KR20060063680A - 광원 장치 및 화상 표시 장치 - Google Patents

광원 장치 및 화상 표시 장치 Download PDF

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KR20060063680A
KR20060063680A KR1020050116163A KR20050116163A KR20060063680A KR 20060063680 A KR20060063680 A KR 20060063680A KR 1020050116163 A KR1020050116163 A KR 1020050116163A KR 20050116163 A KR20050116163 A KR 20050116163A KR 20060063680 A KR20060063680 A KR 20060063680A
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다카시 다케다
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 복수의 빔 형상의 광을 근접시켜 공급할 수 있는 광원 장치, 및 그 광원 장치를 이용하는 화상 표시 장치를 제공하기 위한 것이다. 빔 형상의 광을 공급하는 복수의 광원부(201, 202, 203)와, 광원부(201, 202, 203)로부터 입사된 빔 형상의 광을, 대략 평행하고, 또한 광원부(201, 202, 203)로부터 입사될 때보다 빔 형상의 광끼리의 간격이 작아지도록 출사하는 것에 의해, 빔 형상의 광의 광로를 변환하는 광로 변환부(205)를 갖는다.

Description

광원 장치 및 화상 표시 장치{LIGHT SOURCE UNIT AND IMAGE DISPLAY UNIT}
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 표시 장치의 개략 구성도,
도 2는 광원 장치의 구성도,
도 3은 스크린에서의 R광, G광, B광의 주사를 설명하는 도면,
도 4는 실시예 1의 변형예에 따른 광원 장치의 구성도,
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 광원 장치의 구성도,
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 광원 장치의 구성도,
도 7은 본 발명의 실시예 4에 따른 광원 장치의 구성도,
도 8은 본 발명의 실시예 5에 따른 화상 표시 장치의 개략 구성도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
100 : 화상 표시 장치 101 : 광원 장치
104 : 갈바노 미러 105 : 반사 미러
107 : 케이스 110 : 스크린
201, 202, 203 : 광원부 205 : 프리즘 소자
211, 212, 213 : 사면부 401 : 광원 장치
405 : 광로 변환부 411, 412, 413 : 미러
501 : 광원 장치 511 : 수속 렌즈
512 : 발산 렌즈 601 : 광원 장치
605 : 프리즘 소자 611 : 출사면
701 : 광원 장치 705 : 프리즘 소자
711, 712, 713 : 사면부 721, 722, 723 : 검출부
800 : 화상 표시 장치 805 : 스크린
810 : 출사창
본 발명은, 광원 장치 및 화상 표시 장치, 특히, 화상 신호에 따라 변조된 레이저 광을 주사하는 것에 의해 화상을 표시하기 위한 광원 장치, 및 그 광원 장치를 이용하는 화상 표시 장치의 기술에 관한 것이다.
최근, 레이저 광을 이용하여 화상을 표시하는 화상 표시 장치가 제안되어 있다. 레이저 광을 이용하는 화상 표시 장치로서는, 프론트형의 프로젝터나 리어형의 프로젝터가 있다. 단색성 및 지향성이 높은 것을 특징으로 하는 레이저 광은 밝고 색 재현성이 높은 화상을 얻는 데 적합하다. 레이저 광을 이용하여 컬러 화상을 표시하는 경우, 예컨대, 적색 레이저 광(이하, 'R광'이라고 함), 녹색 레이저 광(이하, 'G광'이라고 함), 및 청색 레이저 광(이하, 'B광'이라고 함)을 각각 주사 한다. 주사 광학계는, 색마다 미러를 마련하는 경우보다, 각 색광을 같은 미러로 주사하는 쪽이 간단하게 구성할 수 있다. 또한, 색마다 미러를 마련하는 경우에는 미러의 구동을 동기시킬 필요가 있기 때문에, 각 색광을 동일한 미러로 주사하는 쪽이 미러를 용이하게 제어할 수 있다. 복수의 레이저 광을 각각 주사하는 기술로서, 예컨대, 특허 문헌 1에 제안되어 있는 것이 있다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-21800호 공보
