが増大するほど、光源装置からの光を有効に用いることが困難となる。このため、特許文献１及び特許文献２に開示されている技術を用いても、光を効率良く利用できない場合がある。特に、発光部からの光を効率良く利用できなければ、複数の発光部を用いても明るい画像を得られない場合があるため問題である。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、光束の広がりを低減でき、高い効率で光を供給することが可能な光源装置、及びその光源装置を用いて明るい画像を表示可能な画像表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、光を供給する少なくとも２つの発光部と、発光部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、発光部からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部と、を有し、発光部は、偏光分離部から発光部の方向へ進行する光を、偏光分離部の方向へ反射する反射部を有し、偏光分離部は、偏光分離部を透過した第１の振動方向の偏光光と、偏光分離部で反射した第２の振動方向の偏光光とを合成して、所定方向へ進行させることを特徴とする光源装置を提供することができる。

発光部から偏光分離部へ入射した第１の振動方向の偏光光は、偏光分離部を透過する。発光部から偏光分離部へ入射した第２の振動方向の偏光光は、偏光分離部で反射する。偏光分離部は、偏光分離部を透過して所定方向へ進行する第１の振動方向の偏光光と、偏光分離部を反射して所定方向へ進行する第２の振動方向の偏光光とを合成する。光源装置は、各発光部からの光を偏光分離部で合成することで、複数の発光部を用いる場合であっても、光源装置から出射する光束の広がりを低減できる。また、反射部を設けることにより、発光部の方向へ進行した光は、反射部で反射して偏光分離部の方向へ進行する。このとき、例えば位相板を用いて偏光変換することにより、偏光分離部の方向へ進行する光を、所定方向へ進行させることができる。このように、偏光分離部における透過及び反射と、偏光変換とにより、発光部からの光を効率良く所定方向へ進行させることができる。これにより、光束の広がりを低減でき、高い効率で光を供給することが可能な光源装置を得られる。

また、本発明の好ましい態様によれば、発光部と偏光分離部との間の少なくとも一箇所に設けられた位相板を有することが望ましい。例えば、位相板としてλ／４位相板を用いると、位相板に入射した直線偏光は、位相板で円偏光に変換される。位相板で円偏光に変換された光は、例えば反射部で反射した後再び位相板に入射することで、振動方向が変換される。λ／４位相板に２回光を通過させることによって、光の振動方向を９０度回転させることができる。λ／４位相板を２回通過させることにより、第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とを互いに変換することができる。これにより、特定の振動方向以外の他の振動方向の光の再利用を可能にし、発光部からの光を所定方向へ効率良く進行させることができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、発光部と偏光分離部との間に設けられ、発光部からの光を偏光分離部へ導く光学素子を有することが望ましい。これにより、発光部からの光を偏光分離部へ効率良く導くことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、光学素子は、発光部からの光を略均一にするロッドインテグレータであることが望ましい。ロッドインテグレータを用いることにより、発光部からの光を偏光分離部へ効率良く導くことができる上、光を均一化することができる。これにより、発光部からの光を効率良く、かつ均一化して偏光分離部へ導くことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、光学素子は、発光部からの光を略平行にするコリメータレンズであることが望ましい。コリメータレンズを用いることにより、発光部からの光を偏光分離部へ効率良く導くことができる。また、コリメータレンズを用いることにより、偏光分離部から発光部の方向へ進行する光は、発光部から偏光分離部の方向へ進行するときと略同一の光路を進行する。偏光分離部から発光部の方向へ進行する光は、発光部から偏光分離部の方向へ進行するときと略同一の光路を進行することにより、効率良く発光部に入射する。発光部に入射した光は反射部で反射して再び偏光分離部の方向へ進行するため、コリメータレンズを用いることで、効率良く光を再利用することができる。これにより、発光部からの光を効率良く利用することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、光学素子は、発光部からの光を集光する集光レンズであることが望ましい。集光レンズを用いることにより、発光部からの光を偏光分離部へ効率良く導くことができる。また、集光レンズを用いて発光部からの光を収束させる場合、偏光分離部をテレセントリックに照明する必要が無い。このため、光源装置の構成の自由度を高くすることができる。これにより、高い自由度の構成により、発光部からの光を偏光分離部へ効率良く導くことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、偏光分離部から所定方向とは異なる方向へ進行した光を偏光分離部の方向へ反射するミラーを有することが望ましい。ミラーを用いることにより、所定の照明対象の方向とは異なる方向へ進行した光を偏光分離部の方向へ戻すことができる。これにより、所定方向以外の方向へ進行した光の再利用を可能にし、発光部からの光を効率良く利用することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、少なくとも第１の発光部及び第２の発光部を有し、第１の発光部は、第１の発光部から偏光分離部へ入射した第１の振動方向の偏光光が偏光分離部を透過した後所定方向へ進行するような位置に設けられ、第２の発光部は、第２の発光部から偏光分離部へ入射した第２の振動方向の偏光光が偏光分離部を反射した後所定方向へ進行するような位置に設けられることが望ましい。これにより、第１の発光部からの第１の振動方向の偏光光と、第２の発光部からの第２の振動方向の偏光光とを合成して、所定方向へ進行させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、さらに第３の発光部を有し、第３の発光部は、第３の発光部から偏光分離部へ入射した第１の振動方向の偏光光が偏光分離部を透過した後第２の発光部の方向へ進行し、かつ第３の発光部から偏光分離部へ入射した第２の振動方向の偏光光が偏光分離部を反射した後第１の発光部の方向へ進行するような位置に設けられることが望ましい。

