(57)【要約】【課題】  １次元空間変調型構成の光変調素子を用いる場合においても、光源と色合成機構等の光学系の配置構成を簡単化することが可能な画像表示装置及び画像表示方法を提供する。【解決手段】  波長の異なる光源からの光をそれぞれ光変調素子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂにより変調して変調光を生成し、色合成機構４により変調光を合成して画像を表示する画像表示装置であって、光変調素子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂを１次元空間変調型構成として、光変調素子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂに対向して少なくとも三角プリズム２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂを配置して構成する。【選択図】        図１ 
2005107225.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の異なる光源からの光をそれぞれ光変調素子により変調して変調光を生成し、色合成機構により上記変調光を合成して画像を表示する画像表示装置であって、
上記光変調素子が１次元空間変調型構成とされ、
上記光変調素子に対向して少なくとも三角プリズムが配置された
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
上記光変調素子は少なくとも第１面及び第２面を有し、上記第１面と上記第２面とを相対的に移動させて回折格子構造を変化させることによって光変調される
ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
上記三角プリズムは頂角を挟んで第１及び第２の反射面が設けられ、
光源からの光が上記第１の反射面により反射されて上記光変調素子に入射され、上記光変調素子により変調され反射された光が上記第２の反射面により反射されて上記第１の反射面に入射した光とほぼ同一方向に出射される
ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項４】
上記三角プリズムは頂角を挟んで第１及び第２の反射面が設けられ、
光源からの光が上記第１の反射面により反射されて上記光変調素子に入射され、上記光変調素子により変調され反射された光が上記第２の反射面により反射されて上記第１の反射面に入射した光とほぼ同一方向に出射される
ことを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【請求項５】
上記色合成機構が、波長選択膜面が設けられたＬ字型プリズムとされる
ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項６】
上記色合成機構が、波長選択膜面が設けられたＬ字型プリズムとされる
ことを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【請求項７】
上記色合成機構が、波長選択膜面が設けられたＬ字型プリズムとされる
ことを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
【請求項８】
上記色合成機構が、波長選択膜面が設けられたＬ字型プリズムとされる
ことを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
【請求項９】
上記色合成機構が、少なくとも２枚のダイクロイックミラーが配置される構成とされたことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項１０】
上記色合成機構が、少なくとも２枚のダイクロイックミラーが配置される構成とされたことを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【請求項１１】
上記色合成機構が、少なくとも２枚のダイクロイックミラーが配置される構成とされたことを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
【請求項１２】
上記色合成機構が、少なくとも２枚のダイクロイックミラーが配置される構成とされたことを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
【請求項１３】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項１４】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【請求項１５】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項３記載の画像表示装置。
【請求項１６】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項４記載の画像表示装置。
【請求項１７】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項５記載の画像表示装置。
