JPWO2005073799A1 - 投写型表示装置、画像表示方法 - Google Patents

Abstract

従来と同等の明るさを実現させるとともに、電力供給直後から明るい投写画像を表示でき、可搬性に優れた投写型表示装置を提供する。 超高圧水銀ランプ１を有し、これにより第１の光を発生するランプユニット３と、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を有し、これにより第２の光を発生する固体光源ユニット１４と、前記第１の光または前記第２の光を前記第１の光または前記第２の光を選択的に反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）へ導く可動式ミラー２１およびミラー部調整機構１０１と、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）により変調された光を投写する投写レンズ５１とを備えた。

Description

本発明は、光発生手段と集光系、および光変調素子、投写手段とを用いて映像をスクリーン上に投影する投写型表示装置等に関するものである。

近年、大画面表示が可能な投写型の映像機器として、各種の光変調素子を用いた投写型表示装置（プロジェクタ）が注目されている。これらの投写型表示装置は、光発生手段である光源から放射された光により、透過型、反射型の液晶や、アレイ状に配置された微小ミラーによって反射方向を変化できるＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）などによって光変調が行える光変調素子を照明し、外部から供給される映像信号に応じた光学像を光変調素子上に形成し、光変調素子により変調された照明光である光学像を投写レンズによってスクリーン上に拡大投影するものである。

この投影された大画面の重要な光学的特性として、投写レンズから出射される光出力（明るさ）と、その表示画面内の明るさ均一性があげられる。

また最近では、投写型表示装置として、スクリーン上に表示される画像の明るさが電力投入から最大の明るさに到達する迄の時間を短くするといった瞬時点灯性能や、設置の容易さや、持ち運びなどの可搬性といった一般的な画像表示装置として求められる総合的機能も重要な項目として注目されている。

図１３および図１４に、従来の超高圧水銀ランプ１を用いた光源装置３と、均一照明を可能にする光学手段を用いて構成された照明ユニット３５と、後述する光変調素子としての反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）と、投写レンズ５１等を用いた投写型表示装置を示す。ここで超高圧水銀ランプの発光原理は以下のようなものである。すなわち、管球内に封入された水銀が、電力投入による電極間のアーク放電によって管球内の温度が上昇することで蒸発し管球内を対流する。その気化した水銀がアーク部分で励起され基底状態に戻る際に、光が放出されるものである。

なお、均一照明を可能にする光学手段として、ガラス柱や、図１４に示すミラーの貼りあわせで構成された中空筒状のロッドインテグレータ３２を用いている。このロッドインテグレータ３２は、入射側開口から入射した光が、ロッドインテグレータ３２内で全反射やミラー面での反射を繰り返すことで、ロッド内部を伝搬し、出射側開口から均一な光束が出射される。また、レンズ３１，３３，３４やプリズム３６といった光学手段を組み合わせた照明ユニット３５を用いることで、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）のそれぞれに均一性の高い光束を照明することが可能となる。

なお、均一照明を可能にする光学手段として、複数のレンズを２次元状に配置したレンズアレイを用いることでも、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）のそれぞれ上に均一照明が可能となることが知られている。

ここでは、ロッドインテグレータ３２による照明ユニット３５を用いた光学系を図示し、投写型表示装置の光学系全体について説明する。

光発生手段である超高圧水銀ランプ１から出射された光は、集光手段であるリフレクタ２で集光される。このときリフレクタ２の開口から出射された光束は、光束の中央付近と周辺部での輝度差が大きい明るさむらのある光束である。そこで上述のロッドインテグレータ３２によって、出射側開口から均一な光束が出射される。また、ロッドインテグレータ３２から出射された光束は、上述の照明ユニット３５によって、光変調によって画像を形成することができる反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）が配置されている位置へ、反射型表示素子４１の有効領域に適切な大きさの光束となるように光を伝搬させている。

また、図１４では、一般的に光源に用いる超高圧水銀ランプ１は白色光を投写する手段であるから、白色光のまま、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を照明し、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）で光変調された光束を投写レンズ５１を介してスクリーン上に投写したのでは、白黒、つまりグレースケールの画像しか出力されない。

そこで、カラー画像を表示するために、白色光を赤、緑、青の３原色に分離する色分離・合成プリズム３７を透過させて、３色の光束に分解し、この個々の光束をそれぞれ反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）により光変調した後、再度色合成することでカラーの画像を投写するようにしている。

このようにして、スクリーン上に、大画面で、明るく、均一性の高いカラー画像としての映像表示を実現させている。

なお、図１３では、色分離・合成プリズム３７と、３つの反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を用いて、カラー画像を形成していたが、図１４に示す構成例のように、超高圧水銀ランプ１から出射される白色光を、カラーホイールと呼ばれる色分離フィルター３０１を、カラーホイール制御回路３０３および駆動手段３０２により回転させることで、反射型表示素子２０１を照明する色を時系列で少なくとも３原色に分割させ、各色の光で照明されている期間に、１つの反射型表示素子２０１で形成された各色の画像を、スクリーン上に投写することでカラー画像を実現させている。この投写型表示装置では、１画面を形成する時間（約１７ｍｓ）内に表示された画像は、異なる色で表示された画像であっても、目に入った光が一定時間認識されているので、まるで異なる色の画像が同時に光っているように錯覚を起こし、カラー画像を表示することが可能となっている。

なお、この図１４の光学系は、反射型表示素子２０１が１つで良いことから、３つの反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を必要とする図１３の光学系より、コストが低くなるといわれている。

さらに、上記従来の光学系に、超高圧水銀ランプ１の代わりに、発光ダイオードを用いて構成された投写型表示装置や、超高圧水銀ランプと、レーザー光源や発光ダイオードといった固体光源から出射された光束を、ダイクロイックフィルターを用いてスペクトル合成して、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）や反射型表示素子２０１を照明する投写型表示装置なども知られている。

なお、この出願の発明に関する先行技術としては、例えば特開平５−３４６５５７号公報、特開２００２−２９６６８０号公報、および特開２００３−３０２７０２号公報が知られている。

従来例の課題を示す。小さい反射型表示素子で形成された画像を投写レンズによって拡大しスクリーン上に画像投写する投写型表示装置においては、光源から出射される光に、大きな光出力が必要とされる。

近年、ビジネス商談用、小会議室用として使用されている投写型表示装置は、明るさ１０００ルーメン以上の商品が大半を占めている。そのほとんどが、超高圧水銀ランプ１として、１００Ｗ以上の消費電力で、１ｍｍ程度の電極間のアーク放電によって発光する超高圧水銀ランプが用いられている。この超高圧水銀ランプの発光効率がほぼ６０〜７０ルーメン／Ｗであることから、超高圧水銀ランプ１から出射される明るさは６０００〜７０００ルーメン程度であることが分かり、投写型表示装置内の光学系全体としての光出力は、超高圧水銀ランプ１の明るさの６〜７分の１の１０００ルーメンとなっている。

このとき、１００Ｗ以上を消費する超高圧水銀ランプを用いた場合、現在の実用的な大きさの乾電池、充電池などの電池で電力を供給していたのでは、そのほとんどが１０分も持たずに消費されてしまう。そこでＡＣコンセントから恒常的に得られる外部電力や、長時間運転可能な発電機から電力供給を受けるといった使用となる。このため、ＡＣコンセントのない場所では使用できない、または、大きな発電機の使用は、投写型表示装置の可搬性が悪くなるなど、使用範囲が制限されるという問題がある。

また、一般的に、アーク放電によって光を放出する超高圧水銀ランプ１のようなランプは、電極部が金属で、また管球内の発光部付近は気体であり、約１０００℃近い温度となっても問題ない構造であるため、投入可能な電力も大きくでき、投写型表示装置でよく使用されている超高圧水銀ランプでは、電極間１ｍｍ程度の範囲でアーク放電した発光部から１００Ｗで光束量６０００〜７０００ルーメンといった大きい光出力が得られる。しかしながら、電力投入後、その最大の光出力を出射するまでに１〜２分もかかるといった短所を持つ。これは、使用されている１ｍｍ程度の発光部で、１００Ｗ以上の電力投入が可能である超高圧水銀ランプが、管球内に常温では気化していない水銀が含まれており、その管球内に封入された水銀は、電力投入による電極間のアーク放電によって管球内の温度が上昇することで、蒸発し、管球内を対流、アーク部分でその気化した水銀が励起され、基底状態に戻る際に、光を放出し、明るさが得られていることに起因している。１ｍｍ程度の電極間アーク放電による発熱では、水銀が完全に蒸発するためにかかる時間が１〜２分程度であり、超高圧水銀ランプでは最大出力が得られるまで同様の時間がかかってしまう。

一方、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）は、半導体内での電気的作用による発光であるため、電力投入直後から１秒以内にほぼ最大の明るさに到達するという特長をもっているが、発光部分である半導体接合部分のジャンクション温度が１００〜１５０℃以下との熱的制約があるため、投入可能な電力は、近年でも、１ｍｍ角の素子に対して、最大投入電力が１〜５Ｗ程度であり、超高圧水銀ランプなどに比べて、消費電力がかなり小さいものがほとんどであり、最も発光効率が高い緑色発光ダイオードで約４０ルーメン／Ｗなので、１素子では２００ルーメン程度と、１００Ｗの超高圧水銀ランプに比べてかなり小さい。したがって、超高圧水銀ランプ１００Ｗと同様の光束を得るためには、発光ダイオードを３０個程度用いる必要があり、これは発光部の面積をかなり大きなものとしてしまい、かつ、発光ダイオードから出射されるすべての高速を集光することはできず、かつ、発光部分が広い範囲に散在した発光ダイオードから出射される多くの光束を集光することは困難であり、実質的な光出力は低下してしまう。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、従来と同等の明るさと、電力供給直後から必要な出力を得ることとが同時に可能な投写型表示装置を実現することを目的とする。

上記の目的を達成するために、第１の本発明は、放電またはフィラメント通電による光源を有し、これにより第１の光を発生する第１光発生手段と、
固体光源を有し、これにより第２の光を発生する第２光発生手段と、
前記第１の光または前記第２の光を変調させる光変調素子と、
前記第１の光または前記第２の光を選択的に前記光変調素子へ導く導光手段と、
前記光変調素子により変調された光を投写する投写手段とを備えた投写型表示装置である。

また、第２の本発明は、少なくとも前記導光手段の動作を制御する制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記導光手段を、前記第２の光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行い、所定時間経過後、
さらに前記導光手段を、前記第１の光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行う、第１の本発明の投写型表示装置である。

また、第３の本発明は、前記制御手段は、
前記導光手段が前記第２の光を前記光変調素子へ導くようにしている間は、前記第２光発生手段が前記第２の光を発生するように、
前記導光手段が前記第１の光を前記光変調素子へ導くようにしている間は、前記第１光発生手段が前記第１の光を発生するように、
前記第１光発生手段および前記第２光発生手段の制御を行う、第２の本発明の投写型表示装置である。

また、第４の本発明は、前記制御手段は、前記第１光発生手段の光量を少なくとも測定する光量測定手段を有し、
前記所定時間として、前記光量測定手段が測定した前記光量が所定の値以上となったとき、前記第１の光が前記光変調素子へ導かれるように前記導光手段を制御する、第３の本発明の投写型表示装置である。

また、第５の本発明は、前記第１の光または前記第２の光を前記光変調素子へ集光させる集光系をさらに備え、
前記導光手段は、前記第１の光または前記第２の光を選択的に前記集光系へ導くことにより、前記第１の光または前記第２の光を選択的に前記光変調素子へ導く、第１の本発明の投写型表示装置である。

また、第６の本発明は、前記第１光発生手段が前記集光系との間になす前記第１の光の光軸は実質上一直線上にあり、
前記第２光発生手段が前記集光系との間になす前記第２の光の光軸は、前記導光手段を介することにより屈曲している、第５の本発明の投写型表示装置である。

また、第７の本発明は、前記第２光発生手段が前記集光系との間になす前記第２の光の光軸は実質上一直線上にあり、
前記第１光発生手段が前記集光系との間になす前記第１の光の光軸は、前記導光手段を介することにより屈曲している、第５の本発明の投写型表示装置である。

また、第８の本発明は、前記第１光発生手段は外部からの電力供給に基づく第１電源によって駆動し、
前記第２光発生手段は内蔵電源である第２電源によって駆動し、
前記制御手段は、前記第１電源および前記第２電源の状態を監視し、
前記制御手段は、前記第１電源および前記第２電源の状態の如何にかかわらず、前記導光手段を、前記第２の光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行い、
少なくとも前記第１電源が外部から前記電力供給を受けていることを検知すると、
前記第２光発生手段を動作させた後、前記第１光発生手段を動作させる制御を行う、第３の本発明の投写型表示装置である。

また、第９の本発明は、前記第２光発生手段は、発光ダイオードまたはレーザダイオードである、第１の本発明の投写型表示装置である。

また、第１０の本発明は、前記第１光発生手段は、アーク放電によって発光するランプである、第１の本発明の投写型表示装置である。

また、第１１の本発明は、前記導光手段は、回動または平行移動によって前記第１の光の光軸と前記第２の光軸との間に位置される鏡面を有する、第１の本発明の投写型表示装置である。

また、第１２の本発明は、放電またはフィラメント通電による光源を有し、これにより第１の光を発生する第１光発生手段と、固体光源を有し、これにより第２の光を発生する第２光発生手段と、前記第１の光または前記第２の光を変調させる光変調素子と、前記光変調素子により変調された光を投写する投写手段とを用いた画像表示方法であって、
前記第１の光または前記第２の光を選択的に前記光変調素子へ導く導光工程を備え、
前記導光工程は、前記第２の光が前記光変調素子へ導かれるようにして、所定時間経過後、前記第１の光が前記光変調素子へ導かれるようにする、画像表示方法である。

また、第１３の本発明は、第２の本発明の投写型表示装置の、少なくとも前記導光手段の動作を制御する制御手段としてとしてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

また、第１４の本発明は、第１３の本発明のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。
本発明によれば、従来と同等の明るさを実現させるとともに、電力供給直後から明るい投写画像を表示でき、可搬性に優れた投写型表示装置を実現できる。

本発明の実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態２にかかる投写型表示装置の全体構成の概略の一例を示す図 本発明の実施の形態２にかかる投写型表示装置の立ち上がり手順を示すフローチャートの一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかるカラーホイールの概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかるカラーホイールの概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかる投写型表示装置の立ち上がり手順を示すフローチャートの一例を示す図 従来の投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 従来の投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成の他の一例を示す図

符号の説明

１ 超高圧水銀ランプ
２ リフレクタ
３ ランプユニット
１１（ａ）、１１（ｂ）、１１（ｃ）、１１１ 発光ダイオード
１２（ａ）、１２（ｂ）、１２（ｃ）、１１２ 集光レンズ
１３ クロスプリズム
１４、１１４ 固体光源ユニット
２１、２２、２３ 可動式ミラー
３１ レンズ
３２ ロッドインテグレータ
３３ レンズ
３４ レンズ
３５ 照明ユニット
３６ プリズム
３７ 色分離・合成プリズム
４１（ａ）、４１（ｂ）、４１（ｃ） 反射型表示素子
５１ 投写レンズ
１０１ ミラー部調整機構

