WO2013014794A1 - 液晶プロジェクタ - Google Patents

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WO2013014794A1
WO2013014794A1 PCT/JP2011/067325 JP2011067325W WO2013014794A1 WO 2013014794 A1 WO2013014794 A1 WO 2013014794A1 JP 2011067325 W JP2011067325 W JP 2011067325W WO 2013014794 A1 WO2013014794 A1 WO 2013014794A1
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liquid crystal
light
light source
green
crystal panel
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PCT/JP2011/067325
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Inventor
加藤　厚志
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Ｎｅｃディスプレイソリューションズ株式会社
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    • H04N9/3167—Modulator illumination systems for polarizing the light beam

Definitions

  • the present invention relates to a liquid crystal projector, and more particularly to a three-plate liquid crystal projector provided with a solid light source such as an LED (Light Emitted Device).
  • a solid light source such as an LED (Light Emitted Device).
  • Solid-state light sources such as LEDs have advantages such as good color purity of emitted color, small size, and excellent lifetime characteristics compared to high-pressure mercury lamps.
  • a plate-type projector is provided.
  • a three-plate type liquid crystal projector provided with three light sources of a red LED, a green LED, and a blue LED is known.
  • red light emitted from the red LED is irradiated to the red liquid crystal panel unit
  • green light emitted from the green LED is irradiated to the green liquid crystal panel unit, and from the blue LED.
  • the emitted blue light is applied to the blue liquid crystal panel.
  • the red, green, and blue light beams transmitted through the liquid crystal panel units are combined by the color combining unit, and the light beams of the respective colors combined by the color combining unit are projected onto the screen by the projection lens.
  • the luminous flux represents the brightness of all the light emitted in a certain direction from the light source, and its unit is lumen (lm).
  • a large luminous flux is synonymous with a large amount of light.
  • a light source having a large emission luminous flux can be realized by using an LED having a large light emission area or an LED arranged in an array.
  • how much light from a light source can be used as projection light in a projector depends on the light source side Etendue defined by the product of the light emitting area and the divergence angle, the area of the liquid crystal panel, and the projection lens. It is determined by the relationship with the imaging side etendue defined by the product of the capture angle (solid angle) determined by the F number. That is, in the projector, the light from the light source cannot be efficiently used as the projection light unless the value of the etendue on the light source side is equal to or less than the value of the etendue on the imaging side.
  • the etendue value on the light source side is the same as the etendue value on the imaging side. If it exceeds the brightness, the brightness of the projected image cannot be improved. Due to this etendue limitation, the present situation is that a projection image with sufficient brightness cannot be obtained only by increasing the luminous flux of the light source.
  • a liquid crystal panel unit in a liquid crystal projector, includes a liquid crystal panel and two polarizing plates respectively disposed on the incident surface side and the output surface side of the liquid crystal panel.
  • the light transmitted through the polarizing plate on the incident surface side becomes linearly polarized light and enters the liquid crystal panel.
  • the incident light of linearly polarized light changes its polarization state according to the refractive index anisotropy (birefringence) of the liquid crystal while propagating through the liquid crystal layer of the liquid crystal panel in the thickness direction.
  • the output side polarizer transmits only polarized light in a specific direction out of the outgoing light that has passed through the liquid crystal layer.
  • the light of each color emitted from the red LED, green LED, and blue LED is all non-polarized light. Therefore, if the light emitted from each LED is directly incident on the liquid crystal panel unit. A light loss of about 50% occurs in the liquid crystal panel portion.
  • a polarization conversion element composed of first and second prisms is provided in the optical path of each color of light emitted from each of the red LED, green LED, and blue LED to reduce the loss caused by each liquid crystal panel unit.
  • a method (second approach) for increasing the utilization efficiency is considered.
  • Each of the first and second prisms is a rectangular parallelepiped prism in which two right-angle prisms are bonded.
  • a polarization separation film that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light is formed on the bonded surface of two right-angle prisms, and the light output from the LED is applied to the polarization separation film.
  • the incident angle is approximately 45 degrees.
  • the surface located in the traveling direction of the P-polarized light that has passed through the polarization separation film is the exit surface, and P-polarized light is emitted from the exit surface.
  • a reflection film is formed on the surface where two right-angle prisms are bonded, and S-polarized light reflected by the polarization separation film of the first prism is incident on the reflection film at approximately 45 degrees. It is configured to enter at an angle.
  • the surface located in the traveling direction of the light reflected by the reflective film is the exit surface, and a retardation plate for converting S-polarized light into P-polarized light is provided on the exit surface.
  • the P-polarized light emitted from the first prism and the P-polarized light emitted from the second prism travel in the same direction.
  • the area of the exit surface (first and second exit surfaces) of the polarization conversion element is approximately twice the light emission area of the LED. For this reason, the etendue value on the light source side exceeds the etendue value on the imaging side, and as a result, the light that is not used as the projection light increases and the light use efficiency decreases. Thus, due to etendue restrictions, even if a polarization conversion element is used, the light utilization efficiency cannot be increased so much and a projection image with sufficient brightness cannot be obtained.
  • the three-plate projector described in Patent Document 1 includes first and second green LEDs, red LEDs, and blue LEDs having different peak wavelengths.
  • the optical axis of the first green LED is orthogonal to the optical axis of the second green LED, and the dichroic mirror is provided at a position where the optical axes of the first and second green LEDs intersect.
  • the green light beam output from the first green LED is reflected by the dichroic mirror, and the reflected light is applied to the green liquid crystal panel.
  • the green light beam output from the second green LED is transmitted through the dichroic mirror, and the transmitted light is applied to the green liquid crystal panel.
  • the red light beam output from the red LED is applied to the red liquid crystal panel.
  • the blue light beam output from the blue LED is applied to the blue liquid crystal panel.
  • the red image light from the red liquid crystal panel, the green image light from the green liquid crystal panel, and the blue image light from the blue liquid crystal panel are combined by a cross dichroic prism.
  • the image light synthesized by the cross dichroic prism is projected on the screen by the projection lens.
  • the first green light beam output from the first green LED and the second green light beam output from the second green LED pass through the dichroic mirror.
  • the green liquid crystal panel is irradiated through the same optical path. According to this configuration, since the value of the etendue on the light source side does not increase, most of the first and second green light beams output from the first and second green LEDs can be used as projection light. . Also, most of the red and blue light beams output from the red LED and blue LED can be used as projection light.
  • the problem of light loss in the liquid crystal panel can be solved by using a polarization conversion element, but a projection image with sufficient brightness cannot be obtained due to etendue restrictions. is the current situation.
  • red LED, green LED and blue LED are different, and the maximum output value of red LED and green LED is smaller than that of blue LED.
  • the brightness of the projected image is the highest.
  • the color mixture ratio of light (red, green, blue) from each color LED driven at the maximum output is different from the predetermined color mixture ratio for obtaining the optimum white balance, the projected image has an unnatural color. And the image quality deteriorates. For this reason, normally, the optimum white balance is obtained by restricting the output of the red LED and the blue LED based on the maximum output value of the green LED.
  • An object of the present invention is to solve the problem of etendue limitation, reduce the light loss of the liquid crystal panel part and increase the luminous flux, at least for a green light source, and has a high light utilization efficiency and a small liquid crystal. It is to provide a projector.
  • the liquid crystal projector of the present invention is First to third liquid crystal panel units each of which spatially modulates incident light to display an image;
  • a first illumination unit including a red light source that outputs red light having a peak wavelength in a red wavelength band, and wherein the first liquid crystal panel unit is irradiated with the red light output from the red light source;
  • a green light source that outputs green light having a peak wavelength in a green wavelength band and a blue light source that outputs blue light having a peak wavelength in a blue wavelength band, and vibrates the green light output from the green light source
  • the first and second linearly polarized light whose directions are orthogonal to each other are separated, and the first linearly polarized light is irradiated to the second liquid crystal panel unit, and the second linearly polarized light and the blue light source output from the blue light source
  • a second illumination unit that irradiates the third liquid crystal panel unit with blue light
  • a polarization color combining unit that combines the images displayed on the first to third liquid
  • Another liquid crystal projector of the present invention is A red light source that outputs red light having a peak wavelength in the red wavelength band; A green light source that outputs green light having a peak wavelength in the green wavelength band; A blue light source that outputs blue light having a peak wavelength in a blue wavelength band; A first polarization separation unit that separates the red light output from the red light source into first and second linearly polarized light whose vibration directions are orthogonal to each other; A second polarization separation unit that separates the green light output from the green light source into the first and second linearly polarized light; A first color synthesizing unit that uses the first linearly polarized red light and the first linearly polarized green light as incident light, and emits the incident red and green light in the same optical path; A second color synthesizing unit that uses the second linearly polarized green light and the blue light emitted from the blue light source as incident light, and emits the incident green and blue light in the same optical path; A first liquid crystal panel that spatially modulates the second linear
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a liquid crystal projector according to a first embodiment of the present invention. It is a schematic diagram which shows the structure of the cross dichroic mirror of the liquid-crystal projector shown in FIG.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing spectral transmission characteristics of one dichroic film of the cross dichroic mirror shown in FIG. 2 with respect to P-polarized light and S-polarized light.
  • FIG. 3 is a characteristic diagram showing spectral transmission characteristics with respect to P-polarized light and S-polarized light of the other dichroic film of the cross dichroic mirror shown in FIG. 2. It is a block diagram which shows the structure of the control system of the liquid crystal projector shown in FIG.
  • FIG. 3 is a timing chart for explaining lighting operation of each light source and display operation of each liquid crystal panel section of the liquid crystal projector shown in FIG. 1. It is a schematic diagram which shows the structure of the liquid crystal projector which is the 2nd Embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the structure of the cross dichroic mirror of the liquid-crystal projector shown in FIG. It is a timing chart for demonstrating lighting operation of each light source of the liquid crystal projector shown in FIG. 7, and display operation of each liquid crystal panel part. It is a schematic diagram which shows the structure of the liquid-crystal projector of other embodiment of this invention. It is a schematic diagram which shows the fluorescent substance wheel of the green light source of the liquid crystal projector shown in FIG. It is a schematic diagram which shows the whole structure of the green light source of the liquid crystal projector shown in FIG.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a liquid crystal projector according to a first embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal projector of the present embodiment includes three light sources: a green light source 101G, a red light source 101R, and a blue light source 101B.
