CN100489654C - 激光投射装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种激光投射装置，是将从激光投射部(40)输出的调制过的激光投影在屏幕上的反射型激光投射装置(100)，使构成屏幕(110)的反射体(112)具有只反射入射光中从激光投射部(40)投射的红、蓝、绿三色激光及其周边波段的光，使除此以外波段的光透过的反射特性，因此，能防止由于来自室内照明装置或室外的光的影响，而难以看见屏幕(110)上的图像的现象。

Description

激光投射装置
技术领域
本发明涉及激光投射装置，特别是涉及利用相干光的光信息领域中使用的激光投射装置。
背景技术
近年来，作为投影装置，开发了将激光用作投射光的激光投射装置，在WO96/038757中公开了反射型的激光投射装置。
以下，说明这样的现有的激光投射装置。
图14(a)是表示现有的激光投射装置的结构图。
现有的激光投射装置600有：输出激光41的激光投射部40；以及来自该激光投射部40的激光41投影在其上面的屏幕610。上述屏幕610由反射激光41等入射的光的反射体611、以及配置在上述反射体611前面的使光散射的散射体612构成，该散射体612中使用具有浅凹凸的毛玻璃或微小平面透镜组等。
这里，上述激光投射部40作为产生红、蓝、绿三色激光的短波长激光光源，具有红色激光器1、蓝色激光器2、绿色激光器3。该激光投射部40具有反射来自该短波长激光光源的三色激光P1、P2、P3的、对应于各激光器的反射镜51a、52a、53a、以及对上述三色激光P1～P3进行调制的光调制部20。
图14(b)是表示该光调制部20的具体的结构图。
上述光调制部20有对来自各激光器1、2、3的光根据视频信号Sv进行调制的液晶单元71、72、73；反射被上述各反射镜51a、52a、53a反射的激光P1、P2、P3的反射镜51b、52b、53b；以及将被该各反射镜51b、52b、53b反射的激光P1～P3投射到对应的液晶单元71、72、73上的透镜系统61a、62a、63a。另外，在图14(a)中，对应于各激光P1～P3的液晶单元71、72、73简单地记作液晶单元7，对应于各激光P1～P3的透镜系统61a、62a、63a简单地记作透镜系统6a。
另外，上述光调制部20有使各自的光轴一致地输出被上述液晶单元71、72、73调制了的激光P1～P3的光学装置8；以及将从该光学装置8输出的激光放大后照射在上述屏幕610上的透镜系统6b。
另外，这里，上述红色激光器1是将半导体激光器的输出光作为红色激光输出的激光器，蓝色激光器2及绿色激光器3是采用半导体激光器的波长变换方法，输出蓝色激光及绿色激光的激光器。另外，作为上述屏幕610，使用通常的采用了水银灯的投影机中使用的放大系数为1的屏幕(尺寸为90英寸)。
其次，说明工作情况。
在这样的激光投射装置600中，从各激光器1、2、3输出的激光P1、P2、P3经过反射镜后被投影到液晶单元7上，在该液晶单元中调制了的激光被投影到屏幕610上。
具体地说，红色激光器1连续地进行发光工作，从这里输出的红色激光P1在反射镜51a、51b上被反射而改变方向。然后，被反射镜51a，51b反射的红色激光P1通过透镜系统61a，投射到液晶单元71中，由液晶单元71根据视频信号Sv进行调制。用上述液晶单元71调制的红色激光P1被输入到光学装置8，从光学装置8输出的红色激光P1用透镜系统6b放大后，投影在屏幕610上。同样，从蓝色激光器2及绿色激光器3输出的蓝色激光P2及绿色激光P3，通过反射镜52a、53a、52b、53b及透镜系统62a、63a，投射到对应的液晶单元72及73中，用各液晶单元调制的蓝色激光P2及绿色激光P3，通过光学装置8及透镜系统6b，投影在屏幕610上。
这里，投射上述激光的现有的上述屏幕610的反射率如图16所示，在视觉灵敏度、即人的眼睛对光的灵敏度显著下降的波长(即≤400nm或≥700nm)以外的波长的情况下，大致相同。
该屏幕610是人在该屏幕610之前(在激光投射部一侧)观察该屏幕610上反射、散射的光的屏幕，屏幕610全部呈白色时，该屏幕610的亮度约为200勒克司左右。
可是，如上所述，在将激光41投射到屏幕610上，人从该屏幕610的前面观测该屏幕上反射的激光41的情况下，例如，如图15所示，如果室内照明30或室外的光31照射在屏幕610上，则存在产生浮黑、就是说屏幕610上的图像本来呈黑色的地方却看到发白的现象的问题。另外，图15中，32是照明光的反射光，42是激光的反射光。
具体地说，在点亮了室内照明30时屏幕610上的亮度为20勒克司的状况下，本来熄灭了上述室内照明30时，屏幕610上的图像的对比度为1000:1，但由于上述室内照明30的点亮，对比度下降到10:1。
