JP2009271375A - Projection image display - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a projection image display, in which a larger image is projected and displayed by enlarging the scanning angle of laser light, without causing deterioration in the quality of the displayed image. <P>SOLUTION: The projection image display includes a first optical deflection element 10, having at least one turning shaft and a second optical deflection element 20 having two turning shafts, wherein the first optical deflection element 10 reflects the laser light from an optical system 2 and allows the laser light incident on the second optical deflection element 20, and the second optical deflection element 20 reflects the laser light and projects it to a screen 5. Horizontal scanning of an image is carried out, by the turning of the first deflection element 10 and the turning of the second deflection element 20 about one of the turning shafts. Furthermore, vertical scanning of the image is carried out by the turning of the second deflection element 20 about the other turning shaft. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源からの光を光偏向素子を用いて偏向し、偏向した光を投影することによって画像表示を行う投影型画像表示装置に関する。   The present invention relates to a projection-type image display apparatus that displays an image by deflecting light from a light source using a light deflecting element and projecting the deflected light.

従来、携帯電話器に内蔵されたカメラ、及び携帯電話器・移動体端末向けの1セグメント部分受信サービス(所謂、ワンセグ)等の普及により、携帯電話器などの小型端末に静止画像又は動画像の画像を表示させる機会が増加している。しかし、これらの小型端末に搭載されたディスプレイは小型であるため、表示される画像が小さく、視認性が低い。そこで近年では、小型端末に搭載された小型のディスプレイへの画像表示のみでなく、小型端末を利用してより大画面での画像表示を行うことが望まれており、偏向したレーザ光の投影により画像を形成する投影型画像表示装置(所謂、レーザスキャンプロジェクタ)を小型端末に搭載することが期待されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, with the spread of a camera built in a mobile phone and a one-segment partial reception service (so-called one-segment) for mobile phones and mobile terminals, still images or moving images can be transferred to small terminals such as mobile phones. Opportunities to display images are increasing. However, since the displays mounted on these small terminals are small, the displayed image is small and the visibility is low. Therefore, in recent years, it has been desired not only to display an image on a small display mounted on a small terminal, but also to display an image on a larger screen using the small terminal. It is expected that a projection type image display device (so-called laser scan projector) for forming an image is mounted on a small terminal.

図8は、従来の投影型画像表示装置の構成を示す模式図である。図において101R、101G及び101Bは、それぞれ赤色、緑色及び青色のレーザ光を発するレーザ光源である。レーザ光源101R、101G及び101Bからそれぞれ出射した3色のレーザ光は、光学系102にて径の小さな平行光に収束されて第1光偏向素子110へ出射される。第1光偏向素子110は、1つの回動軸を有しており、ミラー面を回動軸にて回動させることにより、光学系102からのレーザ光を偏向して第2光偏向素子120へ反射する。第2光偏向素子120は、第1光偏向素子110の回動軸に対して直交する回動軸を有しており、ミラー面を回動軸にて回動させることにより、第1光偏向素子110からのレーザ光を更に偏向してスクリーン105へ出射する。   FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of a conventional projection type image display apparatus. In the figure, reference numerals 101R, 101G, and 101B denote laser light sources that emit red, green, and blue laser beams, respectively. The three colors of laser light emitted from the laser light sources 101R, 101G, and 101B are converged into parallel light having a small diameter by the optical system 102 and emitted to the first light deflection element 110. The first light deflection element 110 has one rotation axis, and deflects the laser light from the optical system 102 by rotating the mirror surface with the rotation axis, thereby causing the second light deflection element 120 to be deflected. Reflect to. The second light deflection element 120 has a rotation axis that is orthogonal to the rotation axis of the first light deflection element 110, and the first light deflection is achieved by rotating the mirror surface with the rotation axis. The laser beam from the element 110 is further deflected and emitted to the screen 105.

この構成により投影型画像表示装置は、径の小さいレーザ光を第1光偏向素子110により図中のy方向に広がりを持つ光に変換し、この光を更に第2光偏向素子120によりz方向に広がりを持つ光に変換することができる。即ち、投影型画像表示装置は、第1光偏向素子110が画像の水平方向の走査を行い、第2光偏向素子120が垂直方向の走査を行って、スクリーン105に画像を投影して表示することができる。   With this configuration, the projection-type image display apparatus converts the laser beam having a small diameter into light having a spread in the y direction in the figure by the first light deflection element 110, and further converts this light in the z direction by the second light deflection element 120. Can be converted into light with a spread. That is, in the projection type image display apparatus, the first light deflection element 110 performs horizontal scanning of the image, and the second light deflection element 120 performs vertical scanning, and projects and displays the image on the screen 105. be able to.

図9は、従来の投影型画像表示装置による画像表示を説明するための模式図であり、スクリーン105に投影される画像の構成を模式的に図示したものである。投影型画像表示装置は、スクリーン105の左から右へ、右から左へを順に繰り返しながら、上から下へ順にレーザ光を走査することによって、スクリーン105に1つの画像を形成する。スクリーン105の左から右へ、右から左への走査は第1光偏向素子110の回動により実現され、上から下への走査は第2光偏向素子120の回動により実現される。   FIG. 9 is a schematic diagram for explaining image display by a conventional projection-type image display device, and schematically shows a configuration of an image projected on the screen 105. The projection-type image display device forms one image on the screen 105 by scanning the laser beam sequentially from top to bottom while repeating the screen 105 from left to right and from right to left in order. The scanning from the left to the right and the right to the left of the screen 105 is realized by the rotation of the first light deflection element 110, and the scanning from the top to the bottom is realized by the rotation of the second light deflection element 120.

また投影型画像表示装置が動画像の表示を行う場合には、1秒間に30〜60程度の数の画像を連続的に表示する必要がある。このとき、第2光偏向素子120の回動速度は、1秒間に表示する画像数に依存する。これに対して、第1光偏向素子110の回動速度は、1秒間に表示する画像数と、1つの画像の解像度(水平方向のライン数)との積に依存するため、第1光偏向素子110は高速動作が要求される。例えば1920×1080の解像度の画像を1秒間に60回表示する場合、第2光偏向素子120は1秒間に60回の回動を行えばよいが、第1光偏向素子110は1080÷2×60=32400回の回動を行う必要がある。   When the projection type image display apparatus displays a moving image, it is necessary to continuously display about 30 to 60 images per second. At this time, the rotation speed of the second light deflection element 120 depends on the number of images displayed per second. On the other hand, the rotation speed of the first light deflection element 110 depends on the product of the number of images displayed per second and the resolution of one image (the number of lines in the horizontal direction). The element 110 is required to operate at high speed. For example, when an image having a resolution of 1920 × 1080 is displayed 60 times per second, the second light deflection element 120 may be rotated 60 times per second, but the first light deflection element 110 is 1080 ÷ 2 ×. It is necessary to perform 60 = 32400 rotations.

