JP2011133507A - 多色表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】４以上の表示原色数を生成してより忠実な色再現が可能な多色表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 多色表示装置（１００）は、光源のスペクトル分布を計測するスペクトル計測部（１４）と、光源からの光（ＬＬｓ）をスペクトル分布がそれぞれ異なる少なくとも４色光に変換する多色生成部（１２）と、多色生成部で変換された少なくとも４色光を単位領域ごとに空間変調する空間変調素子（１３）と、表示情報とスペクトル計測部によって計測されたスペクトル分布とに基づいて空間変調素子の単位領域を制御する画像制御部（１６）と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像などを表示する多色表示装置に関し、特に４以上の表示原色数を有する多色表示装置に関する。

カラー表示装置としては液晶表示装置（ＬＣＤ）が代表的なものとして挙げられる。カラー表示可能なＬＣＤの表面には、一般的にＲＧＢ三色のカラーフィルタがＲＧＢ三色を一組としてそれが規則的に配列されている。ＲＧＢ各色のフィルタを透過して放射される光（表示原色光）の量を液晶によって制御することにより、意図する色が再現される。すなわち、ＲＧＢ各色の放射される光の輝度の比率を変えることにより、一つの表示画素から放出される光の色（色相、彩度、明度）を変えることが可能となる。

その一方で、映像メディアに対する高画質化のニーズが高まると同時に、画像の忠実な色再現性が求められている。特に医療分野における遠隔病理診断においては、正確な診断を行う為に画像の忠実な色再現が不可欠である。また電子商取引においても、見ようとする画像を、実物が目の前にある時と同じ色でそのまま忠実に再現できる技術が求められている。そこで、たとえば特許文献１は、ＲＧＢ各色を含む４以上の表示原色数を有する表示装置を開示する。特許文献１は、ＲＧＢ各色を一定量ずつ重ね合わせることで白色を再現している代わりに、白色の光源を４色目として用意している。

特開２００７−１５９０４５号公報

しかし、画像の忠実な色再現のためには、白色を加えるだけでは不十分である。ＲＧＢ三色（あるいは、ＲＧＢ三色＋白色）による色の表現は、人間の視神経の感度特性と情報処理原理とに基づいている。人間の視神経の感度などには、個体差（個人差）があるので、ＲＧＢ三色による色表現では、人によって見え方が異なる可能性があるが、スペクトルを完全に再現すれば、実際にものを見たときと同じ光を受け取ることができるので、見え方は、視神経の個体差に依存しない。
そこで、本発明は、４以上の表示原色数を生成してより忠実な色再現が可能な多色表示装置を提供する。

第１態様の多色表示装置は、光源のスペクトル分布を計測するスペクトル計測部と、光源からの光をスペクトル分布がそれぞれ異なる少なくとも４色光に変換する多色生成部と、多色生成部で変換された少なくとも４色光を、単位領域ごとに空間変調する空間変調素子と、表示情報とスペクトル計測部によって計測されたスペクトル分布とに基づいて空間変調素子の単位領域を制御する画像制御部と、を備える。

本発明の多色表示装置は、４以上の表示原色数を生成してより忠実な色再現を達成するという利点がある。

第１実施形態の多色表示装置１００の概略構成図である。 第１実施形態の多色表示装置１００の時間的な重ね合わせを示したブロック図である。 第１例の第１多色表示装置１００Ａを示した概略図である。 （ａ）は、集光装置１０Ａの斜視図である。 （ｂ）は、集光装置１０Ａによる太陽光ＬＬｓの収集を示した部分拡大図である。 色フィルタ１２Ａの概略平面図である。 ＤＭＤ１３Ａの斜視図である。 太陽光ＬＬｓ（昼間、朝夕）とハロゲンランプとのスペクトル分布を示したグラフである。 多色表示装置２００の画像の重ね合わせを示した概略図である。 第２例の第２多色表示装置２００Ａを示した概略図である。 （ａ）は、第２例の回折光学素子２２Ａ−１を示した平面図である。 （ｂ）は、回折光学素子２２Ａ−１の第１変形例である回折光学素子７０を示した平面図である。 （ｃ）は、回折光学素子２２Ａ−１の第２変形例である回折光学素子８０を示した平面図である。 第３例の第３多色表示装置２００Ｂを示した概略図である。 エレクトロクロミック素子２３Ｂ−１の構成を示した図である。 第３実施形態の多色表示装置３００の画像の重ね合わせを示した概略図である。 第４例の第４多色表示装置３００Ａを示した概略図である。 マイクロミラー群３３Ａとスクリーン１７Ａとの対応関係を示した図である。 （ａ）は、７×１００個のマイクロミラーＭＭにより構成されたマイクロミラー群３３Ａを示した図である。 （ｂ）は、１０×１０個の表示画素Ｓにより構成されたスクリーン１７Ａを示した図である。 第４実施形態の多色表示装置４００Ａを示した概略図である。 （ａ）は、１０×１０個の液晶ユニットＬＵにより構成された液晶パネルＬＰ１〜ＬＰ６を示した図である。 （ｂ）は、１０×１０個の表示画素Ｓにより構成されたスクリーン１７Ａを示した図である。

（第１実施形態）
＜多色表示装置１００の概要＞
第１実施形態の多色表示装置１００について、図１及び図２を参照しながら説明する。
図１は、多色表示装置１００の概略構成図である。図２は、多色表示装置１００の時間的な重ね合わせを示した概略図である。

図１に示されたように、多色表示装置１００は太陽光ＬＬｓを用いている。多色表示装置１００は、太陽光ＬＬｓを収集する集光装置１０と、集光装置１０により収集された太陽光ＬＬｓを伝送する光ファイバー１１と、光ファイバー１１が挿入され太陽光ＬＬｓを導入するコネクタＣＮとを有する。

また、多色表示装置１００は、ハーフミラーＨＭ、多色生成部１２と、空間変調部１３と、スペクトル計測部１４と、画像制御部１６と、画像表示部１７とをさらに備える。多色表示装置１００において、スペクトル計測部１４は画像制御部１６に接続され、多色生成部１２と画像制御部１６とは空間変調部１３にそれぞれ接続されている。そして、空間変調部１３は画像表示部１７に接続されている。

ここで、多色生成部１２は太陽光ＬＬｓを波長によってスペクトル分布がそれぞれ異なる４色以上の光に分割し、例えば、プリズム、回折光学素子などが含まれる。空間変調部１３は、多色生成部１２により分割された光をスペクトル計測部１４の計測結果によって空間的に変調し、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ：Digital Micro-mirror
Device）、液晶パネル、エレクトロクロミック素子などが含まれる。スペクトル計測部１４は、太陽光ＬＬｓのスペクトル分布を計測し、例えば、ＣＣＤまたはフォトダイオードなどの光量検出器などが含まれる。画像制御部１６はスペクトル計測部１４の計測結果と画像情報ＩＭとに基づいて空間変調部１３の単位領域を制御するものである。また、画像制御部１６はマイクロコンピュータなどであればよい。画像表示部１７は、空間変調部１３により変調された光を表示し、例えば、スクリーン、すりガラスなどが含まれる。

