JP7115472B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

本技術は、プロジェクタ等の画像表示装置、及びこれに適用可能な光源装置に関する。

従来からプロジェクタ等の画像表示装置が広く用いられている。例えば光源からの光が液晶素子等の光変調素子により変調され、その変調光がスクリーン等に投影されることで画像が表示される。光源としては、水銀ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等が用いられる。このうちＬＥＤやＬＤ等の固体光源は寿命が長く従来のようなランプ交換が不要であり、また電源を入れて即時に点灯するといった利点を有する。

特許文献１には、複数のレーザ光源を用いた光源装置、及びこれを用いた画像表示装置について記載されている。特許文献１に記載の光源装置では、筐体内に光源部、集光光学系、蛍光体ホイール、及び出射レンズが配置される。光源部から出射された青色レーザ光は、集光光学系により蛍光体ホイールに設けられた蛍光体に集光される。蛍光体は、励起により青色レーザ光の一部を黄色の蛍光に変換し、他の一部を透過させる。これにより出射レンズを介して、青色レーザ光と黄色光とが合成された白色光が出射される（特許文献１の段落［００３５］－［００３９］等）。

特許文献２には、２つのランプユニットを用いた投射型表示装置について記載されている。この投射型表示装置では、出射方向が略直交するように第１及び第２のランプユニットが配置され、各々の出射光が直交する位置に合成ミラーが配置される。合成ミラーには反射部及び透過部が形成されており、第１のランプから出射される第１及び第２のピーク光が透過部を透過する。第２のランプから出射される第３及び第４のピーク光が、反射部により反射されて第１及び第２のピーク光と合成される。これにより高コントラストの画像表示が可能となっている（特許文献２の段落［００３２］－［００４８］図４等）。

特開２０１４－０８５６２３号公報 特開２０１１－０４３６３４号公報

上記のようなプロジェクタ等において、光源から出射される光の状態を検出するためには、検出用のセンサを光路上に移動させる、あるいは光路を変更して光を検出用センサに入射させることが必要である。そのために検出用センサや光路を構成する光学部品等を移動させるための大きなスペースが必要であり、装置の大型化の原因となっている。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、装置を大型化することなく光源から出射される光の光路を容易に変更可能な画像表示装置、及び光源装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像表示装置は、光源部と、光学素子と、保持部とを具備する。
前記光源部は、出射光を出射する。
前記光学素子は、光反射部と、前記光反射部とは異なる位置に設けられた光透過部とを含む。
前記保持部は、前記光学素子を移動可能又は回転可能に保持し、前記光反射部が前記出射光の光路上に配置される第１の状態と、前記光透過部が前記出射光の光路上に配置される第２の状態とを切替可能である。

この画像表示装置では、光反射部及び光透過部を含む光学素子が用いられる。そして保持部により、光路上に光反射部が配置される第１の状態と、光路上に光透過部が配置される第２の状態とが切替えられる。これにより出射光の光路を容易に変更することが可能である。また光学素子の移動量を抑えることが可能であり、装置の大型化を十分に抑制することが可能である。

前記保持部は、前記光学素子を所定の方向に平行移動させてもよい。
これにより第１及び第２の状態を容易に切替えることが可能となる。また保持部の構成を簡素化することが可能であり、装置の大型化を十分に抑制することができる。

前記光反射部は、光反射面を有してもよい。この場合、前記光透過部は、前記光反射面の少なくとも一部に隣接する光透過面を有してもよい。
これにより第１及び第２の状態を切替えるための光学素子の移動量を十分に抑えることが可能となる。

前記光源部は、複数の光源を有してもよい。この場合、前記光反射面は、前記複数の光源に対応して設けられた複数の光反射領域を有してもよい。また前記光透過面は、前記複数の光源に対応して設けられ、各々が前記複数の光反射領域の少なくとも１つに隣接する複数の光透過領域を有してもよい。
複数の光源が用いられることで画像表示装置の高輝度化が実現する。この場合でも、光学素子の移動量を抑えることが可能であり、装置の大型化を十分に抑制することが可能である。

前記画像表示装置は、さらに、前記光反射部により反射される前記出射光である第１の出射光、又は前記光透過部を透過する前記出射光である第２の出射光に基づいて、画像を生成する画像生成部を具備してもよい。
一方の光路を進む光に基づいて、高精度の画像を生成することが可能である。

前記画像表示装置は、さらに、前記第１の出射光及び前記第２の出射光のうち、前記画像生成部による画像生成に用いられない出射光の状態を検出するセンサ部を具備してもよい。
これにより装置を大型化することなく出射光の状態を容易に検出することが可能となる。

前記画像表示装置は、さらに、前記センサ部による検出結果に基づいて、前記光源部の状態に関する状態情報を報知する報知部を具備してもよい。
これにより画像表示装置のメンテナンスや使用方法等に関する有用な情報を提供することが可能となる。

前記画像表示装置は、さらに、前記第１の出射光及び前記第２の出射光のうち、前記画像生成部による画像生成に用いられない出射光に基づいて、画像を生成する他の画像生成部を具備してもよい。
これにより複数の画像を生成することが可能となる。

前記画像表示装置は、さらに、他の出射光を出射する他の光源部を具備してもよい。この場合、前記光学素子は、前記第１の状態では前記光透過部が前記他の出射光の光路上に配置され、前記第２の状態では前記光反射部が前記他の出射光の光路に配置されてもよい。
これにより出射光及び他の出射光の光路を容易に変更することが可能であり、また画像表示装置の高輝度化を実現することが可能である。

前記光源部は、第１の方向に沿って前記出射光を出射してもよい。この場合、前記他の光源部は、第２の方向に沿って前記他の出射光を出射してもよい。また前記光学素子は、前記第１の状態では前記光反射部により前記出射光を前記第２の方向へ反射し、前記第２の状態では前記光反射部により前記他の出射光を前記第１の方向へ反射してもよい。
これにより第１及び第２の状態の各々において、出射光及び他の出射光を揃えて出射することが可能となり、高輝度化が実現する。

前記第１及び前記第２の方向は、互いに略直交してもよい。
これにより出射光及び他の出射光の出射方向を、略９０°異なった方向へ容易に切替えることが可能となる。

前記保持部は、前記光反射部の一部、及び前記光透過部の一部が前記出射光の光路上に配置されるように、前記光学素子を移動させてもよい。
これにより出射光を分割して互いに異なる方向に出射させることが可能となる。

前記保持部は、前記出射光の光路上に配置される前記光反射部の一部の大きさと、前記出射光の光路上に配置される前記光透過部の一部の大きさとの割合を制御してもよい。
これにより各分割光の光量を制御することが可能となる。

前記光学素子は、前記出射光が入射する入射面を有してもよい。この場合、前記保持部は、前記光学素子を前記入射面に略垂直な回転軸を基準に回転させてもよい。
これにより第１及び第２の状態を容易に切替えることが可能となる。また保持部の構成を簡素化することが可能であり、装置の大型化を十分に抑制することができる。

前記保持部は、所定の周波数で前記光学素子を回転させてもよい。
これにより、一定の周波数で容易に第１及び第２の状態を切替えることが可能となる。この結果、一定の周波数を有する出射光を２つ得ることが可能となる。

前記保持部は、前記入射面の中心を通る前記回転軸を基準に前記光学素子を回転させてもよい。この場合、前記光学素子は、前記入射面の中心から第１の距離の位置に回転方向に沿って形成された複数の第１の光反射領域と、前記入射面の中心から前記第１の距離とは異なる第２の距離の位置に回転方向に沿って形成された複数の第２の光反射領域とを有してもよい。また前記第１の光反射領域の数と、前記第２の光反射領域の数とは、互いに異なってもよい。
これにより、複数の第１の光反射領域により反射される光の周波数と、複数の第２の光反射領域により反射される光の周波数とを、容易に異ならせることが可能となる。

前記光学素子は、光反射部材からなってもよい。この場合、前記光透過部は、前記光反射部材に形成された光透過孔により構成されてもよい。
これにより容易に光学素子を構成することが可能である。

前記光学素子は、光透過部材からなってもよい。この場合、前記光反射部は、光反射コーティングが施された部分により構成されてもよい。
これにより容易に光学素子を構成することが可能である。

本技術の一形態に係る光源装置は、前記光源部と、前記光学素子と、前記保持部とを具備する。

以上のように、本技術によれば、装置を大型化することなく光源から出射される光の光路を容易に変更することが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

