(57)【要約】【課題】光の利用効率を向上させ良好な表示品質を得ることができる投写型表示装置を提供する。【解決手段】光を投写する照明系と、基材に設けられた画素Ｐと、を有し、照明系から出射された光を変調する液晶パネル１００ａと、照明系から出射された光を液晶パネル１００ａの画素Ｐに集光するマイクロレンズアレイ３２と、液晶パネル１００ａにより変調された光を投写する投写光学系と、を備え、投写光学系は、液晶パネル１００ａに対して、基材の面内方向の地上側に位置をずらして配置されており、マイクロレンズアレイ３２は、液晶パネル１００ａの画素Ｐに対して、基材の面内方向の地上側と向きが反対の天井側に位置をずらして配置されている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を投写する照明系と、基板に設けられた画素と、を有し、
前記照明系から出射された光を変調する光変調素子と、
前記照明系から出射された光を前記光変調素子の前記画素に集光するマイクロレンズアレイと、
前記光変調素子により変調された光を投写する投写光学系と、
を備え、
前記投写光学系は、前記光変調素子に対して、前記基板の面内方向の第１方向に位置をずらして配置されており、
前記マイクロレンズアレイは、前記光変調素子の前記画素に対して、前記基板の面内方向の前記第１方向と向きが反対の第２方向に位置をずらして配置されていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写型表示装置であって、
前記マイクロレンズアレイの前記第２方向に位置をずらす量は、前記基板の面内全体で均一にずらすことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の投写型表示装置であって、
前記マイクロレンズアレイの前記第２方向に位置をずらす量は、前記基板の面内の領域で異ならせることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の投写型表示装置であって、
前記投写光学系が配置された高さよりも下方に向けて前記光を投写する場合、
前記第１方向は鉛直下方であり、前記第２方向は鉛直上方であることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の投写型表示装置であって、
前記投写光学系が配置された高さよりも上方に向けて前記光を投写する場合、
前記第１方向は鉛直上方であり、前記第２方向は鉛直下方であることを特徴とする投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記投写型表示装置として、例えば、ＴＦＴなどを備えた素子基板と、マイクロレンズなどを備えた対向基板と、素子基板と対向基板との間に挟持された液晶層と、を有する液晶装置を備えた液晶プロジェクターが知られている。マイクロレンズは、光の利用効率を向上させるために用いられる。
【０００３】
例えば、特許文献１及び特許文献２には、光源ランプからの光を、液晶装置を用いた光変調素子（ライトバルブ）を介して、投写レンズ（投写光学系）から拡大した画像をスクリーンに投写するプロジェクターが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１８１６７５号公報
【特許文献２】特開２０１１−１２８２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、投写型表示装置を天井に吊り下げたり、テーブルの上に置いたりする場合（図１参照）、図９に示すように、スクリーンに向けて画像を斜め方向（前方下方、又は前方上方）に投写する場合がある。この場合、投写レンズから水平方向に進む光は、マイクロレンズによって上下均等に集光され光の利用効率が向上する。しかし、斜め上下の方向に進む光は、マイクロレンズの飲み込み角度（投写レンズに対して厳しい所）の制約があり、水平方向の光と比べて、光の利用効率が大きく低下するという課題がある。