JP4682528B2 - 照明装置及び画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、空間光変調素子を照明するための照明装置であって、スペックルノイズが視認されることのない照明装置、及び、係る照明装置を用いて構成された画像表示装置に関する。

従来、液晶表示素子や可変ミラー型空間光変調素子（ＤＭＤ素子）等の空間光変調素子を照明装置によって照明し、この空間光変調素子からの透過光若しくは反射光を投影レンズを介してスクリーン上に投影するように構成された光学式プロジェクタが提案されている。このような光学式プロジェクタにおける照明装置の光源として、現在、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等の高輝度放電ランプが主に用いられている。しかしながら、これらの光源には、以下に述べるような幾つかの問題がある。

第１の問題点として、高輝度放電ランプはその寿命が短いことが挙げられる。例えば、現在、投射型プロジェクタ用の光源として最もよく使用されている１５０ワット・クラスの高圧水銀ランプの寿命は、１５００時間から３０００時間程度である。従って、このような高圧水銀ランプを光源として用いた投射型プロジェクタにおいては、頻繁に高圧水銀ランプの交換を行わなければならない。

また、このような高輝度放電ランプを光源として用いた光学式プロジェクタにおいては、通常、白色光をダイクロイックミラー等で３原色に分離させたうえで、各色成分毎に空間変調し、これらを再び合成してカラー画像を構成している。そのため、このような光学式プロジェクタにおいては、照明装置からカラー画像を得るに至るまでの光学系の構成が複雑であり、また、光利用効率を高くすることができないといった問題がある。

これらの問題を解決するために、照明装置の光源として、半導体レーザを用いることが試みられている。半導体レーザは、実用上十分な寿命を有しており、また、出射光の単色性が良好であるため、大きな色再現領域を実現することを可能とする。

ところで、光源として半導体レーザを用いた照明装置においては、スペックルノイズの問題が発生する。一般に、光学式プロジェクタのスクリーン上に投影された画像や映像を使用者が見る場合、使用者の網膜上においては、投影された画像や映像の各領域からの反射光が重なり合って画像や映像が形成される。このとき、スクリーン上に波長程度以上の高さの凹凸が存在すると、スクリーン上の異なる領域から反射された反射光同士が複雑な位相関係で重ねられる。ところで、半導体レーザからの出射光は高いコヒーレンシ（可干渉性）を有していることから、互いに干渉し合うことになる。そして、このような干渉によって、ランダムな強度の変化、即ち、スペックルノイズが発生する。このようなスペックルノイズの発生は、表示画像の画質低下を招く。

スペックルノイズは、コヒーレンシを有するレーザ光を光源として用いる場合に共通の問題であり、これまでにも、スペックルノイズを低減させるための種々の試みがなされてきた。例えば、ファイバーバンドルを用いた構成が提案されている。このファイバーバンドルは複数の光ファイバーから成り、それぞれの光ファイバーの互いの光路長差を、光源として使われるレーザ光のコヒーレント長よりも長くし、あるいは、コヒーレント長程度としている。このようなファイバーバンドルの一端部からレーザ光を入射させると、他端部からの出射光は、それぞれ非干渉となる。このようなファイバーバンドルの他端部からの出射光を照明光として使用することにより、照明系全体としてのコヒーレンシを低減させることができ、スクリーン上におけるスペックルノイズを低減させることができる。

特開平０６−２０８０８９号

しかしながら、ファイバーバンドルを用いる場合、以下に述べる問題が発生する。即ち、このようなファイバーバンドルにおいては、異なる光ファイバーを通過した光束が各々非干渉となるため、光ファイバーの本数が多いほど、つまり、光束の分割数が多いほど、これらを合流させた照明光のコヒーレンシを低減させることができる。ここで、ｐ本の光ファイバーから成るファイバーバンドルを用いるとする。そして、一般に、シングルモードのパワースペクトラムを有する半導体レーザにおいて、出射光の典型的なスペクトラム幅は１００ＭＨｚ程度であり、コヒーレント長（ｃ）は数メートルのオーダーとなる。従って、ファイバーバンドルを用いて非干渉の照明光を得るためには、最短の光ファイバーと最長の光ファイバーの長さの差は、ｐ×ｃメートルとなる。例えば、光ファイバーの本数ｐを５０本、コヒーレント長ｃを１メートルとした場合、最長の光ファイバーの長さは５０メートル以上となる。それ故、このような長い光ファイバーから成るファイバーバンドルを備えた光学系は、相当に大きな体積及び重量を有するものになってしまい、光学式プロジェクタ全体、あるいは、ヘッドマウントディスプレイ等の虚像表示ディスプレイが大型になってしまう。

スペックルノイズを低減させるための他の構成として、回転拡散板を用いたものが、例えば特開平０６−２０８０８９号に開示されている。この特許公開公報に開示された技術にあっては、半導体レーザから出射された照明光の光路上に、高速で回転する拡散板が配設されている。拡散板を高速回転させることによって、コヒーレント光であるレーザ光によって発生する干渉パターン（スペックルノイズ）を分裂させ、干渉パターン（スペックルノイズ）をスクリーン上において高速に動き回らせる。この構成においては、実際にスペックルノイズが消失するわけではないが、恰もスペックルノイズが消失したかのように見える。

しかしながら、特開平０６−２０８０８９号においては、拡散板として磨りガラス等が用いられるため、光利用効率が低下する。また、このような拡散板を具体的に光学式プロジェクタに組み込む場合、どのような位置に組み込むのか、どのような性質、大きさの拡散板を使用すればよいのかといった具体的な提案は殆どなされていない。更には、高速で回転する拡散板を配設するが故に、機械的強度が要求されるし、回転機器であるモータを必要とするので、消費電力の増加、騒音の発生といった問題もある。

従って、本発明の目的は、照明光としてコヒーレント光であるレーザ光を用い、装置構成を大型化することなく、また、モータ等の回転機器を用いることなく、スペックルノイズが視認されることのない照明装置、及び、係る照明装置を用いて構成された画像表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る照明装置は、
（Ａ）レーザ光源、
（Ｂ）電磁石、
（Ｃ）電磁石に対向して配置され、磁性材料から成る振動板、及び、
（Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
を有する照明装置であって、
拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動することを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る照明装置は、
（Ａ）レーザ光源、
（Ｂ）電磁石、
（Ｃ）電磁石に対向して配置され、永久磁石片が取り付けられた振動板、及び、
（Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
を有する照明装置であって、
拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動することを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る照明装置は、
（Ａ）レーザ光源、
（Ｂ）電磁石が取り付けられた振動板、
（Ｃ）電磁石に対向して配置された永久磁石片、及び、
（Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
を有する照明装置であって、
拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動することを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の第１の態様に係る画像表示装置は、
（Ａ）レーザ光源、
（Ｂ）電磁石、
（Ｃ）電磁石に対向して配置され、磁性材料から成る振動板、及び、
（Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
を有する照明装置、並びに、
（Ｅ）拡散板から射出されたレーザ光によって照明される空間光変調素子、
から成る画像表示装置であって、
拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動することを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の第２の態様に係る画像表示装置は、
（Ａ）レーザ光源、
（Ｂ）電磁石、
（Ｃ）電磁石に対向して配置され、永久磁石片が取り付けられた振動板、及び、
（Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
を有する照明装置、並びに、
（Ｅ）拡散板から射出されたレーザ光によって照明される空間光変調素子、
から成る画像表示装置であって、
拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動することを特徴とする。

