(57)【要約】【課題】投射画像の解像度及び輝度を均一にすることが可能な電気光学装置、投射型表示装置、プロジェクションシステムを提供すること、及び全方位からの映像を記録可能な受光装置、撮像装置を提供すること。【解決手段】プロジェクションシステムは、液晶装置２０と、光源５４と、を備える。液晶装置２０は、基準点Ｏを中心とする円を少なくとも含む画素領域に配置された、複数の画素を有し、当該画素は、上記円の半径に沿って配列され、かつ基準点Ｏを中心とする半径の異なる複数の円の弧に沿ってそれぞれ配列されている。光源５４から液晶装置２０へ入射した光の照度は、基準点Ｏの近傍で最も大きく、半径方向に沿って基準点Ｏから離れるほど小さくなっている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上の基準点を中心とする円を少なくとも含む画素領域に配置された、複数の画素と、を有し、
前記画素は、前記円の半径に沿って配列され、かつ前記基準点を中心とする半径の異なる複数の円の弧に沿ってそれぞれ配列されていることを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電気光学装置であって、
前記半径に沿って配列された複数の画素の、前記半径方向の幅は、前記基準点に近いほど小さいことを特徴とする電気光学装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電気光学装置であって、
各前記画素は、互いに相似形であることを特徴とする電気光学装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置であって、
前記基板上に、前記画素ごとに形成されたトランジスタと、
前記基板上に、前記画素ごとに形成され、前記トランジスタのドレインに電気的に接続された画素電極と、
前記基板上に、前記半径に沿って形成され、前記トランジスタのソースに電気的に接続された複数のデータ線と、
前記基板上に、前記基準点を中心とする半径の異なる円の弧に沿って形成され、前記トランジスタのゲートに電気的に接続された複数の走査線と、
前記基板上のうち前記基準点の近傍に配置され、前記データ線にデータ信号を供給するデータ線駆動回路と、
前記基板上のうち前記画素領域の外部に配置され、前記走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置と、
前記電気光学装置に光を入射させる光源と、
前記電気光学装置によって変調された前記光を外部へ投射する投射レンズ部材と、を備え、
前記光源から前記電気光学装置へ入射する光の、前記電気光学装置の表面における照度は、前記基準点の近傍で最も大きく、前記半径方向に沿って前記基準点から離れるほど小さいことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の投射型表示装置を備えたプロジェクションシステムであって、
円筒型に形成されたスクリーンと、
前記スクリーンの中心軸に沿う方向へ光を投射する前記投射型表示装置と、
前記投射レンズ部材の光軸と一致する光軸を有するように、前記投射レンズ部材に対向して配置された凸面状の反射光学系と、を備えることを特徴とするプロジェクションシステム。
【請求項７】
基板と、
前記基板上の基準点を中心とする円を少なくとも含む画素領域に配置された、複数の画素と、を有し、
前記画素は、前記基準点を中心とする円の半径に沿って配列され、かつ前記基準点を中心とする半径の異なる複数の円の弧に沿ってそれぞれ配列されており、
各前記画素は、光電変換素子を有することを特徴とする受光装置。
【請求項８】
請求項７に記載の受光装置であって、
前記半径に沿って配列された複数の画素の、前記半径方向の幅は、前記基準点に近いほど小さいことを特徴とする受光装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の受光装置であって、
前記基板上に、前記半径に沿って形成され、前記光電変換素子に蓄積された電荷を前記半径に沿った方向に転送する複数の第１ＣＣＤと、
前記基板上に、前記基準点を中心とする円の弧に沿って形成され、前記第１ＣＣＤから転送された電荷を、前記弧に沿った方向に転送する複数の第２ＣＣＤと、
前記第２ＣＣＤにより転送された電荷を電圧信号に変換する出力回路と、を備えることを特徴とする受光装置。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか一項に記載の受光装置を備えた撮像装置であって、
凸面状の反射光学系と、
前記反射光学系の光軸と一致する光軸を有するように、前記凸面に対向して配置された集光レンズと、
前記集光レンズの光軸上に前記基板上の基準点が位置するように、前記集光レンズに対して前記反射光学系の反対側に配置された前記受光装置と、を備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明に係る一態様は、電気光学装置、投射型表示装置、プロジェクションシステム、受光装置、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクションシステムの一例として、投射型表示装置からの射出された光を、円筒型に形成されたスクリーンに、パノラマ画像として投射するものが知られている（特許文献１）。このプロジェクションシステムは、より詳しくは、図１２に示すように、スクリーン２と、スクリーン２の中心軸に沿う方向へ光を投射する投射型表示装置３と、投射光を円筒型のスクリーン２に向けて３６０度にわたって反射させる反射光学系としての凸面鏡１１と、を有する。
