(57)【要約】【課題】輝点の発生を抑制することにより優れた画像品質を有し、さらに眼精疲労を軽減することのできる画像表示システムを提供すること。【解決手段】画像表示システム１００は、配向膜２３１、２３２、これらに挟持され、高分子２５２中に液晶分子２５３が分散した高分子分散型液晶層２５０とを有し、ＸＺ平面に広がるスクリーン２００と、Ｘ軸方向に振動する映像光Ｌ’を出射し、映像光Ｌ’をスクリーン２００の背面側であって、Ｙ軸に対してＺ軸まわりに傾斜した方向から高分子分散型液晶層２５０に入射させる光投射デバイス９００とを有し、液晶分子２５３の背面側での配向方向Ａが映像光Ｌ’の入射角に応じて異なっている。【選択図】図５
2014126756.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定したとき、
前面側に位置する第１配向膜と、背面側に位置し、前記第１配向膜と対向配置された第２配向膜と、前記第１配向膜および前記第２配向膜間に挟持され、高分子中に液晶分子が分散した高分子分散型液晶層とを有し、前記Ｘ軸および前記Ｚ軸で規定される平面に広がるスクリーンと、
所定方向に振動する直線偏光を出射し、前記直線偏光を前記スクリーンの背面側であって、前記Ｙ軸に対して前記Ｘ軸まわりに傾斜した方向から前記高分子分散型液晶層に入射させる光投射デバイスと、を有し、
前記液晶分子の前記背面側での配向方向が前記直線偏光の入射角に応じて異なっていることを特徴とする画像表示システム。
【請求項２】
前記直線偏光は、前記Ｘ軸と同一の振動方向として前記高分子分散型液晶層に入射し、
前記高分子分散型液晶層は、前記Ｚ軸方向から見た平面視にて、前記直線偏光の入射角が０°となる基準点を境界とし前記Ｘ軸方向に並んだ２つの領域を有し、
前記２つの領域の各々では、前記背面側にて、前記液晶分子が前記振動方向に平行であって、前記高分子分散型液晶層の中央側を向いて配向している請求項１に記載の画像表示システム。
【請求項３】
前記２つの領域の各々では、前記液晶分子が、前記直線偏光の入射角が大きくなるに連れて前記光投射デバイスと鉛直方向に反対側を向き、かつ、前記振動方向に対する傾きが大きくなるように配向している請求項２に記載の画像表示システム。
【請求項４】
前記直線偏光は、前記Ｘ軸と同一の振動方向として前記高分子分散型液晶層に入射し、
前記高分子分散型液晶層は、前記Ｚ軸方向から見た平面視にて、前記直線偏光の入射角が０°となる基準点を境界とし前記Ｘ軸方向に並んだ２つの領域を有し、
前記液晶分子は、前記背面側にて、前記直線偏光の入射角が大きくなるに連れて前記光投射デバイスと鉛直方向および水平方向に反対側を向き、前記振動方向に対する傾きが大きくなるように同心円状に配向するとともに、前記２つの領域の各々にて、前記高分子分散型液晶層の外側を向いて配向している請求項１に記載の画像表示システム。
【請求項５】
前記振動方向に対する前記配向方向の傾きの最大値は、１５°以下である請求項３または４に記載の画像表示システム。
【請求項６】
前記直線偏光は、前記Ｚ軸と同一の振動方向として前記高分子分散型液晶層に入射し、
前記高分子分散型液晶層は、前記Ｚ軸方向から見た平面視にて、前記直線偏光の入射角が０°となる基準点を境界とし前記Ｘ軸方向に並んだ２つの領域を有し、
前記２つの領域の各々では、前記背面側にて、前記液晶分子が鉛直方向に前記光投射デバイス側を向き、かつ、前記直線偏光の入射角が大きくなるに連れて前記振動方向に対する傾きが大きくなるように配向している請求項１に記載の画像表示システム。
【請求項７】
前記直線偏光は、前記Ｚ軸と同一の振動方向として前記高分子分散型液晶層に入射し、
前記高分子分散型液晶層は、前記Ｚ軸方向から見た平面視にて、前記直線偏光の入射角が０°となる基準点を境界とし前記Ｘ軸方向に並んだ２つの領域を有し、
前記２つの領域の各々では、前記背面側にて、前記液晶分子が前記光投射デバイスと鉛直方向および水平方向に反対側を向いて同心円状に配向し、かつ前記直線偏光の入射角が大きくなるに連れて前記振動方向に対する傾きが大きくなるように配向している請求項１に記載の画像表示システム。
【請求項８】
前記振動方向に対する前記配向方向の傾きの最大値は、１５°以下である請求項６または７に記載の画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示システムとして、液晶を高分子中に分散させた高分子分散型液晶表示素子をスクリーンとして用い、このスクリーンにプロジェクター等を用いて画像を表示する装置が注目されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１では、プロジェクターからの映像光を直線偏光とし、その振動方向がスクリーンの入射側での液晶分子の配向方向と平行になるように設定されている。このような構成とすることにより、スクリーンでの映像光の散乱性を高めて、輝点（著しく高輝度な点）の発生を抑制している。
【０００３】
しかしながら、このような画像表示ステムを、例えば、プロジェクターとスクリーンとの離間距離が短い近接投影型のシステムに適用した場合、前記離間距離の短さに起因して、スクリーンヘの映像光の入射角が大きくなってしまう。そして、映像光の入射角が大きくなるに連れてスクリーンの散乱性が低下するため、前述したような輝点の発生を抑制することが困難となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３０１００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、映像光の入射角によらずに輝点の発生を抑制でき、高品質な画像を表示することのできる画像表示システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
（１）  本発明の画像表示システムは、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を設定したとき、
前面側に位置する第１配向膜と、背面側に位置し、前記第１配向膜と対向配置された第２配向膜と、前記第１配向膜および前記第２配向膜間に挟持され、高分子中に液晶分子が分散した高分子分散型液晶層とを有し、前記Ｘ軸および前記Ｚ軸で規定される平面に広がるスクリーンと、
所定方向に振動する直線偏光を出射し、前記直線偏光を前記スクリーンの背面側であって、前記Ｙ軸に対して前記Ｘ軸まわりに傾斜した方向から前記高分子分散型液晶層に入射させる光投射デバイスと、を有し、
前記液晶分子の前記背面側での配向方向が前記直線偏光の入射角に応じて異なっていることを特徴とする。
これにより、映像光の入射角によらずに輝点の発生を抑制でき、高品質な画像を表示することのできる画像表示システムを提供することができる。
【０００７】
（２）  本発明の画像表示システムでは、前記直線偏光は、前記Ｘ軸と同一の振動方向として前記高分子分散型液晶層に入射し、
前記高分子分散型液晶層は、前記Ｚ軸方向から見た平面視にて、前記直線偏光の入射角が０°となる基準点を境界とし前記Ｘ軸方向に並んだ２つの領域を有し、
前記２つの領域の各々では、前記背面側にて、前記液晶分子が前記振動方向に平行であって、前記高分子分散型液晶層の中央側を向いて配向しているのが好ましい。
これにより、画像表示システムの構成および設計（特にスクリーンの構成および設計）が簡単なものとなる。
【０００８】
