JP6237627B2 - 投射型表示装置及び投射光発生方法 - Google Patents

Description

本発明は、投射型表示装置及び、投射光発生方法に関する。

プロジェクタに代表される投射型表示装置においては、高輝度、低消費電力、長寿命な光源が求められている。このような要求を満たす光源として、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）や半導体レーザ（ＬＤ：Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ）がある。

図２２は、光源としてＬＥＤを用いた投射型表示装置１００Ａの構成図である。緑ＬＥＤ１０１Ｇ、青ＬＥＤ１０１Ｂ、赤ＬＥＤ１０１Ｒから出射された光は、それぞれレンズ１０７ａ〜１０７ｆ、光変調部１０２Ｇ、１０２Ｂ、１０２Ｒを透過する。その後、各光は、クロスダイクロイックプリズム１０３で合成され、投射レンズ１０８に入射する。そして、投射レンズ１０８から図示しないスクリーン等に投射される。

なお、光変調部１０２Ｇ、１０２Ｂ、１０２Ｒは、偏光子、液晶セル及び検光子を含み、入射した光を空間的に変調して出射する。

クロスダイクロイックプリズム１０３は、青色の波長帯域の光のみを反射するダイクロイック膜と、赤色の波長帯域の光のみを反射するダイクロイック膜とを含んでいる。そして、３方向からクロスダイクロイックプリズム１０３に入射した緑色光、青色光、赤色光が合成されて、投射レンズ１０８に投射される。

このような、ＬＥＤは半導体からなり、ＩｎＧａＮ系の半導体材料を用いることで青色光を発光でき、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体材料を用いることで赤色光を発光できる。しかし、ＩｎＧａＮ系とＡｌＧａＩｎＰ系との半導体材料を用いて形成された緑色光を発光するＬＥＤは、発光効率が低いという課題がある。この課題は、グリーンギャップと呼ばれている。

このグリーンギャップにおける緑色光の光量不足を解決する方法として、ＬＥＤやＬＤの光源と、蛍光体の光源とを組み合わせた光源が提案されている。蛍光体を用いた光源として、例えば、青ＬＥＤと蛍光体とを組み合わせた構成（所謂、蛍光体ＬＥＤ）が知られている。この構成では、青ＬＥＤが出射した青色光が蛍光体に緑色光を発生させるための励起光として利用される。

励起光源として使用する青ＬＥＤは、緑ＬＥＤよりも大きな出力を持つ。従って、蛍光体ＬＥＤを用いることで、緑ＬＥＤが発光する緑色光よりも高輝度の緑色光が得られる。

一方、複数個の緑ＬＥＤを用いて高輝度の緑色光を発光する方法が、特許文献１に開示されている。図２３に、特許文献１に記載の投射型表示装置１００Ｂの構成を示す。

この投射型表示装置１００Ｂは、緑ＬＥＤ１０１Ｇ、複合ＬＥＤ１１０Ｂ、赤ＬＥＤ１０１Ｒを有する。なお、複合ＬＥＤ１１０Ｂは、青ＬＥＤ１０１Ｂ及び緑ＬＥＤ１１１Ｇを含んでいる。そして、複合ＬＥＤ１１０Ｂから青色光と緑色光が合成された光が出射される。

各ＬＥＤから出射された光は、レンズ１０７ａ〜１０７ｆ、光変調部１０２Ｇ、１０２Ｂ、１０２Ｒを透過し、クロスダイクロイックプリズム１０３に入射する。

クロスダイクロイックプリズム１０３は、波長依存性及び偏光依存性を有しており、緑色光、青色光、赤色光を合成すると同時に、偏光を利用して緑ＬＥＤ１０１Ｇから出射した緑色光と複合ＬＥＤ１１０Ｂの緑ＬＥＤ１１１Ｇから出射した緑色光とを合成する。

このように、複合ＬＥＤ１１０Ｂにおいて、青色光と緑色光とが出射されることにより、投射レンズ１０８から出射される緑色光の強度を増大させることができる。

なお、緑色光の強度をさらに増大させる方法として、蛍光体ＬＥＤを特許文献１の投射型表示装置に用いることが考えられる。

ＷＯ ２０１１／０３７０１４ Ａ１

しかしながら、蛍光体ＬＥＤを特許文献１の投射型表示装置に適用した場合の緑光源のスペクトル分布は、緑ＬＥＤのスペクトル分布より広く、赤色光や青色光とのスペクトルに重なりが生じるので、以下のような問題が生じる。即ち、緑光源のスペクトル分布と、青または赤色光のスペクトル分布とが重なると、スペクトルが重なった波長帯域の光は、クロスダイクロイックプリズムで効率良く光を合成することができなくなり、投射型表示装置の光利用効率が低下する。

また、特許文献１に記載の投射型表示装置では、複合ＬＥＤを用いるため、緑色光の強度が向上する反面、青色光の強度が低下する問題がある。

そこで、本発明の目的は、スペクトル分布の広い蛍光体等を含む光源を用い、かつ、青色光と赤色光との強度低下を抑制しながら光利用効率を向上させた投射型表示装置及び、投射光発生方法を提供することである。

上記課題を解決するため、複数の波長帯域の光を発生して投射する投射型表示装置は、第１波長帯域の第１光を出射する第１光源と、第１光を互いに光路の異なる第４光と第５光とに分離する光路分離部と、第４光と第５光とを合成する第１光路合成部と、を備え、第４光は、第１波長帯域における所定帯域を第４波長帯域とした際に、第４波長帯域の光と、第１波長帯域から第４波長帯域を除いてなる第５波長帯域であり、かつ、所定の偏光方向を第１方向としたときの第１方向の偏光成分を有する光とを含み、第５光は、第５波長帯域であり、かつ、第１方向と直交する第２方向の偏光成分を有する光である、ことを特徴とする。

また、複数の波長帯域の光を発生して投射する投射光発生方法は、第１波長帯域の第１光を出射する第１光出射手順と、第１光を互いに光路の異なる第４光と第５光とに分離する光路分離手順と、第４光と第５光とを合成する第１光路合成手順と、を含み、第４光は、第１波長帯域における所定帯域を第４波長帯域とした際に、第４波長帯域の光と、第１波長帯域から第４波長帯域を除いてなる第５波長帯域であり、かつ、所定の偏光方向を第１方向としたときの第１方向の偏光成分を有する光とを含み、第５光は、第５波長帯域であり、かつ、第１方向と直交する第２方向の偏光成分を有する光である、ことを特徴とする。

本発明によれば、緑色光の一部を青色光と合成することにより、青色光の強度を低下させることなく、緑色光の強度を向上できると共に、緑光源としてスペクトル分布の広い光源を用いても、緑色光を青色光や赤色光と合成するときの光利用効率を向上させることできる。

