JP2013222058A - 照明装置、投射装置および投射型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スペックルを効果的に目立たなくさせることができる照明装置を提供する。
【解決手段】照明装置４０は、第１光拡散素子５５ａおよび第２光拡散素子５５ｂを含む光学素子５０と、第１波長域の第１コヒーレント光Ｌａが第１光拡散素子５５ａ上を走査し且つ第２波長域の第２コヒーレント光Ｌｂが第２光拡散素子５５ｂ上を走査するように、波長域が異なる複数のコヒーレント光を光学素子５０に照射する照射装置４０と、第１光拡散素子からの第１コヒーレント光と第２光拡散素子からの第２コヒーレント光とを合成する合成装置７０と、合成装置で合成された第１コヒーレント光および第２コヒーレント光が入射するインテグレーターロッド８０と、を含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、波長域が互いに異なる複数のコヒーレント光を用いた照明装置、波長域が互いに異なる複数のコヒーレント光を投射する投射装置、波長域が互いに異なる複数のコヒーレント光を用いて映像を表示する投射型映像表示装置に係り、とりわけ、スペックルの発生を目立たなくさせることができる照明装置、投射装置および投射型映像表示装置に関する。

スクリーンと、スクリーン上に映像光を投射する投射装置と、を有した投射型映像表示装置が、広く使用されている。典型的な投射型映像表示装置では、液晶マイクロディスプレイやＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス：Digital Micromirror Device）といった空間光変調器を用いて元になる二次元画像を生成し、この二次元画像を投射光学系を利用してスクリーン上に拡大投影することにより、スクリーン上に映像を表示している。

投射装置としては、いわゆる「光学式プロジェクタ」と呼ばれている市販品を含めて、様々な方式のものが提案されている。一般的な光学式プロジェクタでは、高圧水銀ランプなどの白色光源からなる照明装置を用いて液晶ディスプレイ等の空間光変調器を照明し、得られた変調画像をレンズでスクリーン上に拡大投影する方式を採っている。たとえば、ＪＰ２００４−２６４５１２Ａには、超高圧水銀ランプで発生させた白色光を、ダイクロイックミラーによってＲ，Ｇ，Ｂの三原色成分に分け、これらの光を各原色ごとの空間光変調器へ導き、生成された各原色ごとの変調画像をクロスダイクロイックプリズムによって合成してスクリーン上に投影する技術が開示されている。

ただし、高圧水銀ランプなどの高輝度放電ランプは、寿命が比較的短く、光学式プロジェクタなどに利用した場合、頻繁にランプ交換を行う必要がある。

このような問題に対処するため、レーザなどのコヒーレント光源を用いる方式も提案されている。たとえば、産業上で広く利用されている半導体レーザは、高圧水銀ランプなどの高輝度放電ランプに比べて極めて長寿命である。また、単一波長の光を生成可能な光源であるため、装置全体を小型化できるという利点も有する。

その一方で、レーザ光などのコヒーレント光源を用いる方式には、スペックルの発生といった新たな問題が生じている。スペックル（speckle）は、レーザ光などのコヒーレント光を散乱面に照射したときに現れる斑点状の模様であり、スクリーン上に発生すると斑点状の輝度ムラ、すなわち明るさのムラとして観察され、観察者に対して生理的な悪影響を及ぼす要因になる。コヒーレント光を用いた場合にスペックルが発生する理由は、スクリーンなどの散乱反射面の各部で反射したコヒーレント光が、その極めて高い可干渉性ゆえに、互いに干渉し合うことによって生じるものとされている。たとえば、文献「Speckle Phenomena in Optics, Joseph W. Goodman, Roberts & Co., 2006」には、スペックルの発生についての詳細な理論的考察がなされている。

このように、コヒーレント光源を用いる方式では、スペックルの発生という固有の問題が生じるため、スペックルの発生を抑制するための技術が提案されている。たとえば、ＪＰ６−２０８０８９Ａには、レーザ光を散乱板に照射し、そこから得られる散乱光を空間光変調器に導くとともに、散乱板をモータによって回転駆動することにより、スペックルを低減する技術が開示されている。

ただし、前掲のＪＰ６−２０８０８９Ａに開示されている方法では、レーザ光を散乱板に照射して散乱させてしまうため、一部のレーザ光は映像表示に全く貢献することなく浪費されてしまう。また、スペックル低減のために散乱板を回転させる必要があるが、そのような機械的な回転機構は比較的大型の装置となり、また、電力消費も大きくなる。更に、散乱板を回転させたとしても、照明光の光軸の位置は変わらないため、スクリーン上での拡散に起因して発生するスペックルを十分に抑制することはできない。

特開２００４−２６４５１２号公報 特開平６−２０８０８９号公報

Speckle Phenomena in Optics, Joseph W. Goodman, Roberts & Co., 2006

ところで、単一の光源から生成されるコヒーレント光は、レーザ光に代表されるように、典型的には単色光である。また、実用可能な光源から発生されるコヒーレント光は、特定波長（域）の光に限定される。その一方で、今日における多くの場合、単一の光源では表示することのできない所望の色や、複数の色、典型的にはフルカラーで、被照明領域を照明する或いは映像を表示することが望まれている。したがって、実際に開発される照明装置、投射装置および投射型映像表示装置は、今日における多様な用途に対応すべく、波長域が互いに異なる複数のコヒーレント光を用いることになる。

また、従来の多くの投射装置や投射型映像表示装置、典型的には従来の大型の投射装置や投射型映像表示装置では、光の強度分布の均一化を目的として、より具体的には、空間光変調器の全面を均一に照明することを目的として、空間光変調器よりも上流側にインテグレーターロッドが設けられている。したがって、上述したスペックルを目立たなくさせる解決方法をインテグレーターロッドとの組み合わせで用いることができれば、非常に都合がよい。

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、波長域が互いに異なる複数のコヒーレント光を用いて照明し且つインテグレーターロッドを組み込まれた照明装置であって、スペックルを目立たなくさせることができる照明装置を提供すること、並びに、この照明装置を含んでなる投射装置および投射型映像表示装置を提供することを目的とする。

本発明による照明装置は、
第１光拡散素子および第２光拡散素子を含む光学素子と、
第１波長域の第１コヒーレント光が前記第１光拡散素子上を走査し且つ前記第１波長域とは異なる第２波長域の第２コヒーレント光が前記第２光拡散素子上を走査するように、波長域が異なる複数のコヒーレント光を前記光学素子に照射する照射装置と、
前記第１光拡散素子からの前記第１コヒーレント光と、前記第２光拡散素子からの前記第２コヒーレント光と、を合成する合成装置と、
前記合成装置で合成された前記第１コヒーレント光および前記第２コヒーレント光が入射するインテグレーターロッドと、を備える。

本発明による照明装置において、
前記照射装置から前記第１光拡散素子の各位置に入射した前記第１コヒーレント光が、それぞれ、前記インテグレーターロッドから出射した後に少なくとも一部分において重なり合う領域を照明し、
前記照射装置から前記第２光拡散素子の各位置に入射した前記第２コヒーレント光が、それぞれ、前記インテグレーターロッドから出射した後に少なくとも一部分において重なり合う領域を照明し、
前記第１コヒーレント光によって重なり合うように照明される前記少なくとも一部分と、前記第２コヒーレント光によって重なり合うように照明される前記少なくとも一部分は、少なくとも部分的に重なっているようにしてもよい。

本発明による照明装置において、
前記第１光拡散素子の各位置に入射した前記第１コヒーレント光が入射する前記インテグレーターロッドの入射面上における領域は、少なくとも一部分において重なり合っており、
前記第２光拡散素子の各位置に入射した前記第２コヒーレント光が入射する前記インテグレーターロッドの入射面上における領域は、少なくとも一部分において重なり合っているようにしてもよい。
このような本発明による照明装置において、前記第１コヒーレント光が重なり合うように入射する前記インテグレーターロッドの入射面上の前記少なくとも一部分と、前記第２コヒーレント光が重なり合うように入射する前記インテグレーターロッドの入射面上の前記少なくとも一部分は、少なくとも部分的に重なっているようにしてもよい。

本発明による照明装置において、前記第１光拡散素子の各位置に入射した前記第１コヒーレント光は、それぞれ、前記インテグレーターロッドの入射面上の同一の領域に入射し、前記第２光拡散素子の各位置に入射した前記第２コヒーレント光は、それぞれ、前記インテグレーターロッドの入射面上の同一の領域に入射するようにしてもよい。本発明による照明装置において、前記第１コヒーレント光が入射する前記インテグレーターロッドの入射面上の前記同一の領域と、前記第２コヒーレント光が入射する前記インテグレーターロッドの入射面上の前記同一の領域は、少なくとも部分的に重なっている、又は、同一であるようにしてもよい。

本発明による照明装置において、
前記光学素子は、前記第１光拡散素子および前記第２光拡散素子とは別の第３光拡散素子をさらに含み、
前記照射装置から照射される前記波長域が異なる複数のコヒーレント光は、前記第１波長域および前記第２波長域とは異なる第３波長域の第３コヒーレント光をさらに含み、前記照射装置は、前記第３コヒーレント光が前記第３光拡散素子上を走査するように、前記第３コヒーレント光を照射し、
前記第３光拡散素子からの前記第３コヒーレント光が、前記合成装置によって、前記第１光拡散素子からの前記第１コヒーレント光と、前記第２光拡散素子からの前記第２コヒーレント光と合成されるようにしてもよい。

本発明による照明装置において、前記第１波長域は第１の原色成分に対応し、前記第２波長域は第２の原色成分に対応し、前記第３波長域は第３の原色成分に対応していてもよい。

本発明による照明装置において、
前記照射装置から前記第１光拡散素子の各位置に入射した前記第１コヒーレント光が、それぞれ、前記インテグレーターロッドから出射した後に少なくとも一部分において重なり合う領域を照明し、
前記照射装置から前記第２光拡散素子の各位置に入射した前記第２コヒーレント光が、それぞれ、前記インテグレーターロッドから出射した後に少なくとも一部分において重なり合う領域を照明し、
前記照射装置から前記第３光拡散素子の各位置に入射した前記第３コヒーレント光が、それぞれ、前記インテグレーターロッドから出射した後に少なくとも一部分において重なり合う領域を照明し、
前記第１コヒーレント光によって重なり合うように照明される前記少なくとも一部分と、前記第２コヒーレント光によって重なり合うように照明される前記少なくとも一部分と、前記第３コヒーレント光によって重なり合うように照明される前記少なくとも一部分は、少なくとも部分的に重なっているようにしてもよい。

本発明による照明装置において、
前記第１光拡散素子の各位置に入射した前記第１コヒーレント光が入射する前記インテグレーターロッドの入射面上における領域は、少なくとも一部分において重なり合っており、
前記第２光拡散素子の各位置に入射した前記第２コヒーレント光が入射する前記インテグレーターロッドの入射面上における領域は、少なくとも一部分において重なり合っており、
前記第３光拡散素子の各位置に入射した前記第３コヒーレント光が入射する前記インテグレーターロッドの入射面上における領域は、少なくとも一部分において重なり合っているようにしてもよい。
このような本発明による照明装置において、前記第１コヒーレント光が重なり合うように入射する前記インテグレーターロッドの入射面上の前記少なくとも一部分と、前記第２コヒーレント光が重なり合うように入射する前記インテグレーターロッドの入射面上の前記少なくとも一部分と、前記第３コヒーレント光が重なり合うように入射する前記インテグレーターロッドの入射面上の前記少なくとも一部分は、少なくとも部分的に重なっているようにしてもよい。

