JP2005338520A

JP2005338520A - 画像表示装置

Info

Publication number: JP2005338520A
Application number: JP2004158550A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Maekawa; 慶介前川
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2004-05-28
Filing date: 2004-05-28
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2024-05-28
Also published as: JP4748297B2

Abstract

【課題】簡単な構成でスペックルノイズの影響を抑制でき、コンパクトな構成とした画像表示装置の提供。
【解決手段】光源１には、青色を出射する第１の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）２、赤色を出射する第２の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）３、緑色を出射する発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ４が設けられている。液晶レンズ素子５は、青色の第１の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）２、赤色の第２の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）３の出射光に対して、スペックルノイズを減少させる。人に対する視感度が高い緑色の５００〜５５０ｎｍの光は、ＬＥＤアレイ４を用いて出射している。ＬＥＤは位相が揃っておらず、可干渉性の特性は有していないので、スペックルノイズを激減させることが可能である。
【選択図】図１

Description

本発明は、スペックルノイズの影響を抑制し、コンパクトな構成とした画像表示装置に関するものである。

赤、緑、青の３原色のレーザー光を用いた画像表示装置においては、スペックルノイズにより画質の劣化を招来することがある。スペックルノイズは、レーザー光のような可干渉波（コヒーレント波）を表示面に照射した際に、表示面の各点で散乱された光が互いに不規則な位相関係で干渉することにより発生する。スペックルノイズが発生すると人の目に強いランダムノイズとして認識され、画質が劣化しているように感じられることになる。

画像表示装置の光源から照射される赤、緑、青の３原色の中で、緑は人の感じる視感度が赤、青よりも高いため、スペックルノイズが特に気になることが知られている。このように、画像表示装置においてはスペックルノイズによる画質劣化を防止することが課題となっている。特許文献１には、レーザー光を用いた画像表示装置において、スペックルノイズの影響を抑制して画質を高めることが記載されている。

特開平１１−６４７８９号公報

特許文献１に記載の技術では、赤、緑、青の３色のレーザー光を光源に用いた構成において、各色の光源の出射光を光インテグレータに入射する。そして、光インテグレータを回転させて均一な光強度分布を形成してから拡散面であるスクリーンに出射させ、スペックルノイズを平均化させて人の目に感じないレベルとしている。このように、特許文献１に記載の技術では、各色の光源に光インテグレータの設置を必要としているので、構成が複雑であり、しかもスペースを必要とするので小型化できないという問題があった。

本発明は上記のような問題に鑑み、簡易な手段でスペックルノイズの影響を抑制し、コンパクトな構成とした画像表示装置の提供を目的とする。

（１）．上記目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、青の光源に用いる第１の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）と、赤の光源に用いる第２の半導体ＬＤと、緑の光源に用いる発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイとを具備することを特徴とする。（１）の発明は、図１に記載の第１の実施形態に対応し、前記緑の光源に用いる発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイは、図示番号４の光源が対応する。この構成によれば、ＬＥＤアレイは可干渉性がないという特性上、他の部品を用いることなく、また特別な制御などを行うことなく、人の視感度が高い緑のスペックルノイズを減少させることができる。また、半導体レーザーダイオード（ＬＤ）を用いる場合よりも発熱や消費電力が少なく、機器の小型化が可能となる。

（２）．また、（１）の発明において、前記青の光源と赤の光源の出射光を液晶レンズ素子に入射することを特徴とする。（２）の発明は、図１に記載の第１の実施形態に対応し、前記液晶レンズ素子は図示番号５として示されている。この構成によれば、青、赤、２色の光源に半導体ＬＤを用いた場合でも、スペックルノイズを減少させることができる。

（３）．（１）の発明において、前記青の光源、赤の光源、緑の光源の各出射光を色合成して液晶レンズ素子に入射することを特徴とする。（３）の発明は、図１に記載の第１の実施形態に対応し、前記液晶レンズ素子は図示番号５ａとして示されている。この構成によれば、小さなサイズの液晶レンズ素子を用いるので、機器の小型化に寄与することができる。