第３の発光部から偏光分離部へ入射した第１の振動方向の偏光光は、偏光分離部を透過した後第２の発光部の方向へ進行する。第２の発光部の方向へ進行した光は、反射部で反射して偏光分離部の方向へ進行する。第３の発光部から偏光分離部へ入射した第２の振動方向の偏光光は、偏光分離部で反射した後第１の発光部の方向へ進行する。第１の発光部の方向へ進行した光は、反射部で反射して偏光分離部の方向へ進行する。第３の発光部からの光は、偏光分離部における透過及び反射と、偏光変換とにより、所定方向へ進行する。これにより、第３の発光部からの光を所定方向へ進行させ、さらに明るい照明光を供給することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、第１の偏光分離部及び第２の偏光分離部を有し、第１の偏光分離部は、第１の偏光分離部に対応して設けられた発光部からの光を合成して第２の偏光分離部の方向へ進行させ、第２の偏光分離部は、第１の偏光分離部からの光と、第２の偏光分離部に対応して設けられた発光部からの光とを合成して所定方向へ進行させることが望ましい。第１の偏光分離部、第２の偏光分離部のそれぞれに対応して発光部を設けることにより、単独の偏光分離部を用いる場合より多くの発光部を配置することができる。また、第１の偏光分離部からの光と、第２の偏光分離部に対応して設けられた発光部からの光とを合成することにより、光束の広がりを低減できる。これにより、光束の広がりを低減し、さらに明るい照明光を得られる。

さらに、本発明によれば、上記の光源装置と、光源装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有する画像表示装置を提供することができる。上記の光源装置を備えることにより、照明対象である空間光変調装置へ高い効率で光を供給することができる。これにより、高い光利用効率で明るい画像を表示可能な画像表示装置を得られる。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る光源装置１００の概略構成を示す。光源装置１００は、第１の発光部であるＬＥＤ１０１、及び第２の発光部であるＬＥＤ１０２を有する。ＬＥＤ１０１、１０２は、主にチップの表面から光を放出する面発光光源である。ＬＥＤ１０１、１０２は、偏光ビームスプリッタ１０８の方向に光を供給する。偏光ビームスプリッタ１０８は、２つのプリズムを貼り合わせて構成された直方体形状の構造物である。偏光ビームスプリッタ１０８の２つのプリズム同士の間には、偏光膜１０７が形成されている。

偏光膜１０７は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、第２の振動方向の偏光光を反射することにより、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部である。第１の振動方向の偏光光は、例えばｐ偏光光である。第２の振動方向の偏光光は、第１の振動方向と略直交する振動方向の偏光光であって、例えばｓ偏光光である。

ＬＥＤ１０１と偏光ビームスプリッタ１０８との間、ＬＥＤ１０２と偏光ビームスプリッタ１０８との間には、それぞれ位相板であるλ／４位相板１０５、１０６が設けられている。ＬＥＤ１０１及びλ／４位相板１０５は、偏光ビームスプリッタ１０８の、出射面とは反対側の面に対応して配置されている。ＬＥＤ１０２及びλ／４位相板１０６は、偏光ビームスプリッタ１０８の、出射面に隣り合う面に対応して配置されている。

偏光ビームスプリッタ１０８の、ＬＥＤ１０２が設けられている側とは反対側には、ミラー１０９が設けられている。ミラー１０９は、偏光膜１０７を透過し、偏光膜１０７から所定の照明方向Ｌとは異なる方向へ進行した光を偏光ビームスプリッタ１０８の方向へ反射する。また、ＬＥＤ１０１、１０２は、それぞれ反射部１０３、１０４を有する。反射部１０３、１０４は、高反射性の金属部材で形成された金属電極である。反射部１０３は、偏光膜１０７からＬＥＤ１０１の方向へ進行する光を偏光膜１０７の方向へ反射する。反射部１０４は、偏光膜１０７からＬＥＤ１０２の方向へ進行する光を偏光膜１０７の方向へ反射する。

ＬＥＤ１０１は、照明方向Ｌに沿った光軸ＡＸを中心として配置されている。ＬＥＤ１０２及びミラー１０９は、光軸ＡＸに略垂直な軸ＢＸを中心として配置されている。偏光ビームスプリッタ１０８は、偏光膜１０７が光軸ＡＸ及び軸ＢＸのいずれに対しても略４５度傾くように配置されている。また、偏光ビームスプリッタ１０８は、光軸ＡＸ及び軸ＢＸが偏光膜１０７の略中心で交わるように設けられている。

ＬＥＤ１０１及びＬＥＤ１０２は、ｐ偏光光及びｓ偏光光を含む光を供給する。ＬＥＤ１０１からの光は、λ／４位相板１０５を通過した後偏光ビームスプリッタ１０８に入射する。λ／４位相板１０５を通過して偏光ビームスプリッタ１０８に入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過した後、矢印で示す所定の照明方向Ｌへ進行する。これに対して、λ／４位相板１０５を通過して偏光ビームスプリッタ１０８に入射した光のうちｓ偏光光は、偏光膜１０７を反射した後、ミラー１０９の方向へ進行する。

ミラー１０９の方向へ進行したｓ偏光光は、ミラー１０９で反射した後、再び偏光ビームスプリッタ１０８の方向へ進行する。偏光ビームスプリッタ１０８の方向へ進行したｓ偏光光は、偏光膜１０７で反射し、ＬＥＤ１０１の方向へ進行する。ＬＥＤ１０１の方向へ進行したｓ偏光光は、λ／４位相板１０５を通過することで円偏光に変換される。ＬＥＤ１０１に入射した円偏光は、反射部１０３で反射した後再びλ／４位相板１０５に入射する。λ／４位相板１０５は、円偏光をｐ偏光光に変換して偏光ビームスプリッタ１０８に入射させる。このように、λ／４位相板１０５に２回光を通過させることによって、光の振動方向を９０度回転させることができる。偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過して、照明方向Ｌへ進行する。ＬＥＤ１０１からのｓ偏光光は、反射部１０３での反射１回、偏光膜１０７での反射２回、ミラー１０９での反射１回、及び偏光膜１０７の透過１回を経て光源装置１００から出射する。

