JP2013228607A - 表示装置および照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】干渉パターンの発生を低減することが可能な表示装置等を提供する。
【解決手段】表示装置は、レーザ光源を含む光源部と、この光源部から出射された光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、レーザ光源から出射されるレーザ光の光路上に配設され、入射光の偏光状態を制御して２種類以上の偏光状態を有する出射光を出射する偏光制御素子とを備えている。
【選択図】図１

Description

本開示は、レーザ光を含む光を照射する照明装置、およびそのような照明装置を用いて映像表示を行う表示装置に関する。

プロジェクタ（投射型表示装置）の主要部品の１つである光学モジュールは、一般に、光源を含む照明光学系（照明装置，光源装置）と、光変調素子を含む投射光学系（投影光学系）とから構成されている。このようなプロジェクタの分野では、近年、マイクロプロジェクタと呼ばれる小型（手のひらサイズ）かつ軽量な携帯型プロジェクタが普及し始めている。このマイクロプロジェクタでは、従来、照明装置の光源として主にＬＥＤ（Light Emitting Diode）が使用されている。

一方で、最近では照明装置の新たな光源として、レーザが注目されている。例えば、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３原色のレーザ光を用いたプロジェクタとして、従来から気体レーザを用いたものが知られている。このように、レーザを光源として用いたプロジェクタは、例えば特許文献１，２において提案されている。光源としてレーザを用いることにより、色再現範囲が広く、かつ消費電力も小さいプロジェクタを得ることができる。

特開昭５５−６５９４０号公報 特開平６−２０８０８９号公報

ところで、レーザ光のようなコヒーレント光を拡散面に照射すると、通常の光では見られない斑点上の模様が観察される。このような模様は、スペックル模様と呼ばれている。このスペックル模様は、拡散面の各点で散乱された光が、面上の微視的な凹凸に応じたランダムな位相関係で干渉し合うために生じるものである。

ここで、上記したレーザを光源として用いたプロジェクタでは、スクリーン上において、このようなスペックル模様（干渉パターン）が表示画像に重畳される。このため、人間の眼には強度のランダムノイズとして認識され、表示画質が低下してしまうことになる。このように、スペックル模様の発生は、コヒーレント性を有するレーザ光を光源として用いる場合に共通の問題であることから、このスペックル模様（スペックルノイズ）の発生を低減させる手法の提案が望まれる。

本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、干渉パターンの発生を低減することが可能な照明装置および表示装置を提供することにある。

本開示の照明装置は、レーザ光源を含む光源部と、レーザ光源から出射されるレーザ光の光路上に配設され、入射光の偏光状態を制御して２種類以上の偏光状態を有する出射光を出射する偏光制御素子とを備えたものである。

本開示の表示装置は、上記本開示の照明装置における光源部および偏光制御素子と、この光源部から出射された光を映像信号に基づいて変調する光変調素子とを備えたものである。

本開示の照明装置および表示装置では、光源部内のレーザ光源から出射されたレーザ光が偏光制御素子へ入射すると、その入射光の偏光状態が制御されて、２種類以上の偏光状態を有する出射光が出射される。したがって、そのような２種類以上の偏光同士が空間的に重畳されることにより、レーザ光における可干渉性（コヒーレンス）が低減する。

本開示の照明装置および表示装置によれば、レーザ光の光路上に偏光制御素子を設け、２種類以上の偏光状態を有する出射光を出射するようにしたので、レーザ光における可干渉性を低減することができる。よって、レーザ光に起因した干渉パターンの発生を低減する（表示画質を向上させる）ことが可能となる。

本開示の第１の実施の形態に係る表示装置の全体構成を表す図である。 図１に示した偏光制御素子の詳細構成例を表す模式平面図である。 干渉パターンの発生原理について説明するための模式図である。 干渉パターンの発生原理について説明するための他の模式図である。 比較例１に係る表示装置の全体構成を表す図である。 図２に示した偏光制御素子の作用について説明するための模式図である。 図２に示した偏光制御素子の作用について説明するための他の模式図である。 実施例１，２に係る干渉パターンの測定系の構成を表す模式図である。 実施例１，２に係る投影領域と測定領域との関係を表す模式図である。 比較例２および実施例１に係る干渉パターンの測定結果を表す特性図である。 比較例２および実施例２に係る干渉パターンの測定結果を表す特性図である。 第２の実施の形態に係る表示装置の全体構成を表す図である。 変形例１〜３に係る偏光制御素子の構成例を表す模式平面図である。 変形例４，５に係る偏光制御素子の構成例を表す模式図である。 変形例６，７に係る偏光制御素子の配置例を表す模式図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。

１．第１の実施の形態（光変調素子として反射型の液晶素子を用いた例）
２．実施例（第１の実施の形態に係る実施例１，２）
３．第２の実施の形態（光変調素子としてＤＭＤを用いた例）
４．第１，第２の実施の形態に共通の変形例
変形例１〜５（偏光制御素子の他の構成例）
変形例６，７（偏光制御素子の他の配置例）
５．その他の変形例

＜第１の実施の形態＞
［表示装置３の構成］
図１は、本開示の第１の実施の形態に係る表示装置（表示装置３）の全体構成を表すものである。この表示装置３は、スクリーン３０（被投射面）に対して映像（映像光）を投射する投射型の表示装置であり、照明装置（光源装置）１と、この照明装置１から出射された照明光（光源光）を用いて映像表示を行うための光学系（表示光学系）とを備えている。なお、図１中に示した一点鎖線は光軸を表している。

（照明装置１）
照明装置１は、赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇ、青色レーザ１１Ｂ、レンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、ダイクロイックプリズム１３１，１３２、フライアイレンズ１４、コンデンサレンズ１５および偏光制御素子１６を備えている。

赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂはそれぞれ、赤色レーザ光、緑色レーザ光または青色レーザ光を発する３種類の光源である。これらのレーザ光源により光源部が構成されており、ここでは、これら３種類の光源がいずれもレーザ光源となっている。赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂはそれぞれ、例えば半導体レーザや固体レーザ等からなる。なお、例えばこれらのレーザ光源がそれぞれ半導体レーザである場合、一例として、赤色レーザ光の波長λｒ＝６００〜７００ｎｍ程度、緑色レーザ光の波長λｇ＝５００〜６００ｎｍ程度、青色レーザ光の波長λｂ＝４００〜５００ｎｍ程度である。

