JPH05100247A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高輝度で高解像度の表示画像を映出できる表
示装置を得る。 【構成】 不定偏光々の光源から放射された非平行光
を、予め定められた偏光面を有する第１の偏光々として
偏光ビームスプリッタを介して、反射型の空間光変調素
子に読出し光として入射させ、前記した読出し光の入射
に対応して反射型の空間光変調素子から出射した画像情
報を含んでいる読出し光を前記の偏光ビームスプリッタ
を介して取出し、それを前記の第１の偏光々の偏光面と
直交する偏光面を有する第２の偏光々だけを通過させる
ような機能を備えている素子を介して出力させる。それ
により明るい表示画像を映出させるために大光量の非平
行光の光源を使用しても、高いコントラスト比の良好な
状態の表示画像を表示できる表示装置を容易に提供でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投射型表示装置，リヤプ
ロジェクタ、オーバーヘッドプロジェクタ等の表示装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】画像信号における各画素信号によって強
度変調された状態の光束を水平方向及び垂直方向に走査
し、その光束を投影光学系によりスクリーンに投影し
て、２次元的な画像の表示を行なうようにした表示装置
は従来から知られているが、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、それを実現できるような
信号変換素子がなかったので、そのような要求を満足さ
せることはできなかった。

【０００３】本出願人会社では前記した問題点が良好に
解決でき、高輝度で、かつ、高精細度の画像の表示を極
めて容易に行なうことができるような表示装置として、
例えば、特開平３ー１９６１２１号公報によって開示さ
れているような表示装置、すなわち、光源から放射され
た断面形状が直線状の光束を、画素毎に設けてある多数
の反射部材を画素情報によって変位させうるような構成
を備えている光変調部に入射させ、光変調部においてそ
れに入射された断面形状が直線状の光束における直線方
向について画素毎に強度変調された断面形状が直線状の
光束として出射させ、前記した光変調部から出射された
光束を光偏向装置により、光束を所定の周期で水平方向
に偏向して投影レンズに入射させ、投影レンズによりス
クリーンに投影してスクリーン上に２次元画像を映出す
るようにした装置を提案したが、前記した既提案の装置
では、それの光変調部で行なわれる画素情報による光の
強度変調動作が遅いことが問題になった。

【０００４】それで、本出願人会社では先に、Ｎ個の画
素と対応するＮ個の発光素子( 例えば発光ダイオード )
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
ている空間光変調素子における光導電層に結像させ、空
間光変調素子に読出し光を与えて空間光変調素子から読
出した画像情報をスクリーンに映出させるようにした表
示装置を提案した。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記のよう
に空間光変調素子を含んで構成されている表示装置にお
いて、構成部材として用いられている空間光変調素子が
反射型の空間光変調素子の場合には、空間光変調素子か
ら画像情報を読出すために空間光変調素子に入射される
画像情報の読出し光と、前記した読出し光の入射によっ
て空間光変調素子から出射された画像情報を含んでいる
状態の読出し光とを良好に分離することが必要とされ
る。それで、従来、例えば読出し光を空間光変調素子の
面に直交しない方向から入射させるようにして、空間光
変調素子から出射される読出し光と空間光変調素子に入
射される読出し光との分離が良好に行なわれるようにす
ることも提案されたが、前記のように空間光変調素子の
面に斜交する方向から読出し光を入射させるようにした
場合には、スクリーンに歪の無い画像を投影させるため
の複雑な光学系が必要とされるという問題点があるため
に、読出し光をビームスプリッタを介して空間光変調素
子の面に直交する方向から入，出射させるようにするこ
とが行なわれて来ている。そして、前記のビームスプリ
ッタとしては、一般に半透明鏡や偏光ビームスプリッタ
が使用されることが多いが、ビームスプリッタとして半
透明鏡が使用された場合に生じる光量損失が問題になる
場合には、ビームスプリッタとして偏光ビームスプリッ
タが使用される。

