JP5540955B2

JP5540955B2 - プロジェクタ

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Publication number: JP5540955B2
Application number: JP2010158096A
Authority: JP
Inventors: 賢治長島
Original assignee: Funai Electric Co Ltd
Current assignee: Funai Electric Co Ltd
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2014-07-02
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Description

この発明は、プロジェクタに関し、特に、任意の投影領域に画像を投影する投影部を備えるプロジェクタに関する。

従来、任意の投影領域に画像を投影する投影部を備えるプロジェクタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）レーザ光を各々照射する複数のレーザ発信器と、照射されたレーザ光を水平方向に走査するための多角形回転ミラー（投影部）とを備えたレーザ投影表示装置（プロジェクタ）が開示されている。なお、このレーザ投影表示装置には、スクリーンに投影されるレーザ光（画像）の輝度を向上させるために、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のレーザ光を１組とするレーザ発信器が複数組設けられている。また、レーザ投影表示装置では、複数組のレーザ発信器から各々照射されたレーザ光は、レーザ光分割装置、変調器、光合成光学系および反射ミラーなどを介して、多角形回転ミラーの同一点に集中して照射されるように構成されている。また、多角形回転ミラーに照射されたレーザ光は、多角形回転ミラーの表面において反射した後に、レーザ光を垂直方向に走査させるための回転反射光学系、集光レンズおよび撮影レンズを介して、スクリーンに投影されるように構成されている。

特開平９−１３４１３５号公報

しかしながら、上記特許文献１によるレーザ投影表示装置では、レーザ光の輝度を向上させるために、複数組のレーザ発信器から各々照射されるレーザ光が多角形回転ミラーの同一点に集中して照射されるので、多角形回転ミラー（投影部）のレーザ光の照射される部分が劣化し易いという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、輝度を向上させながら投影部のレーザ光の照射される部分が劣化するのを抑制することが可能なプロジェクタを提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

この発明の一の局面によるプロジェクタは、略同じ発振波長を有するレーザ光を照射する複数のレーザ光発生部と、複数のレーザ光発生部から各々照射されるレーザ光を走査させることにより、任意の投影領域に画像を投影する投影部とを備え、複数のレーザ光発生部から各々照射されるレーザ光の光軸を互いにずらすことにより、複数のレーザ光発生部から各々照射されるレーザ光が投影部の一点に集中しないように構成されており、略同じ発振波長を有するレーザ光を照射する複数のレーザ光発生部は、第１の偏光方向を有する第１のレーザ光を照射するための第１レーザ光発生部と、第１の偏光方向に直交する第２の偏光方向を有する第２のレーザ光を照射するための第２レーザ光発生部とを含み、第１レーザ光発生部は、第１赤色レーザ光発生部、第１緑色レーザ光発生部および第１青色レーザ光発生部を含み、第２レーザ光発生部は、第２赤色レーザ光発生部、第２緑色レーザ光発生部および第２青色レーザ光発生部を含み、第１赤色レーザ光発生部、第１緑色レーザ光発生部および第１青色レーザ光発生部からそれぞれ照射される第１の偏光方向を有する第１のレーザ光の光軸は、全て同軸上に重なるように構成されており、第２赤色レーザ光発生部、第２緑色レーザ光発生部および第２青色レーザ光発生部からそれぞれ照射される第２の偏光方向を有する第２のレーザ光の光軸は、全て同軸上に重なるように構成されており、第１赤色レーザ光発生部、第１緑色レーザ光発生部および第１青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる第１の偏光方向を有する第１のレーザ光の光軸と、第２赤色レーザ光発生部、第２緑色レーザ光発生部および第２青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる第２の偏光方向を有する第２のレーザ光の光軸とを互いにずらすように構成されており、第１赤色レーザ光発生部、第１緑色レーザ光発生部および第１青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる第１の偏光方向を有する第１のレーザ光と、第２赤色レーザ光発生部、第２緑色レーザ光発生部および第２青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる第２の偏光方向を有する第２のレーザ光とは、それぞれ、第１の投影領域および第１の投影領域とは重ならない第２の投影領域に投影されるように構成されており、第１赤色レーザ光発生部、第１緑色レーザ光発生部および第１青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる第１の偏光方向を有する第１のレーザ光と、第２赤色レーザ光発生部、第２緑色レーザ光発生部および第２青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる第２の偏光方向を有する第２のレーザ光との発生タイミングを制御する制御部をさらに備え、光軸が互いにずらされた第１の偏光方向を有する第１のレーザ光および第２の偏光方向を有する第２のレーザ光を走査させて画像が投影される際に、制御部は、投影領域に投影される画像が略一致するように、第１のレーザ光および第２のレーザ光の光軸のずれ量に応じて第１赤色レーザ光発生部、第１緑色レーザ光発生部および第１青色レーザ光発生部と、第２赤色レーザ光発生部、第２緑色レーザ光発生部および第２青色レーザ光発生部とがレーザ光を照射するタイミングをずらすように構成されている。