레이저 광의 조사 영역에서 각 색광의 주사 위치가 떨어져 있으면, 색광끼리의 간격이 화상의 이음매로서 인식되어 버리는 경우가 있다고 생각된다. 또한, 각 색광의 주사 위치가 떨어져 있으면, 화상 신호에 따라 정확한 위치에 레이저 광을 주사하기 어려워지는 경우도 있을 수 있다. 이 때문에, 고품질의 화상을 얻기 위해서는, 레이저 광의 조사 영역에서, 예컨대 화소의 피치와 대략 동일한 간격까지 레이저 광끼리 근접시키는 것이 바람직하다고 생각된다. 그러나, 레이저 광끼리 화소의 피치와 대략 동일한 간격으로 공급하는 것은 곤란하다는 문제가 발생된다. 본 발명은, 상술한 문제를 감안하여 이루어진 것으로서, 복수의 빔 형상의 광을 근접시켜 공급할 수 있는 광원 장치, 및 그 광원 장치를 이용하는 화상 표시 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하여, 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 의하면, 빔 형상의 광을 공급하는 복수의 광원부와, 광원부로부터 입사된 빔 형상의 광을, 대략 평행하고, 또한 광원부로부터 입사될 때보다 빔 형상의 광끼리의 간격이 작아지도록 출사하는 것에 의해, 빔 형상의 광의 광로를 변환하는 광로 변환부를 갖는 것을 특징으로 하는 광원 장치를 제공할 수 있다.
빔 형상의 광을 대략 평행, 또한 광원부로부터 입사될 때보다 빔 형상의 광끼리의 간격을 작게 하는 광로 변환부를 마련하는 것에 의해, 조사 영역에서의 빔 형상의 광의 입사 위치를 근접시킬 수 있다. 광로 변환부를 이용함으로써 광원부의 크기에 관계없이, 빔 형상의 광끼리를, 예컨대 화소의 피치와 대략 동일한 간격까지 근접시킬 수 있다. 이에 따라, 복수의 빔 형상의 광을 근접시켜 공급할 수 있는 광원 장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명이 바람직한 형태에 의하면, 복수의 광원부는 서로 대략 평행한 빔 형상의 광을 광로 변환부에 공급하고, 광로 변환부는 광원부에 대응하여 단을 이루도록 마련된 반사면을 갖고, 반사면은 대응하는 광원부로부터의 빔 형상의 광을 반사하는 것이 바람직하다. 광원부에 대응하여 단을 이루는 반사면을 이용하는 것에 의해, 대략 평행한 상태로 입사된 빔 형상의 광을, 대략 평행하고, 또한 광원부로부터 입사될 때보다 빔 형상의 광끼리의 간격이 작아지도록 출사시킨다. 이에 따라, 복수의 빔 형상의 광을 근접시켜 공급할 수 있다.
또한, 본 발명이 바람직한 형태에 의하면, 광로 변환부는 빔 형상의 광을 투 과하는 프리즘 소자이고, 반사면은 프리즘 소자의 내부를 진행한 빔 형상의 광을 전 반사하는 프리즘 소자의 계면인 것이 바람직하다. 이에 따라, 복수의 빔 형상의 광을 근접시켜 공급할 수 있다.
또한, 본 발명이 바람직한 형태에서는, 광로 변환부는 빔 형상의 광을 반사시키는 복수의 미러에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 복수의 빔 형상의 광을 근접시켜 공급할 수 있다. 또한, 광로 변환부는 광원부에 대응하여 단을 이루도록 복수의 미러를 중첩시키는 것에 의해 용이하게 구성할 수 있다.
또한, 본 발명이 바람직한 형태에서는, 복수의 광원부는 서로 대략 평행한 빔 형상의 광을 광로 변환부에 공급하고, 광로 변환부는 복수의 광원부로부터의 빔 형상의 광을 수속하는 수속 렌즈, 및 수속 렌즈로부터의 광을 발산시키는 발산 렌즈를 갖는 것이 바람직하다. 수속 렌즈는 광원부로부터의 광을 수속한다. 발산 렌즈는 수속 렌즈로 수속된 광을 발산하는 것에 의해 대략 평행하게 한다. 대략 평행한 상태로 입사된 빔 형상의 광은, 대략 평행하고, 또한 광원부로부터 입사될 때보다 작은 간격으로 할 수 있다. 이에 따라, 복수의 빔 형상의 광을 근접시켜 공급할 수 있다.
