(57)【要約】【課題】各色光の光路の切り換えの際に騒音が発生せず、信頼性が高い投射装置を提供する。【解決手段】波長の互いに異なる複数の色光をそれぞれ別個独立に射出する３色光源１０と、３色光源１０から射出された各色光の偏光方向を調整する偏光板２０と、偏光方向の調整された各色光の光路を所定の時間ごとに電気的に切り換える導波路型光スイッチ３０と、各色光を拡散成形する回折型光学素子４０と、拡散成形された各色光を平行光化するフィールドレンズ５０と、平行光化された各色光の入射領域に複数のマイクロレンズ６１Ｂがマトリクス状に配置されたマイクロレンズアレイ６１、および各マイクロレンズ６１Ｂに対して３つの画素開口部６５が対向配置された画素部６７を有し、各ドットを透過した各色光により色映像光を生成する液晶パネル６０と、色映像光を拡大投射する投射レンズ７０とを備える。【選択図】図１
2008058665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
波長の互いに異なる複数の色光をそれぞれ別個独立に射出する光源部と、
前記光源部から射出された各色光の光路を所定の時間ごとに電気的に切り換える光路切換部と、
前記光路切換部から出力された各色光を拡散成形する拡散成形部と、
前記拡散成形部により拡散成形された各色光を平行光化する平行光化部と、
前記平行光化部により平行光化された各色光の入射領域に複数のマイクロレンズがマトリクス状に配置されたマイクロレンズアレイ、および前記各マイクロレンズに対して、前記光源部から射出される色光の色の数と等しい数のドットが対向配置された画素部を有し、前記各ドットを透過した各色光により色映像光を生成する色映像光生成部と、
前記色映像光生成部により生成された色映像光を拡大投射する投射部と
を備えたことを特徴とする投射装置。
【請求項２】
前記光源部は半導体レーザおよび固体レーザの少なくとも一方である
ことを特徴とする請求項１に記載の投射装置。
【請求項３】
前記光路切換部は導波路型光スイッチである
ことを特徴とする請求項１に記載の投射装置。
【請求項４】
前記光路切換部は液晶層の両側に一対の導電性透明基板を配置して構成された回折型光学素子である
ことを特徴とする請求項１に記載の投射装置。
【請求項５】
前記光路切換部は音響光学素子である
ことを特徴とする請求項１に記載の投射装置。
【請求項６】
前記光路切換部は１フィールド、１フレームまたは複数フレームごとに、前記光源部から射出された各色光の光路を切り換える
ことを特徴とする請求項１に記載の投射装置。
【請求項７】
前記光路切換部は１フィールドまたは１フレームの周波数の整数倍の周波数で、前記光源部から射出された各色光の光路を切り換える
ことを特徴とする請求項１に記載の投射装置。
【請求項８】
前記拡散成形部は輝度分布が均一となるように各色光を拡散する回折型光学素子である
ことを特徴とする請求項１に記載の投射装置。
【請求項９】
前記拡散成形部は複数のマイクロレンズをマトリクス状に配置して構成された屈折型光学素子である
ことを特徴とする請求項１に記載の投射装置。
【請求項１０】
前記色映像光生成部は入射側基板、液晶層および射出側基板を前記平行光化部側からこの順に有する液晶パネルであり、
前記マイクロレンズアレイは前記入射側基板に、前記画素部は前記射出側基板にそれぞれ形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の投射装置。
【請求項１１】
前記色映像光生成部は前記光路切換部による各色光の光路の切り換えに対応して、前記各ドットに印加する画素信号を切り換える
ことを特徴とする請求項１に記載の投射装置。
【請求項１２】
波長の互いに異なる複数の色光をそれぞれ別個独立に射出すると共に、前記別個独立に射出される各色光の波長を所定の時間ごとに電気的に切り換える光源部と、
前記光源部から射出された各色光を拡散成形する拡散成形部と、
前記拡散成形部により拡散成形された各色光を平行光化する平行光化部と、
前記平行光化部により平行光化された各色光の入射領域に複数のマイクロレンズがマトリクス状に配置されたマイクロレンズアレイ、および前記各マイクロレンズに対して、前記光源部から射出される色光の色の数と等しい数のドットが対向配置された画素部を有し、前記各ドットを透過した各色光により色映像光を生成する色映像光生成部と、
前記色映像光生成部により生成された色映像光を拡大投射する投射部と
を備えたことを特徴とする投射装置。
【請求項１３】
波長の互いに異なる複数の色光をそれぞれ別個独立に射出する光源部と、
前記光源部から射出された各色光の光路を所定の時間ごとに電気的に切り換える光路切換部と、
前記光路切換部から出力された各色光を拡散成形する拡散成形部と、
前記拡散成形部により拡散成形された各色光を平行光化する平行光化部と、
前記平行光化部により平行光化された各色光の入射領域に複数のマイクロレンズがマトリクス状に配置されたマイクロレンズアレイ、および前記各マイクロレンズに対して、前記光源部から射出される色光の色の数と等しい数のドットが対向配置された画素部を有し、前記各ドットを透過した各色光により色映像光を生成する色映像光生成部と、
前記色映像光生成部により生成された色映像光をスクリーンの背面に拡大投射する投射部と
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項１４】
波長の互いに異なる複数の色光をそれぞれ別個独立に射出すると共に、前記別個独立に射出される各色光の波長を所定の時間ごとに電気的に切り換える光源部と、
前記光源部から射出された各色光を拡散成形する拡散成形部と、
前記拡散成形部により拡散成形された各色光を平行光化する平行光化部と、
前記平行光化部により平行光化された各色光の入射領域に複数のマイクロレンズがマトリクス状に配置されたマイクロレンズアレイ、および前記各マイクロレンズに対して、前記光源部から射出される色光の色の数と等しい数のドットが対向配置された画素部を有し、前記各ドットを透過した各色光により色映像光を生成する色映像光生成部と、
前記色映像光生成部により生成された色映像光をスクリーンの背面に拡大投射する投射部と
を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクタなどの投射装置、およびその投射装置から投射された映像光をスクリーンの背面に拡大投影して映像を表示する背面投射型ディスプレイなどの画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネル上の画像を投射光学系によって拡大投射する液晶プロジェクタにおいて、低価格化、長寿命化、高コントラスト化が進んできており、液晶プロジェクタを家庭で利用するケースが増えている。最近では、液晶プロジェクタにおいても、大画面で高精細な画像を実現することが強く望まれており、液晶パネルの画素数が年々増加の一途を辿っている。
【０００３】
このように、液晶パネルの画素数は年々増加してきているが、それに伴って液晶パネルのサイズを大型化することは表示装置の小型化の要請に反するため、画素サイズを縮小することで高画素化に対応している。