また、多色表示装置１００は太陽光ＬＬｓが得られないときに使われるバックアップ用光源ＢＬを有する。ここで、光源ＢＬとしては連続スペクトルを持つ白色光源であればよいし、例えばハロゲンランプなどが含まれる。

以下、多色表示装置１００の動作について説明する。
まず、太陽光ＬＬｓが集光装置１０により収集され、光ファイバー１１を介して伝送され、ハーフミラーＨＭに照射する。ハーフミラーＨＭに照射した太陽光ＬＬｓは、ハーフミラーＨＭにより多色生成部１２及びスペクトル計測部１４にそれぞれ入射するように分割される。

スペクトル計測部１４においては、入射された太陽光ＬＬｓのスペクトル分布を計測し、その結果を画像制御部１６に伝送する。その後、画像制御部１６がスペクトル計測結果及び画像情報ＩＭに基づいて、空間変調部１３の単位領域の空間変調を制御する。

一方、太陽光ＬＬｓは多色生成部１２により４色以上の光に分割されて空間変調部１３に入射する。空間変調部１３では、画像制御部１６の指示にしたがって多色生成部１２から分割された光ＬＬａに対して、単位領域ごとに空間変調が行われる。その後、空間変更されたそれぞれの画像を画像表示部１７に表示する。

図２に示されたように太陽光ＬＬｓは時間ごとに多色生成部１２によりスペクトルＳＴ１〜ＳＴｎに分割されている。ここで、ｎは多色生成部１２により分割された光の波長数で、ｎ≧４とする。

例えば、時間ｔ_１の際、空間変調部１３は単位領域でスペクトルＳＴ１を反射して画像表示部１７の画像ＰＴ_１の位置に表示する。同様に、時間ｔ_２の際に空間変調部１３がスペクトルＳＴ２を反射して画像表示部１７の画像ＰＴ_２の位置に表示し、時間ｔ_３の際に空間変調部１３がスペクトルＳＴ３を反射して画像表示部１７の画像ＰＴ_３の位置に表示する。したがって、時間ｔ_ｎの際に空間変調部１３がスペクトルＳＴｎを反射して画像表示部１７の画像ＰＴ_ｎの位置に表示する。

また、上述のようにスペクトルＳＴ１からスペクトルＳＴｎを繰り返しながら画像表示部１７に画像を表示する。つまり、例えば時間ｔ_ｎ＋１の際に空間変調部１３がスペクトルＳＴ１を反射して画像表示部１７の画像ＰＴ_ｎ＋１の位置に表示し、時間ｔ_ｎ＋２の際に空間変調部１３がスペクトルＳＴ２を反射して画像表示部１７の画像ＰＴ_ｎ＋２の位置に表示する。

このように、画像ＰＴ_１から画像ＰＴ_ｎ＋２を次々に画像表示部１７に表示することによって、４色以上からなる画像が画像表示部１７に表示される。

＜第１例＞
多色表示装置１００の具体的な例として、図３に示された第１例の第１多色表示装置１００Ａについて説明する。図３は、第１例の第１多色表示装置１００Ａを示した概略図である。図３において、太陽光ＬＬｓの照射する方向を＋Ｚ軸方向とし、Ｚ軸に垂直な平面をＸＹ平面とする。

＜＜第１例の第１多色表示装置１００Ａの構成＞＞
図３に示されたように、第１例の第１多色表示装置１００Ａは太陽光ＬＬｓを収集する集光装置１０Ａと、集光装置１０Ａにより収集された太陽光ＬＬｓを伝送する光ファイバー束１１Ａと、多色生成部１２である色フィルタ１２Ａと、空間変調部１３であるＤＭＤ１３Ａと、画像表示部１７であるスクリーン１７Ａとを有する。また、光ファイバー束１１Ａと、色フィルタ１２Ａと、ＤＭＤ１３Ａと、スクリーン１７Ａとの間に、レンズＬ１、Ｌ２及び投影レンズＬ３をそれぞれ備えている。第１例の第１多色表示装置１００Ａの各構成要件については後述の図４〜図６で説明する。ここで、色フィルタ１２Ａは、半径方向の所定位置（例えば、中心点Ｏから外周の間）に光軸Ａｘが位置するように配置されている。また図３には示されていないが、第１例の第１多色表示装置１００Ａは、スペクトル計測部１４及び画像制御部１６（図１を参照）を有している。

以下、第１例の第１多色表示装置１００Ａの構成要件について、図４〜図７を参照しながらそれぞれ説明する。
図４は、集光装置１０Ａの構成を示した図である。図４（ａ）は、集光装置１０Ａの斜視図である。図４（ｂ）は、集光装置１０Ａによる太陽光ＬＬｓの収集を示した部分拡大図である。図４（ａ）に示されたように、集光装置１０Ａは太陽光ＬＬｓを集光する集光面３１と、集光面３１が回転される回転軸３２と、太陽光を追尾できる太陽光自動追尾装置３３とを含んでいる。

ここで、集光面３１は円形状に形成され、数の凸レンズＬｃが格子状に並んで構成される。回転軸３２は、集光面３１の直径を通過し、集光面３１が回転軸３２を中心として回転することができる。太陽光自動追尾装置３３は、集光面３１の真ん中に配置され、図示しない太陽光センサ及び駆動部を有している。太陽光自動追尾装置３３において、駆動部は太陽光センサの太陽光量の検出結果に基づいて集光面３１を太陽に向かうように回転する。これにより、集光装置１０Ａは異なる時間帯で太陽光ＬＬｓを十分に収集することができる。すなわち、太陽の移動にしたがって集光面３１を回転しながら集光することができる。例えば、朝及び夕方には集光面３１が斜めに向いて、昼には集光面３１が天に向くようにする。

また、図４（ｂ）に示されたように集光面３１の各凸レンズＬｃの＋Ｚ側の焦点位置（図示しない）には、凸レンズＬｃにより集光された太陽光ＬＬｓを伝送する光ファイバーユニット４１がそれぞれ設けられている。これらの光ファイバーユニット４１からの太陽光ＬＬｓは合わせられて光ファイバー束１１Ａが構成される。

一般的に光ファイバー１１は、光信号が伝搬する中心部のコア（図示しない）と、そのコアの周辺を覆う同心円状のクラッド（図示しない）とより構成されている。ここで、
コアの屈折率をクラッドのそれよりもすこし（０．１〜１．０％程度）大きくすることにより、コアとクラッドとの境界での光の全反射現象を利用してコア内部に光を閉じ込めて光を伝える。

図５は、色フィルタ１２Ａの概略平面図である。図５に示されたように、円形状である色フィルタ１２Ａは、色領域を有する６セグメントカラーホイールを採用する。６セグメントの３色は、赤Ｒ（６２２〜７７０ｎｍ）、緑Ｇ（４９２〜５７７ｎｍ）および青Ｂ（４５５〜４９２ｎｍ）を含む。また６セグメントの他の３色は、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３で表示してある。Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、紫（３９０〜４５５ｎｍ）、橙（５９７〜６２２ｎｍ）および黄（５７７〜５９７ｎｍ）とする。また、色フィルタ１２Ａの回転による混色の発生を抑制するために、波長領域が隣り合う２色は互いに分けて配置することが好ましい。例えば、緑Ｇ及び青Ｂ、赤Ｒ及び橙Ｃ２、紫Ｃ１及び黄Ｃ３は互いに対向するように配置すればよい。したがって、色フィルタ１２Ａの各色は順次に赤Ｒ、緑Ｇ、紫Ｃ１、橙Ｃ２、青Ｇおよび黄Ｃ３となる。

