WO2010047089A1 - レーザー光用の光拡散セル、これを用いた光源装置および画像表示装置 - Google Patents

レーザー光用の光拡散セル、これを用いた光源装置および画像表示装置 Download PDF

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    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/005—Optical components external to the laser cavity, specially adapted therefor, e.g. for homogenisation or merging of the beams or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping

Definitions

  • the combination of the three primary colors of laser beams is excellent in the expression of the color gamut, but there is a problem that speckle noise is generated as it is.
  • speckle noise since the light emitted from the laser light source is coherent light that is very likely to interfere, when applied to image display as it is, the final projected image has a bright part and a dark part over the entire image. Light flickering, called speckle noise, always occurs. Therefore, when the laser beam is used as it is, the visibility is deteriorated as compared with an image display device using a light source that has been conventionally used.
  • the projection light without speckle noise is called incoherent light.
  • Patent Document 6 includes both a diffusing element in which a fluid composition composed of a fine particle dispersoid and a translucent dispersion medium is sealed, and a vibration applying means for fine particles, and allows coherent laser light to pass through the element.
  • a method for reducing speckle noise by minutely vibrating dispersoids (fine particles) by a vibration applying means is disclosed.
  • the minute vibration is forcibly performed by an AC electric field change, a magnetic field change, an ultrasonic wave, or the like.
  • the speckle pattern of the laser diffused light diffused by minute vibrations of the fine particles changes at high speed at random. A person cannot know the speckle pattern changing at high speed, and speckle noise is removed.
  • the light diffusing cell for laser light of the present invention does not need to force the fine particles to vibrate or move by applying an external force.
  • the light diffusing cell of the present invention is installed in the laser light passage, By simply transmitting the light, the coherent laser light can be changed to incoherent laser light, and speckle noise can be efficiently reduced or eliminated.
  • the light diffusion cell is a speckle noise removing element that can sufficiently remove speckle noise even when the thickness of the dispersion is about 0.5 mm to 5 mm, and thus has a small occupied volume and a small number of constituent members. It can be easily incorporated into various laser light source devices or image display devices.
  • the viscosity is 0.5 mPa ⁇ s or more, preferably 500 mPa ⁇ s or less, or 300 mPa ⁇ s or less, preferably 1 mPa ⁇ s or more and 100 mPa ⁇ s. -More preferable in the case of s or less, more preferably 50 mPa-s or less. Most preferably, it is 1 mPa ⁇ s or more and 10 mPa ⁇ s or less.
  • the dispersion viscosity of the latex fine particles is preferably from 0.1 mPa ⁇ s to 10,000 mPa ⁇ s, more preferably from 0.1 mPa ⁇ s to 5000 mPa ⁇ s. Furthermore, 0.1 mPa ⁇ s or more and 1000 mPa ⁇ s or less is more preferable. Further preferable viscosity is as described in the section of the viscosity of the dispersion. The lower the viscosity, the faster the Brownian motion.
  • the viscosity of the inorganic fine particle dispersion in the invention is preferably from 0.15 mPa ⁇ s to 10,000 mPa ⁇ s, more preferably from 0.15 mPa ⁇ s to 5000 mPa ⁇ s. Furthermore, it is more preferable if it is 0.15 mPa ⁇ s or more and 1000 mPa ⁇ s or less. Further preferred viscosity of the dispersion is as described above.
  • the inorganic fine particles aluminum oxide fine particles are preferable. Like the latex dispersion, the lower the viscosity, the faster the Brownian motion.
  • the aluminum oxide fine particle dispersion used in the present invention is known as alumina sol or the like, and a commercially available product can be used. Examples of commercially available products include Cataloid RTM AS-3 manufactured by Catalytic Chemical Co., Ltd.
  • the light diffusion cell has a reflection mechanism adjacent to the incident side of the laser light.
  • the reflection mechanism has a function of reflecting light scattered backward among the light incident on the light diffusion cell of the present invention and guiding it to the emission side to increase the light use efficiency.
  • the reflection mechanism is not particularly limited as long as it has the above function. Usually, these include installation of a reflective plate or a reflective film, or a reflective coating (including vapor deposition).
