(57)【要約】【課題】空間光変調器に関する制約を解消することができる投射装置を提供する。【解決手段】投射装置２０は、第１領域Ｚ１および第２領域Ｚ２を含み各領域に入射した光を拡散させる光学素子５０と、光学素子の第１及び第２領域に時分割で光を照射する照射装置６０と、光学素子が配置されている面Ａに対する共役面Ｂ上に配置された偏光制御手段７０と、光学素子から偏光制御手段までの光路中に配置され、第１領域で拡散された光及び第２領域で拡散された光によって照明される空間光変調器３０と、を含む。偏光制御手段は、第１領域で拡散された光が第１偏光成分の光となり且つ第２領域で拡散された光が第１偏光成とは異なる第２偏光成分の光となるように光の偏光状態を制御する。【選択図】図１
2015007715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１領域および第２領域を含み各領域に入射した光を拡散させる光学素子と、
前記光学素子の前記第１領域および前記第２領域に時分割で光を照射する照射装置と、
前記光学素子が配置されている面に対する共役面上に配置された偏光制御手段と、
前記光学素子から前記偏光制御手段までの光路中に配置され、前記光学素子の前記第１領域で拡散された光によって照明され且つ前記光学素子の前記第２領域で拡散された光によって照明される空間光変調器と、を備え、
前記偏光制御手段は、前記光学素子の前記第１領域で拡散されてその後に前記空間光変調器から進み出た光が第１偏光成分の光となり且つ前記光学素子の前記第２領域で拡散されてその後に前記空間光変調器から進み出た光が前記第１偏光成分とは異なる第２偏光成分の光となるように光の偏光状態を制御する、投射装置。
【請求項２】
前記照射装置は、照射した光が前記光学素子上を走査するように、光を照射し、
前記光学素子の前記第１領域内の各位置に入射して拡散された光が、それぞれ、前記空間光変調器を照明するとともに、前記光学素子の前記第２領域内の各位置に入射して拡散された光が、それぞれ、前記空間光変調器を照明する、請求項１に記載の投射装置。
【請求項３】
前記照射装置は、交互に光を射出する第１光源および第２光源を有し、
前記第１光源が、前記光学素子の前記第１領域に光を照射し、前記第２光源が、前記光学素子の前記第２領域に光を照射する、請求項１に記載の投射装置。
【請求項４】
前記光学素子は、ホログラム記録媒体を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の投射装置。
【請求項５】
前記光学素子は、レンズアレイを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の投射装置。
【請求項６】
前記照射装置は、振動方向が一定となっている直線偏光の光を射出し、
前記偏光制御手段は、前記光学素子の前記第１領域で拡散された光の光路上に設けられた１／２波長板を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の投射装置。
【請求項７】
前記偏光制御手段は、前記光学素子の前記第１領域で拡散された光の光路上と、前記光学素子の前記第２領域で拡散された光の光路上と、に設けられた１／４波長板を、さらに有する、請求項６に記載の投射装置。
【請求項８】
前記照射装置は、旋回方向が一定となっている円偏光または楕円偏光の光を射出し、
前記偏光制御手段は、前記光学素子の前記第１領域で拡散された光の光路上に設けられた１／２波長板を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の投射装置。
【請求項９】
前記照射装置は、無偏光の光を射出し、
前記偏光制御手段は、前記光学素子の前記第１領域で拡散された光の光路上に設けられ前記第１の偏光成分を選択的に透過させる第１偏光板と、前記光学素子の前記第２領域で拡散された光の光路上に設けられ前記第２の偏光成分を選択的に透過させる第２偏光板と、を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の投射装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の投射装置と、
前記空間光変調器上に得られる変調画像を投射されるスクリーンと、を備える、投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光を投射する投射装置および投射装置を含む投射型表示装置に係り、とりわけ、異なる偏光成分の光によって形成された複数の画像光を投射することができる投射装置およびこの投射装置を含む投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１に開示されているように、異なる偏光成分の光によって形成された複数の画像光を投射する投射型表示装置に関する研究開発がなされている。この投射型表示装置は、「passive polarization 方式」や「偏光めがね方式」と呼ばれる方式にて、専用の眼鏡との組み合わせにおいて立体的に観察される画像を表示する装置として、使用され得る。ただし、異なる偏光成分の画像光を投射するためには、画像光の数と同一数の投射装置を用意する、或いは、画像を形成する空間光変調器および空間光変調器を照明する照明装置を、一台の投射装置（プロジェクタ）内に、画像光の数と同一数だけ組み込む必要があった。もしくは、投射装置から画像光が出射した後に、液晶素子を搭載した機器を配置し時間分割で偏光成分を切り替える方式も行われている。したがって、従来の投射装置および投射型表示装置は、装置の大型化および複雑化といった問題を含んでいた。
【０００３】
一方、特許文献１に開示された投射装置および投射型表示装置では、空間光変調器が、異なる偏光成分の光で時分割的に照明され、且つ、各偏光成分の光に対応した変調画像を時分割的に形成する。このような投射装置および投射型表示装置によれば、装置の大幅な小型化を図りながら３Ｄ表示を行うことができる。
【０００４】
