(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
上記光源から出射された光を集光する結合レンズと、
上記結合レンズによって集光された光が入射し、複数の要素レンズを含む第１のフライアイレンズと、複数の要素レンズを含み、かつ、前記第１のフライアイレンズと共役な位置関係に配置された第２のフライアイレンズとからなるインテグレータと、
上記光源からの光が上記結合レンズ及び上記インテグレータを介して照射される略長方形のライトバルブとを備え、
上記インテグレータは、上記ライトバルブに照射される光の照射領域内における光強度分布を均一化し、
上記ライトバルブに照射される光が光軸となす角度の上記ライトバルブ短辺方向の最大値をθLV1、上記ライトバルブに照射される光が光軸となす角度の上記ライトバルブ長辺方向の最大値をθLv2、上記ライトバルブの短辺方向の長さをＬLV1、上記ライトバルブの長辺方向の長さをＬLV2、上記結合レンズの実効開口数をＮＡLEDとするとき、上記光源の発光領域の面積が、
（ＬLV1×θLV1／ＮＡLED）×（ＬLV2×θLv2／ＮＡLED）
以下であること
を特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
上記光源は、発光ダイオード、半導体レーザ又は有機エレクトロルミネッセンス素子からなること
を特徴とする請求の範囲第１項記載の映像表示装置。
【請求項３】
上記光源の発光領域が、上記ライトバルブの相似形であること
を特徴とする請求の範囲第１項記載の映像表示装置。
【請求項４】
上記光源が、複数の発光素子で構成されており、各発光素子の発光領域の総面積が、
（ＬLV1×θLV1／ＮＡLED）×（ＬLV2×θLv2／ＮＡLED）
以下であること
を特徴とする請求の範囲第１項記載の映像表示装置。
【請求項５】
上記光源を構成する複数の発光素子の発光領域が、それぞれ上記ライトバルブの相似形であること
を特徴とする請求の範囲第４項記載の映像表示装置。
【請求項６】
上記ライトバルブの実際に映像が表示される表示部分は、当該表示部分の短辺方向の長さが、上記ライトバルブの短辺方向の長さＬLV1と等しいか或いは小さく、かつ、上記表示部分の長辺方向の長さが、上記ライトバルブの長辺方向の長さＬLV2と等しいか或いは小さいこと
を特徴とする請求の範囲第１項記載の映像表示装置。
【請求項７】
上記ライトバルブの短辺方向の長さＬLV1及び長辺方向の長さＬLV2は、上記表示部分の短辺方向の長さ及び長辺方向の長さよりも、それぞれ２〜５０％大きいこと
を特徴とする請求の範囲第６項記載の映像表示装置。
【請求項８】
上記光源として、赤色発光する発光ダイオード又は半導体レーザを備えること
を特徴とする請求の範囲第１項記載の映像表示装置。
【請求項９】
上記赤色発光する発光ダイオード又は半導体レーザは、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌのうちの少なくとも一つと、Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂのうちの少なくとも１つとを含む系の材料を用いていること
を特徴とする請求の範囲第８項記載の映像表示装置。
【請求項１０】
上記光源として、緑色発光する発光ダイオード又は半導体レーザを備えること
を特徴とする請求の範囲第１項記載の映像表示装置。
【請求項１１】
上記緑色発光する発光ダイオード又は半導体レーザは、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌのうちの少なくとも一つと、Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂのうちの少なくとも１つとを含む系の材料を用いていること
を特徴とする請求の範囲第１０項記載の映像表示装置。
【請求項１２】
上記緑色発光する発光ダイオード又は半導体レーザは、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｃｄのうちの少なくとも一つと、Ｏ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅのうちの少なくとも１つとを含む系の材料を用いていること
を特徴とする請求の範囲第１０項記載の映像表示装置。
【請求項１３】
上記光源として、青色発光する発光ダイオード又は半導体レーザを備えること
を特徴とする請求の範囲第１項記載の映像表示装置。
【請求項１４】
上記青色発光する発光ダイオード又は半導体レーザは、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌのうちの少なくとも一つと、Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂのうちの少なくとも１つとを含む系の材料を用いていること
を特徴とする請求の範囲第１３項記載の映像表示装置。
【請求項１５】
上記青色発光する発光ダイオード又は半導体レーザは、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｃｄのうちの少なくとも一つと、Ｏ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅのうちの少なくとも１つとを含む系の材料を用いていること
を特徴とする請求の範囲第１３項記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、光源からの光をライトバルブによって変調することで映像を表示する映像表示装置に関する。
背景技術
図１に従来の投射型の映像表示装置の一構成例を示す。この映像表示装置は、回転放物面形状の反射面を有する反射板１００と、反射板１００の焦点に配設された光源１０１と、インテグレータ１０２と、赤色分離ミラー１０３Ｒと、緑色分離ミラー１０３Ｇと、青色分離ミラー１０３Ｂとを備えている。
更に、この映像表示装置は、緑色分離ミラー１０３Ｇによって反射された緑色光が、一つの面１０４Ｇに入射するように配設された立方体形状の色合成プリズム１０４と、赤色分離ミラー１０３Ｒによって反射された赤色光を、色合成プリズム１０４における面１０４Ｇと直交する他の面１０４Ｒに入射させる反射ミラー１０５Ｒと、青色分離ミラー１０３Ｂによって反射された青色光を、色合成プリズム１０４における面１０４Ｒと平行な他の面１０４Ｂに入射させる反射ミラー１０５Ｂと、緑色分離ミラー１０３Ｇと青色分離ミラー１０３Ｂとの間に配設された光路長調整用レンズ１０６と、青色分離ミラー１０３Ｂと反射ミラー１０５Ｂとの間に配設された光路長調整用レンズ１０７とを備えている。
