WO2016166885A1 - プロジェクタおよび画像表示方法 - Google Patents

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WO2016166885A1
WO2016166885A1 PCT/JP2015/061852 JP2015061852W WO2016166885A1 WO 2016166885 A1 WO2016166885 A1 WO 2016166885A1 JP 2015061852 W JP2015061852 W JP 2015061852W WO 2016166885 A1 WO2016166885 A1 WO 2016166885A1
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light
light source
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image display
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PCT/JP2015/061852
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孝史 石川
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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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    • G03B33/10—Simultaneous recording or projection
    • G03B33/12—Simultaneous recording or projection using beam-splitting or beam-combining systems, e.g. dichroic mirrors

Definitions

  • the present invention relates to a projector and an image display method.
  • Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2012-123179 discloses a projector having a laser light source and a light source using a phosphor.
  • a projector 1 shown in FIG. 1 of Patent Document 1 includes a light source device 2, a color separation optical system 3, liquid crystal light valves 4 R, 4 G, and 4 B, a color synthesis element 5, and a projection optical system 6. .
  • the light source device 2 includes a laser light source 9, a dichroic mirror 10, a quarter wavelength plate 11, a phosphor wheel 12, a collimating optical system 13, lens arrays 14 and 15, a polarization conversion element 16, and a superimposing lens 17. have.
  • the p-polarized blue light emitted from the laser light source 9 passes through the dichroic mirror 10 and the quarter-wave plate 11 and enters the phosphor wheel 12.
  • the phosphor excited by the blue light emits yellow fluorescence and reflects a part of the incident blue light.
  • yellow fluorescent light and blue combined light are emitted as white light from the phosphor wheel 12.
  • Yellow fluorescence and blue light are incident on the quarter-wave plate 11. Since yellow fluorescence is unpolarized (randomly polarized), no change in polarization occurs. On the other hand, part of the blue light is converted from p-polarized light to s-polarized light by passing through the quarter-wave plate 11 twice. Since the dichroic mirror 10 is configured to transmit blue p-polarized light and reflect blue s-polarized light and yellow light, yellow fluorescent light and s-polarized blue light are reflected and enter the collimating optical system 13.
  • White light which is a combined light of yellow fluorescent light and blue light whose divergence angle is adjusted by a collimating optical system, is supplied to a liquid crystal light valve by a so-called integrator optical system including lens arrays 14 and 15, a polarization conversion element 16 and a superimposing lens 17.
  • 4R, 4G, 4B is converted into a single polarized light for uniform illumination.
  • the white light is separated into three primary colors of red light, green light, and blue light by separating yellow fluorescence and blue light and separating yellow fluorescence into green light and red light. Thereafter, the light enters the light valves 4R, 4G, and 4B, respectively.
  • Each color light spatially modulated by the light valve is combined on the same optical axis by the light combining element 5 and then enlarged and projected onto the screen 7 by the projection optical system 6.
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2012-141495 discloses a projector having a light source using a laser light source and a phosphor and having high brightness.
  • the light source device 100 shown in FIG. 1 of Patent Document 2 includes a first light source 10 and a second light source 11 as excitation light emitting means. Since the excitation lights emitted from the respective light sources are combined and condensed on the phosphor 50A, the phosphor 50A is excited with a power higher than the excitation light when the light source 10 or the light source 11 is used alone. As a result, fluorescent power enhanced compared to Patent Document 1 can be obtained, and a projector with high brightness can be realized.
  • FIG. 1A shows an example of a spectrum of a white light source composed of blue light of a laser light source that is excitation light and yellow fluorescence.
  • Green and red obtained from a general yellow phosphor have almost the same power ratio as that for obtaining an appropriate white color, and as shown in FIG. 1B, an appropriate white light is obtained by the color balance of the yellow fluorescence and the blue fluorescence. be able to. That is, in order to enhance the brightness of a projector having a light source using a yellow phosphor, it is necessary to enhance red, green, and blue at the same ratio.
  • An object of the present invention is to solve the above problems and to provide a projector with high brightness and an image display method.
  • the projector of the present invention A first light source that outputs a first light including the first fluorescence generated in the first fluorescence region; A second light source that outputs a second light including the second fluorescence generated in the second fluorescence region; First to third image display elements; Illumination light for illuminating the first to third image display elements having different colors from the input first light and second light is generated and applied to the first to third image display elements.
  • a light separation optical system And a control device that causes the first to third image display elements to display an image corresponding to the input video signal and the color of illumination light applied to the first to third image display elements.
  • the image display method outputs a first light including a first fluorescence generated in a first fluorescence region from a first light source, Outputting second light including second fluorescence generated in the second fluorescence region from the second light source; Generating illumination light for illuminating the first to third image display elements having different colors from the first light and the second light, Irradiating the first to third image display elements with the illumination light; An image corresponding to the input video signal and the illumination light is displayed on the first to third image display elements.
  • FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the color of illumination light emitted from the first light source 10 and the second light source 11 in FIG. 2 and the color of image light emitted from the display elements 41 to 43. It is a block diagram which shows the structure of the image generation part in 1st Embodiment. It is the schematic for demonstrating the principal part structure of the optical system of 2nd Embodiment of the projector by this invention. It is a top view of the fluorescent substance wheel 628 which comprises the 2nd light source 11 in FIG. It is a top view of the fluorescence wheel 801 used by 3rd Embodiment of the projector by this invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the main configuration of a projector according to a first embodiment of the present invention.
  • the projector 1 includes a light source unit 2, a light separation optical system 3, display elements 41, 42, 43, a color synthesis element 5, and a projection optical system 6.
  • the projector is provided with an image generation unit, a power supply unit, a cooling unit, and the like that receive video signals and display on the display elements 41, 42, and 43.
  • the light source unit 2 includes a first light source 10 and a second light source 11.
  • the first light source 10 includes a laser light source 12, a lens group 13, a dichroic mirror 14, a phosphor wheel 15, and an illumination optical system 16.
  • the phosphor wheel 15 includes a disk-shaped substrate 17 and a rotation motor 18.
  • a yellow phosphor 19 that generates yellow fluorescence is formed over the entire circumference.
  • the blue excitation light emitted from the laser light source 12 is incident on the dichroic mirror 14 after the beam diameter is reduced by the lens group 13.
  • the dichroic mirror 14 is configured to reflect light having a wavelength of blue excitation light and transmit light having a wavelength of yellow fluorescence generated by the yellow phosphor 19.
  • the blue excitation light reflected by the dichroic mirror 14 is collected on the phosphor wheel 15 and enters the yellow phosphor 19.
  • the illumination optical system 16 includes lens arrays 20 and 21, a polarization conversion element 22, and a superimposing lens 23.
  • the yellow fluorescence emitted from the dichroic mirror 14 is divided into a plurality of partial light beams by the first lens array 20.
  • the second lens array 21 and the superimposing lens 23 are configured to converge a partial light beam from the first lens array 20 on a display element to be described later.
  • the yellow fluorescence emitted from the second lens array 21 is converted into an s-polarized yellow partial light beam by the polarization conversion element 22, and then enters the light separation optical system 3 through the superimposing lens 23.
  • the second light source 11 includes a laser light source 24, a lens group 25, a prism 26, a quarter wavelength plate 27, a phosphor wheel 28, and an illumination optical system 29.
  • the phosphor wheel 28 includes a disk-shaped substrate 30 and a rotary motor 31.
  • the substrate 30 is divided into a first segment and a second segment.
  • a yellow phosphor 32a that emits yellow fluorescence is formed in the first segment, and a reflecting surface 32b is formed in the second segment.
  • the blue excitation light emitted from the laser light source 24 is incident on the prism 26 after the beam diameter is reduced by the lens group 25.
  • the blue excitation light is s-polarized with respect to the optical surface of the prism 26.
  • the prism 26 is configured to reflect the s-polarized light having the wavelength of the blue excitation light and transmit the p-polarized light of the blue excitation light and the light having the wavelength of the yellow fluorescence generated by the yellow phosphor 32a. .
  • the blue excitation light reflected by the prism 26 passes through the quarter-wave plate 27 and is then condensed on the phosphor wheel 28 and enters either the yellow phosphor 32a or the reflecting surface 32b.
  • the yellow phosphor 32 a formed in the first segment When blue excitation light is incident on the yellow phosphor 32 a formed in the first segment, the yellow phosphor 32 a is excited by the excitation light, and yellow fluorescence is emitted in the direction of the prism 26.
  • the reflection surface 32b formed in the second segment When blue excitation light is incident on the reflection surface 32b formed in the second segment, the reflection surface 32b reflects the blue excitation light toward the prism 26.
  • yellow fluorescence and blue excitation light corresponding to the distribution ratio of the first segment and the second segment are emitted in the direction of the prism 26. It is preferable that the distribution ratio between the first segment and the second segment is adjusted so that the power ratio of blue light and yellow fluorescence is optimal for expressing white.
  • Yellow fluorescence and blue excitation light emitted from the phosphor wheel 28 pass through the quarter-wave plate 27 and the prism 26 and then enter the illumination optical system 29.
  • the effect of the quarter wavelength plate 27 on the emitted light from the phosphor wheel 28 will be described.
  • the blue excitation light emitted from the laser light source 24 is s-polarized with respect to the optical surface of the prism 26, the blue excitation light is reflected by the prism 26 and transmitted through the quarter-wave plate 27. To circularly polarized light. Thereafter, when the light is reflected by the reflecting surface 31b of the phosphor wheel 28, the light passes through the quarter-wave plate 27 again.
  • optically blue excitation light is equivalent to being transmitted through the half-wave plate, and the polarization axis is rotated by 90 degrees and converted to p-polarized light with respect to the optical surface of the prism 26. Therefore, the blue excitation light reflected by the reflecting surface 32 b is p-polarized light when entering the prism 26, passes through the prism 26, and enters the illumination optical system 29. Since the illumination optical system 29 has the same configuration as the illumination optical system of the first light source, description thereof is omitted. As a result, the illumination optical system 29 is converted into partial light fluxes of s-polarized yellow fluorescence and blue excitation light, and then separated. The light enters the optical system 3.