（３）  本発明の画像表示システムでは、前記２つの領域の各々では、前記液晶分子が、前記直線偏光の入射角が大きくなるに連れて前記光投射デバイスと鉛直方向に反対側を向き、かつ、前記振動方向に対する傾きが大きくなるように配向しているのが好ましい。
これにより、入射角の大きい領域でもより十分に直線偏光を散乱させることができ、効果的に輝点の発生を抑制することができる。
【０００９】
（４）  本発明の画像表示システムでは、前記直線偏光は、前記Ｘ軸と同一の振動方向として前記高分子分散型液晶層に入射し、
前記高分子分散型液晶層は、前記Ｚ軸方向から見た平面視にて、前記直線偏光の入射角が０°となる基準点を境界とし前記Ｘ軸方向に並んだ２つの領域を有し、
前記液晶分子は、前記背面側にて、前記直線偏光の入射角が大きくなるに連れて前記光投射デバイスと鉛直方向および水平方向に反対側を向き、前記振動方向に対する傾きが大きくなるように同心円状に配向するとともに、前記２つの領域の各々にて、前記高分子分散型液晶層の外側を向いて配向しているのが好ましい。
これにより、スクリーンの構成を簡単なものとしつつ、効果的に輝点の発生を抑制することができる。
【００１０】
（５）  本発明の画像表示システムでは、前記振動方向に対する前記配向方向の傾きの最大値は、１５°以下であるのが好ましい。
これにより、より効果的に輝点の発生を抑制することができる。
（６）  本発明の画像表示システムでは、前記直線偏光は、前記Ｚ軸と同一の振動方向として前記高分子分散型液晶層に入射し、
前記高分子分散型液晶層は、前記Ｚ軸方向から見た平面視にて、前記直線偏光の入射角が０°となる基準点を境界とし前記Ｘ軸方向に並んだ２つの領域を有し、
前記２つの領域の各々では、前記背面側にて、前記液晶分子が鉛直方向に前記光投射デバイス側を向き、かつ、前記直線偏光の入射角が大きくなるに連れて前記振動方向に対する傾きが大きくなるように配向しているのが好ましい。
これにより、入射角の大きい領域でもより十分に直線偏光を散乱させることができ、効果的に輝点の発生を抑制することができる。
【００１１】
（７）  本発明の画像表示システムでは、前記直線偏光は、前記Ｚ軸と同一の振動方向として前記高分子分散型液晶層に入射し、
前記高分子分散型液晶層は、前記Ｚ軸方向から見た平面視にて、前記直線偏光の入射角が０°となる基準点を境界とし前記Ｘ軸方向に並んだ２つの領域を有し、
前記２つの領域の各々では、前記背面側にて、前記液晶分子が前記光投射デバイスと鉛直方向および水平方向に反対側を向いて同心円状に配向し、かつ前記直線偏光の入射角が大きくなるに連れて前記振動方向に対する傾きが大きくなるように配向しているのが好ましい。
これにより、スクリーンの構成を簡単なものとしつつ、効果的に輝点の発生を抑制することができる。
（８）  本発明の画像表示システムでは、前記振動方向に対する前記配向方向の傾きの最大値は、１５°以下であるのが好ましい。
これにより、より効果的に輝点の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる画像表示システムの構成図である。
【図２】図１に示すプロジェクターの光学系の構成を示す平面図である。
【図３】スクリーン中の液晶分子の配向方向と映像光の振動方向との関係を示す平面図である。
【図４】図１に示すスクリーンの断面図（図１中のＡ−Ａ線断面図）である。
【図５】配向膜の配向方向を示す前面側から見た平面図である。
【図６】図４に示すスクリーンの電圧印加状態を示す断面図である。
【図７】図４に示すスクリーン内を通過する映像光を示す図であり、（ａ）が鉛直方向から見た図、（ｂ）が水平方向から見た図である。
【図８】映像光の透過率を示すグラフである。
【図９】本発明の第２実施形態にかかる画像表示システムが備えるスクリーンの液晶分子の配向方向を示す前面側から見た平面図である。
【図１０】映像光の透過率の入射角依存性を示すグラフである。
【図１１】本発明の第３実施形態にかかる画像表示システムが備えるスクリーンの液晶分子の配向方向を示す前面側から見た平面図である。
【図１２】映像光の透過率の入射角依存性を示すグラフである。
【図１３】本発明の第４実施形態にかかる画像表示システムの構成図を示す図である。
【図１４】図１３に示す画像表示システムが備えるスクリーンの液晶分子の配向方向を示す前面側から見た平面図である。
【図１５】本発明の第５実施形態にかかる画像表示システムが備えるスクリーンの液晶分子の配向方向を示す前面側から見た平面図である。
【図１６】本発明の第６実施形態にかかる画像表示システムが備えるプロジェクターの光学系の構成を示す平面図である。
【図１７】本発明の第７実施形態にかかる画像表示システムが備えるプロジェクターの光学系の構成を示す平面図である。
【図１８】本発明の第８実施形態にかかる画像表示システムが備えるプロジェクターの光学系の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の画像表示システムを図面に示す好適な実施形態に基づいて詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態にかかる画像表示システムの構成図である。図２は、図１に示すプロジェクターの光学系の構成を示す平面図である。図３は、スクリーン中の液晶分子の配向方向と映像光の振動方向との関係を示す平面図である。図４は、図１に示すスクリーンの断面図（図１中のＡ−Ａ線断面図）である。図５は、配向膜の配向方向を示す前面側から見た平面図である。図６は、図４に示すスクリーンの電圧印加状態を示す断面図である。図７は、図４に示すスクリーン内を通過する映像光を示す図であり、（ａ）が鉛直方向から見た図、（ｂ）が水平方向から見た図である。図８は、映像光の透過率を示すグラフである。
なお、以下では、図１に示すように、互いに直交する３軸をＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸とし、本実施形態では、Ｚ軸が鉛直方向を向き、Ｘ軸およびＹ軸により規定されるＸＹ面が水平方向を向いているものとする。
【００１４】
図１に示す画像表示システム１００は、スクリーン２００と、スクリーン２００に画像を投射する光投射デバイス９００と、スクリーン２００および光投射デバイス９００の駆動を制御する制御部４００とを有している。このような画像表示システム１００は、光投射デバイス９００からの映像光Ｌ’をスクリーン２００の背面（観察者と反対側の面）へ投射することによって、スクリーン２００に所望の画像を表示するように構成されている。
【００１５】
画像表示システム１００では、スクリーン２００がＸＺ平面に広がって配置されている。また、光投射デバイス９００は、スクリーン２００の背面側かつ下側に設置（Ｙ軸に対してＸ軸まわりに傾斜して配置）されており、斜め下側から映像光Ｌ’をスクリーン２００の背面に投射する。
また、図３に示すように、映像光Ｌ’の光軸（中心軸）の入射面Ｆは、鉛直方向（ＺＹ平面）と一致し、かつ、スクリーン２００の水平方向の中心と直交している。このような配置とすることにより、スクリーン２００および光投射デバイス９００の配置が単純となり、画像表示システム１００全体の設計がし易くなる。また、スクリーン２００に表示される画像の歪みを低減することもできる。
【００１６】
以下、スクリーン２００、光投射デバイス９００および制御部４００について、順次詳細に説明する。
（光投射デバイス）
光投射デバイス９００は、プロジェクター６００と、プロジェクター６００から出射される映像光Ｌの偏光制御を行う偏光制御素子８００とを有している。