この一の局面によるプロジェクタでは、上記のように、複数のレーザ光発生部から各々照射されるレーザ光の光軸を互いにずらすことにより、複数のレーザ光発生部から各々照射されるレーザ光が投影部の一点に集中しないように構成することによって、レーザ光が投影部に対して分散された状態で照射されるので、レーザ光が投影部の同一点に集中して照射される場合と異なり、輝度を向上させながら投影部のレーザ光が照射される部分が劣化するのを抑制することができる。また、投影部にレーザ光のエネルギーが集中するのを抑制することができるので、投影部のエネルギーの熱による劣化を抑制することができる。

上記一の局面によるプロジェクタにおいて、好ましくは、第１の偏光方向を有する第１のレーザ光と、第２の偏光方向を有する第２のレーザ光との光軸をずらして合成することにより、第１のレーザ光と第２のレーザ光とが投影部の一点に集中しないように構成されている。このように構成すれば、第１の偏光方向を有する第１のレーザ光と第２の偏光方向を有する第２のレーザ光とが投影部に対して分散された状態で照射されるので、第１の偏光方向を有する第１のレーザ光と第２の偏光方向を有する第２のレーザ光とが投影部の同一点に集中して照射される場合と異なり、投影部の第１のレーザ光および第２のレーザ光の照射される部分が劣化するのを抑制することができる。

上記第１のレーザ光を照射するための第１レーザ光発生部および第２のレーザ光を照射するための第２レーザ光発生部を含むプロジェクタにおいて、好ましくは、第１のレーザ光の第１の偏光方向および第２のレーザ光の第２の偏光方向のうち少なくとも一方を９０度回転させるための空間変調器をさらに備える。このように構成すれば、第１のレーザ光の第１の偏光方向および第２のレーザ光の第２の偏光方向のうち少なくとも一方を９０度回転させた状態で第１のレーザ光および第２のレーザ光を投影部に照射することができる。

この場合、好ましくは、空間変調器は、第１のレーザ光の第１の偏光方向および第２のレーザ光の第２の偏光方向の両方を９０度回転させる動作と、第１のレーザ光の第１の偏光方向および第２のレーザ光の第２の偏光方向の両方を回転させずにそのまま透過させる動作とを交互に繰り返すように構成されている。このように構成すれば、第１の偏光方向を有する第１のレーザ光と、第２の偏光方向を有する第２のレーザ光との透過率の違いにより生じるフレーム毎の輝度差を平均化することができるので、投影される画像にフリッカ（ちらつき）が発生するのを低減することができる。

上記第１のレーザ光および第２のレーザ光を含むプロジェクタにおいて、好ましくは、投影部は、第１のレーザ光および第２のレーザ光を走査させることにより、任意の投影領域に立体画像を投影することが可能に構成されており、第１のレーザ光または第２のレーザ光のうち一方を走査させることにより右目用の立体画像を投影するとともに、第１のレーザ光または第２のレーザ光のうち他方を走査させることにより左目用の立体画像を投影するように構成されている。このように構成すれば、１フレーム内で右目用の立体画像と左目用の立体画像とを同時に投影することができるので、たとえば、１フレーム毎に右目用の立体画像と左目用の立体画像とを交互に投影する場合と異なり、フレームレートを上げる必要がない。

本発明の第１実施形態によるプロジェクタの使用状態を示した模式図である。本発明の第１実施形態によるプロジェクタの構成を示したブロック図である。本発明の第１実施形態によるプロジェクタの第１赤色ＬＤ、第１緑色ＬＤおよび第１青色ＬＤからＰ波のレーザ光が照射されている状態を示す図である。本発明の第１実施形態によるプロジェクタの第２赤色ＬＤ、第２緑色ＬＤおよび第２青色ＬＤからＳ波のレーザ光が照射されている状態を示す図である。本発明の第１実施形態によるプロジェクタのＰ波のレーザ光とＳ波のレーザ光とを照射（投影）した画像を示す図である。本発明の第２実施形態によるプロジェクタの構成を示したブロック図である。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１〜図５を参照して、本発明の第１実施形態によるプロジェクタ１００の構成を説明する。