【０００６】ところで、表示装置によって明るい画像を
表示させるのには、大きな光量の読出し光が放射できる
光源を用いなければならないことは当然であるが、前記
した大きな光量の光を放射できる光源は点光源としては
構成できず、必然的に有限の大きさを示す構成態様の光
源となるから、その光源から放射される光は非平行光と
なる。一方、偏光ビームスプリッタに対して不定偏光々
が入射された場合に、その不定偏光々が平行光の場合に
は、偏光ビームスプリッタからは等量のＳ偏光々とＰ偏
光々とが出力されるが、偏光ビームスプリッタに対して
入射した不定偏光々が非平行光の場合に、偏光ビームス
プリッタから出力されるＳ偏光々の光量とＰ偏光々の光
量とは異なるものになるために、表示画像のコントラス
ト比が低下することが起こる。

【０００７】前記の点を図３に示す従来の表示装置を参
照して具体的に説明すると次のとおりである。図３にお
いてＳＬＭは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反射型の空間
光変調素子、ＰＢＳは偏光ビームスプリッタ、ＬＳは不
定偏光々を放射する読出し光の光源、Ｌｐは投影レン
ズ、Ｓはスクリーンである。反射型の空間光変調素子Ｓ
ＬＭは例えば透明基板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ＰＭ
Ｌと透明電極Ｅt2と透明基板ＢＰ2とを積層して構成さ
れている前記した反射型の空間光変調素子ＳＬＭにおい
て透明電極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、例えば水素化アモルフ
ァス・シリコン(ａ-Ｓｉ-Ｈ)が使用されており、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
例えば電界制御型複屈折効果を有する誘電異方性が負で
あるようなネマティック液晶を垂直配向として用いて構
成させた光変調材層部材が用いられている。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
る。

【０００８】透明電極Ｅt1，Ｅt2間に電源Ｅから所定の
電圧が供給されている反射型の空間光変調素子ＳＬＭに
おける透明基板ＢＰ1側から、画像情報によって強度変
調されている書込み光ＷＬが入射して、反射型の空間光
変調素子ＳＬＭにおける光導電層部材ＰＣＬ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の電気抵抗値が、照射された光量に応じて
高感度に変化して、光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラー
ＤＭＬとの境界には前記した表示の対象にされている画
像情報で強度変調されている書込み光ＷＬによる照射光
量と対応している電荷像が良好に形成されて、それによ
り反射型の空間光変調素子ＳＬＭの光変調材層部材ＰＭ
Ｌには、光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの
境界に形成された電荷像による電界が印加されることに
なる。

【０００９】不定偏光々による読出し光の光源ＬＳから
放射された可視域の不定偏光々による非平行光の状態の
読出し光ＲＬ1が偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射す
ると、前記した可視域の不定偏光々による非平行光の状
態の読出し光ＲＬ1は、偏光ビームスプリッタＰＢＳに
よってＳ偏光光成分とＰ偏光々成分とに分けられて、前
記のＳ偏光々成分は偏光ビームスプリッタＰＢＳによっ
て図中に矢印ＲＬ3として例示されている光のように反
射型の空間光変調素子ＳＬＭの方に反射され、また、前
記のＰ偏光々成分は偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過
して図中に矢印ＲＬ2として例示されているような光と
なされる。前記した偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射
されている読出し光ＲＬ1が、仮に平行光であった場合
には、図３に示されている偏光ビームスプリッタＰＢＳ
を透過するＰ偏光々ＲＬ2の光量と、前記の偏光ビーム
スプリッタＰＢＳによって反射されたＳ偏光々ＲＬ3の
光量とは、略々等しい光量になるのであるが、前記のよ
うに偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射している読出し
光ＲＬ1が非平行光の場合には、偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳによって分離されるＳ偏光々とＰ偏光々との割合
いは、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射する読出し光
ＲＬ1の非平行の程度に応じて異なった値の割合いにな
る。

【００１０】今、図３中に示されている偏光ビームスプ
リッタＰＢＳに対して入射した不定偏光々による非平行
光の状態の読出し光ＲＬ1が、光量が１のＳ偏光々と光
量が１のＰ偏光々とからなるものであるとし、また、前
記した読出し光ＲＬ1が偏光ビームスプリッタＰＢＳに
よって反射されるＳ偏光々の光量とＰ偏光々の光量との
割合いを０.８対０.２とさせ、かつ偏光ビームスプリッ
タＰＢＳを透過するＰ偏光々の光量とＳ偏光々の光量と
の割合いを０.８対０.２にさせるような非平行の度合い
を有する不定偏光々であった場合を仮定すると、それぞ
れの光量が１であるようなＳ偏光々とＰ偏光々とからな
る不定偏光々による非平行光の状態の読出し光ＲＬ1が
入射した偏光ビームスプリッタＰＢＳを透過する光量が
１の光ＲＬ2は、光量が０.８のＰ偏光々と光量が０.２
のＳ偏光々とからなっており、また偏光ビームスプリッ
タＰＢＳで反射した光量が１の光ＲＬ3は、光量が０.８
のＳ偏光々と光量が０.２のＰ偏光々とからなってい
る。以下、ＲＬ2＝０.８Ｐ＋０.２Ｓ，ＲＬ3＝０.８Ｓ
＋０.２Ｐのような表記法によって示すことにする。