なお、レーザ光などのコヒーレント光源を用いた投射装置では、スペックルの発生という問題が生じる。スペックル（speckle）は、レーザ光などのコヒーレント光を散乱面に照射したときに現れる斑点状の模様であり、スクリーン上に発生すると斑点状の輝度ムラ（明るさのムラ）として観察され、観察者に対して生理的な悪影響を及ぼす要因になる。特許文献１に開示された投射装置および投射型表示装置では、コヒーレント光が光学素子上を走査するようにして当該光学素子へコヒーレント光を照射することにより、光学素子からの照明光によって照明される領域上でのスペックルの発生を効果的に抑制することができ、この点においても非常に好ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】ＷＯ２０１２／０３３１７８Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ただし、特許文献１に開示された投射装置では、空間光変調器を照明する照明光の偏光状態が時分割的に変化する。したがって、照明光の偏光状態に依存することなく変調画像を形成することが可能な空間光変調器、例えばデジタルマイクロディスプレイデバイス（ＤＭＤ）等の空間光変調器を使用する必要があり、照明光の偏光状態に依存して変調画像を形成する空間光変調器、例えば、特定の偏光成分の照明光により変調画像を形成する液晶型のマイクロディスプレイを用いることができない。本発明は、このような特許文献１に開示された装置の空間光変調器に関する制約を解消することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による投射装置は、
第１領域および第２領域を含み各領域に入射した光を拡散させる光学素子と、
前記光学素子の前記第１領域および前記第２領域に時分割で光を照射する照射装置と、
前記光学素子が配置されている面に対する共役面上に配置された偏光制御手段と、
前記光学素子から前記偏光制御手段までの光路中に配置され、前記光学素子の前記第１領域で拡散された光によって照明され且つ前記光学素子の前記第２領域で拡散された光によって照明される空間光変調器と、を備え、
前記偏光制御手段は、前記光学素子の前記第１領域で拡散されてその後に前記空間光変調器から進み出た光が第１偏光成分の光となり且つ前記光学素子の前記第２領域で拡散されてその後に前記空間光変調器から進み出た光が前記第１偏光成とは異なる第２偏光成分の光となるように光の偏光状態を制御する。
【０００８】
本発明による投射装置において、前記照射装置は、照射した光が前記光拡散素子上を走査するように、光を照射し、前記光学素子の前記第１領域内の各位置に入射して拡散された光が、それぞれ、前記空間光変調器を照明するとともに、前記光学素子の前記第２領域内の各位置に入射して拡散された光が、それぞれ、前記空間光変調器を照明するようにしてもよい。
【０００９】
本発明による投射装置において、前記照射装置は、交互に光を射出する第１光源および第２光源を有し、前記第１光源が、前記光学素子の前記第１領域に光を照射し、前記第２光源が、前記光学素子の前記第２領域に光を照射するようにしてもよい。
【００１０】
本発明による投射装置において、前記光学素子は、ホログラム記録媒体を含むようにしてもよい。
【００１１】
本発明による投射装置において、前記光学素子は、レンズアレイを含むようにしてもよい。
【００１２】
本発明による投射装置において、前記照射装置は、振動方向が一定となっている直線偏光の光を射出し、前記偏光制御手段は、前記光学素子の前記第１領域で拡散された光の光路上に設けられた１／２波長板を有するようにしてもよい。
【００１３】
本発明による投射装置において、前記偏光制御手段は、前記光学素子の前記第１領域で拡散された光の光路上と、前記光学素子の前記第２領域で拡散された光の光路上と、に設けられた１／４波長板を、さらに有するようにしてもよい。
【００１４】
本発明による投射装置において、前記照射装置は、旋回方向が一定となっている円偏光または楕円偏光の光を射出し、前記偏光制御手段は、前記光学素子の前記第１領域で拡散された光の光路上に設けられた１／２波長板を有するようにしてもよい。
【００１５】
本発明による投射装置において、前記照射装置は、無偏光の光を射出し、前記偏光制御手段は、前記光学素子の前記第１領域で拡散された光の光路上に設けられ前記第１の偏光成分を選択的に透過させる第１偏光板と、前記光学素子の前記第２領域で拡散された光の光路上に設けられ前記第２の偏光成分を選択的に透過させる第２偏光板と、を有するようにしてもよい。
【００１６】
本発明による投射型表示装置は、
上述した本発明による投射装置のいずれかと、
前記空間光変調器上に得られる変調画像を投射されるスクリーンと、を備える。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による投射装置および投射型表示装置によれば、偏光依存性の有無を問わず種々の空間光変調器を用いて、異なる偏光成分の光によって形成された複数の画像光を投射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、投射装置および投射型表示装置の概略構成を示す図である。
【図２】図２は、図１の投射装置に含まれた光学素子の一例を示す側面図である。
【図３】図３は、図２に対応する図であって、光学素子の他の例を示す側面図である。
【図４】図４は、図１の投射装置に含まれた偏光制御手段の一例を示す側面図である。
【図５】図５は、図４に対応する図であって、偏光制御手段の他の例を示す側面図である。
【図６】図６は、図１に対応する図であって、光学素子の一変形例を説明するための図である。
【図７】図７は、図６の投射装置の光学素子をなすホログラム記録媒体を作製するための露光方法を説明するための図である。
【図８】図８は、図７の露光方法を経て作製されたホログラム記録媒体の作用を説明するための図である。
【図９】図９は、図１に対応する図であって、照射装置の一変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２０】
図１に示す投射型表示装置１０は、スクリーン１５と、画像光を投射する投射装置２０と、を有している。投射装置２０は、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２を含み各領域Ｚ１，Ｚ２に入射した光を拡散させる光学素子５０と、光学素子５０の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２に時分割で光を照射する照射装置６０と、光学素子５０からの光の偏光状態を制御する偏光制御手段７０と、光学素子５０から偏光制御手段７０までの光の光路中に配置された空間光変調器３０と、を有している。また、投射装置２０は、光学素子５０から偏光制御手段７０までの光の光路中に配置されたリレー光学系３５と、偏光制御手段７０からスクリーン１５までの光路中に配置された投射光学系２５と、をさらに有している。照射装置６０及び照明装置４０は、仮想面上に位置する被照明領域ＬＺを照明する照明装置４０を形成し、空間光変調器３０は、被照明領域ＬＺに重ねて配置されて照明装置４０によって照明されるようになる。
【００２１】
