(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コヒーレント光を発光する光源を少なくとも１つ含む光源部と、前記光源部が発光した光を反射してスクリーン上を走査させるスキャンミラーと前記スキャンミラーを回動させる回動部とを含む光走査部と、を備えた走査型表示装置であって、
素子面内で出射光の偏光状態が連続的に変化する出射偏光分布を有する偏光解消素子を備え、
前記偏光解消素子は、複屈折材料からなる複屈折層を有し、
前記複屈折層は、素子面内で一定方向に沿って並ぶ複数の領域であって隣接する領域間での前記複屈折材料の光学軸の方位が異なる複数の領域に分割されており、かつ隣接する領域間での前記複屈折材料の光学軸の変化が２０°以内であり、
前記光源部が発光した光がスクリーンに到達するまでの光路中に、前記偏光解消素子を配置して光の偏光状態を変化させて、ビーム径中に偏光状態が連続的に変化する偏光分布を有する光にしてスクリーン上を走査する
ことを特徴とする走査型表示装置。
【請求項２】
前記複屈折層のリタデーションがλ／２±０．２λである
請求項１に記載の走査型表示装置。
【請求項３】
前記偏光解消素子は、ビーム径に対して光学軸が４５°以上２７０°以下の変化となる光学軸分布を有する
請求項１または請求項２に記載の走査型表示装置。
【請求項４】
前記偏光解消素子は、素子面内で出射光の偏光状態がポアンカレ球の直径軌道に沿って変化する出射偏光分布を有する
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の走査型表示装置。
【請求項５】
前記複屈折材料が高分子液晶である請求項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の走査型表示装置。
【請求項６】
前記複屈折層は、隣接する領域どうしの光学軸の変化が１０°以内である請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の走査型表示装置。
【請求項７】
前記複屈折層における前記領域は、矩形の外縁を有する請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の走査型表示装置。
【請求項８】
前記複屈折層における前記領域は、いずれも同じ形状である請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の走査型表示装置。
【請求項９】
前記複屈折層における前記領域の各々の前記複屈折材料の光学軸の方位が、前記領域の並び順に等間隔の角度をなす請求項１から請求項８のうちのいずれか１項に記載の走査型表示装置。
【請求項１０】
前記複屈折層における前記領域は、全体でストライプ状の外縁を有する請求項１から請求項９のうちのいずれか１項に記載の走査型表示装置。
【請求項１１】
前記複屈折層の前記各領域内において前記光学軸の方位が揃っている請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項に記載の走査型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コヒーレント性を有する光源を使用した走査型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光源を用いたプロジェクタが開発されている。この種のプロジェクタは、レーザ光源が単色性に優れていることや長寿命であることなどから、次世代のプロジェクタとして期待が集まっている。
【０００３】
しかし、偏光方向が揃ったレーザ光を用いたプロジェクタでは、レーザ光のコヒーレント性に起因する粒上のスペックルノイズが発生し、画質が劣化するという問題があった。
【０００４】
このようなスペックルを低減する技術として、例えば、特許文献１には、光源と表示領域との間に、動的散乱状態で駆動される複屈折性の液晶層を有する液晶装置を備える画像表示装置が記載されている。
【０００５】
また、例えば、特許文献２には、レーザ光の光路上に、入射レーザ光を軸対称偏光に変換する偏光形成手段を配置し、その軸対称偏光を被投射面上で走査して画像を描画する画像表示装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２１７２９１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４４０２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載されているような散乱を利用したスペックル低減方法は、走査型の表示装置に適用した場合、ビームが散乱してコントラスト等の画質が低下するという問題があった。
【０００８】
また、特許文献２に記載されているスペックル低減方法は、偏光分布が軸対称偏光や不均一のベクトルビームを発生させる必要がある。すると、ビーム径内に偏光の不連続が必ず存在することになる。このような偏光が不連続な領域があるために、ビームの品質が低下するという問題があった。すなわち、偏光が不連続な領域では出射ビームが少なからず回折し、それにより画素を形成するビームが広がって画像が劣化するという問題があった。ベクトルビーム形成素子を液晶で形成する場合も配向分布が光線束の中心軸の中心で不連続になるので、配向異常が発生して散乱の原因となり、同様にビームの品質が低下する。
【０００９】
また、特許文献２に記載されているスペックル低減方法では、ビームの光軸と偏光回転の軸とが同軸でない場合には偏光解消機能が低下してしまうという問題があった。例えば、特許文献２に記載されているベクトルビーム形成素子をスキャンミラーとスクリーンの間に配置することを考える。この場合、素子にはビームが走査方向に振れながら入射することになるので、常に同軸とすることはできない。このように、配置位置が限定されてしまうという問題があった。また、３色ビームを合波してからスキャンミラーまでの光路距離が短いなど、合波後の光路中に素子を配置できない場合には、合波される前の各色ビームの光路中にそれぞれ素子を配置する必要があるなど、部品点数が多くなるという問題があった。また、配置位置の問題がない場合でも、高いスペックル低減効果を得るためには同軸に合わせるための位置合わせに高い精度が求められるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、走査型表示装置に特に適したスペックル低減方法を実現した走査型表示装置の提供を目的とする。