【請求項１８】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項６記載の画像表示装置。
【請求項１９】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項７記載の画像表示装置。
【請求項２０】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項８記載の画像表示装置。
【請求項２１】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項９記載の画像表示装置。
【請求項２２】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項１０記載の画像表示装置。
【請求項２３】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項１１記載の画像表示装置。
【請求項２４】
上記色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面が設けられ、上記特定の波長の光に対応する上記光変調素子が２つ設けられて成る
ことを特徴とする請求項１２記載の画像表示装置。
【請求項２５】
複数の光をそれぞれ光変調素子により変調して変調光を生成し、上記各変調光を合成して画像を表示する画像表示方法であって、
上記光変調素子に対向して、少なくとも三角プリズムを配置させることを特徴とする画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ型表示装置やプリンタなどに適用して好適な画像表示装置及び画像表示方法であって、特に光変調素子が特定の入出射角を有する構成とされた場合に適用して好適な画像表示装置及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタやプリンタなどの各種画像表示装置において、画像の解像度を上げる方法として、１次元空間変調型構成の画像表示用光変調素子からの光束を光走査手段で走査しながら画像形成手段に投影し、２次元画像を形成する方法が知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
この１次元空間変調型の光変調素子として、米国シリコン・ライト・マシン（ＳＬＭ）社が開発したＧＬＶ（Grating Light Valve）が知られている(例えば特許文献２及び３参照。)。
【０００４】
このＧＬＶは、光の回折を利用した位相反射型の回折格子より構成される。ＧＬＶの一例としては、例えば図１０に示すように、６本のストリップ状のリボン素子が例えば３本ずつの可動リボンより成る第１面３０ａと固定リボンより成る第２面３０ｂとにより構成され、これら第１面及び第２面３０ａ及び３０ｂが交互に配置されて構成される。
【０００５】
このような構成のＧＬＶに対し、基板(図示せず)側の共通電極３２と第１面３０ａ（可動リボン）との間に適切な電圧を印加することによって、第１面３０ａが適切量基板側に移動して変形し、すなわち相対的に移動することにより入射光に対する回折格子が構成される。
【０００６】
このＧＬＶにおける第１面３０ａの動作は、その幅及び長さがそれぞれ例えば２５μｍ、２００μｍ程度と微小なサイズであるため、高速なスイッチング動作が可能であるという利点を有する。更にまた広い帯域幅の表示、すなわち可動リボンの動作距離に対応して回折光の反射率を変化させ、光量の変化の高い変調度が実現できることから、高い解像度で、低い動作電圧及び小型の画像表示装置を提供することが可能である。
【０００７】
このように１次元空間変調型の光変調素子は、液晶パネルやマイクロミラーを用いるＤＭＤ（Digital Micromirror Device：テキサス・インスツルメンツ社）等の２次元空間変調型の光変調素子を用いる場合と比較すると、例えばＧＬＶにおいては光変調させるために回折格子を構成していることから、特定の入出射角をもって光学系を配置する必要があり、光学装置の配置構成が限定され、小型化を図り難いという問題がある。
【０００８】
現状では、１次元空間変調型の光変調素子から出射される光の色合成は、波長選択膜をもった複数のガラス板と照明光の角度を整えるための複数のミラーから構成される。この場合、照明光学系の配置調整を簡略化するために、各波長の照明光学系の配置位置を直交化することや、色合成機構のユニット化を行うことはできなかった。
特に、上述のＧＬＶ型の光変調素子を用いる場合は、回折光を利用して光変調を行うことから、光変調素子への光の入射角度、回折光の出射角度の調整が必要であり、光源と色合成機構との配置構成が複雑となるという問題がある。
【０００９】
【特許文献１】米国特許第５９８２５５３号
【特許文献２】米国特許第３１６４８２４号
【特許文献３】米国特許第５９４１５７９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の問題を解決して、１次元空間変調型構成の光変調素子を用いる場合においても、光源と色合成機構等の光学系の配置構成を簡単化することが可能な画像表示装置及び画像表示方法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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明による画像表示装置は、波長の異なる光源からの光をそれぞれ光変調素子により変調して変調光を生成し、色合成機構により変調光を合成して画像を表示する画像表示装置であって、光変調素子を１次元空間変調型構成として、光変調素子に対向して少なくとも三角プリズムを配置した構成とする。