第１実施形態において、赤Ｒが図２のスペクトルＳＴ１に対応し、緑Ｇが図２のスペクトルＳＴ２に対応し、紫Ｃ１が図２のスペクトルＳＴ３に対応し、橙Ｃ２が図２のスペクトルＳＴ４に対応し、青Ｇが図２のスペクトルＳＴ５に対応し、黄Ｃ３が図２のスペクトルＳＴ６に対応する。

図６は、ＤＭＤ１３Ａの斜視図である。図６に示されたように、空間変調部であるＤＭＤ１３Ａは複数の辺長の１５μｍ〜２５μｍの四角形のマイクロミラーＭＭをＸＹ平面に格子状に配列した素子である。ＤＭＤ１３Ａは例えば約５０万個から約１５０万個のマイクロミラーＭＭが配置される。また、ＤＭＤ１３ＡはマイクロミラーＭＭ（例えばＭＭ（ｉ、ｊ））を前後に±１２度程度に傾けることで、入射光の反射方向を調整することができる。例えば、図示しない電極を駆動することにより「ＯＮ」（＋１２度）と「ＯＦＦ」（−１２度）の二つの状態を持たせることができる。マイクロミラーＭＭが「ＯＮ」のときは光をスクリーン１７Ａに反射する。「ＯＦＦ」のときは光をスクリーン１７Ａと異なる方向（例えば、吸収体）に反射する。したがって、マイクロミラーＭＭを個別に駆動することにより、スクリーン１７Ａの画素ごとに光の投射を制御することができる。

ＤＭＤ１３Ａは、Ｘ軸及びＹ軸方向にマイクロミラーＭＭがｎ個ずつ設けられている。なお、マイクロミラーＭＭの−Ｘ側を第１列とし、マイクロミラーＭＭの−Ｙ側を第１行とする。したがって、ＤＭＤ１３Ａにおいて四隅のマイクロミラーＭＭは、時計方向にそれぞれＭＭ（１、１）、ＭＭ（１、ｎ）、ＭＭ（ｎ、ｎ）及びＭＭ（ｎ、１）となる。その他の任意のマイクロミラーＭＭは、ＭＭ（ｉ、ｊ）として示されている。

図７は、太陽光ＬＬｓとハロゲンランプとのスペクトル分布を示したグラフである。図７において、実線は昼の太陽光ＬＬｓのスペクトル分布を示し、点線は朝又は夕方の太陽光ＬＬｓのスペクトルの分布を示している。また、実線と点線とに挟まれる破線はハロゲンランプのスペクトル分布を示している。また、グラフの横軸は可視光の範囲を示し縦軸は各波長の光の強度を示している。

図７に示されたように、点線で描かれた朝又は夕方の太陽光ＬＬｓは実線で描かれた昼の太陽光ＬＬｓに比べると、各色の強度（光量）が多少小さくなっている。特に、青色から紫色の光強度がほかの色より著しく下がっている。太陽光ＬＬｓの強度はこのように時間帯によって異なるので、より忠実な色再現のためにはスペクトル計測部１４により異なる時間帯の太陽光ＬＬｓ各スペクトルの強度を計測する必要がある。

また、実線と点線との間に破線で描かれたハロゲンランプのスペクトル分布を見ると、そのスペクトル分布は太陽光ＬＬｓのスペクトル分布と似ている。このため、図１に示された多色表示装置１００はバックアップ光源ＢＵとしてハロゲンランプが用いられることが好ましい。

また、画像制御部１６はスペクトル計測部１４の計測結果に基づいてＤＭＤ１３Ａの各マイクロミラーＭＭをスクリーン１７Ａに反射している時間を調整する。例えば、朝夕方の太陽光ＬＬｓ中の紫色の光強度がほかの色より著しく下がるため、画像制御部１６は紫色の光を反射するＤＭＤ１３ＡのマイクロミラーＭＭの反射している時間を他のマイクロミラーＭＭより長くなるように調整する。すると、紫色の光はほかの色の光とほぼ同じ強度となってスクリーン１７Ａに反射することができる。

＜＜第１例の第１多色表示装置１００Ａの動作＞＞
再び図３に戻り、第１多色表示装置１００Ａの動作について説明する。太陽光ＬＬｓは集光装置１０Ａにより収集される。その太陽光ＬＬｓは光ファイバー束１１Ａにより伝送され、レンズＬ１を通過して色フィルタ１２Ａに入射する。色フィルタ１２Ａがその中心点Ｏを中心に矢印ＡＲ１に沿って回転することにより、太陽光ＬＬｓは６色の光ビームＬＬａとなってＤＭＤ１３Ａへ照射する。その後、ＤＭＤ１３Ａの対応するマイクロミラーＭＭが画像制御部１６（図１を参照）の指示に従って、必要な色の光ビームのみをスクリーン１７Ａに反射して画像を生成する。

時間ｔ_１（図２を参照）の際に色フィルタ１２Ａは軸ＡｘがスペクトルＳＴ１（図２を参照）である赤色Ｒの領域（図４を参照）を通すように回転する。これにより、色フィルタ１２Ａから射出する光ビームＬＬａは赤色ＲとなりレンズＬ２を通してＤＭＤ１３Ａに照射される。ＤＭＤ１３ＡはマイクロミラーＭＭ（図６を参照）を傾けることで、光ビームＬＬｂはスクリーン１７Ａに向かって反射し、投影レンズＬ３によりスクリーン１７Ａに画像を生成する。

このとき、画像制御部１６（図１を参照）はスペクトル計測部１４の計測結果と画像情報ＩＭ（図１を参照）とに基づいて、ＤＭＤ１３Ａの各マイクロミラーＭＭ（図６を参照）を傾ける時間を制御する。

上述のように、色フィルタ１２Ａを回転させることにより、時間ｔ_２（図２を参照）の際に緑色Ｇの光ビームＬＬａをスクリーン１７Ａに反射し、時間ｔ_３の際に紫Ｃ１の光ビームＬＬａをスクリーン１７Ａに反射し、時間ｔ_４の際に橙Ｃ２の光ビームＬＬａをスクリーン１７Ａに反射し、時間ｔ_５の際に青Ｇの光ビームＬＬａをスクリーン１７Ａに反射し、時間ｔ_６の際に黄Ｃ３の光ビームＬＬａをスクリーン１７Ａに反射する。

ここで、色フィルタ１２Ａが一回回転するに必要な時間Ｔは、１/３０秒でもよいし、１/１８０秒でもよい。また、画像情報ＩＭが次々と送られ、色フィルタ１２Ａが回転していると（時間ｔ_ｎ＋１、時間ｔ_ｎ＋２、…）、色フィルタ１２Ａの６色が再び順次にスクリーン１７Ａに反射される。これにより、スクリーン１７上に６色で忠実に色再現された画像が表示される。

