JPH11271747A - 光学変調装置及びそれを用いた投影装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 明るく、明るさのムラのない画像投影ができ
る光学変調装置及びそれを用いた投影装置を得ること。 【解決手段】 入射面に設けた入射光束を回折し集光す
る回折素子と、該回折素子で集光した光束の一部を光学
変調する光学変調画素と、該光学変調画素で光変調した
光束の一部を反射させる反射面、そして、該反射面で反
射した光束を該入射面より出射させるようにした光学変
調単位を複数個、所定のピッチで配列し、各光学変調単
位毎に入射光の光変調を行っていること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学変調装置及びそ
れを用いた投影装置に関し、例えば液晶パネル（液晶表
示素子）等の光学変調装置（画像変調素子とも言う）に
表示された投影像原画（単色画像又はカラー画像）をス
クリーン面上に拡大投影する際の光学変調装置の各要素
を適切に設定することによって単色画像及びカラー画像
を良好なる状態で投影し観察することができる、例えば
液晶プロジェクター等に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶パネル等の光学変調装置
より成る投影像原画をスクリーン面上に拡大投影するよ
うにした投影装置が種々と提案されている。

【０００３】図１２は光学変調装置として分散型の液晶
２００とシュリーレン光学系（１０５、１０６）とを利
用した単色画像の投影装置の要部概略図である。同図に
おいて、白色光源１０２からの白色光のうち直接、赤外
フィルター１０３を通過する光束とリフレクター１０１
で反射し、赤外カットフィルター１０３を通過する光束
で光学変調装置２００を照明する。光学変調装置２００
に表示された画像からの光束はフィールドレンズ１０４
で集光し、シュリーレン絞り１０５を介して投射レンズ
１０６に入射している。投射レンズ１０６は光学変調装
置２００に表示された画像をスクリーン１０７に拡大投
影している。

【０００４】ここで、分散型の液晶による画像表示の基
本原理について説明する。

【０００５】ＰＤＬＣ、ＰＮＬＣのような拡散型の液晶
に白色光源からの白色光が入射すると、該白色光は、液
晶の駆動モードにより、拡散、非拡散によって光学変調
される（駆動・制御手段は不図示）。この光学変調され
た光線のうちのシュリーレン絞り１０５からの透過量
を、液晶の拡散度を制御し変化させることで、投射レン
ズ１０６を介してスクリーン上に画像の濃淡を順次形成
していく。

【０００６】図１２に示すような方式は、分散型の液晶
の画素が複数隣接配置した光学変調装置２００（以下、
液晶パネル）に対して１つのシュリーレン絞り１０５で
透過光束を制御することから、液晶パネル２００と投射
レンズ１０６間の距離を大きくする必要があり、装置が
大型化する傾向がある。又、シュリーレン絞り１０５と
光源１０２が共役な配置であるため、有限な大きさの発
光部をもつ光源を用いた場合、絞り開口を大きくする必
要があり、コントラストが低下する等の課題があった。
図１３は光学変調装置２００の部分拡大図である。装置
へ入射する白色光Ｗの一部が拡散型の液晶（液晶画素）
２０６に入射し、拡散されなかった光と拡散された光の
一部が不図示のシュリーレン絞りを透過する。この時、
拡散モードにある液晶画素は黒、非拡散モードにある液
晶画素は白の画像情報を入射光束に与えたことになる。
ここで、図１３は３画素分しかないが、実際は液晶画素
が複数隣接配置している。この図からもわかるように、
液晶画素２０６の画素面積に占める有効部面積に対し
て、ＴＦＴ等の画素駆動部を遮光するブラックマトリク
ス２０５の割合は高く、光の利用効率を落とすという課
題もあった。尚、図１３において２０２、２０４は透明
基板である。

