(57)【要約】【課題】  本発明は、白色光の三原色に限定されない波長の光で分離・合成を行い、所望の色分け調整制御をＤＭＤで行い、微妙な色合いを実現し、従来の投影装置では実現が困難であった、任意のフルカラー画像を投影することができ、自然の色に最も近いフルスペックの超高解像度画像にマッチするとともに、奥行きのあるように見せる三次元フルカラー画像にも対応することができる走査型表示装置光学系を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の走査型表示装置光学系は、ランプ１からの光を凹面回折格子７により波長毎に分解し、ＤＭＤ８によりこの分解された波長毎の調整を行い、凹面鏡９により波長毎の合成を行って、任意の色のフルカラー画像を投影する。【選択図】  図１
2011090061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光源からの光を少なくとも２つの分光素子により分光および合成し、分光と合成の間に配置された空間変調素子により空間変調し，空間変調され合成された光を走査手段によりスクリーン上に画像投影し、フルカラー画像を投影することを特徴とする走査型表示装置光学系。
【請求項２】
白色光源からの光を第１分光素子で波長毎の分解を行い、空間変調素子によりこの分解された波長毎の調整を行い、第２分光素子で波長毎の合成を行って、走査手段により任意の色のフルカラー画像を表示装置に投影することを特徴とする走査型表示装置光学系。
【請求項３】
前記空間変調素子で波長毎の透過率の調整を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走査型表示装置光学系。
【請求項４】
白色光源からの光がスリット状あるいは、扇形になっていて、そこからの光が第１分光素子に到達することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走査型表示装置光学系。
【請求項５】
スリット状、あるいは、扇形の光束の平面的な方向に対し、分光方向が垂直になっていることを特徴とする請求項４に記載の走査型表示装置光学系。
【請求項６】
スリット部材と空間変調素子とが第１分光素子を通して共役の関係になっていることを特徴とする請求項４に記載の走査型表示装置光学系。
【請求項７】
白色光源からの光を第１分光素子で波長毎に分解して、分解された波長の光をＤＭＤで各波長毎に調整し、調整された波長の光を第２分光素子で合成して、投影レンズを介して、スクリーンに任意の色のフルカラー画像を投影することを特徴とする走査型表示装置光学系。
【請求項８】
前記第１分光素子または前記第２分光素子のいずれか一方は、反射型凹面回折素子であることを特徴とする請求項７に記載の走査型表示装置光学系。
【請求項９】
前記第１分光素子または前記第２分光素子のいずれか一方は、透過型回折素子であることを特徴とする請求項７に記載の走査型表示装置光学系。
【請求項１０】
白色光を複数の波長の光に分解する第１分光素子と、該第１分光素子により分解され複数の波長の光毎に所望の色合いに調整して反射するＤＭＤと、ＤＭＤにより反射された光を合成する第２分光素子と、該第２分光素子を通過した光を投影するための投影レンズとを有することを特徴とする走査型表示装置光学系。
【請求項１１】
白色光を複数の波長の光に分解する第１分光素子と、該第１分光素子により分解した光を数ｎｍ以下の波長毎に調整して反射するＤＭＤと、ＤＭＤにより反射された光を合成する第２分光素子と、該第２分光素子を通過した光を投影するための投影レンズとを有することを特徴とする走査型表示装置光学系。
【請求項１２】
前記ＤＭＤにより反射された光をさらに反射させる凹面ミラーを有することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の走査型表示装置光学系。
【請求項１３】
前記第１分光素子と前記第２分光素子との少なくとも一方が平面状であり、素子を通過する光束が平行であることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の走査型表示装置光学系。
【請求項１４】
