JP2681304B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は表示装置に関する。

【従来の技術】

表示装置としては従来からスライド投影機のように写
真フィルムを使用したもの、あるいは受像管上に画像信
号を映出するもの、その他、各種の構成形態のものが知
られている。

【発明が解決しようとする課題】

しかし、前記した従来の表示装置においては高い解像
度を有する画像を表示できなかったので、高い解像度の
画像表示が可能な表示装置が求められた。 それで、高解像度の画像が表示できるように、２つの
電極間に少なくとも光導電層部材と、電界に応じて光の
散乱の状態、複屈折の状態、旋光の状態等の光学的な性
質が変化する光変調材による光変調材層部材とを含んで
構成させた光−光変換素子と、前記した反射型の光−光
変換素子（空間光変調素子）を用いて高解像度の光学像
を表示できるようにした表示装置が考えられた。 前記した光−光変換素子としては、従来から透過型の
光−光変換素子と反射型の光−光変換素子との２種類の
ものが提案されているが、透過型の光−光変換素子はそ
れの構成部材として使用できる光変調材の種類が少な
く、また、それの波長選択性により書込み光の波長域と
読出し光の波長域とが限定されるために、カラー画像の
表示装置等に使用するには適しないために、表示装置な
どの目的に対しては反射型の光−光変換素子が使用され
ることが多い。 第19図は散乱動作を行なう光変調材による光変調材層
部材を備えて構成されている反射型の光−光変換素子SL
Mrを用いた従来の表示装置の一例構成を示す図であり、
この第19図中に示されている反射型の光−光変換素子SL
MrにおいてEt1,Et2は透明電極、PCLは光導電層部材、DM
Lは誘電体ミラー、PMLは光変調材層部材であり、また、
Ｅは電源、WLは書込み光、RLは読出し光、RLrは反射型
の光−光変換素子SLMrによって変調された状態の読出し
光、Lpは投影レンズである。 反射型の光−光変換素子SLMrは、それの電極Et1,Et2
に電源Ｅを接続して光導電層部材PCLに電界が加わるよ
うにし、電極Et1側から表示の対象にされている情報で
強度変調されている状態の書込み光WLを入射させると、
その入射光は電極Et1を通過して光導電層部材PCLに到達
する。 光導電層部材PCLの電気抵抗値はそれに到達した光の
強度分布と対応して変化するために、光導電層部材PCL
と誘電体ミラーDMLとの境界面に光導電層部材PCLに到達
した光の強度分布と対応した強度分布を有する電荷像が
生じる。 前記のようにして電極Et1側から入射された書込み光W
Lの強度分布と対応する電荷像が形成された反射型の光
−光変換素子SLMrにおける電極Et2側に対して、一定強
度の投影用の読出し光RLを入射させると、その投影用の
読出し光は散乱型の光変調材層部材PMLを通過した後に
誘電体ミラーDMLで反射し、再び散乱型の光変調材層部
材PMLを通過して、反射型の光−光変換素子SLMrにおけ
る電極Et2から出射するが、前記した投影用の読出し光R
Lは前記した電荷像と対応して強度変調されている状態
の読出し光RLrになされており、それが投影レンズLpに
よって表示スクリーンＳ上に映出される。 さて、第19図に例示した従来の表示装置においては、
読出し光RLを反射型の光−光変換素子SLMrの光軸に対し
て傾斜した角度で反射型の光−光変換素子SLMrにおける
電極Et2側に入射させているために、読出し光が光変調
材層部材PMLにおける広範囲にわたる情報で変調されて
読出されて表示される画像の解像度が低下したり、投影
レンズLpの性能が充分に利用できなかったり、表示スク
リーンＳ上に映出される画像にシェーディング、その他
の画像歪が生じるなどの問題が生じる。 前記した問題は反射型の光−光変換素子SLMrの光軸に
対して平行な読出し光を反射型の光−光変換素子SLMrの
読出し側に与えるようにすれば解決できる。 第20図は複屈折動作を行なう光変調材による光変調材
層部材を備えて構成されている反射型の光−光変換素子
SLMrを用いた従来の表示装置の一例構成を示す図であ
り、この第20図中に示されている反射型の光−光変換素
子SLMrにおいてEt1,Et2は透明電極、PCLは光導電層部
材、DMLは誘電体ミラー、PMLは光変調材層部材であり、
また、LSは読出し光の光源、PBSは偏光ビームスプリッ
タ、Ｌはレンズ、Ｅは電源、WLは書込み光、RLは読出し
光、RLrは反射型の光−光変換素子SLMrによって変調さ
れた状態の読出し光、Lpは投影レンズである。 この第20図における反射型の光−光変換素子SLMrは、
電極Et1,Et2に電源Ｅを接続して光導電層部材PCLに電界
が加わるようにし、電極Et1側から表示の対象にされて
いる情報で強度変調されている状態の書込み光WLを入射
させると、その入射光は電極Et1を通過して光導電層部
材PCLに到達する。 光導電層部材PCLの電気抵抗値はそれに到達した光の
強度分布と対応して変化するために、光導電層部材PCL
と誘電体ミラーDMLとの境界面に光導電層部材PCLに到達
した光の強度分布と対応した強度分布を有する電荷像が
生じる。 前記のようにして電極Et1側から入射された書込み光W
Lの強度御分布と対応する電荷像が形成された反射型の
光−光変換素子SLMrにおける電極Et2側に対して、読出
し光として偏光ビームスプリッタPBSからＳ偏光光を入
射させる。 すなわち、読出し光の光源LSから放射された不定偏光
光は偏光ビームスプリッタPBSによってＳ偏光光だけが
反射型の光−光変換素子SLMrにおける電極Et2側に反射
して読出し光として用いられる。 反射型の光−光変換素子SLMrにおける電極Et2側から
入射したＳ偏光光の読出し光RLは複屈折型の光変調材層
部材PMLを通過した後に誘電体ミラーDMLで反射し、再び
複屈折型の光変調材層部材PMLを通過して、反射型の光
−光変換素子SLMrにおける電極Et2から出射するが、そ
の光は前記した電荷像と対応して偏光面が変化している
状態の読出し光RLrになされている。 反射型の光−光変換素子SLMrにおける電極Et2から出
射した読出し光RLrは偏光ビームスプリッタPBSに入射
し、Ｐ偏光光成分だけが偏光ビームスプリッタPBSから
投影レンズLpに与えられて、表示スクリーンＳ上に映出
される。 この第20図に例示した従来の表示装置においては、読
出し光RLが反射型の光−光変換素子SLMrの光軸に平行に
反射型の光−光変換素子SLMrにおける電極Et2側に入射
されているから、前記した第19図について説明した従来
の表示装置での問題点は生じないが、投影レンズLpが偏
光ビームスプリッタPBSの出射光の通路中に設けられて
いるために、レンズバックが大きくなり、そのために広
角レンズが使用できないために大画面の表示を行なわせ
るような表示装置を小型に構成することができなかっ
た。この問題点は第19図に例示した表示装置についても
同様である。

【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、
散乱動作を行なう光変調材層部材とを含んで構成されて
いる反射型の光−光変換素子と、前記した反射型の光−
光変換素子における読出し側の電極に面して設けた投影
レンズと、前記した投影レンズから略々平行光の状態の
読出し光を前記した反射型の光−光変換素子における読
出し側に入射さる手段と、前記した投影レンズにおける
前側焦点距離の位置付近を含む傾斜面内に配置されてい
るとともに、前記した反射型の光−光変換素子から出射
して前記した投影レンズにより集束された状態の読出し
光を通過させる小面積の領域と、投影レンズにおける前
側焦点距離の位置付近における前記した読出し光を通過
させる小面積の領域の近傍において、読出し光の光源か
らの光のスポットを反射させる反射面部とを備えている
反射鏡と、前記した反射鏡における投影レンズの前側焦
点距離の位置の近傍の反射面部に読出し光の光源からの
光のスポットを与える手段と、前記した反射型の光−光
変換素子から出射して前記した投影レンズにより集束さ
れた読出し光が前記した反射鏡に与えられた前記した読
出し光の光源からの光のスポットの位置の近傍にある小
面積の領域を通過できるようにする手段とを備えてなる
表示装置と、３色分解合成光学系と、前記した３色分解
合成光学系によって分解された各色の読出し光が個別に
与えられるそれぞれの位置に、２つの電極間に少なくと
も光導電層部材と、散乱動作を行なう光変調材層部材と
を含んで構成されている反射型の光−光変換素子を個別
に配置する手段と、前記した３色分解合成光学系におけ
る読出し光の入射側に面して設けた投影レンズと、前記
した投影レンズから略々平行光の状態の読出し光を前記
した３色分解合成光学系における読出し光の入射側に入
射させる手段と、前記した投影レンズにおける前側焦点
距離の位置付近を含む傾斜面内に配置されているととも
に、前記した反射型の光−光変換素子から出射して前記
した投影レンズにより集束された状態の読出し光を通過
させる小面積の領域と、投影レンズにおける前側焦点距
離の位置付近における前記した読出し光を通過させる小
面積の領域に近傍において、読出し光の光源からの光の
