(57)【要約】【課題】  長期間に亘って安定した光偏向動作を行う。【解決手段】  透明な一対の基板間に充填されたホメオトロピック配向をなすキラルスメクチックＣ相を形成可能な液晶層に対して、基板面の法線方向および光偏向方向に略直交する方向に印加する通常電界の電界方向を切り換えるようにした光偏向装置であって、通常電界よりも電界強度の大きな強電界を液晶層に対して一時的に印加することで、光偏向方向の切り換え時間を短くするために強電界を通常電界が印加されるタイミングに重複する任意のタイミングで印加するようにした。【選択図】    図１４
2005091763.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な一対の基板と、
前記基板間に充填されたホメオトロピック配向をなすキラルスメクチックＣ相を形成可能な液晶層と、
前記液晶層に対して入射された光を偏向させる通常電界を前記液晶層に対して前記基板面の法線方向および光偏向方向に略直交する方向に印加する電界印加手段と、
前記通常電界の電界方向を切り換える電界方向切換手段と、
前記通常電界よりも電界強度の大きな強電界を前記液晶層に対して前記通常電界が印加されるタイミングに重複する任意のタイミングで印加する電界制御手段と、
を具備する光偏向装置。
【請求項２】
前記電界印加手段は、正負各極性での電界強度の絶対値と時間幅とが等しい矩形波形状の交流電界を通常電界として印加し、
前記電界制御手段は、前記通常電界と時間幅が等しく電界強度の絶対値が異なる矩形波形状の交流電界を印加する請求項１記載の光偏向装置。
【請求項３】
前記電界印加手段は、正負各極性での電界強度の絶対値と時間幅とが等しい矩形波形状の交流電界を前記通常電界として印加し、
前記電界制御手段は、一度切り換えた電界方向を次に切り換えるまでの間に前記通常電界の電界強度を連続的または段階的に大きくすることで前記強電界を印加する請求項１記載の光偏向装置。
【請求項４】
前記電界制御手段は、乱数的に発生させたタイミングで前記強電界を印加する請求項１、２または３記載の光偏向装置。
【請求項５】
前記電界制御手段は、印加タイミング、電界方向および電界強度を調整することで、単位時間におけるベクトルの平均値が略ゼロとなるようにした前記強電界を印加する請求項１、２、３または４記載の光偏向装置。
【請求項６】
前記電界制御手段は、一度切り換えた電界方向を次に切り換えるまでの切り換え周期に対して、電界方向を切り換えてから半周期以上通常電界が印加された後に前記強電界を印加する請求項１ないし５のいずれか一に記載の光偏向装置。
【請求項７】
前記電界制御手段は、２００Ｖ/ｍｍ以上の絶対値に設定された電界を前記強電界として印加する請求項１ないし６のいずれか一に記載の光偏向装置。
【請求項８】
前記電界制御手段は、液晶層において光学軸の傾斜角度が飽和する電界強度の絶対値である飽和電界強度Ｅｃ(Ｖ/ｍｍ)に対して５倍以上の絶対値に設定された電界を前記強電界として印加する請求項１ないし７のいずれか一に記載の光偏向装置。
【請求項９】
前記電界制御手段は、液晶層の自発分極の絶対値をＰｓ(ｎＣ/ｃｍ２)、前記強電界の絶対値をＥ(Ｖ/ｍｍ)とした場合に、Ｐｓ×Ｅの値が１００００(μＮ/ｃｍ２)以上となるように設定された電界を前記強電界として印加する請求項１ないし８のいずれか一に記載の光偏向装置。
【請求項１０】
前記液晶層における光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増減を検出する増減検出手段を具備し、
前記電界制御手段は、光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増加が検出された場合に前記強電界を印加する請求項１ないし９のいずれか一に記載の光偏向装置。
【請求項１１】
画像情報にしたがって光を制御可能な複数の画素が２次元的に配列される画像表示素子と、
前記画像表示素子を照明する照明手段と、
前記画像表示素子が表示する画像パターンを観察するための光学装置と、
画像フィールドを時間的に分割した複数のサブフィールド単位で前記画像表示素子を駆動する表示駆動手段と、
前記画像表示素子の各画素からの出射光の光路を前記サブフィールド毎に偏向する請求項１ないし１０のいずれか一に記載の光偏向装置と、
を具備し、
前記光偏向装置が具備する電界印加手段は、３０Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下に設定された周波数の矩形波交流電界を液晶層に対して印加する画像表示装置。
【請求項１２】
透明な一対の基板間に充填されたホメオトロピック配向をなすキラルスメクチックＣ相を形成可能な液晶層に対して、前記液晶層に対して前記基板面の法線方向および光偏向方向に略直交する方向に印加されて入射された光を偏向させる通常電界の電界方向を切り換えるようにした光偏向装置において、
前記通常電界よりも電界強度の大きな強電界を前記液晶層に対して前記通常電界が印加されるタイミングに重複する任意のタイミングで印加するようにしたことを特徴とする光偏向方法。
【請求項１３】
前記通常電界の印加に際しては正負各極性での電界強度の絶対値と時間幅とが等しい矩形波形状の交流電界を通常電界として印加し、前記強電界の印加に際しては前記通常電界と時間幅が等しく電界強度の絶対値が異なる矩形波形状の交流電界を印加するようにしたことを特徴とする請求項１２記載の光偏向方法。
【請求項１４】
前記通常電界の印加に際しては正負各極性での電界強度の絶対値と時間幅とが等しい矩形波形状の交流電界を印加し、前記強電界の印加に際しては一度切り換えた電界方向を次に切り換えるまでの間に前記通常電界の電界強度を連続的または段階的に大きくすることで前記強電界を印加することを特徴とする請求項１２記載の光偏向方法。
【請求項１５】
前記強電界の印加に際しては乱数的に発生させたタイミングで前記強電界を印加することを特徴とする請求項１２、１３または１４記載の光偏向方法。
【請求項１６】
前記強電界の印加に際しては印加タイミング、電界方向および電界強度を調整することで、単位時間におけるベクトルの平均値が略ゼロとなるようにした強電界を印加することを特徴とする請求項１２、１３、１４または１５記載の光偏向方法。
【請求項１７】
前記強電界の印加に際しては一度切り換えた電界方向を次に切り換えるまでの切り換え周期に対して、電界方向を切り換えてから半周期以上通常電界が印加された後に前記強電界を印加することを特徴とする請求項１２ないし１６のいずれか一に記載の光偏向方法。
【請求項１８】
前記強電界の印加に際しては２００Ｖ/ｍｍ以上の絶対値に設定された電界を前記強電界として印加することを特徴とする請求項１２ないし１７のいずれか一に記載の光偏向方法。
【請求項１９】
前記強電界の印加に際しては液晶層において光学軸の傾斜角度が飽和する電界強度の絶対値である飽和電界強度Ｅｃ(Ｖ/ｍｍ)に対して５倍以上の絶対値に設定された電界を前記強電界として印加することを特徴とする請求項１２ないし１８のいずれか一に記載の光偏向方法。
【請求項２０】
前記強電界の印加に際しては液晶層の自発分極の絶対値をＰｓ(ｎＣ/ｃｍ２)、前記強電界の絶対値をＥ(Ｖ/ｍｍ)とした場合に、Ｐｓ×Ｅの値が１００００(μＮ/ｃｍ２)以上となるように設定された電界を前記強電界として印加することを特徴とする請求項１２ないし１９のいずれか一に記載の光偏向方法。
【請求項２１】
前記強電界の印加に際しては、前記液晶層における光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増減を検出する増減検出手段を用いて、光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増加が検出された場合に強電界を印加することを特徴とする請求項１２ないし２０のいずれか一に記載の光偏向方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光偏向装置、画像表示装置および光偏向方法に関する。
【定義】
【０００２】
本明細書において、「光偏向素子」とは、外部からの電気信号により光の光路を偏向、即ち、入射光に対して出射光を平行にシフトさせるか、或る角度を持って回転させるか、或いは、その両者を組合せて光路を切り換えることが可能な光学素子を意味する。この説明において、平行シフトによる光路偏向に対してそのシフトの大きさを「シフト量」と呼び、回転による光路偏向に対してその回転量を「回転角」と呼ぶものとする。「光偏向装置」とは、このような光偏向素子を含み、光の光路を偏向させるデバイスを意味する。
【０００３】
また、「ピクセルシフト素子」とは、少なくとも画像情報に従って光を制御可能な複数の画素を二次元的に配列した画像表示素子と、画像表示素子を照明する光源と、画像表示素子に表示した画像パターンを観察するための光学部材と、画像フィールドを時間的に分割した複数のサブフィールド毎に画像表示素子と光学部材の間の光路を偏向する光偏向手段とを有する。光偏向手段によりサブフィールド毎の光路の偏向に応じて表示位置がずれている状態の画像パターンを表示させることで画像表示素子の見掛け上の画素数を増倍して表示する画像表示装置における光偏向手段を意味する。従って、基本的には、上記定義による光偏向素子や光偏向デバイスを光偏向手段として応用することが可能といえる。
【背景技術】
【０００４】
例えば、キラルスメクチックＣ相よりなる液晶を利用することで、従来の光偏向素子と比較して、構成が複雑であることに伴う高コスト、装置の大型化、光量損失、光学ノイズを改善し、かつ、従来のスメクチックＡ液晶やネマチック液晶などにおける応答性の鈍さを改善して、高速応答を可能とした技術がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、ホメオトロピック配向をなすキラルスメクチックＣ相を形成可能な液晶層に対して印加する電界方向の切換えによって液晶分子の配向方向を切換えて液晶層の層法線に対する光学軸の傾斜方向を切換えて、入射光に対する出射光路を切換える際に、印加中の電界強度が一定の時間領域内で、液晶層内に形成したスメクチック層構造の層平面が基板面に常に平行となるように電界強度の時間変化が矩形波状の交流電圧の周波数及び電圧値を設定するようにした技術がある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３２８４０２公報
【特許文献２】特開２００３−２８７６７９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、光偏向方向の切換え時間を短くするためには、できるだけ強度の大きな電界（強電界）で駆動することが好ましい。
【０００８】
しかしながら、強電界で駆動を続けると液晶層において配向欠陥が発生する場合がある。
【０００９】
このため、狙いの応答時間で光偏向動作するために必要十分な比較的低電界で連続駆動する必要がある。
【００１０】
ところが、液晶層を形成する液晶材料の特性によっては、比較的低電界で連続駆動することにより液晶層内のドメインが徐々に増加し、最終的に液晶層における配向状態が乱れてしまう場合がある。液晶層における配向状態に乱れが発生すると、液晶層内において光散乱や偏光解消が起こり、光偏向装置におけるＭＴＦが低下してしまう。
【００１１】
このようなＭＴＦ低下現象は、比較的強電界印加時には発生しない、あるいは、発生したとしても回復することが見出されているが、常に強電界で連続駆動すると、上述したように液晶層における配向状態の乱れや電源への負荷が大きくなってしまうという悪循環が発生し、好ましくない。
【００１２】
本発明の目的は、長期間に亘って安定した光偏向動作を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１記載の発明の光偏向装置は、透明な一対の基板と、
前記基板間に充填されたホメオトロピック配向をなすキラルスメクチックＣ相を形成可能な液晶層と、前記液晶層に対して入射された光を偏向させる通常電界を前記液晶層に対して前記基板面の法線方向および光偏向方向に略直交する方向に印加する電界印加手段と、前記通常電界の電界方向を切り換える電界方向切換手段と、前記通常電界よりも電界強度の大きな強電界を前記液晶層に対して前記通常電界が印加されるタイミングに重複する任意のタイミングで印加する電界制御手段と、を具備する。
【００１４】