本発明の実施の形態について、以下図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に、本実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成を示す。なお、図１３，１４に示す従来の投写型表示装置と同一または相当部には、同一符号を付した。

図１は、超高圧水銀ランプ１、および放物面鏡２を備えるランプユニット３と、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）、および対応するレンズ１２（ａ）〜１２（ｃ）を備える固体光源ユニット１４と、照明領域に合わせた光束の成形および均一化を可能とするレンズ３１，３３、３４、および均一性の高い照明を可能とするインテグレータ３２を用いた照明ユニット３５と、その照明ユニット３５へ入射させる光束を切り替えることが可能な可動式ミラー２１と、照明光を変調する光変調素子としての反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）と、投写レンズ５１から構成される。

なお、上記の構成において、ランプユニット３は本発明の第１光発生手段を含む構成に相当し、超高圧水銀ランプ１は本発明の、放電による光源に相当する。また、固体光源ユニット１４は本発明の第２光発生手段を含む構成に相当し、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）は本発明の固体光源に相当する。また、レンズ３１，３３，３４，プリズム３６、ロッドインテグレータ３２は本発明の集光系を構成し、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）は本発明の光変調素子に相当し、投写レンズ５１は本発明の投写手段に相当する。また、可動式ミラー２１およびミラー部調整機構１０１は本発明の導光手段に相当する。

なお、上記の構成において、超高圧水銀ランプ１の代わりに、ガラス管に不活性ガス等が封入されていてアーク放電によって発光体が形成されるキセノンランプや、発光効率が優れているメタルハライドランプ等のランプを用いても良い。また、フィラメントに通電することにより発光するクリプトンライト、ハロゲンランプ等のランプを用いてもよい。

なお、放物面鏡２の代わりに、照明ユニット３５側の光学系と整合するために、楕円面鏡など出射される光束の集光状態が異なるリフレクタを用いても良い。

また、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の代わりに、同様の半導体を材料とした半導体レーザや、Ｎｄ：ＹＡＧレーザなど固体レーザ、Ａｒレーザーなどのガスレーザを用いても良い。

このとき、上述の超高圧水銀ランプ１と同様の白色光を、単色光で発光する発光ダイオードなどから得るには、図１に示すように、赤色、緑色、青色の３種類の発光ダイオード（発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）がそれぞれ各単色を発光する）から出射された光を合成するようにすればよいが、他に、紫外線に近い、またはその範囲の波長の光を出射し、その波長の光が入射すると赤色、緑色、青色に蛍光する蛍光体から出射された光を合成したり、さらに青色の光を出射する発光ダイオードと、青色の光が入射すると黄色に蛍光したり、または緑色や赤色に蛍光する蛍光体から出射された光を合成するなどの手法によって得られることが分かっている。

同様の手法によって、他の固体光源から白色の光を得ても良い。

本実施の形態では、赤色、緑色、青色を出射する発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を、クロスプリズム１３などの合成手段によって色合成させることで、固体光源ユニット１４から出射される光束が白色光となる構成を示している。

このとき、紫外に近い、または紫外領域の波長の光を出射する発光ダイオードと、その波長の光が入射すると赤色、緑色、青色に蛍光する蛍光体を、発光ダイオードの発光部近傍に配置し、同じパッケージ内に収めた単色発光ダイオードで構成しても良い。

さらに、図２に示す構成例のように、青色の光を出射する発光ダイオードと、青色の光が入射すると黄色に蛍光する蛍光体を発光ダイオードの発光部近傍に配置し、同じパッケージ内に収めてなる白色発光ダイオード１１１や、赤色、緑色、青色の発光ダイオードを同じパッケージ内に収めてなる白色発光ダイオード１１１を用いた構成であっても良い。

なお、レンズ１２は、発光ダイオード１１から出射された光束を照明ユニット３５へ集光するために用いられており、レンズの代わりにリフレクタや、リフレクタとレンズを両方を用いた光学手段であっても良い。

以上のような構成を有する、本発明の実施の形態の投写型画像表示装置の動作を説明するとともに、これにより、本発明の画像表示方法の一実施の形態を図１を参照して説明する。

図１は、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）の照明に固体光源ユニット１４から出射される光束を用いる場合を示しており、固体光源ユニット１４においては、レンズ１２（ａ）〜１２（ｃ）を用いて集光された発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の３色の光束がクロスプリズム１３で色合成され、白色光として可動式ミラー２１を介して照明ユニット３５へ入射される。このとき、可動式ミラー２１は、固体光源ユニット１４側から出射される光束のほとんどが照明ユニット３５へ入射される位置に移動させておけばよい。これにより、固体光源ユニット１４から出射され、照明ユニット３５へ達する光の光軸は、可動式ミラー２１によって直角に屈曲する。

また、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）の照明に超高圧水銀ランプ１から出射される光束を用いる場合は、図３に示すように、放物面鏡２を用いて効率よく集光された光束が、可動式ミラー２１によって遮られることなく、照明ユニット３５へ入射される。このとき可動式ミラー２１はミラー部調整機構１０１の動作により、ランプユニット３側から出射される光束のほとんどを遮光しない位置に移動される。

このように、簡素な可動式ミラー２１によって、照明ユニット３５側に入射される光束を固体光源ユニット１４およびランプユニット３の、２つの光源装置から選択できる。

なお、図３は、ミラー部調整機構１０１が、照明ユニット３５へ入射する光源装置を選択する可動式ミラー２２を、ミラー平面と平行にスライドさせることによって、光束を選択する構成である。一方、図４のように、ランプユニット３の光束を照明ユニット３５側に入射させる場合、可動式ミラー２１を、ランプユニット３からの出射光束を遮光しない所定の角度に配置できるように、可動式ミラー２３の１辺を回転軸として（図中黒丸に示す）、可動式ミラー２１を回転移動させるといった構成であっても良い。

つまり、上記のように、ランプユニット３からの光束と、固体光源ユニット１４からの光束を可動式ミラー２１などの導光手段を用いることで、照明ユニット３５への入射光束を切り替えることができる構成であれば良い。

また、この可動式ミラー２１は、ミラー部調整機構１０１によって稼働するものであるが、調整機構部は、手動でも、モータ等を用いた駆動回路によって自動的に駆動された構成であっても良い。

次に、照明ユニット３５から投写レンズ５１までの説明を行う。

可動式ミラー２１の位置によって、選択された入射光は、レンズ３１で集光され、ガラス柱や、ミラーの貼りあわせで構成された中空筒状のロッドインテグレータ３２、レンズ３３、さらに各光源装置から出射された白色の光源を３色に色分離するための色分離・合成プリズム３７などの光学手段で構成された照明ユニット３５を介して、３つの反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を照明し、３つの反射型表示素子４１で光変調された光を、再度色分離・合成プリズム３７で色合成し、投写レンズ５１を介して、スクリーン上に投写することで、拡大されたカラー画像が表示される。

上記の構成においては、可動式ミラー２１を介して照明ユニット３５側に入射させる場合、可動式ミラー２１で反射する際に、光の反射損失が発生する。

そこで本実施の形態においては、可動式ミラー２１で反射されずに照明ユニット３５へ入射可能となる光路側に、できるだけ多くの光束量を発生する光源装置を配置させるといった構成をとることで、投写型表示装置の最大出力をより大きなものにしている。

この場合、今回の両光源を用いて考えると、発光ダイオードを用いた固体光源ユニット１４より、発光効率が６０〜７０ルーメン／Ｗと高く、１００Ｗの電力投入によって６０００〜７０００ルーメンもの光出力が可能な超高圧水銀ランプ１を光源とするランプユニット３が可動式ミラー２１を介さない、すななわちランプユニット３からの出射光が照明ユニット３５との間になる光軸が直線となる光路側となる図１のように配置させれば良い。

しかしながら、できるだけ少ない消費電力で、より多くの光出力を得たい場合には、低消費電力の光源装置から出射される光束を、可動式ミラー２１を介さない光路側となるように配置させた方が良い。この場合、今回の両光源を用いて考えると、１００Ｗの電力投入によって大きな光出力が可能な超高圧水銀ランプ１に比べて、最大でも１素子当たりの消費電力が１〜５Ｗと小さい発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を光源とする固体光源ユニット１４の方が低消費電力となりやすく、この固体光源ユニット１４を可動式ミラー２１を介さず、固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５との間になる光軸が直線となる光路側となる、図１のランプユニット３と固体光源ユニット１４が入れ替わったような配置（図示せず）とすれば良い。

ただし、投写型表示装置全体の大きさや、デザインの点から、ランプユニット３と固体光源ユニット１４の位置を交換し、ランプユニット３から出射された光束を照明ユニット３５へ入射する場合に、可動式ミラー２１を介して入射させ、固体光源ユニット１４から出射された光束を直接照明ユニット３５へ入射させる構成であっても良い。

従来例にて説明したように、明るさが１０００ルーメン程度である投写型表示装置で使用されている、１ｍｍ程度の発光部を有し１００Ｗ以上の電力投入が可能である超高圧水銀ランプは、管球内に常温では気化していない水銀が含まれているが、１ｍｍ程度の電極間アーク放電では、水銀が蒸発するためにかかる時間が１〜２分程度最大出力が得られるまで時間がかかるという問題がある。

一方、発光ダイオードは、消費電力が５ｗ程度とより小さく、電力投入から１秒以内にほぼ最大出力が出射される利点があるが、超高圧水銀ランプと同様発光部分が１ｍｍ角のものを用いた場合は、発光部から出射される光が１００ルーメン程度であり、ビジネス商談用や小会議室用として要求されている明るさは出せないという問題があった。

かかる問題に対し、本実施の形態の投写型表示装置では、投写型表示装置の主電力投入後、可動式ミラー２１を固体光源ユニット１４側の光路中に配置させる。そして、超高圧水銀ランプ１と発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の両光源を点灯させる。

そして、電力供給後、十分な明るさに到達するまで時間がかかるアーク放電の超高圧水銀ランプ１を用いたランプユニット３から出射される光量が、本発明の所定の値としての、予め決めておいた十分な光量にほぼ達成、または、その光量に到達する予定時間が経過した後に、光路中の可動式ミラー２１を移動させ、ランプユニット３から出射される光束を照明ユニット３５へ入射させるように可動式ミラー２１を切り替える。そのあと、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を消灯する。

この一連の動作によって、投写型表示装置の主電力投入直後から、１秒以内にほぼ最大の光出力が可能な発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の瞬時点灯によって、投写画像の表示が可能となり、さらに、主電力投入から所定時間がたてば大出力が可能な超高圧水銀ランプ１によって、より大きな明るい投写画像の表示が可能となる。なお、上記の「あらかじめ決めていた光量」は、発光ダイオードの定格、実測値による光量などに基づいて定めてもよい。また、予定時間とは、本発明の所定時間の一例であるが、これはあらかじめ超高圧水銀ランプ１を発光させて、上記光量に達するまでの時間を実測した値を固定値としてそのまま用いてもよいし、図示しない光量センサによる測定値がこの実測した値に達するまでの時間としてもよい。

また、上記の説明においては、発光ダイオード１１（ａ）〜（ｃ）の点灯と超高圧水銀ランプ１との点灯は同時に行う期間があるものとしたが、可動式ミラー２１により、照明ユニット３５へ導入される光はいずれか一方から射出されるものに限られ、両者が同時に可動式ミラー２１を介して照明ユニット３５へ出射されることはない。これは以下の理由による。すなわち、超高圧水銀ランプと、半導体レーザーや発光ダイオードといった固体光源の単色光を、ダイクロイックフィルターによって合成する場合、超高圧水銀ランプの連続スペクトルのうち、半導体レーザーや発光ダイオードの光束をフィルターによってスペクトル合成するためには、固体光源の有するスペクトルに対応する波長域の光がフィルターで除去されるため、合成しても絶対光量としては、あまり増加しないといった問題点がある。

さらに、このときダイクロイックフィルターは、誘電体を多層にコーティングした光学部品であり、透過スペクトルが大きく変化するカットオフ波長の精度が５〜１０ナノメートルといったオーダーで個体差が生じるため、確実に固体光源からの光と合成させるためには、ダイクロイックフィルターで除去する超高圧水銀ランプのスペクトル幅を大きく取らなければならないので、超高圧水銀ランプから出射された光束の利用効率が大きく低下してしまうという問題があるからである。

したがって、本発明においては、これらの問題を回避して、光束の利用効率を十分に確保できていることになる。

上記したように、本発明の構成を用いることで、電力投入直後の瞬時点灯を可能にし、時間がたてば従来通りの大きな光出力が得られるという効果を有する投写型表示装置を実現できる。

また、光変調素子として、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）に代えて発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の各色に対応して設けられた３つの透過型表示素子６１（ａ）〜６１（ｃ）を用いてもよい。図１５は透過型表示素子を用いた場合の構成図である。図１５に示すように、発光ダイオード１１（ａ）〜（ｃ）からの光を色合成することなく、それぞれ透過型表示素子６１（ａ）〜６１（ｃ）に直接入射させることが可能となる。

この場合、固体光源ユニットは、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のそれぞれに応じた３つの固体光源ユニット１４（ａ）〜１４（ｃ）から構成されることになる。また導光手段として、透過型表示素子６１（ａ）、６１（ｃ）の入射側手前にそれぞれ配置された反射ミラー２４（ａ）、２４（ｃ）、およびランプユニット３からの出射光の光軸上に配置された反射ミラー２４（ｃ）の３つの反射ミラーと、ランプユニット３からの出射光の光軸上に配置されたダイクロイックフィルター６２（ａ）および透過型表示素子６１（ｂ）の入射側手前に配置されたダイクロイックフィルター６２（ｂ）の２つのダイクロイックフィルターとを用い、各々制御することで、少なくとも、固体光源ユニットと透過型表示素子６１（ａ）〜６１（ｃ）との間には照明ユニット３５のような集光系を設ける必要がない構成となっている。なお、この構成においては、色分離・合成プリズム３７の代わりに、反射ミラー２４（ａ）〜２４（ｃ）およびダイクロイックフィルター６２（ａ）、６２（ｂ）によって色分離されたランプユニット３、または固体光源ユニット１４（ａ）〜１４（ｃ）から出射され透過型表示素子６１（ａ）〜６１（ｃ）を透過して光変調された光を色合成するするためのクロスプリズム４０を用いている。

これにより、固体光源としてのユニット１４（ａ）〜１４（ｂ）において、図１のクロスプリズム１３のような構成が不必要となるため、投写型表示装置における光学系全体の簡素化に繋がるという利点がある。なお、図１５においては、照明ユニット３５として、レンズ３１，ロッドインテグレータ３２等の代わりに、レンズアレイ３８（ａ）、３８（ｂ）およびレンズ３９を用いた構成を示した。

