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技術 マルチビーム生成装置および光走査型画像表示装置

出願人 株式会社リコー
発明者 高浦淳
出願日 2001年7月27日 (18年7ヶ月経過) 出願番号 2001-227237
公開日 2003年2月13日 (17年1ヶ月経過) 公開番号 2003-043398
状態 特許登録済
技術分野 レンズ以外の光学要素 機械的光走査系 電気信号の光信号への変換
主要キーワード 多角柱型 非平行状態 ビーム集光位置 アパーチャ形状 スポット特性 波面特性 空気領域 制御調整
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (13)

課題

複数の光ビーム集光スポット特性を均一化することができるようにする。

解決手段

光ビームを出射する光ビーム出射手段20から出射した光ビームを、ビーム分岐手段24によって複数の光ビームに分岐するマルチビーム生成装置2で、光ビーム出射手段20から出射した光ビームを平行化してビーム分岐手段24へ入射させるビーム整形手段21を設けた。これによって、ビーム分岐手段24に入射する光ビームの入射角度を均一化することができる。

概要

背景

従来、レーザー光源から出射されたレーザービームを複数のレーザービームに分岐するマルチビーム生成装置がある。

マルチビーム生成装置は、例えば、マルチビーム生成装置から出射した複数のレーザービームを変調手段によって変調し、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置垂直走査ガルバノミラーとによってレーザービームを水平および垂直方向走査させることで、スクリーン上に画像を表示させるレーザー走査型画像表示装置に用いられる。ここで、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置とは、複数の反射面を外周面に備えたポリゴンミラーモータ等によって水平面上で回転駆動させ、この反射面によってレーザービームを反射させることによって、レーザービームを水平方向に走査する。

ところで、近年のディスプレイ市場では、表示画像高精細化が急速に進んでいる。上述したレーザー走査型画像表示装置では、表示画像の高精細化を図る方法の一つとして、解像度を向上させることによって表示画像の高精細化を図るようにした方法での検討が始まっている。解像度を向上させるための技術改良の一つとして、水平方向の走査速度を向上させる方法が挙げられる。

しかし、上述したように、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置を用いてレーザービームの水平方向の走査を行うようにしたレーザー走査型画像表示装置では、理論上、ポリゴンミラーの回転速度を高速化することによって水平方向の走査速度を向上させることができるが、実際には、ポリゴンミラーの回転速度の高速化には限界がある。

このため、複数のレーザービームを出射するマルチビーム生成装置を用いて、マルチビーム生成装置から出射した複数のレーザービームのビームスポットが、スクリーン上で垂直方向に配列されたスポット列を形成するように導きながら水平方向に同時に走査させるようにしたレーザー走査型画像表示装置が考えられている。これにより、単位面積を水平方向に走査する速度を向上させることができ、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置のポリゴンミラーの回転に際しての負荷を軽減することができる。

マルチビーム生成装置には、レーザービームを出射するレーザー光源と、レーザー光源から出射されたレーザービームを複数に分岐するビーム分岐プリズムとを備えているものがある。ビーム分岐プリズムは、入射されたレーザービームを反射/透過によって分岐するビームスプリッタを備えるスプリッタブロックや、入射されたレーザービームを反射させるミラーブロック等の複数のブロックを接合して構成されている。

概要

複数の光ビーム集光スポット特性を均一化することができるようにする。

光ビームを出射する光ビーム出射手段20から出射した光ビームを、ビーム分岐手段24によって複数の光ビームに分岐するマルチビーム生成装置2で、光ビーム出射手段20から出射した光ビームを平行化してビーム分岐手段24へ入射させるビーム整形手段21を設けた。これによって、ビーム分岐手段24に入射する光ビームの入射角度を均一化することができる。

目的

本発明は、複数の光ビームの集光スポット特性を均一化することができるマルチビーム生成装置および光走査型画像表示装置を得ることを目的とする。

本発明は、表示画像の解像度およびコントラスト劣化を防止することができるマルチビーム生成装置および光走査型画像表示装置を得ることを目的とする。

本発明は、表示画像のムラの発生を防止して画質向上を図ることができるマルチビーム生成装置および光走査型画像表示装置を得ることを目的とする。

本発明は、上記の目的に加えて小型化を図ることができるマルチビーム生成装置および光走査型画像表示装置を得ることを目的とする。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
4件

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請求項1

光ビーム出射する光ビーム出射手段と、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを複数の光ビームに分岐するビーム分岐手段と、を備えるマルチビーム生成装置において、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを平行化して前記ビーム分岐手段へ入射させるビーム整形手段を具備することを特徴とするマルチビーム生成装置。

請求項2

光ビームを出射する光ビーム出射手段と、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを複数の光ビームに分岐するビーム分岐手段と、を備えるマルチビーム生成装置において、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを平行化するとともに光ビームのビーム径を拡大して前記ビーム分岐手段へ入射させるビーム整形手段を具備することを特徴とするマルチビーム生成装置。

請求項3

光ビームを出射する光ビーム出射手段と、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを複数の光ビームに分岐するビーム分岐手段と、を備えるマルチビーム生成装置において、前記ビーム分岐手段が分岐した光ビームを偏向走査する走査手段へ出射する光ビームを前記走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるように整形するビーム整形手段を具備することを特徴とするマルチビーム生成装置。

請求項4

前記ビーム分岐手段が分岐した光ビームを偏向走査する走査手段へ出射する光ビームを前記走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるように整形するビーム整形手段を具備することを特徴とする請求項1または2記載のマルチビーム生成装置。

請求項5

前記ビーム分岐手段は、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームが入射される入射位置から分岐後の光ビームが出射される各出射位置までの光路長が同一となるように構成されていることを特徴とする請求項1、2、3または4記載のマルチビーム生成装置。

請求項6

前記ビーム分岐手段は、光ビームを分岐させるビームスプリッタを備えるスプリッタブロックと、光ビームを通過させるスルーブロックと、光ビームを全反射させるミラーを備えるミラーブロックとによって構成されているビーム分岐プリズムであり、前記ビーム分岐プリズムの光ビームが通過する位置とは異なる位置に接触配置され各前記ブロックに入射される光ビームのエネルギーに応じた熱容量を有するヒートシンク片を前記ブロック毎に設けたことを特徴とする請求項1、2、3、4または5記載のマルチビーム生成装置。

請求項7

前記ヒートシンク片は、前記ビーム分岐プリズムにおける前記光ビーム出射手段が出射した光ビームが入射される入射位置に近い前記ブロックに接触配置される前記ヒートシンク片の方が前記入射位置から遠い前記ブロックに対応する前記ヒートシンク片よりも熱容量が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項6記載のマルチビーム生成装置。

請求項8

前記ビーム分岐プリズムにおける前記スプリッタブロックと前記ミラーブロックとに入射する光ビームの光量が同一である場合に、前記ヒートシンク片は、前記スプリッタブロックよりも前記ミラーブロックに対応するヒートシンク片の熱容量の方が大きくなるように設定されていることを特徴とする請求項6または7記載のマルチビーム生成装置。

請求項9

隣接する各前記ヒートシンク片を連続的に形成したヒートシンク部材を具備することを特徴とする請求項3、4、5または6記載のマルチビーム生成装置。

請求項10

請求項1ないし9いずれか一に記載のマルチビーム生成装置と、前記マルチビーム生成装置から出射された複数の光ビームを変調する変調手段と、前記変調手段が変調した光ビームを所定の走査方向に走査させる走査手段とを備える光走査型画像表示装置において、前記変調手段は、前記マルチビーム生成装置から出射した光ビームの径よりも径が小さくなるように光ビームを変調することを特徴とする光走査型画像表示装置。

請求項11

前記マルチビーム生成装置から出射された複数の光ビームを集光して前記変調手段に入射させる第1の集光光学系と、前記変調手段から出射される光ビームを集光して前記走査手段に向けて出射する第2の集光光学系と、を具備し、前記第2の集光光学系の焦点距離は前記第1の集光光学系の焦点距離よりも短く設定されていることを特徴とする請求項10記載の光走査型画像表示装置。

請求項12

前記変調手段と前記走査手段との間に、前記走査手段による光ビームの走査方向の径がこの走査方向に直交する方向の径よりも長いアパーチャを有するアパーチャ手段を具備し、前記変調手段から出射された光ビームを前記アパーチャ手段の前記アパーチャを通過させて前記走査手段に導くようにしたことを特徴とする請求項10または11記載の光走査型画像表示装置。

請求項13

前記走査手段により走査される光ビームを前記走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも短くなるように整形する副ビーム整形手段を具備することを特徴とする請求項10、11または12記載の光走査型画像表示装置。

請求項14

前記走査手段により走査される光ビームを前記走査手段による走査方向に直交する方向に前記走査手段による走査速度よりも低速で走査させる副走査手段を具備し、前記副ビーム整形手段は、前記副走査手段により走査される光ビームを整形することを特徴とする請求項13記載の光走査型画像表示装置。