（４）．本発明の画像表示装置は、青の光源に用いる第１の半導体ＬＤと、赤の光源に用いる第２の半導体ＬＤと、緑の光源に用いる第３の半導体ＬＤとを具備し、前記青の光源、赤の光源、緑の光源の各出射光を液晶レンズ素子に入射することを特徴とする。（４）の発明は、図２に記載の第２の実施形態に対応し、前記液晶レンズ素子は、図示番号１０として示されている。この構成によれば、液晶レンズ素子には、青の光源、赤の光源、緑の光源の出射光それぞれを入射して変調し光の位相を変化させている。このため、青、赤、緑の３色の光源に半導体ＬＤを用いた場合でも、スペックルノイズを減少させることができる。

（５）．また、（４）の発明において、前記青の光源、赤の光源、緑の光源の各出射光を色合成して液晶レンズ素子に入射することを特徴とする。（５）の発明は、図３に記載の第３の実施形態に対応し、前記液晶レンズ素子は、図示番号５ａとして示されている。この構成によれば、小さなサイズの液晶レンズ素子を用いるので、機器の小型化に寄与することができる。

（６）．本発明の画像表示装置は、青の光源と、赤の光源と、緑の光源とを有し、前記緑の光源はＬＥＤアレイであって、液晶レンズ素子と、反射ミラーと、走査ミラーとを備えたことを特徴とする。（６）の発明は、図１に記載の第１の実施形態に対応し、前記緑の光源に用いる発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイは、図示番号４の光源が対応する。また、液晶レンズ素子（図示番号５）と、反射ミラー（図示番号６〜８）と、走査ミラー（図示番号９）が示されている。この構成によれば、緑のＬＥＤアレイと、液晶レンズ素子とを併用しているので、画像を表示面に走査する際にスペックルノイズを抑制して画質の劣化を防止することができる。

（７）．また、（６）の発明において、前記反射ミラーは、青の光源と、赤の光源と、緑の光源の各出射光の光軸上に設けられ、青の光源、赤の光源、緑の光源の出射光の順序で順次集光して色合成することを特徴とする。（７）の発明は、図１に記載の第１の実施形態に対応し、青の光源２、赤の光源３、緑の光源１１の各出射光の光軸上に反射ミラー６〜８が設けられている。そして、反射ミラー６〜８で順次青、赤、緑の光が集光されて色合成されることが示されている。この構成によれば、表示画面上に要求される画像出力の強さは、青１、赤４、緑５の割合であることを踏まえて、画像出力の強さが小さい色は、画像出力の強さが大きい色よりも光学素子による損失が大きくなるように、各色光源と光学素子とを配列している。このため、各色光源と光学素子との配列が合理的になされている画像表示装置が得られる。

（８）．本発明の画像表示装置は、青の光源に用いる第１の半導体ＬＤと、赤の光源に用いる第２の半導体ＬＤと、緑の光源に用いる第３の半導体ＬＤとを具備し、前記青の光源、赤の光源、緑の光源の各出射光を、液晶レンズ素子と反射ミラーとから成る複合膜に入射することを特徴とする。（８）の発明は、図５に記載の第４の実施形態に対応し、液晶レンズ素子（ＭＬＣ）と反射ミラー（Ｍ）とから成る複合膜１２〜１４が示されている。この構成によれば、複合膜により、３色のスペックルノイズを減少させることができる。また、液晶レンズ素子と反射ミラーとを貼り付けているので、機器の小型化に寄与する。

（９）本発明の画像表示装置は、青の光源と、赤の光源と、緑の光源と、液晶レンズ素子と反射ミラーとから成る複合膜と、反射ミラーと、走査ミラーとを備えたことを特徴とする。（９）の発明は、図５、図７に記載の第４の実施形態の変形例に対応し、液晶レンズ素子と反射ミラーとから成る複合膜１７と、反射ミラー１６と、走査ミラー９が示されている。この構成によれば、複合膜により３色のスペックルノイズを減少させ、画像を表示面に走査する際に画質の劣化を防止することができる。

（１０）．また、（９）の発明において、前記緑の光源はＬＥＤアレイを用いると共に、前記青の光源と赤の光源の各出射光を前記複合膜に入射することを特徴とする。（１０）の発明は、図６に記載の第５の実施形態に対応し、ＬＥＤアレイは光源４、複合膜は図示番号１２、１３で示されている。この構成によれば、緑のＬＥＤアレイと、複合膜とを併用しているので、画像を表示面に走査する際にスペックルノイズを抑制して画質の劣化を防止することができる。