本発明の第１実施形態にかかる投射型表示装置の構成図である。 図１の構成図に光路を透過する光の偏光状態等を追記した構成図である。 各光源から出射された光のスペクトル分布図である。 光路分離部の構成図である。 バンドパスフィルタの透過率の波長依存性及び緑光源のスペクトル分布を示す図である。 光路分離部における入射光と出射光のスペクトル分布図である。 光変調部の構成図である。 第２光路合成部における透過率の波長依存性、青光源から出射された光のスペクトル分布及び緑光源から出射された光のスペクトル分布を示す図である。 第１光路合成部の上面図である。 ダイクロイック膜の透過率の波長依存性及び、第１光路合成部に入射する光のスペクトル分布を示す図であり、（ａ）はＰ偏光の光に対する特性、（ｂ）Ｓ偏光光に対する特性を示す図である。 ダイクロイック膜の透過率の波長依存性及び、第１光路合成部に入射する光のスペクトル分布を示す図であり、（ａ）はＰ偏光の光に対する特性、（ｂ）Ｓ偏光光に対する特性を示す図である。 第１光路合成部の上面図である。 光が光路分離部や光変調部等の各要素を透過する際の透過状態を説明するフローチャートである。 光が光路分離部や光変調部等の各要素を透過する際の透過状態を説明するフローチャートである。 第２光路合成部のＳ偏光に対する透過率の波長依存性と各光のスペクトル分布を示す図である。 第１光路合成部におけるダイクロイック膜のＳ偏光に対する透過率の波長依存性と各光のスペクトル分布を示す図である。 バンドパスフィルタと偏光子との配置を逆にした光路分離部の構成図である。 本発明の第２実施形態にかかる投射型表示装置の構成図である。 光路分離部の構成図である。 バンドパスフィルタの透過率の波長依存性及び緑光源のスペクトル分布を示す図である。 光路分離部における入射光と出射光のスペクトル分布を示す図である。 関連技術の説明に適用される投射型表示装置の構成図である。 関連技術の説明に適用される投射型表示装置の他の構成図である。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態を説明する。なお、本実施形態にかかる投射型表示装置は、後述するように緑色光を発光する緑光源、青色光を発光する青光源、赤色光を発光する赤光源を用いる。このとき、特許請求の範囲における第１光源を緑光源、第２光源を青光源、第３光源を赤光源に対応付けることもできるが、本発明はかかる対応関係に限定するものではないことを予め付言する。従って、例えば第１光源を赤光源に対応付けてもよい。そして、第１光源を緑光源に対応させた場合には、第１光は緑色光であり、第１光源を赤光源に対応させた場合には第１光は赤色光であり、出射光の波長帯域も光源の色に対応する。以下の説明では、第１光源を緑光源、第２光源を青光源、第３光源を赤光源として説明する。

また、以下の説明では、光の偏光方向を特定して説明するが、本発明は係る特定に限定されない。即ち、以下の説明において、第１方向の偏光成分を有する光をＳ偏光、第２方向の偏光成分を有する光をＰ偏光とした場合について説明するが、Ｓ偏光とＰ偏光とが入れ替わった場合についても適用可能である。

図１は、本実施形態にかかる投射型表示装置２Ａの構成図であり、図２は光路を透過する光の偏光状態と進行方向を追記した構成図である。

投射型表示装置２Ａは、光源１１、レンズ１２、光路分離部１３Ａ、偏光子１４、ミラー１５、光変調部１６、シャッタ（第１遮蔽部）１７、第２光路合成部１８、第１光路合成部１９、投射レンズ２０を備える。

光源１１は、緑色光（第１光）を発光する緑光源（第１光源）１１Ｇ、青色光（第２光）を発光する青光源(第２光源)１１Ｂ、赤色光（第３光）を発光する赤光源（第３光源）１１Ｒを備える。このような光源１１は、ＬＥＤや面発光レーザ等の面発光型の固体光源、又は、光源と導光板からなる面発光デバイスが適用可能である。

なお、緑光源１１Ｇとしては、少なくとも励起光源と蛍光体とから構成される光源が利用できる。励起光源には、紫色から青色までの波長帯域のうち任意の波長帯域の光を出射するＬＥＤやＬＤが用いられる。蛍光体は蛍光材料そのもの、あるいは蛍光体材料を透明材料に分散させたり、積層させたりしたものが用いられる。励起光源と蛍光体は密着して配置するか、間隙を設けて配置しても良い。間隙にレンズや導光体、あるいはその他の透明材料からなる光学素子やミラーなどを配置しても良い。青光源１１Ｂと赤光源１１Ｒについても、ＬＥＤやＬＤが用いられ、レンズや導光体などの光学素子を構成要素として含んでも良い。以下では、緑光源１１Ｇとして蛍光体を密着配置した蛍光体ＬＥＤ、青光源１１Ｂとして青色ＬＥＤ、赤光源１１Ｒとして赤色ＬＥＤを用いた場合について説明する。

図３は、各光源１１から出射された光のスペクトル分布を示す図である。青光源１１Ｂから出射する青色光は、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長帯域（第２波長帯域）に光強度のピークを持つ。また、緑光源１１Ｇから出射する緑色光は、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長帯域（第１波長帯域）に光強度のピークを持つ。赤光源１１Ｒから出射する赤色光は、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長帯域（第３波長帯域）に光強度のピークを持つ。そして、緑光源１１Ｇから出射した緑色光のスペクトル分布は、青光源１１Ｂまたは赤光源１１Ｒから出射された光のスペクトル分布が部分的に重なっている。

レンズ１２は、入射した光を集光または発散して、出射する。

光路分離部１３Ａは、入射光を波長帯域及び偏光方向に応じて、ミラー１５と第２光路合成部１８との方向に分離して出射する。

図４は、光路分離部１３Ａの構成図である。光路分離部１３Ａは、バンドパスフィルタ（波長分離部）１３ａと偏光子（第１偏光分離部）１３ｂとから構成されている。

図５は、バンドパスフィルタ１３ａの透過率の波長依存性及び緑光源１１Ｇから出射された光のスペクトル分布を示す図である。バンドパスフィルタ１３ａは、波長帯域が５５０ｎｍ近傍の光（第５波長帯域）を透過させ、それ以外の波長帯域の光（第４波長帯域）を反射する特性を持っている。そして、透過させる波長帯域は、緑光源１１Ｇのスペクトル分布よりも狭く設定されている。また、偏光子１３ｂはＰ偏光成分（第２方向の偏光成分）の光を透過させ、Ｓ偏光成分（第１方向の偏光成分）の光を反射する特性を有する。

これにより、図４に示すように、光路分離部１３Ａに入射した緑光源１１Ｇから出射した光ＬＧ＿１のうち、波長５５０ｎｍ近傍の光ＬＧ＿２はバンドパスフィルタ１３ａを透過する。一方、波長５５０ｎｍ近傍以外の光ＬＧ＿３（第４光の一部）は、バンドパスフィルタ１３ａで反射される。

バンドパスフィルタ１３ａを透過した光ＬＧ＿２のうち、Ｐ偏光の光ＬＧ＿４（第５光）は偏光子１３ｂを透過する。一方、光ＬＧ＿２のうちＳ偏光の光ＬＧ＿５（第４光の一部）は偏光子１３ｂで反射され、バンドパスフィルタ１３ａを再び透過して、光路分離部１３Ａから出射される。

このように、光路分離部１３Ａにおいて、入射した光ＬＧ＿１のうち、無偏光の光ＬＧ＿３とＳ偏光の光ＬＧ＿５は反射され、Ｐ偏光の光ＬＧ＿４は透過することで、２つの光に分離される。

図６は、光ＬＧ＿１〜光ＬＧ＿５のスペクトル分布図である。光ＬＧ＿１は、緑光源１１Ｇからの出射光である。光ＬＧ＿２と光ＬＧ＿４のスペクトル分布は、バンドパスフィルタ１３ａの透過特性のために、光ＬＧ＿１のスペクトル分布よりも狭い波長帯域を持つとともに、波長５５０ｎｍ近傍にピークを持つ。

