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JPH0950018A - Optical modulation device and color picture display device using the device - Google Patents

Optical modulation device and color picture display device using the device

Info

Publication number
JPH0950018A
JPH0950018A JP19966795A JP19966795A JPH0950018A JP H0950018 A JPH0950018 A JP H0950018A JP 19966795 A JP19966795 A JP 19966795A JP 19966795 A JP19966795 A JP 19966795A JP H0950018 A JPH0950018 A JP H0950018A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
optical modulation
optical
wavelength band
modulation element
Prior art date
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Granted
Application number
JP19966795A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3200335B2 (en
Inventor
Junko Kuramochi
純子 倉持
Saburo Sugawara
三郎 菅原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Priority to US08/690,870 priority patent/US5737113A/en
Publication of JPH0950018A publication Critical patent/JPH0950018A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3200335B2 publication Critical patent/JP3200335B2/en
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  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently collect light on each picture element and to improve a light utilization efficiency and a picture quality by resolving white illumination light into multiple color rays of light through a first diffraction grating. SOLUTION: White light flux collected at A0 passes through color resolving- multiplexing element S0 before it is resolved into three color rays of light in RGB bands. The three color rays of light are polarized by a flat micro lens 8 so that the main light beams of each color light become vertical to the optical modulation elements T0, T+1, T-1, and they are made incident on optical modulation elements T0, T+1, T-1 and are reflected off a reflection plate 7. In this case, a color resolving-multiplexing element group 6 is a resin molding of one-dimensional binary type diffraction grating. The light fluxes in individual wavelength bands are optically modulated before they are made to exit from the optical modulation elements T0, T+1, T-1 respectively. And after they are multiplexed by the optical modulation element S0, they are made to be approximately parallel rays of light through the light collecting element A0 to exit from it.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学変調装置及び
その光学変調装置を用いたカラー画像表示装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical modulator and a color image display using the optical modulator.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、液晶光学変調素子を用いた単板カ
ラー光学変調装置は、液晶光学変調素子周辺部にある光
学変調被制御部の配線を遮光するブラックマトリクス面
積が液晶光学変調素子に占める割合が高く、装置全体の
光利用効率を低下させる要因となっていた。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a single-panel color optical modulator using a liquid crystal optical modulator, the area of a black matrix that shields the wiring of an optical modulation controlled part around the liquid crystal optical modulator occupies the liquid crystal optical modulator. The ratio is high, and this is a factor that lowers the light use efficiency of the entire device.

【0003】この問題を解決するため、図23に示した
ような、マイクロレンズアレイ2をカラーフィルター7
1R、71G、71Bの前面に配置し、白色光源からの
照明光を光学変調素子201の各画素に集光させること
により、光学変調装置200の光利用効率を向上させる
方法が知られている。ここで、図23における3は透明
基板、5はブラックマトリクスである。
In order to solve this problem, the microlens array 2 as shown in FIG.
There is known a method of improving the light use efficiency of the optical modulation device 200 by arranging the illumination light from the white light source on each pixel of the optical modulation element 201 by arranging it on the front surface of 1R, 71G, 71B. Here, in FIG. 23, 3 is a transparent substrate, and 5 is a black matrix.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】前述の従来例では、白
色光から各光学変調素子に応じた色光を取り出す部材と
してカラーフィルターを用いている。しかしながら、カ
ラーフィルターは各画素へ入射する白色光のうち、ある
波長成分の光のみを透過するため、それ以外の波長成分
の光に関しては無駄になっており、光利用効率が非常に
低かった。
In the above-mentioned conventional example, a color filter is used as a member for extracting color light corresponding to each optical modulation element from white light. However, since the color filter transmits only light of a certain wavelength component among white light incident on each pixel, light of other wavelength components is wasted, and the light use efficiency is extremely low.

【0005】本発明は、光量損失の少ない単板カラー光
学変調装置を実現すると共に、装置の小型化も同時に図
ることを目的とする。
It is an object of the present invention to realize a single-plate color optical modulation device with a small loss of light amount, and at the same time to downsize the device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願第1発明は、入射光を各画素毎に変調して出射
する光学変調素子と、広波長帯域の光束を所定の波長帯
域毎に分解する第1の回折格子とを有し、該第1の回折
格子によって所定の波長帯域毎に分解された光束を前記
光学変調素子の異なる画素に入射させ、前記画素が所定
の波長帯域の入射光の変調を行う光学変調装置におい
て、前記第1の回折格子によって分解された各波長帯域
毎の光束の主光線を前記光学変調素子の各画素に垂直に
入射させる手段を有することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the first invention of the present application is to provide an optical modulator for modulating incident light for each pixel and emitting the modulated light, and a light beam having a wide wavelength band for each predetermined wavelength band. A first diffraction grating which is decomposed into a plurality of light beams, and a light beam decomposed by the first diffraction grating for each predetermined wavelength band is made incident on a different pixel of the optical modulation element, and the pixel has a predetermined wavelength band. An optical modulation device for modulating incident light is provided with a means for causing a principal ray of a light flux for each wavelength band decomposed by the first diffraction grating to vertically enter each pixel of the optical modulation element. To do.

【0007】本願第2発明は、本願第1発明の光学変調
装置を用いてカラー画像を表示することを特徴とするカ
ラー画像表示装置である。
A second invention of the present application is a color image display device characterized by displaying a color image using the optical modulator of the first invention of the present application.

【0008】本願第1発明の光学変調装置は、第1の回
折格子により白色照明光を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素子の各画素に無駄なく
集光させることができるため、光利用効率が向上し、画
質のよい装置が実現できる。
In the optical modulator of the first invention of the present application, the white illumination light can be separated into a plurality of color lights by the first diffraction grating, and the white illumination light can be condensed to each pixel of the optical modulator corresponding to each color light without waste. Therefore, light utilization efficiency is improved, and a device with high image quality can be realized.

【0009】また、本願第2発明により画質がよく小型
のカラー画像表示装置が提供できる。
Further, according to the second invention of the present application, it is possible to provide a small-sized color image display device having good image quality.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】図1は本発明の特徴を最もよく表
す光学変調装置の断面図(装置光軸に対して平行な断
面)である。
1 is a cross-sectional view (cross section parallel to the optical axis of the device) of an optical modulator that best represents the features of the present invention.

