JP2007127795A - 投写光学装置及び複数色光照明装置及び投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 各色光ごとに分散角が制御される投写光学装置及び複数色光照明装置及び投写型映像表示装置を提供する。
【解決手段】 投写レンズ３Ａは色選択性絞り３１を有している。この色選択性絞り３１の最外周リング領域は全ての色の光を遮断する遮光板Ｃとされており、中央円形領域は全ての色の光を透過させる開口領域Ａとされている。そして、これら開口領域Ａと遮光領域Ｃとの間のリング領域は、緑色波長帯の光のみ透過し赤色波長帯及び青色波長帯の光は遮光するカラーフィルター領域Ｂとなっている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、投写光学装置及び複数色光照明装置及び投写型映像表示装置に関する。

従来より、液晶プロジェクタなどの投写型映像表示装置が知られている。この投写型映像表示装置から投写されるフルカラー映像光は例えば赤色映像光と緑色映像光と青色映像光とによって生成される（特許文献１参照）。
特表２００５−５１６２４９号公報

ところで、例えば、波長が短い光ほど開口収差が生じやすく、このような光が投写されると結像性能を低下させてしまう。

この発明は、上記の事情に鑑み、各色光ごとに分散角が制御されることを可能とする投写光学装置及び複数色光照明装置を提供する。そして、これら投写光学装置又は複数色光照明装置を用いた投写型映像表示装置を提供する。

この発明の投写光学装置は、上記の課題を解決するために、入射したフルカラー映像光をレンズ及び／又は曲面ミラーによって拡大投写する投写光学装置において、前記フルカラー映像光となる複数の色光の全てを透過する中央領域と、この中央領域の外周側に位置し、前記複数の色光のうちの一つ又は複数の色光に対して遮光板として機能する色選択遮光領域と、この色選択遮光領域の外周側に位置し、全ての色光を遮光する遮光領域と、を有して成る波長選択性絞りを備えたことを特徴とする（以下、この項において第１投写光学装置という）。

上記の構成であれば、各色光ごとに分散角が制御される。すなわち、投写系のＦナンバーを色ごとに設定することが可能になる。

上記第１構成において、前記色選択遮光領域は、前記フルカラー映像光の一つの色光である青色光を遮光することとしてもよい。かかる構成であれば、最も短波長側の色光である青色光において開口収差が生じるのを極力防止することができる（以下、この項において第２投写光学装置という）。

第１投写光学装置又は第２投写光学装置において、前記色選択遮光領域は前記中央領域の近傍側に位置して一つの色光を遮光する第１領域と、この第１領域の外周側に位置して残り二つの色光のうちの一つの色光及び前記第１領域で遮光される色光を遮光する第２領域と、から成っていてもよい。

この発明の投写型映像表示装置は、上述したいずれかの投写光学装置と、前記投写光学装置に前記フルカラー映像光を与える単一の映像表示パネルと、各色光を前記映像表示パネルに同時に又は時分割で照射する照明系と、を備えたことを特徴とする（以下、この項において第１投写型映像表示装置という）。

上記第１投写型映像表示装置において、各色光を出射する固体発光素子を備えており、前記波長選択性絞りによって遮光される色光を出射する固体発光素子への電力供給量を、前記遮光の程度に鑑みて増大又は変化させてもよい。

また、この発明の投写型映像表示装置は、上述したいずれかの投写光学装置と、各色光用の３枚の映像表示パネルと、各映像表示パネルを経て得られた各色映像光を合成して前記投写光学装置に与える合成手段と、各色光を各映像表示パネルに供給する照明系と、を備えたことを特徴とする（以下、この項において第２投写型映像表示装置という）。

上記第２投写型映像表示装置において、前記照明系は、白色光を第１色の光と第２色の光と第３色の光に分離して各色光を各映像表示パネルに導くように構成されていてもよい。

上記第２投写型映像表示装置において、前記照明系は、第１色の光を出射する第１照明装置と、第２色の光を出射する第２照明装置と、第３色の光を出射する第３照明装置と、を備えていてもよい。かかる投写型映像表示装置において、前記波長選択性絞りによって遮光される色光を出射する照明装置への電力供給量を、前記遮光の程度に鑑みて増大又は変化させてもよい。

また、この発明の投写型映像表示装置は、第１色の映像光を生成する第１映像光生成手段と、第２色の映像光を生成する第２映像光生成手段と、第３色の映像光を２枚の映像表示パネルを用いて二つ生成する第３映像光生成手段と、前記第１色の映像光と前記第３色の映像光のうちの一つとを合成する第１合成手段と、前記第１合成手段から出射される合成映像光を投写する第１投写手段と、前記第２色の映像光と前記第３色の映像光のうちの他の一つとを合成する第２合成手段と、前記第２合成手段から出射される合成映像光を投写する第２投写手段と、を備えており、前記第１投写手段と前記第２投写手段の少なくとも一方が前記第１投写光学装置又は第２投写光学装置であることを特徴とする（以下、この項において第３投写型映像表示装置という）。

また、この発明の複数色光照明装置は、色光を出射する固体光源及び各固体光源からの色光を照明対象物に導く導光手段を備えた照明装置を、複数の異なる色光用に複数備えた複数色光照明装置であって、或る色光よりも波長が短い又は波長が異なる特定色光における分散角低減の程度が前記或る色光における分散角低減の程度よりも高められていることを特徴とする（以下、この項において第１複数色光照明装置という）。

かかる構成の複数色光照明装置であれば、例えば、緑色光よりも波長が短い青色光において開口収差が生じるのを極力防止することができる。

また、この発明の投写型映像表示装置は、上述した第１複数色光照明装置と、前記照明対象物としての映像表示パネルと、各映像表示パネルを経ることで得られた映像光を特定方向に導いてフルカラー映像光を生成する合成手段と、前記フルカラー映像光を投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする。

また、この発明の複数色光照明装置は、各色光を出射する各固体光源及び各固体光源からの色光を波長依存性によって特定方向に導く光学素子と、この光学素子から出射された光を照明対象物に導く導光手段としてのテーパ型のロッドインテグレータとを備えた複数色光照明装置であって、前記テーパ型のロッドインテグレータには、或る色光よりも波長が短い又は波長が異なる特定色光に対してダイクロイックミラー面として機能するテーパ形状筒面が形成されており、前記テーパ形状筒面の入口は前記テーパ型のロッドインテグレータの光入射面よりも小さく形成されていることにより、前記特定色光における分散角低減の程度が前記或る色光における分散角低減の程度よりも高められていることを特徴とする（以下、この項において第２複数色光照明装置という）。かかる構成の複数色光照明装置においても、例えば、緑色光よりも波長が短い青色光において開口収差が生じるのを極力防止することができる。