したがって、光偏向方向の切り換え時間を短くするために強電界を印加することで発生し易い液晶層における配向状態の乱れによるＭＴＦの低下を抑制するとともに、光偏向動作に際して通常電界が印加されるタイミングに重複する任意のタイミングで強電界を印加することで、電界方向の切り換えに支障を来たすことなく、強電界を連続して印加することにより発生する配向欠陥の発生を抑制することができる。
【００１５】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の光偏向装置において、前記電界印加手段は、正負各極性での電界強度の絶対値と時間幅とが等しい矩形波形状の交流電界を通常電界として印加し、前記電界制御手段は、前記通常電界と時間幅が等しく電界強度の絶対値が異なる矩形波形状の交流電界を印加する。
【００１６】
したがって、通常電界と強電界とのオフセットがゼロでデューティー比を５０％となり、電界方向を切り換えた場合にも切り換えた後の液晶層全体に亘って強電界を印加することで、比較的強度の小さい電界の連続印加に際しての電界方向の切り換えにおいて液晶層で発生した配向状態の乱れの増幅を収束させることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の光偏向装置において、前記電界印加手段は、正負各極性での電界強度の絶対値と時間幅とが等しい矩形波形状の交流電界を前記通常電界として印加し、前記電界制御手段は、一度切り換えた電界方向を次に切り換えるまでの間に前記通常電界の電界強度を連続的または段階的に大きくすることで前記強電界を印加する。
【００１８】
したがって、電界方向を切り換えた直後の電界強度を通常の電界強度と同程度の比較的低電界とすることで電界の変化量を比較的小さく設定し、その後連続的あるいは段階的に電界強度を大きくすることで、比較的強度の小さい電界の連続印加に際しての電界方向の切り換えにおいて液晶層で発生した配向状態の乱れの増幅を収束させることができる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、請求項１、２または３記載の光偏向装置において、前記電界制御手段は、乱数的に発生させたタイミングで前記強電界を印加する。
【００２０】
ところで、一定周期で強電界を印加した場合、液晶層内に周期的な流動が発生することが懸念される。そして、このような周期的な流動が発生した場合、この流動同士が干渉し合って、液晶層における配向状態を却って悪化させてしまうことが懸念される。
【００２１】
したがって、一定周期で強電界を印加することにより液晶層内に発生しうる周期的な流動によって液晶層における配向状態が悪化することを防止することができる。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項１、２、３または４記載の光偏向装置において、前記電界制御手段は、印加タイミング、電界方向および電界強度を調整することで、単位時間におけるベクトルの平均値が略ゼロとなるようにした前記強電界を印加する。
【００２３】
ところで、任意のタイミングで強電界を印加する場合、その強電界の方向が片側に偏ると、時間と共に液晶層内に注入される電荷やイオンなどの電荷分布に偏りが生じ、電界反転時の過渡光散乱の悪化や配向欠陥の発生、液晶材料の性能寿命の低下につながる場合がある。
【００２４】
したがって、単位時間内での液晶層に印加される電界のベクトルの平均値が略ゼロとなるように、強電界を印加する任意のタイミングと、その電界方向および電界強度を設定することで、液晶層内の電荷のＤＣバランスが保たれ、電界反転時の過渡光散乱の悪化や配向欠陥の発生を防止できる。
【００２５】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか一に記載の光偏向装置において、前記電界制御手段は、一度切り換えた電界方向を次に切り換えるまでの切り換え周期に対して、電界方向を切り換えてから半周期以上通常電界が印加された後に前記強電界を印加する。
【００２６】
ところで、一方の電界方向に強電界を印加した状態から他方の電界方向に強電界を印加した場合、電界変化量が非常に大きくなる。電界変化量が非常に大きい場合、液晶層と電源への電気的な負荷が大きくなる。
【００２７】
したがって、一方の電界方向に対して強電界を印加した後、少なくとも半周期以上は通常電界を印加した後で、他方の電界方向に対して大きな電界強度を印加することで、電界の変化量を小さく設定することができ、液晶層と電源への電気的な負荷を小さく出来る。
【００２８】
請求項７記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか一に記載の光偏向装置において、前記電界制御手段は、２００Ｖ/ｍｍ以上の絶対値に設定された電界を前記強電界として印加する。
【００２９】
したがって、通常電界よりも十分に大きな強電界を一時的に印加することで、液晶層における配向状態の乱れを実用上確実に抑制することができる。
【００３０】
請求項８記載の発明は、請求項１ないし７のいずれか一に記載の光偏向装置において、前記電界制御手段は、液晶層において光学軸の傾斜角度が飽和する電界強度の絶対値である飽和電界強度Ｅｃ(Ｖ/ｍｍ)に対して５倍以上の絶対値に設定された電界を前記強電界として印加する。
【００３１】
したがって、液晶材料の物性を反映した特性値である飽和電界強度を基準とした一定倍率の電界強度を印加することで、液晶材料の種類の違い等によって或る電界強度の電界に対する挙動が異なる場合であっても、液晶材料の違いに左右されること無くＭＴＦ低下を確実に抑制することができる。
【００３２】
請求項９記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか一に記載の光偏向装置において、前記電界制御手段は、液晶層の自発分極の絶対値をＰｓ(ｎＣ/ｃｍ２)、前記強電界の絶対値をＥ(Ｖ/ｍｍ)とした場合に、Ｐｓ×Ｅの値が１００００(μＮ/ｃｍ２)以上となるように設定された電界を前記強電界として印加する。
【００３３】
したがって、液晶材料の物性を反映した特性値である自発分極と電界強度の積(液晶分子に働く電気的な駆動力に比例する値)を規定することで、液晶材料の種類の違い等によって或る電界強度の電界に対する挙動が異なる場合であっても、液晶材料の違いに左右されること無くＭＴＦ低下を確実に抑制することができる。
【００３４】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９のいずれか一に記載の光偏向装置において、前記液晶層における光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増減を検出する増減検出手段を具備し、前記電界制御手段は、光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増加が検出された場合に前記強電界を印加する。
【００３５】
ここで、光散乱量やＭＴＦ量は、光偏向装置が設置された環境温度等、使用環境によって値が異なる場合がある。そのため、任意のタイミングで強電界を印加すると、ＭＴＦの低下を効果的に抑制することができるが、強電界を印加するによる副作用を発生させる恐れもある。
【００３６】
したがって、液晶層における光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増減を検知し、光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増加を検知した場合の任意のタイミングで強電界を一時的に印加することで、強電界の印加動作のタイミングを必要最小限に抑制することができる。
【００３７】
請求項１１記載の発明の画像表示装置は、画像情報にしたがって光を制御可能な複数の画素が２次元的に配列される画像表示素子と、前記画像表示素子を照明する照明手段と、前記画像表示素子が表示する画像パターンを観察するための光学装置と、画像フィールドを時間的に分割した複数のサブフィールド単位で前記画像表示素子を駆動する表示駆動手段と、前記画像表示素子の各画素からの出射光の光路を前記サブフィールド毎に偏向する請求項１ないし１０のいずれか一に記載の光偏向装置と、を具備し、前記光偏向装置が具備する電界印加手段は、３０Ｈｚ以上１００Ｈｚ以下に設定された周波数の矩形波交流電界を液晶層に対して印加する。
【００３８】
したがって、光偏向装置のＭＴＦ低下が発生し難い周波数で、かつフリッカーなどを発生させない周波数で駆動することができる。
【００３９】
請求項１２記載の発明の光偏向方法は、透明な一対の基板間に充填されたホメオトロピック配向をなすキラルスメクチックＣ相を形成可能な液晶層に対して、前記液晶層に対して前記基板面の法線方向および光偏向方向に略直交する方向に印加されて入射された光を偏向させる通常電界の電界方向を切り換えるようにした光偏向装置において、前記通常電界よりも電界強度の大きな強電界を前記液晶層に対して前記通常電界が印加されるタイミングに重複する任意のタイミングで印加するようにした。
【００４０】
したがって、光偏向方向の切り換え時間を短くするために強電界を印加することで発生し易い液晶層における配向状態の乱れによるＭＴＦの低下を抑制するとともに、光偏向動作に際して通常電界が印加されるタイミングに重複する任意のタイミングで強電界を印加することで、電界方向の切り換えに支障を来たすことなく、強電界を連続して印加することにより発生する配向欠陥の発生を抑制することができる。
【００４１】
請求項１３記載の発明は、請求項１２記載の光偏向方法において、前記通常電界の印加に際しては正負各極性での電界強度の絶対値と時間幅とが等しい矩形波形状の交流電界を通常電界として印加し、前記強電界の印加に際しては前記通常電界と時間幅が等しく電界強度の絶対値が異なる矩形波形状の交流電界を印加するようにした。
【００４２】
したがって、通常電界と強電界とのオフセットがゼロでデューティー比を５０％となり、電界方向を切り換えた場合にも切り換えた後の液晶層全体に亘って強電界を印加することで、比較的強度の小さい電界の連続印加に際しての電界方向の切り換えにおいて液晶層で発生した配向状態の乱れの増幅を収束させることができる。
【００４３】
請求項１４記載の発明は、請求項１２記載の光偏向方法において、前記通常電界の印加に際しては正負各極性での電界強度の絶対値と時間幅とが等しい矩形波形状の交流電界を印加し、前記強電界の印加に際しては一度切り換えた電界方向を次に切り換えるまでの間に前記通常電界の電界強度を連続的または段階的に大きくすることで前記強電界を印加する。
【００４４】
したがって、電界方向を切り換えた直後の電界強度を通常の電界強度と同程度の比較的低電界とすることで電界の変化量を比較的小さく設定し、その後連続的あるいは段階的に電界強度を大きくすることで、比較的強度の小さい電界の連続印加に際しての電界方向の切り換えにおいて液晶層で発生した配向状態の乱れの増幅を収束させることができる。
【００４５】
請求項１５記載の発明は、請求項１２、１３または１４記載の光偏向方法において、前記強電界の印加に際しては乱数的に発生させたタイミングで前記強電界を印加する。
【００４６】
ところで、一定周期で強電界を印加した場合、液晶層内に周期的な流動が発生することが懸念される。そして、このような周期的な流動が発生した場合、この流動同士が干渉し合って、液晶層における配向状態を却って悪化させてしまうことが懸念される。
【００４７】
したがって、一定周期で強電界を印加することにより液晶層内に発生しうる周期的な流動によって液晶層における配向状態が悪化することを防止することができる。
【００４８】
請求項１６記載の発明は、請求項１２、１３、１４または１５記載の光偏向方法において、前記強電界の印加に際しては印加タイミング、電界方向および電界強度を調整することで、単位時間におけるベクトルの平均値が略ゼロとなるようにした強電界を印加する。
【００４９】
ところで、任意のタイミングで強電界を印加する場合、その強電界の方向が片側に偏ると、時間と共に液晶層内に注入される電荷やイオンなどの電荷分布に偏りが生じ、電界反転時の過渡光散乱の悪化や配向欠陥の発生、液晶材料の性能寿命の低下につながる場合がある。
【００５０】
したがって、単位時間内での液晶層に印加される電界のベクトルの平均値が略ゼロとなるように、強電界を印加する任意のタイミングと、その電界方向および電界強度を設定することで、液晶層内の電荷のＤＣバランスが保たれ、電界反転時の過渡光散乱の悪化や配向欠陥の発生を防止できる。
【００５１】
請求項１７記載の発明は、請求項１２ないし１６のいずれか一に記載の光偏向方法において、前記強電界の印加に際しては一度切り換えた電界方向を次に切り換えるまでの切り換え周期に対して、電界方向を切り換えてから半周期以上通常電界が印加された後に前記強電界を印加する。