上記の目的を達成するための本発明の第３の態様に係る画像表示装置は、
（Ａ）レーザ光源、
（Ｂ）電磁石が取り付けられた振動板、
（Ｃ）電磁石に対向して配置された永久磁石片、及び、
（Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
を有する照明装置、並びに、
（Ｅ）拡散板から射出されたレーザ光によって照明される空間光変調素子、
から成る画像表示装置であって、
拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動することを特徴とする。

本発明の第１の態様〜第３の態様に係る照明装置、あるいは、本発明の第１の態様〜第３の態様に係る画像表示装置（以下、これらを総称して、単に、本発明と呼ぶ場合がある）において、拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動する。ここで、拡散板がレーザ光源からのレーザ光射出方向に対して「主に略垂直方向に」振動するとは、以下の状態を包含することを意味する。即ち、電磁石の作動に基づき振動板に振動が生じ、係る振動が拡散板に伝わり、拡散板が振動するが、振動板の形状、取付方法に依存して、拡散板が取り付けられた振動板の部分の動きが「弧」を描く場合がある。そして、このような場合、拡散板は、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して垂直方向に振動する運動成分、及び、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して平行方向に振動する運動成分を有することになるが、このような拡散板の振動状態を包含させるために、拡散板がレーザ光源からのレーザ光射出方向に対して「主に略垂直方向に」振動すると表現する。

本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る照明装置若しくは画像表示装置においては、電磁石、振動板及び拡散板を組としたとき、係る組を、１組備えていてもよいし、２以上の複数組備えていてもよい。本発明の第３の態様に係る照明装置若しくは画像表示装置においては、振動板、永久磁石片及び拡散板を組としたとき、係る組を、１組備えていてもよいし、２以上の複数組備えていてもよい。

本発明の第１の態様あるいは第２の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置においては、振動板の振動する方向に沿って振動板を挟むように複数の電磁石を配置してもよい。即ち、振動板の振動する方向を上下方向と仮定した場合、振動板の下方及び振動板の上方のそれぞれに電磁石を配置してもよい。本発明の第３の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置においては、振動板の振動する方向に沿って振動板を挟むように複数の永久磁石片を配置してもよい。即ち、振動板の振動する方向を上下方向と仮定した場合、振動板の下方及び振動板の上方のそれぞれに永久磁石片を配置してもよい。

本発明の第１の態様若しくは第２の態様に係る照明装置、あるいは、本発明の第１の態様若しくは第２の態様に係る画像表示装置においては、限定するものではないが、レーザ光源、電磁石、及び、振動板の端部は、シャーシに固定されている構成とすることが好ましい。一方、本発明の第３の態様に係る照明装置、あるいは、本発明の第３の態様に係る画像表示装置においては、限定するものではないが、レーザ光源、永久磁石片、及び、振動板の端部は、シャーシに固定されている構成とすることが好ましい。ここで、シャーシは、金属や合金、プラスチックス、セラミックス等、本質的には任意の材料から作製すればよく、その形状、構成、構造も、レーザ光源、電磁石、振動板、永久磁石片等を固定できる形状、構成、構造であれば、如何なる形状、構成、構造とすることもできる。

本発明の第１の態様〜第３の態様に係る照明装置においては、拡散板から射出されたレーザ光によって、被照明体である空間光変調素子を照明する構成とすることができる。

本発明において、電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数は、振動板（更には拡散板）を低いエネルギーで振動させるために、即ち、電磁石における消費電力を低減させるために、振動板が概ね共振する周波数、即ち、振動板が共振する周波数の近傍の周波数であることが望ましく、更には、電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数は３０Ｈｚ以上、好ましくは６０Ｈｚ以上、より好ましくは９０Ｈｚ以上、一層好ましくは１００Ｈｚ以上であることが望ましく、あるいは又、拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に、振動板の概ね共振周波数ｆ₀にて振動することが望ましい。振動板の共振周波数ｆ₀は、振動板の大きさや厚さ、振動板を構成する材料、振動板に取り付けられた部材（電磁石や永久磁石片、拡散板）の質量等に依存し、これらのパラメータに基づき決定される。尚、電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数が３０Ｈｚを下回ると、スペックルノイズが被照明面上で動き回ることが視認される虞がある。電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数が高くなる程、電磁石の作動のために消費される電力が増加するので、電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数の上限は、電磁石における消費電力を考慮して決定すればよく、一例をして１７０Ｈｚを挙げることができる。電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号は、周知の発振回路から供給することができる。

振動板の共振周波数ｆ₀において振動板を振動させた場合、振動板の風切り音（共鳴音）が大きくなり、振動板の振動が騒音として使用者に認識される場合がある、このような場合には、振動板の共振周波数ｆ₀よりも若干低い周波数（例えば、ｆ₀−５Ｈｚ）あるいは若干高い周波数（例えば、ｆ₀＋５Ｈｚ）で振動板（更には拡散板）を振動させることが好ましい。このような形態を包含するが故に、電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数は、振動板が「概ね」共振する周波数であると表現しており、また、拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に、振動板の「概ね」共振周波数にて振動すると表現している。

本発明にあっては、拡散板は、ビーム整形機能を有する構成とすることができる。ここで、ビーム整形機能とは、レーザ光源から入射するコヒーレントなレーザ光の光強度分布を変化させて、所望の角度及び所望の強度分布として出射する機能である。具体的には、ビーム整形機能を有する拡散板を通過したレーザ光の強度分布を、ガウシアン分布としたり、矩形状の分布とすることができるし、断面円形状や矩形状の光束を出射するような性質を拡散板に付与することもできる。拡散板にビーム整形機能を付与するためには、拡散板を、例えば、ホログラム素子や回折格子のように、表面に所望の凹凸形状が形成された平板から構成すればよい。尚、表面に形成すべき凹凸の大きさや形状、深さ、パターン等を適切に設定することによって、出射光の角度及び強度分布を所望の状態とすることができる。

本発明にあっては、拡散板から射出されたレーザ光が入射する第２の拡散板を更に備えている構成とすることができる。ここで、第２の拡散板の数は１であってもよいし、２以上であってもよい。第２の拡散板は、拡散板と同じ材料（後述する）から作製することもできるし、例えば、アクリル系樹脂やポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ樹脂）といった、拡散板とは異なる材料から作製することもできる。

