JPH06317771A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 良好な大型の表示画像を表示できる表示装置
を提供する。 【構成】 必要な面が読出し光に対して透明な材料の板
で構成してある容器Ｄ中に可視域で広帯域に偏光面を分
離できるような蒸着膜を、読出し光に対して透明な材料
の基板に付着させてなる偏光面分離光学素子部材ＰＰＡ
や、特定な波長域の光を透過させ、前記の波長域以外の
光を反射させるような特性を有する蒸着膜を透明基板に
付着させて構成した色分解合成光学素子部材１２Ｃ，１
３Ｃなどをそれらの部材の少なくとも一辺において表裏
両面が容器の内面との間の間隙で連通するように、か
つ、前記の容器Ｄの内面に対してぞれぞれ所定の角度と
なるような配置態様で容器中に配設し、容器内に光学ガ
ラスの屈折率に近似している屈折率を有する透光性の液
体８を充填する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は空間光変調素子を用いて
構成された表示装置、特にに複屈折モードで動作する空
間光変調素子を用いて構成された表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高い解像度を有する画像を表示させるこ
とのできる表示装置の一つとして、空間光変調素子を用
いて構成した各種の表示装置が提案されて来ている。そ
して、既提案の表示装置の一つとして複屈折モードで動
作する反射型空間光変調素子を用いて構成された表示装
置があるが、複屈折モードで動作する反射型空間光変調
素子を用いて構成してある表示装置においては、それに
使用されている空間光変調素子の構成部材における光変
調材層部材が、印加された電界強度に応じて、偏光の状
態や、旋光の状態が変化するような態様での変調動作を
光変調材層部材に行なわせるものであるために、光学系
中に偏光子や検光子を設けることが必要とされる他、前
記のように複屈折モードで動作する反射型空間光変調素
子における光変調材層部材による光変調作用は、液晶や
結晶の光学軸の方向に依存していることから、光変調材
層部材の面の法線以外の方向から読出し光を入射させた
場合には著るしい効率の低下が生じる。

【０００３】そのために反射型の空間光変調素子におい
ては、光変調材層部材への読出し光の入射方向を光変調
材層部材の面の法線方向とし、かつ、入射させた読出し
光と空間光変調素子から射出する読出し光との分離を行
なうための光学部材を、光路中に設けることが行われる
が、前記の光学部材としては偏光子や検光子としての動
作も行なう偏光ビームスプリッタが使用されることが多
く、複屈折モードで動作する反射型空間光変調素子を用
いて構成されている表示装置では、可視域で広帯域にわ
たって偏光純度の高い偏光ビームスプリッタが従来から
使用されて来ている。そして、前記した偏光ビームスプ
リッタは従来から所定の特性を備えるように構成された
多層の蒸着膜を設けた光学ブロックを貼合わせて製作さ
れるのが一般的であった。

【０００４】近年になって、映画並みの大きな画像が表
示できる投射型の表示装置についての要望が高まるのに
つれて、大画面の表示の可能な表示装置が提供されるよ
うになって来たが、大きく明るい画像が表示できる表示
装置を構成する際には、表示装置の構成素子として使用
されるべき空間光変調素子としても、それの耐熱特性の
面から当然のことながら大型のものが使用されるので、
それに伴って偏光ビームスプリッタとしても大型のもの
が使用されることになる。ところで、大型な偏光ビーム
スプリッタを光学ブロックを用いて構成しようとした場
合には、偏光ビームスプリッタの構成部材として大型な
光学ブロックが必要とされるが、歪，脈理、泡等の欠陥
のない大型な光学ブロックを高い歩留まりで製造するこ
とは困難である。しかし、前記した脈理、泡等の欠陥の
ない大型な光学ブロックを得ることは、例えば精密なア
ニール工程を設けるなどの手法を適用することにより不
可能なことではなく、価格さえ問題にしなければ脈理、
泡等の欠陥のない大型な光学ブロックを得ることはでき
る。ところが、前記のように精密なアニール工程を施し
たところで歪の無い状態の大型な光学ブロックを得るこ
とは殆ど不可能である。そして光学ガラスに歪があれば
その歪によって光学ガラスの等方性が失なわれるために
結晶に似た複屈折現象を示すようになるから、このよう
な光学ガラスを用いて構成された偏光ビームスプリッタ
では、光学ガラスに存在している歪によって部分的に偏
光面の回転を生じ、それにより表示画像に部分的な輝度
むらや色むら等が発生するために、良好な再生画像を表
示することができないということが問題になる。