【００５２】
ところで、一方の電界方向に強電界を印加した状態から他方の電界方向に強電界を印加した場合、電界変化量が非常に大きくなる。電界変化量が非常に大きい場合、液晶層と電源への電気的な負荷が大きくなる。
【００５３】
したがって、一方の電界方向に対して大きな電界強度を印加した後、少なくとも半周期以上は光偏向動作時の電界強度を印加した後で、他方の電界方向に対して大きな電界強度を印加することで、電界の変化量を小さく設定することができ、液晶層と電源への電気的な負荷を小さく出来る。
【００５４】
請求項１８記載の発明は、請求項１２ないし１７のいずれか一に記載の光偏向方法において、前記強電界の印加に際しては２００Ｖ/ｍｍ以上の絶対値に設定された電界を前記強電界として印加する。
【００５５】
したがって、通常電界よりも十分に大きな強電界を一時的に印加することで、液晶層における配向状態の乱れを実用上確実に抑制することができる。
【００５６】
請求項１９記載の発明は、請求項１２ないし１８のいずれか一に記載の光偏向方法において、前記強電界の印加に際しては液晶層において光学軸の傾斜角度が飽和する電界強度の絶対値である飽和電界強度Ｅｃ(Ｖ/ｍｍ)に対して５倍以上の絶対値に設定された電界を前記強電界として印加する。
【００５７】
したがって、液晶材料の物性を反映した特性値である飽和電界強度を基準とした一定倍率の電界強度を印加することで、液晶材料の種類の違い等によって或る電界強度の電界に対する挙動が異なる場合であっても、液晶材料の違いに左右されること無くＭＴＦ低下を確実に抑制することができる。
【００５８】
請求項２０記載の発明は、請求項１２ないし１９のいずれか一に記載の光偏向方法において、前記強電界の印加に際しては液晶層の自発分極の絶対値をＰｓ(ｎＣ/ｃｍ２)、前記強電界の絶対値をＥ(Ｖ/ｍｍ)とした場合に、Ｐｓ×Ｅの値が１００００(μＮ/ｃｍ２)以上となるように設定された電界を前記強電界として印加する。
【００５９】
したがって、液晶材料の物性を反映した特性値である自発分極と電界強度の積(液晶分子に働く電気的な駆動力に比例する値)を規定することで、液晶材料の種類の違い等によって或る電界強度の電界に対する挙動が異なる場合であっても、液晶材料の違いに左右されること無くＭＴＦ低下を確実に抑制することができる。
【００６０】
請求項２１記載の発明は、請求項１２ないし２０のいずれか一に記載の光偏向方法において、前記強電界の印加に際しては、前記液晶層における光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増減を検出する増減検出手段を用いて、光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増加が検出された場合に強電界を印加する。
【００６１】
ここで、光散乱量やＭＴＦ量は、光偏向装置が設置された環境温度等、使用環境によって値が異なる場合がある。そのため、任意のタイミングで強電界を印加すると、ＭＴＦの低下を効果的に抑制することができるが、強電界を印加するによる副作用を発生させる恐れもある。
【００６２】
したがって、液晶層における光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増減を検知し、光散乱量またはＭＴＦ値の低下量の増加を検知した場合の任意のタイミングで強電界を印加することで、強電界の印加動作のタイミングを必要最小限に抑制することができる。
【発明の効果】
【００６３】
請求項１記載の発明の光偏向装置によれば、光偏向方向の切り換え時間を短くするために強電界を印加することで発生し易い液晶層における配向状態の乱れによるＭＴＦの低下を抑制するとともに、光偏向動作に際して通常電界が印加されるタイミングに重複する任意のタイミングで強電界を印加することで、電界方向の切り換えに支障を来たすことなく、強電界を連続して印加することにより発生する配向欠陥の発生を抑制することができるので、長期間に亘って安定した光偏向動作を行うことができる。
【００６４】
請求項２記載の発明によれば、請求項１記載の光偏向装置において、通常電界と強電界とのオフセットがゼロでデューティー比を５０％となり、電界方向を切り換えた場合にも切り換えた後の液晶層全体に亘って強電界を印加することで、比較的強度の小さい電界の連続印加に際しての電界方向の切り換えにおいて液晶層で発生した配向状態の乱れの増幅を収束させることができるので、液晶層における配向状態の乱れや配向欠陥の増幅を抑制し、ＭＴＦの低下をより確実に抑制することができる。
【００６５】
請求項３記載の発明によれば、請求項１記載の光偏向装置において、電界方向を切り換えた直後の電界強度を通常の電界強度と同程度の比較的低電界とすることで電界の変化量を比較的小さく設定し、その後連続的あるいは段階的に電界強度を大きくすることで、比較的強度の小さい電界の連続印加に際しての電界方向の切り換えにおいて液晶層で発生した配向状態の乱れの増幅を収束させることができるので、液晶層における配向状態の乱れや配向欠陥の増幅を抑制し、ＭＴＦの低下をより確実に抑制することができる。
【００６６】
請求項４記載の発明によれば、請求項１、２または３記載の光偏向装置において、一定周期で強電界を印加することにより液晶層内に発生しうる周期的な流動によって液晶層における配向状態が悪化することを防止することができるので、より長期間に亘って安定した光偏向動作を行うことができる。
【００６７】
請求項５記載の発明によれば、請求項１、２、３または４記載の光偏向装置において、単位時間内での液晶層に印加される電界のベクトルの平均値が略ゼロとなるように、強電界を印加する任意のタイミングと、その電界方向および電界強度を設定することで、液晶層内の電荷のＤＣバランスが保たれ、電界反転時の過渡光散乱の悪化や配向欠陥の発生を抑制することができるので、任意のタイミングで強電界を印加することによる液晶層内への注入電荷の正負の偏りなどを防止し、光偏向装置におけるＭＴＦ低下を長期的に亘って安定して防止することができる。
【００６８】
請求項６記載の発明によれば、請求項１ないし５のいずれか一に記載の光偏向装置において、一方の電界方向に対して強電界を印加した後、少なくとも半周期以上は光偏向動作時の電界強度を印加した後で、他方の電界方向に対して大きな電界強度を印加することで、電界の変化量を小さく設定することができ、液晶層と電源への電気的な負荷を小さく出来るので、光偏向装置内に流れる電流値を抑えて、長期的に安定して光偏向装置のＭＴＦ低下を抑制することができる。
【００６９】
請求項７記載の発明によれば、請求項１ないし６のいずれか一に記載の光偏向装置において、通常電界よりも十分に大きな強電界を一時的に印加することで、液晶層における配向状態の乱れを実用上確実に抑制することができるので、光偏向装置におけるＭＴＦ低下を実用上確実に防止することができる。
【００７０】
請求項８記載の発明によれば、請求項１ないし７のいずれか一に記載の光偏向装置において、液晶材料の物性を反映した特性値である飽和電界強度を基準とした一定倍率の電界強度を印加することで、液晶材料の種類の違い等によって或る電界強度の電界に対する挙動が異なる場合であっても、液晶材料の違いに左右されること無くＭＴＦ低下を確実に抑制することができるので、液晶材料の違いに左右されること無く、光偏向装置におけるＭＴＦ低下を長期的に亘って安定して防止することができる。
【００７１】
請求項９記載の発明によれば、請求項１ないし８のいずれか一に記載の光偏向装置において、液晶材料の物性を反映した特性値である自発分極と電界強度の積(液晶分子に働く電気的な駆動力に比例する値)を規定することで、液晶材料の種類の違い等によって或る電界強度の電界に対する挙動が異なる場合であっても、液晶材料の違いに左右されること無くＭＴＦ低下を確実に抑制することができるので、液晶材料の違いに左右されること無く、光偏向装置におけるＭＴＦ低下を長期的に亘って安定して防止することができる。
【００７２】
請求項１０記載の発明によれば、請求項１ないし９のいずれか一に記載の光偏向装置において、光偏向装置が設置された環境温度等、使用環境によって光散乱量やＭＴＦ量の値が異なる場合にも、強電界の印加動作のタイミングを必要最小限に抑えて効果的に液晶層の配向状態の乱れを解消し、光偏向装置におけるＭＴＦ低下を長期的に亘って安定して防止することができる。
【００７３】
請求項１１記載の発明の画像表示装置によれば、光偏向装置のＭＴＦ低下が発生し難い周波数で、かつフリッカーなどを発生させない周波数で駆動することができるので、長期間に亘って高精細かつ高コントラストを維持した画像を表示することができる。
【００７４】
請求項１２記載の発明の光偏向方法によれば、光偏向方向の切り換え時間を短くするために強電界を印加することで発生し易い液晶層における配向状態の乱れによるＭＴＦの低下を抑制するとともに、光偏向動作に際して通常電界が印加されるタイミングに重複する任意のタイミングで強電界を印加することで、電界方向の切り換えに支障を来たすことなく、強電界を連続して印加することにより発生する配向欠陥の発生を抑制することができるので、長期間に亘って安定した光偏向動作を行うことができる。
【００７５】
請求項１３記載の発明によれば、請求項１２記載の光偏向方法において、通常電界と強電界とのオフセットがゼロでデューティー比を５０％となり、電界方向を切り換えた場合にも切り換えた後の液晶層全体に亘って強電界を印加することで、比較的強度の小さい電界の連続印加に際しての電界方向の切り換えにおいて液晶層で発生した配向状態の乱れの増幅を収束させることができるので、液晶層における配向状態の乱れや配向欠陥の増幅を抑制し、ＭＴＦの低下をより確実に抑制することができる。
【００７６】
請求項１４記載の発明によれば、請求項１２記載の光偏向方法において、電界方向を切り換えた直後の電界強度を通常の電界強度と同程度の比較的低電界とすることで電界の変化量を比較的小さく設定し、その後連続的あるいは段階的に電界強度を大きくすることで、比較的強度の小さい電界の連続印加に際しての電界方向の切り換えにおいて液晶層で発生した配向状態の乱れの増幅を収束させることができるので、液晶層における配向状態の乱れや配向欠陥の増幅を抑制し、ＭＴＦの低下をより確実に抑制することができる。
【００７７】
請求項１５記載の発明によれば、請求項１２、１３または１４記載の光偏向方法において、一定周期で強電界を印加することにより液晶層内に発生しうる周期的な流動によって液晶層における配向状態が悪化することを防止することができるので、より長期間に亘って安定した光偏向動作を行うことができる。
【００７８】
請求項１６記載の発明によれば、請求項１２、１３、１４または１５記載の光偏向方法において、単位時間内での液晶層に印加される電界のベクトルの平均値が略ゼロとなるように、強電界を印加する任意のタイミングと、その電界方向および電界強度を設定することで、液晶層内の電荷のＤＣバランスが保たれ、電界反転時の過渡光散乱の悪化や配向欠陥の発生を抑制することができるので、任意のタイミングで強電界を印加することによる液晶層内への注入電荷の正負の偏りなどを防止し、光偏向装置におけるＭＴＦ低下を長期的に亘って安定して防止することができる。
【００７９】
請求項１７記載の発明によれば、請求項１２ないし１６のいずれか一に記載の光偏向方法において、一方の電界方向に対して強電界を印加した後、少なくとも半周期以上は光偏向動作時の電界強度を印加した後で、他方の電界方向に対して大きな電界強度を印加することで、電界の変化量を小さく設定することができ、液晶層と電源への電気的な負荷を小さく出来るので、光偏向装置内に流れる電流値を抑えて、長期的に安定して光偏向装置のＭＴＦ低下を抑制することができる。
【００８０】
請求項１８記載の発明によれば、請求項１２ないし１７のいずれか一に記載の光偏向方法において、通常電界よりも十分に大きな強電界を一時的に印加することで、液晶層における配向状態の乱れを実用上確実に抑制することができるので、光偏向装置におけるＭＴＦ低下を実用上確実に防止することができる。
【００８１】
請求項１９記載の発明によれば、請求項１２ないし１８のいずれか一に記載の光偏向方法において、液晶材料の物性を反映した特性値である飽和電界強度を基準とした一定倍率の電界強度を印加することで、液晶材料の種類の違い等によって或る電界強度の電界に対する挙動が異なる場合であっても、液晶材料の違いに左右されること無くＭＴＦ低下を確実に抑制することができるので、液晶材料の違いに左右されること無く、光偏向装置におけるＭＴＦ低下を長期的に亘って安定して防止することができる。
