(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
相異なる色成分を担う複数の発光半導体素子を有する主光源と、
白色光を出力する一つの発光半導体素子を有する補助光源と、
前記主光源の各前記発光半導体素子の出力光からそれぞれが担うべき色成分を合成する合成光学系とを備え、
前記補助光源は、前記主光源の前記発光半導体素子の一つが不点灯である場合に点灯し、
前記合成光学系は、前記補助光源が点灯した場合に、前記不点灯である前記発光半導体素子が担うべき色成分と同色の光を前記補助光源の出力光から抽出し、これを点灯中の前記主光源の前記発光半導体素子が担う色成分と合成する、投写型画像表示装置。
【請求項２】
前記主光源は、赤色光、緑色光、青色光を夫々出力する３つの発光半導体素子を備える、
請求項１に記載の投写型画像表示装置。
【請求項３】
前記主光源は、白色光を出力する３つの発光半導体素子を備える、
請求項１に記載の投写型画像表示装置。
【請求項４】
前記合成光学系は、前記主光源の各前記発光半導体素子に対応して、かつ反射光軸を揃えて配設され、前記主光源の各前記発光半導体素子の出力光からそれぞれが担う色成分のみを反射する複数のダイクロイックミラーを備え、
前記補助光源の前記発光半導体素子は、出力光軸が前記ダイクロイックミラーの前記反射光軸と同軸になるように配設され、
前記主光源の前記発光半導体素子の一つが不点灯である場合に、前記不点灯である前記発光半導体素子に対応する前記ダイクロイックミラーを、前記補助光源の出力光と干渉しない位置に移動する、請求項１〜３のいずれかに記載の投写型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー映像等をスクリーン等に投写するプロジェクター装置に適した投写型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光源により生成した照明光を画像信号に対応して変調、合成してスクリーンに投影することによって、スクリーン上に画像表示を行う投写型画像表示装置が存在する。
【０００３】
投写型画像表示装置の光源としてランプを用いるものと、レーザー及びダイオード等の発光素子を用いるものがある。
【０００４】
近年、投写型画像表示装置は装置の小型化、低消費電力化と光源の長寿命化の要求の高まりから、その要求に応えるべく光源に発光半導体素子が多く利用され始めている。
【０００５】
赤色、緑色、青色の３原色を発光する発光半導体素子からなる光源からの照明光を、ダイクロイックミラーやダイクロイックプリズム等によって合成して投写している（例えば特許文献１，２参照）。
【０００６】
しかしながら、一旦光源が不点灯となった場合、光源を交換するまではスクリーン上には正常な情報が表示されなくなる。そのため、通常点灯している主光源に加え、主光源が不点灯に至った場合に緊急点灯する補助光源を備えているものがある。その中には、主光源にはランプを、補助光源には発光半導体素子を備えているものがある（例えば特許文献３参照）。
【０００７】
また、本来の目的は主光源が不点灯に至った場合の緊急点灯用の補助光源ではなく、主光源のランプに加え、補助光源の発光半導体素子も同時に点灯させて高輝度化を図っているものがあるが、仮に主光源のランプが不点灯に至った場合には、映像情報を欠落させないための光源としての役割を補助光源の発光半導体素子が担うこともある。この場合も主光源はランプ、補助光源は発光半導体素子である（例えば特許文献４参照）。
【０００８】
さらに、主光源が不点灯に至った場合の緊急点灯用の補助光源ではなく、主光源が不点灯に至った場合に次の主光源として長期点灯させるための予備光源として、主光源、予備光源ともに発光半導体素子を備えているものがある（例えば特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１７８０８０号公報
【特許文献２】特開平１０−３３３５９９号公報
【特許文献３】特開２００５−１１４９１４号公報
【特許文献４】特開２００８−５８６１１号公報
【特許文献５】特開２０１０−１４５５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献３のプロジェクターの場合、主光源のランプが不点灯となった際に補助光源の発光半導体素子を点灯させるが、単色、例えば赤色のみの画像で、主光源であるランプの破損の警告などごく限られた情報をスクリーン上に投写表示させるだけであり、正常な映像情報を見ることはできない。
【００１１】