技術分野

0001

本発明は、マルチビーム生成装置および光走査型画像表示装置に関する。

背景技術

0002

従来、レーザー光源から出射されたレーザービームを複数のレーザービームに分岐するマルチビーム生成装置がある。

0003

マルチビーム生成装置は、例えば、マルチビーム生成装置から出射した複数のレーザービームを変調手段によって変調し、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置垂直走査ガルバノミラーとによってレーザービームを水平および垂直方向走査させることで、スクリーン上に画像を表示させるレーザー走査型画像表示装置に用いられる。ここで、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置とは、複数の反射面を外周面に備えたポリゴンミラーモータ等によって水平面上で回転駆動させ、この反射面によってレーザービームを反射させることによって、レーザービームを水平方向に走査する。

0004

ところで、近年のディスプレイ市場では、表示画像高精細化が急速に進んでいる。上述したレーザー走査型画像表示装置では、表示画像の高精細化を図る方法の一つとして、解像度を向上させることによって表示画像の高精細化を図るようにした方法での検討が始まっている。解像度を向上させるための技術改良の一つとして、水平方向の走査速度を向上させる方法が挙げられる。

0005

しかし、上述したように、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置を用いてレーザービームの水平方向の走査を行うようにしたレーザー走査型画像表示装置では、理論上、ポリゴンミラーの回転速度を高速化することによって水平方向の走査速度を向上させることができるが、実際には、ポリゴンミラーの回転速度の高速化には限界がある。

0006

このため、複数のレーザービームを出射するマルチビーム生成装置を用いて、マルチビーム生成装置から出射した複数のレーザービームのビームスポットが、スクリーン上で垂直方向に配列されたスポット列を形成するように導きながら水平方向に同時に走査させるようにしたレーザー走査型画像表示装置が考えられている。これにより、単位面積を水平方向に走査する速度を向上させることができ、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置のポリゴンミラーの回転に際しての負荷を軽減することができる。

0007

マルチビーム生成装置には、レーザービームを出射するレーザー光源と、レーザー光源から出射されたレーザービームを複数に分岐するビーム分岐プリズムとを備えているものがある。ビーム分岐プリズムは、入射されたレーザービームを反射/透過によって分岐するビームスプリッタを備えるスプリッタブロックや、入射されたレーザービームを反射させるミラーブロック等の複数のブロックを接合して構成されている。

発明が解決しようとする課題

0008

ところで、ビーム分岐プリズムに入射されるレーザービームのエネルギーは、レーザー光源から出射されたレーザービームが直接入射される入射位置に近いブロック程大きい。各ブロックは、エネルギーが加えられることにより発熱し、この発熱によって熱膨張する。このときの熱膨張率は、加えられたエネルギーが大きいほど大きくなり、入射位置に近いブロック程大きく熱膨張する。このため、入射位置に位置付けられたブロックに対する各ブロックの距離に応じて、ブロック間の熱膨張率に差が生じる。

0009

ブロック間で熱膨張率の差が生じると、ブロックとブロックとを接合している接合面にテンションが発生する。接合面でテンションが発生すると、接続面が歪んだり剥がれたりしてしまうことがある。

0010

ビーム分岐装置の接合面が歪んだり剥がれたりすると、各ブロックを通過するレーザービームの波面特性劣化して、マルチビーム生成装置から出射されるレーザービームの集光特性が劣化するという不都合が生じる。

0011

マルチビーム生成装置から出射するレーザービームの集光特性の劣化は、このマルチビーム生成装置を用いたレーザー走査型画像表示装置がスクリーン上に集光するレーザービームのスポット特性均一性の劣化の原因となる。スクリーン上に集光されるレーザービームのスポット特性の均一性の劣化は、スクリーンに表示された画像にムラが発生して画質が低下する原因となる。

0012

また、レーザー走査型画像表示装置がスクリーンに表示する画像の高精細化に際しては、マルチビーム生成装置から出射されてスクリーンに集光されるまでのレーザービームの光路が問題になるが、従来のレーザー走査型画像表示装置では光路の設計することが高精細画像を形成する上で有効な技術であることは言及されていない。

0013

加えて、マルチビーム生成装置およびレーザー走査型画像表示装置の小型化に際しては、マルチビーム生成装置およびレーザー走査型画像表示装置におけるレーザービームの光路長を短くする必要があるが、画像の高精細化を維持したままマルチビーム生成装置およびレーザー走査型画像表示装置におけるレーザービームの光路長を短くする技術については開示されていない。

0014

ところで、レーザービームの水平走査を行うためには、ポリゴンミラーを有する回転多面鏡ポリゴン装置が広く用いられている。このポリゴンミラーが有する複数の反射面は、垂直方向に対するそれぞれの角度にばらつきがあり、これは実際上の技術的に否めない。各反射面の垂直方向に対する角度がばらつくことにより、各反射面から反射され偏向されるレーザービームの偏向角度にもばらつきが発生する、いわゆる、面倒れの影響が発生する。

0015

また、単一の反射面であっても、面内に微少凹凸が生じていることは技術的には十分に考えられ、このため、単一の反射面から反射され偏向されるレーザービームの偏向角度にもばらつきが発生してしまう。

0016

レーザービームの偏向角度にばらつきが発生している場合、スクリーン上に集光するレーザービームのスポット特性の均一性の劣化の原因となる。上述したように、スクリーン上に集光されるレーザービームのスポット特性の均一性の劣化は、スクリーンに表示された画像にムラが発生する原因となり、画質が低下する。

0017

従来装置においてはビームを単に偏向走査面に入射させているものが多く、このような場合には上記の偏向角度のバラツキ画像劣化要因となる。

0018

また、レーザービームを高速走査させることによって画像形成する方式の場合において、スクリーン上の画素形状の、特に、水平方向の長さに対する照射ビームの同一方向の長さを制御調整して、ビームが変調信号に対応して点灯している時間内に描く軌跡として定義される1画素の大きさがスクリーン上に規定される1画素のサイズを超えないようにすることが必要であるが、これを実現するための具体的手段について言及した前例がない。

0019

以上のように、レーザー走査型画像表示装置の概念は古くから存在していたが、コンパクトな構成で高精細画像形成を実現する装置については多くの課題が残されている。

0020

マルチビーム生成装置から出射するレーザービームのパワーは、スクリーンの大型化に伴って増大させる必要があるため、上述した不具合はスクリーンの大型化に伴って顕著に表れる。

0021

特開平9-134135号公報、特開平8-327924号公報には、レーザー光源を2次元的に走査して画像表示する際に、画面を複数に分割すると同時に、分割した画面に相当するように画像信号も分割し、分割した画面に対してレーザー画像を描画させることで、画面の高解像度化を図るようにした技術が開示されている。しかし、同公報には、上述と同様の不具合の発生が懸念されるが、これを解決する技術は開示されていない。

0022

また、特表平09-504920号公報には、レーザー光源を2次元的に走査して画像表示する際に、走査するレーザービームの本数を複数とし、複数のレーザービームを同時に走査させることによって、単数ビーム走査による場合よりも偏向走査装置の回転速度を下げるようにした技術が開示されている。同公報には、赤、緑、青の3色の波長発振するレーザーアレイについて放射するビーム数が複数であるとしているが、赤、緑、青の3色の波長を発振するレーザーアレイそのものの実現において問題となる多くの課題を解決する記載がなされていない。このため、実用上、実現は困難であると考えられる。

0023

本発明は、複数の光ビーム集光スポット特性を均一化することができるマルチビーム生成装置および光走査型画像表示装置を得ることを目的とする。

0024

本発明は、表示画像の解像度およびコントラストの劣化を防止することができるマルチビーム生成装置および光走査型画像表示装置を得ることを目的とする。

0025

本発明は、表示画像のムラの発生を防止して画質向上を図ることができるマルチビーム生成装置および光走査型画像表示装置を得ることを目的とする。

0026

本発明は、上記の目的に加えて小型化を図ることができるマルチビーム生成装置および光走査型画像表示装置を得ることを目的とする。

課題を解決するための手段

0027

請求項1記載の発明のマルチビーム生成装置は、光ビームを出射する光ビーム出射手段と、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを複数の光ビームに分岐するビーム分岐手段と、を備えるマルチビーム生成装置において、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを平行化して前記ビーム分岐手段へ入射させるビーム整形手段を具備する。

0028

したがって、光ビーム出射手段から出射された光ビームは、ビーム整形手段によって平行化されてビーム分岐手段へ入射される。これによって、ビーム分岐手段に入射する光ビームの入射角度を均一化することができる。

0029

請求項2記載の発明のマルチビーム生成装置は、光ビームを出射する光ビーム出射手段と、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを複数の光ビームに分岐するビーム分岐手段と、を備えるマルチビーム生成装置において、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを平行化するとともに光ビームのビーム径を拡大して前記ビーム分岐手段へ入射させるビーム整形手段を具備する。

0030

したがって、光ビーム出射手段から出射された光ビームは、ビーム整形手段によって平行化されるとともにビーム径が拡大されてビーム分岐手段へ入射される。これによって、ビーム分岐手段に入射する光ビームの入射角度を均一化するとともに、ビーム分岐手段を通過する光ビームの単位面積当たりのパワーを低減することができる。

0031

請求項3記載の発明のマルチビーム生成装置は、光ビームを出射する光ビーム出射手段と、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを複数の光ビームに分岐するビーム分岐手段と、を備えるマルチビーム生成装置において、前記ビーム分岐手段が分岐した光ビームを偏向走査する走査手段へ出射する光ビームを前記走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるように整形するビーム整形手段を具備する。

