JPH085940A - 空間光変調装置および該空間光変調装置を用いた投影型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一の空間光変調素子で波長成分が異なる複
数種類の光の変調を行ないつつ、空間光変調素子上での
発熱を防止する。 【構成】 空間光変調素子１０３には、それぞれ光源
（不図示）からの光を異なる方向に偏向する３種類の絵
素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂがマトリックス状に配
列される。各絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂは２つ
の安定状態を持ち、一方の安定状態のときに、空間変調
素子１０３で偏向された光は結像光学系１０４を介して
表示スクリーン（不図示）に投影される。結像光学系１
０４の瞳上には、それぞれ異なる色の波長成分を透過す
る３種類の色フィルタ３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂ
が、３種類の絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂに対応
する偏向光路上に設けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光源からの光を、ミラ
ー反射や回折により偏向することで変調を行なう空間光
変調素子を用いた空間光変調装置、および該空間光変調
装置を用いた投影型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開昭６１−１２９６２７号公
報、特開昭５８−１０７１４号公報、特公平３−７８６
２２号公報等に記載されるように、半導体微細加工技術
を用いたマイクロミラーによる光の偏向を利用した空間
変調素子がある。また、この素子を応用した投影型大画
面表示装置も記載されている。

【０００３】一方、回折作用を成すように液晶分子配列
を制御し、回折により光の偏向制御を行なうものとし
て、本出願人による特開昭５９−２２８６３２号公報、
特開昭６２−２３８５９４号公報等に記載される、グレ
ーディング液晶（ＧＬＣ）を用いた空間光変調素子があ
る。

【０００４】これらの空間光変調素子を有する空間光変
調装置は、カラー投影型表示装置に応用することができ
る。光変調素子を用いた従来のカラー投影型表示装置に
おいては、光変調素子はマトリックス状に配置された複
数個の単位素子を有し、各々が１色に対応した複数個
（通常は３個）の光変調素子を組み合せてカラー画像を
表示するものもあるが、構成をより簡単にするために、
１個の光変調素子の単位素子上に複数色の色フィルタを
設け、１個の光変調素子でカラー画像が表示可能なもの
もある。光変調素子上に色フィルタを設けたものの場
合、それぞれ異なる色フィルタが設けられた複数個（通
常は３個）の単位素子一組で、一画素が構成される。ま
た、色フィルタは、通常は特定の波長成分の光を透過す
る色素で着色したものが用いられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような、光変調素子上に特定の波長成分の光を透過す
る色素で着色した色フィルタを設けたカラー投影型表示
装置では、色素光吸収による発熱で光変調素子が高温に
なり、光変調素子に余分な冷却装置が必要になるという
問題点があった。一方、各々が１色に対応した複数個の
光変調素子を有するものでは、色フィルタが必要ないの
で発熱の問題は生じないが、カラーで表示するために複
数個の光変調素子が必要となるので、装置構成が複雑に
なってしまう。

【０００６】このような問題点は、投影型表示装置に限
らず、空間光変調素子からの出力光を受光する受光部を
有し、空間光変調素子により複数の波長成分を受光部に
作用させる空間光変調装置についても言えることであ
る。

【０００７】そこで本発明は、単一の空間光変調素子で
波長成分が異なる複数種類の光の変調を行ないつつ、空
間光変調素子上での発熱を防止する空間光変調装置およ
びその応用である投射型表示装置を提供することを目的
とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の空間光変調装置は、光源と、該光源からの光を
偏向することによって前記光の変調を行なう空間光変調
素子と、該空間光変調素子からの出力光を受ける受光部
とを有する空間光変調装置において、前記空間光変調素
子は、互いに偏向方向の異なる複数種の単位素子を有
し、前記受光部には、前記複数種の単位素子からの偏向
光路中に、それぞれ前記単位素子の種類に対応するフィ
ルタが設けられていることを特徴とする。

【０００９】また、前記フィルタが、透過する波長成分
が互いに異なる色フィルタからなるものや、前記各単位
素子が、それぞれ１次元あるいは２次元に配列され、互
いに独立に駆動可能であるものであってもよい。