ＬＥＤ１０２からの光は、λ／４位相板１０６を通過した後偏光ビームスプリッタ１０８に入射する。λ／４位相板１０６を通過して偏光ビームスプリッタ１０８に入射した光のうちｓ偏光光は、偏光膜１０７で反射して、照明方向Ｌへ進行する。λ／４位相板１０６を通過して偏光ビームスプリッタ１０８に入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過した後、ミラー１０９の方向へ進行する。ミラー１０９の方向へ進行したｐ偏光光は、ミラー１０９で反射して、再び偏光ビームスプリッタ１０８に入射する。偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過して、ＬＥＤ１０２の方向へ進行する。

ＬＥＤ１０２の方向へ進行したｐ偏光光は、反射部１０４で反射して偏光ビームスプリッタ１０８に入射するまでにλ／４位相板１０６を２回通過することにより、ｓ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｓ偏光光は、偏光膜１０７で反射して、照明方向Ｌへ進行する。ＬＥＤ１０２からのｐ偏光光は、反射部１０４での反射１回、偏光膜１０７での反射１回、ミラー１０９での反射１回、及び偏光膜１０７の透過２回を経て光源装置１００から出射する。以上のように、偏光分離部である偏光膜１０７は、偏光膜１０７を透過したｐ偏光光と、偏光膜１０７で反射したｓ偏光光とを合成して、照明方向Ｌへ進行させる。

反射部１０３、１０４での反射率、偏光膜１０７での反射率、ミラー１０９での反射率をそれぞれ６０％、９０％、８５％とし、偏光膜１０７の透過率を９０％であるとする。１つのＬＥＤからのｐ偏光光をそのまま取り出して照明する場合の照明光の強度が０．５であるとすると、本実施例の光源装置１００から出射する照明光のトータルパワーは、およそ１．２７２である。ＬＥＤ１０１、１０２の発光光の利用効率は、ＬＥＤ１つ当りおよそ６３．６％である。また、１つのＬＥＤからのｐ偏光光を取り出して照明する光源装置を基準とすると、本実施例の光源装置１００は、およそ２．５４倍の強度の照明光を供給できる。

光源装置１００は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７で合成することで、各ＬＥＤ１０１、１０２からの光を略同一の照明領域に進行させる。このため、複数の発光部を用いる場合であっても、光源装置１００から出射する光束の広がりを低減できる。また、反射部１０３、１０４を設けることにより、ＬＥＤ１０１、１０２の方向へ進行した光は、反射部１０３、１０４で反射して偏光膜１０７の方向へ進行する。このとき、λ／４位相板１０５、１０６を用いて偏光変換することにより、偏光膜１０７の方向へ進行する光を、照明方向Ｌへ進行させることができる。

このように、偏光膜１０７における透過及び反射と、偏光変換とにより、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を効率良く照明方向Ｌへ進行させることができる。これにより、光束の広がりを低減でき、かつ高い効率で光を供給することができるという効果を奏する。例えば、光源装置１００をプロジェクタに用いる場合、空間光変調装置へ入射する光束の広がりを低減できることから、光源装置１００からの照明光を空間光変調装置で効率良く変調することが可能となる。

偏光膜１０７は、ｓ偏光光を透過しｐ偏光光を反射するものであっても良い。この場合、偏光膜１０７は、偏光膜１０７を透過したｓ偏光光と、偏光膜１０７で反射したｐ偏光光とを合成して、照明方向Ｌへ進行させる。また、偏光分離部は、偏光膜１０７を用いる場合に限らず、ワイヤグリッド型偏光板を用いても良い。偏光膜１０７に代えてワイヤグリッド型偏光板を用いる場合、光源装置１００を安価にすることができる。ワイヤグリッド型偏光板については後述する。

図２は、光源装置１００の変形例であって、コリメータレンズ２１１、２１２を用いる光源装置２００の構成を示す。本態様、及び後述の態様において光源装置１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。コリメータレンズ２１１は、第１の発光部であるＬＥＤ１０１とλ／４位相板１０５との間の光路中に設けられている。コリメータレンズ２１２は、第２の発光部であるＬＥＤ１０２とλ／４位相板１０６との間の光路中に設けられている。

コリメータレンズ２１１、２１２は、それぞれＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７へ導く光学素子である。また、コリメータレンズ２１１、２１２は、それぞれＬＥＤ１０１、１０２からの光を略平行にする。コリメータレンズ２１１は、コリメータレンズ２１１から出射する光の主光線が光軸ＡＸに対して略平行となるようにして、偏光膜１０７をテレセントリックに照明する。コリメータレンズ２１２は、コリメータレンズ２１２から出射する光の主光線が軸ＢＸに対して略平行となるようにして、偏光膜１０７をテレセントリックに照明する。コリメータレンズ２１１、２１２によってＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７へ効率良く導くことができる。

図３は、光学素子として集光レンズ３１１、３１２を用いる光源装置３００の構成を示す。集光レンズ３１１は、ＬＥＤ１０１とλ／４位相板１０５との間の光路中に設けられている。集光レンズ３１２は、ＬＥＤ１０２とλ／４位相板１０６との間の光路中に設けられている。集光レンズ３１１、３１２は、それぞれＬＥＤ１０１、１０２からの光を集光する。集光レンズ３１１、３１２によってＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７へ効率良く導くことができる。

また、集光レンズ３１１、３１２を用いてＬＥＤ１０１、１０２からの光を収束させる場合、偏光膜１０７をテレセントリックに照明する必要が無い。このため、光源装置３００の構成の自由度を高くすることができる。集光レンズ３１１、３１２を用いることで、高い自由度の構成で、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７へ効率良く導くことができる。