【０００３】
ここで、投射型表示装置３に含まれる電気光学装置としての液晶装置２０は、等しい面積の画素を有し、たとえば中心付近の画素３６ｐと、外周付近の画素３６ｑとは面積が等しくなっている。この液晶装置２０に対し、光源５４から、照度が液晶装置２０の面内において均一化された光が照射される。すなわち、光源５４からの光の、液晶装置２０の表面Ｅ−Ｅ’における照度分布は、図１３（ａ）に示すように均一となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２１８９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記構成によれば、次のような課題がある。まず、液晶装置２０のうち外周付近の画素３６ｑから射出された光は、凸面鏡１１の外側部分（スクリーン２の表面とのなす角が相対的に小さい部分）に反射されて、小さな入射角でスクリーン２に到達し、画素３６Ｑとして表示される（ここで入射角とは、スクリーン２の表面の法線と入射光の進行方向とのなす角をいう）。一方、中心付近の画素３６ｐから射出された光は、凸面鏡１１の中心付近（スクリーン２の表面とのなす角が相対的に大きい部分）に反射されて、大きな入射角でスクリーン２に到達し、画素３６Ｐとして表示される。このため、画素３６Ｐは、画素３６Ｑより拡大倍率が大きくなってしまい、この結果スクリーン２上の解像度が不均一になるという課題がある。また、各画素に入射する光量は上記のように均等であるため、拡大倍率の大きい画素３６Ｐにおける輝度は、画素３６Ｑにおける輝度より暗くなる。このように、スクリーン２上の画像の輝度が不均一に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］基板と、前記基板上の基準点を中心とする円を少なくとも含む画素領域に配置された、複数の画素と、を有し、前記画素は、前記円の半径に沿って配列され、かつ前記基準点を中心とする半径の異なる複数の円の弧に沿ってそれぞれ配列されている電気光学装置。
【０００８】
このような構成によれば、各画素の位置は、基準点からの距離ｒと、ある半径からの偏角θによって表すことができ、各画素は極座標のｒ軸、θ軸に沿った配列となる。このとき、画素の、弧に沿った方向（θ方向）の幅は、基準点から遠い画素ほど（ｒが大きいほど）大きくなる。よって、上記構成によれば、基準点から遠ざかるほど面積が大きくなるような画素を有する電気光学装置を、容易に得ることができる。また、このような電気光学装置によれば、基準点の近傍で最も照度が大きく、半径方向に沿って基準点から離れるほど照度が小さくなるような光が入射された際に、各画素が受ける光量を容易に均等にすることができる。
【０００９】
［適用例２］上記電気光学装置であって、前記半径に沿って配列された複数の画素の、前記半径方向の幅は、前記基準点に近いほど小さい電気光学装置。
【００１０】
このような構成によれば、基準点から遠ざかるほど面積が大きくなるような画素を有する電気光学装置が得られる。
【００１１】
［適用例３］上記電気光学装置であって、各前記画素は、互いに相似形である電気光学装置。
【００１２】
このような構成によれば、各画素から射出された光を、画素の大きさに反比例する倍率で拡大した際に、各画素による表示の面積及び形状を均等にすることができる。
【００１３】
［適用例４］上記電気光学装置であって、前記基板上に、前記画素ごとに形成されたトランジスタと、前記基板上に、前記画素ごとに形成され、前記トランジスタのドレインに電気的に接続された画素電極と、前記基板上に、前記半径に沿って形成され、前記トランジスタのソースに電気的に接続された複数のデータ線と、前記基板上に、前記基準点を中心とする半径の異なる円の弧に沿って形成され、前記トランジスタのゲートに電気的に接続された複数の走査線と、前記基板上のうち前記基準点の近傍に配置され、前記データ線にデータ信号を供給するデータ線駆動回路と、前記基板上のうち前記画素領域の外部に配置され、前記走査線に走査信号を供給する走査線駆動回路と、を備える電気光学装置。
【００１４】
このような構成によれば、データ線からの信号の供給を、画素ごとにトランジスタによってオンオフ可能な電気光学装置が得られる。
【００１５】
［適用例５］上記電気光学装置と、前記電気光学装置に光を入射させる光源と、前記電気光学装置によって変調された前記光を外部へ投射する投射レンズ部材と、を備え、前記光源から前記電気光学装置へ入射する光の、前記電気光学装置の表面における照度は、前記基準点の近傍で最も大きく、前記半径方向に沿って前記基準点から離れるほど小さい投射型表示装置。
【００１６】
このような構成によれば、電気光学装置の画素の面積は基準点から遠ざかるほど大きい一方、入射する光の照度は基準点から離れるほど小さくなるため、各画素が受ける光量を容易に均等にすることができる。このため、投射された映像において、各画素による表示の輝度を一定にすることができ、表示品位を向上させることができる。
【００１７】