또한, 본 발명이 바람직한 형태에서는, 복수의 광원부는 서로 대략 평행한 빔 형상의 광을 광로 변환부에 공급하고, 광로 변환부는 빔 형상의 광을 투과하는 프리즘 소자이고, 프리즘 소자는 빔 형상의 광끼리의 간격을 작게 하도록 빔 형상의 광을 굴절하는 굴절면을 갖는 것이 바람직하다. 프리즘 소자에 입사된 광은 굴절면에서 간격이 작아지도록 굴절한다. 이에 따라, 복수의 빔 형상의 광을 근접시 켜 공급할 수 있다.
또한, 본 발명이 바람직한 형태에서는, 빔 형상의 광을 검출하는 검출부를 갖고, 반사면은 광원부로부터 입사된 빔 형상의 광중 일부를 반사하고, 광원부로부터 입사된 빔 형상의 광중 다른 일부를 투과하고, 검출부는 반사부를 투과한 빔 형상의 광을 검출하고, 광원부는 검출부의 검출 결과에 따라서, 공급하는 빔 형상의 광의 광량을 제어하는 것이 바람직하다. 반사면에서 반사된 광은, 대략 평행, 또한 광원부로부터 입사될 때보다 작은 간격으로 공급된다. 반사면을 투과한 광은 조명 방향과는 다른 방향으로 진행하여 검출부에 입사된다. 광원 장치는 반사면을 투과한 광을 이용하는 것에 의해 광원부를 피드백 제어할 수 있다. 이에 따라, 복수의 빔 형상의 광을 근접시키고, 또한 양호한 광량 밸런스로 공급할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 화상 신호에 따른 빔 형상의 광을 공급하는 광원 장치와, 광원 장치로부터의 광을 주사하는 주사부를 갖고, 광원 장치는 상기 광원 장치인 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치를 제공할 수 있다. 상기 광원 장치를 이용하는 것에 의해, 복수의 빔 형상의 광을 근접시켜 공급하는 것이 가능하다. 이에 따라, 복수의 빔 형상의 광을 근접시켜 주사하는 것에 의해, 고품질의 화상을 표시할 수 있는 화상 표시 장치를 얻을 수 있다.
이하에 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 화상 표시 장치(100)의 개략 구성을 나타 낸다. 화상 표시 장치(100)는, 스크린(110)의 한쪽 면에 빔 형상의 광인 레이저 광을 공급하고, 스크린(110)의 다른쪽 면으로부터 출사되는 광을 관찰하는 것에 의해 화상을 감상한다, 이른바 리어 프로젝터이다. 광원 장치(101)는, 화상 신호에 따른 레이저 광을 갈바노 미러(104)의 방향으로 공급한다. 갈바노 미러(104)는 광원 장치(101)로부터의 레이저 광을 반사 미러(105)의 방향으로 반사한다.
갈바노 미러(104)는 광원 장치(101)로부터의 광을 주사하는 주사부이다. 갈바노 미러(104)는 서로 직교하는 소정의 2축을 중심으로 하여 회전함으로써, 레이저 광을 이차원 방향으로 주사시킨다. 갈바노 미러(104)는, 예컨대, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems) 기술에 의해 작성할 수 있다. 반사 미러(105)는 케이스(107)의 내면으로서, 스크린(110)과 대향하는 위치에 마련되어 있다. 반사 미러(105)에 입사된 레이저 광은 스크린(110)의 방향으로 진행된다.
케이스(107)는 케이스(107) 내부의 공간을 밀폐한다. 스크린(110)은 케이스(107)의 소정의 일면에 마련되어 있다. 스크린(110)은 화상 신호에 따라 변조된 레이저 광을 투과시키는 투과형 스크린이다. 반사 미러(105)로부터의 광은, 스크린(110)의, 케이스(107)의 안쪽 면으로부터 입사된 후, 관찰자쪽 면으로부터 출사된다. 관찰자는 스크린(110)으로부터 출사되는 광을 관찰하는 것에 의해 화상을 감상한다.