図４は、光学素子としてロッドインテグレータ４１１、４１２を用いる光源装置４００の構成を示す。ロッドインテグレータ４１１は、ＬＥＤ１０１とλ／４位相板１０５との間の光路中に設けられている。ロッドインテグレータ４１２は、ＬＥＤ１０２とλ／４位相板１０６との間の光路中に設けられている。ロッドインテグレータ４１１、４１２は、直方体形状の透明な硝子部材からなる。ロッドインテグレータ４１１、４１２に入射した光は、硝子部材と空気との界面において全反射を繰り返しながらロッドインテグレータ４１１、４１２の内部を進行する。

ロッドインテグレータ４１１、４１２としては、硝子部材で構成するものに限らず、内面を反射面で構成する中空構造のものを用いても良い。内面を反射面とするロッドインテグレータの場合、ロッドインテグレータに入射した光は、反射面において反射を繰り返しながらロッドインテグレータの内部を進行する。また、ロッドインテグレータは、硝子部材と反射面とを組み合わせる構成としても良い。

ロッドインテグレータ４１１、４１２を用いることにより、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７へ効率良く導くことができる。また、ロッドインテグレータ４１１、４１２は、それぞれＬＥＤ１０１、１０２からの光の強度分布を略均一にする。ロッドインテグレータ４１１、４１２を用いることで、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を効率良く、かつ均一化して偏光膜１０７へ導くことができる。光源装置４００は、ＬＥＤ、λ／４位相板、ロッドインテグレータ、及び偏光ビームスプリッタをいずれも接合するように配置する構成に限らず、互いに間隔を置いて配置することとしても良い。

なお、光学素子は、ＬＥＤ１０１、１０２とλ／４位相板１０５、１０６との間に設ける構成に限らず、λ／４位相板１０５、１０６と偏光ビームスプリッタ１０８との間に設ける構成であっても良い。また、光源装置は、図２〜図４を用いて説明した光学素子を組み合わせて用いても良く、さらに他の光学素子と組み合わせることとしても良い。

図５は、本実施例の変形例に係る光源装置５００の構成を示す。光源装置５００は、上記の光源装置１００の構成から、ＬＥＤ１０１とミラー１０９とを入れ換えたものである。光源装置５００のように、光源装置１００の構成を基にしてＬＥＤ１０１、１０２やミラー１０９の配置を適宜変更しても良い。また、光源装置５００は、ミラー１０９と偏光ビームスプリッタ１０８との間に、λ／４位相板５０５が設けられている。このように、λ／４位相板は、ＬＥＤ１０１、１０２と偏光ビームスプリッタ１０８との間に限らず、ミラー１０９と偏光ビームスプリッタ１０８との間に設けても良い。

図６は、本発明の実施例２に係る光源装置６００の概略構成を示す。光源装置６００は、第１の発光部であるＬＥＤ１０１、第２の発光部であるＬＥＤ１０２に加えて、第３の発光部であるＬＥＤ６０３を有することを特徴とする。ＬＥＤ６０３は、偏光ビームスプリッタ１０８の、ＬＥＤ１０２が設けられている側とは反対側に設けられている。ＬＥＤ６０３は、ＬＥＤ１０２と同様に、軸ＢＸを中心として配置されている。ＬＥＤ６０１は、金属電極である反射部６０４を有する。なお、ＬＥＤ６０３と偏光ビームスプリッタ１０８との間には、λ／４位相板が設けられていない。

ＬＥＤ６０３は、ｐ偏光光及びｓ偏光光を含む光を供給する。ＬＥＤ６０３から偏光ビームスプリッタ１０８に入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過した後、ＬＥＤ１０２の方向へ進行する。ＬＥＤ１０２の方向へ進行したｐ偏光光は、反射部１０４で反射して偏光ビームスプリッタ１０８に入射するまでに、λ／４位相板１０６を２回通過することにより、ｓ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｓ偏光光は、偏光膜１０７で反射し、照明方向Ｌへ進行する。

ＬＥＤ６０３から偏光ビームスプリッタ１０８へ入射した光のうちｓ偏光光は、偏光膜１０７で反射した後ＬＥＤ１０１の方向へ進行する。ＬＥＤ１０１の方向へ進行したｓ偏光光は、反射部１０３で反射して偏光ビームスプリッタ１０８に入射するまでに、λ／４位相板１０５を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過して、照明方向Ｌへ進行する。

１つのＬＥＤからｐ偏光光をそのまま取り出して照明する場合の照明光の強度が０．５であるとすると、本実施例の光源装置６００から出射する照明光のトータルパワーは、およそ１．６４８である。ＬＥＤ１０１、１０２、６０３の発光光の利用効率は、ＬＥＤ１つ当りおよそ５４．９％である。また、１つのＬＥＤからのｐ偏光光を取り出して照明する光源装置を基準とすると、本実施例の光源装置６００は、およそ３．３０倍の強度の照明光を供給できる。なお、反射部６０４の反射率は、反射部１０３、１０４の反射率と同一の６０％である。本実施例によれば、第３の発光部であるＬＥＤ６０３からの光も、照明方向Ｌへ進行させることができる。これにより、さらに明るい照明光を供給することができる。

図７は、本実施例の変形例に係る光源装置７００の構成を示す。光源装置７００は、第３の発光部であるＬＥＤ６０３と偏光ビームスプリッタ１０８との間に、λ／４位相板７０５が設けられている。また、第１の発光部であるＬＥＤ１０１と偏光ビームスプリッタ１０８との間には、λ／４位相板が設けられていない。λ／４位相板は、ＬＥＤと偏光膜との間の少なくとも一箇所に設けられていれば良く、λ／４位相板の配置位置を適宜変更することができる。さらに、各ＬＥＤ１０１、１０２、６０３と偏光ビームスプリッタ１０８との間のいずれにもλ／４位相板を設けない構成としても良い。