ここで説明する投射装置２０は、第１偏光成分の光からなる第１変調画像と第２偏光成分の光からなる第２変調画像とを時分割的に、スクリーン１５に投射するようになっている。ただし、スクリーン１５に投射される光の制御は、空間光変調器３０の下流側に配置された偏光制御手段７０によって、変調画像を形成している画像光に対して実施される。したがって、空間光変調器３０を照明する照明装置４０からの照明光の偏光状態は、特に制限されることはない。また、以下に説明する一実施の形態において、照明装置４０は、コヒーレント光によって被照明領域ＬＺを照明し、且つ、照明装置４０には、スペックルを目立たなくさせる工夫がなされている。以下、各構成要素について説明していく。
【００２２】
まず、図１及び図２を参照して、照明装置４０をなす光学素子５０及び照射装置６０について説明する。図１に示されているように、照明装置４０は、光の進行方向を被照明領域ＬＺへ向ける光学素子５０と、光学素子５０へ光、とりわけ本例ではコヒーレント光を照射する照射装置６０と、を有している。とりわけここで説明する投射装置２０では、光学素子５０が、第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２を含み、各領域Ｚ１，Ｚ２に入射した光を拡散させる。一方、照射装置６０は、光学素子５０の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２に時分割で光を照射するようになっている。
【００２３】
なお、図１に示すように、光学素子５０の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２は、光学素子５０の面方向に沿って並べられている。とりわけ図示された例では、光学素子５０の平面を上下に二分割して、図面における上方に第１領域Ｚ１が配置され、図面における下方に第２領域Ｚ２が配置されている。
【００２４】
図１に示された例において、照射装置６０は、光学素子５０のコヒーレント光が、光学素子５０の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２を跨いで延びる経路上を走査するようにして、光学素子５０へコヒーレント光を照射する。したがって、ある瞬間に、照射装置６０によってコヒーレント光を照射されている光学素子５０上の領域は、光学素子５０の表面の一部分であって、とりわけ図示する例では、点と呼ばれるべき微小領域となっている。このような構成により、照射装置６０は、光学素子５０の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２に時分割でコヒーレント光を照射する。
【００２５】
照射装置６０は、特定波長域のコヒーレント光を射出する光源６１、例えばレーザ光源と、光源６１からの光の進行方向を光学素子５０に向ける偏向デバイス６４を有している。光源６１は、後述する偏光制御手段７０との関係で、特定の偏光成分の光、例えば振動方向が一定である直線偏光の光、又は、旋回方向が一定である円偏光又は楕円偏光の光を射出する。偏向デバイス６４は、発散光束をなす光線の光路をたどるようにして光源６１で生成されたコヒーレント光を光学素子５０へ入射させる。
【００２６】
図示された具体例として、偏向デバイス６４は、光源６１からのコヒーレント光の光路を経時的に変化させる走査デバイス６５として構成されている。走査デバイス６５は、光源６１からの光を反射させるミラーデバイス６６を有しており、ミラーデバイス６６の反射面６６ａの向きが経時的に変化するようになっている。図示された例では、ミラーデバイス６６が、軸線ＲＡを中心として回動するようになっている。この結果、照射装置６０から照射される光は、軸線ＲＡを中心とした発散光束をなす光線の光路をたどるようにして光学素子５０へ向かう。
【００２７】
次に、光学素子５０について説明する。光学素子５０は、光拡散素子乃至光拡散要素として機能する。光学素子５０は、照射装置６０からの光の入射方向に対応して形成されたレンズアレイ５１を含んで構成され得る。ここで「レンズアレイ」とは、単位レンズとも呼ばれる小さなレンズの集合体であり、屈折または反射によって光の進行方向を偏向させる素子として機能する。
【００２８】
図示された例において、光学素子５０は、第１領域Ｚ１の各位置に入射する光を、言い換えると、その各点とも呼ばれるべき各微小領域に照射装置６０から入射する光を、それぞれ、少なくとも被照明領域ＬＺに拡散させ、且つ、第２領域Ｚ２の各位置に入射する光を、言い換えると、その各点とも呼ばれるべき各微小領域に照射装置６０から入射する光を、それぞれ、少なくとも被照明領域ＬＺに拡散させる。とりわけ、図示された例では、光学素子５０は、第１領域Ｚ１内の各位置および第２領域Ｚ２内の各位置に照射装置６０から入射する光を、すなわち、軸線ＲＡを中心とした発散光束をなす光線の光路をたどるようにして第１領域Ｚ１内の各位置および第２領域Ｚ２内の各位置に入射する光を、それぞれ、被照明領域ＬＺに拡散させる。言い換えると、光学素子５０は、第１領域Ｚ１内の各位置および第２領域Ｚ２内の各位置に照射装置６０から入射する光を拡散させることによって、同一の被照明領域ＬＺを照明する。
【００２９】
図２に示された一具体例において、光学素子５０は、凸レンズからなる単位レンズ５１ａを敷き詰めてなるフライアイレンズとして構成されたレンズアレイ５１と、レンズアレイ５１に対向して配置されたフィールドレンズ５２と、を有している。図２の光学素子５０において、レンズアレイ５１が、光学素子５０の最入光側に配置されており、照射装置６０からの光を受ける。レンズアレイ５１をなす各単位レンズ５１ａは、軸線ＲＡを中心とした発散光束をなす光線の光路をたどるようにして入射する光を、一点に収束させる。そして、フィールドレンズ５２は、各単位レンズ５１ａによる収束点によって画成される面上に配置され、各凸レンズからの光を、被照明領域ＬＺに重畳させる。なお、照射装置６０から照射される発散光の発散角度を制御するため、レンズアレイ５１の入射前となる光路上にコリメータレンズ等の調整手段を設けるようにしてもよい。
【００３０】
また、図３に示された他の具体例では、光学素子５０は、図２に示されたレンズアレイ５１及びフィールドレンズ５２に加えて、これらの間に配置された第２レンズアレイ５３をさらに有している。図３に示された例において、第２レンズアレイ５３も、レンズアレイ５１と同様に、凸レンズからなる単位レンズ５３ａを敷き詰めるようにして形成されたフライアイレンズとして構成されている。第２レンズアレイ５３は、レンズアレイ５１の各単位レンズ５１ａによる収束点上に各単位レンズ５３ａが位置するよう、配置されている。図３の光学素子５０において、第２レンズアレイ５３の各単位レンズ５３ａは、レンズアレイ５１からの光を発散させる。そして、第２レンズアレイ５３の各単位レンズ５３ａからの発散光は、フィールドレンズ５２によって、被照明領域ＬＺに重畳される。