また、特許文献４の投写型表示装置の場合、主光源のランプから出射される白色光を色分離光学系により赤色、緑色、青色の３原色に分離して画像表示素子を照明しており、補助光源にはその３原色を補うべく赤色、緑色、青色用の３つの発光半導体素子を備えているため、主光源が不点灯となった場合でも、補助光源が点灯していればスクリーン上には正常な情報が表示される。しかしながら、主光源にランプを、補助光源に発光半導体素子を使用しており、主光源のランプが発光半導体素子に比べ寿命が短いため、補助光源のみで点灯する頻度が高くなる。さらに、ランプと発光半導体素子という異なる光源を使用した場合は、当然ランプと発光半導体素子では駆動、制御、冷却方法等に大きな違いがあり、両方の光源に対応するためには投写型画像表示装置の構成が複雑になり、装置の小型化、低価格化には不向きであった。
【００１２】
特許文献５に記載の映像表示装置の場合、光源には発光半導体素子のみを使用しているが、主光源の例えば赤色発光半導体素子が不点灯となった場合は、補助光源（予備光源）の赤色発光半導体素子を点灯させ、且つ赤色用ダイクロイックミラーを機械的に９０度回転させ、主光源の不点灯を補っている。このためには、補助光源（予備光源）は３原色の主光源と同数、つまり３個必要となり、映像表示装置の小型化、低価格化には不向きである。また、ダイクロイックミラーの回転後は不点灯前と同じ光路にダイクロイックミラーからの反射光が重なるようにしなければならず、ダイクロイックミラーの回転精度が必要になり、装置の構造が複雑になる。
【００１３】
本発明は上述の問題点に鑑み、主光源が不点灯となった場合でも簡単な構成で確実に映像情報の欠落を補完することが可能な、投写型画像表示装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の投写型画像表示装置は、相異なる色成分を担う複数の発光半導体素子を有する主光源と、白色光を出力する一つの発光半導体素子を有する補助光源と、前記主光源の各前記発光半導体素子の出力光からそれぞれが担うべき色成分を合成する合成光学系とを備え、前記補助光源は、前記主光源の前記発光半導体素子の一つが不点灯である場合に点灯し、前記合成光学系は、前記補助光源が点灯した場合に、前記不点灯である前記発光半導体素子が担うべき色成分と同色の光を前記補助光源の出力光から抽出し、これを点灯中の前記主光源の前記発光半導体素子が担う色成分と合成する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の投写型画像表示装置では、主光源にも補助光源にも発光半導体素子を用い、補助光源は一つの発光半導体素子を有するので、低消費電力化、長寿命化、低コスト化を図ることができる。さらに、補助光源は、前記主光源の前記発光半導体素子の一つが不点灯である場合に点灯し、前記合成光学系は、前記補助光源が点灯した場合に、前記不点灯である前記発光半導体素子が担うべき色成分と同色の光を前記補助光源の出力光から抽出し、これを点灯中の前記主光源の前記発光半導体素子が担う色成分と合成するので、主光源が不点灯に至った場合でも、簡単な構成によって確実に映像情報の欠落を補完する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る投写型画像表示装置の構成図である。
【図２】実施の形態１に係る投写型画像表示装置の照明光学系の構成図である。
【図３】赤色ＬＥＤの不点灯時の照明光学系の動作を説明する図である。
【図４】緑色ＬＥＤの不点灯時の照明光学系の動作を説明する図である。
【図５】青色ＬＥＤの不点灯時の照明光学系の動作を説明する図である。
【図６】赤色ＬＥＤが不点灯になった際のダイクロイックミラーの動作を説明する図である。
【図７】赤色ＬＥＤが不点灯になった際のダイクロイックミラーの動作を説明する図である。
【図８】赤色ＬＥＤが不点灯になった際のダイクロイックミラーの動作を説明する図である。
【図９】実施の形態２に係る投写型画像表示装置の照明光学系の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施の形態１）
＜構成＞
図１は、本発明に係る投写型画像表示装置１の光学系全体を示す構成図である。投写型画像表示装置１は大きく分けて、光源となる照明光学系２と、照明光学系２から出射される照明光を映像情報に置き換えてスクリーン１２に投写する投写光学系３から構成されている。
【００１８】
図２は、本実施の形態の投写型画像表示装置１における、照明光学系２の内部構成を示す図である。照明光学系２は、光源部である発光半導体素子部４と、発光半導体素子部４の出力光を平行光に整形する整形光学系５と、整形光学系５で整形された平行光を合成する合成光学系６とを備えている。
【００１９】
発光半導体素子部４は、主光源１０と、主光源１０が有するいずれかの発光半導体素子が不点灯となった場合に、代わりに点灯する補助光源１１とを備えている。主光源１０は、赤色、緑色、青色の３原色の発光半導体素子である発光ダイオード（以下ＬＥＤという）４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを備え、補助光源１１は白色ＬＥＤ４０Ｗを備えている。