  • the light separation optical system 3 includes a first dichroic mirror 33, a second dichroic mirror 34, and mirrors 35, 36, and 37.
  • the first dichroic mirror 33 is configured to transmit light in the green wavelength region and reflect light in the red wavelength region. Thereby, the yellow fluorescence emitted from the first light source 10 is separated into green light and red light (hereinafter referred to as first green light and first red light, respectively) by the first dichroic mirror 33. .
  • the first green light transmitted through the first dichroic mirror 33 is incident on the display element 42, and the first red light reflected by the first dichroic mirror 33 is further mirrors 34 and 35. After being reflected by the light, the light enters the display element 41.
  • the second dichroic mirror 34 is configured to transmit light in the blue and green wavelength regions and reflect light in the red wavelength region.
  • the second light source 11 emits yellow fluorescent light and blue excitation light (hereinafter referred to as blue light) in time series, and the yellow fluorescent light is transmitted through the second dichroic mirror 34 (hereinafter referred to as second light). Green light) and red light reflected by the second dichroic mirror 34 (hereinafter referred to as second red light), and the blue light passes through the second dichroic mirror 34.
  • the first dichroic mirror 33 and the second dichroic mirror 34 can be composed of the same component.
  • the reflection optical axis of the second dichroic mirror 34 is arranged to coincide with the reflection optical axis of the first dichroic mirror 33. Accordingly, the second red light reflected by the second dichroic mirror 34 enters the first dichroic mirror 33. Since the first dichroic mirror 33 reflects light in the red wavelength region, the second red light is combined with the first green light on the same optical axis and then enters the display element 42. The second green light and blue light transmitted through the second dichroic mirror 34 are reflected by the mirror 36 and then enter the blue display element 43 in time series.
  • the display elements 41, 42, and 43 are configured by transmissive liquid crystal light valves.
  • the display elements 41, 42, 43 are provided with polarizing plates (not shown) in the front and rear, and are arranged between the light separation optical system 3 and the light combining optical element 5, and according to the supplied drive signal, the light separation optical system
  • the illumination light of each color emitted from 3 is spatially modulated and emitted as image light of each color.
  • the light combining element 5 is a combining unit that combines the image lights of the respective colors from the display elements 41, 42, and 43, and a cross dichroic prism is generally used.
  • FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the configuration and effects of the photosynthetic element 5.
  • the photosynthetic element 5 is composed of four right-angle prisms 50a, 50b, 50c, and 50d whose surfaces that form a right angle are joined to each other.
  • a uniform first dichroic surface (RR surface) 51 is formed by the joint surfaces of the right-angle prisms 50a and 50b and the joint surfaces of the right-angle prisms 50c and 50d.
  • a second dichroic surface (BR surface) 52 orthogonal to the first dichroic surface 51 is formed by the joint surfaces of the right-angle prisms 50a and 50d and the joint surfaces of the prisms 50b and 50c.
  • the first dichroic surface (RR surface) 51 has a characteristic of transmitting light in the blue and green wavelength regions and reflecting light in the red wavelength region with respect to the s-polarized light. , And has a characteristic of transmitting light in at least red and green wavelength regions.
  • the second dichroic surface (BR surface) 52 has a characteristic of reflecting light in the blue and green wavelength regions with respect to s-polarized light and transmitting light in the red wavelength region, and for p-polarized light, It has the characteristic of transmitting light in at least the red and green wavelength regions.
  • the image light of the first red light emitted from the display element 41 is reflected by the first dichroic surface 51 of the light separation element 5 and is transmitted through the second dichroic surface 52 to enter the projection optical system 6. To do.
  • the image light by the first green light and the image light by the second red light emitted from the display element 42 are transmitted through the first dichroic surface 51 and the second dichroic surface 52, so that they enter the projection optical system 6.
  • the image light generated by the second green light and the image light generated by the blue light emitted from the display element 43 are reflected by the second dichroic surface 52 and transmitted through the first dichroic surface 51, so that the projection optical system 6 receives the light. Incident.
  • FIG. 5A shows the color of illumination light emitted from the first light source 10 and the second light source 11 and the image light emitted from the display elements 41 to 43 in one frame in which the phosphor wheels 15 and 28 rotate once. It is a figure which shows the relationship of the color of.
  • the region where the yellow phosphor 32a is formed and the region where the reflection surface 32b is formed are divided into two portions of 180 degrees. .
  • one frame period is equally divided into subframe 1 and subframe 2.
  • the first light source 10 always emits yellow light.
  • the second light source 11 emits blue light in the subframe 1 and emits yellow light in the subframe 2.
  • the first red light is incident on the display element 41 in both the subframes 1 and 2.
  • the first green light is incident on the display element 42 in both the subframes 1 and 2.
  • the second red light is incident in addition to the first green light, the green light and the yellow light are incident in a time division as a result.
  • Second green light and blue light are incident on the display element 43 in a time-sharing manner.
  • red image light is emitted from the display element 41
  • green image light is emitted from the display element 42
  • blue image light is emitted from the blue display element 43.
  • the second sub-frame red image light is emitted from the display element 41, yellow image light is emitted from the display element 42, and green image light is emitted from the display element 43. Projected.
  • FIG. 5B is a block diagram illustrating a configuration of an image generation unit in the present embodiment.
  • the control device 70 controls the rotational operation of the motor 18 and the motor 31 and supplies an image signal for causing the display elements 41 to 43 to perform display.
  • the control device 70 receives the video signal V1 supplied to the projector 1.
  • the motors 18 and 31 are controlled to rotate, and different image signals are supplied to the display elements 41 to 43 in each of the subframe 1 and the subframe 2 generated by the rotation of the motor 31.
  • An image signal for displaying a red image is supplied to the display element 41 in both the subframes 1 and 2.
  • To the display element 42 an image signal for displaying a green image is supplied in the subframe 1, and an image signal for displaying a yellow image is supplied in the subframe 2.
  • To the display element 43 an image signal for displaying a blue image is supplied in the subframe 1, and an image signal for displaying a green image is supplied in the subframe 2.
  • the amount of light is increased by adding together the fluorescence generated by different phosphors. For this reason, since the temperature quenching phenomenon does not occur when the power of the excitation light is increased, the three primary colors of red, green, and blue are enhanced at the same ratio without requiring a large-scale cooling mechanism. Therefore, it is possible to realize a high-brightness projector that can express an appropriate white color.
  • the effect of the projector according to the present embodiment will be described more specifically.
  • a high brightness method is considered by a method of enhancing the excitation light power incident on the phosphor wheel as disclosed in Patent Document 2.
  • the fluorescence brightness is reduced by the temperature quenching of the phosphor.
  • the spot size is increased, the etendue of the light source, which is defined by the phosphor emission area and the light divergence angle, increases, and the efficiency of the optical system decreases. Therefore, there is an upper limit to the spot size that can be increased. That is, even if the light source power incident on a single phosphor wheel is increased, it is extremely difficult to increase the luminance at the same ratio.
  • the excitation light power incident on the phosphor wheel can be distributed to the plurality of phosphor wheels, and the excitation light incident on the spot on one phosphor wheel. Power will not increase. Therefore, the effect of increasing the brightness can be obtained without increasing the etendue of the light source that is the phosphor light emitting portion with respect to the increase of the excitation light power as the whole projector. Therefore, the amount of heat generated by temperature quenching is also reduced, and the heat source can be made independent, so that heat can be radiated with a simple cooling configuration.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the main configuration of the optical system of the second embodiment of the projector according to the present invention.
  • the laser light source 24 that has output blue excitation light in the projector 1 shown in FIG. 2 is used as a laser light source 624 that generates blue-violet excitation light having a wavelength of 405 nm, and the prism 26 and the wavelength plate. 27, a dichroic mirror 626 is disposed, and the fluorescent wheel 28 is a fluorescent wheel 628 in which a yellow fluorescent body 632a and a blue fluorescent body 632b are formed as shown in FIG. Since the configuration other than these is the same as that of the projector 1 shown in FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG.
  • a dichroic mirror 626 is arranged as in the first light source 10.
  • the dichroic mirror 626 is configured to reflect the excitation light emitted from the light source 624 and transmit the fluorescence emitted from the phosphor wheel 628. Since the yellow phosphor 632a and the blue phosphor 632b are respectively formed on the phosphor wheel 628, in this embodiment as well, the yellow light is always emitted from the first light source 10 as in the first embodiment.
  • the second light source 11 emits yellow fluorescent light and blue fluorescent light in a time-sharing manner.
  • the laser light source 624 generates blue-violet excitation light having a wavelength of 405 nm.
  • the present invention is not limited to this.
  • the laser light source 624 it is only necessary to excite the yellow phosphor 632a and the blue phosphor 632b formed on the fluorescence wheel 628 to output light that generates yellow and blue, for example, light having a wavelength in the ultraviolet region. It may be a thing.
  • the phosphors and reflectors provided in the annular region irradiated with the excitation light are divided into equal parts.
  • the subframes generated in both the first embodiment and the second embodiment are two subframes having the same period.
  • the annular region irradiated with the excitation light of the fluorescent wheel 801 provided in the second light source is equally divided into regions 800 1 to 800 n .
  • yellow phosphors and reflectors are alternately provided.
  • the optical system in this embodiment is the same as that in the first embodiment, a description thereof will be omitted.
  • the number of subframes is n, and the control device 70 illustrated in FIG. 5B switches images to be displayed on the display element 42 and the display element 43 each time the subframe is switched.
  • the number of subframes generated in one frame increases, and color breaking is suppressed, so that the image quality is improved.
  • yellow phosphors and blue phosphors may be alternately provided in the regions 800 1 to 800 n , and the optical system may be the same as in the second embodiment. In this case, similarly to the second embodiment, blue fluorescence and yellow fluorescence are emitted alternately from the second light source 11.
  • FIG. 9 is a diagram showing a main configuration of a fourth embodiment of the projector according to the present invention.
