JPH10293268A - Laser display device - Google Patents

Laser display device

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JPH10293268A
JPH10293268A JP10006297A JP10006297A JPH10293268A JP H10293268 A JPH10293268 A JP H10293268A JP 10006297 A JP10006297 A JP 10006297A JP 10006297 A JP10006297 A JP 10006297A JP H10293268 A JPH10293268 A JP H10293268A
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JP
Japan
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light
wavelength
display device
laser display
light source
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Pending
Application number
JP10006297A
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Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Kubota
重夫 久保田
Naoya Eguchi
直哉 江口
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPH10293268A publication Critical patent/JPH10293268A/en
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  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Microscoopes, Condenser (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To enable the compatibility of ensuring a sufficiently wide color reproducing range and obtaining a sufficient output with ease. SOLUTION: A light beam transmitted from a light source device 11 is made to be a parallel light beam by a collimator lens 12, deflected by a light deflector 13, a fly-eye lens array 14 is irradiated with the beam and a secondary light source train is formed. Each light beam from the secondary light source train is made to be a parallel light beam by a condenser lens 15, modulated by a spacial modulator 16 and an image is formed. The image is projected on a screen 2 by a projection lens 17. The light source device 11 for every color, the wavelength of red light, green light and blue light are selected within the ranges from 625 nm to 635 nm, from 525 nm to 535 nm and from 455 nm to 465 nm, respectively.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザ光を利用し
て、静止画もしくは動画をスクリーン上に投影表示する
ためのレーザディスプレイ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser display device for projecting and displaying a still image or a moving image on a screen using a laser beam.

【0002】[0002]

【従来の技術】レーザディスプレイ装置には、単一波長
の3原色の光を用い、カラー画像表示を可能とした装置
もある。従来、このようなカラー画像表示可能なレーザ
ディスプレイ装置としては、単一波長の赤、緑、青を3
原色に用いると共に、各色光のレーザ光を出射するレー
ザとして気体レーザを用いたものが知られている。
2. Description of the Related Art There is a laser display device capable of displaying a color image by using light of three primary colors of a single wavelength. Conventionally, as a laser display device capable of displaying such a color image, three wavelengths of red, green, and blue are used.
It is known to use a gas laser as a laser that emits laser light of each color light while being used for primary colors.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述のような気体レー
ザを用いたカラー表示可能なレーザディスプレイ装置で
は、特に視感度が低下する赤と青に対して十分な出力を
持つ気体レーザを採用する必要があり、従来、赤用には
クリプトン・イオン・レーザ、緑用および青用にはアル
ゴン・イオン・レーザが用いられてきた。この場合、赤
色光の波長は647nm(ナノメートル)、緑色光の波
長は515nm、青色光の波長は488nmになる。
In a laser display device capable of performing color display using a gas laser as described above, it is necessary to employ a gas laser having a sufficient output particularly for red and blue, which have reduced visibility. Conventionally, a krypton ion laser has been used for red, and an argon ion laser has been used for green and blue. In this case, the wavelength of red light is 647 nm (nanometer), the wavelength of green light is 515 nm, and the wavelength of blue light is 488 nm.

【0004】しかしながら、赤、緑、青の各色の光の波
長として上述のような波長を選択した場合には、青色光
の波長が長すぎるため、青や紫の色再現が困難となり、
XY色度図上で、十分広い色再現範囲を確保することが
できないという問題点がある。
However, when the above-mentioned wavelengths are selected as the wavelengths of the red, green, and blue lights, the wavelength of the blue light is too long, and it is difficult to reproduce blue and purple colors.
There is a problem that a sufficiently wide color reproduction range cannot be secured on the XY chromaticity diagram.

【0005】そこで、青色光の波長として、アルゴン・
イオン・レーザの別の青の輝線の波長476nmを用い
て色再現範囲が青や紫をカバーするように広げることも
考えられるが、その場合には、アルゴン・イオン・レー
ザにおける波長476nmの出力が、488nmの出力
よりも相対的に低いため、電気−光エネルギ変換効率が
一層低下し、大掛かりな電源装置が必要になる等、レー
ザディスプレイ装置の構成が複雑化すると共に大型化す
るという問題点がある。
Therefore, the wavelength of blue light is defined as argon.
It is conceivable to extend the color reproduction range to cover blue and purple by using another 476 nm wavelength of the blue emission line of the ion laser. In this case, the output of the argon ion laser at a wavelength of 476 nm is considered. However, since the output is relatively lower than that of 488 nm, the efficiency of electric-optical energy conversion is further reduced, and a large-scale power supply is required. is there.

【0006】このように、従来は、レーザディスプレイ
装置において、十分広い色再現範囲の確保と、十分な出
力を容易に得ることとの両立が困難であった。
As described above, conventionally, it has been difficult for a laser display device to simultaneously ensure a sufficiently wide color reproduction range and easily obtain a sufficient output.

【0007】また、レーザディスプレイ装置では、コヒ
ーレントなレーザ光を使用するため、スクリーン上に干
渉によるスペックル雑音が現れるという問題点があっ
た。
In the laser display device, since coherent laser light is used, there is a problem that speckle noise appears on a screen due to interference.

【0008】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その第1の目的は、十分広い色再現範囲の確保
と、十分な出力を容易に得ることとの両立を可能にした
レーザディスプレイ装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is to provide a laser display capable of ensuring a sufficiently wide color reproduction range and easily obtaining a sufficient output. It is to provide a device.

【0009】本発明の第2の目的は、上記目的に加え、
スクリーン上のスペックル雑音を低減することができる
ようにしたレーザディスプレイ装置を提供することにあ
る。
[0009] A second object of the present invention is to provide, in addition to the above objects,
An object of the present invention is to provide a laser display device capable of reducing speckle noise on a screen.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明のレーザディスプ
レイ装置は、光源装置によって生成される赤色光の波長
が625ナノメートルから635ナノメートルの範囲に
選定され、光源装置によって生成される青色光の波長が
455ナノメートルから465ナノメートルの範囲に選
定されているものである。
According to the laser display device of the present invention, the wavelength of the red light generated by the light source device is selected from the range of 625 nm to 635 nm, and the wavelength of the blue light generated by the light source device is selected. The wavelength is selected in the range of 455 nm to 465 nm.

【0011】本発明のレーザディスプレイ装置では、赤
色光の波長を625ナノメートルから635ナノメート
ルの範囲に選定し、青色光の波長を455ナノメートル
から465ナノメートルの範囲に選定することによっ
て、十分広い色再現範囲が確保されると共に、赤、緑、
青の3原色の光のうち特に視感度が低下する赤色光と青
色光について十分な出力を容易に得ることが可能とな
る。
In the laser display device of the present invention, it is sufficient to select the wavelength of red light from 625 nm to 635 nm and the wavelength of blue light from 455 nm to 465 nm. A wide color reproduction range is ensured, and red, green,
It is possible to easily obtain a sufficient output particularly for the red light and the blue light, of which the visibility is reduced, among the light of the three primary colors of blue.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。図2は、本発明の一
実施の形態に係るレーザディスプレイ装置の概略の構成
を示す説明図である。本実施の形態に係るレーザディス
プレイ装置は、単一波長の赤、緑、青を3原色を用いて
カラー画像表示を可能とするものであり、スクリーン2
に対して赤色画像を投影するための赤色画像投影部1R
と、スクリーン2に対して緑色画像を投影するための緑
色画像投影部1Gと、スクリーン2に対して青色画像を
投影するための青色画像投影部1Bとを備えている。各
画像投影部1R,1G,1Bは、互いに近接した位置に
配置され、スクリーン2上で、各色画像の対応する部分
同士が重なり合うように、各色画像をスクリーン2に投
影するようになっている。スクリーン2は、反射型でも
よいし、透過型でもよい。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of the laser display device according to one embodiment of the present invention. The laser display device according to the present embodiment enables a color image to be displayed using three primary colors of red, green and blue of a single wavelength.
Image projection unit 1R for projecting a red image to
A green image projecting unit 1G for projecting a green image on the screen 2 and a blue image projecting unit 1B for projecting a blue image on the screen 2. The image projection units 1R, 1G, and 1B are arranged at positions close to each other, and project each color image on the screen 2 on the screen 2 such that corresponding portions of the color images overlap with each other. The screen 2 may be a reflection type or a transmission type.

【0013】図1は、図2における画像投影部1(1
R,1G,1Bを代表する。)の概略の構成を示す説明
図である。画像投影部1は、レーザを用いて単一波長の
光を生成し、出射する光源装置11を備えている。この
光源装置11は、点光源とみなすことができる。赤色画
像投影部1Rにおける光源装置11は、単一波長の赤色
光を生成し、緑色画像投影部1Gにおける光源装置11
は、単一波長の緑色光を生成し、青色画像投影部1Bに
おける光源装置11は、単一波長の青色光を生成する。
本実施の形態では、赤色光の波長を625nmから63
5nmの範囲に選定し、緑色光の波長を525nmから
535nmの範囲に選定し、青色光の波長を455nm
から465nmの範囲に選定している。
FIG. 1 shows an image projection unit 1 (1) shown in FIG.
R, 1G, and 1B. It is explanatory drawing which shows the outline structure of (). The image projection unit 1 includes a light source device 11 that generates and emits light of a single wavelength using a laser. This light source device 11 can be regarded as a point light source. The light source device 11 in the red image projection unit 1R generates red light of a single wavelength, and the light source device 11 in the green image projection unit 1G.
Generates green light of a single wavelength, and the light source device 11 in the blue image projection unit 1B generates blue light of a single wavelength.
In the present embodiment, the wavelength of the red light is changed from 625 nm to 63
5 nm, the wavelength of green light is selected from 525 nm to 535 nm, and the wavelength of blue light is 455 nm.
465 nm.