  • the reflection plate or the reflection film may be installed on the surface of the substrate on the laser light incident side of the light diffusion cell of the present invention by adhesion or other conventional methods, for example, as shown in FIG. 1 or FIG.
  • Example 4 An aluminum oxide aqueous dispersion (alumina sol, Cataloid RTM AS-3, manufactured by Catalytic Chemical Co., Ltd.) having an average particle diameter of 100 nm and a solid content (aluminum fine particle content) of 7% by weight, and a solid content (aluminum fine particle content) of 4 wt.
  • a light diffusion cell was produced in the same manner as in Example 1 except that a dispersion diluted with water until the concentration became% was used. This cell was evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.
  • the viscosity of the aluminum aqueous dispersion having an aluminum fine particle content of about 4% by weight was 4.0 mPa ⁇ s (25 ° C.).

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Abstract

　本発明は液体を封入することのできる透明セル内に、光を透過する液体媒質中に、平均粒子径１００ｎｍ以上で、１．５μｍ以下の微粒子をコロイド状に分散した微粒子分散液を封入したレーザー光用の光拡散セル、入射光の反射光を再帰的に利用する反射機構を備えた同光拡散セル、該光拡散セルと半導体レーザー光源を備えたレーザー光源装置、及び該光拡散セル又は該レーザー光源装置を備えた画像表示装置に関するもので、該光拡散セルは半導体レーザー光のスペックルノイズを著しく低減または解消する。また、該光拡散セルは構成が簡易で、占有容積も小さく、レーザー光を用いる何れの方式の画像表示装置にも容易に、組み込むことが可能である。従って、レーザー光を用いる画像表示装置の大型化、又は大幅なコストアップ無しに、スペックルノイズを著しく低減または解消することができる。

Description

レーザー光用の光拡散セル、これを用いた光源装置および画像表示装置
　本発明は、液晶表示装置等の画像表示装置に使用されるレーザー光源からのレーザー光により表示画像に生じるスペックルノイズを除去するための、レーザー光用の光拡散セルと、これを用いたレーザー光源装置及び画像表示装置に関する。
　近年、半導体レーザーを画像表示装置の光源に利用する動向がある。従来、これらの光源としては、超高圧水銀ランプや、ＬＥＤ等が用いられてきた。しかしながら、色再現性の向上や色表現域の拡大が常に求められている。誘導放射で得られるレーザー光は、非常に帯域の狭い発光スペクトルを有するために、純粋な一色を表現する能力に優れている。そして、レーザーによる３原色（赤、緑、青）を組合せると、従来からの光源に比べて、非常に高い色域表現が可能な点で優れている。そのため、画像表示装置用の魅力的な光源となっている。そして、現在においては、可視光レーザー発生装置のサイズ、消費電力、そしてコスト等の実用化にあたって障害となっていた問題が克服され、実際に半導体レーザーを光源とした、広い色域を表現できる大型のリアプロジェクションテレビが生産されている。
　上記３原色に対応する３種類のレーザー光（例えば、青：４６０ｎｍ、緑：５３２ｎｍ，赤６３５ｎｍ）の組合せを使用すると、ＮＴＳＣ色域の１５０～１７０％の範囲を確保することができ、既存の他のどの方式のディスプレイよりも実物に近い映像が得られることが分かっている。例えば、ブラウン管を使ったＣＲＴディスプレイの表現できる色域は、ＮＴＳＣ色域の６０～７０％であり、液晶ディスプレイに比べると優れているが、上記の３種類のレーザー光の組合せで表現できる色域に比べればかなり狭い。
　なお、上記におけるＮＴＳＣ色域とは、アメリカのＮａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ＮＴＳＣ）によって策定されているアナログテレビジョン方式の色域の基準規格である。
　上記の様に、３原色のレーザー光の組合せは色域の表現にすぐれているが、そのままではスペックルノイズが発生するという問題がある。即ち、レーザー光源から射出される光は、非常に干渉しやすいコヒーレント光であるため、そのまま画像表示に応用した場合、最終的に投影される画像には、明部と暗部が画像の全体に渡ってチラつく、スペックルノイズと呼ばれる光ムラが常に発生する。そのために、レーザー光をそのまま利用した場合、従来から利用されている光源を用いた画像表示装置と比べて、視認性が悪くなってしまう。それを改善し、半導体レーザーを画像表示装置の光源として利用するには、スペックルノイズを低減または除去し、インコヒーレントな光へと近づけ、視認性への悪影響を防ぐことが不可欠である。なお、スペックルノイズの無い投影光はインコヒーレントな光と呼ばれる。
　この問題に対して、種々の解決法が提案されている。例えば、特許文献１では回転する拡散素子（例えば擦りガラス）に、レーザー光を通過させて、スクリーン上へ投影される画像のスペックルパターンを動かす方法が開示されている。拡散素子の回転速度が十分に速いと、観察者の目がスペックルを検出し得なくなり、スペックルが消失したように見える。しかしながら、拡散素子を回転させる機構を画像表示装置に搭載する必要があり、画像表示装置が複雑化する不利がある。
　特許文献２には、レーザー光でスクリーン上を走査しながら画像を表示するタイプの装置が記載されている。該装置によれば、スクリーン上の走査方向に周期的にシリンドリカルレンズを配置したレンチキュラーレンズによって、レーザー光の走査が進むにしたがって、レンズの焦点への光の入射角が変化し、スクリーンに投影される光のスペックルパターンも変化する結果、スペックルノイズが低減される。この装置は、駆動機構を用いない利点はあるものの、投影する特殊スクリーンが常に必要である。また、走査方式タイプの装置にのみ用いられる等、制限が多い。
　特許文献３および特許文献４では、レーザー光のスペックルノイズを低減させるファイバーバンドル素子を作製する技術が開示されている。任意の２本の光ファイバーの長さの差が光源のコヒーレンス長よりも大きい、多数の光ファイバーから構成されるファイバーバンドルを用いることを特徴とする。スペックルノイズは光ファイバーの数が多いほど低減される。そのため、性能の良いファイバーバンドルを得るためには、数十から数百の長さの異なる光ファイバーが必要となる。このことは製造コスト高に繋がると考えられる。また、該バンドルを装置に組み込むためには、比較的大きな体積を必要とすると思われ、従来のレーザー光源を用いた画像表示装置への組み込みには有利とは言えない。
　特許文献５には、レーザー照明光学装置に関するもので、該光学系における光束を光路差が異なる複数の階段状反射鏡で分割反射させることにより、スペックルノイズを低減する方法が開示されている。この方法によれば、分割した光束の光路長をコヒーレント長より長くすることによって、空間的コヒーレンスを低下させる。その結果、干渉性の弱い光束が合成され、スペックルノイズが低減する。この方法では、階段状反射鏡の分割数が多いほど、スペックルノイズの低減効果は大きい。そのため、低減効果を大きくすると、スペックル解消部の容積が大きくなることが考えられ、特許文献３および特許文献４のファイバーバンドルの場合と同じ問題が生じると思われる。
　特許文献６には、微粒子の分散質と透光性の分散媒より成る流体組成物が封入されている拡散素子と微粒子の振動印加手段の両者を備え、素子内にコヒーレントなレーザー光を通過させる際に振動印加手段によって分散質（微粒子）を微小振動させることによって、スペックルノイズを低減させる方法が開示されている。　この方法では、該微小振動を、交流の電界の変化、磁界の変化又は超音波等により強制的に行う。該微粒子の微小振動で拡散されたレーザーの拡散光は、そのスペックルパターンがランダムに高速に変化する。人はこの高速に変化するスペックルパターンを関知することができなくなり、スペックルノイズが除去される。この方法では特許文献１等の機械的駆動部を必要とする方法に比べると小型できる可能性を有する。しかしながら、該特許文献６には、微粒子の平均粒子径、電界、磁界若しくは超音波の強さ、分散液中における微粒子濃度、等に関する具体的な技術開示は全くなく、実際に、これらをどのようにしたとき、どの程度のスペックルが除去されるか全く開示が無く、単なる一つのアイデアの開示に過ぎない。
特開平６－２０８０８９ 特開平５－１７３０９４ 特開平６－１６７６４０ 特開平１１－２２３７９５ 特開平７－３３５５２３ 特開平１１－２１８７２６
　前記のように、半導体レーザーを使った可視光源は、発光スペクトル輝線の波長範囲が狭く、純度の高い単色を表現でき、その結果画像表示装置は優れた色再現性を有するが、上記のように、スペックルノイズの低減または除去が必要とされる。上記特許文献１乃至６等のスペックルノイズの低減または除去手段が知られているが、そこに記載の技術においては何れも上記のように種々の問題点を含んでいる。そのため、より簡便なスペックルノイズの除去手段の開発が求められている。
　本発明者らは前記の課題を解決すべく鋭意研究した結果、特定な平均粒子径を有する微粒子がコロイド状に安定して分散している分散液は、意外にも、外部からの強制振動手段無しで、その微粒子が有するブラウン運動により、レーザー光をインコヒーレントの光に変換し、スペックルノイズを充分に除去できることを見出し、本発明を完成した。