更には、本発明にあっては、振動する拡散板の振幅（より具体的には、レーザ光射出方向に対して垂直方向の振幅であり、以下においても同様）は、限定するものではないが、０．０５ｍｍ乃至０．４ｍｍであることが好ましい。拡散板の振幅は、拡散板の仕様にも依るが、小さすぎると、スペックルノイズが視認される虞があるし、逆に、大き過ぎると、騒音の発生原因や機械的信頼性の低下、消費電力の増加を引き起こす虞がある。

また、拡散板は、合成樹脂材料を主原料として、具体的には、入射するレーザ光に対して透明な、あるいは、半透明な合成樹脂材料を主原料として作製されていることが好ましい。このような合成樹脂材料として、より具体的には、比較的密度の低い材料、例えば、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）やポリエステル樹脂を挙げることができる。

本発明におけるレーザ光源として、周知の構造を有する半導体レーザを挙げることができる。半導体レーザとしては、コヒーレンシの低いマルチモード発振のものがよいが、単一波長の光源を必要とする照明装置、例えば、色収差の許容量が極めて小さい光学系に用いる場合等においては、この限りではない。また、レーザ光源として半導体レーザを用いる場合、単一の半導体レーザを用いてもよいし、複数の半導体レーザを並列的に用いてもよい。後者の構成を採用すれば、照明装置全体でのスペックルノイズの低減効果を大きくすることができる。

本発明においては電磁石を使用するが、係る電磁石には、複数のコイルを巻くことで作製された電磁コイルや、電磁コイルとしての渦巻き状の回路が形成されたフレキシブル配線板を積層して得られた電磁コイル等の周知のものが含まれる。本発明の第２の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置において、永久磁石片を振動板に取り付ける方法として、接着剤を用いて永久磁石片を振動板に接着する方法、スポット溶接法にて永久磁石片を振動板に固定する方法、ビスやネジを用いて永久磁石片を振動板に固定する方法を例示することができる。また、本発明の第３の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置において、電磁石を振動板に取り付ける方法として、接着剤を用いて電磁石を振動板に接着する方法、スポット溶接法にて電磁石を振動板に固定する方法、ビスやネジを用いて電磁石を振動板に固定する方法を例示することができる。

本発明の第１の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置における振動板を構成する磁性材料として、常磁性材料（電磁石の作動時、電磁石に引き付けられ、電磁石の不作動時、電磁石から何ら作用が及ぼされない材料）や強磁性材料を挙げることができる。これらの材料として、また、本発明の第２の態様若しくは第３の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置における永久磁石片として、具体的には、金属、合金、金属酸化物を挙げることができる。金属としては、鉄や低炭素鋼が代表的である。合金としては、鉄−珪素合金、鉄−アルミニウム合金、鉄−アルミニウム−珪素合金（センダスト等）、ニッケル−鉄合金（パーマロイ等）、鉄−コバルト合金、コバルト−クロム合金、ネオジム系合金、サマリウム・コバルト系合金を挙げることができる。金属酸化物としては、コバルト吸着あるいは被着γ−酸化鉄やフェライトが代表的である。その他、アモルファス軟磁性合金として知られる一群の合金として、鉄−ホウ素合金、鉄−リン−炭素−ホウ素合金、鉄−リン−ホウ素合金、鉄−ニッケル−ホウ素合金、鉄−ニッケル−リン−ホウ素合金、鉄−コバルト−リン−ホウ素−アルミニウム合金を例示することができる。尚、軽量な永久磁石片が要求される場合には、ネオジム系合金やサマリウム・コバルト系合金等、強着磁性のある材料を用い、小型化を図ることが好ましい。また、振動板を構成する常磁性材料はバネ性を有していることが好ましく、このような材料としてバネ用鋼板を挙げることができる。

本発明の第２の態様若しくは第３の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置における振動板を構成する材料として、非磁性材料（電磁石の作動時にも電磁石から何ら作用が及ぼされない材料）であるバネ用ステンレス鋼板やリン青銅板、常磁性材料であるバネ用鋼板等を挙げることができる。

振動板の外形形状は、本質的には任意の形状とすることができ、例えば、帯状の「Ｌ」字状を例示することができる。また、振動板に取り付けられた永久磁石片の外形形状も、本質的には任意の形状とすることができ、例えば、矩形形状、円形形状を例示することができる。

本発明の第１の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置における電磁石と振動板とは対向して配置されていればよく、また、本発明の第２の態様若しくは第３の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置における電磁石と永久磁石片とは対向して配置されていればよく、要は、電磁石の作動によって効果的に振動板が振動するような配置関係とすればよい。尚、振動板の共振点は、振動板の質量、振動板上に配置された拡散板や永久磁石片、電磁石の質量、振動板の支点から重心位置までの距離、振動板を構成する材料の横弾性係数等に依存する。そして、本発明の第１の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置において電磁石は、振動板の共振点あるいはその近傍に位置することが好ましく、本発明の第２の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置における永久磁石片は、振動板の共振点あるいはその近傍に取り付けることが好ましく、本発明の第３の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置における電磁石は、振動板の共振点あるいはその近傍に取り付けることが好ましい。

本発明において、空間光変調素子として、液晶表示素子や可変ミラー型空間光変調素子（ＤＭＤ素子）、２次元可動ＭＥＭＳミラーを例示することができる。

拡散板と空間光変調素子との間に、必要に応じて、コリメータレンズや、コンデンサーレンズ、リレーレンズ、フライアイレンズを配置してもよい。

本発明の第１の態様〜第３の態様に係る照明装置は、本発明の第１の態様〜第３の態様に係る画像表示装置に組み込んで使用することができる他、レーザ顕微鏡、ＤＮＡ検査装置に組み込んで使用することもできる。

本発明の第１の態様〜第３の態様に係る画像表示装置にあっては、空間光変調素子の像を形成する結像手段（レンズ系）を更に備えていてもよい。そして、本発明の第１の態様〜第３の態様に係る画像表示装置を、例えば、所謂フロントプロジェクタに組み込むことで、結像手段である投影レンズによって空間光変調素子における画像や映像をスクリーン上に投影することにより、空間光変調素子による空間光変調に応じた画像表示を行うことができる。また、ビューファインダーやヘッドマウントディスプレイ等に組み込むことで、接眼光学系によって空間光変調素子における画像や映像を観察することができる。

本発明においては、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に拡散板を振動させるので、低騒音であり、動作信頼性が高く、安定した所望の振幅運動を得ることができ、照明光としてコヒーレント光であるレーザ光を用いても、スペックルノイズが視認されることを確実に防止することができる。しかも、装置構成が大型化することもなく、また、モータ等の回転機器も不要である。従って、消費電力の低減、デザイン状況等に合わせた照明装置あるいは画像表示装置の小型化、軽量化等を実現することができる。

