JP2003107400A

JP2003107400A - 画像表示装置

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Publication number: JP2003107400A
Application number: JP2002179063A
Authority: JP
Inventors: Keishin Aisaka; 敬信逢坂; Ikuo Kato; 幾雄加藤; Takeshi Namie; 健史浪江; Atsushi Takaura; 淳高浦; Kazuya Miyagaki; 一也宮垣; Kenji Kameyama; 健司亀山; Yasuyuki Takiguchi; 康之滝口
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2001-07-26
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2003-04-09
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP4030357B2

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで信頼性が高く、画像表示面内での
不均一さを減少させることができ、高解像度で明るい視
認性に優れた画像表示装置を得る。【解決手段】空間光変調素子２と、照明光学素子と、
空間光変調素子２の複数の画素像を形成する第一の光学
素子４と、第一の光学素子４からの出射光で複数の縮小
画素を形成する画像縮小光学素子５と、画像縮小光学素
子５から出射する複数の縮小画素を観察面７に投射結像
させる第二の光学素子６とを有する。複数の画素の像面
は第一の光学素子４の像面内に形成され、画像縮小光学
素子５を第一の光学素子４の像面近傍に設置し、複数の
画素像は画像縮小光学素子５により複数の縮小画素とな
り、第二の光学素子６の物面を複数の縮小画素の位置と
し、複数の縮小画素は第二の光学素子６の像面内に形成
され、第二の光学素子６の像面は観察面７であり、複数
の縮小画素は縮小された状態で第二の光学素子６により
拡大投射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高い空間周波数の
光変調を実現する空間光変調装置を有する画像表示装置
に関するもので、空間光変調装置を用いた光通信用光交
換スイッチ、画像表示用プロジェクタなどに適用可能な
ものであり、これらの画像の高精細化技術に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】現在、画像表示装置ないしはディスプレ
イとして、ＣＲＴディスプレイ、液晶ディスプレイ、プ
ラズマディスプレイ、プロジェクタなどがある。これら
の画像表示装置には、写真のような自然画あるいは文字
を主体としたテキスト等の画像をより高い精細度で表示
すること、またより大画面での表示であることが求めら
れている。

【０００３】これらの要求は、市場における画像表示装
置の性能を表す尺度である画素数と画面サイズに現れて
いる。画素数は、ＸＧＡ（１０２４×７６８ドット）か
ら、ＳＸＧＡ（１２６０×１０２４ドット）、ＳＸＧＡ
＋（１４００×１０５０ドット）、ＱＸＧＡ（１６００
×１２００ドット）というように増大する傾向にある。
また画面サイズに関しても、画素数の増大と共に、現在
主流の１４インチ、１５インチのものから２０インチ、
２４インチというように大型化に向かっている。高精細
で、大画面のディスプレイを実現するには、画素サイズ
がより小さいこと、また全画素数が多いことが求められ
る。

【０００４】ディスプレイの一つであるプロジェクタ機
器の多くは、液晶ライトバルブと呼ばれる液晶空間光変
調素子を用いている。液晶ライトバルブは微細な画素を
多数配列させた一種の画像表示装置で、プロジェクタは
上記液晶ライトバルブにより画像を形成し、これを投射
レンズによりスクリーンに投射するものである。液晶ラ
イトバルブが備える画素の形状は正方形、あるいは矩形
をしており、サイズは１辺が数十μｍから１０数μｍあ
るいは数十μｍである。この画素サイズが投影画像の精
細度を決定しており、画素が微細であればある程、より
高精細な投影画像を得ることができる。しかし、画素の
微細化すなわち小サイズ化には、液晶ライトバルブの製
造プロセス上の問題がある。また大画面化に対応するに
は画素数を増大させる必要がある。

【０００５】液晶空間光変調素子である上記液晶ライト
バルブは、透過型ライトバルブと反射型ライトバルブに
大別される。透過型ライトバルブでは、画素を微細化し
たとしても、画素制御用薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等
の画像形成に寄与しない部分の微細化が困難であり、画
素を微細化しても、上記画像形成に寄与しない部分の面
積が画素の面積に対して相対的に大きくなり、開口率が
低下する難点がある。これに対して、反射型ライトバル
ブ（多くはシリコン基板上に形成されるので、ＬＣｏＳ
（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌｏｎＳｉｌｉｃｏ
ｎ）と呼ばれている）では、画素電極（反射電極）の下
に配線部を形成することが可能であるため、開口率ある
いは反射率を向上させることができる。

【０００６】しかしながら、強誘電性液晶を用いて表面
安定化構造とした場合や、ネマチック液晶を用いて垂直
配向モードにした場合は、液晶層がスイッチングするた
めには１μｍ程度の液晶層が必要であり、１０μｍ程度
の画素サイズを実現することはできる。しかし、コント
ラスト、階調性及び均一性などで評価される画像品質を
高品質に保持したまま、それより小さい５〜７μｍ以下
の画素を実現することは非常に困難である。また、液晶
ライトバルブ自体のサイズを増大させて、画素数を増大
する方法もあるが、これは液晶ライトバルブのコストが
指数的に増大すると同時に、光学系の大きさも増大し、
より一層高コストの画像表示装置となる。

【０００７】しかし、反射型ライトバルブであっても開
口率が「１」とはならず、光量の損失が生じる。またあ
とで述べるように画質劣化の問題がある。開口率、効
率、画質を向上させるには、反射電極上のある程度狭い
領域に光を集光させることが必要であり、画素アレイに
対してマイクロレンズアレイを設置する構成がとられ
る。

【０００８】特開２００１−２１５５３１号公報に、上
記の反射型液晶ライトバルブの画素上にマイクロレンズ
アレイを設けた画像表示素子の例が開示されている。こ
の公報記載の発明の目的は、隣接画素間の電圧差により
発生する横電界の影響によるディスクリネーション（転
移）の発生、およびこれに基づく表示領域の欠陥を防ぐ
ことにある。反射電極を微細化することによって反射電
極間の隙間が狭くなると横電界の影響が顕著になるの
で、これを防ぐために、マイクロレンズアレイで反射電
極のより狭い領域に光を集光する。そのために、画素電
極のピッチＰに関し、Ｐ＜３０μｍ、また、画素電極間
の距離ｌに関し、ｌ／ｄ＞１（ｄ：液晶層の厚さ）の条
件を満足していることを特徴としている。

【０００９】特開平１１−２５８５８５号公報では、同
様に、反射電極上にマイクロレンズを設け、かつマイク
ロレンズの焦点距離と、マイクロレンズと画素との距離
にそれぞれ着目した反射型ライトバルブの例が開示され
ている。この公報記載の発明では、前記特開２００１−
２１５５３１号公報に記載の発明と同様に、ディスクリ
ネーションの影響を低減すると同時に、画素の実効的な
反射面積率を１００％に近付け、より高輝度、高品位の
画像を実現することを目的としている。すなわち、光利
用効率の向上を主とするものである。マイクロレンズの
焦点距離をｆ、マイクロレンズと反射電極との距離をｔ
としたとき、ｆ＞ｔが高輝度、高品位の画像実現の好条
件であり、さらに、ｆ＝２ｔが最も好ましいとされてい
る。この条件を満たすことにより、光束が効率良く投写
レンズに取り込まれ、マイクロレンズからの出射光を生
成し、利用効率を向上させるためである。また、ｆ＝２
ｔの条件では、反射電極上で、正方形でマイクロレンズ
の１辺の１／２サイズのスポットが形成されると記述さ
れている。

【００１０】このため、液晶ライトライトバルブからの
出射光を投射するときに、光軸をシフトさせる素子を設
けることにより、時分割で画素を増加させ、高解像度を
実現する画像表示装置が、特開平４−１１３３０８号公
報に開示されている。この公報記載の画像表示装置で
は、偏光方向を旋回できる光学素子と、複屈折効果を有
する透明素子とを、光軸シフト方向を直交させて２組用
いることにより、縦２倍、横２倍で合計４倍に画像を高
解像度化している。また、特開平５−２８９０４４号公
報および特開平６−３２４３２０号公報には、インター
レス駆動の場合に、走査線を補間することによって縦方
向の２倍に高密度化する装置が示されている。また、特
開平９−２３０３２９号公報には、光軸をシフトするこ
とにより、画素を実質的にΔ（デルタ）配列することが
可能な装置が示されている。

【００１１】しかしながら、上記特開平１１−２５８５
８５号公報記載の発明は、光利用効率の向上を目的とし
ており、画素の大きさを実質的に縮小することを目的と
はしてない。特開平１１−２５８５８５号公報では、画
素が等倍に結像されるように、照明系のＦ値＝マイクロレンズのＦ値＝投射レンズのＦ
値の条件を満たすＦの範囲が最適であるとしている。ｆ＝
２ｔの関係が成立し、マイクロレンズと反射電極との間
の屈折率が１であり、反射電極に入射する照明光が最初
に入射するとき、マイクロレンズはほぼフィールドレン
ズとして作用する。このため、入射した照明光が画素と
なる反射電極で反射されて反対方向に出射し、再びマイ
クロレンズに入射するときに、マイクロレンズの大きさ
を開口にほぼ１００％とすることで、ロスが少なく透過
させることができる。このとき、マイクロレンズに入射
する照明光のＦ値と、マイクロレンズから出射し変調さ
れた反射照明光である映像光のＦ値とはほぼ等しくな
る。このため、このＦ値と等しい投射レンズを用いるこ
とにより、マイクロレンズから出射し変調された反射照
明光である映像光を、ほぼ１００％でロス少なく透過す
ることができる。

