画像表示装置
【課題】空間光変調装置から射出された光のシンチレーションを確実に防止し、かつ、高画質化を図ることが可能な画像表示装置を提供すること。
【解決手段】光を射出する光源装置２１Ｒと、該光源装置２１Ｒから射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置２４Ｒと、該空間光変調装置２４Ｒにより変調された光を被投射面に投射する投射装置と、光源装置２１Ｒから射出され空間光変調装置２４Ｒに入射する光を偏向させる偏向手段３２とを備え、光源装置２１Ｒから射出された光が、空間光変調装置２４Ｒの表示領域の一部を照明するとともに、光が偏向手段３２によって偏向されることにより、光によって照明される照明領域が被投射面上を移動可能とされたことを特徴とする。
【解決手段】光を射出する光源装置２１Ｒと、該光源装置２１Ｒから射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置２４Ｒと、該空間光変調装置２４Ｒにより変調された光を被投射面に投射する投射装置と、光源装置２１Ｒから射出され空間光変調装置２４Ｒに入射する光を偏向させる偏向手段３２とを備え、光源装置２１Ｒから射出された光が、空間光変調装置２４Ｒの表示領域の一部を照明するとともに、光が偏向手段３２によって偏向されることにより、光によって照明される照明領域が被投射面上を移動可能とされたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタが急速に普及してきている。主に、ビジネスプレゼンテーション用途で用いられてきたフロント投射型プロジェクタの他、最近ではリア型プロジェクタが、大型テレビ（ＰＴＶ；プロジェクションテレビ）の一形態として認知度を高めてきている。プロジェクション方式の最大の利点は、液晶テレビ、ＰＤＰ等の直視型ディスプレイに比べて低価格で同画面サイズの商品を供給できることである。しかし、直視型においても低価格化が進展しており、プロジェクタ表示装置にもより高い画質性能が求められつつある。
【０００３】
プロジェクタは、アークランプ等の光源から射出された光を液晶ライトバルブの光変調素子に照射し、光変調素子により変調された投射光をスクリーンに投射することで画像をスクリーンに表示するものである。このとき、スクリーンには、画像が表示されるだけでなく、スクリーン全面がぎらついて見える。これは、光線の干渉に伴う輝度ムラによるもので、スペックルノイズ、所謂シンチレーションと呼ばれる。
【０００４】
ここで、シンチレーションの発生原理について述べる。
図１５に示すように、光源１０１から照射された光が液晶ライトバルブ１０２を透過して投射レンズ１０３によりスクリーン１０４へと投射される。スクリーン１０４に投射された投射光は、スクリーン１０４の散乱構造により回折し、それらが二次波源のように振舞うことによって拡散される。二次波源による２つの球面波が、互いの位相関係に応じて光の強めあいや弱めあいを起こすことによって、スクリーン１０４と鑑賞者との間に明暗の縞模様（干渉縞）となって現れる。この干渉縞が発生する像面１０５に鑑賞者の焦点が合わせられると、鑑賞者は干渉縞をスクリーンをぎらつかせるシンチレーションとして認識する。
【０００５】
シンチレーションは、スクリーン面に結像された画像を見ようとする鑑賞者によって、スクリーン面と鑑賞者との間にあたかもベール、レース布、くもの巣を張ったかのような不快感を与える。また、鑑賞者はスクリーン上の画像とシンチレーションとの２重の像を見ることになり、それぞれに視点を合わせようとするため大きな疲労を招く。したがって、このシンチレーションは、鑑賞に堪えないほど大きなストレスを鑑賞者に与えてしまう。
【０００６】
最近では、従来の高圧水銀ランプに替わる新しい光源の開発が進められており、特にレーザ光源は、エネルギー効率、色再現性、長寿命、瞬時点灯等の点で次世代プロジェクタ用光源として期待が高まっている。しかしながら、レーザ光源によるスクリーン上の投射光は、隣接する領域の光線の位相が揃っていることから干渉性が非常に高いものとなる。レーザ光源のコヒーレント長は数十メートルにも及ぶこともあるため、同一の光源を分割して再合成すると、コヒーレント長より短い光路差を経て合成された光が強い干渉を引き起こすことになり、高圧水銀ランプよりもはっきりとしたシンチレーション（干渉縞）が出現してしまう。
よって、特にレーザ光源を用いたプロジェクタの製品化においてシンチレーションの低減は必須技術となっている。
【０００７】
このようなシンチレーションの低減対策として以下の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照、特許文献２及び特許文献３参照。）。
この特許文献１は、スクリーンの拡散性を最適化したもので、拡散層、透明層（レンチキュラーレンズ）、拡散層の３層構造からなるスクリーンが記載されている。このように、散乱層が複雑化することによって干渉斑のランダム性は大きくなる。そのため、斑のうち細かい成分（空間周波数が小さい干渉縞）が多くなると、何らかの視線移動が起きたときに人間の眼の残像特性により光が積分平均化されるという効果が生じ得る。特に、動画鑑賞の場合は頻繁に視線移動が行われるため、シンチレーションの低減が期待できる。
【０００８】
特許文献２は、光、電場、磁場、熱、応力等を光散乱層に付与し、当該光拡散層に含有されている光散乱体の形状、相対的位置関係や屈折率を時間的に変化させるというスクリーンである。このように、光拡散層による散乱波の散乱分布や位相を時間的に変化させることによってシンチレーションの発生防止が期待できる。
【０００９】
また、特許文献３に記載の画像投射装置では、コヒーレンス性を有するレーザ光源と、レーザ光源から射出されたレーザビームの偏光方向を時間的に変化させる１／２波長板（偏光制御ユニット）と、偏光制御ユニットから射出されたレーザビームを走査面の２次元方向に走査させるＭＥＭＳミラー及びガルバノミラー（走査デバイス）とを備えている。そして、１／２波長板を回転させることにより、各画素で発生するスペックルパターン（スペックル強度）はフレームごとに変化する。したがって、フレームレート６０Ｈｚで各フレームが描画される場合、スペックルパターンの時間的変化は、人間の眼の残像時間より速いので、眼の残像効果によって各フレームで発生したスペックルパターンの強度が積分されてスペックルを低減させている。
このように、偏光制御ユニットとして、レーザ光源から射出されたレーザビームをウォブリングさせたり、１／２波長板を回転し偏光を変化させることにより、スクリーンから射出される光のスペックルは低減される。
【特許文献１】特開平１１−０３８５１２号公報
【特許文献２】特開２００１−１００３１６号公報
【特許文献３】特開２００５−４７４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、最終散乱面の散乱状態は固定されているため、散乱面上の各点から発した光線間の干渉がなすスクリーンと鑑賞者の間における空間の位相分布も固定されており、干渉斑も固定した像として視認されてしまう。よって、完全に干渉斑が消えるということにはならず、特に、干渉性の高いレーザ光源を具備するプロジェクタでは殆ど効果を得ることができない。また、このような高散乱化による構成では、画像ボケを併発する虞があることから、高画質化を図るという本来の課題を解決することができなくなる。
【００１１】
また、特許文献２では、光散乱体の形状や相対的位置関係、屈折率などを変化させるには多大な駆動エネルギーを要することになる。また、これらの駆動手段を用いた場合、散乱層へのエネルギー伝達効率も低く、振動、音、不要電磁波、排熱となって快適な鑑賞を阻害する虞がある。さらに、散乱層が焦点方向に移動してしまうような構成では、画像の大きさが変化してしまう。これにより、水平方向における画像の輪郭線の位置も変わってしまい、画像ボケが生じる原因となっていた。
【００１２】
また、特許文献３に記載の、画像投射装置では、レーザ光源から射出されたレーザビームの偏光を変化させているため、光を走査して投影する走査型の画像表示装置には有効である。しかしながら、この構成では、空間光変調装置（透過型液晶パネル、反射型液晶パネル、ＤＭＤ等）を用いる画像表示装置に適用することはできない。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、空間光変調装置から射出された光のシンチレーションを確実に防止し、かつ、高画質化を図ることが可能な画像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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の画像表示装置は、光を射出する光源装置と、該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、該空間光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、前記光源装置から射出され前記空間光変調装置に入射する光を偏向させる偏向手段とを備え、前記光源装置から射出された光が、前記空間光変調装置の表示領域の一部を照明するとともに、前記光が前記偏向手段によって偏向されることにより、前記光によって照明される照明領域が前記被投射面上を移動可能とされたことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、空間光変調装置の表示領域の一部を照明する。そして、空間光変調装置の一部を照明した光は、偏向手段により、空間光変調装置上を移動する。この光の移動に伴い、光によって照明される被投射面上の照明領域が移動することになる。
このように、被投射面上の照明領域が移動するため、照明領域に応じて、被投射面における散乱中心が異なることになる。これにより、被投射面から射出される光の散乱状態が時間的に様々に変化し、視認されていた干渉縞が動き、干渉縞のパターンがより複雑に変化することになる。その結果、被投射面から射出された光が人間の眼の残像特性によって積分平均化され、干渉縞が視認されなくなる。つまり、人間の眼には、残像により画像がある一定時間保持された状態となるので画像が均一に表示されて見えるという特性がある。これにより、被投射面と鑑賞者との間に生じていた干渉縞が解消されてシンチレーションが低減する。よって、シンチレーションによる不快感（表示ムラやぎらつき感）もなくなり鑑賞者の疲労も軽減される。また、本発明は、従来のように拡散層が焦点方向に動くものではないので、光の散乱に伴う画像ボケが生じることもないため、画像が良好に視認される。以上のことから、高輝度、高解像度、高品位な画像を得ることができるようになる。
また、光源装置から射出された光は、偏向手段により、被投射面上を移動しているため、人間の眼の網膜上の１点に静止することはない。すなわち、本発明の画像表示装置は、快適性と言ったユーザビリティの点で優れている。
【００１６】
また、本発明の画像表示装置は、前記偏向手段が、偏光面を回転させる液晶素子と複屈折性を有する光学部材とを備えることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、液晶素子に入射する。そして、電圧印加状態に応じて透過光の偏光面が時間的に変化する。偏光面が変化した光を複屈折性を有する光学部材に入射させることで、光学部材から射出される光は入射した光の偏光面に応じて偏向する。これにより、空間光変調装置から射出された光による照明領域が被投射面上を移動するため、被投射面から射出される光のシンチレーションは抑えられたものとなる。
このように、本発明の画像表示装置は、電圧による液晶素子の駆動のみで、光学部材から射出された光を偏向させることができるので、装置全体として簡易な構成にすることができる。
【００１８】
また、本発明の画像表示装置は、前記偏向手段が、ホログラム素子であることが好ましい。
【００１９】
本発明に係る画像表示装置では、ホログラム素子としては、例えば、ホログラム原板に計算機で計算して人工的に作成した干渉縞が形成された計算機ホログラム（ＣＧＨ ：Computer Generated Hologram）である。計算機ホログラムは、回折格子の分割領域の自由な設定が可能であり、収差の問題が生じないので好適である。
【００２０】
また、本発明の画像表示装置は、前記光源装置から射出された光をライン状の光に集光する集光手段を備えることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、集光手段によりライン状に集光される。これにより、光源装置から射出された光の走査方向が１次元で良いため、光源装置から射出された光の偏向の制御が容易となる。
【００２２】
また、本発明の画像表示装置は、前記光源装置から射出された光を点状の光に集光する集光手段を備えることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、集光手段により点状に集光される。この場合、光源装置から射出された光の走査方向は２次元となるが、被投射面上の照明領域が点状となるため、ライン状の光を走査する場合に比べて、高速で走査する必要が生じる。すなわち、光源装置から射出された光の走査方向は２次元となるが、異なるスペックルパターンが高速で移動するため、スペックルパターンが人間の眼の残像特性によって、より積分平均化される。したがって、シンチレーションをより抑えることが可能となる。