また、光ＬＧ＿３のスペクトル分布は、バンドパスフィルタ１３ａの反射特性のために、波長５５０ｎｍ近傍の波長帯域の光強度が低下し、この波長帯域より短波長側と長波長側とに２つのピークを有する。光ＬＧ＿５のスペクトル分布は、バンドパスフィルタ１３ａを２回透過するため、１回透過した光ＬＧ＿２、ＬＧ＿４よりも波長帯域が狭くなっている。

なお、緑光源１１Ｇのスペクトル分布が狭い場合、バンドパスフィルタ１３ａの透過率の波長依存性は、波長５５０ｎｍ近傍の光のみを透過するように設定される必要はない。即ち、緑光源１１Ｇの発光スペクトルと赤光源１１Ｒの発光スペクトルとが重なっている領域が小さい場合は、バンドパスフィルタ１３ａは５５０ｎｍより長波長側の領域も透過するように設定しても良い。

また、緑光源１１Ｇの発光スペクトルと青光源１１Ｂの発光スペクトルとが重なっている領域が小さい場合は、バンドパスフィルタ１３ａは５５０ｎｍより短波長側の光も透過するように設定しても良い。

偏光子（第２偏光分離部）１４は、Ｐ偏光成分（第２方向の偏光成分）の光を反射し、Ｓ偏光成分（第１方向の偏光成分）の光を透過させる。

ミラー１５は、入射した光を反射する。

光変調部１６は、各光源１１（１１Ｇ、１１Ｂ、１１Ｒ）に対応して設けられた光変調部（第１光変調部）１６Ｇ、光変調部（第２光変調部）１６Ｂ、光変調部（第３光変調部）１６Ｒを含んでいる。各光変調部１６Ｇ、１６Ｂ、１６Ｒは入射した光を空間的に変調する。

図７は、光変調部１６の構成図である。各光変調部１６Ｇ、１６Ｂ、１６Ｒは、偏光子１６Ｇａ、１６Ｂａ、１６Ｒａと、偏光変調素子である液晶セル１６Ｇｂ、１６Ｂｂ、１６Ｒｂと、検光子１６Ｇｃ、１６Ｂｃ、１６Ｒｃとから構成されている。ここで、紙面に対し垂直な偏光成分をＳ偏光、紙面に対し平行な偏光成分をＰ偏光と定義すると、偏光子１６Ｂａ、１６Ｒａ、検光子１６Ｇｃは、Ｐ偏光のみを透過させ、偏光子１６Ｇａ、検光子１６Ｂｃ、１６Ｒｃは、Ｓ偏光のみを透過させる。

そして、偏光子１６Ｇａ、１６Ｂａ、１６Ｒａ側から光が入射し、液晶セル１６Ｇｂ、１６Ｂｂ、１６Ｒｂで変調されることにより偏光方向が回転した光のうち、検光子１６Ｇｃ、１６Ｂｃ、１６Ｒｃを透過する偏光成分の光が検光子１６Ｇｃ、１６Ｂｃ、１６Ｒｃから出射される。なお、偏光変調素子として、液晶セルである必要はなく、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）、ＳＢＮ（ニオブ酸ストロンチウムバリウム）などの電気光学効果を有する材料からなる素子を用いても良い。

シャッタ１７は、吸収板を備えて、この吸収板を光路に出し入れすることにより、入射した光を透過させるか吸収させるかを切替える。シャッタ１７は吸収板を機械的に開閉する構成が適用できる。

第２光路合成部１８は、緑光源１１Ｇからの出射光（第５光）と青光源１１Ｂからの出射光（第２光）を合成して出射する。第２光路合成部１８として、例えば、誘電体多層膜やホログラフィック素子、フォトニック結晶などを使用して、特定の波長帯域の光を透過させ、それ以外の波長帯域の光を反射する特性を有するものを用いることが可能である。

図８は、第２光路合成部１８における透過率の波長依存性、青光源１１Ｂからの出射光（青色光）のスペクトル分布、光ＬＧ＿４のスペクトル分布を示した図である。

青色光と光ＬＧ＿４とのスペクトル分布が重なっている領域は、図３に示した青光源１１Ｂの光と緑光源１１Ｇの光とのスペクトル分布が重なっている領域よりも小さい。第２光路合成部１８は、青色光を透過させ、光ＬＧ＿４を反射する特性を有しているため、青色光と光ＬＧ＿４とは、ほとんど損失することなく合成することができる。

第１光路合成部１９は、複数の方向から入射した光を合成して、投射レンズ２０に出射する。第１光路合成部１９としてクロスダイクロイックプリズムを使用できる。

図９は、第１光路合成部１９の上面図である。この第１光路合成部１９は、直交して配置されたダイクロイック膜（第１膜）１９ａとダイクロイック膜（第２膜）１９ｂとを含んでいる。そして、光ＬＧ＿３、ＬＧ＿５が入射する面は第１入射面１９ｃ、光ＬＧ＿４及び青色光が入射する面は第２入射面１９ｄ、赤色光が入射する面は第３入射面１９ｅをなし、これら入射した光ＬＧ＿３、ＬＧ＿４、ＬＧ＿５、青色光、赤色光が合成されて出射される面が出射面１９ｆをなしている。

図１０はダイクロイック膜１９ａの透過率の波長依存性及び、第１光路合成部１９に入射する光のスペクトル分布を示し、図１１はダイクロイック膜１９ｂの透過率の波長依存性及び、第１光路合成部１９に入射する光のスペクトル分布を示している。また、図１０（ａ）及び図１１（ａ）は、Ｐ偏光の光に対する特性を示し、図１０（ｂ）及び図１１（ｂ）は、Ｓ偏光の光に対する特性を示している。

第１光路合成部１９には、Ｐ偏光の光ＬＧ＿３及び光ＬＧ＿５、Ｓ偏光の青色光、光ＬＧ＿４及び赤色光が入射する。

ダイクロイック膜１９ａは、Ｐ偏光（第４方向の偏光成分）の光ＬＧ＿３及びＰ偏光の光ＬＧ＿５を透過させる（図１０（ａ））。また、Ｓ偏光（第３方向の偏光成分）の赤色光を透過させ、Ｓ偏光の青色光及びＳ偏光の光ＬＧ＿４を反射する（図１０（ｂ））。

一方、ダイクロイック膜１９ｂは、Ｐ偏光の光ＬＧ＿３及びＰ偏光の光ＬＧ＿５を透過させる（図１１（ａ））。また、Ｓ偏光の青色光及びＳ偏光の光ＬＧ＿４を透過させ、Ｓ偏光の赤色光を反射する（図１１（ｂ））。

従って、図９に示すように、Ｐ偏光の光ＬＧ＿３及びＬＧ＿５は、ダイクロイック膜１９ａ及びダイクロイック膜１９ｂを透過して投射レンズ２０の側に出射される。また、Ｓ偏光の青色光及び光ＬＧ＿４は、ダイクロイック膜１９ａにより反射され、Ｓ偏光の赤色光はダイクロイック膜１９ｂで反射されて、それぞれ投射レンズ２０の側に出射される。