【００２０】
整形光学系５は、主光源１０のＬＥＤ４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂから時系列的に発光される赤色、緑色、青色の３原色光及び補助光源１１のＬＥＤ４０Ｗから発光される白色光を、夫々平行光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂ，Ｌｗに整形する。具体的には、赤色ＬＥＤ４０Ｒの出力光を平行光Ｌｒに整形するコリメーターレンズ群７Ｒ、緑色ＬＥＤ４０Ｇの出力光を平行光Ｌｇに整形するコリメーターレンズ群７Ｇ、青色ＬＥＤ４０Ｂの出力光を平行光Ｌｂに整形するコリメーターレンズ群７Ｂ、白色ＬＥＤ４０Ｗの出力光を平行光Ｌｗに整形するコリメーターレンズ群７Ｗを備えている。
【００２１】
合成光学系６は、赤色用、緑色用、青色用のダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ，８Ｂと、コンデンサーレンズ９とを備える。ダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ，８Ｂは主光源１０の各ＬＥＤ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂに対応し、それらの出力光から夫々が担う色成分のみを反射する。また、ダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ，８Ｂは反射光軸を揃えて設けられている。ダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ，８Ｂの反射光はコンデンサーレンズ９に集光する。
【００２２】
＜動作＞
通常時の照明光学系２の動作を図２に沿って説明する。発光半導体素子部４の赤色ＬＥＤ４０Ｒより発光された赤色の出力光は、コリメーターレンズ群７Ｒにて平行光Ｌｒに整形され、赤色のみ反射しその他の色は透過する赤色用ダイクロイックミラー８Ｒにて反射され、平行光を集光するコンデンサーレンズ群９に入射する。
【００２３】
また、発光半導体素子部４の緑色ＬＥＤ４０Ｇより発光された緑色の出力光は、コリメーターレンズ群７Ｇにて平行光Ｌｇに整形され、緑色のみ反射しその他の色は透過する緑色用ダイクロイックミラー８Ｇにて反射し、コンデンサーレンズ群９に入射する。
【００２４】
同様に、発光半導体素子部４の青色ＬＥＤ４０Ｂより発光された青色の出力光は、コリメーターレンズ群７Ｂにて平行光Ｌｂに整形され、青色のみ反射しその他の色は透過する青色用ダイクロイックミラー８Ｂにて反射し、コンデンサーレンズ群９に入射する。
【００２５】
各ダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ，８Ｂで反射された平行光Ｌｒ，Ｌｇ，Ｌｂは、コンデンサーレンズ群９で集光された後、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）などの投写光学系３によって変調されて映像光としてスクリーン１２に投写される。
【００２６】
主光源１０のＬＥＤ４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂ全てが正常に点灯している時は、補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗは点灯しない。ダイクロイックミラー８Ｒ、８Ｇ、８Ｂは、主光源１０の正常点灯時には主光源１０の出力光をコンデンサーレンズ９の方向に反射する位置に固定され、主光源１０のいずれかのＬＥＤが不点灯になった時に、不点灯となったＬＥＤに対応するダイクロイックミラーのみが動くよう制御される。
【００２７】
図３に、赤色ＬＥＤ４０Ｒが不点灯となった時の照明光学系２を示す。赤色ＬＥＤ４０Ｒが寿命や故障等の理由で不点灯となると、補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗが瞬時に点灯し、さらに、赤色用ダイクロイックミラー８０Ｒが白色ＬＥＤ４０Ｗの光軸と干渉しない位置に移動する。
【００２８】
白色ＬＥＤ４０Ｗからの出力光は、コリメーターレンズ群７Ｗで平行光（白色光）Ｌｗに整形される。白色光Ｌｗに含まれる青色光Ｌｗ（ｂ）は青色用ダイクロイックミラー８Ｂで反射され、青色光Ｌｗ（ｂ）を除いた光Ｌｗ（ｒｇ）が青色用ダイクロイックミラー８Ｂを透過する。さらに、緑色用ダイクロイックミラー８Ｇにおいて、光Ｌｗ（ｒｇ）に含まれる緑色光Ｌｗ（ｇ）が反射され、緑色光を除く光、つまり赤色光Ｌｗ（ｒ）が緑色用ダイクロイックミラー８Ｇを透過する。
【００２９】
