JPH0764046A - カラー画像表示装置 - Google Patents

カラー画像表示装置

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Publication number
JPH0764046A
JPH0764046A JP5232419A JP23241993A JPH0764046A JP H0764046 A JPH0764046 A JP H0764046A JP 5232419 A JP5232419 A JP 5232419A JP 23241993 A JP23241993 A JP 23241993A JP H0764046 A JPH0764046 A JP H0764046A
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JP
Japan
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light
primary color
image
color image
spatial light
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Application number
JP5232419A
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English (en)
Inventor
Riyuusaku Takahashi
竜作 高橋
Tetsuji Suzuki
鉄二 鈴木
Fujiko Tatsumi
扶二子 辰巳
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 3色像の重ね合せが容易で、高精細度なカラ
ー画像を得ることができるカラー画像表示装置を低コス
トに提供する。 【構成】 光書込み型の反射型空間光変調素子SLMgに、
3原色像の内で、最も高い精細度を示すような再生画像
を得ることが望まれている特定な1つの原色像の画像信
号によって駆動される発光素子アレイREAgから放射され
た光を、結像レンズ5,6と光偏向器2とを介してその原色
像の2次元画像情報を書込み、前記以外の2つの原色像
は、映像面上に所定の原色像の画像信号による2次元画
像が映出される陰極線管14,15から放射された光を書込
み光としてレンズ7,8を介して、それぞれ対応する光書
込み型の反射型空間光変調素子SLMr,SLMbに与える。前
記の3個の光書込み型の反射型空間光変調素子SLMg,SLM
r,SLMbに、3色分解合成光学系CDPと偏光ビームスプリッ
タPBSとを介して、読出し光の光源LSrから前記したそれ
ぞれ所定の波長帯の読出し光を供給する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカラー画像表示装置に関
する。
【0002】
【従来の技術】時系列的な情報信号によって強度変調さ
れた光束を、投射光学系によりスクリーンに投射して、
2次元的な画像の表示を行なわせうるようにした表示装
置は従来から知られていたが、従来技術では時系列的な
信号を用いて高輝度で高解像度の光学的な2次元画像、
例えば縦横にそれぞれ4000個の画素が配列されてい
るような高精細度の2次元画像を実時間に近い状態で形
成させることが要求されても、その要求を満足させるこ
とができるような高性能な画像表示装置は実現されてい
なかった。それで、本出願人会社では先に、特開平4ー
25290号公報に開示されているように、N個の画素
と対応するN個の発光素子が直線的に配列されている発
光素子アレイにおけるN個の発光素子に、予め定められ
た期間にわたってそれぞれの発光素子と対応する画素の
情報を供給して、前記した発光素子アレイにおけるN個
の発光素子を前記の期間にわたって同時に発光させ、前
記の発光素子アレイの各発光素子から放射された光の整
列方向と直交する方向に前記した各発光素子から放射さ
れた光を同時に偏向させるようにし、前記の偏向された
光が2つの電極間に少なくとも光導電層部材と光変調材
層部材とを含んで構成されている光書込み型の反射型空
間光変調素子における光導電層に結像させ、前記の光書
込み型の反射型空間光変調素子に読出し光を与えて、そ
れから読出した画像情報をスクリーンに映出させるよう
にした画像表示装置や、図10に例示されているような
カラー画像表示装置を提案している。
【0003】図10に示すカラー画像表示装置におい
て、REArは赤色の画像における直線的に配列されて
いるN個の画素情報が同時的に与えられてN個の発光素
子から画像情報によってそれぞれ強度変調された状態の
光束を放射する発光素子アレイであり、REAgは緑色
の画像における直線的に配列されているN個の画素情報
が同時的に与えられてN個の発光素子から画像情報によ
ってそれぞれ強度変調された状態の光束を放射する発光
素子アレイであり、さらにREAbは青色の画像におけ
る直線的に配列されているN個の画素情報が同時的に与
えられてN個の発光素子から画像情報によってそれぞれ
強度変調された状態の光束を放射する発光素子アレイで
ある。
【0004】前記した発光素子アレイREAr(REA
g,REAb)は、N個(ただし、Nは2以上の自然数)
の画素と対応するN個(ただし、Nは2以上の自然数)の
発光素子が直線的に配列されている発光素子アレイであ
り、前記の発光素子アレイREAr(REAg,REA
b)は、直線的に配列されているN個の発光素子より表
示の対象にされている画像における1本の直線上のN個
の画素情報によって強度変調されている光束を、予め定
められた期間にわたり放射させているが、前記した予め
定められた一定の期間が経過した後には、表示の対象に
されている画像における別の1本の直線上のN個の画素
情報によって強度変調されている光束を、予め定められ
た期間にわたって放射する、というように、表示の対象
にされている画像における順次に異なる直線上のN個の
画像情報によって強度変調された状態の光を予め定めら
れた一定の時間ずつ次々に放射するようにされる。
【0005】表示の対象にされている画像情報が、時系
列的な画像信号として画像情報の信号源から表示装置に
供給されるようになされている場合に、前記の発光素子
アレイREAr(REAg,REAb)におけるN個の
発光素子から放射される書込み光を、表示の対象にされ
ている画像における1本の直線上のN個の画素の情報に
従った発光強度で予め定められた期間にわたって同時に
発光できるようにさせるのには、例えば、画像情報の信
号源から出力された時系列的な画像信号におけるN個の
画素情報を直並列変換回路(例えばシフトレジスタ)に
より同時信号に変換して、発光素子アレイREAr(R
EAg,REAb)に供給するようにする。
【0006】またSLMr(SLMg,SLMb)は、そ
れぞれ光書込み型の反射型空間光変調素子(以下、単に
反射型空間光変調素子のように記載されることもある)
であり、Lrは前記した発光素子アレイREArから放
射された光を反射型空間光変調素子SLMrに結像させ
るレンズ、Lgは前記した発光素子アレイREAgから
放射された光を反射型空間光変調素子SLMgに結像さ
せるレンズ、Lbは前記した発光素子アレイREAbか
ら放射された光を反射型空間光変調素子SLMbに結像
させるレンズである。さらに、PMrは前記した結像レ
ンズLrから射出した光を垂直方向に偏向する回転鏡
車、PMgは前記した結像レンズLgから射出した光を
垂直方向に偏向する回転鏡車、PMbは前記した結像レ
ンズLbから射出した光を垂直方向に偏向する回転鏡車
である。
【0007】ところで、前記した光書込み型の反射型空
間光変調素子SLMr(SLMg,SLMb)は、例え
ば図11に例示されているように、透明基板BP1と透
明電極Et1と光導電層部材PCLと誘電体ミラーDML
と光変調材層部材PMLと透明電極Et2と透明基板BP
2とを積層した構成態様のものであって、前記した透明
電極Et1,Et2は透明導電物質の薄膜で構成されてお
り、また光導電層部材PCLは使用される光の波長域に
おいて光導電性を示す物質を用いて構成される。また、
誘電体ミラーDMLとしては所定の波長帯の光を反射さ
せうるように多層膜として構成された周知形態のものが
使用でき、さらにまた、光変調材層部材PMLとして
は、印加されている電界強度に応じて光の状態(光の偏
光状態、光の旋光状態)を変化させる光変調材(例えばネ
マティック液晶、ニオブ酸リチウム、BSO、PLZ
T)が用いられる。Eは透明電極Et1,Et2間に所定の
電圧を印加するための電源であり、この電源Eは図中で
は交流電源であるとして示されているが、光変調部3中
の光変調材層部材PMLの構成物質に応じて直流電源と
なされたり交流電源となされたりする。
【0008】図11中のWLは反射型空間光変調素子S
LMr(SLMg,SLMb)における基板BP1側か
ら入射されて光導電層部材PCLに集光される書込み光
であって、この書込み光WLは表示の対象にされている
情報によって強度変調されている。さて、透明電極Et
1,Et2間に電源Eから所定の電圧が供給されている反
