(57)【要約】【課題】励起光を蛍光体に正確に照射することができ、映像の視野角に起因する輝度、色度ばらつきを目立たなくすることが可能な投射型表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】投射型表示装置は、光源１１と、プロジェクタ１〜３と、プロジェクタ１〜３から出射された励起光が入射するフレネルレンズ４と、フレネルレンズ４から出射されたプロジェクタ１〜３からの励起光をプロジェクタ１〜３毎に定められた集光点に集光するレンチキュラーレンズ５と、プロジェクタ１〜３毎に定められた集光点にそれぞれ配置され、かつ、レンチキュラーレンズ５を用いて集光された励起光をＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの可視光に変換して発光するＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃとを有するスクリーン３０とを備えている。【選択図】図１
2014206630.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励起光源と、
前記励起光源から出力された光について映像信号のＲ信号を用いて強度変調した励起光を出射する第１のプロジェクタと、
前記励起光源から出力された光について前記映像信号のＧ信号を用いて強度変調した励起光を出射する第２のプロジェクタと、
前記励起光源から出力された光について前記映像信号のＢ信号を用いて強度変調した励起光を出射する第３のプロジェクタと、
前記第１〜第３のプロジェクタから出射された励起光が入射するフレネルレンズと、前記フレネルレンズから出射された前記第１〜第３のプロジェクタからの励起光をプロジェクタ毎に定められた集光点に集光するレンチキュラーレンズと、前記プロジェクタ毎に定められた集光点にそれぞれ配置され、かつ、前記レンチキュラーレンズを用いて集光された励起光をＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの可視光に変換して発光するＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体とを有するスクリーンと、
を備えた、投射型表示装置。
【請求項２】
前記第１〜第３のプロジェクタは、それぞれの出射位置が、１画素における前記Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体の配列方向と平行な同一軸上に並ぶように配置され、
前記フレネルレンズは、前記第１〜第３のプロジェクタのうち中央に配置されたプロジェクタからの励起光を平行光に変換する、請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記励起光源は、前記第１〜第３のプロジェクタに共通に設けられ、
前記励起光源から出力される光を前記第１〜第３のプロジェクタに分配するための励起光源分配光学系をさらに備えた、請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記励起光源は、波長４０５ｎｍの光を出力するレーザー光源である、請求項１または請求項３記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記第１〜第３のプロジェクタは、光学系の投射歪、位置および画面サイズを電気的に補正する歪補正回路をそれぞれ備えた、請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記スクリーンは、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体のそれぞれの境界に光を吸収する遮光手段をさらに備えた、請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項７】
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体に対して前記レンチキュラーレンズと反対側に配置され、かつ、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの可視光を透過するとともに励起光を反射する第１の光学フィルタをさらに備えた、請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項８】
前記レンチキュラーと前記Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体との間に配置され、かつ、励起光を透過するとともにＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの可視光を反射する第２の光学フィルタをさらに備えた、請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項９】
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体は防湿コーティングが施された、請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項１０】