これにより、第１光路合成部１９は、第１光路合成部１９に入射した光を、ほとんど損失させること無く合成できる。
ダイクロイック膜１９ａ、ダイクロイック膜１９ｂとして、例えば、誘電体多層膜やホログラフィック素子、フォトニック結晶などを使用して、特定の波長帯域の光を透過させ、それ以外の波長帯域の光を反射する特性を有するものを用いることが可能である。
なお、ダイクロイック膜１９ａとダイクロイック膜１９ｂとは直交して配置されている必要はなく、９０度以外の角度で交差していても良い。また、ダイクロイック膜１９ａとダイクロイック膜１９ｂとは交差している必要はない。すなわち、図１２に示すプリズム１９Ｂのように、ダイクロイック膜１９ａを有するプリズムとダイクロイック膜１９ｂを有するプリズムの２つから構成されていても良い。

投射レンズ２０は、第１光路合成部１９からの出射光を図示しないスクリーン上に投射する。

次に、各ＬＥＤから出射した光の光路を、図１３を参照して説明する。図１３は、光路分離部１３Ａや光変調部１６等の各要素を光が透過する際の透過状態を説明するフローチャートである。なお、図１３においては、便宜上、光源１１毎に光路を分けて示している。即ち、ステップＳ１は、各光源１１から光を出射するステップである。ステップＳ１０〜ステップＳ１２、ステップＳ４０は、それぞれ、緑光源１１Ｇから出射された光が、光路分離部１３Ａ、第２偏光分離部１４、光変調部１６Ｇ、シャッタ１７に入射するステップである。ステップＳ１３は、第２偏光分離部１４から出射した光が光路分離部１３Ａおよび緑光源１１Ｇに入射するステップである。ステップＳ２０とステップＳ２２は、青光源１１Ｂ及び緑光源１１Ｇからの出射光が、第２光路合成部１８、光変調部１６Ｂ、第１光路合成部１９に入射するステップである。ステップＳ３０は、赤光源１１Ｒからの出射光が、光変調部１６Ｒ、第１光路合成部１９に入射するステップである。ステップＳ２は、第１光路合成部１９に入射した光が合成されて出射するステップである。ステップ３は、投射レンズ２０に入射した光をスクリーン上に投射するステップである。

ステップＳ１： 赤光源１１Ｒ、緑光源１１Ｇ、青光源１１Ｂからそれぞれ光が出射される。

ステップＳ１０： 緑光源１１Ｇから出射した光ＬＧ＿１は、レンズ１２ａを透過して光路分離部１３Ａに入射して波長帯域及び偏光方向に応じて透過光ＬＧ＿４と反射光ＬＧ＿３、ＬＧ＿５とに分離される。

ステップＳ１１： 第２偏光分離部１４に入射した光ＬＧ＿５は第２偏光分離部１４を透過してミラー１５に入射する。第２偏光分離部１４に入射した光ＬＧ＿３のうちＳ偏光成分の光は透過してミラー１５に入射し、Ｐ偏光成分の光は反射される。

ステップＳ１２： ミラー１５に入射した光はミラー１５で反射されて光変調部１６Ｇに入射する。光変調部１６Ｇに入射した光は空間的に変調されると共にＳ偏光からＰ偏光に変換され、第１光路合成部１９に入射する。

ステップＳ１３： 第２偏光分離部１４で反射されたＰ偏光成分の光ＬＧ＿３は、光路分離部１３Ａで反射され、緑光源１１Ｇに入射する。緑色光源１１Ｇに入射した光ＬＧ＿３は、緑光源１１Ｇで偏光方向がランダムに変換されて反射される。即ち、光ＬＧ＿３は、緑光源１１Ｇから出射された光のように振舞い、ステップＳ１３からステップＳ１０に戻る。従って、光路分離部１３を反射した緑色光の有効利用が可能になる。

ステップＳ４０： シャッタ１７が入射した光を透過させるように設定されている場合（シャッタ１７が開いている場合）には、ステップＳ１０において光路分離部１３Ａを透過した光ＬＧ＿４はシャッタ１７を透過して光路分離合成部１８に入射する。一方、シャッタ１７が入射した光を吸収するように設定されている場合（シャッタ１７が閉じている場合）には、ステップＳ１０において光路分離部１３Ａを透過した光ＬＧ＿４はシャッタ１７で吸収される。

ステップＳ２０： シャッタ１７が開いている場合、青光源１１Ｂから出射した青色光と光ＬＧ＿４とが第２光路合成部１８に入射する。第２光路合成部１８は、図８に示すように、青色光の波長帯域の光を透過させ、光ＬＧ＿４を反射する特性を有しているため、青色光と光ＬＧ＿４とが合成されて光路合成部１８から出射する。一方、シャッタ１７が閉じている場合は、青色光のみが光路合成部１８に入射して光路合成部１８を出射する。

ステップＳ２２： 光変調部１６Ｂに入射した光は、空間的に変調されると共にＰ偏光からＳ偏光の光に変換されて、第１光路合成部１９に入射する。

ステップＳ３０： 赤光源１１Ｒから出射光した赤色光は、レンズ１２ｅ、１２ｆを介して光変調部１６Ｒに入射し、空間的に変調されると共にＰ偏光からＳ偏光の光に変換されて第１光路合成部１９に出射される。

以上により、第１光路合成部１９の第１入射面１９ｃにＰ偏光の光ＬＧ＿５およびＰ偏光の光ＬＧ＿３が入射し、第２入射面１９ｄにＳ偏光の青色光およびＳ偏光の光ＬＧ＿４光が入射し、入射面１９ｅにＳ偏光の赤色光が入射する。
ステップＳ２： 第１光路合成部１９は、第１光路合成部１９に入射した光を合成して出射面１９ｆから投射レンズ２０に出射する。
ステップＳ３： 光路合成部１９から出射した光は、投射レンズ２０によりスクリーン上に投射される。

以上説明したように、本実施形態においては、緑光源１１Ｇから出射した緑色光を、光路分離部１３Ａで光ＬＧ＿３及び光ＬＧ＿５と、光ＬＧ＿４に分離する。

このとき、図４に示すように、光路分離部１３Ａはバンドパスフィルタ１３ａと偏光子１３ｂとから構成され、これらバンドパスフィルタ１３ａや偏光子１３ｂは、入射した光をそれぞれ２つに分離する機能を持っている。従って、光路分離部１３Ａが偏光子１３ｂのみで構成されている場合でも、入射した光を２つに分離することが可能なので、バンドパスフィルタ１３ａは不要のように思われる。

しかし、バンドパスフィルタ１３ａを持たない光路分離部１３Ａでは、第２光路合成部１８に入射する光は、Ｐ偏光の光ＬＧ＿４ではなくＰ偏光の光ＬＧ＿１となる。図６に示すように、光ＬＧ＿１は光ＬＧ＿４よりも広いスペクトル分布を持っている。これにより、この広いスペクトル分布に相当した光量が第２光路合成部１８及び第１光路合成部１９で損失することになる。このことを、図１５を参照して説明する。

図１５は、第２光路合成部１８のＰ偏光に対する透過率の波長依存性と各光のスペクトル分布を示す図である。また、図１６は、第１光路合成部１９におけるダイクロイック膜１９ｂのＳ偏光に対する透過率の波長依存性と各光のスペクトル分布を示す図である。

