JP2001311813A - Image display device using hologram color filter - Google Patents
Image display device using hologram color filterInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ホログラムカラー
フィルターを用いた画像表示装置に関し、特に、空間変
調素子とホログラムカラーフィルターからなる画像表示
装置であって、色再現性と光利用効率が向上したカラー
画像表示装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device using a hologram color filter, and more particularly to an image display device including a spatial modulation element and a hologram color filter, which has improved color reproducibility and light use efficiency. The present invention relates to a color image display device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】本出願人は、特開平６−３０８３３２号
等において、液晶表示素子とホログラムカラーフィルタ
ーからなる画像表示装置に関して多くの出願をしてい
る。これらの発明では、ホログラムカラーフィルターの
ホログラムとしては、波長選択性・角度選択性が少なく
なるように設定したものを用いている。2. Description of the Related Art The applicant of the present invention has filed many applications in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-308332 with respect to an image display device comprising a liquid crystal display element and a hologram color filter. In these inventions, a hologram of the hologram color filter is set so that wavelength selectivity and angle selectivity are reduced.
【０００３】また、本発明者らは、特願２０００−１１
６４８８において、上記のようなホログラムカラーフィ
ルターを反射型液晶表示装置に適用する場合に、反射型
液晶表示素子により反射されたホログラムカラーフィル
ターからの回折光の大部分を隣接する要素ホログラムに
入射するようにしたものを提案している。Further, the present inventors have disclosed in Japanese Patent Application No. 2000-11.
6488, when applying the hologram color filter as described above to a reflection type liquid crystal display device, most of the diffracted light from the hologram color filter reflected by the reflection type liquid crystal display element is incident on an adjacent element hologram. We suggest what we did.
【０００４】さらに、特開平１０−２５３９５５号にお
いて、一層の体積型ホログラムの角度選択性・波長選択
性を利用してＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）毎に
異なる入射角で入射する照明光を選択的にかつ異なる回
折角で回折させてそれぞれの原色画素に入射させるよう
にしたホログラムカラーフィルターと導光板を組み合わ
せてなる透過型液晶表示装置が提案されている。Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-253955, the angle selectivity and the wavelength selectivity of a single volume hologram are used to set different incident angles for R (red), G (green), and B (blue). There has been proposed a transmission type liquid crystal display device comprising a combination of a hologram color filter and a light guide plate, which selectively diffracts incident illumination light at different diffraction angles so as to enter respective primary color pixels.
【０００５】また、ＲＧＢ３層のホログラムを用いて、
各層の波長選択性を利用してカラー表示を行うことは、
特表平２−５００９３７号において提案されている。[0005] Further, using a hologram of three layers of RGB,
Performing color display using the wavelength selectivity of each layer
It has been proposed in Japanese Patent Publication No. 2-500937.
【０００６】また、このようなＲＧＢ３層のホログラム
カラーフィルターを反射型液晶表示装置に用いる場合、
ホログラムの偏光分離機能を用いて再回折の問題を避け
ることは、特開平９−２８８２６８号（米国特許第５，
６０８，５５２号）において提案されている。When such a hologram color filter having three RGB layers is used in a reflection type liquid crystal display device,
To avoid the problem of re-diffraction using the polarization separation function of the hologram is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-288268 (US Pat.
608,552).
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
６−３０８３３２号等において提案したホログラムカラ
ーフィルターは、照明光束の平行度が悪いと、各波長成
分毎の焦点がボケて隣接画素に入り、色再現性が落ちる
という問題がある。However, the hologram color filter proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-308332, if the parallelism of the illuminating light beam is poor, the focal point of each wavelength component is blurred to enter an adjacent pixel, and the color There is a problem that reproducibility decreases.
【０００８】また、特願２０００−１１６４８８の提案
においては、反射型液晶表示装置で高効率を実現するも
のであるが、色再現性の問題は上記のものと同様である
（同様のホログラムカラーフィルターを用いてい
る。）。In the proposal of Japanese Patent Application No. 2000-116488, high efficiency is realized by a reflection type liquid crystal display device, but the problem of color reproducibility is the same as that described above (the same hologram color filter). Is used.).
【０００９】一方、特開平１０−２５３９５５号のもの
は、導光板の中を導光する本来平行度の悪い光束中の
「特定の波長で特定の入射角を持つ光を特定の角度に回
折」させるものであり、ランダムな方向に進む光束から
ブラッグ条件に合う光のみを用いるため、光利用効率が
悪い問題がある。On the other hand, Japanese Unexamined Patent Publication No. Hei 10-253955 discloses that "a light having a specific incident angle at a specific wavelength is diffracted to a specific angle" in a light beam which is originally poorly parallel and is guided in the light guide plate. However, since only light that meets the Bragg condition is used from a light beam traveling in a random direction, there is a problem that the light use efficiency is poor.
【００１０】また、特表平２−５００９３７号のもの
は、３層の構成のホログラムを必要とするため、その作
製に材料・工程が多くなり、かつ、高精度な位置合わせ
を必要とする問題がある。[0010] In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-500937 requires a hologram having a three-layer structure, and thus requires a large number of materials and steps for its production and requires high-precision alignment. There is.
【００１１】本発明は従来技術のこのような問題点に鑑
みてさなれたものであり、その目的は、角度選択性・波
長選択性のある一層のホログラムからなるホログラムカ
ラーフィルターを用いた画像表示装置であって、色再現
性と光利用効率を向上させたものを提供することであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and has as its object to display an image using a hologram color filter comprising a single hologram having angle selectivity and wavelength selectivity. An object of the present invention is to provide an apparatus having improved color reproducibility and light use efficiency.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のホログラムカラーフィルターを用いた画像表示装置
は、斜めに入射する照明光を集光するホログラムカラー
フィルターと、前記ホログラムカラーフィルターで集光
された集光面に配置された空間変調素子とからなる画像
表示装置において、前記ホログラムカラーフィルターと
して、異なる波長帯域の光束を異なる入射角であって、
前記ホログラムカラーフィルターの干渉縞のブラッグの
回折条件を何れも満足するような入射角で入射させた場
合に、異なる別々の回折角で回折するホログラムカラー
フィルターを用い、前記照明光として、複数の波長帯域
の光束に分離されており、各波長帯域の光束は、それぞ
れ前記ブラッグの回折条件を満足するような異なる入射
角で前記ホログラムカラーフィルターに入射するように
構成されていることを特徴とするものである。An image display apparatus using a hologram color filter according to the present invention, which achieves the above object, comprises: a hologram color filter for condensing obliquely incident illumination light; In the image display apparatus comprising a spatial light modulator disposed on the light-collecting surface, as the hologram color filter, luminous flux in different wavelength bands at different incident angles,
When incident at an incident angle that satisfies both Bragg diffraction conditions of the interference fringes of the hologram color filter, a hologram color filter that diffracts at different different diffraction angles is used, and a plurality of wavelengths are used as the illumination light. The hologram color filters are separated into light beams of different wavelength bands, and the light beams of each wavelength band are configured to be incident on the hologram color filter at different incident angles that satisfy the Bragg diffraction conditions, respectively. It is.