  • the green light source 101G is a solid-state light source having a peak wavelength in the green wavelength band, and includes, for example, an LED or a semiconductor laser whose emission color is green.
  • the red light source 101R is a solid-state light source having a peak wavelength in the red wavelength band, and includes, for example, an LED or a semiconductor laser whose emission color is red.
  • the blue light source 101B is a solid-state light source having a peak wavelength in the blue wavelength band, and includes, for example, an LED or a semiconductor laser whose emission color is blue.
  • the peak wavelength varies about ⁇ 10 to 20 nm as a manufacturing problem. Therefore, the peak wavelength is substantially the same as long as it is within the range of manufacturing variations.
  • the light emission areas of the green light source 101G, the red light source 101R, and the blue light source 101B are the maximum areas within the area range that satisfies the etendue constraints.
  • a lens 102 and a polarizing beam splitter 121 are arranged in the traveling direction of green light (unpolarized light) emitted from the green light source 101G. Green light from the green light source 101 ⁇ / b> G enters the polarization beam splitter 121 through the lens 102.
  • the polarization beam splitter 121 separates incident light into first and second linearly polarized light that vibrate in a direction perpendicular to each other.
  • first linearly polarized light is S-polarized light
  • second linearly polarized light is P-polarized light
  • the polarization beam splitter 121 has a polarization separation characteristic that reflects S-polarized light and transmits P-polarized light.
  • Lenses 105 and 106 and a reflection mirror 127 are arranged in the traveling direction of the green S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 121.
  • the green S-polarized light from the polarization beam splitter 121 passes through the lenses 105 and 106 in order, and then is reflected by the reflection mirror 127 at an angle of approximately 90 °.
  • the reflection mirror 127 may be a mirror having any reflection characteristic as long as it can reflect green light.
  • the reflection mirror 127 may be an aluminum-deposited mirror, or a dichroic mirror made of a dielectric multilayer film that reflects green light and transmits or absorbs light of other colors. .
  • the lens 115 and the liquid crystal panel 118 are arranged in the traveling direction of the green S-polarized light from the reflection mirror 127.
  • the green S-polarized light from the reflection mirror 127 is applied to the liquid crystal panel unit 118 through the lens 115.
  • the liquid crystal panel unit 118 is obtained by sandwiching a liquid crystal panel between two polarizing plates.
  • the light transmitted through the polarizing plate on the incident surface side becomes linearly polarized light and enters the liquid crystal panel.
  • the incident light of linearly polarized light changes its polarization state according to the refractive index anisotropy (birefringence) of the liquid crystal while propagating through the liquid crystal layer of the liquid crystal panel in the thickness direction.
  • the output side polarizer transmits only polarized light in a specific direction out of the outgoing light that has passed through the liquid crystal layer.
  • the green S-polarized light is applied to the liquid crystal panel unit 118, the green P-polarized light is emitted from the liquid crystal panel unit 118.
  • the lenses 103, 113, 114, the dichroic mirror 124, the lens 117, and the liquid crystal panel unit 120 are arranged in the traveling direction of the blue light (unpolarized light) emitted from the blue light source 101B.
  • Blue light emitted from the blue light source 101B passes through the lenses 103, 113, and 114 in order, and then enters the dichroic mirror 124.
  • the dichroic mirror 124 is disposed at a position where the optical path of the blue light from the blue light source 101B intersects (or is orthogonal to) the optical path of the green P-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 121.
  • the dichroic mirror 124 has a characteristic of reflecting green light and transmitting blue light.
  • Blue light from the blue light source 101B passes through the dichroic mirror 124, and green P-polarized light from the polarization beam splitter 121 is reflected by the dichroic mirror 124 at an angle of approximately 90 °.
  • the blue light transmitted through the dichroic mirror 124 and the green P-polarized light reflected by the dichroic mirror 124 are applied to the liquid crystal panel unit 120 via the lens 117 along the same optical path.
  • the liquid crystal panel unit 120 has a structure in which a liquid crystal panel is sandwiched between two polarizers, similar to the liquid crystal panel unit 118, but is configured to emit S-polarized light. Specifically, when blue light (unpolarized light) is emitted from the blue light source 101B to the liquid crystal panel unit 120, the liquid crystal panel unit 120 emits blue S-polarized light. When the green P-polarized light from the green light source 101G is applied to the liquid crystal panel unit 120, the liquid crystal panel unit 120 emits green S-polarized light.
  • Lenses 111, 112, 116 and a liquid crystal panel unit 119 are arranged in the traveling direction of red light (unpolarized light) emitted from the red light source 101R.
  • the red light emitted from the red light source 101R passes through the lenses 111, 112, and 116 in order, and then irradiates the liquid crystal panel unit 119.
  • the liquid crystal panel unit 119 has a structure in which the liquid crystal panel is sandwiched between two polarizers, but is configured to emit S-polarized light.
  • the red light unpolarized light
  • the liquid crystal panel unit 119 emits red S-polarized light.
  • the liquid crystal panel unit 119 is disposed so as to face the liquid crystal panel unit 120.
  • the optical path of green P-polarized light emitted from the liquid crystal panel unit 118 includes the optical path of red S-polarized light emitted from the liquid crystal panel unit 119 and the optical path of blue or green S-polarized light emitted from the liquid crystal panel unit 120.
  • the cross dichroic mirror 126 is disposed at this intersection.
  • FIG. 2 shows an example of the cross dichroic mirror 126.
  • the cross dichroic mirror 126 is composed of four right-angle prisms 126a to 126d whose surfaces forming a right angle are joined to each other.
  • a uniform first plane is formed by the bonding surfaces of the right-angle prisms 126a and 126b and the bonding surfaces of the right-angle prisms 126c and 126d, and the dichroic film 1a is formed on the first plane.
  • a uniform second plane that intersects (or is orthogonal to) the first plane is formed by the bonding surfaces of the right-angle prisms 126a and 126d and the bonding surfaces of the right-angle prisms 126b and 126c.
  • a dichroic film 1b is formed in the second plane.
  • both the green image light (P-polarized light) from the liquid crystal panel unit 118 and the red image light (S-polarized light) from the liquid crystal panel unit 119 are approximately 45 degrees on one surface of the dichroic film 1a.
  • the blue or green image light (S-polarized light) from the liquid crystal panel unit 120 is incident at an incident angle and is incident on the other surface of the dichroic film 1a at an incident angle of approximately 45 degrees.
  • FIG. 3 shows spectral transmission characteristics of the dichroic film 1a with respect to P-polarized light and S-polarized light.
  • the vertical axis indicates the transmittance (%), and the horizontal axis indicates the wavelength (nm).
  • the spectrum shown in the center is the emission spectrum of the green light source 101G.
  • the cut-off wavelength is defined as the wavelength at which the transmittance is 50%.
  • the cut-off wavelength of the dichroic film 1a with respect to light incident as P-polarized light is set so as to reflect light below the blue wavelength range and transmit light in other wavelength ranges (including green and red wavelength ranges). Has been.
  • the cutoff wavelength of the dichroic film 1a with respect to light incident as S-polarized light transmits light in the red wavelength region or more, and reflects light in other wavelength regions (including green and blue wavelength regions). Is set to
  • the dichroic film 1 a transmits both the green image light (P-polarized light) from the liquid crystal panel unit 118 and the red image light (S-polarized light) from the liquid crystal panel unit 119.
  • the blue or green image light (S-polarized light) from the panel unit 120 is reflected.
  • the green image light (P-polarized light) from the liquid crystal panel unit 118 and the blue or green image light (S-polarized light) from the liquid crystal panel unit 120 are both on one surface of the dichroic film 1b.
  • the incident light is incident at an incident angle of approximately 45 degrees
  • the red image light (S-polarized light) from the liquid crystal panel unit 119 is incident on the other surface of the dichroic film 1b at an incident angle of approximately 45 degrees.
  • FIG. 4 shows the spectral transmission characteristics of the dichroic film 1b for P-polarized light and S-polarized light.
  • the vertical axis indicates the transmittance (%), and the horizontal axis indicates the wavelength (nm).
  • the spectrum shown in FIG. 4 is an emission spectrum of the red light source 101R.
  • the cut-off wavelength of the dichroic film 1b for light incident as P-polarized light is set so as to reflect light in the red wavelength region and transmit light in other wavelength regions (green and blue).
  • the dichroic film 1b transmits P-polarized light in the infrared wavelength region.
  • the cutoff wavelength of the dichroic film 1b with respect to light incident as S-polarized light is set so as to transmit light having a wavelength less than or equal to the green wavelength range and reflect light in other wavelength ranges (including the red wavelength range). Has been.
  • the dichroic film 1b transmits both the green image light (P-polarized light) from the liquid crystal panel unit 118 and the blue or green image light (S-polarized light) from the liquid crystal panel unit 120.
  • the red image light (S-polarized light) from the liquid crystal panel unit 119 is reflected.
  • the dichroic film 1a having the spectral transmission characteristics shown in FIG. 3 and the dichroic film 1b having the spectral transmission characteristics shown in FIG. 4 can both be formed of a dielectric multilayer film.
  • the setting of the cutoff wavelength can be adjusted by the material of the dielectric multilayer film, the number of stacked layers, the film thickness, the refractive index, and the like.
  • the slope of the right-angle prism 126a is the exit surface.
  • the red image light (S-polarized light) from the liquid crystal panel unit 119 is reflected by the dichroic film 1b, and the reflected image light is emitted from the emission surface.
  • Green image light (P-polarized light) from the liquid crystal panel 118 passes through the dichroic films 1a and 1b, and the transmitted image light is emitted from the emission surface.
  • Green or blue image light (S-polarized light) from the liquid crystal panel unit 120 is reflected by the dichroic film 1a, and the reflected image light is emitted from the emission surface.
  • image light obtained by combining red, blue, and green image light is emitted from the exit surface of the cross dichroic prism 126.
  • the projection lens 127 shown in FIG. 1 is disposed at a position facing the exit surface of the cross dichroic prism 126.
  • the projection lens 127 projects the image light emitted from the exit surface of the cross dichroic prism 126 onto the external screen.
  • the external screen may be a dedicated screen or a structure such as a wall.
  • the red light source 101R and the lenses 104, 111, 112, and 116 are the first illumination unit that irradiates the liquid crystal panel unit 119 with red light, but the configuration is not limited to the configuration illustrated in FIG. For example, the number of lenses is not limited to four and may be other numbers. Further, in the optical path of red light emitted from the red light source 101R, an optical component for uniform illuminance distribution such as a rod integrator or a fly eye integrator may be provided.
