JP2001013583A

JP2001013583A - カラー表示装置

Info

Publication number: JP2001013583A
Application number: JP11188460A
Authority: JP
Inventors: Tomoji Maeda; 智司前田; Junji Tomita; 順二富田; Takakazu Aritake; 敬和有竹
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1999-07-02
Filing date: 1999-07-02
Publication date: 2001-01-19

Abstract

(57)【要約】【課題】安価な放電発光型ランプを用いても、光利用
効率が高く高輝度で、かつ、色ムラ等のない良好な表示
品質を得られるカラー表示装置、さらに、小型化に適し
たカラー表示装置を実現することを目的とする。【解決手段】収束光を生成する光源部と、光源部から
収束光が入射し、入射した光を波長に応じて分光する回
折格子と、回折素子からの回折光が入射し、所定の波長
成分の光毎に複数の所定の領域に集光するレンズ素子が
複数配置されたマイクロレンズアレイと、マイクロレン
ズアレイで所定の領域に集光された光を変調するライト
バルブとを備え、回折格子の格子を直線状とする、ある
いは、回折格子の法線をライトバルブに入射する光束の
光軸に対して傾斜して配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラー表示装置に
関し、特に画像を大画面のスクリーン上に結像させて表
示を行う、プロジェクション装置（投写型表示装置, プ
ロジェクタ）に好適なカラー表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、テレビ放送用やプレゼンテーショ
ン用あるいは劇場用等、多数の観視者を対象とするもの
やゲーム機用等、大画面のスクリーンにカラー画像を表
示する装置として液晶ライトバルブを用いたプロジェク
ション装置が用いられてきている。

【０００３】従来、液晶ライトバルブを用いて白色光
（自然光）や複数の波長成分を有する光からカラー表示
を得る装置として、カラーフィルタと液晶ライトバルブ
を用いる方式が知られている。

【０００４】図１８は従来技術を示す図（１）であり、
従来のカラーフィルタと液晶ライトバルブを用いたカラ
ー表示装置を原理的に示す図である。

【０００５】この従来のカラー表示装置１１１は、カラ
ーフィルタ６４と液晶ライトバルブ６６を備えている。
カラーフィルタ６４は、液晶ライトバルブ６６の各画素
６６ａに対応するように、赤フィルタＲ、緑フィルタＧ
および青フィルタＢが配置されている。液晶ライトバル
ブ６６には、各画素６６ａ間に遮光部６６ｂが設けられ
る。これはカラーフィルタ６６あるいは液晶ライトバル
ブ６４に形成されるブラックマトリクスなどによって形
成され、光が液晶ライトバルブの配線に照射しないよう
に作用する部分である。光が液晶ライトバルブの配線に
照射されると、電気的ノイズが発生し表示品質が低下す
る。図示されない光源からの略平行光である入射光６２
はカラーフィルタ６４に入射し、各フィルタＲ, Ｇ, Ｂ
で所定の色光だけ分離され液晶ライトバルブ６６に入射
する。液晶ライトバルブ６６の各画素６６ａに入射した
各色光は、各画素６６ａにおいて変調されて透過強度が
制御される。このようにして階調表示を有するカラー表
示が得られる。

【０００６】しかしながら、この従来のカラーフィルタ
と液晶ライトバルブを用いるカラー表示装置おいては、
以下のような問題がある。一般的に、カラーフィルタの
各フィルタは、樹脂中に特定の波長の光を吸収する染料
や顔料などを分散させて形成されているため、各フィル
タに光源からの白色光が入射してもフィルタを出射（透
過）するのは三原色のうち一つの色光のみであり、よっ
て、カラーフィルタを透過する光量（光強度）は原理的
に３分の１となる。さらに、液晶ライトバルブには上述
のブラックマトリクスなどの遮光部が設けられているた
めに、開口率は低いものとなっている。したがって、例
えば開口率が５０％であるとすると、液晶ライトバルブ
を透過する光は光源からの白色光の６分の１程度となっ
てしまい、光利用率が低くなってしまい表示が暗くなっ
てしまうという問題がある。

【０００７】この光利用率の問題を解決する手段とし
て、上述の吸収型のカラーフィルタに代えてホログラム
を用いる技術が提案されており、例えば、特開平６−３
０８３３２号公報や特許第２７７７９８９号公報に開示
されている。

【０００８】図１９は従来技術を示す図（２）であり、
（ａ）は上述の特開平６−３０８３３２号公報に開示さ
れる技術の概略を示す図、（ｂ）は上述の特許第２７７
７９８９号公報に開示される技術の概略を示す図であ
る。

【０００９】図１９（ａ）に示されるカラー表示装置１
１２は、集光機能を備えるホログラム７２と、液晶ライ
トバルブ６６を備えている。ホログラム７２には図示さ
れない光源より略平行な白色光７０が入射し、ホログラ
ム７２は所定の波長成分を有する赤色光７０Ｒ、緑色光
７０Ｇ、および、青色光７０Ｂの三原色に分光するとと
もに、液晶ライトバルブ６６の遮光部６６ｂで画定され
た画素６６ａ（Ｒ, Ｇ, Ｂ）のうち対応する所定の部分
に集光させる。液晶ライトバルブ６６の各画素６６ａ
（Ｒ, Ｇ, Ｂ）に入射した各色光は、各画素６６ａにお
いて変調されて透過強度が制御される。このようにして
階調表示を有するカラー表示が得られる。尚、この従来
技術では、０次回折光については考慮されていない。

【００１０】図１９（ｂ）に示されるカラー表示装置１
１３は、マイクロレンズアレイ７４と、回折格子７２
と、液晶ライトバルブ６６とを備えている。マイクロレ
ンズアレイ７４には図示されない光源より平行白色光７
０が入射し、個々のレンズ素子において入射する平行白
色光７０を集光して回折格子７２に入射させる。回折格
子７２では、集光された白色光を波長に応じて異なる角
度で回折することにより、１次回折光７０Ｒ, ７０Ｇ,
７０Ｂを液晶ライトバルブ６６に所定の周期で設けられ
た画素Ｒ, Ｇ, Ｂに入射させる。液晶ライトバルブ６６
の各画素Ｒ, Ｇ,Ｂに入射した各回折光（色光）は、各
画素Ｒ, Ｇ, Ｂにおいて変調されて透過強度が制御され
る。このようにして階調表示を有するカラー表示が得ら
れる。尚、この従来技術では、０次回折光７０′は利用
していない。そのため、液晶ライトバルブ６６には０次
回折光７０′を遮光するために、各画素Ｒ, Ｇ, Ｂ間の
遮光部６６ｂ以外に遮光部６６ｃが設けられている。

