(57)【要約】【課題】照明光をリサイクルする構成において照明光の損失を低減でき、かつ照明光の射出面積を小さくすることで効率良く照明光を供給可能な光源装置等を提供すること。【解決手段】照明光を供給する発光部２０２、２１２と、特定の振動方向の偏光光を透過し、特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光光を反射する反射型偏光板２２２と、反射型偏光板２２２で反射された光を反射する、少なくとも第１の反射部２１４と第２の反射部２０４と、を有し、第１の反射部２１４は、反射型偏光板２２２から第１の反射部２１４へ進行する光Ｌ３を第２の反射部２０４の方向へ反射し、第２の反射部２０４は、第１の反射部２１４から第２の反射部２０４の方向へ進行する光Ｌ４を反射型偏光板２２２の方向、又は第１の反射部２１４の方向へ反射し、発光部２０２、２１２は、第１の反射部２１４と第２の反射部２０４との少なくとも一方に積層して設けられる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を供給する発光部と、
前記発光部からの前記照明光のうち特定の振動方向の偏光光を透過し、前記特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光光を反射する反射型偏光板と、
前記反射型偏光板で反射された光を反射する、少なくとも第１の反射部と第２の反射部と、を有し、
前記第１の反射部は、前記反射型偏光板から前記第１の反射部の方向へ進行する光を前記第２の反射部の方向へ反射し、
前記第２の反射部は、前記第１の反射部から前記第２の反射部の方向へ進行する光を前記反射型偏光板の方向、又は前記第１の反射部の方向へ反射し、
前記発光部は、前記第１の反射部と前記第２の反射部との少なくとも一方に積層して設けられることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記発光部と前記反射型偏光板との間に、位相板をさらに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】
前記反射型偏光板からの前記特定の振動方向の偏光光のうち特定の波長領域の光を透過し、前記特定の波長領域とは異なる他の波長領域の光を反射するカラーフィルタをさらに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】
前記発光部と前記反射型偏光板との間に、前記発光部からの前記照明光の強度分布を略均一にする導光光学系をさらに有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光源装置。
【請求項５】
照明光を供給する発光部を有する光源装置と、
前記光源装置からの前記照明光のうち特定の波長領域の光を透過し、前記特定の波長領域とは異なる他の波長領域の光を反射するカラーフィルタと、
前記光源装置からの前記照明光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有し、
前記光源装置は、前記カラーフィルタで反射された光を反射する、少なくとも第１の反射部と第２の反射部と、をさらに有し、
前記第１の反射部は、前記カラーフィルタから前記第１の反射部の方向へ進行する光を前記第２の反射部の方向へ反射し、
前記第２の反射部は、前記第１の反射部から前記第２の反射部の方向へ進行する光を前記反射型偏光板の方向、又は前記第１の反射部の方向へ反射し、
前記発光部は、前記第１の反射部と前記第２の反射部との少なくとも一方に積層して設けられることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
特定の振動方向の偏光光である照明光を供給する光源装置と、
前記光源装置からの前記照明光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
前記空間光変調装置からの光を投写する投写レンズと、を有し、
前記光源装置は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の光源装置であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
画像信号に応じた光を供給する画像表示装置と、
前記画像表示装置からの光を投写する投写レンズと、を有し、
前記画像表示装置は、請求項５に記載の画像表示装置であることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源装置、画像表示装置及びプロジェクタ、特に、固体発光素子を用いる光源装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明光を供給する光源装置に、固体発光素子である発光ダイオード素子（以下、適宜「ＬＥＤ」という。）が用いられる。ＬＥＤは、発光部であるチップから略全ての方向へ照明光を供給する。ＬＥＤは、発光部から拡散する照明光を被照明物の方向へ導く構成とすることで、照明光を効率良く供給することができる。ＬＥＤからの照明光を効率良く利用するための技術としては、例えば、特許文献１に提案されているものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２２１５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プロジェクタの空間光変調装置に特定の振動方向の偏光光を供給する場合、例えば、反射型偏光板が用いられる。反射型偏光板を用いる場合、特定の振動方向の偏光光のみを空間光変調装置の方向へ透過させ、特定の振動方向以外の振動方向の偏光光を反射する構成にすることができる。このとき、反射型偏光板で反射されて光源装置の方向へ戻る光を、特定の振動方向の光に変換して再び反射型偏光板に入射させる構成とすると、照明光を効率良く利用することが可能となる。
【０００５】
しかし、光源装置から供給される照明光のうち光軸に対して大きな角度を持つ光は、光源装置と反射型偏光板との間の光路を循環（リサイクル）する過程において拡散してしまう。光学系において拡散する光は、空間光変調装置の方向に戻せず有効に利用することが困難である。このことから、照明光をリサイクルする構成において照明光の損失を低減するためには、発光部から拡散する照明光を被照明物の方向へ導くだけでなく、できるだけ光軸に対して小さい角度となるように進行方向を揃えた照明光を供給する必要がある。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。空間光変調装置は、有効に変調可能な光の取り込み角度に限りがある。このため、光源からの光束を有効に用いるためには、照明光の射出面積をできるだけ小さくすることが必要となる。
【０００６】