また、この発明の投写型映像表示装置は、上述した第２複数色光照明装置と、前照明対象物としての単一の映像表示パネルと、各色光を前記映像表示パネルに同時に又は時分割で照射するように前記第２複数色光照明装置を制御する手段と、前記単一の映像表示パネルにて得られたフルカラー映像光を投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする。

この発明によれば、各色光ごとに分散角が制御される。これにより、例えば青色光において開口収差が生じるのを極力防止して結像品質を高めることができるという効果を奏する。

（第１実施形態） 以下、この発明の第１の実施形態を図１乃至図６に基づいて説明していく。図１は投写型映像表示装置の光学系を示した図である。この投写型映像表示装置は３つの照明装置５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂを備える。各照明装置５１は、ＬＥＤ（発光ダイオード）１１と、テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅと、直方体形状ロッドインテグレータ１５と、を備えて成る。

ＬＥＤ１１は、ＬＥＤチップ１１ａとヒートシンク（放熱板）１１ｂとから成る。照明装置５１ＲにおけるＬＥＤチップ１１ａは赤色光を出射し、照明装置５１ＧにおけるＬＥＤチップ１１ａは緑色光を出射し、照明装置５１ＢにおけるＬＥＤチップ１１ａは青色光を出射する。

各照明装置５１から出射された各色光が各色用の液晶表示パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを透過することによって各色映像光が生成される。そして、各色映像光はクロスダイクロイックプリズム２（クロスダイクロイックミラーでもよい）によって合成されてフルカラー映像光となる。このフルカラー映像光は投写レンズ３Ａによって投写される。

投写レンズ３Ａは、図２（ａ）及び図２（ｃ）に示すように、色選択性絞り３１を有している。この色選択性絞り３１の最外周リング領域は全ての色の光を遮断する遮光板Ｃとされており、中央円形領域は全ての色の光を透過させる開口領域Ａとされている。そして、これら開口領域Ａと遮光領域Ｃとの間のリング領域は、緑色波長帯の光のみ透過し赤色波長帯及び青色波長帯の光は遮光するカラーフィルター領域Ｂとなっている。図２（ｄ）には比較例として、色選択性無しの通常の絞り３９を示している。この絞り３９の最外周リング領域は全ての色の光を遮断する遮光板Ｙとされており、中央側円形領域は全ての色の光を透過させる開口領域Ｘとされている。なお、色選択性絞り３１は同心円状に前記各領域が形成されるものに限らない。例えば、図２（ｂ）に示しているように、非同心円状に前記各領域Ａ，Ｂ，Ｃが形成されるタイプ（キャッツアイタイプ）を用いてもよい。また、前記各領域Ａ，Ｂ，Ｃは円形や楕円形に限らず多角形状を有していてもよい。

また、図３（ａ）に示すように、４つの領域Ａ，Ｂ１，Ｂ２，Ｃを有する色選択性絞り３２を前記色選択性絞り３１に代えて用いてもよい。色選択性絞り３２のカラーフィルター領域Ｂ１は、前記領域Ａに近い側に位置しており、緑色波長帯及び赤色波長帯の光（Ｇ＋Ｒ＝Ｙ（黄色））を透過し青色波長帯の光（Ｂ）は遮光する。色選択性絞り３２のカラーフィルター領域Ｂ２は、前記領域Ｃに近い側に位置しており、緑色波長帯のみ透過し、青色波長帯及び赤色波長帯の光を遮光する。色選択性絞り３２は図３（ｂ）に示すように、波長選択性（或る波長の光に対する吸収と反射）を有する物質を混合した色ガラスを部分的に配置したガラス群から成っていてもよいし、図３（ｃ）に示すように、透明ガラス板上に、波長選択性を有する物質を混合した色フィルムを貼付して成るものでもよい。先述の色選択性絞り３１についても同様である。また、このような領域固定型のものに限らず、絞り羽根が色ガラス等で構成された絞り羽根タイプを採用すれば、各領域の大きさを任意に変えることが可能である。なお、波長は、青色光、緑色光、赤色光の順で長くなるにもかかわらず（開口収差は波長が短いほど生じやすいにもかかわらず）色絞りの程度（光カットの程度）を、青色光、赤色光、緑色光の順としている。これは、緑色ＬＥＤの発光量が小さい場合を想定したものである。従って、緑色ＬＥＤの発光量が十分である場合、色絞りの程度（光カットの程度）を、青色光、緑色光、赤色光の順としても良いことは言うまでもない。

図４は緑色映像光と青色映像光における利用のされ方を示している。なお、赤色映像光については青色映像光と同様となる。図において、「絞り有り」は前記図２（ｄ）の絞り３９を用いた場合を示しており、「カラー絞り有り」は前記図２（ａ）の色選択性絞り３１を用いた場合を示している。絞り３９を用いる構成であれば、全ての色映像光において開口収差を低減できるので、結像性能を低下させる光（分散角が大きい光）がカットされる。この結果、投写画像の品質は良好となるものの、結像性能を低下させる光がカットされた分、白色輝度が低下する。また、絞り無しの構成であれば、緑色映像光及び青色映像光の両方において結像性能を低下させる光はカットされないので、白色輝度低下は回避できる。しかし、青色映像光中の結像性能を低下させる光はカットされないので（青色映像光において開口収差を低減できる構成になっていないので）、結像性能は低下してしまう。

これに対し、色選択性絞り３１を用いる構成であれば、青色映像光中の結像性能を低下させる光はカットされるので（青色映像光において開口収差を低減できる構成になっているので）、絞り無しの構成に比べて結像性能は向上し、且つ緑色映像光はカットされないので緑色光輝度の低下も抑制できる。ここで、青色ＬＥＤチップ１１ａをマックス駆動（最大電力供給）していなかったのであれば、色選択性絞り３１を用いたことで青色光が減った分、前記青色ＬＥＤチップ１１ａへの供給電流を増加させてその発光輝度をアップさせればよい。そして、ホワイトバランスは上記のごとく青色光の発光輝度をアップさせることで実現できるから、白色輝度は前述の絞り無しの構成における白色輝度と同等にできる。

上記の色選択性絞り３１を用いる構成は、各色映像光ごとに分散角を制御する構成といえる（投写レンズのＦナンバーを色ごとに設定するともいえる）。ここで、上述した構成例の場合は、緑色光についてＦナンバーが小さくされた構成となり、緑色光について明るい映像光が投写されることになる。勿論、緑色光についてＦナンバーを小さくする構成に限定するものではない。