天候や時間帯によって太陽光の太陽光ＬＬｓのスペクトル分布が変化する。スペクトル計測部１４により太陽光ＬＬｓのスペクトル分布を計測した結果、紫色の光強度が他の色より小さくなった場合、紫色の光を反射するＤＭＤ１３ＡのマイクロミラーＭＭの反射している時間を長くする。すると、スクリーン１７Ａに反射された紫色の光強度が大きくなり、スクリーン１７でより忠実の色再現が可能となる。

第１実施形態においては、赤Ｒ、緑Ｇ、紫Ｃ１、橙Ｃ２、青Ｇ、黄Ｃ３の６色により画像を生成するため、より忠実な色再現が可能となる。また、第１実施形態ではＲＧＢの３原色を含んだ６色で画像を生成しているが、その他にも例えばＲＧＢの３原色を含んだ４色又は７色で画像を生成してもよい。また、第１実施形態では３原色のほかに紫、橙、黄が用いられているが、その他に別の色の組み合わせを用いもよい。

（第２実施形態）
＜多色表示装置２００の概要＞
第２実施形態の多色表示装置２００を、図８を参照しながら説明する。図８は、多色表示装置２００の画像の重ね合わせを示した概略図である。第２実施形態において、多色生成部２２及び空間変調部２３を除いた他の構成要件は図１に示された第１実施形態の構成要件と同じである。

図８に示されたように、多色表示装置２００の多色生成部２２は複数の多色生成部２２−１〜２２−ｍを含み、空間変調部２３は複数の空間変調部２３−１〜２３−ｍを含んでいる。画像表示部１７は複数の画像表示素子１７−１〜１７−ｍにより構成され、画像表示素子１７−１〜１７−ｍは例えば画像表示部１７の１画素であればよい。

また、それぞれの対応する多色生成部２２、空間変調部２３及び画像表示素子２７は１つの発光ユニットＤＵとして説明される。例えば、多色生成部２２−１、空間変調部２３−１及び画像表示素子１７−１を発光ユニットＤＵ１とし、多色生成部２２−２、空間変調部２３−２及び画像表示素子１７−２を発光ユニットＤＵ２とし、多色生成部２２−３、空間変調部２３−３及び画像表示素子１７−３を発光ユニットＤＵ３とする。

＜第２例＞
多色表示装置２００の具体的な例として、図９を参照しながら第２例の第２多色表示装置２００Ａについて説明する。図９は、第２例の第２多色表示装置２００Ａを示した概略図である。図９では、太陽光ＬＬｓの照射する方向を＋Ｚ軸方向とする。

＜＜第２例の第２多色表示装置２００Ａの構成＞＞
図９では、太陽光ＬＬｓを収集する集光装置１０Ａ（第１実施形態の第１例を参照）と、集光装置１０Ａにより収集された太陽光ＬＬｓを伝送する光ファイバー束１１Ａ（第１実施形態の第１例を参照）とが描かれていない。また、スペクトル計測部１４および画像制御部１６も描かれていない。これらは、第２例の第２多色表示装置２００Ａに含まれる。

第２例の第２多色表示装置２００Ａは発光ユニットＤＵＡ１〜ＤＵＡｍにより構成される。図９において発光ユニットＤＵＡ１〜ＤＵＡｍは一列に配列されて描かれているが、実際には数千、数万個の発光ユニットＤＵが二次元状に配列されている。

ここで、発光ユニットＤＵＡ１〜ＤＵＡｍはすべて同じ構成となっているため、発光ユニットＤＵＡ１を代表例としてその構成を説明する。発光ユニットＤＵＡ１は回折光学素子２２Ａ−１と、液晶バネル２３Ａ−１と、拡散板２８−１と、画像表示素子１７Ａ−１とを有している。画像表示素子１７Ａ−１は必ずしも必要ない。

回折光学素子２２Ａ−１は例えば鋸歯状の界面を備え、２つの回折格子を重ね合わせた複層型の回折光学素子が使用される（図１０（ａ）を参照）。複層型の回折光学素子の代わりに一枚の回折格子でもよい。液晶バネル２３Ａ−１は回折光学素子２２Ａ−１で分光された光を部分的に遮ったり透過させたりすることによって表示を行う。液晶バネル２３Ａ−１は電圧の印加で光を部分的に遮断又は透過する動作ができる。

また、拡散板２８−１は、液晶バネル２３Ａ−１はたとえば回折光学素子２２Ａ−１で分光された光を部分的に透過させるため、その光を大きな面積に拡散する。画像表示素子１７Ａ−１はスクリーン１７Ａを構成する１画素となる。

図示しないが、回折光学素子２２Ａ−１と液晶バネル２３Ａ−１との間にレンズを配置して回折光学素子２２Ａ−１により分割された光ＬＬｃが平行光となって液晶バネル２３Ａ−１に入射するようにしてもよい。図９において、回折光学素子２２Ａ−１と、液晶バネル２３Ａ−１と、拡散板２８−１とは、同一軸に配置されている。

図１０は、回折光学素子２２Ａ−１及びその変形例を示した図である。図１０（ａ）は、第２例の回折光学素子２２Ａ−１を示した平面図である。図１０（ｂ）は、回折光学素子２２Ａ−１の第１変形例である回折光学素子７０を示した平面図である。図１０（ｃ）は、回折光学素子２２Ａ−１の第２変形例である回折光学素子８０を示した平面図である。

図１０（ａ）に示された回折光学素子２２Ａ−１は、同じ形状で異なる屈折率を有した回折格子６１及び６２を隙間なく接着することで構成され、鋸歯状の界面を形成している。また、鋸歯状の界面は複数の回折面６３と端面６４とが連続的に繰り返して形成されている。

図１０（ｂ）に示された第１変形例の回折光学素子７０も、同じ形状で異なる屈折率を有した回折格子７１及び７２を隙間なく接着することで構成され、鋸歯状の界面を形成している。図１０（ｂ）において、端面７４が階段状となっている。単面７４が階段状に構成されることにより、端面７４で発生するフレア光を減ずることができる。

図１０（ｃ）に示された第２変形例の回折光学素子８０は、回折格子８１及び８２を隙間なく接着することで構成され、鋸歯状の界面を形成している。図１０（ｃ）において、回折格子８１の端面８４が凸状に膨らんでいる円弧状の曲面で、回折格子８２の端面８４が凹状に凹んでいる曲面である。このような構成により、端面８４で発生するフレア光を減ずることができる。

＜＜第２例の第２多色表示装置２００Ａの動作＞＞
図９に戻り、発光ユニットＤＵＡ１を一例として、発光ユニットＤＵＡの動作について説明する。
太陽光ＬＬｓは集光装置１０Ａにより収集される。そして太陽光ＬＬｓは光ファイバー束１１Ａにより伝送され、発光ユニットＤＵＡ１の回折光学素子２２Ａ−１に入射する。回折光学素子２２Ａ−１に入射した太陽光ＬＬｓは波長領域に基づいて例えば赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色、紫色の７色の光ＬＬｃに分割される。ここで、赤色は最も＋Ｙ側に分割され、紫色が最も−Ｙ側に分割されている。