図８は、本発明の実施例３に係る光源装置６００の概略構成を示す。光源装置８００は、第１の偏光分離部である偏光膜１０７を有する偏光ビームスプリッタ１０８と、第２の偏光分離部である偏光膜８０７を有する偏光ビームスプリッタ８０８とを備えることを特徴とする。偏光膜１０７がｐ偏光光を透過し、ｓ偏光光を反射するのに対して、偏光膜８０７は、第２の振動方向の偏光光であるｓ偏光光を透過し、第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光を反射する。

ＬＥＤ１０１、１０２、６０３は、偏光ビームスプリッタ１０８に対応して、偏光ビームスプリッタ１０８の周辺に設けられている。偏光ビームスプリッタ１０８の周辺の構成は、図６に示す光源装置６００と同様である。光源装置８００は、光源装置６００の構成に、偏光ビームスプリッタ８０８を追加して構成されている。

偏光ビームスプリッタ８０８は、偏光ビームスプリッタ１０８の出射側に設けられている。偏光ビームスプリッタ１０８に対応してＬＥＤ１０２、６０３が設けられているのと同様に、偏光ビームスプリッタ８０８に対応して、ＬＥＤ８０２、８０３が設けられている。ＬＥＤ８０２、８０３は、それぞれ金属電極である反射部８０４、８０９を有する。ＬＥＤ８０２と偏光ビームスプリッタ１０８との間、ＬＥＤ８０３と偏光ビームスプリッタ１０８との間には、それぞれ位相板であるλ／４位相板８０６、８０５が設けられている。

ＬＥＤ８０２、８０３は、光軸ＡＸに略垂直な軸ＢＸ’を中心として配置されている。偏光ビームスプリッタ８０８は、偏光膜８０７が光軸ＡＸ及び光軸ＢＸ’のいずれに対しても略４５度傾くように配置されている。また、偏光ビームスプリッタ８０８は、光軸ＡＸ及び軸ＢＸ’が偏光膜８０７の略中心で交わるように設けられている。

第１の偏光分離部である偏光膜１０７は、偏光ビームスプリッタ１０８に対応して設けられた発光部であるＬＥＤ１０２、ＬＥＤ１０３、及びＬＥＤ６０３からの光を合成して、第２の偏光分離部である偏光膜８０７の方向へ進行させる。偏光ビームスプリッタ８０８には、偏光ビームスプリッタ１０８からのｐ偏光光及びｓ偏光光が入射する。偏光ビームスプリッタ１０８からのｓ偏光光は、偏光膜８０７を透過した後、矢印で示す所定の照明方向Ｌへ進行する。偏光ビームスプリッタ１０８からのｐ偏光光は、偏光膜８０７を反射した後、ＬＥＤ８０３の方向へ進行する。ＬＥＤ８０３の方向へ進行したｐ偏光光は、反射部８０９で反射した後偏光ビームスプリッタ８０８に入射するまでに、λ／４位相板８０５を２回通過することにより、ｓ偏光光に変換される。

偏光ビームスプリッタ８０８に入射したｓ偏光光は、偏光膜８０７を透過して、ＬＥＤ８０２の方向へ進行する。ＬＥＤ８０２の方向へ進行したｓ偏光光は、反射部８０４で反射して偏光ビームスプリッタ８０８に入射するまでにλ／４位相板８０６を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ８０８に入射したｐ偏光光は、偏光膜８０７で反射して、照明方向Ｌへ進行する。

ＬＥＤ８０２及びＬＥＤ８０３は、ｐ偏光光及びｓ偏光光を含む光を供給する。ＬＥＤ８０３からの光は、λ／４位相板８０５を通過した後偏光ビームスプリッタ８０８に入射する。λ／４位相板８０５を通過して偏光ビームスプリッタ８０８に入射した光のうちｓ偏光光は、偏光膜８０７を透過してＬＥＤ８０２の方向へ進行する。ＬＥＤ８０２の方向へ進行したｓ偏光光は、反射部８０４で反射して偏光ビームスプリッタ８０８に入射するまでにλ／４位相板８０６を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ８０８に入射したｐ偏光光は、偏光膜８０７で反射して、照明方向Ｌへ進行する。ＬＥＤ８０３からのｓ偏光光は、反射部での反射１回、偏光膜での反射１回、偏光膜の透過１回を経て光源装置８００から出射する。

λ／４位相板８０５を通過して偏光ビームスプリッタ８０８に入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜８０７で反射して、偏光ビームスプリッタ１０８の方向に進行する。偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過して、ＬＥＤ１０１の方向へ進行する。ＬＥＤ１０１の方向へ進行したｐ偏光光は、反射部１０３で反射して偏光ビームスプリッタ１０８に入射するまでにλ／４位相板１０５を２回通過することにより、ｓ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｓ偏光光は、ＬＥＤ１０１からのｓ偏光光と同様に振る舞う。ＬＥＤ８０３からのｐ偏光光は、反射部での反射５回、偏光膜での反射５回、偏光膜の透過３回を経て光源装置８００から出射する。

ＬＥＤ８０２からの光は、λ／４位相板８０６を通過した後偏光ビームスプリッタ８０８に入射する。λ／４位相板８０６を通過した後偏光ビームスプリッタ８０８に入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜８０７で反射して、照明方向Ｌへ進行する。λ／４位相板８０６を通過して偏光ビームスプリッタ８０８に入射した光のうちｓ偏光光は、偏光膜８０７を透過してＬＥＤ８０３の方向へ進行する。ＬＥＤ８０３の方向へ進行したｓ偏光光は、反射部８０９で反射して再び偏光ビームスプリッタ８０８に入射するまでにλ／４位相板８０５を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ８０８に入射したｐ偏光光は、ＬＥＤ８０３からのｐ偏光光と同様に振る舞う。ＬＥＤ８０２からのｓ偏光光は、反射部での反射６回、偏光膜での反射５回、偏光膜の透過４回を経て光源装置８００から出射する。以上のように、第２の偏光分離部である偏光膜８０７は、第１の偏光分離部である偏光膜１０７からの光と、偏光ビームスプリッタ８０８に対応して設けられた発光部であるＬＥＤ８０２及びＬＥＤ８０３からの光とを合成して、照明方向Ｌへ進行させる。