本発明の第１実施形態によるプロジェクタ１００は、図１に示すように、テーブル１上に配置して使用されるように構成されている。そして、プロジェクタ１００は、スクリーン２などの投影領域に向けてプレゼンテーション用（表示用）の画像２ａが投影（２Ｄ表示（平面表示））されるように構成されている。なお、テーブル１およびスクリーン２は、本発明の「投影領域」の一例である。また、プロジェクタ１００は、テーブル１などの投影領域の上面に対して、プレゼンテーション用の画像２ａと同様の画像１ａが投影（２Ｄ表示（平面表示））されるように構成されている。なお、テーブル１上に投影される画像１ａの大きさは、スクリーン２に投影される画像２ａの大きさよりも小さくなるように投影される。また、プロジェクタ１００の画像１ａが投影される側の側面には、ＣＣＤセンサなどのセンサ１０が設けられている。

図２に示すように、プロジェクタ１００は、操作パネル２０と、制御処理ブロック３０と、データ処理ブロック４０と、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）５０と、レーザ光源６０と、ＶｉｄｅｏＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）７０と、ビームスプリッタ８０と、２つの拡大レンズ９０および９１とを含む。

制御処理ブロック３０は、プロジェクタ１００全体の制御を司る制御部３１と、外部ビデオ信号を受信するためのインターフェース（Ｉ／Ｆ）であるＶｉｄｅｏＩ／Ｆ３２と、ＳＤ−ＲＡＭ３３と、外部Ｉ／Ｆ３４とを含む。

データ処理ブロック４０は、データ／階調変換器４１と、ビットデータ変換器４２と、タイミングコントローラ４３と、データコントローラ４４とを含んでいる。

デジタル信号プロセッサ５０は、ミラーサーボブロック５１と、変換器５２とを含んでいる。

レーザ光源６０は、赤色レーザ制御回路６１と、緑色レーザ制御回路６２と、青色レーザ制御回路６３と、赤色のレーザ光を照射する第１赤色ＬＤ６１ａおよび第２赤色ＬＤ６１ｂと、緑色のレーザ光を照射する第１緑色ＬＤ６２ａおよび第２緑色ＬＤ６２ｂと、青色のレーザ光を照射する第１青色ＬＤ６３ａおよび第２青色ＬＤ６３ｂとを含んでいる。また、レーザ光源６０は、６つのコリメートレンズ６４と、３つの偏光ビームスプリッタ６５ａ、６５ｂおよび６５ｃと、２つの光検出器６６ａおよび６６ｂと、ファラデー素子や液晶素子などを含む空間変調器６７と、レーザ光を水平方向に走査するためのＭＥＭＳミラー６８ａと、レーザ光を垂直方向に走査するためのＭＥＭＳミラー６８ｂと、ＭＥＭＳミラー６８ａおよびＭＥＭＳミラー６８ｂを水平方向および垂直方向に駆動させるためのアクチュエータ６９とを含んでいる。なお、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａ、第１青色ＬＤ６３ａは、それぞれ、本発明の「第１赤色レーザ光発生部」、「第１緑色レーザ光発生部」および「第１青色レーザ光発生部」の一例である。また、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂは、それぞれ、本発明の「第２赤色レーザ光発生部」、「第２緑色レーザ光発生部」および「第２青色レーザ光発生部」の一例である。また、ＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂは、本発明の「投影部」の一例である。

操作パネル２０は、プロジェクタ１００の筐体の表面または側面に設けられている。操作パネル２０は、たとえば、操作内容を表示するためのディスプレイ装置（図示せず）や、プロジェクタ１００に対する操作入力を受け付けるスイッチなどを含む。操作パネル２０は、使用者からの操作を受け付けると、操作内容に応じた信号を制御処理ブロック３０の制御部３１に送信するように構成されている。また、使用者が画像１ａの内容を操作した（触れた）際に、プロジェクタに設けられたセンサ１０により使用者の操作が検知されるとともに、操作内容に基づいた信号が制御処理ブロック３０の制御部３１に送信されるように構成されている。これにより、テーブル１上に投影される画像１ａを操作画面として使用することが可能である。