更に、この映像表示装置は、反射ミラー１０５Ｒと色合成プリズムの面１０４Ｒとの間に配設された赤用ライトバルブ１０８Ｒと、反射ミラー１０５Ｒと赤用ライトバルブ１０８Ｒとの間に配設されたレンズ１０９Ｒと、緑色分離ミラー１０３Ｇと色合成プリズムの面１０４Ｇとの間に配設された緑用ライトバルブ１０８Ｇと、緑色分離ミラー１０３Ｇと緑用ライトバルブ１０８Ｇとの間に配設されたレンズ１０９Ｇと、反射ミラー１０５Ｂと色合成プリズムの面１０４Ｂとの間に配設された青用ライトバルブ１０８Ｂと、反射ミラー１０５Ｂと青用ライトバルブ１０８Ｂとの間に配設されたレンズ１０９Ｂとを備えている。
更に、この映像表示装置は、色合成プリズム１０４における面１０４Ｇと平行な面に対向するように配設されたプロジェクタレンズ１１０を備えている。
図１に示すような従来の投射型の映像表示装置では、光源１０１として、キセノンランプ又はメタルハライドランプ等の白色光ランプを用いていた。光源１０１から出射された光は、反射板１００によって反射され、更に、図示しないカットフィルタによって紫外線及び赤外線が取り除かれ、インテグレータ１０２を介して赤色分離ミラー１０３Ｒに入射する。赤色分離ミラー１０３Ｒに入射した光のうちの赤色の光は、赤色分離ミラー１０３Ｒで反射され、更に反射ミラー１０５Ｒで反射され、レンズ１０９Ｒ及び赤用ライトバルブ１０８Ｒを透過して色合成プリズム１０４に入射する。赤色分離ミラー１０３Ｒに入射した光のうちの赤色以外の色は、赤色分離ミラー１０３Ｒを透過して、緑色分離ミラー１０３Ｇに入射する。
緑色分離ミラー１０３Ｇに入射した光のうちの緑色の光は、緑色分離ミラー１０３Ｇで反射され、レンズ１０９Ｇ及び緑用ライトバルブ１０８Ｇを介して色合成プリズム１０４に入射する。緑色分離ミラー１０３Ｇに入射した光のうちの緑色以外の色は、緑色分離ミラー１０３Ｇを透過して、光路長調整用レンズ１０６を介して青色分離ミラー１０３Ｂに入射する。
青色分離ミラー１０３Ｂに入射した光のうちの青色の光は、青色分離ミラー１０３Ｂで反射され、光路長調整用レンズ１０７を介して、更に反射ミラー１０５Ｂで反射され、レンズ１０９Ｂ及び青用ライトバルブ１０８Ｂを介して色合成プリズム１０４に入射する。
色合成プリズム１０４に入射した各色の光は、色合成プリズム１０４によって色合成され、プロジェクタレンズ１１０を介して透過型又は反射型のスクリーンに投影される。
以上のような従来の投射型の映像表示装置では、色分離ミラーで分離された３原色のスペクトル幅が広く、色純度が悪いという問題があった。また、このような映像表示装置では、通常、白色光ランプを一定輝度で点灯させて用いるため、全体光量の輝度調整が行い難いという問題があった。更には、白色光ランプからの光を色分離ミラーで分離して用いるため、各色を独立して輝度調整することが非常に難しいという問題もあった。
また、白色光ランプより出射される光束の断面形状は、通常、円形である。一方、光が照射されるライトバルブは、通常、長方形形状である。したがって、ライトバルブに均一に光を照射させるには、ライトバルブに照射される光束の直径を、ライトバルブの対角線の長さよりも大きくする必要がある。そのため、従来の映像表示装置では、光源から出射された光のライトバルブへの照射効率が低いという問題があった。
以上のように、光源として白色光ランプを用いた投射型の映像表示装置には様々な問題があった。そこで、白色光ランプ以外の色純度の良い光源を用いた投射型の映像表示装置として、独立した３原色発光ダイオードを光源として用いた映像表示装置が提案されている。発光ダイオードのように色純度の良い光源を用いることにより、投射型の映像表示装置の色再現範囲を向上することができる。
ここで、発光ダイオードを光源に用いた投射型の映像表示装置での色再現範囲と、蛍光体を用いたＣＲＴ（Cathode-Ray Tube）での色再現範囲と、ＮＴＳＣ（National Television System Comittee）方式での色再現範囲とを表したＸＹ色度図を、図２に示す。なお、図２中のＡ１が、発光ダイオードを光源に用いた映像表示装置での色再現範囲であり、図２中のＡ２が、ＣＲＴでの色再現範囲であり、図２中のＡ３が、ＮＴＳＣ（National Television System Comittee）方式での色再現範囲である。
従来、光源として白色光ランプを用いた投射型の映像表示装置の色再現範囲は、ＣＲＴに比べて狭くなってしまっていたが、図２に示すように、色純度の良い発光ダイオードを光源として用いることで、投射型の映像表示装置においても、ＣＲＴよりも広い範囲の色を再現することが可能となる。
しかしながら、発光ダイオードは面光源であるため、光源から出射された光には、光軸外からの軸外光が生じる。光源から出射された光に軸外光が生じていると、ライトバルブへ光を均一に照射できず、また、光の照射効率が低くなってしまうという問題も生じる。
発明の開示
本発明の目的は、白色光ランプ以外の色純度の良い光源を用いてライトバルブに光を照射させるに際し、光源からの出射光を均一化してライトバルブに照射でき、しかも、ライトバルブへの光の照射効率に優れた映像表示装置を提供することにある。
本発明の映像表示装置は、光源と、上記光源から出射された光を集光する結合レンズと、上記結合レンズによって集光された光が入射し、複数の要素レンズを含む第１のフライアイレンズと、複数の要素レンズを含み、かつ、前記第１のフライアイレンズと共役な位置関係に配置された第２のフライアイレンズとからなるインテグレータと、上記光源からの光が上記結合レンズ及び上記インテグレータを介して照射される略長方形のライトバルブとを備え、上記インテグレータにより、上記ライトバルブに照射される光の照射領域内における光強度分布を均一化する。
ここで、上記ライトバルブに照射される光が光軸となす角度の上記ライトバルブ短辺方向の最大値をθLV1、上記ライトバルブに照射される光が光軸となす角度の上記ライトバルブ長辺方向の最大値をθLV2、上記ライトバルブの短辺方向の長さをＬLV1、上記ライトバルブの長辺方向の長さをＬLV2、上記結合レンズの実効開口数をＮＡLEDとする。そして、本発明の映像表示装置では、上記光源の発光領域の面積を（ＬLV1×θLV1／ＮＡLED）×（ＬLV2×θLV2／ＮＡLED）以下とする。
以上のような本発明に係る映像表示装置では、光源の発光領域の面積を規定することで、光源から出射された光を効率良くライトバルブに照射させることができる。
