JPH06202059A - カラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 色再現性の良好なカラー表示装置を得る。 【構成】 固定された２次元的な画素配列を有するな面
状の光情報変調素子５から射出された各画素と対応する
光情報を、マイクロレンズアレイ６により前記した各光
情報相互間の相対的な位置関係を歪ませることなく空間
光変調素子ＳＬＭの光電層部材ＰＭＬに結像される場
合、あるいは、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から出力される２次元的
な画像信号によって空間光変調素子が駆動される場合の
何れの場合も、各色の画像情報領域と対応するような誘
電体ミラー、あるいは各色の画像情報領域と対応するよ
うな色フィルタ等を３色分解合成フィルタとして備えて
いる空間光変調素子を用いて、３色分解合成フィルタで
定められる各色の画像情報領域の位置と、書込み情報の
位置との関係が、常に一定に保たれるために忠実な色再
現を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカラー表示装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】高解像度を有する画像の表示を行なうこ
とのできる表示装置として、従来から空間光変調素子を
用いて構成した表示装置が提案されている。空間光変調
素子を用いた表示装置は、表示の対象にされている画像
情報を有する空間光変調素子の光導電層部材に結像させ
て、空間光変調素子に表示の対象にされている画像情報
を書込み、その空間光変調素子に読出し光を与えて画像
情報を読出して表示画像が得られるようなものとして構
成されているものである。図４は前記した空間光変調素
子が反射型の空間光変調素子の場合の一例構成を示す縦
断面図であって、この図４に例示されている空間光変調
素子ＳＬＭは透明基板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。

【０００３】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、さらに誘電体ミラーＤＭＬ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
のものが使用され、さらにまた光変調材層部材ＰＭＬ
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、光の散乱状態)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
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。

【０００４】図４中のＷＬは空間光変調素子ＳＬＭ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Ｅt1，Ｅt2間に電源Ｅから所定の電圧が
供給されている空間光変調素子ＳＬＭ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、前記した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。

【０００５】それで空間光変調素子ＳＬＭ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、空間光変調素子Ｓ
ＬＭ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Ｅt
2→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、読出
し光の反射光は誘電体ミラーＤＭＬ→光変調材層部材Ｐ
ＭＬ→電極Ｅt2→透明基板ＢＰ2→の経路で空間光変調
素子ＳＬＭから射出する。前記のようにして空間光変調
素子ＳＬＭ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。

【０００６】そして、前記した空間光変調素子ＳＬＭに
おける光変調材層部材ＰＭＬの構成材料が、（1)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散乱
状態を変化させるようなものであった場合には、前記の
ようにして空間光変調素子ＳＬＭ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光の強度が変化し
ている状態のものになっており、また空間光変調素子Ｓ
ＬＭにおける光変調材層部材ＰＭＬの構成材料が、（2)
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、前記のようにして空間光変調
素子ＳＬＭ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
なっている。

【０００７】前記した（2)の場合には空間光変調素子Ｓ
ＬＭから射出した光束を検光子（各実施例における偏光
ビームスプリッタＰＢＳ）に通過させることにより、空
間光変調素子ＳＬＭ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。そして、空間光変調素子ＳＬ
Ｍから射出された読出し光は、高い解像度の表示画像の
形成に使用できるのである。

【０００８】ところで、前記のような空間光変調素子を
用いたカラー表示装置としては、各原色毎の画像情報毎
にそれぞれ個別の空間光変調素子を用いた構成形態のカ
ラー表示装置と、カラー表示装置の小型化のために１個
の空間光変調素子を用いた構成態様のカラー表示装置と
が提案されており、後者のカラー表示装置の従来例を図
５に示す。図５に例示したカラー表示装置は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ＲＥＡに
おける３Ｎ個の発光素子から、表示の対象にされている
カラー画像における１本の直線上に並ぶ各色Ｎ個ずつの
３Ｎ個の画素の画素情報によって強度変調された状態の
書込み光を同時的に予め定められた期間にわたって放射
させ、前記のように記録の対象にされる画像情報によっ
てそれぞれ強度変調された状態で発光素子アレイＲＥＡ
における３Ｎ個の発光素子から放射された３Ｎ本の光束
をレンズＬを介して回転鏡車ＰＭに与え、前記の回転鏡
車ＰＭを回転させて前記の３Ｎ本の光束を図中の矢印Ｙ
の方向に偏向させた状態で空間光変調素子ＳＬＭに結像
させるようにすることにより、直線的に配列された３Ｎ
個の光点よりなる一本の直線状の光が予め定められた時
間にわたって空間光変調素子ＳＬＭに与えられた状態で
書込みが行なわれるようにしたカラー表示装置の構成例
を示している。