【０００４】
しかし、画素サイズを縮小すると、各画素内に作り込まれているデータ線、走査線、容量線等の各種配線や、薄膜トランジスタ、薄膜ダイオード等の各種電子素子の１画素中に占める割合が増加するので、画像表示に寄与する光が透過または反射できる部分（開口部）が各種配線や、各種電子素子によって狭められてしまう。
【０００５】
一般に、１画素中に占める開口部の割合（開口率）は５０％〜７０％程度であるが、この開口率が低いほど、液晶パネルを透過する光が少なくなる。そこで、従来から、画素サイズを大幅に縮小する代わりに、表示方式を改良することにより、画素数を増加させる技術が種々提案されている。
【０００６】
例えば、特許文献１では、白色光を赤、緑および青の３色の光に分離し、隣接する３つのドットの各々に対して互いに異なる色の光を照射すると共に、周期的にそれらの色の光の光路を切り換える表示方式が提案されている。これにより、各ドットで１画素のフルカラー表示を行うことができるので、隣接する３つのドットで１画素のフルカラー表示を行ってきた従来の表示方式と比べて、画素数を約３倍に増加させることができるとしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１０５３６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、３色の光の光路を周期的に切り換えるために、ガルバノミラーやステップミラーなどの機械的に回動する光学部品を用いている。そのため、回動時に騒音が発生し、回動する光学部品に不具合が発生し易く信頼性が極めて低く、実用に耐えないという問題がある。
【０００９】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、各色光の光路の切り換えの際に騒音が発生せず、信頼性が高い投射装置および画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の投射装置は、波長の互いに異なる複数の色光をそれぞれ別個独立に射出する光源部と、光源部から射出された各色光の光路を所定の時間ごとに電気的に切り換える光路切換部とを備えたものである。この投射装置は、さらに、光路切換部から出力された各色光を拡散成形する拡散成形部と、拡散成形部により拡散成形された各色光を平行光化する平行光化部と、平行光化部により平行光化された各色光の入射領域に複数のマイクロレンズがマトリクス状に配置されたマイクロレンズアレイ、および各マイクロレンズに対して、光源部から射出される色光の色の数と等しい数のドットが対向配置された画素部を有し、各ドットを透過した各色光により色映像光を生成する色映像光生成部と、色映像光生成部により生成された色映像光を拡大投射する投射部とを備えている。本発明の第１の画像表示装置は、上記第１の投射装置を内蔵したものであり、この第１の投射装置から投射された映像光をスクリーンの背面に拡大投影して映像を表示するようになっている。
【００１１】
本発明の第１の投射装置および第１の画像表示装置では、光源部から別個独立に射出された各色光の光路が光路切換部によって所定の時間ごとに電気的に切り換えられる。
【００１２】
本発明の第２の投射装置は、波長の互いに異なる複数の色光をそれぞれ別個独立に射出すると共に、別個独立に射出される各色光の波長を所定の時間ごとに電気的に切り換える光源部を備えたものである。この投射装置は、さらに、光源部から射出された各色光を拡散成形する拡散成形部と、拡散成形部により拡散成形された各色光を平行光化する平行光化部と、平行光化部により平行光化された各色光の入射領域に複数のマイクロレンズがマトリクス状に配置されたマイクロレンズアレイ、および各マイクロレンズに対して、光源部から射出される色光の色の数と等しい数のドットが対向配置された画素部を有し、各ドットを透過した各色光により色映像光を生成する色映像光生成部と、色映像光生成部により生成された色映像光を拡大投射する投射部とを備えている。本発明の第２の画像表示装置は、上記第２の投射装置を内蔵したものであり、この第２の投射装置から投射された映像光をスクリーンの背面に拡大投影して映像を表示するようになっている。
【００１３】
本発明の第２の投射装置および第２の画像表示装置では、光源部によって各色光の波長が別個独立に射出されると共に所定の時間ごとに電気的に切り換えられる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の第１の投射装置および第１の画像表示装置によれば、光源部から別個独立に射出された各色光の光路を光路切換部によって所定の時間ごとに電気的に切り換えるようにしたので、各色光の光路の切り換えの際に騒音はなく、信頼性が向上する。
【００１５】
本発明の第２の投射装置および第２の画像表示装置によれば、別個独立に射出される各色光の波長を光源部によって所定の時間ごとに電気的に切り換えるようにしたので、各色光の光路の切り換えの際に騒音はなく、信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る液晶プロジェクタ１（投射装置）の概略構成を表すものである。この液晶プロジェクタ１は、カラーフィルタレスの液晶パネル６０（色映像光生成部）をライトバルブとして用いた単板式のプロジェクタであり、ＲＧＢ３色の光を別個独立に射出する３色光源１０（光源部）が液晶パネル６０のバックライトとして用いられている。
【００１８】
この液晶プロジェクタ１は、３色光源１０、偏光板２０、導波路型光スイッチ３０（光路切換部）、回折型光学素子４０（拡散成形部）、フィールドレンズ５０（平行光化部）、液晶パネル６０および投射レンズ７０（投射部）を３色光源１０から射出される光の光軸に沿ってこの順に配置して構成されたものである。
【００１９】
３色光源１０は、赤色レーザ１０Ｒ、緑色レーザ１０Ｇおよび青色レーザ１０Ｇからなり、例えば、これらをそれぞれの光軸が互いに平行となるように並列配置して構成されている。
【００２０】
赤色レーザ１０Ｒは例えばＩｎＡｌＧａＰ系の半導体レーザからなり、青色レーザ１０Ｇは例えばＧａＮ系やＩｎＧａＮ系の半導体レーザからなる。一方、緑色レーザ１０Ｇは、例えば、半導体レーザによって励起される固体レーザからなる。固体レーザとしては、例えば、ＹＶＯ4 ＋ＫＴＰ（ＫＴｉＯＰＯ4 ）、結晶ＰＰＬＮ（Periodically PoledＬｉＮｂＯ3 ）、またはＰＰＭｇＯ・ＬＮ（Periodically PoledＭｇＯ・ＬｉＮｂＯ3 ）などからなる固体レーザがある。なお、緑色レーザ１０Ｇも、可能であれば、赤色レーザ１０Ｒや青色レーザ１０Ｇと同様、半導体レーザにより構成されていてもよい。また、３色光源１０の発振モードは、後述するように回折型光学素子４０が入射光のビーム形状に対して鈍感であることから、シングルモードおよびマルチモードのいずれでもよい。
【００２１】