【００１０】さらに、前記空間光変調素子による偏向手
段は、ミラー反射によるものや、回折によるものであっ
てもよい。

【００１１】本発明の投影型表示装置は、上記本発明の
空間光変調装置を用いた投影型表示装置であって、前記
受光部に代えて、表示スクリーンに前記空間光変調素子
からの光を投影するための結像光学系を有するものであ
る。

【００１２】また、前記フィルタは、前記結像光学系の
瞳上に設けられているものであってもよい。

【００１３】

【作用】上記のとおり構成された本発明の空間光変調装
置では、光源からの光は、空間変調素子の複数種類の単
位素子により、複数の方向に偏向されて受光部に入射さ
れる。受光部には、単位素子の種類に対応するフィルタ
が、それぞれ複数種類の単位素子からの偏向光路中に設
けられているので、偏向光の中からの所望の波長成分の
選択は、これらフィルタにより行なわれる。これによ
り、単一の空間光変調素子で、波長成分が異なる複数種
類の光の変調が行なわれる。さらに、フィルタが受光部
に設けられているので、空間光変調素子の発熱が防止さ
れる。

【００１４】本発明の投影型表示装置では、上記本発明
の空間光変調装置を用い、受光部に代えて結像光学系を
有するので、空間光変調素子からの光は、結像光学系を
介して表示スクリーンに投影される。このとき、結像光
学系に設けられたフィルタにより波長成分の選択が行な
われるので、単一の空間光変調素子でカラー表示が行な
える。しかも、空間変調素子上での発熱も防止されるの
で、空間変調素子に冷却手段を設ける必要もなくなる。

【００１５】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。

【００１６】（第１実施例）図１は、本発明の空間光変
調装置の応用であるカラー投影型表示装置の第１実施例
の概略構成図である。

【００１７】図１において、キセノンランプ等からなる
光源１０１からの発光光は、照明系１０２により集光さ
れて概ね平行な光束となり空間光変調素子１０３を照明
する。後述するように空間光変調素子１０３は、２次元
に配列され、それぞれ照明系１０２からの光から光の３
原色（赤、緑、青）を得るための３種類の単位素子とし
ての絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂ（図２参照）か
ら構成される。各絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂ
は、それぞれ両端をねじれ蝶番２０４、２０５（図２参
照）により２つの安定状態を持って変位可能に支持さ
れ、光源１０１からの光を反射するミラー２０３（図３
参照）を有する。ミラー２０３の一方の安定状態での反
射光は結像光学系１０４により表示スクリーン１０５に
向けて拡大投影され、他方の安定状態での反射光は遮光
部１０６（一部のみ図示）で吸収される。

【００１８】また、後述するように各絵素２０８Ｒ、２
０８Ｇ、２０８Ｂで表示に用いない波長成分は、結像光
学系１０４の瞳上に設けられた色フィルタにより除去さ
れる。従って、各絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂに
より表示される色に対応する波長成分だけが結像光学系
１０４を通じて表示スクリーン１０５上に投影される。
ここでいう遮光部１０６とは、結像光学系１０４を構成
する絞り枠（不図示）やレンズ枠（不図示）等も含むも
のとする。

【００１９】ここで、空間光変調素子１０３について説
明する。図２は、図１に示した投影型表示装置の空間光
変調素子１０３の一部を拡大した概略斜視図である。

【００２０】空間光変調素子１０３は縦方向および横方
向に複数列をなすマトリックス状に配置された３種類の
絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂを持ち、駆動する絵
素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂを選択し画像信号を送
るための縦ドライバ２０１および横ドライバ２０２が、
マトリックス配列部の周辺に形成されている。各絵素２
０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂには、それぞれミラー２０
３が形成され、これらミラー２０３で照明系１０２から
の光を反射させることで照明系１０２からの光が偏向さ
れる。

【００２１】各絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂは、
マトリックスの縦方向に同じ種類のものが配列され、そ
れが横方向にＲ、Ｇ、Ｂの順に交互に繰り返されてスト
ライプ状に配列されている。また、上述したように各絵
素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂはそれぞれ両端部がね
じれ蝶番２０４、２０５で支持され、ねじれ蝶番２０
４、２０５を軸として、その軸線回りに変位する。この
変位により照明光の反射方向が変わるので、図１中の結
像光学系１０４に向かう光と、それから外れて遮光部１
０６で遮断される光とを選択的に生成できる。

