JPH0772503A - 投射型画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 空間周波数特性の優れた投射型画像表示装置
を提供する。 【構成】 電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液
晶表示素子部LCDとして、対向電極3側の基板を光ファイ
バープレートFOsで構成し、また画像情報に従った2次元
的な電界強度分布が与えられる液晶層5として前記の電
界強度分布と対応した強度分布の光を出力させうるよう
な液晶を用いて構成したものを用い、光書込み型の反射
型空間光変調素子部SLMとして書込み光の入射側の基板
を光ファイバープレートFOlを用いて構成したものを用
い、前記した光ファイバープレートFOs，FOlの端部を突
合せて光学的に接続された状態で一体的に構成された表
示画像光出力素子DIOを使用して、表示画像光出力素子D
IOから射出した光束を、偏光ビームスプリッタPBSによ
り表示の対象にされている画像の順次の画素情報と対応
して光の強度が変化している状態のものとし、投射レン
ズLpによりスクリーンS上に投射し、スクリーンS上に表
示の対象にされている画像を映出させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は投射型画像表示装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】時系列的な情報信号によって強度変調さ
れている光束を、投射光学系によりスクリーンに投射し
て、２次元的な画像の表示を行なわせうるようにした投
射型画像表示装置の１つとして、電気的な画像書込み型
の透過型マトリクス液晶表示素子部からの出力光を光フ
ァイバープレートによって光書込み型の反射型空間光変
調素子部に入射させ、前記した光書込み型の反射型空間
光変調素子部から読出された光を投射レンズ系によって
スクリーンに投射させるようにした投射型画像表示装置
が知られている。図９は前記した投射型画像表示装置に
おいて使用されている電気的な画像書込み型の透過型マ
トリクス液晶表示素子部と光書込み型の反射型空間光変
調素子部とを光ファイバープレートにより接続して、一
体的に構成した表示画像光出力素子の側断面図であり、
また図１０は前記した表示画像光出力素子の斜視図（一
部透視図）である。前記した図９及び図１０図中におい
て、ＬＣＤは電気的な画像書込み型の透過型マトリクス
液晶表示素子部であり、またＳＬＭは光書込み型の反射
型空間光変調素子部、ＦＯは光ファイバープレートであ
る。

【０００３】図９及び図１０に示されている前記した表
示画像光出力素子を構成している電気的な画像書込み型
の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤ（以下、単に
透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤと記載されるこ
ともある）は、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）・
スイッチマトリクス積層・透過型液晶ディスプレイ・パ
ネルとして知られている構成態様のものとして構成され
ている。すなわち、例えばＩＴＯ膜のような透明導電膜
による画素電極２，２…や、例えばクロム等の導電性物
質によるゲート電極等が、所定のパターンに形成されて
いる透明物質製の画素電極側基板（例えばガラス基板）
１上に、二酸化シリコン膜(ＳiＯ2膜)、窒化シリコン膜
(ＳiＮｘ膜）が積層されているとともに、前記のゲート
電極の形成部分と対向する領域付近に、アモルファスシ
リコン膜（ａーＳi膜）、ソース電極、ドレイン電極が
設けられることにより、薄膜トランジスタＴＦＴが構成
されており、また、ＩＴＯ膜のような透明導電膜による
対抗電極３が形成されている透明物質製の対抗電極側基
板（例えばガラス基板）４と、前記した画素電極側基板
１との間には、印加される電界強度に応じて光の状態
(光の偏光状態、光の旋光状態)を変化させる例えばネマ
ティック液晶を用いた液晶層５が設けられている。６は
検光子である。なお、前記した対抗電極側基板４には所
定のパターンのブラックマトリクスが設けられることも
ある。

【０００４】また、前記した表示画像光出力素子を構成
している光書込み型の反射型空間光変調素子部ＳＬＭ
（以下、単に反射型空間光変調素子部ＳＬＭのように記
載されることもある）は、例えば図８に例示されている
ように、書込み光の入射側の透明基板ＢＰ1と、透明電
極Ｅt1と、光導電層部材ＰＣＬと、誘電体ミラーＤＭＬ
と、光変調材層部材ＰＭＬと、透明電極Ｅt2と、読出し
光の入射及び射出側の透明基板ＢＰ2とを積層した構成
態様のものであり、前記した透明電極Ｅt1，Ｅt2は透明
導電物質の薄膜で構成されている（なお、遮光膜を設け
た構成とされることもある）。前記の光導電層部材ＰＣ
Ｌは使用される光の波長域において光導電性を示す物質
を用いて構成され、また誘電体ミラーＤＭＬとしては所
定の波長帯の光を反射させうるように多層膜として構成
された周知形態のものが使用でき、さらにまた、光変調
材層部材ＰＭＬとしては、印加されている電界強度に応
じて光の状態(光の偏光状態、光の旋光状態)を変化させ
る光変調材(例えばネマティック液晶、ニオブ酸リチウ
ム、ＢＳＯ、ＰＬＺＴ)が用いられる。Ｅは透明電極Ｅt
1，Ｅt2間に所定の電圧を印加するための電源であり、
この電源Ｅは図中では交流電源であるとして示されてい
るが、光変調材層部材ＰＭＬの構成物質に応じて直流電
源となされたり交流電源となされたりする。

【０００５】そして前記した透過型マトリクス液晶表示
素子部ＬＣＤと、反射型空間光変調素子部ＳＬＭとは、
透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤにおける画素電
極側基板１と、反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける
書込み光の入射側の透明基板ＢＰ1との間が、光ファイ
バープレートＦＯによって光学的に接続されることによ
り一体化されて表示画像光出力素子を構成する。図９に
おいてＤＣＴは駆動回路である。前記の表示画像光出力
素子における透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤに
対して、前記した駆動回路ＤＣＴから表示の対象にされ
ている時系列的な画像信号と、走査用の駆動信号とを供
給するとともに、光源から放射された光を偏光子を通し
て入射すると、透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤ
では、それに入射された光が、対抗電極側基板４に設け
られた対抗電極３と、画素電極側基板１に設けられた画
素電極２，２…との間の液晶層５へ選択的に印加される
電圧が、表示の対象にされている画像信号によって各画
素毎に薄膜トランジスタＴＦＴによって変化されること
により、２次元的に配置された画素毎に、前記した画像
信号によって偏光面の状態が変化している状態の光とさ
れ、それが検光子６によって各画素毎に光の強度が変化
している光とされて光ファイバープレートＦＯを介して
反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける書込み光の入射
側の透明基板ＢＰ1に入射する。

【０００６】前記のように、表示の対象にされている画
像情報によって強度変調されている光が、反射型空間光
変調素子部ＳＬＭ（図８参照）における書込み光の入射
側の透明基板ＢＰ1側から入射されて光導電層部材ＰＣ
Ｌに与えられると、透明電極Ｅt1，Ｅt2間に電源Ｅから
所定の電圧が供給されている反射型空間光変調素子部Ｓ
ＬＭは、前記した書込み光ＷＬが集光された部分の光導
電層部材ＰＣＬの電気抵抗値が、前記の入射光の光量に
応じて変化して、光変調材層部材ＰＭＬには、表示の対
象にされている情報によって強度変調されている書込み
光ＷＬの光量に対応して変化している電界が印加される
ことになる。反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける透
明基板ＢＰ2側から読出し光ＲＬを入射させると、その
読出し光ＲＬは透明基板ＢＰ2→電極Ｅt2→光変調材層
部材ＰＭＬ→誘電体ミラーＤＭＬの経路により誘電体ミ
ラーＤＭＬに達し、そこで反射した読出し光の反射光
は、誘電体ミラーＤＭＬ→光変調材層部材ＰＭＬ→電極
Ｅt2→透明基板ＢＰ2→の経路で反射型空間光変調素子
部ＳＬＭから射出する。反射型空間光変調素子部ＳＬＭ
から射出した読出し光の光束は、表示の対象にされてい
る画像の画素情報と対応した状態の電界が印加されてい
る光変調材層部材ＰＭＬを往復した光束であるから、そ
の光束は表示の対象にされている画像の画素情報と対応
して光の状態が変化しているものになっている。