スポットを反射させる反射面部とを備えている反射鏡
と、前記した反射鏡における投影レンズの前側焦点距離
の位置の近傍の反射面部に読出し光の光源からの光のス
ポットを与える手段と、前記した各反射型の光−光変換
素子からの各出射光が３色分解合成光学系により３色合
成された後に前記した投影レンズにより集束された状態
の読出し光が前記した反射鏡に与えられた前記した読出
し光の光源からの光のスポットの位置の近傍にある小面
積の領域を通過できるようにする手段とを備えてなる表
示装置とを提供する。

【作用】

２つの電極間に少なくとも光導電層部材と、散乱動作
を行なう光変調材層部材とを含んで構成されている反射
型の光−光変換素子における読出し側の電極に面して設
けた投影レンズから前記した反射型の光−光変換素子に
おける読出し側に読出し光を入射させるのに、前記した
投影レンズにおける前側焦点距離の位置付近を含む傾斜
面内に配置されているとともに、前記した反射型の光−
光変換素子から出射して前記した投影レンズにより集束
された状態の読出し光を通過させる小面積の領域と、投
影レンズにおける前側焦点距離の位置付近における前記
した読出し光を通過させる小面積の領域の近傍におい
て、読出し光の光源からの光のスポットを与えることに
より、投影レンズから前記した反射型の光−光変換素子
における読出し側には投影レンズの光軸に略々平行な読
出し光が入射される。 それにより反射型の光−光変換素子に入射される読出
し光は光−光変換素子の光変調材層部材に略々垂直な方
向となされて、表示画像の解像度の劣化を生じさせない
ようにできる。 そして前記した反射型の光−光変換素子から出射して
前記した投影レンズにより集束された読出し光が前記し
た反射鏡に与えられた読出し光の光源からの光のスポッ
トの位置の近傍にある小面積の領域を通過できるように
することにより、反射型の光−光変換素子で発生した散
乱光が除去されてコントラスト比の大きな表示画像が得
られる。 また、投影レンズとしてレンズバックの小さなレンズ
が使用でき、前記の投影レンズが反射型の光−光変換素
子に入射させる略々平行光を発生させる作用と読出し情
報によって変調されている読出し光を表示スクリーン上
に映出させる作用との双方の作用を行なうために、表示
装置の構成を簡単にすることができる。 ３色分解合成光学系によって分解された各色の読出し
光が個別に与えられるそれぞれの位置に２つの電極間に
少なくとも光導電層部材と、散乱動作を行なう光変調材
層部材とを含んで構成されている反射型の光−光変換素
子を個別に配置し、前記した３色分解合成光学系におけ
る読出し光の入射側に面して設けた投影レンズから前記
した反射型の光−光変換素子における読出し側に読出し
光を入射させるのに、前記した投影レンズにおける前側
焦点距離の位置付近を含む傾斜面内に配置されていると
ともに、前記した反射型の光−光変換素子から出射して
前記した投影レンズより集束された状態の読出し光を通
過させる小面積の領域と、投影レンズにおける前側焦点
距離の位置付近における前記した読出し光を通過させる
小面積の領域の近傍において、読出し光の光源からの光
のスポットを与えることにより、投影レンズから前記し
た反射型の光−光変換素子における読出し側には前記し
た３色分解合成光学系を介して投影レンズの光軸に略々
平行な読出し光が入射され、それにより反射型の光−光
変換素子に入射される読出し光は光−光変換素子の光変
調材層部材に略々垂直な方向となされて、表示画像の解
像度の劣化を生じさせないようにできる。 そして前記した反射型の光−光変換素子から出射して
前記した３色分解合成光学系で３色合成された後に前記
した投影レンズにより集束された読出し光は、前記した
反射鏡に与えられた読出し光の光源からの光のスポット
の位置の近傍にある小面積の領域を通過することによ
り、反射型の光−光変換素子で発生した散乱光が除去さ
れてコントラスト比の大きなカラー表示画像が得られ
る。 ２つの電極間に少なくとも光導電層部材と、複屈折動
作を行なう光変調材層部材とを含んで構成されている反
射型の光−光変換素子における読出し側に投影レンズか
ら偏光板を介して前記した反射型の光−光変換素子にお
ける読出し側に直線偏光光の読出し光を入射させるの
に、前記した投影レンズにおける前側焦点距離の位置付
近を含む傾斜面内に配置されているとともに、前記した
反射型の光−光変換素子から出射して前記した投影レン
ズにより集束された状態の読出し光を通過させる小面積
の領域と、投影レンズにおける前側焦点距離の位置付近
における前記した読出し光を通過させる小面積の領域の
近傍において、読出し光の光源からの光のスポットを与
えることにより、投影レンズから前記した反射型の光−
光変換素子における読出し側には投影レンズの光軸に略
々平行な直線偏光光の読出し光が入射される。 前記した反射型の光−光変換素子から出射して偏光板
を通過した後に前記した投影レンズにより集束された読
出し光は前記した反射鏡に与えられた読出し光の光源か
らの光のスポットの位置の近傍にある小面積の領域を通
過して出射される。 ３色分解合成光学系によって分解された各色の読出し
光を偏光板を通して得た直線偏光光成分の読出しが個別
に与えられるそれぞれの位置に配置されている反射型の
光−光変換素子、すなわち、２つの電極間に少なくとも
光導電層部材と、複屈折動作を行なう光変調材層部材と
を含んで構成されている反射型の光−光変換素子の読出
し側に直線偏光光の読出し光を入射させるのに、前記し
た投影レンズにおける前側焦点距離の位置付近を含む傾
斜面内に配置されているとともに、前記した反射型の光
−光変換素子から出射して前記した投影レンズにより集
束された状態の読出し光を通過させる小面積の領域と、
投影レンズにおける前側焦点距離の位置付近における前
記した読出し光を通過させる小面積の領域の近傍におい
て、読出し光の光源からの光のスポットを与える。 それで投影レンズから前記した反射型の光−光変換素
子における読出し側には前記した３色分解合成光学系及
び偏光板を介して投影レンズの光軸に平行な直線偏光光
の読出し光が入射される。 前記した反射型の光−光変換素子から出射して偏光板
を通り３色分解合成光学系により３色合成された後に前
記した投影レンズにより集束された読出し光は、前記し
た反射鏡に与えられた読出し光の光源からの光のスポッ
トの位置の近傍にある小面積の領域を通過して出射され
る。 ３色分解合成光学系によって分解された各色の読出し
光が個別に与えられるそれぞれの位置に、２つの電極間
に少なくとも光導電層部材と、複屈折動作を行なう光変
調材層部材とを含んで構成されている反射型の光−光変
換素子を個別に配置し、前記した３色分解合成光学系に
おける読出し光の入射側に偏光板と投影レンズとを設
け、前記した投影レンズにおける前側焦点距離の位置付
近を含む傾斜面内に配置されているとともに、前記した
反射型の光−光変換素子から出射して前記した投影レン
ズにより集束された状態の読出し光を通過させる小面積
の領域と、投影レンズにおける前側焦点距離の位置付近
における前記した読出し光を通過させる小面積の領域の
近傍において、読出し光の光源からの光のスポットを与
えて、前記した投影レンズから略々平行光の状態の読出
し光を前記した偏光板を介して３色分解合成光学系にお
ける読出し側に入射させる。 また、前記した反射型の光−光変換素子から出射して
前記した３色分解合成光学系で３色合成された後に偏光
板を通って投影レンズに入射され、投影レンズにより集
束された読出し光は、前記した反射鏡に与えられた読出
し光の光源からの光のスポットの位置の近傍にある小面
積の領域を通過して出射される。 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光−光変換素子におけ
る光変調材層部材側に面して設けた投影レンズから略々
平行光の状態の読出し光を前記した光−光変換素子にお
ける読出し側に入射させ、前記した光−光変換素子から
出射した読出し光を前記した投影レンズによって表示ス
クリーンに映出する場合に、表示スクリーンの空間位置
と予め定められた所定の関係を有する空間位置に、前記
した投影レンズの合焦状態を検出するための情報の検知
器を少なくとも１個設け、前記した検知器で検出された
情報に基づいて投影レンズを合焦状態に制御して、常
に、表示スクリーンに高解像度の画像を表示させる。

【実施例】

以下、添付図面を参照して本発明の表示装置の具体的
な内容を詳細に説明する。第１図乃至第18図は本発明の
表示装置の実施例を示す図である。 各図において、SLMrは反射型の光−光変換素子（図中
において、SLMrに添字r,g,bを付加してSLMrr,SLMrg,SLM
rbのように示してあるものは、カラー画像の表示の際に
使用される３個の反射型の光−光変換素子を互に区別す
るための表記法を採用しているからである）、Lpは投影
レンズ、Ｓは表示スクリーン、Lcはコンデンサレンズ、
MAは反射鏡を含んで構成されている光学部材、DPはダイ
クロイックプリズム、PLは偏光板、LSは読出し光の光
源、WL,WLr,WLg,WLbは書込み光、WPは波長板、PBSは偏
光ビームスプリッタ、Ｅは電源である。 まず、第１図に示す表示装置において光−光変換素子
