JP2007025466A - プロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 被投射面52に向けてレーザ光を射出する光源装置10と、該光源装置10から射出されたレーザ光を走査する走査手段30と、該走査手段30により走査されたレーザ光を拡散する光拡散部材40と、該光拡散部材40から射出されたレーザ光を被投射面52に集光する集光手段50とを備えることを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
本発明のプロジェクタは、被投射面に向けてレーザ光を射出する光源装置と、該光源装置から射出されたレーザ光を走査する走査手段と、該走査手段により走査されたレーザ光を拡散する光拡散部材と、該光拡散部材から射出されたレーザ光を前記被投射面に集光する集光手段とを備えることを特徴とする。
本発明に係るプロジェクタでは、光源装置から射出されたレーザ光は、他の集光手段により光拡散部材上に集光される。したがって、光源装置から射出されたレーザ光が、光拡散部材の外部に散乱することなく光拡散部材に入射するため、光源装置から射出されたレーザ光の利用効率を向上させることが可能となる。
本発明に係るプロジェクタでは、光源装置から射出され、走査手段により走査された光は、平行化手段を通過した後、光拡散部材に入射する。このとき、光拡散部材に入射するレーザ光は、平行化手段により平行化される。したがって、光拡散部材から射出されるレーザ光は、光拡散部材に対して略垂直方向に指向性を有するレーザ光となる。したがって、光拡散部材から射出され、集光手段に入射する光束の幅が平行化手段により決まるため、集光手段の設計が容易になる。
本発明に係るプロジェクタでは、拡散状態変化手段を備えることにより、光拡散部材を通過したレーザ光は、拡散状態が時間的に変化されたものとなる。すなわち、光拡散部材を通過したレーザ光は、ぎらつきのパターンが時間的に変化するために、残像効果により時間積分されて、レーザ光のスペックルパターンの発生を防止することができる。その結果、集光手段により被投射面に投射されるレーザ光は、ぎらつきが抑えられた光となる。したがって、被投射面に良好な画像を表示することができる。
本発明に係るプロジェクタでは、回転手段により光拡散部材を入射面内で回転させ、光源装置から射出されたレーザ光の拡散状態を時間的に変化させる。すなわち、光拡散部材から射出し、集光手段により被投射面に投射されるレーザ光は、光拡散部材の回転により均一化され、輝度むらが低減されるとともに、ザラツキ感がなくなる。したがって、簡易な構成により、被投射面に良好な画像を表示することができる。
本発明に係るプロジェクタでは、移動手段により光拡散部材を入射面内で移動させ、光源装置から射出されたレーザ光の拡散状態を時間的に変化させる。これにより、光拡散部材から射出し、集光手段により被投射面に投射されるレーザ光は、輝度むらが低減されるとともに、ザラツキ感がなくなる。したがって、装置全体の小型化が可能であるとともに、被投射面に良好な画像を表示することができる。
次に、本発明の第1実施形態について、図1及び図2を参照して説明する。
本実施形態に係るプロジェクタとして、スクリーンの背面からレーザ光を照射する背面型レーザプロジェクタを用いて説明する。
また、投射レンズ50のNAは、光拡散板40から射出されるレーザ光の拡散度により設計されたものとなっている。このような構成により、光拡散板40から射出されたレーザ光を無駄なく投射レンズ50により集光させることができ、レーザ光の利用効率を向上させることが可能となっている。さらに、投射レンズ50は、光拡散板40を透過したレーザ光を拡大して反射ミラー51に投射するものである。
まず、光源装置10が駆動されると、光源装置10から集光レンズ20にレーザ光が射出される。そして、集光レンズ20により集光されたレーザ光は、ガルバノミラー30によりX軸,Y軸の2次元方向に走査された後、光拡散板40に射出される。光拡散板40に入射したレーザ光は、光拡散板40がモータ41により回転されているので、均一化され、スペックルパターンの発生が抑えられたレーザ光となる。その後、このレーザ光は、投射レンズ50により反射ミラー51を介してスクリーン52に投射される。
また、モータ41を備えることにより、光拡散板40から射出し、投射レンズ50によりスクリーン52に投射されるレーザ光は、光拡散板40の回転により均一化され、輝度むらが低減されるとともに、ザラツキ感がなくなる。したがって、簡易な構成により、被投射面に良好な画像を表示することができる。