【００１７】
図２に示すように、プロジェクター６００は、光源装置６２０と、均一照明光学系６３０と、光変調装置６４０と、投射光学系（投射レンズ群）６５０とを有している。このようなプロジェクター６００は、光源装置６２０から射出された光を与えられた画像情報に応じて光変調装置６４０によって変調することにより光像を形成し、この光像を投射光学系６５０からスクリーン２００上に拡大投射するための光学機器である。
【００１８】
光源装置６２０は、光源である超高圧水銀ランプ６２１と、リフレクター６２２とを備えている。このような構成では、超高圧水銀ランプ６２１から放射された光は、リフレクター６２２で反射されて前方側に収束される。なお、光源としては、超高圧水銀ランプに限らず、例えば、メタルハライドランプ等を採用してもよい。
均一照明光学系６３０は、ロッドインテグレーター６３１と、カラーホイール６３２と、リレーレンズ群６３３と、反射ミラー６３４とを有している。このような均一照明光学系６３０では、光源装置６２０から射出された光束がカラーホイール６３２を通過した後、ロッドインテグレーター６３１に角度を付けて入射する。
【００１９】
カラーホイール６３２は、図示しないモーター等の駆動源によって回転可能に設けられている。また、カラーホイール６３２には、ロッドインテグレーター６３１の入射側の端に形成されたポートと対向するフィルター面６３２ａが形成されており、このフィルター面６３２ａには、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色のフィルターが領域を隔てて周方向に並んで形成されている。なお、カラーホイール６３２は、ロッドインテグレーター６３１の出射側に設けられていてもよい。
【００２０】
カラーホイール６３２に入射した光束は、フィルター面６３２ａによって、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の３色に時系列的に色分離される。Ｒ、Ｇ、Ｂの３色への分離は、スクリーン２００に表示する画像のフレーム周波数よりも高速な周波数で行う。このような周波数で色分離を行うことにより、スクリーン２００にフルカラー画像を表示することが可能となる。
【００２１】
カラーホイール６３２を通過した光（Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光）は、ロッドインテグレーター６３１の入射ポートからその内部に導入される。ロッドインテグレーター６３１の内部に導入された光は、ロッドインテグレーター６３１内にて複数回の反射をおこし、これによって、ロッドインテグレーター６３１の出射面に均一な照度が確保される。そのため、ロッドインテグレーター６３１の出射ポートから出射された光は、均一な照明分布を有するものとなる。
ロッドインテグレーター６３１から出射された光は、リレーレンズ群６３３および反射ミラー６３４を介して、均一な照明光として光変調装置６４０へ入射する。
【００２２】
光変調装置６４０は、基板６４１と、基板６４１上に配列された複数の光変調素子６４２（例えば、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）。ただし「ＤＭＤ」は、米国テキサスインスツルメント株式会社の登録商標）とを有している。複数の光変調素子６４２は、基板６４１上にマトリクス状に配置されている。光変調素子６４２の数としては特に限定されない。プロジェクター６００では、１つの光変調素子６４２が１画素を構成するため、光変調素子６４２は、画素数分、例えば、横×縦＝１２８０×１０２４、６４０×４８０のように配置されている。
各光変調素子６４２は、入射した光束を反射するための可動ミラーを有しており、この可動ミラーは、反射した光が投射光学系６５０へ導かれるＯＮ状態と、ＯＮ状態に対して傾きが異なり、反射した光がアブソーバー（図示せず）へ導かれるＯＦＦ状態とに姿勢が変化する。
【００２３】
光変調装置６４０は、例えば、ＰＣ（パーソナルコンピューター）５００等から与えられた画像情報に基づいて各光変調素子６４２のＯＮ状態／ＯＦＦ状態を独立して切り替えることにより所定の光像を形成する。そして、形成された光像は、投射光学系６５０に入射する。
投射光学系６５０は、投射レンズ６５１を備えており、投射光学系６５０に導かれた光像を映像光Ｌとして出射する。
【００２４】
図３に示すように、投射光学系６５０の前方に位置する偏光制御素子８００は、プロジェクター６００から出射されたランダム偏光である映像光Ｌを、水平方向（Ｘ軸）に振動する直線偏光である映像光Ｌ’とする。得られた映像光Ｌ’は、入射面Ｆに対して直交する方向に振動するｓ偏光であるとも言える。このような偏光制御素子８００としては、上記の効果を発揮することができれば、特に限定されず、例えば、ワイヤグリッドアレイや液晶デバイス等の公知の偏光子を用いることができる。
【００２５】
このような構成とすることにより、光投射デバイス９００の構成を簡単なものとすることができる。また、光投射デバイス９００では、偏光制御素子８００が投射光学系６５０よりも映像光Ｌの進行方向下流側に位置している。言い換えれば、偏光制御素子８００は、プロジェクター６００と別体として設けられ、プロジェクター６００とスクリーン２００との間に配置されている。このような構成とすることにより、プロジェクター６００の姿勢に関わらず、スクリーン２００に対する偏光制御素子８００の姿勢を所定の姿勢に保つことができる。そのため、偏光制御素子８００によって、常に、水平方向に振動する映像光Ｌ’が得られる。
【００２６】
（スクリーン）
図４に示すように、スクリーン２００は、一対の透明基板２１１、２１２と、一対の透明電極２２１、２２２と、一対の配向膜２３１、２３２と、高分子分散型液晶層２５０とを有している。
一対の透明基板２１１、２１２のうち、透明基板２１１は、スクリーン２００の背面側に配置され、透明基板２１２は、スクリーン２００の前面側（観察者側）に配置されている。透明基板２１１は、透明電極２２１および配向膜（第２配向膜）２３１を支持し、透明基板２１２は、透明電極２２２および配向膜（第１配向膜）２３２を支持する。
【００２７】
これら透明基板２１１、２１２の構成材料としては、特に限定されないが、例えば、石英ガラス等のガラス材料やポリエチレンテレフタレート等のプラスチック材料等が挙げられる。この中でも特に、石英ガラス等のガラス材料で構成されたものであるのが好ましい。これにより、反り、撓み等の生じにくい、より安定性に優れたスクリーン２００を得ることができる。
【００２８】
一対の透明電極２２１、２２２のうち、透明電極２２１は、透明基板２１１の内側の面に配置され、透明電極２２２は、透明基板２１２の内側の面に配置されている。また、透明電極２２１、２２２は、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムオキサイド（ＩＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）等で構成されている。
一対の配向膜２３１、２３２のうち、配向膜２３１は、透明電極２２１の内側の面に配置され、配向膜２３２は、透明電極２２２の内側の面に配置されている。また、配向膜２３１、２３２は、向きが一致するよう配置されている。これらの配向膜２３１、２３２は、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール等からなる膜にラビング処理、光配向等の配向処理を施したものである。