ここで、光偏向素子の回動とはシーソーのように揺れ動くこと、即ち360°以下の所定角範囲内で正逆回転することであり、1回の回動とは正逆回転の1往復分をいうものとする。よって、図9に示すように第1光偏向素子110は1回の回動で2ライン分の走査を行うことができるため、第1光偏向素子110の1秒間の回動数は、水平方向のライン数の半分と1秒間に表示する画像数との積である。   Here, the rotation of the light deflection element means that it swings like a seesaw, that is, it rotates in the forward and reverse directions within a predetermined angle range of 360 ° or less, and one rotation means one reciprocal rotation in the forward and reverse directions. It shall be said. Therefore, as shown in FIG. 9, the first light deflection element 110 can scan two lines by one rotation. Therefore, the number of rotations of the first light deflection element 110 per second is the horizontal direction. Is the product of half the number of lines and the number of images displayed per second.

投影型画像表示装置において、表示する画像のサイズを大きくするためには光偏向素子の回動角度を大きくする必要がある。しかしながら、光偏向素子の回動角度を大きくすると回動速度を高速化することが困難となるため表示する画像の解像度又は1秒間に表示する画像数を低減しなければならず、表示する画像の画質が低下するという問題がある。逆に、画質を高めるために光偏向素子の回動速度を高速化すると光偏向素子の回動角度を大きくすることが困難となるため、表示する画像のサイズが小さくなるという問題がある。即ち、従来の投影型画像表示装置では、光偏向素子の回動角度の拡大と回動速度の高速化とが背反の関係にあり、表示する画像の高画質化と画像サイズの拡大との両方を実現することは困難であった。   In the projection type image display apparatus, in order to increase the size of an image to be displayed, it is necessary to increase the rotation angle of the light deflection element. However, if the rotation angle of the light deflection element is increased, it is difficult to increase the rotation speed. Therefore, the resolution of the image to be displayed or the number of images to be displayed per second must be reduced. There is a problem that the image quality deteriorates. On the contrary, if the rotation speed of the light deflection element is increased in order to improve the image quality, it becomes difficult to increase the rotation angle of the light deflection element, which causes a problem that the size of the image to be displayed is reduced. In other words, in the conventional projection type image display device, the enlargement of the rotation angle of the light deflection element and the increase of the rotation speed are contradictory, and both the improvement in the image quality of the displayed image and the enlargement of the image size are achieved. It was difficult to realize.

特許文献1においては、直交する2方向に移動自在に支持されたステージに曲面ミラーを設け、この曲面ミラーを直行する2方向に移動させてレーザ光を走査する構成の光スキャナが提案されている。図10は、特許文献1に係る光スキャナの構成を示す模式図であり、(a)に特許文献1の光スキャナが備える曲面ミラーを示し、(b)には比較のために従来の投影型画像表示装置が備える第1光偏向素子110を示してある。特許文献1に係る光スキャナは、略半球形の曲面ミラー151を備えており、曲面ミラー151を平行移動させることによって入射したレーザ光の反射角度を変化させることができる。これにより、従来の投影型画像表示装置が備える第1光偏向素子110の回動による反射角度の変化と比較して、特許文献1に係る光スキャナはより大きな角度範囲でレーザ光を反射することができ、レーザ光による走査角度を拡大することができるため、画像をより大きく表示することができる。
特開2005−18067号公報
Patent Document 1 proposes an optical scanner having a configuration in which a curved mirror is provided on a stage supported so as to be movable in two orthogonal directions, and the curved mirror is moved in two orthogonal directions to scan a laser beam. . FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of an optical scanner according to Patent Document 1. FIG. 10A shows a curved mirror included in the optical scanner of Patent Document 1, and FIG. 10B shows a conventional projection type for comparison. A first light deflection element 110 included in the image display device is shown. The optical scanner according to Patent Document 1 includes a substantially hemispherical curved mirror 151, and the reflection angle of the incident laser beam can be changed by translating the curved mirror 151. As a result, the optical scanner according to Patent Document 1 reflects the laser beam in a larger angle range as compared with the change in the reflection angle caused by the rotation of the first light deflection element 110 provided in the conventional projection type image display device. Since the scanning angle by the laser beam can be enlarged, the image can be displayed larger.
JP-A-2005-18067

しかしながら、特許文献1に係る光スキャナは、略半球形の曲面ミラー151を用いてレーザ光を反射するため、レーザ光が広がりを持って反射されるという問題がある。図11は、特許文献1に係る光スキャナの問題点を説明するための模式図であり、(a)に特許文献1の光スキャナにおける曲面ミラー151の入射及び反射を示し、(b)には比較のために従来の投影型画像表示装置の第1光偏向素子110の入射及び反射を示してある。例えば従来の投影型画像表示装置の第1光偏向素子110には光学系102から赤色、緑色及び青色の3つのレーザ光が平行光として入射される。第1光偏向素子110のミラー面は平面であるため、平行光として入射した平行光は、平行光として反射される。   However, since the optical scanner according to Patent Document 1 reflects the laser beam using the substantially hemispherical curved mirror 151, there is a problem that the laser beam is reflected with a spread. FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the problem of the optical scanner according to Patent Document 1. FIG. 11A shows the incidence and reflection of the curved mirror 151 in the optical scanner of Patent Document 1, and FIG. For comparison, the incidence and reflection of the first light deflection element 110 of the conventional projection type image display apparatus are shown. For example, three laser beams of red, green, and blue are incident as parallel light from the optical system 102 on the first light deflection element 110 of the conventional projection type image display apparatus. Since the mirror surface of the first light deflection element 110 is a flat surface, the parallel light incident as parallel light is reflected as parallel light.

これに対して曲面ミラー151の場合には、ミラー面が曲面であるため、レーザ光が入射する位置によってミラー面に対する入射角度が異なり、レーザ光の反射方向が異なる。よって、曲面ミラー151に平行光が入射した場合であっても、反射されるレーザ光は平行光でなく、スクリーンに投影されるレーザ光のスポット径が大きくなるため、投影される画像において隣接する画素を表示するためのレーザ光が重なり合い、投影される画像がぼやけるため、表示画質が劣化するという問題が生じる。   On the other hand, in the case of the curved mirror 151, since the mirror surface is a curved surface, the incident angle with respect to the mirror surface varies depending on the position where the laser beam is incident, and the reflection direction of the laser beam varies. Therefore, even when parallel light is incident on the curved mirror 151, the reflected laser light is not parallel light, and the spot diameter of the laser light projected on the screen is large, so that they are adjacent in the projected image. Laser light for displaying pixels overlaps and the projected image is blurred, causing a problem that display image quality is deteriorated.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、表示画質を劣化させることなく、レーザ光の走査角度を拡大して、より大きな画像を投影して表示することができる投影型画像表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to enlarge a scanning angle of a laser beam and project and display a larger image without deteriorating display image quality. It is an object of the present invention to provide a projection type image display apparatus that can do this.