　即ち、本発明は液体を封入できる少なくとも対向する２枚の基板を有する透明セル内に、粒径１００ｎｍ以上１．５μｍ以下の微粒子と光を透過する液体媒質を含む微粒子分散液を封入したレーザー光用の光拡散セル、入射光の反射光を再帰的に利用する反射機構を備えた該光拡散セル、前記いずれかの光拡散セルと該光拡散セルにレーザー光を入射するための半導体レーザー光源を備えたレーザー光源装置、及び、該光拡散セル若しくは該光源装置を備えた画像表示装置に関するものである。以下に、より詳しく本発明を説明する。
即ち、本発明は、
(１）　液体を封入することのできる透明セル内に、粒径１００ｎｍ以上で、１．５μｍ以下の微粒子と光を透過する液体媒質を含む微粒子分散液を封入したレーザー光用の光拡散セル、
(２）　微粒子分散液が、ラテックス、又は、無機微粒子の分散液、である上記(１）に記載のレーザー光用の光拡散セル、
(３）　ラテックスにおける分散微粒子が、アクリルポリマー微粒子又はスチレンポリマー微粒子である上記(２）に記載のレーザー光用の光拡散セル、
(４）　無機微粒子が、酸化アルミニウム微粒子である上記(２）に記載のレーザー光用の光拡散セル、
(５）　ラテックス、または、無機微粒子の分散液の粘度が、０．１ｍＰａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下の分散液である上記(１）～（４）のいずれか一項に記載のレーザー光用の光拡散セル、
(６）　透明セルが、全光線透過率８５%以上の、無機素材またはプラスチック素材よりなる上記(１）～（５）のいずれか一項に記載のレーザー光用の光拡散セル、
(７）　レーザー光用の光拡散セルの、レーザー光の入射側の面に、該光拡散セルからの後方への散乱光を、レーザー光の出射側に反射させる反射機構を有する上記(１）～（６）のいずれか一項に記載のレーザー光用の光拡散セル、
（８）レーザー光用の光拡散セルに充填された状態における微粒子分散液の光利用率が、６０～９５％である、上記（１）～（７）の何れか一項に記載のレーザー光用の光拡散セル。
(９）　上記(１）～（８）のいずれか一項に記載のレーザー光用の光拡散セル及び半導体レーザー光源からなる光源装置、
(１０）　上記(１）～（８）のいずれか一項に記載のレーザー光用の光拡散セル及び半導体レーザー光源からなる光源装置を備えた画像表示装置、
(１１）　フロントプロジェクターまたはリアプロジェクション方式ディスプレイである上記(１０）に記載の画像表示装置、
(１２）　バックライト方式の液晶表示装置である上記(１０）又は（１１）に記載の画像表示装置、
(１２）　コヒーレントなレーザー光を、液体を封入することのできる透明セル内に、平均粒径１００ｎｍ以上で、１．５μｍ以下の微粒子と光を透過する液体媒質を含む微粒子分散液を封入したレーザー光用の光拡散セル内、又は上記(２）～（８）のいずれか一項に記載のレーザー光用の光拡散セル内を通過させ、インコヒーレントな出射光とするレーザースペックルノイズの低減方法、
に関する。
　本発明のレーザー光用の光拡散セルは、外部力を加えて、微粒子を強制的に振動又は運動させる必要は無く、該本発明の光拡散セルをレーザー光の通路に設置し、レーザー光を透過させるだけで、コヒーレントなレーザー光をインコヒーレントなレーザー光に変え、スペックルノイズを効率よく低減若しくは無くすことができる。また、該光拡散セルは、分散液の厚みが０．５ｍｍ～５ｍｍ程度でも充分にスペックルノイズを除去できるので、占有体積が小さく、構成する部材点数も少ないスペックルノイズ除去素子であり、従来の種々のレーザー光源装置又は画像表示装置に、簡単に組み込むことができる。例えば、フロントプロジェクター、リアプロジェクション方式ディスプレイ、バックライトを有する液晶表示装置等の画像表示装置に用いることができる。また、スペックルノイズ解消素子が、振動・駆動装置や、電気回路を必要としないことから、組み込む画像表示装置に余分な占有体積が必要なく、大型化したり、部材点数を多数増やすことなく、スペックルノイズを容易に除くことができる。
本発明の反射機構を有するレーザー光用の光拡散セル、及び半導体レーザー光源を有する本発明の光源装置の実施形態の一例を示した断面図 本発明の反射機構を有するレーザー光用の光拡散セル及び半導体レーザー光源を有する本発明の光源装置の実施形態の一例を示した断面 本発明のレーザー光用の光拡散セルを備えた、半導体レーザー光を利用したエッジライト方式の面光源の構成図
本発明を詳細に説明する。
　本発明のレーザー光用の光拡散セルは、レーザー光による投影画像に見られるスペックルノイズを除去するために使用される。該光拡散セルは、液体を封入することのできる透明セル、及びそのセル内に封入された、光透過性の液体媒質中に、平均粒径１００ｎｍ以上で、１．５μｍ以下の微粒子をコロイド状に分散させた微粒子分散液とから構成されている。
　液体を封入することのできる透明セル（図１の１及び図２の１）は、少なくとも対向する透明な２枚の基板を有し、その基板の間に液体が封入できる様になっているセル（容器）が好ましい。透明セルは透明性の高いものが好ましく、特に、レーザー光の入射側と出射側にあたる対向する２枚の基板はレーザー光源からのレーザー光の透過率が高ければ高いほど好ましい。該透明セル内が空の状態のレーザー光の全光線透過度は８０～１００％、好ましくは８５～１００％、更に好ましくは９０～１００％である。例えば、該透明セルは、ガラス素材またはプラスチック素材で構成され、使用するレーザー光を吸収しないものが好ましい。該透明セルの材料に関しては後記する。
　液体媒質（光透過性液体媒質）に分散された微粒子（図１の２及び図２の２）は、平均粒子径１００ｎｍ以上、１．５μｍ以下である。この微粒子を、コロイド状に分散している分散液においては、コロイドが有する一般的な性質、すなわち、チンダル現象やブラウン運動が観察される。この分散液をレーザー光が透過すると、コヒーレントな入射光が、インコヒーレントな出射光となり、レーザー光での投影画像に生じるスペックルノズルが除去される。これは、レーザー光源より発射され、該光拡散セルに入射したレーザー光は、チンダル現象によって散乱されると共に、該微粒子のブラウン運動によって、散乱のパターンがランダムに変化させられる。その結果、レーザー光の空間的コヒーレンスが減少し、そして、スペックルノイズが効果的に低減されると思われる。
　また、本発明のレーザー光を利用した画像表示装置においては、本発明の光拡散セルに入射したレーザー光の全光線透過率が大きい方が望ましい。しかし、チンダル現象では後方散乱も大きいため、本発明の光拡散セルの好ましい態様においては、後方に散乱した光（後方散乱光）を再帰的に利用する反射機構（即ち、レーザー光の入射側への散乱光を、レーザー光の出射側に反射させる反射機構）（図１の５及び図２の５）を備え、全光線透過率を向上させる。反射機構を有する本発明の光拡散セルでは、後方に散乱した光は、該反射機構によって再帰的に前方（レーザー光の出射方向）へと反射され、前方散乱光と共に、出射される。前方散乱光と再帰反射光（反射機構により反射され、レーザー光の出射方向に出射された光）の総和が本発明の光拡散セル（又は光源装置）より出射される拡散光（図１及び図２の６）となる。
　本発明の光拡散セル（反射機構無し）におけるレーザー光の全光線透過率｛（透過光量／入射光量）×１００｝は、５０～９０％が好ましく、より好ましくは６０～９０％であり、更に好ましくは、７０～９０％であり、反射機構を備えた場合の全光線透過率は６０～９５％、より好ましくは、７０～９５％であり、更に好ましくは７５～９５％程度である。
　本発明の光拡散セル又は光源装置において、スペックルノイズの低減のためには、液体媒質に分散された微粒子が、ブラウン運動を行うことが重要である。例えば、媒質の粘度が高く、微粒子の運動に対する自由度が低い分散系や、媒質がゲル化しており微粒子が運動できないような分散系では、スペックルノイズの低減効果は見られない。
　本発明の上記拡散セル内に封入される分散液は、レーザー光の透過時の粘度で、分散微粒子がスペックルノイズを減らすのに充分なブラウン運動をできる粘度が好ましい。従って、その点からは分散液粘度は低ければ低いほど好ましい。しかし、コロイド粒子が液体媒質中に安定に分散している必要もあることから、本発明においては、後記するように、分散微粒子の種類により、好ましい範囲は多少異なるが、通常、分散液の２５℃の粘度が、０．１ｍＰａ・ｓ以上で、１００００ｍＰａ・ｓ以下である。より好ましくは、該粘度が０．１ｍＰａ・ｓ以上で、５０００ｍＰａ・ｓ以下であり、更に好ましくは、０．１ｍＰａ・ｓ以上で、１０００ｍＰａ・ｓ以下である。更に、コロイド粒子が長期的により安定に分散しているという観点からは、該粘度が０．５ｍＰａ・ｓ以上で、５００ｍＰａ・ｓ以下、若しくは３００ｍＰａ・ｓ以下が好ましく、１ｍＰａ・ｓ以上で、１００ｍＰａ・ｓ以下の場合より好ましく、更に好ましくは５０ｍＰａ・ｓ以下である。最も好ましくは１ｍＰａ・ｓ以上で、１０ｍＰａ・ｓ以下の場合である。
　本発明に用いる微粒子の平均粒子径は、１００ｎｍ以上１．５μｍ以下程度であり、１００ｎｍ以上で、１．２μｍ以下が好ましい。１００ｎｍ以上で、９００ｎｍ以下であればより好ましい。ブラウン運動の速度は、粒子径が小さくなるにつれて速くなるが、平均粒子径があまり小さすぎると、レーザースペックルの低減又は除去が不十分又は為されない。また、大きすぎても、ブラウン運動の速度が遅くなるため、レーザースペックルの低減又は除去が不十分又は為されない。微粒子の種類により多少の違いはあるが、一定の範囲内、例えば１００ｎｍ以上、好ましくは１２０ｎｍ以上、より好ましくは１５０ｎｍ以上、更に好ましくは１８０ｎｍ以上であれば、小さい方がスペックル解消作用は大きい。従って、上記の上限の平均粒子径は一つの好ましい目安であり、１０００ｎｍ以下、更には５００ｎｍ以下、更には３００ｎｍ以下の場合、一層好ましい。より好ましい平均粒子径は１２０～１０００ｎｍ、更に好ましくは１５０～５００ｎｍ、最も好ましくは１８０～３００ｎｍの場合である。
　上記分散液中にコロイド状に分散する微粒子（コロイド微粒子）としては、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子、酸化アルミニウム微粒子、無機顔料微粒子等の無機微粒子や、リポソーム、ミセル、染料微粒子、有機顔料微粒子、ラテックス微粒子（ポリマー微粒子）等の有機微粒子等が挙げられる。
　これらの微粒子のコロイド状分散液としては、コロイダルシリカ、分散シリカゾル、酸化チタン微粒子又は酸化アルミニウム微粒子のコロイド状分散液、分散染料液、顔料分散液、ラテックスなどが挙げられる。これらの微粒子分散液は一般に公知であり、市販でも入手可能である。この中では、ラテックス、又は酸化アルミニウム微粒子のコロイド状分散液が好ましい。本発明者らの検討によれば、これらの好ましい微粒子分散液を用いた場合、その他の微粒子分散液を用いた場合に比べて、レーザースペックルの低減効果が大きい。