SLMrは、透明電極Et1と、光導電層部材PCLと、誘電体ミ
ラーDML（光読電層部材PCLが読出し光RLを反射するとと
もに、読出し光に感度を有しないものであれば、誘電体
ミラーDMLは省かれてもよい）と、散乱動作を行なう光
変調材を用いて構成されている光変調材層部材PML（例
えば、散乱動作を行なう光変調材を高分子材料に高抵抗
液晶を分散させた高分子−液晶複合膜を用いて構成した
光変調材層部材PML、あるいは散乱動作を行なうPLZTを
用いて構成した光変調材層部材PML等）と透明電極Et2と
を積層した構成態様のものとなされている（第18図を参
照して既述した従来の表示装置中で使用されている光−
光変換素子と同じ）である。 前記した光−光変換素子SLMrにおける読出し側に透明
電極Et2の前面には、光−光変換素子SLMrの透明電極Et2
の面（光変調材層部材PMLの面）に対して主平面が平行
となるように投影レンズLpが配置されている。前記した
光−光変換素子SLMrと投影レンズLpとの光軸は互に一致
させるか略々一致させるように配置することは望ましい
実施の態様である。 また、反射鏡を含んで構成されている光学部材MA（以
下、単に光学部材MAのように記載されることもある）
は、読出し光の光源LSからの光が入射される部分が少な
くとも反射鏡として構成されているとともに、光−光変
換素子において画像情報で変調された状態で光−光変換
素子から出射した読出し光が入射される部分が、その読
出し光を通過させうるような構成態様となされているも
のであって、それの具体的な構成例の幾つかが第７図の
（ａ）〜（ｅ）に示されている。 第７図の（ａ）に例示している光学部材MAは基板上の
全体に形成させた反射面（鏡面）部13の中央部に透孔PH
（ピンホールPH）を設けた構成態様のものであり、また
第７図の（ｂ）に例示されている光学部材MAは、基板上
の一部だけに反射面（鏡面）部14を形成させるととも
に、前記した反射面部14以外の部分を非反射面部15（例
えば黒色の面とすることは望ましい実施の態様である）
にするとともに、前記した非反射面部15中に透孔（ピン
ホール）PHを設けた構成のものである。 第７図の（ｃ）〜（ｅ）に例示している光学部材MA
は、第12図乃至第16図を参照して後述されている別の実
施例中で使用されている光学部材の構成例であって、第
７図（ｃ）〜（ｅ）に例示している各光学部材MAは、そ
れぞれ反射面16aが形成されている反射面構成部16と、
前記した反射面構成部16の部分に対して所定の角度（例
えば135度）だけ折曲げてある非反射部17,18,19の部分
とを備えて構成されている。 第７図の（ｃ）に例示されている光学部材MAにおける
非反射部17の部分には透孔（ピンホール）PHが設けられ
ているとともに、前記した透孔PHを除く部分は非反射面
となされており、また、第７図の（ｄ）に例示されてい
る光学部材MAにおける非反射部18の部分には長孔20が設
けられているとともに、前記した長孔20を除く部分は非
反射面となされており、さらに第７図の（ｅ）に例示さ
れている光学部材MAにおける非反射部19の部分は偏光板
として構成されている。 さて第１図示の表示装置において前記した光学部材MA
は、それに設けられている透孔PHの部分が、投影レンズ
Lpの光軸から僅かにずれた位置となされるとともに、そ
れの反射面部13（14）の反射面が投影レンズLpに面し、
かつ、前記の反射面が投影レンズLpの主平面と非平行の
状態となるように投影レンズLpの光軸に対して予め定め
られた角度だけ傾斜させて配置されている。 読出し光の光源LSから放射された不定偏光光の読出し
光は、コンデンサレンズLcに供給され、前記のコンデン
サレンズLcでは前記した読出し光を光学部材MPに設けら
れている透孔PHの位置に極めて近い反射面部13（14）の
反射面上に読出し光の光源LSの微小な像を結ぶ。 前記の光学部材MAはそれに入射した読出し光を反射面
部13（14）の反射面で反射して投影レンズLpに入射させ
るから、投影レンズLpからは略々平行な状態の読出し光
が出射され、その読出し光は反射型の光−光変換素子SL
Mrにおける透明電極Et2側から反射型の光−光変換素子S
LMrの面に略々垂直に入射される。 前記した反射型の光−光変換素子SLMrに対して、それ
の透明電極Et1側から表示の対象にされている情報を有
する書込み光WLが与えられると、反射型の光−光変換素
子SLMrにおける光導電層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの
境界には第19図を参照して既述したように書込み光と対
応した電荷像が生じるから、高変調材層部材PMLには前
記した電荷像による電界が印加される。 それで、前記のように投影レンズLpから反射型の光−
光変換素子SLMrに入射した読出し光は、透明電極Et2→
光変調材層部材PML→誘電体ミラーDMLによる反射面→光
変調材層部材PML→透明電極Et2→の光路を通って再び反
射型の光−光変換素子SLMrにおける透明電極Et2から反
射型の光−光変換素子SLMrの面に略々垂直に出射する。 前記のように反射型の光−光変換素子SLMrにおける透
明電極Et2から出射した読出し光は、書込み光と対応し
て光導電層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境界に生じて
いる電荷像による電界が印加されている光変調材層部材
PMLを往復する間に、前記した電荷像による電界強度と
対応して強度変調された状態になされている。 すなわち、前記した散乱動作を行なう光変調材を用い
て構成されている光変調材層部材PMLは、書込み光と対
応して生じている電荷像による電界に応じて光に対する
散乱効果を異にしているために、反射型の光−光変換素
子SLMrから投影レンズLpの光軸と略々平行な状態で出射
した読出し光は、書込み光WLが含んでいた情報と対応し
て強度変調されている状態のものになっている。 また、前記のように反射型の光−光変換素子SLMrから
出射して前記した投影レンズLpにより集束された読出し
光は、前記した反射面部13（14）における前記した読出
し光の光源LSからの光のスポットの位置の近傍にある透
孔PHのような小面積の領域を通過して表示スクリーンＳ
に画像として映出される。 前記の説明から明らかなように第１図に示されている
表示装置では、散乱動作を行なう光変調材層部材PMLを
使用して構成されている反射型の光−光変換素子SLMrに
おける読出し側の電極Et2に面して設けた投影レンズLp
から略々平行光の状態の読出し光を前記した反射型の光
−光変換素子における読出し側に入射させるのに、投影
レンズLpにおける前側焦点距離の位置付近を含む傾斜面
内に反射面部（反射鏡）13（14）が位置するように配置
された光学部材MAにおける反射面部13（14）におけ投影
レンズLpの前側焦点距離の位置の近傍に読出し光の光源
LSからの光のスポットを与えているから、投影レンズLp
から反射型の光−光変換素子SLMrにおける読出し側に
は、投影レンズLpの光軸に略々平行な状態の読出し光が
入射されるために、反射型の光−光変換素子SLMrにおけ
る光変調材層部材PMLを往復する読出し光は、投影レン
ズLpの光軸に略々平行な状態の読出し光となされてお
り、したがって、この読出し光によって読出される情報
には既述した従来の表示装置で問題になったように解像
度の低下が生じない。 ところで、反射型の光−光変換素子SLMrにおける光変
調材層部材PMLが前記したように散乱動作を行なう光変
調材を用いて構成されている場合には、表示スクリーン
Ｓ上に映出される画像における暗い部分と対応する部分
が反射型の光−光変換素子SLMrから散乱光の状態で出射
するから、その光が投影レンズLpを介して表示スクリー
ンＳに達すると、表示スクリーン上Ｓに映出されている
画像はコントラスト比が低下したものになるが、第１図
示の表示装置では反射型の光−光変換素子SLMrから出射
して投影レンズLpに集束される読出し光が光学部材MAに
設けられている透孔PHを通過して表示スクリーンＳに画
像として映出されるために、前記した散乱光が前記の透
孔PHによりカットされて表示スクリーンＳには到達しな
いために、表示スクリーンＳにはコントラスト比の大き
な画像が映出できることになる。 第２図乃至第５図及び第18図は第１図について説明し
た表示装置をカラー画像の表示装置として構成される場
合の構成例を示したものであり、第２図乃至第４図及び
第18図に示す表示装置において、投影レンズLpと光学部
材MAと読出し光の光源LSとコンデンサレンズLcと表示ス
クリーンＳとからなる部分の構成態様は第１図を参照し
て説明した表示装置における投影レンズLpと光学部材MA
と読出し光の光源LSとコンデンサレンズLcと表示スクリ
ーンＳとからなる部分の構成態様と同一であり、また、
第５図示の表示装置は第１図を参照して説明した表示装
置を各色毎に設けた構成態様のものである。 まず、第２図に示されている表示装置において、投影
レンズLpから出射された略々平行光の状態の読出し光
は、３色分解合成光学系として使用されているダイクロ
イックプリズムDPに入射する。前記のダイクロイックプ