【0014】画像投影部1は、更に、光源装置11から
出射された光を平行光束にするコリメータレンズ12
と、このコリメータレンズ12からの光を所定の周波数
および偏向角で偏向する偏向手段としての光偏向器13
と、この光偏向器13によって偏向された光を均一化す
るフライアイレンズアレイ14と、このフライアイレン
ズアレイ14を通過した光を集光するコンデンサレンズ
15と、このコンデンサレンズ15を通過した光によっ
て照明され、光を空間的に変調して画像を形成するため
の空間光変調手段としての空間変調器16と、この空間
変調器16によって形成された画像をスクリーン2に投
影する投影レンズ17とを備えている。
The image projection unit 1 further includes a collimator lens 12 for converting the light emitted from the light source device 11 into a parallel light beam.
And an optical deflector 13 as a deflecting means for deflecting the light from the collimator lens 12 at a predetermined frequency and a predetermined deflection angle.
A fly-eye lens array 14 for equalizing the light deflected by the optical deflector 13, a condenser lens 15 for condensing the light passing through the fly-eye lens array 14, and a light passing through the condenser lens 15. A spatial modulator 16 as a spatial light modulator for spatially modulating light to form an image, and a projection lens 17 for projecting the image formed by the spatial modulator 16 on the screen 2. It has.

【0015】光偏向器13としては、例えば、光を反射
する鏡面を振動させて光を偏向する振動鏡を用いること
ができる。振動鏡としては、特に、鏡面を機械的な共振
点で振動させると共に、鏡面をボイスコイル等によって
電磁駆動する電磁駆動型共振振動鏡を用いることができ
る。なお、振動鏡としては、この他に、ピエゾ素子等を
用いて鏡面を振動させるものでもよい。
As the light deflector 13, for example, a vibrating mirror that deflects light by vibrating a mirror surface that reflects light can be used. As the vibrating mirror, an electromagnetically driven resonance vibrating mirror that vibrates the mirror surface at a mechanical resonance point and electromagnetically drives the mirror surface with a voice coil or the like can be used. In addition, as the vibrating mirror, a mirror that vibrates the mirror surface using a piezo element or the like may be used.

【0016】フライアイレンズアレイ14は、複数の小
さなレンズ(本出願においてエレメントと言う。)を並
べたアレイ状のレンズであり、各エレメントが2次光源
を形成する。本実施の形態では、フライアイレンズアレ
イ14は、2次光源列をコンデンサレンズ15の前側焦
点面に形成し、コンデンサレンズ15は、この2次光源
列からの各光をそれぞれ平行光束として空間変調器16
に照射して、空間変調器16を均一に照明するようにな
っている。
The fly-eye lens array 14 is an array of lenses in which a plurality of small lenses (referred to as elements in the present application) are arranged, and each element forms a secondary light source. In the present embodiment, the fly-eye lens array 14 forms a secondary light source array on the front focal plane of the condenser lens 15, and the condenser lens 15 converts each light from the secondary light source array into a parallel light beam as a spatial light flux. Table 16
To illuminate the spatial modulator 16 uniformly.

【0017】空間変調器16は、例えば、30万から1
00万程度の画素数を有し、表示する映像に対応する映
像信号に基づいて、通過する光を空間的に変調して、画
像を形成するようになっている。投影レンズ17は、空
間変調器16によって形成された画像を、スクリーン2
上に拡大投影するようになっている。
The spatial modulator 16 is, for example, 300,000 to 1
It has about one million pixels and spatially modulates the passing light based on a video signal corresponding to the video to be displayed to form an image. The projection lens 17 converts the image formed by the spatial
It is designed to be projected upward.

【0018】図3は、図1に示した画像投影部1の詳細
な構成の一例を示す説明図である。図3に示した例にお
ける画像投影部1では、光偏向器13として、電磁駆動
型共振振動鏡等の振動鏡を用い、空間変調器16として
反射型の空間変調器を用いている。また、図3に示した
例における画像投影部1は、更に、反射型の空間変調器
16の前面側に配設された4分の1波長板17と、コン
デンサレンズ15からの光を反射して、4分の1波長板
17を通して空間光変調器16に対して略垂直に入射さ
せると共に、空間光変調器16によって変調され、4分
の1波長板18を通過した光を透過して、投影レンズ1
7に入射させる偏光ビームスプリッタとしての偏光ビー
ムスプリッティング板19とを備えている。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing an example of a detailed configuration of the image projection section 1 shown in FIG. In the image projection unit 1 in the example shown in FIG. 3, a vibrating mirror such as an electromagnetically driven resonance vibrating mirror is used as the optical deflector 13, and a reflective spatial modulator is used as the spatial modulator 16. In addition, the image projection unit 1 in the example shown in FIG. 3 further reflects light from the quarter-wave plate 17 disposed on the front side of the reflection type spatial modulator 16 and the condenser lens 15. Then, the light is made to enter the spatial light modulator 16 substantially perpendicularly through the quarter-wave plate 17, and the light modulated by the spatial light modulator 16 and transmitted through the quarter-wave plate 18 is transmitted. Projection lens 1
And a polarizing beam splitting plate 19 as a polarizing beam splitter for making the light incident on the light source 7.

【0019】反射型の空間変調器16としては、例え
ば、反射型の液晶ライトバルブや、機械的な動作によっ
て光の反射,透過,回折等を制御して光を空間的に変調
するもの(例えば、デジタルマイクロミラーデバイス
(米国テキサス・インスツルメント社の商品名))等を
用いることができる。
The reflection type spatial modulator 16 is, for example, a reflection type liquid crystal light valve or a type which modulates light spatially by controlling reflection, transmission, diffraction, etc. of light by mechanical operation. , A digital micromirror device (trade name of Texas Instruments Co., USA), and the like.

【0020】次に、図3に示した画像投影部1の作用に
ついて説明する。光源装置11から出射された直線偏光
の光は、コリメータレンズ12によって平行光束とさ
れ、光偏向器13によって偏向されてフライアイレンズ
アレイ14に照射され、このフライアイレンズ14によ
って、2次光源列が形成される。この2次光源列からの
各光は、それぞれコンデンサレンズ15によって平行光
束とされ、偏光ビームスプリッティング板19で反射さ
れ、4分の1波長板18を通過して円偏光の光となっ
て、空間変調器16に対して略垂直に入射する。空間変
調器16によって空間的に変調された光は、再度、4分
の1波長板18を通過して、往路における光とは偏光方
向が直交する直線偏光となって偏光ビームスプリッティ
ング板19に入射し、この偏光ビームスプリッティング
板19を透過し、投影レンズ17によって、スクリーン
2に投射される。スクリーン2には、赤色画像投影部1
R、緑色画像投影部1Gおよび青色画像投影部1Bによ
って、赤色画像、緑色画像および青色画像が、重ね合わ
さるように投影され、その結果、スクリーン2上にカラ
ー画像が表示される。
Next, the operation of the image projection unit 1 shown in FIG. 3 will be described. The linearly polarized light emitted from the light source device 11 is converted into a parallel light beam by a collimator lens 12, deflected by an optical deflector 13 and applied to a fly-eye lens array 14. Is formed. Each light from the secondary light source array is converted into a parallel light flux by the condenser lens 15, reflected by the polarization beam splitting plate 19, passed through the quarter wavelength plate 18, becomes circularly polarized light, The light enters the modulator 16 almost perpendicularly. The light spatially modulated by the spatial modulator 16 passes through the quarter-wave plate 18 again, becomes linearly polarized light whose polarization direction is orthogonal to the light on the outward path, and enters the polarization beam splitting plate 19. Then, the light passes through the polarizing beam splitting plate 19 and is projected on the screen 2 by the projection lens 17. The screen 2 has a red image projection unit 1
The red, green, and blue images are projected so as to be superimposed by the R, green image projecting unit 1G, and blue image projecting unit 1B. As a result, a color image is displayed on the screen 2.

【0021】図3に示したように、反射型の空間変調器
16と、4分の1波長板18と、偏光ビームスプリッテ
ィング板19とを用いることによって、反射型の空間変
調器16に対して略垂直に光を入射させることが可能と
なると共に、光を効率的に利用することが可能となる。
As shown in FIG. 3, by using a reflection type spatial modulator 16, a quarter wavelength plate 18, and a polarization beam splitting plate 19, the reflection type spatial modulator 16 can be used. It becomes possible to make light incident substantially perpendicularly, and it is possible to use light efficiently.

【0022】ところで、本実施の形態に係るレーザディ
スプレイ装置は、単一波長の赤、緑、青の各光を使用す
るが、その3つの光のうちの少なくとも一つは、連続発
振可能な固体レーザの連続的且つコヒーレントな出力
光、または固体レーザの出力光の波長変換によって生成
される光に基づいて生成される連続的且つコヒーレント
な光とすることができる。
The laser display device according to the present embodiment uses red, green, and blue lights of a single wavelength, and at least one of the three lights is a solid-state capable of continuous oscillation. It can be continuous and coherent output light of a laser or continuous and coherent light generated based on light generated by wavelength conversion of output light of a solid-state laser.

