照明装置および表示装置
【課題】小型化および光の利用率向上を図りつつ、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。
【解決手段】照明装置は、レーザ光源を含む光源部と、この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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて照明光を出射する光学部材と、各分岐光の位相が個別に変化するように光学素子を駆動する駆動部とを備えている。
【解決手段】照明装置は、レーザ光源を含む光源部と、この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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて照明光を出射する光学部材と、各分岐光の位相が個別に変化するように光学素子を駆動する駆動部とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−６５９４０号公報
【特許文献２】特開平６−２０８０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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、従来、スペックル模様（スペックルノイズ）の発生を低減させるための様々な試みがなされている。
【０００７】
例えば、上記特許文献１では、レーザを光源として用いたプロジェクタにおいて、このようなスペックル模様の発生を低減させるため、圧電素子を用いてスクリーンを微小振動させている。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という問題があった。
【０００８】
一方、上記特許文献２では、拡散素子を機械的に回転させることにより、スペックルパターンの位置をスクリーン上で高速に変位させ、スペックルノイズが人の眼に検知されないようにしている。しかしながら、この手法では拡散素子を用いて光を拡散させているため、光の利用効率が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
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、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の照明装置は、レーザ光源を含む光源部と、この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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて照明光を出射する光学部材と、各分岐光の位相が個別に変化するように光学素子を駆動する駆動部とを備えたものである。
【００１１】
本開示の表示装置は、上記本開示の照明装置と、この照明装置からの照明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。
【００１２】
本開示の照明装置および表示装置では、レーザ光の光路上に配置された光学素子によって、入射光の光路が複数の光路に分岐して出射されると共に、それら複数の光路上を進行する各分岐光の位相が個別に変化するように、光学素子が駆動される。これにより、レーザ光に起因した干渉パターンの発生が低減する。また、光学部材では、上記した各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて照明光が出射される。これにより、上記した光学素子の駆動がなされても、光学素子から光学部材への入射の際における光損失（各分岐光の入射ロス）が、低減もしくは回避される。
【発明の効果】
【００１３】
本開示の照明装置および表示装置によれば、レーザ光を含む入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、各分岐光を入射させて照明光を出射する光学部材とを設けると共に、各分岐光の位相が個別に変化するように光学素子を駆動するようにしたので、光学素子から光学部材への入射の際の光損失を低減もしくは回避しつつ、レーザ光に起因した干渉パターンの発生を低減することができる。よって、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の一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２】レーザ光源から出射されるレーザ光におけるファーフィールドパターンについて説明するための模式図である。
【図３】レーザ光源から出射されるレーザ光における強度分布について説明するための模式図である。
【図４】図１に示した光学素子の基本作用について説明するための模式図である。
【図５】図４に示した光学素子の詳細構成例を表す模式図である。
【図６】図４に示した光学素子における回折作用について説明するための模式図である。
【図７】各回折光の重ね合わせ作用について説明するための模式図である。
【図８】図１に示したフライアイレンズの詳細構成例を表す模式図である。
【図９】比較例１に係る表示装置の全体構成を表す図である。
【図１０】光学素子の振動動作の一例を表す模式図である。
【図１１】図１０に示した光学素子の振動動作の際の出射光（回折光）の位相変化について説明するための模式図である。
【図１２】実施例１に係る光学素子の構成を表す図である。
【図１３】実施例１に係る光学素子による回折特性を表す図である。
【図１４】実施例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。
【図１５】実施例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。
【図１６】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。
【図１７】変形例１に係る光学素子の振動動作例を表す模式図である。
【図１８】変形例２に係る光学素子の構成および作用を表す模式図である。
【図１９】図１８に示した位相変化素子の詳細構成を表す模式図である。
【図２０】図１８に示したプリズムアレイの詳細構成を表す模式図である。
【図２１】図１９および図２０に示した位相変化素子およびプリズムアレイの基本作用について説明するための模式図である。
【図２２】変形例３に係る光学素子の構成および作用を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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．実施の形態（光学素子として回折素子を用いた例）
２．実施例（実施の形態に係る実施例１，２）
３．変形例
変形例１（光学素子をその光軸と直交する面内方向で振動させる他の例）
変形例２（光学素子として、位相変化素子とプリズムアレイとを用いた例）
変形例３（光学素子として、液晶素子とプリズムアレイとを用いた例）
その他の変形例
【００１６】
＜実施の形態＞
［表示装置３の全体構成］
図１は、本開示の一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１と、この照明装置１からの照明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。
【００１７】
（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、コンデンサレンズ１４、光学素子（回折素子）１５、駆動部１６およびフライアイレンズ１７を備えている。なお、図中に示したＺ０は光軸を表している。
【００１８】
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。
【００１９】
ここで、これらの赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂが、例えば半導体レーザからなる場合、出射されるレーザ光におけるファーフィールドパターン（ＦＦＰ；Far Field Pattern）の形状は、例えば図２に示したようになる。すなわち、半導体レーザから出射されるレーザ光（赤色レーザ光Ｌｒ，緑色レーザ光Ｌｇ，青色レーザ光Ｌｂ）におけるＦＦＰの形状は、円形（等方的）ではなく、楕円形等となる。
【００２０】
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。
【００２１】
ここで、上記したように、赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂが、例えば半導体レーザからなる場合、レーザ光における空間的な輝度分布（強度分布）は、以下のようになる。すなわち、例えば図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、半導体レーザから出射されるレーザ光（ここでは一例として赤色レーザ光Ｌｒ）におけるＦＦＰの形状が楕円形であることから、コリメータレンズ１２Ｒ等から出射されるレーザ光の強度分布にも、空間的な不均等性が生ずる。具体的には、例えば図３（Ｂ）中の符号Ｐ１で示した領域（最大強度の１／２以上の強度を示す領域）から分かるように、ここでは、Ｘ軸方向を長軸方向とすると共にＹ軸方向を短軸方向とする惰円形状の強度分布を示すことになる。
【００２２】
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。
【００２３】
コンデンサレンズ１４は、ダイクロイックプリズム１３２からの出射光を集光し、略平行化するためのレンズである。
【００２４】
光学素子（回折素子）１５は、光源とフライアイレンズ１７との間におけるレーザ光の光路上（具体的には、コンデンサレンズ１４とフライアイレンズ１７との間の光路上）に配置されており、本開示における「光学素子」の一具体例に対応するものである。この回折素子１５は、例えば図４に示したように、入射光Ｌinの光路を複数の光路に分岐し、出射光Ｌoutとして出射させる光学素子である。すなわち、入射した光束（入射光Ｌin）が２方向以上（互いに異なる２種類以上の方向）に分割され、出射光Ｌoutとして出射されるようになっている。換言すると、入射光Ｌinの光路を変化させて１方向のみに出射させるのではなく、入射光Ｌinに対して位相差が付与された２次波を生成することにより、２方向以上（２次波の干渉強度を強め合う方向）に出射光Ｌoutを出射させるようになっている。具体的には、ここでは、回折素子１５では、入射光Ｌinを回折することにより、複数の次数の回折光（例えば、図中に示した０次回折光、＋１次〜＋ｎ次回折光、−１次〜−ｎ次回折光など）を発生して出射させている。この回折素子１５はまた、後述するスペックルノイズ（干渉パターン）を低減するための光学素子であり、図中に示した光軸Ｚ０上を進行するレーザ光がこの光学素子１５を通過するようになっている。
