(57)【要約】【課題】スクリーン上の投射映像の色純度の温度変化に伴う劣化を防止することができるようにする。【解決手段】ＬＥＤ光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂからの楕円偏光のＲ，Ｇ，Ｂ光は夫々、入射側ライトパイプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって平行光となり、さらに、偏光変換素子３Ｒ，３Ｇ，３ＢによってＳ偏光のＲ，Ｇ，Ｂ光となる。これらＳ偏光のＲ，Ｇ，Ｂ光は夫々、出射側ライトパイプ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを通ってダイクロカットフィルタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに入射され、温度変化によって帯域がシフトすることにより別の色光の帯域に入り込んだ部分がカットされる。ダイクロカットフィルタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂから出射されるＲ，Ｇ，Ｂ光は、入射側偏光板６Ｒ，６Ｇ，６Ｂと透過型映像表示素子７Ｒ，７Ｇ，７Ｂと出射側偏光板８Ｒ，８Ｇ，８ＢとによってＲ映像光，Ｇ映像光，Ｂ映像光に変換され、ダイクロイッククロスプリズム９で合成される。【選択図】図１
2006337835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放射するＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源からの光を所定の偏光光に変換する照明光学系と、該偏光光が照射され、映像光を生成する映像表示素子と、該映像表示素子から出射される該映像光をスクリーンに投射する投射手段とを有する投射型映像表示装置において、
該映像表示素子に照射する該偏光光の設定された所定帯域外の光成分をカットするダイクロカットフィルタを設けたことを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記ダイクロカットフィルタの半値波長と前記光源ユニットからの光のピーク波長の差が該光の帯域幅の略１／２であることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記ダイクロカットフィルタの半値波長λ1/2は、
光源のバンド幅帯域をＡ(nm)、ピーク波長をP(nm)とすると、ダイクロカットフィルタの半値波長n(nm)は、下記の範囲に設定する。
λP＋Ｗ/２−１０≦λ1/2≦λP＋Ｗ/２＋１０
もしくは、
λP−Ｗ/２−１０≦λ1/2≦λP−Ｗ/２＋１０
但し、λP：光のピーク波長
Ｗ  ：光の分光スペクトルの帯域幅
であることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記ダイクロカットフィルタが紫外線カットフィルタであることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記ダイクロカットフィルタは、その半値波長が前記光の分光スペクトルの帯域の短波長側に設定され、前記光の該半値波長よりも短波長側をカットすることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記ダイクロカットフィルタは、その半値波長が前記光の分光スペクトルの帯域の長波長側に設定され、前記光の該半値波長よりも長波長側をカットすることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記ダイクロカットフィルタは、その半値波長が前記光の分光スペクトルの帯域の短波長側と長波長側とに設定されており、前記光の短波長側の該半値波長よりも短波長側と前記光の長波長側の該半値波長よりも長波長側との光をカットするバンドパスフィルタであることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記ダイクロカットフィルタは、上記ＬＥＤ光源から出射される光の分光スペクトルの帯域が温度によってシフト側に半値波長が設定されていることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１つにおいて、
前記ＬＥＤ光源の光出射側とは反対側に、略直方体形状のヒートシンクを設けたことを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項１０】
Ｒ（赤色）光，Ｇ（緑色）光，Ｂ（青色）光を夫々出射する第１〜第３のＬＥＤ光源と、該第１〜第３のＬＥＤ光源夫々からのＲ，Ｇ，Ｂ光を所定の直線偏光光に変換する第１〜第３の照明光学系と、該第１〜第３の照明光学系夫々からのＲ，Ｇ，Ｂ光が照射され、Ｒ映像光，Ｇ映像光，Ｂ映像光を生成する第１〜第３の映像表示素子と、該第１〜第３の映像表示素子夫々からの該Ｒ映像光，Ｇ映像光，Ｂ映像光をスクリーンに投射する投射する投射手段を備えた投射型映像表示装置において、
該第１，第３の照明光学系に夫々、Ｒ光，Ｂ光の光路を変更する反射素子を設けたことを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記反射素子は、前記光路を略９０゜変更することを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１において、
前記第１の照明光学系の反射素子による前記Ｒ光の光路の変更方向と前記第３の照明光学系の反射素子による前記Ｂ光の光路の偏光方向とが互いに逆方向であることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項１３】
請求項１０，１１または１２において、
前記第１，第３の照明光学系は夫々、前記第１，第３のＬＥＤ光源から入射されるＲ，Ｂ光をＳ偏光のＲ，Ｂ光に変換し、
前記第２の照明光学系は、前記第２のＬＥＤ光源から入射されるＧ光をＰ偏光のＧ光に変換することを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記第１〜第３の映像表示素子夫々からの前記Ｒ映像光，Ｇ映像光，映像光を合成するダイクロイッククロスプリズムを設け、