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体は、前記レンチキュラーレンズの出射側に塗布され、かつ、前記レンチキュラーレンズは、その厚みがその焦点距離と等しくなるように形成された、請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項１１】
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体に対して前記レンチキュラーレンズと反対側に配置され、かつ、前記蛍光体からの発光波長を制限する第３の光学フィルタをさらに備えた、請求項１記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光について映像信号を用いてライトバルブにより強度変調し、強度変調された映像信号をスクリーン上に投射する投射型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置はプロジェクタから投射される映像光を、略長方形平板状に形成された透過型スクリーンの背面に入射させることにより、この透過型スクリーンの前面側に位置する観察者が、透過型スクリーンを透過して出射する映像光を観察することができるように構成されたものである。投射型表示装置は、映像信号の成分であるＲ，Ｇ，Ｂ信号を透過型スクリーンに直接投射して映像を構成するようになっている。
【０００３】
このような構成では透過型スクリーンに使用されるフレネルレンズなどのレンズにおいてレンズ屈折率の波長依存性による色収差、および、透過型スクリーンの拡散部において波長による拡散の違いが発生し、視る角度によって透過型スクリーン上で色が変化するカラーシフトが発生する。
【０００４】
このようなカラーシフトを改善する方法として、レーザー光を２次元に走査し、これを励起光としてスクリーン上のＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体を発光させることにより透過型スクリーンに比較して視野角を改善する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、紫外線を放出する陰極線管を用いて２次元的に画像を構成し、これをレンズにより拡大してスクリーン上のＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体を発光させる方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。さらに、近年、蛍光体については照明用として開発が進められており、近紫外光の励起によるＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４６１２７２３号公報
【特許文献２】特開平１０−１７２４５９号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】東芝レビューＶｏｌ６７  Ｎｏ２（２０１２）ｐ．４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、スクリーン上に蛍光体を塗布し、紫外線または近紫外線により励起する方法は、視野角の改善という点においては優れているものの、レーザー光を２次元に走査するためにポリゴンミラーのような多角形ミラーを回転させ、ガルバノミラーのような可動ミラーが必要となる。このような可動部は寿命、信頼性の面で問題となる。
【０００９】
また、２次元画像を形成してレンズにより拡大投射する方法は、構成部品のばらつきにより、励起光をＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体に正確に照射することが難しく、結果的に色がずれてしまうという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、励起光を蛍光体に正確に照射することができ、映像の視野角に起因する輝度、色度ばらつきを目立たなくすることが可能な投射型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る投射型表示装置は、励起光源と、前記励起光源から出力された光について映像信号のＲ信号を用いて強度変調した励起光を出射する第１のプロジェクタと、前記励起光源から出力された光について前記映像信号のＧ信号を用いて強度変調した励起光を出射する第２のプロジェクタと、前記励起光源から出力された光について前記映像信号のＢ信号を用いて強度変調した励起光を出射する第３のプロジェクタと、前記第１〜第３のプロジェクタから出射された励起光が入射するフレネルレンズと、前記フレネルレンズから出射された前記第１〜第３のプロジェクタからの励起光をプロジェクタ毎に定められた集光点に集光するレンチキュラーレンズと、前記プロジェクタ毎に定められた集光点にそれぞれ配置され、かつ、前記レンチキュラーレンズを用いて集光された励起光をＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの可視光に変換して発光するＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体とを有するスクリーンとを備えたものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、励起光源と、励起光源から出力された光について映像信号のＲ信号を用いて強度変調した励起光を出射する第１のプロジェクタと、励起光源から出力された光について映像信号のＧ信号を用いて強度変調した励起光を出射する第２のプロジェクタと、励起光源から出力された光について映像信号のＢ信号を用いて強度変調した励起光を出射する第３のプロジェクタと、第１〜第３のプロジェクタから出射された励起光が入射するフレネルレンズと、フレネルレンズから出射された第１〜第３のプロジェクタからの励起光をプロジェクタ毎に定められた集光点に集光するレンチキュラーレンズと、プロジェクタ毎に定められた集光点にそれぞれ配置され、かつ、レンチキュラーレンズを用いて集光された励起光をＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの可視光に変換して発光するＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体とを有するスクリーンとを備えた。
【００１３】
したがって、第１〜第３のプロジェクタからの励起光がスクリーン上のＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体に正確に照射されるため、色のクロストークをなくすことができる。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体が発光するため、映像の視野角が広くなり、視野角に起因する輝度、色度ばらつきを目立たなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る投射型表示装置の概略構成図である。
【図２】プロジェクタの概略構成図である。
【図３】図２の一点鎖線で囲んだ部分IIIの拡大図である。
【図４】図２の一点鎖線で囲んだ部分IVの拡大図である。
【図５】観察者側から視たスクリーンの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜実施の形態１＞
本発明の実施の形態１について、図面を用いて以下に説明する。図１は、実施の形態１に係る投射型表示装置の概略構成図であり、投射型表示装置の全体構成を上側から視た状態を模式的に示している。図１に示すように、投射型表示装置は、青色用（Ｂ）プロジェクタ１（第３のプロジェクタ）と、緑色用（Ｇ）プロジェクタ２（第２のプロジェクタ）と、赤色用（Ｒ）プロジェクタ３（第１のプロジェクタ）と、スクリーン３０とを備え、さらに、プロジェクタ１〜３毎に設けられた光源１１（図２参照）を備えている。
【００１６】
次に、プロジェクタ１〜３について説明するが、プロジェクタ１〜３は同じ構成であるため、ここでは、プロジェクタ１について説明する。図２は、プロジェクタ１の概略構成図である。プロジェクタ１は、励起光源である光源１１と、レーザー駆動回路１０と、コリメータレンズ１２と、コンデンサレンズ１３と、光インテグレータ１４と、リレーレンズ１５と、プリズム１６と、ライトバルブ１７と、投射レンズ１８と、映像信号処理回路２０（歪補正回路）とを備えている。
【００１７】
光源１１は、半導体レーザーなどで構成され、励起光を出力する。より具体的には、光源１１は、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色または白色ではなく、例えば波長４０５ｎｍの光を出力するレーザーダイオード（レーザー光源）で構成されている。レーザー駆動回路１０は、光源１１を駆動する回路である。コリメータレンズ１２は、光源１１からの光を平行光に変換し、コンデンサレンズ１３は、コリメータレンズ１２からの光を集光する。光インテグレータ１４は、コンデンサレンズ１３からの光をミキシングして照明光を均一にし、リレーレンズ１５は、光インテグレータ１４の出射面をライトバルブ１７に結像させる。
【００１８】
ライトバルブ１７は、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）で構成され、光インテグレータ１４からリレーレンズ１５とプリズム１６を介して出射される照明光を変調する。プリズム１６は、リレーレンズ１５からの照明光とライトバルブ１７からの反射光を分離する。投射レンズ１８は、ライトバルブ１７からの反射光を拡大投射する。映像信号処理回路２０は、入力端子１９からの映像信号を受けて解像度変換、ガンマ処理、歪補正、およびライトバルブ１７の制御などを行う。
【００１９】
ここで、プロジェクタ１〜３は一般的なプロジェクタとほぼ同じ構成であるが、光源１１がＲ，Ｇ，Ｂの３色または白色ではなく、波長４０５ｎｍの光を出力するレーザーダイオードで構成されることと、投射光学系においては後述するようにプロジェクタ２は非オフセット、プロジェクタ１，３はともにオフセットして光を投射する点が異なる。
【００２０】
図１を用いた投射型表示装置の説明に戻ると、プロジェクタ１は映像信号のＢ信号（図１において実線で示す）をスクリーン３０に投射し、プロジェクタ２は映像信号のＧ信号（図１において一点鎖線で示す）をスクリーン３０に投射し、プロジェクタ３は映像信号のＲ信号（図１において破線で示す）をスクリーン３０に投射する。スクリーン３０は、フレネルレンズ４と、レンチキュラーレンズ５と、蛍光体部６とを備え、入射側よりフレネルレンズ４、レンチキュラーレンズ５、蛍光体部６の順で配置されている。
