JP2008197384A - プロジェクタ - Google Patents
プロジェクタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008197384A JP2008197384A JP2007032557A JP2007032557A JP2008197384A JP 2008197384 A JP2008197384 A JP 2008197384A JP 2007032557 A JP2007032557 A JP 2007032557A JP 2007032557 A JP2007032557 A JP 2007032557A JP 2008197384 A JP2008197384 A JP 2008197384A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light source
- light
- scanning
- laser
- source device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Abstract
【解決手段】複数の異なる波長の光を射出し、複数の異なる波長の光のうち少なくとも一部の光はレーザ光である複数の光源装置10R,10G、10Bと、該光源装置10R,10G、10Bごとに設けられ複数の光源装置10R,10G、10Bから射出された複数のレーザ光をそれぞれ集光させる複数の集光光学系15R,15G,15Bと、該複数の集光光学系15R,15G,15Bにより集光された複数のレーザ光を被投射面30に向かってそれぞれ走査する複数の走査手段20R,20G,20B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、複数の異なる波長の光を射出し、前記複数の異なる波長の光のうち少なくとも一部の光はレーザ光である複数の光源装置と、該光源装置ごとに設けられ前記複数の光源装置から射出された複数のレーザ光をそれぞれ集光させる複数の集光光学系と、該複数の集光光学系により集光された複数のレーザ光を被投射面に向かってそれぞれ走査する複数の走査手段とを備えることを特徴とする。
このように、集光光学系及び走査手段を光源装置ごとに設けることにより、複数の異なる波長のレーザ光は、それぞれの波長に合った集光光学系により集光されるとともに、走査手段により被投射面の適した位置に走査される。すなわち、それぞれの波長のレーザ光の被投射面上での位置やビーム径を最適に調整することができる。したがって、各色のレーザ光が同一領域を照射することができ、被投射面上で複数のレーザ光の画素サイズを同一にすることが可能となる。
なお、ここで言う「画素」とは、投射画像を構成する最小単位である1画素に対応した被投射面上の照射領域である。
さらに、所望の色を発光する発光ダイオードを用いることにより、波長変換素子を用いて赤外光を波長変換する必要がないため、光の利用効率の低下を防止することが可能となる。
本実施形態に係るプロジェクタ1は、図1に示すように、波長の異なるレーザ光を射出する光源装置10と、光源装置10から射出されたレーザ光をスクリーン(被投射面)30に向かって走査する走査部20とを備えている。
赤色光源装置10Rは中心波長が630nmであり、緑色光源装置10Gは中心波長が530nmであり、青色光源装置10Bは中心波長が430nmである。なお、この波長は単なる一例に過ぎない。
また、光源装置は、赤外光を射出する光源と、光源から射出されたレーザ光を所定の波長の光に変換する波長変換素子とを備えている。これにより、各光源装置から、赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光が射出されるようになっている。
集光部15は、赤色光源装置10Rから射出された赤色のレーザ光を集光する赤色用集光レンズ(集光光学系)15Rと、緑色光源装置10Gから射出された緑色のレーザ光を集光する緑色用集光レンズ(集光光学系)15Gと、青色光源装置10Bから射出された青色のレーザ光を集光する青色用集光レンズ(集光光学系)15Bとを備えている。なお、各集光レンズ15R,15G,15Bは1枚のレンズにより構成された例を図示したが、2枚以上であっても良く、凹レンズ及び凸レンズを組み合わせた構成であっても良い。
赤色用集光レンズ15Rは、赤色光源装置10Rと赤色用MEMSミラー20Rとの間に配置されており、赤色レーザ光をスクリーン30上で緑色レーザ光及び青色レーザ光と同一のスポット径となるように集光させる。
同様に、緑色用集光レンズ15Gは、緑色光源装置10Gと緑色用MEMSミラー20Gとの間に配置されており、緑色レーザ光をスクリーン30上で赤色レーザ光及び青色レーザ光と同一のスポット径となるように集光させる。また、同様に、青色用集光レンズ15Bは、青色光源装置10Bと青色用MEMSミラー20Bとの間に配置されており、青色レーザ光をスクリーン30上で赤色レーザ光及び緑色レーザ光と同一のスポット径となるように集光させる。