【００１１】このように、図１９に示す従来のカラー表
示装置１１２, １１３では、図１８に示す従来技術のカ
ラー表示装置１１１と比較し、吸収型のカラーフィルタ
を使用しないため、さらに、集光機能を備えるホログラ
ムあるいはマイクロレンズアレイと回折格子の組合せを
用いているので、光の利用効率が高いという長所があ
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１９
に示す従来のカラー表示装置においても、以下に示すよ
うな問題点が依然として存在する。

【００１３】近年、特にプロジェクション装置（プロジ
ェクタ）においては、小型でかつ高輝度な装置が要求さ
れている。まず、装置の小型化などの理由から、ライト
バルブ（例えば、液晶パネル）の小型化が図られてきて
おり、高開口率で小型な液晶パネルが開発されてきてい
る。また、光源としては安価で多く市場に流通している
メタルハライドランプや高圧水銀ランプなどの放電型ラ
ンプが主流となっており、高輝度化などの理由から、発
光量の大きなものを選択できる状況にある。

【００１４】図２０および図２１は、従来技術の問題点
を示す図である。

【００１５】図２０（ａ）に示すように、光源となる、
例えば、メタルハライドランプ８０は、一般的に発光部
７６と発光部７６からの光を所定の方向に向けるリフレ
クタ７８からなる。発光量の大きなメタルハライドラン
プ８０は、必然的に発光部７６およびリフレクタ７８を
含む全体の大きさが大きくなり、装置の小型化とはトレ
ードオフの関係にあるが、所望の輝度（発光量）を得る
にはある程度の大きさのランプが必要となる。これに対
し、上述のように液晶パネルは小型化が進んでいる。

【００１６】従来の装置では、リフレクタ７８としては
放物面リフレクタなどを用いて平行光８４を生成し、そ
の平行光８４を液晶パネル８２に照射していた。この
時、平行光８４の照射領域は直径がＬ′の円形の領域と
なる。

【００１７】しかし、図２０（ｂ）に示すように、直径
がＬ′である平行光８４の照射領域に対して液晶パネル
８２の大きさ（詳細に言えば、表示領域）が小さく、図
中、照射領域内の格子模様で示す部分は液晶パネル８２
に入射せず、画像表示に利用されない光となる。したが
って、光源光の光利用効率が低くなるという問題があっ
た。

【００１８】さらに、図２１（ａ）に示すように、メタ
ルハライドランプ８０には発光部７６が存在し、リフレ
クタ７８から照射される平行光の中心部分に、発光部７
６によって影となる部分が生じる（いわゆる「中抜け」
現象）。

【００１９】そのため、図２１（ｂ）に示すように、メ
タルハライドランプ８０からの平行光を液晶パネル８２
に照射すると、液晶パネル８２の中心部分が中抜けによ
る影の部分となってしまい、表示むらとなり表示品質を
劣化させる原因となる問題があった。

【００２０】中抜け現象を全く生じない光源としてレー
ザ光源等があるが、レーザ光源は高価であり、さらに、
装置が大型化してしまうという問題がある。

【００２１】したがって、本発明では、安価な放電発光
型ランプを用いても、光利用効率が高く高輝度で、か
つ、色むらや照度むら等の表示むらの無い良好な表示品
質を得られるカラー表示装置、さらに、小型化に適した
カラー表示装置を実現することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の発明によ
るカラー表示装置では、収束光を生成する光源部と、光
源部から収束光が入射し、入射した光を波長に応じて分
光する回折格子と、回折素子からの回折光が入射し、所
定の波長成分の光毎に複数の所定の領域に集光するレン
ズ素子が複数配置されたマイクロレンズアレイと、マイ
クロレンズアレイで所定の領域に集光された光を変調す
るライトバルブとを備え、回折格子の格子が直線状であ
るように構成し、上記問題を解決する。

【００２３】第１の発明においては、収束光を用いてい
るので光源部からの光の多くを利用でき、高輝度なカラ
ー表示を得ることができる。また、収束光を用いている
ので中抜けとなる領域も小さくでき、表示面の中心部分
の照度むらの無い良好なカラー表示を得ることができ
る。さらに、回折格子の格子を直線状としてマイクロレ
ンズアレイより光源部側に配置しているので、回折効率
に起因する色むらおよび照度むらの無い良好なカラー表
示を得ることができる。

【００２４】また、本発明の第２の発明によるカラー表
示装置では、収束光を生成する光源部と、光源部から収
束光が入射し、入射した光を波長に応じて分光する回折
格子と、回折素子からの回折光が入射し、所定の波長成
分の光毎に複数の所定の領域に集光するレンズ素子が複
数配置されたマイクロレンズアレイと、マイクロレンズ
アレイで所定の領域に集光された光を変調するライトバ
ルブとを備え、回折格子の法線がライトバルブに入射す
る光束の光軸に対して傾斜して配置されるように構成
し、上記問題を解決する。

【００２５】第２の発明においては、収束光を用いてい
るので光源部からの光の多くを利用でき、高輝度なカラ
ー表示を得ることができる。また、収束光を用いている
ので中抜けとなる領域も小さくでき、表示面の中心部分
の照度むらの無い良好なカラー表示を得ることができ
る。さらに、回折格子の法線がライトバルブに入射する
光束の光軸に対して傾斜して配置しているので、０次回
折光がライトバルブに入射されずに色むらの無い良好な
カラー表示を得ることができる。

【００２６】また、上記本発明の第１または第２のカラ
ー表示装置においては、光源部とマイクロレンズアレイ
との間に光路を屈曲させる偏向素子を配置するように構
成しても良い。

【００２７】このように構成することにより、光源部で
の光軸とライトバルブに入射する光束の光軸との相対的
な位置関係の自由度が増し、位置関係を最適化して光学
系をコンパクトにすることが可能となり、他の部材と装
置本体に収容する際にも装置全体を小型化することがで
きる。

【００２８】また、上記本発明の第１および第２のカラ
ー表示装置においては、回折格子とマイクロレンズアレ
イとの間に、回折光を面内で所望の角度に変換する角度
変換素子を配置して構成しても良い。