【００２４】
また、本発明の画像表示装置は、前記空間光変調装置に入射する光が一つの光線であることが好ましい。
【００２５】
本発明に係る画像表示装置では、空間光変調装置に入射する光が一つの光線、すなわち、シングルビームであるため、簡易な構成となり、装置の全体の組み立てが簡便となる。また、空間光変調装置の一部を照射する際の光の位置等の制御が容易となる。
【００２６】
また、本発明の画像表示装置は、前記空間光変調装置に入射する光が複数の光線であることが好ましい。
【００２７】
本発明に係る画像表示装置では、空間光変調装置に入射する光が複数の光線、すなわち、マルチビームである場合、空間光変調装置に入射する光がシングルビームである場合の光強度に比べて、各々の光の強度は弱くてなる。これにより、空間光変調装置に高出力の光を照射した場合に生じる損傷を防止することができるため、空間光変調装置を信頼性の高い状態にすることができる。さらには、空間光変調装置に照射される光の強度が弱いため、被投射面から射出される光のちらつきも少なく疲労を招きにくくなる。したがって、シンチレーションによる鑑賞者の疲労がより軽減される。
【００２８】
本発明の画像表示装置は、光を射出する光源装置と、複数の画素を有するとともに該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、該空間光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、前記空間光変調装置から射出する光を偏向させる偏向手段とを備え、前記空間光変調装置の各画素の開口領域の寸法が前記画素のピッチより小さく、前記空間光変調装置から射出する光が前記偏向手段によって偏向されることにより、前記空間光変調装置の各画素から射出された光による前記被投射面上の照明領域が、前記空間光変調装置の画素のピッチより小さい範囲内で被投射面上を移動可能とされたことを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、空間光変調装置の各画素を照明する。そして、空間光変調装置から射出された光は、偏向手段により、被投射面上を移動する。このとき、空間光変調装置の各画素から射出された光による照明領域が、空間光変調装置の画素のピッチより小さい範囲内で被投射面上を移動する。このように、被投射面上の照明領域が移動するため、照明領域に応じて、被投射面における散乱中心が異なることになる。これにより、被投射面から射出される光の散乱状態が様々に変化し、視認されていた干渉縞が動き、干渉縞のパターンがより複雑に変化することになる。その結果、被投射面から射出される光が人間の眼の残像特性によって積分平均化され、干渉縞が視認されなくなる。つまり、人間の眼には、残像により画像がある一定時間保持された状態となるので画像が均一に表示されて見えるという特性がある。これにより、被投射面と鑑賞者との間に生じていた干渉縞が解消されてシンチレーションが低減する。よって、シンチレーションによる不快感（表示ムラやぎらつき感）もなくなり鑑賞者の疲労も軽減される。また、本発明は、従来のように拡散層が焦点方向に動くものではないので、光の散乱に伴う画像ボケが生じることもないため、画像が良好に視認される。以上のことから、高輝度、高解像度、高品位な画像を得ることができるようになる。
【００３０】
また、照射領域が空間光変調装置の画素のピッチより小さい範囲内で被投射面上を移動するため、隣接する空間光変調装置の画素に影響を及ぼすことがない。また、空間光変調装置の画素の開口領域の寸法が画素のピッチより小さくするほど、空間光変調装置の各画素から射出された光による照明領域の移動量を大きくすることができるので、よりシンチレーションを抑えることが可能となる。
さらに、光源装置から射出された光は、偏向手段により、被投射面上を移動しているため、人間の眼の網膜上の１点に静止することはない。すなわち、快適性と言ったユーザビリティの点で優れている。
【００３１】
また、本発明の画像表示装置は、前記偏向手段が、偏光面を回転させる液晶素子と複屈折性を有する光学部材とを備えることが好ましい。
【００３２】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、空間光変調装置により画像信号に応じて変調され、変調された光は液晶素子に入射する。そして、電圧印加状態に応じて透過光の偏光面が時間的に変化する。偏光面が変化した光を複屈折性を有する光学部材に入射させることで、光学部材から射出される光は入射した光の偏光面に応じて偏向する。このように、液晶素子における印加電圧のＯＮからＯＦＦ、ＯＦＦからＯＮに切り替えることにより、空間光変調装置から射出された光が偏向する。これにより、空間光変調装置の各画素から射出された光による照明領域が被投射面上を移動するため、被投射面から射出される光のシンチレーションは抑えられたものとなる。
このように、本発明の画像表示装置は、電圧による液晶素子の駆動のみで、空間光変調装置から射出された光を偏向させることができるので、装置全体として簡易な構成にすることができる。
【００３３】
また、本発明の画像表示装置は、前記偏向手段が、前記空間光変調装置を移動させる圧電素子であることが好ましい。
【００３４】
本発明に係る画像表示装置では、圧電素子により空間光変調装置を移動（振動）させることで、空間光変調装置の各画素から射出された光による照明領域が被投射面上を移動する。すなわち、偏向手段が圧電素子であるため、音及び振動の発生を抑制することができる。したがって、圧電素子の駆動に伴う騒音の発生を防止し、静粛性の高い画像表示装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像表示装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００３６】
［第１実施形態］
図１（ａ）は本実施形態に係るリアプロジェクタ（画像表示装置）１の概略構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すリアプロジェクタ１の側面断面図である。本実施形態に係るリアプロジェクタ１は、光源装置から射出された光を光変調手段により変調し、この変調した光をスクリーン１０に拡大投射するものである。
【００３７】
図１（ａ）に示すように、リアプロジェクタ１は、筐体２と、筐体２の前面に取り付けられ、画像が投影されるスクリーン１０とを備えている。スクリーン１０の下方の筐体２にはフロントパネル３が設けられ、フロントパネル３の左右側にはスピーカからの音声を出力する開口部４が設けられている。
【００３８】
次に、リアプロジェクタ１の筐体２の内部構造について説明する。
図１（ｂ）に示すように、リアプロジェクタ１の筐体２内部の下方には投射光学系２０が配設されている。投射光学系２０とスクリーン１０との間には反射ミラー５，６が設けられており、投射光学系２０から出射された光が反射ミラー５，６によって反射され、スクリーン１０に拡大投影されるようになっている。
【００３９】
次に、リアプロジェクタ１の投射光学系２０の概略構成について説明する。
図２は、リアプロジェクタ１の投射光学系２０の構成を示す概略図である。なお、図２中においては、簡略化のためリアプロジェクタ１を構成する筐体２は省略している。
【００４０】
投射光学系２０は、図２に示すように、赤色光を射出する赤色レーザ光源（光源装置）２１Ｒと、緑色光を射出する緑色レーザ光源（光源装置）２１Ｇと、青色光を射出する青色レーザ光源（レーザ光源）２１Ｂと、複数の画素２４ａを有しこれらレーザ光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから射出されたレーザ光を画像信号に応じてそれぞれ変調する液晶ライトバルブ（空間光変調装置）２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂと、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂにより変調されたレーザ光を合成するクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）２６と、クロスダイクロイックプリズム２６により合成されたレーザ光を拡大して投射する投射レンズ（投射装置）２７とを備えている。
【００４１】
投射光学系２０は、レーザ光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから射出されたレーザ光の照度分布を均一化させるための均一照明系として、各レーザ光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの後方に配置され、レーザ光を液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに射出する照明光学系２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを備えている。
【００４２】
また、各液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの入射側および出射側には、偏光板（図示せず）が配置されている。そして、各レーザ光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからの光束のうち所定方向の直線偏光のみが入射側偏光板を透過して、各液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに入射する。また、入射側偏光板の前方に偏光変換手段（図示せず）を設けてもよい。この場合、偏光変換手段により、入射側偏光板を透過する光に変換することで、光の利用効率を向上させることができる。
【００４３】
各液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム２６に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は投写光学系である投射レンズ２７によりスクリーン１０上に投射され、拡大された画像が表示される。
【００４４】
次に、照明光学系の詳細について図３を参照して説明する。なお、照明光学系は、赤色光側、緑色光側、青色光側のいずれの同様の構成であるため、赤色光側を例に挙げて説明する。また、図３は、クロスダイクロイックプリズム２６を省略した図となっている。
照明光学系２２Ｒは、図３に示すように、レーザ光源２１Ｒから射出され、平行化手段（図示略）により平行化された光を集光するレンチキュラレンズアレイ（集光手段）３１と、レンチキュラレンズアレイ３１から射出された光を偏向する偏向素子（偏光手段）３２とを備えている。
レンチキュラレンズアレイ３１の射出端面３１ｂには、複数の湾曲面が形成されているため、レンチキュラレンズアレイ３１の入射端面３１ａより入射した平行光は、各湾曲面において複数のライン状の光線、すなわち、マルチビームとして集光されるようになっている。
また、レンチキュラレンズアレイ３１により集光された光の垂直方向の幅は小さいほど好ましいが、光の回折限界とレンズの設計条件（ε＝０．６１λ／ＮＡ、ε：レンチキュラレンズアレイの集光径の半径、λ：入射する光の波長、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎ（θ／２））との制約を受けるため限界がある。よって、例えば、レンチキュラレンズアレイ３１により集光される光の幅は、液晶ライトバルブ２４Ｒ上で数μｍ程度に絞られている状態が好ましい。
【００４５】
次に、液晶ライトバルブ上の光について説明する。
まず、図４に示すように、レンチキュラレンズアレイ３１から射出されたライン状の光Ｎは、具体的に、液晶ライトバルブ２４Ｒの表示領域Ｋの１画素２４ａの大きさより十分小さい光となっている。つまり、ライン状の光Ｎは、１画素２４ａの狭い領域を照明している。ライン状の光Ｎは、偏向素子３２によって偏向されることにより、液晶ライトバルブ２４Ｒの画素２４ａ上を移動する。
ここで、１画素２４ａの大きさに対するライン状の光Ｎの照明領域Ｌの大きさは、スクリーン１０から射出される光の干渉縞が十分に大きく変化し、かつ、積分平均化されることが可能な大きさとなっている。すなわち、この条件を満たすようなレンチキュラレンズアレイ３１を用いている。
また、図４に示すように、隣接するライン状の光Ｎの間隔Ｐは、隣接するライン状の光同士が干渉を起こさない距離となっている。
【００４６】
また、ライン状の光Ｎは、偏向素子３２によって偏向されることにより、液晶ライトバルブ２４Ｒを介して、スクリーン１０に投射される。図５（ａ），（ｂ）にスクリーン１０の一部を示すと、スクリーン１０における照明領域Ｌが、図５（ａ）に示すように、スクリーン１０の上方から、図５（ｂ）に示すように、下方に向かって移動する。このとき、図５（ａ）に示すスクリーン１０の照明領域Ｌ１における散乱中心Ｃの並びは、図５（ｂ）に示すスクリーン１０の照明領域Ｌ２における散乱中心Ｃの並びと異なるものになる。したがって、各領域Ｌ１，Ｌ２に存在する散乱中心Ｃ間からの２次放射によって形成される照明領域Ｌ１におけるスペックルパターンと照明領域Ｌ２におけるスペックルパターンとが異なるものになる。このように、スクリーン１０における照明領域Ｌが移動することによって、スクリーン１０から射出された光が人間の眼の残像特性によって積分平均化され、干渉縞が視認されなくなる。つまり、人間の眼には、残像により画像がある一定時間保持された状態となるので画像が均一に表示されて見えるという特性がある。これにより、被投射面と鑑賞者との間に生じていた干渉縞が解消されてシンチレーションが低減する。