また、プロジェクタ１００の外部から与えられた外部ビデオ信号は、ＶｉｄｅｏＩ／Ｆ３２に入力されるように構成されている。また、外部Ｉ／Ｆ３４は、たとえば、ＳＤカード９２などのメモリを装着することが可能に構成されている。そして、制御部３１は、ＳＤカード９２からデータを読み出し、読み出されたデータは、ＶｉｄｅｏＲＡＭ７０に格納されるように構成されている。

また、制御部３１は、データ処理ブロック４０のタイミングコントローラ４３と相互に通信することにより、ＶｉｄｅｏＲＡＭ７０に一時的に保持されている画像データに基づく映像の表示を制御するように構成されている。

また、データ処理ブロック４０では、タイミングコントローラ４３は、制御部３１から出力される信号に基づいて、データコントローラ４４を介してＶｉｄｅｏＲＡＭ７０に保持されているデータを読み出すように構成されている。データコントローラ４４は、読み出したデータをビットデータ変換器４２に送信するように構成されている。ビットデータ変換器４２は、タイミングコントローラ４３からの信号に基づいて、データをデータ／階調変換器４１に送信するように構成されている。ビットデータ変換器４２は、外部から与えられた画像データをレーザ光により投影可能な形式に適合したデータに変換する機能を有する。

データ／階調変換器４１は、ビットデータ変換器４２から出力されたデータを赤色（Ｒ：Ｒｅｄ）、緑色（Ｇ：Ｇｒｅｅｎ）および青色（Ｂ：Ｂｌｕｅ）の３色の階調に変換し、変換後のデータを赤色レーザ制御回路６１と、緑色レーザ制御回路６２と、青色レーザ制御回路６３とにそれぞれ送信するように構成されている。

また、赤色レーザ制御回路６１は、データ／階調変換器４１からのデータを第１赤色ＬＤ６１ａおよび第２赤色ＬＤ６１ｂに送信するように構成されている。また、緑色レーザ制御回路６２は、データ／階調変換器４１からのデータを第１緑色ＬＤ６２ａおよび第２緑色ＬＤ６２ｂに送信するように構成されている。また、青色レーザ制御回路６３は、データ／階調変換器４１からのデータを第１青色ＬＤ６３ａおよび第２青色ＬＤ６３ｂに送信するように構成されている。

また、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａおよび第１青色ＬＤ６３ａは、それぞれ、Ｐ波のレーザ光を照射可能に構成されている。なお、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａおよび第１青色ＬＤ６３ａが照射するＰ波のレーザ光は、本発明の「第１の偏光方向を有する第１のレーザ光」の一例である。また、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂは、それぞれ、Ｓ波のレーザ光を照射可能に構成されている。なお、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂが照射するＳ波のレーザ光は、本発明の「第２の偏光方向を有する第２のレーザ光」の一例である。

図３に示すように、第１赤色ＬＤ６１ａから照射されるＰ波の赤色のレーザ光と、第１緑色ＬＤ６２ａから照射されるＰ波の緑色のレーザ光と、第１青色ＬＤ６３ａから照射されるＰ波の青色のレーザ光とは、それぞれ、コリメートレンズ６４により平行光に調整されるとともに、偏光ビームスプリッタ６５ａ、６５ｂおよび６５ｃを介してＭＥＭＳミラー６８ａに入射されるように構成されている。また、ＭＥＭＳミラー６８ａに入射されるＰ波の赤色、緑色および青色のレーザ光の光軸は、同軸上に重なるように構成されている。また、光検出器６６ａは、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａおよび第１青色ＬＤ６３ａから照射されたレーザ光の階調を検出可能に構成されている。検出されたレーザ光の階調に基づく信号は、赤色レーザ制御回路６１に送信されるように構成されている。

また、図４に示すように、第２赤色ＬＤ６１ｂから照射されるＳ波の赤色のレーザ光と、第２緑色ＬＤ６２ｂから照射されるＳ波の緑色のレーザ光と、第２青色ＬＤ６３ｂから照射されるＳ波のレーザ光とは、それぞれ、コリメートレンズ６４により平行光に調整されるとともに、偏光ビームスプリッタ６５ａ、６５ｂおよび６５ｃを介してＭＥＭＳミラー６８ａに入射されるように構成されている。また、ＭＥＭＳミラー６８ａに入射されるＳ波の赤色、緑色および青色のレーザ光の光軸は、同軸上に重なるように構成されている。また、光検出器６６ｂは、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂから照射されたレーザ光の階調を検出可能に構成されている。検出されたレーザ光の階調に基づく信号は、赤色レーザ制御回路６１に送信されるように構成されている。