【００１２】特開平１１−２５８５８５号公報に記述さ
れている作用は光学的な原理に基づいているが、実際に
は、マイクロレンズと反射電極との間の屈折率を「１」
にすることは、構造上の問題から作製が非常に困難であ
る。また、この特開平１１−２５８５８５号公報記載の
構成は、反射電極で反射され反対向きに出射するときに
再入射するマイクロレンズの大きさを、開口にほぼ１０
０％でロス少なく透過させることは、マイクロレンズと
反射電極との間に空気層または真空層を設けた場合に実
現しうる特殊な光学系である。または、光学的に、屈折
率で距離を割った換算距離を、単なる距離と記述間違い
した可能性もあり、この場合、上記の反対方向に出射す
るときに再入射するマイクロレンズの大きさを、開口に
ほぼ１００％でロス少なく透過させることは、光学的な
原理に基づき可能となる。

【００１３】しかしながら、いずれにしろこのような光
学構成においては、前述の３つのＦ値をほぼ一致させた
ために、投射レンズのＦ値をより小さくする必要がない
代りに、画素を縮小する効果もない。また、出射した映
像光がマイクロレンズに再入射した際の画素の大きさ
は、マイクロレンズとほぼ同じ、つまりは等倍であり、
光軸シフト素子と組み合わせた場合の画素縮小効果につ
いて何ら考慮検討されたものではない。何故ならば、光
軸シフトを行わない場合には、画素縮小を行って、画素
と画素の間に隙間が生じると、かえって映像の滑らかさ
が低減されてしまうからである。

【００１４】一方、通常の反射型ライトバルブは、シリ
コンウエハ上にＤＲＡＭまたはＳＲＡＭ等の電気的駆動
素子を作製することができるので、これらの電気的駆動
素子が占有する面で照明光を反射する際の開口率を、従
来の透過型ライトバルブより非常に大きくすることがで
きるという特徴がある。このため、マイクロレンズを使
用しない場合においても、通常は９０％以上の開口率を
実現しており、この画素の大きさに基づく光利用効率の
制約は非常に小さい。現在商品化されている反射型ライ
トバルブを用いた画像投射装置では、画素の開口率を向
上するためにマイクロレンズを用いたものは存在しな
い。光軸シフト素子を反射型ライトバルブに用いた場合
に、画素ごとにマイクロレンズを設けて画素を縮小する
光学素子は、特願２０００―２６００７０号の明細書お
よび図面に記載されている。

【００１５】また、マイクロレンズを用いた反射型ライ
トバルブが商品化されている。これは光軸の異なる３色
のＲＧＢ（赤、緑、青）光を、光軸を異なる状態にして
マイクロレンズに入射させ、反射型ライトバルブの３つ
の画素をＲＧＢの３色に分割するものである。ここで
は、３つの画素に１つのマイクロレンズが用いられてい
る。また、ホログラム型のマイクロレンズを用いてお
り、ホログラムの色収差を考慮して、３色の光軸相互の
角度を、従来の曲率を有したマイクロレンズから修正し
ている。

【００１６】光軸シフト素子に偏光方向を旋回できる光
学素子と複屈折効果を有する透明素子以外の素子を用い
るものとしては、揺動機構を用いて表示パネル（ライト
バルブまたは空間光変調器）を直接シフトさせる特開平
５−３１３１１６号公報記載の発明、円周方向で角度の
異なる回転板を用いる特開平６−２０８３４５号公報記
載の発明、レンズやミラー等の光学部品を振動させる前
記特開平６−３２４３２０号公報記載の発明等がある。
また特開平０９−０５４５５４号公報には、光軸シフト
をして高解像度化を行う場合に、集光レンズにより、透
過型液晶パネルの比較的大きい開口より小さく集光する
方法が開示されている。

【００１７】図１１、図１２に、特開平０９−０５４５
５４号公報に開示されている透過型液晶パネルにマイク
ロレンズを組み合わせた画像表示装置の構成を示す。図
１１には、特定の表示画素開口３０３ａを有する透過型
液晶ライトバルブ３０３と、この画素に対向したアクテ
ィブ素子とにより制約された結果生じる、小さな上記開
口３０３ａよりもさらに小さな画素サイズに縮小する円
形状の外形を有するマイクロレンズ３０２ａが示されて
いる。しかし、このような構成では、液晶ライトバルブ
３０３に対向させてマイクロレンズアレイ３０２を配置
するため、一つ一つのマイクロレンズ３０２ａと液晶ラ
イトバルブ３０３とのアライメントが課題となる。

【００１８】図１２には、図１１の構成の液晶ライトバ
ルブと、光軸シフト素子を用いた投射拡大装置により、
一方向に２倍の高解像度化を図った場合の動作、作用が
示されている。図１１（ａ）は画素ごとの集光光学系が
ない場合であり、（ｂ）は画素ごとに集光光学系を用い
て、表示画素サイズを小さくした場合である。従来は、
図１１（ａ）に示すように、アクティブ素子により、画
素ピッチよりも小さい開口により必然的に画素が若干縮
小されていたが、この場合のビームプロファイルは矩形
形状であり、このような画素で、光軸シフトにより高解
像度化を図っても、シフトした画素同士が重なり、重な
り部分の輝度がステップ的に増大して、解像度の向上を
期待することはできない。

【００１９】これに対して、図１２（ｂ）は、図１１に
示す構成で集光された画素となる円形形状の場合に対応
した、矩形形状のビームプロファイルを示している。こ
のビームプロファイルが画素ピッチよりも小さいことに
より、光軸シフト素子を用いて光軸シフトした場合に、
画素の重なりがなくなり解像度が向上することがわか
る。

【００２０】しかしながら、上記特開平０９−０５４５
５４号公報に示されている構成は、表示画素ごとの集光
機能部分を、集光光学系の配列からなるマイクロレンズ
アレイを、表示画素の光源側に配置することを特徴とし
ている。これは透過型の液晶パネルに対して用いること
ができる方式ではある。しかし、反射型ライトバルブの
通常の構成においては、入射の際にマイクロレンズアレ
イにより集光された照明光が、出射の際には同一のマイ
クロレンズアレイにより拡大されるために、画素を縮小
することができない。特開平０９−０５４５５４号公報
には、このような反射型ライトバルブで生じる問題点に
関しては考慮されておらず、またそのの解決に関しては
一切記述されていない。

【００２１】一方、反射型ライトバルブを用いた画像表
示装置において、光利用効率を向上させるために、画素
ごとにマイクロレンズを設けた例として、特開平１１−
２５８５８５号公報、特開２００１−２１５５３１号公
報等に記載されているものがある。特開平１１−２５８
５８５号公報記載の発明では、反射電極上にマイクロレ
ンズを設け、かつその焦点距離とマイクロレンズと画素
との距離に着目した反射型ライトバルブの従来例が開示
されている。この発明では、特開２００１−２１５５３
１号広報と同様に、ディスクリネーションの影響を低減
すると同時に、画素の実効的な反射面積率を１００％に
近付けて、光利用効率を向上させ、より高輝度、高品位
の画像を実現することを目的としている。特開平１１−
２５８５８５号公報の発明については既に述べたとおり
である。

【００２２】しかしながら、上記の反射型ライトバルブ
にマイクロレンズアレイを設置する際にアライメントを
調整する必要があるにもかかわらず、一旦設置後は、マ
イクロレンズと画素との間の距離を変更できなくなり、
不便が生じる。これは画素を縮小させるときに、その縮
小率を変化させるときに必要になる。また、反射型ライ
トバルブの画素部のバックプレーンにはシリコンが使わ
れる、マイクロレンズの部材との熱的な整合性が重要と
なる。つまり、マイクロレンズの部材には、熱膨張係数
において、シリコンの熱膨張係数に近いものが求められ
る。しかしながら、この二者の熱膨張係数が同じあるい
は非常に近い場合をのぞいて、マイクロレンズを画素上
に設置する限り、この不一致はさけられない。このた
め、マイクロレンズを画素から離した位置に設置する方
式は有効である。

【００２３】特開平１１−２５８５８５号公報記載の発
明は、光利用効率の向上を目的としており、光軸シフト
素子を組み合わせた場合の画素サイズ縮小素子に関して
は一切考慮しておらず、この構成で光軸シフト素子を用
いて高解像度の画像表示装置とすることはできない。な
ぜならば、既に述べたとおり、特開平１１−２５８５８
５号公報では、画素が等倍に結像されるように、照明系
のＦ値＝マイクロレンズのＦ値＝投射レンズのＦ値を満
たすFの範囲が最適であるとしている。さらに、ｆ＝２
ｔの関係が成立し、マイクロレンズと反射電極との間の
屈折率が１であり、反射電極に入射する照明光が最初に
入射するとき、マイクロレンズはほぼフィールドレンズ
として作用する。このため、入射した照明光が画素とな
る反射電極で反射されて反対方向に出射し、再びマイク
ロレンズに入射するときに、この反射光をマイクロレン
ズの大きさである開口にほぼ１００％の大きさで、光の
ロスもなく透過させることができるものである。つま
り、画素縮小を全く行っていない。

