(57)【要約】【課題】光束の広がりを低減でき、高い効率で光を供給することが可能な光源装置等を提供すること。【解決手段】光を供給する少なくとも２つの発光部１０１、１０２と、発光部１０１、１０２からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、第１の振動方向と略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、発光部１０１、１０２からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部１０７と、を有し、発光部１０１は、偏光分離部１０７から発光部１０１の方向へ進行する光を偏光分離部１０７の方向へ反射する反射部１０３を有し、偏光分離部１０７は、発光部１０１から供給され偏光分離部１０７へ直接入射した第１の振動方向の偏光光と、反射部１０３で反射した後偏光分離部１０７へ入射した第１の振動方向の偏光光とを合成して、所定方向Ｌへ進行させる。【選択図】      図１
2006154601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を供給する少なくとも２つの発光部と、
前記発光部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、前記第１の振動方向と略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、前記発光部からの光を前記第１の振動方向の偏光光と前記第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部と、を有し、
前記発光部は、前記偏光分離部から前記発光部の方向へ進行する光を前記偏光分離部の方向へ反射する反射部を有し、
前記偏光分離部は、前記発光部から供給され前記偏光分離部へ直接入射した前記第１の振動方向の偏光光と、前記反射部で反射した後前記偏光分離部へ入射した前記第１の振動方向の偏光光とを合成して、所定方向へ進行させることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記発光部と前記偏光分離部との間、及び前記偏光分離部の出射側のうち少なくとも一箇所に設けられた位相板を有することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
【請求項３】
前記発光部と前記偏光分離部との間に設けられ、前記発光部からの光を前記偏光分離部へ導く光学素子を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光源装置。
【請求項４】
前記光学素子は、前記発光部からの光を略均一にするロッドインテグレータであることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項５】
前記光学素子は、前記発光部からの光を略平行にするコリメータレンズであることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項６】
前記光学素子は、前記発光部からの光を集光する集光レンズであることを特徴とする請求項３に記載の光源装置。
【請求項７】
前記偏光分離部から前記所定方向とは異なる方向へ進行した光を前記偏光分離部の方向へ反射するミラーを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項８】
少なくとも第１の発光部及び第２の発光部を有し、
前記第１の発光部は、前記第１の発光部から前記偏光分離部へ入射した前記第１の振動方向の偏光光が前記偏光分離部を透過した後前記所定方向へ進行し、かつ前記第２の発光部から前記偏光分離部へ入射した前記第２の振動方向の偏光光が前記偏光分離部を反射した後前記第１の発光部の方向へ進行するような位置に設けられ、
前記第２の発光部は、前記第１の発光部から前記偏光分離部へ入射した前記第２の振動方向の偏光光が前記偏光分離部を反射した後前記第２の発光部の方向へ進行するような位置に設けられることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項９】
さらに第３の発光部を有し、
前記第３の発光部は、前記第３の発光部から前記偏光分離部へ入射した前記第１の振動方向の偏光光が前記偏光分離部を透過した後前記第２の発光部の方向へ進行するような位置に設けられることを特徴とする請求項８に記載の光源装置。
【請求項１０】
前記第３の発光部と前記偏光分離部との間、及び前記偏光分離部の出射側のうち少なくとも一方に設けられ、前記第１の振動方向の偏光光を透過し、前記第２の振動方向の偏光光を反射する反射型偏光板を有することを特徴とする請求項９に記載の光源装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有する画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置及び画像表示装置、特に、空間光変調装置と組み合わせて用いられる光源装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタの光源装置に固体発光素子を用いることが提案されている。固体発光素子である発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）は、超小型、超軽量、長寿命であるという特徴を有する。また、大出力のＬＥＤの開発、改良は著しい進展が見られ、ＬＥＤの照明用途への利用が拡大している。このため、プロジェクタ、特に小型で明るいプロジェクタの光源として、ＬＥＤを用いることが期待されている。
【０００３】
プロジェクタに用いられる液晶型空間光変調装置は、入射光の偏光状態を変換することで変調を行う。液晶型空間光変調装置を用いる場合、光源からの光を特定の振動方向の偏光光に変換して供給することで、光源からの光を効率良く利用できる。光を特定の振動方向の偏光光に変換して供給する技術は、例えば、特許文献１及び特許文献２に提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２２１４９９号公報
【特許文献２】特開２００３−５７４４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在開発されているＬＥＤをプロジェクタに用いる場合、明るい画像を得るためには、複数のＬＥＤを用いる必要がある。複数のＬＥＤを用いる場合、特許文献１及び特許文献２の技術によると、ＬＥＤをアレイ状に配置することになる。複数のＬＥＤをアレイ状に配置する場合、ＬＥＤの数を多くするほどＬＥＤを配置する領域が大きくなる。また、プロジェクタでは、光源装置と空間光変調装置とを含めた光学系において、有効に扱える光束が存在する空間的な広がりを面積と立体角の積（エテンデュー、Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃａｌ  Ｅｘｔｅｎｔ）として表すことができる。この面積と立体角の積は、光学系において保存される。このことから、複数のＬＥＤをアレイ状に配置する場合、ＬＥＤの数を多くするほど、空間光変調装置に入射する光束の空間的な広がりが増大すると考えられる。