【００１２】
また本発明は、上述の構成において、光変調素子として、少なくとも第１面及び第２面を有し、これら第１面と第２面とを相対的に移動させて回折格子構造を変化させることによって光変調される例えば上述のＧＬＶ型構成の光変調素子を用いる構成とする。
【００１３】
また更に本発明は、上述の各構成において、三角プリズムを、その頂角を挟んで第１及び第２の反射面を設ける構成とし、光源からの光が第１の反射面により反射されて光変調素子に入射され、この光変調素子により変調され反射された光が第２の反射面により反射されて第１の反射面に入射した光とほぼ同一方向に出射される構成とする。
【００１４】
また本発明は、上述の各構成において、色合成機構を、波長選択膜面が設けられたＬ字型プリズムとして構成する。
更に本発明による画像表示方法は、複数の光をそれぞれ光変調素子により変調して変調光を生成し、これら各変調光を合成して画像を表示する画像表示方法であって、光変調素子に対向して、少なくとも三角プリズムを配置させる。
【００１５】
上述したように本発明による画像表示装置及び画像表示方法は、光変調素子を用いて光変調を行う画像表示を行うにあたり、光変調素子に対向して三角プリズムを配置する構成とすることから、この三角プリズムを利用して光変調素子への光源からの光の入射角度、光変調素子から光変調されて出射される光を例えば色合成機構へ反射させる反射角度を調整することができる。
従って、この三角プリズムの角度構成、配置位置を適切に選定することによって、従来特に１次元空間変調型構成の光変調素子を用いる場合に問題であった光源と色合成機構の配置構成等の光学系配置の簡易化を図ることができる。
【００１６】
また、光変調素子として、少なくとも第１面及び第２面を有し、これら第１面と第２面との相対的移動によって回折格子構造を変化させて光変調を行う例えば前述のＧＬＶ型構成の光変調素子を用いる場合は、光変調素子に入射させる光の入射角と、回折光の出射角度に合わせて三角プリズムを配置することによって、同様に光源と色合成機構との配置構成を簡易化することができる。
【００１７】
また更に本発明は、上述の構成において、三角プリズムを、頂角を挟んで第１及び第２の反射面を設ける構成とし、光源からの光が第１の反射面により反射されて光変調素子に入射され、この光変調素子により変調され反射された光が第２の反射面により反射されて、最終的に三角プリズムから色合成機構に向けて反射される光が、第１の反射面に入射した光とほぼ同一方向に出射される構成とすることができ、光源の出射方向に色合成機構を配置することができ、その配置構成を簡易化することができる。
【００１８】
更に本発明において、色合成機構として波長選択膜面が設けられたＬ字型プリズムを用いる構成とすることにより、このＬ字型プリズムと三角プリズム、各色光源との配置調整を行うのみによって簡単に光学系の配置を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明画像表示装置及び画像表示方法によれば、光変調素子に三角プリズムを対向させて配置することによって、光源、光変調素子及び色合成機構の配置調整を簡易化することができ、組み立て工程の簡易化を図ることができる。
【００２０】
また本発明において、光変調素子として、第１面及び第２面を有し、これら第１面及び第２面の相対的移動により回折格子構造を変化させて光変調を行う構成とする場合には、この光素子への光の入射角度及び回折光の出射角度などに合わせて三角プリズムを配置することにより、同様に光源、光変調素子及び色合成機構の配置調整を簡易化することができる。
【００２１】
更に本発明において、三角プリズムの第１及び第２の反射面の角度構成を適切に選定することにより、光源からの光の出射方向とほぼ同一方向に、光変調素子により変調された光を色合成機構に向かわせることができて、光源、光変調素子及び色合成機構の各光学部品の配置調整を簡易化することができる。
【００２２】
また本発明において、色合成機構として、Ｌ字型プリズムを用いる場合は、色合成機構自体の配置調整を不要とし、更に各光学部品の配置調整の簡易化を図ることができる。
または、この色合成機構として、少なくとも２つのダイクロイックミラーを用いる場合においても、同様に各光学部品の配置調整の簡易化を図ることができる。
【００２３】
更に本発明において、色合成機構の一部に特定の波長の光に対応する偏光合成面を設け、この特定の波長の光に対応する光変調素子を２つ設けることにより、光変調素子に損傷を与えるような強度の光を分割して照射することが可能となり、高輝度の画像表示装置を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明による画像表示装置及び画像表示方法を実施するための最良の形態の各例について図面を参照して説明するが、本発明は以下の例に限定されることなく、その他種々の変形、変更が可能であることはいうまでもない。
【００２５】
〔１〕第１の形態