0032

したがって、光ビーム出射手段から出射されてビーム分岐手段によって分岐された光ビームは、ビーム整形手段によって偏向走査される際の走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるように整形される。これによって、走査手段より後段集光レンズを設けた場合に、集光レンズの実効的なNA値が大きくなるので、集光レンズによってスクリーン面等に集光される光ビームのスポットの走査方向の径を走査方向に直交する方向の径よりも短くすることができる。

0033

請求項4記載の発明は、請求項1または2記載のマルチビーム生成装置において、前記ビーム分岐手段が分岐した光ビームを偏向走査する走査手段へ出射する光ビームを前記走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるように整形するビーム整形手段を具備する。

0034

したがって、ビーム分岐手段によって分岐された光ビームは、ビーム整形手段によって偏向走査される際の走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるように整形される。これによって、走査手段より後段に集光レンズを設けた場合に、集光レンズの実効的なNA値が大きくなるので、請求項1または2記載の発明の作用に加えて、集光レンズによってスクリーン面等に集光される光ビームのスポットの走査方向の径を走査方向に直交する方向の径よりも短くすることができる。

0035

請求項5記載の発明は、請求項1、2、3または4記載のマルチビーム生成装置において、前記ビーム分岐手段は、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームが入射される入射位置から分岐後の光ビームが出射される各出射位置までの光路長が同一となるように構成されている。

0036

したがって、光ビーム出射手段から出射されてビーム分岐手段に入射された光ビームは、入射位置から同一の長さの光路を通過して出射位置から複数に分岐されて出射される。これによって、複数に分岐されてビーム分岐手段から出射される光ビームの光量を各出射位置で均一化することができる。

0037

請求項6記載の発明は、請求項1、2、3、4または5記載のマルチビーム生成装置において、前記ビーム分岐手段は、光ビームを分岐させるビームスプリッタを備えるスプリッタブロックと、光ビームを通過させるスルーブロックと、光ビームを全反射させるミラーを備えるミラーブロックとによって構成されているビーム分岐プリズムであり、前記ビーム分岐プリズムの光ビームが通過する位置とは異なる位置に接触配置され各前記ブロックに入射される光ビームのエネルギーに応じた熱容量を有するヒートシンク片を前記ブロック毎に設けた。

0038

したがって、入射された光ビームによるビーム分岐プリズムの発熱は、ヒートシンク片によって各ブロックに入射される光ビームのエネルギーに応じて吸熱される。これによって、各ブロック毎の熱膨張率を均一化して、各ブロック間の接合面にテンションがかかることを防止することができる。

0039

請求項7記載の発明は、請求項6記載のマルチビーム生成装置において、前記ヒートシンク片は、前記ビーム分岐プリズムにおける前記光ビーム出射手段が出射した光ビームが入射される入射位置に近い前記ブロックに接触配置される前記ヒートシンク片の方が前記入射位置から遠い前記ブロックに対応する前記ヒートシンク片よりも熱容量が大きくなるように設定されている。

0040

したがって、入射された光ビームによって発熱したビーム分岐プリズムは、ヒートシンク片によって、光ビーム出射手段から出射された光ビームが入射される入射位置に近いブロックからの吸熱量の方がこの入射位置から遠いブロックからの吸熱量よりも多くなるように吸熱される。これによって、実用上、より効果的に請求項6記載の発明の作用を得ることができる。

0041

請求項8記載の発明は、請求項6または7記載のマルチビーム生成装置において、前記ビーム分岐プリズムにおける前記スプリッタブロックと前記ミラーブロックとに入射する光ビームの光量が同一である場合に、前記ヒートシンク片は、前記スプリッタブロックよりも前記ミラーブロックに対応するヒートシンク片の熱容量の方が大きくなるように設定されている。

0042

したがって、スプリッタブロックとミラーブロックとに入射する光ビームの光量が同一である場合、入射された光ビームを全反射させるためにより発熱量が大きくなるミラーブロックの方が多く吸熱される。これによって、実用上、より効果的に請求項6または7記載の発明の作用を得ることができる。

0043

請求項9記載の発明は、請求項3、4、5または6記載のマルチビーム生成装置において、隣接する各前記ヒートシンク片を連続的に形成したヒートシンク部材を具備する。

0044

したがって、単一のヒートシンク部材を取り付けることで、ビーム分岐プリズムに対して複数のヒートシンク片を取り付けることができる。これによって、ビーム分岐プリズムに対して複数のヒートシンク片を個々に取り付ける場合と比較して、煩雑な作業をなくして作業の容易化を図ることができる。

0045

請求項10記載の発明の光走査型画像表示装置は、請求項1ないし9いずれか一に記載のマルチビーム生成装置と、前記マルチビーム生成装置から出射された複数の光ビームを変調する変調手段と、前記変調手段が変調した光ビームを所定の走査方向に走査させる走査手段とを備える光走査型画像表示装置において、前記変調手段は、前記マルチビーム生成装置から出射した光ビームの径よりも径が小さくなるように光ビームを変調する。

0046

したがって、マルチビーム生成装置から出射された複数の光ビームは、変調手段によってマルチビーム生成装置から出射された光ビームの径よりも径を小さくなるように変調されて、走査手段によって走査される。これによって、走査手段に入射される光ビームが走査手段で占める面積を小さくすることができる。

0047

請求項11記載の発明は、請求項10記載の光走査型画像表示装置において、前記マルチビーム生成装置から出射された複数の光ビームを集光して前記変調手段に入射させる第1の集光光学系と、前記変調手段から出射される光ビームを集光して前記走査手段に向けて出射する第2の集光光学系と、を具備し、前記第2の集光光学系の焦点距離は前記第1の集光光学系の焦点距離よりも短く設定されている。

0048

したがって、第1の集光光学系によって集光された光ビームが変調手段に入射され、変調手段による変調後の光ビームが第2の集光光学系によって集光されて走査手段に入射される。これによって、走査手段に入射される光ビームが走査手段で占める面積を小さくするとともに、光ビームを単一の集光光学系によって集光した場合と比較して、マルチビーム生成装置から走査手段までの光路長を短くすることができる。

0049

請求項12記載の発明は、請求項10または11記載の光走査型画像表示装置において、前記変調手段と前記走査手段との間に、前記走査手段による光ビームの走査方向の径がこの走査方向に直交する方向の径よりも長いアパーチャを有するアパーチャ手段を具備し、前記変調手段から出射された光ビームを前記アパーチャ手段の前記アパーチャを通過させて前記走査手段に導くようにした。

0050

したがって、変調手段によって変調された光ビームは、アパーチャ手段のアパーチャを通過することによって走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるように整形される。これによって、走査手段より後段に集光レンズを設けた場合に、集光レンズの実効的なNA値が大きくなるので、集光レンズによってスクリーン面等に集光される光ビームのスポットの走査方向の径を走査方向に直交する方向の径よりも短くすることができる。

0051

請求項13記載の発明は、請求項10、11または12記載の光走査型画像表示装置において、前記走査手段により走査される光ビームを前記走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも短くなるように整形する副ビーム整形手段を具備する。

0052

したがって、走査手段により走査される光ビームは、副ビーム整形手段によって走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも短くなるように整形される。これによって、スクリーン面等に集光される光ビームのスポットの走査方向の径を走査方向に直交する方向の径よりも短くすることができる。

0053

請求項14記載の発明は、請求項13記載の光走査型画像表示装置において、前記走査手段により走査される光ビームを前記走査手段による走査方向に直交する方向に前記走査手段による走査速度よりも低速で走査させる副走査手段を具備し、前記副ビーム整形手段は、前記副走査手段により走査される光ビームを整形する。

0054

したがって、副走査手段により走査される光ビームは、副ビーム整形手段によって走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも短くなるように整形される。これによって、スクリーン面等に集光される光ビームのスポットの高速方向の径を低速方向の径よりも短くすることができる。

発明を実施するための最良の形態

0055

本発明の第1の実施の形態について図1ないし図5を参照して説明する。本実施の形態は、光走査型画像表示装置としてプロジェクタへの適用例を示す。

0056

図1は、本発明の第1の実施の形態のプロジェクタを概略的に示すブロック図である。プロジェクタ1は、複数のレーザービーム(光ビーム)を出射するマルチビーム生成装置2(図2参照)を備えている。詳細は後述するが、マルチビーム生成装置2は、レーザービームを出射する光ビーム出射手段としての半導体レーザーアレイ20と、半導体レーザーアレイ20から出射した単一のレーザービームを複数のレーザービームに分岐するレーザービーム分岐手段としてのビーム分岐プリズム24を備えている。

0057

図2は、マルチビーム生成装置2から出射された複数のレーザービームの光路の一部を示す説明図である。マルチビーム生成装置2から出射されたレーザービームは、第1の集光光学系としての集光光学系5に入射される。集光光学系5は、マルチビーム生成装置2から出射された複数のレーザービームのビーム径を各レーザービーム毎に縮小する。ここで、縮小した後のレーザービームのビーム径は、複数のレーザービームのいずれも等しくなるように縮小される。集光光学系5からビーム径が縮小されて出射された複数のレーザービームは、変調手段としての光変調装置6にそれぞれ入射される。