  • the green light source 101G, the blue light source 101B, and the lenses 102, 103, 105, 106, 107, 108, 113, 114, 115, 117 irradiate the liquid crystal panel units 118, 120 with green light and the blue light with the liquid crystal panel unit 120. It is the 2nd illumination part which irradiates to.
  • the configuration of the second illumination unit is not limited to the configuration shown in FIG. The number of lenses can be changed as appropriate.
  • the above-described optical components for uniform illuminance distribution may be provided in the respective optical paths of the green light source 101G and the blue light source 101B.
  • FIG. 5 shows the configuration of the control system.
  • FIG. 5 is a conceptual block diagram in which the lens system is omitted to simplify the description.
  • control system includes a control unit 1, a light source driving unit 201, and a liquid crystal driving unit 203.
  • the control unit 1 supplies drive timing signals for driving the liquid crystal panel units 118 to 120 to the liquid crystal drive unit 3.
  • the control unit 1 supplies lighting timing signals for driving the blue light source 101B, the green light source 101G, and the red light source 101R to the light source driving unit 2, respectively.
  • the light source driving unit 2 individually controls the lighting states of the red light source 101R, the green light source 101G, and the blue light source 101B according to the lighting timing signal from the control unit 1.
  • the liquid crystal drive unit 3 individually drives the liquid crystal panel units 118 to 120 based on the video signal input from the external video supply device and the drive timing signal from the control unit 1.
  • the external video supply device is an information processing device such as a personal computer.
  • FIG. 6 is a timing chart for explaining the lighting operation of the blue light source 101B, the green light source 101G, and the red light source 101R and the display operation of the liquid crystal panel units 118 to 120.
  • one frame includes first and second subframes.
  • the first and second subframes are the same length.
  • the frame period is 60 Hz and the subframe period is 120 Hz. Note that the ratio between the period of the first subframe and the period of the second subframe in one frame can be set as appropriate.
  • the light source driving unit 2 turns on the blue light source 101B and turns off the green light source 101G, and the liquid crystal driving unit 3 is obtained from the input video signal.
  • An image based on the blue video signal is displayed on the liquid crystal panel unit 120.
  • the liquid crystal panel unit 120 displays a blue image, but the liquid crystal panel unit 118 is not displayed.
  • the light source driving unit 2 turns off the blue light source 101B and turns on the green light source 101G, and the liquid crystal driving unit 3 is obtained from the input video signal. Images based on the green video signal are displayed on the liquid crystal panel units 118 and 120, respectively. In this case, the liquid crystal panel units 118 and 120 each display a green image.
  • the light source driving unit 2 turns on the blue light source 101R, and the liquid crystal driving unit 3 causes the liquid crystal panel unit 119 to display an image based on the red video signal obtained from the input video signal. In this case, the liquid crystal panel unit 119 displays a red image.
  • a blue image is displayed on the liquid crystal panel unit 120 and a red image is displayed on the liquid crystal panel unit 119 during the period of the first subframe of n frames.
  • a red image is displayed on the liquid crystal panel unit 119 and a green image is displayed on the liquid crystal panel unit 118. Therefore, due to the integral effect of the human eye, the observer can, in n frames, display the blue and green images displayed during the first subframe period and the red and green images displayed during the second subframe period. It is possible to observe a color image obtained by synthesizing these images.
  • the red light from the red light source 101R is applied to the liquid crystal panel unit 119.
  • Green light from the green light source 101G is separated into P-polarized light and S-polarized light by the polarization beam splitter 121, and the liquid crystal panel unit 118 is irradiated with green S-polarized light.
  • the green P-polarized light is combined with the blue light (unpolarized light) from the blue light source 101B by the dichroic mirror 124, and the combined blue and green light is irradiated to the liquid crystal panel unit 120 through the same optical path. .
  • the etendue value on the light source side does not increase.
  • the liquid crystal panel units 119 and 120 are configured to receive P-polarized light and emit S-polarized light, and the liquid crystal panel unit 118 receives S-polarized light and emit P-polarized light. Is configured to do.
  • the green S-polarized light from the green light source 101G is irradiated to the liquid crystal panel unit 118, and the green P-polarized light from the green light source 101G is irradiated to the liquid crystal panel unit 120. Therefore, there is almost no light loss in the liquid crystal panel units 118 and 120 for the green light from the green light source 101G.
  • the liquid crystal panel unit 119 has about half the light amount of the red light from the red light source 101R and the blue light from the blue light source 101B. , 120 is absorbed or reflected.
  • the output characteristics of red LED, green LED, and blue LED are different, and at present, the maximum output value of green LED is the smallest, and then the maximum output value of red LED is small.
  • the output range of the red LED and the blue LED is set based on the maximum output value of the green LED, there is some margin in the output of the red LED and the blue LED. Therefore, when an LED is used as the light source, the output of the red light source 101R and the blue light source 101B is increased in consideration of light loss due to the liquid crystal panel, so that a reduction in the red and blue light amounts can be suppressed to some extent.
  • liquid crystal projector of the present embodiment is an example of the present invention, and the configuration thereof can be changed as appropriate.
  • the green light source 101G and the blue light source 101B may be driven in a time-sharing manner with twice the normal current.
  • the light amounts of the green light source 101G and the blue light source 101B are substantially the same as the light amounts when the green light source 101G and the blue light source 101B are continuously lit for a period of one frame.
  • the green light source 101G and the blue light source 101B may be lit for one frame period.
  • the liquid crystal panel unit 120 displays an image based on blue and green light as an image based on the blue video signal in one frame period.
  • the green light source 101G and the blue light source 101B can be continuously turned on, it is possible to provide a brighter projection image as compared with the operation shown in FIG.
  • the green light source 101G is configured to reduce light loss in the liquid crystal panel without using a polarization conversion element, thereby increasing the brightness of the projected image. Cost reduction is planned.
  • the number of the green light sources 101G is one, and the cost can be reduced and the size can be reduced as the number of light sources is small.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a liquid crystal projector according to the second embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal projector shown in FIG. 7 is the same as that of the first embodiment except that a polarizing beam splitter 122, a reflecting mirror 125, and lenses 109 and 110 are added, and a cross dichroic mirror 123 is provided instead of the reflecting mirror 127. It is the same composition as. In FIG. 7, the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
  • the lens 104 and the polarization beam splitter 122 are arranged in the traveling direction of the red light from the red light source 102. Red light from the red light source 102 enters the polarization beam splitter 122 via the lens 104.
  • the polarization beam splitter 122 splits incident light into first and second linearly polarized light that vibrate in a direction perpendicular to each other.
  • first linearly polarized light is S-polarized light
  • second linearly polarized light is P-polarized light
  • the polarization beam splitter 122 has a polarization separation characteristic that reflects S-polarized light and transmits P-polarized light.
  • Lenses 110 and 109 and a cross dichroic mirror 123 are arranged in the traveling direction of the red S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 122.
  • the polarization beam splitters 121 and 122 are provided so that the central light beam of green S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 121 matches the central light beam of red S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 122. .
  • the cross dichroic mirror 123 includes dichroic films 123a and 123b that cross (or are orthogonal to) each other.
  • the dichroic film 123a has a characteristic of reflecting red and transmitting green with respect to S-polarized light.
  • the dichroic film 123b has characteristics of transmitting red and reflecting green with respect to S-polarized light.
  • the red S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 122 enters the cross dichroic mirror 123 via the lenses 110 and 109.
  • the green S-polarized light reflected by the polarization beam splitter 121 enters the cross dichroic mirror 123 through the lenses 105 and 106.
  • the red S-polarized light from the polarizing beam splitter 122 is reflected by the dichroic film 123a
  • the green S-polarized light from the polarizing beam splitter 121 is reflected by the dichroic film 123b.
  • the red S-polarized light reflected by the dichroic film 123a and the green S-polarized light reflected by the dichroic film 123b are irradiated to the liquid crystal panel unit 118 via the lens 115 in the same optical path.
  • Lenses 111 and 112 and a reflection mirror 125 are arranged in the traveling direction of the red P-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 122.
  • the red P-polarized light transmitted through the polarization beam splitter 122 sequentially passes through the lenses 111 and 112 and is then reflected by the reflection mirror 125 at an angle of approximately 90 °.
  • the red P-polarized light reflected by the reflection mirror 125 is applied to the liquid crystal panel unit 119 through the lens 116.
  • the reflection mirror 125 may be a mirror having any reflection characteristic as long as it can reflect red light.
  • the reflecting mirror 125 may be an aluminum-deposited mirror, or a dichroic mirror made of a dielectric multilayer film that reflects red light and transmits or absorbs light of other colors. .
  • the liquid crystal projector of the present embodiment also has a control system similar to the configuration shown in FIG. 5, except that the blue light source 101B, the green light source 101G, and the red light source 101R are turned on in a time-sharing manner, respectively. And different.
  • FIG. 9 is a timing chart for explaining the lighting operation of the blue light source 101B, the green light source 101G, and the red light source 101R and the display operation of the liquid crystal panel units 118 to 120.
  • one frame includes first and second subframes.
  • the first and second subframes are the same length.
  • the frame period is 60 Hz and the subframe period is 120 Hz.
  • the light source driving unit 2 turns on the blue light sources 101B and 101R and turns off the green light source 101G. Then, the liquid crystal driving unit 3 displays an image based on the blue video signal obtained from the input video signal on the liquid crystal panel unit 120, and displays an image based on the red video signal obtained from the input video signal on the liquid crystal panel unit 118, 119 is displayed. In this case, the liquid crystal panel units 118 and 119 display a red image, and the liquid crystal panel unit 120 displays a blue image.
  • the light source driving unit 2 turns off the blue light sources 101B and 101R and turns on the green light source 101G. Then, the liquid crystal driving unit 3 displays images based on the green video signal obtained from the input video signal on the liquid crystal panel units 118 and 120, respectively. In this case, the liquid crystal panel units 118 and 120 each display a green image, but the liquid crystal panel unit 119 is not displayed.
  • a blue image is displayed on the liquid crystal panel unit 120 and a red image is displayed on the liquid crystal panel units 118 and 119 during the period of the first subframe of n frames.
  • a green image is displayed on the liquid crystal panel units 118 and 120. Therefore, due to the integration effect of the human eye, in the n frame, the observer can display the blue and red images displayed during the first subframe period and the green image displayed during the second subframe period. Can be observed.