  • the first light source 10 and the second light source 11 are provided with the fluorescent wheels 15 and 18, respectively, whereas in the present embodiment, the first light source 10 and the second light source 11 are provided.
  • One fluorescent wheel 901 is provided for the light source 11. Since the other configuration is the same as that of the projector 1 shown in FIG. 2, the same reference numerals as those in FIG. As shown in the plan view and the side view of FIG.
  • the fluorescent wheel 901 includes an annular yellow phosphor 904 provided along the outer periphery, and two circular rings equally divided inside the yellow phosphor 904.
  • a yellow phosphor 905 and a reflector 906 are provided for each segment.
  • the yellow phosphor 12 is irradiated with excitation light from the light source 12.
  • the yellow phosphor 905 and the reflector 906 are irradiated with excitation light from the light source 12.
  • yellow fluorescence is emitted from the first light source 10 and yellow fluorescence and blue excitation light are emitted from the second light source 11 as in the first embodiment. It is emitted alternately.
  • the optical system may be the same as that in the second embodiment. In this case, similarly to the second embodiment, blue fluorescence and yellow fluorescence are emitted alternately from the second light source 11.
  • the second light source 11 uses a prism 26, a quarter-wave plate 27, and a phosphor wheel 28 in which a yellow phosphor and a reflector are formed. Light was emitted in a time-sharing manner.
  • a fluorescent wheel in which a segment that transmits excitation light is formed is used, and the excitation light transmitted through the fluorescent wheel is folded back to be on the same optical axis as the fluorescence generated by the phosphor wheel. It is a form to synthesize.
  • the configuration of the second light source according to this embodiment is shown in FIG.
  • the configuration of the second light source 11 used in the first embodiment is different. Since the configuration other than the second light source is the same as that of the optical system shown in FIG. 2, the illustration is omitted, and FIG. 11 shows only the schematic configuration of the main part of the second light source.
  • the second light source includes a laser light source 1101, a lens group 1102, a dichroic mirror 1103, a fluorescent wheel 1104, mirrors 1105 to 1107, and lenses 1108 to 1110.
  • the blue excitation light emitted from the laser light source 1101 is incident on the dichroic mirror 1103 after the diameter of the light beam is reduced by the lens group 1102.
  • the dichroic mirror 1103 reflects blue light and allows yellow light to pass therethrough.
  • the excitation light from the laser light source 1101 is reflected toward the fluorescent wheel 1104.
  • the fluorescent wheel 1104 is provided with a first segment provided with a phosphor that generates yellow fluorescence when irradiated with excitation light and a second segment that transmits the excitation light (both not shown).
  • Yellow fluorescent light generated in the fluorescent wheel 1104 passes through the dichroic mirror 1103 and is emitted toward the light separation optical system 3 (see FIG. 2).
  • Excitation light transmitted through the fluorescent wheel 1104 is mirrors 1105 to 1107 and lenses 1108 to 1110. After passing, the light is reflected by the dichroic mirror 1103 and emitted toward the light separation optical system 3.
  • the second light source according to the present embodiment configured as described above emits yellow fluorescent light and excitation light in time series in the same manner as the second light source shown in FIG.
  • the dichroic mirror 1103 that reflects blue light since the dichroic mirror 1103 that reflects blue light is used, the reflection state of the blue light is controlled using the prism 26 and the quarter-wave plate 27, compared with the first embodiment.
  • the component in which the blue excitation light is mixed into the yellow fluorescence can be completely removed, and the color purity of the second green light is high.
  • FIG. 12 shows the configuration of the second light source according to this embodiment.
  • the configuration of the second light source 11 used in the first embodiment is different. Since the configuration other than the second light source is the same as that of the optical system shown in FIG. 2, the illustration is omitted, and FIG. 12 shows only the schematic configuration of the main part of the second light source.
  • This embodiment includes a laser light source that outputs blue light emitted to a light separation optical system in addition to a laser light source that generates excitation light.
  • a laser light source 1201 and a lens group 1202 are provided. 1206, a dichroic mirror 1203, and a fluorescent wheel 1204.
  • the blue excitation light output from the laser light source 1201 is incident on the dichroic mirror 1203 after the beam diameter is reduced by the lens group 1202.
  • the dichroic mirror 1203 reflects blue light and allows yellow light to pass therethrough, and excitation light from the laser light source 1201 is reflected toward the fluorescent wheel 1204.
  • the fluorescent wheel 1204 is provided with a phosphor that generates yellow fluorescence when irradiated with excitation light (not shown), and the yellow fluorescent light generated by the fluorescent wheel 1204 passes through the dichroic mirror 1203 to form the light separation optical system 3 ( The light is emitted toward (see FIG. 2).
  • the laser light source 1205 is provided at a position facing the laser light source 1201 with the dichroic mirror 1203 interposed therebetween.
  • the blue light emitted from the laser light source 1205 is reflected by the dichroic mirror 1203 after the beam diameter is reduced by the lens group 1206, and is synthesized on the same optical axis as the yellow light emitted from the phosphor wheel 1204.
  • the light is emitted toward the separation optical system 3.
  • the number of subframes in one frame can be arbitrarily set, and it is not necessary to divide the phosphor provided on the fluorescent wheel 1204 into a plurality of segments.
  • FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a main configuration of a seventh embodiment of the projector according to the present invention.
  • a transmissive liquid crystal light valve is used to generate image light.
  • the display element is not limited to this.
  • a reflective display element such as LCOS (Liquid crystal on silicon) or DMD (Digital Mirror Device) may be used.
  • the embodiment shown in FIG. 13 uses a DMD for the display element.
  • the illumination optical system provided in the first light source and the second light source is provided corresponding to each display element.
  • DMDs 1301 to 1303 and TIR (Total Internal Reflection) prisms 1304 to 1306 are used in combination. Illumination light is incident on the TIR prisms 1304 to 1306 through illumination optical systems 1316, 1320, and 1330. Since the other configuration is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 2, the same numbers as those in FIG.
  • the illumination optical system 1316 includes lens arrays 1320 and 1321, a polarization conversion element 1322, and a superimposing lens 1323.
  • the red light incident from the mirror 35 is divided into a plurality of partial light beams by the first lens array 1320.
  • the second lens array 1321 and the superimposing lens 1323 are configured to converge the partial light flux from the first lens array 1320 on the DMD 1301.
  • the red light emitted from the second lens array 1321 is converted into an s-polarized red partial light beam by the polarization conversion element 1322, and then enters the TIR prism 1304 through the superimposing lens 1323.
  • the red image light formed by being reflected by the DMD 1301 passes through the TIR prism 1304 and is combined with the image light of another color by the light combining element 5 and is projected by the projection optical system 6.
  • the configuration of the illumination optical systems 1320 and 1330 is the same as that of the illumination optical system 1316.
  • the same color separation and color synthesis as in the first embodiment shown in FIG. 2 are performed by the first dichroic mirror 33 and the second dichroic mirror 34, and the green light obtained by them is used.
  • Yellow light is incident on the DMD 1302, and blue light and green light are incident on the DMD 1303.
  • the control device 70 shown in FIG. 5B displays an image corresponding to the color light incident on each DMD.
  • image projection similar to that of the first embodiment shown in FIG. 2 is performed.
  • DMD is used in this embodiment
  • LCOS may be used as described above.
  • illumination optical systems 1316, 1320, and 1330 are provided corresponding to the DMDs 1301 to 1303, respectively. For this reason, the illumination light can be accurately converged on each display element, and from this point, the brightness is high.
  • FIG. 14 is a schematic diagram for explaining a main configuration of an eighth embodiment of the projector according to the present invention.
  • a laser light source 1424 for outputting red light and a lens group 1425 are provided as a third light source in the sixth embodiment shown in FIG. 13, and the display elements 41 to 43 shown in FIG. Is used.
  • the fluorescent wheel 1428 constituting the second light source a first segment provided with a phosphor that generates green fluorescence when irradiated with excitation light and a reflection plate that reflects the excitation light are formed. Segments are provided (both not shown).
  • the other constituent members are the same as those in the seventh embodiment shown in FIG. 13, and therefore the same numbers as those in FIG.
  • the second dichroic mirror is omitted.
  • Green fluorescent light and blue excitation light sequentially generated by the fluorescent wheel 1428 are directly incident on an illumination optical system 1330 provided corresponding to the display element 43.
  • the red light emitted from the laser light source 1424 is reflected by the first dichroic mirror 33 toward the display element 42 after the luminous flux system is reduced by the lens group 1425.
  • Yellow fluorescence generated in the fluorescent wheel 15 is separated into green light and red light by the first dichroic mirror 33.
  • the green light passes through the first dichroic mirror 33 and travels toward the display element 42, and the red light is reflected by the first dichroic mirror 33 and travels toward the display element 41 via the mirrors 35 and 36.
  • the image light that illuminates each of the image elements 41 to 42 is the same as that shown in FIG. 5A.
  • FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a main configuration of a ninth embodiment of the projector according to the present invention.
  • a laser light source 1524 and a lens group for outputting blue light instead of the laser light source 1424 and the lens group 1425 for outputting red light as the third light source in the seventh embodiment shown in FIG. 1525 is provided, and a second dichroic mirror 1534 is provided.
  • the laser light source 624, the lens group 25, and the dichroic mirror 626 shown in FIG. 6 are used as the laser light source, the lens group, and the dichroic mirror constituting the second light source, and the laser light source 624 outputs as the fluorescent wheel.
  • a fluorescent wheel 1528 is used in which phosphors that generate yellow fluorescence by blue-violet excitation light are provided in segments.
  • Other structural members are the same as those in the eighth embodiment shown in FIG. 14, and therefore, the same numbers as those in FIG.
  • the second dichroic mirror 1534 in the present embodiment one that functions as a so-called band-pass filter that reflects blue light and red light and transmits green light is used.
  • Yellow fluorescence from the fluorescent wheel 1528 and blue light from the laser light source 1524 are incident on the second dichroic mirror 1534.
