JP2011242799A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ビーム光の走査によりフリッカが低減された画像を表示することが可能な画像表示装置を提供すること。
【解決手段】画像信号に応じて変調された複数のビーム光を走査させることにより画像を表示する画像表示装置１０であって、複数のビーム光を供給する光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂと、被照射面Ｓにおいて、複数のビーム光を第１の方向であるＸ方向と、第１の方向に略直交する第２の方向であるＹ方向へ走査させる走査部２００と、を有し、走査部２００は、Ｘ方向へビーム光を走査させる周波数が、Ｙ方向へビーム光を走査させる周波数より高くなるように駆動され、ビーム光のスポットをそれぞれＹ方向において点在させながら、複数のビーム光を走査させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像表示装置、特に、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査させることで画像を表示する画像表示装置の技術に関する。

近年、画像を表示する画像表示装置として、レーザ光を走査させることで画像を表示するレーザプロジェクタが提案されている。レーザ光は、単一波長であるため色純度が高い、コヒーレンスが高く整形が容易である等の特徴を有する。このため、レーザプロジェクタにより、高解像度かつ色再現性が良好な画像を表示することが期待されている。赤色、青色、緑色の各レーザ光を走査させることで画像を表示する技術は、例えば、特許文献１に提案されている。

特開平１−２４５７８０号公報

従来、赤色、青色、緑色の各レーザ光を走査させる場合、例えば、ダイクロイックミラー等により各色のレーザ光を１本に合成し、単独の走査部に入射させる構成が用いられている。また、同色のレーザ光を供給する複数のレーザ光を用いる場合も、１本のレーザ光とみなせるレーザ光群へと各レーザ光を合成する構成が用いられている。複数のレーザ光を走査させる場合、複数のレーザ光を合成することにより、走査部や照明光学系、投写光学系をそれぞれ１つにでき、簡易な構成にできるという利点がある。複数のレーザ光を１つに合成する場合、スクリーン等の被照射面のうちレーザ光が照射する部分は、１本又は１群に合成されたレーザ光のスポットの領域のみとなる。このため、各画素に対してレーザ光が照射するのは一瞬のみであって、殆どの時間はレーザ光が照射しない状態であることとなる。例えば、画像のフレーム周波数を６０ヘルツとする場合、画像を形成する各画素に対して、レーザ光は、６０分の１秒（約１６．６７ミリ秒）に１回、数ナノ秒だけ照射するにすぎない。発光期間同士の間隔が長い場合、発光期間と非発光期間とが認識され易くなることにより、画面のちらつきであるフリッカが発生し易くなるという問題を生じる。非発光期間を短くするためにはレーザ光の走査速度を向上させることも考えられるものの、レーザ光の走査速度を飛躍的に向上させることは困難である。また、例えば、ＣＲＴタイプのディスプレイの場合、蛍光体による残光が１ミリ秒程度生じることで、画面のちらつきであるフリッカを低減することが可能である。これに対して、スクリーン等にてレーザ光を走査させる場合には残光が生じないために、さらにフリッカが認識され易くなってしまう。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、ビーム光の走査によりフリッカが低減された画像を表示することが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、画像信号に応じて変調された複数のビーム光を走査させることにより画像を表示する画像表示装置であって、複数のビーム光を供給する光源部と、被照射面において、複数のビーム光を第１の方向と、第１の方向に略直交する第２の方向へ走査させる走査部と、を有し、走査部は、第１の方向へビーム光を走査させる周波数が、第２の方向へビーム光を走査させる周波数より高くなるように駆動され、被照射面に形成されるビーム光のスポットをそれぞれ第２の方向において点在させながら、複数のビーム光を走査させることを特徴とする画像表示装置を提供することができる。

本発明によると、複数のビーム光を１つに合成して走査させる場合と比較して、各画素について、１つのビーム光が照射してから次のビーム光が走査するまでの期間を短くすることが可能となる。発光期間同士の間隔を短くすることにより、ビーム光の走査速度を向上させること無くフリッカを低減することができる。これにより、ビーム光の走査によりフリッカが低減された画像を表示することが可能な画像表示装置を得られる。

