(57)【要約】【課題】光変調装置を均一性よく照明することができるプロジェクターを提供する。【解決手段】本発明に係るプロジェクター１００では、照明装置１０は、Ｙ軸方向に沿って複数配列され、Ｙ軸方向に沿って順次発光して、第１色の光２Ｒを射出する第１発光素子１２Ｒと、Ｙ軸方向に沿って複数配列され、Ｙ軸方向に沿って順次発光して、第２色の光２Ｇを射出する第２発光素子１２Ｇと、Ｙ軸方向に沿って複数配列され、Ｙ軸方向に沿って順次発光して、第３色の光２Ｂを射出する第３発光素子１２Ｂと、第１色の光２Ｒ、第２色の光２Ｇ、および第３色の光２Ｂが順次入射し、かつ、Ｙ軸方向に沿って複数配列される位相変調部１６と、を有し、位相変調部１６は、位相変調部１６に入射した第１色の光２Ｒを第１光束４Ｒに、第２色の光２Ｇを第２光束４Ｇに、第３色の光２Ｂを第３光束４Ｂに、それぞれ変換する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明面上の第１方向に長い帯状形状を有する第１色の第１光束、前記第１方向に長い帯状形状を有する第２色の第２光束、および前記第１方向に長い帯状形状を有する第３色の第３光束を、前記第１方向と交差する前記照明面上の第２方向に順次スクロールさせて照明するスクロール照明方式の照明装置と、
前記照明面を有し、前記照明装置から射出された前記第１光束、前記第２光束、および前記第３光束を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含み、
前記照明装置は、
前記第２方向に沿って複数配列され、前記第２方向に沿って順次発光して、前記第１色の光を射出する第１発光素子と、
前記第２方向に沿って複数配列され、前記第２方向に沿って順次発光して、前記第２色の光を射出する第２発光素子と、
前記第２方向に沿って複数配列され、前記第２方向に沿って順次発光して、前記第３色の光を射出する第３発光素子と、
前記第１色の光、前記第２色の光、および前記第３色の光が順次入射し、かつ、前記第２方向に沿って複数配列される位相変調部と、
を有し、
前記位相変調部は、前記位相変調部に入射した前記第１色の光を前記第１光束に、前記第２色の光を前記第２光束に、前記第３色の光を前記第３光束に、それぞれ変換する、ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
前記位相変調部は、
前記第１発光素子から射出された前記第１色の光を、前記第１光束に変換する第１位相変調光学素子と、
前記第２発光素子から射出された前記第２色の光を、前記第２光束に変換する第２位相変調光学素子と、
前記第３発光素子から射出された前記第３色の光を、前記第３光束に変換する第３位相変調光学素子と、
有する、ことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
【請求項３】
前記第１色の光、前記第２色の光、および前記第３色の光を、順次射出するように、前記第１発光素子、前記第２発光素子、および前記第３発光素子を制御する制御部を含む、ことを特徴とする請求項１または２に記載のプロジェクター。
【請求項４】
前記位相変調部は、液晶素子である、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記第１発光素子、前記第２発光素子、および前記第３発光素子は、スーパールミネッセントダイオードである、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のプロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
光源からの照明光を液晶ライトバルブ等の光変調装置で変調し、変調された光をスクリーン等に投射して画像表示を行う液晶プロジェクターが実用化されている。
【０００３】
実用化されている液晶プロジェクターの多くは、光変調装置を３つ用いたいわゆる３板式液晶プロジェクターであるが、製造コストが高い光変調装置の削減によるプロジェクターの低コスト化を狙って、光変調装置を１つ用いたいわゆる単板式液晶プロジェクターが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１では、単一の液晶パネルを用いた液晶プロジェクターが提案されている。この液晶プロジェクターでは、３色（赤色、緑色、青色）の色光の全てを単一の光変調装置で変調している。具体的には、光源から射出された白色光から互いに波長が異なると共に各々が帯状の断面形状を有する３色（赤色、緑色、青色）の帯状光束を生成している。そして、それらの帯状光束を光変調装置上で連続的に走査して照明すると共に、移動する帯状光束の色に対応させて投射画像を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００７−５１８１１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の技術では、正方形の断面形状を有するプリズムを照明光路中で回転させることによって、帯状光束の連続的な走査照明を実現している。しかしながら、このようなプリズムは、例えば一定の速度で回転するため、光変調装置上での帯状光束の走査速度（スクロール速度）が均一ではない場合がある。その結果、光変調装置を照明する照明光に明暗が生じ、光変調装置を均一性よく照明することができない場合がある。
【０００７】
具体的には、光変調装置の中央部では、スクロール速度が遅く、光変調装置の端部では、スクロール速度が遅くなる。そのため、光変調装置の中央部は明るく照明され、光変調装置の端部は暗く照明される。
【０００８】
本発明のいくつかの態様に係る目的の１つは、照明光の走査速度の不均一性によって生じる照明光の強度分布の不均一性を低減し、光変調装置を均一性よく照明することができるプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るプロジェクターは、
照明面上の第１方向に長い帯状形状を有する第１色の第１光束、前記第１方向に長い帯状形状を有する第２色の第２光束、および前記第１方向に長い帯状形状を有する第３色の第３光束を、前記第１方向と交差する前記照明面上の第２方向に順次スクロールさせて照明するスクロール照明方式の照明装置と、
前記照明面を有し、前記照明装置から射出された前記第１光束、前記第２光束、および前記第３光束を、画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって形成された画像を投射する投射装置と、
を含み、
前記照明装置は、
前記第２方向に沿って複数配列され、前記第２方向に沿って順次発光して、前記第１色の光を射出する第１発光素子と、
前記第２方向に沿って複数配列され、前記第２方向に沿って順次発光して、前記第２色の光を射出する第２発光素子と、
前記第２方向に沿って複数配列され、前記第２方向に沿って順次発光して、前記第３色の光を射出する第３発光素子と、
前記第１色の光、前記第２色の光、および前記第３色の光が順次入射し、かつ、前記第２方向に沿って複数配列される位相変調部と、
を有し、
前記位相変調部は、前記位相変調部に入射した前記第１色の光を前記第１光束に、前記第２色の光を前記第２光束に、前記第３色の光を前記第３光束に、それぞれ変換する。
【００１０】
このようなプロジェクターによれば、例えばプリズムを照明光路中で回転させて走査照明を実現する必要がない。したがって、このようなプロジェクターでは、照明光の走査速度の不均一性によって生じる照明光の強度分布の不均一性を低減し、光変調装置の照明面を、均一性よく照明することができる。
【００１１】
本発明に係るプロジェクターによれば、
前記位相変調部は、
前記第１発光素子から射出された前記第１色の光を、前記第１光束に変換する第１位相変調光学素子と、
前記第２発光素子から射出された前記第２色の光を、前記第２光束に変換する第２位相変調光学素子と、
前記第３発光素子から射出された前記第３色の光を、前記第３光束に変換する第３位相変調光学素子と、
有してもよい。
【００１２】
このようなプロジェクターによれば、照明光の走査速度の不均一性によって生じる照明光の強度分布の不均一性を低減し、光変調装置の照明面を、均一性よく照明することができる。
【００１３】
本発明に係るプロジェクターによれば、
前記第１色の光、前記第２色の光、および前記第３色の光を、順次射出するように、前記第１発光素子、前記第２発光素子、および前記第３発光素子を制御する制御部を含んでもよい。
【００１４】
このようなプロジェクターによれば、照明光の走査速度の不均一性によって生じる照明光の強度分布の不均一性を低減し、光変調装置の照明面を、均一性よく照明することができる。
【００１５】
本発明に係るプロジェクターによれば、
前記位相変調部は、液晶素子であってもよい。
【００１６】
このようなプロジェクターによれば、位相変調部は、入射される第１色の光、第２色の光、および第３色の光に応じて位相変調パターンを動的に発生することができる。したがって、１つの発光素子群を構成している第１発光素子、第２発光素子、および第３発光素子の各々に対応して、３つの位相変調部を設ける必要がない。その結果、このようなプロ
ジェクターでは、小型化を図ることができる。
【００１７】
本発明に係るプロジェクターによれば、
前記第１発光素子、前記第２発光素子、および前記第３発光素子は、スーパールミネッセントダイオードであってもよい。
【００１８】
このようなプロジェクターによれば、第１発光素子、第２発光素子、および第３発光素子は、レーザー発振を抑制することができるためスペックルノイズを低減することができ、かつ、レーザー同様に単一の素子で数百ｍＷ程度までの出力を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す斜視図。
【図２】第１実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図３】第１実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図４】第１実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図５】第１実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図６】第１実施形態に係るプロジェクターの発光素子を模式的に示す平面図。
【図７】第１実施形態に係るプロジェクターの位相変調部を模式的に示す平面図。
【図８】第１実施形態に係るプロジェクターの光変調装置を模式的に示す平面図。
【図９】第１実施形態に係るプロジェクターを説明するためのブロック図。
【図１０】光強度と走査方向との関係を示すグラフ。
【図１１】第１実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す斜視図。
【図１２】第１実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す斜視図。
【図１３】第１実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す斜視図。
【図１４】第１実施形態に係るプロジェクターの光変調装置を模式的に示す平面図。