本发明就是为了解决上述的问题而完成的，目的在于提供一种能防止由于来自室内照明装置或室外的光的影响，而难以看到屏幕上的图像的激光投射装置。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的激光投射装置是一种调制并投射激光的激光投射装置，备有至少产生红、蓝、绿三色激光的短波长激光光源；根据图像信号调制来自上述激光光源的激光的调制部；以及被投射被调制了的激光的屏幕，上述屏幕的反射入射光的特性，是入射光的反射峰值位于由上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光的波长及其附近。
因此，即使除了承载了视频信息的激光以外，该激光以外的光(例如室内照明装置、太阳等的外界光)照射在屏幕上，也能使该激光以外的光在上述屏幕上不反射，其结果，能防止由于该激光以外的光的影响，而难以看到屏幕上的图像。
另外，本发明的激光投射装置，是上述屏幕具有只反射由上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光及其附近的波段的光的反射体的装置。
因此，能具有在上述屏幕上只反射激光及其附近的波长的光，而使除此以外的光(例如室内照明装置、太阳等的外界光)透过的反射特性。
另外，本发明的激光投射装置中，由上述反射体反射的上述至少红、蓝、绿三色激光的波长附近的波长范围在以该各激光的波长为中心的≥3nm且≤10nm的范围内。
因此，更能防止屏幕上的图像的浮黑，能改善该图像的对比度。
另外，本发明的激光投射装置，是一种上述反射体是电介质多层膜的装置。
因此，能简单地实现具有只反射激光的波长及其附近波长的光的反射特性的屏幕。
另外，本发明的激光投射装置，是用全息记录材料形成了上述反射体的装置。
因此，能实现具有只反射激光的波长及其附近波长的光的反射特性、且弯曲强度大的屏幕。
另外，本发明的激光投射装置，是用去掉了相当于由上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光波长的波长分量的水平的照明光照亮配置上述屏幕的投射室的装置。
因此，即使激光以外的光照射在屏幕上，也能使屏幕上的图像几乎不产生浮黑的现象，能大幅度地改善屏幕上的图像的对比度。
本发明的激光投射装置是一种调制并投射激光的激光投射装置，备有至少产生红、蓝、绿三色激光的短波长激光光源；根据图像信号调制来自上述激光光源的激光的调制部；被投射被调制了的激光的屏幕，以及观察投射在上述屏幕上的图像用的观察器具，上述观察器具是通过入射光透过的峰值，位于从上述短波长激光光源发生的上述至少红、蓝、绿三色激光的波长及其附近的光透过部件，观察投射到上述屏幕上的图像的器具。
因此，用现有的激光投射装置时，激光以外的光照射在屏幕上时，也能使屏幕上的图像不产生浮黑的现象。
本发明的激光投射装置是一种调制并投射激光的激光投射装置，备有至少产生红、蓝、绿三色激光的短波长激光光源；根据图像信号调制来自上述激光光源的激光的调制部；以及被投射被调制了的激光的屏幕，上述屏幕的入射光透过的特性，是入射光的透过峰值位于从上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光的波长及其附近的特性。
因此，即使承载了视频信息的激光以外的光(例如室内照明光、太阳光等外界光)照射在屏幕上，也不能从该屏幕透过，只透过上述至少红、蓝、绿三色激光，即使在背面型激光投射装置中，也能防止难以看见图像的现象。
另外，本发明的激光投射装置，是一种上述屏幕具有使从上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光及其附近的波段的光、以及视觉灵敏度显著下降的波段的光透过的吸收体的装置。
因此，上述屏幕上能具有只透过激光及其附近的波长的光，而吸收除此以外的光(例如室内照明装置、太阳等的外界光)的透射特性。
另外，本发明的激光投射装置，是一种从上述吸收体透过的上述至少红、蓝、绿三色激光的波长附近的波长范围在以该各激光的波长为中心的≥3nm且≤10nm的范围的装置。
因此，更能防止屏幕上的图像浮黑，能改善该图像的对比度。
另外本发明的激光装置中，上述吸收体是重叠只遮断各个入射到该吸收体上的光中的规定波长的光的多个滤光片构成的。
因此，能实现吸收激光的波长及其附近的波长以外的光，不发生屏幕上的图像浮黑的现象的屏幕。
另外，本发明的激光投射装置，是一种将上述激光光源配置在上述屏幕的背面侧，从上述屏幕前面侧观察从上述激光光源投射到该屏幕上的投射光的装置。
因此，即使在背面投射型图像投射装置中，也能改善屏幕上的图像的对比度。