本発明による照明装置において、
前記第１光拡散素子の各位置に入射した前記第１コヒーレント光は、それぞれ、前記インテグレーターロッドの入射面上の同一の領域に入射し、
前記第２光拡散素子の各位置に入射した前記第２コヒーレント光は、それぞれ、前記インテグレーターロッドの入射面上の同一の領域に入射し、
前記第３光拡散素子の各位置に入射した前記第３コヒーレント光は、それぞれ、前記インテグレーターロッドの入射面上の同一の領域に入射するようにしてもよい。
このような本発明による照明装置において、前記第１コヒーレント光が入射する前記インテグレーターロッドの入射面上の前記同一の領域と、前記第２コヒーレント光が入射する前記インテグレーターロッドの入射面上の前記同一の領域と、前記第３コヒーレント光が入射する前記インテグレーターロッドの入射面上の前記同一の領域は、少なくとも部分的に重なっている、又は、同一であるようにしてもよい。

本発明による照明装置において、前記光学素子に含まれる前記光拡散素子は、一平面上に配列されていてもよい。

本発明による照明装置において、各光拡散素子はホログラムであってもよい。

本発明による照明装置において、各光拡散素子は、計算機合成ホログラムであってもよい。

本発明による照明装置において、各光拡散素子は、フーリエ変換型のホログラムであってもよい。

本発明による照明装置において、各光拡散素子はレンズアレイであってもよい。

本発明による照明装置において、各光拡散素子は透過型の光拡散素子であってもよい。

本発明による照明装置において、前記インテグレーターロッドの入射面が前記合成装置に接続されていてもよい。

本発明による照明装置において、前記照射装置は、前記波長域が異なる複数のコヒーレント光を合成してなる合成光を生成する光源機構と、前記光源機構からの前記合成光の進行方向を変化させる走査デバイスと、前記走査デバイスからの前記合成光を前記波長域が異なる複数のコヒーレント光に分離する分離装置と、を有するようにしてもよい。
このような本発明による照明装置において、前記光源機構は、各波長域のコヒーレント光をそれぞれ生成する複数の光源と、前記複数の光源からのコヒーレント光を合成する合成デバイスと、を有するようにしてもよい。

本発明による照明装置において、前記照射装置は、前記波長域が異なる複数のコヒーレント光をそれぞれ生成する複数の光源と、各光源からのコヒーレント光にそれぞれ対応して設けられ、対応する光源からのコヒーレント光の進行方向を変化させて当該コヒーレント光が対応する光拡散素子上を走査するようにする、複数の走査デバイスと、を含むようにしてもよい。

本発明による照明装置において、前記照射装置は、前記波長域が異なる複数のコヒーレント光をそれぞれ生成する複数の光源と、前記複数の光源からのコヒーレント光の進行方向を変化させて、当該コヒーレント光が前記ホログラム記録媒体上を走査するようにする走査デバイスと、を含み、前記波長域が異なる複数のコヒーレント光は、互いに異なる方向から同一の走査デバイスに入射して、互いに異なる方向へ進行方向を変更させられてもよい。

本発明による投射装置は、
上述した本発明による照明装置のいずれかと、
前記インテグレーターロッドから出射した光によって照明される空間光変調器と、を備える。

本発明による投射型映像表示装置は、
上述した本発明による投射装置のいずれかと、
前記空間光変調器で得られた変調画像を投影されるスクリーンと、を備える。

本発明によれば、インテグレーターロッドを組み込まれた照明装置によって波長域が互いに異なる複数のコヒーレント光を投射した際に、スペックルを効果的に目立たなくさせることができる。

図１は、本発明による一実施の形態を説明するための図であって、照明装置、投射装置および投射型映像表示装置の概略構成を示す図である。 図２は、図１に示された照明装置に含まれた一つの光拡散素子よ、合成装置のこの光拡散素子からコヒーレント光を受ける入射面の部分と、を示す図であって、光拡散素子の光学特性の一例を説明するための図である。 図３は、図２に対応する図であって、光拡散素子の光学特性の他の例を説明するための図である。 図４は、図２に対応する図であって、光拡散素子の光学特性のさらに他の例を説明するための図である。 図５は、図２の光学特性を呈する透過型体積ホログラムからなる光拡散素子を作製するための露光方法を説明するための図である。 図６は、図１に示された照明装置の作用を説明するための斜視図である。 図７は、図１に対応する図であって、照明装置、投射装置および投射型映像表示装置の一変形例を説明するための図である。 図８は、図１に対応する図であって、照明装置、投射装置および投射型映像表示装置の他の変形例を説明するための図である。 図９は、照明装置のさらに他の変形例を示す図である。 図１０は、図６に対応する図であって、照明装置のさらに他の変形例およびその作用を説明するための斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１〜図１０は、本発明の一実施の形態およびその変形例を説明するための図であって、照明装置、投射装置および投射型映像表示装置を説明するための図である。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

〔装置の構成〕
まず、コヒーレント光を投射する照明装置および投射装置を含み且つスペックルを目立たなくさせることができる投射型映像表示装置の構成を説明する。

図１に示す投射型映像表示装置１０は、スクリーン１５と、コヒーレント光からなる映像光を投射する投射装置２０と、を有している。投射装置２０は、仮想面上に位置する被照明領域ＬＺをコヒーレント光で照明する照明装置４０と、被照明領域ＬＺと重なる位置に配置され照明装置４０によってコヒーレント光で照明される空間光変調器３０と、空間光変調器３０からのコヒーレント光をスクリーン１５に投射する投射光学系２５と、を有している。

空間光変調器３０としては、例えば、透過型の液晶マイクロディスプレイを用いることができる。この場合、照明装置４０によって面状に照明される空間光変調器３０が、画素毎にコヒーレント光を選択して透過させることにより、空間光変調器３０をなすディスプレイの画面上に変調画像が形成されるようになる。こうして得られた変調画像をなす映像光は、投射光学系２５によって、等倍で或いは変倍されてスクリーン１５へ投射される。これにより、変調画像がスクリーン１５上に等倍で或いは変倍、すなわち通常、拡大されて表示され、観察者は当該画像を観察することができる。

なお、空間光変調器３０としては、反射型のマイクロディスプレイを用いることも可能である。この場合、空間光変調器３０での反射光によって変調画像が形成され、空間光変調器３０へ照明装置４０からコヒーレント光が照射される面と、空間光変調器３０から変調画像をなす映像光が進みでる面が同一の面となる。このような反射光を利用する場合、空間光変調器３０としてＤＭＤ（Digital Micromirror Device）などのＭＥＭＳ素子を用いることも可能である。上述したＪＰ６−２０８０８９Ａに開示された装置では、ＤＭＤが空間光変調器として利用されている。

また、空間光変調器３０の入射面は、照明装置４０によってコヒーレント光を照射される被照明領域ＬＺと同一の形状および大きさであることが好ましい。この場合、照明装置４０からのコヒーレント光を、スクリーン１５への映像の表示に高い利用効率で利用することができるからである。

スクリーン１５は、透過型スクリーンとして構成されていてもよいし、反射型スクリーンとして構成されていてもよい。スクリーン１５が反射型スクリーンとして構成されている場合には、観察者は、スクリーン１５に関して投射装置２０と同じ側から、スクリーン１５で反射されるコヒーレント光によって表示される映像を観察することになる。一方、スクリーン１５が透過型スクリーンとして構成されている場合、観察者は、スクリーン１５に関して投射装置２０とは反対の側から、スクリーン１５を透過したコヒーレント光によって表示される映像を観察することになる。

ところで、空間光変調器３０を経てスクリーン１５に投射されたコヒーレント光は、拡散され、観察者に映像として認識されるようになる。この際、スクリーン上に投射されたコヒーレント光は拡散によって干渉し、スペックルを生じさせることになる。その他にも、空間光変調器３０での拡散や、さらには空間中の拡散等の要因によってもスペックルが生じ得り、これらのスペックルはスクリーン１５上に投影されることによって視認され得るようになる。ただし、ここで説明する投射型映像表示装置１０では、以下に説明する照明装置４０が、時間的に角度変化するコヒーレント光で、空間光変調器３０が重ねられている被照明領域ＬＺを照明するようになっている。より具体的には、以下に説明する照明装置４０は、コヒーレント光によって被照明領域ＬＺを照明するが、この際、被照明領域ＬＺの各位置に入射する光の入射角度が経時的に変化していく。この結果、スクリーン１５上でのコヒーレント光の拡散パターンも時間的に変化するようになり、コヒーレント光の拡散で生じるスペックルが時間的に重畳されて目立たなくなる。以下、このような照明装置４０について、さらに詳細に説明する。

図１に示された照明装置４０は、互いに異なる位置に配置された複数の光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃを含む光学素子５０と、波長域が異なる複数のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを光学素子５０に照射する照射装置６０と、各光拡散素子５５からの光を合成する合成装置７０と、合成装置に接続されたインテグレーターロッド８０と、を有している。合成装置７０で合成され且つその後にインテグレーターロッド８０で均一化されたコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、被照明領域ＬＺを照明する照明光として、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂから進み出る。

図示された例において、照射装置６０は、第１波長域の第１コヒーレント光Ｌａと、第１波長域とは異なる第２波長域の第２コヒーレント光Ｌｂと、第１波長域および第２波長域のいずれとも異なる第３波長域の第３コヒーレント光Ｌｃと、を投射する。一方、光学素子５０は、第１〜第３のコヒーレントＬａ，Ｌｂ，Ｌｃにそれぞれ対応した第１〜第３光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃを含んでいる。照射装置６０は、第１波長域の第１コヒーレント光Ｌａが第１光拡散素子５５ａ上を走査し、第２波長域の第２コヒーレント光Ｌｂが第２光拡散素子５５ｂ上を走査し、且つ、第３波長域の第３コヒーレント光Ｌｃが第３光拡散素子５５ｃ上を走査するように、波長域が異なるコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを光学素子５０に向けて照射する。合成装置７０は、第１光拡散素子５５ａからの第１コヒーレント光Ｌａと、第２光拡散素子５５ｂからの第２コヒーレント光Ｌｂと、第３光拡散素子５５ｃからの第３コヒーレント光Ｌｃと、を合成する。

すなわち、照射装置６０から投射された第１コヒーレント光Ｌａは、光学素子５０の第１光拡散素子５５ａで拡散され、第１入射面７０ａ１を介して合成装置７０に入射する。また、照射装置６０から投射された第２波長域の第２コヒーレント光Ｌｂは、光学素子５０の第２光拡散素子５５ｂで拡散され、第２入射面７０ａ２を介して合成装置７０に入射する。さらに、照射装置６０から投射された第３波長域の第３コヒーレント光Ｌｃは、光学素子５０の第３光拡散素子５５ｃで拡散され、第３入射面７０ａ３を介して合成装置７０に入射する。