偏光板２０は偏光板２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂからなり、これらを３色光源１０から射出される各色光（ビーム光）の光路上に１つずつ配置して構成されている。偏光板２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、例えば、各色光の波長に対応した１／２波長板からなり、各色光の偏光方向を液晶パネル６０の偏光軸に合致させるようになっている。なお、３色光源１０を固体レーザで構成した場合には、偏光板２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを位相差フィルムまたは位相差板により構成し、偏光方向を補正するようにしてもよい。
【００２２】
例えば、Ａｌ；ＧａＡｓ系半導体レーザ励起ＹＶＯ4 ＋ＫＴＰ二次高調波利用の固体レーザでは、デバイスごとに偏光方向が変わり易く、偏光比１０程度のものが多いが、このような固体レーザを緑色レーザ１０Ｇとして用いた場合には、偏光板２０Ｇを位相差フィルムにより構成し、これを用いてリターデーション値を補償し最適化することによって、偏光比を大きくすることができる。このように、１／２波長板や位相差フィルムなどにより偏光軸を調整することによって、液晶パネル６０の偏光板（図示せず）による光の損失を少なくし、光利用効率をより向上させることができる。
【００２３】
導波路型光スイッチ３０は、複数の交差型素子３１を光ファイバ３２および鏡の少なくとも一方で光学的に接続して構成されている。なお、以下では、各交差型素子３１を光ファイバ３２で接続した場合を例に挙げて説明する。交差型素子３１には、図２（Ａ），（Ｂ）に示したように、例えばＴｉを含有するＬｉＮｂＯ3 結晶（ＬＮ結晶）からなる２本の導波路が互いに交差して形成されており、少なくとも各導波路の端部が交差型素子３１の表面に露出している。また、２本の導波路の一部に隣接して図示しない一対の電極が設けられており、一対の電極に電圧を印加し、これによって生じる電界によって各導波路の一方の端部（入力端Ｔ１，Ｔ２）と他方の端部（出力端Ｔ３，Ｔ４）との接続関係が変化するようになっている。つまり、交差型素子３１は電気的に光路を切り換える光スイッチとして機能するので、導波路型光スイッチ３０は各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃ（後述）に出力する色光の色を所定の時間ごとに任意に切り換えることができる。
【００２４】
ここで、導波路型光スイッチ３０は、１フィールド、１フレームまたは複数フレームごとに、３色光源１０から射出された各色光の光路を切り換えるようにしてもよいし、１フィールドまたは１フレームの周波数の整数倍の周波数で、３色光源１０から射出された各色光の光路を切り換えるようにしてもよい。
【００２５】
例えば、一対の電極に電圧を印加していないオフ・ステートの場合には、図２（Ａ）に示したように、入力端Ｔ１と出力端Ｔ３とが互いに接続されると共に、入力端Ｔ２と出力端Ｔ４とが互いに接続されるようになっている。また、一対の電極に電圧を印加しているオン・ステートの場合には、図２（Ｂ）に示したように、入力端Ｔ１と出力端Ｔ４とが互いに接続されると共に、入力端Ｔ２と出力端Ｔ３とが互いに接続されるようになっている。
【００２６】
このような光スイッチ機能を有する複数の交差型素子３１をアレイ状に配置することにより様々な接続態様の光スイッチを実現することができる。例えば、９つの交差型素子３１を３×３のアレイ状に配列した場合の各交差型素子３１と光ファイバ３２との接続態様の一例について、図３を参照して説明する。なお、以下では、導波路型光スイッチ３０を構成する各交差型素子３１を３×３の行列の要素として表現した。
【００２７】
３色光源１０側（図３の左側）の３つの交差型素子３１（（１，１）要素、（２，１）要素および（３，１）要素）の各入力端Ｔ１が偏光板２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの射出側の面のうち各色光の射出される領域と対向配置されている。（１，１）要素の出力端Ｔ３が（１，２）要素の入力端Ｔ１に、（１，１）要素の出力端Ｔ４が（２，２）要素の入力端Ｔ１に、（２，１）要素の出力端Ｔ３が（１，２）要素の入力端Ｔ２に、（２，１）要素の出力端Ｔ４が（３，２）要素の入力端Ｔ１に、（３，１）要素の出力端Ｔ３が（２，２）要素の入力端Ｔ２に、（３，１）要素の出力端Ｔ４が（３，２）要素の入力端Ｔ２に光ファイバ３２を介してそれぞれ接続されている。そして、（１，２）要素の出力端Ｔ３が（１，３）要素の入力端Ｔ１に、（１，２）要素の出力端Ｔ４が（２，３）要素の入力端Ｔ１に、（２，２）要素の出力端Ｔ３が（１，３）要素の入力端Ｔ２に、（２，２）要素の出力端Ｔ４が（３，３）要素の入力端Ｔ１に、（３，２）要素の出力端Ｔ３が（２，３）要素の入力端Ｔ２に、（３，２）要素の出力端Ｔ４が（３，３）要素の入力端Ｔ２に光ファイバ３２を介してそれぞれ接続されている。さらに、回折型光学素子４０側（図３の右側）の３つの交差型素子３１（（１，３）要素、（２，３）要素および（３，３）要素にある交差型素子３１）の各出力端Ｔ３が回折型光学素子４０の入射側の面と対向配置されている。
【００２８】
導波路型光スイッチ３０がこのような構成となっている場合に、各交差型素子３１のオン・ステートおよびオフ・ステートを適切に組み合わせることにより、赤色光ＬR 、緑色光ＬG および青色光ＬB の各光路の位置関係、ひいては各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃに出力する色光の色を任意に切り換えることができる。
【００２９】
例えば、図４（Ａ）に示したように、（２，１）要素、（１，２）要素、（２，２）要素、（３，２）要素および（２，３）要素だけをオン・ステートとした場合には、（１，１）要素の入力端Ｔ１に入力された赤色光ＬR が（１，３）要素の出力端Ｔ３から出力され、（１，２）要素の入力端Ｔ１に入力された緑色光ＬG が（２，３）要素の出力端Ｔ３から出力され、（１，３）要素の入力端Ｔ１に入力された青色光ＬB が（３，３）要素の出力端Ｔ３から出力される。つまり、この場合には、図４（Ａ）の紙面の上側から赤色光ＬR 、緑色光ＬG 、青色光ＬB の順に配列されて入力された各色光が配列を変えずに出力されるので、回折型光学素子４０ａに赤色光ＬR が、回折型光学素子４０ｂに緑色光ＬG が、回折型光学素子４０ｃに青色光ＬB がそれぞれ出力される。
【００３０】
また、例えば、図４（Ｂ）に示したように、（１，１）要素、（３，１）要素および（２，３）要素だけをオン・ステートとした場合には、（１，１）要素の入力端Ｔ１に入力された赤色光ＬR が（２，３）要素の出力端Ｔ３から出力され、（１，２）要素の入力端Ｔ１に入力された緑色光ＬG が（３，３）要素の出力端Ｔ３から出力され、（１，３）要素の入力端Ｔ１に入力された青色光ＬB が（１，３）要素の出力端Ｔ３から出力される。つまり、この場合には、図４（Ｂ）の紙面の上側から赤色光ＬR 、緑色光ＬG 、青色光ＬB の順に配列されて入力された各色光が図４（Ｂ）の紙面の上側から青色光ＬB 、赤色光ＬR 、緑色光ＬG の順に配列を切り換えて出力されるので、回折型光学素子４０ａに青色光ＬB が、回折型光学素子４０ｂに赤色光ＬR が、回折型光学素子４０ｃに緑色光ＬG がそれぞれ出力される。