另外，本发明的激光投射装置，是一种用去掉了相当于由上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光波长的波长分量的水平的照明光照亮配置上述屏幕的投射室的装置。
因此，即使激光以外的光照射在屏幕上，也能使屏幕上的图像几乎不产生浮黑的现象，能大幅度地改善屏幕上的图像的对比度。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1的激光投射装置的结构图。
图2是详细地表示本发明的实施方式1的激光投射装置的激光投射部的图。
图3是表示本发明的实施方式1的反射体的一个例子的图。
图4是表示本发明的实施方式1的屏幕的反射特性的图。
图5是表示本发明的实施方式2的激光投射装置的结构图。
图6是详细地表示本发明的实施方式2的激光投射装置的激光投射部的图。
图7(a)是表示本发明的实施方式2的反射体的一个例子的图。
图7(b)是表示本发明的实施方式2的反射体的生成方法的图。
图8是表示本发明的实施方式3的激光投射装置的结构图。
图9(a)是表示本发明的实施方式3的室内照明装置的一个例图。
图9(b)是表示本发明的实施方式3的室内照明装置的另一个例图。
图10是表示本发明的实施方式4的激光投射装置的结构图。
图11是详细地表示本发明的实施方式4的激光投射装置的激光投射部的图。
图12是表示本发明的实施方式4的屏幕的透射特性的图。
图13是表示本发明的实施方式5的激光投射装置的结构图。
图14(a)是说明现有的激光投射装置的总体结构图。
图14(b)是表示现有的激光投射装置的光调制部的具体的结构图。
图15是说明现有的激光投射装置的问题的图。
图16是表示现有的激光投射装置的屏幕的反射特性的图。
具体实施方式
(实施方式1)
以下，用图1～图4说明本发明的实施方式1。
本发明的实施方式1的激光投射装置是一种使屏幕的反射特性只反射从激光投射部输出的激光的波长及其附近的波长的反射型的激光投射装置，是将来自上述激光投射部的激光调制后投影在具有这样的反射特性的屏幕上的装置。
图1是说明本发明的实施方式1的激光投射装置100的图。
本实施方式1的激光投射装置100具有：输出激光41的激光投射部40、以及被投影来自该激光投射部40的激光41的屏幕110。
而且，在该实施方式1中，上述屏幕110由只反射入射到该屏幕110上的光中特定的波长、就是说只反射从上述激光投射部40输出的激光及其附近的波段的光，而透射除此以外的波长的光的反射体111；以及配置在上述反射体111的前面的使光散射的散射体112构成。另外，与现有的激光投射装置600中的散射体相同，该散射体112中也使用具有浅凹凸的毛玻璃或微小平面透镜组等。
在该实施方式1中，上述激光投射部40具有与现有的激光投射装置600实质上相同的结构，但下面，首先简单地说明在实施方式1中作为短波长光源用的激光器。
上述红色激光器1是将640nm的红色半导体激光器的输出光作为红色激光输出的激光器，蓝色激光器2及绿色激光器3是对半导体激光器的输出光进行了波长变换后输出蓝色激光、以及绿色激光的激光器。
这里，作为红色激光器1使用640nm的红色半导体激光器，蓝色激光器2及绿色激光器3，采用对半导体激光器的激光输出进行光波长变换的短波长激光光源。另外，进行光波长变换的光波长变换元件，采用掺杂MgO的LiNbO3基板。作为蓝色激光器2及绿色激光器3用的短波长激光光源，其结构相同，所以简单地说明蓝色激光光源。
这里使用的半导体激光器是波长为930nm、输出功率为600mW的激光器。利用该600mW的半导体激光器，能获得200mW的蓝色光(波长465nm)，另外，用绿色激光器能获得200mW的激光输出，用红色半导体激光器能获得400mW的激光输出。从各激光器输出的激光是其横模及功率稳定、色再现性好的激光，而且是能在屏幕上获得对比度好的图像的激光。
其次，说明本实施方式1的激光投射装置100的屏幕110。
在该实施方式1中，构成上述屏幕110的反射体111，例如是使用电介质多层膜的反射体。
如图3所示，该电介质多层膜是将SiO2层111a及TiO2层111b交替地层叠起来的多层膜，SiO2层111a及TiO2层111b分别层叠50层左右。
图4表示由上述电介质多层膜构成的反射体111的反射特性，该反射体111如图4所示，是具有对入射的蓝色光(465nm)、绿色光(532nm)、红色光(635nm)的95％进行反射的反射特性的反射体。
而且，在将散射体112配置在具有这样的反射特性的反射体111的前面构成的屏幕110上，利用反射体111和散射体112两者的特性，反射光相对于入射光的、以上述各激光器输出的波长为中心的波长允许幅度A为一定范围内的值。这里，波长允许幅度A表示反射率为中心波长的反射率(Rp)的1/2以上的波长范围。