該ダイクロイックプリズムの前記Ｇ映像光が透過可能な透過領域と前記Ｂ映像光が反射可能な反射領域とが一部重なるように設定したことを特徴とする投射型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型液晶パネルや反射型式映像表示素子などのライトバルブ素子を使用して、スクリーン上に映像を投影する、例えば、液晶プロジェクタ装置や反射式映像表示プロジェクタ装置，投射型ディスプレイ装置などの投射型映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投射型映像表示装置の一従来例として、Ｒ（青色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の光毎に照明光学系を設け、これらＲ，Ｇ，Ｂの映像光をダイクロイックプリズムで合成してスクリーンに投写するようにした投射型映像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
かかる投射型映像表示装置では、夫々の照明光学系において、複数の光源部から色光を出射し、この出射光をアレイレンズ（インテグレータ）で面内光強度分布が均一な色光とし、これを光学映像を形成するライトバルブに照射し、かかる照明光学系のライトバルブから出射されるＲ，Ｇ，Ｂの映像光をダイクロイックプリズム合成する。
【特許文献１】特開２００１−３４３７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、投射型映像表示装置での光源部として、ＬＥＤ光源を用いると、このＬＥＤ光源部から出射する光は、温度のシフトによってその分光スペクトルがシフトする。このため、かかるＬＥＤ光源を用いた投射型映像表示装置では、温度変化に伴い、スクリーン上に投影される映像の単色や白色の色純度が劣化するという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、かかる問題を解消し、スクリーン上の映像の色純度の温度変化に伴う劣化を防止することができるようにした投射型映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、光を放射するＬＥＤ光源と、該ＬＥＤ光源からの光を所定の偏光光に変換する照明光学系と、該偏光光が照射され、映像光を生成する映像表示素子と、該映像表示素子から出射される該映像光をスクリーンに投射する投射手段とを有する投射型映像表示装置であって、該映像表示素子に照射する該偏光光の設定された所定帯域外の光成分をカットするダイクロカットフィルタを設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明は、前記ダイクロカットフィルタの半値波長と前記光源ユニットからの光のピーク波長の差が該光の帯域幅の略１／２であることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明は、前記ダイクロカットフィルタの半値波長λ1/2は、
λP＋Ｗ/２−１０≦λ1/2≦λP＋Ｗ/２＋１０
もしくは、
λP−Ｗ/２−１０≦λ1/2≦λP−Ｗ/２＋１０
但し、λP：光のピーク波長
Ｗ  ：光の分光スペクトルの帯域幅
であることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明は、前記ダイクロカットフィルタが紫外線カットフィルタであることを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明は、前記ダイクロカットフィルタは、その半値波長が前記光の分光スペクトルの帯域の短波長側に設定され、前記光の該半値波長よりも短波長側をカットすることを特徴とするものである。
【００１１】
また、本発明は、前記ダイクロカットフィルタは、その半値波長が前記光の分光スペクトルの帯域の長波長側に設定され、前記光の該半値波長よりも長波長側をカットすることを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明は、前記ダイクロカットフィルタは、その半値波長が前記光の分光スペクトルの帯域の短波長側と長波長側とに設定されており、前記光の短波長側の該半値波長よりも短波長側と前記光の長波長側の該半値波長よりも長波長側との光をカットするバンドパスフィルタであることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明は、前記ダイクロカットフィルタは、上記ＬＥＤ光源から出射される光の分光スペクトルの帯域が温度によってシフト側に半値波長が設定されていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明は、前記ＬＥＤ光源の光出射側とは反対側に、略直方体形状のヒートシンクを設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、Ｒ（赤色）光，Ｇ（緑色）光，Ｂ（青色）光を夫々出射する第１〜第３のＬＥＤ光源と、該第１〜第３のＬＥＤ光源夫々からのＲ，Ｇ，Ｂ光を所定の直線偏光光に変換する第１〜第３の照明光学系と、該第１〜第３の照明光学系夫々からのＲ，Ｇ，Ｂ光が照射され、Ｒ映像光，Ｇ映像光，Ｂ映像光を生成する第１〜第３の映像表示素子と、該第１〜第３の映像表示素子夫々からの該Ｒ映像光，Ｇ映像光，Ｂ映像光をスクリーンに投射する投射する投射手段を備えた投射型映像表示装置であって、該第１，第３の照明光学系に夫々、Ｒ光，Ｂ光の光路を変更する反射素子を設けたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明は、前記反射素子は、前記光路を略９０゜変更することを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明は、前記第１の照明光学系の反射素子による前記Ｒ光の光路の変更方向と前記第３の照明光学系の反射素子による前記Ｂ光の光路の偏光方向とが互いに逆方向であることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明は、前記第１，第３の照明光学系は夫々、前記第１，第３のＬＥＤ光源から入射されるＲ，Ｂ光をＳ偏光のＲ，Ｂ光に変換し、前記第２の照明光学系は、前記第２のＬＥＤ光源から入射されるＧ光をＰ偏光のＧ光に変換することを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明は、前記第１〜第３の映像表示素子夫々からの前記Ｒ映像光，Ｇ映像光，映像光を合成するダイクロイッククロスプリズムを設け、