次に、本発明に係る第2実施形態について、図3及び図4を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態に係るプロジェクタ1と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係るプロジェクタ70において、光源装置71の構成及び拡散状態変化手段としてアクチュエータ(移動手段)80を用いる点において第1実施形態と異なる。
また、光拡散板85の入射面85aは、図4に示すように、第1実施形態の光拡散板40と同様に、微細な凹凸を有する平板状のすりガラスによって構成されている。そして、これら光源装置71,Xスキャナ81,Yスキャナ82及び光拡散板(光拡散部材)85は、制御回路60により制御されている。
なお、アクチュエータ80としては、例えば、電磁力で光拡散板85をX軸方向に移動させる電磁アクチュエータによって構成することができる。また、電圧の印加によって伸縮(あるいは歪む)するピエゾ素子をアクチュエータ(ピエゾアクチュエータ)として用いることも可能である。
まず、各レーザダイオード10R,10G,10Bが駆動されると、各レーザダイオード10R,10G,10Bから赤色光、青色光、緑色光が射出される。そして、これら赤色光、青色光、緑色光は、集光レンズ20により集光された後、Xスキャナ81でX軸方向に走査され、光拡散板85に射出される。光拡散板85に入射したレーザ光は、光拡散板85がアクチュエータ80によりX軸方向に移動しているので、均一化され、スペックルパターンの発生が抑えられたレーザ光となる。その後、このレーザ光は、投射レンズ50によりYスキャナ82に投射された後、Yスキャナ82によりY軸方向に走査されスクリーン52に投射される。
次に、本発明に係る第3実施形態について、図5及び図6を参照して説明する。
本実施形態に係るプロジェクタ90において、第3実施形態では、フィールドレンズ(平行化手段)91を備える点において、第1,第2実施形態と異なる。
フィールドレンズ91は、第1,第2実施形態のそれぞれの半導体装置1,70の光拡散板40,85の前段に配置することが可能であり、本実施形態では第1実施形態を例に挙げて説明する。
フィールドレンズ91は、図5に示すように、ガルバノミラー30と光拡散板40との間に設けられており、図6に示すように、ガルバノミラー30から射出されたレーザ光を平行化し、光拡散板40に入射させるようになっている。これにより、光拡散板40の入射面40aから入射したレーザ光92は、射出面40bから射出される際、投射レンズ50に向かって光拡散板40に対して略垂直方向に指向性を有するレーザ光となる。
例えば、拡散状態変化手段として、液晶パネルを採用することも可能である。液晶パネルを用いる場合、電気信号により空間的な光の位相分布を変化させることにより、レーザ光を拡散させることができる。
ここで、液晶パネルとしては、例えば、非平行な2つの基板に液晶が封入されてなるものを採用することができる。この構成の場合、液晶パネルのセルギャップが基板平面内で不均一となり、レーザ光の空間的な位相分布は一度には変わらずに、時間的に異なる位相分布となる。その結果、投射される像において、ぎらつきのパターンが時間的に変化するために、残像効果により時間積分されて、当該ぎらつきが感じ難いものとなる。
また、光拡散板としては、上述したような透過性を有するものに限らず、入射したレーザ光を反射して拡散させるものであっても良い。
Claims (6)
- 被投射面に向けてレーザ光を射出する光源装置と、
該光源装置から射出されたレーザ光を走査する走査手段と、
該走査手段により走査されたレーザ光を拡散する光拡散部材と、
該光拡散部材から射出されたレーザ光を前記被投射面に集光する集光手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 前記光源装置から射出されたレーザ光を前記光拡散部材上に集光させる他の集光手段を備えることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記走査手段から射出されたレーザ光を平行化する平行化手段を備えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のプロジェクタ。
- 前記光拡散部材から射出されるレーザ光の拡散状態を時間的に変化させる拡散状態変化手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のプロジェクタ。
- 前記拡散状態変化手段が、前記光拡散部材を当該光拡散部材の入射面内で回転させる回転手段であることを特徴とする請求項4に記載のプロジェクタ。
- 前記拡散状態変化手段が、前記光拡散部材を当該光拡散部材の入射面内で移動させる移動手段であることを特徴とする請求項4に記載のプロジェクタ。
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