(57)【要約】【課題】画像表示装置の照明装置であって、消費電力の増大を招来せず、照明光の輝度を高く維持し、かつ、表示画像のホワイトバラスを良好に維持しつつ、特に、光源として固体発光素子を用いる場合において、光源の寿命を十分に長寿命に維持することができるようにする。また、画像表示装置における信号処理を困難化しないようにする。【解決手段】  同一波長の光を発する２個の光源２Ｇ１，２Ｇ２と、各光源２Ｇ１，２Ｇ２からの２光束が２方向から入射されこれら光束を透過光と反射光とに分離させる第１の偏光ビームスプリッタ１と、第１の偏光ビームスプリッタ１を経た２光束のそれぞれについて偏光回転を行う第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂを有する。同期コントローラ７により、各光源２Ｇ１，２Ｇ２を時分割的に交互に点灯制御し、第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂを各光源２Ｇ１，２Ｇ２の時分割的な点灯に同期して制御する。【選択図】図４
2008064809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一波長の光を発する２個の光源と、
前記各光源からの２光束が２方向から入射され、これら光束を透過光と反射光とに分離させるビームスプリッタプリズムと、
前記ビームスプリッタプリズムを経た後の一方の光路を偏向させ、前記ビームスプリッタプリズムを経た後の他方の光路に平行な光路とするミラーと
前記各光源の点灯を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記各光源を時分割的に交互に点灯制御する
ことを特徴とする照明装置。
【請求項２】
前記ビームスプリッタプリズムは、偏光ビームスプリッタであって、
前記ビームスプリッタプリズムを経た２光束のそれぞれについて偏光回転を行う第１及び第２の偏光回転素子を備え、
前記第１及び第２の偏光回転素子は、前記制御手段による前記各光源の時分割的な点灯に同期して交互に選択期間となるように制御されて、前記ビームスプリッタプリズムを経た２光束の偏光方向を一定方向に揃える
ことを特徴とする請求項１記載の照明装置。
【請求項３】
同一波長の光を発する２個の光源と、
前記各光源からの２光束が２方向から入射され、これら光束を透過光と反射光とに分離させる第１の偏光ビームスプリッタと、
前記第１の偏光ビームスプリッタを経た２光束のそれぞれについて偏光回転を行う第１及び第２の偏光回転素子と、
前記第１の偏光ビームスプリッタを経た後の一方の光路を偏向させる第１のミラーと、
前記第１の偏光ビームスプリッタを経た後の他方の光路を偏向させる第２のミラーと、
前記第１及び第２の偏光回転素子及び前記第１及び第２のミラーを経た２光束が２方向から入射され、これら光束を透過させ及び／又は反射させる第２の偏光ビームスプリッタと、
前記各光源を時分割的に交互に点灯制御する制御手段と
を備え、
前記第１及び第２の偏光回転素子は、前記制御手段による前記各光源の時分割的な点灯に同期して制御され、前記第２の偏光ビームスプリッタを経た２光束の光路を一致させる
ことを特徴とする照明装置。
【請求項４】
複数の空間光変調素子と、
前記各空間光変調素子に対応して設けられ、対応する空間光変調素子を照明する照明装置と、
前記照明装置より発せられ前記各空間光変調素子を経た変調光を合成して結像させる結像手段と
を備え、
前記各照明装置のうちの少なくとも一は、請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の照明装置である
ことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置において空間光変調素子を照明するため等に使用される照明装置及びこのような照明装置を有して構成される画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の空間光変調素子を備え、これら空間光変調素子を照明装置により照明し、各空間光変調素子を経た変調光を結像させて画像表示を行う画像表示装置が提案されている。
【０００３】
各空間光変調素子は、表示画像の赤色成分、緑色成分及び青色成分をそれぞれ表示し、これら画像に応じて照明光を変調させる。照明装置は、赤色成分の画像の表示する空間光変調素子を赤色の照明光で照明し、緑色成分の画像の表示する空間光変調素子を緑色の照明光で照明し、青色成分の画像の表示する空間光変調素子を青色の照明光で照明する。
【０００４】
各空間光変調素子により変調された変調光は、色合成されて結像され、例えば、スクリーン上などに画像を表示する。
【０００５】
このような画像表示装置の照明装置として、特許文献１に記載されているように、光源として、赤色光、緑色光及び青色光を発する固体発光素子を用いたものが提案されている。固体発光素子とは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザーダイオード（ＬＤ）、電界発光素子（ＥＬ）などである。
【０００６】
この照明装置を有する画像表示装置においては、図１４に示すように、赤色用、緑色用及び青色用の各固体発光素子１０１ｒ，１０１ｇ，１０１ｂは、それぞれが独立した駆動回路１０２ｒ，１０２ｇ，１０２ｂにより制御されて発光する。これら駆動回路１０２ｒ，１０２ｇ，１０２ｂは、コントローラ１０３によって制御されている。
【０００７】
赤色用の固体発光素子１０１ｒから発せられた照明光は、リレーレンズ１０４ｒ、フィールドレンズ１０５ｒ及び偏光子１０６ｒを経て、赤色用の透過型空間光変調素子１０７ｒに入射される。赤色の照明光は、透過型空間光変調素子１０７ｒによって赤色成分の画像信号に応じて偏光変調され、検光子１０８ｒを経て、赤色の画像光として、色合成プリズム１０９に入射される。
【０００８】
また、緑色用の固体発光素子１０１ｇから発せられた照明光は、リレーレンズ１０４ｇ、フィールドレンズ１０５ｇ及び偏光子１０６ｇを経て、緑色用の透過型空間光変調素子１０７ｇに入射される。緑色の照明光は、透過型空間光変調素子１０７ｇによって緑色成分の画像信号に応じて偏光変調され、検光子１０８ｇを経て、緑色の画像光として、色合成プリズム１０９に入射される。
【０００９】
そして、青色用の固体発光素子１０１ｂから発せられた照明光は、リレーレンズ１０４ｂ、フィールドレンズ１０５ｂ及び偏光子１０６ｂを経て、青色用の透過型空間光変調素子１０７ｂに入射される。青色の照明光は、透過型空間光変調素子１０７ｂによって青色成分の画像信号に応じて偏光変調され、検光子１０８ｂを経て、青色の画像光として、色合成プリズム１０９に入射される。
【００１０】
色合成プリズム１０９に入射された赤色、緑色及び青色の画像光は、色合成されて、投射レンズ２６０に入射される。この投射レンズ２６０は、各色の画像光を図示しないスクリーン上に投射し、拡大して結像させて、画像表示を行う。
【００１１】
このような画像表示装置においては、図１５に示すように、赤色用、緑色用及び青色用の固体発光素子１０１ｒ，１０１ｇ，１０１ｂをそれぞれ連続駆動させることにより、カラー画像を表示することができる。また、特許文献１に記載されているように、この画像表示装置においては、図１６に示すように、各固体発光素子１０１ｒ，１０１ｇ，１０１ｂを順次時分割的に駆動させることによっても、人間の視覚における残像効果を利用することにより、カラー画像を表示することができる。
【００１２】
また、特許文献２には、４色の異なる色を発する固体発光素子を用いた照明装置を有する画像表示装置が記載されている。特許文献２によれば、この画像表示装置においては、４色によって画像を構成するので、表示画像のホワイトバランスが良好になるとしている。また、４色の固体発光素子のうちの色が近似する２つの固体発光素子は、順次時分割的に駆動させることにより、これら固体発光素子の輝度差による影響を回避することとしている。