射型空間光変調素子SLMr(SLMg,SLMb)の
透明基板Et1側から、表示の対象にされている情報によ
って強度変調されている書込み光WLが入射され、透明
基板BP1と透明電極Et1とを通して光導電層部材PC
Lに集光されると、前記した書込み光WLが集光された
部分の光導電層部材PCLの電気抵抗値は、前記の入射
光の光量に応じて変化して、光導電層部材PCLと誘電
体ミラーDMLとの境界には、表示の対象にされている
情報によって強度変調されている書込み光WLの光量に
対応して変化している電界が加えられる。
【0009】それで、反射型空間光変調素子SLMr
(SLMg,SLMb)における光変調材層部材PML
には、光導電層部材PCLの電気抵抗値の変化と対応し
て変化している電界が印加されることになる。前記のよ
うな状態において、反射型空間光変調素子SLMr(S
LMg,SLMb)における透明基板BP2側から読出
し光RLを入射させると、その読出し光RLは透明基板
BP2→電極Et2→光変調材層部材PML→誘電体ミラ
ーDMLの経路により誘電体ミラーDMLに達し、そこ
で反射した読出し光の反射光は、誘電体ミラーDML→
光変調材層部材PML→電極Et2→透明基板BP2→の
経路で反射型空間光変調素子SLMr(SLMg,SL
Mb)から射出する。反射型空間光変調素子SLMr
(SLMg,SLMb)から射出した読出し光の光束
は、表示の対象にされている画像の画素情報と対応した
状態の電界が印加されている光変調材層部材PMLを往
復した光束であるから、その光束は表示の対象にされて
いる画像の画素情報と対応して光の状態が変化している
ものになっている。
【0010】そして前記した反射型空間光変調素子SL
Mr(SLMg,SLMb)における光変調材層部材PM
Lの構成材料が、それに印加された電界強度に応じてそ
の中を通過する光の偏光の状態、あるいは複屈折の状態
を変化させるようなものであった場合には、前記のよう
にして反射型空間光変調素子SLMr(SLMg,SL
Mb)から射出された読出し光の反射光束は、表示の対
象にされている画像の画素情報における順次の画素情報
と対応して偏光の状態が変化している状態のものになっ
ており、反射型空間光変調素子SLMr(SLMg,S
LMb)から射出した光束を検光子(図10に示されて
いるカラー画像表示装置の構成においては、検光子とし
て偏光ビームスプリッタPBSが使用されている)に通
過させることにより、反射型空間光変調素子SLMr
(SLMg,SLMb)から射出された読出し光の反射光
束を、表示の対象にされている画像の画素情報における
順次の画素情報と対応して光の強度が変化している状態
のものにすることができる。
【0011】図11を参照して既述したような構成態様
の光書込み型の反射型空間変調素子SLMr(SLM
g,SLMb)が用いられている図10に示されている
カラー画像表示装置における各反射型空間光変調素子S
LMr(SLMg,SLMb)の透明電極Et1,Et2間
に、電源Eから所定の電圧を供給しておいて、前記の各
反射型空間光変調素子SLMr(SLMg,SLMb)
の透明基板BP1側から前記した回転鏡車PMr(PM
g,PMb)で反射した画像情報を有するN本の書込み
光束を入射させて、それを光導電層部材PCLに集光さ
せると、前記したN本の書込み光束が集光された部分の
光導電層部材PCLの電気抵抗値が、照射光量に応じて
変化するために、光変調材層部材PMLの両端には前記
した表示の対象にされている画像情報によって強度変調
されているN本の書込み光の照射光量に対応している強
度分布を有する電界が印加される。前記の電界は時系列
信号におけるN個の順次の画素情報と対応している強度
分布を示しているものである。
【0012】前記した各反射型空間光変調素子SLMr
(SLMg,SLMb)からの画像情報の読出しは、次
のようにして行なわれる。読出し光の光源LSrからの
光が偏光ビームスプリッタPBSに入射されると、前記
した偏光ビームスプリッタPBSから射出した読出し光
におけるS偏光成分が、ダイクロイックプリズムDP
と、光路補正用プリズムPr,Pbとを組合わせた構成
形態を有する3色分解合成光学系CSAによって3色の
読出し光に分解されて、それぞれ対応する反射型空間光
変調素子SLMr(SLMg,SLMb)の読出し側に
入射される。前記の各反射型空間光変調素子SLMr
(SLMg,SLMb)における透明基板BP2 側から
入射した前記した各色毎のS偏光成分の読出し光は、図
11を参照して述べたように、透明基板BP2 →透明電
極Et2→光変調材層部材PML→誘電体ミラーDMLの
経路により誘電体ミラーDMLに達する。
【0013】前記の誘電体ミラーDMLで反射した読出
し光の反射光は、誘電体ミラーDML→光変調材層部材
PML→透明電極Et2→透明基板BP2 →の経路で反射
型空間光変調素子SLMr(SLMg,SLMb)から
射出して3色分解合成光学系CSAに入射される。前記
のようにして反射型空間光変調素子SLMr(SLM
g,SLMb)から射出したN本の読出し光の光束は、
N個の順次の画素情報と対応した強度分布を有する電界
が印加されている光変調材層部材PMLを往復した光束
であるから、その光束は直線的に配列されているN個の
順次の画素情報と対応して偏光面の状態が変化している
直線偏光になっている。前記した各反射型空間光変調素
子SLMr(SLMg,SLMb)から射出した直線偏
光の読出し光が与えられた3色分解合成光学系CSA
は、ダイクロイックプリズムDPと、光路補正用プリズ
ムPr,Pbとを組合わせた構成とされていて、それの
光路補正用プリズムPrの一端面に入射した反射型空間
光変調素子SLMrからの読出し光は全反射面Mrで反
射させた後にダイクロイックプリズムDPに与えられ
る。
【0014】また光路補正用プリズムPbの一端面に入
射した反射型空間光変調素子SLMbからの読出し光は
全反射面Mbで反射された後にダイクロイックプリズム
DPに与えられ、さらに前記した2つの反射型空間光変
調素子SLMr,SLMbと同一平面に配置されている
反射型空間光変調素子SLMgからの読出し光がダイク
ロイックプリズムDPに与えられることにより、ダイク
ロイックプリズムDPで3色合成される。ダイクロイッ
クプリズムDPで3色合成された前記の反射型空間光変
調素子SLMr(SLMg,SLMb)から射出したN
本の読出し光は偏光ビームスプリッタPBSに入射し
て、その入射光におけるP偏光分が偏光ビームスプリッ
タPBSから偏光ビームスプリッタPBSから投射レン
ズLpに与えられ、投射レンズLpによってスクリーン
S上にカラー画像が表示される。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】前記した既提案のカラ
ー画像表示装置では、加法混色の3原色の各原色毎の画
像信号を、多数の発光素子が直線的に配列されている発
光素子アレイの個別のものに供給し、前記の各発光素子
アレイから放射された光を、それぞれ個別の光偏向器に
よって前記の発光素子アレイの各発光素子から放射され
た光の整列方向と直交する方向に同時に偏向させるよう
にし、前記の偏向された光を少なくとも光導電層部材と
光変調材層部材とを含んで構成されている光書込み型の
反射型空間光変調素子における光導電層に結像させ、前
記の光書込み型の反射型空間光変調素子に読出し光を与
えて、それから読出した画像情報をスクリーンに映出さ
せるようにしているので、高精細度を有するカラー表示
画像をスクリーン上に投射させることができるが、発光
素子アレイの各発光素子から放射された光を、発光素子
の整列方向と直交する方向に偏向させるのに、例えば回
転鏡車や揺動鏡のように、反射鏡を機械的に変位させて
光を偏向させる光偏向器を使用した場合に、加法混色の
各原色像の重ね合わせを良好にするためには、各原色像
毎に個別に設けられている3個の光偏器として、同一の
偏向特性を備えているものを使用し、かつ、前記の3個
の光偏器を完全に同期させて動作させなければならな
い。しかしながら、同一の偏向特性を有する光偏向器を
構成させることは極めて困難であって、それを実現する
ためには非常に高価な光偏向器の使用を余儀なくされ、
また、複数個の光偏向器を完全に同期させて動作させる
ためには、長時間にわたる精密な調整作業が必要とされ
る。そのためにカラー画像表示装置としては高価なもの
になるという問題点があり、それの解決策が求められ
た。
【0016】
【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を構成している加法混色の3原色像
の内の各特定な原色像と個別に対応して設けられている
3個の光書込み型の反射型空間光変調素子と投射レンズ
との間に、3色分解合成光学系と偏光ビームスプリッタ
とを配置するとともに、読出し光の光源から前記した偏
光ビームスプリッタと3色分解合成光学系とを介して、
前記した各光書込み型の反射型空間光変調素子に対し、
それぞれ所定の波長帯の読出し光が供給されるようにす
る手段と、前記した3個の光書込み型の反射型空間光変
調素子の内の1つに対しては、前記した3原色像の内の
特定な1つの原色像の画像信号によって駆動される発光