第１の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す概略図である。 光源ユニットの構成例を示す模式図である。 光源部の構成例を示す模式図であり、反射ミラー側から見た正面図である。 反射ミラーの構成例を示す模式図であり、レーザ光が出射される側から見た正面図である。 レーザ光の検査用の光路が構成される場合の光学ユニットの模式図である。 レーザ光の検査用の光路が構成される場合の反射ミラーの模式図である。 反射ミラーの移動制御の他の例を示す模式図である。 反射ミラーの位置について説明するための模式図である。 第２の実施形態に係る光源ユニットの構成例を示す模式図である。 反射ミラーの構成例を示す図である。 反射ミラーの構成例を示す図である。 第３の実施形態に係る光源ユニットの構成例を示す模式図である。 光源部及び反射ミラーの構成例を示す模式図である。 光源部及び反射ミラーの他の構成例を示す模式図である。 光源部及び反射ミラーの他の構成例を示す模式図である。 光源部及び反射ミラーの他の構成例を示す模式図である。 第３の実施形態において他の光源部が配置された場合の構成例を示す模式図である。

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

＜第１の実施形態＞
［画像表示装置］
図１は、本技術の第１の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す概略図である。画像表示装置５００は、例えばプレゼンテーション用、もしくはデジタルシネマ用のプロジェクタとして用いられる。その他の用途に用いられる画像表示装置にも、以下に説明する本技術は適用可能である。

画像表示装置５００は、光源装置１００と、画像生成システム２００と、投射システム４００とを有する。光源装置１００は、白色光Ｗを画像生成システム２００に出射する。光源装置１００については、後に詳しく説明する。

画像生成システム２００は、画像生成部に相当し、光源装置１００から出射された白色光Ｗに基づいて画像を生成する。画像生成システム２００は、インテグレータ光学系２１０と、照明光学系２２０とを有する。インテグレータ光学系２１０は、インテグレータ素子２１１と、偏光変換素子２１２と、集光レンズ２１３とを有する。

インテグレータ素子２１１は、二次元に配列された複数のマイクロレンズを有する第１のフライアイレンズ２１１ａと、その複数のマイクロレンズに一つずつ対応するように配列された複数のマイクロレンズを有する第２のフライアイレンズ２１１ｂとを有する。

インテグレータ素子２１１に入射した白色光Ｗは、第１のフライアイレンズ２１１ａのマイクロレンズによって複数の光束に分割され、第２のフライアイレンズ２１１ｂに設けられた対応するマイクロレンズにそれぞれ結像される。第２のフライアイレンズ２１１ｂのマイクロレンズのそれぞれが二次光源として機能し、輝度が揃った複数の平行光を、後段の偏光変換素子２１２に出射する。

偏光変換素子２１２は、インテグレータ素子２１１を介して入射する入射光の偏光状態を揃える機能を有する。偏光変換素子２１２を通った光は、集光レンズ２１３を介して照明光学系２２０に出射される。

インテグレータ光学系２１０は、全体として、照明光学系２２０へ向かう白色光Ｗを均一な輝度分布に整え、偏光状態の揃った光に調整する機能を有する。インテグレータ光学系２１０の具体的な構成は限定されない。

照明光学系２２０は、ダイクロイックミラー２３０及び２４０、ミラー２５０、２６０及び２７０、フィールドレンズ２８０Ｒ、２８０Ｇ及び２８０Ｂ、リレーレンズ２９０及び３００、画像生成素子としての液晶ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ及び３１０Ｂ、ダイクロイックプリズム３２０を含んでいる。

ダイクロイックミラー２３０及び２４０は、所定の波長域の色光を選択的に反射し、それ以外の波長域の光を透過させる性質を有する。ダイクロイックミラー２３０は、白色光Ｗに含まれる緑色光Ｇ１及び青色光Ｂ１を選択的に反射し、白色光Ｗに含まれる赤色光Ｒ１を透過させる。ダイクロイックミラー２４０は、ダイクロイックミラー２３０により反射された緑色光Ｇ１を選択的に反射し、青色光Ｂ１を透過させる。これにより異なる色光は、それぞれ異なる光路に分離される。なおＲＧＢの各色光を分離するための構成や、用いられるデバイス等は限定されない。

分離された赤色光Ｒ１は、ミラー２５０により反射され、フィールドレンズ２８０Ｒにより平行化された後、赤色光の変調用の液晶ライトバルブ３１０Ｒに入射する。緑色光Ｇ１は、フィールドレンズ２８０Ｇにより平行化された後、緑色光の変調用の液晶ライトバルブ３１０Ｇに入射する。青色光Ｂ１はリレーレンズ２９０を通ってミラー２６０によって反射され、さらにリレーレンズ３００を通ってミラー２７０によって反射される。ミラー２７０により反射された青色光Ｂ１は、フィールドレンズ２８０Ｂにより平行化された後、青色光の変調用の液晶ライトバルブ３１０Ｂに入射する。

液晶ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ及び３１０Ｂは、画像情報を含んだ画像信号を供給する図示しない信号源（例えばＰＣ等）と電気的に接続されている。液晶ライトバルブ３１０Ｒ、３１０Ｇ及び３１０Ｂは、供給される各色の画像信号に基づき、入射光を画素毎に変調し、それぞれ赤色画像、緑色画像及び青色画像を生成する。変調された各色の光（形成された画像）は、ダイクロイックプリズム３２０に入射して合成される。ダイクロイックプリズム３２０は、３つの方向から入射した各色の光を重ね合わせて合成し、投射システム４００に向けて出射する。

投射システム４００は、画像生成システム２００により生成された画像を投射する。投射システム４００は、複数のレンズ４１０等を有し、ダイクロイックプリズム３２０によって合成された光を図示しないスクリーン等に投射する。これによりフルカラーの画像が表示される。投射システム４００の具体的な構成は限定されない。

［光源装置］
光源装置１００は、赤色光源ユニット１１０Ｒ、緑色光源ユニット１１０Ｇ、青色光源ユニット１１０Ｂ、及び光合成部１２０を有する。赤色光源ユニット１１０Ｒは赤色光Ｒを出射し、緑色光源ユニット１１０Ｇは緑色光Ｇを出射する。青色光源ユニット１１０Ｂは、青色光Ｂを出射する。各光源ユニット１１０は、互いに略等しい構成を有し、詳細については後述する。

光合成部１２０は、各光源ユニット１１０から照射された赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂを合成して、白色光Ｗを生成する。図１に示すように光合成部１２０は、ダイクロイックミラー１２１及び１２２と、ミラー１２３及び１２４とを有する。ダイクロイックミラー１２１は、赤色光Ｒを選択的に反射し、緑色光Ｇ及び青色光Ｂを透過させる。ダイクロイックミラー１２２は、青色光Ｂを選択的に反射し、緑色光Ｇ及び赤色光Ｒを透過させる。

ダイクロイックミラー１２１及び１２２は、緑色光源ユニット１１０Ｇから出射される緑色光Ｇの光路上に配置される。緑色光源ユニット１１０Ｇから出射される緑色光Ｇは、ダイクロイックミラー１２１及び１２２を透過して進む。

ミラー１２３は、赤色光源ユニット１１０Ｒから出射される赤色光Ｒを、ダイクロイックミラー１２１に向けて反射する。ミラー１２３により反射された赤色光Ｒは、ダイクロイックミラー１２１により緑色光Ｇの光路に沿って反射される。

ミラー１２４は、青色光源ユニット１１０Ｂから出射される青色光Ｂを、ダイクロイックミラー１２２に向けて反射する。ミラー１２４により反射された青色光Ｂは、ダイクロイックミラー１２２により緑色光Ｇの光路に沿って反射される。

これにより赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂが合成されて白色光Ｗが生成される。生成された白色光Ｗは、画像生成システム２００に出射される。なお赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、及び青色光Ｂを合成して白色光Ｗを生成するための方法や構成は限定されない。

図２は、光源ユニット１１０の構成例を示す模式図である。ここでは説明を分かりやすくするために、水平面（ＸＹ平面）に光源ユニット１１０が載置されている状態が図示されている。すなわち図２は、光源ユニット１１０を上方から見た模式図に相当し、Ｚ方向が光源ユニット１１０の高さ方向となる。またＹ方向が、光源ユニット１１０から光合成部１２０へ出射される光の出射方向に相当する（図１の上向きの方向に相当する）。

もちろん光源ユニット１１０が、水平方向から傾けられて配置されてもよい。すなわち出射方向（Ｙ方向）を基準としてユニット全体が傾けられて配置される場合もあり得る。

図２に示すように、光源ユニット１１０は、光源部１０と、反射ミラー２０と、センサ部４０と、移動機構（図示省略）とを有する。本実施形態では、光源部１０及びセンサ部４０が、Ｘ方向で互いに対向するように所定の間隔を空けて配置される。光源部１０とセンサ部４０との間には、Ｘ方向に対して略４５°の角度で交差するように、反射ミラー２０が配置される。

