JPH03288124A - カラー画像表示装置の光学系 - Google Patents

カラー画像表示装置の光学系

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JPH03288124A
JPH03288124A JP2089777A JP8977790A JPH03288124A JP H03288124 A JPH03288124 A JP H03288124A JP 2089777 A JP2089777 A JP 2089777A JP 8977790 A JP8977790 A JP 8977790A JP H03288124 A JPH03288124 A JP H03288124A
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light
color
readout
prism
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JP2089777A
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Ryoyu Takanashi
高梨　稜雄
Shintaro Nakagaki
中垣　新太郎
Ichiro Negishi
根岸　一郎
Tetsuji Suzuki
鉄二 鈴木
Fujiko Tatsumi
辰巳　扶二子
Riyuusaku Takahashi
高橋　竜作
Keiichi Maeno
敬一 前野
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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    • H04N9/00—Details of colour television systems
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    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators
    • H04N9/312—Driving therefor

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野１ 本発明はカラー画像表示装置の光学系に関する。 ［従来の技術１ 表示の対象にされているカラー画像を３色分解して得た
それぞれの光学像が書込み光として個別に与えられる３
個の反射型空間光変調素子に対して、ダイクロイックミ
ラーを介して得たそれぞれ異なる所定の波長域の読出し
光を入射させ、前記した３個の反射型空間光変調素子か
ら出射した読出し光を、前記したダイクロイックミラー
により合成して表示の対象にされているカラー画像を表
示させるようにしたカラー画像表示装置は従来から提案
されている（例えば、１９８６年米閤パリセードインス
ティチュート　フォア　リサーチサービス　ｉｎｃ発行
ｒＳＩＤ　インターナショナルシンポジュームダイジェ
ストオブテクニカルペーパーズ」第３７９頁〜第３８２
頁参照）。 【発明が解決しようとする課題】 前記した従来のカラー画像表示装置では、３個の反射型
空間光変調素子に対して供給すべきそれぞれ異なる波長
域の読出し光を、ダイクロイックミラーで発生させ、ま
た前記した３個の反射型空間光変調素子から出射した読
出し光を、前記のダイクロイックミラーで合成してカラ
ー画像を表示させるようにしているが、ダイクロイック
ミラーはそれ自体が空間中に大きな体積を占めるような
構成となされるとともに、前記したダイクロイックミラ
ーにより合成された光を投射レンズでスクリーンに投写
するように構成する場合に、スクリーンまでの光路長が
大となるために、カラー表示装置の構成が大型化すると
いう欠点があった。
【課題を解決するための手段】
本発明は表示の対象にされているカラー画像における特
定な３つの色毎の光学像の内の各１つの色毎の光学像が
書込み光として個別に与えられる、３個の反射型空間光
変調素子と、前記した３個の反射型空間光変調素子にそ
れぞれ異なる所定の波長域の読出し光を入射させる手段
と、前記した３個の反射型空間光変調素子から出射した
読出し光を合成して表示対象のカラー画像を表示させる
ようにしたカラー画像表示装置において、前記した３個
の反射型空間光変調素子に入射させるべき各色の読出し
光を発生させるための３色分解プリズムと、前記した３
個の空間光変調素子から光変調された状態の光として出
射された各色毎の読出し光を合成する３色合成プリズム
とを兼用させてなるカラー夏像表示装置の光学系を提供
する。
【作用】
