JP2003185963A - Picture display device - Google Patents

Picture display device

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JP2003185963A
JP2003185963A JP2001382123A JP2001382123A JP2003185963A JP 2003185963 A JP2003185963 A JP 2003185963A JP 2001382123 A JP2001382123 A JP 2001382123A JP 2001382123 A JP2001382123 A JP 2001382123A JP 2003185963 A JP2003185963 A JP 2003185963A
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light
image display
display device
color separation
incident
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Katsuyuki Akutsu
克之 阿久津
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a picture display device which has small, lightweight and easily manufacturable constitution and displays a bright picture by improving the utilization efficiency of light. <P>SOLUTION: The device is provided with a flat dichroic mirror 3b on a first region of which a light flux from a light source 1 is made incident, a first reflection type spatial optical modulation element 4B on which a first color element light flux reflected on the dichroic mirror 3b is made incident, a second reflection type spatial optical modulation element 4R on which a second color element light flux which the dichroic mirror 3b transmits is made incident. The first modulated light reflected on the first reflection type spatial optical modulation element 4B and the second modulated light reflected on the second reflection type spatial optical modulation element 4R are synthesized in a second region of the dichroic mirror 3b and display a picture via a image forming optical system 5. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、映像信号に応じて
駆動される空間光変調素子を有し、この空間光変調素子
を経た光束によって画像表示を行う画像表示装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device having a spatial light modulation element driven according to a video signal and displaying an image by a light flux passing through the spatial light modulation element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、反射型空間光変調素子を有して構
成された画像表示装置が提案されている。そして、反射
型空間光変調素子としては、偏光変調素子と偏光分離素
子とから構成されたものが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an image display device having a reflective spatial light modulator has been proposed. Then, as the reflective spatial light modulator, there has been proposed one that is composed of a polarization modulator and a polarization separator.

【0003】偏光変調素子としては、液晶素子が提案さ
れている。この液晶素子は、半導体基板に薄膜トランジ
スタ等のスイッチング素子とこのスイッチング素子によ
って電位が制御される画素電極を配列形成したアクティ
ブマトリックス基板と、ガラス基板等透明基板に薄膜形
成された共通電極膜と前記アクティブマトリックス基板
との間に封止された液晶層からなる。この液晶素子にお
いては、共通電極と各画素電極の間の電位差を画像信号
に対応させて画素電極毎に変化させて、液晶の配向を制
御することにより、入射光の偏光状態を変調する。な
お、アクティブマトリクス基板の画素電極は、反射電
極、または、誘電体ミラー膜等を介して、液晶の配向を
制御するための電極として構成されている。
A liquid crystal element has been proposed as a polarization modulator. This liquid crystal element includes an active matrix substrate in which a switching element such as a thin film transistor and a pixel electrode whose potential is controlled by the switching element are formed on a semiconductor substrate, a common electrode film formed in a thin film on a transparent substrate such as a glass substrate, and the active element. It consists of a liquid crystal layer sealed between a matrix substrate. In this liquid crystal element, the potential difference between the common electrode and each pixel electrode is changed for each pixel electrode in accordance with an image signal to control the alignment of the liquid crystal, thereby modulating the polarization state of incident light. The pixel electrode of the active matrix substrate is formed as a reflection electrode or an electrode for controlling the alignment of the liquid crystal via a dielectric mirror film or the like.

【0004】このような偏光変調素子を経た光束を偏光
分離素子に通すことにより、空間光変調(強度変調)が
なされる。すなわち、このような偏光変調素子からの反
射光は、偏光変調層である液晶の配向制御の度合いによ
り、特定の偏光成分がそれとは異なる偏光成分に変化さ
せられている。この偏光成分を偏光分離素子によって分
離することで、画像情報を表示することができる。そし
て、このような反射型空間光変調素子からの反射光を投
射光とし、投射光学系によりスクリーン等に拡大投射す
るものが、投射型画像表示装置である。
Spatial light modulation (intensity modulation) is performed by passing the light beam that has passed through such a polarization modulation element through a polarization separation element. That is, in the reflected light from such a polarization modulation element, a specific polarization component is changed to a different polarization component depending on the degree of orientation control of the liquid crystal that is the polarization modulation layer. Image information can be displayed by separating this polarization component by a polarization separation element. A projection type image display device is one in which reflected light from such a reflection type spatial light modulation element is used as projection light and is enlarged and projected onto a screen or the like by a projection optical system.

【0005】従来の画像表示装置として、図14に示す
ように、偏光分離素子として、偏光ビームスプリッタ
(PBS)101を用いたものが提案されている。この
画像表示装置においては、照明光学系102より出射さ
れた光束Lsは、偏光分離素子である偏光ビームスプリ
ッタ101に入射する。この偏光ビームスプリッタ10
1においては、P偏光成分のみが反射膜によって反射さ
れ、ダイクロイックプリズム104に入射する。ダイク
ロイックプリズム104に入射した光束は、このダイク
ロイックプリズム104内の光束分割面104b,10
4gにより、各色光束Lr(赤色光束),Lg(緑色光
束),Lb(青色光束)に分光される。これら各色光束
Lr、Lg、Lbは、各色に対応した反射型の偏光変調
素子105R,105G,105Bに対応して入射し、
これら偏光変調素子105R,105G,105Bによ
って偏光状態を変調されて反射される。偏光変調素子1
05R,105G,105Bによって反射された各色変
調光束Lr,Lg,Lbは、偏光変調素子105R,1
05G,105Bへの入射光と逆の経路をたどり、合成
されて、再度、偏光ビームスプリッタ101に入射す
る。このとき、S偏光成分のみが偏光ビームスプリッタ
101の反射膜を透過して、投射光学系106に入射さ
れる。投射光学系106に入射された各色変調光束は、
図示しないスクリーン上に投影され、画像を表示する。
As a conventional image display device, as shown in FIG. 14, a device using a polarization beam splitter (PBS) 101 as a polarization separation element has been proposed. In this image display device, the light flux Ls emitted from the illumination optical system 102 enters a polarization beam splitter 101 which is a polarization separation element. This polarization beam splitter 10
In No. 1, only the P-polarized component is reflected by the reflective film and enters the dichroic prism 104. The light beam incident on the dichroic prism 104 is divided into the light beam splitting surfaces 104b, 10b in the dichroic prism 104.
By 4g, light beams Lr (red light beam), Lg (green light beam), and Lb (blue light beam) of each color are split. These color light fluxes Lr, Lg, Lb are incident on the reflection type polarization modulation elements 105R, 105G, 105B corresponding to the respective colors,
The polarization state is modulated and reflected by these polarization modulation elements 105R, 105G, and 105B. Polarization modulator 1
Each of the color-modulated light fluxes Lr, Lg, Lb reflected by 05R, 105G, 105B are polarized light modulation elements 105R, 1R.
The light is traced in a path opposite to that of the incident light to the rays 05G and 105B, is combined, and is incident on the polarization beam splitter 101 again. At this time, only the S-polarized component passes through the reflection film of the polarization beam splitter 101 and enters the projection optical system 106. Each color-modulated light flux incident on the projection optical system 106 is
An image is displayed by being projected on a screen (not shown).

【0006】また、この画像表示装置は、図15に示す
ように、上述の方形状のダイクロイックプリズム104
に代えて、楔形プリズムを貼合わせた構成のダイクロイ
ックプリズム107を用いて構成してもよい。
Further, this image display device, as shown in FIG. 15, has the above-mentioned rectangular dichroic prism 104.
Instead of this, a dichroic prism 107 having a configuration in which wedge prisms are attached may be used.

【0007】そして、従来、例えば、特開平9−189
809号公報に記載されているように、偏光分離素子と
しての偏光ビームスプリッタを用いないで構成された画
像表示装置も提案されている。
Conventionally, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-189.
As described in Japanese Patent Publication No. 809, an image display apparatus configured without using a polarization beam splitter as a polarization separation element has also been proposed.

【0008】この画像表示装置においては、偏光分離素
子として、入射光束を回折及び分光し、その回折、分光
させた各波長帯域の光を偏光変調素子上に形成されたR
(赤色),G(緑色),B(青色)各色画素に対応した
位置へ選択的に集光させる偏光分離型回折光学素子(ホ
ログラフィックカラーフィルタ)を用いて構成されてい
る。この画像表示装置においては、偏光分離型回折光学
素子に入射する照明光束と、偏光変調素子により反射さ
れて偏光分離型回折光学素子より射出される光束とは、
同一光軸上にならないので、偏光ビームスプリッタのよ
うな色分離合成素子が不要となる。
In this image display device, as the polarization separation element, the incident light beam is diffracted and separated, and the diffracted and separated light of each wavelength band is formed on the polarization modulation element.
It is configured by using a polarization separation type diffractive optical element (holographic color filter) that selectively focuses light at a position corresponding to each pixel of (red), G (green), and B (blue). In this image display device, the illumination light flux incident on the polarization separation type diffractive optical element and the light flux reflected by the polarization modulation element and emitted from the polarization separation type diffractive optical element are:
Since they are not on the same optical axis, a color separating / combining element such as a polarization beam splitter is unnecessary.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な、偏光ビームスプリッタを有して構成された画像表示
装置においては、偏光ビームスプリッタにおける光利用
効率の低下が生じ、明るい投影画像を得ることが困難で
ある。また、偏光ビームスプリッタを用いることは、光
学系の軽量化を困難とし、低価格化も困難とする。
By the way, in the image display device having the polarization beam splitter as described above, the utilization efficiency of light in the polarization beam splitter is lowered, and a bright projection image is obtained. Is difficult. Further, the use of the polarization beam splitter makes it difficult to reduce the weight of the optical system and also makes it difficult to reduce the cost.