0058

光変調装置6は、入射された複数のレーザービームに対して、それぞれ異なる変調信号をかけてレーザービーム毎に変調を行うとともに、変調した各レーザービームを第2の集光光学系としての集光光学系7へ向けて出射する。本実施の形態の光変調装置6は、AOM(音響光学変調素子)を用いた変調を行う。

0059

なお、レーザービームの変調は、AOM(音響光学変調素子)を用いた変調に限るものではなく、例えば、EOM(電気光学変調素子)を用いた変調等であってもよい。

0060

光変調装置6から出射された変調後のレーザービームは、第2の集光光学系としての集光光学系7に入射される。集光光学系7は、入射された複数のレーザービームをレーザービーム毎に集光する。集光光学系7は、集光したレーザービームを、ビーム集光位置もしくはその近傍に反射面がくるように配置された走査手段としての回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8に向けて出射する。

0061

公知の技術であるため説明を省略するが、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8は、鏡状の複数の反射面8aを外周面に有する多角形状のポリゴンミラー8bと、ポリゴンミラーを回転駆動する図示しない駆動手段とを備えており、駆動手段によってポリゴンミラー8bを回転駆動しながら反射面8aに入射されたレーザービームを反射することで、レーザービームを回転方向(水平方向)に沿って走査する。

0062

回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8によって、水平方向に沿って走査されたレーザービームは、折り返しミラー9を介して垂直走査ガルバノミラー10に入射される。

0063

垂直走査ガルバノミラー10は、垂直方向に対するミラー面の角度を調整することによって、入射されたレーザービームを垂直方向に偏向走査する。垂直走査ガルバノミラー10によって偏向走査されたレーザービームは、スクリーン相当面11に至る。

0064

なお、図1中符号xで示す点線は、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8の反射面8a、折り返しミラー9または垂直走査ガルバノミラー10におけるレーザービームの反射位置を示している。

0065

本実施の形態の回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8による水平方向の走査速度は、垂直走査ガルバノミラー10による垂直方向の走査速度よりも充分に速く設定されている。

0066

具体的に、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8による水平方向の走査速度は、ポリゴンミラー8bと垂直走査ガルバノミラー10との両方が同時に動いている状況下で、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8が走査するレーザービームが描く軌跡がほぼ水平となる程度に、垂直走査ガルバノミラー10による垂直方向の走査速度よりも十分に速く設定されている。

0067

これにより、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8および垂直走査ガルバノミラー10により走査されるレーザービームは、厳密には、スクリーン相当面11上で、走査開始端より走査終了端の方が垂直方向の位置がわずかに下がった軌跡となるように走査される。

0068

スクリーン相当面11には、通常、画像が映し出される(表示される)スクリーンが配置される。以降、スクリーン相当面11を単にスクリーン面11という。

0069

次に、マルチビーム生成装置2について詳細に説明する。図3は、マルチビーム生成装置2を概略的に示すブロック図である。マルチビーム生成装置2は、レーザービームを放射するレーザービーム発生手段としての、半導体レーザーアレイ20を備えている。また、マルチビーム生成装置2は、半導体レーザーアレイ20から出射されたレーザービームを拡大するとともに平行化するビーム整形手段としてのレンズ系21を備えている。

0070

レンズ系21は、負のパワーをもつ透過レンズ22と、透過レンズ22の後段に配置された正のパワーをもつ透過レンズ23とによって構成されている。レンズ系21に入射されたレーザービームは、透過レンズ22によって発散角が広げられて、透過レンズ23によってコリメートされる。

0071

マルチビーム生成装置2は、レンズ系21によって拡大平行化されたレーザービームを、複数のレーザービームに分岐するマルチビーム分岐手段としてのビーム分岐プリズム24を備えている。

0072

図4は、ビーム分岐プリズム24を示す説明図である。ビーム分岐プリズム24は、レーザービームをスプリットさせるビームスプリッタ25aを備えるスプリッタブロック25と、レーザービームをスプリットせず通過させるスルーブロック26と、レーザービームを全反射させるミラー27aを備えるミラーブロック27とによって構成されている。スプリッタブロック25のビームスプリッタ25aの反射率は、50%に設定されている。スプリッタブロック25、ミラーブロック27およびスルーブロック26は、いずれも同等の屈折率を有する光透過材料によって形成されている。

0073

ビーム分岐プリズム24に入射されたレーザービームは、光路A,B,C,Dに分岐される。光路Aは、ビーム分岐プリズム24に入射されたレーザービームを、2つのスプリッタブロック25を通過させる。光路Bは、ビーム分岐プリズム24に入射されたレーザービームを、2つのスプリッタブロック25で反射させ、1つのスルーブロックを通過させる。光路Cは、1つのスプリッタブロック25で反射させ、1つのスプリッタブロック25を通過させ、ミラーブロック27で全反射させてから1つのスルーブロックを通過させる。光路Dは、1つのスルーブロックを通過させ、1つのスプリッタブロック25で反射させ、21つのスルーブロックを通過させてからミラーブロック27で全反射させる。いずれの光路A,B,C,Dを通過するレーザービームも、ビームスプリッタ25aを2回ずつ通過されるため、ビーム分岐プリズム24で分岐されて、4本のレーザービームとして出射される各レーザービームの光量は、半導体レーザーアレイ20から出射された時点での光量の25%程度とされる。

0074

ビーム分岐プリズム24には、ビーム分岐プリズム24中におけるレーザービームの進行方向と平行する面に、図5に示すヒートシンク部材28が面で接触するように接着されている。ヒートシンク部材28は、ビーム分岐プリズム24を構成する各ブロック25,26,27に入射されるレーザービームのパワー応じて、反射/透過による分岐前のレーザービームが入射されるブロックに対応する程熱容量が大きくなるようにそれぞれ熱容量を異ならせたヒートシンク片28a〜28gが接着されている。本実施の形態では、ヒートシンク片28aの熱容量を1とした場合、ヒートシンク片28b,28cの熱容量はヒートシンク片28aの1/2、ヒートシンク片28d〜28gの熱容量はヒートシンク片28aの1/4となるように設定されている。

0075

本実施の形態では、図5YZ面における個々のヒートシンク片28a〜28gの底面積を等しくとり、YZ面に対するX方向の寸法を異ならせることによって、各々の素子に対応するヒートシンク片28a〜28gの熱容量を変えるようにしている。

0076

ヒートシンク片28a〜28gは、隣り合うヒートシンク片28a〜28gと一体的に形成されている。これにより、各々のヒートシンク片28a〜28gの底面部は単一の平面を構成している。

0077

このような構成において、マルチビーム生成装置2から出射されたレーザービームは、集光光学系5、光変調装置6、集光光学系7、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8および垂直走査ガルバノミラー10を経由してスクリーン面11上に走査され、スクリーン面11上に複数のビームスポットが垂直方向に連なるスポット列を形成する。スクリーン面に形成されたスポット列を構成する各々のスポットは、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8によって一定速度で水平方向に走査されるとともに、垂直走査ガルバノミラー10によって一定速度で垂直方向に走査されることで、スクリーン面11上の全ての領域を順次ビーム走査する。

0078

回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8は、ポリゴンミラー8bの一の反射面8aによってスクリーン面11の一端部側から他端部側へ一連の水平走査を行い、一の反射面8aによる一連の走査が終了すると、ポリゴンミラー8bの次の反射面8aによって再び水平走査を行う。このとき、垂直走査ガルバノミラー10が、ポリゴンミラー8bの一の反射面8aによって走査されるレーザービームを垂直方向に走査するため、ポリゴンミラー8bと垂直走査ガルバノミラー10との両方が同時に動いている状況下では、ポリゴンミラー8bの一の反射面8aによって走査されるレーザービームは、走査の開始位置の方が終了位置よりも垂直方向で高い位置になるような斜めの軌跡を描く。

0079

上述したように、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8による水平方向の走査速度は、垂直走査ガルバノミラー10による垂直方向の走査速度よりも十分に速く設定されているため、ポリゴンミラー8bと垂直走査ガルバノミラー10との両方が同時に動いている状況下で、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8の一の反射面8aによって走査されるレーザービームは、ほぼ水平となる軌跡を描く。

0080

ポリゴンミラー8bの次の反射面8aによってスクリーン面11上に描かれるレーザービームは、垂直走査ガルバノミラー10を経由することで、始めの一の反射面8aによって先に描画された領域の下方端(終端位置)の画素列よりもひとつだけ下段にある画素列を埋めるように、垂直方向に走査される。

0081

このように、水平および垂直走査動作を複数回繰り返すことによって、スクリーン面上の全ての描画領域を順次ビーム走査していく。

0082

回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8および垂直走査ガルバノミラー10によって、スクリーン面11上の全ての描画領域のビーム走査が終了すると、再びスクリーン面11の垂直方向の最上段から走査を開始する。

0083

加えて、上述のような水平および垂直走査中に、光変調装置6によって、任意の画素位置にあるレーザービームの各々に異なる変調信号をかけて光量を適宜変調制御する。これにより、スクリーン面11上に画像を表示させることができる。

0084

このとき、フレーム周波数は60MHz以上、望ましくは80MHz程度に設定されている。

0085

ところで、従来のレーザー走査型ディスプレイにおいては、画像の解像度を重視した技術検討はあまり進んでいなかった。従来の技術では、レーザービームを平行化した状態で走査させることでスクリーン上に画像を表示させるものがあり、使用される変調素子変調速度もKHzオーダーの遅いものが使用されていた。

