(57)【要約】【課題】  発光ダイオード装置及び投写型表示装置において、パルス駆動において高い発光効率を維持して高光量が得られる。【解決手段】  パルス駆動される発光ダイオード装置であって、基板２２と該基板２２上に複数配列されて実装され発光面を形成する発光ダイオードチップ２３とからなるＬＥＤパッケージ２１と、複数の発光ダイオードチップ２３に所定のパルス周期で電流を印加する電流制御部ＣＣと、を備え、発光ダイオードチップ２３が、前記パルス周期に対する点灯時間の割合の逆数以上の個数で実装されている。【選択図】  図１
2009088032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス駆動される発光ダイオード装置であって、
基板と該基板上に複数配列されて実装され発光面を形成する発光ダイオードチップとからなるＬＥＤパッケージと、
前記複数の発光ダイオードチップに所定のパルス周期で電流を印加する電流制御部と、を備え、
前記発光ダイオードチップが、前記パルス周期に対する点灯時間の割合の逆数以上の個数で実装されていることを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項２】
請求項１に記載の発光ダイオード装置において、
前記発光ダイオードチップの側面から出射された光を正面方向に反射させる反射体が、前記発光ダイオードチップの周囲にそれぞれ設けられていることを特徴とする発光ダイオード装置。
【請求項３】
互いに波長の異なる第１から第３の色光を別々に出射する３つの請求項１又は２に記載の発光ダイオード装置と、
前記第１から第３の色光を合成して合成光として出射する色光合成部と、
前記合成光を透過させて偏光を揃える偏光ビームスプリッタと、
該偏光ビームスプリッタからの光を変調する光変調パネルと、
該光変調パネルからの光を投影する投写光学系と、
前記第１から第３の色光を前記クロスダイクロイックミラー及び前記光偏光ビームスプリッタを介して照明光として集光させて前記光変調パネルに照明する照明光学系と、
３つの前記発光ダイオード装置を前記パルス周期で順次点灯させると共にこの点灯に同期させて前記光変調パネルを変調させる同期制御部と、を備えていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の投写型表示装置において、
前記発光ダイオード装置の発光面形状が、前記偏光ビームスプリッタの入光領域形状の相似形とされ、
前記照明光学系による前記照明光の結像位置が、前記光変調パネル又はその近傍に設定されていることを特徴とする投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス駆動される発光ダイオードを有する発光ダイオード装置及びこれを備えたプロジェクタである投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＥＤ（発光ダイオード）を光源として用いた一般的なプロジェクタは、図７に示すように、赤色ＬＥＤ光源Ｒ、緑色ＬＥＤ光源Ｇ及び青色ＬＥＤ光源Ｂと、これら光源からの光をそれぞれ平行光にする集光レンズ１と、これら平行光とされた無偏光の光を偏光変換を行ってそれぞれ偏光を揃える３つの偏光ビームスプリッタ２と、偏光された各光を入射し合成して一方向から出射するダイクロイックプリズム３と、合成された光を変調する光変調手段である液晶表示パネル（ＬＣＤ）４と、変調された光（液晶表示パネルの表示画像）をスクリーン５に投影して結像させる投影レンズ６と、を備えている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献２には、ＬＥＤ光源からの各色光を、Ｘ字状に構成された２つのダイクロイックミラー（クロスダイクロイックミラー）を経由して、一つの偏光ビームスプリッタに入射させる照明装置及びそれを備えたプロジェクタが提案されている。
さらに、特許文献３には、一つのパッケージ内に赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の複数の発光ダイオードをアレイ状に実装した発光素子アレイを光源として投射型表示装置が提案されている。