図３は、光源部１０の構成例を示す模式図であり、反射ミラー２０側から見た光源部１０の正面図である。図２及び図３に示すように、光源部１０として、複数のレーザ光源１１がアレイ状に配置されたアレイ光源が用いられる。本実施形態では、実装基板１２に対して、縦４×横５の合計２０個のレーザ光源１１が配置される。レーザ光源１１が４個並べられる縦方向がＺ方向となり、レーザ光源１１が５個並べられる横方向がＹ方向となるように、光源部１０は配置される。

レーザ光源１１は、各色に応じた波長範囲内に発光強度のピーク波長を有するレーザ光を発振可能なレーザダイオードである。赤色光源ユニット１１０Ｒには赤色レーザ光源が配置され、緑色光源ユニット１１０Ｇには緑色レーザ光源が配置される。青色レーザ光源１１０Ｂには、青色レーザ光源が配置される。

各レーザ光源１１の前方には、レーザ光源１１から出射されるレーザ光Ｌを略平行化するコリメータレンズ１３が配置される。従ってレーザ光Ｌは、所定の断面積を有する平行光束となり、反射ミラー２０に向かって、Ｘ方向に沿って出射される。なおレーザ光源１１及びコリメータレンズ１３がユニットとして一体的に構成され、そのユニットがアレイ状に配置されてもよい。

本実施形態において、レーザ光源１１は、光源に相当する。またレーザ光Ｌは、出射光に相当する。レーザ光源１１の数、レーザ光源１１同士の間隔（ピッチ）、平行光束の断面積等は任意に設定されてよく、いずれの場合にも本技術は適用可能である。またレーザ光源１１に代えて、ＬＥＤ等の他の固体光源が用いられてもよい。また固体光源に代えて、水銀ランプやキセノンランプ等を用いて平行光束が生成される場合にも、本技術は適用可能である。

図４は、反射ミラー２０の構成例を示す模式図であり、レーザ光Ｌが出射される側から見た反射ミラー２０の正面図である。図中のＬＲ方向は、図２のＬＲ方向に相当し、反射ミラー２０が配置される方向である。すなわちＬＲ方向は、ＸＹ平面に平行であり、Ｘ方向に対して略４５°交差する方向である。また図４では、反射ミラー２０に入射するレーザ光Ｌの光束が模式的に図示されている。

反射ミラー２０は、少なくともレーザ光Ｌが入射する入射面２１に光反射性を備えた光反射部材からなる。また図２及び図４に示すように、反射ミラー２０には、複数の光透過孔２２が形成される。例えば入射面２１に、銀、クロム、アルミニウム等による反射コーティングが施された光反射部材に、複数の光透過孔２２が形成される。あるいはアルミニウム等の金属からなる光反射部材に光透過孔２２が形成されてもよい。その他、任意の構成が採用されてよい。

複数の光透過孔２２は、光源部１０の複数のレーザ光源１１に対応して形成される。本実施形態では、Ｚ方向に沿って互いに隣接する２個の光透過孔２２が、ＬＲ方向に沿って所定の間隔で５個並ぶように、合計１０個の光透過孔２２が形成される。

Ｚ方向に並ぶ２個の光透過孔２２は、Ｚ方向に並ぶ４つのレーザ光Ｌの光束を含む範囲にわたって形成される。また光透過孔２２のＬＲ方向における幅は、略４５°の角度で入射するレーザ光Ｌの光束が内部に含まれる大きさで設定される。すなわち光透過孔２２に向かってレーザ光Ｌが出射された場合には、レーザ光Ｌの光束を十分に透過させることが可能な大きさで、光透過孔２２が形成される（図６参照）。

なおＺ方向に沿って並ぶ２つの光透過孔２２の間のリブ部２３は、レーザ光Ｌの透過を妨げない大きさで形成される。リブ部２３が形成されることで、反射ミラー２０の強度を向上させることができる。リブ部２３を省略して、Ｚ方向に沿って１つの光透過孔が形成されてもよい。

ＬＲ方向に沿って並ぶ光透過孔２２の間隔は、略４５°の角度で入射するレーザ光Ｌの光束が、内部に含まれる大きさに設定される。すなわち図２及び図４に示すように、レーザＬの光束を十分に反射することが可能な大きさで、光透過孔２２の間隔が設定される。典型的には、ＬＲ方向における光透過孔２２の幅と、光透過孔２２の間隔とは、、互いに略等しい大きさに設定される。

本実施形態では、反射ミラー２０の光透過孔２２が形成されていない部分が、光反射部として機能する。また反射ミラー２０に形成された光透過孔２２が光透過部として機能する。図４に示す入射面２１において、光透過孔２２が形成されていない領域全体が光反射面２４となる。入射面２１の光透過孔２２が形成されている領域全体が光透過面２５となる。

光反射面２４及び光透過面２５は、少なくとも一部が互いに隣接する。本実施形態では、光透過面２５の全ての縁部が、光反射面２４に隣接している。これにより後述する第１の状態及び第２の状態を切替えるための反射ミラー２０の移動量を十分に抑えることが可能となる。もちろんこれに限定される訳ではない。

また光反射面２４は、複数のレーザ光源１１に対応して設けられた複数の光反射領域２６を有する。本実施形態では、光透過孔２２間の領域、及びＬＲ方向のＬ側（図中左側）の端部側の領域の、５個の領域が光反射領域２６となる。

光透過面２５も、複数のレーザ光源１１に対応して設けられた複数の光透過領域２７を有する。本実施形態では、光透過孔２２が形成されている１０個の領域が、そのまま光透過領域２７に相当する。

複数の光透過領域２７の各々は、少なくとも１つの光反射領域２６に隣接するように形成される。本実施形態では、ＬＲ方向に沿って、Ｚ方向に並ぶ２つの光透過領域２７と光反射領域２６とが交互に形成される。この点も、第１の状態及び第２の状態を切替えるための反射ミラー２０の移動量を抑制するのに有利である。

本実施形態において、反射ミラー２０は、光反射部と光反射部とは異なる位置に設けられた光透過部とを含む光学素子に相当する。

センサ部４０は、レーザ光Ｌを受光することで、レーザ光Ｌの状態を検出することが可能である。レーザ光Ｌの状態とは、例えば輝度（強度）、色度、光束の大きさ（断面積）等を含む。本実施形態では、複数のレーザ光源１１が反射ミラー２０を透過した場合に、全てのレーザ光がＬ検出可能なように、センサ部４０が構成される（図６参照）。

例えば反射ミラー２０を透過する２０個のレーザ光の光束が入射する位置に複数のセンサが配置されたアレイセンサが用いられる。センサとしては、例えば輝度センサや色度センサ等が用いられる。これにより全てのレーザ光Ｌの状態を検出可能であり、各レーザ光源１１の状態を判定することが可能となる。

あるいは、センサ部４０として、２０個のレーザ光Ｌの光束をまとめて撮影可能な撮像素子が用いられてもよい。撮影された画像信号に基づいて、各レーザ光Ｌの状態をまとめて検出することが可能である。その他、センサ部４０の具体的な構成は限定されず、任意に設計されてよい。

移動機構は、反射ミラー２０を移動可能に保持し、ＬＲ方向に沿って反射ミラー２０を平行移動させる。移動機構の具体的な構成は限定されず、例えばステッピングモータやリニアモータ等の駆動源、ボールネジ機構、ラックアンドピニオン機構、ベルト機構、ガイド機構等により構成される任意のアクチュエータ機構が用いられてよい。本実施形態において、移動機構は、保持部に相当する。

［反射ミラーの移動制御］
本実施形態に係る光源ユニット１１０では、移動機構により反射ミラー２０を平行移動させることで、レーザ光源１１から出射されるレーザ光Ｌの光路を切替えることが可能である。具体的には、画像投射用の光路ＬＰ１と、レーザ光Ｌの検査用の光路ＬＰ２とが切替えられる。

図２及び図４は、画像投射用の光路ＬＰ１が構成される場合の図である。反射ミラー２０の光反射部として機能する光反射領域２６が、レーザ光Ｌの光路上に配置されるように、反射ミラー２０が移動される。光反射領域２６により反射されたレーザ光Ｌは、略９０°の角度で交わる方向に沿って出射される。すなわちレーザ光源１１から光反射領域２６までＸ方向に延在し、光反射領域２６にて折り曲げられてＹ方向に延在する光路が、画像投射用の光路ＬＰ１として構成される。

本実施形態において、光反射領域２６により反射されるレーザ光Ｌは、第１の出射光に相当する。本実施形態では、この第１の出射光に基づいて、画像生成システム２００により画像が生成される。

図５及び図６は、レーザ光Ｌの検査用の光路ＬＰ２が構成される場合の図である。反射ミラー２０の光透過部として機能する光透過領域２７が、レーザ光Ｌの光路上に配置されるように、反射ミラー２０が移動される。すなわち図２及び図４に示す状態から、ＬＲ方向に沿ってＬ側の向きに、光透過孔２２の幅（光反射領域２６の幅に略等しい）分だけ、反射ミラー２０が移動される。すなわちレーザ光源１１の１ピッチ分に対応する距離だけ、反射ミラー２０が移動される。