【００１３】本発明のもう１つのホログラムカラーフィ
ルターを用いた画像表示装置は、斜めに入射する照明光
を集光するホログラムカラーフィルターと、前記ホログ
ラムカラーフィルターで集光された集光面に配置された
空間変調素子とからなる画像表示装置において、前記ホ
ログラムカラーフィルターとして、異なる波長帯域の光
束を異なる入射角であって、前記ホログラムカラーフィ
ルターの干渉縞のブラッグの回折条件を何れも満足する
ような入射角で入射させた場合に、異なる別々の回折角
で回折するホログラムカラーフィルターを用い、前記照
明光として、波長に応じて異なる角度に分光されてお
り、各波長の光は、それぞれ前記ブラッグの回折条件を
満足するような異なる入射角で前記ホログラムカラーフ
ィルターに入射するように構成されていることを特徴と
するものである。According to another aspect of the present invention, there is provided an image display apparatus using a hologram color filter, wherein the hologram color filter condenses obliquely incident illumination light, and a hologram color filter. In the image display device including the spatial modulation element, the hologram color filter may be configured such that light beams in different wavelength bands have different incident angles and satisfy all Bragg diffraction conditions of interference fringes of the hologram color filter. When incident at an incident angle, a hologram color filter that diffracts at different different diffraction angles is used, and as the illumination light, the light is separated into different angles depending on the wavelength. Enter the hologram color filter at different angles of incidence that satisfy the diffraction conditions And it is characterized in that it is configured urchin.
【００１４】これらにおいて、空間変調素子が透過型空
間変調素子からなっていても、反射型空間変調素子から
なっていてもよく、後者の場合、ホログラムカラーフィ
ルターによる回折光の光軸が、前記ホログラムカラーフ
ィルターの法線に対して角度をなして斜めになるように
構成されていることが望ましい。[0014] In these, the spatial modulation element may be composed of a transmission type spatial modulation element or a reflection type spatial modulation element. In the latter case, the optical axis of the diffracted light by the hologram color filter is shifted by the hologram. It is desirable that the color filter is formed so as to be oblique at an angle to the normal line of the color filter.
【００１５】また、空間変調素子が反射型空間変調素子
からなる場合に、ホログラムカラーフィルターはＳ偏光
の回折効率とＰ偏光の回折効率が異なるものであっても
よい。In the case where the spatial modulation element is a reflection type spatial modulation element, the hologram color filter may have a diffraction efficiency of S-polarized light different from that of P-polarized light.
【００１６】また、照明光は、回折格子若しくはホログ
ラムにより分光されたものであるか、分光プリズムによ
り分光されたものであか、ダイクロイックミラー若しく
はダイクロイックプリズムにより分離されたものである
ことが望ましい。It is desirable that the illuminating light is separated by a diffraction grating or a hologram, separated by a spectral prism, or separated by a dichroic mirror or a dichroic prism.
【００１７】本発明においては、ホログラムカラーフィ
ルターとして、異なる波長帯域の光束を異なる入射角で
あって、ホログラムカラーフィルターの干渉縞のブラッ
グの回折条件を何れも満足するような入射角で入射させ
た場合に、異なる別々の回折角で回折するホログラムカ
ラーフィルターを用い、照明光として、複数の波長帯域
の光束に分離されており、各波長帯域の光束は、それぞ
れブラッグの回折条件を満足するような異なる入射角で
ホログラムカラーフィルターに入射するか、波長に応じ
て異なる角度に分光されており、各波長の光は、それぞ
れブラッグの回折条件を満足するような異なる入射角で
ホログラムカラーフィルターに入射するように構成され
ているので、照明光の光利用効率が高く色再現性の良い
カラー画像表示が可能になる。In the present invention, as a hologram color filter, luminous fluxes in different wavelength bands are incident at different angles of incidence and satisfy all Bragg diffraction conditions of interference fringes of the hologram color filter. In such a case, a hologram color filter that diffracts light at different diffraction angles is used, and the illumination light is separated into light fluxes in a plurality of wavelength bands, and the light fluxes in each wavelength band satisfy Bragg's diffraction conditions, respectively. Light is incident on the hologram color filter at different angles of incidence or is split at different angles depending on the wavelength, and the light of each wavelength is incident on the hologram color filter at a different angle of incidence that satisfies the Bragg diffraction condition. The color image display with high light utilization efficiency of illumination light and good color reproducibility It becomes ability.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】まず、本発明のホログラムカラー
フィルターを用いた画像表示装置の原理を説明すると、
本発明において用いられるホログラムカラーフィルター
は、特開平１０−２５３９５５号において提案されたも
のと同様に、一層の波長選択性と角度選択性を持たせた
体積型ホログラムからなり、ブラッグ条件を満足する特
定の角度で特定の波長域の光のみを特定の角度へ回折す
るものからなり、照明光の平行度に起因するボケは少な
くなる。しかし、これだけでは設計波長での回折効率は
高く、他の波長では回折効率は低い問題がある。そこ
で、照明光もＲＧＢに角度を分離若しくは分光しておく
ことにより、３色共ブラッグ条件を満たすようにしてい
る。これにより、３色共高い光利用効率が得られ、色再
現性も良いものとなる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the principle of an image display device using a hologram color filter of the present invention will be described.
The hologram color filter used in the present invention is made of a volume hologram having a further wavelength selectivity and an angle selectivity, similar to the one proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-253955, and a specific type satisfying the Bragg condition. At this angle, only light in a specific wavelength range is diffracted to a specific angle, and blurring due to the parallelism of the illumination light is reduced. However, this alone has a problem that the diffraction efficiency at the design wavelength is high and the diffraction efficiency is low at other wavelengths. Therefore, the illumination light is also separated into RGB or separated in angle to satisfy the Bragg condition for the three colors. As a result, high light use efficiency is obtained for all three colors, and color reproducibility is also improved.
【００１９】なお、反射型画像表示装置として構成する
場合は、特願２０００−１１６４８８と同様に、反射型
液晶表示素子により反射されたホログラムカラーフィル
ターからの回折光の大部分を隣接する要素ホログラムに
入射するようにしたり、特開平９−２８８２６８号（米
国特許第５，６０８，５５２号）と同様に、ホログラム
の偏光分離機能を用いて再回折の問題を避けるようにす
ることが望ましい。When a reflection type image display device is configured, most of the diffracted light from the hologram color filter reflected by the reflection type liquid crystal display element is applied to an adjacent element hologram, as in Japanese Patent Application No. 2000-116488. It is desirable to use a hologram polarization splitting function to avoid the problem of re-diffraction, as in JP-A-9-288268 (US Pat. No. 5,608,552).