本発明の第１の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置において振動板を常磁性材料から構成する場合、図１０の（Ａ）に模式的に示すように、時刻Ｔ₁₁において電磁石の作動を開始させて電磁石と振動板との間に引力を生成させ、時刻Ｔ₁₂において電磁石の作動を停止させたとすると、振動板（更には拡散板）は、図１０の（Ａ）に模式的に示すように振動し、その振動は減衰していく。一方、例えば、図１０の（Ｂ）に模式的に示すように、時刻Ｔ₂₁において電磁石の作動を再び開始させて電磁石と振動板との間に引力を生成させ、時刻Ｔ₂₂において電磁石の作動を停止させたとすると、時間が経過しても、振動板（更には拡散板）を一定の振れ量で振動させることが可能となる。即ち、本発明の第１の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置において振動板を常磁性材料から構成する場合、振動板の共振周波数ｆ₀に基づき得られた１／（Ｔ₂₁−Ｔ₁₁）Ｈｚの周波数を概ね有するパルス状の矩形波電気信号［デューティ比＝（Ｔ₁₂−Ｔ₁₁）／（Ｔ₂₁−Ｔ₁₁）］を電磁石に供給すれば、振動板（更には拡散板）は、時間が経過しても、一定の振れ量で振動することになる。尚、電磁石に供給するパルス状の矩形波電気信号の電圧は、０ボルト及び＋Ｖ（あるいは−Ｖ）ボルトとすることが望ましい。尚、図１０の（Ａ）及び（Ｂ）並びに図１１には、振動板の変位状態を模式的に実線で図示し、併せて、パルス状の矩形波電気信号を模式的に点線で図示したが、これらはあくまでも例示である。

一方、本発明の第１の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置において、振動板の振動する方向に沿って振動板を挟むように複数の電磁石を配置する場合、図１１に模式的に示すように、時刻Ｔ₁₁において振動板の一方の側に配置された電磁石の作動を開始させて係る電磁石と振動板との間に引力を生成させ、時刻Ｔ₁₂において係る電磁石の作動を停止させ、時刻Ｔ₁₃において振動板の他方の側に配置された電磁石の作動を開始させて係る電磁石と振動板との間に引力を生成させ、時刻Ｔ₁₄において係る電磁石の作動を停止させたとすると、時間が経過しても、振動板（更には拡散板）を一定の振れ量で振動させることが可能となる。即ち、本発明の第１の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置において、振動板の振動する方向に沿って振動板を挟むように複数の電磁石を配置する場合、振動板の共振周波数ｆ₀に基づき得られた１／（Ｔ₂₁−Ｔ₁₁）Ｈｚの周波数を概ね有するパルス状の矩形波電気信号［デューティ比＝（（Ｔ₁₂−Ｔ₁₁）＋（Ｔ₁₄−Ｔ₁₃））／（Ｔ₂₁−Ｔ₁₁）］を電磁石に供給すれば、振動板（更には拡散板）は、時間が経過しても、一定の振れ量で振動することになる。尚、振動板の一方の側に配置された電磁石に供給するパルス状の矩形波電気信号の電圧を＋Ｖ₁ボルト及び０ボルト、振動板の他方の側に配置された電磁石に供給するパルス状の矩形波電気信号の電圧を−Ｖ₂ボルト及び０ボルトとすることが望ましい。ここで、｜＋Ｖ₁｜の値と｜−Ｖ₂｜の値は、同じであっても、異なっていてもよい。

一方、本発明の第１の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置において振動板を強磁性材料（永久磁石として作用する材料）から構成する場合、また、本発明の第２の態様若しくは第３の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置においては、図１１に模式的に示すように、時刻Ｔ₁₁において電磁石の作動を開始させて電磁石と振動板（あるいは永久磁石片）との間に引力を生成させ、時刻Ｔ₁₂において電磁石の作動を停止させ、時刻Ｔ₁₃において電磁石の作動を再び開始させて（但し、電磁石を流れる電流の方向は、時刻Ｔ₁₁から時刻Ｔ₁₂において電磁石を流れる電流の方向と逆の方法）電磁石と振動板（あるいは永久磁石片）との間に斥力を生成させ、時刻Ｔ₁₄において電磁石の作動を停止させたとすると、時間が経過しても、振動板（更には拡散板）を一定の振れ量で振動させることが可能となる。即ち、本発明の第１の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置において振動板を強磁性材料から構成する場合、また、本発明の第２の態様若しくは第３の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置においては、振動板の共振周波数ｆ₀に基づき得られた１／（Ｔ₂₁−Ｔ₁₁）Ｈｚの周波数を概ね有するパルス状の交流の矩形波電気信号［デューティ比＝（（Ｔ₁₂−Ｔ₁₁）＋（Ｔ₁₄−Ｔ₁₃））／（Ｔ₂₁−Ｔ₁₁）］を電磁石に供給すれば、振動板（更には拡散板）は、時間が経過しても、一定の振れ量で振動することになる。尚、電磁石に供給するパルス状の交流の矩形波電気信号の電圧を＋Ｖ₁ボルト及び−Ｖ₂ボルトとすることが望ましい。ここで、｜＋Ｖ₁｜の値と｜−Ｖ₂｜の値は、同じであっても、異なっていてもよい。

以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明する。

実施例１は、本発明の第１の態様に係る照明装置及び画像表示装置に関する。実施例１の照明装置１０、及び、係る照明装置１０を組み込んだ画像表示装置２０の概念図を、図１の（Ａ）に示す。また、振動板１３及び拡散板１５の模式的な側面図（レーザ光源側から眺めた側面図）を、図１の（Ｂ）に示す。更には、照明装置１０が動作中の模式図を、図２に示す。

実施例１の照明装置１０は、
（Ａ）レーザ光源１１、
（Ｂ）電磁石（電磁コイル）１２、
（Ｃ）電磁石１２に対向して配置され、磁性材料から成る振動板１３、及び、
（Ｄ）振動板１３に配置され（具体的には、振動板１３の一端に配置され）、レーザ光源１１から射出されたレーザ光が入射する拡散板１５、
を有する。

そして、実施例１の照明装置１０にあっては、拡散板１５から射出されたレーザ光によって、被照明体である空間光変調素子２１を照明する。

実施例１の画像表示装置２０は、係る照明装置１０、並びに、
（Ｅ）拡散板１５から射出されたレーザ光によって照明される空間光変調素子２１（具体的には、公称０．４インチサイズの液晶表示素子）、
から成る。

具体的には、レーザ光源１１は、波長６５０ｎｍのレーザ光を射出する半導体レーザから成る。そして、コヒーレント光を出射して空間光変調素子２１を照明するコヒーレント光源手段であるレーザ光源１１から出射したコヒーレント光束は、直線偏光状態の拡散光束であり、拡散しながら拡散板１５に入射する。

電磁石（電磁コイル）１２は、絶縁材料で被覆された銅線をコイル状に８０回、巻いたものであり、直径約５ｍｍである。電磁石（電磁コイル）１２は、周知の発振回路１９に電気的に接続されている。また、電磁石１２は、振動板１３の共振点あるいはその近傍に位置している。振動板１３は強磁性材料であるネオジム系合金から作製されており、幅５ｍｍ、長さ６ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍの帯状材料を折り曲げ、「Ｌ」字状としてある。拡散板１５が取り付けられた振動板１３の一端の部分には、レーザ光を通過させるための貫通孔１３Ａが設けられている。画像表示装置２０全体の大きさは、５ｍｍ×８ｍｍ×６ｍｍであり、照明装置１０全体の大きさは、５ｍｍ×５ｍｍ×６ｍｍである。