また、図１５に示す構成においては、照明ユニット３５は、本発明の集光系を構成しない。要するに、本発明は、ランプユニット３に含まれる第１光発生手段と、固体光源ユニット４または４（ａ）〜４（ｃ）に含まれる第２光発生手段とからの光が、選択的に透過型表示素子６１（ａ）〜６１（ｃ）または反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）として実施される光変調素子に導かれるような構成であればよく、第１光発生手段、第２光発生手段と、光変調素子との間の集光系その他光学的な構成の有無によって限定されるものではない。

（実施の形態２）
図５は、実施の形態１の投写型表示装置に関し、ランプユニット３他を駆動する電源等を含めた投写型表示装置１５１の概略的な全体構成図を示す。

図５において、図１〜４と同一または相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。ただし、可動式ミラー２１はその両面が反射面となっており、図５中の配置においては、ランプユニット３からの光、固体光源ユニット１４からの光の両方を反射可能となっている。また、電源回路１２１はランプユニット３およびランプ制御回路１２２、ファン制御回路１２５および冷却ファン１３１，１３２に電力を供給する手段、ランプ制御回路１２２はランプユニット３の光出力のＯＮ／ＯＦＦ、光量を制御する手段、電池１２３は投写型表示装置１５１の独立した内蔵電源であって、固体光源ユニット１４および固体光源制御回路１２４に電力を供給する手段、固体光源制御回路１２４は固体光源ユニット１４内の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を一括または個別に出力のＯＮ／ＯＦＦ、光量を制御する手段である。

また、ファン制御回路１２５は、ランプユニット３を冷却する冷却ファン１３１および反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を冷却する冷却ファン１３２の動作を制御する手段であり、映像信号処理回路１２６は、有意な映像信号によって反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を駆動させる手段である。また、電源ライン１５２は、その一端がＡＣコンセント１５３に接続され、電源回路１２１に外部からの電力供給を導く手段である。また、光量センサ１４１はランプユニット３から出射され、可動式ミラー２１で反射された光の光量を測定する手段である。

また、制御手段１７０は、外部電力、電池１２３の両方により駆動し、ランプ制御回路１２２，固体光源制御回路１２４，ファン制御回路１２５およびミラー部調整機構１０１の動作を、ユーザ入力および／または、光量センサ１４１からの検出値に基づき、自動的に、監視、制御する手段である。なお、上記の構成において、電源回路１２１は本発明の第１電源に、電池１２３は本発明の第２電源にそれぞれ相当し、ミラー部調整機構１０１および制御手段１７０は、本発明の制御手段を構成する。また、光量センサ１４１は本発明の光量測定手段に相当する。

以上のような構成を有する本発明の実施の形態２による投写型表示装置１５２の動作について、以下、説明を行う。

まず、投写画像において明るさがあまり必要ない場合には、１素子当たりの消費電力が小さな発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみを点灯させ、超高圧水銀ランプ１は点灯させない。固体光源ユニット１４から出射された光束を照明ユニット３５へ入射させるように可動式ミラー２１を、固体光源ユニット１４の光路中に配置することで、投写レンズ５１から出射される光束が固体光源ユニット１４からの光束となり、アーク放電の超高圧水銀ランプ１を点灯させた場合より明るくはないが、消費電力が少なくて済むことを利用して電池１２３で駆動させ、ＡＣコンセント１５３と投写型表示装置の筐体をつなげる電源ライン１５２が無いコードレスの投写型表示装置１５１として使用する。

また投写画像に明るさが必要な場合には、ＡＣコンセント１５３と投写型表示装置の筐体をつなげる電源ライン１５２を用いて外部から電力供給し、消費電力は大きくなるが大きな光出力も得られる超高圧水銀ランプ１を点灯させ、ランプユニット３から出射された光束を照明ユニット３５へ入射させるように可動式ミラー２１を、ランプユニット３の光路中から排除することで、投写レンズ５１から出射される光束がランプユニット３からの光束となり、大きな光出力が可能な投写型表示装置１５１として使用できる。

このように、投写画像に明るさはあまり必要ない場合、コードレスによって光源を点灯させた状態で自由に持ち運びが可能になり、自由に持ち運びする必要なく、外部ＡＣ電源からの電力供給ができる状況においては、従来通りの大きな光出力が得られるというかたちで、電池駆動によるコードレス化によって可搬性を可能にし、ＡＣ電源からの電力供給が可能な場合には、従来通りの大きな出力が得られるという効果を有する投写型表示装置１５１を実現できる。

なお、固体光源ユニット１４を駆動させる電池１２３としては、アルカリ乾電池や、マンガン乾電池などの乾電池、リチウムイオン電池や、ニッケル水銀電池、ニッケルカドミウム電池などの充電池、さらにメタノール燃料電池、固体高分子形燃料電池などの燃料電池、など様々な蓄電池や発電電池を用いて良い。

次に、投写型表示装置１５１による省電力化のための制御回路１７０による制御動作を述べる。

主電源起動後当初は、実施の形態１にて説明したように、電池１２３で投写型表示装置１５１を動作させるため、超高圧水銀ランプ１を点灯させないので、制御回路１７０は、この超高圧水銀ランプ１の動作状態（非点灯）に基づき、ファン制御回路１２５を制御して、超高圧水銀ランプ１を主に冷却するファン１３１への電力供給を制限または停止させたり、超高圧水銀ランプ１から出射される光量に対応できるように設定された反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を主に冷却するファン１３２への電力供給を制限または停止させたりすることで、投写型表示装置１５１全体としての消費電力を軽減させることで、固体光源ユニット１４で投写できる時間をより長くすることが可能となる効果が得られる。

さらに、映像信号処理回路１２６についても、表示するために必要な入力信号処理のみに電力供給を行わせることで、投写型表示装置１５１全体としての消費電力を軽減させることで、固体光源ユニット１４で投写できる時間をより長くすることが可能となる効果が得られる。

次に、図６を参照して、前述したように、本投写型表示装置１５１を用いた場合に、大きな効果がある投写型表示装置の立ち上がり手順の制御について説明する。

まず、投写型表示装置１５１の主電力スイッチ（図示せず）をＯＮにする（Ｓ６０１）。

そして、電源回路１２１の状態を参照して、投写型表示装置１５１がＡＣコンセント１５３から電力供給を受けているかどうかの判定を行う（Ｓ６０２）。このとき、ＡＣ電源から電力供給を受けている場合（Ｓ６０３）と、そうではなく電池１２３から電力供給を受けている場合（Ｓ６１１）で、そのあとの手順が異なる。

そして、ＡＣ電源から電力供給されている場合は、まず、可動式ミラー２１の位置を、固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置する（Ｓ６０４）。

そして、特にＡＣ電源から電力供給している場合では、超高圧水銀ランプ１を用い、明るい投写画像を表示させたい（ランプモード）か、それとも消費電力を低くするために、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を用い、投写画像を表示させたい（固体光源モード）か、をユーザーによって選択可能とし（Ｓ６０５）、例えば、超高圧水銀ランプ１を用いるランプモードが選択されている場合であれば、超高圧水銀ランプ１と発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の両方を点灯させる（Ｓ６０６）。

このとき、可動式ミラー２１の位置は、前段階で固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置させておいたので、固体光源ユニット１４の光源である発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）からの出射光が、まず投写レンズ５１から出射されることとなる（Ｓ６０７）。

そして、超高圧水銀ランプ１の明るさが、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）から出射される光量よりも大きくなったとか、超高圧水銀ランプ１から出射される光の所定の明るさに達したなど、予め決めておいた光量に到達したことを確認したり、または、その予め決めておいた光量に到達する予定時間を事前に測定しておき、超高圧水銀ランプ１が点灯、または投写型表示装置１５１のスイッチをＯＮしてから、この所定の明るさに到達する予定時間が経過した後、ランプユニット３からの出射光が照明ユニット３５側に入射するように、可動式ミラー２１を移動させる（Ｓ６０８）。本実施の形態においては、光量センサ１４１が測定する実測値としての光量が、あらかじめ測定され、制御手段１７０内にプリセットされている固定値に達するまでの時間を予定時間とした。

そして、照明ユニット３５側へ入射される光が、ランプユニット３の超高圧水銀ランプ１の光束だけとなった後、固体光源ユニット１４の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を消灯させる（Ｓ６０９）。

このように、この作業手順によって、外部ＡＣ電源から電力供給され、ランプモードを選択されている場合でも、瞬時点灯を可能にしながら、超高圧水銀ランプ１による従来同様の明るい投写画像が得られる（Ｓ６１０）という効果がある。

次に、第２例を説明する。ＡＣコンセント１５３から外部電力が供給されていない状態で、投写型表示装置１５１の主電力スイッチがＯＮされた場合、電池１２３から電力供給されていることが検知され（Ｓ６１１）、まず可動式ミラー２１の位置を固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置する（Ｓ６１２）。

このとき、超高圧水銀ランプ１は消灯したまま、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみ点灯させる（Ｓ６１３）。

なお、ＡＣ電源から電力供給を受けている場合であっても、ランプモードを選択していない場合（Ｓ６０５）も、同様に超高圧水銀ランプは消灯したまま、発光ダイオードのみ点灯させる（Ｓ６１３）。

そして、この電池１２３から電力供給されている場合は、投写型表示装置１５１全体としても省電力化するために、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみ点灯している状況なので、超高圧水銀ランプ１や反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を主に冷却している冷却ファン１３１，１３２への電力供給を、ファン制御回路１２５の制御により制限したり停止させたりし、さらに映像信号処理回路１２６についても、表示するために最小限必要な電力供給のみさせる（Ｓ６１４）といったことを行う。

このように、この作業手順によって、電池１２３から電力供給されている場合には、より低消費電力化が可能となり、固体光源ユニット１４による長時間の投写画像（Ｓ６１５）が可能になるという効果が得られる。

なお、上記の作業手順に示された判断を要する項目については、投写型表示装置１５１内の制御手段１７０が行うものとして説明を行ったが、これはソフトウェア（プログラム）によって自動的に判断させてもよい。また、判断はユーザが行い、制御手段１７０はこれを受け付けるインタフェースとして動作させるようにしてもよい。

また、この作業手順に示された可動式ミラー２１の移動については、制御手段１７０として、ソフトウェア（プログラム）によって、自動的に駆動できるモータつき可動式ミラー調整機構１０１を自動的に移動させるものとしたが、また手動で移動させてもよい。

また、この作業手順に示された光源の点灯、消灯については、ランプ制御回路１２２および固体光源制御回路１２４によって制御させるものとしたが、これはソフトウェア（プログラム）によって自動的に点灯、消灯させても、ユーザーが手動で行ってもよい。

また、図１では、照明ユニット３５として、３枚のレンズ３１，３３および３４とロッドインテグレータ３２とプリズム３６を記しているが、照明ユニット３５内に示した照明ユニット３５内に入射した光を照明すべき反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）側へ照明すべき大きさに合わせた形状および均一性をもつ照明光に変換する光学手段として光路中にレンズを、光路折り曲げのためのプリズムを図示したが、レンズが無いものや、複数個の単レンズを組み合わせたもの、また図に示されていないがミラー等の光学手段が含まれた光学系であってもよい。

さらに、図１では照明ユニット３５部の均一照明を可能にする光学手段としてロッドインテグレータ３２を用いた構成であるが、複数のレンズを２次元状に配置させたレンズアレイを用いた構成であっても良い。

さらに、上記の投写型表示装置１５１では、画像表示素子として、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を用いたが、透過型表示素子や、アレイ状に配置された微小ミラーによって反射方向を変化できるＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）のような表示素子で構成された投写型表示装置であってもよい。

さらに、上記の投写型表示装置１５１では、図１のように固体光源としての発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を各単色で１個、と最小の個数で記載したが、特に各単色で１個と限定するものではなく、複数個の発光ダイオードを用いて構成された投写型表示装置であってもよい。

さらに、上記の投写型表示装置１５１では、図１のようにアーク放電のランプとしての超高圧水銀ランプを用いた１個のランプユニット３と、固体光源としての発光ダイオードを用いた１個の固体光源ユニット１４で記載したが、特に１個と限定するものではなく、複数個のランプユニット３と、複数個の固体光源ユニット１４で構成された投写型表示装置であってもよい。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について、図面を参照しながら説明する。

図７に、本実施の形態３にかかる投写型表示装置の概略構成を示す。なお、図１と同一または相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

図１に示す実施の形態１と本実施の形態とは、基本的には同一だが、以下の点で異なる。すなわち、図７で示されているように、光変調素子である反射型表示素子２０１が３つから１つになったこと、反射型表示素子２０１前の色分離・合成プリズム３７の代わりに、ロッドインテグレータ３２の前に、光路を通過するように配置されたカラーホイール３０１と、カラーホイール３０１を回転させる駆動用モータ３０２と、カラーホイール制御回路３０３が加わった点が異なる。

ここで図９，１０にカラーホイール３０１の具体例を示す。図９に示すカラーホイール４０１は、円を光の三原色にそれぞれ対応して着色された領域４０３〜４０５および透明の領域４０２を有し、駆動用モータ３０２が回転すると、光路はこの領域４０２〜４０５を通過する。また、図１０に示すカラーホイール４１１は、透明の領域を持たず、光の三原色にそれぞれ対応して着色された領域４１２〜４１４のみを有する。

カラーホイール３０１を回転させることで、反射型表示素子２０１を照明する光線は時系列で分割着色され、各色の光で照明されている期間に、１つの反射型表示素子２０１で形成された各色の画像を、スクリーン上に投写することでカラー画像を実現させている。

この投写型表示装置では、１画面を形成する時間（約１７ｍｓ）内に表示された画像は、異なる色で表示された画像であっても、目に入った光が一定時間認識されているので、まるで異なる色の画像が同時に光っているように錯覚を起こし、カラー画像を表示することが可能となっている。

このように、反射型表示素子２０１が１つの光学系であっても、可動式ミラー２１によって、図７に示すように、固体光源ユニット１４から出射された光束を照明ユニット３５へ入射させたり、図８に示すように、可動式ミラー２２を移動させることで、ランプユニット３から出射された光束を照明ユニット３５へ入射させたり、選択することが可能となり、本実施の形態１と同様の効果が得られることがわかる。

さらに、図７に示された光学系を用いた場合、従来のランプと同様の超高圧水銀ランプ１は１つの光源から白色光が出射されていたため、カラーホイール３０１によって白色光を色分離フィルターによって時系列に色分離しなければいけなかったが、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のような固体光源は、単色光源であり、図７のように、３色の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を用いた固体光源ユニット１４であれば、各色の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の点灯時間をずらすことで、時系列に色分離することが容易である。

このため、可動式ミラー２１を挿入し、固体光源ユニット１４から出射された光束を照明ユニット３５へ入射する場合、カラーホイール３０１を回転駆動することが必須ではなくなる。このため、カラーホイール３０１が、図９のようなカラーホイール４０１のような４色フィルターで構成されている場合は、カラーホイール４０１を通過光が白色となる領域４０２で停止させておくことで、カラーホイール４０１を動作させるための電力が必要なくなり、消費電力を低減できるといった効果が得られる。