【００２２】ねじれ蝶番２０４、２０５の支持方向は、
絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂの種類によって異な
っており、絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂの種類ご
とに照明光の偏向方向は互いに異なっている。本実施例
では、赤の表示に用いる絵素２０８Ｒのねじれ蝶番２０
４、２０５での支持方向に対し、緑の表示に用いる絵素
２０８Ｇは４５°、青の表示に用いる絵素２０８Ｂは９
０°、それぞれ異なる方向で支持されている。

【００２３】次に、図１に示した結像光学系について説
明する。図３は、図１に示した投影型表示装置の結像光
学系に設けられた色フィルタの配置を示した図であり、
図４は、図１に示した投影表示装置の結像光学系と空間
光変調素子との位置関係を模式的に示した図である。

【００２４】図３および図４に示すように、結像光学系
１０４は、その瞳中心Ｏが、空間光変調素子１０３の光
軸Ｌ上に位置するように配置されており、結像光学系１
０４の瞳上には、それぞれ透過する波長成分が異なる３
つの色フィルタ３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂが瞳中心
Ｏの回りに放射状に配置されている。各色フィルタ３０
２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂは、赤色の波長成分を透過す
る色フィルタ３０２Ｒと、緑色の波長成分を透過する色
フィルタ３０２Ｇと、青色の波長成分を透過する色フィ
ルタ３０２Ｂとの３種類である。各色フィルタ３０２
Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂは、その中心位置が４５°間隔
で配置され、空間光変調素子１０３上の、各々に対応す
る絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂの一方の安定状態
での反射光の光路上に位置する。

【００２５】また、各絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８
Ｂの他方の安定状態での反射光は、それぞれ図３に破線
で示した領域に達するが、この領域には遮光板３０２
Ｒ’、３０２Ｇ’、３０２Ｂ’が設けられている。これ
により、一方の安定状態での光束のうち、表示に用いる
波長成分だけが表示スクリーン１０５（図１参照）に到
達することになるので、互いに種類の異なる３つの絵素
２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂ一組で、フルカラー画像
の一画素が構成されることになる。

【００２６】色フィルタ３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂ
で透過されない波長成分は、その色フィルタ３０２Ｒ、
３０２Ｇ、３０２Ｂで吸収あるいは反射される。ここで
は透過型の色フィルタ３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂの
例を示したが、反射型の色フィルタを用いることができ
る。その場合には、反射光による迷光を防止するため
に、反射光路上で他の素子と干渉しないように反射方向
を選ぶとともに、反射方向に何らかの遮光板を設ける必
要がある。また、結像光学系１０４の瞳上において、迷
光を避けるために、色フィルタ３０２Ｒ、３０２Ｇ、３
０２Ｂが配置されていない領域全てに遮光板を設けても
よい。

【００２７】次に、図２に示した絵素の構成および動作
についてさらに詳細に説明する。図５は図２に示した空
間光変調素子の中の１つの絵素の構成を示す斜視図、図
６は図５に示した絵素の平面図、図７は図６のＡ−Ａ線
断面図である。

【００２８】絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂは基本
的に浅い井戸を多う梁（フラップ）５３０であり、シリ
コン基板５２２、絶縁スペーサ５２４、金属蝶番層５２
６、および金属梁層５２８を含む。梁５３０は金属蝶番
層５２６および金属梁層５２８の一部で構成され、この
部分の金属梁層５２８がミラー２０３となる。また、梁
５３０にはプラズマ・エッチ・アクセス孔５３２が形成
されている。金属蝶番層５２６のうち、金属梁層５２８
に覆われていない部位が、梁５３０を支持するねじれ蝶
番２０５を構成する。シリコン基板５２２と絶縁スペー
サ５２４との間には二酸化シリコン層５４４が形成さ
れ、この二酸化シリコン層５４４上にランディング電極
２０６ａ、２０６ｄおよびアドレス電極２０６ｂ、２０
６ｃが形成されている。また、シリコン基板５２２上の
各絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂの近傍には、それ
ぞれ絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂを駆動するため
のスイッチングトランジスタ（不図示）が形成されてい
る。