本発明に係る投影型画像表示装置は、光源からの光を光偏向素子により偏向して投影することにより画像を表示する投影型画像表示装置において、ミラー面及び該ミラー面を回動させる回動軸を有し、該回動軸で回動する前記ミラー面にて光を反射することにより光の偏向を行う第1光偏向素子と、ミラー面及び該ミラー面をそれぞれ異なる方向に回動させる2つの回動軸を有し、該2つの回動軸で回動する前記ミラー面にて光を反射することにより光の偏向を行う第2光偏向素子とを備え、前記第1光偏向素子が反射した光が前記第2光偏向素子へ入射するように、前記第1光偏向素子及び第2光偏向素子が配設してあることを特徴とする。   A projection-type image display apparatus according to the present invention is a projection-type image display apparatus that displays an image by deflecting light from a light source with a light deflection element and projecting the light. A first light deflection element having a shaft and deflecting light by reflecting light on the mirror surface rotated by the rotation shaft; and the mirror surface and the mirror surface are rotated in different directions. A second optical deflection element that has two pivot axes and deflects light by reflecting light on the mirror surface that pivots around the two pivot axes, and the first optical deflection element The first light deflecting element and the second light deflecting element are arranged so that the light reflected by the light enters the second light deflecting element.

また、本発明に係る投影型画像表示装置は、前記第1光偏向素子のミラー面の回動及び前記第2光偏向素子の一の回動軸によるミラー面の回動により、表示する画像の水平方向の走査を行い、前記第2光偏向素子の他の回動軸によるミラー面の回動により、表示する画像の垂直方向の走査を行うようにしてあることを特徴とする。   Further, the projection type image display apparatus according to the present invention provides an image to be displayed by rotating the mirror surface of the first light deflection element and rotating the mirror surface by one rotation axis of the second light deflection element. Scanning in the horizontal direction is performed, and scanning of the image to be displayed is performed in the vertical direction by rotation of the mirror surface by the other rotation axis of the second light deflection element.

また、本発明に係る投影型画像表示装置は、前記第2光偏向素子の前記一の回動軸によるミラー面の回動と、前記第1光偏向素子のミラー面の回動とが同位相で行われるようにしてあることを特徴とする。   In the projection-type image display device according to the present invention, the rotation of the mirror surface by the one rotation axis of the second light deflection element and the rotation of the mirror surface of the first light deflection element are in phase. It is made to be performed by.

また、本発明に係る投影型画像表示装置は、前記第2光偏向素子を複数備えることを特徴とする。   The projection-type image display device according to the present invention includes a plurality of the second light deflection elements.

また、本発明に係る投影型画像表示装置は、複数の前記第2光偏向素子がそれぞれ有する一の回動軸が互いに平行に配され、他の回動軸が一致して配されていることを特徴とする。   Further, in the projection type image display device according to the present invention, one rotation axis included in each of the plurality of second light deflection elements is arranged in parallel to each other, and the other rotation axes are arranged to coincide with each other. It is characterized by.

本発明においては、少なくとも1つの回動軸を有する第1光偏向素子と、2つの回動軸を有する第2光偏向素子とを用い、光源からの光を第1光偏向素子が反射して第2光偏向素子へ入射させ、この光を第2光偏向素子が反射して投影することによって、投影型画像表示装置は画像表示を行う。第2光偏向素子を2つの回動軸で回動させることによって、走査角度の拡大を実現することができる。
例えば、第1光偏向素子の回動と、第2光偏向素子の一の回動軸での回動とにより画像の水平方向の走査を同位相で行い、第2光偏向素子の他の回動軸での回動により画像の垂直方向の走査を行うことができる。これにより、第1光偏向素子の回動角度を拡大することなく、投影型画像表示装置における画像の水平方向の走査角度を拡大することができるため、大きな画像表示と、表示する画像の高画質化との両方を実現することが可能となる。
In the present invention, a first light deflection element having at least one rotation axis and a second light deflection element having two rotation axes are used, and light from the light source is reflected by the first light deflection element. The projection type image display apparatus displays an image by making the light incident on the second light deflecting element and projecting the light reflected by the second light deflecting element. The scanning angle can be expanded by rotating the second light deflection element with two rotation axes.
For example, the horizontal scanning of the image is performed in the same phase by the rotation of the first light deflection element and the rotation of one rotation axis of the second light deflection element, and the other times of the second light deflection element. Scanning in the vertical direction of the image can be performed by rotation on the moving axis. Accordingly, since the horizontal scanning angle of the image in the projection type image display device can be expanded without increasing the rotation angle of the first light deflection element, large image display and high image quality of the displayed image can be achieved. Both can be realized.

また、投影型画像表示装置が複数の第2光偏向素子を備える構成とすることができる。このとき、各第2光偏向素子が有する水平方向の走査を行うための一の回動軸を平行に配し、他の回動軸を一致させて、複数の第2光偏向素子を並べてもよい。複数の第2光偏向素子を備えることによって、第2光偏向素子を1つ備える場合と比較して、各第2光偏向素子を小型化することができ、回動速度を高速化することができるため、表示する画像の更なる高画質化を実現することができる。   In addition, the projection type image display apparatus can include a plurality of second light deflection elements. At this time, even if a plurality of second light deflection elements are arranged by arranging one rotation axis for performing horizontal scanning of each second light deflection element in parallel and aligning the other rotation axes. Good. By providing a plurality of second light deflection elements, it is possible to reduce the size of each second light deflection element and increase the rotation speed as compared with the case where one second light deflection element is provided. Therefore, it is possible to realize further higher image quality of the displayed image.

本発明による場合は、少なくとも1つの回動軸を有する第1光偏向素子が光源からの光を反射して第2光偏向素子へ入射させ、2つの回動軸を有する第2光偏向素子がこの光を反射して投影することで画像表示を行う構成とすることにより、第1光偏向素子の回動角度を拡大することなく、投影型画像表示装置の走査角度を拡大することができる。よって、第1光偏向素子の回動速度を高速化することができるため高画質な画像表示を行うことができると共に、走査角度の拡大によって大きな画像を表示することができる。   In the case of the present invention, the first light deflection element having at least one rotation axis reflects the light from the light source to enter the second light deflection element, and the second light deflection element having two rotation axes is provided. By adopting a configuration in which image display is performed by reflecting and projecting this light, the scanning angle of the projection-type image display device can be expanded without increasing the rotation angle of the first light deflection element. Therefore, since the rotation speed of the first light deflection element can be increased, high-quality image display can be performed, and a large image can be displayed by increasing the scanning angle.

(実施の形態1)
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図1は、本発明の実施の形態1に係る投影型画像表示装置の構成を示す模式図である。図において1R、1G及び1Bは、それぞれ赤色、緑色及び青色のレーザ光を発するレーザ光源であり、レーザ変調部3により発光制御がなされている。レーザ変調部3は、図示は省略するが表示画像に係る画像信号が与えられており、この画像信号に応じて各色のレーザ光の強度を制御する。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof. FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a projection type image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, reference numerals 1R, 1G, and 1B denote laser light sources that emit red, green, and blue laser lights, respectively, and light emission control is performed by the laser modulator 3. Although not shown, the laser modulation unit 3 is supplied with an image signal related to a display image, and controls the intensity of laser light of each color according to the image signal.