【図１５】第１実施形態の第１変形例に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図１６】第１実施形態の第１変形例に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図１７】第１実施形態の第２変形例に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図１８】第１実施形態の第３変形例に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図１９】第１実施形態の第３変形例に係るプロジェクターの位相変調部を模式的に示す平面図。
【図２０】第１実施形態の第４変形例に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図２１】第２実施形態に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図２２】第２実施形態に係るプロジェクターの位相変調部を模式的に示す平面図。
【図２３】第２実施形態の第１変形例に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図２４】第２実施形態の第２変形例に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【図２５】第２実施形態の第３変形例に係るプロジェクターを模式的に示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また、以下で説明される構成の全てが本発明の必須構成要件であるとは限らない。
【００２１】
１．  第１実施形態
１．１．  プロジェクター
１．１．１．  構成
まず、第１実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係るプロジェクター１００を模式的に示す斜視図である。図２は、第１実施形態に係るプロジェクター１００を模式的に示す平面図であって、Ｙ軸方向に沿
って見た図である。図３〜図５は、第１実施形態に係るプロジェクター１００を模式的に示す平面図であって、Ｘ軸方向に沿って見た図である。図６は、第１実施形態に係るプロジェクター１００の発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを模式的に示す平面図であって、Ｚ軸方向に沿って見た図である。図７は、第１実施形態に係るプロジェクター１００の位相変調部１６を模式的に示す平面図であって、Ｚ軸方向に沿って見た図である。図８は、第１実施形態に係るプロジェクター１００の光変調装置２０を模式的に示す平面図であって、Ｚ軸方向に沿って見た図である。図９は、第１実施形態に係るプロジェクター１００を説明するためのブロック図である。
【００２２】
なお、便宜上、図１では、基板１８を省略し、位相変調部１６および光変調装置２０を簡略化して示している。また、図３では、発光素子１２Ｇ，１２Ｂを省略している。また、図４では、発光素子１２Ｒ，１２Ｂを省略している。また、図５では、発光素子１２Ｒ，１２Ｇを省略している。また、図１〜図５では、サブマウント１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂおよび制御部４０を省略している。
【００２３】
また、図１〜図８および以下に示す図１１〜図２５では、互いに直交する３つの軸として、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を図示している。以下では、Ｘ軸に平行な方向をＸ軸方向（第１方向）とし、Ｙ軸に平行な方向をＹ軸方向（第２方向）とし、Ｚ軸に平行な方向をＺ軸方向とする。
【００２４】
プロジェクター１００は、図１〜図９に示すように、照明装置１０と、光変調装置２０と、投射装置３０と、制御部４０と、を含む。照明装置１０は、第１発光素子１２Ｒと、第２発光素子１２Ｇと、第３発光素子１２Ｂと、位相変調部１６と、を有している。
【００２５】
第１発光素子１２Ｒは、第１色の光（第１色光）２Ｒを射出する。第１色光２Ｒは、赤色光である。第１色光２Ｒの波長は、例えば６２０ｎｍ〜７５０ｎｍである。第２発光素子１２Ｇは、第２色の光（第２色光）２Ｇを射出する。第２色光２Ｇは、緑色光である。第２色光２Ｇの波長は、例えば４９５ｎｍ〜６２０ｎｍである。第３発光素子１２Ｂは、第３色の光（第３色光）２Ｂを射出する。第３色光２Ｂは、青色光である。第３色光２Ｂの波長は、例えば４００ｎｍ〜４９５ｎｍである。
【００２６】
発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各々は、Ｙ軸方向に沿って、複数配列されている。図示の例では、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各々は、８つ設けられているが、その数は特に限定されない。発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、図６に示すようにＺ軸方向から見て、マトリックス状に配列されている。なお、第１発光素子１２Ｒの数、第２発光素子１２Ｇの数、および第３発光素子１２Ｂの数は、互いに異なっていてもよい。複数の第１発光素子１２Ｒは、Ｙ軸方向に沿って順次発光する。同様に、複数の第２発光素子１２Ｇ、および複数の第３発光素子１２Ｂも、Ｙ軸方向に沿って順次発光する。
【００２７】
なお、「複数の第１発光素子１２Ｒは、Ｙ軸方向に沿って順次発光する」とは、まず、複数の第１発光素子１２Ｒのうち、最も−Ｙ軸方向（下方）に位置する第１発光素子（最下層発光素子）１２Ｒが発光し、次に、２番目に下方に位置する第１発光素子（２下層目発光素子）１２Ｒが発光し、次に、３番目に下方に位置する第１発光素子（３下層目発光素子）１２Ｒが発光し、次に、４番目に・・・、という順序で発光してもよい。また、最下層発光素子１２Ｒおよび２下層目発光素子１２Ｒが同時に発光し、次に、２下層目発光素子１２Ｒおよび３下層目発光素子１２Ｒ同時に発光し、次に、３下層目発光素子１２Ｒおよび４下層目・・・、という順序で発光してもよい。このように、「複数の第１発光素子１２Ｒは、Ｙ軸方向に沿って順次発光する」とは、複数の第１発光素子１２Ｒのうち発光する第１発光素子１２Ｒが時間経過とともに、Ｙ軸方向に移動することをいう。上述では、複数の第１発光素子１２Ｒが、Ｙ軸方向に沿って下方から上方へ順に発光する例を示
したが、発光する順番は、Ｙ軸方向に沿って上方から下方へ順に発光してもよい。発光素子１２Ｇ，１２Ｂについても同様である。
【００２８】
発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂとしては、単色光を効率よく発光できる素子であれば、特に限定されないが、例えば、スーパールミネッセントダイオード（Ｓｕｐｅｒ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ  Ｄｉｏｄｅ、以下「ＳＬＤ」ともいう。）、レーザー（固定レーザー、液体レーザー、気体レーザー、波長変換素子等を用いた波長変換レーザーなど）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、放電ランプを用いることができる。特にＳＬＤは、レーザー発振を抑制することができるためスペックルノイズを低減することができ、かつ、レーザー同様に単一の素子で数百ｍＷ程度までの出力を得ることが可能であるため、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂとして、好適に用いられる。
【００２９】
発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、図６に示すように、それぞれサブマウント１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによって支持されている。サブマウント１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの材質は、例えば、銅、アルミニウム等の金属である。サブマウント１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂによって、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの放熱性を向上させることができる。
【００３０】
なお、図示の例では、複数の第１発光素子１２Ｒは、互いに離間して設けられているが、１つの共通基板にアレイ状に設けられていてもよい。これにより、隣り合う第１発光素子１２Ｒの間隔を狭くすることができ、光利用効率（照明効率）を向上することができる。発光素子１２Ｇ，１２Ｂについても同様である。あるいは、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各々は、共通のサブマウントで支持されることなく、個々に独立していてもよい。例えば、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各々が、ＣＡＮパッケージに実装されていてもよい。さらに、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、必ずしも正方マトリックス状に配置される必要はなく、その配置の形態は限定されない。発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各々と後述する位相変調部１６との位置関係が固定されていればよい。
【００３１】
発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、発光素子群１４を構成している。発光素子群１４は、Ｙ軸方向に沿って、複数配列されている。図示の例では、発光素子群１４は、８つ設けられ、＋Ｙ軸方向に、第１発光素子群１４ａ〜第８発光素子群１４ｈの順で配列されている。１つの発光素子群１４は、１つの第１発光素子１２Ｒ、１つの第２発光素子１２Ｇ、および１つの第３発光素子１２Ｂによって構成されている。１つの発光素子群１４において、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、Ｘ軸方向に沿って配置されている。
【００３２】
なお、各発光素子群１４においては、同色の光を発する発光素子を複数備えていてもよく、また、同色の光を発する発光素子の数は色光毎に異なっていてもよい。例えば、３つの第１発光素子１２Ｒ、１つの第２発光素子１２Ｇ、および２つの第３発光素子１２Ｂによって構成することもできる。すなわち、１つの発光素子群１４から射出される複数の色光の強度が所定の強度比となる様に、発光素子の数や発光素子毎の光出力を設定することが望ましい。
【００３３】
発光素子群１４を構成する発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを順次射出する。すなわち、１つの発光素子群１４を構成する発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、同時に色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを射出しない。つまり、発光素子群１４からは、同時に２色以上の色光が射出されず、ある時において、特定の１色の色光が射出される。色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを射出する順番は、特に限定されない。
【００３４】
なお、図示の例では、発光素子群１４ａ，１４ｂが第１色光２Ｒを射出し、発光素子群１４ｄ，１４ｅが第２色光２Ｇを射出し、発光素子群１４ｇ，１４ｈが第３色光２Ｂを射