【００２４】また、反射型ライトバルブにおいて光利用
効率を向上させるために、各画素ごとにその光源側にマ
イクロレンズを設けると同時に、それに加えて基板側に
もマイクロレンズまたはマイクロ集光鏡を設ける画像表
示装置が、特開平９−９０３１０号公報に開示されてい
る。図１３に、特開平０９−９０３１０号公報に開示さ
れている光利用効率を向上させる反射型ライトバルブの
構成例を示す。図１３に示す例においては、レンズ４０
１が、入射時と出射時の２回とも特定の照明角の照明に
対してフィールドレンズ的に構成し、さらには液晶層に
対して上記レンズ４０１とは反対側に設けたマイクロレ
ンズまたはマイクロ集光鏡４０２をリレーレンズ的な構
成とすることにより、光のロスと、照明角に対する出射
角の広がりがほとんどなく、画素ごとに対応したマイク
ロレンズを構成することができるとしている。図１３に
おいて、符号４０７は透明電極、４０６は透明電極４０
７を備えた光入射側透明性基板、４０５は光反射性基
板、４０８は画素電極をそれぞれ示している。

【００２５】しかしながら、特開平０９−９０３１０号
公報記載の発明においては、光利用効率を向上させるた
めに、入射する照明角と出射角をほぼ同じにすること
と、レンズの大きさを絞りとする光学系でのケラレがな
いことが重要となるので、レンズ４０１の大きさ一杯に
反射された出射光が透過することを考慮しており、光軸
シフト素子を用いた場合に画素サイズを縮小することは
一切考慮しているものではない。このため、マイクロ集
光鏡４０２も、リレーレンズとして焦点距離の約２倍の
位置にフィールドレンズとなるレンズ４０１を配置した
構成となっている。これは等倍結像であるので、光軸シ
フト素子による高解像度化や画素サイズを縮小すること
を、一切考慮しているものではない。

【００２６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術に鑑みて発明されたものであり、光軸シフト素子と空
間光変調素子および画像縮小光学素子を用いた高解像度
の画像投射装置を実現する場合に、画素を駆動する回路
を有する基板に、画像縮小光学素子を含む対向基板を作
製する必要がなく、より低コストでより信頼性が高く、
画像表示面内での不均一さをより減少させることができ
る画像表示装置を提供することを目的とする。さらに
は、従来のマイクロレンズ等の画像縮小素子を用いた画
像表示装置よりも、より高解像度でより明るい視認性に
優れた画像表示装置を提供することを目的とする。以
下、各請求項記載の発明に分けて解決課題を記載する。

【００２７】本発明が解決しようとする第１の課題は、
空間光変調素子を用いた画像表示装置であって、光利用
効率を高効率化し、かつ、高品位の投射画像を得ること
ができる画像表示装置を提供することである。

【００２８】本発明の第２の課題は、空間光変調素子を
用いた画像表示装置であって、マイクロレンズアレイを
用いて、光利用効率を高効率化し、高品位の投射画像を
得ることができる画像表示装置を提供することである。

【００２９】本発明の第３の課題は、空間光変調素子を
用いた画像表示装置であって、ディフォーカスに関して
寛容である光学系を提供すること、そして、光利用効率
を高効率化し、かつ、高品位の投射画像を得ることがで
きる画像表示装置を提供することである。

【００３０】本発明の第４の課題は、空間光変調素子を
用いた画像表示装置であって、光利用効率を高効率化
し、また高品位の投射画像を得ることができる画像表示
装置を提供することである。

【００３１】本発明の第５の課題は、空間光変調素子を
用いた画像表示装置であって、さらなる光利用効率の高
効率化を図り、かつ、高品位の投射画像を得ることがで
きる画像表示装置を提供することである。

【００３２】本発明の第６の課題は、空間光変調素子を
用いた画像表示装置であって、光利用効率の高効率化を
図り、かつ、高品位の投射画像を得ることができ、また
光路シフトデバイスの搭載、およびそれに伴い画素数を
増大させることができる画像表示装置を提供することで
ある。

【００３３】本発明の第７の課題は、空間光変調素子を
用いた画像表示装置であって、さらなる光利用効率の高
効率化を図り、さらに高品位の投射画像を得ることがで
きる画像表示装置を提供することである。

【００３４】本発明の第８の課題は、空間光変調素子を
用いた画像表示装置であって、さらなる光利用効率の高
効率化を図り、さらに高品位の投射画像を得ることがで
きる画像表示装置を提供することである。

【００３５】本発明の第９の課題は、空間光変調素子を
用いた画像表示装置であって、さらなる光利用効率の高
効率化を図り、さらに高品位の投射画像を得ることがで
きる画像表示装置を提供することである。

【００３６】本発明の第１０の課題は、アライメントフ
リーの画像縮小光学素子を備えた画像表示装置を提供す
ることである。

【００３７】本発明の第１１の課題は、低コストのマイ
クロレンズを用いた、高光利用効率で高精細画像を得る
ことができる画像表示装置を提供することである。

【００３８】本発明の第１２の課題は、低コストのマイ
クロレンズを用いた、高光利用効率で高精細画像を得る
ことができる画像表示装置を提供することである。

【００３９】本発明の第１３の課題は、より高品位で、
光利用効率を高めることができるマイクロレンズを用い
た、画像表示装置を提供することである。

【００４０】本発明の第１４の課題は、低コストのマイ
クロレンズを用いた、高光利用効率で高精細画像を得る
ことができる画像表示装置を提供することである。

【００４１】本発明の第１５の課題は、低コストのマイ
クロレンズを用いた、高光利用効率で高精細画像を得る
ことができる画像表示装置を提供することである。

【００４２】本発明の第１６の課題は、低コストのマイ
クロレンズを用いた、高光利用効率で高精細画像を得る
ことができる画像表示装置を提供することである。

【００４３】

【課題を解決するための手段】第１の課題は、照明光を
放出する光源と、同一平面に配列された複数の画素を有
する空間光変調素子と、上記照明光を上記空間光変調素
子に入射させる照明光学素子と、上記空間光変調素子か
ら出射する画素情報を有する光を取り込み、集光結像さ
せ、複数の画素の像を形成する第一の光学素子と、第一
の光学素子から出射する上記複数の画素の像を空間的に
縮小させ複数の縮小画素を形成する画像縮小光学素子
と、上記画像縮小光学素子から出射する上記複数の縮小
画素を取り込み、観察面に投射結像させる第二の光学素
子とから成る画像表示装置において、上記空間光変調素
子における複数の画素の配列する面を第一の光学素子の
物面とするときに、上記複数の画素の像面は第一の光学
素子の像面内に形成され、上記画像縮小光学素子を第一
の光学素子の像面近傍に設置し、上記複数の画素の像は
上記画像縮小光学素子により上記複数の縮小画素とな
り、また第二の光学素子の物面を上記複数の縮小画素の
位置とし、上記複数の縮小画素は第二の光学素子の像面
内に形成され、第二の光学素子の像面は観察面であり、
上記複数の縮小画素は縮小された状態で第二の光学素子
により拡大投射されることを特徴とする画像表示装置に
より達成される。

【００４４】第２の課題は、画像縮小光学素子はマイク
ロレンズアレイであることを特徴とする請求項１記載の
画像表示装置により達成される。

【００４５】第３の課題は、画像縮小光学素子が第一の
光学素子の像面からはずれた位置に設置されることを特
徴とする請求項１または２記載の画像表示装置により達
成される。

【００４６】第４の課題は、第一の光学素子により、空
間光変調素子の同一平面に配列した複数の画素の像が、
第一の光学素子の像面に形成されるとき、その倍率が等
倍であることを特徴とする請求項１、２または３記載の
画像表示装置により達成される。

【００４７】第５の課題は、第一の光学素子のＦ値をＦ
１、画像縮小光学素子のＦ値をＦ、第二の光学素子のＦ
値をＦ２とし、画像縮小光学素子による画像の縮小率を
αとし、αを空間光変調素子の一画素に相当する大きさ
に対する、画像縮小光学素子により形成された縮小画素
の大きさの比と定義したとき、Ｆ１とＦとがほぼ等し
く、かつＦ２≦（１／α）＊Ｆ１であることを特徴とす
る請求項１、２、３または４記載の画像表示装置により
達成される。

【００４８】第６の課題は、空間光変調素子と第二の光
学素子との間のいずれかの場所に、空間光変調素子から
出射する画像情報を有する光の光路をシフトさせる光路
変調素子を設けることを特徴とする請求項１、２、３、
４または５記載の画像表示装置により達成される。

【００４９】第７の課題は、空間光変調素子から出射す
る画像情報を有する光を部分的に遮蔽する素子を設ける
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５または６記
載の画像表示装置により達成される。

【００５０】第８の課題は、画像縮小光学素子を２つ以
上設けることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
６または７記載の画像表示装置により達成される。

【００５１】第９の課題は、画像縮小光学素子の数が２
つであり、画像縮小光学素子の形状はレンチキュラ型で
あり、この２つのレンチキュラ型画像縮小光学素子の母
線が互い直交するように配置していることを特徴とする
請求項８記載の画像表示装置により達成される。