【0023】ここで、赤、緑、青の各光の発生方法の一
例について、図4ないし図6を参照して説明する。図4
は、赤色光の発生方法の一例を示す概念図である。この
例では、固体レーザとしての半導体レーザ励起ネオジウ
ム・ヤグ(Nd:YAG)レーザの出力光のうちの波長
1.064μmの基本波を非線形光学媒質21を通して
パラメトリック発振によって得られる波長1.57μm
と波長3.3μmの赤外光のうちの波長1.57μmの
赤外光と、ネオジウム・ヤグレーザの波長1.064μ
mの基本波とを、非線形光学媒質22を通して和周波数
成分である波長0.63μm(630nm)の赤色光を
発生させている。
Here, an example of a method of generating each of red, green, and blue lights will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an example of a method for generating red light. In this example, a fundamental wave having a wavelength of 1.064 μm out of the output light of a semiconductor laser-excited neodymium-Yag (Nd: YAG) laser as a solid-state laser has a wavelength of 1.57 μm obtained by parametric oscillation through the nonlinear optical medium 21.
And infrared light having a wavelength of 1.57 μm of the infrared light having a wavelength of 3.3 μm, and a wavelength of 1.064 μm of a neodymium / Yag laser.
With respect to the m fundamental waves, red light having a wavelength of 0.63 μm (630 nm), which is a sum frequency component, is generated through the nonlinear optical medium 22.

【0024】図5は、緑色光の発生方法の一例を示す概
念図である。この例では、ネオジウム・ヤグレーザの波
長1.064μmの基本波を非線形光学媒質23を通し
て、第2高調波である波長0.532μm(532n
m)の緑色光を発生させている。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a method for generating green light. In this example, the fundamental wave having a wavelength of 1.064 μm of the neodymium-Yag laser is passed through the nonlinear optical medium 23 and the second harmonic having a wavelength of 0.532 μm (532n
m) of green light.

【0025】図6は、青色光の発生方法の一例を示す概
念図である。この例では、ネオジウム・ヤグレーザの波
長1.064μmの基本波を非線形光学媒質24を通し
て発生される第2高調波である波長0.532μmの光
と、ネオジウム・ヤグレーザの波長1.064μmの基
本波を非線形光学媒質25を通してパラメトリック発振
によって得られる波長1.57μmと波長3.3μmの
赤外光のうちの波長3.3μmの赤外光とを、非線形光
学媒質26を通して和周波数成分である波長0.46μ
m(460nm)の青色光を発生させている。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of a method for generating blue light. In this example, a fundamental wave having a wavelength of 1.064 μm of the neodymium / Yag laser is converted into a light having a wavelength of 0.532 μm, which is a second harmonic generated through the nonlinear optical medium 24, and a fundamental wave of the wavelength of 1.064 μm of the neodymium / Yag laser. Of the infrared light having a wavelength of 1.57 μm and the infrared light having a wavelength of 3.3 μm obtained by parametric oscillation through the non-linear optical medium 25, the infrared light having a wavelength of 3.3 μm passes through the non-linear optical medium 26 and has a wavelength of 0. 46μ
m (460 nm) blue light is generated.

【0026】非線形光学媒質21,22,24〜26と
しては、例えば、ニオブ酸リチウムを分極反転すること
によって得た擬似位相整合型パラメトリック発振器と和
周波混合デバイスを用いることができ、非線形光学媒質
23としては、例えば、リチウムトライボレート(LB
O)や、βバリウムボレート(β−BBO)等を用いる
ことができる。
As the nonlinear optical media 21, 22, 24 to 26, for example, a quasi-phase-matched parametric oscillator obtained by reversing the polarization of lithium niobate and a sum frequency mixing device can be used. For example, lithium triborate (LB
O), β barium borate (β-BBO), or the like can be used.

【0027】上述のように、単一波長の赤、緑、青の光
を、固体レーザの出力光、または固体レーザの出力光の
波長変換によって生成される光に基づいて生成すること
により、光源装置11を小型化でき、且つ高効率で光を
発生させることが可能となる。
As described above, by generating the single wavelength red, green, and blue light based on the output light of the solid-state laser or the light generated by wavelength conversion of the output light of the solid-state laser, The device 11 can be miniaturized and light can be generated with high efficiency.

【0028】例えば、2000ルーメン程度の全光束を
スクリーン2上で得るには、現状では、単一波長の赤、
緑、青の光を、上述のように固体レーザの出力光の波長
変換によって生成するのが最も有望であるが、本発明
は、単一波長の赤、緑、青の光を固体レーザを用いて生
成するものに限定されず、他のレーザを用いて赤、緑、
青の光を生成するものも含む。例えば、可視半導体レー
ザを用いて赤、緑、青の光を生成する場合でも、固体レ
ーザを用いる場合と同等の効果が得られる。
For example, in order to obtain a total luminous flux of about 2000 lumens on the screen 2, at present, a single wavelength red,
Although it is most promising to generate green and blue light by wavelength conversion of the output light of the solid-state laser as described above, the present invention uses a solid-state laser to emit red, green and blue light of a single wavelength. Is not limited to what is generated by other lasers, red, green,
Includes those that produce blue light. For example, even when red, green, and blue light is generated using a visible semiconductor laser, the same effect as when a solid-state laser is used can be obtained.

【0029】次に、図7ないし図12を参照して、本実
施の形態において、赤色光の波長を625nmから63
5nmの範囲に選定し、緑色光の波長を525nmから
535nmの範囲に選定し、青色光の波長を455nm
から465nmの範囲に選定している理由について説明
する。
Next, referring to FIGS. 7 to 12, in the present embodiment, the wavelength of red light is changed from 625 nm to 63.
5 nm, the wavelength of green light is selected from 525 nm to 535 nm, and the wavelength of blue light is 455 nm.
The reason why the wavelength is selected in the range of 465 nm to 465 nm will be described.

【0030】まず、図7を参照して、赤色光の波長を6
25nmから635nmの範囲に選定し、青色光の波長
を455nmから465nmの範囲に選定している理由
について説明する。図7は、本実施の形態に係るレーザ
ディスプレイ装置における3原色を用いて可能な色再現
範囲(カラー・ガミュート)を示すためのXY色度図で
ある。この図において、aはスペクトル色度軌跡、bは
ヨーロッパで標準化されたヨーロッパ・ガミュート、c
は本実施の形態に係るレーザディスプレイ装置によるカ
ラー・ガミュート、dはNTSC方式において標準化さ
れたカラー・ガミュート、eはNTSC方式によるカラ
ーテレビジョンの3色蛍光体における実際のカラー・ガ
ミュート、fはカラーフィルムのカラー・ガミュートを
表している。また、図中、R,G,Bは、本実施の形態
に係るレーザディスプレイ装置における3原色である
赤、緑、青の座標を示している。図7から分かるよう
に、本実施の形態に係るレーザディスプレイ装置による
カラー・ガミュートは、スペクトル色度軌跡の内側で、
最も広い色再現範囲を有している。一般に、カラーテレ
ビジョンの3色蛍光体の色再現範囲は緑の方向に広く、
一言で言うと「鮮やかな色再現」を特徴としているの
で、本実施の形態に係るレーザディスプレイ装置では、
カラーテレビジョンの3色蛍光体による色再現に比べて
彩度の高い「極めて鮮やかな色再現」が可能であること
が分かる。
First, referring to FIG.
The reason why the wavelength is selected in the range of 25 nm to 635 nm and the wavelength of the blue light is selected in the range of 455 nm to 465 nm will be described. FIG. 7 is an XY chromaticity diagram showing a color reproduction range (color gamut) that is possible using three primary colors in the laser display device according to the present embodiment. In this figure, a is the spectral chromaticity locus, b is the European gamut standardized in Europe, c
Is the color gamut by the laser display device according to the present embodiment, d is the color gamut standardized in the NTSC system, e is the actual color gamut in the three-color phosphor of the color television by the NTSC system, and f is the color. Represents the color gamut of the film. In the drawing, R, G, and B indicate the coordinates of the three primary colors red, green, and blue in the laser display device according to the present embodiment. As can be seen from FIG. 7, the color gamut by the laser display device according to the present embodiment is within the spectral chromaticity locus,
It has the widest color reproduction range. Generally, the color reproduction range of a three-color phosphor of a color television is wide in the green direction,
In short, it is characterized by "bright color reproduction", so in the laser display device according to the present embodiment,
It can be seen that “extremely vivid color reproduction” with higher saturation than color reproduction by three-color phosphors of color television is possible.

【0031】一般に、赤、緑、青の3原色のうち、赤の
波長としてより長波長側を選定し、青の波長としてより
短波長側を選定することで、図7において色再現範囲を
より広くすることが可能となる。しかしながら、そうす
ると、赤、青共に視感度が低下するため、3原色を混色
して得られる色再現範囲内の色(例えば所定の白色)を
等色するのに要する赤色光と青色光の放射パワーが増大
し、実現が困難となる。色再現範囲内の色を等色するの
に要する赤色光と青色光の放射パワーを小さくする観点
からは、赤の波長としてより短波長側を選定し、青の波
長としてより長波長側を選定することが好ましい。そこ
で、本実施の形態では、十分広い色再現範囲の確保と、
赤色光と青色光に関して十分な出力を容易に得ることと
を両立させるために、赤色光の波長を625nmから6
35nmの範囲に選定し、青色光の波長を455nmか
ら465nmの範囲に選定している。
In general, by selecting a longer wavelength side as the red wavelength and a shorter wavelength side as the blue wavelength among the three primary colors of red, green, and blue, the color reproduction range can be further improved in FIG. It is possible to make it wider. However, if this is done, the luminosity drops in both red and blue, so that the radiant power of the red light and the blue light required to make the colors (for example, a predetermined white) within the color reproduction range obtained by mixing the three primary colors equal. Increases, making implementation difficult. From the viewpoint of reducing the radiation power of red light and blue light required to make the colors within the color reproduction range equal, select the shorter wavelength side as the red wavelength and select the longer wavelength side as the blue wavelength. Is preferred. Therefore, in the present embodiment, it is necessary to secure a sufficiently wide color gamut and
In order to simultaneously obtain sufficient output for red light and blue light, the wavelength of red light is set to 625 nm to 6 nm.
The wavelength of blue light is selected in the range of 455 nm to 465 nm.