【００２５】
図５は、回折素子１５の詳細構成を模式的に表わしたものであり、（Ａ）は平面構成（Ｘ−Ｙ平面構成）を、（Ｂ）は断面構成（Ｙ−Ｚ断面構成）をそれぞれ示している。回折素子１５は、基体部１５０（回折面）上に、単位ピッチＰからなる複数の単位構造（１次元の回折構造）１５１が、Ｙ軸方向に沿って並んで配置（１次元配列）されたものである。各単位構造１５１は、レーザ光の出射側（＋Ｚ軸側）に、各々がＸ軸方向に延在する一対の段差面構造（階段面構造，ステップ構造）を有している。この一対の段差面構造は、回折面（Ｘ−Ｙ平面）の法線（Ｚ軸方向）を含む所定の平面（ここではＺ−Ｘ平面）を基準として、互いに対称（面対称）な構造となっている。すなわち、これらの単位構造１５１は、光出射面（Ｘ−Ｙ平面）内における一対の段差面構造の延在方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に沿って、並んで配置されている。なお、ここでは、回折素子１５において、一対の段差面構造が上記回折面内で１次元配列されているが、これには限られず、一対の段差面構造が上記回折面内で２次元配列されていてもよい。
【００２６】
このような構成により回折素子１５では、上記した複数の次数の回折光のうちの１つの回折光（＋ｎ次回折光Ｌｎ）に着目すると、例えば図６（Ａ），（Ｂ）に示したように、入射光Ｌinにおける各光線に対して、所定の回折角θ（ｎ）からなる回折光（＋ｎ次回折光Ｌｎ）を生じさせるようになっている。したがって、上記した複数の次数の回折光の全てを考慮すると、例えば図７（Ａ），（Ｂ）に示したような出射光Ｌoutの強度分布が得られることになる。
【００２７】
駆動部１６は、回折素子１５から出射される各分岐光（各次数の回折光）の位相が個別に変化するように、この回折素子１５を駆動するものである。具体的には、駆動部１６は、回折素子１５をその光軸Ｚ０と直交する面内方向（ここでは、Ｘ−Ｙ平面内方向）に振動（微小振動）させることにより、各分岐光（各次数の回折光）における位相を個別に変化させるようになっている。このような駆動部１６は、例えば、コイルおよび永久磁石（例えば、ネオジム（Ｎｄ）や鉄（Ｆｅ）、ホウ素（ボロン；Ｂ）等の材料からなる永久磁石）等を含んで構成されている。
【００２８】
フライアイレンズ１７は、例えば図８に示したように、基板（図示せず）上に複数のレンズ１７１が２次元配置された光学部材（インテグレータ）であり、これらのレンズ１７１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１７からの出射光が均一化され（面内の強度分布が均一化され）、照明光として出射されるようになっている。換言すると、フライアイレンズ１７では、回折素子１５から出射されて複数の光路上を進行する各分岐光（各次数の回折光）が入射し（例えば、図８中に示した回折素子１５からの出射光Ｌoutの強度分布を参照）、それらの分岐光に基づいて均一化された照明光が出射されるようになっている。ここで、このフライアイレンズ１７が、本開示における「光学部材」の一具体例に対応している。
【００２９】
（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。
【００３０】
偏光ビームスプリッタ２２は、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からの照明光（例えばｓ偏光）が選択的に反射されて反射型液晶素子２１へ入射すると共に、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へ入射するようになっている。
【００３１】
反射型液晶素子２１は、照明装置１からの照明光を、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、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（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。
【００３２】
投射レンズ２３は、反射型液晶素子２１により変調された照明光（映像光）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。
【００３３】
［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、コンデンサレンズ１４および回折素子１５を通過したのち、フライアイレンズ１７へ入射する。この入射光は、フライアイレンズ１７によって均一化（面内の強度分布の均一化）がなされ、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。
【００３４】
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、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。
【００３５】
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。
【００３６】
（２．特徴的部分の作用）
次に、本開示の特徴的部分の作用（照明装置１の作用）について、比較例と比較しつつ詳細に説明する。
【００３７】
（２−１．比較例１）
図９は、比較例１に係る表示装置（表示装置１００）の全体構成を表したものである。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。
【００３８】
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。そして、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。
【００３９】
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。
【００４０】
ここで、上記比較例１の表示装置１００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。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。
【００４１】
そこで、レーザ光源を用いたプロジェクタにおいて、このようなスペックル模様（スペックルノイズ）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。
【００４２】
そこで、上記比較例１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、スペックルノイズ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。
【００４３】
（２−２．本実施の形態の作用）
これに対して本実施の形態の照明装置１では、光学素子（回折素子）１５を用いて、以下のようにして上記の問題を解決している。
【００４４】
まず、回折素子１５では、図４および図１０に示したように、入射光Ｌinの光路が複数の光路に分岐され、出射光Ｌoutとして出射される。具体的には、入射光Ｌinが回折素子１５において回折されることにより、出射光Ｌoutとして、複数の次数の回折光（０次回折光、＋１次〜＋ｎ次回折光、−１次〜−ｎ次回折光など）が生成される。
【００４５】
そして、駆動部１６は、回折素子１５から出射される各分岐光（各次数の回折光）の位相が個別に変化するように、この回折素子１５を駆動する。具体的には、駆動部１６は、回折素子１５をその光軸Ｚ０と直交する面内方向（Ｘ−Ｙ平面内方向）に振動（微小振動）させることにより、各分岐光（各次数の回折光）における位相を個別に変化させる。すなわち、例えば図１０中の矢印Ｐ２で示したように、駆動部１６は、光軸Ｚ０と直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）において、回折素子１５における単位構造１５１の配列方向成分（Ｙ軸方向成分）を含む方向に、回折素子１５を振動させる。詳細には、ここでは一例として、駆動部１６は、単位構造１５１の配列方向（Ｙ軸方向）に沿って、回折素子１５を振動させている。これにより、上記した原理（スペックルパターンの多重化（時間平均））に加え、スペックルパターンの空間的な多重化がなされることとなり、レーザ光に起因したスペックルノイズ（干渉パターン）の発生が低減する。
【００４６】
ここで、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、単純な回折構造（開口）を仮定すると、回折素子１５から出射される各分岐光は、この回折素子１５の振動により、以下のようにして位相が個別に変化する。すなわち、図１１（Ｂ）に示した位置を回折素子１５の基準位置とすると、図１１（Ａ）に示したとき（回折素子１５が＋Ｙ方向に変位したとき）には、出射光Ｌout（各次数の回折光）の位相は、基準位置のときと比べて−Ｚ方向（回折素子１５側）に相対的に変化（進行）する。一方、図１１（Ｃ）に示したとき（回折素子１５が−Ｙ方向に変位したとき）には、出射光Ｌout（各次数の回折光）の位相は、基準位置のときと比べて＋Ｚ方向（回折素子１５とは反対側）に相対的に変化（進行）する。このようにして、光軸Ｚ０と直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）において、単位構造１５１の配列方向成分（Ｙ軸方向成分）を含む方向に回折素子１５が振動することにより、出射光Ｌout（各次数の回折光）では、その出射角度は変化せずに位相が変化する。その結果、上記したスペックルパターンの時間的および空間的な多重化の作用により、スペックルノイズが低減するのである。
【００４７】
また、本実施の形態では、回折素子１５から出射される各分岐光（各次数の回折光）がフライアイレンズ１７へ入射し、それらの分岐光に基づいて照明光が出射される。これにより、上記した回折素子１５の駆動（光軸Ｚ０と直交する面内方向での微小振動）がなされても、回折素子１５からフライアイレンズ１７への入射の際における光損失（各分岐光の入射ロス）が、低減もしくは回避される。すなわち、上記比較例１の手法や、例えば光軸Ｚ０に沿って回折素子１５を微小振動させる手法などとは異なり、スペックルノイズの多重化を利用したスペックルノイズの低減を行う際に、レーザ光の損失（入射ロス）が最小限に低減もしくは回避される。
【００４８】