また、本発明の好ましい態様によれば、走査部は、被照射面の第２の方向の長さをビーム光の数で等分割した長さと略一致する間隔で複数のビーム光を走査させることが望ましい。ここで、複数のビーム光を合成させて走査部へ入射させる場合、ビーム光の数とは、複数のビーム光を合成させたビーム光群の数であるとする。本態様によると、複数のビーム光が全て被照射面に入射するときのビーム光同士の間隔を最大とすることができる。ビーム光同士の間隔を最大限に確保することで、被照射面におけるビーム光の偏りを最小限とすることができる。これにより、発光期間同士の間隔の偏りを最小限とし、フリッカを効果的に低減することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、走査部は、複数のビーム光を走査させる単独の走査部を備えることが望ましい。これにより、少ない部品点数で簡易な構成によりビーム光を走査させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、走査部は、それぞれ単独又は複数のビーム光を走査させる複数の走査部を備えることが望ましい。これにより、所定の間隔で複数のビーム光を走査させることができる。また、副走査方向である第２の方向へビーム光を走査させる位相を走査部ごとに異ならせることが可能であるため、１つのビーム光が照射してから次のビーム光が走査するまでの期間をさらに短くすることが可能となる。このため、さらにフリッカを低減することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、走査部は、それぞれ異なる入射角度で入射する複数のビーム光を走査させることが望ましい。これにより、単独又は複数の走査部を用いて、所定の間隔で複数のビーム光を走査させることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、互いに異なる色の複数のビーム光を合成させて走査部へ入射させることが望ましい。互いに異なる色とは、波長領域が非同一かつ近似していないことをいうものとする。互いに異なる色の複数のビーム光は、合成させることにより、被照射面の略同一の位置に照射できる。これにより、色ずれが低減された高品質な画像を得ることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、同色の複数のビーム光を合成させて走査部へ入射させることが望ましい。同色とは、波長領域が同一又は近似することをいうものとする。同色の複数のビーム光を合成させることで、ビーム光の光量を増加させることができる。これにより、明るい画像を得ることができる。

本発明の実施例１に係る画像表示装置の概略構成を示す図。 走査部の概略構成を示す図。 走査部を駆動させるための構成を説明する図。 各色光の走査について説明する図。 各色光の走査について説明する図。 各色光の走査について説明する図。 本発明の実施例２に係る画像表示装置について説明する図。 各色光の走査について説明する図。 本発明の実施例３に係る画像表示装置について説明する図。 光源ユニットの概略構成を示す図。 実施例３の変形例１に係る画像表示装置について説明する図。 実施例３の変形例２に係る画像表示装置について説明する図。 ５つのＲ光を合成させるための構成について説明する図。 実施例３の変形例３に係る画像表示装置について説明する図。 実施例３の変形例４に係る画像表示装置について説明する図。 本発明の実施例４に係る画像表示装置の概略構成を示す図。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係る画像表示装置１０の概略構成を示す。画像表示装置１０は、スクリーン１１０の一方の面である被照射面Ｓにレーザ光を供給し、スクリーン１１０の他方の面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタである。画像表示装置１０は、画像信号に応じて変調された複数のビーム光をスクリーン１１０の被照射面Ｓ上を走査させることにより画像を表示する。

画像表示装置１０は、Ｒ光用光源部１０１Ｒと、Ｇ光用光源部１０１Ｇと、Ｂ光用光源部１０１Ｂとを有する。Ｒ光用光源部１０１Ｒは、ビーム光である赤色レーザ光（以下、「Ｒ光」という。）を供給する半導体レーザである。Ｇ光用光源部１０１Ｇは、ビーム光である緑色レーザ光（以下、「Ｇ光」という。）を供給する半導体レーザである。Ｂ光用光源部１０１Ｂは、ビーム光である青色レーザ光（以下、「Ｂ光」という。）を供給する半導体レーザである。各色光用光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂは、それぞれ画像信号に応じて変調されたレーザ光を供給する。画像信号に応じた変調は、振幅変調、パルス幅変調のいずれを用いても良い。各色光用光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからの各色光は、単独の走査部２００へ、それぞれ異なる入射角度で入射する。