なお、上記映像表示装置において、光源としては、具体的には、発光ダイオード、半導体レーザ又は有機エレクトロルミネセンス素子が好適である。
また、上記映像表示装置において、光源の発光領域は、ライトバルブの相似形であることが好ましい。光源の発光領域を、ライトバルブの相似形とすることで、光源から出射された光を、より効率良くライトバルブに照射させることができる。
また、上記映像表示装置において、光源は、複数の発光素子で構成されていても良い。光源が複数の発光素子で構成されている場合は、各発光素子の発光領域の総面積が（ＬLV1×θLV1／ＮＡLED）×（ＬLV2×θLV2／ＮＡLED）以下であることが好ましい。各発光素子の発光領域の総面積を（ＬLV1×θLV1／ＮＡLED）×（ＬLV2×θLV2／ＮＡLED）以下とすることで、各発光素子から出射された光を、効率良くライトバルブに照射させることができる。
また、上記映像表示装置において、光源が複数の発光素子で構成されている場合は、それら複数の発光素子の発光領域が、それぞれライトバルブの相似形であることが好ましい。それら複数の発光素子の発光領域を、それぞれライトバルブの相似形とすることで、光源から出射された光を、より効率良くライトバルブに照射させることができる。
また、上記映像表示装置において、ライトバルブの実際に映像が表示される表示部分は、当該表示部分の短辺方向の長さが、ライトバルブの短辺方向の長さＬLV1と等しいか或いは小さく、かつ、当該表示部分の長辺方向の長さが、ライトバルブの長辺方向の長さＬLV2と等しいか或いは小さいことが好ましい。より具体的には、ライトバルブの短辺方向の長さＬLV1及び長辺方向の長さＬLV2は、実際に映像が表示される表示部分の短辺方向の長さ及び長辺方向の長さよりも、それぞれ２〜５０％大きいことが好ましい。
また、上記映像表示装置は、光源として、赤色発光する発光ダイオード又は半導体レーザを備えていてもよい。このとき、赤色発光する発光ダイオード又は半導体レーザとしては、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌのうちの少なくとも一つと、Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂのうちの少なくとも一つとを含む系の材料を用いたものが好適である。
また、上記映像表示装置は、光源として、緑色発光する発光ダイオード又は半導体レーザを備えていてもよい。このとき、緑色発光する発光ダイオード又は半導体レーザとしては、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌのうちの少なくとも一つと、Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂのうちの少なくとも一つとを含む系の材料を用いたものや、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｃｄのうちの少なくとも一つと、Ｏ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅのうちの少なくとも一つとを含む系の材料を用いたものが好適である。
また、上記映像表示装置は、光源として、青色発光する発光ダイオード又は半導体レーザを備えていてもよい。このとき、青色発光する発光ダイオード又は半導体レーザとしては、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌのうちの少なくとも一つと、Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂのうちの少なくとも一つとを含む系の材料を用いたものや、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｃｄのうちの少なくとも一つと、Ｏ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅのうちの少なくとも一つとを含む系の材料を用いたものが好適である。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来の投射型の映像表示装置の一構成例を示す図である。
図２は、発光ダイオードを光源に用いた投射型の映像表示装置での色再現範囲と、蛍光体を用いたＣＲＴでの色再現範囲と、ＮＴＳＣ方式での色再現範囲とを表したＸＹ色度図である。
図３は、本発明の映像表示装置の一構成例を示す図である。
図４は、本発明の映像表示装置の照明光学系の一構成例を示す図である。
図５は、本発明の映像表示装置の照明光学系の幾何学的関係を説明する図である。
図６は、ライトバルブへの光の照射条件を説明する図である。
図７は、θLED1とＮＡEYE1との比と、ライトバルブへの光の照射効率との関係を示す図である。
図８は、本発明の映像表示装置に用いられる発光ダイオードの一構成例を示す平面図である。
図９は、図８に示した発光ダイオードの断面図である。
図１０は、本発明の映像表示装置に用いられる発光ダイオードの一構成例を示す図である。
図１１は、本発明が適用される映像表示装置の一構成例を示す図である。
図１２は、図１１に示した映像表示装置の光源を発光面側から見た図である。
図１３は、本発明が適用される映像表示装置の一構成例を示す図である。
図１４は、本発明が適用される映像表示装置の一構成例を示す図である。
図１５は、本発明が適用される映像表示装置の一構成例を示す図である。
図１６は、図１５に示した映像表示装置の偏光変換手段の一構成例を示す図である。
図１７は、本発明が適用される映像表示装置の一構成例を示す図である。
図１８は、本発明が適用される映像表示装置の一構成例を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図３に、本発明を適用した映像表示装置の一構成例を示す。
この映像表示装置は、立方体形状のダイクロイックミラー１と、このダイクロイックミラー１の一つの面１Ｇに対向するように配設された緑用照明光学系２Ｇと、ダイクロイックミラー１における面１Ｇと直交する他の面１Ｒに対向するように配設された赤用照明光学系２Ｒと、ダイクロイックミラー１における面１Ｒと平行な他の面１Ｂに対向するように配設された青用照明光学系２Ｂとを備えている。
この映像表示装置は、更に、ダイクロイックミラー１における面１Ｇと平行な面に対向するように配設されたプロジェクタレンズ３を備えている。このプロジェクタレンズ３は、各照明光学系２Ｇ，２Ｒ，２Ｂから出射されダイクロイックミラー１で色合成された画像の光を、図示しない透過型又は反射型のスクリーンに投影するためのものである。
