(57)【要約】【課題】  構造を複雑化することなく、光利用効率の高い色分割方式のカラー投写型表示装置を提供する。【解決手段】  光源１と、光源１からの光の特定成分を透過し他成分を反射する複数の異なる特性のカラーフィルタを同一平面上に配置して回転駆動されるカラーホイール１０と、カラーホイール１０に入射されて一つのフィルタで反射された成分の光を反射して他のフィルタに再度入射させる反射体１３と、複数のカラーフィルタを透過された複数の成分の光がそれぞれ異なる領域に照射されて画像表示を行う画像表示素子７と、画像表示素子７で表示された画像をスクリーンに投写する投写レンズ８とを備える。一つの反射体と一つの画像表示素子でＦＣＳ方式の３倍の光利用効率、またＳＣＲ方式の２倍以上の光利用効率の高い画像表示装置が実現できる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、光源からの光の特定成分を透過し他成分を反射する複数の異なる特性のカラーフィルタを同一平面上に配置して回転駆動されるカラーホイールと、前記カラーホイールに入射されて前記一つのフィルタで反射された成分の光を反射して他のフィルタに再度入射させる反射体と、前記複数のカラーフィルタを透過された複数の成分の光がそれぞれ異なる領域に照射されて画像表示を行う画像表示素子と、前記画像表示素子で表示された画像をスクリーンに投写する投写レンズとを備えることを特徴とするカラー投写型表示装置。
【請求項２】
前記カラーホイールは入射される光の光軸に対して前記各フィルタが４５度の角度に向けられ、前記反射体は光の入射側において反射面が前記カラーホイールと所要の間隔をおいて平行に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のカラー投写型表示装置。
【請求項３】
入射された光を均一化して出射する光均一化手段を前記光源とカラーホイールとの間に備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー投写型表示装置。
【請求項４】
入射された光を均一化して出射する光均一化手段を前記カラーホイールと画像表示素子との間に備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカラー投写型表示装置。
【請求項５】
前記光均一化手段はカラーホイールによって分割された複数の色光をそれぞれ独立して均一化する分割型に構成されていることを特徴とする請求項４に記載のカラー投写型表示装置。
【請求項６】
前記カラーホイールは第１ないし第Ｎ（Ｎは自然数）のフィルタを備え、入射された光の一部は第１のフィルタを透過して第１の透過光となり、残りの光は第１のフィルタで反射して第１の反射光となり、前記第１の反射光は前記反射体で反射された後に第２のフィルタに入射し、その一部の光は第２のフィルタを透過して第２の透過光となり、残りの光は第２のフィルタで反射して第２の反射光となり、第２の反射光は反射体で反射された後に第３のフィルタに入射し、その一部の光は第３のフィルタを透過して第３の透過光となり、これをフィルタの数Ｎだけ繰り返すことによって得られる第１ないし第Ｎの透過光を前記画像表示素子に照射させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のカラー投写型表示装置。
【請求項７】
前記反射体は前記カラーホイールを内装支持しているカラーホイールケースに取り付けられていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のカラー投写型表示装置。
【請求項８】
前記カラーホイールから出射される分割された複数の光を前記画像表示素子に照射させるための光学素子を備え、前記光学素子は前記フィルタの前記光均一化手段からの光が照射している領域が前記光学素子のバックフォーカスの焦点深度中にあることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のカラー投写型表示装置。
【請求項９】