レーザ光源1R、1G及び1Bからそれぞれ出射した各色のレーザ光は光学系2に入射する。光学系2は、レーザ光源1R、1G及び1Bからの3つのレーザ光を略平行且つビーム径の小さなレーザ光に成形することによって、3つのレーザ光を同一光軸上に合成する。レーザ変調部3が3つのレーザ光の強度を制御し、光学系2が3つのレーザ光を合成することによって、表示画像の各画素の色に合成されたレーザ光が光学系2から第1光偏向素子10へ出射される。光学系2から出射されたレーザ光は、第1光偏向素子10及び第2光偏向素子20にて偏向され、スクリーン5に画像として投影される。   The laser beams of the respective colors emitted from the laser light sources 1R, 1G, and 1B are incident on the optical system 2. The optical system 2 combines the three laser beams on the same optical axis by shaping the three laser beams from the laser light sources 1R, 1G, and 1B into laser beams that are substantially parallel and have a small beam diameter. The laser modulation unit 3 controls the intensity of the three laser beams, and the optical system 2 combines the three laser beams, so that the laser beam combined with the color of each pixel of the display image is transmitted from the optical system 2 to the first light. The light is emitted to the deflection element 10. The laser light emitted from the optical system 2 is deflected by the first light deflection element 10 and the second light deflection element 20 and projected onto the screen 5 as an image.

図2は、本発明の実施の形態1に係る投影型画像表示装置の第1光偏向素子10及び第2光偏向素子20の構成を示す模式図である。第1光偏向素子10は、レーザ光を反射するミラー面11と、このミラー面11を回動させる少なくとも1つの回動軸12とを有している(図2(a)参照)。また第2光偏向素子20は、レーザ光を反射するミラー面21と、このミラー面21を回動させる第1回動軸22と、この第1回動軸22に略直交してミラー面21を回動させる第2回動軸23とを有している(図2(b)参照)。第1回動軸22による回動と、第2回動軸23による回動とは独立して行うことができる。なお本実施の形態において回動とは、例えばシーソーのように回動軸を中心にして揺れ動く動作、即ち360°以下の所定角範囲内で正逆回転する動作を示すものとする。   FIG. 2 is a schematic diagram showing configurations of the first light deflection element 10 and the second light deflection element 20 of the projection type image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The first light deflection element 10 has a mirror surface 11 that reflects laser light and at least one rotation shaft 12 that rotates the mirror surface 11 (see FIG. 2A). The second light deflection element 20 includes a mirror surface 21 that reflects laser light, a first rotation shaft 22 that rotates the mirror surface 21, and a mirror surface 21 that is substantially orthogonal to the first rotation shaft 22. And a second rotation shaft 23 for rotating the lens (see FIG. 2B). The rotation by the first rotation shaft 22 and the rotation by the second rotation shaft 23 can be performed independently. In this embodiment, the rotation means an operation that swings around a rotation axis like a seesaw, that is, an operation that rotates forward and backward within a predetermined angle range of 360 ° or less.

第1光偏向素子10及び第2光偏向素子20が有するミラー面を回動させる方法には、電磁方式、静電方式及び圧電方式等の種々の方法があるが、本発明においてはいずれの方法でミラー面を回動させてもよい。図示は省略するが、投影型画像表示装置は第1光偏向素子10及び第2光偏向素子20が有するミラー面をいずれかの方法で回動させる光偏向素子制御部を備えており、光偏向素子制御部によりミラー面の回動速度及び回動方向等が制御されている。   There are various methods such as an electromagnetic method, an electrostatic method, and a piezoelectric method for rotating the mirror surfaces of the first light deflection element 10 and the second light deflection element 20, and any method is used in the present invention. The mirror surface may be rotated. Although not shown in the drawings, the projection type image display apparatus includes a light deflection element controller that rotates the mirror surfaces of the first light deflection element 10 and the second light deflection element 20 by any method. The element control unit controls the rotation speed and rotation direction of the mirror surface.

また、投影型画像表示装置において、第1光偏向素子10は、光学系2から出射されたレーザ光に対して回動軸12が90°より小さい所定角度で交差する位置に配設されている。また第2光偏向素子20は、第1回動軸22が光学系2から出射されたレーザ光に対して略平行となり、第1回動軸22と第1光偏向素子10の回動軸12の延長線とが90°より小さい所定角度で交差するように、且つ、第2回動軸23が光学系2から出射されたレーザ光に対して略垂直となるように、投影型画像表示装置において配設されている。換言すれば、図1において光学系2のレーザの出射方向をx方向とし、画像が投影されるスクリーン5の水平方向をy方向とし、スクリーン5の垂直方向をz方向とした場合に、xy平面に対する第1光偏向素子10の回動軸12及び第2光偏向素子20の第1回動軸22の投影像が一直線上となるように、第1光偏向素子10及び第2光偏向素子20が配設されている。   Further, in the projection type image display device, the first light deflection element 10 is disposed at a position where the rotation axis 12 intersects the laser beam emitted from the optical system 2 at a predetermined angle smaller than 90 °. . In the second light deflection element 20, the first rotation shaft 22 is substantially parallel to the laser light emitted from the optical system 2, and the first rotation shaft 22 and the rotation shaft 12 of the first light deflection element 10. Projection-type image display device so that the extension line of the second crossing axis intersects at a predetermined angle smaller than 90 ° and the second rotation shaft 23 is substantially perpendicular to the laser light emitted from the optical system 2. Is disposed. In other words, in FIG. 1, when the laser emission direction of the optical system 2 is the x direction, the horizontal direction of the screen 5 on which the image is projected is the y direction, and the vertical direction of the screen 5 is the z direction, the xy plane The first light deflection element 10 and the second light deflection element 20 so that the projected images of the rotation axis 12 of the first light deflection element 10 and the first rotation axis 22 of the second light deflection element 20 are in a straight line. Is arranged.

光学系2から出射されたレーザ光は、第1光偏向素子10のミラー面11に入射する。第1光偏向素子10のミラー面11は回動軸12にて回動しており、図中のx方向に入射した光はy方向に広がりを持つ光に変換されて第2光偏向素子10へ反射される。これにより、第1光偏向素子10によって、スクリーン5に投影される画像の水平方向に関する(前段の)走査が行われる。   The laser light emitted from the optical system 2 is incident on the mirror surface 11 of the first light deflection element 10. The mirror surface 11 of the first light deflection element 10 is rotated by a rotation shaft 12, and light incident in the x direction in the figure is converted into light having a spread in the y direction, and the second light deflection element 10. Reflected to. As a result, the first light deflection element 10 performs (previous) scanning in the horizontal direction of the image projected on the screen 5.