【００２１】
プロジェクタ１〜３は、観察者側から視てプロジェクタ２を中心として左右方向（水平方向）に配置されるとともに、プロジェクタ１〜３の出射位置（瞳位置）が、蛍光体部６の１画素における後述のＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃ（図３参照）の配列方向と平行な同一軸上に並ぶように配置されている。
【００２２】
また、スクリーン３０へのＲ，Ｇ，Ｂの各投射映像は、画素単位にて位置あわせが行われる。位置あわせのずれは高精細画像のエッジにおいて色にじみの原因となる。具体的な位置あわせは、各プロジェクタ１〜３について物理的に６軸の調整を行うことが最良ではあるが、光学系における歪などがある場合は映像信号処理回路２０の歪補正機能などを用いて補正することも可能である。映像信号処理回路２０の歪補正機能は、光学系の投射歪、位置および画面サイズを電気的に補正するものであり、光学系の投射歪を電気的に補正することで、光学系を安価に構成することが可能である。この場合、解像度の変換を行うため一部解像度の劣化を伴うが、一般的な動画像では十分許容範囲にある。
【００２３】
次に、図３を用いて、スクリーン３０の端部における光路について説明する。図３は、図２の一点鎖線で囲んだ部分IIIの拡大図であり、すなわち、スクリーン３０の端部における光路概略図である。なお、プロジェクタ１の光路は実線で図示され、プロジェクタ２の光路は一点鎖線で図示され、プロジェクタ３の光路は破線で図示されている。
【００２４】
プロジェクタ１〜３からの投射光は、まずフレネルレンズ４に入射される。フレネルレンズ４の焦点距離はプロジェクタ２の投射距離と一致しており、プロジェクタ２の投射光はフレネルレンズ４の出射側において略平行光となる。
【００２５】
プロジェクタ１についてはその投射距離とフレネルレンズ４の焦点距離が一致しているが、プロジェクタ１は、プロジェクタ１からプロジェクタ２までの距離分だけ右側にシフトしているため、フレネルレンズ４からの出射光はシフト量に応じて左側に出射される。
【００２６】
プロジェクタ３についてはその投射距離とフレネルレンズ４の焦点距離が一致しているが、プロジェクタ３は、プロジェクタ３からプロジェクタ２までの距離分だけ左側にシフトしているため、フレネルレンズ４からの出射光はシフト量に応じて右側に出射される。
【００２７】
フレネルレンズ４を透過したプロジェクタ１〜３のそれぞれの励起光は、次にレンチキュラーレンズ５に入射される。レンチキュラーレンズ５は、シリンドリカルレンズを等間隔に左右方向に並べた構造となっている。
【００２８】
プロジェクタ２の投射光は、フレネルレンズ４の出射側において略平行光となっているため、レンチキュラーレンズ５には平行光として入力される。レンチキュラーレンズ５は凸レンズで構成されているため平行光が入力されると焦点位置に集光する。プロジェクタ１の投射光はフレネルレンズ４の出射側において左方向の略平行光となっているため、レンチキュラーレンズ５の焦点距離の一点に集光する。プロジェクタ３の励起光は、フレネルレンズ４の出射側において右方向の略平行光となっているため、レンチキュラーレンズ５の焦点距離の一点に集光する。
【００２９】
プロジェクタ１〜３においてレンチキュラーレンズ５の出射側の集光位置関係は、プロジェクタ２の励起光の集光点を中心として間隔をあけて左右に位置する。このように、レンチキュラーレンズ５のレンズピッチに対しプロジェクタ１〜３の励起光がそれぞれ集光点をもつことになる。それぞれの集光点はレンチキュラーレンズ５の焦点距離とフレネルレンズ４からの励起光出射角度で決定されるため、極めて高い精度で集光点を特定できる。
【００３０】
レンチキュラーレンズ５の出射側にはＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃを塗布した蛍光体部６が配置されている。蛍光体部６には励起光をＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの波長域に変換、すなわち、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの可視光に変換して発光する蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃが、予め定められた間隔をあけて塗布されている。蛍光体部６において、プロジェクタ１の励起光集光点を中心にＢ蛍光体６ｃが塗布され、プロジェクタ２の励起光集光点を中心にＧ蛍光体６ｂが塗布され、プロジェクタ３の励起光集光点を中心にＲ蛍光体６ａが塗布されている。
【００３１】