本発明の画像表示装置の一例の要部の概略構成図を図１に示す。この例においては、色合成機構４としてＬ字型プリズム５を用いる場合の一形態を示す。この図１に示す構成部は、画像表示装置の光学エンジンと呼ばれる部分であり、ビーム整形部を備えた例えば赤色レーザ光源、緑色レーザ光源、青色レーザ光源より成る光源１Ｒ、１Ｇ及び１Ｂを備えている。
【００２６】
これら各色の光源に対応して１次元空間変調型の光変調素子、例えば第１面及び第２面の相対的移動により回折格子構造を変化させて光変調を行うＧＬＶ等より成る光変調素子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂを配置する。
【００２７】
そして本発明においては、これら各光変調素子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂへ整形された照明光を入射し、且つ変調された光をＬ字型プリズム５へ導くために、三角プリズム２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂを各光変調素子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂの変調光入出射面に対向して配置する。
【００２８】
この例においては、図２に三角プリズム２（２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂ）の断面構成を模式的に示すように、断面三角形の頂角を挟む２面を第１および第２の反射面２ａ及び２ｂとし、この頂角を、例えば矢印Ｌで示す入射光が第１の反射面２ａで反射されて光変調素子３の光変調面に入射して、この入射方向に対し例えばその回折光である変調光が、矢印Ｌ’で示すように角度θをもって出射され、第２の反射面２ｂにおいて反射されて、光源からの光の入射方向とほぼ同一の方向に変調光が出射されるようにする。図２において、三角プリズム２の頂角から光変調素子３の表面への垂線を一点鎖線ｃで示す。
【００２９】
例えば光変調素子３として上述のＧＬＶを用いる場合は、入射光と反射回折光との成す角度θが例えば１２°程度と比較的小さいが、このような三角プリズム２を用いることによって、容易に入射光の入射角度及び光変調後の出射角度を調整することができる。
【００３０】
一方色合成機構４として設けるＬ字型プリズム５は、２つの波長選択膜面５ａ及び５ｂを有しており、一の波長選択膜面５ａは、この場合光源１Ｂの光出射方向の延長位置に設けられ、例えば緑色光を透過、青色光を反射する。
もう一方の波長選択膜面５ｂは、赤色光を反射し、緑色光、青色光を透過する。
【００３１】
色合成機構４において合成された光は、オフナー主鏡９、副鏡１０によって集光され折り返しミラー１１で方向を整え、１次元の中間像を形成する。この１次元中間像は投射レンズ１２によって拡大投影され、投射レンズのほぼ瞳の位置に設けられたガルバノ１３、ガルバノミラー１４によってスキャンされ、投影方向を調整するための折り返しミラー１５により反射されて２次元像を投影する。なお、Ｌ字型プリズム５、三角プリズム２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂは機械的に固定され、更に光変調素子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂもそれぞれ位置調整を行い固定されることで、色合成機構４が構成される。
【００３２】
上述したように、光変調素子としてＧＬＶ等の回折格子型素子を用いる場合において特に、その照明光入射及び反射光の成す角度は例えば約１２°と狭く限られた範囲で使うことを前提としており、そのままではＬ字型プリズムと組合せて色合成系を成り立たせるのが難しかったが、本発明よれば、上述したように、適切な反射角度を有する２つの反射面を有する三角プリズムを用いることにより、色合成機構４との組合せを簡易化することができ、上述の例におけるように、各波長の照明光学系の配置位置を直交化することや、色合成機構４としてＬ字型プリズムを用いることにより、そのユニット化を行うことができる。
【００３３】
〔２〕第２の形態
次に、本発明による第２の形態について説明する。この例においては、図３に画像表示装置の光学エンジンと呼ばれる光学系の要部の平面図を示すように、色合成機構４として第１の形態と同様にＬ字型プリズム５を用いるものであるが、このＬ字型プリズム５に２つの波長選択膜面５ａ及び５ｂに加え、図４にその概略平面図を示すように、例えば赤色光に対する偏光合成面５ｃを有している。また、例えば赤色光用に２組の三角プリズム２Ｒ１及び２Ｒ２、光変調素子３Ｒ１及び３Ｒ２を備えている。ここで三角プリズム２Ｒ１に入射される赤色光はＰ偏光、三角プリズム２Ｒ２に入射される赤外光はＳ偏光となっているとすると、偏光合成面５ｃを、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する特性をもつように選定すると、図３に示すように、同色で偏光合成を行うことができる。
【００３４】
このような構成とすることにより、以下の利点が得られる。
例えば赤色光などの視感度の低い波長の光を他の波長の光に対し２倍程度に高い出力としてカラーバランスを良好にする場合は、この視感度の低い波長の光変調素子に照射する強度を他の波長の光変調素子に対し高くして、即ち例えば赤色光のみ２倍の出力とする必要があり、赤色光用の光変調素子、例えばＧＬＶの表面が光損傷により他の波長用の光変調素子よりも早く劣化してしまうという問題がある。