　透明セルに封入されるコロイド状分散液におけるこれらの微粒子の濃度は、レーザースペックルを充分に低減できる濃度であれば良く、分散微粒子により、最適範囲は異なる。通常分散液の全重量に対して、０．０１重量％以上７０重量％以下の範囲であり、好ましくは、０．１重量％以上で、５０重量％以下、より好ましく２５重量％以下、更に好ましくは１０％以下である。また、場合により、好ましい該濃度は０．２重量％以上で、２５重量％以下、より好ましくは１０重量％以下である。最も好ましくは、ラテックスの場合、０．２重量％以上で、５重量％以下である。酸化アルミニウム等の無機微粒子の場合、１重量％以上で、１０重量％以下、更に好ましくは２重量％以上で、１０重量％以下、最も好ましくは２重量％～７重量％である。
　透明セルに封入されるコロイド状分散液における、液体媒質（分散媒）はレーザー光源からのレーザー光を吸収しない液体媒質が好ましく、通常水又は、水と混和可能な有機溶媒と水との混合液が好ましく、最も好ましくは水である。　
　本発明においてラテックスは、ポリマー微粒子のコロイド状分散液を意味し、天然ゴムラテックス等の天然ラテックスと、合成ラテックスの双方を含む。
これらのラテックスは微粒子の平均粒子径が上記の範囲に入れば、一般に公知のラテックスを何れも使用することが出来る。
　合成ラテックスに分散している微粒子（合成ラテックス微粒子）は、ラジカル重合性単量体を乳化重合して得られるポリマー微粒子である。ポリマー微粒子としては、平均粒子径が上記の範囲に入れば何れも使用可能であり、後記するラジカル重合性単量体のホモポリマー又はコポリマーを挙げることができる。
　本発明で使用するポリマー微粒子を合成するための、ラジカル重合性単量体としては、通常ポリマーの合成に常用されているビニル単量体（エチレン性二重結合を有する化合物）を挙げることができる。具体的には共役ジエン系単量体、芳香族ビニル系単量体（芳香族ビニル単量体）、エチレン系不飽和カルボン酸単量体、（メタ）アクリル酸アルキルエステル単量体、シアン化ビニル系単量体、（メタ）アクリルアミド系単量体、カルボン酸ビニルエステル系単量体、アミノ基含有エチレン性単量体類、ハロゲン化ビニル、及び、スルホン酸基又はリン酸基含有ビニル単量体などを挙げることができる。これらは単独で、又は２種類以上を組み合わせて使用できる。
　例えば、好ましいポリマー微粒子として、アクリルポリマー微粒子又はスチレンポリマー微粒子を挙げることができる。
　アクリルポリマーとしては、アクリル単量体（アクリル骨格を有する単量体）の重合によって得られるポリマー、又は、アクリル単量体と、それと共重合可能なビニル単量体との共重合により得られ、且つ、アクリル単量体成分を最も多い成分として含み、その含量がポリマー構成全成分の少なくとも２５モル％以上、好ましくは４０モル％以上であるポリマーを挙げることができる。例えば、１種又は２－４種の（メタ）アクリル酸Ｃ１－Ｃ１２アルキルエステル重合により得られる（メタ）アクリル酸エステルポリマー、アクリル単量体とブタジエンとの共重合によって得られる（メタ）アクリルブタジエンポリマー、（メタ）アクリルニトリルの単独重合によって得られる（メタ）アクリルニトリルポリマー、アクリル単量体とスチレン化合物単量体との重合により得られるアクリルスチレンポリマーなどを挙げることができる。アクリルポリマーとしては、（メタ）アクリル酸エステルポリマーが好ましい。
　また、スチレンポリマーとしては、スチレン化合物単量体（スチレン骨格を有する単量体）のポリマー、又は、スチレン化合物単量体と、それと共重合可能なビニル単量体との共重合により得られるポリマーで、且つ、スチレン化合物単量体成分を最も多い成分として含み、その含量がポリマー構成全成分の少なくとも２５モル％以上、好ましくは４０モル％以上であるポリマーを挙げることができる。例えばスチレンの単独重合によって得られるポリスチレン、スチレンブタジエンポリマー、スチレンアクリルポリマー等が挙げられ、ポリスチレンが好ましい。
　本発明におけるこれらのポリマーの微粒子は通常乳化重合によって得ることができる。また、これらのポリマーは、ポリマー中にカルボキシル基等が導入されて変性されたものであってもよい。
　好ましいアクリルポリマーの合成に使用されるアクリル単量体（アクリル骨格を有する単量体）としては、（メタ）アクリル酸又はその塩、（メタ）アクリル酸（Ｃ１－Ｃ１２）アルキルエステル（アルキル基上にヒドロキシ基等の置換基を有していてもよい）、（メタ）アクリルアミド単量体および（メタ）アクリロニトリルからなる群から選ばれる少なくとも１種のアクリル単量体を挙げることができる。アクリルポリマーの合成に使用されるアクリル成分以外の単量体としては、アクリル単量体と共重合可能なアクリル単量体以外のビニル単量体を挙げることができる。
　アクリル単量体と共重合可能な、アクリル単量体以外の好ましいビニル単量体としては、スチレン化合物単量体（例えばスチレン、α－メチルスチレン等）、塩化ビニル、酢酸ビニル、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、エチレン、Ｃ４～Ｃ８共役ジエン（例えば１，３－ブタジエン、イソプレン及びクロロプレン）などを挙げることができ、スチレン化合物単量体又はＣ４～Ｃ８共役ジエン等がより好ましい。
　より好ましいアクリルポリマーは、１種又は２種～４種のアクリル単量体の重合により得られたアクリルポリマーである。
　なお、本明細書においては、「（メタ）アクリル酸」又は「（メタ）アクリロニトリル」等の用語は、「アクリル酸又はメタクリル酸」又は「アクリロニトリル又はメタクリロニトリル」等の意味で使用される。
　好ましいスチレンポリマーの合成に使用されるスチレン化合物単量体としては、例えば、スチレン、ビニルトルエン、エチルビニルベンゼン、ブロモスチレン、クロロスチレン、α－メチルスチレン及びα－エチルスチレン等のスチレンのベンゼン環上に、ハロゲン原子又はＣ１－Ｃ３アルキル基を置換基として有するスチレン化合物又はスチレンのビニル基上にＣ１－Ｃ３アルキル基を置換基として有するスチレン化合物を挙げることができる。
　スチレン化合物単量体と共重合可能な、スチレン化合物単量体以外の好ましいビニル単量体としては、上記アクリル単量体、塩化ビニル、酢酸ビニル、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、エチレン、及び、Ｃ４～Ｃ８共役ジエン（例えば１，３－ブタジエン、イソプレン及びクロロプレン）などを挙げることができる。
　スチレンポリマーとしては上記の通り、ポリスチレンが好ましい。
　本発明で使用する合成ラテックスは前記ラジカル重合性単量体を、常法により乳化重合することにより得ることができる。平均粒子径が上記の範囲内のラテックスは一般に公知であり、それらの公知のラテックスをそのまま、又は必要に応じて水又はその他の有機溶剤、好ましくは水混和性の有機溶媒、で希釈して、透明セルへ封入する分散液として使用することが出来る。
　ラテックスの一例を挙げれば、特開２００９－１４４１０１、特開２００８－１０１１２１、特開２００７－８４７７７、特開２００３－２６８０１８、特開２００３－２５２６６７、特開２００２－２２６６６８又は特開２００２－９７２１４等に記載のラテックス等を挙げることができ、これらのラテックスにおいて分散微粒子の平均粒子径が１００ｎｍ以上で、１．５μｍ以下のラテックスを使用すればよい。
　これらのラテックス中に分散しているポリマー微粒子の重合度は特に限定されない。通常数平均分子量で５，０００以上１，０００，０００以下、好ましくは５０，０００以上３００，０００以下程度である。
　好ましいラテックスとしては、アクリルポリマー微粒子をコロイド状に分散しているアクリルラテックス又はスチレンポリマー微粒子をコロイド状に分散しているスチレンポリマーラテックスを挙げることができる。
　アクリルラテックスとしては、前記したアクリル単量体からなる群から選択される少なくとも一種のアクリル単量体の乳化重合により得られるアクリルラテックス、及び、上記したアクリル単量体からなる群から選択される少なくとも一種のアクリル単量体と、前記これと共重合可能なアクリル単量体以外の好ましい単量体として挙げた単量体からなる群から選ばれる少なくとも一種の単量体との乳化重合によって得られるアクリルラテックス等を挙げることができる。通常１～４種のアクリル単量体の乳化重合により得られるアクリルラテックスが好ましい。
　上記アクリルポリマーが、コポリマーの場合、上記したアクリル単量体からなる群から選択される少なくとも一種のアクリル単量体成分が、コポリマーの全体に対して、２０～１００モル％のアクリル単量体成分（但し、アクリル単量体成分が１００モル％の時は、上記したアクリル単量体からなる群から選択される少なくとも二種のアクリル単量体成分、以下同じ）、好ましくは２５～１００モル％であり、これと共重合可能な好ましいその他の単量体として挙げた単量体からなる群から選ばれる少なくとも一種の単量体成分が０～８０モル％、好ましくは０～７５モル％であるアクリルコポリマー微粒子を挙げることができる。
　これらのアクリルラテックスは一般によく知られており、前記特開２００７－８４７７７、特開２００３－２６８０１８、特開２００３－２５２６６７又は特開２００２－２２６６６８等にも記載されている。また、市販もされているので、それらをそのまま、若しくは適宜、上記濃度範囲に希釈して、透明セルへの充填用アクリルラテックスとすることができる。
　例えば市販のアクリルラテックス（アクリルエマルションともいう）としては、大日本インキ化学工業株式会社製；ボンコートＲＴＭ（以下、上付ＲＴＭは登録商標を示す）又はウォーターゾールＲＴＭ、日本触媒株式会社製；アクリセットＲＴＭ、又はユーダブルＲＴＭ、昭和高分子株式会社製；ポリゾールＲＴＭ、日本アクリル株式会社製；プライマルＲＴＭ、ＢＡＳＦディスパージョン株式会社製；アクロナール、旭化成工業株式会社製：ポリトロンＲＴＭ、ポリデュレックスＲＴＭ、ダウケミカル社製；ＵＣＡＲ（商標）Ｌａｔｅｘ１２０又はＵＣＡＲ（商標）Ｌａｔｅｘ９０３７等があげられる。
　スチレンポリマーラテックスとしては、前記のスチレン化合物単量体の少なくとも１種の乳化重合により得られるスチレンポリマーラテックス、及び、前記のスチレン化合物単量体の少なくとも１種と、それと共重合可能な、スチレン化合物単量体以外のビニル単量体の少なくとも１種との乳化重合によって得られる、スチレンポリマーラテックス等を挙げることができる。