図２は、走査部２００の概略構成を示す。走査部２００は、反射ミラー２０２と、反射ミラー２０２の周囲に設けられた外枠部２０４とを有する、いわゆる二重ジンバル構造をなしている。外枠部２０４は、回転軸である第１トーションばね２０６によって、不図示の固定部に連結されている。外枠部２０４は、第１トーションばね２０６の捩れと、元の状態への復元とを利用して、第１トーションばね２０６を中心として回動する。反射ミラー２０２は、第１トーションばね２０６に略直交する回転軸である第２トーションばね２０７によって、外枠部２０４に連結されている。反射ミラー２０２は、各色光用光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからのレーザ光を反射する。反射ミラー２０２は、高反射性の部材、例えばアルミニウムや銀等の金属薄膜を形成することにより構成できる。反射ミラー２０２は、例えば、正方形形状をなしている。

反射ミラー２０２は、外枠部２０４が第１トーションばね２０６を中心として回動することにより、スクリーン１１０においてレーザ光をＹ方向（図１参照）へ走査させるように変位する。また、反射ミラー２０２は、第２トーションばね２０７の捩れと、元の状態への復元とを利用して、第２トーションばね２０７を中心として回動する。反射ミラー２０２は、第２トーションばね２０７を中心として回動することにより、反射ミラー２０２で反射したレーザ光をＸ方向へ走査するように変位する。このように、走査部２００は、各色光用光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからのレーザ光をＸ方向とＹ方向へ繰り返し走査させる。単独の走査部２００を用いる構成とすることで、少ない部品点数で簡易な構成により各色光を走査させることができる。

図３は、走査部２００を駆動させるための構成を説明するものである。反射ミラー２０２がレーザ光を反射させる側を表側とすると、第１電極３０１、３０２は、外枠部２０４の裏側の空間であって、第１トーションばね２０６に関して略対称な位置にそれぞれ設けられている。第１電極３０１、３０２に電圧を印加すると、第１電極３０１、３０２と、外枠部２０４との間には、電位差に応じた所定の力、例えば静電力が発生する。外枠部２０４は、第１電極３０１、３０２に交互に電圧を印加することにより、第１トーションばね２０６を中心として回動する。

第２トーションばね２０７は、詳細には、第３トーションばね３０７と第４トーションばね３０８とで構成されている。第３トーションばね３０７と第４トーションばね３０８との間には、ミラー側電極３０５が設けられている。ミラー側電極３０５の裏側の空間には、第２電極３０６が設けられている。第２電極３０６に電圧を印加すると、第２電極３０６とミラー側電極３０５との間には、電位差に応じた所定の力、例えば静電力が発生する。第２電極３０６のいずれにも同位相の電圧を印加すると、反射ミラー２０２は、第２トーションばね２０７を中心として回動する。走査部２００は、このようにして反射ミラー２０２を回動させることで、レーザ光を二次元方向へ走査させる。走査部２００は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により作成することができる。

走査部２００は、例えば画像の１フレーム期間において、副走査方向であるＹ方向へ１回レーザ光を走査させる間に、主走査方向であるＸ方向について複数回レーザ光を往復させるように反射ミラー２０２を変位させる。Ｘ方向を第１の方向、Ｙ方向を第１の方向に略直交する第２の方向とすると、走査部２００は、第１の方向へレーザ光を走査する周波数が、第２の方向へレーザ光を走査する周波数に比べて高くなるように駆動される。なお、Ｘ方向へのレーザ光の走査を高速に行うために、走査部２００は、第２トーションばね２０７を中心として反射ミラー２０２を共振動作させる構成とすることが望ましい。反射ミラー２０２を共振動作させることにより、反射ミラー２０２の変位量を増大させることができる。反射ミラー２０２の変位量を増大させることにより、走査部２００は、少ないエネルギーで効率良くレーザ光を走査させることができる。なお、反射ミラー２０２は、共振動作以外の動作により駆動することとしても良い。