【００１３】
さらに、特許文献３には、黄緑色発光ダイオードからの緑成分光とシアン発光ダイオードからの緑成分光を合成加算して緑色光源として使用し、緑色光源の光量向上を図った画像表示装置が記載されている。
【００１４】
【特許文献１】特開平１０−３２６０８０号公報
【特許文献２】特開２００４−３２５４７７公報
【特許文献３】特開２００５−１２１７０５公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
ところで、前述のような照明装置に用いる固体発光素子の寿命は、その発光層の温度（ジャンクション（Junction）温度）に依存している。一般に、ジャンクション温度が１００°Ｃを超えると、固体発光素子の寿命は、著しく短くなる。そのため、固体発光素子においては、ジャンクション温度が１００°Ｃを超えることとなるような高い電力を投入することはできず、また、発光効率が低いため、表示画像を十分な輝度を有するものとすることが困難となっている。
【００１６】
特許文献１に記載の画像表示装置においては、赤色用、緑色用及び青色用の固体発光素子１０１ｒ，１０１ｇ，１０１ｂを順次時分割的に発光させるので、これら固体発光素子１０１ｒ，１０１ｇ，１０１ｂにおけるジャンクション温度の上昇が抑えられて寿命が長くなるとは思われるが、１フィールドあたりの各色用固体発光素子１０１ｒ，１０１ｇ，１０１ｂの発光期間が短かくなるため、表示画像の輝度を高めることができない。
【００１７】
また、緑色用の固体発光素子１０１ｇの発光効率は、赤色用及び青色用の固体発光素子１０１ｒ，１０１ｂよりも低いため、表示画像の輝度を維持しつつホワイトバランスを最適とすることが困難である。すなわち、表示画像のホワイトバランスを保つには、赤色用及び青色用の固体発光素子１０１ｒ，１０１ｂの発光パワーを低くしなければならず、表示画像全体の輝度が低下してしまうこととなる。
【００１８】
そして、特許文献２に記載の画像表示装置においては、４色の異なる色を発する固体発光素子を用いて空間光変調素子を照明しているため、空間光変調素子により表示される画像として、４つの色成分に対応したものを用意しなければならない。ところが、一般的に使用される画像信号は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３色の成分によって構成されており、この画像信号に基づいて第４の色成分に対応する画像信号を生成しなければならず、複雑な信号処理を行わなければならない。
【００１９】
また、この特許文献２においては、色が近似する２つの固体発光素子の時分割的な駆動について、各固体発光素子の発光周期をジャンクション温度の上昇を抑えるために最適化するという発想は開示されておらず、固体発光素子の寿命を長くするという効果は想定されていない。
【００２０】
さらに、特許文献３に記載の画像表示装置においては、緑色光源の光量向上が図られているが、黄緑色発光ダイオードからの光及びシアン発光ダイオードからの光の一部を選択的にフィルタリングして取り出す必要があることから、エネルギー効率が悪く、表示画像全体の輝度を向上させようとすれば、消費電力が増大する虞れがある。
【００２１】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、画像表示装置において空間光変調素子を照明するため等に用いられる照明装置において、消費電力の増大を招来することなく、照明光の輝度を十分に高く維持し、かつ、表示画像のホワイトバラスを良好に維持することを可能としながら、特に、光源として固体発光素子を用いる場合においても、この光源の寿命を十分に長寿命に維持することができるようになされ、また、画像表示装置における信号処理を困難化することのない照明装置を提供し、このような照明装置を用いた画像表示装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
前述の課題を解決し、前記目的を達成するため、本発明に係る照明装置は、以下の構成のいずれか一を有するものである。
【００２３】
〔構成１〕
同一波長の光を発する２個の光源と、各光源からの２光束が２方向から入射されこれら光束を透過光と反射光とに分離させるビームスプリッタプリズムと、ビームスプリッタプリズムを経た２光束の一方の光路を偏向させビームスプリッタプリズムを経た２光束の他方の光路に平行な光路とするミラーと、各光源の点灯を制御する制御手段とを備え、制御手段は、各光源を時分割的に交互に点灯制御することを特徴とするものである。
【００２４】
〔構成２〕
構成１を有する照明装置において、ビームスプリッタプリズムは、偏光ビームスプリッタであって、ビームスプリッタプリズムを経た２光束のそれぞれについて偏光回転を行う第１及び第２の偏光回転素子を備え、第１及び第２の偏光回転素子は、制御手段による各光源の時分割的な点灯に同期して交互に選択期間となるように制御されて、ビームスプリッタプリズムを経た２光束の偏光方向を一定方向に揃えることを特徴とするものである。
【００２５】
〔構成３〕
同一波長の光を発する２個の光源と、各光源からの２光束が２方向から入射されこれら光束を透過光と反射光とに分離させる第１の偏光ビームスプリッタと、第１の偏光ビームスプリッタを経た２光束のそれぞれについて偏光回転を行う第１及び第２の偏光回転素子と、第１の偏光ビームスプリッタを経た２光束の一方の光路を偏向させる第１のミラーと、第１の偏光ビームスプリッタを経た２光束の他方の光路を偏向させる第２のミラーと、第１及び第２の偏光回転素子及び第１及び第２のミラーを経た２光束が２方向から入射されこれら光束を透過させ及び／又は反射させる第２の偏光ビームスプリッタと、各光源を時分割的に交互に点灯制御する制御手段とを備え、第１及び第２の偏光回転素子は、制御手段による各光源の時分割的な点灯に同期して制御され、第２の偏光ビームスプリッタを経た２光束の光路を一致させることを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明に係る画像表示装置は、以下の構成を有するものである。
【００２７】
〔構成４〕
複数の空間光変調素子と、各空間光変調素子に対応して設けられ対応する空間光変調素子を照明する照明装置と、照明装置より発せられ各空間光変調素子を経た変調光を合成して結像させる結像手段とを備え、各照明装置のうちの少なくとも一は、構成１乃至構成３のいずれか一を有する照明装置であることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２８】
本発明に係る照明装置においては、同一波長の光を発する２個の光源が時分割的に交互に点灯制御される。
【００２９】
すなわち、この照明装置においては、休止期間を設けて光源を駆動するため、この光源が固体発光素子である場合であっても、ジャンクション温度の上昇を抑えることができ、連続駆動よりも高い電力投入が可能となり、照明光の輝度を向上させることができる。なお、このようなジャンクション温度の上昇を抑える効果を得るためには、各光源を互いに等しい点灯周期及び点灯時間で点灯させることがより好ましい。
【００３０】
したがって、この照明装置においては、発光効率の低い緑色用の固体発光素子についても、ジャンクション温度の上昇を抑えつつ、照明光の輝度を向上させることができる。緑色用の固体発光素子からの照明光の輝度を向上させることができるので、他の色（赤色及び青色）の照明光の輝度を低下させることなく、画像表示装置における表示画像のホワイトバラスを良好に維持することができる。なお、この照明装置において、各光源を、常に、少なくともいずれか一の光源が点灯しているように制御すれば、発光期間が連続し、最大限の照明光の輝度を維持することができる。