リズムDPはそれに入射された読出し光を３色分解する。
ダイクロイックプリズムDPで色分解された光の内で赤色
の読出し光は、赤色画像の表示情報が書込み光WLrによ
って書込まれる反射型の光−光変換素子SLMrrにおける
読出し側に入射し、またダイクロイックプリズムDPで色
分解された光の内で緑色の読出し光は、緑色画像の表示
情報が書込み光WLgによって書込まれる反射型の光−光
変換素子SLMrgの読出し側に入射し、さらにダイクロイ
ックプリズムDPで色分解された光の内で青色の読出し光
は、青色画像の表示情報が書込み光WLbによって書込ま
れる反射型の光−光変換素子SLMrbの読出し側に入射す
る。 前記のように投影レンズLpから出射した読出し光がダ
イクロイックプリズムDPを介して各色用の反射型の光−
光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbの読出し側に入射する各
色の読出し光の状態は、第１図について説明した表示装
置における投影レンズLpから出射した読出し光が反射型
の光−光変換素子SLMrの読出し側に入射する読出し光の
状態と同様であって、前記した各色用の反射型の光−光
変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbの読出し側には、各色用の
反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbのそれぞれ
の透明電極Et2及び光変調材層部材PMLに略々垂直な状態
の読出し光が入射される。 前記した各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMr
g,SLMrbに入射した読出し光は、それぞれ透明電極Et2→
光変調材層部材PML→誘電体ミラーDMLによる反射面→光
変調材層部材PML→透明電極Et2→の光路を通って再び反
射型の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbにおける透明
電極Et2から出射するが、前記のように各色用の反射型
の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbにおける透明電極E
t2から出射した読出し光は、それぞれの書込み光WLr,WL
g,WLbと対応して光導電体層部材PCLと誘電体ミラーDML
との境界に生じている電荷像による電界が印加されてい
る光変調材層部材PMLを往復する間に、前記した電荷像
による電界強度と対応して強度変調された状態になされ
ている。 そして、各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMr
g,SLMrbの透明電極Et2から出射した読出し光はダイクロ
イックプリズムDPによって３色合成された後に投影レン
ズLpに入射し、投影レンズLpにより集束された読出し光
は、光学部材MAの反射面部13（14）における読出し光の
光源LSからの光のスポットの位置の近傍にある透孔PHの
ような小面積の領域を通過して表示スクリーンＳに画像
として映出される。 前記した第２図について説明した表示装置において
は、ダイクロイックプリズムDPと各色用の反射型の光−
光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbとが、空間を隔てて対向
配置されていたが、第18図に示されている表示装置はダ
イクロイックプリズムDPと各色用の反射型の光−光変換
素子SLMrr,SLMrg,SLMrbとを直接に接合させた構成とし
たものであり、それ以外の構成態様は第２図に示されて
いる表示装置と全く同一である。 この第18図に示されているように、反射型の光−光変
換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbに対して、他の光学部品を直
接に接合した場合には、不要な反射、光損失が軽減され
る他、光−光変換素子の基板を他の光学部品で兼用した
場合には、光−光変換素子の作成時に光学系の光路長に
応じて透明電極の厚さを調節した状態で光−光変換素子
を作ることもできる等の利点が得られ、また、レンズバ
ンクを短くできる。 次に、第３図及び第４図に示されている表示装置は、
３色分解合成光学系として前記した第２図に示されてい
る表示装置において使用したタイクロイックプリズムDP
ではなく、他の構成形態の３色分解合成光学系を使用し
て構成されている表示装置であるが、この第３図及び第
４図に示されている表示装置は、それに使用されている
３色分解合成光学系の部分以外の構成部分は第２図につ
いて説明した表示装置の場合と同じである。 第３図に示されている表示装置において、投影レンズ
Lpから出射された略々平行光の状態の読出し光は、３色
分解合成光学系として使用されている３色分解合成プリ
ズムにおけるプリズム１に入射する。 ３色分解合成プリズムにおけるプリズム１に対して入
射された読出し光は、その読出し光における緑色光の波
長域の光がダイクロイックフィルタ4,5の双方を通過し
て３色分解合成プリズムにおけるプリズム３から反射型
の光−光変換素子SLMgに略々垂直に入射し、また、前記
の読出し光における赤色光の波長域の光はダイクロイッ
クフィルタ４を通過した後にダイクロイックフィルタ５
で反射して３色分解合成プリズムにおけるプリズム２か
ら反射型の光−光変換素子SLMrに略々垂直に入射し、さ
らに前記の読出し光における青色光の波長域の光はダイ
クロイックフィルタ４で反射して３色分解合成プリズム
におけるプリズム１から反射型の光−光変換素子SLMbに
略々垂直に入射する。 また、第４図に示されている表示装置において、投影
レンズLpから出射された略々平行光の状態の読出し光
は、３色分解合成光学系として使用されている３色分解
合成光学系CSAのダイクロイックプリズムDPに入射す
る。 第４図中に示されている３色分解合成光学系CSAは、
第２図について既述した表示装置において３色分解合成
光学系として使用されているダイクロイックプリズムDP
に、光路長補正プリズムPr,Pbを付加することにより、
同一平面上に並置された状態の各色用の反射型の光−光
変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbから３色の表示情報が得ら
れるようにしたものである。 第４図に示されている表示装置において、投影レンズ
Lpから出射された略々平行光の状態の読出し光は、３色
分解合成光学系CSAのダイクロイックプリズムDPに入射
する。 前記のダイクロイックプリズムDPはそれに入射された
読出し光を３色分解する。ダイクロイックプリズムDPで
色分解された光の内で赤色の読出し光は、光路長補正プ
リズムPrの全反射面Mrで反射された後に、赤色画像の表
示情報が書込み光WLrによって書込まれる反射型の光−
光変換素子SLMrrにおける読出し側に入射する。 またダイクロイックプリズムDPで色分解された光の内
で緑色の読出し光は、緑色画像の表示情報が書込み光WL
gによって書込まれる反射型の光−光変換素子SLMrgの読
出し側に入射し、さらにダイクロイックプリズムDPで色
分解された光の内で青色の読出し光は、光路長補正プリ
ズムPbの全反射面Mbで反射された後に青色画像の表示情
報が書込み光WLbによって書込まれる反射型の光−光変
換素子SLMrbの読出し側に入射する。 前記のように投影レンズLpから出射した読出し光がダ
イクロイックプリズムDP及び光路長補正プリズムPr,Pb
等を介して各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMr
g,SLMrbの読出し側に入射する各色の読出し光の状態
は、第１図について説明した表示装置における投影レン
ズLpから出射した読出し光が反射型の光−光変換素子SL
Mrの読出し側に入射する読出し光の状態と同様であっ
て、前記した各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SL
Mrg,SLMrbの読出し側には、各色用の反射型の光−光変
換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbのそれぞれの透明電極Et2及び
光変調材層部材PMLに略々垂直な状態の読出し光が入射
される。 前記した各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMr
g,SLMrbに入射した読出し光は、それぞれのものの光変
調材層部材PMLを往復した後に再び反射型の光−光変換
素子SLMrr,SLMrg,SLMrbにおける透明電極Et2から出射す
るが、前記のように各色用の反射型の光−光変換素子SL
Mrr,SLMrg,SLMrbにおける透明電極Et2から出射した読出
し光は、それぞれの書込みWLr,WLg,WLbと対応して光導
電体層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境界に生じている
電荷像による電界が印加されている光変調材層部材PML
を往復する間に、前記した電荷像による電界強度と対応
