本發(fā)明涉及投射型圖像顯示裝置。

背景技術(shù)：

投射型圖像顯示裝置例如使用藍(lán)色激光光源和黃色熒光體作為照明光源。將藍(lán)色激光光源作為照明光源生成藍(lán)色光圖像。將黃色熒光體作為照明光源生成紅色光圖像和綠色光圖像。具體來說，黃色熒光體通過從藍(lán)色激光光源照射激光來將被照射的激光光的能量轉(zhuǎn)換成包含紅波段和綠波段的波段的黃色光。

在由黃色熒光體轉(zhuǎn)換而成的黃色光中，在紅波段和綠波段之間含有大量的不需要的波段的成分。因此，色域偏向黃色側(cè)，整體變小。

在專利文獻(xiàn)1中記載有用濾波器去除紅波段和綠波段之間的不必要的波段的成分的投射型圖像顯示裝置。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利文獻(xiàn)特開2012-88473號公報(bào)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在專利文獻(xiàn)1所記載的那樣的投射型圖像顯示裝置中，雖然通過濾波器色域被擴(kuò)大，但是圖像的亮度降低，或者白平衡偏移。

本發(fā)明的目的在于，提供能夠?qū)τ蔀V波器造成的圖像的亮度的降低或白平衡的偏移進(jìn)行抑制的投射型圖像顯示裝置。

本發(fā)明提供投射型圖像顯示裝置，其特征在于，包括：光源，所述光源射出藍(lán)色照明光；熒光體，所述熒光體根據(jù)所述藍(lán)色照明光的一部分來生成包含紅波段的成分和綠波段的成分的第一波段的黃色照明光，且反射所述藍(lán)色照明光和所述黃色照明光；以及濾波器，所述濾波器使被所述熒光體反射的藍(lán)色照明光的一部分朝向所述熒光體側(cè)反射，且使所述黃色照明光中的第二波段的成分衰減，所述第二波段比所述第一波段窄，所述熒光體也根據(jù)被所述濾波器反射的藍(lán)色照明光來生成黃色照明光。

根據(jù)本發(fā)明的投射型圖像顯示裝置，能夠擴(kuò)大色域，且能夠抑制由濾波器造成的圖像的亮度的降低、或白平衡的偏移。

附圖說明

圖1是示出第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的構(gòu)成圖；

圖2示意性地示出第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的濾波器的截面圖；

圖3是被照射到濾波器的黃色照明光和藍(lán)色照明光的分光分布圖；

圖4是第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的濾波器的分光透過率特性圖；

圖5是入射到第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的濾波器的黃色照明光和藍(lán)色照明光的分光分布圖；

圖6是從第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的濾波器射出的黃色照明光和藍(lán)色照明光的分光分布圖；

圖7是用于對第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的亮度優(yōu)先模式進(jìn)行說明的示意圖；

圖8是由分色鏡進(jìn)行了色彩分離的藍(lán)色照明光、紅色照明光和綠色照明光的分光分布圖；

圖9是比較例的濾波器的分光透過率特性圖；

圖10是從比較例的濾波器射出的黃色照明光和藍(lán)色照明光的分光分布圖；

圖11是第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的濾波器被配置在光路上的狀態(tài)下的色度圖；

圖12是第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的濾波器避開光路的狀態(tài)下的色度圖；

圖13是比較例的色度圖；

圖14是示出顯示圖像的色溫度、亮度和色域的比較結(jié)果的比較圖；

圖15是示出第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的構(gòu)成圖；

圖16是第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的第一濾波器的分光透過率特性圖；

圖17是第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的第二濾波器的分光透過率特性圖；

圖18是示意性示出第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的濾波器的截面圖。

具體實(shí)施方式

使用圖1～圖18對第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置進(jìn)行說明。第一實(shí)施方式和第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的濾波器的構(gòu)成不同，除此以外的構(gòu)成相同。

[第一實(shí)施方式]

使用圖1對第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置進(jìn)行說明。圖1示出第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的整體構(gòu)成。

投射型圖像顯示裝置100包括：光源1、熒光體2、偏光轉(zhuǎn)換元件(pcs(polarizationconversionsystem))3、分色鏡4～6、反射型偏光板7r、7g、7b、合色棱鏡8、圖像顯示元件10r、10g、10b、透鏡20～30、反射鏡40～42、濾波器50、以及馬達(dá)60。

光源1例如包括排列有多個(gè)藍(lán)色激光元件bl的激光陣列。光源1射出藍(lán)色激光。以下，將藍(lán)色激光稱作藍(lán)色照明光。

聚光透鏡20、21、22對作為入射光的藍(lán)色照明光進(jìn)行聚光。

分色鏡4具有反射藍(lán)色照明光且使黃色照明光透過的功能。

熒光體2具有熒光層以及反射面，所述熒光層生成第一波段的黃色照明光，所述第一波段的黃色照明光的強(qiáng)度與從光源1照射的光的能量、具體來說是從光源1照射的藍(lán)色照明光的一部分的能量強(qiáng)度對應(yīng)、且包含紅波段的成分和綠波段的成分，該反射面對投過了熒光層的黃色照明光和藍(lán)色照明光進(jìn)行反射。

照明光源包括：光源1(藍(lán)色激光元件bl)和熒光體2。準(zhǔn)直透鏡23使入射光成為平行光。

第一實(shí)施方式中的濾波器50以能夠自如地插入和避開的方式被配置在反射鏡40和復(fù)眼透鏡24之間的光路上。濾波器50將藍(lán)色照明光的一部分向熒光體2側(cè)反射，使黃色照明光中的、比第一波段窄的第二波段的成分衰減。