0086

本実施の形態では、フレーム周波数を60MHz以上、望ましくは80MHz程度に設定することにより、視覚上、フレーム間の繋がりの不連続性が認識されることを防止することができる。

0087

一般的に広く知られているが、本実施の形態のプロジェクタ1は、光源に半導体レーザーアレイ20を用いているため、ランプ光源を使用した場合と比較して、色再現範囲を広く取ることができる。

0088

また、本実施の形態のプロジェクタ1は、光源に半導体レーザーアレイ20を用いているため、半導体レーザーアレイ20から出射されたレーザービームは、レーザービームの有するコヒーレンシーにより拡散せずに直進し、プロジェクタ1の光学系内を良好に伝搬する。これにより、発散光を放出するランプを光源として用いた場合と比較して、半導体レーザーアレイ20から放射されるレーザービームを赤、緑、青の3色に色分解し、変調をかけた各色のレーザービームを再び光学的に合成した後にスクリーン上に画像を表示(投影)させる場合の光利用効率を向上させることができる。

0089

ところで、現状のレーザー技術で赤、緑、青の波長の発振が可能であるレーザ装置で実用に供されているものは1本のビームしか放射しない。プロジェクタ1は、1本のビームを放射する半導体レーザーアレイ20を用いることにより、以下に説明するような、高精細画像を形成させる上で従来にない優位性を備えている。

0090

例えば、Eシネマのような用途への展開を想定した場合等、1本のビームでスクリーンサイズの大型化に対応する場合、スクリーン上で適切なる輝度を確保するためにはレーザービームのエネルギー(パワー)はW級以上のエネルギーの大きなレーザービームを用いる必要がある。このW級以上のパワーのレーザービームをマルチビーム生成装置から出射する場合、出射されたレーザービームのビーム径は数mmレベルの小さいビーム径となる。小さいビーム径のビームを光学系に入射させると、光学系が受ける負荷・ダメージは大きくなり、装置寿命が短くなる。さらには光学素子が破損する場合もある。

0091

本実施の形態では、レンズ系21の透過レンズ22によって半導体レーザーアレイ20から出射されるレーザービームの径を拡大しているため、ビーム分岐プリズム24を構成する各ブロック25,26,27、特に、半導体レーザーアレイ20から出射されるレーザービームが直接入射されるスプリッタブロック25の単位面積にかかるレーザービームのパワー密度を下げることができる。

0092

これによって、ビーム分岐プリズム24を構成する各ブロック25,26,27が受ける熱的なダメージによる劣化を抑制して、各ブロック25,26,27ひいてはビーム分岐プリズム24の寿命を伸ばすことができる。

0093

ビーム分岐プリズム24のスプリッタブロック25では、ビームスプリッタ25aに入射するレーザービームが非平行状態であると、ビームスプリッタ25aに入射するレーザービームの入射角度が入射位置によってばらついてしまう。ビームスプリッタ25aに入射するレーザービームの入射角度が入射位置によってばらついてしまうと、反射/透過によって2つに分岐されるレーザービームの光量が等しくならない。このため、分岐されて出射されるレーザービームの光量が通過する光路A,B,C,Dによってばらついてしまうという不具合が発生する。

0094

本実施の形態では、レーザービームのビーム径をレンズ系21の透過レンズ22によって拡大するとともに、レンズ系21の透過レンズ23によってコリメートしているため、ビームスプリッタ25aに入射するレーザービームの入射角度を入射位置に依らず均一として、反射/透過によって2つに分岐されるレーザービームの強度分布光軸対称性を等しくすることができる。これによって、いずれの光路A,B,C,Dを通過するレーザービームであっても、ビーム分岐プリズム24で分岐されて出射されるレーザービームの光量を等しくすることができる。

0095

ところで、音響光学素子(AOM)を用いた変調を行う光変調装置6では、光変調装置6に入射されるレーザービームのビーム径が絞られている方が変調特性が高くなるという性質を有している。

0096

本実施の形態では、音響光学素子(AOM)を用いた変調を行う光変調装置6の前段に、集光光学系5が設けられているため、ビーム分岐プリズム24で分岐されたレーザービームを集光した状態で光変調装置6に入射することができる。

0097

しかし、一方で、光変調装置6に入射させるレーザービームのビームの径が小さい場合、これを集光光学系5によって絞り込むと、所定のビーム径に絞り込むに要する光路長が長くなってしまう。

0098

本実施の形態では、レンズ系21の透過レンズ22でビーム径を広げるようにしているため、集光光学系5の開口数NAを大きくとることができる。これにより、レンズ系21の透過レンズ22を用いない場合と比較して、光変調装置6に入射されるレーザービームのビーム径を短い焦点距離で同等のスポット径に絞り込むことができるので、光路長の短縮化を図るとともに、良好な変調特性をえることができる。

0099

レーザービームがビーム分岐プリズム24を通過する際には、レーザービームが有するエネルギーによってビーム分岐プリズム24を構成する各ブロック25,26,27の温度上昇が生じる。各ブロック25,26,27が温度上昇することにより、各ブロック25,26,27の熱的膨張が誘発される。

0100

本実施の形態のビーム分岐プリズム24では、レンズ系21の透過レンズ23を通過したレーザービームが直接入射されるスプリッタブロック25に加えられるエネルギーが、ビーム分岐プリズム24を構成する他のブロック25,26,27よりも大きい。また、スプリッタブロック25のビームスプリッタ25aでの反射/透過による分岐前あるいは分岐の回数が少ないレーザービームが通過するブロック25,26,27の方が、他のブロック25,26,27と比較して加えられるエネルギーが大きい。

0101

このように、ビーム分岐プリズム24における各光路A,B,C,Dの上流側と下流側とで、各ブロック25,26,27にかかるエネルギーが大きく異なると、隣接する各ブロック25,26,27間で加えられるエネルギーに差が生じて、隣接する各ブロック25,26,27間での熱的膨張率に差が生じる。隣接する各ブロック25,26,27間で熱的膨張率に差が生じると、各ブロック25,26,27を接合する接合面にテンションが発生して接合面が歪んでしまう。接合面が歪んでしまうと、各ブロック25,26,27を通過するレーザービームの波面特性が劣化して、レーザービームの集光特性が劣化するという不都合が生じる。

0102

本実施の形態では、ビーム分岐プリズム24のレーザービームが通過しない面にヒートシンク部材28が設けられているため、レーザービームが通過することによってビーム分岐プリズム24にエネルギーが加えられて、ビーム分岐プリズム24が温度上昇した場合にも、ヒートシンク部材28によってビーム分岐プリズム24から熱を奪うことができる。これによって、ビーム分岐プリズム24の熱膨張を抑制して、接合面の歪みを抑制することができる。

0103

加えて、本実施の形態では、ビーム分岐プリズム24を構成する各ブロック25,26,27を通過するレーザービームのエネルギーに応じて、それぞれ熱容量の異なるヒートシンク片28a〜28gが設けられているため、レーザービームが通過することによって各ブロック25,26,27にそれぞれ異なるエネルギーが加えられて、各ブロック25,26,27がそれぞれ温度上昇した場合にも、各ブロック25,26,27毎に適切な熱量を奪い、各ブロック25,26,27の熱膨張を各ブロック25,26,27毎の熱量に応じて抑制することができる。

0104

これによって、熱容量が同一のヒートシンク片28a〜28gを接合した場合と比較して、各ブロック25,26,27の時間的な熱膨張率を均等化して、接合面の歪みをより効果的に抑制することができる。このとき、ヒートシンク片28a〜28gは、ビーム分岐プリズム24に対向する面が単一の平面を形成するようにして、ビーム分岐プリズム24から離反する方向への寸法を調整することで体積調整がなされているため、各ブロック25,26,27に対応した熱容量を有するヒートシンク片28a〜28gを一度にビーム分岐プリズム24に取り付けることができる。なお、ヒートシンク片28a〜28gの形状は、本実施の形態の形状に限定されるものではなく、例えば、多角柱型ピラミッド型等であってもよい。

0105

ところで、隣接するブロック25,26,27の各々に対して、各々別々に構成されたヒートシンク片28a〜28gを接合することは煩雑な作業である。

0106

本実施の形態では、各ヒートシンク片28a〜28gの形状を四角柱状とし、隣り合うヒートシンク片28a〜28gを一体的に接合して形成したヒートシンク部材28をビーム分岐プリズム24に取り付けるようにしているため、ビーム分岐プリズム24へのヒートシンク部材28の取付作業が一度で済む。

0107

これによって、マルチビーム生成装置2の光学部材に対する取付工程の容易化を図ることができる。

0108

なお、本実施の形態では、負のパワーをもつ透過レンズ22と、透過レンズ22の後段に配置された正のパワーをもつ透過レンズ23とによって構成されているレンズ系21をビーム整形手段として用いたが、これに限るものではなく、例えば、図6に示すように、湾曲された反射面30a,30bを対向配置させた一対の反射部材30によって、半導体レーザーアレイ20から出射されたレーザービームを拡大するとともに平行化するようにしてもよい。

0109

また、本実施の形態では、半導体レーザーアレイ20から出射された各レーザービームを拡大および平行化するビーム整形手段を設けるようにしたが、これに限るものではなく、半導体レーザーアレイ20から放射された各レーザービームをコリメートするビーム整形手段を設けるようにしてもよい。