走査部２００は、電位差に応じた静電力によって駆動する構成に限られない。例えば、圧電素子の伸縮力や電磁力を用いて駆動する構成であっても良い。走査部２００は、Ｘ方向にレーザ光を走査する反射ミラーと、Ｙ方向にレーザ光を走査する反射ミラーとを設ける構成としても良い。さらに、走査部２００は、ガルバノミラーを用いる構成に限らず、複数のミラー片を有する回転体を回転させるポリゴンミラーを用いても良い。

図１に戻って、走査部２００からの光は、反射部１０５に入射する。反射部１０５は、走査部２００からのレーザ光をスクリーン１１０の方向へ反射する。スクリーン１１０は、筐体１０７の正面に設けられている。筐体１０７は、筐体１０７内部の空間を密閉する。スクリーン１１０は、画像信号に応じて変調されたレーザ光を透過させる透過型スクリーンである。スクリーン１１０は、例えば、光を観察者側へ角度変換するフレネルレンズや、光を拡散させるレンチキュラーレンズ（いずれも不図示。）等を有する。観察者は、スクリーン１１０から出射する光を観察することで、画像を鑑賞する。

図４は、各色光用光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂからの各色光の走査について説明するものである。図４では、便宜上、説明に不要な構成の図示を省略している。走査部２００は、それぞれ異なる入射角度で入射する各色光を走査させる。これにより、走査部２００は、被照射面Ｓに形成されるレーザ光のスポットを、それぞれ副走査方向であるＹ方向において点在させながら、３つのレーザ光を走査させる。

図５−１及び図５−２は、各色光をＹ方向へ１回走査させる期間Ｔ１〜Ｔ６における各色光の走査について説明するものである。画像表示装置１０は、被照射面Ｓにおいて、Ｒ光ＬＲ、Ｇ光ＬＧ、Ｂ光ＬＢの順に走査させるものとする。図５−１に示すタイミングＴ１において、被照射面Ｓの左上部からＲ光ＬＲの走査を開始させる。このときＧ光ＬＧ及びＢ光ＬＢは被照射面Ｓの外部へ向けて出射されることとなるため、Ｇ光ＬＧ及びＢ光ＬＢの供給は停止される。図５−１及び図５−２では、Ｒ光ＬＲ、Ｇ光ＬＧ、Ｂ光ＬＢは、被照射面Ｓにおけるスポットとして図示している。また、白抜きで示すスポットは点灯している状態、黒塗りで示すスポットは消灯している状態をそれぞれ表している。

Ｒ光ＬＲが被照射面Ｓの中央３分の１の領域における走査を開始したタイミングＴ２において、Ｇ光ＬＧは、被照射面Ｓの左上部から走査を開始する。そして、Ｇ光ＬＧが被照射面Ｓの中央３分の１の領域における走査を開始したタイミングＴ３において、Ｂ光ＬＢは、被照射面Ｓの左上部から走査を開始する。Ｒ光ＬＲは、そのまま被照射面Ｓの下３分の１の領域において走査する。走査部２００は、被照射面ＳのＹ方向の長さを３等分した長さと略一致する間隔で、各色光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢを走査させる。これにより、３つのレーザ光が全て被照射面Ｓに入射するときのレーザ光同士の間隔を最大とすることができる。各色光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの間隔は、反射ミラー２０２（図４参照。）への各色光の入射角度により調整することができる。

図５−２に示すように、Ｂ光ＬＢが被照射面Ｓの中央３分の１の領域における走査を開始するタイミングＴ４の直前に、Ｒ光ＬＲは、被照射面Ｓにおける走査を終了する。Ｇ光ＬＧは、そのまま被照射面Ｓの下３分の１の領域において走査する。Ｂ光ＬＢが被照射面Ｓの下３分の１の領域における走査を開始するタイミングＴ５の直前に、Ｇ光ＬＧは、被照射面Ｓにおける走査を終了する。タイミングＴ６では、Ｂ光ＬＢが被照射面Ｓにおける走査を終了する。タイミングＴ６の次のタイミングＴ７には、タイミングＴ１と同じ状態に戻る。期間Ｔ１〜Ｔ２、Ｔ２〜Ｔ３、Ｔ３〜Ｔ４、Ｔ４〜Ｔ５、Ｔ５〜Ｔ７は、いずれも同じ長さであるものとし、Ｂ光ＬＢの走査が終了するタイミングＴ６からＲ光の走査が開始するタイミングＴ７までの時間は無視できるものとする。