出し、発光素子群１４ｃ，１４ｆがいずれの色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂも射出していない状態を示している。
【００３５】
発光素子群１４から射出された色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、位相変調部１６において光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに変換され、光変調装置２０の照明面２１（画像形成領域２２）を照明する。図示の例では、画像形成領域２２ａ，２２ｂは、第１光束４Ｒによって照明され、画像形成領域２２ｄ，２２ｅは、第２光束４Ｇによって照明され、画像形成領域２２ｇ，２２ｈは、第３光束４Ｂによって照明されている。なお、各光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂにおいて照明される画像形成領域２２の数は、互いに異なっていてもよい。
【００３６】
発光素子群１４と位相変調部１６との間には、発光素子群１４から射出される色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの光学特性（例えば射出角度分布）に応じて、発光素子群１４ごとに対応した集光レンズ（図示せず）が配置されていてもよい。該集光レンズによって、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、平行光束に変換されることができる。特に、ＳＬＤや半導体レーザー等の半導体素子からなる発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを用いる場合は、射出される色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにおいて射出角度範囲が著しく異なることがある。そのため、集光レンズは、複数のレンズや非球面レンズで構成されていることが望ましい。
【００３７】
位相変調部１６は、Ｙ軸方向に複数配列されている。図示の例では、位相変調部１６は、８つ設けられ、＋Ｙ軸方向に、第１位相変調部１６ａ〜第８位相変調部１６ｈの順で配列されている。
【００３８】
位相変調部１６には、発光素子群１４から射出された色光が入射する。位相変調部１６は、それぞれ発光素子群１４に対応して設けられている。位相変調部１６には、対応した発光素子群１４から射出された色光が入射する。例えば、第１位相変調部１６ａには、第１発光素子群１４ａから射出された色光が入射する。第２位相変調部１６ｂには、第２発光素子群１４ｂから射出された色光が入射する。
【００３９】
第１位相変調部乃至第８位相変調部１６ａ〜１６ｈには、第１色光２Ｒ、第２色光２Ｇ、および第３色光２Ｂが順次入射する。すなわち、１つの位相変調部１６には、第１色光２Ｒ、第２色光２Ｇ、および第３色光２Ｂが同時に入射しない。
【００４０】
位相変調部１６に入射した色光は、例えば円や楕円系の断面形状（Ｚ軸方向から見た形状）を有している。位相変調部１６は、このような断面形状を有する色光を、図１に示すように、光変調装置２０の照明面２１上のＸ軸方向に長い帯状形状を有する光束に変換する。例えば、位相変調部１６は、第１色の光（第１色光）２Ｒ、第２色の光（第２色光）２Ｇ、第３色の光（第３色光）２Ｂを、照明面２１上のＸ軸方向に長い帯状形状を有する第１色の第１光束４Ｒ、第２色の第２光束４Ｇ、第３色の第３光束４Ｂにそれぞれ変換する。なお、「帯状形状を有する光束」とは、例えば、照明面２１において、矩形状の断面形状を有し、断面内の強度分布が均一（略均一）な光束である。また、帯状形状を有する光束を帯状光束と呼称する場合がある。
【００４１】
位相変調部１６は、制御部４０から入力される情報（信号）に基づいて、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを、光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂにそれぞれ変換するための位相変調パターンを動的に生成する。換言すれば、第１位相変調部乃至第８位相変調部１６ａ〜１６ｈにおいて、各位相変調部１６に入射する色光に応じて、位相変調パターンを適宜書き換える。
【００４２】
位相変調部１６の位相変調パターンは、例えば反復フーリエ変換等、所定の計算手法を用いて得られる。発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、位相変調部１６ａ〜１６ｈ、および
光変調装置２０の位置関係、さらに、位相変調部１６ａ〜１６ｈに入射する光束特性（例えば、波長、光束の角度分布や強度分布、入射方向等）によって、生成すべき位相変調パターンは、一義的に決定される。したがって、必要となる位相変調パターンデータを予め求めてメモリー等に格納しておき、光変調装置２０における画像情報（画像データ）の書き込みに対応させて、位相変調パターンデータを位相変調部１６に読み込んで形成する等の使用法を採用することができる。
【００４３】
位相変調部１６は、位相変調パターンを動的に生成することができれば、その形態は特に限定されないが、例えば液晶素子である。「液晶素子」とは、２枚の基板の間に液晶分子を一定方向に配向させて封入させたり（液晶セル）、セル内の液晶分子の配向状態を電気的、非電気的に制御させたりすることにより、光学的な特性を制御する素子である。画素構造を備えた液晶素子では、画素毎に液晶分子を電圧制御することによって、位相変調パターンを容易に形成することができる。具体的には、液晶素子としては、強誘電性液晶（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ：ＦＬＣ）素子を用いる。強誘電性液晶素子は、低分子で比較的高い複屈折率を有しているため、応答速度が速く、低い駆動電圧で十分な位相変調を行うことができる。なお、位相変調部１６は、ネマティック液晶素子やねじれネマティック（ツイステッド・ネマティック）液晶素子であってもよい。光の位相変調を高精度に行うためには、情報量の多い位相変調パターンを生成することが重要であり、そのため、画素数が多い、あるいは画素密度が高い液晶素子を用いることが望ましい。
【００４４】
位相変調部１６は、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを透過する透過型でもよいし、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを反射させる反射型でもよい。図示の例では、位相変調部１６は、透過型である。透過型の位相変調部１６は、反射型に比べて、小型化を図ることができる。一方、反射型は、透過型に比べて画素密度を高めやすい。
【００４５】
位相変調部１６において、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂにそれぞれ変換する過程においては、目的とする帯状光束とは異なる光束が生成される場合がある。例えば、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが入射する方向には、０次光束と呼ばれる強度の弱い光束が生成されやすい。このような光束が光変調装置２０の照明面２１に入射すると、表示画像の画質低下の原因となる。このような０次光束の光変調装置２０への入射を防止するために、照明面２１の中心を通る垂線Ｐ上から外れた位置に発光素子群１４および位相変調部１６を配置してもよい。すなわち、光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを、照明面２１に対して斜めに入射する形態でもよい。この形態では、後述するレンズ５０に、平行化レンズとともに偏向レンズとしての機能を持たせることが望ましい。
【００４６】
位相変調部１６は、図７に示すように、基板１８に設けられていてもよい。基板１８の材質および形状は、位相変調部１６を支持できれば、特に限定されない。複数の位相変調部１６は、図１および図７に示すように隣り合う位相変調部１６と連続して設けられていてもよいし、互いに離間して設けられていてもよい。ただし、隣り合う位相変調部１６が重なり合わないように設けられていることが望ましい。
【００４７】
なお、位相変調部１６の配列形態は、発光素子群１４の配列形態に合わせる必要はない。但し、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ,１２Ｂや位相変調部１６を、照明面２１の中心を通る垂線Ｐを中心とするできるだけ狭い範囲（ＸＹ平面内）に配置することが望ましい。これにより、光変調装置２０に入射する光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの角度分布を狭くできるため、照明効率を向上できる。
【００４８】
位相変調部１６と光変調装置２０との間には、図２〜図５に示すように、レンズ５０が設けられていてもよい。レンズ５０は、入射した光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの角度分布を狭く
して平行化することができる。これにより、光変調装置２０の表示性能を向上させることができる。特に光変調装置２０として表示特性が入射角依存性を有する素子（例えば液晶ライトバルブ）を用いる場合には、レンズ５０を設けることが望ましい。
【００４９】
光変調装置２０は、照明装置１０から射出された光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを、画像情報に応じて変調する。光変調装置２０は、位相変調部１６から射出された光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂによって照明される照明面２１を有している。照明面２１は、光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを変調するための画像情報が書き込まれる画像形成領域２２を有している。画像形成領域２２は、位相変調部１６に対応して複数設けられている。図示の例では、画像形成領域２２は、８つ設けられ、＋Ｙ軸方向に、第１画像形成領域２２ａ〜第８画像形成領域２２ｈの順で配列されている。所定の位相変調部１６から射出した光束は、対応する所定の画像形成領域２２を照明する。例えば、第１位相変調部１６ａから射出された光束は、第１画像形成領域２２ａを照明する。第２位相変調部１６ｂから射出された光束は、第２画像形成領域２２ｂを照明する。なお、複数の画像形成領域２２は、連続しており、物理的には区切られていない。
【００５０】
光変調装置２０は、液晶ライトバルブである。光変調装置２０は、二次元マトリックス状に配置された画素配列を有している。照明面２１において、光束４Ｒ，４Ｇ，４ＢのＹ軸方向の大きさは、光変調装置２０のＹ軸方向に並ぶが画素が、少なくとも２画素以上含まれる大きさに設定される。これにより、位相変調部１６における位相変調パターンの変更頻度を低減することができ、位相変調部１６の構成や駆動法を簡素化することができる。
【００５１】
光変調装置２０は、いわゆる線順次方式で画像情報（画像データ）を書き込み、画像（光学像）を形成する。ところで、単色の画像を形成する一般的な液晶ライトバルブでは、Ｘ軸方向に並ぶ画素群（走査線とも呼称される）の全てに対して画像情報が同時に書き込まれ、次のフレームで上書きされるまで画像データは保持される。そして、その画素群（走査線）が走査方向（Ｙ軸方向）に順次移動することで全ての画素に画像情報を書き込み１フレームの画像が完成する。換言すれば、走査線の移動に伴って前フレームの画像に新たなフレームの画像が上書きされて、画像は更新される。