【００２０】以下、本発明のホログラムカラーフィルタ
ーを用いた画像表示装置の実施例について説明する。An embodiment of an image display device using the hologram color filter of the present invention will be described below.
【００２１】図１は、本発明によるホログラムカラーフ
ィルターを用いた透過型画像表示装置を説明するため図
である。ホログラムカラーフィルター１としては、要素
ホログラム１’のアレーからなるものを用いるが、その
中の干渉縞２が一様な傾きで一様な間隔からなり集光性
のないものの場合は、要素ホログラム１’間の境界は存
在しないが、要素ホログラム１’が集光性ホログラムで
構成される場合は、ホログラムカラーフィルター１は要
素ホログラム１’のアレーからなる。ここで、ホログラ
ムカラーフィルター１を構成するホログラム１’は単層
の体積型ホログラムからなり、回折角度の選択性、回折
波長の選択性を持つものである。FIG. 1 is a view for explaining a transmission type image display apparatus using a hologram color filter according to the present invention. The hologram color filter 1 is composed of an array of element holograms 1 ′. If the interference fringes 2 have uniform inclination and uniform intervals and do not have a light-collecting property, the element hologram 1 is used. When there is no boundary between ', but the element hologram 1' is formed of a light-collecting hologram, the hologram color filter 1 comprises an array of element holograms 1 '. Here, the hologram 1 'constituting the hologram color filter 1 is composed of a single-layer volume hologram and has a selectivity of a diffraction angle and a selectivity of a diffraction wavelength.
【００２２】図１に示すように、入射角θG で入射した
Ｇ領域の波長λG の入射光３Ｇは、干渉縞２でブラッグ
条件を満足して例えばホログラムカラーフィルター１の
正面方向へ回折光４Ｇとして回折されるように干渉縞２
が構成されており、それ以外の波長の光は波長選択性に
より回折されないで透過する。また、この入射角θG以
外の角度で入射するＧ領域の波長λG の光は、角度選択
性により、図１に示すようには回折されないで透過す
る。As shown in FIG. 1, the incident light 3G having a wavelength λ G in the G region incident at an incident angle θ G satisfies the Bragg condition with the interference fringes 2 and is diffracted in the front direction of the hologram color filter 1, for example. Interference fringe 2 to be diffracted as 4G
And light of other wavelengths is transmitted without being diffracted by wavelength selectivity. Further, the light of the wavelength λ G in the G region which is incident at an angle other than the incident angle θ G is transmitted without being diffracted as shown in FIG. 1 due to the angle selectivity.
【００２３】これに対して、入射角θG と異なる入射角
θR （θR ＞θG ）で入射したＲ領域の波長λR の入射
光３Ｒは、干渉縞２でブラッグ条件を満足してＧ領域の
波長λG の回折光４Ｇより右側に回折光４Ｒとして回折
される。また、入射角θB （θB ＜θG ）で入射したＢ
領域の波長λB の入射光３Ｂは、干渉縞２でブラッグ条
件を満足してＧ領域の波長λG の回折光４Ｇより左側に
回折光４Ｒとして回折される。[0023] By contrast, incident light 3R wavelength lambda R of R region which is incident at an incident angle theta G and different incident angles θ R (θ R> θ G ) is satisfied Bragg condition at the interference fringes 2 The light is diffracted to the right from the diffracted light 4G having the wavelength λ G in the G region as the diffracted light 4R. In addition, B incident at an incident angle θ B (θ B <θ G )
The incident light 3B having the wavelength λ B in the region satisfies the Bragg condition with the interference fringes 2 and is diffracted to the left from the diffracted light 4G having the wavelength λ G in the G region as a diffracted light 4R.
【００２４】したがって、ホログラムカラーフィルター
１に、Ｇ領域の波長λG の成分３Ｇは入射角θG とな
り、Ｒ領域の波長λR の成分３Ｒは入射角θR となり、
Ｂ領域の波長λB の成分３Ｂは入射角θB となるよう
に、ＲＧＢ色毎に角度分離された照明光３を入射させる
ようにすれば、回折光４もＲＧＢ色毎に角度分離された
光４Ｒ、４Ｇ、４Ｂとなる。Accordingly, in the hologram color filter 1, the component 3G of the wavelength λ G in the G region becomes the incident angle θ G , the component 3R of the wavelength λ R in the R region becomes the incident angle θ R ,
Component 3B of the wavelength lambda B of the B region so that the incident angle theta B, be caused to be incident illumination light 3 which is angular separation for each RGB color, also angularly separated for each RGB color diffracted beam 4 It becomes light 4R, 4G, and 4B.
【００２５】ここで、要素ホログラム１’が干渉縞２が
一様な集光性のないものからなる場合には、各要素ホロ
グラム１’に集光レンズ（凸レンズ）が対応するように
ホログラムカラーフィルター１の回折側直後にマイクロ
レンズアレー５を配置して構成し、要素ホログラム１’
が１次元あるいは２次元集光性の場合には、このマイク
ロレンズアレー５を配置しないで構成すると、マイクロ
レンズアレー５の後側焦点面あるいは集光性要素ホログ
ラム１’の集光面上に角度分離されたＲＧＢ色の回折光
４Ｒ、４Ｇ、４Ｂはそれぞれ色分離されて集光する。Here, when the element hologram 1 'is made of a pattern in which the interference fringes 2 do not have a uniform light-collecting property, a hologram color filter is formed so that a condenser lens (convex lens) corresponds to each element hologram 1'. The microlens array 5 is arranged immediately after the diffraction side of the first hologram 1, and the element hologram 1 ′
In the case where is a one-dimensional or two-dimensional light-collecting property, if this microlens array 5 is not disposed, the angle on the rear focal plane of the microlens array 5 or the light-collecting surface of the light-collecting element hologram 1 ' The separated RGB diffracted lights 4R, 4G, and 4B are color-separated and collected.
【００２６】以上が本発明の画像表示装置に用いるホロ
グラムカラーフィルター１の分光原理であり、異なる複
数の波長帯域λR 、λG 、λB の光束３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ
を各々異なる入射角θR 、θG 、θB であってそれぞれ
ブラッグの回折条件を満足するような入射角で入射させ
た場合に、異なる別々の回折角で回折する特性のものと
言うことができる。The above is the spectroscopic principle of the hologram color filter 1 used in the image display device of the present invention, and the luminous fluxes 3R, 3G, 3B of a plurality of different wavelength bands λ R , λ G , λ B.
Are incident at different angles of incidence θ R , θ G , θ B and incident angles that satisfy Bragg's diffraction conditions, respectively, have characteristics that diffract at different different diffraction angles. it can.