【０００６】
これに対して、空間光変調装置が有効に変調可能な光の取り込み角度には限りがある。このため、空間光変調装置へ入射する光束の空間的な広がりが増大するほど、光源装置からの光を有効に用いることが困難となる。このため、特許文献１及び特許文献２に開示されている技術を用いても、光を効率良く利用できない場合がある。特に、発光部からの光を効率良く利用できなければ、複数の発光部を用いても明るい画像を得られない場合があるため問題である。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、光束の広がりを低減でき、高い効率で光を供給することが可能な光源装置、及びその光源装置を用いて明るい画像を表示可能な画像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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、光を供給する少なくとも２つの発光部と、発光部からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、第１の振動方向と略直交する第２の振動方向の偏光光を反射することにより、発光部からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部と、を有し、発光部は、偏光分離部から発光部の方向へ進行する光を偏光分離部の方向へ反射する反射部を有し、偏光分離部は、発光部から供給され偏光分離部へ直接入射した第１の振動方向の偏光光と、反射部で反射した後偏光分離部へ入射した第１の振動方向の偏光光とを合成して、所定方向へ進行させることを特徴とする光源装置を提供することができる。
【０００８】
発光部から偏光分離部へ入射した第１の振動方向の偏光光は、偏光分離部を透過する。発光部から偏光分離部へ入射した第２の振動方向の偏光光は、偏光分離部で反射する。偏光分離部で反射した第２の振動方向の偏光光は、反射部で反射することにより再び偏光分離部の方向へ進行する。このとき、第２の振動方向の偏光光は、例えば位相板を用いて第１の振動方向の偏光光に変換される。このようにして、発光部からの第２の振動方向の偏光光を、第１の振動方向の偏光光に変換して供給することができる。光源装置は、偏光分離膜における透過及び反射と、偏光変換とにより、発光部からの第２の振動方向の偏光光を、第１の振動方向の偏光光に変換して、所定方向へ進行させることができる。このため、光源装置は、発光部からの光を効率良く供給することができる。発光部から偏光分離部へ直接入射した第１の振動方向の偏光光と、反射部で反射した後偏光分離部へ入射した第１の振動方向の偏光光とは、偏光分離部で合成され、所定の照明対象の方向へ進行する。光源装置は、各発光部からの光を偏光分離部で合成することで、複数の発光部を用いる場合であっても、光源装置から出射する光束の広がりを低減できる。これにより、光束の広がりを低減でき、高い効率で光を供給することが可能な光源装置を得られる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様によれば、発光部と偏光分離部との間、及び偏光分離部の出射側のうち少なくとも一箇所に設けられた位相板を有することが望ましい。例えば、位相板としてλ／４位相板を用いると、位相板に入射した直線偏光は、円偏光に変換される。位相板で円偏光に変換された光は、例えば反射部で反射した後再び位相板に入射することで、振動方向が変換される。λ／４位相板に２回光を通過させることによって、光の振動方向を９０度回転させることができる。λ／４位相板を２回通過させることにより、第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とを互いに変換することができる。これにより、特定の振動方向以外の他の振動方向の光の再利用を可能にし、発光部からの光を所定方向へ効率良く進行させることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、発光部と偏光分離部との間に設けられ、発光部からの光を偏光分離部へ導く光学素子を有することが望ましい。これにより、発光部からの光を偏光分離部へ効率良く導くことができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、光学素子は、発光部からの光を略均一にするロッドインテグレータであることが望ましい。ロッドインテグレータを用いることにより、発光部からの光を偏光分離部へ効率良く導くことができる上、光を均一化することができる。これにより、発光部からの光を効率良く、かつ均一化して偏光分離部へ導くことができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、光学素子は、発光部からの光を略平行にするコリメータレンズであることが望ましい。コリメータレンズを用いることにより、発光部からの光を偏光分離部へ効率良く導くことができる。また、コリメータレンズを用いることにより、偏光分離部から発光部の方向へ進行する光は、発光部から偏光分離部の方向へ進行するときと略同一の光路を進行する。偏光分離部から発光部の方向へ進行する光は、発光部から偏光分離部の方向へ進行するときと略同一の光路を進行することにより、効率良く発光部に入射する。発光部に入射した光は反射部で反射して再び偏光分離部の方向へ進行するため、コリメータレンズを用いることで、効率良く光を再利用することができる。これにより、発光部からの光を効率良く利用することができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、光学素子は、発光部からの光を集光する集光レンズであることが望ましい。集光レンズを用いることにより、発光部からの光を偏光分離部へ効率良く導くことができる。また、集光レンズを用いて発光部からの光を収束させる場合、偏光分離部をテレセントリックに照明する必要が無い。このため、光源装置の構成の自由度を高くすることができる。これにより、高い自由度の構成により、発光部からの光を偏光分離部へ効率良く導くことができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、偏光分離部から所定方向とは異なる方向へ進行した光を偏光分離部の方向へ反射するミラーを有することが望ましい。ミラーを用いることにより、所定の照明方向とは異なる方向へ進行した光を偏光分離部の方向へ戻すことができる。これにより、照明方向とは異なる他の方向へ進行した光の再利用を可能にし、発光部からの光を効率良く利用することができる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、少なくとも第１の発光部及び第２の発光部を有し、第１の発光部は、第１の発光部から偏光分離部へ入射した第１の振動方向の偏光光が偏光分離部を透過した後所定方向へ進行し、かつ第２の発光部から偏光分離部へ入射した第２の振動方向の偏光光が偏光分離部を反射した後第１の発光部の方向へ進行するような位置に設けられ、第２の発光部は、第１の発光部から偏光分離部へ入射した第２の振動方向の偏光光が偏光分離部を反射した後第２の発光部の方向へ進行するような位置に設けられることが望ましい。