【００２９】このように構成することにより、マイクロ
レンズアレイに入射する回折光の角度を所望の角度にで
きるため、より色むらの無い良好なカラー表示を得るこ
とができる。

【００３０】また、上記本発明の第１または第２のカラ
ー表示装置においては、回折格子とライトバルブとの間
に偏光子が配置され、回折格子と偏光子との間に位相調
整素子を配置して構成しても良い。

【００３１】このように構成することにより、回折光の
偏光方向を偏光子の透過軸方向に合わせることができ、
より高輝度なカラー表示を得ることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。全図面を通し、同様な構成や機能
を有するものには同一の参照符号を付し、その繰り返し
の説明は省略する。

【００３３】図１は本発明の第１の実施の形態を示す図
である。尚、以下の本発明におけるカラー表示装置の実
施の形態の説明においては、プロジェクタ（プロジェク
ション装置）の光学系を例として説明する。

【００３４】図１を参照して、第１の実施の形態である
プロジェクタ１００は、発光部１０を有するメタルハラ
イドランプと収束光生成素子としての楕円リフレクタ１
２からなり、第１の光軸１６を有する収束光１８を生成
する光源部１４と、収束光１８を回折する回折格子２０
と、回折格子２０からの回折光の角度を所定の角度に変
換する角度変換素子としての凹レンズ２２と、所定の色
波長成分を有する回折光を所定の領域に集光するマイク
ロレンズアレイ２４と、マイクロレンズアレイ２４によ
り各画素に集光された光を変調して画像光を形成するラ
イトバルブとしての液晶パネルを含む液晶ライトバルブ
２６と、凹レンズ２２、マイクロレンズアレイ２４およ
び液晶ライトバルブ２６と第２の光軸３０を共通とする
投写レンズ２８で構成される。投写レンズ２８は液晶ラ
イトバルブ２６からの画像光を投写し、図示しないスク
リーン上に結像して拡大表示を行う。楕円リフレクタ１
２の第２の焦点は凹レンズ２２より投写レンズ２８側に
ある。液晶ライトバルブ２６は液晶パネルからなり、液
晶パネルの入射側と出射側には一対の偏光板が配置され
ている。ここでは、液晶パネルと一対の偏光板の組を液
晶ライトバルブ２６として図示している。液晶パネルと
してはＴＮ（ＴｗｉｓｔｅｄＮｅｍａｔｉｃ）モード
の液晶パネルを用い、偏光板はその透過軸を液晶パネル
の水平方向に対して４５度傾斜させ、一対の偏光板の透
過軸を直交させたクロスニコルの状態で配置している。

【００３５】図２および図３は本発明の作用を示す図で
ある。

【００３６】図２（ａ）を参照し、光源部１４からの出
射光は出射直後の部分で直径Ｌの円形の照射領域を有し
ている。しかし、収束光生成素子となる楕円リフレクタ
１２により収束光とされているために、ライトバルブ３
４（例えば、図１の液晶ライトバルブ２６であり、より
詳細には液晶パネルの表示領域）に到達した点では、矩
形の被照射物３４の対角長ｌを直径とする円形の領域３
６が照射領域となるように集光されている。よって、図
２（ｂ）に示すように、利用されない光となる照射領域
３６内の格子模様の部分を最小限とすることができる。
この格子模様の部分は、光源部１４の照射領域が円形で
あるのに対して被照射物３４が矩形であるために生じて
しまう部分である。このように、本願発明においては、
光源部１４からの出射光を最大限に利用することが可能
となり、表示の高輝度化を達成できる。

【００３７】さらに、収束光としているために、メタル
ハライドランプの発光部１０の影の領域３２ａも収束さ
れるに従って小さくなり、被照射物３４の近傍では領域
３２ｂで示すように小さくなり、さらに、メタルハライ
ドランプの発光部１０は理想的な点光源ではなく有限な
大きさを持つものであるため、被照射物３４の近傍の領
域３２ｂでは光の回り込みも生じ、中抜けも殆ど無視で
きるように（影響がないように）なる。

【００３８】尚、実際の装置では、被照射物３４の手前
で照射領域３６が十分な大きさとなるように収束させて
おき、被照射物へは平行光に変換して入射させると良
い。

【００３９】この場合、平行光にしてから回折格子へ入
射させるようにしても良いが、十分に収束させるために
はある程度の光路長が必要であり、収束させた後に各光
学素子を配置するようにすると光路長の長い光学系とな
り、装置を大型化してしまう。したがって、本発明のよ
うに収束光の途中に回折格子を配置する構成は、光学系
全体を小型化するという効果もある。

【００４０】次に、図３（ａ）を参照し、収束光１８は
複数の波長の光からなる白色光である。ここでは、説明
の便宜上、収束光１８を第１の光軸上の光１８ｂと収束
光の光束の外側の光１８ａおよび１８ｃの３本の光線で
表す。収束光１８はホログラム２０に対して斜めに入射
する。つまり、第１の光軸上の光線１８（ｂ）は回折格
子２０の法線に対して角度θ１（例えば、２０度）で入
射する。光線１８ａおよび１８ｃは光線１８ｂに対して
角度を有するので、それぞれ回折格子２０に入射する角
度も異なる。光線１８ｂは回折格子２０の法線に対し、
光線１８ｂよりも小さな角度で入射する。反対に、光線
１８ｃは光線１８ｂよりも大きな角度で入射する。白色
収束光１８は回折格子２０により、０次回折光３８と１
次回折光４０に分離される。ここで、回折格子２０は、
凹レンズ２２、マイクロレンズアレイ２４および液晶ラ
イトバルブ２６に対して斜めに、すなわち、回折格子２
０の法線と、液晶ライトバルブ２６および投写レンズ２
８（図１参照）の中心を通り凹レンズ２２、マイクロレ
ンズアレイ２４と共通な第２の光軸３０が交差するよう
に配置されているので、光路を屈曲されない０次回折光
３８は、液晶ライトバルブ２６には入射しない。よっ
て、表示に寄与しないため色むらが発生しない。さら
に、図１９（ｂ）の従来装置に示すような、０次回折光
を遮光するための遮光部を液晶ライトバルブ２６に設け
る必要が無く、よって、液晶ライトバルブ２６として、
画素が周期的に並んだ通常の液晶パネルを用いることが
できる。白色光線１８ｂは回折格子２０で回折され、回
折格子２０の法線に対して角度θ２（例えば２０度）で
出射する。回折格子２０を出射した１次回折光４０は、
任意の波長の光線に関して収束光である。収束光である
１次回折光４０は凹レンズ２２で任意の波長の光線に関
して平行化され、光線１８ａ〜１８ｃにそれぞれ対応す
る平行光１８ａ′〜１８ｃ′となる。光線１８ｂ′は第
２の光軸３０上にある。尚、角度θ１およびθ２は、液
晶ライトバルブ２６の画素ピッチ、マイクロレンズアレ
イ２４と液晶ライトバルブ２６との間隔、光源部からの
出射光のスペクトル等によって決められるものである。