表示の対象にされているカラー画像における特定な３つ
の色毎の光学像の内の各１つの色毎の光学像が書込み光
として個別に与えられる３個の反射型空間光変調素子に
対して、それぞれ所定の波長域の読出し光を３色分解プ
リズムから入射させる。 前記した各反射型空間光変調素子Ｒ子から、それぞれ光
変調された状態の光として出射された各色毎の読出し光
を、前記した読出し光の３色分解に用いられた３色分解
プリズムを３色合成プリズムとして３色合成する。 ｒ実施例］ 以下、添付図面を参照して本発明のカラー画像表示製蓋
の光学系の具体的な内容について詳細に説明する。第１
図乃至第４図は本発明のカラー画像表示装置の光学系の
実施例を示すブロック図、第５図及び第６図は反射型の
空間光変調素子の構成例を示す側断面図である。 第１図乃至第４図に示す本発明のカラー画像表示装置の
光学系において、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　
ｇ　。 ＳＬＭｂなどは、それぞれ反射型の空間光変調素子（光
−光変換素子）である、各図中に示されている反射型の
空間光質、ＩＩＩ素子（以下の記載においては、「反射
型の」という説明を省略して、単に「空間光質Ｊｌ！素
子」のように記載する）の図面符号に添字のｒｔｇ＋ｂ
が付されているのは、書込み光ＷＬによって空間光変調
素子ＳＬＭに書込まれる光学像が、表示の対象にされて
いる光学像を３色分解して得た赤色像の場合の空間光変
調素子についてはＳ　Ｌ　Ｍ　ｒというように添字ｒを
付し、また、書込み光ＷＬによって空間光変調素子ＳＬ
Ｍに書込まれる光学像が１表示の対象にされている光学
像を３色分解して得た緑色像の場合の空間光変調素子に
ついてはＳＬＭｇというように添字ｇを付し、さらに書
込み光ＷＬによって空間光変ＪＩｌ素子ＳＬＭに書込ま
れる光学像が１表示の対象にされている光学像を３色分
解して得た青色像の場合の空間光変調素子についてはＳ
ＬＭｂというように添字すを付して、それぞれの空間光
変調素子ＳＬＭを示すためである。なお以下の記載にお
いて空間光変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　
ｇ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｂを区別することなく空間光変調
素子についての記述が行なわれる場合には、空間光変調
素子ＳＬＭのように記載されている。 ここでまず、第５図及び第６図を参照して空間光変調素
子ＳＬＭの構成例と動作の説明を行なう。 第５図及び第６図に示されている空間光変調素子ＳＬＭ
において、Ｅｔｌ、Ｅｔ２は電極、ＰＣＬは光導電層部
材、ＤＭＬは読出し光ＲＬを反射させる誘電体ミラー、
ＰＭＬは電界の強度分布に応じて光の状態を変化させう
る光変調材層部材（例えばニオブ酸リチウム単結晶のよ
うな光変調材層、あるいは液晶層、高分子一液晶複合膜
、ＰＬＺＴ。 その他）、Ｅは電源であり、また、ＷＬは空間光変調素
子ＳＬＭに光学像を電荷像として書込む書込み光、ＲＬ
は空間光変調素子ＳＬＭに形成された電荷像を読出すの
に使用される読出し光であり、第５図中におけるＳＭは
遮光膜であって、この遮光膜ＳＭは書込み光ＷＬが読出
し側に到達しないように、また読出し光ＲＬが書込み側
に到達しないようにする。 前記した電極Ｅｔｌは書込み光ＷＬに対して透明なもの
として構成されており、また、電極Ｅｔ２は読出し光Ｒ
Ｌに対して透明なものとして構成されている。 前記した構成を有する第５図及び第６図に示されている
空間光変調素子ＳＬＭは、それの電極Ｅｔｌ、　Ｅｔ２
に電源Ｅを接続して光導電層部材ＰＣＬの両端間に電界
が加わるようにし、空間光変調素子ＳＬＭにおける電極
Ｅｔｌ側から書込み光ＷＬを入射させると、空間光変調
素子ＳＬＭに入射した書込み光ＷＬは電極Ｅｔｌを透過
して光導電層部材ＰＣＬに到達する。 光導電層部材ＰＣＬの電気抵抗値はそれに到達した書込
み光ＷＬの強度分布と対応して変化するために、第５図
示の構成例の空間光変調素子ＳＬＭにおいては、光導電
層部材ＰＣＬと遮光膜ＳＭとの境界面に光導電層部材Ｐ
ＣＬに到達した書込み光ＷＬの強度分布と対応した強度
分布を有する電荷像が生じ、また、第６図示の構成例の
空間光変調素子ＳＬＭにおいては、光導電層部材ＰＣＬ
と誘電体ミラーＤＭＬとの境界面に光導電層部材ＰＣＬ
に到達した書込み光ＷＬの強度分布と対応した強度分布
を有する電荷像が生じる。 前記のようにして書込み光ＷＬの強度分布と対応する電
荷像が形成された空間光変調素子ＳＬＭにおける電極Ｅ
ｔ２側から、一定強度の読出し光ＲＬを入射させると、
その読出し光ＲＬは光変調材層部材ＰＭＬを通過した後
に誘電体ミラーＤＭＬで反射し、再び光変調材層部材Ｐ