【００１１】偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射して偏
光ビームスプリッタＰＢＳから出射する光量が１の光Ｒ
Ｌ3(＝０.８Ｓ＋０.２Ｐ)は、反射型の空間光変調素子
ＳＬＭの読出し側の透明基板ＢＰ2から反射型の空間光
変調素子ＳＬＭに入射する。反射型の空間光変調素子Ｓ
ＬＭの透明基板ＢＰ2側から入射した読出し光ＲＬ3（＝
０.８Ｓ＋０.２Ｐ）は、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に達して、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→の経路を経
て、反射型の空間光変調素子ＳＬＭから読出し光ＲＬ4
として出射するが、反射型の空間光変調素子ＳＬＭから
出射した読出し光ＲＬ4は、画素情報と対応している電
荷量の電荷が配列されている状態の電荷像による電界が
印加されている光変調材層部材ＰＭＬを往復した光束で
あるために、その光束は画素情報と対応して偏光面の状
態が変化しているものになっている。今、反射型の空間
光変調素子ＳＬＭの透明基板ＢＰ2側から入射した読出
し光ＲＬ3（＝０.８Ｓ＋０.２Ｐ）が、画素情報と対応
している電荷量の電荷が配列されている状態の電荷像に
よる電界が印加されている光変調材層部材ＰＭＬを往復
する過程における読出し光の偏光面の変化が、仮に９０
度(１００％変調の状態)であったとすると、反射型の空
間光変調素子ＳＬＭの透明基板ＢＰ2側から入射した前
記の読出し光ＲＬ3(＝０.８Ｓ＋０.２Ｐ)は、反射型の
空間光変調素子ＳＬＭから読出し光ＲＬ4(＝０.８Ｐ＋
０.２Ｓ)として出射することになる。

【００１２】前記のように反射型の空間光変調素子ＳＬ
Ｍで１００％変調された状態で出射した読出し光ＲＬ4
（＝０.８Ｐ＋０.２Ｓ)が、再び前記した偏光ビームス
プリッタＰＢＳに入射すると、前記した偏光ビームスプ
リッタＰＢＳに入射した読出し光ＲＬ4(＝０.８Ｐ＋０.
２Ｓ）は、それのＰ偏光々成分の８０％とＳ偏光々成分
の２０％とからなる透過光ＲＬ5（＝０.６４Ｐ＋０.０
４Ｓ）として偏光ビームスプリッタＰＢＳから出射して
投影レンズＬｐに入射し、投影レンズＬｐはそれをスク
リーンＳに画像として映出させる。一方、反射型の空間
光変調素子ＳＬＭの透明基板ＢＰ2側から入射した読出
し光ＲＬ3（＝０.８Ｓ＋０.２Ｐ）が、反射型の空間光
変調素子ＳＬＭにおいて０％変調された状態の読出し光
ＲＬ4（＝０.８Ｓ＋０.２Ｐ）として、再び前記した偏
光ビームスプリッタＰＢＳに入射した場合には、前記し
た偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射した読出し光ＲＬ
4(＝０.８Ｓ＋０.２Ｐ）は、それのＰ偏光々成分の８０
％とＳ偏光々成分の２０％とからなる透過光ＲＬ5（＝
０.１６Ｐ＋０.１６Ｓ）として偏光ビームスプリッタＰ
ＢＳから出射して投影レンズＬｐに入射し、投影レンズ
ＬｐはそれをスクリーンＳに画像として映出させる。

