JP3640173B2

JP3640173B2 - 画像表示装置

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Publication number: JP3640173B2
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Inventors: 洋武川; 義禮田中
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Filing date: 2001-04-02
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に関し、例えば超高圧水銀ランプにより光源を構成するプロジェクタに適用することができる。本発明は、ほぼ白色であるランプ等による主の照明光をレーザー光源等による副の照明光により部分的に置き換えて、主の照明光の発光スペクトラムを副の照明光により強調して照明光を生成することにより、ランプ等の光源より出射される照明光を効率良く利用して、高い色再現性により明るい画像を表示することができるようにする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像表示装置であるプロジェクタは、所定の光源より出射される照明光を赤色、青色、緑色の波長帯域に分離して液晶表示パネル等の空間変調素子によりそれぞれ変調した後、これら空間変調素子の出射光をスクリーンに投射して重ね合わせることにより、カラーの表示画像を形成するようになされている。
【０００３】
このようなプロジェクタにおいては、可視光の波長帯域で発光効率の高い超高圧水銀ランプ（以下、ＵＨＰランプと呼ぶ）でこのような光源を構成することにより、効率良く照明光を出射することができるようになされている。
【０００４】
またＵＨＰランプは、図１１に発光スペクトルを示すように、青色、緑色の波長帯域である４４０〔ｎｍ〕近辺の波長帯域、５５０〔ｎｍ〕近辺の波長帯域においては、十分な光量を確保できるのに対し、赤色の波長帯域である６００〔ｎｍ〕以上の波長帯域においては、これら青色、緑色の波長帯域に比して、十分な光量を確保できない欠点があることにより、従来のプロジェクタにおいては、これら青色、緑色の波長帯域の出射光量を抑圧して赤色の波長帯域の出射光量とバランスを図り、十分な色再現性を確保するようになされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでこのように青色、緑色の波長帯域の出射光量を抑圧して赤色の波長帯域の出射光量とバランスを図る場合、結局、光源から出射される照明光の一部が無駄に消費される問題があり、その分、表示画面が暗くなることを避け得ない。
【０００６】
この問題を解決する１つの方法として、ＵＨＰランプに比して発光スペクトルのバランスのとれたキセノンランプ等を用いて光源を構成することも考えられるが、これらのランプにおいては、ＵＨＰランプに比して発光効率が劣る欠点がある。このためキセノンランプ等により光源を構成してＵＨＰランプにより光源を構成した場合と同程度の明るさを確保しようとすると、消費電力が格段的に大きくなる問題がある。
【０００７】
これに対して例えば特開２０００−１３１６６５号公報等に開示の方法のように、それぞれ赤色、青色、緑色の波長帯域による光を個別に出射する光源により照明光を生成する方法も考えられる。しかしながらこのような個別の光源は、現在の所、半導体レーザー、発光ダイオードだけであり、これらのうち青色、緑色の波長帯域による光を出射する素子にあっては、高出力でかつ汎用性の高い素子を入手することが困難な欠点がある。因みに、低出力の素子を複数個使用して高出力を得る方法も考えられるが、この場合、光源のＥｔｅｎｄｕｅ（光源の面積と放射立体角の積）が大きくなり、対角１インチ程度の大きさによる空間変調素子をこのような光源より照明しても照明効率が飽和し、結局、この飽和レベル以上の明るい画像を表示することが困難になる。