合成装置７０の出射面７０ｂは、インテグレーターロッド８０の入射面８０ａに接続されている。したがって、合成装置７０で合成された第１コヒーレント光Ｌａ、第２コヒーレント光Ｌｂおよび第３コヒーレント光Ｌｃは、インテグレーターロッド８０へ入射する。そして、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂから出射した第１コヒーレント光Ｌａ、第２コヒーレント光Ｌｂおよび第３コヒーレント光Ｌｃが、被照明領域ＬＺを照明する。図示された例では、照明装置４０からの第１〜第３コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、被照明領域ＬＺに重ねて配置された空間光変調器３０を照明する。

光学素子５０の光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、照射装置６０からのコヒーレント光を拡散させる又は拡げる機能を有した素子である。光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、一例として、ホログラム記録媒体から形成され得る。光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに用いられるホログラム記録媒体として、種々の公知のホログラフィック光学素子を用いることができる。具体例として、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが、透過型の体積ホログラムやレリーフ型計算機合成ホログラムから形成され得る。

透過型の体積ホログラムやレリーフ型計算機合成ホログラムは、反射型の体積ホログラムと比較してその波長選択性が低くなる、といった特徴を有している。このため、互いに異なる波長域の光に対して所定の回折作用を及ぼすことを意図された複数の透過型の体積ホログラムやレリーフ型計算機合成ホログラムは、一般的に、積層して用いられることはなく、ここで説明する形態のように、設計波長域の光のみが入射し得るように空間的にずらして配置される。すなわち、ここで説明する形態、具体的には、複数波長域の光がそれぞれ別個のホログラム記録媒体である光拡散素子で拡散された後に合成されて照明光をなすようになる形態は、透過型の体積ホログラムやレリーフ型計算機合成ホログラムを光拡散素子として使用することに適した形態と言える。

以下では、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを拡散させる又は拡げる透過型の体積ホログラム、とりわけ、散乱板６の像５を再生し得るホログラム記録媒体として構成された例を適宜取り上げる。ただし、上記の説明から理解され得るように、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、透過型の体積ホログラムに限定されることなく、レリーフ型の計算機合成ホログラムは光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃとして好適に用いられ、さらに、反射型の体積ホログラムやレンズアレイ等の種々の光学素子が光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃとして用いられてもよい。

図示する例で光学素子５０に含まれた光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、照射装置６０から照射されてその各位置に入射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを再生照明光として受け、当該コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを高効率で回折することができる。すなわち、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、その各位置、言い換えると、その各点とも呼ばれるべき各微小領域に入射するコヒーレント光を回折して拡げ、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３に入射させる。とりわけ図２〜図４に示された例では、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、その各位置、言い換えると、その各点とも呼ばれるべき各微小領域に入射するコヒーレント光を回折することによって、散乱板６の像５を再生することができるようになっている。

一方、上述したように照射装置６０は、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、光学素子５０の光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するようにして、光学素子５０へコヒーレント光を照射する。したがって、ある瞬間に、照射装置６０によってコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを照射されている光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上の領域は、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの表面の一部分であって、とりわけ図示する例では、点と呼ばれるべき微小領域となっている。つまり、或る瞬間において、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、その表面の一部分に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを、拡散させることにより、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３に拡大して照射する。さらに言い換えると、或る瞬間において、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、その表面の一部分に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを、進行方向が一定ではなく或る程度の角度域に広がる拡散光ないしは発散光束に整形して、合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３に入射させる。

そして、照射装置６０から照射されて光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上の各位置（各点または各領域（以下、同じ））に、当該光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの回折条件を満たすような入射角度で、入射するようになっている。図２〜図４に示されたように、照射装置６０から光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、それぞれ、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃで回折されて、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３の少なくとも一部分を照明する。すなわち、照射装置６０から光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３の少なくとも一部分に拡大して照射される。

図２〜図４に示された例において、照射装置６０から光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、当該光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃによって回折された後に入射する合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３上の領域ＩＡａ，ＩＡｂ，ＩＡｃは、少なくとも一部分において重なりあっている。上述したように光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが散乱板６の像５を再生し得る透過型の体積ホログラムとして形成されている場合には、照射装置６０から光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３上において、少なくとも部分的に重なるようにして散乱板６の像５を再生し得ることになる。

とりわけ、図２および図４に示された例では、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、それぞれ、当該光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃによって進行方向を変化させられて合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３上の同一の領域に入射している。すなわち、照射装置６０から光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３内の特定の領域に拡大して照射される。上述したように光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが散乱板６の像５を再生し得る透過型の体積ホログラムとして形成されている場合には、照射装置６０から光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３上の同一の領域に重ねて散乱板６の像５を再生し得ることなる。

加えて、図２に示されたでは、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、それぞれ、当該光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃによって進行方向を変化させられて合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３となる領域の全域に入射している。上述したように光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが散乱板６の像５を再生し得る透過型の体積ホログラムとして形成されている場合には、照射装置６０から光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３となる領域に重ねて散乱板６の像５を再生し得ることなる。

なお、各コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、合成装置７０を経由してインテグレーターロッド８０の入射面８０ａへ入射する。そして、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが、当該光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを、角度域を持って広がる拡散光ないしは発散光に整形していれば、当該拡散光ないしは発散光はインテグレーターロッド８０の均一化機能を有効に発揮される。したがって、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃからのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３上の一部の領域にしか入射していなくとも、またこれにともなって、インテグレーターロッド８０の入射面８０ａ上の一部の領域にしか入射していなくとも、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂの全域から効果的に均一化された分布のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが出射され得る。したがって、図２〜図４に示された例に限られず、例えば、図２〜図４における入射領域ＩＡａ，ＩＡｂ，ＩＡｃのすべてが重なり合っている領域が、存在しないようにしてもよい。

コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃに対して以上の回折機能を発揮し得る光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃとして、フォトポリマーを用いた透過型の体積ホログラムが用いられ得る。例えば図２に示された光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、図５に示すように、実物の散乱板６からの散乱光を物体光Ｌｏとして用いて作製され得る。図５には、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃをなすようになる感光性を有したホログラム感光材料５８に、互いに干渉性を有したコヒーレント光からなる参照光Ｌｒと物体光Ｌｏとが露光されている状態が、示されている。

参照光Ｌｒは、例えば、特定波長域のレーザ光を発振するレーザ光源からのレーザ光が用いられており、平行光束として一定の方向に沿って進みホログラム感光材料５８に入射する。一具体例として、レーザ光源から放出された直進光としてのレーザ光を、まず、スペイシャルフィルタ等で発散させ（拡げ）て発散光束に変換し、次に、コリーメータを用いて、所定のビーム断面積を有する平行光束に変換し、その後、ホログラム感光材料５８に入射させる。

次に、物体光Ｌｏは、たとえばオパールガラスからなる散乱板６からの散乱光として、ホログラム感光材料５８に入射する。ここでは作製されるべき光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが透過型なので、物体光Ｌｏは、参照光Ｌｒと同一の側からホログラム感光材料５８へ入射する。物体光Ｌｏは、参照光Ｌｒと干渉性を有している必要がある。したがって、例えば、同一のレーザ光源から発振されたレーザ光を分割して、分割された一方を上述の参照光Ｌｒとして利用し、他方を物体光Ｌｏとして使用することができる。

図５に示す例では、散乱板６の板面への法線方向と平行な平行光束が、散乱板６へ入射して散乱され、そして、散乱板６を透過した散乱光が物体光Ｌｏとしてホログラム感光材料５８へ入射している。この方法によれば、通常安価に入手可能な等方散乱板を散乱板６として用いた場合に、散乱板６からの物体光Ｌｏが、ホログラム感光材料５８の全域に概ね均一な光量分布で入射することが可能となる。またこの方法によれば、散乱板６による散乱の度合いにも依存するが、ホログラム感光材料５８の各位置に、散乱板６の出射面６ａの全域から概ね均一な光量で参照光Ｌｒが入射しやすくなる。このような場合には、得られた光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射した光が、それぞれ、散乱板６の像５を同様の明るさで再生すること、および、再生された散乱板６の像５が概ね均一な明るさで観察されることが実現され得る。

以上のようにして、参照光Ｌｒおよび物体光Ｌｏがホログラム記録材料５８に露光されると、参照光Ｌｒおよび物体光Ｌｏが干渉してなる干渉縞が生成され、この光の干渉縞が、何らかのパターン、すなわち、体積ホログラムでは、一例として、屈折率変調パターンとして、ホログラム記録材料５８に記録される。その後、ホログラム記録材料５８の種類に対応した適切な後処理が施され、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが得られる。

図５の露光工程を経て得られた光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、図２に示された回折機能である再生機能を発揮することができる。図２に示すように、図５のホログラム感光材料５８から形成された光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、露光工程で用いられたレーザ光と同一波長の光であって、露光工程における参照光Ｌｒの光路を逆向きに進む光によって、そのブラッグ条件が満たされるようになる。すなわち、図２に示すように、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに対する平行光束としての参照光Ｌｒの進行方向と同一の方向に沿って逆向きに進む平行光束は、再生照明光として、当該ホログラム感光材料５８と同一位置に配置された光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに高効率で回折されるようになる。光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃで回折された再生光は、露光工程時におけるホログラム感光材料５８に対する散乱板６の相対位置（図５参照）と同一の位置関係をなすようになる光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに対する特定の位置に、散乱板６の再生像５を生成する。

この際、散乱板６の再生像５を生成する再生光、すなわち、再生照明光を光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃで回折してなる回折光は、露光工程時に散乱板６からホログラム感光材料５８へ向かって進んでいた物体光Ｌｏの光路を逆向きに進む光として散乱板６の像５の各点を再生する。そして、上述したように、また図５に示すように、露光工程時に散乱板６の出射面６ａの各位置から出射する散乱光Ｌｏが、それぞれ、ホログラム感光材料５８の概ね全領域に入射するように拡散している（拡がっている）。すなわち、ホログラム感光材料５８上の各位置には、散乱板６の出射面６ａの全領域からの物体光Ｌｏが入射し、結果として、出射面６ａ全体の情報が光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置にそれぞれ記録されている。このため、図２に示された、再生照明光として機能する平行光束をなす各光は、それぞれ単独で、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射して互いに同一の輪郭を有した散乱板６の像５を、互いに同一の位置に再生することができる。

一方、図２に示された平行光束によってブラッグ条件が満たされるようになる光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃを含む光学素子５０に対してコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを照射する照射装置６０は、一定の方向に進むコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを光学素子５０の光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に照射するようになっている。言い換えると、照射装置６０は、仮想の平行光束をなす一光線の光路に沿って、光学素子５０の光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置にコヒーレント光を照射するようになっている。

具体的な構成として、図１に示された例において、照射装置６０は、波長域が異なる複数のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを合成してなる合成光ＳＬを生成する光源機構６１と、光源機構６１からの合成光ＳＬの進行方向を周期的に変化させる走査デバイス６５と、走査デバイス６５からの合成光ＳＬを波長域が異なる複数のコヒーレント光に分離する分離装置６９と、を有している。

光源機構６１は、各コヒーレントの波長域に対応した波長域のコヒーレント光をそれぞれ発振する複数の光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃと、複数の光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃからのコヒーレント光を合成する合成手段６２である合成デバイスと、を有している。光源機構６１には、複数の光源として、第１波長域の第１コヒーレント光Ｌａを発振する第１光源６１ａと、第２波長域の第２コヒーレント光Ｌｂを発振する第２光源６１ｂと、第３波長域の第３コヒーレント光Ｌｃを発振する第３光源６１ｃと、が設けられている。例えば、第１波長域が第１の原色成分（例えば、赤色成分）に対応し、第２波長域が第２の原色成分（例えば、緑色成分）に対応し、且つ、第３波長域が第３の原色成分（例えば、青色成分）に対応するようにしてもよい。この例によれば、照射装置６０が、第１〜第３の原色成分の加法混色によって、白色光を照射することができる。一方、合成手段６２として、二以上の光を合成する種々の部材、部品、装置等を用いることができる。図示する例においては、比較的に安価で小型であるといった利点を有するハーフミラーが、用いられている。