シャッタ１７が入射した光を透過させるように設定されている場合、光ＬＧ＿４に代って光ＬＧ＿１が第２光路合成部１８に入射すると、図１５に示すように、光ＬＧ＿１のうち斜線領域Ｋ１で示した短波長側の光は、青色光（青光源１１Ｂから出射光）とスペクトル分布が重なっているので、第２光路合成部１８で反射されずに透過する。従って、この透過した光は青色光と合成されずに、損失となる。

また、光ＬＧ＿４に代って光ＬＧ＿１が第１光路合成部１９に入射すると、図１６に示すように、光ＬＧ＿１のうち斜線領域Ｋ２で示した長波長側の光は、赤色光（赤光源１１Ｒからの出射光）とスペクトル分布が重なっており、ダイクロイック膜１９ｂを透過せずに反射される。従って、この反射された光は投射レンズ２０の側に出射されずに、損失となる。

このように、シャッタ１７が入射した光を透過させるように設定されており、かつ、バンドパスフィルタ１３ａを設けない場合、緑光源１１Ｇから出射した光のうち偏光子１３ｂを透過した光の短波長側と長波長側の光が、他の光と合成されなくなり、発光した光の利用効率が低下する。

しかしながら、本実施形態のように光路分離部１３Ａをバンドパスフィルタ１３ａと偏光子１３ｂとにより構成することで、緑光源１１Ｇから出射した光のうち短波長側と長波長側との光ＬＧ＿３がバンドパスフィルタ１３ａで反射されてＳ偏光の光として第１光路合成部１９に入射する。従って、第２光路合成部１８や第１光路合成部１９において、これらの光が損失するという不都合が生じない。

また、１つの緑光源１１Ｇから出射した光を２つに分離し、一方の光を青光源１１Ｂから出射された光と混合することで、第１光路合成部１９に入射する緑色光の光量を増やしている。このため、赤色光や青色光の強度を低下させること無く、緑色光の光量を増やすことができる。

シャッタ１７が開いており、入射した光を透過させるように設定されている場合であったが、シャッタ１７が閉じている場合には、入射した光は吸収される。即ち、緑光源１１Ｇから出射された光ＬＧ＿１は、光路分離部１３Ａにより２方向に分離され、そのうちの１つの光ＬＧ＿４がシャッタ１７に入射して、このシャッタ１７で吸収される。

そのため、第２光路合成部１８では光の合成は行われず、光変調部１６Ｂを透過して第１光路合成部１９に入射する光は青光源１１Ｂから出射された光（青色光）だけとなる。従って、投射型表示装置２Ａの出射光量は、シャッタ１７が開いている場合よりも少なくなる。

シャッタ１７が開いている場合、図８に示したように、光変調部１６Ｂを透過して第１光路合成部１９に入射する光は、波長５００ｎｍ〜６００ｎｍの間に強度ピークを持つ光ＬＧ＿４と、波長４００ｎｍ〜５００ｎｍの間に強度ピークを持つ青光源１１Ｂから出射された光とが合成された光である。この合成された光により、色度座標上で青光源１１Ｂから出射された光よりも白色光に近い光となり、投射型表示装置２Ａから出射された光の色再現範囲が狭くなる。

しかし、シャッタ１７が閉じている場合、光変調部１６Ｂを透過して第１光路合成部１９に入射する光は青色光のみであるため、投射型表示装置２Ａから出射された光の色度範囲は、シャッタ１７が開いている場合よりも広くなる。即ち、シャッタ１７の開閉により、投射型表示装置２Ａの出力を上げて、色再現範囲を狭めるか、出力を下げて、色再現範囲を広げるかの切り替えが可能になる。

なお、シャッタ１７として吸収板ではなくミラーを光路に出し入れすることにより入射した光を透過させるか反射するかを切替える構成を用いても良い。シャッタ１７としてミラーを用いた場合の光路分離部１３Ａや光変調部１６等の各要素を光が透過する際の透過状態を説明するフローチャートを図１４に示す。図１４のフローチャートは、図１３のフローチャートのステップＳ４０の代わりにステップＳ４１を有していることと、ステップＳ４２を有していること以外は、図１３に示すフローチャートと同じである。

ステップＳ４１： シャッタ１７がミラーを光路に出し入れすることにより、入射した光を透過させるか反射するかを切替える構成で、かつ、シャッタ１７が入射した光を透過させるように設定されている場合（シャッタ１７が開いている場合）には、ステップＳ１０において光路分離部１３Ａを透過した光ＬＧ＿４はシャッタ１７を透過して光路分離合成部１８に入射する。一方、シャッタ１７が入射した光を反射するように設定されている場合（シャッタ１７が閉じている場合）には、ステップＳ１０において光路分離部１３Ａを透過した光ＬＧ＿４はシャッタ１７で反射されて光路分離部１３Ａに入射する。

ステップＳ４２： シャッタ１７で反射され、光路分離部１３Ａに入射した光ＬＧ＿４は、光路分離部１３Ａを透過して、緑光源１１Ｇに入射する。緑色光源１１Ｇに入射した光ＬＧ＿４は、緑光源１１Ｇで偏光方向がランダムに変換されて反射される。即ち、光ＬＧ＿４は、緑光源１１Ｇから出射された光のように振舞い、ステップＳ４２からステップＳ１０に戻る。

このように、シャッタ１７としてミラーを用いることで、吸収板を用いる場合に比べ、光変調部１６Ｇを透過して第１光路合成部１９に入射する光の光量を増やすことができる。
シャッタ１７としてミラーを用いる場合には、第４波長帯域を狭く設定、あるいはゼロに設定しても良い。すなわち、バンドパスフィルタ１３ａを設けず、光ＬＧ＿３を発生させなくても良い。シャッタ１７がミラーとして動作する際に、緑光源１１Ｇから出射した光のうち短波長側と長波長側の光を含む光ＬＧ＿４が緑光源１１Ｇに入射するため、第１光路合成部１９に入射する光の光量を増やすことができる。
また、シャッタ１７のミラーとしてハーフミラーを用いても良い。ハーフミラーを用いることにより、色再現範囲と光出力との関係を任意に設定することが可能である。

なお、上記構成においては、緑光源１１Ｇと光路分離部１３Ａとの間にはレンズ１２ａのみを設けていたが、この間に１／４波長板を設けても良い。

１／４波長板は、透過する光に９０度の位相差を与える作用を持つ。従って、第２偏光分離部１４で反射されたＰ偏光の光ＬＧ＿３のうち、緑光源１１Ｇで偏光方向がランダムに変換されずに鏡面反射された光は、再度光路分離部１３Ａに入射する間に、この１／４波長板を２度透過して１８０度の位相差が与えられ、Ｓ偏光の光に変換される。これにより、光ＬＧ＿３の偏光分離部１４と緑光源１１Ｇにおける反射回数を減らすことができると共に、光路分離部１３Ａや緑光源１１Ｇ、偏光分離部１４における吸収損失、レンズ１２ａを透過する際の表面反射やケラレによる光量損失を抑制できる。

なお、偏光子１３ｂ、偏光子１６Ｒａ、１６Ｇａ、１６Ｂａ、検光子１６Ｒｃ、１６Ｇｃ、１６Ｂｃ、第２偏光分離部１４としては、アルミニウム、銀、金等の金属を用いたワイヤグリッド偏光子や、フォトニック結晶、誘電体多層膜等を用いることが可能である。また、検光子１６Ｒｃ、１６Ｇｃ、１６Ｂｃとして、ポリマーを用いた吸収型偏光子を用いても良い。