また、固体光源ユニット１４から出射される光束からランプユニット３から出射される光束へ、照明ユニット３５へ入射される光束を時間経過によって変更する、ＡＣ電源からの電力供給、およびランプモードで立ち上げる場合には、カラーホイール３０１を回転させるモータ３０２の回転数が急峻に立ち上がらないことから、ランプユニット３から出射される光束へ切り替えられたと同時にカラーホイール３０１を回転させたのでは間に合わないので、この場合は、固体光源ユニット１４から出射された光束を利用している場合であっても、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の点灯時間と同期するように、カラーホイール３０１を回転させるほうがよい。

なお、図１０のように、白色の領域がないカラーホイール４１１の場合もまた、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の点灯時間と同期して、ダイオードの発光色と、光路が通過する領域の色とが一致するように、カラーホイール４１１は回転させることが望ましい。

次に、図１１には、実施の形態２同様、ランプユニット３他を駆動する電源等を含めた投写型表示装置１６１の概略的な全体構成図を示す。ただし図１１において、図５および図７と同一または相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、制御手段１７０は、カラーホイール制御回路３０３の動作をも制御する点が、図５に示す例と異なる。以下、投写型表示装置１６１による省電力化のための制御回路１７０による制御動作を、図１２のフローチャートを参照して述べる。

まず、投写型表示装置１６１の主電力スイッチ（図示せず）をＯＮにする（Ｓ１２０１）。

そして、電源回路１２１の状態を参照して、投写型表示装置１６１がＡＣコンセント１５３から電力供給を受けているかどうかの判定を行う（Ｓ１２０２）。このとき、ＡＣ電源から電力供給を受けている場合（Ｓ１２０３）と、そうではなく電池１２３から電力供給を受けている場合（Ｓ１２１２）で、そのあとの手順が異なる。

そして、ＡＣ電源から電力供給されている場合は、まず、可動式ミラー２１の位置を固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置する（Ｓ１２０４）。

そして、特にＡＣ電源から電力供給している場合では、超高圧水銀ランプ１を用い、明るい投写画像を表示させたい（ランプモード）か、それとも消費電力を低くするために、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を用い、投写画像を表示させたい（固体光源モード）か、をユーザーによって選択可能とし（Ｓ１２０５）、例えば、超高圧水銀ランプ１を用いるランプモードが選択されている場合であれば、カラーホイール３０１を回転させ（Ｓ１２０６）、超高圧水銀ランプ１を点灯させ、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）をカラーホイール３０１と同期して時系列で順次点灯させる（Ｓ１２０７）。この場合の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）は、カラーホイール３０１と同期して選択的に点灯されており、単色発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のいずれか、照明ユニット３５の光路中に位置するカラーホイール３０１の領域の色と同じ色のもの（図９に示すカラーホール４０１の領域４０３〜４０５の対応するいずれか）が点灯し、カラーホイール３０１の白色領域（図９に示すカラーホール４０１の領域４０２に相当する）の場合のみ、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の３色すべてが点灯するといった点灯形態となる。

このとき、可動式ミラー２１の位置は、前段階で固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置させておいたので、固体光源ユニット１４の光源である発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）からの出射光が、まず投写レンズから出射することとなる（Ｓ１２０８）。

そして、超高圧水銀ランプ１の明るさが、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）から出射される光量よりも大きくなったとか、超高圧水銀ランプ１から出射される光の所定の明るさに達したなど、予め決めておいた光量に到達したことを確認したり、または、その予め決めておいた光量に到達する予定時間を事前に測定しておき、超高圧水銀ランプ１が点灯、または投写型表示装置１６１のスイッチＯＮしてから、この所定の明るさに到達する予定時間が経過した後、ランプユニット３からの出射光が照明ユニット３５側に入射するように、可動式ミラー２１を移動させる（Ｓ１２０９）。実施の形態２と同様、本実施の形態においても、光量センサ１４１が測定する実測値としての光量が、あらかじめ測定され、制御手段１７０内にプリセットされている固定値に達するまでの時間を予定時間とした。

そして、照明ユニット３５側へ入射される光が、ランプユニット３の超高圧水銀ランプ１の光束だけとなったので、固体光源ユニット１４の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を消灯させる（Ｓ１２１０）。

このように、この作業手順によって、外部ＡＣ電源から電力供給され、ランプモードを選択されている場合でも、瞬時点灯を可能にしながら、超高圧水銀ランプ１による従来同様の明るい投写画像が得られる（Ｓ１２１１）という効果がある。

さらに、ＡＣコンセント１５３から外部電力が供給されていない状態で、投写型表示装置１６１の主電力スイッチがＯＮされた場合、電池１２３から電力供給いることが検知され（Ｓ１２１２）、まず可動式ミラー２１の位置を固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置する（Ｓ１２１３）。

そして、この場合、カラーホイール３０１が白色領域を持つもの（図９に示すカラーホイール４０１の白色領域４０２に相当）であれば、これを通過するように、照明ユニット３５の光路に位置する領域が白色領域となるように配置させた状態で停止させておく（Ｓ１２１４）。これによって、カラーホイール３０１を回転させるモータ３０２の消費電力を低減できるという効果が得られる。

このとき、超高圧水銀ランプ１は消灯したまま、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみを一斉点灯させる（Ｓ１２１５）。

また、ＡＣ電源から電力供給を受けている場合であっても、ランプモードを選択していない場合（Ｓ１２０５）も、同様に超高圧水銀ランプ１は消灯したまま、カラーホイール３０１を所定の位置で停止させ（Ｓ１２１４）、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみ点灯させる（Ｓ１２１５）。

そして、この電池から電力供給されている場合は、投写型表示装置１６１全体としても省電力化するために、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみ点灯している状況なので、超高圧水銀ランプ１や反射型表示素子２０１を主に冷却している冷却ファン１３１，１３２への電力供給を、ファン制御回路１２５の制御により制限したり停止させたりし、さらに、映像信号処理回路１２６についても、表示するために最小限必要な電力供給のみさせる（Ｓ１２１６）といったことを行う。

このように、本実施の形態においても実施の形態２と同様、電池１２３から電力供給されている場合には、より低消費電力化が可能となり、固体光源ユニット１４による投写画像表示（Ｓ１２１７）が可能になるという効果が得られる。

なお、上記の作業手順に示された判断を要する項目については、投写型表示装置１６１内の制御手段１７０が行うものとして説明を行ったが、これはソフトウェア（プログラム）によって自動的に判断させてもよい。また、判断はユーザが行い、制御手段１７０はこれを受け付けるインタフェースとして動作させるようにしてもよい。

また、この作業手順に示された可動式ミラー２１の移動については、制御手段１７０として、ソフトウェア（プログラム）によって、自動的に駆動できるモータつき可動式ミラー調整機構１０１を自動的に移動させるものとしたが、また手動で移動させてもよい。

また、この作業手順に示された光源の点灯、消灯については、ランプ制御回路１２２および固体光源制御回路１２４によって制御させるものとしたが、これはソフトウェア（プログラム）によって自動的に点灯、消灯させても、ユーザーが手動で行ってもよい。

また、この作業手順に示されたカラーホイール３０１の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）との同期や、所定の位置での停止については、投写型表示装置１６１内のカラーホイール制御回路３０３の制御によって行うものとしたが、これはソフトウェア（プログラム）によって自動的に駆動させても、ユーザーが手動で行ってもよい。

なお上記の説明においては、カラーホイール３０１が図９に例示するような４色フィルターとして説明を行ったが、図１０に例示するようなカラーホイール３０１が赤色、青色、緑色の３色フィルターの場合は、電池１２３から電力供給していても、カラーフィルター３０１は必ず発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の発光色と同期させることが必要である。このとき、上記の説明における図１２の照明ユニット３５の光路に位置する色フィルタを白色となるように配置させた状態で停止させておく（Ｓ１２１４）という動作は、カラーホイール３０１は発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の発光色と同期させて回転させる、という動作へと変更されることとなる。

なお、本発明にかかるプログラムは、上述した本発明の投写型表示装置の制御手段の機能の全部または一部をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムであってもよい。

また、本発明は、上述した本発明の投写型表示装置の制御手段の全部または一部の手段の全部または一部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録した媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記機能を実行する記録媒体であってもよい。

また、本発明のプログラムを記録した、コンピュータに読みとり可能な記録媒体も本発明に含まれる。

また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。

また、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。

また、本発明のデータ構造としては、データベース、データフォーマット、データテーブル、データリスト、データの種類などを含む。

また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送機構、光・電波・音波等が含まれる。

また、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。

なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。

本発明にかかる投写型表示装置は、従来と同等の明るさを実現させるとともに、電力供給直後から明るい投写画像を表示でき、可搬性に優れるという効果が期待できる投写型表示装置など、画像を投写することが可能な表示装置に適応できる。

【０００５】
っているが、発光部分である半導体接合部分のジャンクション温度が１００〜１５０℃以下との熱的制約があるため、投入可能な電力は、近年でも、１ｍｍ角の素子に対して、最大投入電力が１〜５Ｗ程度であり、超高圧水銀ランプなどに比べて、消費電力がかなり小さいものがほとんどであり、最も発光効率が高い緑色発光ダイオードで約４０ルーメン／Ｗなので、１素子では２００ルーメン程度と、１００Ｗの超高圧水銀ランプに比べてかなり小さい。したがって、超高圧水銀ランプ１００Ｗと同様の光束を得るためには、発光ダイオードを３０個程度用いる必要があり、これは発光部の面積をかなり大きなものとしてしまい、かつ、発光ダイオードから出射されるすべての高速を集光することはできず、かつ、発光部分が広い範囲に散在した発光ダイオードから出射される多くの光束を集光することは困難であり、実質的な光出力は低下してしまう。
［００２２］ 本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、従来と同等の明るさと、電力供給直後から必要な出力を得ることとが同時に可能な投写型表示装置を実現することを目的とする。
【発明の開示】
［００２３］ 上記の目的を達成するために、第１の本発明は、放電またはフィラメント通電による光源を有し、これにより白色光を発生する第１光発生手段と、
複数の固体光源を有し、これにより３種類以上の単色光を発生する第２光発生手段と、
前記白色光または前記単色光を変調させる光変調素子と、
前記白色光または前記単色光を選択的に前記光変調素子へ導く導光手段と、
前記光変調素子により変調された光を投写する投写手段とを備えた投写型表示装置である。
［００２４］ また、第２の本発明は、光の三原色にそれぞれ対応した第１、第２および第３の領域を有し、回転することより前記第１、第２および第３の領域が時系列で光路中に位置するよう配置されたカラーホイールを備えた、第１の本発明の投写型表示装置である。
［００２５］ また、第３の本発明は、前記第２光発生手段は、光路中に位置する前記カラーホイールのいずれかの領域に対応する色と前記単色光の色とが一致するように、前記固体光源を選択的に点灯する、第２の本発明の投写型表示装置である。

【０００６】
［００２６］ また、第４の本発明は、前記カラーホイールはさらに白色に対応した領域を有し、
前記導光手段により前記単色光が選択されている間、前記白色に対応した領域が光路中に位置する状態で前記カラーホイールが停止する、第２の本発明の投写型表示装置である。
［００２７］ また、第５の本発明は、前記単色光は３種類の光からなり、
前記光変調素子は前記単色光に対応して設けられた第１，第２および第３の光変調素子を有し、
前記導光手段は、
前記第１光発光手段からの白色光の光軸上に配置された第１のダイクロイックフィルターと、
前記第１の光変調素子の光入射側手前に配置された第１の反射ミラーと、
前記第２の光変調素子の光入射側手前に配置された第２のダイクロイックフィルターと、
前記第１光発光手段からの光のうち第１および第２のダイクロイックフィルターを透過した光の光軸上に配置された第２の反射ミラーと、
前記第３の光変調素子の光入射側手前に配置された第３の反射ミラーとを有する、第１の本発明の投写型表示装置である。
［００２８］ また、第６の本発明は、少なくとも前記導光手段の動作を制御する制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記導光手段を、前記単色光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行い、所定時間経過後、
さらに前記導光手段を、前記白色光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行う、第１の本発明の投写型表示装置である。
［００２９］ また、第７の本発明は、前記制御手段は、
前記導光手段が前記単色光を前記光変調素子へ導くようにしている間は、前記第２光発生手段が前記単色光を発生するように、
前記導光手段が前記白色光を前記光変調素子へ導くようにしている間は、前記第１光発生手段が前記白色光を発生するように、
前記第１光発生手段および前記第２光発生手段の制御を行う、第６の本発明の投写型表示装置である。

【０００７】
［００３０］ また、第８の本発明は、前記制御手段は、
前記第１光発生手段の光量を少なくとも測定する光量測定手段を有し、
前記所定時間として、前記光量測定手段が測定した前記光量が所定の値以上となったとき、前記白色光が前記光変調素子へ導かれるように前記導光手段を制御する、第７の本発明の投写型表示装置である。
［００３１］ また、第９の本発明は、前記白色光または前記単色光を前記光変調素子へ集光させる集光系をさらに備え、
前記導光手段は、前記白色光または前記単色光を選択的に前記集光系へ導くことにより、前記白色光または前記単色光を選択的に前記光変調素子へ導く、第５の本発明の投写型表示装置である。
［００３２］ また、第１０の本発明は、前記第１光発生手段が前記集光系との間になす前記白色光の光軸は実質上一直線上にあり、
前記第２光発生手段が前記集光系との間になす前記単色光の光軸は、前記導光手段を介することにより屈曲している、第９の本発明の投写型表示装置である。
［００３３］ また、第１１の本発明は、前記第２光発生手段が前記集光系との間になす前記単色光の光軸は実質上一直線上にあり、
前記第１光発生手段が前記集光系との間になす前記白色光の光軸は、前記導光手段を介することにより屈曲している、第９の本発明の投写型表示装置である。
［００３４］ また、第１２の本発明は、前記第１光発生手段は外部からの電力供給に基づく第１電源によって駆動し、
前記第２光発生手段は内蔵電源である第２電源によって駆動し、
前記制御手段は、前記第１電源および前記第２電源の状態を監視し、
前記制御手段は、前記第１電源および前記第２電源の状態の如何にかかわらず、前記導光手段を、前記単色光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行い、少なくとも
前記第１電源が外部から前記電力供給を受けていることを検知すると、
前記第２光発生手段を動作させた後、前記第１光発生手段を動作させる制御を行う、第７の本発明の投写型表示装置である。
［００３５］ また、第１３の本発明は、前記第２光発生手段は、発光ダイオードまたはレーザダイオードである、第１の本発明の投写型表示装置である。
［００３６］ また、第１４の本発明は、前記第１光発生手段は、アーク放電によって発光するランプである、第１の本発明の投写型表示装置である。
また、第１５の本発明は、前記導光手段は、回動または平行移動によって前記白色光の光軸と前記単色光の光軸との間に位置される鏡面を有する、第１の本発明の投写型表示装置である。
また、第１６の本発明は、放電またはフィラメント通電による光源を有し、これにより白色光を発生する第１光発生手段と、複数の固体光源を有し、これにより３種類以上の単色光を発生する第２光発生手段と、前記白色光または前記単色光を変調させる光変調素子と、前記光変調素子により変調された光を投写する投写手段とを用いた画像表示方法であって、
前記白色光または前記単色光を選択的に前記光変調素子へ導く導光行程を備え、
前記導光行程は、前記単色光が前記光変調素子へ導かれるようにして、所定時間経過後、前記白色光が前記光変調素子へ導かれるようにする、画像表示方法である。
また、第１７の本発明は、第６の本発明の投写型表示装置の、少なくとも前記導光手段の動作を制御する制御手段としてとしてコンピュータを機能させるためのプログラムである。
また、第１８の本発明は、第１７の本発明のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。
本発明によれば、従来と同等の明るさを実現させるとともに、電力供給直後から明る