【0011】同図において、1は光学変調制御部(不図
示)及び光学変調被制御部からなる光学変調素子群であ
る。本実施の形態においては光学変調被制御部は高分子
分散型液晶を用いる。2は入射光を集光する集光素子
群、3は光学変調素子1を挟持する透明基板、4は画像
表示に不要な光を遮光する遮光膜である。6は集光素子
群2に対して一対一で設けられ、集光素子群2によって
集光された光を複数の色光に分解し、かつ光学変調素子
群1から反射した色光を合成して出射する色分解合成素
子群である。7は光学変調素子群1と透明基板3の間に
設けられた反射板である。8は色分解合成素子群2によ
って分解された色光を偏向し、光学変調素子に入射させ
るための平板マイクロレンズである。
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an optical modulation element group including an optical modulation control section (not shown) and an optical modulation controlled section. In the present embodiment, a polymer-dispersed liquid crystal is used for the optical modulation controlled part. Reference numeral 2 denotes a light-collecting element group for condensing incident light, 3 denotes a transparent substrate that sandwiches the optical modulation element 1, and 4 denotes a light-shielding film that shields light unnecessary for image display. Reference numeral 6 is provided one-to-one with respect to the condensing element group 2, decomposes the light condensed by the condensing element group 2 into a plurality of color lights, and combines the color lights reflected from the optical modulation element group 1 and emits them. Is a color separation / synthesis element group. Reference numeral 7 is a reflector provided between the optical modulation element group 1 and the transparent substrate 3. Reference numeral 8 denotes a flat plate microlens for deflecting the color light separated by the color separation / combination element group 2 and making it incident on the optical modulation element.

【0012】図中、光学変調素子群1のR(赤)、G
(緑)、B(青)の符号は、それぞれの光学変調素子が
入射及び反射する光の波長帯域を表している。
In the figure, R (red) and G of the optical modulation element group 1
The symbols (green) and B (blue) represent the wavelength bands of the light entering and reflecting the respective optical modulation elements.

【0013】図1において、任意の集光素子をA0、A
0に隣接した集光素子をA+1、A−1、A0の光軸
(集光光束の中心線)を含む光学変調素子をT0、T0
に隣接した光学変調素子をT+1、T−1、A0の光軸
を含む色分解合成素子をS0、S0に隣接した色分解合
成素子をS+1、S−1とする。A0で集光された白色
光束は色分解合成素子S0を通過後、RGB帯域の3つ
の色光に色分解される。3つの色光は平板マイクロレン
ズ8によって各色光の主光線が光学変調素子T0、T+
1、T−1に対してそれぞれ垂直になるよう偏向され、
光学変調素子T0、T+1、T−1に入射し、反射板7
で反射される。それぞれの波長帯域の光束は、光学変調
素子T0、T+1、T−1を出射するまでの間に光学変
調を受ける。光学変調素子T0によって変調を受けたG
の波長帯域の光は、色分解合成素子S+1によって分解
され光学変調素子T+1によって変調を受けたRの波長
帯域の光と、色分解合成素子S−1によって分解され光
学変調素子T−1によって変調を受けたBの波長帯域の
光と、光学変調素子S0において合成された後、集光素
子A0において略平行光とされ出射する。
In FIG. 1, arbitrary condenser elements are designated as A0 and A0.
The optical modulators including the optical axes of A + 1, A-1, and A0 (the center line of the converged light flux) are denoted by T0 and T0.
The color separation / synthesis element including the optical modulators T + 1, T-1, and A0 adjacent to is defined as S0, and the color separation / synthesis elements adjacent to S0 are defined as S + 1 and S-1. The white light flux condensed at A0 passes through the color separation / combination element S0, and is then separated into three color lights in the RGB band. The principal rays of the three color lights of the respective color lights are optical modulators T0 and T + by the flat plate microlens 8.
1, so that they are deflected so that they are perpendicular to T-1,
The light enters the optical modulators T0, T + 1, and T-1 and is reflected by the reflector 7
Is reflected by. The light flux in each wavelength band undergoes optical modulation until it exits the optical modulation elements T0, T + 1, and T-1. G modulated by the optical modulator T0
The light in the wavelength band of R is decomposed by the color separation / combination element S + 1 and modulated by the optical modulation element T + 1, and the light in the wavelength band of R is decomposed by the color separation / combination element S-1 and modulated by the optical modulation element T-1. The received light in the wavelength band of B is combined with the optical modulation element S0, and then is made into substantially parallel light in the condensing element A0 and emitted.

【0014】平板マイクロレンズ8は、図2に示すよう
に透明基板3と同屈折率n0の基板をベースにし、T−
1、T+1に入出射するレンズ部のみの屈折率n1をn
0よりも高く形成している。本実施の形態においては平
板マイクロレンズを用いたが図3に示すような台形レン
ズ、図4に示すようなレンチキュラーレンズでも構わな
い。
The flat microlens 8 is based on a substrate having the same refractive index n0 as the transparent substrate 3 as shown in FIG.
1, the refractive index n1 of only the lens part entering and exiting T + 1 is
It is formed higher than zero. In this embodiment, a flat plate microlens is used, but a trapezoidal lens as shown in FIG. 3 or a lenticular lens as shown in FIG. 4 may be used.

【0015】高分子分散型液晶による光学変調原理につ
いては一般的に知られているため、説明は省略する。
Since the principle of optical modulation by polymer dispersed liquid crystal is generally known, its explanation is omitted.

【0016】次に、色分解合成素子群6について、図5
の断面拡大図を用いて説明する。
Next, the color separation / synthesis element group 6 is shown in FIG.
This will be described with reference to the enlarged sectional view of FIG.

【0017】本実施の形態において色分解合成素子群6
は、1次元バイナリー型回折格子を樹脂で成形したもの
である。1次元バイナリー型回折格子とは、図5に示す
ように階段状に回折格子を形成したものであり、回折光
の偏向角がすべて同一になるように形成している。本実
施の形態では、格子ピッチP内にステップ幅L1,L
2,L3の3段形状である。なお、階段数は3段以上で
あれば4段でも5段でも同様の効果が得られるよう構成
することができる。本実施の形態に示すような透過型の
回折格子は、Applied Optics誌17巻1
5号2273〜2279(1978.8.1号)に開示
されているように、回折格子に入射した入射光束が透過
回折されて主に3方向に分離される。この回折格子は、
例えばブレーズド波長をλ0としたとき、ブレーズド波
長λ0に対し必要な格子厚Dtは Dt=m・λ0/(nλ0−1) となる。ここで、nλ0は媒質の屈折率である。m,λ
0をm=2、λ0=530nmとし、屈折率nλ0=
1.5程度として算出した場合、格子厚はDt=212
0nm程度となる。
In this embodiment, the color separation / synthesis element group 6 is used.
Is a one-dimensional binary diffraction grating molded of resin. The one-dimensional binary diffraction grating is a diffraction grating formed stepwise as shown in FIG. 5, and is formed so that the deflection angles of diffracted light are all the same. In the present embodiment, the step widths L1 and L are set within the lattice pitch P.
It has a three-stage shape of 2, L3. If the number of stairs is 3 or more, the same effect can be obtained with 4 or 5 steps. A transmission type diffraction grating as shown in this embodiment mode is described in Applied Optics magazine Vol. 1 1
As disclosed in No. 5 Nos. 2273 to 2279 (1978.8.1), the incident light flux incident on the diffraction grating is transmitted and diffracted and is mainly separated into three directions. This diffraction grating
For example, when the blazed wavelength is λ0, the required grating thickness Dt for the blazed wavelength λ0 is Dt = m · λ0 / (nλ0-1). Here, nλ0 is the refractive index of the medium. m, λ
0 is m = 2, λ0 = 530 nm, and the refractive index nλ0 =
When calculated as about 1.5, the lattice thickness is Dt = 212.
It is about 0 nm.