ここで、第１実施形態では、図２に示すように、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａおよび第１青色ＬＤ６３ａからそれぞれ照射され同軸上に重なるＰ波のレーザ光の光軸と、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂからそれぞれ照射され同軸上に重なるＳ波のレーザ光の光軸とは、互いにずれるように構成されている。

なお、Ｐ波のレーザ光の光軸とＳ波のレーザ光の光軸とが互いにずれることにより、Ｐ波のレーザ光とＳ波のレーザ光とが同じ画像に対するレーザ光を照射した場合には、テーブル１およびスクリーン２の上に投影される画像がずれてしまう。そこで、第１実施形態では、Ｐ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光を走査させて画像が投影される際に、制御部３１は、Ｐ波のレーザ光により投影される画像と、Ｓ波のレーザ光により投影される画像とが略一致するように、Ｐ波のレーザ光の光軸と、Ｓ波のレーザ光の光軸とのずれ量に応じてＰ波のレーザ光を照射するタイミングをずらすように構成されている。

具体的には、図５に示すように、レーザ光の走査は、テーブル１やスクリーン２などの投影領域の左上から右下へと順次行われるように構成されている。そして、制御部３１は、Ｐ波のレーザ光とＳ波のレーザ光とがある画像（たとえば、Ａ点に対応する画像）を同じタイミングで照射すると、テーブル１およびスクリーン２上でＡ点に対応する画像がずれた状態で投影されてしまう。そこで、Ａ点に対応する画像を照射するタイミングをＰ波のレーザ光とＳ波のレーザ光とで異ならせる。これにより、Ｐ波が照射するＡ点に対応する画像が投影されるテーブル１およびスクリーン２の位置と、Ｓ波が照射するＡ点に対応する画像が投影されるテーブル１およびスクリーン２の位置とが略一致する。

また、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａおよび第１青色ＬＤ６３ａから照射されたＰ波のレーザ光と、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂから照射されたＳ波のレーザ光とは、合成された後に空間変調器６７に照射されるように構成されている。なお、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａおよび第１青色ＬＤ６３ａから照射されたＰ波のレーザ光と、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂから照射されたＳ波のレーザ光とが合成されることにより、Ｐ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光から生じるスペックルノイズを平均化することができるので、テーブル１およびスクリーン２に投影されるスペックルノイズを低減することが可能である。

また、空間変調器６７は、１フレーム毎にオン状態またはオフ状態に切り替えることが可能に構成されている。この空間変調器６７は、オン状態とオフ状態とに交互に切り替えることにより、Ｐ波のレーザ光の偏光方向とＳ波のレーザ光の偏光方向との両方を、たとえば、時計回り方向に９０度回転させる動作と、Ｐ波のレーザ光の偏光方向とＳ波のレーザ光の偏光方向との両方を回転させずにそのまま透過させる動作とを交互に繰り返すように構成されている。

具体的には、空間変調器６７がオン状態の場合には、Ｐ波のレーザ光は、第１の方向（たとえば、時計回り方向）に９０度回転させることにより、Ｓ波のレーザ光に変調され、Ｓ波のレーザ光は、たとえば、時計回り方向に９０度回転させることにより、Ｐ波のレーザ光に変調されるように構成されている。

また、空間変調器６７がオン状態からオフ状態に切り替えられた場合には、Ｐ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光は、変調（回転）されずに空間変調器６７を透過するように構成されている。

また、ＭＥＭＳミラー６８ａおよびＭＥＭＳミラー６８ｂは、アクチュエータ６９により駆動され、所定の振れ角で振動することが可能な小型の振動ミラー素子を含む。アクチュエータ６９は、ミラーサーボブロック５１からの信号に基づいて、ＭＥＭＳミラー６８ａおよびＭＥＭＳミラー６８ｂの位置および傾きが変更されるように構成されている。また、ＭＥＭＳミラー６８ｂにより反射されたＰ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光は、コリメートレンズ（図示せず）を通過して平行光となり、空間光変調器（図示せず）にて変調されて、ビームスプリッタ８０へと照射されるように構成されている。