【００３１】
次に、空間光変調器３０について説明する。空間光変調器３０は、被照明領域ＬＺに配置される。そして、空間光変調器３０は、照射装置６０によって照明され、変調画像を形成する。上述したように、照明装置４０からの光は、被照明領域ＬＺの全域のみを照明する。したがって、空間光変調器３０の入射面は、照明装置４０によって光を照射される被照明領域ＬＺと同一の形状および大きさであることが好ましい。この場合、照明装置４０からの光を、変調画像の形成に高い利用効率で利用することができるからである。
【００３２】
空間光変調器３０は、特に制限されることなく、種々の公知の空間光変調器を利用することができる。詳しくは後述するように、光路に沿って空間光変調器３０よりも下流側に、偏光状態を制御する偏光制御手段７０が設けられている。その一方で、空間光変調器３０に入射する照明装置４０からの光は、偏光制御手段７０による偏光状態の制御方法にもよるが、原則として偏光状態が揃っていればよい。このため、偏光を利用することなく変調画像を形成する空間光変調器、例えばデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）だけでなく、偏光を利用して変調画像を形成する透過型の液晶マイクロディスプレイや反射型のＬＣｏＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ（登録商標））を、空間光変調器３０として用いることも可能となる。
【００３３】
図１に示された例のように、空間光変調器３０が、透過型の液晶マイクロディスプレイである場合、照明装置４０によって面状に照明される空間光変調器３０が、画素毎にコヒーレント光を選択して透過させることにより、空間光変調器３０をなすディスプレイの画面上に変調画像が形成されるようになる。こうして得られた変調画像は、最終的には、投射光学系２５によって、等倍で或いは変倍されてスクリーン１５へ投射される。これにより、変調画像がスクリーン１５上に等倍で或いは変倍され、通常拡大されて表示され、観察者は当該画像を観察することができる。スクリーン１５は、透過型スクリーンとして構成されていてもよいし、反射型スクリーンとして構成されていてもよい。
【００３４】
ところで、スクリーン１５に投射されたコヒーレント光は、拡散され、観察者に画像として認識されるようになる。この際、スクリーン上に投射されたコヒーレント光は拡散によって干渉し、スペックルを生じさせることになる。ただし、ここで説明する投射型表示装置１０では、照明装置４０が、時間的に角度変化するコヒーレント光で、空間光変調器３０が重ねられている被照明領域ＬＺを照明するようになっている。より具体的には、照明装置４０は、コヒーレント光からなる拡散光で被照明領域ＬＺを照明するが、この拡散光の入射角度が経時的に変化していく。この結果、スクリーン１５上でも光線の入射角度が経時的に変化し、スクリーン１５で発生するコヒーレント光の拡散パターンも時間的に変化するようになり、コヒーレント光の拡散で生じるスペックルが時間的に平均化されて目立たなくなる。
【００３５】
次に、リレー光学系３５及び偏光制御手段７０について順に説明する。リレー光学系３５は、光学素子５０についての結像光学系を構成し、図示された例では、一枚のフィールドレンズとしても作用している。一方、偏光制御手段７０は、光学素子５０の第１領域Ｚ１で拡散されてその後に空間光変調器３０から進み出た光が第１偏光成分の光となり且つ光学素子５０の第２領域Ｚ２で拡散されてその後に空間光変調器３０から進み出た光が第１偏光成とは異なる第２偏光成分の光となるように光の偏光状態を制御する。すなわち、空間光変調器３０から進み出る光は既に変調画像を形成する画像光をなしているが、偏光制御手段７０は、この画像光が、光学素子５０の第１領域Ｚ１を経由してきた光か、光学素子５０の第２領域Ｚ２を経由してきた光に依存して、当該画像光の偏光状態を制御するようになっている。
【００３６】
結像素子として機能するリレー光学系３５は、光学素子５０の面Ａ上の各位置から発散する光を面Ａの共役面Ｂ上の一点に収束させる。すなわち、共役面Ｂは、面Ａの像面となっている。そして、図１に示すように、面Ａ上に光学素子５０が配置され、共役面Ｂ上に次に説明する偏光制御手段７０が配置されている。すなわち、光学素子５０は面Ａと少なくとも部分的に重なるように配置され、偏光制御手段７０は共役面Ｂと少なくとも部分的に重なるように配置されている。図２及び図３に示された例では、光学素子５０は、複数のレンズ素子を含んでおり、最も入光側に位置するレンズ素子が、面Ａ上に配置されている。また、図１に示された例では、リレー光学系３５が、一枚のフィールドレンズによって構成されているため、図面において上方に位置する光学素子５０の第１領域Ｚ１内の各位置で拡散された光は、図面において下方に位置する偏光制御手段７０の第１制御領域ＣＺ１内の対応する各位置で収束する。その一方で、図面において下方に位置する光学素子５０の第２領域Ｚ２内の各位置で拡散された光は、図面において上方に位置する偏光制御手段７０の第２制御領域ＣＺ２内の対応する各位置で収束する。
【００３７】
偏光制御手段７０は、偏光状態を制御することができる種々の素子を用いて構成される。より具体的には、光学素子５０の第１領域Ｚ１を経由してきた光が入射する第２共役面Ｂ上における第１制御領域ＣＺ１と、光学素子５０の第２領域Ｚ１を経由してきた光が入射する第２共役面Ｂ上における第２制御領域ＣＺ２と、に配置された異なる素子によって、偏光制御手段７０が形成され得る。図４に示された例において、偏光制御手段７０は、第１制御領域ＣＺ１上に配置された第１偏光制御素子７１と、第１制御領域ＣＺ１及び第２制御領域ＣＺ２に跨って配置された第２偏光制御素子７２と、を有している。第１偏光制御素子７１は、１／２波長板７１ａであり、第２偏光制御素子７２は、１／４波長板７２ａである。
【００３８】
照射装置６０の光源６１が、上述したように、振動方向が一定の直線偏光を、言い換えると、所定の偏光軸を有した直線偏光を投射する場合、図４に示すように、光学素子５０の第１領域Ｚ１を経由して共役面Ｂまで到達した光Ｌ４１は、偏光制御手段７０の第１偏光制御素子７１及び第２偏光制御素子７２に入射する。当該直線偏光の光Ｌ４１は、１／２波長板７１ａとしての第１偏光制御素子７１によって、偏光軸とも呼ばれるその振動方向を９０°ずらすことになる。この光Ｌ４１は、その後、１／４波長板７２ａとしての第２偏光制御素子７２に入射し、直線偏光から円偏光へと変換される。これに対して、光学素子５０の第２領域Ｚ２を経由して第２共役面Ｂまで到達した光Ｌ４２は、偏光制御手段７０の第１偏光制御素子７１に入射することなく第２偏光制御素子７２のみに入射する。この光Ｌ４２は、第２偏光制御素子７２によって、直線偏光から円偏光へと変換される。