也就是說，具有：作為反射藍(lán)色照明光的一部分且使除此以外的部分透過的規(guī)定波段反射濾波器的功能、以及作為使紅色照明光的波段和綠色照明光的波段之間的不必要的波段的成分衰減且使除此以外的波段的成分透過的陷波濾波器的功能。

優(yōu)選地，濾波器50配置于準(zhǔn)直透鏡23和復(fù)眼透鏡24之間的平行光的光路上的任意的位置。在第一實(shí)施方式中，通過吸收使第二波段的成分來使其衰減。

使用圖2(a)和圖2(b)對濾波器50進(jìn)行說明。圖2(a)和圖2(b)是示意性地示出濾波器50的截面圖。

如圖2(a)所示，濾波器50具有：玻璃基板等透明基板51、被形成在透明基板51的一面(例如入射面)51a側(cè)的電介質(zhì)多層膜(第一電介質(zhì)多層膜)52、以及被形成在透明基板51的另一面(例如射出面)51b側(cè)的電介質(zhì)多層膜(第二電介質(zhì)多層膜)53。

電介質(zhì)多層膜52反射藍(lán)色照明光的一部分且使除此以外的部分透過。也就是說，具有作為規(guī)定波段反射濾波器的功能。電介質(zhì)多層膜52是高折射率電介質(zhì)膜和低折射率電介質(zhì)膜被交替層疊的多層膜。通過電介質(zhì)多層膜52的電介質(zhì)膜材料、各膜厚度和層數(shù)等，能夠?qū)⑺{(lán)色照明光的反射率設(shè)定為希望的值。

電介質(zhì)多層膜53使黃色照明光中的、比第一波段窄的第二波段的成分衰減。第二波段包括紅波段和綠波段之間的波段。也就是說，具有使紅波段和綠波段之間的波段的成分衰減且使除此以外的波段的成分透過的陷波濾波器的功能。電介質(zhì)多層膜53是高折射率電介質(zhì)膜和低折射率電介質(zhì)膜被交替層疊的多層膜。通過電介質(zhì)多層膜53的電介質(zhì)膜材料、各膜厚度和層數(shù)等，能夠?qū)⒂糜谑钩煞炙p的波段設(shè)定為希望的范圍。此處，通過完全去除紅色照明光的波段和綠色照明光的波段之間的波段的成分，能夠提高各顏色的照明光的色純度。

濾波器50既可以是電介質(zhì)多層膜52被形成在光路上的入射側(cè)且電介質(zhì)多層膜53被形成在射出側(cè)，也可以是電介質(zhì)多層膜52被形成在射出側(cè)且電介質(zhì)多層膜53被形成在入射側(cè)。

另外，如圖2(b)所示，可以在透明基板51的一面51a側(cè)形成電介質(zhì)多層膜54，所述電介質(zhì)多層膜54使藍(lán)色照明光的一部分向熒光體2側(cè)反射，且使黃色照明光中的、比第一波段窄的第二波段的成分衰減。具體地，可以形成具有以下功能的電介質(zhì)多層膜54：作為反射藍(lán)色照明光的一部分且使除此以外的部分透過的規(guī)定波段反射濾波器的功能、以及作為使紅波段和綠波段之間的波段的成分衰減且使除此以外的波段的成分透過的陷波濾波器的功能。

通過電介質(zhì)多層膜54的電介質(zhì)膜材料、各膜厚度和層數(shù)等，能夠?qū)⑺{(lán)色照明光的反射率設(shè)定為希望的值且將用于使紅波段和綠波段之間的成分衰減的波段設(shè)定為希望的范圍。此處，可以在另一面51b形成降低另一面51b的反射率的反射防止膜。電介質(zhì)多層膜54可以被形成在透明基板51的另一面51b側(cè)，并且還可以在電介質(zhì)多層膜54的光的入射側(cè)形成用于降低電介質(zhì)多層膜54的反射率的反射防止膜。

馬達(dá)60具有作為將濾波器50插入到光路上或使濾波器50避開光路的驅(qū)動部的功能。馬達(dá)60是驅(qū)動部的一例。

復(fù)眼透鏡24、25使被照射到圖像顯示元件10r、10g、10b的紅色照明光、綠色照明光、藍(lán)色照明光的照明分布均勻化。pcs3使入射的照明光成為p偏光。十字分色鏡5分離入射的黃色照明光(包含紅色照明光和綠色照明光)和藍(lán)色照明光。

分色鏡6將分離波長作為分離邊界，通過反射和透過來分離入射的光。在第一實(shí)施方式中，具體來說，對于入射的黃色照射光，使綠色照明光反射，使紅色照明光透過，從而分離成綠色照明光和紅色照明光。此處，綠色照明光的反射率和紅色照明光的透過率是：將分離波長作為邊界，短波長側(cè)為反射率100％、長波長側(cè)為透過率100％。

在分離波長的附近，綠色照明光的反射率和紅色照明光的透過率變小，因此可以說在分離邊界存在將分離波長作為中心的寬度。由于該分離邊界的寬度，在紅色照明光中包含綠色的波段的成分，在綠色照明光中包含紅色的波段的成分。從光能量的利用效率的觀點(diǎn)來看，不存在分離邊界的寬度才是理想的。