合成後の波長又は光を所定角度の範囲内で回転するミラーに投影し、スクリーン上に画像を投影することを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の走査型表示装置光学系。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の走査型表示装置光学系を有することを特徴とする走査型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、反射型回折素子や透過型回折素子等の少なくとも２つの分光素子と、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ、正式にはＤｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）に代表される高速な空間変調素子を用いて画像内の各画素が任意の分光分布を持つ画像を走査により形成するライン走査型表示光学系及びライン走査型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、白色光を出射する光源と、光源により出射された白色光を空間に連続的に分布するスペクトル光に変換する連続スペクトル光形成手段と、表示すべきカラー画像の各画素に対応して二次的に配列された各画素素子を駆動して入射光を時分割変調するライトバルブと、連続したスペクトル光をライトバルブ上で一方向に巡回走査させるスペクトル光走査手段とを含む投影型表示装置（例えば特許文献１特許請求の範囲請求項１、図１参照)や、スペクトル的および空間的に分解された光を提供するように構成された少なくとも１つの光源と、スペクトル的および空間的分解された光を受け取って変調し、光源から選択された空間色を選択的に送って部分画像の集合を形成するように構成された空間光変調器と、部分画像の集合を受け取り、表示エリア全体にわたり該部分画像の集合を走査してフルフレームカラー画像を作成するように構成された少なくとも１つの走査装置とを含んでなる表示システムからなる走査型表示装置光学系および走査型表示装置（例えば特許文献２特許請求の範囲請求項１、図１、２参照）などが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２４０２９３号公報
【特許文献２】特開２００５−３２６８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の走査型表示装置光学系及び走査型表示装置では、Ｒ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光）に限定されない波長の光で合成し、表示する色合いの度合いを微妙に変化させる具体的な光学系が明確かつ一義的に記載されておらず、実現することが極めて困難であった。これは、実際の装置で実現するには技術的な困難性があったからである。
そのため、従来の走査型表示装置光学系及び走査型表示装置では、各画素が任意の分光分布をもつ画像を表示することができず、例えば自然の色を忠実に再現した超高解像度画像（ハイビジョン）にマッチすることができず、さらに奥行きのあるように見せる三次元フルカラー画像を画像表示することができなかった。
【０００５】
また、実験的に実現された従来の走査型表示装置光学系及び走査型表示装置では、条件混色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）によるカラー表示が基本であるので、個人の等色関数の違いにより、観察する人によって知覚される色に違いが出てくるという問題があった。つまり、カメラで撮影した対象となる物体の画像が、標準的な等色関数と同じ等色関数を持つ観察者にはもとの色と再現された表示装置上での色が同じであっても、等色関数のずれた観察者では同じ色には見えなかった。
【０００６】
これは、色覚異常をもつ観察者では更に顕著で、ＬＥＤ光源３色を使った表示装置では、大きな問題となる可能性がある。また、限られたＲ、Ｇ、Ｂの三原色の合成では、単波長での色、その近くの色は表示できず、本来の色度座標の限られた領域での色再現となっていた。
【０００７】
また、運転に関係する色覚の検査において、ＬＥＤを使った信号機の表示は従来の表示装置ではＬＥＤの分光分布を再現した画像を作ることができなかったので、本当のＬＥＤを使う以外、汎用の表示装置で行うことはできなかった。
【０００８】
そこで、本発明では、２つの分光素子を同時に有し、白色光の波長を数ナノメートル以下の細かい分解を行い、色分け調整を単独に制御可能なＤＭＤ等の空間変調素子を用いて、全ての波長分布を制御して色合いを再現可能な走査型表示装置光学系及び走査型表示装置を提供とすることを目的とする。
【０００９】
例えば、反射型回折素子、透過型回折素子などの少なくとも２つの光学素子（分光素子）を同時に用い、白色光の三原色（Ｒ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光））に限定されない波長の光で分離・合成を行い、所望の色分け調整制御を少なくとも２つの光学素子（分光素子）間に配置されたＤＭＤなどの高速空間変調器で行い、微妙な分光分布を再現し、従来の投影装置では実現が困難であった、各画素が任意の分光分布をもった画像（従来のプログラマブル光源による分光分布の生成と同様。ただしプログラマブル光源は照明的に１種類の分光分布を表示するだけ）を表示することができ、自然の分光分布を完全に再現した超高解像度画像（ハイビジョン）表示や、色再現が完全な三次元画像表示にも対応することができる走査型表示装置光学系及び走査型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、白色光源からの光を第１分光素子で波長毎の分解を行い、空間変調素子によりこの分解された波長毎の透過強度の調整を、時間的な方法あるいは透過率の変更で行い、第２分光素子で波長毎の合成を行って、各画素が任意の波長分布を有する１次元画像（もとの白色スリットに対応した１次元画像）を形成し、走査型投影系で、この任意の波長分布をもつ１次元画像をその垂直方向あるいは水平方向に走査投影することで、各画素が任意の波長分布を有する２次元画像を表示することを特徴とする走査型画像表示装置である。