【００４７】
次に、偏向素子について説明する。
偏向素子３２は、入射した光の偏光面を回転させる液晶素子３３と、複屈折性を有する位相板（光学部材）３４とを備えている。
液晶素子３３は、図３に示すように、第１電極３３ａ及び第２電極３３ｂに液晶層３３ｃが挟持された構成となっており、第１，第２電極３３ａ，３３ｂは駆動回路（図示略）に接続されている。この駆動回路は、液晶素子３３に印加する電圧を制御し、液晶素子３３から射出される光の偏光面を時間的に変化させるものである。具体的には、液晶素子３３としては、ＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶が封入された液晶素子３３を用いる。そして、駆動回路からの出力が２０Ｖのときは、液晶素子３１に入射した光の偏光面は射出後も変化しない。すなわち、液晶素子３３に入射したときの光の偏光面が保持された状態で、液晶素子３３から光が射出され、位相板３４に入射する。
【００４８】
また、駆動回路からの出力が０Ｖのときは、液晶素子３３に入射した光は、液晶素子３３を透過することにより、光の偏光面が液晶素子３３に入射する前に対して９０度回転する。すなわち、液晶素子３３に入射したときの光の偏光面が９０度変化した状態で、液晶素子３３から光が射出され位相板３４に入射する。
このような液晶素子３３の特性により、液晶素子３３に印加する電圧を０Ｖ、２０Ｖと変化させると、液晶素子３３から射出される光は、液晶素子３３の内部の液晶分子の状態に応じた偏光面を有する光となって位相板３４に入射する。
例えば、液晶素子３３の印加電圧０Ｖと２０Ｖとの切り替え周波数は、人間が感知可能なフリッカの周波数よりも高い周波数、例えば、３０Ｈｚ以上、好ましくは６０Ｈｚ以上に設定されている。
【００４９】
位相板３４は、入射した光の偏光面に応じて屈折率が異なる素子である。すなわち、位相板３４に入射した光の偏光面は、時間とともに変化しているので、図３に示すように、位相板３４に入射した光は、偏光面に応じた角度で位相板３４の入射端面３４ａにおいて屈折することになる。これにより、位相板３４から射出される光は、図３に示すように、光Ａ（一点鎖線で示す）の状態から液晶ライトバルブ２４Ｒ上を移動しながら光Ｂ（破線で示す）の状態まで行き来して移動する。
また、位相板３４として、具体的には、カルサイト（方解石、成分は炭酸カルシウム）や水晶（石英、成分は二酸化珪素）等の異方性屈折素子を用いることが可能である。
【００５０】
また、ライン状の光Ｎのスクリーン１０の上面から下面に向かって移動する速度は、眼の残像時間によりもスクリーン１０から射出される光の干渉縞が十分に速く変化し、かつ、積分平均化されることが可能な速さとなっている。すなわち、液晶材料を変えたり、液晶素子３３の駆動電圧の切り替え周波数を変えたり、あるいは位相板３４の材質等により、この速度の条件を満たすことが可能となっている。
【００５１】
本実施形態に係るリアプロジェクタ１では、１画素２４ａより小さいライン状の光Ｎが、スクリーン１０上を移動するため、スクリーン１０から射出される光の散乱状態が様々に変化し、視認されていた干渉縞が動き、干渉縞のパターンがより複雑に変化することになる。その結果、スクリーン１０と鑑賞者との間に生じていた干渉縞が解消されてシンチレーションが低減する。よって、シンチレーションによる不快感（表示ムラやぎらつき感）もなくなり鑑賞者の疲労も軽減される。また、本発明は、従来のように拡散層が焦点方向に動くものではないので、光の散乱に伴う画像ボケが生じることもないため、画像が良好に視認される。以上のことから、高輝度、高解像度、高品位な画像を得ることができるようになる。
【００５２】
また、ライン状の光Ｎにより液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを照明するため、レーザ光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから射出された光の走査方向が１次元で良いため、レーザ光源装置２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから射出された光の偏向の制御が容易となる。
さらに、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに入射する光がマルチビームであるため、一つの光線、すなちち、シングルビームである場合の光強度に比べて、各々の光の強度は弱くなる。これにより、高出力な光を照射した場合に生じる液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの損傷を防止することができるため、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂが信頼性の高いものとなる。さらには、マルチビームを射出する光源装置は、シングルビームを射出する光源装置に比べて液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに照射される光の強度が弱いため、被投射面から射出される光のちらつきも少なく疲労を招きにくくなる。
以上より、本発明のリアプロジェクタ１は、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを備えた画像表示装置に適用可能であり、シンチレーションを確実に防止し、かつ、高画質化を図ることが可能である。
【００５３】
なお、レーザ装置２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとしては、面ビーム照明可能な光源や、面発光レーザを用いた光源、レーザチップアレイからの射出光をホログラムで重ね合わせて面光源化したもの等であっても良い。
また、偏向素子３２としては、液晶素子３３及び位相板３４に代えて、ホログラム素子や回転プリズム、ミラースキャン等を用いても良い。ホログラム素子としては、例えば、ホログラム原板に計算機で計算して人工的に作成した干渉縞が形成された計算機ホログラム（ＣＧＨ ：Computer Generated Hologram）である。計算機ホログラムは、回折格子の分割領域の自由な設定が可能であり、収差の問題が生じないので好適である。
【００５４】
さらに、入射した光をライン状に絞る手段としてレンチキュラレンズアレイ３１のような屈折を用いる素子が簡便であるが、ホログラムのような干渉を用いる素子であっても良い。また、レーザ光源２１Ｒから射出された光をレンチキュラレンズアレイ３１によりライン状に集光させたが、レーザ光源２１Ｒから射出された光を点状の光に集光する集光手段を用いても良い。レーザ光源２１Ｒから射出される光が点状の場合、レーザ光源２１Ｒから射出された光の走査方向は２次元となるが、スクリーン１０上の照明領域が点状となるため、本実施形態のライン状の光を走査する場合に比べて、スクリーン１０の照明領域を細かく照明することになる。したがって、異なるスペックルパーンを有する照明領域Ｌが増えるため、シンチレーションをより抑えることが可能となる。
【００５５】
また、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに入射する光はマルチビームであったが、液晶ライトバルブに入射する光が一つの光線、すなわち、シングルビームであっても良い。シングルビームである場合、簡易な構成となり、装置の全体の組み立てが簡便となる。また、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの１画素２４ａの一部を照射する際の光の位置等の制御が容易となる。
さらに、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに入射する光は、ライン状の光，点状の光と、シングルビーム，マルチビームとを組み合わせた光であれば良い。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図６から図１０を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第１実施形態に係るリアプロジェクタ１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態は、偏向素子を用いている点で第１実施形態と共通である。すなわち、第１実施形態では、液晶ライトバルブの前段に偏向素子を配置しているが、本実施形態では、液晶ライトバルブ２４Ｒ、２４Ｇ，２４Ｂから射出された光を偏向させる点で第１実施形態と異なる。
【００５７】
リアプロジェクタ４０は、図６に示すように、投射レンズ２７とスクリーン１０との間に、第１実施形態と同様の構成を有する液晶素子４１と位相板４２とを備えている。すなわち、液晶素子４１に印加する電圧を０Ｖ、２０Ｖと変化させると、液晶素子４１から射出される光は、液晶素子４１の内部の液晶分子の状態に応じた偏光面を有する光となる。また、本実施形態の位相板４２は、第１実施形態の位相板３４を面内で９０度回転させて配置されている。そのため、液晶素子４１及び位相板４２を介してスクリーン１０に投射された光は、スクリーン１０の左方１０ｃから右方１０ｄに向かって移動するようになっている。
なお、図６は、クロスダイクロイックプリズム２６を省略した図となっている。
【００５８】
液晶ライトバルブ２４Ｒの画素２４ａについて説明する。なお、液晶ライトバルブ２４Ｒは複数の画素２４ａを有するが、図７では簡略のため２つの画素のみ図示している。
画素２４ａは、遮光膜４５により区画されており、区画された領域のほぼ半分の領域に画素スイッチング用素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＴＦＴと略記する）４６ａ，配線等が配置されたＴＦＴ形成領域４６が形成されている。また、画素２４ａの残りの半分の領域は、透過領域（開口領域）４７となっている。
また、液晶ライトバルブ２４Ｒの画素２４ａの透過領域４７の寸法Ｓが、画素２４ａのピッチＴより小さくなっている。
【００５９】
また、位相板４２に入射した光の偏光面は、時間とともに変化しているので、位相板４２に入射した光は、図６に示すように、偏光面に応じた角度で位相板４２の入射端面４２ａにおいて屈折することになる。これにより、位相板４２から射出される光は、光Ｐ（一点鎖線で示す）の状態からスクリーン１０上を移動しながら光Ｑ（破線で示す）の状態まで行き来して移動する。また、図６に示す位相板４２から射出される光の移動は、液晶ライトバルブ２４Ｒのある１画素における偏向を示したものである。
【００６０】
次に、１画素から射出された光により照射されるスクリーン１０の投射領域Ｍについて説明する。
位相板４２から射出され、スクリーン１０に投影される光による照明領域Ｍ１は、図８に示すように、照明領域Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５の順に、スクリーン１０の投射領域Ｍのスクリーン１０の左方から右方へ移動する。このとき、スクリーン１０の照明領域Ｍ1〜照明領域Ｍ５における散乱中心の並びは、領域ごとに異なるものになる。図８の照明領域Ｍ１〜照明領域Ｍ５に描いた模様はスペックルパターンを模式的に表したものであり、図８から、スペックルパターンは、各照明領域Ｍ１〜照明領域Ｍ５ごとに異なることが分る。
【００６１】
本実施形態に係るリアプロジェクタ４０では、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂから射出された光による照明領域Ｍ１〜照明領域Ｍ５が、スクリーン１０上を移動するため照明領域Ｍ１〜照明領域Ｍ５に応じて、スクリーン１０における散乱中心が異なることになる。これにより、スクリーン１０から射出される光の散乱状態が様々に変化して視認されていた干渉縞が動き、干渉縞のパターンがより複雑に変化することになる。その結果、第１実施形態と同様に、シンチレーションによる不快感を抑え、画像が良好に視認されるという効果を得ることができる。
【００６２】
また、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの高精細化の流れの中、回折損失のため、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの画素のピッチＴは６μｍ程度が限界と言われている。また、高精細化で１つの画素に占めるＴＦＴの占有率が相対的に大きくなり、本実施形態のように、透過領域４７の開口率は５０％程度まで落ち込んでいる。しかしながら、本発明は、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの画素２４ａの透過領域４７の寸法Ｓが、画素２４ａのピッチＴより小さくなるほど、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの各画素２４ａから射出された光による照明領域Ｍ１から照明領域Ｍ５までの移動量を大きくすることができるので、よりシンチレーションを抑えることが可能となる。