本発明は、光発生手段と集光系、および光変調素子、投写手段とを用いて映像をスクリーン上に投影する投写型表示装置等に関するものである。

近年、大画面表示が可能な投写型の映像機器として、各種の光変調素子を用いた投写型表示装置（プロジェクタ）が注目されている。これらの投写型表示装置は、光発生手段である光源から放射された光により、透過型、反射型の液晶や、アレイ状に配置された微小ミラーによって反射方向を変化できるＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）などによって光変調が行える光変調素子を照明し、外部から供給される映像信号に応じた光学像を光変調素子上に形成し、光変調素子により変調された照明光である光学像を投写レンズによってスクリーン上に拡大投影するものである。

この投影された大画面の重要な光学的特性として、投写レンズから出射される光出力（明るさ）と、その表示画面内の明るさ均一性があげられる。

また最近では、投写型表示装置として、スクリーン上に表示される画像の明るさが電力投入から最大の明るさに到達する迄の時間を短くするといった瞬時点灯性能や、設置の容易さや、持ち運びなどの可搬性といった一般的な画像表示装置として求められる総合的機能も重要な項目として注目されている。

図１３および図１４に、従来の超高圧水銀ランプ１を用いた光源装置３と、均一照明を可能にする光学手段を用いて構成された照明ユニット３５と、後述する光変調素子としての反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）と、投写レンズ５１等を用いた投写型表示装置を示す。ここで超高圧水銀ランプの発光原理は以下のようなものである。すなわち、管球内に封入された水銀が、電力投入による電極間のアーク放電によって管球内の温度が上昇することで蒸発し管球内を対流する。その気化した水銀がアーク部分で励起され基底状態に戻る際に、光が放出されるものである。

なお、均一照明を可能にする光学手段として、ガラス柱や、図１４に示すミラーの貼りあわせで構成された中空筒状のロッドインテグレータ３２を用いている。このロッドインテグレータ３２は、入射側開口から入射した光が、ロッドインテグレータ３２内で全反射やミラー面での反射を繰り返すことで、ロッド内部を伝搬し、出射側開口から均一な光束が出射される。また、レンズ３１，３３，３４やプリズム３６といった光学手段を組み合わせた照明ユニット３５を用いることで、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）のそれぞれに均一性の高い光束を照明することが可能となる。

なお、均一照明を可能にする光学手段として、複数のレンズを２次元状に配置したレンズアレイを用いることでも、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）のそれぞれ上に均一照明が可能となることが知られている。

ここでは、ロッドインテグレータ３２による照明ユニット３５を用いた光学系を図示し、投写型表示装置の光学系全体について説明する。

光発生手段である超高圧水銀ランプ１から出射された光は、集光手段であるリフレクタ２で集光される。このときリフレクタ２の開口から出射された光束は、光束の中央付近と周辺部での輝度差が大きい明るさむらのある光束である。そこで上述のロッドインテグレータ３２によって、出射側開口から均一な光束が出射される。また、ロッドインテグレータ３２から出射された光束は、上述の照明ユニット３５によって、光変調によって画像を形成することができる反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）が配置されている位置へ、反射型表示素子４１の有効領域に適切な大きさの光束となるように光を伝搬させている。

また、図１４では、一般的に光源に用いる超高圧水銀ランプ１は白色光を投写する手段であるから、白色光のまま、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を照明し、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）で光変調された光束を投写レンズ５１を介してスクリーン上に投写したのでは、白黒、つまりグレースケールの画像しか出力されない。

そこで、カラー画像を表示するために、白色光を赤、緑、青の３原色に分離する色分離・合成プリズム３７を透過させて、３色の光束に分解し、この個々の光束をそれぞれ反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）により光変調した後、再度色合成することでカラーの画像を投写するようにしている。

このようにして、スクリーン上に、大画面で、明るく、均一性の高いカラー画像としての映像表示を実現させている。

なお、図１３では、色分離・合成プリズム３７と、３つの反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を用いて、カラー画像を形成していたが、図１４に示す構成例のように、超高圧水銀ランプ１から出射される白色光を、カラーホイールと呼ばれる色分離フィルター３０１を、カラーホイール制御回路３０３および駆動手段３０２により回転させることで、反射型表示素子２０１を照明する色を時系列で少なくとも３原色に分割させ、各色の光で照明されている期間に、１つの反射型表示素子２０１で形成された各色の画像を、スクリーン上に投写することでカラー画像を実現させている。この投写型表示装置では、１画面を形成する時間（約１７ｍｓ）内に表示された画像は、異なる色で表示された画像であっても、目に入った光が一定時間認識されているので、まるで異なる色の画像が同時に光っているように錯覚を起こし、カラー画像を表示することが可能となっている。

なお、この図１４の光学系は、反射型表示素子２０１が１つで良いことから、３つの反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を必要とする図１３の光学系より、コストが低くなるといわれている。

さらに、上記従来の光学系に、超高圧水銀ランプ１の代わりに、発光ダイオードを用いて構成された投写型表示装置や、超高圧水銀ランプと、レーザー光源や発光ダイオードといった固体光源から出射された光束を、ダイクロイックフィルターを用いてスペクトル合成して、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）や反射型表示素子２０１を照明する投写型表示装置なども知られている。

なお、この出願の発明に関する先行技術としては、例えば特許文献１、特許文献２、および特許文献３が知られている。
特開平５−３４６５５７号公報 特開２００２−２９６６８０号公報 特開２００３−３０２７０２号公報

従来例の課題を示す。小さい反射型表示素子で形成された画像を投写レンズによって拡大しスクリーン上に画像投写する投写型表示装置においては、光源から出射される光に、大きな光出力が必要とされる。

近年、ビジネス商談用、小会議室用として使用されている投写型表示装置は、明るさ１０００ルーメン以上の商品が大半を占めている。そのほとんどが、超高圧水銀ランプ１として、１００Ｗ以上の消費電力で、１ｍｍ程度の電極間のアーク放電によって発光する超高圧水銀ランプが用いられている。この超高圧水銀ランプの発光効率がほぼ６０〜７０ルーメン／Ｗであることから、超高圧水銀ランプ１から出射される明るさは６０００〜７０００ルーメン程度であることが分かり、投写型表示装置内の光学系全体としての光出力は、超高圧水銀ランプ１の明るさの６〜７分の１の１０００ルーメンとなっている。

このとき、１００Ｗ以上を消費する超高圧水銀ランプを用いた場合、現在の実用的な大きさの乾電池、充電池などの電池で電力を供給していたのでは、そのほとんどが１０分も持たずに消費されてしまう。そこでＡＣコンセントから恒常的に得られる外部電力や、長時間運転可能な発電機から電力供給を受けるといった使用となる。このため、ＡＣコンセントのない場所では使用できない、または、大きな発電機の使用は、投写型表示装置の可搬性が悪くなるなど、使用範囲が制限されるという問題がある。

また、一般的に、アーク放電によって光を放出する超高圧水銀ランプ１のようなランプは、電極部が金属で、また管球内の発光部付近は気体であり、約１０００℃近い温度となっても問題ない構造であるため、投入可能な電力も大きくでき、投写型表示装置でよく使用されている超高圧水銀ランプでは、電極間１ｍｍ程度の範囲でアーク放電した発光部から１００Ｗで光束量６０００〜７０００ルーメンといった大きい光出力が得られる。しかしながら、電力投入後、その最大の光出力を出射するまでに１〜２分もかかるといった短所を持つ。これは、使用されている１ｍｍ程度の発光部で、１００Ｗ以上の電力投入が可能である超高圧水銀ランプが、管球内に常温では気化していない水銀が含まれており、その管球内に封入された水銀は、電力投入による電極間のアーク放電によって管球内の温度が上昇することで、蒸発し、管球内を対流、アーク部分でその気化した水銀が励起され、基底状態に戻る際に、光を放出し、明るさが得られていることに起因している。１ｍｍ程度の電極間アーク放電による発熱では、水銀が完全に蒸発するためにかかる時間が１〜２分程度であり、超高圧水銀ランプでは最大出力が得られるまで同様の時間がかかってしまう。

一方、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）は、半導体内での電気的作用による発光であるため、電力投入直後から１秒以内にほぼ最大の明るさに到達するという特長をもっているが、発光部分である半導体接合部分のジャンクション温度が１００〜１５０℃以下との熱的制約があるため、投入可能な電力は、近年でも、１ｍｍ角の素子に対して、最大投入電力が１〜５Ｗ程度であり、超高圧水銀ランプなどに比べて、消費電力がかなり小さいものがほとんどであり、最も発光効率が高い緑色発光ダイオードで約４０ルーメン／Ｗなので、１素子では２００ルーメン程度と、１００Ｗの超高圧水銀ランプに比べてかなり小さい。したがって、超高圧水銀ランプ１００Ｗと同様の光束を得るためには、発光ダイオードを３０個程度用いる必要があり、これは発光部の面積をかなり大きなものとしてしまい、かつ、発光ダイオードから出射されるすべての高速を集光することはできず、かつ、発光部分が広い範囲に散在した発光ダイオードから出射される多くの光束を集光することは困難であり、実質的な光出力は低下してしまう。

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、従来と同等の明るさと、電力供給直後から必要な出力を得ることとが同時に可能な投写型表示装置を実現することを目的とする。

上記の目的を達成するために、第１の本発明は、放電またはフィラメント通電による光源を有し、これにより白色光を発生する第１光発生手段と、
赤色、緑色、青色の単色光をそれぞれ発する複数の固体光源を有する第２光発生手段と、
前記白色光または前記単色光を変調させる光変調素子と、
前記白色光または前記単色光を選択的に前記光変調素子へ導く導光手段と、
前記光変調素子により変調された光を投写する投写手段とを備えた投写型表示装置である。

また、第２の本発明は、赤色、緑色、青色にそれぞれ対応した第１、第２および第３の領域を有し、回転することより前記第１、第２および第３の領域が時系列で光路中に位置するよう配置されたカラーホイールを備えた、第１の本発明の投写型表示装置である。

また、第３の本発明は、前記第２光発生手段は、光路中に位置する前記カラーホイールのいずれかの領域に対応する色と前記単色光の色とが一致するように、前記固体光源を選択的に点灯する、第２の本発明の投写型表示装置である。

また、第４の本発明は、前記カラーホイールはさらに白色に対応した領域を有し、
前記導光手段により前記単色光が選択されている間、前記白色に対応した領域が光路中に位置する状態で前記カラーホイールが停止する、第２の本発明の投写型表示装置である。

また、第５の本発明は、
前記光変調素子は前記単色光の固体光源にそれぞれ対応して設けられた第１，第２および第３の光変調素子を有し、
前記導光手段は、
前記第１光発光手段からの白色光の光軸上に配置された第１のダイクロイックフィルターと、
前記第１の光変調素子の光入射側手前に配置された第１の反射ミラーと、
前記第２の光変調素子の光入射側手前に配置された第２のダイクロイックフィルターと、
前記第１光発光手段からの光のうち第１および第２のダイクロイックフィルターを透過した光の光軸上に配置された第２の反射ミラーと、
前記第３の光変調素子の光入射側手前に配置された第３の反射ミラーとを有する、第１の本発明の投写型表示装置である。

また、第６の本発明は、少なくとも前記導光手段の動作を制御する制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記導光手段を、前記単色光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行い、所定時間経過後、
さらに前記導光手段を、前記白色光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行う、第１の本発明の投写型表示装置である。

また、第７の本発明は、前記制御手段は、
前記導光手段が前記単色光を前記光変調素子へ導くようにしている間は、前記第２光発生手段が前記単色光を発生するように、
前記導光手段が前記白色光を前記光変調素子へ導くようにしている間は、前記第１光発生手段が前記白色光を発生するように、
前記第１光発生手段および前記第２光発生手段の制御を行う、第６の本発明の投写型表示装置である。

また、第８の本発明は、前記制御手段は、
前記第１光発生手段の光量を少なくとも測定する光量測定手段を有し、
前記所定時間として、前記光量測定手段が測定した前記光量が所定の値以上となったとき、前記白色光が前記光変調素子へ導かれるように前記導光手段を制御する、第７の本発明の投写型表示装置である。

また、第９の本発明は、前記白色光または前記単色光を前記光変調素子へ集光させる集光系をさらに備え、
前記導光手段は、前記白色光または前記単色光を選択的に前記集光系へ導くことにより、前記白色光または前記単色光を選択的に前記光変調素子へ導く、第５の本発明の投写型表示装置である。

また、第１０の本発明は、前記第１光発生手段が前記集光系との間になす前記白色光の光軸は実質上一直線上にあり、
前記第２光発生手段が前記集光系との間になす前記単色光の光軸は、前記導光手段を介することにより屈曲している、第９の本発明の投写型表示装置である。

また、第１１の本発明は、前記第２光発生手段が前記集光系との間になす前記単色光の光軸は実質上一直線上にあり、
前記第１光発生手段が前記集光系との間になす前記白色光の光軸は、前記導光手段を介することにより屈曲している、第９の本発明の投写型表示装置である。

また、第１２の本発明は、前記第１光発生手段は外部からの電力供給に基づく第１電源によって駆動し、
前記第２光発生手段は内蔵電源である第２電源によって駆動し、
前記制御手段は、前記第１電源および前記第２電源の状態を監視し、
前記制御手段は、前記第１電源および前記第２電源の状態の如何にかかわらず
前記導光手段を、前記単色光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行い、少なくとも
前記第１電源が外部から前記電力供給を受けていることを検知すると、
前記第２光発生手段を動作させた後、前記第１光発生手段を動作させる制御を行う、第７の本発明の投写型表示装置である。

また、第１３の本発明は、前記第２光発生手段は、発光ダイオードまたはレーザダイオードである、第１の本発明の投写型表示装置である。

また、第１４の本発明は、前記第１光発生手段は、アーク放電によって発光するランプである、第１の本発明の投写型表示装置である。

また、第１５の本発明は、前記導光手段は、回動または平行移動によって前記白色光の光軸と前記単色光の光軸との間に位置される鏡面を有する、第１の本発明の投写型表示装置である。