［適用例６］上記投射型表示装置を備えたプロジェクションシステムであって、円筒型に形成されたスクリーンと、前記スクリーンの中心軸に沿う方向へ光を投射する前記投射型表示装置と、前記投射レンズ部材の光軸と一致する光軸を有するように、前記投射レンズ部材に対向して配置された凸面状の反射光学系と、を備えるプロジェクションシステム。
【００１８】
このような構成によれば、投射型表示装置から射出され、反射光学系によって反射された光は、円筒型のスクリーンの全周にわたってパノラマ画像として投影される。ここで、電気光学装置のうち基準点から遠い画素から射出された光は、反射光学系の凸面の外側部分（スクリーンの表面とのなす角が相対的に小さい部分）に反射されて、小さな入射角でスクリーンに到達する。一方、基準点から近い画素から射出された光は、反射光学系の凸面の中心付近（スクリーンの表面とのなす角が相対的に大きい部分）に反射されて、大きな入射角でスクリーンに到達する。このため、基準点から近い画素からの光ほど、スクリーンにおいて相対的に大きく拡大されて投射される。これに対し、画素の面積は、基準点から小さい画素ほど小さくなっているため、結果的にスクリーンに投射された際の各画素からの表示の大きさを均等にすることができる。
【００１９】
［適用例７］基板と、前記基板上の基準点を中心とする円を少なくとも含む画素領域に配置された、複数の画素と、を有し、前記画素は、前記基準点を中心とする円の半径に沿って配列され、かつ前記基準点を中心とする半径の異なる複数の円の弧に沿ってそれぞれ配列されており、各前記画素は、光電変換素子を有する受光装置。
【００２０】
このような構成によれば、各画素の位置は、基準点からの距離ｒと、ある半径からの偏角θによって表すことができ、各画素は極座標のｒ軸、θ軸に沿った配列となる。このとき、画素の、弧に沿った方向（θ方向）の幅は、基準点から遠い画素ほど（ｒが大きいほど）大きくなる。よって、上記構成によれば、基準点から遠ざかるほど面積が大きくなるような画素（ひいては光電変換素子）を有する受光装置を、容易に得ることができる。また、このような受光装置によれば、基準点に近いほど高密度に集光される光学系を介して入射した光について、場所による集光倍率の偏りによらず均等な解像度で受光することができる。
【００２１】
［適用例８］上記受光装置であって、前記半径に沿って配列された複数の画素の、前記半径方向の幅は、前記基準点に近いほど小さい受光装置。
【００２２】
このような構成によれば、基準点から遠ざかるほど面積が大きくなるような画素を有する受光装置が得られる。
【００２３】
［適用例９］上記受光装置であって、前記基板上に、前記半径に沿って形成され、前記光電変換素子に蓄積された電荷を前記半径に沿った方向に転送する複数の第１ＣＣＤと、前記基板上に、前記基準点を中心とする円の弧に沿って形成され、前記第１ＣＣＤから転送された電荷を、前記弧に沿った方向に転送する複数の第２ＣＣＤと、前記第２ＣＣＤにより転送された電荷を電圧信号に変換する出力回路と、を備える受光装置。
【００２４】
このような構成によれば、各画素の光電変換素子において入射光量に応じて生成された電荷を、第１ＣＣＤ、第２ＣＣＤによって順次転送し、出力回路によって電圧信号に変換することで、画素領域に入射した光の輝度分布を得ることができる。このとき、第１ＣＣＤを半径方向に沿って、また第２ＣＣＤを弧の方向に沿って配列させることで、極座標軸に沿って配列された画素からの電荷を効率よく転送することができる。
【００２５】
［適用例１０］上記受光装置を備えた撮像装置であって、凸面状の反射光学系と、前記反射光学系の光軸と一致する光軸を有するように、前記凸面に対向して配置された集光レンズと、前記集光レンズの光軸上に前記基板上の基準点が位置するように、前記集光レンズに対して前記反射光学系の反対側に配置された前記受光装置と、を備える撮像装置。
【００２６】
このような構成によれば、上記光軸を中心軸とする仮想の円筒面から反射光学系に入射した光は、集光レンズに入射し、集光された上で受光装置に入射する。これにより、円筒面の全周からの光をパノラマ画像として撮像することができる。ここで、上記反射光学系及び集光レンズによれば、仮想の円筒面からの光は、射出角が大きい光ほど小さな範囲に集光されて受光装置に入射する。また、小さな範囲に集光された光ほど、受光装置上の基準点に近い位置に入射する。これに対し、画素の面積は、基準点から小さい画素ほど小さくなっているため、場所による集光倍率の偏りによらず均等な解像度で受光、撮像することができる。また、円筒面のある方位から反射光学系に入射した光は、受光装置上の半径に沿って並んだ、ある偏角θに位置する画素列によって撮像される。このように、上記撮像装置によれば、入射した光の方位と、当該光を受光する受光装置上の画素とを容易に対応付けることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照し、電気光学装置、投射型表示装置、プロジェクションシステム、受光装置、撮像装置の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図においては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２８】
（第１の実施形態）
＜Ａ．電気光学装置＞