【００６３】
[第２実施形態の変形例１]
なお、液晶ライトバルブ２４ＲのＴＦＴ５１が、図９に示すように、右下の角部に形成されている場合、照明領域Ｍ１０が対角線方向に移動するように、液晶ライトバルブ２４Ｒから射出された光を偏向させれば良い。
【００６４】
[第２実施形態の変形例２]
また、照明領域を移動させる方向としては、図１０（ａ）に示すように、遮光膜４５の分だけ照明領域Ｍ１１を左右に移動させても良い。このときの１画素の透過領域の形状は、図１０（ｂ）に示すようになり、液晶ライトバルブ２４Ｒが動く際、１画素のうちＴＦＴ形成領域４６が通過しない領域５６は、照明領域Ｍ１１が重なる領域５５に比べて明るくなる。
以上の変形例１及び変形例２から、液晶ライトバルブ２４ＲのＴＦＴ５１が、右下の角部に形成されている場合でも、照明領域Ｍ１０，Ｍ１１を移動させることで、スペックルパターンが異なるため、本実施形態と同様に、シンチレーションを抑えることが可能となる。
【００６５】
［第３実施形態］
次に、本発明に係る第３実施形態について、図１１から図１４を参照して説明する。
本実施形態に係るリアプロジェクタは、液晶ライトバルブから射出した光を偏向させる点で第２実施形態と同様であり、偏向手段が圧電素子を備えた可動部６５である点で第２実施形態と異なる。
【００６６】
図１１（ａ）に示すように、液晶ライトバルブ２４Ｒの外周に可動部６５が設けられており、液晶ライトバルブ２４Ｒは、可動部６５により移動（振動）可能となっている。
次に、可動部６５の構成について説明する。
可動部６５は、第１圧電素子６６と、第２圧電素子６７と、第１スライダー６８と、第２スライダー６９とを備えている。
第１スライダー６８は、図１１（ｂ）に示すように、液晶ライトバルブ２４Ｒを囲む額縁状であり、第１スライダー６８の水平方向に延びる両内側面６８ａ，６８ｂが、液晶ライトバルブ２４Ｒの水平方向に延びる両外側面２４ｂ，２４ｃに接触している。また、液晶ライトバルブ２４Ｒの垂直方向に延びる両外側面２４ｄ，２４ｅと、第１スライダー６８の垂直方向に延びる両内側面６８ｃ，６８ｄとの間にはそれぞれ隙間が設けられている。これら隙間のうち液晶ライトバルブ２４Ｒの端面２４ｅと第１スライダー６８の側面６８ｄとの隙間には、液晶ライトバルブ２４Ｒと第１スライダー６８とに接触して、第１圧電素子６６が設けられている。
【００６７】
第２スライダー６９は、第１スライダー６８を囲む額縁状であり、第２スライダー６９の垂直方向に延びる両内側面６９ａ，６９ｂが、第１スライダー６８の垂直方向に延びる両外側面６８ｅ，６８ｆに接触している。また、第１スライダー６８の水平方向に延びる両外側面６８ｇ，６８ｈと、第２スライダー６９との水平方向に延びる両内側面６９ｃ，６９ｄとの間にはそれぞれ隙間が設けられている。これら隙間のうち第１スライダー６８の側面６８ｇと第２スライダー６９の側面６９ｃとの隙間には、第１スライダー６８と第２スライダー６９とに接触して、第２圧電素子６７が設けられている。
【００６８】
液晶ライトバルブ２４Ｒは、横方向のスライド（ｘ方向の移動）及び縦方向のスライド（ｙ方向の移動）が可能となっている。
まず、横方向のスライド構造について説明する。
第１スライダー６８の両側面６８ａ，６８ｂには、図１２に示すように、Ｖ溝７１が長手方向に沿って形成されている。また、液晶ライトバルブ２４Ｒの両側面２４ｂ，２４ｃ側の端部は、Ｖ溝７１内で摺動可能な傾斜面になっている。これらにより、液晶ライトバルブ２４Ｒは横方向にスライド可能となっている。
また、液晶ライトバルブ２４Ｒの端部には、Ｖ溝７１に嵌合可能な形状である接触部７３が設けられている。この接触部７３は、耐摩耗性の高いセラミック等の材料で形成されている。さらに、Ｖ溝７１の表面には、潤滑グリス、あるいはＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）の膜が成膜されている。これらにより、Ｖ溝７１内を液晶ライトバルブ２４Ｒが摺動しても、耐摩耗性、低摩擦化された構造であるため、液晶ライトバルブ２４Ｒの端部が磨耗することはない。
【００６９】
次に、縦方向のスライド構造について説明する。
第２スライダー６９の両側面６９ａ，６９ｂには、図１２に示すように、横方向のスライド構造と同様の構造，表面加工が施されたＶ溝７２が長手方向に沿って形成されている。そして、第１スライダー６８の両側面６８ｅ，６８ｆ側の端部は、Ｖ溝７２内で摺動可能な傾斜面になっている。また、第１スライダー６８の端部には、上記接触部７３と同様の材料からなる接触部７４が設けられている。
このような構成で、液晶ライトバルブ２４Ｒは第１スライダー６８に支持され、第１スライダー６８は第２スライダー６９に支持されている。
【００７０】
第１，第２圧電素子６６，６７としては、ピエゾアクチュエータを用いる。ピエゾアクチュエータは位置決め精度が高いので、最も好適である。また、ピエゾアクチュエータでは変位量がｎｍオーダーとなってしまう。そこで、第１，第２圧電素子６６，６７は、図１３に示すように、薄板状のピエゾ膜７５と電極７６とを交互に積層した構成にする。このように、ピエゾ膜７５を積層することにより、変位量を大きくすることが可能となる。また、第１，第２圧電素子６６，６７は、電極７６に電圧が印加されることにより伸縮する。
【００７１】
すなわち、液晶ライトバルブ２４Ｒは、第１，第２圧電素子６６，６７の伸縮により、図１１（ａ）に示す垂直方向（ｘ軸方向）及び水平方向（ｙ軸方向）に移動（振動）可能となっており、焦点方向（ｚ軸方向）には動かない構造となっている。実際に液晶ライトバルブ２４Ｒが動く変位量は、１画素のピッチ（本実施形態では約１０μｍ）以下となっている。
【００７２】
本実施形態に係るリアプロジェクタ６０では、第１，第２圧電素子６６，６７により液晶ライトバルブ２４Ｒを移動させることで、液晶ライトバルブ２４Ｒの各画素２４ａから射出された光による照明領域がスクリーン１０上を移動する。すなわち、偏向手段がピエゾアクチュエータであるため、音及び振動の発生を抑制することができる。したがって、圧電素子の駆動に伴う騒音の発生を防止し、静粛性の高いリアプロジェクタ６０を提供することが可能となる。
また、本実施形態では、圧電素子を２つ用いて、液晶ライトバルブ２４Ｒを２軸方向で移動させているため、１軸方向で移動させる場合に比べて、スクリーンから射出される光のスペックルパターンがより異なることになる。したがって、多種のスペックルパターンが、人間の眼の残像特性によって積分平均化されるため、より干渉縞が視認されなくなる。
【００７３】
なお、液晶ライトバルブ２４Ｒと第１スライダーとの嵌合、第１スライダーと第２スライダーとの嵌合は、リニアベアリングによる構成であっても良い。
また、本実施形態では、偏向手段として、第１圧電素子６６，第２圧電素子６７を用いたが、弾性材で支持しただけの構造であっても良い。
また、第１，第２圧電素子６６，６７として積層ピエゾ素子を用いたが、変位量が小さくても良い場合は、単層のピエゾアクチュエータであっても良い。
【００７４】
また、偏向手段として、第１，第２圧電素子６６，６７を用いたが、図１４に示すように、電磁式のアクチュエータを用いても良い。電磁式のアクチュエータとは、磁石８１とコイル８２とを組み合わせて構成されるソレノイド、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、リニアモータである。
具体的な電磁式のアクチュエータの構成は、固定部８３に形成されたコイル８２と、電磁力によって振動する磁石８１とからなっている。また、磁石８１の一端面８１ａには、液晶ライトバルブ２４Ｒ、あるいは第１スライダー６８が固定され、固定部８３の一端面８３ａには、第１スライダー６８、あるいは第２スライダー６９が固定されている。この構成では、コイル８２に電流を加えることにより、磁石８１が直進運動し、本実施形態と同様に液晶ライトバルブ２４Ｒ及び第１スライダー６８を移動させることができる。
【００７５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態において、背面投射型のプロジェクタ（リアプロジェクタ）を例に挙げて説明したが、フロント投射型のプロジェクタ（画像表示装置）であっても良い。
また、空間光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブを用いた例を示したが、反射型の液晶ライトバルブ、及び、微小ミラーアレイデバイスを空間光変調装置として用いることもできる。その際には、投射光学系の構成は適宜変更される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図２】図１の投射光学系の概略構成図である。
【図３】図２の投射光学系の赤色光側を示す概略構成図である。
【図４】図１のスクリーンに投射される光の照射領域を示す平面図である。
【図５】図１のスクリーンに投射される光の照射領域の移動を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置の投射光学系の赤色側を示す概略構成図である。
【図７】図６の画像表示装置の空間光変調装置の一部を示す図である。
【図８】図６のスクリーンに投射される光の照射領域の移動を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置の変形例を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置の偏向手段を斜視図である。
【図１２】図１１の偏向手段の摺動構造を示す断面図である。
【図１３】図１１の偏向手段の圧電素子を示す断面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置の変形例を示す図である。
【図１５】シンチレーションの原理を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１，４０…リアプロジェクタ（画像表示装置）、２１Ｒ…赤色レーザ光源（光源装置）、２１Ｇ…緑色レーザ光源（光源装置）、２１Ｂ…青色レーザ光源（光源装置）、２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ…液晶ライトバルブ（空間光変調装置）、２４ａ…画素、３１…レンチキュラレンズアレイ（集光手段）、３２，６５…偏向素子（偏光手段）、３３，４１…液晶素子、３４，４２…位相板（光学部材）、４７…透過領域（開口領域）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プロジェクタが急速に普及してきている。主に、ビジネスプレゼンテーション用途で用いられてきたフロント投射型プロジェクタの他、最近ではリア型プロジェクタが、大型テレビ（ＰＴＶ；プロジェクションテレビ）の一形態として認知度を高めてきている。プロジェクション方式の最大の利点は、液晶テレビ、ＰＤＰ等の直視型ディスプレイに比べて低価格で同画面サイズの商品を供給できることである。しかし、直視型においても低価格化が進展しており、プロジェクタ表示装置にもより高い画質性能が求められつつある。
【０００３】
プロジェクタは、アークランプ等の光源から射出された光を液晶ライトバルブの光変調素子に照射し、光変調素子により変調された投射光をスクリーンに投射することで画像をスクリーンに表示するものである。このとき、スクリーンには、画像が表示されるだけでなく、スクリーン全面がぎらついて見える。これは、光線の干渉に伴う輝度ムラによるもので、スペックルノイズ、所謂シンチレーションと呼ばれる。
【０００４】
ここで、シンチレーションの発生原理について述べる。
図１５に示すように、光源１０１から照射された光が液晶ライトバルブ１０２を透過して投射レンズ１０３によりスクリーン１０４へと投射される。スクリーン１０４に投射された投射光は、スクリーン１０４の散乱構造により回折し、それらが二次波源のように振舞うことによって拡散される。二次波源による２つの球面波が、互いの位相関係に応じて光の強めあいや弱めあいを起こすことによって、スクリーン１０４と鑑賞者との間に明暗の縞模様（干渉縞）となって現れる。この干渉縞が発生する像面１０５に鑑賞者の焦点が合わせられると、鑑賞者は干渉縞をスクリーンをぎらつかせるシンチレーションとして認識する。
【０００５】
シンチレーションは、スクリーン面に結像された画像を見ようとする鑑賞者によって、スクリーン面と鑑賞者との間にあたかもベール、レース布、くもの巣を張ったかのような不快感を与える。また、鑑賞者はスクリーン上の画像とシンチレーションとの２重の像を見ることになり、それぞれに視点を合わせようとするため大きな疲労を招く。したがって、このシンチレーションは、鑑賞に堪えないほど大きなストレスを鑑賞者に与えてしまう。
【０００６】
最近では、従来の高圧水銀ランプに替わる新しい光源の開発が進められており、特にレーザ光源は、エネルギー効率、色再現性、長寿命、瞬時点灯等の点で次世代プロジェクタ用光源として期待が高まっている。しかしながら、レーザ光源によるスクリーン上の投射光は、隣接する領域の光線の位相が揃っていることから干渉性が非常に高いものとなる。レーザ光源のコヒーレント長は数十メートルにも及ぶこともあるため、同一の光源を分割して再合成すると、コヒーレント長より短い光路差を経て合成された光が強い干渉を引き起こすことになり、高圧水銀ランプよりもはっきりとしたシンチレーション（干渉縞）が出現してしまう。