【０００５】また、スクリーン上に大面積のカラー画像
の表示を行なわせるのに、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複屈
折モードで動作する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射出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
うにした表示装置においては、前記した偏光ビームスプ
リッタの他に、例えば特定な波長域の光を透過させると
ともに、前記の波長域以外の光を反射させるような特性
を有する蒸着膜を透明基板に付着させて構成した２枚の
色分解合成光学素子部材(ダイクロイックミラー)を備え
ている大型な３色分解合成光学部材が必要とされるが、
この大型な３色分解合成光学部材の構成に当っても、前
記した大型な偏光ビームスプリッタを光学ブロックを用
いて構成しようとした場合と同じ問題が発生する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記の問題を解決する
のに、透明な容器中に、所定の光学的な特性を備えてい
るように構成された光学部材を収納し、前記の容器中の
空間を、光学ガラスの屈折率に近似している屈折率を有
する透光性の液体からなる媒質で充填して構成した偏光
ビームスプリッタ（例えば特開平４ー３２０２０２号公
報参照）や、大型なダイクロイックプリズム（特開平１
ー２１４８０１号公報参照）などが、従来から提案され
て来ている。ところで、前記のように容器中の空間を光
学ガラスの屈折率に近似している液体で充填させた構成
態様の光学部材を用いた表示装置によって、大画面の明
るい表示画像をスクリーン上に映出させようとした場合
には、読出し光として強力な光が使用されることになる
が、前記した光学部材を構成するのに用いられている光
学ガラスの屈折率に近似している液体における前記の強
力な光で照射された部分が前記の光の熱によって温度上
昇するとその部分の屈折率が変化して、表示画像にフレ
アやゴーストを生じさせ、表示画像の画質を大きく劣化
させることが問題になった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は表示装置におけ
る複屈折モードで動作する反射型空間光変調素子への読
出し光の光路中に、読出し光の光源からの光が入射する
第１の面と、前記した第１の面に隣接している４つの面
の内で互に対面している第２の面と第３の面とからなる
少なくとも３つの面を、前記の読出し光に対して透明な
材料の板で構成してある容器中に、可視域で広帯域に偏
光面を分離できるような蒸着膜を読出し光に対して透明
な材料の基板に付着させてなる偏光面分離光学素子部材
を、それの少なくとも一辺において表裏両面間が容器の
内面との間の間隙で連通した状態で、かつ、前記の容器
の内面に対して所定の角度となるようにして配設し、ま
た前記の容器の空間を光学ガラスの屈折率に近似してい
る屈折率を有する透光性の液体からなる媒質で充填して
なる偏光ビームスプリッタを備えている表示装置、及び
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複屈折モードで動作する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
から射出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表示装置であっ
て、読出し光の光源からの光が入射する第１の面と、前
記した第１の面に隣接している４つの面の内で互に対面
している第２の面と第３の面とからなる少なくとも３つ
の面を、前記した読出し光に対して透明な材料の板で構
成してある容器中に、可視域で広帯域に偏光面を分離で
きるような蒸着膜を読出し光に対して透明な材料の基板
に付着させてなる偏光面分離光学素子部材を、それの少
なくとも一辺において表裏両面間が容器の内面との間の
間隙で連通した状態で、かつ、前記の容器の内面に対し
て所定の角度となるようにして配設し、また、前記の容
器の空間を光学ガラスの屈折率に近似している屈折率を
有する透光性の液体からなる媒質で充填してなる偏光ビ
ームスプリッタと、前記の偏光ビームスプリッタを介し
て光源から放射された光を３色分解合成光学部材に与え
るようにする手段と、前記の３色分解合成光学部材とし
て、特定な波長域の光を透過させ、前記の波長域以外の
光を反射させるような特性を有する蒸着膜を透明基板に
付着させて構成した２枚の色分解合成光学素子部材を、
少なくとも前記した偏光ビームスプリッタからの射出光
が入射する面と、前記した２枚の色分解合成光学素子部
材から射出した３つの異なる所定の波長域の光と個別の
３個の反射型空間光変調素子との光路中の面とが透明な
材料の板で構成してある容器中に、前記した各色分解合
成光学素子部材における少なくとも一辺において表裏両
面間が容器の内面との間の間隙で連通した状態で、か
つ、容器の内面に対して所定の角度となるようにして配
設し、また、前記の容器の空間を光学ガラスの屈折率に
近似している屈折率を有する透光性の液体からなる媒質
で充填してなる構成のものを用いてなる表示装置を提供
する。

【０００８】

【作用】必要な面が読出し光に対して透明な材料の板で
構成してある容器中に、可視域で広帯域に偏光面を分離
できるような蒸着膜を、読出し光に対して透明な材料の
基板に付着させてなる偏光面分離光学素子部材や、特定
な波長域の光を透過させ、前記の波長域以外の光を反射
させるような特性を有する蒸着膜を透明基板に付着させ
て構成した色分解合成光学素子部材などを、それの少な
くとも一辺において表裏両面間が容器の内面との間の間
隙で連通した状態で、かつ、前記の容器の内面に対して
ぞれぞれ所定の角度となるような配置態様で、容器中に
配設してあるので、容器内に充填してある液体が強力な
光で照射されて、前記の液体が部分的に光の熱によって
温度上昇し、その部分の屈折率が変化しても、全体の液
体が迅速に流動することが可能であるために、屈折率の
分布が平均化して短時間内に平衡状態に達する。