ＭＬを通過して、空間光変調素子ＳＬＭにおける電極Ｅ
ｔ２から出射するが、空間光変調素子ＳＬＭにおける光
変調材１部材ＰＭＬが複屈折モードで動作するものであ
れば、前記した読出し光ＲＬは前記した電荷像と対応し
て読出し光（直線偏光）の偏光面が変化している状態の
読出し光ＲＬｒを空間光変調素子ＳＬＭにおける電極Ｅ
ｔ２側から出射させ、また、空間光変調素子ＳＬＭにお
ける光変調材層部材ＰＭＬが散乱モードで動作するもの
であれば、前記した読出し光ＲＬは前記した電荷像と対
応して読出し光（不定偏光光でもよい）の強度が変化し
ている状態の読出し光ＲＬｒを空間光変調素子ＳＬＭに
おける電極Ｅｔ２側から出射させる。 したがって、前記したように空間光変調素子ＳＬＭにお
ける電極Ｅｔ２側から出射される読出し光ＲＬｒは、光
導電層部材ＰＣＬと遮光膜ＳＭとの境界面、または光導
電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの境界面、に生
成されている電荷像の電荷量分布と対応して読出し光の
状態が変化しているものになっている。 さて、第１図乃至第３図にそれぞれ示されている本発明
のカラー画像表示装置の光学系において、ＰＢＳ（ＨＭ
Ｐ）はビームスプリッタ、である。前記したビームスプ
リッタの図面符号として、ＰＢＳ（ＨＭＰ）のような表
記法を採用しているのは、第１図乃至第３図にそれぞれ
示されている各実施例中における空間光変調素子ＳＬＭ
が複屈折モードで動作する構成形態のものが使用されて
いる場合には、前記のビームスプリッタＰＢＳ（ＨＭＰ
）として偏光ビームスプリッタＰＢＳが使用され、また
第１図乃至第３図にそれぞれ示されている各実施例中に
おける空間光変調素子ＳＬＭが散乱モードで動作する構
成形態のものが使用されている場合には、前記のビーム
スプリッタＰＢＳ（ＨＭＰ）としてハーフプリズム（ハ
ーフミラ−）ＨＭＰが使用されるものであるためであり
、ビームスプリッタの図面符号を前記のようにＰＢＳ（
ＨＭＰ）のように示すことにより、第１図乃至第３図に
よってそれぞれ２つの異なる構成形態の実施例の説明に
使用できるようにしているのである。 第１図に示されているカラー画像表示装置の光学系にお
いて一５ＣＡは３色分解光学系であり、この第１図中で
使用されている３色分解光学系ＳＣＡは３個のプリズム
１〜３と、プリズム１とプリズム２との境界面に設けら
れるダイクロイックフィルタ４とプリズム２とプリズム
３との境界面に設けられるダイクロイックフィルタ５と
を一体的に構成させた周知形態の３色分解プリズムであ
り、この３色分解プリズムにおけるプリズム１にはビー
ムスプリッタＰＢＳ（ＨＭＰ）を介して読出し光ＲＬが
入射される。 まず、（１）第１図に示すカラー画像表示装置の光学系
において使用されている空間光変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ
　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｂが複屈折モ
ードで動作する構成形態のものである場合には、偏光ビ
ームスプリッタＰＢＳに入射された読出し光ＲＬの内で
、特定な偏光面の直線偏光（Ｓ波）が３色分解プリズム
におけるプリズム１の方に反射されて３色分解プリズム
におけるプリズム１に入射する。 ３色分解プリズムにおけるプリズム１に入射した直線偏
光の読出し光ＲＬは、その読出し光ＲＬにおける緑色光
の波長域の光はダイクロイックフィルタ４，５の双方を
通過して３色分解プリズムにおけるプリズム３の端面に
設けられている空間光変調素子ＳＬＭｇに入射し、また
、前記の読出し光ＲＬにおける赤色光の波長域の光はダ
イクロイックフィルタ４を通過した後にダイクロイック
フィルタ５で反射して３色分解プリズムにおけるプリズ
ム２の端面に設けられている空間光変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ
　ｒ−に入射し、さらに前記の読出し光ＲＬにおける青
色光の波長域の光はダイクロイックフィルタ４で反射し
て３色分解プリズムにおけるプリズム１の端面に設けら
れている空間光変調素子ＳＬＭｂに入射する。 また、（２）第１図に示すカラー画像表示装置の光学系
において使用されている空間光変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ
　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｂが散乱モー
ドで動作する構成形態のものである場合には、ハーフプ
リズム（ハーフミラ−）ＨＭＰに入射された読出し光Ｒ
Ｌの内で、ハーフプリズム（ハーフミラ−）ＨＭＰによ