よって、特にレーザ光源を用いたプロジェクタの製品化においてシンチレーションの低減は必須技術となっている。
【０００７】
このようなシンチレーションの低減対策として以下の技術が開示されている（例えば、特許文献１参照、特許文献２及び特許文献３参照。）。
この特許文献１は、スクリーンの拡散性を最適化したもので、拡散層、透明層（レンチキュラーレンズ）、拡散層の３層構造からなるスクリーンが記載されている。このように、散乱層が複雑化することによって干渉斑のランダム性は大きくなる。そのため、斑のうち細かい成分（空間周波数が小さい干渉縞）が多くなると、何らかの視線移動が起きたときに人間の眼の残像特性により光が積分平均化されるという効果が生じ得る。特に、動画鑑賞の場合は頻繁に視線移動が行われるため、シンチレーションの低減が期待できる。
【０００８】
特許文献２は、光、電場、磁場、熱、応力等を光散乱層に付与し、当該光拡散層に含有されている光散乱体の形状、相対的位置関係や屈折率を時間的に変化させるというスクリーンである。このように、光拡散層による散乱波の散乱分布や位相を時間的に変化させることによってシンチレーションの発生防止が期待できる。
【０００９】
また、特許文献３に記載の画像投射装置では、コヒーレンス性を有するレーザ光源と、レーザ光源から射出されたレーザビームの偏光方向を時間的に変化させる１／２波長板（偏光制御ユニット）と、偏光制御ユニットから射出されたレーザビームを走査面の２次元方向に走査させるＭＥＭＳミラー及びガルバノミラー（走査デバイス）とを備えている。そして、１／２波長板を回転させることにより、各画素で発生するスペックルパターン（スペックル強度）はフレームごとに変化する。したがって、フレームレート６０Ｈｚで各フレームが描画される場合、スペックルパターンの時間的変化は、人間の眼の残像時間より速いので、眼の残像効果によって各フレームで発生したスペックルパターンの強度が積分されてスペックルを低減させている。
このように、偏光制御ユニットとして、レーザ光源から射出されたレーザビームをウォブリングさせたり、１／２波長板を回転し偏光を変化させることにより、スクリーンから射出される光のスペックルは低減される。
【特許文献１】特開平１１−０３８５１２号公報
【特許文献２】特開２００１−１００３１６号公報
【特許文献３】特開２００５−４７４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１では、最終散乱面の散乱状態は固定されているため、散乱面上の各点から発した光線間の干渉がなすスクリーンと鑑賞者の間における空間の位相分布も固定されており、干渉斑も固定した像として視認されてしまう。よって、完全に干渉斑が消えるということにはならず、特に、干渉性の高いレーザ光源を具備するプロジェクタでは殆ど効果を得ることができない。また、このような高散乱化による構成では、画像ボケを併発する虞があることから、高画質化を図るという本来の課題を解決することができなくなる。
【００１１】
また、特許文献２では、光散乱体の形状や相対的位置関係、屈折率などを変化させるには多大な駆動エネルギーを要することになる。また、これらの駆動手段を用いた場合、散乱層へのエネルギー伝達効率も低く、振動、音、不要電磁波、排熱となって快適な鑑賞を阻害する虞がある。さらに、散乱層が焦点方向に移動してしまうような構成では、画像の大きさが変化してしまう。これにより、水平方向における画像の輪郭線の位置も変わってしまい、画像ボケが生じる原因となっていた。
【００１２】
また、特許文献３に記載の、画像投射装置では、レーザ光源から射出されたレーザビームの偏光を変化させているため、光を走査して投影する走査型の画像表示装置には有効である。しかしながら、この構成では、空間光変調装置（透過型液晶パネル、反射型液晶パネル、ＤＭＤ等）を用いる画像表示装置に適用することはできない。
【００１３】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、空間光変調装置から射出された光のシンチレーションを確実に防止し、かつ、高画質化を図ることが可能な画像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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の画像表示装置は、光を射出する光源装置と、該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、該空間光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、前記光源装置から射出され前記空間光変調装置に入射する光を偏向させる偏向手段とを備え、前記光源装置から射出された光が、前記空間光変調装置の表示領域の一部を照明するとともに、前記光が前記偏向手段によって偏向されることにより、前記光によって照明される照明領域が前記被投射面上を移動可能とされたことを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、空間光変調装置の表示領域の一部を照明する。そして、空間光変調装置の一部を照明した光は、偏向手段により、空間光変調装置上を移動する。この光の移動に伴い、光によって照明される被投射面上の照明領域が移動することになる。
このように、被投射面上の照明領域が移動するため、照明領域に応じて、被投射面における散乱中心が異なることになる。これにより、被投射面から射出される光の散乱状態が時間的に様々に変化し、視認されていた干渉縞が動き、干渉縞のパターンがより複雑に変化することになる。その結果、被投射面から射出された光が人間の眼の残像特性によって積分平均化され、干渉縞が視認されなくなる。つまり、人間の眼には、残像により画像がある一定時間保持された状態となるので画像が均一に表示されて見えるという特性がある。これにより、被投射面と鑑賞者との間に生じていた干渉縞が解消されてシンチレーションが低減する。よって、シンチレーションによる不快感（表示ムラやぎらつき感）もなくなり鑑賞者の疲労も軽減される。また、本発明は、従来のように拡散層が焦点方向に動くものではないので、光の散乱に伴う画像ボケが生じることもないため、画像が良好に視認される。以上のことから、高輝度、高解像度、高品位な画像を得ることができるようになる。
また、光源装置から射出された光は、偏向手段により、被投射面上を移動しているため、人間の眼の網膜上の１点に静止することはない。すなわち、本発明の画像表示装置は、快適性と言ったユーザビリティの点で優れている。
【００１６】
また、本発明の画像表示装置は、前記偏向手段が、偏光面を回転させる液晶素子と複屈折性を有する光学部材とを備えることが好ましい。
【００１７】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、液晶素子に入射する。そして、電圧印加状態に応じて透過光の偏光面が時間的に変化する。偏光面が変化した光を複屈折性を有する光学部材に入射させることで、光学部材から射出される光は入射した光の偏光面に応じて偏向する。これにより、空間光変調装置から射出された光による照明領域が被投射面上を移動するため、被投射面から射出される光のシンチレーションは抑えられたものとなる。
このように、本発明の画像表示装置は、電圧による液晶素子の駆動のみで、光学部材から射出された光を偏向させることができるので、装置全体として簡易な構成にすることができる。
【００１８】
また、本発明の画像表示装置は、前記偏向手段が、ホログラム素子であることが好ましい。
【００１９】
本発明に係る画像表示装置では、ホログラム素子としては、例えば、ホログラム原板に計算機で計算して人工的に作成した干渉縞が形成された計算機ホログラム（ＣＧＨ ：Computer Generated Hologram）である。計算機ホログラムは、回折格子の分割領域の自由な設定が可能であり、収差の問題が生じないので好適である。
【００２０】
また、本発明の画像表示装置は、前記光源装置から射出された光をライン状の光に集光する集光手段を備えることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、集光手段によりライン状に集光される。これにより、光源装置から射出された光の走査方向が１次元で良いため、光源装置から射出された光の偏向の制御が容易となる。
【００２２】
また、本発明の画像表示装置は、前記光源装置から射出された光を点状の光に集光する集光手段を備えることが好ましい。
【００２３】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、集光手段により点状に集光される。この場合、光源装置から射出された光の走査方向は２次元となるが、被投射面上の照明領域が点状となるため、ライン状の光を走査する場合に比べて、高速で走査する必要が生じる。すなわち、光源装置から射出された光の走査方向は２次元となるが、異なるスペックルパターンが高速で移動するため、スペックルパターンが人間の眼の残像特性によって、より積分平均化される。したがって、シンチレーションをより抑えることが可能となる。
【００２４】
また、本発明の画像表示装置は、前記空間光変調装置に入射する光が一つの光線であることが好ましい。
【００２５】
本発明に係る画像表示装置では、空間光変調装置に入射する光が一つの光線、すなわち、シングルビームであるため、簡易な構成となり、装置の全体の組み立てが簡便となる。また、空間光変調装置の一部を照射する際の光の位置等の制御が容易となる。
【００２６】
また、本発明の画像表示装置は、前記空間光変調装置に入射する光が複数の光線であることが好ましい。
【００２７】
本発明に係る画像表示装置では、空間光変調装置に入射する光が複数の光線、すなわち、マルチビームである場合、空間光変調装置に入射する光がシングルビームである場合の光強度に比べて、各々の光の強度は弱くてなる。これにより、空間光変調装置に高出力の光を照射した場合に生じる損傷を防止することができるため、空間光変調装置を信頼性の高い状態にすることができる。さらには、空間光変調装置に照射される光の強度が弱いため、被投射面から射出される光のちらつきも少なく疲労を招きにくくなる。したがって、シンチレーションによる鑑賞者の疲労がより軽減される。
【００２８】
本発明の画像表示装置は、光を射出する光源装置と、複数の画素を有するとともに該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、該空間光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、前記空間光変調装置から射出する光を偏向させる偏向手段とを備え、前記空間光変調装置の各画素の開口領域の寸法が前記画素のピッチより小さく、前記空間光変調装置から射出する光が前記偏向手段によって偏向されることにより、前記空間光変調装置の各画素から射出された光による前記被投射面上の照明領域が、前記空間光変調装置の画素のピッチより小さい範囲内で被投射面上を移動可能とされたことを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、空間光変調装置の各画素を照明する。そして、空間光変調装置から射出された光は、偏向手段により、被投射面上を移動する。このとき、空間光変調装置の各画素から射出された光による照明領域が、空間光変調装置の画素のピッチより小さい範囲内で被投射面上を移動する。このように、被投射面上の照明領域が移動するため、照明領域に応じて、被投射面における散乱中心が異なることになる。これにより、被投射面から射出される光の散乱状態が様々に変化し、視認されていた干渉縞が動き、干渉縞のパターンがより複雑に変化することになる。その結果、被投射面から射出される光が人間の眼の残像特性によって積分平均化され、干渉縞が視認されなくなる。つまり、人間の眼には、残像により画像がある一定時間保持された状態となるので画像が均一に表示されて見えるという特性がある。これにより、被投射面と鑑賞者との間に生じていた干渉縞が解消されてシンチレーションが低減する。よって、シンチレーションによる不快感（表示ムラやぎらつき感）もなくなり鑑賞者の疲労も軽減される。また、本発明は、従来のように拡散層が焦点方向に動くものではないので、光の散乱に伴う画像ボケが生じることもないため、画像が良好に視認される。以上のことから、高輝度、高解像度、高品位な画像を得ることができるようになる。
【００３０】
また、照射領域が空間光変調装置の画素のピッチより小さい範囲内で被投射面上を移動するため、隣接する空間光変調装置の画素に影響を及ぼすことがない。また、空間光変調装置の画素の開口領域の寸法が画素のピッチより小さくするほど、空間光変調装置の各画素から射出された光による照明領域の移動量を大きくすることができるので、よりシンチレーションを抑えることが可能となる。
さらに、光源装置から射出された光は、偏向手段により、被投射面上を移動しているため、人間の眼の網膜上の１点に静止することはない。すなわち、快適性と言ったユーザビリティの点で優れている。
【００３１】
また、本発明の画像表示装置は、前記偏向手段が、偏光面を回転させる液晶素子と複屈折性を有する光学部材とを備えることが好ましい。