【００１３】それで前記の例の場合におけるスクリーン
Ｓ上に表示される画像のコントラスト比は、前記した１
００％変調の状態における透過光ＲＬ5の偏光ビームス
プリッタＰＢＳの透過光量０.６４＋０.０４＝０.６８
と、前記した０％変調の状態における透過光ＲＬ5の偏
光ビームスプリッタＰＢＳの透過光量(不要光の光量)
０.１６＋０.１６＝０.３６との比は０.６８／０.３
６、すなわち約２対１というように小さなものになり良
好な表示画像を得ることができないことになる。このよ
うに、明るい表示画像を映出させるために大光量の非平
行光の光源を使用した場合には、コントラスト比の低下
した状態の表示画像しか得られなかったのでそれの解決
策が求められた。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は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
成されている反射型の空間光変調素子と、読出し光の光
源から前記した反射型の空間光変調素子に入射させる読
出し光と反射型の空間光変調素子から出射した読出し光
とを分離する偏光ビームスプリッタとを備えて構成され
ている表示装置において、読出し光の光源として使用さ
れる不定偏光々の光源と前記した偏光ビームスプリッタ
との光路中に、反射型の空間光変調素子に読出し光とし
て入射させるべく予め定められた偏光面を有する第１の
偏光々を発生して前記の偏光ビームスプリッタの第１の
面に読出し光として入射させる手段と、前記の偏光ビー
ムスプリッタの第２の面から出射した前記の第１の偏光
々による読出し光を反射型の空間光変調素子に入射させ
る手段と、反射型の空間光変調素子から出射した画像情
報を含んでいる読出し光を前記した偏光ビームスプリッ
タの第２の面から再び前記の偏光ビームスプリッタに入
射した後に、前記の第１の偏光々の偏光面と直交する偏
光面を有する第２の偏光々として前記の偏光ビームスプ
リッタの第３の面から出射させる手段と、前記した偏光
ビームスプリッタの第３の面からの出射光の光路中に、
前記した第１の偏光々の偏光面と直交する偏光面を有す
る第２の偏光々だけを通過させる手段を設けてなる表示
装置を提供する。

【００１５】

【作用】不定偏光々の光源から放射された非平行光を、
予め定められた偏光面を有する第１の偏光々として偏光
ビームスプリッタを介して、反射型の空間光変調素子に
読出し光として入射させる。前記した読出し光の入射に
対応して反射型の空間光変調素子から出射した画像情報
を含んでいる読出し光を前記の偏光ビームスプリッタを
介して取出し、それを前記の第１の偏光々の偏光面と直
交する偏光面を有する第２の偏光々だけを通過させるよ
うな機能を備えている素子を介して出力させる。

【００１６】

【実施例】以下、添付図面を参照しながら本発明の表示
装置の具体的な内容を詳細に説明する。図１及び図２は
本発明の表示装置の概略構成を示している側面図であ
る。図１及び図２においてＳＬＭは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
れている反射型の空間光変調素子、ＰＢＳは偏光ビーム
スプリッタ、ＬＳは読出し光の光源、Ｌｐは投影レン
ズ、Ｓはスクリーン、ＰＬｏは偏光板であり、また図１
においてＰＬｉは偏光板、図２においてＰＢＳｉは偏光
ビームスプリッタである。図１及び図２に例示されてい
る本発明の表示装置と図３について既述した従来例の表
示装置とにおける構成上での相違点は、本発明の表示装
置においては図３に例示されている従来の表示装置にお
ける偏光ビームスプリッタＰＢＳと読出し光の光源ＬＳ
との間に偏光板ＰＬｉ（図１の場合）または偏光ビーム
スプリッタＰＢＳｉ（図２の場合）を設けるとともに、
偏光ビームスプリッタＰＢＳと投影レンズＬｐとの間に
偏光板ＰＬｏを設けた構成にした点である。

【００１７】図１及び図２に示す表示装置において使用
されている反射型の空間光変調素子ＳＬＭは、例えば透
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Ｅ
t2と透明基板ＢＰ2とを積層して構成されているが、透
明電極Ｅt1，Ｅt2は透明導電物質の薄膜で構成され、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、例えば水素化アモルファス・シリ
コン(ａ-Ｓｉ-Ｈ)が使用されている。前記した誘電体ミ
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、また、光変調材層部材ＰＭＬは電界の印加によって
光学的な性質が変化する光変調材料を用いて構成されて
いる（例えば電界制御型複屈折効果を有する誘電異方性
が負であるようなネマティック液晶を垂直配向として用
いて構成させた光変調材層部材が使用されてもよい）。
前記した透明電極Ｅt1，Ｅt2間には所定の電圧を印加す
るための電源Ｅが接続されている。