図１は、電気光学装置としての液晶装置２０の模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図である。液晶装置２０は、枠状のシール材２８を介して対向して貼り合わされた基板としての素子基板２２、及び対向基板２４を有している。素子基板２２、対向基板２４は、石英基板又はガラス基板等を基体として構成される。素子基板２２、対向基板２４、シール材２８によって囲まれた空間には、液晶３０が封入されている。素子基板２２は、対向基板２４より大きく、一部が対向基板２４に対して張り出した状態で貼り合わされている。この張り出した部位には、外部回路と接続するための端子４８が形成されている。液晶装置２０は、基準点Ｏを中心とする円状の画素領域２６を有している。
【００２９】
図２は、素子基板２２の平面図である。素子基板２２のうち画素領域２６には、複数の画素３６が設けられている。ここで、画素３６は、基準点Ｏを中心とする円の半径に沿って配列され、かつ基準点Ｏを中心とする半径の異なる複数の円の弧に沿ってそれぞれ配列されている。本明細書では、上記円の基準点Ｏからの距離をｒ、ある半径からの偏角をθとする。各画素３６の位置は、距離ｒと偏角θによって表すことができ、したがって各画素３６は極座標のｒ軸、θ軸に沿って配列されている。換言すれば、画素３６は、基準点Ｏを中心に放射状に並ぶように配置されており、かつ基準点Ｏを同心とする円環状に配置されている。
【００３０】
このとき、画素３６の、弧に沿った方向（θ方向）の幅は、基準点Ｏから遠い画素３６ほど（ｒが大きいほど）大きくなる。また、基準点Ｏを中心とする円の半径に沿って配列された複数の画素３６の、半径方向（ｒ方向）の幅は、基準点Ｏに近いほど小さくなっている。その程度は、例えば各画素３６が互いに相似形となるような幅とすることができる。このような構成により、画素３６の面積は、基準点Ｏから遠ざかるほど大きくなっている。
【００３１】
なお、画素３６は、すべて同一の色に対応するように構成してもよいし、例えばθ方向に隣り合う３つの画素３６から構成される１つのピクセルに、赤、緑、青に対応する画素３６が含まれるように構成してもよい。後者の場合には、例えば対向基板２４の液晶３０側表面に、画素３６の色に応じて赤、緑、青のカラーフィルタを配置する。この構成によれば、カラー表示が可能な液晶装置２０が得られる。
【００３２】
素子基板２２上には、走査線駆動回路３２、データ線駆動回路３４、端子４８が形成されている。このうち走査線駆動回路３２は、素子基板２２上のうち画素領域２６の外部に配置されている。より詳しくは、走査線駆動回路３２は、矩形の素子基板２２の四隅に形成されている。このようにすれば、矩形の素子基板２２上に円形の画素領域２６を形成した際の余剰領域を有効に活用することができる。また、データ線駆動回路３４は、素子基板２２上のうち基準点Ｏの近傍に配置されている。したがって、基準点Ｏの近傍には画素３６が形成されていない。走査線駆動回路３２及びデータ線駆動回路３４は、例えば素子基板２２上に薄膜半導体等を用いて直接形成することができる。
【００３３】
図３は、液晶装置２０の回路構成を示す模式図である。素子基板２２上には、画素３６ごとにトランジスタとしての薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：以下ＴＦＴと略す）素子５２が形成されている。また、素子基板２２上には、基準点Ｏを中心とする円の半径に沿ってｒ方向に形成された複数のデータ線４４が形成されている。データ線４４は、ＴＦＴ素子５２のソースに電気的に接続されている。また、素子基板２２上には、基準点Ｏを中心とする半径の異なる円の弧に沿ってθ方向に形成された複数の走査線４２が形成されている。走査線４２は、ＴＦＴ素子５２のゲートに電気的に接続されている。データ線４４と走査線４２との交差に対応して、すなわち画素３６ごとに、ＴＦＴ素子５２のドレインに電気的に接続された画素電極５０が形成されている。画素電極５０は、例えば透光性を有するＩＴＯ（Indium Tin Oxide）から構成される。
【００３４】
データ線駆動回路３４は、データ線４４に電気的に接続されており、各データ線４４にデータ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…を供給する。また、データ線駆動回路３４は、ｒ方向に沿って形成された入力配線４６を介して、端子４８と電気的に接続されている。データ線４４及び入力配線４６は、ｒ方向に沿って延設されていることにより、画素３６の開口部（表示に寄与する部分）と重ならないようになっている。これにより、画素３６の開口率の低減を抑制することができる。
【００３５】
走査線駆動回路３２は、出力配線３８を介して走査線４２に電気的に接続されており、各走査線４２に走査信号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，…を供給する。出力配線３８は、画素領域２６の内部においてはｒ方向に延設されている。これにより、画素３６の開口率の低減を抑制することができる。走査線駆動回路３２は、入力配線４０を介して端子４８に電気的に接続されている。データ線駆動回路３４及び走査線駆動回路３２は、いずれも端子４８に接続された外部回路（不図示）から電源や各種信号の入力を受けることができる。