【００２９】各絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂの典
型的な寸法は、梁５３０は一辺が２００μｍの正方形、
絶縁スペーサ５２４の厚みが４μｍ、金属蝶番層５２６
の厚みが７５０オングストローム、金属梁層５２８の厚
みが３５０オングストローム、ねじれ蝶番２０５は長さ
が５μｍで幅が２μｍ、プラズマ・エッチ・アクセス孔
５３２は一辺が２μｍである。

【００３０】各絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂは、
金属梁層５２８とアドレス電極２０６ｂ、２０６ｃ間に
電圧を印加することによって動作する。梁５３０および
アドレス電極２０６ｂ、２０６ｃが空隙キャパシタの２
つの極板を形成し、印加された電圧によって２つの極板
に誘起された正負逆の電荷が、梁５３０をシリコン基板
５２２側に引き寄せる静電引力を加える。この静電引力
により梁５３０の一方の側部がシリコン基板５２２側に
引き寄せられると、ねじれ蝶番２０４、２０５がねじ
れ、梁５３０はシリコン基板５２２に対して傾斜するよ
うに変位する。各絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂ
は、梁５３０が変位した２つの安定状態において、梁５
３０の側端部が電気的に同電位のランディング電極２０
６ａ、２０６ｄに接触した状態で保持されるので、梁５
３０をアドレス電極２０６ｂ、２０６ｃから離れた状態
に保つ。従って、梁５３０とアドレス電極２０６ｂ、２
０６ｃとの短絡により起こる破壊現象を防止し、かつ、
梁５３０の偏向角を安定にしかも一定に保つことができ
る。

【００３１】本絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂを表
示装置に応用する場合の階調表示（８ビット、２５６階
調程度）方法として、例えば以下に示す２つの方法が考
えられる。すなわち、本実施例の絵素２０８Ｒ、２０８
Ｇ、２０８Ｂは基本的に２値表示を行なう素子なので、
複数の単位絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂを組み合
せてその面積比で階調を表現する面積変調方式と、単位
絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂに変調をかける時間
幅で階調を表現するパルス変調方式の２つである。

【００３２】まず、面積変調方式については、例えば８
ビット、２５６階調を表示する場合、２５６個の２値表
示の単位絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂをまとめて
１画素とし、表示すべき値に応じて変調をかける単位絵
素数を選択する。

【００３３】一方、パルス幅変調方式においては、同じ
く８ビット、２５６階調を表示する場合、フレーム数３
０Ｈｚを走査するためには、１３０μｓ（＝１／３０／
２５６）単位で単位絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂ
の変調をかける時間幅を選択する。

【００３４】以上説明したように本実施例では、各色に
対応する絵素２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂでの偏向方
向を互いに変え、かつ、結像光学系１０４の瞳において
各色の偏向方向に対応する位置に色フィルタ３０２Ｒ、
３０２Ｇ、３０２Ｂを設けることで、空間光変調素子１
０３上に色フィルタを設ける必要がなくなるので、空間
光変調素子１０３の加熱が防止される。しかも、単一の
空間光変調素子１０３でカラー画像の表示が可能となる
ので、装置構成が簡単になる。

【００３５】（第２実施例）図８は、本発明のカラー投
影型表示装置の第２実施例における結像光学系の色フィ
ルタの配置を示す図である。

【００３６】本実施例では、緑色の波長成分を透過する
色フィルタ６０２Ｇを、赤色の波長成分を透過する色フ
ィルタ６０２Ｒに対して、結像光学系１０４’の瞳上の
瞳中心Ｏを中心に反時計回りに２２５°回転させた位置
に配置した点が、第１実施例と異なる。すなわち、図３
における遮光板３０２Ｇ’に相当する位置に、色フィル
タ６０２Ｇが配置されている。その他の構成は、第１実
施例と同様であるので、その説明は省略する。