反射型偏光板7r、7g、7b具有反射s偏光且使p偏光透過的功能。反射型偏光板7r、7g、7b例如可以包括線柵。

圖像顯示元件10r是用于基于紅色的成分的圖像數(shù)據(jù)對被照射的紅色照明光進(jìn)行光調(diào)制來生成紅色圖像光的紅色圖像用光調(diào)制元件。

圖像顯示元件10g是用于基于綠色的成分的圖像數(shù)據(jù)對被照射的綠色照明光進(jìn)行光調(diào)制來生成綠色圖像光的綠色圖像用光調(diào)制元件。

圖像顯示元件10b是用于基于藍(lán)色的成分的圖像數(shù)據(jù)對被照射的藍(lán)色照明光進(jìn)行光調(diào)制來生成藍(lán)色圖像光的藍(lán)色圖像用光調(diào)制元件。

合色棱鏡8具有如下功能：反射藍(lán)色圖像光和紅色圖像光且使綠色圖像光透過，從而合成紅色圖像光、綠色圖像光和藍(lán)色圖像光。

投射透鏡30將紅色圖像光、綠色圖像光和藍(lán)色圖像光投射到銀幕等，顯示全彩圖像。

使用圖1～圖8對濾波器50被配置在光路上的狀態(tài)、以及濾波器50避開光路上的狀態(tài)進(jìn)行說明。

將濾波器50被配置在光路上的狀態(tài)稱作色域優(yōu)先模式。色域優(yōu)先模式是優(yōu)先顯示圖像的色彩再現(xiàn)性的模式。將濾波器50避開光路的狀態(tài)稱作亮度優(yōu)先模式。亮度優(yōu)先模式是優(yōu)先顯示圖像的亮度的模式。

[色域優(yōu)先模式]

使用圖1～圖6對色域優(yōu)先模式進(jìn)行說明。第一實(shí)施方式的色域優(yōu)先模式是濾波器50被配置在光路上的狀態(tài)。

如圖1所示，從光源1射出的藍(lán)色照明光ba通過聚光透鏡20被聚光，再被分色鏡4反射。藍(lán)色照明光ba通過聚光透鏡21、22被聚光并被照射到熒光體2。

熒光體2對被照射的藍(lán)色照明光ba的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，生成包含紅波段和綠波段的第一波段的黃色照明光ya。

由熒光體2生成的黃色照明光ya透過聚光透鏡22、21和分色鏡4，入射到準(zhǔn)直透鏡23。被照射到熒光體2的藍(lán)色照明光ba的一部分不被轉(zhuǎn)換成黃色照明光ya而在熒光體2中被反射，作為藍(lán)色照明光bb入射到準(zhǔn)直透鏡23。

入射到準(zhǔn)直透鏡23的黃色照明光ya和藍(lán)色照明光bb成為平行光，通過反射鏡40而被朝向?yàn)V波器50反射。

圖3是被照射到濾波器50的黃色照明光ya和藍(lán)色照明光bb的分光分布圖?？v軸示出能量(將黃色照明光ya的峰值作為1的相對值)。橫軸示出波長(nm)。在第一實(shí)施方式中，相對于黃色照明光ya的峰值是1，藍(lán)色照明光bb的峰值大約是2.2。

藍(lán)色照明光bb由于是激光，所以波段窄。另一方面，黃色照明光ya由于是藍(lán)色照明光bb通過熒光體2被轉(zhuǎn)換而生成，因此具有能量強(qiáng)度與藍(lán)色照明光bb的能量強(qiáng)度對應(yīng)的、包含紅波段和綠波段的寬的波段。也可以考慮熒光體2的轉(zhuǎn)換效率和入射到各顏色的光調(diào)制元件的光強(qiáng)度來決定藍(lán)色照明光bb的能量強(qiáng)度。

圖4是濾波器50的分光透過率特性圖?？v軸表示透過率(％)。橫軸表示波長(nm)。

濾波器50例如使藍(lán)色照明光bb的大約30％反射且使大約70％透過。另外，濾波器50例如使紅色照明光的波段和綠色照明光的波段之間的第二波段的成分、也就是說560nm～600nm的波段的成分衰減。具體來說，第二波段成為寬度大于分色鏡6的分離邊界的寬度的波段。

藍(lán)色照明光bb的一部分通過濾波器50被作為藍(lán)色照明光bc反射，除此以外的藍(lán)色照明光bb透過濾波器50并被作為藍(lán)色照明光bd射出。被反射的藍(lán)色照明光bc進(jìn)一步被反射鏡40反射，經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡23和聚光透鏡21、22被照射到熒光體2。熒光體2對被照射的藍(lán)色照明光bc的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而生成包含紅波段和綠波段的熒光的波段的黃色照明光yb。

從而，黃色照明光yc向?yàn)V波器50入射，所述黃色照明光yc包括：由從光源1射出的藍(lán)色照明光ba生成的黃色照明光ya和由藍(lán)色照明光bc生成的黃色照明光yb，其中，藍(lán)色照明光bc是來自濾波器50的返回光。

此處，在投射型圖像顯示裝置100的設(shè)計(jì)中，將想要入射到各顏色的圖像顯示元件的波段作為需要的波段預(yù)先決定。想要入射到各顏色的圖像顯示元件的波段以外的成分為不需要的成分。通過將濾波器50的第二波段設(shè)定為上述的不需要的波段，能夠使對各顏色的照明光來說不需要的成分衰減。例如，能夠使對于綠色照明光來說不需要的紅色的成分衰減。同樣地，能夠使對于紅色照明光來說不需要的紅色的成分衰減。