該ダイクロイックプリズムの前記Ｇ映像光が透過可能な透過領域と前記Ｂ映像光が反射可能な反射領域とが一部重なるように設定したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、ＬＥＤ光源からの光の分光スペクトルの帯域が温度変化によってシフトしても、スクリーン上の投影画像の色純度の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【００２２】
図１は本発明による投射型映像表示装置の第１の実施形態を示す構成図であって、１Ｒ，１Ｇ，１ＢはＬＥＤ光源、２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは入射側ライトパイプ、３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは偏光変換素子、３Ｒａ，３Ｇａ，３Ｂａは偏光変換膜、３Ｒｂ，３Ｇｂ，３Ｂｂは１／２波長位相差板、３Ｒｃ，３Ｇｃ，３Ｂｃは入射面、３Ｒｄ，３Ｇｄ，３Ｂｄは反射膜、３Ｒｅ，３Ｇｅ，３Ｂｅは３角プリズム、３Ｒｆ，３Ｇｆ，３Ｂｆは出射面、４Ｒ，４Ｇ，４Ｂは出射側ライトパイプ、５Ｒ，５Ｂ，５Ｇはダイクロカットフィルタ、６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは入射側偏光板、７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは透過型映像表示素子、８は出射側偏光板、９はダイクロイックプリズム、９ＲはＲ光反射ダイクロイック膜、９ＢはＢ光反射ダイクロイック膜、１０は投写レンズ、１１はヒートシンク、１２は冷却ファンである。
【００２３】
この第１の実施形態は、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の光毎に、ＬＥＤ光源ユニットと、照明光学系と、映像表示素子とを備え、各映像表示素子からのＲ，Ｇ，Ｂ映像光をダイクロイックプリズムで合成して、その合成映像光を投写レンズでスクリーンに投射する構成をなすものである。以下、この第１の実施形態について説明する。
【００２４】
図１において、ＬＥＤ光源１ＲからＲ光が、ＬＥＤ光源１ＧからＧ光が、ＬＥＤ光源１ＢからＢ光が夫々出射され、夫々毎に照明光学系に入射される。Ｒ光の照明光学系は、透明な硝子材で形成される入射側ライトパイプ２Ｒと、偏光変換素子３Ｒと、硝子で形成された出射側ライトパイプ４Ｒとから構成されており、Ｇ光の照明光学系は、硝子で形成される入射側ライトパイプ２Ｇと、偏光変換素子３Ｇと、硝子で形成された出射側ライトパイプ４Ｇとから構成されており、Ｂ光の照明光学系は、硝子で形成される入射側ライトパイプ２Ｂ、偏光変換素子３Ｂと、硝子で形成された出射側ライトパイプ４Ｂとから構成されている。
【００２５】
入射側ライトパイプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、その入射面側から出射面側に向かって断面が順次拡がる末広がりの形状をなしており、ＬＥＤ光源１Ｒから出射されたＲ光はＲ光用の入射側ライトパイプ２Ｒに、その断面が狭い入射面から、入射され、ＬＥＤ光源１Ｇから出射されたＧ光はＧ光用の入射側ライトパイプ２Ｇに、その断面が狭い入射面から、入射され、ＬＥＤ光源１Ｂから出射されたＢ光はＢ光用の入射側ライトパイプ２Ｂに、その断面が狭い入射面から、入射される。
【００２６】
光源の断面積×立体角＝一定というエタンデューの法則により、光源からの光は拡散し、光束のその光軸に垂直な断面積が拡大する。このような光源からの光の断面積の拡大、即ち、拡散は不必要なものであり、特に、発散角が大きいＬＥＤ光源を用いる場合、光利用効率の劣化を招くことになる。入射側ライトパイプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、光の拡散角を低減して、光の利用率を高めるために用いるものである。
【００２７】
このために、まず、Ｒ光用の入射側ライトパイプ２Ｒの入射面の開口をＬＥＤ光源１Ｒの出射口の開口とを同一とし、これら入射面と出射口とが接するようにＬＥＤ光源１Ｒに対してＲ光用の入射側ライトパイプ２Ｒを配置することにより、ＬＥＤ光源１Ｒから出射されるＲ光が有効に入射側ライトパイプ２Ｒに入射されるようにして、Ｒ光の光量の損失を最小限度にする。
【００２８】
また、Ｒ光用の入射側ライトパイプ２Ｒでは、入射されたＲ光は発散していることにより、このＲ光が硝子と空気との界面をなす側面や上面，底面で反射される。ここで、この入射側ライトパイプ２Ｒが末拡がりの形状をなしていることから、側面や上面，底面が、出射面側ほどＲ光の光軸から離れるように、傾斜しており、また、硝子材と空気との屈折率の差により、入射されたＲ光のうちの側面や上面，底面に向かって発散する光成分はこれら側面や上面，底面で全反射され、このように反射される毎に発散角が低減される。つまり、これら側面や上面，底面で発散するＲ光が全反射するように、これら側面や上面，底面の光軸に対する傾斜角が設定されている。このようにして、全界面で全反射させることにより、Ｒ光の損失を低減するとともに、入射側ライトパイプ２Ｒの出射面からは、入射面よりも広い断面で、かつ発散角が低減されてほぼ平行なＲ光が出射されることになる。
【００２９】
入射側ライトパイプ２Ｇ，２Ｂについても同様であり、入射側ライトパイプ２Ｇ，２Ｂに入射されたＧ光，Ｂ光は夫々、それらの入射面よりも広い断面で、かつ発散角が低減されてほぼ平行な光となって入射側ライトパイプ２Ｇ，２Ｂから出射される。
【００３０】
これらライトパルブ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂから出射されるＲ，Ｇ，Ｂ光は、ライトパルブ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの出射面側に設けられている偏光変換素子３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに、その入射面３Ｒｃ，３Ｇｃ，３Ｂｃから入射される。
【００３１】
