JP4314865B2 - 光源装置及びそれを用いた表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、光源装置及びそれを用いた表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＤＭＤと略称されるマイクロミラー表示素子（Digital Micromirror Device）や液晶表示素子のような、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、これらの画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体を用いる表示装置は、光源装置を備え、前記光源装置からの光を光源側光学系により表示体に入射させて前記表示体に画像を表示させる構成となっている。
【０００３】
この表示装置には、前記表示体の出射面を表示面とする直視型のものと、前記表示体からの出射光を投影光学系によりスクリーン等の投影面に投影して表示する投影型のものとがあり、マイクロミラー表示素子は投影型表示装置に利用され、液晶表示素子は直視型と投影型の両方の表示装置に利用されている。
【０００４】
また、前記マイクロミラー表示素子やカラーフィルタを備えない液晶表示素子を表示体とする表示装置は、前記光源装置から複数の色、例えば赤、緑、青の３色の着色光を出射させ、前記表示体の複数の画素の反射または透過を各画素への入射光の色に応じて制御することにより、前記表示体にカラー画像を表示させるようにしている。
【０００５】
前記表示装置の光源装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドとにより構成されており、さらに、複数の色の着色光を出射する光源装置は、前記導光ロッドの出射端に対向させて、前記導光ロッドからの出射光を複数の色のカラーフィルタにより着色された複数の色の着色光を出射する着色手段を備えた構成となっている。
【０００６】
前記着色手段としては、例えば、回転板の全周に複数の色（例えば赤、緑、青の３色）のカラーフィルタが周方向に交互に並べて設けられ、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールが利用されている（特許文献１参照）。
【０００７】
このカラーホィールには、前記複数の色のカラーフィルタに、可視光帯域の入射光のうち、透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を吸収する吸収型フィルタを用いたものと、透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射するダイクロイックフィルタを用いたものとがある。
【０００８】
さらに、前記カラーホィールには、扇形状に形成された複数の色のカラーフィルタを周方向に並べて設けたもの（特許文献１参照）があり、このカラーホィールを備えた光源装置は、前記カラーフィルタの回転にともなって複数の色の着色光を１色ずつ順次出射する。
【０００９】
また、前記カラーホィールには、前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のカラーフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成されたカラーホィールを周方向に並べて設けたもの（非特許文献１参照）があり、このカラーホィールを備えた光源装置は、複数の色の着色光を同時に出射する。なお、この光源装置からの出射光は、複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束であり、その各色の光の位置が前記カラーホィールの回転にともなって前記各色の光の並び方向に変化する。
【００１０】
さらに、前記光源装置には、前記光源部と前記導光ロッドとの間に、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子を配置したものもある（特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２―２７７８２０号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平８―３０４７３９号公報
【００１３】
【非特許文献１】
D.scott Dewald,Steven M.Penn,and Michael Davis、「Sequential Color Recapture and Dynamic Filtering：A Method of Scrolling Color」、TEXAS INSTRUMENTS［REAL WORLD SIGNAL PROCESSINGTM］、|DLPTM技術資料|添付ファイル、［２００２年１１月１３日検索］インターネット
＜URL:http://www.tij.co.jp/jrd/dip/docs/technology/to_strul.htm＞
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のカラーホィールを備えた光源装置は、光源部から出射し、導光ロッドにより導かれて前記カラーホィール等の着色手段に入射した光のうち、前記着色手段のカラーフィルタの透過波長帯域の光が前記カラーフィルタを透過して着色光となって出射し、他の透過波長帯域の光は前記カラーフィルタにより吸収（カラーフィルタが吸収型フィルタである場合）または反射（カラーフィルタがダイクロイックフィルタである場合）されて無駄になるため、光源部からの光の利用効率が悪い。
【００１５】
そのため、この光源装置を用いた表示装置は、前記光源装置から出射する着色光の強度が充分でなく、したがって前記表示体に充分な明るさのカラー画像を表示させることができなかった。
【００１６】
この発明は、光源部からの光を効率良く利用して充分な強度の複数の色の着色光を同時に出射することができる光源装置を提供するとともに、表示体に充分な明るさのカラー画像を表示させることができる表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明の光源装置は、光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタが設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成され、前記導光ロッドの出射端に対向させて配置された着色手段と、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなることを特徴とする。
【００１８】
この光源装置は上記のような構成であるため、前記光源部から出射した光が、前記偏光変換素子により同じ偏光面をもった直線偏光に変換され、前記導光ロッドの入射端に設けられた偏光ビームスプリッタを透過して前記導光ロッドに入射する。
【００１９】
前記導光ロッドに入射した前記直線偏光は、この導光ロッド内を導かれ、その出射端に設けられたλ／４位相差板により円偏光とされて出射して前記着色手段の複数の色のダイクロイックフィルタに入射し、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタの透過波長帯域の光がそのダイクロイックフィルタを透過して着色光となって出射し、他の波長帯域の光が前記ダイクロイックフィルタにより反射される。
【００２０】
前記複数の色のダイクロイックフィルタにより反射された光は、前記λ／４位相差板により、前記偏光ビームスプリッタを透過して前記導光ロッドに入射した直線偏光に対して偏光面が９０度回転した直線偏光、つまり前記偏光ビームスプリッタにより反射される偏光成分の直線偏光となり、前記導光ロッドにその出射端から入射してこの導光ロッド内を逆方向に導かれ、前記偏光ビームスプリッタにより反射される。
【００２１】
前記偏光ビームスプリッタにより反射された光は、前記導光ロッドにその入射端から前記偏光ビームスプリッタを透過して入射した光とは異なる経路で前記導光ロッド内を再び順方向に導かれ、前記λ／４位相差板により円偏光とされて前記着色手段に再入射する。
【００２２】
そのため、前記着色手段に再入射した光は、そのほとんどが、前記着色手段の複数の色のダイクロイックフィルタのうちの前に入射したダイクロイックフィルタとは異なる色のダイクロイックフィルタに入射し、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタの透過波長帯域の光がそのダイクロイックフィルタを透過して着色光となって出射する。
【００２３】
このように、この発明の光源装置は、前記光源部から出射して前記導光ロッドにその入射端から入射し、この導光ロッド内を導かれてその出射端から出射した光のうち、前記着色手段の複数の色のダイクロイックフィルタをそれぞれ透過した光をこれらのダイクロイックフィルタの色の着色光として出射するとともに、前記ダイクロイックフィルタにより反射されて前記導光ロッド内を逆方向に導かれた光を前記偏光ビームスプリッタにより反射し、その光を、前記導光ロッドにその入射端から入射した光の経路とは異なる経路で前記導光ロッド内を順方向に導いてその出射端から再び出射させることにより、その光を前記着色手段の複数の色のダイクロイックフィルタのうちの前に入射したダイクロイックフィルタとは異なる色のダイクロイックフィルタに入射させ、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタを透過した光をそのダイクロイックフィルタの色の着色光として出射するようにしたものであり、この光源装置によれば、光源部からの光を効率良く利用して充分な強度の複数の色の着色光を同時に出射することができる。
【００２４】
この発明の光源装置において、前記着色手段は、回転板の全周に複数の色のダイクロイックフィルタが周方向に交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ、導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成され、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールが好ましく、このカラーホィールを用いることにより、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束で、その各色の着色光の位置が前記カラーホィールの回転にともなって前記各色の着色光の並び方向に変化する光を出射することができる。
【００２５】
また、前記着色手段は、直線帯状の複数の色のダイクロイックフィルタがその幅方向に交互に並べて平行に設けられ、導光ロッドの出射端に対向させて配置されたストライプ状カラーパネルでもよく、このストライプ状カラーパネルを用いることにより、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束を出射することができる。
【００２６】
この発明の表示装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、回転板の全周に、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタが周方向に交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ、前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成され、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールと、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなる光源装置と、
行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、前記行方向を前記光源装置のカラーホィールの前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向と直交させて配置され、前記複数の画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体と、
前記光源装置から前記カラーホィールの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光を前記表示体に入射させる光学系と、
前記表示体の各行の画素にそれぞれ、前記カラーホィールの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、前記カラーホィールの回転にともなって前記表示体の各画素行に順次入射する前記複数の色の着色光の入射タイミングに同期させて順次書込む表示駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
この表示装置は、前記光源装置から前記カラーホィールの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光を前記表示体に入射させ、前記表示体の各行の画素にそれぞれ、前記カラーホィールの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、前記カラーホィールの回転にともなって前記表示体の各行の画素に順次入射する前記複数の色の着色光の入射タイミングに同期させて順次書込むことにより、前記表示体の各画素行に複数の色の単色画像を順次表示させ、これらの色の単色画像が合成されたカラー画像を観察させる。
【００２８】
そして、この表示装置によれば、前記光源装置が上述したように、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束で、その各色の着色光の位置が前記カラーホィールの回転にともなって前記各色の着色光の並び方向に変化する光を出射するため、前記表示体の各画素行に複数の色の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【００２９】
また、この発明の他の表示装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、直線帯状の複数の色のダイクロイックフィルタがその幅方向に交互に並べて互いに平行に設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の幅内に前記複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成され、前記導光ロッドの出射端に対向させて配置固定されたストライプ状カラーパネルと、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなる光源装置と、
行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、前記行方向を前記光源装置のストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタの長さ方向と平行にして配置され、前記複数の画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体と、
前記表示体の所定数の画素行からなる複数の画素行群の画素にそれぞれ、前記ストライプ状カラーパネルの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、１フレームを複数分割した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込む表示駆動手段と、
前記光源装置から前記ストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光の光束の向きを前記表示体の画素行の並び方向に変化させ、前記光束の複数の色の着色光をそれぞれ、前記表示体の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させる光学系とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
この表示装置は、前記表示体の複数の画素行群の画素にそれぞれ、前記ストライプ状カラーパネルの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、１フレームを複数分割した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込むとともに、前記光源装置から前記ストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光の光束の向きを前記表示体の画素行の並び方向に変化させ、前記光束の複数の色の着色光をそれぞれ、前記表示体の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させることにより、前記表示体に、前記フィールド毎の複数の画素行群の表示色が交互に異なる単色画像を表示させ、これらの色の単色画像が合成されたカラー画像を観察させる。
【００３１】
そして、この表示装置によれば、前記光源装置が上述したように、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束を出射するため、前記表示体の複数の画素行群に前記複数の色の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【００３２】
この表示装置において、前記光源装置から出射した光束を前記表示体に入射させる光学系は、前記光束の光の色数の整数倍の数の平坦面が周方向に連続する多角筒状をなし、前記光の色数に対応する各平坦面がそれぞれ、前記多角筒の中心と前記平坦面の多角筒周方向における中心とを通る径線に対する角度を前記表示体の画素行群のピッチに応じた比率で異ならせた反射面に形成され、前記多角筒の中心を回転中心として、各フィールド毎に前記反射面の１つが前記光束の入射方向に向き合う状態に回転される回転ミラーを備えた構成とするのが好ましい。
【００３３】
また、この表示装置において、例えば、前記表示駆動手段により表示体の複数の画素行群の画素にそれぞれ書込む単色画像データを３色の画像データとし、前記光源装置に、前記３色のダイクロイックフィルタがそれぞれ複数ずつ交互に並んだストライプ状カラーパネルを備えさせる場合、前記光源装置は、前記３色のダイクロイックフィルタを透過した３色の着色光の総数が前記表示体の画素行群の数よりも少なくとも２本以上多いストライプ状の光束を出射するように構成するのが好ましい。
【００３４】
前記この発明の表示装置は、いずれも、前記表示体からの出射光を投影面に投影する投影光学系をさらに備えた構成とするのが好ましい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１〜図７はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は表示装置の構成図、図２はその光源装置の導光ロッド及び着色手段の拡大側面図、図３は前記着色手段の斜視図である。
【００３６】
まず、図１に示した表示装置の構成を説明すると、この表示装置は、光源装置１と、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、これらの画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体１３と、前記光源装置１から出射した光を前記表示体１３に入射させる光源側光学系１４と、前記表示体１３からの出射光を図示しないスクリーン等の投影面に投影する投影光学系１６と、前記光源側光学系１４からの出射光を平行光に補正して前記表示体１３に入射させるとともに前記表示体１３からの出射光を前記投影光学系１６に入射させるための中継レンズ１８と、前記表示体１３を駆動する表示駆動手段１９とからなっている。
【００３７】
なお、光源側光学系１４は、前記光源装置１からの出射光を前記表示体１３に焦点を合わせて入射させるように設計された光源側レンズ１５により構成され、前記投影光学系１６は、前記表示体１３からの出射光を前記投影面に焦点を合わせて投影するように設計された投影レンズ１７により構成されている。
【００３８】
また、この表示装置は、前記表示体１３として、マイクロミラー表示素子を用いたものであり、このマイクロミラー表示素子１３は、その構造は図示しないが、ＣＭＯＳをベースとするミラー駆動素子により一方の傾き方向と他方の傾き方向とに傾動されるマイクロミラー（縦横の幅が１０μｍ〜２０μｍの極薄金属片）からなる複数の画素が行方向及び列方向にマトリックス状に配列した構成となっている。
【００３９】
このマイクロミラー表示素子１３は、その正面方向に対して前記マイクロミラーの一方の傾き方向に傾いた入射方向から所定の入射角で入射した光を、前記複数のマイクロミラーの傾き方向の切換えにより前記正面方向と斜め方向とに反射して画像を表示する。
【００４０】
そして、前記投影光学系１６は、前記マイクロミラー表示素子１３の正面方向に出射する反射光を前記投影レンズ１７に取込んで投影面に投影するように配置されている。
【００４１】
次に、前記光源装置１の構成を説明すると、この光源装置１は、図１及び図２に示したように、光を出射する光源部２と、前記光源部の出射側に配置された導光ロッド５と、この導光ロッド５の出射側に配置された着色手段６とを備え、且つ、前記光源部２と前記導光ロッド５との間に、前記光源部２からの出射光を一方の方向に偏光面をもった直線偏光に変換するための偏光変換素子９と、前記光源部２からの出射光を集光させて前記導光ロッド５に入射させるための集光レンズ１０とが配置され、前記導光ロッド５の前記光源部２に対向する入射端に、前記偏光変換素子９を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタ１１が設けられるとともに、前記導光ロッド５の出射端に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板１２が設けられた構成となっている。