以上のように本実施の形態では、レーザ光を含む入射光Ｌinの光路を複数の光路に分岐して出射させる回折素子１５と、各分岐光を入射させて照明光を出射するフライアイレンズ１７とを設けると共に、各分岐光の位相が個別に変化するように回折素子１５を駆動するようにしたので、回折素子１５からフライアイレンズ１７への入射の際の光損失を低減もしくは回避しつつ、レーザ光に起因した干渉パターンの発生を低減することができる。よって、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【００４９】
＜実施例＞
続いて、上記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。
【００５０】
［実施例１］
図１２（Ａ），（Ｂ）は、実施例１に係る回折素子１５の構成を表したものである。具体的には、回折素子１５における単位構造１５１（単位ピッチＰからなる一対の段差面構造を有する１次元回折構造）について、各ラベル（Ａ〜Ｊ，Ａ’〜Ｊ’，Ｏ，Ｏ’）で示した面の位置（Ｙ軸方向の位置ｙ）および高さｈをそれぞれ示している。また、図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、図１２（Ａ），（Ｂ）に示した回折素子１５による回折特性（計算値）を表したものである。具体的には、（Ａ）赤色レーザ光Ｌｒ＝６４０ｎｍ、（Ｂ）緑色レーザ光Ｌｇ＝５３２ｎｍ、（Ｃ）青色レーザ光Ｌｂ＝４４５ｎｍの各場合について、回折素子１５から出射される各回折光における回折次数，強度Ｉ（ｎ），回折角θ（ｎ）をそれぞれ示している。
【００５１】
これらの図１２および図１３により、赤色レーザ光Ｌｒ，緑色レーザ光Ｌｇ，青色レーザ光Ｌｂの各々について、０次，±１次，±２次，±３次の回折光（７つの次数の回折光）ではそれぞれ、他の次数の回折光と比べて特に高い回折効率（概ね１０％以上の回折効率）を示していることが分かる。これらの結果から、略同等の強度（光量レベル）を有する（人間の眼にとって視感度的に略同等の明るさを有する）回折光ができるだけ多くの次数について得られるように、回折素子１５における単位構造１５１が形成されているのが望ましいと言える。
【００５２】
［実施例２］
図１４は、実施例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。この実施例２に係る測定系は、緑色レーザ１１Ｇ、レンズ１２Ｇ、回折素子１５、駆動部１６、フライアイレンズ１７、テン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。なお、これらの測定系のうち、緑色レーザ１１Ｇおよびレンズ１２Ｇからなる光源ユニットと、駆動部１６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。
【００５３】
（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
・駆動部１６：振動時の振幅＝０．３ｍｍ（Ｙ軸方向），振動周波数＝９０Ｈｚ
・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×１０４０ピクセル，サイズ＝２／３インチ，Ｆナンバー＝１６，焦点距離＝５０ｍｍ，撮影距離＝９３３ｍｍ
【００５４】
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１５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（スペックル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）
【００５５】
（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，Ｙ軸方向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
【００５６】
更に、図１６（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、比較例２（図１４に示した測定系において、回折素子１５および駆動部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１６（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ、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１６（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１６（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１６（Ａ）〜（Ｄ）により、比較例２（スペックルコントラストＣｓ＝０．４６）と比べて実施例２（スペックルコントラストＣｓ＝０．３１）のほうが、スペックル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。
【００５７】
＜変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１〜３）について説明する。なお、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。
【００５８】
［変形例１］
上記実施の形態では、例えば図１７（Ａ）中の矢印Ｐ２で示したように、駆動部１６によって、単位構造１５１の配列方向（Ｙ軸方向）に沿って回折素子１５を振動させる場合について説明したが、これには限られない。すなわち、光軸Ｚ０と直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）において、単位構造１５１の配列方向成分（Ｙ軸方向成分）を含む方向に回折素子１５を振動させるのであれば、以下の変形例１のように回折素子１５を振動させるようにしてもよい。
【００５９】
具体的には、例えば図１７（Ｂ）中の矢印Ｐ３で示したように、光軸Ｚ０と直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）において、単位構造１５１の配列方向成分（Ｙ軸方向成分）を含む斜め方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向のいずれとも異なる斜め方向）に、回折素子１５を振動させるようしてもよい。あるいは、例えば図１７（Ｃ）中の矢印Ｐ４で示したように、光軸Ｚ０と直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）において、単位構造１５１の配列方向成分（Ｙ軸方向成分）を含む回転動作によって、回折素子１５を振動させるようしてもよい。
【００６０】
このような手法を適用した本変形例においても、上記実施の形態等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、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【００６１】
［変形例２］
図１８は、変形例２に係る光学素子（光学素子１５−１）の構成（Ｙ−Ｚ断面構成）および作用を表したものである。本変形例の照明装置は、本開示における「光学素子」の一具体例として複数の光学素子を備えたものであり、他の構成は照明装置１と同様となっている。なお、この図１８では、入射光Ｌinおよび出射光Ｌout１，Ｌout２における等位相波面を模式的に示しており、以降の同様の図においても同様にして示している。
【００６２】
光学素子１５−１は、その光軸Ｚ０に沿って互いに対向配置された複数の光学素子を有する光学系であり、ここでは、以下説明する位相変化素子１５Ａおよびプリズムアレイ（プリズム素子）１５Ｂが、Ｚ軸の正方向（光軸Ｚ０）に沿ってこの順で配置されている。
【００６３】
位相変化素子１５Ａは、例えば図１９（Ａ），（Ｂ）に示したように、複数の単位構造１５１Ａが、Ｙ軸方向に沿って並んで配置（配列）されたものである。各単位構造１５１Ａは、レーザ光の出射側（＋Ｚ軸側）に、各々がＸ軸方向に延在する段差面構造（階段面構造，ステップ構造）を有している。すなわち、これらの単位構造１５１Ａは、光出射面（Ｘ−Ｙ平面）内における段差面構造の延在方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に沿って、並んで配置されている。このような構成により位相変化素子１５Ａでは、例えば図２１（Ａ）に示したように、入射光Ｌinの位相を、所定の単位領域（単位構造１５１Ａの形成領域）ごとに個別に変化させて出射するようになっている。
【００６４】
プリズムアレイ１５Ｂは、例えば図２０（Ａ），（Ｂ）に示したように、複数の単位構造（プリズム）１５１Ｂが、Ｙ軸方向に沿って並んで配置（配列）されたものである。各単位構造１５１Ｂは、レーザ光の出射側（＋Ｚ軸側）に、各々がＸ軸方向に延在する一対の傾斜面構造（一対の傾斜面Ｓ１，Ｓ２からなる傾斜面構造）を有している。すなわち、これらの単位構造１５１Ｂは、光出射面（Ｘ−Ｙ平面）内における傾斜面構造の延在方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に沿って、並んで配置されている。このような構成によりプリズムアレイ１５Ｂでは、例えば図２１（Ｂ）に示したように、入射光Ｌinの光路を複数の光路（ここでは２つの光路）に分岐して出射させるようになっている。
【００６５】
また、本変形例では、駆動部１６は、例えば図１８中の矢印Ｐ２で示したように、光学素子１５−１のうちの位相変化素子１５Ａを選択的に駆動する。具体的には、上記実施の形態および変形例１で説明した手法によって、位相変化素子１５Ａをその光軸Ｚ０と直交する面内方向（Ｘ−Ｙ平面内方向）に振動させる。
【００６６】
このような構成により光学素子１５−１全体では、図１８に示したように、まず、入射光Ｌinの位相が、位相変化素子１５Ａにおいて、所定の単位領域（単位構造１５１Ａの形成領域）ごとに個別に変化して出射される。そして、プリズムアレイ１５Ｂでは、この位相変化素子１５Ａからの出射光Ｌout１の光路がそれぞれ２つの光路に分岐され、出射光Ｌout２として出射される。すなわち、光学素子１５−１全体では、上記実施の形態で説明した回折素子１５と同様の作用が生じる。
【００６７】
したがって、本変形例においても、上記実施の形態等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、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【００６８】
［変形例３］