【０００９】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の表示装置
の具体的な内容について詳細に説明する。図１乃至図３
はそれぞれ本発明の表示装置の実施例を示す斜視図、図
４は図１及び図２中に示されている偏光ビームスプリッ
タの具体的な構成を説明するための図であり、また図５
及び図６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。図１乃至図３に示す本発明の表示装置にお
いて、図１中に示されているＳＬＭと、図２及び図３中
に示されているＳＬＭｒ，ＳＬＭｇ，ＳＬＭｂなどは、
それぞれ複屈折モードで動作する反射型空間光変調素子
であり、図１中に示されている複屈折モードで動作する
反射型空間光変調素子ＳＬＭは、それに書込まれる光学
像がモノクロームの光学像である。

【００１０】図２及び図３中に示されている複屈折モー
ドで動作する反射型空間光変調素子の図面符号に、添字
のｒ，ｇ，ｂを付してあるのは、書込み光ＷＬによって
反射型空間光変調素子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
の場合の反射型空間光変調素子についてはＳＬＭｒとい
うように添字ｒを付し、また、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反射型空間光
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反射型空間光変調素子については
ＳＬＭｂというように添字ｂを付して、それぞれの反射
型空間光変調素子ＳＬＭを示すためである。なお、以下
の記載において反射型空間光変調素子ＳＬＭｒ,ＳＬＭ
ｇ,ＳＬＭｂを区別することなく反射型空間光変調素子
についての記述が行なわれる場合には、図２(あるいは
図３)の反射型空間光変調素子ＳＬＭのように記載され
ている。

【００１１】まず、図５及び図６を参照して反射型空間
光変調素子ＳＬＭの構成例と動作の説明を行なう。図５
及び図６に示されている反射型空間光変調素子ＳＬＭに
おいて、Ｅｔ1,Ｅt2は電極、ＰＣＬは光導電層部材、Ｄ
ＭＬ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、その他 )、Ｅは電源であ
り、また、ＷＬは反射型空間光変調素子ＳＬＭに光学像
を電荷像として書込む書込み光、ＲＬは反射型空間光変
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、図５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。

【００１２】前記した電極Ｅt1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ＲＬ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図５及び図６に示されている反射
型空間光変調素子ＳＬＭは、それの電極Ｅt1，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、反射型空間光変調素子ＳＬＭにおける電
極Ｅt1側から書込み光ＷＬを入射させると、反射型空間
光変調素子ＳＬＭに入射した書込み光ＷＬは電極Ｅt1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、図５に示す構成例の
反射型空間光変調素子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、また、図６に示す構成例の反射型
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。

【００１３】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反射型空間光変調素子Ｓ
ＬＭにおける電極Ｅt2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Ｐ
ＭＬ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ＰＭＬを通過して、反射型空間光変調素
子ＳＬＭにおける電極Ｅt2から射出するが、反射型空間
光変調素子ＳＬＭにおける光変調材層部材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Ｒ
Ｌ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を反射型空間
光変調素子ＳＬＭにおける電極Ｅt2側から射出させるか
ら、前記したように反射型空間光変調素子ＳＬＭにおけ
る電極Ｅt2側から射出される読出し光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。

【００１４】さて、図１乃至図３にそれぞれ示されてい
る本発明の表示装置において、ＰＢＳの図面符号を用い
て示してある構成部分は、偏光ビームスプリッタを示す
部分である。そして、図１及び図２に示してある本発明
の表示装置は、偏光ビームスプリッタＰＢＳが、他の構
成部分とは独立に、単体の構成部分として構成されてい
るものが使用されている場合の実施例であり、また、図
３に示してある本発明の表示装置は、偏光ビームスプリ
ッタＰＢＳと、３色分解合成光学部材ＳＣＡとが一体的
に構成されている構成部分を使用している場合の実施例
である。図４は図１及び図２中に示されている偏光ビー
ムスプリッタＰＢＳの具体的な構成を説明するための図
である。図４においてＢは偏光ビームスプリッタＰＢＳ
の容器であり、この偏光ビームスプリッタＰＢＳの容器
Ｂにおいて、読出し光ＲＬの光源からの光が入射する第
１の面１と、前記した読出し光ＲＬの入射側の第１の面
１に隣接している４つ面の内で互に対面している第２の
面２と第３の面３とからなる３つの面には、それぞれ光
を通過させうるような開口が設けられている。そして前
記した偏光ビームスプリッタＰＢＳの容器Ｂの第１〜第
３の開口部１〜３は、それぞれ読出し光ＲＬに対して透
明な材料の板で閉塞されている。図４に示す例において
は前記した第２の面２と第３の面３とが前記した読出し
光ＲＬの入射側の第１の面１に直交する面の内で平行な
２つの面２，３として構成されている場合を示してい
る。