  • the green light from the green light source 101G is separated into P-polarized light and S-polarized light by the polarization beam splitter 121, and the green S-polarized light is converted into the liquid crystal panel unit. 118 is irradiated.
  • the green P-polarized light is combined with the blue light (unpolarized light) from the blue light source 101B by the dichroic mirror 124, and the combined blue and green light is applied to the liquid crystal panel unit 120 through the same optical path. .
  • the red light from the red light source 101R is separated into P-polarized light and S-polarized light by the polarization beam splitter 122, and the liquid crystal panel unit 119 is irradiated with the red P-polarized light.
  • the red P-polarized light is combined with green light from the green light source 101G by the cross dichroic mirror 123, and the combined red and green light is irradiated to the liquid crystal panel unit 118 through the same optical path.
  • the etendue value on the light source side does not increase.
  • the green S-polarized light from the green light source 101G is irradiated to the liquid crystal panel unit 118
  • the green P-polarized light from the green light source 101G is irradiated to the liquid crystal panel unit 120.
  • green light from the green light source 101G light loss in the liquid crystal panel units 118 and 120 hardly occurs.
  • the red S-polarized light from the red light source 101R is applied to the liquid crystal panel unit 118
  • the red P-polarized light from the red light source 101R is applied to the liquid crystal panel unit 119.
  • the maximum output values of the red light source 101R and the green light source 1G are smaller than that of the blue light source 101B. Therefore, by increasing the light use efficiency of the red light source 101R and the green light source 1G whose maximum output values are smaller than those of the blue light source 101B, it is possible to provide a projected image with excellent color reproducibility.
  • At least one of the red light source 101R, the green light source 101G, and the blue light source 101B may be a light source using a phosphor.
  • FIG. 10 shows a configuration of a liquid crystal projector according to another embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal projector shown in FIG. 10 has the same configuration as that of the first embodiment except that a green light source 201G is provided instead of the green light source 101G.
  • a green light source 201G is provided instead of the green light source 101G.
  • the same components are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.
  • FIG. 11 shows a phosphor wheel 302
  • FIG. 12 shows a configuration of a green light source 201G provided with the phosphor wheel 302.
  • the phosphor wheel 302 includes a disc-shaped substrate, and a phosphor that is excited by excitation light and emits green fluorescence is applied to one surface of the substrate.
  • the substrate is made of a material that transmits excitation light.
  • the central portion of the phosphor wheel 302 is held on the output shaft of the motor 303, and the phosphor wheel 302 can be rotated by the motor 303.
  • the excitation light source 301 is disposed on the surface of the phosphor wheel 302 opposite to the surface coated with the phosphor.
  • the excitation light source 301 is turned on while rotating the phosphor wheel 302, and green fluorescence is emitted from the phosphor surface of the phosphor wheel 302.

Abstract

液晶プロジェクタは、液晶パネル部（１１８～１２０）と、赤色光源（１０１Ｒ）を備え、赤色光源（１０１Ｒ）から出力された赤色光が液晶パネル部（１１９）に照射される第１の照明部と、緑色光源（１０１Ｇ）、青色光源（１０１Ｂ）、および緑色光源（１０１Ｇ）から出力された緑色光をＰ偏光およびＳ偏光に分離する偏光ビームスプリッタ（１２１）を備え、緑色のＳ偏光光が液晶パネル部（１１８）に照射され、緑色のＰ偏光光と青色光とが同一の光路で液晶パネル部（１２０）に照射される第２の照明部と、液晶パネル部（１１８～１２０）で表示された画像を合成するクロスダイクロイックミラー（１２６）と、合成画像を投射する投射レンズ（１２７）と、入力映像信号に基づいて赤色光源（１０１Ｒ）、緑色光源（１０１Ｇ）および青色光源（１０１Ｂ）の点灯状態を制御し、液晶パネル部（１１８～１２０）に画像を表示させる制御手段と、を有する。

Description

液晶プロジェクタ
　本発明は、液晶プロジェクタに関し、特に、ＬＥＤ（Light emitted Device）等の固体光源を備えた３板型の液晶プロジェクタに関する。
　ＬＥＤ等の固体光源は、高圧水銀ランプと比較して、発光色の色純度が良いこと、小型で寿命特性に優れていることなどの利点を有することから、最近では、固体光源を備えた３板型のプロジェクタが提供されている。
　例えば、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤの３つの光源を備えた３板型の液晶プロジェクタが知られている。
　この３板型の液晶プロジェクタでは、赤色ＬＥＤから出射された赤色の光が赤色用液晶パネル部に照射され、緑色ＬＥＤから出射された緑色の光が緑色用液晶パネル部に照射され、青色ＬＥＤから出射された青色の光が青色用液晶パネル部に照射される。そして、各液晶パネル部を透過した赤色、緑色および青色の各色の光が色合成部により合成され、色合成部で合成された各色の光が投射レンズによってスクリーンへ投射される。
　ところで、ＬＥＤの性能は、年々向上しているものの、その発光光束は放電ランプに比べてまだまだ小さいため、ＬＥＤを用いたプロジェクタの投射画像の明るさは十分とは言えない。ここで、光束（Luminus Flux）は光源からある方向に放射された全ての光の明るさを表わすものであり、その単位はルーメン（ｌｍ）である。光束が大きいとは、光量が大きいことと同義である。
　明るい投射画像を得るための第１のアプローチとして、光源の発光光束を大きくする方法がある。具体的には、発光面積の大きなＬＥＤや、ＬＥＤをアレイ状に配置したものを用いることで、発光光束の大きな光源を実現することができる。
　しかし、上記の第１のアプローチには、以下のようの問題がある。
　一般に、プロジェクタにおいて、光源からの光をどれだけ投射光として利用できるかは、光源の発光面積と発散角の積で定義される光源側のエテンデュー（Etendue）と、液晶パネルの面積と投射レンズのＦナンバーで決まる取り込み角（立体角）との積で定義される結像側のエテンデューとの関係によって決まる。つまり、プロジェクタにおいては、光源側のエテンデューの値を、結像側のエテンデューの値以下にしないと、光源からの光を効率良く投射光として利用できない。