【００４１】図３（ｂ）を参照し、１次回折光に関して
詳しく見ると、回折格子２０は、白色収束光１８に含ま
れる何れの波長の光も回折するとともに、波長に応じて
異なる角度で回折する。所定の波長成分を有する光とし
て、赤色光、緑色光および青色光に関して見る。ここ
で、説明の便宜上、赤色光、緑色光および青色光のそれ
ぞれの所定の波長成分を有する光については、それぞれ
の中心的な波長の光の光路を図示し説明する。図３
（ｂ）に示されるように、白色光線１８ｃは、赤色波長
成分の回折光１８ｃＲ（赤色光：点線）、緑色波長成分
の回折光１８ｃＧ（緑色光：実線）、および、青色波長
成分の回折光１８ｃＢ（青色光：一点鎖線）に分光され
る。他の白色光線１８ａおよび１８ｂも同様である。回
折格子２０には収束光１８が斜めに入射しているため
に、回折格子２０に入射する位置により回折角度が異な
る。そして、白色光線１８ａ, １８ｂ, １８ｃそれぞれ
の回折光は、同じ波長の光毎に見ると収束光となる。つ
まり、同じ波長の光に関して見た場合、ある平面に入射
する角度は面内で異なっている。このような収束した回
折光１８ｃＲ, １８ｃＧ, １８ｃＢが凹レンズ２２に入
射する。角度変換素子である凹レンズ２２は面内で角度
を変換する度合いが異なるため、凹レンズ２２を出射す
る際に回折光１８ｃＲ′, １８ｃＧ′, １８ｃＢ′とし
て、同じ波長の光に関して平行光として出射させる。
尚、図においては、緑色光が第２の光軸３０上を通る光
として図示している。凹レンズ２２を出射した回折光
は、同じ波長の光については平行光であるが、異なる波
長の光とは所定の角度を有している。したがって、赤色
光１８ｃＲ′、緑色光１８ｃＧ′および青色光１８ｃ
Ｂ′のそれぞれの所定の波長成分を有する光は、マイク
ロレンズアレイ２４の個々のマイクロレンズ素子に異な
る角度で入射する。

【００４２】図４は回折格子を示す図であり、図１およ
び図３の回折格子２０を説明するものである。図４
（ａ）を参照して、回折格子２０１は、例えばレジスト
などの感光材料２０１ａに対して、２光束を用いるホロ
グラフィック露光を行うことにより形成される。山部２
０１ｂと谷部２０１ｃで格子縞が形成され、山部２０１
ｂの高さは例えば１μｍであり、高さは面内で一様に形
成されている。図４（ｂ）は他の回折格子を示し、回折
格子２０２は、ステッパでマスクを形成し、このマスク
を用いレジストなどの感光材料２０２ａに密着露光する
ことで形成される。量産時には、露光で作成した回折格
子を原版として複製して形成する。凸部２０２ｂと凹部
２０２ｃの単純な構造であるため量産性が高い。上述し
た回折格子２０１および２０２の形成方法は、従来から
用いられている公知の方法である。

【００４３】図４（ｃ）および（ｄ）は、回折格子の格
子縞および格子ピッチを示している。図４（ｃ）に示す
ものは、図４（ａ）の回折格子２０１であり、格子縞は
直線状でかつ等間隔（Ｐ＝Ｐ′）である。図１（および
図３）に示す第１の実施の形態であるプロジェクタ１０
０では、回折格子２０として、図４（ａ）および（ｃ）
の回折格子２０１に示されるような格子が等間隔で直線
状であるものを用いている。また、配置の仕方は、山部
２０１ｂが形成された格子面を光の出射側とし、山部２
０１ｂ（および谷部２０１ｃ）の長手方向が図１（およ
び図３）の紙面に垂直な方向となるように配置されてい
る。このように配置するため、図１および図３に示すよ
うに、白色収束光１８を回折した場合に収束した回折光
（１次回折光４０）が得られ、また、回折方向は格子縞
に対して左右方向、つまり、液晶ライトバルブ２６に対
して左右方向（図１および図３においては上下方向）と
なる。

【００４４】図４（ｃ）の回折格子２０１では、格子の
ピッチ（間隔）が等間隔であるので、入射光に対する回
折効率はどの部分においてもほぼ一様であり、回折効率
のばらつきに起因する表示むらは発生せず良好なカラー
表示が得られる。また、格子のピッチを等間隔にしてい
るので回折角は面内のどの部分でも一様であり、入射光
が収束光であれば出射光も収束光となる。したがって、
図１および図３のように、出射側に凹レンズ２２などの
角度変換素子を配置することで、液晶ライトバルブ２６
の各画素に一様な所定の角度で各色光を入射させること
ができ、より色むらの無い良好なカラー表示が得られ
る。

【００４５】図４（ｄ）は他の構成の回折格子であり、
回折格子２０１′は格子のピッチが部分的に異なってい
る（Ｐ＜Ｐ″）。このような回折格子２０１′では格子
のピッチが部分的に異なるため、回折角が部分的に異な
る。つまり、レンズ作用を持った回折格子となる。した
がって、格子のピッチを適当に変化させて設定すること
により、収束光を入射させた場合に回折光を平行光とし
て出射することが可能である。また、単に格子のピッチ
を部分的に変えると回折効率も部分的に変わるが、面内
の各位置のピッチに合わせて山部の高さや山部と谷部の
割合（いわゆるデューティ）を制御して回折効率を最適
化することで、回折効率のばらつきによる問題を解決で
きる。

