JPH1055025A

JPH1055025A - 投射型表示装置

Info

Publication number: JPH1055025A
Application number: JP8229380A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Sakasai; 一宏逆井; Tsutomu Hamada; 勉浜田; Kenichi Kobayashi; 健一小林; Keiji Fujimagari; 啓志藤曲
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 1998-02-24

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、１フレームの画像を複数フィールド
に分割して表示させる投射型表示装置に関し、画素数の
少ない光変調素子を用いても光の透過率やコントラスト
を低下させずに簡単な構成で時分割表示を行い、高解像
度で画像を表示できる投射型表示装置を提供することを
目的とする。【解決手段】光変調素子３に供給するフィールド信号に
同期させてアクチュエータ５を駆動させることにより、
マイクロレンズアレイ４に入射する光の光軸に直交する
水平／垂直方向にマイクロレンズアレイ４を移動させる
ことができる。遮光板６は、マイクロレンズアレイ４か
ら投射レンズ７に至る光路上に配置され、光変調素子３
を直進して透過し凸レンズにより集光された光を透過す
る光透過領域６１と、光変調素子３を散乱透過した光を
遮光する遮光部６２とを有しているように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光変調素子に表示
された画像を拡大投射して大画面表示を得る投射型表示
装置に関し、特に１フレームの画像を複数フィールドに
分割して表示させる投射型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の代表的な投射型表示装置の概略の
構成を図９に示す。図９において１は光源、３は光変調
素子、８は投射レンズ、９はスクリーンである。投射型
表示装置の光変調素子３には透過型液晶パネルが用いら
れている。光源１には可視光の領域で比較的均一なスペ
クトルを持つメタルハライドランプまたはハロゲンラン
プなどが用いられている。リフレクタなどで集光された
光源１の光に液晶パネルなどの光変調素子３を用いて画
像信号に応じた光変調を行って画像を形成している。形
成された画像は投射レンズ８でスクリーン９上に拡大投
射されて表示される。

【０００３】投射型表示装置は、投射レンズにより画像
を拡大投射するので他の表示装置と比較して大面積表示
が可能であるが、反面、解像度が低いという問題を有し
ている。投射画像の解像度は光変調素子の画素数とスク
リーンの大きさによって決まる。スクリーン上に高解像
度で表示させるには、光変調素子の画素数を増やす必要
があるが、画素を高密度化すると製造歩留りが低下して
コスト高となる。例えば、ＳＸＧＡ（１２８０×１０２
４）の画素数の光変調素子は、ＶＧＡ（６４０×４８
０）の画素数の光変調素子に比較して１０倍程度の価格
になってしまう。また、１画素当たりの開口率（１画素
に対する光を透過する有効面積の割合）は画素の高密度
化に伴い低下するので所望の明るさの画像を得ることが
困難になる。このように、画素の高密度化と画像の明る
さとは相反する条件であるので、単なる光変調素子の画
素の高密度化では高画質の画像を得ることができない。

【０００４】この問題を解決するために、複数の光変調
素子を用いて投射する方法がある。複数の光変調素子を
用いる方法は、例えば表示装置にＣＲＴ（カソード・レ
イ・チューブ）を用いたマルチビジョンのように複数の
表示ユニットを用いて複数の画像を縦横に並べて表示さ
せる。しかしながらこの方法では複数の表示ユニットを
用いているため、各表示ユニットの接続部において画面
を連続にすることができず境界が目立ってしまうという
問題がある。また、複数の表示ユニットを全く同一の表
示特性で作製するのは困難であるから、表示ユニットご
との明るさにむらができてしまい、表示ユニット間の継
ぎ目が目立ってしまうという問題も有している。

【０００５】この問題を解決するために、複数の表示ユ
ニットを用いて１つの画像を重畳して表示する方法が知
られている。特開平３−１６６５３６号公報に記載され
た投射型表示装置は、原画像の表示データを任意にサン
プリングして分割する画像分配機能部と、複数の表示機
能部と、各表示画像を光学的に合成して原画像を合成表
示する画像合成機能部と、合成像を投射する投射機能部
とを備えている。図１０にその基本構成を示す。図１０
において、８は投射レンズ、１１は複数の光源からなる
光供給部、１２は複数の透過型液晶パネルからなる光変
調素子群、１３は光変調素子群１２によって表示される
画像を合成して投射レンズ８に入射させる光学デバイス
である。例えば４つの透過型液晶パネル１２を用いて重
畳表示を行う場合には、各透過型液晶パネル１２の各画
素の開口率を２５％程度にして水平方向と垂直方向に半
画素ピッチずつずらして投射することにより、４倍の解
像度の画像が得られるようにしている。図１１（ａ）〜
（ｄ）に示すような４つの画像について、図１１（ｂ）
の画像は図１１（ａ）の画像に対して水平方向に半画素
ピッチずらし、図１１（ｃ）の画像は図１１（ａ）の画
像に対して垂直方向に半画素ピッチずらし、図１１
（ｄ）の画像は図１１（ａ）の画像に対して水平方向と
垂直方向に半画素ピッチずらすようにして投射すれば、
図１１（ｅ）に示すような４倍の解像度を持つ画像が得
られる。このように重畳表示を行うことにより複数の表
示ユニットの表示特性の不均一性を目立たなくさせるこ
とができる。しかし、相互に半画素ピッチずつずらして
投射させるための光学系の調整が困難である点と、複数
の表示ユニットを使うので構成が複雑でコストが高くな
るという点で問題を有している。

【０００６】他の高解像度化の手段として、１つの光変
調素子を用いて時分割表示を行う方法がある。時分割表
示は複数のフィールドを時系列で表示させて１フレーム
（１画面）を形成する方法である。例えば、特開平４−
１１３３０８号公報に記載された投射型表示装置は、光
変調素子からスクリーンに至る光路の途中に透過光の偏
光方向を旋回させる素子と、複屈折効果を有する透明素
子を用いて投射画像をシフトする手段と、スクリーン上
で離散的に投射される手段を備えている。図１２に投射
表示装置の基本構成を示す。図１２において、１は光
源、３は表示用液晶パネルからなる光変調素子、１４は
偏光方向制御用液晶パネル、１５は水晶板、８は投射レ
ンズである。複屈折効果を有する透明素子として水晶板
１５が用いられている。この方法では、１フレーム分の
画像データを分割してフレームメモリに格納し、投射画
像をシフトさせる手段と同期させて画像を表示すること
により時分割表示を行っている。さらに、光変調素子の
画像を離散的にする手段を用い、離散化した画像を補間
するように画像を時系列でシフトさせて高解像度の表示
を行っている。