另外，该波长允许幅度A优选是≥3nm且≤10nm，以下对该波长允许幅度A的下限值和上限值的依据，简单地进行说明。
例如，如图2所示，在室内照明装置30之下，进行本实施方式1的激光投射装置100的投影的情况下，如果激光41从上述激光投射部40投影到屏幕110上，则该激光41在屏幕110上被反射，但来自室内照明装置30的照明光31在屏幕110上几乎不反射，只是其一部分与激光的波长相同的波长分量在屏幕上反射。其结果，能防止由于来自室内照明装置30的照明光31的影响，致使不容易看到屏幕110上的图像的现象。
这样即使在有照明光31的房间内，屏幕上的图像也很少浮黑，能获得对比度好的画面，之所以能这样，是因为从上述激光投射部40发生的激光的振荡波长幅度极其狭窄。
例如，如果上述波长允许幅度A为≥10nm，则具有从激光投射部40产生的激光41的波长分量以外的分量的室内照明装置等的光在屏幕110反射，致使屏幕110上的图像浮黑。因此，上述反射波长幅度A最好为≤10nm。
另外，即使考虑环境温度的变化，激光器的振荡波长的偏差或变化也≤2nm。例如，红色激光器1在振荡波长具有1nm的个体偏差、而且随着温度变化而发生0.06nm/℃的波长变化的情况下，例如，在30℃的温度范围内，其振荡波长的变化幅度为2nm，如果将它与红色激光器1的振荡波长的个体偏差1nm合并起来，则该激光器的波长偏差幅度为3nm。
根据以上所述，在本实施方式1的屏幕110上反射的激光41的波长允许幅度A优选为以上述激光41的波长为中心在≥3nm且≤10nm的范围内的值。
在此情况下，具体地说，与使用现有的屏幕的情况相比，能获得屏幕上的图像的对比度能改善约10倍的效果。
其次说明工作效果。
在本实施方式1的激光投射装置100中，与现有的激光投射装置600相同，从各激光器1、2、3输出的激光P1、P2、P3通过反射镜投影在液晶单元7上，由该液晶单元调制过的激光P1、P2、P3投影在屏幕110上。
而且，在该实施方式1中，在屏幕110上，只反射与投影的各激光器的输出激光41相同波长分量的光，就是说，只反射蓝色光(465nm)、绿色光(532nm)、红色光(635nm)及其周边波长的光。
因此，如图2所示，即使室内照明装置30的照明光31入射到屏幕110上，其大部分波长分量的光透过屏幕，而在屏幕110上反射的照明反射光132，只是照明光31中包含的波长分量中与各激光器的输出激光41相同波长分量的光。
这样如果采用本实施方式1，则在将从激光投射部40输出的调制过的激光投影在屏幕上的反射型激光投射装置100中，由于使构成屏幕110的反射体112具有这样的反射特性：只反射入射光中的从激光投射部40投射的红、蓝、绿三色激光及其周边波段的光，除此以外的波段的光透射，所以能保持来自屏幕110的反射光中的根据视频信号调制过的投影激光142，相对于照明光132等不接受视频信号的调制的光的强度比率大，因此，能防止由于来自室内照明装置或室外的光的影响，而难以看见屏幕110上的图像的现象。
另外，如果采用本实施方式1，则由于从上述屏幕110的反射体111反射的波长幅度，以从上述激光投射部40发生的各激光的波长为中心在≥3nm且≤10nm的范围内，所以考虑实际的激光器的输出光的波长偏差，在屏幕110上只是有效地反射所投影的激光器的输出光，能极大地改善屏幕上的图像的对比度。
(实施方式2)
以下，用图5～图7说明本发明的实施方式2。
本实施方式2的激光投射装置，备有由全息记录材料构成了反射体的屏幕，用来代替实施方式1的用电介质多层膜构成反射体的屏幕，以下详细说明。
图5是说明本发明的实施方式2的激光投射装置200的图。
本实施方式2的激光投射装置200与实施方式1的激光投射装置100相同，具有：输出激光41的激光投射部40、以及被投影来自该激光投射部40的激光41的屏幕210。
而且，在该实施方式2中，上述屏幕210由只反射入射到该屏幕210上的光中特定的波长、就是说只反射在上述激光投射部40中产生的激光及其附近的波段，而透射除此以外的波长的反射体211；以及配置在上述反射体211的前面的使光散射的散射体212构成。另外，与现有的激光投射装置600中的散射体相同，该散射体212中也使用具有浅凹凸的毛玻璃或微小平面透镜组等。
另外，在本实施方式2中，作为上述激光投射部40的短波长激光光源，使用对产生三原色的三种固体激光器的激光输出进行波长变换的光源，以下具体地说明该实施方式2的短波长激光光源。
这里，激光器输出的波长为1320nm、1064nm的固体激光器为使用Nd：YAG晶体的固体激光器，激光器输出的波长为914nm的固体激光器为使用Nd：YVO4晶体的固体激光器。而且，在该实施方式2中，上述激光投射部40的短波长激光光源利用进行光波长变换的第二高次谐波发生电路(图中未示出)，将这些固体激光器的激光输出变换成具有其一半波长的激光，输出4W的红色激光P1(波长660nm)、1W的绿色激光P3(波长532nm)、1W的蓝色激光P2(波长457nm)。另外，固体激光器由于温度变化而激光器输出的波长几乎不变，所以通过使用固体激光器，能使用利用反射的波段窄的窄波段的反射膜的反射体。
