(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザー光を射出する光源と、
前記光源から射出された前記レーザー光を拡散して第１拡散光として射出する第１拡散部と、
前記第１拡散部から射出された第１拡散光を変調する光変調素子と、を備え、
前記光変調素子は、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出する第２拡散部を有し、
前記第２拡散部の入射端面に対して垂直に入射した光が前記第２拡散部によって拡散されたときの拡散強度分布は、当該第２拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布であり、
前記第１拡散部から射出された第１拡散光を平行な光線束として前記光変調素子に向けて射出する平行化レンズを更に備え、
前記第２拡散部は、
第１レンズアレイと、第２レンズアレイと、第３レンズアレイと、を備え、
前記第１レンズアレイは、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を集光して前記第２レンズアレイに向けて射出し、
前記第２レンズアレイは、前記第１レンズアレイから射出された第１拡散光を平行な光線束として前記第３レンズアレイに向けて射出し、
前記第３レンズアレイは、前記第２レンズアレイから射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出し、
前記平行化レンズと前記第１レンズアレイとの間の前記第１拡散光の光路上には入射側偏光板が配置されており、
前記第２レンズアレイと前記第３レンズアレイとの間の前記第１拡散光の光路上には射出側偏光板が配置されていることを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
レーザー光を射出する光源と、
前記光源から射出された前記レーザー光を拡散して第１拡散光として射出する第１拡散部と、
前記第１拡散部から射出された第１拡散光を変調する光変調素子と、を備え、
前記光変調素子は、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出する第２拡散部を有し、
前記第２拡散部の入射端面に対して垂直に入射した光が前記第２拡散部によって拡散されたときの拡散強度分布は、当該第２拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布であり、
前記第１拡散部から射出された第１拡散光を平行な光線束として前記光変調素子に向けて射出する平行化レンズを更に備え、
前記第２拡散部は、前記光変調素子の前記第１拡散光が入射する側に配置されたレンズアレイであることを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
レーザー光を射出する光源と、
前記光源から射出された前記レーザー光を拡散して第１拡散光として射出する第１拡散部と、
前記第１拡散部から射出された第１拡散光を変調する光変調素子と、を備え、
前記光変調素子は、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出する第２拡散部を有し、
前記第２拡散部の入射端面に対して垂直に入射した光が前記第２拡散部によって拡散されたときの拡散強度分布は、当該第２拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布であり、
前記第１拡散部から射出された第１拡散光を平行な光線束として前記光変調素子に向けて射出する平行化レンズを更に備え、
前記光変調素子は、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、
前記一対の基板の前記第１拡散光が入射する側と反対側の基板には、前記第１拡散光を反射する、表面が凹形状または凸形状の反射面を有する反射膜が形成されており、
前記反射膜は、前記第２拡散部として機能することを特徴とする記載のプロジェクター。
【請求項４】
レーザー光を射出する光源と、
前記光源から射出された前記レーザー光を拡散して第１拡散光として射出する第１拡散部と、
前記第１拡散部から射出された第１拡散光を変調する光変調素子と、を備え、
前記光変調素子は、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出する第２拡散部を有し、
前記第２拡散部の入射端面に対して垂直に入射した光が前記第２拡散部によって拡散されたときの拡散強度分布は、当該第２拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布であり、
前記第１拡散部から射出された第１拡散光を平行な光線束として前記光変調素子に向けて射出する平行化レンズを更に備え、
前記光変調素子は、複数の可動式のマイクロミラーを有し、前記複数のマイクロミラーの可動量を制御することにより光を変調するマイクロミラーデバイスであり、
前記マイクロミラーは、表面が前記第１拡散光を反射する凹形状または凸形状の反射面となっており、
前記マイクロミラーは、前記第２拡散部として機能することを特徴とする記載のプロジェクター。
【請求項５】
前記第２拡散部から射出される第２拡散光の拡散強度分布は、さらに、当該第２拡散光の中心軸にまたがって平坦部を有する分布であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項６】
前記第１拡散部の前記レーザー光が照射される領域を時間的に変動させる駆動装置を備えることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項７】
前記駆動装置は、前記第１拡散部を所定の回転軸の周りに回転させるモーターを含むことを特徴とする請求項６に記載のプロジェクター。
【請求項８】
前記第１拡散部は、ホログラム素子であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロジェクター。
【請求項９】
前記第１拡散部は、内部に光を拡散させる拡散粒子が分散されてなる拡散板であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一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ものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクター用の光源として高出力な光が得られるレーザー光源が注目されている。レーザー光源は、高圧水銀ランプに比べて、色再現性に優れること、瞬時点灯が容易であること、長寿命であること等の長所を有している。しかしながら、レーザー光はコヒーレント光であるため、スクリーン上には、干渉によって生じたスペックルと呼ばれる斑点模様が表示され、表示品質を低下させる原因となる。
【０００３】
このような問題を解決するための技術が検討されており、例えば、特許文献１のプロジェクターでは、スクリーン上の任意の一点に対する配光角が所定の角度以上となるように光変調素子の特性及び配置が設定されている。配光角を大きくすると、スペックルによる表示品質の低下（スペックルノイズ）を抑制することができることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９７９１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、配光角を大きくするだけではスペックルノイズを十分に抑制することができない。