【００３１】
また、例えば、図４（Ｃ）に示したように、（２，１）要素、（１，３）要素および（３，３）要素だけをオン・ステートとした場合には、（１，１）要素の入力端Ｔ１に入力された赤色光ＬR が（３，３）要素の出力端Ｔ３から出力され、（１，２）要素の入力端Ｔ１に入力された緑色光ＬG が（１，３）要素の出力端Ｔ３から出力され、（１，３）要素の入力端Ｔ１に入力された青色光ＬB が（２，３）要素の出力端Ｔ３から出力される。つまり、この場合には、図４（Ｃ）の紙面の上側から赤色光ＬR 、緑色光ＬG 、青色光ＬB の順に配列されて入力された各色光が図４（Ｃ）の紙面の上側から緑色光ＬG 、青色光ＬB 、赤色光ＬR の順に配列を切り換えて出力されるので、回折型光学素子４０ａに緑色光ＬG が、回折型光学素子４０ｂに青色光ＬB が、回折型光学素子４０ｃに赤色光ＬR がそれぞれ出力される。
【００３２】
ところで、上記と同様に、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃに出力する色光の色を任意に切り換えることの可能な接続態様としては、例えば、図５または図７に示したようなものが考えられる。図５の場合には、６つの交差型素子３１が２×３のアレイ状に配列されており、これにより、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃに出力する色光の色を任意に切り換えることが可能である。図７の場合には、３つの交差型素子３１が１×３のアレイ状に配列されており、これにより、図８（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃに出力する色光の色を任意に切り換えることが可能である。従って、導波路型光スイッチ３０を図５または図７に示した構成とした場合には、導波路型光スイッチ３０を図３に示したような構成とした場合よりも交差型素子３１の数を減じることができる。
【００３３】
なお、図７の場合には、（２，２）要素の入力端Ｔ２および出力端Ｔ４が他の交差型素子３１と接続されていないので、（２，２）要素の入力端Ｔ２に接続された光ファイバ３２の一端を偏光板２０Ｂと対向配置すると共に、（２，２）要素の出力端Ｔ４に接続された光ファイバ３２の一端を回折型光学素子４０と対向配置している。
【００３４】
回折型光学素子４０は回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃからなり、これらを導波路型光スイッチ３０から出力される各色光（ビーム光）の光路上に１つずつ配置して構成されている。回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、導波路型光スイッチ３０から出力される各色光を液晶パネル６０の表示領域（図示せず）の全域に渡るように拡散成形するようになっている。具体的には、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、導波路型光スイッチ３０側の面にほぼ垂直に入射した各色光（ビーム光）を光軸の向きの互いに異なる拡散光に変換すると共に、これらの拡散光を互いに異なる入射角でフィールドレンズ５０に入射させるようになっている。
【００３５】
回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、例えば、ＤＯＥ（Diffractive Optical Element)により構成されている。ＤＯＥは、例えば、入射光を出力プレーン上の多数の点に回折するものであり、各回折光を出力プレーン上で互いに重ね合わせることにより射出光の断面形状を所定の形状および大きさに成形すると共に輝度分布が均一となるように出力プレーンを照射するようになっている。このＤＯＥは入射光のビーム形状に対して鈍感な性質を有している。
【００３６】
３色光源１０から射出された各色光の断面光強度分布は一般にガウシアン形状をしており、そのままでは、液晶パネル６０上に均一に照射させることは難しいが、このように回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃにより各色光を拡散成形して液晶パネル６０上に照射させることによって、液晶パネル６０上に均一な輝度分布を得ることができる。
【００３７】
フィールドレンズ５０は、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃによって拡散成形された各色光を平行光化するためのものであり、各色光の光路上に共通に配置されている。このフィールドレンズ５０には、上記したように入射角の互いに異なる各色光（拡散光）が入射するようになっているので、フィールドレンズ５０を屈折透過した各色光（平行光）が液晶パネル６０に互いに異なる入射角で入射するようになっている。
【００３８】
ここで、液晶パネル６０に入射する各色光の入射角はフィールドレンズ５０に入射する各色光の入射角に依存し、さらに、フィールドレンズ５０に入射する各色光の入射角は各色光をどの回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃに入射させるかに依って変化することから、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃに入射させる色光の色を導波路型光スイッチ３０で選択することにより、各色光の液晶パネル６０への入射角を任意に切り換えることができるようになっている。
【００３９】
液晶パネル６０は、アクティブマトリクス駆動により画像を表示する透過型の表示装置であり、フィールドレンズ５０側から入射した各色光を光変調するライトバルブとして機能する。この液晶パネル６０は、図９に示したように、フィールドレンズ５０側から順に、入射側基板６１、液晶層６２および射出側基板６３を有している。
【００４０】
入射側基板６１は、透明基板６１Ａ、マイクロレンズアレイ６１Ｂおよび透明基板６１Ｃをフィールドレンズ５０側から順に張り合わせた積層構造となっている。
【００４１】
マイクロレンズアレイ６１Ｂは、フィールドレンズ５０により平行光化された各色光の入射領域に複数のマイクロレンズ６１Ｄをマトリクス状に配置して構成されている。マイクロレンズアレイ６１Ｂは、例えば、透明樹脂などを硬化させることにより形成された曲面状のレンズであり、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、フィールドレンズ５０によって平行光化された各色光を屈折させて後述の画素開口部６５に別個に入射させるようになっている。
【００４２】