【００１６】
第１の発光部からの光のうち第１の振動方向の偏光光は、偏光分離部を透過した後所定の照明方向へ進行する。第１の発光部からの光のうち第２の振動方向の偏光光は、偏光分離部で反射した後第２の発光部の方向へ進行する。第２の発光部からの光のうち第１の振動方向の偏光光は、偏光分離部を透過した後、例えばミラーで反射することにより偏光分離部に戻る。偏光分離部に戻った第１の振動方向の偏光光は、偏光分離部を透過して第２の発光部の方向へ進行する。
【００１７】
第２の発光部からの光のうち第２の振動方向の偏光光は、偏光分離部で反射した後第１の発光部の方向へ進行する。このようにして偏光分離部から第１、第２の発光部の方向へ進行した光は、反射部で反射した後再び偏光分離部の方向へ進行する。偏光分離部の方向へ進行した第１の振動方向の偏光光は、偏光分離部を透過する。また、第２の振動方向の偏光光は、例えば位相板を透過することで第１の振動方向の偏光光に変換された後、偏光分離部を透過する。このように偏光分離部における透過及び反射と、偏光変換とにより、第１の振動方向の偏光光を照明方向へ進行させる。これにより、第１の振動方向の偏光光を合成して、所定方向へ進行させることができる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様としては、さらに第３の発光部を有し、第３の発光部は、第３の発光部から偏光分離部へ入射した第１の振動方向の偏光光が偏光分離部を透過した後第２の発光部の方向へ進行するような位置に設けられることが望ましい。第３の発光部からの第１の振動方向の偏光光は、偏光分離部を透過した後第２の発光部の方向へ進行する。第２の発光部の方向へ進行した光は、反射部で反射して偏光分離部の方向へ進行する。第３の発光部からの第２の振動方向の偏光光は、例えば反射型偏光板やλ／４位相板を用いて、第１の振動方向の偏光光に変換して利用できる。第３の発光部からの光は、偏光分離部における透過及び反射と、振動方向の変換とを繰り返すことにより、第１の振動方向の偏光光に変換され、所定の照明方向へ進行する。これにより、第３の発光部からの光を所定方向へ進行させ、さらに明るい照明光を供給することができる。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様としては、第３の発光部と偏光分離部との間、及び偏光分離部の出射側のうち少なくとも一方に設けられ、第１の振動方向の偏光光を透過し、第２の振動方向の偏光光を反射する反射型偏光板を有することが望ましい。反射型偏光板を用いることにより、第１の振動方向の偏光光のみを取り出すことができる。また、反射型偏光板で反射した第２の振動方向の偏光光は、例えば位相板を用いて第１の振動方向の偏光光に変換することで再利用できる。これにより、高い効率で第１の振動方向の偏光光を供給することができる。
【００２０】
さらに、本発明によれば、上記の光源装置と、光源装置からの光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有する画像表示装置を提供することができる。上記の光源装置を備えることにより、照明対象である空間光変調装置へ高い効率で光を供給することができる。これにより、高い光利用効率で明るい画像を表示可能な画像表示装置を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明の実施例１に係る光源装置１００の概略構成を示す。光源装置１００は、第１の発光部であるＬＥＤ１０１、及び第２の発光部であるＬＥＤ１０２を有する。ＬＥＤ１０１、１０２は、主にチップの表面から光を放出する面発光光源である。ＬＥＤ１０１、１０２は、偏光ビームスプリッタ１０８の方向に光を供給する。偏光ビームスプリッタ１０８は、２つのプリズムを貼り合わせて構成された直方体形状の構造物である。偏光ビームスプリッタ１０８の２つのプリズム同士の間には、偏光膜１０７が形成されている。
【００２３】
偏光膜１０７は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光のうち第１の振動方向の偏光光を透過し、第２の振動方向の偏光光を反射することにより、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を第１の振動方向の偏光光と第２の振動方向の偏光光とに分離する偏光分離部である。第１の振動方向の偏光光は、例えばｐ偏光光である。第２の振動方向の偏光光は、第１の振動方向と略直交する振動方向の偏光光であって、例えばｓ偏光光である。
【００２４】
ＬＥＤ１０１と偏光ビームスプリッタ１０８との間、ＬＥＤ１０２と偏光ビームスプリッタ１０８との間には、それぞれ位相板であるλ／４位相板１０５、１０６が設けられている。ＬＥＤ１０１及びλ／４位相板１０５は、偏光ビームスプリッタ１０８の、出射面とは反対側の面に対応して配置されている。ＬＥＤ１０２及びλ／４位相板１０６は、偏光ビームスプリッタ１０８の、出射面に隣り合う面に対応して配置されている。
【００２５】
偏光ビームスプリッタ１０８の、ＬＥＤ１０２が設けられている側とは反対側には、ミラー１０９が設けられている。ミラー１０９は、偏光膜１０７を透過し、偏光膜１０７から所定の照明方向Ｌとは異なる方向へ進行した光を偏光ビームスプリッタ１０８の方向へ反射する。また、ＬＥＤ１０１、１０２は、それぞれ反射部１０３、１０４を有する。反射部１０３、１０４は、高反射性の金属部材で形成された金属電極である。反射部１０３は、偏光膜１０７からＬＥＤ１０１の方向へ進行する光を偏光膜１０７の方向へ反射する。反射部１０４は、偏光膜１０７からＬＥＤ１０２の方向へ進行する光を偏光膜１０７の方向へ反射する。
【００２６】
ＬＥＤ１０１は、照明方向Ｌに沿った光軸ＡＸを中心として配置されている。ＬＥＤ１０２及びミラー１０９は、光軸ＡＸに略垂直な軸ＢＸを中心として配置されている。偏光ビームスプリッタ１０８は、偏光膜１０７が光軸ＡＸ及び軸ＢＸのいずれに対しても略４５度傾くように配置されている。また、偏光ビームスプリッタ１０８は、光軸ＡＸ及び軸ＢＸが偏光膜１０７の略中心で交わるように設けられている。
【００２７】
ＬＥＤ１０１及びＬＥＤ１０２は、ｐ偏光光及びｓ偏光光を含む光を供給する。ＬＥＤ１０１からの光は、λ／４位相板１０５を透過した後偏光ビームスプリッタ１０８に入射する。λ／４位相板１０５を透過して偏光ビームスプリッタ１０８に入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過した後、矢印で示す所定の照明方向Ｌへ進行する。これに対して、λ／４位相板１０５を透過して偏光ビームスプリッタ１０８に入射した光のうちｓ偏光光は、偏光膜１０７を反射した後、ＬＥＤ１０２の方向へ進行する。