バンドパスフィルタ１３ａ、第２光路合成部１８、ダイクロイック膜１９ａ、ダイクロイック膜１９ｂとしては、例えば、誘電体多層膜やホログラフィック素子、フォトニック結晶などを使用した、特定の波長帯域の光を透過させ、それ以外の波長帯域の光を反射する特性を有するものを用いることが可能である。

さらに、光路分離部１３Ａは、図４に示したように、入射光側からバンドパスフィルタ１３ａ、偏光子１３ｂが順次配置された構成である。

しかし、本発明は、かかる順序に限定するものではなく、逆の順序でも良い。即ち、偏光子１３ｂに入射した後にバンドパスフィルタ１３ａに入射するように設定されていても良い。

図１７は、バンドパスフィルタ１３ａと偏光子１３ｂの配置を逆にした光路分離部１３Ｂの構成図である。光路分離部１３Ｂに入射した光ＬＧ＿１（第１光）のＳ偏光成分の光ＬＧ＿７（第４光）は、偏光子１３ｂで反射される。一方、Ｐ偏光成分の光ＬＧ＿６は偏光子１３ｂを透過し、バンドパスフィルタ１３ａに入射する。

光ＬＧ＿６のうち波長５５０ｎｍ近傍の光ＬＧ＿８（第５光）はバンドパスフィルタ１３ａを透過するが、波長５５０ｎｍ近傍以外の光ＬＧ＿９（第４光）はバンドパスフィルタ１３ａで反射され、偏光子１３ｂを透過して光路分離部１３Ｂから出射される。

最終的に、光路分離部１３Ｂにおいて、入射した光ＬＧ＿１のうちでＳ偏光の光ＬＧ＿７とＰ偏光の光ＬＧ＿９とが反射され、Ｐ偏光の光ＬＧ＿８が透過する。

なお、図４に示した光路分離部１３Ａを透過した光ＬＧ＿４と、図１７に示す光路分離部１３Ｂを透過した光ＬＧ＿８とは、いずれもバンドパスフィルタ１３ａと偏光子１３ｂとを１回ずつ透過しており、偏光方向及びスペクトル分布は同じ分布を示す。そして、図４に示した光路分離部１３Ａで反射された光と、図１７に示す光路分離部１３Ｂで反射された光とは、バンドパスフィルタ１３ａに入射する回数が異なるため、スペクトル分布はわずかに異なるが、ほぼ同じ偏光状態及びスペクトル分布を持つようになる。従って、光路分離部１３Ａであるか、光路分離部１３Ｂで有るかにかかわらず、投射型表示装置２Ａとしては、同じ作用効果を得ることが可能になる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。なお、第１の実施形態と同一構成に関しては、同一符号を用いて説明を適宜省略する。図１８は、第２実施形態にかかる投射型表示装置２Ｂの構成図である。

投射型表示装置２Ｂは、図１に示した投射型表示装置２Ａの光路分離部１３Ａに代えて光路分離部１３Ｃを備える。

この光路分離部１３Ｃは、図１９に示すように、バンドパスフィルタ３１と偏光子３２とから構成され、図２０に示すような、バンドパスフィルタ３１の透過率の波長依存性及び緑光源１１Ｇのスペクトル分布を持っている。このバンドパスフィルタ３１は、波長５５０ｎｍ近傍の光を透過させ、それ以外の波長の光は反射する。そして、透過させる波長帯域の光は、緑光源１１Ｇのスペクトル分布よりも狭く設定されている。

また、偏光子３２はＰ偏光成分を透過させ、Ｓ偏光成分を反射する。

これにより、緑光源１１Ｇから光路分離部１３Ｃに入射した光ＬＧ＿１（第１光）のうち、Ｓ偏光成分の光ＬＧ＿１２（第４光）は偏光子３２で反射され、Ｐ偏光成分の光ＬＧ＿１５は偏光子３２を透過して、バンドパスフィルタ３１に入射する。光ＬＧ＿１５のうち、波長５５０近傍の光ＬＧ＿１４（第５光）はバンドパスフィルタ３１を透過し、波長５５０ｎｍ近傍以外の光ＬＧ＿１７はバンドパスフィルタ３１で反射され、偏光子３２を透過して緑光源１１Ｇ側に戻る。

そして、光ＬＧ＿１７は、緑光源１１Ｇで偏光方向がランダムに変換されて反射され、再度、レンズ１２ａを透過して、光路分離部１３Ｃに入射する。光路分離部１３Ｃに入射した光ＬＧ＿１７のうち、Ｓ偏光成分の光ＬＧ＿２０（第４光）は、偏光子３２で反射される。

最終的に、光路分離部１３Ｃにおいて、入射した光のうち、Ｓ偏光の光ＬＧ＿１２、ＬＧ＿２０は反射され、Ｐ偏光の光ＬＧ＿１４が透過する。

図２１に、光ＬＧ＿１〜ＬＧ＿２０のスペクトル分布を示す。光ＬＧ＿１、ＬＧ＿１２、ＬＧ＿１５のスペクトル分布は、緑光源１１Ｇのスペクトル分布と同じである。これに対し、光ＬＧ＿１４のスペクトル分布は波長５５０ｎｍ近傍にピークを持ち、光ＬＧ＿１のスペクトル分布よりも波長帯域が狭い。

また、光ＬＧ＿１７、ＬＧ＿２０のスペクトル分布は、短波長側と長波長側に２つのピークを有するスペクトル分布を有している。

光路分離部１３Ａ、１３Ｂのようにバンドパスフィルタ１３ａが光軸に対して斜めに設置されている場合、バンドパスフィルタ１３ａへの光の入射角度は４５度付近になり、バンドパスフィルタ１３ａの透過率に偏光依存性が生じる。しかし、光路分離部１３Ｃのバンドパスフィルタ３１が光軸に対して垂直に設置されている場合は、このバンドパスフィルタ３１に入射する光の入射角度は略０度になるため、バンドパスフィルタ３１における透過率の偏光依存性は小さくなる。従って、バンドパスフィルタ３１の設計が容易になる利点がある。