【０００８】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、ランプ等の光源より出射される照明光を効率良く利用して、高い色再現性により明るい画像を表示することができる画像表示装置を提案しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため請求項１の発明においては、画像表示装置に適用して、光源が、副の照明光に比して主の照明光の光量が少ない所定の波長帯域において、主の照明光用のリレーレンズから出射される主の照明光を透過すると共に、副の照明光用の光学系から出射される副の照明光を反射することにより、所定の波長帯域において、主の照明光を副の照明光に置き換え、主の照明光の発光スペクトラムの波長帯域を副の照明光により強調して照明光を生成する反射型ホログラム素子を有するようにする。
【００１０】
請求項１の構成によれば、副の照明光に比して主の照明光の光量が少ない所定の波長帯域において、主の照明光を副の照明光に置き換えることにより、主の照明光の発光スペクトラムの波長帯域を副の照明光により強調して照明光を生成する照明光合成手段を有することにより、この副の照明光を出射する副の光源の選定により、主の照明光の損失を十分に抑圧して、主の照明光で光量が不足する波長帯域の光量を補うことができる。これによりランプ等の光源より主の光源を構成して、このランプ等の光源より出射される照明光を効率良く利用して、高い色再現性により明るい画像を表示することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、適宜図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳述する。
【００１２】
（１）第１の実施の形態
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタを示す略線図である。このプロジェクタ１は、光源２より出射される照明光を光空間変調素子である反射型液晶表示パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂにより変調し、所望の画像をスクリーン４に表示する。
【００１３】
ここで光源２は、ＵＨＰランプ５による主光源６と、半導体レーザー７を用いたレーザー光源による副光源８とにより構成される。ここで主光源６は、ＵＨＰランプ５より出射されるほぼ白色光による照明光を直接に又はリフレクター９により反射してフライアイレンズ１０Ａ及び１０Ｂに入射する。フライアイレンズ１０Ａ及び１０Ｂは、この主光源による主の照明光について、光量分布を均一化して出射する。続く偏光変換素子１２は、Ｐ偏光成分をＳ偏光成分に変換してフライアイレンズ１０Ａ及び１０Ｂの出射光を透過する。リレーレンズ１３は、偏光変換素子１２の出射光をほぼ平行光線に変換して出射する。これらにより主光源６は、ほぼ均一な光量分布により、またほぼ平行光線によりＵＨＰランプ５による主の照明光を出射するようになされている。
【００１４】
これに対して副光源８は、半導体レーザー７より、図２に発光スペクトラムを示すように赤の波長帯域である波長約６５０〔ｎｍ〕のレーザービームを出射する。副光源８は、主の照明光の光路に対して、このレーザービームの光軸がほぼ直交するように配置され、所定の光学系１４を介して、レーザービームの光束形状を補正し、また光量分布、発散角を補正する。なお副光源８は、主照明光の偏光面と対応する偏光面となるように、半導体レーザー７の傾き等が設定されるようになされている。
【００１５】
光源２は、この主の照明光と副の照明光との光路が交差する箇所に、照明光合成手段１６が配置される。ここで照明光合成手段１６は、副の照明光に比して主の照明光の光量が少ない所定の波長帯域である、副の照明光の中心波長帯域を中心にした所定波長帯域において、主の照明光を副の照明光に置き換えることにより、主の照明光の発光スペクトラムの赤色波長帯域を副の照明光により強調して照明光を生成する。
【００１６】
具体的に、この実施の形態において、照明光合成手段１６は、主及び副照明光の光路が交差する位置に、主及び副照明光の光路にほぼ４５度の角度により傾くように反射型ホログラム素子１７を配置して形成される。ここで反射型ホログラム素子１７は、リップマン型のいわゆる厚いホログラムであり、回折波長帯域の選定により、副の照明光を反射し、この副の照明光に対応する波長帯域を除いて、主の照明光を透過するように構成され、これにより主の照明光を部分的に副の照明光で置き換えて、主の照明光で不足する赤色波長帯域の光量を補うようになされている。
【００１７】