レンズ１２Ｒ，１２Ｇは、赤色レーザ１１Ｒから出射された赤色レーザ光および緑色レーザ１１Ｇから出射された緑色レーザ光をそれぞれコリメートして（平行光として）、ダイクロイックプリズム１３１と結合するためのレンズ（結合レンズ）である。同様に、レンズ１２Ｂは、青色レーザ１１Ｂから出射されたレーザ光をコリメートして（平行光として）、ダイクロイックプリズム１３２と結合するためのレンズ（結合レンズ）である。なお、これらのレンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによって、ここでは入射した各レーザ光をコリメートしている（平行光としている）が、この場合には限られず、レンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによってコリメートしなくてもよい（平行光としてなくてもよい）。ただし、上記のようにコリメートしたほうが装置構成の小型化を図ることができるため、より望ましいと言える。

ダイクロイックプリズム１３１は、レンズ１２Ｒを介して入射した赤色レーザ光を選択的に透過させる一方、レンズ１２Ｇを介して入射した緑色レーザ光を選択的に反射させるプリズムである。ダイクロイックプリズム１３２は、ダイクロイックプリズム１３１から出射した赤色レーザ光および緑色レーザ光をそれぞれ選択的に透過させる一方、レンズ１２Ｂを介して入射した青色レーザ光を選択的に反射させるプリズムである。これにより、赤色レーザ光、緑色レーザ光および青色レーザ光に対する色合成（光路合成）がなされるようになっている。

フライアイレンズ１４は、基板上に複数のレンズ（単位セル）が２次元配置されてなる光学部材（インテグレータ）であり、これらのレンズの配列に応じて入射光束を空間的に分割して出射させるものである。これにより、このフライアイレンズ１４からの出射光が均一化される（面内の強度分布が均一化される）ようになっている。なお、このフライアイレンズ１４が、本開示における「均一化光学部材」の一具体例に対応している。

コンデンサレンズ１５は、フライアイレンズ１４からの出射光を集光し、後述する反射型液晶素子２１へ向けて照明光を効率良く導くためのレンズである。

偏光制御素子（偏光分割素子，偏光分離素子）１６は、レーザ光の光路上に配置されており、入射したレーザ光（入射光Ｌin）の偏光状態を制御（変換，分割，分離）し、２種類以上の偏光状態を有する出射光Ｌoutを出射面Ｓout側から出射する平板状の素子である。この偏光制御素子１６は、具体的には、後述する偏光ビームスプリッタ２２よりも投射レンズ２３側（偏光ビームスプリッタ２２とスクリーン３０との間）の光路上に配置されるようになっており、ここでは偏光ビームスプリッタ２２と投射レンズ２３との間の光路上に配置されている。ここで、このように偏光制御素子１６が偏光ビームスプリッタ２２よりも投射レンズ２３側（後段側）に配置されているのは、以下の理由による。すなわち、後述するように、偏光ビームスプリッタ２２と反射型液晶素子２１との組み合わせで映像光を生成する場合、これらの素子間においても偏光状態の制御がなされる。このことから、その偏光状態の関係が崩されないようにするため、偏光ビームスプリッタ２２の後段側に配置されるようになっている。

図２は、偏光制御素子１６の平面構成（Ｘ−Ｙ平面構成）例を模式的に表したものであり、上記した出射面Ｓout側からみた平面構成例を示している。この偏光制御素子１６では、出射光Ｌoutの出射面Ｓout（Ｘ−Ｙ平面）が、複数の分割領域（ここでは４つの分割領域Ａ１１〜Ａ１４）に分割されている。また、この例では、これらの４つの分割領域Ａ１１〜Ａ１４が、出射面Ｓout内で２次元配列（マトリクス配列）されている。つまり、Ｘ軸の正方向に沿って、分割領域Ａ１２，Ａ１１の順、および、分割領域Ａ１３，Ａ１４の順に、それぞれ並んで配置されている。また、Ｙ軸の正方向に沿って、分割領域Ａ１３，Ａ１２の順、および、分割領域Ａ１４，Ａ１１の順に、それぞれ並んで配置されている。そして、上記した２種類以上の偏光状態の出射光Ｌoutが、これらの４つの分割領域Ａ１１〜Ａ１４から個別に出射されるようになっている。

具体的には、例えば偏光制御素子１６への入射光Ｌinが、Ｘ軸方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態の場合、ここでは、分割領域Ａ１１からは、出射面Ｓout側からみて左回り方向の円偏光状態（偏光状態Ｐ１１）の出射光Ｌoutが出射されている。また、分割領域Ａ１２からは、出射面Ｓout側からみて左上斜め方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態（偏光状態Ｐ１２）の出射光Ｌoutが出射されている。分割領域Ａ１３からは、出射面Ｓout側からみて右回り方向の円偏光状態（偏光状態Ｐ１３）の出射光Ｌoutが出射されている。分割領域Ａ１４からは、出射面Ｓout側からみて右上斜め方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態（偏光状態Ｐ１４）の出射光Ｌoutが出射されている。このように、この偏光制御素子１６からの出射光Ｌoutには、１または複数種類の直線偏光状態（ここでは、２種類の偏光状態Ｐ１２，Ｐ１４）と、１または複数種類の円偏光状態（ここでは、２種類の偏光状態Ｐ１１，Ｐ１３）との双方が含まれるようにするのが望ましい。このようにしてバリエーションが異なる多様な偏光状態が出射光Ｌout内に混在することにより、後述する干渉パターンの低減作用がより増強されるからである。

このような偏光制御素子１６は、例えば、分割領域Ａ１１〜Ａ１４ごとに種類の異なる光学素子（１／４波長板，１／２波長板等の機能を有する素子など）を配置することで構成される。そのような光学素子は、例えば、偏光子フイルム、水晶（複屈折性材料）、ワイヤーグリット、偏光子等からなる。

（表示光学系）
前述した表示光学系は、偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ；Polarization Beam Splitter）２２、反射型液晶素子２１（光変調素子）および投射レンズ２３（投射光学系）を用いて構成されている。

偏光ビームスプリッタ２２は、反射型液晶素子２１と投射レンズ２３との間の光路上に配置されており、特定の偏光（例えばｐ偏光）を選択的に透過させると共に、他方の偏光（例えばｓ偏光）を選択的に反射させる光学部材である。これにより、照明装置１（具体的にはコンデンサレンズ１５）からの出射光（例えばｓ偏光）が選択的に反射され、反射型液晶素子２１へ入射するようになっている。また、この反射型液晶変調素子２１から出射した映像光（例えばｐ偏光）が選択的に透過し、投射レンズ２３側（偏光制御素子１６）へ入射するようになっている。