【００８２】
請求項２０記載の発明によれば、請求項１２ないし１９のいずれか一に記載の光偏向方法において、液晶材料の物性を反映した特性値である自発分極と電界強度の積(液晶分子に働く電気的な駆動力に比例する値)を規定することで、液晶材料の種類の違い等によって或る電界強度の電界に対する挙動が異なる場合であっても、液晶材料の違いに左右されること無くＭＴＦ低下を確実に抑制することができるので、液晶材料の違いに左右されること無く、光偏向装置におけるＭＴＦ低下を長期的に亘って安定して防止することができる。
【００８３】
請求項２１記載の発明によれば、請求項１２ないし２０のいずれか一に記載の光偏向方法において、光偏向装置が設置された環境温度等、使用環境によって光散乱量やＭＴＦ量の値が異なる場合にも、強電界の印加動作のタイミングを必要最小限に抑えて効果的に液晶層の配向状態の乱れを解消し、光偏向装置におけるＭＴＦ低下を長期的に亘って安定して防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００８４】
本発明を実施するための最良の一実施の形態について図１ないし図１４を参照して説明する。本発明は、光偏向装置への適用例を示す。
【００８５】
図１は、本発明を実施するための最良の一実施の形態の光偏向装置における光偏向素子を示す概略図である。図１に示すように、本実施の形態の光偏向装置における光偏向素子は、対向配置された一対の透明な基板２，３を備えている。この透明な基板２，３としては、ガラス、石英、プラスチックなどを用いることが可能である。透明な基板２，３としては、特に、複屈折性の無い透明材料が好ましい。
【００８６】
各基板２，３の厚みは、数十μｍ〜数ｍｍに設定されていることが好ましい。
【００８７】
基板２，３の内側面（互いに対向する側の面）には、垂直配向膜４，５が形成されている。この垂直配向膜４，５は、基板２，３表面に対して、後述する液晶層６における液晶分子を垂直配向（ホメオトロピック配向）させる材料であれば特に限定されるものではない。垂直配向膜４，５を形成する材料としては、液晶ディスプレイ用の垂直配向剤やシランカップリング剤、ＳｉＯ２蒸着膜などを用いることが可能である。
【００８８】
なお、本実施の形態では、垂直配向（ホメオトロピック配向）とは、基板面対して液晶分子が垂直に配向した状態だけではなく、数十度程度までチルトした配向状態も含むものとする。
【００８９】
光偏向素子１では、一対の基板２，３の間にスペーサー７を設け、このスペーサー７を一対の基板２，３によって挟むことで基板２，３の間隔を規定している。スペーサー７としては、数μｍから数ｍｍ程度の厚みを持つシート状部材あるいは同程度の粒径の粒子等を用いることが可能である。スペーサー７は、素子の有効領域外に設けられることが好ましい。
【００９０】
スペーサー７によって規定された基板２，３間には、液晶層６と電極８とが設けられる。
【００９１】
ここで、電極８を形成する材料としては、アルミ、銅、クロムなどの金属、ＩＴＯなどの透明電極などを用いることが可能である。なお、電極８は、液晶層６内に均一な水平電界を印加するために、液晶層６の厚みと同程度の厚みを持つシート状の金属材料を用いることが好ましい。電極８は、光偏向装置における光偏向に際しての有効領域外に設けられる。
【００９２】
なお、図１では、より好ましい例として、金属材料によって形成されたシート状部材によってスペーサー７と電極８とを共通し、このシート状部材の厚みによって液晶層６の厚みを規定するようにしている。
【００９３】
電極８には、電極８間に電圧を印加することで液晶層６に対して基板２，３面の法線方向および光偏向方向に略直交する方向に電界を印加する矩形波交流電圧源１４（図４参照）が接続されている。この矩形波交流電圧源１４によって液晶層６に対して基板２，３面の法線方向および光偏向方向に略直交する方向に電界を印加することにより、液晶層６に対して入射された光が偏向されて出射される。本実施の形態では、この電界強度を有する電界を通常電界とする。
【００９４】
矩形波交流電圧源１４は電極８に対して矩形波形を有する交流電圧を印加する。このため、液晶層６に印加される電界方向は、矩形波交流電圧源１４によって電極８に対して交流電圧を印加することによって切り換えられる。ここに、電界方向切換手段が実現される。
【００９５】
なお、本実施の形態では、この矩形波交流電圧源１４によって電極８間に印加する電圧を可変することによって、液晶層６に印加する電界強度を可変制御することができる。電界強度の可変制御については後述する。
【００９６】
本実施の形態の光偏向装置における液晶層６としては、スメクチックＣ相を形成可能な液晶を用いることが可能である。
【００９７】
このような光偏向装置において、入射光の偏向動作に際しては、電極８間に電圧を印加することで、液晶層６に対して基板２，３面の法線方向および光偏向方向に略直交する方向（液晶層６の水平方向）に通常電界を印加する。ここに、電界印加手段が実現される。
【００９８】
なお、本実施の形態の光偏向装置においては、図１に示す光偏向素子１に限るものではなく、例えば、図２および図３に示すような光偏向素子１０であってもよい。図２および図３に示すような光偏向素子１０は、基板２，３面上に設けられた複数本のライン状の透明電極９を備えている。各透明電極９には、抵抗アレイ１１が接続されている。この抵抗アレイ１１には、透明電極９の配列方向に沿って交流電圧を印加する交流電圧印加装置１２が接続されている。
【００９９】
図２および図３に示す光偏向素子１０では、抵抗アレイ１１に電圧を印加することで、各透明電極９に対して段階的に変化する電圧値を印加する。これにより、より広い面積に亘って均一な水平電界が印加され、液晶層６において基板２，３の水平方向に沿った電位勾配を強制的に形成し、均一な水平電界を形成することができる。
【０１００】
光偏向素子１０においては、図２および図３に示すように、ライン状の透明電極９が設けられている面と液晶層６との間に、透明な誘電体層１３を設けるようにしてもよい。図２および図３に示すような光偏向素子１０では、有効面積を数センチ角程度まで大きくすることができるので、例えば、画像表示装置（図２１参照）のように比較的大面積が必要な用途に適用する場合に好ましい。
【０１０１】
次に、スメクチックＣ相を形成可能な液晶層６に関して詳細に説明する。「スメクチック液晶」とは、液晶分子の長軸方向を層状(スメクチック層)に配列してなる液晶である。このような液晶に関し、液晶層６の法線方向（層法線方向）と液晶分子の長軸方向とが一致している液晶を「スメクチックＡ相」、法線方向と一致していない液晶を「スメクチックＣ相」と呼んでいる。
【０１０２】
スメクチックＣ相よりなる強誘電液晶は、一般的に、外部電界が働かない状態において各スメクチック層毎に液晶ダイレクタ方向が螺旋的に回転しているいわゆる螺旋構造をとり、「キラルスメクチックＣ相」と呼ばれる。
【０１０３】
また、キラルスメクチックＣ相反強誘電液晶は、各層毎に液晶ダイレクタが対向する方向を向く。
【０１０４】
これらのキラルスメクチックＣ相よりなる液晶は、不斉炭素を分子構造に有し、これによって自発分極しているため、この自発分極Ｐｓと外部電界Ｅにより定まる方向に液晶分子が再配列することで光学特性が制御される。
【０１０５】
なお、本実施の形態等では、液晶層６として強誘電液晶を例にとって光偏向素子１の説明を行うが、これに限るものではなく、反強誘電液晶の場合にも同様に使用することができる。
【０１０６】
次に、本実施の形態の光偏向装置の動作原理について図４および図５を参照して説明する。図４は、液晶層６において電界方向と液晶分子の傾斜方向を示す模式図であり、（ａ）は図４中右から左へ向かう電界が印加されている状態、（ｂ）は図４中左から右へ向かう電界が印加されている状態を示している。また、図５は、図４における液晶層６を模式的に示す斜視図であり、（ａ）は図４中右から左へ向かう電界が印加されている状態、（ｂ）は図４中左から右へ向かう電界が印加されている状態を示している。なお、図４中、液晶分子６ａの幅が広く描いてある側が紙面上側、幅が狭く描かれている側が紙面下側に傾いている様子を示している。また、図２中、液晶の自発分極（記号Ｐｓで記す）を矢印で示してある。
【０１０７】
ここで、電界方向が反転すると、略垂直配向した液晶分子６ａのチルト角の方向が反転する。なお、図４中では、自発分極が正の場合について電界印加方向と液晶分子６ａのチルト方向の関係を図示している。
【０１０８】
ところで、チルト角の方向が反転する際、液晶層６における液晶分子６ａは、図５に示すように、仮想的なコーン状の面１５内（以降、仮想コーン１５とする）を回転運動すると考えられる。
【０１０９】
ここで、図６は、液晶分子６ａの配向状態を示す模式図であり、（ａ）は液晶層６に対して紙面奥側から手前側方向へ向かう電界が印加された場合を示し、（ｂ）は液晶層６に対して紙面手前側から奥側方向へ向かう電界が印加された場合を示している。なお、図６中、垂直配向膜４、スペーサー７、電極８は省略されている。また、便宜上、電圧は図６中紙面表裏方向に印加されるものとし、この電界印加によって紙面表裏方向に電界が作用するものとする。ただし、電界方向は、矩形波交流電圧源１４を制御することによって目的とする光の偏向方向に対応して切り換えることが可能である。なお、光偏向素子１に対する入射光は直線偏光である。
【０１１０】
図６（ａ）に示すように、液晶層６に対して、図６中紙面奥側から手前側方向へ向かう電界が印加された場合、液晶分子６ａの自発分極が正ならば液晶ダイレクタが図６（ａ）中右上に傾斜した液晶分子６ａの数が増加する。このとき、液晶層６としての平均的な光学軸も、図６（ａ）右上方向に傾斜する。これにより、光偏向素子１（における液晶層６）は、複屈折板として機能する。
【０１１１】
キラルスメクチックＣ相の螺旋構造が解ける閾値電界以上では、すべての液晶分子６ａの液晶ダイレクタがチルト角θを示し、光学軸が図６（ａ）中右上側に角度θで傾斜した複屈折板となる。なお、異常光として左側から入射した直線偏光は上側に平行シフトする。
【０１１２】
ここで、液晶分子６ａの長軸方向の屈折率をｎｅ、短軸方向の屈折率をｎｏ、液晶層６の厚み(ギャップ)をｄとするとき、液晶層６によるシフト量Ｓは以下に示す（１）式で表される（例えば、「結晶光学」応用物理学会、光学懇話会編、ｐ１９８参照）。
Ｓ＝[(１／ｎｏ)2−(１／ｎｅ)2]sin(２θ)×ｄ
÷[２((１／ｎｅ)2sin2θ＋(１／ｎｏ)2cos2θ)]    ・・・（１）
【０１１３】
同様に、図６（ｂ）に示すように、電極８へ印加する電圧方向を反転して図６（ｂ）中紙面手前側から奥側へ向かう電界を印加した場合、液晶分子６ａの自発分極が正ならば液晶ダイレクタは図６（ｂ）中右下に傾斜し、光学軸が下側に角度θで傾斜した複屈折板として機能する。なお、異常光として左側から入射した直線偏光は下側に平行シフトする。
【０１１４】
このように、光偏向装置では、電界方向を反転させることにより、２Ｓ分の光路偏向量を得ることができる。
【０１１５】
ところで、図４ないし図６においては、液晶分子６ａが反転して再配向した後の理想的な安定状態について説明しているが、実際には、液晶分子６ａが反転する過程で配向状態が大きく乱れて過渡光散乱が発生することがある。
【０１１６】
このような液晶分子６ａの反転について図７を参照して説明する。図７は、図２と同様に、光偏向素子内の液晶分子の傾斜状態を示す模式図であり（ａ）は電界反転前の状態を示し、（ｂ）は光散乱状態を示し、（ｃ）は再配向後にドメインの流動がある状態を示し、（ｄ）はドメインの流動が収束した後の状態を示している。キラルスメクチックＣ相の螺旋構造が解ける閾値電界以上である場合、液晶分子６ａは、図４（ａ）に示すように均一に配向している。
【０１１７】
液晶層６においては、図７（ａ）に示す状態にある液晶分子６ａを、この液晶分子６ａの応答時間よりも短時間で印加電界を反転させると、各液晶分子６ａが図５に示すように仮想コーン１５に沿って反転を始めるときに、図７（ｂ）に示すように、右回りに回転する領域と左回りに回転し始める領域があると推測される。そして、この回転方向の異なるドメイン間の界面で強い過渡光散乱が生じると考えられる。
【０１１８】
その後、図７（ｃ）に示すように液晶分子６ａが反対側にほぼ均一に傾斜した状態に再配向されると、強い光散乱は消滅する。
【０１１９】
