JP2000275600A

JP2000275600A - 投射型表示装置

Info

Publication number: JP2000275600A
Application number: JP11079210A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Shimizu; 滋雄清水; Tsutae Asakura; 伝浅倉
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1999-03-24
Filing date: 1999-03-24
Publication date: 2000-10-06

Abstract

(57)【要約】【課題】コントラストの低下及びゴーストを生じない
投射型表示装置を提供する。【解決手段】基板９上にマトリクス状に配列された画
素電極１１ｒ₁、１１ｇ₁、１１ｂ₁を備えた液晶パネル
２と、白色の読み出し光を３原色光に回折・分光して、
対応色の画素電極１１ｒ₁、１１ｇ₁、１１ｂ₁に集光さ
せるカラーフィルタ６と、読み出し光をカラーフィルタ
６に対して斜めに入射させるカップリングプリズム８と
を順次積み重ねた空間光変調部１と、空間光変調部１の
読み出し光の入射側に読み出し光からＳ偏光成分を選択
的に透過させる偏光選択手段２２と、空間光変調部１の
読み出し光の出射側にＰ偏光成分を選択的に透過させる
偏光選択手段２３とを備え、カラーフィルタ６と液晶パ
ネル２との間にカラーフィルタ６の屈折率よりも低い屈
折率を有する層５を介挿する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイ用液
晶プロジェクタに用いられる１枚の素子で高解像度カラ
ー映像の投射表示が可能なホログラムカラーフィルタを
備えた反射型空間光変調素子を有する投射型表示装置に
係わり、特に、この投射型表示装置のコントラスト及び
ゴーストの改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、透過型や反射型の液晶表示素
子を用いた投射型表示装置が知られている。透過型の液
晶表示素子は、液晶を駆動する駆動回路及び配線が液晶
パネルの面内にあって、液晶パネルの表示領域全面に対
する光変調に係わる画素領域の占める割合（以下、開口
率という）が低い。透過型液晶表示素子は、画素数が増
し（高解像度）画素密度が上がると、開口率が低下する
ので、この透過型液晶表示素子を搭載した液晶プロジェ
クタでは高輝度な表示映像を得ることが困難であった。
そこで近年、高輝度、高解像度の液晶プロジェクタとし
て反射型空間光変調素子を用いた液晶プロジェクタが開
発され実用化している。

【０００３】反射型空間光変調素子は、大略、基板上に
所定のピッチを有してマトリクス状に形成された複数の
画素電極と、前記基板と前記画素電極の間に形成され、
前記画素電極を選択的に駆動する駆動回路と、前記画素
電極上に形成された液晶層からなる光変調層とを有して
いる。この反射型空間光変調素子の動作は、前記駆動回
路により前記光変調層に画像情報の書き込みを行うと共
に、前記光変調層側から読出し光を照射し、前記画像情
報に対応して光変調された情報光を放射することによっ
て行われる。

【０００４】従って、反射型空間光変調素子は、高輝
度、高解像度の投射型表示装置を提供するのに好適な液
晶表示素子として注目されている。また、特開平９-１
８９８０９号公報に提案されているホログラムカラーフ
ィルタを備えた反射型空間光変調素子は、光を回折によ
り微小面積に集光することができ、1枚の素子で高密度
カラー画像を表示することができることから注目されて
いる。

【０００５】以下に、従来の投射型表示装置及びこの投
射型表示装置に用いられるホログラムカラーフィルタを
備えた反射型空間光変調素子について図３及び図４を用
いて説明する。なお、以下では、ホログラムカラーフィ
ルタを備えた反射型空間光変調素子を反射型空間光変調
部という。図３は、従来の投射型表示装置に用いられる
反射型空間光変調部を示す概略断面図である。図４は、
従来の投射型表示装置を示す概略図である。図４中、反
射型空間光変調部２６の構成は、従来の投射型表示装置
の説明に必要なシリコン基板９、画素電極層１１、光変
調層１３、薄板ガラス４、ホログラムカラーフィルタ６
及びカップリングプリズム８のみを図示してあり、その
他の構成は省略してある。