【0010】このような画像表示装置においては、偏光
変調素子に対して垂直に入射する入射光束が該偏光変調
素子により反射されて入射光束と同一の経路を逆にたど
るため、偏光ビームスプリッタによって、入射光束と反
射光束とを分割することが不可欠となっている。
In such an image display device, since the incident light flux that is vertically incident on the polarization modulation element is reflected by the polarization modulation element and follows the same path as the incident light flux, the polarization beam splitter It is essential to split the incident light flux and the reflected light flux.

【0011】また、偏光分離型回折光学素子(ホログラ
フィックカラーフィルタ)を用いて構成された画像表示
装置においては、この偏光分離型回折光学素子における
選択的な回折及び集光は、ホログラムの波長分散によ
り、ごく狭い波長領域についてしか行うことができな
い。したがって、この画像表示装置においては、偏光分
離型回折光学素子の前段にダイクロイックミラーなどを
配置して、入射光束から回折及び集光に好ましくない波
長領域の成分を大幅にカットしなければならず、光利用
効率が悪い。
Further, in the image display device constituted by using the polarization separation type diffractive optical element (holographic color filter), the selective diffraction and light collection in this polarization separation type diffractive optical element are caused by the wavelength dispersion of the hologram. Therefore, it can be performed only in a very narrow wavelength range. Therefore, in this image display device, a dichroic mirror or the like is arranged in the preceding stage of the polarization separation type diffractive optical element, and it is necessary to significantly cut components of a wavelength region unfavorable to diffraction and focusing from an incident light beam, Light utilization efficiency is poor.

【0012】また、この画像表示装置において、微細な
各色画素に正確に所定の光束を集光させ、隣接する画素
とのクロストークを防ぐためには、照明光束は、偏光分
離型回折光学素子に対してほぼ平行に入射させなくては
ならない。したがって、光利用効率を向上させることは
困難である。
Further, in this image display device, in order to accurately collect a predetermined light beam on each fine color pixel and prevent crosstalk with an adjacent pixel, the illumination light beam is directed to the polarization separation type diffractive optical element. Must be incident almost parallel. Therefore, it is difficult to improve the light utilization efficiency.

【0013】さらに、この偏光分離型回折光学素子は、
レンズ機能を有しているため、回折及び分光させた光束
を所望の各色画素に集光させるためには、正確に位置を
アラインメントしなければならず、装置の製造を困難と
している。
Further, this polarization separation type diffractive optical element is
Since it has a lens function, in order to focus the diffracted and dispersed light flux on each desired color pixel, the positions must be accurately aligned, which makes it difficult to manufacture the device.

【0014】そこで、本発明は、上述の実情に鑑みて提
案されるものであって、装置構成の小型化、軽量化が可
能で、製造が容易でありながら、光利用効率が良好で、
明るい画像表示ができる画像表示装置を提供しようとす
るものである。
Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to reduce the size and weight of the device and to facilitate the manufacture, but at the same time, the light utilization efficiency is good.
An object is to provide an image display device capable of displaying a bright image.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、本発明に係る画像表示装置は、光源と、この光源か
らの光束が第1の領域に入射される平板状の色分離合成
素子と、この色分離合成素子により反射された第1の色
成分の光束が入射される第1の反射型空間光変調素子
と、色分離合成素子を透過した第2の色成分の光束が入
射される第2の反射型空間光変調素子とを備えている。
In order to solve the above-mentioned problems, an image display apparatus according to the present invention is provided with a light source and a plate-shaped color separation / combination element in which a light beam from this light source is incident on a first region. And a first reflective spatial light modulator on which the light flux of the first color component reflected by the color separation / combination element is incident, and a light flux of the second color component transmitted through the color separation / combination element. And a second reflective spatial light modulator.

【0016】そして、この画像表示装置においては、第
1の反射型空間光変調素子により反射された第1の変調
光と、第2の反射型空間光変調素子により反射された第
2の変調光とは、色分離合成素子の第2の領域に入射し
て、該第1の変調光が該色分離合成素子により反射され
該第2の変調光が該色分離合成素子を透過することによ
って合成され、結像光学系を経て画像表示を行うことを
特徴とする。
In this image display device, the first modulated light reflected by the first reflective spatial light modulator and the second modulated light reflected by the second reflective spatial light modulator. Means that the first modulated light is incident on the second region of the color separating / combining element, the first modulated light is reflected by the color separating / combining element, and the second modulated light is transmitted through the color separating / combining element. It is characterized in that an image is displayed through the imaging optical system.

【0017】また、本発明に係る画像表示装置は、光源
と、この光源からの光束が第1の領域に入射される平板
状の第1の色分離合成素子と、第1の色分離合成素子に
より反射された第1の色成分の光束が入射される第1の
反射型空間光変調素子と、第1の色分離合成素子を透過
した光束が第1の領域に入射される平板状の第2の色分
離合成素子と、この第2の色分離合成素子により反射さ
れた第2の色成分の光束が入射される第2の反射型空間
光変調素子と、第2の色分離合成素子を透過した第3の
色成分の光束が入射される第3の反射型空間光変調素子
とを備えている。
Further, the image display device according to the present invention includes a light source, a flat plate-shaped first color separation / combination element on which a light flux from the light source is incident on the first region, and a first color separation / combination element. The first reflection-type spatial light modulation element on which the light flux of the first color component reflected by and the light flux transmitted through the first color separation / combination element are incident on the first region. The second color separation / combination element, the second reflective spatial light modulation element on which the light flux of the second color component reflected by the second color separation / combination element is incident, and the second color separation / combination element. The third reflective spatial light modulator on which the transmitted light flux of the third color component is incident.

【0018】そして、この画像表示装置においては、第
2の反射型空間光変調素子により反射された第2の変調
光と、第3の反射型空間光変調素子により反射された第
3の変調光とは、第2の色分離合成素子の第2の領域に
入射して、該第2の変調光が該第2の色分離合成素子に
より反射され該第3の変調光が該第2の色分離合成素子
を透過することによって合成され、第1の反射型空間光
変調素子により反射された第1の変調光と、第2及び第
3の反射型空間光変調素子を経て第2の色分離合成素子
において合成された光束とは、第1の色分離合成素子の
第2の領域に入射して、該第1の変調光が該第1の色分
離合成素子により反射され該光束が該第1の色分離合成
素子を透過することによって合成され、結像光学系を経
て画像表示を行うことを特徴とする。
In this image display device, the second modulated light reflected by the second reflective spatial light modulator and the third modulated light reflected by the third reflective spatial light modulator. Means that the second modulated light is incident on the second region of the second color separation / combination element, the second modulated light is reflected by the second color separation / combination element, and the third modulated light is converted into the second color. The first color-modulated light that has been synthesized by transmitting through the separating / combining element and reflected by the first reflective spatial light modulating element, and the second color separation through the second and third reflective spatial light modulating elements The light flux combined in the combining element is incident on the second region of the first color separation / combination element, the first modulated light is reflected by the first color separation / combination element, and the light flux is The image is displayed through the image forming optical system after being combined by passing through the color separation / combination element 1. And wherein the door.

【0019】さらに、本発明に係る画像表示装置は、光
源と、それぞれ間隙を隔てて積層状に配設され光源から
の光束がそれぞれ第1の領域に順次透過して入射される
平板状の複数枚の色分離合成素子と、これら各色分離合
成素子に対応して配設され該各色分離合成素子において
反射された色光成分の光束が入射される複数の反射型空
間光変調素子とを備えている。
Further, the image display device according to the present invention includes a light source and a plurality of flat plate-like members which are arranged in a layered manner with a gap therebetween and in which light fluxes from the light source are sequentially transmitted and made incident on the first region. A sheet of color separation / combination elements and a plurality of reflective spatial light modulators arranged corresponding to the respective color separation / combination elements and into which the luminous flux of the color light component reflected by each color separation / combination element is incident. .

【0020】この画像表示装置においては、各反射型空
間光変調素子により反射された各変調光は、それぞれ対
応する色分離合成素子の第2の領域に入射して反射さ
れ、該対応する色分離合成素子よりも光源側の色分離合
成素子の第2の領域を順次透過して順次合成され、結像
光学系を経て画像表示を行うことを特徴とする。
In this image display device, the respective modulated lights reflected by the respective reflective spatial light modulators are made incident on the second regions of the corresponding color separation / combination devices and reflected, and the corresponding color separations are performed. The second region of the color separating / combining element on the light source side of the combining element is sequentially transmitted and combined, and an image is displayed through the imaging optical system.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】本発明に係る画像表示装置は、図1に示す
ように、光源となる照明光学系1を有している。
The image display apparatus according to the present invention has an illumination optical system 1 as a light source, as shown in FIG.

【0023】照明光学系1より射出した照明光束Ls
は、ミラー2により反射され、平板状の第1の色分離合
成素子である第1のダイクロイックミラー3bの第1の
領域に入射する。このとき、照明光束Lsのうちの青色
成分が第1のダイクロイックミラー3bにより反射さ
れ、第1の色成分の光束Lb1として、第1の反射型空
間光変調素子4Bを構成する偏光分離型回折光学素子H
bに入射する。
Illumination luminous flux Ls emitted from the illumination optical system 1.
Is reflected by the mirror 2 and is incident on the first region of the first dichroic mirror 3b which is the flat plate-shaped first color separation / combination element. At this time, the blue component of the illumination light flux Ls is reflected by the first dichroic mirror 3b, and as the light flux Lb1 of the first color component, the polarization separation type diffractive optical element constituting the first reflective spatial light modulation element 4B. Element H
incident on b.

【0024】そして、照明光束Lsのその他の成分は、
第1のダイクロイックミラー3bを透過し、第2の色分
離合成素子である第2のダイクロイックミラー3gの第
1の領域に入射する。ここで、入射光束のうち緑色成分
が第2のダイクロイックミラー3gにより反射され、第
2の色成分の光束Lg1として、第2の反射型空間光変
調素子4Gを構成する偏光分離型回折光学素子Hgに入
射する。
The other components of the illumination light flux Ls are
The light passes through the first dichroic mirror 3b and enters the first region of the second dichroic mirror 3g that is the second color separation / combination element. Here, the green component of the incident light flux is reflected by the second dichroic mirror 3g, and as the light flux Lg1 of the second color component, the polarization separation type diffractive optical element Hg constituting the second reflective spatial light modulation element 4G. Incident on.