図４に、この映像表示装置の照明光学系２（２Ｇ，２Ｒ，２Ｂを代表する。）の一例を示す。
この照明光学系２は、光源となる発光ダイオード４と、結合レンズ５と、第１のフライアイレンズ６と、第２のフライアイレンズ７と、第１のコンデンサレンズ８と、第２のコンデンサレンズ９と、ライトバルブ１０とがこの順に配設され、ライトバルブ１０が、ダイクロイックミラー１における面と対向するように配設されている。ここで、フライアイレンズ６，７は、発光ダイオード４からの光をライトバルブ１０に照射する際に、その照射領域内における光強度分布を均一化するインテグレータとして機能するものであり、発光ダイオード４とライトバルブ１０との間に配置される。
発光ダイオード４から出射された光は、結合レンズ５によって略平行光とされる。発光ダイオード４は面光源であるため、光軸外からの軸外光が生じている。結合レンズ５を透過した光は、第１のフライアイレンズ６に入射する。
第１のフライアイレンズ６と第２のフライアイレンズ７とは、互いに共役な位置関係に２列に配置され、テレセントリック光学系を構成している。フライアイレンズ６，７では、軸外光が光軸となす角の角度分布を一様にする。第２のフライアイレンズ７を透過した光は、第１のコンデンサレンズ８に入射する。
この例では、第２のコンデンサレンズ９が第１のコンデンサレンズ８に対して共役な位置関係に配され、テレセントリック光学系を構成している。光は、コンデンサレンズ８，９によって集束されてライトバルブ１０へ入射する。
そして、図１に示した映像表示装置では、赤用ライトバルブ１０Ｒ、緑用ライトバルブ１０Ｇ、青用ライトバルブ１０Ｂの３枚のライトバルブを用いている。各ライトバルブ１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに照射された赤色，緑色，青色の光は、各ライトバルブ１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂによって空間的に変調される。空間的に変調された赤色，緑色，青色の光は、ライトバルブ１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂを透過してダイクロイックミラー１に入射する。ダイクロイックミラー１に入射した赤色，緑色，青色の光は、ダイクロイックミラー１によって色合成される。色合成された光は、プロジェクタレンズ３を介してスクリーンへ投影される。
この映像表示装置は、光源として色純度に優れた発光ダイオード４を用いているので、色再現性に優れており、広い色再現範囲が得られる。また、赤、緑、青の各色毎に独立の光源を備えているので、それら３原色の輝度を独立に調整でき、しかも、全体光量の調整も容易に行うことができる。
つぎに、図４に示した照明光学系２について、発光ダイオード４からの出射光を均一にするとともに、ライトバルブ１０への照射効率を上げるために好適な、各レンズと発光ダイオード４との幾何学的関係について説明する。なお、以下の説明で用いる各符号において、符号に付けられた添字の「１」はライトバルブ１０の短辺方向に対応していることを示しており、添字の「２」はライトバルブ１０の長辺方向に対応していることを示している。
まず、照明光学系２を簡略化して示す図５を参照して、ライトバルブの短辺方向における、各レンズと発光ダイオード４との幾何学的関係について説明する。
結合レンズ５の実効開口数をＮＡLEDとすると、発光ダイオード４の光結合効率ηLEDは、下記式（１）で表される。
ηLED＝ＮＡLED2・・・（１）
発光ダイオード４の長さをｒ1、結合レンズ５の実効焦点距離をｆLEDとすると、軸外光が光軸となす角度の最大値θLED1は、下記式（２）で表される。
θLED1＝ｒ1／（２×ｆLED）・・・（２）
また、結合レンズ５を透過した光の射出瞳直径ＤLED1は、下記式（３）で表される。
ＤLED1＝２×ＮＡLED×ｆLED・・・（３）
上記式（２），（３）から、下記式（４）が導かれる。
ＤLED1＝（ＮＡLED×ｒ1）／θLED1・・・（４）
また、フライアイレンズ６，７の要素レンズの個数をＮi、フライアイレンズ６，７の実効焦点距離をｆEYE、フライアイレンズ６，７の実効開口数をＮＡEYE1とすると、射出瞳直径ＤLED1は、下記式（５）のように表される。
ＤLED1＝２×Ｎ1×ｆEYE×ＮＡEYE1・・・（５）
また、コンデンサレンズ８，９の実効焦点距離をｆc、ライトバルブ１０へ照射される光が光軸となす角度の最大値をθLV1とすると、射出瞳直径ＤLED1は、下記式（６）のように表される。
ＤLED1＝２×ｆc×θLV1・・・（６）
ライトバルブ１０の長さをＬLV1とすると、ライトバルブ１０の長さＬLV1と、フライアイレンズ６，７の実効開口数ＮＡEYE1と、コンデンサレンズ８，９の実効焦点距離ｆcとの関係は、下記式（７）のように表される。
２×ｆc×ＮＡEYE1＝ＬLV1・・・（７）
上記式（６），（７）から、下記式（８）が導かれる。
ＮＡEYE1＝（ＬLV1×θLV1）／ＤLED1・・・（８）
上記式（４），式（８）から、下記式（９）が導かれる。
ＮＡEYE1＝θLED1×｛（ＬLV1×θLV1）／（ＮＡLED×ｒ1）｝・・・（９）
上記式（９）から、下記式（１０）が導かれる。
θLED1／ＮＡEYE1＝（ｒ1／ＬLV1）×（ＮＡLED／θLV1）・・・（１０）
ライトバルブ１０への照射条件を考えるに際し、第２のフライアイレンズ７が重要となる。図６に示すように、第１のフライアイレンズ６の要素レンズ６ａを透過した光のうち、対応する第２のフライアイレンズ７の要素レンズ７ａに入射した光は、ライトバルブ１０に照射される。しかし、第１のフライアイレンズ６の要素レンズ６ａを透過した光のうち、隣の第２のフライアイレンズ７の要素レンズ７ｂに入射した光は、ライトバルブ１０に照射されない。
ここで、軸外光の傾きθLED1とフライアイレンズ６，７の実効開口数ＮＡEYE1との比と、ライトバルブ１０への照射効率との関係を図７に示す。図７に示すように、θLED1／ＮＡEYE1の値が１よりも大きくなると、ライトバルブ１０への照射効率が低下する。
したがって、ライトバルブ１０への照射条件は、下記式（１１）を満たすようにすることが望まれる。
θLED1／ＮＡEYE1≦１・・・（１１）
すなわち、θLED1／ＮＡEYE1≦１のときは、発光ダイオード４から出射された全ての光がライトバルブ１０に入射するが、θLED1／ＮＡEYE1＞１のときは、ライトバルブ１０に入射しない光が存在することとなり、光の照射効率が低下してしまう。