第1光偏向素子10から出射されたy方向に広がりを持つ光は、第2光偏向素子20のミラー面21に入射する。第2光偏向素子20のミラー面21は第1回動軸22にて回動しており、第1光偏向素子10からの光はy方向に更に広がりを持つ光に変換されてスクリーン5へ反射される。これにより、第2光偏向素子20によって、スクリーン5に投影される画像の水平方向に関する(後段の)走査が行われる。即ち、本発明に係る投影型画像表示装置は、第1光偏向素子10のみでなく、第1光偏向素子10及び第2光偏向素子20の両方を利用して水平方向の走査を行う。   The light having a spread in the y direction emitted from the first light deflection element 10 is incident on the mirror surface 21 of the second light deflection element 20. The mirror surface 21 of the second light deflection element 20 is rotated by the first rotation shaft 22, and the light from the first light deflection element 10 is converted into light having a further spread in the y direction to the screen 5. Reflected. As a result, the second light deflection element 20 performs (rear) scanning in the horizontal direction of the image projected on the screen 5. That is, the projection-type image display apparatus according to the present invention performs horizontal scanning using not only the first light deflection element 10 but also both the first light deflection element 10 and the second light deflection element 20.

なお、第1光偏向素子10の回動と、第2光偏向素子20の第1回動軸22による回動とは同位相で行う。即ち、第1光偏向素子10の回動が一端側に到達した場合には第2光偏向素子20の回動も一端側に到達してスクリーン5の一端側に光を反射し、第1光偏向素子10の回動が中央位置に到達した場合には第2光偏向素子20の回動も中央位置に到達してスクリーン5の中央位置に光を反射し、第1光偏向素子10の回動が他端側に到達した場合には第2光偏向素子20の回動も他端側に到達してスクリーン5の他端側に光を反射するように、第1光偏向素子10の回動と、第2光偏向素子20の第1回動軸22による回動とは回動速度、回動方向及び回動タイミング等が調整してある。   The rotation of the first light deflection element 10 and the rotation of the second light deflection element 20 by the first rotation shaft 22 are performed in the same phase. That is, when the rotation of the first light deflection element 10 reaches the one end side, the rotation of the second light deflection element 20 also reaches the one end side and reflects the light to the one end side of the screen 5. When the rotation of the deflection element 10 reaches the center position, the rotation of the second light deflection element 20 also reaches the center position, reflects light to the center position of the screen 5, and rotates the first light deflection element 10. When the movement reaches the other end side, the rotation of the first light deflection element 10 is such that the rotation of the second light deflection element 20 also reaches the other end side and reflects the light to the other end side of the screen 5. The movement and the rotation of the second light deflection element 20 by the first rotation shaft 22 are adjusted in rotation speed, rotation direction, rotation timing, and the like.

また、第2光偏向素子20のミラー面21は第2回動軸23にて回動しており、第1光偏向素子10からの光はz方向に広がりを持つ光に変換されてスクリーン5へ反射される。これにより、第2光偏向素子によって、スクリーン5に投影される画像の垂直方向に関する走査が行われる。即ち、本発明に係る投影型画像表示装置では、第2光偏向素子10は水平方向及び垂直方向の両方向に関する走査を行う。よって、投影型画像表示装置は、第1光偏向素子10及び第2光偏向素子20により水平方向及び垂直方向の走査を行うことができ、スクリーン5へ略矩形の画像を投影して表示することができる。   Further, the mirror surface 21 of the second light deflecting element 20 is rotated by the second rotating shaft 23, and the light from the first light deflecting element 10 is converted into light having a spread in the z direction, and the screen 5. Reflected to. Thereby, scanning in the vertical direction of the image projected on the screen 5 is performed by the second light deflection element. That is, in the projection type image display apparatus according to the present invention, the second light deflection element 10 performs scanning in both the horizontal direction and the vertical direction. Therefore, the projection type image display apparatus can perform scanning in the horizontal direction and the vertical direction by the first light deflection element 10 and the second light deflection element 20, and projects and displays a substantially rectangular image on the screen 5. Can do.

図3は、投影型画像表示装置による画像表示を説明するための模式図であり、スクリーン5に投影される画像(動画)の構成を模式的に図示したものである。投影型画像表示装置は、スクリーン5の左から右へ、右から左へを順に繰り返しながら、上から下へ順にレーザ光を走査することによって、人間の目には残像効果によってレーザ光が二次元画像として認識され、スクリーン5に1つの画像を形成することができる。スクリーン5の左から右へ、右から左への走査は、第1光偏向素子10の回動と、第2光偏向素子20の第1回動軸22による回動とによって実現される。またスクリーン5の上から下への走査は、第2光偏向素子20の第2回動軸23による回動によって実現される。   FIG. 3 is a schematic diagram for explaining image display by the projection-type image display device, and schematically shows a configuration of an image (moving image) projected on the screen 5. The projection-type image display device scans the laser beam sequentially from top to bottom while repeating the screen 5 from left to right and from right to left in order, so that the human eye receives the two-dimensional laser beam due to the afterimage effect. It is recognized as an image, and one image can be formed on the screen 5. The scanning of the screen 5 from left to right and from right to left is realized by the rotation of the first light deflection element 10 and the rotation of the second light deflection element 20 by the first rotation shaft 22. Further, the scanning from the top to the bottom of the screen 5 is realized by the rotation of the second light deflection element 20 by the second rotation shaft 23.

なお、投影型画像表示装置によるレーザ光の走査の順は図3に示すものに限らない。例えば、スクリーン5の上から下へ、下から上へを順に繰り返しながら、左から右へ順にレーザ光を走査する方法など、その他の方法であってもよい。投影型画像表示装置は第1光偏向素子10及び第2光偏向素子20の回動を制御する光偏向素子制御部を備えているが、この光偏向素子制御部による回動速度及び回動方向等の制御を変更することによって、レーザ光の走査の順を変更することができる。また、投影型画像表示装置は、表示する画像に係る画像信号が入力され、入力された画像信号をレーザ光の走査順に応じて変換する画像信号処理部(図示は省略する)を備えている。この画像信号処理部は、入力された画像信号に含まれる各画素の情報をレーザ光の走査順に並べ替えることによって画像信号の変換を行い、変換後の画像信号をレーザ変調部3へ与える。第1光偏向素子10及び第2光偏向素子20によるレーザ光の走査順に応じて画像信号処理部が適切に画像信号を変換することによって、レーザ光の走査をいかなる順序で行ったとしても投影型画像表示装置は画像表示を適切に行うことができる。   Note that the order of scanning of the laser light by the projection type image display apparatus is not limited to that shown in FIG. For example, other methods such as a method of scanning the laser light sequentially from left to right while sequentially repeating from the top to the bottom and from the bottom to the top of the screen 5 may be used. The projection type image display apparatus includes an optical deflection element control unit that controls the rotation of the first optical deflection element 10 and the second optical deflection element 20, and the rotational speed and the rotational direction by the optical deflection element control unit. By changing the control, etc., the scanning order of the laser light can be changed. The projection-type image display device includes an image signal processing unit (not shown) that receives an image signal related to an image to be displayed and converts the input image signal in accordance with the scanning order of the laser light. The image signal processing unit converts the image signal by rearranging the information of each pixel included in the input image signal in the scanning order of the laser light, and gives the converted image signal to the laser modulation unit 3. The image signal processing unit appropriately converts the image signal in accordance with the scanning order of the laser light by the first light deflecting element 10 and the second light deflecting element 20, so that the projection type can be used regardless of the order of scanning of the laser light. The image display apparatus can appropriately perform image display.