【００４２】
前記光源部２は、高輝度の白色光を出射する光源ランプ３と、この光源ランプ３からの出射光を反射して前方に出射するリフレクタ４とからなっている。
【００４３】
前記偏光変換素子９は、前記光源部２からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッド５の入射端に入射させるものであり、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を透過させて出射し、他方の偏光成分をその偏光面を実質的に９０度回転させて出射する特性を有している。
【００４４】
このような特性を有する偏光変換素子としては、例えば特許文献２に記載されているように、複数の偏光ビームスプリッタが互いに平行に並べて配置された偏光分離プリズムアレイを備え、その一方の面側から入射した互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を前記偏光ビームスプリッタを透過させて他方の面側に出射し、他方の偏光成分を前記偏光ビームスプリッタにより反射して隣接する偏光ビームスプリッタに入射させ、さらにその偏光ビームスプリッタより反射して前記他方の面側に出射するとともに、前記一方と他方の偏光成分のいずれかの出射光の偏光面をλ／２位相差板により９０度回転させ、両方の偏光成分を同じ偏光面をもった直線偏光として出射するものがある。
【００４５】
また、前記導光ロッド５は、ガラス等からなる角棒状の透明体であり、その一端が入射端とされ、他端が出射端とされている。
【００４６】
この導光ロッド５は、その入射端から入射した光を、ロッド外周面と外気である空気層との界面で全反射しながら導いて出射端から出射するものであり、前記光源部２からの光を強度分布の均一な光として出射する。
【００４７】
そして、前記導光ロッド５の入射側の端面は、ロッド軸に対して実質的に４５度の角度で傾斜する傾斜面に形成されており、その傾斜端面に、直角三角形状の横長プリズムからなり、傾斜面が偏光分離面１１ａとされた偏光ビームスプリッタ１１の偏光分離面１１ａが貼付けられている。
【００４８】
また、前記導光ロッド５の出射側の端面は、ロッド軸に対して垂直な面に形成されており、その端面に前記λ／４位相差板１２が貼付けられている。
【００４９】
なお、この実施例では、前記導光ロッド５を角棒状の透明体としているが、この導光ロッド５は、ガラス板等の４枚の板材をその側縁部を互いに貼合わせて形成され、内周面全体に反射膜が設けられた角筒体としてもよい。
【００５０】
一方、前記導光ロッド５の出射側に配置された着色手段６は、図３に示したように、円形の回転板の全周に、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタ、例えば、赤の波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒと、緑の波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する緑色ダイクロイックフィルタ７Ｇと、青の波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する青色ダイクロイックフィルタ７Ｂとが周方向に交互に並べて設けられたカラーホィールであり、このカラーホィール６の各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂはそれぞれ、前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成されている。
【００５１】
なお、この実施例では、前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂが１つずつ対応するように、各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂをそれぞれ前記領域の略１／３の幅に形成している。
【００５２】
前記カラーホィール６は、図１及び図２に示したように、その外周部の一部を前記導光ロッド５の出射端に対向させ、中心を前記導光ロッド５の出射端の側方に設けられたモータ８の回転軸８ａに固定して配置されており、前記モータ８により高速で回転駆動される。
【００５３】
この光源装置１は、光源部２からの出射光を前記導光ロッド５により導いて前記カラーホィール６に入射させ、その光を、前記カラーホィール６の赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにより赤、緑、青の各色に着色して出射するものであり、前記カラーホィール６の各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、上述したように、前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂが１つずつ対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成されているため、この光源装置１から出射する光は、赤、緑、青の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状の光束Ｓであり、そのストライプ状光束Ｓの各色の光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置が、前記カラーホィール６の回転にともなって前記各色の光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向に変化する。
【００５４】
この光源装置１は、前記導光ロッド５の出射側に、赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂが交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂがそれぞれ前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成されたカラーホィール６を配置するとともに、前記光源部２と導光ロッド５との間に前記光源部２からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッド５の入射端に入射させる偏光変換素子９を配置し、前記導光ロッド５の入射端に、前記偏光変換素子９を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタ１１を設けるとともに、前記導光ロッド５の出射端にλ／４位相差板１２を設けているため、前記光源部２からの光を効率良く利用して、充分な強度の赤、緑、青の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂを同時に出射することができる。
【００５５】
すなわち、この光源装置１においては、前記光源部２から出射した光が、前記偏光変換素子９により同じ偏光面をもった直線偏光に変換され、前記導光ロッド５の入射端に設けられた偏光ビームスプリッタ１１を透過して前記導光ロッドに入射する。
【００５６】
前記導光ロッド５に入射した前記直線偏光は、この導光ロッド５内を導かれ、その出射端に設けられたλ／４位相差板１２により円偏光とされて出射して前記カラーホィール６の導光ロッド５に対向する入射領域に入射する。
【００５７】
そして、前記カラーホィール６の入射領域に入射した光は、前記入射領域内の赤、緑、青の各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに入射し、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの透過波長帯域の光が、そのダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを透過して赤、緑、青の各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂとなって出射し、他の波長帯域の光が、図２に示したように前記ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにより反射される。
【００５８】
前記各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにより反射された光は、前記λ／４位相差板１２により、前記偏光ビームスプリッタ１１を透過して前記導光ロッド５に入射した直線偏光に対して偏光面が９０度回転した直線偏光、つまり前記偏光ビームスプリッタ１１により反射される偏光成分の直線偏光となり、前記導光ロッド５にその出射端から入射してこの導光ロッド５内を逆方向に導かれ、前記偏光ビームスプリッタ１１により反射される。
【００５９】
前記偏光ビームスプリッタ１１により反射された光は、前記導光ロッド５にその入射端から前記偏光ビームスプリッタ１１を透過して入射した光とは異なる経路で前記導光ロッド５内を再び順方向に導かれ、前記λ／４位相差板１２により円偏光とされて前記カラーホィール６の入射領域に再入射する。
【００６０】
そのため、前記カラーホィール６の入射領域に再入射した光は、そのほとんどが、前に入射したダイクロイックフィルタとは異なる色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに入射し、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの透過波長帯域の光がそのダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを透過して着色光となって出射する。
【００６１】
図２に示したダイクロイックフィルタによる反射光の経路は、前記カラーホィール６の緑色ダイクロイックフィルタ７Ｇにより反射された赤と青の波長帯域の光ＲＢの経路であり、この光ＲＢは、前記偏光ビームスプリッタ１１により反射されてそのほとんどが、前記カラーホィール６の赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒ及び青色ダイクロイックフィルタ７Ｂに入射し、前記青色ダイクロイックフィルタ７Ｂに入射した光のうちの青の波長帯域の光が、図のように前記青色ダイクロイックフィルタ７Ｂを透過して青の着色光Ｂとなって出射するとともに、前記赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒに入射した光のうちの赤の波長帯域の光が、この赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒを透過して赤の着色光Ｒとなって出射する。
【００６２】
これは、前記カラーホィール６の赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒ及び青色ダイクロイックフィルタ７Ｂにより反射された光も同様であり、例えば赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒにより反射され、前記偏光ビームスプリッタ１１により反射された光（緑と青の波長帯域の光）は、そのほとんどが、前記カラーホィール６の緑色ダイクロイックフィルタ７Ｇ及び青色ダイクロイックフィルタ７Ｂに入射し、前記緑色ダイクロイックフィルタ７Ｇに入射した光のうちの緑の波長帯域の光が、この緑色ダイクロイックフィルタ７Ｇを透過して緑の着色光Ｇとなって出射するとともに、前記青色ダイクロイックフィルタ７Ｂに入射した光のうちの青の波長帯域の光が、この青色ダイクロイックフィルタ７Ｂを透過して青の着色光Ｂとなって出射する。
【００６３】
このように、前記光源装置１は、前記光源部２から出射して前記導光ロッド５にその入射端から入射し、この導光ロッド５内を導かれてその出射端から出射した光のうち、前記カラーホィール６の入射領域内の赤、緑、青の各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂをそれぞれ透過した光をこれらのダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂとして出射するとともに、前記ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにより反射されて前記導光ロッド５内を逆方向に導かれた光を前記偏光ビームスプリッタ１１により反射し、その光を、前記導光ロッド５にその入射端から入射した光の経路とは異なる経路で前記導光ロッド５内を順方向に導いてその出射端から再び出射させることにより、その光を前記カラーホィール６の前に入射したダイクロイックフィルタとは異なる色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに入射させ、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを透過した光をそのダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂとして出射する。
【００６４】
したがって、この光源装置１によれば、光源部２からの光を効率良く利用して、充分な強度の赤、緑、青の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状の光束Ｓで、その各色の光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置が前記カラーホィール６の回転にともなって前記各色の光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向に変化する光を出射することができる。
【００６５】
次に、図１に示した表示装置の表示動作を説明すると、前記光源装置１から出射し、光源側光学系１４を経てマイクロミラー表示素子１３に入射する光は、上述したように、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状光束Ｓであり、その光束Ｓの各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置が、前記光源装置１のカラーホィール６の回転にともなって前記各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向に変化する。
【００６６】
一方、前記マイクロミラー表示素子１３は、その行方向、つまり各画素行に沿った方向を、前記光源装置１のカラーホィール６の導光ロッド５からの出射光が入射する領域の回転板径方向と直交させて配置されており、表示駆動手段１９により、前記カラーホィール６の回転速度、つまり前記ストライプ状光束Ｓの各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向への変化速度に応じたタイミングで表示駆動される。
【００６７】
前記表示駆動手段１９は、前記マイクロミラー表示素子１３の各行の画素にそれぞれ、前記カラーホィール６の各ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの色に対応する複数の色、つまり赤、緑、青の３色の単色画像データを、前記カラーホィール６の回転にともなって前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行に順次入射する赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの入射タイミングに同期させて順次書込む。
【００６８】
図４〜図７は、前記マイクロミラー表示素子１３に入射するストライプ状光束Ｓの変化と、前記表示駆動手段１９により前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行に書込まれる単色画像データとの関係を示しており、図において太線で囲まれた領域１３ａは、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素がマトリックス状に配列している表示エリアを示している。
【００６９】
前記ストライプ状光束Ｓは、常にマイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａの全域にわたって入射するが、その赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置は、前記光源装置１のカラーホィール６の回転にともなって、図４〜図７のように各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向、つまり、マイクロミラー表示素子１３の各画素行ａの並び方向に変化する。
【００７０】
一方、前記表示駆動手段１９は、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行を１行毎に順次選択してその各画素行の各画素のマイクロミラーの傾き方向を切換える書込みを行なうものであり、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行ａに順次入射する赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの入射タイミングに同期させて、図４〜図７のように、前記マイクロミラー表示素子１３の赤色光Ｒが入射する領域の全ての画素行ａの各画素にそれぞれ赤の単色画像データＤＲを書込み、緑色光Ｇが入射する領域の全ての画素行ａの各画素にそれぞれ緑の単色画像データＤＧを書込み、青色光Ｂが入射する領域の全ての画素行ａの各画素にそれぞれ青の単色画像データＤＢを書込む。
【００７１】
そして、マイクロミラー表示素子１３は、前記赤色光Ｒが入射する領域の各画素のマイクロミラーの傾き方向を前記赤の単色画像データＤＲに応じて切換えられ、緑色光Ｇが入射する領域の各画素のマイクロミラーの傾き方向を緑の単色画像データＤＧに応じて切換えられ、青色光Ｂが入射する領域の各画素のマイクロミラーの傾き方向を青の単色画像データＤＢに応じて切換えられ、各画素行ａによりそれぞれ赤、緑、青の単色画像を順次表示する。
【００７２】
このマイクロミラー表示素子１３からの出射光、つまり各画素行ａのマイクロミラーにより正面方向に反射された赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂは、投影光学系１６によりその光束を拡大されて投影面に投影され、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行により表示された赤、緑、青の単色画像が合成されたカラー画像として観察される。
【００７３】
すなわち、前記投影面に投影される画像は、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行ａの表示である単色画像の色が前記光源装置１のカラーホィール６の回転速度に対応する速さで赤→緑→青の順に変化する画像であり、したがって、これらの色の単色画像が合成されたカラー像を観察させることができる。
【００７４】
このように、この表示装置は、前記光源装置１から前記カラーホィール６の赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを透過して出射した赤、緑、青の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂを前記マイクロミラー表示素子１３に入射させ、前記マイクロミラー表示素子１３の各行の画素にそれぞれ、前記カラーホィール６の各ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの色に対応する赤、緑、青の単色画像データＤＲ，ＤＧ，ＤＢを、前記カラーホィール６の回転にともなって前記マイクロミラー表示素子１３の各行の画素に順次入射する前記赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの入射タイミングに同期させて順次書込むことにより、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行に赤、緑、青の単色画像を順次表示させ、これらの色の単色画像が合成されたカラー画像を観察させる。
【００７５】
そして、この表示装置は、前記光源装置１が上述したように、充分な強度の赤、緑、青の色の光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状の光束Ｓで、その各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置が前記カラーホィール６の回転にともなって前記各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向に変化する光を出射するため、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行ａに赤、緑、青の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【００７６】
また、この表示装置は、前記マイクロミラー表示素子１３からの出射光を投影面に投影する投影光学系１６をさらに備えているため、前記マイクロミラー表示素子１３の表示画像を拡大して投影面に表示することができる。
【００７７】
図８〜図７はこの発明の第２の実施例を示しており、図１は表示装置の構成図、図２はその光源装置の着色手段の拡大側面図である。