また、第１６の本発明は、放電またはフィラメント通電による光源を有し、これにより白色光を発生する第１光発生手段と、複数の固体光源を有し、これにより３種類以上の単色光を発生する第２光発生手段と、前記白色光または前記単色光を変調させる光変調素子と、前記光変調素子により変調された光を投写する投写手段とを用いた画像表示方法であって、
前記白色光または前記単色光を選択的に前記光変調素子へ導く導光行程を備え、
前記導光行程は、前記単色光が前記光変調素子へ導かれるようにして、所定時間経過後、前記白色光が前記光変調素子へ導かれるようにする、画像表示方法である。

また、第１７の本発明は、第６の本発明の投写型表示装置の、少なくとも前記導光手段の動作を制御する制御手段としてとしてコンピュータを機能させるためのプログラムである。

また、第１８の本発明は、第１７の本発明のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体である。

本発明によれば、従来と同等の明るさを実現させるとともに、電力供給直後から明るい投写画像を表示でき、可搬性に優れた投写型表示装置を実現できる。

本発明の実施の形態について、以下図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１に、本実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成を示す。なお、図１３，１４に示す従来の投写型表示装置と同一または相当部には、同一符号を付した。

図１は、超高圧水銀ランプ１、および放物面鏡２を備えるランプユニット３と、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）、および対応するレンズ１２（ａ）〜１２（ｃ）を備える固体光源ユニット１４と、照明領域に合わせた光束の成形および均一化を可能とするレンズ３１，３３、３４、および均一性の高い照明を可能とするインテグレータ３２を用いた照明ユニット３５と、その照明ユニット３５へ入射させる光束を切り替えることが可能な可動式ミラー２１と、照明光を変調する光変調素子としての反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）と、投写レンズ５１から構成される。

なお、上記の構成において、ランプユニット３は本発明の第１光発生手段を含む構成に相当し、超高圧水銀ランプ１は本発明の、放電による光源に相当する。また、固体光源ユニット１４は本発明の第２光発生手段を含む構成に相当し、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）は本発明の固体光源に相当する。また、レンズ３１，３３，３４，プリズム３６、ロッドインテグレータ３２は本発明の集光系を構成し、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）は本発明の光変調素子に相当し、投写レンズ５１は本発明の投写手段に相当する。また、可動式ミラー２１およびミラー部調整機構１０１は本発明の導光手段に相当する。

なお、上記の構成において、超高圧水銀ランプ１の代わりに、ガラス管に不活性ガス等が封入されていてアーク放電によって発光体が形成されるキセノンランプや、発光効率が優れているメタルハライドランプ等のランプを用いても良い。また、フィラメントに通電することにより発光するクリプトンライト、ハロゲンランプ等のランプを用いてもよい。

なお、放物面鏡２の代わりに、照明ユニット３５側の光学系と整合するために、楕円面鏡など出射される光束の集光状態が異なるリフレクタを用いても良い。

また、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の代わりに、同様の半導体を材料とした半導体レーザや、Nd:YAGレーザなど固体レーザ、Arレーザーなどのガスレーザを用いても良い。

このとき、上述の超高圧水銀ランプ１と同様の白色光を、単色光で発光する発光ダイオードなどから得るには、図１に示すように、赤色、緑色、青色の３種類の発光ダイオード（発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）がそれぞれ各単色を発光する）から出射された光を合成するようにすればよいが、他に、紫外線に近い、またはその範囲の波長の光を出射し、その波長の光が入射すると赤色、緑色、青色に蛍光する蛍光体から出射された光を合成したり、さらに青色の光を出射する発光ダイオードと、青色の光が入射すると黄色に蛍光したり、または緑色や赤色に蛍光する蛍光体から出射された光を合成するなどの手法によって得られることが分かっている。

同様の手法によって、他の固体光源から白色の光を得ても良い。

本実施の形態では、赤色、緑色、青色を出射する発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を、クロスプリズム１３などの合成手段によって色合成させることで、固体光源ユニット１４から出射される光束が白色光となる構成を示している。

このとき、紫外に近い、または紫外領域の波長の光を出射する発光ダイオードと、その波長の光が入射すると赤色、緑色、青色に蛍光する蛍光体を、発光ダイオードの発光部近傍に配置し、同じパッケージ内に収めた単色発光ダイオードで構成しても良い。

さらに、図２に示す構成例のように、青色の光を出射する発光ダイオードと、青色の光が入射すると黄色に蛍光する蛍光体を発光ダイオードの発光部近傍に配置し、同じパッケージ内に収めてなる白色発光ダイオード１１１や、赤色、緑色、青色の発光ダイオードを同じパッケージ内に収めてなる白色発光ダイオード１１１を用いた構成であっても良い。

なお、レンズ１２は、発光ダイオード１１から出射された光束を照明ユニット３５へ集光するために用いられており、レンズの代わりにリフレクタや、リフレクタとレンズを両方を用いた光学手段であっても良い。

以上のような構成を有する、本発明の実施の形態の投写型画像表示装置の動作を説明するとともに、これにより、本発明の画像表示方法の一実施の形態を図１を参照して説明する。

図１は、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）の照明に固体光源ユニット１４から出射される光束を用いる場合を示しており、固体光源ユニット１４においては、レンズ１２（ａ）〜１２（ｃ）を用いて集光された発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の３色の光束がクロスプリズム１３で色合成され、白色光として可動式ミラー２１を介して照明ユニット３５へ入射される。このとき、可動式ミラー２１は、固体光源ユニット１４側から出射される光束のほとんどが照明ユニット３５へ入射される位置に移動させておけばよい。これにより、固体光源ユニット１４から出射され、照明ユニット３５へ達する光の光軸は、可動式ミラー２１によって直角に屈曲する。

また、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）の照明に超高圧水銀ランプ１から出射される光束を用いる場合は、図３に示すように、放物面鏡２を用いて効率よく集光された光束が、可動式ミラー２１によって遮られることなく、照明ユニット３５へ入射される。このとき可動式ミラー２１はミラー部調整機構１０１の動作により、ランプユニット３側から出射される光束のほとんどを遮光しない位置に移動される。

このように、簡素な可動式ミラー２１によって、照明ユニット３５側に入射される光束を固体光源ユニット１４およびランプユニット３の、２つの光源装置から選択できる。

なお、図３は、ミラー部調整機構１０１が、照明ユニット３５へ入射する光源装置を選択する可動式ミラー２２を、ミラー平面と平行にスライドさせることによって、光束を選択する構成である。一方、図４のように、ランプユニット３の光束を照明ユニット３５側に入射させる場合、可動式ミラー２１を、ランプユニット３からの出射光束を遮光しない所定の角度に配置できるように、可動式ミラー２３の１辺を回転軸として（図中黒丸に示す）、可動式ミラー２１を回転移動させるといった構成であっても良い。

つまり、上記のように、ランプユニット３からの光束と、固体光源ユニット１４からの光束を可動式ミラー２１などの導光手段を用いることで、照明ユニット３５への入射光束を切り替えることができる構成であれば良い。

また、この可動式ミラー２１は、ミラー部調整機構１０１によって稼働するものであるが、調整機構部は、手動でも、モータ等を用いた駆動回路によって自動的に駆動された構成であっても良い。

次に、照明ユニット３５から投写レンズ５１までの説明を行う。

可動式ミラー２１の位置によって、選択された入射光は、レンズ３１で集光され、ガラス柱や、ミラーの貼りあわせで構成された中空筒状のロッドインテグレータ３２、レンズ３３、さらに各光源装置から出射された白色の光源を３色に色分離するための色分離・合成プリズム３７などの光学手段で構成された照明ユニット３５を介して、３つの反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を照明し、３つの反射型表示素子４１で光変調された光を、再度色分離・合成プリズム３７で色合成し、投写レンズ５１を介して、スクリーン上に投写することで、拡大されたカラー画像が表示される。

上記の構成においては、可動式ミラー２１を介して照明ユニット３５側に入射させる場合、可動式ミラー２１で反射する際に、光の反射損失が発生する。

そこで本実施の形態においては、可動式ミラー２１で反射されずに照明ユニット３５へ入射可能となる光路側に、できるだけ多くの光束量を発生する光源装置を配置させるといった構成をとることで、投写型表示装置の最大出力をより大きなものにしている。

この場合、今回の両光源を用いて考えると、発光ダイオードを用いた固体光源ユニット１４より、発光効率が６０〜７０ルーメン／Ｗと高く、１００Ｗの電力投入によって６０００〜７０００ルーメンもの光出力が可能な超高圧水銀ランプ１を光源とするランプユニット３が可動式ミラー２１を介さない、すななわちランプユニット３からの出射光が照明ユニット３５との間になる光軸が直線となる光路側となる図１のように配置させれば良い。

しかしながら、できるだけ少ない消費電力で、より多くの光出力を得たい場合には、低消費電力の光源装置から出射される光束を、可動式ミラー２１を介さない光路側となるように配置させた方が良い。この場合、今回の両光源を用いて考えると、１００Ｗの電力投入によって大きな光出力が可能な超高圧水銀ランプ１に比べて、最大でも１素子当たりの消費電力が１〜５Ｗと小さい発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を光源とする固体光源ユニット１４の方が低消費電力となりやすく、この固体光源ユニット１４を可動式ミラー２１を介さず、固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５との間になる光軸が直線となる光路側となる、図１のランプユニット３と固体光源ユニット１４が入れ替わったような配置（図示せず）とすれば良い。

ただし、投写型表示装置全体の大きさや、デザインの点から、ランプユニット３と固体光源ユニット１４の位置を交換し、ランプユニット３から出射された光束を照明ユニット３５へ入射する場合に、可動式ミラー２１を介して入射させ、固体光源ユニット１４から出射された光束を直接照明ユニット３５へ入射させる構成であっても良い。

従来例にて説明したように、明るさが１０００ルーメン程度である投写型表示装置で使用されている、１ｍｍ程度の発光部を有し１００Ｗ以上の電力投入が可能である超高圧水銀ランプは、管球内に常温では気化していない水銀が含まれているが、１ｍｍ程度の電極間アーク放電では、水銀が蒸発するためにかかる時間が１〜２分程度最大出力が得られるまで時間がかかるという問題がある。

一方、発光ダイオードは、消費電力が５ｗ程度とより小さく、電力投入から１秒以内にほぼ最大出力が出射される利点があるが、超高圧水銀ランプと同様発光部分が１ｍｍ角のものを用いた場合は、発光部から出射される光が１００ルーメン程度であり、ビジネス商談用や小会議室用として要求されている明るさは出せないという問題があった。

かかる問題に対し、本実施の形態の投写型表示装置では、投写型表示装置の主電力投入後、可動式ミラー２１を固体光源ユニット１４側の光路中に配置させる。そして、超高圧水銀ランプ１と発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の両光源を点灯させる。

そして、電力供給後、十分な明るさに到達するまで時間がかかるアーク放電の超高圧水銀ランプ１を用いたランプユニット３から出射される光量が、本発明の所定の値としての、予め決めておいた十分な光量にほぼ達成、または、その光量に到達する予定時間が経過した後に、光路中の可動式ミラー２１を移動させ、ランプユニット３から出射される光束を照明ユニット３５へ入射させるように可動式ミラー２１を切り替える。そのあと、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を消灯する。

この一連の動作によって、投写型表示装置の主電力投入直後から、１秒以内にほぼ最大の光出力が可能な発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の瞬時点灯によって、投写画像の表示が可能となり、さらに、主電力投入から所定時間がたてば大出力が可能な超高圧水銀ランプ１によって、より大きな明るい投写画像の表示が可能となる。なお、上記の「あらかじめ決めていた光量」は、発光ダイオードの定格、実測値による光量などに基づいて定めてもよい。また、予定時間とは、本発明の所定時間の一例であるが、これはあらかじめ超高圧水銀ランプ１を発光させて、上記光量に達するまでの時間を実測した値を固定値としてそのまま用いてもよいし、図示しない光量センサによる測定値がこの実測した値に達するまでの時間としてもよい。

また、上記の説明においては、発光ダイオード１１（ａ）〜（ｃ）の点灯と超高圧水銀ランプ１との点灯は同時に行う期間があるものとしたが、可動式ミラー２１により、照明ユニット３５へ導入される光はいずれか一方から射出されるものに限られ、両者が同時に可動式ミラー２１を介して照明ユニット３５へ出射されることはない。これは以下の理由による。すなわち、超高圧水銀ランプと、半導体レーザーや発光ダイオードといった固体光源の単色光を、ダイクロイックフィルターによって合成する場合、超高圧水銀ランプの連続スペクトルのうち、半導体レーザーや発光ダイオードの光束をフィルターによってスペクトル合成するためには、固体光源の有するスペクトルに対応する波長域の光がフィルターで除去されるため、合成しても絶対光量としては、あまり増加しないといった問題点がある。

さらに、このときダイクロイックフィルターは、誘電体を多層にコーティングした光学部品であり、透過スペクトルが大きく変化するカットオフ波長の精度が５〜１０ナノメートルといったオーダーで個体差が生じるため、確実に固体光源からの光と合成させるためには、ダイクロイックフィルターで除去する超高圧水銀ランプのスペクトル幅を大きく取らなければならないので、超高圧水銀ランプから出射された光束の利用効率が大きく低下してしまうという問題があるからである。

したがって、本発明においては、これらの問題を回避して、光束の利用効率を十分に確保できていることになる。

上記したように、本発明の構成を用いることで、電力投入直後の瞬時点灯を可能にし、時間がたてば従来通りの大きな光出力が得られるという効果を有する投写型表示装置を実現できる。

また、光変調素子として、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）に代えて発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の各色に対応して設けられた３つの透過型表示素子６１（ａ）〜６１（ｃ）を用いてもよい。図１５は透過型表示素子を用いた場合の構成図である。図１５に示すように、発光ダイオード１１（ａ）〜（ｃ）からの光を色合成することなく、それぞれ透過型表示素子６１（ａ）〜６１（ｃ）に直接入射させることが可能となる。

この場合、固体光源ユニットは、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のそれぞれに応じた３つの固体光源ユニット１４（ａ）〜１４（ｃ）から構成されることになる。また導光手段として、透過型表示素子６１（ａ）、６１（ｃ）の入射側手前にそれぞれ配置された反射ミラー２４（ａ）、２４（ｃ）、およびランプユニット３からの出射光の光軸上に配置された反射ミラー２４（ｃ）の３つの反射ミラーと、ランプユニット３からの出射光の光軸上に配置されたダイクロイックフィルター６２（ａ）および透過型表示素子６１（ｂ）の入射側手前に配置されたダイクロイックフィルター６２（ｂ）の２つのダイクロイックフィルターとを用い、各々制御することで、少なくとも、固体光源ユニットと透過型表示素子６１（ａ）〜６１（ｃ）との間には照明ユニット３５のような集光系を設ける必要がない構成となっている。なお、この構成においては、色分離・合成プリズム３７の代わりに、反射ミラー２４（ａ）〜２４（ｃ）およびダイクロイックフィルター６２（ａ）、６２（ｂ）によって色分離されたランプユニット３、または固体光源ユニット１４（ａ）〜１４（ｃ）から出射され透過型表示素子６１（ａ）〜６１（ｃ）を透過して光変調された光を色合成するためのクロスプリズム４０を用いている。