すなわちこの実施の形態において、反射型ホログラム素子１７は、図３に示すように、ガラス基板１７Ｂ及び１７Ｃの間に、ホログラム層１７Ａ（厚さ１０μｍ程度）を配置して作成される。反射型ホログラム素子１７は、例えば屈折率変調度０．０５、ホログラム厚１０〔μｍ〕、ホログラム平均屈折率１．５２、空気中での入射角を４５度、空気中での反射回折角を−４５度に設定して、図４に示すように、回折効率の半値全幅が１５〜２０〔ｎｍ〕程度となるように設定される。またホログラム露光波長を変えることにより回折効率の中心波長が制御され、この中心波長が副の照明光の中心波長（中心波長６５０〔ｎｍ〕）とほぼ一致するように設定される。
【００１８】
これにより反射型ホログラム素子１７は、この６５０〔ｎｍ〕近傍の波長帯域を除いて、主の照明光を効率良く透過するのに対し、６５０〔ｎｍ〕近傍の波長帯域の副の照明光については、効率良く反射して、主の照明光の透過光と合成するようになされている。これにより光源２は、図１１及び図２との対比により図５に示すように、ＵＨＰランプにおいて光量が不足する赤色帯域においても、十分な光量を確保してなる照明光を出射するようになされている。
【００１９】
ミラー２０は、このようにして光源２より出射される照明光を反射して光路を約９０度折り曲げ、コンデンサーレンズ２１は、このミラー２０で反射される照明光を所定の広がりにより偏光ビームスプリッタ２２に入射する。
【００２０】
ここで偏光ビームスプリッタ２２は、プリズムを貼り合わせて形成され、その貼り合わせ面に形成された検光面２２Ａによりコンデンサーレンズ２１から入射する照明光、反射型液晶表示パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから出射される映像光を検光する。すなわち偏光ビームスプリッタ２２は、コンデンサーレンズ２１から入射する照明光よりＳ偏光成分を選択的に反射して色合成分離手段であるダイクロイックプリズム２３に向けて出射する。またこのようにして出射した照明光の光路を逆に辿って入射する映像光について、Ｐ偏光成分を選択的に透過して投射レンズ２４に出射する。
【００２１】
ダイクロイックプリズム２３は、この偏光ビームスプリッタ２２より出射される照明光より順次、青色波長帯域及び赤色波長帯域の照明光を選択的に分離してそれぞれ青色波長帯域用、赤色波長帯域用の反射型液晶表示パネル３Ｂ、３Ｒに供給し、またこのようにして順次青色波長帯域及び赤色波長帯域の照明光を分離して残る緑色波長帯域の照明光を緑色波長帯域用の反射型液晶表示パネル３Ｇに供給する。またこれとは逆に、各反射型液晶表示パネル３Ｒ、３Ｇ、３Ｂから出射される映像光を合成して偏光ビームスプリッタ２２に出射する。
【００２２】
反射型液晶表示パネル３Ｂ、３Ｒ、３Ｇは、それぞれ青色波長帯域用、赤色波長帯域用、緑色波長帯域用の映像信号に応じて入射光の偏光面を回転させて反射することにより、各映像信号により照明光を空間変調し、Ｐ偏光及びＳ偏光の合成光による映像光を出射する。これによりプロジェクタ１においては、このようにして反射型液晶表示パネル３Ｂ、３Ｒ、３Ｇにより空間変調された映像光のうち、Ｐ偏光成分のみが偏光ビームスプリッタ２２を透過するようになされている。
【００２３】
投射レンズ２４は、このようにして偏光ビームスプリッタ２２を透過する映像光をスクリーン４に投射する。
【００２４】
（１−２）第１の実施の形態の動作
以上の構成において、このプロジェクタ１においては（図１）、主の光源６においてＵＨＰランプ５より主の照明光が出射され（図１１）、フライアイレンズ１０Ａ及び１０Ｂによるこの主の照明光の光量分布が補正され、偏光変換素子１２によりＰ偏光成分がＳ偏光成分に変換され、照明光合成手段１６である反射型ホログラム素子１７に供給される。
【００２５】
また副の光源８において、赤色波長帯域による副の照明光が半導体レーザー７より出射され（図２）、主の照明光に対応するように各種の補正が施されて反射型ホログラム素子１７に供給される（図３）。
【００２６】
これら主及び副の照明光のうち、副の照明光は、この反射型ホログラム素子１７により反射されて光路がほぼ９０度折り曲げられるに対し、主の照明光においては、このホログラム素子１７における半値全幅の帯域を除いて、殆どがホログラム素子１７を透過し、これにより主の照明光を部分的に副の照明光で置き換えて、主の照明光で不足する赤色波長帯域の光量が補われる（図５）。
【００２７】
この実施の形態においては、このような副の照明光による置き換えがホログラム素子１７により実行され、ホログラム素子においては、急峻で、かつ半導体レーザー７より出射される狭波長帯域のレーザービームに対応する狭い波長帯域で、また透過及び反射の際の損失を極めて少なくして、主の照明光を副の照明光で置き換えることができる（図４）。