【0032】次に、図8ないし図11を参照して、緑色
光の波長を525nmから535nmの範囲に選定した
理由について説明する。図8ないし図10は、本実施の
形態に係るレーザディスプレイ装置における3原色を用
いたときの赤、緑、青の各色の等色関数を波長380n
mから700nmの範囲で計算した結果を示す特性図で
ある。図8は、赤色光を630nm、青色光を460n
m、緑色光を525nmの単一波長とした場合を表し、
図9は、赤色光を630nm、青色光を460nm、緑
色光を532nmの単一波長とした場合を表し、図10
は、赤色光を630nm、青色光を460nm、緑色光
を535nmの単一波長とした場合を表している。図1
1は、比較のために、NTSC方式によるカラーテレビ
ジョンの3色蛍光体における赤、緑、青の各色の等色関
数を波長380nmから700nmの範囲で計算した結
果を示す特性図である。なお、図8ないし図11におい
て、Rは赤の等色関数、Gは緑の等色関数、Bは青の等
色関数を表している。
Next, the reason why the wavelength of the green light is selected in the range of 525 nm to 535 nm will be described with reference to FIGS. 8 to 10 show the color matching functions of red, green, and blue when the three primary colors are used in the laser display device according to the present embodiment at a wavelength of 380n.
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a result calculated in a range from m to 700 nm. FIG. 8 shows that red light is 630 nm and blue light is 460 n.
m, when green light is a single wavelength of 525 nm,
FIG. 9 shows the case where the red light has a single wavelength of 630 nm, the blue light has a single wavelength of 460 nm, and the green light has a single wavelength of 532 nm.
Indicates the case where the red light has a single wavelength of 630 nm, the blue light has a single wavelength of 460 nm, and the green light has a single wavelength of 535 nm. FIG.
FIG. 1 is a characteristic diagram showing, for comparison, a result of calculating color matching functions of red, green, and blue in a three-color phosphor of a color television according to the NTSC system in a wavelength range of 380 nm to 700 nm. 8 to 11, R represents a red color matching function, G represents a green color matching function, and B represents a blue color matching function.

【0033】一般に、実在する色を3原色とすると、そ
れらの等色関数には、純粋に光学的に実現できない負の
部分が必ず発生する。等色関数は、カラーセンサによる
色再現を前提としたときの赤、緑、青の各カラーセンサ
の分光感度曲線と言うことができるので、光学的に実現
できない負の部分は極力小さい方が望ましい。本実施の
形態において、緑色光の波長を525nmから535n
mの範囲に選定したのは、赤、緑、青の各色の等色関数
が有する負の部分を極力小さくするためである。図8な
いし図10を比較すると、図8が、図8ないし図10の
中では青色の等色関数の負の部分が最も大きく、図10
が、図8ないし図10の中では赤色の等色関数の負の部
分が最も大きい。しかし、図8ないし図10に示した等
色関数は、いずれも図11に示したNTSC方式による
カラーテレビジョンの3色蛍光体における赤、緑、青の
各色の等色関数に比べると、負の部分がはるかに小さい
という優位性が認められる。一方、緑色光の波長が52
5nmから535nmの範囲を越えると、青色あるいは
赤色の等色関数の負の部分が一層顕著になり、優位性が
失われていく。そこで、本実施の形態では、緑色光の波
長を525nmから535nmの範囲に選定している。
In general, if there are three primary colors that exist, the color matching functions always include a negative portion that cannot be realized purely optically. The color matching function can be said to be the spectral sensitivity curve of each of the red, green, and blue color sensors assuming color reproduction by the color sensor. Therefore, it is desirable that the negative portion that cannot be optically realized is as small as possible. . In the present embodiment, the wavelength of the green light is changed from 525 nm to 535 n.
The reason for selecting the range of m is to minimize the negative portion of the color matching functions of red, green, and blue. 8 to FIG. 10, FIG. 8 shows that the negative part of the blue color matching function is the largest in FIG. 8 to FIG.
However, the negative part of the red color matching function is the largest in FIGS. However, the color matching functions shown in FIGS. 8 to 10 are all negative compared to the red, green, and blue color matching functions of the three-color phosphor of the NTSC color television shown in FIG. The advantage that the part is much smaller is recognized. On the other hand, the wavelength of green light is 52
Beyond the range of 5 nm to 535 nm, the negative part of the blue or red color matching function becomes more prominent and the superiority is lost. Therefore, in the present embodiment, the wavelength of the green light is selected in a range from 525 nm to 535 nm.

【0034】ここで、図12を参照して、赤色光の波長
が625nmから635nm、緑色光の波長が525n
mから535nm、青色光の波長が455nmから46
5nmの範囲では、等色関数の負の部分が十分小さくな
ることを示す。図12は、赤色光の波長625〜635
nmをX軸にとり、青色光の波長455〜465nmを
Y軸にとり、緑色光の波長をパラメータにとって、緑色
光の波長が525〜535nmのときの赤、緑、青の各
色の等色関数の負の部分の面積積分値の2乗和をとり、
それらの平均値を評価関数とし、その評価関数の値を等
高線で示したものである。図中、符号31は評価関数の
値が1.08以上1.095未満の領域、符号32は評
価関数の値が1.065以上1.08未満の領域、符号
33は評価関数の値が1.05以上1.065未満の領
域、符号34は評価関数の値が1.035以上1.05
未満の領域、符号35は評価関数の値が1.02以上
1.035未満の領域、符号36は評価関数の値が1.
005以上1.02未満の領域を表している。
Here, referring to FIG. 12, the wavelength of red light is from 625 nm to 635 nm, and the wavelength of green light is 525 nm.
m to 535 nm, blue light wavelength from 455 nm to 46
In the range of 5 nm, the negative part of the color matching function is sufficiently small. FIG. 12 shows wavelengths 625 to 635 of red light.
The wavelength of blue light is 455-465 nm on the Y axis, the wavelength of green light is a parameter, and the negative of the color matching function of each color of red, green, and blue when the wavelength of green light is 525-535 nm. Take the sum of squares of the area integral of
The average value of them is used as an evaluation function, and the value of the evaluation function is shown by a contour line. In the figure, reference numeral 31 denotes an area where the value of the evaluation function is 1.08 or more and less than 1.095, reference numeral 32 denotes an area where the value of the evaluation function is 1.065 or more and less than 1.08, and reference numeral 33 denotes a value where the value of the evaluation function is 1 Reference numeral 34 denotes an area where the value of the evaluation function is 1.035 or more and less than 1.05.
, A reference numeral 35 represents a region where the value of the evaluation function is 1.02 or more and less than 1.035, and a reference numeral 36 represents a region where the value of the evaluation function is 1..
It represents a region from 005 to less than 1.02.

【0035】図12において、青色光の波長460nm
の線を中心とする評価関数の値の谷は、赤色光の波長6
35nm側に開きながら落ち込んでいく。しかし、赤色
光の波長が過度に長波長になるのは、視感度の点で不利
となる。従って、青色光の波長460nm、赤色光の波
長630nmを中心とする盆地が最適な領域となる。な
お、図12に示した範囲内では、評価関数の値は1〜
1.1の範囲内に収まり、いずれも使用可能な値であ
る。すなわち、図12に示した範囲内では、等色関数の
負の部分が十分小さい。
In FIG. 12, the wavelength of the blue light is 460 nm.
The valley of the value of the evaluation function centering on the line of
It falls while opening to the 35 nm side. However, an excessively long wavelength of red light is disadvantageous in terms of visibility. Therefore, a basin centered on a wavelength of 460 nm for blue light and a wavelength of 630 nm for red light is an optimal region. In addition, within the range shown in FIG.
The values fall within the range of 1.1, and all are usable values. That is, within the range shown in FIG. 12, the negative part of the color matching function is sufficiently small.

【0036】ところで、従来のレーザディスプレイ装置
では、コヒーレントなレーザ光を使用するため、スクリ
ーン上に干渉によるスペックル雑音が現れるという問題
点があった。本実施の形態に係るレーザディスプレイ装
置では、フライアイレンズアレイ14を用いて空間光変
調器16に対する照明光を均一化すると共に、光偏光器
13を用いて、空間変調器16におけるフレーム周波数
よりも高い周波数で光を偏向することによって、空間光
変調器16に対する照明光の入射角を振動させることに
よって、スクリーン2上のスペックル雑音を低減(消失
する場合を含む。)している。以下、本実施の形態にお
けるスペックル雑音の低減について詳しく説明する。
By the way, in the conventional laser display device, since coherent laser light is used, there is a problem that speckle noise appears on a screen due to interference. In the laser display device according to the present embodiment, the illumination light to the spatial light modulator 16 is made uniform by using the fly-eye lens array 14, and the frame frequency of the spatial modulator 16 is made higher by using the optical polarizer 13. By deflecting the light at a high frequency, the incident angle of the illumination light with respect to the spatial light modulator 16 is oscillated, so that the speckle noise on the screen 2 is reduced (including the case where it disappears). Hereinafter, the reduction of speckle noise in the present embodiment will be described in detail.