【００１１】
より具体的には、散乱や回折によるビームの品質低下を防止しつつスペックルを低減できる走査型表示装置、走査型表示装置におけるスペックル低減方法の提供を目的とする。また、高い組み立て精度を要せず、簡易な構成でスペックルを低減できる走査型表示装置、走査型表示装置におけるスペックル低減方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による走査型表示装置は、コヒーレント光を発光する光源を少なくとも１つ含む光源部と、前記光源部が発光した光を反射してスクリーン上を走査させるスキャンミラーと前記スキャンミラーを回動させる回動部とを含む光走査部と、を備えた走査型表示装置であって、素子面内で出射偏光が連続的に変化する出射偏光分布を有する偏光解消素子を備え、前記偏光解消素子は、複屈折材料からなる複屈折層を有し、前記複屈折層は、素子面内で一定方向に沿って並ぶ複数の領域であって隣接する領域間での前記複屈折材料の光学軸の方位が異なる複数の領域に分割されており、かつ隣接する領域間での前記複屈折材料の光学軸の変化が２０°以内であり、前記光源部が発光した光がスクリーンに到達するまでの光路中に、前記偏光解消素子を配置して光の偏光状態を変化させて、ビーム径中に偏光状態が連続的に変化する偏光分布を有する光にしてスクリーン上を走査することを特徴とする。
【００１８】
また、上述の光学軸分布を有する偏光解消素子は、複屈折層のリタデーションがλ／２±０．２λであってもよい。
【００１９】
また、例えば、偏光解消素子は、ビーム径に対して光学軸が４５°以上２７０°以下の変化となる光学軸分布を有するものであってもよい。
【００２０】
また、例えば、偏光解消素子は、素子面内で出射光の偏光状態がポアンカレ球の直径軌道に沿って変化する出射偏光分布を有するものであってもよい。
【００２１】
また、例えば、偏光解消素子は、複屈折材料として高分子液晶を用いてもよい。また、例えば、偏光解消素子の複屈折層は、隣接する領域どうしの光学軸の変化が１０°以内であってもよい。また、例えば、偏光解消素子の複屈折層における前記領域は、矩形の外縁を有していてもよい。また、例えば、偏光解消素子の複屈折層における前記領域は、いずれも同じ形状であってもよい。また、例えば、偏光解消素子の複屈折層における前記領域の各々の前記複屈折材料の光学軸の方位が、当該複屈折材料の光学軸の方位が分割される領域の並び順に等間隔の角度をなしていてもよい。また、例えば、偏光解消素子の複屈折層における前記領域は、全体でストライプ状の外縁を有していてもよい。また、例えば、偏光解消素子の複屈折層の前記各領域内において複屈折材料の光学軸の方位が揃っていてもよい。
【００２２】
また、本発明によるスペックル低減方法は、コヒーレント性を有する光源を使用する走査型表示装置に適用されるスペックル低減方法であって、光源部が発光したコヒーレント性を有する光がスクリーンに到達するまでの光路中に、素子面内で出射偏光が連続的に変化する出射偏光分布を有する偏光解消素子を配置して光の偏光状態を変化させ、ビーム径中に偏光状態が連続的に変化する偏光分布を有する光にしてスクリーン上を走査させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、コヒーレント性を有する光源を使用する走査型表示装置において、散乱や回折によるビームの品質低下を防止しつつスペックルを低減できる。
【００２４】
また、本発明によれば、コヒーレント性を有する光源を使用する走査型表示装置において、高い組み立て精度を要せず、簡易な構成でスペックルを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の走査型表示装置の構成概念図である。
【図２】本実施形態の偏光解消素子５の例を示す概略断面図である。
【図３】本実施形態の偏光解消素子５の例を示す概略断面図である。
【図４】本実施形態の偏光解消素子５の例を示す概略断面図である。
【図５】１傾斜構造体５３の分割例を示す説明図である。
【図６】偏光解消素子５への入射偏光方向と複屈折材料の光学軸との関係を示す説明図である。
【図７】本実施形態の偏光解消素子５の他の例を示す概略断面図である。
【図８】リタデーション分布の例を示す説明図である。
【図９】リタデーション分布の他の例を示す説明図である。
【図１０】本発明によるスペックル低減原理を説明するための説明図である。
【図１１】本発明の走査型表示装置における偏光の多重化の例を示す説明図である。
【図１２】本発明の走査型表示装置における偏光の多重化の例を示す説明図である。
【図１３】本発明の走査型表示装置の他の例を示す構成概念図である。
【図１４】本発明の走査型表示装置の他の例を示す構成概念図である。
【図１５】本実施形態の偏光解消素子５の他の例を示す概略断面図である。
【図１６】第１の実施例の偏光解消素子５（５Ａ）を示す構成概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず、本発明の走査型表示装置の構成について説明する。図１は、本発明の走査型表示装置の構成例を示す構成概念図である。図１に示す走査型表示装置１０は、スクリーン６の表示面に光を走査するための２Ｄスキャンミラー４と、２Ｄスキャンミラー４にコヒーレント光を導く光源光学系１１と、２Ｄスキャンミラー４から出射される光の偏光を変化させてビーム径中に一様でない所定の偏光分布を有する光にして出射する偏光解消素子５とを備えている。なお、偏光解消素子５を備える点以外は、一般的な走査型画像表示装置の構成と同様でよい。例えば、２Ｄスキャンミラー４の代わり、横方向に光を走査させる第１スキャンミラーと、縦方向に光を走査させる第２スキャンミラーとを備える構成であってもよい。
【００２７】
ここで、２Ｄスキャンミラー４は、ＭＥＭＳ技術により形成されるマイクロメカニカルミラーなどが小型化の点で有利である。また、上述の第１スキャンミラーと第２スキャンミラーにはガルバノミラーを用いてもよく、１つのミラーをガルバノミラー他の１つのミラーをマイクロメカニカルミラーとしてもよい。
【００２８】
例えば、光源光学系１１は、コヒーレント光を発する少なくとも１つの光源部１と、光源部１から出射された光を平行光に変換するコリメータレンズ２と、コリメータレンズ２から出射される平行光を２Ｄスキャンミラー４に導くダイクロイックミラー３とを有していてもよい。