  • the laser light source 1524 is driven so that blue light is incident on the second dichroic mirror 1534 when corresponding to the subframe 1 shown in FIG. 5A, and the control device 70 shown in FIG. 5B is shown in FIG. 5A.
  • a motor that rotates the fluorescent wheel 1528 is driven so that yellow fluorescence is incident on the second dichroic mirror 1534 when it corresponds to the subframe 2.
  • the image light that illuminates each of the image elements 41 to 42 is the same as that shown in FIG. 5A.
  • a red or blue light source is used as the illumination light as the third light source.
  • white light shown in FIG. 1B can be easily realized.
  • the first light source and the second light source are each assumed to be one, and two fluorescent wheels are used.
  • the configuration of the present invention is limited to this. It is not a thing.
  • a plurality of first light sources including a fluorescent wheel and a plurality of second light sources including a fluorescent wheel may be provided, and output light may be collected using a condenser and output to a light separation optical system.
  • a collector such as an optical fiber or a waveguide having a function of preserving the polarization plane may be used. With such a configuration, it is possible to further increase the intensity of the illumination light without causing temperature quenching of the phosphor.
  • the constituent elements shown in the above-described embodiments may be combined.
  • the illumination optical system provided in the first light source and the second light source in the first to sixth embodiments is a display including DMD and LCOS as shown in the seventh to ninth embodiments. It may be provided corresponding to the element, and the present invention includes a form in which the constituent elements of each embodiment are combined.
  • a first light source that outputs first light including first fluorescence generated in the first fluorescence region
  • a second light source that outputs a second light including the second fluorescence generated in the second fluorescence region
  • First to third image display elements Illumination light for illuminating the first to third image display elements having different colors from the input first light and second light is generated and applied to the first to third image display elements.
  • a light separation optical system for causing the first to third image display elements to display an image corresponding to the input video signal and the color of illumination light applied to the first to third image display elements;
  • a projector comprising: [Appendix 2] In the projector described in Appendix 1, At least one of the first fluorescence and the second fluorescence is a projector that is mixed color light including two color components of illumination light generated by the separation optical system. [Appendix 3] In the projector described in Appendix 1 or Appendix 2, The projector in which the first fluorescent region is provided in a first fluorescent wheel and the second fluorescent region is provided in a second fluorescent wheel.
  • [Appendix 4] In the projector described in Appendix 1 or Appendix 2, The projector according to claim 1, wherein the first fluorescent region and the second fluorescent region are provided on a fluorescent wheel provided in common for the first light source and the second light source.
  • [Appendix 5] In the projector according to any one of Appendix 1 to Appendix 4, A projector having a third light source that outputs light of any color of illumination light generated by the light separation optical system to the separation optical system.
  • [Appendix 6] In the projector according to any one of Appendix 1 to Appendix 5, First to third, which are provided between the first to third image display elements and the light separation optical system and converge illumination light from the separation optical system on the first to third image display elements.
  • the first light including the first fluorescence generated in the first fluorescence region is output from the first light source, Outputting second light including second fluorescence generated in the second fluorescence region from the second light source; Generating illumination light for illuminating the first to third image display elements having different colors from the first light and the second light, Irradiating the first to third image display elements with the illumination light; An image display method for displaying an image corresponding to an input video signal and the illumination light on the first to third image display elements.

Abstract

本発明は、高輝度なプロジェクタを提供するもので、第１の蛍光領域にて発生した第１の蛍光を含む第１の光を出力する第１の光源と、第２の蛍光領域にて発生した第２の蛍光を含む第２の光を出力する第２の光源と、第１乃至第３の画像表示素子と、入力された第１の光と第２の光からそれぞれ色が異なる第１乃至第３の画像表示素子を照明する照明光を生成して第１乃至第３の画像表示素子へ照射する光分離光学系と、入力された映像信号および第１乃至第３の画像表示素子に照射される照明光の色に応じた画像を第１乃至第３の画像表示素子に表示させる制御装置と、を有する。

Description

プロジェクタおよび画像表示方法
　本発明は、プロジェクタおよび画像の表示方法に関する。
　従来、プロジェクタの光源として高圧水銀ランプなどが用いられてきた。しかしながら、ランプ光源は寿命が比較的短く、定期的な交換が必要であった。
　そこで、ランプ光源に代わる光源として、蛍光体を用いた光源を有するプロジェクタが提案されている。