【００１５】前記した偏光ビームスプリッタＰＢＳの容
器Ｂ中には、読出し光に対して透明な基板６、例えばス
ライドガラスのようなガラスの薄板６に、可視域で広帯
域に偏光面を分離できるようにした蒸着膜を付着させて
なる偏光面分離光学素子部材ＰＰＡが、前記した偏光面
分離光学素子部材ＰＰＡにおける少なくとも一辺におい
て表裏両面間が容器の内面との間の間隙で連通した状態
で、かつ、前記の容器Ｂの各内面に対して所定の角度と
なるようにして配設される。図４の（ａ）は偏光ビーム
スプリッタＰＢＳの斜視図、図４の（ｂ）は偏光ビーム
スプリッタＰＢＳの正面図、図４の（ｃ）は偏光ビーム
スプリッタＰＢＳの正面図であり、図中のイ〜チの符号
は、前記した各図で示されている各部分の対応関係を明
らかにするためのものである。偏光面分離光学素子部材
ＰＰＡを、偏光ビームスプリッタＰＢＳの容器Ｂ中の所
定の位置に配設させた後に、前記した偏光ビームスプリ
ッタＰＢＳの容器Ｂ中の空間には、光学ガラスの屈折率
に近似している屈折率を有する透光性の液体からなる媒
質８で充填する。前記した光学ガラスの屈折率に近似し
ている屈折率を有する透光性の液体からなる媒質８とし
ては、例えばエチレングリコール（屈折率が１.４
３）、グリセリン（屈折率が１.４７３）、セダ油（屈
折率が１.５１６）、パラフィン油（屈折率が１.４８
０）、ベンゼン（屈折率が１.５０１）を使用できる。
図４から明らかなように、偏光面分離光学素子部材ＰＰ
Ａは、それの周辺と容器Ｂの内面との間に間隙を有して
いるような配置態様とされて、容器Ｂ中に設置されてい
るから、容器Ｂ中に充填された光学ガラスの屈折率に近
似している屈折率を有する透光性の液体からなる媒質８
は、偏光面分離光学素子部材ＰＰＡが存在していても容
器Ｂ中において流動自在な状態とされている。すなわ
ち、前記した偏光面分離光学素子部材ＰＰＡにおける少
なくとも一辺において表裏両面間が容器の内面との間の
間隙で連通した状態となるようにさせるために、前記し
た容器Ｂの内面との間に構成させるべき間隙は、その間
隙を通して前記の光学ガラスの屈折率に近似している屈
折率を有する透光性の液体からなる媒質８が、大きな機
械的抵抗を受けずに流動できる程度の寸法とされるので
ある。この点は図２を参照して後述されている色分解合
成光学素子部材１２Ｃ，１３Ｃの表裏両面間を連通させ
るように、３色分解合成光学部材ＳＣＡの容器Ｃの内面
と色分解合成光学素子部材１２Ｃ，１３Ｃとの間に構成
させるべき間隙の寸法や、図３を参照して後述されてい
る色分解合成光学素子部材１２Ｃ，１３Ｃや偏光面分離
光学素子部材ＰＰＡ等の各部材の表裏両面間を連通させ
るように、光学部材ＰＡの容器Ｄの内面と色分解合成光
学素子部材１２Ｃ，１３Ｃや偏光面分離光学素子部材Ｐ
ＰＡ等の各部材との間に構成させるべき間隙の寸法につ
いても同様である。

【００１６】そして、前記のように偏光ビームスプリッ
タＰＢＳの容器Ｂ内の空間を、光学ガラスの屈折率に近
似している屈折率を有する透光性の液体からなる媒質８
によって充填させると、前記した偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳの容器Ｂにおける各面１〜３の開口部の閉塞に用
いられている読出し光に対して透明な材料の板と、読出
し光に対して透明な基板６、例えばスライドガラスのよ
うなガラスの薄板６に、可視域で広帯域に偏光面を分離
できるようにした蒸着膜を付着させてなる偏光面分離光
学素子部材ＰＰＡと、前記した光学ガラスの屈折率に近
似している屈折率を有する透光性の液体の媒質８とから
なる偏光ビームスプリッタＰＢＳにおける容器Ｂに包囲
されている部分の全体は偏光ビームスプリッタＰＢＳと
して機能できるものとなされるから、前記のような構成
態様の偏光ビームスプリッタＰＢＳは偏光ビームスプリ
ッタＰＢＳの容器Ｂとして大型のものを使用すれば、大
型の偏光ビームスプリッタＰＢＳを容易に得ることがで
きる。図４において４は壁面、５は底面であり、前記し
た底面と対向する面は、偏光ビームスプリッタＰＢＳの
容器Ｂ内の空間が、光学ガラスの屈折率に近似している
屈折率を有する透光性の液体からなる媒質８によって充
填された後に、図示されていない天板によって閉塞され
るようになされてもよい。容器Ｂ中の所定の位置に設置
されるべき偏光面分離光学素子部材ＰＰＡは、それが、
容器Ｂ中の所定の位置に確実に設置されるように、図示
されていない位置調整部材によって調整自在に取付けら
れるようにしたり、あるいは図示しない天板の所定位置
に支持部材を介して固着させたりする。