例えば、拡散素子と光変調素子との間の光の光路上には、拡散素子から射出された光の強度分布を均一化させるためにフライアイ光学系やロッド光学系を設ける構成がある。このような光学系から射出される光の拡散強度分布は離散的となり、このような角度分布が光変調素子を透過した後も保存されることで、スクリーンに入射する角度分布が著しく不均一になり、投写画像がスペックルにより劣化される場合がある。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、スペックルノイズを確実に抑制することが可能なプロジェクター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】
【０００７】
上記の課題を解決するため、本発明にかかるひとつのプロジェクターは、レーザー光を射出する光源と、前記光源から射出された前記レーザー光を拡散して第１拡散光として射出する第１拡散部と、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を変調する光変調素子と、を備え、前記光変調素子は、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出する第２拡散部を有し、前記第２拡散部の入射端面に対して垂直に入射した光が前記第２拡散部によって拡散されたときの拡散強度分布は、当該第２拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布であり、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を平行な光線束として前記光変調素子に向けて射出する平行化レンズを更に備え、前記第２拡散部は、第１レンズアレイと、第２レンズアレイと、第３レンズアレイと、を備え、前記第１レンズアレイは、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を集光して前記第２レンズアレイに向けて射出し、前記第２レンズアレイは、前記第１レンズアレイから射出された第１拡散光を平行な光線束として前記第３レンズアレイに向けて射出し、前記第３レンズアレイは、前記第２レンズアレイから射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出し、前記平行化レンズと前記第１レンズアレイとの間の前記第１拡散光の光路上には入射側偏光板が配置されており、前記第２レンズアレイと前記第３レンズアレイとの間の前記第１拡散光の光路上には射出側偏光板が配置されていることを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明にかかるひとつのプロジェクターは、レーザー光を射出する光源と、前記光源から射出された前記レーザー光を拡散して第１拡散光として射出する第１拡散部と、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を変調する光変調素子と、を備え、前記光変調素子は、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出する第２拡散部を有し、前記第２拡散部の入射端面に対して垂直に入射した光が前記第２拡散部によって拡散されたときの拡散強度分布は、当該第２拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布であり、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を平行な光線束として前記光変調素子に向けて射出する平行化レンズを更に備え、前記第２拡散部は、前記光変調素子の前記第１拡散光が入射する側に配置されたレンズアレイであることを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明にかかるひとつのプロジェクターは、レーザー光を射出する光源と、前記光源から射出された前記レーザー光を拡散して第１拡散光として射出する第１拡散部と、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を変調する光変調素子と、を備え、前記光変調素子は、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出する第２拡散部を有し、前記第２拡散部の入射端面に対して垂直に入射した光が前記第２拡散部によって拡散されたときの拡散強度分布は、当該第２拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布であり、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を平行な光線束として前記光変調素子に向けて射出する平行化レンズを更に備え、前記光変調素子は、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、前記一対の基板の前記第１拡散光が入射する側と反対側の基板には、前記第１拡散光を反射する、表面が凹形状または凸形状の反射面を有する反射膜が形成されており、前記反射膜は、前記第２拡散部として機能することを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明にかかるひとつのプロジェクターは、レーザー光を射出する光源と、前記光源から射出された前記レーザー光を拡散して第１拡散光として射出する第１拡散部と、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を変調する光変調素子と、を備え、前記光変調素子は、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出する第２拡散部を有し、前記第２拡散部の入射端面に対して垂直に入射した光が前記第２拡散部によって拡散されたときの拡散強度分布は、当該第２拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布であり、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を平行な光線束として前記光変調素子に向けて射出する平行化レンズを更に備え、前記光変調素子は、複数の可動式のマイクロミラーを有し、前記複数のマイクロミラーの可動量を制御することにより光を変調するマイクロミラーデバイスであり、前記マイクロミラーは、表面が前記第１拡散光を反射する凹形状または凸形状の反射面となっており、前記マイクロミラーは、前記第２拡散部として機能することを特徴とする。
上記の課題を解決するため、本発明のプロジェクターは、レーザー光を射出する光源と、前記光源から射出された前記レーザー光を拡散して第１拡散光として射出する第１拡散部と、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を変調する光変調素子と、を備え、前記光変調素子は、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出する第２拡散部を有し、前記第２拡散部から射出される第２拡散光の拡散強度分布は、当該第２拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布であることを特徴とする。
【０００８】