【０００６】まず初めに、従来の反射型空間光変調部２
６の構成について図３を用いて説明する。反射型空間光
変調部２６は、液晶パネル２と、この液晶パネル２上に
順次積層されたホログラムカラーフィルタ６と、ガラス
板７と、カップリングプリズム８とから構成されてい
る。液晶パネル２は、シリコン基板９と、このシリコン
基板９上に形成されたアクティブマトリクス駆動回路１
０と、このアクティブマトリクス駆動回路１０によって
選択的に制御駆動される画素電極１１ｒ₁、１１ｒ₂、１
１ｒ₃、１１ｇ₁、１１ｇ₂、１１ｇ₃、１１ｂ₁、１１
ｂ₂、１１ｂ₃をマトリクス状に規則的に配列せしめた画
素電極層１１と、配向膜１２と、液晶層からなる光変調
層１３と、配向膜１４及び透明な共通電極層１５を備え
た薄板ガラス４とを順次積層した構造を有している。こ
こでは、画素電極１１ｒ₁、１１ｒ₂、１１ｒ₃は、赤色
（Ｒ）に対応し、画素電極１１ｇ₁、１１ｇ₂、１１ｇ₃
は、緑色（Ｇ）、画素電極１１ｂ₁、１１ｂ₂、１１ｂ₃
は、青色（Ｂ）に対応する。

【０００７】ホログラムカラーフィルタ６は、単位ホロ
グラムレンズを規則的に配列したいわゆるホログラムレ
ンズアレイで構成されており、Ｒ、Ｇ、Ｂの三原色を含
んだ読み出し光（白色光）を各色光毎に回折・分光し、
液晶パネル２内のＲに対応する画素電極１１ｒ₁、１１
ｒ₂、１１ｒ₃、Ｇに対応する画素電極１１ｇ₁、１１
ｇ ₂、１１ｇ₃、Ｂに対応する画素電極１１ｂ₁、１１
ｂ₂、１１ｂ₃の位置へ集光する機能を有する。即ち、光
束の主光線をＲに対応する画素電極１１ｒ₁、１１ｒ₂、
１１ｒ₃、Ｇに対応する画素電極１１ｇ₁、１１ｇ₂、１
１ｇ₃、Ｂに対応する画素電極１１ｂ₁、１１ｂ₂、１１
ｂ₃に入射させ、かつそのレンズ作用によって光束をＲ
に対応する画素電極１１ｒ₁、１１ｒ₂、１１ｒ₃、Ｇに
対応する画素電極１１ｇ₁、１１ｇ ₂、１１ｇ₃、Ｂに対
応する画素電極１１ｂ₁、１１ｂ₂、１１ｂ₃に集束させ
ることができる。従って、入射光を無駄なく利用した投
射型表示装置を提供することができる。

【０００８】次に、この反射型空間光変調部２６を用い
た従来の投射型表示装置について図４を用いて説明す
る。従来の投射型表示装置は、不定偏光の読み出し光を
出射する光源２０と、反射型空間光変調部２６と、光源
２０から出射された不定偏光の読み出し光の光路中で、
且つ光源２０と反射型空間光変調部２６との間に光源２
０側から前記読み出し光を反射型空間光変調部２６のホ
ログラムカラーフィルタ６に集光照射するレンズ２１
と、前記読み出し光のうちＳ偏光成分（もしくはＰ偏光
成分）を選択的に透過させる入射側偏光板２２とを順次
配置し、この反射型空間光変調部２６の光変調層１３で
画像情報に応じてＰ偏光成分（もしくはＳ偏光成分）に
光変調した後、反射型空間光変調部２６の略上方から出
射されたＰ偏光成分（もしくはＳ偏光成分）を選択的に
透過させる出射側偏光板２３と、この出射側偏光板２３
から出射した画像情報を含むＰ偏光成分（もしくはＳ偏
光成分）をスクリーン２５に投射する投射レンズ２４と
からなる。

【０００９】ここでは、入射側偏光板２２は、不定偏光
の読み出し光のうちＳ偏光成分を透過させるように配置
し、出射側偏光板２３は、Ｐ偏光成分を透過させるよう
に配置してある。なお、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とは偏
波面が直交する。また、反射型空間光変調部２６は、入
射側偏光板２２を選択的に通過したＳ偏光成分の読み出
し光がホログラムカラーフィルタ６に対して所定の入射
角+θ_i（ホログラムカラーフィルタ６に対する法線と読
み出し光とのなす角）を略６０°で入射させるように配
置されている。これは、本出願人が特開平９−１８９８
０９号公報にて詳述しているように、ホログラムカラー
フィルタ６への読み出し光の入射角+θ_iを略６０°に設
定した場合、Ｓ偏光成分の回折効率を略最大としなが
ら、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分との回折効率の差を３０％
以上とすることができ、Ｓ偏光成分を主に回折し、Ｐ偏
光成分を透過させる偏光分離機能を有するホログラムカ
ラーフィルタを作製できるからである。