【００４６】ここで、特にレンズ作用が備わった回折格
子により回折を行うと、回折格子に特有の波長分散によ
り、波長毎に焦点距離が異なるという問題が生じる。レ
ンズ作用を有する回折格子のみで、ライトバルブの各画
素に所定の波長成分の光（つまり各色光）を集光する場
合、波長毎の焦点距離の違いにより全ての波長の光が画
素上で結像しないため、画素を透過する光の強さが波長
毎で（すなわち、各色光毎で）異なってしまう。ところ
が、本発明の構成のように、回折格子とライトバルブの
間にマイクロレンズアレイ、例えば、図５で説明するよ
うな画素群に対応するレンズ素子を複数備えたマイクロ
レンズアレイを配置すると、波長分散の方向が相殺され
るため上述の波長分散に起因する問題を解決できる。

【００４７】つまり、本発明のように、回折格子からの
回折光をマイクロレンズアレイで集光しライトバルブに
入射させる構成とすることで、直線状の格子のピッチが
変化している回折格子を用いても、各波長成分の光をそ
れぞれが対応する画素に同じような強度で入射させるこ
とができ、表示むらの無い色バランスに優れたカラー表
示が得られる。

【００４８】図５は、マイクロレンズ素子と画素の配置
を示す図であり、図１および図３のマイクロレンズアレ
イ２４と液晶ライトバルブ２６の配置を示す図である。
図５（ａ）を参照して、マイクロレンズアレイ２４１は
正六角形のマイクロレンズ素子２４１ａが稠密構造で配
置されて構成されており、液晶パネルの画素Ｐｘはデル
タ配列となっている。マイクロレンズ素子２４１の一つ
は一組のＲＧＢ画素に対応しており、マイクロレンズ素
子２４１ａの中心とＧ画素の中心が一致するように配置
されている。マイクロレンズ素子２４１に入射する各色
波長成分の回折光（赤色光１８ｃＲ′, 緑色光１８ｃ
Ｇ′, 青色光１８ｃＢ′等）を所定の画素に入射させ
る。図３（ｂ）より分かるように、緑色光１８ｃＧ′は
マイクロレンズ素子２４１に略垂直に入射し、赤色光１
８ｃＲ′および青色光１８ｃＢ′は垂直方向から紙面上
左右に所定の角度だけ傾いた方向から入射する。そし
て、マイクロレンズ素子２４１は各色波長成分の回折光
（赤色光１８ｃＲ′, 緑色光１８ｃＧ′, 青色光１８ｃ
Ｂ′等）を所定の画素に集光して入射させる。このよう
に、液晶パネルの画素Ｐｘがデルタ配列の場合には、Ｒ
ＧＢ画素に対応する正六角形のレンズ素子を稠密構造で
配列させるのが良い。図５（ｂ）は他の配置を示し、マ
イクロレンズアレイ２４２は長方形のマイクロレンズ素
子２４２ａが稠密構造で配置されて構成されており、液
晶パネルの画素Ｐｘはストライプ配列となっている。マ
イクロレンズ素子２４１の一つは一組のＲＧＢ画素に対
応しており、マイクロレンズ素子２４２ａの中心とＧ画
素の中心が一致するように配置されている。このよう
に、液晶パネルの画素Ｐｘがストライプ配列の場合に
は、ＲＧＢ画素に対応する長方形のレンズ素子を稠密構
造で配列させるのが良い。各色波長成分の回折光がＲＧ
Ｂ画素に集光して入射される作用は、図５（ａ）の場合
と同様である。

【００４９】図６は本発明の第２の実施の形態を示す図
である。図６を参照して、第２の実施の形態であるプロ
ジェクタ１０１は、第１の実施の形態であるプロジェク
タ１００とは楕円リフレクタ１２１の第２焦点の位置が
異なる。光源部１４１は発光部１０を有するメタルハラ
イドランプと収束光生成素子としての楕円リフレクタ１
２１からなり、第１の光軸１６を有する収束光１８１を
生成する。収束光１８１は回折格子２０と角度変換素子
としての凸レンズ４４と間にある、楕円リフレクタ１２
１の第２焦点４２で結像する。収束光１８１は焦点４２
で結像するため、角度変換素子として凸レンズ４４を用
い平行光に変換している。

【００５０】この第２の実施の形態のプロジェクタ１０
１と第１の実施の形態のプロジェクタ１００との相違点
は、収束光の焦点位置とそれによる角度変換素子の違い
である。製造上の問題点として、メタルハライドランプ
の発光部と楕円リフレクタの位置合わせの精度の都合で
所望の位置に合わせられず、液晶ライトバルブ２６より
投写レンズ２８側で結像させようとしていたものが、液
晶ライトバルブ２６より光源部側で結像してしまう場合
が有る。このような場合には、角度変換素子の交換（凹
レンズと凸レンズの交換）のみで対応でき、調整が容易
である。また、楕円リフレクタからの光を角度変換素子
（凸レンズまたは凹レンズ）の近傍で結像させると、ス
クリーン上で画像の中心を明るくすることができる。し
かし、調整段階では焦点の位置が角度変換素子に対して
回折格子側に有るか、投写レンズ側に有るか容易には分
からない。そこで、角度変換素子として凸レンズまたは
凹レンズを挿入することで、スクリーン上の色彩特性
（色むら）から容易に確認できる。さらに、色彩特性の
調整に容易に対応できる。

【００５１】図７は本発明の第３の実施の形態を示す図
である。図７を参照して、第３の実施の形態であるプロ
ジェクタ１０２は、第１の実施の形態であるプロジェク
タ１００とは、回折格子２０と凹レンズ２２との間に位
相調整素子としての１／２波長板４６が配置されている
点が異なる。図８には回折格子の偏光特性が示されてい
る。図８に示されるように、回折格子は偏光により回折
効率が異なる。したがって、回折格子の高い１次回折効
率を得る偏光方向と、液晶ライトバルブを構成する入射
側の偏光子の透過軸の方向が合っていないと、表示の輝
度が低くなる。したがって、位相調整素子を挿入するこ
とにより、回折格子から高効率で回折されてきた回折光
の偏光方向を回転させ、偏光子の透過軸に合わせる。こ
のようにすると、高輝度な表示を得ることができる。

【００５２】図７のプロジェクタ１０２では、液晶ライ
トバルブ２６の入射側の偏光板の透過軸は、光の入射方
向から見て垂直方向から時計回りに４５度回転した位置
となっている。これに対し、回折格子２０による回折光
は１／２波長板４６の入射面に対して垂直方向の成分の
光が高効率で回折されている。よって、１／２波長板の
進相軸は光の入射方向から見て垂直方向から時計回りに
２２．５度回転した位置にある。このように構成するこ
とで、さらに光の利用効率を高めることが可能となり、
高輝度な表示を得ることができる。