このプロジェクターによれば、光源から射出されたレーザー光が第１拡散部と第２拡散部とによって二重に拡散される。このため、第２拡散部から射出される第２拡散光の拡散強度分布は連続的な分布となり、離散的な分布とはならない。このような角度分布が第２拡散部から射出された後も保存されることで、スクリーンに入射する角度分布が連続的な分布となり、スペックルノイズが抑制された投写画像が得られる。したがって、スペックルノイズを確実に抑制することが可能なプロジェクターを提供することができる。
なお、ここで言う拡散強度分布とは、第２拡散部の射出端面に対して垂直な面内の分布である。
【０００９】
前記プロジェクターにおいて、前記第２拡散部から射出される第２拡散光の拡散強度分布は、さらに、当該第２拡散光の中心軸にまたがって平坦部を有する分布であってもよい。
【００１０】
このプロジェクターによれば、光強度の高い第２拡散光が射出される部分において突出部を有する分布とはならず、いわゆるフラットトップ型の分布となる。第２拡散部から射出される第２拡散光の拡散強度分布がフラットトップ型の分布となるため、光強度の高い第２拡散光の中心軸に近い部分においてスペックルの干渉の度合いが弱め合う。このような光強度分布が第２拡散部から射出された後も保存されることで、スクリーンに入射する光強度分布が平均化した分布となり、投写画像においてスペックルが目立ちにくくなる。したがって、スペックルノイズを確実に抑制することが可能なプロジェクターを提供することができる。
【００１１】
前記プロジェクターにおいて、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を平行な光線束として前記光変調素子に向けて射出する平行化レンズを備えていてもよい。
【００１２】
このプロジェクターによれば、平行化レンズによって第１拡散部からの第１拡散光が光変調素子に垂直に入射する。このため、光変調素子を平行な光線束として射出された第１拡散光の進行方向にある程度移動させた場合でも、第１拡散部からの第１拡散光を光変調素子に十分に入射させることができる。これにより、光変調素子を配置する際に要求される位置精度が緩和される。よって、組立てが容易になる。
【００１３】
前記プロジェクターにおいて、前記第２拡散部は、前記光変調素子の前記第１拡散光が射出される側に配置されたレンズアレイであってもよい。
【００１４】
このプロジェクターによれば、簡単な構成で光を拡散させることができる。また、レンズアレイの製造が容易となる。例えば、第２拡散部が光変調素子の第１拡散光が入射する側に配置された構成を考える。光変調素子が液晶ライトバルブを有した構成であると、第１拡散光を効率良く利用するために、第１拡散光が遮光膜を避けて液晶ライトバルブの各画素の中心に集光することが要求される。このような要求に応えるには、レンズアレイを構成する小レンズを液晶ライトバルブの各画素に対応させたサイズとする必要がある。しかしながら、第２拡散部が光変調素子の第１拡散光が射出される側に配置された構成であると、レンズアレイを構成する小レンズを液晶ライトバルブの各画素に対応させたサイズとするなどの制約がない。よって、レンズアレイの製造が容易となる。
【００１５】
前記プロジェクターにおいて、前記第２拡散部は、第１レンズアレイと、第２レンズアレイと、第３レンズアレイと、を備え、前記第１レンズアレイは、前記第１拡散部から射出された第１拡散光を集光して前記第２レンズアレイに向けて射出し、前記第２レンズアレイは、前記第１レンズアレイから射出された第１拡散光を平行な光線束として前記第３レンズアレイに向けて射出し、前記第３レンズアレイは、前記第２レンズアレイから射出された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出し、前記平行化レンズと前記第１レンズアレイとの間の前記第１拡散光の光路上には入射側偏光板が配置されており、前記第２レンズアレイと前記第３レンズアレイとの間の前記第１拡散光の光路上には射出側偏光板が配置されていてもよい。
【００１６】
このプロジェクターによれば、平行な光線束が入射側偏光板と射出側偏光板とに入射する。このため、第１拡散部から射出された第１拡散光が各偏光板に斜めに入射することを抑制して偏光した光を取り出すことができる。よって、光の利用効率を向上させることができる。
【００１７】
前記プロジェクターにおいて、前記第２拡散部は、前記光変調素子の前記第１拡散光が入射する側に配置されたレンズアレイであってもよい。
【００１８】
このプロジェクターによれば、光の利用効率を向上させることができる。例えば、光変調素子が液晶ライトバルブを有した構成である場合、レンズアレイを構成する小レンズを液晶ライトバルブの各画素に対応させたサイズに設定する。これにより、第１拡散光が遮光膜を避けて液晶ライトバルブの各画素の中心に集光するようになる。したがって、第１拡散光を効率良く利用することができる。
【００１９】
前記プロジェクターにおいて、前記光変調素子は、一対の基板間に液晶層を挟持して構成され、前記一対の基板の前記第１拡散光が入射する側と反対側の基板には、前記第１拡散光を反射する、表面が凹形状または凸形状の反射面を有する反射膜が形成されており、前記反射膜は、前記第２拡散部として機能してもよい。
【００２０】
このプロジェクターによれば、光変調素子を反射型液晶素子（反射型の液晶ライトバルブ）とした反射型の構成において、レンズアレイなど新たな部材を追加することなく、スペックルノイズを確実に抑制することが可能となる。
【００２１】
前記プロジェクターにおいて、前記光変調素子は、複数の可動式のマイクロミラーを有し、前記複数のマイクロミラーの可動量を制御することにより光を変調するマイクロミラーデバイスであり、前記マイクロミラーは、表面が前記第１拡散光を反射する凹形状または凸形状の反射面となっており、前記マイクロミラーは、前記第２拡散部として機能してもよい。
【００２２】
このプロジェクターによれば、光変調素子をデジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device）とした反射型の構成において、レンズアレイなど新たな部材を追加することなく、スペックルノイズを確実に抑制することが可能となる。
【００２３】
前記プロジェクターにおいて、前記第１拡散部の前記レーザー光が照射される領域を時間的に変動させる駆動装置を備えていてもよい。
【００２４】
このプロジェクターによれば、第１拡散部に入射する光の位置が刻々と変化するため、この変化に伴い、視認されるスペックルが移動したり、スペックルのパターンが複雑に変化したりする。その結果、人間の眼の残像時間内でスペックルのパターンが積分平均化され、スペックルが視認されにくくなる。よって、高画質な画像を投影することが可能となる。
【００２５】
前記プロジェクターにおいて、前記駆動装置は、前記第１拡散部を所定の回転軸の周りに回転させるモーターを含んでいてもよい。
【００２６】
このプロジェクターによれば、簡単な構成で高画質な画像を投影することが可能となる。また、第１拡散部に入射する光の位置に死点（動きが一瞬止まる点）が発生しないため、人間の眼の残像時間内でスペックルが認識されることはない。よって、スペックルノイズをより確実に抑えることが可能となる。
【００２７】
前記プロジェクターにおいて、前記第１拡散部は、ホログラム素子であってもよい。
【００２８】
このプロジェクターによれば、ホログラム素子による回折現象を利用して、第１拡散部から射出される光の拡散強度分布を容易に制御することができる。このため、第２拡散部に入射する光の面内強度分布を均一化することが容易になり、輝度ムラを低減することが可能となる。
【００２９】
前記プロジェクターにおいて、前記第１拡散部は、内部に光を拡散させる拡散粒子が分散されてなる拡散板であってもよい。
【００３０】