また、ビームスプリッタ８０に照射されたＰ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光のうちビームスプリッタ８０により反射（屈折）されたＰ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光がテーブル１へ投影され、ビームスプリッタ８０に照射されたＰ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光のうちビームスプリッタ８０を通過（透過）したＰ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光がスクリーン２へ投影されるように構成されている。

第１実施形態では、上記のように、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａ、第１青色ＬＤ６３ａ、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂから各々照射されるレーザ光の光軸を互いにずらすことにより、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａ、第１青色ＬＤ６３ａ、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂから各々照射されるレーザ光がＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂの一点に集中しないように構成することによって、レーザ光がＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂに対して分散された状態で照射されるので、レーザ光がＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂの同一点に照射される場合と異なり、輝度を向上させながらＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂのレーザ光が照射される部分が劣化するのを抑制することができる。また、ＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂにレーザ光のエネルギーが集中するのを抑制することができるので、ＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂのエネルギーの熱による劣化を抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、光軸が互いにずらされた第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａ、第１青色ＬＤ６３ａ、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂから各々照射されるレーザ光を走査させて画像が投影される際に、制御部３１をスクリーン２およびテーブル１に投影される画像が略一致するように、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａ、第１青色ＬＤ６３ａ、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂから各々照射されるレーザ光の光軸のずれ量に応じて第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａ、第１青色ＬＤ６３ａ、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂがレーザ光を照射するタイミングをずらすように構成することによって、スクリーン２およびテーブル１に投影される画像がずれてしまうのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、Ｐ波のレーザ光と、Ｓ波のレーザ光との光軸をずらして合成することにより、Ｐ波のレーザ光とＳ波のレーザ光とがＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂの一点に集中しないように構成することによって、Ｐ波のレーザ光とＳ波のレーザ光とがＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂに対して分散された状態で照射されるので、Ｐ波のレーザ光とＳ波のレーザ光とがＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂの同一点に照射される場合と異なり、ＭＥＭＳミラー６８ａ（６８ｂ）のＰ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光の照射される部分が劣化するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａおよび第１青色ＬＤ６３ａからそれぞれ照射し、同軸上に重なるレーザ光の光軸と、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂからそれぞれ照射し、同軸上に重なるレーザ光の光軸とを互いにずらすことによって、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａおよび第１青色ＬＤ６３ａからそれぞれ照射される赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のＰ波のレーザ光と、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂからそれぞれ照射される赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のＳ波のレーザ光とがＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂに対して分散された状態で照射されるので、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）によりカラー表示する場合において、ＭＥＭＳミラー６８ａ（６８ｂ）のＰ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光の照射される部分が劣化するのを抑制することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、空間変調器６７がＰ波のレーザ光の偏光方向およびＳ波のレーザ光の偏光方向を９０度回転させることによって、Ｐ波のレーザ光の偏光方向およびＳ波のレーザ光の偏光方向の両方を９０度回転させた状態でＰ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光をＭＥＭＳミラー６８ａ（６８ｂ）に照射することができる。

また、第１実施形態では、上記のように、空間変調器６７がＰ波のレーザ光の偏光方向およびＳ波のレーザ光の偏光方向の両方を時計回り方向に９０度回転させる動作と、Ｐ波のレーザ光の偏光方向およびＳ波のレーザ光の偏光方向の両方を回転させずにそのまま透過させる動作とを交互に繰り返すことによって、Ｐ波のレーザ光と、Ｓ波のレーザ光との透過率の違いにより生じるフレーム毎の輝度差を平均化することができるので、投影される画像にフリッカ（ちらつき）が発生するのを低減することができる。

（第２実施形態）
次に、図６を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態によるプロジェクタ１０１では、Ｐ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光の偏光方向を９０度回転させるための空間変調器を設けて２Ｄ表示（平面表示）を行った上記第１実施形態とは異なり、空間変調器６７を設けないことにより、Ｐ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光を９０度回転させずに３Ｄ表示（立体表示）を行う例について説明する。

本発明の第２実施形態によるプロジェクタ１０１のレーザ光源６０ａでは、第１赤色ＬＤ６１ａ、第１緑色ＬＤ６２ａおよび第１青色ＬＤ６３ａから照射されるＰ波のレーザ光と、第２赤色ＬＤ６１ｂ、第２緑色ＬＤ６２ｂおよび第２青色ＬＤ６３ｂから照射されるＳ波のレーザ光とは、偏光方向が９０度回転されずにＭＥＭＳミラー６８ａ、ＭＥＭＳミラー６８ｂ、ビームスプリッタ８０および拡大レンズ９０および９１を介して、スクリーン２およびテーブル１に投影されるように構成されている。

