JP2001201710A - 光走査装置及び投影装置 - Google Patents
光走査装置及び投影装置Info
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Abstract
投影装置を得ること。 【解決手段】光の伝播状態を変え得る光変調素子4と、
該光変調素子を光で照明する照明光学系(1,2,3,
5)と、該光変調素子からの光を走査する走査光学系
(3,5,6)とを有し、前記走査光学系が、前記光変
調素子からの光のうち所定方向へ伝播する光束を選択し
て該光束を複数の方向に順次偏向する光透過領域付のガ
ルバノミラー5を有すること。
Description
く画像を投射光学系でスクリーン面などの上に拡大表示
する光走査装置及びそれを用いた投影装置に関し、特に
1次元的に画素を配置した光変調素子で光変調された画
像情報に基づく光束を光走査手段で前記画素の配列方向
と直交する方向へ走査することにより、2次元の画像情
報を表示するようにしたものである。
ルブ等に基づく2次元の画像情報を投射レンズでスクリ
ーン上に拡大投影する投射装置が種々提案、実用化され
ている。
れる2次元カラー画像情報を拡大投影する液晶プロジェ
クタの構成を示したものである。不図示の光源からの光
束を照明光学系102(102a,102b,102
c)で均一化し、各色光に対応した液晶パネル103
(103a,103b,103c)をそれぞれ照明す
る。
cは、例えば赤・緑・青色のカラーに対応する。液晶パ
ネル103に表示された画像は、投射光学系104によ
りスクリーン105上に拡大投影される。この例では、
液晶パネル103を透過型の液晶パネルとしているが、
反射型の液晶パネルなどの2次元画像表示素子を用いた
ものなどがある。
解像度を上げることが要求されている。2次元の画像表
示素子で、より解像度を上げるためには、2次元の画像
表示素子の画素数を上げていくことが考えられる。
く方法として、1つ1つの構成する画素を小さくして多
数画素を並べていく方法と、画素の大きさはそのままで
多数画素を並べていく方法がある。
率が低下するなどの問題を生じる。また、後者では2次
元の画像表示素子が大型化するため、投射光学系なども
大型化してしまう。
の光束を光走査手段で走査しながらスクリーン上に投影
し、スクリーン上に2次元画像を形成する方法がある。
用いた画像表示素子があり、アメリカのSilicon Light
Machines社のホームページで示されている。なお、回折
格子を用いた2次元の画像表示素子につていは、USP 5,
311,360、Solid State Sensors and Actuators Worksho
p, Hilton Head Island,SC, June 13-16, 1994で示され
ている。
で示されている技術における1次元の画像表示素子は、
1次元のグレーティングライトバルブ(Grating Light V
alve:以下「GLV」と記述)と呼ばれる。このGLV
は光の回折を利用したマイクロマシン位相反射型回折格
子より成っている。
f制御を電気的にコントロールして、画像情報を形成す
ることができ、デジタル画像表示素子として使用するこ
とができる。
いて、図14、15、16を参照し説明する。図14は
1つのGLVの斜視図であり、図15、16はその動作
原理である。
図14に示すように、GLVは基板14上に、枠15が
スペーサ16を介して配置された構成をしている。基板
14の上面14aとリボン17との間にはスペーサ16
の厚みと同じ空隙16aが形成され、両者は非接触とな
っている。
リボン17の厚みは、いずれも使用される光源の波長で
決定され、使用する光源の波長がλのとき、それぞれλ
/4に形成されている。
に多数配置している。このようなGLVは微細半導体製
造技術で作製することができる。詳細な作製方法は、前
述の文献に記載されている。
して2次元画像を得る場合と2次元画像表示素子(液晶
パネル)の画素数を比較した場合、GLVでは、縦方向
の画素数は同じになるが、横方向は少なくとも1個あれ
ば良いので少なくなる。そのため、装置の小型化が期待
できる。
素、HDTV:High Definit ion Television)において、2次
元画像表示素子と1次元アレイ化画像表示素子の画素数