其次，详细说明本实施方式2的激光投射装置200的屏幕210。
在本实施方式2中，用全息记录材料制成了构成上述屏幕210的反射体211。而且，短波长激光光源输出红色激光(波长660nm)、绿色激光(波长532nm)、蓝色激光(波长457nm)，所以上述反射体211是具有能有选择地反射入射的蓝色光(457nm)、绿色光(532nm)、红色光(660nm)的反射特性的反射体。
另外，需在上述反射体211上反射的波长是蓝457nm、绿532nm、红660nm三种，所以在全息记录材料上重叠地形成周期不同的三个光栅。
图7(a)表示在全息记录材料上形成的周期不同的三个光栅，211a是构成具有第一周期的光栅的第一曝光层，211b是构成具有第二周期的光栅的第二曝光层，211c是构成具有第三周期的光栅的第三曝光层。
另外，例如图7(b)所示，通过对全息记录材料进行三次干涉曝光，形成周期不同的三个光栅。在图7(b)中，Ep1～Ep3分别是第一次～第三次干涉曝光中用的相位一致的一对光，这些光Ep1～Ep3是相对于全息记录材料的入射角不同的光。
另外，上述散射体212与以往一样，被配置在上述反射体211的前面，使从该反射体211输出的光散射，这里使用微小平面透镜组。另外，通过将数值孔径为0.1、直径为0.5mm的微小平面透镜排列成平面，能获得损失少、功能有效的散射体。
另外，作为上述散射体212，也可以不将上述的微小平面透镜组排列在多个光栅多重化了的全息记录材料的一个侧面上，而是例如，通过对该全息记录材料的表面部分进行模压，加工成微小平面透镜组排列的形状，形成散射体212。如果这样做，则能呈一体地形成反射体211和散射体212，其结果，能更廉价地提供具有上述的反射特性的屏幕210。
其次说明工作效果。
在本实施方式2的激光投射装置200中，与实施方式1的激光投射装置100相同，从各激光器1、2、3输出的激光P1、P2、P3通过反射镜投影在液晶单元7上，由该液晶单元调制过的激光P1、P2、P3投影在屏幕210上。
而且，在该实施方式2中，如图6所示，在屏幕210上，只反射与投影的各激光器的输出激光41相同波长分量的光，就是说，只反射蓝色光(457nm)、绿色光(532nm)、红色光(660nm)及其周边波长的光。
因此，如图6所示，即使室内照明装置30的照明光31入射到屏幕210上，其大部分波长分量的光透过屏幕，而在屏幕210上反射的照明反射光132，只是照明光31中包含的波长分量中与各激光器的输出激光41相同波长分量的光。
其结果，能防止由于来自室内照明装置30的照明光31的影响，而难以看见屏幕210上的图像的现象。
在本实施方式2中，作为该激光投射部40的短波长激光光源，使用固体激光器，所以与上述实施方式1相比，能使屏幕的反射体允许波长幅度A小。具体地说，这里能设定上述允许波长幅度A为5nm，所以与使用以往的屏幕的情况相比，能获得屏幕210上的图像的对比度能改善到20的结果。
这样，如果采用实施方式2，则由于使屏幕210的反射体211只反射入射光中的从激光投射部40投射的三色激光41的波长及其附近的波长的光，除此以外的光透过，所以即使室内照明装置30点亮，屏幕210上的图像也不会产生浮黑。
另外，如果采用实施方式2，则由于作为上述屏幕210的反射体211，使用全息记录材料，所以弯曲强度好，另外能呈一体地形成散射体212和反射体211，还有能廉价地提供具有上述的反射特性的屏幕的效果。
(实施方式3)
以下，用图8及图9说明本发明的实施方式3。
本实施方式3的激光投射装置与实施方式1的激光投射装置相同，在该实施方式3中，作为室内照明装置，使用利用滤光片遮挡对应于实施方式1中的各激光器输出的波长的光的灯。
图8是说明本发明的实施方式3的激光投射装置300的图。
本实施方式3的激光投射装置300与实施方式1的激光投射装置100相同，具有：输出激光41的激光投射部40、以及被投影来自该激光投射部40的激光41的屏幕110。
而且，本实施方式3的室内照明装置330输出对应于从上述激光投射部40产生的激光，在这里，红635nm附近、蓝465nm附近、绿532nm附近的波长被截止了的照明光331。
这里，例如图9(a)所示，室内照明装置330是在市售的荧光灯331的周围粘贴了使对应于由上述激光投射部40产生的激光的波长分量截止的滤光片332的装置。
另外，本实施方式3中用的室内照明装置不限于图9(a)所示的装置，例如，如图9(b)所示，也可以是使覆盖荧光灯341等照明用灯的罩，具有将对应于从上述激光投射部40产生的激光的波长分量截止的滤光片的装置。