도 2는 광원 장치(101)의 구성을 나타낸다. 광원 장치(101)는 3개의 광원부(201, 202, 203)와, 프리즘 소자(205)를 갖는다. 광원부(201)는 화상 신호에 따라 변조된 R광(L1)을 공급한다. 광원부(202)는 화상 신호에 따라 변조된 G광(L2)을 공급한다. 광원부(203)는 화상 신호에 따라 변조된 B광(L3)을 공급한다. 광원부(201, 202, 203)에는, 레이저 광을 변조하기 위한 변조부를 마련한 반도체 레이저나, 고체 레이저를 이용할 수 있다. 화상 신호에 따른 변조는, 진폭 변조, 펄스폭 변조 중 어느 것을 이용해도 좋다.
광원부(201, 202, 203)는 모두 지향성이 높은 레이저 광을 공급할 수 있다. 광원부(201, 202, 203)는, R광(L1), G광(L2), B광(L3)이 모두 대략 평행하게 되도록 배치되어 있다. 또한, 광원부(201, 202, 203)는, R광(L1) 및 G광(L2)의 간격과, G광(L2) 및 B광(L3)의 간격이 각각 대략 동일한 길이 d1이 되도록 배치되어 있다. 또, 광원부(201, 202, 203)의 출사측에는, 레이저 광을, 예컨대, 직경 0.5㎜의 빔 형상으로 정형하는 정형 광학계를 마련하더라도 좋다. 또한, 광원부(201, 202, 203)의 출사측에, R광(L1), G광(L2), B광(L3)을 모두 대략 평행하게 하는 광학 소자를 마련하더라도 좋다.
광원부(201, 202, 203)는 서로 대략 평행한 빔 형상의 광을 프리즘 소자(205)에 공급한다. 프리즘 소자(205)는, R광(L1), G광(L2), B광(L3)을 투과하여, R광(L1), G광(L2), B광(L3)의 광로를 변환하는 광로 변환부이다. 프리즘 소자(205)는 유리 부재나 투명 수지 부재로 구성되어 있다. 프리즘 소자(205)의 입사면은, R광(L1), G광(L2), B광(L3)에 대하여 대략 수직으로 되도록 마련되어 있다. 프리즘 소자(205)의 입사면과는 반대쪽의 계면에는 사면부(211, 212, 213)가 단을 이루도록 마련되어 있다. 프리즘 소자(205)는 절삭 가공이나 사출 성형에 의해 형성할 수 있다.
사면부(211)는 R광(L1)이 입사되는 위치에 마련되어 있다. 사면부(212)는 G광(L2)이 입사되는 위치에 마련되어 있다. 사면부(213)는, B광(L3)이 입사되는 위치에 마련되어 있다. 사면부(211, 212, 213)는 모두 대략 동일한 경사를 이루도록 마련되어 있다. 이와 같이, 사면부(211, 212, 213)는 광원부(201, 202, 203)에 대응하여 단을 이루도록 마련되어 있다.
프리즘 소자(205)의 내부를 사면부(211) 방향으로 진행한 R광(L1)은, 사면부(211)에서 전 반사되어, 진행 방향이 변환된다. 사면부(211)는 대응하는 광원부(201)로부터의 R광(L1)을 반사하는 반사면이다. G광(L2), B광(L3)에 관해서도 R광(L1)과 마찬가지로, 각각 사면부(212, 213)에서 전 반사되어, 진행 방향이 변환된다. 사면부(212, 213)는 각각 대응하는 광원부(202, 203)로부터의 G광(L2), B광(L3)을 반사하는 반사면이다.
사면부(211, 212, 213)는 모두 대략 동일한 경사를 이루기 때문에, 사면부(211, 212, 213)에서 진행 방향이 변환된 R광(L1), G광(L2), B광(L3)은 대략 평행하다. 또한, 사면부(211, 212, 213)는, R광(L1), G광(L2), B광(L3)의 간격이, 길이 d1보다 짧은 길이 d2로 변경되도록 배치되어 있다. 따라서, 프리즘 소자(205)는, 광원부(201, 202, 203)로부터 입사된 R광(L1), G광(L2), B광(L3)을, 대략 평행하고, 또한 광원부(201, 202, 203)로부터 입사될 때보다 색광끼리의 간격이 작아지도록 출사된다.