して強度変調された状態になされている。 そして、各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMr
g,SLMrbの透明電極Et2から出射した読出し光は光路長補
正プリズムPr,Pb等を介して与えられたダイクロイック
プリズムDPによって３色合成された後に投影レンズLpに
入射し、投影レンズLpにより集束された読出し光は、光
学部材MAの反射面部13（14）における読出し光の光源LS
からの光のスポットの位置の近傍にある透孔PHのような
小面積の領域を通過して表示スクリーンＳに画像として
映出される。 次に、第５図示の表示装置は第１図を参照して説明し
た表示装置を単に各色毎に個別に設けた構成態様のもの
であって、読出し光の光源LSから放射された読出し光の
内で、レンズ６とレンズ７とによって構成されたコンデ
ンサレンズ及びダイクロイックフィルタ10とを介した青
色の読出し光は、青色光に対する光学部材MAbにおける
反射面部に読出し光の光源の微小な径の光のスポットを
結像し、また、読出し光の光源LSから放射された読出し
光の内で、レンズ６とレンズ８とによって構成されたコ
ンデンサレンズ及びダイクロイックフィルタ10,11とを
介した赤色の読出し光は、赤色光に対する光学部材MAr
における反射面部に読出し光の光源の微小な径の光のス
ポットを結像し、さらに読出し光の光源LSから放射され
た読出し光の内で、レンズ６とレンズ９とによって構成
されたコンデンサレンズ及びダイクロイックフイルタ1
0,11ならびに全反射鏡12とを介した緑色の読出し光は、
緑色光に対する光学部材MAgにおける反射面部に読出し
光の光源の微小な径の光のスポットを結像する。 この第５図示の表示装置における各色毎の表示装置の
動作は、第１図について既述した表示装置の動作と同じ
であり、第５図中に示されている各色毎の表示装置から
の出射光は表示スクリーンＳ上で合成されて表示スクリ
ーンＳにカラー画像が表示される。 次に第６図には光学部材MAとして、読出し光の出射光
を通過させうる透孔PHを備えている非球面の凹面反射鏡
を用いるとともに、前記した非球面の凹面反射鏡の所定
個所の鏡面に近接した位置に読出し光の光源LSを設け、
投影レンズLpに前記した読出し光の光源LSから放射され
た読出し光が非球面の凹面反射鏡の鏡面で反射した光を
入射させるようにしている。 前記した投影レンズLpからダイクロイックプリズムDP
に入射される読出し光は、投影レンズLpの光軸に略々平
行な光となされており、前記の投影レンズLpから出射さ
れた略々平行光の状態の読出し光は、３色分解合成光学
系として動作するダイクロイックプリズムDPに入射す
る。 前記のダイクロイックプリズムDPはそれに入射された
読出し光を３色分解して、各色の読出し光を各色用の反
射型の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbの読出し側に
入射するが、各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SL
Mrg,SLMrbの読出し側には、各色用の反射型の光−光変
換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbのそれぞれの透明電極Et2及び
光変調材層部材PMLに略々垂直な状態の読出し光が入射
される。 前記した各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMr
g,SLMrbに入射した読出し光は、それぞれのものの光変
調材層部材PMLを往復した後に再び反射型の光−光変換
素子SLMrr,SLMrg,SLMrbにおける透明電極Et2から出射す
るが、前記のように各色用の反射型の光−光変換素子SL
Mrr,SLMrg,SLMrbにおける透明電極Et2から出射した読出
し光は、それぞれの書込み光WLr,WLg,WLbと対応して光
導電体層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境界に生じてい
る電荷像による電界が印加されている高変調材層部材PM
Lを往復する間に、前記した電荷像による電界強度と対
応して強度変調された状態になされている。 そして、各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMr
g,SLMrbの透明電極Et2から出射した読出し光はダイクロ
イックプリズムDPによって３色合成された後に投影レン
ズLpに入射し、投影レンズLpにより集束された読出し光
は、光学部材MAにおける読出し光の光源LSからの光のス
ポットの位置の近傍にある透孔PHのような小面積の領域
を通過して表示スクリーンＳに画像として映出される。 前記した非球面の凹面反射鏡は、コールドミラーとし
て構成されることは望ましい実施の態様であり、また、
前記の非球面の凹面反射鏡は投影レンズLpに対して良好
な光の強度分布を有する入射光束を与えうるように、非
球面の凹面反射鏡の反射率を部分的に変化させておくと
よい。 前記した非球面の凹面反射鏡の所定箇所の鏡面に近接
した位置に設けられる読出し光の光源LSは、非球面の凹
面反射鏡の鏡面の方向に対してだけ光が放射できるよう
な構成形態のものが使用される。 なお、第７図について既述した光学部材MAとしてもコ
ールドミラーとして実施することは望ましい実施例であ
る。前記したコールドミラーとしては赤外線吸収ガラス
のように、熱線を吸収し可視光を反射するものが使用で
きる。 これまでに第１図乃至第６図及び第18図を参照して来
た表示装置は、読出し光として不定偏光光を使用してい
るものであったが、次に、第８図乃至第16図を参照して
読出し光として偏光光を使用する表示装置について説明
する。 まず、第８図に示す表示装置において光−光変換素子
SLMrは、透明電極Et1と、光導電層部材PCLと、誘電体ミ
ラーDML（光導電層部材PCLが読出し光RLを反射するとと
もに、読出し光に感度を有しないものであれば、誘電体
ミラーDMLは省かれてもよい）と、複屈折動作を行なう
光変調材を用いて構成されている光変調材層部材PML
（例えば、複屈折動作を行なう光変調材は液晶を用いて
構成した光変調材層部材PML、あるいはニオブ酸リチウ
ムを用いて構成した光変調材層部材PML等）と透明電極E
t2とを積層した構成態様のものとなされている（第20図
を参照して既述した従来の表示装置中で使用されている
光−光変換素子と同じ）である。 前記した光−光変換素子SLMrにおける読出し側の透明
電極Et2の前面には、光−光変換素子SLMrの透明電極Et2
の面（光変調材層部材PMLの面）に対して主平面が平行
となるように投影レンズLpが配置されている。前記した
光−光変換素子SLMtと投影レンズLpとの光軸は互に一致
させるか略々一致させるように配置することは望ましい
実施の態様である。 前記した投影レンズLpの前面には偏光ビームスプリッ
タPBSが配置されており、読出し光の光源LSから放射さ
れた不定偏光光の読出し光は、コンデンサレンズLcによ
って偏光ビームスプリッタPBSの偏光膜における光軸の
位置に極めて近い部分に読出し光の光源LSの微小な像を
結ぶ。 偏光ビームスプリッタPBSはそれに入射した読出し光
におけるＳ偏光光成分を反射して投影レンズLpに入射さ
せるから、投影レンズLpからは略々平行な状態のｓ偏光
光の読出し光が出射され、その読出し光は反射型の光−
光変換素子SLMrにおける透明電極Et2側から反射型の光
−光変換素子SLMrの面に略々垂直に入射される。 前記した反射型の光−光変換素子SLMrの透明電極Et1
側から表示の対象にされている情報を有する書込み光WL
が与えられると、反射型の光−光変換素子SLMrにおける
光導電層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境界には第20図
を参照して既述したように書込み光WLと対応した電荷像
が生じるから、光変調材層部材PMLには前記した電荷像
による電界が印加される。 それで、前記のように投影レンズLpから反射型の光−
光変換素子SLMrに入射したＳ偏光光の読出し光は、透明
電極Et2→光変調材層部材PML→誘電体ミラーDMLによる
反射面→光変調材層部材PML→透明電極Et2→の光路を通
って再び反射型の光−光変換素子SLMrにおける透明電極
Et2からの反射型の光−光変換素子SLMrの面に略々垂直
に出射する。 前記のように光−光変換素子SLMrにおける透明電極Et
2から出射した読出し光は、前記した書込み光と対応し
て生じている電荷像による電界が印加されている光変調
材層部材PMLを往復する間に、前記した電荷像による電
界強度と対応して偏光面が変化している状態になされて
いる。 すなわち、前記した複屈折動作を行なう光変調材を用
いて構成されている光変調材層部材PMLは、書込み光WL
と対応して生じている電荷像による電界に応じて光に対
する複屈折率が変化しているために、反射型の光−光変
換素子SLMrから投影レンズLpの光軸と略々平行な状態で
出射した読出し光は、書込み光WLが含んでいた情報と対
応して偏光面が変化している状態のものになっている。 それで、前記のように反射型の光−光変換素子SLMrか