（１１）．また、（１０）の発明において、前記緑の光源の出射光は、液晶画面素子を通して表示画面に照射し、前記青の光源と赤の光源の各出射光は前記複合膜でスペックルノイズが除去されて色合成され、前記走査ミラーにより表示画面で水平方向に偏向されることを特徴とする。（１１）の発明は、図６に記載の第５の実施形態に対応し、ＬＥＤアレイは光源４、複合膜は図示番号１３、走査ミラーは図示番号９、液晶画面素子は図示番号１８、表示画面は図示番号１５で示されている。この構成によれば、青と赤の２色合成光からスペックルノイズを除去した画像を表示画面（ＤＰ）１５上で走査する。また、緑の出射光は表示画面（ＤＰ）１５上の固定された位置に照射して、表示画面（ＤＰ）１５の当該照射面をランプのように照らし出して見る人に際立たせることができる。このように、図６の例では青、赤、緑の３色の機能を異ならせて使用しているので、多様な用途に適用することができる。

（１２）．また、（９）ないし（１１）のいずれかの発明において、前記複合膜は、光源側を液晶レンズ素子、その対向側を反射ミラーとすることを特徴とする。（１２）の発明は、図５に記載の第４の実施形態と図６に記載の第５の実施形態に対応し、複合膜１２、１３は、光源側を液晶レンズ素子、その対向側を反射ミラーとしている。この構成によれば、図５においては、青と赤の２色の反射光と、緑の透過光は、緑の複合膜における反射ミラーから出射されるので、複合膜の光損失が比較的少なく明るい画像が得られる。また、図６においては、青の反射光と赤の透過光は、赤の複合膜における反射ミラーから出射されるので、複合膜が２個となり複合膜の光損失が減少して明るい画像が得られる。

（１３）．また、（９）の発明において、前記青の光源の出射光の光軸上に設けた反射ミラーと、前記赤の光源の出射光の光軸上に設けた前記複合膜とを有し、前記反射ミラーからの反射光を前記複合膜に入射して、青と赤の２色を色合成することを特徴とする。（１３）の発明は、図５、図７に記載の第４の実施形態の変形例に対応し、反射ミラー１６と複合膜１７が示されている。この構成によれば、青の出射光は反射ミラー１６で反射させ、複合膜は赤の出射光の光軸上に１個だけもうけられているので設置数が少なく、光の損失が減少して明るい画像が得られる。また、反射ミラーは複合膜よりも製造が簡単であり機器の製作が簡略になる。

（１４）．また、（１３）の発明において、前記緑の光源はＬＥＤアレイまたは半導体ＬＤを用いることを特徴とする。（１４）の発明は、図６、図７に記載の第５の実施形態の変形例に対応し、ＬＥＤアレイは光源４で示されている。この構成によれば、人の視感度が高い緑のスペックルノイズを減少させることができる。また、半導体レーザーダイオード（ＬＤ）を用いる場合よりも発熱や消費電力が少なく、機器の小型化が可能となる。なお、緑の光源として半導体ＬＤを用いる場合には、出射光の光軸上に複合膜を設けてスペックルノイズを減少させる。

（１５）．また、（９）の発明において、前記赤の光源の出射光の光軸上に設けた前記複合膜（第１の複合膜）と、前記青の光源の出射光の光軸上に設けた前記複合膜（第２の複合膜）とを有し、前記第１の複合膜は光源側を液晶レンズ素子、その対向側を反射ミラーとし、前記第２の複合膜は光源側を反射ミラー、その対向側を液晶レンズ素子とすることを特徴とする。（１５）の発明は、図５、図８に記載の第４の実施形態における変形例に対応し、第１の複合膜１２と第２の複合膜１７が示されている。この構成によれば、特に赤の出射光は液晶レンズ素子で２回光変調されるので、効果的にスペックルノイズを減少させることができる。

（１６）．また、（１５）の発明において、前記緑の光源はＬＥＤアレイを用いることを特徴とする。（１６）の発明は、図６、図８に記載の第５の実施形態における変形例に対応し、ＬＥＤアレイは光源４で示されている。この構成によれば、人の視感度が高い緑のスペックルノイズを減少させることができる。また、半導体レーザーダイオード（ＬＤ）を用いる場合よりも発熱や消費電力が少なく、機器の小型化が可能となる。なお、緑の光源として半導体ＬＤを用いる場合には、出射光の光軸上に複合膜を設けてスペックルノイズを減少させる。