【００３２】
本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光は、空間光変調装置により画像信号に応じて変調され、変調された光は液晶素子に入射する。そして、電圧印加状態に応じて透過光の偏光面が時間的に変化する。偏光面が変化した光を複屈折性を有する光学部材に入射させることで、光学部材から射出される光は入射した光の偏光面に応じて偏向する。このように、液晶素子における印加電圧のＯＮからＯＦＦ、ＯＦＦからＯＮに切り替えることにより、空間光変調装置から射出された光が偏向する。これにより、空間光変調装置の各画素から射出された光による照明領域が被投射面上を移動するため、被投射面から射出される光のシンチレーションは抑えられたものとなる。
このように、本発明の画像表示装置は、電圧による液晶素子の駆動のみで、空間光変調装置から射出された光を偏向させることができるので、装置全体として簡易な構成にすることができる。
【００３３】
また、本発明の画像表示装置は、前記偏向手段が、前記空間光変調装置を移動させる圧電素子であることが好ましい。
【００３４】
本発明に係る画像表示装置では、圧電素子により空間光変調装置を移動（振動）させることで、空間光変調装置の各画素から射出された光による照明領域が被投射面上を移動する。すなわち、偏向手段が圧電素子であるため、音及び振動の発生を抑制することができる。したがって、圧電素子の駆動に伴う騒音の発生を防止し、静粛性の高い画像表示装置を提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像表示装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００３６】
［第１実施形態］
図１（ａ）は本実施形態に係るリアプロジェクタ（画像表示装置）１の概略構成を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すリアプロジェクタ１の側面断面図である。本実施形態に係るリアプロジェクタ１は、光源装置から射出された光を光変調手段により変調し、この変調した光をスクリーン１０に拡大投射するものである。
【００３７】
図１（ａ）に示すように、リアプロジェクタ１は、筐体２と、筐体２の前面に取り付けられ、画像が投影されるスクリーン１０とを備えている。スクリーン１０の下方の筐体２にはフロントパネル３が設けられ、フロントパネル３の左右側にはスピーカからの音声を出力する開口部４が設けられている。
【００３８】
次に、リアプロジェクタ１の筐体２の内部構造について説明する。
図１（ｂ）に示すように、リアプロジェクタ１の筐体２内部の下方には投射光学系２０が配設されている。投射光学系２０とスクリーン１０との間には反射ミラー５，６が設けられており、投射光学系２０から出射された光が反射ミラー５，６によって反射され、スクリーン１０に拡大投影されるようになっている。
【００３９】
次に、リアプロジェクタ１の投射光学系２０の概略構成について説明する。
図２は、リアプロジェクタ１の投射光学系２０の構成を示す概略図である。なお、図２中においては、簡略化のためリアプロジェクタ１を構成する筐体２は省略している。
【００４０】
投射光学系２０は、図２に示すように、赤色光を射出する赤色レーザ光源（光源装置）２１Ｒと、緑色光を射出する緑色レーザ光源（光源装置）２１Ｇと、青色光を射出する青色レーザ光源（レーザ光源）２１Ｂと、複数の画素２４ａを有しこれらレーザ光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから射出されたレーザ光を画像信号に応じてそれぞれ変調する液晶ライトバルブ（空間光変調装置）２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂと、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂにより変調されたレーザ光を合成するクロスダイクロイックプリズム（色光合成手段）２６と、クロスダイクロイックプリズム２６により合成されたレーザ光を拡大して投射する投射レンズ（投射装置）２７とを備えている。
【００４１】
投射光学系２０は、レーザ光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから射出されたレーザ光の照度分布を均一化させるための均一照明系として、各レーザ光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂの後方に配置され、レーザ光を液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに射出する照明光学系２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂを備えている。
【００４２】
また、各液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの入射側および出射側には、偏光板（図示せず）が配置されている。そして、各レーザ光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂからの光束のうち所定方向の直線偏光のみが入射側偏光板を透過して、各液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに入射する。また、入射側偏光板の前方に偏光変換手段（図示せず）を設けてもよい。この場合、偏光変換手段により、入射側偏光板を透過する光に変換することで、光の利用効率を向上させることができる。
【００４３】
各液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂによって変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム２６に入射する。このプリズムは４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は投写光学系である投射レンズ２７によりスクリーン１０上に投射され、拡大された画像が表示される。
【００４４】
次に、照明光学系の詳細について図３を参照して説明する。なお、照明光学系は、赤色光側、緑色光側、青色光側のいずれの同様の構成であるため、赤色光側を例に挙げて説明する。また、図３は、クロスダイクロイックプリズム２６を省略した図となっている。
照明光学系２２Ｒは、図３に示すように、レーザ光源２１Ｒから射出され、平行化手段（図示略）により平行化された光を集光するレンチキュラレンズアレイ（集光手段）３１と、レンチキュラレンズアレイ３１から射出された光を偏向する偏向素子（偏光手段）３２とを備えている。
レンチキュラレンズアレイ３１の射出端面３１ｂには、複数の湾曲面が形成されているため、レンチキュラレンズアレイ３１の入射端面３１ａより入射した平行光は、各湾曲面において複数のライン状の光線、すなわち、マルチビームとして集光されるようになっている。
また、レンチキュラレンズアレイ３１により集光された光の垂直方向の幅は小さいほど好ましいが、光の回折限界とレンズの設計条件（ε＝０．６１λ／ＮＡ、ε：レンチキュラレンズアレイの集光径の半径、λ：入射する光の波長、ＮＡ＝ｎ・ｓｉｎ（θ／２））との制約を受けるため限界がある。よって、例えば、レンチキュラレンズアレイ３１により集光される光の幅は、液晶ライトバルブ２４Ｒ上で数μｍ程度に絞られている状態が好ましい。
【００４５】
次に、液晶ライトバルブ上の光について説明する。
まず、図４に示すように、レンチキュラレンズアレイ３１から射出されたライン状の光Ｎは、具体的に、液晶ライトバルブ２４Ｒの表示領域Ｋの１画素２４ａの大きさより十分小さい光となっている。つまり、ライン状の光Ｎは、１画素２４ａの狭い領域を照明している。ライン状の光Ｎは、偏向素子３２によって偏向されることにより、液晶ライトバルブ２４Ｒの画素２４ａ上を移動する。
ここで、１画素２４ａの大きさに対するライン状の光Ｎの照明領域Ｌの大きさは、スクリーン１０から射出される光の干渉縞が十分に大きく変化し、かつ、積分平均化されることが可能な大きさとなっている。すなわち、この条件を満たすようなレンチキュラレンズアレイ３１を用いている。
また、図４に示すように、隣接するライン状の光Ｎの間隔Ｐは、隣接するライン状の光同士が干渉を起こさない距離となっている。
【００４６】
また、ライン状の光Ｎは、偏向素子３２によって偏向されることにより、液晶ライトバルブ２４Ｒを介して、スクリーン１０に投射される。図５（ａ），（ｂ）にスクリーン１０の一部を示すと、スクリーン１０における照明領域Ｌが、図５（ａ）に示すように、スクリーン１０の上方から、図５（ｂ）に示すように、下方に向かって移動する。このとき、図５（ａ）に示すスクリーン１０の照明領域Ｌ１における散乱中心Ｃの並びは、図５（ｂ）に示すスクリーン１０の照明領域Ｌ２における散乱中心Ｃの並びと異なるものになる。したがって、各領域Ｌ１，Ｌ２に存在する散乱中心Ｃ間からの２次放射によって形成される照明領域Ｌ１におけるスペックルパターンと照明領域Ｌ２におけるスペックルパターンとが異なるものになる。このように、スクリーン１０における照明領域Ｌが移動することによって、スクリーン１０から射出された光が人間の眼の残像特性によって積分平均化され、干渉縞が視認されなくなる。つまり、人間の眼には、残像により画像がある一定時間保持された状態となるので画像が均一に表示されて見えるという特性がある。これにより、被投射面と鑑賞者との間に生じていた干渉縞が解消されてシンチレーションが低減する。
【００４７】
次に、偏向素子について説明する。
偏向素子３２は、入射した光の偏光面を回転させる液晶素子３３と、複屈折性を有する位相板（光学部材）３４とを備えている。
液晶素子３３は、図３に示すように、第１電極３３ａ及び第２電極３３ｂに液晶層３３ｃが挟持された構成となっており、第１，第２電極３３ａ，３３ｂは駆動回路（図示略）に接続されている。この駆動回路は、液晶素子３３に印加する電圧を制御し、液晶素子３３から射出される光の偏光面を時間的に変化させるものである。具体的には、液晶素子３３としては、ＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶が封入された液晶素子３３を用いる。そして、駆動回路からの出力が２０Ｖのときは、液晶素子３１に入射した光の偏光面は射出後も変化しない。すなわち、液晶素子３３に入射したときの光の偏光面が保持された状態で、液晶素子３３から光が射出され、位相板３４に入射する。
【００４８】
また、駆動回路からの出力が０Ｖのときは、液晶素子３３に入射した光は、液晶素子３３を透過することにより、光の偏光面が液晶素子３３に入射する前に対して９０度回転する。すなわち、液晶素子３３に入射したときの光の偏光面が９０度変化した状態で、液晶素子３３から光が射出され位相板３４に入射する。
このような液晶素子３３の特性により、液晶素子３３に印加する電圧を０Ｖ、２０Ｖと変化させると、液晶素子３３から射出される光は、液晶素子３３の内部の液晶分子の状態に応じた偏光面を有する光となって位相板３４に入射する。
例えば、液晶素子３３の印加電圧０Ｖと２０Ｖとの切り替え周波数は、人間が感知可能なフリッカの周波数よりも高い周波数、例えば、３０Ｈｚ以上、好ましくは６０Ｈｚ以上に設定されている。
【００４９】
位相板３４は、入射した光の偏光面に応じて屈折率が異なる素子である。すなわち、位相板３４に入射した光の偏光面は、時間とともに変化しているので、図３に示すように、位相板３４に入射した光は、偏光面に応じた角度で位相板３４の入射端面３４ａにおいて屈折することになる。これにより、位相板３４から射出される光は、図３に示すように、光Ａ（一点鎖線で示す）の状態から液晶ライトバルブ２４Ｒ上を移動しながら光Ｂ（破線で示す）の状態まで行き来して移動する。
また、位相板３４として、具体的には、カルサイト（方解石、成分は炭酸カルシウム）や水晶（石英、成分は二酸化珪素）等の異方性屈折素子を用いることが可能である。
【００５０】
また、ライン状の光Ｎのスクリーン１０の上面から下面に向かって移動する速度は、眼の残像時間によりもスクリーン１０から射出される光の干渉縞が十分に速く変化し、かつ、積分平均化されることが可能な速さとなっている。すなわち、液晶材料を変えたり、液晶素子３３の駆動電圧の切り替え周波数を変えたり、あるいは位相板３４の材質等により、この速度の条件を満たすことが可能となっている。
【００５１】
本実施形態に係るリアプロジェクタ１では、１画素２４ａより小さいライン状の光Ｎが、スクリーン１０上を移動するため、スクリーン１０から射出される光の散乱状態が様々に変化し、視認されていた干渉縞が動き、干渉縞のパターンがより複雑に変化することになる。その結果、スクリーン１０と鑑賞者との間に生じていた干渉縞が解消されてシンチレーションが低減する。よって、シンチレーションによる不快感（表示ムラやぎらつき感）もなくなり鑑賞者の疲労も軽減される。また、本発明は、従来のように拡散層が焦点方向に動くものではないので、光の散乱に伴う画像ボケが生じることもないため、画像が良好に視認される。以上のことから、高輝度、高解像度、高品位な画像を得ることができるようになる。
【００５２】