反射型液晶素子２１は、照明装置１（コンデンサレンズ１５）からの出射光を、図示しない表示制御部から供給される映像信号に基づいて変調しつつ反射させることにより、映像光を出射する光変調素子である。このとき、反射型液晶素子２１では、入射時と出射時とにおける各偏光状態（例えば、ｓ偏光またはｐ偏光）が異なるものとなるように、反射がなされる。このような反射型液晶素子２１は、例えばＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等の液晶素子からなる。

投射レンズ２３は、反射型液晶素子２１により変調された後に偏光制御素子１６を介して入射した映像光（偏光制御素子１６からの出射光Ｌout）を、スクリーン３０に対して投射（拡大投射）するためのレンズである。

［表示装置３の作用・効果］
（１．表示動作）
この表示装置３では、まず照明装置１において、赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂからそれぞれ出射された光（レーザ光）が、レンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによってそれぞれコリメートされ、平行光となる。次いで、このようにして平行光とされた各レーザ光（赤色レーザ光、緑色レーザ光および青色レーザ光）は、ダイクロイックプリズム１３１，１３２によって色合成（光路合成）がなされる。光路合成がなされた各レーザ光は、フライアイレンズ１４へ入射して均一化（面内の強度分布の均一化）がなされ、コンデンサレンズ１５を介して照明光として出射する。このようにして、照明装置１から照明光が出射される。

次いで、この照明光は、偏光ビームスプリッタ２２によって選択的に反射され、反射型液晶素子２１へ入射する。反射型液晶素子２１では、この入射光が映像信号に基づいて変調されつつ反射されることにより、映像光として出射する。ここで、この反射型液晶素子２１では、入射時と出射時とにおける各偏光状態が異なるものとなるため、反射型液晶素子２１から出射した映像光は選択的に偏光ビームスプリッタ２２を透過し、偏光制御素子１６を介して投射レンズ２３へと入射する。そして、この入射光（映像光）は、投射レンズ２３によって、スクリーン３０に対して投射（拡大投射）される。

この際、赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂはそれぞれ、時分割的に順次発光（パルス発光）し、各レーザ光（赤色レーザ光，緑色レーザ光，青色レーザ光）を出射する。そして、反射型液晶素子２１では、各色成分（赤色成分、緑色成分、青色成分）の映像信号に基づいて、対応する色のレーザ光が時分割的に順次変調される。これにより、映像信号に基づくカラー映像表示が表示装置３においてなされる。

（２．偏光制御素子１６の作用）
次に、偏光制御素子１６の作用（後述する干渉パターンの低減作用）について、比較例（比較例１）と比較しつつ詳細に説明する。

（干渉パターンの発生原理）
最初に、図３および図４を参照して、レーザ光に起因した干渉パターン（スペックルノイズ）の発生原理について説明する。

まず、レーザ光のようなコヒーレント光が拡散面に照射されると、通常の光では見られない斑点上の模様が観察される。このような模様は、スペックル模様（スペックルノイズ）と呼ばれている。このスペックル模様は、拡散面の各点で散乱された光が、面上の微視的な凹凸に応じたランダムな位相関係で干渉し合うために生じるものである。

ここで、図３および図４を参照して、このスペックルノイズの発生原理について具体的に説明する。まず、この例では、図３に示したように、表示装置３からスクリーン３０へ向けて、拡大投射された映像光である投射光Ｌｐが出射されている。そして、この投射光Ｌｐのうちの一部の光束である２つの投射光束Ｌｐａ，Ｌｐｂがそれぞれ、スクリーン３０上で隣接する２つの投影点Ｐａ，Ｐｂに投影されているものとする。このとき、例えば図４に示したように、これらの投影点Ｐａ，Ｐｂにおいて投射光束Ｌｐａ，Ｌｐｂがそれぞれ反射され、拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂが発生する。これらの拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂではそれぞれ、拡散光束となっても部分的にはそれらの偏光状態が保持されるため、例えば図４中のＩＩ−ＩＩ線に沿った拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂの断面図で示したように、これらの光束同士の重畳領域Ａｏｌでは、以下のようになる。すなわち、この重畳領域Ａｏｌにおいて、拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂの偏光状態が互いに同じ状態である場合、拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂ同士が干渉し合う。そして、そのときの干渉度合いが強い場合には、スペックルノイズとして観測されることになる。

このような原理により、表示装置３のようにレーザ光源を用いたプロジェクタでは、スクリーン３０上において、スペックル模様（干渉パターン）が表示画像に重畳される。したがって、そのままでは人間の眼には強度のランダムノイズとして認識され、表示画質が低下してしまうことになる。

そこで、レーザ光源を用いたプロジェクタにおいて、このような干渉パターンの発生を低減するために、スクリーンを微小振動させる手法が考えられる。一般に、人間の眼および脳は、約２０〜５０ｍｓ内の画像のちらつきは判別できない。つまり、その時間内の画像は眼の中で積分され、平均化されている。したがって、この時間内に、スクリーン上において独立のスペックルパターンを多数重畳させることにより、スペックルノイズを人間の眼の中で気にならない程度に平均化しようとするものである。しかしながら、この手法では大型のスクリーン自体を微小振動させる必要があるため、装置構成が大型化してしまう。また、それとともに、消費電力の増加や騒音の問題などについても懸念される。

（比較例１）
一方で、図５に示した比較例１に係る表示装置（表示装置１００）では、以下のようにして干渉パターンの発生を低減させている。この比較例１の表示装置１００は、本実施の形態の表示装置３と同様に、スクリーン３０に対して映像光を投射する投射型の表示装置である。表示装置１００は、赤色レーザ１０１Ｒ、緑色レーザ１０１Ｇ、青色レーザ１０１Ｂ、ダイクロイックミラー１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂ、拡散素子１０３、モータ（駆動部）１０４、レンズ１０５、光変調素子１０６および投射レンズ１０７を備えている。