偏光変換素子３Ｒは、透明なガラス材からなり、その内部に、入射面３Ｒｃに対して、例えば、４５゜傾斜した偏光分離膜３Ｒａ，１／２波長位相差板３Ｒｂ，及び反射膜３Ｒｄがその順に配列されて設けられている。反射膜３Ｒｄの外側には、三角プリズム３Ｒｅが取り付けられており、これにより、この反射膜３Ｒｄも、偏光変換素子３Ｒ内に形成された形態をなして、反射膜３Ｒｄの保護と反射率の向上を図っている。偏光変換素子３Ｇ，３Ｂも同様の構成をなしており、夫々その内部に、入射面３Ｇｃ，３Ｂｃに対して、例えば、略４５゜傾斜した偏光分離膜３Ｇａ，３Ｂａ、１／２波長位相差板３Ｇｂ，３Ｂｂ及び反射膜３Ｇｅ，３Ｂｅがその順に配列されて設けられている。
【００３２】
ここで、入射側ライトパイプ２Ｒから出射されるＲ光が有効に偏光変換素子３Ｒに入射され、光量の損失を最小限度にするために、入射側ライトパイプ２Ｒの出射面と偏光変換素子３Ｒの入射面３Ｒｃとの開口を同一とし、かつこれら出射面と入射面３Ｒｃとが接するように、Ｒ光用の入射側ライトパイプ２Ｒに対して偏光変換素子３Ｒを配置する。
【００３３】
かかる構成の偏光変換素子３Ｒでは、入射面３Ｒｃから入射された楕円偏光のＲ光が、偏光分離膜３Ｒａにより、Ｓ偏光のＲ光とＰ偏光のＲ光とに分離される。即ち、Ｓ偏光のＲ光は偏光分離膜３Ｒａによって反射されてその光路が略９０゜変更され、Ｐ偏光のＲ光は偏光分離膜３Ｒａを透過する。ここで、偏光分離膜３ＲａのＳ，Ｐ偏光光の分離効率を高めるように、入射されるＲ光の光軸に対する偏光分離膜３Ｒａの傾斜角を設定するものであるが、この入射されるＲ光は、上記のように、Ｒ光用の入射側ライトパイプ２Ｒにより、発散角が低減されてほぼ平行光とされているので、かかる入射Ｒ光に対して偏光分離膜３Ｒａの傾斜角を所定に設定する（ここでは、略４５゜）ことにより、このＲ光の断面全体にわたって偏光分離膜３ＲａのＳ，Ｐ偏光光の分離効率が高く、入射されたＲ光を効率良くＳ偏光のＲ光とＰ偏光のＲ光とに分離することが可能となる。偏光分離膜３Ｒａで反射されたＳ偏光のＲ光は、偏光変換素子３Ｒの出射面３Ｒｆから出射される。
【００３４】
偏光分離膜３Ｒａを透過して分離されたＰ偏光のＲ光は、次に、１／２波長位相差板３Ｒｂに供給され、その周波数帯域内で１／２波長分偏光面が回転されてＳ偏光のＲ光に変換される。１／２波長位相差板３Ｒｂも、Ｐ偏光のＲ光の帯域で良好な偏光回転特性を得られるように、Ｒ光の光軸に対する傾斜角（ここでは、略４５゜）が設定されており、また、この供給されるＰ偏光のＲ光もほぼ平行光であるから、偏光回転特性がさらに向上する。１／２波長位相差板３ＲｂでＰ偏光光からＳ偏光光に変換されてＲ光は、反射膜３Ｒｄで反射されてその光路が略９０゜変更された後、偏光変換素子３Ｒの出射面３Ｒｆから出射される。なお、反射膜３Ｒｄも、１／２波長位相差板３ＲｂからのＳ偏光のＲ光に対し、その帯域で良好な反射特性が得られるように、このＲ光の光軸に対する傾斜角（この場合、略４５゜）が設定されているが、この供給されるＳ偏光のＲ光もほぼ平行光であるから、反射特性がさらに向上する。
【００３５】
このようにして、偏光変換素子３Ｒでは、楕円偏光のＲ光がＳ偏光のＲ光に変換されてその出射面３Ｒｆから出射される。
【００３６】
Ｇ，Ｂ光用の偏光変換素子３Ｇ，３Ｂについても同様であり、入射側ライトパイプ２Ｇ，２Ｂから出射された楕円偏光のＧ，Ｂ光が入射面３Ｇｃ，３Ｂｃから偏光変換素子３Ｇ，３Ｂに入射され、それらの出射面３Ｇｆ，３ＢｆからＳ偏光の平行なＧ，Ｂ光が出射される。但し、偏光変換素子３Ｂでは、偏光分離膜３Ｂａと反射膜３Ｇｄとにより、Ｂ光が９０゜光路が変更されるが、その変更された光路の方向は、偏光変換素子３ＲでのＲ光の光路の変更方向とは逆である。また、偏光変換素子３Ｇでは、Ｇ光の入射方向と出射方向とは略同一である。
【００３７】
これら偏光変換素子３Ｒ，３Ｇ，３Ｂから出射されるＲ，Ｇ，Ｂ光は夫々、これらの出射面３Ｒｆ，３Ｇｆ，３Ｂｆ側に設けられている出射側ライトパイプ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに入射される。
【００３８】
出射側ライトパイプ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂは、透明な硝子材からなり、その入射面側から出射面側に向かって断面が順次狭まる末狭まりの形状をなしている。偏光変換素子３Ｒから出射されたＳ偏光のＲ光はＲ光用の出射側ライトパイプ４Ｒに、その断面が広い入射面から、入射され、偏光変換素子３Ｒから出射されたＳ偏光のＧ光はＧ光用の出射側ライトパイプ４Ｇに、その断面が広い入射面から、入射され、偏光変換素子３Ｂから出射されたＳ偏光のＢ光はＢ光用の出射側ライトパイプ４Ｂに、その断面が広い入射面から、入射される。
【００３９】
そして、偏光変換素子３ＲからのＲ光が効率良く出射側ライトパイプ４Ｒに入射されるようにするために、出射側ライトパイプ４Ｒの入射面の開口を偏光変換素子３Ｒの出射面３Ｒｆの開口とを同一とし、かつこれら入射面と出射面３Ｒｆとが接するように、偏光変換素子３Ｒに対して出射側ライトパイプ４Ｒを配置することにより、偏光変換素子３Ｒからの出射されるＲ光が有効に出射側ライトパイプ４Ｒに入射されるようにして、Ｒ光の光量の損失を最小限度にする。
【００４０】
また、Ｒ光用の出射側ライトパイプ４Ｒでは、その形状が末狭まりの形状をなしており、かつ入射されるＲ光はほぼ平行光であることから、このＲ光が空気との界面をなす側面や上面，底面で反射される。即ち、この出射側ライトパイプ４Ｒでは、末狭まりの形状をなしていることから、その側面や上面，底面が、その出射面側ほどＲ光の光軸に近づくように、傾斜しており、偏光変換素子３ＲからのＳ偏光のＲ光がほぼ平行光であることから、その光軸から離れた光部分（周辺光）が出射側ライトパイプ４Ｒの側面や上面，底面の方向に向かう。しかし、出射側ライトパイプ４Ｒの硝子材とその外側の空気との屈折率の差により、出射側ライトパイプ４Ｒの側面や上面，底面の方向に向かうＲ光はこれら側面や上面，底面で全反射され、その光路が光軸側に変更される。つまり、出射側ライトパイプ４Ｒの側面や上面，底面の光軸に対する傾斜角は、かかる側面や上面，底面でＲ光が全反射するように設定されている。
【００４１】
このようにして、Ｒ光の周辺光が光軸側に全反射されることから、出射側ライトパイプ４Ｒの出射面からは、その入射面から入射されたＲ光よりも断面積が縮小したＲ光が出射され、この出射光は、出射側ライトパイプ４Ｒが直方体状である場合と比べて、周辺光の光量分布が向上する。また、偏光変換素子３Ｒでは、三角プリズム３Ｒｅの角部にカケが発生することがあるが、出射側出射側ライトパイプ４Ｒの上記効果によってＲ光の断面中央（光軸側）より周辺側の光量分布を多くなっているので、三角プリズム３Ｒｅの角部にカケが発生してＲ光の損失があっても、それによるスクリーン上の投影画像の劣化を抑えることができる。