ミラー部21は、MEMSミラー20R,20G,20Bの中央部に設けられており、入射したレーザ光をスクリーン30に反射させるものである。梁22a,22bは、ミラー部21の両側に外方に向かって伸びており、スクリーン30における左右方向(x軸方向)に設けられている。
また、第1基板23は、ミラー部21を囲む額縁状であり、梁22a,22bに接続されている。梁24a,24bは、第1基板23の外方に向かって伸びており、スクリーン30における上下方向(y軸方向)に設けられている。
また、第2基板25は、第1基板23を囲む額縁状であり、梁24a,24bに接続されている。
これらにより、ミラー部21は第1基板23に対し、梁22a,22bを振動軸として、振動運動が可能となっており、第1基板23は第2基板25に対し、梁24a,24bを振動軸として、振動運動が可能となっている。したがって、ミラー部21は、x軸及びy軸の2軸振動が可能、すなわち、スクリーン30の水平方向及び垂直方向にレーザ光を走査することが可能となっている。
各光源装置10R,10G,10Bは、赤色用ドライバ11R,緑色用ドライバ11G,青色用ドライバ11Bにより供給された信号に応じた出力のレーザ光が射出される。
また、各MEMSミラー20R,20G,20Bには、赤色用位置調整機構26R,緑色用位置調整機構26G,青色用位置調整機構26B及び赤色用駆動回路27R,緑色用駆動回路27G,青色用駆動回路27Bが設けられている。
各位置調整機構26R,26G,26Bは、各MEMSミラー20R,20G,20Bの配置を調節し、各光源装置10R,10G,10Bから射出された赤色レーザ光,緑色レーザ光,青色レーザ光のスクリーン30上の走査位置を調整する機構である。具体的には、位置調整機構26R,26G,26Bは、図4に示すように、スクリーン30の厚み方向(x軸方向)、スクリーン30の水平方向(y軸方向)、スクリーン30の垂直方向(z軸方向)の3軸方向に、MEMSミラー20R,20G,20Bの位置を調整可能となっている。
まず、図5(a)に示すように、テストモードで赤色用MEMSミラー20Rによる走査領域LR、緑色用MEMSミラー20Gによる走査領域LG及び青色用MEMSミラー20Bによる走査領域LBの位置を確認する。
スクリーン30に表示される領域Lは、図5(b)に示すように、緑色走査領域LGはすべて使用するものの、赤色走査領域LR及び青色走査領域LBは使用しない領域がある。これにより、緑色用駆動回路27Gは、図6に示すように、緑色用MEMSミラー20Gを駆動させ、時刻TFgまで動いた時点で、緑色用ドライバ11Gにより緑色光源装置10Gの駆動をOFFにする。また、赤色用駆動回路27Rは、赤色用MEMSミラー20Rを駆動させ、赤色用MEMSミラー20Gの振り角の終端である時刻TFr手前の時刻TFgまで動いた時点で、赤色用ドライバ11Rにより赤色光源装置10Rの駆動をOFFにする。また、青色用駆動回路27Bは、青色用MEMSミラー20Bを駆動させ、青色用MEMSミラー20Bの振り角の終端である時刻TFb手前の時刻TFgまで動いた時点で、青色用ドライバ11Bにより青色光源装置10Bの駆動をOFFにする。このような駆動により、図5(b)に示す領域Lの終了地点Pn以上にレーザ光を走査することがない。
つまり、本実施形態のプロジェクタ1は、簡易な構成で、高精度なレーザ光の走査を行うことが可能となる。
なお、本実施形態では、各走査領域LR,LG,LBの左上端(開始地点P1)を基準に各MEMSミラー20R,20G,20Bの位置合わせを行ったが、基準の位置はこれに限るものではない。例えば、各走査領域LR,LG,LBの中央部であっても良い。
次に、本発明に係る第2実施形態について、図7から図9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。
第1実施形態では、赤色用MEMSミラー20R,緑色用MEMSミラー20G,青色用MEMSミラー20Bの位置合わせを行うことにより、スクリーン30上で各レーザ光のアライメントを行った。本実施形態に係るプロジェクタ40では、位置調整機構26R,26G,26Bを用いず、図7に示すように、制御部41が、各駆動回路27R,27G,27Bを制御することにより、各レーザ光のアライメントを行う点において第1実施形態と異なる。
また、スクリーン30の垂直方向のMEMSミラー20R,20G,20Bの走査は、それぞれのMEMSミラー20R,20G,20Bの水平走査に同期させる。
なお、ここで言う「水平走査用スキャナ」は、2方向の走査のうち、高速側の走査を担うスキャナであり、「垂直走査用スキャナ」は、低速側の走査を担うスキャナである。
なお、水平走査は高速走査であるため、共振が必須であるので、共振周波数や振り角の違いが発生する。一方、垂直走査は走査の自由度が高く、共振周波数や振り角の違いは発生し難い。そこで、本実施形態では、水平走査のみに共振周波数や振り角の違いが発生する場合について説明する。
制御部41には、各MEMSミラー20R,20G,20Bの水平走査の駆動波形が送られる。ここで、青色用MEMSミラー20Bの共振周波数が最も低く、緑色用MEMSミラー20G、赤色用MEMSミラー20Rの順に共振周波数が高くなっている。そこで、制御部41は、水平走査が最も遅い青色用MEMSミラー20Bを基準とし、まず、青色用MEMSミラー20Bの青色用駆動回路27Bに駆動開始タイミング信号を送る。その後、緑色用MEMSミラー20Gの緑色用駆動回路27Gに駆動開始タイミング信号を送り、さらにその後に、赤色用MEMSミラー20Rの赤色用駆動回路27Rに駆動開始タイミング信号を送る。