【０００９】図５においてＳＰＣは直並列変換回路であ
り、この直並列変換回路ＳＰＣでは入力端子１に供給さ
れた時系列信号を、図６に図示説明してあるように３Ｎ
個の画素毎の同時信号として発光素子アレイＲＥＡの３
Ｎ個の発光素子に供給してそれを同時に発光させる。前
記した直並列変換回路ＳＰＣとしては、例えばシフトレ
ジスタを用いて構成することができる。

【００１０】図６は図５中の入力端子１に供給されてい
る画像信号が、点順次式のカラー映像信号である場合に
おける直並列変換回路ＳＰＣから発光素子アレイＲＥＡ
に供給すべき同時信号の発生状態の説明図であり、ま
た、図７は各原色信号の同時信号が原信号の場合におけ
る発光素子アレイに対する信号の供給状態を説明するた
めの図である。図７において２は赤の原色信号の入力端
子、３は緑の原色信号の入力端子、４は青の原色信号の
入力端子であり、また、ＳＰＣｒ，ＳＰＣ，ＳＰＣｂは
それぞれ各原色信号毎に設けられた直並列変換回路であ
る。図５に示されているカラー表示装置置中で使用され
ている空間光変調素子ＳＬＭとしては、図８乃至図１１
に例示されている空間光変調素子ＳＬＭのように、それ
の内部に３色分解合成フィルタを備えている構成態様の
ものが使用される。

【００１１】図８は赤色，緑色，青色の各画像情報領域
と対応するような細条片の誘電体ミラーを配列してなる
誘電体ミラーＤＭＬｄを設けてある構成の空間光変調素
子ＳＬＭの構成例を示しており、また、図９は赤色，緑
色，青色の各画像情報領域と対応するように、ドット状
（島状）に分割した状態の誘電体ミラーを配列してなる
誘電体ミラーＤＭＬｄを設けた空間光変調素子ＳＬＭの
構成例を示しており、さらに図１０は、前記した赤色,
緑色,青色の各画像情報領域と対応するような細条片の
配列よりなる色分解(縞状)フィルタＦを光変調材層部材
ＰＭＬと透明電極Ｅt2との間に設けた構成の空間光変調
素子ＳＬＭの構成例を示しており、さらにまた図１１は
赤色，緑色，青色の各画像情報領域と対応するように、
ドット状（島状）に配列された状態の色分解フィルタＦ
を光変調材層部材ＰＭＬと透明電極Ｅt2との間に設けた
空間光変調素子ＳＬＭの構成例を示している。なお、図
８乃至図１１において、光変調材層部材ＰＭＬとして
は、それを通過する光に対して、それに印加されている
電界の強度に応じた光の状態の変化(例えば、偏光面の
回転、散乱 )を与えるような材料、例えばニオブ酸リチ
ウム単結晶、液晶、高分子ー液晶複合膜、等が使用で
き、また図８及び図９において、誘電体ミラーＤＭＬｄ
としてはＳiＯ2／ＴiＯ2の多層膜により、赤色,緑色,青
色の各画像情報領域（図中のＲ，Ｇ，Ｂの符号を付して
区別して表示してある領域）にそれぞれ個別に入射され
るそれぞれ異なる波長域の読出し光に対して良好な反射
率特性を示すものとして構成されているものが使用され
る。また、図１０及び図１１に示す空間光変調素子ＳＬ
Ｍにおいて、色分解フィルタＦを透明電極Ｅｔ2と透明
基板ＢＰ2との間に設けてもよい。