これにより、固体光源としてのユニット１４（ａ）〜１４（ｂ）において、図１のクロスプリズム１３のような構成が不必要となるため、投写型表示装置における光学系全体の簡素化に繋がるという利点がある。なお、図１５においては、照明ユニット３５として、レンズ３１，ロッドインテグレータ３２等の代わりに、レンズアレイ３８（ａ）、３８（ｂ）およびレンズ３９を用いた構成を示した。

また、図１５に示す構成においては、照明ユニット３５は、本発明の集光系を構成しない。要するに、本発明は、ランプユニット３に含まれる第１光発生手段と、固体光源ユニット４または４（ａ）〜４（ｃ）に含まれる第２光発生手段とからの光が、選択的に透過型表示素子６１（ａ）〜６１（ｃ）または反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）として実施される光変調素子に導かれるような構成であればよく、第１光発生手段、第２光発生手段と、光変調素子との間の集光系その他光学的な構成の有無によって限定されるものではない。

（実施の形態２）
図５は、実施の形態１の投写型表示装置に関し、ランプユニット３他を駆動する電源等を含めた投写型表示装置１５１の概略的な全体構成図を示す。

図５において、図１〜４と同一または相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。ただし、可動式ミラー２１はその両面が反射面となっており、図５中の配置においては、ランプユニット３からの光、固体光源ユニット１４からの光の両方を反射可能となっている。また、電源回路１２１はランプユニット３およびランプ制御回路１２２、ファン制御回路１２５および冷却ファン１３１，１３２に電力を供給する手段、ランプ制御回路１２２はランプユニット３の光出力のＯＮ／ＯＦＦ、光量を制御する手段、電池１２３は投写型表示装置１５１の独立した内蔵電源であって、固体光源ユニット１４および固体光源制御回路１２４に電力を供給する手段、固体光源制御回路１２４は固体光源ユニット１４内の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を一括または個別に出力のＯＮ／ＯＦＦ、光量を制御する手段である。

また、ファン制御回路１２５は、ランプユニット３を冷却する冷却ファン１３１および反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を冷却する冷却ファン１３２の動作を制御する手段であり、映像信号処理回路１２６は、有意な映像信号によって反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を駆動させる手段である。また、電源ライン１５２は、その一端がＡＣコンセント１５３に接続され、電源回路１２１に外部からの電力供給を導く手段である。また、光量センサ１４１はランプユニット３から出射され、可動式ミラー２１で反射された光の光量を測定する手段である。

また、制御手段１７０は、外部電力、電池１２３の両方により駆動し、ランプ制御回路１２２，固体光源制御回路１２４，ファン制御回路１２５およびミラー部調整機構１０１の動作を、ユーザ入力および／または、光量センサ１４１からの検出値に基づき、自動的に、監視、制御する手段である。なお、上記の構成において、電源回路１２１は本発明の第１電源に、電池１２３は本発明の第２電源にそれぞれ相当し、ミラー部調整機構１０１および制御手段１７０は、本発明の制御手段を構成する。また、光量センサ１４１は本発明の光量測定手段に相当する。

以上のような構成を有する本発明の実施の形態２による投写型表示装置１５２の動作について、以下、説明を行う。

まず、投写画像において明るさがあまり必要ない場合には、１素子当たりの消費電力が小さな発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみを点灯させ、超高圧水銀ランプ１は点灯させない。固体光源ユニット１４から出射された光束を照明ユニット３５へ入射させるように可動式ミラー２１を、固体光源ユニット１４の光路中に配置することで、投写レンズ５１から出射される光束が固体光源ユニット１４からの光束となり、アーク放電の超高圧水銀ランプ１を点灯させた場合より明るくはないが、消費電力が少なくて済むことを利用して電池１２３で駆動させ、ＡＣコンセント１５３と投写型表示装置の筐体をつなげる電源ライン１５２が無いコードレスの投写型表示装置１５１として使用する。

また投写画像に明るさが必要な場合には、ＡＣコンセント１５３と投写型表示装置の筐体をつなげる電源ライン１５２を用いて外部から電力供給し、消費電力は大きくなるが大きな光出力も得られる超高圧水銀ランプ１を点灯させ、ランプユニット３から出射された光束を照明ユニット３５へ入射させるように可動式ミラー２１を、ランプユニット３の光路中から排除することで、投写レンズ５１から出射される光束がランプユニット３からの光束となり、大きな光出力が可能な投写型表示装置１５１として使用できる。

このように、投写画像に明るさはあまり必要ない場合、コードレスによって光源を点灯させた状態で自由に持ち運びが可能になり、自由に持ち運びする必要なく、外部ＡＣ電源からの電力供給ができる状況においては、従来通りの大きな光出力が得られるというかたちで、電池駆動によるコードレス化によって可搬性を可能にし、ＡＣ電源からの電力供給が可能な場合には、従来通りの大きな出力が得られるという効果を有する投写型表示装置１５１を実現できる。

なお、固体光源ユニット１４を駆動させる電池１２３としては、アルカリ乾電池や、マンガン乾電池などの乾電池、リチウムイオン電池や、ニッケル水銀電池、ニッケルカドミウム電池などの充電池、さらにメタノール燃料電池、固体高分子形燃料電池などの燃料電池、など様々な蓄電池や発電電池を用いて良い。

次に、投写型表示装置１５１による省電力化のための制御回路１７０による制御動作を述べる。

主電源起動後当初は、実施の形態１にて説明したように、電池１２３で投写型表示装置１５１を動作させるため、超高圧水銀ランプ１を点灯させないので、制御回路１７０は、この超高圧水銀ランプ１の動作状態（非点灯）に基づき、ファン制御回路１２５を制御して、超高圧水銀ランプ１を主に冷却するファン１３１への電力供給を制限または停止させたり、超高圧水銀ランプ１から出射される光量に対応できるように設定された反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を主に冷却するファン１３２への電力供給を制限または停止させたりすることで、投写型表示装置１５１全体としての消費電力を軽減させることで、固体光源ユニット１４で投写できる時間をより長くすることが可能となる効果が得られる。

さらに、映像信号処理回路１２６についても、表示するために必要な入力信号処理のみに電力供給を行わせることで、投写型表示装置１５１全体としての消費電力を軽減させることで、固体光源ユニット１４で投写できる時間をより長くすることが可能となる効果が得られる。

次に、図６を参照して、前述したように、本投写型表示装置１５１を用いた場合に、大きな効果がある投写型表示装置の立ち上がり手順の制御について説明する。

まず、投写型表示装置１５１の主電力スイッチ（図示せず）をＯＮにする（Ｓ６０１）。

そして、電源回路１２１の状態を参照して、投写型表示装置１５１がＡＣコンセント１５３から電力供給を受けているかどうかの判定を行う（Ｓ６０２）。このとき、ＡＣ電源から電力供給を受けている場合（Ｓ６０３）と、そうではなく電池１２３から電力供給を受けている場合（Ｓ６１１）で、そのあとの手順が異なる。

そして、ＡＣ電源から電力供給されている場合は、まず、可動式ミラー２１の位置を、固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置する（Ｓ６０４）。

そして、特にＡＣ電源から電力供給している場合では、超高圧水銀ランプ１を用い、明るい投写画像を表示させたい（ランプモード）か、それとも消費電力を低くするために、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を用い、投写画像を表示させたい（固体光源モード）か、をユーザーによって選択可能とし（Ｓ６０５）、例えば、超高圧水銀ランプ１を用いるランプモードが選択されている場合であれば、超高圧水銀ランプ１と発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の両方を点灯させる（Ｓ６０６）。

このとき、可動式ミラー２１の位置は、前段階で固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置させておいたので、固体光源ユニット１４の光源である発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）からの出射光が、まず投写レンズ５１から出射されることとなる（Ｓ６０７）。

そして、超高圧水銀ランプ１の明るさが、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）から出射される光量よりも大きくなったとか、超高圧水銀ランプ１から出射される光の所定の明るさに達したなど、予め決めておいた光量に到達したことを確認したり、または、その予め決めておいた光量に到達する予定時間を事前に測定しておき、超高圧水銀ランプ１が点灯、または投写型表示装置１５１のスイッチをＯＮしてから、この所定の明るさに到達する予定時間が経過した後、ランプユニット３からの出射光が照明ユニット３５側に入射するように、可動式ミラー２１を移動させる（Ｓ６０８）。本実施の形態においては、光量センサ１４１が測定する実測値としての光量が、あらかじめ測定され、制御手段１７０内にプリセットされている固定値に達するまでの時間を予定時間とした。

そして、照明ユニット３５側へ入射される光が、ランプユニット３の超高圧水銀ランプ１の光束だけとなった後、固体光源ユニット１４の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を消灯させる（Ｓ６０９）。

このように、この作業手順によって、外部ＡＣ電源から電力供給され、ランプモードを選択されている場合でも、瞬時点灯を可能にしながら、超高圧水銀ランプ１による従来同様の明るい投写画像が得られる（Ｓ６１０）という効果がある。

次に、第２例を説明する。ＡＣコンセント１５３から外部電力が供給されていない状態で、投写型表示装置１５１の主電力スイッチがＯＮされた場合、電池１２３から電力供給されていることが検知され（Ｓ６１１）、まず可動式ミラー２１の位置を固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置する（Ｓ６１２）。

このとき、超高圧水銀ランプ１は消灯したまま、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみ点灯させる（Ｓ６１３）。

なお、ＡＣ電源から電力供給を受けている場合であっても、ランプモードを選択していない場合（Ｓ６０５）も、同様に超高圧水銀ランプは消灯したまま、発光ダイオードのみ点灯させる（Ｓ６１３）。

そして、この電池１２３から電力供給されている場合は、投写型表示装置１５１全体としても省電力化するために、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみ点灯している状況なので、超高圧水銀ランプ１や反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を主に冷却している冷却ファン１３１，１３２への電力供給を、ファン制御回路１２５の制御により制限したり停止させたりし、さらに映像信号処理回路１２６についても、表示するために最小限必要な電力供給のみさせる（Ｓ６１４）といったことを行う。

このように、この作業手順によって、電池１２３から電力供給されている場合には、より低消費電力化が可能となり、固体光源ユニット１４による長時間の投写画像（Ｓ６１５）が可能になるという効果が得られる。

なお、上記の作業手順に示された判断を要する項目については、投写型表示装置１５１内の制御手段１７０が行うものとして説明を行ったが、これはソフトウェア（プログラム）によって自動的に判断させてもよい。また、判断はユーザが行い、制御手段１７０はこれを受け付けるインタフェースとして動作させるようにしてもよい。

また、この作業手順に示された可動式ミラー２１の移動については、制御手段１７０として、ソフトウェア（プログラム）によって、自動的に駆動できるモータつき可動式ミラー調整機構１０１を自動的に移動させるものとしたが、また手動で移動させてもよい。

また、この作業手順に示された光源の点灯、消灯については、ランプ制御回路１２２および固体光源制御回路１２４によって制御させるものとしたが、これはソフトウェア（プログラム）によって自動的に点灯、消灯させても、ユーザーが手動で行ってもよい。

また、図１では、照明ユニット３５として、３枚のレンズ３１，３３および３４とロッドインテグレータ３２とプリズム３６を記しているが、照明ユニット３５内に示した照明ユニット３５内に入射した光を照明すべき反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）側へ照明すべき大きさに合わせた形状および均一性をもつ照明光に変換する光学手段として光路中にレンズを、光路折り曲げのためのプリズムを図示したが、レンズが無いものや、複数個の単レンズを組み合わせたもの、また図に示されていないがミラー等の光学手段が含まれた光学系であってもよい。

さらに、図１では照明ユニット３５部の均一照明を可能にする光学手段としてロッドインテグレータ３２を用いた構成であるが、複数のレンズを２次元状に配置させたレンズアレイを用いた構成であっても良い。

さらに、上記の投写型表示装置１５１では、画像表示素子として、反射型表示素子４１（ａ）〜４１（ｃ）を用いたが、透過型表示素子や、アレイ状に配置された微小ミラーによって反射方向を変化できるＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）のような表示素子で構成された投写型表示装置であってもよい。

さらに、上記の投写型表示装置１５１では、図１のように固体光源としての発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を各単色で１個、と最小の個数で記載したが、特に各単色で１個と限定するものではなく、複数個の発光ダイオードを用いて構成された投写型表示装置であってもよい。

さらに、上記の投写型表示装置１５１では、図１のようにアーク放電のランプとしての超高圧水銀ランプを用いた１個のランプユニット３と、固体光源としての発光ダイオードを用いた１個の固体光源ユニット１４で記載したが、特に１個と限定するものではなく、複数個のランプユニット３と、複数個の固体光源ユニット１４で構成された投写型表示装置であってもよい。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について、図面を参照しながら説明する。

図７に、本実施の形態３にかかる投写型表示装置の概略構成を示す。なお、図１と同一または相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。

図１に示す実施の形態１と本実施の形態とは、基本的には同一だが、以下の点で異なる。すなわち、図７で示されているように、光変調素子である反射型表示素子２０１が３つから１つになったこと、反射型表示素子２０１前の色分離・合成プリズム３７の代わりに、ロッドインテグレータ３２の前に、光路を通過するように配置されたカラーホイール３０１と、カラーホイール３０１を回転させる駆動用モータ３０２と、カラーホイール制御回路３０３が加わった点が異なる。

ここで図９，１０にカラーホイール３０１の具体例を示す。図９に示すカラーホイール４０１は、円を光の三原色にそれぞれ対応して着色された領域４０３〜４０５および透明の領域４０２を有し、駆動用モータ３０２が回転すると、光路はこの領域４０２〜４０５を通過する。また、図１０に示すカラーホイール４１１は、透明の領域を持たず、光の三原色にそれぞれ対応して着色された領域４１２〜４１４のみを有する。

カラーホイール３０１を回転させることで、反射型表示素子２０１を照明する光線は時系列で分割着色され、各色の光で照明されている期間に、１つの反射型表示素子２０１で形成された各色の画像を、スクリーン上に投写することでカラー画像を実現させている。

この投写型表示装置では、１画面を形成する時間（約１７ｍｓ）内に表示された画像は、異なる色で表示された画像であっても、目に入った光が一定時間認識されているので、まるで異なる色の画像が同時に光っているように錯覚を起こし、カラー画像を表示することが可能となっている。

このように、反射型表示素子２０１が１つの光学系であっても、可動式ミラー２１によって、図７に示すように、固体光源ユニット１４から出射された光束を照明ユニット３５へ入射させたり、図８に示すように、可動式ミラー２２を移動させることで、ランプユニット３から出射された光束を照明ユニット３５へ入射させたり、選択することが可能となり、本実施の形態１と同様の効果が得られることがわかる。

さらに、図７に示された光学系を用いた場合、従来のランプと同様の超高圧水銀ランプ１は１つの光源から白色光が出射されていたため、カラーホイール３０１によって白色光を色分離フィルターによって時系列に色分離しなければいけなかったが、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のような固体光源は、単色光源であり、図７のように、３色の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を用いた固体光源ユニット１４であれば、各色の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の点灯時間をずらすことで、時系列に色分離することが容易である。