なお、上記式（１０），（１１）から、下記式（１２）が導かれる。
ｒ1≦ＬLV1×（θLV1／ＮＡLED）・・・（１２）
以上のようにして導かれた式（１２）は、物体の大きさと像の大きさとの関係を示すラグランジェ−ヘルムホルツの式に帰着する。そして、上記式（１２）を満たすように照明光学系２のパラメータを設定することで、ライトバルブ１０の短辺方向について、ライトバルブ１０に対する光の照射効率を最適化することができる。
ところで、以上の説明では、ライトバルブ１０の短辺方向について説明したが、上述した関係は、ライトバルブ１０の長辺方向についても同様に成り立つ。したがって、ライトバルブ１０への光の照射効率を高めるためには、長辺方向についても、下記式（１３）を満たすようにすることが望まれる。
ｒ2≦ＬLV2×（θLV2／ＮＡLED）・・・（１３）
すなわち、上記式（１３）を満たすように照明光学系２のパラメータを設定することで、ライトバルブ１０の長辺方向について、ライトバルブ１０に対する光の照射効率を最適化することができる。
以上の説明から分かるように、発光ダイオード４から出射された光を効率良くライトバルブ１０へ照射させるには、各単色発光ダイオード４の発光領域の総面積が、（ＬLV1×θLV1／ＮＡLED）×（ＬLV2×θLV2／ＮＡLED）以下であることが好ましい。
ライトバルブ１０への照射光が光軸となす最大角θLV1，θLV2は、例えば透過型ライトバルブでは、液晶のコントラストやプロジェクタレンズの画角等から、ライトバルブ１０の短辺方向、長辺方向とも同様に制限される。また、反射型ライトバルブでも、θLV1，θLV2は、偏光プリズムの入射角依存性等から、ライトバルブ１０の短辺方向、長辺方向とも同様に制限される。そのため、θLV1＝θLV2となる場合が多い。また、通常、実効開口数ＮＡLEDはライトバルブ１０の長辺方向、短辺方向どちらでも同じなので、ｒ1とｒ2の比はＬLV1とＬLV2の比に一致する。
したがって、発光ダイオード４の発光領域は、ライトバルブ１０の相似形であることが好ましい。発光ダイオード４の発光領域がライトバルブ１０の相似形であると、無駄になる光が少なくて済み、発光ダイオード４から出射された光の照射効率を高めることができる。
なお、発光ダイオード４の発光領域の他に、フライアイレンズ６，７の各要素レンズもライトバルブ１０の相似形であることが好ましい。フライアイレンズ６，７の各要素レンズもライトバルブ１０の相似形であると、発光ダイオード４から出射された光の照射効率を更に高めることができる。
ところで、上述したライトバルブ１０の各辺の長さＬLV1，ＬLV2は、実際に映像が表示される表示部分、すなわち照明すべき表示部分の短辺方向、長辺方向の長さそのものであるとしてもよい。しかしながら、実際には収差等のために不均一な照明が生じる場合もあり、その場合には、ＬLV1，ＬLV2を表示部分の長さそのものであるとして照明光学系２を設計すると、ライトバルブ１０の表示部分内の周縁部に、光が照射されない部分が生じるおそれがある。また、製造時の位置合わせや領域の大きさのマージン等を考慮すると、ライトバルブ１０に光を照射する際の照射領域は、実際に映像が表示される表示部分よりも若干大きく設定しておくことが好ましい。
そこで、上記映像表示装置では、ライトバルブ１０の表示部分の短辺方向の長さをＬLV1以下とし、且つ、ライトバルブ１０の表示部分の長辺方向の長さをＬLV2以下とすることが好ましい。これにより、光の照射領域が、実際に映像が表示される表示部分よりも若干大きくなる。そして、このように光の照射領域を表示部分よりも若干大きく設定することで、光学系の収差、製造時の位置ずれ或いは製造誤差等があったとしても、表示部分内については全面に亘って均一に光を照射することが可能となる。
なお、光の照射領域をライトバルブ１０の表示部分よりも若干大きく設定する際は、具体的には、収差や製造時のマージン等を考慮して、ライトバルブ１０の短辺方向の長さＬLV1及び長辺方向の長さＬLV2を、実際に映像が表示される表示部分の短辺方向の長さ及び長辺方向の長さよりも、それぞれ２〜５０％程度大きく設定しておくことが好ましい。これにより、光学系の収差、製造時の位置ずれ或いは製造誤差等があったとしても、実際に映像が表示される表示部分については、全面に亘って十分に均一に光が照射されることとなる。
つぎに、図８及び図９に本発明を適用した映像表示装置に用いられる発光ダイオード４の一構成例を示す。図８は発光ダイオード４の平面図であり、図９は発光ダイオード４の断面図である。この発光ダイオード４は、金属基板１１と、反射板１２と、接着層１３と、発光材料層１４と、金属電極１５と、透明電極１６と、リードピン１７とを有している。
上記金属基板１１は、例えば円盤状であり、その中央に円形状の窪み部１１ａが形成されている。上記金属基板１１の上面と、上記窪み部１１ａの底面との間には斜面１１ｂが形成されており、この斜面１１ｂに反射板１２が形成されている。
上記窪み部１１ａの底面に、接着層１３と、発光材料層１４と、網状の金属電極１５と、ＩＴＯ等からなる透明電極１６とが順に積層されている。
網状の金属電極１５を配することで、電流分布を透明電極１６の全面に亘って均一にすることができる。なお、発光材料層１４上に透明電極１６を配し、透明電極１６上に網状の金属電極１５を配してもよい。金属電極１５は、リード線１７ａによって金属基板１１の側方に設けられたリードピン１７と接続されている。このリードピン１７は、絶縁層１８によって金属基板１１と隔たれている。
このような、映像表示装置の光源となる発光ダイオード４には、次のような化合物半導体が用いられている。
赤色発光ダイオードには、例えば、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＰＡｓ等のＧａＰ系、ＧａＡｓ系、ＡｌＡｓ系化合物半導体が用いられる。
緑色発光ダイオードには、例えば、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等のＧａＮ系、又はＺｎＳｅ系化合物半導体が用いられる。
青色発光ダイオードには、例えば、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等のＧａＮ系、又は、ＺｎＳｅ系、又は、ＳｉＣ系化合物半導体が用いられる。