回折光学素子２２Ａ−１により分割された光ＬＬｃは、液晶バネル２３Ａ−１の対応する領域にそれぞれ入射する。つまり、図９において赤色が液晶バネル２３Ａ−１の最も＋Ｙ側の領域に入射し、順次に橙色、黄色、緑色、青色、藍色、紫色の領域が−Ｙ軸方向に沿って並んでいる。このとき、例えば液晶バネル２３Ａ−１に印加する電圧の電圧を変化させ赤色、橙色、黄色、緑色、藍色、紫色の光を遮断し、青色の光ＬＬ_Ｂのみを通過させる。通過した青色の光ＬＬ_Ｂは拡散板２８−１で拡散され、拡散板２８−１の面積全体が青色に表示される。すると、画像表示素子１７−１であるスクリーン全体が青色に表示される。

同時に、発光ユニットＤＵＡ２においては、液晶バネル２３Ａ−２が赤色の光ＬＬ_Ｒのみを通過させ、ほかの色の光を遮断すると、画像表示素子１７Ａ−２全体が拡散板２８により赤色に表示される。同様に、発光ユニットＤＵＡ３においては、液晶バネル２３Ａ−３が緑色の光ＬＬ_Ｇのみを通過させ、ほかの色の光を遮断すると、画像表示素子１７Ａ−３全体が拡散板２８により緑色に表示される。また、発光ユニットＤＵＡｍにおいては、液晶バネル２３Ａ−ｍが紫色の光ＬＬＰのみを通過させ、ほかの色の光を遮断すると、画像表示素子１７Ａ−ｍ全体が拡散板２８により紫色に表示される。

このことにより、画像表示素子１７Ａ−１〜１７Ａ−ｍにより構成されたスクリーン１７Ａ全体は必要に基づいて忠実な色再現が可能となる。

＜第３例＞
図１１を参照して第３例の第３多色表示装置２００Ｂについて説明する。図１１は、第３例の第３多色表示装置２００Ｂを示した概略図である。図１１では、太陽光ＬＬｓの照射する方向を＋Ｚ軸方向とする。

＜＜第３例の第３多色表示装置２００Ｂの構成＞＞
図１１では、太陽光ＬＬｓを収集する集光装置１０Ａ（第１実施形態の第１例を参照）と、集光装置１０Ａにより収集された太陽光ＬＬｓを伝送する光ファイバー束１１Ａ（第１実施形態の第１例を参照）とが描かれていない。また、スペクトル計測部１４および画像制御部１６も描かれていない。これらは第３例の第３多色表示装置２００Ｂに含まれる。

図１１に示されたように、第３例の第３多色表示装置２００Ｂは発光ユニットＤＵＢ１〜ＤＵＢｍにより構成される。図１１において発光ユニットＤＵＢ１〜ＤＵＢｍは一列に配列されて描かれているが、実際には数千、数万個の発光ユニットＤＵが二次元状に配列されている。

ここで、発光ユニットＤＵＢ１〜ＤＵＢｍはすべて同じ構成であるため、発光ユニットＤＵＢ１を代表例としてその構成を説明する。

発光ユニットＤＵＢ１は三角プリズム２２Ｂ−１と、エレクトロクロミック素子２３Ｂ−１と、導光部２９と、画像表示素子１７Ｂ−１とを有している。第３例では三角プリズム２２Ａ−１が用いられているが、アッベプリズム、ペリン・ブローカプリズム、アミチプリズムなどでもよい。エレクトロクロミック素子２３Ｂ−１は太陽光ＬＬｓを部分的に遮ったり透過させたりすることによって表示を行う（図１２で説明）。導光部２９は、例えば樹脂導光板などを備え、光を元の入射方向と異なる方向に偏向して射出する。導光部２９の射出面積が狭い場合には拡散板２８−１を配置してもよい。拡散板２８−１は導光部２９の射出面積を拡大する。画像表示素子１７Ｂ−１は点線で囲まれたすりガラス１７Ｂを構成する１画素である。画像表示素子１７Ｂ−１は必ずしも必要ない。

図１２を参照して、エレクトロクロミック素子２３Ｂ−１ついて説明する。図１２は、エレクトロクロミック素子２３Ｂ−１の構成を示した図である。
エレクトロクロミック素子２３Ｂ−１はＹ軸方向に沿って配列された７個のエレクトロクロミック材２３１〜２３７を含んでいる。エレクトロクロミック材２３１〜２３７は、電圧をかけることで、光の透過率を調整できる特性を持つ材料である。図１２においては、エレクトロクロミック特性を示す有機／金属ハイブリッドポリマーが用いられる。この有機／金属ハイブリッドポリマーは、金属イオンと有機分子とが数珠つなぎになった材料である。また、そのエレクトロクロミック材２３１〜２３７のＸ軸方向の両側から電圧をかける一対の電極２４１、２４２に挟まれている。

エレクトロクロミック材２３１〜２３７はその両側に設けられた電極２４１、２４２によって電圧の符号と強度とを任意かつ独立に変化することができ、エレクトロクロミック材２３１〜２３７の透過率はエレクトロクロミック材２３１〜２３７に印加される電圧の符号（プラスマイナス）も含めた変化に基づいて変化する。

＜＜第３例の第３多色表示装置２００Ｂの動作＞＞
図１１に戻り、発光ユニットＤＵＢ１を一例として、発光ユニットＤＵＢの動作について説明する。
太陽光ＬＬｓは集光装置１０Ａにより収集される。そして太陽光ＬＬｓは光ファイバー束１１Ａにより伝送され、発光ユニットＤＵＡ１の三角プリズム２２Ｂ−１に入射する。三角プリズム２２Ｂ−１に入射した太陽光ＬＬｓは波長領域に基づいて例えば赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色、紫色の７色の光ＬＬｃに分割される。ここで、赤色は最も＋Ｙ側に分割され、紫色が最も−Ｙ側に分割されている。

三角プリズム２２Ｂ−１により分割された光ＬＬｃは、エレクトロクロミック素子２３Ｂ−１の対応する領域にそれぞれ斜めに入射する。つまり、図１１において赤色の光はエレクトロクロミック素子２３Ｂ−１の最も＋Ｚ側の領域に入射し、順次に橙色、黄色、緑色、青色、藍色、紫色の光が−Ｚ軸方向に沿って入射する。このとき、例えばエレクトロクロミック素子２３Ｂ−１のエレクトロクロミック材２３５（図１２を参照）に印加する電圧の符号を他のエレクトロクロミック材２３１〜２３４、２３６、２３７と異なるように変化する。すると、エレクトロクロミック素子２３Ｂ−１は赤色、橙色、黄色、緑色、藍色、紫色の光を遮断し、青色の光ＬＬ_Ｂのみを通過させる。エレクトロクロミック素子２３Ｂ−１を通過したと、−Ｙ軸方向に向かった青色の光ＬＬ_Ｂは導光部２９により＋Ｚ軸方向に沿って拡散板２８に入射する。したがって、発光ユニットＤＵＢ１が拡散板２８により青色に表示される。