本発明の画像表示装置は、緑の光源としてＬＥＤアレイを使用しており、ＬＥＤアレイの出射光は特性上スペックルノイズが発生しにくい。このため、光源として半導体レーザーダイオード（ＬＤ）を使用する場合と対比して、人の目に最も感じやすい緑のスペックルノイズを簡易な手段で減少させることができる。また、青と赤の光源の出射光を液晶レンズ素子に入射して、液晶レンズ素子を変調することによりスペックルノイズを減少させているので、コンパクトな構成となり、機器を小型化することができる。

以下図に基づいて本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかる画像表示装置を示す説明図である。図１において、光源１には、青色を出射する第１の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）２、赤色を出射する第２の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）３、緑色を出射する発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ４が設けられている。

青色の第１の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）２、赤色の第２の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）３の出射光は、液晶レンズ素子５を通して、それぞれ反射ミラー（Ｍ１）６、反射ミラー（Ｍ２）７で反射される。反射ミラー（Ｍ１）６の反射光は反射ミラー（Ｍ２）７を透過して、反射ミラー（Ｍ２）７の反射光と共に反射ミラー（Ｍ３）８に入射される。緑色の発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ４の出射光は、反射ミラー（Ｍ３）８を透過して、前記反射ミラー（Ｍ１）６、反射ミラー（Ｍ２）７の反射光と合成される。すなわち、青、赤、緑の３色が色合成される。色合成された光は、走査ミラー（Ｓ）９により図示を省略した表示面で水平方向に偏向される。

液晶レンズ素子５は、青色の第１の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）２、赤色の第２の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）３の出射光に対して、スペックルノイズを減少させるものである。すなわち、液晶レンズ素子５に電圧を印加して変調させると、光の位相が変化して可干渉性の度合いが低下する。このため、青色および赤色のスペックルノイズが減少する。また、人に対する視感度が高い緑色の５００〜５５０ｎｍの光は、ＬＥＤアレイ４を用いて出射している。ＬＥＤは半導体レーザーダイオード（ＬＤ）のように位相が揃っておらず、可干渉性の特性は有していない。このため、ＬＥＤアレイ４の出射光に対しては、液晶レンズ素子を設けなくても半導体レーザーダイオード（ＬＤ）を用いた場合よりもスペックルノイズを激減させることが可能である。

このように、図１の例では、青の光源と赤の光源とには、第１の半導体ＬＤ、及び第２の半導体ＬＤを用い、緑の光源はＬＥＤアレイを用いることに特徴がある。この構成によれば、単に緑の光源としてＬＥＤアレイを用いるだけの簡易な手段により、人に対する視感度が高い緑色のスペックルノイズを減少させているので、画質劣化をそれ程感じさせないようにすることができる。また、赤の光源と青の光源の出射光は、液晶レンズ素子に入射し液晶レンズ素子を変調して光の位相を変化させるので、青色と赤色についてもスペックルノイズを減少させることができる。

図１の例では、緑の光源としてＬＥＤアレイ４を用いると共に、液晶レンズ素子５を設けることによりスペックルノイズを減少させており、特許文献１に記載の従来技術と対比して、光インテグレータのような回転部分を設けていないのでコンパクトな構成とすることができる。また、スペースも取らないので機器を小型化できる。さらに、ＬＥＤアレイ４は、半導体レーザーダイオード（ＬＤ）を用いる場合よりも発熱や消費電力が少なく、機器の小型化が可能となる。

図１において、液晶レンズ素子５は、青の光源２と赤の光源３との出射光の光軸上に設けて、青色と赤色のスペックルノイズを減少させている。このような構成に代えて、液晶レンズ素子５ａを反射ミラー８の光軸上に設けることもできる。この場合には、青、赤、緑の３色合成光の入射光に対して、液晶レンズ素子を変調して光の位相を変化させるものである。このような構成においても、画像表示面におけるスペックルノイズを減少させることができる。この場合に、液晶レンズ素子５ａのサイズは液晶レンズ素子５のサイズよりも小さいので、更に機器の小型化が可能となる。