素子アレイから放射された光を結像レンズ系と光偏向手
段とを介して書込み光として与える手段と、前記した3
個の光書込み型の反射型空間光変調素子の内の他の2つ
に対しては、前記した3原色像の内の特定な1つの原色
像を除く他の2つの原色像の内の各1つの原色像の画像
信号が個別に供給されることにより、それぞれの映像面
上に前記の各1つの原色像の画像信号による2次元画像
が映出される陰極線管から放射された光を光学系を介し
て書込み光として与える手段とを備えてなるカラー画像
表示装置、及び表示の対象にされているカラー画像を構
成している加法混色の3原色像の内の各特定な原色像と
個別に対応して設けられている3個の光書込み型の反射
型空間光変調素子と投射レンズとの間に、3色分解合成
光学系と偏光ビームスプリッタとを配置するとともに、
読出し光の光源から前記した偏光ビームスプリッタと3
色分解合成光学系とを介して、前記した各光書込み型の
反射型空間光変調素子に対し、それぞれ所定の波長帯の
読出し光が供給されるようにする手段と、前記した3個
の光書込み型の反射型空間光変調素子の内の1つに対し
ては、前記した3原色像の内の特定な1つの原色像の画
像信号によって駆動される発光素子アレイから放射され
た光を結像レンズ系と光偏向手段とを介して書込み光と
して与える手段と、前記した3個の光書込み型の反射型
空間光変調素子の内の他の2つに対しては、前記した3
原色像の内の特定な1つの原色像を除く他の2つの原色
像の内の各1つの原色像の画像信号が個別に供給される
ことにより、前記の各1つの原色像の画像信号により2
次元的な光学像と対応する光を出力しうる透過型マトリ
クス液晶表示素子からの出力光を光学系を介して書込み
光として与える手段とを備えてなるカラー画像表示装
置、ならびに表示の対象にされているカラー画像を構成
している加法混色の3原色像の内の特定な1つの原色像
に対応するように設けた光書込み型の反射型空間光変調
素子及び3原色像における前記の特定な1つの原色像を
除く他の2つの原色像に個別に対応するように設けた電
気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子と投射レン
ズとの間に、3色分解合成光学系と偏光ビームスプリッ
タとを配置するとともに、読出し光の光源から前記した
偏光ビームスプリッタと3色分解合成光学系とを介し
て、前記した光書込み型の反射型空間光変調素子と2個
の電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子とに対
し、それぞれ所定の波長帯の読出し光が供給されるよう
にする手段と、前記した光書込み型の反射型空間光変調
素子に対しては、前記した3原色像の内の特定な1つの
原色像の画像信号によって駆動される発光素子アレイか
ら放射された光を結像レンズ系と光偏向手段とを介して
書込み光として与える手段と、前記した2個の電気的な
画像書込み型の反射型空間光変調素子に対しては、前記
した3原色像の内の特定な1つの原色像を除く他の2つ
の原色像の内の各1つの原色像の画像信号が個別に供給
する手段とを備えてなるカラー画像表示装置、及び表示
の対象にされているカラー画像を構成している加法混色
の3原色像の内の特定な1つの原色像に対応するように
設けた光書込み型の反射型空間光変調素子及び3原色像
における前記の特定な1つの原色像を除く他の2つの原
色像に個別に対応するように設けた反射型マトリクス液
晶表示素子と投射レンズとの間に、3色分解合成光学系
と偏光ビームスプリッタとを配置するとともに、読出し
光の光源から前記した偏光ビームスプリッタと3色分解
合成光学系とを介して前記した光書込み型の反射型空間
光変調素子と反射型マトリクス液晶表示素子とに対し、
それぞれ所定の波長帯の読出し光が供給されるようにす
る手段と、前記した光書込み型の反射型空間光変調素子
に対しては、前記した3原色像の内の特定な1つの原色
像の画像信号によって駆動される発光素子アレイから放
射された光を結像レンズ系と光偏向手段とを介して書込
み光として与える手段と、前記した2個の反射型マトリ
クス液晶表示素子に対しては、前記した3原色像の内の
特定な1つの原色像を除く他の2つの原色像の内の各1
つの原色像の画像信号を個別に供給する手段とを備えて
なるカラー画像表示装置を提供する。
【0017】
【作用】表示の対象にされているカラー画像を構成して
いる加法混色の3原色像の内の各特定な原色像と個別に
対応して設けられている3個の光書込み型の反射型空間
光変調素子における1つに対しては、前記した3原色像
の内で、最も高い精細度を示すような再生画像を得るこ
とが望まれている特定な1つの原色像の画像信号によっ
て駆動される発光素子アレイから放射された光を、結像
レンズ系と光偏向手段とを介して書込み光として与え
て、前記した特定な1つの原色像の2次元画像情報を書
込む。また、前記した3個の光書込み型の反射型空間光
変調素子の内の他の2つに対しては、前記した3原色像
の内の特定な1つの原色像を除く他の2つの原色像の内
の各1つの原色像の画像信号が個別に供給されて、それ
ぞれの映像面上に前記の各1つの原色像の画像信号によ
る2次元画像が映出される陰極線管から放射された光を
光学系を介して、それぞれ対応する光書込み型の反射型
空間光変調素子に書込み光として与える。
【0018】前記した3個の光書込み型の反射型空間光
変調素子における読出し側には、読出し光の光源から、
偏光ビームスプリッタと3色分解合成光学系とを介し
て、前記した各光書込み型の反射型空間光変調素子に対
し、それぞれ所定の波長帯の読出し光が個別に供給され
ることにより、前記した3個の光書込み型の反射型空間
光変調素子からは、それぞれのものに書込まれている各
原色像が個別に読出されて、それが3色分解合成光学系
において3原色像に合成された後に偏光ビームスプリッ
タを介して投射レンズに入射され、投射レンズによりス
クリーン上にカラー画像として映出される。
【0019】表示の対象にされているカラー画像を構成
している加法混色の3原色像の内の各特定な原色像と個
別に対応して設けられている3個の光書込み型の反射型
空間光変調素子における1つに対しては、前記した3原
色像の内で、最も高い精細度を示すような再生画像を得
ることが望まれている特定な1つの原色像の画像信号に
よって駆動される発光素子アレイから放射された光を、
結像レンズ系と光偏向手段とを介して書込み光として与
えて、前記した特定な1つの原色像の2次元画像情報を
書込む。また、前記した3個の光書込み型の反射型空間
光変調素子の内の他の2つに対しては、前記した3原色
像の内の特定な1つの原色像を除く他の2つの原色像の
内の各1つの原色像の画像信号が個別に供給されること
により、前記の各1つの原色像の画像信号による2次元
的な光学像と対応する光を出力しうる透過型マトリクス
液晶表示素子からの出力光が、光学系を介してそれぞれ
対応する各1つの光書込み型の反射型空間光変調素子に
個別に書込み光として与えられる。
【0020】前記した3個の光書込み型の反射型空間光
変調素子における読出し側には、読出し光の光源から、
偏光ビームスプリッタと3色分解合成光学系とを介し
て、前記した各光書込み型の反射型空間光変調素子に対
し、それぞれ所定の波長帯の読出し光が個別に供給され
ることにより、前記した3個の光書込み型の反射型空間
光変調素子からは、それぞれのものに書込まれている各
原色像が個別に読出されて、それが3色分解合成光学系
において3原色像に合成された後に偏光ビームスプリッ
タを介して投射レンズに入射され、投射レンズによりス
クリーン上にカラー画像として映出される。
【0021】表示の対象にされているカラー画像を構成
している加法混色の3原色像の内の特定な原色像に対応
するように設けられている光書込み型の反射型空間光変
調素子に対して、前記した3原色像の内で、最も高い精
細度を示すような再生画像を得ることが望まれている特
定な1つの原色像と対応する画像信号によって駆動され
る発光素子アレイから放射された光を結像レンズ系と光
偏向手段とを介して書込み光として与えて、前記した特
定な1つの原色像の2次元画像情報を書込む。また表示
の対象にされているカラー画像を構成している加法混色
の3原色像の内で、前記した特定な1つの原色像を除く
他の2つの原色像の画像信号における各別の原色像の画
像信号は、それぞれの原色信号に個別に対応するように
設けた電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子に
書込み信号として供給される。
【0022】前記した1個の光書込み型の反射型空間光
変調素子の読出し側と、2個の電気的な画像書込み型の
反射型空間光変調素子の読出し側とには、読出し光の光
源から偏光ビームスプリッタと3色分解合成光学系とを
介して、それぞれ所定の波長帯の読出し光が個別に供給
されることにより、前記した1個の光書込み型の反射型
空間光変調素子の読出し側と、2個の電気的な画像書込
み型の反射型空間光変調素子の読出し側からは、それぞ
れのものに書込まれている各原色像が個別に読出され
て、それが3色分解合成光学系において3原色像に合成
された後に偏光ビームスプリッタを介して投射レンズに