在第一實(shí)施方式中，至少第二波段包括分色鏡6的分離邊界的寬度，成為使紅色照明光所包含的綠色的波段的成分和綠色照明光所包含的紅色的波段的成分衰減的波段。

如上所述，通過濾波器50使第二波段的成分衰減，由此能夠分別提高紅色照明光和綠色照明光的色純度，因此能夠擴(kuò)大色域。另外，當(dāng)完全去除紅色照明光的波段和綠色照明光的波段之間的不需要的波段的成分時(shí)，能夠進(jìn)一步提高各色照明光的色純度，因此能夠進(jìn)一步擴(kuò)大色域。

在這里，通過調(diào)整濾波器50的第二波段，能夠調(diào)整入射到各顏色的圖像顯示元件的各顏色的照明光的波段。例如，通過將第二波段的短波長側(cè)設(shè)定為更短波長側(cè)來使綠色照明光的波段變化，由此能夠使綠色照明光的波段變化。

由于藍(lán)色照明光bc在分色鏡4b的表面被反射，為了避免被照射到熒光體2的藍(lán)色照明光bc減少，可以使分色鏡4的照射面積變小。在該情況下，通過考慮藍(lán)色照明光ba入射到熒光體2的效率和藍(lán)色照明光bc入射到熒光體2的效率的平衡來決定照射面積，由此提高黃色照明光yc的轉(zhuǎn)換效率。在本實(shí)施方式中，黃色照明光ya和藍(lán)色照明光bb通過反射鏡40被朝向?yàn)V波器50反射，通過濾波器50被反射的藍(lán)色照明光bc再被反射鏡40反射，被照射到熒光體2。然而，反射鏡40是用于改變光路的方向的，也可以省略。在該情況下，熒光體2和濾波器50可以配置在直線的光路上。在以下的實(shí)施方式中，也同樣可以省略反射鏡40。

圖5是黃色照明光yc和藍(lán)色照明光bd的分光分布圖?？v軸示出能量(將黃色照明光ya的峰值作為1的相對值)。橫軸示出波長(nm)。在第一實(shí)施方式的色域優(yōu)先模式下，黃色照明光yc的峰值從1增加到大約1.2，藍(lán)色照明光bd的峰值從大約2.2減少到大約1.4。

由于入射到濾波器50的藍(lán)色照明光bb的一部分被作為藍(lán)色照明光bc反射，因此從濾波器50射出的藍(lán)色照明光bd與藍(lán)色照明光bb(參考圖3)相比能量小。另一方面，入射到濾波器50的黃色照明光yc包含黃色照明光ya和黃色照明光yb，因此與黃色照明光ya(參考圖3)相比能量大。也就是說，與不插入濾波器50的情況相比，黃色照明光的亮度變亮。

通過濾波器50黃色照明光yc中的紅波段和綠波段之間的不需要的波段(例如560nm～600nm)的成分衰減。由此，黃色照明光yc通過濾波器50被作為對紅色照明光ra和綠色照明光ga進(jìn)行了色彩分離的黃色照明光yd而從濾波器50射出，所述紅色照明光ra是紅波段的成分，所述綠色照明光ga是綠波段的成分。

圖6是黃色照明光yd和藍(lán)色照明光bd的分光分布圖?？v軸示出能量(相對值)。橫軸示出波長(nm)。圖6與圖5對應(yīng)。圖6中的虛線示出黃色照明光yc。黃色照明光yd包含作為紅波段的成分的紅色照明光ra和作為綠波段的成分的綠色照明光ga。

從濾波器50射出的黃色照明光yd和藍(lán)色照明光bd通過復(fù)眼透鏡24、25使其照明分布均勻化。黃色照明光yd和藍(lán)色照明光bd通過pcs3成為p偏光，且經(jīng)由透鏡2入射到十字分色鏡5。

通過十字分色鏡5對黃色照明光yd和藍(lán)色照明光bd進(jìn)行色彩分離。黃色照明光yd在反射鏡41中被反射并入射到分色鏡6。黃色照明光yd所包含的紅色照明光ra和綠色照明光ga被分色鏡6進(jìn)行色彩分離。

紅色照明光ra透過分色鏡6，經(jīng)由透鏡27入射到反射型偏光板7r。紅色照明光ra透過反射型偏光板7r，入射到圖像顯示元件10r。

紅色照明光ra被圖像顯示元件10r進(jìn)行光調(diào)制，并被作為s偏光的紅色圖像光rb而射出。紅色圖像光rb在反射型偏光板7r中被反射，入射到合色棱鏡8。

綠色照明光ga在分色鏡6中被反射，經(jīng)由透鏡28入射到反射型偏光板7g。綠色照明光ga透過反射型偏光板7g，入射到圖像顯示元件10g。

綠色照明光ga通過圖像顯示元件10g被進(jìn)行光調(diào)制，且被作為s偏光的綠色圖像光gb而射出。綠色圖像光gb在反射型偏光板7g中被反射，被入射到合色棱鏡8。

藍(lán)色照明光bd在反射鏡42中被反射，經(jīng)由透鏡29入射到反射型偏光板7b。藍(lán)色照明光bd透過反射型偏光板7b，入射到圖像顯示元件10b。