【０００７】画像を離散的にする手段には、画素の一部
を遮光して実効的な開口率を低下させる手段と、１画素
に対応したマイクロレンズを用いて集光する手段とがあ
る。画素の一部を遮光する手段は、例えば、各画素に設
けられているスイッチング素子の配線などの配置を工夫
して光の透過領域を減少させることにより、画素の光透
過領域を離散的にしている。一方、１画素に対応したマ
イクロレンズを用いて集光する手段は、画素から出射し
た光を集光することにより、光量を減少させることなく
実質的に画像を離散化している。

【０００８】投射画像をシフトさせる手段には複屈折効
果が利用されている。光学異方性を有する結晶を用い、
常光と異常光の屈折角の相違により画像をスクリーン上
でシフトさせるようにする。ここではＴＮ（ねじれネマ
ティック）液晶を用い直線偏光の光を９０度回転させて
複屈折効果を持つ透明素子に対する常光と異常光を切り
替えている。複屈折効果を持つ透明素子に対して垂直に
入射した常光は直進するが、異常光は入射面で所定角度
だけ屈折し、出射面で反対側に同じ角度だけ屈折する。
この効果により、異常光は常光に対して透明素子の厚み
に応じた距離だけシフトすることになる。そこで、画素
ピッチに応じた距離（画素ピッチの１／２）だけシフト
するように透明素子の厚みを設定すれば、離散的に形成
された画像を補間するシフト量を得ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の時分割表示で
は、少なくとも離散的に投射する手段と画像をシフトさ
せる手段としての偏光方向旋回素子及び複屈折効果を有
する透明素子が必要である。偏光方向旋回素子及び複屈
折効果を有する透明素子を１組使用することにより、水
平方向又は垂直方向に２つのフィールドに分割した表示
を行えるが、水平方向又は垂直方向にさらに多くのフィ
ールドに分割して表示させる場合や、水平方向、垂直方
向共に２つのフィールドに分割した表示を行う場合、或
いは水平、垂直方向共にさらに多くのフィールドに分割
して表示させる場合には、偏光方向旋回素子及び複屈折
効果を有する透明素子が複数組必要になってしまい、こ
れら複数の素子構成が複雑になってしまうという問題点
を有している。

【００１０】また、画像を離散的にする手段として画素
の一部を遮光する方法は、従来の液晶パネルに若干の変
更を加えるだけで容易に作製することが可能であるため
構成が複雑になることはないが、画素の一部を遮光して
光の透過領域を減少させるのであるから、画像が従来の
液晶パネルと比較して暗くなってしまう。

【００１１】また、画像をシフトさせる手段として複屈
折効果を利用しているが、複屈折効果を利用するには光
変調素子からの出射光が直線偏光でなければならない。
自然光を直線偏光に変換するには偏光板が必要である
が、光は偏光板で約６０％吸収されてしまい、４０％程
度しか透過されない。さらに、偏光方向の旋回手段とし
て液晶素子を用いているので、当該液晶素子での光の透
過率が問題となる。偏光方向旋回手段の液晶素子は、透
明電極が形成された２枚のガラス基板で液晶を挟んで構
成されている。透明電極の光の透過率は１枚当たり９０
％程度なので、２枚で８０％程度の透過率となる。さら
に、液晶自体及び、ガラス基板、水晶板などの透過率も
考慮すると、偏光方向旋回手段での光の透過率はさらに
低くなり、約６５％程度になってしまう。また、水平方
向と垂直方向ともに高解像度化を行う場合には、偏光方
向旋回手段と水晶板のセットが２組必要となるため、さ
らに光の透過率は低下して約４０％程度になってしま
う。従って自然光を直線偏光に変換する偏光板及び偏光
方向旋回手段を透過する光の透過率は約１５〜２０％程
度となってしまい、高解像度化が可能になる反面、光の
利用効率が極端に低下して暗い画像しか得られない。

【００１２】また、光の旋回手段としてＴＮ液晶を用い
ているが、その応答性が問題となる。ＴＮ液晶は電圧の
オン・オフにより分子の配向方向を切り替えており、そ
の応答性（切り替え時間）は数ミリ秒である。時分割表
示を行う場合に１フレーム（１／６０〜１／３０秒）を
複数フィールドで分割すると、１フィールド当たり数〜
十数ミリ秒となるので、ＴＮ液晶を用いた場合は偏光方
向の切り替え時間が１フィールド内の数十％を占めるこ
とになってしまう。結果として画像のコントラストが低
下してしまうという問題が生じる。

【００１３】本発明は、上述の従来の技術が有する問題
を解決するためになされたものであって、その目的は、
画素数の少ない光変調素子を用いても光の透過率やコン
トラストを低下させずに簡単な構成で時分割表示を行
い、高解像度で画像を表示できる投射型表示装置を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的は、複数の画素
を有する光変調素子で表示される画像を投射手段により
スクリーン上に拡大投射する投射型表示装置において、
光変調素子から投射手段に至る光路上に位置し、スクリ
ーン上の画像が複数画素毎に分離されるように、光変調
素子の複数の画素のうち隣接する所定数の画素からの出
射光をそれぞれの口径内に含む複数の集光光学素子を隣
接配置した集光手段と、集光光学素子の光軸にほぼ平行
に入射した光の集光手段からの出射光を透過させる複数
の光透過領域と当該出射光以外の光を遮光する遮光領域
とを有する遮光手段と、集光手段によりスクリーン上で
分離された画像を補間するように、スクリーン上の画像
投射領域を変更して光変調素子で表示される画像を投射
させる投射領域変更手段とを備え、複数のフィールドで
１フレームを構成する時分割表示を行うことを特徴とす
る投射型表示装置によって達成される。

【００１５】また上記目的は、集光手段が、光変調素子
の複数の画素のうち隣接する（ｉ×ｊ）画素からの出射
光をそれぞれの口径内に含む複数の凸レンズを有するマ
イクロレンズアレイであることを特徴とし、遮光手段
が、集光手段の焦点面近傍に位置し、遮光手段の光透過
領域が、光変調素子の画素ピッチにほぼ等しい間隔で２
次元状に配置されていることを特徴とする投射型表示装
置によって達成される。