【００１７】前記した偏光面分離光学素子部材ＰＰＡ
を、偏光ビームスプリッタＰＢＳの容器Ｂにおける各面
１〜３に対してどのような角度で配置するのかは、前記
した偏光ビームスプリッタＰＢＳの容器Ｂにおける各面
１〜３の開口部の閉塞に用いられている読出し光に対し
て透明な材料の板の屈折率と、偏光面分離光学素子部材
ＰＰＡの屈折率と、前記した光学ガラスの屈折率に近似
している屈折率を有する透光性の液体からなる媒質８の
屈折率とが、それぞれどうであるのかによって定められ
るのである。なお、後述されている図２中に示されてい
る３色分解合成光学部材ＳＣＡの具体的な構成の仕方、
及び後述されている図３中に示されている偏光ビームス
プリッタＰＢＳと３色分解合成光学部材ＳＣＡとが一体
的に構成されている構成部分の具体的な構成の仕方は、
図４について既述した偏光ビームスプリッタＰＢＳの構
成の仕方から容易に類推できるところであるから、図２
中に示されている３色分解合成光学部材ＳＣＡの具体的
な構成の仕方や、図３中に示されている偏光ビームスプ
リッタＰＢＳと３色分解合成光学部材ＳＣＡとが一体的
に構成されている構成部分の具体的な構成の仕方につい
ての具体的な説明については省略する。

【００１８】図１に示されている表示装置において、読
出し光の光源ＬＳから放射された読出し光ＲＬは偏光ビ
ームスプリッタＰＢＳにおける面１から入射された読出
し光ＲＬの内で、特定な偏光面の直線偏光(Ｓ波)が反射
型空間光変調素子ＳＬＭに入射する。反射型空間光変調
素子ＳＬＭに入射した読出し光は、図５，図６について
既述したように、反射型空間光変調素子ＳＬＭにおける
書込み光と対応して生じている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前記し
た電界と対応して偏光面が変化している状態の光として
反射型空間光変調素子ＳＬＭから射出する。そして反射
型空間光変調素子ＳＬＭから射出した前記の読出し光Ｒ
Ｌは、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する。前記の
偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射された光の内のＰ波
成分は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、投影レンズＰＪＬによって図示さ
れていないスクリーンに画像として映出される。

【００１９】次に、図２に示されている表示装置（カラ
ー画像表示装置）において、ＰＢＳは既述した図１及び
図４などを参照して説明した構成を有する偏光ビームス
プリッタ、すなわち、容器Ｂ中に、読出し光に対して透
明な基板、例えばスライドガラスのようなガラスの薄板
６へ、可視域で広帯域に偏光面を分離できるようにした
蒸着膜を付着させてなる偏光面分離光学素子部材ＰＰＡ
を配置するとともに、光学ガラスの屈折率に近似してい
る屈折率を有する透光性の液体からなる媒質８で充填し
た偏光ビームスプリッタＰＢＳの容器Ｂに包囲されてい
る部分の全体によって構成されている偏光ビームスプリ
ッタＰＢＳであり、また、ＳＣＡは３色合成光学系と３
色分解光学系とが兼用されている３色分解合成光学部材
ＳＣＡである。

【００２０】図２中に示されている３色分解合成光学部
材ＳＣＡにおいて、Ｃは３色分解合成光学部材ＳＣＡを
構成させる容器である。前記の容器Ｃには偏光ビームス
プリッタＰＢＳに面する側面に、透明な材料を固着させ
た窓９が設けられているとともに、３個の空間光変調素
子ＳＬＭｒ，ＳＬＭｇ，ＳＬＭｂのそれぞれのものに面
する側面にもそれぞれ透明な材料を固着させた窓１０，
１１，１４が設けられており、また、容器Ｃにおける所
定の位置には、特定な波長域の光を透過させ、前記の波
長域以外の光を反射させるような特性を有する蒸着膜を
透明基板１２に付着させて構成した色分解合成光学素子
部材１２Ｃと、特定な波長域の光を透過させ、前記の波
長域以外の光を反射させるような特性を有する蒸着膜を
透明基板１３に付着させて構成した色分解合成光学素子
部材１３Ｃとが、前記の各色分解合成光学素子部材１２
Ｃ，１３Ｃとにおける少なくとも一辺において表裏両面
間が容器の内面との間の間隙で連通するような状態で、
かつ、容器Ｃの内面に対して所定の角度となるように配
置されており、さらに前記の容器Ｃの空間には前記した
光学ガラスの屈折率に近似している屈折率を有する透光
性の液体からなる媒質８が充填されている。

【００２１】それで、前記の容器Ｃに包囲されている部
分の全体は、２個の色分解合成光学素子部材（２枚のダ
イクロイックミラー）１２Ｃ，１３Ｃを備えて、３色合
成光学系と３色分解光学系とが兼用されている３色分解
合成光学部材ＳＣＡとして機能できるものとなってい
る。３色分解合成光学部材ＳＣＡの容器Ｃ内の空間が、
光学ガラスの屈折率に近似している屈折率を有する透光
性の液体からなる媒質８によって充填された後に、図示
されていない天板によって閉塞されるようになされても
よい。容器Ｃ中の所定の位置に設置されるべき色分解合
成光学素子部材１２Ｃ，１３Ｃは、それが容器Ｃ中の所
定の位置に確実に設置されるように、図示されていない
位置調整部材によって調整自在に取付けられるようにし
たり、あるいは図示しない天板の所定位置に支持部材を
介して固着させたりする。