【0037】まず、光偏光器13による光の偏向の周波
数とスペックル雑音の低減の効果との関係について説明
する。空間変調器16におけるフレーム周波数(例えば
30Hz)よりも高い周波数で光を偏向すると、偏向に
伴って変化するスペックルのランダムパターンがフレー
ム周期内で複数個発生することになり、これにより、フ
レーム周期内で複数のランダムパターンが時間的に平均
化され、スペックル雑音が低減される。ここで、フレー
ム周期内におけるランダムパターンの個数が多いほど、
ランダムパターンの時間的平均化の効果が顕著になる。
文献「J.W.Goodman,J.Opt.Soc.
Am.66巻.第1145ページ(1976年)」に
は、ランダムパターンの個数と人間の目に対するスペッ
クル雑音の低減の効果との関係が記載されている。この
文献によれば、スペックルパターンのコントラストC
は、ランダムパターンの個数Mを用いて、次式のように
表される。
First, the relationship between the frequency of light deflection by the optical deflector 13 and the effect of reducing speckle noise will be described. When the light is deflected at a frequency higher than the frame frequency (for example, 30 Hz) in the spatial modulator 16, a plurality of speckle random patterns that change with the deflection are generated within the frame period. , A plurality of random patterns are temporally averaged, and speckle noise is reduced. Here, the larger the number of random patterns in the frame period,
The effect of temporal averaging of the random pattern becomes significant.
Reference "JW Goodman, J. Opt. Soc.
Am. 66 volumes. "Page 1145 (1976)" describes the relationship between the number of random patterns and the effect of reducing speckle noise on human eyes. According to this document, the contrast C of the speckle pattern
Is expressed as follows using the number M of random patterns.

【0038】C=1/M1/2 C = 1 / M 1/2

【0039】図13は、上式の関係を表したものであ
る。なお、図13における横軸は、log(M)であ
る。上式および図13より、例えば、M=100のとき
にはlog(M)=2より、スペックルパターンのコン
トラストは、M=1の場合の100%から10%まで減
少する。従って、理想的には、フレーム周期あるいは人
間の目が一定箇所に静止している時間(Persist
ence of vision時間)の近似値である1
/20秒間に、ランダムパターンが100個以上ある
と、スペックル雑音の低減の効果が顕著になる。
FIG. 13 shows the relationship of the above equation. Note that the horizontal axis in FIG. 13 is log (M). From the above formula and FIG. 13, for example, when M = 100, the contrast of the speckle pattern decreases from 100% in the case of M = 1 to 10% from log (M) = 2. Therefore, ideally, the frame period or the time during which the human eye is stationary at a certain position (Persistent)
1 which is an approximate value of the time of
If there are 100 or more random patterns in / 20 seconds, the effect of reducing speckle noise becomes significant.

【0040】次に、図14を参照して、光偏光器13に
よる光の偏向角とスペックル雑音の低減の効果との関係
について説明する。図14は、光偏光器13を用いてフ
ライアイレンズアレイ14に入射する光束の角度を空間
変調器16のフレーム周波数よりも高い周波数で振動さ
せるときにおける、角度振幅(偏向角)の相対値Rmと
スペックルのパワースペクトル密度との関係(パワース
ペクトル密度関数)を表したものである。ここでは、光
源装置11の出力光の波長をλ、フライアイレンズアレ
イ14のエレメントの開口をdとしたとき、角度振幅の
相対値Rmの単位をλ/dとしている。なお、図14に
おいて横軸は、空間周波数であり、単位をd/(λf)
(ただし、fはコンデンサレンズ15の焦点距離)とし
ている。従って、図14は、いろいろな空間周波数にお
けるスペックルのコントラストを表していると言える。
図14に示したように、角度振幅の相対値Rmが大きい
ほど、スペックルのパワースペクトル密度が小さくな
る。角度振幅の相対値Rmの単位をλ/dとしているこ
とから、図14から、角度振幅(偏向角)がλ/dより
も大きいほど、スペックルのパワースペクトル密度が小
さくなり、スペックル雑音の低減の効果が顕著になると
言える。従って、角度振幅(偏向角)は、λ/d(ラデ
ィアン)よりも大きいことが好ましく、特にλ/dの5
倍以上が好ましい。
Next, with reference to FIG. 14, the relationship between the light deflection angle by the optical polarizer 13 and the effect of reducing speckle noise will be described. FIG. 14 shows the relative value Rm of the angular amplitude (deflection angle) when the angle of the light beam incident on the fly-eye lens array 14 is vibrated at a frequency higher than the frame frequency of the spatial modulator 16 using the optical polarizer 13. And a power spectrum density function (power spectrum density function). Here, when the wavelength of the output light of the light source device 11 is λ and the aperture of the element of the fly-eye lens array 14 is d, the unit of the relative value Rm of the angular amplitude is λ / d. In FIG. 14, the horizontal axis is the spatial frequency, and the unit is d / (λf)
(Where f is the focal length of the condenser lens 15). Therefore, it can be said that FIG. 14 shows speckle contrast at various spatial frequencies.
As shown in FIG. 14, as the relative value Rm of the angular amplitude increases, the power spectrum density of speckle decreases. Since the unit of the relative value Rm of the angular amplitude is λ / d, as shown in FIG. 14, as the angle amplitude (deflection angle) is larger than λ / d, the power spectrum density of the speckle becomes smaller and the speckle noise is reduced. It can be said that the effect of reduction is remarkable. Therefore, the angle amplitude (deflection angle) is preferably larger than λ / d (radian), and particularly, 5
More than twice is preferred.

【0041】ところで、図1に示した構成において、光
源装置11を紫外パルスレーザに置き換え、空間変調器
16をIC露光用マスクに置き換え、スクリーン2をフ
ォトレジスタに置き換えた投影露光装置は公知である。
これを実験的に解析した論文「市原ら、SPIEプロシ
ーディングス、1138巻、第137〜143ページ
(1989年)」によれば、上記角度振幅としてλ/d
の2倍が、フォトレジスト上のスペックル消しという目
的に最適であったと記載されており、本実施の形態にお
ける図14に示した結果と明らかに相違している。
By the way, in the configuration shown in FIG. 1, a projection exposure apparatus in which the light source device 11 is replaced by an ultraviolet pulse laser, the spatial modulator 16 is replaced by an IC exposure mask, and the screen 2 is replaced by a photoresistor is known. .
According to the paper "Ichihara et al., SPIE Proceedings, Vol. 1138, pp. 137-143 (1989)" which experimentally analyzed this, λ / d was used as the angular amplitude.
Is described as optimal for the purpose of erasing speckles on the photoresist, which is clearly different from the result shown in FIG. 14 in the present embodiment.

【0042】その理由は、前出の論文中にはスペックル
のパワー密度関数の計算が示されていないため不明であ
るが、投影露光装置のようにパルスレーザを用いるとき
には、原理的に角度振幅が離散値しかとることが許され
ないが、本実施の形態のように、連続発振レーザを用い
るときには、角度振幅が連続値をとることが許されるこ
とが相違の一因と考えられる。
The reason is unknown because the calculation of the power density function of speckle is not shown in the above-mentioned paper, but when a pulse laser is used as in a projection exposure apparatus, the angular amplitude Is not allowed to take only a discrete value, but it is considered that when a continuous wave laser is used as in the present embodiment, the angle amplitude is allowed to take a continuous value.

【0043】上述のように、スペックル雑音の低減に関
しては、フレーム周期あるいは人間の目が一定箇所に静
止している時間(Persistence of vi
sion時間)の近似値である1/20秒間に、スペッ
クルパターンのランダムパターンが100個以上あるこ
とが好ましい。ここで、1/20秒間に100個のスペ
ックルパターンのランダムパターンを発生させることを
考えると、そのために必要な光偏向器13の偏向の周波
数は2kHzとなる。一方、角度振幅は、d=4mm、
λ=532nmのとき、Rm=10とすると、約1ミリ
ラディアンである。このような周波数および角度振幅の
偏向を可能とする光偏向器13は、共振型振動鏡を用い
れば十分実現可能である。
As described above, regarding the reduction of speckle noise, the frame period or the time during which the human eye is stationary at a certain position (Persistence of vi)
It is preferable that there are 100 or more random patterns of the speckle pattern in 1/20 second, which is the approximate value of the (sion time). Here, considering that a random pattern of 100 speckle patterns is generated in 1/20 second, the deflection frequency of the optical deflector 13 required for that purpose is 2 kHz. On the other hand, the angle amplitude is d = 4 mm,
When λ = 532 nm and Rm = 10, the value is about 1 milliradian. The optical deflector 13 that can deflect such a frequency and an angular amplitude can be sufficiently realized by using a resonance type vibrating mirror.

【0044】ところで、図1に示した構成において、フ
ライアイレンズアレイ14によって形成される2次光源
の間隔は、フライアイレンズアレイ14のエレメントの
開口(周期)dに等しい。このような2次光源と、焦点
距離fのコンデンサレンズ15を用いて空間変調器16
を照明するとき、各2次光源に対応する平行光束は、互
いにd/fの角度をなすため、空間変調器16上では、
次の式(1)で表される主周期p1 の干渉縞が形成され
る。
In the structure shown in FIG. 1, the interval between the secondary light sources formed by the fly-eye lens array 14 is equal to the aperture (period) d of the element of the fly-eye lens array 14. Using such a secondary light source and a condenser lens 15 having a focal length f, a spatial modulator 16
Are illuminated, the parallel light fluxes corresponding to the respective secondary light sources make an angle of d / f with each other.
Interference fringe of the main period p 1 which is represented by the following formula (1) is formed.

【0045】p1 =λf/d …(1)P 1 = λf / d (1)

【0046】また、フライアイレンズアレイ14のエレ
メント数をNとすると、次の式(2)で表される副周期
2 の干渉縞が付随して形成される。
When the number of elements of the fly-eye lens array 14 is N, an interference fringe having a sub-period p 2 expressed by the following equation (2) is formed.