このプロジェクターによれば、簡単な構成で光を拡散させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図２】同、プロジェクターの概略構成を示す光路図である。
【図３】同、第１拡散部を示す模式図である。
【図４】配光特性を例示するグラフである。
【図５】同、第２拡散部から射出される光の拡散強度分布を示す図である。
【図６】同、第２拡散部から射出される光の拡散強度分布を示す図である。
【図７】同、光変調素子の第１変形例を示す図である。
【図８】同、光変調素子の第２変形例を示す図である。
【図９】同、第１拡散部の第１変形例を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図１１】同、光変調素子を示す模式図である。
【図１２】同、光変調素子の第１変形例を示す模式図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るプロジェクターの光学系を示す模式図である。
【図１４】同、光変調素子を示す模式図である。
【図１５】同、光変調素子の第１変形例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。かかる実施の形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等が異なっている。
【００３３】
［第１実施形態］
本発明のプロジェクターの一実施形態について、図１から図６を参照して説明する。
本実施形態においては、プロジェクター１として光変調素子で生成された画像情報を含む色光を投写光学系を介してスクリーン（被投写面）上に投写する投写型のプロジェクターを例に挙げて説明する。
【００３４】
図１に示すように、プロジェクター１は、光源装置１０と、光変調素子２０と、ダイクロイックプリズム３０と、投写光学系４０とを備えている。
【００３５】
光源装置１０は、赤色光を射出する赤色光源装置１０Ｒ、緑色光を射出する緑色光源装置１０Ｇ、青色光を射出する青色光源装置１０Ｂ、とからなる。
【００３６】
光変調素子２０は、赤色光源装置１０Ｒから射出された光を画像情報に応じて光変調する２次元の赤色用光変調素子２０Ｒと、緑色光源装置１０Ｇから射出された光を画像情報に応じて光変調する２次元の緑色用光変調素子２０Ｇと、青色光源装置１０Ｂから射出された光を画像情報に応じて光変調する２次元の青色用光変調素子２０Ｂとからなる。
【００３７】
ダイクロイックプリズム３０は、各光変調素子２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂにより変調された各色光を合成するものである。
【００３８】
投写光学系４０は、ダイクロイックプリズム３０で合成された光をスクリーン５０上に投写するものである。
【００３９】
各光源装置１０（赤色光源装置１０Ｒ、緑色光源装置１０Ｇ、青色光源装置１０Ｂ）は、光源１１から射出されるレーザー光の光路に沿って見ると、光源１１、第１拡散部１２、平行化レンズ１４がこの順に配置された構成となっている。各光源装置１０において、各第１拡散部１２には、駆動装置１３が取り付けられている。
【００４０】
図２は、本実施形態に係るプロジェクター１の概略構成を示す光路図である。図２では、光源１１から射出されたレーザー光がスクリーン５０に投射される光路図を見易くするために、第１拡散部１２、平行化レンズ１４、光変調素子２０、投写光学系４０、スクリーン５０を直線配置として示し、ダイクロイックプリズム３０の図示を省略している。また、ここでは便宜上、投写光学系４０を１つのレンズで示している。
【００４１】
光源１１は、レーザー光を射出する光源である。赤色光源１１Ｒは赤色のレーザー光を射出する光源である。緑色光源１１Ｇは緑色のレーザー光を射出する光源である。青色光源１１Ｂは青色レーザー光を射出する光源である。
【００４２】
第１拡散部１２は、光源１１から射出されたレーザー光を拡散して第１拡散光として射出するものである。具体的には、第１拡散部１２は、光源１１から射出されたレーザー光を所定のスポットサイズを持った光線束に広げる機能を有する。本実施形態では、第１拡散部１２としてホログラム素子を用いる。第１拡散部１２から射出された第１拡散光は、平行化レンズ１４に入射する。
【００４３】
図３は、本実施形態に係る第１拡散部１２を示す模式図である。第１拡散部１２は、例えば石英（ガラス）、透明な合成樹脂等、光を透過可能な材料で形成することが可能である。また、本実施形態では、第１拡散部１２として表面レリーフ型のホログラム素子を用いる。ホログラム素子としては、例えば、ガラス基板に計算機で計算して人工的に作成した凹凸構造が形成された計算機合成ホログラム（ＣＧＨ ：Computer  Generated  Hologram、以下ＣＧＨと称す。）を用いることができる。このＣＧＨは回折現象を利用して入射光の波面を変換する波面変換素子である。特に位相変調型のＣＧＨは入射光波のエネルギーをほとんど失うことなく波面変換が可能である。このように、ＣＧＨは均一な強度分布や単純な形状の強度分布を発生させることができる。
【００４４】
具体的には、第１拡散部１２は、その表面に互いに異なる深さの複数の矩形状の凹部（凹凸構造）１２Ｍを有している。また、凹部１２Ｍどうしの間の複数の凸部も互いに異なる高さを有している。そして、凹部１２Ｍどうしのピッチｄ及び凹部１２Ｍの深さ（凸部の高さ）ｔを含む第１拡散部１２の表面条件を適宜調整することにより、第１拡散部１２に所定の拡散機能を持たせることができる。その表面条件を最適化する設計手法としては、例えば反復フーリエ法など、所定の演算手法（シミュレーション手法）が挙げられる。
例えば、図３に示す第１拡散部１２の深さｔ１は、約１００ｎｍであり、光軸Ｏ方向の厚みは１μｍ〜１０μｍ程度であることが好ましい。
【００４５】
図２に戻り、駆動装置１３は、第１拡散部１２のレーザー光が照射される領域を時間的に変動させるものである。駆動装置１３は、第１拡散部１２を所定の回転軸の周りに回転させるモーターを含む。
【００４６】
第１拡散部１２は、中心にモーターが接続され、モーターを中心として回転可能に設けられている。モーターは、第１拡散部１２を使用時において、例えば７５００ｒｐｍで回転させる。この場合、第１拡散部１２上の光が照射される領域（ビームスポット）は、約１８ｍ／秒で移動する。すなわち、モーターは、第１拡散部１２上におけるビームスポットの位置を変化させる位置変位手段として機能する。
【００４７】
平行化レンズ１４は、第１拡散部１２から射出された第１拡散光を平行な光線束として光変調素子２０に向けて射出するものである。第１拡散光は、平行化レンズ１４で平行化されて光変調素子２０に垂直に入射する。
【００４８】
光変調素子２０は、透過型の液晶ライトバルブ１５と、第２拡散部１６と、を備えている。液晶ライトバルブ１５は、一対の基板間（第１基板１５ａと第２基板１５ｂとの間）に液晶層１５ｃを挟持して構成されている。液晶ライトバルブ１５は、第１拡散部１２から射出された第１拡散光を変調する機能を有する。
【００４９】
第２拡散部１６は、光変調素子２０の第１拡散光が射出される側（第２基板１５ｂの液晶層１５ｃとは反対側）に配置されたマイクロレンズアレイ（レンズアレイ）である。マイクロレンズアレイ１６は、基材１６ａに複数のマイクロレンズ１６ｂを平面的に配列させることで構成されている。マイクロレンズアレイ１６は、液晶ライトバルブ１５によって変調された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出するものである。マイクロレンズアレイ１６から射出された第２拡散光は、図示略のダイクロイックプリズム３０を経て投写光学系４０に入射する。
【００５０】