また、ＭＥＭＳミラー６８ａおよびＭＥＭＳミラー６８ｂは、Ｐ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光を走査させることにより、スクリーン２およびテーブル１に立体画像を投影することが可能に構成されている。

具体的には、プロジェクタ１０１は、Ｐ波のレーザ光を走査させることにより右目用の立体画像を投影するとともに、Ｓ波のレーザ光を走査させることにより左目用の立体画像を投影するように構成されている。

そして、スクリーン２およびテーブル１に投影された立体画像は、偏光眼鏡２００を用いて鑑賞することが可能に構成されている。この偏光眼鏡２００は、右目部分にＰ波のレーザ光により投影される画像を鑑賞可能な偏光板２０１が設けられるとともに、左目部分にＳ波のレーザ光により投影される画像を鑑賞可能な偏光板２０２が設けられている。

第２実施形態では、上記のように、ＭＥＭＳミラー６８ａおよび６８ｂがＰ波のレーザ光またはＳ波のレーザ光のうち一方を走査させることにより右目用の立体画像を投影するとともに、Ｐ波のレーザ光またはＳ波のレーザ光のうち他方を走査させることにより左目用の立体画像を投影することによって、１フレーム内で右目用の立体画像と左目用の立体画像とを同時に投影することができるので、たとえば、１フレーム毎に右目用の立体画像と左目用の立体画像とを交互に投影する場合と異なり、フレームレートを上げる必要がない。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記第１および第２実施形態では、本発明のプロジェクタの一例として、テーブル上に配置して使用する例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、プロジェクタをテーブル上以外に配置して使用してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、本発明の投影部の一例として、ＭＥＭＳミラーを示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、レーザ光をスクリーンなどに投影することが可能であれば、ＭＥＭＳミラー以外でも適用可能である。

また、上記第１および第２実施形態では、第１赤色ＬＤ、第１緑色ＬＤおよび第１青色ＬＤを含む第１レーザ光発生部と、第２赤色ＬＤ、第２緑色ＬＤおよび第２青色ＬＤを含む第２レーザ光発生部との２つのレーザ光発生部を設ける例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、３つ以上のレーザ光発生部を設けてもよい。この場合、３つ以上のレーザ光発生部からそれぞれ照射されるレーザ光の光軸が互いにずれるように構成してもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、赤色、緑色および青色のレーザ光を照射するレーザ光発生部を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、赤色、緑色および青色以外の色のレーザ光発生部を設けてもよいし、赤色、緑色および青色の３つ以外の数のレーザ光発生部を設けてもよい。

また、上記第１実施形態では、空間変調器によりＰ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光の偏光方向を９０度回転させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、Ｐ波のレーザ光およびＳ波のレーザ光の偏光方向を９０度以外の角度で回転させてもよい。

また、上記第１および第２実施形態では、画像を投影する投影領域の一例として、スクリーンおよびテーブルを示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、画像を投影することが可能であれば、スクリーンおよびテーブル以外でもよい。

１テーブル（投影領域）
２スクリーン（投影領域）
３１制御部
６１ａ第１赤色ＬＤ（第１赤色レーザ光発生部）（第１レーザ光発生部）
６１ｂ第１赤色ＬＤ（第２赤色レーザ光発生部）（第２レーザ光発生部）
６２ａ第１緑色ＬＤ（第１緑色レーザ光発生部）（第１レーザ光発生部）
６２ｂ第１緑色ＬＤ（第２緑色レーザ光発生部）（第２レーザ光発生部）
６３ａ第１青色ＬＤ（第１青色レーザ光発生部）（第１レーザ光発生部）
６３ｂ第１青色ＬＤ（第２青色レーザ光発生部）（第２レーザ光発生部）
６８ａ、６８ｂＭＥＭＳミラー（投影部）
１００、１０１プロジェクタ