画像のフレーム周波数が６０ヘルツであって、１フレームにつき各色光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢをＹ方向へ１回走査させる場合、期間Ｔ１〜Ｔ７は６０分の１秒となる。例えば被照射面Ｓのうち最も左上部の画素に着目すると、Ｂ光ＬＢが照射したタイミングＴ３から、次にＲ光ＬＲが照射するタイミングＴ７までの期間は、｛（１／６０）／５｝×３＝０．０１（秒）と算出できる。本実施例によると、非発光期間を最大でも１０ミリ秒とすることができる。

各色光を１本に合成させて被照射面Ｓに入射させる場合、６０分の１秒（約１６．６７ミリ秒）に１回、数ナノ秒だけ照射するにすぎない。発光期間同士の間隔が長い場合、発光期間と非発光期間とが認識され易くなることにより、画面のちらつきであるフリッカが発生し易くなる。本発明によると、各色光を１本に合成させる場合と比較して、各画素について、非発光期間を短くすることが可能となる。非発光期間を短くすることにより、レーザ光の走査速度を向上させること無くフリッカを低減することができる。これにより、ビーム光の走査によりフリッカが低減された画像を表示することができるという効果を奏する。また、各色光の間隔を最大限に確保することで、被照射面Ｓにおけるレーザ光の偏りを最小限とすることができる。これにより、発光期間同士の間隔の偏りを最小限とし、フリッカを効果的に低減することができる。

なお、本発明は、レーザ光のスポットをそれぞれＹ方向において点在させる構成であれば良く、被照射面ＳのＹ方向の長さをレーザ光の数で等分割した長さと略一致する間隔で走査させる場合に限られない。フリッカを低減可能であれば、各レーザ光の間隔を適宜設定することができる。また、本実施例の画像表示装置１０はＸ方向についてレーザ光を往復走査させる構成であるが、Ｘ方向についてレーザ光を片道走査させる構成としても良い。この場合も、フリッカを低減することができる。

図６は、本発明の実施例２に係る画像表示装置２０について説明するものである。本実施例の画像表示装置２０は、３つの走査部２００を備えることを特徴とする。上記実施例１の画像表示装置１０と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。３つの走査部２００は、それぞれＲ光用光源部１０１Ｒ、Ｇ光用光源部１０１Ｇ、Ｂ光用光源部１０１Ｂに対応させて設けられている。各走査部２００は、それぞれが１つのレーザ光を走査させることにより、レーザ光のスポットを所定の間隔で点在させる。被照射面Ｓにおける各色光の間隔は、実施例１と同様に、被照射面ＳのＹ方向の長さを３等分させた長さに相当する。各色光ＬＲ、ＬＧ、ＬＢの間隔は、走査部２００の配置、及び反射ミラー２０２への各色光の入射角度により調整することができる。

図７は、各色光をＹ方向へ１回走査させる期間における各色光の走査について説明するものである。タイミングＴ１において、Ｒ光ＬＲ、Ｇ光ＬＧ、Ｂ光ＬＢは、被照射面Ｓにおける走査を同時に開始させる。Ｒ光ＬＲは、被照射面Ｓの下３分の１の領域を走査する。Ｇ光ＬＧは、被照射面Ｓの中央３分の１の領域を走査する。Ｂ光ＬＢは、被照射面Ｓの上３分の１の領域を走査する。