【００３７】これにより、緑色表示用の絵素（不図示）
の持つ２つの安定状態のうち、第１実施例とは逆の安定
状態からの光束が、緑色の波長成分を透過する色フィル
タ６０２Ｇを透過することになる。本実施例の色フィル
タ６０２Ｒ、６０２Ｇ、６０２Ｂの配置では、３種類の
絵素のなす偏向方向の差を大きくできるので、結像光学
系１０４’の瞳をより有効に利用できる。結像光学系１
０４’をコンパクトに構成する場合や、照明系（不図
示）からの照明光束のなす開口数（照明光の拡がり角）
が大きい場合により有効である。

【００３８】（第３実施例）図９は、本発明のカラー投
影型表示装置の第３実施例における結像光学系の色フィ
ルタの配置を示す図である。

【００３９】本実施例では、各絵素（不図示）の一方の
安定状態からの光束が結像光学系１０４”の瞳をできる
だけ大きく満たすように、結像光学系１０４”の位置を
ずらした点が第１実施例と異なる。すなわち結像光学系
１０４”の瞳上において、空間光変調素子（不図示）の
光軸が通る点をＯ’としたとき、この点Ｏ’と瞳中心Ｏ
とがずれた位置に結像光学系１０４”が配置されてい
る。また、各色フィルタの７０２Ｒ、７０２Ｇ、７０２
Ｂ配置については、瞳中心Ｏではなく、光軸が通る点
Ｏ’を中心に４５°間隔で放射状に配置されている。

【００４０】本実施例の構成においても、結像光学系１
０４”の瞳をより有効に利用できる。結像光学系１０
４”をコンパクトに構成する場合や、照明系（不図示）
からの照明光束のなす開口数（照明光の拡がり角）が大
きい場合により有効である。

【００４１】（第４実施例）上述した第１〜第３実施例
では、それぞれ支持方向（偏向方向）が４５°ずつ異な
るように３種類の絵素を配置したが、他の角度の組合せ
でも構わない。例えば、０°、６０°、１２０°の組合
せの場合、結像光学系の瞳上での色フィルタを、瞳中心
を中心に１２０°間隔で配置することが可能となる。こ
れは、瞳中心に対して最も対称性よく色フィルタを配置
する構成となる。

【００４２】この構成においても結像光学系の瞳をより
有効に利用できる。結像光学系をコンパクトに構成する
場合や、照明系からの照明光束のなす開口数（照明光の
拡がり角）が大きい場合により有効である。

【００４３】（第５実施例）上述した第１〜第４実施例
では、２つの安定状態を持つ２値の偏向素子（絵素）を
用いたが、本実施例では、アナログ変調可能なミラー偏
向素子を用いる。

【００４４】連続的にアナログ変調するために、ミラー
に一体化された電極部が双安定状態のいずれにもいかな
いようにランディング電極とミラー一体化電極との隙間
を設定する。この構成により、瞬間的な過電圧等による
アナログ駆動状態からの逸脱を防止できる。以上の構成
によるアナログ駆動においても、これまでの実施例と同
様の効果が得られる。

【００４５】（第６実施例）ＧＬＣ（Ｇｒａｔｉｎｇ
Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌｓ）を用いた偏向デバイ
ス（例えば、本出願人による特開昭５９−２２８６３２
号公報、特開昭６２−２３８５９４号公報等参照）と本
発明で用いた色フィルタとを組み合せることにより、上
述した各実施例と同様の効果を得ることができる。すな
わち、上述した各実施例においては、表示スクリーンに
投影すべき光を、ミラー反射を利用して偏向させていた
が、ミラー反射の代りに回折を利用して偏向させたの
が、本実施例である。本実施例の構成上のポイントは、
ＧＬＣによる光の回折方向の成す面が互いに異なる３種
類の絵素をストライプ状に構成する点にある。

【００４６】図１０は、本発明の空間光変調装置の応用
であるカラー投射型表示装置の第６実施例の概略構成図
であり、図１１は、図１０に示した投射型表示装置の空
間光変調素子の一部を拡大した概略斜視図である。