レーザ光源１１から出射されたレーザ光Ｌは、光透過領域２７を透過してＸ方向に沿って進み、センサ部４０に入射する。すなわちレーザ光源１１からセンサ部４０までＸ方向に延在する光路が、レーザ光Ｌの検査用の光路ＬＰ２として構成される。

本実施形態において、光透過領域２７を透過するレーザ光Ｌは、第２の出射光に相当する。この第２の出射光は、画像生成システム２００による画像生成に用いられないレーザ光Ｌとなり、センサ部４０により状態が検出される光となる。

また本実施形態において、画像投射用の光路ＬＰ１が構成される状態は、第１の状態に相当する。レーザ光Ｌの検査用の光路ＬＰ２が構成される状態は、第２の状態に相当する。ＬＲ方向に沿って光透過孔２２の幅分だけ反射ミラー２０を適宜移動させることで、第１及び第２の状態を容易に切替えることが可能となる。この結果、レーザ光Ｌを略９０°異なった方向に互いに切替えて出射することが可能となる。

例えば基本状態として、画像投射用の光路ＬＰ１が構成される第１の状態が設定される。そして画像投射が行われていないタイミングで、適宜レーザ光Ｌの検査用の光路ＬＰ２が構成される第２の状態に切替えられ、レーザ光Ｌの状態が検出される。レーザ光Ｌのセンシングは、定期的に自動で実行されてもよいし、ユーザの指示により実行されてもよい。また画像投射が行われているモード中に、画像投射が停止するタイミングを見計らって、レーザ光Ｌのセンシングが実行されてもよい。

もちろん光透過領域２７を透過するレーザ光Ｌ（第１の出射光）に基づいて画像が生成されてもよい。そして光反射領域２６により反射されたレーザ光Ｌ（第２の出射光）の状態が、センサ部４０により検出されてもよい。この場合、図２及び図５に示す光合成部１２０とセンサ部４０との位置が逆となり、画像投射用の光路ＬＰ１が、レーザ光Ｌの検査用の光路として用いられる。図５に示すレーザＬの検査用の光路ＬＰ２が、画像投射用の光路ＬＰ１として用いられる。

図７は、反射ミラー２０の移動制御の他の例を示す模式図である。図７に示すように、光反射部として機能する光反射面２４の一部、及び光透過部として機能する光透過面２５の一部の両方が、レーザ光Ｌの光路上に配置されるように、反射ミラー２０が移動される。典型的には、光透過孔２２の縁部２８（光反射面２４の縁部にも相当する）がレーザ光Ｌの光路上に配置される。

光路上に配置された光反射面２４の一部（以下、分割反射領域と記載する）により、レーザ光Ｌの光束の一部が反射され、Ｙ方向に沿って出射される。光路上に配置された光透過面２５の一部（以下、分割透過領域と記載する）をレーザ光Ｌの光束の一部が透過し、Ｘ方向に沿って出射される。すなわち光路上に配置された光透過孔２２の縁部２８を基準として、Ｙ方向及びＸ方向の各々に、レーザ光Ｌが分割されて出射される。

図８は、反射ミラー２０の位置について説明するための模式図である。例えば図８に示すように、分割反射領域２６ａの大きさと、分割透過領域２７ａの大きさとが、互いに略等しくなるように、反射ミラー２０を移動させる。すなわち光透過孔２２の縁部２８が、レーザ光Ｌの光束の略中心に位置するように、反射ミラー２０を移動させる。

これによりＸ方向に反射される分割光ＬＲの光束の大きさ（断面積）と、Ｙ方向に出射される透過光ＬＴの光束の大きさ（断面積）とを、略等しくすることができる。また分割光ＬＲの強度と、透過光ＬＴの強度とを略等しくすることができる。すなわち互いに略等しい光束及び強度を有するレーザ光ＬＲ及びＬＴを２方向に分割して出射することが可能となる。

さらに分割反射領域２６ａの大きさと、分割透過領域２７ａの大きさとの割合を制御することで、反射光ＬＲと透過光ＬＴとの光束の大きさ及び強度をそれぞれ制御することが可能となる。このことは、レーザ光Ｌの光路上における光透過孔２２の縁部２８の位置を制御することに相当する。

一般に、レーザ光等のガウシアンビームの断面の強度分布は、図８に示すようなガウス分布となる。ガウシアンビームのビーム直径（光束の大きさ）は、そのビームの放射強度がピーク値の約１３．５％以上となる範囲によって定められる。

例えばこのようなガウス分布に基づいて、所望のビーム直径及び強度を有する反射光ＬＲ及び透過光ＬＴが得られるように、光透過孔２２の縁部２８の位置が制御されればよい。例えば光透過孔２２の縁部２８をグラフ中のＷ側に近づけて分割反射領域２６ａを大きくすることで、反射光ＬＲのビーム直径及び強度を増加させることが可能となる。一方、光透過孔２２の縁部２８をグラフ中の－Ｗ側に近づけ分割透過領域２７ａを大きくすることで、透過光ＬＴのビーム直径及び強度を増加させることが可能となる。なお反射光ＬＲ及び透過光ＬＴを精度よく分割するために、光透過孔２２の縁部２８の形状が適宜調整されてもよい。

生成される分割光ＬＲ及び透過光ＬＴの強度等を含む光特性と、反射ミラー２０の位置との関係を示すテーブル情報等がメモリ等に記憶されていてもよい。そしてテーブル情報等に基づいて、所望の光特性を有する分割光ＬＲ及び透過光ＬＴが生成されるように、反射ミラー２０が移動されてもよい。テーブル情報等は、例えば画像表示装置５００の製造時に生成される。またキャリブレーション等によりテーブル情報が適宜校正可能であってもよい。

レーザ光Ｌを分割することで、例えば画像投射とレーザ光Ｌの検査とを同時に実行することが可能である。例えば投射される画像の輝度値に基づいて、画像投射に必要なレーザ光Ｌの光量（強度）が算出される。算出された光量が小さい場合には、反射光ＬＲ及び透過光ＬＴの分割が実行され、反射光ＬＲにより画像が生成される。また透過光ＬＴによりレーザ光Ｌの検査が実行される。このような制御も可能である。その他、反射光ＬＲ及び透過光ＬＴを用いた任意の制御が実行されてよい。

以上、本実施形態に係る画像表示装置５００では、光反射領域２６を含む光反射部、及び光透過領域２７を含む光透過部が設けられた反射ミラー２０が用いられる。そして移動機構により、レーザ光Ｌの光路上に光反射領域２６が配置される第１の状態と、光路上に光透過領域２７が配置される第２の状態とが切替えられる。これによりレーザ光Ｌの光路を容易に変更することが可能である。また反射ミラー２０の移動量を抑えることが可能であり、装置の大型化を十分に抑制することが可能である。

例えば図２及び図５に示す光透過孔２２を有する反射ミラー２０の代りに、全面が反射面となる全面ミラーが用いられるとする。この場合、レーザ光Ｌの光路を変更して、レーザ光Ｌをセンサ部４０に入射させるためには、全面ミラーを光路の外側に移動させる必要がある。

例えばＸ方向に対して略４５°の角度で配置されている全面ミラーをＹ方向に沿って右側に平行移動させる。あるいは全面ミラーの右下の端部を中心に、左上の端部が光路の外側に位置するまで、全面ミラーを回転移動させる。いずれにせよ、全面ミラーを移動させるための大きなスペースが必要となり、また移動機構も大型化する。この結果、装置の大型化の原因となってしまう。

またセンサ部自体をレーザ光Ｌの光路上に移動させて、レーザ光Ｌのセンシングを実行する方法も考えられる。この場合でも、センサ部を光路上に移動させるための大きなスペースが必要となり、移動機構も大型化する。従って装置の大型化の原因となる。

本実施形態に係る光源ユニット１１０では、光源部１０に配置される複数のレーザ光源１１の間の１ピッチ分に対応する距離、すなわち光透過孔２２の幅分の距離だけ反射ミラー２０がを平行移動される。この非常に短い距離の平行移動により、画像投射用の光路ＬＰ１及びレーザ光Ｌの検査用の光路ＬＰ２が簡単に切替えられる。この結果、反射ミラー２０を移動させるためのスペースをを十分に抑制することが可能となり、また簡素な構成で移動機構を実現することが可能となる。この結果、画像表示装置５００の大型化を十分に抑制することが可能となる。

また所望のタイミングで定期的にレーザ光Ｌの状態を検出し、各レーザ光源１１の状態を判定することが可能となる。これにより、レーザ光源１１が完全に故障してしまう前に、新しく交換するためのレーザ光源１１を適宜準備することが可能となる。すなわち、予め故障を予期して交換部品を用意する事により、修理にかかる期間を短縮することが可能となる。