拡散板１５は、帯状の「Ｌ」字状の振動板１３の一端（振動板１３の略動作点に相当する）に、接着剤を用いて取り付けられており、合成樹脂材料を主原料として作製されている。具体的には、拡散板１５は、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ樹脂）から作製されている。更には、拡散板１５はビーム整形機能を有する。即ち、拡散板１５は、ホログラム素子や回折格子のように、表面に所望の凹凸形状が形成された平板から構成されており、レーザ光源１１から入射するコヒーレント光であるレーザ光を所望の強度分布及び所望の角度に配光して出射する。

尚、レーザ光源１１、電磁石１２、及び、振動板１３の端部（他端）、並びに、空間光変調素子２１は、シャーシ１８に適切な方法で固定されている。具体的には、振動板１３は、ビス１３Ｂを用いてシャーシ１８に片持ちはり固定方式で、変位自在に固定されている。更には、拡散板１５から射出されたレーザ光が入射する第２の拡散板（２枚の第２の拡散板１６，１７）を更に備えており、これらも、シャーシ１８に適切な方法で固定されている。第２の拡散板１６，１７はＰＥＴ樹脂から作製されている。

そして、拡散板１５は、電磁石１２の作動に基づき、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動する。より具体的には、振動板１３には、電磁石１２の作動に基づき、シャーシ１８に取り付けられた部分を支点として「弧」を描く振動が生じる結果、拡散板１５も振動するが、拡散板１５は、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向に振動する運動成分、及び、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して平行方向に振動する運動成分を有する。尚、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向（図２の矢印を参照）に沿った拡散板１５の振動量（振動する拡散板１５の振幅）を０．１ｍｍとした。振動する拡散板１５の振幅は、発振回路１９からの電磁石１２への印加電圧で調整することができる。

実施例１にて使用した振動板１３及び拡散板１５の合計質量は１５０ミリグラムであり、実施例１にて使用した振動板１３の共振周波数ｆ₀は１３０Ｈｚであった。ところで、振動板１３の共振周波数ｆ₀において振動板１３を振動させた場合、振動板１３の風切り音（共鳴音）が大きくなり、振動板１３の振動が騒音として使用者に認識されることがある。それ故、振動板１３の共振周波数ｆ₀よりも若干低い周波数（ｆ₀−５＝１２５Ｈｚ）で振動板１３（更には拡散板１５）を振動させた。即ち、拡散板１５を、電磁石１２の作動に基づき、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に、振動板１３の概ね共振周波数（１２５Ｈｚ）にて振動させた。更には、発振回路１９から、電磁石１２の作動のために電磁石１２に供給される電気信号の周波数を、振動板１３が概ね共振する周波数である１２５Ｈｚとし、係る電気信号として、デューティ比５０％未満のパルス状の矩形波電気信号（電磁石１２に流れる電流の方向は一方向のみ）を用いた。

このように、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向に沿った拡散板１５の振動量（振動する拡散板１５の振幅）を０．１ｍｍとし、振動周波数を１２５Ｈｚとすることによって、スペックルノイズが視認されることは全く無かった。また、振動板１３の風切り音（共鳴音）が無くなり、振動板１３の振動が騒音として使用者に認識されることが無かった。更には、図１０の（Ｂ）に模式的に示したように、時間が経過しても、振動板１３（更には拡散板１５）を一定の振れ量で振動させることができた。

実施例２は、本発明の第２の態様に係る照明装置及び画像表示装置に関する。実施例２の照明装置１１０、及び、係る照明装置１１０を組み込んだ画像表示装置１２０の概念図を、図３の（Ａ）に示す。また、振動板１１３及び拡散板１５の模式的な側面図（レーザ光源側から眺めた側面図）を、図３の（Ｂ）に示す。

実施例２の照明装置１１０は、
（Ａ）レーザ光源１１、
（Ｂ）電磁石（電磁コイル）１２、
（Ｃ）電磁石１２に対向して配置され、永久磁石片１１４が取り付けられた振動板１１３、及び、
（Ｄ）振動板１１３に配置され（具体的には、振動板１１３の一端に配置され）、レーザ光源１１から射出されたレーザ光が入射する拡散板１５、
を有する。

実施例２における振動板１１３は非磁性材料であるステンレス鋼板から作製されており、幅５ｍｍ、長さ６ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍの帯状材料を折り曲げ、「Ｌ」字状としてある。拡散板１５が取り付けられた振動板１１３の一端の部分には、レーザ光を通過させるための貫通孔１１３Ａが設けられている。また、永久磁石片１１４は、ネオジム系合金から成り、外径４ｍｍ、厚さ０．３ｍｍの円筒形状である。永久磁石片１１４は、振動板１１３の共振点あるいはその近傍に、電磁石１２と対向して、接着剤を用いて取り付けられている。

以上に説明した点を除き、実施例２の照明装置及び画像表示装置の構成、構造は、実施例１において説明した照明装置及び画像表示装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

拡散板１５は、電磁石１２の作動に基づき、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動する。より具体的には、振動板１１３には、電磁石１２の作動に基づき、実施例１と同様に、シャーシ１８に取り付けられた部分を支点として「弧」を描く振動が生じる結果、拡散板１５も振動する。そして、拡散板１５は、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向に振動する運動成分、及び、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して平行方向に振動する運動成分を有する。尚、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向（図２の矢印を参照）に沿った拡散板１５の振動量（振動する拡散板１５の振幅）を、実施例１と同様に、０．１ｍｍとした。振動する拡散板１５の振幅は、発振回路１９からの電磁石１２への印加電圧で調整することができる。

振動板１１３の共振周波数ｆ₀よりも若干低い周波数（ｆ₀−５＝１２５Ｈｚ）で振動板１１３（更には拡散板１５）を振動させた。即ち、拡散板１５を、電磁石１２の作動に基づき、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に、振動板１１３の概ね共振周波数（１２５Ｈｚ）にて振動させた。更には、発振回路１９から、電磁石１２の作動のために電磁石１２に供給される電気信号の周波数を、振動板１１３が概ね共振する周波数である１２５Ｈｚとし、係る電気信号として、デューティ比５０％未満のパルス状の交流の矩形波電気信号（電磁石１２に流れる電流の方向は二方向）を用いた。

このように、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向に沿った拡散板１５の振動量（振動する拡散板１５の振幅）を０．１ｍｍとし、振動周波数を１２５Ｈｚとすることによって、スペックルノイズが視認されることは全く無かった。また、振動板１１３の風切り音（共鳴音）が無くなり、振動板１１３の振動が騒音として使用者に認識されることが無かった。更には、図１１に模式的に示したように、電磁石１２と振動板１１３との間には、交流の矩形波電気信号の半周期毎に、引力及び斥力が働き、時間が経過しても、振動板１１３（更には拡散板１５）を一定の振れ量で振動させることができた。