【0047】p2 =λf/(Nd) …(2)P 2 = λf / (Nd) (2)

【0048】上記のような干渉縞がスクリーン2上の画
像に影響を与えるのは好ましくない。そこで、空間変調
器16の画素周期をpとしたとき、この画素周期pが、
空間変調器16上での干渉縞の主周期p1 =λf/dと
等しくなるようにすれば、空間変調器16の各画素を照
明する光束が均等になり、主周期の干渉縞がスクリーン
2上の画像に影響を与えるのを防止することができる。
この場合、副周期の干渉縞は、各画素内で積分されるの
で、スクリーン2上の画像に影響を与えることはない。
It is not preferable that the above-described interference fringes affect the image on the screen 2. Therefore, assuming that the pixel cycle of the spatial modulator 16 is p, the pixel cycle p is
If the main period of the interference fringes on the spatial modulator 16 is made equal to p 1 = λf / d, the luminous flux illuminating each pixel of the spatial modulator 16 becomes uniform, and the interference fringes of the main period become the screen 2. It is possible to prevent the above image from being affected.
In this case, since the interference fringes of the sub-period are integrated in each pixel, they do not affect the image on the screen 2.

【0049】上述のように、空間変調器16の画素周期
pを、空間変調器16上での干渉縞の主周期p1 =λf
/dと等しくなるようにするには、p=λf/dの関係
より、コンデンサレンズ15の焦点距離fを、p・d/
λとすればよい。
As described above, the pixel period p of the spatial modulator 16 is changed to the main period p 1 = λf of the interference fringe on the spatial modulator 16.
/ D, the focal length f of the condenser lens 15 is set to p · d /
may be set to λ.

【0050】更に、この条件下で、光偏向器13を駆動
させたとき、空間変調器16上でのスペックルのパワー
スペクトル密度関数は、図14に示したようになり、ス
ペクトルパターンの空間周波数成分は、1/p(=d/
(λf))毎に極大値を示す。
Further, when the optical deflector 13 is driven under this condition, the power spectrum density function of the speckle on the spatial modulator 16 is as shown in FIG. The component is 1 / p (= d /
(Λf)) shows a maximum value for each.

【0051】ここで、空間変調器16の画素サイズは、
当然、画素周期p以下であるから、画素サイズを越える
大きさのスペックルパターンは、空間変調器16が映像
信号によって駆動されるとき、画素サイズ以下に分割さ
れ、空間変調器16の面上に存在しない。従って、画素
サイズ以上のスペックルパターンは、空間変調器16の
面を通過できない。
Here, the pixel size of the spatial modulator 16 is
Naturally, since the pixel cycle is equal to or less than the pixel period p, the speckle pattern having a size exceeding the pixel size is divided into the pixel size or less when the spatial modulator 16 is driven by the video signal, and is formed on the surface of the spatial modulator 16. not exist. Therefore, a speckle pattern larger than the pixel size cannot pass through the surface of the spatial modulator 16.

【0052】一方、画素サイズ以下のスペックルパター
ンは、投影レンズ17を介して、スクリーン2の面に到
達し、最終的には観視者の瞳に到達するが、当然、ディ
スプレイの画素サイズは、観視者の目の分解能以下に選
ばれるので、観視者の目の網膜上では画素サイズ以下の
スペックルパターンを分解できず、網膜上で積分される
ことによって平均化される。
On the other hand, a speckle pattern smaller than the pixel size reaches the surface of the screen 2 via the projection lens 17 and finally reaches the viewer's pupil. , Since it is selected to be lower than the viewer's eye resolution, speckle patterns smaller than the pixel size cannot be resolved on the retina of the viewer's eye, and are averaged by being integrated on the retina.

【0053】以上まとめると、本実施の形態に係るレー
ザディスプレイ装置におけるスペックル雑音の低減に関
しては、空間変調器16の使用と、光偏向器13による
空間変調器16に対する照明光の振動の双方が重要であ
る。光偏向器13による照明光の振動のみでは、前出の
投影露光装置を解析した論文に記載されているように、
フォトレジスト上に記録されるスペックルパターンを完
全には消失させることができない。これは、フォトレジ
ストの分解能が目の分解能に比べてはるかに高いためで
ある。本実施の形態に係るレーザディスプレイ装置にお
いて、空間変調器16は、スペックルパターンを目の分
解能以下に細分する働きを分担する。
In summary, regarding the reduction of speckle noise in the laser display device according to the present embodiment, both the use of the spatial modulator 16 and the vibration of illumination light to the spatial modulator 16 by the optical deflector 13 are required. is important. Only by the vibration of the illumination light by the light deflector 13, as described in the paper analyzing the projection exposure apparatus described above,
The speckle pattern recorded on the photoresist cannot be completely eliminated. This is because the resolution of the photoresist is much higher than the resolution of the eyes. In the laser display device according to the present embodiment, the spatial modulator 16 shares the function of subdividing the speckle pattern to the eye resolution or less.

【0054】一方、空間変調器16の使用のみでは、画
素サイズ以下のスペックルのエネルギを十分抑制するこ
とができないので、網膜上で分解できないまでも、干渉
によるちらつきは知覚として残る。従って、本実施の形
態に係るレーザディスプレイ装置において、光偏向器1
3による照明光の振動は、画素サイズ以下のスペックル
のエネルギを十分抑制する働きを分担する。
On the other hand, the use of the spatial modulator 16 alone cannot sufficiently suppress the energy of speckles smaller than the pixel size, so that even if the speckle cannot be resolved on the retina, the flicker due to interference remains as a perception. Therefore, in the laser display device according to the present embodiment, the light deflector 1
The vibration of the illumination light by 3 plays a role of sufficiently suppressing the energy of speckles smaller than the pixel size.

【0055】ところで、空間変調器16上での干渉縞の
周期(主周期)は、式(1)で与えたが、より正確に
は、次の式(3)の関係となる。 p1 sinθ=λ …(3) なお、θは、次の式(4)で与えられる。 tanθ=f/d …(4)
The period (main period) of the interference fringes on the spatial modulator 16 is given by the equation (1). More precisely, the following equation (3) holds. p 1 sin θ = λ (3) where θ is given by the following equation (4). tan θ = f / d (4)

【0056】そこで、コンデンサレンズ15は、像高を
y,y′、画角をθとしたとき、y=ftanθの特性
よりも、むしろ、y′=fsinθの特性を有している
方が望ましい。ここで、y′−yは、歪曲収差と呼ば
れ、例えばコンデンサレンズ15を、凹レンズと凸レン
ズの複合レンズからなるダブレット構成とすると、−1
%程度の負の歪曲収差が発生して好適である。ここで、
Δy=(y′−y)/yを、%歪曲収差と呼ぶこととし
て、図15に、入射角θと%歪曲収差との関係を示す。
図中、符号41は、y′=fsinθの特性を有してい
るレンズの場合の%歪曲収差の計算値Δy=(sinθ
−tanθ)/tanθを表し、符号42は、ダブレッ
ト構成のレンズの設計値に基づく%歪曲収差を表してい
る。この図に示したように、コンデンサレンズ15をダ
ブレット構成とすると、−1%程度の歪曲収差が発生
し、これは、y′=fsinθの特性を有しているレン
ズにおいてθ=10°としたときの%歪曲収差−1.5
%に近くなる。
Therefore, when the image height is y and y 'and the angle of view is θ, it is desirable that the condenser lens 15 has the characteristic of y' = f sin θ, rather than the characteristic of y = ftan θ. . Here, y'-y is called distortion, and for example, if the condenser lens 15 has a doublet configuration composed of a compound lens of a concave lens and a convex lens, -1
% Of negative distortion is preferable. here,
Assuming that Δy = (y′−y) / y is called% distortion, FIG. 15 shows the relationship between the incident angle θ and the% distortion.
In the figure, reference numeral 41 denotes a calculated value Δy = (sin θ) of the% distortion in the case of a lens having the characteristic of y ′ = fsin θ.
−tan θ) / tan θ, and reference numeral 42 represents% distortion based on the design value of the lens having the doublet configuration. As shown in this figure, when the condenser lens 15 has a doublet configuration, a distortion of about -1% occurs. This is set to θ = 10 ° in a lens having the characteristic of y ′ = fsin θ. % Distortion at time -1.5
%.

【0057】以下、コンデンサレンズ15が負の歪曲収
差を有することが好ましい理由について説明する。照明
光学系において、焦点距離をfとするとき、像高yと入
射角θの関係が、次の式(5)であるとする(これを正
弦条件と言う。)。 y=fsinθ …(5)
The reason why the condenser lens 15 preferably has a negative distortion will be described below. In the illumination optical system, when the focal length is f, the relationship between the image height y and the incident angle θ is represented by the following expression (5) (this is referred to as a sine condition). y = fsinθ (5)

【0058】すると、次の式(6)が成り立つ。 dy=fcosθdθ …(6)Then, the following equation (6) is established. dy = fcosθdθ (6)

【0059】一方、放射照度Eと放射輝度Iとの関係
は、次の式(7)で表される。 E2πydy=I(θ)2πsinθdθ …(7) 従って、次の式(8)が成り立つ。 I(θ)=Efdy/dθ …(8)
On the other hand, the relationship between the irradiance E and the radiance I is expressed by the following equation (7). E2πydy = I (θ) 2πsin θdθ (7) Accordingly, the following equation (8) is established. I (θ) = Efdy / dθ (8)

【0060】式(8)に式(6)を代入したものに極限
操作をすると、次の式(9)が得られる。 I(0)=Ef2 …(9)
When the limit operation is performed by substituting equation (6) into equation (8), the following equation (9) is obtained. I (0) = Ef 2 (9)

【0061】式(8)と式(9)より、次の式(10)
が得られる。 I(θ)=I(0)cosθ …(10)
From equations (8) and (9), the following equation (10) is obtained.
Is obtained. I (θ) = I (0) cos θ (10)

【0062】従って、式(5)を満足する照明光学系で
照明される物体は、放射輝度一定の面光源とみなすこと
ができ、照明光学系としては好ましい。コンデンサレン
ズ15は、空間変調器16を照明する照明光学系をなす
ので、式(5)の特性を有している方が空間変調器16
を均一に照明することができるので望ましい。そこで、
コンデンサレンズ15を例えばダブレット構成として、
負の歪曲収差を持たせると、式(6)に近似した特性を
有することになるので、好ましくなる。
Therefore, an object illuminated by the illumination optical system satisfying the expression (5) can be regarded as a surface light source having a constant radiance, which is preferable as the illumination optical system. Since the condenser lens 15 forms an illumination optical system for illuminating the spatial modulator 16, the one having the characteristic of Expression (5) is
Is preferable because it can be uniformly illuminated. Therefore,
For example, the condenser lens 15 has a doublet configuration,
It is preferable to provide a negative distortion because the characteristic has a characteristic close to the equation (6).