【００２８】
ＬＥＤ１０２の方向へ進行したｓ偏光光は、λ／４位相板１０６を透過した後ＬＥＤ１０２に入射する。このときｓ偏光光は、λ／４位相板１０６を透過することで円偏光に変換される。ＬＥＤ１０２に入射した円偏光は、反射部１０４で反射した後再びλ／４位相板１０６に入射する。λ／４位相板１０６は、円偏光をｐ偏光光に変換して偏光ビームスプリッタ１０８に入射させる。このように、λ／４位相板１０６に２回光を通過させることにより、光の振動方向を９０度回転させることができる。
【００２９】
偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過して、ミラー１０９に入射する。ミラー１０９に入射したｐ偏光光は、ミラー１０９で反射して偏光ビームスプリッタ１０８に入射し、偏光膜１０７を透過する。偏光膜１０７を透過したｐ偏光光は、再びＬＥＤ１０２の方向へ進行する。ＬＥＤ１０２の方向に進行したｐ偏光光は、反射部１０４で反射して偏光ビームスプリッタ１０８に入射するまでにλ／４位相板１０６を２回通過することにより、ｓ偏光光に変換される。
【００３０】
偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｓ偏光光は、偏光膜１０７で反射した後、ＬＥＤ１０１の方向へ進行する。ＬＥＤ１０１の方向に進行したｓ偏光光は、反射部１０３で反射して偏光ビームスプリッタ１０８に入射するまでにλ／４位相板１０６を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過した後照明方向Ｌへ進行する。ＬＥＤ１０１からのｓ偏光光は、反射部１０３、１０４での反射３回、偏光膜１０７での反射２回、ミラー１０９での反射１回、及び偏光膜１０７の透過３回を経て光源装置１００から出射する。
【００３１】
ＬＥＤ１０２からの光は、λ／４位相板１０６を透過した後偏光ビームスプリッタ１０８に入射する。λ／４位相板１０６を透過して偏光ビームスプリッタ１０８に入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過した後、ミラー１０９に入射する。ミラー１０９に入射したｐ偏光光は、ＬＥＤ１０１から供給されたｓ偏光光がｐ偏光光に変換された後ミラー１０９に入射する場合と同様に振る舞う。ＬＥＤ１０２からのｐ偏光光は、反射部１０３、１０４での反射２回、偏光膜１０７での反射１回、ミラー１０９での反射１回、及び偏光膜１０７の透過３回を経て光源装置１００から出射する。
【００３２】
λ／４位相板１０６を透過して偏光ビームスプリッタ１０８に入射した光のうちｓ偏光光は、偏光膜１０７を反射した後、ＬＥＤ１０１の方向へ進行する。ＬＥＤ１０１の方向へ進行したｓ偏光光は、ＬＥＤ１０２から供給されたｐ偏光光がｓ偏光光に変換された後ＬＥＤ１０１に入射する場合と同様に振る舞う。ＬＥＤ１０２からのｓ偏光光は、反射部１０３での反射１回、偏光膜１０７での反射１回、及び偏光膜１０７の透過１回を経て光源装置１００から出射する。偏光膜１０７は、ＬＥＤ１０１から供給され偏光膜１０７へ直接入射したｐ偏光光と、反射部１０３で反射した後偏光膜１０７へ入射したｐ偏光光とを合成して、照明方向Ｌへ進行させる。
【００３３】
反射部１０３、１０４での反射率、偏光膜１０７での反射率、ミラー１０９での反射率をそれぞれ６０％、９０％、８５％とし、偏光膜１０７の透過率を９０％であるとする。１つのＬＥＤからのｐ偏光光をそのまま取り出して照明する場合の照明光の強度が０．５であるとすると、本実施例の光源装置１００から出射する照明光のトータルパワーは、およそ０．８４７である。ＬＥＤ１０１、１０２の発光光の利用効率は、ＬＥＤ１つ当りおよそ４２％である。また、１つのＬＥＤからのｐ偏光光を取り出して照明する光源装置を基準とすると、本実施例の光源装置１００は、およそ１．６９倍の強度の照明光を供給できる。
【００３４】
光源装置１００は、偏光膜１０７における透過及び反射と、偏光変換とにより、ＬＥＤ１０１、１０２からの第２の振動方向の偏光光を、第１の振動方向の偏光光に変換して、照明方向Ｌへ進行させることができる。このため、光源装置１００は、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を効率良く供給することができる。光源装置１００は、各ＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７で合成することで、各ＬＥＤ１０１、１０２からの光を略同一の照明領域に進行させる。このため、２つのＬＥＤ１０１、１０２を用いる場合であっても、光源装置１００から出射する光束の広がりを低減できる。これにより、光束の広がりを低減でき、かつ高い効率で光を供給することができるという効果を奏する。例えば、光源装置１００をプロジェクタに用いる場合、空間光変調装置へ入射する光束の広がりを低減できることから、光源装置１００からの照明光を空間光変調装置で効率良く変調することが可能となる。
【００３５】
偏光膜１０７は、ｓ偏光光を透過しｐ偏光光を反射するものであっても良い。この場合、偏光膜１０７は、ＬＥＤ１０１から供給され偏光膜１０７へ直接入射したｓ偏光光と、反射部１０３で反射した後偏光膜１０７へ入射したｓ偏光光とを合成して、照明方向Ｌへ進行させる。また、光源装置１００は、偏光膜１０７を透過したｓ偏光光を、照明光として出射する。偏光分離部は、偏光膜１０７を用いる場合に限らず、ワイヤグリッド型偏光板を用いても良い。偏光膜１０７に代えてワイヤグリッド型偏光板を用いる場合、光源装置１００を安価にすることができる。ワイヤグリッド型偏光板については後述する。
【００３６】
図２は、本実施例の変形例であって、コリメータレンズ２１１、２１２を用いる光源装置２００の構成を示す。本態様、及び後述の態様において光源装置１００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。コリメータレンズ２１１は、第１の発光部であるＬＥＤ１０１とλ／４位相板１０５との間の光路中に設けられている。コリメータレンズ２１２は、第２の発光部であるＬＥＤ１０２とλ／４位相板１０６との間の光路中に設けられている。
【００３７】
コリメータレンズ２１１、２１２は、それぞれＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７へ導く光学素子である。また、コリメータレンズ２１１、２１２は、それぞれＬＥＤ１０１、１０２からの光を略平行にする。コリメータレンズ２１１は、コリメータレンズ２１１から出射する光の主光線が光軸ＡＸに対して略平行となるようにして、偏光膜１０７をテレセントリックに照明する。コリメータレンズ２１２は、コリメータレンズ２１２から出射する光の主光線が軸ＢＸに対して略平行となるようにして、偏光膜１０７をテレセントリックに照明する。コリメータレンズ２１１、２１２によってＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７へ効率良く導くことができる。