って３色分解プリズムにおけるプリズム１の方に反射さ
れた光は、３色分解プリズムにおけるプリズム１に入射
する６ ３色分解プリズムにおけるプリズム１に対してハーフプ
リズム（ハーフミラ−）ＨＭＰから入射された不定偏光
光の読出し光ＲＬは、その読出し光ＲＬにおける緑色光
の波長域の光がダイクロイックフィルタ４，５の双方を
通過して３色分解プリズムにおけるプリズム３の端面に
設けられている空間光質！Ｉ！素子ＳＬＭｇに入射し、
また、前記の読出し光ＲＬにおける赤色光の波長域の光
はダイクロイックフィルタ４を通過した後にダイクロイ
ックフィルタ５で反射して３色分解プリズムにおけるプ
リズム２の端面に設けられている空間光質ｌ１ｌｌ素子
Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒに入射し、さらに前記の読出し光ＲＬに
おける青色光の波長域の光はダイクロイックフィルタ４
で反射して３色分解プリズムにおけるプリズム１の端面
に設けられている空間光変調素子ＳＬＭｂに入射する。 前記した各空間光変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ
　Ｍ　ｇ　。 ＳＬＭｂには、それぞれ書込み光Ｗ　ｒ　、　Ｗ　ｇ　
、　Ｗ　ｂによって、表示の対象にされているカラー画
像における特定な３つの色（赤、緑、青）毎の光学像の
内の各１つの色毎の光学像が電荷像の形で書込まれてい
るから、前記のように３色分解プリズムからそれぞれ読
出し光が入射された各空間光変調素子ＳＬＭｒ、ＳＬＭ
ｇ、ＳＬＭｂからは、それらに電荷像の形として書込ま
れている画像情報によって光の状態が変調されている状
態の読出し光が出射される。 （１）第１図に示すカラー画像表示装置の光学系におい
て使用されている空間光変ｊＩＩ素子ＳＬＭｒ　、　Ｓ
　Ｌ　Ｍ　ｇ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｂが複屈折モードで動
作する構成形態のものである場合には、空間光質ＪＩＩ
ｌｉｉ子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ　、　Ｓ
　Ｌ　Ｍ　ｂから出射した読出し光は、各空間光変調素
子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ　。 ＳＬＭｂ毎に電荷像による電界が印加されている状態の
光変調材層部材を往復する際に電界と対応して偏光面が
変化している状態になっているが。 空間光変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒから出射した読出し光Ｒ
Ｌにおける赤色光の波長域の光は、３色分解プリズムに
おけるダイクロイックフィルタ５で反射された後にダイ
クロイックフィルタ４を透過して偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳに入射し、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射さ
れた光の内のＰ波成分が偏光ビームスプリッタＰＢＳを
通過して投影レンズＰＪＬに入射され、また、空間光変
調素子ＳＬＭｇから出射した読出し光ＲＬにおける緑色
光の波長域の光は、３色分解プリズムにおけるダイクロ
イックフィルタ５．４の双方を透過して偏光ビームスプ
リッタＰＢＳに入射し、偏光ビームスプリッタＰＢＳに
入射された光の内のＰ波成分が偏光ビームスプリッタＰ
ＢＳを通過して投影レンズＰＪＬに入射され、さらに空
間光変調素子ＳＬＭｂから出射した読出し光ＲＬにおけ
る青色光の波長域の光は、３色分解プリズムにおけるダ
イクロイックフィルタ４で反射して偏光ビームスプリッ
タＰＢＳに入射し、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射
された光の内のＰ波成分が偏光ビームスプリッタＰＢＳ
を通過して投影レンズＰＪＬに入射される。 このようにして偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して
投影レンズＰＪＬに入射された読出し光ＲＬは、前記し
た各空間光変調素子ＳＬＭｒ、ＳＬＭｇ、ＳＬＭｂから
出射した読出し光ＲＬが３色分解プリズムにより合成さ
れた後に偏光ビームスプリッタＰＢＳによって強度変化
の光により表示の対象にされているカラー画像と対応す
るものになされているから、投影レンズＰＪＬによって
スクリーンに投影された光学像は、表示の対象にされて
いるカラー画像となるのである。 また、（２）第１図に示すカラー画像表示装置の光学系