各色光が被照射面Ｓの３分の１の領域の走査を終了した後、タイミングＴ２において、Ｂ光ＬＢは、そのまま被照射面Ｓの中央３分の１の領域を走査する。Ｇ光は、そのまま被照射面Ｓの下３分の１の領域を走査する。Ｒ光ＬＲは、被照射面Ｓの上部へ移動し、被照射面Ｓの上３分の１の領域を走査する。さらに、タイミングＴ３において、Ｒ光ＬＲは、そのまま被照射面Ｓの中央３分の１の領域を走査する。Ｂ光は、そのまま被照射面Ｓの下３分の１の領域を走査する。Ｇ光は、被照射面Ｓの上部へ移動し、被照射面Ｓの上３分の１の領域を走査する。本実施例では、副走査方向であるＹ方向へレーザ光を走査させる位相を走査部２００ごとに異ならせることが可能である。Ｙ方向への走査を終えた色光について、他の色光が走査を終えるのを待つことなく、次の走査を開始させることができる。

本実施例の場合、ある色光が照射した後次の色光が照射するまでの期間は、｛（１／６０）／３＝０．００５５６（秒）と算出できる。本実施例によると、非発光期間を最大でも５．５６ミリ秒とすることができる。このように、本実施例では、１つのレーザ光が照射してから次のビーム光が走査するまでの期間をさらに短くすることが可能となる。このため、さらにフリッカを低減することができる。

図８は、本発明の実施例３に係る画像表示装置３０について説明するものである。本実施例の画像表示装置３０は、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を合成させて走査部２００へ入射させることを特徴とする。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。画像表示装置３０は、３つの光源ユニット８０１を有する。光源ユニット８０１は、互いに異なる色の複数のビーム光であるＲ光、Ｇ光、Ｂ光を供給する。互いに異なる色とは、波長領域が非同一かつ近似していないことをいうものとする。

図９は、光源ユニット８０１の概略構成を示す。光源ユニット８０１には、各色光用光源部１０１Ｒ、１０１Ｇ、１０１Ｂと、２つのダイクロイックミラー９０１、９０２とが設けられている。第１ダイクロイックミラー９０１は、Ｒ光を透過し、Ｇ光を反射する。第２ダイクロイックミラー９０２は、Ｒ光及びＧ光を透過し、Ｂ光を反射する。Ｒ光用光源部１０１ＲからのＲ光は、第１ダイクロイックミラー９０１、及び第２ダイクロイックミラー９０２を透過した後、走査部２００の方向へ進行する。

Ｇ光用光源部１０１ＧからのＧ光は、第１ダイクロイックミラー９０１で反射することにより、光路が略９０度折り曲げられる。第１ダイクロイックミラー９０１で反射したＧ光は、第２ダイクロイックミラー９０２を透過した後、走査部２００の方向へ進行する。Ｂ光用光源部１０１ＢからのＢ光は、第２ダイクロイックミラー９０２で反射することにより、光路が略９０度折り曲げられる。第２ダイクロイックミラー９０２で反射したＢ光は、走査部２００の方向へ進行する。光源ユニット８０１は、このようにして、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光を１本に合成する。

図８に戻って、３つの光源ユニット８０１は、反射ミラー２０２に対して、それぞれ異なる入射角度でレーザ光を入射させる。走査部２００は、副走査方向であるＹ方向において、レーザ光のスポットを所定の間隔で点在させながら、３本のレーザ光を走査させる。３本のレーザ光の間隔は、上記実施例１及び２と同様に、被照射面ＳのＹ方向の長さを３等分した長さと略一致する。本実施例の場合も、フリッカが低減された画像を表示することができる。また、３つの色光を１本に合成して走査させることから、３つの色光を被照射面Ｓの略同一の位置に照射できる。これにより、画像表示装置３０は、色ずれが低減された高品質な画像を表示することができる。

図１０は、本実施例の変形例１に係る画像表示装置４０について説明するものである。本変形例の画像表示装置４０は、各光源ユニット８０１に対応して設けられた３つの走査部２００を有することを特徴とする。画像表示装置４０は、実施例２の画像表示装置２０（図６参照。）と同様に、各光源ユニット８０１で合成されたレーザ光を順次走査させることができる。これにより、フリッカを低減することができる。