【００３１】
そして、この照明装置においては、光源を連続駆動する場合と同等の電力を投入するようにした場合には、余分な発熱を抑制することができ、光源の寿命を長くすることができるとともに、総合的に消費電力を低下させることができる。
【００３２】
さらに、この照明装置においては、複数の光源は同一波長を発するので、この照明装置により照明される空間光変調素子は、一の色成分に対応する画像信号を表示するものであり、画像表示装置における信号処理が困難化されることがない。
【００３３】
また、偏光回転素子として、強誘電性液晶などの高速応答液晶を用いることにより、光源を高速パルス点灯させた場合においても、時分割光源合成が可能である。
【００３４】
すなわち、本発明は、画像表示装置等において空間光変調素子を照明するために用いられる照明装置において、消費電力の増大を招来することなく、照明光の輝度を十分に高く維持し、かつ、表示画像のホワイトバラスを良好に維持することを可能としながら、特に、光源として固体発光素子を用いる場合においても、この光源の寿命を十分に長寿命に維持することができるようになされ、また、画像表示装置における信号処理を困難化することのない照明装置を提供することができ、そして、このような照明装置を用いた画像表示装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明に係る照明装置及びこの照明装置を用いた画像表示装置の構成について詳細に説明する。
【００３６】
〔照明装置の第１の実施の形態〕
図１は、本発明に係る照明装置の第１の実施の形態における構成を示す平面図である。
【００３７】
この照明装置は、図１に示すように、同一波長の光を発する２個の光源２Ｇ１，２Ｇ２を有している。これら２個の光源２Ｇ１，２Ｇ２からの２光束は、ビームスプリッタプリズム１に２方向から入射される。ビームスプリッタプリズム１は、これら光束を透過光と反射光とに分離させる。ビームスプリッタプリズム１を経た後の一方の光束は、ミラー３によって光路を偏向され、ビームスプリッタプリズム１を経た後の他方の光束の光路に平行な光路となされる。
【００３８】
この照明装置においては、各光源２Ｇ１，２Ｇ２は、図示しない制御手段によって、時分割的に交互に点灯制御される。この照明装置において、光源としては、赤色光、緑色光及び青色光を発する固体発光素子を用いることができる。固体発光素子とは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザーダイオード（ＬＤ）、電界発光素子（ＥＬ）などである。固体発光素子が発光ダイオードである場合、これら固体発光素子をなす材料は、赤色用がＡｌＧａＡｓ、ＡｌＧａＩｎＰ、または、ＧａＡｓＰ、緑色用がＩｎＧａＮ、または、ＡｌＧａＩｎＰ、青色用がＩｎＧａＮなどである。
【００３９】
この照明装置においては、各光源２Ｇ１，２Ｇ２から発せられる照明光は、それぞれビームスプリッタプリズム１によって２光束に分割された後、ミラー３によって、これら２光束の光路が平行となされるので、いずれの光源２Ｇ１，２Ｇ２が点灯していても、同一の状態で、ビームスプリッタプリズム１及びミラー３から照明光が射出される。
【００４０】
そして、この照明装置においては、ビームスプリッタプリズム１は、偏光ビームスプリッタとすることが望ましい。そして、この場合には、ビームスプリッタプリズム１を経た２光束のそれぞれについて偏光回転を行う第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂを設けることが望ましい。第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂは、制御手段による各光源２Ｇ１，２Ｇ２の時分割的な点灯に同期して、交互に選択期間となるように制御される。
【００４１】
図１に示すように、第１の光源２Ｇ１が点灯しているときにおいては、この第１の光源２Ｇ１から発せられた照明光のうち、ビームスプリッタプリズム１の反射面１ａに対するＳ偏光成分がこの反射面１ａにより反射されて第１の偏光回転素子４ａに入射され、反射面１ａに対するＰ偏光成分がこの反射面１ａを透過し、ミラー３を経て、第２の偏光回転素子４ｂに入射される。このとき、第１の偏光回転素子４ａが選択期間となされ、入射光の偏光方向を９０°回転させて透過させる。第２の偏光回転素子４ｂは、非選択期間となされ、入射光の偏光方向を回転させずに透過させる。その結果、各偏光回転素子４ａ，４ｂを透過した照明光は、偏光方向が一定方向に揃えられる。
【００４２】
図２は、本発明に係る照明装置の第１の実施の形態において、第２の光源が点灯された状態を示す平面図である。
【００４３】
そして、図２に示すように、第２の光源２Ｇ２が点灯しているときにおいては、この第２の光源２Ｇ２から発せられた照明光のうち、ビームスプリッタプリズム１の反射面１ａに対するＰ偏光成分がこの反射面１ａを透過して第１の偏光回転素子４ａに入射され、反射面１ａに対するＳ偏光成分がこの反射面１ａにより反射され、ミラー３を経て、第２の偏光回転素子４ｂに入射される。このとき、第２の偏光回転素子４ｂが選択期間となされ、入射光の偏光方向を９０°回転させて透過させる。第１の偏光回転素子４ａは、非選択期間となされ、入射光の偏光方向を回転させずに透過させる。その結果、各偏光回転素子４ａ，４ｂを透過した照明光は、偏光方向が、第１の光源２Ｇ１が点灯しているときと同じ一定方向に揃えられる。
【００４４】
この照明装置において、第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂは、強誘電性液晶、πセル液晶などの高速応答液晶素子を用いることができる。例えば強誘電性液晶は、外部電圧がゼロになっても自発的に分極する性能（自発分極）があり、保持電力を必要としない。更に応答速度を１μsec以下とすることが可能である。各偏光回転素子４ａ，４ｂとして高速応答液晶を用いることにより、各光源２Ｇ１，２Ｇ２を高速パルス点灯させた場合においても、時分割光源合成が可能となる。また、偏光回転素子としては、電圧を与えることで透過光の偏光方向を回転させる物質、例えば、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）のような酸化物セラミック素子を用いることもできる。
【００４５】
この照明装置においては、２個の光源２Ｇ１，２Ｇ２が時分割的に交互に点灯され、休止期間を設けて駆動されるため、これら光源２Ｇ１，２Ｇ２が固体発光素子である場合において、ジャンクション温度の上昇が抑えられ、連続駆動よりも高い電力投入が可能となり、照明光の輝度の向上が可能となる。ジャンクション温度の上昇を抑えるには、各光源２Ｇ１，２Ｇ２を互いに等しい点灯周期及び点灯時間で点灯させることが好ましい。
【００４６】
したがって、この照明装置においては、発光効率の低い緑色用の固体発光素子についても、ジャンクション温度の上昇を抑えつつ、照明光の輝度を向上させることができる。そして、この照明装置においては、各光源２Ｇ１，２Ｇ２を連続駆動する場合と同等の電力を投入するようにした場合には、余分な発熱を抑制することができ、光源２Ｇ１，２Ｇ２の寿命を長くすることができるとともに、総合的に消費電力を低下させることができる。
【００４７】
〔照明装置の第２の実施の形態〕
図３は、本発明に係る照明装置の第２の実施の形態における構成を示す平面図である。
【００４８】