【００２９】
図１に示す走査型表示装置１０では、コヒーレント光を発する光源部１として、例えば半導体レーザや固体レーザなどによる、赤、青、緑の３色に対応するレーザ光源１−Ｒ，１−Ｇ，１−Ｂを備えている。レーザ光源１−Ｒ，１−Ｇ，１−Ｂから出射された光は、それぞれコリメータレンズ２−Ｒ，２−Ｇ，２−Ｂによって略平行光となるように集光されて、ダイクロイックミラー３−Ｒ，３−Ｇ，３−Ｂに入射する。そして、ダイクロイックミラー３−Ｒ，３−Ｇ，３−Ｂによって合成され、３原色レーザ光となって２Ｄスキャンミラー４のミラー面に斜めに入射する。ここで、略平行光とはレーザー光の拡がり角が約２ｍｒａｄ以下であることをいう。
【００３０】
２Ｄスキャンミラー４で反射された光は、偏光解消素子５を通過してスクリーンに到達する。このとき、２Ｄスキャンミラー４は、図示省略されているミラー制御手段によって駆動され、所定の走査周波数に応じて水平方向および垂直方向に回動される。この回動により、２Ｄスキャンミラー４における光の入射面の法線方向が入射するレーザ光の光軸に対して変化する。すると、この面で反射したレーザ光の光軸も回動されるごとに変化する。このようにして、２Ｄスキャンミラー４で反射したレーザ光がスクリーン上を走査すなわち移動しながら所定の部分領域を照射して、スクリーン全体に所望の画像を表示させる。
【００３１】
図１に示す走査型表示装置１０では、２Ｄスキャンミラー４とスクリーン６との間に偏光解消素子５が配置されている。このため、２Ｄスキャンミラー４で反射された光は、偏光解消素子５を通過してスクリーンに到達する。偏光解消素子５は、既に説明したように、入射した光の偏光を変化させて、該入射光のビーム径中に一様でない所定の偏光分布を有する光にして出射する。したがって、２Ｄスキャンミラー４で反射された光は、偏光解消素子５によりビーム径中に一様でない所定の偏光分布を有する光となってスクリーン６に到達する。
【００３２】
偏光解消素子５は、例えば、素子面内で出射光の偏光状態が連続的に変化する出射偏光分布を有する素子であればよい。そのような素子を用いれば、入射直線偏光を、ビーム径中に偏光状態が連続的に変化する偏光分布を有する光に変化させて出射できる。
【００３３】
ここで、偏光状態が連続的に変化するとは、偏光状態を示すポアンカレ球上で連続的に変化することをいう。なお、偏光解消性を向上させる点で、偏光解消するにはポアンカレ球のほぼ直径軌道で偏光状態が変化するのが好ましい。例えば、ポアンカレ球の赤道軌道上での変化であれば、直線偏光の偏光角が連続的に変化することになる。また、ポアンカレ球の北極と南極を結ぶ軌道上での変化であれば、楕円率が連続的に変化することになる。１つの具体例として、素子の縦方向や横方向などの一定方向に沿って並ぶ連続領域における出射光の偏光状態が、例えば横方向の直線偏光から偏光の長軸方向が横方向の右回りの楕円偏光、また右回り楕円偏光から右回り円偏光、右回り円偏光から偏光の長軸方向が横方向の直線偏光方向と直交する縦方向の右回りの楕円偏光、右回りの楕円偏光から縦方向の直線偏光、縦方向の直線偏光から偏光の長軸方向が縦方向の左回りの楕円偏光、左回り楕円偏光から左回り円偏光、左回り円偏光から偏光の長軸方向が横方向の左回りの楕円偏光、左回りの楕円偏光から横方向の直線偏光になるといった位相差の大きさに準じた変化を繰り返すような偏光分布であってもよい。
【００３４】
なお、出射偏光分布における変化の方向は問わないが、素子面に対して縦方向や横方向に沿っているなど方向性を有していると、配置する際の向きなどが決めやすいため好ましい。
【００３５】
このような出射偏光分布を有する偏光解消素子５は、例えば、素子面内でリタデーションが連続的に変化するリタデーション分布を持たせることにより実現できる。
【００３６】
図２〜図４および図７は、本実施形態の偏光解消素子５の構成例を示す概略断面図である。図２〜図４および図７に示す偏光解消素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄは、いずれも素子面内でリタデーションが連続的に変化するリタデーション分布を有する偏光解消素子５の例である。以下、このようなリタデーション分布を有する偏光解消素子を、リタデーション分布型偏光解消素子と呼ぶ場合がある。
【００３７】
ある領域のリタデーションＲｄは、以下の式（１）で表される。ここで、Δｎはその領域の複屈折すなわち｜ｎｅ−ｎｏ｜を表し、ｄはその領域における複屈折層の厚みを表している。
【００３８】
Ｒｄ＝Δｎ・ｄ  ・・・式（１）
【００３９】
式（１）より、ｄを連続的に変化させるか、またはΔｎを連続的に変化させれば、素子面内で連続的に変化するリタデーション分布を得られる。なお、図２〜図４に示す偏光解消素子５Ａ，５Ｂ，５Ｃが、素子面内で複屈折材料の厚みを連続的に変化させることによって連続的に変化するリタデーション分布を得る偏光解消素子５の例である。また、図７に示す偏光解消素子５Ｄが、素子面内でΔｎを連続的に変化させることによって連続的に変化するリタデーション分布を得る偏光解消素子５の例である。
【００４０】
図２に示す偏光解消素子５Ａは、複屈折材料の厚みを連続的に変化させることによって連続的に変化するリタデーション分布を得る偏光解消素子５の一例であって、所定の傾斜角αを有するように一方の基板に対して他方の基板が平行ではなく一定の方向に傾いた状態で貼り合わされている２枚の透明基板５１，５２の間に、一定の方向に配向処理された高分子液晶による傾斜複屈折層５３が挟持された構成となっている。
【００４１】
透明基板５１，５２は、いずれも入射する光に対して透明であればよく、樹脂板、樹脂フィルムなど種々の材料を使用できる。なお、ガラスや石英ガラスなどの無機材料を用いると、耐久性の面で好ましい。また、光学的等方性材料を用いると、透過光に複屈折性の影響を与えないため好ましい。
【００４２】
傾斜複屈折層５３は、例えば、各々貼り合わせた際に内側となる面に配向膜（図示せず）が形成されている２枚の透明基板５１，５２を所定の傾斜角αを有するように一方の基板に対して他方の基板が一定の方向に傾けた状態で貼り合わせてなる断面形状が楔状の空セルのセルギャップに、光重合性高分子液晶を注入し、紫外線を照射し硬化させることによって形成できる。
【００４３】