において使用されている空間光変調素子Ｓ　ＬＭ　ｒ　
、　Ｓ　ＬＭ　ｇ　、Ｓ　ＬＭ　ｂが散乱モードで動作
する構成形態のものである場合には、空間光変調素子Ｓ
　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　
ｂから出射した読出し光は、各空間光変、ＩＩＮ素子Ｓ
ＬＭｒ、ＳＬＭｇ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｂ毎に電荷像によ
る電界が印加されている状態の光変調材層部材を往復す
る際に電界と対応して光強度が変化している状態になっ
ているが、空間光変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒから出射した
読出し光ＲＬにおける赤色光の波長域の光は、３色分解
プリズムにおけるダイクロイックフィルタ５で反射され
た後にダイクロイックフィルタ４を透過してハーフプリ
ズム（ハーフミラ−）ＨＭＰに入射し、ハーフプリズム
（ハーフミラ−）　ＨＭ　Ｐを通過した光が投影レンズ
ＰＪＬに入射され、また、空間光変調素子ＳＬＭｇから
出射した読出し光ＲＬにおける緑色光の波長域の光は、
３色分解プリズムにおけるダイクロイックフィルタ５，
４の双方を透過して、ハーフプリズム（ハーフミラ−）
ＨＭＰに入射し、ハーフプリズム（ハーフミラ−）　Ｈ
Ｍ　Ｐを通過した光が投影レンズＰＪＬに入射され、さ
らに空間光変調素子ＳＬＭｂから出射した読出し光ＲＬ
における青色光の波長域の光は、３色分解プリズムにお
けるダイクロイックフィルタ４で反射してハーフプリズ
ム（ハーフミラ−）ＨＭＰに入射し、ハーフプリズム（
ハーフミラ−）ＨＭＰを通過した光が投影レンズＰＪＬ
に入射される。 このようにしてハーフプリズム（ハーフミラ−）ＨＭＰ
を通過して投影レンズＰ、ＴＬに入射された読出し光Ｒ
Ｌは、前記した各空間光変ＩＩＩ素子ＳＬＭ　ｒ　、　
Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｂから出射した読出
し光ＲＬが３色分解プリズムにより合成されて表示の対
象にされているカラー画像と対応するものになされてい
るから、投影レンズＰＪＬによってスクリーンに投影さ
れた光学像は、表示の対象にされているカラー画像とな
るのである。 次に、第２図に示されているカラー鴬像表示装置の光学
系及び第３図に示されているカラー画像表示装置の光学
系は、前記の各カラー：ｉ！ｉｉ＊表示装置の光学系中
の色分解光学系ＳＣＡとして使用されている３色分解プ
リズムの構成態様が、第１図について既述したカラー画
像表示装置の光学系中の色分解光学系ＳＣＡとして使用
されている３色分解プリズムの構成態様とは異なってい
るだけで、その他の構成態様及び動作態様は既述した第
１図示のカラー画像表示装置の光学系の場合と略々同様
である。 第２図に示されているカラー画像表示装置の光学系中の
色分解光学系ＳＣＡとして使用されている３色分解プリ
ズムはダイクロイックプリズムＤＰであり、ダイクロイ
ックプリズムＤＰに対してビームスプリッタＰＢＳ（Ｈ
ＭＰ）から入射した読出し光ＲＬはダイクロイックプリ
ズムＤＰによって３色の光に分解されて、色分解された
３色光の内の緑色光は空間光変調素子ＳＬＭｇに入射さ
れ。 また、ダイクロイックプリズムＤＰによって分解された
３色の光の内の赤色光は空間光変調素子ＳＬ　Ｍ　ｒに
入射され、さらにダイクロイックプリズムＤＰによって
分解された３色の光の内の青色光は空間光変調素子ＳＬ
Ｍｂに入射される。 また、第３図に示されているカラー画像表示装置の光学
系中の色分解光学系ＳＣＡとして使用されている３色分
解プリズムはダイクロイックプリズムＤＰと、光路長補
正用のプリズムＰｒ、Ｐｂとによって構成されており、
第３図中におけるＭｒ、Ｍｂは全反射面である。 ダイクロイックプリズムＤＰに対してビームスプリッタ
ＰＢＳ（ＨＭＰ）から入射した読出し光ＲＬはダイクロ
イックプリズムＤＰによって３色の光に分解されて１色
分解された３色光の内の緑色光は空間光変調素子ＳＬＭ
ｇに入射され、また、ダイクロイックプリズムＤＰによ
って分解された３色の光の内の赤色光は、プリズムＰｒ
を介して空間光変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒに入射され、さ
らにダイクロイックプリズムＤＰによって分解された３
色の光の内の青色光はプリズムｐｂを介して空間光変調
素子ＳＬＭｂに入射される。 この第３図中に示されている３色分解光学系Ｓ０Ａは、
同１平面上に並置された３個の空間光変調素子Ｓ　Ｌ　
Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｂから
画像情報を読出す場合に良好に使用できるという特徴が
ある。 第２図及び第３図にそれぞれ示されているカラー画像表
示装置の光学系において使用されている空間光変調素子
Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ
　ｂが複屈折モードで動作する構成形態のものである場
合における読出し光ＲＬによる画像情報の読出しの動作
態様と、第２図及び第３図にそれぞれ示されているカラ
ー画像表示装置の光学系において使用されている空間光
変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ　。 ＳＬＭｂが散乱モードで動作する構成形態のものである
場合における読出し光ＲＬによる画像情報の読出しの動
作態様とは、第１図を参照して既述したカラー画像表示
装置の光学系における読出し光ＲＬによる読出しの動作
態様と同様であるから。 その詳細な説明は省略する。 次に、第４図に示すカラー画像表示装置の光学系は、第
１図を参照して既述したカラー画像表示装置の光学系に
おけるビームスプリッタを偏光ビームスプリッタＰＢＳ
とし、また、前記した偏光ビームスプリッタＰＢＳと３
色分解プリズムにおけるプリズム１との間に波長板ＷＰ
を配置させ、さらに、カラー画像表示装置の光学系中に
設けられる空間光変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ
　Ｍ　ｇ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｂとして散乱モードで動作
する構成形態のものを使用して構成させたものである。 この第４図に示されているカラー画像表示装置の光学系
は、第１示のカラー画像表示装置の光学系において空間
光変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ　。 ＳＬＭｂとして散乱モードで動作する構成形態のものを
使用した場合にビームスプリッタとしてハーフプリズム
（ハーフミラ−）ＨＭＰを使用しているために、光源か
らハーフプリズム（ハーフミラ−）ＨＭＰに入射させた
光量の１／４しか利用できなかった点を改善できるよう
にしたものである。 第４図において、光源ＬＳから放射された読出し光ＲＬ
が偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射されると、前記し
た読出し光ＲＬの内で、特定な偏光面の直線偏光（Ｓ波
）が波長板ＷＰの方に反射されて波長板ＷＰに入射され
る。 波長板ＷＰからは円偏光の光が出射されて３色分解プリ
ズムにおけるプリズム１の方に反射されて３色分解プリ
ズムにおけるプリズム１に入射する。３色分解プリズム
におけるプリズム１に入射した円偏光の読出し光ＲＬは
、その読出し光ＲＬにおける緑色光の波長域の光がダイ
クロイックフィルタ４，５の双方を通過して３色分解プ
リズムにおけるプリズム３の端面に設けられている散乱
モードで動作する空間光変調素子ＳＬＭｇに入射し、ま
た、前記の読出し光ＲＬにおける赤色光の波長域の光は
ダイクロイックフィルタ４を通過した後にダイクロイッ
クフィルタ５で反射して３色分解プリズムにおけるプリ
ズム２の端面に設けられている散乱モードで動作する空
間光変調素子ＳＬ　Ｍ　ｒに入射し、さらに前記の読出
し光ＲＬにおける青色光の波長域の光はダイクロイック
フィルタ４で反射して３色分解プリズムにおけるプリズ
ム１の端面に設けられている散乱モードで動作する空間
光変調素子ＳＬ：ＶＩｂに入射する。 前記した散乱モードで動作する各空間光変調素子ＳＬＭ
ｒ、ＳＬＭｇ、ＳＬＭｂには、それぞれ書込み光Ｗｒ、
Ｗｇ、Ｗｂによって、表示の対象にされているカラー画
像における特定な３つの色（赤、緑、青）毎の光学像の
内の各１つの色毎の光学像が電荷像の形で書込まれてい
るから、前記のように３色分解プリズムからそれぞれ読
出し光が入射された散乱モードで動作する各空間光変調
素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ　、　Ｓ　Ｌ
　Ｍ　ｂからは、それらに電荷像の形として書込まれて
いる画像情報によって光の強度が変調されている円偏光
の状態の読出し光が出射される。 散乱モードで動作する空間光変調素子Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒか
ら出射した円偏光の状態の読出し光ＲＬにおける赤色光
の波長域の光は、３色分解プリズムにおけるダイクロイ
ックフィルタ５で反射された後にダイクロイックフィル
タ４を透過し１次いで波長板ＷＰ・によってＰ波に変換