【００１０】次に、従来の投射型表示装置の動作につい
て説明する。光源２０から出射された読み出し光は、レ
ンズ２１で集光し、入射側偏光板２２を通過して選択的
にＳ偏光成分にされた後、カップリングプリズム８を通
りホログラムカラーフィルタ６に所定の入射角+θ_iで入
射する。この後、Ｓ偏光成分にされた読み出し光は、ホ
ログラムカラーフィルタ６によってＲ、Ｇ、Ｂの色光毎
に回折・分光され、光変調層１３を通過し、対応色の画
素電極１１ｒ₁、１１ｒ₂、１１ｒ₃、１１ｇ₁、１１
ｇ₂、１１ｇ₃、１１ｂ₁、１１ｂ₂、１１ｂ₃上に集光
し、そこで反射される。この際、読み出し光は、光変調
層１３において、画像情報に基づきＰ偏光成分に光変調
される。

【００１１】この画像情報を含むＰ偏光成分の反射光
は、薄板ガラス４を通り、ホログラムカラーフィルタ６
を回折されることなく透過直進して、カップリングプリ
ズム８を介して、反射型空間光変調部２６の外部に出射
され、更に出射側偏光板２３及び投射レンズ２４を通過
してスクリーン２５上に拡大照射される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述した従
来例の投射型表示装置は、以下の問題点を有していた。
ホログラムカラーフィルタ６により回折・分光された読
み出し光のうち、１次回折光による画像情報と２次回折
光による画像情報がスクリーン２５上に照射されるた
め、二重の映像によるゴーストを生じたり、１次回折光
が黒レベルの場合、２次回折光がスクリーンを照射する
ため黒レベルの上昇を生じていた。ここで、どのように
して、黒レベルの上昇やゴーストを生じるのかについて
図５を用いて以下に説明する。図５は、従来の反射型空
間光変調部から出射する回折光を説明するための図であ
る。読み出し光は、入射角＋θ_i（ホログラムカラーフ
ィルタ６に対する法線と読み出し光とのなす角）でホロ
グラムカラーフィルタ６に入射すると、０次回折光１
６、１次回折光１７、２次回折光１８及び３次回折光以
上の高次回折光１９に回折・分光される。

【００１３】ここで、一般的に読み出し光の１次回折光
が画像情報の表示に用いられるため、画素電極１１ｇ₂
が選択的に制御駆動され、Ｓ偏光成分の１次回折光１７
を画素電極１１ｇ₂に集束させることによって、画像情
報の表示を行うことを仮定する。０次回折光１６は、入
射角+θ_iのままでホログラムカラーフィルタ６を通過し
て光変調層１３でＰ偏光成分に光変調され、画素電極層
１１（ここでは、画素電極１１ｇ₁）で反射した後、再
び光変調層１３を通過して、ホログラムカラーフィルタ
６に入射角+θ_iで再入射し、そのまま直進して、反射型
空間光変調部２６の左斜上方に出射して系外に排除され
る。１次回折光１７は、ホログラムカラーフィルタ６に
より略垂直下方に回折され、光変調層１３でＰ偏光成分
に光変調された後、画素電極１１ｇ₂で反射し、再び光
変調層１３を通過して、ホログラムカラーフィルタ６に
略垂直に再入射し、ホログラムカラーフィルタ６、ガラ
ス板７、カップリングプリズム８を通過し、そのまま直
進して反射型空間光変調部２６の略垂直上方に出射す
る。