しかしながら、液晶材料の特性によっては、再配向後でもスメクチック層内にドメインが形成されている場合があり、そのドメインが波動状に流動することがある。なお、図７（ｃ）中の破線曲線は、ドメイン境界面のイメージを示している。
【０１２０】
その後、図７(ｄ)に示すように、ドメインの流動も収束し、安定した配向状態を示す。
【０１２１】
ところで、上述したようなＭＴＦが低下する現象は、図７(ｃ)に示す状態の収束時間が大きく影響していると推測される。
【０１２２】
ここで、図８は、光偏向装置におけるＭＴＦ値を測定する装置（ＭＴＦ値測定装置）の一例を示す概略図である。ＭＴＦ値測定装置２０は、光源２１からの光を、照明角度を設定する光学系２２と、光学系２２からの光を偏光する偏光板２３とを備えている。また、ＭＴＦ値測定装置２０は、ＭＴＦ値の測定対象となる光偏向装置における光偏向素子１からの出射光を検出するＣＣＤカメラ２４に対して焦点を合わせる顕微鏡２５を備えている。偏光板２３と顕微鏡２５との間には、ＭＴＦチャート２６が設けられている。測定対象となる光偏向装置における光偏向素子１は、顕微鏡２５とＭＴＦチャート２６との間に配置される。
【０１２３】
図８に示すＭＴＦ測定装置２０では、偏光板２２を通して空間周波数１００周期／ｍｍ(１０μｍピッチ)の正弦波状濃度分布を有するＭＴＦチャート２６に照明した。
【０１２４】
そして、顕微鏡２５，ＣＣＤカメラ２４によって光偏向装置を介してＭＴＦチャート２６面に焦点を合わせ、光偏向装置を介したことによる正弦波状輝度分布のコントラストの劣化を観測したところ、駆動電界の印加によって光シフトが生じ、ＭＴＦチャート２５の位置が変位する様子が観察された。
【０１２５】
光路が一方向にシフトしている定常状態のＭＴＦチャート画像をコンピュータに取り込み、画像解析ソフトによって正弦波状輝度分布のコントラストを解析した。具体的に、輝度分布のピーク値Ｉｍａｘとボトム値Ｉｍｉｎを求め、空間周波数１００周期／ｍｍ(１０μｍピッチ)に対する光偏向装置における光偏向素子１のＭＴＦの絶対値を以下に示す（２）式の演算により算出した。
ＭＴＦ＝（Ｉｍａｘ−Ｉｍｉｎ）／（Ｉｍａｘ＋Ｉｍｉｎ）    ・・・ (２)
【０１２６】
また、リファレンスとして、屈折率が１.５２０のマッチングオイルをガラス基板(配向膜無し)で挟んだ試料を使用し、測定対象となる光偏向装置における光偏向素子１とリファレンスとのＭＴＦ比を算出した。
【０１２７】
このＭＴＦ値は、以下に示す（３）式に示すように、液晶層と配向膜の部分のみよる光学特性の劣化を示すことになる。
ＭＴＦ（液晶層と配向膜の部分)
＝ＭＴＦ（光偏向装置）／ＭＴＦ（マッチングオイル試料）    ・・・（３）
【０１２８】
ここで、図９は、従来の電界印加方法によるＭＴＦ低下現象の例を示す説明図である。チッソ社の強誘電性液晶で特性の異なるＣＳ１０２４とＣＳ２００３の二種類を用いて図１に示すような光偏向素子１を作成し、図１０に示すように、常に電界強度が一定の矩形波交流電界を印加した。図８に示す例では、矩形波交流電界の周波数を９８Ｈｚに設定した。図９中、横軸は液晶層水平方向の電界強度の絶対値を示し、縦軸は（３）式における液晶層と配向膜部分とによるＭＴＦの値を示している。
【０１２９】
この結果、ＣＳ１０２４では、±５０Ｖ/ｍｍから２００Ｖ/ｍｍ程度の電界強度で連続駆動することにより、徐々にＭＴＦ値が低下し始め、数分程度で略一定の値に落ち着いた。
【０１３０】
そして、ＭＴＦ値が低下している比較的低電界の状態の光偏向装置に対して±３００Ｖ/ｍｍ以上の比較的強電界を印加すると、ＭＴＦ値が速やかに回復し、０.９以上の良好な値を示した。なお、初めから±３００Ｖ/ｍｍ以上の比較的強電界を印加した場合には連続駆動していてもＭＴＦ低下現象は発生しなかった。この実験結果より、少なくとも±２００Ｖ/ｍｍ以上の電界強度を有する電界を印加することでＭＴＦ低下現象を防止できる可能性があることが推察される。
【０１３１】
一方、ＣＳ２００３では、±５０Ｖ/ｍｍから±３５０Ｖ/ｍｍ程度の電界強度で連続駆動することにより、徐々にＭＴＦ値が低下し始め、数分程度で略一定の値に落ち着いた。
【０１３２】
そして、ＭＴＦ値が低下している比較的低電界の状態の光偏向装置に対して、少なくとも±５５０Ｖ/ｍｍ以上の比較的強電界を印加すると、ＭＴＦ値が速やかに回復し、０.９程度の良好な値を示した。なお、初めから±５５０Ｖ/ｍｍ以上の比較的強電界を印加した場合には連続駆動していてもＭＴＦ低下現象は発生しなかった。この実験結果より、少なくとも±３５０Ｖ/ｍｍ以上の電界強度を有する電界を印加することでＭＴＦ低下現象を防止できる可能性があることが推察される。
【０１３３】
ところで、上述した二つの例示における強誘電性液晶材料は、キラルスメクチックＣ相の螺旋ピッチや自発分極Ｐｓの値が異なるため、同一の電界強度を印加しても液晶層に対する影響が異なる可能性があることが推察される。
【０１３４】
そこで、キラルスメクチックＣ相の螺旋構造がほぼ解ける電界強度である飽和電界強度(記号Ｅｃで記す)を基準として比較した。水平電界強度に対するキラルスメクチックＣ相の光学軸のチルト角測定結果から、ＣＳ１０２４の飽和電界の絶対値はＥｃ＝４０Ｖ/ｍｍ、ＣＳ２００３の飽和電界の絶対値はＥｃ＝８０Ｖ/ｍｍである。すなわち、ＣＳ１０２４またはＣＳ２００３を用いた場合には、飽和電界の絶対値以上の絶対値を有する電界強度を通常電界の電界強度として印加すればよい。
【０１３５】
図１１は、印加する電界強度を飽和電界強度Ｅｃで規格化して整理した結果を示すグラフである。なお、ＣＳ１０２４およびＣＳ２００３の両者とも、規格化電界Ｅ/Ｅｃが少なくとも５以上である場合にはＭＴＦ低下を抑制できる可能性があることが推察される。また、図１１によれば、規格化電界Ｅ／Ｅｃを７以上にすることにより、より確実にＭＴＦ低下を抑制することができることが推察される。
【０１３６】
ところで、ＭＴＦが低下する現象は、液晶分子反転後のスメクチック層の流動が影響していると考えられる。このため、スメクチック層の流動を速やかに収束させることが重要と考えられる。
【０１３７】
また、スメクチック層の流動の収束時間には、液晶分子に働く電気的駆動力が影響すると推測される。
【０１３８】
ここで、図１２は、液晶分子６ａに作用する電気的駆動力に相当する自発分極Ｐｓと電界強度Ｅとの積（Ｐｓ・Ｅ）と、ＭＴＦ値との関係とを示すグラフである。図１２によれば、自発分極Ｐｓが約−４７ｎＣ/ｃｍ２であるＣＳ１０２４では、Ｐｓ・Ｅが少なくとも１００００μＮ/ｃｍ２以上である場合に、ＭＴＦ値の低下を抑制することができる可能性があることが推測される。また、図１２によれば、自発分極Ｐｓが約−４１ｎＣ/ｃｍ２であるＣＳ２００３では、Ｐｓ・Ｅが少なくとも１５０００μＮ/ｃｍ２以上である場合にＭＴＦ値の低下を抑制することができる可能性があることが推測される。
【０１３９】
以上の結果から、矩形波交流電界の電界強度を常に±２００Ｖ/ｍｍ以上に設定することでＭＴＦ値の低下を抑制することができると推測される。
【０１４０】
本実施の形態では、矩形波交流電界の電界強度が常に±２００Ｖ/ｍｍ以上になるように制御した強電界を印加する。ここに、電界制御手段としての機能の一部が実現される。
【０１４１】
なお、矩形波交流電界の電界強度は、±３５０Ｖ/ｍｍ以上に設定することがより好ましい。
【０１４２】
また、上述の結果から、規格化電界強度Ｅ/Ｅｃを常に５以上に設定することでＭＴＦ値の低下を抑制することができると推測される。
【０１４３】
本実施の形態では、規格化電界強度Ｅ/Ｅｃが常に５以上になるように、すなわち、液晶層６において光学軸の傾斜角度が飽和する電界強度の絶対値である飽和電界強度Ｅｃ(Ｖ/ｍｍ)に対して５倍以上の絶対値に設定された電界が強電界として印加されるように制御する。ここに、電界制御手段としての機能の一部が実現される。
【０１４４】
なお、規格化電界強度Ｅ/Ｅｃは、７以上に設定することがより好ましい。
【０１４５】
さらに、上述の結果から、電気的駆動量であるＰｓ・Ｅを、常に１００００μＮ/ｃｍ２以上に設定することで、ＭＴＦ値の低下を抑制することができると推測される。
【０１４６】
本実施の形態では、電気的駆動量であるＰｓ・Ｅが常に１００００μＮ/ｃｍ２以上になるように制御する。ここに、電界制御手段としての機能の一部が実現される。
【０１４７】
なお、電気的駆動量であるＰｓ・Ｅは、１５０００μＮ/ｃｍ２以上に設定することがより好ましい。
【０１４８】
ところで、上述したような３つの条件となる比較的強電界の矩形波交流電界を常に印加し続けた場合、以下に示すような別の不具合が生じることが懸念される。
【０１４９】
その不具合の一つとしては、例えば、比較的強電界の矩形波交流電界を常に印加し続けることにより、図１３に示すように、基板２，３に対してスメクチック層全体が傾斜してしまい光路シフト量が変化してしまうことが挙げられる。また、スメクチック層内の歪によって新たなドメインを発生させてしまい、過渡光散乱が悪化してしまうことが懸念される。さらには、矩形波交流電圧源１４に対する負荷が大きくなることが懸念される。加えて、このような光偏向素子１の周囲に配設される部材に対する電気ノイズなどの影響が大きくなることが懸念される。
【０１５０】
本実施の形態では、常に強電界を印加し続けるのでは無く、比較的低電界で駆動中に、一時的、定期的または不定期的等の通常電界が印加されるタイミングに重複する任意のタイミングで強電界を印加するように制御する。ここに、上述した機能の一部と併せて、電界制御手段が実現される。
【０１５１】
これにより、常に強電界を印加した場合の不具合を防止し、同時にＭＴＦが徐々に低下することを抑制することができる。また、ＭＴＦが大きく低下してしまった状態でも、比較的強電界を印加することで速やかにＭＴＦが回復する現象を利用し、強電界をパルス的に印加することで、ＭＴＦ低下現象が顕在化する前に予防的に防止することができる。
【０１５２】
このような強電界を印加する制御としては、具体的には、例えば、図１４中に示す電界波形のように、任意の電界パルスの前半部分のみの電界強度を大きくすることが挙げられる。
【０１５３】
このように、光偏向動作中の任意のタイミングで、光偏向動作時の電界強度よりも電界強度の大きな電界（強電界）を一時的あるいは一定期間に、通常電界が印加されるタイミングに重複する任意のタイミングで印加する。これにより、図７（ｃ）に示すような再配向後のドメイン流動を早期に収束させ、次のドメイン流動との干渉により液晶層の配向性の悪化が増幅されてＭＴＦ値が大きく低下することを抑制することができる。
【０１５４】
次に、本発明を実施するための最良の別の実施の形態について図１５を参照して説明する。なお、上述した実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。以下、同様とする。
【０１５５】
上述した光偏向装置では、図１４に示すように、矩形波電界パルスの前半部の電界強度を大きく設定した場合を例示したが、図７（ｃ）のような再配向後のドメイン流動を早期に収束させるためには、電界強度が一定の期間の後半部にも大きな電界強度を印加しておくことが効果的であると考えられる。
【０１５６】
そこで、本実施の形態では、図１５に示すように、光偏向動作時の電界が正負各極性での電界強度の絶対値と時間幅とが等しい矩形波交流電界を通常電界とし、この通常電界に対して光偏向動作時と時間幅とが等しく電界強度の絶対値のみが異なる矩形波形状になるように制御した電界を強電界として印加する。すなわち、オフセットをゼロとし、デューティー比を５０％とする。ここに、電界制御手段が実現される。
【０１５７】
これにより、電界反転後の光偏向状態保持期間内の全体に強電界が印加され、光偏向方向の切り換え後に発生する液晶層６の流動や配向状態の乱れを確実に収束させることが出来る。
【０１５８】
次に、本発明を実施するための最良の別の実施の形態について図１６を参照して説明する。
【０１５９】
上述した光偏向装置では、図１４に示すように、矩形波電界パルスの前半部の電界強度を大きく設定した場合を例示したが、図７（ｃ）に示すような再配向後のドメイン流動を早期に収束させるためには、電界強度が一定の期間の後半部にも強電界を印加しておくことが効果的であると考えられる。
【０１６０】
そこで、本実施の形態では、図１６に示すように、強電界を印加するタイミングにおいては電界反転後の光偏向状態保持期間内で連続的あるいは段階的に目的とする電界強度を有する強電界まで増加させるように制御する。ここに、電界制御手段が実現される。
【０１６１】
これにより、電界切り換え直後の電界強度は通常時と同様に比較的低電界であるので、電界の変化量を比較的小さく設定することができる。そして、その後の光偏向状態保持期間内で連続的あるいは段階的に電界強度を増加させていくことにより、電界反転後の液晶層の流動や乱れを比較的速やかに収束させることができる。