【００７８】
この実施例の表示装置は、着色手段としてストライプ状カラーパネル６ａを備えた光源装置１ａと、上述したマイクロミラー表示素子１３からなる表示体と、前記光源装置１ａから出射した光を前記マイクロミラー表示素子１３に入射させる光源側光学系２０と、前記マイクロミラー表示素子１３からの出射光を図示しないスクリーン等の投影面に投影する投影光学系２４と、前記マイクロミラー表示素子１３を駆動する表示駆動手段２６とからなっている。
【００７９】
まず、前記光源装置１ａについて説明すると、この光源装置１ａは、図８に示したように、光を出射する光源部２と、前記光源部の出射側に配置された導光ロッド５と、この導光ロッド５の出射側に配置された前記ストライプ状カラーパネル６ａと、前記光源部２と前記導光ロッド５との間に配置された偏光変換素子９及び集光レンズ１０と、前記導光ロッド５の入射端に設けられた偏光ビームスプリッタ１１と、前記導光ロッド５の出射端に設けられたλ／４位相差板１２とからなっている。
【００８０】
なお、前記光源部２と導光ロッド５は上述した第１の実施例のものと実質的に同じであり、また、偏光変換素子９、集光レンズ１０、偏光ビームスプリッタ１１及びλ／４位相差板１２も第１の実施例のものと同じであるから、重複する説明は省略する。
【００８１】
図９は前記ストライプ状カラーパネル６ａの拡大側面図であり、このストライプ状カラーパネル６ａは、直線帯状の複数の色、例えば赤、緑、青の３色のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａが交互に並べて互いに平行に設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａがそれぞれ前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に前記赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａが対応する幅に形成されたものであり、このストライプ状カラーパネル６ａは、前記導光ロッド５の出射端に対向させて配置固定されている。
【００８２】
なお、この実施例では、前記ストライプ状カラーパネル６ａを、その全体に前記導光ロッド５からの出射光が入射する面積に形成し、その各ダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａをそれぞれ、前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に前記赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａの全てが対応する幅に形成している。
【００８３】
また、前記ストライプ状カラーパネル６ａの赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａの総数は、前記マイクロミラー表示素子１３の後述する画素行群の数よりも少なくとも２本以上多い数に設定されている。
【００８４】
この光源装置１ａは、前記光源部２から出射し、前記導光ロッド５により導かれてその出射端から出射した光を前記ストライプ状カラーパネル６ａにより着色して出射するものであり、前記ストライプ状カラーパネル６ａの赤、緑、青の３色のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａをそれぞれ透過した赤、緑、青の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂが交互に並んだストライプ状の光束Ｓａを出射する。
【００８５】
なお、上述した第１の実施例の光源装置１からの出射光は、カラーホィール６の回転にともなって赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂがその並び方向に変化するストライプ状光束Ｓであるが、この実施例の光源装置１ａからの出射光は、前記ストライプ状カラーパネル６ａが固定されているため、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置が変化しないストライプ状光束Ｓである。
【００８６】
この光源装置１ａは、前記導光ロッド５の出射側に、赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａが交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａがそれぞれ前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に前記複数の色のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａが対応する幅に形成されたストライプ状カラーパネル６ａを配置するとともに、光源部２と導光ロッド５との間に、前記光源部２からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッド５の入射端に入射させる偏光変換素子９を配置し、前記導光ロッド５の入射端に、前記偏光変換素子９を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタ１１を設けるとともに、前記導光ロッド５の出射端にλ／４位相差板１２を設けているため、光源部２からの光を効率良く利用して、充分な強度の赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状の光束Ｓａを出射することができる。
【００８７】
次に、この実施例の表示装置の他の構成を説明すると、前記表示駆動手段２６は、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行を１行毎に順次選択してその画素行の各画素のマイクロミラーの傾き方向を切換える書込みを行なうものであり、前記マイクロミラー表示素子１３の所定数の画素行からなる複数の画素行群の画素にそれぞれ、光源装置１ａからの出射光の色に対応する複数の単色画像データ、つまり赤、緑、青の単色画像データを、１フレームを前記赤、緑、青の色数で複数分割（３分割）した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込む。
【００８８】
なお、前記マイクロミラー表示素子１３は、例えば画素行数が７６８行、画素列数が１０２４列の表示素子であり、この実施例では、表示駆動手段２６を、前記マイクロミラー表示素子１３の総画素行（７６８行）を２４行ずつの画素行からなる３２の画素行群に分割し、これらの画素行群の画素にそれぞれ、前記赤、緑、青の単色画像データを、前記各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込むように構成している。
【００８９】
また、前記光源側光学系２０は、前記光源装置１ａから前記ストライプ状カラーパネル６ａの赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ．７Ｇａ，７Ｂａを透過して出射した赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂのストライプ状光束Ｓａの向きを前記マイクロミラー表示素子１３の画素行の並び方向に変化させ、前記光束Ｓａの赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させるように構成されている。
【００９０】
この光源側光学系２０は、前記光源装置１ａから出射した赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂのストライプ状光束Ｓａを平行光に補正する補正レンズ２１と、この補正レンズ２１により平行光に補正された前記ストライプ状光束Ｓａを前記マイクロミラー表示素子１３に向けて反射するとともに、前記光束Ｓａの反射方向を前記マイクロミラー表示素子１３の画素行の並び方向に変化させる反射手段２２とからなっている。
【００９１】
前記反射手段２２は、図８に示したように、前記補正レンズ２１により平行光に補正されて入射した前記ストライプ状光束Ｓａの色数（赤、緑、青の３色）の整数倍の数の同一幅の平坦面が周方向に連続する多角筒状、例えば、前記赤、緑、青の色数の２倍である６つの同一幅平坦面が周方向に連続する六角筒状をなし、前記色数に対応する各平坦面、つまり２つ置きの平坦面がそれぞれ、前記多角筒の中心と前記平坦面の多角筒周方向における中心とを通る径線ｒに対する角度θａ，θｂ，θｃを前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群のピッチに応じた比率で異ならせた反射面２３ａ，２３ｂ，２３ｃに形成された回転ミラーからなっている（以下、この反射手段２２を回転ミラーと言う）。
【００９２】
この回転ミラー２２は、その周面を前記ストライプ状光束Ｓａの入射方向に向けて配置されており、前記多角筒の中心を回転中心Ｏとして、図示しないモータにより、前記表示駆動手段２６によるマイクロミラー表示素子１３の各画素行群への単色画像データの書込に同期させ、上述した各フィールド毎に前記反射面２３ａ，２３ｂ，２３ｃが順次前記ストライプ状光束Ｓａの入射方向に向き合う状態に回転される。
【００９３】
また、前記マイクロミラー表示素子１３は、その正面方向（投影光学系２４により投影面に投影される反射光の出射方向）に対して一方の傾き方向に傾いた入射方向を、前記回転ミラー２２が前記各反射面２３ａ，２３ｂ，２３ｃのいずれかが前記ストライプ状光束Ｓａの入射方向に対向する状態に回転したときの前記回転ミラー２２による前記光束Ｓａの反射方向に向けるとともに、このマイクロミラー表示素子１３の行方向（各画素行に沿った方向）を、前記光源装置１ａのストライプ状カラーパネル６ａのダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａの長さ方向と平行にして配置されている。
【００９４】
また、前記投影光学系２４は、前記前記マイクロミラー表示素子１３からの出射光（正面方向への出射光）を前記投影面に焦点を合わせて投影するように設計された投影レンズ２５により構成されており、この投影光学系２４は、前記マイクロミラー表示素子１３の正面方向に出射する反射光を前記投影レンズ２５に取込んで投影面に投影するように配置されている。
【００９５】
この表示装置の表示動作を説明すると、前記表示駆動手段２６は、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群の画素にそれぞれ、赤、緑、青の単色画像データを、１フレームを複数分割した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込む。
【００９６】
一方、前記光源装置１からの出射光は、上述したように、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂが交互に並んだストライプ状光束Ｓａであり、その光が、前記補正レンズ２１と回転ミラー２２とからなる光源側光学系２０により、前記各フィールド毎に前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の並び方向に順次向きを変えられて、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射する。
【００９７】
なお、この実施例では、前記光源装置１ａのストライプ状カラーパネル６ａを、赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａをそれぞれ前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に全てのダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａが対応する幅に形成するとともに、前記ダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａの総数を、前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも４本多い数に設定した構成とし、光源装置１ａから、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数が前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも４本多いストライプ状光束Ｓａを出射させるようにしている。
【００９８】
そのため、前記マイクロミラー表示素子１３に入射するストライプ状光束Ｓａの赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数は、前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも４本多い数であり、したがって、前記マイクロミラー表示素子１３の全ての画素行群に前記赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂを入射させることができる。
【００９９】
図１０〜図１２は、前記各フィールド毎のマイクロミラー表示素子１３への赤、緑、青の単色画像データの書込みと、前記マイクロミラー表示素子１３への前記ストライプ状光束Ｓａの入射との関係を示しており、図において太線で囲まれた領域１３ａは、前記マイクロミラー表示素子１３の表示エリアを示している。
【０１００】
前記マイクロミラー表示素子１３への単色画像データの書込みとストライプ状光束Ｓａの入射について説明すると、１フレームを３分割した各フィールドのうち、第１フィールドには、図１０のように、前記マイクロミラー表示素子１３の２４行ずつの画素行からなる３２の画素行群のうち、第１、第４、第７…第２８及び第３１の各画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１にそれぞれ赤の単色画像データＤＲが書込まれ、第２、第５、第８…第２９及び第３２の各画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２にそれぞれ緑の単色画像データＤＧが書込まれ、第３、第６、第９…第３０の各画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ青の単色画像データＤＢが書込まれるとともに、前記光源装置１ａから出射したストライプ状光束Ｓａが前記回転ミラー２２の第１の反射面２３ａにより反射され、その光束Ｓａの下側の４本の光Ｒ，Ｇ，Ｂがマイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射し、他の３２本の光Ｒ，Ｇ，Ｂのうち、赤色光Ｒが赤の単色画像データＤＲを書込まれた画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１に、緑色光Ｇが緑の単色画像データＤＧを書込まれた画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２に、青色光Ｂが青の単色画像データＤＢを書込まれた画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ入射する。
【０１０１】
そのため、この第１フィールドにおけるマイクロミラー表示素子１３の各画素行群の表示は、第１画素行群Ａ１が赤、第２画素行群Ａ２が緑、第３画素行群Ａ３が青…第２８画素行群Ａ２８が赤、第２９画素行群Ａ２９が緑、第３０画素行群Ａ３０が青、第３１画素行群Ａ３１が赤、最終の第３２画素行群Ａ３２が緑の単色画像である。
【０１０２】
また、第２フィールドには、図１１のように、前記マイクロミラー表示素子１３の３２の画素行群のうち、第１、第４、第７…第２８及び第３１の各画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１にそれぞれ緑の単色画像データＤＧが書込まれ、第２、第５、第８…第２９及び第３２の各画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２にそれぞれ青の単色画像データＤＢが書込まれ、第３、第６、第９…第３０の各画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ赤の単色画像データＤＲが書込まれるとともに、前記光源装置１ａから出射したストライプ状光束Ｓａが前記回転ミラー２２の第２の反射面２３ｂにより反射され、その光束Ｓａの上側の１本と下側の３本の光Ｒ，Ｇ，Ｂが前記マイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射し、他の３２本の光Ｒ，Ｇ，Ｂのうち、赤色光Ｒが赤の単色画像データＤＲを書込まれた画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１に、緑色光Ｇが緑の単色画像データＤＧを書込まれた画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２に、青色光Ｂが青の単色画像データＤＢを書込まれた画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ入射する。
【０１０３】
そのため、この第２フィールドにおけるマイクロミラー表示素子１３の各画素行群の表示は、第１画素行群Ａ１が緑、第２画素行群Ａ２が青、第３画素行群Ａ３が赤…第２８画素行群Ａ２８が緑、第２９画素行群Ａ２９が青、第３０画素行群Ａ３０が赤、第３１画素行群Ａ３１が緑、最終の第３２画素行群Ａ３２が青の単色画像である。
【０１０４】
さらに、第３フィールドには、図１２のように、前記マイクロミラー表示素子１３の３２の画素行群のうち、第１、第４、第７…第２８及び第３１の各画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１にそれぞれ青の単色画像データＤＢが書込まれ、第２、第５、第８…第２９及び第３２の各画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２にそれぞれ赤の単色画像データＤＲが書込まれ、第３、第６、第９…第３０の各画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ緑の単色画像データＤＧが書込まれるとともに、前記光源装置１ａから出射したストライプ状光束Ｓａが前記回転ミラー２２の第３の反射面２３ｃにより反射され、その光束Ｓａの上側の２本と下側の２本の光Ｒ，Ｇ，Ｂが前記マイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射し、他の３２本の光Ｒ，Ｇ，Ｂのうち、赤色光Ｒが赤の単色画像データＤＲを書込まれた画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１に、緑色光Ｇが緑の単色画像データＤＧを書込まれた画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２に、青色光Ｂが青の単色画像データＤＢを書込まれた画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ入射する。
【０１０５】
そのため、この第３フィールドにおけるマイクロミラー表示素子１３の各画素行群の表示は、第１画素行群Ａ１が青、第２画素行群Ａ２が赤、第３画素行群Ａ３が緑…第２８画素行群Ａ２８が青、第２９画素行群Ａ２９が赤、第３０画素行群Ａ３０が緑、第３１画素行群Ａ３１が青、最終の第３２画素行群Ａ３２が赤の単色画像である。
【０１０６】
前記マイクロミラー表示素子１３からの出射光（正面方向に反射された光）Ｒ，Ｇ，Ｂは、投影光学系２４によりその光束を拡大されて投影面に投影され、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行群Ａ１〜Ａ３２により表示された赤、緑、青の単色画像が合成されたカラー画像として観察される。
【０１０７】
すなわち、前記投影面に投影される画像は、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行群Ａ１〜Ａ３２の表示である単色画像の色が各フィールド毎に、赤→緑→青、緑→青→赤、青→赤→緑のいずれかの順序で変化する画像であり、したがって、これらの色の単色画像が合成されたカラー像を観察させることができる。
【０１０８】
このように、この表示装置は、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群Ａ１〜Ａ３２の画素にそれぞれ、前記ストライプ状カラーパネル６ａの各ダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ．７Ｂａの色に対応する赤、緑、青の３色の単色画像データＤＲ，ＤＧ，ＤＢを、１フレームを３分割した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込むとともに、前記光源装置１ａから前記ストライプ状カラーパネル６ａの赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ．７Ｂａを透過して出射した赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂのストライプ状光束Ｓａの向きを前記マイクロミラー表示素子１３の画素行の並び方向に変化させ、前記光束Ｓａの赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群Ａ１〜Ａ３２のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させることにより、前記マイクロミラー表示素子１３に、前記フィールド毎の複数の画素行群Ａ１〜Ａ３２の表示色が交互に異なる単色画像を表示させ、これらの色の単色画像が合成されたカラー画像を観察させる。
