JP3952765B2

JP3952765B2 - Image display device

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Publication number: JP3952765B2
Application number: JP2001382123A
Authority: JP
Inventors: 克之阿久津
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-12-14
Filing date: 2001-12-14
Publication date: 2007-08-01
Anticipated expiration: 2021-12-14
Also published as: JP2003185963A

Description

【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。
【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。
【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。
【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。
【０００５】
従来の画像表示装置として、図１２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１０１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，１０４ｇ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１０５Ｒ，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，１０５Ｇ，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。
【０００６】
また、この画像表示装置は、図１３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。
【０００７】
そして、従来、例えば、特開平９−１８９８０９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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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、それぞれ間隙を隔て互いに平行に配置され、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ている。
【００１６】
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。
【００１７】
【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。
【００１８】
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。
【００１９】
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Ｈｂに入射する。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
このようにして合成された各変調光Ｌｂ２，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。
【００２６】
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 Dispersed Liquid Crystal」（以下、「Ｈ−ＰＤＬＣ」という。）として知られているものである。
【００２７】
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。
【００２８】
「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−ＰＤＬＣ」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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
そして、図５に示すように、「Ｈ−ＰＤＬＣ」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−ＰＤＬＣ」を透過する透過光Ｉｓとなる。
【００３２】
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。
【００３３】
回折格子の厚さをが５μｍとした場合、Δｎｓ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。
【００３４】
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−ＰＤＬＣ」（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。
【００３５】
これら偏光分離型回折光学素子Ｈｂ，Ｈｇ，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。
【００３６】
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４Ｂ，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。
【００３７】
また、本発明に係る画像表示装置は、図１０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。
【００３８】
さらに、本発明に係る画像表示装置は、図１１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るものとしてもよい。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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４３に入射する。
【００４２】
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（又は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（又は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（又は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（又は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（又はＰ）偏光成分は、偏光分離型回折光学素子がＳ（又は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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
このようにして合成された各変調光Ｌｂ２，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。
【００４７】
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３１，３２，３３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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
【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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【図面の簡単な説明】
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図１２】従来の画像表示装置の構成を示す平面図である。
【図１３】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。
【符号の説明】
１照明光学系、３ダイクロイックミラー、３ｂ，３１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、４Ｇ，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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display apparatus that includes a spatial light modulation element that is driven in accordance with a video signal and that displays an image using a light beam that has passed through the spatial light modulation element.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there has been proposed an image display device configured to include a reflective spatial light modulation element. As a reflective spatial light modulation element, an element composed of a polarization modulation element and a polarization separation element has been proposed.
[0003]
A liquid crystal element has been proposed as a polarization modulation element. 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 arranged 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 the matrix substrate. In this liquid crystal element, the polarization state of incident light is modulated by controlling the orientation of the liquid crystal by changing the potential difference between the common electrode and each pixel electrode for each pixel electrode corresponding to the image signal. Note that the pixel electrode of the active matrix substrate is configured as an electrode for controlling the alignment of the liquid crystal via a reflective electrode or a dielectric mirror film.
[0004]
Spatial light modulation (intensity modulation) is performed by passing the light beam that has passed through such a polarization modulation element through the 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 alignment control of the liquid crystal that is the polarization modulation layer. Image information can be displayed by separating the polarization component by a polarization separation element. A projection-type image display apparatus is a projector that uses reflected light from such a reflective spatial light modulation element as projection light and enlarges and projects it onto a screen or the like using a projection optical system.
[0005]