【００１１】
すなわち、
請求項１に記載の発明は、白色光源からの光を少なくとも２つの分光素子により分光および合成し、分光と合成の間に空間変調素子により空間変調し，変調され合成された光を走査手段によりスクリーン上に画像投影し、フルカラー画像を投影することを特徴とする走査型表示装置光学系である。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、白色光源からの光を第１分光素子で波長毎の分解を行い、空間変調素子によりこの分解された波長毎の調整を行い、第２分光素子で波長毎の合成を行って、走査手段により任意の色のフルカラー画像を表示装置に投影することを特徴とする走査型表示装置光学系である。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記空間変調素子で波長毎の透過率の調整を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走査型表示装置光学系である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、白色光源からの光がスリット状あるいは、扇形になっていて、そこからの光が第１分光素子に到達することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の走査型表示装置光学系である。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、スリット状、あるいは、扇形の光束の平面的な方向に対し、分光方向が垂直になっていることを特徴とする請求項４に記載の走査型表示装置光学系である。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、スリット部材と空間変調素子とが第１分光素子を通して共役の関係になっていることを特徴とする請求項４に記載の走査型表示装置光学系である。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、白色光源からの光を第１分光素子で波長毎に分解して、分解された波長の光をＤＭＤで各波長毎に調整し、調整された波長の光を第２分光素子で合成して、投影レンズを介して、スクリーンに任意の色のフルカラー画像を投影することを特徴とする走査型表示装置光学系である。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、前記第１分光素子または前記第２分光素子のいずれか一方は、反射型凹面回折素子であることを特徴とする請求項７に記載の走査型表示装置光学系である。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、前記第１分光素子または前記第２分光素子のいずれか一方は、透過型回折素子であることを特徴とする請求項７に記載の走査型表示装置光学系である。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、白色光を複数の波長の光に分解する第１分光素子と、該第１分光素子により分解され複数の波長の光毎に所望の色合いに調整して反射するＤＭＤと、ＤＭＤにより反射された光を合成する第２分光素子と、該第２分光素子を通過した光を投影するための投影レンズとを有することを特徴とする走査型表示装置光学系である。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、白色光を複数の波長の光に分解する第１分光素子と、該第１分光素子により分解した光を数ｎｍ以下の波長毎に調整して反射するＤＭＤと、ＤＭＤにより反射された光を合成する第２分光素子と、該第２分光素子を通過した光を投影するための投影レンズとを有することを特徴とする走査型表示装置光学系である。
【００２２】
請求項１２に記載の発明は、前記ＤＭＤにより反射された光をさらに反射させる凹面ミラーを有することを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の走査型表示装置光学系である。
【００２３】