同時に、発光ユニットＤＵＢ２においては、エレクトロクロミック素子２３Ｂ−２はエレクトロクロミック材２３１に印加される電圧の符号を変化することで、赤色の光ＬＬ_Ｒのみを通過させ、ほかの色の光を遮断する。すると、画像表示素子１７Ｂ−２全体が拡散板２８により赤色に表示される。同様に、発光ユニットＤＵＢ３においては、エレクトロクロミック素子２３Ｂ−３はエレクトロクロミック材２３４に印加される電圧の符号を変化することで、緑色の光ＬＬ_Ｇのみを通過させ、ほかの色の光を遮断する。すると、画像表示素子１７Ｂ−３全体が拡散板２８により緑色に表示される。また、発光ユニットＤＵＢｍにおいては、エレクトロクロミック素子２３Ｂ−ｍはエレクトロクロミック材２３７に印加される電圧の符号を変化することで、紫色の光ＬＬ_Ｐのみを通過させ、ほかの色の光を遮断する。すると、画像表示素子１７Ｂ−ｍ全体が拡散板２８により赤色に表示される。

このことにより、画像表示素子１７Ｂ−１〜ｍにより構成されたすりガラス１７Ｂ全体は必要に基づいてより忠実な色再現が可能となる。

（第３実施形態）
＜多色表示装置３００の概要＞
第３実施形態において、多色生成部３２及び空間変調部３３を除いた他の構成要件は図１に示された第１実施形態の構成要件と同じである。

第３実施形態の多色表示装置３００の画像の重ね合わせについて、図１３を参照しながら説明する。図１３は、多色表示装置３００の画像の重ね合わせを示した概略図である。図１３において、多色表示装置３００は図８に示された第２実施形態の多色表示装置２００と異なり、１つの多色生成部３２しか含んでいない。この多色生成部３２は、例えばプリズム、回折光学素子などを含み、光を波長領域に基づいて分割することができる。また、多色表示装置３００は１つの空間変調部３３を含んでいる。この空間変調部３３は、複数の空間変調ユニット３３−１〜３３−ｍを備え、光を空間変調ユニット３３−１〜３３−ｍごとに表示部１７上の任意の位置に反射することができる。空間変調ユニット３３−１〜３３−ｍはマイクロミラー群を構成するマイクロミラーであればよい。

＜第４例＞
多色表示装置３００の具体的な例として、図１４及び１５を参照しながら第４例の第４多色表示装置３００Ａについて説明する。図１４は、第４例の第４多色表示装置３００Ａを示した概略図である。図１５は、マイクロミラー群３３Ａとスクリーン１７Ａとの対応関係を示した図である。図１４では、太陽光ＬＬｓの照射する方向を＋Ｚ軸方向とする。

＜＜第４例の第４多色表示装置３００Ａの構成＞＞
図１４において、太陽光ＬＬｓを収集する集光装置１０Ａ（第１実施形態の第１例を参照）と、集光装置１０Ａにより収集された太陽光ＬＬｓを伝送する光ファイバー束１１Ａ（第１実施形態の第１例を参照）とが描かれていない。また、スペクトル計測部１４及画像制御部１６も描かれていない。ただし、これらの装置は、第４例の第４多色表示装置３００Ａに属されるものである。

図１４に示されたように、第４例の第４多色表示装置３００Ａは多色生成部３２Ａと、マイクロミラー群３３Ａと、スクリーン１７Ａとを有している。多色生成部３２Ａとしては、シリンドリカルレンズＬ４と、三角プリズムＰとを含んでいる。第４例においてシリンドリカルレンズＬ４は円筒形の凸面を有する平凸レンズが用いられる。シリンドリカルレンズＬ４は細長い幅の光を成形することができる。

また、マイクロミラー群３３Ａは図１５（ａ）に示されたようにＸ軸方向にｍ個のマイクロミラーＭＭを有し、Ｙ軸方向にｎ個のマイクロミラーＭＭを有している。図１５（ａ）においてｎは図１４での光の分割数ｎと同じである。
ここで、マイクロミラー群３３Ａは第１実施形態で説明されたＤＭＤと異なっている。各マイクロミラーＭＭは四隅にマイクロミラーＭＭの傾斜を制御するための４つの電極（図示しない）が配置されている。その電極の電圧を変化することで、マイクロミラーＭＭはその幾何中心を中心として回転することができる。つまり、マイクロミラー群３３Ａは任意の方向の光をスクリーン１７Ａの任意の位置に反射することができる。

また、スクリーン１７Ａは図１５（ｂ）に示されたように、Ｘ軸方向にｕ個の表示画素Ｓを有し、Ｚ軸方向にｖ個の表示画素Ｓを有している。なお、表示画素Ｓの−Ｘ側を第１列とし、表示画素Ｓの−Ｚ側を第１行とする。したがって、スクリーン１７Ａにおいて四隅の表示画素Ｓは、時計方向に沿ってそれぞれにＳ（１、１）、Ｓ（１、ｖ）、Ｓ（ｕ、ｖ）及びＳ（ｖ、１）となる。その他の任意の表示画素Ｓは、Ｓ（ｉ、ｊ）として示されている。ここで、表示画素Ｓは例えばスクリーン１７Ａの１画素である。

また、マイクロミラー群３３Ａとスクリーン１７Ａとの対応関係について、図１５を参照しながら詳しく説明する。例えば、第４例で三角プリズムＰが太陽光ＬＬｓを赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色および紫色の７色の光に分割する場合、マイクロミラー群３３ＡのＹ軸方向でのマイクロミラーＭＭの行数ｎは７とればよい。すると、最も＋Ｙ側のｍ個のマイクロミラーＭＭ（１、ｎ）〜ＭＭ（ｍ、ｎ）が屈折率の小さい赤色に対応する。この場合、任意の瞬間にスクリーン１７Ａ全体で赤色を表示しようとすれば、スクリーン１７Ａの表示画素Ｓ全て（ｖ×ｕ個）を赤色に表示する必要がある。したがって、赤色が反射できるマイクロミラーＭＭ（１、ｎ）〜ＭＭ（ｍ、ｎ）の数ｍを、全ての表示画素Ｓの数ｖ×ｕ以上にすることが好ましい。すなわち、ｍ≧ｖ×ｕとすることが好ましい。

＜＜第４例の第４多色表示装置３００Ａの動作＞＞
図１４において、太陽光ＬＬｓはＸ軸方向に沿って帯状となって第４例の第４多色表示装置３００Ａに入射する。第４多色表示装置３００Ａに入射した太陽光ＬＬｓはシリンドリカルレンズＬ４により所定の幅になって三角プリズムＰに入射する。そして、三角プルズムＰは波長領域に基づいてｎ色の光ＬＬｄに分割する。光ＬＬｄは、屈折率が小さいほど＋Ｙ側に分割され、屈折率が大きいほど−Ｙ側に分割されている。ここで、分割された色の数ｎは４以上である。例えば、赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色、紫色の７色の光に分割される。三角プリズムＰにより分割された光ＬＬｄはその＋Ｚ側に設けられたマイクロミラー群３３Ａに入射する。その後、マイクロミラー群３３Ａに入射した光ＬＬｄはマイクロミラー群３３Ａの各マイクロミラーＭＭにより画像生成に必要な光のみをスクリーン１７Ａの対応する表示画素Ｓに向かって反射し、画像生成に不要な光をスクリーン１７Ａと異なる方向に反射する。