如果将这样的室内照明装置330设置在投射室中，则由于来自上述室内照明装置330的照明光331是在屏幕110上反射的波长预先被截止的光，所以如图8所示，在上述屏幕110上不反射照明光331，全部透过，在屏幕110上只是从上述激光投射部40投射的激光41从上述屏幕110反射。其结果，能更有效地防止屏幕110上的图像上产生的浮黑。
具体地说，在附加照明的状态下，与使用现有的屏幕的情况相比，能获得将屏幕上的图像的对比度改善到300的效果。
这样，如果采用本实施方式3，则由于使屏幕110的反射体111只反射入射光中的从激光投射部40投射的三色激光41的波长及其附近的波长的光，除此以外的光透过，同时使设置了该激光投射部40的投射室的室内照明装置330输出对应于从上述激光投射部40产生的激光的波长分量被截止了的照明光331，所以即使室内照明装置330点亮，屏幕110上的图像也不会浮黑。
另外，在实施方式3中，作为设置在投射室的室内照明装置，虽然使用利用滤光片将荧光灯的光的特定波长分量截止的灯，但也可以将激光器用于室内照明装置。
例如，通过将输出470nm、550nm、620nm波长的激光的激光器用于上述室内照明装置，更加增大了在屏幕上反射的光的波长选择性，因此，能改善屏幕110上的图像的对比度，而且该屏幕110上的图像也能完全不会浮黑。
另外，作为设置在投射室的室内照明装置330，也可以使用与从激光投射部40产生的激光波长41不同的发光波长的LED，如果这样做，则由于LED照明灯便宜，所以有能廉价地提供设置在投射室的室内照明装置330的效果。
另外，在实施方式3中，虽然说明了激光投射装置与实施方式1的激光投射装置的结构相同，但实施方式3的激光投射装置也可以是有与实施方式2相同结构的装置，在此情况下也能获得相同的效果。
(实施方式4)
以下，用图10～图12说明本发明的实施方式4。
本实施方式4的激光投射装置，是从屏幕的背面投射激光的背面投射型的激光投射装置，是使屏幕的光投射特性成为使从激光投射部输出的激光的波长及其附近的波长的光、以及视觉灵敏度显著下降的波段的光透过的特性的激光投射装置。
图10是说明本发明的实施方式4的激光投射装置400的图。
本实施方式4的激光投射装置400具有：输出激光51的激光投射部50、以及被投影来自该激光投射部50的激光51的屏幕410。
而且，在该实施方式4中，上述屏幕410由使入射到该屏幕410上的光中特定的波长、就是说使从上述激光投射部50输出的激光及其附近的波段的光、以及视觉灵敏度显著下降的波段的光透过，而吸收除此以外的波长的光的吸收体413；以及配置在该吸收体413的前面的使光散射的散射体412构成。另外，该散射体412中也使用具有浅凹凸的毛玻璃或微小平面透镜组等散射体412等。
上述激光投射部50分别调制短波长激光光源中产生的三色激光，一边进行水平方向及垂直方向的扫描，一边投影在屏幕410上。就是说，上述激光投射部50有：作为产生红、蓝、绿三色激光的短波长激光光源的红、蓝、绿色激光器1、2、3；以及调制来自该短波长激光光源的三色激光P1～P3的、由对应于各激光P1～P3的调制电路54a～54c构成的调制部54。上述激光投射部50有：为了在屏幕上进行水平方向的扫描而使该调制了的各激光偏向的、使用多面镜的水平偏向部55a、55b、55c；以及为了在屏幕上进行垂直方向的扫描而使该调制了的各激光偏向的、使用电流反射镜的垂直偏向部56a、56b、56c。另外，在本实施方式4中，上述红色激光器1是将640nm的红色半导体激光器的输出光作为红色激光输出的激光器，蓝色激光器2及绿色激光器3是对半导体激光器的输出光进行波长变换后输出蓝色激光、以及绿色激光的激光器。
这里，与实施方式1相同，作为红色激光器1使用640nm的红色半导体激光器，蓝色激光器2及绿色激光器3，采用对半导体激光器的激光输出进行光波长变换的短波长激光光源。另外，进行光波长变换的光波长变换元件，采用掺杂MgO的LiNbO3基板。作为蓝色激光器2及绿色激光器3用的短波长激光光源，其结构相同，所以简单地说明蓝色激光光源。
这里使用的半导体激光器是波长为930nm、输出功率为600mW的激光器。利用该600mW的半导体激光器，能获得200mW的蓝色光(波长465nm)，另外，用绿色激光器能获得200mW的激光输出，用红色半导体激光器能获得400mW的激光输出。从各激光器输出的激光是其横模及功率稳定、色再现性好的激光，而且是能在屏幕上获得对比度好的图像的激光。
其次，说明本实施方式4的激光投射装置400的屏幕410。
图12是表示该屏幕410的透射特性的图。