発光ダイオード４の発光領域は、例えば短辺方向の長さがｒ1、長辺方向の長さがｒ2の略矩形である。また、発光ダイオード４の発光領域は、ライトバルブ１０の相似形であることが好ましい。発光ダイオード４の発光領域がライトバルブ１０の相似形であると、ライトバルブ１０に照射される光に無駄がなく、光の照射効率をより高めることができる。
また、図１０に示すように、発光ダイオード４を屈折率の高い透明な樹脂１９で覆い、その前面に球面レンズ２０と、結合レンズ２１とを配してもよい。発光ダイオード４を屈折率の高い透明な樹脂１９で覆い、球面レンズ２０と結合レンズ２１とを配することで、開口数を上げることができる。
また、本発明は、各光源に複数の発光ダイオードを用いた映像表示装置にも適用可能である。
光源に複数の発光ダイオードを用いた映像表示装置の一構成例を図１１に示す。図１１に示した映像表示装置は、立方体形状のダイクロイックミラー３０と、このダイクロイックミラー３０の一つの面３０Ｇに対向するように配設された緑用照明光学系３１Ｇと、ダイクロイックミラー３０における面３０Ｇと直交する他の面３０Ｒに対向するように配設された赤用照明光学系３１Ｒと、ダイクロイックミラー３０における面３０Ｒと平行な他の面３０Ｂに対向するように配設された青用照明光学系３１Ｂとを備えている。
更に、この映像表示装置は、ダイクロイックミラー３０における面３０Ｇと平行な面に対向するように配設され、各照明光学系３１Ｇ，３１Ｒ，３１Ｂによって形成されてダイクロイックミラー３０で色合成された画像の光を、図示しない透過型又は反射型のスクリーンに投影するためのプロジェクタレンズ３７を備えている。
照明光学系３１（３１Ｇ，３１Ｒ，３１Ｂを代表する。）は、光源となる発光ダイオード３２と、結合レンズ３３と、フライアイレンズ３４と、コンデンサレンズ３５と、ライトバルブ３６とがこの順に配設され、ライトバルブ３６が、ダイクロイックミラー３０における面と対向するように配設されている。
図１１に示した映像表示装置は、図３に示した映像表示装置と同様の構成であるが、光源に各色複数個の発光ダイオード３２を用いている。図１１に示した映像表示装置の光源を、発光面側から見た図を図１２に示す。図１２に示すように、この映像表示装置では、４個の発光ダイオード３２を２個ずつ２列に配置している。このように複数の発光ダイオード３２を２次元に配置して、それぞれの発光ダイオード３２に対応させて集光用の結合レンズ３３を配する。発光ダイオード３２の個数はいくつでも構わない。発光ダイオード３２を並べることにより、光強度を加算することができる。
光源に各色複数個の発光ダイオードを用いた映像表示装置においても、各単色発光ダイオードの発光領域の総面積が、（ＬLV1×θLV1／ＮＡLED）×（ＬLV2×θLV2／ＮＡLED）以下であることが好ましい。また、各発光ダイオードの発光領域が、それぞれライトバルブの相似形であることが好ましい。また、ライトバルブ上に照射される光の形状は、主に個々の発光ダイオードの発光領域の形状に依存するため、２次元的に配置された発光ダイオード群の配置形状は問わない。例えば、４個の発光ダイオードを１列に配置するものでもよい。
なお、本発明は、透過型ライトバルブを用いた映像表示装置、反射型ライトバルブを用いた映像表示装置のいずれにも適用可能である。
図１３に、単板の透過型ライトバルブを用い、色合成をインテグレータの前で行うようにした映像表示装置の一構成例を示す。
この映像表示装置は、立方体形状のダイクロイックミラー４０と、このダイクロイックミラー４０の一つの面４０Ｇに対向するように配設された緑色発光ダイオードユニット４１Ｇと、ダイクロイックミラー４０における面４０Ｇと直交する他の面４０Ｒに対向するように配設された赤色発光ダイオードユニット４１Ｒと、ダイクロイックミラー４０における面４０Ｒと平行な他の面４０Ｂに対向するように配設された青色発光ダイオードユニット４１Ｂとを備えている。ここで、各発光ダイオードユニット４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂは、それぞれ複数の発光ダイオードからなる光源と、各発光ダイオードの前面に配された結合レンズとを備える。
この映像表示装置は、更に、ダイクロイックミラー４０における面４０Ｇと平行な面に対向するように配設されたインテグレータ４２と、コンデンサレンズ４３と、ライトバルブ４４と、プロジェクタレンズ４５とを備えている。
図１３に示す映像表示装置では、各発光ダイオードユニット４１Ｒ，４１Ｇ，４１Ｂから出射された赤色，緑色，青色の光は、それぞれダイクロイックミラー４０に入射する。ダイクロイックミラー４０に入射した赤色，緑色，青色の光は、ダイクロイックミラー４０によって色合成される。色合成された光は、インテグレータ４２及びコンデンサレンズ４３を介してライトバルブ４４に照射される。ライトバルブ４４に照射された光は、ライトバルブ４４によって空間的に変調される。空間的に変調された光は、ライトバルブ４４を透過し、プロジェクタレンズ４５を介してスクリーンへ投影される。
つぎに、図１４に、単板の反射型ライトバルブを用い、色合成をインテグレータの前で行うようにした映像表示装置の一構成例を示す。
この映像表示装置は、立方体形状のダイクロイックミラー５０と、このダイクロイックミラー５０の一つの面５０Ｇに対向するように配設された緑色発光ダイオードユニット５１Ｇと、ダイクロイックミラー５０における面５０Ｇと直交する他の面５０Ｒに対向するように配設された赤色発光ダイオードユニット５１Ｒと、ダイクロイックミラー５０における面５０Ｒと平行な他の面５０Ｂに対向するように配設された青色発光ダイオードユニット５１Ｂとを備えている。ここで、各発光ダイオードユニット５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂは、それぞれ複数の発光ダイオードからなる光源と、各発光ダイオードの前面に配された結合レンズとを備える。
この映像表示装置は、更に、ダイクロイックミラー５０における面５０Ｇと平行な面に対向するように配設されたインテグレータ５２と、コンデンサレンズ５３と、偏光ビームスプリッタ５４と、偏光ビームスプリッタ５４によって反射された光の進行方向に配設されたライトバルブ５５と、ライトバルブ５５によって反射された光の進行方向に配設されたプロジェクタレンズ５６とを備えている。
図１４に示す映像表示装置では、各発光ダイオードユニット５１Ｒ，５１Ｇ，５１Ｂから出射された赤色，緑色，青色の光は、それぞれダイクロイックミラー５０に入射する。ダイクロイックミラー５０に入射した赤色，緑色，青色の光はダイクロイックミラー５０によって色合成される。色合成された光は、インテグレータ５２及びコンデンサレンズ５３を介して、偏光ビームスプリッタ５４に入射する。