【００１２】図５に示すカラー表示装置における空間光
変調素子ＳＬＭに対して書込み光により前記のように画
像情報の書込みが行なわれた場合に、読出し光の光源Ｌ
Ｓｒから放射された読出し光が、偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳに入射されて、偏光ビームスプリッタＰＢＳから
はＳ偏光光成分が空間光変調素子ＳＬＭの読出し側に入
射されると、空間光変調素子ＳＬＭには前記のように、
それの内部に３色分解合成フィルタを備えているいるか
ら、空間光変調素子ＳＬＭにおける透明基板ＢＰ2側か
ら３色分解合成フィルタにおける各色の画像情報領域に
入射した読出し光のＳ偏光光成分が、光変調材層部材Ｐ
ＭＬを通過した後に誘電体ミラーＤＭＬで反射して再び
光変調材層部材ＰＭＬを通過して空間光変調素子ＳＬＭ
から射出した読出し光は、前記した空間光変調素子ＳＬ
Ｍ内に設けられている３色分解合成フィルタにおける各
色の画像情報領域と対応した色の読出し光の光束となさ
れる。前記の光束は前記した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、前記した
電界に応じて偏光面の状態が変化しているものになって
おり、前記した空間光変調素子ＳＬＭの３色分解合成フ
ィルタにおける各色の画像情報領域から射出した各色の
読出し光が偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射すると、
その入射光におけるＰ偏光光分が偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳから投影レンズＬｐに与えられ、投影レンズＬｐ
はそれをスクリーンＳに射出してスクリーンＳにはカラ
ー画像が映出される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図５を参照
して既述した従来のカラー表示装置においては、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ＲＥ
Ａにおける３Ｎ個の発光素子から、表示の対象にされて
いるカラー画像における１本の直線上に並ぶ各色Ｎ個ず
つの３Ｎ個の画素の画素情報によって強度変調された状
態の書込み光を同時的に予め定められた期間にわたって
放射させ、前記のように記録の対象にされる画像情報に
よってそれぞれ強度変調された状態で発光素子アレイＲ
ＥＡにおける３Ｎ個の発光素子から放射された３Ｎ本の
光束をレンズＬを介して回転鏡車ＰＭ（光偏向器）に与
え、前記の回転鏡車ＰＭを回転させて前記の３Ｎ本の光
束を図中の矢印Ｙの方向に偏向させた状態で空間光変調
素子ＳＬＭに結像させるようにすることにより、直線的
に配列された３Ｎ個の光点よりなる一本の直線状の光が
予め定められた時間にわたって空間光変調素子ＳＬＭに
与えられた状態で書込みが行なわれるようにしている
が、カラー表示装置の構成素子として使用されている空
間光変調素子ＳＬＭの構成態様が、図８乃至図１１に例
示されている空間光変調素子ＳＬＭのように、赤色，緑
色，青色の各画像情報領域と対応するような細条片やド
ット状（島状）に分割した状態の誘電体ミラーを配列し
てなる誘電体ミラーＤＭＬｄ、あるいは赤色，緑色，青
色の各画像情報領域と対応するような色フィルタ細条片
やドット状（島状）に分割した状態の色フィルタ片を配
列してなる色分解縞状フィルタＦ等を３色分解合成フィ
ルタとして備えているようなものであるために、各種の
原因、例えば発光素子アレイＲＥＡにおける発光素子の
配列のばらつき、レンズＬの歪、光偏向器による偏向歪
等によって、空間光変調素子ＳＬＭ内に設けられている
３色分解合成フィルタにおける各色の画像情報領域に対
して、本来与えられるべき書込み光とは異なる色の画像
情報領域に与えられべき書込み光によって書込みが行な
われることが起こるために忠実な色再現が行なわれない
ことも生じるので、それの改善策が求められた。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は画素が２次元的
に固定的な配置態様を有しているようにして各画素と対
応する光情報を出力する面状の光情報変調素子と、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、３種類以上の波長域の光の選択部材とを含んで構成
させてある空間光変調素子と、前記した面状の光情報表
示素子の光情報を、前記した各光情報相互間の相対的な
位置関係を歪ませることなく空間光変調素子に結像させ
る手段とを備えてなるカラー表示装置及び時系列的な画
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
路と、２つの電極間に少なくとも光変調材層部材と、３
種類以上の波長域の光の選択部材とを含んで構成させて
ある空間光変調素子と、前記した電荷結合素子回路から
出力される２次元的な画像信号によって、前記した空間
光変調素子を駆動する手段とからなるカラー表示装置を
提供する。