0110

半導体レーザーアレイ20から放射されたレーザービームをコリメートして、ビーム分岐プリズム24に出射することにより、反射/透過により分岐されたレーザービームの強度分布を光軸に対して対称とすることができる。

0111

これによって、単一のスプリッタにより、生成された2つのレーザービームを集光した際に、各々の集光スポット特性を均一化することができ、スクリーン面11上での表示画像のムラの発生を防止することができる。

0112

加えて、本実施の形態では、スクリーン面11上に単色の画像を形成するプロジェクタ1について説明したが、これに限るものではなく、例えば、マルチビーム生成装置2の後段に、マルチビーム生成装置2から出射されたマルチビームをRGBの各色の波長に変調する波長変換素子を設けることで、スクリーン上に任意の色調の画像を形成するカラー投影装置に適用してもよい。

0113

次に、本発明の第2の実施の形態について図7を参照して説明する。本実施の形態は、投影装置への適用例を示す。なお、第1の実施の形態と同一部分は同一符号で示し、説明も省略する。以下、同様とする。

0114

図7は、本発明の第2の実施の形態のマルチビーム生成装置2から出射された各レーザービームの光路の一部を示す説明図である。光変調装置6によって変調された各レーザービームは、第2の集光光学系としての集光光学系15に向けて出射される。

0115

集光光学系15は、凸レンズ16と凹レンズ17とを有しており、入射された各レーザービームの径を縮小するとともに、レーザービーム間の距離を縮小する縮小光学系である。集光光学系15の焦点距離は、集光光学系5の焦点距離より短く設定されている。

0116

このような構成において、マルチビーム生成装置2から出射されたレーザービームは、集光光学系5、光変調装置6を通過して、集光光学系15に入射される。本実施の形態では、集光光学系15の焦点距離が集光光学系5の焦点距離より短く設定されているため、集光光学系15を通過したレーザービームは、ビーム径が再び絞り込まれてポリゴンミラー8bに入射される。

0117

これにより、ポリゴンミラー8bの各反射面8aに入射するレーザービームのスポットが占める垂直方向の寸法を極力小さくすることができ、ポリゴンミラー8bの反射面8aの面倒れによる影響を抑制することができる。

0118

ところで、集光光学系5を用いない場合には、集光光学系5を用いた場合と比較して、集光光学系15が集光するレーザービームのビーム径は大きくなる。径の大きいレーザービームを集光するためには、集光光学系15の開口数NAが大きくなる。集光光学系15の開口数NAが大きい場合には、小さい場合と比較して集光スポット径が小さくなるため、集光光学系15を介してポリゴンミラー8bの反射面8aに導かれるレーザービームのエネルギーが高くなる。このため、ポリゴンミラー8bの反射面8a与えるダメージが大きくなって、反射面8aの劣化を早める原因となる。

0119

また、集光スポット径が小さくなると、ポリゴンミラー8bの反射面8aの面精度の微少な変動によっても、レーザービームの反射方向が大きくばらついてしまう。

0120

この対策として、集光光学系5を用いない状態で上述のような不都合を回避するためには、図示しない長焦点レンズを用いることで集光パワーを弱めることが考えられるが、長焦点レンズを用いることにより光路長が長くなるので、プロジェクタ1が大型化してしまう。

0121

本実施の形態では、集光光学系5で集光したレーザービームを光変調装置6で変調し、光変調装置6から出射されたレーザービームを集光光学系15によって集光してポリゴンミラー8bの反射面8aで反射するようにしているため、レーザービームを単一の集光光学系によって集光した場合と比較して、ポリゴンミラー8bの反射面8aを劣化させることなく、マルチビーム生成装置からポリゴンミラーまでの光路長を短くすることができる。

0122

これによって、ポリゴンミラー8bおよびプロジェクタ1の長寿命化および小型化を図ることができる。

0123

また、集光光学系15は縮小光学系であるため、集光光学系15を通過することにより、レーザービーム間の距離もあわせて縮小される。これにより、プロジェクタ1の小型化を図ることができる。

0124

次に、本発明の第3の実施の形態について図8ないし図10を参照して説明する。

0125

図8は、本発明の第3の実施の形態のプロジェクタの一部を概略的に示す平面図である。本実施の形態のプロジェクタは、第1の実施の形態と同様に、マルチビーム生成装置2、集光光学系5、光変調装置6、集光光学系7を備えている。集光光学系7よりも後段には、図9に示すように、垂直方向に沿って複数個配列されたアパーチャ50を有するアパーチャ手段としてのアパーチャ部材51が設けられている。アパーチャ部材51のアパーチャ50は、水平方向(図9(a)中X方向)の長さが垂直方向(図9(b)中Y方向)の長さよりも長くなるように形成されている。

0126

ポリゴンミラーよりも後段には、ポリゴンミラー8bの反射面8aで反射されたレーザービームを縦長のビームに拡大整形してスクリーン面11に結像させる副ビーム整形手段としての集光光学系52が設けられている。

0127

このような構成において、マルチビーム生成装置2から出射されたレーザービームは、集光光学系5で集光されて入射された光変調装置6で変調され、集光光学系7によって集光されながらアパーチャ部材51のアパーチャ50を通過する。アパーチャ部材51のアパーチャ50を通過することにより、レーザービームを、水平方向の長さの方が垂直方向の長さよりも長い横長形状集光スポットが垂直方向に並んだスポット列として、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8のポリゴンミラー8bの反射面8aに集光する。

0128

これによって、ポリゴンミラー8bの反射面8aに入射されたレーザービームは、図10に示すように、水平方向の長さの方が垂直方向の長さよりも長い横長形状のスポットが垂直方向に複数配列されたスポット列53を形成する。これによって、スポット列53が占める垂直方向の寸法を極力小さくすることができるので、ポリゴンミラー8bの反射面8aの面倒れによる影響を抑制することができる。

0129

また、水平方向のビーム径の寸法を垂直方向の寸法よりも相対的に大きくすることにより、集光レンズが入射ビームに対して機能する実効的なNA値が大きくなる。これによって、ポリゴンミラー8bの反射面8aに形成されるスポットサイズを小さくすることができ、反射面8aに入射するレーザービームのスポットが占める垂直方向の寸法を極力小さくして、ポリゴンミラー8bの反射面8aの面倒れによる影響を抑制することができる。

0130

回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8の反射面から反射されたレーザービームは、集光光学系52に入射される。各レーザービームは、集光光学系52を通過する際に、縦長のビームに拡大整形されながらスクリーン面11上に集光される。これにより、スクリーン面11上には、水平方向よりも垂直方向が長い形状のスポットが垂直方向に並んだスポット列54が形成される。

0131

スクリーン面11上に形成されるスポット列54を形成する各スポットの形状は、水平方向のビーム径の寸法が垂直方向よりも相対的に大きい縦長形状であるため、走査方向に隣接する画素間の重なりを防止することができる。

0132

これによって、スクリーン面11上に表示される画像のにじみを防止して、スクリーン面11上に形成される画像の解像度およびコントラストの劣化を防止することができる。

0133

ところで、回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8による水平方向の走査速度が、垂直走査ガルバノミラー10による垂直方向の走査速度よりも十分に速く設定されている場合には、スクリーン面11上に形成されるスポット列は、特に水平走査方向において、隣接する画素間での重なりが生じやすい。

0134

本実施の形態では、スクリーン面11上に形成されるスポットの形状が、水平方向すなわち高速方向のビーム径の寸法が垂直方向すなわち低速方向のビーム径の寸法よりも相対的に大きい縦長形状とされているため、水平方向に隣接する画素間の重なりをより効果的に防止することができる。

0135

これによって、スクリーン面11上に表示される画像のにじみを確実に防止して、スクリーン面11上に形成される画像の解像度およびコントラストの劣化をより効果的に防止することができる。

0136

また、複数個のアパーチャ50が形成されたアパーチャ部材51によってレーザービームの形状を整形することにより、アパーチャ部材51を所定の位置に取り付けるだけで全てのアパーチャ50の位置決め調整を一度に行うことができる。

0137

これによって、アパーチャ50の位置決め調整作業の容易化を図ることができる。

0138

次に、本発明の第4の実施の形態について図11を参照して説明する。

0139

図11は、本発明の第4の実施の形態のマルチビーム生成装置2’の一部を示す説明図である。半導体レーザーアレイ20より後方には、ビーム整形手段としてのビーム整形光学系70が設けられている。ビーム整形光学系70は、凹レンズ71、2つのシリンダレンズ72,73とにより構成されている。凹レンズ71は、半導体レーザーアレイ20から出射されたレーザービームの径を拡大させる。シリンダレンズ72は、入射されたレーザービームの水平方向成分をコリメートする。シリンダレンズ73は、入射されたレーザービームの垂直方向成分をコリメートする。半導体レーザーアレイ20から出射されたレーザービームは、凹レンズ71、2つのシリンダレンズ72,73を通過する間に、水平方向の寸法が垂直方向の寸法より長い横長のビーム形状に整形される。横長のビーム形状に整形されたレーザービームは、ビーム分岐プリズム24に入射される。