【００２８】
これによりこのプロジェクタ１においては、ＵＨＰランプによる主の照明光で不足する赤色波長帯域の光量を副の照明光により補って、十分な色再現性を確保することができる。またこのときこのプロジェクタ１においては、不足する赤色波長帯域について光量を増大させて各波長帯域のバランスを図ることにより、従来のように青色、緑色波長帯域において、何ら光量を抑圧することなく、色再現性を確保することができる。これによりこの実施の形態においては、ランプの光源より出射される照明光を効率良く利用して、高い色再現性により明るい画像を表示することができる。
【００２９】
すなわちこのようにして生成された照明光は、ミラー２０により反射された後、コンデンサーレンズ２１を介して偏光ビームスプリッタ２２に導かれ、ここで反射されてダイクロイックプリズム２３に出射される。照明光は、このダイクロイックプリズム２３において、青色波長帯域、赤色波長帯域、緑色波長帯域に分離された後、それぞれ対応する反射型液晶表示パネル３Ｂ、３Ｒ、３Ｇにより空間変調されて反射され、ダイクロイックプリズム２３にて合成されて偏光ビームスプリンタ２２に入射される。さらにこの偏光ビームスプリンタ２２をＰ偏光成分のみが選択的に透過して投射レンズ２４によりスクリーン４に投射され、これにより高い色再現性により明るい画像がスクリーン４に表示される。
【００３０】
（１−３）第１の実施の形態の効果
以上の構成によれば、ＵＨＰランプによる主の照明光をレーザー光源による副の照明光により部分的に置き換えて、主の照明光の発光スペクトラムを副の照明光により強調して照明光を生成することにより、ＵＨＰランプによる照明光を効率良く利用して、高い色再現性により明るい画像を表示することができる。
【００３１】
このとき照明光合成手段としてホログラム素子を利用することにより、効率良く主及び副の照明光を合成することができ、その分、照明光の損失を十分に低減することができる。
【００３２】
また副の照明光を反射して主の照明光と合成するようにしてホログラム素子を構成したことにより、簡易な構成により効率良く主及び副の照明光を合成することができる。
【００３３】
（２）本発明の参考例
図６は、本発明の範囲に含まれない参考例に係るプロジェクタを示すブロック図である。このプロジェクタ３１において、第１の実施の形態に係るプロジェクタ１と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。
【００３４】
このプロジェクタ３１において、光源３２は、主光源３３及び副光源３４により構成される。このうち主光源３３は、受光素子３５により光量をモニタできる点を除いてプロジェクタ１と同一に構成される。ここでこの受光素子３５は、人間の視感度特性において、最も感度の高い緑色波長帯域（中心波長が波長５００〔ｎｍ〕〜５７０〔ｎｍ〕である）について、主光源３３より出射される照明光を受光して受光結果を出力するようになされている。なおこの受光素子３５は、スクリーン上にて影とならないように、主光源３３の所定位置に配置されるようになされている。
【００３５】
これに対して副光源３４は、半導体レーザー７に代えて発光ダイオード３７が適用される点、さらにこの発光ダイオード３７の出射光量がシステムコントローラ（シスコン）３８により制御される点を除いて、プロジェクタ１における副の光源８と同一に構成される。ここでこの発光ダイオード３７は、図７に発光スペクトラムを示すように、主の照明光で光量が不足する赤色波長帯域の照明光を出射するようになされている。なお発光ダイオード３７は、中心波長が波長６００〔ｎｍ〕〜７５０〔ｎｍ〕の範囲であるほぼ６３５〔ｎｍ〕が中心波長となる狭波長帯域により副の照明光を出射するようになされている。
【００３６】
ダイクロイックプリズム３９は、このプロジェクタ３１において、照明光合成手段を構成する。すなわちダイクロイックプリズム３９は、発光ダイオード３７の出射光に対応する波長帯域において反射特性を示すように、ダイクロイック膜が作成される。これによりダイクロイックプリズム３９は、発光ダイオード３７より出射される副の照明光の波長帯域においては、この副の照明光を反射してミラー２０に出射するのに対し、この波長帯域を除いてなるほぼ残りの波長帯域については、主の照明光を透過してミラー２０に出射するようになされ、これによりＵＨＰランプによる主の照明光を発光ダイオードによる副の照明光により部分的に置き換えて、主の照明光の発光スペクトラムを副の照明光により強調して照明光を生成するようになされている。