を比較する。2次元画像表示素子は、約200万画素、
1次元アレイ化GLVは約1000画素である。
は、2次元画像表示素子の1/2000の数の画素で、
2次元画像を得ることが可能となる。
の間に印加する電圧のon−offで制御され、図15
(A)に、電圧off時のGLVのx断面、同図(B)
にGLVのy断面を示す。図15に示すとおり電圧of
f時のGLVの表面は平面状態になっている。図16
(A)は同様に電圧on時のGLVのx断面、図16
(B)はGLVのy断面を示す。17bは可動のリボ
ン、17aは固定のリボンである。
Vのoff時、リボン17bはリボン17aと同様に基
板14から一定の距離を保っており、この状態で照明光
束Laが入射すると、交互に設けてあるリボン17aお
よびリボン17bにおいて反射された各反射光束の全光
路差は生じずに、平面鏡として作用し、照明光束をほと
んど回折及び偏向せずに正反射する(尚、ここで光が偏
向されるとは正反射を含まない)。
引き下げられてはおらずリボン17aとリボン17bが
同じ状態である為、リボン17bのみを示している。
LVのon時、各リボン17bは基板14の側に静電力
で引き下げられており、ここで照明光束Laが入射する
とリボン17a群で反射される光束とリボン17b群で
反射される光束間の全光路差は半波長(λ/2)とな
る。これにより、GLVが反射型回折格子として作用す
ることとなり、正反射光束(0次光)同志は干渉して打
ち消し合い他の次数の回折光(ここでは1次光)が生じ
る。
めに、リボン17の長手方向(y方向)の寸法、引っ張
り応力等が、必要な動作速度・復元性等を考慮して決定
される。前述の文献によれば、図14に示すリボン17
における長手方向(y方向)の回折有効領域の寸法であ
るy0が20μmで、20nsecの動作速度が得られ
る。
は、枠15まで含めると約25μmとなる。また、リボ
ン17の幅x0は、照明光束の波長、回折角θdによっ
て dsinθd=mλ ・・・…(1) によって決定される。dは回折格子の格子ピッチに相当
するリボン17の幅x0で決定され、リボン17a同志
やリボン17b同志の間隔に等しくなる。θdはGLV
からの反射光束の角度、λは照明光束の波長、mは回折
次数である。
として回折又は偏向又は散乱によって光を変調する光変
調素子を用いて光の伝播状態を制御する光学系や装置
は、大きさの点で改善の余地が有った。そこで本発明
は、従来よりも小型化できる光走査装置及び投影装置の
提供を目的とする。
装置は、光の伝播状態を変え得る光変調素子と、該光変
調素子を光で照明する照明光学系と、該光変調素子から
の光を走査する走査光学系とを有し、前記走査光学系
が、前記光変調素子からの光のうち所定方向へ伝播する
光束を選択して該光束を複数の方向に順次偏向する光偏
向器を有することを特徴とする光走査装置。
て、前記光変調素子は、主として回折又は偏向又は散乱
により光を変調し、入力信号に応じて、回折又は偏向又
は散乱した光を形成したり、回折又は偏向又は散乱しな
い光を形成したりする機能を有し、例えば、電気機械素
子または液晶素子より成り、ON信号に応じて回折又は偏
向又は散乱した光を形成し、OFF信号に応じて回折又は
偏向又は散乱しない光を形成するすることを特徴として
いる。
て、前記走査光学系が、前記光偏向器からの前記光束を
投影する投影光学系を有することを特徴としている。
折又は偏向又は散乱によって光を変調する光変調素子
と、該光変調素子を光で照明する照明光学系と、該光変
調素子からの光を走査する走査光学系とを有し、前記走
査光学系が、前記光変調素子からの光のうち前記変調を
受けた光束を選択して該光束を複数の方向に順次偏向す
る偏向ミラーと、該偏向ミラーからの前記光束を投影す
る投影光学系とを有することを特徴としている。
て、前記偏向ミラーは光通過領域と光反射領域とを有
し、該光反射領域により実質的に前記変調を受けた光束
だけが反射され、前記光通過領域を実質的に前記変調を
受けなかった光束だけが通過することを特徴としてい
る。
て、前記光変調素子は前記光を反射する素子であり、前
記照明光学系の前記光は前記偏向ミラーの前記光通過領
域を通って前記反射型の光変調素子に入射することを特
徴としている。
て、前記照明光学系は前記光変調素子に対向する前記光
変調素子側がテレセントリックなレンズ系を有し、前記
反射型の光変調素子からの光は前記テレセントリックな