【００１４】２次回折光１８は、ホログラムカラーフィ
ルタ６により、回折角-θ_i（ホログラムカラーフィルタ
６に対する法線と２次回折光１８とのなす角）で回折さ
れ、光変調層１３に入射し、Ｐ偏光成分に光変調され、
画素電極層１１（ここでは、画素電極１１ｇ₃）で反射
した後、再び光変調層１３を通過して、ホログラムカラ
ーフィルタ６に入射角-θ_iで再入射し、ホログラムカラ
ーフィルタ６で回折された２次分岐回折光１８Ｃとホロ
グラムカラーフィルタ６をそのまま通過する２次透過光
１８Ｄを生じる。２次分岐回折光１８Ｃは、ホログラム
カラーフィルタ６から略垂直上方に出射し、反射型空間
光変調部２６の略垂直上方に出射される。一方、２次透
過光１８Ｄは、そのまま直進し、反射型空間光変調部２
６の右斜上方に出射して系外に排除される。なお、通
常、２次回折光１８の回折角は、０次回折光１６の回折
角と等しく、かつホログラムカラーフィルタ６に対する
法線に対して対称である。

【００１５】更に、３次回折光以上の高次回折光１９
は、ホログラムカラーフィルタ６により回折角θ_n（ホ
ログラムカラーフィルタ６に対する法線と高次回折光１
９とのなす角）で回折され、光変調層１３に入射し、Ｐ
偏光成分に光変調され、画素電極層１１（ここでは、画
素電極１１ｂ₃）で反射した後、再び光変調層１３を通
過して、ホログラムカラーフィルタ６に入射角θ_nで再
入射し、そのまま直進して、反射型空間光変調部２６の
右斜上方に出射して系外に排除される。

【００１６】この結果、反射型空間光変調部２６の略垂
直上方にＰ偏光成分の１次回折光１７とＰ偏光成分の２
次分岐回折光１８Ｃとが出射され、出射側偏光板２３を
通過して、これらの２つの回折光がスクリーン２５を照
射することになる。

【００１７】１次回折光１７は、画像情報光である。一
方、２次分岐回折光１８Ｃも画像情報を含んだ光であ
る。１次回折光１７が黒レベルの場合には、２次分岐回
折光１８Ｃも当然黒レベルである。しかし、２次分岐回
折光１８Ｃは、光変調層１３を斜めに通過するため光変
調され、Ｐ偏光成分を含むことになる。そのため、黒レ
ベルにもかかわらず、２次分岐回折光１８Ｃに含まれる
Ｐ偏光成分がホログラムカラーフィルタ６で回折され、
出射側偏光板２３を通過してスクリーン２５を照射する
ので、黒レベルが上昇してコントラストを低下させる。
また、スクリーン２５には、１次回折光１７により照射
される画像情報と２次分岐回折光１８Ｃにより照射され
る不要な画像情報が照射されるので、二重の画像情報が
形成されることになるため、ゴーストを生じることにな
る。そこで、本発明は上記問題に鑑みて成されたもので
あり、コントラストの低下及びゴーストを生じない投射
型表示装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の投射型表示装置
は、基板上にマトリクス状に配列された複数の画素電極
を備えた液晶パネルと、白色の読み出し光を３原色光に
回折・分光して、対応色の前記複数の画素電極に集光さ
せるホログラムカラーフィルタと、前記読み出し光を前
記ホログラムカラーフィルタに対して斜めに入射させる
カップリングプリズムとを順次積み重ねた反射型空間光
変調部と、前記反射型空間光変調部の前記読み出し光の
入射側に前記読み出し光から第1偏光成分を選択的に透
過させる第１偏光選択手段と、前記反射型空間光変調部
の前記読み出し光の出射側に前記第１偏光成分と偏波面
が直交する第２偏光成分を選択的に透過させる第２偏光
選択手段とを少なくとも備えた投射型表示装置におい
て、前記ホログラムカラーフィルタと前記液晶パネルと
の間に前記ホログラムカラーフィルタの屈折率よりも低
い屈折率を有する層を介挿したことを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態について以下図
を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態の
投射表示装置に用いられる反射型空間光変調部を示す概
略断面図である。図２は、本発明の実施形態の投射表示
装置を示す図である。図２中、反射型空間光変調部１の
構成は、本発明の投射型表示装置の説明に必要なシリコ
ン基板９、画素電極層１１、光変調層１３、薄板ガラス
４、空気層５、ホログラムカラーフィルタ６及びカップ
リングプリズム８のみを図示してあり、その他の構成は
省略してある。図２に示すように、本発明の実施形態の
投射型表示装置は、従来の投射型表示装置における反射
型空間光変調部２６の代わりに反射型空間光変調部１を
用いたものである。従来例と同一構成には同一符号を付
し、その説明を省略する。