0140

このような構成において、半導体レーザーアレイ20から出射されたレーザービームは、ビーム整形光学系70を通過する際に、凹レンズ71によってレーザービームのビーム径が拡大され、シリンダレンズ72,73によってコリメートされながら水平方向の寸法が垂直方向の寸法より長い横長のビーム形状に整形される。レーザービームは、横長のビーム形状に整形されたままポリゴンミラー8bの反射面8aに入射される。

0141

これによって、ポリゴンミラー8bの反射面8aに入射するレーザービームのスポットが占める垂直方向の寸法を極力小さくすることができ、ポリゴンミラー8bの反射面8aの面倒れによる影響を抑制することができる。

0142

ポリゴンミラー8bの反射面8aから反射されたレーザービームを集光光学系52によって縦長のビーム形状に拡大整形することで、スクリーン面11上には水平方向の寸法が垂直方向の寸法より短い縦長のビーム形状のスポットが垂直方向に複数配列されたスポット列54が形成される。

0143

これによって、走査方向(水平方向)に隣接するスポット間の重なりを防止して、スクリーン面11上に表示される画像のにじみを防止して、スクリーン面11上に表示される画像の解像度およびコントラストの劣化を防止することができる。

0144

ここで、例えば、アパーチャ50によって、水平方向の寸法が垂直方向の寸法より長い横長のビーム形状に整形する場合、半導体レーザーアレイ20から出射されたレーザービームの一部はアパーチャ部材51に遮られる(けられる)ため、半導体レーザーアレイ20から出射されたレーザービームの利用効率が低下することが懸念される。

0145

本実施の形態では、ビーム整形光学系70を用いて、水平方向の寸法が垂直方向の寸法より長い横長のビーム形状に整形することにより、半導体レーザーアレイ20から出射されたレーザービームをほぼ完全に利用することができる。

0146

これによって、アパーチャ50を用いてレーザービームを整形する場合と比較して、半導体レーザーアレイ20から出射されたレーザービームをより効率的に利用することができる。

0147

本実施の形態では、ビーム分岐プリズム24の前段においてレーザービームの形状を横長の楕円形状に整形変換するため、その後段に配置されたビーム分岐プリズム24により分岐して得られる複数本のレーザービームを、全て同様の楕円形状とすることができる。

0148

これによって、ビーム分岐プリズム24で分岐された後、集光光学系5、光変調装置6、集光光学系7または15および回転多面鏡ポリゴン水平走査装置8を介して、集光光学系52によってスクリーン上に集光される各レーザービームのスポットの形状を、縦長の形状にすることができる。

0149

次に、本発明の第5の実施の形態について図12を参照して説明する。

0150

図12は、本発明の第5の実施の形態のビーム分岐プリズムを示す説明図である。本実施の形態のビーム分岐手段としてのビーム分岐プリズム80は、スプリッタブロック25とスルーブロック26とミラーブロック27とによって構成されており、半導体レーザーアレイ20から出射されたレーザービームを4本に分岐する4本の光路A,B,C,Dを有している。スプリッタブロック25のビームスプリッタ25aの反射率は、50%に設定されている。

0151

4本の光路A,B,C,Dの光路長は、下記に示す(1)式で表わされるように全て等しい。

0152

光路長:L=N*l ・・・(1)
ただし、N:媒質の屈折率、
l:媒質自身の長さ

0153

一般に、スルーブロック26がなく図12中スルーブロック26が配設されている部分が空気である場合、空気領域の媒質の屈折率は1となる。このため、スルーブロック26を用いずに図12に示すような4本の光路A,B,C,Dを設計した場合には、光学材媒質内を透過するビームとの間に光路長差が発生する。

0154

本実施の形態では、4本の光路A,B,C,D中の適所に、スルーブロックを配置することによって、(1)式で示す光路長Lが全ての光路A,B,C,Dで一致するように構成されている。

0155

このような構成において、半導体レーザーアレイ20から出射されてビーム分岐プリズム80に入射されたレーザービームは、同一の長さの光路A,B,C,Dを通過して出射位置から4本のレーザービームに分岐されて出射される。

0156

ところで、レーザービームはガウシアン伝搬特性を有するため、ビーム分岐プリズム80に入射されたレーザービームが通過する光路に光路長差があると、最終的にスクリーン面11上に集光される分岐後のレーザービームのスポットが不均一になるという不具合が発生する。

0157

本実施の形態では、ビーム分岐プリズム80の全ての光路A,B,C,Dの光路長Lが等しくなるように構成されているため、4本に分岐されてビーム分岐プリズム80から出射される各レーザービームの光量を均一化して、スクリーン面11上に集光されるビームスポットの大きさを均一化することができる。

0158

これによって、スクリーン面11上に集光されるレーザービームスポットの大きさを均一化することで、スクリーン面11上に表示される画像のムラの発生を防止して、画質の向上を図ることができる。

0159

また、レーザービームを分岐するビーム分岐プリズム80で光路長差が発生しないようにすることで、レーザービームの光路長差による影響がビーム分岐プリズム80より後段で、拡大されることを抑制することができる。

0160

これによって、スクリーン面11上に集光されるビームスポットの大きさを、より効果的に均一化することができ、スクリーン面11上に表示される画像のムラの発生を防止して、画質の向上を図ることができる。

発明の効果

0161

請求項1記載の発明のマルチビーム生成装置によれば、光ビームを出射する光ビーム出射手段と、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを複数の光ビームに分岐するビーム分岐手段と、を備えるマルチビーム生成装置において、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを平行化して前記ビーム分岐手段へ入射させるビーム整形手段を具備して、光ビーム出射手段から出射した光ビームをビーム整形手段によって平行化してビーム分岐手段へ入射させることにより、ビーム分岐手段に入射する光ビームの入射角度を均一化することができるので、入射された光ビームを反射/透過によって分岐するビームスプリッタをビーム分岐手段として用いた場合に、放射角を伴って光ビーム出射手段から出射された光ビームの反射/透過の強度分布を光軸対称として、分岐後の複数の光ビームの集光スポット特性を均一化することができる。これによって、本発明のマルチビーム生成装置を、例えば、請求項9記載の光走査型画像表示装置に適用した場合に、スクリーン面に表示される画像ムラを防止して、画質向上を図ることができる。

0162

請求項2記載の発明のマルチビーム生成装置によれば、光ビームを出射する光ビーム出射手段と、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを複数の光ビームに分岐するビーム分岐手段と、を備えるマルチビーム生成装置において、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを平行化するとともに光ビームのビーム径を拡大して前記ビーム分岐手段へ入射させるビーム整形手段を具備して、光ビーム出射手段から出射した光ビームをビーム整形手段によって平行化するとともにビーム径を拡大してビーム分岐手段へ入射させることにより、ビーム分岐手段に入射する光ビームの入射角度を均一化するとともに、ビーム分岐手段を通過する光ビームの単位面積当たりのパワーを低減することができるので、入射された光ビームを反射/透過によって分岐するビームスプリッタをビーム分岐手段として用いた場合に、放射角を伴って光ビーム出射手段から出射された光ビームの反射/透過の強度分布を光軸対称として、分岐後の光ビームの集光スポット特性を均一化し、強いパワーの光ビームが通過することによるスプリット面反射特性および通過特性の劣化を防止することに加えて、マルチビーム生成装置の小型化を図ることができる。これによって、本発明のマルチビーム生成装置を、例えば、請求項9記載の光走査型画像表示装置に適用した場合に、スクリーン面に表示される画像ムラを防止して画質向上を図るとともに、光走査型画像表示装置の小型化を図ることができる。

0163

請求項3記載の発明のマルチビーム生成装置によれば、光ビームを出射する光ビーム出射手段と、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームを複数の光ビームに分岐するビーム分岐手段と、を備えるマルチビーム生成装置において、前記ビーム分岐手段が分岐した光ビームを偏向走査する走査手段へ出射する光ビームを前記走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるように整形するビーム整形手段を具備して、光ビーム出射手段から出射してビーム分岐手段によって分岐した光ビームを、偏向走査される際の走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるようにビーム整形手段によって整形することにより、走査手段より後段に集光レンズを設けた場合に、集光レンズの実効的なNA値が大きくなるので、集光レンズによってスクリーン面等に集光される光ビームのスポットの走査方向の径を走査方向に直交する方向の径よりも短くすることができる。これによって、走査方向に隣接する画素間の重なりによる像のにじみを防止して、スクリーン上に形成される画像の解像度およびコントラストの劣化を防止することができる。

0164

請求項4記載の発明によれば、請求項1または2記載のマルチビーム生成装置において、前記ビーム分岐手段が分岐した光ビームを偏向走査する走査手段へ出射する光ビームを前記走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるように整形するビーム整形手段を具備して、ビーム分岐手段によって分岐した光ビームを、偏向走査される際の走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるようにビーム整形手段によって整形することにより、走査手段より後段に集光レンズを設けた場合に、集光レンズの実効的なNA値が大きくなるので、請求項1または2記載の発明の効果に加えて、集光レンズによってスクリーン面等に集光される光ビームのスポットの走査方向の径を走査方向に直交する方向の径よりも短くすることができる。これによって、走査方向に隣接する画素間の重なりによる像のにじみを防止して、スクリーン上に形成される画像の解像度およびコントラストの劣化を防止することができる。