【０００４】
この装置は、照明する液晶パネルと発光ダイオードとを同期させ、赤色，緑色，青色の各発光ダイオードを色光毎に順次点灯させて画像表示するものである。このように、プロジェクタでは、ＦＳＣ（フィールド・シーケンシャル）駆動ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等を用い、時分割でＲＧＢ画像を順次表示してカラー画像を表示する方式等を採用し、ＦＳＣ駆動ＬＣＤと同期してＲＧＢの各発光ダイオード装置を順次点灯させている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−５６４１０号公報
【特許文献２】特開２００７−１０８５０４号公報
【特許文献３】特開２００１−２４９４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
プロジェクタ等の光源に用いられる従来の発光ダイオード装置では、光量を得るために大電流でパルス駆動する必要があるが、発光ダイオードの素子特性上、パルス電流値を増加させるほど発光効率が低下してしまう不都合がある。
一方、ＬＥＤ光源を採用したプロジェクタにおいて、例えば特許文献２では、無偏光でも広い入射角で機能するクロスダイクロイックミラーを採用することで、偏光ビームスプリッタを一つにして部品を削減しているが、各光源からの色光は集光レンズで平行化されてクロスダイクロイックミラーに入射されるため、図８に示すように、クロスダイクロイックミラーからの合成光（照明光）が偏光ビームスプリッタの入光領域２ａに対して円形の照射領域７をもって照射される。しかしながら、偏光ビームスプリッタは、部材の構造上、矩形状（長方形状）の入光領域２ａを有しているため、光源からの光線のうち面積比で半分程度（例えば５７％）しか利用されていない。すなわち、偏光ビームスプリッタの入光領域２ａと光線の照射領域７との形状差により、利用されない領域が大きく、照明光の利用効率が低いという不都合があった。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、パルス駆動において高い発光効率を維持して高光量が得られる発光ダイオード装置及びこれを用いてさらに光の利用効率を向上させることができる投写型表示装置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】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、本発明の発光ダイオード装置は、パルス駆動される発光ダイオード装置であって、基板と該基板上に複数配列されて実装され発光面を形成する発光ダイオードチップとからなるＬＥＤパッケージと、前記複数の発光ダイオードチップに所定のパルス周期で電流を印加する電流制御部と、を備え、前記発光ダイオードチップが、前記パルス周期に対する点灯時間の割合の逆数以上の個数で実装されていることを特徴とする。
【０００９】
この発光ダイオード装置では、発光ダイオードチップが、パルス周期に対する点灯時間の割合の逆数以上の個数で実装されているので、パルス周期に応じた数の発光ダイオードチップで低電流駆動することができ、１つの大面積発光ダイオードチップに大電流を印加して発光させる場合に比べて、各発光ダイオードチップの発光効率が高く、全体として高い光量を得ることができる。
【００１０】
また、本発明の発光ダイオード装置は、前記発光ダイオードチップの側面から出射された光を正面方向に反射させる反射体が、前記発光ダイオードチップの周囲にそれぞれ設けられていることを特徴とする。すなわち、この発光ダイオード装置では、上記反射体が発光ダイオードチップの周囲に設けられているので、発光ダイオードチップ側面から出射される光も照明光として利用することができ、より光の利用効率を高めることができる。
【００１１】