また、共振周波数が最も高い赤色用MEMSミラー20Rにレーザ光を射出する光源装置10Rに送られる画像信号の変調速度が最も速く、緑色用MEMSミラー20G,青色用MEMSミラー20Bの順に光源装置に送られる画像信号の変調速度は遅くなっている。
これにより、制御部41は、まず、青色用MEMSミラー20Bの駆動開始タイミング信号を送る。そして、安定化期間tAから所定の待ち期間tW1後に緑色用MEMSミラー20Gに駆動開始タイミング信号を送り、さらに所定の待ち期間tW2秒後に赤色用MEMSミラー20Rに駆動開始タイミング信号を送る。これにより、青色用MEMSミラー20Bの垂直走査期間VB、緑色用MEMSミラー20Gの垂直走査期間VG、赤色用MEMSミラー20Rの順に走査期間は短くなるが、終了タイミングは同じとなる。
そして、それぞれの垂直走査期間VB,VG,VRが終わった後、MEMSミラー20R,20G,20Bの垂直走査の帰線期間後、再び、制御部41は、安定化期間tA後、青色用MEMSミラー20Bに駆動開始タイミングを送り、緑色用MEMSミラー20G,赤色用MEMSミラー20Rの順に駆動開始タイミングを送る。
これにより、各MEMSミラー20R,20G,20Bの共振周波数が異なっていても、制御部41が各MEMSミラー20R,20G,20Bの駆動開始タイミングを制御することにより、スクリーン30の所定の照射領域を各レーザ光により照射することが可能となる。
したがって、本実施形態は第1実施形態に比べて各MEMSミラー20R,20G,20Bの位置合わせの必要がないため、プロジェクタ40全体の組み立てが簡易となる。
また、垂直スキャンの速度をスキャンごとに変えることにより、待ち時間を変更しない構成も可能である。垂直スキャンは帰線期間を有することが前提であるため、速度も自由に可変することができる。例えば、描画範囲が垂直方向に一番広いスキャンの走査開始時点(走査は開始するがレーザはOFF)で、一番狭いスキャンは非常にゆっくりと走査し始め、描画も行う(レーザはON)。その場合には、振り角の違いにより、レーザの描画開始時期と、終了時期とがレーザによって異なる。
次に、本発明に係る第3実施形態について、図10を参照して説明する。
本実施形態に係るプロジェクタ50では、緑色光源装置(光源装置)51Gの構成において第1実施形態と異なる。その他の構成においては第1実施形態と同様である。
また、緑色光源装置51Gは、蛍光体55から射出された光が、緑色用MEMSミラー20Gのミラー部21に入射するように配置されている。
ここで、レーザ光を射出させる緑色用光源装置として、一般的には緑色のレーザ光を得るために、波長変換素子(例えば、第2高調波発生素子、SHG:Second Harmonic Generation)を用いて赤外レーザ光を緑色の波長のレーザ光に変換している。しかしながら、緑色光源装置に波長変換素子を用いると、波長変換素子の変換効率が低いため、緑色レーザ光の利用効率が低下するという問題が生じる。しかしながら、本発明に係るプロジェクタでは、蛍光体55を用いて緑色光を得ているため、光の利用効率の低下を抑えることが可能となる。
また、上記構成の緑色光源装置51Gを用いることにより、緑色用MEMSミラー20Gに射出される光がランバート分布を有するため、必要十分な光量が緑色用MEMSミラー20Gに入射する。これにより、スクリーン30には明るい画像が投射される。
例えば、第1,第2,第3実施形態の赤色光源装置,緑色光源装置及び青色光源装置のうち少なくとも1つの光源装置が発光ダイオードであっても良い。この構成では、光源装置として発光ダイオードを用いているため、安価かつ低消費電力で走査手段に光を照射することができる。したがって、コストを抑えつつ、走査手段から射出された光の被投射面上での位置やビーム径を調整することができる。
さらに、所望の色を発光する発光ダイオードを用いることにより、波長変換素子を用いて赤外光を波長変換する必要がないため、光の利用効率の低下を防止することが可能となる。
Claims (7)
- 複数の異なる波長の光を射出し、前記複数の異なる波長の光のうち少なくとも一部の光はレーザ光である複数の光源装置と、
該光源装置ごとに設けられ前記複数の光源装置から射出された複数のレーザ光をそれぞれ集光させる複数の集光光学系と、
該複数の集光光学系により集光された複数のレーザ光を被投射面に向かってそれぞれ走査する複数の走査手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。 - 前記複数の光源装置の少なくとも1つの光源装置がレーザ光以外の光を射出する非レーザ光源であることを特徴とする請求項1に記載のプロジェクタ。
- 前記非レーザ光源が発光ダイオードであることを特徴とする請求項2に記載のプロジェクタ。
- 前記非レーザ光源が有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項2に記載のプロジェクタ。
