JP5648368B2 - 光走査装置 - Google Patents

Description

本発明は、光走査装置に関し、特に、レーザ光を射出するレーザ光源と、レーザ光の反射光を走査させるミラーとを有する光走査装置に関する。

従来から、レーザ光をミラーに照射し、ミラーを駆動させてレーザ光を走査させ、画像の投影を行う光走査装置が知られている。

図９は、従来の光走査装置の一例を示した図である。図９（Ａ）は、従来の光走査装置の全体構成の一例を示した上面図であり、図９（Ｂ）は、従来の光走査装置の投影面形状の一例を示した図である。

図９（Ａ）において、従来の光走査装置は、レーザ光源１１０と、コリメータレンズ１２０と、ミラー１５０とを備える。レーザ光源１１０からレーザ光Ｌ１１が射出され、コリメータレンズ１２０で平行光とされてからミラー１５０に入射する。ミラー１５０は、水平方向の軸周りで上下に揺動し、かつ、鉛直方向の軸周りで左右に揺動し、レーザ光Ｌ１１の反射光Ｌ１２を、投影面１７０上で上下左右に走査させる。

しかしながら、図９（Ａ）に示した従来の光走査装置では、レーザ光Ｌ１１をミラー１５０に対して斜め前方から入射させるため、レーザ光源１１０及びコリメータレンズ１２０をミラー１５０に対して斜め前方に配置する必要があり、レーザ光源１１０及びコリメータ１２０を含めた全体の配置スペースが大きくなり、光走査装置が大型化してしまうという問題があった。

また、図９（Ａ）に示した従来の光走査装置では、レーザ光Ｌ１１をミラー１５０に対して斜めから入射させるため、ミラー１５０からの反射光Ｌ１２が左右対称とならず、図９（Ｂ）に示すような左右方向に歪みを有する形状となってしまう問題もあった。更に、これを歪みの無い長方形状にするためには、ソフトウェア上での歪み修正が必要であり、コストが増大するという問題もあった。

そこで、このような問題を解決するため、図１０に示すような光学系を有する光走査装置が提案されている。図１０は、第２の従来の光走査装置の光学系の構成の一例を示した上面図である。図１０に示す光走査装置では、ミラー１５０の前方にプリズム１３０及び波長板１４０が配置されている。そして、レーザ光源１１０及びコリメータレンズ１２０は、プリズム１３０の側方に配置されている。かかる構成により、ミラー１５０付近に総ての構成部品を配置して小型化できるとともに、レーザ光源１１０から射出されたレーザ光を、プリズム１３０で反射してミラー１５０に垂直に入射させることが可能となる。

図１１は、第２の従来の光走査装置の一例を示した図である。図１１（Ａ）は、第２の従来の光走査装置の全体構成の一例を示した図であり、図１１（Ｂ）は、第２の従来の光走査装置の投影面の一例を示した図である。

図１１（Ａ）に示すように、レーザ光源１１０から射出されたレーザ光Ｌ１１は、コリメータレンズ１２０を通過して平行光とされ、プリズム１３０のレーザ光源１０側の端面に垂直に入射する。そして、レーザ光Ｌ１１は、プリズム１３０の内部で反射されて向きを変え、ミラー１５０に垂直に入射する。ミラー１５０からの反射光Ｌ１２は、ミラー１５０及びプリズム１３０に平行な投影面１７１を形成し、画像を表示する。なお、波長板１４０は、ミラー１５０からの反射光Ｌ１２が、プリズム１３０で反射されずにプリズム１３０を透過するように通過するレーザ光Ｌ１１及び反射光Ｌ１２を偏光している。

図１１（Ｂ）に示すように、第２の従来の光走査装置による投影面１７１は、歪みのない長方形となっている。これにより、適切に画像を投影面１７１に投影することができる。

なお、走査型ではなく、液晶ライトバルブを用いたプロジェクタとして、照明光を射出する照明装置と、照明装置からの照明光によって照明される光変調装置と、光変調装置の前段に配置されて光変調装置に入射する照明光の強度を減衰させる反射型の減光フィルタと、減光フィルタを光軸に対して所定角だけ傾斜させて保持する保持手段とを備えたプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−１４１１５２号公報

しかしながら、上述の第２の従来の光走査装置においては、投影面の中央に迷光による点が生じてしまうという問題があった。

図１２は、第２の従来の光走査装置の問題点を説明するための図である。図１２（Ａ）は、第２の従来の光走査装置の問題点を説明するための斜視図であり、図１２（Ｂ）は、第２の従来の光走査装置の問題点を説明するための上面図である。

図１２（Ａ）に示すように、第２の従来の光走査装置においては、反射光Ｌ１２により形成される投影面１７１の中央付近に、迷光による点Ｐが生じてしまうという問題があった。