도 3은 스크린(110)에서의 R광(L1), G광(L2), B광(L3)의 주사를 설명하는 것이다. 광원 장치(101)로부터의 R광(L1), G광(L2), B광(L3)은 각각 대략 평행한 상 태로 스크린(110)에 입사된다. R광(L1), G광(L2), B광(L3)은, 스크린(110)에서 수직 방향으로 병렬로 입사된다. R광(L1)의 입사 위치 및 G광(L2)의 입사 위치의 간격, G광의 입사 위치 및 B광(L3)의 입사 위치의 간격은, 스크린(110) 상에서, 예컨대 화소의 피치와 대략 동일하다. R광(L1), G광(L2), B광(L3)은, 스크린(110)에서 수직 방향으로 병렬로 되는 외에, 비스듬히 병렬로 되어도 좋다.
R광(L1), G광(L2), B광(L3)은, 우선 스크린(110)의 최상부를 수평 방향으로 주사된다. 스크린(110)의 최상부의 주사를 끝내면, R광(L1), G광(L2), B광(L3)은, 주사 위치를 한 단계 아래로 이동한다. 그리고, R광(L1), G광(L2), B광(L3)은, 수평 방향으로, 그때까지와는 역 방향으로 주사된다. 이러한 조작을 반복하여, 각 색광은 스크린(110)의 전체에 주사된다. 각 색광은, 수직 방향으로 한번 주사되는 동안, 수평 방향으로 복수회 주사된다. 또, 각 색광은, 스크린(110)에서 수평 방향으로 병렬로 되어도 좋다. 수평 방향으로 각 색광을 병렬로 하는 경우, 각 색광은 수평 방향으로 한번 주사되는 동안 수직 방향으로 복수회 주사된다.
각 색광을 대략 평행하고, 또한 광원부(201, 202, 203)로부터 입사될 때보다 각 색광의 간격을 작게 하는 프리즘 소자(205)에 의해서, 조사 영역인 스크린(110)에서의 각 색광의 입사 위치를 근접시킬 수 있다. 특히, 광원부(201, 202, 203)가 대형인 경우에도, 각 색광을 근접시키는 것이 가능해진다. 이에 따라, 복수의 빔 형상의 광을 근접시켜 공급할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 각 색광을 근접시킴으로써 이음매가 인식되기 어려운 화상을 표시할 수 있는 데 더하여, 화상 신호에 따라 정확한 위치에 각 색광을 주사할 수 있다. 이에 따라, 고품질의 화상 을 표시할 수 있다.
도 4는 실시예 1의 변형예에 따른 광원 장치(401)의 구성을 나타낸다. 광원 장치(401)는 3개의 미러(411, 412, 413)로 구성되는 광로 변환부(405)를 갖는 것을 특징으로 한다. 광로 변환부(405)는, 미러(413), 미러(412), 미러(411)의 순서대로 중첩되어 구성되어 있다. 미러(411, 412, 413)는 고 반사성의 금속 부재로 구성할 수 있다. 또한, 미러(411, 412, 413)는 판 형상의 부재에 금속막이나 유전체 다층막을 코팅하여 구성하더라도 좋다.
미러(413)는, 다른 미러(412, 411)보다 큰 면적을 갖는다. 미러(413)중 미러(412)가 겹쳐 있지 않은 부분에는 광원부(203)로부터의 B광(L3)이 입사된다. 미러(412)는 미러(411)보다 큰 면적을 갖는다. 미러(412)중 미러(411)가 겹쳐 있지 않은 부분에는 광원부(202)로부터의 G광(L2)이 입사된다. 미러(411)에는 광원부(201)로부터의 R광(L1)이 입사된다. 미러(411, 412, 413)는 모두 대략 동일한 경사를 이루도록 마련되어 있다. 미러(411, 412, 413)는 광원부(201, 202, 203)에 대응하여 단을 이루도록 마련되어 있다.
미러(411)에 입사된 R광(L1)은 미러(411)에서 반사되어 진행 방향이 변환된다. 미러(411)는 대응하는 광원부(201)로부터의 R광(L1)을 반사하는 반사면이다. G광(L2), B광(L3)에 대해서도 R광(L1)과 마찬가지로, 각각 미러(412, 413)에서 반사되어 진행 방향이 변환된다. 미러(412, 413)는 각각 대응하는 광원부(202, 203)로부터의 G광(L2), B광(L3)을 반사하는 반사면이다.