【００１６】また上記目的は、集光手段が、光変調素子
の複数の画素のうち隣接するｉラインの画素からの出射
光をそれぞれの口径内に含む複数の断面半円形状マイク
ロレンズを有するレンチキュラーレンズアレイであり、
遮光手段が、集光手段の焦点面近傍に位置し、遮光手段
の光透過領域が、光変調素子の画素ピッチにほぼ等しい
間隔でストライプ状に配置されていることを特徴とする
投射型表示装置によって達成される。

【００１７】また、光変調素子は、透過散乱モードを有
する液晶高分子複合体であることを特徴としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施の形態による
投射型表示装置を図１乃至図６を用いて説明する。本実
施の形態における投射型表示装置は、表示用液晶ライト
バルブなどの光変調素子の画素数を増やすことなく投射
表示画像を高精細化させるために、スクリーン上で複数
画素ごとに画像を分離する光変調素子の隣接する複数画
素からの出射光をそれぞれの口径内に含む複数の集光光
学素子を隣接配置した集光手段と、集光光学素子の光軸
にほぼ平行に入射した光の集光手段からの出射光を透過
させる複数の光透過領域と当該出射光以外の光を遮光す
る遮光領域とを有する遮光手段と、集光手段によりスク
リーン上で分離された画像を補間するように光変調素子
による表示画像を投射する投射領域変更手段とにより、
光変調素子からの出射光を離散的に縮小し、離散的にさ
れた間隙部を補間することにより時分割表示を行うこと
を基本としている。本実施の形態による投射型表示装置
では、光源、集光光学部品、２次元状に配列された多数
の画素で構成されている表示用液晶ライトバルブなどの
光変調素子、投射レンズなどの従来の投射型表示装置に
用いられている構成部品に加え、光変調素子から投射手
段に至る光路上に、光変調素子からの出射光を複数画素
ごとに集光し離散的に縮小する集光手段を有し、離散的
に縮小された間隙部を光変調素子に供給するフィールド
信号に同期させて集光手段若しくは投射手段を入射光軸
に直交する面で移動させることにより間隙部画像の補間
をして表示画像の多画素化／高精細化を図っている。さ
らに集光手段から投射手段に至る光路上に、集光光学素
子の光軸に平行に入射した光の集光手段からの出射光を
透過させる複数の光透過領域を有する遮光手段を設けた
ので、光変調素子からの散乱光を遮光することができ
る。

【００１９】本実施の形態においては、光変調素子の隣
接する複数画素のそれぞれを４画素とし、当該４画素か
らの出射光を口径内に含む複数の集光光学素子が凸レン
ズである場合について説明する。

【００２０】図１は本実施の形態における投射型表示装
置の基本構成図、図２は本実施の形態において用いられ
るマイクロレンズアレイの斜視図、図３は光変調素子と
凸レンズとの位置関係を示す平面図、図４及び図５は遮
光板の作用を説明するための図３Ａ−Ａ’線での断面図
である。図６は１画面を４つの画像に分割した場合の投
射レンズの物体面での入射光束の位置関係を示したもの
である。

【００２１】図１において、１は光源、２は光源からの
光を平行光に変換するためのコリメート変換レンズ、３
は２次元状に配列された多数の画素で構成されている光
変調素子、４はマイクロレンズアレイ、５は圧電素子か
らなるアクチュエータ、６は光透過領域を有する遮光
板、８は投射レンズ、７は投射レンズ８の物体面、９は
スクリーンである。マイクロレンズアレイ４は、光変調
素子３から投射レンズ８に至る光路上に配置され、光変
調素子３の４画素に対応して１つの凸レンズが形成され
ている。アクチュエータ５は、マイクロレンズアレイ４
を垂直方向（紙面上下方向）に振動させるアクチュエー
タ５ａ１、５ａ２と水平方向（紙面法線方向）に振動さ
せるアクチュエータ５ｂ１、５ｂ２（図示せず）とから
構成されている。光変調素子３に供給するフィールド信
号に同期させてアクチュエータ５を駆動させることによ
り、マイクロレンズアレイ４に入射する光の光軸に直交
する水平／垂直方向にマイクロレンズアレイ４を移動又
は振動させることができるようになっている。遮光板６
は、マイクロレンズアレイ４から投射レンズ８に至る光
路上に配置され、光変調素子３を直進して透過し凸レン
ズにより集光された光を透過する光透過領域６１と、光
変調素子３を散乱透過した光を遮光する遮光部６２とを
有している。

【００２２】本実施の形態で用いた光変調素子３は、ｐ
ｏｌｙ‐ＳｉＴＦＴ（多結晶シリコンをチャネル層に用
いた薄膜トランジスタ）を用いたアクティブ・マトリク
ス方式の液晶ライトバルブである。液晶ライトバルブの
液晶材料には偏光板を必要としない液晶高分子複合体
（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＰｏｌｙｍｅｒＣ
ｏｍｐｏｓｉｔｅ）を用いている。光変調素子３の画素
数はｍ×ｎであり、画素ピッチｐは水平、垂直ともに一
般的な値である５０μｍである。

【００２３】図２に示すマイクロレンズアレイ４は、例
えばイオン交換法を用いて形成される。まず、ナトリウ
ムイオン（Ｎａ＋）等のアルカリイオンを含むガラス基
板に、イオン交換プロセスのマスク材としての金属薄膜
をスパッタリングにより堆積する。次に金属薄膜に光変
調素子３の画素ピッチｐの２倍の間隔（１００μｍピッ
チ）でフォトリソグラフィーによりイオン交換用の窓を
開ける。これを別の種類の金属イオンを含む溶融塩に一
定時間浸しておく。このとき、ガラス基板中のアルカリ
イオンと溶融塩中の別の種類の金属イオンとが、相互拡
散により交換され、ガラス基板中に半球状の屈折率の異
なる領域が形成され、これをレンズ効果として利用す
る。上記過程により作製された凸レンズからなるマイク
ロレンズ４１は、４つの画素から出射した光束をできる
だけ多く集光するように設計されている。最後に金属マ
スクの除去を行う。マイクロレンズアレイ４の大きさは
光変調素子３とほぼ同じ大きさで形成できるので、その
重量は数グラム程度にすることができる。