【００４２】
照明光学系は以上の構成をなすものであり、その斜視図を図２（ａ）に、その側面図を図２（ｂ）に、その上面図を図２（ｃ）に夫々示す。但し、図２はＲ光の照明光学系を代表として示すものであって、Ｇ，Ｂ光の照明光学系についても、同様であることはいうまでもない。
【００４３】
図２（ｃ）において、上記のように、ＬＥＤ光源１Ｒからの発散するＲ光は、入射側ライトパイプ２Ｒに、その入射面２Ｒｂから入射され、ほぼ平行なＲ光に変換されてその出射面２Ｒａから出射される。入射側ライトパイプ２Ｒから出射されたほぼ平行なＲ光は、入射面３Ｒｃから偏光変換素子３Ｒに入射され、偏光分離膜３Ｒａ，１／２波長位相差板３Ｒｂ及び反射膜３Ｒｄによって楕円偏光光からＳ偏光光に変換され、出射面３Ｒｆから出射される。偏光変換素子３Ｒから出射されたＳ偏光のほぼ平行なＲ光は入射面４Ｒａから出射側ライトパイプ４Ｒに入射され、その周辺光が光軸方向に向かうようにして断面が縮小されたＳ偏光のＲ光が出射面４Ｒｂから出射される。
【００４４】
かかる構成の照明光学系の偏光変換素子３Ｒでは、図２（ａ），（ｂ）において、その上面３Ｒｇ，下面３Ｒｉ及び側面３Ｒｈで入射されたＲ光が全反射を起こすように、例えば、ニュートン５本以内で研磨している。これにより、入射されたＲ光に残っている発散光はこれら上面３Ｒｇ，下面３Ｒｉあるいは側面３Ｒｈに当たるが、これらで全反射されて光路に戻るので、このような研磨がなされていない場合に比べ、光量のロスが少なく、効率、ひいてはスクリーンでの投射画像の明るさを高めることができる。
【００４５】
また、偏光変換素子３Ｒでは、１／２波長位相差板３Ｒｂが偏光分離膜３Ｒａの出射側に設けられているが、これによると、偏光変換素子３Ｒの出射面３Ｒｆに１／２波長位相差板を配置する必要がないので、偏光分離後の夫々の偏光光の光路の出射面３Ｒｆにズレがなく、この出射面３Ｒｆへの出射側ライトパイプ４Ｒの貼り合わせを容易にできる。
【００４６】
ところで、ＬＥＤ光源１Ｒの開口と透過型映像表示素子７Ｒ（図１）の開口とは決まっており、このために、照明光学系での入射側ライトパイプ２ＲのＬＥＤ光源１Ｒに連結する入射面２Ｒｂの開口はＬＥＤ光源１Ｒとほぼ等しくし、連結する入射側ライトパイプ２Ｒと偏光変換素子３Ｒとの開口を等しくし、連結する偏光変換素子３Ｒと出射側ライトパイプ４Ｒの開口とを等しくし、出射側ライトパイプ４Ｒの出射面４Ｒｂの開口を透過型映像表示素子７Ｒの開口とほぼ等しくする。
【００４７】
例えば、ＬＥＤ光源１Ｒの出射開口横３×縦４ｍｍとすると、このＬＥＤ光源１Ｒから出射されるＲ光をできるだけ取り込めるように、入射側ライトパイプ２Ｒの入射面２Ｒｂの開口を、これに等しく、横３×縦４ｍｍとする。また、透過型映像表示素子７Ｒの開口を横１５ｍｍ×縦９ｍｍとすると、出射側ライトパイプ４Ｒの出射面４Ｒｂの開口は、これよりも約１ｍｍ程大きく、横１６×縦１０ｍｍとする。
【００４８】
出射側ライトパイプ４Ｒの入射面４Ｒａの開口は、その出射面４Ｒｂの開口よりも約２ｍｍ程度大きく、横１８×縦１２ｍｍとする。偏光変換素子３Ｒの出射面３Ｒｆの開口は、出射側ライトパイプ４Ｒの入射面４Ｒａの開口と等しく、横１８×縦１２ｍｍとして、偏光変換素子３Ｒから出射側ライトパイプ４ＲにＲ光が効率良く送られるようにする。偏光変換素子３Ｒでは、偏光分離膜３Ｒａで反射されて分離されたＲ光のＳ偏光光と、偏光分離膜３Ｒａを透過して分離されたＰ偏光光を１／２波長位相差板３Ｒｂで変換して得られるＳ偏光光との断面が等しく、このため、この偏光変換素子３Ｒの入射面３Ｒｃの開口は、縦幅が出射面３Ｒｆの縦幅に等しく、横幅が出射面３Ｒｆの横幅の１／２として、横９×縦１２ｍｍとする。従って、入射側ライトパイプ２Ｒから偏光変換素子３ＲにＲ光が効率良く送られるようにするために、入射側ライトパイプ２Ｒの出射面２Ｒａの開口も、偏光変換素子３Ｒの入射面３Ｒｃの開口と等しく、横９×縦１２ｍｍとする。
【００４９】
なお、入射側ライトパイプ２Ｒの入射面２Ｒｂの開口は、上記のように、横３×縦４ｍｍである。ここで、入射側ライトパイプ２Ｒの出射面２Ｒａの開口は入射側ライトパイプ２Ｒの入射面２Ｒｂの開口の縦，横３倍となっているが、上記のように、入射されたＲ光の光軸に対する空気との界面の傾斜角が、この入射されたＲ光がこの界面で全反射するように、入射側ライトパイプ２Ｒの長さが設定される。出射側ライトパイプ４Ｒについては、入射面４Ｒａの開口を、その出射面４Ｒｂの開口よりも約２ｍｍ程度大きく、横１８×縦１２ｍｍとしているので、これに入射されるＲ光が空気との界面で全反射させるためには、入射側ライトパイプ２Ｒよりも長さが短くてもよい。
【００５０】
このように、ＬＥＤ光源１Ｒから出射側ライトパイプ４Ｒまでの部品間の開口は等しくし、映像表示素子７の開口とＬＥＤ光源１Ｒの開口との差分を、入射ライトパイプ２Ｒで光線拡散角度の緩和に利用することにより、より小さい発散角の光を映像表示装置に投影できるので、高い効率及び高いコントラストが得られる。入射開口が出射開口よりも小さい程、光線拡散角度の緩和効率が大きい。
【００５１】
ここで、入射側ライトパイプ２Ｒの出射面２Ｒａと偏光変換素子３Ｒの入射面３Ｒｃ、及び偏光変換素子３Ｒの出射面３Ｒｆと出射側ライトパイプ４Ｒの入射面４Ｒａを貼り合わせている。貼り合わせには、紫外線を照射することによって硬化するＵＶ接着剤を用いる。これにより、空気との界面が存在することによる光量の劣化を防止して、投射画面の明るさを向上できる。また、貼り合わせることにより、側面が台形状なために、保持が困難な入射側ライトパイプ２Ｒと出射側ライトパイプ４Ｒの保持を容易にして、振動や衝撃などによる各部品の位置ズレが発生しないので、振動などに起因する投射画面の明るさなどの性能の劣化を防止できる。
【００５２】
図１に戻って、出射側ライトパイプ４Ｒから出射されるＲ光は、Ｒ光用のダイクロカットフィルタ５Ｒを介して、入射側偏光板６Ｒ，透過型映像表示素子７Ｒ及び出射側偏光板８ＲからなるＲ映像光形成系に入射され、出射側ライトパイプ４Ｇから出射されるＧ光は、Ｇ光用のダイクロカットフィルタ５Ｇを介して、入射側偏光板６Ｇ，透過型映像表示素子７Ｇ及び出射側偏光板８ＧからなるＧ映像光形成系に入射され、出射側ライトパイプ４Ｂから出射されるＢ光は、Ｂ光用のダイクロカットフィルタ５Ｂを介して、入射側偏光板６Ｂ，透過型映像表示素子７Ｂ及び出射側偏光板８ＢからなるＢ映像光形成系に入射される。