【００３６】
対向基板２４（図３には不図示）には、略全面に、ＩＴＯからなる共通電極が形成されている。
【００３７】
ＴＦＴ素子５２は、走査線４２から供給される走査信号Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，…に含まれるＯＮ信号によってオンとなり、このときデータ線４４に供給されたデータ信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，…を画素電極５０に供給する。そして、画素電極５０と、対向基板２４上の共通電極との間の駆動電圧に応じた電界が液晶３０にかかると、液晶３０の配向状態が変化する。液晶装置２０は、液晶３０の配向状態に応じた偏光変換機能と、液晶装置２０の外部に配置された図示しない偏光板の偏光選択機能とによって透過光を変調することで表示を行う装置である。
【００３８】
＜Ｂ．投射型表示装置及びプロジェクションシステム＞
続いて、液晶装置２０を搭載した投射型表示装置（プロジェクタ）３、及び投射型表示装置３を用いたプロジェクションシステム１について、図４から図６を用いて説明する。図４は、プロジェクションシステム１の構成を概略的に示す断面図、図５は図４のII-II断面図、図６は図４の要部拡大断面図である。
【００３９】
プロジェクションシステム１は、円筒型のスクリーン２、投射型表示装置３、反射部材４を備えており、これらが室内５に配設されている。また、スクリーン２のほぼ中央にシート１４がセットされており、このシート１４に観賞者Ａが着座される。なお、図４，５においては、観賞者Ａとスクリーン２とが比較的近接された状態で記載されているが、スクリーン２は、これよりも大きな半径を有していても良く、又、観賞者Ａも２人以上であっても良い。
【００４０】
スクリーン２は自立式であり、その外壁部２ａがプラスチック等の比較的軽量な材料で形成され、この外壁部２ａの内周に投影面２ｃが形成されている。又、このスクリーン２の後部に、出入り口２ｂが設けられており、この出入り口２ｂが扉６で開閉自在にされている。この扉６の内面はスクリーン２の内面と同一の曲率で形成されていると共に、投影面２ｃが形成されている。
【００４１】
投射型表示装置３は室内５の天井５ａに対し吊下部材７を介して支持されている。図５に示すように、本形態では投射型表示装置３が、スクリーン２の円筒の中心軸上に配設されているが、これよりも前後方向へ変位した位置に配設されていても良い。
【００４２】
吊下部材７は、天井５ａに固設される座面８と、この座面８に対して設定間隔を開けて対設すると共に投射型表示装置３を固設する取付け面９と、両面８，９間を連結するステー１０とを備えている。
【００４３】
座面８の取付け面９に対向する部位の中央にボス部８ａが突設されており、取付け面９に固設されている投射型表示装置３は、投射レンズ部材３ａがボス部８ａの方向へ指向されていると共に、この投射レンズ部材３ａの光軸とボス部８ａの中心軸とが一致された状態で配設されている。
【００４４】
反射部材４は凸面状の反射光学系としての凸面鏡１１を有している。この凸面鏡１１は、その反射面が凸型の回転対称面をなしている。このような形状の凸面鏡１１としては、反射面が光軸を中心軸とする楕円形曲面や放物線曲面等に形成された回転双曲面体、或いは光軸を中心軸とする円錐面状の反射面を有する円錐体等がある。
【００４５】
図６に示すように、この凸面鏡１１の背面の光軸上にねじ軸部１１ａが突設されている。凸面鏡１１は、ねじ軸部１１ａが、吊下部材７の座面８に突設されているボス部８ａに螺入された状態で、投射型表示装置３に設けられている投射レンズ部材３ａに対設されると共に、凸面鏡１１と投射レンズ部材３ａとの光軸が一致される。
【００４６】
又、凸面鏡１１はねじ軸部１１ａをボス部８ａのねじ孔に螺入させる際の進退動作により、投射レンズ部材３ａと凸面鏡１１との距離Ｌを調整することができる。又、ボス部８ａの側面に剣先ねじ等の止めねじ１２が螺入されており、この止めねじ１２の先端が、ねじ軸部１１ａに食い込まされてねじ軸部１１ａの緩み止めが図られる。
【００４７】
投射型表示装置３は、ビデオプレーヤ１６やパーソナルコンピュータ１７と、室内ＬＡＮ等の通信回線１８を介して接続されている。ビデオプレーヤ１６やパーソナルコンピュータ１７は、ＤＶＤ、ＨＤＤ等の画像記憶手段（図示せず）に記憶されている静止画、動画等の画像を再生するもので、この再生された画像信号が通信回線１８を介して投射型表示装置３に送信される。投射型表示装置３はビデオプレーヤ１６やパーソナルコンピュータ１７から送信された画像信号に基づいて生成した画像を投射レンズ部材３ａから投射する。
【００４８】
ところで、画像記憶手段（図示せず）にはパノラマ画像が記録されている。このパノラマ画像は、反射部材４に設けられている凸面鏡１１と同一形状の反射面を有する凸面鏡を用いて、ビデオカメラ等の撮像装置で撮像したもので、撮像装置では周囲３６０度の像がドーナツ状に記録される。
【００４９】
次に、このような構成のプロジェクションシステム１の作用について説明する。スクリーン２のほぼ中央にセットされたシート１４に着座している観賞者Ａが画像を観賞するに際しては、先ず、ビデオプレーヤ１６或いはパーソナルコンピュータ１７を駆動させて画像記憶手段に記録されているパノラマ画像を再生させる。すると、この再生された画像信号が室内ＬＡＮ等の通信回線１８を介して投射型表示装置３に送信される。