【００２７】このようなホログラムカラーフィルター１
の回折光４射出側の焦光面上に、要素ホログラム１’各
々に対応して隣接する３つの原色画素Ｒ、Ｇ、Ｂが周期
的に配置されてなる透過型液晶表示素子等の透過型空間
光変調器６を配置し、かつ、回折光４中のＲ成分４Ｒの
集光位置にＲ画素が、Ｇ成分４Ｇの集光位置にＧ画素
が、Ｂ成分４Ｂの集光位置にＢ画素が位置するように配
置して、ホログラムカラーフィルター１の照明光３とし
て、Ｒ、Ｇ、Ｂの成分光３Ｒ、３Ｇ、３Ｂが各々異なる
入射角θR 、θG 、θB であってそれぞれブラッグの回
折条件を満足するような入射角の照明光３を入射させる
と、ＲＧＢの回折光４Ｒ、４Ｇ、４Ｂはそれぞれ対応す
る透過型空間光変調器６の赤、緑、青を表示する画素
Ｒ、Ｇ、Ｂに入射してそれらの画素の表示状態に応じた
強度変調を受けて透過側の観察者の眼Ｅに達するので、
画素Ｒ、Ｇ、Ｂの変調状態の組み合わせによって、照明
光の光利用効率が高く色再現性の良いカラー画像表示が
可能になる。Such a hologram color filter 1
A transmission type liquid crystal display device or the like in which three adjacent primary color pixels R, G, and B corresponding to each of the element holograms 1 'are periodically arranged on the focal plane of the diffracted light 4 on the exit side of The spatial light modulator 6 is arranged, and an R pixel is located at the focal position of the R component 4R in the diffracted light 4, a G pixel is located at the focal position of the G component 4G, and a B pixel is located at the focal position of the B component 4B. Are positioned so that the component light beams 3R, 3G, and 3B of R, G, and B have different incident angles θ R , θ G , and θ B as illumination light 3 of the hologram color filter 1, and are respectively Bragg. When the illumination light 3 having an incident angle that satisfies the diffraction condition is incident, the RGB diffracted lights 4R, 4G, and 4B are converted into the pixels R for displaying red, green, and blue of the corresponding transmissive spatial light modulator 6, respectively. , G, and B, and undergoes intensity modulation according to the display state of those pixels to transmit light on the transmission side. Since reaching the police's eye E,
The combination of the modulation states of the pixels R, G, and B makes it possible to display a color image with high light use efficiency of illumination light and good color reproducibility.
【００２８】以上は、透過型画像表示装置の配置であっ
たが、これを反射型画像表示装置に変更することができ
る。図２に、このホログラムカラーフィルターを用いた
反射型画像表示装置の構成を示す。The arrangement of the transmission type image display device has been described above, but this can be changed to a reflection type image display device. FIG. 2 shows a configuration of a reflection type image display device using the hologram color filter.
【００２９】図２において、反射型空間光変調器８は、
透過型液晶表示素子等の透過型空間光変調器６とその背
面に配置されたアルミニウム膜のような反射層７とから
なり、透過型空間光変調器６は図１の場合と同様であ
り、その透過型空間光変調器６の表側（観察側）に図１
と同様のホログラムカラーフィルター１あるいはそれに
加えてマイクロレンズアレー５が離間して配置される。
なお、ホログラムカラーフィルター１と反射層７の間の
距離は、ホログラムカラーフィルター１を構成する集光
性要素ホログラム１’又はマイクロレンズアレー５の集
光レンズの集光距離（焦点距離）に略等しく選ばれる。In FIG. 2, the reflection type spatial light modulator 8 comprises:
It is composed of a transmissive spatial light modulator 6 such as a transmissive liquid crystal display element and a reflective layer 7 such as an aluminum film disposed on the back surface thereof. The transmissive spatial light modulator 6 is the same as that of FIG. FIG. 1 shows the front side (observation side) of the transmission type spatial light modulator 6.
A hologram color filter 1 similar to that described above, or a microlens array 5 is additionally provided in addition thereto.
Note that the distance between the hologram color filter 1 and the reflection layer 7 is substantially equal to the focusing distance (focal length) of the focusing hologram 1 ′ constituting the hologram color filter 1 or the focusing lens of the microlens array 5. To be elected.
【００３０】そして、この実施例の場合は、図１の場合
と異なり、ホログラムカラーフィルター１で角度分離さ
れたＲＧＢ色の回折光４Ｒ、４Ｇ、４Ｂは、反射型空間
光変調器８に角度をなして斜めに入射するようにホログ
ラムカラーフィルター１を構成する。回折光４が反射層
７で反射された反射光９の何れかの成分９Ｒ、９Ｇ、９
Ｂが回折角に近い入射角でホログラムカラーフィルター
１に戻ると、ホログラムカラーフィルター１で再回折し
てしまい表示に寄与しなくなる。したがって、図示のよ
うに回折光４が反射型空間光変調器８に角度をなして斜
めに入射するようにすることにより、反射層７で反射さ
れた反射光９の大部分は隣接する要素ホログラム１’に
入射するようになり、表示の明るさが確保できる。な
お、その詳細は、特願２０００−１１６４８８参照。In the case of this embodiment, unlike the case of FIG. 1, the diffracted lights 4R, 4G and 4B of the RGB colors, which have been angle-separated by the hologram color filter 1, are transmitted to the reflective spatial light modulator 8 at an angle. The hologram color filter 1 is configured so as to be obliquely incident. Any of the components 9R, 9G, 9 of the reflected light 9 in which the diffracted light 4 is reflected by the reflection layer 7
When B returns to the hologram color filter 1 at an incident angle close to the diffraction angle, it is diffracted again by the hologram color filter 1 and does not contribute to display. Therefore, by making the diffracted light 4 obliquely enter the reflective spatial light modulator 8 at an angle as shown in the figure, most of the reflected light 9 reflected by the reflective layer 7 becomes an adjacent element hologram. 1 ', and the brightness of the display can be secured. For details, see Japanese Patent Application No. 2000-116488.
【００３１】このような配置であるので、ホログラムカ
ラーフィルター１の照明光３として、Ｒ、Ｇ、Ｂの成分
光３Ｒ、３Ｇ、３Ｂが各々異なる入射角θR 、θG 、θ
B であってそれぞれブラッグの回折条件を満足するよう
な入射角の照明光３を入射させると、ＲＧＢの回折光４
Ｒ、４Ｇ、４Ｂはそれぞれ対応する透過型空間光変調器
６の赤、緑、青を表示する画素Ｒ、Ｇ、Ｂに入射して透
過し、背面側の反射層３２で反射されて、対応する画素
Ｒ、Ｇ、Ｂを裏面側からもう一度透過し、各々反射光９
Ｒ、９Ｇ、９Ｂとなり、これらの光９Ｒ、９Ｇ、９Ｂは
さらにホログラムカラーフィルター１に入射して、今度
はホログラムカラーフィルター１でほとんど回折されず
に透過光１０Ｒ、１０Ｇ、１０Ｂとなり、観察者の眼Ｅ
に入射する。したがって、各色の回折成分４Ｒ、４Ｇ、
４Ｂはそれぞれ赤、緑、青を表示する画素Ｒ、Ｇ、Ｂに
入射してそれらの画素の表示状態に応じた強度変調を受
けて観察者の眼Ｅに達するので、画素Ｒ、Ｇ、Ｂの変調
状態の組み合わせによって、照明光の光利用効率が高く
色再現性の良いカラー画像表示が可能になる。With such an arrangement, as the illumination light 3 of the hologram color filter 1, the R, G, and B component lights 3R, 3G, and 3B have different incident angles θ R , θ G , and θ, respectively.