【0025】入射光束のその他の成分、すなわち、赤色
成分である第3の色成分の光束Lr1は、第2のダイク
ロイックミラー3gを透過して、第3の反射型空間光変
調素子4Rを構成する偏光分離型回折光学素子Hrに入
射する。
The other component of the incident light flux, that is, the light flux Lr1 of the third color component which is the red component is transmitted through the second dichroic mirror 3g to form a third reflective spatial light modulator 4R. It is incident on the polarization separation type diffractive optical element Hr.

【0026】各反射型空間光変調素子4B,4G,4R
において、各色成分の光束Lb1,Lg1,Lr1は、
対応する偏光分離型回折光学素子Hb,Hg,Hrに入
射すると、それぞれにおいて回折効率が最大となる偏光
成分であるP(、または、S)偏光成分が回折され、各
反射型空間光変調素子4B,4G,4Rの偏光変調素子
(液晶変調層)に略々垂直に入射する。偏光変調素子に
入射したP(、または、S)偏光成分は、偏光変調素子
における変調の度合いに応じて、S(、または、P)偏
光成分となり、この偏光変調素子内の反射層により反射
されて偏光分離型回折光学素子Hb,Hg,Hrへ再入
射する。偏光分離型回折光学素子Hb,Hg,HrはP
(、または、S)偏光成分を主に回折させるものである
ため、偏光変調素子から反射されたS(、または、P)
偏光成分は、偏光分離型回折光学素子Hb,Hg,Hr
がS(、または、P)偏光成分に対して有する回折効率
分を除いて、この偏光分離型回折光学素子Hb,Hg,
Hrを透過する。このようにして偏光分離型回折光学素
子Hb,Hg,Hrを透過した変調光Lb2,Lg2,
Lr2は、対応するダイクロイックミラー3b,3gの
第2の領域に入射する。
Each reflective spatial light modulator 4B, 4G, 4R
In, the luminous fluxes Lb1, Lg1, Lr1 of the respective color components are
When incident on the corresponding polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hg, Hr, the P (or S) polarization component, which is the polarization component having the maximum diffraction efficiency, is diffracted, and each reflection type spatial light modulator 4B. , 4G, 4R incident on the polarization modulation elements (liquid crystal modulation layers) substantially vertically. The P (or S) polarization component incident on the polarization modulation element becomes an S (or P) polarization component according to the degree of modulation in the polarization modulation element, and is reflected by the reflection layer in this polarization modulation element. And re-enters the polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hg, and Hr. The polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hg and Hr are P
Since the (or S) polarization component is mainly diffracted, the S (or P) reflected from the polarization modulation element is reflected.
The polarization components are polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hg, Hr.
Except for the diffraction efficiency which S has for the S (or P) polarization component, the polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hg,
Permeate Hr. In this way, the modulated lights Lb2, Lg2 transmitted through the polarization splitting type diffractive optical elements Hb, Hg, Hr.
Lr2 is incident on the second regions of the corresponding dichroic mirrors 3b and 3g.

【0027】第2の反射型空間光変調素子4Gにより反
射された第2の変調光Lg2と、第3の反射型空間光変
調素子4Rにより反射された第3の変調光Lr2とは、
第2のダイクロイックミラー3gの第2の領域に入射し
て、第2の変調光Lg2が第2のダイクロイックミラー
3gにより反射され、第3の変調光Lr2が第2のダイ
クロイックミラー3gを透過することによって合成され
る。
The second modulated light Lg2 reflected by the second reflective spatial light modulator 4G and the third modulated light Lr2 reflected by the third reflective spatial light modulator 4R are
The second modulated light Lg2 is incident on the second region of the second dichroic mirror 3g, is reflected by the second dichroic mirror 3g, and the third modulated light Lr2 is transmitted through the second dichroic mirror 3g. Is synthesized by.

【0028】また、第1の反射型空間光変調素子4Bに
より反射された第1の変調光Lb2と、第2及び第3の
反射型空間光変調素子4G,4Rを経て第2のダイクロ
イックミラー3gにおいて合成された光束とは、第1の
ダイクロイックミラー3bの第2の領域に入射し、第1
の変調光Lb2が第1のダイクロイックミラー3bによ
り反射され該光束が第1のダイクロイックミラー3bを
透過することによって合成される。
The first modulated light Lb2 reflected by the first reflective spatial light modulator 4B, and the second dichroic mirror 3g through the second and third reflective spatial light modulators 4G and 4R. The light flux combined in the first dichroic mirror 3b is incident on the second region of the first dichroic mirror 3b,
The modulated light Lb2 is reflected by the first dichroic mirror 3b, and the light flux is transmitted through the first dichroic mirror 3b to be combined.

【0029】このようにして合成された各変調光Lb
2,Lg2,Lr2は、カラー投射光束Ltとして、投
射光学系5に入射される。この投射光学系5は、入射さ
れたカラー投射光束Ltを図示しないスクリーン上に結
像させて、画像表示を行う。
Each modulated light Lb thus synthesized
2, Lg2, Lr2 are incident on the projection optical system 5 as a color projection light beam Lt. The projection optical system 5 forms an image of the incident color projection light beam Lt on a screen (not shown) to display an image.

【0030】次に、反射型空間光変調素子を構成する偏
光分離型回折光学素子の構成について説明する。この偏
光分離型回折光学素子は、「Holographic Polymer Disp
ersed Liquid Crystal」(以下、「H−PDLC」とい
う。)として知られているものである。
Next, the structure of the polarization splitting type diffractive optical element which constitutes the reflection type spatial light modulating element will be described. This polarized light separation type diffractive optical element is
ersed Liquid Crystal "(hereinafter referred to as" H-PDLC ").

【0031】この「H−PDLC」は、図2に示すよう
に、ガラス基板6,7を有し、これらガラス基板6,7
の間に、液晶、アクリル系モノマ、開始剤及び色素など
からなる混合材料Zが充填されて構成されている。な
お、上述の混合材料Zの組成は一例に過ぎず、用途によ
っては、他の材料が混合されているものでも良い。
This "H-PDLC" has glass substrates 6 and 7, as shown in FIG.
A mixed material Z including a liquid crystal, an acrylic monomer, an initiator, and a dye is filled in between. The composition of the mixed material Z described above is only an example, and other materials may be mixed depending on the application.

【0032】「H−PDLC」の形成は、レーザ光束を
用いたホログラフィックな干渉縞露光によって行う。す
なわち、図3に示すように、ガラス基板6,7の間に約
5μmの厚さで充填されている混合材料(「H−PDL
C」材料)Zに、コヒーレントなレーザ光L1,L2を
照射し、この混合材料Z内に、2光束の干渉による干渉
縞(連続した光の明暗の縞)Fを生じさせる。すると、
この干渉縞の明部においては、感度のある色素が開始剤
と相互作用しながら光を吸収し、モノマのポリマ化が始
まる。モノマがポリマ化するにしたがって、次第に濃縮
し密集した状態が形成され、結果として、干渉縞の暗部
から明部へと、モノマの移動が引き起こされる。これに
より、混合材料Z内には、図4に示すように、ポリマ化
したモノマが多く含まれる領域(ポリマ層8)と、液晶
が多く含まれる領域(液晶層9)とによる層構造が形成
される。
The formation of "H-PDLC" is performed by holographic interference fringe exposure using a laser beam. That is, as shown in FIG. 3, a mixed material (“H-PDL” having a thickness of about 5 μm is filled between the glass substrates 6 and 7).
The “C” material) Z is irradiated with coherent laser beams L1 and L2, and interference fringes (continuous light and dark stripes of light) F are generated in the mixed material Z due to the interference of two light fluxes. Then,
In the bright part of this interference fringe, the sensitive dye absorbs light while interacting with the initiator, and the polymerization of the monomer begins. As the monomer polymerizes, it gradually becomes more concentrated and dense, resulting in the migration of the monomer from the dark to the bright part of the interference fringes. As a result, in the mixed material Z, as shown in FIG. 4, a layer structure is formed by a region containing a large amount of polymerized monomers (polymer layer 8) and a region containing a large amount of liquid crystals (liquid crystal layer 9). To be done.

【0033】そして、このように形成された二つの領域
8,9では、密度や、ポリマと液晶との構造上の違いに
よって、屈折率に差が生じる。したがって、この「H−
PDLC」は、屈折率変調型の回折光学素子として構成
されている。このとき、液晶は、隣接するポリマ層との
境界に対して、垂直に配向する性質を有している。
In the two regions 8 and 9 thus formed, a difference in the refractive index occurs due to the difference in the density and the structural difference between the polymer and the liquid crystal. Therefore, this "H-
“PDLC” is configured as a refractive index modulation type diffractive optical element. At this time, the liquid crystal has a property of being aligned perpendicularly to the boundary with the adjacent polymer layer.

【0034】このような屈折率変調型の回折光学素子
は、格子状に形成された屈折率分布の振幅であるΔnに
より回折効率が決定され、Δnが小さくなればなるほど
回折効率は低下する。
In such a refractive index modulation type diffractive optical element, the diffraction efficiency is determined by the amplitude Δn of the refractive index distribution formed in a lattice shape, and the smaller Δn, the lower the diffraction efficiency.