【００５３】
ダイクロカットフィルタは、特定の波長領域の光を透過させ、これ以外の波長領域（他の色光の波長領域）の光を減衰させるものである。従って、Ｒ光用のダイクロカットフィルタ５ＲはＲの波長領域の光を透過させ、それ以外の波長領域の光を減衰させるものであるが、雰囲気温度の変化に応じてＬＥＤ光源１Ｒから出射されるＲ光の分光スペクトルの帯域が変移し、この分光スペクトルの一部がＲの波長領域からはずれてＧ光の波長領域に入った場合、その部分を減衰させる（カットする）ものである。同様にして、Ｇ光用のダイクロカットフィルタ５ＧはＧの波長領域の光を透過させ、それ以外の波長領域の光を減衰させるものであり、雰囲気温度の変化に応じてＬＥＤ光源１Ｇから出射されるＧ光の分光スペクトルの帯域が変移し、この分光スペクトルの一部がＧの波長領域からはずれた場合、その部分を減衰させる（カットする）ものであるし、Ｂ用のダイクロカットフィルタ５ＢはＢの波長領域の光を透過させ、それ以外の波長領域の光を減衰させるものであり、雰囲気温度の変化に応じてＬＥＤ光源１Ｂから出射されるＢ光の分光スペクトルの帯域が変移し、この分光スペクトルの一部がＢの波長領域からはずれた場合、その部分を減衰させる（カットする）ものである。
【００５４】
即ち、一般に、ＬＥＤ光源から出射される光の分光スペクトルの帯域は、雰囲気温度の変動に応じてシフトする。かかる帯域のシフトが生ずると、このシフトした帯域の一部が異なる色の分光スペクトルの帯域内に入り込み、他の色の光となってしまい、投射画面の色純度を劣化させてしまう。ダイクロカットフィルタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、このように、他の色の分光スペクトルの帯域内に入り込んだ光成分をカットするものである。
【００５５】
これを図３で説明すると、いま、例えば、基準となる雰囲気温度２０℃のときの色光の分光スペクトルＳＰがピーク波長λP、帯域幅Ｗであり、この色光の帯域の許容下限波長をλ1/2としたとき、温度の変化により、一部がこの許容下限波長λ1/2以下となる分光スペクトルＳＰ’にシフトしてしまう場合がある。この分光スペクトルＳＰ’での許容下限波長λ1/2以下の成分をカットするために、ダイクロカットフィルタを用いるのである。このために、このダイクロカットフィルタの分光スペクトルＤＳＰを、その半値波長（相対的な透過率が５０％となる波長）がこの許容下限波長λ1/2となるように、設定するものである。以下、この許容下限波長λ1/2をダイクロカットフィルタの半値波長という。
【００５６】
図４（ａ）は基準の雰囲気温度にあるときの分光スペクトルＳＰが、温度変化により、矢印Ｂで示す短波長方向にシフトすることによる不要部分光をカットする場合のダイクロカットフィルタの半値波長λ1/2の許容範囲を示すものであって、この場合には、この分光スペクトルＳＰのピーク波長（ほぼ中心波長）をλP、帯域幅をＷとすると、半値波長λ1/2は、
λP−Ｗ／２−１０≦λ1/2≦λP−Ｗ／２＋１０    ……（１）
に設定される。この場合の分光スペクトルＳＰは、上記第１の実施形態の場合、ＬＥＤ光源１Ｒ，１Ｇから出射されるＲ光，Ｇ光の分光スペクトルに相当するものである。例えば、Ｇ光の分光スペクトルは、その短波長側のＢ光の分光スペクトルに近接しており、温度変化によってＧ光の分光スペクトルが短波長側にシフトした場合、Ｂ光の帯域内に入り込んだＧ光の成分をカットする必要がある。図４（ａ）に示すようにダイクロカットフィルタ５Ｇ（図１）の半値波長λ1/2を設定することにより、このＧ光の分光スペクトルのこの半値波長λ1/2以下の成分は大幅に減衰されることになる。
【００５７】
図４（ｂ）は基準の雰囲気温度にあるときの分光スペクトルＳＰが、温度変化により、矢印Ｃで示す長波長方向にシフトすることによる不要部分光をカットする場合のダイクロカットフィルタの半値波長λ1/2の許容範囲を示すものであって、この場合には、この分光スペクトルＳＰのピーク波長（ほぼ中心波長）をλP、帯域幅をＷとすると、半値波長λ1/2は、
λP＋Ｗ／２−１０≦λ1/2≦λP＋Ｗ／２＋１０    ……（２）
に設定される（但し、このＷ／２は、ピークλPに対して、分光スペクトルが対象である場合には、全帯域幅の１／２倍であるが、非対称である場合には、ピークλPから帯域の端までの幅となる）。この場合の分光スペクトルＳＰは、上記第１の実施形態の場合、ＬＥＤ光源１Ｂ，１Ｇから出射されるＢ光，Ｇ光の分光スペクトルに相当するものである。例えば、Ｂ光の分光スペクトルは、その長波長側のＧ光の分光スペクトルに近接しており、温度変化によってＢ光の分光スペクトルが長波長側にシフトした場合、Ｇ光の帯域内に入り込んだＢ光の成分をカットする必要がある。図４（ｂ）に示すようにダイクロカットフィルタ５Ｂ（図１）の半値波長λ1/2を設定することにより、このＢ光の分光スペクトルのこの半値波長λ1/2以下の成分は大幅に減衰されることになる。
【００５８】
なお、図示しないが、Ｇ光に対するダイクロカットフィルタ５Ｇは、その分光スペクトルの長波長側と短波長側とに夫々半値波長λ1/2を設けたバンドパスフィルタである。
【００５９】
ＬＥＤ光源の出射光の帯域幅は、通常、４０〜８０ｎｍである。従って、上記式（１），（２）によると、ダイクロカットフィルタの半値波長とＬＥＤ光源の出射光のピーク波長との差は、最も狭い帯域幅では、１０〜３０ｎｍの範囲内であり、最も広い帯域幅では、３０〜５０ｎｍの範囲内である。
【００６０】
例えば、通常の雰囲気温度２０℃において、Ｒ光用のＬＥＤ光源１ＲからのＲ光のピーク波長λPを６２０ｎｍ、帯域幅を６０ｎｍとすると、図４（ａ）及び上記式（１）により、Ｒ光用のダイクロカットフィルタ５Ｒでは、その半値波長λ1/2が略５８０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲内に設定される。また、Ｂ光用のＬＥＤ光源１ＢからのＢ光のピーク波長λPを４６０ｎｍ、帯域幅を６０ｎｍとすると、Ｂ光用のダイクロカットフィルタ５Ｂでは、図４（ｂ）及び上記式（２）により、その半値波長λ1/2が略４８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲内に設定される。なお、このダイクロカットフィルタ５Ｂでは、短波長側に４３０ｎｍの半値波長λ1/2を設定することにより、ＵＶ（紫外線）をカットする機能も備えている。Ｇ光用ＬＥＤ光源１Ｇのピーク波長λPは５１０ｎｍであり、その帯域を８０ｎｍとすると、Ｇ光用のダイクロカットフィルタ５Ｇの短波長側（即ち、Ｂ光の分光スペクトル側）の半値波長λ1/2は略４６０〜４８０ｎｍの範囲内であり、長波長側（即ち、Ｒ光の分光スペクトル側）の半値波長λ1/2は略５４０〜５６０ｎｍの範囲内に設定される。