液晶レンズ素子５においては、光の位相を変化させる上で、６０Ｈｚ以上の周波数で変調する必要がある。このため、液晶レンズ素子５に用いる液晶としては、強誘電液晶は応答速度が数μｓと速いので最適であるが、コストが高くなるという問題がある。これに対して、液晶高分子やポリマーなどを用いた複合液晶膜は、応答速度が数十μｓであるので応答速度の特性が優れており、コストも強誘電液晶ほど高くはならないという利点がある。また、液晶素子は、応答速度が数ｍｓで遅くなるという問題があるがコストが安く実用的である。液晶レンズ素子５に、いずれの液晶を用いるかは、コストと性能を考慮して定められる。

図１の構成では、青の光源の出射光は、液晶レンズ素子５、反射ミラー（Ｍ１）６〜反射ミラー（Ｍ２）を通して色合成しているので、これらの光学素子による損失が３色の中では最も大きくなっている。しかしながら、表示画面上に要求される画像出力の強さは、青１、赤４、緑５の割合となっている。このため、青の光源からの出射光は、他の２色よりも光学素子による損失が大きくなっても実用的にはあまり問題にならない。これに対して、緑の光源からの出射光は、光学素子による損失が少ない方が良いので、反射ミラー（Ｍ３）８のみに入射している。このように、図１の構成は、青の光源、赤の光源、緑の光源の順序でそれぞれの出射光を順次色合成手段に集光させている。すなわち、各色の出射光の光学素子による損失の大きさと、表示画面上に要求される画像出力の強さとの関係を合理的に設定している。

図２は、本発明の第２の実施形態にかかる画像表示装置を示す説明図である。図２において、図１と同じところには同一の符号を付しており詳細な説明は省略する。図２の例では、緑の光源として第３の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）１１を用いている。また、液晶レンズ素子１０には、青の光源、赤の光源、緑の光源の出射光それぞれを入射して変調し光の位相を変化させている。このため、青、赤、緑の３色の光源に半導体レーザーダイオード（ＬＤ）を用いた場合でも、スペックルノイズを減少させることができるという利点がある。

図３は、本発明の第３の実施形態にかかる画像表示装置を示す説明図である。図３において、図２と同じところには同一の符号を付しており詳細な説明は省略する。図３の例では、液晶レンズ素子５ａを反射ミラー８の光軸上に設けるものである。この場合には、青、赤、緑の３色合成光の入射光に対して、液晶レンズ素子５ａを変調して光の位相を変化させるものである。したがって、青、赤、緑の３色の光源に半導体レーザーダイオード（ＬＤ）を用いた場合でも、スペックルノイズを減少させることができる。また、液晶レンズ素子５ａのサイズは液晶レンズ素子１０のサイズよりも小さいので、図２の例よりも更に機器の小型化が可能となる。

図４は、図１〜図３に示した反射ミラー６〜８の性能を示す説明図である。反射ミラー６（Ｍ１）は、入射面Ａにおいて４００ｎｍ以上の光に関して反射率７０％以上を有するものとして、波長が４３０〜４９０ｎｍの青色を効果的に反射させる。反射ミラー７（Ｍ２）は、入射面Ａにおいて５５０ｎｍ以上の光に関しては、反射率９０％以上を有するものとして波長が６４０〜７７０ｎｍの赤色を効果的に反射させる。

反射ミラー７（Ｍ２）の裏面Ｂは、４００ｎｍ以上の光に関して９０％の透過率を有するものとして、反射ミラー６（Ｍ１）の反射光（青色）を効果的に反射ミラー８（Ｍ３）に入射する。反射ミラー８（Ｍ３）は、入射面Ａにおいて５００ｎｍ〜５５０ｎｍの光に関して透過率７０％以上を有するものとして、波長が５００〜５５０ｎｍの緑を効果的に透過させる。また、裏面Ｂに関しては、誘電体多層膜を蒸着し３５０ｎｍ〜５００と６００〜７００ｎｍまでの光に関して、９０％以上の反射率を有するものとして、青色および赤色を効果的に反射させる。

図５は、本発明の第４の実施形態にかかる画像表示装置を示す説明図である。図５において、図１と同じところには同一の符号を付しており詳細な説明は省略する。図５の例では、青の光源２、赤の光源３、緑の光源１１における各出射光の光軸上に複合液晶膜（ＭＬＣ）を用いた液晶レンズ素子に、反射ミラー（Ｍ）を貼り付けた複合膜１２〜１４設けている。この構成においては、複合液晶膜（ＭＬＣ）に電圧を印加して変調し光の位相を変化させる。この場合にも、青色、赤色、緑色各色のスペックルノイズを減少させることができる。