なお、複屈折材料としては、高分子液晶以外にも、例えば、水晶やＬｉＮｂＯ３などの複屈折性結晶や、例えばポリカーボネートなどの有機フィルムを延伸させた複屈折性フィルムなども使用可能であるが、高分子液晶を用いると、安価に作れることや膜厚または光学軸の分布制御が容易であることからより好ましい。
【００４４】
配向膜としては、ポリイミド等に樹脂膜をラビング処理して形成されるもの、酸化シリコン等の無機物材料を斜方蒸着して形成される斜方蒸着膜、有機物の膜に紫外線等を照射して配向能を発生させる光配向膜等を使用できる。
【００４５】
このように傾斜を有して形成される傾斜複屈折層５３は、複屈折材料による１傾斜構造体５３と呼ぶことも可能である。ここで、１傾斜構造体とは、基板面に対して略同一の傾斜方向および傾斜角α（０°＜α＜９０°）を有する状態で連続する面である傾斜面を１つ有する構造体である。なお、傾斜を階段状で近似させた場合には、その階段状の部分は略同一の傾斜角を有するものとみなす。
【００４６】
このようにして複屈折材料に厚み分布をつけることにより、傾斜方向にリタデーションが連続的に変化する素子を得られる。なお、図２に示す例では図示省略しているが、２枚の透明基板５１，５２の外側の面にそれぞれ反射防止膜を形成してもよい。
【００４７】
なお、図２に示す偏光解消素子５Ａでは、傾斜複屈折層５３の傾斜がそのまま素子の厚み傾斜となっているが、素子の厚みを一定にしたい場合には、図３に示す偏光解消素子５Ｂのように、２枚の透明基板５１，５２を平行にしたときに傾斜複屈折層５３と対向基板との間にできる隙間に等方媒質層５４を配する構成としてもよい。
【００４８】
図３に示す偏光解消素子５Ｂは、例えば、成形型を用いたインプリント加工により、一方の透明基板（本例では、透明基板５２）上に等方屈折率材料による１傾斜構造体となる等方媒質層５４を形成し、その等方媒質層５４の上に配向膜を形成して、２つの透明基板５１，５２を平行になるように貼り合わせればよい。そして、そのようにして形成された空セルのセルギャップに、光重合性高分子液晶を注入し、紫外線を照射し硬化させればよい。
【００４９】
また、例えば図４に示す偏光解消素子５Ｃのように、水晶基板を研磨するなどして水晶基板上に直接、傾斜複屈折層５３を形成することも可能である。なお、図４に示す偏光解消素子５Ｃは、水晶による１傾斜構造体５３のみを有する構造であるということもできる。
【００５０】
また、図２〜図４では、素子面内に１つの１傾斜構造体５３が形成される例を示しているが、図５に示すように、１傾斜構造体５３を分割して複数の１傾斜構造体５３を形成することも可能である。図５は、１傾斜構造体５３の分割例を示す説明図である。傾斜構造体５３を分割する場合、リタデーションが連続的に変化する分布とするためには、複屈折材料層に急激な段差が生じないように配置されるのが好ましい。すなわち、単に傾斜構造体の傾斜を分割して組み合わせるだけでは鋸状の断面形状となるが（図５（ｂ）参照。）、上り傾斜面の次には下り傾斜面がくるように、または下り傾斜面の次には上り傾斜面がくるように、すなわち隣接する傾斜構造体間で傾斜方向を反転させて組み合わせればよい（図５（ｃ），（ｄ）参照。）。また、この様に傾斜構造体を組み合わせるときには、リタデーションの変化率が連続的に変化する様に傾斜構造の頂部や底部に曲率をつけて滑らかに変化させてもよい。なお、図５に示す例では、傾斜構造体を２つに分割する例を示したが、分割数は限定されない。
【００５１】
なお、各１傾斜構造体５３の材料である複屈折材料の光学軸（異常光屈折方向または常光屈折方向）は任意でよいが、配置後に入射偏光方向とのなす角が４５°となるように作製されるのが好ましい。光学軸と入射偏光方向とのなす角を４５°とすると、最も効率よく偏光解消できるからである。
【００５２】
例えば、高分子液晶を用いる場合には、図６に示すように、入射偏光方向を素子のある一辺に平行な偏光とすることを前提に、上下基板の配向処理方向が逆方向とされる反平行であってラビング方向と素子の当該辺とのなす角βが＋４５°または−４５°となるように２枚の透明基板５１，５２を貼り合わせてもよい。また、例えば、水晶基板を用いる場合には、水晶基板の光学軸と素子の当該辺とのなす角βが＋４５°または−４５°となるように傾斜方向を定めて研磨を行ってもよい。
【００５３】
なお、入射偏光方向と複屈折材料の光学軸とのなす角βは好ましくは４５°±２０°、より好ましくは４５°±１０°が効率よく偏光を解消できる。
【００５４】
また、図７は、素子面内でΔｎを連続的に変化させることによって連続的に変化するＲｄ分布を得る偏光解消素子５の例を示す説明図である。より具体的には、配向制御により液晶分子のチルト角が素子面内で分布を持つよう構成された偏光解消素子５の例を示す説明図である。
【００５５】
図７に示す偏光解消素子５Ｄは、２枚の透明基板５１，５２と、その透明基板５１，５２の間に挟持される液晶層５７とを有している。また、２枚の透明基板５１，５２の一方の面、より具体的には対向する透明基板間において内側となる面には、液晶層５７の液晶分子のチルト角を制御するための透明電極５５，５６が形成されている。
【００５６】
図７では、透明基板５１にコモン電極５５を形成し、その対向基板である透明基板５２に分割透明電極５６を形成する例を示している。電極パターンとしては、ストライプ状などが挙げられる。また、電圧分布を形成する手段として、高抵抗膜と給電電極を用いることも可能である。そのような場合には、連続的に電圧分布を作成でき、リタデーション変化も連続的に形成できるため好ましい。
【００５７】
液晶層５７をなす複屈折材料は、電圧により配向方向を制御できるため、紫外線硬化型の高分子液晶が好ましい。紫外線硬化型の高分子液晶は、電圧により所望の配向とした状態で紫外線を照射し硬化させて、電圧を除いた後でも所望の配向状態にできる。また、透明電極５５，５６は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、ＡＺＯ（Aluminum Zinc Oxide ）、ＧＺＯ（Gallium Zinc Oxide）等の酸化物である透明導電膜を用いると、高い透明性、導電性が得られるので好ましい。
【００５８】
なお、各透明基板５１、５２には、液晶層５７の液晶分子を配向する配向膜（図示せず）をそれぞれ備えていてもよい。配向膜としては、ポリイミド等に樹脂膜をラビング処理して形成されるもの、酸化シリコン等の無機物材料を斜方蒸着して形成される斜方蒸着膜、有機物の膜に紫外線等を照射して配向能を発生させる光配向膜等を使用できる。
【００５９】