As conventional image display apparatus, as shown in FIG. 12, as the polarization separating element, there has been proposed one using a polarization beam splitter (PBS) 101. In this image display device, the light beam Ls emitted from the illumination optical system 102 enters a polarization beam splitter 101 that is a polarization separation element. In this polarization beam splitter 101, only the P-polarized component is reflected by the reflecting film and enters the dichroic prism 104. The light beam incident on the dichroic prism 104 is split into light beams Lr (red light beam), Lg (green light beam), and Lb (blue light beam) by the light beam dividing surfaces 104b and 104g in the dichroic prism 104. These color light beams Lr, Lg, and Lb are incident on the reflective polarization modulation elements 105R, 105G, and 105B corresponding to the respective colors, and the polarization states are modulated and reflected by the polarization modulation elements 105R, 105G, and 105B. The The color-modulated light beams Lr, Lg, and Lb reflected by the polarization modulation elements 105R, 105G, and 105B follow a path opposite to the incident light to the polarization modulation elements 105R, 105G, and 105B, are combined, and again are polarized beam splitters. 101 is incident. At this time, only the S-polarized light component passes through the reflective film of the polarizing beam splitter 101 and enters the projection optical system 106. Each color modulated light beam incident on the projection optical system 106 is projected on a screen (not shown) to display an image.
[0006]
Further, as shown in FIG. 13 , this image display apparatus may be configured using a dichroic prism 107 having a configuration in which a wedge-shaped prism is bonded in place of the above-described square dichroic prism 104.
[0007]
Conventionally, for example, as described in JP-A-9-189809, an image display apparatus configured without using a polarization beam splitter as a polarization separation element has been proposed.
[0008]
In this image display device, as a polarization separation element, an incident light beam is diffracted and dispersed, and light of each wavelength band diffracted and dispersed is formed on the polarization modulation element as R (red), G (green), B (blue) A polarization-separated diffractive optical element (holographic color filter) for selectively condensing light to a position corresponding to each color pixel is used. In this image display device, the illumination light beam incident on the polarization separation type diffractive optical element and the light beam reflected by the polarization modulation element and emitted from the polarization separation type diffractive optical element are not on the same optical axis. A color separation / synthesis element such as a beam splitter is not required.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described image display device configured to include a polarizing beam splitter, the light use efficiency in the polarizing beam splitter is lowered, and it is difficult to obtain a bright projected image. In addition, the use of the polarizing beam splitter makes it difficult to reduce the weight of the optical system and to reduce the price.
[0010]
In such an image display device, an incident light beam that is incident perpendicularly to the polarization modulation element is reflected by the polarization modulation element and follows the same path as the incident light beam. It is essential to split the reflected light flux.
[0011]
Further, in an image display device configured using a polarization-separated diffractive optical element (holographic color filter), selective diffraction and condensing by the polarization-separated diffractive optical element are extremely caused by wavelength dispersion of the hologram. This can only be done for a narrow wavelength region. Therefore, in this image display device, a dichroic mirror or the like is disposed in front of the polarization separation type diffractive optical element, and components in a wavelength region that is not preferable for diffraction and condensing must be significantly cut from the incident light beam. Light utilization efficiency is poor.
[0012]
Further, in this image display device, in order to accurately collect a predetermined light beam on each fine color pixel and prevent crosstalk with adjacent pixels, the illumination light beam is substantially parallel to the polarization separation type diffractive optical element. Must be incident. Therefore, it is difficult to improve the light use efficiency.
[0013]
Furthermore, since this polarization-separation type diffractive optical element has a lens function, in order to focus the diffracted and dispersed light beams on each desired color pixel, the position must be accurately aligned, Making the device difficult.
[0014]
Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and the apparatus configuration can be reduced in size and weight, can be easily manufactured, has good light utilization efficiency, and has a bright image display. It is an object of the present invention to provide an image display device that can be used.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, an image display device according to the present invention is a flat plate on which a light source and light beams from the light source are sequentially transmitted and incident on a first region, respectively, with a gap therebetween. A plurality of color separation / combination elements, and a plurality of reflective spatial light modulation elements disposed corresponding to the respective color separation / combination elements and into which light beams of color light components reflected by the respective color separation / combination elements are incident It has.
[0016]
In this image display device, each modulated light reflected by each reflective spatial light modulator is incident on and reflected by the second region of the corresponding color separation / combination element. Also, the second region of the color separation / synthesis element on the light source side is sequentially transmitted and synthesized sequentially, and an image is displayed through an imaging optical system.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0018]
As shown in FIG. 1, the image display apparatus according to the present invention has an illumination optical system 1 serving as a light source.
[0019]
The illumination light beam Ls emitted from the illumination optical system 1 is reflected by the mirror 2 and enters the first region of the first dichroic mirror 3b which is a flat plate-like first color separation / synthesis element. At this time, the blue component of the illumination light beam Ls is reflected by the first dichroic mirror 3b, and the polarization separation type diffractive optical element constituting the first reflective spatial light modulator 4B as the first color component light beam Lb1. Incident on element Hb.
[0020]