本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、照明光をリサイクルする構成において照明光の損失を低減でき、かつ照明光の射出面積を小さくすることで効率良く照明光を供給可能な光源装置、この光源装置を用いる画像表示装置及びプロジェクタ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、照明光を供給する発光部と、発光部からの照明光のうち特定の振動方向の偏光光を透過し、特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光光を反射する反射型偏光板と、反射型偏光板で反射された光を反射する、少なくとも第１の反射部と第２の反射部と、を有し、第１の反射部は、反射型偏光板から第１の反射部の方向へ進行する光を第２の反射部の方向へ反射し、第２の反射部は、第１の反射部から第２の反射部の方向へ進行する光を反射型偏光板の方向、又は第１の反射部の方向へ反射し、発光部は、第１の反射部と第２の反射部との少なくとも一方に積層して設けられ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】
発光部からの照明光は、発光部から直接、あるいは反射部にて反射した後、反射型偏光板の方向へ進行する。反射型偏光板は、特定の振動方向の偏光光を透過する。特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光光は、反射型偏光板で反射して第１の反射部及び第２の反射部の方向へ戻る。反射型偏光板で反射した光は、第１の反射部、第２の反射部で反射して再び反射型偏光板の方向へ進行する。このようにして、光源装置は、反射部と反射型偏光板との間にて光を循環（リサイクル）させる。
【０００９】
第１の反射部からの光を第２の反射部で反射して再び反射型偏光板の方向へ進行させるために、少なくとも第１の反射部は、光軸に対して傾けて設けられる。そして、発光部も、光軸に対して傾けて設けられる第１の反射部及び第２の反射部の少なくとも一方に積層して設けられる。発光部も、光軸に対して傾けて設けられる。発光部からの照明光は、直接あるいは反射部で反射した後、反射型偏光板の方向に進行する。このようにして発光部からの照明光を進行させると、照明光の進行方向を光軸に対して小さい角度とするように揃えることができる。照明光の進行方向を光軸に対して小さい角度に揃えると、反射型偏光板で反射して発光部の方向へ進行する光の拡散を低減することができる。照明光の拡散を低減することで照明光の損失を低減し、効率良く光をリサイクルすることができる。
【００１０】
また、発光部を光軸に対して傾くように設ける構成とすることにより、発光部の発光面積に関わらず光源装置における照明光の射出面積を小さくすることができる。光源装置における照明光の射出面積を小さくすることで、照明光を空間光変調装置で有効に利用することができる。これにより、照明光をリサイクルする構成において照明光の損失を低減でき、かつ照明光の射出面積を小さくすることで効率良く照明光を供給可能な光源装置を得られる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、発光部と反射型偏光板との間に、位相板をさらに有することが望ましい。反射型偏光板で反射して第１の反射部及び第２の反射部の方向へ進行する光は、位相板で偏光状態が変換される。そして、第１の反射部又は第２の反射部で反射して再び反射型偏光板の方向へ進行する光も、位相板で偏光状態が変換される。偏光状態を変換する構成とすることで、反射型偏光板に入射する光の一部を特定の振動方向の偏光光に変換することが可能となる。従って、位相板を設けることにより、照明光が反射型偏光板を透過する機会を増加し、反射型偏光板を透過する光の光量を増加することができる。これにより、照明光の利用効率をさらに向上することができる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、反射型偏光板からの特定の振動方向の偏光光のうち特定の波長領域の光を透過し、特定の波長領域とは異なる他の波長領域の光を反射するカラーフィルタをさらに有することが望ましい。例えば、カラーフィルタに、第１の波長領域の光を透過する第１の透過カラーフィルタと、第１の波長領域とは異なる第２の波長領域の光を透過する第２の透過カラーフィルタとが設けられているとする。第１の透過カラーフィルタに光が入射した場合、カラーフィルタに入射した光のうち、第１の波長領域の光は、カラーフィルタを透過する。これに対して、第１の波長領域とは異なる他の波長領域の光は、カラーフィルタで反射されて第１の反射部及び第２の反射部の方向に戻る。
【００１３】
このとき第１の反射部又は第２の反射部からカラーフィルタの方向に進行した光が、今度は第２の透過カラーフィルタに入射したとする。カラーフィルタに入射した光のうち、第２の波長領域の光は、カラーフィルタを透過する。カラーフィルタに入射した光のうち、第２の波長領域とは異なる他の波長領域の光は、カラーフィルタで反射されて、上述の循環を繰り返す。これにより、光源装置は、第１の反射部、第２の反射部、及びカラーフィルタの間の光路を光が循環（リサイクル）する過程において、第１の波長領域の光と第２の波長領域の光とを次々と取り出すことで色分離を行うことができる。カラーフィルタで反射する光についても、照明光をリサイクルする構成において照明光の損失を低減でき、かつ照明光の射出面積を小さくすることで効率良く照明光を供給することができる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、発光部と反射型偏光板との間に、発光部からの照明光の強度分布を略均一にする導光光学系をさらに有することが望ましい。導光光学系を設けると、さらに照明光の強度分布を略均一にする構成にできる。導光光学系を発光部と反射型偏光板との間に設ける構成とすると、導光光学系を発光部から近い位置に設ける構成となる。発光部から近い位置に導光光学系を設けると、導光光学系を小型な構成とすることができる。また、発光部と反射型偏光板との間に導光光学系を設ける構成とすると、熱源である発光部と、熱に弱い位相板とを隔離する構成にできる。
【００１５】
さらに、本発明によれば、照明光を供給する発光部を有する光源装置と、光源装置からの照明光のうち特定の波長領域の光を透過し、特定の波長領域とは異なる他の波長領域の光を反射するカラーフィルタと、光源装置からの照明光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、を有し、光源装置は、カラーフィルタで反射された光を反射する、少なくとも第１の反射部と第２の反射部と、をさらに有し、第１の反射部は、カラーフィルタから第１の反射部の方向へ進行する光を第２の反射部の方向へ反射し、第２の反射部は、第１の反射部から第２の反射部の方向へ進行する光を反射型偏光板の方向、又は第１の反射部の方向へ反射し、発光部は、第１の反射部と第２の反射部との少なくとも一方に積層して設けられることを特徴とする画像表示装置を提供することができる。光源装置は、第１及び第２の反射部とカラーフィルタとの間の光路を光が循環（リサイクル）する過程において、第１の波長領域の光と第２の波長領域の光とを次々と取り出すことで色分離を行うことができる。カラーフィルタで反射する光についても、照明光をリサイクルする構成において照明光の損失を低減でき、かつ照明光の射出面積を小さくすることで効率良く照明光を供給することできる。これにより、明るい画像の画像表示装置を得られる。
【００１６】
