JP4736993B2 - Image display device - Google Patents

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Description

本発明は、画像表示装置に関する。   The present invention relates to an image display device.

近年の投射型画像表示装置では、光源として超高圧水銀ランプなどの放電ランプが用いられるのが一般的である。しかし、このような放電ランプは、寿命が比較的短い、瞬時点灯が難しい、色再現性範囲の狭い、ランプから放射された紫外線が液晶ライトバルブを劣化させてしまうことがある等の課題がある。そこで、このような放電ランプの代わりに、単色光を照射するレーザ光源を用いた投射型画像表示装置が提案されている。   In recent projection type image display apparatuses, a discharge lamp such as an ultrahigh pressure mercury lamp is generally used as a light source. However, such a discharge lamp has problems such as a relatively short life, difficult to light instantaneously, a narrow color reproducibility range, and ultraviolet rays emitted from the lamp may deteriorate the liquid crystal light bulb. . Therefore, a projection type image display apparatus using a laser light source that emits monochromatic light instead of such a discharge lamp has been proposed.

走査型の投射型画像表示装置の場合、レーザ光源を用いて画像を表示するためには、レーザ光源から射出されるレーザ光の強度をある程度以上の大きな強度とする必要が生じる。その結果、画像表示装置が何らかの要因により停止した場合、レーザ光が1点を照射し続けて、被投射面の損傷を引き起こすおそれが生じる。このため、走査部が何らかの故障で停止した場合、レーザ光が装置の筐体から外部に射出されるのを防止するプロジェクタが提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。   In the case of a scanning projection type image display apparatus, in order to display an image using a laser light source, it is necessary to make the intensity of the laser light emitted from the laser light source higher than a certain level. As a result, when the image display apparatus stops due to some factor, there is a possibility that the laser light continues to irradiate one point and causes damage to the projection surface. For this reason, there has been proposed a projector that prevents laser light from being emitted from the housing of the apparatus to the outside when the scanning unit stops due to some failure (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2).

特許文献1に記載のプロジェクタは、レーザ光源と、レーザ光源に電力を供給する電源部と、レーザ光源と電源部との間に設けられている電力伝達部と、光走査部の走査動作を検知する光走査検知部とを備えている。光走査部が正常に動作していると光走査検知部が検知した場合には、電力伝達部はレーザ光源に電力を伝達する。また、光走査部が正常に動作していないと光走査検知部が検知した場合には、電力伝達部はレーザ光源に電力供給を遮断する。したがって、光走査検知部により、レーザ光が正常に走査しない状態にあるときレーザ光の発生を遮断することができる。   The projector described in Patent Document 1 detects a scanning operation of a laser light source, a power supply unit that supplies power to the laser light source, a power transmission unit provided between the laser light source and the power supply unit, and an optical scanning unit. And an optical scanning detection unit. When the optical scanning detection unit detects that the optical scanning unit is operating normally, the power transmission unit transmits power to the laser light source. When the optical scanning detection unit detects that the optical scanning unit is not operating normally, the power transmission unit cuts off the power supply to the laser light source. Accordingly, the generation of the laser beam can be blocked by the optical scanning detection unit when the laser beam is not normally scanned.

また、特許文献2に記載のプロジェクタは、レーザ光源と、走査部と、走査部を所定位置で停止させて保持する保持部とを備えている。この保持部により、走査部に絶えず負荷を与える。そして、走査部が何らかの要因で停止したときに、強制的にレーザ光が筐体の開口部の外側に向くように、走査部に負荷が加わるようになっている。このようにして、走査部の走査動作が正常に行われない状態にあるときには、保持部により、レーザ光がプロジェクタの筐体の外部へ射出されることを防止している。
特開2004−333698号公報 特開2006−85189号公報
The projector described in Patent Document 2 includes a laser light source, a scanning unit, and a holding unit that holds the scanning unit at a predetermined position. This holding unit constantly applies a load to the scanning unit. Then, when the scanning unit is stopped for some reason, a load is applied to the scanning unit so that the laser beam is forced to the outside of the opening of the housing. In this way, when the scanning operation of the scanning unit is not normally performed, the holding unit prevents the laser light from being emitted to the outside of the projector housing.
JP 2004-333698 A JP 2006-85189 A

上記従来の技術には以下のような課題が残されている。すなわち、上記特許文献1に記載のプロジェクタは、レーザ光を停止させる光走査検知部が故障した場合、レーザ光が筐体の外部に射出されるおそれがある。また、特許文献2に記載のプロジェクタでは、負荷が走査部の高速動作を妨げる方向に働いている。一般に、レーザスキャンディスプレイに必要な走査部を動かすには10kHz以上の高速動作が必要であり、この高速動作が可能な走査部は共振型の走査部に限定される。しかしながら、走査部に負荷が加わっている場合、走査部は精度良く共振することが困難であるという問題が生じる。   The following problems remain in the conventional technology. That is, in the projector described in Patent Document 1, when the optical scanning detection unit that stops the laser beam fails, the laser beam may be emitted outside the housing. In the projector described in Patent Document 2, the load works in a direction that hinders the high-speed operation of the scanning unit. In general, a high-speed operation of 10 kHz or more is required to move a scanning unit necessary for a laser scan display, and a scanning unit capable of this high-speed operation is limited to a resonance type scanning unit. However, when a load is applied to the scanning unit, there arises a problem that it is difficult for the scanning unit to resonate with high accuracy.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、走査部を精度良く共振させるとともに、何らかの要因で走査部が停止した場合に、レーザ光が外部に照射されるのを確実に防止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。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and resonates the scanning unit with high accuracy and ensures that the laser beam is irradiated to the outside when the scanning unit stops for some reason. An object of the present invention is to provide an image display device that can be prevented.

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の画像表示装置は、複数の異なる方向にレーザ光を射出し、該各レーザ光が被投射面の少なくとも一部の異なる領域を照射する光源装置と、該光源装置から射出された複数の異なる射出方向のレーザ光を前記被投射面に向かって走査する走査手段と、前記光源装置及び前記走査手段を収容する筐体と、前記光源装置からの前記レーザ光の射出を制御する制御手段とを備え、前記走査手段が平衡状態であるとき、前記光源装置は、当該光源装置から射出された複数の異なる射出方向のレーザ光が前記筐体の外部に射出されないように配置されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
An image display device according to the present invention emits laser light in a plurality of different directions, and each of the laser light irradiates at least a part of a different region of the projection surface, and a plurality of light emitted from the light source device Scanning means for scanning laser beams in different emission directions toward the projection surface, a housing for housing the light source device and the scanning means, and control means for controlling emission of the laser light from the light source device When the scanning means is in an equilibrium state, the light source device is arranged so that a plurality of laser beams in different emission directions emitted from the light source device are not emitted outside the casing. Features.

本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された複数の異なる射出方向のレーザ光は、走査手段により被投射面に向かって走査される。このとき、制御手段により、光源装置からのレーザ光の射出が制御される。ここで、走査手段が何らかの要因で故障した場合、走査手段は平衡状態で停止する。走査手段が平衡状態であるとき、光源装置から射出された複数の異なる方向のレーザ光は筐体から外部に射出されることはない。すなわち、走査手段が平衡状態であるとき、光源装置の配置により、レーザ光は被投射面上に走査されない。   In the image display apparatus according to the present invention, a plurality of laser beams in different emission directions emitted from the light source device are scanned toward the projection surface by the scanning unit. At this time, the emission of laser light from the light source device is controlled by the control means. Here, when the scanning unit fails for some reason, the scanning unit stops in an equilibrium state. When the scanning unit is in an equilibrium state, a plurality of laser beams in different directions emitted from the light source device are not emitted outside from the housing. That is, when the scanning unit is in an equilibrium state, the laser light is not scanned on the projection surface due to the arrangement of the light source device.