【００４７】キセノンランプ等からなる光源８０１から
の発光光は、照明系８０２により集光され、空間光変調
素子８０３を照明する。後述するように、空間光変調素
子８０３は、２次元に配列された複数の絵素９０８Ｒ、
９０８Ｇ、９０８Ｂから構成されている。各絵素９０８
Ｒ、９０８Ｇ、９０８Ｂは配向変調可能な液晶よりな
り、透過光に対して回折状態および非回折状態を取り得
る可変回折格子を有する。可変回折格子の回折状態での
透過光は、結像光学系８０４により表示スクリーン８０
５に向けて拡大投影され、非回折状態での透過光（およ
び０次回折光）は、結像光学系８０４の瞳中心部に設け
られた遮光部８０６で吸収される。

【００４８】また、各絵素９０８Ｒ、９０８Ｇ、９０８
Ｂで表示に用いない波長成分は、それぞれ結像光学系８
０４の瞳状に設けられた３つの色フィルタ（不図示）に
より除去される。したがって、各絵素９０８Ｒ、９０８
Ｇ、９０８Ｂで用いる色に対応する波長成分だけが、結
像光学系８０４を通じて表示スクリーン８０５上に投影
される。各色フィルタは、これまでの実施例と同様に瞳
内での回折光の光路上に配置すればよい。ただし、本実
施例では回折光を用いているので、必要に応じて１次回
折光、マイナス１次回折光、さらには高次回折光の光路
上に色フィルタを設ける。

【００４９】ここで、空間光変調素子８０３について詳
細に説明する。空間光変調素子８０３は縦方向および横
方向に複数列をなすマトリックス状に配置された３種類
の絵素９０８Ｒ、９０８Ｇ、９０８Ｂを持ち、駆動する
絵素９０８Ｒ、９０８Ｇ、９０８Ｂを選択し画像信号を
送るための縦ドライバ９０１および横ドライバ９０２
が、マトリックス配列部の周辺に形成されている。

【００５０】各絵素９０８Ｒ、９０８Ｇ、９０８Ｂは、
マトリックスの縦方向に同じ種類のものが配列され、そ
れが横方向にＲ、Ｇ、Ｂの順に交互に繰り返されてい
る。各絵素中の線は、格子縞の方向を示している。格子
縞の方向は、絵素９０８Ｒ、９０８Ｇ、９０８Ｂの種類
によって異なっており、回折格子からの回折光は格子縞
と直交する面内方向に回折するので、絵素９０８Ｒ、９
０８Ｇ、９０８Ｂの種類ごとに照明光の偏向方向は互い
に異なっている。本実施例では、赤の表示に用いる絵素
９０８Ｒの格子縞の方向に対し、緑の表示に用いる絵素
９０８Ｇは４５°、青の表示に用いる絵素９０８Ｂは９
０°、それぞれ異なる方向に格子縞が設けられている。

【００５１】（その他の実施例）空間光変調素子上での
３種類の絵素の配列は、ストライプ状に限定されるもの
ではない。また、絵素の種類は３種類に限定されるもの
ではなく、偏向・回折方向の異なる２種類の、あるいは
４種類以上の絵素種に対応する系であっても、前述の実
施例と同様の効果が得られる。

【００５２】また、本発明は投影型表示装置への適用に
限定されるものではなく、例えば、ライン状に１次元配
列された空間光変調素子を用いて光信号変調部を構成し
てもよい。特に、銀塩感光剤等の色選択性のある媒体に
カラー画像を記録する装置などにおいて有効である。

【００５３】

【発明の効果】本発明は、以上説明したとおり構成され
ているので、以下に記載する効果を奏する。

【００５４】本発明の空間光変調装置は、空間光変調素
子に、偏向方向が異なる複数種類の単位素子を有すると
ともに、受光部に、単位素子の種類に対応するフィルタ
が、それぞれ複数種類の単位素子からの偏向光路中に設
けられているので、偏向光の中からの所望の波長成分の
選択を、これらフィルタで行なうことができる。その結
果、単一の空間光変調素子で、波長成分が異なる複数種
類の光の変調を行なうことができるとともに、空間光変
調素子の発熱を防止することができる。