　特許文献１（特開２０１２－１２３１７９号公報）にはレーザ光源と蛍光体を用いた光源を有するプロジェクタが開示されている。
　特許文献１の図１に示されるプロジェクタ１は、光源装置２と、色分離光学系３と、液晶ライトバルブ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂと、色合成素子５と、投射光学系６を有している。光源装置２は、レーザ光源９とダイクロイックミラー１０と、１／４波長板１１と、蛍光体ホイール１２と、コリメート光学系１３と、レンズアレイ１４、１５と、偏光変換素子１６と、重畳レンズ１７を有している。
　レーザ光源９から出射されたｐ偏光の青色光はダイクロイックミラー１０と１／４波長板１１を透過して蛍光体ホイール１２に入射する。青色光によって励起された蛍光体は黄色蛍光を出射するとともに、入射した青色光の一部を反射する。
　したがって、蛍光体ホイール１２からは黄色蛍光と、青色光の合成光が白色光として出射される。黄色蛍光と青色光は１／４波長板１１に入射する。黄色蛍光は非偏光（ランダム偏光）のため、偏光上の変化は起こらない。
　一方、青色光の一部は１／４波長板１１を２回透過することによってｐ偏光からｓ偏光に変換される。ダイクロイックミラー１０は青色のｐ偏光を透過し、青色のｓ偏光と黄色光を反射するよう構成されているため、黄色蛍光とｓ偏光の青色光は反射され、コリメート光学系１３に入射する。コリメート光学系によって発散角度が調整された黄色蛍光と青色光の合成光である白色光は、レンズアレイ１４、１５と偏光変換素子１６と重畳レンズ１７からなる、いわゆるインテグレータ光学系によって、液晶ライトバルブ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂを均一照明する単一偏光に変換される。色分離系３によって、前記の白色光は、黄色蛍光と青色光が分離され、黄色蛍光が緑色光と赤色光に分離されることで、赤色光と緑色光と青色光の三原色に分光されたのち、それぞれライトバルブ４Ｒ、４Ｇ、４Ｂに入射する。ライトバルブによって空間変調された各色光は光合成素子５によって同一光軸上に合成されたのち、投射光学系６によってスクリーン７に拡大投射される。
　特許文献２（特開２０１２－１４１４９５号公報）には、レーザ光源と蛍光体を用いた光源を有し、かつ、高輝度なプロジェクタが開示されている。
　特許文献２の図１に示される光源装置１００は、励起光発光手段として、第１の光源１０と、第２の光源１１を有している。それぞれの光源から出射された励起光は合成されて蛍光体５０Ａ上に集光するため、光源１０もしくは光源１１が単一で用いられたときの励起光を上回るパワーで蛍光体５０Ａを励起する。結果として特許文献１よりも増強された蛍光パワーが得られ、高輝度なプロジェクタを実現できる。
特開２０１２－１２３１７９号公報
特開２０１２－１４１４９５号公報
　高輝度なプロジェクタを実現する方法の一つとして、特許文献２に開示されるように、蛍光体ホイールに入射する励起光のパワーを増強する手法がある。
　しかしながら、励起光のパワーを増強すると、蛍光体の発熱量が増加するため、蛍光体の量子効率が低下し、励起光から蛍光への変換効率が低下する。蛍光体の量子効率が低下すると、励起光のうちの熱に変換されるエネルギーがさらに増大し、蛍光パワーがさらに減少する、いわゆる温度消光という現象が発生する。
　したがって、高輝度なプロジェクタを実現するための励起光パワーは、蛍光体の特性と蛍光体ホイールの構成を考慮する必要がある。一般的に、蛍光パワーを増強するためには、レーザ出力を増強するとともに、蛍光体の冷却性能を併せて向上する必要がある。そのため、励起光源と蛍光体に対して大規模な冷却機構が必要となっていた。
　また、蛍光体を用いた光源で高輝度なプロジェクタを実現するに当たり、考慮しなければならない点として、赤色、緑色、青色のカラーバランスがある。適切な白色を表現するためには、光の三原色である赤色、緑色、青色を特定のパワー比率で含有していなければならない。
　図１Ａは、励起光であるレーザ光源の青色光と、黄色蛍光から構成される白色光源のスペクトラムの一例を示している。一般的な黄色蛍光体から得られる緑色と赤色は、適切な白色が得られるパワー比率とほぼ同一であり、図１Ｂに示すように、黄色蛍光と青色蛍光の色バランスによって適切な白色光を得ることができる。
　つまり、黄色蛍光体を用いた光源を有するプロジェクタの輝度を増強するためには、赤色、緑色、青色を同じ割合で増強する必要がある。仮に、黄色蛍光体を光源として有するプロジェクタに対して、緑色のみを増強して高輝度なプロジェクタを実現しようとすると、白色点が緑色の色度域方向に偏ることになる。換言すると、適切な白色を表現するための赤色および青色が不足する。この結果、投射画面のカラーバランスが崩れて、白色を表示した場合の投射画面が緑色に偏り、画質を大きく低下させる。
　本発明は、上記の問題を解決し、高輝度なプロジェクタ、画像表示方法を提供することを目的とする。
　本発明のプロジェクタは、
　第１の蛍光領域にて発生した第１の蛍光を含む第１の光を出力する第１の光源と、
　第２の蛍光領域にて発生した第２の蛍光を含む第２の光を出力する第２の光源と、
　第１乃至第３の画像表示素子と、
　入力された前記第１の光と第２の光からそれぞれ色が異なる前記第１乃至第３の画像表示素子を照明する照明光を生成して前記第１乃至第３の画像表示素子へ照射する光分離光学系と、
　入力された映像信号および前記第１乃至第３の画像表示素子に照射される照明光の色に応じた画像を前記第１乃至第３の画像表示素子に表示させる制御装置と、を有する。
　本発明による画像表示方法は、第１の光源から第１の蛍光領域にて発生した第１の蛍光を含む第１の光を出力させ、
　第２の光源から第２の蛍光領域にて発生した第２の蛍光を含む第２の光を出力させ、
　前記第１の光と第２の光からそれぞれ色が異なる前記第１乃至第３の画像表示素子を照明する照明光を生成し、
　当該照明光を前記第１乃至第３の画像表示素子へ照射させ、
　入力された映像信号および前記照明光に応じた画像を前記第１乃至第３の画像表示素子に表示させる。
レーザ光源と黄色蛍光のスペクトラムの模式図である。 レーザ光源と黄色蛍光体と、それを用いた白色光源の色度点の模式図である。 本発明によるプロジェクタの第１の実施形態の要部構成を説明するための概略図である。 図２中の第１の光源１０を構成する蛍光体ホイール１５の平面図である。 図２中の第１の光源１０を構成する蛍光体ホイール１５の側面図である。 図２中の第２の光源１１を構成する蛍光体ホイール２８の平面図である。 図２中の第２の光源１１を構成する蛍光体ホイール２８の側面図である。 図２中の光合成素子５の構成と効果を説明するための概略図である。 図２中の第１の光源１０および第２の光源１１から出射される照明光の色と、表示素子４１～４３が出射する画像光の色の関係を示す図である。 第１の実施形態における画像生成部の構成を示すブロック図である。 本発明によるプロジェクタの第２の実施形態の光学系の要部構成を説明するための概略図である。 図６中の第２の光源１１を構成する蛍光体ホイール６２８の平面図である。 本発明によるプロジェクタの第３の実施形態で用いられる蛍光ホイール８０１の平面図である。 本発明によるプロジェクタの第４の実施形態の要部構成を示す図である。 図９中の蛍光ホイール９０１の平面図および側面図である。 本発明の第５の実施形態による第２の光源の構成を示す図である。 本発明の第６の実施形態による第２の光源の構成を示す図である。 本発明によるプロジェクタの第７の実施形態の要部構成を説明するための概略図である。 本発明によるプロジェクタの第８の実施形態の要部構成を説明するための概略図である。 本発明によるプロジェクタの第９の実施形態の要部構成を説明するための概略図である。
　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２は、本発明によるプロジェクタの第１の実施形態の要部構成を説明するための概略図である。
　図２を参照すると、プロジェクタ１は、光源部２と、光分離光学系３と、表示素子４１、４２、４３と、色合成素子５と、投射光学系６と、を有している。プロジェクタには上記の光学系の他に、映像信号を受け付けて表示素子４１、４２、４３に表示を行わせる画像生成部、電源部、冷却部等が設けられるが、図２には光学系の要部のみを示している。
　（光源部）
　光源部２は、第１の光源１０と、第２の光源１１と、からなる。
　（第１の光源）
　第１の光源１０は、レーザ光源１２、レンズ群１３、ダイクロイックミラー１４、蛍光体ホイール１５、照明光学系１６を備えている。なお、上記の構成部品以外にも、光路調整用などのレンズやミラーが必要に応じて設けられる。
　蛍光体ホイール１５は、図３Ａの平面図および図３Ｂの側面図に示すように、円板状の基板１７と回転モータ１８とを含む。基板１７上には、黄色の蛍光を発生する黄色蛍光体１９が全周にわたって形成されている。
　レーザ光源１２から出射された青色励起光は、レンズ群１３によって光束径が縮小されたのち、ダイクロイックミラー１４に入射する。ダイクロイックミラー１４は青色励起光の波長の光を反射し、黄色蛍光体１９で発生した黄色の蛍光の波長の光を透過するように構成されている。ダイクロイックミラー１４で反射された青色励起光は蛍光体ホイール１５上に集光されて黄色蛍光体１９に入射する。
　基板１７は回転モータ１８によって回転するため、青色励起光のスポット位置は黄色蛍光体１９の周方向に掃引される。黄色蛍光体１９は青色励起光によって励起されたのち、黄色の蛍光を出射する。蛍光体ホイール１５から出射された蛍光は、ダイクロイックミラー１４を透過したのち、照明光学系１６に入射する。
　照明光学系１６は、レンズアレイ２０、２１と、偏光変換素子２２と、重畳レンズ２３、を有する。ダイクロイックミラー１４から出射した黄色の蛍光は、第１のレンズアレイ２０によって複数の部分光束に分割される。第２のレンズアレイ２１および重畳レンズ２３は、第１のレンズアレイ２０からの部分光束を後述する表示素子上で収束するように構成されている。第２のレンズアレイ２１から出射した黄色の蛍光は、偏光変換素子２２によってｓ偏光の黄色部分光束に変換されたのち、重畳レンズ２３を通って光分離光学系３に入射する。
　（第２の光源）
　第２の光源１１は、レーザ光源２４、レンズ群２５、プリズム２６、１／４波長板２７、蛍光体ホイール２８、照明光学系２９を備えている。なお、上記の構成部品以外にも、光路調整用などのレンズやミラーが必要に応じて設けられる。
　蛍光体ホイール２８は、図３Ｃの平面図および図３Ｄの側面図に示すように、円板状の基板３０と回転モータ３１とを含む。基板３０は第１のセグメントと第２のセグメントに分割されている。第１のセグメントには、黄色の蛍光を発光する黄色蛍光体３２ａが形成されており、第２のセグメントには、反射面３２ｂが形成されている。
　レーザ光源２４から出射された青色励起光は、レンズ群２５によって光束径が縮小されたのち、プリズム２６に入射する。青色励起光はプリズム２６の光学面に対してｓ偏光である。プリズム２６は青色励起光の波長のｓ偏光の光を反射して、青色励起光のｐ偏光の光と、黄色蛍光体３２ａで発生した黄色の蛍光の波長の光を透過するよう構成されている。プリズム２６で反射した青色励起光は１／４波長板２７を透過したのち、蛍光体ホイール２８上に集光されて黄色蛍光体３２ａもしくは反射面３２ｂのいずれかに入射する。