【００２４】アクチュエータ５は高歪率圧電セラミック
材料からなる積層型の圧電素子を用いている。アクチュ
エータ５をマイクロレンズアレイ４の側面に接着し、光
変調素子３に供給するフィールド信号に同期させて電圧
を印加することにより、マイクロレンズアレイ４に入射
する光の光軸に直交する水平／垂直方向にマイクロレン
ズアレイ４を移動変化させることができる。

【００２５】遮光板６は、例えばガラス基板に遮光部を
設けて形成する。まず、ガラス基板に遮光部となる金属
薄膜をスパッタリングにより堆積する。次に金属薄膜に
光変調素子３の画素ピッチｐ（５０μｍピッチ）でフォ
トリソグラフィーにより光透過領域６１となる窓を開け
る。この方法によれば微小な径の窓を精度よく作製する
ことができる。

【００２６】光変調素子３とマイクロレンズアレイ４と
の相対的位置関係は、例えば図３（ａ）の位置にあり、
光変調素子３の隣接する４つの画素に対応するようにマ
イクロレンズ４１が設けられている。遮光板６は図３Ａ
−Ａ’線による断面図である図４に示されているよう
に、マイクロレンズアレイ４と投射レンズ８（図示せ
ず）の間に位置している。本実施の形態では、光変調素
子３に透過散乱モードを有する液晶高分子複合体を用い
ている。この表示素子は、光変調素子３がＯＮ状態の場
合（図４（ａ））には、セルに電圧が印加されているの
で、液晶が電界方向に向きセルに垂直に入射した光はそ
のまま透過する。光変調素子３を直進して透過した光
は、マイクロレンズ４１により集光され、遮光板６の光
透過領域６１を透過し投射レンズ８に導かれる。一方、
光変調素子３がＯＦＦ状態の場合（図４（ｂ））には、
セルに電圧が印加されていないため液晶分子はランダム
な方向を向く。よって、屈折率が不運続になり光変調素
子３に入射した光は強く散乱させられる。そのため、一
部の光は散乱光となって透過し、一部の光は散乱光とな
って入射側に反射される。このとき光変調素子３を透過
した光はマイクロレンズアレイ４のマイクロレンズ４１
によりさまざまな方向に屈折される。この散乱光が、投
射レンズの物体面７に達し投射レンズ８に入射してしま
うと、スクリーン上に表示されてコントラストの低下を
招いてしまう。本実施の形態では、光透過領域６１を有
する遮光板６を設けているため、光変調素子３を直進し
て透過した光はマイクロレンズ４１により集光され、遮
光板６の光透過領域６１を透過し、散乱光は遮光部６２
によって遮光されるため明るくコントラストの高い画像
の表示が可能となる。このとき、光透過領域６１を小さ
くすればするほど散乱光を遮断しコントラストの高い画
像の表示が行えるが、遮光部６２により透過光量が低下
するのは望ましくない。最適な光透過領域６１の面積
は、レンズ部の開口数とマイクロレンズアレイ４基板の
厚みとから求めることができる。例えば、集光光学素子
をＮＡ＝０．１１（集光角６．６°）のマイクロレンズ
４１としたとき、焦点距離は０．４３２ｍｍであるの
で、厚さ０．４３２ｍｍ以下のガラス基板でマイクロレ
ンズアレイ４を作製し、遮光板６をマイクロレンズ４１
の焦点距離（０．４３２ｍｍ）の位置に配置し、遮光板
６の光透過領域６１の径を１０μｍ程度としてやれば、
明るくかつ非常にコントラストの高い画像の表示を行う
ことができる。遮光板６は、図３（ａ）の場合のみ光を
透過する光透過領域６１を設けるのではなく、図３
（ａ）〜（ｄ）すべての場合において光を透過させるた
め、光変調素子３の各画素の頂点に対して光透過領域６
１を設けるようにする。

【００２７】本実施の形態におけるマイクロレンズアレ
イ４、アクチュエータ５、及び遮光板６により画像をシ
フトさせ高精細な画像を表示する動作を図３及び図５、
図６を用いて説明する。本実施の形態においては１画面
（フレーム）を４つの画像（フィールド）に分割して表
示する。なお、各マイクロレンズの実際の平面形状は図
２で示したように４つの画素全体を口径内に含む矩形状
であるが、図３及び図６の平面図においては各マイクロ
レンズの位置を明確にするため実線或いは破線の円形状
で各マイクロレンズを示している。

【００２８】さて、第１のフレームの第１のフィールド
では、光変調素子３の画素とマイクロレンズ４１との相
対位置は図３（ａ）に示すようになっている。例えばマ
イクロレンズ４１の中心軸は光変調素子３の画素１、
２、５、６の交点の位置にあり、画素１、２、５、６か
らの出射光は１つのマイクロレンズ４１により集光され
る。図５（ａ）に示すように、光変調素子３がＯＮ状態
のときの画素５及び９からの出射光１０１、１０２は、
マイクロレンズアレイ４により集光され、遮光板６の光
透過領域６１を通過した出射光１０１’、１０２’とな
り投射レンズ８に入射する。このとき、マイクロレンズ
４１の光軸と平行に入射した光は遮光板６の遮光部６２
により遮光されることなく投射レンズ８に入射するので
光の損失はない。一方、光変調素子３で散乱した透過光
は、図４で示したように遮光板６の遮光部６２で遮光さ
れるのでスクリーン上での画像のコントラストの低下を
防止させることができる。投射レンズ８の物体面７は光
変調素子３からの光がほぼ１／４に集光される位置に設
定する。投射レンズの物体面７での表示画像は図６
（ａ）に示すように水平／垂直方それぞれ間引かれた状
態、即ち離散的に縮小された状態となる。