したがって、本発明の走査手段は、従来のように高速動作を妨げる方向に負荷が加わっていないので、走査手段を精度良く共振させることができる。さらには、何らかの要因で走査手段が停止し平衡状態になり、光源装置からレーザ光が射出されていたとしても、レーザ光は筐体の外部に照射されることはない。これにより、本発明の画像表示装置は、レーザ光が筐体の外部に射出されるのを確実に防止している。
さらに、本発明の画像表示装置は、複数のレーザ光により被投射面を照射しているため、1つのレーザ光により被投射面を照射する場合に比べて、1つのレーザ光により被投射面の一部を照明すれば良いため、走査手段の走査偏角を小さくすることが可能となる。
なお、走査手段の平衡状態とは、故障している状態を含んでおり、レーザ光を走査するための力が加わっていない状態を意味している。
Therefore, since the scanning means of the present invention is not loaded in a direction that hinders high-speed operation as in the prior art, the scanning means can resonate with high accuracy. Furthermore, even if the scanning unit stops for some reason and is in an equilibrium state, even if the laser light is emitted from the light source device, the laser light is not irradiated outside the housing. Thereby, the image display apparatus of the present invention reliably prevents the laser light from being emitted outside the housing.
Furthermore, since the image display apparatus of the present invention irradiates the projection surface with a plurality of laser beams, compared with the case of irradiating the projection surface with one laser beam, the projection surface of the projection surface is irradiated with one laser beam. Since it is sufficient to illuminate a part, the scanning deflection angle of the scanning means can be reduced.
Note that the equilibrium state of the scanning means includes a state where the scanning unit is out of order and means a state where a force for scanning the laser beam is not applied.

また、本発明の画像表示装置は、前記光源装置が、レーザ光を射出する第1光源装置と、該第1光源装置から射出されたレーザ光の射出方向と異なる射出方向にレーザ光を射出する第2光源装置とを備え、前記制御手段が、前記第1光源装置及び前記第2光源装置のうちいずれか一方の光源装置からレーザ光を前記走査手段に射出するように制御することが好ましい。   In the image display device of the present invention, the light source device emits laser light in a first light source device that emits laser light and an emission direction different from the emission direction of the laser light emitted from the first light source device. It is preferable that the control means controls the laser light to be emitted from one of the first light source device and the second light source device to the scanning means.

本発明に係る画像表示装置では、第1光源装置から射出されたレーザ光及び第2光源装置から射出されたレーザ光は、走査手段により被投射面に向かって走査される。このとき、制御手段により、走査手段の傾きに応じて第1光源装置から射出されたレーザ光及び第2光源装置から射出されたレーザ光のうちいずれか一方のレーザ光が射出される。ここで、走査手段が故障し平衡状態で停止した場合、第1光源装置から射出されたレーザ光及び第2光源装置から射出されたレーザ光は、外部に射出されることはない。   In the image display device according to the present invention, the laser light emitted from the first light source device and the laser light emitted from the second light source device are scanned toward the projection surface by the scanning means. At this time, the control unit emits one of the laser light emitted from the first light source device and the laser light emitted from the second light source device according to the inclination of the scanning unit. Here, when the scanning unit fails and stops in an equilibrium state, the laser light emitted from the first light source device and the laser light emitted from the second light source device are not emitted to the outside.

このように、光源装置が異なる射出方向のレーザ光を射出する第1光源装置と第2光源装置とを備えることにより、走査手段が平衡状態であるとき、レーザ光が筐体の外部に射出されないように、第1光源装置と第2光源装置とを配置すれば良い。これにより、第1光源装置及び第2光源装置の配置の自由度が増す。したがって、第1光源装置及び第2光源装置の配置が自由になるため、光源装置から射出されるレーザ光の方向を調整することができる。これにより、本発明の画像表示装置は、第1光源装置から射出されたレーザ光及び第2光源装置から射出されたレーザ光が筐体の外部に射出されるのを確実に防止している。   Thus, when the light source device includes the first light source device and the second light source device that emit laser beams in different emission directions, the laser light is not emitted outside the casing when the scanning unit is in an equilibrium state. In this way, the first light source device and the second light source device may be arranged. Thereby, the freedom degree of arrangement | positioning of a 1st light source device and a 2nd light source device increases. Therefore, since the arrangement of the first light source device and the second light source device is free, the direction of the laser light emitted from the light source device can be adjusted. Thereby, the image display device of the present invention reliably prevents the laser light emitted from the first light source device and the laser light emitted from the second light source device from being emitted outside the housing.

また、本発明の画像表示装置は、前記光源装置が、レーザ光を射出する光源と、該光源から射出されたレーザ光の光路を第1光路と第2光路とに分岐する分岐手段と、前記第1光路を進行するレーザ光の射出の有無及び前記第2光路を進行するレーザ光の射出の有無の切り替えを行う切替手段とを備え、前記第1光路から射出されたレーザ光の射出方向と、前記第2光路から射出されたレーザ光の射出方向とは異なり、前記制御手段が、前記第1光路及び前記第2光路のうちいずれか一方の光路を進行するレーザ光を前記走査手段に射出するように前記切替手段を制御することが好ましい。   In the image display device of the present invention, the light source device includes a light source that emits laser light, a branching unit that branches an optical path of the laser light emitted from the light source into a first optical path and a second optical path, Switching means for switching between the presence / absence of emission of laser light traveling in the first optical path and the presence / absence of emission of laser light traveling in the second optical path, and an emission direction of the laser light emitted from the first optical path; Unlike the emission direction of the laser light emitted from the second optical path, the control means emits laser light traveling in one of the first optical path and the second optical path to the scanning means. It is preferable to control the switching means.

本発明に係る画像表示装置では、光源から射出されたレーザ光は、分岐手段により、第1光路を進行するレーザ光と第2光路を進行するレーザ光とに分岐される。これらレーザ光は、走査手段により被投射面に向かって走査される。このとき、制御手段により、走査手段の傾きに応じて第1光路から射出されたレーザ光及び第2光路から射出されたレーザ光のうちいずれか一方のレーザ光が射出される。ここで、本発明の画像表示装置は、走査手段が故障し平衡状態で停止した場合、第1光路から射出されたレーザ光及び第2光路から射出されたレーザ光が外部に射出されるのを防止することができる。
このように、分岐手段を備えることにより、レーザ光を射出する光源が1つで済むため、装置全体のコストを抑えることが可能となる。
In the image display device according to the present invention, the laser light emitted from the light source is branched by the branching means into the laser light traveling in the first optical path and the laser light traveling in the second optical path. These laser beams are scanned toward the projection surface by the scanning means. At this time, either one of the laser light emitted from the first optical path and the laser light emitted from the second optical path according to the inclination of the scanning means is emitted by the control means. Here, in the image display device of the present invention, when the scanning unit fails and stops in an equilibrium state, the laser light emitted from the first optical path and the laser light emitted from the second optical path are emitted to the outside. Can be prevented.
In this way, by providing the branching means, only one light source for emitting the laser light is required, so that the cost of the entire apparatus can be suppressed.

また、本発明の画像表示装置は、前記第1光路及び前記第2光路が、シングルモードの導波路であることが好ましい。   In the image display device of the present invention, it is preferable that the first optical path and the second optical path are single mode waveguides.