レンズ系を介して前記偏向ミラーの位置へ伝播すること
を特徴としている。
か1項の発明において、前記光変調素子はある方向にそ
れぞれが画素に相当する複数個の光変調部を配列した細
長い光変調領域を有し、前記照明光学系は前記複数個の
光変調部の配列方向に細長い光で前記光変調素子を照明
するためのアナモフィック光学素子を一つ又は複数個有
することを特徴としている。
て、前記走査光学系は前記光変調素子からの光を前記光
変調領域の長手方向に直交する方向だけに走査すること
を特徴としている。
て、前記光変調素子は予め決めた方向と直交する方向に
も数個の光変調部が並ぶ光変調領域を有することを特徴
としている。
て、前記走査光学系は前記光変調素子からの光束を前記
光変調領域の長手方向と該長手方向に直交する方向に走
査することを特徴としている。
て、前記光変調素子は、入力信号に応じて、回折又は偏
向又は散乱した光を形成したり、回折又は偏向又は散乱
しない光を形成したりする機能を有し、例えば 、電気
機械素子または液晶素子より成り、 ON信号に応じて回
折又は偏向又は散乱した光を形成し、OFF信号に応じて
回折又は偏向又は散乱しない光を形成することを特徴と
している。
ずれか1項の発明において、前記光変調素子が画像信号
に応じて光を変調し、前記投影光学系により投影された
光束で2次元画像を形成することを特徴としている。
態1の要部概略図である。図1において、1は光源手段
(光源)である。2はアナモフィック光学部材(アナモ
フィックレンズ、母線が直交する一対のシリンドリカル
レンズなど)を有する光束形状変換手段であり、紙面内
と紙面垂直方向とで焦点距離(0でも∞でも無い)が互
いに異なっていて、光源1からの光束の紙面内と紙面垂
直方向の形状を円から楕円へと変換して射出している。
に関して、光射出側がテレセントリック系又は略テレセ
ントリック系を構成するようにしている。従って、この
断面において光束形状変換手段2による集光位置とレン
ズ系3の光入射側の焦点位置とが一致している。光束形
状変換手段2とレンズ系3は照明系(照明光学系)EL
の一要素を構成している。
を配列した1次元のグレーティングライトバルブ( Grat
ing Light Valve:GLV)であり、図14〜図16で示
した電圧の印加によって光回折作用を生じさせるマイク
ロマシン位相反射型回折格子より成っている。
(以下「ON状態」という。)場合の光路を示してお
り、ONの状態においては、GLVからの反射回折光は
図1のように光走査手段5で反射し、投射走査系6を介
してスクリーン上に到達する。
ラー5は、図4に示すような光透過部5bと光反射部5
aを有するミラーより構成してある。走査される光束
は、レンズ系3と投射光学系6を介してスクリーン1上
を走査されるが、走査手段5は、レンズ系3と投射光学
系6より構成される光学系の絞り近傍に配置される。
尚、他の実施形態として、回転多面鏡を光走査手段とし
て用いる場合もあり得る。
Vからの画像情報に基づく光束を副走査方向に走査する
ことによりスクリーン7上に2次元の画像情報を形成し
ている。
は、光束形状変換手段2と光走査手段5の光透過部5b
そしてレンズ系3を介して、実線で示した光路を通過
し、GLV4を照射する。GLV4によって空間光変調
された光束(以下、反射光束と記述)は、光束走査手段
5の反射部5aにより反射されて進行方向を変えられ、
破線で示した光路で投射光学系6を介してスクリーン7
に到達する。そして走査されることで進行方向が順次変
わりスクリーン上の結像位置も順次変わる。
換手段2は、図1において紙面上下方向(Y方向)断面
と紙面垂直方向(Z方向)断面とで互いに曲率半径(屈
折力)が異なる光学部材を有している。尚、紙面垂直方
向断面で曲率半径∞(屈折力0)のシリンドリカルレン
ズも使用できる。
長い長円形状の光束として出射させて光走査手段5の長
円や短長方形や円弧と直線よりなる形(図示のもの)の
透過部5bを透過して、レンズ3を介してGLV4を照
明するようにしている。
面垂直方向に複数の画素を配列したGLV4に対応する
ように図6のように変形している。
後の光束を受ける形で光束走査手段5が配置されている
が、光束形状変換手段2を出射後の光束は光走査手段5
の透過部5bを通過する構成となっている。
bと反射部5aの2つの領域を有している。