請求項１３に記載の発明は、前記第１分光素子と前記第２分光素子との少なくとも一方が平面状であり、素子を通過する光束が平行であることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれか１項に記載の走査型表示装置光学系である。
【００２４】
請求項１４に記載の発明は、合成後の波長又は光を所定角度の範囲内で回転するミラーに投影し、スクリーン上に画像を投影することを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか１項に記載の走査型表示装置光学系である。
【００２５】
請求項１５に記載の発明は、請求項１ないし請求項１４のいずれか１項に記載の走査型表示装置光学系を有することを特徴とする走査型表示装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、反射型回折素子、透過型回折素子等の少なくとも２つの分光素子を同時に用い、白色光の三原色（Ｒ（赤色光）、Ｇ（緑色光）、Ｂ（青色光））に限定されない波長の光を用いて分離・合成を行い、所望の分光透過率制御をＤＭＤなどの高速空間変調素子で行い、従来の表示装置では実現が困難であった、各画素が任意の分光分布を有する画像を投影することができ、自然の色を完全に再現した超高解像度画像（ハイビジョン）や、色再現が完全な三次元画像にも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は本発明に係わる走査型表示装置光学系の第１実施例の光学図である。
【図２】図２は、図１に示すスリット部材から透過型回折格子までの光路を拡大して示す光学系の拡大図である
【図３】図３は本発明に係わる走査型表示装置光学系の第２実施例の光学図である。
【図４】図４は本発明に係わる走査型表示装置光学系の第３実施例の光学図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
（実施例１）
図１は本発明に係わる走査型表示装置光学系の第1実施例を示す光学図である。
【００２９】
走査型表示装置光学系は、白色光源であるランプ１、ライトパイプ２、リレーレンズ３、４、スリット部材５、折り返しミラー６、反射型回折素子である凹面回折格子（第1光学素子）７、空間変調素子であるＤＭＤ８、凹面鏡（第２光学素子）９、透過型回折素子である透過型回折格子１０、リレーレンズ１１、スキャナーミラー１２及びエンコーダ装置（なお、エンコーダ装置は図示せず）、投影レンズ１３を有する。この走査型表示装置光学系により合成された光は、画素ごとにそれぞれの分光分布を有する１次元画像（扇形のこともある）１５’となり、この１次元画像を走査型光学系によりスクリーンＳに走査投影され、各画素が任意の波長分布を有する２次元画像が表示される。なお、符号１ａは楕円形リフレクタを示す。
【００３０】
図１に示すように、この走査型表示装置光学系は、反射型回折素子である凹面回折格子７、透過型回折素子である透過型回折格子１０の少なくとも２つの回折素子を同時に有している。
【００３１】
ここでは、ランプ１には、キセノンランプを用いてもよく、３００Ｗから５００Ｗの明るさである。ライトパイプ２は、その開口数ＮＡが０．５、その長辺が２．１ｍｍ程度、その短辺が０．０１〜０．１ｍｍであり、最適な短辺の寸法は０．０３〜０．０５ｍｍである。リレーレンズ４は、その倍率が５倍程度が望ましい。
【００３２】
スリット部材５は、その開口数ＮＡが０．１で、その長さが１０．０ｍｍ〜１１．０ｍｍ程度であり、最適な長さは１０．５０６ｍｍである。また、そのスリット部材５の穴径の大きさは、０．１〜０．５ｍｍ、最適な大きさは０．２ｍｍ程度である。
【００３３】
凹面回折格子７は、曲率半径ｒ＝１２０ｍｍ〜１３０ｍｍ程度であり、最適な一例として１２６．９ｍｍを用いる。凹面鏡９の曲率半径も、凹面回折格子７と同じ程度である。なお、凹面回折格子７における光の反射位置に比べ、凹面鏡９における光の反射位置は図１の紙面上では奥側に位置する。
【００３４】
光学変調素子であるＤＭＤ８は、０．７インチ、縦横（１４ｍｍ〜１５ｍｍ）×（１０ｍｍ〜１１ｍｍ）であり、最適な一例として、１４．００８ｍｍ×１０．５０６ｍｍのものを用いる。なお、分光方向（４００ｎｍ〜７００ｎｍ）で約１３．２ｍｍの大きさを有する。ＤＭＤの傾斜角は、略２０度〜２４度程度である。
透過型回折格子１０は、１ｍｍ当たり１０００本程度の回折格子を有する。
【００３５】
リレーレンズ１１は、その焦点距離ｆがｆ＝２４．４ｍｍである。
【００３６】
スキャナーミラー１２の走査角は、（スキャン角)±８度であり、そのミラーサイズは４ｍｍ×４ｍｍである。
【００３７】
また、スキャナーミラー１２の共振周波数は８ｋＨｚである。走査する波長は多波長であり、フルカラー画像を転送することができる。また、画像のピッチ分を走査するが、このピッチは画像毎に変えることができ、任意のフルカラー画像に応じて走査を自由に変化することができる。
【００３８】