When the illumination light 3 having an incident angle that satisfies the Bragg diffraction conditions is incident on the B light, the RGB diffracted light 4
R, 4G, and 4B are incident on and pass through the pixels R, G, and B of the corresponding transmissive spatial light modulator 6 that display red, green, and blue, and are reflected by the reflective layer 32 on the rear side. Pixels R, G, and B that are transmitted again from the back side, and each of the reflected lights 9
R, 9G, and 9B, and these lights 9R, 9G, and 9B are further incident on the hologram color filter 1, and this time are transmitted almost without diffraction by the hologram color filter 1, and become transmitted lights 10R, 10G, and 10B. Eye E
Incident on. Therefore, the diffraction components 4R, 4G of each color,
4B enters the pixels R, G, and B for displaying red, green, and blue, respectively, receives intensity modulation according to the display state of the pixels, and reaches the eye E of the observer. The color image display with high light use efficiency of the illumination light and good color reproducibility can be realized by the combination of the modulation states.
【００３２】図３に、上記のようなホログラムカラーフ
ィルターを用いた反射型画像表示装置の別の構成を示
す。この場合も、反射型空間光変調器８は、透過型液晶
表示素子等の透過型空間光変調器６とその背面に配置さ
れたアルミニウム膜のような反射層７とからなるが、こ
の構成においては、透過型空間光変調器６は、各色の回
折成分４Ｒ、４Ｇ、４Ｂが画素Ｒ、Ｇ、Ｂに入射してそ
れらの画素の表示状態に応じて偏光面回転の変調を受け
るようなものからなり、反射層７で反射されて画素６’
を往復通過するときに最大変調あるいは最小変調の場合
に、偏光面が９０°回転するようにする。このような透
過型空間光変調器６としては、例えばＴＮ液晶表示素子
があるが、その他に振幅変調型の透過型空間光変調器と
その入射側に配置された４分の１波長板とからなるもの
等がある。FIG. 3 shows another configuration of a reflection type image display device using the hologram color filter as described above. In this case as well, the reflective spatial light modulator 8 is composed of a transmissive spatial light modulator 6 such as a transmissive liquid crystal display element and a reflective layer 7 such as an aluminum film disposed on the back of the modulator. The transmission type spatial light modulator 6 is such that the diffraction components 4R, 4G, and 4B of each color enter the pixels R, G, and B, and undergo modulation of the rotation of the polarization plane according to the display state of the pixels. And the pixel 6 ′ reflected by the reflection layer 7.
In the case of the maximum modulation or the minimum modulation when the light beam reciprocates, the polarization plane is rotated by 90 °. Such a transmissive spatial light modulator 6 includes, for example, a TN liquid crystal display element. In addition, the transmissive spatial light modulator 6 includes a transmissive spatial light modulator of an amplitude modulation type and a quarter-wave plate disposed on the incident side thereof. And so on.
【００３３】その透過型空間光変調器６の表側（観察
側）に図１と同様のホログラムカラーフィルター１ある
いはそれに加えてマイクロレンズアレー５が離間して配
置される。なお、ホログラムカラーフィルター１と反射
層７の間の距離は、ホログラムカラーフィルター１を構
成する集光性要素ホログラム１’又はマイクロレンズア
レー５の集光レンズの集光距離（焦点距離）に略等しく
選ばれる。On the front side (observation side) of the transmissive spatial light modulator 6, a hologram color filter 1 similar to that shown in FIG. 1 or a microlens array 5 in addition thereto is arranged at a distance. Note that the distance between the hologram color filter 1 and the reflection layer 7 is substantially equal to the focusing distance (focal length) of the focusing hologram 1 ′ constituting the hologram color filter 1 or the focusing lens of the microlens array 5. To be elected.
【００３４】そして、この実施例の場合は、ホログラム
カラーフィルター１として、図１の場合と同様に、回折
光４Ｇがホログラムカラーフィルター１の正面方向へ回
折されるように干渉縞２が構成されているが、そのホロ
グラムとして、特開平９−２８８２６８号（米国特許第
５，６０８，５５２号）の場合と同様に、入射光のＳ偏
光成分のみを回折し、Ｐ偏光をほとんど回折しないで透
過する特性のものを用いて、回折光４が反射層７で反射
されその反射光９が略正面方向に向かってホログラムカ
ラーフィルター１に戻っても、ホログラムカラーフィル
ター１で再回折されないようにしている。In this embodiment, the interference fringes 2 are formed as the hologram color filter 1 so that the diffracted light 4G is diffracted in the front direction of the hologram color filter 1 as in the case of FIG. However, as the hologram, as in the case of JP-A-9-288268 (US Pat. No. 5,608,552), only the S-polarized component of the incident light is diffracted, and the P-polarized light is transmitted with little diffraction. Even if the diffracted light 4 is reflected by the reflection layer 7 and the reflected light 9 returns to the hologram color filter 1 substantially in the front direction, the hologram color filter 1 does not re-diffraction.
【００３５】このような配置であるので、ホログラムカ
ラーフィルター１の照明光３として、Ｒ、Ｇ、Ｂの成分
光３Ｒ、３Ｇ、３Ｂが各々異なる入射角θR 、θG 、θ
B であってそれぞれブラッグの回折条件を満足するよう
な入射角であり、かつ、各々Ｓ偏光の照明光３を入射さ
せると、Ｓ偏光のＲＧＢの回折光４Ｒ、４Ｇ、４Ｂはそ
れぞれ対応する透過型空間光変調器６の赤、緑、青を表
示する画素Ｒ、Ｇ、Ｂに入射して透過し、背面側の反射
層３２で反射されて、対応する画素Ｒ、Ｇ、Ｂを裏面側
からもう一度透過し、各画素６’の状態に応じてＳ偏光
の状態から偏光面が回転変調を受けて反射光９となり、
ホログラムカラーフィルター２に裏面側から略垂直に入
射してその反射光９のＰ偏光成分はＳ偏光成分よりはホ
ログラムカラーフィルター２の再回折が少なく、より多
くの光が透過して透過光１０となり、観察者の眼Ｅに入
射する。したがって、各色の回折成分４Ｒ、４Ｇ、４Ｂ
はそれぞれ赤、緑、青を表示する画素Ｒ、Ｇ、Ｂに入射
してそれらの画素の表示状態に応じた強度変調を受けて
観察者の眼Ｅに達するので、画素Ｒ、Ｇ、Ｂの変調状態
の組み合わせによって、照明光の光利用効率が高く色再
現性の良いカラー画像表示が可能になる。With such an arrangement, as the illumination light 3 of the hologram color filter 1, the R, G, and B component lights 3R, 3G, and 3B have different incident angles θ R , θ G , and θ, respectively.