【００５３】図９は本発明の第４の実施の形態を示す図
である。図９を参照して、第４の実施の形態であるプロ
ジェクタ１０３は、第１の実施の形態であるプロジェク
タ１００とは、光源部１４と回折格子２０との間に偏向
素子４８が配置されている点と、第１の光軸１６と第２
の光軸３０の位置関係の点で異なる。本実施の形態にお
いては、光軸１４と光軸３０が略同一直線上に配置され
るように構成されている。偏向素子４８は一般的な光学
ガラス（例えばＢＫ７）からなるプリズム素子であり、
第１の面４８ａと第２の面４８ｂを備える。光源部１４
から偏向素子４８内部に入射した収束光は、第１の面４
８ａに光軸１６が第１の面４８ａの法線に対して角度θ
３（例えば、４５度）で入射し、全反射して第２の面４
８ｂに向かう。第１の面４８ａで全反射した収束光は、
第２の面４８ｂに光軸が第２の面４８ｂの法線に対して
角度θ４（例えば、２２度）で入射し、反射して再び第
１の面４８ａに向かう。第２の面４８ｂで反射した収束
光は、第１の面４８ａに光軸が略垂直となるように入射
して偏向素子４８より出射し、回折格子２０に所定の角
度で入射する。

【００５４】このような構成とすることで、光源部１４
の光軸１６と、凹レンズ２２、マイクロレンズアレイ２
４および液晶ライトバルブ２６の中心を通り、これら光
学素子と投写レンズ２８に共通な光軸３０を、同一直線
上に配設することができ、光源部１４から投写レンズ２
８（あるいは液晶ライトバルブ２６）までの光学系をコ
ンパクトにすることができる。これは、後述するよう
に、制御回路系を含めて筐体に収容して装置を構成する
ことを考慮した場合、制御回路の自由度やその配置の自
由度を増すこととなり、よって、装置全体を小型化する
ことができる。

【００５５】偏向素子４８の形状は種々考えられるが、
光源部１４の光軸（光源部１４の出射光の光軸）を屈曲
し、回折格子２０に所定の角度で入射させる機能を備え
ていれば良い。本実施の形態の偏向素子４８において
は、第１の面４８ａで全反射（内部全反射）し、かつ、
戻ってきた光が透過するように、第１の面４８ａおよび
第２の面４８ｂの位置関係を設定すれば良い。

【００５６】図１０は本発明の第５の実施の形態を示す
図である。図１０を参照して、第５の実施の形態である
プロジェクタ１０４は、図９の第４の実施の形態である
プロジェクタ１０３とは、回折格子２０と凹レンズ２２
の間に位相調整素子となる１／２波長板が配置されてい
る点が異なる。図７の第３の実施の形態でも説明したよ
うに、回折格子２０を出射した回折光の主偏光方向と液
晶ライトバルブ２６の偏光板の透過軸方向が一致するよ
うに１／２波長板を配置することで、表示の明るさを増
すことが可能となる。したがって、本実施の形態のプロ
ジェクタ１０４は第４の実施の形態のプロジェクタ１０
３より高輝度な装置となる。

【００５７】図１１は本発明の第６の実施の形態を示す
図である。図１１を参照して、第６の実施の形態である
プロジェクタ１０５は、図９の第４の実施の形態である
プロジェクタ１０３とは、光源部１４２が異なる。本実
施の形態の光源部１４２は、発光部１０を有するメタル
ハライドランプと、収束光生成素子としての放物面リフ
レクタ１２２および凸レンズ５０からなる。発光部１０
からの光は、放物面リフレクタ１２２で略平行光とな
り、その平行光を凸レンズ５０に入射させることで収束
光を生成する。また、放物面リフレクタを用い、放物面
リフレクタに対する発光部の位置を調整することでも収
束光が得られる。本発明では、収束光を回折格子に入射
するようにしており、収束光を生成する手段としては種
々のものを採用することができる。しかし、凸レンズを
用いて収束光を生成する場合や放物面リフレクタのみで
収束光を生成する場合には、球面収差が生じ表示の色特
性に影響が出る場合が有る。したがって、色特性、収束
性能、光の取り込み率等の点を考慮すると、楕円リフレ
クタの方が好ましい。

【００５８】図１２は本発明の第７の実施の形態を示す
図である。図１２を参照して、第７の実施の形態である
プロジェクタ１０６は、図９の第４の実施の形態である
プロジェクタ１０３とは、光源部１４での第１の光軸１
６と投写レンズ２８を通る第２の光軸３０の位置関係が
異なる。本実施の形態においては、偏向素子４８と回折
格子２０との距離を、図９の第４の実施の形態と比較し
て、光路方向で近づけている。よって、第１の光軸１６
と第２の光軸３０とは、平行な位置関係にある。

【００５９】このように構成することで、光源部１４か
ら投写レンズ３０までの光学系をより小さくすることが
できる。

【００６０】図１３は本発明の第８の実施の形態を示す
図である。図１３を参照して、第８の実施の形態である
プロジェクタ１０７は、図１２の第７の実施の形態であ
るプロジェクタ１０６とは、第１の光軸１６に対する第
２の光軸３０の位置関係が異なる。本実施の形態におい
ては、第１の光軸１６と第２の光軸３０が相対的に傾斜
するように、各光学素子が配置されている。

【００６１】偏向素子４８は光路を屈曲させる作用を有
するため、光源部１４のリフレクタの幅よりも大きくな
り、その幅は、図中、点線ａ−ｂ間で示すものとなる。
図１２に示す第７の実施の形態では、第２の光軸３０は
点線ｃで示す位置にあり、第１の光軸１６と平行になっ
ている。しかし、点線ａ−ｂ間に各光学素子が配置され
ていれば実質的な光学系の大型化はないため、第１の光
軸１６と第２の光軸３０とは必ずしも平行である必要は
ない。例えば、第２の光軸３０を傾斜させる角度θ６は
１０度程度の範囲で任意に設定できる。つまり、装置を
設計する際の要求に応じて、各光学素子の配置を変える
ことで第２の光軸３０、すなわち投写光の出射方向を設
定できる。