【００２２】図２に例示されている表示装置において、
読出し光の光源ＬＳから放射された読出し光ＲＬは、偏
光ビームスプリッタＰＢＳにおける面１から入射された
読出し光ＲＬの内で、特定な偏光面の直線偏光(Ｓ波)は
偏光ビームスプリッタＰＢＳにおける偏光面分離光学素
子部材ＰＰＡによって反射して、３色合成光学系と３色
分解光学系とが兼用されている３色分解合成光学部材Ｓ
ＣＡの容器Ｃに設けられている開口９から容器Ｃ内部に
設けられている色分解合成光学素子部材（ダイクロイッ
クミラー）１２Ｃに入射する。ダイクロイックミラー１
２Ｃで反射した青色光は空間光変調素子ＳＬＭｂに入射
し、また、ダイクロイックミラー１２Ｃを透過した光の
内で色分解合成光学素子部材（ダイクロイックミラー）
１３Ｃで反射した赤色光は空間光変調素子ＳＬＭｒに入
射し、前記した２つのダイクロイックミラー１２Ｃ，１
３Ｃの双方を透過した緑色光は空間光変調素子ＳＬＭｇ
に入射する。

【００２３】前記した各反射型空間光変調素子ＳＬＭ
ｒ,ＳＬＭｇ,ＳＬＭｂから射出した読出し光は、各反射
型空間光変調素子ＳＬＭｒ，ＳＬＭｇ，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、反射型空間光変調素子ＳＬＭｒから
射出した読出し光ＲＬにおける赤色光の波長域の光は、
３色合成光学系と３色分解光学系とが兼用されている３
色分解合成光学部材ＳＣＡにおける前記したダイクロイ
ックミラー１３Ｃで反射した後にダイクロイックミラー
１２Ｃ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に入射される。

【００２４】また、反射型空間光変調素子ＳＬＭｇから
射出した読出し光ＲＬにおける緑色光の波長域の光は、
前記した３色合成光学系と兼用されている３色分解光学
系における２つのダイクロイックミラー１３Ｃ，１２Ｃ
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ＰＢＳを通過して投影
レンズＰＪＬに入射され、さらに反射型空間光変調素子
ＳＬＭｂから射出した読出し光ＲＬにおける青色光の波
長域の光は、３色合成光学系と兼用されている３色分解
光学系における前記したダイクロイックミラー１２Ｃ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ＰＪ
Ｌに入射される。

【００２５】このようにして偏光ビームスプリッタＰＢ
Ｓを通過して投影レンズＰＪＬに入射した読出し光ＲＬ
は、前記した各反射型空間光変調素子ＳＬＭｒ，ＳＬＭ
ｇ，ＳＬＭｂから射出した読出し光ＲＬが３色合成光学
系と兼用されている３色分解光学系によって合成された
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。

【００２６】前述の図２に示すカラー表示装置は、偏光
ビームスプリッタＰＢＳと、３色合成光学系と３色分解
光学系とが兼用されている３色分解合成光学部材ＳＣＡ
として、別体構成のものを用いて構成してある場合の構
成例であったが、図３に示す表示装置（カラー画像表示
装置）では、図１及び図４中に示されている構成態様の
偏光ビームスプリッタＰＢＳと、図２中に示されている
構成態様の３色合成光学系と３色分解光学系とが兼用さ
れている３色分解合成光学部材ＳＣＡとを同一の容器Ｄ
中に収納した光学部材ＰＡを用いて表示装置を構成した
場合の表示装置の構成例を示している。

【００２７】図３中に示されている光学部材ＰＡは、透
明な材料を固着させた窓１５〜１９を設けた容器Ｄ中に
おける所定の部分に、読出し光に対して透明な基板、例
えばガラスの薄板６へ、可視域で広帯域に偏光面を分離
できるようにした蒸着膜を付着させてなる偏光面分離光
学素子部材ＰＰＡと、特定な波長域の光を透過させ、前
記の波長域以外の光を反射させるような特性を有する蒸
着膜を透明基板１２に付着させて構成した色分解合成光
学素子部材１２Ｃと、特定な波長域の光を透過させ、前
記の波長域以外の光を反射させるような特性を有する蒸
着膜を透明基板１３に付着させて構成した色分解合成光
学素子部材１３Ｃとを、前記した偏光面分離光学素子部
材ＰＰＡにおける少なくとも一辺において表裏両面間が
容器Ｄの内面との間の間隙で連通するような状態とし、
また、前記の各色分解合成光学素子部材１２Ｃ，１３Ｃ
における少なくとも各一辺において表裏両面間が容器Ｄ
の内面との間の間隙で連通するような状態とし、かつ、
容器Ｄの内面に対して所定の角度となるように配置し、
さらに前記の容器Ｄの空間には前記した光学ガラスの屈
折率に近似している屈折率を有する透光性の液体からな
る媒質８を充填させて構成したものである。