本発明に係る画像表示装置では、第1光路及び第2光路が、単一モードで伝送されるシングルモードの導波路であるため、各導波路の射出端面において、光源と同等とレーザ光と見なすことができる。すなわち、シングルモードは、直進性の強い光が入力されても、導波路内でレーザ光をほとんど分散させずに進行させることができる。したがって、レーザ光の品質を損なうことなくレーザ光を伝播させることができるので、高品質で鮮明な画像を表示することが可能となる。   In the image display device according to the present invention, since the first optical path and the second optical path are single-mode waveguides transmitted in a single mode, the exit end face of each waveguide is regarded as a laser beam equivalent to a light source. be able to. That is, in the single mode, even if light having a strong straight traveling property is input, the laser light can travel with almost no dispersion in the waveguide. Therefore, since the laser beam can be propagated without impairing the quality of the laser beam, a high-quality and clear image can be displayed.

また、本発明の画像表示装置は、前記走査手段が、MEMSミラーであることが好ましい。   In the image display device of the present invention, it is preferable that the scanning unit is a MEMS mirror.

本発明に係る画像表示装置では、光源装置から射出された光をMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーにより走査することにより、画像が被投射面に投影される。このように、MEMSミラーを用いることにより、筐体内の光学系を小型化することができ、さらには、他のミラーを用いた場合に比べ、装置全体の低消費電力化、静音、低振動等の効果を得ることが可能となる。   In the image display device according to the present invention, an image is projected onto a projection surface by scanning light emitted from the light source device with a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror. In this way, by using the MEMS mirror, the optical system in the housing can be reduced in size, and furthermore, compared to the case of using other mirrors, the overall power consumption of the apparatus is reduced, the noise is reduced, the vibration is reduced, and the like. It becomes possible to obtain the effect.

以下、図面を参照して、本発明に係る画像表示装置の実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。   Hereinafter, an embodiment of an image display device according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.

[第1実施形態]
図1は、本実施形態に係る画像表示装置の内部構造を示す斜視図であり、図2は、画像表示装置の走査手段による走査を示す上面図であり、図3〜図6は、走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a perspective view showing the internal structure of the image display apparatus according to the present embodiment, FIG. 2 is a top view showing scanning by the scanning means of the image display apparatus, and FIGS. It is a figure which shows the positional relationship of the screen and laser beam by an angle of declination.

画像表示装置1の筐体10内部に、図1に示すように、スクリーン30に画像を投影する投影光学系2が配置されている。また、筐体10の前面10aには、後述するMEMSミラー20において反射したレーザ光を筐体10の外部に射出可能にする開口部5が形成されている。
投影光学系2は、図2に示すように、赤色のレーザ光を射出する第1光源装置(光源装置)11a及び第2光源装置(光源装置)11bと、第1,第2光源装置11a,11bから射出されたレーザ光を走査するMEMSミラー(走査手段)20とを備えている。また、投影光学系2は、図2に示すように、第1光源装置11a及び第2光源装置11bのうちいずれか一方の光源装置からレーザ光をスクリーン30に射出するように制御する制御部40(制御手段)を備えている。
As shown in FIG. 1, a projection optical system 2 that projects an image on a screen 30 is disposed inside the housing 10 of the image display device 1. In addition, an opening 5 is formed on the front surface 10a of the housing 10 so that laser light reflected by a MEMS mirror 20 described later can be emitted to the outside of the housing 10.
As shown in FIG. 2, the projection optical system 2 includes a first light source device (light source device) 11a and a second light source device (light source device) 11b that emit red laser light, and first and second light source devices 11a, And a MEMS mirror (scanning means) 20 that scans the laser light emitted from 11b. Further, as shown in FIG. 2, the projection optical system 2 controls the control unit 40 to control the laser light to be emitted from one of the first light source device 11a and the second light source device 11b to the screen 30. (Control means).

第1,第2光源装置11a,11bは、中心波長が658nmである赤色のレーザ光を射出する半導体レーザ(レーザダイオード)である。ただし、この波長は単なる一例に過ぎない。
MEMSミラー20は、図2に示すように、第1,第2光源装置11a,11bから射出されたレーザ光をスクリーン(被投射面)30上に走査するものである。また、MEMSミラー20において反射した光が、開口部5を通過してスクリーン30を照明するようになっている。
The first and second light source devices 11a and 11b are semiconductor lasers (laser diodes) that emit red laser light having a center wavelength of 658 nm. However, this wavelength is only an example.
As shown in FIG. 2, the MEMS mirror 20 scans laser light emitted from the first and second light source devices 11 a and 11 b on a screen (projected surface) 30. Further, the light reflected by the MEMS mirror 20 passes through the opening 5 and illuminates the screen 30.

次に、MEMSミラーについて説明する。
MEMSミラー20は、図2に示すように、平衡状態において、反射面20aが筐体10の前面10aに対して略平行となるように配置されている。また、MEMSミラー20の偏角とは、MEMSミラー20の回転角を示し、図2に示す状態を偏角0°とする。
第1光源装置11aは、射出されたレーザ光のMEMSミラー20の反射面20aに対する入射角θ1が約60°になるように配置されている。また、第1光源装置11aは、MEMSミラー20に対して筐体10の前面10a側の角部10bの近傍に配置されている。また、第2光源装置11bは、第1光源装置11aと同様に、射出されたレーザ光の入射角θ2が60°となるように配置し、第1光源装置11aが配置されている角部10bと反対の角部10cの近傍に配置されている。すなわち、第1光源装置11aから射出されたレーザ光の射出方向と、第2光源装置11bから射出されたレーザ光の射出方向とは異なっている。
Next, the MEMS mirror will be described.
As shown in FIG. 2, the MEMS mirror 20 is arranged so that the reflection surface 20 a is substantially parallel to the front surface 10 a of the housing 10 in an equilibrium state. The declination of the MEMS mirror 20 indicates the rotation angle of the MEMS mirror 20, and the state shown in FIG.
The 1st light source device 11a is arrange | positioned so that incident angle (theta) 1 with respect to the reflective surface 20a of the MEMS mirror 20 of the emitted laser beam may be set to about 60 degrees. In addition, the first light source device 11 a is disposed in the vicinity of the corner portion 10 b on the front surface 10 a side of the housing 10 with respect to the MEMS mirror 20. Similarly to the first light source device 11a, the second light source device 11b is arranged so that the incident angle θ2 of the emitted laser light is 60 °, and the corner portion 10b where the first light source device 11a is arranged. It is arrange | positioned in the vicinity of the corner | angular part 10c opposite to. That is, the emission direction of the laser light emitted from the first light source device 11a is different from the emission direction of the laser light emitted from the second light source device 11b.