【００２９】
図４および図５に示すように、配向膜２３１は、スクリーン２００の法線（Ｙ軸）および映像光Ｌ’の振動方向（Ｘ軸）に対して直交する方向（Ｚ軸方向）から見た平面視にて、映像光Ｌ’の入射角が０°となる基準点を境界にして水平方向（Ｘ軸方向）に２つの領域２３１ａ、２３１ｂに分かれている。本実施形態では、前記基準点が入射面Ｆと一致しているため、入射面Ｆを境界として２つの領域２３１ａ、２３１ｂに分かれているとも言える。
そして、領域２３１ａ、２３１ｂでは共に、水平方向かつ中央に向けてラビング処理（配向処理）が施されている。一方、配向膜２３２も入射面Ｆを境界として２つの領域２３２ａ、２３２ｂに分かれており、領域２３２ａ、２３２ｂでは共に、水平方向かつ外側に向けてラビング処理（配向処理）が施されている。
【００３０】
高分子分散型液晶層２５０は、光透過性を有する透過状態と光散乱性を有する散乱状態とを印加電界の強度により切替えることができる。このような高分子分散型液晶層２５０は、ＰＤＬＣ（高分子分散型液晶）２５１で構成されている。ＰＤＬＣ２５１は、高分子２５２と、高分子２５２中に分散した液晶分子２５３とを有している。
液晶分子２５３は、一対の透明電極２２１、２２２間に電圧を印加していない電圧非印加状態において、配向膜２３１、２３２の間でこれらの向きに沿って所定のチルト角を有しつつ配向している。そのため、液晶分子２５３は、領域２３１ａ、２３２ａで挟まれた第１領域２５０ａでは、背面側が入射面Ｆ側を向くようにチルト角を有しており、領域２３１ｂ、２３２ｂで挟まれた第２領域２５０ｂでも、背面側が入射面Ｆを向くようにチルト角を有している。このように、液晶分子２５３は、入射面Ｆに対して対称的に配向している。
【００３１】
なお、図４および図５中にて、配向膜２３１側での液晶分子２５３の配向方向（配向膜２３１のラビング方向）を矢印Ａで示し、配向膜２３２側での液晶分子２５３の配向方向（配向膜２３２のラビング方向）を矢印Ｂで示している。以下、単に、配向方向Ａ、配向方向Ｂとも言う。
このようなＰＤＬＣ２５１は、例えば、液晶性モノマー等の高分子前駆体と液晶分子との混合物により形成することができる。具体的には、前記混合物を配向膜２３１、２３２により配向させた状態で前記混合物に紫外線光等のエネルギーを照射し、液晶性モノマーを重合させる。すると、液晶性モノマーは、配向を保持したまま重合し、配向規制力を有する高分子２５２になる。液晶分子２５３は、高分子２５２から相分離され、高分子２５２の配向規制力により配向する。
【００３２】
液晶分子２５３としては、屈折率異方性および誘電率異方性を有するものであればよく、公知の液晶材料から適宜選択することができる。また、液晶分子２５３としては、長軸方向の屈折率が高分子２５２の長軸方向の屈折率とほぼ等しく、かつ、短軸方向の屈折率が高分子２５２の短軸方向の屈折率とほぼ等しく、さらには、短軸方向の屈折率が高分子２５２の長軸方向の屈折率と十分に異なる材料が用いられる。
【００３３】
このような高分子分散型液晶層２５０は、一対の透明電極２２１、２２２間に電圧を印加していない電圧非印加状態において透過状態となり、一対の透明電極２２１、２２２間に電圧を印加している電圧印加状態において散乱状態となる。なお、前記「電界非印加状態」とは、一対の透明電極２２１、２２２間に全く電圧を印加しない状態のみならず、一対の透明電極２２１、２２２間に、実質的に液晶分子２５３に作用しない程度の電圧が印加されている状態も含む。
【００３４】
図４に示す電圧非印加状態においては、液晶分子２５３と高分子２５２との間で屈折率がほぼ同一であり、ＰＤＬＣ２５１に入射した光はほとんど散乱されずに射出され、透過状態となる。反対に、図６に示す電圧印加状態では、高分子２５２の方位角が変化しないのに対して、液晶分子２５３の方位角が電界に応じて変化し、これにより、高分子２５２と液晶分子２５３との間で屈折率が異なることにより入射した光が散乱し、散乱状態となる。
【００３５】
散乱状態のスクリーン２００は、背面側から高分子分散型液晶層２５０に入射し、配向方向Ａと平行な方向に振動する映像光Ｌ’を効率的に散乱する性質を有している。具体的に説明すると、映像光Ｌ’は、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、高分子２５２を短軸方向に通過し、液晶分子２５３を長軸方向に通過する。高分子２５２の長軸方向の屈折率と液晶分子２５３の短軸方向の屈折率とが異なっているため、映像光Ｌ’は、高分子２５２と液晶分子２５３との界面にて散乱する。図８に、映像光Ｌ’の透過率の一例を示す。図８から、映像光Ｌ’は、高分子分散型液晶層２５０内をほとんど透過せず、大半が高分子分散型液晶層２５０内で散乱していることが分かる。そのため、輝点の発生を効果的に抑制することができる。
【００３６】
ここで、図８は、映像光Ｌ’の入射角が０°の場合を示すものであるが、高分子分散型液晶層２５０における映像光Ｌ’の透過率は、映像光Ｌ’の入射角に依存し、入射角が大きくなるに連れて上昇する傾向にある。しかしながら、第１、第２領域２５０ａ、２５０ｂでは共に、散乱特性をより効果的に発揮することのできる方向に液晶分子２５３が配向しているため、透過率の増加を小さく抑えることができる。また、高分子２５２および液晶分子２５３が入射面Ｆに対して対称的に配向しているため、映像光Ｌ’の透過率も入射面Ｆに対して対称的に変化し、スクリーン２００全体にわたって優れた輝点抑制効果を発揮することができる。このように、画像表示システム１００によれば、小さな入射角を有する箇所とともに、大きな入射角（例えば−７０°〜−４０°、４０°〜７０°程度）を有する箇所での輝点の発生を抑制することができるため、高品質な画像を表示することができる。また、観察者の眼精疲労を軽減することができる。
【００３７】
（制御部）
図１に示すように、制御部４００は、例えば、パーソナルコンピューター５００からの画像信号Ｉに所定の処理を行い、処理して得られた画像信号Ｉ’をプロジェクター６００へ送信する画像信号処理部４１０と、パーソナルコンピューター５００からの信号に基づいてスクリーン２００の駆動（ＯＮ／ＯＦＦ）を制御するスクリーン制御部４２０とを有している。画像信号処理部４１０からの画像信号を受けたプロジェクター６００は、その画像信号に基づく映像光Ｌを出射する。
【００３８】
このような制御部４００は、画像信号処理部４１０からプロジェクター６００へ画像信号Ｉ’を出力するのに対応させて、スクリーン制御部４２０によってスクリーン２００の駆動を制御するように構成されている。具体的には、制御部４００は、画像信号処理部４１０から画像信号Ｉ’を出力していない状態では、スクリーン制御部４２０によってスクリーン２００を透過状態とする。反対に、制御部４００は、画像信号処理部４１０から画像信号Ｉ’を出力している状態では、スクリーン制御部４２０によってスクリーン２００を散乱状態とする。
【００３９】
このような制御部４００によれば、光投射デバイス９００から映像光Ｌ’が出射されていないとき、すなわちスクリーン２００に表示する画像が存在しないときには、スクリーン２００を透過状態とすることができる。また、光投射デバイス９００から映像光Ｌ’が出射されているときは、スクリーン２００を散乱状態とすることができ、スクリーン２００に映像光Ｌ’に対応する画像を表示することができる。