また、図７では、液晶層５７を構成する複屈折材料の光学軸の分布を１軸方向の屈折率楕円体により示している。図７に示す例では、液晶層５７内の図面左端において、入射光が感じる実効的な複屈折は０であり、図面右端において入射光が感じる実効的な複屈折はΔｎであって、図面左端から右端に向かって、楕円体の傾きが徐々に変化していることから楕円体の傾きに応じで実効的な複屈折Δｎが変化している様子が示されている。
【００６０】
また、図８は、図７に示す偏光解消素子５Ｄにおけるリタデーションの面内分布の例を示している。図８において図面左端は、図７における図面左端の領域に対応している。また、同様に、図８において図面右端は、図７における図面右端の領域に対応している。なお、図示を省略しているが、偏光解消素子５Ｄは、分割透明電極５６およびコモン電極５５に印加する電圧を、外部からの指示に応じて制御する電圧制御部を備えている。このように、偏光解消素子５Ｄは、電圧制御部等を用いて液晶層５７の液晶分子のチルト角を制御することにより、リタデーションに面内傾斜を持たせている。
【００６１】
また、図示省略しているが、偏光解消素子５Ｄにおいても、透明基板の空気との界面に、多層膜による反射防止膜を備えていてもよい。また、素子厚を低減するため、透明電極が形成された透明基板の一方または両方を除去してもよいし、透明電極が形成された透明基板を除去後、透明電極が形成されていない別の透明基板を配置してもよい。
【００６２】
なお、リタデーション分布型偏光解消素子５は、上記の各例に示された構成に限らず、リタデーションが素子面内で連続的に変化するリタデーション分布をもつよう構成された素子であればよい。なお、本発明では、素子面内においてリタデーション、厚さ、屈折率などが連続的に変化するという表現を用いているが、ここでいう「連続的に」とは、必ずしも、それらの値の変化が常に一定方向に向かって一定量の増加または減少である場合に限らない。例えば、一定方向に沿って連続する領域においてそれらの値が所定の規則（単純増加や単純減少に限らず、それらの組み合わせによる周期構造等を含む）に従って予め定めた範囲内で変化していればよい。例えば、「リタデーションが連続的に変化する」といった場合には、素子面内のある一方向線上の位置座標に対するリタデーションの値を示すグラフ形状が、単純増加または単純減少を表す直線形状となるものやＳＩＮカーブ形状などの曲線形状となるもの、もしくはこれらを階段状に近似した形状のもの、または、これらの組み合わせとして、増加の後で減少をする組み合わせや減少の後で増加をする組み合わせも含まれる。例えば、図９は、単純増加するリタデーション分布を階段状に近似したリタデーション分布の例を示す説明図である。このように多値変化するような場合も連続的に変化しているとみなしてよい。なお、連続的に変化しているか否かの判断基準としては、隣接する領域のリタデーションの変化が１００ｍλ以内であれば、連続的に変化しているとしてもよく、５０ｍλ以内であればより好ましい。
【００６３】
リタデーション分布としては、０．５λ〜３λ／ビーム径の変化を有していることがより好ましい。これは、ビーム径に対して偏光状態の変化がポアンカレ球で半周（０．５λ）から３周（３λ）することに相当する。ここでビーム径は光源部より発光されたコヒーレント光のビーム直径をいい、例えば、ガウシアン分布のビームの場合は放射強度がピーク値の１／ｅ２（１３．５％）になるビーム径をビーム直径という。
【００６４】
次に、本発明によるスペックル低減原理について図１０を参照して説明する。図１０は、本発明によるスペックル低減原理を説明するための説明図である。図１０に示すように、本発明の走査型表示装置では、偏光解消素子５の偏光制御性能とスキャンミラー４の回動性とを組み合わせることで、人間の眼の空間分解能の中で異なる偏光のスペックルパターンを形成し、かつ人間の眼の時間分解能の中でそれらを重畳することにより、スペックルを改善する。
【００６５】
なお、図１０に示す例では、ビームに重なった部分がある例を示しているが、たとえビームが重なっていなくても、人間の眼の空間分解能以下では同じスポットと認識することから、同様の効果が得られると考えられる。
【００６６】
すなわち、ビームが物理的に重なるか否かに関わらず、ビームを走査する過程で水平方向の隣接画素または垂直方向の隣接画素間のビームはそれぞれ非干渉であり、ビームが隣接画素に到達する時間を考慮してもコヒーレント時間の短い半導体レーザなどでは隣接画素間ではすでに可干渉性はなくなっていると考えられる。すると、本発明のスペックル低減方法によれば、走査するビームがお互いに直交するなどビーム径中に一様でない偏光分布がある時には可干渉性のない隣接画素間の異なる偏光により、眼の空間分解能の中で異なるスペックルパターンが形成され、眼の時間分解能約５０〜１００ｍｓ程度の中で１画面を形成する間にこのような異なるスペックルパターンが重畳されて、スペックルコントラストが低減される。本発明のスペックル低減方法は、このような広義の意味で偏光を多重化することにより、スペックルを低減する。
【００６７】
図１１および図１２は、本発明の走査型表示装置における偏光の多重化の例を示す説明図である。なお、図１１は、縦方向に沿ってリタデーションが変化するリタデーション分布を有する偏光解消素子５を用いて偏光を多重化する例を示す説明図である。なお、ここでいう縦方向とはスクリーンに投影される上下の画素を結ぶ方向をいい、横方向とは左右の画素を結ぶ方向をいう。図１１に示す例では、上下画素間の異なる偏光により異なるスペックルパターンが形成され、それらが人間の眼の時間分解能の中で重畳されることによって、スペックルを低減できる。
【００６８】
また、図１２は、横方向に沿ってリタデーションが変化するリタデーション分布を有する偏光解消素子５を用いて偏光を多重化する例を示す説明図である。図１２に示す例では、左右画素間の異なる偏光により異なるスペックルパターンが形成され、それらが人間の眼の時間分解能の中で重畳されることによって、スペックルを低減できる。なお、偏光解消素子５の設置例は上記に限定されない。
【００６９】
また、図１３および図１４は、本発明の走査型表示装置の他の構成例を示す構成概念図である。図１に示す例では、２Ｄスキャンミラー４とスクリーン６との間に偏光解消素子５を配置する例を示したが、図１３に示すように、偏光解消素子５の配置位置は、光源光学系１１と２Ｄスキャンミラー４との間の光路中であっても同様の効果が得られる。
【００７０】