言い換えれば、投写レンズの筐体（鏡筒部）などに光が当たり（ケラレ光が発生し）、光の損失が大きくなるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の態様は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］本適用例に係る投写型表示装置は、光を投写する照明系と、基板に設けられた画素と、を有し、前記照明系から出射された光を変調する光変調素子と、前記照明系から出射された光を前記光変調素子の前記画素に集光するマイクロレンズアレイと、前記光変調素子により変調された光を投写する投写光学系と、を備え、前記投写光学系は、前記光変調素子に対して、前記基板の面内方向の第１方向に位置をずらして配置されており、前記マイクロレンズアレイは、前記光変調素子の前記画素に対して、前記基板の面内方向の前記第１方向と向きが反対の第２方向に位置をずらして配置されていることを特徴とする。
【０００８】
本適用例によれば、光変調素子に対して投写光学系を第１方向にずらし、光変調素子の画素に対してマイクロレンズアレイを第１方向と向きが反対側の第２方向にずらすので、光を所定の方向（斜め下方、斜め上方）に照射する場合、光が投写光学系の有効表示領域以外の領域（例えば、鏡筒部）に照射されて、光の利用効率が低下することを抑えることができる（ケラレ光の発生を低減することができる）。言い換えれば、所定の方向に照射する光量を効率よく増やすことが可能となり、光の利用効率を高め、表示品位を向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］上記適用例に係る投写型表示装置において、前記マイクロレンズアレイの前記第２方向に位置をずらす量は、前記基板の面内全体で均一にずらすことが好ましい。
【００１０】
本適用例によれば、画素に対してマイクロレンズアレイを、基板面内の全体に亘って均一にずらすので、基板面内への入射光の角度分布が比較的小さい場合に、より有効に光を投写することができる。
【００１１】
［適用例３］上記適用例に係る投写型表示装置において、前記マイクロレンズアレイの前記第２方向に位置をずらす量は、前記基板の面内の領域で異ならせることが好ましい。
【００１２】
本適用例によれば、画素に対してマイクロレンズアレイのずらす量を、入射光の角度分布に応じて、基板面内の領域ごと異ならせているので、入射光の角度分布が比較的大きい場合に、より有効に光を投写することができる。
【００１３】
［適用例４］上記適用例に係る投写型表示装置において、前記投写光学系が配置された高さよりも下方に向けて前記光を投写する場合、前記第１方向は鉛直下方であり、前記第２方向は鉛直上方であることが好ましい。
【００１４】
本適用例によれば、光変調素子に対して投写光学系を鉛直下方側にずらし、光変調素子の画素に対してマイクロレンズアレイを鉛直上方側にずらすので、光を斜め下方に投写した際に、光が投写光学系の有効表示領域以外の領域に照射されて、光の利用効率が低下することを抑えることができる（ケラレ光の発生を低減することができる）。なお、「鉛直下方」とは、重力が作用する方向である。「鉛直上方」とは、重力が作用する方向とは逆向きの方向である。
【００１５】
［適用例５］上記適用例に係る投写型表示装置において、前記投写光学系が配置された高さよりも上方に向けて前記光を投写する場合、前記第１方向は鉛直上方であり、前記第２方向は鉛直下方であることが好ましい。
【００１６】
本適用例によれば、光変調素子に対して投写光学系を鉛直上方側にずらし、光変調素子の画素に対してマイクロレンズアレイを鉛直下方側にずらすので、光を斜め上方に投写した際に、光が投写光学系の有効表示領域以外の領域に照射されて、光の利用効率が低下することを抑えることができる（ケラレ光の発生を低減することができる）。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態の投写型表示装置としてのプロジェクターが画像を投写する様子を示す側面図。
【図２】投写型表示装置の構成を示す概略図。
【図３】（ａ）は液晶装置を上方から見た概略平面図、（ｂ）は（ａ）に示す液晶装置のＡ−Ａ線に沿う模式断面図。
【図４】液晶装置のうちマイクロレンズを除いた画素の構造を示す模式断面図。
【図５】（ａ）はマイクロレンズと画素との位置関係を示す模式断面図、（ｂ）はマイクロレンズの位置のずらし方を示す模式平面図。
【図６】液晶装置と投写光学系との位置関係を示す側面図。
【図７】液晶装置と投写光学系との位置関係を示す側面図。