The other components of the illumination light beam Ls are transmitted through the first dichroic mirror 3b and are incident on the first region of the second dichroic mirror 3g which is the second color separation / combination element. Here, the green component of the incident light beam is reflected by the second dichroic mirror 3g, and the polarization separation type diffractive optical element Hg constituting the second reflective spatial light modulator 4G as the second color component light beam Lg1. Is incident on.
[0021]
The other component of the incident light beam, that is, the light beam Lr1 of the third color component, which is the red color component, is transmitted through the second dichroic mirror 3g, and constitutes the third reflective spatial light modulator 4R. Incident on the diffractive optical element Hr.
[0022]
In each of the reflective spatial light modulators 4B, 4G, and 4R, when the light beams Lb1, Lg1, and Lr1 of the respective color components are incident on the corresponding polarization-separated diffractive optical elements Hb, Hg, and Hr, the diffraction efficiency becomes maximum. The P (or S) polarization component, which is a polarization component, is diffracted and enters the polarization modulation element (liquid crystal modulation layer) of each of the reflective spatial light modulation elements 4B, 4G, and 4R substantially perpendicularly. 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 reflective layer in the polarization modulation element. Re-enters the polarization-separated diffractive optical elements Hb, Hg, and Hr. Since the polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hg, and Hr mainly diffract the P (or S) polarization component, the S (or P) polarization component reflected from the polarization modulation element is polarized. The separation-type diffractive optical elements Hb, Hg, Hr pass through the polarization-separated diffractive optical elements Hb, Hg, Hr, except for the diffraction efficiency of the S (or P) polarization component. The modulated lights Lb2, Lg2, and Lr2 transmitted through the polarization splitting diffractive optical elements Hb, Hg, and Hr in this way are incident on the second regions of the corresponding dichroic mirrors 3b and 3g.
[0023]
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 dichroic mirror. The light is incident on 3g of the second region, the second modulated light Lg2 is reflected by the second dichroic mirror 3g, and the third modulated light Lr2 is combined by passing through the second dichroic mirror 3g.
[0024]
In addition, the first modulated light Lb2 reflected by the first reflective spatial light modulator 4B and the second and third reflective spatial light modulators 4G and 4R are combined in the second dichroic mirror 3g. The light beam is incident on the second region of the first dichroic mirror 3b, the first modulated light Lb2 is reflected by the first dichroic mirror 3b, and the light beam passes through the first dichroic mirror 3b. Synthesized.
[0025]
The modulated lights Lb2, Lg2, and Lr2 synthesized in this way are incident on the projection optical system 5 as a color projection light beam Lt. The projection optical system 5 displays an image by forming an incident color projection light beam Lt on a screen (not shown).
[0026]
Next, the configuration of the polarization separation type diffractive optical element that constitutes the reflective spatial light modulation element will be described. This polarization separation type diffractive optical element is known as “Holographic Polymer Dispersed Liquid Crystal” (hereinafter referred to as “H-PDLC”).
[0027]
As shown in FIG. 2, this “H-PDLC” has glass substrates 6 and 7, and a mixed material Z made of liquid crystal, acrylic monomer, initiator, pigment, and the like between the glass substrates 6 and 7. Is filled. In addition, the composition of the above-mentioned mixed material Z is only an example, and other materials may be mixed depending on the application.
[0028]
“H-PDLC” is formed by holographic interference fringe exposure using a laser beam. That is, as shown in FIG. 3, the mixed material (“H-PDLC” material) Z filled with a thickness of about 5 μm between the glass substrates 6 and 7 is irradiated with coherent laser beams L1 and L2. In the mixed material Z, interference fringes (continuous bright and dark stripes of light) F are generated due to interference of two light beams. Then, in the bright part of the interference fringes, the sensitive dye absorbs light while interacting with the initiator, and monomer polymerization starts. As the monomer becomes polymerized, a dense and dense state is formed, and as a result, movement of the monomer is caused from the dark part to the bright part of the interference fringes. Thereby, in the mixed material Z, as shown in FIG. 4, a layer structure including a region containing a large amount of polymerized monomer (polymer layer 8) and a region containing a large amount of liquid crystal (liquid crystal layer 9) is formed. Is done.
[0029]
In the two regions 8 and 9 formed in this way, a difference in refractive index occurs due to a difference in density and a structural difference between the polymer and the liquid crystal. Therefore, the “H-PDLC” is configured as a refractive index modulation type diffractive optical element. At this time, the liquid crystal has the property of being aligned perpendicular to the boundary with the adjacent polymer layer.
[0030]
In such a refractive index modulation type diffractive optical element, the diffraction efficiency is determined by Δn which is the amplitude of the refractive index distribution formed in a lattice shape, and the diffraction efficiency decreases as Δn decreases.
[0031]
As shown in FIG. 5, when light is incident on the “H-PDLC” from the direction I1, the difference between the refractive index with respect to the minor axis of the liquid crystal and the refractive index of the polymer for the S-polarized component of the incident light. Since Δns is very small, the diffraction efficiency is very small, and most of the light is transmitted light Is that passes through “H-PDLC” as it is.
[0032]
On the other hand, for the P-polarized light component of incident light, Δnp, which is the difference between the refractive index with respect to the major axis of the liquid crystal and the refractive index of the polymer, is large. Become.
[0033]
When the thickness of the diffraction grating is 5 μm, it is desirable that Δns is 0.01 or less and Δnp is between 0.04 and 0.1. This numerical value is an example, and depending on the alignment direction of the liquid crystal and the refractive index of the polymer, it can be formed as a polarization-separated diffractive optical element that maximizes the diffraction efficiency of S-polarized light.