走査デバイス６５は、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの光路を経時的に変化させ、この結果として、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、対応する光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するようにして、光学素子５０に入射するようになる。図１および図６に示された例において、照射装置６０は、コヒーレント光を反射する反射面６６ａであって少なくとも一つの軸線ＲＡを中心として回動可能な反射面を有した反射デバイス６６と、反射デバイス６６で反射された光の光路を一定の方向ｄｓと平行な方向に偏向させる偏向素子６７と、を有している。

図示された本実施の形態において、反射デバイス６６は、一つの軸線ＲＡ１を中心として回動可能な反射面６６ａとしてのミラーを有したミラーデバイスとして、構成されている。そして、図１および図６に示すように、このミラーデバイス６６は、ミラー６６ａの配向を変化させることによって、光源機構６１からのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを合成してなる合成光ＳＬの進行方向を変化させるようになっている。この際、図１に示すように、ミラーデバイス６６は、概ね、一定の位置（基準位置）ＳＰにおいて光源機構６１からコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを受けるようになっている。このため、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、所定の角度範囲内において周期的に回動するミラーデバイス６６によって進行方向を変えられた後、基準位置ＳＰから発散する発散光束をなす光線の光路に沿って進むようになる。

一方、偏向素子６７は、反射デバイス６６の以上の構成に対応して、基準位置ＳＰから発散する発散光束をコリメートして平行光束に変換し得るように、構成されている。具体的には、偏向素子６７は、レンズとして構成され、基準位置ＳＰから発散する発散光束をコリメートし得る位置に配置されている。このため、偏向素子６７で光路を調整されたコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、平行光束の一光線をなす光線として、分離装置６９に入射する。

分離装置６９として、二以上の波長域の光を分離し得る種々の部材、部品、装置等を用いることができる。図示する例においては、比較的に安価で小型であるといった利点を有する波長選択性を有したミラーデバイスから構成された第１分離ミラーデバイス６９ａ、第２分離ミラーデバイス６９ｂおよび第３分離ミラーデバイス６９ｃを用いられている。 図１の例において、各分離ミラーデバイス６９ａ，６９ｂ，６９ｃは、走査デバイス６５で偏向されたコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの進行方向ｄｓに沿って並べられ、走査デバイス６５で偏向された光の光路上に配置されている。

第３分離ミラーデバイス６９ｃは、走査デバイス６５に最も近い位置に配置されており、第３波長域の第３コヒーレント光Ｌｃを反射しその他の波長域の光を透過する。第２分離ミラーデバイス６９ｂは、第３分離ミラーデバイス６９ｃの背面に配置されており、第２波長域の第２コヒーレント光Ｌｂを反射しその他の波長域の光を透過する。第１分離ミラーデバイス６９ａは、第２分離ミラーデバイス６９ｂの背面に配置されている。この第１分離ミラーデバイス６９ａは、第１波長域の第１コヒーレント光Ｌａを反射しその他の波長域の光を透過するように構成されていてもよいし、或いは、ここで説明する形態においては、全ての波長域の光を反射する通常のミラーデバイスとして構成されていてもよい。

対応する分離ミラーデバイス６９ａ，６９ｂ，６９ｃにおいて反射した各コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、対応する光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに入射する。各分離ミラーデバイス６９ａ，６９ｂ，６９ｃの反射面が平面として形成されているので、各分離ミラーデバイス６９ａ，６９ｂ，６９ｃで光路を最終調整されたコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、平行光束の一光線をなす再生照明光として、光学素子５０の対応する光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃへ入射し得る。結果として、照射装置６０からのコヒーレント光は光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するようになり、且つ、図２に示された光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃによれば、その各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが同一の輪郭を有した散乱板６の像５を同一の位置、例えば、合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３に重ねて、或いは、各入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３を介した合成装置７０の内部となる位置に重ねて再生することができる。これらの例では、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃからのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、すべて、合成装置７０内に入射することが可能となり、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの利用効率の観点から好ましい。

なお、図６は、図１に示された照射装置６０および光学素子５０の構成を斜視図として示している。ただし、照射装置６０に含まれる分離装置６９の分離ミラーデバイス６９ａ，６９ｂ，６９ｃは、反射する波長域が異なりその他の点において互いに同一に構成され得ることから、図６には、一つの分離ミラーデバイスのみを図示している。同様に、光学素子５０の光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、回折することを意図されたコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの波長域が異なりその他の点において互いに同一の構成に構成され得ることから、図６には、一つの光拡散素子のみを図示している。

図６に示された反射デバイス６６は、一つの軸線ＲＡ１に沿ってミラー６６ａを回動させるように、構成されている。このため、反射デバイス６６で連続的に進行方向を変化させられるコヒーレント光の偏向素子６７への入射点ＩＰ１は、反射デバイス６６をなすレンズの入射面上の線状走査経路ＰＷ１を往復動するようになる。とりわけ図６に示された例では、反射デバイス６６の回動軸線ＲＡ１は、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの板面上に定義されたＸＹ座標系、つまり、ＸＹ平面が光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの板面と平行となるＸＹ座標系のＹ軸と、平行に延びている。そして、反射面６６ａが、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの板面上に定義されたＸＹ座標系のＹ軸と平行な軸線ＲＡ１を中心として周期的に回動することにより、照射装置６０からのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの光学素子５０への入射点ＩＰ２が、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの板面上に定義されたＸＹ座標系のＸ軸と平行な方向に往復動するようになる。すなわち、図６に示された例では、照射装置６０は、コヒーレント光が光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を直線経路ＰＷ２に沿って走査するように、光学素子５０にコヒーレント光を照射する。

なお、図１に示された例では、各分離ミラーデバイス６９ａ，６９ｂ，６９ｃは、走査デバイス６５で偏向された方向ｄｓに沿って並べられ、走査デバイス６５で偏向された光の光路上に配置されている。一方、光学素子５０の光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、各分離ミラーデバイス６９ａ，６９ｂ，６９ｃに対応して、分離ミラーデバイス６９ａ，６９ｂ，６９ｃの配列方向ｄｓに沿って、並べて配列されている。図１に示すように、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、一平面上に配列されている。このような形態によれば、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃを同一の基材上に形成、または配置、または貼合することができ、構成が簡略化されるとともに、装置の小型化も可能となる。

なお、光学素子５０の光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃへ入射する各コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの波長は、図５の露光工程である記録工程で用いた光の波長と厳密に一致させる必要はなく、露光工程で用いた光の波長から多少ずれていても予定した領域に像５を実質的に再生することができる。そもそも、実際上の問題として、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃを作成する際、ホログラム記録材料５８が収縮する場合があり、このような場合には、むしろ、ホログラム記録材料５８の収縮を考慮して、照射装置６０から光学素子５０に照射されるコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの波長が調整されていた方が良い。このような点から、光源機構６１のコヒーレント光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃで生成するコヒーレント光の波長は、図５の露光工程である記録工程で用いた光の波長と厳密に一致させる必要はなく、ほぼ同一となっていればよい。

また、同様の理由から、光学素子５０の光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置へ入射する光の進行方向も、厳密に同一方向に沿った経路を取っていなくとも、予定した領域に像５を実質的に再生することができる。実際に、図１および図６に示す例では、反射デバイス６６のミラー（反射面）６６ａは、必然的に、その回動軸線ＲＡ１からずれる。したがって、基準位置ＳＰを通過しない回動軸線ＲＡ１を中心としてミラー６６ａを回動させた場合、反射デバイス６６から偏向素子６７へ向かうコヒーレント光は、厳密な意味で、基準位置ＳＰからの発散光束をなす一光線とはならないことがあり、結果として、走査デバイス６５から光学素子５０へ向かうコヒーレント光は、厳密な意味で、常に同一の一定方向ｄｓに進まないこともある。しかしながら、実際には、図示された構成の照射装置６０から光学素子５０をなす光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上の各位置へ入射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃにより、実質的に、予定した領域に重ねて像５を再生することができる。

このような点から、本明細書で用いる「同一方向」、「一定方向」「平行」等の幾何学的条件を特定する用語については、厳密な意味に縛られることなく、同様の光学的機能を期待し得る程度の誤差を含めて解釈することとする。

合成装置７０は、二以上の光を合成する種々の部材、部品、装置等を用いて構成され得る。図１に示された例において、合成装置７０は、例えばダイクロイックプリズムから構成され得る合成手段７１を有している。図１に示された例において、合成手段７１は、第２光拡散素子５５ｂに対向して配置されている。合成手段７１の第２光拡散素子５５ｂに対向する部分は、第２光拡散素子５５ｂから第２コヒーレント光Ｌｂを受ける第２入射面７０ａ２を形成している。また、合成装置７０は、第１光拡散素子５５ａに対向して配置されるとともに合成手段７１に接続された第１誘導手段７２ａと、第３光拡散素子５５ｃに対向して配置されるとともに合成手段７１に接続された第２誘導手段７２ｂと、を有している。

第１誘導手段７２ａの第１光拡散素子５５ａに対向する部分は、第１光拡散素子５５ａから第１コヒーレント光Ｌａを受ける第１入射面７０ａ１を形成している。第１誘導手段７２ａは、プリズムやミラー等を有しており、第１光拡散素子５５ａからの第１コヒーレント光Ｌａを合成手段７１に導く。第２誘導手段７２ｂの第３光拡散素子５５ｃに対向する部分は、第３光拡散素子５５ｃから第３コヒーレント光Ｌｃを受ける第３入射面７０ａ３を形成している。第２誘導手段７２ｂは、プリズムやミラー等を有しており、第３光拡散素子５５ｃからの第３コヒーレント光Ｌｃを合成手段７１に導く。

そして、合成手段７１は、第１光拡散素子５５ａからの第１コヒーレント光Ｌａと、第２光拡散素子５５ｂからの第２コヒーレント光Ｌｂと、第３光拡散素子５５ｃからの第３コヒーレント光Ｌｃと、を合成して、その出射面７０ｂを介してインテグレーターロッド８０へと誘導する。

図１の例では、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが一平面上に並べて配置されていることに対応して、合成装置７０は、その入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３が一平面上に位置するようにして、配列されている。とりわけ、合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３が配列される仮想面は、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが配列される仮想面とは平行となっており、且つ、後述するインテグレーターロッド８０の長手方向と直交している。

なお、ここで例示した合成装置７０は、各光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃからのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの全体的な分布を整形することなく光路を調整して、或いは、正反射等によって側方への拡がりを規制しながら光路を調整して合流させ、インテグレーターロッド８０へと誘導する。したがって、各光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃから出射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、合成装置７０の構成に依存して決定される所定の光路長をそれぞれ進んで合成され、その後、合成装置７０の出射面７０ｂを介してインテグレーターロッド８０に向かう。