【００２９】次に第２のフィールドでは、フィールド信
号に同期して垂直方向に振動するアクチュエータ５ａ
１、５ａ２により、マイクロレンズアレイ４に入射する
光の光軸に直交する面内で垂直方向にマイクロレンズア
レイ４を移動させる。マイクロレンズ４１の中心軸は光
変調素子３の画素５、６、９、１０の交点の位置、即ち
図３（ｂ）の位置に移動する。ここで図３（ａ）の位置
から図３（ｂ）の位置までのマイクロレンズアレイ４の
移動量は光変調素子３の画素ピッチｐと同じ５０μｍで
ある。このとき、図５（ｂ）に示すように光変調素子３
の画素５及び９からの、光変調素子３がＯＮ状態のとき
の出射光１０１、１０２は、マイクロレンズアレイ４に
より集光され、遮光板６の光透過領域６１を透過して出
射光１０１”、１０２”となり投射レンズ８に入射す
る。このとき、第１のフィールドと同様にマイクロレン
ズ４１の光軸と平行に入射した光は遮光板６の遮光部６
２により遮光されることなく投射レンズ８に入射するの
で光の損失はない。また光変調素子３がＯＦＦ状態の場
合は、第１のフィールドと同様に遮光板６の遮光部６２
により遮断され、コントラストを低下させる散乱光が投
射レンズ８に入射することはない。投射レンズ８の物体
面７では図６（ｂ）の位置に集光されており、マイクロ
レンズアレイ４により第１のフィールドで離散的に縮小
された垂直方向の間隙部が第２のフィールドで補間され
たことになる。

【００３０】次に第３のフィールドでは、フィールド信
号に同期して水平方向に振動するアクチュエータ５ｂ
１、５ｂ２によりマイクロレンズアレイ４に入射する光
の光軸に直交する面内で水平方向にマイクロレンズアレ
イ４を移動させる。マイクロレンズ４１の中心軸は光変
調素子３の画素６、７、１０、１１の交点の位置、即ち
図３（ｃ）の位置に移動する。ここで図３（ｂ）の位置
から図３（ｃ）の位置までのマイクロレンズアレイ４の
移動量は光変調素子３の画素ピッチｐと同じ５０μｍで
ある。この結果、光変調素子３からの出射光は、投射レ
ンズの物体面７で図６（ｃ）の位置に集光されており、
マイクロレンズアレイ４により第２のフィールドで離散
的に縮小された水平方向の間隙部を第３のフィールドで
補間したことになる。

【００３１】次に第４のフィールドでは、フィールド信
号に同期して垂直方向に振動するアクチュエータ５ａ
１、５ａ２によりマイクロレンズアレイ４に入射する光
の光軸に直交する面内で垂直方向にマイクロレンズアレ
イ４を移動させる。マイクロレンズ４１の中心軸は光変
調素子３の画素２、３、６、７の交点の位置、即ち図３
（ｄ）の位置に移動する。ここで図３（ｃ）の位置から
図３（ｄ）の位置までのマイクロレンズアレイ４の移動
量は光変調素子３の画素ピッチｐと同じ５０μｍであ
る。この結果、光変調素子３からの出射光は、投射レン
ズ８の物体面７で図６（ｄ）の位置に集光されており、
マイクロレンズアレイ４により第３のフイールドで離散
的に縮小された垂直方向の間隙部、即ち第１のフィール
ドで離散的に縮小された水平方向の間隙部を第４のフィ
ールドで補間したことになる。

【００３２】以上の第１、第２、第３及び第４のフィー
ルドによって、１フレーム全ての画像情報が図６（ｅ）
に示すように投射レンズ８の物体面７即ちスクリーン９
で形成され、精細度の低い光変調素子３を用いて精細度
の高い表示が実現できる。

【００３３】次に第２のフレームの第１のフィールドで
は、フィールド信号に同期して水平方向に振動するアク
チュエータ５ｂ１、５ｂ２によりマイクロレンズアレイ
４に入射する光の光軸に直交する面内で水平方向にマイ
クロレンズアレイ４を移動させる。マイクロレンズ４１
の中心軸は光変調素子３の画素１、２、５、６の交点の
位置即ち図３（ａ）の位置に移動する。ここで図３
（ｄ）の位置から図３（ａ）の位置までのマイクロレン
ズアレイ４の移動量は光変調素子３の画素ピッチｐと同
じ５０μｍである。この結果、光変調素子３からの出射
光は、投射レンズ８の物体面７で図６（ａ）の位置に集
光され、第１のフレームの第１のフィールドと同じ位置
に戻る。以下第１のフレームと同様に離散的に縮小され
た水平／垂直方向の間隙部を補間することにより、（ｍ
×ｎ）画素を持つ光変調素子３を用いて４×（ｍ×ｎ）
画素を持った高精細度の表示が実現される。

【００３４】ここでは隣接する４つの画素を時分割で表
示することになるが、通常のテレビジョン画像の１フレ
ーム期間（１／３０ｍｓｅｃ）程度の短時間内に４つの
フィールド画像を表示すれば人間の目の残像効果により
１枚の高精細な画像として見ることができる。

【００３５】従来の投射型表示装置では光変調素子３の
画素数で決まる解像度でしかスクリーン９上に表示する
ことができなかったが、本実施の形態によれば水平／垂
直解像度を光変調素子３の画素数で決まる解像度のそれ
ぞれ２倍の解像度で表示することが可能となる。画像を
離散的にする手段としてマイクロレンズアレイ４を用い
ているため、光変調素子３からの出射光を遮光させる手
段のように光の利用効率を落とすことはない。また、間
隙部の補間をアクチュエータ５による機械的な振動によ
り行わせているので、偏光板や画像をシフトさせるため
の偏光方向を旋回させる液晶パネル等の光吸収を伴う光
学系が光変調素子３から投射レンズ８に至る光路上に存
在しないため、光の利用効率を低下させずに明るく高精
細な画像を表示できるようになる。また、光変調素子３
により散乱されて透過した光は、遮光板６の遮光部６２
により遮光されるため、明るくコントラストの優れた高
精細な画像を表示することができる。

【００３６】本実施の形態において、マイクロレンズ４
１により焦点を結んだ後で光変調素子からの出射光が１
／４に集光されている位置を投射レンズの物体面７の位
置としたが、焦点を結ぶ前の光変調素子からの出射光が
１／４に集光されている位置であってもかまわない。こ
のとき、投射レンズの物体面７での各フィールドでの画
像形成位置は異なるので、スクリーン上での画像形成位
置も異なってくる点に相違がある。