また定期的にレーザ光源１１の状態をモニタリングすることが可能であるので、センサ部４０による検出結果に基づいて、光源部１０の状態に関する情報を報知することも可能である。光源部１０の状態に関する情報は、例えば各レーザ光源１１の輝度、色度、及び光束の断面積に関する情報を含む。その他、各レーザ光源１１の劣化の程度に関する情報や、画像表示装置５００のメンテナンスや使用方法等に関する情報が含まれる。ユーザは、報知される情報に基づいて、画像表示装置５００の使用環境を改善したり、画像表示装置５００の使用方法等を改善したりといった適切な対応をとることが可能となる。

光源部１０の状態に関する情報を報知する方法としては、例えば所定のＧＵＩを含む報知画像の投射、画像表示装置５００に備えられた操作用ディスプレイへの警告等の表示、あるいは音声による報知内容の出力等が挙げられる。これらの報知方法を実現可能な任意の構成により、本技術に係る報知部を実現可能である。

画像表示装置５００が映画館等にて用いられる場合等では、画像表示装置５００の故障等によるダウンタイムの発生・長期化はビジネスに致命的な影響を与えてしまう。本技術を用いることで、修理期間の短縮や使用環境等の改善等が実現され、ダウンタイムの発生・長期化を十分に防止することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
本技術に係る第２の実施形態の光源ユニットについて説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した画像表示装置５００及び光源ユニット１１０における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。

図９は、本実施形態に係る光源ユニット６００の構成例を示す模式図である。図９Ａは、画像投射用の光路ＬＰ１が構成されている場合の図である。図９Ｂは、レーザ光の検査用の光路ＬＰ２が構成されている場合の図である。

図９Ａ及びＢに示すように、光源ユニット６００は、第１の光源部６１０と、第２の光源部６５０と、反射ミラー６２０と、センサ部６４０と、移動機構（図示省略）とを有する。第１の光源部６１０は、第１の実施形態で説明した光源部１０と略等しい構成を有する。第１の光源部６１０の複数のレーザ光源６１１から、反射ミラー６２０に向けてＸ方向に沿ってレーザ光Ｌ１が出射される。

第２の光源部６５０は、第１の光源部６１０と略等しい構成を有するアレイ光源であり、Ｘ方向に沿って配置される。第２の光源部６５０の複数のレーザ光源６５１から、反射ミラー６２０に向けてＹ方向に沿ってレーザ光Ｌ２が出射される。すなわち第２の光源部６５０は、第２の光源部６５０の出射方向、及び第１の光源部６１０の出射方向が互いに略直交するように配置される。なお図９では、レーザ光源６１１及び６５１、レーザ光Ｌ１及びＬ２の図示が簡略化されている。

本実施形態においては、第１の光源部６１０及びレーザ光Ｌ１は、光源部及び出射光に相当する。第２の光源部６５０及びレーザ光Ｌ２は、他の光源部及び他の出射光に相当する。また第１の光源部６１０の出射方向であるＸ方向は、第１の方向に相当する。第２の光源部６５０の出射方向であるＹ方向は、第２の方向に相当する。

図１０及び図１１は、反射ミラー６２０の構成例を示す図である。図１０は、第１の光源部６１０から出射されるレーザ光Ｌ１が入射する第１の入射面６２１を示す模式図である。図１０Ａは、画像投射用の光路ＬＰ１が構成される場合の図である。図１０Ｂは、レーザ光の検査用の光路ＬＰ２が構成される場合の図である。

図１１は、第１の光源部６５０から出射されるレーザ光Ｌ１入射する第１の入射面６５１を示す模式図である。図１１Ａは、画像投射用の光路ＬＰ１が構成される場合の図である。図１１Ｂは、レーザ光の検査用の光路ＬＰ２が構成される場合の図である。

図１０Ａ及びＢでは、第１の光源部６１０から第１の入射面６２１に入射するレーザ光Ｌ１の光束が実線の円形状で模式的に図示されている。また第２の光源部６５０から反対側の第２の入射面６５１に入射するレーザ光Ｌ２の光束が波線の円形状で模式的に図示されている。

図１１Ａ及びＢにおいて、第２の光源部６５０から第２の入射面６５１に入射するレーザ光Ｌ２の光束が実線の円形状で模式的に図示されている。また第１の光源部６１０から反対側の第１の入射面６２１に入射するレーザ光Ｌ１の光束が波線の円形状で模式的に図示されている。

反射ミラー６２０は、第１及び第２の入射面６２１及び６５０に光反射性を備えた光反射部材からなり、複数の光透過孔６２２が形成される。反射ミラー６２０の光透過孔６２２が形成されていない部分が、光反射部として機能する。また反射ミラー６２０に形成された光透過孔６２２が、光透過部として機能する。

第１及び第２の入射面６２１及び６５１の両方において、光透過孔６２２が形成されていない領域全体が光反射面６２４及び６５４となり、光透過孔６２２が形成されている領域全体が光透過面６２５及び６５５となる。すなわち本実施形態では、光反射部の両面が光反射面として機能し、光透過部の両面が光透過面として機能する。

図１０に示すように、第１の入射面６２１側の光反射面６２４のうち、光透過孔６２２の間の領域が光反射領域６２６となる。また光透過面６２５のうち、光透過孔６２２が形成されている領域が、光透過領域６２７となる。図１１に示すように、第２の入射面６５１側の光反射面６５４のうち、光透過孔６２２の間の領域が光反射領域６５６となる。また光透過面６５５のうち、光透過孔６２２が形成されている領域が、光透過領域６５７となる。

図９Ａ、図１０Ａ、及び図１１Ａに示すように、第２の光源部６５０は、光反射領域６２６がレーザ光Ｌ１の光路上に配置される場合に、レーザ光Ｌ２が光透過領域６５７を透過する位置に配置される。また図９Ｂ、図１０Ｂ、及び図１１Ｂに示すように、第２の光源部６５０は、光透過領域６２７がレーザ光Ｌ１の光路上に配置される場合に、レーザ光Ｌ２が光反射領域６５６により反射される位置に配置される。

従って反射ミラー６２０は、光反射領域６２６がレーザ光Ｌ１の光路上に配置される状態では、光透過領域６５７がレーザ光Ｌ２の光路上に配置される。そして光反射領域６２６により、レーザ光Ｌ１がレーザ光Ｌ２の出射方向であるＹ方向に反射される。この結果、レーザ光Ｌ１及びＬ２が同一方向に揃えられ、高い輝度のレーザ光が光合成部１２０に出射される。なお本実施形態において、光反射領域６２６がレーザ光Ｌ１の光路上に配置される状態は、第１の状態に相当する。

また反射ミラー６２０は、光透過領域６２７がレーザ光Ｌ１の光路上に配置される状態では、光反射領域６５６がレーザ光Ｌ２の光路上に配置される。そして光反射領域６５６により、レーザ光Ｌ２がレーザ光Ｌ１の出射方向であるＸ方向に反射される。これにより、レーザ光Ｌ１及びＬ２が同一方向に揃えられ、センサ部６４０に出射される。この結果、レーザ光Ｌ１及びＬ２の各々の状態を同時に検出することが可能となる。なお光透過領域６２７がレーザ光Ｌ１の光路上に配置される状態は、第２の状態に相当する。

センサ部６４０は、入射するレーザ光Ｌ１及びＬ２の各々の状態を検出する。センサ部６４０の構成は限定されず、任意の構成が採用されてよい。

移動機構は、ＬＲ方向に沿って光透過孔６２２の幅分だけ反射ミラー６２０を移動させる。これにより図９Ａ、図１０Ａ、及び図１１Ａに示す画像投射用の光路ＬＰ１と、図９Ｂ、図１０Ｂ、及び図１１Ｂに示すレーザ光の検査用の光路ＬＰ２とを、容易に切替えることが可能となる。

また光反射部の一部、及び光透過部の一部の両方が、レーザ光Ｌ１の光路（レーザ光Ｌ２の光路）上に配置されるように、反射ミラー６２０が移動されてもよい。これによりＹ方向及びＸ方向の各々に、レーザ光Ｌ１及びＬ２を分割して出射することが可能である。

＜第３の実施形態＞
図１２は、第３の実施形態に係る光源ユニット７００の構成例を示す模式図である。本実施形態では、光学素子として機能する反射ミラー７２０が、保持部として機能する回転駆動機構（図示省略）により回転可能に保持される。

そして反射ミラー７２０が回転軸Ｐを基準として回転されることで、反射ミラー７２０の光反射領域７２６が光源部７１０から出射されるレーザ光Ｌの光路上に配置される第１の状態と、反射ミラー７２０の光透過領域７２７（光透過孔７２２）がレーザ光Ｌの光路上に配置される第２の状態とが切替えられる。