【0018】以上、色分解について説明を行ったが、光
線の進路を逆にとって考えることで3色光を合成する作
用についても説明が付く。
The color separation has been described above, but the action of combining the three color lights by considering the paths of the light rays in the opposite direction will also be explained.

【0019】次に、光学変調装置10を用いた反射型の
カラー画像表示装置の概略図を図6に示す。
Next, FIG. 6 shows a schematic view of a reflection type color image display device using the optical modulator 10.

【0020】図6中、10は本発明の光学変調装置、1
1は放物鏡12の焦点位置に置かれた白色光源、13は
コンデンサレンズ、14は投射レンズ、15は投射レン
ズ絞り、16は投射スクリーン、17は集光レンズ、1
8は投写レンズ絞り15の白色光源11側に設けられた
ミラーである。
In FIG. 6, 10 is an optical modulator of the present invention, 1
1 is a white light source placed at the focal position of the parabolic mirror 12, 13 is a condenser lens, 14 is a projection lens, 15 is a projection lens aperture, 16 is a projection screen, 17 is a condenser lens, 1
Reference numeral 8 denotes a mirror provided on the white light source 11 side of the projection lens stop 15.

【0021】白色光源11から出射した光は放物鏡12
により略平行光にされ、集光レンズ17、ミラー18、
コンデンサレンズ13を介して光学変調装置10に入射
する。光学変調装置10によりRGBの色光ごとの画像
情報を与えられた光は、コンデンサレンズ13、投射レ
ンズ14を介して投射スクリーン16上に画像表示を行
う。
The light emitted from the white light source 11 is parabolic mirror 12.
Is converted into substantially parallel light by the condenser lens 17, the mirror 18,
The light enters the optical modulation device 10 via the condenser lens 13. The light to which image information for each of the RGB color lights is given by the optical modulation device 10 displays an image on a projection screen 16 via a condenser lens 13 and a projection lens 14.

【0022】RGB各色光の画像情報は光学変調装置1
0による光束の拡散度に依存している。図6のように光
軸上に開口を有するような絞りを用いる場合では、拡散
度の低い光束が投射レンズ絞り15を通過して投射スク
リーン16に到達し、拡散度の高い光束は投射レンズ絞
り15に遮光され、投射スクリーン16に到達しない。
すなわち、図3の画像表示装置では拡散度の低い光束を
画像表示に用いていることになる。図3のような構成と
は逆に、光軸近傍の光束を遮光するような絞り形状であ
る場合は、拡散度の高い光束を画像表示に用いることに
なる。
Image information of RGB color lights is obtained by the optical modulator 1.
It depends on the diffusivity of the light flux due to zero. When a diaphragm having an opening on the optical axis is used as shown in FIG. 6, a light flux having a low diffusion degree passes through the projection lens diaphragm 15 and reaches the projection screen 16, and a light flux having a high diffusion degree is used. The light is blocked by 15 and does not reach the projection screen 16.
That is, the image display device of FIG. 3 uses a light flux having a low degree of diffusion for image display. Contrary to the configuration shown in FIG. 3, when the diaphragm shape is such that the light flux near the optical axis is shielded, the light flux with a high degree of diffusion is used for image display.

【0023】このように構成することで、光学変調装置
10に入射する白色光を色分解合成素子群6により複数
の色光に分解し、それぞれの色光に対応する光学変調素
子に無駄なく集光させることができるため、光利用効率
を大幅に向上させることができる。また同時に、本発明
の光学変調装置10をカラー画像表示装置に用いること
により明るい装置の提供が装置サイズを大型化すること
なしに可能となる。また、スクリーン上に光学変調装置
の周期構造(RGBモザイク構造とブラックマトリク
ス)が見えなくなると同時にRGB3色が完全に合成さ
れた画像表示を行えるため、スクリーンに近づいた時に
も、高画質の画像を鑑賞することが可能となる。また、
1画素に対して入射光束を集光していることから開口率
の低い画素を採用できるため、光学変調素子の製造上の
歩留まりを上げることが可能となるなどの多くのメリッ
トが存在する。
With this configuration, the white light incident on the optical modulator 10 is separated into a plurality of color lights by the color separation / combination element group 6 and is condensed without waste on the optical modulation elements corresponding to the respective color lights. Therefore, the light utilization efficiency can be significantly improved. At the same time, by using the optical modulation device 10 of the present invention for a color image display device, a bright device can be provided without increasing the size of the device. In addition, since the periodic structure (RGB mosaic structure and black matrix) of the optical modulator disappears on the screen and an image can be displayed in which the three RGB colors are completely combined, a high quality image can be displayed even when the screen is approached. It becomes possible to appreciate. Also,
Since the incident light flux is condensed for one pixel, a pixel having a low aperture ratio can be adopted, and therefore, there are many merits such that the manufacturing yield of the optical modulation element can be increased.

【0024】本実施の形態においては、色分解合成素子
として透過型回折格子を用いたが、ホログラム等のその
他の色分解合成素子を用いてもかまわない。また、集光
素子を平板マイクロレンズとしても構わない。更に集光
素子と色分解合成素子の配置の順序を逆にすることも考
えられる。また、色分解合成素子群を集光素子群と、あ
るいは透明基板と一体で形成しても構わない。
In this embodiment, the transmission diffraction grating is used as the color separation / combination element, but other color separation / combination elements such as holograms may be used. Further, the condensing element may be a flat plate microlens. Further, it is possible to reverse the order of arrangement of the light condensing element and the color separation / combination element. Further, the color separation / synthesis element group may be formed integrally with the light collecting element group or the transparent substrate.