複合液晶膜（ＭＣＬ）は、前記のように応答速度が速く光の位相を効果的に変化させることができる。また、複合液晶膜（ＭＣＬ）は、薄膜で形成されており、反射ミラー（Ｍ）に貼り付けることができるので、よりコンパクトな構成となり、機器の小型化が可能となる。なお、図５においては、青と赤の２色の反射光と、緑の透過光は、緑の複合膜１４における反射ミラーから出射されるので、明るい画像が得られる。

図６は、本発明の第５の実施形態にかかる画像表示装置を示す説明図である。図６において、図５と同じところには同一の符号を付しており詳細な説明は省略する。図６の例では、緑の光源として発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ４を用いるものである。青の光源２、赤の光源３における各出射光の光軸上には、複合液晶膜（ＭＬＣ）を用いた液晶レンズ素子に、反射ミラー（Ｍ）を貼り付けた複合膜１２、１３を設けている。

青と赤の２色の合成光は、走査ミラー（Ｓ）９で表示画面（ＤＰ）１５上を水平方向に偏向させている。緑の出射光は、通常の液晶画面素子１８を通して表示画面（ＤＰ）１５上に照射し、ランプのような使い方をしている。図６の例においては、青と赤の２色合成光からスペックルノイズを除去した画像を表示画面（ＤＰ）１５上で走査する。また、緑の出射光は表示画面（ＤＰ）１５上の固定された位置に照射して、表示画面（ＤＰ）１５の当該照射面をランプのように照らし出して見る人に際立たせることができる。このように、図６の例では青、赤、緑の３色の機能を異ならせて使用しているので、多様な用途に適用することができる。

図７、図８は、図５、図６で説明した複合液晶膜（ＭＬＣ）を用いた液晶レンズ素子に、反射ミラー（Ｍ）を貼り付けた複合膜の異なる使用例を示す変形例の説明図である。図７の例は、青の光源２の光軸上に反射ミラー（Ｍ）１６を設ける。また、赤の光源３の光軸上に複合膜１７を設ける。この複合膜１７は、入射面は反射ミラー（Ｍ）として赤の出射光を透過させる。また、反射ミラー（Ｍ）１６からの入射光（青）を複合膜１７の複合液晶膜（ＭＬＣ）に入射し、青と赤のスペックルノイズを除去する。スペックルノイズを除去し、色合成した光は図示を省略している走査ミラーに出射される。

図７の例では、青の光軸上には単なる反射ミラー（Ｍ）１６を設けるだけであるので製造が容易である。また、単一の複合膜１７のみでスペックルノイズを減少させているので、液晶レンズ素子による光の損失が少ない。このため、表示画面に明るい画像を形成することができる。なお、図７の構成で、緑の光源として半導体レーザーダイオード（ＬＤ）を用いることもできる。この場合には、その出射光の光軸上に複合膜を設けてスペックルノイズを減少させる。

図８の例では、赤の光軸上に複合膜１２を設け、また、青の光軸上に複合膜１７を設けている。複合膜１２は、入射面に複合液晶膜（ＭＬＣ）を形成し、裏面には反射ミラー（Ｍ）を形成する。また、複合膜１７は入射面に反射ミラー（Ｍ）を形成し、裏面には複合液晶膜（ＭＬＣ）を形成する。すなわち、複合膜１２と複合膜１７の複合液晶膜（ＭＬＣ）を対向させて配置している。

一般にスペックルノイズは、緑、赤、青の順序で高くなっている。図８の例では、スペックルノイズが高い赤の出射光は、複合膜１２と複合膜１７の両者の液晶レンズ素子で２回スペックルノイズ減少の処理がなされている。このため、画像のスペックルノイズを効果的に減少させて、画質の劣化を防止することができる。なお、図８の構成で、緑の光源として半導体レーザーダイオード（ＬＤ）を用いることもできる。この場合には、その出射光の光軸上に複合膜を設けてスペックルノイズを減少させる。

以上説明したように、本発明によれば簡易な手段でスペックルノイズの影響を抑制し、コンパクトな構成とした画像表示装置が得られる。

本発明の第１の実施形態を示す説明図である。本発明の第２の実施形態を示す説明図である。本発明の第３の実施形態を示す説明図である。本発明の第１〜第３の実施形態における反射ミラー特性の説明図である。本発明の第４の実施形態を示す説明図である。本発明の第５の実施形態を示す説明図である。本発明の第４、第５の実施形態の変形例を示す説明図である。本発明の第４、第５の実施形態の変形例を示す説明図である。