【0035】そして、図5に示すように、「H−PDL
C」にI1の方向から光を入射させると、この入射光の
S偏光成分にとっては、液晶の短軸に対する屈折率とポ
リマの屈折率との差であるΔnsが非常に小さいため、
回折効率が非常に小さく、ほとんどがそのまま「H−P
DLC」を透過する透過光Isとなる。
Then, as shown in FIG. 5, "H-PDL
When light is incident on the “C” from the direction of I1, the difference Δns, which is the difference between the refractive index of the liquid crystal and the refractive index of the polymer with respect to the short axis of the incident light, is very small.
Diffraction efficiency is very small, and most of it is "HP
The transmitted light Is is transmitted through the DLC.

【0036】一方、入射光のP偏光成分にとっては、液
晶の長軸に対する屈折率とポリマの屈折率との差である
Δnpが大きいため、回折効率が高く、ほとんどが回折
格子によって回折された回折光Ipとなる。
On the other hand, for the P-polarized component of the incident light, since the difference Δnp, which is the difference between the refractive index of the liquid crystal with respect to the long axis and the refractive index of the polymer, is large, the diffraction efficiency is high and most of the diffracted light is diffracted by the diffraction grating. It becomes the light Ip.

【0037】回折格子の厚さをが5μmとした場合、Δ
nsは0.01以下、Δnpは0.04乃至0.1の間
であることが望ましい。なお、この数値は一例であり、
液晶の配向方向及びポリマの屈折率によっては、S偏光
の回折効率が最大となる偏光分離型回折光学素子として
も形成することができる。
When the thickness of the diffraction grating is 5 μm, Δ
It is desirable that ns is 0.01 or less, and Δnp is between 0.04 and 0.1. In addition, this numerical value is an example,
Depending on the alignment direction of the liquid crystal and the refractive index of the polymer, it can be formed as a polarization separation type diffractive optical element that maximizes the diffraction efficiency of S-polarized light.

【0038】上述の図1に示した画像表示装置における
偏光分離型回折光学素子として使用する「H−PDL
C」(偏光分離型回折光学素子Hb,Hg,Hr)は、
例えば、図6乃至図8に示す分光回折効率を有してい
る。赤色用の偏光分離型回折光学素子Hrの回折効率
は、波長615nm付近で極大となるようになってい
る。緑色用の偏光分離型回折光学素子Hbの回折効率
は、波長545nm付近で極大となるようになってい
る。青色用の偏光分離型回折光学素子Hgの回折効率
は、波長455nm付近で極大となるようになってい
る。
The "H-PDL" used as the polarization splitting type diffractive optical element in the image display device shown in FIG.
C ”(polarization separation type diffractive optical element Hb, Hg, Hr) is
For example, it has the spectral diffraction efficiency shown in FIGS. The diffraction efficiency of the polarized light separation type diffractive optical element Hr for red is maximized in the vicinity of the wavelength of 615 nm. The diffraction efficiency of the polarized light separation type diffractive optical element Hb for green is maximized near the wavelength of 545 nm. The diffraction efficiency of the blue polarization separation type diffractive optical element Hg is maximized near the wavelength of 455 nm.

【0039】これら偏光分離型回折光学素子Hb,H
g,Hrは、それぞれに入射する光束の中心波長の光束
が入射角60°で入射され、回折光が射出角180°で
射出するときに、回折効率が大きくなるように設計され
ている。また、このときのΔnpは、0.05、Δns
は、0.01となるようにしている。
These polarization separation type diffractive optical elements Hb, H
The g and Hr are designed so that the diffraction efficiency becomes large when a light beam having the central wavelength of the light beam entering each is incident at an incident angle of 60 ° and diffracted light is emitted at an emission angle of 180 °. Further, Δnp at this time is 0.05, Δns
Is set to 0.01.

【0040】次に、本発明に係る画像表示装置は、図9
に示すように、上述した画像表示装置に、照明光学系1
からの照明光束Lsが入射される偏光子10及び各反射
型空間光変調素子4B,4G,4Rを経て合成されたカ
ラー投射光束Ltが入射される検光子11を設けて構成
してもよい。この場合には、各反射型空間光変調素子4
B,4G,4Rにおいて不要な方向の偏光成分が予め偏
光子10によって除去、さらに、画像表示において不要
な方向の偏光成分が検光子11によって除去されるの
で、より良好な画質の画像表示することができる。
Next, the image display device according to the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG.
It is also possible to provide the polarizer 10 to which the illumination light flux Ls from is incident and the analyzer 11 to which the color projection light flux Lt synthesized through the respective reflection type spatial light modulation elements 4B, 4G and 4R is incident. In this case, each reflective spatial light modulator 4
In B, 4G, and 4R, the polarization component in the unnecessary direction is removed by the polarizer 10 in advance, and the polarization component in the unnecessary direction in the image display is removed by the analyzer 11, so that an image with better image quality is displayed. You can

【0041】また、本発明に係る画像表示装置は、図1
0に示すように、上述した画像表示装置に、各反射型空
間光変調素子4B,4G,4Rと各ダイクロイックミラ
ー3b,3gとの間を屈折率が1以上のガラス等の媒質
で満たされた状態とするダイクロイックプリズム12を
配置して構成してもよい。
The image display apparatus according to the present invention is shown in FIG.
As shown in FIG. 0, in the above-described image display device, the space between each reflective spatial light modulator 4B, 4G, 4R and each dichroic mirror 3b, 3g is filled with a medium such as glass having a refractive index of 1 or more. The dichroic prism 12 in the state may be arranged and configured.

【0042】さらに、本発明に係る画像表示装置は、図
11に示すように、上述の画像表示装置におけるダイク
ロイックミラーとは別に色分離素子であるダイクロイッ
クミラー13を設けて構成してもよい。この画像表示装
置において、照明光学系1より射出された照明光束は、
ダイクロイックミラー13に入射し、このダイクロイッ
クミラー13において、赤色成分及び青色成分の光束L
s1が反射され、緑色成分の光束Ls2が透過する。
Further, as shown in FIG. 11, the image display device according to the present invention may be provided with a dichroic mirror 13, which is a color separation element, separately from the dichroic mirror in the above-mentioned image display device. In this image display device, the illumination light flux emitted from the illumination optical system 1 is
It is incident on the dichroic mirror 13, and in this dichroic mirror 13, the light flux L of the red component and the blue component
s1 is reflected, and the green component light flux Ls2 is transmitted.

【0043】赤色成分及び青色成分の光束Ls1は、第
1の色分離合成素子であるダイクロイックミラー3bに
入射する。このダイクロイックミラー3bにおいて、光
束Ls1のうちの青色成分の光束Lb1が反射され、第
1の反射型空間光変調素子4Bの偏光分離型回折光学素
子Hbに入射する。光束Ls1の残る成分、すなわち、
赤色成分の光束Lr1は、ダイクロイックミラー3bを
透過し、第2の反射型空間光変調素子4Rの偏光分離型
回折光学素子Hrに入射する。
The red and blue light fluxes Ls1 enter the dichroic mirror 3b which is the first color separation / combination element. In the dichroic mirror 3b, the blue component light beam Lb1 of the light beam Ls1 is reflected and enters the polarization separation type diffractive optical element Hb of the first reflective spatial light modulation element 4B. The remaining component of the light flux Ls1, that is,
The red component light flux Lr1 passes through the dichroic mirror 3b and enters the polarization separation type diffractive optical element Hr of the second reflective spatial light modulator 4R.

【0044】一方、ダイクロイックミラー13を透過し
た緑色成分の光束Lg1は、二つのミラー2,14を介
して、第3の反射型空間光変調素子4Gの偏光分離型回
折光学素子Hgに入射する。
On the other hand, the green component light beam Lg1 transmitted through the dichroic mirror 13 is incident on the polarization separation type diffractive optical element Hg of the third reflective spatial light modulation element 4G via the two mirrors 2 and 14.

【0045】各反射型空間光変調素子4B,4R,4G
の偏光分離型回折光学素子Hb,Hr,Hgに入射した
光束Lb1,Lr1,Lg1は、各偏光分離型回折光学
素子Hb,Hr,Hgにおいて、それぞれ回折効率が最
大となる偏光成分であるP(S)偏光が回折され、反射
型空間光変調素子4B,4R,4Gの液晶変調層(偏光
変調素子)にほぼ垂直に入射する。各液晶変調層に入射
したP(S)偏光成分は、この液晶変調層における変調
度合いに応じて、S(P)偏光成分となり、反射型空間
光変調素子内の反射層により反射されて、偏光分離型回
折光学素子Hb,Hr,Hgに再入射する。これら偏光
分離型回折光学素子Hb,Hr,Hgは、P(S)偏光
成分を主に回折させるものである。したがって、液晶変
調素子における変調によって生じたS(P)偏光成分
は、各偏光分離型回折光学素子Hb,Hr,HgがS
(P)偏光成分に対して有する回折効率分を除いて、各
偏光分離型回折光学素子Hb,Hr,Hgをそのまま透
過する。
Each reflective spatial light modulator 4B, 4R, 4G
The light beams Lb1, Lr1, and Lg1 incident on the polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hr, and Hg are polarization components that maximize the diffraction efficiency in each polarization separation type diffractive optical element Hb, Hr, and Hg. S) The polarized light is diffracted and is incident on the liquid crystal modulation layers (polarization modulation elements) of the reflection type spatial light modulation elements 4B, 4R and 4G substantially vertically. The P (S) polarization component incident on each liquid crystal modulation layer becomes an S (P) polarization component according to the degree of modulation in this liquid crystal modulation layer, and is reflected by the reflection layer in the reflection-type spatial light modulation element to generate polarized light. Re-enters the separation type diffractive optical elements Hb, Hr, and Hg. These polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hr, Hg mainly diffract the P (S) polarization component. Therefore, as for the S (P) polarization component generated by the modulation in the liquid crystal modulation element, each polarization separation type diffractive optical element Hb, Hr, Hg is S.
(P) Each polarization separation type diffractive optical element Hb, Hr, Hg is transmitted as it is, except for the diffraction efficiency for the polarization component.