また、蛍光体部６においてＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの境界には、蛍光体を含まずに光を吸収する遮光体６ｄ（遮蔽手段）が塗布されている。遮光体６ｄがフレネルレンズ４およびレンチキュラーレンズ５の迷光などに起因するＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃの発光を防ぐため、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ、６ｃにおいて正しい色を表示することが可能である。また、遮光体６ｄがスクリーン３０の表面での外光を吸収することで、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃにおいてコントラストを改善することが可能である。
【００３２】
次に、図４を用いて、スクリーン３０の中央部における光路について説明する。図４は、図２の一点鎖線で囲んだ部分IVの拡大図であり、すなわち、スクリーン３０の中央部における光路概略図である。プロジェクタ１〜３から投射された励起光は、図３に示したスクリーン３０の端部の場合と同様に、プロジェクタ２からの励起光はフレネルレンズ４の出射側において平行光に変換され、プロジェクタ１からの投射光はフレネルレンズ４の出射側において左方斜めの略平行光の角度で屈折し、プロジェクタ３からの投射光はフレネルレンズ４の出射側において右方斜めの略平行光の角度で屈折する。レンチキュラーレンズ５からの出力もこれと同様に、焦点距離の位置にそれぞれ集光される。
【００３３】
以上のように、プロジェクタ１〜３からそれぞれ投射されるＲ，Ｇ，Ｂの励起光は、最終的にレンチキュラーレンズ５の集光点に配置されたＲ、Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃをそれぞれ正確に励起し、発光させることができる。したがって、観察者側からは視野角の広い良好な画像を観察することを可能にしている。また、各励起光の集光点は最終的にレンチキュラーレンズ５の焦点距離と入射角度によって決定される。また、入射角度については、フレネルレンズ４の焦点距離およびプロジェクタ１〜３の投射角度で決定される。
【００３４】
それぞれの構成要素において温度、湿度などの環境条件によってそれぞれのパラメータは変化するが、最も敏感なのがレンチキュラーレンズ５と蛍光体部６の位置関係である。したがって、レンチキュラーレンズ５と蛍光体部６との位置関係を精度よく保つことで焦点位置の変動を防ぐことが可能である。この方法として、レンチキュラーレンズ５の焦点距離をレンチキュラーレンズ５の厚みとほぼ等しくするとともに、レンチキュラーレンズ５の出射側の面にＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃを印刷または塗布することで位置ずれを防ぐことが可能である。レンチキュラーレンズ５の材質についてはガラスあるいは光学アクリルが採用可能である。
【００３５】
図５は、観察者側から視たスクリーンの構成図である。蛍光体部６はレンチキュラーレンズ５のレンズ構成部に沿ってレンズピッチ内にＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃが直線上に配置されている。例としてＤＭＤのサイズを０．６５インチとして６０インチに拡大した場合、拡大率は約９２倍となる。ＤＭＤの１画素が１０μｍとすれば１画素は９２０μｍまで拡大される。解像度を劣化させないためにはレンチキュラーレンズ５のレンズピッチを画素サイズである９２０μｍよりも十分小さくするとともに、干渉によるモアレに注意する必要がある。
【００３６】
例えば、画素ピッチの１/２．５の３７０μｍとすれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃのピッチは平均して約１２０μｍとなる。遮光体６ｄを５０μｍとしてもＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの幅は７０μｍとなり、集光サイズは７０μｍ以下とする必要がある。レーザー光における集光スポットサイズは下記の数式で示される。
ｄ＝４・λ・ｆ・Ｍ２/（π・Ｄ）
ここで、ｄはスポット径、λはレーザー光源の波長、ｆはレンチキュラーレンズ５の焦点距離、Ｍ２はレーザーのビーム品質、Ｄはレンチキュラーレンズ５のレンズ径である。レンチキュラーレンズ５の焦点距離ｆを３.０ｍｍ、レンチキュラーレンズ５のレンズ径Ｄを４６０μｍ、レーザーのビーム品質Ｍ２を４.０とすると、集光スポットサイズｄは１３．５μｍとなり、レンズの収差を考慮しても蛍光体サイズと比べて十分小さくできる。
【００３７】
したがって、Ｒ，Ｇ、Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃのピッチは表示される１画素のピッチより小さくできるため、蛍光体ピッチの制限による解像度劣化は生じない。
【００３８】
以上のように、実施の形態１に係る投射型表示装置では、光源１１と、プロジェクタ１〜３と、プロジェクタ１〜３から出射された励起光が入射するフレネルレンズ４と、フレネルレンズ４から出射されたプロジェクタ１〜３からの励起光をプロジェクタ１〜３毎に定められた焦点位置に集光するレンチキュラーレンズ５と、プロジェクタ１〜３毎に定められた焦点位置にそれぞれ配置され、かつ、レンチキュラーレンズ５を用いて集光された励起光をＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの可視光に変換して発光するＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃとを有するスクリーン３０とを備えた。