また、例えば投影型画像表示装置が1920×1080の高精細な画像を1秒間に60回表示して動画表示を行う場合、図3に示す順にレーザ光の走査を行うと、第1光偏向素子10は1秒間に1080÷2×60=32400回の回動を行う必要がある。このため、図8に示した従来の投影型画像表示装置では、第1光偏向素子110の回動角度の拡大と回動速度の高速化とが背反の関係にあり、表示画像の高画質化と画像サイズの拡大との両方を実現することが困難であった。   For example, when the projection type image display device displays a high-definition image of 1920 × 1080 60 times per second to display a moving image, the first light deflection element is obtained by performing laser light scanning in the order shown in FIG. 10 needs to rotate 1080 ÷ 2 × 60 = 32400 times per second. For this reason, in the conventional projection type image display apparatus shown in FIG. 8, the enlargement of the rotation angle of the first light deflection element 110 and the increase of the rotation speed are in a trade-off relationship, and the display image quality is improved. It is difficult to realize both the image size enlargement and the image size enlargement.

これに対して本発明に係る投影型画像表示装置は、第1光偏向素子10及び第2光偏向素子20の2つの光偏向素子を用いて水平方向の走査を行う構成であるため、第1光偏向素子10の回動角度及び回動速度が従来と同じであっても、第2光偏向素子20により水平方向の走査角度を拡大することができる。なお、垂直方向の走査は第2光偏向素子20の回動のみによって行うが、垂直方向の回動は1秒間に60回のみでよいため、走査角度の拡大は容易である。   On the other hand, the projection type image display apparatus according to the present invention is configured to perform horizontal scanning using the two light deflecting elements, the first light deflecting element 10 and the second light deflecting element 20, so that the first Even if the rotation angle and rotation speed of the light deflection element 10 are the same as the conventional one, the second light deflection element 20 can enlarge the scanning angle in the horizontal direction. Note that the vertical scanning is performed only by the rotation of the second light deflection element 20, but the vertical rotation only needs to be performed 60 times per second, so that the scanning angle can be easily expanded.

図4は、水平方向に関するレーザ光の走査角度を説明するための模式図であり、(a)に本発明に係る投影型画像表示装置の場合を示し、(b)には比較のために従来の投影型画像表示装置の場合を示してある。図4においては、第1光偏向素子10(110)から第2光偏向素子20(120)までの距離をd1とし、第2光偏向素子20(120)からスクリーン5(105)までの距離をd2とする。また、第1光偏向素子10(110)によるレーザ光の水平方向の走査角度をαとし、第2光偏向素子20によるレーザ光の水平方向の走査角度をβとする。   FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the scanning angle of the laser beam with respect to the horizontal direction. FIG. 4A shows the case of the projection type image display apparatus according to the present invention, and FIG. The case of the projection type image display apparatus is shown. In FIG. 4, the distance from the first light deflection element 10 (110) to the second light deflection element 20 (120) is d1, and the distance from the second light deflection element 20 (120) to the screen 5 (105) is the distance. Let d2. The horizontal scanning angle of the laser light by the first light deflection element 10 (110) is α, and the horizontal scanning angle of the laser light by the second light deflection element 20 is β.

光学系2からのレーザ光は、第1光偏向素子10(110)にて水平方向に±αの走査角度だけ広げられて、第2光偏向素子20(120)へ入射する。従来の投影型画像表示装置では、第2光偏向素子120は水平方向の走査に寄与しないため、スクリーン105へは水平方向に関して±αの広がりで光が投影される(図4(b)参照)。このとき、スクリーン105に投影される画像の水平方向に関する幅hは、以下の(式1)で表される。
h = 2×(d1+d2)×tanα …(式1)
The laser light from the optical system 2 is spread by a scanning angle of ± α in the horizontal direction by the first light deflection element 10 (110) and is incident on the second light deflection element 20 (120). In the conventional projection-type image display device, the second light deflection element 120 does not contribute to the horizontal scanning, and therefore the light is projected onto the screen 105 with a spread of ± α in the horizontal direction (see FIG. 4B). . At this time, the width h in the horizontal direction of the image projected on the screen 105 is expressed by the following (Formula 1).
h = 2 × (d1 + d2) × tan α (Expression 1)

本発明に係る投影型画像表示装置では、第1光偏向素子10が出射した光は、第2光偏向素子20にて水平方向に±βの走査角度だけ更に広げられてスクリーン5へ投影される(図4(a)参照)。このとき、スクリーン5に投影される画像の水平方向に関する幅hは、以下の(式2)で表される。
h = 2×{d1×tanα+d2×tan(α+β)} …(式2)
In the projection type image display apparatus according to the present invention, the light emitted from the first light deflection element 10 is further expanded by the scanning angle of ± β in the horizontal direction by the second light deflection element 20 and projected onto the screen 5. (See FIG. 4 (a)). At this time, the width h in the horizontal direction of the image projected on the screen 5 is expressed by the following (formula 2).
h = 2 × {d1 × tan α + d2 × tan (α + β)} (Expression 2)

ここで、例えばd1=5mm、d2=50cm、α=10°、β=10°とする。上記(式1)より、従来の投影型画像表示装置が投影する画像の水平方向に関する幅h≒17.8cmである。また上記(式2)より、本発明に係る投影型画像表示装置が投影する画像の水平方向に関する幅h≒36.6cmである。よって、本発明に係る投影型画像表示装置は、従来の投影型画像表示装置と比較して、水平方向に約2倍の幅を有する大きな画像を表示することができる。   Here, for example, d1 = 5 mm, d2 = 50 cm, α = 10 °, and β = 10 °. From the above (Equation 1), the width h in the horizontal direction of the image projected by the conventional projection type image display apparatus is approximately 17.8 cm. Further, from the above (Equation 2), the width h in the horizontal direction of the image projected by the projection type image display apparatus according to the present invention is approximately 36.6 cm. Therefore, the projection type image display apparatus according to the present invention can display a large image having a width approximately twice as large as that of the conventional projection type image display apparatus.

以上の構成の本発明に係る投影型画像表示装置においては、1つの回動軸12を有する第1光偏向素子10が光学系2からのレーザ光を水平方向に走査して第2光偏向素子20へ入射させ、2つの回動軸22及び23を有する第2光偏向素子20がこの光を水平方向及び垂直方向に走査してスクリーン5へ投影する構成とすることにより、第1光偏向素子10の回動角度を拡大することなく、水平方向に関する走査角度を拡大することができる。よって、第1光偏向素子10の回動速度を高速化することができ、高画質な画像表示を行うことができると共に、走査角度の拡大によって大きな画像を表示することができる。   In the projection type image display apparatus according to the present invention having the above-described configuration, the first light deflection element 10 having one rotating shaft 12 scans the laser beam from the optical system 2 in the horizontal direction and the second light deflection element. The first light deflection element 20 is configured such that the second light deflection element 20 having two rotation shafts 22 and 23 scans the light in the horizontal direction and the vertical direction and projects the light onto the screen 5. The scanning angle in the horizontal direction can be expanded without increasing the 10 rotation angle. Therefore, the rotation speed of the first light deflection element 10 can be increased, high-quality image display can be performed, and a large image can be displayed by increasing the scanning angle.