前記光均一化手段としてライトトンネルあるいはロッドレンズを用い、前記カラーホイールとの距離が近い方の前記光均一化手段の一辺の長さが、その対辺よりも長いことを特徴とする請求項３，５，６，７，８のいずれかに記載ノカラー投写型表示装置。
【請求項１０】
前記反射体で反射される回数が多い光が照射される表示画像領域ほど、より長い時間その色光を表示する構成であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のカラー投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は時分割方式のカラー投写型表示装置に関し、特に光利用効率の高いカラー投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の異なる色、例えば赤、緑、青、或いは白を含む複数の異なる色光の画像を時分割に投写してカラー画像を表示する基本構造を持つ時分割方式のカラー投写型表示装置が提案されている。例えば、特許文献１には、画像表示素子として半導体メモリーセル上に各々の傾きが制御可能な数十万のミラーエレメントを取り付けたデジタルミラーデバイス（以下、ＤＭＤと称する）を利用し、各ミラーエレメントの傾きを制御して反射状態を制御し、画像を形成するＤＭＤプロジェクタが知られている。このＤＭＤプロジェクタは、図１２に示すように、光源１０１から出射した光を反射鏡１０２で反射し、スパイラル状に赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色のフィルタ（以下、ＲＧＢフィルタと称することもある）を設けて赤、緑、青の各光を選択的に通過させるようにしたカラーホイール１１０の一点に集光レンズ１０３で集光させ、その通過光を光導波路（以下、インテグレータロッドと称する）１０４で均一化し、リレーレンズ１０５で平行光束として全反射プリズム（以下、ＴＩＲプリズムと称する）１０６を介してＤＭＤ１０７を照射する。ＤＭＤ１０７を照射した光はＤＭＤ１０７に与えられた画像信号に応じて反射される。その反射光、すなわち変調光である画像光は再びＴＩＲプリズムを透過し、ズーム構成の投写レンズ１０８を介してスクリーン上に投影することを特徴としている。
【０００３】
このようなＤＭＤプロジェクタは、フィールド・シーケンシャル・カラー方式(Field Sequential Color 、以下、ＦＳＣ方式と称する）と呼ばれている。このＦＳＣ方式よりも光利用効率を約４０％向上させることが可能なシーケンシャル・カラー・リキャプチャー方式（Sequential Color Recapture r、以下、ＳＣＲ方式と称する）がある。ＳＣＲ方式では、図１３に示すように、両端を準反射面とするインテグレータロッドを備えており、光源２０１から出射した光を２０反射鏡２で反射し、インテグレータロッド２０４の入射側端面に集光レンズ２０３により焦点を結ぶ。インテグレータロッド２０４を進んだ光は、その出射側端面から出てカラーホイール２１０へ入射するが、このカラーホイール２１０へ入射した光の一部の波長の光はリレーレンズ２０５で平行光束としてＴＩＲプリズム２０６を介してＤＭＤパネル２０７を照射する。しかし、他の一部の光はカラーホイール２１０で反射してインテグレータロッド２０４の出射側端面から再入射する。この再入射した光は、インテグレータロッド２０４の入射側端面にまで進みここで再び反射され、光源２０１からの光と一緒になってインテグレータロッド２０４の出射側端面から放出され、再度カラーホイール２１０へ入射する。ここで再び同様のことが繰り返される。このようにして、インテグレータロッド２０４の入射端面とカラーホイール２１０との間での多重反射により光強度が強められ、さらに、明るさ分布が均一光となった照明光となってＴＩＲプリズム２０６を介してＤＭＤ２０７を照射し、前述のように変調される。ＤＭＤ２０７で変調された光は、画像を表す光（投射光）としてＴＩＲプリズム２０６と投射レンズ２０８を介して投射され、これにより画像がスクリーンなどに表示される。
【０００４】