入射され、投射レンズによりスクリーン上にカラー画像
として映出される。
【0023】表示の対象にされているカラー画像を構成
している加法混色の3原色像の内の特定な原色像に対応
するように設けられている光書込み型の反射型空間光変
調素子に対して、前記した3原色像の内で、最も高い精
細度を示すような再生画像を得ることが望まれている特
定な1つの原色像と対応する画像信号によって駆動され
る発光素子アレイから放射された光を、結像レンズ系と
光偏向手段とを介して書込み光として与えて、前記した
特定な1つの原色像の2次元画像情報を書込む。 また
表示の対象にされているカラー画像を構成している加法
混色の3原色像の内で、前記した特定な1つの原色像を
除く他の2つの原色像の画像信号における各別の原色像
の画像信号は、それぞれの原色信号に個別に対応するよ
うに設けた反射型マトリクス液晶表示素子に書込み信号
として供給される。
【0024】前記した1個の光書込み型の反射型空間光
変調素子の読出し側と、2個の反射型マトリクス液晶表
示素子の読出し側とには、読出し光の光源から偏光ビー
ムスプリッタと3色分解合成光学系とを介して、それぞ
れ所定の波長帯の読出し光が個別に供給されることによ
り、前記した1個の光書込み型の反射型空間光変調素子
の読出し側と、2個の反射型マトリクス液晶表示素子の
読出し側からは、それぞれのものに書込まれている各原
色像が個別に読出されて、それが3色分解合成光学系に
おいて3原色像に合成された後に、偏光ビームスプリッ
タを介して投射レンズに入射され、投射レンズによりス
クリーン上にカラー画像として映出される。
【0025】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明のカラー画
像表示装置の具体的な内容を詳細に説明する。図1乃至
図8はそれぞれ本発明のカラー画像表示装置の異なる実
施態様の概略構成を示すブロック図であり、また、図9
は電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子の構成
例を示す斜視図である。図1乃至図8に示す本発明のカ
ラー画像表示装置において、REAgは加法混色の3原
色の画像の内で、最も高い精細度を示すような再生画像
を得ることが望まれている特定な1つの原色像における
直線的に配列されている多数個の画素情報が同時的に与
えられて各発光素子から画像情報によってそれぞれ強度
変調された状態の光束を放射させるように使用される発
光素子アレイである。以下の記載においては、前記の発
光素子アレイREAgが加法混色の3原色(赤,緑,青)
の画像の内の緑の原色像における直線的に配列されてい
る多数個の画素情報が同時的に与えられて各発光素子か
ら画像情報によってそれぞれ強度変調された状態の光束
を放射させる発光素子アレイであるとされている。
【0026】前記した発光素子アレイREAgは、直線
的に配列されている多数個の発光素子から表示の対象に
されている画像における1本の直線上の対応する各画素
情報によって強度変調されている光束を、予め定められ
た期間にわたり放射させ、前記した予め定められた一定
の期間が経過した後には、表示の対象にされている画像
における別の1本の直線上の対応する各画素情報によっ
て強度変調されている光束を、予め定められた期間にわ
たって放射する、というように、表示の対象にされてい
る画像における順次に異なる直線上の各画像情報によっ
て強度変調された状態の光を予め定められた一定の時間
ずつ次々に放射するようにされる。表示の対象にされて
いる画像情報が、時系列的な画像信号として画像情報の
信号源から表示装置に供給されるようになされている場
合に、前記の発光素子アレイREAgにおける各発光素
子から放射される書込み光を、表示の対象にされている
画像における1本の直線上の各画素の情報に従った発光
強度で予め定められた期間にわたって同時に発光できる
ようにさせるのには、例えば、画像情報の信号源から出
力された時系列的な緑の原色画像信号における画素情報
を直並列変換回路(例えばシフトレジスタ)により同時
信号に変換して発光素子アレイREAgに供給させるよ
うにする。
【0027】前記した発光素子アレイREAgから放射
された光は、コリメートレンズ6によって平行光にされ
て光偏向器2に入射する。図示の例において光偏向器2
は揺動鏡であるとされている。前記の光偏向器2は所定
の周期(画像信号における垂直走査周期)で揺動運動を
行なって、それに入射された光を垂直方向に偏向し、前
記の光を結像レンズ6により光書込み型の反射型光変調
素子SLMgの光導電層部材PCL(図11参照)に結
像させる。図11を参照して既述したような構成態様の
前記の反射型光変調素子SLMgの透明電極Et1,Et2
間には、電源Eから所定の電圧が供給されていて、透明
基板BP1側から書込み光が入射されると、書込み光束
が集光された部分の光導電層部材PCLの電気抵抗値
が、照射光量に応じて変化するために、光変調材層部材
PMLの両端には前記した表示の対象にされている画像
情報によって強度変調されている書込み光の照射光量に
対応している強度分布を有する電界が印加される。それ
で、前記した光書込み型の反射型光変調素子SLMgに
は、加法混色の3原色の画像の内で、最も高い精細度を
示すような再生画像を得ることが望まれている特定な1
つの原色像の画像情報(説明例では緑の原色像の画像情
報)が書込まれる。
【0028】図1乃至図6に示してあるカラー画像表示
装置中のSLMr,SLMbは、それぞれ光書込み型の
反射型光変調素子であり、前記の各反射型光変調素子S
LMr,SLMbには、加法混色の3原色の画像の内で
最も高い精細度を示すような再生画像を得ることが望ま
れている特定な1つの原色像(説明例では緑の原色像)
を除く他の2つの原色像(以下の記載においては、赤の
原色像と青の原色像であるとされている)の内の1つの
原色像の画像情報を有する光が、光書込みされるのであ
り、以下の記載においては、前記した反射型光変調素子
SLMrには赤の原色像の画像情報の光が光書込みさ
れ、また反射型光変調素子SLMbには青の原色像の画
像情報の光が光書込みされるものとして説明されてい
る。
【0029】図1乃至図3において、各反射型光変調素
子SLMr,SLMbに対して原色像の画像情報の光を
発生させるための光源としては、陰極線管14,15が
用いられており、前記した反射型光変調素子SLMrに
は陰極線管15の映像面上に映出された赤の原色像の画
像情報を有する光が、光学系を介して反射型光変調素子
SLMrにおける光導電層部材PCLに結像され、ま
た、反射型光変調素子SLMbには陰極線管14の映像
面上に映出された青の原色像の画像情報を有する光が、
光学系を介して反射型光変調素子SLMbにおける光導
電層部材PCLに結像される。第1図に示されているカ
ラー画像表示装置においては、前記した陰極線管15の
映像面上に映出された赤の原色像の画像情報を有する光
を、結像レンズ8を使用して反射型光変調素子SLMr
における光導電層部材PCLに結像させ、また前記した
陰極線管14の映像面上に映出された青の原色像の画像
情報を有する光は、結像レンズ7を使用して反射型光変
調素子SLMrにおける光導電層部材PCLに結像させ
るようにしている。
【0030】また、第2図に示されているカラー画像表
示装置においては、前記した陰極線管15の映像面上に
映出された赤の原色像の画像情報を有する光を、屈折率
分布型レンズ17を使用して反射型光変調素子SLMr
における光導電層部材PCLに結像させ、また前記した
陰極線管14の映像面上に映出された青の原色像の画像
情報を有する光は、屈折率分布型レンズ16を使用して
反射型光変調素子SLMrにおける光導電層部材PCL
に結像させるようにしており、さらに、第3図に示され
ているカラー画像表示装置においては、前記した陰極線
管15の映像面上に映出された赤の原色像の画像情報を
有する光を、光学繊維束(光ファイバープレート)19
を使用して反射型光変調素子SLMrにおける光導電層
部材PCLに結像させ、陰極線管14の映像面上に映出
された青の原色像の画像情報を有する光は、光学繊維束
(光ファイバープレート)18を使用して反射型光変調
素子SLMrにおける光導電層部材PCLに結像させる
ようにしている。
【0031】次に、図4乃至図6において、各反射型光
変調素子SLMr,SLMbに対して原色像の画像情報
の光を発生させるための光源としては、照明光源と透過
型マトリクス液晶表示素子との組合わせた構成態様のも
のが用いられており、前記した反射型光変調素子SLM
rには、照明光源23と透過型マトリクス液晶表示素子
21との組合わせ構成のものから射出された赤の原色像
の画像情報を有する光が、光学系を介して反射型光変調
素子SLMrにおける光導電層部材PCLに結像され、
また、反射型光変調素子SLMbには照明光源22と透
過型マトリクス液晶表示素子20との組合わせ構成のも
のから射出された青の原色像の画像情報を有する光が、
光学系を介して反射型光変調素子SLMbにおける光導
電層部材PCLに結像される。第4図に示されているカ
ラー画像表示装置においては、前記した照明光源23と