【００１５】

【作用】固定された２次元的な画素配列を有する面状の
光情報変調素子から射出された各画素と対応する光情報
が、例えば、マイクロレンズアレイのように前記した各
光情報相互間の相対的な位置関係を歪ませることなく空
間光変調素子の光導電層部材に結像されるので、カラー
表示装置の構成素子として使用されている空間光変調素
子ＳＬＭの構成態様が、図８乃至図１１に例示されてい
る空間光変調素子ＳＬＭのように、赤色，緑色，青色の
各画像情報領域と対応するような細条片やドット状（島
状）に分割した状態の誘電体ミラーを配列してなる誘電
体ミラーＤＭＬｄ、あるいは赤色，緑色，青色の各画像
情報領域と対応するような色フィルタ細条片やドット状
（島状）に分割した状態の色フィルタ片を配列してなる
色分解縞状フィルタＦ等を３色分解合成フィルタとして
備えているようなものであっても、常に忠実な色再現を
実現できる。

【００１６】また、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から出力される２次
元的な画像信号によって駆動される空間光変調素子は、
それの内部に設けられている赤色，緑色，青色の各画像
情報領域と対応するような細条片やドット状（島状）に
分割した状態の誘電体ミラーを配列してなる誘電体ミラ
ーＤＭＬｄ、あるいは赤色，緑色，青色の各画像情報領
域と対応するような色フィルタ細条片やドット状（島
状）に分割した状態の色フィルタ片を配列してなる色分
解縞状フィルタＦ等による３色分解合成フィルタによっ
て定められる各色の画像情報領域の位置と、書込み情報
の位置との関係が、常に一定に保たれているために忠実
な色再現を実現できる。

【００１７】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明のカラー表
示装置の具体的な内容を詳細に説明する。図１乃至図３
は本発明のカラー表示装置の実施例の斜視図である。図
１に示すカラー表示装置において５は、画素が２次元的
に固定的な配置態様を有しているようにして各画素と対
応する光情報を出力する面状の光情報変調素子であり、
前記した光情報変調素子５としては、例えば薄膜トラン
ジスタ・スイッチマトリクス積層型液晶表示素子（ＴＦ
Ｔ ＬＣＤ）、あるいは各種の線形電極ＸＹマトリクス
液晶表示素子などのように、固定された２次元的な画素
配列を有する面状の光情報変調素子の各種の素子を使用
することができる。

【００１８】また、図１中の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、３種類以
上の波長域の光の選択部材とを含んで構成させてある空
間光変調素子であって、前記の空間光変調素子ＳＬＭと
しては、例えば図８〜図１１に例示されているように、
赤色，緑色，青色の各画像情報領域と対応するような細
条片やドット状（島状）に分割した状態の誘電体ミラー
を配列してなる誘電体ミラーＤＭＬｄ、あるいは赤色，
緑色，青色の各画像情報領域と対応するような色フィル
タ細条片やドット状（島状）に分割した状態の色フィル
タ片を配列してなる色分解縞状フィルタＦ等を３色分解
合成フィルタとして備えているような構成態様を有する
カラー対応の空間光変調素子ＳＬＭを使用することがで
き、さらに、図１中の６は、前記した面状の光情報表示
素子５における光情報を、前記の各光情報相互間の相対
的な位置関係を歪ませることなく前記し空間光変調素子
ＳＬＭの光導電層部材ＰＣＬに結像させることができる
ような素子、例えばマイクロレンズアレイを使用でき
る。

【００１９】図１に示す構成のカラー表示装置におい
て、面状の光情報表示素子５における画素の配置態様
と、カラー対応の空間光変調素子ＳＬＭにおける３色分
解合成フィルタの各色毎の構成部分の配置態様との対応
関係を正しく設定しておけば、面状の光情報変調素子５
における各画素と対応して出力された各色毎の光情報
が、マイクロレンズアレイ６によって前記した光情報の
２次成的な配置関係に何の歪も生じさせない状態でカラ
ー対応の空間光変調素子ＳＬＭにおける光導電層部材Ｐ
ＣＬに結像されるために、前記した各色毎の光情報は３
色分解合成フィルタの各色毎の構成部分と正確に対応し
ているものとされている。