【００１８】透明電極Ｅt1，Ｅt2間に電源Ｅから所定の
電圧が供給されている反射型の空間光変調素子ＳＬＭに
おける透明基板ＢＰ1側から、画像情報によって強度変
調されている書込み光ＷＬが入射して、反射型の空間光
変調素子ＳＬＭにおける光導電層部材ＰＣＬ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の電気抵抗値が、照射された光量に応じて
高感度に変化して、光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラー
ＤＭＬとの境界には前記した表示の対象にされている画
像情報で強度変調されている書込み光ＷＬによる照射光
量と対応している電荷像が良好に形成されて、それによ
り反射型の空間光変調素子ＳＬＭの光変調材層部材ＰＭ
Ｌには、光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの
境界に形成された電荷像による電界が印加されることに
なる。

【００１９】不定偏光々による読出し光の光源ＬＳから
放射された可視域の不定偏光々による非平行光の状態の
読出し光は、図１に示されている本発明の表示装置にお
いては偏光板ＰＬｉを介してＳ偏光々だけが読出し光と
して偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射され、また、図
２に示されている本発明の表示装置においては偏光ビー
ムスプリッタＰＢＳｉを介してＳ偏光々だけが読出し光
として偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射される。すな
わち、本発明の表示装置においては不定偏光々を放射す
る読出し光の非点光源ＬＳから放射された非平行光状態
の不定偏光々に対して、偏光板ＰＬｉ（図１の場合）ま
たは偏光ビームスプリッタＰＢＳｉ（図２の場合）等の
偏光選択手段を適用することにより、偏光ビームスプリ
ッタＰＢＳから反射型の空間光変調素子ＳＬＭに供給す
る読出し光と同じ偏光面を有する偏光々を発生させて、
偏光ビームスプリッタＰＢＳを介して反射型の空間光変
調素子ＳＬＭに読出し光として供給するようにしてい
る。まず、図１に示してある表示装置においては、読出
し光の光源ＬＳから放射された不定偏光々を偏光子ＰＬ
ｉに与えて、偏光子ＰＬｉにより不要なＰ偏光々を除去
し、偏光子ＰＬｉから出射されたＳ偏光々だけを偏光ビ
ームスプリッタＰＢＳに入射させている。前記のように
Ｓ偏光々が入射された図１中の偏光ビームスプリッタＰ
ＢＳでは、そのＳ偏光々を反射して反射型の空間光変調
素子ＳＬＭに入射させる。

【００２０】前記した偏光子ＰＬｉから出射されたＳ偏
光々は、読出し光源ＬＳから放射された非平行光の状態
の不定偏光々中のＳ偏光々成分が選択された光であるか
ら、当然のことながら非平行の状態のＳ偏光々である
が、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射されているのは
前記のようにＳ偏光々だけであるから、それが非平行の
状態の光であっても偏光ビームスプリッタＰＢＳから反
射型の空間光変調素子ＳＬＭに供給される読出し光には
Ｐ偏光々成分は全く含まれてはいない。前記のようにし
て偏光ビームスプリッタＰＢＳで反射されて反射型の空
間光変調素子ＳＬＭに供給されたＳ偏光々だけの状態の
読出し光は、反射型の空間光変調素子ＳＬＭの読出し側
の透明基板ＢＰ2から反射型の空間光変調素子ＳＬＭに
入射する。反射型の空間光変調素子ＳＬＭの透明基板Ｂ
Ｐ2側から入射した読出し光は、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に達して、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
を経て、反射型の空間光変調素子ＳＬＭから画像情報と
対応して偏光面が変化している状態の読出し光として出
射する。