【００３８】
また、コリメータレンズ２１１を設けることにより、偏光膜１０７からＬＥＤ１０１の方向へ進行する光は、ＬＥＤ１０１から偏光膜１０７の方向へ進行するときと略同一の光路を進行する。偏光膜１０７からＬＥＤ１０１の方向へ進行する光は、ＬＥＤ１０１から偏光膜１０７の方向へ進行するときと略同一の光路を進行することにより、効率良くＬＥＤ１０１に入射する。コリメータレンズ２１２も、偏光膜１０７からＬＥＤ１０２の方向へ進行する光を効率良くＬＥＤ１０２に入射させる。偏光膜１０７からＬＥＤ１０１、１０２に入射した光はそれぞれ反射部１０３、１０４で反射して再び偏光膜１０７の方向へ進行する。コリメータレンズ２１１、２１２を用いることで、効率良く光を再利用し、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を効率良く利用することができる。
【００３９】
図３は、光学素子として集光レンズ３１１、３１２を用いる光源装置３００の構成を示す。集光レンズ３１１は、ＬＥＤ１０１とλ／４位相板１０５との間の光路中に設けられている。集光レンズ３１２は、ＬＥＤ１０２とλ／４位相板１０６との間の光路中に設けられている。集光レンズ３１１、３１２は、それぞれＬＥＤ１０１、１０２からの光を集光する。集光レンズ３１１、３１２によってＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７へ効率良く導くことができる。
【００４０】
また、集光レンズ３１１、３１２を用いてＬＥＤ１０１、１０２からの光を収束させる場合、偏光膜１０７をテレセントリックに照明する必要が無い。このため、光源装置３００の構成の自由度を高くすることができる。集光レンズ３１１、３１２を用いることで、高い自由度の構成で、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７へ効率良く導くことができる。
【００４１】
図４は、光学素子としてロッドインテグレータ４１１、４１２を用いる光源装置４００の構成を示す。ロッドインテグレータ４１１は、ＬＥＤ１０１とλ／４位相板１０５との間の光路中に設けられている。ロッドインテグレータ４１２は、ＬＥＤ１０２とλ／４位相板１０６との間の光路中に設けられている。ロッドインテグレータ４１１、４１２は、直方体形状の透明な硝子部材からなる。ロッドインテグレータ４１１、４１２に入射した光は、硝子部材と空気との界面において全反射を繰り返しながらロッドインテグレータ４１１、４１２の内部を進行する。
【００４２】
ロッドインテグレータ４１１、４１２としては、硝子部材で構成するものに限らず、内面を反射面で構成する中空構造のものを用いても良い。内面を反射面とするロッドインテグレータの場合、ロッドインテグレータに入射した光は、反射面において反射を繰り返しながらロッドインテグレータの内部を進行する。また、ロッドインテグレータは、硝子部材と反射面とを組み合わせる構成としても良い。
【００４３】
ロッドインテグレータ４１１、４１２を用いることにより、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を偏光膜１０７へ効率良く導くことができる。また、ロッドインテグレータ４１１、４１２は、それぞれＬＥＤ１０１、１０２からの光の強度分布を略均一にする。ロッドインテグレータ４１１、４１２を用いることで、ＬＥＤ１０１、１０２からの光を効率良く、かつ均一化して偏光膜１０７へ導くことができる。光源装置４００は、ＬＥＤ、λ／４位相板、ロッドインテグレータ、及び偏光ビームスプリッタをいずれも接合するように配置する構成に限らず、互いに間隔を置いて配置することとしても良い。
【００４４】
なお、光学素子は、ＬＥＤ１０１、１０２とλ／４位相板１０５、１０６との間に設ける構成に限らず、λ／４位相板１０５、１０６と偏光ビームスプリッタ１０８との間に設ける構成であっても良い。また、光源装置は、図２〜図４を用いて説明した光学素子を組み合わせて用いても良く、さらに他の光学素子と組み合わせることとしても良い。
【００４５】
図５は、本実施例の変形例に係る光源装置５００の構成を示す。光源装置５００は、偏光ビームスプリッタ１０８とミラー１０９との間にλ／４位相板５０５が設けられている。また、光源装置５００は、偏光ビームスプリッタ１０８の出射側に、反射型偏光板５２０が設けられている。反射型偏光板５２０は、第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光を透過し、第２の振動方向の偏光光であるｓ偏光光を反射する。
【００４６】
反射型偏光板５２０として、光学的に透明な硝子部材からなる基板の上に、金属、例えばアルミニウムで構成されるワイヤを格子状に設けたワイヤグリッド型偏光板を用いることができる。ワイヤグリッド型偏光板は、振動方向がワイヤに略垂直である偏光光を透過し、振動方向がワイヤに略平行である偏光光を反射する。ワイヤグリッド型偏光板を、特定の振動方向の偏光光の振動方向に対してワイヤが略垂直となるように設けることにより、特定の振動方向の偏光光のみを透過させることができる。
【００４７】
ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１０８に進行したｐ偏光光は、偏光膜１０７及び反射型偏光板５２０を透過して照明方向Ｌに進行する。ＬＥＤ１０２から偏光ビームスプリッタ１０８に進行したｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過してミラー１０９の方向へ進行する。ミラー１０９の方向に進行したｐ偏光光は、ミラー１０９で反射して偏光ビームスプリッタ１０８に入射するまでにλ／４位相板５０５を２回通過することにより、ｓ偏光光に変換される。
【００４８】
偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｓ偏光光は、偏光膜１０７で反射した後、反射型偏光板５２０の方向へ進行する。反射型偏光板５２０に入射したｓ偏光光は、反射型偏光板５２０で反射して偏光ビームスプリッタ１０８に戻る。偏光ビームスプリッタ１０８に戻ったｓ偏光光は、偏光膜１０７で反射してミラー１０９の方向へ進行する。ミラー１０９の方向に進行したｓ偏光光は、ミラー１０９で反射して偏光ビームスプリッタ１０８に入射するまでにλ／４位相板５０５を２回通過することによりｐ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過してＬＥＤ１０２の方向に進行する。ＬＥＤ１０２の方向に進行したｐ偏光光は、ＬＥＤ１０２からのｐ偏光光と同様に振る舞う。
【００４９】