この結果、補助光源１１から発光された白色光Ｌｗは、赤色光Ｌｗ（ｒ）に変換されてコンデンサーレンズ群９に入射する。このようにして、不点灯になった主光源１０の赤色ＬＥＤ４０Ｒを補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗが補う。
【００３０】
図４に、緑色ＬＥＤ４０Ｇが不点灯となった時の照明光学系２を示す。緑色ＬＥＤ４０Ｇが寿命や故障等の理由で不点灯となると、補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗが瞬時に点灯し、さらに、緑色用ダイクロイックミラー８０Ｇが白色ＬＥＤ４０Ｗの光軸と干渉しない位置に移動する。
【００３１】
以下は図３の説明と同じ原理により、白色ＬＥＤ４０Ｗから青色用ダイクロイックミラー８Ｂで青色光Ｌｗ（ｂ）が、赤色用ダイクロイックミラー８Ｒで赤色光Ｌｗ（ｒ）が、除かれて緑色光Ｌｗ（ｇ）に変換され、コンデンサーレンズ群９に入射する。このようにして、不点灯となった主光源１０の緑色ＬＥＤ４０Ｇを補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗが補う。
【００３２】
図５に、青色ＬＥＤ４０Ｂが不点灯となった時の照明光学系２を示す。青色ＬＥＤ４０Ｂが寿命や故障等の理由で不点灯となると、補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗが瞬時に点灯し、さらに、青色用ダイクロイックミラー８０Ｂが白色ＬＥＤ４０Ｗの光軸と干渉しない位置に移動する。
【００３３】
以下は図３の説明と同じ原理により、白色ＬＥＤ４０Ｗから緑色用ダイクロイックミラー８Ｇで緑色光Ｌｗ（ｇ）が、赤色用ダイクロイックミラー８Ｒで赤色光Ｌｗ（ｒ）が、除かれて青色光Ｌｗ（ｂ）に変換され、コンデンサーレンズ群９に入射する。このようにして、不点灯となった主光源１０の青色ＬＥＤ４０Ｂを補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗが補う。
【００３４】
以上説明したように、主光源１０の赤色ＬＥＤ４０Ｒ、緑色ＬＥＤ４０Ｇ、青色ＬＥＤ４０Ｂのいずれか１つが不点灯になった時、補助光源１１を瞬時に点灯させ、且つ不点灯のＬＥＤに対応するダイクロイックミラーを補助光源１１の出力光と干渉しない位置に瞬時に移動することにより、補助光源１１からの白色光Ｌｗが不点灯となった主光源の色と同色の光に変換され、主光源１０の不点灯による画像情報の欠落を防ぐことが出来る。
【００３５】
また、主光源１０の赤色ＬＥＤ４０Ｒ、緑色ＬＥＤ４０Ｇ、青色ＬＥＤ４０Ｂの３つのＬＥＤの不点灯を、補助光源１１の１つの白色ＬＥＤ４０Ｗによって補うことに加え、光源となる発光半導体素子部４はＬＥＤのみで構成されるため、装置の低価格化や小型化が図れる。
【００３６】
なお、補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗの出力光は白色光であるので、不点灯となった主光源１０のいずれか１色を補うために、白色光Ｌｗから不点灯となった色を除く２色をダイクロイックミラーで反射させると、コンデンサーレンズ群９に入射する時にはコリメーターレンズ群７Ｗを出射した直後に比べると光量が減っている。
【００３７】
そこで、補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗの光出力を制御し、主光源１０のいずれか１色が不点灯となる前と比較してスクリーン上の輝度が落ちないように、且つホワイトバランスを維持するように調整する。あるいは、補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗに主光源１０のＬＥＤ４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂよりも輝度が数倍高いものを用意しても良い。また、スクリーン１２に投写される映像の輝度が低くても問題がなければ、主光源１０のいずれか１色の不点灯で補助光源１１が発光している場合、補助光源１１によって補っている色の輝度に、主光源１０の点灯を続けている残る２色の輝度を合わせてホワイトバランスを維持するようにしても良い。
【００３８】
主光源１０のＬＥＤのいずれか１つが不点灯となると、不点灯となったＬＥＤに対応するダイクロイックミラーを移動させるが、様々な移動の仕方が考えられる。
【００３９】
図６は、図３における赤色用ダイクロイックミラー８Ｒの動きを分かり易く示したものである。赤色ＬＥＤ４０Ｒが不点灯となると、赤色ＬＥＤ４０Ｒに対応した矩形のダイクロイックミラー４０Ｒを、その垂直方向の一辺を中心軸として回転させて、補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗの出力光軸に干渉しないよう移動する。
【００４０】