透過型マトリクス液晶表示素子21との組合わせ構成の
ものから射出された赤の原色像の画像情報を有する光
を、結像レンズ8を使用して反射型光変調素子SLMr
における光導電層部材PCLに結像させ、また前記した
照明光源22と透過型マトリクス液晶表示素子20との
組合わせ構成のものから射出された青の原色像の画像情
報を有する光は、結像レンズ7を使用して反射型光変調
素子SLMrにおける光導電層部材PCLに結像させる
ようにしている。
【0032】また、第5図に示されているカラー画像表
示装置においては、前記した照明光源23と透過型マト
リクス液晶表示素子21との組合わせ構成のものから射
出された赤の原色像の画像情報を有する光を、屈折率分
布型レンズ17を使用して反射型光変調素子SLMrに
おける光導電層部材PCLに結像させ、また前記した照
明光源22と透過型マトリクス液晶表示素子20との組
合わせ構成のものから射出された青の原色像の画像情報
を有する光は、屈折率分布型レンズ16を使用して反射
型光変調素子SLMrにおける光導電層部材PCLに結
像させるようにしており、さらに、第6図に示されてい
るカラー画像表示装置においては、前記した照明光源2
3と透過型マトリクス液晶表示素子21との組合わせ構
成のものから射出された赤の原色像の画像情報を有する
光を、光学繊維束(光ファイバープレート)19を使用
して反射型光変調素子SLMrにおける光導電層部材P
CLに結像させ、照明光源22と透過型マトリクス液晶
表示素子20との組合わせ構成のものから射出された青
の原色像の画像情報を有する光は、光学繊維束(光ファ
イバープレート)18を使用して反射型光変調素子SL
Mrにおける光導電層部材PCLに結像させるようにし
ている。
【0033】前記した各反射型空間光変調素子SLMr
(SLMg,SLMb)からの画像情報の読出しは、次
のようにして行なわれる。読出し光の光源LSrからの
光が偏光ビームスプリッタPBSに入射されると、前記
した偏光ビームスプリッタPBSから射出した読出し光
におけるS偏光成分が、3色合成分解光学系CDPに入
射される。前記の3色合成分解光学系CDPは赤の原色
光を反射し緑の原色光と青の原色光とを通過させるダイ
クロイックミラー12と、青の原色光を反射し緑の原色
光を通過させるダイクロイックミラー13とを備えて構
成されている。それで、前記した3色合成分解光学系C
DPでは、読出し光の光源LSrからの光を3原色の読
出し光に分解し、各原色の波長帯の光をそれぞれ対応す
る反射型空間光変調素子SLMr(SLMg,SLM
b)の読出し側に入射させる。
【0034】前記の各反射型空間光変調素子SLMr
(SLMg,SLMb)における透明基板BP2 側から
入射した前記した各色毎のS偏光成分の読出し光は、図
11を参照して述べたように、透明基板BP2 →透明電
極Et2→光変調材層部材PML→誘電体ミラーDMLの
経路により誘電体ミラーDMLに達する。前記の誘電体
ミラーDMLで反射した読出し光の反射光は、誘電体ミ
ラーDML→光変調材層部材PML→透明電極Et2→透
明基板BP2 →の経路で反射型空間光変調素子SLMr
(SLMg,SLMb)から射出して3色分解合成光学
系CDPに入射される。前記のようにして反射型空間光
変調素子SLMr(SLMg,SLMb)から射出した
各読出し光の光束は、それぞれの原色像画素情報と対応
した強度分布を有する電界が印加されている光変調材層
部材PMLを往復した光束であるから、その光束は順次
の画素情報と対応して偏光面の状態が変化している直線
偏光になっており、それが3色分解合成光学系CDPで
3色合成される。3色分解合成光学系CDPで3色合成
された前記の反射型空間光変調素子SLMr(SLM
g,SLMb)から射出した各の読出し光は、偏光ビー
ムスプリッタPBSに入射して、その入射光におけるP
偏光分が偏光ビームスプリッタPBSから偏光ビームス
プリッタPBSから投射レンズLpに与えられ、投射レ
ンズLpによってスクリーンS上にカラー画像が表示さ
れる。
【0035】次に、図7に示してあるカラー画像表示装
置中のDIOr,DIObは、それぞれ電気的な画像書
込み型の反射型空間光変調素子であり、前記した各電気
的な画像書込み型の反射型空間光変調素子DIOr,D
IObには、加法混色の3原色の画像の内で最も高い精
細度を示すような再生画像を得ることが望まれている特
定な1つの原色像(説明例では緑の原色像)を除く他の
2つの原色像(以下の記載においては、赤の原色像と青
の原色像であるとされている)の内の1つの原色像の画
像信号が書込まれるのであり、以下の記載においては、
前記した電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子
DIOrには赤の原色像の画像信号が書込まれ、また電
気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子DIObに
は青の原色像の画像信号が書込まれるものとして説明さ
れている。
【0036】ここで、図9を参照して前記した電気的な
画像書込み型反射型空間光変調素子DIOr,DIOb
の構成例について説明する。電気的な画像書込み型反射
型空間光変調素子DIOr,DIObは、時系列的な画
像信号を2次元的な画像信号配列に変換する電荷結合回
路部と、2つの電極間に少なくとも光変調材層部材を含
んで構成させてある空間光変調素子部と、前記した電荷
結合回路部から出力される2次元的な画像信号によって
前記した空間光変調素子部を駆動する手段とを備えて構
成されているCCDによる電気的な画像書込み型の反射
型空間光変調素子であり、図9中の1r,1b等は表示
の対象にされている画像信号の入力端子を示している。
【0037】図9においてBPは透明基板、Etは透明
電極、PMLは光変調材層部材、DMLは誘電体ミラー
層、3は遮光層、CCDDはCCD読出し層を構成して
いるシリコン基板(CCD読出し層)4を含んで構成さ
れていて時系列的な画像信号を2次元的な画像信号配列
に変換する電荷結合回路部である。前記した電荷結合回
路部分の構成としては、例えば周知の埋込みチャネル型
のCCD構造、あるいは周知の表面チャネル型のCCD
構造、もしくは、例えば前記した埋込みチャネル型のC
CD構造と、表面チャネル型のCCD構造とが混用され
た構造との何れの構成形態のものが採用されてもよい。
【0038】また、前記したCCD読出し層を構成して
いるシリコン基板(CCD読出し層)4と、遮光層3と
誘電体ミラー層DMLと光変調材層部材PMLと透明電
極Etとからなる部分は空間光変調素子部SLMDを構
成している。そして、前記の各層は透明基板BP上に積
層されていて電気的な画像書込み型の反射型空間光変調
素子DIOr(DIOb)を構成している。図9に示さ
れている電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子
DIOr(DIOb)は、誘電体ミラー層DMLとCC
D読出し層4との間に、遮光層3を設けた構成態様のも
のとされているが、前記した遮光層3が除去された構成
態様の電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子D
IOが使用されてもよい。前記した電気的な画像書込み
型の反射型空間光変調素子DIOr(DIOb)の各構
成部材において、透明電極Etは透明導電物質の薄膜で
構成され、また光変調材層部材PMLとしては、印加さ
れている電界強度に応じて光の状態(光の偏光状態、光
の旋光状態)を変化させる光変調材(例えばネマティック
液晶、ニオブ酸リチウム、BSO、PLZT、高分子ー
液晶複合膜等)が用いられ、さらに誘電体ミラー層DM
Lは所定の波長帯の光を反射させうるように多層膜(例
えばSiO2/TiO2の多層膜)として構成された周知形
態のものが使用される。
【0039】図9に例示されている電気的な画像書込み
型の反射型空間光変調素子DIOr(DIOb)におけ
る電荷結合回路部CCDDは、CCD読出し層を構成し
ているシリコン基板4上に、埋込みチャネルCCD・シ
リアルレジスタと、CCD表面チャネル・パラレルスト
ラクチャとが構成された構造のものであって、時系列的
な画像信号の入力端子1r,1bに供給された時系列的
な画像信号は、入力端子9に供給されたシリアルクロッ
ク信号により1ライン分ずつ図中のX方向へ順次に転送
されて埋込みチャネルCCD・シリアルレジスタにロー
ドされる。次いで前記の埋込みチャネルCCD・シリア
ルレジスタにロードされた1ライン分の画像情報の全体
が、入力端子10に供給されるパラレル・トランスファ
・クロック信号によって、CCD表面チャネル・パラレ
ルストラクチャの第1段に転送(図中のY方向)される。
【0040】前記した1ライン分の画像信号に続く、順
次の1ライン分ずつの画像信号についても、前述のよう
な動作の繰返しによってCCD表面チャネル・パラレル
ストラクチャに転送される。そして、前記のCCD表面
チャネル・パラレルストラクチャに、1フレーム分の画
像信号が転送された状態になると、全てのゲートが同時
に開かれることにより、前記のようにしてCCD表面チ
ャネル・パラレルストラクチャに生じていた前記の1フ