【００２１】すなわち、図１に示されている表示装置に
おける反射型の空間光変調素子ＳＬＭの透明基板ＢＰ2
側から入射した非平行の状態でＳ偏光々だけの読出し光
は、画素情報と対応している電荷量の電荷が配列されて
いる状態の電荷像による電界が印加されている光変調材
層部材ＰＭＬを前述のように往復する過程において、前
記した画素情報と対応している電荷像による電界強度と
対応している状態で読出し光の偏光面がＳ偏光々→Ｐ偏
光々のように変化している状態の非平行の読出し光とし
て、反射型の空間光変調素子ＳＬＭの透明基板ＢＰ2側
から出射し、再び前記した偏光ビームスプリッタＰＢＳ
に入射する。偏光ビームスプリッタＰＢＳでは反射型の
空間光変調素子ＳＬＭから出射した読出し光、すなわち
画像情報に従ってＳ偏光々→Ｐ偏光々のように偏光面が
変化している状態の非平行の読出し光におけるＰ偏光々
成分を出射して、それを偏光子ＰＬｏに入射させるとと
もに、反射型の空間光変調素子ＳＬＭから出射した読出
し光が非平行光の状態の光であるために、その読出し光
におけるＳ偏光々成分の幾分かも出射して、それを偏光
子ＰＬｏに入射させる。前記した偏光子ＰＬｏはＰ偏光
々だけを通過させるから、偏光子ＰＬｏでは偏光ビーム
スプリッタＰＢＳから出射された読出し光のＳ偏光々成
分を完全に除去して、Ｐ偏光々だけが出射して投影レン
ズＬｐに入射し、投影レンズＬｐはそれをスクリーンＳ
に画像として映出させる。したがって、スクリーンＳに
表示される表示画像は高いコントラスト比を示す状態の
ものになる。

【００２２】次に、図２に示してある表示装置において
は、不定偏光々を放射する読出し光の非点光源ＬＳから
放射された非平行光状態の不定偏光々を偏光ビームスプ
リッタＰＢＳｉに与えて、偏光ビームスプリッタＰＢＳ
ｉにより不要なＰ偏光々を除去し、偏光ビームスプリッ
タＰＢＳｉから出射されたＳ偏光々だけを偏光ビームス
プリッタＰＢＳに入射させているが、既述のように偏光
ビームスプリッタではそれに非平行の状態の不定偏光々
が入射された場合には、Ｓ偏光々だけが反射されるので
はなく幾分かのＰ偏光々も反射するとともに、Ｐ偏光々
だけが透過するのではなく、幾分かのＳ偏光々も透過す
るから、偏光ビームスプリッタＰＢＳｉからは必要なＳ
偏光々だけではなく、僅かな量の不要なＰ偏光々も偏光
ビームスプリッタＰＢＳに入射される。前記のようにＳ
偏光々と僅かな量の不要なＰ偏光々とが入射された図２
中の偏光ビームスプリッタＰＢＳでは、そのＳ偏光々を
反射して反射型の空間光変調素子ＳＬＭに入射させると
ともに、前記した僅かな量の不要なＰ偏光々の内の一部
も反射して反射型の空間光変調素子ＳＬＭに入射させ
る。

【００２３】前記のように不定偏光々を放射する読出し
光の非点光源ＬＳから放射された非平行光状態の不定偏
光々を偏光ビームスプリッタＰＢＳｉに供給し、前記の
偏光ビームスプリッタＰＢＳｉから出射されたＳ偏光々
が入射された偏光ビームスプリッタＰＢＳから出射され
たＳ偏光々を反射型の空間光変調素子ＳＬＭに入射され
るようにした場合に、前記したＳ偏光々とともに反射型
の空間光変調素子ＳＬＭに入射される僅かな不要なＰ偏
光々の光量は、不定偏光々を放射する読出し光の非点光
源ＬＳから放射された非平行光状態の不定偏光々を直接
に偏光ビームスプリッタＰＢＳに与えて、偏光ビームス
プリッタＰＢＳによってＳ偏光々を発生させるようにし
た場合に、偏光ビームスプリッタＰＢＳから反射型の空
間光変調素子ＳＬＭに所要のＳ偏光々とともに入射され
る不要なＰ偏光々の光量に比べて非常に少ない光量とな
ることは明らかである。