【０００７】この課題を解決するために、図１４に示す
ように分散型の液晶３０６の各画素毎にマイクロレンズ
３０１と、マイクロレンズの焦点位置にシュリーレン絞
り３０３を設け、画像表示を行う方式（以下、マイクロ
シュリーレン方式と称す）が提案されている。図１４は
マイクロシュリーレン方式を用いた光学変調装置の光路
を示している。光学変調装置３００へ入射する白色光Ｗ
はマイクロレンズ３０１により、シュリーレン絞り３０
３近傍に集光する。分散型の液晶３０６で光学変調され
た光の一部がシュリーレン絞り３０３を通過して光変調
装置３００を出射する。光学変調装置３００の出射面Ｌ
０上に各画素毎にモノクロ（単色）の画像が形成され
る。図１５は図１４の光学変調装置３００を用いたモノ
クロ画像の投影装置の要部概略図である。光学変調装置
３００の出射面Ｌ０とスクリーン面１０７は共役であ
る。

【０００８】同図では、光源１０２からの光束のうち直
接、赤外カットフィルター１０３に入射した光とリフレ
クター１０１で反射して赤外カットフィルター１０３を
通過した光束で照明した光学変調装置３００の画像を投
射レンズ１０６でスクリーン面１０７上に拡大投影して
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１４で示す光学変調
装置は、入射側にマイクロレンズを集光素子として用い
て光の有効利用を図っているが、マイクロレンズの球面
収差がシュリーレン絞り上の集光サイズを大きくしてい
る。そのため、非拡散光をシュリーレン絞りの開口にで
きるだけ多く透過させるためには、シュリーレン絞りの
開口は大きくする必要があった。そうすると、拡散光の
うちシュリーレン絞りを通過する光束の割合も増加し、
このことから画像表示のコントラストが低下するという
課題があった。

【００１０】図１６は従来のカラー用の光学変調装置４
００の要部概略図、図１７は図１６のカラー用の光学変
調装置を用いた投影装置の要部概略図である。

【００１１】分散型の液晶を用いたカラー用の光学変調
装置では、図１６に示すような各画素毎にマイクロレン
ズ４０１、カラーフィルター４０７、シュリーレン絞り
４０３を設けて、画像表示を行っている。この方式にお
いても、先に説明したコントラストの低下という課題の
他に、光学変調装置４００を形成する部品点数が多くな
り、各素子（マイクロレンズ、カラーフィルター、シュ
リーレン絞り）と分散型の液晶画素との位置合わせが困
難になるという課題があった。尚、図１６において４０
２、４０４は透明基板である。

【００１２】図１７では光源１０２からの光束のうち直
接、赤外カットフィルター１０３を通過した光束とリフ
レクター１０１で反射し、赤外カットフィルター１０３
を通過した光束で照明したカラー用の光学変調装置４０
０の画像を投射レンズ１０６でスクリーン１０７面上に
拡大投影している。

【００１３】本発明は、拡散型の液晶とシュリーレン光
学系とを利用して画像形成をするとき、各要素を適切に
設定することにより光束の利用効率が良く、高いコント
ラストの画像が容易に得られる光学変調装置及びそれを
用いた投影装置の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の光学変調装置は （１−１）入射面に設けた入射光束を回折し集光する回
折素子と、該回折素子で集光した光束の一部を光学変調
する光学変調画素と、該光学変調画素で光変調した光束
の一部を反射させる反射面、そして、該反射面で反射し
た光束を該入射面より出射させるようにした光学変調単
位を複数個、所定のピッチで配列し、各光学変調単位毎
に入射光の光変調を行っていることを特徴としている。

【００１５】特に （１−１−１）前記光学変調単位の任意の１単位内の回
折素子は格子ピッチが面内で変化していること。

【００１６】（１−１−２）前記回折素子は入射光を複
数の色光に分解し、このうち任意の色光を集光している
こと。

【００１７】（１−１−３）前記回折素子は集光する色
光毎に格子構造が異なっており、前記光学変調単位は隣
接する光学変調単位で集光する色光が異なっているこ
と。

【００１８】（１−１−４）前記光学変調単位の集光す
る色光は、格子周期方向に隣接する光学変調単位で異な
り、かつ１単位おきに同一の光学変調単位が配列してお
り、又、該光学変調単位の集光する色光は格子周期方向
と垂直な方向に隣接する光学変調単位で異なり、かつ２
単位おきに同一の光学変調単位が配列していること。