１つのＬＥＤからのｐ偏光光をそのまま取り出して照明光とする場合の照明光の強度が０．５であるとすると、本実施例の光源装置８００から出射する照明光のトータルパワーは、およそ１．６９０である。各ＬＥＤの発光光の利用効率は、ＬＥＤ１つ当りおよそ３３．８％である。また、１つのＬＥＤからのｐ偏光光を取り出して照明する光源装置を基準とすると、本実施例の光源装置８００は、およそ３．３８倍の強度の照明光を供給できる。なお、反射部８０４、８０９の反射率は、反射部１０３、１０４、６０３の反射率と同一の６０％である。また、偏光膜８０７の反射率及び透過率は、偏光膜１０７の反射率及び透過率と同一で、いずれも９０％である。

各偏光ビームスプリッタ１０８、８０８に対応してＬＥＤを設けることにより、単独の偏光ビームスプリッタを用いる場合より多くのＬＥＤを配置することができる。また、第１の偏光分離部である偏光膜１０７からの光と、偏光膜８０７に対応して設けられたＬＥＤ８０２、８０３からの光とを合成することにより、光束の広がりを低減できる。これにより、光束の広がりを低減し、さらに明るい照明光を得られるという効果を奏する。

図９は、本実施例の変形例に係る光源装置９００の構成を示す。光源装置９００は、光源装置８００の構成に加えて、ＬＥＤ６０３と偏光ビームスプリッタ１０８との間に、λ／４位相板７０５が設けられている。λ／４位相板７０５を設けると、ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１０８へ進行するｓ偏光光が光源装置９００から出射するまでの、偏光膜１０７及び反射部での反射回数が減少する。このため、ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１０８へ進行するｓ偏光光の強度の減衰を低減できる。光源装置９００から出射する照明光のトータルパワーは、光源装置８００より大きいおよそ１．７３９である。また、各ＬＥＤからの発光光の利用効率は、ＬＥＤ１つ当りおよそ３４．８％である。また、照明光の強度が０．５である光源装置と比較して、光源装置９００は、およそ３．４８倍の強度の照明光を供給できる。

なお、本実施例の光源装置は、偏光ビームスプリッタ８０８の出射側に、さらに他の偏光ビームスプリッタを設ける構成とすることができる。さらに多くの偏光ビームスプリッタを設けることにより、さらに多くのＬＥＤを配置できる。また、ＬＥＤの数を多くしても光源装置から出射する光束が存在する空間の大きさは略同一であることから、光束の広がりを低減できる。また、本実施例及び上記実施例２の光源装置は、上記実施例１と同様に光学素子を設けることとしても良い。

図１０は、本発明の実施例４に係る画像表示装置であるプロジェクタ１０００の概略構成を示す。プロジェクタ１０００は、３つの空間光変調装置１００６Ｒ、１００６Ｇ、１００６Ｂを備える、いわゆる３板式のプロジェクタである。プロジェクタ１０００は、Ｒ光用光源装置１０１０Ｒと、Ｇ光用光源装置１０１０Ｇと、Ｂ光用光源装置１０１０Ｂとを有する。各光源装置１０１０Ｒ、１０１０Ｇ、１０１０Ｂは、いずれも上記実施例１の光源装置１００と同様の構成を有する。

Ｒ光用光源装置１０１０Ｒは、２つのＲ光用ＬＥＤ１００１Ｒを有する。Ｒ光用ＬＥＤ１００１Ｒは、Ｒ光を供給する。Ｒ光用光源装置１０１０Ｒは、Ｒ光用ＬＥＤ１００１ＲからのＲ光を、所定方向であるＴＩＲ（全反射）プリズム１００３Ｒの方向へ進行させる。ＴＩＲプリズム１００３Ｒは、２つのプリズム１００４、１００５を、空気層を介して貼り合わせて構成されている。ＴＩＲプリズム１００３Ｒは、プリズム１００４に入射したＲ光が、プリズム１００４と空気との界面で全反射して空間光変調装置１００６Ｒの方向へ進行するように配置されている。また、ＴＩＲプリズム１００３Ｒは、空間光変調装置１００６Ｒで変調された光が、プリズム１００４と空気との界面、及びプリズム１００５を透過するように配置されている。

空間光変調装置１００６Ｒは、Ｒ光用光源装置１０１０ＲからのＲ光を画像信号に応じて変調するティルトミラーデバイスである。ティルトミラーデバイスの例の一つは、テキサス・インスツルメンツ社のＤＭＤ（登録商標）である。空間光変調装置１００６Ｒは、偏光状態に関係なくＲ光の変調を行う。空間光変調装置１００６Ｒで変調された光は、ＴＩＲプリズム１００３Ｒを透過して、クロスダイクロイックプリズム１００８に入射する。

Ｇ光用光源装置１０１０Ｇは、２つのＧ光用ＬＥＤ１００１Ｇを有する。Ｇ光用ＬＥＤ１００１Ｇは、Ｇ光を供給する。Ｇ光用光源装置１０１０Ｇは、Ｇ光用ＬＥＤ１００１ＧからのＧ光を、所定方向であるＴＩＲプリズム１００３Ｇの方向へ進行させる。ＴＩＲプリズム１００３Ｇは、Ｇ光用光源装置１０１０ＧからのＧ光を、空間光変調装置１００６Ｇの方向へ進行させる。空間光変調装置１００６Ｇは、Ｇ光用光源装置１０１０ＧからのＧ光を画像信号に応じて変調するティルトミラーデバイスである。空間光変調装置１００６Ｇで変調された光は、ＴＩＲプリズム１００３Ｇを透過して、クロスダイクロイックプリズム１００８に入射する。