【０００７】そして、前記した反射型空間光変調素子部
ＳＬＭにおける光変調材層部材ＰＭＬの構成材料が、そ
れに印加された電界強度に応じてその中を通過する光の
偏光の状態、あるいは複屈折の状態を変化させるような
ものであった場合には、前記のようにして反射型空間光
変調素子部ＳＬＭから射出された読出し光の反射光束
は、表示の対象にされている画像の画素情報における順
次の画素情報と対応して偏光の状態が変化している状態
のものになっており、反射型空間光変調素子部ＳＬＭか
ら射出した光束を検光子に通過させることにより、表示
画像光出力素子を構成している反射型空間光変調素子部
ＳＬＭから射出された読出し光の反射光束は、表示の対
象にされている画像の画素情報における順次の画素情報
と対応して光の強度が変化している状態のものとされる
から、それを投射レンズによってスクリーン上に投射す
れば、スクリーン上に表示の対象にされている画像が映
出できる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図９及び図
１０を参照して既述した電気的な画像書込み型の透過型
マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤと光書込み型の反射型
空間光変調素子部ＳＬＭとを光ファイバープレートＦＯ
により接続して、一体的に構成した従来の表示画像光出
力素子においては、それの構成部分として使用されてい
る電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素
子部ＬＣＤにおける透明物質製の画素電極側基板１が、
電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子
部ＬＣＤからの出力光の射出側に設けられているので、
印加される電界強度に応じて光の状態(光の偏光状態、
光の旋光状態)を変化させる例えばネマティック液晶を
用いた液晶層５と光ファイバープレートＦＯとの間に、
前記した透明物質製の画素電極側基板１と偏光板６が介
在している状態になっており、したがって、前記した液
晶層５と光ファイバープレートＦＯとの間が、数百μｍ
程度の距離となり、画像の空間周波数特性（解像度）を
大巾に劣化して、高解像度の表示画像をスクリーン上に
表示し難いという問題点が生じる。そして、前記の問題
点の解決のために従来は、電気的な画像書込み型の透過
型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤへの入射光を略々平
行光としているが、前記の入射光が完全な平行光でない
限り解像度の劣化の問題は解決できないのであり、ま
た、前記の入射光を完全な平行光とすることは極めて困
難であるので、それの解決策が求められた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、電気的な画像
書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部から出力さ
れた表示の対象にされている画像情報で強度変調された
光束を、光書込み型の反射型空間光変調素子部に書込み
光として与え、前記した光書込み型の反射型空間光変調
素子部から読出された表示の対象にされている画像情報
で強度変調された光束を投射光学系によりスクリーン上
に投射し、スクリーンに画像の表示を行なう投射型画像
表示装置であって、前記の電気的な画像書込み型の透過
型マトリクス液晶表示素子部として、それの対向電極側
基板を光ファイバープレートで構成するとともに、画像
情報に従った２次元的な電界強度分布が与えられる液晶
層を、前記の２次元的な電界強度分布と対応した強度分
布の光を出力させうるような液晶を用いて構成したもの
を用い、また光書込み型の反射型空間光変調素子部とし
て、書込み光の入射側の基板として光ファイバープレー
トを用いて構成したものを用い、さらに前記した電気的
な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部の光
ファイバープレートの端部と、光書込み型の反射型空間
光変調素子部の光ファイバープレートの端部とを突合せ
て、前記の両者が光学的に接続された状態で一体的に構
成された表示画像光出力素子を備えてなる投射型画像表
示装置、及び電気的な画像書込み型の透過型マトリクス
液晶表示素子部から出力された表示の対象にされている
画像情報で強度変調された光束を、光書込み型の反射型
空間光変調素子部に書込み光として与え、前記した光書
込み型の反射型空間光変調素子部から読出された表示の
対象にされている画像情報で強度変調された光束を投射
光学系によりスクリーン上に投射し、スクリーンに画像
の表示を行なう投射型画像表示装置であって、対向電極
側基板として光ファイバープレートを用いるとともに、
画像情報に従った２次元的な電界強度分布が与えられる
ことにより、２次元的な電界強度分布と対応した強度分
布の光を出力させうるような液晶層を用いて構成した電
気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部
と、前記した電気的な画像書込み型の透過型マトリクス
液晶表示素子部における光ファイバープレートを、書込
み光の入射側の基板として用いて構成された光書込み型
の反射型空間光変調素子部とを一体的に構成した表示画
像光出力素子を備えてなる投射型画像表示装置を提供す
る。

【００１０】

【作用】電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶
表示素子部ＬＣＤとして、それの対向電極３側の基板を
光ファイバープレートＦＯｓで構成するとともに、画像
情報に従った２次元的な電界強度分布が与えられる液晶
層５を、前記の２次元的な電界強度分布と対応した強度
分布の光を出力させうるような液晶を用いて構成したも
のを用い、また、光書込み型の反射型空間光変調素子部
ＳＬＭとして、書込み光の入射側の基板として光ファイ
バープレートＦＯｌを用いて構成したものを用い、さら
に、前記した電気的な画像書込み型の透過型マトリクス
液晶表示素子部ＬＣＤの光ファイバープレートＦＯｓの
端部と、光書込み型の反射型空間光変調素子部ＳＬＭの
光ファイバープレートＦＯｌの端部とを突合せて前記の
両者が光学的に接続された状態で一体的に構成された表
示画像光出力素子ＤＩＯにおける電気的な画像書込み型
の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤの透明導電膜
による画素電極２，２…や、導電性物質によるゲート電
極等が、所定のパターンに形成されている透明物質製の
画素電極側の基板１側から、書込み光を入射させる。

【００１１】電気的な画像書込み型の透過型マトリクス
液晶表示素子部ＬＣＤに入射した書込み光は、基板とし
て用いられている光ファイバーＦＯｓに設けられた対抗
電極３と、画素電極側の基板１に設けられた画素電極
２，２…との間の液晶層５に対して選択的に印加される
電圧が、表示の対象にされている画像信号によって各画
素毎に薄膜トランジスタＴＦＴによって変化されること
により、２次元的に配置された画素毎に光の強度が変化
している状態の光が、反射型空間光変調素子部ＳＬＭへ
書込み光として、反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおけ
る書込み光の入射側の透明基板として用いられる光ファ
イバープレートＦＯｌと透明電極Ｅt1とを介して光導電
層部材ＰＣＬに集光される。

【００１２】透明電極Ｅt1，Ｅt2間に電源Ｅから所定の
電圧が供給されている反射型空間光変調素子部ＳＬＭに
おける書込み光ＷＬが集光された部分の光導電層部材Ｐ
ＣＬの電気抵抗値は、前記の入射光の光量に応じて変化
する。それにより光変調材層部材ＰＭＬには、表示の対
象にされている情報によって強度変調されている書込み
光ＷＬの光量に対応して変化している電界が印加され
る。表示画像光出力素子ＤＩＯの反射型空間光変調素子
部ＳＬＭには、読出し光の光源ＬＳｒから放射された読
出し光が、偏光ビームスプリッタＰＢＳを介して前記の
反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける透明基板ＢＰ2
側から入射しているから、前記の読出し光ＲＬは、透明
基板ＢＰ2→電極Ｅt2→光変調材層部材ＰＭＬ→誘電体
ミラーＤＭＬの経路により誘電体ミラーＤＭＬに達し、
そこで反射した読出し光の反射光が、誘電体ミラーＤＭ
Ｌ→光変調材層部材ＰＭＬ→電極Ｅt2→透明基板ＢＰ2
の経路で、表示画像光出力素子ＤＩＯの反射型空間光変
調素子部ＳＬＭから射出する。