【００５２】
なお、「走査方向」とは、画素情報（画像データ）の書き込み様式が線順次方式である光変調装置において、線状の画像情報が書き込まれる方向であり、図示の例では、Ｙ軸方向である。
【００５３】
光変調装置２０では、カラー画像を表示させるため、画像情報の書き込み形態は線順次方式であるが、照明面２１を走査方向に３つに割った領域（画像形成領域２２からなる領域）を、波長域が異なる３色光（第１色の光、第２色の光、第３色の光であり、これらをまとめて３原色光と呼称する場合がある）に対応する画像情報が書き込まれる領域としており、３原色光に対応する画像情報が異なる画像形成領域２２で同時に書き込まれる。すなわち、光変調装置２０では、１フレームのカラー画像を、赤色、緑色、および青色の３原色に対応する３つのサブフレーム画像（フィールド画像と呼称される場合もある）に分解し、例えば、青光用サブフレーム画像の次に緑光用サブフレーム画像、さらにその次に赤光用サブフレーム画像という順序で各サブフレーム画像を連続的に書き込み、時系列的に積分すると１フレームのカラー画像を得られる、いわゆる色順次方式の表示形態を採用する。
【００５４】
なお、本実施形態において用いる「線順次方式」とは、走査線１本単位で順次画像情報を書き込む方式と、光変調装置２０の画像形成領域２２単位で順次画像情報を書き込む方式と、を含む。
【００５５】
光変調装置２０は、図８に示すように、照明面２１において、３つの走査線６Ｒ，６Ｇ，６Ｂを有している。走査線６Ｒ，６Ｇ，６Ｂごとに、３原色に対応する赤色用画像情報、緑色用画像情報、青色用画像情報が同時に書き込まれ、走査線６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは、その間隔を一定に保って、走査方向に順次移動する。なお、走査線が画像形成領域２２の上端に達した場合は、画像形成領域２２の下端に瞬時に移動し、再び走査方向に移動する。そして、全走査線に各色の画像情報を書き込むことで、カラーの１フレーム画像が完成する。図示の例では、走査線６Ｂを先頭に（最も＋Ｙ軸方向に）青光用画像（青光用サブフレーム画像の一部）２４Ｂが形成され、続いて、走査線６Ｇを先頭に緑光用画像（緑光用サブフレーム画像の一部）２４Ｇが形成され、続いて、走査線６Ｒを先頭に赤光用画像（赤光用サブフレーム画像の一部）２４Ｒが形成されている。
【００５６】
光変調装置２０の照明面２１には、上記のように、赤光用、緑光用、青光用の３種類の画像２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂが併存している。具体的には、走査線６Ｇを挟んで青光用画像２４Ｂと緑光用画像２４Ｇとが存在し、走査線６Ｒを挟んで緑光用画像２４Ｇと赤光用画像２４Ｒとが存在している。図示の例では、青光用画像２４Ｂは、画像形成領域２２ｆ，２２ｇ，２２ｈに形成され、緑光用画像２４Ｇは、画像形成領域２２ｃ，２２ｄ，２２ｅに形成され、赤光用画像２４Ｒは、画像形成領域２２ａ，２２ｂに形成されている。
【００５７】
光変調装置２０の画像形成領域２２には、対応する色の帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂで照明されることにより、各色の光学像が表示される。すなわち、光変調装置２０への画像情報の書き込みに同期させて（好ましくは僅かに遅れて）、画像情報に対応する帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを、対応する色の画像情報が書き込まれた画像形成領域２２に照射する。画像情報の書き込み位置の移動に伴って帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの照明位置も順次移動して各色による光学像が表示される。これにより、１フレーム期間を経れば、人の目には完全なカラー画像として認識される。光変調装置２０の画像形成領域２２を照明する帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの幅（Ｘ軸方向の大きさ）は、画像形成領域２２の幅以上とすることが望ましい。
【００５８】
光変調装置２０の画像形成領域２２の数は、発光素子群１４および位相変調部１６の数に対応して設けられている。図示の例では、発光素子群１４の配列方向と位相変調部１６の配列方向とを一致させ、さらにそれらの配列方向を、光変調装置２０における走査方向（Ｙ軸方向）に対応させている。これにより、光変調装置２０を照明する帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの角度分布を狭くすることができ、光変調装置２０や投射装置３０の光学特性を向上させやすい。ただし、これらの配置関係は、特に限定されない。配置関係が一定であれば、その配置関係を考慮して、位相変調部１６において、所望の位相変調パターンを生成すればよい。これにより、配置の自由度を高められる。
【００５９】
光変調装置２０の画像形成領域２２は、上記のように、発光素子群１４のそれぞれにおいて対応する発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂからの特定色の帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂによって照明される。すなわち、１つの画像形成領域２２が、複数の発光素子群１４からの帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂによって同時に照明されることはない。
【００６０】
なお、図示の例では、画像形成領域２２ｃ，２２ｆは、いずれの帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂによっても照明されない領域（無光領域）となっている。色（波長域）が異なる帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ同士が光変調装置２０の画像形成領域２２上で隣接すると、隣接する帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ同士が部分的に混じり合い、画像情報との対応関係が不明確となって画質劣化を生じ易くなる。したがって、無光領域を存在させることにより、色が異なる帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂ同士が隣接して配置される状態を回避することができ、画質劣化の発生を防止することができる。
【００６１】
また、無光領域を設けたことによって間欠的な照明形態となるため、動画像を表示した場合にはホールド型表示方法で見られる動画像のぼけを抑制し、動画質を向上させることができる。さらに、従来の色順次表示方式で見られたカラーブレークアップ（偽色発生）も低減でき、高品位な投射画像を得ることができる。無光領域が存在することによって照明効率の低下を招くが、画像形成領域２２の分割数を増やせば、照明効率の低下を非常に小さくすることができる。
【００６２】
また、発光素子群１４は間欠的に発光する使用形態となるため、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの温度上昇を抑えられ、発光効率（一般的に発光効率は発光素子の温度上昇と反比例する）も向上させ易くなり、瞬間的に大きな出力の光を射出することができる。これにより、高い光利用効率で画像を表示できる。もちろん、上述の原因で生じる多少の画質劣化を許容するならば、この様な無光領域を設定する必要はなく、無光領域が無い分、照明効率を向上させることができる。
【００６３】
光変調装置２０の画像形成領域２２への画像情報の書き込みと、対応する帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂによる照明と、の時間的な関係は、光変調装置２０の応答時間（例えば液晶ライトバルブでは数μ秒〜数ミリ秒程度）を考慮すると、画像情報の書き込み（光学像の形成）を行った直後に、その画像情報に対応する光束で照明する、という時系列関係とすることが望ましい。光変調装置２０が応答し終わった段階で帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを照明することによって、高い光利用効率と表示性能（例えばコントラスト）を得ることができる。
【００６４】
光変調装置２０の画像形成領域２２に達した帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂは、矩形状の断面形状と均一な光強度分布を有していることが望ましいが、例えば、図１０に示すように、（Ａ）断面形状が台形状等に多少変形している、（Ｂ）光束の光強度分布が多少不均一になっている、（Ｃ）同じ色の帯状光束同士が境界部で部分的に重なっている等の状態であっても構わない。図１０に示すように、帯状光束の断面形状が変形したり、強度分布が部分的に不均一であったりする場合には、それらの光束が合成されて得られる光束の強度分布（図１０の点線）も不均一なものとなり、投射画像にはフリッカーが発生し表示品位の低下を招く場合がある。しかし、人の視覚特性を考慮すれば、画像表示時のフレーム周波数を高める（例えば６０Ｈｚ以上）ことによって、フリッカーは視認されなくなるため、大きな問題とはならない。
【００６５】
なお、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂと位相変調部１６との光変調装置２０に対する位置関係や光学特性が一定であれば、帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの光学特性（光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの断面形状や光強度分布）や光変調装置２０の画像形成領域２２に入射する位置も一定である。そのため、それらを考慮して画像情報に画像処理を予め施しておき、その画像処理された画像情報を書き込んで画像形成することにより、光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂによって生じる画質劣化を防止することができる。あるいは、隣接する帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの合成によって得られる照明光束（図１０に破線で光強度を示す）の強度が一定となるように、位相変調部１６と光変調装置２０との間に帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの強度分布を整形する光フィルターを配置する、等の方法を採用してもよい。
【００６６】
投射装置（投射レンズ）３０は、光変調装置２０によって形成された画像を投射する。具体的には、投射装置３０は、光変調装置２０によって形成された赤光用、緑光用、青光用の３種類の画像２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを拡大して、図示しないスクリーン（表示面）に投射する。
【００６７】
制御部４０は、図９に示すように、照明装置１０および光変調装置２０を制御する。具