ら出射して前記した投影レンズLpにより集束された読出
し光が偏光ビームスプリッタPBSに入射されると、その
読出し光の内のＰ偏光光成分が偏光ビームスプリッタPB
Sを透過して表示スクリーンＳに画像として映出され
る。 第９図は第８図について説明した表示装置をカラー画
像の表示装置として構成させる場合の構成例を示したも
のである。第９図に示されている表示装置において、偏
光ビームスプリッタPBSから出射されたＳ偏光光が入射
される投影レンズLpから出射された略々平行光の状態の
Ｓ偏光光の読出し光は、３色分解合成光学系として使用
されているダイクロイックプリズムDPに入射して３色の
光に分解される。 ダイクロイックプリズムDPで色分解されたＳ偏光光の
内で赤色のＳ偏光光の読出し光は、赤色画像の表示情報
が書込みWLrによって書込まれる反射型の光−光変換素
子SLMrrにおける読出し側に入射し、またダイクロイッ
クプリズムDPで色分解されたＳ偏光光の内で緑色のＳ偏
光光の読出し光は、緑色画像の表示情報が書込み光WLg
によって書込まれる反射型の光−光変換素子SLMrgの読
出し側に入射し、さらにダイクロイックプリズムDPで色
分解されたＳ偏光光の内で青色のＳ偏光光の読出し光
は、青色画像の表示情報が書込み光WLbによって書込ま
れる反射型の光−光変換素子SLMrbの読出し側に入射す
る。 前記のように投影レンズLpから出射したＳ偏光光の読
出し光がダイクロイックプリズムDPを介して各色用の反
射型の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbの読出し側に
入射する各色の読出し光の状態は、第８図について説明
した表示装置における投影レンズLpから出射したＳ偏光
光の読出し光が反射型の光−光変換素子SLMrの読出し側
に入射する読出し光の状態と同様であって、前記した各
色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbの読
出し側には、各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SL
Mrg,SLMrbのそれぞれの透明電極Et2及び光変調材層部材
PMLに略々垂直な状態のＳ偏光光の読出し光が入射され
る。 前記した各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMr
g,SLMrbに入射したＳ偏光光の読出し光は、それぞれ透
明電極Et2→光変調材層部材PML→誘電体ミラーDMLによ
る反射面→光変調材層部材PML→透明電極Et2→の光路を
通って再び反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrb
における透明電極Et2から出射するが、前記のように各
色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbにお
ける透明電極Et2から出射した直線偏光の読出し光は、
それぞれの書込み光WLr,WLg,WLbと対応して光導電体層
部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境界に生じている電荷像
による電界が印加されている光変調材層部材PMLを往復
する間に、前記した電荷像による電界強度と対応して偏
光面が回転している状態になされている。 そして、各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMr
g,SLMrbの透明電極Et2から出射した直線偏光の読出し光
はダイクロイックプリズムDPによって３色合成された後
に投影レンズLpに入射し、投影レンズLpにより集束され
た直線偏光の読出し光は、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は、それに入射さ
れた直線偏光光におけるＰ偏光光成分を透過させて出射
して表示スクリーンＳに画像とし映出される。 前記した第８図及び第９図示の表示装置においても、
既述した第１図乃至第６図及び第18図に示されている表
示装置と同様に、投影レンズLpが平行光の状態の読出し
光を反射型の光−光変換素子SLMrに供給する機能と、反
射型の光−光変換素子SLMrから出射した読出し光を表示
スクリーンＳに投影する機能とを兼ね備えており、小さ
なレンズバックの広角レンズを使用することができるた
めに、大画面を表示できる表示装置の小型化を容易と
し、また投影レンズLpが平行光の状態の読出し光を反射
型の光−光変換素子異SLMrに供給できるから高解像度の
画像の映出を容易にする。 次に第10図及及び第11図に示されている表示装置は、
第８図及び第９図について既述した表示装置で使用して
いた光−光変換素子SLMr、すなわち、光変調材層部材PM
Lとして複屈折動作を行なう光変調材を用いて構成され
ている光変調材層部材PMLを備えて構成されている光−
光変換素子SLMrではなく、第１図乃至第６図及び第18図
について既述した表示装置において使用していた光−光
変換素子SLMr、すなわち光変調材層部材PMLとして散乱
動作を行なう光変調材を用いて構成されてる光変調材層
部材PMLを備えて構成されている光−光変換素子SLMrを
使用するようにして構成させた表示装置の構成例であ
り、この第10図及び第11図に示されている表示装置と第
８図及び第９図について既述した表示装置との構成上の
違いは、第10図及び第11図に示されている表示装置では
投影レンズLpから出射したＳ偏光光の読出し光の光路中
に1/4波長板WPを挿入している点と、偏光ビームプスリ
ッタPBSからの出射光をピンホール23aに通して不要な散
乱光成分を除外するためのピンホール板23を設けている
点だけである。 第10図に示す表示装置において、投影レンズLpから出
射された略々平行な状態のＳ偏光光の読出し光は、波長
板WPによって円偏光光に変換された後に、反射型の光−
光変換素子SLMrにおける透明電極Et2側から反射型の光
−光変換素子SLMrの面に略々垂直に入射される。 前記した反射型の光−光変換素子SLMrにおける光導電
層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境界には書込み光WLと
対応した電荷像が生じているから、光変調材層部材PML
には前記した電荷像による電界が印加される。 それで、前記のように投影レンズLpから反射型の光−
光変換素子SLMrに入射した円偏光光の読出し光は、透明
電極Et2→光変調材層部材PML→誘電体ミラーDMLによる
反射面→光変調材層部材PML→透明電極Et2→の光路を通
って再び反射型の光−光変換素子SLMrにおける透明電極
Et2から反射型の光−光変換素子SLMrの面に略々垂直に
出射する。 前記のように光−光変換素子SLMrにおける透明電極Et
2から出射した円偏光光の読出し光は、前記した書込み
光と対応して生じている電荷像による電界が印加されて
いる光変調材層部材PMLを往復する間に、前記した電荷
像による電界強度と対応して光の散乱の状態が変化して
いる状態になされている。 すなわち、前記した散乱動作を行なう光変調材を用い
て構成されている光変調材層部材PMLは、書込み光WLと
対応して生じている電荷像による電界に応じて光に対す
る散乱の状態が変化させるために、反射型の光−光変換
素子SLMrから投影レンズLpの光軸と略々平行な状態で出
射した円偏光光の読出し光は、書込み光WLが含んでいた
情報と対応して強度変調されている状態のものになって
いる。 そして、前記のように反射型の光−光変換素子SLMrか
ら出射した円偏光光は波長板WPによって直線偏光光に変
換されてから前記した投影レンズLpにより集束されて偏
光ビームプリッタPBSに入射される。偏光ビームスプリ
ッタPBSでは、それに入射した直線偏光光の読出し光の
内のＰ偏光光成分を透過させてピンホール板23に入射さ
せる。ピンホール板23は不要な散乱光を除く作用を行な
い、ピンホール23aを通過した読出し光だけが表示スク
リーンＳに画像として映出される。 第11図に示されている表示装置は、前記した第10図に
示されている表示装置に３色分解合成光学系として動作
するダイクロイックプリズムDPを付加し、また各色用の
３個の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbとを
設けた構成としたものであり、その動作は第10図につい
ての記載と第９図についての記載から容易に理解できる
ところであるから、それの詳細な説明は省略する。 次に第12図乃至第16図に示されている表示装置は、第
８図及び第９図について既述した表示において使用され
ていた偏光ビームスプリッタPBSの代わりに、偏光板PL
と光学部材MAとを用いて構成した表示装置である。 第12図乃至第16図に示されている表示装置中に用いら
れる光学部材MAとしては、例えば第７図の（ｃ）〜
（ｅ）に例示されているような構成態様のものを使用で
きる。 第12図に示されている表示装置において前記した光学
部材MAとして、例えば第７図（ｃ）に例示されるような
構成のものが使用されている場合を例に挙げて説明す