　上記スチレンポリマーがコポリマーである場合、スチレン化合物単量体成分が、コポリマーの全体に対して、２０～１００モル％（但し、スチレン化合物単量体成分が１００モル％のときは、前記スチレン化合物単量体のうち少なくとも２種の単量体成分、以下同じ）、より好ましくは２５～１００モル％であり、これと共重合可能な、前記スチレン化合物単量体以外のビニル単量体のうち少なくとも１種の単量体成分が０～８０モル％、より好ましくは０～７５モル％である、スチレンポリマーが好ましい。
　スチレンポリマーラテックスとしては、スチレンの単独重合、又は、スチレンとブタジエンの重合によって得られたポリスチレンラテックスが特に好ましい。
　ポリスチレンラテックスは、様々な粒子径及び濃度を有する製品が市販されているので、それらをそのまま、若しくは適宜、上記濃度範囲に希釈して、透明セルへの充填用アクリルラテックスとすることができる。例えば市販のポリスチレンラテックスとしては、日本ゼオン株式会社製NipolＲＴＭ LX407BPシリーズ（ 変性SB ： 粒子径200～400）、 ＡｌｆａＡｅｓａｒ社製ポリスチレンＬａｔｅｘ　ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ，０．２ｍｉｃｒｏｎ　等があげられる。
　ラテックス微粒子の分散液粘度は、０．１ｍＰａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、０．１ｍＰａ・ｓ以上５０００ｍＰａ・ｓ以下であればより好ましい。さらに、０．１ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下であればさらに好ましい。更に好ましい粘度については、前記分散液の粘度の個所で述べた通りである。粘度が低いほどブラウン運動は速くなる。
　本発明においては、ラテックス微粒子は通常水又は、水と混和可能な有機溶媒と水との混合液中に安定なコロイド状態で分散している。透明セルに封入される分散液中のラテックス微粒子の濃度は、該分散微粒子がコロイド状に安定に分散し、スペックルノイズを充分除去することができ、且つレーザー光の透過量ができるだけ多い方が好ましい。
　これらはラテックスの種類によっても異なり、また、媒質とラテックス微粒子の屈折率の相対関係等により、散乱や拡散の強度は異なるため、一概に定めることは難しい。一般的には、該濃度は前記分散微粒子の濃度範囲であれば良く、０．０１重量％から７０重量％程度までであり、０．０５重量％から６０重量％の範囲が好ましく、０．１重量％から３０重量％がより好ましい。更に好ましいラテックス微粒子の濃度は０．２重量％以上で、１０重量％以下であり、最も好ましくは０．２重量％以上で、５重量％以下である。
　また、本発明で使用する微粒子分散液は、所望により、分散液中に、微粒子の分散安定性のために、界面活性剤を含んでも良い。界面活性剤は分散微粒子の重量に対して、０～１０重量％、好ましくは０～５重量％程度である。
　また、本発明で使用する微粒子分散液、好ましくは、ラテックス水分散液に、有機溶剤（好ましくは、微粒子分散液混和性有機溶媒）又は、該有機溶剤以外のラテックス水分散液に可溶な溶質（以下可溶性溶質という）を加え、光拡散性を調整することができる。
　該有機溶剤としては、分散液が均一系になるものであれば、どのような溶剤も用いることができる。有機溶剤を加える主たる目的は、媒質の屈折率調整のためである。使用しうる有機溶剤としては、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等のアルコール類（好ましくはＣ１－Ｃ７アルコール、より好ましくはＣ２－Ｃ４アルコール）；アセトン等のケトン類、ベンジルアミン、トリエチルアミン、ピリジン等の塩基系の溶剤；Ｎ，Ｎ’－ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ’－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチル－２－ピロリドン等のアミド系または窒素含有の溶剤；並びに、エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類が挙げられる。
　これらの有機溶媒は、コロイドの安定性を損なうおそれの無いものが好ましく、通常、水と混和性の溶媒が好ましい。例えばＣ２－Ｃ４アルコール又はアセトン等が好ましい。これらの溶媒は、ラテックスの希釈液としても利用できる。
　これらの溶媒の添加量は、透明セルへ充填する分散液の総量に対して、０～９８重量％程度である。
　前記の、有機溶剤以外の可溶性溶質としては、微粒子分散液に可溶なものであればどのような化合物も使うことができる。可溶性物質を加える主たる目的は、媒質の屈折率調整のためである。添加する量が多いほど、媒質の屈折率を大きくすることができる。使用しうる可溶性物質としては、硫酸カリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、炭酸ナトリウム、塩化カルシウム、芒硝、硫酸アンモニウム、塩化ナトリウム等の無機塩や、前記有機溶媒に属しない水溶性のアルコール、有機酸、ケトン、アミン、ニトロアルカン、エーテル、アルデヒド又は環状エーテル等の水溶性有機化合物、特に、ショ糖、乳糖、麦芽糖等の水溶性糖類が挙げられる。可溶性物質を加える量としては、添加後の分散液の粘度、分散微粒子の濃度等が好ましい範囲の値であれば問題なく、溶解可能な限り添加することができる。
　通常、これらの可溶性物質は、透明セルに充填する分散液総量に対して、０～５０重量％程度であり、好ましくは０～３０重量％程度である。
　ラテックス水分散液に有機溶剤を加えたり、可溶性物質を添加したりする方法、またはラテックスの材料設計等によって、コロイド分散液の粒子と媒質の屈折率バランスを変化させて、光拡散性を調整することができる。具体的には、前方散乱と後方散乱の光量を調整できる。画像表示装置に利用する場合には、光デバイスが順番に配置された光路を通過させるために、前方散乱の光量が大きい方が好ましい。本発明の好ましい態様においては、透明セルのレーザー光の入射側に、反射機構を設けるので、その場合、後方散乱光についても、その反射機構で、レーザー光の出射側に反射させることにより、再利用することができるので、後方散乱光が多少多くても、全光線透過率を上げることができる。
　本発明の光拡散セルにおける前方散乱係数（後記の前方散乱係数の評価の項に記載の式（１）により算出される）は、通常高い方が好ましいが、本発明の好ましい態様においては、前記のようには後方散乱光も反射機構により利用できるので、１～１．５の範囲、より好ましくは１．０５～１．３程度の範囲でも、充分に利用可能である。
　本発明における微粒子分散液としては、レーザー光源から発せられるレーザー光の利用効率（光利用率）が高いものであることが好ましい。微粒子分散液の光利用率は、後記実施例に示す通り、鏡上に、空の透明セルをおいて、色彩色差計のストロボ光を、透明セルの上から光を出射し、透明セルを透過して反射してきた光の量を色彩色差計で、反射率として測定し、次ぎに、微粒子分散液を該透明セルに充填し、同様に反射率を測定した後、後記式（２）により算出することができる。この微粒子分散液の光利用率の好ましい範囲は、５０～９５％程度であり、好ましくは６０～９５％程度であり、より好ましくは７０～９５％程度である。最も実用的には、８０～９０％程度である。
　この光利用率は高ければ高いほどよいが、光利用率を挙げるため、分散微粒子濃度を薄めすぎると、スペックルノイズの除去が不十分となるおそれがあるので、前記の微粒子分散濃度で、光利用率が上記範囲になるように調整するのが好ましい。
　本発明における無機微粒子分散液の粘度は、０．１５ｍＰａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、０．１５ｍＰａ・ｓ以上５０００ｍＰａ・ｓ以上であればより好ましい。さらに、０．１５ｍＰａ・ｓ以上１０００ｍＰａ・ｓ以下であればさらに好ましい。更に好ましい分散液の粘度については前記した通りである。無機微粒子としては、酸化アルミニウム微粒子が好ましく、ラテックス分散液と同様に、粘度が低いほどブラウン運動の速度は速くなる。本発明で使用する酸化アルミニウム微粒子分散液は、アルミナゾル等として公知であり、市販品を利用できる。市販品としては触媒化成株式会社製のカタロイドＲＴＭＡＳ－３等を挙げることができる。
　本発明のレーザー光用の光拡散セルに封入される好ましい分散液についてまとめると、下記の通りである。％は重量％で、分散液全体に対する割合である。
（ｉ）液状分散媒に、平均粒子径１００ｎｍ以上で、１．５μｍ以下の微粒子を、分散液全体に対して、０．１％～３０％濃度で含有し、粘度が０．１ｍＰａ・ｓ以上で、１０００ｍＰａ・ｓ以下である微粒子分散液。
（ｉｉ）液状分散媒が水、又は、水と混和可能な有機溶媒と水の混合液で、液状分散媒の総量に対して、水の含量が２％～１００％であり、残部が水と混和可能な有機溶媒である上記（ｉ）に記載の微粒子分散液。
（ｉｉｉ）混和可能な有機溶媒がアセトンである上記（ｉ）又は（ｉｉ）に記載の微粒子分散液。
（ｉｖ）液状分散媒が水である上記（ｉ）又は（ｉｉ）に記載の微粒子分散液。
（ｖ）ラテックス、又は無機微粒子分散液である上記（ｉ）～（ｉｖ）の何れか一項に記載の微粒子分散液。
（ｖｉ）ラテックスがアクリルラテックス又はスチレンラテックスである上記（ｖ）に記載の微粒子分散液。
（ｖｉｉ）無機微粒子が酸化アルミニウム微粒子である上記（ｖ）に記載の微粒子分散液。
（ｖｉｉｉ）更に、水溶性糖類を、微粒子分散液の総量に対して、１～５０％濃度で含む、上記（ｉ）～（ｖｉｉ）の何れか一項に記載の微粒子分散液。
（ｉｘ）水溶性糖類が、ショ糖、乳糖及び麦芽糖からなる群から選択される少なくとも一種である上記（ｖｉｉｉ）に記載の微粒子分散液。
（ｘ）分散微粒子の平均粒子径が、１５０ｎｍ～５００ｎｍ、より好ましくは、１８０ｎｍ～３００ｎｍである上記（ｉ）～（ｖｉｉ）の何れか一項に記載の微粒子分散液。
（ｘｉ）微粒子分散液の微粒子含量が、微粒子分散液の総量に対して、０．２％～１０％である上記（ｉ）～（ｘ）の何れか一項に記載の微粒子分散液。
（ｘｉｉ）微粒子分散液の粘度が、０．５ｍＰａ・ｓ以上で、５００ｍＰａ・ｓ以下である上記（ｉ）～（ｘｉ）の何れか一項に記載の微粒子分散液。
（ｘｉｉｉ）微粒子分散液の粘度が、１ｍＰａ・ｓ以上で、１０ｍＰａ・ｓ以下である上記（ｉ）～（ｘｉｉ）の何れか一項に記載の微粒子分散液。
（ｘｉｖ）前記透明セルに充填された状態において、微粒子分散液の光利用率が、６０～９５％である上記（ｉ）～（ｘｉｉ）の何れか一項に記載の微粒子分散液。