体的には、制御部４０は、ＣＰＵであり、記憶されているプログラム等に従って、照明装置１０および光変調装置２０を制御する。制御部４０は、発光素子制御部４２と、位相変調部制御部４４と、光変調装置制御部４６と、を有している。
【００６８】
発光素子制御部４２は、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを制御する。具体的には、発光素子群１４における発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂごとの発光・非発光や発光強度の制御を行う。発光素子群１４における発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂごとの制御は、光変調装置２０への画像情報の書き込み（画像形成）と同期して行う。発光素子制御部４２は、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを順次射出するように、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを制御することができる。
【００６９】
位相変調部制御部４４は、位相変調部１６を制御する。具体的には、位相変調部制御部４４は、位相変調パターンを生成するためのパターン生成信号Ｓ１を、位相変調部１６に送る。位相変調部１６は、パターン生成信号Ｓ１に基づいて、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを、照明面２１上において帯状形状を有する光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに変換する位相変調パターンを生成する。
【００７０】
光変調装置制御部４６は、光変調装置２０を制御する。具体的には、光変調装置制御部４６は、光変調装置２０に、赤光用、緑光用、青光用の３種類の画像２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを形成するための画像情報（画像信号）Ｓ２を送る。光変調装置２０は、画像信号Ｓ２に基づいて、上記のように、画像形成領域２２ごとに、画像２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを形成する。
【００７１】
光変調装置制御部４６は、光変調装置２０に画像信号Ｓ２を送った後（または送ると同時に）、発光素子制御部４２に信号Ｓ３を送る。信号Ｓ３は、光変調装置２０に送った画像信号Ｓ２に含まれている位置情報および色情報（どの画像形成領域２２にどの色の画像を書き込むかという情報）を含んでいる。発光素子制御部４２は、信号Ｓ３に基づいて、所定の発光素子群１４を選択し、かつ、所定の発光素子群１４における発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂのうちのいずれかを発光させるための駆動信号Ｓ４を、発光素子群１４（発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）に送る。発光素子群１４（発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）は、駆動信号Ｓ４に基づいて、色光を射出する。
【００７２】
光変調装置制御部４６は、光変調装置２０に画像信号Ｓ２を送った後（または送ると同時に）、さらに、位相変調部制御部４４に信号Ｓ５を送る。信号Ｓ５は、光変調装置２０に送った画像信号Ｓ２に含まれている位置情報および色情報（どの画像形成領域２２にどの色の画像を書き込むかという情報）を含んでいる。位相変調部制御部４４は、信号Ｓ５に基づいて、位相変調パターンを決定し、パターン生成信号Ｓ１を位相変調部１６に送る。
【００７３】
１．１．２．  動作
次に、第１実施形態に係るプロジェクターの動作について、図面を参照しながら説明する。図１１〜図１３は、第１実施形態に係るプロジェクター１００を模式的に示す斜視図である。なお、便宜上、図１１〜図１３では、サブマウント１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ、基板１８、および制御部４０を省略し、位相変調部１６および光変調装置２０を簡略化して示している。
【００７４】
図１に示すように、光変調装置２０は、光変調装置制御部４６から入力される画像情報に基づいて、所定の画像形成領域２２に、所定の画像２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを形成する。
【００７５】
図示の例では、光変調装置２０は、画像形成領域２２ａ，２２ｂに赤光用画像２４Ｒを形成し、画像形成領域２２ｃ，２２ｄ，２２ｅに緑光用画像２４Ｇを形成し、画像形成領域２２ｆ，２２ｇ，２２ｈに青光用画像２４Ｂを形成する。
【００７６】
光変調装置２０への画像情報の書き込みに同期させて（好ましくは僅かに遅れて）、照明装置１０は、画像情報に対応する帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを、画像情報が書き込まれた（画像が形成された）画像形成領域２２に照射する。具体的には、光変調装置制御部４６は、光変調装置２０に画像情報（画像信号）Ｓ２を送った後（または送ると同時に）、発光素子制御部４２に信号Ｓ３を送る。発光素子制御部４２は、信号Ｓ３に基づいて、所定の発光素子群１４を選択し、かつ所定の発光素子群１４における発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂのうちのいずれかを発光させるための駆動信号Ｓ４を、発光素子群１４（発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ）に送る。
【００７７】
図示の例では、発光素子制御部４２から入力される駆動信号Ｓ４に基づいて、発光素子群１４ａ，１４ｂは第１色光２Ｒを射出し、発光素子群１４ｄ，１４ｅは第２色光２Ｇを射出し、発光素子群１４ｇ，１４ｈは第３色光２Ｂを射出する。
【００７８】
位相変調部１６は、位相変調部制御部４４から入力されるパターン生成信号Ｓ１に基づいて位相変調パターンを生成し、発光素子群１４から射出された色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを、帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに変換する。そして、帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを画像形成領域２２に向けて射出する。具体的には、光変調装置制御部４６は、光変調装置２０に画像信号Ｓ２を送った後（または送ると同時に）、位相変調部制御部４４に信号Ｓ５を送る。位相変調部制御部４４は、信号Ｓ５に基づいて、位相変調パターンを決定し、パターン生成信号Ｓ１を位相変調部１６に送る。位相変調部１６は、パターン生成信号Ｓ１に基づいて、位相変調パターンを生成する。
【００７９】
図１に示す例では、画像形成領域２２ａ，２２ｂは、位相変調部１６ａ，１６ｂから射出された第１光束４Ｒによって照明され、画像形成領域２２ｄ，２２ｅは、位相変調部１６ｄ，１６ｅから射出された第２光束４Ｇによって照明され、画像形成領域２２ｇ，２２ｈは、位相変調部１６ｇ，１６ｈから射出された第３光束４Ｂによって照明される。なお、この時、３つの走査線６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは、図８に示す位置にある。すなわち、青光用画像の形成開始位置（青色用画像情報データの書き込み開始位置）を示す走査線６Ｂは、画像形成領域２２ｈの＋Ｙ軸方向における上端に、緑光用画像の形成開始位置（緑色用画像情報データの書き込み開始位置）を示す走査線６Ｇは、画像形成領域２２ｅの＋Ｙ軸方向における上端に、そして、赤光用画像の形成開始位置（赤色用画像情報データの書き込み開始位置）を示す走査線６Ｒは、画像形成領域２２ｂの＋Ｙ軸方向における上端に、それぞれ位置している。
【００８０】
次に、図１１は、図１に対して所定時間経過した時点にける帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの位置を示している。この時、３つの走査線６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは、図８で示した位置から＋Ｙ軸方向に移動し、走査線６Ｇは画像形成領域２２ｆの＋Ｙ軸方向における上端に、走査線６Ｒは画像形成領域２２ｃの＋Ｙ軸方向における上端に、そして、走査線６Ｂは画像形成領域２２ａの下端に、それぞれ位置している。光変調装置２０は、画像形成領域２２ａ，２２ｂ，２２ｃに赤光用画像２４Ｒを形成し、画像形成領域２２ｄ，２２ｅ，２２ｆに緑光用画像２４Ｇを形成し、画像形成領域２２ｇ，２２ｈに青光用画像２４Ｂを形成する。発光素子群１４ｂ，１４ｃは第１色光２Ｒを射出し、発光素子群１４ｅ，１４ｆは第２色光２Ｇを射出し、発光素子群１４ｈは第３色光２Ｂを射出する。画像形成領域２２ｂ，２２ｃは、第１光束４Ｒによって照明され、画像形成領域２２ｅ，２２ｆは、第２光束４Ｇによって照明され、画像形成領域２２ｈは、第３光束４Ｂによって照明される。照明装置１０および光変調装置２０の動作は、上記のとおり、制御部４０から入力される信号
に基づいて行われる。
【００８１】
次に、図１２は、図１１に対して所定時間経過した時点にける帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの位置を示している。この時、３つの走査線６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは、図１１で示した位置から＋Ｙ軸方向に移動し、走査線６Ｇは画像形成領域２２ｇの＋Ｙ軸方向における上端に、走査線６Ｒは画像形成領域２２ｄの＋Ｙ軸方向における上端に、そして、走査線６Ｂは画像形成領域２２ａの＋Ｙ軸方向における上端に、それぞれ位置している。光変調装置２０は、画像形成領域２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに赤光用画像２４Ｒを形成し、画像形成領域２２ｅ，２２ｆ，２２ｇに緑光用画像２４Ｇを形成し、画像形成領域２２ａ，２２ｈに青光用画像２４Ｂを形成する。発光素子群１４ｃ，１４ｄは第１色光２Ｒを射出し、発光素子群１４ｆ，１４ｇは第２色光２Ｇを射出し、発光素子群１４ａは第３色光２Ｂを射出する。画像形成領域２２ｃ，２２ｄは、第１光束４Ｒによって照明され、画像形成領域２２ｆ，２２ｇは、第２光束４Ｇによって照明され、画像形成領域２２ａは、第３光束４Ｂによって照明される。照明装置１０および光変調装置２０の動作は、上記のとおり、制御部４０から入力される信号に基づいて行われる。
【００８２】