実施例３は、本発明の第３の態様に係る照明装置及び画像表示装置に関する。実施例３の照明装置２１０、及び、係る照明装置２１０を組み込んだ画像表示装置２２０の概念図を、図４の（Ａ）に示す。また、振動板２１３及び拡散板１５の模式的な側面図（レーザ光源側から眺めた側面図）を、図４の（Ｂ）に示す。

実施例３の照明装置２１０は、
（Ａ）レーザ光源１１、
（Ｂ）電磁石２１２が取り付けられた振動板２１３、
（Ｃ）電磁石２１２に対向して配置された永久磁石片２１４、及び、
（Ｄ）振動板２１３に配置され（具体的には、振動板２１３の一端に配置され）、レーザ光源１１から射出されたレーザ光が入射する拡散板１５、
を有する。

実施例３における振動板２１３は非磁性材料であるステンレス鋼板から作製されており、幅５ｍｍ、長さ６ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍの帯状材料を折り曲げ、「Ｌ」字状としてある。拡散板１５が取り付けられた振動板２１３の一端の部分には、レーザ光を通過させるための貫通孔２１３Ａが設けられている。また、実施例２において説明した永久磁石片１１４と同様の永久磁石片２１４は、振動板２１３の共振点あるいはその近傍のシャーシ１８に、電磁石２１２と対向して、接着剤を用いて取り付けられている。また、実施例１において説明した電磁石１２と同様の電磁石２１２は、振動板２１３の力点になる中間程の所に、永久磁石片２１４と対向して、振動板２１３に接着剤を用いて取り付けられている。

以上に説明した点を除き、実施例３の照明装置及び画像表示装置の構成、構造は、実施例１において説明した照明装置及び画像表示装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

拡散板１５は、電磁石２１２の作動に基づき、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動する。より具体的には、振動板２１３には、電磁石２１２の作動に基づき、実施例１と同様に、シャーシ１８に取り付けられた部分を支点として「弧」を描く振動が生じる結果、拡散板１５も振動する。そして、拡散板１５は、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向に振動する運動成分、及び、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して平行方向に振動する運動成分を有する。尚、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向（図２の矢印を参照）に沿った拡散板１５の振動量（振動する拡散板１５の振幅）を、実施例１と同様に、０．１ｍｍとした。振動する拡散板１５の振幅は、発振回路１９からの電磁石２１２への印加電圧で調整することができる。

振動板２１３の共振周波数ｆ₀よりも若干低い周波数（ｆ₀−５＝１２５Ｈｚ）で振動板２１３（更には拡散板１５）を振動させた。即ち、拡散板１５を、電磁石２１２の作動に基づき、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に、振動板２１３の概ね共振周波数（１２５Ｈｚ）にて振動させた。更には、発振回路１９から、電磁石２１２の作動のために電磁石２１２に供給される電気信号の周波数を、振動板２１３が概ね共振する周波数である１２５Ｈｚとし、係る電気信号として、デューティ比５０％未満のパルス状の交流の矩形波電気信号（電磁石２１２に流れる電流の方向は二方向）を用いた。

このように、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向に沿った拡散板１５の振動量（振動する拡散板１５の振幅）を０．１ｍｍとし、振動周波数を１２５Ｈｚとすることによって、スペックルノイズが視認されることは全く無かった。また、振動板２１３の風切り音（共鳴音）が無くなり、振動板２１３の振動が騒音として使用者に認識されることが無かった。更には、図１１に模式的に示したように、電磁石２１２と永久磁石片２１４との間には、交流の矩形波電気信号の半周期毎に、引力及び斥力が働き、時間が経過しても、振動板２１３（更には拡散板１５）を一定の振れ量で振動させることができた。

実施例４は、実施例１の変形である。実施例４の照明装置１０、及び、係る照明装置１０を組み込んだ画像表示装置２０の概念図を、図５に示す。

実施例４においては、振動板１３の振動する方向に沿って振動板１３を挟むように複数の電磁石１２Ａ，１２Ｂが配置されている。即ち、振動板１３の振動する方向を上下方向と仮定した場合、振動板１３の下方及び振動板の上方のそれぞれに電磁石１２Ａ，１２Ｂが配置されている。

以上に説明した点を除き、実施例４の照明装置及び画像表示装置の構成、構造は、実施例１において説明した照明装置及び画像表示装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

拡散板１５は、電磁石１２Ａ，１２Ｂの作動に基づき（具体的には、電磁石１２Ａに電流を流しているときには電磁石１２Ｂには電流を流さず、電磁石１２Ｂに電流を流しているときには電磁石１２Ａには電流を流さない）、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動する。より具体的には、振動板１３には、電磁石１２Ａ，１２Ｂの作動に基づき、実施例１と同様に、シャーシ１８に取り付けられた部分を支点として「弧」を描く振動が生じる結果、拡散板１５も振動する。そして、拡散板１５は、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向に振動する運動成分、及び、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して平行方向に振動する運動成分を有する。尚、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向（図２の矢印を参照）に沿った拡散板１５の振動量（振動する拡散板１５の振幅）を、実施例１と同様に、０．１ｍｍとした。振動する拡散板１５の振幅は、発振回路１９からの電磁石１２Ａ，１２Ｂへの印加電圧で調整することができる。

また、振動板１３の共振周波数ｆ₀よりも若干低い周波数（ｆ₀−５＝１２５Ｈｚ）で振動板１３（更には拡散板１５）を振動させた。即ち、拡散板１５を、電磁石１２Ａ，１２Ｂの作動に基づき、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に、振動板１３の概ね共振周波数（１２５Ｈｚ）にて振動させた。更には、発振回路１９から、電磁石１２Ａ，１２Ｂの作動のために電磁石１２Ａ，１２Ｂに供給される電気信号の周波数を、振動板１３が概ね共振する周波数である１２５Ｈｚとし、係る電気信号として、デューティ比５０％未満のパルス状の交流の矩形波電気信号を用いた。具体的には、図１１に模式的に示すように、時刻Ｔ₁₁において振動板１３の一方の側に配置された電磁石１２Ａの作動を開始させて係る電磁石１２Ａと振動板１３との間に引力を生成させ、時刻Ｔ₁₂において係る電磁石１２Ａの作動を停止させ、時刻Ｔ₁₃において振動板１３の他方の側に配置された電磁石１２Ｂの作動を開始させて係る電磁石１２Ｂと振動板１３との間に引力を生成させ、時刻Ｔ₁₄において係る電磁石１２Ｂの作動を停止させた。これによって、電磁石１２Ａ，１２Ｂと振動板１３との間には、交流の矩形波電気信号の半周期毎に、引力、及び、係る引力と反対方向の引力が働き、時間が経過しても、振動板１３（更には拡散板１５）を一定の振れ量で振動させることができた。