図５は液晶表示パネル１を９等分に領域分け（縦３×横３）した状態を示した説明図である。液晶表示パネル１上の積算光量が各領域で等しくないときには、色ムラの原因となる。各領域上の積算光量は光の分散角の大きさによって相違する。例えば、緑色光については、領域（１）と領域（５）との積算光量が等しくなるときの分散角は、図６（ａ）に示すように、或る分散角θ１となる。また、赤色光については、領域（１）と領域（５）との積算光量が等しくなるときの分散角は、図６（ｂ）に示すように、或る分散角θ２（θ１＞θ２）となる。従って、仮に絞り３９が分散角θ２以上の光をカットするならば、緑色光の積算光量が各領域で異なってしまうことになる。これに対し、上記の色選択性絞り３１，３２を用いる構成であれば、各色光ごとに分散角を制御できるから、赤色光に対する絞りを分散角θ２に対応させ、緑色光に対する絞りを分散角θ１に対応させることができ、色ムラの発生を抑制できることになる。

（第２実施形態） 図７（ａ）はランプ光源６７を有する三板式の投写型映像表示装置を示した説明図である。前記ランプ光源６７は例えば超高圧水銀ランプ（ＵＨＰ）などからなる。前記ランプ光源６７から出射された白色光は図示しない光インテグレータ（例えば、ロッドインテグレータ、フライアイレンズ対等）を経て第１ダイクロイックミラー６８へと導かれる。第１ダイクロイックミラー６８は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー６８を透過した赤色波長帯域の光は、反射ミラー６９にて反射されて光路が変更される。反射ミラー６９にて反射された赤色光はコンデンサレンズ７０を経て赤色光用の透過型の液晶表示パネル８１を透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー６８にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー７１に導かれる。

第２ダイクロイックミラー７１は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー７１にて反射した緑色波長帯域の光はコンデンサレンズ７２を経て緑色光用の透過型の液晶表示パネル８２に導かれ、これを透過することによって光変調される。また、第２ダイクロイックミラー７１を透過した青色波長帯域の光は、反射ミラー７４，７６、リレーレンズ７３，７５、及びコンデンサレンズ７７を経て青色光用の透過型の液晶表示パネル８３に導かれ、これを透過することによって光変調される。

各液晶表示パネル８１，８２，８３は、入射側偏光板８１ａ，８２ａ，８３ａと、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部８１ｂ，８２ｂ，８３ｂと、出射側偏光板８１ｃ，８２ｃ，８３ｃとを備えて成る。液晶表示パネル８１，８２，８３を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、クロスダイクロイックプリズム７８によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ３Ｂによって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投影表示される。

投写レンズ３Ｂは、色選択性絞り３３を備える。色選択性絞り３３は、図７（ｂ）に示すように、中央円形領域は、赤色光（Ｒ），緑色光（Ｇ），青色光（Ｂ）を透過し、この中央円形領域の周辺に存在する第１周辺リング領域は赤色光及び緑色光を透過し（青色光は遮断）、前記第１周辺リング領域の周囲に存在する第２周辺リング領域は、赤色光のみ透過し、第２周辺リング領域の周囲に存在する第３周辺リング領域は、全ての色光を遮断する。

ここで、例えば、前記超高圧水銀ランプについてはその出射光のなかには青色光成分が比較的多く含まれ、その次に緑色光成分が多く含まれる。また、開口収差は短波長側の光において生じやすい。前記投写レンズ３Ｂの色選択性絞り３３は、青色光に対して最も絞りをかけるものとなり、その次ぎに緑色光に対して絞りをかけることになる（絞りの程度は、Ｂ＞Ｇ＞Ｒと表すことができる）。このように、色選択性絞り３３を用いると、短波長側の光である青色光に対して最も分散角を低減化する制御が行われ、次ぎに緑色光に対して分散角を低減化する制御が行われることになる。

なお、白色光源からの白色光を色分離せずに単一の映像表示パネルに導いて投写する投写型映像表示装置においても、上記投写レンズ３Ｂを用いる構成を適用することができる。

図８（ａ）は逆円錐形状を用いて緯度（分散角）θと経度Φとの関係（照明対象物上の位置を緯度と経度で表してその位置の光量を考えることができる）を表している。前記位置はリング状であるから、かかるリング状位置の光量を、光量（経度３６０°換算）ということとする。そして、この関係に対応させて同図（ｂ）乃至（ｄ）では、分散角θを横軸にとり、光量（経度３６０°換算）を縦軸にとったグラフを示している。絞り３９であれば、同図（ｂ）に示すように、或る分散角の位置で白色光（Ｒ，Ｇ，Ｂ全て）がカットされることになる。そして、色選択性絞り３２であれば、同図（ｃ）に示すように、カットされる分散角が大きい順に色光を示すと、青色光、赤色光、緑色光の順となり、色選択性絞り３３であれば、同図（ｄ）に示すように、カットされる分散角が大きい順に色光を示すと、青色光、緑色光、赤色光の順となる。

（第３実施形態） 以下、この発明の第３の実施形態の投写型映像表示装置を図９乃至図１３に基づいて説明していく。

図９（ａ）はこの実施形態のマルチ投写レンズ型の投写型映像表示装置の光学系を示した図である。この投写型映像表示装置は二つの投写系を有する。一つの投写系は２つの照明装置５１Ｒ，５１Ｇ−１と、液晶表示パネル１Ｒと、液晶表示パネル１Ｇ−１と、ダイクロイックプリズム（ダイクロイックミラーでもよい）２ＲＧと、投写レンズ３Ｃとを備える。他の一つの投写系は２つの照明装置５１Ｂ，５１Ｇ−２と、液晶表示パネル１Ｂと、液晶表示パネル１Ｇ−２と、ダイクロイックプリズム（ダイクロイックミラーでもよい）２ＢＧと、投写レンズ３Ｄとを備える。

各照明装置５１は、ＬＥＤ（発光ダイオード）１１と、テーパ型ロッドインテグレータ１２と、偏光変換装置１３と、直方体形状のロッドインテグレータ１５と、を備えて成る。

ＬＥＤ１１は、ＬＥＤチップ１１ａとヒートシンク（放熱板）１１ｂとから成る。照明装置５１ＲにおけるＬＥＤチップ１１ａは赤色光を出射し、照明装置５１Ｇ−１及び照明装置５１Ｇ−２におけるＬＥＤチップ１１ａは緑色光（全く同じ波長帯域でなくてもよい）を出射し、照明装置５１ＢにおけるＬＥＤチップ１１ａは青色光を出射する。

テーパ型ロッドインテグレータ１２は、光入射面よりも光出射面の方が大きくされたテーパ形状を有しており、前記ＬＥＤチップ１１ａから出射される光に存在する分散角分布を低分散角化する作用と、前記ＬＥＤチップ１１ａから出射される光に存在する照度分布の不均一を均一化する作用（光インテグレート作用）を有する。このテーパ型ロッドインテグレータ１２は、透明部材（透明ガラス等）或いは内面がミラーの中空部材からなる。