次に、図１３は、図１２に対して所定時間経過した時点にける帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの位置を示している。この時、３つの走査線６Ｒ，６Ｇ，６Ｂは、図１２で示した位置から＋Ｙ軸方向に移動し、走査線６Ｇは画像形成領域２２ｈの＋Ｙ軸方向における上端に、走査線６Ｒは画像形成領域２２ｅの＋Ｙ軸方向における上端に、そして、走査線６Ｂは画像形成領域２２ｂの＋Ｙ軸方向における上端に、それぞれ位置している。光変調装置２０は、画像形成領域２２ｃ，２２ｄ，２２ｅに赤光用画像２４Ｒを形成し、画像形成領域２２ｆ，２２ｇ，２２ｈに緑光用画像２４Ｇを形成し、画像形成領域２２ａ，２２ｂに青光用画像２４Ｂを形成する。発光素子群１４ｄ，１４ｅは第１色光２Ｒを射出し、発光素子群１４ｇ，１４ｈは第２色光２Ｇを射出し、発光素子群１４ａ，１４ｂは第３色光２Ｂを射出する。画像形成領域２２ｄ，２２ｅは、第１光束４Ｒによって照明され、画像形成領域２２ｇ，２２ｈは、第２光束４Ｇによって照明され、画像形成領域２２ａ，２２ｂは、第３光束４Ｂによって照明される。照明装置１０および光変調装置２０の動作は、上記のとおり、制御部４０から入力される信号に基づいて行われる。
【００８３】
以上のような工程を、プロジェクター１００は繰り返す。このように、光変調装置２０の画像形成領域２２に連続して書き込み形成された赤色用、緑色用、青色用の３種類の画像２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの各々を、対応する色の光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂで照明することによって、スクリーン（図示せず）上には、対応する色によって表現された画像が投射表示される。そして、一連の画像２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂの書き込み（画像形成）位置を走査方向に移動させるのに伴って、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂおよび位相変調部１６を制御し、所望の色の光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂで対応する画像２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂを照明することにより、時系列的に積分すると１フレームのカラー画像が表示される。
【００８４】
すなわち、照明装置１０は、複数の発光素子群１４において発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを順次発光させることにより、光変調装置２０を帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂで循環的に走査照明することができる。つまり、照明装置１０は、光束４Ｒ，４Ｇ，４ＢをＸ軸方向と交差する方向（Ｙ軸方向）に順次スクロールさせて照明するスクロール照明方式によって、光変調装置２０の画像形成領域２２を照明することができる。プロジェクター１００では、制御部４０から入力される信号に基づいて、照明装置１０をスクロール照明方式によって駆動させることができる。
【００８５】
なお、上記の例では、説明を容易にするために、発光素子群１４、位相変調部１６、および画像形成領域２２の数を８つとした例について説明した。図１１や図１２で示した場合には、画像形成領域への色光の照明によって形成される光学像のＹ軸方向の大きさが３
色の画像間で異なるため、３色の画像を合成して得られるカラー画像では色バランスが悪化することになる。しかし、上記の画像形成領域２２の数を増やすことによって、３色の画像間における光学像のＹ軸方向の大きさの差は殆ど無くなるため、色バランスの悪化も問題とならない程に改善できる。あるいは、Ｙ軸方向の大きさが異なる光学像が形成される場合には、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの発光強度を調節して、３色の画像間において光学像を形成する光量を所定の光量比とすることにより、カラー画像に合成した場合の色バランスを適正に制御することができる。また、照明効率を高める観点からは、上記の画像形成領域２２の数を可能な限り多く設定することが望ましい。但し、１つの帯状光束のＹ軸方向の大きさは、光変調装置２０の画素を少なくとも２画素以上含まれる大きさに設定することが望ましいため、発光素子群１４等の数は、最少で１０程度、最大で走査方向に並ぶ画素数（走査線数）の半分以下とすることが望ましい。この範囲に設定することにより、高い照明効率により明るい投射画像を、また、明るさムラの少ない照明状態により高品位な投射画像を得ることができる。したがって、光変調装置２０では、走査方向に並ぶ画素数（走査線数）が相対的に多く設定できる方向に走査方向を設定し、それに対応させて発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂや位相変調部１６を構成してもよい。
【００８６】
例えば、図１４に示す光変調装置２０では、照明面２１がＹ軸方向よりもＸ軸方向の方が大きい形状であるため、Ｙ軸方向に並ぶ一連の画素列に対して同時に画像情報を書き込んで画像形成する線順次方式（走査線６はＹ軸方向に設定される）によって画像表示を行うことが望ましい。これにより、画像形成領域２２における無光領域の割合を小さくすることができ、照明効率を高くすることができる。
【００８７】
また、上記の例では、光変調装置２０として、液晶ライトバルブを用いた例について説明したが、光変調装置として、微小ミラーアレイを備えた反射型表示素子（例えば米国のＴｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製のＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ））を用いてもよい。すなわち、本発明の照明形態は、画像情報の書き込み形態として線順次方式を採用する光変調装置２０に好適であるが、原理的にはＤＭＤに代表される面順次方式（１フレーム画像を一括して同時に書き込む）の光変調装置に対しても適用することができる。
【００８８】
また、上記の例では、発光素子群１４は、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを射出する発光素子１２Ｒ、１２Ｇ，１２Ｂによって構成されていたが、発光素子群１４は、さらに第４色光（例えば黄色光）を射出する発光素子を含んで構成されていてもよい。この場合、光変調装置２０の照明面２１には、黄光用画像が形成される画像形成領域２２が設けられる。
【００８９】
プロジェクター１００は、例えば、以下の特徴を有する。
【００９０】
プロジェクター１００では、照明装置１０は、Ｙ軸方向に沿って複数配列され、Ｙ軸方向に沿って順次発光して、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを射出する発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂと、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを、照明面２１上において帯状形状を有する光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに変換する位相変調部１６と、を有し、照明装置１０は、帯状光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを、Ｙ軸方向に順次スクロールさせて照明面２１を照明する。そのため、プロジェクター１００では、例えばプリズムを照明光路中で回転させて走査照明を実現する必要がない。したがって、プロジェクター１００では、光変調装置２０の照明面２１を（画像形成領域２２を）、ムラが少なく均一な明るさで照明することができる。すなわち、プロジェクター１００では、照明光の走査速度の不均一性によって生じる照明光の強度分布の不均一性を低減し、光変調装置を均一性よく照明することができる。
【００９１】
さらに、プロジェクター１００では、プリズムを照明光路中で回転させて走査照明を実現する必要がないため、小型化を図ることができる。さらに、プリズムを回転させるよう
な機械的な可動部を必要としないため、高い信頼性を有することができる。
【００９２】
プロジェクター１００では、位相変調部１６は、液晶素子である。そのため、位相変調部１６は、入射される色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに応じて位相変調パターンを動的に生成することができる。したがって、１つの発光素子群１４を構成している発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの各々に対応して、３つの位相変調部を設ける必要がない。その結果、プロジェクター１００では、小型化を図ることができる。
【００９３】
プロジェクター１００では、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、ＳＬＤである。そのため、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、レーザー発振を抑制することができるためスペックルノイズを低減することができ、かつ、レーザー同様に単一の素子で数百ｍＷ程度までの高い光出力を得ることができる。したがって、明るく高画質な投射画像を得ることができる。
【００９４】
１．２．  変形例
１．２．１．  第１変形例
次に、第１実施形態の第１変形例に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図１５は、第１実施形態の第１変形例に係るプロジェクター１１０を模式的に示す平面図であって、Ｙ軸方向に沿って見た図である。なお、図１５では、便宜上、サブマウント１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ、光変調装置２０、投射装置３０、制御部４０、およびレンズ５０を省略している。
【００９５】
以下、第１実施形態の第１変形例に係るプロジェクター１１０において、第１実施形態に係るプロジェクター１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す第２，第３，第４変形例に係るプロジェクター１２０，１３０，１４０についても同様である。
【００９６】
プロジェクター１１０では、図１５に示すように、照明装置１０が光路変更部６０を有している点において、図２に示すプロジェクター１００とは異なる。
【００９７】
光路変更部６０は、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから射出された色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの進行方向を変更し、それらの色光の進行方向を揃えた状態で位相変調部１６に入射させる。図示の例では、光路変更部６０は、発光素子１２Ｒ，１２Ｂから射出された色光２Ｒ，２Ｂの進行方向を変更させている。発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂは、Ｘ軸方向に配列されていない。
【００９８】
光路変更部６０は、例えば、ダイクロイックプリズムである。ダイクロイックプリズムは、透光性のプリズム内部に透過・反射特性が異なる２つの光学膜をＸ字状に備えた光学素子である。３つの入射端面から入射する光を、その波長域に応じて透過あるいは反射し、１つの射出端面から射出する。なお、光路変更部６０は、透過・反射特性が異なる光学膜を形成した２つの透光性平板をＸ字状に配置してなるクロスダイクロイックミラーであってもよい。
【００９９】