【0025】本実施の形態において、色分解合成素子の
1素子内のピッチ数は図5に示すように2ピッチとした
が、光学変調装置の仕様によって変える必要がある。ま
た、回折格子1ピッチ内の格子厚を各段ごとに若干変え
ること、及び回折格子1ピッチ内の格子幅が不等間隔に
なるように回折格子形状を設計することで±1次回折光
内側帯成分低減ができることから理想的な色分解が更に
可能となる。また、反射板7は光学変調素子群1の配線
部を形成する金属層で同時に形成しても構わない。
In this embodiment, the number of pitches in one element of the color separation / combination element is two as shown in FIG. 5, but it needs to be changed according to the specifications of the optical modulator. Further, by slightly changing the grating thickness within one pitch of the diffraction grating for each step, and by designing the diffraction grating shape so that the grating widths within one pitch of the diffraction grating become unequal, the ± first-order diffracted light inner band is obtained. Since the components can be reduced, ideal color separation can be further achieved. Further, the reflector 7 may be simultaneously formed of a metal layer forming the wiring portion of the optical modulation element group 1.

【0026】また図7に示すように、各色光が分離した
箇所に色補正用カラーフィルター71を設けた形態も考
えられる。この構成では、色分解合成素子6で分解され
た各色光の分光特性が画像信号のもつ分光特性と異なる
場合、各色光を色補正用カラーフィルター71に入射さ
せ、理想的色情報を得ることによって忠実な画像色再現
が可能になる。この場合、各色光に分解した後にカラー
フィルター51を透過させるので、それほど光利用効率
の低下を生じない。
Further, as shown in FIG. 7, a mode in which a color correction color filter 71 is provided at a position where each color light is separated is also conceivable. In this configuration, when the spectral characteristics of each color light separated by the color separation / combination element 6 are different from the spectral characteristics of the image signal, each color light is made incident on the color correction color filter 71 to obtain ideal color information. Faithful image color reproduction becomes possible. In this case, since the color filters 51 are transmitted after being decomposed into the respective color lights, the light utilization efficiency is not significantly lowered.

【0027】また図8に示すように、光学変調素子間に
高分子分散型液晶の拡散光が隣接素子に入射し、クロス
トークの原因となることを防止するために遮光壁81を
設ける形態も考えられる。この構成により、更に高い画
質のカラー画像表示装置の提供が可能となる。
Further, as shown in FIG. 8, a mode in which a light-shielding wall 81 is provided between the optical modulation elements to prevent diffused light of polymer dispersed liquid crystal from entering adjacent elements and causing crosstalk is also possible. Conceivable. With this configuration, it is possible to provide a color image display device with higher image quality.

【0028】また、図7に示したカラーフィルター7
1、図8に示した遮光壁81を同時に有するような形態
も考えられるのは説明するまでもない。
The color filter 7 shown in FIG.
It goes without saying that a mode in which the light shielding wall 81 shown in FIG.

【0029】次に光学変調装置の他の実施の形態を図9
に示す。
Next, another embodiment of the optical modulator is shown in FIG.
Shown in

【0030】図9において、図1と同符号のものは同様
の作用をするので説明は省略する。。図9の光学変調装
置20が図1のものと最も大きく異なっているのは、光
学変調被制御部としてTN型液晶を光学変調素子群21
に用いている点である。それにともない本実施の形態の
光学変調装置20は偏光板22を有している。
In FIG. 9, those having the same reference numerals as those in FIG. . The optical modulator 20 of FIG. 9 is the most different from that of FIG.
This is the point used for. Along with that, the optical modulator 20 of the present embodiment has a polarizing plate 22.

【0031】次に、光学変調装置20を用いた反射型の
カラー画像表示装置の概略図を図10に示す。
Next, FIG. 10 shows a schematic view of a reflection type color image display device using the optical modulator 20.

【0032】図10において、図6と同符号のものは同
様の作用をするので説明は省略する。19は偏光ビーム
スプリッターである。光学変調装置20は、偏光板22
と反射時に光線位相差がπ変化する反射板7を組み合わ
せて用いることで画像情報をもった色光の透過率を制御
するシャッターの役割をする。但し、偏光板22の偏光
軸と液晶分子配列方向は一義的に決められるためここで
の説明は省略する。
In FIG. 10, those having the same reference numerals as those in FIG. Reference numeral 19 is a polarization beam splitter. The optical modulator 20 includes a polarizing plate 22.
And a reflective plate 7 in which the light beam phase difference changes by π upon reflection, are used in combination to serve as a shutter for controlling the transmittance of color light having image information. However, since the polarization axis of the polarizing plate 22 and the alignment direction of liquid crystal molecules are uniquely determined, the description thereof is omitted here.

【0033】このように光学変調装置を構成すること
で、光学変調被制御部に高分子分散型液晶を用いた時と
同様の効果が得られると同時に、TN型液晶を用いるこ
とでコントラストの高い画像表示装置を提供できる。
By constructing the optical modulator in this way, the same effect as when the polymer dispersion type liquid crystal is used for the optical modulation controlled portion is obtained, and at the same time, the contrast is high by using the TN type liquid crystal. An image display device can be provided.

【0034】また、TN型液晶以外に、ゲストホスト液
晶等その他の光学変調被制御部を用いても構わない。ま
た、図10中、偏光ビームスプリッター19の偏光分離
精度が充分でない場合には、コンデンサレンズ13と偏
光ビームスプリッター19の間に偏光板を1枚追加すれ
ば、更なるコントラストの向上が図れる。
In addition to the TN type liquid crystal, other optical modulation controlled parts such as guest host liquid crystal may be used. Further, in FIG. 10, when the polarization separation precision of the polarization beam splitter 19 is not sufficient, one more polarizing plate may be added between the condenser lens 13 and the polarization beam splitter 19 to further improve the contrast.

【0035】図11から図14は、本発明の光学変調装
置を入射側から見た平面図であり、集光素子と光学変調
素子の配置の関係を示すものである。
11 to 14 are plan views of the optical modulator of the present invention as seen from the incident side, showing the relationship between the arrangement of the condenser element and the optical modulator element.

【0036】図11は、本発明の光学変調装置におい
て、集光素子の光軸を含む光学変調素子への入射光(図
11中アンダーバーの添えられた英字)をG色としたも
のである。同時に任意の色分解合成素子の色分解方向と
は垂直な方向の隣接光学変調素子もG色としたものであ
る。また、集光素子は光学変調素子の2辺に平行な方向
のレンズの屈折力が各々異なる形状をしており集光素子
A0に入射した光束は色分解素子S0に集光するものと
する。このように集光素子と光学変調素子を配列するこ
とで、バイナリー型回折格子がある一次元方向に連続的
な形状になることから形成が容易であり、低コスト化が
可能となる。
FIG. 11 shows that in the optical modulator of the present invention, the incident light (the letter with an underbar in FIG. 11) incident on the optical modulator including the optical axis of the condensing element is of G color. At the same time, the adjacent optical modulation element in the direction perpendicular to the color separation direction of any color separation / synthesis element is also G color. Further, the light condensing element has a shape in which the refracting powers of the lenses in the directions parallel to the two sides of the optical modulation element are different, and the light flux incident on the light condensing element A0 is condensed on the color separation element S0. By arranging the condensing element and the optical modulation element in this way, the binary type diffraction grating has a continuous shape in a one-dimensional direction, so that the formation is easy and the cost can be reduced.