　したがって、ＬＥＤをアレイ状に配列したり、あるいは、発光面積が大きなＬＥＤを用いたりして、光源の発光光束を大きくしても、光源側のエテンデューの値が、結像側のエテンデューの値を上回ってしまう場合には、投射画像の明るさを向上することはできない。このエテンデューの制約のために、光源の発光光束を大きくするだけでは、十分な明るさの投射画像を得られていないのが現状である。
　明るい投射画像を得るための第２のアプローチとして、光源から出射された光の利用効率を高める方法がある。以下に、その方法を簡単に説明する。
　一般に、液晶プロジェクタにおいて、液晶パネル部は、液晶パネルと、この液晶パネルの入射面側および出射面側にそれぞれ配置された２つの偏光板とからなる。液晶パネル部では、入射面側の偏光板を透過した光は直線偏光となって液晶パネルに入射する。直線偏光の入射光は、液晶パネルの液晶層を厚み方向に伝播しながら、液晶の持つ屈折率異方性（複屈折）に応じてその偏光状態が変化していく。出射面側の偏光子は、液晶層を通過した出射光のうち、特定方向の偏光光だけを透過させる。
　上記の液晶パネル部では、入射光のうちの一方の偏光（Ｓ偏光またはＰ偏光）のみが使用され、他方の偏光は吸収または反射されて、画像の形成には寄与しない。このため、入射光が非偏光である場合は、液晶パネル部にて略５０％の光損失が生じる。
　上述した３板型の液晶プロジェクタにおいて、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤから出射された各色の光はいずれも非偏光であるため、各ＬＥＤから出射された光をそのまま液晶パネル部に入射させると、液晶パネル部にて略５０％の光損失が生じる。
　そこで、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤそれぞれから出射された各色の光の光路中に、第１および第２のプリズムからなる偏光変換素子を設けて、各液晶パネル部による損失を低減し、光利用効率を高める方法（第２のアプローチ）が考えられている。
　第１および第２のプリズムのそれぞれは、２つの直角プリズムを貼り合わせた直方体形状のプリズムである。
　第１のプリズムは、２つの直角プリズムの貼り合わせた面に、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する偏光分離膜が形成されており、ＬＥＤから出力された光がその偏光分離膜に対して略４５度の入射角で入射するように構成されている。偏光分離膜を透過したＰ偏光の進行方向に位置する面が射出面であり、この射出面よりＰ偏光の光を出射する。
　第２のプリズムは、２つの直角プリズムの貼り合わせた面に反射膜が形成されており、第１のプリズムの偏光分離膜で反射されたＳ偏光の光がその反射膜に略４５度の入射角で入射するように構成されている。反射膜で反射された光の進行方向に位置する面が射出面であり、この射出面に、Ｓ偏光をＰ偏光に変換するための位相差板が設けられている。
　第１のプリズムから射出したＰ偏光の光と、第２のプリズムから射出したＰ偏光の光とは同じ方向に進行する。
　しかし、上記の第２のアプローチにおいて、偏光変換素子の出射面（第１および第２の出射面）の面積は、ＬＥＤの発光面積の略２倍となる。このため、光源側のエテンデューの値が結像側のエテンデューの値を上回ってしまい、その結果、投射光として利用されない光が増大して、光利用効率が低下する。このように、エテンデューの制約のために、偏光変換素子を用いても、さほど光利用効率を高めることはできず、十分な明るさの投射画像を得られていないのが現状である。
　明るい投射画像を得るための第３のアプローチとして、光源側のエテンデューの値を増大させることなく、光源の発光光束を増大させる方法がある（特許文献１参照）。
　特許文献１に記載の３板型プロジェクタは、ピーク波長が異なる第１および第２の緑色ＬＥＤと、赤色ＬＥＤと、青色ＬＥＤを有する。
　第１の緑色ＬＥＤの光軸は、第２の緑色ＬＥＤの光軸と直交しており、ダイクロイックミラーが、これら第１および第２の緑色ＬＥＤの光軸が交差する位置に設けられている。
　第１の緑色ＬＥＤから出力された緑色の光ビームは、ダイクロイックミラーにて反射され、その反射光は緑用液晶パネルに照射される。第２の緑色ＬＥＤから出力された緑色の光ビームは、ダイクロイックミラーを透過し、その透過光は上記の緑用液晶パネルに照射される。
　赤色ＬＥＤから出力された赤色の光ビームは、赤用液晶パネルに照射される。青色ＬＥＤから出力された青色の光ビームは、青用液晶パネルに照射される。
　赤用液晶パネルからの赤色画像光、緑用液晶パネルからの緑色画像光および青用液晶パネルからの青色画像光は、クロスダイクロイックプリズムにより合成される。クロスダイクロイックプリズムにて合成された画像光は、投射レンズによってスクリーン上に投射される。
　上記の３板型プロジェクタにおいては、第１の緑色ＬＥＤから出力された第１の緑色の光ビームと第２の緑色ＬＥＤから出力された第２の緑色の光ビームとは、ダイクロイックミラーを介して、同一の光路で緑用液晶パネルに照射される。この構成によれば、光源側のエテンデューの値は増大しないため、第１および第２の緑色ＬＥＤから出力された第１および第２の緑色の光ビームのほとんどを投射光として利用することができる。また、赤色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤから出力された赤色および青色の光ビームのほとんどを投射光として利用することができる。
特開２００４－３２５４７７号公報
　第１のアプローチにおいては、エテンデューの制約にために、十分な明るさの投射画像を得られていないのが現状である。加えて、液晶パネル部での光損失（略５０％）の問題もある。
　第２のアプローチにおいては、偏光変換素子を用いることで液晶パネル部での光損失の問題を解消することができるものの、エテンデューの制約のために、十分な明るさの投射画像を得られていないのが現状である。
　第３のアプローチにおいては、エテンデューの制約の問題を解消することができるものの、液晶パネル部の光損失の問題があり、やはり、十分な明るさの投射画像を得ることは困難である。加えて、緑色光源として、２つの緑色ＬＥＤを用いるため、装置が大きくなり、コストも増大する。
　また、ＬＥＤ等の固体光源をプロジェクタの光源として用いる場合は、以下の点を考慮する必要がある。
　一般に、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤの出力特性は異なっており、赤色ＬＥＤや緑色ＬＥＤの最大出力値は青色ＬＥＤのそれよりも小さい。
　赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤをそれぞれ最大出力で駆動した場合に、投射画像の輝度が最も高くなる。しかし、最大出力で駆動された各色のＬＥＤからの光（赤、緑、青）の混色比率は、最適なホワイトバランスを得るための所定の混色比率とは異なるため、投射画像が不自然な色になり、画質が低下する。このため、通常は、緑色ＬＥＤの最大出力値を基準にして赤色ＬＥＤや青色ＬＥＤの出力を制限することで、最適なホワイトバランスを得ている。
　上記から、最適なホワイトバラスを維持しつつ明るい投射画像を得るには、緑色ＬＥＤの発光光束を増大する必要がある。
　本発明の目的は、エテンデューの制約の問題を解消し、少なくとも緑色光源について、液晶パネル部の光損失を低減し、かつ、発光光束を大きくすることができる、光利用効率が高い、小型の液晶プロジェクタを提供することにある。
　上記目的を達成するため、本発明の液晶プロジェクタは、
　それぞれが入射光を空間的に変調して画像を表示する第１乃至第３の液晶パネル部と、
　赤色の波長帯域にピーク波長を有する赤色光を出力する赤色光源を備え、該赤色光源から出力された前記赤色光が前記第１の液晶パネル部に照射される第１の照明部と、
　緑色の波長帯域にピーク波長を有する緑色光を出力する緑色光源と、青色の波長帯域にピーク波長を有する青色光を出力する青色光源とを備え、該緑色光源から出力された前記緑色光を振動方向が互い直交する第１および第２の直線偏光に分離し、該第１の直線偏光を前記第２の液晶パネル部に照射させ、該第２の直線偏光と該青色光源から出力された前記青色光とを前記第３の液晶パネル部に照射させる第２の照明部と、
　前記第１乃至第３の液晶パネル部で表示された画像を合成する偏光色合成部と、
　前記偏光色合成部で合成された合成画像光を投射する投射レンズと、
　入力映像信号に基づいて、前記赤色光源、緑色光源および青色光源の点灯状態を制御し、前記第１乃至第３の液晶パネル部に画像を表示させる制御手段と、を有する。
　本発明の別の液晶プロジェクタは、
　赤色の波長帯域にピーク波長を有する赤色光を出力する赤色光源と、
　緑色の波長帯域にピーク波長を有する緑色光を出力する緑色光源と、
　青色の波長帯域にピーク波長を有する青色光を出力する青色光源と、
　前記赤色光源から出力された前記赤色光を振動方向が互い直交する第１および第２の直線偏光に分離する第１の偏光分離部と、
　前記緑色光源から出力された前記緑色光を前記第１および第２の直線偏光に分離する第２の偏光分離部と、
　前記第１の直線偏光の赤色光と前記第１の直線偏光の緑色光とを入射光とし、該入射した赤色および緑色の光を同一の光路で出射する第１の色合成部と、
　前記第２の直線偏光の緑色光と前記青色光源から出射された前記青色光とを入射光とし、該入射した緑色および青色の光を同一の光路で出射する第２の色合成部と、
　前記第２の直線偏光の赤色光を空間的に変調して画像を表示する第１の液晶パネル部と、
　前記第１の色合成部から出射された前記赤色および緑色の光を空間的に変調して画像を表示する第２の液晶パネル部と、
　前記第２の色合成部から出射された前記緑色および青色の光を空間的に変調して画像を表示する第３の液晶パネル部と、
　前記第１乃至第３の液晶パネルで表示された画像を合成する偏光色合成部と、
　前記第２の偏光色合成部で合成された画像光を投射する投射レンズと、
　入力映像信号に基づいて、前記赤色光源、緑色光源および青色光源の点灯状態を制御し、前記第１乃至第３の液晶パネル部に画像を表示させる制御手段と、を有する。
本発明の第１の実施の形態である液晶プロジェクタの構成を示す模式図である。 図１に示す液晶プロジェクタのクロスダイクロイックミラーの構成を示す模式図である。 図２に示すクロスダイクロイックミラーの一方のダイクロイック膜のＰ偏光およびＳ偏光に対する分光透過特性を示す特性図である。 図２に示すクロスダイクロイックミラーの他方のダイクロイック膜のＰ偏光およびＳ偏光に対する分光透過特性を示す特性図である。 図１に示す液晶プロジェクタの制御系の構成を示すブロック図である。 図１に示す液晶プロジェクタの各光源の点灯動作および各液晶パネル部の表示動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の第２の実施形態である液晶プロジェクタの構成を示す模式図である。 図７に示す液晶プロジェクタのクロスダイクロイックミラーの構成を示す模式図である。 図７に示す液晶プロジェクタの各光源の点灯動作および各液晶パネル部の表示動作を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の他の実施形態の液晶プロジェクタの構成を示す模式図である。 図１０に示す液晶プロジェクタの緑色光源の蛍光体ホイールを示す模式図である。 図１０に示す液晶プロジェクタの緑色光源の全体の構成を示す模式図である。