【図８】マイクロレンズの位置のずらし方を示す模式平面図。
【図９】従来の画素とマイクロレンズとの位置関係を示す模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を具体化した実施形態について図面に従って説明する。なお、使用する図面は、説明する部分が認識可能な状態となるように、適宜拡大または縮小して表示している。
【００１９】
（第１実施形態）
本実施形態では、マイクロレンズアレイを備えた液晶装置の一例として薄膜トランジスター（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）を画素のスイッチング素子として備えたアクティブマトリックス型の液晶装置を例に挙げて説明する。この液晶装置は、例えば、次に説明する投写型表示装置（液晶プロジェクター）の光変調手段（液晶ライトバルブ）として好適に用いることができるものである。
【００２０】
＜投写型表示装置の投写姿勢＞
図１は、投写型表示装置としてのプロジェクターが画像を投写する様子を示す側面図である。図１（ａ）は、プロジェクターが天井などに固定された状態（天吊り姿勢）を示す側面図である。図１（ｂ）は、プロジェクターが机上などに載置された状態（正置き姿勢）を示す側面図である。以下、プロジェクターが画像を投写する様子を、図１を参照しながら説明する。
【００２１】
図１（ａ）、（ｂ）に示すように、プロジェクター１０００Ａ，１０００Ｂの本体１０００ａの前面には、外部のスクリーン１３００などに画像（画像光Ｌ１１，Ｌ１２）を投写する投写レンズ１２０７が設けられている。投写レンズ１２０７は、図示しないレンズシフト機構によって前後に移動させることができ、画像の投写位置を調整することができる。
【００２２】
図１（ａ）に示すプロジェクター１０００Ａは、天吊り金具６１によって本体１０００ａが天井６２に固定されている。この天吊り金具６１を用いることにより、本体１０００ａを上下反転させた姿勢（天吊り姿勢）で本体１０００ａを天井６２に固定することができる。図１（ｂ）に示すプロジェクター１０００Ｂは、テーブル６３上で、本体１０００ａの底部に設けられた脚部を伸ばすことによって、投写画像を斜め上方に移動させることができる。
【００２３】
＜投写型表示装置の構成＞
図２は、投写型表示装置としてのプロジェクターの構成を示す概略図である。以下、プロジェクターの構成を、図２を参照しながら説明する。
【００２４】
図２に示すように、本実施形態のプロジェクター１０００は、システム光軸Ｌに沿って配置された照明系としての偏光照明装置１１００と、光分離素子としての２つのダイクロイックミラー１１０４，１１０５と、３つの反射ミラー１１０６，１１０７，１１０８と、５つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５と、３つの光変調手段としての透過型の液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０と、光合成素子としてのクロスダイクロイックプリズム１２０６と、投写レンズ１２０７とを備えている。
【００２５】
偏光照明装置１１００は、超高圧水銀灯やハロゲンランプなどの白色光源からなる光源としてのランプユニット１１０１と、インテグレーターレンズ１１０２と、偏光変換素子１１０３とから概略構成されている。
【００２６】
ダイクロイックミラー１１０４は、偏光照明装置１１００から射出された偏光光束のうち、赤色光（Ｒ）を反射させ、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）とを透過させる。もう１つのダイクロイックミラー１１０５は、ダイクロイックミラー１１０４を透過した緑色光（Ｇ）を反射させ、青色光（Ｂ）を透過させる。
【００２７】
ダイクロイックミラー１１０４で反射した赤色光（Ｒ）は、反射ミラー１１０６で反射した後にリレーレンズ１２０５を経由して液晶ライトバルブ１２１０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５で反射した緑色光（Ｇ）は、リレーレンズ１２０４を経由して液晶ライトバルブ１２２０に入射する。ダイクロイックミラー１１０５を透過した青色光（Ｂ）は、３つのリレーレンズ１２０１，１２０２，１２０３と２つの反射ミラー１１０７，１１０８とからなる導光系を経由して液晶ライトバルブ１２３０に入射する。