第１の状態では、画像投射用の光路ＬＰ１が構成され、光合成部１２０に向けてレーザ光Ｌが出射される。第２の状態では、レーザ光の検査用の光路ＬＰ２が構成され、センサ部７４０に向けてレーザ光が出射される。

本実施形態では、レーザ光Ｌが入射する入射面７２１の中心に、入射面７２１に対して略垂直な方向に延在する回転軸Ｐが設けられる。もちろん回転軸Ｐが設けられる位置等は限定されない。

図１３は、光源部及び反射ミラーの構成例を示す模式図である。図１３Ａに示すように、例えば円形状の実装基板の中心Ｃを基準として、３０°の角度ごとに１２個の領域が設けられる。この１２個の領域のうち６個の設置領域７７１に、同数のレーザ光源７１１がそれぞれ配置される。なお６個の設置領域７７１は、非設置領域７７２を間に挟むように設けられる。

図１３Ｂに示すように、反射ミラー７２０は、光源部７１０のレーザ光源７１１の配置に対応して、光反射領域７２６及び光透過領域７２７（光透過孔７２２）が設けられる。本実施形態では、反射ミラー７２０の中心（回転軸Ｐ）を基準として、３０°ごとに１２個の領域が設けられる。１２個の領域のうちの６個の領域が光反射領域７２６となり、他の６個の領域が光透過孔形成領域７７３となる。光反射領域７２６及び光透過孔形成領域７７３は、１個ずつ交互に配置される。光透過孔形成領域７７３には、光源部７１０のレーザ光源７１１の位置に応じて光透過孔７２２が形成される。本実施形態では、１つの光透過孔形成領域７３３に対して、３つの光透過孔７２２が放射状に形成される。

図１３Ｃは、画像投射用の光路ＰＬ１が構成される場合の模式図であり、光反射領域７２６に入射するレーザ光Ｌの光束が模式的に図示されている。図１３Ｄは、レーザ光の検査用の光路ＬＰ２が構成される場合の模式図であり、光透過領域７２７（光透過孔７２２）を透過するレーザ光Ｌの光束が模式的に図示されている。回転軸Ｐを基準に反射ミラー７２０が回転されることで、図１３Ｃに示す第１の状態と、図１３Ｄに示す第２の状態とを容易に切替えることが可能である。

また本実施形態では、反射ミラー７２０を所定の周波数で回転させることで、一定の周波数を有するレーザ光Ｌを、Ｙ方向及びＸ方向に沿ってそれぞれ出射させることが可能となる。すなわち一定の周波数を有するレーザ光Ｌを２つ得ることが可能となる。反射ミラー７２０の回転周波数を制御することで、レーザ光Ｌの周波数、すなわち出射のＯＮ／ＯＦＦの切替えの周波数を制御することが可能である。

図１３に示す例では、反射ミラー７２０が３０°回転されるごとに、第１及び第２の状態が切替えられる。従って反射ミラー７２０が１回転する間に、第１及び第２の状態が６回切替えられる。例えば回転周波数を１０００Ｈｚで反射ミラー７２０を回転させると、６０００Ｈｚの周波数を有するレーザ光Ｌを出射することが可能となる。なお回転周波数とレーザ光Ｌの周波数の関係は、光源部７１０及び反射ミラー７２０の構成を適宜設計することで、任意に設定することが可能となる。

一般的に、レーザ光源を周波数駆動する場合には、周波数駆動に対応した電源が必要となり、またＯＮした瞬間のオーバーシュートがレーザ光源の寿命に悪影響を与えたりする。このためレーザ光源の周波数駆動には、一定のコストと、技術的な懸念点が発生することが多い。また電源的な制約により、周波数を自在に変化させる事は難しい場合が多い。

本実施形態に係る光源ユニット７００のように、光反射領域７２６及び光透過領域７２７を有する反射ミラー７２０を回転させる構成を採用すれば、モータの回転数を変化させる事は容易なため、簡単に、かつ自在にレーザ光Ｌの周波数を可変させる事が可能である。

例えば画像生成素子として液晶パネルが用いられる場合等では、応答時間に起因して残像（動画ぼやけ）が発生してしまうことがある。例えばフレームが切替わる間の液晶素子が回転している時間にバックライトの照射をＯＦＦにすることで、残像を軽減することが可能となる。本技術を適用することで、フレームレートに合わせてレーザ光Ｌの周波数を容易に制御することが可能であり、残像の軽減を実現することが可能となる。その他、任意の制御に合わせて所望の周波数を有するレーザ光Ｌが生成されてよい。

図１４は、光源部及び反射ミラーの他の構成例を示す模式図である。図１４Ａに示すように、この光源部８１０でも、３０°の角度ごとに設けられた６個の設置領域８７１に複数のレーザ光源８１１が配置される。なお設置領域８７１に配置される複数のレーザ光源８１１の配置パターンとして２種類の配置パターンが採用されている。このようにレーザ光源８１１の配置パターンは任意に設定されてよいく、各々の設置領域８７１に対する配置パターンが全て異なってもよい。

図１４Ｂに示すように、反射ミラー８２０は、６個の光反射領域８２６と、６個の光透過孔形成領域８７３とが設けられる。図１４Ｂに示す例では、各々の光透過孔形成領域８７３のほぼ全体にわたって光透過孔８２２が１つ形成される。このように光透過孔８２２の形状等は限定されず、任意に設計されてよい。なお光透過孔８２２は、光透過領域８２７となる。

図１４Ｃは、画像投射用の光路ＬＰ１が構成される場合の模式図であり、光反射領域８２６に入射するレーザ光Ｌの光束が模式的に図示されている。図１４Ｄは、レーザ光の検査用の光路ＬＰ２が構成される場合の模式図であり、光透過領域８２７を透過するレーザ光Ｌの光束が模式的に図示されている。反射ミラー８２０が回転されることで、図１４Ｃに示す第１の状態と、図１４Ｄに示す第２の状態とを容易に切替えることが可能である。

また反射ミラー８２０の回転周波数を制御することで、レーザ光Ｌの周波数を制御することが可能である。図１４に示す構成も、図１３に示す構成と同様に、回転周波数の６倍の周波数で、Ｘ方向及びＹ方向に沿ったレーザ光Ｌの出射のＯＮ／ＯＦＦを切替えることが可能となる。

図１５及び図１６は、光源部及び反射ミラーの他の構成例を示す模式図である。図１５Ａに示すように、この光源部９１０では、円形状の実装基板の中心Ｃを基準として同心円状に、複数のレーザ光源９１１が配置される。すなわち中心Ｃを同じくする複数の同心円の円周上にレーザ光源９１１がそれぞれ配置される。具体的には以下の構成となる

最も外側の円周上に等間隔で４８個のレーザ光源９１１ａが配置される
１つ内側の円周上に等間隔で３６個のレーザ光源９１１ｂが配置される
１つ内側の円周上に等間隔で２４個のレーザ光源９１１ｃが配置される
最も内側の円周上に等間隔で１２個のレーザ光源９１１ｄが配置される
このように１２０個のレーザ光源９１１が配置される。

４８個のレーザ光源９１１ａを第１の光源部９８０ａとし、３６個のレーザ光源９１１ｂを第２の光源部９８０ｂとする。また２４個のレーザ光源９１１ｃを第３の光源部９８０ｃとし、１２個のレーザ光源９１１ｄを第４の光源部９８０ｄとする。

図１５Ｂに示すように、反射ミラー９２０の入射面９２１には、１つのレーザ光源９１１に対応して１つの光透過孔９２２が形成される。具体的には以下の構成となる。

最も外側の円周上に等間隔で４８個の光透過孔９２２が形成される
１つ内側の円周上に等間隔で３６個の光透過孔９２２が形成される
１つ内側の円周上に等間隔で２４個の光透過孔９２２が形成される
最も内側の円周上に等間隔で１２個の光透過孔９２２が形成される
このように１２０個の光透過孔９２２が配置される。

各々の光透過孔９２２が光透過領域９２７となり、同心円の円周上に沿って並ぶ光透過孔９２２の間の領域は光反射領域９２６となる。従って図１５に示す構成では、回転軸Ｐから所定の距離の位置に回転方向に沿って、複数の光反射領域９２６と複数の光透過領域９２７が交互に並ぶように配置される。