ＬＥＤ１０２からのｐ偏光光は、反射部１０３、１０４での反射２回、偏光膜１０７での反射３回、ミラー１０９での反射２回、反射型偏光板５２０での反射１回、偏光膜１０７の透過３回、及び反射型偏光板５２０の透過１回を経て光源装置５００から出射する。ＬＥＤ１０１からのｓ偏光光は、反射部１０３、１０４での反射３回、偏光膜１０７での反射４回、ミラー１０９での反射２回、反射型偏光板５２０での反射１回、偏光膜１０７の透過３回、及び反射型偏光板５２０の透過１回を経て光源装置５００から出射する。
【００５０】
ＬＥＤ１０１、１０２及びミラー１０９の位置は、光源装置５００の構成に示す位置に限られない。図６に示す光源装置６００は、光源装置５００の構成から、ＬＥＤ１０２とミラー１０９とを入れ換えたものである。図７に示す光源装置７００は、光源装置５００の構成から、ＬＥＤ１０１とミラー１０９とを入れ換えたものである。また、ミラー１０９を設ける構成に限られず、図８に示す光源装置８００のようにミラー１０９を省略しても良い。図９に示す光源装置９００は、光源装置１００の変形例であって、単独のＬＥＤ１０１を用いるものである。光源装置９００は、ＬＥＤ１０２及びλ／４位相板１０６に代えてミラー１０９を設けている。
【００５１】
図１０は、光源装置の構成と、照明光の強度との関係を示すものである。ＬＥＤ、ミラー、λ／４位相板及び反射型偏光板の位置は、図１１に示すように、偏光ビームスプリッタ１０８の出射側の位置を位置４、偏光ビームスプリッタ１０８の入射位置を時計回りに位置１、２、３として表すこととする。光源装置１００についての説明と同様に、照明光のトータルパワーは、１つのＬＥＤからのｐ偏光光をそのまま取り出して照明する場合の照明光の強度を０．５として表している。明るさ倍率は、１つのＬＥＤからのｐ偏光光を取り出して照明する場合を基準として、本実施例の光源装置の照明光の強度を倍率で表したものである。
【００５２】
反射型偏光板５２０における透過率及び反射率は、いずれも８２％とする。また、反射部１０３、１０４、偏光膜１０７、ミラー１０９の反射率、偏光膜１０７の透過率は、光源装置１００についての説明と同様である。構成Ａは、図１の光源装置１００を示す。構成Ｂは、光源装置１００の構成に反射型偏光板５２０を追加したものである。構成Ｃは、構成Ｂにλ／４位相板を追加したものであって、図５の光源装置５００を示す。構成Ｄは、構成ＢのＬＥＤとミラーとを入れ換えたものであって、図６の光源装置６００を示す。構成Ｅは、構成Ｄにλ／４位相板を追加したものである。
【００５３】
構成Ｆは、位置１及び３にＬＥＤを配置する構成であって、図７の光源装置７００を示す。構成Ｇは、構成Ｂからミラーを除いたものであって、図８の光源装置８００を示す。構成Ｈは、構成ＧからＬＥＤ及びλ／４位相板の配置を変更したものである。構成Ｉは、図９の光源装置９００を示す。図１０の表に示すように、位置１及び２にＬＥＤを配置する場合に、特に明るい照明光を得ることができる。
【実施例２】
【００５４】
図１２は、本発明の実施例２に係る光源装置１２０の概略構成を示す。光源装置１２０は、第１の発光部であるＬＥＤ１０１、第２の発光部であるＬＥＤ１０２に加えて、第３の発光部であるＬＥＤ１２１を有することを特徴とする。ＬＥＤ１２１は、偏光ビームスプリッタ１０８の、ＬＥＤ１０２が設けられている側とは反対側に設けられている。ＬＥＤ１２１は、ＬＥＤ１０２と同様に、軸ＢＸを中心として配置されている。ＬＥＤ１２１は、金属電極である反射部１２２を有する。ＬＥＤ１２１と偏光ビームスプリッタ１０８との間には、反射型偏光板５２０が設けられている。反射型偏光板５２０とＬＥＤ１２１との間には、λ／４位相板５０５が設けられている。
【００５５】
ＬＥＤ１２１は、ｐ偏光光及びｓ偏光光を含む光を供給する。ＬＥＤ１２１から反射型偏光板５２０へ入射した光のうちｐ偏光光は、反射型偏光板５２０及び偏光ビームスプリッタ１０８を透過した後、ＬＥＤ１０２の方向へ進行する。ＬＥＤ１２１からのｐ偏光光は、反射部１０３、１０４での反射２回、偏光膜１０７での反射１回、偏光膜１０７の透過２回、及び反射型偏光板５２０の透過１回を経て光源装置１２０から出射する。
【００５６】
ＬＥＤ１２１から反射型偏光板５２０へ入射した光のうちｓ偏光光は、反射型偏光板５２０で反射した後、ＬＥＤ１２１の方向へ進行する。ＬＥＤ１２１の方向へ進行したｓ偏光光は、反射部１２２で反射して再び反射型偏光板５２０に入射するまでにλ／４位相板５０５を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。ｐ偏光光に変換された光は、反射型偏光板５２０を透過し、ＬＥＤ１２１からのｐ偏光光と同様に振る舞う。このようにして、ＬＥＤ１２１からの光を所定の照明方向Ｌへ進行させることができる。
【００５７】
ＬＥＤ１０２から偏光ビームスプリッタ１０８へ入射した光のうちｐ偏光光は、偏光膜１０７及び反射型偏光板５２０を透過して、ＬＥＤ１２１の方向へ進行する。ＬＥＤ１２１の方向へ進行したｐ偏光光は、反射部１２２で反射した再び反射型偏光板５２０に入射するまでにλ／４位相板５０５を２回透過することにより、ｓ偏光光に変換される。ｓ偏光光に変換された光は、反射型偏光板５２０で反射して、ＬＥＤ１２１の方向に進行する。ＬＥＤ１２１の方向に進行したｓ偏光光は、反射部１２２で反射し、ＬＥＤ１２１からのｓ偏光光と同様に振る舞う。
【００５８】
１つのＬＥＤからのｐ偏光光をそのまま取り出して照明する場合の照明光の強度が０．５であるとすると、本実施例の光源装置１２０から出射する照明光のトータルパワーは、およそ０．８８９である。ＬＥＤ１０１、１０２、１２１の発光光の利用効率は、ＬＥＤ１つ当りおよそ３０％である。また、１つのＬＥＤからのｐ偏光光を取り出して照明する場合を基準とすると、本実施例の光源装置１２０は、およそ１．７８倍の強度の照明光を供給できる。なお、反射部１０３、１０４、１２２、偏光膜１０７、反射型偏光板５２０の反射率、及び偏光膜１０７、反射型偏光板５２０における透過率は、上記の実施例１と同様である。
【００５９】
本実施例によれば、第３の発光部であるＬＥＤ１２１からの光も、照明方向Ｌへ進行させることができる。これにより、さらに明るい照明光を供給することができる。また、反射型偏光板５２０を用いることにより、ＬＥＤ１２１から第１の振動方向の偏光光のみを取り出す。反射型偏光板５２０で反射した第２の振動方向の偏光光は、λ／４位相板５０５を用いて第１の振動方向の偏光光に変換することで再利用できる。これにより、高い効率で第１の振動方向の偏光光を供給することができる。なお、本実施例の光源装置１２０は、上記実施例１と同様に光学素子を設けることとしても良い。
【００６０】
図１３は、本実施例の変形例に係る光源装置１３０の構成を示す。光源装置１３０は、偏光ビームスプリッタ１０８の出射側に、反射型偏光板５２０が設けられている。ＬＥＤ１０１から偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｐ偏光光は、偏光膜１０７及び反射型偏光板５２０を透過して照明方向Ｌへ進行する。ＬＥＤ１２１から偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｐ偏光光は、偏光膜１０７を透過してＬＥＤ１０２の方向へ進行する。ＬＥＤ１０２の方向に進行したｐ偏光光は、ＬＥＤ１０２からのｐ偏光光と同様に振る舞う。