に回転軸5aを有し、該回転軸5aを中心に振動又は回
転している。
素を1次元方向に配列したもの(1次元アレイ化GL
V)であり、電圧の印加によって反射型回折格子(on
状態)として、または電圧を印加しないと平面鏡(以
下、off状態と記述)として作用する。反射光束は、
GLV4がon状態の場合のみ回折作用により±1次回
折光など複数の回折光の強度がつよくなり正反射光(0
次光)とは異なる各方向に進行する。
光束と絞り近傍に配置された光走査手段5の透過領域5
bと反射領域5aの位置関係を示したものである。この
図は、図1において、スクリーン7方向から光走査手段
5側を見ている状態を示している。
V4がon状態の時、照明光束は、光束の波長とGLV
4のピッチにより決定される角度に反射回折され、その
反射回折光束が光走査手段5の反射領域5aに入射する
ように構成されている。
域5aに入射し、反射されて投射光学系6に入射するよ
うに光走査手段と投影光学系6とが構成してある。
入射する様子を示している。GLV4からの反射光束
は、±1次回折光(9a)だけでなく、±2次以上の高
次の反射回折光も含んでいるので、より明るい画像を得
るには、GLV4からのこの高次回折光も±1次回折光
と共に反射領域5aにより捕捉すればよい。
と±3次の回折光9b,9cも反射部5aに入射して反
射できるような構成としている。
しており、GLV4に入射した光束は回折されることな
く、正反射して(即ち偏向されずに)テレセントリック
レンズ3と、絞りSP近傍に配置された光走査手段の透
過部5bとを透過して光源1側に戻る。このため、スク
リーン7上に投射されることがない。
示しており、8はGLV4がoff状態の時のGLV4
からの正反射光束を示し、9a〜9cはGLV4がon
状態の時のGLV4からの反射回折光束を示している。
5aと透過部分5bが、GLV4からの正反射光束を遮
断し、反射回折光を抽出するシュリーレン光学系の絞り
SPを持っている。
は、光走査手段5の反射領域5aで反射し、投射光学系
6を介してスクリーン7に達する。光走査手段5が、図
1においては紙面垂直方向(図2、図3においては紙面
上下方向)の回転軸5aを中心に一方向に回転あるいは
往復回動(揺動)することにより、1次元のGLV4か
らの反射光束を副走査方向に走査し、スクリーン7面上
に2次元画像を投射している。
7を投射光学系6方向から見たものを示す。走査方向7
aに対して垂直な方向に延びた1次元GLV4からの反
射光束がスクリーン7上に投影されており、光走査手段
5が一方向に回転あるいは往復回動することにより、挿
入図において、反射光束が紙面左右方向の走査方向7a
に走査されることで2次元画像が投影される。
らの反射光束の投影位置を示す。
用いて、走査手段と光選択手段の機能をもつガルバノミ
ラー等の光偏向器を有するシュリーレン光学系を構成す
ることにより、小型な光学系を提供でき、かつスクリー
ン7上で高画質な投影画像を得ている。なおGLV4の
構成は図14〜図16に基づいて説明したとおりであ
る。また、GLV以外に反射光に正反射と非正反射(又
は散乱)の状態を選択的に変え得る変形可能な微小ミラ
ーを1次元に並べた素子や反射光に正反射と反射散乱の
状態を選択的に与え得る散乱型液晶パネル等も光変調手
段として使える。
のみ示したが、実際はGLV4の位相を制御することに
より階調をだすこともできる。
部概略図である。本実施形態では、GLV4をカラー画
像に信号に基づいて各色の画像情報を表示し得るように
駆動し、それに対応した各色光をR,G,Bの各色フィ
ルタ(カラーフィルタ)10を用いてGLV4に時分割
で入射させている。
折光束をレンズ系3と光走査手段5とを介して投射光学
系(不図示)に入射させ、光走査手段5により反射回折
光を走査しつつ投影射光学系によりスクリーンに投射
し、スクリーン(不図示)上に2次元画像を形成してい
る。実施形態2以降の全ての形態の図面において、投射
光学系とスクリーンとを図示するのを省略している。
トルを有する白色光源1と回転可能な複数の色フィルタ
(R,G,Bフィルタ)を有するフィルタ円盤10とを
有している。
白い照明光束は、赤・緑・青の色フィルタに色分けされ
たカラーフィルタ盤の1つの色フィルタを通過し、各色
の光と成って、光束形状変換手段2、光走査手段5の透
過部、そしてレンズ3を介して、1次元GLVをそれと