【００２８】
液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０は、クロスダイクロイックプリズム１２０６の色光ごとの入射面に対してそれぞれ対向配置されている。液晶ライトバルブ１２１０，１２２０，１２３０に入射した色光は、映像情報（映像信号）に基づいて変調されクロスダイクロイックプリズム１２０６に向けて射出される。
【００２９】
このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が合成される。合成された光は、投写光学系１４００を構成する投写レンズ１２０７によってスクリーン１３００上に投写され、画像が拡大されて表示される。
【００３０】
液晶ライトバルブ１２１０は、後述する液晶装置１００が適用されたものである。液晶装置１００は、色光の入射側と射出側とにおいてクロスニコルに配置された一対の偏光素子の間に隙間を置いて配置されている。他の液晶ライトバルブ１２２０，１２３０も同様である。
【００３１】
＜液晶装置の構成＞
図３（ａ）は、液晶装置を上方から見た概略平面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す液晶装置のＡ−Ａ線に沿う模式断面図である。以下、液晶装置の構成を、図３を参照しながら説明する。
【００３２】
図３に示すように、液晶装置１００は、素子基板１０と、素子基板１０と対向するように配置された対向基板２０と、素子基板１０と対向基板２０とに挟持された液晶層１５と、を備えている。
【００３３】
素子基板１０は、基板としての基材１０ａと、配線層１１と、画素電極２７と、配向膜２８と、を有している。基材１０ａは、耐熱性および耐光性が高い無機材料を形成材料としている。例えば、高い光透過率を有する石英基板などが好適に用いられる。配線層１１、画素電極２７、配向膜２８の具体的な説明は後述する。
【００３４】
対向基板２０は、図３に示すように、基材２０ａと、基材２０ａを覆うように設けられたマイクロレンズアレイ３２と、マイクロレンズアレイ３２を覆って設けられた絶縁層２４と、対向電極２５と、配向膜２６と、を有している。
【００３５】
基材２０ａは、耐熱性および耐光性が高い無機材料を形成材料としている。例えば、基材２０ａとしては、高い光透過率を有する石英基板（波長５５０ｎｍの光に対して屈折率１．４６程度）などが好適に用いられる。
【００３６】
マイクロレンズアレイ３２は、複数のマイクロレンズ３１で構成されている。マイクロレンズアレイ３２は、マイクロレンズ３１の形成材料が固着して形成されている。マイクロレンズ３１は耐熱性および耐光性が高い無機材料を主な形成材料としている。例えば屈折率が石英基板より高い窒化酸化シリコン（波長５５０ｎｍの光に対して屈折率１．５０〜１．７０程度）などが好適に用いられる。また、マイクロレンズ３１は、配線層１１が有する遮光膜２１の平面視形状と同じく平面視矩形を有しており、隣り合うマイクロレンズ３１同士の境界線が遮光膜２１と平面的に重なるように配置されている。
【００３７】
なお、遮光膜２１を形成する位置は、平面視で遮光体（配線など）と重なる位置に配置されている。対向電極２５及び配向膜２６の具体的な説明は後述する。
【００３８】
液晶装置１００は、基材２０ａ側の外部から入射される光Ｌ１を、基材２０ａとマイクロレンズ３１との界面、マイクロレンズ３１と絶縁層２４との界面において屈折させる（図では省略）。
【００３９】
＜液晶装置を構成する画素の構成＞
図４は、液晶装置のうちマイクロレンズを除いた画素の構造を示す模式断面図である。以下、液晶装置のうち画素の構造を、図４を参照しながら説明する。なお、図４は、各構成要素の断面的な位置関係を示すものであり、明示可能な尺度で表されている。
【００４０】
図４に示すように、液晶装置１００（マイクロレンズアレイ３２を除く液晶パネル１００ａ）は、素子基板１０と、これに対向配置される対向基板２０とを備えている。素子基板１０を構成する基材１０ａは、例えば、石英基板である。
【００４１】