　第１のセグメントに形成された黄色蛍光体３２ａに青色励起光が入射した場合には、黄色蛍光体３２ａが励起光によって励起され、黄色の蛍光がプリズム２６方向に出射される。第２のセグメントに形成された反射面３２ｂに青色励起光が入射した場合には、反射面３２ｂは青色励起光をプリズム２６方向に反射する。
　上記のように、青色励起光が蛍光体ホイール２８に入射すると、第１のセグメントと第２のセグメントの分配率に応じた黄色の蛍光と青色励起光がプリズム２６方向に出射される。第１のセグメントと第２のセグメントの分配率は、青色光と黄色蛍光のパワー比率が白色を表現するのに最適になるように調整されていることが好ましい。
　蛍光体ホイール２８から出射される黄色蛍光と青色励起光は、１／４波長板２７とプリズム２６を透過したのち、照明光学系２９に入射する。ここで、１／４波長板２７が蛍光体ホイール２８からの出射光に及ぼす効果について説明する。前述のように、レーザ光源２４から出射される青色励起光は、プリズム２６の光学面に対してｓ偏光のため、プリズム２６で反射され、１／４波長板２７を透過する際に、ｓ偏光から円偏光に変換される。この後、蛍光体ホイール２８の反射面３１ｂで反射された場合には、再度１／４波長板２７を透過する。このとき、光学的には青色励起光は１／２波長板を透過したことと等価となり、偏光軸が９０度回転してプリズム２６の光学面に対してｐ偏光に変換される。したがって、反射面３２ｂで反射された青色励起光はプリズム２６に入射するときはｐ偏光であり、プリズム２６を透過して、照明光学系２９に入射する。
　照明光学系２９は、第１の光源の照明光学系と同様の構成のため、説明は省略するが、結果として、ｓ偏光の黄色蛍光と青色励起光の部分光束に変換されたのち、光分離光学系３に入射する。
　（光分離光学系）
　光分離光学系３は第１のダイクロイックミラー３３と第２のダイクロイックミラー３４とミラー３５、３６、３７からなる。なお、上記の構成部品以外にも、光路調整用などのレンズやミラーが必要に応じて設けられる。
　第１のダイクロイックミラー３３は、緑色の波長領域の光を透過し、赤色の波長領域の光を反射するように構成されている。これにより、第１の光源１０から出射した黄色蛍光は、第１のダイクロイックミラー３３によって、緑色光と赤色光（以下、それぞれ第１の緑色光と第１の赤色光と称する）に分離される。より具体的には、第１のダイクロイックミラー３３を透過する第１の緑色光は表示素子４２に入射し、第１のダイクロイックミラー３３により反射される第１の赤色光は、さらにミラー３４、３５によって反射されたのちに表示素子４１に入射する。
　第２のダイクロイックミラー３４は、青色と緑色の波長領域の光を透過し、赤色の波長領域の光を反射するように構成されている。第２の光源１１からは黄色蛍光と青色励起光（以下、青色光と称する）が時系列に出射されるが、黄色蛍光は第２のダイクロイックミラー３４を透過する緑色光（以下、第２の緑色光と称する）と第２のダイクロイックミラー３４により反射される赤色光（以下、第２の赤色光と称する）に分離され、青色光は第２のダイクロイックミラー３４を透過する。
　第１のダイクロイックミラー３３が青色の波長領域の光を透過する性能をも有している場合は、第１のダイクロイックミラー３３と第２のダイクロイックミラー３４は同一部品で構成することができる。
　第２のダイクロイックミラー３４の反射光軸は、第１のダイクロイックミラー３３の反射光軸と一致するように配置されている。したがって、第２のダイクロイックミラー３４で反射された第２の赤色光は、第１のダイクロイックミラー３３に入射する。第１のダイクロイックミラー３３は赤色の波長領域の光を反射するため、第２の赤色光は第１の緑色光と同一光軸上に合成されたのちに表示素子４２に入射する。第２のダイクロイックミラー３４を透過した第２の緑色光および青色光は、ミラー３６で反射されたのちに青色用表示素子４３に時系列で入射する。
　（表示素子）
　本実施の形態において、表示素子４１、４２、４３は、透過型液晶ライトバルブで構成されている。表示素子４１、４２、４３は、前後に不図示の偏光板を備えるもので、光分離光学系３と光合成光学素子５の間に配置されており、供給される駆動信号に従って、光分離光学系３から出射された各色の照明光を空間的に変調し、各色の画像光として出射する。
　光合成素子５は、表示素子４１、４２、４３からの各色の画像光を合成する合成手段であり、一般的にクロスダイクロイックプリズムが用いられる。
　（光合成素子）
　図４は、光合成素子５の構成と効果を説明するための概略図である。光合成素子５は、直角をなす面が互いに接合された４つの直角プリズム５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、からなる。直角プリズム５０ａ、５０ｂの接合面と、直角プリズム５０ｃ、５０ｄの接合面により、一様な第１のダイクロイック面（ＲＲ面）５１が形成される。直角プリズム５０ａ、５０ｄの接合面と、プリズム５０ｂ、５０ｃの接合面により、第１のダイクロイック面５１に対して直交する第２のダイクロイック面（ＢＲ面）５２が形成される。
　第１のダイクロイック面（ＲＲ面）５１は、ｓ偏光に対して、青色及び緑色の波長領域の光を透過して、赤色の波長領域の光を反射する特性を有し、ｐ偏光に対して、少なくとも赤色と緑色の波長領域の光を透過する特性を有する。第２のダイクロイック面（ＢＲ面）５２は、ｓ偏光に対して青色及び緑色の波長領域の光を反射して、赤色の波長領域の光を透過する特性を有し、ｐ偏光に対して、少なくとも赤色と緑色の波長領域の光を透過する特性を有している。
　表示素子４１から出射される第１の赤色光による画像光は、光分離素子５の第１のダイクロイック面５１に反射され、第２のダイクロイック面５２を透過することで、投射光学系６に入射する。表示素子４２から出射される第１の緑色光による画像光と第２の赤色光による画像光は、第１のダイクロイック面５１と第２のダイクロイック面５２を透過することで、投射光学系６に入射する。表示素子４３から出射される第２の緑色光による画像光と青色光による画像光は、第２のダイクロイック面５２に反射され、第１のダイクロイック面５１を透過することで、投射光学系６に入射する。
　（投射光学系）
　投射光学系６は、同一光軸上に合成された各色の画像光を不図示のスクリーンに投射光として拡大投射する。
　（第１の実施形態の制御方法）
　次に、本実施形態のプロジェクタの制御方法について説明する。
　図５Ａは、蛍光体ホイール１５、２８が１回転する１フレーム中に、第１の光源１０および第２の光源１１から出射される照明光の色と、表示素子４１～４３が出射する画像光の色の関係を示す図である。ここでは、第２の光源１１を構成する蛍光体ホイール２８のセグメントが、黄色蛍光体３２ａが形成された領域と反射面３２ｂが形成された領域が１８０度ずつに２分割されているものとしている。この場合、蛍光体ホイール１周を１フレームと仮定した時、１フレーム期間はサブフレーム１およびサブフレーム２に等分される。
　第１の光源１０は常時黄色光を出射する。一方、第２の光源１１はサブフレーム１では青色光を出射し、サブフレーム２では黄色光を出射する。
　次に、表示素子４１～４３に入射する照明光について説明する。表示素子４１にはサブフレーム１、２のいずれにおいても第１の赤色光が入射する。
　表示素子４２には、第１の緑色光がサブフレーム１、２のいずれにおいても入射する。サブフレーム２では第１の緑色光に加えて第２の赤色光が入射するため、結果として緑色光と黄色光が時分割で入射することとなる。
　表示素子４３には、第２の緑色光と青色光が時分割で入射する。
　上記の結果、第１のサブフレームでは、表示素子４１からは赤色画像光が、表示素子４２からは緑色画像光が、青色用表示素子４３からは青色画像光が出射され、光合成素子５によって合成されたのち、スクリーンに投射される。
　第２のサブフレームでは、表示素子４１からは赤色画像光が、表示素子４２からは黄色画像光が、表示素子４３からは緑色画像光が出射され、光合成素子５によって合成されたのち、スクリーンに投射される。
　図５Ｂは、本実施形態における画像生成部の構成を示すブロック図である。
　制御装置７０は、モータ１８およびモータ３１の回転動作を制御するとともに、表示素子４１～４３に対して表示を行わせるための画像信号を供給する。制御装置７０は、プロジェクタ１に供給される映像信号Ｖ１を入力されている。各モータ１８、３１に対してその回転制御を行っており、モータ３１の回転によって発生するサブフレーム１とサブフレーム２のそれぞれにおいて、表示素子４１～４３に異なる画像信号を供給する。
　表示素子４１に対してはサブフレーム１、２のいずれにおいても赤色用の画像を表示させる画像信号を供給する。表示素子４２に対しては、サブフレーム１では緑色用の画像を表示させる画像信号を供給し、サブフレーム２では黄色用の画像を表示させる画像信号を供給する。表示素子４３に対しては、サブフレーム１では青色用の画像を表示させる画像信号を供給し、サブフレーム２では緑色用の画像を表示させる画像信号を供給する。
　上述した本実施形態のプロジェクタによれば、それぞれ異なる蛍光体にて発生した蛍光を足し合わせて光量の増強が図られている。このため、励起光のパワーを増強したときの温度消光現象が発生することないため、大規模な冷却機構を必要とすることなく、光の三原色である赤色、緑色、青色を同じ比率で増強することが可能で、適切な白色を表現できる高輝度なプロジェクタを実現可能である。
　本実施の形態のプロジェクタの効果についてより具体的に説明する。比較として、特許文献２に示されるような蛍光体ホイールに入射する励起光パワーを増強する方法での高輝度化方式を考える。この場合、蛍光体ホイールに強力な励起光が入射するため、蛍光体の温度消光により蛍光の輝度が低下する。対策としては励起光のスポットサイズを大きくして、蛍光体上での局所的な温度上昇を緩和することで、温度消光を抑制することが考えられる。
　しかしながら、スポットサイズを大きくすると、蛍光体発光面積と光線の発散角度で定義される、光源のエテンデュが増大し、光学系の効率が低下する。したがって、大きくできるスポットサイズには上限がある。すなわち、単独の蛍光体ホイールに対して入射する光源パワーを増強したとしても、同比率の高輝度化は極めて困難である。
　次に、蛍光体ホイールに対する冷却を考える。単独の蛍光体ホイールを強力な励起光パワーで励起する場合、冷却性能として、局所的な大熱量を効率的に蛍光体から排出する必要性がある。しかしながら、蛍光体ホイールを用いている場合では、高速回転する基板から放熱する冷却構成が必要であり、構造物の接触が不可能であるため、効率的な放熱効果を得ることは困難である。対策としては、蛍光体ホイールの大口径化などが考えられるが、部品サイズの拡大や部品の安定性を保持するための高コスト化は避けられない。
　一方、本実施の形態のプロジェクタによれば、蛍光体ホイールに入射する励起光パワーを複数の蛍光体ホイールに分散することが可能であり、１つの蛍光体ホイール上のスポット中に入射する励起光パワーが増加することはない。したがって、プロジェクタ全体としての励起光パワーの増大に対して、蛍光体発光部である光源のエテンデュを増加させることなく高輝度化の効果が得られる。したがって、温度消光によって発生する熱量も低下し、なおかつ、熱源を独立させることができるため、簡易な冷却構成によって放熱が可能となる。
　また、一般的な黄色蛍光体のスペクトラム特性を考慮した場合、白色を表現するための緑色と赤色を同じ割合で増強することが可能であるため、輝度を増加しながらも白色の再現性を保つことができる。
　第２の実施形態
　次に、本発明による第２の実施形態について説明する。
　図６は本発明によるプロジェクタの第２の実施形態の光学系の要部構成を説明するための概略図である。