【００３７】
カラーホイール４０は、放射状に赤、緑、青のフィルタを配置してなる円盤形状の部材であり、駆動回路４１による駆動により回転して、赤色、緑色、青色の波長帯域の光に照明光を順次循環的に分解する。これによりこのプロジェクタ３１は、フィールドシーケンシャルカラー手法によりカラー画像を表示できるようになされている。
【００３８】
全反射プリズム４２は、このカラーホイール４０の透過光を反射して光空間変調素子４３に出射する。また光空間変調素子４３より得られる映像光を透過して投射レンズ２４に出射する。
【００３９】
光空間変調素子４３は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）であり、駆動回路４４の駆動により、カラーホイール４０の透過光に対応するフィールドシーケンシャルにより全反射プリズム４２の出射光を反射する。これによりこのプロジェクタ１においては、ＤＭＤ素子４３により空間変調した赤色、緑色、青色の映像光が投射レンズ２４によりスクリーンに投射されてカラーの画像を表示するようになされている。
【００４０】
アナログディジタル変換回路（Ａ／Ｄ）４６は、アナログ信号による映像信号ＳＶをアナログディジタル変換処理してディジタルビデオ信号を生成し、このディジタルビデオ信号をシステムコントローラ３８に出力する。システムコントローラ３８は、このディジタルビデオ信号をニー補正、ガンマ補正等して駆動回路４１及び４４の動作を制御し、これにより映像信号により照明光を空間変調し、またこの空間変調に対応するようにカラーホイール４０を駆動する。
【００４１】
システムコントローラ３８は、このように駆動回路４１及び４４を制御するにつき、受光素子３５の受光結果を取得し、この受光結果によりＵＨＰランプ５の使用による劣化を検出する。システムコントローラ３８は、この検出結果により発光ダイオード３７の出射光量を制御する。これによりこのプロジェクタ３１では、ＵＨＰランプ５の特性が変化して主の照明光の発光スペクトラムが変化した場合には、この変化を補うように発光ダイオード３７の出射光量を補正し、色再現性の変化を防止するようになされている。
【００４２】
以上の構成によれば、主の照明光の光量を検出し、この光量検出結果に基づいて、副の照明光の光量を制御することにより、色再現性の経時変化を防止することができる。
【００４３】
またこの光量検出に供する波長帯域の中止波長が、波長５００〔ｎｍ〕〜５７０〔ｎｍ〕である緑色波長帯域であることにより、人間の視覚特性を考慮して発光特性の変化を補正することができ、これにより色再現性の経時変化を確実に防止することができる。
【００４４】
（３）第２の実施の形態
図８は、本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタを示すブロック図である。このプロジェクタ５１において、第１の実施の形態に係るプロジェクタ１と同一の構成は、対応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。
【００４５】
このプロジェクタ５１において、光源５２は、主光源６と、第１及び第２の副光源５３及び５４により構成される。なおここで主光源６は、Ｓ偏光により主の照明光を出射する点を除いて、第１の実施の形態に係るプロジェクタと同一に構成されるようになされている。
【００４６】
ここで第１の副光源５３は、半導体レーザー７の出射光量がコントローラ５５により制御される点、主の照明光に対応する偏光面となるように、半導体レーザー７等が設置されている点を除いて、第１の実施の形態に係る副光源８と同一に構成される。
【００４７】
第２の副光源５４は、コントローラ５５の制御により、図９に示す発光スペクトラムにより緑色波長帯域による副の照明光を出射する発光ダイオード５７と、この副の照明光の光束の断面形状、光量分布、発散角等を補正する光学系５８、この光学系５８より出射される副の照明光よりＳ偏光成分を選択的に透過して出射する偏光板５９とにより構成される。
【００４８】
これら第１及び第２の副光源５３及び５４は、各副の照明光が順次主光源６側より主の照明光の光路とほぼ直角に交差するように配置され、各交差する箇所に、第１及び第２の照明光合成手段６１及び６２が配置されるようになされている。
【００４９】