【００３７】また、本実施の形態において、光変調素子
３の４画素（２×２画素）に対応した複数のマイクロレ
ンズからなるマイクロレンズアレイ４を用いて４つのフ
ィールドで１フレームを形成するような構成としたが、
９画素（３×３画素）や１６画素（４×４画素）、或い
は６画素（２×３画素）や１２画素（３×４画素）など
（ｉ×ｊ）画素に対応した複数のマイクロレンズからな
るマイクロレンズアレイ４を用いて（ｉ×ｊ）フィール
ドで１フレームを形成する構成としてもよい。このと
き、アクチュエータ５によるマイクロレンズアレイ４の
１つのフィールド信号に対する水平／垂直方向の移動量
Ｌｈ、Ｌｖは、複数画素に対応するマイクロレンズの水
平方向に対応する画素数をｉ、垂直方向に対応する画素
数をｊとし、水平方向の画素ピッチをｐｈ、垂直方向の
画素ピッチをｐｖとしたとき、画素ピッチｐｈ、ｐｖの
整数倍でｐｈ≦Ｌｈ≦（ｉ−１）×ｐｈｐｖ≦Ｌｖ≦（ｊ−１）×ｐｖの範囲にある。

【００３８】また、本実施の形態において、アクチュエ
ータ５は高歪率圧電セラミック材料からなる積層型の圧
電素子を用いたが、光変調素子３に供給するフィールド
信号の周波数に同期させてマイクロレンズアレイ４に入
射する光の光軸に直交する面内でマイクロレンズアレイ
４を光変調素子３の画素ピッチｐの整数倍移動変化させ
ることができる手段であればよい。光変調素子３に供給
するフィールド信号の周波数は数１０Ｈｚ〜数１００Ｈ
ｚであるから、アクチュエータ５には電磁アクチュエー
タ、リニアアクチュエータ、ステッピングモータなどを
用いることもできる。

【００３９】また、マイクロレンズアレイ４を振動させ
る代わりに投射レンズ８を移動変化させても同様の効果
を得ることができる。この場合は１つの画面（フレー
ム）を複数の画像（フィールド）に分割した際の各画像
におけるスクリーン９上での画素位置が、集光手段を移
動変化させた場合と異なる。投射レンズ８のどのレンズ
を移動変化させても同一の効果が得られるが、最軽量の
レンズを移動変化させることが望ましく、一般的には後
玉のレンズを移動変化させることが好ましい。

【００４０】本実施の形態では複数画素に対応したマイ
クロレンズアレイ４を移動変化させたが、光変調素子の
隣接する複数画素からの出射光をそれぞれの口径内に含
む複数の集光光学素子を隣接配置した集光手段と、集光
手段により離散的にされた投射画像を補間するように投
射領域を変更する手段があればよいので、例えば文献
（佐藤進；液晶を利用した焦点可変レンズ，光技術コン
タクト，Ｖｏｌ３２，Ｎｏ．１１，ｐ．２４〜ｐ．２
８，１９９４）に開示されているような液晶レンズを利
用し、フィールド信号に同期させて選択的に電圧を印加
してレンズの形成位置を変化させるようにしてもよい。

【００４１】また、本実施の形態において、光変調素子
３の液晶材料は透過散乱モードを有する液晶高分子複合
体を用いたが、それに限られず他の液晶材料、例えばＴ
Ｎ液晶を用いることも可能である。

【００４２】次に、本発明の第２の実施の形態による投
射型表示装置を図７及び図８を用いて説明する。本実施
の形態では、光変調素子の隣接する複数画素からの出射
光をそれぞれの口径内に含む複数の集光光学素子を２画
素列に対応するレンチキュラーレンズとした点に特徴を
有しており、レンチキュラーレンズアレイ及び遮光板を
除く他の基本的構成は第１の実施の形態と同様である。

【００４３】図７は本実施の形態における光変調素子
３、レンチキュラーレンズアレイ、遮光板６及び投射レ
ンズ８の物体面７の位置関係を示した斜視図である。図
８は１画面を２つの画像に分割したときの投射レンズの
物体面７での入射光束の位置関係を示している。図７に
おいて４２は２画素列に対応するレンチキュラーレンズ
であり、４３は複数のレンチキュラーレンズ４２からな
るレンチキュラーレンズアレイである。図１と同一の構
成部材には同一番号を付している。

【００４４】以下、本実施の形態において上記レンチキ
ュラーレンズアレイ４３と、アクチュエータ５ｂ１、５
ｂ２により画像をシフトさせ高精細な画像を表示する動
作を図７及び図８を用いて説明する。本実施の形態にお
いては１画面（１フレーム）を２つの画像（２フィール
ド）に分割して表示する。

【００４５】第１のフィールドでは光変調素子３とレン
チキュラーレンズアレイ４３、及び遮光板６との相対位
置は図７（ａ）の位置にある。レンチキュラーレンズア
レイ４３と遮光板６とは平行であり、遮光板６はレンチ
キュラーレンズの焦点の位置に配置されている。遮光板
６に設けられた光透過領域６１は画素列ピッチでストラ
イプ状に設けられ、その幅は１０μｍ程度である。光変
調素子３がＯＮ状態のときの光変調素子３の隣接する２
列からの出射光２０１、２１１及び２０２、２１２は中
心軸を異にする別のレンチキュラーレンズにより出射光
２０１’、２１１’及び２０２’、２１２’のように集
光され投射レンズ８に入射する。このとき、レンチキュ
ラーレンズ４２の光軸と平行に入射した光は遮光板６の
遮光部６２で遮光されることなく投射レンズ８に入射す
るので有効な光の損失はない。一方、光変調素子３がＯ
ＦＦ状態のときの散乱された透過光は、第１の実施の形
態で図４を用いて説明したのと同様に遮光板６の遮光部
６２によって遮光されるため、コントラストの低下を防
止することができる。投射レンズ８の物体面７は、光変
調素子３からの光が水平方向に１／２に集光される位置
に設けられている。従って投射レンズの物体面７での表
示画像は図８（ａ）のように水平方向に間引かれた状
態、即ち離散的に縮小された状態となる。

【００４６】次に第２のフィールドでは、フィールド信
号に同期して振動するアクチュエータ５ｂ１、５ｂ２に
よりレンチキュラーレンズアレイ４３に入射する光の光
軸に直交する面内で水平方向にレンチキュラーレンズア
レイ４３を移動させて図７（ｂ）に示す位置に移動させ
る。ここで図７（ａ）の位置から図７（ｂ）の位置まで
のレンチキュラーレンズアレイ４３の移動量は光変調素
子３の画素ピッチｐと同じ５０μｍである。光変調素子
３がＯＮ状態のときの光変調素子３の隣接する２列から
の出射光２０１、２１１及び２０２、２１２はそれぞれ
中心軸を同一にするレンチキュラーレンズ４２により出
射光２０１”、２１１”及び２０２”、２１２”のよう
に集光され投射レンズ８に入射する。このとき、第１フ
ィールドと同様に、レンチキュラーレンズ４２の光軸に
平行に入射した光は遮光部６２で遮光されずに遮光板６
を透過するので有効な光の損失はない。また、光変調素
子３がＯＦＦ状態のときは、第１のフィールドと同様に
コントラストを低下させる散乱光が遮光板６の遮光部６
２により遮断され、投射レンズ８に入射することはな
い。投射レンズの物体面７では図８（ｂ）の位置に集光
されており、レンチキュラーレンズアレイ４３により離
散的に縮小された水平方向の間隙部を第２のフィールド
で補間したことになる。