そして回転軸Ｐからの距離が違う位置では、回転方向に沿って形成される光反射領域９２６（複数の光透過領域９２７）の数が互いに異なる。例えば最も外側の円周上の位置を、回転軸Ｐから第１の距離の位置とする。当該第１の距離の位置で回転方向に沿って４８個の光反射領域９２６（第１の光反射領域）が形成される。最も内側の円周上の位置を、回転軸Ｐから第２の距離の位置とする。当該第２の距離の位置で回転方向に沿って１２個の光反射領域９２６（第２の光反射領域）が形成される。このように第１の光反射領域の数と、第２の光反射領域の数とが異なるように、反射ミラー９２０が構成される。なお第１及び第２の距離を、どの円周上の位置に当てはめるかは限定されない。

図１６Ａ～Ｅは、同じ角度で反射ミラー９２０を順に回転させた場合を示す模式図である。回転角度は、光源部９１０の最も外側の４８個のレーザ光源９１１ａ（第１の光源部９８０ａ）の光路に、反射ミラー９２０の最も外側の光反射領域９２６が配置される状態と、光透過領域９２７が配置される状態とが切替えられる角度である。具体的には、３６０°／（４８×２）＝３．７５°である。

図１６Ａ～Ｅに示すように、第１の光源部９８０ａについて、光透過領域９２７が光路上に配置される第１の状態と、光反射領域９２６が光路上に配置される第２の状態とが４回切替えられる。さらに反射ミラー９２０が４回転されると図１６Ａに示す状態に戻る。反射ミラー９２０が１回転する間に、第１及び第２の状態は、９６回切替えられる。

１つ内側に配置される第２の光源部９８０ｂについては、図１６Ａに示す第２の状態から図１６Ｅに示す第１の状態までの間に、３回の切替えが実行される。さらに反射ミラー９２０が４回転されると図１６Ａに示す状態に戻る。反射ミラー９２０が１回転する間に、第１及び第２の状態は、７２回切替えられる。

さらに１つ内側に配置される第３の光源部９８０ｃについては、図１６Ａに示す第２の状態から図１６Ｅに示す第２の状態までの間に、２回の切替えが実行される。さらに反射ミラー９２０が４回転されると図１６Ａに示す状態に戻る。反射ミラー９２０が１回転する間に、第１及び第２の状態は、４８回切替えられる。

最も内側に配置される第１の光源部９８０ｄについては、図１６Ａに示す第２の状態から図１６Ｅに示す第１の状態までの間に、１回の切替えが実行される。さらに反射ミラー９２０が４回転されると図１６Ａに示す状態に戻る。反射ミラー９２０が１回転する間に、第１及び第２の状態は、２４回切替えられる。

このように図１５及び図１６に示す構成では、反射ミラー９２０の回転に応じた第１及び第２の状態の切替え回数が、第１～第４の光源部９８０ａ～９８０ｄの各々で異なってくる。従って反射ミラー９２０の回転周波数に対するレーザ光Ｌの周波数も、第１～第４の光源部９８０ａ～９８０ｄの各々で異なる値となる。

回転周波数をＦＨｚとすると、第１の光源部９８０ａから出射されるレーザ光Ｌの周波数は９６ＦＨｚとなり、第２の光源部９８０ｂから出射されるレーザ光Ｌの周波数は７２ＦＨｚとなる。また第３の光源部９８０ｃから出射されるレーザ光Ｌの周波数は４８ＦＨｚとなり、第４の光源部９８０ｄから出射されるレーザ光Ｌの周波数は２４ＦＨｚとなる。

この結果、複数の周波数を有するレーザ光Ｌ、すなわち周波数的に多重化されたレーザ光Ｌを、Ｘ方向及びＹ方向の各々に出射することが可能となる。これにより投射される画像のチラつきやスペックルノイズ等を軽減することが可能となる。例えば画像信号の周波数以上の周波数で多重化することでスペックルノイズの軽減効果が十分に得られると考えられる。

図１５及び図１６に示す構成は、第１～第４の複数の光源部９８０ａ～９８０ｄの各々について、第１及び第２の状態を異なる周波数で切替可能な構成ともいえる。反射ミラー９２０を回転することで、装置を大型化することなく周波数的に多重化された出射光を容易に出射することが可能となる。

図１７に示すように、光源部７１０に対して出射方向が略直交するように、他の光源部７５０が配置されてもよい。光源部７１０から出射されるレーザ光Ｌ１が光反射領域７２６により反射される場合には、他の光源部７５０から出射されるレーザ光Ｌ２（他の出射光）が光透過領域７５７を透過する。光源部７１０から出射されるレーザ光Ｌ１が光透過領域７２７を透過する場合には、他の光源部７５０から出射されるレーザ光Ｌ２（他の出射光）が光反射領域７５６により反射される。これにより光源部７１０からのレーザ光Ｌ１と、他の光源部７５０からのレーザ光Ｌ２を同一方向に揃えることが可能となる。

例えば図１３Ａ、図１４Ａ、及び図１５Ａに示す光源部７１０、８１０、及び９１０と略等しい構成を有する他の光源部７５０が準備される。そして反射ミラーに対する光反射と光透過とが逆の関係となるように、光源部７１０に対して所定の角度だけ回転されて他の光源部７５０が配置される。図１３Ａ及び図１４Ａに示す例では、光源部７１０に対して３０°回転されて、他の光源部７５０が配置される。図１５Ａに示す例では、３．７５°回転されて、他の光源部７５０が配置される。

＜その他の実施形態＞
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。

上記では光反射部材に光透過孔が形成されることで、光反射部と光透過部とを有する光学素子が構成された。これにかえてガラス等の光透過部材に、銀、クロム、アルミニウム等による反射コーティングが施されることで、光反射部と光透過部とを有する光学素子が構成されてもよい。反射コーティングが施される部分が光反射部として機能し、その他の部分が光透過部として機能する。その他、光学素子の構成として任意の構成が採用されてよい。

上記では、画像生成部による画像生成に用いられないレーザ光がセンサ部に入射された。センサ部に代えて、画像を生成可能な他の画像生成部が設けられてもよい。そして本技術を用いることで、画像投射用の光路が２系統で構成され、画像生成部及び他の画像生成部の各々で画像が生成されてもよい。すなわち図５等に示すレーザ光Ｌの検査用の光路ＬＰ２が、他の画像を投射する用の光路として用いられてもよい。これにより１つの光源部を用いて、複数の画像を生成して合成させること等が可能となる。また光学素子の位置を切替えることで、複数の画像の光量バランスを自由自在に切替えることが可能となる。

図２等に示す反射ミラー２０を平行移動させる構成でも、所定の周波数で第１及び第２の状態を切替えることで、周波数を有するレーザ光Ｌを出射することが可能である。

上記では、レーザ光の出射方向が略９０°異なる方向に切替えられた。出射方向が切替えられる方向は限定されず、他の角度で出射方向が互いに切替えられてもよい。例えば光源部から出射される出射光の出射方向に対する光学素子の配置角度を制御することで、光学素子により反射される出射光の出射方向を任意に制御することが可能である。

３以上の光源部が用いられ、光学素子の移動又は回転により、各々の出射方向が適宜切替えられてもよい。また光学素子を移動させる方向も限定されない。例えば図１に示す例で、Ｙ方向に沿って反射ミラー２０が平行移動される場合でも、画像投射用の光路ＬＰ１と、レーザ光Ｌの検査用の光路ＬＰ２とを切替えることが可能である。