【００２０】前記した図１に示すカラー表示装置におけ
る空間光変調素子ＳＬＭに対して、前記のマイクロレン
ズアレイ６を介して、面状の光情報表示素子５における
各画素からの光情報が書込み光として与えられることに
より、空間光変調素子ＳＬＭに既述のようにして画像情
報の書込みが行なわれ、また、読出し光の光源ＬＳｒか
ら放射された読出し光が、偏光ビームスプリッタＰＢＳ
に入射されて、偏光ビームスプリッタＰＢＳからＳ偏光
光成分が、内部に３色分解合成フィルタを備えて構成さ
れている空間光変調素子ＳＬＭの読出し側に入射される
と、空間光変調素子ＳＬＭにおける透明基板ＢＰ2側か
ら３色分解合成フィルタにおける各色の画像情報領域に
入射した読出し光のＳ偏光光成分が、光変調材層部材Ｐ
ＭＬを通過した後に誘電体ミラーＤＭＬで反射して再び
光変調材層部材ＰＭＬを通過して空間光変調素子ＳＬＭ
から射出した読出し光は、前記した空間光変調素子ＳＬ
Ｍにおける３色分解合成フィルタにおける各色の画像情
報領域と対応した色の読出し光の光束となされている。

【００２１】空間光変調素子ＳＬＭから射出した読出し
光の光束は前記した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、その光束は前記し
た電界に応じて偏光面の状態が変化しているものになっ
ており、前記した空間光変調素子ＳＬＭにおける３色分
解合成フィルタにおける各色の画像情報領域から射出し
た各色の読出し光が偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射
すると、その入射光におけるＰ偏光光分が偏光ビームス
プリッタＰＢＳから投影レンズＬｐに与えられ、投影レ
ンズＬｐはそれをスクリーンＳに射出してスクリーンＳ
にはカラー画像が映出されるが、前記のようにしてスク
リーンＳに投射されたカラー画像は、何等の色ずれも生
じていない状態の良好なカラー画像になる。

【００２２】次に、図２及び図３に示す本発明のカラー
表示装置について説明する。図２及び図３に示すカラー
表示装置は、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と、２つの電極間に少なく
とも光変調材層部材と、３種類以上の波長域の光の選択
部材とを含んで構成させてある空間光変調素子と、前記
した電荷結合素子回路から出力される２次元的な画像信
号によって、前記した空間光変調素子を駆動する手段と
によって構成されている。図２及び図３において、ＣＣ
ＤＤはＣＣＤ回路部（電荷結合デバイス回路部）であ
り、また、ＳＬＭＤは空間光変調素子部であり、Ｅは電
源、ＰＢＳは偏光ビームスプリッタ、Ｌｐは投影レン
ズ、Ｓはスクリーン、７は時系列的な画像信号の入力端
子、８はシリアルクロック信号の入力端子、９はパラレ
ル・トランスファ・クロック信号の入力端子である。

【００２３】図２に示すカラー表示装置においてＣＣＤ
回路部ＣＣＤＤは、基板(シリコン基板)１０上に、ＣＣ
Ｄバリアードチャンネル・シリアルレジスタ１１と、Ｃ
ＣＤチャンネル・パラレルストラクチャ１２とが構成さ
れた構造のものであり、時系列的な画像信号の入力端子
７に供給された時系列的な画像信号は、入力端子８に供
給されたシリアルクロック信号によって、１ライン分ず
つ図中のＸ方向へ順次に転送されてＣＣＤバリアードチ
ャンネル・シリアルレジスタ１１にロードされる。次い
で、前記のＣＣＤバリアードチャンネル・シリアルレジ
スタ１１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９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チャンネル・パラレルス
トラクチャ１２の第１段に転送（図中のＹ方向）され
る。

【００２４】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チャンネル・パラレルス
トラクチャ１２に転送される。そして、前記のＣＣＤチ
ャンネル・パラレルストラクチャ１２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チ
ャンネル・パラレルストラクチャ１２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基板１
０の反対側に移され、それにより空間光変調素子部ＳＬ
ＭＤには、前記したＣＣＤ回路部ＣＣＤＤにおける基板
１０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。