【００６２】図１４は本発明の第９の実施の形態を示す
図である。図１４を参照して、第９の実施の形態である
プロジェクタ１０８は、図１２の第７の実施の形態であ
るプロジェクタ１０６とは、光源部１４３および角度変
換素子となるフレネル凹レンズ５４が異なる。本実施の
形態の光源部１４３は、発光部１０を有するメタルハラ
イドランプと、収束光生成素子としての放物面リフレク
タ１２２およびフレネル凸レンズ５２からなる。発光部
１０からの光は、放物面リフレクタ１２２で略平行光と
なり、その平行光をフレネル凸レンズ５２に入射させる
ことで収束光を生成する。また、回折光２０を出射した
収束した回折光が角度変換素子であるフレネル凹レンズ
５４に入射し、フレネル凹レンズ５４により略平行な回
折光にされる。

【００６３】図１５にフレネル凸レンズおよびフレネル
凹レンズを示す。図１５（ａ）は図１１に示されるよう
な通常の凸レンズ５０とフレネル凸レンズ５２を示す。
図から分かるように、フレネル凸レンズ５２は面内で同
心円状の微小領域に分割され、その微小領域に階段状に
凸レンズ形状５２ａが形成されている。したがって、通
常の凸レンズ５０と比較して厚さを大幅に薄くすること
ができる。厚さは、一般的には３〜５ｍｍ程度である。
したがって、フレネル凸レンズ５２を用いることにより
装置の小型化を図ることができる。また、略平板と見做
すことができるため、他の光学素子と重ね合わせて配置
することが可能であり、さらに小型化を図ることが可能
であるとともに、他の光学素子との位置合わせなども容
易となり、光学素子の位置ずれ等に起因する表示の劣化
を防止し、表示品質を良好にすることができる。

【００６４】図１５（ｂ）は他の実施の形態に示される
ような通常の凹レンズ２２とフレネル凹レンズ５４を示
す。図１５（ａ）のフレネル凸レンズと同様に、フレネ
ル凹レンズ５４は面内で同心円状の微小領域に分割さ
れ、その微小領域に階段状に凹レンズ形状５４ａが形成
されている。したがって、厚さを通常の凹レンズ２２と
比較して大幅に薄くすることができる。厚さは、フレネ
ル凸レンズと同様に、一般的には３〜５ｍｍ程度であ
る。したがって、フレネル凸レンズ５４を用いることに
より装置の小型化を図ることができる。また、略平板と
見做すことができるため、他の光学素子と重ね合わせて
配置することが可能であり、さらに小型化を図ることが
可能であるとともに、他の光学素子との位置合わせなど
も容易となり、光学素子の位置ずれ等に起因する表示の
劣化を防止し、表示品質を良好にすることができる。

【００６５】図１６は本発明の第１０の実施の形態を示
す図である。図１６を参照して、第１０の実施の形態で
あるプロジェクタ１０９は、図１４の第９の実施の形態
であるプロジェクタ１０８において、回折格子２０とフ
レネル凹レンズ５４との間に位相調整素子となる１／２
波長板を配置した構成となっている。

【００６６】図１７は本発明を適用したプロジェクショ
ン装置を示す図であり、図示しないスクリーンに表示画
像を投写する前面投写型のプロジェクション装置を示し
ている。

【００６７】図１７（ａ）を参照し、プロジェクション
装置１１０Ａは、筐体５６中に、光学系として上述の第
３の実施の形態のプロジェクタ１０２の光学系と、第１
の制御回路系５８ａと、第２の制御回路系５８ｂとを収
容している。また、図１７（ｂ）を参照し、プロジェク
ション装置１１０Ｂは、筐体５６中に、光学系として上
述の第４の実施の形態のプロジェクタ１０３の光学系
と、制御回路系６０を収容している。

【００６８】プロジェクション装置１１０Ａでは、光源
部の光軸と投写レンズを通る光軸が交差する構成の光学
系１０２を用いているので、光源部の電源や液晶ライト
バルブを制御するための回路系、それらを駆動するため
の電源等を含む制御回路系を収容する空間として小さな
２つの領域を設け、第１および第２の制御回路系５８
ａ, ５８ｂに分割して収容している。この場合、収容空
間が小さく分割されているので、収容する回路等の部材
も小型化されたものを用いる必要があり、高価な部材を
使用しなければならない場合も考えられる。また、小型
の部材が無い場合には筐体５６を大きくする必要が生じ
る場合も考えられる。

【００６９】これに対し、プロジェクション装置１１０
Ｂでは、光源部の光軸と投写レンズを通る光軸が平行に
配置される構成の光学系１０３を用いているので、光学
系１０３がコンパクトになり、制御回路系を収容する空
間として大きな１つの領域を確保できる。したがって、
収容する制御回路系の大きさや形状の自由度が広がる。
そのため、必要な部材を十分に収容することが可能であ
り、また、特に小型化されたものを用いる必要が無く、
低価格の部材を用いることもできる。

【００７０】したがって、装置の小型化、さらには低価
格化等のためには、プロジェクション装置１１０Ｂのよ
うな構造の方が適している。

【００７１】以上、本発明の実施の形態を図面とともに
説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるこ
となく、種々の変形が可能である。

【００７２】本発明におけるライトバルブとしては、実
施の形態に示した液晶ライトバルブ以外にも、透過型の
光変調素子を用いることができる。

【００７３】また、実施の形態で示した液晶ライトバル
ブは、ＴＮモードの液晶パネルを一対の偏光板で挟持し
たものであるが、液晶パネルはＴＮモード以外にもＶＡ
（Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙａｌｉｇｎｅｄ）モード、相
転移モード、高分子分散モード等、種々のタイプの透過
型液晶パネルを用いることができる。

【００７４】さらに、偏光板は液晶パネルを挟持して一
体化される必要はなく、独立した部材でも良く、特に入
射側の偏光板に関しては、回折格子と液晶パネルの間で
あれば、凹レンズ（凸レンズ）やマイクロレンズアレイ
等の光学素子の前後に配置しても良い。

【００７５】また、上述の実施の形態では、プロジェク
ション装置として前面投写型のプロジェクション装置を
説明したが、本発明はスクリーンを一体とした背面投写
型のプロジェクション装置にも適用できる。また、本発
明は直視型のカラー表示装置にも適用できる。