미러(411, 412, 413)는 모두 대략 동일한 경사를 이루기 때문에, 미러(411, 412, 413)에서 진행 방향이 변환된 R광(L1), G광(L2), B광(L3)은, 대략 평행하다. 또한, 미러(411, 412, 413)는, R광(L1), G광(L2), B광(L3)의 간격이 길이 d1보다 짧은 길이 d2로 변경되도록 배치되어 있다. 따라서, 광로 변환부(405)는, 광원부(201, 202, 203)로부터 입사된 R광(L1), G광(L2), B광(L3)을, 대략 평행하고, 또한 광원부(201, 202, 203)로부터 입사될 때보다 색광끼리의 간격이 작아지도록 출사한다.
이에 따라, 복수의 빔 형상의 광을 근접시켜 공급할 수 있다. 또한, 광로 변환부(405)는, 광원부(201, 202, 203)에 대응하여 단을 이루도록 미러(411, 412, 413)를 중첩시키는 것에 의해 용이하게 구성할 수 있다. 또, 광로 변환부(405)는, 3개의 미러(411, 412, 413)를 단을 이루도록 중첩시키는 구성으로 한정하지 않고, 하나의 미러에 단을 마련하더라도 좋다. 또한, 상기 프리즘 소자(205)도, 사면부(211, 212, 213)에 반사성 부재를 마련하여, 반사에 의해 각 색광의 광로를 변환하는 것으로 해도 좋다.
(실시예 2)
도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 광원 장치(501)의 구성을 나타낸다. 상기 실시예 1의 광원 장치(101)와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다. 광원 장치(501)는 수속 렌즈(511)와 발산 렌즈(512)를 갖는 것을 특징으로 한다. 수속 렌즈(511) 및 발산 렌즈(512)는 각 색광의 광로를 변환하는 광로 변환부이다. 수속 렌즈(511)에는 서로 대략 평행한 각 색광이 입사된 다. 수속 렌즈(511)는 광원부(201, 202, 203)로부터의 각 색광을 수속하는 볼록 렌즈이다.
수속 렌즈(511)로부터의 광은 발산 렌즈(512)에 입사된다. 발산 렌즈(512)는 수속 렌즈(511)로부터의 광을 발산하는 오목 렌즈로서, 각 색광을 대략 평행하게 한다. 이렇게 하여, 광원부(201, 202, 203)로부터의 각 색광을, 대략 평행하고, 또한 광원부(201, 202, 203)로부터 입사될 때보다 색광끼리의 간격이 작아지도록 출사한다. 이에 따라, 각 색광을 근접시켜 공급할 수 있다.
또, 수속 렌즈(511) 및 발산 렌즈(512)는, 구면 형상 또는 비구면 형상의 곡면을 입사측과 출사측에 마련하는 구성으로 한정되지 않고, 입사측 및 출사측 중 어느 한쪽을 곡면으로 해도 좋다. 또한, 수속 렌즈(511) 및 발산 렌즈(512)는, 구면 형상 또는 비구면 형상의 곡면을 마련하는 구성으로 한정되지 않고, 소정의 일 방향으로 곡률을 갖는다, 이른바 원통형 렌즈(cylindrical lens)로 해도 좋다. 광원 장치(501)는, 수속 렌즈(511) 및 발산 렌즈(512)에 더하여, 광로 변환부로서 다른 렌즈를 마련하는 것으로 해도 좋다.
(실시예 3)
도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 광원 장치(601)의 구성을 나타낸다. 상기 실시예 1의 광원 장치(101)와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다. 광원 장치(601)는 각 색광을 투과하는 프리즘 소자(605)를 갖는 것을 특징으로 한다. 프리즘 소자(605)는 각 색광의 광로를 변환하는 광로 변환부이다. 프리즘 소자(605)는 상기 실시예 1의 프리즘 소자(205)와 마찬가지로, 유리 부재나 투명 수지 부재로 구성할 수 있다. 또한, 프리즘 소자(605)는 절삭 가공이나 사출 성형에 의해 형성할 수 있다.