図１６を参照しながら１つの具体的な例について説明する。
図１６は、太陽光ＬＬｓが三角プリズムＰにより赤色、橙色、黄色、緑色、青色、藍色および紫色の７色の光に分割される場合である。したがって、図１６（ａ）に示されたマイクロミラー群３３ＡのマイクロミラーＭＭはＹ軸方向で７行に配列され、＋Ｙ側から−Ｙ側に向かって順次に第１行（ＭＭ（１、７）〜ＭＭ（１００、７））が赤色、第２行（ＭＭ（１、６）〜ＭＭ（１００、６））が橙色、第３行（ＭＭ（１、５）〜ＭＭ（１００、５））が黄色、第４行（ＭＭ（１、４）〜ＭＭ（１００、４））が緑色、第５行（ＭＭ（１、３）〜ＭＭ（１００、３））が青色、第６行（ＭＭ（１、２）〜ＭＭ（１００、２））が藍色、第７行（ＭＭ（１、１）〜ＭＭ（１００、１））が紫色に対応する。また、マイクロミラー群３３ＡはＸ軸方向で１００個のマイクロミラーＭＭを有している。すなわち、マイクロミラー群３３Ａは７×１００のマイクロミラーＭＭより構成されている。これに対応してスクリーン１７Ａは、図１６（ｂ）に示されたように１０×１０の表示画素Ｓにより構成されている。

例えば、スクリーン１７Ａ全体を赤色に表示しようとすれば、マイクロミラー群３３ＡのマイクロミラーＭＭ（１、７）〜ＭＭ（１００、７）に入射された赤色の光をスクリーン１７Ａの全体の表示画素Ｓに１対１に反射すればよい。また、他のマイクロミラーＭＭに入射された６色の光はスクリーン１７Ａと異なる方向に反射すればよい。すると、スクリーン１７Ａ全体が赤色に表示される。

また、例えば、スクリーン１７Ａの表示画素（４、７）に白色を表示しようとすれば、マイクロミラーＭＭ（１００、７）が赤色の光を、マイクロミラーＭＭ（４、６）が橙色の光を、マイクロミラーＭＭ（７０、５）が黄色の光を、マイクロミラーＭＭ（６、４）が緑色の光を、マイクロミラーＭＭ（９９、３）が青色の光を、マイクロミラーＭＭ（３、２）が藍色の光を、マイクロミラーＭＭ（１、１）が紫色の光を表示画素（４、７）に反射する。すると、スクリーン１７Ａの表示画素（４、７）は白色に表示される。

その他にも、例えば、スクリーン１７Ａの表示画素（８、５）に橙色、青色及び紫色を合色しようとすれば、対応する３つのマイクロミラー群３３ＡのマイクロミラーＭＭ（ｉ、ｊ）により、橙色、青色及び紫色の光をスクリーン１７Ａの表示画素（８、５）に反射すればよい。

第４例において、例えばスペクトル計測部１４により太陽光ＬＬｓのスペクトル分布を計測した結果、図７の点線で示されたように紫色の光強度がほかの色より小さくなった場合、紫色の光を反射するマイクロミラーＭＭの反射している時間を長くすることができる。すると、スクリーン１７Ａに反射された紫色の光強度が大きくなり、他の色とほぼ均衡した色強度が可能となる。

（第４実施形態）
図１７を参照しながら第４実施形態の多色表示装置４００Ａについて説明する。図１７は、第４実施形態の多色表示装置４００Ａを示した概略図である。図１７では、太陽光ＬＬｓの照射する方向を＋Ｚ軸方向とする。

＜＜第４実施形態の多色表示装置４００Ａの構成＞＞
図１７において、太陽光ＬＬｓを収集する集光装置１０Ａ（第１実施形態の第１例を参照）と、集光装置１０Ａにより収集された太陽光ＬＬｓを伝送する光ファイバー束１１Ａ（第１実施形態の第１例を参照）と、スクリーンなどの画像を表示する画像表示部１７（第１実施形態の第１例を参照）とが描かれていない。また、スペクトル計測部１４及画像制御部１６も描かれていない。

図１７は、第４実施形態の多色表示装置４００Ａの１つの発光ユニットを示している。ここで、発光ユニットは例えば１つのＬＣＤ（透過型液晶）又はＬＣＯＳ（反射型液晶）といったマイクロデバイス（ＭＤ）と呼ばれる画像素子を示している。図１７に示されたように、第４実施形態の多色表示装置４００Ａは複数のダイクロイックミラー（ＨＭ１〜ＨＭ５）と、複数の反射ミラー（Ｍ１〜Ｍ９）と、複数の液晶パネル（ＬＰ１〜ＬＰ６）と、複数のクロスダイクロプリズム（ＤＰ１〜ＤＰ３）とを含んでいる。ここで、全てのダイクロイックミラーは、所定の波長の光を透過したり反射したりするように形成されている。

＜＜第４実施形態の多色表示装置４００Ａの動作＞＞
図１７に示されたように、Ｚ軸方向に沿って多色表示装置４００Ａに入射した太陽光ＬＬｓは、ダイクロイックミラーＨＭ１によって例えばＺ軸向きの赤色、橙色、黄色を含んだ光ＬＬ１と、Ｘ軸向きの緑色、青色、紫色を含んだ光ＬＬ２とに分けられる。

まず、光ＬＬ１について説明する。
光ＬＬ１はダイクロイックミラーＨＭ１の＋Ｚ側に設けられたダイクロイックミラーＨＭ２によって、Ｚ軸向きの赤色の光ＬＬ３と、Ｘ軸向きの橙色、黄色を含んだ光ＬＬ４とに分けられる。赤色の光ＬＬ３はダイクロイックミラーＨＭ２の＋Ｚ側に設けられた反射ミラーＭ２に反射されて液晶パネルＬＰ１に入射する。赤色の光ＬＬ３は液晶パネルＬＰ１により部分的に遮断されてクロスダイクロプリズムＤＰ１に入射する。一方、橙色、黄色を含んだ光ＬＬ４はダイクロイックミラーＨＭ３により橙色の光ＬＬ５と、黄色の光ＬＬ６とに分けられる。橙色の光ＬＬ５は直接に液晶パネルＬＰ２で部分的に遮断されてクロスダイクロプリズムＤＰ１に入射し、黄色の光ＬＬ６は反射ミラーＭ３及びＭ４に反射され液晶パネルＬＰ３で部分的に遮断されてクロスダイクロプリズムＤＰ１に入射する。