図２２は、変形例３に係る光学素子（光学素子１５−２）の構成（Ｙ−Ｚ断面構成）および作用を表したものである。本変形例の照明装置は、上記変形例２と同様に、本開示における「光学素子」の一具体例として複数の光学素子を備えたものであり、他の構成は照明装置１と同様となっている。
【００６９】
ただし、本変形例の光学素子１５−２は、変形例２の光学素子１５−１において、位相変化素子１５Ａの代わりに以下説明する液晶素子１５Ｃを設けたものとなっている。
【００７０】
液晶素子１５Ｃは、所定の単位領域ごとに所定の単位構造１５１Ｃが形成されてなる位相変化素子であり、入射光Ｌinの位相を、この単位領域（単位構造１５１Ｃの形成領域）ごとに個別に変化させて出射することが可能となっている。
【００７１】
また、本変形例では、駆動部１６は、例えば図２２中に示したように、光学素子１５−２のうちの液晶素子１５Ｃを選択的に駆動する。具体的には、駆動部１６は、液晶素子１５Ｃに対して、上記した単位構造１５１Ｃごとに所定の駆動電圧Ｖを印加する。これにより、上記したように、単位領域（単位構造１５１Ｃの形成領域）ごとに入射光Ｌinの位相を個別に変化させることが可能となっている。
【００７２】
このような構成により光学素子１５−２全体では、図２２に示したように、まず、入射光Ｌinの位相が、液晶素子１５Ｃにおいて、所定の単位領域（単位構造１５１Ｃの形成領域）ごとに個別に変化して出射される。そして、プリズムアレイ１５Ｂでは、この液晶素子１５Ｃからの出射光Ｌout１の光路がそれぞれ２つの光路に分岐され、出射光Ｌout２として出射される。すなわち、光学素子１５−２全体では、上記実施の形態で説明した回折素子１５と同様の作用が生じる。
【００７３】
したがって、本変形例においても、上記実施の形態等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、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【００７４】
［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。
【００７５】
例えば、上記実施の形態等では、本開示における「光学素子」の一例として、回折素子、ならびに、位相変化素子もしくは液晶素子とプリズムアレイとを組み合わせたものを挙げて説明したが、これら以外の他の光学素子を用いてもよい。同様に、本開示における「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。
【００７６】
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。
【００７７】
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である場合を例に挙げて説明したが、この場合には限られず、例えば透過型の液晶素子であってもよく、更には、液晶素子以外の光変調素子であってもよい。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、
前記複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて照明光を出射する光学部材と、
各分岐光の位相が個別に変化するように前記光学素子を駆動する駆動部と
を備えた照明装置。
（２）
前記光学素子が、所定の単位構造が複数配列されてなる回折素子である
上記（１）に記載の照明装置。
（３）
前記駆動部は、前記回折素子をその光軸と直交する面内方向に振動させることにより、各分岐光を構成する各次数の回折光における位相を個別に変化させる
上記（２）に記載の照明装置。
（４）
前記駆動部は、前記光軸と直交する面内において、前記単位構造の配列方向成分を含む方向に、前記回折素子を振動させる
上記（３）に記載の照明装置。
（５）
前記駆動部は、前記単位構造の配列方向に沿って、前記回折素子を振動させる
上記（４）に記載の照明装置。
（６）
前記単位構造は、回折面の法線を含む所定の平面を基準として互いに対称な一対の段差面構造からなり、
前記一対の段差面構造が、前記回折面内で１次元配列または２次元配列されている
上記（２）ないし（５）のいずれかに記載の照明装置。
（７）
前記光学素子が、その光軸に沿って互いに対向配置された、位相変化素子およびプリズムアレイからなり、
前記位相変化素子は、前記入射光の位相を、所定の単位領域ごとに個別に変化させて出射し、
前記プリズムアレイは、前記位相変化素子からの各出射光の光路を、前記複数の光路に分岐して出射させ、
前記駆動部は、前記位相変化素子を駆動する
上記（１）に記載の照明装置。
（８）
前記駆動部は、前記位相変化素子をその光軸と直交する面内方向に振動させる
上記（７）に記載の照明装置。
（９）
前記位相変化素子が、前記単位領域ごとに所定の単位構造が形成された液晶素子からなり、
前記駆動部は、前記液晶素子に対して、前記単位構造ごとに所定の駆動電圧を印加する
上記（７）に記載の照明装置。
（１０）
前記光学部材がフライアイレンズである
上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の照明装置。
（１１）
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（１０）のいずれかに記載の照明装置。
（１２）
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（１１）に記載の照明装置。
（１３）
照明装置と、
前記照明装置からの照明光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と
を備え、
前記照明装置は、
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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、
前記複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて前記照明光を出射する光学部材と、
各分岐光の位相が個別に変化するように前記光学素子を駆動する駆動部と
を有する表示装置。
（１４）
前記光変調素子により変調された照明光を被投射面に対して投射する投射光学系を更に備えた
上記（１３）に記載の表示装置。
（１５）
前記光変調素子が液晶素子である
上記（１３）または（１４）に記載の表示装置。
【符号の説明】
【００８２】
１…照明装置、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…コンデンサレンズ、１５…光学素子（回折素子）、１５−１，１５−２…光学素子、１５Ａ…位相変化素子、１５Ｂ…プリズムアレイ、１５Ｃ…液晶素子、１５０…基体部、１５１，１５１Ａ，１５１Ｂ，１５１Ｃ…単位構造、１６…駆動部、１７…フライアイレンズ、１７１…単位レンズ、２１…反射型液晶素子、２２…偏光ビームスプリッタ、２３…投射レンズ、３…表示装置、３０…スクリーン、Ｚ０…光軸、Ｌｒ…赤色レーザ光、Ｌｇ…緑色レーザ光、Ｌｂ…青色レーザ光、Ｌin…入射光、Ｌout，Ｌout１，Ｌout２…出射光、Ｌｎ…＋ｎ次回折光、Ｐ…単位ピッチ、Ｓ１，Ｓ２…傾斜面、Ｖ…駆動電圧。
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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）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。
【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５５−６５９４０号公報
【特許文献２】特開平６−２０８０８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
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。
【０００６】
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、従来、スペックル模様（スペックルノイズ）の発生を低減させるための様々な試みがなされている。
【０００７】
例えば、上記特許文献１では、レーザを光源として用いたプロジェクタにおいて、このようなスペックル模様の発生を低減させるため、圧電素子を用いてスクリーンを微小振動させている。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という問題があった。
【０００８】
一方、上記特許文献２では、拡散素子を機械的に回転させることにより、スペックルパターンの位置をスクリーン上で高速に変位させ、スペックルノイズが人の眼に検知されないようにしている。しかしながら、この手法では拡散素子を用いて光を拡散させているため、光の利用効率が低下してしまうという問題があった。
【０００９】
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、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本開示の照明装置は、レーザ光源を含む光源部と、この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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて照明光を出射する光学部材と、各分岐光の位相が個別に変化するように光学素子を駆動する駆動部とを備えたものである。
【００１１】
本開示の表示装置は、上記本開示の照明装置と、この照明装置からの照明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。
【００１２】
本開示の照明装置および表示装置では、レーザ光の光路上に配置された光学素子によって、入射光の光路が複数の光路に分岐して出射されると共に、それら複数の光路上を進行する各分岐光の位相が個別に変化するように、光学素子が駆動される。これにより、レーザ光に起因した干渉パターンの発生が低減する。また、光学部材では、上記した各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて照明光が出射される。これにより、上記した光学素子の駆動がなされても、光学素子から光学部材への入射の際における光損失（各分岐光の入射ロス）が、低減もしくは回避される。
【発明の効果】
【００１３】