　本実施形態のプロジェクタ６０１は、図２に示したプロジェクタ１における青色の励起光を出力していたレーザ光源２４を波長４０５ｎｍの青紫色の励起光を発生するレーザ光源６２４とし、プリズム２６と波長板２７の代わりにダイクロイックミラー６２６を配置し、蛍光ホイール２８を図７に示すよう黄色蛍光体６３２ａと青色蛍光体６３２ｂがそれぞれ形成された蛍光ホイール６２８としたものである。これら以外の構成は図２に示したプロジェクタ１と同じであるため、図２と同じ番号を付して説明は省略する。
　本実施形態においては、プリズム２６と波長板２７ではなく、第１の光源１０と同様にダイクロイックミラー６２６が配置されている。このダイクロイックミラー６２６は、光源６２４が出射する励起光を反射して、蛍光体ホイール６２８が出射する蛍光を透過するように構成されている。
　蛍光体ホイール６２８には、黄色蛍光体６３２ａと青色蛍光体６３２ｂがそれぞれ形成されているため、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、第１の光源１０からは黄色蛍光が常時出射され、第２の光源１１からは黄色蛍光と青色蛍光が時分割で出射されることとなる。
　なお、本実施形態において、レーザ光源６２４は波長４０５ｎｍの青紫色の励起光を発生するものとしたが、これに限定されるものではない。レーザ光源６２４としては、蛍光ホイール６２８に形成された黄色蛍光体６３２ａと青色蛍光体６３２ｂを励起して黄色、青色をそれぞれ発生する光を出力すればよく、例えば紫外領域の波長の光を発生するものであってもよい。
　第３の実施形態
　次に、本発明による第３の実施形態について説明する。
　図２に示した第１の実施形態、図６に示した第２の実施形態のいずれにおいても、励起光が照射される円環領域に設けられる蛍光体や反射板は、円環を等分する２つのセグメントに形成され、これにより、第１の実施形態、第２の実施形態のいずれにおいても発生するサブフレームは期間が等しい２つのサブフレームとされていた。
　本実施形態においては、図８の平面図に示すように、第２の光源に設けられる蛍光ホイール８０１の励起光が照射される円環領域は領域８００1～８００nに等分されている。領域８００1～８００nには黄色蛍光体と反射板が交互に設けられている。本実施形態における光学系は第１の実施形態と同様であるため説明は省略する。
　本実施形態の場合、サブフレーム数はｎ個となり、図５Ｂに示した制御装置７０はサブフレームが切り替わるたびに表示素子４２および表示素子４３に表示させる画像を切り替える。本実施形態の場合には、１フレーム中に発生するサブフレームの数が増加し、カラーブレイキングが抑制されるため、画質が向上する。
　なお、領域８００1～８００nには黄色蛍光体と青色蛍光体を交互に設けることとし、光学系を第２の実施形態と同様のものとしてもよい。この場合には第２の実施形態と同様に第２の光源１１からは青色蛍光と黄色蛍光が交互に出射されることとなる。
　第４の実施形態
　次に、本発明の第４の実施形態について説明する。
　図９は本発明によるプロジェクタの第４の実施形態の要部構成を示す図である。
　上述した各実施形態においては、第１の光源１０と第２の光源１１に蛍光ホイール１５、１８をそれぞれ設けられる構成であったのに対し、本実施形態は、第１の光源１０と第２の光源１１に対して１つの蛍光ホイール９０１が設けられる。その他の構成は図２に示したプロジェクタ１と同じであるため、図２と同じ番号を付して説明は省略する。
　蛍光ホイール９０１は、図１０の平面図および側面図に示すように、外周に沿って設けられた円環状の黄色蛍光体９０４と、黄色蛍光体９０４の内部に円環が等分された２つのセグメントにそれぞれ設けられた黄色蛍光体９０５および反射板９０６を備えている。黄色蛍光体１２上には光源１２からの励起光が照射される。また、黄色蛍光体９０５および反射板９０６上には光源１２からの励起光が照射される。
　上記のように構成される本実施形態では、第１の実施形態と同様に第１の光源１０からは黄色の蛍光が出射され、第２の光源１１からは黄色の蛍光と青色の励起光が交互に出射される。なお、光学系を第２の実施形態と同様のものとしてもよい。この場合には第２の実施形態と同様に第２の光源１１からは青色蛍光と黄色蛍光が交互に出射されることとなる。
　第５の実施形態
　次に、本発明の第５の実施形態について説明する。
　図２に示した第１の実施形態では、第２の光源１１は、プリズム２６、１／４波長板２７、黄色蛍光体と反射板が形成された蛍光体ホイール２８を用いて黄色蛍光と青色光を時分割で出射していた。これに対し、本実施形態では、励起光を透過するセグメントが形成された蛍光ホイールを用いており、蛍光ホイールを透過した励起光を折り返して、蛍光体ホイールで発生した蛍光と同一光軸上に合成する形態である。
　本実施形態による第２の光源の構成を図１１に示す。本実施形態は、第１に実施形態で用いられていた第２の光源１１の構成を異なるものとしたものである。第２の光源の以外の構成は図２に示した光学系と同様であるため、図示は省略し、図１１には第２の光源の要部の概略構成のみを示す。
　本実施形態による第２の光源は、レーザ光源１１０１、レンズ群１１０２、ダイクロイックミラー１１０３、蛍光ホイール１１０４、ミラー１１０５～１１０７、レンズ１１０８～１１１０を備えている。レーザ光源１１０１から出射した青色の励起光はレンズ群１１０２によって光束径が縮小されたのち、ダイクロイックミラー１１０３に入射する。ダイクロイックミラー１１０３は青色光を反射し、黄色光を通過させるもので、レーザ光源１１０１からの励起光は蛍光ホイール１１０４に向けて反射する。
　蛍光ホイール１１０４には励起光の照射により黄色の蛍光を発生する蛍光体が設けられた第１のセグメントと励起光を透過させる第２のセグメントが設けられている（ともに不図示）。蛍光ホイール１１０４で発生した黄色蛍光はダイクロイックミラー１１０３を通過して光分離光学系３（図２参照）に向けて出射し、蛍光ホイール１１０４を透過した励起光はミラー１１０５～１１０７、レンズ１１０８～１１１０を通った後にダイクロイックミラー１１０３で反射して光分離光学系３に向けて出射する。
　上記のように構成される本実施形態による第２の光源は図２に示された第２の光源と同様に黄色の蛍光と励起光とが時系列に出射する。
　本実施形態においては、青色光を反射するダイクロイックミラー１１０３を用いているため、プリズム２６と１／４波長板２７を用いて青色光の反射状態を制御していた第１の実施形態と比較すると、黄色蛍光に青色励起光が混入する成分を完全に取り除くことができ、第２の緑色光の色純度が高いものとなっている。
　第６の実施形態
　次に、本発明の第６の実施形態について説明する。
　本実施形態による第２の光源の構成を図１２に示す。本実施形態は、第５の実施形態と同様に、第１の実施形態で用いられていた第２の光源１１の構成を異なるものとしたものである。第２の光源以外の構成は図２に示した光学系と同様であるため、図示は省略し、図１２には第２の光源の要部の概略構成のみを示す。
　本実施形態は、励起用の光を発生するレーザ光源以外に、光分離光学系に出射する青色光を出力するレーザ光源を備えるもので、図１２に示すように、レーザ光源１２０１、レンズ群１２０２、１２０６、ダイクロイックミラー１２０３、蛍光ホイール１２０４を備えている。
　レーザ光源１２０１が出力した青色の励起光はレンズ群１２０２によって光束径が縮小されたのち、ダイクロイックミラー１２０３に入射する。ダイクロイックミラー１２０３は青色光を反射し、黄色光を通過させるもので、レーザ光源１２０１からの励起光は蛍光ホイール１２０４に向けて反射する。蛍光ホイール１２０４には励起光の照射により黄色の蛍光を発生する蛍光体が設けられており（不図示）、蛍光ホイール１２０４で発生した黄色蛍光はダイクロイックミラー１２０３を通過して光分離光学系３（図２参照）に向けて出射する。
　レーザ光源１２０５はダイクロイックミラー１２０３を挟んでレーザ光源１２０１に正対する位置に設けられている。レーザ光源１２０５から出射した青色光はレンズ群１２０６によって光束径が縮小されたのち、ダイクロイックミラー１２０３で反射して、蛍光体ホイール１２０４が出射した黄色光と同一光軸上に合成されたのち、光分離光学系３に向けて出射する。
　本実施形態においては、蛍光体ホイール１２０４に反射面や透過部を形成する必要がなくなり、第１の光源１０に用いる蛍光体ホイール１５と同一部品を使用することができる。また、レーザ光源１２０１、１２０５の出力状態を制御することにより、１フレーム中のサブフレーム数を任意に設定でき、蛍光ホイール１２０４上に設けられる蛍光体を複数のセグメントに分割する必要もなくなる。
　第７の実施形態
　次に、本発明の第７の実施形態について図１３を参照して説明する。
　図１３は、本発明によるプロジェクタの第７の実施形態の要部構成を説明するための概略図である。
　上記各実施形態では画像光を生成するために透過型液晶ライトバルブが使用されていたが、表示素子はこれに限定されるものではない。例えば、反射型表示素子であるＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ　ｃｒｙｓａｌ　ｏｎ　ｓｉｌｉｃｏｎ）やＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ）を用いてもよい。
　図１３に示す実施形態は、表示素子にＤＭＤを用いている。また、第１の光源、第２の光源に設けられていた照明光学系を各表示素子に対応して設けている。
　図２に示した実施形態で使用されていた表示素子４１～４３に代えて、ＤＭＤ１３０１～１３０３とＴＩＲ（Ｔｏｔａｌ　Ｉｎｔｅｒｎａｌ　Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）プリズム１３０４～１３０６を組み合わせて用いている。ＴＩＲプリズム１３０４～１３０６には照明光学系１３１６、１３２０、１３３０を介して照明光が入射される。このほかの構成は図２に示した第１の実施形態と同様であるため、図２と同じ番号を付して説明は省略する。
　照明光学系１３１６は、レンズアレイ１３２０、１３２１と、偏光変換素子１３２２と、重畳レンズ１３２３、を有する。ミラー３５から入射した赤色光は、第１のレンズアレイ１３２０によって複数の部分光束に分割される。第２のレンズアレイ１３２１および重畳レンズ１３２３は、第１のレンズアレイ１３２０からの部分光束をＤＭＤ１３０１上で収束するように構成されている。第２のレンズアレイ１３２１から出射した赤色光は、偏光変換素子１３２２によってｓ偏光の赤色部分光束に変換されたのち、重畳レンズ１３２３を通ってＴＩＲプリズム１３０４に入射する。この後、ＤＭＤ１３０１で反射させることにより形成された赤色の画像光はＴＩＲプリズム１３０４を通って光合成素子５において他の色の画像光と合成され、投射光学系６により投射される。
　照明光学系１３２０、１３３０の構成も照明光学系１３１６と同様である。本実施形態では、図２に示した第１の実施形態と同様の色分離と色合成が第１のダイクロイックミラー３３、第２のダイクロイックミラー３４にて行われ、それらによって得られた緑色光と黄色光がＤＭＤ１３０２に入射し、青色光と緑色光がＤＭＤ１３０３に入射する。図５Ｂに示した制御装置７０は、各ＤＭＤに入射する色光に応じた画像を表示させる。
　本実施形態によるプロジェクタにおいても図２に示した第１の実施形態と同様の画像投射が行われる。本実施形態ではＤＭＤを用いているが、上述したようにＬＣＯＳを用いてもよい。
　本実施形態においては、ＤＭＤ１３０１～１３０３のそれぞれに対応して照明光学系１３１６、１３２０、１３３０が設けられている。このため、照明光を精度よく各表示素子上に収束させることができ、この点からも高輝度なものとなっている。