【００５２】第１０の課題は、画像縮小素子の数が２つ
以上であり、この複数の前記画像縮小光学素子は一体と
なっていることを特徴とする請求項８記載の画像表示装
置により達成される。

【００５３】第１１の課題は、画像縮小光学素子がマイ
クロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイを
構成する各マイクロレンズは、片側のみが球面または球
面で近似できる形状であることを特徴とする請求項１、
２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の画像
表示装置により達成される。

【００５４】第１２の課題は、画像縮小光学素子がマイ
クロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイを
構成する各マイクロレンズは、両側が球面または球面で
近似できる形状であることを特徴とする請求項１、２、
３、４、５、６、７、８、９または１０記載の画像表示
装置により達成される。

【００５５】第１３の課題は、画像縮小光学素子はマイ
クロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイを
構成する各マイクロレンズは、非球面であることを特徴
とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９また
は１０記載の画像表示装置により達成される。

【００５６】第１４の課題は、画像縮小光学素子がマイ
クロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイを
構成する各マイクロレンズの形状は、光軸垂直方向に円
形であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２または１３記載の画
像表示装置により達成される。

【００５７】第１５の課題は、画像縮小光学素子がマイ
クロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイを
構成する各マイクロレンズの形状は、光軸垂直方向に矩
形であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９、１０、１１、１２または１３記載の画
像表示装置により達成される。

【００５８】第１６の課題は、画像縮小光学素子がマイ
クロレンズアレイであり、このマイクロレンズアレイを
構成する各マイクロレンズの形状は、光軸垂直方向に多
角形であることを特徴とする請求項１、２、３、４、
５、６、７、８、９、１０、１１、１２または１３記載
の画像表示装置により達成される。

【００５９】

【発明の実施形態】以下、本発明にかかる画像表示装置
の実施形態について説明する。本発明にかかる画像表示
装置に使用される画像縮小表示装置の概念を図１に示
す。図１において、基本構成としては、照明光源として
白色ランプ１が用いられ、画素を表示するための空間光
変調素子として液晶ライトバルブ２が用いられている。
この例では、液晶ライトバルブ２が反射型となってお
り、そのために、その前にビームスプリッタ３が配置さ
れ、ライトバルブ２を出射した光を一旦集光結像させる
第一の光学素子としてマクロレンズ４、またマクロレン
ズ４の像点に配置された画像縮小光学素子５があり、画
像縮小光学素子５から出射した画像情報を有する光をス
クリーン７に投射する第二の光学素子６、そして観察面
であるスクリーン７が設置されている。

【００６０】ここで第二の光学素子６とは、拡大表示の
ための投射レンズまたは、虚像表示のためのレンズのこ
とをいう。ライトバルブ２を出た画像情報を有する光
は、マクロレンズ４を経て、画像縮小光学素子５で縮小
され、第二の光学素子である投射レンズ６を経てスクリ
ーン７上に、もとの画素の拡大画像よりも縮小されて投
射される。ここで言う、もとの画素の拡大画像とは、画
像縮小光学装置５を設置することなく、他の光学系は同
じとして投射した場合の、画素の拡大画像を指す。

【００６１】光源としては、近年、ランプ以外にＬＥＤ
やレーザなども検討されており、本発明に使用される光
源もランプに限られるものではなく、ＬＥＤ、レーザな
どであっても差し支えない。

【００６２】請求項１記載の発明に用いられる画像縮小
光学素子５の一例としては、図２に示すマイクロレンズ
アレイがある。図２において、光源から出射した光は広
がり、この広がりは光源に続く光学系においても維持さ
れ、図２示すようにマイクロレンズアレイ５１に入射す
る際にも傾き８を持っている。これを照明角８と呼ぶこ
とにする。この照明角８が、投射像を劣化させる一因と
なり、このため光学系の構成に影響を与える。

【００６３】請求項２記載の発明は、例えば図１におい
て、マイクロレンズアレイ５をマクロレンズ４の像点に
置き、画素サイズを縮小するものである。請求項１記載
の発明におていは、マイクロレンズの位置は、マクロレ
ンズ４の像点から投射レンズ６の間にあり、このとき、
画素自体の縮小率は、マクロレンズ４の配置によっての
み決められる。また投射像の総合倍率は、（第一の光学素子の倍率）×（第二の光学素子の倍率）により決められる。請求項１記載の発明の場合、マイク
ロレンズの配置により縮小率が変化させられることがメ
リットであるが、位置ずれが生じると、所望の縮小率が
得られない恐れがある。これに対して、請求項２記載の
発明では、マクロレンズ４の像点にマイクロレンズを設
置すればよく、調整が容易であるとともに固定的であ
り、縮小率の安定した光学系の設計が可能である。

【００６４】マイクロレンズアレイ５の設置位置を、第
二の光学素子６、およびマクロレンズ４の像点から設置
するのは、焦点深度との関係による。レンズには収差が
あり、また光源の輝度分布などにより像の形状が必ずし
も所望のものでなく、像点から僅かにずれた位置に画像
縮小光学系であるマイクロレンズアレイ５を設置したほ
うが良い場合がある。

【００６５】マイクロレンズアレイ５を構成するマイク
ロレンズの焦点距離の設定は、画像サイズの縮小率に影
響するとともに、もう一つの問題である焦点深度に関係
してくる。焦点深度が大きいということは、マイクロレ
ンズの位置がずれている場合でも、投射像のピントが合
うということである。したがって、焦点深度が大きい方
が、位置調整が容易となる。現在、一般的なライトバル
ブの画素の大きさは１０μｍ程度である。これと同じ大
きさのマイクロレンズの焦点距離はせいぜい数十μｍで
あり、曲率半径を大きくした場合、焦点距離は２００μ
ｍから３００μｍ程度である。曲率半径を大きくする
と、焦点距離はさらに大きくできるが、曲率半径を大き
くすると加工精度の問題が生じる。焦点距離が数十μｍ
のマイクロレンズを用いると、焦点深度が短くなり、わ
ずかな位置ずれで投射像が劣化してしまう問題がある。
このようにマイクロレンズにはある程度の焦点距離の長
さと、ある程度深い焦点深度が求められる。

【００６６】次に、第一の光学素子であるマクロレンズ
４について説明する。図１では、マクロレンズ４および
第二の光学素子である投射レンズ６は１枚のレンズで描
かれてかれている。これは、例えば非球面レンズを使用
したときには１枚のみのレンズで構成することは可能で
ある。球面レンズでは種々の収差があるので、この場合
は複数枚の球面レンズを組み合せた構成であっても構わ
ない。マクロレンズ４の倍率は等倍であることが望まし
く、また、物体側と像面側の両方向にテレセントリック
であることが好ましい。しかし、物体側、像面側どちら
かだけテレセントリック、いわゆる片側テレセントリッ
クであっても良い。倍率は等倍が好ましい。

【００６７】本発明において、投射レンズ６を画像拡大
レンズとし、その投射レンズ６のＦ値がＦｐであると
き、マクロレンズ４のＦ値を２＊Ｆｐとして、マクロレ
ンズ４のＦ値と投射レンズ６のＦ値との間に関係を設け
るのは、実用可能なレンズ性能および画素縮小光学系を
考慮にいれ、できる限り明るい画像を投射するためであ
る。例えば現在市場に流通している液晶プロジェクタの
投射レンズのＦ値は、明るいものでＦ１．８からＦ２．
０程度、暗いものでもＦ４程度である。ここでＦ４の投
射レンズとして、この半分のＦ値がマクロレンズに課せ
られたとして、Ｆ２となり、実現に問題はない。しか
し、Ｆ１．８からＦ２．０という明るい投射レンズで
は、マクロレンズに課されるＦ値は０．９、１．０とい
うように要求性能が厳しいものになる。マクロレンズ４
のＦ値はＦ１．２からＦ２が望ましく、投射レンズ６も
これに対応してＦ２．４からＦ４とするのが望ましい。

【００６８】照明光のマイクロレンズ入射時の最大入射
角をθｉｎとし、出射時の最大出射角をθｏｕｔとした
とき、画素縮小率αはθｉｎ／θｏｕｔで表される。θ
ｉｎは照射光学系によって決定され、その照射する入射
光に関しては一定の値であるが、θｏｕｔは、ｎ及びｒ
（それぞれマイクロレンズの屈折率及び曲率半径）によ
り変化する。また、画素が縮小され、αが１未満の場
合、θｏｕｔ＞θｉｎが成り立つ。θｉｎを７°とし
て、αを１／２とすると、θｏｕｔは１４°となる。こ
のときθｉｎは、第一の光学素子であるマクロレンズ４
のＦ値に依存する。また光学系の光利用効率は、第二の
光学素子である投射レンズ６のＦ値が、θｏｕｔと比較
してどの程度大きいかによる。Ｆ値（度として）がθｏ
ｕｔより大きいと、ケラレがなく効率１００％となる。