本開示の照明装置および表示装置によれば、レーザ光を含む入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、各分岐光を入射させて照明光を出射する光学部材とを設けると共に、各分岐光の位相が個別に変化するように光学素子を駆動するようにしたので、光学素子から光学部材への入射の際の光損失を低減もしくは回避しつつ、レーザ光に起因した干渉パターンの発生を低減することができる。よって、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本開示の一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２】レーザ光源から出射されるレーザ光におけるファーフィールドパターンについて説明するための模式図である。
【図３】レーザ光源から出射されるレーザ光における強度分布について説明するための模式図である。
【図４】図１に示した光学素子の基本作用について説明するための模式図である。
【図５】図４に示した光学素子の詳細構成例を表す模式図である。
【図６】図４に示した光学素子における回折作用について説明するための模式図である。
【図７】各回折光の重ね合わせ作用について説明するための模式図である。
【図８】図１に示したフライアイレンズの詳細構成例を表す模式図である。
【図９】比較例１に係る表示装置の全体構成を表す図である。
【図１０】光学素子の振動動作の一例を表す模式図である。
【図１１】図１０に示した光学素子の振動動作の際の出射光（回折光）の位相変化について説明するための模式図である。
【図１２】実施例１に係る光学素子の構成を表す図である。
【図１３】実施例１に係る光学素子による回折特性を表す図である。
【図１４】実施例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。
【図１５】実施例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。
【図１６】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。
【図１７】変形例１に係る光学素子の振動動作例を表す模式図である。
【図１８】変形例２に係る光学素子の構成および作用を表す模式図である。
【図１９】図１８に示した位相変化素子の詳細構成を表す模式図である。
【図２０】図１８に示したプリズムアレイの詳細構成を表す模式図である。
【図２１】図１９および図２０に示した位相変化素子およびプリズムアレイの基本作用について説明するための模式図である。
【図２２】変形例３に係る光学素子の構成および作用を表す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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．実施の形態（光学素子として回折素子を用いた例）
２．実施例（実施の形態に係る実施例１，２）
３．変形例
変形例１（光学素子をその光軸と直交する面内方向で振動させる他の例）
変形例２（光学素子として、位相変化素子とプリズムアレイとを用いた例）
変形例３（光学素子として、液晶素子とプリズムアレイとを用いた例）
その他の変形例
【００１６】
＜実施の形態＞
［表示装置３の全体構成］
図１は、本開示の一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１と、この照明装置１からの照明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。
【００１７】
（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、コンデンサレンズ１４、光学素子（回折素子）１５、駆動部１６およびフライアイレンズ１７を備えている。なお、図中に示したＺ０は光軸を表している。
【００１８】
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。
【００１９】
ここで、これらの赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂが、例えば半導体レーザからなる場合、出射されるレーザ光におけるファーフィールドパターン（ＦＦＰ；Far Field Pattern）の形状は、例えば図２に示したようになる。すなわち、半導体レーザから出射されるレーザ光（赤色レーザ光Ｌｒ，緑色レーザ光Ｌｇ，青色レーザ光Ｌｂ）におけるＦＦＰの形状は、円形（等方的）ではなく、楕円形等となる。
【００２０】
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。
【００２１】
ここで、上記したように、赤色レーザ１１Ｒ、緑色レーザ１１Ｇおよび青色レーザ１１Ｂが、例えば半導体レーザからなる場合、レーザ光における空間的な輝度分布（強度分布）は、以下のようになる。すなわち、例えば図３（Ａ），（Ｂ）に示したように、半導体レーザから出射されるレーザ光（ここでは一例として赤色レーザ光Ｌｒ）におけるＦＦＰの形状が楕円形であることから、コリメータレンズ１２Ｒ等から出射されるレーザ光の強度分布にも、空間的な不均等性が生ずる。具体的には、例えば図３（Ｂ）中の符号Ｐ１で示した領域（最大強度の１／２以上の強度を示す領域）から分かるように、ここでは、Ｘ軸方向を長軸方向とすると共にＹ軸方向を短軸方向とする惰円形状の強度分布を示すことになる。
【００２２】
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。
【００２３】
コンデンサレンズ１４は、ダイクロイックプリズム１３２からの出射光を集光し、略平行化するためのレンズである。
【００２４】
光学素子（回折素子）１５は、光源とフライアイレンズ１７との間におけるレーザ光の光路上（具体的には、コンデンサレンズ１４とフライアイレンズ１７との間の光路上）に配置されており、本開示における「光学素子」の一具体例に対応するものである。この回折素子１５は、例えば図４に示したように、入射光Ｌinの光路を複数の光路に分岐し、出射光Ｌoutとして出射させる光学素子である。すなわち、入射した光束（入射光Ｌin）が２方向以上（互いに異なる２種類以上の方向）に分割され、出射光Ｌoutとして出射されるようになっている。換言すると、入射光Ｌinの光路を変化させて１方向のみに出射させるのではなく、入射光Ｌinに対して位相差が付与された２次波を生成することにより、２方向以上（２次波の干渉強度を強め合う方向）に出射光Ｌoutを出射させるようになっている。具体的には、ここでは、回折素子１５では、入射光Ｌinを回折することにより、複数の次数の回折光（例えば、図中に示した０次回折光、＋１次〜＋ｎ次回折光、−１次〜−ｎ次回折光など）を発生して出射させている。この回折素子１５はまた、後述するスペックルノイズ（干渉パターン）を低減するための光学素子であり、図中に示した光軸Ｚ０上を進行するレーザ光がこの光学素子１５を通過するようになっている。
【００２５】
図５は、回折素子１５の詳細構成を模式的に表わしたものであり、（Ａ）は平面構成（Ｘ−Ｙ平面構成）を、（Ｂ）は断面構成（Ｙ−Ｚ断面構成）をそれぞれ示している。回折素子１５は、基体部１５０（回折面）上に、単位ピッチＰからなる複数の単位構造（１次元の回折構造）１５１が、Ｙ軸方向に沿って並んで配置（１次元配列）されたものである。各単位構造１５１は、レーザ光の出射側（＋Ｚ軸側）に、各々がＸ軸方向に延在する一対の段差面構造（階段面構造，ステップ構造）を有している。この一対の段差面構造は、回折面（Ｘ−Ｙ平面）の法線（Ｚ軸方向）を含む所定の平面（ここではＺ−Ｘ平面）を基準として、互いに対称（面対称）な構造となっている。すなわち、これらの単位構造１５１は、光出射面（Ｘ−Ｙ平面）内における一対の段差面構造の延在方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に沿って、並んで配置されている。なお、ここでは、回折素子１５において、一対の段差面構造が上記回折面内で１次元配列されているが、これには限られず、一対の段差面構造が上記回折面内で２次元配列されていてもよい。
【００２６】
このような構成により回折素子１５では、上記した複数の次数の回折光のうちの１つの回折光（＋ｎ次回折光Ｌｎ）に着目すると、例えば図６（Ａ），（Ｂ）に示したように、入射光Ｌinにおける各光線に対して、所定の回折角θ（ｎ）からなる回折光（＋ｎ次回折光Ｌｎ）を生じさせるようになっている。したがって、上記した複数の次数の回折光の全てを考慮すると、例えば図７（Ａ），（Ｂ）に示したような出射光Ｌoutの強度分布が得られることになる。
【００２７】
駆動部１６は、回折素子１５から出射される各分岐光（各次数の回折光）の位相が個別に変化するように、この回折素子１５を駆動するものである。具体的には、駆動部１６は、回折素子１５をその光軸Ｚ０と直交する面内方向（ここでは、Ｘ−Ｙ平面内方向）に振動（微小振動）させることにより、各分岐光（各次数の回折光）における位相を個別に変化させるようになっている。このような駆動部１６は、例えば、コイルおよび永久磁石（例えば、ネオジム（Ｎｄ）や鉄（Ｆｅ）、ホウ素（ボロン；Ｂ）等の材料からなる永久磁石）等を含んで構成されている。
【００２８】
フライアイレンズ１７は、例えば図８に示したように、基板（図示せず）上に複数のレンズ１７１が２次元配置された光学部材（インテグレータ）であり、これらのレンズ１７１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１７からの出射光が均一化され（面内の強度分布が均一化され）、照明光として出射されるようになっている。換言すると、フライアイレンズ１７では、回折素子１５から出射されて複数の光路上を進行する各分岐光（各次数の回折光）が入射し（例えば、図８中に示した回折素子１５からの出射光Ｌoutの強度分布を参照）、それらの分岐光に基づいて均一化された照明光が出射されるようになっている。ここで、このフライアイレンズ１７が、本開示における「光学部材」の一具体例に対応している。
【００２９】
（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。
【００３０】
偏光ビームスプリッタ２２は、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からの照明光（例えばｓ偏光）が選択的に反射されて反射型液晶素子２１へ入射すると共に、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へ入射するようになっている。
【００３１】
反射型液晶素子２１は、照明装置１からの照明光を、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、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（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。