藍(lán)色照明光bd通過圖像顯示元件10b被進(jìn)行光調(diào)制，且被作為s偏光的藍(lán)色圖像光be而射出。藍(lán)色圖像光be在反射型偏光板7b中被反射，入射到合色棱鏡8。

入射到合色棱鏡8的紅色圖像光rb、綠色圖像光gb、藍(lán)色圖像光be，通過合色棱鏡8被合成，從投射透鏡30被投射到銀幕等，被作為全彩圖像來顯示。

[亮度優(yōu)先模式]

使用圖7和圖8對亮度優(yōu)先模式進(jìn)行說明。圖7與圖1對應(yīng)。亮度優(yōu)先模式相對于色域優(yōu)先模式的不同點(diǎn)在于，濾波器50避開光路。

如圖7所示，從光源1射出的藍(lán)色照明光ba通過聚光透鏡20被聚光，并通過分色鏡4被反射。藍(lán)色照明光ba通過聚光透鏡21、22被聚光，并被照射到熒光體2。

熒光體2對被照射的藍(lán)色照明光ba的能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換，從而生成包含紅波段和綠波段的第一波段的黃色照明光ya。

由熒光體2生成的黃色照明光ya透過聚光透鏡22、21和分色鏡4，入射到準(zhǔn)直透鏡23。被照射到向熒光體2的藍(lán)色照明光ba的一部分不被轉(zhuǎn)換成黃色照明光ya，而是在熒光體2中被反射，作為藍(lán)色照明光bb而入射到準(zhǔn)直透鏡23。

入射到準(zhǔn)直透鏡23的黃色照明光ya和藍(lán)色照明光bb成為平行光，通過反射鏡40被朝向復(fù)眼透鏡24反射。黃色照明光ya和藍(lán)色照明光bb具有圖3所示的分光分布特性。

通過復(fù)眼透鏡24、25使黃色照明光ya和藍(lán)色照明光bb的照明分布均勻化。黃色照明光ya和藍(lán)色照明光bb通過pcs3成為p偏光，經(jīng)由透鏡26入射到十字分色鏡5。

通過十字分色鏡5對黃色照明光ya以及藍(lán)色照明光bb進(jìn)行色彩分離。黃色照明光ya在反射鏡41中被反射，入射到分色鏡6。包含在黃色照明光ya中的紅色照明光rc和綠色照明光gc通過分色鏡6被進(jìn)行色彩分離。

圖8是藍(lán)色照明光bb、紅色照明光rc、綠色照明光gc的分光分布圖?？v軸示出能量(相對值)。橫軸示出波長(nm)。圖8與圖3對應(yīng)。圖8中的虛線示出黃色照明光ya。

紅色照明光rc透過分色鏡6，經(jīng)由透鏡27入射到反射型偏光板7r。紅色照明光rc透過反射型偏光板7r，入射到圖像顯示元件10r。

紅色照明光rc通過圖像顯示元件10r被進(jìn)行光調(diào)制，被作為s偏光的紅色圖像光rd而射出。紅色圖像光rd在反射型偏光板7r中被反射，入射到合色棱鏡8。

綠色照明光gc在分色鏡6中被反射，經(jīng)由透鏡28入射到反射型偏光板7g。綠色照明光gc透過反射型偏光板7g，入射到圖像顯示元件10g。

綠色照明光gc通過圖像顯示元件10g被進(jìn)行光調(diào)制，被作為s偏光的綠色圖像光gd而射出。綠色圖像光gd在反射型偏光板7g中被反射，入射到合色棱鏡8。

藍(lán)色照明光bb在反射鏡42中被反射，經(jīng)由透鏡29入射到反射型偏光板7b。藍(lán)色照明光bb透過反射型偏光板7b，入射到圖像顯示元件10b。

藍(lán)色照明光bb通過圖像顯示元件10b被進(jìn)行光調(diào)制，被作為s偏光的藍(lán)色圖像光bf而射出。藍(lán)色圖像光bf在反射型偏光板7b中被反射，入射到合色棱鏡8。

紅色圖像光rd、綠色圖像光gd、藍(lán)色圖像光bf通過合色棱鏡8被合成，從投射透鏡30被投射到銀幕等，作為全彩圖像來顯示。

[比較例]

使用圖9和圖10，對與第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置100的比較例進(jìn)行說明。

比較例與第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置100的不同點(diǎn)在于，比較例的濾波器只具有作為陷波濾波器的功能，且分光透過率特性不同。比較例的濾波器以外的構(gòu)成與第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置100(參考圖1)相同。為了容易理解說明，對于與第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置100相同的構(gòu)成部分，標(biāo)注相同的符號。

圖9是比較例的濾波器的波長透過率特性圖。縱軸示出透過率(％)。橫軸示出波長(nm)。圖9與圖4對應(yīng)。比較例的濾波器例如使不需要的560nm～600nm的波段的成分衰減。

在入射到比較例的濾波器的黃色照明光ya中，紅波段和綠波段之間的不需要的波段(例如560nm～600nm)的成分被衰減。黃色照明光ya通過比較例額濾波器而被作為對紅色照明光re和綠色照明光ge進(jìn)行了色彩分離的黃色照明光ye而射出，所述紅色照明光re是紅波段的成分，所述綠色照明光ge是綠波段的成分。