本实施方式4的屏幕410，如上所述由吸收体413和散射体412构成。而且，如图12所示，上述吸收体413有两个重叠的滤色片，以便对应于上述激光投射部50中产生的三色激光各自的波长，蓝457nm、绿532nm、红650nm的光透射率为90％。另外，在图12中，作为两个滤色片，作为例子能举出505nm处有吸收峰值的滤色片、以及在590nm处有吸收峰值的滤色片。另外，该吸收体413虽然也使≤400nm的波长、以及≥700nm的波长透过，但由于这些波长的视觉灵敏度显著地降低，所以该波段的光即使透过吸收体413，在视觉上也能忽视。
另一方面，上述屏幕110的上述散射体412是使在上述吸收体413上透过的光发生某种程度的散射用的散射体，这里使用有浅凹凸的毛玻璃。
如果使用具有这样的透射特性的屏幕410，则如图11所示，只有从上述激光投射部50投射的激光51及其附近的波段的光、以及视觉灵敏度显著下降的波段的光能透过上述吸收体413，除此以外的波段的光被该吸收体413吸收。其结果，能防止屏幕410上的图像浮黑。
这样即使在有照明光31的房间内，屏幕上的图像也很少浮黑，能获得对比度好的画面，之所以能这样，是因为从上述激光投射部50产生的激光的振荡波长幅度极其狭窄。
例如，如果以来自各激光器的输出光的波长为中心波长的透过吸收体413的波长允许幅度B≥10nm，则从激光投射部50产生的激光51的波长分量以外的人的眼睛有光感的波长分量的光透过吸收体413，致使屏幕410上的图像浮黑。因此，透过上述吸收体413的光的允许波长幅度B最好≤10nm。
另外，即使考虑环境温度的变化，激光器的振荡波长的偏差或变化也≤2nm。例如，红色激光器1在振荡波长具有1nm的个体偏差、而且随着温度变化而发生0.06nm/℃的波长变化的情况下，例如，在30℃的温度范围内，其振荡波长的变化幅度为2nm，如果将它与红色激光器1的振荡波长的个体偏差1nm合并起来，则该激光器的波长偏差幅度为3nm。
根据以上所述，在本实施方式4的屏幕410上透过的激光51的波长允许幅度B优选为以上述激光51的波长为中心在≥3nm且≤10nm的范围内。
在此情况下，具体地说，与使用现有的屏幕的情况相比，能获得屏幕上的图像的对比度能改善约10倍的效果。
其次说明工作效果。
在本实施方式4的激光投射装置400中，从各激光器1、2、3输出的激光P1、P2、P3由分别对应的调制电路54a～54c根据视频信号(图中未示出)进行调制，被调制的激光通过水平偏向部55a～55c及垂直偏向部56，投影在屏幕410的背面侧。
具体地说，红色激光器1进行连续发光工作，从这里输出的激光P1在调制电路54a中被载以视频信号，用使用多面镜的水平偏向装置55a、以及使用电流反射镜的垂直偏向装置56，在屏幕410上进行扫描。同样，从蓝色激光器2及绿色激光器3输出的蓝色激光P2及绿色激光P3，也在上述调制电路54b、54c中进行被载以视频信号用的调制，投影在屏幕410上。
然后，在上述屏幕410的吸收体413上，激光51及来自室内照明装置30的照明光31中的蓝465nm、绿532nm、红635nm的周边波长的光、以及视觉灵敏度显著下降的≤400nm且≥700nm波长的光透过，该激光透射光452、以及照明光透射光432被散射体412在某种程度上向各方向散射，从屏幕410上发散。在该背面透射型激光投射装置400的情况下，人从该屏幕410的前侧(与激光投射部相反一侧)能看到屏幕410上的图像。
这样，如果采用本实施方式4，则在将从激光投射部50输出的调制过的激光投影在屏幕的背面侧的背面透射型激光投射装置400中，由于使构成屏幕410的吸收体413具有只透射入射光中的从激光投射部50投射的红、蓝、绿三色激光及其附近波段的光、以及视觉灵敏度显著下降的波段的光的透射特性，所以能防止由于来自室内照明装置或室外的光的影响，而难以看见屏幕410上的图像的现象。
另外，如果采用本实施方式4，则由于从上述屏幕410的吸收体413透过的波长幅度以从上述激光投射部50产生的各激光的波长为中心在≥3nm且≤10nm的范围内，所以考虑实际的激光器的输出光的波长偏差，在屏幕410上有效地透过所投射的激光器的输出光，能极大地改善屏幕上的图像的对比度。
另外，在这样的背面投射型的激光投射装置400中，也能使用上述实施方式3中说明的照明灯。如果这样做，则能使屏幕410上的图像的对比度更好。
(实施方式5)
以下，用图13说明本实施方式5。
本实施方式5的激光投射装置500是使用有特定的光透射特性的眼镜等光透射部件，看屏幕上的投影的图像的激光投射装置。
图13是说明本发明的实施方式5的激光投射装置500的图。
本实施方式5的激光投射装置500具有：输出激光41的激光投射部40、被投影来自该激光投射部40的激光41的屏幕610、以及观测投影在该屏幕610上的图像用的眼镜510，上述激光投影部40的结构与实施方式2的结构相同，屏幕610与现有的激光投射装置的结构相同。