また、ライン状の光Ｎにより液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを照明するため、レーザ光源２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから射出された光の走査方向が１次元で良いため、レーザ光源装置２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂから射出された光の偏向の制御が容易となる。
さらに、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに入射する光がマルチビームであるため、一つの光線、すなちち、シングルビームである場合の光強度に比べて、各々の光の強度は弱くなる。これにより、高出力な光を照射した場合に生じる液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの損傷を防止することができるため、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂが信頼性の高いものとなる。さらには、マルチビームを射出する光源装置は、シングルビームを射出する光源装置に比べて液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに照射される光の強度が弱いため、被投射面から射出される光のちらつきも少なく疲労を招きにくくなる。
以上より、本発明のリアプロジェクタ１は、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを備えた画像表示装置に適用可能であり、シンチレーションを確実に防止し、かつ、高画質化を図ることが可能である。
【００５３】
なお、レーザ装置２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂとしては、面ビーム照明可能な光源や、面発光レーザを用いた光源、レーザチップアレイからの射出光をホログラムで重ね合わせて面光源化したもの等であっても良い。
また、偏向素子３２としては、液晶素子３３及び位相板３４に代えて、ホログラム素子や回転プリズム、ミラースキャン等を用いても良い。ホログラム素子としては、例えば、ホログラム原板に計算機で計算して人工的に作成した干渉縞が形成された計算機ホログラム（ＣＧＨ ：Computer Generated Hologram）である。計算機ホログラムは、回折格子の分割領域の自由な設定が可能であり、収差の問題が生じないので好適である。
【００５４】
さらに、入射した光をライン状に絞る手段としてレンチキュラレンズアレイ３１のような屈折を用いる素子が簡便であるが、ホログラムのような干渉を用いる素子であっても良い。また、レーザ光源２１Ｒから射出された光をレンチキュラレンズアレイ３１によりライン状に集光させたが、レーザ光源２１Ｒから射出された光を点状の光に集光する集光手段を用いても良い。レーザ光源２１Ｒから射出される光が点状の場合、レーザ光源２１Ｒから射出された光の走査方向は２次元となるが、スクリーン１０上の照明領域が点状となるため、本実施形態のライン状の光を走査する場合に比べて、スクリーン１０の照明領域を細かく照明することになる。したがって、異なるスペックルパーンを有する照明領域Ｌが増えるため、シンチレーションをより抑えることが可能となる。
【００５５】
また、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに入射する光はマルチビームであったが、液晶ライトバルブに入射する光が一つの光線、すなわち、シングルビームであっても良い。シングルビームである場合、簡易な構成となり、装置の全体の組み立てが簡便となる。また、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの１画素２４ａの一部を照射する際の光の位置等の制御が容易となる。
さらに、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂに入射する光は、ライン状の光，点状の光と、シングルビーム，マルチビームとを組み合わせた光であれば良い。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図６から図１０を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第１実施形態に係るリアプロジェクタ１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態は、偏向素子を用いている点で第１実施形態と共通である。すなわち、第１実施形態では、液晶ライトバルブの前段に偏向素子を配置しているが、本実施形態では、液晶ライトバルブ２４Ｒ、２４Ｇ，２４Ｂから射出された光を偏向させる点で第１実施形態と異なる。
【００５７】
リアプロジェクタ４０は、図６に示すように、投射レンズ２７とスクリーン１０との間に、第１実施形態と同様の構成を有する液晶素子４１と位相板４２とを備えている。すなわち、液晶素子４１に印加する電圧を０Ｖ、２０Ｖと変化させると、液晶素子４１から射出される光は、液晶素子４１の内部の液晶分子の状態に応じた偏光面を有する光となる。また、本実施形態の位相板４２は、第１実施形態の位相板３４を面内で９０度回転させて配置されている。そのため、液晶素子４１及び位相板４２を介してスクリーン１０に投射された光は、スクリーン１０の左方１０ｃから右方１０ｄに向かって移動するようになっている。
なお、図６は、クロスダイクロイックプリズム２６を省略した図となっている。
【００５８】
液晶ライトバルブ２４Ｒの画素２４ａについて説明する。なお、液晶ライトバルブ２４Ｒは複数の画素２４ａを有するが、図７では簡略のため２つの画素のみ図示している。
画素２４ａは、遮光膜４５により区画されており、区画された領域のほぼ半分の領域に画素スイッチング用素子として薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、ＴＦＴと略記する）４６ａ，配線等が配置されたＴＦＴ形成領域４６が形成されている。また、画素２４ａの残りの半分の領域は、透過領域（開口領域）４７となっている。
また、液晶ライトバルブ２４Ｒの画素２４ａの透過領域４７の寸法Ｓが、画素２４ａのピッチＴより小さくなっている。
【００５９】
また、位相板４２に入射した光の偏光面は、時間とともに変化しているので、位相板４２に入射した光は、図６に示すように、偏光面に応じた角度で位相板４２の入射端面４２ａにおいて屈折することになる。これにより、位相板４２から射出される光は、光Ｐ（一点鎖線で示す）の状態からスクリーン１０上を移動しながら光Ｑ（破線で示す）の状態まで行き来して移動する。また、図６に示す位相板４２から射出される光の移動は、液晶ライトバルブ２４Ｒのある１画素における偏向を示したものである。
【００６０】
次に、１画素から射出された光により照射されるスクリーン１０の投射領域Ｍについて説明する。
位相板４２から射出され、スクリーン１０に投影される光による照明領域Ｍ１は、図８に示すように、照明領域Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４，Ｍ５の順に、スクリーン１０の投射領域Ｍのスクリーン１０の左方から右方へ移動する。このとき、スクリーン１０の照明領域Ｍ1〜照明領域Ｍ５における散乱中心の並びは、領域ごとに異なるものになる。図８の照明領域Ｍ１〜照明領域Ｍ５に描いた模様はスペックルパターンを模式的に表したものであり、図８から、スペックルパターンは、各照明領域Ｍ１〜照明領域Ｍ５ごとに異なることが分る。
【００６１】
本実施形態に係るリアプロジェクタ４０では、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂから射出された光による照明領域Ｍ１〜照明領域Ｍ５が、スクリーン１０上を移動するため照明領域Ｍ１〜照明領域Ｍ５に応じて、スクリーン１０における散乱中心が異なることになる。これにより、スクリーン１０から射出される光の散乱状態が様々に変化して視認されていた干渉縞が動き、干渉縞のパターンがより複雑に変化することになる。その結果、第１実施形態と同様に、シンチレーションによる不快感を抑え、画像が良好に視認されるという効果を得ることができる。
【００６２】
また、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの高精細化の流れの中、回折損失のため、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの画素のピッチＴは６μｍ程度が限界と言われている。また、高精細化で１つの画素に占めるＴＦＴの占有率が相対的に大きくなり、本実施形態のように、透過領域４７の開口率は５０％程度まで落ち込んでいる。しかしながら、本発明は、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの画素２４ａの透過領域４７の寸法Ｓが、画素２４ａのピッチＴより小さくなるほど、液晶ライトバルブ２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの各画素２４ａから射出された光による照明領域Ｍ１から照明領域Ｍ５までの移動量を大きくすることができるので、よりシンチレーションを抑えることが可能となる。
【００６３】
[第２実施形態の変形例１]
なお、液晶ライトバルブ２４ＲのＴＦＴ５１が、図９に示すように、右下の角部に形成されている場合、照明領域Ｍ１０が対角線方向に移動するように、液晶ライトバルブ２４Ｒから射出された光を偏向させれば良い。
【００６４】
[第２実施形態の変形例２]
また、照明領域を移動させる方向としては、図１０（ａ）に示すように、遮光膜４５の分だけ照明領域Ｍ１１を左右に移動させても良い。このときの１画素の透過領域の形状は、図１０（ｂ）に示すようになり、液晶ライトバルブ２４Ｒが動く際、１画素のうちＴＦＴ形成領域４６が通過しない領域５６は、照明領域Ｍ１１が重なる領域５５に比べて明るくなる。
以上の変形例１及び変形例２から、液晶ライトバルブ２４ＲのＴＦＴ５１が、右下の角部に形成されている場合でも、照明領域Ｍ１０，Ｍ１１を移動させることで、スペックルパターンが異なるため、本実施形態と同様に、シンチレーションを抑えることが可能となる。
【００６５】
［第３実施形態］
次に、本発明に係る第３実施形態について、図１１から図１４を参照して説明する。
本実施形態に係るリアプロジェクタは、液晶ライトバルブから射出した光を偏向させる点で第２実施形態と同様であり、偏向手段が圧電素子を備えた可動部６５である点で第２実施形態と異なる。
【００６６】
図１１（ａ）に示すように、液晶ライトバルブ２４Ｒの外周に可動部６５が設けられており、液晶ライトバルブ２４Ｒは、可動部６５により移動（振動）可能となっている。
次に、可動部６５の構成について説明する。
可動部６５は、第１圧電素子６６と、第２圧電素子６７と、第１スライダー６８と、第２スライダー６９とを備えている。
第１スライダー６８は、図１１（ｂ）に示すように、液晶ライトバルブ２４Ｒを囲む額縁状であり、第１スライダー６８の水平方向に延びる両内側面６８ａ，６８ｂが、液晶ライトバルブ２４Ｒの水平方向に延びる両外側面２４ｂ，２４ｃに接触している。また、液晶ライトバルブ２４Ｒの垂直方向に延びる両外側面２４ｄ，２４ｅと、第１スライダー６８の垂直方向に延びる両内側面６８ｃ，６８ｄとの間にはそれぞれ隙間が設けられている。これら隙間のうち液晶ライトバルブ２４Ｒの端面２４ｅと第１スライダー６８の側面６８ｄとの隙間には、液晶ライトバルブ２４Ｒと第１スライダー６８とに接触して、第１圧電素子６６が設けられている。
【００６７】
第２スライダー６９は、第１スライダー６８を囲む額縁状であり、第２スライダー６９の垂直方向に延びる両内側面６９ａ，６９ｂが、第１スライダー６８の垂直方向に延びる両外側面６８ｅ，６８ｆに接触している。また、第１スライダー６８の水平方向に延びる両外側面６８ｇ，６８ｈと、第２スライダー６９との水平方向に延びる両内側面６９ｃ，６９ｄとの間にはそれぞれ隙間が設けられている。これら隙間のうち第１スライダー６８の側面６８ｇと第２スライダー６９の側面６９ｃとの隙間には、第１スライダー６８と第２スライダー６９とに接触して、第２圧電素子６７が設けられている。
【００６８】
液晶ライトバルブ２４Ｒは、横方向のスライド（ｘ方向の移動）及び縦方向のスライド（ｙ方向の移動）が可能となっている。
まず、横方向のスライド構造について説明する。
第１スライダー６８の両側面６８ａ，６８ｂには、図１２に示すように、Ｖ溝７１が長手方向に沿って形成されている。また、液晶ライトバルブ２４Ｒの両側面２４ｂ，２４ｃ側の端部は、Ｖ溝７１内で摺動可能な傾斜面になっている。これらにより、液晶ライトバルブ２４Ｒは横方向にスライド可能となっている。
また、液晶ライトバルブ２４Ｒの端部には、Ｖ溝７１に嵌合可能な形状である接触部７３が設けられている。この接触部７３は、耐摩耗性の高いセラミック等の材料で形成されている。さらに、Ｖ溝７１の表面には、潤滑グリス、あるいはＤＬＣ（ダイヤモンド・ライク・カーボン）の膜が成膜されている。これらにより、Ｖ溝７１内を液晶ライトバルブ２４Ｒが摺動しても、耐摩耗性、低摩擦化された構造であるため、液晶ライトバルブ２４Ｒの端部が磨耗することはない。
【００６９】