【００３９】
したがって、プロジェクタ１〜３からの励起光がスクリーン３０のＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃに正確に照射されるため、色のクロストークをなくすことができる。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃが発光するため、画像の視野角が広くなり、視野角に起因する輝度、色度ばらつきを目立たなくすることができる。
【００４０】
また、複数の投射型表示装置を鉛直方向および水平方向に並べて配置した際に生じる投射型表示装置間の輝度色度差が少なくなり、投射型表示装置間のつなぎ目が目立たせないようにすることが可能となる。
【００４１】
プロジェクタ１〜３は、それぞれの出射位置が、１画素におけるＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃの配列方向と平行な同一軸上に並ぶように配置され、フレネルレンズ４は、プロジェクタ１〜３のうち中央に配置されたプロジェクタ２からの励起光を平行光に変換するため、他のプロジェクタ１，２からの励起光についても略平行光に変換され、プロジェクタ１〜３からの励起光をレンチキュラーレンズ５に対してバランスよく入射することが可能となる。
【００４２】
プロジェクタ１〜３は、光学系の投射歪、位置および画面サイズを電気的に補正する映像信号処理回路２０をそれぞれ備えたため、光学系の投射歪を電気的に補正することで、光学系を安価に構成することが可能である。
【００４３】
スクリーン３０は、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃのそれぞれの境界に光を吸収する遮光体６ｄをさらに備えたため、フレネルレンズ４、レンチキュラーレンズ５の迷光などに起因するＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃの発光を防ぎ、正しい色を表示することが可能である。また、スクリーン３０の表面での外光を吸収することでコントラストを改善することが可能である。
【００４４】
Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃは、レンチキュラーレンズ５の出射側に塗布され、かつ、レンチキュラーレンズ５は、その厚みがその焦点距離と等しくなるように形成される場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃをレンチキュラーレンズ５の出射側の面に塗布しレンチキュラーレンズ５の厚みをその焦点距離とほぼ等しくなるようにすることで、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃの位置と焦点距離の関係を固定することが可能となり、温度、湿度などの環境変化によるレンズなどの寸法変化に対してＲ，Ｇ，Ｂのクロストークを防止することが可能となる。
【００４５】
光源１１は、波長４０５ｎｍの光を出力するレーザー光源であるため、光源が小さくなり、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃに集光するドットサイズを小さくすることができる。これにより、Ｒ，Ｇ，Ｂの色分離をより完全に行うことができるとともに蛍光体ピッチを小さくすることができるため高解像度化が可能となる。また、波長４０５ｎｍの光はブルーレイディスクに使用されており、安価に構成可能である。さらに、レーザー光源は、複数のレーザーを合成して出力を高めることが容易であり、高輝度化が可能となる。
【００４６】
レーザーを光源とすることで、拡散光成分が少なくライトバルブ１７の照明効率を上げることが可能になり結果的にライトバルブ１７の寸法を小さくできるため低コスト化が可能となる。また、投射レンズのＦ値を大きくすることができるためレンズの製造精度がよくなり、レンズ自体を小さくすることができるため歪率の低減などの性能向上とともに低コスト化が可能となる。
【００４７】
さらに、光源の１波長であり波長帯域が極めて狭いため、レンズの色消しなどの補正が不要となり、レンズ枚数を減らすとともに低コスト化が可能となる。また、電気、光変換効率を高くすることが可能であり、消費電力（エネルギー消費量）を削減できるとともに、複数のレーザーを合成することも可能であり、必要輝度に応じて複数のレーザー光を合成すればよい。
【００４８】
また、励起光として波長４０５ｎｍのレーザー光を用いたことで、励起光に起因するＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃの温度上昇は極めて少ないため、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃの熱に起因する劣化はほとんどない。したがって、投射型表示装置の長期に亘る使用においても焼き付きの症状が発生しにくくなり、投射型表示装置の長期使用が可能となる。
【００４９】