【００３２】
投射レンズ２３は、反射型液晶素子２１により変調された照明光（映像光）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。
【００３３】
［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、コンデンサレンズ１４および回折素子１５を通過したのち、フライアイレンズ１７へ入射する。この入射光は、フライアイレンズ１７によって均一化（面内の強度分布の均一化）がなされ、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。
【００３４】
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、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。
【００３５】
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。
【００３６】
（２．特徴的部分の作用）
次に、本開示の特徴的部分の作用（照明装置１の作用）について、比較例と比較しつつ詳細に説明する。
【００３７】
（２−１．比較例１）
図９は、比較例１に係る表示装置（表示装置１００）の全体構成を表したものである。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。
【００３８】
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。そして、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。
【００３９】
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。
【００４０】
ここで、上記比較例１の表示装置１００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。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。
【００４１】
そこで、レーザ光源を用いたプロジェクタにおいて、このようなスペックル模様（スペックルノイズ）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。
【００４２】
そこで、上記比較例１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、スペックルノイズ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。
【００４３】
（２−２．本実施の形態の作用）
これに対して本実施の形態の照明装置１では、光学素子（回折素子）１５を用いて、以下のようにして上記の問題を解決している。
【００４４】
まず、回折素子１５では、図４および図１０に示したように、入射光Ｌinの光路が複数の光路に分岐され、出射光Ｌoutとして出射される。具体的には、入射光Ｌinが回折素子１５において回折されることにより、出射光Ｌoutとして、複数の次数の回折光（０次回折光、＋１次〜＋ｎ次回折光、−１次〜−ｎ次回折光など）が生成される。
【００４５】
そして、駆動部１６は、回折素子１５から出射される各分岐光（各次数の回折光）の位相が個別に変化するように、この回折素子１５を駆動する。具体的には、駆動部１６は、回折素子１５をその光軸Ｚ０と直交する面内方向（Ｘ−Ｙ平面内方向）に振動（微小振動）させることにより、各分岐光（各次数の回折光）における位相を個別に変化させる。すなわち、例えば図１０中の矢印Ｐ２で示したように、駆動部１６は、光軸Ｚ０と直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）において、回折素子１５における単位構造１５１の配列方向成分（Ｙ軸方向成分）を含む方向に、回折素子１５を振動させる。詳細には、ここでは一例として、駆動部１６は、単位構造１５１の配列方向（Ｙ軸方向）に沿って、回折素子１５を振動させている。これにより、上記した原理（スペックルパターンの多重化（時間平均））に加え、スペックルパターンの空間的な多重化がなされることとなり、レーザ光に起因したスペックルノイズ（干渉パターン）の発生が低減する。
【００４６】
ここで、図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、単純な回折構造（開口）を仮定すると、回折素子１５から出射される各分岐光は、この回折素子１５の振動により、以下のようにして位相が個別に変化する。すなわち、図１１（Ｂ）に示した位置を回折素子１５の基準位置とすると、図１１（Ａ）に示したとき（回折素子１５が＋Ｙ方向に変位したとき）には、出射光Ｌout（各次数の回折光）の位相は、基準位置のときと比べて−Ｚ方向（回折素子１５側）に相対的に変化（進行）する。一方、図１１（Ｃ）に示したとき（回折素子１５が−Ｙ方向に変位したとき）には、出射光Ｌout（各次数の回折光）の位相は、基準位置のときと比べて＋Ｚ方向（回折素子１５とは反対側）に相対的に変化（進行）する。このようにして、光軸Ｚ０と直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）において、単位構造１５１の配列方向成分（Ｙ軸方向成分）を含む方向に回折素子１５が振動することにより、出射光Ｌout（各次数の回折光）では、その出射角度は変化せずに位相が変化する。その結果、上記したスペックルパターンの時間的および空間的な多重化の作用により、スペックルノイズが低減するのである。
【００４７】
また、本実施の形態では、回折素子１５から出射される各分岐光（各次数の回折光）がフライアイレンズ１７へ入射し、それらの分岐光に基づいて照明光が出射される。これにより、上記した回折素子１５の駆動（光軸Ｚ０と直交する面内方向での微小振動）がなされても、回折素子１５からフライアイレンズ１７への入射の際における光損失（各分岐光の入射ロス）が、低減もしくは回避される。すなわち、上記比較例１の手法や、例えば光軸Ｚ０に沿って回折素子１５を微小振動させる手法などとは異なり、スペックルノイズの多重化を利用したスペックルノイズの低減を行う際に、レーザ光の損失（入射ロス）が最小限に低減もしくは回避される。
【００４８】
以上のように本実施の形態では、レーザ光を含む入射光Ｌinの光路を複数の光路に分岐して出射させる回折素子１５と、各分岐光を入射させて照明光を出射するフライアイレンズ１７とを設けると共に、各分岐光の位相が個別に変化するように回折素子１５を駆動するようにしたので、回折素子１５からフライアイレンズ１７への入射の際の光損失を低減もしくは回避しつつ、レーザ光に起因した干渉パターンの発生を低減することができる。よって、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【００４９】
＜実施例＞
続いて、上記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。
【００５０】
［実施例１］
図１２（Ａ），（Ｂ）は、実施例１に係る回折素子１５の構成を表したものである。具体的には、回折素子１５における単位構造１５１（単位ピッチＰからなる一対の段差面構造を有する１次元回折構造）について、各ラベル（Ａ〜Ｊ，Ａ’〜Ｊ’，Ｏ，Ｏ’）で示した面の位置（Ｙ軸方向の位置ｙ）および高さｈをそれぞれ示している。また、図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、図１２（Ａ），（Ｂ）に示した回折素子１５による回折特性（計算値）を表したものである。具体的には、（Ａ）赤色レーザ光Ｌｒ＝６４０ｎｍ、（Ｂ）緑色レーザ光Ｌｇ＝５３２ｎｍ、（Ｃ）青色レーザ光Ｌｂ＝４４５ｎｍの各場合について、回折素子１５から出射される各回折光における回折次数，強度Ｉ（ｎ），回折角θ（ｎ）をそれぞれ示している。
【００５１】
これらの図１２および図１３により、赤色レーザ光Ｌｒ，緑色レーザ光Ｌｇ，青色レーザ光Ｌｂの各々について、０次，±１次，±２次，±３次の回折光（７つの次数の回折光）ではそれぞれ、他の次数の回折光と比べて特に高い回折効率（概ね１０％以上の回折効率）を示していることが分かる。これらの結果から、略同等の強度（光量レベル）を有する（人間の眼にとって視感度的に略同等の明るさを有する）回折光ができるだけ多くの次数について得られるように、回折素子１５における単位構造１５１が形成されているのが望ましいと言える。
【００５２】
［実施例２］
図１４は、実施例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。この実施例２に係る測定系は、緑色レーザ１１Ｇ、レンズ１２Ｇ、回折素子１５、駆動部１６、フライアイレンズ１７、テン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。なお、これらの測定系のうち、緑色レーザ１１Ｇおよびレンズ１２Ｇからなる光源ユニットと、駆動部１６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。
【００５３】
（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
・駆動部１６：振動時の振幅＝０．３ｍｍ（Ｙ軸方向），振動周波数＝９０Ｈｚ
・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×１０４０ピクセル，サイズ＝２／３インチ，Ｆナンバー＝１６，焦点距離＝５０ｍｍ，撮影距離＝９３３ｍｍ
【００５４】
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１５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（スペックル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）
【００５５】
（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，Ｙ軸方向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
【００５６】