また、図１４に示すように、本発明のスペックル低減方法の適用対象となる走査型表示装置は、図１または図１３に示す構成に限らない。例えば、偏光ビームスプリッタを用いる走査型表示装置にも適用可能である。図１４に示す走査型表示装置１０では、スクリーン６の表示面に光を走査するための２Ｄスキャンミラー４と、コヒーレント光を発する少なくとも１つの光源部１を含む光源光学系１１と、偏光ビームスプリッタ８と、２Ｄスキャンミラー４で反射された光を偏光ビームスプリッタ８に透過させるための偏光方向を変化させる１／４波長板７と、走査型偏向解消素子５とを備えている。
【００７１】
図１４に示す走査型光学装置１０では、光源光学系１１から出射された直線偏光の光は、偏光ビームスプリッタ８で反射されて１／４波長板７を通過し、円偏向となって２Ｄスキャンミラー４のミラー面に入射する。
【００７２】
２Ｄスキャンミラー４で反射された光は、再度１／４波長板７を通過することにより、直線偏波に変換され、偏光ビームスプリッタ８に入射したときの光と直交する偏光方向の光となって偏光ビームスプリッタ８を直進し、スクリーン６に到達する。
【００７３】
図１４に示す走査型表示装置１０の場合、偏光解消素子５を、偏光ビームスプリッタ８とスクリーン６との間に配置すればよい。すなわち、２Ｄスキャンミラー４で反射された後、偏光ビームスプリッタ８を通過した直線偏光の光を偏光解消素子５に入射させればよい。このように配置することによって、偏光解消素子５により、２Ｄスキャンミラー４で反射された光がビーム径中に一様でない所定の偏光分布を有する光となってスクリーン６に到達する。
【００７４】
以上のように、本実施形態によれば、走査型表示装置において、素子面内でリタデーションが連続的に変化するリタデーション分布を有する偏光解消素子５を用いることにより、散乱や回折によるビームの品質低下を防止しつつスクリーン上を走査する光のビーム径中に連続的に変化する偏光分布を持たせることができる。これにより、人間の眼の空間的および時間分解能の中で異なるスペックルパターンを重畳できるので、リタデーションを低減できる。
【００７５】
また、本発明のスペックル低減方法によれば、光の光軸と素子の光軸とを合わせるといった位置合わせが必要でないため、高い組み立て精度を要せず、簡易な構成でスペックルを低減できる。
【００７６】
また、上記説明では、リタデーション分布型偏光解消素子５を用いてスクリーン上を走査する光のビーム径中に連続的に変化する偏光分布を持たせる例を説明したが、出射偏光にそのような偏光分布を発現させられる素子は、リタデーション分布型偏光解消素子に限らない。すなわち、素子にリタデーション分布をもたせる以外にも、例えば、面内で複屈折材料の光学軸の方位が連続的に変化する光学軸分布をもたせることによっても実現できる。
【００７７】
図１５は、本実施形態の偏光解消素子５の他の例を示す構成概念図である。なお、図１５（ａ）は、本実施形態の偏光解消素子５の他の例を示す模式断面図である。また、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）に示す偏光解消素子５（５Ｅ）が有する複屈折材料の光学軸の分布の一例を、素子上面から見た図として示す説明図である。図１５に示す偏光解消素子５Ｅは、素子面内で複屈折材料の光学軸の方位が連続的に変化する光学軸分布を有する偏光解消素子の例である。以下、このような光学軸分布を有する偏光解消素子を、光学軸分布型偏光解消素子と呼ぶ場合がある。
【００７８】
図１５（ａ）に示す偏光解消素子５Ｅは、２枚の透明基板５１，５２の間に、複屈折層５８を有している。
【００７９】
透明基板５１，５２は、いずれも入射する光に対して透明であればよく、樹脂板、樹脂フィルムなど種々の材料を使用できる。なお、ガラスや石英ガラスなどの無機材料を用いると、耐久性の面で好ましい。また、光学的等方性材料を用いると、透過光に複屈折性の影響を与えないため好ましい。
【００８０】
複屈折層５８は、図１５（ａ），（ｂ）に示すように、面内領域において一定方向に沿って複数の領域に分割されており、かつ隣接する分割領域間での光学軸の変化が所定の角度内に収まるように構成されている。例えば、連続的に変化させる方向（図中では「連続変化の方向」と記す）が図面左端から右端へ向かう方向であったとする。このような場合に、連続変化の方向に沿って並ぶ分割領域を順に第１の領域，第２の領域，・・・，第ｎ領域と呼ぶ場合、これらの領域の遅相軸の方向がこの順に等間隔の角度をなす方向に揃っていてもよい。
【００８１】
図１５に示す偏光解消素子５Ｅは、例えば、透明基板上に配向膜を形成する過程で、基板上に形成したポリイミドにラビング処理を施す際に、各分割領域に対応するマスクを順次あてながらラビングすることにより、各分割領域で所望のラビング角を有する配向膜を得てもよい。また、光配向膜に分割領域に対応するマスクを順次あてながら偏光ＵＶを照射して所望の配向方向を有する配向膜を得てもよい。そして、配向膜の上に高分子液晶を所望の厚さになるように形成し、これにより配向膜のラビング方向に光学軸が揃った均一な厚さの高分子液晶の層を得てもよい。なお、高分子液晶の層すなわち複屈折層５８は、リタデーションが約λ／２になるように膜厚または／およびΔｎを調整することが好ましい。リタデーションがλ／２であると、ポアンカレ球の直径軌道で入射偏光方向を回転でき、高い偏光解消性能が得られ、λ／２±０．２λであると好ましく、λ／２±０．１λであるとより好ましい。
【００８２】
なお、図１５に示す例では、図中の横方向に沿って光学軸が連続的に変化する例を示したが、分割方向は横方向に限らず、一定の方向に沿っていればよい。また、光学軸が連続的に変化しているか否かの判断基準としては、素子内で隣接する領域の光学軸の変化が２０°以内であれば、連続的に変化しているとしてもよく、１０°以内であるとより好ましい。また、光学軸分布としては４５°〜２７０°／ビーム径の変化を有していることが好ましい。この時、光学軸が１８０°ごとに等価な状態であると考えてもよい、つまり光学軸０°と１８０°は同じであると考えてよい。これは、ビーム径に対して偏光状態の変化がポアンカレ球で半周（４５°）から３周（２７０°）することに相当する。
【００８３】