【００７６】尚、本発明においては、以下のような構成
を特徴とすることもできる。

【００７７】（１）収束光の焦点を角度変換素子の後方
（光が進行する方向）に配置する。

【００７８】（２）収束光の焦点を角度変換素子の前方
（光源部寄り）に配置する。

【００７９】（３）光源部を放電型ランプと楕円リフレ
クタで構成する。

【００８０】（４）光源部を放電型ランプと放物面リフ
レクタと凸レンズで構成する。この場合、凸レンズをフ
レネル凸レンズで構成しても良い。

【００８１】（５）偏向素子を用いる構成において、光
源部の光軸とライトバルブに入射する光束の光軸を平行
に配置して構成する。

【００８２】（６）偏向素子を用いる構成において、光
源部の光軸とライトバルブに入射する光束の光軸を略同
一線上に配置して構成する。

【００８３】（７）上記の（１）の構成で、角度変換素
子を凹レンズで構成する。この場合、凹レンズをフレネ
ル凹レンズで構成しても良い。

【００８４】（８）上記の（２）の構成で、角度変換素
子を凸レンズで構成する。この場合、凸レンズをフレネ
ル凸レンズで構成しても良い。

【００８５】（９）位相調整素子を１／２波長板で構成
する。

【００８６】（１０）ライトバルブの表示画像を拡大投
写する投写レンズをさらに備え、投写型のカラー表示装
置を構成する。

【００８７】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明の第１の
発明においては、収束光を用いるとともに格子が直線状
である回折格子をマイクロレンズアレイより光源部側に
配置しているので、光源部からの光の多くを利用して高
輝度なカラー表示を得ることができるとともに、中抜け
となる領域を小さくして表示面の中心部分の照度むらが
無く、かつ、回折効率に起因する色むらおよび照度むら
が無い良好なカラー表示を得ることができる。さらに、
収束光を用いているので小型のライトバルブを使用して
も高輝度化が図れ、同時に小型化を実現できる。

【００８８】また、本発明の第２の発明においては、収
束光を用いるとともに回折格子の法線がライトバルブに
入射する光束の光軸に対して傾斜して配置されているの
で、光源部からの光の多くを利用して高輝度なカラー表
示を得ることができるとともに、中抜けとなる領域を小
さくして表示面の中心部分の照度むらが無く、かつ、０
次回折光による色むらの無い良好なカラー表示を得るこ
とができる。さらに、収束光を用いているので小型のラ
イトバルブを使用しても高輝度化が図れ、同時に小型化
を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す図である。

【図２】本発明の作用を示す図（１）である。

【図３】本発明の作用を示す図（２）である。

【図４】回折格子を示す図である。

【図５】マイクロレンズ素子と画素の配置を示す図であ
る。

【図６】本発明の第２の実施の形態を示す図である。

【図７】本発明の第３の実施の形態を示す図である。

【図８】回折格子の偏光特性を示す図である。

【図９】本発明の第４の実施の形態を示す図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態を示す図である。

【図１１】本発明の第６の実施の形態を示す図である。

【図１２】本発明の第７の実施の形態を示す図である。

【図１３】本発明の第８の実施の形態を示す図である。

【図１４】本発明の第９の実施の形態を示す図である。

【図１５】フレネル凸レンズおよびフレネル凹レンズを
示す図である。

【図１６】本発明の第１０の実施の形態を示す図であ
る。

【図１７】本発明を適用したプロジェクション装置を示
す図である。

【図１８】従来技術を示す図（１）である。

【図１９】従来技術を示す図（２）である。

【図２０】従来技術の問題点を示す図（１）である。

【図２１】従来技術の問題点を示す図（２）である。

【符号の説明】

１０発光部１２, １２１楕円リフレクタ１２２放物面リフレクタ１４, １４１, １４２, １４３光源部１６第１の光軸１８, １８１収束光２０回折格子２２凹レンズ２４マイクロレンズアレイ２４１ａ, ２４２ａマイクロレンズ素子２６液晶ライトバルブ２８投写レンズ３０第２の光軸３８０次回折光４０１次回折光４２焦点４４凸レンズ４６１／２波長板４８偏向素子５０凸レンズ５２フレネル凸レンズ５４フレネル凹レンズ５６筐体５８ａ, ５８ｂ, ６０制御回路系６２, ７０平行光（白色光）６４カラーフィルタ６６液晶ライトバルブ６８画像光７２ホログラム（回折格子）７４マイクロレンズアレイＰｘ画素

フロントページの続き (72)発明者有竹敬和神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 2H087 KA06 LA24 RA41 RA46 RA47 TA01 TA03 TA06 2H088 EA13 HA10 HA18 HA21 HA25 HA28 JA05 MA06 MA20 2H091 FA14Z FA19Z FA26X FA26Z FA29Z FA41Z HA07 LA11 LA16 MA07 9A001 BB06 HZ31 JZ32 JZ72

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】収束光を生成する光源部と、前記光源部から収束光が入射し、入射した光を波長に応
じて分光する回折格子と、前記回折素子からの回折光が入射し、所定の波長成分の
光毎に複数の所定の領域に集光するレンズ素子が複数配
置されたマイクロレンズアレイと、前記マイクロレンズアレイで前記所定の領域に集光され
た光を変調するライトバルブとを備え、前記回折格子の格子が直線状であることを特徴とするカ
ラー表示装置。
【請求項２】収束光を生成する光源部と、前記光源部から収束光が入射し、入射した光を波長に応
じて分光する回折格子と、前記回折素子からの回折光が入射し、所定の波長成分の
光毎に複数の所定の領域に集光するレンズ素子が複数配
置されたマイクロレンズアレイと、前記マイクロレンズアレイで前記所定の領域に集光され
た光を変調するライトバルブとを備え、前記回折格子の法線が前記ライトバルブに入射する光束
の光軸に対して傾斜して配置されていることを特徴とす
るカラー表示装置。
【請求項３】前記光源部と前記マイクロレンズアレイ
との間に光路を屈曲させる偏向素子が配置されることを
特徴とする請求項１または２記載のカラー表示装置。
【請求項４】前記回折格子と前記マイクロレンズアレ
イとの間に、前記回折光を面内で所望の角度に変換する
角度変換素子が配置されることを特徴とする請求項１ま
たは２記載のカラー表示装置。
【請求項５】前記回折格子と前記ライトバルブとの間
に偏光子が配置され、前記回折格子と前記偏光子との間
に位相調整素子が配置されることを特徴とする請求項１
または２記載のカラー表示装置。