而且，在本实施方式5中，看屏幕610上的图像用的眼镜510，是使用只透过从各激光器输出的三色激光的滤光片的眼镜。
其次说明工作效果。
在本实施方式5中，由于使看屏幕610上的图像用的眼镜510，具有只透过从各激光器输出的三色激光的滤光片，所以即使在点亮了室内照明装置30的状态下，用该眼镜510看屏幕上的图像时屏幕610上的对比度也能提高到100。
具体地说，在本实施方式中，通过眼镜只能看见激光器的输出光，就是说只能看见660nm附近、532nm附近、457nm附近波长的光511，在屏幕上反射的照明光32等其他波长的光被截止，不进入眼睛。
另外，在上述实施方式5中，作为看屏幕上的图像用的有特定的光透射特性的光透射部件，虽然举出了眼镜，但该光透射部件不限于眼镜，也可以是墨镜等遮盖眼睛的部件。
另外，在上述实施方式5中，室内照明装置30虽然采用荧光灯等一般的灯，但室内照明装置也可以使用产生波长为480nm、555nm、630nm的激光的激光器。在此情况下，眼镜等光透射部件的波长选择性增大，所以能改善屏幕610上的图像的对比度，而且能使该屏幕610上的图像不浮黑。另外，这里用于室内照明装置的激光的波长不限于上述的波长，这是不言而喻的。
另外，在本实施方式5中，虽然说明了激光投射装置与实施方式2的激光投射装置结构相同的情况，但该实施方式5的激光投射装置即使与现有的激光投射装置或实施方式1的激光投射装置的结构相同，或者，与实施方式4中举出的背面透射型的激光投射装置的结构相同，也能获得同样的效果。
另外，在上述各实施方式中，作为短波长激光光源，虽然使用了三原色的红、蓝、绿色的激光器1、2、3，但也可以使用例如蓝色为450nm和490nm的两个激光器，合计使用四种波长的激光器，另外还可以使用更多的激光器。
(工业上利用的可能性)
本发明的激光投射装置，作为在激光以外的光照射在屏幕上的场所，能看到对比度好的图像的装置，是有用的。

Claims (10)

1、一种激光投射装置，调制并投射激光，其特征在于备有：
至少产生红、蓝、绿三色激光的短波长激光光源；
根据图像信号调制来自上述激光光源的激光的调制部；以及
被投射被调制了的激光的屏幕，
上述屏幕的反射入射光的特性，是入射光的反射峰值位于由上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光的波长及其附近，
用去掉了相当于由上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光波长的波长分量的水平的照明光照亮配置上述屏幕的投射室。
2、根据权利要求1所述的激光投射装置，其特征在于：
上述屏幕具有只反射由上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光及其附近的波段的光的反射体。
3、根据权利要求2所述的激光投射装置，其特征在于：
由上述反射体反射的上述至少红、蓝、绿三色激光的波长附近的波长幅度在以该各激光的波长为中心的≥3nm且≤10nm的范围内。
4、根据权利要求2所述的激光投射装置，其特征在于：
上述反射体是电介质多层膜。
5、根据权利要求2所述的激光投射装置，其特征在于：
上述反射体是用全息记录材料形成的反射体。
6、一种激光投射装置，调制并投射激光，其特征在于备有：
至少产生红、蓝、绿三色激光的短波长激光光源；
根据图像信号调制来自上述激光光源的激光的调制部；以及
被投射被调制了的激光的屏幕，
上述屏幕的入射光透射的特性，是入射光的透射峰值位于从上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光的波长及其附近的特性，
用去掉了相当于由上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光波长的波长分量的水平的照明光照亮配置上述屏幕的投射室。
7、根据权利要求6所述的激光投射装置，其特征在于：
上述屏幕具有使从上述短波长激光光源产生的上述至少红、蓝、绿三色激光及其附近的波段的光、以及视觉灵敏度显著下降的波段的光透过的吸收体。
8、根据权利要求7所述的激光投射装置，其特征在于：
从上述吸收体透过的上述至少红、蓝、绿三色激光的波长附近的波长幅度，在以该各激光的波长为中心的≥3nm且≤10nm的范围内。
9、根据权利要求7所述的激光投射装置，其特征在于：
上述吸收体是把遮断各个入射到该吸收体上的光中的规定波长的光的多个滤光片重叠而构成的吸收体。
10、根据权利要求6所述的激光投射装置，其特征在于：
将上述激光光源配置在上述屏幕的背面侧，
从上述屏幕前面侧观察从上述激光光源投射到该屏幕上的投射光。
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