このため、可動式ミラー２１を挿入し、固体光源ユニット１４から出射された光束を照明ユニット３５へ入射する場合、カラーホイール３０１を回転駆動することが必須ではなくなる。このため、カラーホイール３０１が、図９のようなカラーホイール４０１のような４色フィルターで構成されている場合は、カラーホイール４０１を通過光が白色となる領域４０２で停止させておくことで、カラーホイール４０１を動作させるための電力が必要なくなり、消費電力を低減できるといった効果が得られる。

また、固体光源ユニット１４から出射される光束からランプユニット３から出射される光束へ、照明ユニット３５へ入射される光束を時間経過によって変更する、ＡＣ電源からの電力供給、およびランプモードで立ち上げる場合には、カラーホイール３０１を回転させるモータ３０２の回転数が急峻に立ち上がらないことから、ランプユニット３から出射される光束へ切り替えられたと同時にカラーホイール３０１を回転させたのでは間に合わないので、この場合は、固体光源ユニット１４から出射された光束を利用している場合であっても、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の点灯時間と同期するように、カラーホイール３０１を回転させるほうがよい。

なお、図１０のように、白色の領域がないカラーホイール４１１の場合もまた、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の点灯時間と同期して、ダイオードの発光色と、光路が通過する領域の色とが一致するように、カラーホイール４１１は回転させることが望ましい。

次に、図１１には、実施の形態２同様、ランプユニット３他を駆動する電源等を含めた投写型表示装置１６１の概略的な全体構成図を示す。ただし図１１において、図５および図７と同一または相当部には、同一符号を付し、詳細な説明は省略する。また、制御手段１７０は、カラーホイール制御回路３０３の動作をも制御する点が、図５に示す例と異なる。以下、投写型表示装置１６１による省電力化のための制御回路１７０による制御動作を、図１２のフローチャートを参照して述べる。

まず、投写型表示装置１６１の主電力スイッチ（図示せず）をＯＮにする（Ｓ１２０１）。

そして、電源回路１２１の状態を参照して、投写型表示装置１６１がＡＣコンセント１５３から電力供給を受けているかどうかの判定を行う（Ｓ１２０２）。このとき、ＡＣ電源から電力供給を受けている場合（Ｓ１２０３）と、そうではなく電池１２３から電力供給を受けている場合（Ｓ１２１２）で、そのあとの手順が異なる。

そして、ＡＣ電源から電力供給されている場合は、まず、可動式ミラー２１の位置を固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置する（Ｓ１２０４）。

そして、特にＡＣ電源から電力供給している場合では、超高圧水銀ランプ１を用い、明るい投写画像を表示させたい（ランプモード）か、それとも消費電力を低くするために、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を用い、投写画像を表示させたい（固体光源モード）か、をユーザーによって選択可能とし（Ｓ１２０５）、例えば、超高圧水銀ランプ１を用いるランプモードが選択されている場合であれば、カラーホイール３０１を回転させ（Ｓ１２０６）、超高圧水銀ランプ１を点灯させ、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）をカラーホイール３０１と同期して時系列で順次点灯させる（Ｓ１２０７）。この場合の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）は、カラーホイール３０１と同期して選択的に点灯されており、単色発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のいずれか、照明ユニット３５の光路中に位置するカラーホイール３０１の領域の色と同じ色のもの（図９に示すカラーホール４０１の領域４０３〜４０５の対応するいずれか）が点灯し、カラーホイール３０１の白色領域（図９に示すカラーホール４０１の領域４０２に相当する）の場合のみ、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の３色すべてが点灯するといった点灯形態となる。

このとき、可動式ミラー２１の位置は、前段階で固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置させておいたので、固体光源ユニット１４の光源である発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）からの出射光が、まず投写レンズから出射することとなる（Ｓ１２０８）。

そして、超高圧水銀ランプ１の明るさが、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）から出射される光量よりも大きくなったとか、超高圧水銀ランプ１から出射される光の所定の明るさに達したなど、予め決めておいた光量に到達したことを確認したり、または、その予め決めておいた光量に到達する予定時間を事前に測定しておき、超高圧水銀ランプ１が点灯、または投写型表示装置１６１のスイッチＯＮしてから、この所定の明るさに到達する予定時間が経過した後、ランプユニット３からの出射光が照明ユニット３５側に入射するように、可動式ミラー２１を移動させる（Ｓ１２０９）。実施の形態２と同様、本実施の形態においても、光量センサ１４１が測定する実測値としての光量が、あらかじめ測定され、制御手段１７０内にプリセットされている固定値に達するまでの時間を予定時間とした。

そして、照明ユニット３５側へ入射される光が、ランプユニット３の超高圧水銀ランプ１の光束だけとなったので、固体光源ユニット１４の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）を消灯させる（Ｓ１２１０）。

このように、この作業手順によって、外部ＡＣ電源から電力供給され、ランプモードを選択されている場合でも、瞬時点灯を可能にしながら、超高圧水銀ランプ１による従来同様の明るい投写画像が得られる（Ｓ１２１１）という効果がある。

さらに、ＡＣコンセント１５３から外部電力が供給されていない状態で、投写型表示装置１６１の主電力スイッチがＯＮされた場合、電池１２３から電力供給いることが検知され（Ｓ１２１２）、まず可動式ミラー２１の位置を固体光源ユニット１４からの出射光が照明ユニット３５に入射するように配置する（Ｓ１２１３）。

そして、この場合、カラーホイール３０１が白色領域を持つもの（図９に示すカラーホイール４０１の白色領域４０２に相当）であれば、これを通過するように、照明ユニット３５の光路に位置する領域が白色領域となるように配置させた状態で停止させておく（Ｓ１２１４）。これによって、カラーホイール３０１を回転させるモータ３０２の消費電力を低減できるという効果が得られる。

このとき、超高圧水銀ランプ１は消灯したまま、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみを一斉点灯させる（Ｓ１２１５）。

また、ＡＣ電源から電力供給を受けている場合であっても、ランプモードを選択していない場合（Ｓ１２０５）も、同様に超高圧水銀ランプ１は消灯したまま、カラーホイール３０１を所定の位置で停止させ（Ｓ１２１４）、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみ点灯させる（Ｓ１２１５）。

そして、この電池から電力供給されている場合は、投写型表示装置１６１全体としても省電力化するために、発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）のみ点灯している状況なので、超高圧水銀ランプ１や反射型表示素子２０１を主に冷却している冷却ファン１３１，１３２への電力供給を、ファン制御回路１２５の制御により制限したり停止させたりし、さらに、映像信号処理回路１２６についても、表示するために最小限必要な電力供給のみさせる（Ｓ１２１６）といったことを行う。

このように、本実施の形態においても実施の形態２と同様、電池１２３から電力供給されている場合には、より低消費電力化が可能となり、固体光源ユニット１４による投写画像表示（Ｓ１２１７）が可能になるという効果が得られる。

なお、上記の作業手順に示された判断を要する項目については、投写型表示装置１６１内の制御手段１７０が行うものとして説明を行ったが、これはソフトウェア（プログラム）によって自動的に判断させてもよい。また、判断はユーザが行い、制御手段１７０はこれを受け付けるインタフェースとして動作させるようにしてもよい。

また、この作業手順に示された可動式ミラー２１の移動については、制御手段１７０として、ソフトウェア（プログラム）によって、自動的に駆動できるモータつき可動式ミラー調整機構１０１を自動的に移動させるものとしたが、また手動で移動させてもよい。

また、この作業手順に示された光源の点灯、消灯については、ランプ制御回路１２２および固体光源制御回路１２４によって制御させるものとしたが、これはソフトウェア（プログラム）によって自動的に点灯、消灯させても、ユーザーが手動で行ってもよい。

また、この作業手順に示されたカラーホイール３０１の発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）との同期や、所定の位置での停止については、投写型表示装置１６１内のカラーホイール制御回路３０３の制御によって行うものとしたが、これはソフトウェア（プログラム）によって自動的に駆動させても、ユーザーが手動で行ってもよい。

なお上記の説明においては、カラーホイール３０１が図９に例示するような４色フィルターとして説明を行ったが、図１０に例示するようなカラーホイール３０１が赤色、青色、緑色の３色フィルターの場合は、電池１２３から電力供給していても、カラーフィルター３０１は必ず発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の発光色と同期させることが必要である。このとき、上記の説明における図１２の照明ユニット３５の光路に位置する色フィルタを白色となるように配置させた状態で停止させておく（Ｓ１２１４）という動作は、カラーホイール３０１は発光ダイオード１１（ａ）〜１１（ｃ）の発光色と同期させて回転させる、という動作へと変更されることとなる。

なお、本発明にかかるプログラムは、上述した本発明の投写型表示装置の制御手段の機能の全部または一部をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムであってもよい。

また、本発明は、上述した本発明の投写型表示装置の制御手段の全部または一部の手段の全部または一部の機能をコンピュータにより実行させるためのプログラムを記録した媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記機能を実行する記録媒体であってもよい。

また、本発明のプログラムを記録した、コンピュータに読みとり可能な記録媒体も本発明に含まれる。

また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。

また、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。

また、本発明のデータ構造としては、データベース、データフォーマット、データテーブル、データリスト、データの種類などを含む。

また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送機構、光・電波・音波等が含まれる。

また、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。
なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。

本発明にかかる投写型表示装置は、従来と同等の明るさを実現させるとともに、電力供給直後から明るい投写画像を表示でき、可搬性に優れるという効果が期待できる投写型表示装置など、画像を投写することが可能な表示装置に適応できる。

本発明の実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態２にかかる投写型表示装置の全体構成の概略の一例を示す図 本発明の実施の形態２にかかる投写型表示装置の立ち上がり手順を示すフローチャートの一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかるカラーホイールの概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかるカラーホイールの概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかる投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態３にかかる投写型表示装置の立ち上がり手順を示すフローチャートの一例を示す図 従来の投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 従来の投写型表示装置の概略構成の一例を示す図 本発明の実施の形態１にかかる投写型表示装置の概略構成の他の一例を示す図

符号の説明

１ 超高圧水銀ランプ
２ リフレクタ
３ ランプユニット
１１（ａ）、１１（ｂ）、１１（ｃ）、１１１ 発光ダイオード
１２（ａ）、１２（ｂ）、１２（ｃ）、１１２ 集光レンズ
１３ クロスプリズム
１４、１１４ 固体光源ユニット
２１、２２、２３ 可動式ミラー
３１ レンズ
３２ ロッドインテグレータ
３３ レンズ
３４ レンズ
３５ 照明ユニット
３６ プリズム
３７ 色分離・合成プリズム
４１（ａ）、４１（ｂ）、４１（ｃ） 反射型表示素子
５１ 投写レンズ
１０１ ミラー部調整機構

Claims (14)

1. 放電またはフィラメント通電による光源を有し、これにより第１の光を発生する第１光発生手段と、
   固体光源を有し、これにより第２の光を発生する第２光発生手段と、
   前記第１の光または前記第２の光を変調させる光変調素子と、
   前記第１の光または前記第２の光を選択的に前記光変調素子へ導く導光手段と、
   前記光変調素子により変調された光を投写する投写手段とを備えた投写型表示装置。
2. 少なくとも前記導光手段の動作を制御する制御手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記導光手段を、前記第２の光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行い、所定時間経過後、
   さらに前記導光手段を、前記第１の光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行う、請求の範囲第１項に記載の投写型表示装置。
3. 前記制御手段は、
   前記導光手段が前記第２の光を前記光変調素子へ導くようにしている間は、前記第２光発生手段が前記第２の光を発生するように、
   前記導光手段が前記第１の光を前記光変調素子へ導くようにしている間は、前記第１光発生手段が前記第１の光を発生するように、
   前記第１光発生手段および前記第２光発生手段の制御を行う、請求の範囲第２項に記載の投写型表示装置。
4. 前記制御手段は、
   前記第１光発生手段の光量を少なくとも測定する光量測定手段を有し、
   前記所定時間として、前記光量測定手段が測定した前記光量が所定の値以上となったとき、前記第１の光が前記光変調素子へ導かれるように前記導光手段を制御する、請求の範囲第３項に記載の投写型表示装置。
5. 前記第１の光または前記第２の光を前記光変調素子へ集光させる集光系をさらに備え、
   前記導光手段は、前記第１の光または前記第２の光を選択的に前記集光系へ導くことにより、前記第１の光または前記第２の光を選択的に前記光変調素子へ導く、請求の範囲第１項に記載の投写型表示装置。
6. 前記第１光発生手段が前記集光系との間になす前記第１の光の光軸は実質上一直線上にあり、
   前記第２光発生手段が前記集光系との間になす前記第２の光の光軸は、前記導光手段を介することにより屈曲している、請求の範囲第５項に記載の投写型表示装置。
7. 前記第２光発生手段が前記集光系との間になす前記第２の光の光軸は実質上一直線上にあり、
   前記第１光発生手段が前記集光系との間になす前記第１の光の光軸は、前記導光手段を介することにより屈曲している、請求の範囲第５項に記載の投写型表示装置。
8. 前記第１光発生手段は外部からの電力供給に基づく第１電源によって駆動し、
   前記第２光発生手段は内蔵電源である第２電源によって駆動し、
   前記制御手段は、前記第１電源および前記第２電源の状態を監視し、
   前記制御手段は、前記第１電源および前記第２電源の状態の如何にかかわらず、前記導光手段を、前記第２の光が前記光変調素子へ導かれるよう制御を行い、
   少なくとも前記第１電源が外部から前記電力供給を受けていることを検知すると、
   前記第２光発生手段を動作させた後、前記第１光発生手段を動作させる制御を行う、請求の範囲第３項に記載の投写型表示装置。
9. 前記第２光発生手段は、発光ダイオードまたはレーザダイオードである、請求の範囲第１項に記載の投写型表示装置。
10. 前記第１光発生手段は、アーク放電によって発光するランプである、請求の範囲第１項に記載の投写型表示装置。
11. 前記導光手段は、回動または平行移動によって前記第１の光の光軸と前記第２の光軸との間に位置される鏡面を有する、請求の範囲第１項に記載の投写型表示装置。
12. 放電またはフィラメント通電による光源を有し、これにより第１の光を発生する第１光発生手段と、固体光源を有し、これにより第２の光を発生する第２光発生手段と、前記第１の光または前記第２の光を変調させる光変調素子と、前記光変調素子により変調された光を投写する投写手段とを用いた画像表示方法であって、
    前記第１の光または前記第２の光を選択的に前記光変調素子へ導く導光工程を備え、
    前記導光工程は、前記第２の光が前記光変調素子へ導かれるようにして、所定時間経過後、前記第１の光が前記光変調素子へ導かれるようにする、画像表示方法。
13. 請求の範囲第２項に記載の投写型表示装置の、少なくとも前記導光手段の動作を制御する制御手段としてとしてコンピュータを機能させるためのプログラム。
14. 請求の範囲第１３項に記載のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータにより処理可能な記録媒体。

Images