【００５５】本発明の投影型表示装置では、上記本発明
の空間光変調装置を用い、受光部に代えて結像光学系を
有することにより、空間光変調素子からの光を、結像光
学系を介して表示スクリーンに投影することができる。
このとき、結像光学系に設けられたフィルタにより波長
成分の選択が行なわれるので、単一の空間光変調素子で
カラー表示を行なうことができる。しかも、空間変調素
子上での発熱も防止されるので、空間変調素子に冷却手
段を設ける必要もなくなる。したがって、投影型表示装
置の構成を簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の空間光変調装置の応用であるカラー投
影型表示装置の第１実施例の概略構成図である。

【図２】図１に示した投射型表示装置の空間光変調素子
の一部を拡大した概略斜視図である。

【図３】図１に示した投影型表示装置の結像光学系に設
けられた色フィルタの配置を示した図である。

【図４】図１に示した投影表示装置の結像光学系と空間
光変調素子との位置関係を模式的に示した図である。

【図５】図２に示した空間光変調素子の中の１つの絵素
の構成を示す斜視図である。

【図６】図５に示した絵素の平面図である。

【図７】図６のＡ−Ａ線断面図である。

【図８】本発明のカラー投影型表示装置の第２実施例に
おける結像光学系の色フィルタの配置を示す図である。

【図９】本発明のカラー投影型表示装置の第３実施例に
おける結像光学系の色フィルタの配置を示す図である。

【図１０】本発明の空間光変調装置の応用であるカラー
投影型表示装置の第６実施例の概略構成図である。

【図１１】図１０に示した投射型表示装置の空間光変調
素子の一部を拡大した概略斜視図である。

【符号の説明】

１０１、８０１ 光源 １０２、８０２ 照明系 １０３、８０３ 空間光変調素子 １０４、１０４’、１０４”、８０４ 結像光学系 １０５、８０５ スクリーン １０６、８０６ 遮光部 ２０１、９０１ 横ドライバ ２０２、９０２ 縦ドライバ ２０３ ミラー ２０４、２０５ ねじれ蝶番 ２０６ａ、２０６ｄ ランディング電極 ２０６ｂ、２０６ｃ アドレス電極 ２０８Ｒ、２０８Ｇ、２０８Ｂ、９０８Ｒ、９０８Ｇ、
９０８Ｂ 絵素 ３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂ、６０２Ｒ、６０２Ｇ、
６０２Ｂ、７０２Ｒ、７０２Ｇ、７０２Ｂ 色フィル
タ ３０２Ｒ’、３０２Ｇ’、３０２Ｂ’ 遮光板 ５２２ シリコン基板 ５２４ 絶縁スペーサ ５２６ 金属蝶番層 ５２８ 金属梁層 ５３０ 梁 ５３２ プラズマ・エッチ・アクセス孔 ５４４ 二酸化シリコン層

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、該光源からの光を偏向すること
   によって前記光の変調を行なう空間光変調素子と、該空
   間光変調素子からの出力光を受ける受光部とを有する空
   間光変調装置において、 前記空間光変調素子は、互いに偏向方向の異なる複数種
   の単位素子を有し、前記受光部には、前記複数種の単位
   素子からの偏向光路中に、それぞれ前記単位素子の種類
   に対応するフィルタが設けられていることを特徴とする
   空間光変調装置。
2. 【請求項２】 前記フィルタは、透過する波長成分が互
   いに異なる色フィルタからなる請求項１に記載の空間光
   変調装置。
3. 【請求項３】 前記各単位素子は、それぞれ１次元ある
   いは２次元に配列され、互いに独立に駆動可能である請
   求項１または２に記載の空間光変調装置。
4. 【請求項４】 前記空間光変調素子による偏向手段は、
   ミラー反射によるものである請求項１、２または３に記
   載の空間光変調装置。
5. 【請求項５】 前記空間光変調素子による偏向手段は、
   回折によるものである請求項１、２または３に記載の空
   間光変調装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれか１項に記載
   の空間光変調装置を用いた投影型表示装置であって、 前記受光部に代えて、表示スクリーンに前記空間光変調
   素子からの光を投影するための結像光学系を有する投影
   型表示装置。
7. 【請求項７】 前記フィルタは、前記結像光学系の瞳上
   に設けられている請求項６に記載の投影型表示装置。