なお、本実施の形態では、光源１１として、波長が４０５ｎｍのレーザー光源１種類を使用したが、紫外〜青色領域において種々の波長の光を発生するＬＥＤおよびレーザー光源が商品化されており、これらについていずれも光源１１として使用することが可能である。発光効率を最大化するためには、Ｒ，Ｇ，Ｂについて異なる波長の光で励起してもよい。また、コストの観点で、Ｒ，Ｇ，Ｂについて同じ波長の光で励起するか、または異なる波長の光で励起するかを選択することも可能である。
【００５０】
また、本実施の形態では、レンチキュラーレンズ５の出射側に蛍光体部６を設けたが、レンチキュラーレンズ５と蛍光体部６との間に、励起光を透過するとともに、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃから発光された可視光を反射する光学フィルタ（第２の光学フィルタ）を配置してもよい。この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃからの可視光がより観察者側に向かうため、輝度の向上が可能となる。
【００５１】
また、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃに対してレンチキュラーレンズ５と反対側、すなわち蛍光体部６の観察者側に、Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれの可視光を透過するとともに励起光を反射する光学フィルタ（第１の光学フィルタ）を配置してもよい。この場合、励起光が外部に漏れることを防止でき、観察者の安全を確保することが可能である。また、励起光が紫などの可視光の場合、これを遮光することにより色再現性を向上させることが可能である。
【００５２】
さらに、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃの発光は一般的に波長帯域が広いため色純度が低い場合がある。この場合、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃに対してレンチキュラーレンズ５と反対側、すなわち蛍光体部６の観察者側に、蛍光体部６からの発光波長を制限する光学フィルタ（第３の光学フィルタ）を配置してもよい。これにより、色純度を制御することが可能で、より色純度の高い画像を表示することが可能である。
【００５３】
本実施の形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体６ａ，６ｂ，６ｃに保護膜を設けていないが、温度などの環境変化に弱いＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体を使用する場合は、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体への水分侵入を防止するために、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体に防湿コーティングを施してもよい。防湿コーティングによりＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体の化学変化を抑制でき、変換効率の劣化を防止できる。
【００５４】
本実施の形態では、プロジェクタ１〜３について、観察者側から視て水平方向に配置したが鉛直方向に配置してもよい。この場合、実施の形態の場合に対して水平軸を中心にスクリーン３０を９０度回転して配置すればよい。
【００５５】
本実施の形態では、プロジェクタ１〜３については独立して配置しているが、スクリーン３０上での画像の形成に関してより精度を高めるためには、ダイキャストなどを用いてプロジェクタ１〜３を一体化製造すれば位置精度の向上が図れるため、スクリーン３０上での画像の形成をより精度よくできる。また、同時に投射型表示装置の製造コストの低減も可能となる。
【００５６】
本実施の形態では、ライトバルブ１７としてＤＭＤを使用したが、ライトバルブ１７として透過型ＬＣＤまたは反射型ＬＣＤなどのＬＣＤを使用しても同一の効果が得られる。但し、この場合、照明系にはＰＳ変換などを使用して偏光の向きを揃えるなどして光源の利用効率を上げる必要がある。
【００５７】
本実施の形態では、光源１１をプロジェクタ１〜３にそれぞれ設けたが、１つの光源をプロジェクタ１〜３に共通に設け、光源から出力される光をプロジェクタ１〜３に分配するための励起光源分配光学系を設けてもよい。１つの光源からの光を分配することで、光源の劣化に起因する輝度低下がＲ，Ｇ，Ｂ独立でなく同じ比率で低下するため、Ｒ，Ｇ，Ｂのバランスが崩れてホワイトバランスの変化など色合いの変化をなくすことができる。
【００５８】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００５９】
１  青色プロジェクタ、２  緑色プロジェクタ、３  赤色プロジェクタ、４  フレネルレンズ、５  レンチキュラーレンズ、６ａ  Ｒ蛍光体、６ｂ  Ｇ蛍光体、６ｃ  Ｂ蛍光体、６ｄ  遮光体、１１  光源、２０  映像信号処理回路、３０  スクリーン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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