【００６９】図１に示す光学系の構成につき、光線追跡
により、効果を確認した。以下に構成の具体例と効果確
認結果を示す。光源は長方形で１０×３０μｍ、角度定
義は（出射時の広がり角、すなわち照明角）３度とし
た。マクロレンズ４の仕様は、直径が５０ｍｍ、厚み１
２．５ｍｍ、曲率半径が５０ｍｍ、物体側が球面、像側
が非球面の両凸レンズで等倍とした。マイクロレンズア
レイ５を構成する各マイクロレンズは、直径１０μｍの
円形で、両凸であり、曲率は物体側が５μｍ、像側が６
μｍであり、これを３つ並列に並べたものをアレイとし
た。マイクロレンズアレイ５はマクロレンズ４のほぼ焦
点位置におかれている。投射レンズ６の仕様は、直径８
０ｍｍ、厚み４０ｍｍ、曲率半径５０ｍｍ、物体側が球
面、像側が非球面の両凸レンズである。光源の大きさは
上記マイクロレンズ３個分の大きさに対応している。

【００７０】この光学系において、マイクロレンズアレ
イ５を設置しなければ、スクリーン７上には、長方形の
光源の像が、投射レンズ６の倍率に応じて投射されるだ
けであるが、マイクロレンズアレイ５を置くことによ
り、この像は３つの小さな像に分割され、投射される。
その様子を図６に示す。図６において、横軸はスクリー
ン７上での位置（単位は長さ）であり、縦軸は放射照度
（Ｗ／ｍ＾２）である。図６に示すように、もともと一
つの光源が、マイクロレンズアレイ５の作用により、３
つに分割され、分割された個々の像が、マイクロレンズ
が無い場合の投射拡大像よりも縮小されて投射され、効
果を確認することができた。

【００７１】図９は、反射型ライトバルブ２、第一の光
学素子４を経て、画像縮小光学素子から出射する画素プ
ロファイルが変形され、縮小された画素が、光軸シフト
素子によってスクリーン７に時分割で投射されて、高解
像度の画像となる動作を示したものである。ここで、画
像縮小光学素子であるマイクロレンズアレイ５による画
素サイズの縮小率αは１／２とする。空間光変調素子で
ある上記ライトバルブ２の画素が正方形であり、理想的
に縮小された像として、正方形の縮小像となっている。

【００７２】はじめ、動いていない初期状態を（０）、
次に、ｙ方向に空間光変調素子の画素サイズの１／２シ
フトさせた状態を（１）（例えば、画素サイズを１４μ
ｍとすれば７μｍ＝Δｘ、Δｙ）、そこから、ｘ方向に
画素サイズの１／２シフトさせた状態を（２）、続い
て、（１）とは反対の方向（マイナス、「―」で表示）
に画素サイズの１／２シフトさせた状態を（３）、続い
て、（２）とは反対方向の方向にシフトさせた状態を
（４）、最後に、ｙ方向に画素サイズの１／２シフトさ
せた状態を（５）で表しており、（５）は（０）に戻っ
ている。この結果、これらのシフトの周期が早ければ画
像のちらつき、フリッカーを感じることなしに、画素の
一辺のサイズが１／２、密度が４倍の高精細化画像を実
現することができる。また、この例では、空間変調素子
と光路変調手段が一つのデバイスとなるため、光学系を
拡張し光路変調装置を挿入する必要がなくなり、装置の
小型化につながる。上記の例はｘ、ｙの２方向に動かし
ているが、ｘあるいはｙのいずれか一方のみのシフトで
あってもかまわない。この場合、画素は２倍増加する。
また、αを１／３として、シフト量を１／３とすれば、
３×３で９倍の画素数増加を見込むことができる。

【００７３】また、光軸シフト素子は、光路を空間座標
的にシフトする素子であればよい。例えば、直接的に機
械的に反射型ライトバルブを移動させてもよく、複屈折
材料である液晶からなる光学素子を用いて、光軸を平行
シフトさせたり、光軸を偏向させたり、または光軸の平
行シフトと光軸の偏向を同時に行ってもよい。また、ク
サビ形状や斜めに配置した光路長の異なる透明部材を機
械的に変位させてもよい。

【００７４】画像縮小光学素子により出射光を画素縮小
する場合に、単にその画素サイズを１／２にする必要は
ない。光軸シフト素子を用いて高解像度化を行うとき
の、変形された画素プロファイルは、単に画素の縮小率
で、画像の解像度や滑らかさ等の視認性が決定されるわ
けではなく、同じ画素縮小率においても、画素プロファ
イルが異なるならば、視認性が大きく異なる場合もあ
る。また、画素サイズが１／２でなくとも、視認性に大
きな差が認められない場合もある。

【００７５】以下、評価等基準について説明する。画素
プロファイルの特性を定量的に評価するために、以下の
評価値を用いた。これは、（１）ＣＴＦ（Ｃｏｎｔｒａ
ｓｔＴｒａｎｓｆｅｒＦｕｎｃｔｉｏｎ）、（２）縮
小率：α、及び（３）光利用効率；ηである。図８に、
ＣＴＦを説明する図を示す。図８（ａ）は、画素縮小光
学素子により画素プロファイルが元の正方形から縮小さ
れ変形された場合の外径形状の概要図あり、図８（ｂ）
は、図８（ａ）の紙面水平方向断面の画素プロファイル
となる光強度分布である。図８（ａ）に示すように、測
定または視認される３つの画素は、実際に定量的に評価
すると、図８（ｂ）に示されるように、完全な矩形形状
の画素プロファイルではなく、連続低な画素プロファイ
ルであると同時に、０以外の最小値を有する。このと
き、この画素プロファイルの最大値ＭＡＸと最小値ＭＩ
Ｎとで、式１に示すように定義される。（式１）ＣＴＦ＝（ＭＡＸ−ＭＩＮ）／（ＭＡＸ＋ＭＩＮ）

【００７６】ただし、通常のＭＴＦが正弦波の伝達関数
であるのに対して、ここではその最初の波形を、反射型
ライトバルブの画素矩形波としている。このため、また
画素縮小した場合のＣＴＦであるので、空間周波数は、
元の画素ピッチの逆数がそのまま対応する空間周波数と
なる。ただし、このＣＴＦは矩形波の伝達関数であるの
で、対応する空間周波数以外のより高い周波数およびよ
り低い周波数のＭＴＦ特性によりＣＴＦが決定され、特
定の空間周波数のＭＴＦと一義的に対応するものではな
い。しかしながら、解像限界という視点からは、ＭＴＦ
とほぼ同様であって、通常は少なくとも２０％以上、好
ましくは３０％以上、より好ましくは５０％以上の値が
よい。また、６５％以上であれば、視認性としてはほぼ
元の矩形波と同様に認識される。

【００７７】これらのＣＴＦの測定は、プリズム型ビー
ムスプリッタを介して、顕微鏡対物レンズとＣＣＤ受光
素子を組み合わせることによって行った。また、顕微鏡
対物レンズのかわりにＭＴＦ特性の異なる投射レンズを
用いて、共役となるスクリーンを配置する面にＣＣＤを
直接に配置して行った。顕微鏡対物レンズは、ニコンの
長作動距離のＳＬＷＤ２０倍、４０倍を、必要により開
口を設けて取り込みＮＡを制御して用いた。投射レンズ
は、自作のものを用いた。ＣＣＤのダークノイズ分は除
去して計算した。

【００７８】矩形形状の画素プロファイルに対して、理
想光学系を用いれば、スクリーン上に投射される画像は
矩形であり、カチッとした切れのよい明瞭な画像を実現
できる。しかしながら、このような画像は、従来の低解
像度の表示で画像情報が少ないデータプロジェクタの場
合には主観評価で良好な結果を得るが、従来の倍以上の
高解像度の表示で画像の「滑らかさ」を実現しようとす
る画像表示装置や動画像の映像表示が主な画像情報の画
像表示装置においては、「ジャギー」感や「階調性の不
連続性」感が主観評価により生じ、必ずしも優れた画像
品質を与えるとは限らない。これらは、開口率と対応す
る以下に述べる縮小率とも組み合わされて画像品質に影
響する。

【００７９】縮小率は、ＣＴＦを評価する光学系と同様
の構成で、半値全幅を用いて評価した。縮小率αは、以
下の式で定義した。（式２） α＝画素プロファイルの半値全幅／空間光変調素子の画
素サイズただし、拡大光学系を用いている場合には、その拡大率
で正規化して、縮小率αが１．０または１００％のとき
に縮小なしの等倍とした。この縮小率が画像の高精細化
の基準として、ＣＴＦとともに重要である。画素縮小に
よる高精細化画像という観点からは、αが１．０の場
合、全く縮小されておらず、高精細化画像にはなり得な
いが、逆に値が小さ過ぎても、今度はプロファイル以外
の隙間が顕著となり、高精細画像とはなり得ない過縮小
の状態があることがわかった。

【００８０】そこで、光軸シフト素子を用いて画像をシ
フトした場合の、縮小率と画像品質との関係を、主観評
価により実験した。縮小率は、光軸シフト素子を用いて
高解像度化した場合に、画像品質に大きく影響する。図
８（ａ）に示したようなプロファイルをもとにした画像
の主観的評価から縮小率と画像の高精細化に関して表１
に示す結果を得た。ここでは、上記で述べた画素数の増
加に関しては、４倍（縦二倍、横二倍）とした。画像
は、αの異なる画像プロファイルを有する画素からなる
画像を評価した。