レーム分の画像信号による電荷パターンがCCD読出し
層を構成しているシリコン基板4の反対側に移され、そ
れにより電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子
DIOr(DIOb)における光変調材層部材PMLに
は、前記した電荷結合回路部CCDDからCCD読出し
層を構成しているシリコン基板4の反対側に移された電
荷パターンによって発生した電界パターンが加えられる
ことになる。
【0041】既述した電気的な画像書込み型の反射型空
間光変調素子DIOr(DIOb)における電荷結合回
路部CCDDでは、時系列的な画像信号の入力端子1r
(1b)に供給された時系列的な画像信号を、入力端子
9に供給されたシリアルクロック信号により1ライン分
ずつ図中のX方向へ順次に転送して埋込みチャネルCC
D・シリアルレジスタにロードさせるような構造のもの
であったが、電気的な画像書込み型の反射型空間光変調
素子DIOr(DIOb)における電荷結合回路部CC
DDを、X方向に複数の区域に分割した構造のものにし
て、前記の複数の区域における個々の区域に対して、同
時に個別の時系列的な画像信号を供給できるようにし
て、転送レートを高めずに、多画素化の電気的な画像書
込み型の反射型空間光変調素子DIOr(DIOb)が
得られるようにしたものが使用されてもよい。
【0042】図7に示すカラー画像表示装置において、
表示の対象にされているカラー画像を構成している加法
混色の3原色像の内の特定な原色像に対応するように設
けられている光書込み型の反射型空間光変調素子SLM
gには、前記した3原色像の内で、最も高い精細度を示
すような再生画像を得ることが望まれている特定な1つ
の原色像と対応する画像信号によって駆動される発光素
子アレイREAgから放射された光が、結像レンズ系と
光偏向手段とを介して書込み光として与えられることに
より、前記した特定な1つの原色像(説明例では緑の原
色像)の2次元画像情報が書込まれ、また、表示の対象
にされているカラー画像を構成している加法混色の3原
色像の内で、前記した特定な1つの原色像を除く他の2
つの原色像の画像信号における各別の原色像(説明例で
は赤の原色像と青の原色像)の画像信号が、それぞれの
原色信号に個別に対応するように設けた電気的な画像書
込み型の反射型空間光変調素子DIOr,DIObの入
力端子1r,1bにおける所定のものに書込み信号とし
て個別に供給されことにより、前記の電気的な画像書込
み型の反射型空間光変調素子DIOrには赤の原色像の
2次元画像情報を書込まれ、前記の電気的な画像書込み
型の反射型空間光変調素子DIObには、青の原色像の
2次元画像情報を書込まれる。
【0043】それで、前記した1個の光書込み型の反射
型空間光変調素子SLMgの光変調材層部材PMLに
は、緑の原色像の画像情報による2次元的な画像情報の
電界パターンが与えられ、また、前記の2個の電気的な
画像書込み型の反射型空間光変調素子DIOr,DIO
bには、それぞれ個別のバイアス電源Eから、それぞれ
所定のバイアス電圧が供給されていて、前記の各電気的
な画像書込み型の反射型空間光変調素子DIOr,DI
Obにおけるそれぞれの光変調材層部材PMLには、既
述のように電荷結合回路部CCDDからCCD読出し層
を構成しているシリコン基板4の反対側に移された電荷
パターンによって発生した2次元配置された画像情報と
対応する電界パターン(入力端子1r,1bに供給され
た時系列的な画像信号による各1フレーム分の各原色画
像情報が、電荷結合回路部CCDDとCCD読出し層を
構成しているシリコン基板4との動作によって2次元配
置の各原色画像情報に変換された状態の各原色画像情報
と対応する電界パターン)が与えられる。
【0044】前記した1個の光書込み型の反射型空間光
変調素子SLMgと、2個の電気的な画像書込み型の反
射型空間光変調素子DIOr,DIObからの画像情報
の読出しは、次のようにして行なわれる。読出し光の光
源LSrからの光が偏光ビームスプリッタPBSに入射
されると、前記した偏光ビームスプリッタPBSから射
出した読出し光におけるS偏光成分が、3色合成分解光
学系CDPに入射される。前記の3色合成分解光学系C
DPは赤の原色光を反射し緑の原色光と青の原色光とを
通過させるダイクロイックミラー12と、青の原色光を
反射し緑の原色光を通過させるダイクロイックミラー1
3とを備えて構成されている。それで、前記した3色合
成分解光学系CDPでは、読出し光の光源LSrからの
光を3原色の読出し光に分解し、各原色の波長帯の光を
それぞれ対応する1個の光書込み型の反射型空間光変調
素子SLMgと、2個の電気的な画像書込み型の反射型
空間光変調素子DIOr,DIObとの読出し側に入射
させる。
【0045】前記した1個の光書込み型の各反射型空間
光変調素子SLMrにおける透明基板BP2 側から入射
した緑色のS偏光成分の読出し光は、図11を参照して
述べたように透明基板BP2 →透明電極Et2→光変調材
層部材PML→誘電体ミラーDMLの経路により誘電体
ミラーDMLに達し、そこで反射した読出し光の反射光
は、誘電体ミラーDML→光変調材層部材PML→透明
電極Et2→透明基板BP2 →の経路で反射型空間光変調
素子SLMrから射出して3色分解合成光学系CDPに
入射され、また前記した電気的な画像書込み型の反射型
空間光変調素子DIOrにおける透明基板BP側に入射
した赤色のS偏光成分の読出し光は、透明電極Etと光
変調材層部材PMLとを通過した後に、誘電体ミラー層
DMLで反射して再び光変調材層部材PMLと透明電極
Etとを通過して電気的な画像書込み型の反射型空間光
変調素子DIOrにおける透明基板BP側から射出す
る。
【0046】また、前記した電気的な画像書込み型の反
射型空間光変調素子DIObにおける透明基板BP側に
入射した青色のS偏光成分の読出し光は、透明電極Et
と光変調材層部材PMLとを通過した後に、誘電体ミラ
ー層DMLで反射して再び光変調材層部材PMLと透明
電極Etとを通過して電気的な画像書込み型の反射型空
間光変調素子DIObにおける透明基板BP側から射出
する。前記のようにして、1個の光書込み型の各反射型
空間光変調素子SLMrと2個の電気的な画像書込み型
の反射型空間光変調素子DIOr,DIObとから個別
に射出した各異なる原色光の読出し光は、それぞれの原
色像画素情報と対応した強度分布を有する電界が印加さ
れている光変調材層部材PMLを往復した光束であるか
ら、その光束は順次の画素情報と対応して偏光面の状態
が変化している直線偏光になっており、それが3色分解
合成光学系CDPで3色合成される。3色分解合成光学
系CDPで3色合成された前記の読出し光は、偏光ビー
ムスプリッタPBSに入射して、その入射光におけるP
偏光分が偏光ビームスプリッタPBSから偏光ビームス
プリッタPBSから投射レンズLpに与えられ、投射レ
ンズLpによってスクリーンS上にカラー画像が表示さ
れる。
【0047】次に、図8に示してあるカラー画像表示装
置中の24,25は、それぞれ反射型マトリクス液晶表
示素子であり、前記した各反射型マトリクス液晶表示素
子24,25には、加法混色の3原色像の内で、最も高
い精細度を示すような再生画像を得ることが望まれてい
る特定な1つの原色像(説明例では緑の原色像とされて
いる)を除く他の2つの原色像の画像信号の内の1つの
原色像の画像信号が書込まれるのであり、以下の記載に
おいては、前記した反射型マトリクス液晶表示素子25
には赤の原色像の画像信号が書込まれ、また前記した反
射型マトリクス液晶表示素子24には青の原色像の画像
信号が書込まれるものとして説明されている。前記した
各反射型マトリクス液晶表示素子24,25は、例えば
TFTアクティブマトリクス液晶パネル、等の各種のラ
イトバルブを構成部材に用いて構成されたものが用いら
れる。
【0048】図8に示すカラー画像表示装置において、
表示の対象にされているカラー画像を構成している加法
混色の3原色像の内の特定な原色像に対応するように設
けられている光書込み型の反射型空間光変調素子SLM
gには、前記した3原色像の内で、最も高い精細度を示
すような再生画像を得ることが望まれている特定な1つ
の原色像と対応する画像信号によって駆動される発光素
子アレイREAgから放射された光が、結像レンズ系と
光偏向手段とを介して書込み光として与えられることに
より、前記した特定な1つの原色像(説明例では緑の原
色像)の2次元画像情報が書込まれ、また、表示の対象
にされているカラー画像を構成している加法混色の3原
色像の内で、前記した特定な1つの原色像を除く他の2
つの原色像の画像信号における各別の原色像(説明例で
は赤の原色像と青の原色像)の画像信号が、それぞれの
原色信号に個別に対応するように設けられた反射型マト
リクス液晶表示素子24,25における所定のものに書
込み信号として個別に供給されことにより、前記の反射
型マトリクス液晶表示素子25には赤の原色像の2次元
画像情報を書込まれ、前記の反射型マトリクス液晶表示
素子24には、青の原色像の2次元画像情報を書込まれ
る。
【0049】それで、前記した1個の光書込み型の反射
型空間光変調素子SLMgの光変調材層部材PMLに