このＳＣＲ方式ではインテグレータロッド２０４では入射側端面での反射効率が低いためにインテグレータロッド２０４での繰り返し反射による光利用効率を高くすることには限界があり、前述のようにＦＳＣ方式に比較して４０％程度の向上しか見込まれない。このＳＣＲ方式に対し、カラーホイールのＲＧＢフィルタを透過した一つの色光と、当該ＲＧＢフィルタで反射された他の色光とをそれぞれ変調して投写するように構成することで、光利用効率を高めた技術が提案されている。特許文献２や特許文献３には、カラーホイールを反射した光と透過した光をそれぞれ異なる色光として分解し、分解した各色光をそれぞれ個別の画像表示素子に入射させて画像表示を行い、各色の画像をプロジェクタ内であるいはスクリーン上で重ねることでカラー画像を投写する技術が提案されている。しかし、これらの技術では分離した色光の数だけ画像表示素子が必要であり、また各色の画像を合成するための光学系が必要であり、構造が複雑化するという問題がある。
【０００５】
その一方で、特許文献４では、光源からの光をカラーフィルタにおいてＲＧＢの各色光に空間的に分解するとともに一つの画像表示素子の表示面を３つの領域に分割定義し、各分割定義領域に対して分割したＲＧＢの色光を順序的に照射して各分割定義領域で画像を時分割表示する技術が提案されている。また、この特許文献４では各色光をカラーフィルタにおいて透過分割する際に生じる反射光を光源側に向けて再帰させて再利用することで光利用効率を高めることも開示されている。
【特許文献１】特開平１０−７８５５０号公報
【特許文献２】特開２０００−２２８５３５号公報
【特許文献３】特開平１１−２６４９５３号公報
【特許文献４】特開２００１−２６４６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献４の技術では、画像表示素子の各分割定義領域にＲＧＢの色光を順序的に照射しているため、特許文献２，３に比較して構造が簡略できるという利点はある。しかし、分割の際の反射光を単に光源に向けて再帰させるのみであるため、反射された色光が再び同じカラーフィルタにおいて反射されてしまうこともあってカラーフィルタにおける各色光の透過効率を高めることが難しく、実際にはＳＣＲ方式の光利用効率と同じ程度となり、見込まれているようなＦＳＣ方式の３倍の光利用効率を実現することが難しいという問題がある。。
【０００７】
本発明の目的は構造を複雑化することなく、光利用効率の高い色分割方式のカラー投写型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】
【０００８】
本発明は、光源と、光源からの光の特定成分を透過し他成分を反射する複数の異なる特性のカラーフィルタを同一平面上に配置して回転駆動されるカラーホイールと、カラーホイールに入射されて一つのフィルタで反射された成分の光を反射して他のフィルタに再度入射させる反射体と、複数のカラーフィルタを透過された複数の成分の光がそれぞれ異なる領域に照射されて画像表示を行う画像表示素子と、画像表示素子で表示された画像をスクリーンに投写する投写レンズとを備えることを特徴とする。
【０００９】
具体的には、カラーホイールは入射される光の光軸に対して各カラーフィルタが４５度の角度に向けられ、反射体は光の入射側において反射面がカラーホイールと所要の間隔をおいて平行に配置される構成とする。また、入射された光を均一化して出射する光均一化手段を光源とカラーホイールとの間に、あるいはカラーホイールと画像表示素子との間に備える。後者の場合、光均一化手段はカラーホイールによって分割された複数の色光をそれぞれ独立して均一化する分割型に構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光源からの光をカラーホイールの一つのカラーフィルタを透過させる一方で、当該カラーフィルタで反射した光を再びカラーホイールの他のカラーフィルタに入射させる構成とすることで、カラーフィルタで反射した光を再び他の成分の光としてカラーフィルタを透過させて画像表示に利用することができるので、一つの反射体と一つの画像表示素子でＦＣＳ方式の３倍の光利用効率、またＳＣＲ方式の２倍以上の光利用効率の高い画像表示装置が実現できることになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