更に、図１６（Ａ），（Ｂ）はそれぞれ、比較例２（図１４に示した測定系において、回折素子１５および駆動部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１６（Ｃ），（Ｄ）はそれぞれ、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１６（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１６（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１６（Ａ）〜（Ｄ）により、比較例２（スペックルコントラストＣｓ＝０．４６）と比べて実施例２（スペックルコントラストＣｓ＝０．３１）のほうが、スペックル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。
【００５７】
＜変形例＞
続いて、上記実施の形態の変形例（変形例１〜３）について説明する。なお、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。
【００５８】
［変形例１］
上記実施の形態では、例えば図１７（Ａ）中の矢印Ｐ２で示したように、駆動部１６によって、単位構造１５１の配列方向（Ｙ軸方向）に沿って回折素子１５を振動させる場合について説明したが、これには限られない。すなわち、光軸Ｚ０と直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）において、単位構造１５１の配列方向成分（Ｙ軸方向成分）を含む方向に回折素子１５を振動させるのであれば、以下の変形例１のように回折素子１５を振動させるようにしてもよい。
【００５９】
具体的には、例えば図１７（Ｂ）中の矢印Ｐ３で示したように、光軸Ｚ０と直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）において、単位構造１５１の配列方向成分（Ｙ軸方向成分）を含む斜め方向（Ｘ軸方向，Ｙ軸方向のいずれとも異なる斜め方向）に、回折素子１５を振動させるようしてもよい。あるいは、例えば図１７（Ｃ）中の矢印Ｐ４で示したように、光軸Ｚ０と直交する面内（Ｘ−Ｙ平面内）において、単位構造１５１の配列方向成分（Ｙ軸方向成分）を含む回転動作によって、回折素子１５を振動させるようしてもよい。
【００６０】
このような手法を適用した本変形例においても、上記実施の形態等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、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【００６１】
［変形例２］
図１８は、変形例２に係る光学素子（光学素子１５−１）の構成（Ｙ−Ｚ断面構成）および作用を表したものである。本変形例の照明装置は、本開示における「光学素子」の一具体例として複数の光学素子を備えたものであり、他の構成は照明装置１と同様となっている。なお、この図１８では、入射光Ｌinおよび出射光Ｌout１，Ｌout２における等位相波面を模式的に示しており、以降の同様の図においても同様にして示している。
【００６２】
光学素子１５−１は、その光軸Ｚ０に沿って互いに対向配置された複数の光学素子を有する光学系であり、ここでは、以下説明する位相変化素子１５Ａおよびプリズムアレイ（プリズム素子）１５Ｂが、Ｚ軸の正方向（光軸Ｚ０）に沿ってこの順で配置されている。
【００６３】
位相変化素子１５Ａは、例えば図１９（Ａ），（Ｂ）に示したように、複数の単位構造１５１Ａが、Ｙ軸方向に沿って並んで配置（配列）されたものである。各単位構造１５１Ａは、レーザ光の出射側（＋Ｚ軸側）に、各々がＸ軸方向に延在する段差面構造（階段面構造，ステップ構造）を有している。すなわち、これらの単位構造１５１Ａは、光出射面（Ｘ−Ｙ平面）内における段差面構造の延在方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に沿って、並んで配置されている。このような構成により位相変化素子１５Ａでは、例えば図２１（Ａ）に示したように、入射光Ｌinの位相を、所定の単位領域（単位構造１５１Ａの形成領域）ごとに個別に変化させて出射するようになっている。
【００６４】
プリズムアレイ１５Ｂは、例えば図２０（Ａ），（Ｂ）に示したように、複数の単位構造（プリズム）１５１Ｂが、Ｙ軸方向に沿って並んで配置（配列）されたものである。各単位構造１５１Ｂは、レーザ光の出射側（＋Ｚ軸側）に、各々がＸ軸方向に延在する一対の傾斜面構造（一対の傾斜面Ｓ１，Ｓ２からなる傾斜面構造）を有している。すなわち、これらの単位構造１５１Ｂは、光出射面（Ｘ−Ｙ平面）内における傾斜面構造の延在方向（Ｘ軸方向）と直交する方向（Ｙ軸方向）に沿って、並んで配置されている。このような構成によりプリズムアレイ１５Ｂでは、例えば図２１（Ｂ）に示したように、入射光Ｌinの光路を複数の光路（ここでは２つの光路）に分岐して出射させるようになっている。
【００６５】
また、本変形例では、駆動部１６は、例えば図１８中の矢印Ｐ２で示したように、光学素子１５−１のうちの位相変化素子１５Ａを選択的に駆動する。具体的には、上記実施の形態および変形例１で説明した手法によって、位相変化素子１５Ａをその光軸Ｚ０と直交する面内方向（Ｘ−Ｙ平面内方向）に振動させる。
【００６６】
このような構成により光学素子１５−１全体では、図１８に示したように、まず、入射光Ｌinの位相が、位相変化素子１５Ａにおいて、所定の単位領域（単位構造１５１Ａの形成領域）ごとに個別に変化して出射される。そして、プリズムアレイ１５Ｂでは、この位相変化素子１５Ａからの出射光Ｌout１の光路がそれぞれ２つの光路に分岐され、出射光Ｌout２として出射される。すなわち、光学素子１５−１全体では、上記実施の形態で説明した回折素子１５と同様の作用が生じる。
【００６７】
したがって、本変形例においても、上記実施の形態等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、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【００６８】
［変形例３］
図２２は、変形例３に係る光学素子（光学素子１５−２）の構成（Ｙ−Ｚ断面構成）および作用を表したものである。本変形例の照明装置は、上記変形例２と同様に、本開示における「光学素子」の一具体例として複数の光学素子を備えたものであり、他の構成は照明装置１と同様となっている。
【００６９】
ただし、本変形例の光学素子１５−２は、変形例２の光学素子１５−１において、位相変化素子１５Ａの代わりに以下説明する液晶素子１５Ｃを設けたものとなっている。
【００７０】
液晶素子１５Ｃは、所定の単位領域ごとに所定の単位構造１５１Ｃが形成されてなる位相変化素子であり、入射光Ｌinの位相を、この単位領域（単位構造１５１Ｃの形成領域）ごとに個別に変化させて出射することが可能となっている。
【００７１】
また、本変形例では、駆動部１６は、例えば図２２中に示したように、光学素子１５−２のうちの液晶素子１５Ｃを選択的に駆動する。具体的には、駆動部１６は、液晶素子１５Ｃに対して、上記した単位構造１５１Ｃごとに所定の駆動電圧Ｖを印加する。これにより、上記したように、単位領域（単位構造１５１Ｃの形成領域）ごとに入射光Ｌinの位相を個別に変化させることが可能となっている。
【００７２】
このような構成により光学素子１５−２全体では、図２２に示したように、まず、入射光Ｌinの位相が、液晶素子１５Ｃにおいて、所定の単位領域（単位構造１５１Ｃの形成領域）ごとに個別に変化して出射される。そして、プリズムアレイ１５Ｂでは、この液晶素子１５Ｃからの出射光Ｌout１の光路がそれぞれ２つの光路に分岐され、出射光Ｌout２として出射される。すなわち、光学素子１５−２全体では、上記実施の形態で説明した回折素子１５と同様の作用が生じる。
【００７３】
したがって、本変形例においても、上記実施の形態等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、小型化および光の利用効率向上を図りつつ、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。
【００７４】
［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。
【００７５】
例えば、上記実施の形態等では、本開示における「光学素子」の一例として、回折素子、ならびに、位相変化素子もしくは液晶素子とプリズムアレイとを組み合わせたものを挙げて説明したが、これら以外の他の光学素子を用いてもよい。同様に、本開示における「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。
【００７６】
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。
【００７７】
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である場合を例に挙げて説明したが、この場合には限られず、例えば透過型の液晶素子であってもよく、更には、液晶素子以外の光変調素子であってもよい。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、
前記複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて照明光を出射する光学部材と、
各分岐光の位相が個別に変化するように前記光学素子を駆動する駆動部と
を備えた照明装置。
（２）
前記光学素子が、所定の単位構造が複数配列されてなる回折素子である
上記（１）に記載の照明装置。
（３）
前記駆動部は、前記回折素子をその光軸と直交する面内方向に振動させることにより、各分岐光を構成する各次数の回折光における位相を個別に変化させる
上記（２）に記載の照明装置。
（４）
前記駆動部は、前記光軸と直交する面内において、前記単位構造の配列方向成分を含む方向に、前記回折素子を振動させる
上記（３）に記載の照明装置。
（５）
前記駆動部は、前記単位構造の配列方向に沿って、前記回折素子を振動させる
上記（４）に記載の照明装置。
（６）
前記単位構造は、回折面の法線を含む所定の平面を基準として互いに対称な一対の段差面構造からなり、
前記一対の段差面構造が、前記回折面内で１次元配列または２次元配列されている
上記（２）ないし（５）のいずれかに記載の照明装置。
（７）
前記光学素子が、その光軸に沿って互いに対向配置された、位相変化素子およびプリズムアレイからなり、
前記位相変化素子は、前記入射光の位相を、所定の単位領域ごとに個別に変化させて出射し、
前記プリズムアレイは、前記位相変化素子からの各出射光の光路を、前記複数の光路に分岐して出射させ、
前記駆動部は、前記位相変化素子を駆動する
上記（１）に記載の照明装置。
（８）
前記駆動部は、前記位相変化素子をその光軸と直交する面内方向に振動させる
上記（７）に記載の照明装置。