このうち第１の照明光合成手段６１は、第１の実施の形態に係る照明光合成手段１６と同一に、反射型ホログラム素子１７により構成され、これにより効率良くＵＨＰランプ５による主の照明光のスペクトラムを半導体レーザー７から出射される副の照明光により補正するようになされている。
【００５０】
これに対して第２の照明光合成手段６２は、図１０に示す特性によるダイクロイックミラー６３により構成される。ここでダイクロイックミラー６３は、所定のガラス基板に誘電体多層膜を作成して形成され、発光ダイオード５７から出射される緑色波長帯域による副の照明光の一部を帯域制限して、反射型ホログラム素子１７より出射される主の照明光と置き換えるようになされている。
【００５１】
これらによりこの光源５２では、赤色波長帯域だけでなく、緑色波長帯域についても、光量を補うことができるようになされている。
【００５２】
色分離ミラー６５は、ダイクロイックミラーであり、コンデンサーレンズ６４を介してこのようにして合成された照明光を受け、青色波長帯域の照明光を透過すると共に、残る赤色波長帯域及び緑色波長帯域の照明光を反射する。同様の構成の色分離ミラー６６は、この色分離ミラー６５で反射された照明光の光路上にて、緑色波長帯域の照明光を反射すると共に、残る赤色波長帯域の照明光を透過する。これらによりプロジェクタ５１は、光源５２より出射された照明光を赤色、緑色、青色の照明光に分離する。
【００５３】
コンデンサーレンズ６８、ミラー６９、コンデンサーレンズ７０は、色分離ミラー６５を透過した青色波長帯域の照明光の光路を折り曲げて、青色用の光空間変調素子７１Ｂに導く。またコンデンサーレンズ７３は、色分離ミラー６６で反射された緑色波長帯域の照明光を緑色用の光空間変調素子７１Ｇに導く。コンデンサーレンズ７４、ミラー７５、コンデンサーレンズ７６、ミラー７７、コンデンサーレンズ７８は、色分離ミラー６６を透過した赤色波長帯域の照明光の光路を折り曲げて、赤色用の光空間変調素子７１Ｒに導く。
【００５４】
光空間変調素子７１Ｂ、７１Ｇ、７１Ｒは、透過型の液晶表示パネルであり、色合成プリズムであるクロスダイクロイックプリズム８０の各面に対向するように配置される。光空間変調素子７１Ｂ、７１Ｇ、７１Ｒは、コントローラ５５によってそれぞれ青色、緑色、赤色の映像信号により駆動され、これにより各波長帯域の照明光を空間変調して映像光を生成する。
【００５５】
クロスダイクロイックプリズム８０は、これら光空間変調素子７１Ｂ、７１Ｇ、７１Ｒの出力光のうち、Ｐ偏光成分が合成されて投射レンズ２４に出射され、これによりこのプロジェクタ５１で図示しないスクリーン上にカラー画像を表示するようになされている。
【００５６】
受光素子８１は、人間の視感度特性において、最も感度の高い緑色波長帯域（中心波長が波長５００〔ｎｍ〕〜５７０〔ｎｍ〕である）について、投射レンズ２４の出射光を受光して受光結果を出力するようになされている。なおこの受光素子８１は、スクリーン上にて影とならないように、所定位置に配置されるようになされている。
【００５７】
コントローラ５５は、アナログディジタル変換回路４６より入力されるディジタルビデオ信号により対応する光空間変調素子７１Ｂ、７１Ｇ、７１Ｒをそれぞれ駆動する。さらにコントローラ５５は、電源起動時、光空間変調素子７１Ｂ、７１Ｇ、７１Ｒを所定の条件により駆動して白色の表示画像をスクリーンに投影するようにし、この表示画像を投影している際に受光素子８１による受光結果を取得する。
【００５８】
これによりコントローラ５５は、ＵＨＰランプ５の劣化の程度を検出し、この劣化による色バランスの変化を補正するように、半導体レーザー７、発光ダイオード５７の出射光量を制御する。これによりこの実施の形態では、さらに一段と精度良く色再現性の変化を防止できるようになされている。
【００５９】
（４）他の実施の形態
なお上述の実施の形態においては、緑色波長帯域により光源の劣化を検出して補正する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、各種波長帯域により光源の劣化を検出する場合、さらには光源の色温度の変化により光源の劣化を検出して補正する場合等に広く適用することができる。
【００６０】
また上述の実施の形態においては、光空間変調素子として透過型及び反射型の液晶表示パネル、ＤＭＤを使用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えばグレーティングライトバルブ（ＧＬＶ）を用いる場合等に広く適用することができる。