同方向に延びた線状光束と成って照明する。カラーフィ
ルタ盤以外の各部材のそれぞれの構成照射される。それ
ぞれの構成、作用は実施形態1と同様である。
態1と同様であるので省略する。
軸10aを中心に回転させて、GLV4に入射する照明
光束を順次赤・緑・青とすることにより、1次元GLV
をR−G,Bの互いに異なる色の光で時分割照明し、そ
れに応じてGLV4でカラー画像信号に基づいてカラー
フィルタからの所定の色光束を変調している。そして光
走査手段5によるフィルタリング(±1次回折光のみの
抽出)に基づいて投射光学系でGLV4に基づくカラー
画像光をスクリーン上に投射している。また、GLVと
色フィルタは同期される。
部概略図である。本実施形態3の実施形態2との違いは
光源手段LSの構成だけにある。本実施形態3の光源手
段LSは、複数の光源(1R,1G,1B)と色合成手
段12とを有している。図8は、赤・緑・青の色光を放
射する3つの単色光源(1R,1G,1B)を使用し、
時分割で発光する各光源からの光束でGLV4を順次線
状照明する場合を示している。
される光束の光路は公知のクロスダイクロイックプリズ
ム(色合成手段)12によって合成されて、所定の共通
光路が光走査手段の光透過領域とテレセントリックレン
ズ3及びGLV4を結ぶ線分上に供給されている。尚、
この線分とレンズ3の光軸は一致している。クロスダイ
クロイックプリズム12は、4つの三角プリズムを貼り
合わせ、その張り合わせ面にコートされた波長選択性反
射膜(ダイクロイック膜)が十字にクロスするようにし
たプリズムであり、ダイクロイック膜の厚みは非常に薄
く、照明光学系ELの光学性能(結像性能)への影響が
ほとんど無く、良好なる光学性能を維持するのに適して
いる。光学手段LSをこのような構成としても実施形態
2と同様の効果が得られる。
白色光源とし、時分割で3つの白色光源を発光させ、ク
ロスダイクロイックプリズム12を介してR,G,Bの
3つの色の照明光を順次得て、各色の照明光でGLV4
を順次照明するようにしても良い。
部概略図である。本実施形態では白色光を放射する光源
1からの白色光を、前記各実施形態と同様にアナモフィ
ック光学系2、光走査手段の光透過領域とテレセントリ
ックレンズ3を通した後でダイクロイックミラー11
a,11bを用いて赤,緑,青の3つの色光に分割し、
各色光毎に設けた光学的に同一光軸上に同一位置に配置
した1次元GLV−R,GLV−G,GLV−Bを対応
する色光をにより同時に線状照明する。
Bは各々、対応する色光をカラー画像信号に応じて変調
してカラー画像情報を有する光束を形成している。
白い照明光束は、光束形状変換手段2、光走査手段5の
透過部5b,レンズ3を介した後、2つのダイクロイッ
クミラー11a、11b(ダイクロイック膜をコートし
たミラー)に順次入射し、これらによって色分解され、
分解された色光で各GLV(GLV−R,GLV−G,
GLV−B)が同時に線状照明される。
互の作用は実施形態1と同様である。尚、各GLVから
の反射光束の合成後の光路図は実施形態1と同様であ
る。
リックレンズ3を通過後の白い照明光束は、ダイクロイ
ックミラー11aにより、その赤・緑・青の成分のうち
1色の光束が反射され、ダイクロイックミラー11aを
透過した残り2色の光束は、ダイクロイックミラー11
bによって1つの色光は反射、他方の色光はダイクロイ
ックミラー11bを透過する。そして赤・緑・青の3色
に分けられた光束は互いに異なる各色に対応した1次元
GLVを照明している。
調することにより得た各色の画像情報をもつ反射回折光
は照明光路と逆の光路を通り、光走査手段5を介して投
射レンズによってスクリーン上に投射されてスクリーン
上にカラー画像を表示している。
の要部概略図である。本実施形態5は図9の実施形態4
と比較すると、白色光を3つの色光に色分解するのに実
施形態4のダイクロイックミラー、アセンブリ11a,
11bに替えて1つのクロスダイクロイックプリズムを
用いた点に特徴があり、このプリズム以外の構成、作用
効果は実施形態4と同じである。
要部概略図である。本実施形態はアナモフィック光学系
2よりも光源側を図8の実施形態3と同様な3つの単色
光源(1R,1G,1B)とクロスダイクロプリズム
(色合成素子)12aより構成し、テレセントリックレ
ンズ3よりGLV側をGLV側を図10の実施形態5と