【００３５】
これに対し上述の本発明構成とすることにより、各光変調素子への光出力を同程度とすることができ、これにより光損傷耐性のばらつきを生じることなく、各色光の高出力化を図ることができ、高輝度の画像表示装置を達成することができる。尚、図３においては、図１におけるオフナー主鏡９に導くため折り返し用のミラー１７を設けた例を示す。
【００３６】
このような本発明により、波長の異なるレーザ光源と１次元空間変調素子を用いた画像表示装置の色合成機構をユニット化することができ、商品の信頼性、組立性、修理などのサービス性を向上させることができる。また、照明光学系配置自由度が高くなることにより、調整が容易なレイアウトを実現することができる。Ｌ字型プリズム自体は新規性のあるものではなく、従来からある透過型液晶パネルの色合成に用いられているものであるが、今まではＧＬＶ等の入出射角度が狭く限定されている光変調素子に対する色合成機構としては、実現されていなかったが、本発明により上述したように照明光学系の直交化が可能となり、このＬ字型プリズムを用いることが可能となり、信頼性の向上、コストの低減化を図ることができる。
【００３７】
〔３〕第３の形態
次に、色合成機構として、少なくとも２枚のダイクロイックミラーを用いて構成する場合の各例を、図面を参照して説明する。
この例における画像表示装置の要部、すなわち光学エンジンと呼ばれる光学系の構成図を図５に示す。図５において、図１と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。
【００３８】
この例においては、色合成機構４として、少なくとも２枚の、図示の例では２枚のダイクロイックミラー６Ａ及び６Ｂを用いるものである。これらダイクロイックミラー６Ａ及び６Ｂへ導くために、各色光に対応する光変調素子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂに対向して三角プリズム２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂが配置されている。この例においても、各光源１Ｒ、１Ｇ及び１Ｂから出射される光が、三角プリズム２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂの頂角を挟んだ第１の反射面及び第２の反射面により光変調素子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂへの入出射角度を調整して、この光変調素子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂから出射される変調光が、光源から出射される方向とほぼ同一方向に出射される構成とする。
【００３９】
また図６に示すように、緑色光及び青色光を合成する一方のダイクロイックミラー６Ａは、例えば緑色光を透過、青色光を反射する波長選択膜面６ａを有し、各色光を合成する他方のダイクロイックミラー６Ｂは、例えば赤色光を反射し、緑色光及び青色光を透過する波長選択膜面６ｂを有する構成とする。
【００４０】
なお、図５において、ダイクロイックミラー６Ａ及び６Ｂ、三角プリズム２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂは機械的に固定され、更に光変調素子３Ｒ、３Ｇ及び３Ｂは位置調整を行い固着されることで、色合成機構を形成する。
このような構成とすることにより、上述の第１及び第２の形態において説明した各例と同様に、例えばＧＬＶ等の照明光入射角と反射角の成す角度が約１２°と狭く限られた範囲で使うことを前提としている光変調素子を用いる場合においても、三角プリズム２Ｒ、２Ｇ及び２Ｂと組合せることで、色合成機構の配置構成を簡易化することができる。
【００４１】
〔４〕第４の形態
図７を参照して、本発明による画像表示装置の第４の形態の一例を説明する。図７において、図３と対応する部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この例においては、色合成機構４として２枚のダイクロイックミラー６Ａ及び６Ｂを用いるものであるが、上述の第２の形態において説明した例と同様に、一方のダイクロイックミラー６Ａのうち一部に偏光合成面６ｃを設ける場合を示す。そしてこの例においても、例えば赤色光用に２組の三角プリズム２Ｒ１及び２Ｒ２、光変調素子３Ｒ１及び３Ｒ２を設ける。三角プリズム２Ｒ１に入射される赤色光をＰ偏光、三角プリズムミラー２Ｒ２に入射される赤外光をＳ偏光として、偏光合成面６ｃを、Ｐ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する特性を有する膜面とする。
【００４２】
このような構成とすることにより、図３において説明した第２の形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、例えば赤色光などの視感度の低い波長の光を他の波長の光に対し２倍程度に高い出力としてカラーバランスを良好にする場合は、この視感度の低い波長の光変調素子に照射する強度を他の波長の光変調素子に対し高くして、即ち例えば赤色光のみ２倍の出力とするが、上述したように、この赤色光に対し２つの光変調素子を用いることにより、例えばＧＬＶ等の光変調素子表面が光損傷により他の波長用の光変調素子よりも早く劣化することを回避することができる。