次に、マイクロレンズアレイ１６から射出された第２拡散光について説明する。
図２に示すように、平行化レンズ１４から射出された光は、液晶ライトバルブ１５によって変調された後、マイクロレンズアレイ１６の入射端面に対して垂直な方向から入射する。次いで、当該光は、マイクロレンズアレイ１６の射出端面（仮想平面）から散乱角θで射出される。そして、当該光は、図示略のダイクロイックプリズム３０から投写光学系４０を経てスクリーン５０に投写される。
【００５１】
ここで、マイクロレンズアレイ１６の射出端面の点Ｑにおいて拡散される光について説明する。ここで、マイクロレンズアレイ１６において拡散された光は所定の幅を有する光となり、平面視したときの上端側の光線をＬ１とし、光の中心軸の光線をＬ２とし、下端側の光線をＬ３とする。また、マイクロレンズアレイ１６により拡散された光は、図示略のダイクロイックプリズム３０から投写光学系４０を経て、スクリーン５０の上端側に集光する。このとき、光線Ｌ１，光線Ｌ２，光線Ｌ３のマイクロレンズアレイ１６からスクリーン５０までの光路長（光学的距離）はＬ１＜Ｌ２＜Ｌ３となっている。
【００５２】
なお、平行化レンズ１４の中心に対応するマイクロレンズアレイ１６の射出端面の点Ｑ０から射出された光も所定の幅を有する光となる。点Ｑ０から射出された光を平面視したときの上端側の光線をＬ１ａとし、光の中心軸の光線をＬ２ａとし、下端側の光線をＬ３ａとする。マイクロレンズアレイ１６の射出端面の中心Ｑ０において拡散された光は、図示略の投写光学系４０を投写光学系４０を経て、スクリーン５０の中央部に集光する。このとき、光線Ｌ１ａと光線Ｌ３ａとの光路長が同じになるため、光線Ｌ１ａと光線Ｌ２ａとの光路差と、光線Ｌ２ａと光線Ｌ３ａとの光路差とが同じになる。
【００５３】
図４（ａ）、（ｂ）は、拡散角に対する光強度の分布を例示するグラフである。なお、図４（ａ）、（ｂ）において、横軸は光束の中心軸を０°とした拡散角を示し、縦軸は光束の規格化された光強度を示している。
【００５４】
図４（ａ）は、一般的な拡散分布であるガウシアン分布を示している。光の拡散角の評価は、例えば拡散角に対する光強度の分布について標準偏差を求めること等により行うことができる。標準偏差が大きくなるほど、拡散角が大きいことを意味する。
【００５５】
スペックルの干渉パターンを多く発生させ、スペックルコントラストを低下するためには、拡散角を大きくすればよく、具体的には、光束全体の光量に対して光束の中心軸から離れた部分における光量（広角成分）の占める割合を大きくすればよい。拡散角や光強度は、マイクロレンズアレイ１６の屈折率やマイクロレンズ１６ｂのピッチ、マイクロレンズ１６ｂの疎密等により調整することができる。これにより、図４（ｂ）に示すような配光特性にするとよい。
【００５６】
図４（ｂ）は、光強度がフラットトップ型の分布になっている例である。フラットトップ型の分布において、光強度は光束の中心軸（拡散角０°）で最大となっているとともに、光束の中心軸周り（ここでは拡散角が−３°〜３°程度）で略均一になっている。つまり、光強度分布は、光束の中心軸にまたがって平坦部を有している。マイクロレンズアレイ１６から射出される光束をフラットトップ型にすれば、図４（ａ）に示したガウシアン分布のものよりも広角成分の占める割合が大きくなり、スペックルコントラストが低下する。
【００５７】
図５は、本実施形態に係るマイクロレンズアレイ１６の入射端面に対して垂直に入射した光がマイクロレンズアレイ１６によって拡散されたときの光拡散強度分布である。図５の横軸は、図２に示すマイクロレンズアレイ１６における散乱角θである。縦軸は光束の規格化された光強度である。
【００５８】
図５に示すように、マイクロレンズアレイ１６の点Ｑから射出される第２拡散光の拡散強度分布は矩形状の分布になっている。マイクロレンズアレイ１６の点Ｑから射出される第２拡散光の拡散強度分布が、相対的に光路差が長くなる光、すなわち、散乱角θ１における光線Ｌ１の光強度Ａ１の分布と散乱角θ３における光線Ｌ３の光強度Ａ３の分布が一定になるように形成されている。マイクロレンズアレイ１６は、当該マイクロレンズアレイ１６の点Ｑから射出される第２拡散光の拡散強度分布が、当該第２拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布となるように形成されている。また、マイクロレンズアレイ１６は、当該拡散強度分布が、当該第２拡散光の中心軸にまたがって平坦部を有する拡散強度分布となるように形成されている。ここで、拡散強度分布とは、マイクロレンズアレイ１６の射出端面に対して垂直な面内の分布である。
【００５９】
また、マイクロレンズアレイ１６の同心円上から射出される第２拡散光の拡散強度分布についても、図５に示すような分布となっている。
【００６０】
なお、マイクロレンズアレイ１６の点Ｑから射出される第２拡散光の拡散強度分布は図５に示すように矩形状の分布に限らず、図６に示すように拡散強度分布の裾の部分が最大光強度Ａ１（Ａ３）から０になるまで、なだらかに変化する分布であってもよい。また、図５及び図６に示すように、角度θ１〜θ３まで平坦な領域を有する必要はなく、わずかでも光の中心軸にまたがって平坦部を有する拡散強度分布であればよい。すなわち、マイクロレンズアレイ１６の点Ｑから射出される第２拡散光の拡散強度分布は、当該第２拡散光の中心軸にまたがって連続的な分布であり、且つ、当該第２拡散光の中心軸にまたがって平坦部を有する拡散強度分布となっていればよい。
【００６１】
図１に戻り、赤色用光変調素子２０Ｒ、緑色用光変調素子２０Ｇ、青色用光変調素子２０Ｂは、画像情報を含んだ画像信号を供給するＰＣ等の信号源（図示略）と電気的に接続されており、供給された画像信号に基づき入射光を画素ごとに空間変調して、それぞれ赤色画像、緑色画像、青色画像を形成する。赤色用光変調素子２０Ｒ、緑色用光変調素子２０Ｇ、青色用光変調素子２０Ｂにより変調された光（形成された画像）は、ダイクロイックプリズム３０に入射する。
【００６２】
ダイクロイックプリズム３０は、４つの三角柱プリズムが互いに貼り合わされた構造になっている。三角柱プリズムにおいて貼り合わされる面は、ダイクロイックプリズムの内面になる。ダイクロイックプリズムの内面に、赤色光Ｒが反射し緑色光Ｇが透過するミラー面と、青色光Ｂが反射し緑色光Ｇが透過するミラー面とが互いに直交して形成されている。ダイクロイックプリズムに入射した緑色光Ｇは、ミラー面を通ってそのまま射出される。ダイクロイックプリズムに入射した赤色光Ｒ、青色光Ｂは、ミラー面で選択的に反射あるいは透過して、緑色光Ｇの射出方向と同じ方向に射出される。このようにして３つの色光（画像）が重ね合わされて合成され、合成された色光が投写光学系４０によってスクリーン５０に拡大投写される。
本実施形態のプロジェクター１では、以上のようにして画像表示を行う。
【００６３】
本実施形態のプロジェクター１によれば、光源１１から射出されたレーザー光が第１拡散部１２と第２拡散部１６とによって二重に拡散される。このため、第２拡散部１６から射出される第２拡散光の拡散強度分布は連続的な分布となり、離散的な分布とはならない。このような角度分布が第２拡散部１６から射出された後も保存されることで、スクリーンに入射する角度分布が連続的な分布となり、スペックルノイズが抑制された投写画像が得られる。したがって、スペックルノイズを確実に抑制することが可能なプロジェクター１を提供することができる。
また、第２拡散部１６が光変調素子２０に設けられているので、第２拡散部１６を光変調素子２０とは別体に配設する構成に比べて、装置構成の簡素化を図ることができる。
【００６４】