　本発明に用いられる透明セルは、好ましくは、少なくとも対向する２枚の基板（より詳しくは、レーザー光の進行方向に垂直に面する１対の平行な平面の壁面）を有し、内部に、本発明で使用する分散液を封入できる空間を有して、平行な壁面の周囲が封止できる構造を有する。一対の平面間の内部間隔（分散液を封入できる間隔：以下内容厚みとも言う）は、分散粒子の種類、濃度、使用される液体媒体等により異なるので、一概には言えないが、レーザー光の透過光量を多くする点から、できるだけ薄い方が好ましい。製造の容易さの面からは、通常、０．１ｍｍ以上で５ｍｍ以下程度が好ましい。より好ましくは０．１ｍｍ以上で、４ｍｍ以下程度、更に好ましくは０．１ｍｍ以上で３ｍｍ以下程度である。
　また、透明セルの大きさは、その光源等の大きさに合わせれば良く、通常、上記平面の光の透過部分の大きさで、０．０４ｃｍ２～１００ｃｍ２程度、好ましくは０．２ｃｍ２～１００ｃｍ２程度である。透明セルの上記の平行な壁面（基板）の厚さは容器の強度が保持できればよく、特に限定されない。通常０．０５ｍｍ～５ｍｍ程度、より好ましくは０．１ｍｍ～２ｍｍ程度、更に好ましくは０．１ｍｍ～１ｍｍ程度である。
　該透明セルの形態は特に限定されず、該透明セルを設置するレーザー光源又は画像表示装置に合わせて、任意の形状にすることができる。最も普通には、４～８角柱型、又は円柱型などである。
　本発明に用いられる透明セルの材料（特に上記一対の平行な平面の壁面（基板）の材料）としては、無色透明の無機基板および無色透明のプラスチック基板が挙げられる。何れの場合も、レーザー光源からのレーザー光の波長に吸収がないものが好ましい。無機基板としては、例えばガラス基板、石英基板、サファイア基板等が透明性も高く好適に利用できる。プラスチック基板としては、例えばポリメタクリル酸メチル等のアクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、MS樹脂、ポリビニルアルコール、トリアセチルセルロース等のセルロース樹脂、ノルボルネン・変性ノルボルネン等のシクロオレフィン系樹脂、フッ素系樹脂、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン、シクロヘキサジエン系ポリマー、アクリロニトリルスチレン（ＡＳ）樹脂、ポリアミド、ポリイミド、ポリアセタール、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、フルオレン系樹脂、シリコーン系樹脂、有機・無機ハイブリッド樹脂、ポリ乳酸（ＰＬＡ）樹脂、熱可塑性エラストマー等の材料を使った基板を挙げることができ、光源に利用するレーザー光の波長に吸収が無い材料が、好適に利用できる。
　画像表示装置に重要な特性としては、画像の視認性が良好で、且つ光源から発せられる光が減衰無く利用されて、画面が十分に明るく、画像が見やすいことである。また、近年省エネルギー活動が推奨される中で、画像表示装置の低消費電力化が、セット／パネル・メーカーにとって、画質や機能の向上と同様に最重要テーマの一つになっている。これらの観点から、レーザー光源の光利用効率の向上は重要である。そのため、本発明の光拡散セルの基板のレーザー光の全光線透過率は高いほど良く、８０％以上の全光線透過率を有することが好ましく、８５％以上がより好ましく、透過率９０％以上であればさらに好ましい。上限は１００％であるが、実際には１％程度の吸収は避けられないので、９９％程度であり、最も好ましい基板で、レーザー光の全光線透過率は９０～９９％程度である。
　本発明のレーザー光用の光拡散セルは、上記透明セル（好ましくはレーザー光の全光線透過率が８０％以上の透明セル）内に、前記微粒子分散液、好ましくは前記（ｉ）～（ｘｉｉｉ）の何れか一項に記載の微粒子分散液を含む。
　該光拡散セルにおける前方散乱係数Ｆ（後記する式（１）により算出される）は、１より大きい方が好ましい。通常本発明の光拡散セルにおいては該前方散乱係数Ｆは前記の様に、１より大きく、１．５以下程度である。
　また、該光拡散セルにおけるレーザー光の入射光量に対する出射光量は４０％以上で、９０％以下程度であり、後記反射機構を備えることにより、５０％以上、９５％以下程度に上げることができる。
　本発明の光拡散セル及び光源装置の好ましい態様においては、該光拡散セルのレーザー光の入射側に隣接して反射機構を有する。反射機構は、本発明の光拡散セルへ入射した光のうち、後方へ散乱した光を反射して出射側へと導き、光利用効率を高める機能を有する。反射機構としては、上記の機能を有すれば、特に限定されない。通常それらとしては、反射板又は反射用フィルムの設置、又は反射用コーティング（蒸着などの含む）等が挙げられる。反射板又は反射用フィルムの設置は、本発明の光拡散セルのレーザー光の入射側の基板の面に、接着その他の常法で、例えば図１又は図２に示すように取り付ければ良い。また、反射用コーティングとしては、本発明の光拡散セルのレーザー光の入射側の基板のいずれかの面へのコーティングを挙げることができる。
　反射板又は反射用フィルムとしては、樹脂中に白色顔料を混入したフィルムまたは板や、白色塗装あるいは白色印刷したアルミニウム板、鏡面を呈した金属板やアルミニウムなどの金属箔、あるいはアルミニウムや銀などの金属蒸着を施したフィルムや板等、用いるレーザー光の波長を全反射できる反射板又は反射フィルムであればどのようなものも用いることができる。
　また、反射用コーティングとしては、白色塗装（印刷等も含む）、又は金属蒸着等を挙げることができる。反射機構の反射率としては、高ければ高いほど好ましい。例えば、該反射率は好ましくは６０％以上であり、より好ましくは７５％以上、更に好ましくは９０％以上である。上限は１００％であるが、通常は９５～９８％程度である。
　本発明の光源装置は、前記の本発明のレーザー光用の光拡散セルとレーザー光源から構成される。本発明のレーザー光源装置に用いられる本発明のレーザー光用の光拡散セルとしては、前記（ｉ）～（ｘｉｉｉ）の何れか一項に記載の微粒子分散液を含むレーザー光用の光拡散セルが好ましく、更に好ましい態様においては、該光拡散セルが前記、反射機構を有する場合である。
　本発明の光源装置で使用するレーザー光源としては特に限定が無く、レーザー光源であれば何れも使用することができる。例えば、赤色レーザー光源、青色レーザー光源又は緑色レーザー光源等の何れをも使用することができる。これらの光源は何れも市販されており、市場から入手が可能である
　本発明の光拡散セル又は光源装置を使った画像表示装置としては、プロジェクション方式の画像表示装置、がある。この方式の画像表示装置においては、プロジェクション・ランプ（本発明においてはレーザー光プロジェクションランプ）が光源となり、小型のディスプレイを光スイッチングに用い、最終的なサイズに拡大された投射光によって画像を表示する。本発明の光源装置は、その光源として使用される。また、本発明の光拡散セルを用いる場合は、該プロジェクションランプと画像拡大レンズとの間の、レーザー光通路に、適宜設置すればよい。該プロジェクション方式の画像表示装置の中で、画像を前方に拡大投影するフロントプロジェクターは、ホームシアター等の家庭向け用途や、プレゼンテーション等のビジネス用途が主流であったが、最近デジタルマルチメディアブロードキャスト（ＤＭＢ）のような、移動式マルチメディア放送サービスが提供されるにつれて、携帯可能な小型のプロジェクション画像表示装置も要求されて来ている。このような小型のプロジェクション画像表示装置は、将来的にフロントプロジェクターの用途を拡大する役割を担うと考えられている。本発明の光源装置は、このような小型のフロントプロジェクターにも用いることができる。
　また、プロジェクションテレビのようなリアプロジェクション方式の画像表示装置は、基本的なフロントプロジェクション方式の構造を踏襲するが、光源から放出された光路をミラーを通じて折り曲げることで映像を内部のスクリーンに投影させる点が異なる。フロントプロジェクション方式のディスプレイ装置は、スクリーンまでの広い空間が必要であるが、リアプロジェクション方式であれば、周囲が暗くなくても映像を見ることができ、スクリーン前方に浪費する空間が必要ない。本発明の光拡散セル又は光源装置は、このようなリアプロジェクション方式の画像表示装置にも用いることができる。
　レーザー光源は他の光源を用いるディスプレイ技術に比べると、色再現性に優れるので、イメージング特性を改善できるため、プロジェクタに限らず他の装置へ応用が期待されている。一例として、点光源のレーザー光を面光源化してバックライトとして用いる試みがある。本発明のレーザー光用の光拡散セル及びそれを用いたレーザー光源装置は、スペックル解消効果と点光源を拡散して面光源化する機能を両方有することから、図３に示すレーザー光を用いたエッジライト方式のバックライトへ利用でき、コンパクトなサイズで色純度の高い液晶ディスプレイのような画像表示装置を設計できる。
　また、半導体レーザー光源を使えば、単色光の発光輝線を利用して、高速に表示色を切り替える、カラーフィルターの要らないフィールドシーケンシャル方式の表示も可能である。本発明のレーザー光用の光拡散セル、又は該光拡散セルを用いた本発明のレーザー光源装置はそのようなフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置に使用することが可能である。半導体レーザー光源と合わせて、該光拡散セルを用いるか、又は該拡散セルを用いた本発明のレーザー光源装置を使うと、各色のスペックルを機械的な駆動部分無しで常に解消可能であり、簡単にレーザー光を使ったフィールドシーケンシャル方式の画像表示装置を実現できる。画像表示装置としては、ライトバルブや光学系の構造は特に限定はされず、例えば透過型の液晶表示装置や、半透過型の液晶表示装置が挙げられる。
　従って、本発明の画像表示装置は、如何なる方式の画像表示装置であるか関係なく、レーザー光源と本発明のレーザー光用の光拡散セルを備えた画像表示装置又は本発明のレーザー光源装置を備えた画像表示装置を全て含む。
　本発明のレーザー光用の光拡散セル又は、本発明のレーザー光源装置はインコヒーレントなレーザー光を出射する機能を有する。本質的にコヒーレントな半導体レーザー光は、本発明の、特定な平均粒子径を有する微粒子分散液を封入したレーザー光用の光拡散セルを通過する際に、ブラウン運動による動的な光散乱によって、コヒーレンス長以上のゆらぎ効果を受けて、本来の高い干渉性を失い、インコヒーレントな光となる。その結果、スペックルノイズが現れなくなる。
　本発明のレーザー光用の光拡散セルを、図３のように、半導体レーザー発振機（レーザー光源）のレーザー光の出射口の近くに配置して、出射された光を直ぐにインコヒーレントな光に変えてもよいし、レーザー光の出射口とは離れた、投射までのレーザー光の通路の途中に配置して、投射前のいずれかの位置で、インコヒーレントな光に変えて良い。