以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも２つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１） 出射光を出射する光源部と、
光反射部と、前記光反射部とは異なる位置に設けられた光透過部とを含む光学素子と、
前記光学素子を移動可能又は回転可能に保持し、前記光反射部が前記出射光の光路上に配置される第１の状態と、前記光透過部が前記出射光の光路上に配置される第２の状態とを切替可能な保持部と
を具備する画像表示装置。
（２）（１）に記載の画像表示装置であって、
前記保持部は、前記光学素子を所定の方向に平行移動させる
画像表示装置。
（３）（１）又は（２）に記載の画像表示装置であって、
前記光反射部は、光反射面を有し、
前記光透過部は、前記光反射面の少なくとも一部に隣接する光透過面を有する
画像表示装置。
（４）（３）に記載の画像表示装置であって、
前記光源部は、複数の光源を有し、
前記光反射面は、前記複数の光源に対応して設けられた複数の光反射領域を有し、
前記光透過面は、前記複数の光源に対応して設けられ、各々が前記複数の光反射領域の少なくとも１つに隣接する複数の光透過領域を有する
画像表示装置。
（５）（１）から（４）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、さらに、
前記光反射部により反射される前記出射光である第１の出射光、又は前記光透過部を透過する前記出射光である第２の出射光に基づいて、画像を生成する画像生成部を具備する
画像表示装置。
（６）（５）に記載の画像表示装置であって、さらに、
前記第１の出射光及び前記第２の出射光のうち、前記画像生成部による画像生成に用いられない出射光の状態を検出するセンサ部を具備する
画像表示装置。
（７）（６）に記載の画像表示装置であって、さらに、
前記センサ部による検出結果に基づいて、前記光源部の状態に関する状態情報を報知する報知部を具備する
画像表示装置。
（８）（５）に記載の画像表示装置であって、さらに、
前記第１の出射光及び前記第２の出射光のうち、前記画像生成部による画像生成に用いられない出射光に基づいて、画像を生成する他の画像生成部を具備する
画像表示装置。
（９）（１）から（８）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、さらに、
他の出射光を出射する他の光源部を具備し、
前記光学素子は、前記第１の状態では前記光透過部が前記他の出射光の光路上に配置され、前記第２の状態では前記光反射部が前記他の出射光の光路に配置される
画像表示装置。
（１０）（９）に記載の画像表示装置であって、
前記光源部は、第１の方向に沿って前記出射光を出射し、
前記他の光源部は、第２の方向に沿って前記他の出射光を出射し、
前記光学素子は、前記第１の状態では前記光反射部により前記出射光を前記第２の方向へ反射し、前記第２の状態では前記光反射部により前記他の出射光を前記第１の方向へ反射する
画像表示装置。
（１１）（９）又は（１０）に記載の画像表示装置であって、
前記第１及び前記第２の方向は、互いに略直交する
画像表示装置。
（１２）（１）から（１１）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記保持部は、前記光反射部の一部、及び前記光透過部の一部が前記出射光の光路上に配置されるように、前記光学素子を移動させる
画像表示装置。
（１３）（１２）に記載の画像表示装置であって、
前記保持部は、前記出射光の光路上に配置される前記光反射部の一部の大きさと、前記出射光の光路上に配置される前記光透過部の一部の大きさとの割合を制御する
画像表示装置。
（１４）（１）、（３）から（１１）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記光学素子は、前記出射光が入射する入射面を有し、
前記保持部は、前記光学素子を前記入射面に略垂直な回転軸を基準に回転させる
画像表示装置。
（１５）（１４）に記載の画像表示装置であって、
前記保持部は、所定の周波数で前記光学素子を回転させる
画像表示装置。
（１６）（１４）又は（１５）に記載の画像表示装置であって、
前記保持部は、前記入射面の中心を通る前記回転軸を基準に前記光学素子を回転させ、
前記光学素子は、前記入射面の中心から第１の距離の位置に回転方向に沿って形成された複数の第１の光反射領域と、前記入射面の中心から前記第１の距離とは異なる第２の距離の位置に回転方向に沿って形成された複数の第２の光反射領域とを有し、
前記第１の光反射領域の数と、前記第２の光反射領域の数とは、互いに異なる
画像表示装置。
（１７）（１）から（１６）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記光学素子は、光反射部材からなり、
前記光透過部は、前記光反射部材に形成された光透過孔により構成される
画像表示装置。
（１８）（１）から（１６）のうちいずれか１つに記載の画像表示装置であって、
前記光学素子は、光透過部材からなり、
前記光反射部は、光反射コーティングが施された部分により構成される
画像表示装置。
（１９） 出射光を出射する光源部と、
光反射部と、前記光反射部とは異なる位置に設けられた光透過部とを含む光学素子と、
前記光学素子を移動可能又は回転可能に保持し、前記光反射部が前記出射光の光路上に配置される第１の状態と、前記光透過部が前記出射光の光路上に配置される第２の状態とを切替可能な保持部と
を具備する光源装置。

Ｌ、Ｌ１、Ｌ２…レーザ光
ＬＰ１…画像投射用の光路
ＬＰ２…レーザ光の検査用の光路
Ｐ…回転軸
１０、７１０、８１０、９１０…光源部
１１、６１１、６５１、７１１、８１１…レーザ光源
２０、６２０、７２０、８２０、９２０…反射ミラー
２１、６２１、６５１、７２１、９２１…入射面
２２、６２２、７２２、８２２、９２２…光透過孔
２４、６２４、６５４…光反射面
２５、６２５、６５５…光透過面
２６、６２６、６５６、７２６、７５６、８２６、９２６…光反射領域
２７、６２７、６５７、７２７、７５７、８２７、９２７…光透過領域
４０、６４０、７４０…センサ部
１００…光源装置
１１０、６００、７００…光源ユニット
１１０Ｇ…緑色光源ユニット
１１０Ｂ…青色レーザ光源
１１０Ｒ…赤色光源ユニット
１２０…光合成部
２００…画像生成部
４００…投射システム
５００…画像表示装置
６１０…第１の光源部
６５０…第２の光源部
７５０…他の光源部
９１１ａ～９１１ｄ…レーザ光源
９８０ａ～９８０ｄ…第１～第４の光源部

Claims (14)

1. 出射光を出射する光源部と、
   光反射部と、前記光反射部とは異なる位置に設けられた光透過部とを含む光学素子と、
   前記光学素子を移動可能又は回転可能に保持し、前記光反射部が前記出射光の光路上に配置される第１の状態と、前記光透過部が前記出射光の光路上に配置される第２の状態とを切替可能な保持部と、
   前記光反射部により反射される前記出射光である第１の出射光、又は前記光透過部を透過する前記出射光である第２の出射光に基づいて、画像を生成する画像生成部と、
   前記第１の出射光及び前記第２の出射光のうち、前記画像生成部による画像生成に用いられない出射光の状態を検出するセンサ部と、
   他の出射光を出射する他の光源部と
   を具備し、
   前記光学素子は、前記第１の状態では前記光透過部が前記他の出射光の光路上に配置され、前記第２の状態では前記光反射部が前記他の出射光の光路に配置される
   画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
   前記保持部は、前記光学素子を所定の方向に平行移動させる
   画像表示装置。
3. 請求項１又は２に記載の画像表示装置であって、
   前記光反射部は、光反射面を有し、
   前記光透過部は、前記光反射面の少なくとも一部に隣接する光透過面を有する
   画像表示装置。
4. 請求項３に記載の画像表示装置であって、
   前記光源部は、複数の光源を有し、
   前記光反射面は、前記複数の光源に対応して設けられた複数の光反射領域を有し、
   前記光透過面は、前記複数の光源に対応して設けられ、各々が前記複数の光反射領域の少なくとも１つに隣接する複数の光透過領域を有する
   画像表示装置。
5. 請求項１から４のうちいずれか１項に記載の画像表示装置であって、さらに、
   前記センサ部による検出結果に基づいて、前記光源部の状態に関する状態情報を報知する報知部を具備する
   画像表示装置。
6. 請求項１から５のうちいずれか１項に記載の画像表示装置であって、
   前記光源部は、第１の方向に沿って前記出射光を出射し、
   前記他の光源部は、第２の方向に沿って前記他の出射光を出射し、
   前記光学素子は、前記第１の状態では前記光反射部により前記出射光を前記第２の方向へ反射し、前記第２の状態では前記光反射部により前記他の出射光を前記第１の方向へ反射する
   画像表示装置。
7. 請求項６に記載の画像表示装置であって、
   前記第１及び前記第２の方向は、互いに略直交する
   画像表示装置。
8. 請求項１から７のうちいずれか１項に記載の画像表示装置であって、
   前記保持部は、前記光反射部の一部、及び前記光透過部の一部が前記出射光の光路上に配置されるように、前記光学素子を移動させる
   画像表示装置。
9. 請求項８に記載の画像表示装置であって、
   前記保持部は、前記出射光の光路上に配置される前記光反射部の一部の大きさと、前記出射光の光路上に配置される前記光透過部の一部の大きさとの割合を制御する
   画像表示装置。
10. 請求項１に記載の画像表示装置であって、
    前記光学素子は、前記出射光が入射する入射面を有し、
    前記保持部は、前記光学素子を前記入射面に略垂直な回転軸を基準に回転させる
    画像表示装置。
11. 請求項１０に記載の画像表示装置であって、
    前記保持部は、所定の周波数で前記光学素子を回転させる
    画像表示装置。
12. 請求項１０又は１１に記載の画像表示装置であって、
    前記保持部は、前記入射面の中心を通る前記回転軸を基準に前記光学素子を回転させ、
    前記光学素子は、前記入射面の中心から第１の距離の位置に回転方向に沿って形成された複数の第１の光反射領域と、前記入射面の中心から前記第１の距離とは異なる第２の距離の位置に回転方向に沿って形成された複数の第２の光反射領域とを有し、
    前記第１の光反射領域の数と、前記第２の光反射領域の数とは、互いに異なる
    画像表示装置。
13. 請求項１から１２のうちいずれか１項に記載の画像表示装置であって、
    前記光学素子は、光反射部材からなり、
    前記光透過部は、前記光反射部材に形成された光透過孔により構成される
    画像表示装置。
14. 請求項１から１２のうちいずれか１項に記載の画像表示装置であって、
    前記光学素子は、光透過部材からなり、
    前記光反射部は、光反射コーティングが施された部分により構成される
    画像表示装置。

Images