【００３９】
ただし、光学素子５０の第１領域Ｚ１を経由して偏光制御手段７０の第１制御領域ＣＺ１に進んだ光Ｌ４１と、第２領域Ｚ２を経由して第２制御領域ＣＺ２に進んだ光Ｌ４２とは、第１偏光制御素子７１による偏光制御作用の有無に依存して、円偏光の旋回方向が逆向きとなる。一例として、図４に示された例では、光学素子５０の第１領域Ｚ１に入射して偏光制御手段７０の第１制御領域ＣＺ１に進んだ光Ｌ４１が、第１の偏光成分としての左円偏光（旋回方向が左回りである円偏光）となり、光学素子５０の第２領域Ｚ２に入射して偏光制御手段７０の第２制御領域ＣＺ２に進んだ光Ｌ４２が、第１の偏光成分とは異なる第２の偏光成分としての右円偏光（旋回方向が右回りである円偏光）となっている。
【００４０】
なお、照射装置６０の光源６１から、旋回方向が一定となっている円偏光の光が射出されている場合、図４の偏光制御手段７０では、第１偏光制御素子７１において、光学素子５０の第１領域Ｚ１を経由して第１制御領域ＣＺ１に進んだ光の旋回方向が、逆向きに変換される。次に、光学素子５０の第１領域Ｚ１を経由して第１制御領域ＣＺ１に進んだ光及び光学素子５０の第２領域Ｚ２を経由して第２制御領域ＣＺ２に進んだ光は、円偏光から直線偏光へと変換される。結果として、光学素子５０の第１領域Ｚ１に入射して偏光制御手段７０の第１制御領域ＣＺ１に進んだ光は、第１の偏光成分としての一方向に振動する直線偏光となり、光学素子５０の第２領域Ｚ２に入射して偏光制御手段７０の第２制御領域ＣＺ２に進んだ光は、第１の偏光成分の振動方向となる一方向に対して９０°ずれた他方向に振動する直線偏光となる。
【００４１】
図５には、偏光制御手段７０の別の具体例が示されている。図５に示された偏光制御手段７０は、第１制御領域ＣＺ１に配置された１／２波長板７１ａとしての第１偏光制御素子７１のみを有しており、第２偏光制御素子７２を有していない。図５の偏光制御手段７０によれば、照射装置６０の光源６１が一定方向に振動する直線偏光を投射する場合、光学素子５０の第１領域Ｚ１に入射して偏光制御手段７０の第１制御領域ＣＺ１に進んだ光Ｌ５１は、一方向に振動する直線偏光となり、光学素子５０の第２領域Ｚ２に入射して偏光制御手段７０の第２制御領域ＣＺ２に進んだ光Ｌ５２は、当該一方向に対して９０°ずれた他方向に振動する直線偏光となる。また、照射装置６０の光源６１が一定方向に旋回する円偏光又は楕円偏光を投射する場合、光学素子５０の第１領域Ｚ１に入射して偏光制御手段７０の第１制御領域ＣＺ１に進んだ光は、一方向に旋回する円偏光又は楕円偏光となり、光学素子５０の第２領域Ｚ２に入射して偏光制御手段７０の第２制御領域ＣＺ２に進んだ光は、当該一方向とは逆向きに旋回する円偏光又は楕円偏光となる。
【００４２】
さらに他の例として、照射装置６０の光源６１が無偏光の光を射出し、偏光制御手段７０が、第１制御領域ＣＺ１上に設けられた第１の偏光成分を選択的に透過させる第１偏光板と、第２制御領域ＣＺ２上に設けられた第２の偏光成分を選択的に透過させる第２偏光板と、を有するようにしてもよい。この例において、第１偏光板及び第２偏光板として、吸収軸が直交するようにして配置された偏光子を用いることができる。
【００４３】
次に、以上の構成からなる投射装置２０および投射型表示装置１０の作用について説明する。
【００４４】
まず、照射装置６０は、コヒーレント光が光学素子５０上を走査するようにして、光学素子５０にコヒーレント光を照射する。具体的には、光源６１で一定方向に沿って進むコヒーレント光が生成され、このコヒーレント光が走査デバイス６５で進行方向を変えられる。走査デバイス６５は、周期的な回動動作を行っており、この結果、照射装置６０から射出される光は、発散光束をなす光線の光路をたどるようにして、光学素子５０上に入射する。ここで光学素子５０上でのコヒーレント光の走査経路は、光学素子５０の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２を跨いで延びている。この結果、照射装置６０は、光学素子５０の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２を交互に、言い換えると、光学素子５０の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２を時分割的に照射するようになる。光学素子５０の第１領域Ｚ１内の各位置に入射した光は、それぞれ、被照明領域ＬＺを照明し、且つ、光学素子５０の第２領域Ｚ２内の各位置に入射した光は、それぞれ、被照明領域ＬＺを照明する。このようにして、照明装置４０は、被照明領域ＬＺをコヒーレント光で照明することができる。
【００４５】
図１に示すように、投射装置２０においては、照明装置４０の被照明領域ＬＺと重なる位置に空間光変調器３０が配置されている。このため、空間光変調器３０は、照明装置４０によって面状に照明され、画素毎にコヒーレント光を選択して透過させることにより、画像を形成するようになる。この際、空間光変調器３０は、光学素子５０の第１領域Ｚ１を経由して空間光変調器３０に入射するコヒーレント光に対応した第１変調画像と第２領域Ｚ２を経由して空間光変調器３０に入射するコヒーレント光に対応した第２変調画像との二つの変調画像を時分割で、すなわち、二つの変調画像を細かい時間単位で順繰りに、形成する。
【００４６】
第１変調画像及び第２変調画像をなす光は、光学素子５０が配置された第１共役面Ａに対して共役となる第２共役面Ｂ上に設けられた偏光制御手段７０に入射する。光学素子５０の第１領域Ｚ１を経由した第１変調画像をなす光は、第２共役面Ｂ上における偏光制御手段７０の第１制御領域ＣＺ１を入射し、一方、光学素子５０の第２領域Ｚ２を経由した第２変調画像をなす光は、第２共役面Ｂ上における偏光制御手段７０の第２制御領域ＣＺ２を入射する。そして、偏光制御手段７０によって、第１変調画像をなす光及び第２変調画像をなす光は、互いに異なる偏光成分の光をなすようになる。
【００４７】
このようにして偏光状態を制御された第１変調画像をなす光及び第２変調画像をなす光は、その後、投射光学系２５によってスクリーン１５に投射される。すなわち、第１偏光成分の光からなる第１変調画光と、第１偏光成分とは異なる第２偏光成分の光からなる第２変調画光とが、時分割的に、スクリーンに投射される。
【００４８】