さらに、本発明によれば、特定の振動方向の偏光光である照明光を供給する光源装置と、光源装置からの照明光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、空間光変調装置からの光を投写する投写レンズと、を有し、光源装置は、上記の光源装置であることを特徴とするプロジェクタを提供することができる。また、本発明によれば、画像信号に応じた光を供給する画像表示装置と、画像表示装置からの光を投写する投写レンズと、を有し、画像表示装置は、上記の画像表示装置であることを特徴とするプロジェクタを提供することができる。上記の光源装置もしくは画像表示装置を用いるため、照明光をリサイクルする構成において照明光の損失を低減でき、かつ照明光の射出面積を小さくすることで効率良く照明光を供給することできる。これにより、明るい投写像のプロジェクタを得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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】
【００１８】
図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１００の概略構成を示す。本実施例では、まずプロジェクタ１００の概略構成を説明し、次いで、光源装置の構成を詳細に説明する。プロジェクタ１００は、Ｒ光用光源装置１０１Ｒと、Ｇ光用光源装置１０１Ｇと、Ｂ光用光源装置１０１Ｂとを有する。Ｒ光用光源装置１０１Ｒは、照明光であるＲ光を供給する。Ｇ光用光源装置１０１Ｇは、照明光であるＧ光を供給する。Ｂ光用光源装置１０１Ｂは、照明光であるＢ光を供給する。各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、制御部１０３によって駆動を制御される。各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの構成の詳細については後述する。
【００１９】
各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、それぞれ、クロスダイクロイックプリズム１０４の入射面に対向する位置に設けられている。Ｒ光用光源装置１０１Ｒとクロスダイクロイックプリズム１０４との間には、Ｒ光用の空間光変調装置であるＲ光用液晶ライトバルブ１０２Ｒが設けられている。Ｒ光用液晶ライトバルブ１０２Ｒは、Ｒ光用光源装置１０１ＲからのＲ光を画像信号に応じて変調して射出する透過型の液晶表示装置である。Ｒ光用液晶ライトバルブ１０２Ｒで変調された光は、クロスダイクロイックプリズム１０４に入射する。
【００２０】
Ｇ光用光源装置１０１Ｇとクロスダイクロイックプリズム１０４との間には、Ｇ光用の空間光変調装置であるＧ光用液晶ライトバルブ１０２Ｇが設けられている。Ｇ光用液晶ライトバルブ１０２Ｇは、Ｇ光用光源装置１０１ＧからのＧ光を画像信号に応じて変調して射出する透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用液晶ライトバルブ１０２Ｇで変調された光は、Ｒ光とは異なる入射面からクロスダイクロイックプリズム１０４に入射する。
【００２１】
Ｂ光用光源装置１０１Ｂとクロスダイクロイックプリズム１０４との間には、Ｂ光用の空間光変調装置であるＢ光用液晶ライトバルブ１０２Ｂが設けられている。Ｂ光用液晶ライトバルブ１０２Ｂは、Ｂ光用光源装置１０１ＢからのＢ光を画像信号に応じて変調して射出する透過型の液晶表示装置である。Ｂ光用液晶ライトバルブ１０２Ｂで変調された光は、Ｒ光及びＧ光とは異なる入射面からクロスダイクロイックプリズム１０４に入射する。
【００２２】
なお、各色光用液晶ライトバルブ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂは、特定の振動方向の偏光光を画像信号に応じて変調する。このため、各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、特定の振動方向の偏光光に変換された照明光を供給する。各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂから特定の振動方向の偏光光に変換された照明光を供給することにより、各色光用液晶ライトバルブ１０２Ｒ、１０２Ｇ、１０２Ｂへ入射させる光を増加できる。従って、各色光を効率良く利用し、明るい画像を得られる。各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂが特定の振動方向の偏光光に変換された照明光を供給するための構成については後述する。
【００２３】
クロスダイクロイックプリズム１０４は、第１のダイクロイック膜１０４ａと第２のダイクロイック膜１０４ｂとをＸ字状に配列して構成されている。第１のダイクロイック膜１０４ａは、Ｒ光を反射し、Ｇ光及びＢ光を透過する。第２のダイクロイック膜１０４ｂは、Ｂ光を反射し、Ｇ光及びＲ光を透過する。クロスダイクロイックプリズム１０４に入射したＲ光は、第１のダイクロイック膜１０４ａで反射して、投写レンズ１０５の方向へ進行する。
【００２４】
クロスダイクロイックプリズム１０４に入射したＧ光は、第１のダイクロイック膜１０４ａ及び第２のダイクロイック膜１０４ｂを透過して、投写レンズ１０５の方向へ直進する。クロスダイクロイックプリズム１０４に入射したＢ光は、第２のダイクロイック膜１０４ｂで反射して、投写レンズ１０５の方向へ進行する。これにより、変調された各色光は合成されて、投写レンズ１０５の方向へ射出される。投写レンズ１０５は、変調された各色光をスクリーン１０６に投写する。
【００２５】
次に、各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの構成を詳細に説明する。本発明において、各色光用光源装置１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂの特徴的部分の構成は同一である。従って、本実施例、及び以下の実施例において、Ｒ光用光源装置の構成を例として説明を行うものとする。図２は、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの断面構成を示す。Ｒ光用光源装置１０１Ｒは、発光部であるＬＥＤチップ２０２、２１２を有する。２つのＬＥＤチップ２０２、２１２は、いずれも照明光であるＲ光を供給する。
【００２６】
ＬＥＤチップ２０２は、第１の透明電極層２０１及び第２の透明電極層２０３に挟まれて、第２の反射部である金属電極２０４の斜面Ｓ１に積層して設けられている。金属電極２０４の斜面Ｓ１の上に設けられる第１の透明電極層２０１は、例えばＩＴＯ増反射膜により構成される。ＩＴＯ増反射膜により構成される第１の透明電極層２０１は、ＬＥＤチップ２０２に電流を供給する。さらに、第１の透明電極層２０１は、所定の厚みで設けることで、後述の金属電極２０４による光の反射効率を向上することができる。ＬＥＤチップ２０２の射出側に設けられる第２の透明電極層２０３は、例えばＩＴＯ膜により構成される。
【００２７】
ＬＥＤチップ２１２は、第１の透明電極層２１１及び第２の透明電極層２１３に挟まれて、第１の反射部である金属電極２１４の斜面Ｓ２に積層して設けられている。金属電極２１４の斜面Ｓ２の上に設けられる第１の透明電極層２１１は、第１の透明電極層２０１と同様、ＩＴＯ増反射膜により構成される。ＬＥＤチップ２１２の射出側に設けられる第２の透明電極層２１３は、第１の透明電極層２０３と同様、ＩＴＯ膜により構成される。
【００２８】
金属電極２０４、２１４は、それぞれＬＥＤチップ２０２、２１２に電流を供給する。金属電極２０４、２１４は、高反射性の金属部材、例えばアルミニウムや銀により構成できる。第２の反射部である金属電極２０４は、光軸ＡＸに対して傾斜する斜面Ｓ１を有する。斜面Ｓ１は、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの射出側の斜め方向を向くように設けられている。斜面Ｓ１を設けることで、金属電極２０４は、金属電極２１４から金属電極２０４の方向へ進行する光を反射型偏光板２２２の方向へ反射する。
【００２９】
第１の反射部である金属電極２１４は、光軸ＡＸに対して傾斜する斜面Ｓ２を有する。斜面Ｓ２は、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの射出側の斜め方向を向くように設けられている。斜面Ｓ２を設けることで、金属電極２１４は、反射型偏光板２２２から金属電極２１４の方向へ進行する光を金属電極２０４の方向へ反射する。さらに、斜面Ｓ１、斜面Ｓ２は、いずれも光軸ＡＸの方向を向くように設けられている。このため、図２の断面に示すように、金属電極２０４、金属電極２１４は、斜面Ｓ１と斜面Ｓ２との間の空間がＲ光用光源装置１０１Ｒの射出側へ拡がりを持つように配置されている。
【００３０】
第２の透明電極層２０３及び第２の透明電極層２１３の間には、電極層２１０が設けられる。金属電極２０４と電極層２１０との間、金属電極２１４と電極層２１０との間には、それぞれ不図示の外部電源が接続されている。ＬＥＤチップ２０２は、電極層２１０と金属電極２０４との間に電圧を印加することにより照明光を供給する。また、ＬＥＤチップ２１２は、電極層２１０と金属電極２１４との間に電圧を印加することにより照明光であるＲ光を供給する。
【００３１】
金属電極２０４及び金属電極２１４の上の、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの射出側には、λ／４位相板２２０、反射型偏光板２２２が順次積層されている。Ｒ光用光源装置１０１Ｒは、金属電極２０４の斜面Ｓ１と、金属電極２１４の斜面Ｓ２とで挟まれる空間を、λ／４位相板２２０及び反射型偏光板２２２で蓋をするように設けられている。
【００３２】
反射型偏光板２２２としては、グリッド型偏光子を用いることができる。グリッド型偏光子は、光透過性の基板上にアルミニウム等からなるストライプを数百ｎｍ程度のピッチで周期的に形成して構成されている。そして、グリッド型偏光子は、入射光のうち所定方向の偏光光のみを選択的に透過させるとともに残りを反射させる。このように、グリッド型偏光子は、吸収による光量損失が少ないという利点を有する。
【００３３】
次に、ＬＥＤチップ２０２、２１２からの照明光の光路について説明する。上述のように、ＬＥＤチップ２１２は、Ｒ光用光源装置１０１Ｒの射出側の斜め方向を向く斜面Ｓ２に積層して設けられている。このため、例えば、ＬＥＤチップ２１２から金属電極２０４の方向へ進行する光Ｌ１は、第２の透明電極層２０３、ＬＥＤチップ２０２、第１の透明電極層２０１を透過して、斜面Ｓ１に入射する。上述のように、第１の透明電極層２０１がＩＴＯ増反射膜で構成されることから、金属電極２０４は、斜面Ｓ１において高い効率で光Ｌ１を反射する。斜面Ｓ１で反射された光Ｌ２は、λ／４位相板２２０を透過して反射型偏光板２２２に入射する。
【００３４】
反射型偏光板２２２は、光Ｌ２のうち特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光を透過する。また、反射型偏光板２２２は、特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光以外の偏光光を反射する。反射型偏光板２２２を透過したｐ偏光光は、Ｒ光用液晶ライトバルブ１０２Ｒ（図１参照）で画像信号に応じて変調される。このように、反射型偏光板２２２を設けることで、Ｒ光用液晶ライトバルブ１０２Ｒに特定の振動方向の偏光光のみを選択的に供給することができる。
【００３５】
ｐ偏光光以外の偏光光は、反射型偏光板２２２で反射された後、例えば、金属電極２１４の方向に進行する。金属電極２１４の方向に進行する光Ｌ３は、第２の透明電極層２１３、ＬＥＤチップ２１２、第１の透明電極層２１１を透過して、斜面Ｓ２に入射する。上述のように、第１の透明電極層２１１がＩＴＯ増反射膜で構成されることから、金属電極２１４は、斜面Ｓ２において高い効率で光Ｌ３を反射する。斜面Ｓ２で反射された光Ｌ４は、再び金属電極２０４の方向へ進行して斜面Ｓ１に入射する。
【００３６】
斜面Ｓ１で反射された光Ｌ５は、再びλ／４位相板２２０を透過する。ここまでの光路において、ＬＥＤチップ２１２から供給された照明光は、反射型偏光板２２２で反射された後にλ／４位相板２２０を２回透過している。λ／４位相板２２０を２回透過することで、反射型偏光板２２２に入射する光Ｌ５は、その前に反射型偏光板２２２で反射されたときから位相がλ／２変化している。このため、例えば反射型偏光板２２２で反射された光のうちのｓ偏光光は、位相がλ／２変化することで今度はｐ偏光光となって反射型偏光板２２２に入射する。反射型偏光板２２２のうちのｐ偏光光は、反射型偏光板２２２を透過する。λ／４位相板２２０を透過することによりｐ偏光光以外の他の振動方向に変換された偏光光は、反射型偏光板２２２で反射され、上述の循環を繰り返す。
【００３７】
ここでは、ＬＥＤチップ２１２から金属電極２０４の方向に供給された照明光Ｌ１の進行について説明した。ＬＥＤチップ２１２に着目すると、ＬＥＤチップ２１２が設けられる金属電極２１４は第１の反射部として、金属電極２０４は第２の反射部として機能する。第１の反射部である金属電極２１４は、反射型偏光板２２２から金属電極２１４の方向に進行する光Ｌ３を第２の反射部である金属電極２０４の方向へ反射する。第２の反射部である金属電極２０４は、金属電極２１４から金属電極２０４の方向へ進行する光Ｌ４を反射型偏光板２２２の方向へ反射する。
【００３８】
これとは逆に、ＬＥＤチップ２０２に着目すると、ＬＥＤチップ２０２が設けられる金属電極２０４は第１の反射部として、金属電極２１４は第２の反射部として機能する。第１の反射部である金属電極２０４は、反射型偏光板２２２から金属電極２０４の方向へ進行する光を第２の反射部である金属電極２１４の方向へ反射する。第２の反射部である金属電極２１４は、金属電極２０４から金属電極２１４の方向へ進行する光を反射型偏光板２２２の方向へ反射する。
【００３９】
Ｒ光用光源装置１０１Ｒは、ＬＥＤチップ２１２、ＬＥＤチップ２０２から直接λ／４位相板２２０へ入射する照明光についてもこれと同様にして、特定の振動方向の偏光光に変換して射出する。このように、金属電極２０４及び金属電極２１４と、反射型偏光板２２２との間の光路を偏光光が循環（リサイクル）する過程において、反射型偏光板２２２で特定の振動方向の偏光光を次々と取り出すことにより、偏光変換を行う。反射型偏光板２２２で反射される光は、斜面Ｓ１、Ｓ２、反射型偏光板２２２で囲まれる空間に閉じ込められ、リサイクルを繰り返すうち特定の振動方向の偏光光となって射出する。
【００４０】
ＬＥＤチップ２０２、２１２から反射型偏光板２２２の方向へ供給される照明光は、直接反射型偏光板２２２に入射する。ＬＥＤチップ２０２から金属電極２１４の方向へ進行する光は、斜面Ｓ２において反射型偏光板２２２の方向へ反射する。ＬＥＤチップ２１２から金属電極２０４の方向へ進行する光は、斜面Ｓ１において反射型偏光板２２２の方向へ反射する。このようにして、ＬＥＤチップ２０２、２１２から金属電極２１４、２０４の方向へ進行する光は、進行方向が変換される。これにより、ＬＥＤチップ２０２、２１２からの照明光は、反射型偏光板２２２の方向へ進行方向を変換される。このようにして、斜面Ｓ１、Ｓ２にＬＥＤチップ２０２、２１２を設けることにより、ＬＥＤチップ２０２、２１２からの照明光の進行方向を、光軸ＡＸに対して小さい角度となるように揃えられる。
【００４１】
反射型偏光板２２２で反射してＬＥＤチップ２０２に戻る光は、斜面Ｓ１、斜面Ｓ２で反射した後反射型偏光板２２２に入射する。反射型偏光板２２２で反射してＬＥＤチップ２１２に戻る光は、斜面Ｓ２、斜面Ｓ１で反射した後反射型偏光板２２２に入射する。このようにして、反射型偏光板２２２からＬＥＤチップ２０２、２１２の方向に進行する光は、再び反射型偏光板２２２の方向へ進行方向を変換される。
【００４２】
このようにして、反射型偏光板２２２からＬＥＤチップ２０２、２１２の方向へ戻る光についても、進行方向を光軸ＡＸに対して小さい角度に揃えることができる。照明光の進行方向を光軸ＡＸに対して小さい角度に揃えると、反射型偏光板２２２で反射してＬＥＤチップ２０２、２１２の方向へ進行する光の拡散を低減することができる。照明光の拡散を低減することで照明光の損失を低減し、効率良く光をリサイクルすることができる。
【００４３】
また、Ｒ光用光源装置１０１Ｒからの照明光の射出面積は、反射型偏光板２２２の面積と略同一となる。ここで、ＬＥＤチップ２０２、２１２を光軸ＡＸに対して傾くように設けることで、反射型偏光板２２２は、２つのＬＥＤチップ２０２、２１２の合計面積より小さい面積にできる。従って、ＬＥＤチップ２０２、２１２の発光面積に関わらず、Ｒ光用光源装置１０１Ｒにおける照明光の射出面積を小さくすることができる。
【００４４】
Ｒ光用光源装置１０１Ｒにおける照明光の射出面積を小さくすることで、照明光をＲ光用液晶ライトバルブ１０２Ｒ（図１参照）で有効に利用することができる。これにより、照明光をリサイクルする構成において照明光の損失を低減でき、かつ照明光の射出面積を小さくすることで効率良く照明光を供給できるという効果を奏する。Ｇ光用光源装置１０１Ｇ、Ｂ光用光源装置１０１Ｂについても、Ｒ光用光源装置１０１Ｒと同様に照明光の損失を低減でき、かつ効率良く照明光を供給する構成にすることができる。以上により、明るい投写像のプロジェクタ１００を得られるという効果を奏する。
【００４５】
なお、光源装置は、ＬＥＤチップ２０２、２１２は、少なくとも一方が設けられた構成であっても良い。ＬＥＤチップ２０２、２１２のいずれか一方のみが設けられている場合であっても、光源装置は、効率良く照明光を供給可能な構成にできる。また、光源装置に設けるＬＥＤチップは、２つに限らず３つ以上であっても良い。例えば、実施例１の光源装置において、図２の紙面手前、奥にも１つずつＬＥＤチップを設けることで、合計４つのＬＥＤチップを設けることができる。このようにしてＬＥＤチップの数量を増加することで、さらに明るい照明光を得られる。
【００４６】
金属電極２０４、２１４は、膜状のものを用いる構成としても良い。例えば、基板の斜面上にＬＥＤチップ２０２、２１２を実装する構成とし、基板の斜面とＬＥＤチップ２０２、２１２との間に膜状の金属電極２０４、２１４を設けることもできる。膜状の金属電極２０４、２１４としては、高反射性の金属部材、例えば、アルミニウム、銀、金を用いることができる。
【００４７】
（変形例）
図３は、実施例１の変形例に係るＲ光用光源装置３０１Ｒの断面構成を示す。本変形例のＲ光用光源装置３０１Ｒは、実施例１のプロジェクタ１００に適用することができる。本変形例のＲ光用光源装置３０１Ｒは、１つのＬＥＤチップ２０２を有する。そして、第２の金属電極２１４に代えて、光軸に略平行な反射板３１４が設けられている。反射板３１４は、反射型偏光板２２２から反射板３１４の方向へ進行する光を金属電極２０４の方向へ反射する第１の反射部である。また、金属電極２０４は、反射板３１４から金属電極２０４の方向へ進行する光を反射型偏光板２２２の方向、又は反射板３１４の方向へ反射する第２の反射部である。
【００４８】
ＬＥＤチップ２０２は、第２の反射部である金属電極２０４の斜面Ｓ１に設けられている。反射型偏光板２２２で反射される光は、斜面Ｓ１、反射板３１４、反射型偏光板２２２で囲まれる空間に閉じ込められる。そして、照明光は、閉じ込められた空間でリサイクルを繰り返すうちに特定の振動方向の偏光光となって、さらにＲ光用光源装置３０１Ｒから射出する。これにより、実施例１と同様に、ＬＥＤチップ２０２からの照明光を効率良く利用することができる。
【実施例２】
【００４９】
図４は、本発明の実施例２に係る光源装置であるＲ光用光源装置４０１Ｒの断面構成を示す。Ｒ光用光源装置４０１Ｒは、上記実施例１のプロジェクタ１００に適用することができる。上記実施例１のプロジェクタ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。本実施例の光源装置は、導光光学系を有することを特徴とする。導光光学系であるロッドインテグレータ４２４は、第１の金属電極２０４及び第２の金属電極２１４の上に設けられる。ロッドインテグレータ４２４は、ＬＥＤチップ２０２、２１２からの照明光の強度分布を略均一にする。
【００５０】
ロッドインテグレータ４２４は、断面が略矩形の透明な硝子部材からなる。ロッドインテグレータ４２４に入射した照明光は、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４２４の内部を進行する。ロッドインテグレータ４２４としては、硝子部材から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としても良い。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。
【００５１】
Ｒ光用光源装置４０１Ｒは、第１の金属電極２０４の斜面Ｓ１と、第２の金属電極２１４の斜面Ｓ２とで挟まれる空間を、ロッドインテグレータ４２４の入射側端面で蓋をするように設けられている。また、ロッドインテグレータ４２４の射出端面側には、λ／４位相板２２０及び反射型偏光板２２２が順次積層されている。
【００５２】
例えば、ＬＥＤチップ２１２から供給され、斜面Ｓ１で反射型偏光板２２２の方向へ反射した光Ｌ６は、ロッドインテグレータ４２４で略均一な強度分布の光に変換されて反射型偏光板２２２に入射する。反射型偏光板２２２で反射された光Ｌ７は、ロッドインテグレータ４２４を透過して斜面Ｓ２に入射する。斜面Ｓ２でＬＥＤチップ２０２の方向に反射した光Ｌ８は、斜面Ｓ１で反射型偏光板２２２の方向へ反射する。そして、反射型偏光板２２２の方向へ進行する光Ｌ９は、再びロッドインテグレータ４２４を進行して反射型偏光板２２２に入射する。
【００５３】
ロッドインテグレータ４２４を設けると、さらに照明光の強度分布を略均一にする構成にできる。ロッドインテグレータ４２４をＬＥＤチップ２０２、２１２と反射型偏光板２２２との間に設ける構成とすると、ロッドインテグレータ４２４をＬＥＤチップ２０２、２１２から近い位置に設ける構成となる。ＬＥＤチップ２０２、２１２から近い位置にロッドインテグレータ４２４を設けると、光軸方向の長さが短いロッドインテグレータ４２４であっても照明光の強度分布を略均一にすることが十分可能になる。ロッドインテグレータ４２４の光軸方向の長さを短くすることで、ロッドインテグレータ４２４を小型な構成とすることができる。これにより、小型な構成で照明光の強度分布を略均一にすることができるという効果を奏する。
【００５４】
また、ＬＥＤチップ２０２、２１２と反射型偏光板２２２との間にロッドインテグレータ４２４を設ける構成とすると、熱源であるＬＥＤチップ２０２、２１２と、熱に弱いλ／４位相板２２０とを隔離する構成にできる。なお、導光光学系として、ロッドインテグレータ４２４に代えてフライアイレンズを用いても良い。また、ロッドインテグレータ４２４に代えて、照明光を略平行にするコリメータレンズを用いても良い。コリメータレンズを用いても、光源装置において照明光をリサイクルする構成とすることができる。また、光源装置は、上記実施例１の変形例に係る光源装置の構成と導光光学系とを組み合わせた構成としても良い。上記実施例１の変形例に係る光源装置の構成と導光光学系とを組み合わせると、さらに小型な構成にできる。
【実施例３】
【００５５】
図５は、本発明の実施例３に係る光源装置であるＲ光用光源装置５０１Ｒの断面構成を示す。Ｒ光用光源装置５０１Ｒは、上記実施例１のプロジェクタ１００に適用することができる。上記実施例１のプロジェクタ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。本実施例の光源装置は、照明光の射出側とは反対側に電極を設ける、いわゆるフリップチップ構造のＬＥＤを用いることを特徴とする。ＬＥＤチップ５０２、５１２は、発光面が斜面側となるように設けられている。
【００５６】
ＬＥＤチップ５０２は、金属電極５０４、５０５の斜面Ｓ１に積層して設けられている。ＬＥＤチップ５０２と金属電極５０４との間には、第２の反射部である電極層５０１が設けられている。ＬＥＤチップ５０２と金属電極５０５との間には、第２の反射部である電極層５０３が設けられている。電極層５０１と電極層５０３との間の隙間に対応して、金属電極５０４と金属電極５０５との間には絶縁層５０６が設けられている。ＬＥＤチップ５０２は、金属電極５０４と金属電極５０５との間に電圧を印加することで、照明光であるＲ光を供給する。
【００５７】
ＬＥＤチップ５１２は、金属電極５１４、５１５の斜面Ｓ２に積層して設けられている。ＬＥＤチップ５１２と金属電極５１４との間には、第１の反射部である電極層５１１が設けられている。ＬＥＤチップ５１２と金属電極５１５との間には、第１の反射部である電極層５１３が設けられている。電極層５１１と電極層５１３との間の隙間に対応して、金属電極５１４と金属電極５１５との間には絶縁層５１６が設けられている。ＬＥＤチップ５１２は、金属電極５１４と金属電極５１５との間に電圧を印加することで、照明光であるＲ光を供給する。なお、絶縁層５０６、５１６を反射性部材で構成することで、反射型偏光板２２２から絶縁層５０６、５１６に入射する光も反射可能な構成にできる。
【００５８】
ＬＥＤチップ５０２からの照明光は、直接、又は電極層５０１、電極層５０３で反射した後、上記実施例１のＬＥＤチップ２０２からの照明光と同様に進行する。また、ＬＥＤチップ５１２からの照明光は、直接、又は電極層５１１、電極層５１３で反射した後、上記実施例１のＬＥＤチップ２１２からの照明光と同様に進行する。第１の反射部である電極層５１１、５１３は、反射型偏光板２２２から電極層５１１、５１３の方向へ進行する光を電極層５０１、５０３の方向へ反射する。第２の反射部である電極層５０１、５０３は、電極層５１１、５１３から電極層５０１、５０３の方向へ進行する光を反射型偏光板２２２の方向へ反射する。
【００５９】
このように、ＬＥＤチップ５０２、５１２からの照明光が上記実施例１と同様に進行することから、本実施例のＲ光用光源装置５０１Ｒも効率良く照明光を供給することができる。なお、第１及び第２の反射部は、電極層５０３、５１３及び電極層５０１、５１１に代えて、金属電極５１４、５１５、５０４、５０５としても良い。例えば、電極層５０１、５１１、電極層５０３、５１３を透明電極層として、反射型偏光板２２２からの光を金属電極５０４、５０５、５１４、５１５で反射させる構成にすることもできる。
【００６０】
また、絶縁層５０６とＬＥＤチップ５０２との間、及び絶縁層５１６とＬＥＤチップ５１２との間に、絶縁性多層膜を設ける構成としても良い。絶縁性多層膜を設けることで、反射型偏光板２２２からの光を効率良く反射する構成にできる。さらに、電極層５０１、５１１、電極層５０３、５１３を透明電極層とする場合に、電極層５０１、５０３と斜面Ｓ１との間、電極層５１１、５１３と斜面Ｓ２との間に、高反射性の誘電性多層膜を設ける構成としても良い。
【実施例４】
【００６１】
図６は、本発明の実施例４に係るプロジェクタ６００の概略構成を示す。本実施例のプロジェクタ６００は、カラーフィルタを用いて照明光をリサイクルすることを特徴とする。上記実施例１のプロジェクタ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。プロジェクタ６００は、画像表示装置６３０と投写レンズ１０５とを有する。画像表示装置６３０は、光源装置６０１と、カラーフィルタ６０５と、液晶ライトバルブ６０２とを有する。
【００６２】
図７は、画像表示装置６３０の断面構成を示す。光源装置６０１は、発光部であるＬＥＤチップ７１０Ｒ、７１０Ｇ、７１０Ｂを有する。ＬＥＤチップ７１０Ｒは、照明光であるＲ光を供給する。ＬＥＤチップ７１０Ｇは、照明光であるＧ光を供給する。ＬＥＤチップ７１０Ｂは、照明光であるＢ光を供給する。各ＬＥＤチップ７１０Ｒ、７１０Ｇ、７１０Ｂは、上記実施例のＬＥＤチップ２０２、２１２（図２参照）と同様に、いずれも第１の透明電極層及び第２の透明電極層に挟まれて設けられている。
【００６３】
ＬＥＤチップ７１０Ｒは、斜面Ｓ３に設けられている。ＬＥＤチップ７１０Ｂは、斜面Ｓ４に設けられている。ＬＥＤチップ７１０Ｇの１つは、ＬＥＤチップ７１０Ｒに並んで斜面Ｓ３に設けられている。また、ＬＥＤチップ７１０Ｇの１つは、ＬＥＤチップ７１０Ｂに並んで斜面Ｓ４に設けられている。このように、本実施例の光源装置６０１は、Ｒ光用、Ｂ光用に１つずつ、Ｇ光用に２つのＬＥＤチップが設けられている。
【００６４】
第２の反射部である金属電極７０４、７０５は、それぞれＬＥＤチップ７１０Ｒ、７１０Ｇに電流を供給する。金属電極７０４、７０５は、高反射性の金属部材、例えばアルミニウムや銀により構成できる。金属電極７０４及び金属電極７０５の間には、ＬＥＤチップ７１０Ｒ及びＬＥＤチップ７１０Ｇの隙間に対応して、絶縁層７０６が設けられている。金属電極７０４、絶縁層７０６、金属電極７０５で、上記実施例１の光源装置の斜面Ｓ１と同様の斜面Ｓ３が構成されている。
【００６５】
第１の反射部である金属電極７１４、７１５は、それぞれＬＥＤチップ７１０Ｂ、７１０Ｇに電流を供給する。金属電極７１４、７１５は、高反射性の金属部材、例えばアルミニウムや銀により構成できる。金属電極７１４及び金属電極７１５の間には、ＬＥＤチップ７１０Ｂ及びＬＥＤチップ７１０Ｇの隙間に対応して、絶縁層７１６が設けられている。金属電極７１４、絶縁層７１６、金属電極７１５で、上記実施例１の光源装置の斜面Ｓ２と同様の斜面Ｓ４が構成されている。
【００６６】
２つのＬＥＤチップ７１０Ｇは、電極層２１０と金属電極７０５、７１５との間に電圧を印加することにより、照明光を供給する。また、ＬＥＤチップ７１０Ｒ、７１０Ｂは、いずれも射出側の透明電極層に不図示のボンディングワイヤが設けられている。ＬＥＤチップ７１０Ｒ、７１０Ｂは、それぞれ金属電極７０４、７１４とボンディングワイヤとの間に電圧を印加することにより、照明光を供給する。
【００６７】
金属電極７０４、７１４の上には、ロッドインテグレータ６２４が設けられている。導光光学系であるロッドインテグレータ６２４は、上記実施例２のロッドインテグレータ４２４（図４参照）と同様の構成を有する。画像表示装置６３０は、斜面Ｓ３と、斜面Ｓ４とで挟まれる空間を、ロッドインテグレータ６２４の入射側端面で蓋をするように設けられている。
【００６８】
ロッドインテグレータ６２４の射出側端面には、カラーフィルタ６０５が設けられている。カラーフィルタ６０５は、Ｒ光透過カラーフィルタと、Ｇ光透過カラーフィルタと、Ｂ光透過カラーフィルタとをアレイ状に配置している。カラーフィルタ６０５の各色光透過カラーフィルタは、それぞれ特定の波長領域の光を透過し、特定の波長領域とは異なる他の波長領域の光を反射する。
【００６９】
カラーフィルタ６０５の射出側には、液晶ライトバルブ６０２が設けられている。液晶ライトバルブ６０２は、光源装置６０１からの各色光を画像信号に応じて変調して射出する透過型の液晶表示装置である。液晶ライトバルブ６０２は、カラーフィルタ６０５の各色光透過カラーフィルタに対応して、Ｒ光用液晶層と、Ｇ光用液晶層と、Ｂ光用液晶層とが設けられている。カラーフィルタ６０５を透過した各色光は、それぞれの色光に対応する液晶層で画像信号に応じて変調される。従って、Ｒ光用液晶層、Ｇ光用液晶層、Ｂ光用液晶層は、それぞれＲ光用画素、Ｇ光用画素、Ｂ光用画素に対応している。なお、液晶ライトバルブ６０２は、上記実施例１の液晶ライトバルブと同様に、特定の振動方向の偏光光を供給する構成とすることで、明るい画像を得ることができる。
【００７０】
次に、画像表示装置６３０における照明光の光路について説明する。ここでは、斜面Ｓ３に積層されたＬＥＤチップ７１０Ｒからの照明光であるＲ光を例として説明する。例えば、ＬＥＤチップ７１０Ｒからカラーフィルタ６０５の方向へ進行するＲ光Ｌ１０は、ロッドインテグレータ６２４を透過してカラーフィルタ６０５に入射する。ここで、Ｒ光Ｌ１０がカラーフィルタ６０５のＢ光透過カラーフィルタに入射したとする。Ｂ光透過カラーフィルタは、特定の波長領域の光であるＢ光のみを透過し、特定の波長領域以外の波長領域の光を反射する。従って、Ｒ光Ｌ１０はＢ光透過カラーフィルタで反射して、射出側端面からロッドインテグレータ６２４に入射する。
【００７１】
Ｂ光透過カラーフィルタからロッドインテグレータ６２４を透過するＲ光Ｌ１１は、次に斜面Ｓ４の方向へ進行する。斜面Ｓ４の方向へ進行するＲ光Ｌ１１は、透明電極層及びＬＥＤチップ７１０Ｇを透過して、例えば金属電極７１５に入射する。そして、金属電極７１５に入射したＲ光は、金属電極７１５において今度は斜面Ｓ３の方向へ反射される。斜面Ｓ３の方向へ進行するＲ光は、次に例えば金属電極７０５で反射して、再びカラーフィルタ６０５の方向へ進行する。
【００７２】
金属電極７０５からカラーフィルタ６０５の方向へ進行するＲ光Ｌ１２は、ロッドインテグレータ６２４を透過して、再びカラーフィルタ６０５に入射する。ここで、今度はＲ光Ｌ１２がカラーフィルタ６０５のＲ光透過カラーフィルタに入射したとする。Ｒ光透過カラーフィルタは、特定の波長領域の光であるＲ光のみを透過し、特定の波長領域以外の波長領域の光を反射する。従って、Ｒ光Ｌ１２はＲ光透過カラーフィルタを透過して、液晶ライトバルブ６０２に入射する。
【００７３】
ここでは、ＬＥＤチップ７１０Ｒからカラーフィルタ６０５の方向に供給された照明光Ｌ１０の進行について説明した。ＬＥＤチップ７１０Ｒからカラーフィルタ６０５の方向へ進行するＲ光の光路について説明したが、その他の方向へ進行するＲ光やＬＥＤチップ７１０Ｇ、７１０ＢからのＧ光、Ｂ光の光路も同様である。カラーフィルタ６０５で反射される各色光は、斜面Ｓ３、斜面Ｓ４とカラーフィルタ６０５との間の光路を循環（リサイクル）する過程において、カラーフィルタ６０５上のさまざまな位置に入射する。そして、カラーフィルタ６０５のうち対応する色光を透過するカラーフィルタに入射することにより、カラーフィルタ６０５を透過する。このようにして、カラーフィルタ６０５は、液晶ライトバルブ６０２の液晶層に特定の波長領域の光を供給する。そして、カラーフィルタ６０５は、各色光をリサイクルする過程において、特定の波長領域の光を次々と取り出すことで色分離を行う。
【００７４】
本実施例の画像表示装置６３０は、上記実施例１の光源装置と同様にして、カラーフィルタ６０５で反射する照明光をリサイクルする構成において照明光の損失を低減できる。また、画像表示装置６３０は、上記実施例１の光源装置と同様にして、照明光の射出面積を小さくすることで効率良く照明光を供給することできる。これにより、プロジェクタ６００の投写像を明るくすることができるという効果を奏する。
【００７５】
Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光により全体として白色の投写像を得るためには、Ｇ光の光束量が全体の光束量のうち６０〜８０％であることを要する。このため、本実施例のプロジェクタ６００のように、Ｇ光を供給するＬＥＤチップ７１０Ｇの数量をＲ光、Ｂ光を供給するＬＥＤチップ７１０Ｒ、７１０Ｂの数量より多くすることで、Ｇ光の光束量を容易に増加して良好なカラーバランスを得ることができる。
【００７６】
また、カラーフィルタ６０５のＧ光透過カラーフィルタを他の色光を透過するカラーフィルタより面積を大きくして開口率を向上することにより、Ｇ光の光束量を増加しても良い。さらに、Ｇ光を供給する２つのＬＥＤチップ７１０Ｇ、Ｒ光を供給する１つのＬＥＤチップ７１０Ｒ、Ｂ光を供給する１つのＬＥＤチップ７１０Ｂを設ける構成に限らず、ＬＥＤチップの数量は適宜変更することができる。
【００７７】
本実施例のプロジェクタ６００は、上記実施例１のプロジェクタと同様に、光源装置ごとに１つの色光のみを供給する構成とすることもできる。この場合、光源装置には同一色光を供給するＬＥＤチップのみを設ける構成となるため、カラーフィルタ６０５が不要となる。また、ＬＥＤチップは、それぞれＲ光、Ｇ光、Ｂ光を供給するＬＥＤチップに代えて、白色光を供給するＬＥＤチップを用いても良い。
【実施例５】
【００７８】
図８は、本発明の実施例５に係るプロジェクタ８００の概略構成を示す。本実施例のプロジェクタ８００は、Ｒ光及びＢ光を供給する第１の光源装置８０１ＲＢと、Ｇ光を供給する第２の光源装置８０１Ｇとを有することを特徴とする。上記実施例１のプロジェクタ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。第１の光源装置８０１ＲＢは、特定の振動方向の偏光光であるＲ光及びＢ光を供給する。第２の光源装置８０１Ｇは、特定の振動方向の偏光光であるＧ光を供給する。
【００７９】