あるいは、図７に示すように、矩形のダイクロイックミラー４０Ｒを、その水平方向の一辺を中心軸として倒す方向に回転させても良い。
【００４１】
また、図８に示すように、ダイクロイックミラー４０Ｒを上下いずれかの方向にスライドさせても良い。
【００４２】
その他、様々な移動方法によって、ダイクロイックミラー４０Ｒを白色ＬＥＤ４０Ｗの出力光軸に干渉しない位置に移動する。図６〜図８では赤色用ダイクロイックミラー４０Ｒを移動させる例について示したが、緑色用ダイクロイックミラー４０Ｇや青色用ダイクロイックミラー４０Ｂの移動についても同様である。
【００４３】
図３〜図５で説明したように、ダイクロイックミラーが補助光源１１から出射された白色光Ｌｗを妨げない位置に移動すれば良いので、ダイクロイックミラーの動作に高い位置精度は必要としない。そのため、ダイクロイックミラーの移動機構には、バネ仕掛けやモーター等の簡単な構造を採用することができる。
【００４４】
発光半導体素子部４の主光源１０の不点灯の感知に関しては、投写型画像表示装置１の投写光学系３内に輝度センサー等を組み込んで不点灯になった色を検出しても良いし、発光半導体素子部４からの電気的な通信により、主光源１０のＬＥＤが不点灯であることを伝達しても良い。
【００４５】
なお、図１〜図８において、発光半導体素子部４の主光源１０を構成する赤色、緑色、青色の３原色光を発光する３つのＬＥＤ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ、およびその各ＬＥＤ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂから出射された色の光に対応した３つのダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ，８Ｂの並び順序を、コンデンサーレンズ群９に近い方から順に赤色用、緑色用、青色用としている。しかし、コンデンサーレンズ群９に赤色、緑色、青色の３原色光が入射すればその効果に変わりはないので、並び順序は必ずしも赤色用、緑色用、青色用となるような配置に限ったものではない。例えば、赤色用、青色用、緑色用という並び順序でＬＥＤおよびダイクロイックミラーを配置しても構わない。
【００４６】
＜効果＞
本実施の形態の投写型画像表示装置は、相異なる色成分を担う複数のＬＥＤ（発光半導体素子）を有する主光源１０と、白色光を出力する一つのＬＥＤ（発光半導体素子）を有する補助光源１１と、主光源１０の各ＬＥＤの出力光からそれぞれが担うべき色成分を合成する合成光学系６とを備え、補助光源１１は、主光源１０のＬＥＤの一つが不点灯である場合に点灯し、合成光学系６は、補助光源１１が点灯した場合に、前記不点灯であるＬＥＤが担うべき色成分と同色の光を補助光源１１の出力光から抽出し、これを点灯中の主光源１０のＬＥＤが担う色成分と合成する。白色ＬＥＤを有する補助光源を備えることにより、主光源が不点灯に至った場合においても、映像情報の欠落を避けることが出来る。また、主光源１０、補助光源１１ともにＬＥＤを用いるので、制御手段や冷却手段を統一して構成を簡単化できる他、ランプに比べて低消費電力化や高寿命化を実現できる。
【００４７】
また、本実施の形態の投写型画像表示装置において、主光源１０は、赤色光、緑色光、青色光を夫々出力する３つのＬＥＤ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ（発光半導体素子）を備えるので、これら３つの原色光を担うＬＥＤ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂのいずれかが不点灯となった場合に、補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗから不点灯となった原色光を抽出することにより、映像情報の欠落を避けることが出来る。
【００４８】
また、本実施の形態の投写型画像表示装置において、合成光学系６は、主光源１０の各ＬＥＤ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ（発光半導体素子）に対応して、かつ反射光軸を揃えて配設され、主光源１０の各ＬＥＤ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの出力光からそれぞれが担う色成分のみを反射する複数のダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ，８Ｂを備え、補助光源１１のＬＥＤ４０Ｗ（発光半導体素子）は、出力光軸がダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ，８Ｂの反射光軸と同軸になるように配設され、主光源１０のＬＥＤ４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの一つが不点灯である場合に、不点灯であるＬＥＤに対応するダイクロイックミラーを補助光源１１の出力光と干渉しない位置に移動する。これにより、不点灯であるＬＥＤが担うべき色成分を補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗから抽出することができる。また、ダイクロイックミラーの移動制御には高い位置精度を必要とせず、簡単な構成で行う事ができる。