【0046】このようにして各偏光分離型回折光学素子
Hb,Hr,Hgをそのまま透過した変調光束Lb2,
Lr2,Lg2は、第1及び第2のダイクロイックミラ
ー3b,3gに入射して合成される。すなわち、第2の
空間光変調素子4Rから反射された変調光束Lr2が第
2のダイクロイックミラー3gに入射してこの第2のダ
イクロイックミラー3gを透過するとともに、第3の空
間光変調素子4Gから反射された変調光束Lg2が第2
のダイクロイックミラー3gに入射してこの第2のダイ
クロイックミラー3gにより反射されることにより、こ
れら各変調光束Lr2,Lg2は、合成されて、第1の
ダイクロイックミラー3bに入射する。
In this way, the modulated light beams Lb2, which have passed through the respective polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hr, Hg as they are,
Lr2 and Lg2 are incident on the first and second dichroic mirrors 3b and 3g to be combined. That is, the modulated light beam Lr2 reflected from the second spatial light modulation element 4R is incident on the second dichroic mirror 3g and transmitted through the second dichroic mirror 3g, and is reflected from the third spatial light modulation element 4G. The modulated light flux Lg2 thus generated is the second
The modulated light fluxes Lr2 and Lg2 are combined and incident on the first dichroic mirror 3b by being incident on the dichroic mirror 3g and reflected by the second dichroic mirror 3g.

【0047】第1のダイクロイックミラー3bにおいて
は、第1の反射型空間光変調素子4Bから反射された変
調光束Lb2が入射されて反射されるとともに、第2及
び第3の反射型空間光変調素子4R,4Gからの変調光
束Lr2,Lg2が合成された光束が入射されて透過す
ることにより、これら変調光束Lb2及び変調光束Lr
2,Lg2が合成された光束が合成される。
In the first dichroic mirror 3b, the modulated light beam Lb2 reflected from the first reflective spatial light modulator 4B is incident and reflected, and at the same time, the second and third reflective spatial light modulators. The modulated light fluxes Lr2 and Lg2 from 4R and 4G are incident on and transmitted through the modulated light fluxes Lb2 and Lr.
The light fluxes obtained by combining 2, Lg2 are combined.

【0048】このようにして各変調光束Lb2,Lr
2,Lg2が合成されたカラー投射光Ltは、投射光学
系5に入射される。この投射光学系5は、入射されたカ
ラー投射光束Ltを図示しないスクリーン上に結像させ
て、画像表示を行う。
In this way, each of the modulated light beams Lb2, Lr
The color projection light Lt composed of 2, Lg2 is incident on the projection optical system 5. The projection optical system 5 forms an image of the incident color projection light beam Lt on a screen (not shown) to display an image.

【0049】そして、本発明に係る画像表示装置は、図
12に示すように、1枚の色分離合成素子と2個の反射
型空間光変調素子とを有して構成されるものとしてもよ
い。すなわち、この画像表示装置においては、照明光学
系1より射出した照明光束Lsは、ミラー2により反射
され、平板状の色分離合成素子であるダイクロイックミ
ラー3の第1の領域に入射する。このとき、照明光束L
sのうちの青色成分がダイクロイックミラー3により反
射され、第1の色成分の光束Lb1として、第1の反射
型空間光変調素子4Bを構成する偏光分離型回折光学素
子Hbに入射する。
As shown in FIG. 12, the image display device according to the present invention may be configured to have one color separation / combination element and two reflection type spatial light modulation elements. . That is, in this image display device, the illumination light flux Ls emitted from the illumination optical system 1 is reflected by the mirror 2 and enters the first region of the dichroic mirror 3 which is a flat plate color separation / combination element. At this time, the illumination luminous flux L
The blue component of s is reflected by the dichroic mirror 3 and enters the polarization separation type diffractive optical element Hb that constitutes the first reflective spatial light modulation element 4B as the light flux Lb1 of the first color component.

【0050】そして、照明光束Lsのその他の成分は、
ダイクロイックミラー3を透過し、第2及び第3の色成
分の光束Lr1,Lg1として、これら光束Lr1,L
g1を時分割的に透過させるカラーホイールC1を経
て、第2の反射型空間光変調素子4RGを構成する偏光
分離型回折光学素子Hr,Hgに入射する。この第2の
反射型空間光変調素子4RGは、赤色成分光束に対する
変調と、緑色成分光束に対する変調とを、カラーホイー
ルC1と同期して時分割的に行う変調素子となってい
る。
The other components of the illumination light flux Ls are
The light fluxes Lr1 and Lg1 transmitted through the dichroic mirror 3 are converted into the light fluxes Lr1 and Lg1 of the second and third color components.
After passing through the color wheel C1 that transmits g1 in a time-division manner, the light is incident on the polarization splitting type diffractive optical elements Hr and Hg forming the second reflective spatial light modulating element 4RG. The second reflective spatial light modulation element 4RG is a modulation element that performs modulation on the red component light flux and modulation on the green component light flux in a time division manner in synchronization with the color wheel C1.

【0051】各反射型空間光変調素子4B,4RGにお
いて、各色成分の光束Lb1,Lg1,Lr1は、対応
する偏光分離型回折光学素子Hb,Hr,Hgに入射す
ると、それぞれにおいて回折効率が最大となる偏光成分
であるP(、または、S)偏光成分が回折され、各反射
型空間光変調素子4B,4RGの偏光変調素子(液晶変
調層)に略々垂直に入射する。偏光変調素子に入射した
P(、または、S)偏光成分は、偏光変調素子における
変調の度合いに応じて、S(、または、P)偏光成分と
なり、この偏光変調素子内の反射層により反射されて偏
光分離型回折光学素子Hb,Hg,Hrへ再入射する。
偏光分離型回折光学素子Hb,Hg,HrはP(、また
は、S)偏光成分を主に回折させるものであるため、偏
光変調素子から反射されたS(、または、P)偏光成分
は、偏光分離型回折光学素子Hb,Hg,HrがS(、
または、P)偏光成分に対して有する回折効率分を除い
て、この偏光分離型回折光学素子Hb,Hg,Hrを透
過する。このようにして偏光分離型回折光学素子Hb,
Hg,Hrを透過した変調光Lb2,Lg2,Lr2
は、対応するダイクロイックミラー3の第2の領域に入
射する。なお、赤色成分の変調光束Lr2と、緑色成分
の変調光束Lg2とは、時分割的にダイクロイックミラ
ー3に入射される。
In each of the reflection type spatial light modulators 4B and 4RG, when the luminous fluxes Lb1, Lg1 and Lr1 of the respective color components are incident on the corresponding polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hr and Hg, the respective diffraction efficiency becomes maximum. The P (or S) polarization component, which is the polarization component, is diffracted and is incident on the polarization modulation elements (liquid crystal modulation layers) of the reflective spatial light modulation elements 4B and 4RG substantially vertically. The P (or S) polarization component incident on the polarization modulation element becomes an S (or P) polarization component according to the degree of modulation in the polarization modulation element, and is reflected by the reflection layer in this polarization modulation element. And re-enters the polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hg, and Hr.
Since the polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hg, Hr mainly diffract the P (or S) polarization component, the S (or P) polarization component reflected from the polarization modulator is polarized. The separation type diffractive optical elements Hb, Hg, Hr are S (,
Alternatively, the polarized light separation type diffractive optical elements Hb, Hg, and Hr are transmitted except for P) the diffraction efficiency of the polarized light component. In this way, the polarization separation type diffractive optical element Hb,
Modulated light Lb2, Lg2, Lr2 transmitted through Hg and Hr
Is incident on the second region of the corresponding dichroic mirror 3. The red component modulated light beam Lr2 and the green component modulated light beam Lg2 are incident on the dichroic mirror 3 in a time division manner.

【0052】第1の反射型空間光変調素子4Bにより反
射された第1の変調光Lb2と、第2の反射型空間光変
調素子4RGにより反射された第2の変調光Lr2,L
g2とは、ダイクロイックミラー3の第2の領域に入射
して、第1の変調光Lb2がダイクロイックミラー3に
より反射され、第2の変調光Lr2,Lg2がダイクロ
イックミラー3を透過することによって合成される。
The first modulated light Lb2 reflected by the first reflective spatial light modulator 4B and the second modulated light Lr2, L reflected by the second reflective spatial light modulator 4RG.
g2 is incident on the second region of the dichroic mirror 3, the first modulated light Lb2 is reflected by the dichroic mirror 3, and the second modulated lights Lr2, Lg2 are transmitted by the dichroic mirror 3 to be combined. It

【0053】このようにして合成された各変調光Lb
2,Lg2,Lr2は、カラー投射光束Ltとして、投
射光学系5に入射される。この投射光学系5は、入射さ
れたカラー投射光束Ltを図示しないスクリーン上に結
像させて、画像表示を行う。
Each modulated light Lb thus synthesized
2, Lg2, Lr2 are incident on the projection optical system 5 as a color projection light beam Lt. The projection optical system 5 forms an image of the incident color projection light beam Lt on a screen (not shown) to display an image.

【0054】さらに、本発明に係る画像表示装置は、図
13に示すように、色分離合成素子として、3枚以上の
ダイクロイックミラー及びこのダイクロイックミラーに
対応した反射型空間光変調素子を備えて構成されるもの
としてもよい。
Further, as shown in FIG. 13, the image display device according to the present invention is configured to include three or more dichroic mirrors and a reflective spatial light modulator corresponding to the dichroic mirrors as color separation / combination elements. It may be done.

【0055】すなわち、この画像表示装置においては、
照明光学系1より射出した照明光束Lsは、ミラー2に
より反射され、平板状の第1の色分離合成素子である第
1のダイクロイックミラー31の第1の領域に入射す
る。このとき、照明光束Lsのうちの第1の色成分が第
1のダイクロイックミラー31により反射され、第1の
色成分の光束として、第1の反射型空間光変調素子41
に入射する。
That is, in this image display device,
The illumination light flux Ls emitted from the illumination optical system 1 is reflected by the mirror 2 and is incident on the first region of the first dichroic mirror 31, which is a flat plate-shaped first color separation / combination element. At this time, the first color component of the illumination light flux Ls is reflected by the first dichroic mirror 31, and as a light flux of the first color component, the first reflective spatial light modulator 41.
Incident on.