【００１９】（１−１−５）前記光学変調装置は赤、
緑、青の３つの色光を集光する３種類の学変調単位を有
していること。

【００２０】（１−１−６）前記光学変調単位の入射面
は前記回折素子の格子周期方向を長辺とした長方形状よ
り成っていること。

【００２１】（１−１−７）前記光学変調画素は光変調
を行う制御部と非制御部とを有し、該制御部は高分子分
散型の液晶より成っていること。

【００２２】（１−１−８）前記回折素子は入射光を前
記反射面上に集光していること。

【００２３】（１−１−９）前記反射面は前記制御部上
に設けていること等を特徴としている。

【００２４】本発明の画像表示装置は （２−１）構成（１−１）の光学変調装置を光源からの
光束で照明し、該光学変調装置で形成された画像を観察
していることを特徴としている。

【００２５】特に （２−１−１）前記光学変調装置の光学変調単位の回折
素子の格子周期方向は、前記光源からの照明光光軸と、
該光学変調装置の観察光軸とを含む平面に対して直交し
ていることを特徴としている。

【００２６】本発明の投影装置は （３−１）構成（１−１）の光学変調装置を光源からの
光束で照明し、該光学変調装置で形成された各画素を投
射レンズで所定面上に投影していることを特徴としてい
る。

【００２７】特に （３−１−１）前記光源は線光源より成り、該線光源の
長軸方向は前記回折素子の格子周期方向と直交している
こと。

【００２８】（３−１−２）前記光源は高輝度放電ラン
プより成っていること。

【００２９】（３−１−３）前記光学変調装置は単色画
像、又はカラー画像を形成していること等を特徴として
いる。

【００３０】

【発明の実施の形態】図１は本発明の光学変調装置の実
施形態１の要部断面図（装置光軸に対して平行な断面）
である。同図において１は光学変調装置１００を構成す
る複数の光学変調単位のうちの１つである。１１はＸ方
向に格子周期を持つ１次元回折格子（回折素子）、１
２、１６は透明基板、１３（１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ）
は光学変調画素（制御部）であり、例えば拡散型の液晶
画素より成っている。１４はブラックマトリクス（非制
御部）、１５はシュリーレン反射絞りである。

【００３１】本実施形態では各要素（１１〜１６）を有
する光学変調単位１を所定のピッチで複数個、配列して
光学変調装置を達成している。

【００３２】本図はＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｒ（赤
色）の色光に対応した画素１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｒを表
示する３つの光学変調単位を表している。次に中心のＧ
画素１３Ｇを含む光学変調単位（以下、Ｇ単位）Ｇａを
用いて光学的作用を具体的に説明する。

【００３３】Ｇ単位Ｇａの入射面ＧＩに入射した白色光
束Ｗは、１次元回折格子１１で回折され、Ｇ色光のみが
液晶画素１３Ｇの有効部に入射する。その他の色の大部
分はＧ色光とは別の回折作用を受け、ブラックマトリク
ス１４に到達し遮光される。液晶画素１３Ｇを透過した
Ｇ光束は液晶画素が拡散モードの時、拡散し、殆どの拡
散光はシュリーレン反射絞り１５の反射面に到達せず、
反射面近傍で遮光される。また、液晶画素が非拡散モー
ドの時、シュリーレン絞り１５の反射面に集光し、そこ
で、反射し元の光路を戻り、液晶画素１３Ｇと１次元回
折格子１１を介して出射する。このように液晶のモード
を切り替えることで、光束の拡散度を制御しＧ単位Ｇａ
の出射面（入射面ＧＩと同じ）上にＧ色の濃淡画像を形
成する。同様に、Ｒ単位、Ｂ単位に関しても各単位の１
次元回折格子の光学作用はＲ光束、Ｂ光束をそれぞれの
液晶画素１３Ｒ、１３Ｂに向けて回折することであり、
このようなＲＧＢ単位をＸＹ平面内で所定のピッチで複
数隣接配置し、各単位毎に独立な液晶駆動を行うこと
で、光学変調装置１の出射面Ｌ０（入射面と同じ）上に
カラーの画像を形成している。但し、本実施形態の１次
元回折格子１１は３レベルのバイナリー型回折格子より
成り、入射光を効率よく０、±１次光に分解し、各次数
がＲＧＢ色光に色分離し集光（収斂）するように、格子
各段の深さ、ピッチ等を最適化している。