同様な3つのGLV(GLV−R,GLV−G,GLV
−B)とクロスダイクロプリズム(色分解&色合成素
子)12bより構成している。
B)から放射された各色光をクロスダイクロイックプリ
ズム12aで合成したのち、光束形状変換手段2、光走
査手段5の透過部5b、そしてレンズ3を介した後、ク
ロスダイクロプリズム12bに入射させている。
bにより色分解しR,G,B各色光でそれぞれ対応する
1次元GLV(GLV−R,GLV−G,GLV−B)
を線状照明している。尚、プリズム12aやプリズム1
2bの代りに図9で示したダイクロイックミラーアセン
ブリ11a,11bを用いることもできる。
果が得られる。
要部概略図である。本実施形態7の特徴は前述の各実施
形態と異なり、白色光源からの白い光束をR(赤),G
(緑),B(青)の各色の光束に分解する手段として回
折格子(1次元ブレーズド回折格子)を用いていること
と、各色光の光束に対応する3つの1次元GLVが並置
している点である。
明光束は光束形状変換手段2の光源側に設けられた色分
解用回折素子13によってR,G,Bの3つの色光に色
分解され、各色の光束が光束形状変換素子であるアナモ
フィックレンズ2,光走査手段5の透過部5b、そして
光射出側がテレセントリックなテレセントリックレンズ
3を介して各色毎に配置された1次元GLV(GLV−
R,GLV−G,GLV−B)を線状照明する。
1と同様であるので説明を省略する。3つの1次元GL
Vからの各反射回折光束の光路図は実施形態1のものと
だいたい同様であるので図示するのを省略している。
側の表面13aは、例えば特開平6−11662号公報
で提示されているように、1次元ブレーズド回折格子に
似た形状を有している。
光束形状変換手段2の光源1側に当該手段2と一体的に
設けたが、回折素子13は、光束形状変換手段2の光走
査手段3側に当該手段2と一体的に配置してもよいし、
又、光束形状変換手段2の光源側又は光走査手段3側に
当該手段2とは一体化せずに独立に配置しても良い。
GLV4からの反射光束の光束走査手段に到達する位置
が各色光によって若干異なる。そのため、スクリーン上
に各色の画像が並んで投影される。それを解決する一例
として、光走査手段5の光反射領域に回折格子を設ける
方法が適用できる。
よって、各色に関する反射回折光の回折位置を実質的に
同じにすることでスクリーン上の同じ位置に各色の画像
を重ねて投影することができる。また、投射光学系の構
成を工夫することによって、スクリーン面の同じ位置に
投射するようにしてもよい。
速度以上で光走査手段を回転あるいは往復回動させるこ
とにより走査を行なう方法を用いても良い。
つを並置するやり方である。複数のGLVの構成は、こ
の配置に限定するものではないが、GLV同志が離れる
とスクリーンでのそれぞれの色の画像の分離も大きくな
るので、3つ並べて近接配置することが望ましい。
た各色の光束で、1次元GLVを線状照明することで、
複数のダイクロイックミラーやダイクロイックプリズム
を用いることなく簡単な構成でスクリーン面に高画質の
カラーの画像を投射することができる。
要部概略図である。本実施形態は、図12の実施形態7
とは異なり、互いに異なった色光(青,緑,赤)を放射
する3つの単色光源(1B,1G,1R)を、色分解素
子としての回折素子を用いない点が特徴であり、並置し
且つ互いに光軸を傾けておき且つ赤・緑・青の3つの色
光でアナモフィクレンズ2を用いてそれぞれ対象とする
1次元GLVを線状照明する場合を示している。
分解のための何らかの手段を用いていないが、この実施
形態8の構成でも前述の各実施形態と同様の効果が得ら
れる。
構成とGLV側の構成を各実施形態における構成より抽
出し、任意に組み合わせて構成しても良い。
方向に並べ、この2画素以上の対を多数主走査方向に並
べている光変調手段を用いることができる。
ナモフィック光学系2やテレセントリックレンズ3は、
白色光源ではなく、各色の光路毎に置いても良い。
施形態1と同じく光変調手段として光変調手段としてG
LVではなく他のタイプの変調素子を用いることができ
る。
装置及び投影装置を提供することができる。
(GLV:on状態)
(GLV:off状態)
光束の形状の説明図
形状の説明図
(単一光源とカラーフィルタを用いた場合)
(3色光源とクロスダイクロイックプリズムを用いた場