【０１０９】
そして、この表示装置は、前記光源装置１ａが上述したように、充分な強度の赤、緑、青の色の光がＲ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状の光束Ｓａを出射するため、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行群Ａ１〜Ａ３２に赤、緑、青の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【０１１０】
また、この表示装置は、前記マイクロミラー表示素子１３からの出射光を投影面に投影する投影光学系２４をさらに備えているため、前記マイクロミラー表示素子１３の表示画像を拡大して投影面に表示することができる。
【０１１１】
なお、この実施例では、前記光源装置１ａから出射してマイクロミラー表示素子１３に入射するストライプ状光束Ｓａの赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数を、前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも４本多くしているため、図１０〜図１２に示したように、第１〜第３のいずれのフィールドでも４本の光Ｒ，Ｇ，Ｂがマイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射して無駄になるが、他の光はＲ，Ｇ，Ｂは全て前記マイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａに入射するため、前記光源装置１ａからの出射光を、約８９％の高い効率で表示に利用することができる。
【０１１２】
しかも、この実施例では、前記光源装置１ａから出射した光束Ｓａを前記マイクロミラー表示素子１３に入射させる光源側光学系２０を、前記光束Ｓａの光の色数（赤、緑、青の３色）の整数倍の数の平坦面が周方向に連続する多角筒状をなし、前記光の色数に対応する各平坦面がそれぞれ、前記多角筒の中心と前記平坦面の多角筒周方向における中心とを通る径線ｒに対する角度θａ，θｂ，θｃを前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群のピッチに応じた比率で異ならせた反射面２３ａ，２３ｂ，２３ｃに形成され、前記多角筒の中心を回転中心Ｏとして、各フィールド毎に前記反射面２３ａ，２３ｂ，２３ｃの１つが前記光束Ｓａの入射方向に向き合う状態に回転される回転ミラー２２を備えた構成としているため、前記回転ミラー２２を回転させるだけの簡単な制御で、前記光源装置１ａから出射した光束Ｓａの向きを変化させ、その光束Ｓａの赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させることができる。
【０１１３】
なお、上記実施例では、光源装置１ａから、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数がマイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも４本多い光束Ｓａを出射させるようにしているが、この光束Ｓａの各光Ｒ，Ｇ，Ｂのうち、一端側（図１０〜図１２において下側）の２本の光は、上述した第１〜第３のいずれのフィールドでもマイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射して無駄になる光である。
【０１１４】
すなわち、この実施例のように、赤、緑、青の３色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂが交互に並んだストライプ状光束Ｓａをマイクロミラー表示素子１３にその画素行群の並び方向に変化させて入射させる場合、前記第１〜第３の各フィールド毎に全ての画素行群Ａ１〜Ａ３２に前記光Ｒ，Ｇ，Ｂを入射させるために必要な前記光束Ｓａの光数は、画素行群の数よりも２本多い数であり、それ以上の光は、図１０〜図１２に示したように、どのフィールドでもマイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射して無駄になる。
【０１１５】
そのため、前記光源装置１ａは、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数が、前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも少なくとも２本以上多いストライプ状光束を出射させるものであればよい。
【０１１６】
ただし、マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群の画素にそれぞれ書込まれる単色画像データが３色の画像データである場合、前記光源装置１ａは、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数が前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも２〜４本多い数の光束Ｓａを出射するように構成するのが好ましく、このようにすることにより、各フィールド毎に前記マイクロミラー表示素子１３の全ての画素行群に赤、緑、青の３色の光Ｒ，Ｇ，Ｂを入射させ、その全ての画素行群に単色画像を表示させるとともに、前記光源装置１ａからの光の損失も少なくすることができる。
【０１１７】
なお、上記実施例では、マイクロミラー表示素子１３の総画素行を２４行ずつの画素行からなる３２の画素行群に分割し、これらの画素行群の画素にそれぞれ赤、緑、青の３色の単色画像データを、第１〜第３の各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込むようにしているが、前記マイクロミラー表示素子１３の総画素行の分割数は任意でよく、その分割された画素行群の数に応じて、前記光源装置１ａから出射させる赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの帯状光の数を、各フィールド毎に前記マイクロミラー表示素子１３の全ての画素行群に前記３色の帯状光を入射させることができる数（好ましくはマイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも２〜４本多い数）に設定すればよい。
【０１１８】
また、上記実施例では、前記光源装置１ａのストライプ状カラーパネル６ａを、その全体に前記導光ロッド５からの出射光が入射する面積に形成し、その各ダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａをそれぞれ、前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に前記赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａの全てが対応する幅に形成しているが、前記ストライプ状カラーパネル６ａを上記実施例よりも大きくし、その各ダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａのうち、前記導光ロッド５からの出射光を、その光が入射する領域内のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａにより着色して出射するようにしてもよい。
【０１１９】
なお、上述した第１及び第２の実施例の表示装置は、光源装置１，１ａから赤、緑、青の３色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状光束Ｓ，Ｓａを出射させ、マイクロミラー表示素子１３に赤、緑、青の３色の単色画像データを書込むようにしたものであるが、前記光源装置１，１ａから出射させる着色光と前記マイクロミラー表示素子１３に書込む単色画像データは、例えばマゼンタ、イエロー、シアンの３色の着色光及び単色画像データでもよく、さらに前記着色光と単色画像データの色数は、３色に限らず、２色または４色以上でもよい。
【０１２０】
また、第１及び第２の実施例の表示装置は、マイクロミラー表示素子１３を表示体としたものであるが、表示体は、背面側に反射膜を備え、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素に入射した光の反射を制御して画像を表示する反射型液晶表示素子でもよい。
【０１２１】
また、前記表示体は、マトリックス状に配列する複数の画素に入射した光の透過を制御して画像を表示する透過型液晶表示素子でもよく、その場合は、前記透過型液晶表示素子の入射面側に、光源装置と、前記光源装置から出射した光を前記液晶表示素子に入射させる光源側光学系を配置し、前記透過型液晶表示素子の出射面側に、前記液晶表示素子からの出射光を投影面に投影する投影光学系を配置すればよい。
【０１２２】
さらに、上記実施例の表示装置は、表示体からの出射光を投影面に投影する投影光学系をさらに備えたものであるが、前記反射型または透過型の液晶表示素子を表示体とする場合は、前記投影光学系を省略し、前記表示体の出射面を表示面とする直視型の表示装置としてもよい。
【０１２３】
【発明の効果】
この発明の光源装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタが設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成され、前記導光ロッドの出射端に対向させて配置された着色手段と、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなるものであるため、前記光源部からの光を効率良く利用して充分な強度の複数の色の着色光を同時に出射することができる。
【０１２４】
この発明の光源装置において、前記着色手段は、回転板の全周に複数の色のダイクロイックフィルタが周方向に交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ、導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成され、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールが好ましく、このカラーホィールを用いることにより、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束で、その各色の着色光の位置が前記カラーホィールの回転にともなって前記各色の着色光の並び方向に変化する光を出射することができる。
【０１２５】
また、前記着色手段は、直線帯状の複数の色のダイクロイックフィルタがその幅方向に交互に並べて平行に設けられ、導光ロッドの出射端に対向させて配置されたストライプ状カラーパネルでもよく、このストライプ状カラーパネルを用いることにより、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束を出射することができる。
【０１２６】
この発明の表示装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、回転板の全周に、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタが周方向に交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ、前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成され、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールと、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなる光源装置と、
行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、前記行方向を前記光源装置のカラーホィールの前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向と直交させて配置され、前記複数の画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体と、
前記光源装置から前記カラーホィールの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光を前記表示体に入射させる光学系と、
前記表示体の各行の画素にそれぞれ、前記カラーホィールの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、前記カラーホィールの回転にともなって前記表示体の各画素行に順次入射する前記複数の色の着色光の入射タイミングに同期させて順次書込む表示駆動手段とを備えたものであるため、前記表示体の各画素行に複数の色の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【０１２７】
また、この発明の他の表示装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、直線帯状の複数の色のダイクロイックフィルタがその幅方向に交互に並べて互いに平行に設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の幅内に前記複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成され、前記導光ロッドの出射端に対向させて配置固定されたストライプ状カラーパネルと、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなる光源装置と、
行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、前記行方向を前記光源装置のストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタの長さ方向と平行にして配置され、前記複数の画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体と、
前記表示体の所定数の画素行からなる複数の画素行群の画素にそれぞれ、前記ストライプ状カラーパネルの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、１フレームを複数分割した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込む表示駆動手段と、
前記光源装置から前記ストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光の光束の向きを前記表示体の画素行の並び方向に変化させ、前記光束の複数の色の着色光をそれぞれ、前記表示体の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させる光学系とを備えたものであるため、前記表示体の複数の画素行群に前記複数の色の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【０１２８】
この表示装置において、前記光源装置から出射した光束を前記表示体に入射させる光学系は、前記光束の光の色数の整数倍の数の平坦面が周方向に連続する多角筒状をなし、前記光の色数に対応する各平坦面がそれぞれ、前記多角筒の中心と前記平坦面の多角筒周方向における中心とを通る径線に対する角度を前記表示体の画素行群のピッチに応じた比率で異ならせた反射面に形成され、前記多角筒の中心を回転中心として、各フィールド毎に前記反射面の１つが前記光束の入射方向に向き合う状態に回転される回転ミラーを備えた構成とするのが好ましく、このような構成とすることにより、前記回転ミラーを回転させるだけの簡単な制御で、前記光源装置から出射した光束の向きを変化させ、その光束の複数の色の光をそれぞれ、前記表示体の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させることができる。
【０１２９】
また、この表示装置において、例えば、前記表示駆動手段により表示体の複数の画素行群の画素にそれぞれ書込む単色画像データを３色の画像データとし、前記光源装置に、前記３色のダイクロイックフィルタがそれぞれ複数ずつ交互に並んだストライプ状カラーパネルを備えさせる場合、前記光源装置は、前記３色のダイクロイックフィルタを透過した３色の着色光の総数が前記表示体の画素行群の数よりも少なくとも２本以上多いストライプ状の光束を出射するように構成するのが好ましく、このような構成とすることにより、前記各フィールド毎に前記表示体の全ての画素行群に前記３色の光を入射させ、その全ての画素行群に単色画像を表示させることができる。
【０１３０】
前記この発明の表示装置は、いずれも、前記表示体からの出射光を投影面に投影する投影光学系をさらに備えた構成とするのが好ましく、このような構成とすることにより、前記表示体の表示画像を拡大して投影面に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施例を示す表示装置の構成図。
【図２】 第１の実施例の光源装置の導光ロッド及び着色手段の拡大側面図。
【図３】 前記着色手段の斜視図。
【図４】 第１の実施例の表示装置における表示体に入射する光束の変化と、前記表示体の各画素行に書込まれる単色画像データとの関係を示す一状態の図。
【図５】 同じく他の一状態の図。
【図６】 同じく他の一状態の図。
【図７】 同じく他の一状態の図。
【図８】 この発明の第２の実施例を示す表示装置の構成図
【図９】 前記表示装置の光源装置の着色手段の拡大側面図。
【図１０】 第２の実施例の表示装置における各フィールド毎の表示体への単色画像データの書込みと前記表示体への光束の入射との関係を示す第１フィールドのときの図。
【図１１】 同じく第２フィールドのときの図。
【図１２】 同じく第３フィールドのときの図。
【符号の説明】
１，１ａ…光源装置、２…光源部、５…導光ロッド、６…カラーホィール（着色手段）、６ａ…ストライプ状カラーパネル（着色手段）、７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ，７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａ…ダイクロイックフィルタ、８…モータ、８ａ…回転軸、９…偏光変換素子、１０…集光レンズ、１１…偏光ビームスプリッタ、１２…λ／４位相差板、１３…マイクロミラー表示素子（表示体）、１４，２０…光源側光学系、２２…回転ミラー、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…反射面、１６，２４…投影光学系。
【発明の属する技術分野】
この発明は、光源装置及びそれを用いた表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＤＭＤと略称されるマイクロミラー表示素子（Digital Micromirror Device）や液晶表示素子のような、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、これらの画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体を用いる表示装置は、光源装置を備え、前記光源装置からの光を光源側光学系により表示体に入射させて前記表示体に画像を表示させる構成となっている。
【０００３】
この表示装置には、前記表示体の出射面を表示面とする直視型のものと、前記表示体からの出射光を投影光学系によりスクリーン等の投影面に投影して表示する投影型のものとがあり、マイクロミラー表示素子は投影型表示装置に利用され、液晶表示素子は直視型と投影型の両方の表示装置に利用されている。
【０００４】
また、前記マイクロミラー表示素子やカラーフィルタを備えない液晶表示素子を表示体とする表示装置は、前記光源装置から複数の色、例えば赤、緑、青の３色の着色光を出射させ、前記表示体の複数の画素の反射または透過を各画素への入射光の色に応じて制御することにより、前記表示体にカラー画像を表示させるようにしている。
【０００５】
前記表示装置の光源装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドとにより構成されており、さらに、複数の色の着色光を出射する光源装置は、前記導光ロッドの出射端に対向させて、前記導光ロッドからの出射光を複数の色のカラーフィルタにより着色された複数の色の着色光を出射する着色手段を備えた構成となっている。
【０００６】
前記着色手段としては、例えば、回転板の全周に複数の色（例えば赤、緑、青の３色）のカラーフィルタが周方向に交互に並べて設けられ、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールが利用されている（特許文献１参照）。
【０００７】
このカラーホィールには、前記複数の色のカラーフィルタに、可視光帯域の入射光のうち、透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を吸収する吸収型フィルタを用いたものと、透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射するダイクロイックフィルタを用いたものとがある。
【０００８】
さらに、前記カラーホィールには、扇形状に形成された複数の色のカラーフィルタを周方向に並べて設けたもの（特許文献１参照）があり、このカラーホィールを備えた光源装置は、前記カラーフィルタの回転にともなって複数の色の着色光を１色ずつ順次出射する。