【００２８】それで、前記の容器Ｄに包囲されている部
分の全体は、偏光面分離光学素子部材ＰＰＡと、２個の
色分解合成光学素子部材（２枚のダイクロイックミラ
ー）１２Ｃ，１３Ｃを備えている光学部材として機能で
きるものとなっている。前記の光学部材ＰＡの容器Ｄ内
の空間が、光学ガラスの屈折率に近似している屈折率を
有する透光性の液体からなる媒質８によって充填された
後に、図示されていない天板によって閉塞されるように
なされてもよい。容器Ｄ中の所定の位置に設置されるべ
き偏光面分離光学素子部材ＰＰＡや、色分解合成光学素
子部材１２Ｃ，１３Ｃなどは、それが容器Ｄ中の所定の
位置に確実に設置されるように、図示されていない位置
調整部材によって調整自在に取付けられるようにした
り、あるいは図示しない天板の所定位置に支持部材を介
して固着させたりする。

【００２９】図３に例示されている表示装置において、
読出し光の光源ＬＳから放射された読出し光ＲＬが、前
記した光学部材ＰＡにおける窓１５から入射された読出
し光ＲＬの内で、特定な偏光面の直線偏光(Ｓ波)は偏光
面分離光学素子部材ＰＰＡによって反射して、色分解合
成光学素子部材（ダイクロイックミラー）１２Ｃに入射
する。ダイクロイックミラー１２Ｃで反射した青色光は
窓１７から射出して空間光変調素子ＳＬＭｂに入射し、
また、ダイクロイックミラー１２Ｃを透過した光の内で
色分解合成光学素子部材（ダイクロイックミラー）１３
Ｃで反射した赤色光は、窓１８から射出して空間光変調
素子ＳＬＭｒに入射し、前記した２つのダイクロイック
ミラー１２Ｃ，１３Ｃの双方を透過した緑色光は、窓１
９から射出して空間光変調素子ＳＬＭｇに入射する。

【００３０】前記した各反射型空間光変調素子ＳＬＭ
ｒ,ＳＬＭｇ,ＳＬＭｂから射出した読出し光は、各反射
型空間光変調素子ＳＬＭｒ，ＳＬＭｇ，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、反射型空間光変調素子ＳＬＭｒから
射出した読出し光ＲＬにおける赤色光の波長域の光は、
前記した光学部材ＰＡの窓１８から入射して前記したダ
イクロイックミラー１３Ｃで反射した後にダイクロイッ
クミラー１２Ｃを透過した後に、偏光面分離光学素子部
材ＰＰＡに入射した光の内のＰ波成分が偏光面分離光学
素子部材ＰＰＡを通過して光学部材ＰＡにおける窓１６
から射出して投影レンズＰＪＬに入射される。

【００３１】また、反射型空間光変調素子ＳＬＭｇから
射出した読出し光ＲＬにおける緑色光の波長域の光は、
前記した光学部材ＰＡの窓１９から入射して前記した２
つのダイクロイックミラー１３Ｃ，１２Ｃの双方を透過
して、偏光面分離光学素子部材ＰＰＡに入射した光の内
のＰ波成分が偏光面分離光学素子部材ＰＰＡを通過して
光学部材ＰＡにおける窓１６から射出して投影レンズＰ
ＪＬに入射される。さらに反射型空間光変調素子ＳＬＭ
ｂから射出した読出し光ＲＬにおける青色光の波長域の
光は、前記した光学部材ＰＡの窓１７から入射して、前
記したダイクロイックミラー１２Ｃで反射して、偏光面
分離光学素子部材ＰＰＡに入射した光の内のＰ波成分が
偏光面分離光学素子部材ＰＰＡを通過して光学部材ＰＡ
における窓１６から射出して投影レンズＰＪＬに入射さ
れる。

【００３２】このようにして、光学部材ＰＡを通過して
投影レンズＰＪＬに入射した読出し光ＲＬは、前記した
各反射型空間光変調素子ＳＬＭｒ，ＳＬＭｇ，ＳＬＭｂ
から射出した読出し光ＲＬが３色合成光学系と兼用され
ている３色分解光学系によって合成された後に、偏光面
分離光学素子部材ＰＰＡ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。

【００３３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明の表示装置は、必要な面が読出し光に対
して透明な材料の板で構成してある容器中に、可視域で
広帯域に偏光面を分離できるような蒸着膜を、読出し光
に対して透明な材料の基板に付着させてなる偏光面分離
光学素子部材や、特定な波長域の光を透過させ、前記の
波長域以外の光を反射させるような特性を有する蒸着膜
を透明基板に付着させて構成した色分解合成光学素子部
材などを、それらにおける少なくとも一辺においてそれ
らの表裏両面間が容器の内面との間の間隙で連通するよ
うな状態で、かつ、前記の容器の内面に対してぞれぞれ
所定の角度となるような配置態様で容器中に配設してあ
るので、容器内に充填してある液体が強力な光で照射さ
れて、前記の液体が部分的に光の熱によって温度上昇
し、その部分の屈折率が変化しても、全体の液体が迅速
に流動することが可能であるために、屈折率の分布が平
均化して短時間内に平衡状態に達するから、大きな表示
画像を良好に生じさせることができるような構成の表示
装置を容易に提供できるのであり、本発明により従来の
問題点は良好に解決できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置の斜視図である。