また例えば、第1光偏向素子10を低速に且つ広い角度で回動させ、第2光偏向素子20を第1回動軸22にて低速に且つ広い角度で回動させ、第2光偏向素子20を第2回動軸23にて高速且つ狭い角度で回動させることができるが、この場合に投影型画像表示装置は水平方向に長い画像を表示することができる。このように、本発明に係る投影型画像表示装置は、第1光偏向素子10の回動と、第2光偏向素子20の2つの回動軸による回動とを適宜に制御することによって、従来の投影型画像表示装置では表示することが容易でないサイズ又は形状の画像を表示することができる。   Further, for example, the first light deflection element 10 is rotated at a low speed and a wide angle, the second light deflection element 20 is rotated at a low speed and a wide angle by the first rotation shaft 22, and the second light deflection element 20 can be rotated at a high speed and a narrow angle by the second rotation shaft 23. In this case, the projection type image display apparatus can display a long image in the horizontal direction. Thus, the projection-type image display apparatus according to the present invention appropriately controls the rotation of the first light deflection element 10 and the rotation of the second light deflection element 20 by the two rotation axes. It is possible to display an image having a size or shape that is not easy to display with a conventional projection image display apparatus.

(実施の形態2)
図5は、本発明の実施の形態2に係る投影型画像表示装置の構成を示す模式図である。なお、図5においては投影型画像表示装置が備えるレーザ光源1R、1G及び1B、光学系2並びにレーザ変調部3は図示を省略してある。また、図6は、本発明の実施の形態2に係る投影型画像表示装置の第2光偏向素子の構成を示す模式図である。
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a projection type image display apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 5, the laser light sources 1R, 1G, and 1B, the optical system 2, and the laser modulation unit 3 included in the projection image display apparatus are not shown. FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the second light deflection element of the projection type image display apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

実施の形態2に係る投影型画像表示装置は、1つの第1光偏向素子10と、3つの第2光偏向素子20a〜20cとを備えている。3つの第2光偏向素子20a〜20cは、光学系2からのレーザ光に対して略直交する方向(y方向)に並べて配され、レーザ光を反射するミラー面21a〜21cをそれぞれ有している。各ミラー面21a〜21cは、略平行に配された第1回動軸22a〜22cにてそれぞれ独立して回動させることができ、且つ、第1回動軸22a〜22cに略直交する共通の第2回動軸23にて揃って回動させることができる。なお、第1回動軸22a〜22cによる各ミラー面21a〜21cの回動は、同一方向且つ同位相となるように行われる。   The projection type image display apparatus according to Embodiment 2 includes one first light deflection element 10 and three second light deflection elements 20a to 20c. The three second light deflection elements 20a to 20c are arranged side by side in a direction substantially perpendicular to the laser light from the optical system 2 (y direction), and have mirror surfaces 21a to 21c that reflect the laser light, respectively. Yes. The mirror surfaces 21a to 21c can be independently rotated by first rotation shafts 22a to 22c arranged substantially in parallel, and are substantially orthogonal to the first rotation shafts 22a to 22c. The second rotation shaft 23 can be rotated together. The rotation of the mirror surfaces 21a to 21c by the first rotation shafts 22a to 22c is performed in the same direction and in the same phase.

光学系2からのレーザ光は第1光偏向素子10にてy方向に広がりを持つ光として反射され(水平方向に走査され)、第2光偏向素子20a〜20cへ入射する。このとき、第1光偏向素子20にて反射された光は、第1光偏向素子10の回動位置に応じて3つの第2光偏向素子20a〜20cのいずれか1つに入射する。3つの第2光偏向素子20a〜20cのうち、左側に配された第2光偏向素子20aに入射した光はスクリーン5の左側に反射されて画像の左部分を形成し、中央に配された第2光偏向素子20bに入射した光はスクリーン5の中央に反射された画像の中央部分を形成し、右側に配された第2光偏向素子20cに入射した光はスクリーン5の右側に反射されて画像の右部分を形成する。これにより、スクリーン5には水平方向に大きな1つの画像が形成される。   The laser light from the optical system 2 is reflected by the first light deflecting element 10 as light having a spread in the y direction (scanned in the horizontal direction), and enters the second light deflecting elements 20a to 20c. At this time, the light reflected by the first light deflection element 20 is incident on any one of the three second light deflection elements 20 a to 20 c according to the rotation position of the first light deflection element 10. Of the three second light deflecting elements 20a to 20c, the light incident on the second light deflecting element 20a disposed on the left side is reflected on the left side of the screen 5 to form the left part of the image, and is disposed in the center. The light incident on the second light deflection element 20b forms the central portion of the image reflected at the center of the screen 5, and the light incident on the second light deflection element 20c disposed on the right side is reflected on the right side of the screen 5. To form the right part of the image. As a result, one large image is formed on the screen 5 in the horizontal direction.

このように、投影型画像表示装置が複数の第2光偏向素子20a〜20cを備えることによって、サイズが大きな1つの第2光偏向素子20(実施の形態1参照)を備える場合と比較して、第2光偏向素子の水平方向の走査に係る回動をより高速化することができるという利点がある。図7は、レーザ光のスポット半径と第2光偏向素子20のサイズとの関係を説明するための模式図であり、光学系2からのレーザ光が第1光偏向素子10にて反射されてから第2光偏向素子20へ入射するまでを模式的に示したものである。なお、図7においては、第1光偏向素子10から第2光偏向素子20までの距離をdとし、第1光偏向素子10により光学系2からのレーザ光が±θの広がりを持って反射されるものとし、光学系2から第1光偏向素子10へ入射するレーザ光のスポット半径をrとする。   As described above, the projection type image display apparatus includes a plurality of second light deflection elements 20a to 20c, so that the projection type image display apparatus includes one second light deflection element 20 (see Embodiment 1) having a large size. There is an advantage that the rotation of the second light deflection element in the horizontal direction can be further accelerated. FIG. 7 is a schematic diagram for explaining the relationship between the spot radius of the laser light and the size of the second light deflection element 20, and the laser light from the optical system 2 is reflected by the first light deflection element 10. 1 to the second light deflection element 20 are schematically shown. In FIG. 7, the distance from the first light deflection element 10 to the second light deflection element 20 is d, and the laser light from the optical system 2 is reflected by the first light deflection element 10 with a spread of ± θ. It is assumed that r is the spot radius of the laser beam incident on the first light deflection element 10 from the optical system 2.

このとき、第2光偏向素子20におけるレーザ光の広がり(水平方向の幅)hは、以下の(式3)で表される。
h = 2×(d×tanθ+r) …(式3)
よって、第2光偏向素子20は少なくとも(式3)で表される幅hの大きさが必要である。例えばθ=10°、d=5mm、r=0.1mmとすると、h≒1.96mmである。
At this time, the spread (horizontal width) h of the laser light in the second light deflection element 20 is expressed by the following (Equation 3).
h = 2 × (d × tan θ + r) (Formula 3)
Therefore, the second light deflection element 20 needs to have at least a width h represented by (Expression 3). For example, if θ = 10 °, d = 5 mm, and r = 0.1 mm, h≈1.96 mm.