【0056】そして、照明光束Lsのその他の成分は、
第1のダイクロイックミラー31を透過し、第2の色分
離合成素子である第2のダイクロイックミラー32の第
1の領域に入射する。ここで、入射光束のうち第2の色
成分が第2のダイクロイックミラー32により反射さ
れ、第2の色成分の光束として、第2の反射型空間光変
調素子42に入射する。
The other components of the illumination light flux Ls are
The light passes through the first dichroic mirror 31 and enters the first region of the second dichroic mirror 32 that is the second color separation / combination element. Here, the second color component of the incident light flux is reflected by the second dichroic mirror 32, and enters the second reflective spatial light modulator 42 as the light flux of the second color component.

【0057】入射光束のその他の成分の光束は、第2の
ダイクロイックミラー32を透過し、第3の色分離合成
素子である第3のダイクロイックミラー33の第1の領
域に入射する。ここで、入射光束のうち第3の色成分が
第3のダイクロイックミラー33により反射され、第3
の色成分の光束として、第3の反射型空間光変調素子4
3に入射する。
The light fluxes of the other components of the incident light flux pass through the second dichroic mirror 32 and enter the first region of the third dichroic mirror 33 which is the third color separation / combination element. Here, the third color component of the incident light flux is reflected by the third dichroic mirror 33,
As the light flux of the color component of
It is incident on 3.

【0058】各反射型空間光変調素子41,42,43
において、各色成分の光束は、各反射型空間光変調素子
41,42,43の偏光分離型回折光学素子に入射する
と、それぞれにおいて回折効率が最大となる偏光成分で
あるP(、または、S)偏光成分が回折され、各反射型
空間光変調素子41,42,43の偏光変調素子(液晶
変調層)に略々垂直に入射する。偏光変調素子に入射し
たP(、または、S)偏光成分は、偏光変調素子におけ
る変調の度合いに応じて、S(、または、P)偏光成分
となり、この偏光変調素子内の反射層により反射されて
偏光分離型回折光学素子へ再入射する。偏光分離型回折
光学素子はP(、または、S)偏光成分を主に回折させ
るものであるため、偏光変調素子から反射されたS(、
または、P)偏光成分は、偏光分離型回折光学素子がS
(、または、P)偏光成分に対して有する回折効率分を
除いて、この偏光分離型回折光学素子を透過する。この
ようにして偏光分離型回折光学素子を透過した変調光
は、対応するダイクロイックミラー31,32,33の
第2の領域に入射する。
Each reflective spatial light modulator 41, 42, 43
In the above, when the light flux of each color component is incident on the polarization separation type diffractive optical element of each reflection type spatial light modulation element 41, 42, 43, it is a polarization component that maximizes the diffraction efficiency in each (P (or S)). The polarization component is diffracted and is incident on the polarization modulation elements (liquid crystal modulation layers) of the reflection-type spatial light modulation elements 41, 42, and 43 substantially vertically. The P (or S) polarization component incident on the polarization modulation element becomes an S (or P) polarization component according to the degree of modulation in the polarization modulation element, and is reflected by the reflection layer in this polarization modulation element. And re-enters the polarization splitting type diffractive optical element. Since the polarization separation type diffractive optical element mainly diffracts the P (or S) polarization component, the S (,
Alternatively, P) the polarization component is S by the polarization separation type diffractive optical element.
The polarized light splitting type diffractive optical element is transmitted except for the diffraction efficiency having the (or P) polarization component. The modulated light transmitted through the polarization splitting type diffractive optical element in this way enters the second regions of the corresponding dichroic mirrors 31, 32 and 33.

【0059】第3の反射型空間光変調素子43により反
射された第3の変調光は、第3のダイクロイックミラー
33の第2の領域に入射して反射され、第2のダイクロ
イックミラー32の第2の領域に入射する。
The third modulated light reflected by the third reflective spatial light modulator 43 is incident on the second region of the third dichroic mirror 33 and is reflected by the second region of the second dichroic mirror 32. It is incident on the region 2.

【0060】第2の反射型空間光変調素子42により反
射された第2の変調光と、第3の反射型空間光変調素子
43により反射された第3の変調光とは、第2のダイク
ロイックミラー32の第2の領域に入射して、第2の変
調光が第2のダイクロイックミラー32により反射さ
れ、第3の変調光が第2のダイクロイックミラー32を
透過することによって合成され、第1のダイクロイック
ミラー31の第2の領域に入射する。
The second modulated light reflected by the second reflective spatial light modulator 42 and the third modulated light reflected by the third reflective spatial light modulator 43 are the second dichroic. The second modulated light is incident on the second region of the mirror 32, is reflected by the second dichroic mirror 32, and the third modulated light is transmitted through the second dichroic mirror 32 to be combined to produce the first modulated light. Is incident on the second region of the dichroic mirror 31.

【0061】第1の反射型空間光変調素子41により反
射された第1の変調光と、第2及び第3の反射型空間光
変調素子42,43を経て第2のダイクロイックミラー
32において合成された光束とは、第1のダイクロイッ
クミラー31の第2の領域に入射し、第1の変調光が第
1のダイクロイックミラー31により反射され該光束が
第1のダイクロイックミラー31を透過することによっ
て合成される。
The first modulated light reflected by the first reflective spatial light modulator 41 is combined in the second dichroic mirror 32 via the second and third reflective spatial light modulators 42 and 43. The luminous flux is incident on the second region of the first dichroic mirror 31, the first modulated light is reflected by the first dichroic mirror 31, and the luminous flux is transmitted through the first dichroic mirror 31 to be combined. To be done.

【0062】このようにして合成された各変調光Lb
2,Lg2,Lr2は、カラー投射光束Ltとして、投
射光学系5に入射される。この投射光学系5は、入射さ
れたカラー投射光束Ltを図示しないスクリーン上に結
像させて、画像表示を行う。
Each modulated light Lb thus synthesized
2, Lg2, Lr2 are incident on the projection optical system 5 as a color projection light beam Lt. The projection optical system 5 forms an image of the incident color projection light beam Lt on a screen (not shown) to display an image.

【0063】ここで、さらに、すべての色分離合成素子
である第1乃至第3のダイクロイックミラー31,3
2,33の各第1の領域を透過した色光成分の光束が入
射される最終反射型空間光変調素子として第4の反射型
空間光変調素子44を設けてもよい。この第4の反射型
空間光変調素子44により反射された変調光は、すべて
のダイクロイックミラー31,32,33の第2の領域
を透過し、他の反射型空間光変調素子43,42,41
により反射された変調光と順次合成される。
Here, further, the first to third dichroic mirrors 31 and 3 which are all color separation / synthesis elements.
A fourth reflective spatial light modulating element 44 may be provided as a final reflective spatial light modulating element on which the luminous flux of the color light component transmitted through each of the first areas 2 and 33 is incident. The modulated light reflected by the fourth reflective spatial light modulator 44 is transmitted through the second regions of all the dichroic mirrors 31, 32, 33, and the other reflective spatial light modulators 43, 42, 41.
Are sequentially combined with the modulated light reflected by.

【0064】このようにして合成された各変調光は、カ
ラー投射光束Ltとして、投射光学系5に入射される。
この投射光学系5は、入射されたカラー投射光束Ltを
図示しないスクリーン上に結像させて、画像表示を行
う。
The modulated lights thus synthesized are incident on the projection optical system 5 as a color projection light beam Lt.
The projection optical system 5 forms an image of the incident color projection light beam Lt on a screen (not shown) to display an image.

【0065】この画像表示装置において、さらに、色分
離合成素子を4枚以上としたり、反射型空間光変調素子
を5個以上としてもよい。
In this image display device, the number of color separation / synthesis elements may be four or more, and the number of reflective spatial light modulators may be five or more.

【0066】なお、上述した各画像表示装置において
は、色分離合成素子であるダイクロイックミラーは、反
射型空間光変調素子に向かう照明光束が入射される第1
の領域と、反射型空間光変調素子より反射された変調光
束が入射される第2の領域とで、色分離合成特性を異な
らせて構成してもよい。例えば、これら第1の領域と第
2の領域とでは、一方の領域におけるP偏光光束に対す
る特性が他方の領域におけるS偏光光束に対する特性と
なっていてもよい。また、このダイクロイックミラー
は、第1の領域と第2の領域とが分離されて形成されて
いていてもよい。
In each of the image display devices described above, the dichroic mirror, which is a color separation / combination element, receives the illumination light flux directed to the reflection type spatial light modulation element.
The color separation / synthesis characteristics may be different between the area 2 and the second area into which the modulated light flux reflected by the reflective spatial light modulator is incident. For example, in the first region and the second region, the characteristic for the P-polarized light flux in one region may be the characteristic for the S-polarized light flux in the other region. Further, the dichroic mirror may be formed such that the first region and the second region are separated.

【0067】さらに、上述の画像表示装置においては、
反射型空間光変調素子は、上述のように偏光変調素子及
びホログラム光学素子などの偏光分離型回折光学素子か
らなるものに限定されず、偏光変調素子及び偏光吸収型
光学素子からなるものとしてもよい。さらに、この反射
型空間光変調素子は、画素に対応した可動ミラーから構
成されたもの(いわゆる「DMD」)であってもよい。
Further, in the above image display device,
The reflective spatial light modulation element is not limited to the polarization modulation element and the polarization separation type diffractive optical element such as the hologram optical element as described above, and may be the polarization modulation element and the polarization absorption type optical element. . Further, the reflective spatial light modulator may be a movable mirror corresponding to a pixel (so-called “DMD”).