本発明の投写型表示装置は、互いに波長の異なる第１から第３の色光を別々に出射する３つの上記本発明の発光ダイオード装置と、前記第１から第３の色光を合成して合成光として出射する色光合成部と、前記合成光を透過させて偏光を揃える偏光ビームスプリッタと、該偏光ビームスプリッタからの光を変調する光変調パネルと、該光変調パネルからの光を投影する投写光学系と、前記第１から第３の色光を前記クロスダイクロイックミラー及び前記光偏光ビームスプリッタを介して照明光として集光させて前記光変調パネルに照明する照明光学系と、３つの前記発光ダイオード装置を前記パルス周期で順次点灯させると共にこの点灯に同期させて前記光変調パネルを変調させる同期制御部と、を備えていることを特徴とする。
【００１２】
この投写型表示装置では、３つの前記発光ダイオード装置を前記パルス周期で順次点灯させると共にこの点灯に同期させて光変調パネルを変調させる同期制御部を備えているので、良好な発光効率でパルス駆動される上記各発光ダイオード装置が光変調に伴って順次点灯されるため、低消費電力で画像表示を行うことができる。
【００１３】
また、本発明の投写型表示装置は、前記発光ダイオード装置の発光面形状が、前記偏光ビームスプリッタの入光領域形状の相似形とされ、前記照明光学系による前記照明光の結像位置が、前記光変調パネル又はその近傍に設定されていることを特徴とする。すなわち、この投写型表示装置では、複数の発光ダイオードチップが配列されて形成された発光面形状が、偏光ビームスプリッタの入光領域形状の相似形とされ、さらに照明光の結像位置が光変調パネル又はその近傍に設定されているので、入光領域形状の相似形とされた照明領域が光変調パネル又はその近傍に結像されて、無駄な照明領域が無くなり、光の利用効率を向上させることができる。特に、照明光の結像位置を、光変調パネルの近傍にし、光変調パネルの位置に一致させないように設定すれば、光変調パネルの照明光として発光ダイオード装置の発光面における輝度ムラが現れない。なお、照明光の結像位置と光変調パネルの位置とを一致させても上記発光面の輝度ムラが現れない場合は、光の利用効率がより高いため、双方の位置を一致させた方が好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る発光ダイオード装置によれば、発光ダイオードチップが、パルス周期に対する点灯時間の割合の逆数以上の個数で実装されているので、１つの大面積発光ダイオードチップに大電流を印加して発光させる場合に比べて、各発光ダイオードチップの駆動電流を大幅に低減することができ、高い発光効率によって全体として高い光量を得ることができる。したがって、この発光ダイオード装置を光源として備えた投写型表示装置によれば、良好な発光効率でパルス駆動される上記各発光ダイオード装置が光変調に伴って前記パルス周期で順次点灯されるため、低消費電力で画像表示を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明に係る発光ダイオード装置及びこれを備えた投写型表示装置の一実施形態を、図１から図５に基づいて説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１６】
本実施形態における発光ダイオード装置は、パルス駆動される発光ダイオード装置であって、図１に示すように、基板２２と該基板２２上に複数配列されて実装され発光面を形成する略正方形状の発光ダイオードチップ２３とからなるＬＥＤパッケージ２１と、複数の発光ダイオードチップ２３に所定のパルス周期で電流を印加する電流制御部ＣＣと、を備えている。
【００１７】
また、上記発光ダイオードチップ２３は、上記所定のパルス周期に対する点灯時間の割合の逆数以上の個数で実装されている。
例えば、Ｄｕｔｙ５％のパルス周期としたパルス駆動であるとき、発光ダイオードチップ２３の実装数は、パルス周期に対する点灯時間の割合の逆数が２０であるので、２０個以上となる。
なお、本実施形態では、４×６の配列で２４個の発光ダイオードチップ２３を全体として長方形状に実装している。
【００１８】
さらに、上記電流制御部ＣＣは、発光ダイオードチップ２３一つを用いて、装置として所望の光量を得るために必要な仮想的なパルス電流を基準とし、この仮想的なパルス電流に対して、パルス周期に対する発光ダイオードチップ２３の点灯時間の割合以下になるように各発光ダイオードチップ２３の電流値を制御する。例えば、仮想的なパルス電流が２００ｍＡならば、発光ダイオードチップ２３一つ当たりに印加する電流は、Ｄｕｔｙ５％のパルス周期に対する発光ダイオードチップ２３の点灯時間の割合が１／２０であるので、１０ｍＡ以下とされる。