図４に示すように、基材１０ａ上には、例えば、Ａｌ（アルミニウム）、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）等の材料を含む下側遮光層３ｃが形成されている。下側遮光層３ｃは、平面的に格子状にパターニングされており、各画素Ｐの開口領域を規定している。なお、下側遮光層３ｃは、導電性を有し、走査線３ａの一部として機能するようにしてもよい。基材１０ａ及び下側遮光層３ｃ上には、酸化シリコン等からなる下地絶縁層１１ａ（図３（ｂ）では、符号１１に含めている）が形成されている。
【００４２】
下地絶縁層１１ａ上には、ＴＦＴ３０及び走査線３ａ等が形成されている。ＴＦＴ３０は、例えば、ＬＤＤ（Lightly Doped Drain）構造を有しており、ポリシリコン（高純度の多結晶シリコン）等からなる半導体層３０ａと、半導体層３０ａ上に形成されたゲート絶縁層１１ｇと、ゲート絶縁層１１ｇ上に形成されたポリシリコン膜等からなるゲート電極３０ｇとを有する。走査線３ａは、ゲート電極３０ｇとしても機能する。
【００４３】
半導体層３０ａは、例えば、リン（Ｐ）イオン等のＮ型の不純物イオンが注入されることにより、Ｎ型のＴＦＴ３０として形成されている。具体的には、半導体層３０ａは、チャネル領域３０ｃと、データ線側ＬＤＤ領域３０ｓ１と、データ線側ソースドレイン領域３０ｓと、画素電極側ＬＤＤ領域３０ｄ１と、画素電極側ソースドレイン領域３０ｄとを備えている。
【００４４】
チャネル領域３０ｃには、ボロン（Ｂ）イオン等のＰ型の不純物イオンがドープされている。その他の領域（３０ｓ１，３０ｓ，３０ｄ１，３０ｄ）には、リン（Ｐ）イオン等のＮ型の不純物イオンがドープされている。このように、ＴＦＴ３０は、Ｎ型のＴＦＴとして形成されている。
【００４５】
ゲート電極３０ｇ及びゲート絶縁層１１ｇ上には、酸化シリコン等からなる第１層間絶縁層１１ｂが形成されている。第１層間絶縁層１１ｂ上には、容量素子１６が設けられている。具体的には、ＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域３０ｄ及び画素電極２７に電気的に接続された画素電位側容量電極としての第１容量電極１６ａと、固定電位側容量電極としての容量線３ｂ（第２容量電極１６ｂ）の一部とが、誘電体膜１６ｃを介して対向配置されることにより、容量素子１６が形成されている。
【００４６】
誘電体膜１６ｃは、例えば、シリコン窒化膜である。第２容量電極１６ｂ（容量線３ｂ）は、例えば、Ｔｉ（チタン）、Ｃｒ（クロム）、Ｗ（タングステン）、Ｔａ（タンタル）、Ｍｏ（モリブデン）等の高融点金属のうち少なくとも一つを含む、金属単体、合金、金属シリサイド、ポリシリサイド、これらを積層したもの等からなる。或いは、Ａｌ（アルミニウム）膜から形成することも可能である。
【００４７】
第１容量電極１６ａは、例えば、導電性のポリシリコン膜からなり容量素子１６の画素電位側容量電極として機能する。ただし、第１容量電極１６ａは、容量線３ｂと同様に、金属又は合金を含む単一層膜又は多層膜から構成してもよい。第１容量電極１６ａは、画素電位側容量電極としての機能のほか、コンタクトホールＣＮＴ１，ＣＮＴ３，ＣＮＴ４を介して、画素電極２７とＴＦＴ３０の画素電極側ソースドレイン領域３０ｄ（ドレイン領域）とを中継接続する機能を有する。
【００４８】
容量素子１６上には、第２層間絶縁層１１ｃを介してデータ線６ａが形成されている。データ線６ａは、ゲート絶縁層１１ｇ、第１層間絶縁層１１ｂ、誘電体膜１６ｃ、及び第２層間絶縁層１１ｃに開孔されたコンタクトホールＣＮＴ２を介して、半導体層３０ａのデータ線側ソースドレイン領域３０ｓ（ソース領域）に電気的に接続されている。
【００４９】
データ線６ａの上層には、第３層間絶縁層１１ｄを介して画素電極２７が形成されている。第３層間絶縁層１１ｄは、例えば、シリコンの酸化物や窒化物からなり、ＴＦＴ３０が設けられた領域を覆うことによって生じる表面の凸部を平坦化する平坦化処理が施される。平坦化処理の方法としては、例えば化学的機械的研磨処理（Chemical Mechanical Polishing：ＣＭＰ処理）やスピンコート処理などが挙げられる。第３層間絶縁層１１ｄには、コンタクトホールＣＮＴ４が形成されている。
【００５０】
画素電極２７は、コンタクトホールＣＮＴ４，ＣＮＴ３を介して第１容量電極１６ａに接続されることにより、半導体層３０ａの画素電極側ソースドレイン領域３０ｄ（ドレイン領域）に電気的に接続されている。なお、画素電極２７は、例えば、ＩＴＯ膜等の透明導電性膜から形成されている。