偏光変換装置１３は、ロッドインテグレータ１２の光出射面に対面する位置にＶ字状に誘電体多層膜（偏光分離膜）を有する。このＶ字状の誘電体多層膜の一方の面で反射されたＳ偏光光はその隣の反射面（或いは誘電体多層膜）によって反射され、同様に、前記Ｖ字状の誘電体多層膜の他方の面で反射されたＳ偏光光はその隣の反射面（或いは誘電体多層膜）によって反射される。誘電体多層膜を透過したＰ偏光光は位相差板（１／２λ板）によってＳ偏光光に変換される。勿論、光をＰ偏光光に揃えることもできる。

直方体形状のロッドインテグレータ１５は、透明部材（透明ガラス等）或いは内面がミラーの中空部材からなっており、内面で光を反射させることで光出射端面において光の照度分布を均一化する。ロッドインテグレータ１５の光出射端面は例えば方形状とされる。

一つの投写系において、照明装置５１Ｒから出射された赤色光が赤色用の液晶表示パネル１Ｒを透過することによって赤色映像光が生成され、照明装置５１Ｇ−１から出射された緑色光が緑色用の第１の液晶表示パネル１Ｇ−１を透過することによって第１緑色映像光が生成される。同様に、他の一つの投写系において、照明装置５１Ｂから出射された青色光が青色用の液晶表示パネル１Ｂを透過することによって青色映像光が生成され、照明装置５１Ｇ−２から出射された緑色光が緑色用の第２の液晶表示パネル１Ｇ−２を透過することによって第２緑色映像光が生成される。

そして、赤色映像光と第１緑色映像光は一方のダイクロイックプリズム２ＲＧによって合成されて一方の投写レンズ３Ｃによって投写される。同様に、青色映像光と第２緑色映像光は他方のダイクロイックプリズム２ＢＧによって合成されて他方の投写レンズ３Ｄによって投写される。両投写レンズ３Ｃ，３Ｄはその光軸を調整できるように可動に配置されていてもよい。また、両投写レンズ３Ｃ，３Ｄの光軸を互いに平行とし、各液晶表示パネル１をその中心が各投写レンズ３Ｃ，３Ｄの光軸に対して幾分シフトするように配置することで、投写レンズ３Ｃ，３Ｄから所定距離にあるスクリーン（特に、リアプロジェクタ用の透過型スクリーン）に各映像光が投影されるようにしてもよい。

投写レンズ３Ｃは例えば絞り３９を備えていてもよい。そして、投写レンズ３３Ｄは図９（ｂ）に示す色選択性絞り３４を備えることとしている。色選択性絞り３４は、中央円形領域が全ての色光を透過し、その外周側に位置する第１リング領域が青色光のみ遮光し、この第１リング領域の外周側に位置する第２リング領域が全ての色光を遮光する。かかる構成であれば、青色映像光について分散角を低減化する制御が行われる。青色光ＬＥＤチップ１１ａをマックス駆動していないのであれば、青色光ＬＥＤチップ１１ａへの供給電流を増大して青色発光輝度を高めてもよい。なお、例えばＬＥＤをパルス発光させている場合において、そのパルス間隔なども含めて供給電力量を変化させてもよい。

第１の液晶表示パネル１Ｇ−１と第２の液晶表示パネル１Ｇ−２との画素の位置関係が互いに補間される関係となるように両パネルを配置し、その画素関係に合った映像信号を各液晶表示パネル１Ｇ−１，１Ｇ−２に供給するようにしてもよい。これによれば、緑色映像についての解像度を高めることができる。また、二つの照明装置５１Ｇ−１，５１Ｇ−２におけるＬＥＤ１１を交互に時分割点灯させてもよい。また、偏光変換装置１３を備えない構成も採用しうる。一方、偏光変換装置１３を備える構成は図１の投写型映像表示装置においても適用することができる。

図１０はマルチ投写レンズ型の投写型映像表示装置の他の構成例を示した説明図である。照明装置５１Ｒと照明装置５１Ｂはダイクロイックプリズム２ＧＲ及びダイクロイックプリズム２ＧＢを挟んで対向配置されている。

ダイクロイックプリズム２ＧＲの一つの光入射面に照明装置５１Ｒからの赤色光（液晶表示パネル１Ｒを経た赤色映像光）が入射され、ダイクロイックプリズム２ＧＢの一つの光入射面に照明装置５１Ｂからの青色光（液晶表示パネル１Ｂを経た青色映像光）が入射される。そして、前記ダイクロイックプリズム２ＧＲの他の一つの光入射面には液晶表示パネル１Ｇ−１が配置されており、前記ダイクロイックプリズム２ＧＢの他の一つの光入射面には液晶表示パネル１Ｇ−２が配置されている。

照明装置５１Ｇ−３は緑色光を出射するＬＥＤ１１とテーパ形状のロッドインテグレータ１２Ａと直方体形状のロッドインテグレータ１５と偏光変換装置１６とを有する。偏光変換装置１６は前記ロッドインテグレータ１５を介して側面から入射された光を例えばＳ偏光光に揃える。この偏光変換装置１６は、偏光ビームスプリッタを二つ並べた構造、或いは一つの偏光ビームスプリッタと当該偏光ビームスプリッタを透過した光を反射する反射部材とを並べた構造を有する。そして、後段側に位置する偏光ビームスプリッタ又は反射部材の光出射側に位相差板（１／２λ板）１６ａを備えることでＳ偏光光に揃える。なお、二つの偏光ビームスプリッタの間、或いは一つの偏光ビームスプリッタと反射部材との間に前記位相差板を配置した構造を採用してもよい。

前記偏光変換装置１６における二つの偏光ビームスプリッタ或いは一つの偏光ビームスプリッタと反射部材はダイクロイックプリズム２ＧＲ，２ＧＢと略同じ大きさを有する。そして、この偏光変換装置１６から出射されたＳ偏光光は２枚の液晶表示パネル１Ｇ−１，１Ｇ−２を経てそれぞれ緑色映像光となり、これら緑色映像光はダイクロイックプリズム２ＧＲ，２ＧＢにそれぞれ入射する。ダイクロイックプリズム２ＧＲは、赤色映像光を反射し、緑色映像光を透過して各色映像光を投写レンズ３へと導く。また、ダイクロイックプリズム２ＧＢは、青色映像光を反射し、緑色映像光を透過して各色映像光を投写レンズ３へと導く。

図１１はマルチ投写レンズ型の投写型映像表示装置の他の構成例を示した説明図である。図１０に示した投写型映像表示装置との相違点は、先述の照明装置５１Ｇ−３に代えて照明装置５１Ｇ−３′を備えている点である。前記照明装置５１Ｇ−３が偏光変換装置１６の側面から入射された光を分離したのに対し、この構成で用いる照明装置５１Ｇ−３′は偏光変換装置１６Ａの裏面側から入射された光を分離するとともにＳ偏光方向に揃えるようにしている。偏光変換装置１６Ａは前段側の偏光ビームスプリッターの光出射側に位相板１６ａを備えることで光をＳ偏光方向に揃える。