透明基板６１Ａ，６１Ｃは、例えば石英などからなり、マイクロレンズアレイ６１Ｂを外部から保護するようになっている。透明基板６１Ａのマイクロレンズアレイ６１Ｂ側の表面には、マイクロレンズ６１Ｄの形状を反転させた形状の窪みがマトリクス状に形成されており、透明基板６１Ａとマイクロレンズアレイ６１Ｂとは互いに隙間なく接している。透明基板６１Ｃの液晶層６２側の表面には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電材料により形成された対向共通電極６４が形成されている。
【００４３】
射出側基板６３は石英などからなる透明基板であり、この透明基板の液晶層６２側の表面には画素部６７が設けられている。この画素部６７は、複数の画素開口部６５がブラックマトリクス６６を介して規則的に配置された構造となっており、３色光源１０から射出される色光の色の数と等しい数（本実施の形態では３つ）の画素開口部６５が各マイクロレンズ６１Ｄに対して対向配置されている。
【００４４】
画素開口部６５はＩＴＯなどからなり、液晶層６２を挟んで対向配置された対向共通電極６４と共に１ドットを構成する。各画素開口部６５には、上記したように、マイクロレンズアレイ６１Ｂによって集光された各色光のうち一の色光が入射するようになっており、各画素開口部６５を透過する各色光の色に応じた画素信号が各画素開口部６５に印加されるようになっている。
【００４５】
ところで、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、液晶パネル６０に入射する各色光（ＬR ，ＬG ，ＬB ）の入射角を導波路型光スイッチ３０で切り変えることにより、それに応じて各ドット（各画素開口部６５）に入射する光の色が順次変化する。従って、液晶パネル６０に入射する各色光の入射角（光路）を導波路型光スイッチ３０で周期的に切り変えると共に、導波路型光スイッチ３０による各色光の入射角（光路）の切り換えに対応して、各ドット（各画素開口部６５）に印加する画素信号を切り換えることにより、各ドットを透過した各色光から色映像光を生成することができるようになっている。つまり、１つのドット（画素開口部６５）で１画素のフルカラー（マルチカラー）表示を行うことができるようになっている。
【００４６】
投射レンズ７０は、液晶表示パネル６０で変調された色映像光を液晶プロジェクタ１の外部に設けられたスクリーン（図示せず）上に投射するようになっている。
【００４７】
本実施の形態の液晶プロジェクタ１では、３色光源１０から別個独立に射出された赤色光ＬR ，緑色光ＬG ，青色光ＬB は偏光板２０で偏光方向を液晶パネル６０の偏光軸に合致するように調整されたのち、各色光の光路が導波路型光スイッチ３０で周期的に切り換えられる。これにより、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃに入射する色光が周期的に切り換わるので、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃで拡散成形された各色光のフィールドレンズ５０への入射角、ひいては各色光の液晶パネル６０への入射角を周期的に切り換えることができる。その結果、液晶パネル６０の各ドットに周期的に各色光を入射させることができるので、１つのドットで１画素のフルカラー（マルチカラー）表示を行うことができ、隣接する３つのドットで１画素のフルカラー表示を行ってきた従来の表示方式と比べて、画素数を約３倍に増加させることができる。
【００４８】
ところで、本実施の形態では、各色光の液晶パネル６０への入射角を周期的に切り換えるために、導波路型光スイッチ３０を用いている。この導波路型光スイッチ３０は、上記したように、各色光の光路を電気的に切り換える光スイッチとして機能する交差型素子３１を光ファイバ３２を介して接続したものであり、光路を切り換える際に、ガルバノミラーやステップミラーなどの機械的に回動する光学部品のような騒音は全く発生しない。また、光路を切り換える際に、機械的に動かす必要が全くないので、導波路型光スイッチ３０に不具合が発生する可能性は極めて低く、信頼性が極めて高い。また、光路を切り換える際に、損失が発生する虞はなく、他の制御信号などとの同期を取り易い。
【００４９】
従って、本実施の形態では、隣接する３つのドットで１画素のフルカラー表示を行ってきた従来の表示方式と比べて、画素数を約３倍に増加させることができるだけでなく、各色光の光路の切り換えの際に騒音はなく、信頼性が向上し、損失が発生する虞もなく、同期を取り易い。
【００５０】
また、本実施の形態では、赤色レーザ１０Ｒ、緑色レーザ１０Ｇおよび青色レーザ１０Ｇからなる３色光源１０を用いているので、ダイクロイックミラーを用いて色分離を行う必要がない。これにより、ダイクロイックミラーを用いて色分離を行う場合と比べて、装置を小型化することができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、液晶パネル６０に対して常に各色光（ＬR ，ＬG ，ＬB ）を照射するようにしているので、液晶パネルに対して各色光を時分割的に１色ずつ照射する場合に問題となる色割れが発生する虞がない。また、液晶パネルに対して各色光を時分割的に１色ずつ照射する場合と比べて、光利用効率が高く、低消費電力で明るい表示を実現することができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、液晶パネル６０に入射する各色光（ＬR ，ＬG ，ＬB ）の入射角を切り変えて各画素開口部６５に入射する光の色を順次変化させているが、これは、液晶パネル６０の各マイクロレンズ６１Ｄに対向配置された３つの画素開口部６５に対して各色光を順次照射していることになる。そのため、スクリーン上に投射された画像にレーザ光特有のスペックルノイズが発生する虞がない。
【００５３】
［第２の実施の形態］
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る液晶プロジェクタ２（投射装置）の概略構成を表すものである。この液晶プロジェクタ２は、上記実施の形態の液晶プロジェクタ１と比べて、液晶パネル６０のバックライトとして３色スイッチング光源１１を備え、さらに導波路型光スイッチ３０を備えていない点で相違している。そこで、以下では、上記実施の形態との相違点について主として説明するものとし、上記実施の形態と共通する構成、作用および効果についての記載を適宜省略する。
【００５４】
３色スイッチング光源１１は、３色レーザ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃと、これら３色レーザ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの光射出を制御する制御部（図示せず）とを含んで構成されており、例えば、３色レーザ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃをそれぞれの光軸が互いに平行となるように並列配置して構成されている。
【００５５】