【0037】また、図12に示すように集光素子をレン
チキュラーレンズとすることも可能である。この場合、
レンチキュラーレンズのパワーを持たない方向のブラッ
クマトリクス構造は除去できずに残ることになるが、開
口率を一定にしたままブラックマトリクスの構成を変え
ることで図11に示した例とほぼ同様の効果が得られ
る。更に、光学変調素子の1素子形状を正方形とした
が、長方形であっても構わない。
Further, as shown in FIG. 12, the condensing element may be a lenticular lens. in this case,
Although the black matrix structure in the direction not having the power of the lenticular lens cannot be removed and remains, the same effect as the example shown in FIG. 11 can be obtained by changing the structure of the black matrix while keeping the aperture ratio constant. can get. Further, although the single element shape of the optical modulation element is square, it may be rectangular.

【0038】図13は、本発明の光学変調装置におい
て、集光素子の光軸を含む光学変調素子への入射光(図
13中アンダーバーの添えられた英字)をG色とし、集
光素子2の配置を千鳥配置にしたものである。このよう
に集光素子と光学変調素子を配置することでも、図11
に示したものと同様の効果が得られる。また、図13で
は、光学変調素子の2次元配列は、格子状に配列されて
いるが、図14に示すような千鳥配列であっても同様の
効果が得られる。
In FIG. 13, in the optical modulator of the present invention, the light incident on the optical modulator including the optical axis of the condenser (the letter with an underbar in FIG. 13) is of G color, and the condenser 2 Is a staggered arrangement. By arranging the condensing element and the optical modulation element in this way,
An effect similar to that shown in is obtained. Further, in FIG. 13, the two-dimensional array of the optical modulation elements is arrayed in a lattice shape, but the same effect can be obtained even with the staggered array as shown in FIG.

【0039】図15は、透過型の光学変調装置30を表
す図である。反射型の光学変調装置10と同符号の構成
要素のものは同様の機能を有しているので説明を省略す
る。
FIG. 15 is a diagram showing a transmission type optical modulator 30. Components having the same reference numerals as those of the reflection-type optical modulation device 10 have the same functions, and thus description thereof will be omitted.

【0040】反射型の光学変調装置10と異なる点は、
光学変調素子群1が平板マイクロレンズ8によって挟持
され、集光素子群2と色分解合成素子群6が入射側と出
射側に1対で設けられている点である。したがって、出
射側の集光素子群2はコリメート素子として働き、入射
側の色分解合成素子群6は色分解のみ、出射側は色合成
のみを行う。
The difference from the reflection type optical modulator 10 is that
This is that the optical modulation element group 1 is sandwiched by the flat plate microlenses 8, and the condensing element group 2 and the color separation / synthesis element group 6 are provided in a pair on the incident side and the emitting side. Therefore, the light-collecting element group 2 on the emitting side functions as a collimating element, the color-separating / combining element group 6 on the incident side only performs color separation, and the light-emitting side only performs color combination.

【0041】次に光学変調装置30の画像形成の動作に
ついて説明する。図1の場合と同様に、任意の集光素子
をA0、A0に隣接した集光素子をA0+1、A0−
1、A0の光軸(集光光束の中心線)を含む光学変調素
子をT0、T0に隣接した光学変調素子をT+1、T−
1、A0の光軸を含む入射側の色分解合成素子をS0、
S0に隣接した色分解合成素子をS+1、S−1、A0
の光軸を含む出射側の色分解合成素子をM0、M0に隣
接した色分解合成素子をM+1、M−1、A0の光軸を
含む出射側の集光素子をC0、C0に隣接した集光素子
をC+1、C−1とする。A0で集光された白色光束は
色分解合成素子S0を通過後、RGB帯域の3つの色光
に色分解される。3つの色光は平板マイクロレンズ8に
よって偏向され、光学変調素子T0、T+1、T−1に
入射し光学変調を受ける。光学変調素子T0によって変
調を受けたGの波長帯域の光は、色分解合成素子S+1
によって分解され光学変調素子T+1によって変調を受
けたRの波長帯域の光と、色分解合成素子S−1によっ
て分解され光学変調素子T−1によって変調を受けたB
の波長帯域の光と、色分解合成素子M0において合成さ
れた後、集光素子C0によって略平行光とされ出射す
る。
Next, the image forming operation of the optical modulator 30 will be described. Similar to the case of FIG. 1, arbitrary condensing elements are A0, condensing elements adjacent to A0 are A0 + 1, A0-.
The optical modulation elements including the optical axes of 1 and A0 (the center line of the condensed light flux) are T0, and the optical modulation elements adjacent to T0 are T + 1 and T-.
1, the color separation / combination element on the incident side including the optical axis of A0 is S0,
The color separation / synthesis elements adjacent to S0 are S + 1, S-1, and A0.
The color separation / combination element on the output side including the optical axis of M0 and the color separation / combination element adjacent to M0 are connected to the light condensing element on the output side including the optical axes of M + 1, M-1, and A0 adjacent to C0 and C0. The optical elements are C + 1 and C-1. The white light flux condensed at A0 passes through the color separation / combination element S0, and is then separated into three color lights in the RGB band. The three color lights are deflected by the flat plate microlens 8, enter the optical modulators T0, T + 1, and T-1 and undergo optical modulation. The light in the G wavelength band that has been modulated by the optical modulator T0 is the color separation / synthesis device S + 1.
Light in the wavelength band of R that is decomposed by the optical modulation element T + 1 and is modulated by the color modulation / combination element S-1 and modulated by the optical modulation element T-1.
After being combined with the light of the wavelength band of 1 by the color separation / combination element M0, the light is converted into substantially parallel light by the condensing element C0 and emitted.

【0042】次に、光学変調装置30を用いた透過型の
カラー画像表示装置の概略図を図16に示す。
Next, FIG. 16 shows a schematic view of a transmission type color image display device using the optical modulator 30.

【0043】白色光源11から出射した光は、放物鏡1
2により略平行光にされ光学変調装置30に入射する。
光学変調装置30によりRGBの色光ごとの画像情報を
与えられた光は、コンデンサレンズ13、投射レンズ1
4を介して投射スクリーン16上に画像表示を行う。
The light emitted from the white light source 11 is parabolic mirror 1.
The light is converted into substantially parallel light by 2 and enters the optical modulator 30.
The light to which the image information for each of the RGB color lights is given by the optical modulator 30 is the condenser lens 13 and the projection lens 1.
An image is displayed on the projection screen 16 via the display 4.