【００５０】
投射型表示装置３は受信した画像信号に基づき画像を生成し、当該画像を投射レンズ部材３ａを通して射出する。この投射レンズ部材３ａから射出された投射光は、凸面鏡１１で反射されて全方位に射出される。
【００５１】
そして、凸面鏡１１から全方位に射出された画像は、スクリーン２（及び扉６）の内面に形成されている投影面２ｃに投射されて、この投影面２ｃにパノラマ画像が投影される。
【００５２】
このように、プロジェクションシステム１によれば、簡素な構造の凸面鏡１１で投射光を反射させてスクリーン２に投射するだけで、投影面２ｃにパノラマ画像を投影することができる。このため、臨場感溢れるパノラマ画像を、低コストで投影させることができ、高い汎用性を得ることができる。
【００５３】
ところで、本実施形態では、投射型表示装置３に、極座標配置の画素３６を有する液晶装置２０が用いられていることで、投射画像の表示品位をより向上させることができる。以下では、図７及び図８を用いてこの点について説明する。
【００５４】
図７は、投射型表示装置３による投射の様子を示す模式断面図である。投射型表示装置３は、液晶装置２０に光を入射させる光源５４を有している。光源５４から射出された光は、液晶装置２０に入射し、液晶装置２０によって変調されて、投射レンズ部材（図６）を介して外部へ射出される。そして、投射型表示装置３から射出され、凸面鏡１１によって反射された光は、円筒型のスクリーン２の全周にわたってパノラマ画像として投影される。
【００５５】
ここで、液晶装置２０のうち基準点Ｏから遠い画素３６ｂから射出された光は、凸面鏡１１の外側部分（スクリーン２の表面とのなす角が相対的に小さい部分）に反射されて、小さな入射角でスクリーン２に到達し、画素３６Ｂとして表示される。一方、基準点Ｏから近い画素３６ａから射出された光は、凸面鏡１１の中心付近（スクリーン２の表面とのなす角が相対的に大きい部分）に反射されて、大きな入射角でスクリーン２に到達し、画素３６Ａとして表示される。ここで、相対的に大きな入射角で入射した光ほど、スクリーン２上での表示面積が大きくなり、元の画素３６の大きさに対する拡大倍率が大きくなる。このため、基準点Ｏから近い画素３６からの光ほど、スクリーン２において相対的に大きく拡大されて投射される。
【００５６】
これに対し、液晶装置２０は、極座標配置の画素３６を有しており、上記の通り、基準点Ｏから遠ざかるほど画素３６の面積が大きくなるようになっている。特に、各画素３６の面積は、スクリーン２へ投射される際の拡大倍率に反比例するように設定されている。これにより、各画素３６の面積と、当該画素３６に対する拡大倍率とを掛けた値がどの画素３６においても一定となり、スクリーン２に投射された際の各画素３６からの表示の大きさを均等にすることができる。上記の例では、画素３６ｂの面積が、画素３６ａの面積のｎ倍であるとすると、投射の際の画素３６ｂの拡大倍率は、画素３６ａの拡大倍率の１／ｎとなっている。この結果、スクリーン２上での画素３６Ａ，３６Ｂの大きさが均等になる。このような構成により、スクリーン２上での解像度を均一にすることが可能となり、パノラマ画像の表示品位を向上させることができる。
【００５７】
また、本実施形態のもう１つの特徴は、光源５４からの光の照度分布である。図８（ａ）は、光源５４から射出された光の、液晶装置２０の表面（図７におけるＣ−Ｃ’線）における照度分布を示すグラフである。このように、光源５４から液晶装置２０へ入射した光の、液晶装置２０の表面における照度は、基準点Ｏの近傍で最も大きく、基準点Ｏを中心とする円の半径方向に沿って基準点Ｏから離れるほど小さくなっている。なお、基準点Ｏの近傍のうち、データ線駆動回路３４が形成されている領域の光は、実際には表示に寄与しない。
【００５８】
このような構成によれば、基準点Ｏの近傍の、面積の小さな画素３６（例えば画素３６ａ）には照度の大きな光が入射し、基準点Ｏから遠い、面積の大きな画素３６（例えば画素３６ｂ）には照度の小さな光が入射するため、各画素３６が受ける光量の総量を容易に均等にすることが可能になる。特に、入射光の光量が、画素３６の面積に反比例するように光源５４の照度分布を調節することにより、各画素３６が受ける光量を均等にすることができる。この結果、スクリーン２に投射された後の各画素の輝度を均一にすることが可能となる。すなわち、図８（ｂ）に示すように、スクリーン２上のＤ−Ｄ’線に沿った表示の輝度分布は、一定となる。これにより、パノラマ画像の表示品位を向上させることができる。
【００５９】
（第２の実施形態）
続いて、第２の実施形態について説明する。第２の実施形態は、受光装置及び撮像装置に関するものである。
【００６０】
＜Ａ．受光装置＞
図９は、受光装置６０の拡大平面図である。受光装置６０は、基板６１を基体として構成されている。受光装置６０は、基板６１上の基準点Ｏを中心とする円状の画素領域６３を有している。基板６１上のうち画素領域６３には、複数の画素６５が設けられている。ここで、画素６５は、第１の実施形態における画素３６と同様に、極座標に沿って配列されている。すなわち、画素６５は、基準点Ｏを中心とする円の半径に沿って配列され、かつ基準点Ｏを中心とする半径の異なる複数の円の弧に沿ってそれぞれ配列されている。よって、各画素６５の位置は、距離ｒと偏角θによって表すことができ、したがって各画素６５は極座標のｒ軸、θ軸に沿って配列されている。換言すれば、画素６５は、基準点Ｏを中心に放射状に並ぶように配置されており、かつ基準点Ｏを同心とする円環状に配置されている。