光偏向素子を高速に回動させる場合、共振周波数に応じた回動を行うことが好ましい。慣性モーメントなどの物理的性質により、光偏向素子のサイズが小さい方が共振周波数は大きくなる。従って、光偏向素子のサイズを小さくすることによって、光偏向素子の回動を高速化することができ、より高精細な画像表示が可能となる。   When the optical deflection element is rotated at high speed, it is preferable to perform rotation according to the resonance frequency. Due to physical properties such as moment of inertia, the resonance frequency increases as the size of the optical deflection element decreases. Therefore, by reducing the size of the light deflection element, the rotation of the light deflection element can be speeded up, and higher-definition image display is possible.

実施の形態2に係る投影型画像表示装置は、複数の第2光偏向素子20a〜20cを備える構成であるため、各第2光偏向素子20a〜20cのサイズを小さくすることができる。よって、サイズが大きな1つの第2光偏向素子20より、サイズの小さな複数の第2光偏向素子20a〜20cは高速に回動を行うことができるため、実施の形態2に係る投影型画像表示装置はより高精細な画像表示を行うことができる。   Since the projection type image display apparatus according to Embodiment 2 is configured to include a plurality of second light deflection elements 20a to 20c, the size of each of the second light deflection elements 20a to 20c can be reduced. Therefore, since the plurality of second light deflection elements 20a to 20c having a smaller size can rotate at a higher speed than the one second light deflection element 20 having a larger size, the projection type image display according to the second embodiment. The apparatus can perform higher-definition image display.

なお、実施の形態2においては投影型画像表示装置が3つの第2光偏向素子20a〜20cを備える構成としたが、これに限るものではなく、2つ又は4つ以上の第2光偏向素子を備える構成であってもよい。   In the second embodiment, the projection type image display device includes three second light deflection elements 20a to 20c. However, the present invention is not limited to this, and two or four or more second light deflection elements are used. May be provided.

本発明の実施の形態1に係る投影型画像表示装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the projection type image display apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係る投影型画像表示装置の第1光偏向素子及び第2光偏向素子の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the 1st light deflection | deviation element of the projection type image display apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention, and a 2nd light deflection | deviation element. 投影型画像表示装置による画像表示を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the image display by a projection type image display apparatus. 水平方向に関するレーザ光の走査角度を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the scanning angle of the laser beam regarding a horizontal direction. 本発明の実施の形態2に係る投影型画像表示装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the projection type image display apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係る投影型画像表示装置の第2光偏向素子の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the 2nd light deflection | deviation element of the projection type image display apparatus concerning Embodiment 2 of this invention. レーザ光のスポット半径と第2光偏向素子のサイズとの関係を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the relationship between the spot radius of a laser beam, and the size of a 2nd optical deflection | deviation element. 従来の投影型画像表示装置の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the conventional projection type image display apparatus. 従来の投影型画像表示装置による画像表示を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the image display by the conventional projection type image display apparatus. 特許文献1に係る光スキャナの構成を示す模式図である。10 is a schematic diagram illustrating a configuration of an optical scanner according to Patent Document 1. FIG. 特許文献1に係る光スキャナの問題点を説明するための模式図である。10 is a schematic diagram for explaining problems of the optical scanner according to Patent Document 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1R、1G、1B レーザ光源(光源)
2 光学系
3 レーザ変調部
5 スクリーン
10 第1光偏向素子
11 ミラー面
12 回動軸
20、20a、20b、20c 第2光偏向素子
21、21a、21b、21c ミラー面
22、22a、22b、22c 第1回動軸
23 第2回動軸
1R, 1G, 1B Laser light source (light source)
2 Optical System 3 Laser Modulation Unit 5 Screen 10 First Light Deflection Element 11 Mirror Surface 12 Rotating Axis 20, 20a, 20b, 20c Second Light Deflection Element 21, 21a, 21b, 21c Mirror Surface 22, 22a, 22b, 22c 1st rotation axis 23 2nd rotation axis

Claims (5)

光源からの光を光偏向素子により偏向して投影することにより画像を表示する投影型画像表示装置において、
ミラー面及び該ミラー面を回動させる回動軸を有し、該回動軸で回動する前記ミラー面にて光を反射することにより光の偏向を行う第1光偏向素子と、
ミラー面及び該ミラー面をそれぞれ異なる方向に回動させる2つの回動軸を有し、該2つの回動軸で回動する前記ミラー面にて光を反射することにより光の偏向を行う第2光偏向素子と
を備え、
前記第1光偏向素子が反射した光が前記第2光偏向素子へ入射するように、前記第1光偏向素子及び第2光偏向素子が配設してあること
を特徴とする投影型画像表示装置。
In a projection-type image display device that displays an image by deflecting and projecting light from a light source by a light deflection element,
A first light deflection element having a mirror surface and a pivot shaft for pivoting the mirror surface, and deflecting light by reflecting light on the mirror surface pivoted by the pivot shaft;
A mirror surface and two rotation shafts for rotating the mirror surface in different directions, respectively, and deflecting light by reflecting light on the mirror surface rotated by the two rotation shafts. With two light deflection elements,
The projection type image display, wherein the first light deflection element and the second light deflection element are arranged so that the light reflected by the first light deflection element is incident on the second light deflection element. apparatus.
前記第1光偏向素子のミラー面の回動及び前記第2光偏向素子の一の回動軸によるミラー面の回動により、表示する画像の水平方向の走査を行い、
前記第2光偏向素子の他の回動軸によるミラー面の回動により、表示する画像の垂直方向の走査を行うようにしてあること
を特徴とする請求項1に記載の投影型画像表示装置。
The image to be displayed is scanned in the horizontal direction by the rotation of the mirror surface of the first light deflection element and the rotation of the mirror surface by one rotation axis of the second light deflection element,
2. The projection type image display device according to claim 1, wherein scanning of an image to be displayed is performed in a vertical direction by rotating a mirror surface by another rotating shaft of the second light deflection element. .
前記第2光偏向素子の前記一の回動軸によるミラー面の回動と、前記第1光偏向素子のミラー面の回動とが同位相で行われるようにしてあること
を特徴とする請求項2に記載の投影型画像表示装置。
The rotation of the mirror surface by the one rotation axis of the second light deflection element and the rotation of the mirror surface of the first light deflection element are performed in the same phase. Item 3. The projection type image display device according to Item 2.
前記第2光偏向素子を複数備えること
を特徴とする請求項1から請求項3までのいずれか1つに記載の投影型画像表示装置。
The projection-type image display device according to claim 1, comprising a plurality of the second light deflection elements.
複数の前記第2光偏向素子がそれぞれ有する一の回動軸が互いに平行に配され、他の回動軸が一致して配されていること
を特徴とする請求項4に記載の投影型画像表示装置。
5. The projection image according to claim 4, wherein one rotation axis of each of the plurality of second light deflection elements is arranged in parallel to each other, and the other rotation axes are arranged to coincide with each other. Display device.
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