る。 投影レンズLpにおける前側焦点距離の位置付近を含む
傾斜面内に反射面部16の反射面16aが位置するように配
置された光学部材MAにおける透孔PHの部分が、投影レン
ズLpの光軸から僅かにずれた位置となされるとともに、
それの反射面構成部16の反射面16aが投影レンズLpに面
し、かつ、前記の反射面16aが投影レンズLpの主平面と
非平行の状態となるように投影レンズLpの光軸に対して
予め定められた角度だけ傾斜された状態に配置される。 読出し光の光源LSから放射された不定偏光光は、コン
デンサレンズLcに供給され、前記のコンデンサレンズLc
では前記した不定偏光光を光学部材MAに設けられている
透孔PHの位置に極めて近い反射面構成部16の反射面16a
上に不定偏光光の光源LSの微小な像を結ぶ。 前記の光学部材MAはそれに入射した不定偏光光を反射
面構成部16の反射面16aで反射して投影レンズLpに入射
させるから、投影レンズLpからは略々平行な状態の不定
偏光光が出射され、その不定偏光光は偏光板PLに入射さ
れて、前記の偏光板PLから出射された直線偏光光が反射
型の光−光変換素子SLMrにおける透明電極Et2側から反
射型の光−光変換素子SLMrの面に略々垂直に入射され
る。 前記した反射型の光−光変換素子SLMrに対して、それ
の透明電極Et1側から表示の対象にされている情報を有
する書込み光WLが与えられると、反射型の光−光変換素
子SLMrにおける光導電層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの
境界には第20図を参照して既述したように書込み光とを
対応した電荷像が生じるから、複屈折動作を行ない光変
調材層部材PMLには前記した電荷像による電界が印加さ
れる。 それで、前記のように投影レンズLpから反射型の光−
光変換素子SLMrに入射した直線偏光光の読出し光は、透
明電極Et2→光変調材層部材PML→誘電体ミラーDMLによ
る反射面→光変調材層部材PML→透明電極Et2→の光路を
通って再び反射型の光−光変換素子SLMrにおける透明電
極Et2から反射型の光−光変換素子SLMrの面に略々垂直
に出射する。 前記のように反射型の光−光変換素子SLMrにおける透
明電極Et2から出射した直線偏光光の読出し光は、書込
み光と対応して光導電体層部材PCLと誘電体ミラーDMLと
の境界に生じている電荷像による電界が印加されている
光変調材層部材PMLを往復する間に、前記した電荷像に
よる電界強度と対応して偏光面が回転された状態になさ
れている。 また、前記のように反射型の光−光変換素子SLMrから
出射した直線偏光光は偏光板PLに入射する。前記した偏
光板PLはそれを通過しうる直線偏光光成分を通過させて
投影レンズLpに入射させる。投影レンズLpによって集束
された直線偏光光の読出し光は、前記した反射面構成部
16における前記した読出し光の光源LSからの不定偏光光
のスポットの位置の近傍にある透孔PHのような小面積の
領域を通過して表示スクリーンＳに画像として映出され
る。 第13図（側面図）及び第14図（上面図）に示されてい
る表示装置は、前記した第12図を参照して説明した表示
装置をカラー画像の表示装置として構成させる場合の構
成例を示したものであり、また、第15図（側面図）及び
第16図（上面図）に示されている表示装置は、第13図及
び第14図に示されている表示装置において３色分解合成
光学系として使用されているダイクロイックプリズムDP
と反射型の光−光変換素子SLMrの読出し側との間に設け
られている偏光板PLを、投影レンズLpと３色分解合成光
学系として使用されているダイクロイックプリズムDPと
の間に設けるように構成したものである。 第13図及び第14図によって示されている表示装置の動
作は、前記した第12図を参照して既述した表示装置に関
する動作説明及び第９図を参照して既述した表示装置に
関する動作説明から容易に理解できるところであるか
ら、それの詳細な説明は省略する。 次に、第15図及び第16図によって側面図及び上面図が
示されている表示装置について、前記した光学部材MAと
して、例えば第７図の（ｃ）に例示されているような構
成のものが使用されている場合を例に挙げて説明する。 投影レンズLpにおける前側焦点距離の位置付近を含む
傾斜面内に反射面部16の反射面16aが位置するように配
置された光学部材MAにおける透孔PHの部分が、投影レン
ズLpの光軸から僅かにずれた位置となされるとともに、
それの反射面構成部16の反射面16aが投影レンズLpに面
し、かつ、前記の反射面16aが投影レンズLpの主平面と
非平行の状態となるように投影レンズLpの光軸に対して
予め定められた角度だけ傾斜された状態に配置される。 読出し光の光源LSから放射された不定偏光光は、コン
デンサレンズLcに供給され、前記のコンデンサレンズLc
では前記した不定偏光光を光学部材MPに設けられている
透孔PHの位置に極めて近い反射面構成部16の反射面16a
上に不定偏光光の光源LSの微小な像を結ぶ。 前記の光学部材MAはそれに入射した不定偏光光を反射
面構成部16の反射面16aで反射して投影レンズLpに入射
させるから、投影レンズLpからは略々平行な状態の不定
偏光光を出射する。 投影レンズLpから出射された不定偏光光は偏光板PLに
入射されて、前記の偏光板PLから出射された直線偏光光
は３色分解合成光学系として用いられているダイクロイ
ックプリズムDPに入射される。 ダイクロイックプリズムDPは、それに入射された直線
偏光光を３色分解する。ダイクロイックプリズムDPで色
分解された直線偏光光の内で赤色の直線偏光光の読出し
光は、赤色画像の表示情報が書込み光WLrによって書込
まれる反射型の光−光変換素子SLMrrにおける読出し側
に入射し、またダイクロイックプリズムDPで色分解され
た直線偏光光の内で緑色の直線偏光光の読出し光は、緑
色画像の表示装置が書込み光WLgによって書込まれる反
射型の光−光変換素子SLMrgの読出し側に入射し、さら
にダイクロイックプリズムDPで色分解された直線偏光光
の内で青色の直線偏光光の読出し光は、青色画像の表示
情報が書込み光WLbによって書込まれる反射型の光−光
変換素子SLMrbの読出し側に入射する。 前記のように投影レンズLpから出射した直線偏光光の
読出し光がダイクロイックプリズムDPを介して各色用の
反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbの読出し側
に入射する各色の読出し光の状態は、各色用の反射型の
光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbのそれぞれの透明電
極Et2及び光変調材層部材PMLに略々垂直な状態の直線偏
光光の読出し光となされている。 前記した各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMr
g,SLMrbに入射した直線偏光光の読出し光は、それぞれ
透明電極Et2→光変調材層部材PML→誘電体ミラーDMLに
よる反射面→光変調材層部材PML→透明電極Et2→の光路
を通って再び反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMr
bにおける透明電極Et2から出射するが、前記のように各
色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMrg,SLMrbにお
ける透明電極Et2から出射した直線偏光光の読出し光
は、それぞれの書込み光WLr,WLg,WLbと対応して光導電
体層部材PCLと誘電体ミラーDMLとの境界に生じている電
荷像による電界が印加されている光変調材層部材PMLを
往復する間に、前記した電荷像による電界強度と対応し
て偏光面が回転している状態になされている。 そして、各色用の反射型の光−光変換素子SLMrr,SLMr
g,SLMrbの透明電極Et2から出射した直線偏光の読出し光
はダイクロイックプリズムDPによて３色合成された後に
偏光板PLに入射する。前記した偏光板PLはそれを通過し
うる直線偏光光成分を通過させて投影レンズLpに入射さ
せる。投影レンズLpによって集束された直線偏光光の読
出し光は、前記した反射面構成部16における前記した読
出し光の光源LSからの不定偏光光のスポットの位置の近
傍にある透孔PHのような小面積の領域を通過して表示ス
クリーン直線に画像として映出される。 前記した第12図乃至第16図示の表示装置においても、
既述した第１図乃至第６図及び第18図ならびに第８図乃
至第11図等に示されている表示装置と同様に、投影レン
ズLpが平行光の状態の読出し光を反射型の光−光変換素
子SLMrに供給する機能と、反射型の光−光変換素子SLMr
から出射した読出し光を表示スクリーンＳに投影する機
能とを兼ね備えており、小さなレンズバックの広角レン
ズを使用することができるために、大画面を表示できる
表示装置の小型化を容易とし、また投影レンズLpが平行
光の状態の読出し光を反射型の光−光変換素子SLMrに供
給できるから高解像度の画像の映出を容易にする。 なお、第12図乃至第16図に例示されている表示装置の