次に、縦方向のスライド構造について説明する。
第２スライダー６９の両側面６９ａ，６９ｂには、図１２に示すように、横方向のスライド構造と同様の構造，表面加工が施されたＶ溝７２が長手方向に沿って形成されている。そして、第１スライダー６８の両側面６８ｅ，６８ｆ側の端部は、Ｖ溝７２内で摺動可能な傾斜面になっている。また、第１スライダー６８の端部には、上記接触部７３と同様の材料からなる接触部７４が設けられている。
このような構成で、液晶ライトバルブ２４Ｒは第１スライダー６８に支持され、第１スライダー６８は第２スライダー６９に支持されている。
【００７０】
第１，第２圧電素子６６，６７としては、ピエゾアクチュエータを用いる。ピエゾアクチュエータは位置決め精度が高いので、最も好適である。また、ピエゾアクチュエータでは変位量がｎｍオーダーとなってしまう。そこで、第１，第２圧電素子６６，６７は、図１３に示すように、薄板状のピエゾ膜７５と電極７６とを交互に積層した構成にする。このように、ピエゾ膜７５を積層することにより、変位量を大きくすることが可能となる。また、第１，第２圧電素子６６，６７は、電極７６に電圧が印加されることにより伸縮する。
【００７１】
すなわち、液晶ライトバルブ２４Ｒは、第１，第２圧電素子６６，６７の伸縮により、図１１（ａ）に示す垂直方向（ｘ軸方向）及び水平方向（ｙ軸方向）に移動（振動）可能となっており、焦点方向（ｚ軸方向）には動かない構造となっている。実際に液晶ライトバルブ２４Ｒが動く変位量は、１画素のピッチ（本実施形態では約１０μｍ）以下となっている。
【００７２】
本実施形態に係るリアプロジェクタ６０では、第１，第２圧電素子６６，６７により液晶ライトバルブ２４Ｒを移動させることで、液晶ライトバルブ２４Ｒの各画素２４ａから射出された光による照明領域がスクリーン１０上を移動する。すなわち、偏向手段がピエゾアクチュエータであるため、音及び振動の発生を抑制することができる。したがって、圧電素子の駆動に伴う騒音の発生を防止し、静粛性の高いリアプロジェクタ６０を提供することが可能となる。
また、本実施形態では、圧電素子を２つ用いて、液晶ライトバルブ２４Ｒを２軸方向で移動させているため、１軸方向で移動させる場合に比べて、スクリーンから射出される光のスペックルパターンがより異なることになる。したがって、多種のスペックルパターンが、人間の眼の残像特性によって積分平均化されるため、より干渉縞が視認されなくなる。
【００７３】
なお、液晶ライトバルブ２４Ｒと第１スライダーとの嵌合、第１スライダーと第２スライダーとの嵌合は、リニアベアリングによる構成であっても良い。
また、本実施形態では、偏向手段として、第１圧電素子６６，第２圧電素子６７を用いたが、弾性材で支持しただけの構造であっても良い。
また、第１，第２圧電素子６６，６７として積層ピエゾ素子を用いたが、変位量が小さくても良い場合は、単層のピエゾアクチュエータであっても良い。
【００７４】
また、偏向手段として、第１，第２圧電素子６６，６７を用いたが、図１４に示すように、電磁式のアクチュエータを用いても良い。電磁式のアクチュエータとは、磁石８１とコイル８２とを組み合わせて構成されるソレノイド、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、リニアモータである。
具体的な電磁式のアクチュエータの構成は、固定部８３に形成されたコイル８２と、電磁力によって振動する磁石８１とからなっている。また、磁石８１の一端面８１ａには、液晶ライトバルブ２４Ｒ、あるいは第１スライダー６８が固定され、固定部８３の一端面８３ａには、第１スライダー６８、あるいは第２スライダー６９が固定されている。この構成では、コイル８２に電流を加えることにより、磁石８１が直進運動し、本実施形態と同様に液晶ライトバルブ２４Ｒ及び第１スライダー６８を移動させることができる。
【００７５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態において、背面投射型のプロジェクタ（リアプロジェクタ）を例に挙げて説明したが、フロント投射型のプロジェクタ（画像表示装置）であっても良い。
また、空間光変調装置として、透過型の液晶ライトバルブを用いた例を示したが、反射型の液晶ライトバルブ、及び、微小ミラーアレイデバイスを空間光変調装置として用いることもできる。その際には、投射光学系の構成は適宜変更される。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図２】図１の投射光学系の概略構成図である。
【図３】図２の投射光学系の赤色光側を示す概略構成図である。
【図４】図１のスクリーンに投射される光の照射領域を示す平面図である。
【図５】図１のスクリーンに投射される光の照射領域の移動を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置の投射光学系の赤色側を示す概略構成図である。
【図７】図６の画像表示装置の空間光変調装置の一部を示す図である。
【図８】図６のスクリーンに投射される光の照射領域の移動を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置の変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置の変形例を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置の偏向手段を斜視図である。
【図１２】図１１の偏向手段の摺動構造を示す断面図である。
【図１３】図１１の偏向手段の圧電素子を示す断面図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置の変形例を示す図である。
【図１５】シンチレーションの原理を示す図である。
【符号の説明】
【００７７】
１，４０…リアプロジェクタ（画像表示装置）、２１Ｒ…赤色レーザ光源（光源装置）、２１Ｇ…緑色レーザ光源（光源装置）、２１Ｂ…青色レーザ光源（光源装置）、２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ…液晶ライトバルブ（空間光変調装置）、２４ａ…画素、３１…レンチキュラレンズアレイ（集光手段）、３２，６５…偏向素子（偏光手段）、３３，４１…液晶素子、３４，４２…位相板（光学部材）、４７…透過領域（開口領域）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を射出する光源装置と、
該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
該空間光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、
前記光源装置から射出され前記空間光変調装置に入射する光を偏向させる偏向手段とを備え、
前記光源装置から射出された光が、前記空間光変調装置の表示領域の一部を照明するとともに、前記光が前記偏向手段によって偏向されることにより、前記光によって照明される照明領域が前記被投射面上を移動可能とされたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記偏向手段が、偏光面を回転させる液晶素子と複屈折性を有する光学部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記偏向手段が、ホログラム素子であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記光源装置から射出された光をライン状の光に集光する集光手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記光源装置から射出された光を点状の光に集光する集光手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記空間光変調装置に入射する光が一つの光線であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記空間光変調装置に入射する光が複数の光線であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
光を射出する光源装置と、
複数の画素を有するとともに該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
該空間光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、
前記空間光変調装置から射出する光を偏向させる偏向手段とを備え、
前記空間光変調装置の各画素の開口領域の寸法が前記画素のピッチより小さく、
前記空間光変調装置から射出する光が前記偏向手段によって偏向されることにより、前記空間光変調装置の各画素から射出された光による前記被投射面上の照明領域が、前記空間光変調装置の画素のピッチより小さい範囲内で被投射面上を移動可能とされたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
前記偏向手段が、偏光面を回転させる液晶素子と複屈折性を有する光学部材とを備えることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記偏向手段が、前記空間光変調装置を移動させる圧電素子であることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１】
光を射出する光源装置と、
該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
該空間光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、
前記光源装置から射出され前記空間光変調装置に入射する光を偏向させる偏向手段とを備え、
前記光源装置から射出された光が、前記空間光変調装置の表示領域の一部を照明するとともに、前記光が前記偏向手段によって偏向されることにより、前記光によって照明される照明領域が前記被投射面上を移動可能とされたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記偏向手段が、偏光面を回転させる液晶素子と複屈折性を有する光学部材とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記偏向手段が、ホログラム素子であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記光源装置から射出された光をライン状の光に集光する集光手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記光源装置から射出された光を点状の光に集光する集光手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記空間光変調装置に入射する光が一つの光線であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記空間光変調装置に入射する光が複数の光線であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
光を射出する光源装置と、
複数の画素を有するとともに該光源装置から射出された光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置と、
該空間光変調装置により変調された光を被投射面に投射する投射装置と、
前記空間光変調装置から射出する光を偏向させる偏向手段とを備え、
前記空間光変調装置の各画素の開口領域の寸法が前記画素のピッチより小さく、
前記空間光変調装置から射出する光が前記偏向手段によって偏向されることにより、前記空間光変調装置の各画素から射出された光による前記被投射面上の照明領域が、前記空間光変調装置の画素のピッチより小さい範囲内で被投射面上を移動可能とされたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
前記偏向手段が、偏光面を回転させる液晶素子と複屈折性を有する光学部材とを備えることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記偏向手段が、前記空間光変調装置を移動させる圧電素子であることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００８−２６６１６（Ｐ２００８−２６６１６Ａ）
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９９２６２（Ｐ２００６−１９９２６２）
【出願日】平成１８年７月２１日（２００６．７．２１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月７日（２００８．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月２１日（２００６．７．２１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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