Ｂ光用光源装置１０１０Ｂは、２つのＢ光用ＬＥＤ１００１Ｂを有する。Ｂ光用ＬＥＤ１００１Ｂは、Ｂ光を供給する。Ｂ光用光源装置１０１０Ｂは、Ｂ光用ＬＥＤ１００１ＢからのＢ光を、所定方向であるＴＩＲプリズム１００３Ｇの方向へ進行させる。ＴＩＲプリズム１００３Ｂは、Ｂ光用光源装置１０１０ＢからのＢ光を、空間光変調装置１００６Ｂの方向へ進行させる。空間光変調装置１００６Ｂは、Ｂ光用光源装置１０１０ＢからのＢ光を画像信号に応じて変調するティルトミラーデバイスである。空間光変調装置１００６Ｂで変調された光は、ＴＩＲプリズム１００３Ｂを透過して、クロスダイクロイックプリズム１００８に入射する。

色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１００８は、２つのダイクロイック膜１００７ａ、１００７ｂを有する。ダイクロイック膜１００７ａ、１００７ｂは、Ｘ字型に直交して配置される。ダイクロイック膜１００７ａは、Ｒ光を反射し、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜１００７ｂは、Ｂ光を反射し、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム１００８は、空間光変調装置１００６Ｒ、１００６Ｇ、１００６Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。投写光学系１０１１は、クロスダイクロイックプリズム１００８で合成された光をスクリーン１０１３に投写する。

各色光用光源装置１０１０Ｒ、１０１０Ｇ、１０１０Ｂを用いることにより、プロジェクタ１０００は、照明対象である空間光変調装置１００６Ｒ、１００６Ｇ、１００６Ｂへ高い効率で光を供給することができる。これにより、高い光利用効率で明るい画像を表示できるという効果を奏する。なお、各色光用光源装置１０１０Ｒ、１０１０Ｇ、１０１０Ｂは、実施例１の光源装置１００と同様の構成とするほか、実施例１〜実施例３の他の光源装置と同様の構成としても良い。

図１１は、本実施例の変形例に係る画像表示装置であるプロジェクタ１１００の構成を示す。プロジェクタ１０００と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。プロジェクタ１１００は、１つの空間光変調装置１１０６を備える、いわゆる単板式のプロジェクタである。Ｒ光用光源装置１０１０ＲからのＲ光、Ｇ光用光源装置１０１０ＧからのＧ光、Ｂ光用光源装置１０１０ＢからのＢ光は、クロスダイクロイックプリズム１００８で合成され、ＴＩＲプリズム１１０３に入射する。ＴＩＲプリズム１１０３は、クロスダイクロイックプリズム１００８からの光を空間光変調装置１１０６へ入射させる。Ｒ光用光源装置１０１０Ｒ、Ｇ光用光源装置１０１０Ｇ、Ｂ光用光源装置１０１０Ｂは、１つの空間光変調装置１１０６を用いてＲ光、Ｇ光、Ｂ光を順次変調するように、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を順次供給する。

空間光変調装置１１０６は、Ｒ光用光源装置１０１０ＲからのＲ光、Ｇ光用光源装置１０１０ＧからのＧ光、Ｂ光用光源装置１０１０ＢからのＢ光を画像信号に応じて変調するティルトミラーデバイスである。空間光変調装置１１０６で変調された光は、ＴＩＲプリズム１１０３を透過して、投写光学系１０１１に入射する。本変形例のプロジェクタ１１００も、プロジェクタ１０００と同様に、高い光利用効率で明るい画像を表示することができる。

図１２は、本実施例の変形例に係る画像表示装置であるプロジェクタ１２００の構成を示す。プロジェクタ１０００と同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。プロジェクタ１２００は、２つの空間光変調装置１２０６、１００６Ｂを備えている。Ｒ光用光源装置１０１０ＲからのＲ光、Ｇ光用光源装置１０１０ＧからのＧ光は、ダイクロイックプリズム１２０８で合成され、ＴＩＲプリズム１２０３に入射する。ダイクロイックプリズム１２０８のダイクロイック膜１２０７は、Ｒ光を反射し、Ｇ光を透過する。

ＴＩＲプリズム１２０３は、ダイクロイックプリズム１２０８からの光を空間光変調装置１２０６へ入射させる。空間光変調装置１２０６は、Ｒ光用光源装置１０１０ＲからのＲ光からのＲ光、及びＧ光用光源装置１０１０ＧからのＧ光を画像信号に応じて変調するティルトミラーデバイスである。Ｒ光用光源装置１０１０Ｒ、Ｇ光用光源装置１０１０Ｇは、１つの空間光変調装置１２０６を用いてＲ光及びＧ光を順次変調するように、Ｒ光及びＧ光を順次供給する。空間光変調装置１２０６で変調された光は、ＴＩＲプリズム１２０３を透過して、ダイクロイックプリズム１２１８に入射する。

Ｂ光用光源装置１０１０ＢからのＢ光は、空間光変調装置１００６Ｂで変調された後、ダイクロイックプリズム１２１８に入射する。ダイクロイックプリズム１２１８のダイクロイック膜１２１７は、Ｒ光及びＧ光を透過し、Ｂ光を反射する。ダイクロイックプリズム１２１８は、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光を合成して、投写光学系１０１１に入射させる。本変形例のプロジェクタ１２００も、プロジェクタ１０００と同様に、高い光利用効率で明るい画像を表示することができる。