【０００９】
また、前記カラーホィールには、前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のカラーフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成されたカラーホィールを周方向に並べて設けたもの（非特許文献１参照）があり、このカラーホィールを備えた光源装置は、複数の色の着色光を同時に出射する。なお、この光源装置からの出射光は、複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束であり、その各色の光の位置が前記カラーホィールの回転にともなって前記各色の光の並び方向に変化する。
【００１０】
さらに、前記光源装置には、前記光源部と前記導光ロッドとの間に、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子を配置したものもある（特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特開２００２―２７７８２０号公報
【００１２】
【特許文献２】
特開平８―３０４７３９号公報
【００１３】
【非特許文献１】
D.scott Dewald,Steven M.Penn,and Michael Davis、「Sequential Color Recapture and Dynamic Filtering：A Method of Scrolling Color」、TEXAS INSTRUMENTS［REAL WORLD SIGNAL PROCESSINGTM］、|DLPTM技術資料|添付ファイル、［２００２年１１月１３日検索］インターネット
＜URL:http://www.tij.co.jp/jrd/dip/docs/technology/to_strul.htm＞
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のカラーホィールを備えた光源装置は、光源部から出射し、導光ロッドにより導かれて前記カラーホィール等の着色手段に入射した光のうち、前記着色手段のカラーフィルタの透過波長帯域の光が前記カラーフィルタを透過して着色光となって出射し、他の透過波長帯域の光は前記カラーフィルタにより吸収（カラーフィルタが吸収型フィルタである場合）または反射（カラーフィルタがダイクロイックフィルタである場合）されて無駄になるため、光源部からの光の利用効率が悪い。
【００１５】
そのため、この光源装置を用いた表示装置は、前記光源装置から出射する着色光の強度が充分でなく、したがって前記表示体に充分な明るさのカラー画像を表示させることができなかった。
【００１６】
この発明は、光源部からの光を効率良く利用して充分な強度の複数の色の着色光を同時に出射することができる光源装置を提供するとともに、表示体に充分な明るさのカラー画像を表示させることができる表示装置を提供することを目的としたものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明の光源装置は、光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタが設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成され、前記導光ロッドの出射端に対向させて配置された着色手段と、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなることを特徴とする。
【００１８】
この光源装置は上記のような構成であるため、前記光源部から出射した光が、前記偏光変換素子により同じ偏光面をもった直線偏光に変換され、前記導光ロッドの入射端に設けられた偏光ビームスプリッタを透過して前記導光ロッドに入射する。
【００１９】
前記導光ロッドに入射した前記直線偏光は、この導光ロッド内を導かれ、その出射端に設けられたλ／４位相差板により円偏光とされて出射して前記着色手段の複数の色のダイクロイックフィルタに入射し、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタの透過波長帯域の光がそのダイクロイックフィルタを透過して着色光となって出射し、他の波長帯域の光が前記ダイクロイックフィルタにより反射される。
【００２０】
前記複数の色のダイクロイックフィルタにより反射された光は、前記λ／４位相差板により、前記偏光ビームスプリッタを透過して前記導光ロッドに入射した直線偏光に対して偏光面が９０度回転した直線偏光、つまり前記偏光ビームスプリッタにより反射される偏光成分の直線偏光となり、前記導光ロッドにその出射端から入射してこの導光ロッド内を逆方向に導かれ、前記偏光ビームスプリッタにより反射される。
【００２１】
前記偏光ビームスプリッタにより反射された光は、前記導光ロッドにその入射端から前記偏光ビームスプリッタを透過して入射した光とは異なる経路で前記導光ロッド内を再び順方向に導かれ、前記λ／４位相差板により円偏光とされて前記着色手段に再入射する。
【００２２】
そのため、前記着色手段に再入射した光は、そのほとんどが、前記着色手段の複数の色のダイクロイックフィルタのうちの前に入射したダイクロイックフィルタとは異なる色のダイクロイックフィルタに入射し、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタの透過波長帯域の光がそのダイクロイックフィルタを透過して着色光となって出射する。
【００２３】
このように、この発明の光源装置は、前記光源部から出射して前記導光ロッドにその入射端から入射し、この導光ロッド内を導かれてその出射端から出射した光のうち、前記着色手段の複数の色のダイクロイックフィルタをそれぞれ透過した光をこれらのダイクロイックフィルタの色の着色光として出射するとともに、前記ダイクロイックフィルタにより反射されて前記導光ロッド内を逆方向に導かれた光を前記偏光ビームスプリッタにより反射し、その光を、前記導光ロッドにその入射端から入射した光の経路とは異なる経路で前記導光ロッド内を順方向に導いてその出射端から再び出射させることにより、その光を前記着色手段の複数の色のダイクロイックフィルタのうちの前に入射したダイクロイックフィルタとは異なる色のダイクロイックフィルタに入射させ、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタを透過した光をそのダイクロイックフィルタの色の着色光として出射するようにしたものであり、この光源装置によれば、光源部からの光を効率良く利用して充分な強度の複数の色の着色光を同時に出射することができる。
【００２４】
この発明の光源装置において、前記着色手段は、回転板の全周に複数の色のダイクロイックフィルタが周方向に交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ、導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成され、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールが好ましく、このカラーホィールを用いることにより、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束で、その各色の着色光の位置が前記カラーホィールの回転にともなって前記各色の着色光の並び方向に変化する光を出射することができる。
【００２５】
また、前記着色手段は、直線帯状の複数の色のダイクロイックフィルタがその幅方向に交互に並べて平行に設けられ、導光ロッドの出射端に対向させて配置されたストライプ状カラーパネルでもよく、このストライプ状カラーパネルを用いることにより、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束を出射することができる。
【００２６】
この発明の表示装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、回転板の全周に、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタが周方向に交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ、前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成され、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールと、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなる光源装置と、
行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、前記行方向を前記光源装置のカラーホィールの前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向と直交させて配置され、前記複数の画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体と、
前記光源装置から前記カラーホィールの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光を前記表示体に入射させる光学系と、
前記表示体の各行の画素にそれぞれ、前記カラーホィールの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、前記カラーホィールの回転にともなって前記表示体の各画素行に順次入射する前記複数の色の着色光の入射タイミングに同期させて順次書込む表示駆動手段とを備えたことを特徴とする。
【００２７】
この表示装置は、前記光源装置から前記カラーホィールの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光を前記表示体に入射させ、前記表示体の各行の画素にそれぞれ、前記カラーホィールの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、前記カラーホィールの回転にともなって前記表示体の各行の画素に順次入射する前記複数の色の着色光の入射タイミングに同期させて順次書込むことにより、前記表示体の各画素行に複数の色の単色画像を順次表示させ、これらの色の単色画像が合成されたカラー画像を観察させる。
【００２８】
そして、この表示装置によれば、前記光源装置が上述したように、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束で、その各色の着色光の位置が前記カラーホィールの回転にともなって前記各色の着色光の並び方向に変化する光を出射するため、前記表示体の各画素行に複数の色の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【００２９】
また、この発明の他の表示装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、直線帯状の複数の色のダイクロイックフィルタがその幅方向に交互に並べて互いに平行に設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の幅内に前記複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成され、前記導光ロッドの出射端に対向させて配置固定されたストライプ状カラーパネルと、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなる光源装置と、
行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、前記行方向を前記光源装置のストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタの長さ方向と平行にして配置され、前記複数の画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体と、
前記表示体の所定数の画素行からなる複数の画素行群の画素にそれぞれ、前記ストライプ状カラーパネルの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、１フレームを複数分割した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込む表示駆動手段と、
前記光源装置から前記ストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光の光束の向きを前記表示体の画素行の並び方向に変化させ、前記光束の複数の色の着色光をそれぞれ、前記表示体の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させる光学系とを備えたことを特徴とする。
【００３０】
この表示装置は、前記表示体の複数の画素行群の画素にそれぞれ、前記ストライプ状カラーパネルの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、１フレームを複数分割した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込むとともに、前記光源装置から前記ストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光の光束の向きを前記表示体の画素行の並び方向に変化させ、前記光束の複数の色の着色光をそれぞれ、前記表示体の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させることにより、前記表示体に、前記フィールド毎の複数の画素行群の表示色が交互に異なる単色画像を表示させ、これらの色の単色画像が合成されたカラー画像を観察させる。
【００３１】
そして、この表示装置によれば、前記光源装置が上述したように、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束を出射するため、前記表示体の複数の画素行群に前記複数の色の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【００３２】
この表示装置において、前記光源装置から出射した光束を前記表示体に入射させる光学系は、前記光束の光の色数の整数倍の数の平坦面が周方向に連続する多角筒状をなし、前記光の色数に対応する各平坦面がそれぞれ、前記多角筒の中心と前記平坦面の多角筒周方向における中心とを通る径線に対する角度を前記表示体の画素行群のピッチに応じた比率で異ならせた反射面に形成され、前記多角筒の中心を回転中心として、各フィールド毎に前記反射面の１つが前記光束の入射方向に向き合う状態に回転される回転ミラーを備えた構成とするのが好ましい。
【００３３】
また、この表示装置において、例えば、前記表示駆動手段により表示体の複数の画素行群の画素にそれぞれ書込む単色画像データを３色の画像データとし、前記光源装置に、前記３色のダイクロイックフィルタがそれぞれ複数ずつ交互に並んだストライプ状カラーパネルを備えさせる場合、前記光源装置は、前記３色のダイクロイックフィルタを透過した３色の着色光の総数が前記表示体の画素行群の数よりも少なくとも２本以上多いストライプ状の光束を出射するように構成するのが好ましい。
【００３４】
前記この発明の表示装置は、いずれも、前記表示体からの出射光を投影面に投影する投影光学系をさらに備えた構成とするのが好ましい。
【００３５】
【発明の実施の形態】
図１〜図７はこの発明の第１の実施例を示しており、図１は表示装置の構成図、図２はその光源装置の導光ロッド及び着色手段の拡大側面図、図３は前記着色手段の斜視図である。
【００３６】
まず、図１に示した表示装置の構成を説明すると、この表示装置は、光源装置１と、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、これらの画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体１３と、前記光源装置１から出射した光を前記表示体１３に入射させる光源側光学系１４と、前記表示体１３からの出射光を図示しないスクリーン等の投影面に投影する投影光学系１６と、前記光源側光学系１４からの出射光を平行光に補正して前記表示体１３に入射させるとともに前記表示体１３からの出射光を前記投影光学系１６に入射させるための中継レンズ１８と、前記表示体１３を駆動する表示駆動手段１９とからなっている。
【００３７】
なお、光源側光学系１４は、前記光源装置１からの出射光を前記表示体１３に焦点を合わせて入射させるように設計された光源側レンズ１５により構成され、前記投影光学系１６は、前記表示体１３からの出射光を前記投影面に焦点を合わせて投影するように設計された投影レンズ１７により構成されている。
【００３８】
また、この表示装置は、前記表示体１３として、マイクロミラー表示素子を用いたものであり、このマイクロミラー表示素子１３は、その構造は図示しないが、ＣＭＯＳをベースとするミラー駆動素子により一方の傾き方向と他方の傾き方向とに傾動されるマイクロミラー（縦横の幅が１０μｍ〜２０μｍの極薄金属片）からなる複数の画素が行方向及び列方向にマトリックス状に配列した構成となっている。
【００３９】
このマイクロミラー表示素子１３は、その正面方向に対して前記マイクロミラーの一方の傾き方向に傾いた入射方向から所定の入射角で入射した光を、前記複数のマイクロミラーの傾き方向の切換えにより前記正面方向と斜め方向とに反射して画像を表示する。
【００４０】
そして、前記投影光学系１６は、前記マイクロミラー表示素子１３の正面方向に出射する反射光を前記投影レンズ１７に取込んで投影面に投影するように配置されている。
【００４１】
次に、前記光源装置１の構成を説明すると、この光源装置１は、図１及び図２に示したように、光を出射する光源部２と、前記光源部の出射側に配置された導光ロッド５と、この導光ロッド５の出射側に配置された着色手段６とを備え、且つ、前記光源部２と前記導光ロッド５との間に、前記光源部２からの出射光を一方の方向に偏光面をもった直線偏光に変換するための偏光変換素子９と、前記光源部２からの出射光を集光させて前記導光ロッド５に入射させるための集光レンズ１０とが配置され、前記導光ロッド５の前記光源部２に対向する入射端に、前記偏光変換素子９を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタ１１が設けられるとともに、前記導光ロッド５の出射端に、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板１２が設けられた構成となっている。
【００４２】
前記光源部２は、高輝度の白色光を出射する光源ランプ３と、この光源ランプ３からの出射光を反射して前方に出射するリフレクタ４とからなっている。
【００４３】
前記偏光変換素子９は、前記光源部２からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッド５の入射端に入射させるものであり、入射光の互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を透過させて出射し、他方の偏光成分をその偏光面を実質的に９０度回転させて出射する特性を有している。
【００４４】
このような特性を有する偏光変換素子としては、例えば特許文献２に記載されているように、複数の偏光ビームスプリッタが互いに平行に並べて配置された偏光分離プリズムアレイを備え、その一方の面側から入射した互いに直交する２つの直線偏光成分のうち、一方の偏光成分を前記偏光ビームスプリッタを透過させて他方の面側に出射し、他方の偏光成分を前記偏光ビームスプリッタにより反射して隣接する偏光ビームスプリッタに入射させ、さらにその偏光ビームスプリッタより反射して前記他方の面側に出射するとともに、前記一方と他方の偏光成分のいずれかの出射光の偏光面をλ／２位相差板により９０度回転させ、両方の偏光成分を同じ偏光面をもった直線偏光として出射するものがある。
【００４５】
また、前記導光ロッド５は、ガラス等からなる角棒状の透明体であり、その一端が入射端とされ、他端が出射端とされている。
【００４６】
この導光ロッド５は、その入射端から入射した光を、ロッド外周面と外気である空気層との界面で全反射しながら導いて出射端から出射するものであり、前記光源部２からの光を強度分布の均一な光として出射する。
【００４７】
そして、前記導光ロッド５の入射側の端面は、ロッド軸に対して実質的に４５度の角度で傾斜する傾斜面に形成されており、その傾斜端面に、直角三角形状の横長プリズムからなり、傾斜面が偏光分離面１１ａとされた偏光ビームスプリッタ１１の偏光分離面１１ａが貼付けられている。
【００４８】
また、前記導光ロッド５の出射側の端面は、ロッド軸に対して垂直な面に形成されており、その端面に前記λ／４位相差板１２が貼付けられている。
【００４９】
なお、この実施例では、前記導光ロッド５を角棒状の透明体としているが、この導光ロッド５は、ガラス板等の４枚の板材をその側縁部を互いに貼合わせて形成され、内周面全体に反射膜が設けられた角筒体としてもよい。
【００５０】