なお、プロジェクター１１０では、図１６に示すように、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２ＢはＸ軸方向に配列されており、発光素子１２Ｒ，１２Ｂから射出された色光２Ｒ，２Ｂは、ミラー６２において反射して、光路変更部６０に入射してもよい。
【０１００】
プロジェクター１１０では、光路変更部６０によって、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの位相変調部１６への入射角を揃えることができる。そのため、例えば０次回折光の位相変調部１６への入射防止を目的として、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから射出される色光２Ｒ
，２Ｇ，２Ｂを、位相変調部１６に対して斜め方向から入射させる場合に、光学系を構成しやすい。
【０１０１】
プロジェクター１１０では、位相変調部１６に対して垂直に色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを入射させることができる。そのため、位相変調部１６における回折光の生成効率を高めることができる。
【０１０２】
プロジェクター１１０では、例えばプロジェクター１００に比べて、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ間の間隔を大きくすることができる。そのため、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂを冷却しやすい。
【０１０３】
１．２．２．  第２変形例
次に、第１実施形態の第２変形例に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図１７は、第１実施形態の第２変形例に係るプロジェクター１２０を模式的に示す平面図であって、Ｙ軸方向に沿って見た図である。なお、便宜上、図１７および以下に示す図１８，２０，２１，２３〜２５では、サブマウント１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂおよび制御部４０を省略している。
【０１０４】
プロジェクター１００では、図２に示すように、１つの発光素子群１４は、１つの第１発光素子１２Ｒ、１つの第２発光素子１２Ｇ、および１つの第３発光素子１２Ｂによって構成されていた。
【０１０５】
これに対し、プロジェクター１２０では、図１７に示すように、１つの発光素子群１４は、複数の第１発光素子１２Ｒ、複数の第２発光素子１２Ｇ、および複数の第３発光素子１２Ｂによって構成されている。図示の例では、１つの発光素子群１４は、２つの第１発光素子１２Ｒ、２つの第２発光素子１２Ｇ、および２つの第３発光素子１２Ｂによって構成されている。
【０１０６】
複数の発光素子群１４間においては、同色で発光する発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの数を同じにするか、または、射出される色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの強度が等しくなるように発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの数を設定することが望ましい。もちろん、１つの発光素子群１４から射出される複数の色光の強度が所定の強度比となるように、発光素子の数や発光素子毎の光出力を設定することが望ましい。
【０１０７】
１つの発光素子群１４を構成する複数の第１発光素子１２Ｒは、同時に第１色光２Ｒを射出する。射出された複数の第１色光２Ｒは、１つの色光２Ｒに合成された状態で、１つの位相変調部１６に入射する。発光素子１２Ｇ，１２Ｂから射出される色光２Ｇ，２Ｂについても同様である。
【０１０８】
プロジェクター１２０では、例えばプロジェクター１００に比べて、位相変調部１６を大きくせずに、画像形成領域２２を照明する光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの強度を容易に向上することができる。
【０１０９】
１．２．３．  第３変形例
次に、第１実施形態の第３変形例に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図１８は、第１実施形態の第３変形例に係るプロジェクター１３０を模式的に示す平面図であって、Ｙ軸方向に沿って見た図である。図１９は、第１実施形態の第３変形例に係るプロジェクター１３０の位相変調部１６を模式的に示す平面図であって、Ｚ軸方向に沿って見た図である。
【０１１０】
プロジェクター１００では、図２および図７に示すように、１つの位相変調部１６に、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから射出された色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが順次入射する。すなわち、プロジェクター１００では、位相変調部１６の同じ部分に、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが順次入射して、光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに変換する。
【０１１１】
これに対し、プロジェクター１３０では、図１８および図１９に示すように、１つの位相変調部１６は、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂがそれぞれ入射する専用のサブ位相変調光学素子１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂを有している。
【０１１２】
第１サブ位相変調光学素子１７Ｒは、第１発光素子１２Ｒから射出された（第１サブ位相変調光学素子１７Ｒに入射した）第１色光２Ｒを、第１光束４Ｒに変換する。第２サブ位相変調光学素子１７Ｇは、第２発光素子１２Ｇから射出された（第２サブ位相変調光学素子１７Ｇに入射した）第２色光２Ｇを、第２光束４Ｇに変換する。第３サブ位相変調光学素子１７Ｂは、第３発光素子１２Ｂから射出された（第３サブ位相変調光学素子１７Ｂに入射した）第３色光２Ｂを、第３光束４Ｂに変換する。
【０１１３】
プロジェクター１３０では、図１８に示すように、１つの発光素子群１４は、複数の第１発光素子１２Ｒ、複数の第２発光素子１２Ｇ、および複数の第３発光素子１２Ｂによって構成されている。図示の例では、１つの発光素子群１４は、２つの第１発光素子１２Ｒ、２つの第２発光素子１２Ｇ、および２つの第３発光素子１２Ｂによって構成されている。
【０１１４】
サブ位相変調光学素子１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂは、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに対応して複数設けられている。すなわち、サブ位相変調光学素子１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂの数と、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの数とは、同じである。図示の例では、光学素子１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂは、Ｘ軸方向に配列されている。
【０１１５】
プロジェクター１３０では、例えばプロジェクター１００に比べて、画像形成領域２２を照明する光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの強度を容易に向上することができる。さらに、プロジェクター１３０では、サブ位相変調光学素子１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂ各々に入射する光量を増大させないため、位相変調部１６の耐光性および信頼性を高めることができる。また、サブ位相変調光学素子１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂに対して対応する色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを垂直に入射できるため、サブ位相変調光学素子１７Ｒ，１７Ｇ，１７Ｂにおける回折光の生成効率を高めることができる。
【０１１６】
なお、図示はしないが、プロジェクター１２０の構成（図１７参照）と、プロジェクター１３０の構成（図１８および図１９参照）と、を混在させてもよい。すなわち、位相変調部１６の耐光性が波長依存性を有する場合には、耐光性が高い波長域の色光については、同色で発光する複数の発光素子からの光束を１つに合成した状態で、対応する１つの位相変調部１６に入射させ、耐光性が低い波長域の色光については、同色で発光する複数の発光素子ごとに対応するサブ位相変調光学素子を備えて、各発光素子からの光束を対応するサブ位相変調光学素子に入射させる構成としてもよい。これにより、帯状光束（照明光束）４Ｒ，４Ｇ，４Ｂの光強度を高くすることができると共に、位相変調部１６の耐光性および信頼性も同時に高くすることができる。
【０１１７】
１．２．４．  第４変形例
次に、第１実施形態の第４変形例に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図２０は、第１実施形態の第４変形例に係るプロジェクター１４０を模式的に示す平面図であって、Ｙ軸方向に沿って見た図である。
【０１１８】
プロジェクター１００では、図２に示すように、位相変調部１６は、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから射出された色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを透過して、光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに変換する透過型であった。
【０１１９】
これに対し、プロジェクター１４０では、図２０に示すように、位相変調部１６は、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから射出された色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを反射させて、光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに変換する反射型である。
【０１２０】
プロジェクター１４０では、例えばプロジェクター１００に比べて、位相変調部１６において単位面積当たりの画素密度を高めやすく、情報量の多い位相変調パターンを生成することができる。また、反射型の位相変調部１６では、応答速度（色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに変換する速度）を速くすることができる。
【０１２１】
２．  第２実施形態
２．１．  プロジェクター
次に、第２実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図２１は、第２実施形態に係るプロジェクター２００を模式的に示す平面図であって、Ｙ軸方向に沿って見た図である。図２２は、第２実施形態に係るプロジェクター２００の位相変調部１６を模式的に示す平面図であって、Ｚ軸方向に沿って見た図である。
【０１２２】