各３色レーザ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃは、ほぼ同一の位置から赤色光、緑色光および青色光を射出することの可能なレーザ構造を有しており、制御部の制御により、各３色レーザ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃから互いに異なる色の色光が射出されると共に、各３色レーザ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃから射出される光の色が周期的に切り換えられるようになっている。例えば、図１２に示したように、ある期間τ１には、３色レーザ１１Ａから赤色光が、３色レーザ１１Ｂから緑色光が、３色レーザ１１Ｃから青色光がそれぞれ射出され、続いて、期間τ２には、３色レーザ１１Ａから緑色光が、３色レーザ１１Ｂから青色光が、３色レーザ１１Ｃから赤色光がそれぞれ射出され、その後、期間τ３には、３色レーザ１１Ａから青色光が、３色レーザ１１Ｂから赤色光が、３色レーザ１１Ｃから緑色光がそれぞれ射出されるようになっている。
【００５６】
このように、本実施の形態では、各３色レーザ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃから互いに異なる色の色光を周期的に射出するようにしたので、導波路型光スイッチ３０を用いて各色光の光路を切り換えた場合と同様、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃに入射する色光を周期的に切り換えることができる。これにより、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃで拡散成形された各色光のフィールドレンズ５０への入射角、ひいては各色光の液晶パネル６０への入射角を周期的に切り換えることができる。その結果、液晶パネル６０の各ドットに周期的に各色光を入射させることができるので、１つのドットで１画素のフルカラー（マルチカラー）表示を行うことができ、隣接する３つのドットで１画素のフルカラー表示を行ってきた従来の表示方式と比べて、画素数を約３倍に増加させることができる。また、上記実施の形態と同様、各色光の光路の切り換えの際に騒音はなく、信頼性が向上し、損失が発生する虞もなく、同期を取り易い。
【００５７】
また、本実施の形態では、３色レーザ１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃを含んで構成された３色光源１０を用いているので、ダイクロイックミラーを用いて色分離を行う必要がない。これにより、ダイクロイックミラーを用いて色分離を行う場合と比べて、装置を小型化することができる。
【００５８】
［第３の実施の形態］
図１３は、本発明の第３の実施の形態に係る液晶プロジェクタ３（投射装置）の概略構成を表すものである。この液晶プロジェクタ３は、上記第２の実施の形態の液晶プロジェクタ２と比べて、液晶パネル６０のバックライトとして３色スイッチング光源アレイ１２、偏光板アレイ２１および回折型光学素子アレイ４１を備えている点で相違している。そこで、以下では、上記第２の実施の形態との相違点について主として説明するものとし、上記第２の実施の形態と共通する構成、作用および効果についての記載を適宜省略する。
【００５９】
３色スイッチング光源アレイ１１は、上記第１の実施の形態の赤色レーザ１０Ａ，緑色レーザ１０Ｂおよび青色レーザ１０Ｃをそれぞれ複数有すると共に、これらの光射出を制御する制御部（図示せず）を有しており、例えば、図１４（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、赤色レーザ１０Ａ，緑色レーザ１０Ｂおよび青色レーザ１０Ｃをそれぞれの光軸が互いに平行となるように２次元方向に周期的に配置して構成されている。なお、図１４（Ａ）〜（Ｃ）において、偏光板アレイ２１は便宜的に省略されている。
【００６０】
偏光板アレイ２１は、上記第１の実施の形態の偏光板２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを２次元方向に周期的に配置して構成されており、これらを赤色レーザ１０Ａ，緑色レーザ１０Ｂおよび青色レーザ１０Ｃから射出される各色光（ビーム光）の光路上に１つずつ配置して構成されている。
【００６１】
回折型光学素子アレイ４１は、上記第１の実施の形態の回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃを２次元方向に周期的に配置して構成されており、これらを偏光板２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂから出力される各色光（ビーム光）の光路上に１つずつ配置して構成されている。
【００６２】
３色スイッチング光源アレイ１１からは、制御部の制御により、駆動される赤色レーザ１０Ａ，緑色レーザ１０Ｂおよび青色レーザ１０Ｃが周期的に切り換えられるようになっている。例えば、図１４（Ａ）に示したように、ある期間には、３色スイッチング光源アレイ１１の上段に配置された赤色レーザ１０Ａ，緑色レーザ１０Ｂおよび青色レーザ１０Ｃが駆動されて赤色光、緑色光および青色光がそれぞれ射出され、続いて、図１４（Ｂ）に示したように、３色スイッチング光源アレイ１１の中段に配置された赤色レーザ１０Ａ，緑色レーザ１０Ｂおよび青色レーザ１０Ｃが駆動されて、先の期間とは異なる配列で赤色光、緑色光および青色光がそれぞれ射出され、その後、図１４（Ｃ）に示したように、３色スイッチング光源アレイ１１の下段に配置された赤色レーザ１０Ａ，緑色レーザ１０Ｂおよび青色レーザ１０Ｃが駆動されて、先の期間とは異なる配列で赤色光、緑色光および青色光がそれぞれ射出される。
【００６３】
３色スイッチング光源アレイ１１から射出された各色光は、偏光板アレイ２１を透過したのち回折型光学素子アレイ４１で拡散成形され、フィールドレンズ５０を介して液晶パネル６０に照射される。
【００６４】
このように、本実施の形態では、３色スイッチング光源アレイ１１から互いに異なる色の色光を周期的に射出するようにしたので、導波路型光スイッチ３０を用いて各色光の光路を切り換えた場合と同様、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃに入射する色光を周期的に切り換えることができる。これにより、各回折型光学素子４０ａ，４０ｂ，４０ｃで拡散成形された各色光のフィールドレンズ５０への入射角、ひいては各色光の液晶パネル６０への入射角を周期的に切り換えることができる。その結果、液晶パネル６０の各ドットに周期的に各色光を入射させることができるので、１つのドットで１画素のフルカラー（マルチカラー）表示を行うことができ、隣接する３つのドットで１画素のフルカラー表示を行ってきた従来の表示方式と比べて、画素数を約３倍に増加させることができる。また、上記実施の形態と同様、各色光の光路の切り換えの際に騒音はなく、信頼性が向上し、損失が発生する虞もなく、同期を取り易い。
【００６５】