【０１６２】
次に、本発明を実施するための最良の別の実施の形態について説明する。
【０１６３】
上述した光偏向装置では、図１４ないし図１６に示すように、強電界を印加するタイミングを任意のタイミングとして図示している。しかしながら、仮に、図示した範囲を一周期として繰り返した場合には、液晶層６内に何らかの周期的な流動が生じ、その流動が干渉し合って液晶層６における配向状態を悪化させることが懸念される。
【０１６４】
特に図示しないが、本実施の形態では、強電界を印加するタイミングを乱数的に発生させるように制御する。ここに、電界制御手段が実現されている。
【０１６５】
これによって、長期間に亘って安定した光偏向動作を行うことが出来る。
【０１６６】
次に、本発明を実施するための最良の別の実施の形態について図１７を参照して説明する。
【０１６７】
上述した光偏向装置では、例えば、図１４から図１６中に図示した範囲内においては、プラス側において３回強電界を印加し、マイナス側において１回強電界を印加しており、強電界を印加する方向が偏っている。このように強電界の方向が片側に偏った状態で長期間の駆動を続けると、時間の経過と共に液晶層６内に注入される電荷やイオンなどの電荷分布に偏りが生じ、電界方向の切り換えに際しての過渡光散乱の悪化や配向欠陥の発生、液晶材料の性能寿命の低下につながることが懸念される。
【０１６８】
これに対し、本実施の形態では、図１８に示すように、単位時間内において液晶層６に印加される電界のベクトルの平均値が略ゼロとなるように、強電界を印加するタイミング、電界方向および電界強度を設定する。ここに、電界制御手段が実現される。
【０１６９】
これにより、液晶層内の電荷のＤＣバランスが保たれ、電界反転時の過渡光散乱の悪化や配向欠陥の発生を抑制することができる。
【０１７０】
次に、本発明を実施するための最良の別の実施の形態について図１８を参照して説明する。
【０１７１】
上述した光偏向装置では、図１５や図１７に示すように、一方の電界方向に強電界を印加した直後の他方の電界方向でも強電界を印加した場合について説明した。しかしながら、このような場合の電界反転時には、電界変化量が非常に大きくなる。電界変化量が非常に大きい場合、液晶層６と矩形波交流電圧源１４とに対する電気的な負荷が大きくなってしまう。
【０１７２】
これに対し、本実施の形態では、図１８に示すように、一方の電界方向に対して強電界を印加した後、少なくとも半周期以上は通常電界を印加した後で、さらに他方の電界方向に対して強電界を印加するように制御する。ここに、電界制御手段が実現される。
【０１７３】
これによって、電界の変化量を小さく設定することができ、液晶層６と矩形波交流電圧源１４とに対する電気的な負荷を小さくできる。
【０１７４】
なお、図１８では、一方の電界方向に対して強電界を印加した後、一周期間を開けるようにしているが、これに限るものではなく、例えば、半周期であってもよい。一方の電界方向に対して強電界を印加した後、半周期を開けるようにした場合でも、連続した電界変化量を比較的小さく設定することができる。
【０１７５】
なお、図１４から図１８に示す電界波形は、本発明の概念を説明するための一例であり、図示した電界波形パターンに限定されるものではない。
【０１７６】
次に、本発明を実施するための最良の別の実施の形態について図１９を参照して説明する。
【０１７７】
ここで、ＭＴＦ低下現象は、光偏向装置自体の温度あるいは光偏向素子１が設置された環境温度等の使用環境によって発生状況が異なる場合がある。そのため上述したように予防的に任意のタイミングで強電界を印加した場合、ＭＴＦ値の低下を効果的に防止できるが、強電界印加による副作用を発生させることが懸念される。具体的な副作用としては、上述したような各種不具合が挙げられる。
【０１７８】
このような副作用を防止するためには、強電界を印加するタイミングが少ない程好ましい。
【０１７９】
ここで、図１９は、本発明を実施するための最良の別の実施の形態の光偏向装置における光散乱量の測定装置を示す説明図であり、ＭＴＦ正常時とＭＴＦ低下時とにおける光散乱状態の違いを示している。図１９に示すように、光散乱量の測定装置３０は、光偏向装置１の近傍に設けられた光検出器３１を備えている。この光検出器３１には、光を効率的に集光させる図示しないレンズを設けても良い。なお、図１９では、液晶層６における配向状態の乱れによる前方散乱を観測するために、光偏向装置における光偏向素子１の出射面側（図１９中右側）にレンズが設けられている。
【０１８０】
レンズを設ける位置は図１６に示す位置に限るものではなく、例えば、液晶層６の後方散乱を観測するために、光偏向装置における光偏向素子１の入射面側（図１９中左側）に設けても良い。
【０１８１】
ＭＴＦ値が正常な値である場合には、電界方向を切り換えた後の定常状態での光散乱は少ないが、ＭＴＦ値が低下し始めると、定常状態でも液晶層６による散乱光が検出されるようになる。
【０１８２】
なお、散乱光強度を正確に比較するためには、散乱光強度測定時の入射光の光量を一定に揃える必要がある。特に、画像光を入射する場合には、測定用に画像パターンを表示させることが好ましい。測定用の画像パターンとしては、散乱光が観測されやすい白地ベースの画像が好ましいが、光検出器３１の近傍のみに明るい画像パターンがあっても良い。また、検出動作時の一瞬の測定用の画像パターンを表示して観察者が認識できないことがより好ましい。そして、そのような入射光条件でのＭＴＦ低下量と光散乱とによる光検出器の出力値との相関関係を予め実験的に求めておくことで、光検出器３１の出力値からＭＴＦ値の低下量を検出することができる。
【０１８３】
なお、光検出器３１は、電界方向の切り換えに際しての過渡光散乱による大きな散乱光も観測してしまう。このため、光偏向装置における電界方向の切り換えタイミングと光検出器３１による出力値の検出タイミングとを調整して、過渡光散乱に基づく散乱光とＭＴＦ値の低下とに関連する散乱光を分離して検知することが好ましい。
【０１８４】
ここで、図２０は、上述した光偏向装置におけるＭＴＦ低下量を直接観測することを可能とした画像表示装置を示す模式図である。図２０に示すように、光偏向装置を画像表示装置４０に応用する場合には、ＭＴＦ低下量を直接観測することも可能である。
【０１８５】
図２０に示す画像表示装置４０は、ＬＥＤランプを２次元アレイ状に配列した照明手段としての光源４１を有している。この光源４１からスクリーン４２に向けて発せられる光の進行方向には拡散板４３、コンデンサレンズ４４、画像表示素子としての透過型液晶パネル４５、画像パターンを観察するための光学装置としての投射レンズ４６が順に配設されている。光源４１は、光源ドライブ部４７によって駆動制御され、透過型液晶パネル４５は表示駆動手段としての液晶ドライブ部４８によって駆動制御される。
【０１８６】
透過型液晶パネル４５と投射レンズ４６との間の光路上には、ピクセルシフト素子として機能する光偏向装置４９が介在されている。光偏向装置４９は、ドライブ部５０に接続されている。
【０１８７】
本実施の形態では、光偏向装置４９として、上述したような各種光偏向装置を用いることが可能である。
【０１８８】
光源ドライブ部４７で制御されて光源４１から放出された照明光は、拡散板４３により均一化された照明光となり、コンデンサレンズ４４により液晶ドライブ部４８で照明光源と同期して制御されて透過型液晶パネル４５をクリティカル照明する。この透過型液晶パネル４５で空間光変調された照明光は、画像光として光偏向装置４９に入射し、光偏向装置４９によって画像光が画素の配列方向に任意の距離だけシフトされる。この光は投射レンズ４６で拡大されスクリーン４２上に投射される。
【０１８９】
加えて、本実施の形態の画像表示装置４０は、透過型液晶パネル４５において、画像表示には用いない非有効画像領域が設けられている。非有効画像領域においてスクリーン４２の位置に対応する部分には、例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子５１が配置されている。透過型液晶パネル４５の非有効画像領域には、ＭＴＦ測定用パターンとして例えば1画素列毎のライン／スペース画像を表示する。スクリーン４２面ではそのライン/スペース画像が拡大されるので、撮像素子５１を用いてライン／スペース画像の輝度分布を比較的細かく検出することが出来る。光偏向装置のＭＴＦ値が低下するとスクリーン４２および撮像素子５１上に結像したライン／スペース画像の白部と黒部のコントラストが低下するので、撮像素子５１上の検出画像を解析することで、光偏向装置のＭＴＦ値の低下量を検出することができる。ここに、増減検出手段が実現されている。
【０１９０】
このように、光偏向装置における光散乱量あるいはＭＴＦ値の低下量を検知し、光散乱量あるいはＭＴＦ値の低下量の増加を検知した場合のみ、光偏向動作時の電界強度よりも大きな電界強度を一時的に印加することで、強電界の印加動作のタイミングを必要最小限に抑えることが出来る。
【０１９１】
次に、本発明を実施するための最良の別の実施の形態について図２１を参照して説明する。本実施の形態は、画像表示装置への適用例を示す。
【０１９２】
図２１は、本発明を実施するための最良の別の実施の形態の画像表示装置を示す模式図である。投射型の画像表示装置４０は、図２０に示す画像表示装置４０とほぼ同様の構成を有しており、ＬＥＤランプを２次元アレイ状に配列した照明手段としての光源４１を有している。この光源４１からスクリーン４２に向けて発せられる光の進行方向には拡散板４３、コンデンサレンズ４４、画像表示素子としての透過型液晶パネル４５、画像パターンを観察するための光学装置としての投射レンズ４６が順に配設されている。光源４１は、光源ドライブ部４７によって駆動制御され、透過型液晶パネル４５は表示駆動手段としての液晶ドライブ部４８によって駆動制御される。
【０１９３】
透過型液晶パネル４５と投射レンズ４６との間の光路上には、ピクセルシフト素子として機能する光偏向装置４９が介在されている。光偏向装置４９は、ドライブ部５０に接続されている。
【０１９４】
本実施の形態では、上述したような各種光偏向装置を光偏向装置４９として用いることが可能であり、具体的な光偏向装置４９としては、例えば、図２２に示すような二次元方向に光路シフトが可能な光偏向装置が用いられる。図２２では、入射光路の上流側に位置する第一の光偏向装置１Ａと、第一の光偏向装置１Ａからの出射光の偏光面を９０度回転させる偏光面回転手段６０と、第二の光偏向装置１Ｂとを備えている。第一の光偏向装置１Ａの光路シフト方向は、入射光の直線偏光面と平行に配置されている。偏光面回転手段６０としてはツイストネマチック液晶セルやツイストネマチック液晶フィルム、半波長板などが用いられる。
【０１９５】
このような画像表示装置４０では、光源ドライブ部４７で制御されて光源４１から放出された照明光は、拡散板４３により均一化された照明光となり、コンデンサレンズ４４により液晶ドライブ部４８で照明光源と同期して制御されて透過型液晶パネル４５をクリティカル照明する。この透過型液晶パネル４５で空間光変調された照明光は、画像光として光偏向装置４９に入射し、光偏向装置４９によって画像光が画素の配列方向に任意の距離だけシフトされる。この光は投射レンズ４６で拡大されスクリーン４２上に投射される。
【０１９６】
ここで、光偏向装置４９により画像フィールドを時間的に分割した複数のサブフィールド毎の光路の偏向に応じて表示位置がずれている状態の画像パターンを表示させる。具体的には、図２３に示すタイミングチャートのように、二つの光偏向装置１Ａ，１Ｂにより投射光路をＸとＹ方向の４つの位置にシフトさせるタイミングと、シフト位置に対応した４つサブフィールド画像を透過型液晶パネル８４に順次表示するタイミングとの同期を取る。これにより、透過型液晶パネル４５の見掛け上の画素数を増倍して表示することができる。
【０１９７】
なお、光偏向装置４９によるシフト量は、透過型液晶パネル４５の画素の配列方向に対して２倍の画像増倍を行うことから、画素ピッチの１／２に設定される。このとき、上述した光偏向装置４９を用いることで、光偏向装置４９におけるＭＴＦ値の低下が抑制され、高コントラストで高精細な画像を提供できる。
【０１９８】
シフト量に応じて透過型液晶パネル４５を駆動する画像信号をシフト量分だけ補正することで、見掛け上高精細（本実施の形態では４倍）な画像を表示することができる。
【０１９９】