なお、光路分離部１３Ｃにおいて、偏光子３２とバンドパスフィルタ３１との間にレンズ等の光学素子を配置しても良い。

上記実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
＜付記１＞
複数の波長帯域の光を発生して投射する投射型表示装置であって、
第１波長帯域の第１光を出射する第１光源と、
該第１光を互いに光路の異なる第４光と第５光とに分離する光路分離部と、
該第４光と該第５光とを合成する第１光路合成部と、を備え、
該第４光は、該第１波長帯域における所定帯域を第４波長帯域とした際に、該第４波長帯域の光と、該第１波長帯域から該第４波長帯域を除いてなる第５波長帯域であり、かつ、所定の偏光方向を第１方向としたときの該第１方向の偏光成分を有する光とを含み、
該第５光は、該第５波長帯域であり、かつ、該第１方向と直交する第２方向の偏光成分を有する光である、
ことを特徴とする投射型表示装置。
＜付記２＞
付記１に記載の投射型表示装置であって、
前記光路分離部は、
入射した光のうち少なくとも前記第５波長帯域の光を透過させ、前記第４波長帯域の光を反射する波長分離部と、
入射した光のうち前記第１方向の偏光成分を有する光を透過させ、前記第２方向の偏光成分を有する光を反射する第１偏光分離部と、
を含むことを特徴とする投射型表示装置。
＜付記３＞
付記１又は２に記載の投射型表示装置であって、
前記光路分離部と前記第１光路合成部との間の前記第４光の光路中に第２偏光分離部が設けられ、
該第２偏光分離部は、入射した前記第４光のうち前記第１方向の偏光成分を有する光を透過させ、前記第２方向の偏光成分を有する光を反射する、
ことを特徴とする投射型表示装置。
＜付記４＞
付記３に記載の投射型表示装置であって、
前記第２偏光分離部と前記第１光源との間に１／４波長板を設けた、
ことを特徴とする投射型表示装置。
＜付記５＞
付記１乃至４のいずれか１項に記載の投射型表示装置であって、
第２波長帯域を有する第２光を出射する第２光源と、
第３波長帯域を有する第３光を出射する第３光源と、
前記第１光路合成部と該第２光源との間の前記第５光の光路中に設けられて、該第２光と前記第５光とを合成する第２光路合成部と、
を備えることを特徴とする投射型表示装置。
＜付記６＞
付記５に記載の投射型表示装置であって、
前記第１光路合成部は、
前記第４光が入射する第１入射面と、
前記第２光及び前記第５光が入射する第２入射面と、
前記第３光が入射する第３入射面と、
入射した前記第２光〜前記第５光が合成されて出射する出射面と、
を備えることを特徴とする付記１に記載の投射型表示装置。
＜付記７＞
付記６に記載の投射型表示装置であって、
前記第１光路合成部は、
少なくとも前記第２波長帯域の光又は前記第５波長帯域の光のうち、第３方向の偏光成分を有する光を反射すると共に、少なくとも前記第１波長帯域の光のうち、該第３方向と直交する第４方向の偏光成分を有する光を透過させる第１膜と、
少なくとも前記第３波長帯域の光のうち、該第３方向の偏光成分を有する光を反射すると共に、少なくとも前記第１波長帯域の光のうち、該第４方向の偏光成分を有する光を透過させる第２膜と、
を含むことを特徴とする投射型表示装置。
＜付記８＞
付記６又は７に記載の投射型表示装置であって、
前記第１光路合成部の前記第１入射面〜前記第３入射面の各入射面に対応して、前記入射面に入射する光を変調する第１光変調部〜第３光変調部が設けられ、かつ、該第１光変調部〜該第３光変調部は、入射光側から偏光子、偏光変調素子、検光子を配置して形成されている、
ことを特徴とする投射型表示装置。
＜付記９＞
付記８に記載の投射型表示装置であって、
前記第１光変調部の偏光子が、入射した前記第４光のうち、前記第１方向の偏光成分を有する光を透過させ、前記第２方向の偏光成分を有する光を反射する、
ことを特徴とする投射型表示装置。
＜付記１０＞
付記５乃至９のいずれか１項に記載の投射型表示装置であって、
前記第１光は、波長が５００ｎｍ〜６００ｎｍの間で光強度のピークを有し、
前記第２光は、波長が４００ｎｍ〜５００ｎｍの間で光強度のピークを有し、
前記第３光は、波長が６００ｎｍ〜７００ｎｍの間で光強度のピークを有する、
ことを特徴とする投射型表示装置。
＜付記１１＞
付記１乃至１０のいずれか１項に記載の投射型表示装置であって、
前記第１光源は、
波長が３００ｎｍ〜５００ｎｍの間に光強度のピークを持つ第６光を出射する前記第４光源と、
該第６光を吸収して、前記第１光を出射する蛍光体と、
を備えることを特徴とする投射型表示装置。
＜付記１２＞
付記１乃至１１のいずれか１項に記載の投射型表示装置であって、
前記光路分離部と前記第２光路合成部との間に、入射した光を透過させるか否かを切り替える第１遮蔽部を設けた、ことを特徴とする投射型表示装置。
＜付記１３＞
付記１乃至１１のいずれか１項に記載の投射型表示装置であって、
前記光路分離部と前記第２光路合成部との間に、入射した光を透過させるか反射するかを切り替える第２遮蔽部を設けた、
ことを特徴とする投射型表示装置。
＜付記１４＞
付記１乃至１１のいずれか１項に記載の投射型表示装置であって、
前記光路分離部と前記第２光路合成部との間に、入射した光を透過させるか
一部を透過させ一部を反射するかを切り替える第２遮蔽部を設けた、
ことを特徴とする投射型表示装置。
＜付記１５＞
複数の波長帯域の光を発生して投射する投射光発生方法であって、
第１波長帯域の第１光を出射する第１光出射手順と、
該第１光を互いに光路の異なる第４光と第５光とに分離する光路分離手順と、
該第４光と該第５光とを合成する第１光路合成手順と、を含み、
該第４光は、該第１波長帯域における所定帯域を第４波長帯域とした際に、該第４波長帯域の光と、該第１波長帯域から該第４波長帯域を除いてなる第５波長帯域であり、かつ、所定の偏光方向を第１方向としたときの該第１方向の偏光成分を有する光とを含み、
該第５光は、該第５波長帯域であり、かつ、該第１方向と直交する第２方向の偏光成分を有する光である、
ことを特徴とする投射光発生方法。
＜付記１６＞
付記１５に記載の投射光発生方法であって、
前記光路分離手順は、
入射した光のうち少なくとも前記第５波長帯域の光を透過させ、前記第４波長帯域の光を反射する波長分離手順と、
入射した光のうち前記第１方向の偏光成分を有する光を透過させ、前記第２方向の偏光成分を有する光を反射する第１偏光分離手順と、
を含むことを特徴とする投射光発生方法。
＜付記１７＞
付記１５又は１６に記載の投射光発生方法であって、
前記光路分離手順と前記第１光路合成手順との間の前記第４光の光路中に第２偏光分離手順が設けられ、
該第２偏光分離手順は、入射した前記第４光のうち前記第１方向の偏光成分を有する光を透過させ、前記第２方向の偏光成分を有する光を反射する、
ことを特徴とする投射光発生方法。
＜付記１８＞
付記１５乃至１７のいずれか１項に記載の投射光発生方法であって、
第２波長帯域を有する第２光を出射する第２光出射手順と、
第３波長帯域を有する第３光を出射する第３光出射手順と、
前記第１光路合成手順と該第２光出射手順との間に設けられて、該第２光と前記第５光とを合成する第２光路合成手順と、
を含むことを特徴とする投射光発生方法。
＜付記１９＞
付記１８に記載の投射光発生方法であって、
前記第１光路合成手順は、
少なくとも前記第２波長帯域の光又は前記第５波長帯域の光のうち、第３方向の偏光成分を有する光を反射すると共に、少なくとも前記第１波長帯域の光のうち、該第３方向と直交する第４方向の偏光成分を有する光を透過させる第１膜と、
少なくとも前記第３波長帯域の光のうち、該第３方向の偏光成分を有する光を反射すると共に、少なくとも前記第１波長帯域の光のうち、該第４方向の偏光成分を有する光を透過させる第２膜と、
を含むことを特徴とする投射光発生方法。
＜付記２０＞
付記１５乃至１９のいずれか１項に記載の投射光発生方法であって、
前記光路分離手順で分離した前記第５光を透過させるか否かを切り替える第１遮蔽手順を設けた
ことを特徴とする投射光発生方法。
＜付記２１＞
付記１５乃至１９のいずれか１項に記載の投射光発生方法であって、
前記光路分離手順で分離した前記第５光を透過させるか反射するかを切り替える第２遮蔽手順を設けた、
ことを特徴とする投射光発生方法。
＜付記２２＞
付記１５乃至１９のいずれか１項に記載の投射光発生方法であって、
前記光路分離手順で分離した前記第５光を透過させるか
一部を透過させ一部を反射するかを切り替える第３遮蔽手順を設けた、
ことを特徴とする投射光発生方法。