（９）
前記位相変化素子が、前記単位領域ごとに所定の単位構造が形成された液晶素子からなり、
前記駆動部は、前記液晶素子に対して、前記単位構造ごとに所定の駆動電圧を印加する
上記（７）に記載の照明装置。
（１０）
前記光学部材がフライアイレンズである
上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の照明装置。
（１１）
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（１０）のいずれかに記載の照明装置。
（１２）
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（１１）に記載の照明装置。
（１３）
照明装置と、
前記照明装置からの照明光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と
を備え、
前記照明装置は、
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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、
前記複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて前記照明光を出射する光学部材と、
各分岐光の位相が個別に変化するように前記光学素子を駆動する駆動部と
を有する表示装置。
（１４）
前記光変調素子により変調された照明光を被投射面に対して投射する投射光学系を更に備えた
上記（１３）に記載の表示装置。
（１５）
前記光変調素子が液晶素子である
上記（１３）または（１４）に記載の表示装置。
【符号の説明】
【００８２】
１…照明装置、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…コンデンサレンズ、１５…光学素子（回折素子）、１５−１，１５−２…光学素子、１５Ａ…位相変化素子、１５Ｂ…プリズムアレイ、１５Ｃ…液晶素子、１５０…基体部、１５１，１５１Ａ，１５１Ｂ，１５１Ｃ…単位構造、１６…駆動部、１７…フライアイレンズ、１７１…単位レンズ、２１…反射型液晶素子、２２…偏光ビームスプリッタ、２３…投射レンズ、３…表示装置、３０…スクリーン、Ｚ０…光軸、Ｌｒ…赤色レーザ光、Ｌｇ…緑色レーザ光、Ｌｂ…青色レーザ光、Ｌin…入射光、Ｌout，Ｌout１，Ｌout２…出射光、Ｌｎ…＋ｎ次回折光、Ｐ…単位ピッチ、Ｓ１，Ｓ２…傾斜面、Ｖ…駆動電圧。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、
前記複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて照明光を出射する光学部材と、
各分岐光の位相が個別に変化するように前記光学素子を駆動する駆動部と
を備えた照明装置。
【請求項２】
前記光学素子が、所定の単位構造が複数配列されてなる回折素子である
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記回折素子をその光軸と直交する面内方向に振動させることにより、各分岐光を構成する各次数の回折光における位相を個別に変化させる
請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記駆動部は、前記光軸と直交する面内において、前記単位構造の配列方向成分を含む方向に、前記回折素子を振動させる
請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記単位構造の配列方向に沿って、前記回折素子を振動させる
請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記単位構造は、回折面の法線を含む所定の平面を基準として互いに対称な一対の段差面構造からなり、
前記一対の段差面構造が、前記回折面内で１次元配列または２次元配列されている
請求項２に記載の照明装置。
【請求項７】
前記光学素子が、その光軸に沿って互いに対向配置された、位相変化素子およびプリズムアレイからなり、
前記位相変化素子は、前記入射光の位相を、所定の単位領域ごとに個別に変化させて出射し、
前記プリズムアレイは、前記位相変化素子からの各出射光の光路を、前記複数の光路に分岐して出射させ、
前記駆動部は、前記位相変化素子を駆動する
請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
前記駆動部は、前記位相変化素子をその光軸と直交する面内方向に振動させる
請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記位相変化素子が、前記単位領域ごとに所定の単位構造が形成された液晶素子からなり、
前記駆動部は、前記液晶素子に対して、前記単位構造ごとに所定の駆動電圧を印加する
請求項７に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記光学部材がフライアイレンズである
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１１】
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に記載の照明装置。
【請求項１２】
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１１に記載の照明装置。
【請求項１３】
照明装置と、
前記照明装置からの照明光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と
を備え、
前記照明装置は、
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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、
前記複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて前記照明光を出射する光学部材と、
各分岐光の位相が個別に変化するように前記光学素子を駆動する駆動部と
を有する表示装置。
【請求項１４】
前記光変調素子により変調された照明光を被投射面に対して投射する投射光学系を更に備えた
請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記光変調素子が液晶素子である
請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１】
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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、
前記複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて照明光を出射する光学部材と、
各分岐光の位相が個別に変化するように前記光学素子を駆動する駆動部と
を備えた照明装置。
【請求項２】
前記光学素子が、所定の単位構造が複数配列されてなる回折素子である
請求項１に記載の照明装置。
【請求項３】
前記駆動部は、前記回折素子をその光軸と直交する面内方向に振動させることにより、各分岐光を構成する各次数の回折光における位相を個別に変化させる
請求項２に記載の照明装置。
【請求項４】
前記駆動部は、前記光軸と直交する面内において、前記単位構造の配列方向成分を含む方向に、前記回折素子を振動させる
請求項３に記載の照明装置。
【請求項５】
前記駆動部は、前記単位構造の配列方向に沿って、前記回折素子を振動させる
請求項４に記載の照明装置。
【請求項６】
前記単位構造は、回折面の法線を含む所定の平面を基準として互いに対称な一対の段差面構造からなり、
前記一対の段差面構造が、前記回折面内で１次元配列または２次元配列されている
請求項２に記載の照明装置。
【請求項７】
前記光学素子が、その光軸に沿って互いに対向配置された、位相変化素子およびプリズムアレイからなり、
前記位相変化素子は、前記入射光の位相を、所定の単位領域ごとに個別に変化させて出射し、
前記プリズムアレイは、前記位相変化素子からの各出射光の光路を、前記複数の光路に分岐して出射させ、
前記駆動部は、前記位相変化素子を駆動する
請求項１に記載の照明装置。
【請求項８】
前記駆動部は、前記位相変化素子をその光軸と直交する面内方向に振動させる
請求項７に記載の照明装置。
【請求項９】
前記位相変化素子が、前記単位領域ごとに所定の単位構造が形成された液晶素子からなり、
前記駆動部は、前記液晶素子に対して、前記単位構造ごとに所定の駆動電圧を印加する
請求項７に記載の照明装置。
【請求項１０】
前記光学部材がフライアイレンズである
請求項１に記載の照明装置。
【請求項１１】
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に記載の照明装置。
【請求項１２】
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１１に記載の照明装置。
【請求項１３】
照明装置と、
前記照明装置からの照明光を映像信号に基づいて変調する光変調素子と
を備え、
前記照明装置は、
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、入射光の光路を複数の光路に分岐して出射させる光学素子と、
前記複数の光路上を進行する各分岐光が入射し、それらの分岐光に基づいて前記照明光を出射する光学部材と、
各分岐光の位相が個別に変化するように前記光学素子を駆動する駆動部と
を有する表示装置。
【請求項１４】
前記光変調素子により変調された照明光を被投射面に対して投射する投射光学系を更に備えた
請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記光変調素子が液晶素子である
請求項１３に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１３−４４８００（Ｐ２０１３−４４８００Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８０７７９（Ｐ２０１１−１８０７７９）
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２２日（２０１１．８．２２）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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