B , the incident angles satisfying the Bragg diffraction conditions, respectively, and when the S-polarized illumination light 3 is incident, the S-polarized RGB diffracted lights 4R, 4G, and 4B respectively correspond to the corresponding transmissions. Incident on the pixels R, G, and B for displaying red, green, and blue of the spatial light modulator 6, transmitted therethrough, reflected by the reflection layer 32 on the back side, and corresponding pixels R, G, and B on the back side. Again, and the plane of polarization undergoes rotation modulation from the state of S-polarized light according to the state of each pixel 6 ′ to become reflected light 9,
The P-polarized light component of the reflected light 9 which is incident on the hologram color filter 2 substantially perpendicularly from the back side has less re-diffraction of the hologram color filter 2 than the S-polarized light component, and more light is transmitted to be transmitted light 10. , And enters the eye E of the observer. Therefore, the diffraction components 4R, 4G, 4B of each color
Respectively enter the pixels R, G, and B that display red, green, and blue, receive intensity modulation according to the display state of those pixels, and reach the observer's eye E, so that the pixels R, G, and B The combination of the modulation states makes it possible to display a color image with high light use efficiency of illumination light and good color reproducibility.
【００３６】なお、図２の回折光４が反射型空間光変調
器８に角度をなして斜めに入射する配置の場合にも、図
３の場合と同様に、ホログラムカラーフィルター１のホ
ログラムとして、入射光のＳ偏光成分のみを回折し、Ｐ
偏光をほとんど回折しないで透過する特性のものを用い
るようにしてもよい。In the case where the diffracted light 4 shown in FIG. 2 is obliquely incident on the reflection-type spatial light modulator 8 at an angle, as in the case of FIG. Diffracts only the S-polarized component of the incident light, and P
A material having a characteristic of transmitting polarized light with little diffraction may be used.
【００３７】ところで、以上の説明において、各々ホロ
グラムカラーフィルター１にブラッグ条件を満足して異
なる入射角で入射するＲＧＢの照明光３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ
を生成するための構成については言及しなかったが、そ
のための構成としては、略平行光束をダイクロイックミ
ラーあるいはダイクロイックプリズムを用いてＲＧＢ成
分３Ｒ、３Ｇ、３Ｂに分離するようにしてもよいし、回
折格子あるいは分光プリズムを用いて略平行光束をＲＧ
Ｂ成分３Ｒ、３Ｇ、３Ｂに分光するようにしてもよい。
以下、図３のような反射型画像表示装置を例にあげて、
照明光３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを生成するための構成を含めた
実施例に基づいて説明する。なお、図１、図２の場合に
も、照明光３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを得る構成は同様に適用で
きる。In the above description, the RGB illumination lights 3R, 3G, and 3B that are incident on the hologram color filter 1 at different angles of incidence satisfying the Bragg condition.
Is not mentioned, but as a configuration for that, a substantially parallel light beam may be separated into RGB components 3R, 3G, and 3B by using a dichroic mirror or a dichroic prism, and diffraction may be performed. Approximately parallel light beam is converted to RG using a grating or a spectral prism.
The light may be split into the B components 3R, 3G, and 3B.
Hereinafter, taking a reflection type image display device as shown in FIG. 3 as an example,
A description will be given based on an embodiment including a configuration for generating the illumination lights 3R, 3G, and 3B. 1 and 2, the configuration for obtaining the illumination lights 3R, 3G, and 3B can be similarly applied.
【００３８】図４は、略平行光束をダイクロイックミラ
ーを用いてＲＧＢ成分３Ｒ、３Ｇ、３Ｂに分離して照明
光３とする例の構成を示す図であり、例えばメタルハラ
イドランプ１２と放物面鏡１３の組み合わせからなる照
明装置１４により略白色平行照明光１５を照射するよう
に構成し、その照明光１５中に、その中のＲ波長成分を
反射し残りの成分を透過する赤色反射ダイクロイックミ
ラー１６Ｒと、Ｇ波長成分を反射し残りの成分を透過す
る緑色反射ダイクロイックミラー１６Ｇと、通常のミラ
ー１７とを図示のように相互に角度をなすように配置し
てダイクロイックミラー装置１８を構成し、このダイク
ロイックミラー装置１８により略平行照明光１５のＲＧ
Ｂ成分３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを相互に所定の角度をなすよう
に分離して照明光３とし、これを例えば図３の配置のホ
ログラムカラーフィルター１に入射させて、反射型空間
光変調器８の表示像をカラー画像として表示させる。な
お、ダイクロイックミラー１６Ｒ、１６Ｇの代わりにダ
イクロイックプリズムを用いてもよい。FIG. 4 is a diagram showing a configuration of an example in which a substantially parallel light beam is separated into RGB components 3R, 3G, and 3B by using a dichroic mirror to provide illumination light 3. For example, a metal halide lamp 12 and a parabolic mirror And a red reflecting dichroic mirror 16R that reflects the R wavelength component in the illumination light 15 and transmits the remaining components in the illumination light 15. And a green reflecting dichroic mirror 16G that reflects the G wavelength component and transmits the remaining components, and a normal mirror 17 are arranged at an angle to each other as shown in FIG. RG of the substantially parallel illumination light 15 by the dichroic mirror device 18
The B components 3R, 3G, and 3B are separated so as to form a predetermined angle with each other to form illumination light 3, which is incident on, for example, the hologram color filter 1 arranged as shown in FIG. The display image is displayed as a color image. Note that a dichroic prism may be used instead of the dichroic mirrors 16R and 16G.
【００３９】図４の場合は、この表示光（透過光）１０
を投影レンズ２１の開口内に入射させてスクリーン２２
上に反射型空間光変調器８の表示像を拡大投影するよう
に構成しているが、もちろん、投影レンズ２１を省いて
その表示像を直接観察可能に構成してもよい。In the case of FIG. 4, the display light (transmitted light) 10
Into the opening of the projection lens 21 to make the screen 22
Although the display image of the reflective spatial light modulator 8 is configured to be enlarged and projected thereon, it is needless to say that the display image may be directly observable without the projection lens 21.