圖10是從比較例的濾波器射出的黃色照明光ye和藍(lán)色照明光bb的分光分布圖?？v軸示出能量(將黃色照明光ya的峰值作為1的相對值)。橫軸示出波長(nm)。在本比較例中，黃色照明光ya的峰值是1，藍(lán)色照明光bd大約是2.2。圖10與圖6對應(yīng)。圖10中的虛線示出黃色照明光ya。黃色照明光ye包含作為紅波段的成分的紅色照明光re和作為綠波段的成分的綠色照明光ge。

從比較例的濾波器射出的黃色照明光ye和藍(lán)色照明光bb經(jīng)過與從第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置100的濾波器50射出的黃色照明光yd和藍(lán)色照明光bd相同的光路從投射透鏡30投射。

[白平衡]

使用圖5、圖6、圖8、圖10～圖14，對于第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置100的濾波器50被配置在光路上的狀態(tài)(以下，作為第一實(shí)施方式的色域優(yōu)先模式進(jìn)行說明)、第一實(shí)施方式和比較例的濾波器50避開光路的狀態(tài)(以下，作為亮度優(yōu)先模式進(jìn)行說明)、以及比較例的濾波器被配置在光路上的狀態(tài)(以下，作為比較例的色域優(yōu)先模式進(jìn)行說明)下被顯示的圖像的白平衡，以亮度優(yōu)先模式、比較例的色域優(yōu)先模式、第一實(shí)施方式的色域優(yōu)先模式的順序進(jìn)行說明。

圖11示出第一實(shí)施方式的色域優(yōu)先模式中的顯示圖像的xy色度圖。圖12示出第一實(shí)施方式的亮度優(yōu)先模式中的顯示圖像的xy色度圖。圖13示出比較例的色域優(yōu)先模式中的顯示圖像的xy色度圖。圖11～圖13中的sl示出光譜軌跡。pp示出純紫軌跡。bp示出黑體軌跡。圖11中的虛線示出圖12中的色域cg2。圖14示出各顯示圖像的色溫度、亮度和色域的比較結(jié)果。

在亮度優(yōu)先模式中，如圖8所示，紅色照明光rc和綠色照明光gc具有作為不需要的波段的成分的混色區(qū)域ma。由此，紅色照明光rc和綠色照明光gc沒有被充分地進(jìn)行色彩分離。因此，如圖12所示，色域cg2偏向黃色側(cè)且變窄。色溫度ct2是目標(biāo)設(shè)定值的6500k(參考圖14)。

在比較例的色域優(yōu)先模式中，比較例的濾波器只具有作為陷波濾波器的功能，因此，如圖10所示，能夠?qū)t色照明光re和綠色照明光ge進(jìn)行色彩分離。黃色照明光ye的峰強(qiáng)度與黃色照明光ya同樣地是1。因此，如圖13所示，能夠使色域cg3擴(kuò)大。色域cg3根據(jù)由比較例的濾波器造成的紅色照明光re和綠色照明光ge的混色區(qū)域的成分的衰減量來變化。例如，如果混色區(qū)域的成分的衰減量大，則色域cg3更大。

然而，在比較例的色域優(yōu)先模式中，由于紅色照明光re和綠色照明光ge的混色區(qū)域的成分衰減，顯示圖像的亮度降低或者白平衡變化。例如，當(dāng)色溫度ct3是7500k(參考圖14)時(shí)向藍(lán)色側(cè)變化。因此，需要將黃色照明光ye的峰值1作為基準(zhǔn)來對白平衡進(jìn)行電調(diào)整(例如，通過由圖像顯示元件10b進(jìn)行的光調(diào)制的增益調(diào)整來降低增益的調(diào)整等)。

與此相對，在第一實(shí)施方式的色域優(yōu)先模式中，如圖6所示，能夠通過濾波器50對紅色照明光ra和綠色照明光ga進(jìn)行色彩分離。因此，如圖11所示，能夠與濾波器50避開光路的狀態(tài)相比使色域cg1更大。色域cg1根據(jù)由濾波器50造成的紅色照明光re和綠色照明光ge的混色區(qū)域的成分的衰減量來變化。例如，如果混色區(qū)域的成分的衰減量大，則使色域cg1更大。

另外，在濾波器50被配置在光路上的狀態(tài)下，藍(lán)色照明光bb一部分通過濾波器50被作為藍(lán)色照明光bc而反射，除此以外的部分被作為藍(lán)色照明光bd從濾波器50射出。被反射的藍(lán)色照明光bc被向熒光體2照射，由此生成黃色照明光yb。從而，如圖5所示，黃色照明光yc入射到濾波器50，所述黃色照明光yc包含：由從光源1射出的藍(lán)色照明光ba生成的黃色照明光ya和由藍(lán)色照明光bc生成的黃色照明光yb，其中，藍(lán)色照明光bc是來自濾波器50的返回光。

如圖6所示，通過濾波器50使黃色照明光yc中的紅波段和綠波段之間的不需要的波段的成分衰減，由此紅色照明光ra和綠色照明光ga被進(jìn)行色彩分離并從濾波器50射出。

即，通過用濾波器50使藍(lán)色照明光bb的一部分反射，使從濾波器50射出的藍(lán)色照明光bd的光量從大約2.2減少到大約1.4，并且將在濾波器50中反射的藍(lán)色照明光bc轉(zhuǎn)換成黃色照明光yb以使黃色照明光yc的光量從1增加到大約1.2。由此，能夠通過用濾波器50使藍(lán)色照明光bb的一部分反射、使黃色照明光yc相對于藍(lán)色照明光bd的比例增加來減輕由紅色照明光ra和綠色照明光ga的混色區(qū)域的成分衰減而造成的色溫度的變化。