　また、本発明の画像表示装置は、必要に応じて、拡散した光を再度収束させるレンズやその他の光学部品をレーザー光の通路に有してもよい。追加する光学部品は画像表示装置によって異なり、例えばプロジェクション方式の場合は、拡散した光を再度収束させるレンズを備えて、拡散した光を一度収束させてから各光学系を通過させることが好ましい。また、レーザー光を液晶表示装置のバックライトに利用する場合には、レーザー光源の光をバックライト全体に渡って均一に拡散させるための光学部品を備えるのが好ましい。
　本発明の内容を以下の実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、以下の実施例で使用する％は、特に断りの無い限り、重量％である。
実施例１
（１）ポリマー微粒子の平均粒径１０００ｎｍ（粒径は日機装株式会社のマイクロトラック超微粒子粒度分布計（Ｗ）ＵＰＡ－１５０を使って測定した。以下同じ）、固形分（ポリマー微粒子含量）２．５重量％のラテックス水分散液（ＡｌｆａＡｅｓａｒ社製ポリスチレンＬａｔｅｘ　ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ，１ｍｉｃｒｏｎ）を、固形分０．２重量％になるまで水で希釈し、均一に分散するよう振り混ぜ、評価用分散液とした。この評価用分散液の粘度は、２．６ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。（粘度は、東機産業株式会社のＶＩＳＣＯＭＥＴＥＲ　ＴＶＢ－１０にて測定した。以下同じ）この評価用分散液を、全光線透過率９１％のガラスで作製した内容厚み２ｍｍのセル（外形厚み４ｍｍ、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ）（容量１．８ｍＬ）に充填し、本発明のレーザー光用の光拡散セル（反射機構無し）を作製した。
（２）反射機構としてアルミ蒸着ＰＥＴフィルムを、図２に示すように入射口用の直径３ｍｍの円形の孔を開け、上記（１）で得られた光拡散セルの背面に貼付し、反射機構を備えた本発明のレーザー光用の光拡散セルを得た。この光拡散セルを用いて、スペックルノイズの有無を下記評価方法１及び２で評価した。また、前方散乱係数および光利用率は、反射機構を設ける前のレーザー光用拡散セルを用いて評価した。結果を表１に示した。
（１）スペックルノイズの評価方法
　評価方法１
　半導体レーザー発振機として、乾電池駆動のプレゼンテーション用グリーンレーザーポインターを使い、１ｍＷの出力のレーザー光を、上記で作製した反射機構を備えたレーザー光用の光拡散セルに、図２に示すように出射し、該拡散セルを通過して得られる拡散光を、暗室中で、該拡散セルより１５ｃｍ離れた白色紙で作製したスクリーンへ投影した。その時の投影光のスペックルノイズの有無を観察した。
　スペックルノイズは、投影された拡散光のチラつきとして現れ、拡散セルを通過させない場合の投影光では多数のちらつきが観察される。そこでそれとの比較により、スペックルノイズの低減効果を評価した。評価基準は下記の通りである。
　評価基準
　○：投影光のちらつきがほとんど見られない。
　△：ちらつきが見られるが、レーザー光用の光拡散セルを透過させないときに比べて、ほぼ半減若しくはそれ以下である。
　×：拡散セルを透過させないときと比べて、同程度にチラつきが多数観察される。
　評価方法２
　半導体レーザー発振機として、乾電池駆動のプレゼンテーション用グリーンレーザーポインターを使い、この光を本発明の拡散セルに通過させ生じる拡散光を、内部を硫酸バリウムコーティングされた積分球内に入射させて、積分球内壁の反射投影光を観察した。評価基準は上記評価方法１の場合と同じである。
（２）前方散乱係数の評価
　光拡散性すなわち前方散乱能力の評価として、前方散乱係数を評価した。
　前方散乱係数Ｆの算出方法；
　色彩色差計（コニカミノルタ株式会社製）を用い、鏡面反射板（鏡）の上に反射機構を有しないレーザー光用の光拡散セルを設置し、該セル表面に、正面から色彩計測用のストロボ光を照射して、Ｌ＊（ＣＩＥ－１９７６　Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系、ＪＩＳ　Ｚ　８７２９による）値（Ｌｂ）測定した。同様に光吸収体（黒のフェルト布）上に、反射機構を有しないレーザー光用の光拡散セルを設置したときのＬ＊値（Ｌｄ）を測定した。そして、前方散乱係数Ｆを下記式（１）にて算出した。Ｌｂは前方散乱の程度を示しており、この値が高いほど前方散乱が大きい。また、Ｌｄは後方散乱の程度を示しており、この値が大きいほど後方散乱が大きい。従って、前方散乱係数Ｆの値が大きいほど、前方に散乱する成分の割合が大きい結果となる。
　Ｆ＝Ｌｂ／Ｌｄ　　　式（１）
（３）光利用率の評価
　反射機構を有しないレーザー光用の光拡散セルの透過光及び拡散光の総和を、光利用率として評価した。
　光利用率（Ｘ）の算出方法：
　色彩色差計（コニカミノルタ株式会社製）を用い、鏡面反射板（鏡）の上に、内部に微粒子分散液を充填していない空の反射機構を有しないレーザー光用の光拡散セルを設置し、該セル表面に、正面から色彩計測用のストロボ光を照射して、Ｙｘｙ表示系における反射率Ｙ（Ｙａ）を測定した。鏡面反射板を設置していることにより、透過光および拡散光の総和を測定したことになる。同様に、内部に微粒子分散液を充填したレーザー光用の光拡散セルの反射率Ｙ（Ｙｂ）を測定し、下記式（２）にて算出した。Ｘは、レーザー光用の光拡散セルに入射する光を、出射光として利用できる程度を示しており、この値が大きいほど光の利用効率が大きい。
　Ｘ＝Ｙｂ／Ｙａ×１００　　　式（２）
実施例２
　ポリマー微粒子の平均粒径２００ｎｍ、固形分（ポリマー微粒子含量）２．５重量％のラテックス水分散液（ＡｌｆａＡｅｓａｒ社製ポリスチレンＬａｔｅｘ　ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ，０．２ｍｉｃｒｏｎ）を、固形分０．６重量％になるまで水で希釈したこと以外は、実施例１と同様の操作により光拡散セルを作製した。このセルを実施例１と同様に評価した。結果を表１に示した。
　なお、この固形分（ポリマー微粒子含量）０．６重量％に希釈したラテックス水分散液の粘度は１．４ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。
実施例３
　ポリマー微粒子の平均粒径２００ｎｍ、固形分（ポリマー微粒子含量）２．５重量％のラテックス水分散液（ＡｌｆａＡｅｓａｒ社製ポリスチレンＬａｔｅｘ　ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ，０．２ｍｉｃｒｏｎ）を、固形分０．６重量％になるまで２５％ショ糖溶液で希釈したこと以外は、実施例１と同様の操作により光拡散セルを作製した。このセルを実施例１と同様に評価した。結果を表１に示した。
　なお、この固形分（ポリマー微粒子含量）０．６重量％に希釈したラテックス水分散液の粘度は３．９ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。
実施例４
　酸化アルミニウム微粒子の平均粒径１００ｎｍ、固形分（アルミニウム微粒子含量）７重量％の酸化アルミニウム水分散液（触媒化成株式会社製アルミナゾル、カタロイドＲＴＭＡＳ－３）を、固形分（アルミニウム微粒子含量）４重量％になるまで水で希釈した分散液を用いること以外は、実施例１と同様の操作により光拡散セルを作製した。このセルを実施例１と同様に評価した。結果を表１に示した。
　なお、このアルミニウム微粒子含量約４重量％のアルミニウム水分散液の粘度は４．０ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。
比較例１
　ゼランガム（純正化学株式会社製）０．４ｇと純水８０ｇをフラスコに入れてホットスターラーで９５℃まで昇温しながら溶解した。このゼランガム溶液を８０℃まで冷やして塩化カルシウム０．０５ｇを添加し、無色透明な溶液を得た。この溶液を希釈液兼ゲル化液とした。ポリマー微粒子の平均粒径１０００ｎｍ、固形分（ポリマー微粒子含量）２．５重量％のラテックス水分散液（ＡｌｆａＡｅｓａｒ社製ポリスチレンＬａｔｅｘ　ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ，１ｍｉｃｒｏｎ）を、固形分（ポリマー微粒子含量）０．２％になるまで上記８０℃の希釈液兼ゲル化液で希釈し、均一に分散するよう振り混ぜ、ガラスで作製した内容厚み２ｍｍのセルに充填した。反射機構としてアルミ蒸着ＰＥＴフィルムを使い、実施例１と同様にして反射機構付きのレーザー光用の光拡散セルを作製した。室温に放置したところ、セル内の分散液はコロイド粒子を封じ込めたゲル化物となった。このセルについて、実施例１と同様にスペックルノイズの有無、前方散乱係数及び光利用率を評価した。結果を表１に示した。
比較例２
　ポリマー微粒子の平均粒径５０ｎｍ、固形分（ポリマー微粒子含量）２．５重量％のラテックス水分散液（ＡｌｆａＡｅｓａｒ社製ポリスチレンＬａｔｅｘ　ｍｉｃｒｏｓｐｈｅｒｅ，０．０５ｍｉｃｒｏｎ）を、希釈しないでそのまま利用する以外は、実施例１と同様の操作により光拡散セルを作製した。このセルのスペックルノイズの有無、前方散乱係数及び光利用率を実施例１と同様に評価した。結果を表１に示した。
　なお、この固形分（ポリマー微粒子含量）２．５重量％のラテックス水分散液の粘度は２．１ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。
比較例３
　平均粒径３μｍのアクリルポリマー微粒子（綜研化学株式会社製ＭＸ－３００）を、固形分（ポリマー微粒子含量）２重量％になるよう水を加えた分散液（分散液粘度２．９ｍＰａ・ｓ、２５℃）を用いた以外は、実施例１と同様の操作により比較用のレーザー光用の光拡散セルを作製した。このセルについて実施例１と同様にスペックルノイズの有無、前方散乱係数及び光利用率を評価した。結果を表１に示した。
　この分散系は、安定なコロイド分散液ではなく１０分ほど静置すると粒子が沈降するために、表１から判る様に、スペックルノイズの低減効果がなく、好ましくないことが分かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
実施例５ 
（１）ポリマー微粒子の平均粒径２２０ｎｍ、固形分（ポリマー微粒子含量）約３１重量％のアクリルラテックス水分散液を、固形分（ポリマー微粒子含量）０．６重量％になるまで水で希釈し、均一に分散するよう振り混ぜ、評価用分散液とした。この評価用分散液の粘度は３．１ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。この評価用分散液を、無色透明ガラスで作製した内容厚み２ｍｍの四角形のセル（外形厚み４ｍｍ、縦３０ｍｍ、横３０ｍｍ）（容量１．８ｍｌ）に充填し、本発明のレーザー光用の光拡散セル（反射機構無し）を作製した。