【００５１】
画素電極２７及び隣り合う画素電極２７間の第３層間絶縁層１１ｄ上には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの無機材料を斜方蒸着した配向膜２８が設けられている。配向膜２８の上には、シール材により囲まれた空間に液晶等が封入された液晶層１５が設けられている。
【００５２】
一方、対向基板２０の絶縁層２４上（液晶層１５側）には、例えば、その全面に渡って対向電極２５が設けられている。対向電極２５上には、酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの無機材料を斜方蒸着した配向膜２６が設けられている。対向電極２５は、上述の画素電極２７と同様に、例えばＩＴＯ膜等の透明導電性膜からなる。
【００５３】
液晶層１５は、画素電極２７と対向電極２５との間で電界が生じていない状態で配向膜２６，２８によって所定の配向状態をとる。シール材は、素子基板１０及び対向基板２０を貼り合わせるための、例えば光硬化性樹脂や熱硬化性樹脂からなる接着剤であり、素子基板１０と対向基板２０の距離を所定値とするためのグラスファイバー或いはガラスビーズ等のスペーサーが混入されている。
【００５４】
＜マイクロレンズと画素、液晶装置と投写光学系、の位置関係＞
図５（ａ）は、マイクロレンズと画素との位置関係を示す模式断面図である。図５（ｂ）は、マイクロレンズの位置のずらし方を示す模式平面図である。図６は、液晶装置と投写光学系との位置関係を示す側面図である。以下、マイクロレンズと画素との位置関係、液晶装置と投写光学系との位置関係を、図５及び図６を参照しながら説明する。
【００５５】
図５に示すように、液晶装置１００は、マイクロレンズアレイ３２を有する対向基板２０と、ＴＦＴ３０などを遮光する遮光膜２１を有する素子基板１０と、対向基板２０と素子基板１０との間に挟持された液晶層１５とを有する。
【００５６】
例えば、斜め下方向に光を投写する場合（高所設置型）、マイクロレンズアレイ３２を、遮光膜２１と遮光膜２１とによって囲まれた画素Ｐに対して、第２方向としての上方向（天井側：鉛直上方）にずらす（オフセットする）。「鉛直上方」とは、重力が作用する方向と逆向きの方向である。具体的には、図５（ｂ）に示すように、光変調素子としての液晶パネル１００ａの面内方向において全体を均一に上方向（天井側）にずらす。ずらす量Ｗ１（オフセット量）は、例えば、０．１μｍ程度である。
【００５７】
これにより、液晶装置１００を備えたプロジェクター１０００によって斜め下方に光を投写する際、マイクロレンズ３１によって絞られた（集光された）光Ｌ２が遮光膜２１と遮光膜２１との間を効率よく通り、出射する光量を減らすことなく、投写光学系１４００から出射させることができる。
【００５８】
なお、図５（ａ）に示すように、マイクロレンズアレイ３２を天井側にずらすことによって、水平方向に進む光Ｌ３と、斜め上方に進む光Ｌ４は、出射光が重なるなど飲み込まれる量が大きくなり、光の利用効率が低下する。
【００５９】
また、図６に示すように、斜め下方に投写する場合、投写レンズ１２０７（投写光学系１４００）に対して液晶装置１００の位置を上方向（天井側）にずらす。言い換えれば、液晶装置１００に対して投写光学系１４００の位置を第１方向としての下方向（地上側：鉛直下方）にずらす。「鉛直下方」とは、重力が作用する方向である。ずらす量Ｗ２（オフセット量）は、例えば、１ｍｍ〜７ｍｍ程度である。
【００６０】
これらにより、光を所定の方向（例えば、斜め下方）に照射する場合、光が投写光学系１４００の有効表示領域以外の領域に照射されて、光の利用効率が低下することを抑えることができる（ケラレ光の発生を低減することができる）。言い換えれば、所定の方向に照射する光量を効率よく増やすことが可能となり、光の利用効率を高め、表示品位を向上させることができる。
【００６１】
以上詳述したように、第１実施形態のプロジェクター１０００によれば、以下に示す効果が得られる。
【００６２】