図１２はマルチ投写レンズ型の投写型映像表示装置の他の構成例を示した説明図である。図１０に示した投写型映像表示装置との相違点は、照明装置５１Ｇ−３に代えて照明装置５１Ｇ−４を備えている点である。この照明装置５１Ｇ−４は偏光変換装置１３を備えるなど、照明装置５１Ｇ−１と同等の構成を有するが、横置き（照明装置５１Ｂと平行）に配置される。そして、ハーフミラー１７をダイクロイックプリズム２ＧＢに対して４５°傾けて対向配置し、ミラー１８をダイクロイックプリズム２ＧＲに対して４５°傾けて対向配置することで、前記照明装置５１Ｇ−４から出射された緑色光を分離してそれぞれダイクロイックプリズム２ＧＢ，２ＧＲに入射させるようにしている。

図１３はマルチ投写レンズ型の投写型映像表示装置の他の構成例を示した説明図である。図１２に示した投写型映像表示装置との相違点は、照明装置５１Ｇ−４に代えて照明装置５１Ｇ−４′を備えている点である。先述の照明装置５１Ｇ−４がハーフミラー１７の右側から光に入射するのに対し、照明装置５１Ｇ−４′はハーフミラー１７の裏面側から光を入射する。また、照明装置５１Ｇ−４′は、偏光変換装置１３に代えて偏光変換装置１３′を備える。偏光変換装置１３′は偏光変換装置１６と同様の構成を有する。ＬＥＤ１１から出射された緑色光は、ロッドインテグレータ１２を経て偏光変換装置１３′の側面に入射され、この偏光変換装置１３′によってＳ偏光光に揃えられる。

図９乃至図１３に示した投写型映像表示装置においては、各色用の液晶表示パネル１の全てにＳ偏光光を照射することとした。ここで、液晶表示パネルには、その入射側偏光板と出射側偏光板との光透過軸が直交する直交タイプと平行となる平行タイプとがある。どちらかのタイプに各色用の液晶表示パネル１を揃えることにより、各色映像光の偏光方向が揃うことになる。勿論、各色映像光の偏光方向を揃えないこととするようにしてもよく、この場合には、偏光変換装置１６における位相板や偏光変換装置１３′における位相板は不要である。また、両タイプを混在させたとしても、照明装置における出射光の偏光方向を所定の偏光方向とすることで、各色映像光の偏光方向を揃えることもできる。

また、上述したマルチ投写レンズ型の投写型映像表示装置において、ダイクロイックプリズム２ＲＧ，２ＢＧに代えて偏光ビームスプリッターを備えてもよい。この場合、第１緑色映像光及び第２緑色映像光がＳ偏光光となるようにする。赤色映像光及び青色映像光はＰ偏光光である。これにより、第１緑色映像光と赤色映像光とがその偏光依存性によって合成され、第２緑色映像光と青色映像光とがその偏光依存性によって合成される。また、投写レンズ３Ｃ，３Ｄの光入射側に特定の色光のみ偏光方向を９０°変換する狭帯域位相差板を備えることで、全ての色映像光の偏光方向を一つの方向に揃えることも可能である。

上述したマルチ投写レンズ型の投写型映像表示装置においては、ホワイトバランスの観点から緑色光の光量が不足すると仮定して二つの緑色映像光を生成する構成としたが、これに限らず、他の色光の光量が不足するのであれば、当該不足する色光の映像光を生成すればよく、これに応じて色選択性絞りの特性を変えればよい。また、二つの投写系において、一方の投写系の色映像光合成にダイクロイックプリズム（ダイクロイックミラーでもよい）を用い、他方の投写系の色映像光合成に偏光ビームスプリッターを用いる構成も採用できる。また、これらダイクロイックプリズム（ダイクロイックミラーでもよい）や偏光ビームスプリッター以外に二つの映像光を合成する光学素子が提供されるならば、そのような光学素子を合成手段として用いて投写型映像表示装置を構成できる。

（第４実施形態） 以下、この発明の第４の実施形態の投写型映像表示装置を図１４乃至図２５に基づいて説明していく。この第４の実施形態の投写型映像表示装置は、或る色光を出射する照明光学系の構成が他の或る色光を出射する照明光学系の構成と異なっている。

図１４はこの実施形態の投写型映像表示装置の光学系を示した図である。この投写型映像表示装置は３つの照明装置５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂ−１を備える。各照明装置５１から出射された各色光が各色用の液晶表示パネル１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを透過することによって各色映像光が生成される。そして、各色映像光はクロスダイクロイックプリズム２（クロスダイクロイックミラーでもよい）によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は投写レンズ３によって投写される。投写レンズ３は色選択性絞りを備えていない投写レンズであるが、前述した色選択性絞り３１等を備えることを排除するものではない。

ここで、照明装置５１Ｂ−１は、テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅの光入射側に内面が鏡面の筒部材（ミラー貼り合わせロッド）１７及びフレネルレンズ１４を有している。筒部材１７はフレネルレンズ１４の周囲から前記テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅの光入射面側の範囲に存在する。照明装置５１Ｇ，５１Ｒはフレネルレンズ１４や筒部材１７は備えていない。

高分散角で出射された青色光は、フレネルレンズ１４を通過することで低分散角の光に変換される。勿論、フレネルレンズ１４の有効面以外に入射した光は有効に利用できないため、光利用効率は低下する可能性はある。青色光ＬＥＤチップ１１ａをマックス駆動していないのであれば、光利用効率が低下した分、青色光ＬＥＤチップ１１ａへの供給電流を増大（先述の供給電力量の変化を含む）させればよい。なお、図示のごとく、フレネルレンズ１４を前記筒部材１７で囲むこととしてもよく、この場合には光利用率の向上が図れる。また、フレネルレンズ１４の輪帯はＬＥＤ１１の形状に合わせて楕円形に加工してもよい。また、フレネルレンズ１４に限らず、分散角の低減効果が得られるメニスカスレンズ等を用いてもよいものである。

或る他の色光（例えば、緑色光）よりも波長が短い特定色光（青色光）における分散角低減の程度が前記或る他の色光（緑色光）における分散角低減の程度よりも高められていればよい。従って、このような構成が一つでも充足されていればよく、仮に、赤色光の照明装置５１Ｒが青色光の照明装置５１Ｂと同じ又は略同じ構成を有しているとしても構わない。同様に、緑色光の照明装置５１Ｇが青色光の照明装置５１Ｂと同じ又は略同じ構成を有し、赤色光の照明装置５１Ｒがこれらと違う構成を有していてもよい。なお、視感度の関係で通常はレンズを緑色光を基準に設計することが多いがこれ以外の設計手法も有る。例えば、赤色光の収差が多かったり、青色光を基準にレンズ設計する場合もあるから、或る色光よりも波長が短い特定色光における分散角低減の程度が前記或る色光における分散角低減の程度よりも高められていることに限らず、或る色光と波長が異なる特定色光における分散角低減の程度が前記或る色光における分散角低減の程度よりも高められることもある。以下に示す構成例においても同様である。また、直方体形状ロッドインテグレータ１５を省略した構成も採用することができる。テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅ及び直方体形状ロッドインテグレータ１５はガラス等の透明体から成るものに限らず、内面がミラー面の中空構造のものを用いてもよい。フレネルレンズ１４をテーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅの光入射面に近接させて筒部材１７を省略してもよい。