【００４０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の画像表示システムの第２実施形態について説明する。
図９は、本発明の第２実施形態にかかる画像表示システムが備えるスクリーンの液晶分子の配向方向を示す前面側から見た平面図である。図１０は、映像光の透過率の入射角依存性を示すグラフである。
【００４１】
以下、第２実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第２実施形態にかかる画像表示システムは、スクリーンの構成（配向方向Ａ、Ｂ）が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００４２】
図９に示すスクリーン２００Ａでは、入射面Ｆに対して対称的に液晶分子２５３が配向している。また、第１、第２領域２５０ａ、２５０ｂでは、液晶分子２５３の配向膜２３１側での配向方向Ａは、映像光Ｌ’の入射角が大きくなるに連れて、光投射デバイス９００と鉛直方向に反対側（鉛直方向上側）を向き、かつ、水平軸（Ｘ軸）に対する傾斜角θが大きくなるように傾斜している。すなわち、傾斜角θは、水平方向（Ｘ軸方向）では入射面Ｆから離間するに連れて大きくなり、鉛直方向では上側へ向かうに連れて大きくなる。
【００４３】
ここで、映像光Ｌ’の透過率は、映像光Ｌ’の入射角および方位角に依存することが分かっている。図１０に、映像光Ｌ’の透過率の入射角依存性を示し、（ａ）が傾斜角θ＝−５°の場合、（ｂ）が傾斜角θ＝５°の場合、（ｃ）が傾斜角θ＝１０°の場合、（ｄ）に傾斜角θ＝１５°の場合を示している。なお、図１０では、ＸＺ平面視にて、＋Ｚ軸方向を０°とし、−Ｘ軸方向を−９０°とし、＋Ｘ方向を＋９０°として表している。
【００４４】
図１０から分かるように、入射角の増加に応じて適切な傾斜角θを選択することで映像光Ｌ‘の透過率の増加を抑制することができる。また、傾斜角θを５°程度とすることにより、入射角および方位角の違いによらず、映像光Ｌ’の透過率の増加を抑制することができる。そのため、スクリーン２００Ａ全域において、傾斜角θを１５°以下とするのが好ましい。言い換えれば、スクリーン２００Ａの上側両角部での傾斜角θを１５°以下とするのが好ましく、入射面Ｆに近づくに連れ５°以下とするのが好ましい。
このような第２実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様に、小さな入射角を有する箇所とともに、大きな入射角を有する箇所での輝点の発生を抑制することができるため、高品質な画像を表示することができる。また、観察者の眼精疲労を軽減することができる。
【００４５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の画像表示システムの第３実施形態について説明する。
図１１は、本発明の第３実施形態にかかる画像表示システムが備えるスクリーンの液晶分子の配向方向を示す前面側から見た平面図である。図１２は、映像光の透過率の入射角依存性を示すグラフである。
【００４６】
以下、第３実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第３実施形態にかかる画像表示システムは、スクリーンの構成（配向方向Ａ、Ｂ）が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００４７】
図１１に示すスクリーン２００Ｂでは、入射面Ｆに対して対称的に液晶分子２５３が配向している。また、液晶分子２５３は、配向膜２３１側ではスクリーン２００Ｂの縁に向けて配向し、配向膜２３２ではスクリーン２００Ｂの中央に向けて配向している。配向方向Ａは、第１、第２領域２５０ａ、２５０ｂの各々にて、光投射デバイス９００に対して鉛直方向および水平方向の両方向で反対側を向くように、高分子分散型液晶層２５０の外側を向き、反対に、配向方向Ｂは、第１、第２の領域２５０ａ、２５０ｂの各々にて、高分子分散型液晶層２５０の内側を向いている。
【００４８】
また、配向方向Ａ、Ｂは、それぞれ、スクリーン２００Ｂの鉛直方向上側（＋Ｚ軸方向側）に中心を持つ同心円状となっている。そのため、配向方向Ａ、Ｂは、映像光Ｌ’の入射角が大きくなるに連れて、水平軸に対する傾斜角θが大きくなるように傾斜する。すなわち、傾斜角θは、水平方向では入射面Ｆから離間するに連れて大きくなり、鉛直方向では上側へ向かうに連れて大きくなる。なお、図１１では、説明の便宜上、配向方向Ａ、Ｂを誇張して図示している。
【００４９】
このように、配向方向Ａ、Ｂを同心円状とすることにより、例えば、前述した第２実施形態よりも、配向膜２３１、２３２の製造が容易となる。すなわち、前述した第２実施形態では、配向膜２３１を複数の微小領域に分け、微小領域毎に光配向などの配向処理を行わなければならず、配向膜２３１の製造が煩雑となる。これに対して、本実施形態では、例えば、ラビング処理、光配向を行う配向手段を所定の回転軸まわりに回転させながら配向処理を行えばよい。したがって、配向膜２３１の製造が容易となる（配向膜２３２についても同様である）。
【００５０】
ここで、映像光Ｌ’の透過率は、映像光Ｌ’の入射角および方位角に依存することが分かっている。図１２に、映像光Ｌ’の透過率の入射角依存性を示し、（ａ）が傾斜角θ＝５°の場合、（ｂ）が傾斜角θ＝１０°の場合、（ｃ）が傾斜角θ＝１５°の場合を示している。なお、図１２では、ＸＺ平面視にて、＋Ｚ軸方向を０°とし、−Ｘ軸方向を−９０°とし、＋Ｘ方向を＋９０°として表している。
【００５１】
図１２から分かるように、入射角の増加に応じて適切な傾斜角θを選択することで映像光Ｌ‘の透過率の増加を抑制することができる。また、傾斜角θを５°程度とすることにより、入射角および方位角の違いによらずに、映像光Ｌ’の透過率の増加を抑制することができる。そのため、スクリーン２００Ｂ全域において、傾斜角θを１５°以下とするのが好ましい。言い換えれば、スクリーン２００Ｂの上側両角部での傾斜角θを１５°以下とするのが好ましく、入射面Ｆに近づくにつれ５°以下とするのが好ましい。
このような第３実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様に、小さな入射角を有する箇所とともに、大きな入射角を有する箇所での輝点の発生を抑制することができるため、高品質な画像を表示することができる。また、観察者の眼精疲労を軽減することができる。
【００５２】
＜第４実施形態＞
次に、本発明の画像表示システムの第４実施形態について説明する。
図１３は、本発明の第４実施形態にかかる画像表示システムの構成図を示す図である。図１４は、図１３に示す画像表示システムが備えるスクリーンの液晶分子の配向方向を示す前面側から見た平面図である。
【００５３】
以下、第４実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第４実施形態にかかる画像表示システムは、映像光の振動方向およびスクリーンの構成（配向方向Ａ、Ｂ）が異なること以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００５４】
図１３に示すように、本実施形態の画像表示システム１００Ｃでは、光投射デバイス９００Ｃからの映像光Ｌ’は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に振動する直線偏光である。すなわち、スクリーン２００Ｃの入射面Ｆに対して平行な方向に振動するｐ偏光であるとも言える。