この出願は、２０１２年８月２日に出願された日本出願特願２０１２−１７２１９２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

２Ａ、２Ｂ 投射型表示装置
１１ 光源
１１Ｇ 緑光源
１１Ｂ 青光源
１１Ｒ 赤光源
１２（１２ａ〜１２ｇ） レンズ
１３Ａ〜１３Ｃ 光路分離部
１３ａ バンドパスフィルタ
１３ｂ 偏光子
１４ 第２偏光分離部
１５ ミラー
１６（１６Ｒ、１６Ｂ、１６Ｇ） 光変調部
１６Ｒａ、１６Ｇａ、１６Ｂａ 偏光子
１６Ｒｂ、１６Ｇｂ、１６Ｂｂ 液晶セル
１６Ｒｃ、１６Ｇｃ、１６Ｂｃ 検光子
１７ シャッタ
１８ 第２光路合成部
１９、１９Ｂ 第１光路合成部
１９ａ ダイクロイック膜
１９ｂ ダイクロイック膜
１９ｃ 第１入射面
１９ｄ 第２入射面
１９ｅ 第３入射面
１９ｆ 出射面
２０ 投射レンズ
３１ バンドパスフィルタ
３２ 偏光子

Claims (12)

1. 複数の波長帯域の光を発生して投射する投射型表示装置であって、
   第１波長帯域の第１光を出射する第１光源と、
   該第１光を互いに光路の異なる第４光と第５光とに分離する光路分離部と、
   前記第４光を空間的に変調する第１光変調部と、
   前記第５光を空間的に変調する第２光変調部と、
   第１膜と第２膜を備え、前記第１光変調部で変調された第４光は該第１膜と該第２膜を透過し、前記第２光変調部で変調された第５光は該第１膜で反射されることで、該第４光と該第５光とを合成する第１光路合成部と、を備え、
   該第４光は、該第１波長帯域における所定帯域を第４波長帯域とした際に、該第４波長帯域の光と、該第１波長帯域から該第４波長帯域を除いてなる第５波長帯域であり、かつ、所定の偏光方向を第１方向としたときの該第１方向の偏光成分を有する光と、を含み、
   該第５光は、該第５波長帯域であり、かつ、該第１方向と直交する第２方向の偏光成分を有する光であること特徴とする投射型表示装置。
2. 請求項１に記載の投射型表示装置であって、
   前記光路分離部は、
   入射した光のうち少なくとも前記第５波長帯域の光を透過させ、前記第４波長帯域の光を反射する波長分離部と、
   入射した光のうち前記第１方向の偏光成分を有する光を反射させ、前記第２方向の偏光成分を有する光を透過する第１偏光分離部と、
   を含むことを特徴とする投射型表示装置。
3. 請求項１又は２に記載の投射型表示装置であって、
   前記光路分離部と前記第１光路合成部との間の前記第４光の光路中に第２偏光分離部が設けられ、
   前記第２偏光分離部は、入射した前記第４光のうち前記第１方向の偏光成分を有する光を透過させ、前記第２方向の偏光成分を有する光を反射する、
   ことを特徴とする投射型表示装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投射型表示装置であって、
   第２波長帯域を有する第２光を出射する第２光源と、
   第３波長帯域を有する第３光を出射する第３光源と、
   前記第１光路合成部と該第２光源との間の前記第５光の光路中に設けられて、該第２光と前記第５光とを合成する第２光路合成部と、
   を備えることを特徴とする投射型表示装置。
5. 請求項４に記載の投射型表示装置であって、
   前記第１光路合成部は、
   前記第４光が入射する第１入射面と、
   前記第２光及び前記第５光が入射する第２入射面と、
   前記第３光が入射する第３入射面と、
   入射した前記第２光〜前記第５光が合成されて出射する出射面と、
   を備えることを特徴とする投射型表示装置。
6. 請求項５に記載の投射型表示装置であって、
   前記第１膜は、少なくとも前記第２波長帯域の光又は前記第５波長帯域の光のうち、前記第１方向の偏光成分を有する光を反射すると共に、少なくとも前記第１波長帯域の光のうち、前記第２方向の偏光成分を有する光を透過させ、
   前記第２膜は、少なくとも前記第３波長帯域の光のうち、前記第１方向の偏光成分を有する光を反射すると共に、少なくとも前記第１波長帯域の光のうち、前記第２方向の偏光成分を有する光を透過させる、
   ことを特徴とする投射型表示装置。
7. 請求項５又は６に記載の投射型表示装置であって、
   前記第１光路合成部の前記第１入射面〜前記第３入射面の各入射面に対応して、前記入射面に入射する光を変調する第１光変調部〜第３光変調部が設けられ、かつ、該第１光変調部〜該第３光変調部は、入射光側から偏光子、偏光変調素子、検光子を配置して形成されている、
   ことを特徴とする投射型表示装置。
8. 請求項７に記載の投射型表示装置であって、
   前記第１光変調部の偏光子が、入射した前記第４光のうち、前記第１方向の偏光成分を有する光を透過させ、前記第２方向の偏光成分を有する光を反射する、
   ことを特徴とする投射型表示装置。
9. 請求項１乃至８のいずれか１項に記載の投射型表示装置であって、
   前記第１光源は、少なくとも、蛍光体と、前記蛍光体に照射する励起光を発する励起光源と、を有していることを特徴とする投射型表示装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の投射型表示装置であって、
    前記第１光は無偏光な光である、投射型表示装置。
11. 複数の波長帯域の光を発生して投射する投射光発生方法であって、
    第１波長帯域の第１光を出射する第１光出射手順と、
    前記第１光を互いに光路の異なる第４光と第５光とに分離する光路分離手順と、
    前記第４光を空間的に変調する第１光変調手順と、
    前記第５光を空間的に変調する第２光変調手順と、
    第１膜と第２膜を備え、前記第１光変調手順で変調された第４光は該第１膜と該第２膜を透過し、前記第２光変調手順で変調された第５光は該第１膜で反射されることで、該第４光と該第５光とを合成する第１光路合成手順と、を備え、
    該第４光は、該第１波長帯域における所定帯域を第４波長帯域とした際に、該第４波長帯域の光と、該第１波長帯域から該第４波長帯域を除いてなる第５波長帯域であり、かつ、所定の偏光方向を第１方向としたときの該第１方向の偏光成分を有する光と、を含み、
    該第５光は、該第５波長帯域であり、かつ、該第１方向と直交する第２方向の偏光成分を有する光であることを特徴とする投射光発生方法。
12. 請求項１１に記載の投射光発生方法であって、
    第２波長帯域を有する第２光を出射する第２光出射手順と、
    第３波長帯域を有する第３光を出射する第３光出射手順と、
    前記第１光路合成手順と該第２光出射手順との間に設けられて、該第２光と前記第５光とを合成する第２光路合成手順と、
    を含むことを特徴とする投射光発生方法。

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