【００２５】図２中に示されている空間光変調素子部Ｓ
ＬＭＤは、前記したＣＣＤ回路部ＣＣＤＤにおける基板
１０に、遮光層１３と、誘電体ミラーＤＭＬと、光変調
材層部材ＰＭＬと、透明電極Ｅｔと、３色分解合成フィ
ルタとして用いられる光学的フィルタＦと、透明基板Ｂ
Ｐとが順次に積層されて構成されており、また、図３中
に示されている空間光変調素子部ＳＬＭＤは、前記した
ＣＣＤ回路部ＣＣＤＤにおける基板１０に、遮光層１３
と、３色分解合成フィルタとして機能する誘電体ミラー
ＤＭＬｄと、光変調材層部材ＰＭＬと、と透明電極Ｅｔ
と、透明基板ＢＰとが積層されて構成されている。

【００２６】図２中に示されている空間光変調素子部Ｓ
ＬＭＤで使用されている３色分解合成フィルタとして用
いられる光学的フィルタＦとしては、赤色，緑色，青色
の各画像情報領域と対応するような色フィルタ細条片を
配列した縞状フィルタやドット状（島状）に分割した状
態で、赤色，緑色，青色の各画像情報領域と対応するよ
うな色フィルタ片を配列してなる色フィルタ等が用いら
れる。なお、図２中に例示されている３色分解合成フィ
ルタとして用いられる光学的フィルタＦは、３原色の各
原色の色細条が所定の順序に配列されている色分解縞状
フィルタであるとされている。また、図３中に示されて
いる空間光変調素子部ＳＬＭＤで使用されている３色分
解合成フィルタとしては、赤色，緑色，青色の各画像情
報領域と対応するような細条片やドット状（島状）に分
割した状態の誘電体ミラーを配列してなる誘電体ミラー
ＤＭＬｄが用いられる。

【００２７】図２及び図３に示す構成のカラー表示装置
において、ＣＣＤ回路部ＣＣＤＤにおける画素の配置態
様と、空間光変調素子部ＳＬＭＤにおける３色分解合成
フィルタの各色毎の構成部分の配置態様との対応関係を
正しく設定しておけば、ＣＣＤ回路部ＣＣＤＤにおける
各画素と対応して出力された各色毎の画素の電圧が、空
間光変調素子部ＳＬＭＤにおける光変調材層部材ＰＭＬ
に与えられるために、前記した各色毎の画素の電圧は３
色分解合成フィルタの各色毎の構成部分と正確に対応し
ているものとされている。なお、図２及び図３中に示さ
れているＣＣＤ回路部ＣＣＤＤにおけるＣＣＤチャンネ
ル・パラレルストラクチャ１２の部分に示されている
Ｒ，Ｇ，Ｂの符号はそれぞれＲ信号，Ｇ信号，Ｂ信号の
画素を示しているものであって、前記のＲ，Ｇ，Ｂの符
号の配置状態によって、空間光変調素子部ＳＬＭＤにお
ける３色分解合成フィルタの各色毎の構成部分の配置態
様と正しく対応している状態を説明している。

【００２８】前記した図２及に示すカラー表示装置にお
ける空間光変調素子部ＳＬＭＤに対して、ＣＣＤ回路部
ＣＣＤＤから２次元配置された画像情報と対応する電圧
が、空間光変調素子部ＳＬＭＤの光変調材層部材ＰＭＬ
に与えられた状態で、読出し光の光源ＬＳｒから放射さ
れた読出し光が、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入射さ
れて、偏光ビームスプリッタＰＢＳからＳ偏光光成分
が、内部に３色分解合成フィルタを備えて構成されてい
る空間光変調素子部ＳＬＭＤの読出し側に入射される
と、空間光変調素子部ＳＬＭＤにおける透明基板ＢＰ側
から３色分解合成フィルタＦにおける各色の画像情報領
域に入射した読出し光のＳ偏光光成分が、光変調材層部
材ＰＭＬを通過した後に誘電体ミラーＤＭＬで反射して
再び光変調材層部材ＰＭＬを通過して空間光変調素子部
ＳＬＭから射出した読出し光は、前記した空間光変調素
子部ＳＬＭにおける３色分解合成フィルタＦにおける各
色の画像情報領域と対応した色の読出し光の光束となさ
れている。