[0034]
The “H-PDLC” (polarization separation type diffractive optical elements Hb, Hg, Hr) used as the polarization separation type diffractive optical element in the image display apparatus shown in FIG. Has diffraction efficiency. The diffraction efficiency of the polarization separation type diffractive optical element Hr for red is maximized near a wavelength of 615 nm. The diffraction efficiency of the green polarized light separating diffractive optical element Hb is maximized in the vicinity of a wavelength of 545 nm. The diffraction efficiency of the polarization separation type diffractive optical element Hg for blue is maximized in the vicinity of a wavelength of 455 nm.
[0035]
These polarization-separated diffractive optical elements Hb, Hg, and Hr have a large diffraction efficiency when a light beam having a central wavelength of the incident light beam is incident at an incident angle of 60 ° and the diffracted light is emitted at an exit angle of 180 °. Designed to be At this time, Δnp is 0.05, and Δns is 0.01.
[0036]
Next, as shown in FIG. 9, the image display device according to the present invention includes a polarizer 10 in which the illumination light beam Ls from the illumination optical system 1 is incident on each of the image display devices described above, and each reflective spatial light modulation element. An analyzer 11 on which the color projection light beam Lt synthesized through 4B, 4G, and 4R is incident may be provided. In this case, a polarization component in an unnecessary direction in each of the reflective spatial light modulators 4B, 4G, and 4R is previously removed by the polarizer 10, and further, a polarization component in an unnecessary direction in image display is removed by the analyzer 11. Therefore, an image with better image quality can be displayed.
[0037]
Further, as shown in FIG. 10, the image display device according to the present invention has a refractive index between the reflective spatial light modulation elements 4B, 4G, and 4R and the dichroic mirrors 3b and 3g. A dichroic prism 12 that is filled with one or more media such as glass may be arranged.
[0038]
Further, the image display apparatus according to the present invention, as shown in FIG. 11, as the color separating and synthesizing elements may be those having a reflective spatial light modulator corresponding to three or more dichroic mirrors and the dichroic mirror.
[0039]
That is, in this image display device, the illumination light beam Ls emitted from the illumination optical system 1 is reflected by the mirror 2 and is the first region of the first dichroic mirror 31 that is a flat plate-like first color separation / combination element. Is incident on. At this time, the first color component of the illumination light beam Ls is reflected by the first dichroic mirror 31 and enters the first reflective spatial light modulator 41 as a light beam of the first color component.
[0040]
The other components of the illumination light beam Ls are transmitted through the first dichroic mirror 31 and enter 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 beam is reflected by the second dichroic mirror 32 and is incident on the second reflective spatial light modulator 42 as the second color component light beam.
[0041]
The light flux of the other components of the incident light flux passes through the second dichroic mirror 32 and enters the first region of the third dichroic mirror 33 that is the third color separation / combination element. Here, the third color component of the incident light beam is reflected by the third dichroic mirror 33 and enters the third reflective spatial light modulator 43 as the third color component light beam.
[0042]
In each of the reflective spatial light modulators 41, 42, and 43, when the luminous flux of each color component is incident on the polarization-separated diffractive optical element of each of the reflective spatial light modulators 41, 42, and 43, the diffraction efficiency is maximized. The P ( or S) polarization component, which is the polarization component to be diffracted, is diffracted and enters the polarization modulation element (liquid crystal modulation layer) of each of the reflective spatial light modulation elements 41, 42, 43 substantially perpendicularly. 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 the polarization modulation element to be polarized light separation type. Re-enters the diffractive optical element. Since the polarization separation type diffractive optical element mainly diffracts the P ( or S) polarization component, the S ( or P) polarization component reflected from the polarization modulation element is the S ( or P) The light is transmitted through the polarization-separated diffractive optical element except for the diffraction efficiency for the polarization component. The modulated light transmitted through the polarization separation type diffractive optical element in this way enters the second region of the corresponding dichroic mirror 31, 32, 33.
[0043]
The third modulated light reflected by the third reflective spatial light modulator 43 is incident on and reflected from the second region of the third dichroic mirror 33, and the second region of the second dichroic mirror 32. Is incident on.
[0044]
The second modulated light reflected by the second reflective spatial light modulation element 42 and the third modulated light reflected by the third reflective spatial light modulation element 43 are transmitted from the second dichroic mirror 32. The incident light enters the second region, the second modulated light is reflected by the second dichroic mirror 32, and the third modulated light is transmitted through the second dichroic mirror 32 to be combined, and the first dichroic mirror It is incident on the second region 31.
[0045]
The first modulated light reflected by the first reflective spatial light modulator 41 and the light beam synthesized in the second dichroic mirror 32 via the second and third reflective spatial light modulators 42 and 43 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.
[0046]
The modulated lights Lb2, Lg2, and Lr2 synthesized in this way are incident on the projection optical system 5 as a color projection light beam Lt. The projection optical system 5 displays an image by forming an incident color projection light beam Lt on a screen (not shown).