- 前記複数の光源装置の少なくとも1つの光源装置が、
光を射出する光源と、
該光源から射出された光を集光する集光手段と、
該集光手段により集光された光を所定の波長に変換する蛍光体と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。 - 前記複数の光源装置から射出された複数のレーザ光が、所定の領域を照明するように前記複数の走査手段のそれぞれの位置を調整する複数の位置調整機構を備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のプロジェクタ。
- 前記複数の光源装置から射出された複数のレーザ光が、所定の領域を照明するように前記複数のレーザ光の描画開始タイミングを個別に制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のプロジェクタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007032557A JP4935400B2 (ja) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | プロジェクタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007032557A JP4935400B2 (ja) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | プロジェクタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008197384A true JP2008197384A (ja) | 2008-08-28 |
JP4935400B2 JP4935400B2 (ja) | 2012-05-23 |
Family
ID=39756385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007032557A Expired - Fee Related JP4935400B2 (ja) | 2007-02-13 | 2007-02-13 | プロジェクタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4935400B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102117001A (zh) * | 2010-11-03 | 2011-07-06 | 徐英舜 | 一种微型阵列式激光扫描投影装置 |
JPWO2015105115A1 (ja) * | 2014-01-07 | 2017-03-23 | 三菱電機株式会社 | 画像投影装置、調整方法、および制御方法 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61144692A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-02 | 富士通株式会社 | 大画面立体デイスプレイ装置 |
JPH02293890A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-05 | Giichi Sugiyama | スカイビジョン映像投射方式 |
JP2002350757A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Canon Inc | 画像表示装置 |
JP2006178033A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Canon Inc | 走査型表示光学系 |
JP2006301050A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Seiko Epson Corp | 光走査装置、光走査装置の制御方法及び画像表示装置 |
-
2007
- 2007-02-13 JP JP2007032557A patent/JP4935400B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61144692A (ja) * | 1984-12-19 | 1986-07-02 | 富士通株式会社 | 大画面立体デイスプレイ装置 |
JPH02293890A (ja) * | 1989-05-09 | 1990-12-05 | Giichi Sugiyama | スカイビジョン映像投射方式 |
JP2002350757A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Canon Inc | 画像表示装置 |
JP2006178033A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Canon Inc | 走査型表示光学系 |