図１２（Ｂ）に示すように、ミラー１５０へのレーザ光Ｌ１１は、プリズム１３０内で反射し、波長板１４０を通過してミラー１５０に到達する。ここで、波長板端面１４０Ｅには、反射防止膜（図示せず）が形成されているが、それにも拘わらずレーザ光Ｌ１１の０．５％前後は波長板端部１４０Ｅで反射してしまう。これが迷光Ｌ１３となり、ミラー走査に無関係に、投影面１７１の中央に点Ｐとして表示されてしまうという問題があった。

なお、投影面１７１の解像度がＶＧＡ（Video Graphics Array）の場合、一画面で６４０×４８０≒３００，０００ドット表示する。よって、１画面１ドット当たりの単位時間における光量は、射出光の１／３００，０００となる。一方、反射防止膜の透過率を便宜上９９．７％とすると、波長板端面１４０Ｅで反射する光はミラー１５０への入射光の０．３％、約１／３００となる。つまり、波長板端面１４０Ｅで反射した迷光による光の光量は、走査光の３００，０００／３００＝１，０００倍となり、到底無視できるものではないことが分かる。

そこで、本発明は、投影面に迷光を生じさせない光走査装置を提供することを目的とする。

なお、特許文献１に記載されたプロジェクタは、液晶ライトバルブを用いたものであり、走査型のプロジェクタと異なり、減光フィルタ等の種々の部品を備えているので、それらの部品を用いて迷光対策を行うことが可能であるが、走査型のプロジェクタは、部品数が少なく、迷光対策を施すことができる部品が少ないので、本発明の光走査装置にそのまま適用することができないという問題がある。

上記目的を達成するため、第１の発明に係る光走査装置は、レーザ光（Ｌ１）を射出するレーザ光源（１０）と、
所定の軸周りに揺動して前記レーザ光（Ｌ１）の反射光（Ｌ２）を走査させるミラー（５０）と、
前記レーザ光（Ｌ１）を反射させて、揺動していない状態の前記ミラー（５０）の面に略垂直に入射させるプリズム（３０〜３３）と、
該プリズム（３０〜３３）と前記ミラー（５０）との間に配置され、前記ミラー（５０）からの前記反射光（Ｌ２）が前記プリズム（３０〜３３）を透過するように前記レーザ光（Ｌ１）及び前記反射光（Ｌ２）を偏光させる波長板（４０〜４３）とを有し、
該波長板（４０〜４３）は、前記プリズム（３０〜３３）に密着して一体的に設けられ、
該波長板（４０〜４３）の前記ミラー（５０）に対向する端面（４０Ｅ〜４３Ｅ）は、前記ミラー（５０）に入射する前記レーザ光（Ｌ１）に対して、傾斜していることを特徴とする。

これにより、波長板の端面で発生する迷光を、反射光が照射される投影面とは異なる角度で射出させ、投影面に現れないようにすることができる。また、波長板とプリズムを一体化させて省スペースで構成できるとともに、波長板とプリズムの間の光学的関係が容易な構成とすることができる。

第２の発明は、第１の発明に係る光走査装置において、
前記プリズム（３０〜３３）は、直角立方体プリズムであり、前記レーザ光源（１０）から射出された前記レーザ光（Ｌ１）が入射する入射面が、前記レーザ光（Ｌ１）に対して傾斜して配置されていることを特徴とする。

これにより、直角立方体プリズムを加工することなく、配置を調整することにより迷光を防止することができ、低コストかつ容易に迷光対策を行うことができる。

第３の発明は、第１の発明に係る光走査装置において、
前記プリズム（３０〜３３）は、前記レーザ光源（１０）から射出された前記レーザ光（Ｌ１）が入射する入射面は、前記レーザ光（Ｌ１）に対して垂直面を有し、前記ミラー（５０）側の面は、揺動していない状態の前記ミラー（５０）の面に対して傾斜した台形柱形状を有することを特徴とする。

これにより、台形柱形状のプリズムを用いることにより、プリズムの反射面をミラーに対して４５度に設定することができ、投影面の歪みを確実に防止しつつ、迷光対策を行うことができる。

第４の発明は、第１の発明に係る光走査装置において、
前記プリズム（３０〜３３）は、直角立方体プリズムであり、前記ミラー（５０）側の面（３０Ｍ〜３３Ｍ）が、揺動していない状態の前記ミラー（５０）の面に対して平行になるように配置され、
前記波長板（４０〜４３）は、くさび形柱形状又は該くさび形柱形状の先端を切断した台形柱形状を有し、くさびを構成する側面が前記プリズム（４０〜４３）に密着したことを特徴とする。

これにより、波長板を加工することにより、コンパクトかつ低コストで迷光対策を行うことができる。

第５の発明は、第１の発明に係る光走査装置において、
前記プリズム（３０〜３３）は、平行四辺形の側面形状を有する角柱であり、該角柱が揺動していない状態の前記ミラー（５０）の面と平行に延在するように配置され、
前記波長板（４０〜４３）は、均等な厚さを有する板形状であることを特徴とする。

これにより、複雑な形状のプリズム及び波長板を用いることなく迷光対策を行うことができる。また、平行四辺形の対向する２辺が水平となるように配置することにより、迷光を投影面の鉛直方向にそらすことができ、少ない傾斜量で迷光を確実に投影面から外すことができる。

第６の発明は、第１〜５のいずれかの発明に係る光走査装置において、
前記波長板（４０〜４３）は、前記反射光（Ｌ２）の走査方向に傾斜していることを特徴とする。

これにより、投影面の外側の左右方向に迷光を導くことができる。

第７の発明は、第１〜５のいずれかの発明に係る光走査装置において、
前記波長板（４０〜４３）は、前記反射方向（Ｌ２）の走査方向と垂直な方向に傾斜していることを特徴とする。

これにより、投影面の外側の上下方向に迷光を導くことができ、横長の投影面の場合には、迷光の移動量を少なくすることができ、迷光対策を容易にすることができる。

第８の発明は、第１〜７のいずれかの発明に係る光走査装置において、
前記波長板（４０〜４３）の前記端面（４０Ｅ〜４３Ｅ）の垂直投影図の領域内又は該領域よりも外側に光吸収部（６０）が更に設けられたことを特徴とする。

これにより、迷光を光吸収部で吸収してしまい、投影面には、外側周辺も含めて一切明光が発生しないようにすることができ、目的とする画像のみを適切に投影することができる。

本発明によれば、迷光が投影面に投影されることを防止することができる。

実施例１に係る光走査装置を、従来の光走査装置と比較して示した図である。図１（Ａ）は、実施例１に係る光走査装置のプリズム及び波長板の一例の構成を示した上面図である。図１（Ｂ）は、比較例として従来の光走査装置のプリズム及び波長板の構成を示した上面図である。 実施例１に係る光走査装置の全体構成の一例を示した上面図である。 実施例２に係る光走査装置のプリズム及び波長板の一例の構成を示した上面図である。 実施例２に係る光走査装置の一例の全体構成を示した上面図である。 実施例３に係る光走査装置のプリズム及び波長板の一例の構成を示した上面図である。 実施例３に係る光走査装置の一例の全体構成を示した上面図である。 実施例４に係る光走査装置の異形プリズム及び波長板の一例の構成を示した図である。図７（Ａ）は、実施例４に係る光走査装置の異形プリズム及び波長板の上面図であり、図７（Ｂ）は、実施例４に係る光走査装置の異形プリズム及び波長板の側面図である。 実施例４に係る光走査装置の一例の全体構成を示した側面図である。 従来の光走査装置の一例を示した図である。図９（Ａ）は、従来の光走査装置の全体構成の一例を示した上面図である。図９（Ｂ）は、従来の光走査装置の投影面形状の一例を示した図である。 第２の従来の光走査装置の光学系の構成の一例を示した上面図である。 第２の従来の光走査装置の一例を示した図である。図１１（Ａ）は、第２の従来の光走査装置の全体構成の一例を示した図である。図１１（Ｂ）は、第２の従来の光走査装置の投影面の一例を示した図である。 第２の従来の光走査装置の問題点の説明図である。図１２（Ａ）は、第２の従来の光走査装置の問題点を説明する斜視図である。図１２（Ｂ）は、第２の従来の光走査装置の問題点を説明する上面図である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。

図１は、本発明の実施例１に係る光走査装置を、従来の光走査装置との比較において示した図である。図１（Ａ）は、実施例１に係る光走査装置のプリズム及び波長板の一例の構成を示した上面図であり、図１（Ｂ）は、比較例として従来の光走査装置のプリズム及び波長板の構成を示した上面図である。

図１（Ａ）において、実施例１に係る光走査装置は、プリズム３０と、波長板４０とを備えている。波長板４０は、プリズム３０の手前側の面に密着して設けられ、プリズム３０と波長板４０は一体化されている。なお、図示されていないが、ミラーが波長板４０に対向して設けられ、レーザ光源がプリズム３０の右側に設けられている。

プリズム３０は、入射したレーザ光Ｌ１を反射して、ミラーに導くための光学的手段である。プリズム３０は、入射したレーザ光Ｌ１を反射し、ミラーの方向に向かわせることができれば、種々の材料、形状からなる多面体が用いられてよいが、例えば、直角立方体プリズムが用いられてもよい。図１（Ａ）においては、プリズム３０として、直角立方体プリズムが用いられた例が示されている。なお、プリズム３０は、内部に反射面３０Ｒを有し、入射したレーザ光Ｌ１を、反射面３０Ｒにて反射し、ミラーの方に導いている。

波長板４０は、直交する偏光成分の間に位相差を生じさせる複屈折素子であり、レーザ光Ｌ１及びミラーからの反射光Ｌ２を偏光させ、反射光Ｌ２がプリズム３０の反射面３０Ｒを透過するように調整する。例えば、プリズム３０の反射面３０Ｒが、レーザ光Ｌ１と反射光にπの位相差がある場合に、レーザ光Ｌ１を反射し、反射光を透過させる性質を有するときには、波長板４０にλ／４板を用いることにより、レーザ光Ｌ１が通過するときにπ／２、
反射光が通過するときに更にπ／２の位相差を生じさせる。そして、反射光がレーザ光Ｌ１に対してπの位相差を有するようにし、プリズム３０の反射面３０Ｒを反射光が透過するようにする。

波長板４０の端面４０Ｅは、大気と接触している面であり、波長板４０の硝材の屈折率と、大気の屈折率との差が大きいことから、レーザ光Ｌ１を反射し易い状態となっている。つまり、本来的には、波長板４０に入射したレーザ光Ｌ１は、端面４０Ｅを通過し、ミラーに照射されることが好ましいが、屈折率の差が大きいため、光が反射し易くなっている。かかる波長板４０の端面４０Ｅにおける反射光は、迷光Ｌ２となり、投影面にこれが投影されると、点のようになり、無視できない存在となる。これを防止するため、波長板４０の端面４０Ｅには、反射防止膜（図示せず）を形成することが好ましいが、反射防止膜を形成したとしても、迷光を零コンマ数％以下にするのは困難である。

そこで、実施例１に係る光走査装置においては、図１（Ａ）に示すように、プリズム３０の波長板４０と接触したミラー側の面３０Ｍ及び波長板４０のミラー側の端面４０Ｅは、レーザ光Ｌ１のミラーへの入射光の光軸に対して、傾斜して配置している。これにより、波長板４０の端面４０Ｅで発生した迷光Ｌ３は、ミラーへの入射光の光軸から左側にそれた方向に進行している。そして、プリズム３０を射出した迷光Ｌ３は、更に大きく左側にそれて進行し、投影面とは関係の無い方向に進行している。

このように、波長板４０の端面４０Ｅを、レーザ光Ｌ１のミラーへの入射光に対して傾斜させて配置することにより、波長板４０の端面４０Ｅで迷光が発生しても、投影面と異なる方向に迷光を導くことができ、投影面に迷光による点Ｐが発生するのを防止することができる。

図１（Ｂ）において、比較例の従来の光走査装置は、直角立方体プリズム１３０の波長板１４０と接触した面及び波長板１４０の端面１４０Ｅが、レーザ光Ｌ１１のミラーへの入射光の光軸と垂直となるように配置されている。この場合においても、波長板１４０の端面１４０Ｅに反射防止膜が形成されていたとしても、上述の波長板４０と大気の屈折率差の関係から、迷光１３は発生してしまう。そして、発生した迷光Ｌ１３は、波長板１４０の端面１４０Ｅが、投影面と垂直であることから、投影面の方に向かって進行する。その結果、投影面に迷光Ｌ１３による点Ｐが発生することになってしまう。

このように、実施例１に係る光走査装置は、波長板４０の端面４０Ｅを、レーザ光Ｌ１のミラーへの入射光の光軸に対して傾斜させて配置することにより、迷光Ｌ３が投影面に投影されるのを光学的に防ぐことができる。

図２は、実施例１に係る光走査装置の全体構成の一例を示した上面図である。図２において、実施例１に係る光走査装置は、レーザ光源１０と、コリメートレンズ２０と、プリズム３０と、波長板４０と、ミラー５０と、光吸収部６０とを備える。また、本実施例に係る光走査装置の前方には、投影面１７０が示されている。

図２において、プリズム３０の右側側方にレーザ光源１０及びコリメートレンズ２０が配置され、プリズム３０に対して、揺動していない状態のミラー５０と平行な左右方向からレーザ光Ｌ１を照射するように構成されている。また、波長板４０と対向して、ミラー５０が配置されている。更に、プリズム３０の左前方であり、波長板４０を垂直投影させた垂直投影図の領域内又はそれよりも左側の外側に、光吸収部６０が配置されている。また、投影面７０は、揺動させない状態のミラー５０と平行に、前方に離間して形成されている。

レーザ光源１０は、レーザ光Ｌ１を発生させて外部に射出する手段である。レーザ光Ｌ１は、可視領域のレーザを含めて、用途に応じて種々のレーザ光が用いられてよい。

コリメートレンズ２０は、発散光を集光し、平行にするためのレンズである。レーザ光源１０から射出されたレーザ光Ｌ１は発散光であるので、コリメートレンズ２０により集光され、平行光とされる。

プリズム３０は、レーザ光源１０から射出され、入射してきたレーザ光Ｌ１を反射し、ミラー５０へと導く導光手段である。プリズム３０の反射面３０Ｒに入射したレーザ光Ｌ１は、入射角＝反射角であるので、レーザ光Ｌ１のミラー５０への入射光の光軸が、ミラー５０と垂直となるように、プリズム３０の反射面３０Ｒを配置する。なお、実施例１においては、一般的な直角立方体プリズムを、何ら加工することなくそのまま用いている。また、その他の部分は、図１（Ａ）における説明と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

波長板４０は、プリズム３０を通過してミラー５０に向かうレーザ光Ｌ１及びミラー５０からのレーザ光Ｌ１の反射光Ｌ２を偏光させ、反射光Ｌ２がプリズム３０を透過するように調整する手段である。かかる条件を満たすように、波長板４０の偏光条件は定められる。なお、他の部分は、図１（Ａ）の説明と同様であるので、その詳細な説明を省略する。

ミラー５０は、入射したレーザ光Ｌ１を反射し、反射光Ｌ２を投影面７０上で走査させる手段である。よって、ミラー５０は、所定の１軸又は２軸の周りに揺動可能に設けられる。図２においては、水平方向（左右方向）にミラー５０が揺動し、水平方向（左右方向）に反射光Ｌ２を走査させる構成となっているので、紙面に向かって垂直な鉛直方向に走査用の１軸が設けられる。また、反射光Ｌ２が投影面７０を走査しつつ、鉛直方向（上下方向）にも移動する場合には、左右方向にも軸を有してよい。軸は、いずれもミラー５０の中心を通る中心軸となるように設けられることが好ましい。

光吸収部６０は、迷光Ｌ３を吸収するための手段である。図１（Ａ）において説明したように、本実施例に係る光走査装置は、波長板４０の端面４０Ｅから反射する迷光Ｌ３を、投影面７０と異なる方向に導くことができるが、投影面７０の周囲に迷光Ｌ３による点Ｐが発生してしまうのは好ましくない。そこで、迷光Ｌ３を、光吸収部材６０や光走査装置の筐体やカバー等に当てて吸収することで、投影面７０への迷光Ｌ３の影響を、投影面７０の周辺領域も含めて排除することが可能となる。

かかる観点から、光吸収部６０は、迷光Ｌ２が通過する箇所に設けられている。このように、迷光Ｌ３の投影面７０への影響を確実に排除するために、必要に応じて光吸収手段６０を設けるようにしてもよい。なお、図２においては、独立した光吸収部６０を設けているが、上述のように、光走査装置の筐体や、カバー等を用いるようにし、独立した光吸収部６０までは設けない構成としてもよい。

投影面７０には、種々の投影画像が表示される。一般的に、投影面は、水平：垂直＝４：３又は１６：９というように、横長の投影面が用いられ、横長の方向が走査方向となる。図２においても、横方向が走査方向となっている。

以上、説明したように、実施例１に係る光走査装置によれば、プリズム３０と波長板４０の配置を適切に設定することにより、迷光Ｌ３が投影面７０に影響を与えるのを防止することができる。

図３は、本発明の実施例２に係る光走査装置のプリズム及び波長板の一例の構成を示した上面図である。なお、実施例２において、実施例１と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略するものとする。

図３において、実施例２に係る光走査装置は、異形プリズム３１と波長板４１とを備える。実施例１に係る光走査装置においては、プリズム３０として、直角立方体プリズムを用いていたが、実施例２に係る光走査装置においては、台形柱形状の異形プリズム３１を用いている点で異なっている。つまり、異形プリズム３１は、ミラー５０側の面（波長板４１と接触している面）３１Ｍが、ミラー５０に入射するレーザ光Ｌ１の光軸に対して傾斜し、斜めとなった形状となっている。この形状は、例えば、実施例１において示した直角立方体プリズムの、ミラー５０側の面を斜めに切断することにより得ることができる。

異形プリズム３１の反射面３１Ｒは、レーザ光源１０からのレーザ光Ｌ１の入射方向に対して、４５度に設定されている。よって、異形プリズム３１の右側から垂直に異形プリズム３１にレーザ光Ｌ１を入射させることにより、反射面３１Ｒで反射してミラー５０に向かうレーザ光Ｌ１は、ミラー５０に対して垂直に入射する。

異形プリズム３１のミラー５０側の傾斜面３１Ｍには、波長板４１が密着して配置され、異形プリズム３１と一体的に設けられる。波長板４１は、一定の厚さを有する厚板状の形状を有するものが用いられる。このような波長板４１を、傾斜した異形プリズム３１のミラー側の傾斜面３１Ｍに密着固定することにより、波長板４１のミラー５０と対向した端面４１Ｅは、やはりミラー５０に入射するレーザ光Ｌ１の光軸に対して傾斜した面をなす。よって、図３に示すように、波長板４１の端面４１Ｅで反射する迷光Ｌ３を、投影面７０の方向よりも左側にそらすことができ、投影面７０に影響を与えないようにすることができる。

このように、異形プリズム３１のミラー５０側の傾斜面３１Ｍを、ミラー５０に入射するレーザ光Ｌ１に対して傾斜面を有する台形柱形状として構成し、面３１Ｍに波長板４１を密着固定することにより、端面４１Ｅを、プリズム３１のミラー側の傾斜面３１Ｍと平行に配置し、ミラー５０に入射するレーザ光Ｌ１の光軸に対して傾斜面を形成することができる。これにより、迷光Ｌ３を投影面７０からそらすことができる。

図４は、実施例２に係る光走査装置の一例の全体構成を示した上面図である。実施例２に係る光走査装置は、異形プリズム３１と、波長板４１以外は、実施例１に係る光走査装置と同様に、レーザ光源１０と、コリメートレンズ２０と、ミラー５０と、光吸収部６０とを備える。また、投影面７０がミラー５０の反対側の前方にある点も、実施例１と同様である。異形プリズム３１及び波長板４１は、図３において説明した構成を有している。実施例２に係る光走査装置においても、波長板４１の投影図形の領域内又はそれよりも左側の外側に光吸収部６０が設けられ、迷光Ｌ３を吸収し、投影面７０の全く影響を与えない構成となっている。なお、光吸収部６０の代わりに、光走査装置の筐体や、カバー等を用いてもよい点も、実施例１と同様である。

このように、実施例２に係る光走査装置は、台形柱形状の異形プリズム３１を用いて、迷光Ｌ２の投影面７０へ影響を防止することができる。

図５は、本発明の実施例３に係る光走査装置のプリズム及び波長板の一例の構成を示した上面図である。実施例３においても、実施例１及び実施例２で説明した構成要素には、同一の参照符号を付し、その説明を省略するものとする。

図５において、実施例３に係る光走査装置は、直角立方体プリズム３２と、波長板４２とを備えている。実施例３に係る光走査装置においては、波長板４２は、くさび形柱形状を有し、その断面がくさび形に構成されている。そして、くさび形の側面が、直角立方体プリズム３２のミラー５０側の面３２Ｍに密着固定されており、結果として、波長板４２のミラー５０の端面４２Ｅが、ミラー５０に入射するレーザ光Ｌ１の光軸に対して傾斜面を形成している。よって、波長板４２の端面４２Ｅで反射する迷光Ｌ３は、投影面７０よりも大きく左側にそれた方向に進行し、投影面７０への迷光Ｌ３の影響を無くすことができる。

なお、図５においては、波長板４２は、くさび形柱形状を有しているが、先端が切断され、台形柱形状に構成されていても、傾斜面となっている波長板４２の端面４２Ｅをレーザ光Ｌ１が通過する限り、何ら問題は無い。よって、波長板４２は、くさび形の先端が切断された台形柱形状に構成されてもよい。

図６は、実施例３に係る光走査装置の一例の全体構成を示した上面図である。図５において説明した直角立方体プリズム３２及び波長板４２の他、レーザ光源１０と、コリメートレンズ２０と、ミラー５０と、光吸収部６０とを備え、ミラー５０の反対側に投影面７０が存在する点は、実施例１及び実施例２と同様である。実施例３においては、直角立方体プリズム３２が用いられており、ミラー５０側の面３２Ｍは、揺動していない状態のミラー５０の面と平行に配置されている。よって、直角立方体プリズム３２の反射面３２Ｒは、揺動していない状態のミラー５０の面に対して４５度をなし、直角立方体プリズム３２の反射面３２Ｒで反射させたレーザ光Ｌ１のミラー５０への入射光を、ミラー５０に対して垂直に入射させることができる。また、くさび形柱形状の波長板４２により、ミラー５０側の端面４２Ｅはミラー５０及びミラー５０へ入射するレーザ光Ｌ１の光軸に対して傾斜面となるので、波長板４２の端面４２Ｅで反射した迷光Ｌ３は、光吸収部６０で吸収される。なお、光吸収部６０の位置は、直角立方体プリズム３２の左側前方であり、波長板４２の端面４２Ｅの投影図形の領域内又は投影図形よりも外側（図中左側）に設けられている点は、実施例１及び実施例２と同様である。

実施例３に係る光走査装置によれば、波長板４２の形状をくさび柱形状とすることにより、端面４２Ｅを傾斜面とし、迷光Ｌ３が投影面７０に影響を与えないようにすることができる。

図７は、本発明の実施例４に係る光走査装置の異形プリズム及び波長板の一例の構成を示した図である。図７（Ａ）は、実施例４に係る光走査装置の異形プリズム及び波長板の上面図であり、図７（Ｂ）は、実施例４に係る光走査装置の異形プリズム及び波長板の側面図である。なお、実施例４においても、今までの実施例と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略するものとする。

図７（Ａ）において、実施例４に係る光走査装置の異形プリズム３３は、上面構成的には、直角立方体プリズム３２と同様の平面構成を有する。つまり、外形的には長方形の形状を有しており、レーザ光Ｌ１が入射される方向及びミラー５０の存在する方向に対して、４５度の角度を有している。よって、レーザ光源１０により右側から入射されたレーザ光Ｌ１を、ミラー５０に対して垂直に入射することができる構成となっている。

しかしながら、波長板４３は、今までの実施例とは異なり、上面４３Ｔと底面４３Ｂが完全に一致して重なってはおらず、２つの面が上面図に示されている。

図７（Ｂ）において、図７（Ａ）の上面図に対応する側面図が示されているが、異形プリズム３３は、平行四辺形の側面形状をしており、波長板４３も、異形プリズム３３の傾斜に沿った平行四辺形の側面を有している。つまり、図７（Ａ）と合わせると、異形プリズム３３は、平行四辺形の側面形状を有する角柱であり、角柱の延在方向が、揺動していない状態のミラー５０の面に平行になるように配置されている。また、平行四辺形角柱の上下に対向する２面は、水平となるように配置されている。かかる配置により、平行四辺形角柱の左右に対向する２面は、鉛直方向に対して所定の角度を有する上方又は下方を向いた面を形成しており、異形プリズム３３のミラー側の面３３Ｍは、下方を向いた面となっている。これにより、異形プリズム３３のミラー側の面３３Ｍに密着固定された波長板４３は、面３３Ｍと同様の傾斜を有し、ミラー５０に対向する端面４３Ｅも、異形プリズム３３のミラー５０側の面３３Ｍと同様の傾斜を有している。

かかる構成の異形プリズム３３に入射されたレーザ光Ｌ１は、異形プリズム３３の内部で反射し、ミラー５０の方向に進行するレーザ光Ｌ１が波長板４３の端面４３Ｅにより反射されて迷光Ｌ３となっているが、迷光Ｌ３は、波長板４３の端面４３Ｅの傾斜により、下方に反射されている。これにより、迷光Ｌ３の進行方向を投影面７０よりも下方にそらし、迷光Ｌ３が投影面７０に点Ｐとして現れるのを防ぐことができる。このように、波長板４３の端面４３Ｅを下向き又は上向きに傾斜させ、迷光Ｌ３の投影面への影響を防止するようにしてもよい。

図８は、本発明の実施例４に係る光走査装置の一例の全体構成を示した側面図である。図８において、実施例４に係る光走査装置は、図７において説明した異形プリズム３３及び波長板４３以外は、ミラー５０と、光吸収器６０とを備え、前方に投影面７０が存在する。また、実施例４に係る光走査装置は、図示しないレーザ光源１０と、コリメートレンズ２０とを、実施例１乃至３と同様に備えている。

実施例４に係る光走査装置において、ミラー５０に入射したレーザ光Ｌ１は、ミラー５０により反射され、ミラー５０の揺動により、反射光Ｌ２が投影面７０上を走査する。一方、波長板４３の端面４３Ｅで反射された光は迷光Ｌ３となるが、波長板４３の端面４３Ｅが下方を向いているため、迷光Ｌ３は下方に反射され、異形プリズム３３の下方に設けられた光吸収部６０に吸収される。光吸収部６０は、波長板４３の端面４３Ｅの垂直投影図形の領域内か、又はその領域よりも外側の下方に設けられる。光吸収部６０を設けることにより、投影面７０の下方に点Ｐが現れるのを確実に防止することができる。

なお、図７及び図８においては、波長板４３の端面４３Ｅが下向きの場合を例に挙げて説明したが、波長板の端面４３Ｅが上向きに設けられ、光吸収部６０が異形プリズム３３よりも上方に設けられる構成としてもよい。

また、図７及び図８において、波長板４３は、平行四辺形の側面形状を有して構成されているが、単なる板状の波長板４３を異形プリズム３３のミラー側の面３３Ｍに密着固定するようにしてもよい。波長板４３は、均等な厚さを有した板状の波長板４３であれば、プリズム３３のミラー５０側の面３３Ｍに沿わせることにより、波長板４３の端面４３Ｅが異形プリズム３３のミラー５０側の面３３Ｍと同じ傾斜を有するので、種々の形状の波長板４３を利用することができる。