一方、前記導光ロッド５の出射側に配置された着色手段６は、図３に示したように、円形の回転板の全周に、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタ、例えば、赤の波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒと、緑の波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する緑色ダイクロイックフィルタ７Ｇと、青の波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する青色ダイクロイックフィルタ７Ｂとが周方向に交互に並べて設けられたカラーホィールであり、このカラーホィール６の各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂはそれぞれ、前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成されている。
【００５１】
なお、この実施例では、前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂが１つずつ対応するように、各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂをそれぞれ前記領域の略１／３の幅に形成している。
【００５２】
前記カラーホィール６は、図１及び図２に示したように、その外周部の一部を前記導光ロッド５の出射端に対向させ、中心を前記導光ロッド５の出射端の側方に設けられたモータ８の回転軸８ａに固定して配置されており、前記モータ８により高速で回転駆動される。
【００５３】
この光源装置１は、光源部２からの出射光を前記導光ロッド５により導いて前記カラーホィール６に入射させ、その光を、前記カラーホィール６の赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにより赤、緑、青の各色に着色して出射するものであり、前記カラーホィール６の各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、上述したように、前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂが１つずつ対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成されているため、この光源装置１から出射する光は、赤、緑、青の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状の光束Ｓであり、そのストライプ状光束Ｓの各色の光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置が、前記カラーホィール６の回転にともなって前記各色の光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向に変化する。
【００５４】
この光源装置１は、前記導光ロッド５の出射側に、赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂが交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂがそれぞれ前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成されたカラーホィール６を配置するとともに、前記光源部２と導光ロッド５との間に前記光源部２からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッド５の入射端に入射させる偏光変換素子９を配置し、前記導光ロッド５の入射端に、前記偏光変換素子９を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタ１１を設けるとともに、前記導光ロッド５の出射端にλ／４位相差板１２を設けているため、前記光源部２からの光を効率良く利用して、充分な強度の赤、緑、青の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂを同時に出射することができる。
【００５５】
すなわち、この光源装置１においては、前記光源部２から出射した光が、前記偏光変換素子９により同じ偏光面をもった直線偏光に変換され、前記導光ロッド５の入射端に設けられた偏光ビームスプリッタ１１を透過して前記導光ロッドに入射する。
【００５６】
前記導光ロッド５に入射した前記直線偏光は、この導光ロッド５内を導かれ、その出射端に設けられたλ／４位相差板１２により円偏光とされて出射して前記カラーホィール６の導光ロッド５に対向する入射領域に入射する。
【００５７】
そして、前記カラーホィール６の入射領域に入射した光は、前記入射領域内の赤、緑、青の各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに入射し、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの透過波長帯域の光が、そのダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを透過して赤、緑、青の各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂとなって出射し、他の波長帯域の光が、図２に示したように前記ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにより反射される。
【００５８】
前記各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにより反射された光は、前記λ／４位相差板１２により、前記偏光ビームスプリッタ１１を透過して前記導光ロッド５に入射した直線偏光に対して偏光面が９０度回転した直線偏光、つまり前記偏光ビームスプリッタ１１により反射される偏光成分の直線偏光となり、前記導光ロッド５にその出射端から入射してこの導光ロッド５内を逆方向に導かれ、前記偏光ビームスプリッタ１１により反射される。
【００５９】
前記偏光ビームスプリッタ１１により反射された光は、前記導光ロッド５にその入射端から前記偏光ビームスプリッタ１１を透過して入射した光とは異なる経路で前記導光ロッド５内を再び順方向に導かれ、前記λ／４位相差板１２により円偏光とされて前記カラーホィール６の入射領域に再入射する。
【００６０】
そのため、前記カラーホィール６の入射領域に再入射した光は、そのほとんどが、前に入射したダイクロイックフィルタとは異なる色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに入射し、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの透過波長帯域の光がそのダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを透過して着色光となって出射する。
【００６１】
図２に示したダイクロイックフィルタによる反射光の経路は、前記カラーホィール６の緑色ダイクロイックフィルタ７Ｇにより反射された赤と青の波長帯域の光ＲＢの経路であり、この光ＲＢは、前記偏光ビームスプリッタ１１により反射されてそのほとんどが、前記カラーホィール６の赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒ及び青色ダイクロイックフィルタ７Ｂに入射し、前記青色ダイクロイックフィルタ７Ｂに入射した光のうちの青の波長帯域の光が、図のように前記青色ダイクロイックフィルタ７Ｂを透過して青の着色光Ｂとなって出射するとともに、前記赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒに入射した光のうちの赤の波長帯域の光が、この赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒを透過して赤の着色光Ｒとなって出射する。
【００６２】
これは、前記カラーホィール６の赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒ及び青色ダイクロイックフィルタ７Ｂにより反射された光も同様であり、例えば赤色ダイクロイックフィルタ７Ｒにより反射され、前記偏光ビームスプリッタ１１により反射された光（緑と青の波長帯域の光）は、そのほとんどが、前記カラーホィール６の緑色ダイクロイックフィルタ７Ｇ及び青色ダイクロイックフィルタ７Ｂに入射し、前記緑色ダイクロイックフィルタ７Ｇに入射した光のうちの緑の波長帯域の光が、この緑色ダイクロイックフィルタ７Ｇを透過して緑の着色光Ｇとなって出射するとともに、前記青色ダイクロイックフィルタ７Ｂに入射した光のうちの青の波長帯域の光が、この青色ダイクロイックフィルタ７Ｂを透過して青の着色光Ｂとなって出射する。
【００６３】
このように、前記光源装置１は、前記光源部２から出射して前記導光ロッド５にその入射端から入射し、この導光ロッド５内を導かれてその出射端から出射した光のうち、前記カラーホィール６の入射領域内の赤、緑、青の各色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂをそれぞれ透過した光をこれらのダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂとして出射するとともに、前記ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂにより反射されて前記導光ロッド５内を逆方向に導かれた光を前記偏光ビームスプリッタ１１により反射し、その光を、前記導光ロッド５にその入射端から入射した光の経路とは異なる経路で前記導光ロッド５内を順方向に導いてその出射端から再び出射させることにより、その光を前記カラーホィール６の前に入射したダイクロイックフィルタとは異なる色のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂに入射させ、その光のうち、前記ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを透過した光をそのダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂとして出射する。
【００６４】
したがって、この光源装置１によれば、光源部２からの光を効率良く利用して、充分な強度の赤、緑、青の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状の光束Ｓで、その各色の光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置が前記カラーホィール６の回転にともなって前記各色の光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向に変化する光を出射することができる。
【００６５】
次に、図１に示した表示装置の表示動作を説明すると、前記光源装置１から出射し、光源側光学系１４を経てマイクロミラー表示素子１３に入射する光は、上述したように、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状光束Ｓであり、その光束Ｓの各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置が、前記光源装置１のカラーホィール６の回転にともなって前記各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向に変化する。
【００６６】
一方、前記マイクロミラー表示素子１３は、その行方向、つまり各画素行に沿った方向を、前記光源装置１のカラーホィール６の導光ロッド５からの出射光が入射する領域の回転板径方向と直交させて配置されており、表示駆動手段１９により、前記カラーホィール６の回転速度、つまり前記ストライプ状光束Ｓの各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向への変化速度に応じたタイミングで表示駆動される。
【００６７】
前記表示駆動手段１９は、前記マイクロミラー表示素子１３の各行の画素にそれぞれ、前記カラーホィール６の各ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの色に対応する複数の色、つまり赤、緑、青の３色の単色画像データを、前記カラーホィール６の回転にともなって前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行に順次入射する赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの入射タイミングに同期させて順次書込む。
【００６８】
図４〜図７は、前記マイクロミラー表示素子１３に入射するストライプ状光束Ｓの変化と、前記表示駆動手段１９により前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行に書込まれる単色画像データとの関係を示しており、図において太線で囲まれた領域１３ａは、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素がマトリックス状に配列している表示エリアを示している。
【００６９】
前記ストライプ状光束Ｓは、常にマイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａの全域にわたって入射するが、その赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置は、前記光源装置１のカラーホィール６の回転にともなって、図４〜図７のように各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向、つまり、マイクロミラー表示素子１３の各画素行ａの並び方向に変化する。
【００７０】
一方、前記表示駆動手段１９は、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行を１行毎に順次選択してその各画素行の各画素のマイクロミラーの傾き方向を切換える書込みを行なうものであり、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行ａに順次入射する赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの入射タイミングに同期させて、図４〜図７のように、前記マイクロミラー表示素子１３の赤色光Ｒが入射する領域の全ての画素行ａの各画素にそれぞれ赤の単色画像データＤＲを書込み、緑色光Ｇが入射する領域の全ての画素行ａの各画素にそれぞれ緑の単色画像データＤＧを書込み、青色光Ｂが入射する領域の全ての画素行ａの各画素にそれぞれ青の単色画像データＤＢを書込む。
【００７１】
そして、マイクロミラー表示素子１３は、前記赤色光Ｒが入射する領域の各画素のマイクロミラーの傾き方向を前記赤の単色画像データＤＲに応じて切換えられ、緑色光Ｇが入射する領域の各画素のマイクロミラーの傾き方向を緑の単色画像データＤＧに応じて切換えられ、青色光Ｂが入射する領域の各画素のマイクロミラーの傾き方向を青の単色画像データＤＢに応じて切換えられ、各画素行ａによりそれぞれ赤、緑、青の単色画像を順次表示する。
【００７２】
このマイクロミラー表示素子１３からの出射光、つまり各画素行ａのマイクロミラーにより正面方向に反射された赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂは、投影光学系１６によりその光束を拡大されて投影面に投影され、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行により表示された赤、緑、青の単色画像が合成されたカラー画像として観察される。
【００７３】
すなわち、前記投影面に投影される画像は、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行ａの表示である単色画像の色が前記光源装置１のカラーホィール６の回転速度に対応する速さで赤→緑→青の順に変化する画像であり、したがって、これらの色の単色画像が合成されたカラー像を観察させることができる。
【００７４】
このように、この表示装置は、前記光源装置１から前記カラーホィール６の赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを透過して出射した赤、緑、青の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂを前記マイクロミラー表示素子１３に入射させ、前記マイクロミラー表示素子１３の各行の画素にそれぞれ、前記カラーホィール６の各ダイクロイックフィルタ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの色に対応する赤、緑、青の単色画像データＤＲ，ＤＧ，ＤＢを、前記カラーホィール６の回転にともなって前記マイクロミラー表示素子１３の各行の画素に順次入射する前記赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの入射タイミングに同期させて順次書込むことにより、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行に赤、緑、青の単色画像を順次表示させ、これらの色の単色画像が合成されたカラー画像を観察させる。
【００７５】
そして、この表示装置は、前記光源装置１が上述したように、充分な強度の赤、緑、青の色の光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状の光束Ｓで、その各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置が前記カラーホィール６の回転にともなって前記各色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂの並び方向に変化する光を出射するため、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行ａに赤、緑、青の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【００７６】
また、この表示装置は、前記マイクロミラー表示素子１３からの出射光を投影面に投影する投影光学系１６をさらに備えているため、前記マイクロミラー表示素子１３の表示画像を拡大して投影面に表示することができる。
【００７７】
図８〜図７はこの発明の第２の実施例を示しており、図１は表示装置の構成図、図２はその光源装置の着色手段の拡大側面図である。
【００７８】
この実施例の表示装置は、着色手段としてストライプ状カラーパネル６ａを備えた光源装置１ａと、上述したマイクロミラー表示素子１３からなる表示体と、前記光源装置１ａから出射した光を前記マイクロミラー表示素子１３に入射させる光源側光学系２０と、前記マイクロミラー表示素子１３からの出射光を図示しないスクリーン等の投影面に投影する投影光学系２４と、前記マイクロミラー表示素子１３を駆動する表示駆動手段２６とからなっている。
【００７９】
まず、前記光源装置１ａについて説明すると、この光源装置１ａは、図８に示したように、光を出射する光源部２と、前記光源部の出射側に配置された導光ロッド５と、この導光ロッド５の出射側に配置された前記ストライプ状カラーパネル６ａと、前記光源部２と前記導光ロッド５との間に配置された偏光変換素子９及び集光レンズ１０と、前記導光ロッド５の入射端に設けられた偏光ビームスプリッタ１１と、前記導光ロッド５の出射端に設けられたλ／４位相差板１２とからなっている。
【００８０】
なお、前記光源部２と導光ロッド５は上述した第１の実施例のものと実質的に同じであり、また、偏光変換素子９、集光レンズ１０、偏光ビームスプリッタ１１及びλ／４位相差板１２も第１の実施例のものと同じであるから、重複する説明は省略する。
【００８１】
図９は前記ストライプ状カラーパネル６ａの拡大側面図であり、このストライプ状カラーパネル６ａは、直線帯状の複数の色、例えば赤、緑、青の３色のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａが交互に並べて互いに平行に設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａがそれぞれ前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に前記赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａが対応する幅に形成されたものであり、このストライプ状カラーパネル６ａは、前記導光ロッド５の出射端に対向させて配置固定されている。
【００８２】
なお、この実施例では、前記ストライプ状カラーパネル６ａを、その全体に前記導光ロッド５からの出射光が入射する面積に形成し、その各ダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａをそれぞれ、前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に前記赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａの全てが対応する幅に形成している。
【００８３】
また、前記ストライプ状カラーパネル６ａの赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａの総数は、前記マイクロミラー表示素子１３の後述する画素行群の数よりも少なくとも２本以上多い数に設定されている。
【００８４】
この光源装置１ａは、前記光源部２から出射し、前記導光ロッド５により導かれてその出射端から出射した光を前記ストライプ状カラーパネル６ａにより着色して出射するものであり、前記ストライプ状カラーパネル６ａの赤、緑、青の３色のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａをそれぞれ透過した赤、緑、青の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂが交互に並んだストライプ状の光束Ｓａを出射する。