【００２０】まず始めに、本発明の実施形態の投射型表
示装置に用いられる反射型空間光変調部１について図１
を用いて説明する。図１に示すように、この反射型空間
光変調部１は、従来の反射型空間光変調部２６における
液晶パネル２とホログラムカラーフィルタ６との間にホ
ログラムカラーフィルタ６よりも低い屈折率を有する空
気からなる空気層５を介挿したものである。なお、ホロ
グラムカラーフィルタ６と薄板ガラス４との間には、そ
れらの両端にスペーサ３が挿入され、空気層５を封入し
た態様をなしている。

【００２１】ここで、薄板ガラス４、ホログラムカラー
フィルタ６、ガラス板７及びカップリングプリズム８の
屈折率は、略１．５である。この薄板ガラス４及びガラ
ス板７としては、例えば、コーニング社の７０５９や１
７３７のガラスがある。このため、カップリングプリズ
ム８からこれらの各層に入射する読み出し光は、ガラス
板７に直線的に入射し、ホログラムカラーフィルタ６に
対して所定の入射角+θ_i（ホログラムカラーフィルタ６
に対する法線と読み出し光とのなす角）で入射する。

【００２２】このように、ホログラムカラーフィルタ６
の屈折率は、略１．５であるからホログラムカラーフィ
ルタ６の空気層５側に対する全反射角は４２°となる。
従って、この全反射角４２°以上の角度でホログラムカ
ラーフィルタ６と空気層５との界面に入射した光は、全
反射することになる。

【００２３】次に、この反射型空間光変調部１の作用つ
いて説明する。ここで、読み出し光は、Ｓ偏光成分であ
り、入射角+θ_i（ホログラムカラーフィルタ６に対する
法線と読み出し光とのなす角が略６０°）でホログラム
カラーフィルタ６に入射し、選択的に制御駆動した画素
電極１１ｇ₂に、このＳ偏光成分の読み出し光の１次回
折光１７を集束させることによって、画像情報の表示を
行うことを仮定する。読み出し光が入射角+θ_iでホログ
ラムカラーフィルタ６に入射する時、ホログラムカラー
フィルタ６の屈折率と空気層５の屈折率は、ホログラム
カラーフィルタ６で回折される１次回折光以外の回折光
がホログラムカラーフィルタ６と空気層５との界面で全
反射するように選択されている。読み出し光は、入射角
+θ_iでホログラムカラーフィルタ６に入射すると、０次
回折光１６、１次回折光１７、２次回折光１８及び３次
回折光以上の高次回折光１９に回折・分光される。

【００２４】０次回折光１６は、入射角+θ_iのままでホ
ログラムカラーフィルタ６を通過してホログラムカラー
フィルタ６と空気層５との界面で全反射し、ホログラム
カラーフィルタ６に入射角+θ_iで再入射し、そのまま直
進して、反射型空間光変調部１の左斜上方に出射して系
外に排除される。１次回折光１７は、ホログラムカラー
フィルタ６により略垂直下方に回折され、光変調層１３
に入射し、Ｐ偏光成分に光変調され、画素電極１１ｇ₂
で反射した後、再び光変調層１３を通過して、ホログラ
ムカラーフィルタ６に略垂直に再入射後、回折されるこ
となく、そのまま直進して反射型空間光変調部１の略垂
直上方に出射する。この際、反射型空間光変調部１の略
垂直上方に出射する１次回折光１７は、Ｐ偏光成分であ
る。

【００２５】２次回折光１８は、ホログラムカラーフィ
ルタ６により回折角-θ_i（ホログラムカラーフィルタ６
に対する法線と２次回折光１８とのなす角）で回折され
た後、そのまま直進して、ホログラムカラーフィルタ６
と空気層５との界面で全反射し、ホログラムカラーフィ
ルタ６に入射角-θ_iで再入射し、ホログラムカラーフィ
ルタ６で回折された２次分岐回折光１８Ａとホログラム
カラーフィルタ６をそのまま透過する２次透過光１８Ｂ
を生じる。２次分岐回折光１８Ａは、ホログラムカラー
フィルタ６、ガラス板７、カップリングプリズム８を通
過して、反射型空間光変調部１の略垂直上方に出射す
る。一方、２次透過光１８Ｂは、そのまま直進して、反
射型空間光変調部１の右斜上方に出射して系外に排除さ
れる。この際、２次回折光１８は、光変調されないまま
であるので、反射型空間光変調部１の略垂直上方に出射
する２次分岐回折光１８Ａ及び反射型空間光変調部１の
右斜上方に出射する２次透過光１８Ｂは、Ｓ偏光成分の
ままである。