このような素子面内で光学軸の方位が連続的に変化する光学軸分布を有する偏光解消素子５Ｅを用いても、散乱や回折によるビームの品質低下を防止しつつスクリーン上を走査する光のビーム径中に連続的に変化する偏光分布を持たせることができる。したがって、このような偏光解消素子５Ｅを走査型表示装置に用いることにより、人間の眼の空間的および時間分解能の中で異なるスペックルパターンを重畳できるので、スペックルを低減できる。また、高い組み立て精度を要せず、簡易な構成でスペックルを低減できる。
【実施例】
【００８４】
実施例１．
次に、本発明の第１の実施例を説明する。本実施例は、上記の実施形態において偏光解消素子５Ａを用いる例である。
【００８５】
まず、０．３ｍｍ厚の石英ガラス基板からなる透明基板５１，５２の一方の面に反射防止膜を形成する。次に、反射防止膜とは反対の表面にポリイミドを塗布、焼成し、同一方向に直線的にラビング処理を施すことにより配向膜（図示せず）を形成する。
【００８６】
次に、配向膜が形成された透明基板５１，５２で配向膜面が内面となり、ラビング方向が反平行でラビング方向と傾斜方向のなす角が４５°となるように、基板間の一方の端１８ｍｍの距離に厚さ３００μｍのガラス板５９を挟み楔状の空セルを形成し、基板間のなす角（傾斜角α）を約０．９６°とする。次に空セルのセルギャップに波長５３２ｎｍで異常光屈折率ｎｅが１．５６３、常光屈折率ｎｏが１．５０１の光重合性高分子液晶を注入し、紫外線を照射し硬化させることにより高分子液晶による傾斜複屈折層５３を形成する。
【００８７】
このように作成することにより、傾斜方向にリタデーションが連続的に変化し、波長５３２ｎｍで傾斜方向に約０．５ｍｍごとにリタデーションが１波長変化する素子を得る。すなわち、本素子は、傾斜方向に約０．２５ｍｍごとにリタデーションがλ／２変化するため、ラビング方向と４５°なす角で入射した直線偏光を０．２５ｍｍごとに直交した偏光として出射する偏光解消素子５Ａとして機能する。
【００８８】
このように作成した偏光解消素子５Ａを、例えば、レーザ光を用いる走査型表示装置１０で走査周波数が水平方向約１８ｋHｚで垂直方向６０Hｚで走査角度が水平方向が約±２４°で垂直方向が約±１３°のスキャンミラーとスクリーンの間に配置すると、レーザの干渉により発生するスペックルノイズを低減できる。
【００８９】
実施例２．
次に、本発明の第２の実施例を説明する。本実施例は、上記の実施形態において第１の実施例とは異なる偏光分布を有する偏光解消素子５Ａを用いる他の例である。
【００９０】
まず、０．３ｍｍ厚の石英ガラス基板からなる透明基板５１，５２の一方の面に反射防止膜を形成する。次に、反射防止膜とは反対の表面にポリイミドを塗布、焼成し、同一方向に直線的にラビング処理を施すことにより配向膜（図示せず）を形成する。
【００９１】
次に、配向膜が形成された透明基板５１，５２で配向膜面が内面となり、ラビング方向が反平行でラビング方向と傾斜方向のなす角が４５°となるように、基板間の一方の端１８ｍｍの距離に厚さ１５０μｍのガラス板５９を挟み楔状の空セルを形成し、基板間のなす角（傾斜角α）を約０．４８°とする。
【００９２】
次に空セルのセルギャップに波長５３２ｎｍで異常光屈折率ｎｅが１．５６３、常光屈折率ｎｏが１．５０１の光重合性高分子液晶を注入し、紫外線を照射し硬化させることにより高分子液晶による傾斜複屈折層５３を形成する。
【００９３】
このように作成することにより、傾斜方向にリタデーションが連続的に変化し、波長５３２ｎｍで傾斜方向に約１ｍｍごとにリタデーションが１波長変化する素子を得る。すなわち、本素子は、傾斜方向に約０．５ｍｍごとにリタデーションがλ／２変化するため、ラビング方向と４５°なす角で入射した直線偏光を０．５ｍｍごとに直交した偏光として出射する偏光解消素子５Ａとして機能する。
【００９４】
このように作成した偏光解消素子５Ａを、例えば、レーザ光を用いる走査型表示装置１０で走査周波数が水平方向約１８ｋHｚで垂直方向６０Hｚで走査角度が水平方向が約±２４°で垂直方向が約±１３°のスキャンミラーとスクリーンの間に配置すると、レーザの干渉により発生するスペックルノイズを低減できる。
【００９５】
実施例３．
次に、本発明の第３の実施例を説明する。本実施例は、上記の実施形態において偏光解消素子５Ｂを用いる例である。
【００９６】
まず、０．３ｍｍ厚の石英ガラス基板からなる透明基板５１，５２の一方の面に反射防止膜を形成する。次に、切削加工で形成された成形型を用いてインプリント加工により、透明基板５２の反射防止膜とは反対の表面に波長５３２ｎｍで屈折率が１．５３２の等方屈折率材料により傾斜角が約０．９６°の傾斜構造を形成する。ここでは、透明基板の上に塗布した等方屈折率材料である樹脂材料等に成形型を押しつけることにより、その形状が転写された等方屈折率構造体をなす等方媒質層５４を形成する。
【００９７】
次いで、等方屈折率構造体５４の表面と透明基板５１にポリイミドを塗布、焼成し、傾斜方向と４５°なす角でラビングすることにより配向膜（図示せず）を形成する。等方屈折率構造体５４が形成された透明基板５２と透明基板５１を用いて配向膜が内面になり、ラビング方向が反平行となるように空セルを形成する。
【００９８】
次に、空セルのセルギャップに波長５３２ｎｍで異常光屈折率ｎｅが１．５６３、常光屈折率ｎｏが１．５０１の光重合性高分子液晶を注入し、紫外線を照射し硬化させることにより高分子液晶による傾斜複屈折層５３を形成する。
【００９９】
このように作成することにより、傾斜方向にリタデーションが連続的に変化し、波長５３２ｎｍで傾斜方向に約０．５ｍｍごとにリタデーションが１波長変化する素子を得る。すなわち、本素子は、傾斜方向に約０．２５ｍｍごとにリタデーションがλ／２変化するため、ラビング方向と４５°なす角で入射した直線偏光を０．２５ｍｍごとに直交した偏光として出射する偏光解消素子５Ｂとして機能する。
【０１００】
このように作成した偏光解消素子５Ｂを、例えば、レーザ光を用いる走査型表示装置１０で走査周波数が水平方向約１８ｋHｚで垂直方向６０Hｚで走査角度が水平方向が約±２４°で垂直方向が約±１３°のスキャンミラーとスクリーンの間に配置すると、レーザの干渉により発生するスペックルノイズを低減できる。
【０１０１】
実施例４．
次に、本発明の第３の実施例を説明する。本実施例は、上記の実施形態において偏光解消素子５Ｃを用いる例である。
【０１０２】
まず、基板面内に異常光屈折率ｎｅ軸を含む水晶基板をｎｅ軸と傾斜方向が４５°なす角で傾斜角が約６．７°となるように水晶基板を研磨し、複屈折傾斜層５３を形成する。複屈折傾斜層５３が形成された水晶基板の両面に反射防止膜を形成する。
【０１０３】