【００２９】また、前記した図３に示すカラー表示装置
における空間光変調素子部ＳＬＭＤに対して、ＣＣＤ回
路部ＣＣＤＤから２次元配置された画像情報と対応する
電圧が、空間光変調素子部ＳＬＭＤの光変調材層部材Ｐ
ＭＬに与えられた状態で、読出し光の光源ＬＳｒから放
射された読出し光が、偏光ビームスプリッタＰＢＳに入
射されて、偏光ビームスプリッタＰＢＳからＳ偏光光成
分が、内部に３色分解合成フィルタを備えて構成されて
いる空間光変調素子部ＳＬＭＤの読出し側に入射される
と、空間光変調素子部ＳＬＭＤにおける透明基板ＢＰ側
から３色分解合成フィルタ（ＤＭＬｄ）における各色の
画像情報領域に入射した読出し光のＳ偏光光成分が、光
変調材層部材ＰＭＬを通過した後に誘電体ミラーＤＭＬ
ｄで反射して再び光変調材層部材ＰＭＬを通過して空間
光変調素子部ＳＬＭから射出した読出し光は、前記した
空間光変調素子部ＳＬＭにおける３色分解合成フィルタ
ＤＭＬｄにおける各色の画像情報領域と対応した色の読
出し光の光束となされている。

【００３０】空間光変調素子部ＳＬＭから射出した読出
し光の光束は前記した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から、そ
の光束は前記した電界に応じて偏光面の状態が変化して
いるものになっており、前記した空間光変調素子部ＳＬ
Ｍにおける３色分解合成フィルタにおける各色の画像情
報領域から射出した各色の読出し光が偏光ビームスプリ
ッタＰＢＳに入射すると、その入射光におけるＰ偏光光
分が偏光ビームスプリッタＰＢＳから投影レンズＬｐに
与えられ、投影レンズＬｐはそれをスクリーンＳに射出
してスクリーンＳにはカラー画像が映出されるが、前記
のようにしてスクリーンＳに投射されたカラー画像は、
何等の色ずれも生じていない状態の良好なカラー画像に
なる。

【００３１】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ＣＣＤ回路部ＣＣＤＤから出力される２
次元的な画像信号によって駆動される空間光変調素子部
ＳＬＭＤは、それの内部に設けられている赤色，緑色，
青色の各画像情報領域と対応するような細条片やドット
状（島状）に分割した状態の誘電体ミラーを配列してな
る誘電体ミラーＤＭＬｄ、あるいは赤色，緑色，青色の
各画像情報領域と対応するような色フィルタ細条片やド
ット状（島状）に分割した状態の色フィルタ片を配列し
てなる色分解縞状フィルタＦ等による３色分解合成フィ
ルタによって定められる各色の画像情報領域の位置と、
書込み情報の位置との関係が、常に一定に保たれている
ために忠実な色再現を実現できるのである。

【００３２】前記した空間光変調素子部ＳＬＭＤの構成
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、誘電体ミラーＤＭＬ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
のものが使用され、さらに、誘電体ミラーＤＭＬｄとし
てはＳiＯ2／ＴiＯ2の多層膜により、赤色,緑色,青色の
各画像情報領域（図中のＲ，Ｇ，Ｂの符号を付して区別
して表示してある領域）にそれぞれ個別に入射されるそ
れぞれ異なる波長域の読出し光に対して良好な反射率特
性を示すものとして構成されているものが使用され、さ
らにまた光変調材層部材ＰＭＬ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、
光の散乱状態)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
なように本発明のカラー表示装置は、固定された２次元
的な画素配列を有するな面状の光情報変調素子から射出
された各画素と対応する光情報が、例えば、マイクロレ
ンズアレイのように前記した各光情報相互間の相対的な
位置関係を歪ませることなく空間光変調素子の光導電層
部材に結像されるので、カラー表示装置の構成素子とし
て使用されている空間光変調素子の構成態様が、赤色，
緑色，青色の各画像情報領域と対応するような細条片や
ドット状（島状）に分割した状態の誘電体ミラーを配列
してなる誘電体ミラー、あるいは赤色，緑色，青色の各
画像情報領域と対応するような色フィルタ細条片やドッ
ト状（島状）に分割した状態の色フィルタ片を配列して
なる色分解縞状フィルタＦ等を３色分解合成フィルタと
して備えているようなものであっても、常に忠実な色再
現を実現でき、また、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から出力される２
次元的な画像信号によって駆動される空間光変調素子
は、それの内部に設けられている赤色，緑色，青色の各
画像情報領域と対応するような細条片やドット状（島
状）に分割した状態の誘電体ミラーを配列してなる誘電
体ミラー、あるいは赤色，緑色，青色の各画像情報領域
と対応するような色フィルタ細条片やドット状（島状）
に分割した状態の色フィルタ片を配列してなる色分解縞
状フィルタ等による３色分解合成フィルタによって定め
られる各色の画像情報領域の位置と、書込み情報の位置
との関係が、常に一定に保たれているために忠実な色再
現を実現できるのであって、本発明によれば既述した従
来のカラー表示装置における問題点が良好に解決でき、
小型で色再現性の良いカラー表示装置を容易に提供する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラー表示装置の実施例の斜視図であ
る。