【0063】以上説明したように、本実施の形態に係る
レーザディスプレイ装置によれば、赤色光の波長を62
5〜635nmの範囲に選定し、青色光の波長を455
〜465nmの範囲に選定したので、従来のように気体
レーザを用いてレーザディスプレイ装置を実現する場合
に比べても色再現範囲を十分広くとることができ、しか
も赤色光と青色光の視感度も高いので、十分広い色再現
範囲の確保と、赤色光と青色光に関して十分な出力を容
易に得ることとを両立させることが可能となる。本実施
の形態に係るレーザディスプレイ装置によれば、更に、
緑色光の波長を525〜535nmの範囲に選定したの
で、赤、緑、青の各色の等色関数が有する負の部分を極
力小さくすることが可能となり、実現が容易になる。そ
の結果、従来のNTSC方式のカラーテレビジョンの3
色蛍光体による色再現と比較しても彩度の高い、一言で
言うと「極めて鮮やかな色再現」を特徴とするディスプ
レイ装置を実現することができる。
As described above, according to the laser display device of this embodiment, the wavelength of the red light is
5 to 635 nm, and the wavelength of blue light is 455
46465 nm, so that the color reproduction range can be sufficiently wide compared to the case where a laser display device is realized using a gas laser as in the past, and the visibility of red light and blue light is also high. Since it is high, it is possible to achieve both securing a sufficiently wide color reproduction range and easily obtaining a sufficient output for red light and blue light. According to the laser display device according to the present embodiment, further,
Since the wavelength of the green light is selected in the range of 525 to 535 nm, it is possible to minimize the negative portion of the color matching function of each of red, green, and blue as much as possible, which facilitates realization. As a result, the conventional NTSC color television 3
It is possible to realize a display device having high saturation even in comparison with color reproduction by color phosphors, in other words, characterized by “extremely vivid color reproduction”.

【0064】また、本実施の形態に係るレーザディスプ
レイ装置によれば、空間変調器16の使用と光偏向器1
3による空間変調器16に対する照明光の振動とを組み
合わせることによって、観視者の目に到達するスペック
ル雑音を効果的に低減することができる。その結果、従
来のインコヒーレント光源を用いたディスプレイと比較
して、同様にスペックル雑音が無いにもかかわらず、コ
ヒーレント光源である特質を活かした効率の高い光路設
計(例えば、図3に示したような反射型の空間変調器1
6と、4分の1波長板18と、偏光ビームスプリッティ
ング板19とを用いた光路設計)や、発光ダイオード等
に比べて点光源に近いことを活かした光路設計が可能と
なり、効率の高いディスプレイ装置を実現することがで
きる。
Further, according to the laser display device of the present embodiment, the use of the spatial modulator 16 and the light deflector 1
The speckle noise that reaches the eyes of the viewer can be effectively reduced by combining the vibration of the illumination light with respect to the spatial modulator 16 by 3. As a result, as compared with a display using a conventional incoherent light source, a highly efficient optical path design utilizing the characteristics of a coherent light source despite no speckle noise (for example, as shown in FIG. 3). Reflection type spatial modulator 1
6 and a quarter-wave plate 18 and a polarization beam splitting plate 19), and an optical path design utilizing a point light source as compared with a light emitting diode or the like can be realized, and a display with high efficiency can be realized. The device can be realized.

【0065】なお、本発明は上記各実施の形態に限定さ
れず、例えば、実施の形態では、各色毎の画像投影部1
R,1G,1Bが独立した構成のレーザディスプレイ装
置の例を挙げたが、本発明は、例えば、一つの空間変調
器に対して、各色光を順次照射すると共に、空間変調器
を各色画像に応じて順次駆動する面順次式のレーザディ
スプレイ装置にも適用することができる。なお、このよ
うに、光学系を各色光で共用する場合には、実施の形態
において挙げた種々の好ましい条件のうち、波長λを含
むものについては、波長λとして、最も視感度および人
間の目の解像度が高い緑色光の波長に関して成り立つよ
うにしてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiments. For example, in the embodiments, the image projection unit 1 for each color is used.
Although an example of a laser display device in which R, 1G, and 1B are independent has been described, the present invention, for example, sequentially irradiates each color light to one spatial modulator and converts the spatial modulator to each color image. The present invention can also be applied to a surface-sequential type laser display device that is sequentially driven according to the conditions. As described above, when the optical system is commonly used for each color light, among the various preferable conditions described in the embodiment, the one including the wavelength λ is most regarded as the wavelength λ and has the highest visibility and the human eye. May be satisfied with respect to the wavelength of green light having a high resolution.

【0066】また、本発明は、空間変調器を用いて光を
空間的に変調して画像を形成するレーザディスプレイ装
置に限らず、光の強度を時間的に変調すると共に光を走
査して画像を形成するレーザディスプレイ装置や、光の
強度を時間的に変調すると共に空間的にも変調して画像
を形成するレーザディスプレイ装置にも適用することが
できる。なお、光の強度を時間的に変調する場合には、
レーザの駆動を制御してレーザの出力光自体を変調する
ようにしてもよいし、レーザより出射された光を変調器
によって変調するようにしてもよい。
The present invention is not limited to a laser display device that forms an image by spatially modulating light using a spatial modulator, but also modulates the intensity of light temporally and scans light to form an image. And a laser display device that modulates the intensity of light temporally and spatially to form an image. When the light intensity is modulated over time,
The drive of the laser may be controlled to modulate the output light of the laser itself, or the light emitted from the laser may be modulated by a modulator.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように請求項1ないし10
のいずれかに記載のレーザディスプレイ装置によれば、
赤色光の波長を625ナノメートルから635ナノメー
トルの範囲に選定し、青色光の波長を455ナノメート
ルから465ナノメートルの範囲に選定したので、十分
広い色再現範囲の確保と、十分な出力を容易に得ること
との両立が可能になるという効果を奏する。
As described above, claims 1 to 10
According to the laser display device according to any one of
The wavelength of red light was selected in the range of 625 nm to 635 nm, and the wavelength of blue light was selected in the range of 455 nm to 465 nm. This has the effect of being compatible with easy acquisition.

【0068】また、請求項2記載のレーザディスプレイ
装置によれば、緑色光の波長を525ナノメートルから
535ナノメートルの範囲に選定したので、更に、赤、
緑、青の各色の等色関数が有する負の部分を極力小さく
することが可能となり、実現が容易になるという効果を
奏する。
According to the laser display device of the second aspect, the wavelength of the green light is selected from the range of 525 nm to 535 nm.
The negative portion of the color matching functions of green and blue can be reduced as much as possible, and this has the effect of facilitating realization.

【0069】また、請求項5または6記載のレーザディ
スプレイ装置によれば、空間的光変調手段を備え、光偏
向手段によって、空間的光変調手段におけるフレーム周
波数よりも高い周波数で光を偏向して空間的光変調手段
に照射するようにしたので、更に、スクリーン上のスペ
ックル雑音を低減することができるという効果を奏す
る。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the laser display device, further comprising a spatial light modulating means, wherein the light deflecting means deflects the light at a frequency higher than the frame frequency of the spatial light modulating means. Since the light is applied to the spatial light modulating means, it is possible to further reduce the speckle noise on the screen.

【0070】また、請求項8記載のレーザディスプレイ
装置によれば、光源装置からの光の波長をλ、フライア
イレンズアレイの各エレメントの開口の大きさをd、空
間的光変調手段の画素周期をpとしたとき、コンデンサ
レンズの焦点距離をp・d/λとしたので、更に、フラ
イアイレンズアレイによって発生する干渉縞がスクリー
ン上の画像に影響を与えるのを防止することができると
いう効果を奏する。
According to the laser display device of the eighth aspect, the wavelength of the light from the light source device is λ, the size of the aperture of each element of the fly-eye lens array is d, and the pixel period of the spatial light modulator is Where p is p, the focal length of the condenser lens is p · d / λ, so that interference fringes generated by the fly-eye lens array can be further prevented from affecting the image on the screen. To play.

【0071】また、請求項9記載のレーザディスプレイ
装置によれば、空間的光変調手段として反射型の空間的
光変調器を用い、空間的光変調器の前面側に配設された
4分の1波長板と、コンデンサレンズからの光を反射し
て、4分の1波長板を通して空間的光変調手段に対して
略垂直に入射させると共に、空間的光変調手段によって
変調され、4分の1波長板を通過した光を透過して、投
影レンズに入射させる偏光ビームスプリッタとを備えた
ので、更に、光の利用効率を高めることができるという
効果を奏する。
According to the laser display device of the ninth aspect, a reflective spatial light modulator is used as the spatial light modulator, and the quarter-wavelength light modulator disposed on the front side of the spatial light modulator. The light from the one-wavelength plate and the condenser lens is reflected and made incident on the spatial light modulating means substantially perpendicularly through the quarter-wavelength plate, and modulated by the spatial light modulating means. Since a polarizing beam splitter for transmitting the light passing through the wavelength plate and making the light enter the projection lens is provided, an effect of further improving the light use efficiency can be obtained.