次に、インテグレーターロッド８０について説明する。インテグレーターロッド８０の入射面８０ａは合成装置７０の出射面７０ｂと接続されており、合成装置７０から第１〜第３コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを受ける。インテグレーターロッド８０に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂを介して照明装置４０から出射し、照明光として被照明領域ＬＺへと向かう。

インテグレーターロッド８０は、入射光の全反射を繰り返し引き起こすことにより、光の分布を均一化させる機能を有している。したがって、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂ上での照度分布の面内バラツキは、当該インテグレーターロッド８０の入射面８０ａ上での光量分布の面内バラツキよりも小さくなる。また、既に言及したように、インテグレーターロッド８０が十分に均一化機能を発揮すれば、インテグレーターロッド８０の入射面８０ａの一部分にしか、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが入射していない場合であっても、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂの全域から、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが出射するようになる。

ところで、波長域の異なる複数のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃによって被照明領域ＬＺを照明するには、照射装置６０から光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、それぞれ、少なくとも一部分において重なり合う被照明領域ＬＺ上の領域を照明し、且つ、各コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃによって重なり合うように照明される被照明領域ＬＺ上の前記少なくとも一部分が、異なる波長域のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの間で、少なくとも部分的に重なっているようにすればよい。この場合、走査デバイス６５の状態によらず、各波長域のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが常に照明され続ける領域が被照明領域ＬＺ上に存在し、且つ、各波長域のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが照明されている被照明領域ＬＺ上の領域が、異なる波長域のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの間で、少なくとも部分的に重なり合う。すなわち、すべての波長域のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが絶えず照明され続けている、一例として光の三原色成分を合成した白色光が絶えず照明され続けている領域が、被照明領域ＬＺに存在することなる。このような照明は、合成装置７０の各入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａから出射面７０ｂまでの光路長、インテグレーターロッド８０による均一化機能、並びに、インテグレーターロッド８０の出射面８１ｂ，８２ｂ，８３ｂから被照射面ＬＺまでの光路長を考慮して、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃからの回折光の分布、例えば、合成装置７０の各入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３への入射角度を調節することにより、実現され得る。

一方、投射装置２０について検討すると、図１に示すように、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂに対面して空間光変調器３０が配置されている。そして、インテグレーターロッド８０からの光は、照明装置４０による照明光として、空間光変調器３０を照明するようになる。

投射装置２０おいて、三種類のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを空間光変調器３０に照明して画像を形成するには、上述した波長域の異なる複数のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃによって被照明領域ＬＺを照明する場合と同様の条件を満たすようにすればよい。より具体的には、照明装置４０が、次の条件（ａ）〜（ｄ）が満たされるように構成されていることが好ましい。
（ａ）照射装置６０から第１光拡散素子５５ａの各位置に入射した第１コヒーレント光Ｌａが、それぞれ、インテグレーターロッド８０を経た後に、少なくとも一部分において重なり合う空間光変調器３０上の領域を照明する。
（ｂ）照射装置６０から第２光拡散素子５５ｂの各位置に入射した第２コヒーレント光Ｌｂが、それぞれ、インテグレーターロッド８０を経た後に、少なくとも一部分において重なり合う空間光変調器３０上の領域を照明する。
（ｃ）照射装置６０から第３光拡散素子５５ｃの各位置に入射した第３コヒーレント光Ｌｃが、それぞれ、インテグレーターロッド８０を経た後に、少なくとも一部分において重なり合う空間光変調器３０上の領域を照明する。
（ｄ）第１コヒーレント光Ｌａによって重なり合うように照明される空間光変調器３０上の前記少なくとも一部分と、第２コヒーレント光Ｌｂによって重なり合うように照明される空間光変調器３０上の前記少なくとも一部分と、第３コヒーレント光Ｌｃによって重なり合うように照明される空間光変調器３０上の前記少なくとも一部分が、少なくとも部分的に重なっている。

第１〜第３コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃについての条件（ａ）〜（ｃ）がそれぞれ満たされる場合には、照射装置６０での走査にかかわらず、少なくとも一部の区域に、当該コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが照明され続ける。そして、条件（ｄ）がさらに満たされる場合には、照射装置６０での走査にかかわらず、第１〜第３コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが絶えず照明されている領域が存在することになる。そして、第１〜第３コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが絶えず照明されている領域に、空間光変調器３０を重ねて配置することにより、空間光変調器３０を第１〜第３コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃによって絶えず照明し続けることができ、例えば、空間光変調器３０を用いてフルカラー映像を生成することも可能となる。

既に言及したように、インテグレーターロッド８０が十分に均一化機能を発揮すれば、インテグレーターロッド８０の入射面８０ａの一部分にしか、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが入射していない場合であっても、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂの全域から、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが出射するようになる。この場合、合成装置７０の出射面７０ｂの近傍に空間光変調器３０を配置することにより、合成装置７０からのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの出射方向の如何にかかわらず、空間光変調器３０を、第１〜第３コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃで照明することができる。

〔装置の作用効果〕
次に、以上の構成からなる照明装置４０、投射装置２０および投射型映像表示装置１０の作用について説明する。

まず、照射装置６０は、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが光学素子５０の光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するようにして、光学素子５０へコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを照射する。具体的には、第１〜第３光源第６１ａ，６１ｂ，６１ｃからそれぞれ照射される第１〜第３コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、合成手段６２によって合成されてなる合成光ＳＬとして、走査デバイス６５の基準点ＳＰに入射する。合成光ＳＬは、走査デバイス６５によって、その進行方向を空間的に変化させられる。より具体的には、合成光ＳＬは、仮想の平行光束の一光線の光路を辿るよう、その光路を周期的に平行移動させる。その後、合成光ＳＬは、分離手段６９によって波長域毎に分離されるとともに、対応する光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃへ向けて進行方向を変化させる。各コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、それぞれ、その進行方向を周期的に平行移動させながら、対応する光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上に入射する。このようにして、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、対応する光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するようにして、当該光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに入射する。

また、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、対応する光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射する際、対応する光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの当該位置でのブラッグ条件を満たす入射角度で入射する。この結果、各位置に入射したコヒーレント光は、それぞれ、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃで回折され、或る程度の角度域に広がる拡散光に整形される。そして、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、或る程度の角度域に広がる拡散光として、対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３を介して合成装置７０へ入射する。

図５に示された方法によって作製され図２に示された回折特性を呈する光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃを用いた場合には、各光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、各位置に入射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを回折することによって、それぞれ、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３に重ねて散乱板６の像５を再生する。すなわち、照射装置６０から光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、それぞれ、光学素子５０で拡散または拡げられて、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３の全域に入射するようになる。このような形態によれば、使用され得なくなるコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを生じさせることなくコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの利用効率を改善し得るだけでなく、さらに、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの進行方向の角度域をより広い範囲に変化させることができ且つコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの面内分布をより均一化させることができ、結果として、後述するスペックルをより効果的に目立たなくさせることができる。

各光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃからのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、合成装置７０で合成され、合成装置７０の出射面７０ｂに接続されたインテグレーターロッド８０に誘導される。

照明装置４０は、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するようにして、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを光学素子５０に照射する。すなわち、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上におけるコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの入射位置は常に変化する。このため、合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３の各位置において、当該位置に入射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの入射角度も変化し続ける。また、ここで説明した合成装置７０は、第１〜第３コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの全体的な分布を整形することなく光路を調整し、或いは、正反射等によって側方への拡がりを規制しながら光路を調整して合流させ、インテグレーターロッド８０の入射面８０ａに誘導する。したがって、インテグレーターロッド８０の入射面８０ａの各位置において、当該位置に入射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの入射角度、すなわち、入射方向がインテグレーターロッド８０の長手方向に対してなす角度も変化し続ける。

とりわけ、図２に示された拡散特性を呈する光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃを用いた場合には、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３の全域に絶えずコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが入射してくる。このため、インテグレーターロッド８０の入射面８０ａの全域に絶えずコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが入射するようにすることも可能である。この場合、インテグレーターロッド８０の入射面８０ａの各位置において、当該位置に入射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの入射角度は連続的且つ周期的に、より大きな角度域内で、変化し続ける。

インテグレーターロッド８０は、入射光の全反射を繰り返し引き起こすことにより、光量の面内分布を均一化させる機能を有している。そして、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃから投射される角度域を持って広がる拡散光は、このインテグレーターロッド８０の均一化作用を効果的に及ぼされる。したがって、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂ上の各位置における出射光量は、効果的に均一化される。

なお、インテグレーターロッド８０による均一化機能は、当該インテグレーターロッド８０の内部での全反射に起因している。したがって、ある瞬間にインテグレーターロッド８０から出射する光束の進行方向は、当該光束がインテグレーターロッド８０に入射した際の進行方向に依存して決定される。インテグレーターロッド８０による均一化機能が十分に発揮されていると仮定すれば、当該光束のインテグレーターロッド８０の入射面８０ａへの入射時における最大入射角度の大きさは、当該光束のインテグレーターロッド８０の出射面８０ｂからの出射時における最大出射角度の大きさとなり、同様に、当該光束のインテグレーターロッド８０の入射面８０ａへの入射時における最小入射角度の大きさが、当該光束のインテグレーターロッド８０の出射面８０ｂからの出射時における最小出射角度の大きさとなる。

すなわち、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂから出射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの出射方向の角度域は、当該光がインテグレーターロッド８０の入射面８０ａへ入射する際の入射角度の角度域に依存する。そして、インテグレーターロッド８０へのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの入射角度が経時的に変化することから、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂから出射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの出射方向の角度域も変化することになる。その一方で、任意の瞬間にインテグレーターロッド８０の出射面８０ｂから出射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの出射方向の角度域は、出射面８０ｂ内の各位置において均一化する。

なおここで、「インテグレーターロッドの入射面への入射時における入射角度」とは、インテグレーターロッド８０の入射面８０ａへの入射光の進行方向が、インテグレーターロッド８０の長手方向、言い換えると、インテグレーターロッド８０の導光方向に対してなす角度のことである。同様に、「インテグレーターロッドの出射面からの出射時における出射角度」とは、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂからの出射光の進行方向が、インテグレーターロッド８０の長手方向、言い換えると、インテグレーターロッド８０の導光方向に対してなす角度のことである。

以上のようにして、各インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂから出射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、照明装置４０からの照明光として、空間光変調器３０を照明する。なお、インテグレーターロッド８０の均一化機能により、各波長域のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂの全域から効果的に均一化された光量で空間光変調器３０に向けて投射されるようになる。これにより、空間光変調器３０は、効果的に均一化された面内光量分布を示す第１コヒーレント光Ｌａ、第２コヒーレント光Ｌｂおよび第３コヒーレント光Ｌｃによって、その全域を照明されることなる。

空間光変調器３０は、照明装置４０によって面上に照明されることにより、変調画像を形成するようになる。空間光変調器３０によって形成される変調画像は、投射光学系２５によってスクリーン１５に投射される。スクリーン１５に投射された変調画像をなすコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、拡散され、観察者に映像として認識されるようになる。