【００３４】次に図２、３、４を用いて、１次元回折格
子１１の回折作用について説明する。

【００３５】図２、３、４はそれぞれ、Ｇ単位Ｇａの１
次元回折格子のうち中心（Ｌ）、周辺（Ｎ）、その中間
（Ｍ）を通る光線の光路を表した光路図である。本実施
形態においては、回折格子Ｍ、Ｎの格子ピッチ及び回折
格子Ｎ、Ｌの格子の格段の深さが異なっており、格子形
状は各単位中心に対してＸ方向で対称に配列している。
（但し、本図においては簡略化して格子形状を１単位内
均一に記載している）。回折格子Ｌに入射した光線は０
次光がＧ色光、±１次光がそれぞれＲ色光、Ｂ色光であ
り、回折格子Ｍ、Ｎに入射した光線は０次光がＢ色光、
＋１次光はＲ色光、−１次光はＧ色光と成るように、格
子形状を最適化している。また、回折格子Ｌ、Ｍ、Ｎで
記載されていない箇所においても同様に格子ピッチが最
適化されている。

【００３６】以上、Ｇ単位Ｇａについて説明を行った
が、Ｒ、Ｂ単位についても同様に格子形状を決定してい
る。

【００３７】図５は本実施形態の光学変調装置全体の各
ＲＧＢ単位配列についての説明図である。

【００３８】図５においては、格子周期方向（Ｘ方向）
には隣接する各単位で対応する色が互いに異なり、かつ
１単位おきに同色単位が配列しており、格子周期方向
（Ｘ方向）と垂直な方向（Ｙ方向）に隣接する各単位で
対応する色が互いに異なり、且つ２単位おきに同色単位
が配列している。

【００３９】本実施形態では各ＲＧＢ単位の入射形状を
長方形とし、この長方形の長辺方向と１次元回折格子の
周期方向（Ｘ方向）を一致させている。このことから、
Ｙ方向に並んだＲＧＢ単位を１絵素単位としＴＶ画像や
ビデオ画像を表示すると、各絵素が正方形となり視覚的
にも良好な画像が得られる。また、１次元回折格子の周
期方向を各単位で比較的長くとれることから各単以内の
回折格子数を多くでき、色の集光性能を高めることがで
きる。また、図４からもわかるように、各単位周辺光の
不要光（図４内ではＲ色光）が、隣接画素の画素有効部
にまざることが予想されるが、図５のように色を配置す
ることにより、色の混色をさけ、光の利用効率を上げて
いる。

【００４０】図６にＧ単位の１次元回折格子の格子ピッ
チの数値実施例を示す。

【００４１】液晶パネル（光学変調装置）のサイズを対
角５インチ、アスペクト比３：４、画素数６４０×４８
０とすると、液晶画素サイズは約１６０μｍ角になる。
この時、回折格子各単位の中心からＸ方向に離れるにし
たがって変わる格子ピッチを図６のように変化させる
と、Ｇ色だけが画素１３Ｇの有効部に集光される。ただ
し、回折格子とシュリーレン絞りの光軸に平行な光学距
離を５００μｍ、画素の有効部Ｘ方向長さを１２０μｍ
として計算を行った。回折格子高さは各次数の中心波長
によって、最適値が決まる。

【００４２】このように設定することで集光性の高い光
学変調装置を提供している。尚、本実施形態において全
ての光学変調単位からの色光を色光を単色（例えば赤色
用又は緑色用又は青色用）として構成しても良い。これ
によって、後述する投影装置において単色の画像をスク
リーン面上に投影するようにしても良い。