從而，在第一實(shí)施方式中，通過濾波器50以適當(dāng)?shù)姆瓷渎适顾{(lán)色照明光bb的一部分向熒光體2側(cè)反射，即使色域被擴(kuò)大，白平衡的變化也極小，因此也可以不進(jìn)行電調(diào)整。從而，光的利用效率提高，且能夠減輕顯示圖像的亮度降低。換言之，相對于在比較例的色域優(yōu)先模式中黃色照明光ye的峰值是1，在第一實(shí)施方式的色域優(yōu)先模式中黃色照明光yc的峰值大約是1.2，因此第一實(shí)施方式的色域優(yōu)先模式與比較例的色域優(yōu)先模式相比能夠使顯示圖像變亮。

在濾波器50被配置在光路上的狀態(tài)下，雖然亮度比濾波器50避開光路的狀態(tài)減少，但是能夠顯示比比較例更亮的圖像。

[第二實(shí)施方式]

使用圖15～圖18，對第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置進(jìn)行說明。

圖15示出第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置的全體構(gòu)成。第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置與第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置相比，濾波器的構(gòu)成不同，除此以外的構(gòu)成相同。因此，以濾波器為主進(jìn)行說明。為了容易理解說明，在與第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置相同的構(gòu)成部分，標(biāo)注相同的符號。

投射型圖像顯示裝置200包括：光源1、熒光體2、pcs3、分色鏡4～6、反射型偏光板7r、7g、7b、合色棱鏡8、圖像顯示元件10r、10g、10b、透鏡20～30、反射鏡40～42、濾波器210，220、以及馬達(dá)230、240。

濾波器210(第一濾波器)具有作為反射藍(lán)色照明光的一部分且使除此以外的部分透過的規(guī)定波段反射濾波器的功能。

圖16是濾波器210的分光透過率特性圖。縱軸示出透過率(％)。橫軸示出波長(nm)。濾波器210例如使藍(lán)色照明光bb的大約30％反射且使大約70％透過。另外，濾波器220使藍(lán)色波段的成分以外的波段的成分透過。

濾波器220(第二濾波器)具有作為使紅波段和綠波段之間的不需要的波段的成分衰減且使除此以外的波段的成分透過的陷波濾波器的功能。

圖17是濾波器220的分光透過率特性圖。縱軸示出透過率(％)。橫軸示出波長(nm)。濾波器220例如使不需要的560nm～600nm的波段的成分衰減且使除此以外的波段的成分透過。

圖18是示意性地示出濾波器210、220的截面圖。

濾波器210具有：玻璃基板等透明基板211、以及被形成在透明基板211的一面211a側(cè)的電介質(zhì)多層膜212。電介質(zhì)多層膜212反射藍(lán)色照明光的一部分且使除此以外的部分透過。也就是說，具有作為規(guī)定波段反射濾波器的功能。電介質(zhì)多層膜212是高折射率電介質(zhì)膜和低折射率電介質(zhì)膜交替層疊的多層膜。通過電介質(zhì)多層膜212的電介質(zhì)膜材料、各膜厚和層數(shù)等，能夠?qū)⑺{(lán)色光的反射率設(shè)定為希望的值。

濾波器220具有：玻璃基板等透明基板221、以及被形成在透明基板221的一面221a側(cè)的電介質(zhì)多層膜222。電介質(zhì)多層膜222使黃色照明光中的、比第一波段窄的第二波段的成分衰減。也就是說，具有作為使紅波段和綠波段之間的不需要的波段的成分衰減且使除此以外的波段的成分透過的陷波濾波器的功能。電介質(zhì)多層膜222是高折射率電介質(zhì)膜和低折射率電介質(zhì)膜交替層疊的多層膜。通過電介質(zhì)多層膜222的電介質(zhì)膜材料、各膜厚和層數(shù)等，能夠?qū)⒂糜谑共恍枰某煞炙p的波段設(shè)定為希望的范圍。

可以將濾波器210配置在光路上的入射側(cè)而將濾波器220配置在射出側(cè)，也可以將濾波器210配置在射出側(cè)而將濾波器220配置在入射側(cè)?？梢詫㈦娊橘|(zhì)多層膜212形成在透明基板211的入射面?zhèn)龋部梢孕纬稍谏涑雒鎮(zhèn)??？梢詫㈦娊橘|(zhì)多層膜222形成在透明基板221的入射面?zhèn)?，也可以形成在射出面?zhèn)取?/p>

馬達(dá)230具有作為將濾波器210插入到光路上或使其避開光路的驅(qū)動部(第一驅(qū)動部)的功能。馬達(dá)230是驅(qū)動部的一例。

馬達(dá)240具有作為將濾波器220插入到光路上或使其避開光路的驅(qū)動部(第二驅(qū)動部)的功能。馬達(dá)240是驅(qū)動部的一例。

從而，相對于第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置100包括具有陷波濾波器和規(guī)定波段反射濾波器這兩個(gè)功能的濾波器50，第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置200包括兩個(gè)濾波器，所述兩個(gè)濾波器由于具有規(guī)定波段反射濾波器的功能的濾波器210和具有陷波濾波器的功能的濾波器220而其功能被分開。

濾波器210和濾波器220被設(shè)置在光路上的狀態(tài)起到與在第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置100中濾波器50被設(shè)置在光路上的狀態(tài)相同的作用效果。