このように、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して垂直方向に沿った拡散板１５の振動量（振動する拡散板１５の振幅）を０．１ｍｍとし、振動周波数を１２５Ｈｚとすることによって、スペックルノイズが視認されることは全く無かった。また、振動板１３の風切り音（共鳴音）が無くなり、振動板１３の振動が騒音として使用者に認識されることは無かった。

以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例にて説明した照明装置及び画像表示装置の構成、構造、あるいは又、照明装置及び画像表示装置を構成する各種部材の寸法や大きさ、材質は、例示であり、適宜、変更することができる。

実施例２の変形として、振動板１１３の振動する方向に沿って振動板１１３を挟むように複数の電磁石１２を配置してもよい。即ち、振動板１１３の振動する方向を上下方向と仮定した場合、振動板１１３の下方及び振動板１１３の上方のそれぞれに電磁石１２を配置してもよい。また、実施例３の変形として、振動２１３板の振動する方向に沿って振動板２１３を挟むように複数の永久磁石片２１４を配置してもよい。即ち、振動板２１３の振動する方向を上下方向と仮定した場合、振動板２１３の下方及び振動板２１３の上方のそれぞれに永久磁石片２１４を配置してもよい。

また、実施例２の変形として、振動板１１３に永久磁石片１１４を取り付る代わりに、常磁性材料片を取り付けてもよく、この場合の振動板１１３（更には拡散板１５）の振動状態は、実質的に実施例１にて説明した振動板１３（更には拡散板１５）の振動状態と同じとなる。また、この実施例２の変形例と、振動板１１３の振動する方向に沿って振動板１１３を挟むように複数の電磁石１２を配置した実施例２の変形例とを組み合わせた場合には、振動板１１３（更には拡散板１５）の振動状態は、実質的に実施例４にて説明した振動板１３（更には拡散板１５）の振動状態と同じとなる。

更には、実施例３の変形として、電磁石２１２に対向して永久磁石片２１４を配置する代わりに、常磁性材料片を配置してもよく、この場合の振動板２１３（更には拡散板１５）の振動状態は、実質的に実施例１にて説明した振動板１３（更には拡散板１５）の振動状態と同じとなる。

実施例１、実施例２及び実施例４においては、電磁石、振動板及び拡散板を組としたとき、係る組を、１組備えている構成を説明したが、係る組は１組に限定するものではない。また、実施例においては、振動板、永久磁石片及び拡散板を組としたとき、係る組を、１組備えている構成を説明したが、係る組は１組に限定するものではない。

図６に、実施例１の変形例を示す。この実施例１の変形例にあっては、第１の拡散板１７を１枚とし、拡散板１５と第２の拡散板１７との間に、振動板１３Ｃに配置され（具体的には、振動板１３Ｃの一端に配置され）、レーザ光源１１から射出されたレーザ光（より具体的には、拡散板１５から射出されたレーザ光）が入射する拡散板１５Ｃを備えている。尚、振動板１３Ｃは、電磁石１２Ｃに対向して配置され、磁性材料から成る。そして、この拡散板１５Ｃは、電磁石１２Ｃの作動に基づき、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動する。電磁石１２Ｃ、振動板１３Ｃ及び拡散板１５Ｃの構成、構造は、実質的に、実施例１における電磁石１２、振動板１３及び拡散板１５の構成、構造と同様とすることができる。

図７に、実施例２の変形例を示す。この実施例２の変形例にあっては、第１の拡散板１７を１枚とし、拡散板１５と第２の拡散板１７との間に、振動板１１３Ｃに配置され（具体的には、振動板１１３Ｃの一端に配置され）、レーザ光源１１から射出されたレーザ光（より具体的には、拡散板１５から射出されたレーザ光）が入射する拡散板１５Ｃを備えている。尚、振動板１３Ｃは電磁石１２Ｃに対向して配置され、振動板１３Ｃには永久磁石片１１４Ｃが取り付けられている。そして、この拡散板１５Ｃは、電磁石１２Ｃの作動に基づき、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動する。電磁石１２Ｃ、振動板１１３Ｃ、永久磁石片１１４Ｃ及び拡散板１５Ｃの構成、構造は、実質的に、実施例２における電磁石１２、振動板１１３、永久磁石片１１４及び拡散板１５の構成、構造と同様とすることができる。

図８に、実施例３の変形例を示す。この実施例３の変形例にあっては、第１の拡散板１７を１枚とし、拡散板１５と第２の拡散板１７との間に、振動板２１３Ｃに配置され（具体的には、振動板２１３Ｃの一端に配置され）、レーザ光源１１から射出されたレーザ光（より具体的には、拡散板１５から射出されたレーザ光）が入射する拡散板１５Ｃを備えている。尚、振動板２１３Ｃには電磁石２１２Ｃが取り付けられており、電磁石２１２Ｃに対向して配置された永久磁石片２１４Ｃはシャーシ１８に取り付けられている。そして、この拡散板１５Ｃは、電磁石２１２Ｃの作動に基づき、レーザ光源１１からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動する。電磁石２１２Ｃ、振動板２１３Ｃ、永久磁石片２１４Ｃ及び拡散板１５Ｃの構成、構造は、実質的に、実施例３における電磁石２１２、振動板２１３、永久磁石片２１４及び拡散板１５の構成、構造と同様とすることができる。

また、実施例においては、１つの振動板に１つの拡散板を配置したが、１つの振動板に配置すべき拡散板の数は１つに限定されない。例えば、実施例１において説明した照明装置において、１つの振動板１３Ｄに２つの拡散板１５，１５Ｄを配置した例を図９に示す。尚、拡散板１５Ｄの位置は、図９に示した位置に限定されない。また、図９に示した構造を、他の全ての実施例に適用することもできる。

実施例においては、レーザ光源を専ら１つとしたが、レーザ光源の数は１つに限定されるものではない。赤色、緑色、青色の光の３原色をそれぞれ射出する１組、３個のレーザ光源を用いることもできるし、あるいは、赤色、緑色、青色の光の３原色をそれぞれ射出する３個のレーザ光源の整数倍から成るレーザ光源を用いることもできる。以下、このような構成の照明装置及び画像表示装置の動作の一例を説明する。即ち、各レーザ光源から出射された赤色、緑色、青色のレーザ光は、それぞれ、コリメータレンズによって平行光束とされ、赤色レーザ光は、ミラー、又は、赤色レーザ光のみを反射するダイクロイックミラーによって反射され、緑色レーザ光のみを反射するダイクロイックミラー及び青色レーザ光のみを反射するダイクロイックミラーを透過する。緑色レーザ光は、緑色レーザ光のみを反射するダイクロイックミラーによって反射され、青色レーザ光のみを反射するダイクロイックミラーを透過する。青色レーザ光は、青色レーザ光のみを反射するダイクロイックミラーによって反射される。このようにして、赤色、緑色、青色のレーザ光は、合成されて、コンデンサーレンズに入射される。コンデンサーレンズに入射された合成レーザ光はコンデンサーレンズによって集光され、リレーレンズを介して拡散光とされ、コリメータレンズに入射される。そして、このコリメータレンズは、入射された合成レーザ光を平行光束として空間光変調素子に入射させる。このようにして、空間光変調素子が照明される。そして、このような構成の照明装置及び画像表示装置が組み込まれた所謂フロントプロジェクタにあっては、空間光変調素子を照明し、この空間光変調素子によって表示する画像信号に応じて変調された光束を、結像手段である投射レンズによってスクリーン上等に投影して、空間光変調素子の像を形成して画像表示を行うことができる。