他の構成例を以下に示す。図１５（ａ）は照明装置５１Ｂ−２の一部を示した拡大図（ロッドインテグレータ１５は省略）であり、図１５（ｂ）は照明装置５１Ｒ，５１Ｇの一部を示した拡大図（ロッドインテグレータ１５は省略）である。投写型映像表示装置としての全体構成は図１４に示した投写型映像表示装置と同様である。テーパ型ロッドインテグレータ１２Ａの光出射面の形状は液晶表示パネル１のアスペクト比と同じ又は略同じとしている（図では、横幅をｃとして示している）。テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅの光入射面の形状も液晶表示パネル１のアスペクト比と同じ又は略同じとしている。

ここで、照明装置５１Ｇ，５１Ｒにおけるテーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅの光入射面の横幅をｂとし、照明装置５１Ｂ−２におけるテーパ型ロッドインテグレータ１２Ａの光入射面の横幅をａとすると、ａ＜ｂの関係が成立するようにしている。各テーパ型ロッドインテグレータの長さは同じである。そして、青色光用のＬＥＤ１１′（Ｂ）は、他の色光用のＬＥＤ１１よりも発光面積が小さいものとなっている。青色光源に対するテーパ型ロッドインテグレータ１２Ａの出射端面積と入射端面積の比は、緑色光源や赤色光源に対するテーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅの出射端面積と入射端面積との比よりも大きいため、高分散角の光を低分散角の光へ変換することが促進される。これにより、開口収差が生じやすい短波長光である青色光に対して分散角を低減化する制御が行われたことになる。

なお、直方体形状ロッドインテグレータ１５を省略した構成も採用することができる。テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅ，１２Ａ及び直方体形状ロッドインテグレータ１５はガラス等の透明体から成るものに限らず、内面がミラー面の中空構造のものを用いてもよい。

図１６（ａ）は他の構成を有する投写型映像表示装置を示した説明図である。この投写型映像表示装置の全体としての構成は図１４の投写型映像表示装置と同様である。図１６（ｂ）は照明装置５１Ｂ−３及び曲面効果がもたらす低分散角化効果を示した説明図である。照明装置５１Ｂ−３におけるテーパ型ロッドインテグレータ１２Ｂは、他のテーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅ等における傾斜反射面よりも凸となる曲面反射領域を有する。この曲面反射領域の曲面の接線は、光入射面に近い側ほど、テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｂの光軸に対して大きな角度をなし、光入射面から遠いほど前記光軸に対して小さな角度をなすものである。このような曲面反射領域を有するテーパ型ロッドインテグレータ１２Ｂにより、青色光の低分散角化を行うことができる。なお、直方体形状ロッドインテグレータ１５を省略した構成も採用することができる。テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅ，１２Ｂ及び直方体形状ロッドインテグレータ１３はガラス等の透明体から成るものに限らず、内面がミラー面の中空構造のものを用いてもよい。

図１７（ａ）は他の構成の投写型映像表示装置を示した説明図である。この投写型映像表示装置の全体としての構成は図１４の投写型映像表示装置と同様である。図１７（ｂ）は照明装置５１Ｂ−４及びレンズ効果がもたらす低分散角化効果を示した説明図である。照明装置５１Ｂ−４における直方体形状ロッドインテグレータ１５Ａの光出射端は、凸レンズ形状を有する。この凸レンズ形状により、ロッドインテグレータ出射端における高分散角の光が低分散角の光へと変換される。なお、直方体形状ロッドインテグレータ１５Ａを省略し、テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅの光出射面に集光作用を成すレンズ形状を形成してもよい。また、図１７（ｃ）に示すように、テーパ型ロッドインテグレータの光出射面にレンズ形状を形成し、その光出射側に直方体形状ロッドインテグレータを設けてもよい。また、図１７（ｄ）に示すように、直方体形状ロッドインテグレータの光入射側にレンズ形状を形成してもよい。また、青色光用以外のロッドインテグレータにおいてもレンズ形状を有していてもよい。そして、例えば、青色光に対するレンズ形状の曲率を他の色光に対するレンズ形状の曲率よりも小さくすることで、ロッドインテグレータ出射端における高分散角の光が低分散角の光へと変換されるため、ロッドインテグレータの出射光有効成分の指向性が他の波長領域（緑色、赤色）よりも鋭くなり、開口収差を軽減することができる。なお、レンズ形状は凸レンズ形状に限らず、フレネルレンズ形状などでも良い。また、テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅはガラス等の透明体から成るものに限らず、内面がミラー面の中空構造のものを用いてもよい。

図１８（ａ）は照明装置５１Ｒ，５１Ｇの一部を示した拡大図（ロッドインテグレータ１５は省略）であり、図１８（ｂ）は照明装置５１Ｂ−５の一部を示した拡大図（ロッドインテグレータ１５は省略）である。投写型映像表示装置としての全体構成は図１４の投写型映像表示装置と同様である。この実施例では、開口収差を生じやすい短波長光である青色光を出射する照明装置５１Ｂ−５においては、低屈折率媒体のガラスを用いたテーパ型ロッドインテグレータ１２Ｃを備える。テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｅの屈折率をｎ１、テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｃの屈折率をｎ２とすると、ｎ２＜ｎ１が成立する。図１９（ａ）（ｂ）は低屈折率媒体を備えることによる効果を図示したものである（なお、ｎ０＜ｎ２＜ｎ１である）。図１９（ａ）（ｂ）に示すように、屈折率の低い媒質に入射した光のほうが屈折率の高い媒質に入射した光よりも屈折角が小さい。従って、テーパ型ロッドインテグレータ１２Ｃ内で高分散角の光の反射回数を増加させることができるため、高分散角の光から低分散角の光への変換が促進される。なお、直方体形状ロッドインテグレータ１５を省略した構成も採用することができる。また、直方体形状ロッドインテグレータ１５はガラス等の透明体から成るものに限らず、内面がミラー面の中空構造のものを用いてもよい。