この表示装置１００では、赤色レーザ１０１Ｒ、緑色レーザ１０１Ｇおよび青色レーザ１０１Ｂから出射された各色のレーザ光は、ダイクロイックミラー１０２Ｒ，１０２Ｇ，１０２Ｂにおいて色合成（光路合成）がなされ、拡散素子１０３へ入射する。この入射光は、拡散素子１０３によって拡散されたのち、レンズ１０５によって照明光として光変調素子１０６へ照射される。この光変調素子１０６では、この照明光が映像信号に基づいて変調されつつ反射されることにより、映像光として出射する。この映像光は、投射レンズ１０７によってスクリーン３０に対して投射（拡大投射）され、これにより映像信号に基づくカラー映像表示が表示装置１００においてなされる。

そして、この表示装置１００では、モータ１０４によって拡散素子１０３を機械的に回転させ、スペックルパターンの位置をスクリーン３０上で高速に変位させることにより、干渉パターンの発生を低減させている。しかしながらこの手法では、拡散素子１０３によってこの拡散素子１０３への入射光を拡散させていることから、光の利用効率が低下してしまうことになる。

（本実施の形態の作用）
これに対して本実施の形態の表示装置３（照明装置１）では、偏光制御素子１６を用いて、以下のようにして上記の問題を解決している。

まず、この偏光制御素子１６では、例えば図２に示したように、レーザ光源（赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂ）から出射されたレーザ光（赤色レーザ光，緑色レーザ光，青色レーザ光）が入射光Ｌinとして入射すると、以下の偏光制御がなされる。すなわち、偏光制御素子１６では入射光Ｌinの偏光状態が制御され、２種類以上の偏光状態を有する出射光Ｌoutが、出射面Ｓout側から出射される。具体的には、この例では、分割領域Ａ１１からは左回り方向の円偏光状態（偏光状態Ｐ１１）の出射光Ｌoutが出射され、分割領域Ａ１２からは左上斜め方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態（偏光状態Ｐ１２）の出射光Ｌoutが出射される。また、分割領域Ａ１３からは右回り方向の円偏光状態（偏光状態Ｐ１３）の出射光Ｌoutが出射され、分割領域Ａ１４からは右上斜め方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態（偏光状態Ｐ１４）の出射光Ｌoutが出射される。

これにより、前述した図３および図４の例で説明した拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂはそれぞれ、偏光制御素子１６を通過後にスクリーン３０上の投影点Ｌａ，Ｌｂで反射されることで、例えば図６に示したような光束断面を有する偏光状態となる。つまり、これらの拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂの光束断面はいずれも、この例では４つの異なる偏光状態を示す分割領域Ａ２１〜Ａ２４を有するものとなる。具体的には、分割領域Ａ２１では、左回り方向の円偏光状態（偏光状態Ｐ１１）となり、分割領域Ａ２２では、左上斜め方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態（偏光状態Ｐ１２）となる。また、分割領域Ａ２３では、右回り方向の円偏光状態（偏光状態Ｐ１３）となり、分割領域Ａ２４では、右上斜め方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態（偏光状態Ｐ１４）となる。すなわち、拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂではいずれも、各分割領域Ａ２１〜Ａ２４における偏光状態が、上記した偏光制御素子１６における各分割領域Ａ１１〜Ａ１４からの出射光Ｌoutにおける偏光状態と等しくなる。

そして、このような光束断面を有する拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂ同士の一部が、空間的に重なり合うと、例えば図７（Ａ）〜（Ｃ）に示したようになる。なお、これらの図７（Ａ）〜（Ｃ）の例では便宜上、拡散光束Ｌｄａにおける上記した４つの分割領域Ａ２１〜Ａ２４をそれぞれ分割領域Ａ２１ａ〜Ａ２４ａ、拡散光束Ｌｄａにおける４つの分割領域Ａ２１〜Ａ２４をそれぞれ分割領域Ａ２１ｂ〜Ａ２４ｂとして説明する。

まず、図７（Ａ）の例では、拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂ同士が、Ｘ軸方向に沿って部分的に重畳している。具体的には、拡散光束Ｌｄａにおける分割領域Ａ２１ａと、拡散光束Ｌｄｂにおける分割領域Ａ２２ｂとの一部が互いに重畳すると共に、拡散光束Ｌｄａにおける分割領域Ａ２４ａと、拡散光束Ｌｄｂにおける分割領域Ａ２３ｂとの一部が互いに重畳し、重畳領域Ａｏｌが形成されている。これによりこの重畳領域Ａｏｌ内では、分割領域Ａ２１ａにおける偏光状態Ｐ１１と分割領域Ａ２２ｂにおける偏光状態Ｐ１２とが互い重なり合うと共に、分割領域Ａ２４ａにおける偏光状態Ｐ１４と分割領域Ａ２３ｂにおける偏光状態Ｐ１３とが互い重なり合うことになる。

一方、図７（Ｂ）の例では、拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂ同士が、Ｙ軸方向に沿って部分的に重畳している。具体的には、拡散光束Ｌｄａにおける分割領域Ａ２３ａと、拡散光束Ｌｄｂにおける分割領域Ａ２２ｂとの一部が互いに重畳すると共に、拡散光束Ｌｄａにおける分割領域Ａ２４ａと、拡散光束Ｌｄｂにおける分割領域Ａ２１ｂとの一部が互いに重畳し、重畳領域Ａｏｌが形成されている。これによりこの重畳領域Ａｏｌ内では、分割領域Ａ２３ａにおける偏光状態Ｐ１３と分割領域Ａ２２ｂにおける偏光状態Ｐ１２とが互い重なり合うと共に、分割領域Ａ２４ａにおける偏光状態Ｐ１４と分割領域Ａ２１ｂにおける偏光状態Ｐ１１とが互い重なり合うことになる。

他方、図７（Ｃ）の例では、拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂ同士が、Ｘ軸方向およびＹ軸方向とは異なる斜め方向（Ｘ−Ｙ平面内での斜め方向）に沿って、部分的に重畳している。具体的には、この例では主に、拡散光束Ｌｄａにおける分割領域Ａ２４ａと、拡散光束Ｌｄｂにおける分割領域Ａ２１ｂ，Ａ２２ｂ，Ａ２３ｂとの一部がそれぞれ、互いに重畳している。また、拡散光束Ｌｄｂにおける分割領域Ａ２２ｂと、拡散光束Ｌｄａにおける分割領域Ａ２１ａ，Ａ２３ａ，Ａ２４ａとの一部がそれぞれ、互いに重畳している。これらの重畳により、重畳領域Ａｏｌが形成されている。これによりこの重畳領域Ａｏｌ内では、分割領域Ａ２４ａにおける偏光状態Ｐ１４と、分割領域Ａ２１ｂ，Ａ２２ｂ，Ａ２３ｂにおける偏光状態Ｐ１１，Ｐ１２，Ｐ１３とが、互い重なり合うことになる。また、分割領域Ａ２２ｂにおける偏光状態Ｐ１２と、分割領域Ａ２１ａ，Ａ２３ａ，Ａ２４ａにおける偏光状態Ｐ１１，Ｐ１３，Ｐ１４とが、互い重なり合うことになる。