（１）第１実施形態のプロジェクター１０００によれば、液晶装置１００（液晶パネル１００ａ）に対して投写光学系１４００を地上側にずらし、液晶パネル１００ａの画素Ｐに対してマイクロレンズアレイ３２を天井側にずらすので、光を所定の方向（例えば、斜め下方）に照射する場合、光が投写光学系１４００の有効表示領域以外の領域（レンズを支持する筐体、鏡筒部など）に照射されて、光の利用効率が低下することを抑えることができる（ケラレ光の発生を低減することができる）。言い換えれば、所定の方向に照射する光量を効率よく増やす（明るくする）ことが可能となり、光の利用効率を高め、表示品位を向上させることができる。加えて、マイクロレンズ３１によって光線を絞れるため、より大きなパネルシフトにも対応することができ、より短焦点化することができる。
【００６３】
（２）第１実施形態のプロジェクター１０００によれば、画素Ｐに対してマイクロレンズ３１（マイクロレンズアレイ３２）を、表示領域Ｅ面内の全体に亘って均一にずらすので、表示領域Ｅ内への入射光の角度分布が比較的小さい場合に、より有効に光を投写することができる。
【００６４】
（３）第１実施形態のプロジェクター１０００によれば、液晶パネル１００ａをオフセットした側の投写レンズ１２０７のケラレを低減することができるため、投写レンズ１２０７の局所的な温度上昇を緩和でき、投写レンズ１２０７の局所的な熱収縮に起因する、投影時の局所的なボケや色収差などを改善することができる。また、温度上昇を少なくできるため、冷却機構の小型化、低消費電力化、パネルの長寿命化などを実現することができる。
【００６５】
（４）第１実施形態のプロジェクター１０００によれば、画素Ｐに対してマイクロレンズ３１（マイクロレンズアレイ３２）をオフセットするので、マイクロレンズ３１（マイクロレンズアレイ３２）のオフセットが無い場合と比較して、オフセットした側の投写ケラレが減るので、明るさの低下が小さくなり、その結果、上下ムラ補正（暗い側に明るい側を合わせ込み投影照度の均一化を図る補正）後の明るさを向上させることができる。また、明るさの補正が楽になったり、明るさが低下しにくかったりするので、省電力化に結び付けることができる。
【００６６】
（５）第１実施形態のプロジェクター１０００によれば、投写レンズ１２０７から光が抜けやすいので、ＴＦＴ３０などを覆っている遮光膜２１から光を遠ざけることが可能となり、光に起因するリーク、フリッカー、及びクロストークなどの表示品質が劣化することを抑えることができる。
【００６７】
（６）第１実施形態のプロジェクター１０００によれば、入射系を通常用途（高所設置用や短距離設置用以外の標準的なもの）と共通設計ができ、専用設計に伴う入射系の大型化、高コスト化を防止することができる。
【００６８】
（第２実施形態）
＜マイクロレンズと画素、液晶装置と投写光学系、の位置関係＞
図７は、液晶装置と投写光学系との位置関係を示す側面図である。図８は、マイクロレンズの位置のずらし方を示す模式平面図である。以下、第２実施形態の液晶装置と投写光学系との位置関係、マイクロレンズと画素との位置関係を、図７及び図８を参照しながら説明する。
【００６９】
第２実施形態のプロジェクター１００１は、上述の第１実施形態のプロジェクター１０００と比べて、マイクロレンズ３１と画素Ｐとの位置のずらし方が、液晶パネル１００ａの面内の場所によって異ならせている部分が異なり、その他の部分については概ね同様である。このため第２実施形態では、第１実施形態と異なる部分について詳細に説明し、その他の重複する部分については適宜説明を省略する。
【００７０】
図７に示す液晶装置１００は、マイクロレンズアレイ３２を有する対向基板２０と、ＴＦＴ３０などを遮光する遮光膜２１を有する素子基板１０と、対向基板２０と素子基板１０との間に挟持された液晶層１５とを有する（図３（ｂ）参照）。
【００７１】
マイクロレンズアレイ３２は、例えば、第１実施形態と同様に、斜め下方向に光を投写する場合、遮光膜２１と遮光膜２１とによって囲まれた画素Ｐに対して、上方向（天井方向（天井側））にずらしている。更に、図８に示すように、液晶パネル１００ａの面内において、天井側に近いほどマイクロレンズ３１のずらし量を大きくしている。言い換えれば、液晶パネル１００ａの面内でオフセット量を変えている。
【００７２】
また、図７に示すように、投写光学系１４００に対して液晶装置１００の位置を上方向（天井側）にずらす。言い換えれば、液晶装置１００に対して投写光学系１４００の位置を下方向（地上側）にずらす。