また、この構成によれば、光強度の高い第２拡散光が射出される部分において突出部を有する分布とはならず、いわゆるフラットトップ型の分布となる。第２拡散部から射出される第２拡散光の拡散強度分布がフラットトップ型の分布となるため、光強度の高い第２拡散光の中心軸に近い部分においてスペックルの干渉の度合いが弱め合う。このような光強度分布が第２拡散部１６から射出された後も保存されることで、スクリーン５０に入射する光強度分布が平均化した分布となり、投写画像においてスペックルが目立ちにくくなる。したがって、スペックルノイズを確実に抑制することが可能なプロジェクター１を提供することができる。
【００６５】
また、この構成によれば、平行化レンズ１４によって第１拡散部１２からの第１拡散光が光変調素子２０に垂直に入射する。このため、光変調素子２０を平行な光線束として射出された第１拡散光の進行方向にある程度移動させた場合でも、第１拡散部１２からの第１拡散光を光変調素子２０に十分に入射させることができる。これにより、光変調素子２０を配置する際に要求される位置精度が緩和される。よって、組立てが容易になる。
【００６６】
また、この構成によれば、簡単な構成で光を拡散させることができる。また、マイクロレンズアレイ１６の製造が容易となる。例えば、マイクロレンズアレイが光変調素子２０の第１拡散光が入射する側に配置された構成を考える。光変調素子が液晶ライトバルブを有した構成であると、第１拡散光を効率良く利用するために、第１拡散光が遮光膜を避けて液晶ライトバルブの各画素の中心に集光することが要求される。このような要求に応えるには、マイクロレンズアレイを構成する小レンズを液晶ライトバルブの各画素に対応させたサイズとする必要がある。しかしながら、マイクロレンズアレイ１６が光変調素子の第１拡散光が射出される側に配置された構成であると、マイクロレンズアレイ１６を構成する小レンズを液晶ライトバルブ１５の各画素に対応させたサイズとするなどの制約がない。よって、マイクロレンズアレイ１６の製造が容易となる。
【００６７】
また、この構成によれば、駆動装置１３を備えているので、第１拡散部１２に入射する光の位置が刻々と変化するため、この変化に伴い、視認されるスペックルが移動したり、スペックルのパターンが複雑に変化したりする。その結果、人間の眼の残像時間内でスペックルのパターンが積分平均化され、スペックルが視認されにくくなる。よって、高画質な画像を投影することが可能となる。
【００６８】
また、この構成によれば、駆動装置１３がモーターを含んでいるので、簡単な構成で高画質な画像を投影することが可能となる。また、第１拡散部１２に入射する光の位置に死点（動きが一瞬止まる点）が発生しないため、人間の眼の残像時間内でスペックルが認識されることはない。よって、スペックルノイズをより確実に抑えることが可能となる。
【００６９】
また、この構成によれば、ホログラム素子による回折現象を利用して、第１拡散部１２から射出される光の拡散強度分布を容易に制御することができる。このため、第２拡散部１６に入射する光の面内輝度分布を均一化することが容易になり、輝度ムラを低減することが可能となる。
【００７０】
また、この構成によれば、第１拡散部１２として回転拡散板の構成を採用しており、第１拡散部１２が光源１１の位置に近いので、第１拡散部１２を小さくすることができる。よって、装置構成のコンパクト化を図ることができる。例えば、第２拡散部として回転拡散板の構成を採用し、光源から射出されるレーザー光の光路に沿って、光源、第１拡散部、平行化レンズ、第２拡散部がこの順に配置された構成を考える。このような構成であると、光源と第２拡散部（回転拡散板）の間に第１拡散部と平行化レンズが配置される。この場合、第１拡散部から射出された拡散光が平行化レンズによって平行化され、所定のスポットサイズを持った光線束として第２拡散部に入射する。そのため、第２拡散部を、所定のスポットサイズを持った光線束を入射させることが可能な大きさとする必要がある。これに対し、本実施形態においては、第１拡散部１２として回転拡散板の構成を採用し、光源１１から射出されるレーザー光の光路に沿って、光源１１、第１拡散部１２がこの順に配置された構成である。そのため、第１拡散部１２を、光源１１から射出されるレーザー光のスポットサイズに対応させた大きさとすれば足りる。よって、第１拡散部１２を小さくし、装置構成のコンパクト化を図ることができる。
【００７１】
また、この構成によれば、第２拡散部１６としてマイクロレンズアレイを用いており、光変調素子２０にマイクロレンズアレイを設けているので作りやすい。また、部材も特殊なものを必要としない。
【００７２】
また、この構成によれば、投写光学系４０から見た結像面の近くで光が制御されるので、第２拡散部１６から射出される第２拡散光の連続的な角度分布が保存され、スクリーン５０に入射する角度分布が連続的な分布となる。よって、均一化の性能が向上する。例えば、第２拡散部として回転拡散板を用いた構成を考える。このような構成であると、投写光学系から見た結像面から遠いところで光が制御される。そのため、第２拡散部から射出される第２拡散光の連続的な角度分布が保存されにくい。これに対し、本実施形態においては、第２拡散部１６が光変調素子２０の第１拡散光が射出される側に配置されるので、投写光学系４０から見た結像面の近くで光が制御される。そのため、第２拡散部１６から射出される第２拡散光の連続的な角度分布が保存されやすい。よって、スクリーン５０に入射する角度分布が連続的な分布となり、均一化の性能が向上する。
【００７３】
また、この構成によれば、平行化レンズ１４によって平行化された光が光変調素子２０に入射する。そして、平行化レンズ１４によって平行化された光が第２拡散部１６によって制御される。よって、均一化の性能が向上する。
【００７４】
なお、本実施形態に係るプロジェクター１において、第１拡散部１２は、図３に示すレリーフ型を用いたが、これに限らない。例えば、第１拡散部は、斜面を有する三角形状の凹部を有する、いわゆる、ブレーズ型を用いることもできる。
【００７５】
また、本実施形態に係るプロジェクター１では、色光合成手段として、クロスダイクロイックプリズムを用いたが、これに限るものではない。色光合成手段としては、例えば、ダイクロイックミラーをクロス配置とし色光を合成するもの、ダイクロイックミラーを平行に配置し色光を合成するものを用いることができる。
【００７６】
（第１実施形態に係る光変調素子の変形例１）
図７は、第１実施形態に係る光変調素子１２０の第１変形例を示す図である。
図７に示すように、本変形例の光変調素子１２０は、透過型の液晶ライトバルブ１５と、第２拡散部１１６と、を備えている。液晶ライトバルブ１５の構成については、図２で示した構成と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００７７】
第２拡散部１１６は、第１レンズアレイ１１６Ａと、第２レンズアレイ１１６Ｂと、第３レンズアレイ１１６Ｃと、を備えている。図示略の平行化レンズ１４と第１レンズアレイ１１６Ａとの間の第１拡散光の光路上には入射側偏光板１１７Ａが配置されている。第２レンズアレイ１１６Ｂと第３レンズアレイ１１６Ｃとの間の第１拡散光の光路上には射出側偏光板１１７Ｂが配置されている。
【００７８】
第１レンズアレイ１１６Ａは、液晶ライトバルブ１５の第１拡散光が入射する側（第１基板１５ａの液晶層１５ｃとは反対側）に配置されたマイクロレンズアレイである。マイクロレンズアレイ１１６Ａは、基材１１６Ａａに複数のマイクロレンズ１１６Ａｂを平面的に配列させることで構成されている。マイクロレンズアレイ１１６Ａは、図示略の平行化レンズ１４で平行化されて入射側偏光板１１７Ａによって所定方向に偏光された第１拡散光を集光して液晶ライトバルブ１５に向けて射出するものである。マイクロレンズアレイ１１６Ａから射出された第１拡散光は液晶ライトバルブ１５を経て第２レンズアレイ１１６Ｂに入射する。