【0044】RGB各色光の画像情報は光学変調装置3
0による光束の拡散度に依存している。本実施の形態の
ように光軸上に開口を有するような絞りを用いる場合で
は、拡散度の低い光束が投射レンズ絞り15を通過して
投射スクリーン16に到達し、拡散度の高い光束は投射
レンズ絞り15に遮光され、投射スクリーン16に到達
しない。すなわち、図16のの画像表示装置では拡散度
の低い光束を画像表示に用いている。本実施の形態とは
逆に、光軸近傍の光束を遮光するような絞り形状である
場合は、拡散度の高い光束を画像表示に用いることにな
る。
The image information of each color of RGB light is the optical modulator 3.
It depends on the diffusivity of the light flux due to zero. When a diaphragm having an opening on the optical axis is used as in the present embodiment, a light flux having a low diffusion degree passes through the projection lens diaphragm 15 and reaches the projection screen 16, and a light flux having a high diffusion degree is projected. The light is blocked by the lens diaphragm 15 and does not reach the projection screen 16. That is, the image display device of FIG. 16 uses a light flux with a low degree of diffusion for image display. Contrary to the present embodiment, when the aperture shape is such that the light flux near the optical axis is shielded, the light flux with a high degree of diffusion is used for image display.

【0045】図17は、図15の光学変調装置内の各色
光が分離した箇所に色補正用カラーフィルター71を設
けたものであり、図18は、図15の光学変調装置の各
光学変調素子間に遮光壁81を設けたものである。この
ように光学変調装置を構成することにより、高い画質の
画像表示装置の提供が可能となる。ちなみに、色補正用
カラーフィルター71の位置は、光学変調素子群1の前
面であっても構わない。
FIG. 17 shows a color correction color filter 71 provided at a position where each color light is separated in the optical modulator of FIG. 15, and FIG. 18 shows each optical modulator of the optical modulator of FIG. A light shielding wall 81 is provided between them. By thus configuring the optical modulation device, it is possible to provide an image display device with high image quality. Incidentally, the position of the color correction color filter 71 may be on the front surface of the optical modulation element group 1.

【0046】このように構成することで、透過型のカラ
ー画像表示装置でも反射型と同様の効果を得ることがで
きる。
With this structure, the same effect as that of the reflection type can be obtained even in the transmission type color image display device.

【0047】図16では、光学変調装置30を一枚だけ
用いたカラー画像表示装置を説明したが、更に明るい画
像を表示するために、光源11、放物鏡12、コンデン
サレンズ17、光学変調装置30からなる照明・光学変
調ユニットを2組用いて画像を完全に合成させる例も挙
げられる。この例を図19に示す。
In FIG. 16, a color image display device using only one optical modulation device 30 has been described, but in order to display a brighter image, the light source 11, the parabolic mirror 12, the condenser lens 17, and the optical modulation device 30 are shown. There is also an example of completely combining images by using two sets of illumination / optical modulation units consisting of. This example is shown in FIG.

【0048】このように構成することにより、業務用等
の更に明るい画像表示が必要な装置を簡易な装置構成で
提供できる。
With this configuration, it is possible to provide a device for business use which requires a brighter image display with a simple device structure.

【0049】光学変調被制御部には、高分子分散型液晶
だけでなくTN型液晶も使用できる。その構成を図20
に示す。図20において、21はTN型液晶を光学変調
被制御部とした光学変調素子、22、23は互いに偏光
軸が直交した配置である偏光板である。
For the optical modulation controlled portion, not only polymer dispersed type liquid crystal but also TN type liquid crystal can be used. The configuration is shown in FIG.
Shown in In FIG. 20, reference numeral 21 is an optical modulation element in which a TN type liquid crystal is used as an optical modulation controlled portion, and reference numerals 22 and 23 are polarizing plates having polarization axes orthogonal to each other.

【0050】図21は、この光学変調装置を用いたカラ
ー画像表示装置の概略図である。図21のカラー画像表
示装置の光学系は、一般にケーラー照明系と呼ばれ、光
源の像を投射レンズの瞳上に結像し、光量ムラの少ない
光学系として知られている。光学変調装置40は、偏光
板22、23と組み合わせて用いることで画像情報をも
った色光の透過率を制御するシャッターの役割をする。
FIG. 21 is a schematic view of a color image display device using this optical modulator. The optical system of the color image display device of FIG. 21 is generally called a Koehler illumination system, and is known as an optical system that forms an image of a light source on the pupil of a projection lens and has little unevenness in light amount. The optical modulator 40 serves as a shutter for controlling the transmittance of color light having image information by using it in combination with the polarizing plates 22 and 23.

【0051】このように光学変調装置を構成すること
で、光学変調被制御部に高分子分散型液晶を用いた時と
同様の効果が得られると同時に、TN型液晶を用いるこ
とでコントラストの高い画像表示装置を提供できる。
By constructing the optical modulation device in this way, the same effect as when the polymer dispersion type liquid crystal is used for the optical modulation controlled portion is obtained, and at the same time, the contrast is high by using the TN type liquid crystal. An image display device can be provided.

【0052】また、TN型液晶以外に、ゲストホスト液
晶等その他の光学変調被制御部を用いても構わない。
Other than the TN type liquid crystal, other optical modulation controlled parts such as guest host liquid crystal may be used.

【0053】図22は、図20の光学変調装置のコリメ
ート素子としての機能を有する出射側の集光素子2を除
いたものである。このような構成にすることで、光学変
調装置50の出射光束はある広がりをもって出射する。
この場合、図20に示した光学変調装置40と比較する
と、投射レンズのFナンバーが一定の場合、多少スクリ
ーン照度が落ちることになる。しかしながら、光学変調
素子21の1画素のサイズdに対して透明基板3の厚み
Lが充分大きく、出射光束の広がり角はかなり小さいこ
とから実用上それほど問題ではないと考えられる。この
構成により、光学部材を減らすことができるため調整工
程及び部品コストの削減が可能となる。
FIG. 22 does not include the light-collecting element 2 on the emission side, which has a function as a collimating element in the optical modulator of FIG. With such a configuration, the light flux emitted from the optical modulator 50 is emitted with a certain spread.
In this case, as compared with the optical modulator 40 shown in FIG. 20, when the F number of the projection lens is constant, the screen illuminance will be slightly lowered. However, since the thickness L of the transparent substrate 3 is sufficiently large with respect to the size d of one pixel of the optical modulation element 21 and the divergence angle of the emitted light beam is considerably small, it is considered that there is not much problem in practice. With this configuration, it is possible to reduce the number of optical members, and thus it is possible to reduce the adjustment process and the component cost.