なお、上記各実施例の光源装置は、発光部としてＬＥＤを用いているが、これに限られない。ＬＥＤに代えて、例えばＥＬ素子や半導体レーザ等の他の固体発光素子を用いても良い。また、プロジェクタに用いる空間光変調装置は、偏光状態に関係なく入射光の変調を行うものであれば良く、ティルトミラーデバイスに限られない。さらに、光源装置を設ける画像表示装置はプロジェクタに限らず、例えば空間光変調装置で変調された光を直視するディスプレイであっても良い。

以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクタに用いる場合に有用であり、特に、空間光変調装置としてティルトミラーデバイスを用いるプロジェクタに適している。

本発明の実施例１に係る光源装置の概略構成図。コリメータレンズを用いる光源装置の構成図。集光レンズを用いる光源装置の構成図。ロッドインテグレータを用いる光源装置の構成図。光源装置の変形例を説明する図。本発明の実施例２に係る光源装置の概略構成図。光源装置の変形例を説明する図。本発明の実施例３に係る光源装置の概略構成図。光源装置の変形例を説明する図。本発明の実施例４に係るプロジェクタの概略構成図。プロジェクタの変形例を説明する図。プロジェクタの変形例を説明する図。

符号の説明

１００光源装置、１０１、１０２ＬＥＤ、１０３、１０４反射部、１０５、１０６ λ／４位相板、１０７偏光膜、１０８偏光ビームスプリッタ、１０９ミラー、ＡＸ光軸、ＢＸ軸、Ｌ照明方向、２００光源装置、２１１、２１２コリメータレンズ、３００光源装置、３１１、３１２集光レンズ、４００光源装置、４１１、４１２ロッドインテグレータ、５００光源装置、５０５ λ／４位相板、６００光源装置、６０３ＬＥＤ、６０４反射部、７００光源装置、７０５ λ／４位相板、８００光源装置、８０２、８０３ＬＥＤ、８０４、８０９反射部、８０５、８０６ λ／４位相板、８０７偏光膜、８０８偏光ビームスプリッタ、９００光源装置、１０００プロジェクタ、１００１Ｒ、１００１Ｇ、１００１ＢＬＥＤ、１００３Ｒ、１００３Ｇ、１００３ＢＴＩＲプリズム、１００４、１００５プリズム、１００６Ｒ、１００６Ｇ、１００６Ｂ空間光変調装置、１００７ａ、１００７ｂダイクロイック膜、１００８クロスダイクロイックプリズム、１０１０ＲＲ光用光源装置、１０１０ＧＧ光用光源装置、１０１０ＢＢ光用光源装置、１０１１投写光学系、１０１３スクリーン、１１００プロジェクタ、１１０３ＴＩＲプリズム、１１０６空間光変調装置、１２００プロジェクタ、１２０３ＴＩＲプリズム、１２０６空間光変調装置、１２０７ダイクロイック膜、１２０８ダイクロイックプリズム、１２１７ダイクロイック膜、１２１８ダイクロイックプリズム

Claims

それぞれの色が異なる所定の色光を射出する複数の光源装置と、前記光源装置からの色光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、前記光変調装置の前段または後段に配置され、前記色光を合成する色合成光学系とを有し、
前記光源装置は、
前記所定の色光を供給する固体発光素子を用いた少なくとも２つの発光部と、
前記発光部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、前記第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、前記発光部からの光を前記第１の振動方向の偏光光と前記第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部と、前記発光部と前記偏光分離部との間に設けられる第１の光学素子と、を有し、
前記発光部は、前記偏光分離部から前記発光部の方向へ進行する光を、前記偏光分離部の方向へ反射する反射部を有し、
前記偏光分離部は、前記偏光分離部を透過した前記第１の振動方向の偏光光と、前記偏光分離部で反射した前記第２の振動方向の偏光光とを合成して、所定方向へ進行させるものであり、
前記空間光変調装置は、入射光の偏光状態に関係なく変調を行うものであり、
前記第１の光学素子は、前記発光部からの光を集光して、前記発光部からの光を前記偏光分離部へ導く集光レンズを備えることを特徴とする画像表示装置。
前記第１の光学素子は、前記発光部からの光を略均一にするロッドインテグレータを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
前記発光部と前記偏光分離部との間の少なくとも一箇所に設けられた位相板を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
前記偏光分離部から前記所定方向とは異なる方向へ進行した光を前記偏光分離部の方向へ反射するミラーを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
少なくとも第１の発光部及び第２の発光部を有し、
前記第１の発光部は、前記第１の発光部から前記偏光分離部へ入射した前記第１の振動方向の偏光光が前記偏光分離部を透過した後前記所定方向へ進行するような位置に設けられ、
前記第２の発光部は、前記第２の発光部から前記偏光分離部へ入射した前記第２の振動方向の偏光光が前記偏光分離部を反射した後前記所定方向へ進行するような位置に設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
さらに第３の発光部を有し、
前記第３の発光部は、前記第３の発光部から前記偏光分離部へ入射した前記第１の振動方向の偏光光が前記偏光分離部を透過した後前記第２の発光部の方向へ進行し、かつ前記第３の発光部から前記偏光分離部へ入射した前記第２の振動方向の偏光光が前記偏光分離部を反射した後前記第１の発光部の方向へ進行するような位置に設けられることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
第１の偏光分離部及び第２の偏光分離部を有し、
前記第１の偏光分離部は、前記第１の偏光分離部に対応して設けられた前記発光部からの光を合成して前記第２の偏光分離部の方向へ進行させ、
前記第２の偏光分離部は、前記第１の偏光分離部からの光と、前記第２の偏光分離部に対応して設けられた前記発光部からの光とを合成して前記所定方向へ進行させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像表示装置。
前記光源装置から射出される色光を前記空間光変調装置へ導く第２の光学素子を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の画像表示装置。
前記空間光変調装置はティルトミラーデバイスであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の画像表示装置。