JP2006301050A (ja) * | 2005-04-18 | 2006-11-02 | Seiko Epson Corp | 光走査装置、光走査装置の制御方法及び画像表示装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102117001A (zh) * | 2010-11-03 | 2011-07-06 | 徐英舜 | 一种微型阵列式激光扫描投影装置 |
JPWO2015105115A1 (ja) * | 2014-01-07 | 2017-03-23 | 三菱電機株式会社 | 画像投影装置、調整方法、および制御方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4935400B2 (ja) | 2012-05-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7677736B2 (en) | Illumination light source and two-dimensional image display using same | |
JP5091112B2 (ja) | 画像投射装置 | |
JP4855289B2 (ja) | レーザディスプレイ装置 | |
JP5632473B2 (ja) | 走査振幅を変化させることによる走査型プロジェクタの歪みの補正 | |
JP5000914B2 (ja) | 映像プロジェクション装置 | |
JP2008509448A (ja) | 2次元画像投影システム | |
JP5358451B2 (ja) | 面状照明装置及び画像表示装置 | |
JP5673544B2 (ja) | レーザー投射装置 | |
US7561328B2 (en) | Color laser microscope with micromirror device for generating an incoherent rectilinear light beam | |
JP4031481B2 (ja) | 投影型表示器 | |
WO2016072372A1 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP2009139430A (ja) | 走査型画像表示システム及び走査型画像表示装置 | |
US20080310002A1 (en) | Scanning Type Image Display Apparatus | |
JP2009162825A5 (ja) | ||
JP6118913B2 (ja) | 表示装置 | |
JP2018156062A (ja) | 表示装置、物体装置及び表示方法 | |
JP2010145769A (ja) | 画像表示装置 | |
JP2004527798A (ja) | 消去(オフ)及び像化(オン)用光源を用いて画面に像を生じるための装置及び方法 | |
JP4935400B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP5401813B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP2011215397A (ja) | 画像表示装置 | |
JP2008185943A (ja) | プロジェクタ | |
JP2005242036A (ja) | 画像投射装置、および画像投射装置の制御方法 | |
JP2009229596A (ja) | 画像表示装置 | |
JP2011164121A (ja) | 画像表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100120 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20100121 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20111027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20111108 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20111118 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20111213 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20111213 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120124 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120206 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150302 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4935400 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |