(57)【要約】【課題】高輝度で光利用効率の高い照明光を供給できる照明装置と、この照明装置を備えるプロジェクタを提供すること。【解決手段】光を供給する第１の固体発光素子である第１ＬＥＤ１０１ａと第２の固体発光素子である第２ＬＥＤ１０１ｂとの少なくとも２つの固体発光素子と、第１の振動方向であるｐ偏光光を透過又は反射し、第１の振動方向に略直交する第２の振動方向であるｓ偏光光を反射又は透過することで、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照明方向ＩＬへ導くための偏光光合成部である偏光ビームスプリッタ１０４と、偏光光合成部である偏光ビームスプリッタ１０４からの偏光光を、第１の振動方向の偏光光又は第２の振動方向の偏光光へ変換する位相変調素子である液晶パネル１０６とを有する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を供給する、第１の固体発光素子と第２の固体発光素子との少なくとも２つの固体発光素子と、
第１の振動方向の偏光光を透過又は反射し、前記第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射又は透過することで、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を照明方向へ導くための偏光光合成部と、
前記偏光光合成部からの偏光光を、前記第１の振動方向の偏光光又は前記第２の振動方向の偏光光へ変換する位相変調素子とを有することを特徴とする照明装置。
【請求項２】
少なくとも２つの前記固体発光素子と前記偏光光合成部との間に設けられ、前記固体発光素子からの光のうち前記第１の振動方向又は前記第２の振動方向の偏光光を透過し、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前記固体発光素子の方向へ進行する光を、前記偏光光合成部の方向へ反射する反射部とを有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記偏光光合成部から前記照明方向とは異なる方向へ射出する偏光光を、前記偏光光合成部の方向へ反射するミラーと、
前記ミラーで反射され前記固体発光素子の方向へ進行する光を、前記偏光光合成部の方向へ反射する反射部とを有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
【請求項４】
前記位相変調素子は、液晶型の変調素子であること特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の照明装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の照明装置と、
前記照明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、
変調された光を投写する投写レンズとを有す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、照明装置、特に空間光変調装置を照明するための照明装置、並びにこれら空間光変調装置及び照明装置を用いて画像を投写するプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（以下、「ＬＥＤ」という。）は、超高圧水銀ランプ等に比較して一般的に長寿命で、かつ光への変換効率が高いという利点を有している。このため、照明装置の光源にＬＥＤを使用する場合が多くなってきている。ここで、単体のＬＥＤは、発光量が超高圧水銀ランプ等に比較して小さい。また、プロジェクタ等の光源は、比較的大きな光量が必要とされる。このため、ＬＥＤをプロジェクタの光源に用いる場合、光量を大きくするためアレイ化する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０５６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
複数のＬＥＤをアレイ化して配置するとき、ＬＥＤの数量に比例して光量を増加できる。ここで、プロジェクタにおいては、光源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。従って、光源の空間的な広がりが大きくなると、空間光変調装置に入射する光束が存在する空間的な広がりが大きくなる。しかしながら、空間光変調装置で取り込むことができる角度は限られているため、光源からの光束を有効に用いることが困難となる。複数のＬＥＤをアレイ化して光量を増やす場合、光源の面積（空間的な広がり）も大きくなる。従って、プロジェクタにおいて、単にＬＥＤをアレイ化して光量を増加させようとしても、エテンデューが保存されるため、光源からの全ての光束を有効に用いることが困難となってしまう。この結果、光量を増加させることができないので問題である。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、高輝度で光利用効率の高い照明光を供給できる照明装置と、この照明装置を備える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】
【０００６】
上記課題を解決するため、第１の発明によれば、光を供給する、第１の固体発光素子と第２の固体発光素子との少なくとも２つの固体発光素子と、第１の振動方向の偏光光を透過又は反射し、第１の振動方向に略直交する第２の振動方向の偏光光を反射又は透過することで、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を照明方向へ導くための偏光光合成部と、偏光光合成部からの偏光光を、第１の振動方向の偏光光又は第２の振動方向の偏光光へ変換する位相変調素子とを有することを特徴とする照明装置を提供できる。第１の固体発光素子は、例えば、第１の振動方向の偏光光であるｐ偏光光を含むランダム偏光光を射出する。また、第２の固体発光素子は、例えば、第２の振動方向の偏光光であるｓ偏光光を含むランダム偏光光を射出する。偏光光合成部は、例えば、ｐ偏光光を透過し、ｓ偏光光を反射する偏光膜を備える偏光ビームスプリッタを用いることができる。このとき、偏光光合成部は、第１の固体発光素子からのｐ偏光光を透過し、第２の固体発光素子からのｓ偏光を反射し、同一の照明方向へ導くように構成する。また、照明される方向から見たときに、第１の固体発光素子と第２の固体発光素子とは光学的に等価な位置になるように配置する。これにより、固体発光素子の発光領域の面積を増加させることなく、少なくとも２つの固体発光素子からの光を同一の照明方向の光路へ導くことができる。また、位相変調素子は、偏光光合成部からの偏光光を第１の振動方向又は第２の振動方向へ揃える機能を有する。これにより、照明方向へ、偏光方向の揃った高輝度で光利用効率の高い照明光を供給できる。
【０００７】
さらに、好ましくは、２つの固体発光素子を用いるとき、第１の固体発光素子と第２の固体発光素子とを交互に点灯することが望ましい。固体発光素子、例えばＬＥＤは、間欠駆動することで温度上昇を低減できる。温度上昇が低減された分、注入電流を大きくできる。注入電流を大きくした分、光束量が増加する。このため、２つのＬＥＤを間欠駆動することで、各ＬＥＤの光束量を増加でき、高輝度な照明光を得ることができる。このときは、２つの固体発光素子を交互に間欠駆動するタイミングに同期させて、位相変調素子を駆動する。これにより、さらに高輝度な照明光を得られる。なお、固体発光素子の数量は２つに限られず、３つ以上でも構成できる。
【０００８】
また、第１の本発明の好ましい態様によれば、少なくとも２つの固体発光素子と偏光光合成部との間に設けられ、固体発光素子からの光のうち第１の振動方向又は第２の振動方向の偏光光を透過し、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固体発光素子の方向へ進行する光を、偏光光合成部の方向へ反射する反射部とを有することが望ましい。反射型偏光板が、特定の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光を透過し、ｐ偏光とは異なる他の振動方向の偏光光、例えばｓ偏光光を反射する場合を考える。反射型偏光板を透過したｐ偏光光は、偏光光合成部を射出する。これに対して、反射型偏光板で反射された偏光光は、固体発光素子の方向へ戻される。固体発光素子には、入射光を反射する反射部が形成されている。反射部で反射された偏光光は、再度反射型偏光板に入射する。このような、反射型偏光板と反射部との間の繰り返し反射により、位相が変化して、ｐ偏光光へ変化した光が反射型偏光板を射出する。光の吸収、損失を考慮しなければ、繰り返し反射している光は、最終的には全てｐ偏光光となって射出される。これにより、固体発光素子からの光を高効率に用いることができる。
【０００９】
さらに好ましくは、固体発光素子と反射型偏光板との間に波長板、例えばλ／４波長板を設けることが望ましい。光がλ／４波長板を往復で２度通過すると、振動方向が９０°回転する。例えば、ｓ偏光光は、λ／４波長板を２度通過してｐ偏光光に変換される。これにより、さらに効率的に反射型偏光板からｐ偏光光を射出できる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、偏光光合成部から照明方向とは異なる方向へ射出する偏光光を、偏光光合成部の方向へ反射するミラーと、ミラーで反射され固体発光素子の方向へ進行する光を、偏光光合成部の方向へ反射する反射部とを有することが望ましい。これにより、ミラーと固体発光素子との間で反射を繰り返している光は、位相が変化する。そして、例えば、ｐ方向となった光は、偏光光合成部により照明方向へ射出される。これにより、固体発光素子からの光を高効率で用いて、高輝度な照明光を得られる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、位相変調素子は、液晶型の変調素子であることが望ましい。液晶型の変調素子、例えば、液晶パネルは、入射光を入力信号に応じて変調して射出する。このため、例えばｓ偏光光を容易にｐ偏光光に変換できる。これより、本照明装置は、偏光成分の揃った照明光を供給できる。
【００１２】
また、第２の本発明によれば、上述の照明装置と、照明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、変調された光を投写する投写レンズとを有することを特徴とするプロジェクタを提供できる。本プロジェクタは、高輝度で光利用効率が高い照明装置を備えている。このため、明るく、高品質な投写像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施例に係る照明装置、プロジェクタを添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、これらの実施例により本発明が限定されるものでない。
【実施例１】
【００１４】
図１は、本発明の実施例１に係る照明装置１００の概略構成を示す。照明装置１００は、第１の固体発光素子である第１ＬＥＤ１０１ａと、第２の固体発光素子である第２ＬＥＤ１０１ｂとを有している。第１ＬＥＤ１０１ａと第２ＬＥＤ１０１ｂとは、共に同一の波長領域の光、例えば緑色光（以下、「Ｇ光」という。）を射出する。まず、第１ＬＥＤ１０１ａからのＧ光について説明する。第１ＬＥＤ１０１ａからのＧ光は、コリメータレンズＣＬａに入射する。コリメータレンズＣＬａは、入射光を略平行光に変換して射出する。略平行光は、偏光光合成部である偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。偏光ビームスプリッタ１０４の第１ＬＥＤ１０１ａ側の面には、波長板であるλ／４波長板１０２ａと第１反射型偏光板１０３ａとが光学的透明接着剤で固着されている。
【００１５】
第１反射型偏光板１０３ａは、第１の振動方向又は第２の振動方向の偏光光、例えばｐ偏光光を透過し、他の振動方向の偏光光、例えばｓ偏光光を反射する。第１反射型偏光板１０３ａ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子を用いることができる。ワイヤグリッド型偏光子は、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子を、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。本実施例では、第１反射型偏光板１０３ａは、例えば、ｐ偏光光を透過する。
【００１６】
透過したｐ偏光光は、偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。偏光ビームスプリッタ１０４は、偏光膜１０５が光軸ＡＸに対して略４５°に形成されている。偏光膜１０５は、ｐ偏光光を透過し、ｓ偏光光を反射する。このため、第１反射型偏光板１０３ａを透過したｐ偏光光は、偏光ビームスプリッタ１０４を透過して、照明方向ＩＬへ射出される。
【００１７】
また、第１反射型偏光板１０３ａで反射されたｐ偏光光と異なる成分、例えばｓ偏光光は、波長板であるλ／４波長板１０２ａを透過して、第１ＬＥＤ１０１ａの方向へ戻る。第１ＬＥＤ１０１ａは、第１反射型偏光板１０３ａで反射され第１ＬＥＤ１０１ａの方向へ進行する光を、偏光光合成部である偏光ビームスプリッタ１０４の方向へ反射する反射部１０１ｒを有する。反射部１０１ｒは、反射性を有する金属電極が機能を兼用している。反射部１０１ｒで反射されたｓ偏光光は、再度λ／４波長板１０２ａを透過する。偏光光がλ／４波長板１０２ａを往復で２度通過すると、振動方向が９０°回転する。この結果、ｓ偏光光は、λ／４波長板１０２ａを２度通過してｐ偏光光に変換される。変換されたｐ偏光光は、第１反射型偏光板１０３ａを透過して、偏光ビームスプリッタ１０４から射出される。このような、第１反射型偏光板１０３ａと反射部１０１ｒとの間の繰り返し反射により、位相が変化して、ｐ偏光光となる光が反射型偏光板１０３ａを射出する。光の吸収、損失を考慮しなければ、繰り返し反射している光は、最終的には全てｐ偏光光となって射出される。これにより、第１ＬＥＤ１０１ａからの光を高効率に用いることができる。
【００１８】
次に、第２固体発光素子である第２ＬＥＤ１０１ｂについて説明する。上述したように、第２ＬＥＤ１０１ｂは第１ＬＥＤ１０１ａと同じ波長領域のＧ光を射出する。第２ＬＥＤ１０１ｂからのＧ光は、コリメータレンズＣＬｂに入射する。コリメータレンズＣＬｂは、入射光を略平行光に変換して射出する。略平行光は、偏光光合成部である偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。偏光ビームスプリッタ１０４の第２ＬＥＤ１０１ｂ側の面には、波長板であるλ／４波長板１０２ｂと第２反射型偏光板１０３ｂとが光学的透明接着剤で固着されている。
【００１９】
第２反射型偏光板１０３ｂは、例えばｓ偏光光を透過し、ｐ偏光光を反射する。第２反射型偏光板１０３ｂを透過したｓ偏光光は、偏光ビームスプリッタ１０４に入射する。偏光膜１０５は、ｐ偏光光を透過し、ｓ偏光光を反射する。このため、第２反射型偏光板１０３ｂを透過したｓ偏光光は、偏光ビームスプリッタ１０４の偏光膜１０５を反射して、照明方向ＩＬへ射出される。
【００２０】
また、第２反射型偏光板１０３ｂで反射されたｐ偏光光は、波長板であるλ／４波長板１０２ｂを透過して、第２ＬＥＤ１０１ｂの方向へ戻る。第２ＬＥＤ１０１ｂは、第２反射型偏光板１０３ｂで反射され第２ＬＥＤ１０１ｂの方向へ進行する光を、偏光光合成部である偏光ビームスプリッタ１０４の方向へ反射する反射部１０１ｒを有する。反射部１０１ｒで反射されたｐ偏光光は、再度λ／４波長板１０２ｂを透過する。λ／４波長板１０２ｂを往復で２度通過すると、振動方向が９０°回転する。この結果、ｐ偏光光は、λ／４波長板１０２ｂを２度通過してｓ偏光光に変換される。変換されたｓ偏光光は、第２反射型偏光板１０３ｂを透過する。そして、透過したｓ偏光光は、偏光ビームスプリッタ１０４の偏光膜１０５で反射されて射出する。このような、第２反射型偏光板１０３ｂと反射部１０１ｒとの間の繰り返し反射により、位相が変化して、ｓ偏光光となる光が第２反射型偏光板１０３ｂを射出する。光の吸収、損失を考慮しなければ、繰り返し反射している光は、最終的にはｓ偏光光となって射出される。これにより、第２ＬＥＤ１０１ｂからの光を高効率に用いることができる。また、照明方向ＩＬから照明装置１００を見たときに、第１ＬＥＤ１０１ａと第２ＬＥＤ１０１ｂとは光学的に等価な位置になるように配置する。これにより、固体発光素子の発光領域の面積を増加させることなく、少なくとも２つの固体発光素子１０１ａ、１０１ｂからの光を同一の照明方向ＩＬの光路へ導くことができる。
【００２１】
なお、反射型偏光板の代わりに、従来の複数の偏光ビームスプリッタアレイを用いる偏光変換素子を用いることもできる。偏光ビームスプリッタアレイを用いるときは、発光領域の面積が増加する。このため、予め定まっている所定のエテンデューを満足する場合には、偏光ビームスプリッタアレイを用いることができる。
【００２２】
また、波長板であるλ／４波長板１０２ａ、１０２ｂを用いないときでも、偏光変換効率は多少低下するが高輝度で光利用効率の高い照明光を得ることができる。
【００２３】
次に、位相変調素子である液晶型の変調素子、例えば、液晶パネル１０６は入射光を入力信号に応じて変調して射出する。なお、液晶パネル１０６は、偏光板等は不要であり、例えばＴＮモードの液晶パネルを用いることができる。液晶パネル１０６は、例えばｓ偏光光を容易にｐ偏光光に変換できる。これより、本照明装置は、偏光成分の揃った照明光を供給できる。これにより、照明方向ＩＬへ、偏光方向の揃った高輝度で光利用効率の高い照明光を供給できる。
【００２４】
また、第１ＬＥＤ１０１ａと第２ＬＥＤ１０１ｂとを交互に点灯、消灯することが望ましい。固体発光素子、例えばＬＥＤは、間欠駆動することで温度上昇を低減できる。温度上昇が低減された分、注入電流を大きくできる。注入電流を大きくした分、光束量が増加する。このため、２つのＬＥＤ１０１ａ、１０１ｂを間欠駆動することで、各ＬＥＤの光束量を増加でき、高輝度な照明光を得ることができる。図２−１は、従来技術の１つのＬＥＤを駆動するときの点灯時間（横軸：時間ｔ）と注入電流（縦軸：電流Ｉ）との関係を示す。図２−２は、第１ＬＥＤ１０１ａの点灯時間と注入電流との関係を示す。さらに、図２−３は、第２ＬＥＤ１０１ｂの点灯時間と注入電流との関係を示す。図２−２、図２−３に示すように、２つのＬＥＤ１０１ａ、１０１ｂを交互に間欠点灯したときは、各ＬＥＤの点灯時間を従来技術に比較して１／２にできる。点灯時間が短くなった分、注入電流を従来技術に比較して２倍にできる。この結果、高輝度な照明光を得られる。
【００２５】
また、ＬＥＤ１０１ａ、１０１ｂへの注入電流を従来技術と同じように電流値Ｉとしても良い。このとき、間欠駆動により、発熱量が低減するため、ＬＥＤ１０１ａ、１０１ｂの発光効率を高めることができる。従って、この場合も高輝度な照明光を得られる。
【００２６】
また、２つのＬＥＤ１０１ａ、１０１ｂを交互に間欠駆動するタイミングに同期させて、位相変調素子である液晶パネル１０６を駆動する。例えば、第１ＬＥＤ１０１ａが点灯しているときは、液晶パネル１０６はオフ状態でｐ偏光をそのまま透過する。これに対して、第１ＬＥＤ１０１ａが消灯し、第２ＬＥＤ１０１ｂが点灯しているときは、液晶パネル１０６はオン状態でｐ偏光を９０°回転させてｓ偏光に変換して透過する。これにより、例えば、ｐ偏光に揃った高輝度な照明光を得られる。なお、液晶パネル１０６は、オフ状態で位相を回転させ、オン状態でそのまま透過させる構成でもよい。
【００２７】
さらに、位相変調素子として、ＰＬＺＴなどの強誘電体を用いることもできる。ＰＬＺＴは、電気光学効果(Electro-optic Effect:ＥＯ効果)を有する材料であり、それらの結晶やセラミックスに電場を加えると屈折率の変化が生じる。屈折率の変化により、位相を回転させることができる。
【００２８】
また、固体発光素子であるＬＥＤの数量は２つに限られず、３つ以上でも構成できる。例えば、図３は、３つのＬＥＤ１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃを用いる照明装置３００の構成例である。ＬＥＤ１０１ａ、１０１ｂから液晶パネル１０６までの構成は上記実施例１と同一である。さらに、第３ＬＥＤ１０１ｃと、偏光ビームスプリッタ１１４と、偏光膜１１５、液晶パネル１１６とを有している。上記実施例１の第２ＬＥＤ１０１ｂと同様の光学系により、第３ＬＥＤ１０１ｃからはｓ偏光光が効率良く導き出されるように構成する。そして、最終的に、液晶パネル１１６により、ｐ偏光光に揃えられる。これにより、さらに高輝度な照明光を得られる。なお、本変形例の場合、１つのＬＥＤの点灯時間はＴ／３で良い。
【００２９】
さらに、他の変形例として、４つのＬＥＤを用いる照明装置４００の概略構成を図４に示す。照明装置４００は、上述した実施例１の照明装置１００を２組の向かい合わせるように構成されている。それぞれの照明装置１００からのＧ光は、３角プリズム４０１ａ、４０１ｂでそれぞれロッドレンズ４０１へ導かれる。本変形例の場合、１つのＬＥＤの点灯時間はＴ／２で良い。本変形例によれば、より高輝度な照明光を得られる。
【実施例２】
【００３０】
図５は、本発明の実施例２に係る照明装置５００の概略構成を示す。上記実施例１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。本実施例は、反射型偏光板の代わりに、ミラー５０１を用いている。ミラー５０１は、偏光ビームスプリッタ１０４の照明方向ＩＬとは異なる方向へ射出する面に固着されている。第１ＬＥＤ１０１ａからの光は、偏光ビームスプリッタ１０４の偏光膜１０５に入射する。例えば、偏光膜１０５は、ｐ偏光光を透過し、ｓ偏光光を反射する。偏光膜１０５で反射されたｓ偏光光は、光路を９０°折り曲げられ、ミラー５０１に入射する。そして、ミラー５０１で反射されたｓ偏光光は、偏光膜１０５で第１ＬＥＤ１０１ａの方向へ反射される。反射されたｓ偏光光はλ／４波長板１０２ａ、コリメータレンズＣＬａを透過し、反射部１０１ｒで反射される。そして、反射されたｓ偏光光は、再度λ／４波長板１０２ａを透過する。ｓ偏光光は、λ／４波長板１０２ａを２回透過することで、ｐ偏光光へ変換される。変換されたｐ偏光光は、偏光膜１０５を透過して偏光ビームスプリッタ１０４を射出する。
【００３１】
次に、第２ＬＥＤ１０１ｂからの光について説明する。第２ＬＥＤ１０１ｂからの光は、偏光ビームスプリッタ１０４の偏光膜１０５に入射する。偏光膜１０５で反射されたｓ偏光光は、光路を９０°折り曲げられ、偏光ビームスプリッタ１０４を射出する。これに対して、偏光膜１０５を透過したｐ偏光光は、ミラー５０１に入射する。そして、ミラー５０１で反射されたｐ偏光光は、偏光膜１０５を透過する。透過したｓ偏光光はλ／４波長板１０２ｂ、コリメータレンズＣＬｂを透過し、反射部１０１ｒで反射される。反射されたｓ偏光光は、再度λ／４波長板１０２ｂを透過する。そして、ｐ偏光光は、λ／４波長板１０２ｂを２回透過することで、ｓ偏光光へ変換される。変換されたｓ偏光光は、偏光膜１０５を反射して偏光ビームスプリッタ１０４を射出する。
【００３２】
そして、上記実施例１と同様に、第１ＬＥＤ１０１ａ、第２ＬＥＤ１０１ｂとを交互に間欠駆動する。同時に、間欠駆動のタイミングに同期して液晶パネル１０６のオン、オフを切替える。これにより、高輝度で光利用効率の高い偏光方向が揃った、例えばｐ偏光の照明光を得ることができる。
【実施例３】
【００３３】