図１１は、本実施例の変形例２に係る画像表示装置５０について説明するものである。本変形例の画像表示装置５０は、同色の５つのレーザ光を合成させて走査部２００へ入射させることを特徴とする。画像表示装置５０は、Ｒ光用光源ユニット１１０１Ｒ、Ｇ光用光源ユニット１１０１Ｇ、及び、Ｂ光用光源ユニット１１０１Ｂを有する。Ｒ光用光源ユニット１１０１Ｒは、５つのＲ光を供給する。Ｇ光用光源ユニット１１０１Ｇは、５つのＧ光を供給する。Ｂ光用光源ユニット１１０１Ｂは、５つのＢ光を供給する。同色とは、波長領域が同一又は近似することをいうものとする。Ｒ光用光源ユニット１１０１Ｒと走査部２００との間、Ｇ光用光源ユニット１１０１Ｇと走査部２００との間、Ｂ光用光源ユニット１１０１Ｂと走査部２００との間には、それぞれ凸レンズ１１０２及び凹レンズ１１０３が設けられている。

図１２は、Ｒ光用光源ユニット１１０１Ｒからの５つのＲ光を合成させるための構成について説明するものである。Ｒ光用光源ユニット１１０１Ｒは、５つのＲ光用光源部１０１Ｒを有する。Ｒ光用光源ユニット１１０１Ｒは、各Ｒ光用光源部１０１Ｒにより、５つのＲ光を略平行に進行させる。Ｒ光用光源ユニット１１０１Ｒからの５つのＲ光は、凸レンズ１１０２による収束作用、及び凹レンズ１１０３による拡散作用により、１本のレーザ光とみなせる程度にまで間隔が狭められる。このようにして、Ｒ光用光源ユニット１１０１Ｒからの５つのＲ光は、１本のレーザ光とみなせるレーザ光群へと合成される。Ｇ光用光源ユニット１１０１Ｇからの５つのＧ光、及びＢ光用光源ユニット１１０１Ｂからの５つのＢ光も、それぞれ同様に合成される。なお、複数のレーザ光の合成には凸レンズ１１０２及び凹レンズ１１０３を用いる場合に限られず、他のレンズ系を用いることとしても良い。また、反射ミラー２０２へ入射させることが可能である程度にまで５つのレーザ光の間隔を小さくできる場合、凸レンズ１１０２及び凹レンズ１１０３を省略しても良い。

図１１に戻って、各光源ユニット１１０１Ｒ、１１０１Ｇ、１１０１Ｂからの各レーザ光群は、反射ミラー２０２に対して、それぞれ異なる入射角度でレーザ光を入射する。走査部２００は、副走査方向であるＹ方向において、レーザ光群のスポットを所定の間隔で点在させながら、３つのレーザ光群を走査させる。３つのレーザ光群の間隔は、上記実施例１及び２と同様に、被照射面ＳのＹ方向の長さを３等分した長さと略一致する。本変形例の場合も、フリッカが低減された画像を表示することができる。また、５つのレーザ光を１つのレーザ光群に合成して走査させることから、レーザ光の光量を増加させることができる。これにより、画像表示装置５０においても、明るい画像を得ることができる。なお、各光源ユニット１１０１Ｒ、１１０１Ｇ、１１０１Ｂから供給するレーザ光は複数であれば良く、５つである場合に限られない。レーザ光の数を多くするほど、明るい画像を表示することができる。

図１３は、本実施例の変形例３に係る画像表示装置６０について説明するものである。本変形例の画像表示装置６０は、各光源ユニット１１０１Ｒ、１１０１Ｇ、１１０１Ｂに対応して設けられた３つの走査部２００を有することを特徴とする。画像表示装置６０は、実施例２の画像表示装置２０（図６参照。）と同様に、各光源ユニット１１０１Ｒ、１１０１Ｇ、１１０１Ｂで合成されたレーザ光を順次走査させることができる。これにより、フリッカを低減することができる。

図１４は、本実施例の変形例４に係る画像表示装置７０について説明するものである。本変形例の画像表示装置７０は、それぞれ３つの色光を走査させる３つの走査部２００を備えることを特徴とする。画像表示装置７０は、各走査部２００に対応して設けられたＲ光用光源部１０１Ｒ、Ｇ光用光源部１０１Ｇ、Ｂ光用光源部１０１Ｂを有する。各走査部２００は、それぞれ異なる入射角度で入射する各色光を走査させる。これにより、走査部２００は、副走査方向であるＹ方向において、レーザ光のスポットを所定の間隔で点在させながら、９つのレーザ光を走査させる。