【００１３】前記の反射型空間光変調素子部ＳＬＭから
射出した読出し光の光束は、表示の対象にされている画
像の画素情報と対応した状態の電界が印加されている光
変調材層部材ＰＭＬを往復した光束であるから、その光
束は表示の対象にされている画像の画素情報と対応して
光の状態が変化しているものになっているが、前記の反
射型空間光変調素子部ＳＬＭの光変調材層部材ＰＭＬの
構成材料が、それに印加された電界強度に応じてその中
を通過する光の偏光の状態、あるいは複屈折の状態を変
化させるようなものであった場合には、前記のようにし
て反射型空間光変調素子部ＳＬＭから射出された読出し
光の反射光束は、表示の対象にされている画像の画素情
報における順次の画素情報と対応して偏光の状態が変化
している状態のものになっている。それで、前記した表
示画像光出力素子ＤＩＯ反射型空間光変調素子部ＳＬＭ
から射出した光束は、偏光ビームスプリッタＰＢＳによ
って、表示の対象にされている画像の画素情報における
順次の画素情報と対応して光の強度が変化している状態
のものとなり、それが投射レンズＬｐによってスクリー
ンＳ上に投射されて、スクリーン上に表示の対象にされ
ている画像が映出される。

【００１４】対向電極３側の基板が光ファイバープレー
トＦＯｃで構成されているとともに、液晶層５が画像情
報に従った２次元的な電界強度分布の印加によって、２
次元的な電界強度分布と対応した強度分布の光を出力さ
せうるような液晶を用いて構成されている電気的な画像
書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤと、
前記した電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶
表示素子部ＬＣＤにおける光ファイバープレートＦＯｃ
が、書込み光の入射側の基板としても兼用されるように
して、前記した電気的な画像書込み型の透過型マトリク
ス液晶表示素子部ＬＣＤと光書込み型の反射型空間光変
調素子部ＳＬＭとが一体的に構成された表示画像光出力
素子ＤＩＯにおける電気的な画像書込み型の透過型マト
リクス液晶表示素子部ＬＣＤの透明導電膜による画素電
極２，２…や、導電性物質によるゲート電極等が、所定
のパターンに形成されている透明物質製の画素電極側の
基板１側から、書込み光を入射させる。

【００１５】電気的な画像書込み型の透過型マトリクス
液晶表示素子部ＬＣＤに入射した書込み光は、基板とし
て用いられている光ファイバーＦＯｃに設けられた対抗
電極３と、画素電極側の基板１に設けられた画素電極
２，２…との間の液晶層５へ選択的に印加される電圧
が、表示の対象にされている画像信号によって各画素毎
に薄膜トランジスタＴＦＴによって変化されることによ
り、２次元的に配置された画素毎に光の強度が変化して
いる状態の光が、反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおけ
る書込み光の入射側の透明基板としても用いられている
光ファイバープレートＦＯｃを介して反射型空間光変調
素子部ＳＬＭの光導電層部材ＰＣＬに集光される。

【００１６】透明電極Ｅt1，Ｅt2間に電源Ｅから所定の
電圧が供給されている反射型空間光変調素子部ＳＬＭに
おける書込み光ＷＬが集光された部分の光導電層部材Ｐ
ＣＬの電気抵抗値は、前記の入射光の光量に応じて変化
する。それにより光変調材層部材ＰＭＬには、表示の対
象にされている情報によって強度変調されている書込み
光ＷＬの光量に対応して変化している電界が印加され
る。読出し光の光源ＬＳｒから放射された読出し光が、
偏光ビームスプリッタＰＢＳを介して表示画像光出力素
子ＤＩＯの反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける透明
基板ＢＰ2側から入射すると、その読出し光ＲＬは透明
基板ＢＰ2→電極Ｅt2→光変調材層部材ＰＭＬ→誘電体
ミラーＤＭＬの経路により誘電体ミラーＤＭＬに達し、
そこで反射した読出し光の反射光は、誘電体ミラーＤＭ
Ｌ→光変調材層部材ＰＭＬ→電極Ｅt2→透明基板ＢＰ2
の経路で表示画像光出力素子ＤＩＯの反射型空間光変調
素子部ＳＬＭから射出する。

【００１７】反射型空間光変調素子部ＳＬＭから射出し
た読出し光の光束は、表示の対象にされている画像の画
素情報と対応した状態の電界が印加されている光変調材
層部材ＰＭＬを往復した光束であるから、その光束は表
示の対象にされている画像の画素情報と対応して光の状
態が変化しているものになっているが、表示画像光出力
素子ＤＩＯにおける反射型空間光変調素子部ＳＬＭの光
変調材層部材ＰＭＬの構成材料が、それに印加された電
界強度に応じてその中を通過する光の偏光の状態、ある
いは複屈折の状態を変化させるようなものであった場合
には、前記のようにして反射型空間光変調素子部ＳＬＭ
から射出された読出し光の反射光束は、表示の対象にさ
れている画像の画素情報における順次の画素情報と対応
して偏光の状態が変化している状態のものになってい
る。それで、前記した表示画像光出力素子ＤＩＯにおけ
る反射型空間光変調素子部ＳＬＭから射出した光束は、
偏光ビームスプリッタＰＢＳによって、表示の対象にさ
れている画像の画素情報における順次の画素情報と対応
して光の強度が変化している状態のものとなり、それが
投射レンズＬｐによってスクリーンＳ上に投射されて、
スクリーン上に表示の対象にされている画像が映出され
る。

【００１８】

【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の投射型画
像表示装置の具体的な内容を詳細に説明する。図１及び
図２は本発明の投射型画像表示装置の各異なる実施態様
のブロック図、図３は本発明の投射型画像表示装置にお
いて使用される表示画像光出力素子の一部を構成してい
る電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素
子部の一例の概略構成を示す斜視図、図４は本発明の投
射型画像表示装置において使用される表示画像光出力素
子の一部を構成している光書込み型の反射型空間光変調
素子部の一例の概略構成を示す斜視図、図５は本発明の
投射型画像表示装置において使用される表示画像光出力
素子の一例の概略構成を示す斜視図、図６はゲストホス
トモードの説明用の図、図７は構成部材の波長に対する
感度特性曲線例図、図８は光書込み型の反射型空間光変
調素子部の構成例を示す断面図、図９は従来の表示画像
光出力素子の説明のための側面図、図１０は表示画像光
出力素子を示す斜視図(一部透視図)である。図１中に図
面符号ＤＩＯによって示されている構成部分、及び図２
中に図面符号ＤＩＯｒ，ＤＩＯｇ，ＤＩＯｂによってそ
れぞれ示されている各構成部分は、透過型マトリクス液
晶表示素子部ＬＣＤと、反射型空間光変調素子部ＳＬＭ
とを前記した各構成部分の一部として用いられている光
ファイバープレートにより光学的に接続して一体的な構
成とした、特殊構造の表示画像光出力素子である。