投影レンズ１３は、その焦点距離ｆが７０８．６ｍｍで、その投影レンズ１３からスクリーンＳまでの距離は７００ｍｍであり、スクリーンサイズは２０インチである。
【００３９】
スリット部材５と空間変調素子であるＤＭＤ８とは第１光学素子である凹面鏡７を介して共役とされている。
【００４０】
白色光源からの光は、スリット部材５によりスリット状又は扇形形状とされ、これらのスリット状又は扇形形状の光束が折り返しミラー６を介して第1光学素子である凹面回折格子７に導かれる。これらのスリット状又は扇形形状の平面的な方向に対して垂直方向が分光方向となっている。
【００４１】
以上の構成により、白色光源からの光を第１分光素子で波長毎に分解を行い、ＤＭＤで分光透過率をそれぞれの位置のミラーのオン・オフの時間間隔により調整し、第２分光素子で波長毎の合成を行って、任意の波長分布を各画素に対応した部分に有する１次元画像を形成し、スキャナーミラー１２を有する走査型走査型表示装置光学系でこの１次元画像を走査スクリーンに投影し、各画素が任意の分光分布を有する２次元画像を表示する。また、白色光源からの光を反射型回折素子で分光し、
反射され分光された光をＤＭＤ８で各波長要素毎に反射量を時間的に調整して反射させ、反射された分光的に分散されていた光を透過型回折素子１０で合成して透過させ、スキャナーミラー１２と投影レンズ１３を介してスクリーンＳに各画素が任意の分光分布を有するフルカラー２次元画像を投影する。なお、反射型回折素子は、反射型凹面である。
【００４２】
色合成後の１次元画像を所定角度の範囲内で回転するミラーに投影し、スクリーンＳ上に光を走査する。さらに、本発明に係る投影装置は、これらの走査型表示装置光学系を有する。
【００４３】
演算制御部１４により、所望の分光分布の合成を行うべく、ＤＭＤ８は制御され、詳細に分解された各波長成分野の光がＤＭＤ８で反射され、凹面鏡９で反射され、透過型回折素子１０を介して、分光分布の詳細な合成を行う。これに限定されず、自然の色に最も近いフルスペックの超高解像度画像（ハイビジョン）にマッチした色合いを実現することができる。  なお、図２は、図１に示すスリット部材５から透過型回折格子１０までの光路を拡大して示す光学系の拡大図である。
【００４４】
なお、白色光源に限定されず、白色光、またはそれに準ずる波長幅の広い光源、または、複数の光源を利用して擬似的に波長幅を広くした複合光源、また、とびとびの波長を広い波長域に持つ光源でも可能である。
【００４５】
また、図１の走査型表示装置光学系に映像情報提供部を追加し、映像データが記録されたディスクを映像情報提供部に入れて、それを演算制御部に提供する。または電波、あるいは光ケーブルなどで伝送されてきた映像情報を演算部に提供することもできる。
【００４６】
縦２５６画素、横３２０画素の任意分光分布表示のための演算制御部１４による空間変調器の制御は下記のとおりである。
３０画像/秒（ＦＰＳ）を実現するために、ライン走査は３０×２５６(行数）７６８０回の空間変調が必要となる。これをＤＭＤなどの書き換え速度と比較すると、フレーム単位での書き換えがDMDで３２ＫＨｚ程度できるとすると、階調は４階調となり、十分ではない。ただしDMDはハイビジョン対応（１９２０×１０８０画素）など大量の画素をもつため３２０×２５６画素程度の完全分光(Ｈｉｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ)画像を目標とするのであれば、DMDの３×３を一画素に対応させることで、擬似的に階調を挙げることができる。このように、DMDのミラーのオン・オフによる時間的な強度変調とＤＭＤの高精細な画素によって、空間変調を実現することができる。ここで空間変調とは、最終的な２次元画像の１画素を形成するための、分光された画素に対応するある波長の光源側からの光の強度を適当な強度に変換する操作である。
ところで、３×３の画素を使って擬似的な階調を出すとすると、9画素を使うことになるので、それぞれがオンかオフであるので、２の９乗＝５１２階調となる。さらにもともとの時間変調分と掛け合わせると５１２×４で２０４８階調となり、かなり十分な階調をもつことになる。また、場合によっては、さらに解像度を優先、フレームレートを優先することも考えられる。たとえば、３０ＦＰＳでなく６０ＦＰＳの場合は、時間的な制御による階調が２階調になり、空間変調による階調とあわせて１０２４階調となる。
さらに高精細のＤＭＤ（横の画素数４０００など）を使用することにより、ハイビジョンクラスの、各画素が忠実な分光分布を完全に再現した表示ができる。
また、光源の分光分布の調整のためのスペクトルメーターが必要な場合がある。この場合は、光源からの光がスリット５に導かれたあと、第１の分光素子に導かれる前に、光路上に補助の分光素子等を導入することにより、分光分布を調整したスリットを生成することがある。
【００４７】