【００４３】本実施形態では以上のように各要素を設定
することにより１次元回折格子により白色又は単色照明
光を効率良く、対応する光学変調素子の各画素に無駄な
く集光させて、光利用効率の向上を図りつつ、画質のよ
い光学変調装置を実現している。

【００４４】又、本実施形態によれば１次元回折格子に
より白色照明光をカラーフィルターを用いず、効率良
く、且つ色バランス良く複数の色光に分解でき、それぞ
れの色光に対応する光学変調単位の各画素に集光させる
ため、光利用効率の向上を図りつつ、画質のよい光学変
調装置を実現している。又、シュリーレン光学系をコン
パクトに実施できるため小型で、且つコントラストの高
い光学変調装置を実現している。

【００４５】図７は本発明の光学変調装置の実施形態２
の要部断面図（装置光軸に対して平行な断面）である。
本実施形態の光学変調装置１００の光学変調単位２は１
次元回折格子１１を透明基板２１に一体形成した。又、
１次元回折格子１１の集光点を液晶画素１３の出射面付
近とし、液晶画素の制御部を形成するＴＦＴ等の表面液
晶側に反射面を形成し、シュリーレン反射絞りとしてい
る。これにより、部品点数を少なくしている。この場
合、拡散型の液晶は拡散度ができるだけ高いものを用い
て実施形態１と同等程度の効果を得ている。

【００４６】他の効果として、液晶画素面積に対する画
素有効部（１３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｒ）の面積（開口率）
が低い液晶との組み合わせが可能なことから、製造プロ
セスが簡略化でき、プロセス設計に自由度の高い液晶パ
ネルを用いることができる。

【００４７】図８は本発明の光学変調装置１００を用い
たモノクロ単色（赤色又は緑色又は青色）又はカラー画
像の実施形態３の画像表示装置の要部断面図（装置光軸
に対して平行な断面）である。図中、光学変調装置１０
０の光軸をＺ軸、白色光源１０２からの照明光光軸Ｌａ
はＺ軸からＹＺ面内＋θ°の方向、本画像表示装置の観
察者の観察光軸ＬｂはＺ軸からＹＺ面内−θ°の方向と
している。

【００４８】光学変調単位の回折素子の格子周期方向は
照明光光軸Ｌａと観察光軸Ｌｂとを含む平面（ＹＺ面）
に対して直交している。

【００４９】白色光源１０２としては太陽光、又は装置
から離れた位置に置かれた白色ランプ等であり、照明光
束はその照明光光軸に対して略平行光と見なせるものを
用いている。光学変調装置１００の１次元回折格子はＸ
方向に格子周期を持っていることから、光学変調装置１
００に略平行光で入射した照明光は、Ｙ方向には回折作
用を受けず、Ｘ方向には回折作用を受ける。この入射光
の一部が光学変調装置１００上に画像を形成し、観測者
の観測方向に略平行な装置出射光束を受光した観測者は
明るい形成画像を認識することができる。本実施形態の
光学変調装置１００を実施形態１の光学変調装置とする
と、明るい画像表示装置が提供でき、又、明るさを落と
さず小型のモノクロ、又はカラー画像の画像表示装置が
提供できる。

【００５０】ここで、照明光光軸と観測者の観測方向は
必ず一致できないことから、前述のθ°は０°にするこ
とはできない。もし光学変調装置１００の１次元回折格
子の格子方向をＹ方向とすると、回折方向法線に対する
照明光入射角は略θ°となり、回折効率の低下や各単位
内の色の混色や単位間のクロストークが生じる。このこ
とから光学変調装置の１次元回折格子の格子方向をＸ方
向で配置することが望ましい。