【００１９】
なお、本実施形態では、簡易的に発光ダイオードチップ２３の個数で上記仮想的なパルス電流を割った値を、各発光ダイオードチップ２３のパルス駆動電流としている。すなわち、各発光ダイオードチップ２３のパルス駆動電流は、一つの発光ダイオードチップ２３で同等の光量を得るように駆動した場合の１／２４にまで減少される。
また、発光ダイオードチップ２３一素子当たりに印加するパルス駆動電流は、定格電流以下に設定される。
【００２０】
例えば、０．３ｍｍ×０．３ｍｍの発光ダイオードチップ２３を２４個配列して１パッケージとした場合について説明する。この発光ダイオード装置において、ＣＷ（連続）駆動した場合（以下、「直流２４灯」と称す）とＤｕｔｙ５％でパルス駆動した場合（以下、「パルス２４灯」と称す）との印加電流に対する全光束を、図２に示す。また、比較のため、１ｍｍ×１ｍｍの発光ダイオードチップ１個の発光ダイオード装置についても、同様にＣＷ（連続）駆動した場合（以下、「直流１灯」と称す）とＤｕｔｙ５％でパルス駆動した場合（以下、「パルス１灯」と称す）との印加電流に対する全光束を、併せて図２に示す。
【００２１】
図２からわかるように、本実施形態の「直流２４灯」のものが、最も発光効率が良く、１素子（チップ）当たりの電流値が最も少ない。また、パルス駆動のものは、ＣＷ駆動のもの対して印加する電流が増加するため、発光効率は低下するが、大面積の「パルス１灯」は素子特性により順電圧値の増加が大きく発光効率が低下するのに対し、「パルス２４灯」は発光ダイオードチップ２３一個当たりに印加される電流が１／２４に減少するため、順電圧の増加が少ない。このため、「パルス２４灯」は、「パルス１灯」に比べて高い発光効率を得ることができる。
【００２２】
このように本実施形態の発光ダイオード装置では、発光ダイオードチップ２３が、パルス周期に対する点灯時間の割合の逆数以上の個数で実装されているので、パルス周期に応じた数の発光ダイオードチップ２３で低電流駆動することができ、１つの大面積発光ダイオードチップに大電流を印加して発光させる場合に比べて、各発光ダイオードチップ２３の発光効率が高く、全体として高い光量を得ることができる。
【００２３】
また、本実施形態の投写型表示装置Ｐは、例えばＦＳＣ（フィールド・シーケンシャル）駆動ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の単板式ライトバルブを使用したプロジェクタであって、図３に示すように、赤色光（第１の色光）を出射する赤色ＬＥＤ光源（発光ダイオード装置）Ｒと、緑色光（第２の色光）を出射する緑色ＬＥＤ光源（発光ダイオード装置）Ｇと、青色光（第３の色光）を出射する青色ＬＥＤ光源（発光ダイオード装置）Ｂと、これら光源からの赤色光、緑色光及び青色光を合成して合成光として出射するクロスダイクロイックミラー（色光合成部）１３と、合成光を透過させて偏光を揃える偏光ビームスプリッタ２と、該偏光ビームスプリッタ２からの光を変調する液晶表示パネル（光変調パネル）４と、該液晶表示パネル４からの光を投影する投写光学系１６と、赤色光、緑色光及び青色光をクロスダイクロイックミラー１３及び光偏光ビームスプリッタ２を介して照明光として集光させて液晶表示パネル４に照明する照明光学系１４と、３つの光源Ｒ，Ｇ，Ｂを上記パルス周期で順次点灯させると共にこの点灯に同期させて液晶表示パネル４を変調させる同期制御部ＳＣと、を備えている。
【００２４】
上記照明光学系１４による照明光の結像位置１４ａは、液晶表示パネル４又はその近傍に設定されている。なお、この結像位置１４ａは、各光源の発光面ムラ、部材特性、ユニットサイズ等も考慮して適宜選択されるが、本実施形態では、結像位置１４ａが液晶表示パネル４と投写光学系１６の投影レンズ６との間に設定されている。
【００２５】