【００４７】上記第１及び第２のフィールドにより、１
フレーム全ての画像情報が、図８（ｃ）に示すように投
射レンズの物体面７即ちスクリーン９上で形成され、精
細度の低い光変調素子３を用いて精細度の高い表示が実
現できる。

【００４８】次に第２のフレームの第１のフィールドで
は、フィールド信号に同期して振動するアクチュエータ
５ｂ１、５ｂ２によりレンチキュラーレンズアレイ４３
に入射する光の光軸に直交する面内で水平方向にレンチ
キュラーレンズアレイ４３を移動させて図７（ａ）の位
置に移動させる。ここで図７（ｂ）の位置から図７
（ａ）の位置までのレンチキュラーレンズアレイ４３の
移動量は光変調素子３の画素ピッチｐと同じ５０μｍで
ある。この結果、光変調素子３からの出射光は、投射レ
ンズの物体面７で図８（ａ）の位置に集光され、第１の
フレームの第１のフィールドと同じ位置に戻る。以下、
第１のフレームと同様に離散的に縮小された水平方向の
間隙部を補間し、精細度の高い表示を実現する。

【００４９】従来の投射表示装置では光変調素子３の画
素数で決まる解像度でしかスクリーン９上に表示するこ
とができなかったが、本実施の形態の投射型表示装置に
よると水平解像度を光変調素子３の画素数で決まる解像
度の２倍の解像度で表示することができるようになる。
画像を離散的にする手段としてレンチキュラーレンズア
レイ４３を用いているので、光変調素子３からの出射光
を遮光させる手段のように光の利用効率を低下させるこ
とはなく、また、間隙部の補間をアクチュエータ５によ
る機械的な振動で行うようにしているので、偏光板や画
像をシフトするための液晶パネル等の光吸収を伴う光学
系を光変調素子３から投射レンズ８に至る光路上に配置
しなくて済み、光の利用効率を低下させずに明るく高精
細な画像を表示することが可能となる。また、光変調素
子３により散乱されて透過した光は、光学素子の投射レ
ンズ側に設けた各集光光学素子に対応する光透過領域を
有する遮光板６の遮光部６２により遮光されるので、明
るくコントラストの高い高精細な画像を表示することが
できるようになる。

【００５０】本実施の形態において、レンチキュラーレ
ンズ４２により焦点を結んだ後で光変調素子からの出射
光が１／２に集光されている位置を投射レンズの物体面
７の位置としたが、焦点を結ぶ前の光変調素子からの出
射光が１／２に集光されている位置であってもかまわな
い。このとき、投射レンズの物体面７での各フィールド
での画像形成位置は異なるので、スクリーン上での画像
形成位置も異なってくる。

【００５１】また、本実施の形態では、光変調素子３の
２画素列に対応した複数のレンチキュラーレンズ４２か
らなるレンチキュラーレンズアレイ４３を用いて２つの
フィールドで１フレームを形成するような構成とした
が、３画素列や４画素列などｉ画素列に対応した複数の
レンチキュラーレンズ４２からなるレンチキュラーレン
ズアレイ４３を用いてｉフィールドで１フレームを形成
する構成としてもよい。このとき、アクチュエータ５に
よるレンチキュラーレンズアレイ４３の１つのフィール
ド信号に対する水平方向の移動量Ｌｈは、水平方向の画
素ピッチをｐｈとしたとき、画素ピッチｐｈの整数倍でｐｈ≦Ｌｈ≦（ｉ−１）×ｐｈの範囲にある。

【００５２】また、本実施の形態において、アクチュエ
ータ５は高歪率圧電セラミック材料からなる積層型の圧
電素子を用いたが、光変調素子３に供給するフィールド
信号の周波数に同期させてレンチキュラーレンズアレイ
４３に入射する光の光軸に直交する面内でレンチキュラ
ーレンズアレイ４３を光変調素子３の画素ピッチｐの整
数倍移動変化させることができる手段であればよい。従
って、光変調素子３に供給するフィールド信号の周波数
が数１０Ｈｚ〜数１００Ｈｚであるから、アクチュエー
タ５には電磁アクチュエータ、リニアアクチュエータ、
ステッピングモータなどを用いることができる。

【００５３】本実施の形態においても、レンチキュラー
レンズアレイ４３の移動の代わりに投射レンズ８を移動
させても同一の効果が得られるが、１つの画面（フレー
ム）を複数の画像（フィールド）に分割したときの各画
像におけるスクリーン上での画素位置が、集光手段若し
くは光変調素子３を移動変化させた場合と異なる。この
とき投射レンズ８を構成するレンズ群の何れを移動変化
させてもよいが、最軽量のレンズを移動変化させるのが
望ましいので、一般的には後玉のレンズを移動変化させ
るようにする。

【００５４】また、本実施の形態において、レンチキュ
ラーレンズアレイ４３を水平方向に振動させ高精細な画
像を得るようにしたが、レンチキュラーレンズ４２の形
状を変えて垂直方向に高精細な画像を得るようにしても
かまわない。さらに、このレンチキュラーレンズアレイ
４３と振動手段を２組用いて水平及び垂直方向に解像度
を高めることも可能である。このとき、遮光板６は、第
１のレンチキュラーレンズアレイの出力側に設ける第１
の遮光板と、第２のレンチキュラーレンズアレイの出力
側に設ける第２の遮光板として、レンチキュラーレンズ
アレイと遮光板との組を２組設けてもかまわない。ま
た、投射レンズ８側の第２のレンチキュラーレンズアレ
イの出力側だけに遮光板を設けたり、第２のレンチキュ
ラーレンズアレイの入射面に遮光部を設けたりすること
も可能である。この場合、２つの遮光板を設けるよりも
部品点数を少なくできるだけでなく、第１のレンチキュ
ラーレンズアレイから出力される散乱光をより多く遮光
することができるようになる。