【００７９】
第２レンズアレイ１１６Ｂは、液晶ライトバルブ１５の第１拡散光が射出される側（第２基板１５ｂの液晶層１５ｃとは反対側）に配置されたマイクロレンズアレイである。マイクロレンズアレイ１１６Ｂは、基材１１６Ｂａに複数のマイクロレンズ１１６Ｂｂを平面的に配列させることで構成されている。マイクロレンズアレイ１１６Ｂは、液晶ライトバルブ１５によって変調された第１拡散光を平行な光線束として射出側偏光板１１７Ｂに向けて射出するものである。マイクロレンズアレイ１１６Ｂから射出された第１拡散光は射出側偏光板１１７Ｂを経て第３レンズアレイ１１６Ｃに入射する。
【００８０】
第３レンズアレイ１１６Ｃは、射出側偏光板１１７Ｂの第１拡散光が射出される側に配置されたマイクロレンズアレイである。マイクロレンズアレイ１１６Ｃは、基材１１６Ｃａに複数のマイクロレンズ１１６Ｃｂを平面的に配列させることで構成されている。マイクロレンズアレイ１１６Ｃは、射出側偏光板１１７Ｂによって所定方向に偏光された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出するものである。マイクロレンズアレイ１１６Ｃから射出された第２拡散光は、図示略のダイクロイックプリズム３０から投写光学系４０を経てスクリーン５０に投写される。
【００８１】
本変形例の構成によれば、平行な光線束が入射側偏光板１１７Ａと射出側偏光板１１７Ｂとに入射する。このため、第１拡散部１２から射出された第１拡散光が各偏光板１１７Ａ，１１７Ｂに斜めに入射することを抑制して偏光した光を取り出すことができる。よって、光の利用効率を向上させることができる。
【００８２】
（第１実施形態に係る光変調素子の変形例２）
図８は、第１実施形態に係る光変調素子２２０の第２変形例を示す図である。
図８に示すように、本変形例の光変調素子２２０は、透過型の液晶ライトバルブ１５と、第２拡散部２１６と、を備えている。液晶ライトバルブ１５の構成については、図２で示した構成と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００８３】
第２拡散部２１６は、光変調素子２２０の第１拡散光が入射する側（第１基板１５ａの液晶層１５ｃとは反対側）に配置されたマイクロレンズアレイ（レンズアレイ）である。マイクロレンズアレイ２１６は、基材２１６ａに複数のマイクロレンズ２１６ｂを平面的に配列させることで構成されている。マイクロレンズアレイ２１６は、図示略の平行化レンズ１４によって平行化された第１拡散光を拡散して第２拡散光として射出するものである。マイクロレンズアレイ２１６から射出された第２拡散光は、液晶ライトバルブ１５から図示略の投写光学系４０を経てスクリーン５０に投写される。
【００８４】
本変形例の構成によれば、光の利用効率を向上させることができる。例えば、光変調素子２２０が液晶ライトバルブ１５を有した構成である場合、マイクロレンズアレイ２１６を構成するマイクロレンズ２１６ｂを液晶ライトバルブの各画素に対応させたサイズに設定する。これにより、第１拡散光が遮光膜を避けて液晶ライトバルブ１５の各画素の中心に集光するようになる。したがって、第１拡散光を効率良く利用することができる。
【００８５】
（第１実施形態に係る第１拡散部の変形例１）
図９は、第１実施形態に係る第１拡散部１１２の第１変形例を示す図である。
図９に示すように、本変形例の第１拡散部１１２は、内部に光を拡散させる拡散粒子１１２ｂが分散されてなる拡散板である。拡散板１１２は、例えば透明樹脂等の光透過材料からなる基材１１２ａに光拡散性を有する拡散粒子１１２ｂを分散させて構成されている。この第１拡散部１１２（基材１１２ａ）の厚みは、約１〜２ｍｍである。
【００８６】
本変形例の構成によれば、簡単な構成で光を拡散させることができる。
【００８７】
［第２実施形態］
図１０は、図１に対応した、本発明の第２実施形態に係るプロジェクター２を示す模式図である。
図１０に示すように、本実施形態に係るプロジェクター２は、光源装置１０とダイクロイックプリズム３０との間の光の光路上に偏光ビームスプリッター１３０が配置されている点、光変調素子３２０が反射型の液晶ライトバルブである点、で上述の第１実施形態に係るプロジェクター１と異なっている。その他の点は、上述の構成と同様であるので、図１と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８８】
図１０に示すように、プロジェクター２は、光源装置１０と、偏光ビームスプリッター１３０と、光変調素子３２０と、ダイクロイックプリズム３０と、投写光学系４０とを備えている。
【００８９】
偏光ビームスプリッター１３０は、赤色用偏光ビームスプリッター１３０Ｒと、緑色用偏光ビームスプリッター１３０Ｇと、青色用偏光ビームスプリッター１３０Ｂと、からなる。
【００９０】
赤色用偏光ビームスプリッター１３０Ｒは、赤色光源装置１０Ｒから射出された光を反射させて赤色用光変調素子１２０Ｒに到達させるとともに、赤色用光変調素子１２０Ｒによって変調された光を透過させてダイクロイックプリズム３０へ到達させる機能を有する。
【００９１】
緑色用偏光ビームスプリッター１３０Ｇは、緑色光源装置１０Ｇから射出された光を反射させて緑色用光変調素子１２０Ｇに到達させるとともに、緑色用光変調素子１２０Ｇによって変調された光を透過させてダイクロイックプリズム３０へ到達させる機能を有する。
【００９２】
青色用偏光ビームスプリッター１３０Ｂは、青色光源装置１０Ｂから射出された光を反射させて青色用光変調素子１２０Ｂに到達させるとともに、青色用光変調素子１２０Ｂによって変調された光を透過させてダイクロイックプリズム３０へ到達させる機能を有する。
【００９３】
光変調素子３２０は、赤色用偏光ビームスプリッター１３０Ｒによって反射された光を画像情報に応じて光変調する２次元の赤色用光変調素子３２０Ｒと、緑色用偏光ビームスプリッター１３０Ｇによって反射された光を画像情報に応じて光変調する２次元の緑色用光変調素子３２０Ｇと、青色用偏光ビームスプリッター１３０Ｂによって反射された光を画像情報に応じて光変調する２次元の青色用光変調素子３２０Ｂとからなる。
【００９４】
図１１は、第２実施形態に係る光変調素子３２０を示す模式図である。
図１１に示すように、本実施形態の光変調素子３２０は、反射型の液晶ライトバルブであり、一対の基板間（第１基板３１５ａと第２基板３１５ｂとの間）に液晶層３１５ｃを挟持して構成されている。一対の基板の第１拡散光Ｌａが入射する側と反対側の基板（第２基板３１５ｂ）には、第１拡散光Ｌａを反射する、表面が凹形状の反射面３１６ａを有する反射膜３１６が形成されている。本実施形態において、反射膜３１６は、第２拡散部として機能する。
【００９５】
赤色用偏光ビームスプリッター１３０Ｒ、緑色用偏光ビームスプリッター１３０Ｇ、青色用偏光ビームスプリッター１３０Ｂにより反射された光は、赤色用光変調素子３２０Ｒ、緑色用光変調素子３２０Ｇ、青色用光変調素子３２０Ｂにより変調される。また、赤色用光変調素子３２０Ｒ、緑色用光変調素子３２０Ｇ、青色用光変調素子３２０Ｂに入射した第１拡散光Ｌａは、反射膜３１６により拡散されて第２拡散光Ｌｂとして、赤色用偏光ビームスプリッター１３０Ｒ、緑色用偏光ビームスプリッター１３０Ｇ、青色用偏光ビームスプリッター１３０Ｂに向けて射出される。
【００９６】
図１０に戻り、赤色用光変調素子３２０Ｒ、緑色用光変調素子３２０Ｇ、青色用光変調素子３２０Ｂにより変調された光（形成された画像）は、赤色用偏光ビームスプリッター１３０Ｒ、緑色用偏光ビームスプリッター１３０Ｇ、青色用偏光ビームスプリッター１３０Ｂを透過してダイクロイックプリズム３０に入射する。