【００２４】例えば、偏光ビームスプリッタＰＢＳと偏
光ビームスプリッタＰＢＳｉとの両者が、それらに非平
行光が入射したときに、入射したＳ偏光々の８０％を反
射させるとともにＳ偏光々の２０％を透過させ、また入
射したＰ偏光々の８０％を透過させるとともにＰ偏光々
の２０％を反射させるような特性のものであったとする
と、不定偏光々を放射する読出し光の非点光源ＬＳから
放射された非平行光状態の不定偏光々を直接に偏光ビー
ムスプリッタＰＢＳに与えて、偏光ビームスプリッタＰ
ＢＳによってＳ偏光々を発生させるようにした場合に
は、もとのＰ偏光々の量の２０％の不要なＰ偏光々が反
射型の空間光変調素子ＳＬＭに与えられるのに対し、図
２に示されている表示装置のように不定偏光々を放射す
る読出し光の非点光源ＬＳから放射された非平行光状態
の不定偏光々を偏光ビームスプリッタＰＢＳｉに供給
し、前記の偏光ビームスプリッタＰＢＳｉから出射され
たＳ偏光々が入射された偏光ビームスプリッタＰＢＳか
ら出射されたＳ偏光々を反射型の空間光変調素子ＳＬＭ
に入射されるようにした場合には、もとのＰ偏光々の２
０％のＰ偏光々の量の２０％の量のＰ偏光々、すなわ
ち、もとのＰ偏光々の４％の不要なＰ偏光々が反射型の
空間光変調素子ＳＬＭに与えられるのにすぎないのであ
る。

【００２５】前記のように偏光ビームスプリッタＰＢＳ
で反射されて図２中に示されている反射型の空間光変調
素子ＳＬＭに供給されたＳ偏光々と僅かな量の不要なＰ
偏光々とからなる読出し光は、反射型の空間光変調素子
ＳＬＭの読出し側の透明基板ＢＰ2から反射型の空間光
変調素子ＳＬＭに入射する。反射型の空間光変調素子Ｓ
ＬＭの透明基板ＢＰ2側から入射した読出し光は、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
して、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→の経路を経て、反射型の空間光変調素子Ｓ
ＬＭから画像情報と対応して偏光面が変化している状態
の読出し光として出射する。

【００２６】図２に示されている表示装置における反射
型の空間光変調素子ＳＬＭの透明基板ＢＰ2側から入射
した非平行の状態でＳ偏光々と僅かな量の不要なＰ偏光
々とからなる読出し光は、画素情報と対応している電荷
量の電荷が配列されている状態の電荷像による電界が印
加されている光変調材層部材ＰＭＬを前述のように往復
する過程において、前記した画素情報と対応している電
荷像による電界強度と対応している状態で読出し光の偏
光面がＳ偏光々→Ｐ偏光々のように変化している状態の
非平行の読出し光として、反射型の空間光変調素子ＳＬ
Ｍの透明基板ＢＰ2側から出射し、再び前記した偏光ビ
ームスプリッタＰＢＳに入射する。偏光ビームスプリッ
タＰＢＳでは反射型の空間光変調素子ＳＬＭから出射し
た読出し光、すなわち画像情報に従ってＳ偏光々→Ｐ偏
光々のように偏光面が変化している状態の非平行の読出
し光におけるＰ偏光々成分を出射して、それを偏光子Ｐ
Ｌｏに入射させるとともに、反射型の空間光変調素子Ｓ
ＬＭから出射した読出し光が非平行光の状態の光である
ために、その読出し光におけるＳ偏光々成分の幾分かも
出射して、それを偏光子ＰＬｏに入射させる。

【００２７】前記した偏光子ＰＬｏはＰ偏光々だけを通
過させるから、偏光子ＰＬｏでは偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳから出射された読出し光のＳ偏光々成分を完全に
除去して、Ｐ偏光々だけが出射して投影レンズＬｐに入
射し、投影レンズＬｐはそれをスクリーンＳに画像とし
て映出させる。したがって、スクリーンＳに表示される
表示画像は高いコントラスト比を示す状態のものにな
る。この図２に示されている表示装置では、既述のよう
に不定偏光々を放射する読出し光の非点光源ＬＳから放
射された非平行光状態の不定偏光々を偏光ビームスプリ
ッタＰＢＳｉに供給し、前記の偏光ビームスプリッタＰ
ＢＳｉから出射されたＳ偏光々と僅かな量の不要なＰ偏
光々とからなる読出し光を偏光ビームスプリッタＰＢＳ
に入射させるようにしているので、前記した僅かな量の
不要なＰ偏光々の存在は、図１に示されている表示装置
に比べて表示画像のコントラスト比を僅かに悪化させる
ことになるが、図３について既述した従来の表示装置の
場合に比べて、表示画像のコントラスト比の良好な表示
画像を表示させ得ることは勿論である。なお、図２の表
示装置のように読出し光の非点光源ＬＳから放射された
非平行光状態の不定偏光々を偏光ビームスプリッタＰＢ
Ｓｉに供給してそれから出射されたＳ偏光々と僅かな量
の不要なＰ偏光々とからなる読出し光を偏光ビームスプ
リッタＰＢＳに入射させるようにさせるような構成は、
読出し光の非点光源ＬＳとして高輝度の光源が使用され
る場合に好適に使用される。すなわち、読出し光の非点
光源ＬＳとして高輝度の光源が使用される場合には、吸
収型の偏光子が使用される図１の表示装置としては構成
できないからである。