なお、照明装置４０は、複数波長域のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃによって空間光変調器３０を照明する。空間光変調器３０が、例えばカラーフィルタを含んでいて各波長域のコヒーレント光毎に変調画像の形成が可能である場合には、複数色で映像を表示することが可能となる。あるいは、空間光変調器３０がカラーフィルタを含んでいなくとも、照射装置６０が各波長域のコヒーレント光を時分割的に照射し、且つ、空間光変調器３０が、照射されている波長域のコヒーレント光に対応した変調画像を形成するように時分割的に作動する場合にも、複数色で映像を表示することが可能となる。とりわけ、投射装置２０または投射型映像表示装置１０において、照射装置６０が、赤色光に対応する波長域のコヒーレント光と、緑色光に対応する波長域のコヒーレント光と、青色光に対応する波長域のコヒーレント光と、を含んでいる場合には、フルカラーで映像を表示することが可能となる。

ところで、従来では、映像を形成するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃがスクリーン１５上に投射されると、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃがスクリーン１５で散乱し、この散乱によって干渉が生じ、スペックルが発生していた。

しかしながら、ここで説明してきた照明装置４０によれば、次に説明するように、スペックルを極めて効果的に目立たなくさせることができる。

前掲の文献「Speckle Phenomena in Optics, Joseph W. Goodman, Roberts & Co., 2006」によれば、スペックルを目立たなくさせるには、偏光・位相・角度・時間といったパラメータを多重化し、モードを増やすことが有効であるとされている。ここでいうモードとは、互いに無相関なスペックルパターンのことである。例えば、複数のレーザ光源から同一のスクリーンに異なる方向からコヒーレント光を投射した場合、レーザ光源の数だけ、モードが存在することになる。また、同一のレーザ光源からのコヒーレント光を、時間を区切って異なる方向から、スクリーンに投射した場合、人間の目で分解不可能な時間の間にコヒーレント光の入射方向が変化した回数だけ、モードが存在することになる。そして、このモードが多数存在する場合には、光の干渉パターンが無相関に重ねられ平均化され、結果として、観察者の目によって観察されるスペックルが目立たなくなるものと考えられている。

上述した照射装置６０では、各コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するようにして、光学素子５０に照射される。また、照射装置６０から光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、回折されて、或る程度の角度域に広がった拡散光として、合成装置７０の対応する入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３に入射し、インテグレーターロッド８０へ導かれる。インテグレーターロッド８０へのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの入射角度は経時的に変化する。このため、光量分布を均一化されてインテグレーターロッド８０から出射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの出射方向も、経時的に変化する。結果として、照明装置４０から空間光変調器３０が配置されている被照明領域ＬＺに入射する照明光の入射方向も経時的に変化することになる。

この点について、被照明領域ＬＺを基準にして考えると、被照明領域ＬＺ内の各位置には絶えず各コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが入射してくるが、その入射方向は、常に変化し続けることになる。結果として、空間光変調器３０の透過光によって形成された変調画像の各画素をなす光が、図１に矢印Ａで示すように経時的に光路を変化させながら、スクリーン１５の特定の位置に投射されるようになる。

なお、各コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を連続的に走査する。これにともなって、照明装置４０から被照明領域ＬＺへのコヒーレント光の入射方向も連続的に変化するとともに、投射装置２０からスクリーン１５へのコヒーレント光の入射方向も連続的に変化する。ここで、投射装置２０からスクリーン１５へのコヒーレント光の入射方向が僅か、例えば０．数°だけ変化すれば、スクリーン１５上に生じるスペックルのパターンも大きく変化し、無相関なスペックルパターンが十分に重畳されることになる。加えて、実際に市販されているＭＥＭＳミラーやポリゴンミラー等の走査デバイス６５の周波数は通常数百Ｈｚ以上であり、数万Ｈｚにも達する走査デバイス６５も珍しくない。

以上のことから、上述してきた照明装置４０によれば、映像を表示しているスクリーン１５上の各位置において時間的にコヒーレント光の入射方向が変化していき、且つ、この変化は、人間の目で分解不可能な速さであり、結果として、人間の目には、相関の無いコヒーレント光の散乱パターンが多重化されて観察されることになる。したがって、各散乱パターンに対応して生成されたスペックルが重ねられ平均化されて、観察者に観察されることになる。これにより、スクリーン１５に表示されている映像を観察する観察者に対して、スペックルを極めて効果的に目立たなくさせることができる。

なお、人間によって観察される従来のスペックルには、スクリーン１５上でのコヒーレント光の散乱等、照明装置４０や投射装置２０等の装置の外部での要因に起因した装置外でのスペックルだけでなく、スクリーン等に投射される前におけるコヒーレント光の散乱を原因とする装置側でのスペックルも発生し得る。この装置側で発生したスペックルパターンは、空間光変調器３０を介してスクリーン１５上に投射されることによって、観察者に認識され得るようにもなる。しかしながら、上述してきた形態によれば、コヒーレント光が光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を連続的に走査し、そして光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光が、或る程度の角度範囲をもって広がる拡散光として、合成装置７０およびインテグレーターロッド８０に入射している。すなわち、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが、スペックルパターンを形成していたそれまでの波面とは別途の新たな波面を形成し、複雑且つ均一に、被照明領域ＬＺ、さらには、空間光変調器３０を介してスクリーン１５を照明するようになる。このような光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃでの新たな波面の形成により、装置側で発生するスペックルパターンは不可視化されることになる。

ところで、前掲の文献「Speckle Phenomena in Optics, Joseph W. Goodman, Roberts & Co., 2006」には、スクリーン上に生じたスペックルの程度を示すパラメータとして、スペックルコントラスト（単位％）という数値を用いる方法が提案されている。このスペックルコントラストは、本来は均一の輝度分布をとるべきテストパターン映像を表示した際に、スクリーン上に実際に生じる輝度のばらつきの標準偏差を、輝度の平均値で除した値として定義される量である。このスペックルコントラストの値が大きければ大きいほど、スクリーン上のスペックル発生程度が大きいことを意味し、観察者に対して、斑点状の輝度ムラ模様がより顕著に提示されていることを示す。

図１を参照しながら説明してきた基本形態の投射型映像表示装置１０について、スペックルコントラストを調査した（条件１）。また、上述の光学素子５０として、透過型の体積型ホログラムに代えて、特定の再生照明光を受けた場合に散乱板６の像５を再生し得るように計算機を用いて設計された凹凸形状を有する計算機合成ホログラム（ＣＧＨ）としてのレリーフ型ホログラムを用いた場合についてのスペックルコントラストも調査した（条件２）。ＨＤＴＶ（高精細テレビ）の映像表示用途にて、観察者が肉眼観察した場合に輝度ムラ模様がほとんど認識できないレベルとして、スペックルコントラスト６．０％以下という基準（たとえば、ＷＯ／２００１／０８１９９６号公報参照）が示されているが、条件１および条件２とも、測定されたスペックルコントラストは、６．０％を大きく下まわった。条件１および条件２について実際に肉眼観察したところ、視認され得る程度の輝度ムラ（明るさのムラ）は発生していなかった。

一方、レーザ光源からのレーザ光を平行光束に整形して空間光変調器３０に入射させた場合、すなわち、図１に示された投射型映像表示装置１０の空間光変調器３０に、走査デバイス６５、光学素子５０およびインテグレーターロッド８０を介さず、光源機構６１からのコヒーレント光を平行光束として入射させた場合、スペックルコントラストは２０．７％となった（条件３）。この条件下では、肉眼観察により、斑点状の輝度ムラ模様がかなり顕著に観察された。

また、照明装置４０をＬＥＤ（非コヒーレント光源）に交換し、このＬＥＤ光源からの光を空間光変調器３０に入射させた場合、すなわち、図１に示された投射型映像表示装置１０の空間光変調器３０に、走査デバイス６５、光学素子５０およびインテグレーターロッド８０を介さず、ＬＥＤ光源からの非コヒーレント光を平行光束として入射させた場合、スペックルコントラストは４．０％となった（条件４）。この条件下では、肉眼観察で視認され得る程度の輝度ムラ（明るさのムラ）は発生していなかった。

条件１および条件２の結果が、条件３の結果よりも極めて良好であり、さらに、条件４の測定結果と比較しても良好となった。既に述べたとおり、スペックルの発生という問題は、実用上、レーザ光などのコヒーレント光源を用いた場合に生じる固有の問題であり、ＬＥＤなどの非コヒーレント光源を用いた装置では、考慮する必要のない問題である。加えて、条件１および条件２では、条件４と比較して、スペックル発生の原因となり得る光学素子５０が追加されている。これらの点から、条件１および条件２によれば、スペックル不良に十分に対処することができたと言える。

加えて、上述してきた基本形態によれば、次の利点を享受することもできる。

上述してきた実施の形態においては、任意の瞬間に、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃによって或る程度の角度範囲を持って拡がる拡散光に整形されたコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、インテグレーターロッド８０に入射する。インテグレーターロッド８０での均一化機能により、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、任意の瞬間に、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂ上の各位置から出射するようになる。また、インテグレーターロッド８０での均一化機能により、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃは、任意の瞬間に、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂ上の各位置から、インテグレーターロッド８０への入射角度に依存して決まる或る程度の角度域を持った範囲内の方向に向けて出射する。

すなわち、インテグレーターロッド８０の均一化機能により、任意の瞬間に、被照明領域ＬＺの各位置には、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが或る程度の角度範囲内の種々の方向から入射する。言い換えると、任意の瞬間に、ホログラム記録媒体５５で回折されて被照明領域ＬＺの各位置に入射する光は、角度を多重化されることになる。この角度の多重化によって、各瞬間におけるスペックルパターンが複雑ないしは微細となり、その上更に、角度の時間変化により、複雑化ないしは微細化されたスペックルパターンが、上述したように、無相関なスペックルパターンとして時間的に重畳されることになる。この結果、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃをインテグレーターロッド８０と組み合わせて用いることによれば、スクリーン１５に表示されている映像を観察する観察者に対して、スペックルを極めて効果的に目立たなくさせることができる。

また、インテグレーターロッド８０の均一化機能によれば、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂから出射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの出射方向の角度域を、各瞬間毎に、出射面８０ｂ内の各位置において均一化することができる。すなわち、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃをインテグレーターロッド８０と組み合わせて用いることにより、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの回折特性によらず、スクリーン１５上の各位置におけるスペックルの不可視化機能を均一化することができる。

さらに、インテグレーターロッド８０の均一化機能によれば、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂ上の各位置における出射光量は、効果的に均一化される。結果として、均一な光量分布の照明光によって空間光変調器３０を照明することができ、これにより、スクリーン１５上に投射される映像の明るさの面内分布を均一化することできる。

加えて、インテグレーターロッド８０の均一化機能によれば、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃからの拡散光が、合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３の全域、さらには、インテグレーターロッド８０の入射面８０ａの全域に入射しなくとも、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂの全域からコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが出射するようになり、空間光変調器３０の全域を照明することが可能となる。すなわち、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃのみに頼ることなく、インテグレーターロッド８０も、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃのビーム形態を整形および調整するための光学部材として機能する。このため、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの作製や配置を高精度に行う必要が無くなる。

具体的には、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃによって再生される像６を、その大きさ及び再生位置について、合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３に対して精確に適合させておく必要はない。光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃによって再生される像６が、合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３内に位置するようにしておきさえすればよい。したがって、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの拡散角度、すなわち、回折角度の設定を高い回折効率となる仕様にて、設計することも可能となる。