【００４０】図５は、略平行光束を回折格子又はホログ
ラムを用いてＲＧＢ成分３Ｒ、３Ｇ、３Ｂに分光して照
明光３とする例の構成を示す図であり、図４の場合と同
様の照明装置１４により略白色平行照明光１５を照射す
るように構成し、その照明光１５中に回折格子又はホロ
グラム１９を配置し、この回折格子又はホログラム１９
により略平行照明光１５のＲＧＢ成分３Ｒ、３Ｇ、３Ｂ
を相互に所定の角度をなすように分光して照明光３と
し、これを例えば図３の配置のホログラムカラーフィル
ター１に入射させて、反射型空間光変調器８の表示像を
カラー画像として表示させる。なお、回折格子又はホロ
グラム１９の代わりに分光プリズムを用いてもよい。こ
の場合も、この表示光（透過光）１０を投影レンズ２１
の開口内に入射させてスクリーン２２上に反射型空間光
変調器８の表示像を拡大投影するように構成している
が、もちろん、投影レンズ２１を省いてその表示像を直
接観察可能に構成してもよい。FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an example in which substantially parallel light beams are separated into RGB components 3R, 3G, and 3B by using a diffraction grating or a hologram to obtain illumination light 3, which is similar to the case of FIG. The illumination device 14 is configured to emit substantially white parallel illumination light 15, and a diffraction grating or a hologram 19 is arranged in the illumination light 15.
, The RGB components 3R, 3G, 3B of the substantially parallel illumination light 15
Are illuminated at a predetermined angle to each other to form illumination light 3, which is incident on, for example, a hologram color filter 1 arranged as shown in FIG. 3 to display a display image of the reflective spatial light modulator 8 as a color image. Let it. Note that a spectral prism may be used instead of the diffraction grating or the hologram 19. Also in this case, the display light (transmitted light) 10 is
The display image of the reflective spatial light modulator 8 is projected onto the screen 22 by enlarging the light into the aperture of the display 22. Of course, the display image can be directly observed without the projection lens 21. May be.
【００４１】以上、本発明のホログラムカラーフィルタ
ーを用いた画像表示装置をいくつかの実施例に基づいて
説明してきたが、本発明はこれら実施例に限定されず種
々の変形が可能である。なお、透過型空間光変調器とし
ては透過型液晶表示素子に限定されず種々の空間光変調
器を用いることができる。さらに、反射層としてはアル
ミニウム膜のような反射層に限定されずホログラムによ
る反射層等を用いてもよい。As described above, the image display apparatus using the hologram color filter of the present invention has been described based on several embodiments. However, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications are possible. The transmissive spatial light modulator is not limited to the transmissive liquid crystal display element, and various spatial light modulators can be used. Further, the reflection layer is not limited to a reflection layer such as an aluminum film, and a reflection layer using a hologram may be used.
【００４２】[0042]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホログラムカラーフィルターを用いた画像表示装置に
よると、ホログラムカラーフィルターとして、異なる波
長帯域の光束を異なる入射角であって、ホログラムカラ
ーフィルターの干渉縞のブラッグの回折条件を何れも満
足するような入射角で入射させた場合に、異なる別々の
回折角で回折するホログラムカラーフィルターを用い、
照明光として、複数の波長帯域の光束に分離されてお
り、各波長帯域の光束は、それぞれブラッグの回折条件
を満足するような異なる入射角でホログラムカラーフィ
ルターに入射するか、波長に応じて異なる角度に分光さ
れており、各波長の光は、それぞれブラッグの回折条件
を満足するような異なる入射角でホログラムカラーフィ
ルターに入射するように構成されているので、照明光の
光利用効率が高く色再現性の良いカラー画像表示が可能
になる。As is apparent from the above description, according to the image display apparatus using the hologram color filter of the present invention, the hologram color filter can be used to illuminate the light beams of different wavelength bands at different incident angles. When incident at an incident angle that satisfies both of the Bragg diffraction conditions of the interference fringe, a hologram color filter that diffracts at different different diffraction angles is used.
The illumination light is separated into light fluxes of a plurality of wavelength bands, and the light fluxes of each wavelength band enter the hologram color filter at different incident angles that satisfy Bragg's diffraction condition, or differ depending on the wavelength. The light of each wavelength is incident on the hologram color filter at a different angle of incidence that satisfies the Bragg diffraction condition. Color images with good reproducibility can be displayed.
【図１】本発明によるホログラムカラーフィルターを用
いた透過型画像表示装置を説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a transmission type image display device using a hologram color filter according to the present invention.
【図２】本発明によるホログラムカラーフィルターを用
いた反射型画像表示装置を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining a reflection type image display device using a hologram color filter according to the present invention.
【図３】本発明によるホログラムカラーフィルターを用
いたもう１つの反射型画像表示装置を説明するための図
である。FIG. 3 is a diagram for explaining another reflection type image display device using the hologram color filter according to the present invention.
【図４】略平行光束をダイクロイックミラーを用いてＲ
ＧＢ成分に分離して照明光とする反射型画像表示装置の
例の構成を示す図である。FIG. 4 shows that a substantially parallel light beam is converted to R light by using a dichroic mirror.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of an example of a reflection-type image display device which separates GB components into illumination light.
【図５】略平行光束を回折格子又はホログラムを用いて
ＲＧＢ成分に分光して照明光とする反射型画像表示装置
の例の構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an example of a reflection-type image display device in which substantially parallel light beams are separated into RGB components by using a diffraction grating or a hologram and used as illumination light.