【００２８】

【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
る反射型の空間光変調素子と、読出し光の光源から前記
した反射型の空間光変調素子に入射させる読出し光と反
射型の空間光変調素子から出射した読出し光とを分離す
る偏光ビームスプリッタとを備えて構成されている表示
装置において、不定偏光々の光源から放射された非平行
光を、予め定められた偏光面を有する第１の偏光々とし
て偏光ビームスプリッタを介して、反射型の空間光変調
素子に読出し光として入射させ、前記した読出し光の入
射に対応して反射型の空間光変調素子から出射した画像
情報を含んでいる読出し光を前記の偏光ビームスプリッ
タを介して取出し、それを前記の第１の偏光々の偏光面
と直交する偏光面を有する第２の偏光々だけを通過させ
るような機能を備えている素子を介して出力させるよう
にしたから、表示装置によって明るい画像を表示させた
めに、大きな光量の読出し光を放射できる光源を用い
て、その光源から放射される非平行光を読出し光に用い
ても、その非平行光を所定の偏光面を有する読出し光と
して偏光ビームスプリッタを介して反射型の空間光変調
素子に与えるようにしたことにより、偏光ビームスプリ
ッタからは読出し光として予め定められた偏光面以外の
光が読出し光として反射型の空間光変調素子に与えられ
ないようにでき、したがって明るい表示画像を映出させ
るために大光量の非平行光の光源を使用しても、高いコ
ントラスト比の良好な状態の表示画像を表示できる表示
装置を容易に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の表示装置の概略構成を示している側面
図である。

【図２】本発明の表示装置の概略構成を示している側面
図である。

【図３】従来例の表示装置の概略構成を示している側面
図である。

【符号の説明】

ＳＬＭ…反射型の空間光変調素子、ＰＢＳｉ，ＰＢＳ…
偏光ビームスプリッタ、ＬＳ…読出し光の光源、Ｌｐ…
投影レンズ、Ｓ…スクリーン、ＰＬｏ，ＰＬｉ…偏光
板、

───────────────────────────────────────────────────── 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 辰巳 扶二子 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 (72)発明者 松村 努 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 (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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反射型の空
   間光変調素子と、読出し光の光源から前記した反射型の
   空間光変調素子に入射させる読出し光と反射型の空間光
   変調素子から出射した読出し光とを分離する偏光ビーム
   スプリッタとを備えて構成されている表示装置におい
   て、読出し光の光源として使用される不定偏光々の光源
   と前記した偏光ビームスプリッタとの光路中に、反射型
   の空間光変調素子に読出し光として入射させるべく予め
   定められた偏光面を有する第１の偏光々を発生して前記
   の偏光ビームスプリッタの第１の面に読出し光として入
   射させる手段と、前記の偏光ビームスプリッタの第２の
   面から出射した前記の第１の偏光々による読出し光を反
   射型の空間光変調素子に入射させる手段と、反射型の空
   間光変調素子から出射した画像情報を含んでいる読出し
   光を前記した偏光ビームスプリッタの第２の面から再び
   前記の偏光ビームスプリッタに入射した後に、前記の第
   １の偏光々の偏光面と直交する偏光面を有する第２の偏
   光々として前記の偏光ビームスプリッタの第３の面から
   出射させる手段と、前記した偏光ビームスプリッタの第
   ３の面からの出射光の光路中に、前記した第１の偏光々
   の偏光面と直交する偏光面を有する第２の偏光々だけを
   通過させる手段を設けてなる表示装置。