図６は、本発明の実施例３に係るプロジェクタ６００の概略構成を示す。プロジェクタ６００は、第１色光である赤色光（以下、「Ｒ光」という。）を供給する第１光源部６０１Ｒと、第２色光であるＧ光を供給する上記実施例１で述べた照明装置１００である第２光源部と、第３色光であるＢ光を供給する第３光源部６０１Ｂとを有する。各光源部ともに、ＬＥＤで構成された固体発光素子である。
【００３４】
第１光源部６０１ＲからのＲ光は、コリメータレンズ６０２Ｒを透過して、偏光変換素子６０３Ｒに入射する。偏光変換素子６０３Ｒは、Ｒ光を特定の振動方向を有する偏光光、例えばｐ偏光光に変換する。偏光変換されたＲ光は、第１色光用空間光変調装置であるＲ光用空間光変調装置６１０Ｒに入射する。Ｒ光用空間光変調装置６１０Ｒ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。Ｒ光用空間光変調装置６１０Ｒは、液晶パネル６１５Ｒと、第１偏光板６１６Ｒと、第２偏光板６１７Ｒとを有する。
【００３５】
第１偏光板６１６Ｒは、ｐ偏光光に変換されたＲ光を透過し、液晶パネル６１５Ｒに入射させる。液晶パネル６１５Ｒは、ｐ偏光光を画像信号に応じて変調し、ｓ偏光光に変換する。第２偏光板６１７Ｒは、液晶パネル６１５Ｒでｓ偏光光に変換されたＲ光を射出する。このようにして、Ｒ光用空間光変調装置６１０Ｒは、第１光源部６０１ＲからのＲ光を変調する。Ｒ光用空間光変調装置６１０Ｒ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６１２に入射する。
【００３６】
第２光源部である照明装置１００からのＧ光は、偏光変換素子６０３Ｇに入射する。偏光変換素子６０３Ｇは、Ｇ光を特定の振動方向を有する偏光光、例えばｓ偏光光に変換する。偏光変換されたＧ光は、第２色光用空間光変調装置であるＧ光用空間光変調装置６１０Ｇに入射する。Ｇ光用空間光変調装置６１０Ｇ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。Ｇ光用空間光変調装置６１０Ｇは、液晶パネル６１５Ｇと、第１偏光板６１６Ｇと、第２偏光板６１７Ｇとを有する。
【００３７】
第１偏光板６１６Ｇは、ｓ偏光光に変換されたＧ光を透過し、液晶パネル６１５Ｇに入射させる。液晶パネル６１５Ｇは、ｓ偏光光を画像信号に応じて変調し、ｐ偏光光に変換する。第２偏光板６１７Ｇは、液晶パネル６１５Ｇでｐ偏光光に変換されたＧ光を射出する。このようにして、Ｇ光用空間光変調装置６１０Ｇは、第２光源部１００からのＧ光を変調する。Ｇ光用空間光変調装置６１０Ｇでｐ偏光光に変換されたＧ光は、クロスダイクロイックプリズム６１２に入射する。
【００３８】
第３光源部６０１ＢからのＢ光は、コリメータレンズ６０２Ｂを透過して、偏光変換素子６０３Ｂに入射する。偏光変換素子６０３Ｂは、Ｂ光を特定の振動方向を有する偏光光、例えばｐ偏光光に変換する。偏光変換されたＢ光は、第３色光用空間光変調装置であるＢ光用空間光変調装置６１０Ｂに入射する。Ｂ光用空間光変調装置６１０Ｂ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。Ｂ光用空間光変調装置６１０Ｂは、液晶パネル６１５Ｂと、第１偏光板６１６Ｂと、第２偏光板６１７Ｂとを有する。
【００３９】
第１偏光板６１６Ｂは、ｐ偏光光に変換されたＢ光を透過し、液晶パネル６１５Ｂに入射させる。液晶パネル６１５Ｂは、ｐ偏光光を画像信号に応じて変調し、ｓ偏光光に変換する。第２偏光板６１７Ｂは、液晶パネル６１５Ｂでｓ偏光光に変換されたＢ光を射出する。このようにして、Ｂ光用空間光変調装置６１０Ｂは、第３光源部６０１ＢからのＢ光を変調する。Ｂ光用空間光変調装置６１０Ｂでｓ偏光光に変換されたＢ光は、クロスダイクロイックプリズム６１２に入射する。
【００４０】