以下、第２実施形態に係るプロジェクター２００において、第１実施形態に係るプロジェクター１００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【０１２３】
プロジェクター１００では、図２および図７に示すように、１つの位相変調部１６に、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから射出された色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが順次入射する。すなわち、プロジェクター１００では、位相変調部１６の同じ部分に、色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが順次入射して、光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに変換する。そのため、プロジェクター１００の位相変調部１６は、入射する色光に応じて位相変調パターンを適宜書き換える（動的に位相変調パターンを生成する）必要があり、液晶素子を用いてその機能を実現していた。
【０１２４】
これに対し、プロジェクター２００では、位相変調部１６は書き換えることなく固定化した位相変調パターンを有している点において、プロジェクター１００とは異なっている。図２１および図２２に示すように、１つの位相変調部１６は、入射する色光毎に対応する位相変調光学素子１７ＦＲ，１７ＦＧ，１７ＦＢを有している。
【０１２５】
プロジェクター２００では、位相変調部１６は、固定化した位相変調パターンを有しているので、制御部４０は、図９に示す位相変調部制御部４４を有していなくてもよい。光変調装置制御部４６は、位相変調部制御部４４に信号Ｓ５を送らなくてもよい。プロジェクター２００では、位相変調部１６は、制御部４０からの信号に基づくことなく、光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを光束４Ｒ，４Ｇ，４Ｂに変換することができる。
【０１２６】
第１位相変調光学素子１７ＦＲは、第１発光素子１２Ｒから射出された（第１位相変調光学素子１７ＦＲに入射した）第１色光２Ｒを、第１光束４Ｒに変換する。第２位相変調光学素子１７ＦＧは、第２発光素子１２Ｇから射出された（第２位相変調光学素子１７ＦＧに入射した）第２色光２Ｇを、第２光束４Ｇに変換する。第３位相変調光学素子１７ＦＢは、第３発光素子１２Ｂから射出された（第３位相変調光学素子１７ＦＢに入射した）第３色光２Ｂを、第３光束４Ｂに変換する。図示の例では、位相変調光学素子１７ＦＲ，１７ＦＧ，１７ＦＢは、Ｘ軸方向に配列されている。
【０１２７】
位相変調光学素子１７ＦＲ，１７ＦＧ，１７ＦＢは、例えば、バイナリー光学素子、ホログラフィック光学素子である。位相変調光学素子１７ＦＲ，１７ＦＧ，１７ＦＢは、透光性媒体の表面に微細な凹凸形状や三角形状の凸部を形成することで作製されてもよいし、透光性媒体の内部に屈折率分布を形成することにより作製されてもよい。
【０１２８】
プロジェクター２００では、プロジェクター１００と同様に、光変調装置２０の照明面２１を、均一性よく照明することができる。さらに、プロジェクター１００では必要であった位相変調パターンを動的に生成するための制御手段は必要ないため、装置を簡素化できる。また、位相変調パターンの動的な生成を必要とする位相変調部１６に比べて、固定化した位相変調パターンを有する位相変調部１６では、透光性媒体の表面に形成する凹凸形状や三角形状の凸部、あるいは透光性媒体の内部に形成する屈折率分布を微細化することで情報量の多い位相変調パターンを生成しやすい。そのため、位相変調部１６における回折光の生成効率を高めやすい。
【０１２９】
２．２．  変形例
２．２．１．  第１変形例
次に、第２実施形態の第１変形例に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図２３は、第２実施形態の第１変形例に係るプロジェクター２１０を模式的に示す平面図であって、Ｙ軸方向に沿って見た図である。
【０１３０】
以下、第２実施形態の第１変形例に係るプロジェクター２１０において、第２実施形態に係るプロジェクター２００の構成部材と同様の機能を有する部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。このことは、以下に示す第３変形例に係るプロジェクター２３０についても同様である。
【０１３１】
プロジェクター２００では、図２１に示すように、１つの発光素子群１４は、１つの第１発光素子１２Ｒ、１つの第２発光素子１２Ｇ、および１つの第３発光素子１２Ｂによって構成されていた。
【０１３２】
これに対し、プロジェクター２１０では、図２３に示すように、上述したプロジェクター１２０（図１７参照）と同様に、１つの発光素子群１４は、複数の第１発光素子１２Ｒ、複数の第２発光素子１２Ｇ、および複数の第３発光素子１２Ｂによって構成されている。図示の例では、１つの発光素子群１４は、２つの第１発光素子１２Ｒ、２つの第２発光素子１２Ｇ、および２つの第３発光素子１２Ｂによって構成されている。
【０１３３】
以下、プロジェクター２１０についての説明は、上述したプロジェクター１２０についての説明を適用することができる。したがって、プロジェクター２１０についての詳細な説明は、省略する。
【０１３４】
２．２．２．  第２変形例
次に、第２実施形態の第２変形例に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図２４は、第２実施形態の第１変形例に係るプロジェクター２２０を模式的に示す平面図であって、Ｙ軸方向に沿って見た図である。
【０１３５】
プロジェクター２００では、図２１に示すように、１つの発光素子群１４は、１つの第１発光素子１２Ｒ、１つの第２発光素子１２Ｇ、および１つの第３発光素子１２Ｂによって構成されていた。
【０１３６】
これに対し、プロジェクター２２０では、図２４に示すように、上述したプロジェクタ
ー１３０（図１８および図１９参照）と同様に、１つの発光素子群１４は、複数の第１発光素子１２Ｒ、複数の第２発光素子１２Ｇ、および複数の第３発光素子１２Ｂによって構成されて、位相変調光学素子１７ＦＲ，１７ＦＧ，１７ＦＢは、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに対応して複数設けられている。すなわち、位相変調光学素子１７ＦＲ，１７ＦＧ，１７ＦＢの数と、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの数とは、同じである。
【０１３７】
以下、プロジェクター２２０についての説明は、上述したプロジェクター１３０についての説明を適用することができる。したがって、プロジェクター２２０についての詳細な説明は、省略する。なお、図示はしないが、プロジェクター２１０の構成（図２３参照）と、プロジェクター２２０の構成（図２４参照）と、を混在させた構成としてもよい。
【０１３８】
２．２．３．  第３変形例
次に、第２実施形態の第３変形例に係るプロジェクターについて、図面を参照しながら説明する。図２５は、第２実施形態の第３変形例に係るプロジェクター２３０を模式的に示す平面図であって、Ｙ軸方向に沿って見た図である。
【０１３９】
プロジェクター２００では、図２１に示すように、１つの発光素子群１４は、１つの第１発光素子１２Ｒ、１つの第２発光素子１２Ｇ、および１つの第３発光素子１２Ｂによって構成されていた。
【０１４０】
これに対し、プロジェクター２３０では、図２５に示すように、上述したプロジェクター２２０（図２４参照）と同様に、１つの発光素子群１４は、複数の第１発光素子１２Ｒ、複数の第２発光素子１２Ｇ、および複数の第３発光素子１２Ｂによって構成されて、位相変調光学素子１７ＦＲ，１７ＦＧ，１７ＦＢは、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂに対応して複数設けられている。すなわち、位相変調光学素子１７ＦＲ，１７ＦＧ，１７ＦＢの数と、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂの数とは、同じである。
【０１４１】
さらに、プロジェクター２３０では、図２５に示すように、上述したプロジェクター１１０（図１５および図１６参照）と同様に、照明装置１０が光路変更部６０を有している。光路変更部６０は、発光素子１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂから射出された色光２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの進行方向を変更し、それらの色光の進行方向を揃えた状態で位相変調光学素子１７ＦＲ，１７ＦＧ，１７ＦＢに入射させる。
【０１４２】
以下、プロジェクター２３０についての説明は、上述したプロジェクター１１０およびプロジェクター２２０についての説明を適用することができる。したがって、プロジェクター２３０についての詳細な説明は、省略する。
【０１４３】
上述した実施形態および変形例は一例であって、これらに限定されるわけではない。例えば、各実施形態および各変形例を適宜組み合わせることも可能である。
【０１４４】
本発明は、実施の形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施の形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。
【符号の説明】
【０１４５】
２Ｒ…第１色光、２Ｇ…第２色光、２Ｂ…第３色光、４Ｒ…第１光束、４Ｇ…第２光束、４Ｂ…第３光束、６，６Ｒ，６Ｇ，６Ｂ…走査線、１０…照明装置、１２Ｒ…第１発光素
子、１２Ｇ…第２発光素子、１２Ｂ…第３発光素子、１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ…サブマウント、１４…発光素子群、１４ａ…第１発光素子群、１４ｂ…第２発光素子群、１４ｃ…第３発光素子群、１４ｄ…第４発光素子群、１４ｅ…第５発光素子群、１４ｆ…第６発光素子群、１４ｇ…第７発光素子群、１４ｈ…第８発光素子群、１６…位相変調部、１６ａ…第１位相変調部、１６ｂ…第２位相変調部、１６ｃ…第３位相変調部、１６ｄ…第４位相変調部、１６ｅ…第５位相変調部、１６ｆ…第６位相変調部、１６ｇ…第７位相変調部、１６ｈ…第８位相変調部、１７Ｒ…第１サブ位相変調光学素子、１７Ｇ…第２サブ位相変調光学素子、１７Ｂ…第３サブ位相変調光学素子、１７ＦＲ…第１位相変調光学素子、１７ＦＧ…第２位相変調光学素子、１７ＦＢ…第３位相変調光学素子、１８…基板、２０…光変調装置、２１…照明面、２２…画像形成領域、２２ａ…第１画像形成領域、２２ｂ…第２画像形成領域、２２ｃ…第３画像形成領域、２２ｄ…第４画像形成領域、２２ｅ…第５画像形成領域、２２ｆ…第６画像形成領域、２２ｇ…第７画像形成領域、２２ｈ…第８画像形成領域、２４Ｒ…赤光用画像、２４Ｇ…緑光用画像、２４Ｂ…青光用画像、３０…投射装置、４０…制御部、４２…発光素子制御部、４４…位相変調部制御部、４６…光変調装置制御部、５０…レンズ、６０…光路変更部、６２…ミラー、１００，１１０，１２０，１３０，１４０，２００，２１０，２２０，２３０…プロジェクター
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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