（２）反射機構としてアルミ蒸着ＰＥＴフィルムを、図２に示すように入射口用の直径３ｍｍの円形の孔を開け、上記（１）で得られた光拡散セルの背面に貼付し、反射機構を備えた本発明のレーザー光用の光拡散セルを得た。
　この反射機構を備えた光拡散セルを用いて、スペックルノイズの有無を実施例１のスペックルノイズ評価方法１及び２に記載の方法で評価した。
　また、前方散乱係数を、反射機構を設ける前のレーザー光用の光拡散セル（反射機構無し）を用いて、上記（１）におけるセルを用いる以外は実施例１と同様に評価した。結果を表２に示した。
実施例６　
　ポリマー微粒子の平均粒径２２０ｎｍ、固形分（ポリマー微粒子含量）約３１重量％のアクリルラテックス水分散液を、固形分（ポリマー微粒子含量）約０．６重量％になるまでアセトンで希釈したこと以外は、実施例５と同様の操作により、本発明のレーザー光用の光拡散セル（反射機構無し）、及び反射機構を備えた光拡散セルを作製した。このセルを実施例５と同様に評価した。結果を表２に示した。
　なお、この固形分（ポリマー微粒子含量）約０．６重量％に希釈したアクリルラテックス水分散液の粘度は１．３ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。
実施例７　
　微粒子の平均粒径１２０ｎｍ、固形分（ポリマー微粒子含量）約４２重量％のアクリルラテックス水分散液を、固形分（ポリマー微粒子含量）約２重量％になるまで水で希釈したこと以外は、実施例５と同様の操作により本発明のレーザー光用の光拡散セル（反射機構無し）、及び反射機構を備えた光拡散セルを作製した。このセルを実施例５と同様に評価した。結果を表２に示した。
　なお、この固形分（ポリマー微粒子含量）約２重量％に希釈したアクリルラテックス水分散液の粘度は３．６ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。
実施例８　
　ポリマー微粒子の平均粒径１２０ｎｍ、固形分（ポリマー微粒子含量）約４２重量％のアクリルラテックス水分散液を、固形分（ポリマー微粒子含量）約２重量％になるまで２５重量％ショ糖水溶液で希釈した（希釈後の分散液の粘度は５．８ｍＰａ・ｓ（２５℃））こと以外は、実施例５と同様の操作により本発明のレーザー光用の光拡散セル（反射機構無し）、及び反射機構を備えた光拡散セルを作製した。このセルを実施例５と同様に評価した。結果を表２に示した。
実施例９
　酸化アルミニウム微粒子の平均粒径１００ｎｍ、固形分（酸化アルミニウム微粒子含量）約７重量％の酸化アルミニウム水分散液（触媒化成株式会社製　アルミナゾル、カタロイドＲＴＭＡＳ－３）を、固形分（酸化アルミニウム微粒子含量）約４重量％になるまで水で希釈したこと以外は、実施例５と同様の操作により光拡散セルを作製した。このセルを実施例５と同様に評価した。結果を表２に示した。
　なお、このアルミニウム微粒子含量約４重量％のアルミニウム水分散液の粘度は４．０ｍＰａ・ｓ（２５℃）であった。
比較例４　
　ゼランガム（純正化学株式会社製）０．４ｇと純水８０ｇをフラスコに入れてホットスターラーで９５℃まで昇温しながら溶解した。このゼランガム溶液を８０℃まで冷やして塩化カルシウム０．０５ｇを添加し、無色透明な溶液を得た。この溶液を希釈液兼ゲル化液とした。ポリマー微粒子の平均粒径２３０ｎｍ、固形分（ポリマー微粒子含量）約５１重量％のアクリルラテックス水分散液を、固形分（ポリマー微粒子含量）１．２７５％になるまで上記８０℃の希釈液兼ゲル化液で希釈し、均一に分散するよう振り混ぜ、ガラスで作製した内容厚み２ｍｍのセルに充填し、反射機構無しのレーザー光用の光拡散セルを作製した。また、反射機構としてアルミ蒸着ＰＥＴフィルムを使い、実施例５と同様にして反射機構つきのレーザー光用の光拡散セルを作製した。室温に放置したところ、セル内の分散液はコロイド粒子を封じ込めたゲル化物となった。このセルを実施例５と同様にスペックルノイズの有無の評価を行った。結果を表２に示した。
　なお、このレーザー光用の光拡散セルでは、表２から判る様に、スペックルノイズの軽減効果がないため、他の評価は省略した。
比較例５　
　ポリマー微粒子の平均粒径８５ｎｍ、固形分（ポリマー微粒子含量）４０重量％のアクリルラテックス水分散液をそのまま利用した（分散液粘度２．９ｍＰａ・ｓ（２５℃））こと以外は、実施例５と同様にして反射機構つきの比較用レーザー光用の光拡散セルを作製した。このセルを実施例５と同様にスペックルノイズの有無の評価を行った。結果を表２に示した。
　なお、このレーザー光用の光拡散セルでは、表２から判る様に、スペックルノイズの軽減効果がないか、若しくは充分でないため、他の評価は省略した。
比較例６　
　平均粒径３μｍのアクリルポリマー微粒子（綜研化学株式会社製ＭＸ－３００）に、固形分（ポリマー微粒子含量）約２重量％になるよう水を加えた分散液（分散液粘度２．９ｍＰａ・ｓ、２５℃）を用いた以外は、実施例５と同様にして、比較用のレーザー光用の光拡散セルを作製した。このセルを実施例５と同様にスペックルノイズの有無の評価を行った。結果を表２に示した。
　なお、このレーザー光用の光拡散セルでは、表２から判る様に、スペックルノイズの軽減効果が無いため、他の評価は省略した。
　また、この分散系は、安定なコロイド分散液ではなく１０分ほど静置すると粒子が沈降することから、スペックルノイズの低減効果が無く、その点でも好ましくないことが分かった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　上記表１及び表２から次のことが明らかである。
（１）比較例１及び４から、媒体中に分散した平均粒子径１００ｎｍ～１．５μｍの範囲に入る微粒子であっても、ゲル化媒体に分散させた微粒子では、スペックルノイズの軽減を行うことができない。これは該微粒子のブラウン運動がゲル化媒体により阻害されるためと考えられる。
（２）比較例２、３、５及び６のように、ブラウン運動可能な水媒体中に分散した微粒子であっても、平均粒子径が５０ｎｍ又は８５ｎｍと小さすぎたり、また、３μｍと大きすぎる場合、スペックルノイズの軽減が無いか、あっても充分でない。更に、比較例３及び６のように、平均粒子径が３μｍと大きい場合には、コロイドの安定性が悪く、スペックルノイズ軽減用の、レーザー光用の光拡散セルには不適当である。
（３）実施例１～９から、平均粒子径１００ｎｍ～１．５μｍの範囲に入る微粒子を安定なコロイド状に分散させた分散液は、レーザー光により生ずるスペックルノイズを除去、または顕著に軽減するのに適しており、該分散液を封入したレーザー光用の光拡散セルは、スペックルノイズを除去、または顕著に軽減するのに適していることが判る。
実施例１０　　
　レーザー光源に、本発明の実施例１で得られた反射機構付きのレーザー光用の光拡散セルを、該光源の出射口に付けて、図２に示す配置で取り付け、本発明のレーザー光源装置を作成した。
　また、得られたレーザー光源装置を、従来のプロジェクターの光源に変えて、取り付けることにより、本発明のレーザー光源装置を備えたプロジェクターを得ることが出来る。
　本発明のレーザー光用の光拡散セル、及びそれを備えたレーザー光源装置は、スペックルノイズ除去のための機械的な駆動装置又は電気的な振動印加手段無しに、該光拡散セル又は該レーザー光源装置を用いるだけで、レーザー光を用いた画像表示装置での投射画像のスペックルノイズを除去、または顕著に軽減することができ、更に、どのような方式の該画像表示装置にも容易に設置することができることから、該画像表示装置におけるスペックルノイズの除去に非常に有用である。また、該光拡散セルは、構成が単純で、占有体積も少なく、製造も容易であることから、該画像表示装置での、スペックルノイズ除去のためのコストを最小限に押さえることできる。そして、本発明の該光拡散セル又は該レーザー光源装置を備えた、本発明の画像表示装置（例えばフロントプロジェクターおよびリアプロジェクション方式テレビ、液晶表示装置等）は、スペックルノイズが無く、色再現性、及び視認性に優れる。
　１：透明セル
　２：分散微粒子
　３：液体媒質
　４：レーザー発振機
　５：反射機構
　６：拡散光（インコヒーレントな半導体レーザー光）
　７：レーザー発振機
　８：コヒーレントな半導体レーザー光
　９：本発明のレーザー光用の光拡散セル
１０：導光板
１１：導光板で進行方向を変え、広い面積より出射された拡散光（インコヒーレント光）

Claims (13)

  1. 　液体を封入することのできる透明セル内に、粒径１００ｎｍ以上で、１．５μｍ以下の微粒子と光を透過する液体媒質を含む微粒子分散液を封入したレーザー光用の光拡散セル。
  2. 　微粒子分散液が、ラテックス又は、無機微粒子の分散液、である請求項１に記載のレーザー光用の光拡散セル。
  3. 　ラテックスにおける分散微粒子が、アクリルポリマー微粒子又はスチレンポリマー微粒子である請求項２に記載のレーザー光用の光拡散セル。
  4. 　無機微粒子が、酸化アルミニウム微粒子である請求項２に記載のレーザー光用の光拡散セル。
  5. 　ラテックス、または、無機微粒子の分散液の粘度が、粘度０．１ｍＰａ・ｓ以上１００００ｍＰａ・ｓ以下の分散液である請求項２に記載のレーザー光用の光拡散セル。
  6. 　透明セルが、全光線透過率８５%以上の、無機素材またはプラスチック素材よりなる請求項１に記載のレーザー光用の光拡散セル。
  7. 　レーザー光用の光拡散セルの、レーザー光の入射側の面に、該光拡散セルからの後方への散乱光を、レーザー光の出射側に反射させる反射機構を有する請求項１に記載のレーザー光用の光拡散セル。
  8. 　レーザー光用の光拡散セルに充填された状態における微粒子分散液の光利用率が、６０～９５％である、請求項１に記載のレーザー光用の光拡散セル。
  9. 　請求項１乃至８のいずれか一項に記載のレーザー光用の光拡散セル及び半導体レーザー光源からなる光源装置。
  10. 　請求項７に記載のレーザー光用の光拡散セル及び半導体レーザー光源からなる光源装置を備えた画像表示装置。
  11. 　フロントプロジェクターまたはリアプロジェクション方式ディスプレイである請求項１０に記載の画像表示装置。
  12. 　バックライト方式の液晶表示装置である請求項１０に記載の画像表示装置。
  13. 　コヒーレントなレーザー光を、液体を封入することのできる透明セル内に、平均粒径１００ｎｍ以上で、１．５μｍ以下の微粒子と光を透過する液体媒質を含む微粒子分散液を封入したレーザー光用の光拡散セル内を通過させ、インコヒーレントな出射光とするレーザースペックルノイズの低減方法。
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