このため、観察者による一方の目（例えば、右目）での第１偏光成分の光からなる画像の観察および当該観察者による他方の目（例えば、左目）での第２偏光成分の光からなる画像の観察を可能とする「偏光めがね方式」用の専用めがねを用いることにより、観察者が、一方の目で第１変調画像としてスクリーン１５上に映し出される第１の画像を観察し、他方の目で第２変調画像としてスクリーン１５上に映し出される第２の画像を観察することができる。なお、第１変調画像および第２変調画像は、交互に、スクリーン１５上に表示されるが、照射装置６０による走査動作に対応した空間光変調器３０の時分割動作が人間の目で検出不可能な程度に高速であれば、一方の目用の第１の画像が連続的に表示され続け且つ他方の目用の第２の画像も連続的に表示され続けているかのように、観察者によって観察される。この結果、一方の目を介した第１の画像の観察および他方の目を介した第２の画像の観察が同時に行われ、結果として、観察者は画像を立体的に観察することができる。
【００４９】
また、観察者による右目での画像の観察および当該観察者による左目での画像の観察を交互に時分割で可能とする「液晶シャッター方式」用の専用めがねを用いることによっても、観察者が、一方の目（例えば、右目）で第１変調画像としてスクリーン１５上に映し出される第１の画像を観察し、他方の目（例えば、左目）で第２変調画像としてスクリーン１５上に映し出される第２の画像を観察することができる。すなわち、ここで説明する投射装置２０によれば、「偏光めがね方式」用の専用めがねを用いた場合だけでなく、「液晶シャッター方式」用の専用めがねを用いた場合においても、画像を立体的に観察することが可能となる。
【００５０】
ところで、照射装置６０の光源６１から投射される光がコヒーレント光である場合には、スクリーン１５上に投射された変調画像をなす光が拡散によって干渉し、スペックルを生じさせ得る。しかしながら、本実施の形態による照明装置４０によれば、次に説明するように、スペックルを極めて効果的に目立たなくさせることができる。
【００５１】
スペックルを目立たなくさせるには、偏光・位相・角度・時間といったパラメータを多重化し、モードを増やすことが有効であるとされている。ここでいうモードとは、互いに無相関なスペックルパターンのことである。例えば、複数のレーザ光源から同一のスクリーンに異なる方向からコヒーレント光を投射した場合、レーザ光源の数だけ、モードが存在することになる。また、同一のレーザ光源からのコヒーレント光を、時間を区切って異なる方向から、スクリーンに投射した場合、人間の目で分解不可能な時間の間にコヒーレント光の入射方向が変化した回数だけ、モードが存在することになる。そして、このモードが多数存在する場合には、光の干渉パターンが無相関に重ねられ平均化され、結果として、観察者の目によって観察されるスペックルが目立たなくなるものと考えられている。
【００５２】
上述した照明装置４０では、コヒーレント光が、光学素子５０上を走査するようにして、光学素子５０に照射される。また、照射装置６０から光学素子５０の各位置に入射したコヒーレント光は、それぞれ、同一の被照明領域ＬＺの全域をコヒーレント光で照明するが、当該被照明領域ＬＺを照明するコヒーレント光の照明方向は互いに異なる。そして、コヒーレント光が入射する光学素子５０上の位置が経時的に変化するため、被照明領域ＬＺへのコヒーレント光の入射方向も経時的に変化する。
【００５３】
被照明領域ＬＺを基準にして考えると、被照明領域ＬＺ内の各位置には絶えずコヒーレント光が入射してくるが、その入射方向は、図１に矢印Ａ１で示すように、常に変化し続けることになる。結果として、空間光変調器３０から進み出た光によって形成された画像の各画素をなす光が、図１に矢印Ａ２で示すように経時的に光路を変化させながら、スクリーン１５の特定の位置に投射されるようになる。
【００５４】
以上のことから、上述してきた照明装置４０を用いることによれば、画像を表示しているスクリーン１５上の各位置において時間的にコヒーレント光の入射方向が変化していき、且つ、この変化は、人間の目で分解不可能な速さであり、結果として、人間の目には、相関の無いコヒーレント光の散乱パターンが多重化されて観察されることになる。したがって、各散乱パターンに対応して生成されたスペックルが重ねられ平均化されて、観察者に観察されることになる。これにより、スクリーン１５に表示されている画像を観察する観察者に対して、スペックルを極めて効果的に目立たなくさせることができる。
【００５５】
なお、人間によって観察される従来のスペックルには、スクリーン１５上でのコヒーレント光の散乱を原因とするスクリーン側でのスペックルだけでなく、スクリーンに投射される前におけるコヒーレント光の散乱を原因とする投射装置側でのスペックルも発生し得る。この投射装置側で発生したスペックルパターンは、空間光変調器３０を介してスクリーン１５上に投射されることによって、観察者に認識され得るようにもなる。しかしながら、本実施の形態によれば、コヒーレント光が光学素子５０上を連続的に走査し、そして光学素子５０の各位置に入射したコヒーレント光が、それぞれ、空間光変調器３０が重ねられた被照明領域ＬＺの全域を照明するようになる。すなわち、光学素子５０が、スペックルパターンを形成していたそれまでの波面とは別途の新たな波面を形成し、複雑且つ均一に、被照明領域ＬＺ、さらには、空間光変調器３０を介してスクリーン１５を照明するようになる。このような光学素子５０での新たな波面の形成により、投射装置側で発生するスペックルパターンは不可視化されることになる。
【００５６】
以上のような本実施の形態によれば、偏光制御手段７０が配置されている面Ｂが、リレー光学系３５によって、光学素子５０が配置されている面Ａと共役な関係となっている。そして、照射装置６０が、光学素子５０の第１領域Ｚ１及び第２領域Ｚ２に交互に光を照射し、偏光制御手段７０は、光学素子５０の第１領域Ｚ１で拡散されてその後に空間光変調器３０から進み出た光が第１偏光成分の光となり且つ光学素子５０の第２領域Ｚ２で拡散されてその後に空間光変調器３０から進み出た光が第１偏光成とは異なる第２偏光成分の光となるように光の偏光状態を制御する。したがって、投射装置２０は、第１偏光成分の光からなる第１画像光と第２偏光成分の光からなる第２画像光とを交互に、スクリーン１５に投射するようになっている。ただし、スクリーン１５に投射される光の制御は、空間光変調器３０の下流側に配置された偏光制御手段７０によって、変調画像を形成している画像光に対して実施される。したがって、空間光変調器３０を照明する照明装置４０からの照明光の偏光状態は、特に制限されることはない。このため、偏光を利用することなく変調画像を形成する空間光変調器だけでなく、偏光を利用して変調画像を形成する透過型の液晶マイクロディスプレイや反射型のＬＣＯＳを、空間光変調器３０として用いることも可能となり、投射装置２０の設計の自由度が格段に増す。