ここで、例えば、透過型液晶パネル４５に表示する各サブフィールドを１／２４０秒毎に書き換える場合、１フレームの画像の表示時間は１／６０秒となる。すなわち表示画像のフレーム周波数は６０Ｈｚになる。この場合、図２３に示すタイミングチャートにおける各光偏向装置１Ａ，１Ｂの駆動電界の一周期の時間が１フレームの表示時間の１／６０秒であるから、光偏向装置１Ａ，１Ｂの矩形波交流電界の駆動周波数は６０Ｈｚとなる。
【０２００】
ここで、光偏向装置のＭＴＦ低下現象の駆動周波数による影響を調べた。図６と同様に図１０のような通常の矩形波交流電界を印加した場合のＣＳ１０２４のＭＴＦ測定結果を図２４に示す。駆動周波数が３０Ｈｚの場合はＭＴＦ低下が小さく、駆動周波数の増加と共にＭＴＦの低下量が増加している。この結果から、光偏向装置の駆動周波数は１００Ｈｚ程度以下が好ましいと言える。また、画像表示装置としてのフリッカー防止の点から表示画像のフレーム周波数は３０Ｈｚ以上、すなわち一つの光偏向装置の駆動周波数も同じ３０Ｈｚ以上とすることが好ましい。したがって、フリッカー防止とＭＴＦ低下防止の点から、光偏向装置の駆動周波数を３０Ｈｚ以上、１００Ｈｚ以下に設定することが好ましい。
【実施例】
【０２０１】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【０２０２】
＜実施例１＞
(光偏向装置の作成)
まず、厚さ１.１ｍｍのガラス基板の表面に、幅１０μｍの透明電極ラインを１００本形成した。各透明電極ラインは、それぞれ平行に設けられており、それぞれの間隔を１００μｍピッチで形成した。
【０２０３】
透明電極ラインの長さは、有効長さが１０ｍｍとし、それ以上の長さの部分は徐々に幅とピッチを広げていき、各電極ラインとの接点が大きくなるように設定した。この透明電極ライン郡の有効面積は１０ミリ角である。
【０２０４】
この透明電極ライン郡上に、厚み１５０μｍのガラスを紫外線硬化接着剤によって張り合わせた。このときの接着剤の厚みは、１０μｍ程度とした。
【０２０５】
上述した図２に示す光偏向素子１０の断面図のように、基板２，３としての透明ガラスの内部には透明ライン電極が埋め込まれており、本実施例ではこの基板を基板とした。この基板表面に厚み０．０６μｍのポリイミド化合物の垂直(ホメオトロピック)配向膜を形成した。ポリイミド配向膜は、ポリアミック酸溶液をスピンコートにより塗布し、約１８０℃に加熱処理よるイミド化処理によりポリイミド膜を得た。８０μｍのスペーサーシートを有効面積外に挟んで、二枚の基板を対向させて、セルを作成した。この時、上下基板の有効面積内の透明電極ラインが上から見て互いに交互の位置になるように張り合わせた。セルを約９０℃に加熱した状態で、基板間の空間に強誘電性液晶(チッソ製ＣＳ１０２４：複屈折Δｎ＝０．１５、チルト角θ＝２５度、室温での螺旋ピッチ２０μｍ、自発分極Ｐｓ＝−４７ｎＣ／ｃｍ２)を毛管法にて注入した。冷却後、接着剤で封止し、液晶厚み５０μｍ、有効面積１ｃｍ角の光偏向素子を作成した。
【０２０６】
上述した図３に示すように、光偏向素子１０の基板２，３の各透明ライン電極９に独立に電圧印加可能なように分割されたフレキシブル基板を上下それぞれの基板に接続し、各フレキ基板の他端を直列抵抗アレイ１１の抵抗間に接続した。
【０２０７】
なお、どちらか一方の基板２または３の両端の透明ライン電極９は、抵抗アレイ１１の両端に接続し、上下基板２，３間で交互に配置された透明ライン電極９の位置に対応して電圧値も交互に印加されるように他方の基板３または２に接続する抵抗アレイ１１の端部の抵抗値を調整した。抵抗アレイ１１の両端部にパルスジェネレータと高速アンプとからなる電源を接続する。これにより、抵抗アレイ１１に電流が流れて電圧が分配され、有効面積内部に電位分布が形成される。
【０２０８】
（光偏向装置のＭＴＦの測定）
続いて、光偏向装置におけるＭＴＦを測定した（図８参照）。このとき、光偏向装置の駆動周波数は６０Ｈｚとした。
【０２０９】
矩形波交流電圧の印加によって液晶層６の光軸切換えによる光路シフト現象が生じ、ＭＴＦパターンの位置が変位する様子が観察された。この時、ＣＣＤカメラのフレーム周波数と光偏向装置の駆動周波数の違いにより、ＣＣＤカメラの画像上ではＭＴＦパターンが比較的ゆっくりと動いて見えた。
【０２１０】
ＭＴＦパターンが片側方向で静止している状態の画像をコンピュータに取り込み、光偏向装置のＭＴＦ値を求めた。また、両側の静止位置の比較から光路シフト量を求めた。
【０２１１】
この結果、約２５℃の温度下では、４０Ｖ/ｍｍ以上の電界強度における光路シフト量が約９μｍであった。
【０２１２】
このＭＴＦ値を前述のリファレンス素子によるＭＴＦ値で規格化することによって、液晶層６と垂直配向膜４との境界部分に起因するＭＴＦを求めた。
【０２１３】
上記の光偏向装置の無電界時におけるＭＴＦ値は０.７８と比較的悪い値であった。これは、無電界時には液晶層内に多数のドメインが存在し、このドメイン壁での光散乱の影響があるためと推測される。
【０２１４】
続いて、二つのパルスジェネレータと、パルス波形の合成回路と、高速電圧アンプを用いて、交流電圧印加装置を構成した（図３参照）。一方のパルスジェネレータは、図２５（ａ）に示すような±１.０Ｖ、６０Ｈｚの基準パルスを発生する。このとき、一つの矩形のパルス幅は、約８.３３ｍｓｅｃに設定されている。
【０２１５】
他方のパルスジェネレータは、図２５（ｂ）に示すような±０.８Ｖで印加タイミングを一周期として繰り返す追加パルスを発生する。このとき、一つの矩形のパルス幅は、約４ｍｓｅｃに設定されている。
【０２１６】
これらのパルスを図示しない合成回路によって合成することで、図２５（ｃ）に示すような合成パルスを生成し、この合成パルスを図示しない高速電圧アンプに入力する。高速電圧アンプは、入力信号を１０００倍に増幅する。このため、±１０００Ｖ、６０Ｈｚの矩形波交流電圧中に±１８００Ｖのパルス電圧が繰り返しで追加された電圧を発生する。
【０２１７】
この電圧を光偏向装置に印加することで、光偏向装置の１０ｍｍ幅の有効領域には、±１００Ｖ/ｍｍ、６０Ｈｚの矩形波交流電界中に±２００Ｖ/ｍｍのパルス電界が重畳された電界が印加される。
【０２１８】
この電界で駆動を開始した直後のＭＴＦは、０.９０であった。その後、約１時間連続動作後のＭＴＦは０.８４であった。すなわち、初期に比べてＭＴＦ値が低下した。しかしながら、この程度の低下は実用上問題無い範囲であると判断される。
【０２１９】
＜比較例１＞
図２５に示す追加パルスを印加しないこと以外は、実施例１と同様である。駆動開始後、徐々にＭＴＦが低下し始め、１０分後にはＭＴＦ値が０.６程度に大幅に低下した。このため、これ以上の連続動作試験は中止した。
【０２２０】
この状態で駆動電界をＯＦＦにしてもＭＴＦが低下した状態は回復しなかった。
【０２２１】
ＭＴＦ値が低下した状態の光偏向装置を二枚の偏光板のクロスニコル中に配置して観察したところ、漏れ光が多くスメクチック層の配向性が大きく乱れ、光散乱や偏光解消が起こっていることが分かった。
【０２２２】
＜実施例２＞
図２６に示すように、追加パルスの電圧を±１.０Ｖ、パルス幅を基準パルスと同じ８.３３ｍｓｅｃに設定した以外は、実施例１と同様である。この合成パルスと高速電圧アンプとにより、光偏向装置の有効領域には、±１００Ｖ/ｍｍ、６０Ｈｚの矩形波交流電界中に±２００Ｖ/ｍｍのパルス電界が重畳された電界パターン（図２４（ｂ）参照）を一周期として繰り返し印加される。なお、この光偏向装置に用いた液晶材料の飽和電界強度Ｅｃの絶対値は４０Ｖ/ｍｍであり、強電界での規格化電界Ｅ/Ｅｃは４である。また、自発分極Ｐｓの絶対値は４７ｎＣ/ｃｍ２であり、Ｐｓ・Ｅは９４００μＮ/ｃｍ２である。
【０２２３】
この結果、駆動を開始した直後のＭＴＦは０.９０であり、その後約１時間連続動作後のＭＴＦは０.８６であった。初期に比べてＭＴＦ値が僅かに低下したが、実用上問題無い範囲であると判断した。また、大きな電界パルスのパルス幅を長くすることによる効果が確認できた。
【０２２４】
＜実施例３＞
図２６に示すように、追加パルスの電圧波形を鋸歯状にし、ピーク電圧値を±１.０Ｖ、パルス幅を基準パルスと同じ８.３３ｍｓｅｃに設定した以外は実施例１と同様である。この合成パルスと高速電圧アンプとにより、光偏向装置の有効領域には±１００Ｖ/ｍｍ、６０Ｈｚの矩形波交流電界中に±３００Ｖ／ｍｍの鋸歯状のパルス電界が重畳された電界が印加される。なお、この光偏向装置に用いた液晶材料の飽和電界強度Ｅｃの絶対値は４０Ｖ／ｍｍであり、強電界印加時の規格化電界Ｅ／Ｅｃは７.５と十分大きな値となる。また、自発分極Ｐｓの絶対値は４７ｎＣ/ｃｍ２であり、Ｐｓ・Ｅは１４１００μＮ/ｃｍ２と十分大きな値となる。
【０２２５】
この電界で駆動を開始した直後のＭＴＦは０.９０であった。その後、約１時間連続動作後のＭＴＦは０.８９であり、初期のＭＴＦ低下はほとんど見られなかった。したがって、強電界を徐々に印加するためのパルス波形の効果や、Ｅ/ＥｃやＰｓＥが大きな条件で駆動した効果が得られた。
【０２２６】
さらに、連続動作を続けた約８時間後のＭＴＦは０.８６に低下していた。初期に比べてＭＴＦ値が僅かに低下したが、実用上問題無い範囲であると判断した。
【０２２７】
なお、このとき有効領域外の周辺部に液晶層の配向乱れによる白濁部分が発生していたが、これも有効領域外であるため実用上は問題無いと判断することができる。
【０２２８】
しかしながら、このまま白濁部分が成長して有効領域内も白濁化する恐れがある。これは、図２７に示すような電圧パターンでは液晶層内のＤＣバランスが崩れているためと推測される。
【０２２９】
＜実施例４＞
図２８のように追加パルス波形の印加電圧値を平均するとゼロになるような波形に変更した以外は実施例３と同様である。この合成パルスと高速電圧アンプとにより、光偏向装置の有効領域には±１００Ｖ/ｍｍ、６０Ｈｚの矩形波交流電界中に±３００Ｖ/ｍｍの鋸歯状のパルス電界が重畳され、単位時間内での液晶層に印加される電界のベクトルの平均値が略ゼロとなるように電界が印加される。
【０２３０】
この電界で駆動を開始した直後のＭＴＦは、０.９０であった。その後、約１時間連続動作後のＭＴＦは０.８９であり、初期のＭＴＦ低下はほとんど見られなかった。
【０２３１】
さらに、連続動作を続けた約８時間後のＭＴＦも０.８９を維持していた。
【０２３２】
また、有効領域外の周辺部に液晶層の配向乱れによる白濁部分も発生していなかった。
【０２３３】
これは、図２８に示すような電圧パターンでは液晶層内のＤＣバランスが保たれているため、長期的に安定した光偏向動作が可能になったと推測される。 
＜実施例５＞
図２９に示すように追加パルス波形の印加電圧値を矩形波に変更した以外は実施例４と同様である。この合成パルスと高速電圧アンプにより、光偏向装置の有効領域には±１００Ｖ/ｍｍ、６０Ｈｚの矩形波交流電界中に±３００Ｖ/ｍｍの矩形波のパルス電界が重畳され、単位時間内での液晶層に印加される電界のベクトルの平均値が略ゼロとなるように電界が印加される。
【０２３４】
この電界で駆動を開始した直後のＭＴＦは、０.９０であった。その後、約１時間連続動作後のＭＴＦは０.９０であり、初期のＭＴＦ低下は発生しなかった。
【０２３５】
さらに、連続動作を続けた約８時間後のＭＴＦも０.９０を維持していたが、約８時間の連続動作後、抵抗アレイ１１の温度が約５０℃に加熱されていた。これは実用上問題無いが、さらに長時間の連続動作を行った場合には問題が生じる可能性がある。この発熱は抵抗アレイ１１に流れる電流値が大きいため、すなわち、電界変化が大きすぎるためと推測される。
【０２３６】
＜実施例６＞
図３０に示すように、追加パルス波形のタイミングが基準パルスの半周期以上の間隔を空けて設定した以外は実施例５と同様である。この合成パルスと高速電圧アンプとにより、光偏向装置の有効領域には±１００Ｖ／ｍｍ、６０Ｈｚの矩形波交流電界中に±３００Ｖ／ｍｍの矩形波のパルス電界が重畳され、単位時間内での液晶層に印加される電界のベクトルの平均値が略ゼロとなり、一方の電界方向に対して大きな電界強度を印加した後、少なくとも半周期以上は光偏向動作時の電界強度を印加した後で、一方あるいは他方の電界方向に対して大きな電界強度を印加するように制御するように電界が印加される。図３０では、半周期空けて同一方向に強電界を印加している。なお、図８に示すように一周期空けて他方向に強電界を印加しても良い。
【０２３７】
この電界で駆動を開始した直後のＭＴＦは、０.９０であった。その後、約１時間連続動作後のＭＴＦは０.９０であり、初期のＭＴＦ低下は発生しなかった。
【０２３８】