このように作成することにより、傾斜方向にリタデーションが連続的に変化し、波長５３２ｎｍで傾斜方向に約０．５ｍｍごとにリタデーションが１波長変化する素子を得る。すなわち、本素子は、傾斜方向に約０．２５ｍｍごとにリタデーションがλ／２変化するため、ラビング方向と４５°なす角で入射した直線偏光は０．２５ｍｍごとに直交した偏光として出射する偏光解消素子５Ｃとして機能する。
【０１０４】
このように作成した偏光解消素子５Ｃを、例えば、レーザ光を用いる走査型表示装置１０で走査周波数が水平方向約１８ｋHｚで垂直方向６０Hｚで走査角度が水平方向が約±２４°で垂直方向が約±１３°のスキャンミラーとスクリーンの間に配置すると、レーザの干渉により発生するスペックルノイズを低減できる。
【０１０５】
実施例５．
次に、本発明の第５の実施例を説明する。本実施例は、上記の実施形態において偏光解消素子５Ｅを用いる例である。
【０１０６】
まず、０．３ｍｍ厚の石英ガラス基板からなる透明基板５１，５２の一方の面に反射防止膜を形成する。次に、反射防止膜とは反対の表面にポリイミドを塗布、焼成する。その後開口幅０．０９1ｍｍで周期１ｍｍのスリット状の開口マスクをあてて基準方向の直線的なラビング処理を実施する。その後スリット状の開口マスクを開口幅方向に０．０９１ｍｍずらして基準方向に対して１５°の方向にラビング処理をする。その後、さらにスリット状の開口マスクを開口幅方向に０．０９１ｍｍずらして基準方向に対して３０°の方向にラビング処理をする。その後同様に順次スリット状の開口マスクを０．０９１ｍｍずつ移動させラビング方向も１５°ずつ回転させてラビング処理を実施し、スリット状の開口マスクを０．９１ｍｍ動かし隣接する領域でラビング方向が１５°ずつ変化し、１ｍｍ周期でラビング方向がほぼ１８０°回転する配向分布を持つ配向膜を形成する。
【０１０７】
次に、配向膜が形成された透明基板５１，５２で配向膜面が内面となり、ラビング方向が各領域で反平行となるように空セルを形成する。この時空セルのセルギャップが４．３μｍとなるように球状のスペーサ（図示せず）を透明基板５１，５２間に狭持する。波長５３２ｎｍで異常光屈折率ｎｅが１．５６３、常光屈折率ｎｏが１．５０１の光重合性高分子液晶を注入し、紫外線を照射し硬化させることによりリタデーションが波長５３２ｎｍで約λ／２となり高分子液晶の光学軸が分布した複屈折層５８を形成する。
【０１０８】
このように作成することにより、隣接領域間で複屈折層５８の光学軸が連続的に変化し、波長５３２ｎｍで光学軸分布方向に約０．２５ｍｍごとに光学軸が４５°回転する素子を得る。すなわち、本素子は、光学軸分布方向に約０．２５ｍｍごとに出射偏光が直交して出射する偏光解消素子５Ｅとして機能する。
【０１０９】
このように作成した偏光解消素子５Ｅを、例えば、レーザ光を用いる走査型表示装置１０で走査周波数が水平方向約１８ｋHｚで垂直方向６０Hｚで走査角度が水平方向が約±２４°で垂直方向が約±１３°のスキャンミラーとスクリーンの間に配置すると、レーザの干渉により発生するスペックルノイズを低減できる。
【０１１０】
実施例６．
次に、本発明の第６の実施例を説明する。本実施例は、上記の実施形態において偏光解消素子５Ｄを用いる例である。
【０１１１】
まず、透明基板５１と５２として石英ガラス基板を用い、それら石英ガラス基板の片面にＩＴＯで透明基板５１にコモン電極、透明基板５２に互いが約５ｍｍ離れた位置に２つの給電電極を形成する。更に、透明基板５２の給電電極の間に給電電極膜よりシート抵抗値が高い高抵抗膜を形成する。次いでポリイミド溶液を塗布して焼成し、一方向にラビングをして図示しない配向膜を形成する。ラビング方向が反対向きになるように互いの配向膜を対向させて約９０μｍの厚さのシール材を介して空セルを形成し、できた空セルのセルギャップに異常光屈折率ｎｅが１．５６３、常光屈折率ｎｏが１．５０１の光重合性液晶モノマーの溶液を注入して充填した後、注入部を封止して液晶セルとする。
【０１１２】
次に、透明基板５１のコモン電極と透明基板５２の２つの給電電極に電圧を印加して液晶分子の配向ベクトル（分子配向軸）を所定の配向させて紫外線光を照射して重合硬化させる。この際、２つの給電電極に位相が揃った異なる２つの電圧を印加すると、給電電極間に形成された高抵抗膜の電位が連続的に変化するため、液晶に掛る電圧も連続的に変化するので、液晶のチルト角が連続的に変化した状態で重合硬化する。このようにして、高分子液晶の実効的なΔｎが分布した液晶層５７を形成する。
【０１１３】
このように作成することにより、高分子液晶の配向方向（ラビング方向）にリタデーションが連続的に変化し、波長５３２ｎｍでラビング方向に約０．５ｍｍごとにリタデーションが１波長変化する素子を得る。すなわち、本素子は、ラビング方向に約０．２５ｍｍごとにリタデーションがλ／２変化するため、ラビング方向と４５°なす角で入射した直線偏光は０．２５ｍｍごとに直交した偏光として出射する偏光解消素子５Ｄとして機能する。
【０１１４】
このように作成した偏光解消素子５Ｄを、例えば、レーザ光を用いる走査型表示装置１０で走査周波数が水平方向約１８ｋHｚで垂直方向６０Hｚで走査角度が水平方向が約±２４°で垂直方向が約±１３°のスキャンミラーとスクリーンの間に配置すると、レーザの干渉により発生するスペックルノイズを低減できる。
【産業上の利用可能性】
【０１１５】
本発明は、コヒーレント性を有する光源を使用する走査型の表示装置において、スペックルを低減する用途に好適に適用可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１０  走査型表示装置
１１  光源光学系
１  光源部
２  コリメータレンズ
３  ダイクロイックミラー
４  ２Ｄスキャンミラー
５  偏光解消素子
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ  リタデーション分布型偏光解消素子
５Ｅ  光学軸分布型偏光解消素子
５１，５２  透明基板
５３  傾斜複屈折層または１傾斜構造体
５４  等方媒質層
５５，５６  透明電極
５７  液晶層
５８  複屈折層
６  スクリーン
７  １／４波長板
８  偏光ビームスプリッタ
【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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