被照射到濾波器210的藍(lán)色照明光bb的一部分通過濾波器210被作為藍(lán)色照明光bc而反射，除此以外的藍(lán)色照明光bb透過濾波器210被作為藍(lán)色照明光bd而射出。藍(lán)色照明光bd透過濾波器220。

另一方面，被濾波器210反射的藍(lán)色照明光bc進(jìn)一步被反射鏡40反射，經(jīng)由準(zhǔn)直透鏡23和聚光透鏡21、22，照射到熒光體2。熒光體2通過被照射的藍(lán)色照明光bc的能量來生成包含紅波段和綠波段的波段的黃色照明光yb。

因此，黃色照明光yc入射到濾波器210，所述黃色照明光yc包含由從光源1射出的藍(lán)色照明光ba生成的黃色照明光ya和由藍(lán)色照明光bc生成的黃色照明光yb，藍(lán)色照明光bc是來自濾波器50的返回光。

黃色照明光yc透過濾波器210并入射到濾波器220。通過濾波器220使黃色照明光yc中的紅波段和綠波段之間的不需要的波段(例如560nm～600nm)的成分衰減。由此，黃色照明光yc通過濾波器220被作為紅色照明光ra和綠色照明光ga被進(jìn)行了色彩分離的黃色照明光yd而射出，所述紅色照明光ra是紅波段的成分，所述綠色照明光ga是綠波段的成分。

通過復(fù)眼透鏡24、25使從濾波器220射出的黃色照明光yd和藍(lán)色照明光bd的照明分布均勻化。黃色照明光yd和藍(lán)色照明光bd通過pcs3與p偏光一致，經(jīng)由透鏡26入射到十字分色鏡5。此后與第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置100相同。

在投射型圖像顯示裝置200中，既能夠?qū)V波器210和濾波器220同時(shí)插入光路上，也能夠只將任一個(gè)插入。

例如，在只有濾波器220被配置在光路上的狀態(tài)下，色溫度比目標(biāo)設(shè)定值高。有時(shí)由于使用環(huán)境或用戶的喜好而色溫度高比較好。在這樣的情況下，也可以只有濾波器220被配置在光路上。

[濾波器的反射率]

在第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置100和第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置200中，雖然將濾波器50和濾波器210對于藍(lán)色照明光bb的反射率設(shè)定為大約30％，但是不限于此。為了成為希望的白平衡(色溫度)，優(yōu)選為：根據(jù)熒光體2的轉(zhuǎn)換效率或?yàn)V波器50和濾波器220的陷波濾波器特性等，將濾波器50和濾波器210的反射率設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹?。例如，熒光體的轉(zhuǎn)換效率根據(jù)熒光體的種類、熒光體的溫度、被照射到熒光體的藍(lán)色照明光的波長、功率、點(diǎn)徑等而改變。

對第一實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置100中的濾波器50對藍(lán)色照明光(bb)的反射率的設(shè)定方法的一例進(jìn)行說明。對于第二實(shí)施方式的投射型圖像顯示裝置200中的濾波器210也能夠使用同樣的設(shè)定方法。

在濾波器50避開光路的狀態(tài)或與此相當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的光學(xué)系統(tǒng)中，對從光源1射出的藍(lán)色照明光ba的功率、濾波器50被配置的位置處的藍(lán)色照明光bb和黃色照明光ya的功率、以及分光分布進(jìn)行測量，計(jì)算熒光體2的轉(zhuǎn)換效率。

一邊改變功率一邊向熒光體2照射藍(lán)色照明光ba并對由熒光體2生成的黃色照明光ya的功率進(jìn)行測量，計(jì)算出黃色照明光ya相對于藍(lán)色照明光ba的功率的相關(guān)性。

在濾波器50被配置在光路上的狀態(tài)或與此相當(dāng)?shù)臓顟B(tài)的光學(xué)系統(tǒng)中，對功率和分光分布進(jìn)行測量。

根據(jù)分光分布的測量結(jié)果計(jì)算出色溫度，基于計(jì)算結(jié)果計(jì)算出用于作為目標(biāo)的色溫度的對于藍(lán)色照明光的反射率。

通過將作為來自濾波器50的返回光的藍(lán)色照明光bc照射到熒光體2來生成的黃色照明光yb的功率根據(jù)光學(xué)系統(tǒng)而不同。從而，為了提高反射率的設(shè)定精度，優(yōu)選為盡可能在與實(shí)際的光學(xué)系統(tǒng)相同的狀態(tài)下進(jìn)行測量。

熒光體2的轉(zhuǎn)換效率也根據(jù)從光源1射出的藍(lán)色照明光ba的功率而改變。因此，當(dāng)以最大功率設(shè)定反射率時(shí)，在最小功率處反射率從目標(biāo)值偏移。因此，通過利用設(shè)定可能范圍中的中間的功率來設(shè)定反射率，能夠橫跨設(shè)定可能范圍全域來將從反射率的目標(biāo)值的偏移抑制到最小限度。

在推薦功率被決定的情況下，也可以根據(jù)推薦功率來設(shè)定反射率。

本發(fā)明不限定于上述的第一或第二實(shí)施方式的構(gòu)成，在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍中能夠使各種改變。

符號說明

1光源

2熒光體

50濾波器

100投射型圖像顯示裝置

ba、bb、bc、bd藍(lán)色照明光

ya、yb、yc黃色照明光