MEMSミラー20には、一対の永久磁石及びコイルが2つ設けられている。
まず、一対の永久磁石21及びコイル22について説明する。この永久磁石21及びコイル22は、MEMSミラー20を振動させるものである。
具体的には、永久磁石21は、図2に示すように、MEMSミラー20の反射面20aと反対の面20bに設けられている。また、筐体10の内部には、永久磁石21に対向してコイル22が配置されている。このコイル22は、制御部40に接続されている。そして、制御部40がコイル22に電流を流すことで、永久磁石21とコイル22との間に磁界が発生する。そして、永久磁石21とコイル22との間の磁力によって、引力及び斥力が発生する。したがって、コイル22に電流が流れ、永久磁石21とコイル22との間に引力が発生すると、MEMSミラー20は回動軸Pを中心に右回りに振動し、永久磁石21とコイル22との間に斥力が発生すると、MEMSミラー20は回動軸Pを中心に左回りに振動するようになっている。また、MEMSミラー20は、図3(b)に示すように、回動軸P及び回動軸Qを中心に2軸駆動が可能となっている。
また、高速動作が必要な水平走査側のMEMSミラーの動作は、共振動作を行うようになっている。一方、MEMSミラー20の低速動作する垂直走査は、1フレームごとにフライバック動作(レーザ光を所定の位置に戻す動作)を行うようになっている。
The MEMS mirror 20 is provided with two pairs of permanent magnets and coils.
First, the pair of permanent magnets 21 and the coil 22 will be described. The permanent magnet 21 and the coil 22 vibrate the MEMS mirror 20.
Specifically, as shown in FIG. 2, the permanent magnet 21 is provided on a surface 20 b opposite to the reflecting surface 20 a of the MEMS mirror 20. In addition, a coil 22 is disposed inside the housing 10 so as to face the permanent magnet 21. The coil 22 is connected to the control unit 40. A magnetic field is generated between the permanent magnet 21 and the coil 22 by causing the control unit 40 to pass a current through the coil 22. Then, attractive force and repulsive force are generated by the magnetic force between the permanent magnet 21 and the coil 22. Therefore, when an electric current flows through the coil 22 and an attractive force is generated between the permanent magnet 21 and the coil 22, the MEMS mirror 20 vibrates clockwise around the rotation axis P, and between the permanent magnet 21 and the coil 22. When repulsive force is generated, the MEMS mirror 20 vibrates counterclockwise around the rotation axis P. Further, the MEMS mirror 20 can be driven biaxially around the rotation axis P and the rotation axis Q as shown in FIG.
In addition, the operation of the MEMS mirror on the horizontal scanning side, which requires high-speed operation, performs a resonance operation. On the other hand, the vertical scanning in which the MEMS mirror 20 operates at a low speed performs a flyback operation (an operation for returning the laser beam to a predetermined position) every frame.

次に、もう一つの一対の永久磁石26及びコイル27について説明する。
永久磁石26は、図2に示すように、永久磁石21と同様にMEMSミラー20の面20bに設けられている。また、筐体10の内部には、永久磁石26に対向してコイル27が配置されている。このコイル27は制御部40に接続されている。そして、制御部40はコイル27に流れる電流に基づいて、MEMSミラー20の偏角を算出する。そして、制御部40は、算出された偏角検知信号に応じて第1光源装置11aあるいは第2光源装置11bを駆動させるようになっている。
Next, another pair of permanent magnet 26 and coil 27 will be described.
As shown in FIG. 2, the permanent magnet 26 is provided on the surface 20 b of the MEMS mirror 20 similarly to the permanent magnet 21. Further, a coil 27 is disposed inside the housing 10 so as to face the permanent magnet 26. The coil 27 is connected to the control unit 40. The control unit 40 calculates the deflection angle of the MEMS mirror 20 based on the current flowing through the coil 27. And the control part 40 drives the 1st light source device 11a or the 2nd light source device 11b according to the calculated deviation angle detection signal.

次に、MEMSミラーの偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係について説明する。また、ミラーは偏角0°が平衡状態(初期状態)となっている。すなわち、MEMSミラー20が故障した場合は、この平衡状態で静止するようになっている。また、図3〜図10の各図(b)はMEMSミラー20の偏角を示し、図3〜図10の各図(a)はスクリーン30に対するレーザ光の位置をMEMSミラー20側から見た図であり、黒丸は、スクリーン30上におけるレーザ光のビームスポットである。   Next, the positional relationship between the screen and the laser beam due to the deflection angle of the MEMS mirror will be described. The mirror is in an equilibrium state (initial state) with a declination of 0 °. That is, when the MEMS mirror 20 breaks down, it is stationary in this equilibrium state. 3B to 10B show the deflection angle of the MEMS mirror 20, and FIGS. 3A to 10A show the position of the laser beam with respect to the screen 30 as viewed from the MEMS mirror 20 side. In the figure, a black circle is a beam spot of laser light on the screen 30.

具体的には、図3(a),(b)に示すように、MEMSミラー20の偏角が0°のとき、制御部40により、第2光源装置11bが駆動される。これにより、第2光源装置11bから射出されたレーザ光は、スクリーン30の左辺30aの外方を照射する。なお、スクリーン30の左辺30aの外方及び右辺30bの外方を照射する場合、実際には、レーザ光は、筐体10の前面10aにおいて遮られるため、筐体10の開口部5から外部へ射出されることはない。
そして、制御部40により、図4(a)に示すように、回動軸Pを中心にMEMSミラー20を右回りに振動させる。これにより、スクリーン30上のレーザ光は、図4(a),(b)に示すように、スクリーン30の中央(破線に示すレーザ光から実線に示すレーザ光)に移動する。
Specifically, as shown in FIGS. 3A and 3B, when the deflection angle of the MEMS mirror 20 is 0 °, the control unit 40 drives the second light source device 11b. Thereby, the laser light emitted from the second light source device 11b irradiates the outside of the left side 30a of the screen 30. When irradiating the outside of the left side 30 a and the outside of the right side 30 b of the screen 30, the laser light is actually blocked at the front surface 10 a of the housing 10, so that the laser beam is emitted from the opening 5 of the housing 10 to the outside. It is never injected.
Then, the control unit 40 vibrates the MEMS mirror 20 clockwise about the rotation axis P as shown in FIG. As a result, the laser light on the screen 30 moves to the center of the screen 30 (from the laser light indicated by the broken line to the laser light indicated by the solid line), as shown in FIGS.

次いで、図4(a),(b)に示すように、スクリーン30上のレーザ光がスクリーン30の中央より若干右辺30b側まで走査される(MEMSミラー20の右回りの最大偏角の位置)と、制御部40は、図5(b)に示すように、回動軸Pを中心にMEMSミラー20を左回りに振動させる。これにより、スクリーン30上のレーザ光は、図5(a),(b)に示すように、スクリーン30の中央から左辺30a(破線に示すレーザ光から実線に示すレーザ光)に移動する。そして、図6(b)に示すように、MEMSミラー20の偏角が0°のとき、第2光源装置11bから射出されたレーザ光は、図6(a),(b)に示すように、スクリーン30の左辺30a側の外方を照射する。
このようにして、第2光源装置11bから射出されたレーザ光は、図2に示す領域S内の走査を行うようになっている。
Next, as shown in FIGS. 4A and 4B, the laser light on the screen 30 is scanned from the center of the screen 30 to the right side 30b side (the position of the maximum deflection angle in the clockwise direction of the MEMS mirror 20). Then, the control unit 40 vibrates the MEMS mirror 20 counterclockwise about the rotation axis P as shown in FIG. As a result, the laser beam on the screen 30 moves from the center of the screen 30 to the left side 30a (from the laser beam indicated by the broken line to the laser beam indicated by the solid line) as shown in FIGS. 6B, when the deflection angle of the MEMS mirror 20 is 0 °, the laser light emitted from the second light source device 11b is as shown in FIGS. 6A and 6B. The outside of the left side 30a side of the screen 30 is irradiated.
In this way, the laser light emitted from the second light source device 11b performs scanning in the region S shown in FIG.

次に、レーザ光により図2に示す領域Sの走査が終わると、制御部40により、図7(b)に示すように、第2光源装置11bの駆動から第1光源装置11aの駆動に切り替わる。これにより、第1光源装置11aから射出されたレーザ光は、図7(a),(b)に示すように、スクリーン30の右辺30b側の外方を照射する。
そして、制御部40により、図8(b)に示すように、回動軸Pを中心にMEMSミラー20を左回りに振動させる。これにより、スクリーン30上のレーザ光は、図8(a),(b)に示すように、スクリーン30の中央(破線に示すレーザ光から実線に示すレーザ光)に移動する。
Next, when the scanning of the region S shown in FIG. 2 is completed by the laser light, the controller 40 switches from driving the second light source device 11b to driving the first light source device 11a as shown in FIG. 7B. . As a result, the laser light emitted from the first light source device 11a irradiates the outer side of the screen 30 on the right side 30b side, as shown in FIGS.
Then, the control unit 40 causes the MEMS mirror 20 to vibrate counterclockwise about the rotation axis P as shown in FIG. As a result, the laser light on the screen 30 moves to the center of the screen 30 (from the laser light indicated by the broken line to the laser light indicated by the solid line), as shown in FIGS.