【００２６】更に、３次回折光以上の高次回折光１９
は、ホログラムカラーフィルタ６により回折角θ_n（ホ
ログラムカラーフィルタ６に対する法線と高次回折光１
９とのなす角）で回折された後、そのまま直進して、ホ
ログラムカラーフィルタ６と空気層５との界面で全反射
し、ホログラムカラーフィルタ６に入射角θ_nで再入射
し、そのまま直進して、反射型空間光変調部１の右斜上
方に出射して系外に排除される。

【００２７】以上のように反射型空間光変調部１の略垂
直上方には、Ｐ偏光成分の１次回折光１７とＳ偏光成分
の２次回折光１８Ａが出射する。

【００２８】次に、本発明の実施形態の投射型表示装置
について図２を用いて説明する。光源２０から出射され
た不定偏光の読み出し光は、レンズ２１で集光され、入
射側偏光板２２を通過して選択的にＳ偏光成分に偏光さ
れた後、カップリングプリズム８を通りホログラムカラ
ーフィルタ６に所定の入射角+θ_i（例えば、略６０°）
で入射する。図１に示すように、このＳ偏光成分に偏光
された読み出し光は、ホログラムカラーフィルタ６によ
ってＲ、Ｇ、Ｂの色光毎に回折・分光され、０次回折光
１６、１次回折光１７、２次回折光１８及び高次回折光
１９を生じ、ホログラムカラーフィルタ６と空気層５と
の界面に入射する。ここでは、入射側偏光板２２は、不
定偏光の読み出し光のうちＳ偏光成分を透過させるよう
に配置し、出射側偏光板２３は、Ｐ偏光成分を透過させ
るように配置してある。

【００２９】前記したように、ホログラムカラーフィル
タ６によって回折されたＳ偏光成分の読み出し光のう
ち、０次回折光１６は、反射型空間光変調部１の左斜上
方に、高次回折光１９は、反射型空間光変調部１の右斜
上方に出射して系外に排除される。１次回折光１７は、
光変調層１３でＰ偏光成分に光変調されて、反射型空間
光変調部１の略垂直上方から出射する。また、２次回折
光１８は、ホログラムカラーフィルタ６に再入射して、
回折された２次分岐回折光１８Ａと回折されないでその
まま透過する２次透過光１８Ｂとを生じる。２次分岐回
折光１８Ａは、Ｓ偏光成分のままで反射型空間光変調部
１の略垂直上方から出射し、２次透過光１８Ｂは反射型
空間光変調部１の右斜上方に出射して系外に排除され
る。このため、反射型空間光変調部１の略垂直上方から
は、Ｐ偏光成分の１次回折光１７とＳ偏光成分の２次分
岐回折光１８Ａだけが出射することになる。

【００３０】この後、Ｐ偏光成分の１次回折光１７及び
Ｓ偏光成分の２次分岐回折光１８Ａが出射側偏光板２３
に入射すると、１次回折光１７のみが通過する。これ
は、出射側偏光板２３は、Ｐ偏光成分のみを選択的に透
過するように配置されているので、Ｓ偏光成分の２次分
岐回折光１８Ａは透過せず、Ｐ偏光成分の１次回折光１
７のみを通過させるためである。更に、出射側偏光板２
３を透過したＰ偏光成分の１次回折光１７は、投射レン
ズ２４を介してスクリーン２５上に拡大投射される。