合)
(ダイクロイックミラーを用いた場合)
図(クロスダイクロイックプリズムを用いた場合)
図(3色光源をクロスダイクロイックプリズムで照明
し、再度色分解した場合)
図(回折格子を用いた場合)
図(3色光源を直接照明する場合)
図
Claims (13)
- 【請求項1】 光の伝播状態を変え得る光変調素子と、 該光変調素子を光で照明する照明光学系と、 該光変調素子からの光を走査する走査光学系とを有し、 前記走査光学系が、前記光変調素子からの光のうち所定
方向へ伝播する光束を選択して該光束を複数の方向に順
次偏向する光偏向器を有することを特徴とする光走査装
置。 - 【請求項2】 前記光変調素子は、主として回折又は偏
向又は散乱により光の伝播状態を変える素子であり、入
力信号に応じて、回折又は偏向又は散乱した光を形成し
たり、回折又は偏向又は散乱しない光を形成したりする
機能を有し、例えば、電気機械素子または液晶素子より
成り、ON信号に応じて回折又は偏向又は散乱した光を形
成し、OFF信号に応じて回折又は偏向又は散乱しない光
を形成するすることを特徴とする請求項1に記載の光走
査装置。 - 【請求項3】 前記走査光学系が、前記光偏向器からの
前記光束を投影する投影光学系を有することを特徴とす
る請求項1又は請求項2に記載の光走査装置。 - 【請求項4】 主として回折又は偏向又は散乱によって
光を変調する光変調素子と、 該光変調素子を光で照明する照明光学系と、 該光変調素子からの光を走査する走査光学系とを有し、 前記走査光学系が、前記光変調素子からの光のうち前記
変調を受けた光束を選択して該光束を複数の方向に順次
偏向する偏向ミラーと、該偏向ミラーからの前記光束を
投影する投影光学系とを有することを特徴とする投影装
置。 - 【請求項5】 前記偏向ミラーは光通過領域と光反射領
域とを有し、該光反射領域により実質的に前記変調を受
けた光束だけが反射され、前記光通過領域を実質的に前
記変調を受けなかった光束だけが通過することを特徴と
する請求項4に記載の投影装置。 - 【請求項6】 前記光変調素子は前記光を反射する素子
であり、前記照明光学系の前記光は前記偏向ミラーの前
記光通過領域を通って前記反射型の光変調素子に入射す
ることを特徴とする請求項5に記載の投影装置。 - 【請求項7】 前記照明光学系は前記光変調素子に対向
する前記光変調素子側がテレセントリックなレンズ系を
有し、前記反射型の光変調素子からの光は前記テレセン
トリックなレンズ系を介して前記偏向ミラーの位置へ伝
播することを特徴とする請求項6に記載の投影装置。 - 【請求項8】 前記光変調素子はある方向にそれぞれが
画素に相当する複数個の光変調部を配列した細長い光変
調領域を有し、前記照明光学系は前記複数個の光変調部
の配列方向に細長い光で前記光変調素子を照明するため
のアナモフィック光学素子を一つ又は複数個有すること
を特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれか1項に記
載の投影装置。 - 【請求項9】 前記走査光学系は前記光変調素子からの
光束を前記光変調領域の長手方向に直交する方向だけに
走査することを特徴とする請求項8に記載の投影装置。 - 【請求項10】 前記光変調素子は予め決めた方向と直
交する方向にも数個の光変調部が並ぶ光変調領域を有す
ることを特徴とする請求項9に記載の投影装置。 - 【請求項11】 前記走査光学系は前記光変調素子から
の光束を前記光変調領域の長手方向と該長手方向に直交
する方向に走査することを特徴とする請求項8に記載の
投影装置。 - 【請求項12】 前記光変調素子は、入力信号に応じ
て、回折又は偏向又は散乱した光を形成したり、回折又
は偏向又は散乱しない光を形成したりする機能を有し、
例えば 、電気機械素子または液晶素子より成り、 ON信
号に応じて回折又は偏向又は散乱した光を形成し、OFF
信号に応じて回折又は偏向又は散乱しない光を形成する
ことを特徴とする請求項1に記載の光走査装置。 - 【請求項13】 前記光変調素子が画像信号に応じて光
を変調し、前記投影光学系により投影された光束で2次
元画像を形成することを特徴とする請求項4から10の
いずれか1項に記載の投影装置。
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