【００４９】
（実施の形態２）
図９は、実施の形態２に係る投写型画像表示装置の照明光学系２の構成図である。実施の形態１では、主光源１０の発光半導体素子として赤色ＬＥＤ４０Ｒ、緑色ＬＥＤ４０Ｇ、青色ＬＥＤ４０Ｂを用いていたが、実施の形態２では、それらの代わりに全て白色ＬＥＤ４０Ｗを用いる。つまり、主光源１０にも補助光源１０にも、発光半導体素子として白色ＬＥＤ４０Ｗを用いる。それ以外の構成については実施の形態１と同様である。
【００５０】
発光半導体素子部４の主光源１０の中で、最もコンデンサーレンズ群９に近い位置に配置された白色ＬＥＤ４０Ｗから発光された白色光は、コリメーターレンズ群７Ｒによって白色の平行光Ｌｗに整形される。平行光Ｌｗのうち、赤色光Ｌｗ（ｒ）だけが赤色用ダイクロイックミラー８Ｒで反射して、コンデンサーレンズ群９に入射する。その他の緑、青を含む光Ｌｗ（ｇｂ）は赤色用ダイクロイックミラー８Ｒを透過する。３原色の他の緑色光Ｌｗ（ｇ）、青色光Ｌｗ（ｂ）も同様にして、主光源１０の他の２つの白色ＬＥＤ４０Ｗから緑色用ダイクロイックミラー８Ｇ、青色用ダイクロイックミラー８Ｂの反射・透過の作用により抽出され、コンデンサーレンズ群９に入射する。
【００５１】
赤色光Ｌｗ（ｒ）、緑色光Ｌｗ（ｇ）、青色光Ｌｗ（ｂ）を担う主光源１０の３つの白色ＬＥＤ４０Ｗのいずれか１つが不点灯になった時は、補助光源１１の白色ＬＥＤ４０Ｗを瞬時に点灯させるとともに、図３〜図５に示した実施の形態１と同様の方法で、ダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ，８Ｂのいずれか１つを補助光源１１の出力光と干渉しない位置に動かすことにより、実施の形態１と同じ原理で不点灯となった主光源の色成分を補助光源１１で補う。
【００５２】
主光源１０には白色ＬＥＤ４０Ｗのみを使用し、ダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ，８Ｂの反射・透過の作用により３原色光Ｌｗ（ｒ）、Ｌｗ（ｇ）、Ｌｗ（ｂ）を取り出すので、得られる各３原色光はコリメーターレンズ群７Ｒ，７Ｇ，７Ｗを出射した直後の白色光Ｌｗよりも光量は減っている。光利用効率の面から考えると、主光源１０に白色ＬＥＤ４０Ｗのみを使用する本実施の形態は、主光源１０に赤色、緑色、青色の３つのＬＥＤ４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂを使う実施の形態１よりも不利であるが、一種類のみの発光半導体素子（白色ＬＥＤ４０Ｗ）で発光半導体素子部４を構成できるため、ＬＥＤの調達コストが削減できる。
【００５３】
なお、図９において、合成光学系６を構成する赤色、緑色、青色用の３つのダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｇ，８Ｂの並び順序を、コンデンサーレンズ群９に近い方から順に赤色用、緑色用、青色用としているが、コンデンサーレンズ群９に赤色、緑色、青色の３原色光が入射すればその効果に変わりはないので、並び順序は必ずしも赤色用、緑色用、青色用となるような配置に限ったものではない。例えば、赤色用、青色用、緑色用という並び順序でダイクロイックミラー８Ｒ，８Ｂ，８Ｇを配置しても構わない。
【００５４】
＜効果＞
本実施の形態の投写型画像表示装置において、主光源１０は白色光を出力する３つのＬＥＤ４０Ｗ（発光半導体素子）を備えるので、主光源１０、補助光源１１共に白色ＬＥＤを用いることによって、ＬＥＤの調達コストが低減する。
【符号の説明】
【００５５】
１  投写型画像表示装置、２  照明光学系、３  投写光学系、４  発光半導体素子部、５  整形光学系、６  合成光学系、１０  主光源、１１  補助光源、４０Ｒ  赤色ＬＥＤ、４０Ｇ  緑色ＬＥＤ、４０Ｂ  青色ＬＥＤ、４０Ｗ  白色ＬＥＤ。
【図１】
0005542632.tif 000002
【図２】
0005542632.tif 000003
【図３】
0005542632.tif 000004
【図４】
0005542632.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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