この照明装置は、図３に示すように、同一波長の光を発する２個の光源２Ｇ１，２Ｇ２を、同一方向に向けて構成してもよい。すなわち、第１の光源２Ｇ１からの照明光は、ビームスプリッタプリズム１の背面より入射され、第２の光源２Ｇ２からの照明光は、ミラー３ｂによって反射されて偏向されて、ビームスプリッタプリズム１の側面より入射される。このように、２個の光源２Ｇ１，２Ｇ２からの２光束は、ビームスプリッタプリズム１に２方向から入射される。
【００４９】
ビームスプリッタプリズム１は、これら光束を透過光と反射光とに分離させる。ビームスプリッタプリズム１を経た後の一方の光束は、ミラー３ａによって光路を偏向され、ビームスプリッタプリズム１を経た後の他方の光束の光路に平行な光路となされる。これらビームスプリッタプリズム１を経た２光束は、それぞれ第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂを透過して射出される。第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂとしては、強誘電性液晶、πセル液晶などの高速応答液晶素子や、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）のような酸化物セラミック素子等、電圧を与えることで透過光の偏光方向を回転させる物質を用いることが好ましい。
【００５０】
そして、この照明装置は、各光源２Ｇ１，２Ｇ２を時分割的に交互に点灯制御する制御手段として、信号発生器６、同期コントローラ７、第１及び第２の光源点灯駆動回路８ａ，８ｂを有している。信号発生器６の発生する周期信号は、同期コントローラ７を介して、第１及び第２の光源点灯駆動回路８ａ，８ｂに送られる。第１及び第２の光源点灯駆動回路８ａ，８ｂは、信号発生器６から送られた周期信号に基づいて、各光源２Ｇ１，２Ｇ２を時分割的に交互に点灯制御する。
【００５１】
また、第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂは、同期コントローラ７を介して送られる周期信号に基づいて、第１及び第２の偏光回転素子駆動回路９ａ，９ｂによって制御され、各光源２Ｇ１，２Ｇ２の時分割的な点灯に同期して制御される。
【００５２】
第１の光源２Ｇ１が点灯しているときにおいては、この第１の光源２Ｇ１から発せられた照明光のうち、ビームスプリッタプリズム１の反射面１ａに対するＳ偏光成分がこの反射面１ａにより反射され、ミラー３ａを介して、第１の偏光回転素子４ａに入射され、反射面１ａに対するＰ偏光成分がこの反射面１ａを透過し、第２の偏光回転素子４ｂに入射される。このとき、第２の偏光回転素子４ｂが選択期間となされ、入射光の偏光方向を９０°回転させて透過させる。第１の偏光回転素子４ａは、非選択期間となされ、入射光の偏光方向を回転させずに透過させる。その結果、各偏光回転素子４ａ，４ｂを透過した照明光は、偏光方向が一定方向に揃えられる。
【００５３】
そして、第２の光源２Ｇ２が点灯しているときにおいては、この第２の光源２Ｇ２から発せられた照明光のうち、ビームスプリッタプリズム１の反射面１ａに対するＰ偏光成分がこの反射面１ａを透過して、ミラー３ａを介して、第１の偏光回転素子４ａに入射され、反射面１ａに対するＳ偏光成分がこの反射面１ａにより反射され、第２の偏光回転素子４ｂに入射される。このとき、第１の偏光回転素子４ａが選択期間となされ、入射光の偏光方向を９０°回転させて透過させる。第２の偏光回転素子４ｂは、非選択期間となされ、入射光の偏光方向を回転させずに透過させる。その結果、各偏光回転素子４ａ，４ｂを透過した照明光は、偏光方向が、第１の光源２Ｇ１が点灯しているときと同じ一定方向に揃えられる。
【００５４】
この照明装置においては、２個の光源２Ｇ１，２Ｇ２が時分割的に交互に点灯され、休止期間を設けて駆動されるため、これら光源２Ｇ１，２Ｇ２が固体発光素子である場合において、ジャンクション温度の上昇が抑えられ、連続駆動よりも高い電力投入が可能となり、照明光の輝度の向上が可能となる。ジャンクション温度の上昇を抑えるには、各光源２Ｇ１，２Ｇ２を互いに等しい点灯周期及び点灯時間で点灯させることが好ましい。
【００５５】
したがって、この照明装置においては、発光効率の低い緑色用の固体発光素子についても、ジャンクション温度の上昇を抑えつつ、照明光の輝度を向上させることができる。そして、この照明装置においては、各光源２Ｇ１，２Ｇ２を連続駆動する場合と同等の電力を投入するようにした場合には、余分な発熱を抑制することができ、光源２Ｇ１，２Ｇ２の寿命を長くすることができるとともに、総合的に消費電力を低下させることができる。
【００５６】
〔照明装置の第３の実施の形態〕
図４は、本発明に係る照明装置の第３の実施の形態における構成を示す平面図である。
【００５７】
この実施の形態において、本発明に係る照明装置は、図４に示すように、同一波長の光を発する２個の光源２Ｇ１，２Ｇ２と、これら光源２Ｇ１，２Ｇ２からの２光束が２方向から入射され、これら光束を透過光と反射光とに分離させる第１の偏光ビームスプリッタ１とを備えている。この照明装置においても、光源としては、赤色光、緑色光及び青色光を発する固体発光素子を用いることができる。
【００５８】
この照明装置において、第１の偏光ビームスプリッタ１を経た後の一方の光束は、第１のミラー３ａにより光路を偏向され、第１の偏光ビームスプリッタ１を経た後の他方の光束は、第２のミラー３ｂにより光路を偏向される。さらに、この照明装置においては、第１の偏光ビームスプリッタ１を経た２光束のそれぞれについて偏光回転を行う第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂが設けられている。すなわち、第１のミラー３ａにより光路を偏向された照明光は、第１の偏光回転素子４ａに入射する。また、第２のミラー３ｂにより光路を偏向された照明光は、第２の偏光回転素子４ｂに入射する。この照明装置においても、第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂとしては、強誘電性液晶、πセル液晶などの高速応答液晶素子や、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）のような酸化物セラミック素子等、電圧を与えることで透過光の偏光方向を回転させる物質を用いることが好ましい。
【００５９】
第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂを透過した照明光は、第２の偏光ビームスプリッタ５に２方向から入射される。この第２の偏光ビームスプリッタ５は、反射面５ａにおいて、入射された各照明光を透過させ及び／又は反射させることにより、これら各照明光の光路を一致させる。
【００６０】
そして、この照明装置は、各光源２Ｇ１，２Ｇ２を時分割的に交互に点灯制御する制御手段として、信号発生器６、同期コントローラ７、第１及び第２の光源点灯駆動回路８ａ，８ｂを有している。信号発生器６の発生する周期信号は、同期コントローラ７を介して、第１及び第２の光源点灯駆動回路８ａ，８ｂに送られる。第１及び第２の光源点灯駆動回路８ａ，８ｂは、信号発生器６から送られた周期信号に基づいて、各光源２Ｇ１，２Ｇ２を時分割的に交互に点灯制御する。
【００６１】
また、第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂは、同期コントローラ７を介して送られる周期信号に基づいて、偏光回転素子駆動回路９によって制御され、各光源２Ｇ１，２Ｇ２の時分割的な点灯に同期して制御される。このような各偏光回転素子４ａ，４ｂの制御により、第２の偏光ビームスプリッタ５を経た各照明光は、光路が一致される。
【００６２】
図５は、本発明に係る照明装置の第３の実施の形態において、第１の光源が点灯された状態を示す平面図である。
【００６３】
すなわち、第１の光源２Ｇ１が点灯しているときには、図５に示すように、第１の光源２Ｇ１から発せられた照明光のうち、第１の偏光ビームスプリッタ１の反射面１ａに対するＰ偏光成分は、反射面１ａを透過して、第１のミラー３ａを経て、第１の偏光回転素子４ａに入射される。また、第１の光源２Ｇ１から発せられた照明光のうち、第１の偏光ビームスプリッタ１の反射面１ａに対するＳ偏光成分は、反射面１ａにより反射され、第２のミラー３ｂを経て、第２の偏光回転素子４ｂに入射される。
【００６４】
このとき、第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂは、非選択期間となっており、入射された照明光の偏光方向を回転させることなく、そのまま透過させる。
【００６５】
第１の偏光回転素子４ａを経た照明光は、第２の偏光ビームスプリッタ５に入射され、この第２の偏光ビームスプリッタ５の反射面５ａに対してＰ偏光となっているため、この反射面５ａを透過して、第２の偏光ビームスプリッタ５から射出される。
【００６６】
また、第２の偏光回転素子４ｂを経た照明光は、第２の偏光ビームスプリッタ５に入射され、この第２の偏光ビームスプリッタ５の反射面５ａに対してＳ偏光となっているため、この反射面５ａにより反射され、第２の偏光ビームスプリッタ５から射出される。
【００６７】
このようにして、各偏光回転素子４ａ，４ｂを経た照明光は、第２の偏光ビームスプリッタ５を経た後において、光路が一致される。
【００６８】
図６は、本発明に係る照明装置の第３の実施の形態において、第２の光源が点灯された状態を示す平面図である。
【００６９】
そして、第２の光源２Ｇ２が点灯しているときには、図６に示すように、第２の光源２Ｇ２から発せられた照明光のうち、第１の偏光ビームスプリッタ１の反射面１ａに対するＳ偏光成分は、反射面１ａにより反射され、第１のミラー３ａを経て、第１の偏光回転素子４ａに入射される。また、第２の光源２Ｇ２から発せられた照明光のうち、第１の偏光ビームスプリッタ１の反射面１ａに対するＰ偏光成分は、反射面１ａを透過し、第２のミラー３ｂを経て、第２の偏光回転素子４ｂに入射される。
【００７０】
このとき、第１及び第２の偏光回転素子４ａ，４ｂは、選択期間となっており、入射された照明光の偏光方向を９０°回転させて透過させる。
【００７１】
第１の偏光回転素子４ａを経た照明光は、第２の偏光ビームスプリッタ５に入射され、この第２の偏光ビームスプリッタ５の反射面５ａに対してＰ偏光となされているため、この反射面５ａを透過して、第２の偏光ビームスプリッタ５から射出される。
【００７２】
また、第２の偏光回転素子４ｂを経た照明光は、第２の偏光ビームスプリッタ５に入射され、この第２の偏光ビームスプリッタ５の反射面５ａに対してＳ偏光となされているため、この反射面５ａにより反射され、第２の偏光ビームスプリッタ５から射出される。
【００７３】
このようにして、各偏光回転素子４ａ，４ｂを経た照明光は、第２の偏光ビームスプリッタ５を経た後において、光路が一致される。
【００７４】
図７は、本発明に係る照明装置の第３の実施の形態における各光源の点灯状態及び偏光回転素子の選択期間のタイミングを示すタイムチャートである。
【００７５】
この照明装置において、第１及び第２の光源２Ｇ１，２Ｇ２の点灯のタイミングは、図７に示すように、同一周期で交互に点灯するようになっている。また、各光源２Ｇ１，２Ｇ２において、点灯期間と消灯期間との時間は等しくなっている。そして、各偏光回転素子４ａ，４ｂは、第２の光源２Ｇ２の点灯期間に同期して、選択期間となされる。
【００７６】
これら各光源２Ｇ１，２Ｇ２及び各偏光回転素子４ａ，４ｂが、このような所定のタイミングで駆動されることにより、前述したように、第２の偏光ビームスプリッタ５を経た後の照明光の光路が一致されることとなる。
【００７７】
〔画像表示装置の第１の実施の形態〕
図８は、本発明に係る画像表示装置の第１の実施の形態における構成を示す平面図である。
【００７８】
この画像表示装置は、図８に示すように、複数の空間光変調素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを備え、これら空間光変調素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂをこれら空間光変調素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応された照明装置により照明し、各空間光変調素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを経た変調光を色合成して結像させ、画像表示を行う画像表示装置である。
【００７９】
各空間光変調素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、表示画像の赤色成分、緑色成分及び青色成分をそれぞれ表示し、これら画像に応じて照明光を偏光変調させる。この実施の形態においては、各空間光変調素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、透過型のものであり、入射された照明光を偏光変調して透過させる。
【００８０】
各照明装置は、赤色成分の画像の表示する空間光変調素子１０Ｒを赤色の照明光で照明し、緑色成分の画像の表示する空間光変調素子１０Ｇを緑色の照明光で照明し、青色成分の画像の表示する空間光変調素子１０Ｂを青色の照明光で照明する。
【００８１】
この画像表示装置の照明装置は、光源として、赤色光、緑色光及び青色光を発する固体発光素子２Ｒ，２Ｇ１，２Ｇ２，２Ｂを用いている。固体発光素子とは、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザーダイオード（ＬＤ）、電界発光素子（ＥＬ）などである。
【００８２】
これら照明装置のうち、緑色用の空間光変調素子１０Ｇを照明する緑色用の照明装置２０は、本発明に係る照明装置であって、前述したように、光源として第１及び第２の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２を備えている。これら第１及び第２の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２は、同一の波長の照明光を発する。
【００８３】
この画像表示装置においては、赤色用、緑色用及び青色用の各固体発光素子２Ｒ，２Ｇ１，２Ｇ２，２Ｂは、それぞれが独立した駆動回路１１Ｒ，８ａ，８ｂ，１１Ｂにより制御されて発光する。これら駆動回路１１Ｒ，８ａ，８ｂ，１１Ｂは、制御手段を構成する同期コントローラ７によって制御されている。
【００８４】
赤色用の固体発光素子２Ｒから発せられた照明光は、ロッドインテグレータ１２Ｒ、リレーレンズ１３Ｒ、フィールドレンズ２２Ｒ及び偏光子１５Ｒを経て、赤色用の透過型空間光変調素子１０Ｒに入射される。赤色の照明光は、透過型空間光変調素子１０Ｒによって赤色成分の画像信号に応じて偏光変調され、検光子１６Ｒを経て、赤色の画像光として、色合成プリズム１７に入射される。
【００８５】
また、青色用の固体発光素子２Ｂから発せられた照明光は、ロッドインテグレータ１２Ｂ、リレーレンズ１３Ｂ、フィールドレンズ２２Ｂ及び偏光子１５Ｂを経て、青色用の透過型空間光変調素子１０Ｂに入射される。青色の照明光は、透過型空間光変調素子１０Ｂによって青色成分の画像信号に応じて偏光変調され、検光子１６Ｂを経て、青色の画像光として、色合成プリズム１７に入射される。
【００８６】
そして、第１の緑色用の固体発光素子２Ｇ１から発せられた照明光は、ロッドインテグレータ１２Ｇ１、リレーレンズ１３Ｇ１及びフィールドレンズ２２Ｇ１を経て、第１の偏光ビームスプリッタ１に入射される。また、第２の緑色用の固体発光素子２Ｇ２から発せられた照明光は、ロッドインテグレータ１２Ｇ２、リレーレンズ１３Ｇ２及びフィールドレンズ２２Ｇ２を経て、第１の偏光ビームスプリッタ１に入射される。これら第１及び第２の緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２から発せられた照明光の光軸は、互いに直交する方向となっている。
【００８７】
これら第１の緑色用の固体発光素子２Ｇ１、または、第２の緑色用の固体発光素子２Ｇ２から発せられた照明光は、前述したように、第２の偏光ビームスプリッタ５から光路を一致されて射出され、偏光子１５Ｇを経て、緑色用の透過型空間光変調素子１０Ｇに入射される。緑色の照明光は、透過型空間光変調素子１０Ｇによって緑色成分の画像信号に応じて偏光変調され、検光子１６Ｇを経て、緑色の画像光として、色合成プリズム１７に入射される。
【００８８】
色合成プリズム１７に入射された赤色、緑色及び青色の画像光は、色合成されて、結像手段となる投射レンズ１８に入射される。この投射レンズ１８は、各色の画像光を図示しないスクリーン上に投射し、拡大して結像させて、画像表示を行う。
【００８９】
図９は、この画像表示装置における各光源の点灯状態を示すタイミングチャートである。
【００９０】
この画像表示装置においては、同期コントローラ７は、図９に示すように、赤色用及び青色用の固体発光素子２Ｒ，２Ｂをそれぞれ連続駆動させるとともに、各緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２を、順次時分割的に駆動させる。同期コントローラ７は、各緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２を時分割的に交互に点灯させ、常に、少なくともいずれか一方の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２が点灯しているように制御する。また、この同期コントローラ７は、各緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２を、互いに等しい点灯周期及び点灯時間で点灯させる。さらに、同期コントローラ７は、照明装置の各偏光回転素子４ａ，４ｂを、第２の光源２Ｇ２の点灯期間に同期して、選択期間とする。
【００９１】
このようにして、緑色用の透過型空間光変調素子１０Ｇには、各緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２からの照明光のうちのいずれか一方が常に入射され、また、赤色用の透過型空間光変調素子１０Ｒには、赤色用の固体発光素子２Ｒからの照明光が常に入射され、青色用の透過型空間光変調素子１０Ｂには、青色用の固体発光素子２Ｂからの照明光が常に入射されて、カラー画像の表示が行われる。
【００９２】
この画像表示装置の照明装置においては、同一波長の光を発する複数の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２が時分割的に交互に点灯され、常に、少なくともいずれか一の光源が点灯しているように制御される。したがって、各固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２は、休止期間を設けて駆動され、ジャンクション温度の上昇が抑えられるので、連続駆動よりも高い電力投入が可能となり、照明光の輝度を向上させることができる。各固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２は、互いに等しい点灯周期及び点灯時間で点灯されるので、ジャンクション温度の上昇が効果的に抑えられる。
【００９３】
したがって、この画像表示装置においては、発光効率の低い緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２について、ジャンクション温度の上昇を抑えつつ、照明光の輝度を向上させることができ、他の色（赤色及び青色）の照明光の輝度を低下させることなく、表示画像のホワイトバラスを良好に維持することができる。
【００９４】
また、この画像表示装置においては、各照明装置の光源は、常に、少なくともいずれか一の光源が点灯しているように制御されるので、発光期間が連続しており、最大限の照明光の輝度を維持することができる。そして、この画像表示装置において、光源を連続駆動する場合と同等の電力を投入するようにした場合には、余分な発熱を抑制し、光源の寿命を長くすることができるとともに、総合的に消費電力を低下させることができる。
【００９５】
さらに、この画像表示装置においては、各緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２が同一波長を発するので、これら固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２により照明される空間光変調素子１０Ｇは、一の色成分に対応する画像信号を表示するので、画像表示装置における信号処理が困難化されることがない。
【００９６】
〔画像表示装置の第２の実施の形態〕
図１０は、本発明に係る画像表示装置の第２の実施の形態における構成を示す平面図である。
【００９７】
本発明に係る画像表示装置は、前述の実施の形態のように空間光変調素子として透過型光変調素子を用いた構成に限定されず、光変調素子として反射型光変調素子（いわゆる「ＬＣＯＳ」や「ＤＭＤ」など）を用いた構成としてもよい。
【００９８】
この画像表示装置は、図１０に示すように、複数の空間光変調素子２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを備え、これら空間光変調素子２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂをこれら空間光変調素子２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂに対応された照明装置により照明し、各空間光変調素子２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂを経た変調光を色合成して結像させ、画像表示を行う。各空間光変調素子２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、表示画像の赤色成分、緑色成分及び青色成分をそれぞれ表示し、これら画像に応じて照明光を偏光変調させる。この実施の形態においては、各空間光変調素子２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、反射型のものであり、入射された照明光を偏光変調して反射させる。
【００９９】
各照明装置は、赤色成分の画像の表示する空間光変調素子２１Ｒを赤色の照明光で照明し、緑色成分の画像の表示する空間光変調素子２１Ｇを緑色の照明光で照明し、青色成分の画像の表示する空間光変調素子２１Ｂを青色の照明光で照明する。
【０１００】
この画像表示装置の照明装置は、光源として、赤色光、緑色光及び青色光を発する固体発光素子２Ｒ，２Ｇ１，２Ｇ２，２Ｂを用いている。これら照明装置のうち、緑色用の空間光変調素子２１Ｇを照明する緑色用の照明装置２０は、本発明に係る照明装置であって、光源として第１及び第２の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２を備えている。これら第１及び第２の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２は、同一の波長の照明光を発する。
【０１０１】
この画像表示装置においては、赤色用、緑色用及び青色用の各固体発光素子２Ｒ，２Ｇ１，２Ｇ２，２Ｂは、それぞれが独立した駆動回路１１Ｒ，８ａ，８ｂ，１１Ｂにより制御されて発光する。これら駆動回路１１Ｒ，８ａ，８ｂ，１１Ｂは、制御手段となる同期コントローラ７によって制御されている。
【０１０２】
この画像表示装置において、赤色用の固体発光素子２Ｒから発せられた照明光は、コリメータレンズ２２Ｒを経て、第１及び第２のフライアイレンズアレイ２３Ｒ，２４Ｒを経て照度分布を均一化され、偏光変換素子２５Ｒにより、偏光方向を一定方向に揃えられる。そして、この照明光は、フィールドレンズ２６Ｒ，２７Ｒ及び偏光子２８Ｒを経て、偏光ビームスプリッタ２９Ｒに入射される。
【０１０３】
この偏光ビームスプリッタ２９Ｒに入射した照明光は、この照明光の光軸に対して４５°の傾斜となされた偏光反射膜によって反射され、偏光ビームスプリッタ２９Ｒより出射されて、赤色用の透過型空間光変調素子２１Ｒに入射される。赤色の照明光は、透過型空間光変調素子２１Ｒによって赤色成分の画像信号に応じて偏光変調され、赤色の画像光として反射され、偏光ビームスプリッタ２９Ｒに再入射する。偏光ビームスプリッタ２９Ｒに再入射した画像光は、偏光反射膜を透過し、この偏光ビームスプリッタ２９Ｒより出射されて、検光子３０Ｒを経て、色合成プリズム１７に入射される。
【０１０４】
また、青色用の固体発光素子２Ｂから発せられた照明光は、コリメータレンズ２２Ｂを経て、第１及び第２のフライアイレンズアレイ２３Ｂ，２４Ｂを経て照度分布を均一化され、偏光変換素子２５Ｂにより、偏光方向を一定方向に揃えられる。そして、この照明光は、フィールドレンズ２６Ｂ，２７Ｂ及び偏光子２８Ｂを経て、偏光ビームスプリッタ２９Ｂに入射される。
【０１０５】
この偏光ビームスプリッタ２９Ｂに入射した照明光は、この照明光の光軸に対して４５°の傾斜となされた偏光反射膜によって反射され、偏光ビームスプリッタ２９Ｂより出射されて、青色用の透過型空間光変調素子２１Ｂに入射される。青色の照明光は、透過型空間光変調素子２１Ｂによって青色成分の画像信号に応じて偏光変調され、青色の画像光として反射され、偏光ビームスプリッタ２９Ｂに再入射する。偏光ビームスプリッタ２９Ｂに再入射した画像光は、偏光反射膜を透過し、この偏光ビームスプリッタ２９Ｂより出射されて、検光子３０Ｂを経て、色合成プリズム１７に入射される。
【０１０６】
そして、第１の緑色用の固体発光素子２Ｇ１から発せられた照明光は、コリメータレンズ２２Ｇ１を経て、第１及び第２のフライアイレンズアレイ２３Ｇ１，２４Ｇ１を経て照度分布を均一化され、偏光変換素子２５Ｇ１により、偏光方向を一定方向に揃えられる。そして、この照明光は、偏光ビームスプリッタ１に入射される。また、第２の緑色用の固体発光素子２Ｇ２から発せられた照明光は、コリメータレンズ２２Ｇ２を経て、第１及び第２のフライアイレンズアレイ２３Ｇ２，２４Ｇ２を経て照度分布を均一化され、偏光変換素子２５Ｇ２により、偏光方向を一定方向に揃えられる。そして、この照明光は、偏光ビームスプリッタ１に入射される。これら第１及び第２の緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２から発せられた照明光の光軸は、互いに直交する方向となっている。
【０１０７】
図１１は、画像表示装置の第２の実施の形態における照明装置の構成を示す平面図である。
【０１０８】
ここで、偏光変換素子２５Ｒ，２５Ｂ，２５Ｇ１，２５Ｇ２は、図１１に示すように、いわゆるＰＳ変換素子であって、入射された光束の偏光方向に一定の方向に揃えて射出させる作用を有する。
【０１０９】
第１の緑色用の固体発光素子２Ｇ１から発せられた照明光は、偏光ビームスプリッタ１の反射面に対してＰ偏光となっており、この反射面を透過する。また、第２の緑色用の固体発光素子２Ｇ２から発せられた照明光は、偏光ビームスプリッタ１の反射面に対してＳ偏光となっており、この反射面によって反射される。このようにして、偏光ビームスプリッタ１から射出される第１及び第２の緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２からの照明光は、光路が一致する。偏光ビームスプリッタ１から射出された照明光は、偏光回転素子４を透過して、フィールドレンズ２６Ｇ，２７Ｇ及び偏光子２８Ｇを経て、偏光ビームスプリッタ２９Ｇに入射される。
【０１１０】
この画像表示装置においても、同期コントローラ７は、赤色用及び青色用の固体発光素子２Ｒ，２Ｂをそれぞれ連続駆動させるとともに、各緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２を、時分割的に交互に点灯させる。同期コントローラ７は、各緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２の少なくともいずれか一方が常に点灯しているように制御する。また、この同期コントローラ７は、各緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２を、互いに等しい点灯周期及び点灯時間で点灯させる。
【０１１１】
偏光回転素子４は、選択期間において、入射光の偏光方向を９０°回転させて透過させる素子であり、強誘電性液晶、πセル液晶などの高速応答液晶素子や、ＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）のような酸化物セラミック素子等、電圧を与えることで透過光の偏光方向を回転させる物質を用いることが好ましい。この偏光回転素子４は、同期コントローラ７により、偏光回転素子駆動回路９を介して制御され、第１の緑色用の固体発光素子２Ｇ１が点灯しているときに選択期間となされ、第２の緑色用の固体発光素子２Ｇ２が点灯しているときに非選択期間となされる。すなわち、第１の緑色用の固体発光素子２Ｇ１からの照明光は、偏光ビームスプリッタ１から射出された後、偏光方向を９０°回転され、第２の緑色用の固体発光素子２Ｇ２からの照明光は、偏光ビームスプリッタ１から射出された後、偏光方向を回転されない。
【０１１２】
偏光ビームスプリッタ２９Ｇに入射した照明光は、この照明光の光軸に対して４５°の傾斜となされた偏光反射膜によって反射され、偏光ビームスプリッタ２９Ｇより出射されて、緑色用の透過型空間光変調素子２１Ｇに入射される。緑色の照明光は、透過型空間光変調素子２１Ｇによって緑色成分の画像信号に応じて偏光変調され、緑色の画像光として反射され、偏光ビームスプリッタ２９Ｇに再入射する。偏光ビームスプリッタ２９Ｇに再入射した画像光は、偏光反射膜を透過し、この偏光ビームスプリッタ２９Ｇより出射されて、検光子３０Ｇを経て、色合成プリズム１７に入射される。
【０１１３】
色合成プリズム１７に入射された赤色、緑色及び青色の画像光は、色合成されて、結像手段である投射レンズ１８に入射される。この投射レンズ１８は、各色の画像光を図示しないスクリーン上に投射し、拡大して結像させて、画像表示を行う。
【０１１４】
この画像表示装置においては、このようにして、緑色用の透過型空間光変調素子２１Ｇには、各緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２からの照明光のうちのいずれか一方が常に入射され、また、赤色用の透過型空間光変調素子２１Ｒには、赤色用の固体発光素子２Ｒからの照明光が常に入射され、青色用の透過型空間光変調素子２１Ｂには、青色用の固体発光素子２Ｂからの照明光が常に入射されて、カラー画像の表示が行われる。
【０１１５】
なお、この画像表示装置においては、図１０に示すように、環境温度を検出するサーモスタット３１を設け、このサーモスタット３１により検出された環境温度に基づいて、演算部３２を介して、複数の光源（各緑色用の固体発光素子）２Ｇ１，２Ｇ２の点灯周波数を制御するようにしてもよい。
【０１１６】
サーモスタット３１は、環境温度（外気温）を検出し、検出結果を、演算部３２を介して、同期コントローラ７に送る。同期コントローラ７は、サーモスタット３１により検出された環境温度に基づいて、複数の光源（各緑色用の固体発光素子）２Ｇ１，２Ｇ２の点灯周波数を制御する。同期コントローラ７は、この制御により、複数の光源の発光部温度（ジャンクション温度）を所定の温度以下に抑えることができる。
【０１１７】
図１２は、照明装置において、ロッドインテグレータを用いた構成を示す平面図である。
【０１１８】
なお、この画像表示装置の各照明装置においては、第１及び第２のフライアイレンズアレイ２３Ｒ，２４Ｒ、２３Ｂ，２４Ｂ、２３Ｇ１，２４Ｇ１、２３Ｇ２，２４Ｇ２に代えて、図１２に示すように、ロッドインテグレータ３３ａ，３３ｂ、または、ライトトンネル（ライトパイプ）インテグレータを用いてもよい。また、偏光ビームスプリッタ１に代えて、反射型偏光板（ワイヤグリッド）３４を用いてもよい。
【０１１９】
なお、本発明に係る照明装置は、前述した各実施の形態のように、複数の光源として第１及び第２の緑色用の固体発光素子２Ｇ１，２Ｇ２を有する構成に限定されず、複数の光源として、複数の赤色用の固体発光素子、または、複数の青色用の固体発光素子を有するものとして構成してもよい。
【０１２０】
また、本発明に係る画像表示装置は、前述の各実施の形態のように、緑色用の照明装置のみが複数の光源を有するものとなっている構成に限定されず、赤色用の照明装置のみが複数の光源を有するものとなっている構成としてもよく、または、青色用の照明装置のみが複数の光源を有するものとなっている構成としてもよい。さらに、本発明に係る画像表示装置は、緑色用及び赤色用の照明装置が複数の光源を有するものとなっている構成、赤色用及び青色用の照明装置が複数の光源を有するものとなっている構成、または、青色用及び緑色用の照明装置が複数の光源を有するものとなっている構成、あるいは、赤、緑、青の各色用照明装置が全て複数の光源を有するものとなっている構成としてもよい。
【０１２１】
また、本発明に係る照明装置においては、光源として固体発光素子を有する構成に限定されず、光源として、放電ランプ等の発光手段を有する構成としてもよい。
【０１２２】
〔固体発光素子（ＬＥＤ）の点灯時間と熱抵抗値との関係について〕
図１３は、固体発光素子（ＬＥＤ）の点灯時間と熱抵抗値との関係を示すグラフ（特性曲線）である。
【０１２３】
例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）については、図１３に示すように、点灯時間が１．０×１０−３秒を超えると熱抵抗値が急激に上昇し、点灯時間が１．０×１０−１秒を超えると、熱抵抗値は、１．２５（°Ｃ／Ｗ）程度で飽和する。そして、発光ダイオードのジャンクション温度は、環境温度（外気温）にも影響を受け、以下の式によって示すことができる。
〔ジャンクション温度〕＝〔環境温度〕＋〔平均点灯温度〕＋〔点灯温度〕
【０１２４】
２個の発光ダイオードを互いに等しい周期で交互に点灯させ、常にいずれか一方が点灯しているように制御した場合には、デューティ比は５０％となり、点灯周波数を１００Ｈｚ、駆動電力を１００Ｗ、環境温度を２５°Ｃとした場合には、ジャンクション温度は、以下のように算出される。
２５（°Ｃ）＋５０（Ｗ）×１．２５（°Ｃ／Ｗ）＋１００（Ｗ）×０．５（°Ｃ／Ｗ）＝２５＋６２．５＋５０≒１３７．５（°Ｃ）
【０１２５】
この場合に、同期コントローラ７が点灯周波数を制御することによって、ジャンクション温度が１００°Ｃ以下となるようにするには、点灯温度が１２．５°Ｃ以下となるようにすればよく、点灯周波数を約１．７ｋＨｚ以上とすればよい。
【０１２６】
また、前述の条件において、環境温度が３５°Ｃである場合には、ジャンクション温度が１００°Ｃ以下となるようにするには、点灯温度を２．５°Ｃ以下とする必要があり、点灯周波数を１００ｋＨｚ以上とする必要がある。
【０１２７】
このように、本発明に係る照明装置においては、同期コントローラ７が、環境温度に基づいて複数の光源の点灯周波数を制御することによって、固体発光素子のジャンクション温度が所定温度以下に抑えられ、照明光の高輝度化と光源の長寿命化とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２８】
【図１】本発明に係る照明装置の第１の実施の形態における構成を示す平面図である。
【図２】本発明に係る照明装置の第１の実施の形態において、第２の光源が点灯された状態を示す平面図である。
【図３】本発明に係る照明装置の第２の実施の形態における構成を示す平面図である。
【図４】本発明に係る照明装置の第３の実施の形態における構成を示す平面図である。
【図５】本発明に係る照明装置の第３の実施の形態において、第１の光源が点灯された状態を示す平面図である。
【図６】本発明に係る照明装置の第３の実施の形態において、第２の光源が点灯された状態を示す平面図である。
【図７】本発明に係る照明装置の第３の実施の形態における各光源の点灯状態及び偏光回転素子の選択期間のタイミングを示すタイムチャートである。
【図８】本発明に係る画像表示装置の第１の実施の形態における構成を示す平面図である。
【図９】前記画像表示装置における各光源の点灯状態を示すタイミングチャートである。
【図１０】本発明に係る画像表示装置の第２の実施の形態における構成を示す平面図である。
【図１１】前記画像表示装置の第２の実施の形態における照明装置の構成を示す平面図である。
【図１２】前記照明装置において、ロッドインテグレータを用いた構成を示す平面図である。
【図１３】固体発光素子（ＬＥＤ）の点灯時間と熱抵抗値との関係を示すグラフ（特性曲線）である。
【図１４】従来の画像表示装置の構成を示す平面図である。
【図１５】従来の画像表示装置における各光源の点灯状態を示すタイミングチャートである。
【図１６】従来の画像表示装置における各光源の点灯状態の他の例を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１２９】
１      ビームスプリッタプリズム
２Ｒ    赤色用の固体発光素子
２Ｇ１   第１の緑色用の固体発光素子
２Ｇ２   第１の緑色用の固体発光素子
２Ｂ    青色用の固体発光素子
３      ミラー
３ａ    第１のミラー
３ｂ    第２のミラー
４ａ    第１の偏光回転素子
４ｂ    第２の偏光回転素子
５      第２の偏光ビームスプリッタ
７      同期コントローラ
１０Ｒ  赤色用の透過型空間光変調素子
１０Ｇ  緑色用の透過型空間光変調素子
１０Ｂ  青色用の透過型空間光変調素子
１７    色合成プリズム
１８    投射レンズ
【図１】
2008064809.tif 000003
【図２】
2008064809.tif 000004
【図３】
2008064809.tif 000005
【図４】
2008064809.tif 000006
【図５】
2008064809.tif 000007
【図６】
2008064809.tif 000008
【図７】
2008064809.tif 000009
【図８】
2008064809.tif 000010
【図９】
2008064809.tif 000011
【図１０】
2008064809.tif 000012
【図１１】
2008064809.tif 000013
【図１２】
2008064809.tif 000014
【図１３】
2008064809.tif 000015
【図１４】
2008064809.tif 000016
【図１５】
2008064809.tif 000017
【図１６】
2008064809.tif 000018