符号の説明

１・・・光源、２・・・青色の第１の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）、３・・・赤色の第２の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）、４・・・緑色の発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイ、５、５ａ・・・液晶レンズ素子、６・・・反射ミラー（Ｍ１）、７・・・反射ミラー（Ｍ２）、８・・・反射ミラー（Ｍ３）、９・・・走査ミラー（Ｓ）、１０・・・液晶レンズ素子、１１・・・緑色の第３の半導体レーザーダイオード（ＬＤ）、１２〜１４、１７・・・複合液晶膜（ＭＬＣ）に反射ミラー（Ｍ）を貼り付けた複合膜、１５・・・表示画面（ＤＰ）、１６・・・反射ミラー、１８・・・液晶画面素子

Claims

青の光源に用いる第１の半導体レーザダイオード（ＬＤ）と、赤の光源に用いる第２の半導体ＬＤと、緑の光源に用いる発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイとを具備することを特徴とする画像表示装置。
前記青の光源と赤の光源の出射光を液晶レンズ素子に入射することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
前記青の光源、赤の光源、緑の光源の各出射光を色合成して液晶レンズ素子に入射することをを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
青の光源に用いる第１の半導体ＬＤと、赤の光源に用いる第２の半導体ＬＤと、緑の光源に用いる第３の半導体ＬＤとを具備し、前記青の光源、赤の光源、緑の光源の各出射光を液晶レンズ素子に入射することを特徴とする画像表示装置。
前記青の光源、赤の光源、緑の光源の各出射光を色合成して液晶レンズ素子に入射することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
青の光源と、赤の光源と、緑の光源とを有し、前記緑の光源はＬＥＤアレイであって、液晶レンズ素子と、反射ミラーと、走査ミラーとを備えたことを特徴とする画像表示装置。
前記反射ミラーは、青の光源と、赤の光源と、緑の光源の各出射光の光軸上に設けられ、青の光源、赤の光源、緑の光源の出射光の順序で順次集光して色合成することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
青の光源に用いる第１の半導体ＬＤと、赤の光源に用いる第２の半導体ＬＤと、緑の光源に用いる第３の半導体ＬＤとを具備し、前記青の光源、赤の光源、緑の光源の各出射光を、液晶レンズ素子と反射ミラーとから成る複合膜に入射することを特徴とする画像表示装置。
青の光源と、赤の光源と、緑の光源と、液晶レンズ素子と反射ミラーとから成る複合膜と、反射ミラーと、走査ミラーとを備えたことを特徴とする画像表示装置。
前記緑の光源はＬＥＤアレイまたは半導体ＬＤを用いると共に、前記青の光源と赤の光源の各出射光を前記複合膜に入射することを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
前記緑の光源の出射光は、液晶画面素子を通して表示画面に照射し、前記青の光源と赤の光源の各出射光は前記複合膜でスペックルノイズが除去されて色合成され、前記走査ミラーにより表示画面で水平方向に偏向されることを特徴とする請求項１０に記載の画像表示装置。
前記複合膜は、光源側を液晶レンズ素子、その対向側を反射ミラーとすることを特徴とする請求項９ないし請求項１１のいずれかに記載の画像表示装置。
前記青の光源の出射光の光軸上に設けた反射ミラーと、前記赤の光源の出射光の光軸上に設けた前記複合膜とを有し、前記反射ミラーからの反射光を前記複合膜に入射して、青と赤の２色を色合成することを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
前記緑の光源はＬＥＤアレイまたは半導体ＬＤを用いることを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置。
前記赤の光源の出射光の光軸上に設けた前記複合膜（第１の複合膜）と、前記青の光源の出射光の光軸上に設けた前記複合膜（第２の複合膜）とを有し、前記第１の複合膜は光源側を液晶レンズ素子、その対向側を反射ミラーとし、前記第２の複合膜は光源側を反射ミラー、その対向側を液晶レンズ素子とすることを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。
前記緑の光源はＬＥＤアレイまたは半導体ＬＤを用いることを特徴とする請求項１５に記載の画像表示装置。