次いで、図8(a),(b)に示すように、スクリーン30上のレーザ光がスクリーン30の中央より若干左辺30a側まで走査される(MEMSミラー20の左回りの最大偏角の位置)と、制御部40は、図9(a),(b)に示すように、回動軸Pを中心にMEMSミラー20を右回りに振動させる。これにより、スクリーン30上のレーザ光は、スクリーン30の中央から右辺30b(破線に示すレーザ光から実線に示すレーザ光)に移動する。そして、図10(b)に示すように、MEMSミラー20の偏角が0°のとき、第2光源装置11bから射出されたレーザ光は、図10(a),(b)に示すように、スクリーン30の右辺30b側の外方を照射する。
このようにして、第1光源装置11aから射出されたレーザ光は、図2に示す領域T内の走査を行うようになっている。
そして、レーザ光により領域Tの走査が終わると、制御部40により、第1光源装置11aの駆動から第2光源装置11bの駆動に切り替わり、スクリーン30とレーザ光との位置関係は図3(a),(b)に示す状態となる。
Next, as shown in FIGS. 8A and 8B, the laser beam on the screen 30 is scanned from the center of the screen 30 to the left side 30a slightly (the position of the maximum deflection angle in the counterclockwise direction of the MEMS mirror 20). Then, the control unit 40 vibrates the MEMS mirror 20 clockwise about the rotation axis P as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b). As a result, the laser beam on the screen 30 moves from the center of the screen 30 to the right side 30b (from the laser beam indicated by the broken line to the laser beam indicated by the solid line). Then, as shown in FIG. 10B, when the deflection angle of the MEMS mirror 20 is 0 °, the laser light emitted from the second light source device 11b is as shown in FIGS. 10A and 10B. The outside of the right side 30b side of the screen 30 is irradiated.
In this way, the laser light emitted from the first light source device 11a performs scanning within the region T shown in FIG.
When the scanning of the region T is completed by the laser light, the control unit 40 switches from driving the first light source device 11a to driving the second light source device 11b, and the positional relationship between the screen 30 and the laser light is shown in FIG. ) And (b).

上記に示すように、制御部40により、第1光源装置11aと第2光源装置11bとの駆動を交互に切り替える。すなわち、第1光源装置11aと、第2光源装置11bとの切り替えは、図6(b)に示すように、レーザ光が領域S内の走査が行った後、及び、図10(b)に示すように、レーザ光が領域Tの走査を行った後に行われる。これにより、第1光源装置11aから射出されたレーザ光及び第2光源装置11bから射出されたレーザ光が、スクリーン30全体に走査されるようになっている。また、領域Sと領域Tとは、スクリーン30の中央部において重なるようになっている。   As described above, the control unit 40 alternately switches the driving of the first light source device 11a and the second light source device 11b. That is, switching between the first light source device 11a and the second light source device 11b is performed after the laser beam scans in the region S as shown in FIG. 6 (b) and in FIG. 10 (b). As shown, the laser light is performed after scanning the region T. As a result, the laser light emitted from the first light source device 11a and the laser light emitted from the second light source device 11b are scanned over the entire screen 30. Further, the region S and the region T overlap with each other at the center of the screen 30.

このように、領域S及び領域Tを交互に走査する場合、映像信号を基に、レーザ光の走査動作に合わせて各画素の階調データを並び替え、第1光源装置11a及び第2光源装置11bから射出されるレーザ光の強度変調を行うことで、所望の画像表示が可能となる。   As described above, when the region S and the region T are alternately scanned, the gradation data of each pixel is rearranged in accordance with the scanning operation of the laser beam based on the video signal, and the first light source device 11a and the second light source device are rearranged. By performing intensity modulation of the laser light emitted from 11b, a desired image can be displayed.

また、第1光源装置11aは、図2に示すように、MEMSミラー20の偏角が0°のとき、射出されたレーザ光がMEMSミラー20において反射し第2光源装置11bに入射するように配置されている。また、同様に、第2光源装置11bは、射出されたレーザ光がMEMSミラー20において反射し第1光源装置11aに入射するように配置されている。すなわち、何らかの要因でMEMSミラー20が故障した場合、MEMSミラー20の偏角は0°となるため、第1光源装置11a、あるいは第2光源装置11bのどちらが点灯しても、MEMSミラー20で反射したレーザ光は、開口部5から筐体10の外部へ射出されることはない。
なお、図2では、第1光源装置11aから射出されたレーザ光の光軸O1と第2光源装置11bから射出されたレーザ光の光軸O2とをずらして示しているが、実際、光軸O1と光軸O2とは重なっている。
Further, as shown in FIG. 2, the first light source device 11a is configured such that when the deflection angle of the MEMS mirror 20 is 0 °, the emitted laser light is reflected by the MEMS mirror 20 and enters the second light source device 11b. Has been placed. Similarly, the second light source device 11b is arranged so that the emitted laser light is reflected by the MEMS mirror 20 and enters the first light source device 11a. In other words, when the MEMS mirror 20 fails for some reason, the deflection angle of the MEMS mirror 20 becomes 0 °, and therefore the MEMS mirror 20 is reflected by either the first light source device 11a or the second light source device 11b. The laser light thus emitted is not emitted from the opening 5 to the outside of the housing 10.
In FIG. 2, the optical axis O1 of the laser light emitted from the first light source device 11a and the optical axis O2 of the laser light emitted from the second light source device 11b are shifted from each other. O1 and the optical axis O2 overlap.

本実施形態に係る画像表示装置1では、MEMSミラー20が故障した場合、第1光源装置11a及び第2光源装置11bの配置により、レーザ光はスクリーン30上に走査されない。したがって、本発明のMEMSミラー20は従来のようにMEMSミラー20に負荷が加わっていないので、MEMSミラー20を精度良く共振させることができる。さらには、何らかの要因でMEMSミラー20が停止し平衡状態になり、第1光源装置11a、あるいは第2光源装置11bからレーザ光が射出されていたとしても、レーザ光は開口部5外を照射しているので、画像表示装置1は、レーザ光が筐体10の外部に射出されるのを確実に防止する。   In the image display device 1 according to the present embodiment, when the MEMS mirror 20 fails, the laser light is not scanned on the screen 30 due to the arrangement of the first light source device 11a and the second light source device 11b. Therefore, since the MEMS mirror 20 of the present invention is not loaded with the MEMS mirror 20 as in the prior art, the MEMS mirror 20 can resonate with high accuracy. Furthermore, even if the MEMS mirror 20 stops and becomes in an equilibrium state for some reason and the laser light is emitted from the first light source device 11a or the second light source device 11b, the laser light irradiates outside the opening 5. Therefore, the image display device 1 reliably prevents the laser light from being emitted outside the housing 10.