上記赤色ＬＥＤ光源Ｒ、緑色ＬＥＤ光源Ｇ及び青色ＬＥＤ光源Ｂは、上述した本実施形態の発光ダイオード装置であって、発光ダイオードチップ２３としてそれぞれ赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤを用いた面状光源である。また、赤色ＬＥＤ光源Ｒ、緑色ＬＥＤ光源Ｇ及び青色ＬＥＤ光源Ｂは、それぞれの電流制御部ＣＣが同期制御部ＳＣに設けられている。
これらの赤色ＬＥＤ光源Ｒ、緑色ＬＥＤ光源Ｇ及び青色ＬＥＤ光源Ｂは、図４に示すように、それぞれの発光面形状が偏光ビームスプリッタ２の入光領域２ａの形状の相似形とされている。すなわち、赤色ＬＥＤ光源Ｒ、緑色ＬＥＤ光源Ｇ及び青色ＬＥＤ光源Ｂは、偏光ビームスプリッタ２の入光領域２ａの形状の相似形になるように複数の発光ダイオードチップ２３が配列されている。
【００２６】
なお、本実施形態では、赤色光、緑色光及び青色光を発する赤色ＬＥＤ光源Ｒ、緑色ＬＥＤ光源Ｇ及び青色ＬＥＤ光源Ｂを採用したが、互いに合成することでカラー表示が可能で、互いに波長の異なる色光を発光する他の３つの光源を用いても構わない。
【００２７】
上記クロスダイクロイックミラー１３は、３方向に配した赤色ＬＥＤ光源Ｒ、緑色ＬＥＤ光源Ｇ及び青色ＬＥＤ光源Ｂからの青色光を反射して赤色光及び緑色光を透過する第１のダイクロイックミラー部１３Ａと赤色光を反射して青色光及び緑色光を透過し第１のダイクロイックミラー部１３Ａの中央部で直角に交差して配置された第２のダイクロイックミラー部１３Ｂとから構成されている。すなわち、クロスダイクロイックミラー１３は、２つのダイクロイックミラーをＸ字型に配置し、３色の色光を合成してカラー画像とする色光合成部として機能する。なお、第１のダイクロイックミラー部１３Ａと第２のダイクロイックミラー部１３Ｂは、それぞれ表面に所定の波長域を反射させるために誘電体多層膜等のダイクロイック膜がコーティングされたものである。また、第１のダイクロイックミラー部１３Ａと第２のダイクロイックミラー部１３Ｂとの交差位置や角度は、適宜変更しても構わない。
【００２８】
上記偏光ビームスプリッタ２は、偏光変換機能を有し、無偏光のＬＥＤ光を液晶表示パネル４で使用する偏光成分のみに変換するものである。すなわち、この偏光ビームスプリッタ２は、図５に示すように、入射光線に対して斜めに配された偏光分離膜２ｃと反射膜２ｅとが透明性部材を挟んで互いに入光領域２ａを開けてずらして対向形成されていると共に、偏光分離膜２ｃの出射面側にλ／２位相差板２ｄが貼り付けられている。なお、本実施形態では、例えば液晶表示パネル４で使用する偏光成分をｓ偏光光とする。
【００２９】
この偏光ビームスプリッタ２では、無偏光の入射光が偏光分離膜２ｃによりｓ偏光光とｐ偏光光に分離され、ｓ偏光光が偏光分離膜２ｃにより反射されると共に、ｐ偏光光が偏光分離膜２ｃを透過する。反射したｓ偏光光は、反射膜２ｅで再び反射され出射面から出射され、透過したｐ偏光光は、λ／２位相差板２ｄでｓ偏光光に変換されて出射される。したがって、偏光ビームスプリッタ２を通過した光は、そのほとんどが液晶表示パネル４で使用するｓ偏光光に変換されて出射されることになる。なお、液晶表示パネル４で使用する偏光成分をｐ偏光光とする場合、λ／２位相差板２ｄをｓ偏光光が出射される出射面に配置すればよい。
【００３０】
このように、偏光ビームスプリッタ２では、無偏光の入射光を偏光分離膜２ｃとλ／２位相差板２ｄとによって特定の偏光成分のみに変換して出射する機能を有しているが、部材の構成上、出射領域２ｂの幅は入光領域２ａ（図５中のハッチング部）の幅の２倍の大きさになっている。また、偏光ビームスプリッタ２の出射領域２ｂと液晶表示パネル４の照射領域とは、光の取り込み効率をできるだけ高めるために、互いに形状を合わせて設定されている。
【００３１】
上記液晶表示パネル４は、マトリックス状に配された透過型の多数の液晶素子を有する光変調パネルであって、画像変調機能を有し、赤色ＬＥＤ光源Ｒ、緑色ＬＥＤ光源Ｇ及び青色ＬＥＤ光源Ｂの順次点灯に同期してＲＧＢの各画像を合成出射するものである。
上記照明光学系１４は、赤色ＬＥＤ光源Ｒ、緑色ＬＥＤ光源Ｇ及び青色ＬＥＤ光源Ｂとクロスダイクロイックミラー１３との間にそれぞれ配された集光レンズ１１を備えている。