また、本実施の形態では、赤色レーザ１０Ａ，緑色レーザ１０Ｂおよび青色レーザ１０Ｃを含んで構成された３色スイッチング光源アレイ１１を用いているので、ダイクロイックミラーを用いて色分離を行う必要がない。これにより、ダイクロイックミラーを用いて色分離を行う場合と比べて、装置を小型化することができる。
【００６６】
［第４の実施の形態］
図１５は、本発明の第４の実施の形態に係る液晶プロジェクタ４（投射装置）の概略構成を表すものである。この液晶プロジェクタ４は、上記第１の実施の形態の液晶プロジェクタ１と比べて、３色光源１０と偏光板２０との間にビームエキスパンダ８０を備え、さらに、導波路型光スイッチ３０の代わりに回折型光学素子１３０（光路切換部）を備えると共に回折型光学素子４０の代わりに屈折型光学素子１４０（拡散成形部）を備えている点で相違している。そこで、以下では、上記第１の実施の形態との相違点について主として説明するものとし、上記第１の実施の形態と共通する構成、作用および効果についての記載を適宜省略する。
【００６７】
ビームエキスパンダ２０は、例えばコリメーション光学系からなり、３色光源１０から射出された各色光の断面形状を円形に近づけるようになっている。
【００６８】
回折型光学素子１３０は、図１６に示したように、透明基板１３１、液晶層１３２、透明基板１３３、液晶層１３４および透明基板１３５を偏光板２０側からこの順に配置して構成されたものである。透明基板１３１の液晶層１３２側の表面には個別電極１３６Ｒ，１３６Ｇ，１３６Ｂが、透明基板１３５の液晶層１３４側の表面には個別電極１３７Ｒ，１３７Ｇ，１３７Ｂがそれぞれ形成されており、透明基板１３３の液晶層１３２側の表面には共通電極１３８ａが、透明基板１３３の液晶層１３４側の表面には共通電極１３８ｂがそれぞれ形成されている。液晶層１３２，１３４の側面には、スペーサ１３９が形成されている。
【００６９】
透明基板１３１，１３３，１３５およびスペーサ１３８は、例えば石英などからなる。液晶層１３２，１３４は、高分子分散型液晶（Polymer Dispersed Liquid Crystal：ＰＤＬＣ）からなる。この高分子分散型液晶は、液晶が高濃度に分散している液晶分散領域１３２Ａ，１３４Ａと、ポリマーが高濃度に分散しているポリマー領域１３２Ｂ，１４３Ｂとを有しており、液晶層１３２，１３４では、電圧を印加していない状態で、液晶分散領域１３２Ａ，１３４Ａの配向が互いに異なっている。これにより、液晶層１３２と、液晶層１３４とにおいて、電圧の印加によって屈折する方向が互いに異なるようになっている。
【００７０】
個別電極１３６Ｒと共通電極１３８ａとの間の電圧をＶｒ１、個別電極１３７Ｒと共通電極１３８ｂとの間の電圧をＶｒ２、個別電極１３６Ｇと共通電極１３８ａとの間の電圧をＶｇ１、個別電極１３７Ｇと共通電極１３８ｂとの間の電圧をＶｇ２、個別電極１３６Ｂと共通電極１３８ａとの間の電圧をＶｂ１、個別電極１３７Ｂと共通電極１３８ｂとの間の電圧をＶｂ２とした場合に、例えば図１７に示したようにＶｒ１，Ｖｒ２，Ｖｇ１，Ｖｇ２，Ｖｂ１，Ｖｂ２にそれぞれ電圧を印加すると、回折型光学素子１３０に入射した各色光は、期間τ１において例えば図１８（Ａ）のようになり、期間τ２において例えば図１８（Ｂ）のようになり、期間τ３において例えば図１８（Ｃ）のようになる。
【００７１】
ここで、期間τ１において、Ｖｒ１をゼロボルト、Ｖｒ２をＶｐｒ（＞０）ボルト、Ｖｇ１およびＶｇ２をＶｐｇ（＞０）ボルト、Ｖｂ１をＶｐｂ（＞０）ボルト、Ｖｂ２をゼロボルトとしており、期間τ２において、Ｖｒ１およびＶｒ２をＶｐｒボルト、Ｖｇ１をＶｐｇボルト、Ｖｇ２をゼロボルト、Ｖｂ１をゼロボルト、Ｖｂ２をＶｐｂボルトとしており、期間τ３において、Ｖｒ１をＶｐｒボルト、Ｖｒ２をゼロボルト、Ｖｇ１をゼロボルト、Ｖｇ２をＶｐｇボルト、Ｖｂ１およびＶｂ２をＶｐｂボルトとしている。
【００７２】
図１８（Ａ）〜（Ｃ）に例示したように、液晶層１３２，１３４のうち電圧の印加されている領域では、各色光は回折せずにまっすぐ透過する。他方、液晶層１３２のうち電圧の印加されていない領域では、各色光は例えば図１８（Ａ）〜（Ｃ）の紙面の上側に回折して透過し、液晶層１３４のうち電圧の印加されていない領域では、各色光は例えば図１８（Ａ）〜（Ｃ）の紙面の下側に回折して透過する。つまり、図１７に示したようにＶｒ１，Ｖｒ２，Ｖｇ１，Ｖｇ２，Ｖｂ１，Ｖｂ２にそれぞれ電圧を印加することにより、各色光の射出方向（光路）を周期的に切り換えることができるようになっている。
【００７３】
屈折型光学素子１４０は、回折型光学素子１３０から出力される各色光（ビーム光）の光路上に共通に配置して構成されている。屈折型光学素子１４０は、回折型光学素子１３０から出力される各色光を液晶パネル６０の表示領域（図示せず）の全域に渡るように拡散成形するようになっている。具体的には、屈折型光学素子１４０は、回折型光学素子１３０側の面に互いに異なる角度で入射した各色光（ビーム光）を拡散光に変換すると共に、これらの拡散光を互いに異なる入射角でフィールドレンズ５０に入射させるようになっている。
【００７４】
この屈折型光学素子１４０は、例えば、多様な形状および曲率をもったマイクロレンズを２次元的に配列して構成されており、入射光を各マイクロレンズで屈折させ、各屈折光を互いに重ね合わせることにより射出光の断面形状を所定の形状および大きさに成形すると共に輝度分布が均一となるように出力プレーンを照射するようになっている。なお、このような素子については、インターネット上（例えば、ＵＲＬ；http://www.rpcphotonics.com/engineer＿diffuser.htm）などで参照することができる。
【００７５】
本実施の形態では、色光源１０から別個独立に射出された赤色光ＬR ，緑色光ＬG ，青色光ＬB は偏光板２０で偏光方向を液晶パネル６０の偏光軸に合致するように調整されたのち、各色光の射出方向（光路）が回折型光学素子１３０で周期的に切り換えられる。これにより、屈折型光学素子１４０に入射する各色光の入射角が周期的に切り換わるので、屈折型光学素子１４０で拡散成形された各色光のフィールドレンズ５０への入射角、ひいては各色光の液晶パネル６０への入射角を周期的に切り換えることができる。その結果、液晶パネル６０の各ドットに周期的に各色光を入射させることができるので、１つのドットで１画素のフルカラー（マルチカラー）表示を行うことができ、隣接する３つのドットで１画素のフルカラー表示を行ってきた従来の表示方式と比べて、画素数を約３倍に増加させることができる。
【００７６】
ところで、本実施の形態では、各色光の液晶パネル６０への入射角を周期的に切り換えるために、回折型光学素子１３０を用いている。この回折型光学素子１３０は、上記したように、各色光の射出方向（光路）を電気的に切り換える光スイッチとして機能するので、射出方向（光路）を切り換える際に、ガルバノミラーやステップミラーなどの機械的に回動する光学部品のような騒音は全く発生しない。また、射出方向（光路）を切り換える際に、機械的に動かす必要が全くないので、回折型光学素子１３０に不具合が発生する可能性は極めて低く、信頼性が極めて高い。また、射出方向（光路）を切り換える際に、他の制御信号などとの同期を取りやすい。
【００７７】