１０１Ｂ　青色光源
１０１Ｇ　緑色光源
１０１Ｒ　赤色光源
１２１　偏光ビームスプリッタ
１１８、１１９、１２０　液晶パネル部
１２６　クロスダイクロプリズム
１２７　投射レンズ
　次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
　図１は、本発明の第１の実施の形態である液晶プロジェクタの構成を示す模式図である。
　図１を参照すると、本実施形態の液晶プロジェクタは、緑色光源１０１Ｇ、赤色光源１０１Ｒおよび青色光源１０１Ｂの３つの光源を備える。
　緑色光源１０１Ｇは、緑色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源であり、例えば、発光色が緑色である、ＬＥＤや半導体レーザよりなる。赤色光源１０１Ｒは、赤色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源であり、例えば、発光色が赤色である、ＬＥＤや半導体レーザよりなる。青色光源１０１Ｂは、青色の波長帯域にピーク波長を有する固体光源であり、例えば、発光色が青色である、ＬＥＤや半導体レーザよりなる。
　ただし、ＬＥＤなどでは、製造上の問題として、ピーク波長が±１０～２０ｎｍ程度ばらつくことが知られているので、この製造上のばらつきの範囲内であれば、ピーク波長が実質的に同じものであるとする。また、緑色光源１０１Ｇ、赤色光源１０１Ｒおよび青色光源１０１Ｂそれぞれの発光面積は、エテンデューの制約を満たす面積範囲内の最大面積とする。
　緑色光源１０１Ｇから出射した緑色の光（非偏光光）の進行方向に、レンズ１０２、偏光ビームスプリッタ１２１が配置されている。緑色光源１０１Ｇから緑色の光は、レンズ１０２を介して偏光ビームスプリッタ１２１に入射する。
　偏光ビームスプリッタ１２１は、入射光を互いに直角方向に振動する第１および第２の直線偏光光に分離する。ここでは、第１の直線偏光をＳ偏光、第２の直線偏光をＰ偏光と仮定しており、偏光ビームスプリッタ１２１はＳ偏光光を反射し、Ｐ偏光光を透過させるような偏光分離特性を有する。
　偏光ビームスプリッタ１２１で反射された緑色のＳ偏光光の進行方向に、レンズ１０５、１０６、反射ミラー１２７が配置されている。偏光ビームスプリッタ１２１からの緑色のＳ偏光光は、レンズ１０５、１０６を順に通過した後、反射ミラー１２７にて略９０°の角度で反射される。
　反射ミラー１２７は、緑色の光を反射することができるものであれば、どのような反射特性を有するミラーであってもよい。例えば、反射ミラー１２７は、アルミ蒸着されたミラーであってもよく、緑色の光を反射し、それ以外の色の光を透過または吸収する、誘電体多層膜よりなるダイクロイックミラーであってもよい。
　反射ミラー１２７からの緑色のＳ偏光光の進行方向に、レンズ１１５、液晶パネル部１１８が配置されている。反射ミラー１２７からの緑色のＳ偏光光は、レンズ１１５を介して液晶パネル部１１８に照射される。
　液晶パネル部１１８は、液晶パネルを２枚の偏光板で挟んだものである。液晶パネル部１１８では、入射面側の偏光板を透過した光は直線偏光となって液晶パネルに入射する。直線偏光の入射光は、液晶パネルの液晶層を厚み方向に伝播しながら、液晶の持つ屈折率異方性（複屈折）に応じてその偏光状態が変化していく。出射面側の偏光子は、液晶層を通過した出射光のうち、特定方向の偏光光だけを透過させる。ここでは、緑色のＳ偏光光が液晶パネル部１１８に照射されているので、緑色のＰ偏光光が液晶パネル部１１８から出射される。
　青色光源１０１Ｂから出射した青色の光（非偏光光）の進行方向に、レンズ１０３、１１３、１１４、ダイクロイックミラー１２４、レンズ１１７、液晶パネル部１２０が配置されている。
　青色光源１０１Ｂから出射した青色の光は、レンズ１０３、１１３、１１４を順に通過した後、ダイクロイックミラー１２４に入射する。
　ダイクロイックミラー１２４は、青色光源１０１Ｂからの青色の光の光路と偏光ビームスプリッタ１２１を透過した緑色のＰ偏光光の光路とが交差（または直交）する位置に配置されている。ダイクロイックミラー１２４は、緑色の光を反射し、青色の光を透過させる特性を有する。
　青色光源１０１Ｂから青色の光は、ダイクロイックミラー１２４を透過し、偏光ビームスプリッタ１２１からの緑色のＰ偏光光は、ダイクロイックミラー１２４によって略９０°の角度で反射される。ダイクロイックミラー１２４を透過した青色の光とダイクロイックミラー１２４で反射された緑色のＰ偏光光とは同一の光路でレンズ１１７を介して液晶パネル部１２０に照射される。
　液晶パネル部１２０は、液晶パネル部１１８と同様、液晶パネルを２枚の偏光子で挟んだ構造を有するが、Ｓ偏光光が出射されるように構成されている。具体的には、青色光源１０１Ｂから青色の光（非偏光光）が液晶パネル部１２０に照射された場合は、液晶パネル部１２０は、青色のＳ偏光光を出射する。緑色光源１０１Ｇからの緑色のＰ偏光光が液晶パネル部１２０に照射された場合は、液晶パネル部１２０は、緑色のＳ偏光光を出射する。
　赤色光源１０１Ｒから出射した赤色の光（非偏光光）の進行方向に、レンズ１１１、１１２、１１６、液晶パネル部１１９が配置されている。
　赤色光源１０１Ｒから出射した赤色の光は、レンズ１１１、１１２、１１６を順に通過した後、液晶パネル部１１９に照射される。
　液晶パネル部１１９は、液晶パネル部１１８と同様、液晶パネルを２枚の偏光子で挟んだ構造を有するが、Ｓ偏光光が出射されるように構成されている。ここでは、赤色光源１０１Ｒから赤色の光（非偏光光）が液晶パネル部１１９に照射されるので、液晶パネル部１１９は赤色のＳ偏光光を出射する。
　液晶パネル部１１９は、液晶パネル部１２０と対向するように配置されている。液晶パネル部１１８から出射された緑色のＰ偏光光の光路は、液晶パネル部１１９から出射された赤色のＳ偏光光の光路および液晶パネル部１２０から出射された青色または緑色のＳ偏光光の光路のそれぞれと１点で交差（または直交）しており、この交点に、クロスダイクロイックミラー１２６が配置されている。
　図２に、クロスダイクロイックミラー１２６の一例を示す。
　図２に示すように、クロスダイクロイックミラー１２６は、直角を成す面が互いに接合された４つの直角プリズム１２６ａ～１２６ｄからなる。
　直角プリズム１２６ａ、１２６ｂの接合面と直角プリズム１２６ｃ、１２６ｄの接合面により一様な第１の平面が形成されており、この第１の平面に、ダイクロイック膜１ａが形成されている。
　直角プリズム１２６ａ、１２６ｄの接合面と直角プリズム１２６ｂ、１２６ｃの接合面により、第１の平面と交差（または直交）する一様な第２の平面が形成されており、この第２の平面に、ダイクロイック膜１ｂが形成されている。
　クロスダイクロイックミラー１２６では、液晶パネル部１１８からの緑色の画像光（Ｐ偏光）および液晶パネル部１１９からの赤色の画像光（Ｓ偏光）はともに、ダイクロイック膜１ａの一方の面に略４５度の入射角で入射し、液晶パネル部１２０からの青色または緑色の画像光（Ｓ偏光）は、ダイクロイック膜１ａの他方の面に略４５度の入射角で入射する。
　図３に、ダイクロイック膜１ａのＰ偏光およびＳ偏光に対する分光透過特性を示す。図３において、縦軸は透過率（％）を示し、横軸は波長（ｎｍ）を示す。図３中、中央に示したスペクトルは、緑色光源１０１Ｇの発光スペクトルである。
　カットオフ波長を透過率が５０％になる波長と定義する。Ｐ偏光で入射する光に対するダイクロイック膜１ａのカットオフ波長は、青色の波長域以下の光を反射し、それ以外の波長域（緑色および赤色の波長域を含む）の光を透過するように設定されている。
　また、Ｓ偏光で入射する光に対するダイクロイック膜１ａのカットオフ波長は、赤色の波長域以上の光を透過し、それ以外の波長域（緑色および青色の波長域を含む）の光を反射するように設定されている。
　図３に示した特性によれば、ダイクロイック膜１ａは、液晶パネル部１１８からの緑色の画像光（Ｐ偏光）および液晶パネル部１１９からの赤色の画像光（Ｓ偏光）をともに透過させ、液晶パネル部１２０からの青色または緑色の画像光（Ｓ偏光）を反射する。
　また、クロスダイクロイックミラー１２６では、液晶パネル部１１８からの緑色の画像光（Ｐ偏光）および液晶パネル部１２０からの青色または緑色の画像光（Ｓ偏光）はともに、ダイクロイック膜１ｂの一方の面に略４５度の入射角で入射し、液晶パネル部１１９からの赤色の画像光（Ｓ偏光）は、ダイクロイック膜１ｂの他方の面に略４５度の入射角で入射する。
　図４に、ダイクロイック膜１ｂのＰ偏光およびＳ偏光に対する分光透過特性を示す。図４において、縦軸は透過率（％）を示し、横軸は波長（ｎｍ）を示す。図４中に示したスペクトルは、赤色光源１０１Ｒの発光スペクトルである。
　Ｐ偏光で入射する光に対するダイクロイック膜１ｂのカットオフ波長は、赤色の波長域の光を反射し、それ以外の波長域（緑色および青色）の光を透過するように設定されている。なお、ダイクロイック膜１ｂは、赤外の波長域のＰ偏光を透過する。
　また、Ｓ偏光で入射する光に対するダイクロイック膜１ｂのカットオフ波長は、緑色の波長域以下の光を透過し、それ以外の波長域（赤色の波長域を含む）の光を反射するように設定されている。
　図４に示した特性によれば、ダイクロイック膜１ｂは、液晶パネル部１１８からの緑色の画像光（Ｐ偏光）および液晶パネル部１２０からの青色または緑色の画像光（Ｓ偏光）をともに透過させ、液晶パネル部１１９からの赤色の画像光（Ｓ偏光）を反射する。
　図３に示した分光透過特性を有するダイクロイック膜１ａおよび図４に示した分光透過特性を有するダイクロイック膜１ｂはいずれも、誘電体多層膜より形成することができる。この場合、カットオフ波長の設定は、誘電体多層膜の材料、積層数、膜厚、屈折率などにより調整することができる。
　図２に示したクロスダイクロイックプリズム１２６において、直角プリズム１２６ａの斜面が出射面である。液晶パネル部１１９からの赤色の画像光（Ｓ偏光）はダイクロイック膜１ｂで反射され、その反射された画像光は出射面より出射される。液晶パネル部１１８からの緑色の画像光（Ｐ偏光）はダイクロイック膜１ａ、１ｂを透過し、その透過した画像光は出射面より出射される。液晶パネル部１２０からの緑色または青色の画像光（Ｓ偏光）はダイクロイック膜１ａで反射され、その反射された画像光は出射面より出射される。こうして、クロスダイクロイックプリズム１２６の出射面からは、赤色、青色、緑色の画像光を合成した画像光が出射される。