【００９７】
そして、ダイクロイックプリズム３０により３つの色光（画像）が重ね合わされて合成され、合成された色光が投写光学系４０によってスクリーン５０に拡大投写される。
本実施形態のプロジェクター２では、以上のようにして画像表示を行う。
【００９８】
本実施形態のプロジェクター２によれば、光変調素子３２０を反射型液晶素子（反射型の液晶ライトバルブ）とした反射型の構成において、レンズアレイなど新たな部材を追加することなく、スペックルノイズを確実に抑制することが可能となる。
【００９９】
（第２実施形態に係る光変調素子の変形例１）
図１２は、第２実施形態に係る光変調素子４２０の第１変形例を示す図である。
図１２に示すように、本変形例の光変調素子４２０は、反射型の液晶ライトバルブであり、一対の基板間（第１基板４１５ａと第２基板４１５ｂとの間）に液晶層４１５ｃを挟持して構成されている。一対の基板の第１拡散光Ｌａが入射する側と反対側の基板（第２基板４１５ｂ）には、第１拡散光Ｌａを反射する、表面が凸形状の反射面４１６ａを有する反射膜４１６が形成されている。本実施形態において、反射膜４１６は、第２拡散部として機能する。
【０１００】
本変形例の構成においても、反射型の構成において、レンズアレイなど新たな部材を追加することなく、スペックルノイズを確実に抑制することが可能となる。
【０１０１】
［第３実施形態］
図１３は、図１１に対応した、本発明の第３実施形態に係るプロジェクター３を示す模式図である。
図１３に示すように、本実施形態に係るプロジェクター２は、光源装置１０とダイクロイックプリズム３０との間の光の光路上にマイクロミラー型の光変調素子５２０が配置されている点、で上述の第２実施形態に係るプロジェクター２と異なっている。その他の点は、上述の構成と同様であるので、図１１と同様の要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【０１０２】
図１３に示すように、プロジェクター３は、光源装置１０と、光変調素子５２０と、ダイクロイックプリズム３０と、投写光学系４０とを備えている。
【０１０３】
図１４は、第３実施形態に係る光変調素子５２０を示す模式図である。
図１４に示すように、本実施形態の光変調素子５２０は、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）である。本実施形態に係るプロジェクター３は、ＤＭＤと専用信号処理技術を用いたＤＬＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｌｉｇｈｔ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）方式を採用している。
【０１０４】
ＤＭＤ５２０は、基板５２１上に、複数の可動式のマイクロミラー５２２がマトリクス状に配列されたものである。ＤＭＤ５２０は、複数のマイクロミラー５２２の可動量を制御することにより光を変調するデバイスである。具体的には、ＤＭＤ５２０は、正面方向に対して一方向に傾いた入射方向から入射した光を、複数のマイクロミラー５２２の傾き方向の切換えにより正面方向のオン状態光線と斜め方向のオフ状態光線とに分けて反射することにより画像を表示する。一方の傾き方向に傾動されたマイクロミラー５２２に入射した光を該マイクロミラー５２２により正面方向に反射してオン状態光線とし、他方の傾き方向に傾動されたマイクロミラー５２２に入射した光を該マイクロミラーにより斜め方向に反射してオフ状態光線とするとともに、該オフ状態光線を吸光板で吸収し、正面方向への反射による明表示と、斜め方向への反射による暗表示とにより画像を生成する。ＤＭＤ５２０は、光源装置１０から射出される赤色光、緑色光、青色光を順次変調する。
【０１０５】
マイクロミラー５２２は、表面が第１拡散光Ｌａを反射する凹形状の反射面５２２ａとなっている。本実施形態において、マイクロミラー５２２は第２拡散部として機能する。
【０１０６】
赤色光源装置１０Ｒ、緑色光源装置１０Ｇ、青色光源装置１０Ｂに入射した第１拡散光Ｌａは、マイクロミラー５２２により拡散されて第２拡散光Ｌｂとして、ダイクロイックプリズム３０に向けて射出される。
【０１０７】
図１３に戻り、ＤＭＤ５２０により変調された光（形成された画像）は、ダイクロイックプリズム３０に入射する。そして、ダイクロイックプリズム３０により３つの色光（画像）が重ね合わされて合成され、合成された色光が投写光学系４０によってスクリーン５０に拡大投写される。
本実施形態のプロジェクター３では、以上のようにして画像表示を行う。
【０１０８】
本実施形態のプロジェクター３によれば、光変調素子５２０をデジタルマイクロミラーデバイス（Digital Micromirror Device）とした反射型の構成において、レンズアレイなど新たな部材を追加することなく、スペックルノイズを確実に抑制することが可能となる。
【０１０９】
（第３実施形態に係る光変調素子の変形例１）
図１５は、第３実施形態に係る光変調素子６２０の第１変形例を示す図である。
図１５に示すように、本変形例の光変調素子６２０は、本実施形態の光変調素子５２０は、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）（ＴＩ社の商標）であり、基板６２１上に、複数のマイクロミラー６２２がマトリクス状に配列されたものである。マイクロミラー６２２は、表面が第１拡散光Ｌａを反射する凸形状の反射面６２２ａとなっている。本実施形態において、マイクロミラー６２２は第２拡散部として機能する。
【０１１０】
本変形例の構成においても、反射型の構成において、レンズアレイなど新たな部材を追加することなく、スペックルノイズを確実に抑制することが可能となる。
【０１１１】
本発明は、投写画像を観察する側から投写するフロント投写型プロジェクターに適用する場合にも、投写画像を観察する側とは反対の側から投写するリア投写型プロジェクターに適用する場合にも、適用することができる。
【０１１２】
上記各実施形態においては、本発明の照明装置をプロジェクターに適用した例について説明したが、これに限らない。例えば、本発明の照明装置を他の光学機器（例えば、光ディスク装置、自動車のヘッドランプ、照明機器等）に適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１１３】
１，２，３…プロジェクター、１１、１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ…光源、１２，１１２…第１拡散部、１３…駆動装置、１４…平行化レンズ、１５ａ，１５ｂ，３１５ａ，３１５ｂ…基板、１５ｃ，３１５ｃ…液晶層、１６，１１６，２１６…マイクロレンズアレイ（レンズアレイ）、２０，２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ，１２０，２２０，３２０，３２０Ｒ，３２０Ｇ，３２０Ｂ，４２０，５２０，６２０…光変調素子、１１２ｂ…拡散粒子、１１６Ａ…第１レンズアレイ、１１６Ｂ…第２レンズアレイ、１１６Ｃ…第３レンズアレイ、１１７Ａ…入射側偏光板、１１７Ｂ…射出側偏光板、３１６，４１６…反射膜、３１６ａ，４１６ａ，５２２ａ，６２２ａ…反射面、５２２，６２２…マイクロミラー、Ｌａ…第１拡散光、Ｌｂ…第２拡散光
【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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