【００８１】表１ここで、○は良、△は可、×は不可を意味し、１０人の
観察者に対して系列範疇法である５段階の尺度をもとに
行い、４以上を○、３を△、２以下を×とした。５段階
の尺度としては、非常によい、よい、普通、悪い、非常
に悪い、の尺度を用い、階調、先鋭度、ノイズに関する
複数の評価を行った。

【００８２】αが１．０の時、画素像は全く縮小されず
高精細化画像とは言えない。αが０．８で効果は顕著で
はないが、１．０の時と比較すると差があり、よって、
請求項２で述べるように、αの上限は０．９前後と考え
られる。しかし、好ましくは０．３５前後から０．８前
後であり、より好ましくは０．４前後から０．７前後で
ある。画素縮小による画像の高精細化のみの場合、αは
適度に小さければよいが、画素数を増加させるときに
は、縮小率は増加率に応じた値でなければならない。上
の例のように画素数を４倍（２Ｘ２）にした場合は、α
は０．５前後がより適切である。

【００８３】しかし、画素数を９倍（縦３倍、横３倍）
にした場合、この値では大きい。なぜなら、プロファイ
ルが裾野を引いたような形状であるため、画素間で重な
りが生じ、ＣＴＦが劣化し、画質が劣化するからであ
る。光軸シフト素子により光軸をシフトする水準が、２
つ以外で、３つ上のｎ個である場合は、０．８＊２／３
倍の画素サイズ縮小率であることが好ましい。これによ
り、２倍の光軸シフトと同様のコンボルーションの画像
を得ることができ、３倍および４倍の光軸シフトにおい
ても、隣接する画素間のクロストークによる解像度の劣
化を低減することができる。より具体的には、３倍のと
きには、０．２３以上０．５３以下が好ましく、さらに
は０．２３以上０．４６以下がさらにはより好ましい。
αは０．３３程度が最も好ましい。

【００８４】また画像が高精細であっても、像が暗くて
は良好な画像品質とはならず、利用効率も重要な要素で
ある。これをはかる尺度として、一画素に関する光利用
効率ηを定義した。これは、空間光変調素子の画素アレ
イ上の一画素から出射したエネルギが画素縮小された位
置およびこれと共役な位置で結像関係にあるスクリーン
に投射された１画素に相当する領域にどれだけ到達した
かの比である。式（３）に、スクリーンに投射した場合
の光利用効率の定義を示す。式（３） η＝スクリーン上の一画素相当領域に到達するエネルギ
（Ｗ）／ライトバルブ上の一画素が反射するエネルギ
（Ｗ）単純に遮光層のみの開口を用いて画素サイズを縮小した
場合には、１／２倍の画素縮小の場合つまりはα＝０．
５の場合の光利用効率は、０．２５すなわち２５％であ
るので、少なくともこれ以上であることが好ましい。光
軸シフト素子を用いた高解像度化に関しては、上記のＣ
ＴＦ、α、ηの値を適切に向上することが必要である。

【００８５】図示の本発明に使用される画素サイズ縮小
装置は、基本的な構成のみを示している。画像投射装置
（プロジェクタ）への実装には、プロジェクタの他の構
成要素が当然含まれる。図１では、ライトバルブが１枚
のみ描かれているが、これは、単板式のプロジェクタの
場合であり、ライトバルブを３板用いた３板式プロジェ
クタであっても差し支えない。実際の構成では、光強度
の均一化、光利用効率の向上をはかるために、マイクロ
レンズアレイを用いた偏光変換光インテグレータ等を用
いる。また、白色ランプの光から、赤、緑、青の３色を
分離する色分離光学系、そして３色を合成する色合成光
学系などが必要となる。また、図１においては、光学系
が直線的に描かれているが、光学系の途中でミラー、プ
リズムなどにより、光の進行方向が変更され、折り返さ
れた光学系であっても差し支えない。またライトバルブ
としては、透過型、反射型のものであってもよい。前面
投射型プロジェクタ、あるいは背面投射型プロジェクタ
のどちらでも組み込むことが可能である。

【００８６】図１０に、画像縮小光学素子（マイクロレ
ンズ）、光軸シフト素子を用いた、高精細プロジェクタ
の例を示す。図１０において、白色ランプ３１から放射
された照明光は、フライアイレンズなどからなる光均一
化光学素子３２を透過し、カラ−ホイールなどからなる
色分離装置３３でＲＧＢの３色に分離され、偏光ビーム
スプリッタ３５で反射されて反射型液晶ライトバルブ３
４を照明する。空間光変調素子である反射型液晶ライト
バルブ３４で反射され逆向きに出射される画素情報を有
する光は、偏光ビームスプリッタ３５を透過し、第１の
光学素子であるマクロレンズ３６で、画像縮小光学素子
であるマイクロレンズアレイ３７の面近傍に反射型液晶
ライトバルブ３４の各画素の像が形成される。マイクロ
レンズアレイ３７を構成する各マイクロレンズは、上記
各画素の像を複数の縮小画素にし、この縮小画素を第２
の光学素子である投射レンズ３８がスクリーン３９に拡
大投射するように構成されている。

【００８７】請求項７記載の発明は、入射光束を部分的
に制限する機能または入射光束を部分的に制限するため
の素子を設けたものである。その実施形態として、例え
ば、マイクロレンズの中に開口を設けるとよい。その例
を図５に示す。ここでは、光束を制限する機能として、
開口を想定しており、マイクロレンズにその大きささよ
りも小さい開口１０が設けられていることを示してい
る。マイクロレンズで集光された入射光１１のうち、照
明角の大きいものはこの開口１０で部分的にカットさ
れ、それより小さい照明角範囲のもののみが開口を通過
し出射される。この出射光を符号１２で示す。このた
め、マイクロレンズの焦点距離に影響を受けず、安定し
た画素縮小が可能となり、また、大きな照明角の光学系
においても性能を発揮できる。また、焦点深度の問題に
関しても、ずれた位置にマイクロレンズアレイがあって
も、開口により一定の光のみを通すため、有効である。

【００８８】これは、マイクロレンズのみによる画素縮
小では限界がある構成の場合、画素縮小に有利である。
当然ながら、開口により光束が部分的に遮蔽される分、
光利用効率も低減することとなる。これは、効率を犠牲
にして画質を高めるものである。適当な開口を設置する
ことにより、マイクロレンズの画素縮小効果と合わせ
て、良好な画素縮小を行うことができ、画像の高精細化
が可能となる。また、開口を設けて画素縮小を行った場
合には、単にマイクロレンズだけの場合と比較して、よ
り矩形に近いビームプロファイルを実現することがで
き、投射画像のエッジの先鋭さを向上することができ
る。

【００８９】また、上記開口１０の位置は、反射型ライ
トバルブ上の画素の位置に限定されるものではなく、マ
イクロレンズ内に設けると、より反射光の集光位置に近
いので、αを効率的よく小さくできる。また、集光位置
は投射レンズによるスクリーンとの共役の位置関係にあ
って結像位置でもあるので、開口の形状が焦点ずれによ
りボケる程度が小さく、ビームプロファイルがより矩形
に近くなり、画像のエッジが非常に先鋭となる。また高
い空間周波数においても解像度を向上させた投射画像を
実現することができる。

【００９０】ここで、上記開口の材質は光吸収型のほう
が良い。開口を設けることによりＣＴＦは向上する。入
射光束を制限する機能としては、マイクロレンズアレイ
内に開口を設けることに制限されるものではなく、開口
の配列が、マイクロレンズアレイの外にあってもよい。

【００９１】請求項８記載の発明は、複数の画像縮小光
学素子を光軸上に、例えば直列に配列させるもである。
図３にマイクロレンズアレイを３つ組み合わせた例を示
す。光線追跡で効果を確認した例では、マイクロレンズ
アレイ（全て両凸レンズ）を４つ直列に配列したものが
ある。４つのマイクロレンズアレイの、各曲面の曲率半
径は、光源からスクリーン側に進むにつれて、５μｍ、
６μｍ、７μｍ、８μｍ、９μｍ、１０μｍ、１１μ
ｍ、１２μｍとし、長さを２５μｍ、５０μｍ、４５μ
ｍ、７０μｍとした。このとき、（式１）のＣＴＦは、
照明角３度で０．７８であった。これは、請求項１記載
の発明に対応する実施例と比較すると、性能が向上して
いることがわかる。また照明角が４度の場合も、このＣ
ＴＦは０．７０であり、照明角が大きくなっても投射像
に著しい劣化がないことが分かる。これは、上述の焦点
距離、照明角、焦点深度の問題に対して、焦点距離を長
くし、かつ、照明角が大きくてもよいマイクロレンズア
レイの一例である。図３に示す例では、３つのマイクロ
レンズアレイ８１、８２、８３を光の進行方向に直列に
設置して、いわゆるリレーをさせている。これらのマイ
クロレンズアレイ８１、８２、８３はそれぞれ長さと曲
率半径が異なっており、光源側からスクリーン側に向か
って徐々にそれぞれのレンズアレイの焦点距離が伸びて
いる。