さらに、第1光源装置11aと第2光源装置11bとを備えることにより、第1光源装置11a及び第2光源装置11bの配置の自由度が増す。したがって、第1光源装置11a及び第2光源装置11bの配置が自由になるため、光源装置から射出されるレーザ光の方向を調整することができる。
また、MEMSミラー20の偏角が0°のとき、第1光源装置11aは、射出されたレーザ光が第2光源装置11bに入射するように配置させ、第2光源装置11bは、射出されたレーザ光が第1光源装置11aに入射するように配置させた。これにより、筐体10の内部でレーザ光が反射することがないので、MEMSミラー20に外乱が入射することを防止できる。
なお、制御部40は、第1光源装置11aあるいは第2光源装置11bを駆動させるように制御したが、MEMSミラー20が平衡状態のときは、両方の光源装置11a,11bからレーザ光が射出されるように制御しても良い。
Furthermore, by providing the first light source device 11a and the second light source device 11b, the degree of freedom of arrangement of the first light source device 11a and the second light source device 11b is increased. Therefore, since the arrangement of the first light source device 11a and the second light source device 11b becomes free, the direction of the laser light emitted from the light source device can be adjusted.
When the deflection angle of the MEMS mirror 20 is 0 °, the first light source device 11a is arranged so that the emitted laser light is incident on the second light source device 11b, and the second light source device 11b is emitted. The laser beam was arranged so as to enter the first light source device 11a. Thereby, since the laser beam is not reflected inside the housing 10, it is possible to prevent disturbance from entering the MEMS mirror 20.
The control unit 40 controls the first light source device 11a or the second light source device 11b to be driven. However, when the MEMS mirror 20 is in an equilibrium state, laser light is emitted from both the light source devices 11a and 11b. You may control so that.

[第2実施形態]
次に、本発明に係る第2実施形態について、図11から図13を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態に係る画像表示装置1と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係る画像表示装置50のMEMSミラー20は第1実施形態と共通の構成であるが、光源装置60の構成において第1実施形態と異なる。すなわち、MEMSミラー20において反射されたレーザ光のスクリーン30上の走査に関しては第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In each embodiment described below, portions having the same configuration as those of the image display device 1 according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
The MEMS mirror 20 of the image display device 50 according to the present embodiment has the same configuration as that of the first embodiment, but the configuration of the light source device 60 is different from that of the first embodiment. That is, the scanning on the screen 30 of the laser light reflected by the MEMS mirror 20 is the same as in the first embodiment.

光源装置60は、図11に示すように、レーザ光を射出する光源61と、光源61から射出されたレーザ光を導光させるY字状の分岐部材(分岐手段)65とを備えている。分岐部材65は、光源61から射出されたレーザ光が進行する主導波路61aと、主導波路61aを導光したレーザ光を2つのレーザ光に分岐させる第1導波路(第1光路)63及び第2導波路(第2光路)64とを備えている。   As shown in FIG. 11, the light source device 60 includes a light source 61 that emits laser light, and a Y-shaped branch member (branching means) 65 that guides the laser light emitted from the light source 61. The branching member 65 includes a main waveguide 61a through which the laser light emitted from the light source 61 travels, a first waveguide (first optical path) 63 that branches the laser light guided through the main waveguide 61a into two laser beams, and a first optical path. 2 waveguides (second optical path) 64.

具体的には、光源装置60は、図12に示すように、光源61から射出されたレーザ光を分岐部材65に入射させるカップリング光学系62と、第1導波路63の射出端面63a側に配置されたコリメータレンズ66と、コリメータレンズ66から射出された光が入射されるAOM(音響光学素子)67とを備えている。また、第2導波路64の射出端面64a側にも同様に、コリメータレンズ68と、AOM(音響光学素子)69とが設けられている。   Specifically, as shown in FIG. 12, the light source device 60 includes a coupling optical system 62 that causes the laser light emitted from the light source 61 to enter the branching member 65, and the emission end face 63 a side of the first waveguide 63. A collimator lens 66 is provided, and an AOM (acousto-optic element) 67 into which the light emitted from the collimator lens 66 enters. Similarly, a collimator lens 68 and an AOM (acousto-optic element) 69 are also provided on the exit end face 64 a side of the second waveguide 64.

また、カップリング光学系62は、コリメートレンズやシリンドリカルレンズ等から構成されており、入射したレーザ光を分岐部材65に適した光束形態に変換するものである。
AOM(切替手段)67,69は、制御部(制御手段)70に接続されている。そして、制御部70から高周波信号が入力されると、高周波信号に応じた超音波が伝播し、内部を透過するレーザ光に音響光学効果が作用する。この音響光学効果の作用により回折が生じて、入力された高周波信号に応じた強度のレーザ光が、AOM67,69から回折光として射出されるようになっている。すなわち、AOM67,69は、第1,第2導波路63,64から射出されたレーザ光の後段への射出のON、OFFを制御している。また、制御部70は、第1導波路63及び第2導波路64のうちいずれか一方の光路からレーザ光がMEMSミラー20に入射するようにAOM67及びAOM69を制御している。
また、制御部70は、第1実施形態の制御部40と同様に、MEMSミラー20の駆動の制御を行うようになっている。
The coupling optical system 62 is configured by a collimating lens, a cylindrical lens, or the like, and converts incident laser light into a light beam form suitable for the branching member 65.
The AOMs (switching means) 67 and 69 are connected to a control unit (control means) 70. When a high-frequency signal is input from the control unit 70, an ultrasonic wave corresponding to the high-frequency signal propagates, and an acoustooptic effect acts on the laser light transmitted through the inside. Diffraction occurs due to the action of the acousto-optic effect, and laser light having an intensity corresponding to the input high-frequency signal is emitted from the AOMs 67 and 69 as diffracted light. That is, the AOMs 67 and 69 control ON and OFF of the emission of the laser light emitted from the first and second waveguides 63 and 64 to the subsequent stage. In addition, the control unit 70 controls the AOM 67 and the AOM 69 so that the laser light enters the MEMS mirror 20 from one of the first waveguide 63 and the second waveguide 64.
Moreover, the control part 70 controls the drive of the MEMS mirror 20 similarly to the control part 40 of 1st Embodiment.

また、図12では、AOM67,AOM69から射出されたレーザ光同士が平行となるように示されているが、実際は図11に示すように、第1導波路63の射出端面63aから射出されたレーザ光の射出方向と、第2導波路64の射出端面64aから射出されたレーザ光の射出方向とは異なっている。   In FIG. 12, the laser beams emitted from the AOM 67 and AOM 69 are shown to be parallel to each other, but actually, the laser emitted from the emission end face 63a of the first waveguide 63 as shown in FIG. The emission direction of the light is different from the emission direction of the laser light emitted from the emission end face 64 a of the second waveguide 64.

また、第1導波路63は、MEMSミラー20の偏角が0°のとき、射出されたレーザ光がMEMSミラー20において反射し第2導波路64に入射するように配置されている。また、同様に、第2導波路64は、射出されたレーザ光がMEMSミラー20において反射し第1導波路63に入射するように配置されている。すなわち、何らかの要因でMEMSミラー20が故障した場合、MEMSミラー20の偏角は0°となるため、第1導波路63、あるいは第2導波路64のどちらの光路からレーザ光が射出されても、MEMSミラー20で反射したレーザ光は、開口部5から筐体10の外部へ射出されることはない。
また、光源61は、中心波長が658nmである赤色のレーザ光を射出する半導体レーザ(レーザダイオード)である。ただし、この波長は単なる一例に過ぎない。
The first waveguide 63 is arranged so that the emitted laser light is reflected by the MEMS mirror 20 and incident on the second waveguide 64 when the deflection angle of the MEMS mirror 20 is 0 °. Similarly, the second waveguide 64 is arranged so that the emitted laser light is reflected by the MEMS mirror 20 and enters the first waveguide 63. That is, when the MEMS mirror 20 fails for some reason, the declination angle of the MEMS mirror 20 becomes 0 °. Therefore, the laser light is emitted from either the first waveguide 63 or the second waveguide 64. The laser light reflected by the MEMS mirror 20 is not emitted from the opening 5 to the outside of the housing 10.
The light source 61 is a semiconductor laser (laser diode) that emits red laser light having a center wavelength of 658 nm. However, this wavelength is only an example.