このようにして拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂ同士では、２種類以上の偏光同士（偏光状態Ｐ１１〜Ｐ１４同士）が空間的に重畳されることにより、レーザ光における可干渉性（コヒーレンス）が低減し、その結果、前述した干渉パターン（スペックルノイズ）の発生が抑えられる。なお、ここでは、スクリーン３０において反射された拡散光のうちの２つの拡散光束Ｌｄａ，Ｌｄｂ同士での空間的な重なりを例に挙げて説明したが、実際の拡散光内では任意の拡散光束同士での空間的な重なりが発生し、同様の原理によって可干渉性が低下することになる。

また、本実施の形態では、このような手法を用いて干渉パターンの発生を低減させる際に、上記比較例１の手法などとは異なり、各レーザ光源から出射されたレーザ光の損失が生じることはない。したがって、光利用効率の向上が図られる。

加えて、本実施の形態では、スクリーン３０自体や光学素子などを微小振動させる等の動的な手段を用いることなく、干渉パターン発生の低減が実現される。したがって、装置構成の簡易化・小型化が図られる。

以上のように本実施の形態では、レーザ光の光路上に偏光制御素子１６を設け、２種類以上の偏光状態を有する出射光Ｌoutを出射するようにしたので、レーザ光における可干渉性を低減することができる。よって、レーザ光に起因した干渉パターンの発生を低減する（表示画質を向上させる）ことが可能となる。

＜実施例＞
続いて、上記第１の実施の形態に係る具体的な実施例（実施例１，２）について説明する。

図８は、実施例１，２に係る干渉パターンの測定系の構成を模式的に表したものである。この測定系は、緑色レーザ１１Ｇ、レンズ１２Ｇ、フライアイレンズ１４、テレセントリック光学系４１、矩形状の開口（アパーチャ）４２および投射レンズ２３と、スクリーン３０と、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）４３２および撮像レンズ４３１を有する撮像装置４３と、を備えている。この測定系にはまた、フライアイレンズ１４とテレセントリック光学系４１との間の光路上（実施例１）、または、開口４２と投射レンズ２３との間の光路上（実施例２）に、第１の実施の形態で説明した偏光制御素子１６が配置されている。なお、この測定系において、緑色レーザ１１Ｇおよびレンズ１２Ｇからなる光源ユニットと、開口４２と、投射レンズ２３と、スクリーン３０上に投影される投影像と、撮像装置４３とについての詳細構成は、以下の通りである。

（詳細構成）
・光源ユニット：緑色レーザ光Ｌｇ（平行光）の波長＝５３２ｎｍ，Ｌｇの径φ＝６ｍｍ
・開口４２：アスペクト比＝１６：９
・投射レンズ２３：Ｆナンバー＝２．０，焦点距離＝５ｍｍ
・投影像：２５インチ
・撮像装置４３：解像度＝１３９２ピクセル（Ｘ軸方向）×１０４０ピクセル（Ｙ軸方向），サイズ＝２／３インチ，Ｆナンバー＝１６，焦点距離＝５０ｍｍ，撮影距離＝９３３ｍｍ

また、スクリーン３０上の投影像における投影領域５１と、撮像装置４３による測定領域（撮影領域）５２との位置関係は、例えば図９に示したようになっている。具体的には、以下の（１）式により規定されるスペックルコントラストＣｓ（干渉パターンの発生程度を示す指標）の測定条件（輝度プロファイル）は、以下のようになっている。
Ｃｓ＝（σ／Ｉ） ……（１）
（σ：輝度分布（強度分布）の標準偏差、Ｉ：輝度分布の平均値）

（測定条件）
・測定数値：輝度階調
・測定領域５２：投影領域５１におけるＸ軸方向，Ｙ軸方向の各々についての中心部分
・計測方向：測定領域５２内におけるＸ軸方向，Ｙ軸方向の２方向

（干渉パターンの測定結果）
図１０（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、比較例２（図８に示した測定系において、偏光制御素子１６を設けないようにした例）に係る干渉パターンの測定結果を表したものである。一方、図１０（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ、上記した実施例１に係る干渉パターンの測定結果を表したものである。具体的には、図１０（Ａ），（Ｃ）はそれぞれ、計測方向がＸ軸方向である場合の測定結果であり、Ｘ軸方向の画素数（撮像画素数）と撮像信号の強度（輝度）との関係を示している。一方、図１０（Ｂ），（Ｄ）はそれぞれ、計測方向がＹ軸方向である場合の測定結果であり、Ｙ軸方向の画素数（撮像画素数）と撮像信号の強度（輝度）との関係を示している。これらの図１０（Ａ）〜（Ｄ）により、比較例２（スペックルコントラストＣｓ＝０．３７）と比べて実施例１（スペックルコントラストＣｓ＝０．３１）のほうが、干渉パターンの発生程度が小さくなり、表示画質が向上していることが分かる。

また、図１１（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、上記した比較例２に係る干渉パターンの測定結果を表したものであり、図１１（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ、上記した実施例２に係る干渉パターンの測定結果を表したものである。具体的には、図１１（Ａ），（Ｃ）はそれぞれ、計測方向がＸ軸方向である場合の測定結果であり、図１１（Ｂ），（Ｄ）はそれぞれ、計測方向がＹ軸方向である場合の測定結果である。これらの図１１（Ａ）〜（Ｄ）により、比較例２（スペックルコントラストＣｓ＝０．３７）と比べて実施例２（スペックルコントラストＣｓ＝０．３３）のほうが、干渉パターンの発生程度が小さくなり、表示画質が向上していることが分かる。

＜第２の実施の形態＞
続いて、本開示の第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態の表示装置３では、光変調素子として液晶素子（反射型液晶素子２１）を用いていたのに対し、本実施の形態の表示装置では、以下説明するように、光変調素子としてＤＭＤ（Digital Mirror Device）が用いられている。なお、第１の実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