【００９２】またこれら一連のマイクロレンズアレイの
位置を前後にずらしたとき、＋５０μｍ（＋はスクリー
ン側にずらすこと、−は光源側にずらすことを意味す
る）でＣＴＦ０．６５、＋１００μｍで０．５８であ
り、−５０μｍで０．６４、−１００μｍで０．３８で
あった。この程度の劣化であれば、図６において、投射
像を３つの像として充分明確に認識でき、最低でも±１
００μｍ程度の焦点深度があることになる。ちなみに一
枚のマイクロレンズアレイでは、このずれは±３０μｍ
程度であり、複数のマイクロレンズアレイを組み合わせ
ることによって、焦点深度が向上していることが分か
る。

【００９３】請求項９記載の発明は、マイクロレンズア
レイを２個のレンチキュラレンズで構成するもので、そ
の実施形態を図４に示す。図４に示す例では、第１のレ
ンチキュラレンズ９１を、ピッチがｘ方向（水平方向）
に平行に、また第２のレンチキュラレンズ９２を、ピッ
チが第１のレンチキュラレンズ９１に直交する方向であ
るｙ方向（垂直方向）に平行に配置している。第１のレ
ンチキュラレンズ９１により、マクロレンズで集光され
た光はｘ方向にのみ分割、集光され、その後、これが第
２のレンチキュラレンズ９２に入射し、ｙ方向にも分
割、縮小され、画素サイズ縮小となる。このように、レ
ンチキュラレンズ２枚の構成でよいため、構成が簡単で
あり、かつ調節が容易な画像縮小表示装置を得ることが
できる。

【００９４】マイクロレンズアレイ等の画像縮小光学素
子を複数を設置する際に、空間光変調素子上の画素アレ
イとの位置調整が重要となる。これは、マイクロレンズ
アレイを、例えば６軸のステージに搭載し、最終的な投
射面での画像を見ながらあわせるといった方法が考えら
れる。しかし、マイクロレンズアレイが複数枚ある場
合、各々について位置合わせを行うのは実用的でなく、
また、ステージがその数だけ必要であり、小スペース化
がはかれない。このため、作製時に一体成形しておく。
請求項９記載の発明は、上記のように、複数の画像縮小
光学素子としてのマイクロレンズアレイを一体化したも
のである。

【００９５】請求項１１記載の発明は、画像縮小光学素
子としてのマイクロレンズアレイを、例えば図２に示す
ように、片側が凸となったマイクロレンズからなるマイ
クロレンズアレイ５１としたものである。マイクロレン
ズ５１の片側のみレンズ状であることは、焦点距離が一
定という制限を受けてしまうものの、まず、マイクロレ
ンズアレイ５１が１つであるため、構成が簡単で、調整
が容易な装置の設計が可能である。また、この型のマイ
クロレンズは市販されており、そのサイズ、焦点距離な
どの種類も豊富である。このため、焦点距離等に関して
光学系全体との整合性をとれば、マイクロレンズ作製か
ら行わなくてもよく、コスト面でも有利である。

【００９６】請求項１２記載の発明は、マイクロレンズ
アレイを、例えば図７における、マイクロレンズアレイ
２０１のような、片側が凸、もう片側が凹になったマイ
クロレンズアレイとしたものである。片側のみが曲面を
なすマイクロレンズを用いると、焦点距離に制約を受
け、その焦点距離が短いと、マイクロレンズを出射後の
光線の広がりが大きくなり、投射レンズ６で取り込むこ
とができなくなる。また、大きく広がった光線を取り込
むためには、大口径の投射レンズが必要になるという問
題が生じる。さらに、画素の縮小率の設定にも任意性が
高い方が良いということもある。このため、図７に示す
ように、マイクロレンズの両側を球面状にして、焦点距
離を長くすれば、マイクロレンズからの出射光の広がり
を小さく抑えることができる。また画素縮小率の設計に
も自由度が増す。マイクロレンズのレンズ形状は、上記
の凸面と凹面の組合せに限定されるものではなく、凸と
凸の組合せであっても構わない。

【００９７】請求項１３記載の発明は、マイクロレンズ
アレイのレンズ部を非球面にすることにより、像の歪み
を低減、除去するようにしたものである。球面状レンズ
では、光がレンズの中心から外れた部分に入射すると、
収差が大きくなり、投射像が劣化するが、非球面にする
ことにより収差を取り除くことができ、高品質な像を投
射することができる。

【００９８】請求項１４記載の発明は、マイクロレンズ
アレイを構成するマイクロレンズ各々の形状を円形にし
たものである。これは平坦な基板の上に、一定の間隔で
凸（あるいは凹）曲面状のレンズが配列させられるもの
である。このため、レンズとレンズの間には隙間が生じ
る場所がある。レンズと基板は同じ材質の場合が多い
が、材質を変え屈折率を異ならせる場合もある。この形
状のものは市販されているので、請求項４記載の発明の
説明にあるように、利用の面から考えて有利であり、低
コストな装置を実現することが可能となる。なお、各マ
イクロレンズの外形は正確な円形でなくともよく、楕円
形状であっても構わない。

【００９９】請求項１５記載の発明は、マイクロレンズ
アレイ５を構成する各々のマイクロレンズとして矩形の
ものを利用するものである。その理由は、ライトバルブ
の画素は正方形が多く、このライトバルブの形状にマイ
クロレンズの形状を合わせるためである。マイクロレン
ズアレイ５を構成する各々のマイクロレンズとして円形
のレンズを用いると、請求項６記載の発明についての説
明にあるように、円形のレンズ間に隙間が生じるため、
マイクロレンズで集光されることなく、透過する光が生
じる。これは、光利用効率の低下に繋がる。また円形の
マイクロレンズを用いて正方形の画素を投射すると、像
が丸みを帯びる結果になる。レンズの形状が正方形であ
れば、像の歪みが小さく、またレンズ間に隙間が生じな
いため、光利用効率の向上をはかることが可能である。

【０１００】マイクロレンズの形状としては上述のよう
な円形、正方形のほか、六角形、レンチキュラタイプな
どがある。これら各タイプのレンズは市販されている。
例えば６角形状のものは、レンズ配列の間隔が同じであ
れば、最密充填すると、充填率が円形のものよりも高く
なり、より高精細な画像を表示することが可能となる。
請求項１６記載の発明はこの効果を狙うものである。

【０１０１】

【発明の作用と効果】請求項１記載の発明によれば、空
間光変調素子を用いた画像投射装置において、第一の光
学素子、画像縮小光学素子からなる光学系を用いること
により、光利用効率の高効率化を図ることができ、また
画像縮小光学素子を用いるため画素が縮小され、その状
態で第二の光学素子により観察面に投射されるため、高
品位の画像を得ることができる。

【０１０２】請求項２記載の発明によれば、画像縮小光
学素子が、マイクロレンズアレイであるため、光利用効
率の高効率化を図ることができ、また画素を縮小するこ
とができ、高品位の画像を提供できことができる。これ
によって第２の課題を解決することができる。

【０１０３】請求項３記載の発明によれば、画像縮小光
学素子を、第一の光学素子の像点からずらして設置する
ことにより、収差、光源の配向分布等を考慮した上で最
適な画素縮小を行うことができるため、光利用効率の高
効率化及び高品位の画像を提供でき、またディフォーカ
スに対して寛容なシステムを提供できる。これによって
第３の課題を解決することができる。

【０１０４】請求項４記載の発明によれば、第一の光学
素子の投射倍率を等倍とするため、照明光の入射角と出
射角が変らず、よって、画像縮小光学素子に、抑えた照
明角で入射でき、このため、光利用効率の高効率化をは
かることができ、また高品位の画像を提供できる。これ
によって第４の課題を解決することができる。

【０１０５】請求項５記載の発明によれば、画素サイズ
の縮小率をαとしたとき、Ｆ２＜（１／α）＊Ｆ１とな
る第一の光学素子及び第二の光学素子を用いることによ
り、光利用効率の高効率化を図ることができ、また高品
位の画像を提供できる。これによって第５の課題を解決
することができる。

【０１０６】請求項６記載の発明によれば、光軸シフト
素子を光学系に設置し、縮小後の画素を周期的にシフト
しながら投射するため、高品位でかつ増大した画素数か
らなる高品位の画像を提供することができる。これによ
って第６の課題を解決することができる。

【０１０７】請求項７記載の発明によれば、光学系にも
ともとの空間光変調素子上の画素、あるいは縮小された
画素像よりも小さなマスクを設け、画像情報を有する光
の一部を遮蔽するため、より高品位な画像を提供でき
る。これによって第７の課題を解決することができる。

【０１０８】請求項８記載の発明によれば、複数の画像
縮小光学素子を用いることにより、設計の自由が増し、
光損失の少ない画像縮小光学素子を構成することが可能
であり、このため、光利用効率の高効率化を図ることが
でき、また高品位の画像を提供することができる。これ
によって第８の課題を解決することができる。

【０１０９】請求項９記載の発明によれば、２つのレン
チキュラ型の画像縮小光学素子を用い、それぞれの母線
が直交するように配置するため、空間光変調素子の画素
を縮小することができ、２枚のレンズにより光損失を抑
えることができ、よって高光利用効率を実現することが
でき、また高品位な画像を提供できる。これによって第
９の課題を解決することができる。

【０１１０】請求項１０記載の発明によれば、複数の画
像縮小光学素子を一体化するため、アライメントフリー
の画素縮小光学素子を提供できる。これによって第１０
の課題を解決することができる。