【００８５】
なお、上述した第１の実施例の光源装置１からの出射光は、カラーホィール６の回転にともなって赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂがその並び方向に変化するストライプ状光束Ｓであるが、この実施例の光源装置１ａからの出射光は、前記ストライプ状カラーパネル６ａが固定されているため、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの位置が変化しないストライプ状光束Ｓである。
【００８６】
この光源装置１ａは、前記導光ロッド５の出射側に、赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａが交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａがそれぞれ前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に前記複数の色のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａが対応する幅に形成されたストライプ状カラーパネル６ａを配置するとともに、光源部２と導光ロッド５との間に、前記光源部２からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッド５の入射端に入射させる偏光変換素子９を配置し、前記導光ロッド５の入射端に、前記偏光変換素子９を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタ１１を設けるとともに、前記導光ロッド５の出射端にλ／４位相差板１２を設けているため、光源部２からの光を効率良く利用して、充分な強度の赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状の光束Ｓａを出射することができる。
【００８７】
次に、この実施例の表示装置の他の構成を説明すると、前記表示駆動手段２６は、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行を１行毎に順次選択してその画素行の各画素のマイクロミラーの傾き方向を切換える書込みを行なうものであり、前記マイクロミラー表示素子１３の所定数の画素行からなる複数の画素行群の画素にそれぞれ、光源装置１ａからの出射光の色に対応する複数の単色画像データ、つまり赤、緑、青の単色画像データを、１フレームを前記赤、緑、青の色数で複数分割（３分割）した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込む。
【００８８】
なお、前記マイクロミラー表示素子１３は、例えば画素行数が７６８行、画素列数が１０２４列の表示素子であり、この実施例では、表示駆動手段２６を、前記マイクロミラー表示素子１３の総画素行（７６８行）を２４行ずつの画素行からなる３２の画素行群に分割し、これらの画素行群の画素にそれぞれ、前記赤、緑、青の単色画像データを、前記各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込むように構成している。
【００８９】
また、前記光源側光学系２０は、前記光源装置１ａから前記ストライプ状カラーパネル６ａの赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ．７Ｇａ，７Ｂａを透過して出射した赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂのストライプ状光束Ｓａの向きを前記マイクロミラー表示素子１３の画素行の並び方向に変化させ、前記光束Ｓａの赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させるように構成されている。
【００９０】
この光源側光学系２０は、前記光源装置１ａから出射した赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂのストライプ状光束Ｓａを平行光に補正する補正レンズ２１と、この補正レンズ２１により平行光に補正された前記ストライプ状光束Ｓａを前記マイクロミラー表示素子１３に向けて反射するとともに、前記光束Ｓａの反射方向を前記マイクロミラー表示素子１３の画素行の並び方向に変化させる反射手段２２とからなっている。
【００９１】
前記反射手段２２は、図８に示したように、前記補正レンズ２１により平行光に補正されて入射した前記ストライプ状光束Ｓａの色数（赤、緑、青の３色）の整数倍の数の同一幅の平坦面が周方向に連続する多角筒状、例えば、前記赤、緑、青の色数の２倍である６つの同一幅平坦面が周方向に連続する六角筒状をなし、前記色数に対応する各平坦面、つまり２つ置きの平坦面がそれぞれ、前記多角筒の中心と前記平坦面の多角筒周方向における中心とを通る径線ｒに対する角度θａ，θｂ，θｃを前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群のピッチに応じた比率で異ならせた反射面２３ａ，２３ｂ，２３ｃに形成された回転ミラーからなっている（以下、この反射手段２２を回転ミラーと言う）。
【００９２】
この回転ミラー２２は、その周面を前記ストライプ状光束Ｓａの入射方向に向けて配置されており、前記多角筒の中心を回転中心Ｏとして、図示しないモータにより、前記表示駆動手段２６によるマイクロミラー表示素子１３の各画素行群への単色画像データの書込に同期させ、上述した各フィールド毎に前記反射面２３ａ，２３ｂ，２３ｃが順次前記ストライプ状光束Ｓａの入射方向に向き合う状態に回転される。
【００９３】
また、前記マイクロミラー表示素子１３は、その正面方向（投影光学系２４により投影面に投影される反射光の出射方向）に対して一方の傾き方向に傾いた入射方向を、前記回転ミラー２２が前記各反射面２３ａ，２３ｂ，２３ｃのいずれかが前記ストライプ状光束Ｓａの入射方向に対向する状態に回転したときの前記回転ミラー２２による前記光束Ｓａの反射方向に向けるとともに、このマイクロミラー表示素子１３の行方向（各画素行に沿った方向）を、前記光源装置１ａのストライプ状カラーパネル６ａのダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａの長さ方向と平行にして配置されている。
【００９４】
また、前記投影光学系２４は、前記前記マイクロミラー表示素子１３からの出射光（正面方向への出射光）を前記投影面に焦点を合わせて投影するように設計された投影レンズ２５により構成されており、この投影光学系２４は、前記マイクロミラー表示素子１３の正面方向に出射する反射光を前記投影レンズ２５に取込んで投影面に投影するように配置されている。
【００９５】
この表示装置の表示動作を説明すると、前記表示駆動手段２６は、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群の画素にそれぞれ、赤、緑、青の単色画像データを、１フレームを複数分割した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込む。
【００９６】
一方、前記光源装置１からの出射光は、上述したように、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂが交互に並んだストライプ状光束Ｓａであり、その光が、前記補正レンズ２１と回転ミラー２２とからなる光源側光学系２０により、前記各フィールド毎に前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の並び方向に順次向きを変えられて、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射する。
【００９７】
なお、この実施例では、前記光源装置１ａのストライプ状カラーパネル６ａを、赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａをそれぞれ前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に全てのダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａが対応する幅に形成するとともに、前記ダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａの総数を、前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも４本多い数に設定した構成とし、光源装置１ａから、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数が前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも４本多いストライプ状光束Ｓａを出射させるようにしている。
【００９８】
そのため、前記マイクロミラー表示素子１３に入射するストライプ状光束Ｓａの赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数は、前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも４本多い数であり、したがって、前記マイクロミラー表示素子１３の全ての画素行群に前記赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂを入射させることができる。
【００９９】
図１０〜図１２は、前記各フィールド毎のマイクロミラー表示素子１３への赤、緑、青の単色画像データの書込みと、前記マイクロミラー表示素子１３への前記ストライプ状光束Ｓａの入射との関係を示しており、図において太線で囲まれた領域１３ａは、前記マイクロミラー表示素子１３の表示エリアを示している。
【０１００】
前記マイクロミラー表示素子１３への単色画像データの書込みとストライプ状光束Ｓａの入射について説明すると、１フレームを３分割した各フィールドのうち、第１フィールドには、図１０のように、前記マイクロミラー表示素子１３の２４行ずつの画素行からなる３２の画素行群のうち、第１、第４、第７…第２８及び第３１の各画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１にそれぞれ赤の単色画像データＤＲが書込まれ、第２、第５、第８…第２９及び第３２の各画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２にそれぞれ緑の単色画像データＤＧが書込まれ、第３、第６、第９…第３０の各画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ青の単色画像データＤＢが書込まれるとともに、前記光源装置１ａから出射したストライプ状光束Ｓａが前記回転ミラー２２の第１の反射面２３ａにより反射され、その光束Ｓａの下側の４本の光Ｒ，Ｇ，Ｂがマイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射し、他の３２本の光Ｒ，Ｇ，Ｂのうち、赤色光Ｒが赤の単色画像データＤＲを書込まれた画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１に、緑色光Ｇが緑の単色画像データＤＧを書込まれた画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２に、青色光Ｂが青の単色画像データＤＢを書込まれた画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ入射する。
【０１０１】
そのため、この第１フィールドにおけるマイクロミラー表示素子１３の各画素行群の表示は、第１画素行群Ａ１が赤、第２画素行群Ａ２が緑、第３画素行群Ａ３が青…第２８画素行群Ａ２８が赤、第２９画素行群Ａ２９が緑、第３０画素行群Ａ３０が青、第３１画素行群Ａ３１が赤、最終の第３２画素行群Ａ３２が緑の単色画像である。
【０１０２】
また、第２フィールドには、図１１のように、前記マイクロミラー表示素子１３の３２の画素行群のうち、第１、第４、第７…第２８及び第３１の各画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１にそれぞれ緑の単色画像データＤＧが書込まれ、第２、第５、第８…第２９及び第３２の各画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２にそれぞれ青の単色画像データＤＢが書込まれ、第３、第６、第９…第３０の各画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ赤の単色画像データＤＲが書込まれるとともに、前記光源装置１ａから出射したストライプ状光束Ｓａが前記回転ミラー２２の第２の反射面２３ｂにより反射され、その光束Ｓａの上側の１本と下側の３本の光Ｒ，Ｇ，Ｂが前記マイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射し、他の３２本の光Ｒ，Ｇ，Ｂのうち、赤色光Ｒが赤の単色画像データＤＲを書込まれた画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１に、緑色光Ｇが緑の単色画像データＤＧを書込まれた画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２に、青色光Ｂが青の単色画像データＤＢを書込まれた画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ入射する。
【０１０３】
そのため、この第２フィールドにおけるマイクロミラー表示素子１３の各画素行群の表示は、第１画素行群Ａ１が緑、第２画素行群Ａ２が青、第３画素行群Ａ３が赤…第２８画素行群Ａ２８が緑、第２９画素行群Ａ２９が青、第３０画素行群Ａ３０が赤、第３１画素行群Ａ３１が緑、最終の第３２画素行群Ａ３２が青の単色画像である。
【０１０４】
さらに、第３フィールドには、図１２のように、前記マイクロミラー表示素子１３の３２の画素行群のうち、第１、第４、第７…第２８及び第３１の各画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１にそれぞれ青の単色画像データＤＢが書込まれ、第２、第５、第８…第２９及び第３２の各画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２にそれぞれ赤の単色画像データＤＲが書込まれ、第３、第６、第９…第３０の各画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ緑の単色画像データＤＧが書込まれるとともに、前記光源装置１ａから出射したストライプ状光束Ｓａが前記回転ミラー２２の第３の反射面２３ｃにより反射され、その光束Ｓａの上側の２本と下側の２本の光Ｒ，Ｇ，Ｂが前記マイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射し、他の３２本の光Ｒ，Ｇ，Ｂのうち、赤色光Ｒが赤の単色画像データＤＲを書込まれた画素行群Ａ１，Ａ４，Ａ７…Ａ２８，Ａ３１に、緑色光Ｇが緑の単色画像データＤＧを書込まれた画素行群Ａ２，Ａ５，Ａ８…Ａ２９，Ａ３２に、青色光Ｂが青の単色画像データＤＢを書込まれた画素行群Ａ３，Ａ６，Ａ９…Ａ３０にそれぞれ入射する。
【０１０５】
そのため、この第３フィールドにおけるマイクロミラー表示素子１３の各画素行群の表示は、第１画素行群Ａ１が青、第２画素行群Ａ２が赤、第３画素行群Ａ３が緑…第２８画素行群Ａ２８が青、第２９画素行群Ａ２９が赤、第３０画素行群Ａ３０が緑、第３１画素行群Ａ３１が青、最終の第３２画素行群Ａ３２が赤の単色画像である。
【０１０６】
前記マイクロミラー表示素子１３からの出射光（正面方向に反射された光）Ｒ，Ｇ，Ｂは、投影光学系２４によりその光束を拡大されて投影面に投影され、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行群Ａ１〜Ａ３２により表示された赤、緑、青の単色画像が合成されたカラー画像として観察される。
【０１０７】
すなわち、前記投影面に投影される画像は、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行群Ａ１〜Ａ３２の表示である単色画像の色が各フィールド毎に、赤→緑→青、緑→青→赤、青→赤→緑のいずれかの順序で変化する画像であり、したがって、これらの色の単色画像が合成されたカラー像を観察させることができる。
【０１０８】
このように、この表示装置は、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群Ａ１〜Ａ３２の画素にそれぞれ、前記ストライプ状カラーパネル６ａの各ダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ．７Ｂａの色に対応する赤、緑、青の３色の単色画像データＤＲ，ＤＧ，ＤＢを、１フレームを３分割した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込むとともに、前記光源装置１ａから前記ストライプ状カラーパネル６ａの赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ．７Ｂａを透過して出射した赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂのストライプ状光束Ｓａの向きを前記マイクロミラー表示素子１３の画素行の並び方向に変化させ、前記光束Ｓａの赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群Ａ１〜Ａ３２のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させることにより、前記マイクロミラー表示素子１３に、前記フィールド毎の複数の画素行群Ａ１〜Ａ３２の表示色が交互に異なる単色画像を表示させ、これらの色の単色画像が合成されたカラー画像を観察させる。
【０１０９】
そして、この表示装置は、前記光源装置１ａが上述したように、充分な強度の赤、緑、青の色の光がＲ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状の光束Ｓａを出射するため、前記マイクロミラー表示素子１３の各画素行群Ａ１〜Ａ３２に赤、緑、青の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【０１１０】
また、この表示装置は、前記マイクロミラー表示素子１３からの出射光を投影面に投影する投影光学系２４をさらに備えているため、前記マイクロミラー表示素子１３の表示画像を拡大して投影面に表示することができる。
【０１１１】
なお、この実施例では、前記光源装置１ａから出射してマイクロミラー表示素子１３に入射するストライプ状光束Ｓａの赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数を、前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも４本多くしているため、図１０〜図１２に示したように、第１〜第３のいずれのフィールドでも４本の光Ｒ，Ｇ，Ｂがマイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射して無駄になるが、他の光はＲ，Ｇ，Ｂは全て前記マイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａに入射するため、前記光源装置１ａからの出射光を、約８９％の高い効率で表示に利用することができる。
【０１１２】
しかも、この実施例では、前記光源装置１ａから出射した光束Ｓａを前記マイクロミラー表示素子１３に入射させる光源側光学系２０を、前記光束Ｓａの光の色数（赤、緑、青の３色）の整数倍の数の平坦面が周方向に連続する多角筒状をなし、前記光の色数に対応する各平坦面がそれぞれ、前記多角筒の中心と前記平坦面の多角筒周方向における中心とを通る径線ｒに対する角度θａ，θｂ，θｃを前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群のピッチに応じた比率で異ならせた反射面２３ａ，２３ｂ，２３ｃに形成され、前記多角筒の中心を回転中心Ｏとして、各フィールド毎に前記反射面２３ａ，２３ｂ，２３ｃの１つが前記光束Ｓａの入射方向に向き合う状態に回転される回転ミラー２２を備えた構成としているため、前記回転ミラー２２を回転させるだけの簡単な制御で、前記光源装置１ａから出射した光束Ｓａの向きを変化させ、その光束Ｓａの赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂをそれぞれ、前記マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させることができる。
【０１１３】
なお、上記実施例では、光源装置１ａから、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数がマイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも４本多い光束Ｓａを出射させるようにしているが、この光束Ｓａの各光Ｒ，Ｇ，Ｂのうち、一端側（図１０〜図１２において下側）の２本の光は、上述した第１〜第３のいずれのフィールドでもマイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射して無駄になる光である。