されてから偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射し、それ
を通過して投影レンズＰＪＬに入射され、また、散乱モ
ードで動作する空間光変調素子ＳＬＭｇから出射した円
偏光の状態の読出し光ＲＬにおける緑色光の波長域の光
は、３色分解プリズムにおけるダイクロイックフィルタ
５，４の双方を透過し１次いで波長板ＷＰによってＰ波
に変換されてから偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射し
、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して投影レンズＰ
ＪＬに入射され、さらに散乱モードで動作する空間光変
調素子ＳＬＭｂから出射した円偏光の状態の読出し光Ｒ
Ｌにおける青色光の波長域の光は、３色分解プリズムに
おけるダイクロイックフィルタ４で反射し、次いで波長
板ＷＰによってＰ波に変換されてから偏光ビームスプリ
ッタＰＢＳに入射し、それを通過して投影レンズＰＪＬ
に入射される。 それで、第４図に示すカラー画像表示装置の光学系にお
いて光源ＬＳから放射された読出し光ＲＬの利用効率は
、第１図を参照して記述したカラー画像表示装置の光学
系において散乱モードで動作する構成形態の空間光変調
素子ＳＬＭｒ、ＳＬＭｇ、ＳＬＭｂを用いて、再生光の
分割がハーフプリズム（ハーフミラ−）ＨＭＰによって
行なわれている場合の再生光の利用効率に比へて２倍と
なるのである。 【発明の効果１ 以上、詳細に説明したところから明らかなように、本発
明のカラー画像表示装置の光学系は、表示の対象にされ
ているカラー画像における特定な３つの色毎の光学像の
内の各１つの色毎の光学像が書込み光として個別に与え
られる３個の反射型空間光変調素子に対して、それぞれ
所定の波長域の読出し光を３色分解プリズムから入射さ
せ、前記した各反射型空間光変調素子から、それぞれ光
変調された状態の光として出射された各色毎の読出し光
を、前記した読出し光の３色分解に用いられた３色分解
プリズムを３色合成プリズムとして３色合成するように
したものであるから、この本発明のカラー表示装置の光
学系では、従来装置のようにダイクロイックミラーを用
いて３色分解と３色合成とが行なわれている場合に比へ
て、スクリーンまでの光路長を小とすることができ、小
型なカラー画像表示装置を容易に提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図乃至第４図は本発明のカラー画像表示袋！の光学
系の実施例を示すブロック図、第５図及び第６図は反射
型の空間光変調素子の構成例を示す側断面図である。 Ｓ　Ｌ　Ｍ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｒ　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｇ
　、　Ｓ　Ｌ　Ｍ　ｂ　−反射型の空間光変調素子（光
−光変換素子）、ＷＬ・・・書込み光、Ｅｔｌ、Ｅｔ２
・・・電極、ＰＣＬ・−光導電層部材、ＤＭＬ・・・読
出し光ＲＬを反射させる誘電体ミラー、ＰＭＬ・・・電
界の強度分布に応じて光の状態を変化させつる光変調材
層部材、Ｅ・・・電源−ｐＢＳ（ＨＭＰ）・・・ビーム
スプリッタ、ＰＢＳ・・・偏光ビームスプリッタ、ＨＭ
Ｐ・・ハーフプリズム（ハーフミラ−）、ＳＣＡ・・・
３色分解光学系、ＤＰ・・・ダイクロイックプリズム、
Ｐｒ、Ｐｂ・・・光路長補正用のプリズム、１〜３・・
・プリズム、４，５・・・ダイクロイックフィルタ、

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、表示の対象にされているカラー画像における特定な
    ３つの色毎の光学像の内の各１つの色毎の光学像が書込
    み光として個別に与えられる３個の反射型空間光変調素
    子と、前記した３個の反射型空間光変調素子にそれぞれ
    異なる所定の波長域の読出し光を入射させる手段と、前
    記した３個の反射型空間光変調素子から出射した読出し
    光を合成して表示の対象にされているカラー画像を表示
    させるようにしたカラー画像表示装置において、前記し
    た３個の反射型空間光変調素子に入射させるべき各色の
    読出し光を発生させるための３色分解プリズムと、前記
    した３個の空間光変調素子から光変調された状態の光と
    して出射された各色毎の読出し光を合成する３色合成プ
    リズムとを兼用させてなるカラー画像表示装置の光学系 ２、表示の対象にされているカラー画像における特定な
    ３つの色毎の光学像の内の各１つの色毎の光学像が書込