【０１１１】請求項１１記載の発明によれば、片面が球
面またはこれに近似の面で汎用のマイクロレンズを用い
ることが可能で、低コスト化を図ることができ、また画
素縮小が可能なため、高品位の画像を提供できる。これ
によって第１１の課題を解決することができる。

【０１１２】請求項１２記載の発明によれば、両面が球
面またはこれに近似の面であるマイクロレンズを用いる
ことにより、低コスト化を図ることができるとともに、
収差を抑え、かつ光利用効率の高効率化を図ることがで
き、また高品位の画像を提供することができる。これに
よって第１２の課題を解決することができる。

【０１１３】請求項１３記載の発明によれば、マイクロ
レンズのレンズ形状を非球面にするため、収差を抑える
ことができ、よって、光利用効率の高効率化、及び高品
位の画像を提供することができる。これによって第１３
の課題を解決することができる。

【０１１４】請求項１４記載の発明によれば、汎用のマ
イクロレンズを用いることが可能なため、コストの低減
が可能であり、また円形であるため充填率が高く、よっ
て光利用効率の高効率化が可能であり、高品位の画像を
提供することができる。これによって第１４の課題を解
決することができる。

【０１１５】請求項１５記載の発明によれば、汎用のマ
イクロレンズを用いることが可能なため、低コスト化が
可能であり、またレンズ形状が矩形であるため、ほぼ隙
間無く配列させることが可能で、このため、光利用効率
の高効率化を図ることができ、よって公品位の画像を提
供することができる。これによって第１５の課題を解決
することができる。

【０１１６】請求項１６記載の発明によれば、汎用のマ
イクロレンズを用いることが可能なため、低コスト化が
可能であり、またレンズ形状が矩形であるため、設計の
自由度を高めることができ、このため充填率を上げるこ
とにより、光利用効率の高効率化を図ることができ、ま
た高品位の画像を提供することができる。これによって
第１６の課題を解決することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる画像表示装置の基本的な構成例
を示す光学配置図である。

【図２】上記画像縮小表示装置に適用可能なマイクロレ
ンズアレイの一例を示す側面図である。

【図３】上記画像縮小表示装置に適用可能なマイクロレ
ンズアレイの別の例を示す側面図である。

【図４】上記画像縮小表示装置に適用可能なマイクロレ
ンズアレイのさらに別の例を示す斜視図である。

【図５】本発明に適用可能な光束を部分的に制限するた
めの光学素子の例を示す側面図である。

【図６】マイクロレンズアレイを置くことによって画素
の像が小さな像に分割され投射される様子を示すグラフ
である。

【図７】上記画像縮小表示装置に適用可能なマイクロレ
ンズアレイのさらに別の例を示す側面図である。

【図８】画素プロファイル特性の定量的評価方法を示す
もので、（ａ）は画素縮小光学素子により画素プロファ
イルが元の正方形から縮小され変形された場合の外径形
状の概要図、（ｂ）は（ａ）の紙面水平方向断面の画素
プロファイルとなる光強度分布図である。

【図９】画像縮小光学素子から出射する画素プロファイ
ルが変形され縮小された画素が光軸シフト素子によって
スクリーンに時分割で投射されて高解像度の画像となる
動作を順に示す模式図である。

【図１０】本発明にかかる画像表示装置の実施形態であ
る高精細プロジェクタの例を示す光学配置図である。

【図１１】従来知られている透過型液晶パネルにマイク
ロレンズを組み合わせた画像表示装置の例を示す斜視図
である。

【図１２】上記画像表示装置の作用を示すもので、
（ａ）は画素ごとの集光光学系がない場合、（ｂ）は画
素ごとに集光光学系を用いて表示画素サイズを小さくし
た場合の角画素ごとの輝度レベルを示すグラフである。

【図１３】従来知られている液晶パネルにマイクロレン
ズを組み合わせた画像表示装置の別の例を示す斜視図で
ある。

【符号の説明】

１光源２空間光変調素子４第１の光学素子（マクロレンズ）５画像縮小光学素子（マイクロレンズアレイ）６第２の光学素子（投射レンズ）７スクリーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｃ (72)発明者浪江健史東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者高浦淳東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者宮垣一也東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者亀山健司東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者滝口康之東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H042 AA26 AA28 BA04 BA20 CA06 2H088 EA12 HA08 HA20 HA24 HA25 HA28 MA06 MA20 2K103 AA05 AA14 AB04 AB05 BC25 BC26 BC27 CA19 CA76 5C060 BA03 BA09 BB13 BC01 BC05 EA02 HC01 HC04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明光を放出する光源と、同一平面に配
列された複数の画素を有する空間光変調素子と、上記照
明光を上記空間光変調素子に入射させる照明光学素子
と、上記空間光変調素子から出射される画素情報を有す
る光を取り込み集光結像させ複数の画素像を形成する第
一の光学素子と、第一の光学素子から出射する上記複数
の画素像を空間的に縮小させ複数の縮小画像を形成する
画像縮小光学素子と、この画像縮小光学素子から出射す
る複数の縮小画像を取り込み観察面に投射結像させる第
二の光学素子とを有する画像表示装置であって、上記空間光変調素子における複数の画素配列面は第一の
光学素子の物面にあって上記複数の画素像は第一の光学
素子の像面内に形成され、上記画像縮小光学素子は第一の光学素子の像面近傍に設
置されて上記複数の画素像を複数の縮小画素像にするよ
うになっており、第二の光学素子の物面は上記複数の縮小画素の位置に設
置されて上記複数の縮小画素像を第二の光学素子の像面
内に形成させるようになっており、第二の光学素子の像面は観察面であり上記複数の縮小画
素像は縮小された状態で第二の光学素子により拡大投射
されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】画像縮小光学素子は、マイクロレンズア
レイであることを特徴とする請求項１記載の画像表示装
置。
【請求項３】画像縮小光学素子は、第一の光学素子の
像面からはずれた位置に設置されていることを特徴とす
る請求項１または２記載の画像表示装置。
【請求項４】第一の光学素子により第一の光学素子の
像面に形成される空間光変調素子の複数の画素像は、倍
率が等倍であることを特徴とする請求項１、２または３
記載の画像表示装置。
【請求項５】第一の光学素子のＦ値をＦ１、画像縮小
光学素子のＦ値をＦ、第二の光学素子のＦ値をＦ２、画
像縮小光学素子による画像の縮小率をαとし、このαを
空間光変調素子の一画素に相当する大きさに対する画像
縮小光学素子により形成された縮小画素像の大きさの比
と定義したとき、Ｆ１とＦとがほぼ等しく、かつＦ２≦
（１／α）＊Ｆ１であることを特徴とする請求項１、
２、３または４記載の画像表示装置。
【請求項６】空間光変調素子と第二の光学素子との間
に、空間光変調素子から出射する画像情報を有する光の
光路をシフトさせる光路変調素子が設けられていること
を特徴とする請求項１、２、３、４または５記載の画像
表示装置。
【請求項７】空間光変調素子から出射する画像情報を
有する光を部分的に遮蔽する素子が設けることを特徴と
する請求項１、２、３、４、５または６記載の画像表示
装置。
【請求項８】画像縮小光学素子が２つ以上設けられて
いることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６ま
たは７記載の画像表示装置。
【請求項９】画像縮小光学素子の数が２つであり、画
像縮小光学素子の形状はレンチキュラ型であり、この２
つのレンチキュラ型画像縮小光学素子の母線が互い直交
するように配置されていることを特徴とする請求項８記
載の画像表示装置。
【請求項１０】画像縮小素子の数が２つ以上であり、
この複数の画像縮小光学素子が一体となっていること特
徴とする請求項８記載の画像表示装置。
【請求項１１】画像縮小光学素子はマイクロレンズア
レイであり、このマイクロレンズアレイを構成する各マ
イクロレンズは、片側のみが球面または球面で近似でき
る形状であることを特徴とする請求項１、２、３、４、
５、６、７、８、９または１０記載の画像表示装置。
【請求項１２】画像縮小光学素子はマイクロレンズア
レイであり、このマイクロレンズアレイを構成する各マ
イクロレンズは、両側が球面または球面で近似できる形
状であることを特徴とする請求項１、２、３、４、５、
６、７、８、９または１０記載の画像表示装置。
【請求項１３】画像縮小光学素子はマイクロレンズア
レイであり、このマイクロレンズアレイを構成する各マ
イクロレンズは、非球面であることを特徴とする請求項
１、２、３、４、５、６、７、８、９または１０記載の
画像表示装置。
【請求項１４】画像縮小光学素子はマイクロレンズア
レイであり、このマイクロレンズアレイを構成する各マ
イクロレンズの形状は、光軸垂直方向に円形であること
を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、
９、１０、１１、１２または１３記載の画像表示装置。
【請求項１５】画像縮小光学素子はマイクロレンズア
レイであり、このマイクロレンズアレイを構成する各マ
イクロレンズの形状は、光軸垂直方向に矩形であること
を特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、８、
９、１０、１１、１２または１３記載の画像表示装置。
【請求項１６】画像縮小光学素子はマイクロレンズア
レイであり、このマイクロレンズアレイを構成する各マ
イクロレンズの形状は、光軸垂直方向に多角形であるこ
とを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７、
８、９、１０、１１、１２または１３記載の画像表示装
置。