【００１９】さて、図３は、図１中に示されている表示
画像光出力素子ＤＩＯの構成部材として使用されている
透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤの構成例の斜視
図であり、また、図４は図１中に示されている表示画像
光出力素子ＤＩＯの構成部材として使用されている反射
型空間光変調素子部ＳＬＭの構成例の斜視図である。図
１に示されている本発明の投射型画像表示装置中で使用
されている表示画像光出力素子ＤＩＯにおける電気的な
画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤ
は、図３に例示されているように、透明導電膜による画
素電極２，２…や薄膜トランジスタＴＦＴ等が所定のパ
ターンに形成されている透明物質製の画素電極側の基板
１側と、光ファイバープレート(ＦＯｓ)で構成されてい
る対向電極３側の基板ＦＯｓとの間に、前記した画素電
極２と対向電極３との間に画像情報に従った２次元的な
電界強度分布が与えられた場合に、前記の２次元的な電
界強度分布と対応した強度分布の光を出力させうるよう
な特性を備えた液晶による液晶層５、例えば多孔質の高
分子膜の孔に液晶を封入して、散乱効果を示すようにさ
せた高分子ー液晶複合膜による液晶層５（または例え
ば、ゲストホスト効果を有する液晶による液晶層５）を
設けた構成態様のものである。

【００２０】ところで、前記した電気的な画像書込み型
の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤの液晶層５の
構成に用いることができるゲストホスト効果を示す液晶
は、溶媒として用いられる液晶中に、溶質として２色性
染料を溶解させた混合系の液晶で構成される。前記の２
色性染料は、染料分子構造に対する偏光面の方向により
光の吸収の程度を異にする（色の異なる）染料であり、
この２色染料をネマティック液晶分子中に溶解させる
と、染料分子は溶媒として用いられる液晶分子との相互
作用によって、ある程度一定方向に配列するために染料
分子の２色性が保存されるから、溶媒として使用された
液晶に、２色性染料を溶質として溶解させた液晶分子
が、液晶層に印加された電界により配向状態が変化する
と、それにつれて２色性染料の配向状態も変化するか
ら、前記の２色性染料は一定方向から入射される光の吸
収状態を液晶層に印加された電界に応じて変化する。

【００２１】図６は、ゲストホスト効果を有する液晶に
よって構成させた液晶層を備えたゲストホスト形セルＰ
ＭＬｇｈの動作を説明している図であり、この図６では
液晶層としてｐ型２色性染料を溶解させたＮｐ液晶を水
平配向させたゲストホスト形セルＰＭＬｇｈについての
電気光学効果を示している。図６においてＷＬは染料分
子が吸収する波長域の不定偏光の書込み光であり、前記
の書込み光ＷＬは偏光子ＰＬによって特定な偏光面を有
する直線偏光とされて、ゲストホスト効果を有する液晶
によって構成させた液晶層を備えたゲストホスト形セル
ＰＭＬｇｈに入射されている。図６の（ａ）は電界が印
加されていない場合のゲストホスト形セルＰＭＬｇｈの
状態を示しており、ゲストホスト形セルＰＭＬｇｈに電
界が印加されていないときには、ゲストホスト形セルＰ
ＭＬｇｈに入射された直線偏光の振動方向とゲストホス
ト形セルＰＭＬｇｈにおける染料分子の光吸収軸とが一
致して、染料分子により光が吸収されるので、ゲストホ
スト形セルＰＭＬｇｈからは光が射出されない。

【００２２】前記したゲストホスト形セルＰＭＬｇｈに
電界が印加された場合には、図６の（ｂ）に示すよう
に、ゲストホスト形セルＰＭＬｇｈに入射された直線偏
光の振動方向とゲストホスト形セルＰＭＬｇｈにおける
染料分子の光吸収軸とが直交するために、染料分子によ
る光の吸収が行なわれないので、ゲストホスト形セルＰ
ＭＬｇｈから光が射出される。なお、ゲストホスト形セ
ルＰＭＬｇｈの液晶層として、ｎ型２色性染料とＮｎ液
晶とが用いられた場合には、前述の場合とは逆にゲスト
ホスト形セルＰＭＬｇｈに電界が印加された状態で、ゲ
ストホスト形セルＰＭＬｇｈによって光の吸収が行なわ
れてゲストホスト形セルＰＭＬｇｈからの射出光は無く
なり、また、ゲストホスト形セルＰＭＬｇｈに電界が印
加されない状態では、ゲストホスト形セルＰＭＬｇｈに
よる光の吸収が行なわれなくなって、ゲストホスト形セ
ルＰＭＬｇｈから光が射出されることになる。

【００２３】また、図１に示されている本発明の投射型
画像表示装置中で使用されている表示画像光出力素子Ｄ
ＩＯにおける光書込み型の反射型空間光変調素子部ＳＬ
Ｍは図４に例示されているように、光ファイバープレー
トＦＯｌを書込み光の入射側の基板として用いている。
そして、前記した光ファイバープレートＦＯｌを基板と
して、透明電極Ｅｔ1，光導電層部材ＰＣＬ、誘電体ミ
ラーＤＭＬ、光変調材層部材ＰＭＬ、透明基板ＢＰ2を
積層することにより構成されている。なお、必要があれ
ば光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミラーＤＭＬとの間に、
遮光層が設けられてもよい。前記した光導電層部材ＰＣ
Ｌとしては、例えばアモルファスシリコン膜、水素化ア
モルファスシリコン膜が使用される。図７は水素化アモ
ルファスシリコン膜の分光感度特性例を示している図で
あり、波長が７００ｎｍで感度が最大になっている。

【００２４】表示画像光出力素子ＤＩＯにおける光書込
み型の反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける光導電層
部材ＰＣＬとして、図７に示されているように波長が７
００ｎｍにおいて最大感度を示す分光感度特性を有する
水素化アモルファスシリコン膜が使用された場合には、
前記した電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶
表示素子部ＬＣＤにおけるゲストホスト効果を示す液晶
による液晶層５の構成に用られている２色性染料として
も波長が７００ｎｍの光を吸収できるものを用い、か
つ、表示画像光出力素子ＤＩＯにおける電気的な画像書
込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤに対し
て書込み光の光源ＬＳｗ（図１）から入射させる光もフ
ィルタＦ（図１）によって前記した波長７００ｎｍ付近
の波長帯の光とされているようにすると、光書込み型の
反射型空間光変調素子部ＳＬＭの光導電層部材ＰＣＬに
は、良好な状態で光書込みが行なわれる。前記した光書
込み型の反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける透明電
極Ｅｔ1，Ｅｔ2は例えばＩＴＯ膜で構成され、また誘電
体ミラーＤＭＬは、例えばＳｉ，ＳｉＯ2，ＴｉＯ2等の
薄膜を交互に積層することによって構成できる。また、
光変調材層部材ＰＭＬは波長依存性の低い垂直配向のネ
マティック液晶を用いて構成するとよい。

【００２５】図３を参照して説明した電気的な画像書込
み型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤと、図４
を参照して説明した光書込み型の反射型空間光変調素子
部ＳＬＭとは、前記した電気的な画像書込み型の透過型
マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤの光ファイバープレー
トＦＯｓの端部と、光書込み型の反射型空間光変調素子
部ＳＬＭの光ファイバープレートＦＯｌの端部とが図１
中に示されているように突合わされて光学的に接続され
た状態とされることにより一体的化されて、表示画像光
出力素子ＤＩＯとして構成される。