【００６１】
ＬＥＤ１２１から偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｓ偏光光は、偏光膜１０７で反射した後、反射型偏光板５２０に入射する。反射型偏光板５２０に入射したｓ偏光光は、反射型偏光板５２０で反射して再び偏光ビームスプリッタ１０８に入射する。偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｓ偏光光は、偏光膜１０７で反射し、ＬＥＤ１２１の方向へ進行する。ＬＥＤ１２１の方向へ進行したｓ偏光光は、反射部１２２で反射して偏光ビームスプリッタ１０８に入射するまでにλ／４位相板５０５を２回通過することにより、ｐ偏光光に変換される。偏光ビームスプリッタ１０８に入射したｐ偏光光は、ＬＥＤ１２１からのｐ偏光光と同様に振る舞う。このように、本変形例においても、ＬＥＤ１２１からの光を照明方向Ｌへ進行させることができる。
【００６２】
λ／４位相板は、光源装置１２０や光源装置１３０のように、各ＬＥＤ１０１、１０２、１２１に対応させて設ける構成に限られない。λ／４位相板は、各ＬＥＤ１０１、１０２、１２１と偏光ビームスプリッタ１０８との間、及び偏光ビームスプリッタ１０８の出射側のうち少なくとも一箇所に設ける構成であれば良い。例えば、図１４に示す光源装置１４０のように、光源装置１３０の構成からλ／４位相板５０５を取り除くこととしても良い。また、図１５に示す光源装置１５０のように、反射型偏光板５２０と偏光ビームスプリッタ１０８との間にλ／４位相板１５５を設けても良い。さらに、各ＬＥＤ１０１、１０２、１２１と偏光ビームスプリッタ１０８との間、及び偏光ビームスプリッタ１０８の出射側のいずれにもλ／４位相板を設けない構成としても良い。
【００６３】
図１６は、光源装置の構成と、照明光の強度との関係を示すものである。λ／４位相板及び反射型偏光板の位置は、上記実施例１と同様に、図１１に示す番号で表している。構成Ｊ〜構成Ｚは、いずれも位置１、位置２、位置３に、それぞれＬＥＤ１０１、１０２、１２１が設けられている。また、照明光のトータルパワー、及び明るさ倍率についても、上記実施例１と同様である。
【００６４】
構成Ｊ、Ｋ、Ｌは、それぞれ図１２の光源装置１２０、図１３の光源装置１３０、図１４の光源装置１４０を示す。構成Ｍ、Ｎは、それぞれ光源装置１４０の構成から、２つのλ／４位相板の位置を変更したものである。構成Ｏは、光源装置１４０の構成から位置２のλ／４位相板１０５を取り除き、位置１のみにλ／４位相板１０６を配置するものである。構成Ｐ、Ｑは、それぞれ構成Ｏからλ／４位相板の位置を変更したものである。構成Ｒは、光源装置１３０の構成からすべてのλ／４位相板を取り除いたものである。
【００６５】
構成Ｓは、光源装置１４０の構成に、位置４のλ／４位相板１５５を追加したものであって、図１５の光源装置１５０を示す。構成Ｔ〜Ｚは、光源装置１５０から、位置１、２、３のλ／４位相板の配置を変更したものである。図１６の表に示すように、位置３に反射型偏光板５２０を配置する場合に、特に明るい照明光を得ることができる。
【実施例３】
【００６６】
図１７は、本発明の実施例３に係る画像表示装置であるプロジェクタ１７００の概略構成を示す。プロジェクタ１７００は、３つの液晶型空間光変調装置１７２Ｒ、１７２Ｇ、１７２Ｂを備える、いわゆる３板式のプロジェクタである。プロジェクタ１７００は、Ｒ光用光源装置１７０Ｒと、Ｇ光用光源装置１７０Ｇと、Ｂ光用光源装置１７０Ｂとを有する。各光源装置１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂは、いずれも上記実施例１の光源装置１００と同様の構成を有する。
【００６７】
Ｒ光用光源装置１７０Ｒは、２つのＲ光用ＬＥＤ１７１Ｒを有する。Ｒ光用ＬＥＤ１７１Ｒは、Ｒ光を供給する。Ｒ光用光源装置１７０Ｒは、Ｒ光用ＬＥＤ１７１ＲからのＲ光を、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光に変換して、所定方向である液晶型空間光変調装置１７２Ｒの方向へ進行させる。液晶型空間光変調装置１７２Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。液晶型空間光変調装置１７２Ｒに入射したｐ偏光光は、変調によりｓ偏光光に変換される。液晶型空間光変調装置１７２Ｒでｓ偏光光に変換されたＲ光は、クロスダイクロイックプリズム１７３に入射する。
【００６８】
Ｇ光用光源装置１７０Ｇは、２つのＧ光用ＬＥＤ１７１Ｇを有する。Ｇ光用ＬＥＤ１７１Ｇは、Ｇ光を供給する。Ｇ光用光源装置１７０Ｇは、Ｇ光用ＬＥＤ１７１ＧからのＧ光を、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光に変換して、所定方向である液晶型空間光変調装置１７２Ｇの方向へ進行させる。液晶型空間光変調装置１７２Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。液晶型空間光変調装置１７２Ｇに入射したｐ偏光光は、変調によりｓ偏光光に変換される。液晶型空間光変調装置１７２Ｇでｓ偏光光に変換されたＧ光は、Ｒ光とは異なる面からクロスダイクロイックプリズム１７３に入射する。
【００６９】
Ｂ光用光源装置１７０Ｂは、２つのＲ光用ＬＥＤ１７１Ｂを有する。Ｂ光用ＬＥＤ１７１Ｂは、Ｂ光を供給する。Ｂ光用光源装置１７０Ｂは、Ｂ光用ＬＥＤ１７１ＢからのＢ光を、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光に変換して、所定方向である液晶型空間光変調装置１７２Ｂの方向へ進行させる。液晶型空間光変調装置１７２Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。液晶型空間光変調装置１７２Ｂに入射したｐ偏光光は、変調によりｓ偏光光に変換される。液晶型空間光変調装置１７２Ｂでｓ偏光光に変換されたＢ光は、Ｒ光及びＧ光とは異なる面からクロスダイクロイックプリズム１７３に入射する。
【００７０】
色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム１７３は、２つのダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂを有する。ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂは、Ｘ字型に直交して配置される。ダイクロイック膜１７３ａは、Ｒ光を反射し、Ｇ光を透過する。ダイクロイック膜１７３ｂは、Ｂ光を反射し、Ｇ光を透過する。このように、クロスダイクロイックプリズム１７３は、液晶型空間光変調装置１７２Ｒ、１７２Ｇ、１７２Ｂでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。投写光学系１７４は、クロスダイクロイックプリズム１７３で合成された光をスクリーン１７５に投写する。