【００５７】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を適宜参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いており、重複する説明を省略する。
【００５８】
上述した実施の形態において、光学素子５０が、レンズアレイ５１を含んで構成される例を示したが、これに限られない。光学素子５０が、ホログラム記録媒体５７を含むようにしてもよい。図６に示された例において、照射装置６０から照射されてホログラム記録媒体５７上を走査するコヒーレント光は、ホログラム記録媒体５７上の各位置（各点または各領域（以下、同じ））に、当該ホログラム記録媒体５７の回折条件を満たすような入射角度で、入射するようになっている。照射装置６０からホログラム記録媒体５７の各位置に入射したコヒーレント光は、それぞれ、ホログラム記録媒体５７で回折されて少なくとも一部分において互いに重なり合う領域を照明する。図６に示された例では、照射装置６０からホログラム記録媒体５７の各位置に入射したコヒーレント光は、それぞれ、ホログラム記録媒体５７で回折されて同一の被照明領域ＬＺを照明するようになっている。より詳細には、図６に示すように、照射装置６０からホログラム記録媒体５７の各位置に入射したコヒーレント光が、それぞれ、被照明領域ＬＺに重ねて散乱板６の像５を再生するようになっている。すなわち、照射装置６０からホログラム記録媒体５７の各位置に入射したコヒーレント光は、それぞれ、光学素子５０で拡散されて（拡げられて）、被照明領域ＬＺに入射するようになる。
【００５９】
このようなコヒーレント光の回折作用を可能にするホログラム記録媒体５７として、図６に示された例では、フォトポリマーを用いた反射型の体積型ホログラムが用いられている。このホログラム記録媒体５７は、図７に示すように、実物の散乱板６からの散乱光を物体光Ｌｏとして用いて作製されている。図７には、ホログラム記録媒体５７をなすようになる感光性を有したホログラム感光材料５８に、互いに干渉性を有したコヒーレント光からなる参照光Ｌｒと物体光Ｌｏとが露光されている状態（以下、露光工程という。）が、示されている。
【００６０】
参照光Ｌｒは、例えば、特定波長域のレーザ光を発振するレーザ光源からのレーザ光が用いられており、レンズからなる集光素子７を透過してホログラム感光材料５８に入射する。図７に示す例では、参照光Ｌｒをなすようになるレーザ光が、集光素子７の光軸と平行な平行光束として、集光素子７へ入射する。参照光Ｌｒは、集光素子７を透過することによって、それまでの平行光束から収束光束に整形（変換）され、ホログラム感光材料５８へ入射する。この際、収束光束Ｌｒの焦点位置ＦＰは、ホログラム感光材料５８を越えた位置にある。すなわち、ホログラム感光材料５８は、集光素子７と、集光素子７によって集光された収束光束Ｌｒの焦点位置ＦＰと、の間に配置されている。
【００６１】
次に、物体光Ｌｏは、たとえばオパールガラスからなる散乱板６からの散乱光として、ホログラム感光材料５８に入射する。図示された例では、ホログラム記録媒体５７が反射型なので、物体光Ｌｏは、参照光Ｌｒとは反対側の面からホログラム感光材料５８へ入射する。物体光Ｌｏは、参照光Ｌｒと干渉性を有している必要がある。したがって、例えば、同一のレーザ光源から発振されたレーザ光を分割して、分割された一方を上述の参照光Ｌｒとして利用し、他方を物体光Ｌｏとして使用することができる。
【００６２】
図７に示す例では、散乱板６の板面への法線方向と平行な平行光束が、散乱板６へ入射して散乱され、そして、散乱板６を透過した散乱光が物体光Ｌｏとしてホログラム感光材料５８へ入射している。この方法によれば、通常安価に入手可能な等方散乱板を散乱板６として用いた場合に、散乱板６からの物体光Ｌｏが、ホログラム感光材料５８に概ね均一な光量分布で入射することが可能となる。またこの方法によれば、散乱板６による散乱の度合いにも依存するが、ホログラム感光材料５８の各位置に、散乱板６の出射面６ａの全域から概ね均一な光量で参照光Ｌｒが入射しやすくなる。このような場合には、得られたホログラム記録媒体５７の各位置に入射した光が、それぞれ、散乱板６の像５を同様の明るさで再生すること、および、再生された散乱板６の像５が概ね均一な明るさで観察されることが実現され得る。
【００６３】
以上のようにして、参照光Ｌｒおよび物体光Ｌｏがホログラム記録材料５８に露光されると、参照光Ｌｒおよび物体光Ｌｏが干渉してなる干渉縞が生成され、この光の干渉縞が、何らかのパターン（体積型ホログラムでは、一例として、屈折率変調パターン）として、ホログラム記録材料５８に記録される。その後、ホログラム記録材料５８の種類に対応した適切な後処理が施され、ホログラム記録材料５５が得られる。
【００６４】
図８には、図７の露光工程を経て得られたホログラム記録媒体５７の回折作用（再生作用）が示されている。図８に示すように、図７のホログラム感光材料５８から形成されたホログラム記録媒体５７は、露光工程で用いられたレーザ光と同一波長の光であって、露光工程における参照光Ｌｒの光路を逆向きに進む光によって、そのブラッグ条件が満たされるようになる。すなわち、図８に示すように、露光工程時におけるホログラム感光材料５８に対する焦点ＦＰの相対位置（図７参照）と同一の位置関係をなすようにしてホログラム記録媒体５７に対して位置する基準点ＳＰから発散し、露光工程時における参照光Ｌｒと同一の波長を有する発散光束は、再生照明光Ｌａとして、ホログラム記録媒体５７に回折され、露光工程時におけるホログラム感光材料５８に対する散乱板６の相対位置（図３参照）と同一の位置関係をなすようになるホログラム記録媒体５０に対する特定の位置に、散乱板６の再生像５を生成する。
【００６５】
この際、散乱板６の再生像５を生成する再生光（再生照明光Ｌａをホログラム記録媒体５７で回折してなる光）Ｌｂは、露光工程時に散乱板６からホログラム感光材料５８へ向かって進んでいた物体光Ｌｏの光路を逆向きに進む光として散乱板６の像５の各点を再生する。そして、上述したように、また図７に示すように、露光工程時に散乱板６の出射面６ａの各位置から出射する散乱光Ｌｏが、それぞれ、ホログラム感光材料５８の概ね全領域に入射するように広がっている。すなわち、ホログラム感光材料５８上の各位置には、散乱板６の出射面６ａの全領域からの物体光Ｌｏが入射し、結果として、出射面６ａ全体の情報がホログラム記録媒体５７の各位置にそれぞれ記録されている。このため、図８に示された、再生照明光Ｌａとして機能する基準点ＳＰからの発散光束をなす各光は、それぞれ単独で、ホログラム記録媒体５７の各位置に入射して互いに同一の輪郭を有した散乱板６の像５を、互いに同一の位置（被照明領域ＬＺ）に再生することができる。
【００６６】