Claims

略同じ発振波長を有するレーザ光を照射する複数のレーザ光発生部と、
前記複数のレーザ光発生部から各々照射される前記レーザ光を走査させることにより、任意の投影領域に画像を投影する投影部とを備え、
前記複数のレーザ光発生部から各々照射される前記レーザ光の光軸を互いにずらすことにより、前記複数のレーザ光発生部から各々照射される前記レーザ光が前記投影部の一点に集中しないように構成されており、
略同じ発振波長を有するレーザ光を照射する前記複数のレーザ光発生部は、第１の偏光方向を有する第１のレーザ光を照射するための第１レーザ光発生部と、前記第１の偏光方向に直交する第２の偏光方向を有する第２のレーザ光を照射するための第２レーザ光発生部とを含み、
前記第１レーザ光発生部は、第１赤色レーザ光発生部、第１緑色レーザ光発生部および第１青色レーザ光発生部を含み、
前記第２レーザ光発生部は、第２赤色レーザ光発生部、第２緑色レーザ光発生部および第２青色レーザ光発生部を含み、
前記第１赤色レーザ光発生部、前記第１緑色レーザ光発生部および前記第１青色レーザ光発生部からそれぞれ照射される前記第１の偏光方向を有する前記第１のレーザ光の光軸は、全て同軸上に重なるように構成されており、
前記第２赤色レーザ光発生部、前記第２緑色レーザ光発生部および前記第２青色レーザ光発生部からそれぞれ照射される前記第２の偏光方向を有する前記第２のレーザ光の光軸は、全て同軸上に重なるように構成されており、
前記第１赤色レーザ光発生部、前記第１緑色レーザ光発生部および前記第１青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる前記第１の偏光方向を有する前記第１のレーザ光の光軸と、前記第２赤色レーザ光発生部、前記第２緑色レーザ光発生部および前記第２青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる前記第２の偏光方向を有する前記第２のレーザ光の光軸とを互いにずらすように構成されており、
前記第１赤色レーザ光発生部、前記第１緑色レーザ光発生部および前記第１青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる前記第１の偏光方向を有する前記第１のレーザ光と、前記第２赤色レーザ光発生部、前記第２緑色レーザ光発生部および前記第２青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる前記第２の偏光方向を有する前記第２のレーザ光とは、それぞれ、第１の投影領域および第１の投影領域とは重ならない第２の投影領域に投影されるように構成されており、
前記第１赤色レーザ光発生部、前記第１緑色レーザ光発生部および前記第１青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる前記第１の偏光方向を有する前記第１のレーザ光と、前記第２赤色レーザ光発生部、前記第２緑色レーザ光発生部および前記第２青色レーザ光発生部からそれぞれ照射され、全て同軸上に重なる前記第２の偏光方向を有する前記第２のレーザ光との発生タイミングを制御する制御部をさらに備え、
光軸が互いにずらされた前記第１の偏光方向を有する前記第１のレーザ光および前記第２の偏光方向を有する前記第２のレーザ光を走査させて画像が投影される際に、前記制御部は、投影領域に投影される画像が略一致するように、前記第１のレーザ光および前記第２のレーザ光の光軸のずれ量に応じて前記第１赤色レーザ光発生部、前記第１緑色レーザ光発生部および前記第１青色レーザ光発生部と、前記第２赤色レーザ光発生部、前記第２緑色レーザ光発生部および前記第２青色レーザ光発生部とがレーザ光を照射するタイミングをずらすように構成されている、プロジェクタ。
前記第１の偏光方向を有する前記第１のレーザ光と、前記第２の偏光方向を有する前記第２のレーザ光との光軸をずらして合成することにより、前記第１のレーザ光と前記第２のレーザ光とが前記投影部の一点に集中しないように構成されている、請求項１に記載のプロジェクタ。
前記第１のレーザ光の前記第１の偏光方向および前記第２のレーザ光の前記第２の偏光方向のうち少なくとも一方を９０度回転させるための空間変調器をさらに備える、請求項１または２に記載のプロジェクタ。
前記空間変調器は、前記第１のレーザ光の前記第１の偏光方向および前記第２のレーザ光の前記第２の偏光方向の両方を９０度回転させる動作と、前記第１のレーザ光の前記第１の偏光方向および前記第２のレーザ光の前記第２の偏光方向の両方を回転させずにそのまま透過させる動作とを交互に繰り返すように構成されている、請求項３に記載のプロジェクタ。
前記投影部は、前記第１のレーザ光および前記第２のレーザ光を走査させることにより、前記任意の投影領域に立体画像を投影することが可能に構成されており、
前記第１のレーザ光または前記第２のレーザ光のうち一方を走査させることにより右目用の立体画像を投影するとともに、前記第１のレーザ光または前記第２のレーザ光のうち他方を走査させることにより左目用の立体画像を投影するように構成されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載のプロジェクタ。