偏光ビームスプリッタ５４に入射した光のうち、偏光方向が入射面に対して垂直なＳ偏光のみが、偏光ビームスプリッタ５４の反射面によって反射されてライトバルブ５５に入射する。反射型のライトバルブ５５は、入射した光を、表示する画像に応じて画素毎に偏光状態を変えて、偏光ビームスプリッタ５４に向けて反射する。ライトバルブ５５で反射された光のうち、偏光方向が入射面に対して平行なＰ偏光のみが、偏光ビームスプリッタ５４を通過してプロジェクタレンズ５６に入射し、プロジェクタレンズ５６を介してスクリーンへ投影される。
図１３及び図１４に示した映像表示装置においても、各単色発光ダイオードの発光領域の総面積が、（ＬLV1×θLV1／ＮＡLED）×（ＬLV2×θLV2／ＮＡLED）以下であることが好ましい。また、各発光ダイオードの発光領域が、それぞれライトバルブの相似形であることが好ましい。
また、本発明は、偏光変換を行う映像表示装置にも適用可能である。
図１５に、３枚の透過型ライトバルブを用い、偏光変換を行うようにした映像表示装置の一構成例を示す。
この映像表示装置は、立方体形状のダイクロイックミラー６０と、このダイクロイックミラー６０の一つの面６０Ｇに対向するように配設された緑用照明光学系６１Ｇと、ダイクロイックミラー６０における面６０Ｇと直交する他の面６０Ｒに対向するように配設された赤用照明光学系６１Ｒと、ダイクロイックミラー６０における面６０Ｒと平行な他の面６０Ｂに対向するように配設された青用照明光学系６１Ｂと、ダイクロイックミラー６０における面１Ｇと平行な面に対向するように配設されたプロジェクタレンズ６７とを備えている。
この照明光学系６１（６１Ｇ，６１Ｒ，６１Ｂを代表する。）は、発光ダイオードユニット６２と、偏光変換手段６３と、インテグレータ６４と、コンデンサレンズ６５と、ライトバルブ６６とがこの順に配設され、ライトバルブ６６が、ダイクロイックミラー６０における面と対向するように配設されている。ここで、発光ダイオードユニット６２は、複数の発光ダイオードからなる光源と、各発光ダイオードの前面に配された結合レンズとを備える。
図１５に示す映像表示装置では、発光ダイオードユニット６２から出射された光は、偏光変換手段６３に入射する。偏光変換手段６３は、例えば図１６に示すように、偏光ビームスプリッタ６３ａと２分の１波長板６３ｂとからなる。
偏光変換手段６３に入射した光は、まず偏光ビームスプリッタ６３ａに入射する。偏光ビームスプリッタ６３ａに入射した光のうち、偏光方向が入射面に対して垂直なＳ偏光は、偏光ビームスプリッタ６３ａの反射面によって反射されて２分の１波長板６３ｂに入射する。２分の１波長板６３ｂに入射した光は、２分の１波長板６３ｂによって、その偏光面を回転させられる。一方、偏光ビームスプリッタ６３ａに入射した光のうち、偏光方向が入射面に対して平行なＰ偏光は、偏光ビームスプリッタ６３ａを透過して進行する。偏光変換手段６３によって偏光変換された光は、図１５に示すインテグレータ６４及びコンデンサレンズ６５を介してライトバルブ６６に照射される。
この映像表示装置は、赤用ライトバルブ６６Ｒ、緑用ライトバルブ６６Ｇ、青用ライトバルブ６６Ｂの３枚のライトバルブを用いている。各ライトバルブ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂに照射された赤色，緑色，青色の光は、それぞれ各ライトバルブ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂによって空間的に変調される。空間的に変調された赤色，緑色，青色の光は、それぞれ各ライトバルブ６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂを透過してダイクロイックミラー６０に入射する。ダイクロイックミラー６０に入射した赤色，緑色，青色の光は、ダイクロイックミラー６０によって色合成される。色合成された光は、プロジェクタレンズ６７を介してスクリーンへ投影される。
つぎに、図１７に、単板の反射型ライトバルブを用い、偏光変換を行うようにした映像表示装置の一構成例を示す。
この映像表示装置は、立方体形状のダイクロイックミラー７０と、このダイクロイックミラー７０の一つの面７０Ｇに対向するように配設された緑色発光ダイオードユニット７１Ｇと、ダイクロイックミラー７０における面７０Ｇと直交する他の面７０Ｒに対向するように配設された赤色発光ダイオードユニット７１Ｒと、ダイクロイックミラー７０における面７０Ｒと平行な他の面７０Ｂに対向するように配設された青色発光ダイオードユニット７１Ｂとを備えている。ここで、各発光ダイオードユニット７０Ｒ，７０Ｇ，７０Ｂは、それぞれ複数の発光ダイオードからなる光源と、各発光ダイオードの前面に配された結合レンズとを備える。
この映像表示装置は、更に、ダイクロイックミラー７０における面７０Ｇと平行な面に対向するように配設された偏光変換手段７２と、インテグレータ７３と、コンデンサレンズ７４と、偏光ビームスプリッタ７５と、偏光ビームスプリッタ７５で反射した光の進行方向に配設されたライトバルブ７６と、ライトバルブ７６で反射した光の進行方向に配設されたプロジェクタレンズ７７とを備えている。
図１７に示す映像表示装置では、各発光ダイオードユニット７１Ｒ，７１Ｇ，７１Ｂから出射された赤色，緑色，青色の光は、それぞれダイクロイックミラー７０に入射する。ダイクロイックミラー７０に入射した赤色，緑色，青色の光は、ダイクロイックミラー７０によって色合成される。色合成された光は、例えば偏光ビームスプリッタと２分の１波長板とからなる偏光変換手段７２に入射する。偏光変換手段７２に入射した光は、偏光変換手段７２によって偏光変換される。偏光変換された光は、インテグレータ７３及びコンデンサレンズ７４を介して偏光ビームスプリッタ７５に入射する。
偏光ビームスプリッタ７５に入射した光のうち、偏光方向が入射面に対して垂直なＳ偏光のみが、偏光ビームスプリッタ７５の反射面で反射されてライトバルブ７６に入射する。反射型のライトバルブ７６に入射した光は、表示する画像に応じて画素毎に偏光状態を変えられて、偏光ビームスプリッタ７５に向けて反射される。ライトバルブ７６で反射した光のうち、偏光方向が入射面に対して平行なＰ偏光のみが、偏光ビームスプリッタ７５を通過してプロジェクタレンズ７７に入射し、プロジェクタレンズ７７を介してスクリーンへ投影される。
つぎに、図１８に、単板の透過型ライトバルブを用い、偏光変換を行うようにした映像表示装置の一構成例を示す。