프리즘 소자(605)는 삼각 기둥 형상을 갖는다. 프리즘 소자(605)에는 서로 대략 평행한 각 색광이 입사된다. 프리즘 소자(605)에 입사된 각 색광은 출사면(611)에서 굴절 작용을 받는다. 출사면(611)은 각 색광의 간격을 작게 하도록 각 색광을 굴절하는 굴절면이다. 각 색광은 출사면(611)에서 동일한 굴절 작용을 받기 때문에, 대략 평행을 유지한다. 이렇게 하여, 프리즘 소자(605)는 광원부(201, 202, 203)로부터의 각 색광을 대략 평행하고, 또한 광원부(201, 202, 203)로부터 입사될 때보다 색광끼리의 간격이 작아지도록 출사한다. 이에 따라, 각 색광을 근접시켜 공급할 수 있다. 또, 프리즘 소자(605)는, 출사면(611)을 굴절면으로 하는 구성뿐만 아니라, 입사면을 굴절면으로 해도 좋고, 입사면 및 출사면(611)을 굴절면으로 해도 좋다. 또한, 프리즘 소자(605)는 상기 실시예 1의 프리즘 소자(205)와 마찬가지로 굴절면에 단을 마련하는 것으로 해도 좋다.
(실시예 4)
도 7은 본 발명의 실시예 4에 따른 광원 장치(701)의 구성을 나타낸다. 상기 실시예 1의 광원 장치(101)와 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하여, 중복되는 설명은 생략한다. 광원 장치(701)는, 광원부(201, 202, 203)로부터의 각 색광중 일부를 조사 영역의 방향으로 반사하고, 각 색광중 다른 일부를 투과하여 검출 부(721, 722, 723)에 입사하는 것을 특징으로 한다.
프리즘 소자(705)는 각 색광의 광로를 변환하는 광로 변환부이다. 프리즘 소자(705)는 상기 실시예 1의 프리즘 소자(205)와 마찬가지로 유리 부재나 투명 수지 부재로 구성할 수 있다. 프리즘 소자(705)는 각 색광의 입사면에 사면부(711, 712, 713)가 단을 이루도록 마련되어 있다. 또한, 프리즘 소자(705)는 절삭 가공이나 사출 성형에 의해 형성할 수 있다.
사면부(711, 712, 713)는 모두 대략 동일한 경사를 이루도록 마련되어 있다. 사면부(711, 712, 713)는 광원부(201, 202, 203)에 대응하여 단을 이루도록 마련되어 있다. 사면부(711, 712, 713)는 상기 광원 장치(101)의 사면부(211, 212, 213)와 마찬가지로 대응하는 광원부(201, 202, 203)로부터의 광을 반사하는 반사면이다. 또한, 사면부(711, 712, 713)에는, 입사된 광중 일부를 반사하고, 입사된 광중 다른 일부를 투과하는 반(半) 반사막이 마련되어 있다. 사면부(711, 712, 713)에 마련된 반 반사막은, 예컨대 입사광중 약 85%의 광을 반사하고, 입사광중 약 10%를 투과한다.
사면부(711)에 입사된 R광(L1)중 일부 광(L11)은 사면부(711)에서 반사된다. 사면부(711)에 입사된 R광(L1)중 다른 일부의 광(L21)은 사면부(711)를 투과한다. 사면부(712)에 입사된 G광(L2)중 일부 광(L12)은 사면부(712)에서 반사된다. 사면부(712)에 입사된 G광(L2)중 다른 일부의 광(L22)은 사면부(712)를 투과한다. 사면부(713)에 입사된 B광(L3)중 일부 광(L13)은 사면부(713)에서 반사된다. 사면부(713)에 입사된 B광(L3)중 다른 일부의 광(L23)은 사면부(713)를 투과한다. 사면 부(711, 712, 713)에서 반사된 광(L11, L12, L13)은, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 대략 평행, 또한 광원부(201, 202, 203)로부터 입사될 때보다 색광끼리의 간격이 작아지도록 진행한다.
사면부(711, 712, 713)를 투과한 광(L21, L22, L23)은 프리즘 소자(705)를 투과하여 각각 검출부(721, 722, 723)에 입사된다. 검출부(721, 722, 723)는 사면부(711, 712, 713)를 투과한 각 색광을 검출한다. 검출부(721, 722, 723)는 예컨대 포토 다이오드를 이용할 수 있다. 그리고, 검출부(721)는 검출부(721)에서 검출된 R광(L21)의 광량을 검출 결과로서 출력한다. 광원부(201)는 검출부(721)로부터의 검출 결과에 따라서 공급하는 R광(L1)의 광량을 제어한다.