また、図１４に示すように、スクリーン２００Ｃでは、配向方向Ａが鉛直方向下側（光投射デバイス９００Ｃ側）を向き、配向方向Ｂが鉛直方向上側を向いている。このように、配向方向Ａが鉛直方向下側を向くことにより、チルト角によって、液晶分子２５３が光投射デバイス９００Ｃ側を向くこととなる。そのため、例えば、配向方向Ａ、Ｂが本実施形態と逆の場合と比較して、スクリーン２００Ｃでの映像光Ｌ’の散乱性が高まり、輝点抑制効果が向上する。
【００５５】
また、配向方向Ａは、入射面Ｆに対して対称的である。配向方向Ａは、入射面Ｆに一致している領域では鉛直方向と一致している（言い換えると、映像光Ｌ’の振動面内に位置している）が、入射面Ｆから水平方向にずれた領域ではスクリーン２００Ｃの外側を向くようにして若干傾斜している。配向方向Ａの鉛直軸（Ｚ軸）に対する傾斜角θは、水平方向では外側に向かうに連れて大きくなり、鉛直方向では上側へ向かうに連れて大きくなっている。すなわち、映像光Ｌ’の入射角が大きくなるに連れて傾斜角θが大きくなる。なお、配向方向Ｂは、向きが異なる以外は、配向方向Ｂと同様である。
【００５６】
傾斜角θの最大値は、１５°以下程度であるのが好ましい。このような範囲とすることにより、映像光Ｌ’の方位角によらず、映像光Ｌ’の入射角が比較的大きい領域（例えば、スクリーン２００Ｃの上側両角部）でも、映像光Ｌ’の透過率の増加を抑制することができる。したがって、優れた輝点抑制効果を発揮することができる。
このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様に、小さな入射角を有する箇所とともに、大きな入射角を有する箇所での輝点の発生を抑制することができるため、高品質な画像を表示することができる。また、観察者の眼精疲労を軽減することができる。
【００５７】
＜第５実施形態＞
次に、本発明の画像表示システムの第５実施形態について説明する。
図１５は、本発明の第５実施形態にかかる画像表示システムが備えるスクリーンの液晶分子の配向方向を示す前面側から見た平面図である。
以下、第５実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
【００５８】
本発明の第５実施形態にかかる画像表示システムは、スクリーンの構成（配向方向Ａ、Ｂ）が異なること以外は、前述した第４実施形態と同様である。なお、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
図１５に示すスクリーン２００Ｄでは、配向方向Ａが鉛直方向上側を向き、配向方向Ｂが鉛直方向下側を向いている。また、配向方向Ａは、入射面Ｆに対して対称的である。また、配向方向Ａは、第１領域２５０ａでは、スクリーン２００Ｄの図中右側に中心を持ち、光投射デバイスと鉛直方向および水平方向に反対側を向いた同心円状であり、第２領域２５０ｂでは、スクリーン２００Ｄの図中左側に中心を持ち、光投射デバイスと鉛直方向および水平方向に反対側を向いた同心円状であり、映像光Ｌ’の入射角が大きくなるに連れて鉛直軸に対する傾斜角θが大きくなるように傾斜している。すなわち、傾斜角θは、水平方向では入射面Ｆから離間するに連れて大きくなり、鉛直方向では上側へ向かうに連れて大きくなる。なお、図１５では、説明の便宜上、配向方向Ａ、Ｂを誇張して図示している。また、配向方向Ｂは、向きが異なる以外は、配向方向Ａと同様である。
【００５９】
このように、第１、第２領域２５０ａ、２５０ｂにおいて、配向方向Ａ、Ｂを同心円状とすることにより、例えば、前述した第４実施形態よりも、配向膜２３１、２３２の製造が容易となる。すなわち、前述した第４実施形態では、配向膜２３１を複数の微小領域に分け、微小領域毎に光配向などの配向処理を行わなければならず、配向膜２３１の製造が煩雑となる。これに対して、本実施形態では、例えば、ラビング処理、光配向を行う配向手段を所定の回転軸まわりに回転させながら配向処理を行えばよい。したがって、配向膜２３１の製造が容易となる（配向膜２３２についても同様である）。
【００６０】
傾斜角θの最大値は、１５°以下程度であるのが好ましい。このような範囲とすることにより、映像光Ｌ’の方位角によらず、映像光Ｌ’の入射角が比較的大きい領域（例えば、スクリーン２００Ｄの上側両角部）でも、映像光Ｌ’の透過率の増加を抑制することができる。したがって、優れた輝点抑制効果を発揮することができる。
このような第５実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６１】
＜第６実施形態＞
次に、本発明の画像表示システムの第６実施形態について説明する。
図１６は、本発明の第６実施形態にかかる画像表示システムが備えるプロジェクターの光学系の構成を示す平面図である。
以下、第６実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第６実施形態にかかる画像表示システムは、偏光デバイスがプロジェクターに内蔵されている以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００６２】
図１６に示すように、偏光制御素子８００は、プロジェクター６００に内蔵されている。具体的には、偏光制御素子８００は、光変調装置６４０と投射光学系６５０との間、すなわち、投射光学系６５０よりも映像光Ｌの進行方向上流側に位置している。このように、偏光制御素子８００をプロジェクター６００に内蔵することにより、画像表示システム１００の構成の簡易化を図ることができる。
このような第６実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００６３】
＜第７実施形態＞
次に、本発明の画像表示システムの第７実施形態について説明する。
図１７は、本発明の第７実施形態にかかる画像表示システムが備えるプロジェクターの光学系の構成を示す平面図である。
以下、第７実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第７実施形態にかかる画像表示システムは、光投射デバイスの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００６４】
図１７に示すように、光投射デバイスであるプロジェクター３００は、照明光学系３１０と、色分離光学系３２０と、平行化レンズ３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂと、空間光変調装置３４０Ｒ、３４０Ｇ、３４０Ｂと、クロスダイクロイックプリズム３５０と、投射光学系（投射レンズ群）３６０と、偏光ローテーター３７０とを有している。
照明光学系３１０は、光源３１１と、リフレクター３１２と、第１のレンズアレイ３１３と、第２のレンズアレイ３１４と、偏光変換素子３１５と、重畳レンズ３１６とを有している。
【００６５】
光源３１１は、超高圧水銀ランプであり、リフレクター３１２は、放物面鏡を有して構成されている。光源３１１から射出された放射状の光束は、リフレクター３１２で反射されて略平行光束となり、第１のレンズアレイ３１３へと射出される。なお、光源３１１としては、超高圧水銀ランプに限らず、例えば、メタルハライドランプ等を採用してもよい。また、リフレクター３１２としては、放物面鏡に限らず、楕円面鏡からなるリフレクター３１２の射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