【0054】光学変調装置50を用いたカラー画像表示
装置は、図21に示したものと同じものであるので説明
は省略する。
Since the color image display device using the optical modulator 50 is the same as that shown in FIG. 21, its explanation is omitted.

【0055】透過型の光学変調装置においても、集光素
子と光学変調素子の配置の関係は、図11から図14に
示したものと同じものが適用できる。
Also in the transmission type optical modulator, the same arrangement relationship between the condenser element and the optical modulator element as shown in FIGS. 11 to 14 can be applied.

【0056】光学変調装置をこのように構成すること
で、図1に示した光学変調装置10と同様の効果が得ら
れる。
By configuring the optical modulator in this way, the same effect as that of the optical modulator 10 shown in FIG. 1 can be obtained.

【0057】本実施の形態においても、色分解合成素子
にホログラム等のその他の色分解素子を用いても構わな
い。また、集光素子2を平板マイクロレンズとしても構
わない。また、色分解素子6を集光素子2あるいは透明
基板3と一体で形成しても構わない。
Also in this embodiment, another color separation element such as a hologram may be used as the color separation / combination element. Further, the condenser element 2 may be a flat plate microlens. Further, the color separation element 6 may be formed integrally with the condensing element 2 or the transparent substrate 3.

【0058】[0058]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光利用効率の良い、小型の光学変調装置が実現でき、本
発明の光学変調装置をカラー画像表示装置に用いれば、
画質のよい装置が装置サイズを大型化することなしに実
現できる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to realize a small-sized optical modulation device with good light utilization efficiency. If the optical modulation device of the present invention is used for a color image display device,
A device with good image quality can be realized without increasing the size of the device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の反射型の光学変調装置の要部断面図で
ある。
FIG. 1 is a sectional view of a main part of a reflection type optical modulation device of the present invention.

【図2】平板マイクロレンズの拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a flat plate microlens.

【図3】平板マイクロレンズの拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a flat plate microlens.

【図4】平板マイクロレンズの拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a flat plate microlens.

【図5】色分解合成素子の拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a color separation / combination element.

【図6】本発明のカラー画像表示装置の概略図である。FIG. 6 is a schematic view of a color image display device of the present invention.

【図7】本発明の反射型の光学変調装置の要部断面図で
ある。
FIG. 7 is a cross-sectional view of a main part of a reflection type optical modulator of the present invention.

【図8】本発明の反射型の光学変調装置の要部断面図で
ある。
FIG. 8 is a cross-sectional view of a main part of a reflection type optical modulator of the present invention.

【図9】本発明の反射型の光学変調装置の要部断面図で
ある。
FIG. 9 is a cross-sectional view of essential parts of a reflection-type optical modulator of the present invention.

【図10】本発明のカラー画像表示装置の概略図であ
る。
FIG. 10 is a schematic view of a color image display device of the present invention.

【図11】集光素子と光学変調素子の配置の関係を示し
た図である。
FIG. 11 is a diagram showing a relationship of arrangement of a light converging element and an optical modulation element.

【図12】集光素子と光学変調素子の配置の関係を示し
た図である。
FIG. 12 is a diagram showing a relationship of arrangement of a light converging element and an optical modulation element.

【図13】集光素子と光学変調素子の配置の関係を示し
た図である。
FIG. 13 is a diagram showing a relationship of arrangement of a light converging element and an optical modulation element.

【図14】集光素子と光学変調素子の配置の関係を示し
た図である。
FIG. 14 is a diagram showing a relation of arrangement of a light converging element and an optical modulation element.

【図15】本発明の透過型の光学変調装置の要部断面図
である。
FIG. 15 is a cross-sectional view of an essential part of a transmission type optical modulator of the present invention.

【図16】本発明のカラー画像表示装置の概略図であ
る。
FIG. 16 is a schematic view of a color image display device of the present invention.

【図17】本発明の透過型の光学変調装置の要部断面図
である。
FIG. 17 is a cross-sectional view of a main part of a transmission type optical modulator of the present invention.

【図18】本発明の透過型の光学変調装置の要部断面図
である。
FIG. 18 is a cross-sectional view of an essential part of a transmission type optical modulator of the present invention.

【図19】本発明のカラー画像表示装置の概略図であ
る。
FIG. 19 is a schematic view of a color image display device of the present invention.

【図20】本発明の透過型の光学変調装置の要部断面図
である。
FIG. 20 is a cross-sectional view of essential parts of a transmission type optical modulator of the present invention.

【図21】本発明のカラー画像表示装置の概略図であ
る。
FIG. 21 is a schematic view of a color image display device of the present invention.

【図22】本発明の透過型の光学変調装置の要部断面図
である。
FIG. 22 is a cross-sectional view of an essential part of a transmission type optical modulator of the present invention.

【図23】従来の光学変調装置の要部断面図である。FIG. 23 is a cross-sectional view of a main part of a conventional optical modulator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光学変調素子 2 集光素子 3 透明基板 4 遮光膜 5 光学変調制御部 6 色分解合成素子 7 反射板 8 平板マイクロレンズ 10 光学変調装置 11 白色光源 12 放物鏡 13 コンデンサーレンズ 14 投射レンズ 15 投射レンズ絞り 16 投射スクリーン 17 集光レンズ 18 ミラー 71 カラーフィルター 81 遮光壁 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Optical modulation element 2 Condensing element 3 Transparent substrate 4 Light-shielding film 5 Optical modulation control section 6 Color separation / synthesis element 7 Reflector 8 Flat plate microlens 10 Optical modulation device 11 White light source 12 Parabolic mirror 13 Condenser lens 14 Projection lens 15 Projection lens Aperture 16 Projection screen 17 Condenser lens 18 Mirror 71 Color filter 81 Light-shielding wall