　図１に示した投射レンズ１２７は、クロスダイクロイックプリズム１２６の出射面と対向する位置に配置されている。投射レンズ１２７は、クロスダイクロイックプリズム１２６の出射面より出射された画像光を外部スクリーン上に投射する。外部スクリーンは、専用スクリーンであっても、壁などの構造体であってもよい。
　赤色光源１０１Ｒ、レンズ１０４、１１１、１１２、１１６は、赤色光を液晶パネル部１１９に照射する第１の照明部であるが、その構成は図１に示した構成に限定されない。例えば、レンズの数は４枚に限定されず、他の枚数であってもよい。さらに、赤色光源１０１Ｒから出射された赤色光の光路中に、ロッドインテグレータあるいはフライアイインテグレータなどの照度分布均一化の光学部品を設けても良い。
　緑色光源１０１Ｇ、青色光源１０１Ｂ、レンズ１０２、１０３、１０５、１０６、１０７、１０８、１１３、１１４、１１５、１１７は、緑色光を液晶パネル部１１８、１２０に照射し、青色光を液晶パネル部１２０に照射する第２の照明部である。第２の照明部の構成も、図１に示した構成に限定されない。レンズの枚数は適宜に変更することができる。緑色光源１０１Ｇ、青色光源１０１Ｂのそれぞれの光路中に上記の照度分布均一化の光学部品を設けても良い。
　次に、本実施形態の液晶プロジェクタの制御系の構成について説明する。
　図５に、その制御系の構成を示す。図５には、説明を簡略化するため、レンズ系を省いた概念的なブロック図が記載されている。
　図５を参照すると、制御系は、制御部１、光源駆動部２０１および液晶駆動部２０３を有する。
　制御部１は、液晶パネル部１１８～１２０をそれぞれ駆動するための駆動タイミング信号を液晶駆動部３に供給する。制御部１は、青色光源１０１Ｂ、緑色光源１０１Ｇおよび赤色光源１０１Ｒをそれぞれ駆動するための点灯タイミング信号を光源駆動部２に供給する。
　光源駆動部２は、制御部１からの点灯タイミング信号に従って、赤色光源１０１Ｒ、緑色光源１０１Ｇおよび青色光源１０１Ｂの点灯状態を個別に制御する。
　液晶駆動部３は、外部映像供給装置から入力された映像信号と制御部１からの駆動タイミング信号に基づいて、液晶パネル部１１８～１２０を個別に駆動する。外部映像供給装置は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置である。
　図６は、青色光源１０１Ｂ、緑色光源１０１Ｇおよび赤色光源１０１Ｒの点灯動作および液晶パネル部１１８～１２０の表示動作を説明するためのタイミングチャートである。
　図６を参照すると、１フレームは第１および第２のサブフレームからなる。この例では、第１および第２のサブフレームは同じ長さである。例えば、フレーム周期は６０Ｈｚであり、サブフレーム周期は１２０Ｈｚである。なお、１フレームにおける第１のサブフレームの期間と第２のサブフレームの期間との割合は適宜に設定することができる。
　ｎフレームのうちの第１のサブフレームの期間において、光源駆動部２は、青色光源１０１Ｂを点灯状態とするとともに緑色光源１０１Ｇを消灯状態とし、液晶駆動部３は、入力映像信号から得られた青色映像信号に基づく画像を液晶パネル部１２０に表示させる。この場合、液晶パネル部１２０は、青色画像を表示するが、液晶パネル部１１８は非表示状態とされる。
　ｎフレームのうちの第２のサブフレームの期間において、光源駆動部２は、青色光源１０１Ｂを消灯状態とするとともに緑色光源１０１Ｇを点灯状態とし、液晶駆動部３は、入力映像信号から得られた緑色映像信号に基づく画像を液晶パネル部１１８、１２０にそれぞれ表示させる。この場合、液晶パネル部１１８、１２０はそれぞれ緑色画像を表示する。
　ｎフレームの期間において、光源駆動部２は、青色光源１０１Ｒを点灯状態とし、液晶駆動部３は、入力映像信号から得られた赤色映像信号に基づく画像を液晶パネル部１１９に表示させる。この場合、液晶パネル部１１９は赤色画像を表示する。
　図６に示した動作によれば、ｎフレームの第１のサブフレームの期間において、青色画像が液晶パネル部１２０に表示されるとともに、赤色画像が液晶パネル部１１９に表示される。続く第２のサブフレーム期間において、赤色画像が液晶パネル部１１９に表示されるとともに、緑色画像が液晶パネル部１１８に表示される。よって、人間の眼の積分効果により、観察者は、ｎフレームにおいて、第１のサブフレームの期間に表示された青色および緑色の画像と、第２のサブフレームの期間に表示された赤色および緑色の画像とを合成したカラー画像を観察することができる。
　本実施形態の液晶プロジェクタにおいては、赤色光源１０１Ｒからの赤色の光は液晶パネル部１１９に照射される。緑色光源１０１Ｇからの緑色の光は、偏光ビームスプリッタ１２１によってＰ偏光とＳ偏光に分離され、緑色のＳ偏光光が液晶パネル部１１８に照射される。緑色のＰ偏光光は、ダイクロイックミラー１２４によって青色光源１０１Ｂからの青色の光（非偏光）と合成され、この合成された青色および緑色の光は、同一の光路で液晶パネル部１２０に照射される。
　上記の構成によれば、光源側のエテンデューの値は増大しない。
　また、液晶パネル部１１９、１２０は、Ｐ偏光の光を受けて、Ｓ偏光の光を出射するように構成され、液晶パネル部１１８は、Ｓ偏光の光を受けて、Ｐ偏光の光を出射するように構成されている。緑色光源１０１Ｇからの緑色のＳ偏光光が液晶パネル部１１８に照射され、緑色光源１０１Ｇからの緑色のＰ偏光光が液晶パネル部１２０に照射される。よって、緑色光源１０１Ｇからの緑色の光について、液晶パネル部１１８、１２０における光損失はほとんど生じない。
　一方、赤色光源１０１Ｒおよび青色光源１０１Ｂはいずれも非偏光の光を出射するため、赤色光源１０１Ｒからの赤色の光および青色光源１０１Ｂからの青色の光については、略半分の光量が液晶パネル部１１９、１２０にて吸収または反射される。
　しかしながら、例えば、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤの出力特性は異なっており、現状では、緑色ＬＥＤの最大出力値が最も小さく、次いで、赤色ＬＥＤの最大出力値が小さい。通常、緑色ＬＥＤの最大出力値を基準として赤色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤの出力範囲が設定されることから、赤色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤの出力には、ある程度の余裕がある。したがって、光源としてＬＥＤを用いた場合、液晶パネルによる光損失を考慮して、赤色光源１０１Ｒおよび青色光源１０１Ｂの出力を増大させることで、ある程度、赤色および青色の光量低下を抑制することができる。
　加えて、人間の眼は赤色および青色に比較して緑色の輝度変化に敏感であることから、緑色光源１０１Ｇの液晶パネルによる光損失を低減することで、より効果的に、明るい投射画像を得ることが可能となる。
　上述した本実施形態の液晶プロジェクタは、本発明の一例であり、その構成は適宜に変更することができる。
　例えば、図６に示した光源の駆動動作および液晶パネルの点灯動作において、緑色光源１０１Ｇおよび青色光源１０１Ｂを、通常の２倍の電流で時分割に駆動してもよい。この場合の緑色光源１０１Ｇおよび青色光源１０１Ｂの光量は、緑色光源１０１Ｇおよび青色光源１０１Ｂをそれぞれ１フレームの期間にわたって連続点灯させた場合の光量と略同じとなる。
　さらに、赤色光源１０１Ｒと同様に、緑色光源１０１Ｇおよび青色光源１０１Ｂを１フレーム期間点灯させてもよい。この場合は、液晶パネル部１２０は、１フレームの期間に、青色映像信号に基づく画像として、青色および緑色の光による画像を表示する。
　上記の構成によれば、緑色光源１０１Ｇおよび青色光源１０１Ｂを連続的に点灯させることができるので、図６に示した動作に比較して、より明るい投射画像を提供することができる。
　また、本実施形態では、緑色光源１０１Ｇについて、偏光変換素子を用いずに、液晶パネルでの光損失を低減するように構成されており、これにより、投射画像の明るさの増大を図るとともに、低コスト化を図っている。
　加えて、緑色光源として複数の光源を用いる形態に比較して、緑色光源１０１Ｇは１つであり、光源の数が少ない分、低コスト化および小型化を図ることができる。
　（第２の実施形態）
　図７は、本発明の第２の実施形態である液晶プロジェクタの構成を示す模式図である。
　図７に示す液晶プロジェクタは、偏光ビームスプリッタ１２２、反射ミラー１２５、レンズ１０９、１１０が追加され、反射ミラー１２７に代えてクロスダイクロイックミラー１２３が設けられた点以外は、第１の実施形態のものと同じ構成である。図７中、同じ構成には同じ符号を付し、ここでは、それらの詳細な説明は省略する。
　レンズ１０４および偏光ビームスプリッタ１２２が、赤色光源１０２からの赤色の光の進行方向に配置されている。赤色光源１０２からの赤色の光はレンズ１０４を介して偏光ビームスプリッタ１２２に入射する。
　偏光ビームスプリッタ１２２は、入射光を互いに直角方向に振動する第１および第２の直線偏光光に分離する。ここでは、第１の直線偏光をＳ偏光、第２の直線偏光をＰ偏光と仮定しており、偏光ビームスプリッタ１２２はＳ偏光光を反射し、Ｐ偏光光を透過させるような偏光分離特性を有する。
　偏光ビームスプリッタ１２２で反射された赤色のＳ偏光光の進行方向に、レンズ１１０、１０９、クロスダイクロイックミラー１２３が配置されている。偏光ビームスプリッタ１２１、１２２は、偏光ビームスプリッタ１２１で反射された緑色のＳ偏光光の中心光線が偏光ビームスプリッタ１２２で反射された赤色のＳ偏光光の中心光線と一致するように設けられている。
　クロスダイクロイックミラー１２３は、図８に示すように、互いに交差（または直交）するダイクロイック膜１２３ａ、１２３ｂを有する。
　ダイクロイック膜１２３ａは、Ｓ偏光光に対して、赤色を反射し、緑色を透過する特性を有する。一方、ダイクロイック膜１２３ｂは、Ｓ偏光光に対して、赤色を透過し、緑色を反射する特性を有する。
　偏光ビームスプリッタ１２２で反射された赤色のＳ偏光光は、レンズ１１０、１０９を介してクロスダイクロイックミラー１２３に入射する。偏光ビームスプリッタ１２１で反射された緑色のＳ偏光光は、レンズ１０５、１０６を介してクロスダイクロイックミラー１２３に入射する。
　クロスダイクロイックミラー１２３では、偏光ビームスプリッタ１２２からの赤色のＳ偏光光はダイクロイック膜１２３ａにより反射され、偏光ビームスプリッタ１２１からの緑色のＳ偏光光はダイクロイック膜１２３ｂにより反射される。ダイクロイック膜１２３ａで反射された赤色のＳ偏光光とダイクロイック膜１２３ｂで反射された緑色のＳ偏光光とは、同一の光路でレンズ１１５を介して液晶パネル部１１８に照射される。
　偏光ビームスプリッタ１２２を透過した赤色のＰ偏光光の進行方向に、レンズ１１１、１１２、反射ミラー１２５が配置されている。偏光ビームスプリッタ１２２を透過した赤色のＰ偏光光は、レンズ１１１、１１２を順次通過した後、反射ミラー１２５にて略９０°の角度で反射される。