は、緑の原色像の画像情報による2次元的な画像情報の
電界パターンが与えられ、また、前記の2個の反射型マ
トリクス液晶表示素子24,25におけるそれぞれの液
晶層は、それらに供給された画像信号の各画素と対応す
る電圧の印加により、各画素毎に偏光面の状態が変化が
生じる。前記した1個の光書込み型の反射型空間光変調
素子SLMgと、2個の反射型マトリクス液晶表示素子
24,25からの画像情報の読出しは、次のようにして
行なわれる。読出し光の光源LSrからの光が偏光ビー
ムスプリッタPBSに入射されると、前記した偏光ビー
ムスプリッタPBSから射出した読出し光におけるS偏
光成分が、3色合成分解光学系CDPに入射される。
【0050】前記の3色合成分解光学系CDPは赤の原
色光を反射し緑の原色光と青の原色光とを通過させるダ
イクロイックミラー12と、青の原色光を反射し緑の原
色光を通過させるダイクロイックミラー13とを備えて
構成されている。それで、前記した3色合成分解光学系
CDPでは、読出し光の光源LSrからの光を3原色の
読出し光に分解し、各原色の波長帯の光をそれぞれ対応
する1個の光書込み型の反射型空間光変調素子SLMg
と、2個の反射型マトリクス液晶表示素子24,25と
の読出し側に入射させる。前記した1個の光書込み型の
各反射型空間光変調素子SLMrにおける透明基板BP
2 側から入射した緑色のS偏光成分の読出し光は、図1
1を参照して述べたように、透明基板BP2 →透明電極
Et2→光変調材層部材PML→誘電体ミラーDMLの経
路により誘電体ミラーDMLに達し、そこで反射した読
出し光の反射光は、誘電体ミラーDML→光変調材層部
材PML→透明電極Et2→透明基板BP2 →の経路で反
射型空間光変調素子SLMrから射出して3色分解合成
光学系CDPに入射される。
【0051】前記した反射型マトリクス液晶表示素子2
5における読出し側に入射した赤色のS偏光成分の読出
し光は、液晶層を通過した後に反射膜で反射して再び液
晶層を通過して反射型マトリクス液晶表示素子25の読
出し側から射出する。また、前記した反射型マトリクス
液晶表示素子24における読出し側に入射した青色のS
偏光成分の読出し光は、液晶層を通過した後に反射膜で
反射して再び液晶層を通過して反射型マトリクス液晶表
示素子24の読出し側から射出する。前記のようにし
て、1個の光書込み型の各反射型空間光変調素子SLM
rと2個の反射型マトリクス液晶表示素子24,25と
から個別に射出した各異なる原色光の読出し光は、それ
ぞれの原色像画素情報と対応した強度分布を有する電界
が印加されている光変調材層部材PML、または液晶層
を往復した光束であるから、その光束は順次の画素情報
と対応して偏光面の状態が変化している直線偏光になっ
ており、それが3色分解合成光学系CDPで3色合成さ
れる。3色分解合成光学系CDPで3色合成された前記
の読出し光は、偏光ビームスプリッタPBSに入射し
て、その入射光におけるP偏光分が偏光ビームスプリッ
タPBSから偏光ビームスプリッタPBSから投射レン
ズLpに与えられ、投射レンズLpによってスクリーン
S上にカラー画像が表示される。
【0052】
【発明の効果】以上、詳細に説明したところから明らか
なように本発明のカラー画像表示装置は、表示の対象に
されているカラー画像を構成している加法混色の3原色
像の内の各特定な原色像と個別に対応して設けられてい
る3個の光書込み型の反射型空間光変調素子における1
つに対しては、前記した3原色像の内で、最も高い精細
度を示すような再生画像を得ることが望まれている特定
な1つの原色像の画像信号によって駆動される発光素子
アレイから放射された光を、結像レンズ系と光偏向手段
とを介して書込み光として与えて、前記した特定な1つ
の原色像の2次元画像情報を書込み、また、前記した3
個の光書込み型の反射型空間光変調素子の内の他の2つ
に対しては、前記した3原色像の内の特定な1つの原色
像を除く他の2つの原色像の内の各1つの原色像の画像
信号が個別に供給されて、それぞれの映像面上に前記の
各1つの原色像の画像信号による2次元画像が映出され
る陰極線管から放射された光を光学系を介して、それぞ
れ対応する光書込み型の反射型空間光変調素子に書込み
光として与えたり、または表示の対象にされているカラ
ー画像を構成している加法混色の3原色像の内の各特定
な原色像と個別に対応して設けられている3個の光書込
み型の反射型空間光変調素子における1つに対しては、
前記した3原色像の内で、最も高い精細度を示すような
再生画像を得ることが望まれている特定な1つの原色像
の画像信号によって駆動される発光素子アレイから放射
された光を、結像レンズ系と光偏向手段とを介して書込
み光として与えて、前記した特定な1つの原色像の2次
元画像情報を書込み、また、前記した3個の光書込み型
の反射型空間光変調素子の内の他の2つに対しては、前
記した3原色像の内の特定な1つの原色像を除く他の2
つの原色像の内の各1つの原色像の画像信号が個別に供
給されることにより、前記の各1つの原色像の画像信号
による2次元的な光学像と対応する光を出力しうる透過
型マトリクス液晶表示素子からの出力光が、光学系を介
してそれぞれ対応する各1つの光書込み型の反射型空間
光変調素子に個別に書込み光として与えたり、あるいは
表示の対象にされているカラー画像を構成している加法
混色の3原色像の内の特定な原色像に対応するように設
けられている光書込み型の反射型空間光変調素子に対し
て、前記した3原色像の内で、最も高い精細度を示すよ
うな再生画像を得ることが望まれている特定な1つの原
色像と対応する画像信号によって駆動される発光素子ア
レイから放射された光を、結像レンズ系と光偏向手段と
を介して書込み光として与えて、前記した特定な1つの
原色像の2次元画像情報を書込み、また、表示の対象に
されているカラー画像を構成している加法混色の3原色
像の内で、前記した特定な1つの原色像を除く他の2つ
の原色像の画像信号における各別の原色像の画像信号
は、それぞれの原色信号に個別に対応するように設けた
電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子に書込み
信号として供給したり、もしくは表示の対象にされてい
るカラー画像を構成している加法混色の3原色像の内の
特定な原色像に対応するように設けられている光書込み
型の反射型空間光変調素子に対して、前記した3原色像
の内で、最も高い精細度を示すような再生画像を得るこ
とが望まれている特定な1つの原色像と対応する画像信
号によって駆動される発光素子アレイから放射された光
を、結像レンズ系と光偏向手段とを介して書込み光とし
て与えて、前記した特定な1つの原色像の2次元画像情
報を書込み、また表示の対象にされているカラー画像を
構成している加法混色の3原色像の内で、前記した特定
な1つの原色像を除く他の2つの原色像の画像信号にお
ける各別の原色像の画像信号は、それぞれの原色信号に
個別に対応するように設けた反射型マトリクス液晶表示
素子に書込み信号として供給したりする、というよう
に、3原色像の内で、最も高い精細度を示すような再生
画像を得ることが望まれている特定な1つの原色像の画
像信号によって駆動される発光素子アレイから放射され
た光を、結像レンズ系と光偏向手段とを介して光書込み
型空間光変調素子に書込み光として与えるとともに、表
示の対象にされているカラー画像を構成している加法混
色の3原色像の内で、前記した特定な1つの原色像を除
く他の2つの原色像の画像信号における各別の原色像の
画像信号は、それぞれの原色信号に個別に対応するよう
に設けた陰極線管または透過型マトリクス液晶表示素子
からの画像出力光を光書込み型空間光変調素子に書込み
光として与えるようにしたり、あるいは表示の対象にさ
れているカラー画像を構成している加法混色の3原色像
の内で、前記した特定な1つの原色像を除く他の2つの
原色像の画像信号における各別の原色像の画像信号を、
電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子や反射型
マトリクス液晶表示素子に与えるようにすることによ
り、3原色像の内の1つの原色像の書込みだけに光偏向
器が使用されるようにしたから、高価な光偏向器が1個
で済み、また、3原色像の重ね合わせの調整も容易とな
るのであり、前記のようにして各原色像が書込まれた3
個の表示素子からの読出しが、読出し光の光源から、偏
光ビームスプリッタと3色分解合成光学系とを介して、
前記した各表示素子に対し、それぞれ所定の波長帯の読
出し光が個別に供給されることにより、それぞれの表示
素子に書込まれている各原色像が個別に読出されて、そ
れが3色分解合成光学系において3原色像に合成された
後に偏光ビームスプリッタを介して投射レンズに入射さ
れて、投射レンズによりスクリーン上に高精細度のカラ
ー画像として映出されるのであり、本発明によれば既述
した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】本発明のカラー画像表示装置の概略構成を示す
ブロック図である。
【図2】本発明のカラー画像表示装置の概略構成を示す
ブロック図である。