従って、本実施の形態では、隣接する３つのドットで１画素のフルカラー表示を行ってきた従来の表示方式と比べて、画素数を約３倍に増加させることができるだけでなく、各色光の射出方向（光路）の切り換えの際に騒音はなく、信頼性が向上し、損失が発生する虞もなく、同期を取り易い。
【００７８】
［適用例］
上記第１〜第４の実施の形態の液晶プロジェクタ１〜４は、スクリーン９０を内蔵する背面投射型の画像表示装置に対して適用可能である。例えば、図１９に示したように、画像表示装置５では、液晶プロジェクタ１の投射側にスクリーン９０が配置されており、同様に、例えば、図２０に示したように、画像表示装置６では、液晶プロジェクタ４の投射側にスクリーン９０が配置されている。これにより、液晶プロジェクタ１から出力された色映像光をスクリーン９０の背面に投射し、スクリーン９０の表面に画像を表示するようになっている。
【００７９】
このように、本適用例の画像表示装置は上記第１〜第４の実施の形態の液晶プロジェクタ１〜４を内蔵しているので、上記第１〜第４の実施の形態と同様の作用・効果を奏する。
【００８０】
以上、複数の実施の形態および適用例を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれら実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【００８１】
例えば、上記実施の形態等では、液晶プロジェクタ１〜４の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての構成を備える必要はなく、また、他の構成を備えていてもよい。つまり、用途や目的に応じて種々選択が可能である。
【００８２】
また、上記実施の形態等では、アクティブマトリクス型の液晶パネル６０を用いた場合について説明したが、本発明は単純マトリクス駆動のものにも適用できる。
【００８３】
また、上記実施の形態等では、液晶パネル６０をライトバルブとして用いた場合について説明したが、他の原理を利用した表示パネルをライトバルブとして用いることはもちろん可能である。
【００８４】
また、上記実施の形態では、液晶パネル６０のバックライトとしてレーザを用いた場合について説明したが、ＬＥＤ（発光ダイオード）などの単色系の発光素子をバックライトとして用いることはもちろん可能である。
【００８５】
また、上記実施の形態では、各色光の光路上にダイクロイックミラー８１（図２１参照）やプリズム８２（図２２参照）などの光学素子を配置していなかったが、これらを光路上に配置するようにしてもよい。これにより、３色光源１０や３色スイッチング光源アレイ１１のレイアウトに自由度を持たせることができる。
【００８６】
また、上記第４の実施の形態では、回折型光学素子１３０は高分子分散型液晶からなる液晶層１３２，液晶層１３４を含んで構成されていたが、他の回折型光学素子、例えば、音響光学素子（ＡＯ素子）により構成されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る液晶プロジェクタの概略構成図である。
【図２】交差型素子の概略構成図である。
【図３】導波路型光スイッチの一例を表す概略構成図である。
【図４】図３の導波路型光スイッチの動作を説明するための概念図である。
【図５】導波路型光スイッチの他の例を表す概略構成図である。
【図６】図５の導波路型光スイッチの動作を説明するための概念図である。
【図７】導波路型光スイッチのその他の例を表す概略構成図である。
【図８】図７の導波路型光スイッチの動作を説明するための概念図である。
【図９】図１の液晶パネルの概略構成図である。
【図１０】図９の液晶パネルの動作を説明するための概念図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る液晶プロジェクタの概略構成図である。
【図１２】図１１の３色スイッチング光源について説明するための概念図である。
【図１３】本発明の第３の実施の形態に係る液晶プロジェクタの概略構成図である。
【図１４】図１３の３色スイッチング光源アレイの動作を説明するための概念図である。
【図１５】本発明の第４の実施の形態に係る液晶プロジェクタの概略構成図である。
【図１６】図１５の回折型光学素子の概略構成図である。
【図１７】図１６の回折型光学素子の動作を説明するための波形図である。
【図１８】図１６の回折型光学素子の動作を説明するための波形図である。
【図１９】本発明の第５の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図２０】本発明の第６の実施の形態に係る画像表示装置の概略構成図である。
【図２１】一変形例に係る液晶プロジェクタの概略構成図である。
【図２２】他の変形例に係る液晶プロジェクタの概略構成図である。
【符号の説明】
【００８８】
１〜４…液晶プロジェクタ、５〜６…画像表示装置、１０…３色光源、１０Ｒ…赤色レーザ、１０Ｇ…緑色レーザ、１０Ｂ…青色レーザ、１１…３色スイッチング光源、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ…３色レーザ、１２…３色スイッチング光源アレイ、２０，２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ…偏光板、２１…偏光板アレイ、３０…導波路型光スイッチ、３１…交差型素子、３２…光ファイバ、４０，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ…回折型光学素子、４１…回折型光学素子アレイ、５０…フィールドレンズ、６０…液晶パネル、６１…入射側基板、６１Ａ，６１Ｃ…透明基板、６１Ｂ…マイクロレンズアレイ、６１Ｄ…マイクロレンズ、６２…液晶層、６３…射出側基板、６４…対向共通電極、６５…画素電極、６６…ブラックマトリクス、６７…画素部、７０…投射レンズ、８０…ビームエキスパンダ、８１…ダイクロイックミラー、８２…プリズム、９０…スクリーン、１３０…回折型光学素子、１３１，１３３，１３５…透明基板、１３２Ａ…液晶分散領域、１３２Ｂ…ポリマー領域、１３２，１３４…液晶層、１３６Ｒ，１３６Ｇ，１３６Ｂ，１３７Ｒ，１３７Ｇ，１３７Ｂ…個別電極、１３８ａ，１３８ｂ…共通電極、１３９…スペーサ、１４０…屈折型光学素子。
【図１】
2008058665.tif 000003
【図２】
2008058665.tif 000004
【図３】
2008058665.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2008058665.tif 000009
【図８】
2008058665.tif 000010
【図９】
2008058665.tif 000011
【図１０】
2008058665.tif 000012
【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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