このようなホログラム記録媒体５７を用いた光学素子５０によって、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。また、図６〜図８に示された例において、光学素子５０をなすホログラム記録媒体５７が、反射型の体積型ホログラムとして形成されている例を示したが、これに限られず、透過型の体積型ホログラムを用いることができ、また、レリーフホログラムを用いることもできる。
【００６７】
また、図６に示すように、光学素子５０が、第１領域Ｚ１および第２領域Ｚ２に隣接して当該第１領域Ｚ１および第２領域Ｚ２の間に位置する中間領域Ｚ３を、さらに含むようにしてもよい。この例において、共役面Ｂ上に配置された偏光制御手段７０は、第１制御領域ＣＺ１および第２制御領域ＣＺ２に隣接して当該第１制御領域ＣＺ１および第２制御領域ＣＺ２の間に位置する中間領域ＣＺ３を、さらに含むようになる。そして、図６に示すように、中間領域Ｚ３へ向けて進む光の光路上または中間領域Ｚ３への入射後に被照明領域ＬＺ（空間光変調器３０）へ進む光の光路上に、当該光を吸収する光吸収体７９が設けられているようにしてもよい。光吸収体７９の一例として、黒色顔料を含んで成る樹脂硬化物や黒色の金属酸化物を例示することができる。このような例によれば、第１変調画像をなす光がより確実に第１の偏光成分からなり、且つ、第２変調画像をなす光がより確実に第２の偏光成分からなるようにすることができる。結果として、表示される画像が、より安定して、立体的に観察され得るようにすることができる。
【００６８】
さらに、光吸収体７９を設けることに変えて或いは光吸収体７９を設けることに加えて、光が第１領域Ｚ１および第２領域Ｚ２へ入射し且つ中間領域Ｚ３へ入射しないよう、照射装置６０が間欠的に光を照射するようにしてもよい。すなわち、仮に照射装置６０から光が照射されたとするならば、走査デバイス６５によって当該光が中間領域Ｚ３に入射するようになるタイミングでは、照射装置６０から光が照射されないようにしてもよい。このような例によっても、第１変調画像をなす光がより確実に第１の偏光成分からなり、且つ、第２変調画像をなす光がより確実に第２の偏光成分からなるようにすることができる。
【００６９】
さらに、図１に示した例では、光学素子５０が、上下に二等分されて、第１領域Ｚ１および第２領域Ｚ２に区分けされていたが、これに限られない。例えば、コヒーレント光が円周状の走査経路に沿って光学素子５０上を走査する場合には、当該円周状の走査経路に沿って、光学素子５０が四等分され、第１領域Ｚ１および第２領域Ｚ２が二つずつ設けられていてもよい。また、第１領域Ｚ１および第２領域２が、ストライプ状や格子状に、交互に並べられていてもよい。
【００７０】
他の変形例として、上述した実施の形態において、光学素子５０が配置された共役面Ａは、偏光制御手段７０が配置された共役面Ｂと平行となっている例を示したが、これに限られず、図６に示すように、光学素子５０が配置された共役面Ａは、偏光制御手段７０が配置された共役面Ｂと非平行となっていてもよい。上述したように、図６に示された例によっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７１】
また他の変形例として、上述した実施の形態では、照射装置６０が、発散光束に含まれる光路をたどるようにして光を光学素子５０に照射する例を示したが、これに限られず、平行光束に含まれる光路をたどるようにして光を光学素子５０に照射するようにしてもよい。
【００７２】
また、上述した実施の形態において、照射装置６０がコヒーレント光を照射するようにした例を示したが、これに限られず、非コヒーレント光を照射するようにしてもよい。
【００７３】
また、照射装置６０が、光学素子５０上を走査するように光を射出する例を示したが、これに限られない。図９に示すように、照射装置６０が、光学素子５０の第１領域Ｚ１の全域を照明する第１光源６０ａと、光学素子５０の第２領域Ｚ２の全域を照明する第２光源６０ｂと、を有し、第１光源６０ａ及び第２光源６０ｂが交互に発光するようにしてもよい。このような例によっても、上述した実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００７４】
さらに他の変形例として、図４に示された例において、第１偏光制御素子７１としての１／２波長板７１ａが、第２偏光制御素子７２としての１／４波長板７２ａよりも入光側に配置されていたが、これに限られず、第２偏光制御素子７２としての１／４波長板７２ａが第１偏光制御素子７１としての１／２波長板７１ａよりも入光側に位置していてもよい。また、図５に示された例において、偏光制御手段７０が、第１制御領域ＣＺ１に重ねて配置された１／２波長板７１ａからなる第１偏光制御素子７１のみによって形成されているが、第１制御領域ＣＺ１に重ねて配置された第１偏光制御素子７１だけでなく、第２制御領域ＣＺ２に重ねて配置された透明層７３をさらに有するようにしてもよい。透明層７３としては、当該透明層７３を透過する光の偏光を積極的に乱すことの無い低リタデーションの層、例えば、ガラスやトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）からなる層が好適に用いられる。
【００７５】
さらに他の変形例として、投射装置２０が、カラーの画像光を投射するようにしてもよい。例えば、照射装置６０が、複数波長域の合成光としての白色光を射出し、且つ、空間光変調器３０がカラーフィルタを有している場合、投射型表示装置によってフルカラーの画像を表示することが可能となる。
【００７６】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【符号の説明】
【００７７】
５     像
６     散乱板
１０   投射型表示装置
１５   スクリーン
２０   投射装置
２５   投射光学系
３０   空間光変調器
３５   リレー光学系
４０   照明装置
５０   光学素子
５１   レンズアレイ
５２   フィールドレンズ、コンデンサレンズ
５３   第２レンズアレイ
５７   ホログラム記録媒体
５８   ホログラム感光材料
６０   照射装置
６１   光源
６４   偏向デバイス
６５   走査デバイス
６６   ミラーデバイス
６６ａ ミラー
７０   偏光制御手段
７１   第１偏光制御素子
７１ａ １／２波長板
７２   第１偏光制御素子
７２ａ １／４波長板
７３   透明層
【図１】
2015007715.tif 000003
【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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