９本のレーザ光の間隔は、被照射面ＳのＹ方向の長さを９等分した長さと略一致する。本実施例の場合、上記の各画像表示装置と比較してさらに非発光期間を短くすることができる。これにより、明るく、さらにフリッカが低減された画像を表示することができる。なお、本変形例の画像表示装置７０は、複数の走査部２００を用いる構成であれば良く、３つの走査部２００を用いる構成に限られない。走査部２００の数を多くするほど、非発光期間を短くすることができる。

図１５は、本発明の実施例４に係る画像表示装置１５００の概略構成を示す。画像表示装置１５００は、観察者側に設けられたスクリーン１５０５にレーザ光を供給し、スクリーン１５０５で反射する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるフロント投写型のプロジェクタである。上記実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。走査部２００からのレーザ光は、出射窓１５１０を透過した後、スクリーン１５０５に入射する。本実施例の場合も、上記実施例１と同様に、フリッカが低減された画像を表示することができる。

なお、上記の実施例において、各色光用光源部は半導体レーザを用いる構成としているが、ビーム状の光を供給可能な構成であれば、これに限られない。例えば、各色光用光源部は、固体レーザ、液体レーザやガスレーザを用いる構成としても良い。

以上のように、本発明に係る画像表示装置は、画像信号に応じて変調された複数のビーム光を走査させることにより画像を表示する場合に適している。

１０ 画像表示装置、１０１Ｒ Ｒ光用光源部、１０１Ｇ Ｇ光用光源部、１０１Ｂ Ｂ光用光源部、１０５ 反射部、１０７ 筐体、１１０ スクリーン、２００ 走査部、Ｓ 被照射面、２０２ 反射ミラー、２０４ 外枠部、２０６ 第１トーションばね、２０７ 第２トーションばね、３０１、３０２ 第１電極、３０５ ミラー側電極、３０６ 第２電極、３０７ 第３トーションばね、３０８ 第４トーションばね、２０ 画像表示装置、３０ 画像表示装置、８０１ 光源ユニット、９０１ 第１ダイクロイックミラー、９０２ 第２ダイクロイックミラー、４０ 画像表示装置、５０ 画像表示装置、１１０１Ｒ Ｒ光用光源ユニット、１１０１Ｇ Ｇ光用光源ユニット、１１０１Ｂ Ｂ光用光源ユニット、１１０２ 凸レンズ、１１０３ 凹レンズ、６０ 画像表示装置、７０ 画像表示装置、１５００ 画像表示装置、１５０５ スクリーン、１５１０ 出射窓。

Claims (7)

1. 画像信号に応じて変調された複数のビーム光を走査させることにより画像を表示する画像表示装置であって、
   前記複数のビーム光を供給する光源部と、
   被照射面において、前記複数のビーム光を第１の方向と、前記第１の方向に略直交する第２の方向へ走査させる走査部と、を有し、
   前記走査部は、前記第１の方向へ前記ビーム光を走査させる周波数が、前記第２の方向へ前記ビーム光を走査させる周波数より高くなるように駆動され、
   前記被照射面に形成される前記ビーム光のスポットをそれぞれ前記第２の方向において点在させながら、前記複数のビーム光を走査させることを特徴とする画像表示装置。
2. 前記走査部は、前記被照射面の前記第２の方向の長さを前記ビーム光の数で等分割した長さと略一致する間隔で前記複数のビーム光を走査させることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記走査部は、前記複数のビーム光を走査させる単独の走査部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
4. 前記走査部は、それぞれ単独又は複数の前記ビーム光を走査させる複数の走査部を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
5. 前記走査部は、それぞれ異なる入射角度で入射する前記複数のビーム光を走査させることを特徴とする請求項３又は４に記載の画像表示装置。
6. 互いに異なる色の前記複数のビーム光を合成させて前記走査部へ入射させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像表示装置。
7. 同色の前記複数のビーム光を合成させて前記走査部へ入射させることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の画像表示装置。

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