のカラーホイールは、第１ないし第Ｎ（Ｎは自然数）のフィルタを備え、入射された光の一部は第１のフィルタを透過して第１の透過光となり、残りの光は第１のフィルタで反射して第１の反射光となり、前記第１の反射光は前記反射体で反射された後に第２のフィルタに入射し、その一部の光は第２のフィルタを透過して第２の透過光となり、残りの光は第２のフィルタで反射して第２の反射光となり、第２の反射光は反射体で反射された後に第３のフィルタに入射し、その一部の光は第３のフィルタを透過して第３の透過光となり、これをフィルタの数Ｎだけ繰り返すことによって得られる第１ないし第Ｎの透過光を画像表示素子に照射させる構成とする。
【００１２】
また、本発明においては次の形態とすることが好ましい。
（１）反射体はカラーホイールを内装支持しているカラーホイールケースに取り付けられる。
（２）カラーホイールから出射される分割された複数の光を画像表示素子に照射させるための光学素子を備え、光学素子はカラーフィルタの光均一化手段からの光が照射している領域が光学素子のバックフォーカスの焦点深度中にある。
（３）光均一化手段としてライトトンネルあるいはロッドレンズを用い、カラーホイールとの距離が近い方の光均一化手段の一辺の長さが、その対辺よりも長い。
（４）反射体で反射される回数が多い光が照射される表示画像領域ほど、より長い時間その色光を表示する。
【実施例１】
【００１３】
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。図１は本発明をＤＭＤプロジェクタに適用した実施例１の構成図である。光源１から出射した白色光を回転楕円面形状の反射鏡２で反射し、インテグレータロッド４の入射側端面に集光レンズ３により集光させるようにする。また、インテグレータロッド４を進み、その出射側端面から出てた光をカラーホイール１０に入射させるようにする。前記カラーホイール１０はカラーホイールケース１２内に内装されており、モータ１１によって面内で高速回転駆動され、その回転面は前記インテグレータロッド４からの出射光の光軸に対して４５度の角度となるように斜めに向けられている。
【００１４】
図２（ａ）は前記カラーホイール１０の外観図、図２（ｂ）は同カラーホイール１０を光源と反対側から見た正面図であり、同一円盤上にＲ，Ｇ，Ｂの各色の透過フィルタ、すなわちＲＧＢフィルタをスパイラル状に繰り返し配設しており、これによりＲ，Ｇ，Ｂの各透過フィルタが半径方向に並んで配列されることになるが、カラーホイール１０の円周方向の各異なる位置ではＲ，Ｇ，Ｂの各透過フィルタの半径方向の配列順序が順次相違されることになる。また、前記カラーホイール１０の光源側ではインテグレータロッド４の出射側端面に隣接する位置に前記カラーホイール１０と所要の間隔を置いて平行にかつ半径方向に反射ミラー１３が配設されている。ここでは反射ミラー１３は前記カラーホイールケース１２に開口された光を透過するための窓１４内の一部に取り付けている。反射ミラー１３をカラーホイールケース１２に取り付けることにより、カラーホイール１０と反射ミラー１３との間隙寸法や平行精度を高いものにすることができる。これは後述するように、カラーホイールでの色分解後における各色光毎の正しい光路設定（光軸調整）に必要である。
【００１５】
一方、前記カラーホイール１０の光源１とは反対側には前記反射ミラー１３と対向するように、リレーレンズ５とＴＩＲプリズム６が配設され、さらにＴＩＲプリズム６には光を変調して画像を生成する画像表示素子としてのＤＭＤ７が配置されており、前記カラーホイール１０を透過した色光がリレーレンズ５によって平行光束とされ、ＴＩＲプリズム６の内部で全反射されてＤＭＤ７に照射される構成とされる。また、ＤＭＤ７において選択的に反射されることで、いわゆる変調された各色光はＴＩＲプリズム６を透過し、投写レンズ８によって図外のスクリーンに表示画像として投写されることになる。なお、前記ＤＭＤ７は制御回路２０に入力されている画像信号に応じて、前記カラーホイール１０の回転と同期して所要の変調を行うための動作が制御されるようになっている。
【００１６】
この実施例１におけるカラーホイール１０での色分解の動作について説明する。図３〜図５は色分解の動作を説明するための図であり、各図（ａ）はカラーホイール１０近傍部位の側面図、各図（ｂ）はカラーホイール１０を光源と反対側からみた反射ミラー１３に対応する部分の正面図である。図３において、インテグレータロッド４で均一化された光源からの白色光は出射側端面から出射され、カラーホイール１０に照射される。ここで、白色光のＲ成分はＲフィルタにより透過されるが、Ｂ成分及びＧ成分については反射される。カラーホイール１０はインテグレータロッド４の光軸に対して４５度であるため、反射されたＢ成分及びＧ成分は反射ミラー１３で反射されると再び前記光軸と平行に向けられてカラーホイール１０に入射される。そこで、今度はＧフィルタによりＧ成分が透過されるが、Ｂ成分は反射される。反射されたＢ成分は同様にして反射ミラー１３で反射され、再々度カラーホイール１０に入射され、ＢフィルタによりＢ成分が透過される。なお、Ｂフィルタでも反射された残りの波長成分は無視できるほど小さい。これにより、カラーホイール１０からは内径から外径に向けてＲ，Ｇ，Ｂの順序で各成分の色光の光束が透過されることになる。このとき光源１からの白色光は分光的には全ての光がカラーホイール１０を透過されることになる。
【００１７】
図３の状態から所定時間の後には、カラーホイール１０の微小角度の回転により、ＲＧＢフィルタは図４の状態となり、図３で説明したと同様にしてカラーホイール１０からは内径から外径に向けてＢ，Ｒ，Ｇの順序で各色光の光束が透過される。さらに、所定時間の後には、カラーホイール１０のＲＧＢフィルタは図５の状態となり、カラーホイール１０からは内径から外径に向けてＧ，Ｂ，Ｒの順序で各色光の光束が透過されることになる。
【００１８】
この結果、ＤＭＤ７には、図３〜図５の各タイミング時は、それぞれ図６（ａ）〜（ｃ）のように、ＤＭＤ７での画像表示領域を３つの帯状の領域に分割した領域（以下、分割定義領域と称する）にそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの成分の各色光が照射されることになる。ＤＭＤ７では、これらＲ，Ｇ，Ｂの帯状の各色に対応して各分割定義領域が制御回路によって駆動され、各色光に対応した変調動作が行われる。このように、ＤＭＤ７上のＲＧＢの帯は順次その場所が入れ替わる。そして、各分割定義領域からそれぞれ画像の一部を変調したＲ，Ｇ，Ｂの各色光が反射され、図外のスクリーンに投写され、しかも時間の経過に伴って各分割定義領域からの色光は順次Ｒ，Ｇ，Ｂが変化されるため、時分割の一周期単位で所望のカラー画像を投写することができる。
【００１９】
ここで、反射ミラー１３は詳細な図示は省略するがガラス基板上に銀膜を成膜して作成した。この場合、反射ミラー１３で反射される毎に光強度は反射回数に応じて低下するので、同じ色光でもＤＭＤ上における輝度が相違することがある。銀膜の代わりに例えばアルミニュウムでも銀と同様の効果が得られるが、銀より反射率が低いため、ＤＭＤ７上における輝度変化が大きくなってしまう。このような問題に対しては、色分離後の色光が前記反射体で反射される回数が多いほど、より長い時間その色光を表示することが効果的である。また、銀膜の代わりとして、ガラス基板の屈折率や厚さ等を考慮してガラス基板の裏面での全反射を利用すればその反射率は１００％なのでこのような反射回数による問題はなくなる。
【００２０】
例えば、例としてスクリーンの全面に赤を投写するときにおける、ＤＭＤ７上の色帯の位置によるＲ光を反射するＤＭＤ７上の微小ミラーのＯＮ時間（投写時間）の概念を図７を参照して説明する。同図（ａ１），（ｂ１），（ｃ１）において、図面上部が反射ミラー１３での反射が行われないでＲ光が入射する領域であり、図面下部が反射ミラー１３で１回又は２回の反射が行われてＲ光が入射する領域である。前述のように反射ミラー１３での反射では通常の反射率は１００％未満であるので、反射回数が多いほどＤＭＤ７に照射される色光の明るさは低くなる。そのためＤＭＤ７の各微小ミラーのＯＮ時間が同じであると、スクリーン上に全面赤を投写したときにＲ帯が図面上部にある時と下部にある時とでスクリーンに投写した画面の下部は上部よりも暗くなってしまい輝度むらが生じる。この輝度ムラの程度は反射ミラー１３で反射した回数に比例するから、同図（ａ２），（ｂ２），（ｃ２）に示すように、反射ミラー１３で反射される回数が多い色光がほどＤＭＤ７の微小ミラーのＯＮ時間ｔａ，ｔｂ，ｔｃを長くすることにより、当該反射回数が多い色光の輝度を高い方向に補正し、画面全体としての輝度を均一化して輝度むらを補正することが可能になる。
【００２１】
また、リレーレンズ５はカラーホイール１０を透過した後の光を効率良くＤＭＤ７に導く役割があるが、カラーホイール１０におけるインテグレータロッド４からの光が照射している領域が、リレーレンズ５の焦点深度中になるように設定しておくと、カラーホイール１０上の色帯の像がＤＭＤ７上の全面に均一に焦点を結ぶので、各色帯の境界がＤＭＤ７上でぼけることがなく、ＤＭＤ７を構成している微小ミラーを有効に利用でき、投写スクリーン上における輝度を向上することができる。
【００２２】
さらに、ＤＭＤ７上に結像される照明光の形状は、カラーホイール１０がインテグレータロッド４の光軸に対して傾いているので、その傾きの分だけリレーレンズ５とのカラーホイール１０との距離は場所により異なる。具体的には内径側の領域の方が外径側の領域よりも長くなり、内径側での光束が外径側よりも大きくなる。このような状態は、照明光がＤＭＤ７上に効率良く照射されないことを意味する。これを補正するために、図８に示すように、インテグレータロッド４の断面形状を台形にし、カラーホイール１０との距離が近い内径側のロッドインテグレータの一辺の長さを外径側の対辺よりも長くすることで、外径側の光束幅を大きくし、内径側との均一化を図ることが可能になる。
【００２３】
このように、実施例１のプロジェクタでは、カラーホイール１０の一つのカラーフィルタで一の光成分を透過した際の反射光を反射ミラー１３で反射して他のフィルタで他の光成分を透過し、さらにその際の反射光を再度反射ミラー１３で反射してさらに他のフィルタを透過させることで白色光のほぼ全部をＲＧＢの各色光に分割しているので、一つの反射ミラーを備えるだけで、また画像表示素子としてのＤＭＤも一つで構成でき、特許文献２，３に比較して構成が簡易化できるとともに、特許文献４に比較して光利用効率を向上することができる。特に、反射ミラー１３の反射率が１００％であれば、光利用率をほぼ１００％にすることが可能になる。このため、ＦＣＳ方式の３倍の光利用効率、ＳＣＲ方式の２倍以上の光利用効率が実現できる。
【実施例２】
【００２４】
図９は本発明の実施例２のプロジェクタの構成図である。実施例１と等価な部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。実施例２では、カラーホイール１０とインテグレータロッド４との配置を光軸に沿って入れ換えた構成であり、光源１からの白色光は反射鏡２で反射された後集光レンズ３により集光光としてカラーホイール１０に入射させている。カラーホイール１０では実施例１と同様に、入射された白色光はＲＧＢフィルタと反射ミラー１３によってＲ，Ｇ，Ｂの各色光に分解される。カラーホイール１０で分解され、かつそれぞれ帯状の光束とされたＲ，Ｇ，Ｂの各色光は、断面寸法が大きなインテグレタロッド４Ａに入射され、ここで帯状光束が崩されない状態で均一化され、出射側端面から出射され、リレーレンズ５及びＴＩＲプリズム６を通してＤＭＤ７に照射される。ＤＭＤ７においては、カラーホイールの回転動作に伴い、図６に示したように３つの帯状の分割定義領域にＲ，Ｇ，Ｂの各色光が順序的に照射され、ここで反射されて変調された画像光がＴＩＲプリズム６を通った後、投写レンズ８によって図外のスクリーンに投写され、カラー画像を表示する。
【００２５】
この実施例２では、分解されたＲ，Ｇ，Ｂの各色光はインテグレータロッド４Ａにおいて均一化された上で、インテグレータロッド４Ａから出射されてリレーレンズ５によって平行光束とされるので、カラーホイール１０とリレーレンズ５との間の距離の相違によるＤＭＤ７への照射特性のばらつきが無くなり、図８に示したようにインテグレータロッド４Ａの断面形状を台形等の特殊な形状にする必要はない。
【実施例３】