本実施形態に係る画像表示装置50では、MEMSミラー20が故障し平衡状態で停止した場合、第1導波路63から射出されたレーザ光及び第2導波路64から射出されたレーザ光が開口部5から筐体10の外部に射出されるのを防止することができる。さらに、分岐部材65を備えることにより、レーザ光を射出する光源61が1つで済むため、装置全体のコストを抑えることが可能となる。   In the image display device 50 according to the present embodiment, when the MEMS mirror 20 fails and stops in an equilibrium state, the laser light emitted from the first waveguide 63 and the laser light emitted from the second waveguide 64 are opened. Injecting from 5 to the outside of the housing 10 can be prevented. Furthermore, since the branch member 65 is provided, only one light source 61 for emitting laser light is required, so that the cost of the entire apparatus can be suppressed.

なお、第1,第2導波路63,64は、シングルモードの導波路であることが好ましい。この場合、各導波路63,64の射出端面63a,64aにおいて、光源61と同等とレーザ光と見なすことができる。すなわち、シングルモードは、直進性の強い光が入力されても、導波路63,64内でレーザ光をほとんど分散させずに進行させることができる。したがって、レーザ光の品質を損なうことなくレーザ光を伝播させることができるので、高品質で鮮明な画像を表示することが可能となる。   The first and second waveguides 63 and 64 are preferably single mode waveguides. In this case, the exit end faces 63a and 64a of the respective waveguides 63 and 64 can be regarded as laser light equivalent to the light source 61. That is, in the single mode, even when light having a strong straight traveling property is input, the laser light can be advanced in the waveguides 63 and 64 with almost no dispersion. Therefore, since the laser beam can be propagated without impairing the quality of the laser beam, a high-quality and clear image can be displayed.

[第2実施形態の変形例]
また、本実施形態ではAOM67,69を用いて、第1導波路63及び第2導波路64のうちいずれか一方の光路から射出されたレーザ光がMEMSミラー20に入射するように制御したが、図13に示すような光スイッチ素子(切替手段)80を用いて制御しても良い。
[Modification of Second Embodiment]
In the present embodiment, the AOMs 67 and 69 are used to control the laser light emitted from one of the first waveguide 63 and the second waveguide 64 so as to enter the MEMS mirror 20. You may control using the optical switch element (switching means) 80 as shown in FIG.

光スイッチ素子80は、入射端面81aが設けられた3dBの方向性結合器81と、射出端面83bが設けられた3dBの方向性結合器83と、方向性結合器81と方向性結合器83との間に配置された電気光学効果を有する材料からなる光学素子82とを備えている。光学素子82としては、例えば、2次の電気光学効果を有し、高い誘電率を有する誘電体材料を用いる。このような誘電体材料としては、KTa1−xNb3(KTNとも呼ぶ)の電気光学素子が好ましく用いられる。なお、光学素子82としては、電気光学素子の他、フォトリフラクティブ素子や熱光学素子等を用いても良い。
また、光スイッチ素子80には、第1導波路63から射出されたレーザ光が入射し射出される第3導波路84と、第2導波路64から射出されたレーザ光が入射し射出される第4導波路85とが形成されている。
The optical switch element 80 includes a 3 dB directional coupler 81 provided with an incident end face 81a, a 3 dB directional coupler 83 provided with an exit end face 83b, a directional coupler 81, and a directional coupler 83. And an optical element 82 made of a material having an electro-optic effect disposed between the two. As the optical element 82, for example, a dielectric material having a secondary electro-optic effect and a high dielectric constant is used. As such a dielectric material, an electro-optic element of KTa 1-x Nb x O 3 (also referred to as KTN) is preferably used. The optical element 82 may be a photorefractive element, a thermo-optic element, or the like in addition to the electro-optic element.
Further, the laser light emitted from the first waveguide 63 is incident on the optical switch element 80, and the laser light emitted from the second waveguide 64 is incident and emitted. A fourth waveguide 85 is formed.

光学素子82の第3導波路84上には、電極82aが形成されている。そしてこの電極82aに印加される電界に応じて、第3導波路84あるいは第4導波路85のいずれかの導波路からレーザ光が射出されるようになっている。
なお、図13では、第3導波路84,第4導波路85から射出されたレーザ光同士が平行となるように示されているが、第3導波路84から射出されたレーザ光の射出方向と、第4導波路85から射出されたレーザ光の射出方向とは異なり、それぞれの第3,第4導波路84,85から射出されたレーザ光がMEMSミラー20に入射するようになっている。
An electrode 82 a is formed on the third waveguide 84 of the optical element 82. Laser light is emitted from either the third waveguide 84 or the fourth waveguide 85 in accordance with the electric field applied to the electrode 82a.
In FIG. 13, the laser beams emitted from the third waveguide 84 and the fourth waveguide 85 are shown to be parallel to each other, but the emission direction of the laser beams emitted from the third waveguide 84 is shown. Unlike the emission direction of the laser light emitted from the fourth waveguide 85, the laser light emitted from the third and fourth waveguides 84 and 85 is incident on the MEMS mirror 20. .

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態では、赤色単色のレーザ光を射出する半導体レーザからなる第1,第2光源装置を用いたが、光源装置としては、複数種の波長の半導体レーザを備え、各半導体レーザを別個に制御しても良い。すなわち、R,G,Bの3色もしくはそれ以上の半導体レーザを用い、別個に制御することで、フルカラーの表示が可能となる。
また、第1,第2光源装置は、単数ではなく複数であっても良い。この構成では、各波長の光に複数の半導体レーザを用いることで、輝度の向上や階調表現を容易に実現する効果を得ることが可能となる。
また、走査手段としてMEMSミラーを用いたが、故障したときに偏角が0°の平衡状態(初期状態)で停止するタイプのものであれば良く、MEMSミラー以外として例えばガルバノミラーであっても良い。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each of the above embodiments, the first and second light source devices made of semiconductor lasers that emit red single-color laser light are used. As the light source device, semiconductor lasers of a plurality of types of wavelengths are provided, and each semiconductor laser is provided. May be controlled separately. In other words, full-color display is possible by using semiconductor lasers of three colors of R, G, and B or more and controlling them separately.
Further, the first and second light source devices may be plural instead of single. In this configuration, by using a plurality of semiconductor lasers for light of each wavelength, it is possible to obtain an effect of easily realizing improvement in luminance and gradation expression.
Further, although the MEMS mirror is used as the scanning means, it may be of a type that stops in an equilibrium state (initial state) with a declination of 0 ° when a failure occurs. good.

また、MEMSミラー20の偏角が0°のとき、第1光源装置は、射出されたレーザ光が第2光源装置に入射するように配置させ、第2光源装置は、射出されたレーザ光が第1光源装置に入射するように配置させたが、第1,第2光源装置の配置はこれに限るものではない。すなわち、MEMSミラー20の偏角が0°のとき、第1,第2光源装置は、射出されたそれぞれのレーザ光が筐体10の開口部5から外部に射出されないように配置されていれば良い。また、第2実施形態の第1導波路,第2導波路に関しても同様であり、上記の配置に限定されるものではない。
また、領域Sと領域Tとは、スクリーンの中央部において重なるようにレーザ光を走査させたが重ならなくても良く、各レーザ光によりスクリーン全体を照明可能な構成であれば良い。
さらに、光源装置として2つの異なる方向にレーザ光を射出する装置を例に挙げて説明したが、3つ以上のレーザ光によりスクリーンを照射しても良い。
When the deflection angle of the MEMS mirror 20 is 0 °, the first light source device is arranged so that the emitted laser light is incident on the second light source device, and the second light source device Although it arrange | positions so that it may inject into a 1st light source device, arrangement | positioning of a 1st, 2nd light source device is not restricted to this. That is, when the deflection angle of the MEMS mirror 20 is 0 °, the first and second light source devices are arranged so that the emitted laser beams are not emitted from the opening 5 of the housing 10 to the outside. good. The same applies to the first waveguide and the second waveguide of the second embodiment, and the arrangement is not limited to the above.
Further, the regions S and T are scanned with the laser beams so as to overlap each other at the center of the screen, but they do not have to be overlapped, and any configuration can be used as long as the entire screen can be illuminated by each laser beam.
Further, the light source device has been described by taking, as an example, a device that emits laser light in two different directions, but the screen may be irradiated with three or more laser beams.