なお、１６はある方向の直線偏光を得るための偏光子で、分光素子に偏光素子を使用した場合、ｐ偏光とｓ偏光で分光強度の特性が異なり、所望の分光分布が得られないことがあり、その場合必要である。
（実施例２）
図３は、本発明の第２の実施例の走査型表示装置光学系を示す図である。
【００４８】
白色光源からの光（白色光）をライトパイプ２でスクランブルし、スリット部材５、反射型凹面回折素子７を介して分光する。分光された波長毎の成分は、さらにＤＭＤ８で光学系の後の部分へ透過する率を制御され、さらに凹面ミラー９で反射され、透過型回折素子（線形の回折素子）１０を介して、分光素子７で分解された波長成分の再合成が行われる。
【００４９】
演算制御部１４により、所望の分光分布を得るための合成を行うべく、各分光成分毎にＤＭＤ８で反射され、凹面ミラー９で反射され、透過型回折素子１０を介して、分光分布の再合成を行う。なお、符号１７は反射ミラーを示す。
（第３実施例）
図４は、本発明の第３の実施例の走査型表示装置走査型表示装置光学系を示す図である。
【００５０】
この第３実施例では、収差を極力なくした平面回折格子を用いた走査型表示装置光学系が示されている。
【００５１】
この走査型表示装置光学系は、白色光源であるランプ１、ライトパイプ２、２枚のリレーレンズ（リレー系)４ａ、４ｂ、リレーレンズの焦点位置のスリット、透過型回折素子である透過型回折格子１０ａ、集光レンズ１５、ＤＭＤ８、コリメータレンズ９’、透過型回折素子１０ｂ、２枚のリレーレンズ（リレー系)１１ａ、１１ｂ、スキャナーミラー１２からなり、スクリーンＳへフルカラー画像が表示される。２枚目の透過型回折素子１０ｂを透過した後のリレーレンズ１１ａの焦点位置は、スリット部材５と光学的に共役な位置であり、分光分布をもった１次元画像が形成される。走査手段であるスキャナーミラー１２で１次元画像を所定角度内で走査することにより、スクリーンＳにフルカラーの画像が投影され表示される。
【００５２】
第１実施例と同じ構成については、説明を省略する。  
【００５３】
集光レンズ１５、ＤＭＤ８、コリメータレンズ９’の光学的配置について、２つのシャインプルークの原理に基づく配置のため、ＤＭＤ８上でのピクセル数に偏りが生じてしまう（紙面垂直方向の倍率）。これは、光源側のスリット部材５からＤＭＤ８までについては光量補正で解決することができる。また、ＤＭＤ８と分光分布をもった１次元画像間では、分光分布の足し合わせに問題が生じるので、ＤＭＤ８上で空間フィルタリングするときの位置関係を、分光分布をもった１次元画像が所望の分光分布を持つように、足し合わせ、ラインが必要な傾きを持つ様にする。つまり図４において、ＤＭＤ８の右上から出た光（例えば、波長４００ｎｍ近傍の光）と比較して、ＤＭＤ８の左下から出た光（例えば、波長８００ｎｍ近傍の光）は透過型回折格子までの紙面垂直方向の倍率が高くなるので、もともとＤＭＤ８の左下(この場合長波長側）の、偏調領域がＤＭＤ８の右上から出た光よりも狭くしておく。これにより、透過型回折格子１０ｂ上で、また、分光分布をもった１次元画像の足し合わせが正確にできるようにする。
【００５４】
ＤＭＤ８の前後のレンズ１５、９’はfΘレンズとする。これらのレンズはＤＭＤに平行に配置される。
【００５５】
演算制御部１４は実勢例１と同様であるため、ここでは説明を省く。
【００５６】
また、収差を少なくするために、透過型回折格子１０ａ、集光レンズ１５、ＤＭＤ８までの光路上、および／または、ＤＭＤ８、透過型回折素子１０ｂまでの光路上などに、単独のレンズあるいは複数のレンズからなる光学系を配置することもできる。
【００５７】
本発明に係る走査型表示装置光学系は、映画館、ホームシアター用のリアまたはフロントのプロジェクタ、短投射距離プロジェクタ等の投影装置のほかに、自動車内で映画、テレビなどの画像を楽しむことができる車載用投影装置にも適用することができる。また、農業用機械、キャタピラーなどの重機、船舶、航空機などの移動体装置のＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ)、眼鏡タイプのパーソナル用ＨＵＤにももちろん適用することができ、映画、テレビなどの画像を楽しむことができる。さらに、運転免許などで、信号の分光分布を正確に表示することが重要である場合にも有用である。さらに、個人の等色関数に係わらず、実物を見たとおりの表示ができることで、これまでの表示装置とはまったく異なる発明である。さらに、正常者の等色関数の違いばかりでなく、色覚異常者にも自然な見え方を提供することができるため、バリアフリーにも貢献することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１…ランプ
７…凹面回折格子
８…ＤＭＤ
９…凹面鏡
【図１】
2011090061.tif 000003
【図２】
2011090061.tif 000004
【図３】
2011090061.tif 000005
【図４】
2011090061.tif 000006