【００２６】
図１０は本発明の実施例３のプロジェクタの構成図である。実施例２と等価な部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。実施例３では、実施例２と同様に光源１からの白色光を反射鏡２で反射した後、集光レンズ３により集光光としてカラーホイール１０に入射させ、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色光に分解している。カラーホイール１０では、入射された白色光をＲＧＢフィルタと反射ミラー１３によってＲ，Ｇ，Ｂの各色光に分解することは実施例１，２と同じである。そして、カラーホイール１０から出射したＲ，Ｇ，Ｂの帯状の各色光は、それぞれ各色毎に３分割インテグレータロッド４Ｂに入射され、各色光単位で均一化される。３分割インテグレータロッド４Ｂは、単一のインテグレータロッド４ａ，４ｂ，４ｃを長さ方向に帯状に３つの領域に区画したもの、あるいは３つの単一のインテグレータロッドを一体化させたものである。３分割インテグレータロッド４Ｂから出射されたＲ，Ｇ，Ｂの各色光は、リレーレンズ５およびＴＩＲプリズム６を介してＤＭＤ７に入射され、ＤＭＤ７において表示画像が成型され、投射レンズ８によって図外のスクリーンに投写されることも実施例１，２と同じである。
【００２７】
この実施例３では、カラーホイール１０において分割されたＲ，Ｇ，Ｂの各色光はそれぞれ独立したインテグレータロッド４ａ，４ｂ，４ｃによって均一化されるので、各色光が混ざり合うようなことはなく、色分離の優れた画像を表示する上で有利である。
【００２８】
また、本発明においては、カラーホイールは回転に伴ってＲ，Ｇ，Ｂの各フィルタの径方向の位置が順序的に変化すればよいので、図１１に示すカラーホイール１０Ａのように同心円状に配置したＲ，Ｇ，Ｂの各フィルタの配列順序を円周方向に沿って順序的に変化させるように構成してもよい。さらに、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つのフィルタで構成されるものに限られず、Ｗ（白色）を含んだ４色フィルタを備えるもの、あるいはＣ（シアン），Ｍ（マゼンタ），Ｙ（黄色）の補色を含んだ６色フィルタ備えるものも適用できる。
【００２９】
本発明における画像表示素子は、前記各実施例のＤＭＤに限られるものではなく、透過型あるいは反射型の液晶表示パネルを適用することも可能である。また、光の均一化手段は前記実施例のインテグレータロッドに限られるものでなはく、ライトトンネル、ロッドレンズ、インテグレータ、フライアイレンズなどを利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施例１の構成図である。
【図２】カラーホイールを正面側から見た図である。
【図３】カラーホイールによる光透過動作を示す図のその１である。
【図４】カラーホイールによる光透過動作を示す図のその２である。
【図５】カラーホイールによる光透過動作を示す図のその３である。
【図６】ＤＭＤにおける画像表示の状態を示す図である。
【図７】ＤＭＤの制御の一例を示す図である。
【図８】インテグレータロッドの変形例を示す斜視図である。
【図９】本発明の実施例２の構成図である。
【図１０】本発明の実施例３の構成図である。
【図１１】カラーホイールの変形例を正面から見た構成図である。
【図１２】ＦＳＣ方式のプロジェクタの構成図である。
【図１３】ＳＣＲ方式のプロジェクタの構成図である。
【符号の説明】
【００３１】
１  光源
２  反射鏡
３  集光レンズ
４，４Ａ  インテグレータロッド
４Ｂ  ３分割インテグレータロッド
５  リレーレンズ
６  ＴＩＲプリズム
７  ＤＭＤ（画像表示素子）
８  投写レンズ
１０，１０Ａ  カラーホイール
１１  モータ
１２  カラーホイールケース
１３  反射ミラー
１４  窓
２０  制御回路
【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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