0165

請求項5記載の発明によれば、請求項1、2、3または4記載のマルチビーム生成装置において、前記ビーム分岐手段は、前記光ビーム出射手段が出射した光ビームが入射される入射位置から分岐後の光ビームが出射される各出射位置までの光路長が同一となるように構成されており、光ビーム出射手段から出射されてビーム分岐手段に入射された光ビームは、入射位置から同一の長さの光路を通過して出射位置から複数に分岐されて出射される。これによって、複数に分岐されてビーム分岐手段から出射される光ビームの光量を各出射位置で均一化することができる。これによって、本発明のマルチビーム生成装置を、例えば、請求項10記載の光走査型画像表示装置に適用した場合に、スクリーン上に形成される表示画像のムラの発生を防止して画質向上を図るとともに、光走査型画像表示装置の小型化を図ることができる。

0166

請求項6記載の発明によれば、請求項1、2、3、4または5記載のマルチビーム生成装置において、前記ビーム分岐手段は、光ビームを分岐させるビームスプリッタを備えるスプリッタブロックと、光ビームを通過させるスルーブロックと、光ビームを全反射させるミラーを備えるミラーブロックとによって構成されているビーム分岐プリズムであり、前記ビーム分岐プリズムの光ビームが通過する位置とは異なる位置に接触配置され各前記ブロックに入射される光ビームのエネルギーに応じた熱容量を有するヒートシンク片を前記ブロック毎に設けて、入射された光ビームによるビーム分岐プリズムの発熱を、各ブロックに入射される光ビームのエネルギーに応じてヒートシンク片によって吸熱することにより、各ブロック毎の熱膨張率を均一化して、各ブロック間の接合面にテンションがかかることを防止することができるので、接合面にテンションがかかることによる接合面の歪みや剥離等を防止することができる。これにより、本発明のマルチビーム生成装置を、例えば、請求項10記載の発明の光走査型画像表示装置に用いた場合に、スクリーン上に形成される表示画像のムラの発生を防止するとともに画質向上を図ることができる。

0167

請求項7記載の発明によれば、請求項6記載のマルチビーム生成装置において、前記ヒートシンク片は、前記ビーム分岐プリズムにおける前記光ビーム出射手段が出射した光ビームが入射される入射位置に近い前記ブロックに接触配置される前記ヒートシンク片の方が前記入射位置から遠い前記ブロックに対応する前記ヒートシンク片よりも熱容量が大きくなるように設定されており、入射された光ビームによるビーム分岐プリズムの発熱量を、ヒートシンク片によって、光ビーム出射手段から出射された光ビームが入射される入射位置に近いブロックからの吸熱量の方がこの入射位置から遠いブロックからの吸熱量よりも多くなるように吸熱することにより、実用上、より効果的に請求項6記載の発明の効果を得ることができる。

0168

請求項8記載の発明によれば、請求項6または7記載のマルチビーム生成装置において、前記ビーム分岐プリズムにおける前記スプリッタブロックと前記ミラーブロックとに入射する光ビームの光量が同一である場合に、前記ヒートシンク片は、前記スプリッタブロックよりも前記ミラーブロックに対応するヒートシンク片の熱容量の方が大きくなるように設定されており、スプリッタブロックとミラーブロックとに入射する光ビームの光量が同一である場合、入射された光ビームを全反射させるためにより発熱量が大きくなるミラーブロックの方から多く吸熱することにより、実用上、より効果的に請求項6または7記載の発明の効果を得ることができる。

0169

請求項9記載の発明によれば、請求項3、4、5または6記載のマルチビーム生成装置において、隣接する各前記ヒートシンク片を連続的に形成したヒートシンク部材を具備して、単一のヒートシンク部材を取り付ける作業だけで、ビーム分岐プリズムに対して複数のヒートシンク片を取り付けることができる。これによって、ビーム分岐プリズムに対して複数のヒートシンク片を個々に取り付ける場合と比較して、煩雑な作業をなくして作業の容易化を図ることができる。

0170

請求項10記載の発明の光走査型画像表示装置によれば、請求項1ないし9いずれか一に記載のマルチビーム生成装置と、前記マルチビーム生成装置から出射された複数の光ビームを変調する変調手段と、前記変調手段が変調した光ビームを所定の走査方向に走査させる走査手段とを備える光走査型画像表示装置において、前記変調手段は、前記マルチビーム生成装置から出射した光ビームの径よりも径が小さくなるように光ビームを変調して、走査手段によって走査することにより、走査手段に入射される光ビームが走査手段で占める面積を小さくすることができるので、例えば、走査手段としてポリゴンミラーを用いた場合に、ポリゴンミラーの小型化を図ることができる。これによって、光走査型画像表示装置の小型化を図ることができる。

0171

請求項11記載の発明によれば、請求項10記載の光走査型画像表示装置において、前記マルチビーム生成装置から出射された複数の光ビームを集光して前記変調手段に入射させる第1の集光光学系と、前記変調手段から出射される光ビームを集光して前記走査手段に向けて出射する第2の集光光学系と、を具備し、前記第2の集光光学系の焦点距離は前記第1の集光光学系の焦点距離よりも短く設定されており、第1の集光光学系によって集光された光ビームを変調手段に入射し、変調手段による変調後の光ビームを第2の集光光学系によって集光して走査手段に入射することにより、走査手段に入射される光ビームが走査手段で占める面積を小さくするとともに、光ビームを単一の集光光学系によって集光した場合と比較して、マルチビーム生成装置から走査手段までの光路長を短くすることができるので、光走査型画像表示装置の小型化およびポリゴンミラーの長寿命化を図ることができる。

0172

請求項12記載の発明によれば、請求項10または11記載の光走査型画像表示装置において、前記変調手段と前記走査手段との間に、前記走査手段による光ビームの走査方向の径がこの走査方向に直交する方向の径よりも長いアパーチャを有するアパーチャ手段を具備し、前記変調手段から出射された光ビームを前記アパーチャ手段の前記アパーチャを通過させて前記走査手段に導いて、変調手段によって変調した光ビームをアパーチャ手段のアパーチャを通過させて走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも長くなるように整形することにより、走査手段よりも後段に集光レンズを設けた場合に、集光レンズの実効的なNA値が大きくなるので、集光レンズによってスクリーン面等に集光される光ビームのスポットの走査方向の径を走査方向に直交する方向の径よりも短くすることができるので、走査方向に隣接する画素間の重なりによる像のにじみを防止して、スクリーン上に形成される画像の解像度およびコントラストの劣化を防止することができる。

0173

請求項13記載の発明によれば、請求項10、11または12記載の光走査型画像表示装置において、前記走査手段により走査される光ビームを前記走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも短くなるように整形する副ビーム整形手段を具備して、走査手段により走査される光ビームを、副ビーム整形手段によって、走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも短くなるように整形することにより、スクリーン面等に集光される光ビームのスポットの走査方向の径を走査方向に直交する方向の径よりも短くすることができる。これによって、走査方向に隣接する画素間の重なりによる像のにじみを防止して、スクリーン上に形成される画像の解像度およびコントラストの劣化を防止することができる。

0174

請求項14記載の発明によれば、請求項13記載の光走査型画像表示装置において、前記走査手段により走査される光ビームを前記走査手段による走査方向に直交する方向に前記走査手段による走査速度よりも低速で走査させる副走査手段を具備し、前記副ビーム整形手段は、前記副走査手段により走査される光ビームを整形するため、副走査手段により走査される光ビームを副ビーム整形手段によって走査手段による走査方向の径が走査方向に直交する方向の径よりも短くなるように整形して、スクリーン面等に集光される光ビームのスポットの高速方向の径を低速方向の径よりも短くすることができる。これによって、高速で走査されることにより発生しやすい高速方向に沿った画素間の重なりを防止して、スクリーン上に形成される画像の解像度およびコントラストの劣化を防止することができる。

図面の簡単な説明

0175

図1本発明の第1の実施の形態のプロジェクタを概略的に示すブロック図である。
図2マルチビーム生成装置から出射された複数のレーザービームの光路の一部を示す説明図である。
図3マルチビーム生成装置を概略的に示すブロック図である。
図4ビーム分岐プリズムを示す説明図である。
図5ビーム分岐プリズムおよびヒートシンク部材を示す分解斜視図である。
図6別の実施の形態のマルチビーム生成装置を概略的に示すブロック図である。
図7本発明の第2の実施の形態のマルチビーム生成装置から出射された各レーザービームの光路の一部を示す説明図である。
図8本発明の第3の実施の形態のプロジェクタを概略的に示す平面図である。
図9アパーチャ形状を説明するアパーチャ部材の断面図である。
図10レーザービームの光路の一部を示す説明図である。
図11本発明の第4の実施の形態のマルチビーム生成装置の一部を示す説明図である。
図12本発明の第5の実施の形態のビーム分岐プリズムを示す説明図である。

--

0176

1光走査型画像表示装置
2マルチビーム生成装置
5 第1の集光光学系
7 第2の集光光学系
8走査手段
21ビーム整形手段
24ビーム分岐手段
25スプリッタブロック
25aビームスプリッタ
26スルーブロック
27ミラーブロック
27aミラー
30 ビーム整形手段
50アパーチャ
51 アパーチャ手段
52副ビーム整形手段
70 ビーム整形手段
80 ビーム分岐手段

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