【００３１】以上のように、本発明の実施形態の構成に
よれば、反射型空間光変調部１が液晶パネル２とホログ
ラムカラーフィルタ６との間にホログラムカラーフィル
タ６の屈折率よりも低い屈折率を有する空気層５を介挿
しているので、入射側偏光板２２で選択的にＳ偏光成分
に偏光された読み出し光がホログラムカラーフィルタ６
で回折・分光され、この回折・分光された光のうち、Ｐ
偏光成分の１次回折光１７とＳ偏光成分の２次分岐回折
光１８Ａのみを反射型空間光変調部１の略垂直上方から
出射させ、出射側偏光板２３でＰ偏光成分の１次回折光
１７のみを通過させることができるため、選択的に書き
込まれた画像情報だけをスクリーン２５に拡大投射する
ことができる。このため、スクリーン２５上に画像情報
以外の不要な画像情報が投射されないため、ゴーストの
発生を防止でき、黒レベルが上昇するといった不具合を
解消することができる。

【００３２】また、ホログラムカラーフィルタ６と空気
層５との間にホログラムカラーフィルタ６と略同じ屈折
率を有する保護層（例えば、薄いガラス層）を挿入して
も前記と同様の効果が得られる。

【００３３】

【発明の効果】本発明の投射型表示装置によれば、基板
上にマトリクス状に配列された複数の画素電極を備えた
液晶パネルと、白色の読み出し光を３原色光に回折・分
光して、対応色の前記複数の画素電極に集光させるホロ
グラムカラーフィルタと、前記読み出し光を前記ホログ
ラムカラーフィルタに対して斜めに入射させるカップリ
ングプリズムとを順次積み重ねた反射型空間光変調部
と、前記反射型空間光変調部の前記読み出し光の入射側
に前記読み出し光から第1偏光成分を選択的に透過させ
る第１偏光選択手段と、前記反射型空間光変調部の前記
読み出し光の出射側に前記第１偏光成分と偏波面が直交
する第２偏光成分を選択的に透過させる第２偏光選択手
段とを少なくとも備えた投射型表示装置において、前記
ホログラムカラーフィルタと前記液晶パネルとの間に前
記ホログラムカラーフィルタの屈折率よりも低い屈折率
を有する層を介挿したので、前記出射側偏光板で第２偏
光成分の前記１次回折光のみを通過させることができる
ため、選択的に書き込まれた画像情報だけをスクリーン
に拡大投射することができる。このため、スクリーン上
に画像情報以外の不要な画像情報が投射されないため、
ゴーストの発生を防止でき、黒レベルが上昇するといっ
た不具合を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の投射型表示装置に用いられ
る反射型空間光変調部を示す概略断面図である。

【図２】本発明の実施形態の投射型表示装置を示す概略
図である。

【図３】従来の投射型表示装置に用いられる反射型空間
光変調部を示す概略断面図である。

【図４】従来の投射型表示装置を示す概略図である。

【図５】従来の反射型空間光変調部から出射する回折光
を説明するための図である。

【符号の説明】

１…反射型空間光変調部、２…液晶パネル、３…スペー
サ、４…薄板ガラス、５…空気層（層）、６…ホログラ
ムカラーフィルタ、７…ガラス板、８…カップリングプ
リズム、９…シリコン基板、１０…アクティブマトリク
ス駆動回路、１１…画素電極層、１２、１４…配向膜、
１３…光変調層、１５…共通電極層、１６…０次回折
光、１７…１次回折光、１８…２次回折光、１８Ａ…２
次分岐回折光、１８Ｂ…２次透過光、１９…高次回折
光、２０…光源、２１…レンズ、２２…入射側偏光板
（第１偏光選択手段）、２３…出射側偏光板（第２偏光
選択手段）、２４…投射レンズ、２５…スクリーン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上にマトリクス状に配列された複数の
画素電極を備えた液晶パネルと、白色の読み出し光を３
原色光に回折・分光して、対応色の前記複数の画素電極
に集光させるホログラムカラーフィルタと、前記読み出
し光を前記ホログラムカラーフィルタに対して斜めに入
射させるカップリングプリズムとを順次積み重ねた反射
型空間光変調部と、前記反射型空間光変調部の前記読み出し光の入射側に前
記読み出し光から第1偏光成分を選択的に透過させる第
１偏光選択手段と、前記反射型空間光変調部の前記読み出し光の出射側に前
記第１偏光成分と偏波面が直交する第２偏光成分を選択
的に透過させる第２偏光選択手段とを少なくとも備えた
投射型表示装置において、前記ホログラムカラーフィルタと前記液晶パネルとの間
に前記ホログラムカラーフィルタの屈折率よりも低い屈
折率を有する層を介挿したことを特徴とする投射型表示
装置。