【図２】本発明のカラー表示装置の実施例の斜視図であ
る。

【図３】空間光変調素子が反射型の空間光変調素子の場
合の一例構成を示す縦断面図である。

【図４】カラー表示装置の従来例の概略構成を示す斜視
図である。

【図５】直並列変換回路の一例構成のブロック図であ
る。

【図６】各原色信号の同時信号が原信号の場合における
発光素子アレイに対する信号の供給状態を説明するため
の図である。

【図７】カラー表示装置に使用される空間光変調素子の
構成例を示す縦断面図である。

【図８】カラー表示装置に使用される空間光変調素子の
構成例を示す縦断面図である。

【図９】カラー表示装置に使用される空間光変調素子の
構成例を示す縦断面図である。

【図１０】カラー表示装置に使用される空間光変調素子
の構成例を示す縦断面図である。

【図１１】カラー表示装置に使用される空間光変調素子
の構成例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

ＳＬＭ…空間光変調素子、ＢＰ，ＢＰ1，ＢＰ2…透明基
板、Ｅｔ，Ｅt1,Ｅt2…透明電極、ＰＣＬ…光導電層部
材、ＤＭＬ，ＤＭＬｄ…誘電体ミラー、ＰＭＬ…光変調
材層部材、ＰＢＳ…偏光ビームスプリッタ、ＲＥＡ…発
光素子アレイ、Ｌ…レンズ、ＰＭ…回転鏡車、ＳＰＣ，
ＳＰＣｒ，ＳＰＣ，ＳＰＣｂ…直並列変換回路、Ｅ…電
源、Ｆ…３色分解合成フィルタとして用いられる光学的
フィルタ、Ｌｐ…投影レンズ、Ｓ…スクリーン、ＣＣＤ
Ｄ…ＣＣＤ回路部（電荷結合デバイス回路部）、ＳＬＭ
Ｄ…空間光変調素子部、１〜４…入力端子、５…面状の
光情報変調素子、６…マイクロレンズアレイ、７…時系
列的な画像信号の入力端子、８…シリアルクロック信号
の入力端子、９…パラレル・トランスファ・クロック信
号の入力端子、１０…基板、１１…ＣＣＤバリアードチ
ャンネル・シリアルレジスタ、１２…ＣＣＤチャンネル
・パラレルストラクチャ、１３…遮光層、

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画素が２次元的に固定的な配置態様を有
   しているようにして各画素と対応する光情報を出力する
   面状の光情報変調素子と、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、３種類以上の波長域
   の光の選択部材とを含んで構成させてある空間光変調素
   子と、前記した面状の光情報表示素子の光情報を、前記
   した各光情報相互間の相対的な位置関係を歪ませること
   なく空間光変調素子に結像させる手段とを備えてなるカ
   ラー表示装置。
2. 【請求項２】 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と、２つの電極間に少な
   くとも光変調材層部材と、３種類以上の波長域の光の選
   択部材とを含んで構成させてある空間光変調素子と、前
   記した電荷結合素子回路から出力される２次元的な画像
   信号によって、前記した空間光変調素子を駆動する手段
   とからなるカラー表示装置。