図２０は他の構成の投写型映像表示装置の光学系を示した図である。この投写型映像表示装置は、各色光を出射するＬＥＤ９０Ｒ，９０Ｇ，９０Ｂからの色光を波長依存性によって特定方向に導くクロスダイクロイックプリズム（クロスダイクロイックミラーでもよいし、これら以外の構造で各色光を特定方向に導く光学素子でもよい）９１を備える。クロスダイクロイックプリズム９１の光出射側には、テーパ型ロッドインテグレータ９３Ａが配置されている。また、テーパ型ロッドインテグレータ９３Ａの光出射側には直方体形状ロッドインテグレータ９４が配置されている。直方体形状ロッドインテグレータ９４から出射された光はレンズ９５にて反射型の表示パネル９６に導かれる。反射型の表示パネル９６に反射して得られる映像光は投写レンズ９７によって投写される。

このような構成の投写型映像表示装置は、各色光（赤色光と緑色光と青色光）を時分割で出射するとともに、前記表示パネル９６を前記時分割のタイミングに応じて各色映像信号で駆動する。或いは、各色光（赤色光と緑色光と青色光）を常時出射するとともに、前記表示パネル９６としてカラーフィルタを備えるものを用いてもよい。勿論、反射型の表示パネル９６ではなく、透過型の表示パネルを用いてもよい。

テーパ型ロッドインテグレータ９３Ａは、図２１にも示すように、青色光に対してダイクロイックミラー面として機能するテーパ形状筒面９３Ａａを有している。このテーパ形状筒面９３Ａａの入口はテーパ型ロッドインテグレータ９３Ａの光入射面よりも小さく形成されており、テーパ形状筒面９３Ａａの傾斜面（青色光反射面）はテーパ型ロッドインテグレータ９３Ａの傾斜面（他の色光反射面）よりも傾斜は急峻になっている。これにより、青色光のみ入射端面積の小さい（傾斜角が急峻な）テーパーロッドを用いたのと同じ効果が得られる。従って、青色映像光について、開口収差が軽減されることになる。

テーパ型ロッドインテグレータ９３Ａは、例えば、断面台形状のガラス体の周囲面に青色光を反射し他の色光は透過するダイクロイック膜（誘電体多層膜）を形成し、上記ガラス体に対応した空洞部を有する角筒状ガラス体内に挿入することで得られる。或いは、テーパ型ロッドインテグレータ９３Ａは、上記空洞部を有する角筒状ガラス体の内面にダイクロイック膜（誘電体多層膜）を形成した空洞部材としてもよい。

なお、このような単板型の投写型映像表示装置において、テーパ型ロッドインテグレータ９３Ａに代えてダイクロイック膜を有しない通常のロッドインテグレータを用い、投写レンズ９７が色選択性絞りを有する構成も採用できる。

図２２は、テーパ型ロッドインテグレータ９３Ｂ及び直方体形状ロッドインテグレータ９４Ａを示した説明図である。テーパ型ロッドインテグレータ９３Ｂは青色光に対してダイクロイックミラー面として機能するテーパ形状筒面９３Ｂａを有している。このテーパ形状筒面９３Ｂａの入口はテーパ型ロッドインテグレータ９３Ｂの光入射面よりも小さく形成されている。そして、直方体形状ロッドインテグレータ９４Ａには、上記テーパ形状筒面９３Ｂａを延長させる形態でテーパ形状筒面９４Ａａが形成されている。

図２３は他の構成の投写型映像表示装置を示した図である。この投写型映像表示装置は、図２０の投写型映像表示装置と同様の構成を有するが、通常のテーパ型ロッドインテグレータ９３を備えるとともに、クロスダイクロイックプリズム９１の光出射側とテーパ型ロッドインテグレータ９３の光入射面との間に、青色光に対して低分散角化を生じさせる波長選択性の回折素子９２を設けており、この回折素子９２によって青色光の低分散角化を実現している。なお、テーパ型ロッドインテグレータ９３ではなく直方体のロッドインテグレータとしてもよい。直方体形状ロッドインテグレータ９４が無い構成としてもよい。テーパ型ロッドインテグレータ９３及び直方体形状ロッドインテグレータ９４はガラスなどの透明体ではなく、中空構造のものでもよい。なお、波長選択性の回折素子としては、特開２００２−３５０６２５号公報に開示されたものが知られている。

図１４乃至図２３に示した投写型映像表示装置において、例えば、図２４（ａ）（ｂ）に示すように、偏光変換装置４０或いは偏光変換装置４１を備えてもよい。偏光変換装置４０は側面から入射された光をＳ偏光光に揃える。この偏光変換装置４０は、偏光ビームスプリッタを二つ並べた構造、或いは一つの偏光ビームスプリッタと当該偏光ビームスプリッタからの光を反射する反射部材とを並べた構造を有する。そして、一つの偏光ビームスプリッタの光出射側又は前記反射部材の光出射側のいずれかに位相差板（１／２λ板）を備えており、一方の偏光光を他方の偏光光に変換することによって偏光方向を揃える。勿論、Ｐ偏光光に揃えることもできる。なお、二つの偏光ビームスプリッタの間、或いは一つの偏光ビームスプリッタと反射部材との間に位相差板を配置した構造を採用してもよい。また、偏光変換装置４１は、偏光変換装置１３と同じ構成を有する。

図２５（ａ）は各照明系の構成が異なっていない複数色光照明装置における光の分散角と光量との関係を示したグラフであり、同図（ｂ）は本願の各照明系の構成が異なっている複数色光照明装置における光の分散角と光量との関係を示したグラフである。これらの比較から分かるように、図１４乃至図２３に示す投写型映像表示装置（複数色光照明装置）においては、青色光が他の色光よりも分散角が低減されることが分かる。すなわち、各色光ごとに分散角が制御されることを可能とし、短波長側の色光において開口収差が生じるのを極力防止することができる。

なお、以上説明した投写型映像表示装置においては、投写光学装置として投写レンズを示したが、曲面ミラー（凹面ミラーに限らず、凹面ミラーと凸面ミラーとを組み合わせた複数の球面、非球面ミラーから成る構成を含む）を有して成る投写光学装置において色選択性絞りを適用することもできる。