【００６１】
このように、ダイクロカットフィルタの半値波長λ1/2を設定することにより、温度変化によってシフトしたときにカットする光量を最適化できる。ダイクロカットフィルタの半値波長λ1/2がピーク波長λPに近過ぎると、光量をカットしすぎ、遠すぎると、不要な光量を有効にカットすることができず、いずれにしても、スクリーンでの投射画面の色純度が劣化することになる。
【００６２】
なお、ダイクロカットフィルタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、製品ばらつきや経時変化により、ＬＥＤ光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから出射されるＲ，Ｇ，Ｂ光の分光スペクトルにばらつきが生ずるが、かかるバラツキによる不要色光もダイクロカットフィルタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂでカットされることになり、このようなバラツキによるスクリーン上での白色及び単色の色純度の変化を防止することができる。
【００６３】
さらに、これらダイクロカットフィルタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂが夫々、入射側偏光板６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの入射側に配置され、不要帯域の光がカットされるので、これら入射側偏光板６Ｒ，６Ｇ，６Ｂの熱的負荷（温度上昇）も軽減されている。
【００６４】
さらに、ダイクロカットフィルタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、入力側ライトパイプ２Ｒ，２Ｇ，２Ｂや出射側ライトパイプ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの入射面もしくは出射面にコーティングしてもよい。これにより、貼り合わせ費用や部材費をカットすることができる。
【００６５】
ダイクロカットフィルタ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂから出射されるＲ，Ｇ，Ｂ光は夫々、入射側偏光板６Ｒ，６Ｇ，６ＢでそのＳ偏光光のみが抽出されて、Ｒ光用の透過型映像表示素子７Ｒ，Ｇ光用の透過型映像表示素子７Ｇ，Ｂ光用の透過型映像表示素子７Ｂに照射される。ここで、この第１の実施形態では、映像表示素子７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを挟み込む形で配置された各色用の入射側偏光板６Ｒ，６Ｇ，６Ｂと出射側偏光板８Ｒ，８Ｇ，８Ｂにより、コントラスト性能を確保する。
【００６６】
透過型映像表示素子７Ｒ，７Ｇ，７Ｂは、表示する画素に対応する画素数（例えば、横１０２４画素×縦７６８画素など）の液晶表示部が設けられている。そして、外部からの色光毎の映像による駆動信号で液晶表示部の各画素が駆動されることにより、画素を通った色光の偏光角度が変化し、所定の偏光方向の色光が出射側偏光板８Ｒ，８Ｇ，８Ｂで検光される。即ち、出射側偏光板８Ｒ，８Ｇ，８Ｂでは、偏光角度に応じて色光の透過率が変化するものであって、これにより、出射側偏光板８Ｒ，８Ｇ，８Ｂからは、液晶表示部の画素毎にその駆動信号（映像の画素情報）に応じた光量のＲ，Ｇ，Ｂ光が出射される。これらＲ，Ｇ，Ｂ光が夫々、Ｒ映像，Ｇ映像，Ｂ映像の内容を含むＲ映像光，Ｇ映像光，Ｂ映像光である。
【００６７】
出射側偏光板８Ｒ，８Ｇ，８Ｂから出射されるＲ映像光，Ｇ映像光，Ｂ映像光はダイクロイッククロスプリズム９に入射される。このダイクロイッククロスプリズム９では、Ｒ映像光がその赤反射ダイクロイック膜９Ｒで反射され、Ｂ映像光が青反射ダイクロイック膜９Ｂで反射され、Ｇ映像光がこれら赤反射ダイクロイック膜９Ｒ及び青反射ダイクロイック膜９Ｂを透過することにより、これらＲ映像光とＧ映像光とＢ映像光とが合成されてダイクロイッククロスプリズム９から出射される。このＲ映像光とＧ映像光とＢ映像光の合成光は、投射レンズ１０により、図示しないスクリーンに投射され、スクリーン上に拡大されたカラーの投射映像画面が表示される。
【００６８】
各ＬＥＤ光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂの背後には、ヒートシンク１１が設けられている。かかるヒートシンク１１は、出射光の出射方向とは逆の方向に、最も長い略直方体の形状をなしており、これにより、冷却効果を損なうことなく、装置の厚み方向を低減して、装置の薄型化を図っている。なお、熱に弱いＲ光用のＬＥＤ光源１Ｒを最もよく冷却できるように、Ｒ光用のヒートシンク１１を、Ｇ光用やＢ光用のヒートシンク１１よりも大きくする。また、ヒートシンク１１毎に冷却ファン１２を用い、冷却効果を高めているが、特に、Ｒ光を出射するＬＥＤ光源１Ｒ用の冷却ファン１２の風量が最大となるように、この冷却ファン１２の回転数を高くする。
【００６９】
図５は本発明による投射型映像表示装置の第２の実施形態を示す構成図であって、３Ｇｂ’は１／２波長位相差板であり、図１に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。なお、この第２の実施形態における偏光変換素子３Ｒ，３Ｂも、図１における偏光変換素子３Ｒ，３Ｂと同じ構成をなしているので、これらの各部の符号は省略している。
【００７０】
図１に示す第１の実施形態では、ダイクロイッククロスプリズム９に入射されるＲ，Ｇ，Ｂ光はいずれも、Ｓ偏光光を上記の映像光形成系で映像に応じた映像光に変換された色光である。このように、Ｓ偏光光から形成されたＲ，Ｂ光は、ダイクロイッククロスプリズム９において、クロスして設けられたＲ光反射ダイクロイック膜９Ｒ，Ｂ光反射ダイクロイック膜９Ｂで効率良く反射される。これに対し、Ｓ偏光光から形成されたＧ光はこれらＲ光反射ダイクロイック膜９Ｒ及びＢ光反射ダイクロイック膜９Ｂを透過するが、その透過帯域幅が制限され、これにより、Ｇ映像光の損失が生ずる。