１…ホログラムカラーフィルター １’…要素ホログラム ２…干渉縞 ３…照明光 ３Ｒ…照明光のＲ成分 ３Ｇ…照明光のＧ成分 ３Ｂ…照明光のＢ成分 ４…回折光 ４Ｒ…回折光のＲ成分 ４Ｇ…回折光のＧ成分 ４Ｂ…回折光のＢ成分 ５…マイクロレンズアレー ６…透過型空間光変調器 ６’…透過型空間光変調器の画素 ７…反射層 ８…反射型空間光変調器８ ９…反射光 ９Ｒ…反射光のＲ成分 ９Ｇ…反射光のＧ成分 ９Ｂ…反射光のＢ成分 １０…透過光（表示光） １０Ｒ…透過光のＲ成分 １０Ｇ…透過光のＧ成分 １０Ｂ…透過光のＢ成分 １２…メタルハライドランプ １３…放物面鏡 １４…照明装置 １５…略白色平行照明光 １６Ｒ…赤色反射ダイクロイックミラー １６Ｇ…緑色反射ダイクロイックミラー １７…ミラー １８…ダイクロイックミラー装置 １９…回折格子又はホログラム ２１…投影レンズ ２２…スクリーン Ｅ…観察者の眼 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Hologram color filter 1 '... Element hologram 2 ... Interference fringe 3 ... Illumination light 3R ... R component of illumination light 3G ... G component of illumination light 3B ... B component of illumination light 4 ... Diffraction light 4R ... R component of diffraction light 4G: G component of diffracted light 4B: B component of diffracted light 5: Microlens array 6: Transmissive spatial light modulator 6 ': Pixel of transmissive spatial light modulator 7: Reflective layer 8: Reflective spatial light modulator 8 9 ... reflected light 9R ... R component of reflected light 9G ... G component of reflected light 9B ... B component of reflected light 10 ... transmitted light (display light) 10R ... R component of transmitted light 10G ... G component of transmitted light 10B ... B component of transmitted light 12 ... Metal halide lamp 13 ... Parabolic mirror 14 ... Illumination device 15 ... Substantially white parallel illumination light 16R ... Red reflection dichroic mirror 16G ... Green reflection dichroic mirror 17 ... Mirror 18 ... Dichroic Mirror device 19: diffraction grating or hologram 21: projection lens 22: screen E: observer's eye
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H048 BA01 BA11 BA64 BA66 BB02 BB10 BB42 2H049 CA05 CA09 CA22 2H091 FA05X FA14Z FA19X FA21X FA23Z FA26X 5C060 AA15 BA09 BC01 GA01 GA02 HC00 HC09 HC16 HC22 HC24 HD02 JA17 JA18 JA20 JB06 5G435 AA00 AA04 BB12 BB15 BB16 BB17 CC12 DD02 DD04 DD11 DD13 FF03 FF05 GG01 GG02 GG04 GG12 GG28 GG46 Continued on the front page F-term (reference) 2H048 BA01 BA11 BA64 BA66 BB02 BB10 BB42 2H049 CA05 CA09 CA22 2H091 FA05X FA14Z FA19X FA21X FA23Z FA26X 5C060 AA15 BA09 BC01 GA01 GA02 HC00 HC09 HC16 HC22 HC24 HD02 JA17 JA18JA20 BB06 BB17 CC12 DD02 DD04 DD11 DD13 FF03 FF05 GG01 GG02 GG04 GG12 GG28 GG46
Claims (8)
ラムカラーフィルターと、前記ホログラムカラーフィル
ターで集光された集光面に配置された空間変調素子とか
らなる画像表示装置において、 前記ホログラムカラーフィルターとして、異なる波長帯
域の光束を異なる入射角であって、前記ホログラムカラ
ーフィルターの干渉縞のブラッグの回折条件を何れも満
足するような入射角で入射させた場合に、異なる別々の
回折角で回折するホログラムカラーフィルターを用い、 前記照明光として、複数の波長帯域の光束に分離されて
おり、各波長帯域の光束は、それぞれ前記ブラッグの回
折条件を満足するような異なる入射角で前記ホログラム
カラーフィルターに入射するように構成されていること
を特徴とするホログラムカラーフィルターを用いた画像
表示装置。1. An image display apparatus comprising: a hologram color filter for converging illumination light obliquely incident thereon; and a spatial modulation element disposed on a condensing surface condensed by the hologram color filter. As a filter, when light beams in different wavelength bands are incident at different angles of incidence and incident angles that satisfy any of Bragg's diffraction conditions of the interference fringes of the hologram color filter, different different diffraction angles are used. Using a hologram color filter that diffracts, the illumination light is separated into luminous fluxes of a plurality of wavelength bands, and the luminous fluxes of the respective wavelength bands are different in the angle of incidence so as to satisfy the Bragg diffraction conditions, respectively. Holographic color filter characterized by being configured to be incident on the filter Image display device using.
ラムカラーフィルターと、前記ホログラムカラーフィル
ターで集光された集光面に配置された空間変調素子とか
らなる画像表示装置において、 前記ホログラムカラーフィルターとして、異なる波長帯
域の光束を異なる入射角であって、前記ホログラムカラ
ーフィルターの干渉縞のブラッグの回折条件を何れも満
足するような入射角で入射させた場合に、異なる別々の
回折角で回折するホログラムカラーフィルターを用い、 前記照明光として、波長に応じて異なる角度に分光され
ており、各波長の光は、それぞれ前記ブラッグの回折条
件を満足するような異なる入射角で前記ホログラムカラ
ーフィルターに入射するように構成されていることを特
徴とするホログラムカラーフィルターを用いた画像表示
装置。2. An image display apparatus comprising: a hologram color filter for condensing illumination light obliquely incident; and a spatial modulation element disposed on a condensing surface condensed by the hologram color filter. As a filter, when light beams in different wavelength bands are incident at different angles of incidence and incident angles that satisfy any of Bragg's diffraction conditions of the interference fringes of the hologram color filter, different different diffraction angles are used. Using a hologram color filter that diffracts, as the illumination light, the light is separated at different angles according to the wavelength, and the light of each wavelength has a different incident angle that satisfies the Bragg diffraction condition. Hologram color filter characterized by being configured to be incident on Image display device.
からなることを特徴とすることを特徴とする請求項１又
は２記載のホログラムカラーフィルターを用いた画像表
示装置。3. An image display apparatus using a hologram color filter according to claim 1, wherein said spatial modulation element is formed of a transmission type spatial modulation element.
からなり、前記ホログラムカラーフィルターによる回折
光の光軸が、前記ホログラムカラーフィルターの法線に
対して角度をなして斜めになるように構成されているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のホログラムカラー
フィルターを用いた画像表示装置。4. A configuration in which the spatial modulation element is a reflective spatial modulation element, and an optical axis of light diffracted by the hologram color filter is inclined at an angle to a normal to the hologram color filter. An image display device using the hologram color filter according to claim 1 or 2, wherein:
からなり、前記ホログラムカラーフィルターはＳ偏光の
回折効率とＰ偏光の回折効率が異なるものであることを
特徴とする請求項１又は２又は４記載のホログラムカラ
ーフィルターを用いた画像表示装置。5. The hologram color filter according to claim 1, wherein the spatial modulation element comprises a reflection type spatial modulation element, and the hologram color filter has a diffraction efficiency of S-polarized light and a diffraction efficiency of P-polarized light different from each other. 5. An image display device using the hologram color filter according to 4.
ラムにより分光されたものであることを特徴とする請求
項２から５の何れか１項記載のホログラムカラーフィル
ターを用いた画像表示装置。6. The image display device using a hologram color filter according to claim 2, wherein the illumination light is separated by a diffraction grating or a hologram.
されたものであることを特徴とする請求項２から５の何
れか１項記載のホログラムカラーフィルターを用いた画
像表示装置。7. The image display device using a hologram color filter according to claim 2, wherein the illumination light is separated by a spectral prism.
しくはダイクロイックプリズムにより分離されたもので
あることを特徴とする請求項１、３から５の何れか１項
記載のホログラムカラーフィルターを用いた画像表示装
置。8. An image display apparatus using a hologram color filter according to claim 1, wherein the illumination light is separated by a dichroic mirror or a dichroic prism. .
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