さらに、連続動作を続けた約８時間後のＭＴＦも０.９０を維持していた。しかし、約８時間の連続動作後、抵抗アレイ１１の温度が約３５℃であった。
【０２３９】
上述した実施例５においては、最大電圧変化が６０００Ｖであるのに対して、本実施例では最大電圧変化が４０００Ｖに抑えられており、これによって抵抗アレイ１の発熱が抑えられたと考えられる。また、電源の負荷も軽減されている。
【０２４０】
＜実施例７＞
図２１に示すような画像表示装置において、画像表示素子として対角０．９インチＸＧＡ（１０２４×７６８ドット）のポリシリコンＴＦＴ液晶パネルを３枚用いた。図２１では液晶パネルが一枚の場合を例示しているが、本実施例では３枚の液晶パネルからの光を図示しない合成プリズムによって合成し、一つの投射レンズ８５で投射する。液晶パネルの画素ピッチは縦横ともに約１８μｍである。画素の開口率は約５０％である。また、画像表示素子の光源側にマイクロレンズアレイを設けて照明光の集光率を高める構成とした。本実施例では、画像表示のフレーム周波数が６０Ｈｚ、ピクセルシフトによる４倍の画素増倍のためのサブフィールド周波数が４倍の２４０Ｈｚとした。三枚の液晶パネルをそれぞれＲＧＢの三色の光源あるいは白色光源をプリズムやフィルターにより色分解した光で照明し、各色の画像を図示しない合成プリズムで合成することでフルカラー画像を表示する。光偏向装置には比較的面積の大きな光偏向装置（図２，３参照）を二枚用い、ＸＹ２方向で４位置の光路シフト動作を可能にした（図２２参照）。二つの光偏向装置に印加する電圧の駆動タイミングと液晶パネルの各サブフィールドの表示タイミングは図２３と同様に設定した。光偏向装置の光路シフト量は、約９μｍであり、液晶パネルの画素ピッチの１／２である。また、液晶パネルを出射した光の偏光方向が第一の光偏向装置の光路のシフト方向と同一になるように設置した。また、光偏向装置への入射光の偏光度を確実にするために、光偏向装置の入射面側に直線偏光板を設けた。
【０２４１】
各光偏向装置への印加電圧は、それぞれ二つのパルス発生手段と、各パルスを合成する回路と高速高圧アンプとからなり、各光偏向装置の基準パルス発生手段のパルス発生タイミングが図２３に示すように１／４周期ずれるように設定される。
【０２４２】
各光偏向装置の基準パルスは、図２８と同様に±１.０Ｖ、６０Ｈｚの矩形波交流電圧であり、追加パルス発生手段による電圧パターンは、パルス幅が約８.３３ｍｓｅｃ、電圧絶対値が２.０Ｖとした。図３０下に図示した時間範囲の電圧印加パターンを一周期として、これを繰り返した。
【０２４３】
光偏向装置の抵抗アレイの１１両端部には、基準電圧として±１０００Ｖ、６０Ｈｚの矩形波交流電圧に周期的なパターンで±３０００Ｖの強電界が印加され、光路シフト位置の切換えタイミングに同期して、画像表示素子に表示するサブフィールド画像を１／６０秒で書き換えることで、見かけ上の画素数が４倍に増倍した高精細画像が表示できた。このとき、主な電界強度は１００Ｖ／ｍｍである。また、光偏向装置における電界方向の切り換え時間は約１.０ｍｓｅｃである。この結果、充分な光利用効率が得られた。
【０２４４】
また、約８時間の連続動作後でも画像にボケなどは発生せず、高精細な画像表示が維持できた。
【０２４５】
しかしながら、静止画像を表示していると、観測者によってはフリッカーのようなチラツキが感じられることがあった。これは、ＭＴＦ値の低下を抑制するための強電界印加タイミングが、有る周期性をもっているためと考えられる。通常の駆動電界が飽和電界Ｅｃ以上であれば、それ以上の強電界の印加時でも光路シフト量は変化しないが、応答速度や過渡光散乱強度が変化するため、その周期的な変化が感じられるためと考えられる。
【０２４６】
＜実施例８＞
各光偏向装置の追加パルスの印加タイミングを乱数的に発生させるための乱数発生回路をパル追加パルス発生手段に接続した以外は、実施例７と同様な画像表示装置を作成した。
【０２４７】
光偏向装置の抵抗アレイ１１の両端部には、基準電圧として±１０００Ｖ、６０Ｈｚの矩形波交流電圧に乱数的なパターンで±３０００Ｖの強電界が印加され、光路シフト位置の切換えタイミングに同期して、画像表示素子に表示するサブフィールド画像を１／６０秒で書き換えることで、見かけ上の画素数が４倍に増倍した高精細画像が表示できた。このとき、主な電界強度は１００Ｖ／ｍｍであり、光偏向装置における電界方向の切り換え時間は約１.０ｍｓｅｃであり、充分な光利用効率が得られた。
【０２４８】
また、約８時間の連続動作後でも画像にボケなどは発生せず、高精細な画像表示が維持できた。
【０２４９】
さらに、静止画像を表示していてもフリッカーのようなチラツキは感じられなかった。これは、ＭＴＦ値の低下を抑制するための強電界印加タイミングが、乱数的に印加されているためと考えられる。
【０２５０】
＜実施例９＞
図３１に示すように、図２１に示す画像表示装置４０において、光偏向装置４９の出射面側で投射光路を遮らない位置に光検出器７０を設け、この光検出器７０による検出結果に応じて、追加パルス発生手段のパルス発生動作を制御するように構成した以外は、実施例８と同様な画像表示装置を作成した。
【０２５１】
光検出器７０は、図１９に示すように、光偏向装置の光散乱強度を検出できるように配置されている。
【０２５２】
まず、予め実験的に求められている光偏向装置のＭＴＦ値と任意の表示画像パターンに対する光検出器７０の出力値との相関関係から、連続動作初期には光偏向装置に光散乱が発生していないと判断された。
【０２５３】
任意の表示画像パターンとしては、光量が多い白色画像を用い、観測者に認識されないように１／６０秒のみ表示した。
【０２５４】
この表示タイミングに合わせて、散乱光強度の測定を行った。この検出結果に基づき、追加パルス発生手段による強電界の印加は行わない状態で、画像表示動作を開始した。
【０２５５】
本実施例では３分間毎に上述したような散乱光検出動作を行った。その結果、動作開始から３分後ではＭＴＦ低下は未発生と判断され、引き続き基準パターンのみによる電界印加を行った。そして、動作開始から６分後の二回目の検知タイミングで、散乱光の増加が観測された。
【０２５６】
続いて、光検出器７０の出力値からＭＴＦが０.８６程度まで低下していると判断された時点から追加パルス発生手段による強電界の重畳動作を１分間行った。その結果、次の検知タイミングでは、ＭＴＦ値は０.９０程度に回復していると判断され、引き続き基準パターンのみによる電界印加を行った。以後同様にして、連続８時間動作を行ったところ、最後までＭＴＦ低下による表示画像のボケなどは観測されなかった。
【０２５７】
なお、本実施例では強電界を印加している期間が短いため、光偏向装置内の液晶層や電源に対する負荷が小さいという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【０２５８】
【図１】本発明を実施するための最良の一実施の形態の光偏向装置における光偏向素子を示す概略図である。
【図２】別の光偏向素子を示す断面図である。
【図３】その平面図である。
【図４】液晶層において電界方向と液晶分子の傾斜方向を示しており、（ａ）は図中右から左へ向かう電界が印加されている状態、（ｂ）は図中左から右へ向かう電界が印加されている状態を示す模式図である。
【図５】図４における液晶層を模式的に示す斜視図であり、（ａ）は図４中右から左へ向かう電界が印加されている状態、（ｂ）は図４中左から右へ向かう電界が印加されている状態を示している。
【図６】液晶分子の配向状態を示す模式図であり、（ａ）は液晶層６に対して紙面奥側から手前側方向へ向かう電界が印加された場合を示し、（ｂ）は液晶層６に対して紙面手前側から奥側方向へ向かう電界が印加された場合を示している。
【図７】光偏向素子内の液晶分子の傾斜状態を示す模式図であり（ａ）は電界反転前の状態を示し、（ｂ）は光散乱状態を示し、（ｃ）は再配向後にドメインの流動がある状態を示し、（ｄ）はドメインの流動が収束した後の状態を示している。
【図８】ＭＴＦ値測定装置の一例を示す概略図である。
【図９】従来の電界印加方法によるＭＴＦ低下現象の例を示す説明図である。
【図１０】矩形波交流電界を示すタイミングチャートである。
【図１１】印加する電界強度を飽和電界強度Ｅｃで規格化して整理した結果を示すグラフである。
【図１２】液晶分子に作用する電気的駆動力に相当する自発分極Ｐｓと電界強度Ｅとの積（Ｐｓ・Ｅ）と、ＭＴＦ値との関係とを示すグラフである。
【図１３】強電界印加によるスメクチック層の傾斜状態を示す模式図である。
【図１４】強電界印加に際しての電界波形を示すタイミングチャートである。
【図１５】本発明を実施するための最良の別の実施の形態の光偏向装置における強電界印加に際しての別の電界波形を示すタイミングチャートである。
【図１６】本発明を実施するための最良の別の実施の形態の光偏向装置における強電界印加に際しての別の電界波形を示すタイミングチャートである。
【図１７】本発明を実施するための最良の別の実施の形態の光偏向装置における強電界印加に際しての別の電界波形を示すタイミングチャートである。
【図１８】本発明を実施するための最良の別の実施の形態の光偏向装置における強電界印加に際しての別の電界波形を示すタイミングチャートである。
【図１９】本発明を実施するための最良の別の実施の形態の光偏向装置における光散乱量の測定装置を示す説明図である。
【図２０】光偏向装置におけるＭＴＦ低下量を直接観測することを可能とした画像表示装置を示す模式図である。
【図２１】本発明を実施するための最良の別の実施の形態の画像表示装置を示す模式図である。
【図２２】二次元方向に光路シフトが可能な光偏向装置を示す模式図であり、（ａ）は分解した状態を示す斜視図、（ｂ）は組み立てた状態を示す斜視図である。
【図２３】二つの光偏向装置により投射光路をＸとＹ方向の４つの位置にシフトさせるタイミングを示すタイミングチャートである。
【図２４】通常の矩形波交流電界を印加した場合のＣＳ１０２４のＭＴＦ測定結果を示すグラフである。
【図２５】光偏向装置のＭＴＦの測定に際しての電界波形を示すタイミングチャートである。
【図２６】光偏向装置のＭＴＦの測定に際しての別の電界波形を示すタイミングチャートである。
【図２７】光偏向装置のＭＴＦの測定に際しての別の電界波形を示すタイミングチャートである。
【図２８】光偏向装置のＭＴＦの測定に際しての別の電界波形を示すタイミングチャートである。
【図２９】光偏向装置のＭＴＦの測定に際しての別の電界波形を示すタイミングチャートである。
【図３０】光偏向装置のＭＴＦの測定に際しての別の電界波形を示すタイミングチャートである。
【図３１】実施例９の画像表示装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【０２５９】
２，３      基板
６      液晶層
４０      画像表示装置
４１      照明手段
４５      画像表示素子
４６      光学装置
４８      表示駆動手段
４９      光偏向装置
【図１】
2005091763.tif 000003
【図２】
2005091763.tif 000004
【図３】
2005091763.tif 000005
【図４】
2005091763.tif 000006
【図５】
2005091763.tif 000007
【図６】
2005091763.tif 000008
【図７】
2005091763.tif 000009
【図８】
2005091763.tif 000010
【図９】
2005091763.tif 000011
【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】
2005091763.tif 000016
【図１５】
2005091763.tif 000017
【図１６】
2005091763.tif 000018
【図１７】
2005091763.tif 000019
【図１８】
2005091763.tif 000020
【図１９】
2005091763.tif 000021
【図２０】
2005091763.tif 000022
【図２１】
2005091763.tif 000023
【図２２】
2005091763.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
2005091763.tif 000027
【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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