[0047]
Here, a final reflection type spatial light modulation element into which a light beam of a color light component transmitted through each first region of the first to third dichroic mirrors 31, 32, and 33 as all color separation / combination elements is incident. As an alternative, a fourth reflective spatial light modulator 44 may be provided. The modulated light reflected by the fourth reflective spatial light modulator 44 passes 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 the.
[0048]
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 displays an image by forming an incident color projection light beam Lt on a screen (not shown).
[0049]
In this image display device, four or more color separation / combination elements or five or more reflective spatial light modulation elements may be used.
[0050]
In each of the image display devices described above, the dichroic mirror, which is a color separation / synthesis element, is reflected by the first region where the illumination light beam directed toward the reflective spatial light modulation element is incident and the reflective spatial light modulation element. The color separation / combination characteristics may be different for the second region where the modulated light flux is incident. For example, in the first region and the second region, the characteristic for the P-polarized light beam in one region may be the characteristic for the S-polarized light beam in the other region. The dichroic mirror may be formed by separating the first region and the second region.
[0051]
Further, in the above-described image display device, the reflective spatial light modulation element is not limited to the polarization-splitting diffractive optical element such as the polarization modulation element and the hologram optical element as described above. It may be composed of an absorption optical element. Further, the reflective spatial light modulation element may be configured by a movable mirror corresponding to a pixel (so-called “DMD”).
[0052]
In the image display device described above, the imaging optical system is not limited to the projection optical system as described above, and may be a virtual image optical system.
[0053]
【The invention's effect】
As described above, in the image display device according to the present invention, one of the color light components separated in the first region of the color separation / synthesis element is reflected by one reflective spatial light modulation element that is incident. One modulated light and another modulated light reflected by another reflective spatial light modulation element on which another color light component separated in the first region of the color separation / synthesis element is incident are color-separated and synthesized The incident light enters the second region of the 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. Display an image.
[0054]
Since this image display apparatus does not use a polarization beam splitter that has been indispensable for the configuration of an image display apparatus that conventionally uses a plurality of reflective spatial light modulators, a lightweight, small, and inexpensive image display apparatus is provided. It becomes possible.
[0055]
Further, in this image display device, since a color separation / synthesis element such as a dichroic mirror is used as the color synthesis element, it is possible to display a bright image with high light utilization efficiency without being affected by the color dispersion of the diffractive optical element. .
[0056]
Further, in this image display device, when the reflective spatial light modulation element is configured using a polarization separation type diffractive optical element, the polarization separation type diffractive optical element may have a simple grating-like refractive index distribution. Therefore, it can be easily produced, can be produced most greatly, and can be easily aligned when placed on the front surface portion of the reflective spatial light modulator.
[0057]
That is, the present invention can provide an image display device that can reduce the size and weight of the device configuration, is easy to manufacture, has good light utilization efficiency, and can display a bright image.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of an image display apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a manufacturing process of a polarization separation type diffractive optical element constituting the image display device.
FIG. 3 is a perspective view showing the next manufacturing process of FIG. 2 for the polarization splitting diffractive optical element.
4 is a perspective view showing the next manufacturing process of FIG. 3 for the polarization splitting diffractive optical element. FIG.
FIG. 5 is a perspective view showing the operation of the polarization splitting diffractive optical element.
FIG. 6 is a graph showing the spectral diffraction efficiency of the first polarization separation type diffractive optical element constituting the image display device.
FIG. 7 is a graph showing the spectral diffraction efficiency of the second polarization separation type diffractive optical element constituting the image display device.
FIG. 8 is a graph showing spectral diffraction efficiency of a third polarization separation type diffractive optical element constituting the image display device.
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.
FIG. 10 is a plan view showing an image display device according to the present invention in which a prism having a built-in color separation / synthesis element is added.
FIG. 11 is a plan view showing another embodiment of the image display device according to the present invention (configuration with three or more color separation elements and four or more reflective spatial light modulation elements).
FIG. 12 is a plan view showing a configuration of a conventional image display apparatus.
FIG. 13 is a plan view showing another example of the configuration of a conventional image display apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Illumination optical system, 3 Dichroic mirror, 3b, 31 1st dichroic mirror, 3g, 32 2nd dichroic mirror, 33 3rd dichroic mirror, 4B, 41 1st reflection type spatial light modulation element, 4G, 42 Second reflective spatial light modulator, 4R, 43 Third reflective spatial light modulator, 44 Fourth reflective spatial light modulator, 5 Projection optical system