構成に際しては、光学部材MAとして第７図（ｅ）に例示
されている構成の光学部材MAを使用できる。第７図の
（ｅ）に例示されている構成の光学部材MAにおける偏光
板19としては、前述の説明から明らかなように不要な直
線偏光光が表示スクリーンＳの方に通過しないようにで
きるようなものが使用される。 次に、第17図に例示してある表示装置について説明す
る。この第17図に示されている表示装置において、LSは
読出し光の光源、Lpは投影レンズ、SLMrは反射型の光−
光変換素子、PBSは偏光ビームスプリッタ、Ｓは表示ス
クリーンであり、前記した構成部分の構成や動作は第１
図乃至第16図を参照して既述したところより明らかであ
るから、それの詳細な記述は省略する。 さて、既述した表示装置では高解像度でコントラスト
比の大きな良好な画像を映出できるが、前記のように高
解像度の画像が映出できるような表示装置では、例えば
振動などによって僅かに投影レンズLpの位置がずれて
も、画像の解像度が変化したことが認識できるようにな
る。 第17図に示す表示装置は前記のような不都合が生じな
いように、投影レンズLp自動合焦制御系によって自動制
御するようにしたものである。前記した投影レンズLpの
自動合焦制御系は、例えば表示スクリーンＳの周縁の部
分のように、画像の表示に使用されない部分に画像情報
検出用のセンサ、例えばラインイメージセンサ26,26…
を配置しておくとともに、前記のように表示スクリーン
Ｓの周縁の画像の表示に使用されない部分に配置されて
いる画像情報検出用のセンサ26,26…の部分に、画像情
報検出用の所定のパターン25,25…を表示装置から映出
できるようにしておき、前記した画像情報検出用のセン
サ26,26…によって検出された画像信号の高域成分が最
大になるように投影レンズLpをモータ23と移送装置24に
より矢印Ｘ方向に変位させるようにしているのである。 すなわち、表示装置により表示スクリーンＳに映出さ
れた画像情報検出用の所定のパターン25,25…を前記し
た画像情報検出用のセンサ26,26…で検出して得た画像
情報を増幅器21で増幅してから制御回路22に与え、前記
した制御回路22で発生させた制御信号によってモータ23
を駆動し、モータ23の回転力により移送装置24を駆動し
て投影レンズLpを光軸方向に変位させるのである。 表示装置から映出させる前記した画像情報検出用の所
定のパターン25,25…は例えば反射型の光−光変換素子S
LMrに対して与える書込み情報に重畳させるようにして
も、あるいは例えば反射型の光−光変換素子SLMrの周辺
部に固定的な光学的なパターンとして設けておくように
してもよい。

【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
発明の表示装置では投影レンズが光軸に略々平行な状態
の読出し光を反射型の光−光変換素子に供給するととも
に、反射型の光−光変換素子から出射した読出し情報に
よって変調されている読出し光を表示スクリーン上に映
出させる機能との双方の機能とを兼ね備えるようになさ
れているから、反射型の光−光変換素子における光変調
材層部材を往復する読出し光は、投影レンズの光軸に略
々平行な状態の読出し光となされており、したがって、
この読出し光によって読出される情報には既述した従来
の表示装置で問題になったような解像度の低下は起こら
ず、高解像度の画像の読取りと映出とが容易になる他、
投影レンズとして小さなレンズバックの広角レンズを使
用することができ、したがって大画面を表示できる表示
装置の小型化が容易になる。 また、光変調材層部材として散乱動作を行なう光変調
材を使用している反射型の光−光変換素子が用いられて
いる場合には、投影レンズから光軸に略々平行な読出し
光を反射型の光−光変換素子の読出し側に入射させるた
めに投影レンズにおける前側焦点距離の位置付近を含む
傾斜面内に位置する反射面を有する光学部材の反射面に
おける投影レンズの前側焦点距離の位置の近傍に生じさ
せた読出し光の光源からの光のスポットの近傍にある小
面積の領域を反射型の光−光変換素子から出射して投影
レンズにより集束された読出し光が通過することによ
り、反射型の光−光変換素子で発生した散乱光が除去さ
れてコントラスト比の大きな表示画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第18図は本発明の表示装置の実施例を示す
図、第19図及び第20図は従来の表示装置のブロック図で
ある。 SLMr,SLMrr,SLMrg,SLMrb……反射型の光−光変換素子、
Et1,Et2……透明電極、PCL……光導電層部材、DML……
誘電体ミラー、PML……光変調材層部材、Ｅ……電源、W
L,WLr,WLg,WLb……書込み光、RLは読出し光、Lp……投
影レンズ、Ｓ……表示スクリーン、LS……読出し光の光
源、PBS……偏光ビームスプリッタ、Ｌ……レンズ、Lc
……コンデンサレンズ、MA……反射鏡を含んで構成され
ている光学部材、DP……ダイクロイックプリズム、PL…
…偏光板、PH……透孔、WP……1/4波長板、23……ピン
ホール板、23a……ピンホール、16……反射面部、16a…
…反射面、19……偏光板、21……増幅器、22……制御回
路、23……モータ、24……移送装置、25……画像情報検
出用の所定のパターン、26……画像情報検出用のセン
サ、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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 前野 敬一 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 合議体 審判長 石井 勝徳 審判官 綿貫 章 審判官 東森 秀朋 (56)参考文献 特開 昭49−64368（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−141653（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【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、散乱動作を行なう光変調材層部材とを含んで構成さ
   れている反射型の光−光変換素子と、前記した反射型の
   光−光変換素子における読出し側の電極に面して設けた
   投影レンズと、前記した投影レンズから略々平行光の状
   態の読出し光を前記した反射型の光−光変換素子におけ
   る読出し側に入射させる手段と、前記した投影レンズに
   おける前側焦点距離の位置付近を含む傾斜面内に配置さ
   れているとともに、前記した反射型の光−光変換素子か
   ら出射して前記した投影レンズにより集束された状態の
   読出し光を通過させる小面積の領域と、投影レンズにお
   ける前側焦点距離の位置付近における前記した読出し光
   を通過させる小面積の領域の近傍において、読出し光の
   光源からの光のスポットを反射させる反射面部とを備え
   ている反射鏡と、前記した反射鏡における投影レンズの
   前側焦点距離の位置の近傍の反射面部に読出し光の光源
   からの光のスポットを与える手段と、前記した反射型の
   光−光変換素子から出射して前記した投影レンズにより
   集束された読出し光が前記した反射鏡に与えられた前記
   した読出し光の光源からの光のスポットの位置の近傍に
   ある小面積の領域を通過できるようにする手段とを備え
   てなる表示装置。
2. 【請求項２】３色分解合成光学系と、前記した３色分解
   合成光学系によって分解された各色の読出し光が個別に
   与えられるそれぞれの位置に、２つの電極間に少なくと
   も光導電層部材と、散乱動作を行なう光変調材層部材と
   を含んで構成されている反射型の光−光変換素子を個別
   に配置する手段と、前記した３色分解合成光学系におけ
   る読出し光の入射側に面して設けた投影レンズと、前記
   した投影レンズから略々平行光の状態の読出し光を前記
   した３色分解合成光学系における読出し光の入射側に入
   射させる手段と、前記した投影レンズにおける前側焦点
   距離の位置付近を含む傾斜面内に配置されているととも
   に、前記した反射型の光−光変換素子から出射して前記
   した投影レンズにより集束された状態の読出し光を通過
   させる小面積の領域と、投影レンズにおける前側焦点距
   離の位置付近における前記した読出し光を通過させる小
   面積の領域の近傍において、読出し光の光源からの光の
   スポットを反射させる反射面部とを備えている反射鏡
   と、前記した反射鏡における投影レンズの前側焦点距離
   の位置の近傍の反射面部に読出し光の光源からの光のス
   ポットを与える手段と、前記した各反射型の光−光変換
   素子からの各出射光が３色分解合成光学系により３色合
   成された後に前記した投影レンズにより集束された状態
   の読出し光が前記した反射鏡に与えられた前記した読出
   し光の光源からの光のスポットの位置の近傍にある小面
   積の領域を通過できるようにする手段とを備えてなる表
   示装置。