［表示装置３Ａの構成］
図１２は、第２の実施の形態に係る表示装置（表示装置３Ａ）の全体構成を表すものである。この表示装置３Ａも投射型の表示装置であり、照明装置（光源装置）１Ａと、この照明装置１Ａから出射された照明光（光源光）を用いて映像表示を行うための光学系（表示光学系）とを備えている。なお、図１２中に示した一点鎖線は光軸を表している。

（照明装置１Ａ）
照明装置１Ａは、第１の実施の形態の照明装置１と同様に、赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇ、青色レーザ１１Ｂ、レンズ１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ、ダイクロイックプリズム１３１，１３２、フライアイレンズ１４、コンデンサレンズ１５および偏光制御素子１６を備えている。

ただしこの照明装置１Ａでは、偏光制御素子１６の配置位置が、照明装置１とは異なっている。具体的には、偏光制御素子１６が、フライアイレンズ１４よりも後段側（後述するＤＭＤ２１Ａ側；フライアイレンズ１４とスクリーン３０との間）の光路上に配置されるようになっており、ここではフライアイレンズ１４とコンデンサレンズ１５との間の光路上に配置されている。

（表示光学系）
本実施の形態の表示光学系は、ミラープレート２２Ａ、ＤＭＤ２１Ａ（光変調素子）および投射レンズ２３を用いて構成されている。すなわち、第１の実施の形態の表示光学系において、偏光ビームスプリッタ２２の代わりにミラープレート２２Ａを設けると共に、反射型液晶素子２１の代わりにＤＭＤ２１Ａを設けた構成となっている。

ミラープレート２２Ａは、照明装置１Ａ（コンデンサレンズ１５）からの出射光（照明光）を反射させ、ＤＭＤ２１Ａ側へと入射させるための光反射素子である。

ＤＭＤ２１Ａは、ミラープレート２２Ａにより反射されて入射した照明光を、図示しない表示制御部から供給される映像信号に基づいて変調しつつ反射させることにより、映像光を出射する光変調素子である。このとき、ＤＭＤ２１Ａでは反射型液晶素子２１とは異なり、入射時と出射時とで偏光状態が保持されるようになっている。

［表示装置３Ａの作用・効果］
本実施の形態の表示装置３Ａ（照明装置１Ａ）においても、基本的には第１の実施の形態の表示装置３（照明装置１）と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。すなわち、レーザ光の光路上に偏光制御素子１６が設けられていることにより、レーザ光における可干渉性を低減することができ、レーザ光に起因した干渉パターンの発生を低減する（表示画質を向上させる）ことが可能となる。

特に、本実施の形態では光変調素子としてＤＭＤ２１Ａを用いるようにしたので、第１の実施の形態のように光変調素子として反射型液晶素子２１を用いた場合とは異なり、ＤＭＤ２１Ａの後段側（スクリーン３０側）だけでなく前段側（レーザ光源側）にも偏光制御素子１６を配置することが可能である。これは上記したように、ＤＭＤ２１Ａでは反射型液晶素子２１とは異なり、入射時と出射時とで偏光状態が保持されるためである。

＜変形例＞
続いて、上記第１，第２の実施の形態に共通の変形例（変形例１〜７）について説明する。なお、これらの実施の形態における構成要素と同一のものには同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

［変形例１〜５］
まず、変形例１〜５について説明する。これらの変形例１〜５では、本開示における「偏光制御素子」の他の構成例について説明する。

図１３（Ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ、変形例１〜３に係る偏光制御素子（偏光制御素子１６Ａ〜１６Ｃ）における出射面Ｓout側からみた平面構成（Ｘ−Ｙ平面構成）例を、模式的に表したものである。また、図１４（Ａ）は、変形例４に係る偏光制御素子（偏光制御素子１６Ｄ）における出射面Ｓout側からみた平面構成（Ｘ−Ｙ平面構成）例を、模式的に表したものである。一方、図１４（Ｂ）は、変形例５に係る偏光制御素子（偏光制御素子１６Ｅ）における断面構成（Ｙ−Ｚ平面構成）例を、模式的に表したものである。

図１３（Ａ）に示した変形例１の偏光制御素子１６Ａでは、偏光制御素子１６と同様に、出射面Ｓout（Ｘ−Ｙ平面）が、複数の分割領域（ここでは４つの分割領域Ａ１１〜Ａ１４）に分割されており、２次元配列（マトリクス配列）されている。そして、２種類以上の偏光状態の出射光Ｌoutが、これらの４つの分割領域Ａ１１〜Ａ１４から個別に出射されるようになっている。具体的には、分割領域Ａ１１からは、Ｘ軸方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態（偏光状態Ｐ２１）の出射光Ｌoutが出射されている。また、分割領域Ａ１２からは、出射面Ｓout側からみて左上斜め方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態（偏光状態Ｐ２２）の出射光Ｌoutが出射されている。分割領域Ａ１３からは、Ｙ軸方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態（偏光状態Ｐ２３）の出射光Ｌoutが出射されている。分割領域Ａ１４からは、出射面Ｓout側からみて右上斜め方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態（偏光状態Ｐ２４）の出射光Ｌoutが出射されている。

このように、偏光制御素子１６Ａからの出射光Ｌoutには、１または複数種類の直線偏光状態（ここでは、４種類の偏光状態Ｐ２１〜Ｐ２４）のみが含まれている。つまり、偏光制御素子１６とは異なり、出射光Ｌoutに直線偏光状態と円偏光状態との双方が含まれないようにしてもよい。ただし、前述した理由から、これらの双方が含まれるようにするのが望ましい。

図１３（Ｂ），（Ｃ）に示した変形例２，３の偏光制御素子１６Ｂ，１６Ｃではそれぞれ、出射面Ｓout（Ｘ−Ｙ平面）が、複数の単位領域（ここでは４つの単位領域Ａｕ）に分割されており、これらの単位領域Ａｕが２次元配列（マトリクス配列）されている。そして、各単位領域Ａｕ内には、偏光制御素子１６，１６Ｂと同様に、互いに異なる偏光状態の出射光Ｌoutが出射される複数の分割領域（ここでは４つの分割領域）が設けられている。また、偏光制御素子１６Ｂにおける単位領域Ａｕ内からは、偏光制御素子１６と同様に直線偏光状態と円偏光状態との双方を含む出射光Ｌoutが出射されるようになっている。一方、偏光制御素子１６Ｃにおける単位領域Ａｕ内からは、偏光制御素子１６Ｂと同様に直線偏光状態のみを含む出射光Ｌoutが出射されるようになっている。