また、実際上の問題として、例えば、ホログラム記録媒体や後述するレンズアレイ等からなる光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに入射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが完全な平行光ではなく散乱成分を有することがある。このようなコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを用いた場合、光拡散素子の各位置に入射したコヒーレント光によって照明される領域の周辺、例えば、光拡散素子によって再生される散乱板６の像５の周辺がぼけてしまう可能性がある。この場合、インテグレーターロッドを用いなければ、コヒーレント光によって照明される領域の周辺部のぼけの程度に応じた光量ロスが生じたり、空間光変調器３０の周辺が暗くなってしまう。したがって、このような場合にも、光量ロスが生じたり、空間光変調器３０の周辺が暗くなってしまう。

上述した実施の形態において、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃによって再生される像６が、インテグレーターロッド８１，８２，８３の入射面８１ａ，８２ａ，８３ａ内に位置するようにしておきさえすれば、これらの問題に対処することができる。以上のことから、照明装置４０、投射装置２０および投射型映像表示装置１０の構成を簡易化すること、並びに、これにともなって照明装置４０、投射装置２０および投射型映像表示装置１０の製造コストを低減することも可能になる。

ただし、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃによって進行方向を変化させられた後に、入射するようになる対応する合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３上における領域が、一部分において重なり合ってある場合、さらには、同一である場合、さらには、入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３の全域となっている場合には、スクリーン１５に照射される明るさの分布がより均一化される点において好ましい。特に、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの各位置に入射したコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３上における入射領域が大きくなれば、これにともなって、インテグレーターロッド８０への入射角度がより大きな角度域で経時的に変化し、且つ、任意の瞬間における、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂ上の各位置からの出射角度域が拡大される。この場合、スクリーン１５の各位置へ入射する変調画像の入射角度域Ａも拡がり、且つ、各瞬間での角度を多重化に起因したスペックルパターンの複雑化ないしは微細化が促進され、スペックルをより効果的に不可視化することができる。

また、上述してきた実施の形態によれば、第１〜第３光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの間で、回折特性、とりわけ拡散角度域を調節しておくことにより、照明装置から投射される各コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが照明する領域が互いに重なり合うようにすることができる。この場合、この重なり合った領域に、空間光変調器３０を重ねて配置することにより、照射装置６０からのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを、高効率で映像形成のために利用することが可能となり、第１〜第３光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃからの光の利用効率の面においても優れる。

さらに、上述してきた実施の形態では、光学素子５０に含まれる光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが、一平面上に配列され、各光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃからのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを一本のインテグレーターロッド８０に入射させている。したがって、照明装置４０をコンパクトな大きさに構成することができる。

〔変形例〕
図１〜６に例示された一具体例に基づいて説明してきた一実施の形態に対して、種々の変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いており、重複する説明を省略する。

（照明装置）
上述した形態によれば、スペックルを効果的に目立たなくさせることができる。ただし、この作用効果は、主として照明装置４０に起因したものである。したがって、この照明装置４０を種々の態様で有用に使用することができる。例えば、照明装置４０を単なる照明として用いることができ、この場合、明るさのムラ、輝度ムラ、ちらつきを目立たなくさせることができる。

（空間光変調器、投射光学系、スクリーン）
上述した形態によれば、スペックルを効果的に目立たなくさせることができる。ただし、この作用効果は、主として照明装置４０に起因したものである。そして、この照明装置４０を、種々の既知な空間光変調器、投射光学系、スクリーン等と組み合わせても、スペックルを効果的に目立たなくさせることができる。この点から、空間光変調器、投射光学系、スクリーンは、例示したものに限られず、種々の既知な部材、部品、装置等を用いることができる。一例として、インテグレーターロッド８０と空間光変調器３０との間に、インテグレーターロッド８０の出射面８０ｂでの光の断面情報を空間光変調器３０に伝達し得るリレー光学系が設けられていてもよい。

（合成装置）
上述した実施の形態において、合成装置７０が、ダイクロイックプリズム等から構成され得る一つの合成手段７１と、プリズム等から構成され得る第１誘導手段７２ａおよび第２誘導手段７２ｂと、を含んで構成される例を示したが、これに限られない、一例として、図７に示されているように、合成装置７０が、二つの合成手段７１ａ，７１ｂを有するようにしてもよい。図７に示された例における合成装置７０は、例えばダイクロイックプリズムを含んで構成され得る第１合成手段７１ａおよび第２合成手段７１ｂと、上述した第１誘導手段７２ａおよび第２誘導手段７２ｂと、を有している。第１合成手段７１ａの第２光拡散素子５５ｂに対向する部分は、第２光拡散素子５５ｂから第２コヒーレント光Ｌｂを受ける第２入射面７０ａ２を形成している。そして、第１合成手段７１ａは、第１誘導手段７２ａと接続され、第１コヒーレント光Ｌａと第２コヒーレント光Ｌｂとを合成する。第２合成手段７１ｂの第１合成手段７１ａに対向する部分は、合成された第１コヒーレント光Ｌａおよび第２コヒーレント光Ｌｂを受ける入射面をなしている。そして、第２合成手段７１ｂは、第２誘導手段７２ｂと接続され、第１合成手段７１ａで合成された第１コヒーレント光Ｌａおよび第２コヒーレント光Ｌｂと、第２誘導手段７２ｂからの第３コヒーレント光Ｌｃと、を合成する。

（照射装置）
上述した形態では、照射装置６０が、波長域が異なる複数のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを合成してなる合成光ＳＬを生成する光源機構６１と、光源機構６１からの合成光ＳＬの進行方向を周期的に走査デバイス６５と、走査デバイス６５からの合成光ＳＬを波長域が異なる複数のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃに分離手段６９と、を有する例を示したが、これに限れない。図８に示すように、異なる光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃから波長域の異なるコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、合成されることなく別の光路を辿って、対応する光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに入射するようにしてもよい。また、図９に示すように、照射装置６０が、波長域が異なる複数のコヒーレント光をそれぞれ生成する複数の光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃと、複数の光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃからのコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの進行方向を変化させて、当該コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するようにする走査デバイス６５と、を含み、波長域が異なる複数のコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが、互いに異なる方向から同一の走査デバイス６５に入射して、互いに異なる方向へ進行方向を変更させられるようにしてもよい。これらの変形例によれば、複数の波長域のコヒーレント光を合成する手段および分離する手段を必要としない。

また、走査デバイス６５と光学素子５０との間に、走査デバイス６５からの光の断面情報を光学素子５０に伝達し得るリレー光学系を設けるようにしてもよい。

また、上述した実施の形態では、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するようにして光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに入射するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの入射角度が一定である例を示したがこれに限られない。図８および図９に示すように、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するようにして当該光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに入射する際に、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃへの入射角度が経時的に変化するようにしてもよい。

また、走査デバイス６５が、コヒーレント光の進行方向を反射によって変化させる一軸回動型の反射デバイス６６と、反射デバイス６６からの種々の進行方向へ進むコヒーレント光の進行方向を同一の方向ｄｓに偏向させる偏向素子６７と、を有する例を示したが、これに限られない。走査デバイス６５の反射デバイス６６は、図１０に示すように、反射デバイス６６のミラー（反射面６６ａ）が、第１の回動軸線ＲＡ１だけでなく、第１の回動軸線ＲＡ１と交差する第２の回動軸線ＲＡ２を中心としても回動可能となっていてもよい。図１０に示された例では、ミラー６６ａの第２の回動軸線ＲＡ２は、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの板面上に定義されたＸＹ座標系のＹ軸と平行に延びる第１回動軸線ＲＡ１と、直交している。そして、ミラー６６ａが、第１軸線ＲＡ１および第２軸線ＲＡ２の両方を中心として回動可能なため、反射デバイス６６からのコヒーレント光の偏向素子６７の表面への入射点ＩＰ１は、二次元方向に移動可能となる。結果として、照射装置６０からのコヒーレント光の光学素子５０への入射点ＩＰ２は、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの板面上で二次元方向に移動可能となる。一例として図１０に示されているように、コヒーレント光の偏向素子６７への入射点ＩＰ１が円周走査経路ＰＷ１上を移動するようにすることもでき、また、コヒーレント光の光学素子５０への入射点ＩＰ２が円周走査経路ＰＷ２上を移動するようにすることもできる。

また、走査デバイス６５が、二以上の反射デバイス（ミラーデバイス）６６を含んでいてもよい。この場合、各反射デバイス６６の反射面（ミラー）６６ａが、単一の軸線を中心としてのみ回動可能であっても、照射装置６０からのコヒーレント光の光学素子５０への入射点ＩＰ２を、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃの板面上で二次元方向に移動させることができる。

なお、走査デバイス６５に含まれる反射デバイス６６の具体例としては、ＭＥＭＳミラー、ポリゴンミラー等を挙げることができる。

また、走査デバイス６５は、反射によってコヒーレント光の進行方向を変化させる反射デバイス、一例として、上述してきたミラーデバイス６６以外のデバイスを含んで構成されていてもよい。例えば、走査デバイス６５が、屈折プリズムやレンズ等を含んでいていてもよい。

一方、走査デバイス６５に含まれる偏向素子６７の具体例としては、上述した樹脂製やガラス製のレンズの他に、フレネルレンズ、ホログラムレンズ、回折光学素子（ＤＯＥ：Diffractive Optical Element）等を挙げることができる。

ただしそもそも、走査デバイス６５は必須ではなく、照射装置６０の光源機構６１や第１〜第３光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃが、光学素子５０に対して変位可能、すなわち、移動、揺動、回転に構成され、光源機構６１や第１〜第３光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃの光学素子５０に対する変位によって、光源機構６１や第１〜第３光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃから照射されたコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃが光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃ上を走査するようにしてもよい。すなわち、光源機構６１や第１〜第３光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃから放出されたコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの光路を連続的に変化させることに加えて、あるいは、光源機構６１や第１〜第３光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃから放出されたコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの光路を連続的に変化させることに代えて、光源機構６１や第１〜第３光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃの配向、例えば、配置や向き等を変化させて、光源機構６１や第１〜第３光源６１ａ，６１ｂ，６１ｃからコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの放出方向を変化させるようにしてもよい。

上述した形態では、照射装置６０が、波長域が異なる三種類のコヒーレント光を放出するようにした例を示したが、これに限られない。照射装置６０が、波長域の異なる二種類のコヒーレント光を放出するようにしてもよいし、波長域の異なる四種類以上のコヒーレント光を放出するようにしてもよい。

（光学素子）
上述した実施の形態において、光学素子５０に含まれる複数の光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが同一平面上に配置されている例を示したが、これに限られない。例えば、図８に示すように光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは同一平面上に配置されていなくてもよい。図８に示された例において、光学素子５０は、分離して配置された三つの光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃから構成されている。

また、上述した実施の形態において、光学素子５０が、フォトポリマーを用いた透過型の体積型ホログラム５５からなる例を示したが、既に説明したように、これに限られない。光学素子５０は、銀塩材料を含む感光媒体を利用して記録するタイプの体積型ホログラムを含んでもよい。さらに、光学素子５０は、レリーフ型（エンボス型）のホログラム記録媒体を含んでいてもよいし、透過型の体積型ホログラム記録媒体を含んでいてもよい。

また、図５に示す露光工程では、いわゆるフレネルタイプのホログラム記録媒体、すなわち、図２および図３に示された光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが作成されることになるが、レンズを用いた記録を行うことにより得られるフーリエ変換タイプのホログラム記録媒体、すなわち、図４に示された光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃを作成してもかまわない。図４に示すように、フーリエ変換タイプのホログラム記録媒体を用いる場合には、像再生時にもフーリエ変換レンズ５３を使用してもよい。