【００７１】
ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂは、通常、ｓ偏光光の反射特性に優れる。このため、ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂでそれぞれ反射すべきＲ光及びＢ光は、ｓ偏光光となってクロスダイクロイックプリズム１７３に入射することが望ましい。また、ダイクロイック膜１７３ａ、１７３ｂを透過すべきＧ光は、ｐ偏光光となってクロスダイクロイックプリズム１７３に入射することが望ましい。ｓ偏光光に変換されたＧ光をクロスダイクロイックプリズム１７３に入射するために、例えば、液晶型空間光変調装置１７２Ｇとクロスダイクロイックプリズム１７３との間にλ／２位相板を設けることとしても良い。
【００７２】
各色光用光源装置１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂを用いることにより、プロジェクタ１７００は、照明対象である液晶型空間光変調装置１７２Ｒ、１７２Ｇ、１７２Ｂへ高い効率で光を供給することができる。これにより、高い光利用効率で明るい画像を表示できるという効果を奏する。なお、各色光用光源装置１７０Ｒ、１７０Ｇ、１７０Ｂは、実施例１の光源装置１００と同様の構成とするほか、実施例１及び実施例２の他の光源装置と同様の構成としても良い。
【実施例４】
【００７３】
図１８は、本発明の実施例４に係る画像表示装置であるプロジェクタ１８００の概略構成を示す。上記実施例３のプロジェクタ１８００と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。プロジェクタ１８００は、１つの液晶型空間光変調装置１８２を備える、いわゆる単板式のプロジェクタである。プロジェクタ１８００は、上記実施例２の光源装置１２０と同様の構成の光源装置１８０を有する。光源装置１８０は、第１の発光部であるＧ光用ＬＥＤ１７１Ｇと、第２の発光部であるＢ光用ＬＥＤ１７１Ｂと、第３の発光部であるＲ光用ＬＥＤ１７１Ｒとを有する。光源装置１８０は、Ｇ光、Ｂ光、Ｒ光を、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光に変換して、所定方向である液晶型空間光変調装置１８２の方向へ進行させる。
【００７４】
液晶型空間光変調装置１８２の入射側には、不図示のカラーフィルタが設けられている。カラーフィルタは、光源装置１８０からの各色光を分離する。カラーフィルタには、液晶型空間光変調装置１８２のＲ光用画素、Ｇ光用画素、Ｂ光用画素に対応して、Ｒ光透過カラーフィルタ、Ｇ光透過カラーフィルタ、Ｂ光透過カラーフィルタが設けられている。液晶型空間光変調装置１８２は、カラーフィルタを透過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光を画像信号に応じて変調する透過型の液晶表示装置である。液晶型空間光変調装置１８２で変調された光は、投写光学系１７４に入射する。
【００７５】
光源装置１８０を用いることにより、プロジェクタ１８００は、照明対象である液晶型空間光変調装置１８２へ高い効率で光を供給することができる。なお、光源装置１８０は、Ｇ光用ＬＥＤ１７１Ｇ、Ｂ光用ＬＥＤ１７１Ｂ、Ｒ光用ＬＥＤ１７１Ｒを設ける構成に限らず、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を含む白色光を供給するＬＥＤを設けることとしても良い。また、プロジェクタ１８００は、カラーフィルタを用いて色分離する構成に限らず、Ｇ光用ＬＥＤ１７１Ｇ、Ｂ光用ＬＥＤ１７１Ｂ、Ｒ光用ＬＥＤ１７１Ｒを順次点灯させることとしても良い。
【００７６】
なお、上記各実施例の光源装置は、発光部としてＬＥＤを用いているが、これに限られない。ＬＥＤに代えて、例えばＥＬ素子や半導体レーザ等の他の固体発光素子を用いても良い。また、プロジェクタに用いる空間光変調装置は、透過型の液晶表示装置に限らず、反射型の液晶表示装置を用いても良い。さらに、光源装置を設ける画像表示装置はプロジェクタに限らず、例えば空間光変調装置で変調された光を直視するディスプレイであっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクタに用いる場合に有用であり、特に、特定の振動方向の偏光光を変調するプロジェクタに適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施例１に係る光源装置の概略構成図。
【図２】コリメータレンズを用いる光源装置の構成図。
【図３】集光レンズを用いる光源装置の構成図。
【図４】ロッドインテグレータを用いる光源装置の構成図。
【図５】光源装置の変形例を説明する図。
【図６】光源装置の変形例を説明する図。
【図７】光源装置の変形例を説明する図。
【図８】光源装置の変形例を説明する図。
【図９】光源装置の変形例を説明する図。
【図１０】光源装置の構成と、照明光の強度との関係を示す図。
【図１１】光源装置の構成の位置を説明する図。
【図１２】本発明の実施例２に係る光源装置の概略構成図。
【図１３】光源装置の変形例を説明する図。
【図１４】光源装置の変形例を説明する図。
【図１５】光源装置の変形例を説明する図。
【図１６】光源装置の構成と、照明光の強度との関係を示す図。
【図１７】本発明の実施例３に係るプロジェクタの概略構成図。
【図１８】本発明の実施例４に係るプロジェクタの概略構成図。
【符号の説明】
【００７９】
１００  光源装置、１０１、１０２  ＬＥＤ、１０３、１０４  反射部、１０５、１０６  λ／４位相板、１０７  偏光膜、１０８  偏光ビームスプリッタ、１０９  ミラー、ＡＸ  光軸、ＢＸ  軸、Ｌ  照明方向、２００  光源装置、２１１、２１２  コリメータレンズ、３００  光源装置、３１１、３１２  集光レンズ、４００  光源装置、４１１、４１２  ロッドインテグレータ、５００  光源装置、５０５  λ／４位相板、５２０  反射型偏光板、６００、７００、８００、９００  光源装置、１２０  光源装置、１２１  ＬＥＤ、１２２  反射部、１３０、１４０、１５０  光源装置、１５５  λ／４位相板、１７００  プロジェクタ、１７０Ｒ  Ｒ光用光源装置、１７０Ｇ  Ｇ光用光源装置、１７０Ｂ  Ｂ光用光源装置、１７２Ｒ、１７２Ｇ、１７２Ｂ  液晶型空間光変調装置、１７３  クロスダイクロイックプリズム、１７３ａ、１７２ｂ  ダイクロイック膜、１７４  投写光学系、１７５  スクリーン、１８００  プロジェクタ、１８０  光源装置、１８２  液晶型空間光変調装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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