　反射ミラー１２５で反射された赤色のＰ偏光光は、レンズ１１６を介して液晶パネル部１１９に照射される。反射ミラー１２５は、赤色の光を反射することができるものであれば、どのような反射特性を有するミラーであってもよい。例えば、反射ミラー１２５は、アルミ蒸着されたミラーであってもよく、赤色の光を反射し、それ以外の色の光を透過または吸収する、誘電体多層膜よりなるダイクロイックミラーであってもよい。
　次に、本実施形態の液晶プロジェクタの動作について説明する。
　本実施形態の液晶プロジェクタも、図５に示した構成と同様の制御系を有するが、青色光源１０１Ｂ、緑色光源１０１Ｇおよび赤色光源１０１Ｒをそれぞれ時分割で点灯させる点が第１の実施形態のものと異なる。
　図９は、青色光源１０１Ｂ、緑色光源１０１Ｇおよび赤色光源１０１Ｒの点灯動作および液晶パネル部１１８～１２０の表示動作を説明するためのタイミングチャートである。
　図９を参照すると、１フレームは第１および第２のサブフレームからなる。この例では、第１および第２のサブフレームは同じ長さである。例えば、フレーム周期は６０Ｈｚであり、サブフレーム周期は１２０Ｈｚである。
　ｎフレームのうちの第１のサブフレームの期間において、光源駆動部２は、青色光源１０１Ｂ、１０１Ｒを点灯状態とするとともに緑色光源１０１Ｇを消灯状態とする。そして、液晶駆動部３は、入力映像信号から得られた青色映像信号に基づく画像を液晶パネル部１２０に表示させるとともに、入力映像信号から得られた赤色映像信号に基づく画像を液晶パネル部１１８、１１９に表示させる。この場合、液晶パネル部１１８、１１９は赤色画像を表示し、液晶パネル部１２０は青色画像を表示する。
　ｎフレームのうちの第２のサブフレームの期間において、光源駆動部２は、青色光源１０１Ｂ、１０１Ｒを消灯状態とするとともに緑色光源１０１Ｇを点灯状態とする。そして、液晶駆動部３は、入力映像信号から得られた緑色映像信号に基づく画像を液晶パネル部１１８、１２０にそれぞれ表示させる。この場合、液晶パネル部１１８、１２０はそれぞれ緑色画像を表示するが、液晶パネル部１１９は非表示とされる。
　図９に示した動作によれば、ｎフレームの第１のサブフレームの期間において、青色画像が液晶パネル部１２０に表示されるとともに、赤色画像が液晶パネル部１１８、１１９に表示される。続く第２のサブフレーム期間において、緑色画像が液晶パネル部１１８、１２０に表示される。よって、人間の眼の積分効果により、観察者は、ｎフレームにおいて、第１のサブフレームの期間に表示された青色および赤色の画像と、第２のサブフレームの期間に表示された緑色の画像とを合成したカラー画像を観察することができる。
　本実施形態の液晶プロジェクタにおいては、第１の実施形態と同様、緑色光源１０１Ｇからの緑色の光は、偏光ビームスプリッタ１２１によってＰ偏光とＳ偏光に分離され、緑色のＳ偏光光が液晶パネル部１１８に照射される。緑色のＰ偏光光は、ダイクロイックミラー１２４によって青色光源１０１Ｂからの青色の光（非偏光）と合成され、この合成された青色および緑色の光は、同一の光路で液晶パネル部１２０に照射される。
　また、赤色光源１０１Ｒからの赤色の光は、偏光ビームスプリッタ１２２によってＰ偏光とＳ偏光に分離され、赤色のＰ偏光光が液晶パネル部１１９に照射される。赤色のＰ偏光光は、クロスダイクロイックミラー１２３によって緑色光源１０１Ｇからの緑色の光と合成され、この合成された赤色および緑色の光は、同一の光路で液晶パネル部１１８に照射される。
　上記の構成によれば、光源側のエテンデューの値は増大しない。
　また、第１の実施形態と同様、緑色光源１０１Ｇからの緑色のＳ偏光光が液晶パネル部１１８に照射され、緑色光源１０１Ｇからの緑色のＰ偏光光が液晶パネル部１２０に照射されるので、緑色光源１０１Ｇからの緑色の光について、液晶パネル部１１８、１２０における光損失はほとんど生じない。
　加えて、赤色光源１０１Ｒからの赤色のＳ偏光光が液晶パネル部１１８に照射され、赤色光源１０１Ｒからの赤色のＰ偏光光が液晶パネル部１１９に照射されるので、赤色光源１０１Ｒからの赤色の光について、液晶パネル部１１８、１１９における光損失はほとんど生じない。
　赤色光源１０１Ｒおよび緑色光源１Ｇの最大出力値は、青色光源１０１Ｂのそれよりも小さい。したがって、最大出力値が青色光源１０１Ｂよりも小さな赤色光源１０１Ｒおよび緑色光源１Ｇの光利用効率を高くすることで、色再現性に優れた投射画像を提供することができる。
　上記の他の効果は、第１の実施形態で説明したとおりである。
　また、本実施形態においても、第１の実施形態で説明した変更を適用することができる。
　（他の実施形態）
　上述した第１または第２の実施形態の液晶プロジェクタにおいて、赤色光源１０１Ｒ、緑色光源１０１Ｇ、青色光源１０１Ｂのうちの少なくとも１つを蛍光体を用いた光源としてもよい。
　図１０に、本発明の他の実施形態の液晶プロジェクタの構成を示す。
　図１０に示す液晶プロジェクタは、緑色光源１０１Ｇに代えて緑色光源２０１Ｇを設けた点以外は、第１の実施形態と同じ構成である。図１０中、同じ構成には同じ符号を付し、ここでは、それらの詳細な説明は省略する。
　図１１に、蛍光体ホイール３０２を示し、図１２に、その蛍光体ホイール３０２を備えた緑色光源２０１Ｇの構成を示す。
　図１１および図１２に示すように、蛍光体ホイール３０２は、円盤状の基板を備え、基板の一方の面に、励起光により励起されて緑色の蛍光を放出する蛍光体が塗布されている。基板は、励起光を透過するような材料よりなる。
　蛍光体ホイール３０２の中央部はモータ３０３の出力軸に保持されており、モータ３０３により蛍光体ホイール３０２を回転させることができる。
　蛍光体ホイール３０２の蛍光体が塗布された面とは反対の面側に、励起光源３０１が配置されている。蛍光体ホイール３０２を回転させながら励起光源３０１を点灯させ、蛍光体ホイール３０２の蛍光体面から緑色の蛍光が放出される。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏する。

Claims (6)

  1. 　それぞれが入射光を空間的に変調して画像を表示する第１乃至第３の液晶パネル部と、
    　赤色の波長帯域にピーク波長を有する赤色光を出力する赤色光源を備え、該赤色光源から出力された前記赤色光が前記第１の液晶パネル部に照射される第１の照明部と、
    　緑色の波長帯域にピーク波長を有する緑色光を出力する緑色光源と、青色の波長帯域にピーク波長を有する青色光を出力する青色光源とを備え、該緑色光源から出力された前記緑色光を振動方向が互い直交する第１および第２の直線偏光に分離し、該第１の直線偏光を前記第２の液晶パネル部に照射させ、該第２の直線偏光と該青色光源から出力された前記青色光とを前記第３の液晶パネル部に照射させる第２の照明部と、
    　前記第１乃至第３の液晶パネル部で表示された画像を合成する偏光色合成部と、
    　前記偏光色合成部で合成された合成画像光を投射する投射レンズと、
    　入力映像信号に基づいて、前記赤色光源、緑色光源および青色光源の点灯状態を制御し、前記第１乃至第３の液晶パネル部に画像を表示させる制御手段と、を有する、液晶プロジェクタ。
  2. 　赤色の波長帯域にピーク波長を有する赤色光を出力する赤色光源と、
    　緑色の波長帯域にピーク波長を有する緑色光を出力する緑色光源と、
    　青色の波長帯域にピーク波長を有する青色光を出力する青色光源と、
    　前記赤色光源から出力された前記赤色光を振動方向が互い直交する第１および第２の直線偏光に分離する第１の偏光分離部と、
    　前記緑色光源から出力された前記緑色光を前記第１および第２の直線偏光に分離する第２の偏光分離部と、
    　前記第１の直線偏光の赤色光と前記第１の直線偏光の緑色光とを入射光とし、該入射した赤色および緑色の光を同一の光路で出射する第１の色合成部と、
    　前記第２の直線偏光の緑色光と前記青色光源から出射された前記青色光とを入射光とし、該入射した緑色および青色の光を同一の光路で出射する第２の色合成部と、
    　前記第２の直線偏光の赤色光を空間的に変調して画像を表示する第１の液晶パネル部と、
    　前記第１の色合成部から出射された前記赤色および緑色の光を空間的に変調して画像を表示する第２の液晶パネル部と、
    　前記第２の色合成部から出射された前記緑色および青色の光を空間的に変調して画像を表示する第３の液晶パネル部と、
    　前記第１乃至第３の液晶パネル部で表示された画像を合成する偏光色合成部と、
    　前記第２の偏光色合成部で合成された合成画像光を投射する投射レンズと、
    　入力映像信号に基づいて、前記赤色光源、緑色光源および青色光源の点灯状態を制御し、前記第１乃至第３の液晶パネル部に画像を表示させる制御手段と、を有する、液晶プロジェクタ。
  3. 　前記第１乃至第３の液晶パネル部は、前記第１又は第２の直線偏光による画像を出力し、
    　前記偏光色合成部は、
    　前記第１ないし第３の液晶パネル部それぞれの出射光を入射する第１ないし第３の入射面および前記合成画像光を出射する出射面と、
    　前記第１の入射面より入射した前記赤色光を反射して前記第１の出射面より出射させ、前記第２の入射面より入射した前記第２の直線偏光の緑色光を透過して前記第１の出射面より出射させ、前記第３の入射面より入射した前記青色光を透過する機能を備える第１の反射面と、
    　前記第３の入射面より入射した前記青色光を反射して前記第１の出射面より出射させ、前記第２の入射面より入射した前記第１の直線偏光の緑色光を透過して前記第１の出射面より出射させ、前記第１の入射面より入射した前記赤色光を透過する機能を備える第１の反射面と、を有する、請求項１または２に記載の液晶プロジェクタ。
  4. 　前記制御手段は、
    　所定の期間において、前記赤色光源を点灯させて赤色画像を前記第１の液晶パネル部に表示させ、
    　前記所定の期間を所定の割合で分割した第１および第２の期間のうち、該第１の期間において、前記青色光源を点灯させて青色画像を前記第３の液晶パネル部に表示させ、前記第２の期間において、前記緑色光源を点灯させて緑色画像を前記第２および第３の液晶パネル部に表示させる、請求項１に記載の液晶プロジェクタ。
  5. 　前記制御手段は、
    　所定の期間を所定の割合で分割した第１および第２の期間のうち、該第１の期間において、前記青色光源を点灯させて青色画像を前記第３の液晶パネル部に表示させるとともに、前記赤色光源を点灯させて赤色画像を前記第１および第２の液晶パネル部に表示させ、該第２の期間において、前記緑色光源を点灯させて前記緑色画像を前記第２および第３の液晶パネル部に表示させる、請求項２に記載の液晶プロジェクタ。
  6. 　前記赤色光源、緑色光源および青色光源の少なくとも１つの光源は、励起光を出力する励起光源と、前記励起光により励起されることで蛍光を放出する蛍光体とから構成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶プロジェクタ。
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