また、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃに形成されるべき縞状パターン、例えば、屈折率変調パターンや凹凸パターンは、現実の物体光Ｌｏおよび参照光Ｌｒを用いることなく、予定した再生照明光Ｌａの波長や入射方向、並びに、再生されるべき像の形状や位置等に基づき計算機を用いて設計されてもよい。このようにして得られた光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、計算機合成ホログラムと呼ばれる。

さらに、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、ホログラフィック光学素子に限られることなく、各位置に照射されたコヒーレント光の進行方向を変化させるとともに拡散させるレンズアレイや、さらには光拡散機能を有した拡散板から構成されるようにしてもよい。光拡散素子として機能するレンズアレイの具体例として、拡散機能を付与された全反射型または屈折型のフレネルレンズやフライアイレンズ等を挙げることができる。レンズアレイの要素レンズは、周期的に配列されていてもよいし不規則的に配列されていてもよい。このような照明装置４０においても、照射装置６０が、レンズアレイからなる光拡散素子上をコヒーレント光が走査するようにして、光学素子５０にコヒーレント光を照射するようにし、且つ、照射装置６０から光学素子５０の各位置に入射したコヒーレント光が、拡散して合成装置７０に入射するようにすれば、スペックルを効果的に目立たなくさせることができる。また、光学素子５０がレンズアレイや拡散板を含む態様においては、光学素子５０がホログラム記録媒体を含む態様と同様に、その他の構成、例えば照射装置６０、空間光変調器３０、投射光学系２５およびスクリーン１５に対して種々の変形、例えば、修正や変更を行うことが可能である。

また、上述した実施の形態において、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが合成装置７０の入射面７０ａ１，７０ａ２，７０ａ３から離間して配置されている例を示したがこれに限られない。光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃがインテグレーターロッド８０の入射面８０ａ上の全域または一部分に設けられていてもよい。このような形態によれば、光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃを透過するコヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃを、すべて、インテグレーターロッド８０に入射させることができ、コヒーレント光Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃの利用効率の観点から好ましい。

（照明方法）
上述した形態において、照射装置６０が光学素子５０上でコヒーレント光を一次元方向に走査可能とするように構成され、且つ、光学素子５０のホログラム記録媒体やレンズアレイ等から構成される光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが各位置に照射されたコヒーレント光を二次元方向に拡散するよう（拡げるように、発散させるように）に構成される例を示した。ただし、既に説明してきたように、このような例に限定されることはなく、例えば、照射装置６０が光学素子５０上でコヒーレント光を二次元方向に走査可能とするように構成され、且つ、光学素子５０のホログラム記録媒体やレンズアレイ等から構成される光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが各位置に照射されたコヒーレント光を二次元方向に拡散するよう（拡げるように、発散させるように）に構成され、これにより、照明装置４０が二次元的な被照明領域ＬＺを照明してもよい（図１０を参照しながら、既に説明した態様）。

また、既に言及しているように、照射装置６０が光学素子５０上でコヒーレント光を一次元方向に走査可能とするように構成され、且つ、光学素子５０のホログラム記録媒体やレンズアレイ等から構成される光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが各位置に照射されたコヒーレント光を一次元方向に拡散するよう（拡げるように、発散させるように）に構成されていてもよい。この態様において、照射装置６０によるコヒーレント光の走査方向と、光学素子５０のホログラム記録媒体やレンズアレイ等から構成される５５の拡散方向（拡げる方向）と、が平行となるようにしてもよい。

さらに、照射装置６０が光学素子５０上でコヒーレント光を一次元方向または二次元方向に走査可能とするように構成され、且つ、光学素子５０のホログラム記録媒体やレンズアレイ等から構成される光拡散素子５５ａ，５５ｂ，５５ｃが各位置に照射されたコヒーレント光を一次元方向に拡散するよう（拡げるように、発散させるように）に構成されていてもよい。

（変形例の組み合わせ）
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

５ 像
６ 散乱板
１０ 投射型映像表示装置
１５ スクリーン
２０ 投射装置
２５ 投射光学系
３０ 空間光変調器
４０ 照明装置
５０ 光学素子
５３ レンズ
５５ａ 第１光拡散素子
５５ｂ 第２光拡散素子
５５ｃ 第３光拡散素子
５８ ホログラム感光材料
６０ 照射装置
６１ 光源機構
６１ａ 光源（第１光源）
６１ｂ 光源（第２光源）
６１ｃ 光源（第３光源）
６２ 合成手段
６５ 走査デバイス
６６ ミラーデバイス（反射デバイス）
６６ａ ミラー（反射面）
６７ 偏向素子
６９ 分離装置
６９ａ 第１分離ミラーデバイス
６９ｂ 第２分離ミラーデバイス
６９ｃ 第３分離ミラーデバイス
７０ 合成装置
７０ａ１ 第１入射面
７０ａ２ 第２入射面
７０ａ３ 第３入射面
７０ｂ 出射面
７１ 合成プリズム
７２ａ 第１誘導手段
７２ｂ 第２誘導手段
８０ インテグレーターロッド
８０ａ 入射面
８０ｂ 出射面

Claims (12)

1. 第１光拡散素子および第２光拡散素子を含む光学素子と、
   第１波長域の第１コヒーレント光が前記第１光拡散素子上を走査し且つ前記第１波長域とは異なる第２波長域の第２コヒーレント光が前記第２光拡散素子上を走査するように、波長域が異なる複数のコヒーレント光を前記光学素子に照射する照射装置と、
   前記第１光拡散素子からの前記第１コヒーレント光と、前記第２光拡散素子からの前記第２コヒーレント光と、を合成する合成装置と、
   前記合成装置で合成された前記第１コヒーレント光および前記第２コヒーレント光が入射するインテグレーターロッドと、を備える、照明装置。
2. 前記照射装置から前記第１光拡散素子の各位置に入射した前記第１コヒーレント光が、それぞれ、前記インテグレーターロッドから出射した後に少なくとも一部分において重なり合う領域を照明し、
   前記照射装置から前記第２光拡散素子の各位置に入射した前記第２コヒーレント光が、それぞれ、前記インテグレーターロッドから出射した後に少なくとも一部分において重なり合う領域を照明し、
   前記第１コヒーレント光によって重なり合うように照明される前記少なくとも一部分と、前記第２コヒーレント光によって重なり合うように照明される前記少なくとも一部分は、少なくとも部分的に重なっている、請求項１に記載の照明装置。
3. 前記第１光拡散素子の各位置に入射した前記第１コヒーレント光は、それぞれ、前記インテグレーターロッドの入射面上の少なくとも一部分において重なり合う領域に入射し、
   前記第２光拡散素子の各位置に入射した前記第２コヒーレント光は、それぞれ、前記インテグレーターロッドの入射面上の少なくとも一部分において重なり合う領域に入射する、請求項１または２に記載の照明装置。
4. 前記光学素子は、前記第１光拡散素子および前記第２光拡散素子とは別の第３光拡散素子をさらに含み、
   前記照射装置から照射される前記波長域が異なる複数のコヒーレント光は、前記第１波長域および前記第２波長域とは異なる第３波長域の第３コヒーレント光をさらに含み、前記照射装置は、前記第３コヒーレント光が前記第３光拡散素子上を走査するように、前記第３コヒーレント光を照射し、
   前記第３光拡散素子からの前記第３コヒーレント光が、前記合成装置によって、前記第１光拡散素子からの前記第１コヒーレント光と、前記第２光拡散素子からの前記第２コヒーレント光と合成される、請求項１に記載の照明装置。
5. 前記照射装置から前記第１光拡散素子の各位置に入射した前記第１コヒーレント光が、それぞれ、前記インテグレーターロッドから出射した後に少なくとも一部分において重なり合う領域を照明し、
   前記照射装置から前記第２光拡散素子の各位置に入射した前記第２コヒーレント光が、それぞれ、前記インテグレーターロッドから出射した後に少なくとも一部分において重なり合う領域を照明し、
   前記照射装置から前記第３光拡散素子の各位置に入射した前記第３コヒーレント光が、それぞれ、前記インテグレーターロッドから出射した後に少なくとも一部分において重なり合う領域を照明し、
   前記第１コヒーレント光によって重なり合うように照明される前記少なくとも一部分と、前記第２コヒーレント光によって重なり合うように照明される前記少なくとも一部分と、前記第３コヒーレント光によって重なり合うように照明される前記少なくとも一部分は、少なくとも部分的に重なっている、請求項４に記載の照明装置。
6. 前記第１光拡散素子の各位置に入射した前記第１コヒーレント光は、それぞれ、前記インテグレーターロッドの入射面上の少なくとも一部分において重なり合う領域に入射し、
   前記第２光拡散素子の各位置に入射した前記第２コヒーレント光は、それぞれ、前記インテグレーターロッドの入射面上の少なくとも一部分において重なり合う領域に入射し、
   前記第３光拡散素子の各位置に入射した前記第３コヒーレント光は、それぞれ、前記インテグレーターロッドの入射面上の少なくとも一部分において重なり合う領域に入射する、請求項４または５に記載の照明装置。
7. 前記光学素子に含まれる前記光拡散素子は、一平面上に配列されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の照明装置。
8. 各光拡散素子は透過型の光拡散素子である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の照明装置。
9. 前記インテグレーターロッドの入射面が前記合成装置に接続されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の照明装置。
10. 前記照射装置は、前記波長域が異なる複数のコヒーレント光を合成してなる合成光を生成する光源機構と、前記光源機構からの前記合成光の進行方向を変化させる走査デバイスと、前記走査デバイスからの前記合成光を前記波長域が異なる複数のコヒーレント光に分離する分離装置と、を有する、請求項１〜９のいずれか一項に記載の照明装置。
11. 照明装置と、
    前記照明装置によって照明される空間光変調器と、を備え、
    前記照明装置は、
    第１光拡散素子および第２光拡散素子を含む光学素子と、
    第１波長域の第１コヒーレント光が前記第１光拡散素子上を走査し且つ前記第１波長域とは異なる第２波長域の第２コヒーレント光が前記第２光拡散素子上を走査するように、波長域が異なる複数のコヒーレント光を前記光学素子に照射する照射装置と、
    前記第１光拡散素子からの前記第１コヒーレント光と、前記第２光拡散素子からの前記第２コヒーレント光と、を合成する合成装置と、
    前記合成装置で合成された前記第１コヒーレント光および前記第２コヒーレント光が入射するインテグレーターロッドと、を有する、投射装置。
12. 照明装置と、
    前記照明装置によって照明される空間光変調器と、
    前記空間光変調器で得られた変調画像を投影されるスクリーンと、を備え、
    前記照明装置は、
    第１光拡散素子および第２光拡散素子を含む光学素子と、
    第１波長域の第１コヒーレント光が前記第１光拡散素子上を走査し且つ前記第１波長域とは異なる第２波長域の第２コヒーレント光が前記第２光拡散素子上を走査するように、波長域が異なる複数のコヒーレント光を前記光学素子に照射する照射装置と、
    前記第１光拡散素子からの前記第１コヒーレント光と、前記第２光拡散素子からの前記第２コヒーレント光と、を合成する合成装置と、
    前記合成装置で合成された前記第１コヒーレント光および前記第２コヒーレント光が入射するインテグレーターロッドと、を有する、投射型映像表示装置。

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