【００６１】
また、画素６５の、弧に沿った方向（θ方向）の幅は、基準点Ｏから遠い画素６５ほど（ｒが大きいほど）大きくなる。また、基準点Ｏを中心とする円の半径に沿って配列された複数の画素６５の、半径方向（ｒ方向）の幅は、基準点Ｏに近いほど小さくなっている。このような構成により、画素６５の面積は、基準点Ｏから遠ざかるほど大きくなっている。
【００６２】
基板６１上には、光電変換素子としてのフォトダイオード６２、トランスファーゲート６４、第１電荷結合素子（Charge Coupled Device：以下ＣＣＤと略す）６６、第２ＣＣＤ６８、出力回路７０が形成されている。このうちフォトダイオード６２、トランスファーゲート６４、第１ＣＣＤ６６は、画素６５ごとに１つずつ形成されており、フォトダイオード６２と第１ＣＣＤ６６とをトランスファーゲート６４が接続する形となっている。第２ＣＣＤ６８は、基準点Ｏを中心とする円の弧に沿って配列されており、かつ第１ＣＣＤ６６の半径方向に沿った列のうち、最も外周側の第１ＣＣＤ６６と電気的に接続されている。フォトダイオード６２、トランスファーゲート６４、第１ＣＣＤ６６、第２ＣＣＤ６８、出力回路７０は、薄膜半導体や金属配線、層間絶縁膜等を基板６１上に積層させかつ適宜パターニングすることで、基板６１上に直接形成することができる。
【００６３】
以下、受光装置６０の動作について説明する。まず、各トランスファーゲート６４を閉じた状態で、フォトダイオード６２に光を入射させる。フォトダイオード６２は、入射した光の光量に応じた電荷を生成する。次に、トランスファーゲート６４を開き、フォトダイオード６２から各第１ＣＣＤ６６に電荷を一斉に転送する。その後、トランスファーゲート６４を閉じる。
【００６４】
続いて、各第１ＣＣＤ６６の電荷を１回分、半径方向に沿って転送し、第１ＣＣＤ６６の端部にあたる画素６５の電荷を第２ＣＣＤ６８に移送する。ここで、第１ＣＣＤ６６は、基準点Ｏを中心とする円の半径に沿って配列されており、フォトダイオード６２に蓄積された電荷を半径に沿った方向に外側に転送する。この状態では、第２ＣＣＤ６８には、半径方向の最も外側に位置する画素６５の電荷が移送されている。次に、第２ＣＣＤ６８に転送パルスを与えて第２ＣＣＤ６８に移送された電荷を順次出力回路７０に転送する。出力回路７０は、第２ＣＣＤ６８により転送された電荷を電圧信号に変換して出力する。以下、上記した第１ＣＣＤ６６による電荷の転送と、第２ＣＣＤ６８による電荷の転送とを順次繰り返して、全画素６５の電荷を読み出す。このようにして得られた、出力回路７０からの全画素分の信号から、画素領域６３に入射した光の強度分布を得ることができる。
【００６５】
上記において、第１ＣＣＤ６６を半径方向に沿って、また第２ＣＣＤ６８を弧の方向に沿って配列させることで、極座標軸に沿って配列された画素６５からの電荷を効率よく転送することができる。
【００６６】
このような受光装置６０によれば、例えば、基準点Ｏの近傍で最も照度が大きく、半径方向に沿って基準点Ｏから離れるほど照度が小さくなるような光が入射された際に、各画素６５が受ける光量を容易に均等にすることができる。
【００６７】
＜Ｂ．撮像装置＞
続いて、受光装置６０を搭載した撮像装置としての全方位カメラ８０について、図１０を用いて説明する。図１０は、全方位カメラ８０の斜視図である。全方位カメラ８０は、受光装置６０を内蔵する本体７２と、本体７２に取り付けられたアタッチメント７４と、アタッチメント７４の内部に配置された集光レンズ７５と、アタッチメント７４に、支柱７６を介して取り付けられた、凸面状の反射光学系としての凸面鏡７８と、を有している。凸面鏡７８は、集光レンズ７５に凸面が対向するように配置されている。凸面鏡７８の回転軸（光軸）と集光レンズ７５の光軸は一致している。受光装置６０は、これらの光軸上に基準点Ｏが位置するように、集光レンズ７５に対して凸面鏡７８の反対側に配置されている。
【００６８】
このような構成によれば、凸面鏡７８の光軸を中心軸とする仮想の円筒面から凸面鏡７８に入射した光は、凸面鏡７８によって反射されて、集光レンズ７５に入射する。そして、集光レンズ７５によって集光されたこれらの光は、受光装置６０に入射して、その輝度分布が記録される。受光装置６０から読み出された信号により、上記円筒面の全周からの光をパノラマ画像として撮像することができる。
【００６９】
ここで、凸面鏡７８及び集光レンズ７５によれば、仮想の円筒面からの光は、射出角が大きい光ほど、小さな範囲に集光されて受光装置６０に入射する。すなわち、凸面鏡７８の回転軸（光軸）に対して小さな角度で斜めに入射した光ほど、小さな範囲に集光されて受光装置６０に入射する。また、小さな範囲に集光された光ほど、受光装置６０上の基準点Ｏに近い位置に入射する。これに対し、受光装置６０の画素６５の面積は、基準点Ｏから小さい画素６５ほど小さくなっているため、各画素６５は、仮想の円筒面上で等しい面積を有する領域からの光を受光することができる。これにより、受光装置６０上の、場所による集光倍率の偏りによらず、均等な解像度で受光、撮像することができる。
【００７０】