【００５１】図９は本発明の光学変調装置１００を用い
た投影装置の実施形態４の要部概略図である。同図は光
学変調装置を用いた単色（赤色又は緑色又は青色）又は
カラー画像の投影装置の要部断面図（装置光軸に対して
平行な断面）を示している。同図において白色光源１０
２からの光のうち直接、赤外カットフィルター１０３を
通過した光と放物リフレクター１０１により略平行光束
となって赤外カットフィルター１０３を通過した光はハ
ーフミラー１０８を介して光学変調装置１００に入射し
ている。光源１０２とハーフミラー１０８との間に配置
した赤外カットフィルター１０３は光源１０２からの光
束のうち余分な熱線を除去している。又、光学変調装置
１００の出射面に形成される画像情報をハーフミラー１
０８とフィールドレンズ１０４を介して投射レンズ１０
６によってスクリーン１０７上に結像している。本実施
形態の光学変調装置は、先の実施形態１、２で示したも
のを適用しており、これによって明るい投影装置を実現
している。特に明るさを落とさず小型の単色画像、又は
カラー画像が投影できる投影装置を実現している。尚、
本実施形態においては、プリズムと一体に形成されたハ
ーフミラーを用いているが、板状のハーフミラーでも良
い。

【００５２】液晶パネルを用いた投影装置には明るい光
源が用いられるのが一般的である。

【００５３】本実施形態では光源としてメタルハライド
ランプに代表されるＨＩＤランプ（高輝度放電ランプ）
を用いている。尚、ＨＩＤは発光部である電極間が数ｍ
ｍあり、この発光点を焦点位置においた放物リフレクタ
ーで光束形成すると完全な平行光束は得られない。この
ような平行からはずれた光束を本実施形態のような光学
変調装置に入射すると、回折格子の回折効率は低下し、
回折角度も設計値からはずれることから、色の混色が生
じる場合がある。

【００５４】そこで本実施形態では、図１０の平面図及
び図１１の側面図に示すようにランプ１０２の電極方向
をＹ軸（回折素子の格子周期方向と直交する方向）に合
わせ、電極間の一箇所が放物リフレクター１０１の焦点
位置にくるように配置して光学変調単位１の回折方向の
入射光束の平行度を保ち回折効率の低下や色の混色を避
けている。

【００５５】以上のように本実施形態によれば明るく、
且つ明るさのムラの少ない単色及びカラーの画像を投影
することができる投影装置を達成することができる。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、拡散型の
液晶とシュリーレン光学系とを利用して画像形成をする
とき、各要素を適切に設定することにより光束の利用効
率が良く、高いコントラストの画像が容易に得られる光
学変調装置及びそれを用いた投影装置を達成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の光学変調装置の実施形態１の要部断
面図

【図２】 本発明の光学変調装置の実施形態１の断面拡
大図

【図３】 本発明の光学変調装置の実施形態１の断面拡
大図

【図４】 本発明の光学変調装置の実施形態１の断面拡
大図

【図５】 本発明の光学変調装置の実施形態１の断面拡
大図

【図６】 本発明の実施形態１の回折格子の格子ピッチ
設計例

【図７】 本発明の光学変調装置の実施形態２の要部断
面図

【図８】 本発明の光学変調装置の実施形態３の要部断
面図

【図９】 本発明の光学変調装置を用いた投影装置の実
施形態４の要部概略図

【図１０】 本発明の光学変調装置を用いた投影装置の
実施形態６の一部分の要部平面図

【図１１】 本発明の光学変調装置を用いた投影装置の
実施形態６の一部分の要部側面図

【図１２】 従来例の光学変調装置を用いた投影装置の
要部断面図

【図１３】 従来例の光学変調装置の要部断面図

【図１４】 従来例の光学変調装置の要部断面図

【図１５】 従来例の光学変調装置を用いた投影装置の
要部断面図

【図１６】 従来例の光学変調装置の要部断面図

【図１７】 従来例の光学変調装置を用いた投影装置の
要部断面図

【符号の説明】

１０１ 放物反射ミラー １０２ 白色光源 １０３ 赤外カットフィルター １０４ フィールドレンズ １０５ シュリーレン絞り １０６ 投射レンズ １０７ スクリーン １０８ ハーフミラー ２０２、２０４、３０２、３０４、４０２、４０４透明
基板 ３０１、４０１マイクロレンズ ３０３、４０３シュリーレン絞り ２０５、３０５、４０５ブラックマトリクス ２０６、３０６、４０６分散型液晶画素有効部 ４０７ カラーフィルター １、２、３、４、５光学変調単位 １１ １次元回折格子（回折素子） １２、１６、２１、２６透明基板 １３Ｒ、１３Ｇ、１３Ｂ液晶画素 １４、２４ ブラックマトリクス １５ シュリーレン反射絞り １３ 光学変調画素