図１の（Ａ）は、実施例１の照明装置、及び、係る照明装置を組み込んだ画像表示装置の概念図であり、図１の（Ｂ）は、振動板及び拡散板の模式的な側面図である。 図２は、実施例１の照明装置が動作中の模式図である。 図３の（Ａ）は、実施例２の照明装置、及び、係る照明装置を組み込んだ画像表示装置の概念図であり、図３の（Ｂ）は、振動板及び拡散板の模式的な側面図である。 図４の（Ａ）は、実施例３の照明装置、及び、係る照明装置を組み込んだ画像表示装置の概念図であり、図４の（Ｂ）は、振動板及び拡散板の模式的な側面図である。 図５は、実施例４の照明装置、及び、係る照明装置を組み込んだ画像表示装置の概念図である。 図６は、実施例１の照明装置の変形例、及び、係る照明装置の変形例を組み込んだ画像表示装置の変形例の概念図である。 図７は、実施例２の照明装置の変形例、及び、係る照明装置の変形例を組み込んだ画像表示装置の変形例の概念図である。 図８は、実施例３の照明装置の変形例、及び、係る照明装置の変形例を組み込んだ画像表示装置の変形例の概念図である。 図９は、実施例１の照明装置の別の変形例、及び、係る照明装置の別の変形例を組み込んだ画像表示装置の変形例の概念図である。 図１０の（Ａ）及び（Ｂ）は、本発明の第１の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置において振動板を常磁性材料から構成する場合の振動板の振動状態を模式的に示すグラフである。 図１１は、本発明の第１の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置において振動板を強磁性材料から構成する場合の、また、本発明の第２の態様若しくは第３の態様に係る照明装置あるいは画像表示装置における振動板の振動状態を模式的に示すグラフである。

符号の説明

１０，１１０，２１０・・・照明装置、１１・・・レーザ光源、１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，２１２，２１２Ｃ・・・電磁石（電磁コイル）、１３，１３Ｃ，１３Ｄ，１１３，１１３Ｃ，２１３，２１３Ｃ・・・振動板、１３Ａ，１１３Ａ，２１３Ａ・・・貫通孔、１３Ｂ・・・ビス、１１４，１１４Ｃ，２１４，２１４Ｃ・・・永久磁石片、１５，１５Ｃ，１５Ｄ・・・拡散板、１６，１７・・・第２の拡散板、１８・・・シャーシ、１９・・・発振回路、２０・・・画像表示装置、２１・・・空間光変調素子

Claims (14)

1. （Ａ）レーザ光源、
   （Ｂ）電磁石、
   （Ｃ）電磁石に対向して配置され、磁性材料から成る振動板、及び、
   （Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
   を有する照明装置であって、
   拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動し、
   電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数は、振動板の風切り音発生の防止のため、振動板が共振する周波数をｆ₀としたとき、（ｆ₀−５）Ｈｚ、あるいは、（ｆ₀＋５）Ｈｚである照明装置。
2. （Ａ）レーザ光源、
   （Ｂ）電磁石、
   （Ｃ）電磁石に対向して配置され、永久磁石片が取り付けられた振動板、及び、
   （Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
   を有する照明装置であって、
   拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動し、
   電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数は、振動板の風切り音発生の防止のため、振動板が共振する周波数をｆ₀としたとき、（ｆ₀−５）Ｈｚ、あるいは、（ｆ₀＋５）Ｈｚである照明装置。
3. （Ａ）レーザ光源、
   （Ｂ）電磁石が取り付けられた振動板、
   （Ｃ）電磁石に対向して配置された永久磁石片、及び、
   （Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
   を有する照明装置であって、
   拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動し、
   電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数は、振動板の風切り音発生の防止のため、振動板が共振する周波数をｆ₀としたとき、（ｆ₀−５）Ｈｚ、あるいは、（ｆ₀＋５）Ｈｚである照明装置。
4. レーザ光源、電磁石、及び、振動板の端部は、シャーシに固定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の照明装置。
5. レーザ光源、永久磁石片、及び、振動板の端部は、シャーシに固定されていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
6. 電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数は１００Ｈｚ以上である請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
7. 拡散板は、ビーム整形機能を有する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
8. 拡散板から射出されたレーザ光が入射する第２の拡散板を更に備えている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
9. 振動する拡散板の振幅は、０．０５ｍｍ乃至０．４ｍｍである請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
10. 拡散板から射出されたレーザ光によって空間光変調素子を照明する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
11. 拡散板は、合成樹脂材料を主原料として作製されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の照明装置。
12. （Ａ）レーザ光源、
    （Ｂ）電磁石、
    （Ｃ）電磁石に対向して配置され、磁性材料から成る振動板、及び、
    （Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
    を有する照明装置、並びに、
    （Ｅ）拡散板から射出されたレーザ光によって照明される空間光変調素子、
    から成る画像表示装置であって、
    拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動し、
    電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数は、振動板の風切り音発生の防止のため、振動板が共振する周波数をｆ₀としたとき、（ｆ₀−５）Ｈｚ、あるいは、（ｆ₀＋５）Ｈｚである画像表示装置。
13. （Ａ）レーザ光源、
    （Ｂ）電磁石、
    （Ｃ）電磁石に対向して配置され、永久磁石片が取り付けられた振動板、及び、
    （Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
    を有する照明装置、並びに、
    （Ｅ）拡散板から射出されたレーザ光によって照明される空間光変調素子、
    から成る画像表示装置であって、
    拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動し、
    電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数は、振動板の風切り音発生の防止のため、振動板が共振する周波数をｆ₀としたとき、（ｆ₀−５）Ｈｚ、あるいは、（ｆ₀＋５）Ｈｚである画像表示装置。
14. （Ａ）レーザ光源、
    （Ｂ）電磁石が取り付けられた振動板、
    （Ｃ）電磁石に対向して配置された永久磁石片、及び、
    （Ｄ）振動板に配置され、レーザ光源から射出されたレーザ光が入射する拡散板、
    を有する照明装置、並びに、
    （Ｅ）拡散板から射出されたレーザ光によって照明される空間光変調素子、
    から成る画像表示装置であって、
    拡散板は、電磁石の作動に基づき、レーザ光源からのレーザ光射出方向に対して主に略垂直方向に振動し、
    電磁石の作動のために電磁石に供給される電気信号の周波数は、振動板の風切り音発生の防止のため、振動板が共振する周波数をｆ₀としたとき、（ｆ₀−５）Ｈｚ、あるいは、（ｆ₀＋５）Ｈｚである画像表示装置。

Images