　第８の実施形態
　次に、本発明の第８の実施形態について図１４を参照して説明する。
　図１４は、本発明によるプロジェクタの第８の実施形態の要部構成を説明するための概略図である。
　本実施形態は、図１３に示した第６の実施形態に第３の光源として赤色の光を出力するレーザ光源１４２４およびレンズ群１４２５を設け、表示素子として図２に示した表示素子４１～４３を用いたものである。また、第２の光源を構成する蛍光ホイール１４２８として、励起光の照射により緑色の蛍光を発生する蛍光体が設けられた第１のセグメントと励起光を反射させる反射板が形成された第２のセグメントが設けられている（ともに不図示）。このほかの構成部材は図１３に示した第７の実施形態と同様であるため、図１３と同じ番号を付して説明は省略する。
　本実施形態においては、第２のダイクロイックミラーが省かれている。蛍光ホイール１４２８にて順次発生した緑色の蛍光と青色の励起光は、表示素子４３に対応して設けられた照明光学系１３３０に直接入射する。
　レーザ光源１４２４を出射した赤色光はレンズ群１４２５によって光束系が縮小されたのち、第１のダイクロイックミラー３３に反射されて表示素子４２へ向かう。
　蛍光ホイール１５で発生した黄色の蛍光は第１のダイクロイックミラー３３により緑色光と赤色光に分離される。緑色光は第１のダイクロイックミラー３３を透過して表示素子４２へ向かい、赤色光は第１のダイクロイックミラー３３にて反射され、ミラー３５、３６を介して表示素子４１へ向かう。この結果、各画像素子４１～４２を照明する画像光は図５Ａに示したものと同様となる。
　第９の実施形態
　次に、本発明の第９の実施形態について図１５を参照して説明する。
　図１５は、本発明によるプロジェクタの第９の実施形態の要部構成を説明するための概略図である。
　本実施形態は、図１４に示した第７の実施形態における第３の光源としての赤色の光を出力するレーザ光源１４２４およびレンズ群１４２５の代わりに青色の光を出力するレーザ光源１５２４およびレンズ群１５２５を設け、また、第２のダイクロイックミラー１５３４を設けたものである。また、第２の光源を構成するレーザ光源、レンズ群、ダイクロイックミラーとしては、図６に示したレーザ光源６２４、レンズ群２５、ダイクロイックミラー６２６が用いられ、蛍光ホイールとしてはレーザ光源６２４が出力する青紫色の励起光により黄色蛍光を発生する蛍光体がセグメント状に設けられた蛍光ホイール１５２８が用いられている。このほかの構成部材は図１４に示した第８の実施形態と同様であるため、図１４と同じ番号を付して説明は省略する。
　本実施形態における第２のダイクロイックミラー１５３４には、青色光と赤色光を反射し、緑色光を透過する、いわゆるバンドパスフィルターとして機能するものが用いられている。
　第２のダイクロイックミラー１５３４には蛍光ホイール１５２８からの黄色蛍光とレーザ光源１５２４からの青色光が入射される。レーザ光源１５２４は図５Ａに示したサブフレーム１に対応するときに青色光が第２のダイクロイックミラー１５３４に入射するように駆動され、また、図５Ｂに示した制御装置７０は図５Ａに示したサブフレーム２に対応するときに黄色蛍光が第２のダイクロイックミラー１５３４に入射するように蛍光ホイール１５２８を回転させるモータを駆動する。この結果、各画像素子４１～４２を照明する画像光は図５Ａに示したものと同様となる。
　図１４に示した第８の実施形態および図１５に示した第９の実施形態では、蛍光ホイールで発生した光のほかに、第３の光源として赤色や青色の光源が照明光として用いられる。これらの出力を調節することにより、図１Ｂに示した白色光を容易に実現することができる効果がある。
　なお、上述した各実施形態のいずれにおいても第１の光源、第２の光源はそれぞれ１つのものとし、蛍光ホイールが２つ用いられるものについて説明したが、本発明の構成はこれに限定されるものではない。蛍光ホイールを含む第１の光源、および、蛍光ホイールを含む第２の光源をそれぞれ複数設け、集光器を用いて出力光を集光して光分離光学系に出力させる構成としてもよい。このとき、第１乃至第６の実施形態のように、偏光状態を保存する必要がある場合には偏波面を保存する機能を備える光ファイバや導波管などの集光器を用いればよい。このような構成とすることにより、蛍光体の温度消光を発生させることなく照明光の強度をさらに増強することが可能となる。
　なお、上述した各実施形態に示した構成要素を組み合わせても当然よい。例えば、第１乃至第６の実施形態では第１の光源、第２の光源に設けられていた照明光学系を、第７乃至第９の実施形態に示したように、ＤＭＤ、ＬＣＯＳを含む表示素子に対応して設けてもよく、本発明は各実施形態の構成要素を組み合わせた形態も含む。
　また、本発明は、以下の付記１～１０のような形態をとり得るが、これらの形態に限定されない。
[付記１］　第１の蛍光領域にて発生した第１の蛍光を含む第１の光を出力する第１の光源と、
　第２の蛍光領域にて発生した第２の蛍光を含む第２の光を出力する第２の光源と、
　第１乃至第３の画像表示素子と、
　入力された前記第１の光と第２の光からそれぞれ色が異なる前記第１乃至第３の画像表示素子を照明する照明光を生成して前記第１乃至第３の画像表示素子へ照射する光分離光学系と、
　入力された映像信号および前記第１乃至第３の画像表示素子に照射される照明光の色に応じた画像を前記第１乃至第３の画像表示素子に表示させる制御装置と、
を有することを特徴とするプロジェクタ。
[付記２］　付記１に記載のプロジェクタにおいて、
　前記第１の蛍光および第２の蛍光の少なくとも一方は、前記分離光学系で生成される照明光の色のうちの２つの色の成分を含む混色光であるプロジェクタ。
[付記３］　付記１または付記２に記載のプロジェクタにおいて、
　前記第１の蛍光領域は第１の蛍光ホイールに設けられ、前記第２の蛍光領域は第２の蛍光ホイールに設けられているプロジェクタ。
[付記４］　付記１または付記２に記載のプロジェクタにおいて、
　前記第１の蛍光領域と前記第２の蛍光領域は、前記第１の光源と前記第２の光源に共通に設けられた蛍光ホイールに設けられたプロジェクタ。
[付記５］　付記１乃至付記４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
　前記光分離光学系で生成される照明光のいずれかの色の光を前記分離光学系に出力する第３の光源を有するプロジェクタ。
[付記６］　付記１乃至付記５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
　前記第１乃至第３の画像表示素子と前記光分離光学系の間に設けられ、該分離光学系からの照明光を前記第１乃至第３の画像表示素子上に収束させる第１乃至第３の照明光学系を有するプロジェクタ。
[付記７］　付記１乃至付記６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
　前記第１乃至第３の画像表示素子が透過型液晶ライトバルブであるプロジェクタ。
[付記８］　付記１乃至付記６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
　前記第１乃至第３の画像表示素子がＤＭＤであるプロジェクタ。
[付記９］　付記１乃至付記６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
　前記第１乃至第３の画像表示素子がＬＣＯＳであるプロジェクタ。
[付記１０］　第１の光源から第１の蛍光領域にて発生した第１の蛍光を含む第１の光を出力させ、
　第２の光源から第２の蛍光領域にて発生した第２の蛍光を含む第２の光を出力させ、
　前記第１の光と第２の光からそれぞれ色が異なる前記第１乃至第３の画像表示素子を照明する照明光を生成し、
　当該照明光を前記第１乃至第３の画像表示素子へ照射させ、
　入力された映像信号および前記照明光に応じた画像を前記第１乃至第３の画像表示素子に表示させる画像表示方法。
　１　　プロジェクタ
　２　　光源部
　３　　光分離光学系
　５　　色合成素子
　６　投射光学系
　４１～４３　　表示素子

Claims (10)

  1. 第１の蛍光領域にて発生した第１の蛍光を含む第１の光を出力する第１の光源と、
    　第２の蛍光領域にて発生した第２の蛍光を含む第２の光を出力する第２の光源と、
    　第１乃至第３の画像表示素子と、
    　入力された前記第１の光と第２の光からそれぞれ色が異なる前記第１乃至第３の画像表示素子を照明する照明光を生成して前記第１乃至第３の画像表示素子へ照射する光分離光学系と、
    　入力された映像信号および前記第１乃至第３の画像表示素子に照射される照明光の色に応じた画像を前記第１乃至第３の画像表示素子に表示させる制御装置と、
    を有することを特徴とするプロジェクタ。
  2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
    　前記第１の蛍光および第２の蛍光の少なくとも一方は、前記分離光学系で生成される照明光の色のうちの２つの色の成分を含む混色光であるプロジェクタ。
  3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
    　前記第１の蛍光領域は第１の蛍光ホイールに設けられ、前記第２の蛍光領域は第２の蛍光ホイールに設けられているプロジェクタ。
  4. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
    　前記第１の蛍光領域と前記第２の蛍光領域は、前記第１の光源と前記第２の光源に共通に設けられた蛍光ホイールに設けられたプロジェクタ。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
    　前記光分離光学系で生成される照明光のいずれかの色の光を前記分離光学系に出力する第３の光源を有するプロジェクタ。
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
    　前記第１乃至第３の画像表示素子と前記光分離光学系の間に設けられ、該分離光学系からの照明光を前記第１乃至第３の画像表示素子上に収束させる第１乃至第３の照明光学系を有するプロジェクタ。
  7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
    　前記第１乃至第３の画像表示素子が透過型液晶ライトバルブであるプロジェクタ。
  8. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
    　前記第１乃至第３の画像表示素子がＤＭＤであるプロジェクタ。
  9. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
    　前記第１乃至第３の画像表示素子がＬＣＯＳであるプロジェクタ。
  10. 第１の光源から第１の蛍光領域にて発生した第１の蛍光を含む第１の光を出力させ、
    　第２の光源から第２の蛍光領域にて発生した第２の蛍光を含む第２の光を出力させ、
    　前記第１の光と第２の光からそれぞれ色が異なる前記第１乃至第３の画像表示素子を照明する照明光を生成し、
    　当該照明光を前記第１乃至第３の画像表示素子へ照射させ、
    　入力された映像信号および前記照明光に応じた画像を前記第１乃至第３の画像表示素子に表示させる画像表示方法。
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