本発明の第1実施形態に係る画像表示装置の投影光学系を示す平面図である。It is a top view which shows the projection optical system of the image display apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 図1の画像表示装置の走査手段による走査を示す上面図である。It is a top view which shows the scanning by the scanning means of the image display apparatus of FIG. 図1の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the screen and laser beam by the deflection angle of the scanning means of FIG. 図1の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the screen and laser beam by the deflection angle of the scanning means of FIG. 図1の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the screen and laser beam by the deflection angle of the scanning means of FIG. 図1の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the screen and laser beam by the deflection angle of the scanning means of FIG. 図1の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the screen and laser beam by the deflection angle of the scanning means of FIG. 図1の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the screen and laser beam by the deflection angle of the scanning means of FIG. 図1の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the screen and laser beam by the deflection angle of the scanning means of FIG. 図1の走査手段の偏角によるスクリーンとレーザ光との位置関係を示す図である。It is a figure which shows the positional relationship of the screen and laser beam by the deflection angle of the scanning means of FIG. 本発明の第2実施形態に係る画像表示装置を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the image display apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図7の画像表示装置の光源装置を示す平面図である。It is a top view which shows the light source device of the image display apparatus of FIG. 本発明の第2実施形態に係る画像表示装置の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the image display apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1,50…画像表示装置、5…開口部、10…筐体、11a…第1光源装置(光源装置)、11b…第2光源装置(光源装置)、20…MEMSミラー(走査手段)、30…スクリーン(被投射面)、40,70…制御部(制御手段)、63…第1導波路(第1光路)、64…第2導波路(第2光路)、67,69…AOM(切替手段)、80…光スイッチ素子(切替手段)


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,50 ... Image display apparatus, 5 ... Opening part, 10 ... Housing | casing, 11a ... 1st light source device (light source device), 11b ... 2nd light source device (light source device), 20 ... MEMS mirror (scanning means), 30 ... screen (projected surface), 40, 70 ... control unit (control means), 63 ... first waveguide (first optical path), 64 ... second waveguide (second optical path), 67, 69 ... AOM (switching) Means), 80... Optical switch element (switching means)


Claims (5)

複数の異なる方向にレーザ光を射出し、該各レーザ光が被投射面の少なくとも一部の異なる領域を照射する光源装置と、
該光源装置から射出された複数の異なる射出方向のレーザ光を前記被投射面に向かって走査する走査手段と、
前記光源装置及び前記走査手段を収容する筐体と、
前記光源装置からの前記レーザ光の射出を制御する制御手段とを備え、
前記走査手段が平衡状態であるとき、前記光源装置は、当該光源装置から射出された複数の異なる射出方向のレーザ光が前記筐体の外部に射出されないように配置されていることを特徴とする画像表示装置。
A light source device that emits laser light in a plurality of different directions, and each laser light irradiates at least a part of a different region of the projection surface;
Scanning means for scanning a plurality of laser beams in different emission directions emitted from the light source device toward the projection surface;
A housing that houses the light source device and the scanning means;
Control means for controlling the emission of the laser light from the light source device,
When the scanning means is in an equilibrium state, the light source device is arranged so that a plurality of laser beams in different emission directions emitted from the light source device are not emitted outside the casing. Image display device.
前記光源装置が、レーザ光を射出する第1光源装置と、該第1光源装置から射出されたレーザ光の射出方向と異なる射出方向にレーザ光を射出する第2光源装置とを備え、
前記制御手段が、前記第1光源装置及び前記第2光源装置のうちいずれか一方の光源装置からレーザ光を前記走査手段に射出するように制御することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
The light source device includes a first light source device that emits laser light, and a second light source device that emits laser light in an emission direction different from the emission direction of the laser light emitted from the first light source device,
2. The image according to claim 1, wherein the control unit performs control so that laser light is emitted from one of the first light source device and the second light source device to the scanning unit. 3. Display device.
前記光源装置が、レーザ光を射出する光源と、該光源から射出されたレーザ光の光路を第1光路と第2光路とに分岐する分岐手段と、
前記第1光路を進行するレーザ光の射出の有無及び前記第2光路を進行するレーザ光の射出の有無の切り替えを行う切替手段とを備え、
前記第1光路から射出されたレーザ光の射出方向と、前記第2光路から射出されたレーザ光の射出方向とは異なり、
前記制御手段が、前記第1光路及び前記第2光路のうちいずれか一方の光路を進行するレーザ光を前記走査手段に射出するように前記切替手段を制御することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
The light source device emits laser light, and branching means for branching an optical path of the laser light emitted from the light source into a first optical path and a second optical path;
Switching means for switching presence / absence of emission of laser light traveling in the first optical path and presence / absence of emission of laser light traveling in the second optical path;
The emission direction of the laser light emitted from the first optical path is different from the emission direction of the laser light emitted from the second optical path,
The control means controls the switching means so that laser light traveling in either one of the first optical path and the second optical path is emitted to the scanning means. The image display device described.
前記第1光路及び前記第2光路が、シングルモードの導波路であることを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 3, wherein the first optical path and the second optical path are single-mode waveguides. 前記走査手段が、MEMSミラーであることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の画像表示装置。
The image display apparatus according to claim 1, wherein the scanning unit is a MEMS mirror.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5325640B2 (en) * 2009-04-08 2013-10-23 オリンパス株式会社 Endoscope apparatus and optical scanning method thereof
JP2013068859A (en) * 2011-09-26 2013-04-18 Hitachi Media Electoronics Co Ltd Image display device
JP2017092070A (en) * 2015-11-02 2017-05-25 日本電信電話株式会社 Wavelength sweeping light source
JP6852354B2 (en) * 2015-11-09 2021-03-31 株式会社リコー Display and mobile
US20220011660A1 (en) * 2018-11-29 2022-01-13 Sony Group Corporation Image projection device

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6515781B2 (en) * 1999-08-05 2003-02-04 Microvision, Inc. Scanned imaging apparatus with switched feeds
JP2003329961A (en) * 2002-05-13 2003-11-19 Nippon Signal Co Ltd:The Reflection scanner
JP4403716B2 (en) * 2003-05-02 2010-01-27 セイコーエプソン株式会社 projector
JP2005010191A (en) * 2003-06-16 2005-01-13 Seiko Epson Corp Image display apparatus and projector
JP2005070235A (en) * 2003-08-21 2005-03-17 Sony Corp Display device and optical scanner
US7628327B2 (en) * 2004-03-26 2009-12-08 Evans & Sutherland Computer Corporation Shuttering system for scanning projectors
JP4645154B2 (en) * 2004-10-28 2011-03-09 セイコーエプソン株式会社 Image display device
JP4453644B2 (en) * 2005-10-21 2010-04-21 セイコーエプソン株式会社 projector

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