この映像表示装置は、立方体形状のダイクロイックミラー８０と、このダイクロイックミラー８０の一つの面８０Ｇに対向するように配設された緑色発光ダイオードユニット８１Ｇと、ダイクロイックミラー８０における面８０Ｇと直交する他の面８０Ｒに対向するように配設された赤色発光ダイオードユニット８１Ｒと、ダイクロイックミラー８０における面８０Ｒと平行な他の面８０Ｂに対向するように配設された青色発光ダイオードユニット８１Ｂとを備えている。ここで、各発光ダイオードユニット８１Ｒ，８１Ｇ，８１Ｂは、それぞれ複数の発光ダイオードからなる光源と、各発光ダイオードの前面に配された結合レンズとを備える。
この映像表示装置は、更に、ダイクロイックミラー８０における面８０Ｇと平行な面に対向するように配設された偏光変換手段８２と、インテグレータ８３と、コンデンサレンズ８４と、ライトバルブ８５と、プロジェクタレンズ８６とを備えている。
図１８に示す映像表示装置では、各発光ダイオードユニット８１Ｒ，８１Ｇ，８１Ｂから出射された赤色，緑色，青色の光は、それぞれダイクロイックミラー８０に入射する。ダイクロイックミラー８０に入射した赤色，緑色，青色の光は、ダイクロイックミラー８０によって色合成される。色合成された光は、例えば偏光ビームスプリッタと２分の１波長板とからなる偏光変換手段８２に入射する。偏光変換手段８２に入射した光は、偏光変換手段８２によって偏光変換される。偏光変換された光は、インテグレータ８３及びコンデンサレンズ８４を介してライトバルブ８５に照射される。ライトバルブ８５に照射された光は、ライトバルブ８５によって空間的に変調される。空間的に変調された光は、プロジェクタレンズ８６を介してスクリーンへ投影される。
図１７及び図１８に示した映像表示装置のように、偏光変換を行うと、光は２つに分離されるので、見かけ上２倍の発光ダイオードを用いたことになる。そのため、図１５、図１７及び図１８に示した映像表示装置においては、各単色発光ダイオードの発光領域の総面積が、（ＬLV1×θLV1／ＮＡLED）×（ＬLV2×θLV2／ＮＡLED）の１／２以下であることが好ましい。また、各発光ダイオードの発光領域が、それぞれライトバルブの相似形であることが好ましい。
偏光変換を行うと、発光ダイオードの発光領域の総面積を半分にすることができるので、装置の小型化が可能となるばかりでなく、半分の電力で同じ輝度が得られるので、低消費電力の装置を構成することが可能となる。
なお、本発明に係る映像表示装置に用いる光源としては、色純度に優れたものが好ましく、具体的には、上述のような発光ダイオードの他に、半導体レーザや有機エレクトロルミネセンス素子なども使用可能である。
具体的には、赤色光源用の発光ダイオード又は半導体レーザとしては、例えば、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌのうちの少なくとも一つと、Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂのうちの少なくとも一つとを含む系の材料を用いたものが挙げられる。それらの中でも、ＡｌＧａＡｓ系又はＡｌＧａＩｎＰ系のものが特に好適である。
また、緑色光源用の発光ダイオード又は半導体レーザとしては、例えば、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌのうちの少なくとも一つと、Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂのうちの少なくとも一つとを含む系の材料を用いたものや、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｃｄのうちの少なくとも一つと、Ｏ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅのうちの少なくとも一つとを含む系の材料を用いたものが挙げられる。それらの中でも、ＡｌＧａＮ系又はＺｎＣｄＳｅ／ＺｎＭｇＳＳｅ系のものが特に好適である。
また、青色光源用の発光ダイオード又は半導体レーザとしては、例えば、Ｂ，Ａｌ，Ｇａ，Ｉｎ，Ｔｌのうちの少なくとも一つと、Ｎ，Ｐ，Ａｓ，Ｓｂのうちの少なくとも一つとを含む系の材料を用いたものや、Ｂｅ，Ｍｇ，Ｚｎ，Ｃｄのうちの少なくとも一つと、Ｏ，Ｓ，Ｓｅ，Ｔｅのうちの少なくとも一つとを含む系の材料を用いたものが挙げられる。それらの中でも、ＡｌＧａＮ系又はＺｎＣｄＳｅ／ＺｎＭｇＳＳｅ系のものが特に好適である。また、青色光源用の発光ダイオード又は半導体レーザとしては、例えば、ＩＶ族元素のＳｉＣ系のものを使用可能である。
なお、これらの発光ダイオードや半導体レーザは、ｐ−Ｓｉやｐ−Ｇｅ等を用いて形成することもできる。
また、光源として有機エレクトロルミネセンス素子を用いる場合、当該有機エレクトロルミネセンス素子としては、ＤＳＴ，ＴＰＤ，ＣｕＰｃ，Ａｌｑ，ＭＴＤＡＴＡ，ＰＰＶ，ＣＮ−ＰＰＶ，ＰＴＰＤＭＡ，ＰＴＰＤＥＳ，ＰＶＫ，ＰＶＯＸＤ，ＢｅＢｑ，ＺｎＢｑ，ルブレン等から選択した積層構造に、ＩＴＯやＭｇＩｎ等で電極を作製した構造のものが好適である。
また、本発明の映像表示装置に用いられる透過型ライトバルブとしては、例えば、ＳＴＮ（Super Twisted Nematic）液晶表示素子、強誘電性液晶表示素子、高分子分散型液晶表示素子などがある。また、その駆動方法としては、例えば、単純マトリックス駆動やアクティブマトリックス駆動などがあり、いずれも本発明において使用可能である。
また、本発明の映像表示装置に用いられる反射型ライトバルブとしては、例えば、ガラス基板上やシリコン基板上に駆動電極又は駆動用アクティブ素子を設けて、ＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶、強誘電性液晶、高分子分散型液晶などを駆動する反射型液晶表示デバイスがある。また、光導電膜を介して光を照射することで液晶に電圧を印加する反射型液晶表示デバイスもある。さらに、電界によって形状や状態が変化する構造を設けたグレーティングライトバルブ等の反射型表示デバイスもある。
産業上の利用可能性
本発明に係る映像表示装置では、光源から出射された光を効率良くライトバルブに照射させることができる。したがって、本発明によれば、光源から出射された光の照射効率が高い、優れた映像表示装置を提供することができる。
【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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