実施例４に係る光走査装置においては、波長板４３の傾斜角度を、実施例１乃至３に係る光走査装置の波長板４０、４１、４２よりも小さくすることができる。投影面７０は、一般的には縦（垂直方向）よりも横（水平方向）の方が長い横長の画面を有するので、少ない傾斜角度で投影面７０から迷光Ｌ３の進行方向を外すことができるからである。また、光走査装置の基本的な構成からして、レーザ光Ｌ１の反射光Ｌ２を水平方向に高速で走査させながら、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）が均一になるように調整するのは必ずしも簡単ではない調整を要するが、実施例４に係る光走査装置では、走査方向と異なる方向に波長板４３を傾斜させているので、かかる本来の調整に影響を与え難いという利点もある。

このように、実施例４に係る光走査装置によれば、波長板４３の端面４３Eを、走査方向と垂直な上方又は下方に傾斜させることにより、ミラー５０に入射するレーザ光L１に対して傾斜面を形成し、端面４３Eで発生する迷光Ｌ３を、投影面７０の上方又は下方にそらし、迷光Ｌ３の投影面７０への影響を防止することができる。

なお、実施例１乃至３においては、迷光Ｌ３を水平方向に外す例、実施例４においては、迷光Ｌ３を鉛直方向に外す例について説明したが、各実施例において、ミラー５０以外の光学系を９０度回転させることにより、迷光Ｌ３の外す方向を水平方向と鉛直方向で入れ換えることが可能である。つまり、実施例１乃至３においては、レーザ光源１０及びコリメートレンズ２０をプリズム３０、３１、３２の上又は下に設け、それに対応してプリズム３０、３１、３２及び波長板４０、４１、４２も９０度回転させ、ミラー５０をそのままの配置とすることにより、迷光Ｌ３を投影面７０の上又は下にそらすことができる。同様に、実施例４においても、同様な９０度回転設定を行うことにより、迷光Ｌ３を投影面７０の右又は左にそらすことができる。

このように、各実施例は、矛盾の生じない範囲で、組み合わせることが可能であり、用途に応じて、種々の構成を有する光走査装置とすることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

本発明は、レーザ光を走査する種々の装置に利用することができ、例えば、プロジェクタ等に好適に利用することができる。

１０ レーザ光源
２０ コリメートレンズ
３０、３１、３２、３３ プリズム
３０Ｒ、３１Ｒ、３２Ｒ、３３Ｒ 反射面
３０Ｍ、３１Ｍ、３２Ｍ、３３Ｍ ミラー側の面
４０、４１、４２、４３ 波長板
４０Ｅ、４１Ｅ、４２Ｅ、４３Ｅ 波長板端面
５０ ミラー
６０ 光吸収部
７０ 投影面
Ｌ１ レーザ光
Ｌ２ 反射光
Ｌ３ 迷光

Claims (8)

1. レーザ光を射出するレーザ光源と、
   所定の軸周りに揺動して前記レーザ光の反射光を走査させるミラーと、
   前記レーザ光を反射させて、揺動していない状態の前記ミラーの面に略垂直に入射させるプリズムと、
   該プリズムと前記ミラーとの間に配置され、前記ミラーからの前記反射光が前記プリズムを透過するように前記レーザ光及び前記反射光を偏光させる波長板とを有し、
   該波長板は、前記プリズムに密着して一体的に設けられ、
   該波長板の前記ミラーに対向する端面は、前記ミラーに入射する前記レーザ光に対して、傾斜していることを特徴とする光走査装置。
2. 前記プリズムは、直角立方体プリズムであり、前記レーザ光源から射出された前記レーザ光が入射する入射面が、前記レーザ光に対して傾斜して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
3. 前記プリズムは、前記レーザ光源から射出された前記レーザ光が入射する入射面は、前記レーザ光に対して垂直面を有し、前記ミラー側の面は、揺動していない状態の前記ミラーの面に対して傾斜した台形柱形状を有することを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
4. 前記プリズムは、直角立方体プリズムであり、前記ミラー側の面が、揺動していない状態の前記ミラーの面に対して平行になるように配置され、
   前記波長板は、くさび形柱形状又は該くさび形柱形状の先端を切断した台形柱形状を有し、くさびを構成する側面が前記プリズムに密着したことを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
5. 前記プリズムは、平行四辺形の側面形状を有する角柱であり、該角柱が揺動していない状態の前記ミラーの面と平行に延在するように配置され、
   前記波長板は、均等な厚さを有する板形状であることを特徴とする請求項１に記載の光走査装置。
6. 前記波長板は、前記反射光の走査方向に傾斜していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置。
7. 前記波長板は、前記反射方向の走査方向と垂直な方向に傾斜していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の光走査装置。
8. 前記波長板の前記端面の垂直投影図の領域内又は該領域よりも外側に光吸収部が更に設けられたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光走査装置。

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