【００７１】
この第２の実施形態は、このようなダイクロイッククロスプリズム９でのＧ映像光の損失を低減するものであって、このために、Ｐ偏光光のＧ光を用いるようにしたものである。
【００７２】
図５において、入射側ライトパイプ２Ｇから出射される略平行な楕円偏光のＧ光は、入射面３Ｇｃから偏光変換素子３Ｇに入射される。この偏光変換素子３Ｇでは、この入射されたＧ光が１／２波長位相差板３Ｇｂ’を通り、偏光分離膜３Ｇａにおいて、この楕円偏光のＧ光のＰ偏光光が透過し、Ｓ偏光光が反射することにより、Ｐ偏光光とＳ偏光光とに分離される。偏光分離膜３Ｇａを透過したＰ偏光のＧ光は出射面３ｆＧから出射側ライトパイプ４Ｇに出射され、偏光分離膜３Ｇａで反射されたＳ偏光のＧ光は１／２波長位相差板３Ｇｂ’でＳ偏光のＧ光に変換され、さらに、反射膜３Ｇｄで反射されて出射面３ｆＧから出射側ライトパイプ４Ｇに出射される。
【００７３】
出射側ライトパイプ５Ｇでは、偏光変換素子３ＧからＰ偏光のＧ光が入射され、断面サイズが縮小されて出射される。このＧ光は、Ｐ偏光光のみを透過する入射側偏光板６Ｇ，透過型映像表示素子７Ｇ及びＰ偏光のみを透過する出射側偏光板８Ｇからなる映像光形成系に入射され、Ｇ映像光が形成される。このＧ映像光は、ダイクロイッククロスプリズム９に入射され、そのＲ光反射ダイクロイック膜９Ｒ及びＢ光反射ダイクロイック膜９Ｂを透過して、Ｒ光反射ダイクロイック膜９Ｒ，Ｂ光反射ダイクロイック膜９Ｂで反射されたＲ映像光とＢ映像光と合成される。
【００７４】
このように、ダイクロイッククロスプリズム９に入射するＧ映像光をＰ偏光光とすることにより、Ｒ光反射ダイクロイック膜９Ｒ及びＢ光反射ダイクロイック膜９Ｂでの減衰を低減することができ、Ｇ映像光の透過率を高めることができる。
【００７５】
ここで、ＬＥＤ光源から出射される光の波長波高源に用いられる材料によって決まるものであって、Ｇ光，Ｂ光のＬＥＤ光源についてみると、図６に示すように、ＬＥＤ光源からのＧ光の分光スペクトルＳＰＧは広く、そのピーク波長は５００〜５４０ｎｍである。これに対して、ＬＥＤ光源からのＢ光の分光スペクトルＳＰＢは、Ｇ光に比べて狭いが、ピーク波長が４５０〜４９０ｎｍであって、Ｇ光，Ｂ光の帯域が近接し、それらの一部が重なっている。
【００７６】
ところで、かかるＬＥＤ光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂを用いるこの第２の実施形態では、バンドパスフィルタの特性を有するダイクロカットフィルタ５Ｇにより、温度変化に伴う分光スペクトルのシフトによる帯域制限がなされているものの、Ｇ映像光が広い帯域で、かつＢ映像光の帯域に近接した状態でダイクロイッククロスプリズム９に入射される。
【００７７】
このダイクロイッククロスプリズム９では、さらに、この広い帯域のＧ映像光を効率良く透過させるために、図６に示すように、Ｇ映像光の高透過率の透過領域ＧTMEの一部がＢ映像光の高反射率の反射領域ＢREFの一部と重なるように、Ｂ映像光の高反射率の反射領域ＢREFに対して、Ｇ映像光の高透過率の透過領域ＧTMEを設定する。上記のダイクロカットフィルタ５Ｇ，５Ｂの半値波長λ1/2は、反射領域ＢREFと透過領域ＧTMEとが重なった領域内にある。
【００７８】
ここで、ダイクロカットフィルタ５Ｇとダイクロカットフィルタ５Ｂとにより、温度変化によってＧ映像光とＢ映像光との分光スペクトルの帯域がシフトしても、これらの帯域が重ならないように、帯域の制限が加えられている。ダイクロイッククロスプリズム９においても、ダイクロカットフィルタ５Ｇで帯域制限されて入力されたＧ映像光の分光スペクトルの帯域が、温度変化があると、近接したＢ映像光の分光スペクトルの帯域の温度変化によってシフト可能の反射領域ＢREFまで、シフトするが、図６に示すように、Ｇ映像光の高透過率の透過領域ＧTMEがこの反射領域ＢREFの一部と重なるように広げられているので、Ｇ映像光の分光スペクトルの帯域がダイクロイッククロスプリズム９で制限されることがなく、Ｇ映像光を効率良く利用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明による投射型映像表示装置の第１の実施形態を示す構成図である。
【図２】図１における照明光学系の外観を示す図である。
【図３】色光の分光スペクトルの温度変化によるシフトと図１におけるダイクロカットフィルタの半値波長との関係を示す図である。
【図４】図１におけるダイクロカットフィルタの半値波長の設定値を説明する図である。
【図５】本発明による投射型映像表示装置の第２の実施形態を示す構成図である。
【図６】Ｒ，Ｇ，Ｂ光の分光スペクトルと図５におけるダイクロイックプリズムでのＲ，Ｂ映像光の反射領域及びＧ映像光の透過領域を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００８０】
１Ｒ，１Ｇ，１Ｂ  ＬＥＤ光源
２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ  入射側ライトパイプ
３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ  偏光変換素子
３Ｒａ，３Ｇａ，３Ｂａ  偏光変換膜
３Ｒｂ，３Ｇｂ，Ｇｂ’，３Ｂｂ  １／２波長位相差板
３Ｒｃ，３Ｇｃ，３Ｂｃ  入射面
３Ｒｄ，３Ｇｄ，３Ｂｄ  反射膜
３Ｒｅ，３Ｇｅ，３Ｂｅ  ３角プリズム
３Ｒｆ，３Ｇｆ，３Ｂｆ  出射面
４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ  出射側ライトパイプ
５Ｒ，５Ｂ，５Ｇ  ダイクロカットフィルタ
６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ  入射側偏光板
７Ｒ，７Ｇ，７Ｂ  透過型映像表示素子
８  出射側偏光板
９  ダイクロイックプリズム
９Ｒ  Ｒ光反射ダイクロイック膜
９Ｂ  Ｂ光反射ダイクロイック膜
１０  投写レンズ
１１  ヒートシンク
１２  冷却ファン
【図１】
2006337835.tif 000003
【図２】
2006337835.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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