【0068】そして、上述の画像表示装置において、結
像光学系は、上述のような投射光学系に限定されず、虚
像光学系であってもよい。
In the image display device described above, the image forming optical system is not limited to the above-mentioned projection optical system, and may be a virtual image optical system.

【0069】[0069]

【発明の効果】上述のように、本発明に係る画像表示装
置においては、色分離合成素子の第1の領域において分
離された色光成分のうちの一が入射される一の反射型空
間光変調素子により反射された一の変調光と、該色分離
合成素子の第1の領域において分離された他の色光成分
が入射される他の反射型空間光変調素子により反射され
た他の変調光とは、色分離合成素子の第2の領域に入射
して、該一の変調光が該色分離合成素子により反射され
該他の変調光が該色分離合成素子を透過することによっ
て合成され、結像光学系を経て画像表示を行う。
As described above, in the image display device according to the present invention, one reflection type spatial light modulation on which one of the color light components separated in the first region of the color separation / combination element is incident. One modulated light reflected by the element, and another modulated light reflected by another reflective spatial light modulating element on which another color light component separated in the first region of the color separation / combination element is incident Is incident on the second region of the color separation / combination element, the one modulated light is reflected by the color separation / combination element, and the other modulated light is transmitted through the color separation / combination element to be combined, resulting in An image is displayed via the image optical system.

【0070】この画像表示装置においては、従来、複数
の反射型空間光変調素子を用いた画像表示装置の構成に
不可欠であった偏光ビームスプリッタを用いないので、
軽量、小型で安価な画像表示装置を提供することが可能
となる。
In this image display device, since the polarization beam splitter, which has been indispensable for the structure of the image display device using a plurality of reflection type spatial light modulators, is not used,
It is possible to provide a lightweight, small-sized, and inexpensive image display device.

【0071】また、この画像表示装置においては、色合
成素子として、ダイクロイックミラーなどの色分離合成
素子を用いるため、回折光学素子の色分散の影響を受け
ず、光利用効率の高い明るい画像表示が可能となる。
Further, in this image display device, since a color separation / synthesis element such as a dichroic mirror is used as the color synthesis element, a bright image display having high light utilization efficiency without being influenced by the color dispersion of the diffractive optical element. It will be possible.

【0072】さらに、この画像表示装置において、反射
型空間光変調素子を偏光分離型回折光学素子を用いて構
成した場合、この偏光分離型回折光学素子は、単純な格
子状の屈折率分布を有していればよいため、作成が容易
であり、大最生産が可能で、また、反射型空間光変調素
子の前面部分に配置した時のアラインメントが容易であ
る。
Further, in this image display device, when the reflection type spatial light modulation element is constituted by using the polarization separation type diffractive optical element, this polarization separation type diffractive optical element has a simple lattice-like refractive index distribution. Therefore, the production is easy, the maximum production is possible, and the alignment is easy when the reflective spatial light modulator is arranged on the front surface.

【0073】すなわち、本発明は、装置構成の小型化、
軽量化が可能で、製造が容易でありながら、光利用効率
が良好で、明るい画像表示ができる画像表示装置を提供
することができるものである。
That is, according to the present invention, the size of the apparatus is reduced,
It is possible to provide an image display device that can be lightened, is easy to manufacture, has good light utilization efficiency, and can display a bright image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る画像表示装置の構成を示す平面図
である。
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an image display device according to the present invention.

【図2】上記画像表示装置を構成する偏光分離型回折光
学素子の製造過程を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a manufacturing process of a polarization splitting type diffractive optical element which constitutes the image display device.

【図3】上記偏光分離型回折光学素子の図2の次の製造
過程を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing the next manufacturing step of FIG. 2 for the polarization splitting type diffractive optical element.

【図4】上記偏光分離型回折光学素子の図3の次の製造
過程を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing the next manufacturing process of FIG. 3 for the polarization splitting type diffractive optical element.

【図5】上記偏光分離型回折光学素子の作用を示す斜視
図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an operation of the polarization splitting type diffractive optical element.

【図6】上記画像表示装置を構成する第1の偏光分離型
回折光学素子の分光回折効率を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the spectral diffraction efficiency of the first polarization splitting type diffractive optical element that constitutes the image display device.

【図7】上記画像表示装置を構成する第2の偏光分離型
回折光学素子の分光回折効率を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing the spectral diffraction efficiency of the second polarization splitting type diffractive optical element that constitutes the image display device.

【図8】上記画像表示装置を構成する第3の偏光分離型
回折光学素子の分光回折効率を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing the spectral diffraction efficiency of a third polarization separation type diffractive optical element that constitutes the above image display device.

【図9】本発明に係る画像表示装置であって、偏光子及
び検光子を追加した構成を示す平面図である。
FIG. 9 is a plan view showing an image display device according to the present invention, in which a polarizer and an analyzer are added.

【図10】本発明に係る画像表示装置であって、色分離
合成素子を内蔵するプリズムを追加した構成を示す平面
図である。
FIG. 10 is a plan view showing an image display device according to the present invention, in which a prism including a color separation / combination element is added.

【図11】本発明に係る画像表示装置の他の実施の形態
(色分離素子と色合成素子とを追加した構成)を示す平
面図である。
FIG. 11 is a plan view showing another embodiment (a configuration in which a color separation element and a color synthesis element are added) of the image display device according to the present invention.

【図12】本発明に係る画像表示装置の他の実施の形態
(反射型空間光変調素子を2個とした構成)を示す平面
図である。
FIG. 12 is a plan view showing another embodiment of the image display device according to the present invention (a configuration having two reflective spatial light modulators).

【図13】本発明に係る画像表示装置の他の実施の形態
(色分離素子を3枚以上、反射型空間光変調素子を4個
以上とした構成)を示す平面図である。
FIG. 13 is a plan view showing another embodiment of an image display device according to the present invention (a structure in which three or more color separation elements are used and four or more reflective spatial light modulation elements are used).

【図14】従来の画像表示装置の構成を示す平面図であ
る。
FIG. 14 is a plan view showing a configuration of a conventional image display device.

【図15】従来の画像表示装置の構成の他の例を示す平
面図である。
FIG. 15 is a plan view showing another example of the configuration of the conventional image display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 照明光学系、3 ダイクロイックミラー、3b,3
1 第1のダイクロイックミラー、3g,32 第2の
ダイクロイックミラー、33 第3のダイクロイックミ
ラー、4B,41 第1の反射型空間光変調素子、4
G,42 第2の反射型空間光変調素子、4R,43
第3の反射型空間光変調素子、44 第4の反射型空間
光変調素子、5 投射光学系
1 Illumination optical system, 3 Dichroic mirrors, 3b, 3
1 1st dichroic mirror, 3g, 32 2nd dichroic mirror, 33 3rd dichroic mirror, 4B, 41 1st reflection type spatial light modulator 4
G, 42 Second reflective spatial light modulator, 4R, 43
Third reflection type spatial light modulator, 44 Fourth reflection type spatial light modulator, 5 Projection optical system

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/1335 505 G02F 1/1335 505 520 520 1/13357 1/13357 G03B 21/00 G03B 21/00 E 33/10 33/10 H04N 9/31 H04N 9/31 C Fターム(参考) 2H088 EA14 EA15 EA16 EA37 EA47 EA48 GA10 HA13 HA24 HA28 MA06 MA20 2H089 HA04 KA08 QA11 QA16 TA12 TA18 UA03 UA05 2H091 FA05X FA07X FA26X FA41X FD01 JA02 LA11 MA07 2H099 AA12 BA09 CA11 CA17 DA05 5C060 BC05 GA01 HC19 HC21 JA06─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) G02F 1/1335 505 G02F 1/1335 505 520 520 1/13357 1/13357 G03B 21/00 G03B 21/00 E 33/10 33/10 H04N 9/31 H04N 9/31 C F term (reference) 2H088 EA14 EA15 EA16 EA37 EA47 EA48 GA10 HA13 HA24 HA28 MA06 MA20 2H089 HA04 KA08 QA11 QA16 TA12 TA18 UA03 UA05 2H091 FA05X FA07X FA26X FA02 MA07 2H099 AA12 BA09 CA11 CA17 DA05 5C060 BC05 GA01 HC19 HC21 JA06