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入射光を各画素毎に変調して出射する光
学変調素子と、広波長帯域の光束を所定の波長帯域毎に
分解する第1の回折格子とを有し、該第1の回折格子に
よって所定の波長帯域毎に分解された光束を前記光学変
調素子の異なる画素に入射させ、前記画素が所定の波長
帯域の入射光の変調を行う光学変調装置において、前記
第1の回折格子によって分解された各波長帯域毎の光束
の主光線を前記光学変調素子の各画素に垂直に入射させ
る手段を有することを特徴とする光学変調装置。
1. An optical modulation element for modulating incident light for each pixel and emitting the modulated light, and a first diffraction grating for decomposing a light beam of a wide wavelength band for each predetermined wavelength band. In the optical modulation device, the light beams decomposed into predetermined wavelength bands by the diffraction grating are made incident on different pixels of the optical modulation element, and the pixels modulate the incident light in the predetermined wavelength band. An optical modulation device comprising means for vertically entering the principal ray of the light flux of each wavelength band decomposed by the above into each pixel of the optical modulation element.
【請求項2】 前記光学変調素子と、前記第1の回折格
子と、前記各波長帯域毎の光束の主光線を前記光学変調
素子の異なる画素に垂直に入射させる手段とが、一体的
に形成されていることを特徴とする請求項1記載の光学
変調装置。
2. The optical modulation element, the first diffraction grating, and means for vertically injecting a principal ray of a light beam for each wavelength band into different pixels of the optical modulation element are integrally formed. The optical modulation device according to claim 1, wherein the optical modulation device is provided.
【請求項3】 前記光学変調素子によって変調を受けた
各波長帯域毎の出射光を画像情報を持った光束に合成す
る光合成手段を有することを特徴とする請求項1、2記
載の光学変調装置。
3. The optical modulation device according to claim 1, further comprising a light combining unit that combines the emitted light for each wavelength band modulated by the optical modulation element into a light flux having image information. .
【請求項4】 前記光合成手段は、第2の回折格子であ
ることを特徴とする請求項3記載の光学変調装置。
4. The optical modulator according to claim 3, wherein the light combining unit is a second diffraction grating.
【請求項5】 前記光学変調素子により変調を受け各画
素から垂直に出射する各波長帯域毎の光束の主光線を所
定の角度で前記光合成手段に入射させる手段を有するこ
とを特徴とする請求項3、4記載の光学変調装置。
5. A means for causing a principal ray of a light beam for each wavelength band, which is modulated by the optical modulator and vertically emitted from each pixel, to enter the light combining means at a predetermined angle. 3. The optical modulation device described in 3 or 4.
【請求項6】 前記光学変調素子と、前記第1の回折格
子と、前記各波長帯域毎の光束の主光線を前記光学変調
素子の異なる画素に垂直に入射させる手段と、前記光学
変調素子により変調を受け各画素から垂直に出射する各
波長帯域毎の光束の主光線を所定の角度で前記光合成手
段に入射させる手段とが、一体的に形成されていること
を特徴とする請求項5記載の光学変調装置。
6. The optical modulation element, the first diffraction grating, means for vertically entering the principal ray of the light flux for each wavelength band into different pixels of the optical modulation element, and the optical modulation element. 6. A unit for causing a principal ray of a light beam for each wavelength band that is modulated and vertically emitted from each pixel to enter the light combining unit at a predetermined angle is integrally formed. Optical modulator.
【請求項7】 前記広波長帯域の光束、または前記所定
の波長帯域毎に分解された光束を集光して前記光学変調
素子の各画素に収斂光を入射させる集光手段を有するこ
とを特徴とする請求項1乃至6記載の光学変調装置。
7. A light condensing unit for converging the light flux of the wide wavelength band or the light flux decomposed for each of the predetermined wavelength bands to make the convergent light incident on each pixel of the optical modulation element. The optical modulation device according to claim 1.
【請求項8】 前記第1の回折格子によって所定の波長
帯域毎に光束が分解された位置にカラーフィルターを有
することを特徴とする請求項1乃至5記載の光学変調装
置。
8. The optical modulation device according to claim 1, further comprising a color filter at a position where the light flux is decomposed for each predetermined wavelength band by the first diffraction grating.
【請求項9】 前記光学変調素子は、高分子分散型液晶
であることを特徴とする請求項1乃至8記載の光学変調
装置。
9. The optical modulation device according to claim 1, wherein the optical modulation element is a polymer-dispersed liquid crystal.
【請求項10】 前記光学素子の画素間に遮光壁を有す
ることを特徴とする請求項9記載の光学変調装置。
10. The optical modulation device according to claim 9, further comprising a light blocking wall between pixels of the optical element.
【請求項11】 前記光学変調素子は、TN型液晶であ
ることを特徴とする請求項1乃至8記載の光学変調装
置。
11. The optical modulation device according to claim 1, wherein the optical modulation element is a TN liquid crystal.
【請求項12】 反射板を有し、該反射板によって前記
光学変調素子によって変調を受けた各波長帯域毎の光束
を反射させることを特徴とする請求項1乃至11記載の
光学変調装置。
12. The optical modulation device according to claim 1, further comprising a reflection plate, wherein the reflection plate reflects the light flux for each wavelength band modulated by the optical modulation element.
【請求項13】 前記第1の回折格子と前記光合成手段
が同一部材であることを特徴とする請求項12記載の光
学変調装置。
13. The optical modulator according to claim 12, wherein the first diffraction grating and the light combining means are the same member.
【請求項14】 前記各波長帯域毎の光束の主光線を前
記光学変調素子の異なる画素に垂直に入射させる手段
と、前記光学変調素子により変調を受け各画素から垂直
に出射する各波長帯域毎の光束の主光線を所定の角度で
前記光合成手段に入射させる手段とが同一部材であるこ
とを特徴とする請求項12、13記載の光学変調装置。
14. Means for vertically injecting a principal ray of a light beam for each wavelength band into different pixels of the optical modulation element, and for each wavelength band which is modulated by the optical modulation element and is vertically emitted from each pixel. 14. The optical modulator according to claim 12, wherein the principal ray of the luminous flux is incident on the light combining means at a predetermined angle is the same member.
【請求項15】 前記光学変調素子の入射側にそれぞれ
回折格子と集光手段を有することを特徴とする請求項1
乃至11記載の光学変調装置。
15. The diffraction grating and the condensing means are respectively provided on the incident side of the optical modulation element.
11. The optical modulator according to any one of 1 to 11.
【請求項16】 前記各波長帯域毎の光束の主光線を前
記光学変調素子の異なる画素に垂直に入射させる手段及
び/または前記光学変調素子により変調を受け各画素か
ら垂直に出射する各波長帯域毎の光束の主光線を所定の
角度で前記光合成手段に入射させる手段は平板マイクロ
レンズであることを特徴とする請求項1乃至15記載の
光学変調素子。
16. Means for vertically injecting a principal ray of a light beam of each wavelength band into different pixels of the optical modulation element and / or each wavelength band which is modulated by the optical modulation element and vertically emitted from each pixel. 16. The optical modulation element according to claim 1, wherein the means for causing the principal ray of each light flux to enter the light combining means at a predetermined angle is a flat plate microlens.
【請求項17】 請求項1乃至16記載の光学変調装置
を用いてカラー画像を表示することを特徴とするカラー
画像表示装置。
17. A color image display device, which displays a color image using the optical modulation device according to any one of claims 1 to 16.
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