【0072】また、請求項10記載のレーザディスプレ
イ装置によれば、コンデンサレンズが負の歪曲収差を有
するようにしたので、更に、空間的光変調手段をより均
一に照明することができるという効果を奏する。
Further, according to the laser display device of the tenth aspect, since the condenser lens has a negative distortion, it is possible to further illuminate the spatial light modulator more uniformly. Play.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施の形態に係るレーザディスプレ
イ装置における画像投影部の概略の構成を示す説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of an image projection unit in a laser display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施の形態に係るレーザディスプレ
イ装置の概略の構成を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a laser display device according to one embodiment of the present invention.

【図3】図1に示した画像投影部の詳細な構成の一例を
示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a detailed configuration of an image projection unit illustrated in FIG. 1;

【図4】本発明の一実施の形態に係るレーザディスプレ
イ装置における赤色光の発生方法の一例を示す概念図で
ある。
FIG. 4 is a conceptual diagram showing an example of a method for generating red light in the laser display device according to one embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施の形態に係るレーザディスプレ
イ装置における緑色光の発生方法の一例を示す概念図で
ある。
FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a method for generating green light in the laser display device according to one embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施の形態に係るレーザディスプレ
イ装置における青色光の発生方法の一例を示す概念図で
ある。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of a method of generating blue light in the laser display device according to one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施の形態に係るレーザディスプレ
イ装置における3原色を用いて可能な色再現範囲を示す
ためのXY色度図である。
FIG. 7 is an XY chromaticity diagram showing a possible color reproduction range using three primary colors in the laser display device according to one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施の形態に係るレーザディスプレ
イ装置における3原色を用いたときの等色関数を示す特
性図である。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing a color matching function when three primary colors are used in the laser display device according to one embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施の形態に係るレーザディスプレ
イ装置における3原色を用いたときの等色関数を示す特
性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a color matching function when three primary colors are used in the laser display device according to one embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施の形態に係るレーザディスプ
レイ装置における3原色を用いたときの等色関数を示す
特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing a color matching function when three primary colors are used in the laser display device according to one embodiment of the present invention.

【図11】NTSC方式によるカラーテレビジョンの3
色蛍光体における等色関数を示す特性図である。
FIG. 11 shows color television 3 according to the NTSC system.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a color matching function in a color phosphor.

【図12】本発明の一実施の形態に係るレーザディスプ
レイ装置における3原色を用いたときに等色関数の負の
部分が十分小さくなることを示す説明図である。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing that the negative portion of the color matching function becomes sufficiently small when three primary colors are used in the laser display device according to one embodiment of the present invention.

【図13】スペックルパターンのランダムパターンの個
数とスペックルパターンのコントラストとの関係を示す
特性図である。
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a relationship between the number of random patterns of the speckle pattern and the contrast of the speckle pattern.

【図14】本発明の一実施の形態に係るレーザディスプ
レイ装置において光偏向器によって光の偏向したときの
偏向角とスペックルのパワースペクトル密度との関係を
示す特性図である。
FIG. 14 is a characteristic diagram showing a relationship between a deflection angle and a power spectrum density of speckle when light is deflected by an optical deflector in the laser display device according to one embodiment of the present invention.

【図15】レンズの入射角と歪曲収差との関係を示す特
性図である。
FIG. 15 is a characteristic diagram showing a relationship between an incident angle of a lens and distortion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1R…赤色画像投影部、1G…緑色画像投影部、1B…
青色画像投影部、2…スクリーン、11…光源装置、1
2…コリメータレンズ、13…光偏向器、14…フライ
アイレンズ、15…コンデンサレンズ、16…空間変調
器、17…投影レンズ。
1R: red image projection unit, 1G: green image projection unit, 1B ...
Blue image projection unit, 2 ... Screen, 11 ... Light source device, 1
2 Collimator lens, 13 Optical deflector, 14 Fly-eye lens, 15 Condenser lens, 16 Spatial modulator, 17 Projection lens

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザを用いて単一波長の赤、緑、青の
3原色の光を生成する光源装置を備え、この光源装置に
よって生成される3原色の光を用いてカラー画像の表示
を可能としたレーザディスプレイ装置において、 前記光源装置によって生成される赤色光の波長が625
ナノメートルから635ナノメートルの範囲に選定さ
れ、前記光源装置によって生成される青色光の波長が4
55ナノメートルから465ナノメートルの範囲に選定
されていることを特徴とするレーザディスプレイ装置。
1. A light source device for generating light of three primary colors of red, green, and blue of a single wavelength using a laser, and displaying a color image using light of the three primary colors generated by the light source device. In the laser display device, the wavelength of the red light generated by the light source device is 625.
The wavelength of the blue light generated by the light source device is selected from the range of nanometers to 635 nanometers.
A laser display device characterized by being selected in the range of 55 nanometers to 465 nanometers.
【請求項2】 前記光源装置によって生成される緑色光
の波長が525ナノメートルから535ナノメートルの
範囲に選定されていることを特徴とする請求項1記載の
レーザディスプレイ装置。
2. The laser display device according to claim 1, wherein a wavelength of the green light generated by the light source device is selected in a range from 525 nanometers to 535 nanometers.
【請求項3】 前記光源装置は、赤、緑、青の3原色の
光のうちの少なくとも一つを、固体レーザの連続的且つ
コヒーレントな出力光、または固体レーザの出力光の波
長変換によって生成される光に基づいて生成される連続
的且つコヒーレントな光とすることを特徴とする請求項
1記載のレーザディスプレイ装置。
3. The light source device generates at least one of the three primary colors of red, green and blue by continuous and coherent output light of a solid-state laser or wavelength conversion of output light of a solid-state laser. 2. The laser display device according to claim 1, wherein the light is continuous and coherent light generated based on the light to be emitted.
【請求項4】 光を空間的に変調して画像を形成するた
めの空間的光変調手段と、 前記光源装置からの光を集光して前記空間的光変調手段
に照射するためのコンデンサレンズと、 前記空間的光変調手段によって形成された画像をスクリ
ーン上に投影する投影レンズとを備えたことを特徴とす
る請求項1記載のレーザディスプレイ装置。
4. A spatial light modulator for spatially modulating light to form an image, and a condenser lens for condensing light from the light source device and irradiating the light to the spatial light modulator. The laser display device according to claim 1, further comprising: a projection lens configured to project an image formed by the spatial light modulator on a screen.
【請求項5】 前記光源装置と前記コンデンサレンズと
の間に設けられ、前記光源装置からの光を偏向するため
の光偏向手段と、 この光偏向手段と前記コンデンサレンズとの間に設けら
れ、前記光偏向手段によって偏向された光を均一化して
前記コンデンサレンズに入射させるフライアイレンズア
レイとを備え、 前記光偏向手段は、前記空間的光変調手段におけるフレ
ーム周波数よりも高い周波数で光を偏向することを特徴
とする請求項4記載のレーザディスプレイ装置。
5. A light deflecting means provided between the light source device and the condenser lens, for deflecting light from the light source device, provided between the light deflecting means and the condenser lens, A fly-eye lens array for making the light deflected by the light deflecting means uniform and entering the condenser lens, wherein the light deflecting means deflects the light at a frequency higher than a frame frequency in the spatial light modulating means. The laser display device according to claim 4, wherein
【請求項6】 前記光偏向手段は、前記光源装置からの
光の波長をλ、前記フライアイレンズアレイの各エレメ
ントの開口の大きさをdとしたとき、λ/dよりも大き
い偏向角で光を偏向することを特徴とする請求項5記載
のレーザディスプレイ装置。
6. The light deflecting means has a deflection angle larger than λ / d, where λ is the wavelength of light from the light source device and d is the size of the opening of each element of the fly-eye lens array. The laser display device according to claim 5, wherein light is deflected.
【請求項7】 前記光偏向手段は、電磁駆動型共振振動
鏡を有することを特徴とする請求項5記載のレーザディ
スプレイ装置。
7. The laser display device according to claim 5, wherein said light deflecting means has an electromagnetically driven resonance vibration mirror.
【請求項8】 前記光源装置からの光の波長をλ、前記
フライアイレンズアレイの各エレメントの開口の大きさ
をd、前記空間的光変調手段の画素周期をpとしたと
き、前記コンデンサレンズの焦点距離がp・d/λであ
ることを特徴とする請求項5記載のレーザディスプレイ
装置。
8. The condenser lens, wherein λ is the wavelength of light from the light source device, d is the size of the aperture of each element of the fly-eye lens array, and p is the pixel period of the spatial light modulator. 6. The laser display device according to claim 5, wherein the focal length of the laser display is p · d / λ.
【請求項9】 前記空間的光変調手段として反射型の空
間的光変調器を用い、前記空間的光変調器の前面側に配
設された4分の1波長板と、前記コンデンサレンズから
の光を反射して、前記4分の1波長板を通して前記空間
的光変調手段に対して略垂直に入射させると共に、前記
空間的光変調手段によって変調され、前記4分の1波長
板を通過した光を透過して、前記投影レンズに入射させ
る偏光ビームスプリッタとを備えたことを特徴とする請
求項4記載のレーザディスプレイ装置。
9. A reflection type spatial light modulator is used as said spatial light modulator, and a quarter-wave plate provided on the front side of said spatial light modulator, and a light reflected from said condenser lens. The reflected light is made to enter the spatial light modulating means substantially perpendicularly through the quarter-wave plate, and is modulated by the spatial light modulating means and passes through the quarter-wave plate. The laser display device according to claim 4, further comprising a polarizing beam splitter that transmits light and makes the light enter the projection lens.
【請求項10】 前記コンデンサレンズは、負の歪曲収
差を有することを特徴とする請求項4記載のレーザディ
スプレイ装置。
10. The laser display device according to claim 4, wherein the condenser lens has a negative distortion.
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