【００７３】
このように、画素Ｐに対するマイクロレンズ３１のオフセット量は、液晶パネル１００ａの下方向（地上側）と比較して、上方向（天井側）を多くしている。斜め下方に投写する場合、投写レンズ１２０７の上側のケラレ光が多いため、上側を積極的に逃がしたい。言い換えれば、上の光をより下げることができる。
【００７４】
以上詳述したように、第２実施形態のプロジェクター１００１によれば、以下に示す効果が得られる。
【００７５】
（７）第２実施形態のプロジェクター１００１によれば、画素Ｐに対してマイクロレンズ３１のずらす量を、入射角の角度分布に応じて、表示領域Ｅ面内の領域ごと異ならせているので、入射光の角度分布が比較的大きい場合に、より有効に光を投写することができる。
【００７６】
なお、本発明の態様は、上記した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、本発明の態様の技術範囲に含まれるものである。また、以下のような形態で実施することもできる。
【００７７】
（変形例１）
上記したように、プロジェクター１０００，１００１の投写レンズ１２０７から斜め下方に画像を投写することに限定されず、図１（ｂ）に示すように、斜め上方に画像を投写する場合（短距離設置型）に、本発明を適用するようにしてもよい。この場合、液晶装置１００（液晶パネル１００ａ）に対して投写光学系１４００を第１方向としての天井側にずらし、液晶パネル１００ａの画素Ｐに対してマイクロレンズ３１（マイクロレンズアレイ３２）を第２方向としての地上側にずらす。
【００７８】
これによれば、液晶装置１００に対して投写光学系１４００を天井側にずらし、液晶パネル１００ａの画素Ｐに対してマイクロレンズ３１（マイクロレンズアレイ３２）を地上側にずらすので、光を斜め上方に投写した際に、光が投写光学系１４００の有効表示領域以外の領域（例えば、投写レンズの筐体）に照射されて、光の利用効率が低下することを抑えることができる（ケラレ光の発生を低減することができる）。
【００７９】
また、第２実施形態のように、このような液晶パネル１００ａの画素Ｐに対して、マイクロレンズ３１のずらす量を、表示領域Ｅの面内の領域ごとに異ならせるようにしてもよい。これによれば、斜め上方に画像を投写するプロジェクターにおいて、入射光の角度分布に応じて、表示領域Ｅ面内の領域ごと異ならせているので、入射光の角度分布が比較的大きい場合に、より有効に光を投写することができる。
【符号の説明】
【００８０】
３ａ…走査線、３ｂ…容量線、３ｃ…下側遮光層、ＣＮＴ１〜ＣＮＴ４…コンタクトホール、６ａ…データ線、１０…素子基板、１０ａ…基板としての基材、２０ａ…基材、１１…配線層、１１ａ…下地絶縁層、１１ｂ…第１層間絶縁層、１１ｃ…第２層間絶縁層、１１ｄ…第３層間絶縁層、１１ｇ…ゲート絶縁層、１５…液晶層、１６…容量素子、１６ａ…第１容量電極、１６ｂ…第２容量電極、１６ｃ…誘電体膜、２０…対向基板、２１…遮光膜、２４…絶縁層、２５…対向電極、２６，２８…配向膜、２７…画素電極、３０…ＴＦＴ、３０ａ…半導体層、３０ｃ…チャネル領域、３０ｄ…画素電極側ソースドレイン領域、３０ｄ１…画素電極側ＬＤＤ領域、３０ｇ…ゲート電極、３０ｓ…データ線側ソースドレイン領域、３０ｓ１…データ線側ＬＤＤ領域、３１…マイクロレンズ、３２…マイクロレンズアレイ、６１…天吊り金具、６２…天井、６３…テーブル、１００…液晶装置、１００ａ…光変調素子としての液晶パネル、１０００，１００１，１０００Ａ，１０００Ｂ…プロジェクター、１０００ａ…本体、１１００…照明系としての偏光照明装置、１１０１…ランプユニット、１１０２…インテグレーターレンズ、１１０３…偏光変換素子、１１０４，１１０５…ダイクロイックミラー、１１０６，１１０７，１１０８…反射ミラー、１２０１，１２０２，１２０３，１２０４，１２０５…リレーレンズ、１２０６…クロスダイクロイックプリズム、１２０７…投写レンズ、１２１０，１２２０，１２３０…液晶ライトバルブ、１３００…スクリーン、１４００…投写光学系。
【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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