    み光として個別に与えられる３個の反射型空間光変調素
    子と、前記した３個の反射型空間光変調素子にそれぞれ
    異なる所定の波長域の読出し光を入射させる手段と、前
    記した３個の反射型空間光変調素子から出射した光変調
    された状態の読出し光を合成して表示の対象にされてい
    るカラー画像を表示させるようにしたカラー画像表示装
    置において、光源から放射された光を偏光ビームスプリ
    ッタを介して３色分解プリズムに与える手段と、前記し
    た３色分解プリズムから出射した３色の読出し光におけ
    る各１色毎の読出し光をそれぞれ対応する色の光学像が
    書込み光として与えられている個別の反射型で、かつ複
    屈折モードで動作する空間光変調素子に入射させる手段
    と、前記したそれぞれ反射型で、かつ複屈折モードで動
    作する空間光変調素子から光変調された状態の光として
    出射された各色毎の読出し光を、前記した３色分解プリ
    ズムから出射された各色の読出し光とは逆光路となるよ
    うに前記した３色分解プリズムに入射させ、前記した３
    色分解プリズムを３色合成プリズムとして用いる手段と
    、前記した３色合成プリズムとして用いられている３色
    分解プリズムから出射された読出し光を偏光ビームスプ
    リッタを介して出力させる手段とからなるカラー画像表
    示装置の光学系 ３、表示の対象にされているカラー画像における特定な
    ３つの色毎の光学像の内の各１つの色毎の光学像が書込
    み光として個別に与えられる３個の反射型空間光変調素
    子と、前記した３個の反射型空間光変調素子にそれぞれ
    異なる所定の波長域の読出し光を入射させる手段と、前
    記した３個の反射型空間光変調素子から出射した光変調
    された状態の読出し光を合成して表示の対象にされてい
    るカラー画像を表示させるようにしたカラー画像表示装
    置において、光源から放射された光をハーフミラーを介
    して３色分解プリズムに与える手段と、前記した３色分
    解プリズムから出射した３色の読出し光における各１色
    毎の読出し光をそれぞれ対応する色の光学像が書込み光
    として与えられている個別の反射型で、かつ散乱モード
    で動作する空間光変調素子に入射させる手段と、前記し
    たそれぞれ反射型で、かつ散乱モードで動作する空間光
    変調素子から光変調された状態の光として出射された各
    色毎の読出し光を、前記した３色分解プリズムから出射
    された各色の読出し光とは逆光路となるように前記した
    ３色分解プリズムに入射させ、前記した３色分解プリズ
    ムを３色合成プリズムとして用いる手段と、前記した３
    色合成プリズムとして用いられている３色分解プリズム
    から出射された読出し光をハーフミラーを介して出力さ
    せる手段とからなるカラー画像表示装置の光学系 ４、表示の対象にされているカラー画像における特定な
    ３つの色毎の光学像の内の各１つの色毎の光学像が書込
    み光として個別に与えられる３個の反射型空間光変調素
    子と、前記した３個の反射型空間光変調素子にそれぞれ
    異なる所定の波長域の読出し光を入射させる手段と、前
    記した３個の反射型空間光変調素子から出射した光変調
    された状態の読出し光を合成して表示の対象にされてい
    るカラー画像を表示させるようにしたカラー画像表示装
    置において、光源から放射された光を、光ビームスプリ
    ッタと波長板とを介して３色分解プリズムに与える手段
    と、前記した３色分解プリズムから出射した３色の読出
    し光における各１色毎の読出し光をそれぞれ対応する色
    の光学像が書込み光として与えられている個別の反射型
    で、かつ散乱モードで動作する空間光変調素子に入射さ
    せる手段と、前記したそれぞれ反射型で、かつ散乱モー
    ドで動作する空間光変調素子から光変調された状態の光
    として出射された各色毎の読出し光を、前記した３色分
    解プリズムから出射された各色の読出し光とは逆光路と
    なるように前記した３色分解プリズムに入射させ、前記
    した３色分解プリズムを３色合成プリズムとして用いる
    手段と、前記レた３色合成プリズムとして用いられてい
    る３色分解プリズムから出射された読出し光を波長板と
    偏光ビームスプリッタとを介して出力させる手段とから
    なるカラー画像表示装置の光学系
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