【００６６】
第１のレンズアレイ３１３および第２のレンズアレイ３１４は、小レンズをマトリクス状に配列して形成されている。光源３１１から射出された光束は、第１のレンズアレイ３１３によって複数の微小な部分光束に分割され、各部分光束は、第２のレンズアレイ３１４および重畳レンズ３１６によって照明対象である３つの空間光変調装置３４０Ｒ、３４０Ｇ、３４０Ｂの表面で重畳される。
【００６７】
偏光変換素子３１５は、ランダム偏光の光束を一方向に振動する直線偏光（ｓ偏光若しくはｐ偏光）に揃える機能を有しており、本実施形態では、色分離光学系３２０での光束の損失が少ないｓ偏光に揃えている。
色分離光学系３２０は、照明光学系３１０から射出された光束を、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光の３色の色光に分離する機能を有しており、Ｂ光反射ダイクロイックミラー３２１、ＲＧ光反射ダイクロイックミラー３２２、Ｇ光反射ダイクロイックミラー３２３、および反射ミラー３２４、３２５を備えている。
【００６８】
照明光学系３１０から射出された光束のうち、Ｂ光の成分は、Ｂ光反射ダイクロイックミラー３２１によって反射され、さらに反射ミラー３２４、３６１によって反射されて平行化レンズ３３０Ｂに至る。一方、照明光学系３１０から射出された光束のうち、Ｇ光、Ｒ光の成分は、ＲＧ光反射ダイクロイックミラー３２２によって反射され、さらに反射ミラー３２５によって反射されてＧ光反射ダイクロイックミラー３２３に至る。その中のＧ光の成分は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー３２３および反射ミラー３６２に反射されて平行化レンズ３３０Ｇに至り、Ｒ光の成分は、Ｇ光反射ダイクロイックミラー３２３を透過して、反射ミラー３６３に反射されて平行化レンズ３３０Ｒに至る。
【００６９】
平行化レンズ３３０Ｒ、３３０Ｇ、３３０Ｂは、照明光学系３１０からの複数の部分光束を、空間光変調装置３４０Ｒ、３４０Ｇ、３４０Ｂをそれぞれ照明するように各部分光束が、それぞれ略平行な光束となるように設定されている。
平行化レンズ３３０Ｒを透過したＲ光は、空間光変調装置（第１空間光変調装置）３４０Ｒに至り、平行化レンズ３３０Ｇを透過したＧ光は、空間光変調装置（第２空間光変調装置）３４０Ｇに至り、平行化レンズ３３０Ｂを透過したＢ光は、空間光変調装置（第３空間光変調装置）３４０Ｂに至る。
【００７０】
空間光変調装置３４０Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する空間光変調装置であって、透過型液晶表示装置（ＬＣＤ）である。空間光変調装置３４０Ｒに設けられた図示しない液晶パネルは、２つの透明基板の間に、光を画像信号に応じて変調するための液晶層を封入している。空間光変調装置３４０Ｒで変調されたＲ光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム３５０へ入射する。なお、空間光変調装置３４０Ｇ、３４０Ｂの構成および機能は、空間光変調装置３４０Ｒと同様である。
【００７１】
クロスダイクロイックプリズム３５０は、三角柱状の４つのプリズムを貼り合わせることにより、略正方形断面の角柱状に形成されたものであり、Ｘ字状の貼り合わせ面に沿って誘電体多層膜３５１、３５２が設けられている。誘電体多層膜３５１は、Ｇ光を透過してＲ光を反射し、誘電体多層膜３５２は、Ｇ光を透過してＢ光を反射する。そして、クロスダイクロイックプリズム３５０は、空間光変調装置３４０Ｒ、３４０Ｇ、３４０Ｂから出射された各色光の変調光をそれぞれ入射面３５０Ｒ、３５０Ｇ、３５０Ｂから入射して合成し、カラー画像を表す画像光を形成し、その画像光を投射光学系３６０へ向けて射出する。
【００７２】
クロスダイクロイックプリズム３５０と投射光学系３６０との間には偏光ローテーター３７０が配置されている。偏光ローテーター３７０は、波長選択性を有しており、所定の波長の光の振動方向を９０°回転させる機能（すなわち、ｓ偏光をｐ偏光へ、または、ｐ偏光をｓ偏光へ変換する機能）を有している。このような偏光ローテーター３７０としては、特に限定されないが、例えば、カラーリング社製のカラーセレクト（登録商標）を用いることができる。
【００７３】
クロスダイクロイックプリズム３５０は、ｓ偏光を反射し、ｐ偏光を透過する単偏光素子であるため、クロスダイクロイックプリズム３５０に反射されるＲ光およびＢ光をｓ偏光とし、クロスダイクロイックプリズム３５０を透過するＧ光をｐ偏光とする必要がある。このように、Ｒ光およびＢ光とＧ光とで偏光方向が異なっているため、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の偏光方向を揃えるために偏光ローテーター３７０が配置されている。
【００７４】
偏光ローテーター３７０は、Ｒ光およびＢ光の偏光を９０°回転させ、Ｇ光の偏光を回転させない構成となっている。そのため、偏光ローテーター３７０を通過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光は、その振動方向が互いに同じ光となる。ここで、Ｇ光は、Ｒ光、Ｂ光と比較して比視感度が高い成分である。そのため、偏光ローテーター３７０のように、Ｇ光の偏光を回転させずに、Ｒ光およびＢ光の偏光を回転させることにより、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光の偏光を揃えることによって、画像光の光束を十分に稼ぐことができ、明るい画像表示が可能となる。
【００７５】
偏光ローテーター３７０を通過した映像光は、映像光Ｌとして投射光学系３６０から出射される。
このような構成のプロジェクター３００によれば、直線偏光である映像光Ｌを出射することができるため、前述した第１実施形態のような偏光制御素子８００が不要となり、画像表示システム１００の構成が簡易化される。
【００７６】
このような第４実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
なお、本実施形態では、３つの透過型液晶表示装置（ＬＣＤ）を用いたプロジェクターについて説明したが、プロジェクターの構成としては、これに限定されない。例えば、３つの反射型液晶表示装置（ＬＣＤ）を用いた構成であってもよい。また、透過型／反射型を問わず、２つの液晶表示装置を用いた構成であってもよい。すなわち、偏光を利用したマイクロディスプレイであって、２つ以上のマイクロディスプレイを用いるプロジェクターであれば、本実施形態を適用することができる。
【００７７】
＜第８実施形態＞
次に、本発明の画像表示システムの第８実施形態について説明する。
図１８は、本発明の第８実施形態にかかる画像表示システムが備えるプロジェクターの光学系の構成を示す平面図である。
以下、第８実施形態の画像表示システムについて、前述した実施形態との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本発明の第８実施形態にかかる画像表示システムは、光投射デバイスの構成が異なる以外は、前述した第１実施形態と同様である。なお、前述した第１実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