このように、出射面Ｓout内に、各々が複数の分割領域を有する複数の単位領域Ａｕが配列されることによって、出射面Ｓout内に多数の分割領域（ここでは１６個の分割領域）が設けられているようにしてもよい。なお、これらの単位領域Ａｕや分割領域の個数については２個以上であればよく、特に限定されない。

一方、図１４（Ａ）に示した変形例４の偏光制御素子１６Ｄでは、偏光制御素子１６と同様に、出射面Ｓout（Ｘ−Ｙ平面）が、複数の分割領域（ここでは４つの分割領域Ａ３１〜Ａ３４）に分割されている。ただし、この偏光制御素子１６Ｄでは偏光制御素子１６とは異なり、４つの分割領域Ａ３１〜Ａ３４が、出射面Ｓout内で１次元配列（ここではＹ軸方向に沿った１次元配列）されている。そして、２種類以上の偏光状態の出射光Ｌoutが、これらの４つの分割領域Ａ３１〜Ａ３４から個別に出射されるようになっている。具体的には、ここではこれらの分割領域Ａ３１〜Ａ３４からはそれぞれ、互いに異なる方向に沿った偏光軸を有する直線偏光状態（偏光状態Ｐ３１〜Ｐ３４）の出射光Ｌoutが出射されている。

このように、偏光制御素子の出射面Ｓoutにおける複数の分割領域の配列手法については特に限定されず、これまでに説明した１次元配列や２次元配列（マトリクス配列）の他、例えば、放射状に配列したり、周状に配列したりしてもよい。

また、図１４（Ｂ）に示した変形例５の偏光制御素子１６Ｅは、レーザ光（入射光Ｌinおよび出射光Ｌout）の光路（素子の厚み方向）に沿って積層された、複数種類の光学素子（ここでは４種類の光学素子１６１〜１６４）により構成されている。そして、２種類以上の偏光状態の出射光Ｌoutが、これら４種類の光学素子１６１〜１６４から個別に出射されるようになっている。なお、これらの光学素子１６１〜１６４はそれぞれ、例えば、前述した各分割領域を構成する光学素子と同様の素子からなる。

このように、これまでに説明した偏光制御素子１６，１６Ａ〜１６Ｄとは異なり、出射面Ｓout内で複数の分割領域を空間的に分割して配置するのではなく、レーザ光の光路（素子の厚み方向）に沿って複数種類の光学素子を積層させることによって、２種類以上の偏光状態を生成するようにしてもよい。

［変形例６，７］
次に、変形例６，７について説明する。これらの変形例６，７では、本開示における「偏光制御素子」の他の配置例（望ましい配置例）について説明する。

図１５（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、変形例６，７に係る偏光制御素子１６（あるいは偏光制御素子１６Ａ〜１６Ｅのいずれか）の配置例を模式的に表したものである。これらの変形例６，７に係る表示装置３（または表示装置３Ａ）では、投射レンズ２３内に、開口を有する絞り２３０が設けられている。そして、偏光制御素子１６（１６Ａ〜１６Ｅ）が、この絞り２３０の位置（あるいはその近傍）に配置されるようになっている。例えば、これらの変形例６，７では、投射レンズ２３における入射瞳位置Ｐin（あるいはその近傍）、または、射出瞳位置Ｐout（あるいはそのの近傍）に、偏光制御素子１６（１６Ａ〜１６Ｅ）配置されている。

具体的には、図１５（Ａ）に示した変形例６では、投射レンズ２３における入射瞳位置Ｐinに、偏光制御素子１６（１６Ａ〜１６Ｅ）配置されている。一方、図１５（Ｂ）に示した変形例７では、投射レンズ２３における射出瞳位置Ｐoutに、偏光制御素子１６（１６Ａ〜１６Ｅ）配置されている。

このように、投影像（投射光Ｌｐ）を構成する全光束が共通に交わる位置である、投射レンズ２３の瞳位置（物理的には絞り位置）あるいはその近傍に、偏光分割素子１６（１６Ａ〜１６Ｅ）を配置するようにするのが望ましい。これにより、複数の光束同士での可干渉性の低減作用が最も効果的になされるようになり、干渉パターンの発生を更に低減する（表示画質を更に向上させる）ことが可能となるとなるからである。

＜その他の変形例＞
以上、実施の形態、実施例および変形例を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等に限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、偏光制御素子の構成例や配置例については、上記実施の形態等で説明したものには限られず、他の構成例や配置例としてもよい。

また、上記実施の形態等では、複数種類（赤色用，緑色用，青色用）の光源がいずれもレーザ光源である場合について説明したが、この場合には限られず、複数種類の光源のうちの少なくとも１つがレーザ光源であればよい。すなわち、光源部内に、レーザ光源と他の光源（例えばＬＥＤ等）とを組み合わせて設けるようにしてもよい。

更に、上記実施の形態等では、光変調素子が反射型の液晶素子またはＤＭＤである場合を例に挙げて説明したが、これらの場合には限られない。すなわち、例えば、光変調素子が透過型の液晶素子であってもよい。

加えて、上記実施の形態等では、異なる波長の光を発する３種類の光源を用いた場合について説明したが、例えば３種類の光源ではなく、１種類や２種類，４種類以上の光源を用いるようにしてもよい。

また、上記実施の形態等では、光学装置および表示装置の各構成要素（光学系）を具体的に挙げて説明したが、全ての構成要素を備える必要はなく、また、他の構成要素を更に備えていてもよい。具体的には、例えばダイクロイックプリズム１３１，１３２の代わりに、ダイクロイックミラーを設けるようにしてもよい。同様に、本開示における「均一化光学部材」として、上記実施の形態等で説明したフライアイレンズ１４以外の光学部材（例えば、ロッドインテグレータなど）を用いてもよい。

更に、上記実施の形態等では、光変調素子により変調された光をスクリーンに投射する投射光学系（投影レンズ）を備え、投射型の表示装置として構成されている場合について説明したが、本技術は、直視型の表示装置などにも適用することが可能である。

なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
（１）
レーザ光源を含む光源部と、
前記光源部から出射された光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光路上に配設され、入射光の偏光状態を制御して２種類以上の偏光状態を有する出射光を出射する偏光制御素子と
を備えた表示装置。
（２）
前記偏光制御素子では、前記出射光の出射面が複数の分割領域に分割されており、
前記２種類以上の偏光状態の出射光が、前記複数の分割領域から個別に出射される
上記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記複数の分割領域が、前記出射面内で２次元配列または１次元配列されている
上記（２）に記載の表示装置。
（４）
前記偏光制御素子からの前記出射光に、１または複数種類の直線偏光状態と、１または複数種類の円偏光状態との双方が含まれている
上記（２）または（３）に記載の表示装置。
（５）
前記偏光制御素子が、前記レーザ光の光路に沿って積層された複数種類の光学素子からなり、
前記２種類以上の偏光状態の出射光が、前記複数種類の光学素子から個別に出射される
上記（１）に記載の表示装置。
（６）
前記光変調素子により変調された光を被投射面に対して投射する投射光学系を備えた
上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の表示装置。
（７）
前記偏光制御素子が、前記投射光学系における入射瞳位置の近傍、または射出瞳位置の近傍に配置されている
上記（６）に記載の表示装置。
（８）
前記投射光学系が絞りを有し、
前記偏光制御素子が、前記絞りの近傍に配置されている
上記（６）または（７）に記載の表示装置。
（９）
前記光変調素子と前記投射光学系との間の光路上に、偏光ビームスプリッタが配設されており、
前記偏光制御素子が、前記偏光ビームスプリッタよりも前記投射光学系側に配置されている
上記（６）ないし（８）のいずれかに記載の表示装置。
（１０）
前記光変調素子が液晶素子である
上記（９）に記載の表示装置。
（１１）
前記光源部と前記光変調素子との間の光路上に、均一化光学部材が配設されており、
前記偏光制御素子が、前記均一化光学部材よりも前記光変調素子側に配置されている
上記（１）ないし（８）のいずれかに記載の表示装置。
（１２）
前記光変調素子がＤＭＤ（Digital Mirror Device）である
上記（１１）に記載の表示装置。
（１３）
前記光源部は、赤色光、緑色光または青色光を発する３種類の光源を有する
上記（１）ないし（１２）のいずれかに記載の表示装置。
（１４）
前記３種類の光源のうちの少なくとも１つが、前記レーザ光源である
上記（１３）に記載の表示装置。
（１５）
レーザ光源を含む光源部と、
前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光路上に配設され、入射光の偏光状態を制御して２種類以上の偏光状態を有する出射光を出射する偏光制御素子と
を備えた照明装置。

１，１Ａ…照明装置（光源装置）、１１Ｒ…赤色レーザ、１１Ｇ…緑色レーザ、１１Ｂ…青色レーザ、１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ…レンズ、１３１，１３２…ダイクロイックプリズム、１４…フライアイレンズ、１５…コンデンサレンズ、１６，１６Ａ〜１６Ｅ…偏光制御素子、１６１〜１６４…光学素子、２１…反射型液晶素子、２１Ａ…ＤＭＤ、２２…偏光ビームスプリッタ、２２Ａ…ミラープレート、２３…投射レンズ、２３０…絞り、３，３Ａ…表示装置、３０…スクリーン、Ｌin…入射光、Ｌout…出射光、Ｌｐ…投射光、Ｌｐａ，Ｌｐｂ…投射光束、Ｌｄａ，Ｌｄｂ…拡散光束、Ｓout…出射面、Ａ１１〜Ａ１４，Ａ２１〜Ａ２４，Ａ２１ａ〜Ａ２４ａ，Ａ２１ｂ〜Ａ２４ｂ，Ａ３１〜Ａ３４…分割領域、Ａｏｌ…重畳領域、Ａｕ…単位領域、Ｐ１１〜Ｐ１４，Ｐ２１〜Ｐ２４，Ｐ３１〜Ｐ３４…偏光状態、Ｐａ，Ｐｂ…投影点、Ｐin…入射瞳位置、Ｐout…射出瞳位置。

Claims (15)

1. レーザ光源を含む光源部と、
   前記光源部から出射された光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と、
   前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光路上に配設され、入射光の偏光状態を制御して２種類以上の偏光状態を有する出射光を出射する偏光制御素子と
   を備えた表示装置。
2. 前記偏光制御素子では、前記出射光の出射面が複数の分割領域に分割されており、
   前記２種類以上の偏光状態の出射光が、前記複数の分割領域から個別に出射される
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記複数の分割領域が、前記出射面内で２次元配列または１次元配列されている
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記偏光制御素子からの前記出射光に、１または複数種類の直線偏光状態と、１または複数種類の円偏光状態との双方が含まれている
   請求項２に記載の表示装置。
5. 前記偏光制御素子が、前記レーザ光の光路に沿って積層された複数種類の光学素子からなり、
   前記２種類以上の偏光状態の出射光が、前記複数種類の光学素子から個別に出射される
   請求項１に記載の表示装置。
6. 前記光変調素子により変調された光を被投射面に対して投射する投射光学系を備えた
   請求項１に記載の表示装置。
7. 前記偏光制御素子が、前記投射光学系における入射瞳位置の近傍、または射出瞳位置の近傍に配置されている
   請求項６に記載の表示装置。
8. 前記投射光学系が絞りを有し、
   前記偏光制御素子が、前記絞りの近傍に配置されている
   請求項６に記載の表示装置。
9. 前記光変調素子と前記投射光学系との間の光路上に、偏光ビームスプリッタが配設されており、
   前記偏光制御素子が、前記偏光ビームスプリッタよりも前記投射光学系側に配置されている
   請求項６に記載の表示装置。
10. 前記光変調素子が液晶素子である
    請求項９に記載の表示装置。
11. 前記光源部と前記光変調素子との間の光路上に、均一化光学部材が配設されており、
    前記偏光制御素子が、前記均一化光学部材よりも前記光変調素子側に配置されている
    請求項１に記載の表示装置。
12. 前記光変調素子がＤＭＤ（Digital Mirror Device）である
    請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記光源部は、赤色光、緑色光または青色光を発する３種類の光源を有する
    請求項１に記載の表示装置。
14. 前記３種類の光源のうちの少なくとも１つが、前記レーザ光源である
    請求項１３に記載の表示装置。
15. レーザ光源を含む光源部と、
    前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光路上に配設され、入射光の偏光状態を制御して２種類以上の偏光状態を有する出射光を出射する偏光制御素子と
    を備えた照明装置。

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