Claims (25)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 光源と、 上記光源からの光束が第1の領域に入射される平板状の
色分離合成素子と、 上記色分離合成素子により反射された第1の色成分の光
束が入射される第1の反射型空間光変調素子と、 上記色分離合成素子を透過した第2の色成分の光束が入
射される第2の反射型空間光変調素子とを備え、 上記第1の反射型空間光変調素子により反射された第1
の変調光と、上記第2の反射型空間光変調素子により反
射された第2の変調光とは、上記色分離合成素子の第2
の領域に入射して、該第1の変調光が該色分離合成素子
により反射され該第2の変調光が該色分離合成素子を透
過することによって合成され、結像光学系を経て画像表
示を行うことを特徴とする画像表示装置。
1. A light source, a plate-shaped color separation / combination element into which a light beam from the light source is incident on a first region, and a light beam of a first color component reflected by the color separation / combination element is incident. A first reflection type spatial light modulation element, and a second reflection type spatial light modulation element on which the light flux of the second color component transmitted through the color separation / combination element is incident. First reflected by the spatial light modulator
And the second modulated light reflected by the second reflective spatial light modulator is the second one of the color separation / combination element.
The first modulated light is reflected by the color separating / combining element, and the second modulated light is transmitted by the color separating / combining element to be combined, and an image is displayed through the imaging optical system. An image display device characterized by performing.
【請求項2】 色分離合成素子は、第1の領域と第2の
領域とで、色分離合成特性が異なることを特徴とする請
求項1記載の画像表示装置。
2. The image display device according to claim 1, wherein the color separation / combination element has different color separation / composition characteristics in the first region and the second region.
【請求項3】 色分離合成素子は、第1の領域と第2の
領域とが分離されて形成されていることを特徴とする請
求項1記載の画像表示装置。
3. The image display device according to claim 1, wherein the color separation / combination element is formed by separating the first region and the second region.
【請求項4】 第1及び第2の反射型空間光変調素子
は、画素に対応した可動ミラーから構成されたものであ
ることを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
4. The image display device according to claim 1, wherein the first and second reflective spatial light modulators are composed of movable mirrors corresponding to pixels.
【請求項5】 第1及び第2の反射型空間光変調素子
は、偏光変調素子及び偏光分離型回折光学素子からなる
ことを特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
5. The image display device according to claim 1, wherein the first and second reflective spatial light modulators are composed of a polarization modulator and a polarization separation type diffractive optical element.
【請求項6】 偏光分離型回折光学素子は、ホログラム
光学素子であることを特徴とする請求項5記載の画像表
示装置。
6. The image display device according to claim 5, wherein the polarization splitting type diffractive optical element is a hologram optical element.
【請求項7】 結像光学系は、投射光学系であることを
特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
7. The image display device according to claim 1, wherein the imaging optical system is a projection optical system.
【請求項8】 結像光学系は、虚像光学系であることを
特徴とする請求項1記載の画像表示装置。
8. The image display apparatus according to claim 1, wherein the image forming optical system is a virtual image optical system.
【請求項9】 光源と、 上記光源からの光束が第1の領域に入射される平板状の
第1の色分離合成素子と、 上記第1の色分離合成素子により反射された第1の色成
分の光束が入射される第1の反射型空間光変調素子と、 上記第1の色分離合成素子を透過した光束が第1の領域
に入射される平板状の第2の色分離合成素子と、 上記第2の色分離合成素子により反射された第2の色成
分の光束が入射される第2の反射型空間光変調素子と、 上記第2の色分離合成素子を透過した第3の色成分の光
束が入射される第3の反射型空間光変調素子とを備え、 上記第2の反射型空間光変調素子により反射された第2
の変調光と、上記第3の反射型空間光変調素子により反
射された第3の変調光とは、上記第2の色分離合成素子
の第2の領域に入射して、該第2の変調光が該第2の色
分離合成素子により反射され該第3の変調光が該第2の
色分離合成素子を透過することによって合成され、 上記第1の反射型空間光変調素子により反射された第1
の変調光と、上記第2及び第3の反射型空間光変調素子
を経て上記第2の色分離合成素子において合成された光
束とは、上記第1の色分離合成素子の第2の領域に入射
して、該第1の変調光が該第1の色分離合成素子により
反射され該光束が該第1の色分離合成素子を透過するこ
とによって合成され、結像光学系を経て画像表示を行う
ことを特徴とする画像表示装置。
9. A light source, a flat plate-shaped first color separation / combination element into which a light beam from the light source is incident on a first region, and a first color reflected by the first color separation / combination element. A first reflection-type spatial light modulation element on which a component light beam is incident, and a flat plate-shaped second color separation / combination element on which the light beam transmitted through the first color separation / combination element is incident on a first region A second reflective spatial light modulator in which the light flux of the second color component reflected by the second color separation / combination element is incident, and a third color transmitted through the second color separation / combination element A third reflection type spatial light modulation element on which a component light flux is incident, and a second reflection type spatial light modulation element reflects the second reflection type spatial light modulation element.
And the third modulated light reflected by the third reflective spatial light modulator is incident on the second region of the second color separation / combination element to generate the second modulated light. The light is reflected by the second color separation / combination element, the third modulated light is transmitted by the second color separation / combination element to be combined, and is reflected by the first reflective spatial light modulation element. First
And the light flux synthesized by the second color separation / combination element via the second and third reflection type spatial light modulation elements is in the second area of the first color separation / combination element. Upon incidence, the first modulated light is reflected by the first color separation / combination element, the light flux is transmitted through the first color separation / combination element to be combined, and an image is displayed via an imaging optical system. An image display device characterized by performing.
【請求項10】 色分離合成素子は、第1の領域と第2
の領域とで、色分離合成特性が異なることを特徴とする
請求項9記載の画像表示装置。
10. The color separation / combination element includes a first region and a second region.
10. The image display device according to claim 9, wherein the color separation / synthesis characteristic is different from that of the area.
【請求項11】 色分離合成素子は、第1の領域と第2
の領域とが分離されて形成されていることを特徴とする
請求項9記載の画像表示装置。
11. The color separation / combination element includes a first region and a second region.
The image display device according to claim 9, wherein the image display device and the image display device are formed separately.
【請求項12】 第1乃至第3の反射型空間光変調素子
のうちの少なくとも一つは、画素に対応した可動ミラー
から構成されたものであることを特徴とする請求項9記
載の画像表示装置。
12. The image display according to claim 9, wherein at least one of the first to third reflective spatial light modulators is composed of a movable mirror corresponding to a pixel. apparatus.
【請求項13】 第1乃至第3の反射型空間光変調素子
のうちの少なくとも一つは、偏光変調素子及び偏光分離
型回折光学素子からなることを特徴とする請求項9記載
の画像表示装置。
13. The image display device according to claim 9, wherein at least one of the first to third reflective spatial light modulators comprises a polarization modulator and a polarization separation type diffractive optical element. .
【請求項14】 偏光分離型回折光学素子は、ホログラ
ム光学素子であることを特徴とする請求項13記載の画
像表示装置。
14. The image display device according to claim 13, wherein the polarization splitting type diffractive optical element is a hologram optical element.
【請求項15】 結像光学系は、投射光学系であること
を特徴とする請求項9記載の画像表示装置。
15. The image display device according to claim 9, wherein the imaging optical system is a projection optical system.
【請求項16】 結像光学系は、虚像光学系であること
を特徴とする請求項9記載の画像表示装置。
16. The image display device according to claim 9, wherein the image forming optical system is a virtual image optical system.
【請求項17】 光源と、 それぞれ間隙を隔てて積層状に配設され、上記光源から
の光束がそれぞれ第1の領域に順次透過して入射される
平板状の複数枚の色分離合成素子と、 上記各色分離合成素子に対応して配設され、該各色分離
合成素子において反射された色光成分の光束が入射され
る複数の反射型空間光変調素子とを備え、 上記各反射型空間光変調素子により反射された各変調光
は、それぞれ対応する色分離合成素子の第2の領域に入
射して反射され、該対応する色分離合成素子よりも光源
側の色分離合成素子の第2の領域を順次透過して順次合
成され、結像光学系を経て画像表示を行うことを特徴と
する画像表示装置。
17. A light source, and a plurality of flat plate-shaped color separation / combination elements, which are arranged in a layered manner with a gap therebetween and in which light fluxes from the light source are sequentially transmitted and made incident on a first region, respectively. A plurality of reflection-type spatial light modulators arranged corresponding to the respective color separation / combination elements and into which the luminous flux of the color light component reflected by the respective color separation / combination elements is incident, Each modulated light reflected by the element is incident on and reflected by the second region of the corresponding color separation / synthesis element, and the second region of the color separation / synthesis element closer to the light source than the corresponding color separation / synthesis element. The image display device is characterized in that the images are sequentially transmitted and sequentially combined, and an image is displayed through an imaging optical system.
【請求項18】 すべての色分離合成素子の第1の領域
を透過した色光成分の光束が入射される反射型空間光変
調素子を備え、この反射型空間光変調素子により反射さ
れた変調光は、すべての色分離合成素子の第2の領域を
透過し、他の反射型空間光変調素子により反射された変
調光と合成されて、結像光学系を経て画像表示を行うこ
とを特徴とする請求項17記載の画像表示装置。
18. A reflection type spatial light modulation element on which a luminous flux of a color light component transmitted through the first regions of all color separation / combination elements is incident, and the modulated light reflected by the reflection type spatial light modulation element is , Is transmitted through the second regions of all the color separation / combination elements, is combined with the modulated light reflected by another reflection-type spatial light modulation element, and displays an image through the imaging optical system. The image display device according to claim 17.
【請求項19】 色分離合成素子は、第1の領域と第2
の領域とで、色分離合成特性が異なることを特徴とする
請求項17記載の画像表示装置。
19. The color separation / combination element includes a first region and a second region.
18. The image display device according to claim 17, wherein the color separation / synthesis characteristic is different from that of the area.
【請求項20】 色分離合成素子は、第1の領域と第2
の領域とが分離されて形成されていることを特徴とする
請求項17記載の画像表示装置。
20. The color separation / combination element includes a first region and a second region.
18. The image display device according to claim 17, wherein the image display device is formed separately from the area.
【請求項21】 上記複数の反射型空間光変調素子のう
ちの少なくとも一つは、画素に対応した可動ミラーから
構成されたものであることを特徴とする請求項17記載
の画像表示装置。
21. The image display device according to claim 17, wherein at least one of the plurality of reflective spatial light modulators is composed of a movable mirror corresponding to a pixel.
【請求項22】 上記複数の反射型空間光変調素子のう
ちの少なくとも一つは、偏光変調素子及び偏光分離型回
折光学素子からなることを特徴とする請求項17記載の
画像表示装置。
22. The image display device according to claim 17, wherein at least one of the plurality of reflective spatial light modulators comprises a polarization modulator and a polarization separation type diffractive optical element.
【請求項23】 偏光分離型回折光学素子は、ホログラ
ム光学素子であることを特徴とする請求項22記載の画
像表示装置。
23. The image display device according to claim 22, wherein the polarization splitting type diffractive optical element is a hologram optical element.
【請求項24】 結像光学系は、投射光学系であること
を特徴とする請求項17記載の画像表示装置。
24. The image display device according to claim 17, wherein the image forming optical system is a projection optical system.
【請求項25】 結像光学系は、虚像光学系であること
を特徴とする請求項17記載の画像表示装置。
25. The image display device according to claim 17, wherein the image forming optical system is a virtual image optical system.
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