Claims

A light source;
A plurality of plate-shaped color separation / combination elements, which are arranged so as to be stacked in parallel with each other with a gap therebetween, and into which the light beams from the light sources are sequentially transmitted and incident on the first region,
A plurality of reflective spatial light modulators disposed corresponding to the color separation / combination elements and into which light beams of color light components reflected by the color separation / combination elements are incident;
Each modulated light reflected by each reflective spatial light modulation element is incident on and reflected by the second region of the corresponding color separation / combination element, and color separation on the light source side with respect to the corresponding color separation / combination element. An image display device characterized in that a second region of a combining element is sequentially transmitted and combined sequentially, and an image is displayed through an imaging optical system.

A reflection-type spatial light modulation element on which a light beam of a color light component transmitted through the first region of all color separation / synthesis elements is incident, and the modulated light reflected by this reflection-type spatial light modulation element is all color-separated a second region of the composite element passes, is combined with the modulated light reflected by the other reflection type spatial light modulator, according to claim 1, characterized in that the image display through the imaging optical system Image display device.

2. The image display device according to claim 1 , wherein the color separation / combination element has different color separation / combination characteristics between the first region and the second region.

2. The image display device according to claim 1 , wherein the color separation / synthesis element is formed by separating the first region and the second region.

2. The image display device according to claim 1 , wherein at least one of the plurality of reflective spatial light modulation elements is constituted by a movable mirror corresponding to a pixel.

2. The image display device according to claim 1 , wherein at least one of the plurality of reflection type spatial light modulation elements includes a polarization modulation element and a polarization separation type diffractive optical element.

The image display device according to claim 6, wherein the polarization separation type diffractive optical element is a hologram optical element.

The image display apparatus according to claim 1 , wherein the imaging optical system is a projection optical system.

The image display apparatus according to claim 1 , wherein the imaging optical system is a virtual image optical system.