この発明の実施形態の投写型映像表示装置を示した説明図である。 図１の投写レンズが備える色選択性絞りの説明図である。 色選択性絞りの他の例を示した説明図である。 色選択性絞りの作用を説明する説明図である。 映像表示パネル上の光量分布を示した説明図である。 緑色光と赤色光における分散角と積算光量との関係をそれぞれ示したグラフである。 同図（ａ）はこの発明の実施形態の投写型映像表示装置を示した説明図であり、同図（ｂ）は色選択性絞りの説明図である。 分散角と光量とカットされる光の分散角との関係を示した説明図である。 同図（ａ）はこの発明の実施形態の投写型映像表示装置を示した説明図であり、同図（ｂ）は色選択性絞りの説明図である。 この発明の実施形態の投写型映像表示装置の他の例を示した説明図である。 この発明の実施形態の投写型映像表示装置の他の例を示した説明図である。 この発明の実施形態の投写型映像表示装置の他の例を示した説明図である。 この発明の実施形態の投写型映像表示装置の他の例を示した説明図である。 この発明の実施形態の投写型映像表示装置（複数色光照明装置）の他の例を示した説明図である。 この発明の実施形態の投写型映像表示装置（複数色光照明装置）の他の例における照明系部分を示した説明図である。 同図（ａ）はこの発明の実施形態の投写型映像表示装置（複数色光照明装置）の他の例を示した説明図であり、同図（ｂ）は青色用の照明装置の一部を示した拡大図である。 同図（ａ）はこの発明の実施形態の投写型映像表示装置（複数色光照明装置）の他の例を示した説明図であり、同図（ｂ）は青色用の照明装置の一部を示した説明図であり、同図（ｃ）（ｄ）は同図（ｂ）の構成に代えて用いることができる構成を示した説明図である。 この発明の実施形態の投写型映像表示装置（複数色光照明装置）の他の例における照明系部分を示した説明図である。 同図（ａ）（ｂ）は屈折率の違いによる屈折角の相違を説明する説明図である。 この発明の実施形態の投写型映像表示装置（複数色光照明装置）の他の例を示した説明図である。 図２０のロッドインテグレータの詳細を示した説明図である。 この発明の実施形態の投写型映像表示装置（複数色光照明装置）の他の例を示した説明図である。 この発明の実施形態の投写型映像表示装置（複数色光照明装置）の他の例を示した説明図である。 この発明の他の実施形態を示す図であって、同図（ａ）（ｂ）は偏光変換装置の適用例を示した説明図である。 同図（ａ）は各構成が異なっていない複数色光照明装置における光の分散角と光量との関係を示したグラフであり、同図（ｂ）は本願の各構成が異なっている複数色光照明装置における光の分散角と光量との関係を示したグラフである。

符号の説明

１ 液晶表示パネル
２ クロスダイクロイックプリズム
３ 投写レンズ
３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ 投写レンズ（色選択性絞り付き）
３１，３２，３３，３４ 色選択性絞り
１１ ＬＥＤ
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｅ テーパ型ロッドインテグレータ
１３，１３Ａ 直方体形状ロッドインテグレータ
５１ 照明装置

Claims (14)

1. 入射したフルカラー映像光をレンズ及び／又は曲面ミラーによって拡大投写する投写光学装置において、前記フルカラー映像光となる複数の色光の全てを透過する中央領域と、この中央領域の外周側に位置し、前記複数の色光のうちの一つ又は複数の色光に対して遮光板として機能する色選択遮光領域と、この色選択遮光領域の外周側に位置し、全ての色光を遮光する遮光領域と、を有して成る波長選択性絞りを備えたことを特徴とする投写光学装置。
2. 請求項１に記載の投写光学装置において、前記色選択遮光領域は、前記フルカラー映像光の一つの色光である青色光を遮光することを特徴とする投写光学装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の投写光学装置において、前記色選択遮光領域は前記中央領域の近傍側に位置して一つの色光を遮光する第１領域と、この第１領域の外周側に位置して残り二つの色光のうちの一つの色光及び前記第１領域で遮光される色光を遮光する第２領域と、から成ることを特徴とする投写光学装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の投写光学装置と、前記投写光学装置に前記フルカラー映像光を与える単一の映像表示パネルと、各色光を前記映像表示パネルに同時に又は時分割で照射する照明系と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
5. 請求項４に記載の投写型映像表示装置において、各色光を出射する固体発光素子を備えており、前記波長選択性絞りによって遮光される色光を出射する固体発光素子への電力供給量を、前記遮光の程度に鑑みて増大又は変化させたことを特徴とする投写型映像表示装置。
6. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の投写光学装置と、各色光用の３枚の映像表示パネルと、各映像表示パネルを経て得られた各色映像光を合成して前記投写光学装置に与える合成手段と、各色光を各映像表示パネルに供給する照明系と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
7. 請求項６に記載の投写型映像表示装置において、前記照明系は、白色光を第１色の光と第２色の光と第３色の光に分離して各色光を各映像表示パネルに導くように構成されたことを特徴とする投写型映像表示装置。
8. 請求項６に記載の投写型映像表示装置において、前記照明系は、第１色の光を出射する第１照明装置と、第２色の光を出射する第２照明装置と、第３色の光を出射する第３照明装置と、を備えて成ることを特徴とする投写型映像表示装置。
9. 請求項８に記載の投写型映像表示装置において、前記波長選択性絞りによって遮光される色光を出射する照明装置への電力供給量を、前記遮光の程度に鑑みて増大又は変化させたことを特徴とする投写型映像表示装置。
10. 第１色の映像光を生成する第１映像光生成手段と、第２色の映像光を生成する第２映像光生成手段と、第３色の映像光を２枚の映像表示パネルを用いて二つ生成する第３映像光生成手段と、前記第１色の映像光と前記第３色の映像光のうちの一つとを合成する第１合成手段と、前記第１合成手段から出射される合成映像光を投写する第１投写手段と、前記第２色の映像光と前記第３色の映像光のうちの他の一つとを合成する第２合成手段と、前記第２合成手段から出射される合成映像光を投写する第２投写手段と、を備えており、前記第１投写手段と前記第２投写手段の少なくとも一方が請求項１又は請求項２に記載の投写光学装置であることを特徴とする投写型映像表示装置。
11. 色光を出射する固体光源及び各固体光源からの色光を照明対象物に導く導光手段を備えた照明装置を、複数の異なる色光用に複数備えた複数色光照明装置であって、或る色光よりも波長が短い又は波長が異なる特定色光における分散角低減の程度が前記或る色光における分散角低減の程度よりも高められていることを特徴とする複数色光照明装置。
12. 請求項１１に記載の複数色光照明装置と、前記照明対象物としての映像表示パネルと、各映像表示パネルを経ることで得られた映像光を特定方向に導いてフルカラー映像光を生成する合成手段と、前記フルカラー映像光を投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
13. 各色光を出射する各固体光源及び各固体光源からの色光を波長依存性によって特定方向に導く光学素子と、この光学素子から出射された光を照明対象物に導く導光手段としてのテーパ型のロッドインテグレータとを備えた複数色光照明装置であって、前記テーパ型のロッドインテグレータには、或る色光よりも波長が短い又は波長が異なる特定色光に対してダイクロイックミラー面として機能するテーパ形状筒面が形成されており、前記テーパ形状筒面の入口は前記テーパ型のロッドインテグレータの光入射面よりも小さく形成されていることにより、前記特定色光における分散角低減の程度が前記或る色光における分散角低減の程度よりも高められていることを特徴とする複数色光照明装置。
14. 請求項１３に記載の複数色光照明装置と、前記照明対象物としての単一の映像表示パネルと、各色光を前記映像表示パネルに同時に又は時分割で照射するように前記複数色光照明装置を制御する手段と、前記単一の映像表示パネルにて得られたフルカラー映像光を投写する投写手段と、を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。

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