【００２６】図１に示す本発明の投射型画像表示装置に
おいて、表示画像光出力素子ＤＩＯには、それの電気的
な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣ
Ｄに対して、書込み光の光源ＬＳｗから放射された光が
フィルタＦと偏光子ＰＬとを介して入射される。前記し
たフィルタＦは、光書込み型の反射型空間光変調素子部
ＳＬＭで良好な書込み動作が行なわれ得るような所定の
波長帯の光（例えば、７００ｎｍの波長帯の光）が、電
気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部
ＬＣＤを介して、光書込み型の反射型空間光変調素子部
ＳＬＭの光導電層部材ＰＣＬに与えられることができる
ような濾波特性を有するものが使用される。

【００２７】前記の表示画像光出力素子ＤＩＯにおける
透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤに対して、駆動
回路ＤＣＴから表示の対象にされている時系列的な画像
信号と、走査用の駆動信号とを供給するとともに、前記
のように、書込み光の光源ＬＳｗから放射された光が、
フィルタＦと偏光子ＰＬとを介して、電気的な画像書込
み型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤの透明導
電膜による画素電極２，２…や、導電性物質によるゲー
ト電極等が、所定のパターンに形成されている透明物質
製の画素電極側の基板１側から書込み光として入射する
と、前記の書込み光は、基板として用いられている光フ
ァイバーＦＯｓに設けられた対抗電極３と、画素電極側
の基板１に設けられた画素電極２，２…との間の液晶層
５に対して選択的に印加される電圧が、表示の対象にさ
れている画像信号によって各画素毎に薄膜トランジスタ
ＴＦＴによって変化されることにより、２次元的に配置
された画素毎に、前記した画像信号により光強度が変化
している状態の光とされて対抗電極側基板として用いら
れている光ファイバープレートＦＯｓに射出され、その
光は反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける書込み光の
入射側の基板として用いられている光ファイバープレー
トＦＯｌに入射される。

【００２８】前記のように、表示の対象にされている画
像情報によって強度変調されている光が、反射型空間光
変調素子部ＳＬＭにおける書込み光の入射側の基板とし
て用いられている光ファイバープレートＦＯｌに入射し
て光導電層部材ＰＣＬに与えられると、透明電極Ｅt1，
Ｅt2間に電源Ｅから所定の電圧が供給されている反射型
空間光変調素子部ＳＬＭは、前記した書込み光ＷＬが集
光された部分の光導電層部材ＰＣＬの電気抵抗値が、前
記の入射光の光量に応じて変化して、光変調材層部材Ｐ
ＭＬには、表示の対象にされている情報によって強度変
調されている書込み光ＷＬの光量に対応して変化してい
る電界が印加されることになる。前記の反射型空間光変
調素子部ＳＬＭにおける透明基板ＢＰ2側には、読出し
光の光源ＬＳｒから放射された読出し光ＲＬが偏光ビー
ムスプリッタＰＢＳを介して入射されているから、前記
の読出し光ＲＬが透明基板ＢＰ2→電極Ｅt2→光変調材
層部材ＰＭＬ→誘電体ミラーＤＭＬの経路により誘電体
ミラーＤＭＬに達し、そこで反射した読出し光の反射光
は、誘電体ミラーＤＭＬ→光変調材層部材ＰＭＬ→電極
Ｅt2→透明基板ＢＰ2→の経路で反射型空間光変調素子
部ＳＬＭから射出する。

【００２９】反射型空間光変調素子部ＳＬＭから射出し
た読出し光の光束は、表示の対象にされている画像の画
素情報と対応した状態の電界が印加されている光変調材
層部材ＰＭＬを往復した光束であるから、その光束は表
示の対象にされている画像の画素情報と対応して光の状
態が変化しているものになっている。そして、前記した
反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける光変調材層部材
ＰＭＬの構成材料が、それに印加された電界強度に応じ
てその中を通過する光の偏光の状態、あるいは複屈折の
状態を変化させるようなものであった場合には、前記の
ようにして反射型空間光変調素子部ＳＬＭから射出され
た読出し光の反射光束は、表示の対象にされている画像
の画素情報における順次の画素情報と対応して偏光の状
態が変化している状態のものになっている。それで、反
射型空間光変調素子部ＳＬＭから射出した光束を、偏光
ビームスプリッタＰＢＳに通過させることにより、表示
画像光出力素子を構成している反射型空間光変調素子部
ＳＬＭから射出された読出し光の反射光束が、表示の対
象にされている画像の画素情報における順次の画素情報
と対応して光の強度が変化している状態のものとされ
る。前記した偏光ビームスプリッタＰＢＳから射出した
光は投射レンズＬｐによってスクリーンＳに結像され
て、スクリーンＳ上に表示の対象にされている画像が映
出される。

【００３０】図２は表示の対象にされている画像がカラ
ー画像の場合の投射型画像表示装置の構成例を示してお
り、図２においてＤＩＯｒ，ＤＩＯｇ，ＤＩＯｂは、そ
れぞれ加法混色の３原色の各原色毎の画像信号と個別に
対応して設けられている表示画像光出力素子であって、
前記した各表示画像光出力素子ＤＩＯｒ，ＤＩＯｇ，Ｄ
ＩＯｂとしては、それぞれ例えば、図３を参照して説明
した電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示
素子部ＬＣＤと、図４を参照して説明した光書込み型の
反射型空間光変調素子部ＳＬＭとが、電気的な画像書込
み型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤの光ファ
イバープレートＦＯｓの端部と、光書込み型の反射型空
間光変調素子部ＳＬＭの光ファイバープレートＦＯｌの
端部とを図１中に示されているように突合わせて光学的
に接続された状態で一体的化された構成態様のもの（あ
るいは図５を参照して説明されているような構成態様の
もの）が使用される。

【００３１】前記した各表示画像光出力素子ＤＩＯｒ，
ＤＩＯｇ，ＤＩＯｂにおいて、表示画像光出力素子ＤＩ
Ｏｒには、それの構成部分として使用されている電気的
な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣ
Ｄに対して、図示されていない駆動回路ＤＣＴから、加
法混色の３原色像の内の赤の原色像の画像信号が供給さ
れ、また表示画像光出力素子ＤＩＯｇには、それの構成
部分として使用されている電気的な画像書込み型の透過
型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤに対して、図示され
ていない駆動回路ＤＣＴから、加法混色の３原色像の内
の緑の原色像の画像信号が供給され、さらに、表示画像
光出力素子ＤＩＯｂには、それの構成部分として使用さ
れている電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶
表示素子部ＬＣＤに対して、図示されていない駆動回路
ＤＣＴから、加法混色の３原色像の内の青の原色像の画
像信号が供給される。

【００３２】また、１ｒ，１ｇ，１ｂは前記した各原色
像毎に設けられている各表示画像光出力素子ＤＩＯｒ，
ＤＩＯｇ，ＤＩＯｂ毎に設けられている書込み光源部分
を示しており、前記した各書込み光源部分１ｒ，１ｇ，
１ｂは、それぞれ図１中に示されているような書込み光
の光源ＬＳｗを備えている。前記した各書込み光源部分
１ｒ，１ｇ，１ｂから放射された光は、それぞれ個別に
設けられているフィルタＦと偏光子ＰＬとを介して、前
記した各表示画像光出力素子ＤＩＯｒ，ＤＩＯｇ，ＤＩ
Ｏｂにおける電気的な画像書込み型の透過型マトリクス
液晶表示素子部ＬＣＤの画素電極側の基板１に入射され
る。図２中のＤＰはダイクロイックプリズム、、ＰＢＳ
は偏光ビームスプリッタ、ＬＳｒは読出し光の光源、Ｌ
ｐは投射レンズ、Ｓはスクリーンである。図２中には各
表示画像光出力素子ＤＩＯｒ，ＤＩＯｇ，ＤＩＯｂにお
ける各反射型空間光変調素子部ＳＬＭ毎に設けられてい
る電源Ｅの図示が省略されているとともに、既述のよう
に各表示画像光出力素子ＤＩＯｒ,ＤＩＯｇ,ＤＩＯｂに
おける各透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤ毎に設
けられている駆動回路ＤＣＴの図示も省略されている。

【００３３】図２中に示されている各表示画像光出力素
子ＤＩＯｒ,ＤＩＯｇ,ＤＩＯｂにおける各透過型マトリ
クス液晶表示素子部ＬＣＤでは、前記のように図示され
ていない個別の駆動回路ＤＣＴから、それぞれ個別に供
給された加法混色の３原色の各原色毎の画像信号によっ
て強度変調された状態の各原色像の光を、それぞれ対抗
電極側基板として用いられている光ファイバープレート
ＦＯｓに射出し、その光を前記した各表示画像光出力素
子ＤＩＯｒ,ＤＩＯｇ,ＤＩＯｂにおける各反射型空間光
変調素子部ＳＬＭにおける書込み光の入射側の基板とし
て用いられている光ファイバープレートＦＯｌに入射す
る。前記のように、表示の対象にされている各原色像情
報によって個別に強度変調されている光が、各反射型空
間光変調素子部ＳＬＭにおける書込み光の入射側の基板
として用いられている光ファイバープレートＦＯｌに入
射して光導電層部材ＰＣＬに与えられると、透明電極Ｅ
t1，Ｅt2間に電源Ｅから所定の電圧が供給されている各
反射型空間光変調素子部ＳＬＭは、前記した書込み光が
集光された部分の光導電層部材ＰＣＬの電気抵抗値が、
前記の入射光の光量に応じて変化することにより、光変
調材層部材ＰＭＬには、表示の対象にされている情報に
よって強度変調されている前記した各書込み光の光量に
対応して変化している電界が印加されることになる。

【００３４】前記した各反射型空間光変調素子部ＳＬＭ
における透明基板ＢＰ2側には、読出し光の光源ＬＳｒ
から放射された読出し光ＲＬが、偏光ビームスプリッタ
ＰＢＳとダイクロイックプリズムＤＰとを介して供給さ
れるが、前記のようにして各反射型空間光変調素子部Ｓ
ＬＭにおける透明基板ＢＰ2側に供給される読出し光
は、読出し光の光源ＬＳｒから放射された読出し光ＲＬ
が、偏光ビームスプリッタＰＢＳにより反射されてダイ
クロイックプリズムＤＰに入射し、前記のダイクロイッ
クプリズムＤＰによって３色分解されたものであるか
ら、表示画像光出力素子ＤＩＯｒの構成部分として使用
されている反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける透明
基板ＢＰ2には赤の原色光が入射し、また、表示画像光
出力素子ＤＩＯｇの構成部分として使用されている反射
型空間光変調素子部ＳＬＭにおける透明基板ＢＰ2には
緑の原色光が入射し、さらに、表示画像光出力素子ＤＩ
Ｏｂの構成部分として使用されている反射型空間光変調
素子部ＳＬＭにおける透明基板ＢＰ2には青の原色光が
入射する。

【００３５】前記の各原色光の波長域の個別の読出し光
ＲＬは、各表示画像光出力素子ＤＩＯｒ,ＤＩＯｇ,ＤＩ
Ｏｂにおける各反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおい
て、透明基板ＢＰ2→電極Ｅt2→光変調材層部材ＰＭＬ
→誘電体ミラーＤＭＬの経路により誘電体ミラーＤＭＬ
に達し、そこで反射した読出し光の反射光は、誘電体ミ
ラーＤＭＬ→光変調材層部材ＰＭＬ→電極Ｅt2→透明基
板ＢＰ2→の経路でそれぞれの反射型空間光変調素子部
ＳＬＭから射出する。前記のようにして各反射型空間光
変調素子部ＳＬＭから射出した各原色光の波長域の読出
し光の光束は、それぞれ表示の対象にされている各原色
像の画素情報と対応した状態の電界が印加されている光
変調材層部材ＰＭＬを往復した光束であるから、前記の
各原色光の波長域の読出し光の光束は表示の対象にされ
ている各原色像の画素情報と対応して光の状態が変化し
ているものになっている。

【００３６】そして、前記した各表示画像光出力素子Ｄ
ＩＯｒ,ＤＩＯｇ,ＤＩＯｂにおける各反射型空間光変調
素子部ＳＬＭにおける光変調材層部材ＰＭＬの構成材料
が、それに印加された電界強度に応じてその中を通過す
る光の偏光の状態、あるいは複屈折の状態を変化させる
ようなものであった場合には、前記のようにして各反射
型空間光変調素子部ＳＬＭから射出された読出し光の反
射光束は、表示の対象にされている各原色像の画素情報
と対応した順次の画素情報と対応して偏光の状態が変化
している状態のものになっており、前記の各表示画像光
出力素子ＤＩＯｒ,ＤＩＯｇ,ＤＩＯｂにおける各反射型
空間光変調素子部ＳＬＭから射出した各原色像の光束
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、偏光ビームスプリッタＰＢＳを通過して投射レ
ンズＬｐに入射する。前記の各表示画像光出力素子ＤＩ
Ｏｒ,ＤＩＯｇ,ＤＩＯｂにおけるる各反射型空間光変調
素子部ＳＬＭから射出された各原色光による読出し光の
反射光束は、表示の対象にされている各原色像の画素情
報と対応した順次の画素情報における順次の画素情報と
対応して光の強度が変化している状態のものとされてい
るから、前記した偏光ビームスプリッタＰＢＳから射出
した光を投射レンズＬｐによってスクリーンＳに結像す
ると、スクリーンＳ上には表示の対象にされているカラ
ー画像が映出される。

【００３７】図５は、本発明の投射型画像表示装置にお
いて使用される表示画像光出力素子ＤＩＯの別の構成態
様のものであり、図５に示す表示画像光出力素子ＤＩＯ
は、対向電極３側の基板が光ファイバープレートＦＯｃ
で構成されているとともに、液晶層５が画像情報に従っ
た２次元的な電界強度分布の印加によって、２次元的な
電界強度分布と対応した強度分布の光を出力させうるよ
うな液晶を用いて構成されている電気的な画像書込み型
の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤと、前記した
電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子
部ＬＣＤにおける光ファイバープレートＦＯｃが光書込
み型の反射型空間光変調素子部ＳＬＭの書込み光の入射
側の基板としても兼用されるようにして、前記した電気
的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部Ｌ
ＣＤと光書込み型の反射型空間光変調素子部ＳＬＭとを
一体的に構成させた表示画像光出力素子ＤＩＯである。

【００３８】図５に示されている表示画像光出力素子Ｄ
ＩＯにおける電気的な画像書込み型の透過型マトリクス
液晶表示素子部ＬＣＤは、透明導電膜による画素電極
２，２…や薄膜トランジスタＴＦＴ等が所定のパターン
に形成されている透明物質製の画素電極側の基板１側
と、光ファイバープレート(ＦＯｃ)で構成されている対
向電極３側の基板ＦＯｃとの間に、前記した画素電極２
と対向電極３との間に画像情報に従った２次元的な電界
強度分布が与えられた場合に、前記の２次元的な電界強
度分布と対応した強度分布の光を出力させうるような特
性を備えた液晶による液晶層５、例えば多孔質の高分子
膜の孔に液晶を封入して、散乱効果を示すようにさせた
高分子ー液晶複合膜による液晶層５（または例えば、ゲ
ストホスト効果を有する液晶による液晶層５）を設けた
構成態様のものである。