同様に、緑色、青色、紫色を含んだ光ＬＬ２は反射ミラーＭ１に反射されてＺ軸向きの光ＬＬ８となる。また、光ＬＬ８は光ＬＬ１と同じ光路で別々にクロスダイクロプリズムＤＰ２に入射する。光ＬＬ８はダイクロイックミラーＨＭ４及び反射ミラーＭ６を介して緑色の光ＬＬ９となり液晶パネルＬＰ４で部分的に遮断されてクロスダイクロプリズムＤＰ２に入射する。光ＬＬ８はダイクロイックミラーＨＭ４及びＨＭ５を介して青色の光ＬＬ１１となり液晶パネルＬＰ５で部分的に遮断されてクロスダイクロプリズムＤＰ２に入射する。光ＬＬ８はダイクロイックミラーＨＭ４及びＨＭ５と、反射ミラーＭ７及びＭ８とを介して紫色の光ＬＬ１２となり液晶パネルＬＰ６で部分的に遮断されてクロスダイクロプリズムＤＰ２に入射する。

その後、クロスダイクロプリズムＤＰ１及びＤＰ２により合光された光ＬＬ７及びＬＬ１３は反射ミラーＭ５及びＭ９に反射されてクロスダイクロプリズムＤＰ３に入射する。これらの光は、クロスダイクロプリズムＤＰ３により合光されてスクリーン１７Ａに表示される。

具体的には、図１８を参照しながら液晶パネルＬＰ１〜ＬＰ６と、スクリーン１７Ａとの対応関係について説明する。液晶パネルＬＰ１〜ＬＰ６は、図１８（ａ）に示されたように１０×１０の液晶ユニットＬＵにより構成されている。また、スクリーン１７Ａは、図１８（ｂ）に示されたように１０×１０の表示画素Ｓにより構成されている。ここで、液晶パネルＬＰ１〜ＬＰ６の液晶ユニットＬＵ及びスクリーン１７Ａの表示画素Ｓの配列は図１６（ｂ）と同じである。

例えば、スクリーン１７Ａの表示画素Ｓ（４、７）で赤色を表示しようとすれば、液晶パネルＬＰ１の対応しる液晶ユニットＬＵ（４、７）は光を通過するように動作し、他の液晶パネルＬＰ２〜ＬＰ６の対応しる液晶ユニットＬＵ（４、７）は光を遮断するように動作すればよい。

また、例えば、スクリーン１７Ａの表示画素Ｓ（８、５）で赤色、橙色、黄色、緑色、青色、紫色の６色を合光して表示しようとすれば、全てのパネルＬＰ１〜ＬＰ６の対応しる液晶ユニットＬＵ（８、５）を光が通過するように動作すればよい。さらに、例えば６色中の数色を合光して表示しようとすれば、合光しようとする光が通過する液晶パネルＬＰの対応しる液晶ユニットＬＵ（８、５）を光が通過するように動作し、他の液晶パネルＬＰの対応しる液晶ユニットＬＵ（８、５）は光を遮断するように動作すればよい。

第４実施形態において、例えばスペクトル計測部１４により太陽光ＬＬｓのスペクトル分布を計測した結果、図７の点線で示されたように紫色の光強度がほかの色より小さくなった場合、紫色の光が通過する液晶パネルＬＰ６の液晶ユニットＬＵの通過率をほかの色の光より大きくする。すると、スクリーン１７Ａに反射された紫色の光強度が大きくなり、スクリーン１７Ａで他の色とほぼ均衡した色強度が可能となる。

このことにより、スクリーン１７Ａでより忠実な色再現が可能となる。また、第４実施形態においては赤色、橙色、黄色、緑色、青色、紫色の６色を用いてより忠実な画像が表示されているが、その他の色を用いてもよい。

以上、本発明の最適な実施形態について説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施例に様々な変更を加えて実施することができる。

１０、１０Ａ … 集光装置
１１、１１Ａ … 光ファイバー、光ファイバー束
１２、２２、３２ … 多色生成部
１２Ａ … 色フィルタ
１３、２３、３３ … 空間変調部
１３Ａ、３３Ａ … ＤＭＤ
１４ … スペクトル計測部
１６ … 画像制御部
１７ … 画像表示部
１７Ａ、１７Ａ−１〜１７Ａ−ｍ … スクリーン
１７Ｂ、１７Ｂ−１〜１７Ｂ−ｍ … すりガラス
２２Ａ−１〜２２Ａ−ｍ、７０、８０、９０ … 回折光学素子
２２Ｂ−１〜２２Ｂ−ｍ … 三角プリズム
２３Ａ−１〜２３Ａ−ｍ … 液晶パネル
２３Ｂ−１〜２３Ｂ−ｍ … エレクトロクロミック素子
２８ … 拡散板
２９ … 導光装置
６１、６２、７１、７２、８１、８２、９１、９２ … 回折格子
６３、７３、８３ … 回折面
６４、７４、８４ … 端面
１００、１００Ａ、２００、２００Ａ、２００Ｂ、３００、３００Ａ、４００Ａ … 多色表示装置
２３０ … 光学窓
２３１〜２３７ … エレクトロクロミック材
２４１、２４２ … 電極
ＢＬ … 光源
ＣＮ … コネクタ
ＤＵ１〜ＤＵｍ、ＤＵＡ１〜ＤＵＡｍ、ＤＵＢ１〜ＤＵＢｍ … 発光ユニット
ＨＭ … ダイクロイックミラー
Ｌ … レンズ
ＬＬ … 光
Ｍ … 反射ミラー
Ｐ … プリズム

Claims (9)

1. 光源のスペクトル分布を計測するスペクトル計測部と、
   前記光源からの光をスペクトル分布がそれぞれ異なる少なくとも４色光に変換する多色生成部と、
   前記多色生成部で変換された少なくとも４色光を、単位領域ごとに空間変調する空間変調素子と、
   表示情報と前記スペクトル計測部によって計測されたスペクトル分布とに基づいて前記空間変調素子の単位領域を制御する画像制御部と、
   を備える多色表示装置。
2. 前記多色生成部は、少なくとも４色の色フィルタを含む請求項１に記載の多色表示装置。
3. 前記画像制御部は、前記スペクトル分布に基づいて前記空間変調素子の単位領域を時間で制御する請求項１に記載の多色表示装置。
4. 前記多色生成部は、光の波長に応じて分ける分光器を含む請求項１に記載の多色表示装置。
5. 光源のスペクトル分布を計測するスペクトル計測部と、
   前記光源からの光をスペクトル分布がそれぞれ異なる少なくとも４色光に変換する多色生成部と、
   前記多色生成部で変換された少なくとも４色光のうちの１色を単位領域として発光する単位発光部と、
   表示情報と前記スペクトル計測部によって計測されたスペクトル分布とに基づいて前記単位発光部を制御する画像制御部と、
   を備える多色表示装置。
6. 前記多色生成部は、光の波長に応じて分ける分光器を含み、
   前記単位発光部は、前記分光器で分けられた光を選択する選択フィルタと前記選択された光を単位領域で拡散させる拡散板を含む
   請求項４に記載の多色表示装置。
7. 前記選択フィルタから前記拡散板まで、前記選択された光を導く導光手段を含む
   請求項５に記載の多色表示装置。
8. 前記画像制御部は、前記スペクトル分布に基づいて前記単位発光部から発光される光量を制御する請求項５に記載の多色表示装置。
9. 前記光源が太陽光から導かれた自然光である請求項１または請求項５に記載の多色表示装置。