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入射面に設けた入射光束を回折し集光す
   る回折素子と、該回折素子で集光した光束の一部を光学
   変調する光学変調画素と、該光学変調画素で光変調した
   光束の一部を反射させる反射面、そして、該反射面で反
   射した光束を該入射面より出射させるようにした光学変
   調単位を複数個、所定のピッチで配列し、各光学変調単
   位毎に入射光の光変調を行っていることを特徴とする光
   学変調装置。
2. 【請求項２】 前記光学変調単位の任意の１単位内の回
   折素子は格子ピッチが面内で変化していることを特徴と
   する請求項１の光学変調装置。
3. 【請求項３】 前記回折素子は入射光を複数の色光に分
   解し、このうち任意の色光を集光していることを特徴と
   する請求項１又は２の光学変調装置。
4. 【請求項４】 前記回折素子は集光する色光毎に格子構
   造が異なっており、前記光学変調単位は隣接する光学変
   調単位で集光する色光が異なっていることを特徴とする
   請求項３の光学変調装置。
5. 【請求項５】 前記光学変調単位の集光する色光は、格
   子周期方向に隣接する光学変調単位で異なり、かつ１単
   位おきに同一の光学変調単位が配列しており、又、該光
   学変調単位の集光する色光は格子周期方向と垂直な方向
   に隣接する光学変調単位で異なり、かつ２単位おきに同
   一の光学変調単位が配列していることを特徴とする請求
   項４の光学変調装置。
6. 【請求項６】 前記光学変調装置は赤、緑、青の３つの
   色光を集光する３種類の光学変調単位を有していること
   を特徴とする請求項３、４又は５の光学変調装置。
7. 【請求項７】 前記光学変調単位の入射面は前記回折素
   子の格子周期方向を長辺とした長方形状より成っている
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項の光学
   変調装置。
8. 【請求項８】 前記光学変調画素は光変調を行う制御部
   と非制御部とを有し、該制御部は高分子分散型の液晶よ
   り成っていることを特徴とする請求項１から７のいずれ
   か１項の光学変調装置。
9. 【請求項９】 前記回折素子は入射光を前記反射面上に
   集光していることを特徴とする請求項１から８のいずれ
   か１項の光学変調装置。
10. 【請求項１０】 前記反射面は前記制御部上に設けてい
    ることを特徴とする請求項８の光学変調装置。
11. 【請求項１１】 請求項１から１０のいずれか１項の光
    学変調装置を光源からの光束で照明し、該光学変調装置
    で形成された画像を観察していることを特徴とする画像
    表示装置。
12. 【請求項１２】 前記光学変調装置の光学変調単位の回
    折素子の格子周期方向は、前記光源からの照明光光軸
    と、該光学変調装置の観察光軸とを含む平面に対して直
    交していることを特徴とする請求項１１の画像表示装
    置。
13. 【請求項１３】 請求項１から１０のいずれか１項の光
    学変調装置を光源からの光束で照明し、該光学変調装置
    で形成された各画素を投射レンズで所定面上に投影して
    いることを特徴とする投影装置。
14. 【請求項１４】 前記光源は線光源より成り、該線光源
    の長軸方向は前記回折素子の格子周期方向と直交してい
    ることを特徴とする請求項１３の投影装置。
15. 【請求項１５】 前記光源は高輝度放電ランプより成っ
    ていることを特徴とする請求項１４の投影装置。
16. 【請求項１６】 前記光学変調装置は単色画像、又はカ
    ラー画像を形成していることを特徴とする請求項１３、
    １４又は１５の投影装置。