【００３９】また、図５に示されている表示画像光出力
素子ＤＩＯにおける光書込み型の反射型空間光変調素子
部ＳＬＭは、前記した透過型マトリクス液晶表示素子部
ＬＣＤにおける光ファイバープレート(ＦＯｃ)で構成さ
れている対向電極３側の基板ＦＯｃを、書込み光の入射
側の基板として兼用しており、前記の光ファイバープレ
ートＦＯｃを基板として、透明電極Ｅｔ1，光導電層部
材ＰＣＬ、誘電体ミラーＤＭＬ、光変調材層部材ＰＭ
Ｌ、透明基板ＢＰ2を積層することにより構成されてい
る。なお、必要があれば光導電層部材ＰＣＬと誘電体ミ
ラーＤＭＬとの間に、遮光層が設けられてもよい。そし
て、前記した光導電層部材ＰＣＬとしては、例えばアモ
ルファスシリコン膜、水素化アモルファスシリコン膜が
使用される。図７は水素化アモルファスシリコン膜の分
光感度特性例を示している図であり、波長が７００ｎｍ
で感度が最大になっている。

【００４０】表示画像光出力素子ＤＩＯにおける光書込
み型の反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける光導電層
部材ＰＣＬとして、図７に示されているように波長が７
００ｎｍにおいて最大感度を示す分光感度特性を有する
水素化アモルファスシリコン膜が使用された場合には、
前記した電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶
表示素子部ＬＣＤにおけるゲストホスト効果を示す液晶
による液晶層５の構成に用られている２色性染料として
も波長が７００ｎｍの光を吸収できるものを用い、か
つ、表示画像光出力素子ＤＩＯにおける電気的な画像書
込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤに対し
て書込み光の光源から入射させる光もフィルタＦによっ
て前記した波長７００ｎｍ付近の波長帯の光とされてい
るようにすると、光書込み型の反射型空間光変調素子部
ＳＬＭの光導電層部材ＰＣＬには、良好な状態で光書込
みが行なわれる。前記した光書込み型の反射型空間光変
調素子部ＳＬＭにおける透明電極Ｅｔ1，Ｅｔ2は例えば
ＩＴＯ膜で構成され、また誘電体ミラーＤＭＬは、例え
ばＳｉ，ＳｉＯ2，ＴｉＯ2等の薄膜を交互に積層するこ
とによって構成できる。また、光変調材層部材ＰＭＬは
波長依存性の低い垂直配向のネマティック液晶を用いて
構成するとよい。

【００４１】前記のような構成を有する表示画像光出力
素子ＤＩＯは、図１に示す本発明の投射型画像表示装置
や、図２に示す本発明の投射型画像表示装置などにおい
て表示画像光出力素子ＤＩＯ（ＤＩＯｒ，ＤＩＯｇ，Ｄ
ＩＯｂ）として使用される。今、図５に示されている構
成態様の表示画像光出力素子ＤＩＯが、図１に示す本発
明の投射型画像表示装置中で使用された場合を例にして
説明すると次のとおりである。図５に示されている構成
態様の表示画像光出力素子ＤＩＯの電気的な画像書込み
型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤに対して、
書込み光の光源ＬＳｗから放射された光がフィルタＦと
偏光子ＰＬとを介して入射される。前記したフィルタＦ
は、光書込み型の反射型空間光変調素子部ＳＬＭで良好
な書込み動作が行なわれ得るような所定の波長帯の光
（例えば、７００ｎｍの波長帯の光）が、電気的な画像
書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤを介
して、光書込み型の反射型空間光変調素子部ＳＬＭの光
導電層部材ＰＣＬに与えられることができるような濾波
特性を有するものが使用される。

【００４２】前記の表示画像光出力素子ＤＩＯにおける
透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤに対して、駆動
回路ＤＣＴから表示の対象にされている時系列的な画像
信号と、走査用の駆動信号とを供給するとともに、前記
のように、書込み光の光源ＬＳｗから放射された光が、
フィルタＦと偏光子ＰＬとを介して、電気的な画像書込
み型の透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤの透明導
電膜による画素電極２，２…や、導電性物質によるゲー
ト電極等が、所定のパターンに形成されている透明物質
製の画素電極側の基板１側から書込み光として入射する
と、前記の書込み光は、表示画像光出力素子ＤＩＯにお
ける透過型マトリクス液晶表示素子部ＬＣＤの基板と、
表示画像光出力素子ＤＩＯにおける光書込み型の反射型
空間光変調素子部ＳＬＭの書込み光の入射側の基板とに
兼用されている光ファイバーＦＯｃに設けられた対抗電
極３と、画素電極側の基板１に設けられた画素電極２，
２…との間の液晶層５に対して選択的に印加される電圧
が、表示の対象にされている画像信号によって各画素毎
に薄膜トランジスタＴＦＴによって変化されることによ
り、２次元的に配置された画素毎に、前記した画像信号
により光強度が変化している状態の光とされて、前記し
た光ファイバープレートＦＯｃに射出され、その光は反
射型空間光変調素子部ＳＬＭに入射される。

【００４３】前記のように、表示の対象にされている画
像情報によって強度変調されている光が、反射型空間光
変調素子部ＳＬＭにおける書込み光の入射側の基板とし
て用いられている光ファイバープレートＦＯｃに入射し
て光導電層部材ＰＣＬに与えられると、透明電極Ｅt1，
Ｅt2間に電源Ｅから所定の電圧が供給されている反射型
空間光変調素子部ＳＬＭは、前記した書込み光ＷＬが集
光された部分の光導電層部材ＰＣＬの電気抵抗値が、前
記の入射光の光量に応じて変化して、光変調材層部材Ｐ
ＭＬには、表示の対象にされている情報によって強度変
調されている書込み光ＷＬの光量に対応して変化してい
る電界が印加されることになる。前記の反射型空間光変
調素子部ＳＬＭにおける透明基板ＢＰ2側には、読出し
光の光源ＬＳｒから放射された読出し光ＲＬが偏光ビー
ムスプリッタＰＢＳを介して入射されているから、前記
の読出し光ＲＬが透明基板ＢＰ2→電極Ｅt2→光変調材
層部材ＰＭＬ→誘電体ミラーＤＭＬの経路により誘電体
ミラーＤＭＬに達し、そこで反射した読出し光の反射光
は、誘電体ミラーＤＭＬ→光変調材層部材ＰＭＬ→電極
Ｅt2→透明基板ＢＰ2→の経路で反射型空間光変調素子
部ＳＬＭから射出する。

【００４４】反射型空間光変調素子部ＳＬＭから射出し
た読出し光の光束は、表示の対象にされている画像の画
素情報と対応した状態の電界が印加されている光変調材
層部材ＰＭＬを往復した光束であるから、その光束は表
示の対象にされている画像の画素情報と対応して光の状
態が変化しているものになっている。そして、前記した
反射型空間光変調素子部ＳＬＭにおける光変調材層部材
ＰＭＬの構成材料が、それに印加された電界強度に応じ
てその中を通過する光の偏光の状態、あるいは複屈折の
状態を変化させるようなものであった場合には、前記の
ようにして反射型空間光変調素子部ＳＬＭから射出され
た読出し光の反射光束は、表示の対象にされている画像
の画素情報における順次の画素情報と対応して偏光の状
態が変化している状態のものになっている。それで、反
射型空間光変調素子部ＳＬＭから射出した光束を、偏光
ビームスプリッタＰＢＳに通過させることにより、表示
画像光出力素子を構成している反射型空間光変調素子部
ＳＬＭから射出された読出し光の反射光束が、表示の対
象にされている画像の画素情報における順次の画素情報
と対応して光の強度が変化している状態のものとされ
る。前記した偏光ビームスプリッタＰＢＳから射出した
光は投射レンズＬｐによってスクリーンＳに結像され
て、スクリーンＳ上に表示の対象にされている画像が映
出される。