【００５５】集光手段として第１の実施の形態で使用し
たマイクロレンズアレイに対し、本実施の形態で使用し
たレンチキュラーレンズアレイでは、画素の形状を有効
に使うという点で有利であり、光の利用効率を落とすこ
となく明るく且つコントラストの高い高精細な画像を表
示することが可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、光変調素
子の画素数を増やすことなく投射表示画像の高精細化が
可能である。また、本発明においては、画像を離散的に
する手段としてマイクロレンズアレイやレンチキュラー
レンズアレイ等の集光手段を用いているため、光変調素
子からの出射光を遮光させる手段のように光の利用効率
を低下させることはなく、また、アクチュエータによる
機械的な振動で間隙部の補間をしているので、光変調素
子から投射手段に至る光路上に、偏光板や画像をシフト
するための偏光方向を旋回させる液晶パネル等の光吸収
を伴う光学系を配置する必要はなく、光の利用効率を低
下させずに明るく高精細な画像を表示することが可能と
なる。さらに、光変調素子により散乱されて透過した光
は、遮光板の遮光部により遮光されるので、明るく且つ
コントラストの優れた高精細な画像を表示することがで
きる。

【００５７】また振動手段である圧電素子等のアクチュ
エータは、数μｍ〜数１０μｍの振動振幅、及び数１０
Ｈｚ〜数１００Ｈｚの低い振動周波数で動作するので、
集光手段の移動の切り替え時間を１ミリ秒以下にするこ
とができる。このように十分な応答性を有しているので
画像のコントラストの低下は生じない。

【００５８】さらに本発明で使用する光学部品は、ガラ
ス基板上に作成されたマイクロレンズアレイ或いはレン
チキュラーレンズアレイ、遮光板、及び圧電素子等のア
クチュエータといった簡単な構造で且つ光変調素子と同
等の大きさ（数ｃｍ程度）であるから、本発明の投射型
表示装置を従来の表示装置とほぼ同じ大きさにすること
ができる。さらに、より高精細な画像表示を行わせるた
めに画面の分割数を増やした場合でも、水晶板とＴＮ液
晶パネルを用いた従来の表示装置のように画面分割数に
応じて部品点数が増えるようなことはなく、装置の大き
さは従来の装置とほぼ同じにすることができる。また本
発明で新たに使用する光学部品は高精度で且つ安価に製
造できるので、装置のコストも従来と殆ど変わることが
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による投射型表示装
置の基本構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態による投射型表示装
置のマイクロレンズアレイの斜視図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態による投射型表示装
置の光変調素子と凸レンズとの位置関係を示す平面図で
ある。

【図４】本発明の第１の実施の形態による投射型表示装
置の光変調素子から投射レンズの物体面までの光軸に平
行な面の図３Ａ−Ａ’断面での断面図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態による投射型表示装
置の光変調素子から投射レンズの物体面までの光軸に平
行な面の図３Ａ−Ａ’断面での断面図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態による投射型表示装
置の１画面を４つの画像に分割したときの投射レンズの
物体面での入射光束の位置関係を示す平面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態による投射型表示装
置の光変調素子とレンチキュラーレンズアレイと投射レ
ンズの物体面との位置関係を示した斜視図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態による投射型表示装
置の１画面を２つの画像に分割したときの投射レンズの
物体面での入射光束の位置関係を示す平面図である。

【図９】従来の投射型表示装置の構成を示す説明図であ
る。

【図１０】従来の投射型表示装置の構成を示す説明図で
ある。

【図１１】従来の投射型表示装置により投射された画像
の構成を示す説明図である。

【図１２】従来の投射型表示装置の構成を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１光源２コリメート変換レンズ３光変調素子４マイクロレンズアレイ５アクチュエータ６遮光板７投射レンズ８の物体面８投射レンズ９スクリーン４１マイクロレンズ４２レンチキュラーレンズ４３レンチキュラーレンズアレイ６１光透過領域６２遮光部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ａ (72)発明者藤曲啓志神奈川県足柄上郡中井町境430 グリーンテクなかい富士ゼロックス株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の画素を有する光変調素子で表示され
る画像を投射手段によりスクリーン上に拡大投射する投
射型表示装置において、前記光変調素子から前記投射手段に至る光路上に位置
し、前記スクリーン上の画像が複数画素毎に分離される
ように、前記光変調素子の複数の画素のうち隣接する所
定数の画素からの出射光をそれぞれの口径内に含む複数
の集光光学素子を隣接配置した集光手段と、前記集光光学素子の光軸にほぼ平行に入射した光の前記
集光手段からの出射光を透過させる複数の光透過領域と
当該出射光以外の光を遮光する遮光領域とを有する遮光
手段と、前記集光手段により前記スクリーン上で分離された画像
を補間するように、前記スクリーン上の画像投射領域を
変更して前記光変調素子で表示される画像を投射させる
投射領域変更手段とを備え、複数のフィールドで１フレームを構成する時分割表示を
行うことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】請求項１記載の投射型表示装置において、前記集光手段は、前記光変調素子の複数の画素のうち隣
接する（ｉ×ｊ）画素からの出射光をそれぞれの口径内
に含む複数の凸レンズを有するマイクロレンズアレイで
あることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】請求項２記載の投射型表示装置において、前記遮光手段は、前記集光手段の焦点面近傍に位置し、
前記光透過領域は、前記光変調素子の画素ピッチにほぼ
等しい間隔で２次元状に配置されていることを特徴とす
る投射型表示装置。
【請求項４】請求項１記載の投射型表示装置において、前記集光手段は、前記光変調素子の複数の画素のうち隣
接するｉラインの画素からの出射光をそれぞれの口径内
に含む複数の断面半円形状マイクロレンズを有するレン
チキュラーレンズアレイであることを特徴とする投射型
表示装置。
【請求項５】請求項４記載の投射型表示装置において、前記遮光手段は、前記集光手段の焦点面近傍に位置し、
前記光透過領域は、前記光変調素子の画素ピッチにほぼ
等しい間隔でストライプ状に配置されていることを特徴
とする投射型表示装置。
【請求項６】請求項１乃至５のいずれかに記載の投射型
表示装置において、前記光変調素子は、透過散乱モードを有する液晶高分子
複合体であることを特徴とする投射型表示装置。