【図3】本発明のカラー画像表示装置の概略構成を示す
ブロック図である。
【図4】本発明のカラー画像表示装置の概略構成を示す
ブロック図である。
【図5】本発明のカラー画像表示装置の概略構成を示す
ブロック図である。
【図6】本発明のカラー画像表示装置の概略構成を示す
ブロック図である。
【図7】本発明のカラー画像表示装置の概略構成を示す
ブロック図である。
【図8】本発明のカラー画像表示装置の概略構成を示す
ブロック図である。
【図9】電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子
の構成例を示す斜視図である。
【図10】既提案のカラー画像表示装置のブロック図で
ある。
【図11】光書込み型の反射型空間光変調素子の側断面
図である。
【符号の説明】
Lp…投射レンズ、S…スクリーン、LSr…読出し光
の光源、PBS…偏光ビームスプリッタ、DIO,DI
Or,DIOg,DIOb,DIOc…電気的な画像書
込み型の反射型空間光変調素子、PBS…偏光ビームス
プリッタ、PMr,PMg,PMb…回転鏡車、SLM
r,SLMg,SLMb…空間光変調素子、REAr,
REAg,REAb…発光素子アレイ、Lr,Lg,L
b…レンズ、Et,Et1,Et2…透明電極、E…電源、
PCL…光導電層部材、DML…誘電体ミラー、PML
…変調材層部材、BP,BP1,BP2…透明基板、DP
…ダイクロイックプリズム、CSA,CDP…3色分解
合成光学系、SLMD…空間光変調素子部、CCDD…
電荷結合回路部、2…光偏向器、3…遮光層、4…CC
D読出し層を構成しているシリコン基板、6,7…結像
レンズ、12,13…ダイクロイックミラー、14,1
5…陰極線管、16,17…屈折率分布型、18,19
…光学繊維束(光ファイバープレート)、20,21…
透過型マトリクス液晶表示素子、22,23…照明光
源、24,25…反射型マトリクス液晶表示素子、

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表示の対象にされているカラー画像を構
    成している加法混色の3原色像の内の各特定な原色像と
    個別に対応して設けられている3個の光書込み型の反射
    型空間光変調素子と投射レンズとの間に、3色分解合成
    光学系と偏光ビームスプリッタとを配置するとともに、
    読出し光の光源から前記した偏光ビームスプリッタと3
    色分解合成光学系とを介して、前記した各光書込み型の
    反射型空間光変調素子に対し、それぞれ所定の波長帯の
    読出し光が供給されるようにする手段と、前記した3個
    の光書込み型の反射型空間光変調素子の内の1つに対し
    ては、前記した3原色像の内の特定な1つの原色像の画
    像信号によって駆動される発光素子アレイから放射され
    た光を結像レンズ系と光偏向手段とを介して書込み光と
    して与える手段と、前記した3個の光書込み型の反射型
    空間光変調素子の内の他の2つに対しては、前記した3
    原色像の内の特定な1つの原色像を除く他の2つの原色
    像の内の各1つの原色像の画像信号が個別に供給される
    ことにより、それぞれの映像面上に前記の各1つの原色
    像の画像信号による2次元画像が映出される陰極線管か
    ら放射された光を光学系を介して書込み光として与える
    手段とを備えてなるカラー画像表示装置。
  2. 【請求項2】 陰極線管と光書込み型の反射型空間光変
    調素子との間の光学系として結像レンズを用いた請求項
    1のカラー画像表示装置。
  3. 【請求項3】 陰極線管と光書込み型の反射型空間光変
    調素子との間の光学系として屈折率分布型レンズを用い
    た請求項1のカラー画像表示装置。
  4. 【請求項4】 陰極線管と光書込み型の反射型空間光変
    調素子との間の光学系として光学繊維束を用いた請求項
    1のカラー画像表示装置。
  5. 【請求項5】 表示の対象にされているカラー画像を構
    成している加法混色の3原色像の内の各特定な原色像と
    個別に対応して設けられている3個の光書込み型の反射
    型空間光変調素子と投射レンズとの間に、3色分解合成
    光学系と偏光ビームスプリッタとを配置するとともに、
    読出し光の光源から前記した偏光ビームスプリッタと3
    色分解合成光学系とを介して、前記した各光書込み型の
    反射型空間光変調素子に対し、それぞれ所定の波長帯の
    読出し光が供給されるようにする手段と、前記した3個
    の光書込み型の反射型空間光変調素子の内の1つに対し
    ては、前記した3原色像の内の特定な1つの原色像の画
    像信号によって駆動される発光素子アレイから放射され
    た光を結像レンズ系と光偏向手段とを介して書込み光と
    して与える手段と、前記した3個の光書込み型の反射型
    空間光変調素子の内の他の2つに対しては、前記した3
    原色像の内の特定な1つの原色像を除く他の2つの原色
    像の内の各1つの原色像の画像信号が個別に供給される
    ことにより、前記の各1つの原色像の画像信号により2
    次元的な光学像と対応する光を出力しうる透過型マトリ
    クス液晶表示素子からの出力光を光学系を介して書込み
    光として与える手段とを備えてなるカラー画像表示装
    置。
  6. 【請求項6】 透過型マトリクス液晶表示素子と光書込
    み型の反射型空間光変調素子との間の光学系として結像
    レンズを用いた請求項5のカラー画像表示装置。
  7. 【請求項7】 透過型マトリクス液晶表示素子と光書込
    み型の反射型空間光変調素子との間の光学系として屈折
    率分布型レンズを用いた請求項5のカラー画像表示装
    置。
  8. 【請求項8】 透過型マトリクス液晶表示素子と光書込
    み型の反射型空間光変調素子との間の光学系として光学
    繊維束を用いた請求項5のカラー画像表示装置。
  9. 【請求項9】 表示の対象にされているカラー画像を構
    成している加法混色の3原色像の内の特定な1つの原色
    像に対応するように設けた光書込み型の反射型空間光変
    調素子及び3原色像における前記の特定な1つの原色像
    を除く他の2つの原色像に個別に対応するように設けた
    電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子と投射レ
    ンズとの間に、3色分解合成光学系と偏光ビームスプリ
    ッタとを配置するとともに、読出し光の光源から前記し
    た偏光ビームスプリッタと3色分解合成光学系とを介し
    て、前記した光書込み型の反射型空間光変調素子と2個
    の電気的な画像書込み型の反射型空間光変調素子とに対
    し、それぞれ所定の波長帯の読出し光が供給されるよう
    にする手段と、前記した光書込み型の反射型空間光変調
    素子に対しては、前記した3原色像の内の特定な1つの
    原色像の画像信号によって駆動される発光素子アレイか
    ら放射された光を結像レンズ系と光偏向手段とを介して
    書込み光として与える手段と、前記した2個の電気的な
    画像書込み型の反射型空間光変調素子に対しては、前記
    した3原色像の内の特定な1つの原色像を除く他の2つ
    の原色像の内の各1つの原色像の画像信号が個別に供給
    する手段とを備えてなるカラー画像表示装置。
  10. 【請求項10】 表示の対象にされているカラー画像を
    構成している加法混色の3原色像の内の特定な1つの原
    色像に対応するように設けた光書込み型の反射型空間光
    変調素子及び3原色像における前記の特定な1つの原色
    像を除く他の2つの原色像に個別に対応するように設け
    た反射型マトリクス液晶表示素子と投射レンズとの間
    に、3色分解合成光学系と偏光ビームスプリッタとを配
    置するとともに、読出し光の光源から前記した偏光ビー
    ムスプリッタと3色分解合成光学系とを介して、前記し
    た光書込み型の反射型空間光変調素子と反射型マトリク
    ス液晶表示素子とに対し、それぞれ所定の波長帯の読出
    し光が供給されるようにする手段と、前記した光書込み
    型の反射型空間光変調素子に対しては、前記した3原色
    像の内の特定な1つの原色像の画像信号によって駆動さ
    れる発光素子アレイから放射された光を結像レンズ系と
    光偏向手段とを介して書込み光として与える手段と、前
    記した2個の反射型マトリクス液晶表示素子に対して
    は、前記した3原色像の内の特定な1つの原色像を除く
    他の2つの原色像の内の各1つの原色像の画像信号を個
    別に供給する手段とを備えてなるカラー画像表示装置。
  11. 【請求項11】 加法混色の3原色像の内の特定な1つ
    の原色像を緑の原色像とした請求項1乃至請求項10の
    いずれかのカラー画像表示装置。
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