【００４３】
これにより、各光変調素子への光出力を同程度とすることができ、光損傷耐性のばらつきを生じることなく、各色光の高出力化を図ることができ、高輝度の画像表示装置を達成することができる。
【００４４】
尚、上述の各形態における光変調素子として、例えば前述したように、３本ずつの可動リボンと固定リボンが交互に配置されたＧＬＶ素子を１次元アレイ上に例えば１０８８個配置した構成とすることができる。このＧＬＶ素子としては、例えば以下の種類が挙げられる。
【００４５】
上述のＧＬＶ素子においては、各リボンが非動作時に表面がほぼ一平面上に配置される通常型ＧＬＶと、各リボンが入射光と直交する方向に沿う平面から角度θをもって傾斜されて配置されるいわゆるブレーズ型ＧＬＶとが提案されている。これらの各タイプのＧＬＶ素子の一例の側面構成を図８及び図９に模式的に示す。図８及び図９において３０ａは固定リボン、３０ｂは可動リボン、Ｌｉは入射光、Ｌｒ（＋１）及びＬｒ（−１）はそれぞれ±1次回折光を示す。
【００４６】
通常型ＧＬＶでは、図８に動作時の一例を示すように、可動リボン３０ｂの移動量ｚ1を例えば入射光の波長λに対しλ／４とすると、入射方向と逆向きに反射される０次回折光(図示せず)と、入射方向から角度αをもって出射される±１次回折光Ｌｒ（＋１）及びＬｒ（−１）が回折光として反射される。
一例として、変調光として+１次回折光を用いる場合は、この角度αの入出射角に対応して上述の各例における三角プリズムの頂角が選定され、例えば１２°±７．２°とされる。
【００４７】
一方ブレーズ型ＧＬＶでは、図９に示すように、入射方向と直交する方向に沿う平面から角度θをもって各リボンを傾斜して配置する。そして、可動リボンの動作時には、可動リボン３０ｂがそれぞれ隣接する固定リボン３０ａのうち一方の固定リボン３０ｂとその表面が一平面を成すように移動させ、例えば入射光の波長をλとしたときに、それぞれ一平面上に並列した一対のリボンと他の一平面上に並列した一対のリボンとの光路差ｚ2をそれぞれλ／２となるように動作させると、＋１次回折光のみが例えば入射方向から角度βをもって出射される。
【００４８】
この場合、この角度βに対応させて三角プリズムの頂角を選定する。一例として、例えば１２°±７．２°とされる。
【００４９】
上述したように、本発明によれば、波長の異なるレーザ光源と１次元空間変調素子を用いた画像表示装置の色合成機構をユニット化することができた。
特にＧＬＶ型等の変調光の入出射角度が例えば約１２°±７．２°と狭く限られた範囲で使用される場合において、そのままではＬ字型プリズム又はダイクロイックミラーと組合せて色合成系を成り立たせるのが難しかったが、三角プリズムと組合せることでユニット化、また光学系の直交化を可能とし、商品の信頼性、組立性、修理などのサービス性を向上させることができる。また、照明光学系配置自由度が高くなることにより、調整が容易なレイアウトを実現することができる。
【００５０】
以上本発明の各実施の形態及び各実施例について説明したが、本発明構成は上述の各例に限定されることなく、その画像表示装置の光学系の配置構成、また光変調素子の各リボンの材料、リボン支持態様の構成などにおいて本発明構成を逸脱することなく種々の変形、変更が可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】画像表示装置の一例の要部の概略構成図である。
【図２】画像投影方法の一例の説明図である。
【図３】画像表示装置の一例の要部の概略構成図である。
【図４】Ｌ字型プリズムの一例の概略構成図である。
【図５】画像表示装置の一例の要部の概略構成図である。
【図６】ダイクロイックミラーの配置構成図である。
【図７】画像表示装置の一例の要部の概略構成図である。
【図８】光変調素子の一例の説明図である。
【図９】光変調素子の一例の説明図である。
【図１０】光変調素子の一例の要部の概略構成図である。
【符号の説明】
【００５２】
１Ｒ    光源
１Ｇ    光源
１Ｂ    光源
２Ｒ    三角プリズム
２Ｂ    三角プリズム
２Ｇ    三角プリズム
２ａ    第１の反射面
２ｂ    第２の反射面
３Ｒ    光変調素子
３Ｂ    光変調素子
３Ｇ    光変調素子
４      色合成機構
５      Ｌ字型プリズム
５ａ    波長選択膜面
５ｂ    波長選択膜面
５ｃ    偏光合成面
９      オフナー主鏡
１０    副鏡
１１    ミラー
１２    投射レンズ
１３    ガルバノ
１４    ガルバノミラー
１５    ミラー
１７    ミラー
【図１】
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【図２】
2005107225.tif 000004
【図３】
2005107225.tif 000005
【図４】
2005107225.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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