また、円筒面のある方位から凸面鏡７８に入射した光は、受光装置６０上の半径に沿って並んだ、ある偏角θに位置する画素６５の列によって撮像される。すなわち、受光装置６０の放射状に並んだｒ方向の画素列のそれぞれを、凸面鏡７８に入射する光の方位のそれぞれに対応させることができる。このように、全方位カメラ８０によれば、入射した光の方位と、当該光を受光する受光装置６０上の画素６５とを容易に対応付けることができる。
【００７１】
上記実施形態に対しては、様々な変形を加えることが可能である。変形例としては、例えば以下のようなものが考えられる。
【００７２】
（変形例１）
投射型表示装置３としては、透過型の液晶装置２０によって光を変調する構成に代えて、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、ＤＬＰ（登録商標）（Digital Light Processing）、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等の反射型の電気光学装置によって光を変調する構成としてもよい。図１１は、これらの反射型電気光学装置を用いた投射型表示装置３の例を示す模式図である。このように、凸面鏡１１の内部に配置された光源５４からの光を反射型の電気光学装置２０に照射し、その反射光を凸面鏡１１で全方位に反射させることで、上記実施形態と同様にパノラマ画像を投影可能な投射型表示装置３が得られる。この場合にも、電気光学装置２０における画素は極座標配置となっており、外周に近いほど画素の面積が大きくなっている。このような構成により、スクリーン２における解像度が揃った、高品位な表示を行うことができる。また、光源５４から電気光学装置２０に入射する光の照度分布が、電気光学装置２０の中心で高く、周辺部で低い場合であっても、画素の面積分布を照度に反比例させることで、各画素に入射する光量を均一にすることができる。これにより、スクリーン２における表示の輝度ばらつきを低減させることができる。
【００７３】
（変形例２）
画素領域２６，６３は、基準点Ｏを中心とする円を少なくとも含んでいればよく、例えば当該円を含む矩形の領域であってもよい。
【００７４】
（変形例３）
受光装置６０の構成は、上記したような、フォトダイオード６２と第１ＣＣＤ６６とを交互に並べたインターライン型に代えて、第１ＣＣＤ６６で直接光電変換を行うフルフレームトランスファ型や、受光用ＣＣＤと転送用ＣＣＤを持ち、受光用ＣＣＤから転送用ＣＣＤに転送を行うフレームトランスファ型とすることもできる。フルフレームトランスファ型の場合には、第１ＣＣＤを極座標配置とし、第１ＣＣＤ６６の形成された円領域の外部に円環状に第２ＣＣＤ６８を配置すればよい。また、フレームトランスファ型の場合には、例えば円状の画素領域６３の中心点近傍の円領域に受光用ＣＣＤを極座標配置し、受光用ＣＣＤを取り巻く円環状領域に（ｒ方向）転送用ＣＣＤを配置し、受光用ＣＣＤ及び転送用ＣＣＤが配置された円領域の外部に円環状に（θ方向転送用）第２ＣＣＤ６８を配置すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】電気光学装置としての液晶装置の模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）中のＢ−Ｂ線における断面図。
【図２】素子基板の平面図。
【図３】液晶装置の回路構成を示す模式図。
【図４】プロジェクションシステムの構成を概略的に示す断面図。
【図５】図４のII-II断面図。
【図６】図４の要部拡大断面図。
【図７】投射型表示装置による投射の様子を示す模式断面図。
【図８】（ａ）は、光源から射出された光の、液晶装置の表面における照度分布を示すグラフ、（ｂ）は、スクリーン上における輝度分布を示すグラフ。
【図９】受光装置の拡大平面図。
【図１０】全方位カメラの斜視図。
【図１１】反射型電気光学装置を用いた投射型表示装置の例を示す模式図。
【図１２】従来の投射型表示装置による投射の様子を示す模式断面図。
【図１３】（ａ）は、従来の投射型表示装置において光源から射出された光の、液晶装置の表面における照度分布を示すグラフ、（ｂ）は、従来の投射型表示装置によるスクリーン上における輝度分布を示すグラフ。
【符号の説明】
【００７６】
１…プロジェクションシステム、２…スクリーン、３…投射型表示装置、３ａ…投射レンズ部材、１１…反射光学系としての凸面鏡、２０…電気光学装置としての液晶装置、２２…素子基板、２４…対向基板、２６…画素領域、２８…シール材、３０…液晶、３２…走査線駆動回路、３４…データ線駆動回路、３６…画素、４２…走査線、４４…データ線、４８…端子、５０…画素電極、５２…ＴＦＴ素子、５４…光源、６０…受光装置、６１…基板、６２…フォトダイオード、６３…画素領域、６４…トランスファーゲート、６５…画素、６６…第１ＣＣＤ、６８…第２ＣＣＤ、７０…出力回路、７２…本体、７４…アタッチメント、７５…集光レンズ、７６…支柱、７８…反射光学系としての凸面鏡、８０…撮像装置としての全方位カメラ。
【図１】
2009145368.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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