【００７８】
図１８に示すように、光投射デバイスであるプロジェクター７００は、光源ユニット７１０と、ＰＢＳプリズム７３０と、反射型液晶パネル７４０と、投射光学系（投射レンズ群）７５０とを有している。
光源ユニット７１０は、赤色、緑色、青色のレーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂと、レーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂに対応して設けられたコリメーターレンズ７１２Ｒ、７１２Ｇ、７１２Ｂおよびダイクロイックミラー７１３Ｒ、７１３Ｇ、７１３Ｂとを備えている。
【００７９】
レーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂは、それぞれ、図示しない光源と駆動回路とを有している。そして、レーザー光源７１１Ｒは、赤色のレーザー光を射出し、レーザー光源７１１Ｇは、緑色のレーザー光を出射し、レーザー光源７１１Ｂは、青色のレーザー光を出射する。これらレーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂから出射される各色のレーザー光は、直線偏光であって、互いに振動方向が同一となっている（例えば、Ｓ波）。
【００８０】
各レーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂから出射された各色のレーザー光は、コリメーターレンズ７１２Ｒ、７１２Ｇ、７１２Ｂによって平行化され、ダイクロイックミラー７１３Ｒ、７１３Ｇ、７１３Ｂに入射する。ダイクロイックミラー７１３Ｒは、赤色のレーザー光を反射する特性を有している。ダイクロイックミラー７１３Ｂは、青色のレーザー光を反射するとともに、赤色のレーザー光を透過する特性を有している。ダイクロイックミラー７１３Ｇは、緑色のレーザー光を反射するとともに、赤色、青色のレーザー光を透過する特性を有している。
【００８１】
レーザー光源７１１Ｒ、７１１Ｇ、７１１Ｂは、順次点滅するように駆動が制御されており、これにより、赤色のレーザー光、緑色のレーザー光、青色のレーザー光が順次出射される。出射された各色のレーザー光は、それぞれ、コリメーターレンズ、ダイクロイックミラーを通過し、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッター）プリズム７３０の反射面で反射されて反射型液晶パネル７４０に投射される。
【００８２】
反射型液晶パネル７４０は、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）であって、反射層を有する。この反射層で反射されてＰＢＳプリズム７３０を通過した各色のレーザー光は、映像光Ｌとして投射光学系７５０から出射される。なお、反射型液晶パネル７４０によって反射された各色のレーザー光は、振動方向が９０°回転し、ｐ偏光となる。
【００８３】
このような構成のプロジェクター７００によれば、直線偏光である映像光Ｌを出射することができるため、前述した第１実施形態のような偏光制御素子８００が不要となり、画像表示システム１００の構成が簡易化される。
このような第８実施形態によっても、前述した第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００８４】
なお、本実施形態では、１枚の反射型液晶パネル７４０を用いた単板方式であるが、プロジェクター７００の構成は、これに限定されない。例えば、赤色光、緑色光、青色光ごとに反射型液晶パネルを設けた３板方式であってもよいし、反射型液晶パネルに換えて透過型液晶パネルを用いた構成であってもよい。また、その他、光源ユニット７１０からの各色の光が予め同一方向の振動成分のみを持つ直線偏光となっているプロジェクター（例えば、偏光制御型の単板プロジェクター、各色の光の振動方向を制御したスキャンプロジェクター等）であれば、プロジェクターの構成としては特に限定されない。
【００８５】
以上、本発明の画像表示システムについて、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明の画像表示システムは、これに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置換することができる。
また、前述した実施形態では、リバース型のスクリーンを用いたが、ノーマル型のスクリーン、すなわち、電圧非印加状態において散乱状態となり、電圧印加状態において透過状態となるスクリーンを用いてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
１００、１００Ｃ……画像表示システム  ２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ……スクリーン  ２１１、２１２……透明基板  ２２１、２２２……透明電極  ２３１、２３２……配向膜  ２３１ａ、２３１ｂ、２３２ａ、２３２ｂ……領域  ２５０……高分子分散型液晶層  ２５０ａ……第１領域  ２５０ｂ……第２領域  ２５１……ＰＤＬＣ  ２５２……高分子  ２５３……液晶分子  ３００……プロジェクター  ３１０……照明光学系  ３１１……光源  ３１２……リフレクター  ３１３……レンズアレイ  ３１４……レンズアレイ  ３１５……偏光変換素子  ３１６……重畳レンズ  ３２０……色分離光学系  ３２１……Ｂ光反射ダイクロイックミラー  ３２２……ＲＧ光反射ダイクロイックミラー  ３２３……Ｇ光反射ダイクロイックミラー  ３２４……反射ミラー  ３２５……反射ミラー  ３３０Ｂ……平行化レンズ  ３３０Ｇ……平行化レンズ  ３３０Ｒ……平行化レンズ  ３４０Ｂ……空間光変調装置  ３４０Ｇ……空間光変調装置  ３４０Ｒ……空間光変調装置  ３５０……クロスダイクロイックプリズム  ３５０Ｒ……入射面  ３５１……誘電体多層膜  ３５２……誘電体多層膜  ３６０……投射光学系  ３６２……反射ミラー  ３６３……反射ミラー  ３７０……偏光ローテーター  ４００……制御部  ４１０……画像信号処理部  ４２０……スクリーン制御部  ５００……パーソナルコンピューター  ６００……プロジェクター  ６２０……光源装置  ６２１……超高圧水銀ランプ  ６２２……リフレクター  ６３０……均一照明光学系  ６３１……ロッドインテグレーター  ６３２……カラーホイール  ６３２ａ……フィルター面  ６３３……リレーレンズ群  ６３４……反射ミラー  ６４０……光変調装置  ６４１……基板  ６４２……光変調素子  ６５０……投射光学系  ６５１……投射レンズ  ７００……プロジェクター  ７１０……光源ユニット  ７１１Ｂ、７１１Ｇ、７１１Ｒ……レーザー光源  ７１２Ｂ、７１２Ｇ、７１２Ｒ……コリメーターレンズ  ７１３Ｂ、７１３Ｇ、７１３Ｒ……ダイクロイックミラー  ７３０……ＰＢＳプリズム  ７４０……反射型液晶パネル  ７５０……投射光学系  ８００……偏光制御素子  ９００、９００Ｃ……光投射デバイス  Ａ、Ｂ……配向方向  Ｉ、Ｉ’……画像信号  Ｌ、Ｌ’……映像光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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