上記投写光学系１６は、液晶表示パネル４の出射面側に配されて液晶表示パネル４の表示画像を投影スクリーン５に投射して結像させる投影レンズ６を備えている。
【００３２】
次に、本実施形態における各光源Ｒ，Ｇ，Ｂの発光面形状と偏光ビームスプリッタ２の入光領域２ａと光線の照明領域とについて、図４を参照して説明する。
ここで、図４の（ａ）は、各光源Ｒ，Ｇ，Ｂの発光面形状であり、図４の（ｂ）は、クロスダイクロイックミラー１３と偏光ビームスプリッタ２との入光領域２ａ（すなわち、光線の照明領域）の形状を示し、図４の（ｃ）は、偏光ビームスプリッタ２を透過した光線の出射領域及び液晶表示パネル４の照明領域を示している。
【００３３】
上述したように、各光源Ｒ，Ｇ，Ｂの発光面形状は、図４の（ａ）（ｂ）に示すように、偏光ビームスプリッタ２との入光領域２ａの形状に対して相似形に設定されている。また、各光源Ｒ，Ｇ，Ｂからの各色光は、クロスダイクロイックミラー１３と偏光ビームスプリッタ２とを透過して液晶表示パネル４を照明するが、その照明光は、図４の（ｃ）に示すように、偏光ビームスプリッタ２を介して横方向が２倍に拡大するため、各光源Ｒ，Ｇ，Ｂでの発光面形状は、液晶表示パネル４の照明領域の形状に対して横方向が１／２倍に設定されている。すなわち、各光源Ｒ，Ｇ，Ｂの発光面形状は、液晶表示パネル４の照明領域を二分割した形状（偏光ビームスプリッタ２の入光領域２ａの形状）と相似形に設定される。
【００３４】
次に、本実施形態の投写型表示装置における画像の投影表示方法について説明する。
この投写型表示装置では、まずＦＳＣ駆動された赤色ＬＥＤ光源Ｒ、緑色ＬＥＤ光源Ｇ及び青色ＬＥＤ光源Ｂから出射された各色光が、それぞれ集光レンズ１１で集光されてクロスダイクロイックミラー１３に入射されて合成される。
【００３５】
クロスダイクロイックミラー１３からの合成光は、次に偏光ビームスプリッタ２によって液晶表示パネル４に対応した偏光成分に変換された後、各光源Ｒ，Ｇ，Ｂの発光に同期した液晶表示パネル４へ照明光として照射される。この際、同期制御部ＳＣにより、３つの光源Ｒ，Ｇ，Ｂを所定のパルス周期で順次点灯させると共にこの点灯に同期させて液晶表示パネル４を変調させる。また、照明光の結像位置は、液晶表示パネル４又はその近傍に設定されている。そして、液晶表示パネル４で画像変調された光は、投影レンズ６により投影スクリーン５に表示画像の投影光として投写される。
【００３６】
このように本実施形態の投写型表示装置では、同期制御部ＳＣにより、３つの発光ダイオード装置である光源Ｒ，Ｇ，Ｂをパルス周期で順次点灯させると共にこの点灯に同期させて液晶表示パネル４を変調させるので、良好な発光効率でパルス駆動される各光源Ｒ，Ｇ，Ｂが光変調に伴って順次点灯されるため、低消費電力で画像表示を行うことができる。
【００３７】
また、光源Ｒ，Ｇ，Ｂの発光面形状が偏光ビームスプリッタ２の入光領域２ａの形状に対して相似形とされ、照明光学系１４による照明光の結像位置１４ａが液晶表示パネル４又はその近傍に設定されているので、入光領域２ａの形状の相似形とされた照明領域が液晶表示パネル４又はその近傍に結像されて、無駄な照明領域が無くなり、光の利用効率を向上させることができる。
【００３８】
特に、照明光の結像位置１４ａを、液晶表示パネル４の近傍にし、液晶表示パネル４の位置に一致させないように設定することで、液晶表示パネル４の照明光としてＬＥＤ光源の発光面における輝度ムラが現れない。なお、照明光の結像位置１４ａと液晶表示パネル４の位置とを一致させても上記発光面の輝度ムラが現れない場合は、光の利用効率がより高いため、双方の位置を一致させた方が好ましい。
【００３９】
また、クロスダイクロイックミラー１３のクロス部が結像光線の途中にあり、クロスダイクロイックミラー１３に入射する光線が平行光化されていないため、結像位置１４ａにおける仮想結像面では影は現れない。したがって、結像位置１４ａが液晶表示パネル４又はその近傍にあるため、液晶表示パネル４の照明光にもクロス部の影が現れない。
【００４０】