【０１１４】
すなわち、この実施例のように、赤、緑、青の３色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂが交互に並んだストライプ状光束Ｓａをマイクロミラー表示素子１３にその画素行群の並び方向に変化させて入射させる場合、前記第１〜第３の各フィールド毎に全ての画素行群Ａ１〜Ａ３２に前記光Ｒ，Ｇ，Ｂを入射させるために必要な前記光束Ｓａの光数は、画素行群の数よりも２本多い数であり、それ以上の光は、図１０〜図１２に示したように、どのフィールドでもマイクロミラー表示素子１３の表示エリア１３ａ外に入射して無駄になる。
【０１１５】
そのため、前記光源装置１ａは、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数が、前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも少なくとも２本以上多いストライプ状光束を出射させるものであればよい。
【０１１６】
ただし、マイクロミラー表示素子１３の複数の画素行群の画素にそれぞれ書込まれる単色画像データが３色の画像データである場合、前記光源装置１ａは、赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの総数が前記マイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも２〜４本多い数の光束Ｓａを出射するように構成するのが好ましく、このようにすることにより、各フィールド毎に前記マイクロミラー表示素子１３の全ての画素行群に赤、緑、青の３色の光Ｒ，Ｇ，Ｂを入射させ、その全ての画素行群に単色画像を表示させるとともに、前記光源装置１ａからの光の損失も少なくすることができる。
【０１１７】
なお、上記実施例では、マイクロミラー表示素子１３の総画素行を２４行ずつの画素行からなる３２の画素行群に分割し、これらの画素行群の画素にそれぞれ赤、緑、青の３色の単色画像データを、第１〜第３の各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込むようにしているが、前記マイクロミラー表示素子１３の総画素行の分割数は任意でよく、その分割された画素行群の数に応じて、前記光源装置１ａから出射させる赤、緑、青の光Ｒ，Ｇ，Ｂの帯状光の数を、各フィールド毎に前記マイクロミラー表示素子１３の全ての画素行群に前記３色の帯状光を入射させることができる数（好ましくはマイクロミラー表示素子１３の画素行群の数よりも２〜４本多い数）に設定すればよい。
【０１１８】
また、上記実施例では、前記光源装置１ａのストライプ状カラーパネル６ａを、その全体に前記導光ロッド５からの出射光が入射する面積に形成し、その各ダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａをそれぞれ、前記導光ロッド５からの出射光が入射する領域の幅内に前記赤、緑、青のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａの全てが対応する幅に形成しているが、前記ストライプ状カラーパネル６ａを上記実施例よりも大きくし、その各ダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａのうち、前記導光ロッド５からの出射光を、その光が入射する領域内のダイクロイックフィルタ７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａにより着色して出射するようにしてもよい。
【０１１９】
なお、上述した第１及び第２の実施例の表示装置は、光源装置１，１ａから赤、緑、青の３色の着色光Ｒ，Ｇ，Ｂが並んだストライプ状光束Ｓ，Ｓａを出射させ、マイクロミラー表示素子１３に赤、緑、青の３色の単色画像データを書込むようにしたものであるが、前記光源装置１，１ａから出射させる着色光と前記マイクロミラー表示素子１３に書込む単色画像データは、例えばマゼンタ、イエロー、シアンの３色の着色光及び単色画像データでもよく、さらに前記着色光と単色画像データの色数は、３色に限らず、２色または４色以上でもよい。
【０１２０】
また、第１及び第２の実施例の表示装置は、マイクロミラー表示素子１３を表示体としたものであるが、表示体は、背面側に反射膜を備え、行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素に入射した光の反射を制御して画像を表示する反射型液晶表示素子でもよい。
【０１２１】
また、前記表示体は、マトリックス状に配列する複数の画素に入射した光の透過を制御して画像を表示する透過型液晶表示素子でもよく、その場合は、前記透過型液晶表示素子の入射面側に、光源装置と、前記光源装置から出射した光を前記液晶表示素子に入射させる光源側光学系を配置し、前記透過型液晶表示素子の出射面側に、前記液晶表示素子からの出射光を投影面に投影する投影光学系を配置すればよい。
【０１２２】
さらに、上記実施例の表示装置は、表示体からの出射光を投影面に投影する投影光学系をさらに備えたものであるが、前記反射型または透過型の液晶表示素子を表示体とする場合は、前記投影光学系を省略し、前記表示体の出射面を表示面とする直視型の表示装置としてもよい。
【０１２３】
【発明の効果】
この発明の光源装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタが設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成され、前記導光ロッドの出射端に対向させて配置された着色手段と、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなるものであるため、前記光源部からの光を効率良く利用して充分な強度の複数の色の着色光を同時に出射することができる。
【０１２４】
この発明の光源装置において、前記着色手段は、回転板の全周に複数の色のダイクロイックフィルタが周方向に交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ、導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成され、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールが好ましく、このカラーホィールを用いることにより、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束で、その各色の着色光の位置が前記カラーホィールの回転にともなって前記各色の着色光の並び方向に変化する光を出射することができる。
【０１２５】
また、前記着色手段は、直線帯状の複数の色のダイクロイックフィルタがその幅方向に交互に並べて平行に設けられ、導光ロッドの出射端に対向させて配置されたストライプ状カラーパネルでもよく、このストライプ状カラーパネルを用いることにより、充分な強度の複数の色の着色光が並んだストライプ状の光束を出射することができる。
【０１２６】
この発明の表示装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、回転板の全周に、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタが周方向に交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ、前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成され、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールと、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなる光源装置と、
行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、前記行方向を前記光源装置のカラーホィールの前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向と直交させて配置され、前記複数の画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体と、
前記光源装置から前記カラーホィールの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光を前記表示体に入射させる光学系と、
前記表示体の各行の画素にそれぞれ、前記カラーホィールの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、前記カラーホィールの回転にともなって前記表示体の各画素行に順次入射する前記複数の色の着色光の入射タイミングに同期させて順次書込む表示駆動手段とを備えたものであるため、前記表示体の各画素行に複数の色の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【０１２７】
また、この発明の他の表示装置は、光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、直線帯状の複数の色のダイクロイックフィルタがその幅方向に交互に並べて互いに平行に設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の幅内に前記複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成され、前記導光ロッドの出射端に対向させて配置固定されたストライプ状カラーパネルと、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなる光源装置と、
行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、前記行方向を前記光源装置のストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタの長さ方向と平行にして配置され、前記複数の画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体と、
前記表示体の所定数の画素行からなる複数の画素行群の画素にそれぞれ、前記ストライプ状カラーパネルの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、１フレームを複数分割した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込む表示駆動手段と、
前記光源装置から前記ストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光の光束の向きを前記表示体の画素行の並び方向に変化させ、前記光束の複数の色の着色光をそれぞれ、前記表示体の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させる光学系とを備えたものであるため、前記表示体の複数の画素行群に前記複数の色の単色画像を充分な明るさで順次表示させ、高輝度のカラー画像を得ることができる。
【０１２８】
この表示装置において、前記光源装置から出射した光束を前記表示体に入射させる光学系は、前記光束の光の色数の整数倍の数の平坦面が周方向に連続する多角筒状をなし、前記光の色数に対応する各平坦面がそれぞれ、前記多角筒の中心と前記平坦面の多角筒周方向における中心とを通る径線に対する角度を前記表示体の画素行群のピッチに応じた比率で異ならせた反射面に形成され、前記多角筒の中心を回転中心として、各フィールド毎に前記反射面の１つが前記光束の入射方向に向き合う状態に回転される回転ミラーを備えた構成とするのが好ましく、このような構成とすることにより、前記回転ミラーを回転させるだけの簡単な制御で、前記光源装置から出射した光束の向きを変化させ、その光束の複数の色の光をそれぞれ、前記表示体の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させることができる。
【０１２９】
また、この表示装置において、例えば、前記表示駆動手段により表示体の複数の画素行群の画素にそれぞれ書込む単色画像データを３色の画像データとし、前記光源装置に、前記３色のダイクロイックフィルタがそれぞれ複数ずつ交互に並んだストライプ状カラーパネルを備えさせる場合、前記光源装置は、前記３色のダイクロイックフィルタを透過した３色の着色光の総数が前記表示体の画素行群の数よりも少なくとも２本以上多いストライプ状の光束を出射するように構成するのが好ましく、このような構成とすることにより、前記各フィールド毎に前記表示体の全ての画素行群に前記３色の光を入射させ、その全ての画素行群に単色画像を表示させることができる。
【０１３０】
前記この発明の表示装置は、いずれも、前記表示体からの出射光を投影面に投影する投影光学系をさらに備えた構成とするのが好ましく、このような構成とすることにより、前記表示体の表示画像を拡大して投影面に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施例を示す表示装置の構成図。
【図２】 第１の実施例の光源装置の導光ロッド及び着色手段の拡大側面図。
【図３】 前記着色手段の斜視図。
【図４】 第１の実施例の表示装置における表示体に入射する光束の変化と、前記表示体の各画素行に書込まれる単色画像データとの関係を示す一状態の図。
【図５】 同じく他の一状態の図。
【図６】 同じく他の一状態の図。
【図７】 同じく他の一状態の図。
【図８】 この発明の第２の実施例を示す表示装置の構成図
【図９】 前記表示装置の光源装置の着色手段の拡大側面図。
【図１０】 第２の実施例の表示装置における各フィールド毎の表示体への単色画像データの書込みと前記表示体への光束の入射との関係を示す第１フィールドのときの図。
【図１１】 同じく第２フィールドのときの図。
【図１２】 同じく第３フィールドのときの図。
【符号の説明】
１，１ａ…光源装置、２…光源部、５…導光ロッド、６…カラーホィール（着色手段）、６ａ…ストライプ状カラーパネル（着色手段）、７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ，７Ｒａ，７Ｇａ，７Ｂａ…ダイクロイックフィルタ、８…モータ、８ａ…回転軸、９…偏光変換素子、１０…集光レンズ、１１…偏光ビームスプリッタ、１２…λ／４位相差板、１３…マイクロミラー表示素子（表示体）、１４，２０…光源側光学系、２２…回転ミラー、２３ａ，２３ｂ，２３ｃ…反射面、１６，２４…投影光学系。
Claims (8)
- 光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタが設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成され、前記導光ロッドの出射端に対向させて配置された着色手段と、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなることを特徴とする光源装置。
- 着色手段は、回転板の全周に複数の色のダイクロイックフィルタが周方向に交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ、導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成され、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 着色手段は、直線帯状の複数の色のダイクロイックフィルタがその幅方向に交互に並べて平行に設けられ、導光ロッドの出射端に対向させて配置されたストライプ状カラーパネルであることを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
- 光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、回転板の全周に、透過波長帯域が互いに異なり、可視光帯域の入射光のうち、前記透過波長帯域の光を透過させ、他の波長帯域の光を反射する複数の色のダイクロイックフィルタが周方向に交互に並べて設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ、前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向の幅内に複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅を有し、前記回転板の周方向に沿ってインボリュート曲線状に湾曲する帯状に形成され、その外周部の一部を前記導光ロッドの出射端に対向させ、中心を回転軸に固定して配置されたカラーホィールと、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなる光源装置と、
行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、前記行方向を前記光源装置のカラーホィールの前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の回転板径方向と直交させて配置され、前記複数の画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体と、
前記光源装置から前記カラーホィールの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光を前記表示体に入射させる光学系と、
前記表示体の各行の画素にそれぞれ、前記カラーホィールの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、前記カラーホィールの回転にともなって前記表示体の各画素行に順次入射する前記複数の色の着色光の入射タイミングに同期させて順次書込む表示駆動手段とを備えたことを特徴とする表示装置。 - 光を出射する光源部と、光の入射端と出射端を有し、前記入射端を前記光源部に対向させて配置され、前記入射端から入射した光を導いて前記出射端から出射する導光ロッドと、直線帯状の複数の色のダイクロイックフィルタがその幅方向に交互に並べて互いに平行に設けられるとともに、これらのダイクロイックフィルタがそれぞれ前記導光ロッドからの出射光が入射する領域の幅内に前記複数の色のダイクロイックフィルタが対応する幅に形成され、前記導光ロッドの出射端に対向させて配置固定されたストライプ状カラーパネルと、前記光源部と前記導光ロッドとの間に配置され、前記光源部からの出射光を同じ偏光面をもった直線偏光に変換して前記導光ロッドの入射端に入射させる偏光変換素子と、前記導光ロッドの入射端に設けられ、前記偏光変換素子を透過した直線偏光を透過させ、それと直交する直線偏光を反射する偏光ビームスプリッタと、前記導光ロッドの出射端に設けられ、透過光の常光と異常光との間に１／４波長の位相差を与えるλ／４位相差板とからなる光源装置と、
行方向及び列方向にマトリックス状に配列する複数の画素を有し、前記行方向を前記光源装置のストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタの長さ方向と平行にして配置され、前記複数の画素に入射した光の反射または透過を制御して画像を表示する表示体と、
前記表示体の所定数の画素行からなる複数の画素行群の画素にそれぞれ、前記ストライプ状カラーパネルの各ダイクロイックフィルタの色に対応する複数の色の単色画像データを、１フレームを複数分割した各フィールド毎に順次、且つ同じフィールドにおける各画素行群毎の単色画像データを交互に異ならせて書込む表示駆動手段と、
前記光源装置から前記ストライプ状カラーパネルの複数の色のダイクロイックフィルタを透過して出射した複数の色の着色光の光束の向きを前記表示体の画素行の並び方向に変化させ、前記光束の複数の色の着色光をそれぞれ、前記表示体の複数の画素行群のうちの前記光の色に対応する単色画像データが書込まれる画素行群に入射させる光学系とを備えたことを特徴とする表示装置。 - 光源装置から出射した光束を表示体に入射させる光学系は、前記光束の光の色数の整数倍の数の平坦面が周方向に連続する多角筒状をなし、前記光の色数に対応する各平坦面がそれぞれ、前記多角筒の中心と前記平坦面の多角筒周方向における中心とを通る径線に対する角度を前記表示体の画素行群のピッチに応じた比率で異ならせた反射面に形成され、前記多角筒の中心を回転中心として、各フィールド毎に前記反射面の１つが前記光束の入射方向に向き合う状態に回転される回転ミラーを備えていることを特徴とする請求項５に記載の投影型表示装置。
- 表示駆動手段により表示体の複数の画素行群の画素にそれぞれ書込まれる単色画像データは３色の画像データであり、光源装置は、前記３色のダイクロイックフィルタがそれぞれ複数ずつ交互に並んだストライプ状カラーパネルを備え、前記３色のダイクロイックフィルタを透過した３色の着色光の総数が前記表示体の画素行群の数よりも少なくとも２本以上多いストライプ状の光束を出射することを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
- 表示体からの出射光を投影面に投影する投影光学系をさらに備えたことを特徴とする請求項４または５に記載の表示装置。
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Cited By (1)
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