第１の光源装置８０１ＲＢは、Ｒ光を供給する不図示のＬＥＤチップと、Ｂ光を供給する不図示のＬＥＤチップとを有する。これらのＬＥＤチップの配置は、上記の各実施例と同様である。例えば、第１の光源装置８０１ＲＢは、図７に示す実施例４の画像表示装置６３０のＬＥＤチップと同様に設けることができる。第１の光源装置８０１ＲＢは、ロッドインテグレータ８２４、カラーフィルタ８０５を有する点で、図７に示す実施例４の画像表示装置６３０と同様である。
【００８０】
また、第１の光源装置８０１ＲＢは、ロッドインテグレータ８２４、λ／４位相板８２０、反射型偏光板８２２を有する点で、図４に示す実施例２のＲ光用光源装置４０１Ｒと同様である。第１光源装置８０１ＲＢからのＲ光、Ｂ光は、空間光変調装置である液晶ライトバルブ８０２ＲＢに入射する。液晶ライトバルブ８０２ＲＢは、Ｒ光及びＢ光を画像信号に応じて変調して射出する透過型の液晶表示装置である。液晶ライトバルブ８０２ＲＢで変調された光は、ダイクロイックプリズム８０４に入射する。
【００８１】
第２の光源装置８０１Ｇは、Ｇ光を供給する不図示のＬＥＤチップを有する。ＬＥＤチップの配置は、上記の各実施例と同様である。例えば、第２の光源装置８０１Ｇは、図２に示す実施例１の光源装置のＬＥＤチップと同様に設けることができる。第２の光源装置８０１Ｇは、実施例１の光源装置と同様の構成を有する。第２の光源装置８０１ＧからのＧ光は、空間光変調装置である液晶ライトバルブ８０２Ｇに入射する。液晶ライトバルブ８０２Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調して射出する透過型の液晶表示装置である。液晶ライトバルブ８０２Ｇで変調された光は、Ｒ光及びＢ光とは異なる入射面からダイクロイックプリズム８０４に入射する。
【００８２】
ダイクロイックプリズム８０４は、ダイクロイック膜８０４ａを斜めに配置して構成されている。ダイクロイック膜８０４ａは、Ｒ光及びＢ光を透過し、Ｇ光を反射する。ダイクロイック膜８０４ａを透過したＲ光及びＢ光と、ダイクロイック膜８０４ａを反射したＧ光とは、ダイクロイックプリズム８０４を射出して投写レンズ１０５の方向へ進行する。第２の光源装置８０１ＧによりＧ光のみを供給し、第１の光源装置８０１ＲＢによりＲ光及びＢ光を供給する構成とすることで、Ｇ光を供給するＬＥＤチップを容易に増加することができる。また、Ｇ光の開口率を、Ｒ光及びＢ光の開口率より容易に大きくすることができる。このため、Ｇ光のみを単独の光源装置８０１Ｇから供給する構成とすることで、容易に良好なカラーバランスの投写像を得ることができる。
【００８３】
カラーフィルタ８０５は、Ｒ光透過カラーフィルタと、Ｂ光透過カラーフィルタとを有する。第１の光源装置８０１ＲＢにおいてカラーフィルタ８０５を用いることによる照明光のリサイクルについては、上記実施例４の画像表示装置６３０と同様である。また、λ／４位相板８２０及び反射型偏光板８２２を用いることによる照明光のリサイクルについては、上記実施例２の光源装置と同様である。第１の光源装置８０１ＲＢは、特定の振動方向を有し、かつ特定の波長領域の光を効率良く取り出すことができる。また、第２光源装置８０１Ｇについても、特定の振動方向のＧ光を効率良く取り出すことができる。これにより、プロジェクタ８００の投写像を明るくすることができるという効果を奏する。
【００８４】
第１の光源装置８０１ＲＢのλ／４位相板８２０は、偏光光の変換が照明光の波長に依存する場合がある。カラーフィルタ８０５をλ／４位相板８２０の射出側に設けることで、照明光は、特定の振動方向の偏光光に変換した後色分離する構成とすることが望ましい。また、第１の光源装置はＲ光及びＢ光を供給する構成に限らず、他の２色を供給することとしても良い。この場合、第２の光源装置は、第１の光源装置が供給する２色以外の色光を供給することで、カラー画像を得られる。
【００８５】
プロジェクタ８００は、ダイクロイックプリズム８０４を用いて色合成を行う構成に限られない。ダイクロイックプリズム８０４に代えて、例えば、特定の振動方向の偏光光を透過し、特定の振動方向とは異なる他の振動方向の偏光光を反射する偏光ビームスプリッタを用いても良い。偏光ビームスプリッタを用いる場合、液晶ライトバルブ８０２ＲＢ及び液晶ライトバルブ８０２Ｇについて、変調により互いに異なる振動方向の偏光光を射出する構成とすることで、カラー画像を得ることができる。
【００８６】
なお、光源装置に用いるＬＥＤチップは、３色以外に、４色以上を用いることもできる。また、光源装置に用いる固体発光素子としては、ＬＥＤに限らず、例えば、半導体レーザやエレクトロ・ルミネッセンス（ＥＬ）であっても良い。さらに、空間光変調装置としては透過型液晶表示装置を用いる構成に限らず、反射型液晶表示装置を用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明に係る光源装置は、プロジェクタの光源装置として用いる場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施例１に係るプロジェクタの概略構成図。
【図２】実施例１の光源装置の断面図。
【図３】実施例１の変形例の光源装置の断面図。
【図４】実施例２の光源装置の断面図。
【図５】実施例３の光源装置の断面図。
【図６】本発明の実施例４に係るプロジェクタの概略構成図。
【図７】実施例４の画像表示装置の断面図。
【図８】本発明の実施例５に係るプロジェクタの概略構成図。
【符号の説明】
【００８９】
１００  プロジェクタ、１０１Ｒ  Ｒ光用光源装置、１０１Ｇ  Ｇ光用光源装置、１０１Ｂ  Ｂ光用光源装置、１０２Ｒ  Ｒ光用液晶ライトバルブ、１０２Ｇ  Ｇ光用液晶ライトバルブ、１０２Ｂ  Ｂ光用液晶ライトバルブ、１０３  制御部、１０４  クロスダイクロイックプリズム、１０４ａ、１０４ｂ  ダイクロイック膜、１０５  投写レンズ、１０６  スクリーン、２０１、２０３、２１１、２１３  透明電極層、２０２、２１２  ＬＥＤチップ、２０４、２１４  金属電極、２１０  電極層、２２０  λ／４位相板、２２２  反射型偏光板、３０１Ｒ  Ｒ光用光源装置、３１４  反射板、４０１Ｒ  Ｒ光用光源装置、４２４  ロッドインテグレータ、５０１Ｒ  Ｒ光用光源装置、５０１、５０３、５１１、５１３  電極層、５０２、５１２  ＬＥＤチップ、５０４、５０５、５１４、５１５  金属電極、５０６、５１６  絶縁層、６００  プロジェクタ、６０１  光源装置、６０２  液晶ライトバルブ、６０５  カラーフィルタ、６２４  ロッドインテグレータ、６３０  画像表示装置、７０４、７０５、７１４、７１５  金属電極、７０６、７１６  絶縁層、７１０Ｒ、７１０Ｇ、７１０Ｂ  ＬＥＤチップ、８００  プロジェクタ、８０１ＲＢ、８０１Ｇ  光源装置、８０２ＲＢ、８０２Ｇ  液晶ライトバルブ、８０４  ダイクロイックプリズム、８０４ａ  ダイクロイック膜、８０５  カラーフィルタ、８２０  λ／４位相板、８２２  反射型偏光板、８２４  ロッドインテグレータ、ＡＸ  光軸、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４  斜面
【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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