【図２】本発明の表示装置の斜視図である。

【図３】本発明の表示装置の斜視図である。

【図４】図１及び図２中に示されている偏光ビームスプ
リッタの具体的な構成を説明するための図である。

【図５】反射型空間光変調素子の側面図である。

【図６】反射型空間光変調素子の側面図である。

【符号の説明】

ＳＬＭ，ＳＬＭｒ，ＳＬＭｇ，ＳＬＭｂ…反射型の空間
光変調素子(光ー光変換素子)、ＷＬ…書込み光、Ｅｔ1,
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うる光変調材層部材、Ｅ
…電源、ＰＢＳ…偏光ビームスプリッタ、ＳＣＡ…３色
合成光学系と兼用されている３色分解光学系、Ｂ，Ｃ，
Ｄ…の容器、ＰＡ…光学部材、ＰＰＡ…偏光面分離光学
素子部材、８…光学ガラスの屈折率に近似している屈折
率を有する透光性の液体の媒質、１２Ｃ，１３Ｃ…色分
解合成光学素子部材、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 鉄二 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地日本ビクター株式会社内 (72)発明者 高橋 竜作 神奈川県横浜市神奈川区守屋町３丁目12番 地日本ビクター株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示装置における複屈折モードで動作す
   る反射型空間光変調素子への読出し光の光路中に、読出
   し光の光源からの光が入射する第１の面と、前記した第
   １の面に隣接している４つの面の内で互に対面している
   第２の面と第３の面とからなる少なくとも３つの面を、
   前記の読出し光に対して透明な材料の板で構成してある
   容器中に、可視域で広帯域に偏光面を分離できるような
   蒸着膜を読出し光に対して透明な材料の基板に付着させ
   てなる偏光面分離光学素子部材を、それの少なくとも一
   辺において表裏両面間が容器の内面との間の間隙で連通
   した状態で、かつ、前記の容器の内面に対して所定の角
   度となるようにして配設し、また前記の容器の空間を光
   学ガラスの屈折率に近似している屈折率を有する透光性
   の液体からなる媒質で充填してなる偏光ビームスプリッ
   タを備えている表示装置。
2. 【請求項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複屈折モードで
   動作する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射出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表
   示装置であって、読出し光の光源からの光が入射する第
   １の面と、前記した第１の面に隣接している４つの面の
   内で互に対面している第２の面と第３の面とからなる少
   なくとも３つの面を、前記した読出し光に対して透明な
   材料の板で構成してある容器中に、可視域で広帯域に偏
   光面を分離できるような蒸着膜を読出し光に対して透明
   な材料の基板に付着させてなる偏光面分離光学素子部材
   を、それの少なくとも一辺において表裏両面間が容器の
   内面との間の間隙で連通した状態で、かつ、前記の容器
   の内面に対して所定の角度となるようにして配設し、ま
   た、前記の容器の空間を光学ガラスの屈折率に近似して
   いる屈折率を有する透光性の液体からなる媒質で充填し
   てなる偏光ビームスプリッタと、前記の偏光ビームスプ
   リッタを介して光源から放射された光を３色分解合成光
   学部材に与えるようにする手段と、前記の３色分解合成
   光学部材として、特定な波長域の光を透過させ、前記の
   波長域以外の光を反射させるような特性を有する蒸着膜
   を透明基板に付着させて構成した２枚の色分解合成光学
   素子部材を、少なくとも前記した偏光ビームスプリッタ
   からの射出光が入射する面と、前記した２枚の色分解合
   成光学素子部材から射出した３つの異なる所定の波長域
   の光と個別の３個の反射型空間光変調素子との光路中の
   面とが透明な材料の板で構成してある容器中に、前記し
   た各色分解合成光学素子部材における少なくとも一辺に
   おいて表裏両面間が容器の内面との間の間隙で連通した
   状態で、かつ、容器の内面に対して所定の角度となるよ
   うにして配設し、また、前記の容器の空間を光学ガラス
   の屈折率に近似している屈折率を有する透光性の液体か
   らなる媒質で充填してなる構成のものを用いてなる表示
   装置。
3. 【請求項３】 偏光面分離光学素子部材と、２枚の色分
   解合成光学素子部材とを単一の容器中に、前記した各光
   学素子部材における少なくとも一辺において表裏両面間
   が容器の内面との間の間隙で連通した状態で、かつ、容
   器の内面に対して所定の角度となるようにして配設し、
   また、前記の容器の空間を光学ガラスの屈折率に近似し
   ている屈折率を有する透光性の液体からなる媒質で充填
   してなる構成のものを用いてなる請求項２の表示装置。