【００６１】
また上述の実施の形態においては、本発明をプロジェクタに適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、光源による照明光を変調して表示画像を形成する種々の画像表示装置に広く適用することができる。
【００６２】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、ほぼ白色であるランプ等による主の照明光をレーザー光源等による副の照明光により部分的に置き換えて、主の照明光の発光スペクトラムを副の照明光により強調して照明光を生成することにより、ランプ等の光源より出射される照明光を効率良く利用して、高い色再現性により明るい画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプロジェクタを示す略線図である。
【図２】図１のプロジェクタの半導体レーザーの特性を示す特性曲線図である。
【図３】図１のプロジェクタにおける反射型ホログラム素子を示す断面図である。
【図４】図３の反射型ホログラム素子の特性を示す特性曲線図である。
【図５】図１のプロジェクタにおける照明光の合成結果を示す特性曲線図である。
【図６】本発明の参考例に係るプロジェクタを示す略線図である。
【図７】図６のプロジェクタの発光ダイオードの特性を示す特性曲線図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係るプロジェクタを示す略線図である。
【図９】図８のプロジェクタの発光ダイオードの特性を示す特性曲線図である。
【図１０】図８のプロジェクタのダイクロイックミラーの特性を示す特性曲線図である。
【図１１】ＵＨＰランプの発光特性を示す特性曲線図である。

Claims

所定の光源より出射される照明光を光空間変調素子により変調して所望の画像を表示する画像表示装置において、
前記光源が、
白色である所定の発光スペクトルにより主の照明光を出射する主光源と、
前記主の照明光とは異なる発光スペクトラムにより、副の照明光を出射する副光源と、
前記主の光源から出射された前記主の照明光を平行光線に変換する主の照明光用のリレーレンズと、
前記副の光源から出射された前記副の照明光の発散角を補正する副の照明光用の光学系と、
前記副の照明光に比して前記主の照明光の光量が少ない所定の波長帯域において、前記主の照明光用のリレーレンズから出射される前記主の照明光を透過すると共に、前記副の照明光用の光学系から出射される前記副の照明光を反射することにより、前記所定の波長帯域において、前記主の照明光を前記副の照明光に置き換え、前記主の照明光の発光スペクトラムの前記波長帯域を前記副の照明光により強調して前記照明光を生成する反射型ホログラム素子と
を備えることを特徴とする画像表示装置。
前記光空間変調素子が、
反射型画像表示素子である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
前記主光源が、
ランプによる光源であり、
前記副光源が、
レーザー光源及び又は発光ダイオード光源である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
前記ランプが、
超高圧水銀ランプである
ことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
前記副の照明光の中心波長が６００〔ｎｍ〕以上である
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
前記主の照明光の光量を検出する光量検出手段と、
前記光量検出手段による光量検出結果に基づいて、前記副の照明光の光量を制御する制御手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
前記光量検出手段は、
所定の波長帯域について、前記主の照明光の光量を検出し、
前記所定の波長帯域の中心波長が、
波長５００〔ｎｍ〕〜５７０〔ｎｍ〕である
ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
前記副の照明光の中心波長が、
波長６００〔ｎｍ〕〜７５０〔ｎｍ〕である
ことを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。