クロスダイクロイックプリズム６１２は、２つのダイクロイック膜６１２ａ、６１２ｂを有する。２つのダイクロイック膜６１２ａ、６１２ｂは、Ｘ字型に直交して配置されている。ダイクロイック膜６１２ａは、ｓ偏光光であるＲ光を反射し、ｐ偏光光であるＧ光を透過する。ダイクロイック膜６１２ｂは、ｓ偏光光であるＢ光を反射し、ｐ偏光光である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６１２は、第１色光用空間光変調装置６１０Ｒと、第２色光用空間光変調装置６１０Ｇと、第３色光用空間光変調装置６１０Ｂとでそれぞれ変調されたＲ光、Ｇ光及びＢ光を合成する。投写レンズ６３０は、クロスダイクロイックプリズム６１２で合成された光をスクリーン６４０に投写する。
【００４１】
プロジェクタ６００は、光利用効率が高く、高輝度な光を供給する照明装置１００を用いている。このため、明るく、高品質で良好な投写像を得ることができる。特に、上記構成において、Ｒ光とＧ光とＢ光とを投写して、全体として白色の投写画像を得るためには、Ｇ光の光束量を全体の光束量に対して６０％から８０％程度にする必要がある。このため、単体の固体発光素子であるＬＥＤが射出する光束量が同じとき、照明装置１００のＬＥＤを、第１光源部１０１Ｒや第３光源部１０１ＢのＬＥＤよりも多く配置する必要がある。本実施例では、照明装置１００は２つのＬＥＤ１０１ａ、１０１ｂを間欠駆動している。このため、実施例１で述べた様に、第２光源部である照明装置１００からのＧ光の光束量は、単体のＬＥＤからなる第１光源部１０１Ｒや第２光源部１０１Ｂからの光束量よりも大きくできる。また、第２光源部である照明装置１００は、発光面積が単体のＬＥＤのときと同一である。このため、Ｇ光に関して、エテンデューを増加させずに、高輝度な照明光を得られる。この結果、良好な投写像を得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】実施例１に係る照明装置の概略構成図。
【図２−１】従来技術の照明装置の駆動タイミング図。
【図２−２】実施例１の照明装置の駆動タイミング図。
【図２−３】実施例１の照明装置の他の駆動タイミング図。
【図３】実施例１に係る照明装置の変形例の概略構成図。
【図４】実施例１に係る照明装置の他の変形例の概略構成図。
【図５】実施例２に係る照明装置の概略構成図。
【図６】実施例３に係るプロジェクタの概略構成図。
【符号の説明】
【００４３】
１００  照明装置、１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ  各ＬＥＤ、ＣＬａ、ＣＬｂ、ＣＬｃ  コリメータレンズ、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ  λ／４波長板、１０３ａ、１０３ｂ、１０３ｃ  反射型偏光板、１０４  偏光ビームスプリッタ、１０５  偏光膜、１０６  液晶パネル、ＡＸ  光軸、ＩＬ  照明方向、１１６  液晶パネル、３００  照明装置、４００  照明装置、４０１ａ、４０１ｂ  ３角プリズム、５００  照明装置、５０１  ミラー、６００  プロジェクタ、６０１Ｒ、６０１Ｂ  各色光用光源部、６０３Ｒ、６０３Ｇ、６０３Ｂ  偏光変換素子、６１０Ｒ、６１０Ｇ、６１０Ｂ  各色光用空間光変調装置、６１２  クロスダイクロイックプリズム、６１２ａ、６１２ｂ  ダイクロイック膜、６１５Ｒ、６１５Ｇ、６１５Ｂ  液晶パネル、６１６Ｒ、６１６Ｇ、６１６Ｂ、６１７Ｒ、６１７Ｇ、６１７Ｂ  偏光板、６３０  投写レンズ、６４０  スクリーン
【図１】
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【図２−１】
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【図２−２】
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【図２−３】
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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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