また、結像位置１４ａが、液晶表示パネル４と投影レンズ６との間に設定されているので、結像位置１４ａが遠くなって、クロスダイクロイックミラー１３や偏光ビームスプリッタ２への光線の入射角を小さくでき、クロスダイクロイックミラー１３や偏光ビームスプリッタ２の入射可能角度を確保し易く、光の利用効率をさらに向上させることができる。
【００４１】
さらに、赤色ＬＥＤ光源Ｒ、緑色ＬＥＤ光源Ｇ及び青色ＬＥＤ光源Ｂが、偏光ビームスプリッタ２の入光領域２ａの形状に対する相似形に配列された複数の発光ダイオードチップ２３を備えているので、Ｅｔｅｎｄｕｅの関係で望まれる小さい発光面積を得ることができると共に、複数の発光ダイオードチップ２３の配列で容易に相似形の発光面を得ることができる。
【００４２】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることができる。
【００４３】
例えば、上記実施形態では、光変調パネルとして液晶表示パネル４を採用しているが、他の光変調素子を有する光変調パネルを用いても構わない。例えば、光変調パネルとして、いわゆるＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を光変調素子として用いたものを採用しても構わない。このＤＭＤは、格子状に非常に小さい複数の偏向可能ミラー素子が配置された可変可能ミラーデバイスであって、各偏向可能ミラー素子を制御して入射光を選択的に反射させて光変調させる半導体デバイスである。
【００４４】
また、上記実施形態では、複数の発光ダイオードチップ２３を密着配置しているが、図６に示すように、各発光ダイオードチップ２３に側面からの出射光を前方（正面方向）に反射させるカップ状の反射板（反射体）４３を基板２２上に設け、複数の発光ダイオードチップ２３を互いに一定の間隔を空けて配置したＬＥＤパッケージ４１としても構わない。この場合、発光ダイオードチップ２３の側面から出射される光も照明光として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る発光ダイオード装置の一実施形態を示す概略的な構成図である。
【図２】本実施形態の発光ダイオード装置において、供給電力に対する全光束の関係を比較例と共に示すグラフである。
【図３】本発明に係る投写型表示装置の一実施形態において、全体を示す概略的な構成図である。
【図４】本実施形態において、各光源の発光面形状、偏光ビームスプリッタの入光領域の形状（又はクロスダイクロイックミラーの入光領域の形状）、偏光ビームスプリッタの出射領域の形状（又は液晶表示パネルの照射領域の形状）を示す説明図である。
【図５】本実施形態において、偏光ビームスプリッタを示す正面図及び側面図である。
【図６】本実施形態の発光ダイオード装置及び投写型表示装置において、ＬＥＤパッケージの他の例を示す断面図である。
【図７】本発明に係る投写型表示装置の従来例において、全体を示す概略的な構成図である。
【図８】本発明に係る投写型表示装置の従来例において、偏光ビームスプリッタの入光領域及び光線の照射領域を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４６】
２…偏光ビームスプリッタ、２ａ…偏光ビームスプリッタの入光領域、４…液晶表示パネル（光変調パネル）、６…投影レンズ、１１…集光レンズ、１３…クロスダイクロイックミラー（色光合成部）、１３Ａ…第１のダイクロイックミラー部、１３Ｂ…第２のダイクロイックミラー部、１４…照明光学系、１４ａ…照明光の結像位置、１６…投写光学系、２３…発光ダイオードチップ、２１，４１…ＬＥＤパッケージ、４３…反射板（反射体）、Ｐ…投写型表示装置、Ｒ…赤色ＬＥＤ光源（発光ダイオード装置）、Ｇ…緑色ＬＥＤ光源（発光ダイオード装置）、Ｂ…青色ＬＥＤ光源（発光ダイオード装置）、ＣＣ…電流制御部、ＳＣ…同期制御部
【図１】
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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２】
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