【００４５】

【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、本発明の投射型画像表示装置では、電気的な
画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部とし
て、それの対向電極側の基板を光ファイバープレートで
構成するとともに、画像情報に従った２次元的な電界強
度分布が与えられる液晶層を、前記の２次元的な電界強
度分布と対応した強度分布の光を出力させうるような液
晶を用いて構成したものを用い、また、光書込み型の反
射型空間光変調素子部として、書込み光の入射側の基板
として光ファイバープレートを用いて構成したものを用
い、さらに、前記した電気的な画像書込み型の透過型マ
トリクス液晶表示素子部における光ファイバープレート
の端部と、光書込み型の反射型空間光変調素子部の光フ
ァイバープレートの端部とを突合せて前記の両者が光学
的に接続された状態で一体的に構成された表示画像光出
力素子、あるいは、対向電極側の基板が光ファイバープ
レートで構成されているとともに、液晶層が画像情報に
従った２次元的な電界強度分布の印加によって、２次元
的な電界強度分布と対応した強度分布の光を出力させう
るような液晶を用いて構成されている電気的な画像書込
み型の透過型マトリクス液晶表示素子部と、前記した電
気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部
における光ファイバープレートが、書込み光の入射側の
基板としても兼用されるようにして、前記した電気的な
画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部と光書
込み型の反射型空間光変調素子部とが一体的に構成され
た表示画像光出力素子を使用して、前記した表示画像光
出力素子における反射型空間光変調素子部から射出した
光束を、偏光ビームスプリッタによって、表示の対象に
されている画像の画素情報における順次の画素情報と対
応して光の強度が変化している状態のものとして、投射
レンズによりスクリーン上に投射し、スクリーン上に表
示の対象にされている画像を映出させるようにしたもの
であるから、本発明の投射型画像表示装置では、表示画
像光出力素子における電気的な画像書込み型の透過型マ
トリクス液晶表示素子部と光書込み型の反射型空間光変
調素子部とを、両者間に不要な余分な間隔を形成させる
ことなく光ファイバープレートで結合できるので、電気
的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部か
ら光書込み型の反射型空間光変調素子部への情報光の伝
達時に空間周波数特性を劣化させること無く伝送できる
ために、既述した従来装置における問題点は良のに解決
でき、高解像度の画像を表示できる投射型画像表示装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投射型画像表示装置のブロック図であ
る。

【図２】本発明の投射型画像表示装置のブロック図であ
る。

【図３】本発明の投射型画像表示装置において使用され
る表示画像光出力素子の一部を構成している電気的な画
像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部の一例の
概略構成を示す斜視図である。

【図４】本発明の投射型画像表示装置において使用され
る表示画像光出力素子の一部を構成している光書込み型
の反射型空間光変調素子部の一例の概略構成を示す斜視
図である。

【図５】本発明の投射型画像表示装置において使用され
る表示画像光出力素子の一例の概略構成を示す斜視図で
ある。

【図６】ゲストホストモードの説明用の図である。

【図７】構成部材の波長に対する感度特性曲線例図であ
る。

【図８】光書込み型の反射型空間光変調素子部の構成例
を示す断面図である。

【図９】従来の表示画像光出力素子の説明のための側面
図である。

【図１０】表示画像光出力素子を示す斜視図（一部透視
図）である。

【符号の説明】

ＬＣＤ…電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶
表示素子部、ＳＬＭ…光書込み型の反射型空間光変調素
子部、ＦＯ，ＦＯｓ，ＦＯｌ，ＦＯｃ…光ファイバープ
レート、ＤＩＯ，ＤＩＯｒ，ＤＩＯｇ，ＤＩＯｂ…表示
画像光出力素子、ＴＦＴ…薄膜トランジスタＴＦＴ、Ｐ
ＣＬ…光導電層部材、Ｅt1，Ｅt2…透明電極、Ｅ…電
源、ＷＬ…書込み光、ＲＬ…読出光、ＰＭＬ…光変調材
層部材、ＤＭＬ…誘電体ミラー、ＢＰ1,ＢＰ2…透明基
板、ＰＢＳ…偏光ビームスプリッタ、Ｓ…スクリーン、
ＬＳｒ…読出し光の光源、Ｌｐ…投射レンズ、１…画素
電極側の基板、２…画素電極、３…対向電極、４…基
板、５…液晶層、

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電気的な画像書込み型の透過型マトリク
   ス液晶表示素子部から出力された表示の対象にされてい
   る画像情報で強度変調された光束を、光書込み型の反射
   型空間光変調素子部に書込み光として与え、前記した光
   書込み型の反射型空間光変調素子部から読出された表示
   の対象にされている画像情報で強度変調された光束を投
   射光学系によりスクリーン上に投射し、スクリーンに画
   像の表示を行なう投射型画像表示装置であって、前記の
   電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子
   部として、それの対向電極側基板を光ファイバープレー
   トで構成するとともに、画像情報に従った２次元的な電
   界強度分布が与えられる液晶層を、前記の２次元的な電
   界強度分布と対応した強度分布の光を出力させうるよう
   な液晶を用いて構成したものを用い、また光書込み型の
   反射型空間光変調素子部として、書込み光の入射側の基
   板として光ファイバープレートを用いて構成したものを
   用い、さらに前記した電気的な画像書込み型の透過型マ
   トリクス液晶表示素子部の光ファイバープレートの端部
   と、光書込み型の反射型空間光変調素子部の光ファイバ
   ープレートの端部とを突合せて、前記の両者が光学的に
   接続された状態で一体的に構成された表示画像光出力素
   子を備えてなる投射型画像表示装置。
2. 【請求項２】 電気的な画像書込み型の透過型マトリク
   ス液晶表示素子部から出力された表示の対象にされてい
   る画像情報で強度変調された光束を、光書込み型の反射
   型空間光変調素子部に書込み光として与え、前記した光
   書込み型の反射型空間光変調素子部から読出された表示
   の対象にされている画像情報で強度変調された光束を投
   射光学系によりスクリーン上に投射し、スクリーンに画
   像の表示を行なう投射型画像表示装置であって、対向電
   極側基板として光ファイバープレートを用いるととも
   に、画像情報に従った２次元的な電界強度分布が与えら
   れることにより、２次元的な電界強度分布と対応した強
   度分布の光を出力させうるような液晶層を用いて構成し
   た電気的な画像書込み型の透過型マトリクス液晶表示素
   子部と、前記した電気的な画像書込み型の透過型マトリ
   クス液晶表示素子部における光ファイバープレートを、
   書込み光の入射側の基板として用いて構成された光書込
   み型の反射型空間光変調素子部とを一体的に構成した表
   示画像光出力素子を備えてなる投射型画像表示装置。
3. 【請求項３】 液晶層としてゲストホスト効果を有する
   液晶を用いて構成した液晶層を備えている電気的な画像
   書込み型の透過型マトリクス液晶表示素子部を使用する
   請求項１または請求項２の投射型画像表示装置。
4. 【請求項４】 散乱効果を示す液晶を用いて構成した液
   晶層を備えている電気的な画像書込み型の透過型マトリ
   クス液晶表示素子部を使用する請求項１または請求項２
   の投射型画像表示装置。