검출부(722, 723)도, 검출부(721)와 마찬가지로, 검출된 G광(L22)의 광량, B광(L23)의 광량을 검출 결과로서 각각 출력한다. 광원부(202)는, 검출부(722)로부터의 검출 결과에 따라서, 공급하는 G광(L2)의 광량을 제어한다. 광원부(203)는, 검출부(723)로부터의 검출 결과에 따라서, 공급하는 B광(L3)의 광량을 제어한다. 광원 장치(701)는, 사면부(711, 712, 713)를 투과한 광을 이용하는 것에 의해, 광원부(201, 202, 203)를 피드백 제어할 수 있다. 이에 따라, 복수의 빔 형상의 광을 근접시키고, 또한 양호한 광량 밸런스로 공급할 수 있다. 또, 프리즘 소자(705)는, 상기 실시예 1의 프리즘 소자(205)와 마찬가지로, 입사면과는 반대쪽의 면에 사면부를 마련하는 구성으로 해도 좋다.
(실시예 5)
도 8은 본 발명의 실시예 5에 따른 화상 표시 장치(800)의 개략 구성을 나타낸다. 상기 실시예 1과 동일한 부분에는 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다. 화상 표시 장치(800)는, 관찰자측에 마련된 스크린(805)에 레이저 광을 공급하고, 스크린(805)에서 반사되는 광을 관찰하는 것에 의해 화상을 감상한다, 이른바 프론트 투사형의 프로젝터이다. 화상 표시 장치(800)는, 상기 실시예 1과 마찬가지로, 광원 장치(101)를 갖는다.
화상 표시 장치(800)의 관찰자측의 면에는, 유리나 투명 수지 등의 투명 부재로 이루어지는 출사창(810)이 마련되어 있다. 갈바노 미러(104)로부터의 레이저 광은, 출사창(810)을 투과한 후, 스크린(805)에 입사된다. 상기 실시예 1과 같이 광원 장치(101)를 이용하기 때문에, 본 실시예의 화상 표시 장치(800)도, 스크린(805)에서 각 색광을 근접시켜 주사할 수 있다. 이에 따라, 고품질의 화상을 표시할 수 있다.
또, 상기 각 실시예에 있어서, 광원 장치는 레이저 광을 공급하는 광원부(201, 202, 203)를 이용하는 구성으로 하고 있지만, 빔 형상의 광을 공급할 수 있는 구성이면, 이것으로 한정되지 않는다. 예컨대, 광원 장치의 광원부로서, LED 등의 고체 발광 소자를 이용하는 구성으로 해도 좋다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 광원 장치는 화상을 표시하는 화상 표시 장치 에 적용하는 경우에 유용하며, 특히, 빔 형상의 광을 주사하여 고품질의 화상을 표시하는 경우에 적합하다.

Claims (8)

  1. 빔 형상의 광을 공급하는 복수의 광원부와,
    상기 광원부로부터 입사된 상기 빔 형상의 광을, 대략 평행하고, 또한 상기 광원부로부터 입사될 때보다 상기 빔 형상의 광끼리의 간격이 작아지도록록 출사하는 것에 의해, 상기 빔 형상의 광의 광로를 변환하는 광로 변환부
    를 갖은 것을 특징으로 하는 광원 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광원부는 서로 대략 평행한 상기 빔 형상의 광을 상기 광로 변환부에 공급하고,
    상기 광로 변환부는 상기 광원부에 대응하여 단(steps)을 이루도록 마련된 반사면을 갖고,
    상기 반사면은 대응하는 상기 광원부로부터의 상기 빔 형상의 광을 반사하는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 광로 변환부는 상기 빔 형상의 광을 투과하는 프리즘 소자이고,
    상기 반사면은 상기 프리즘 소자의 내부를 진행한 상기 빔 형상의 광을 전(全) 반사하는 상기 프리즘 소자의 계면인 것
    을 특징으로 하는 광원 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 광로 변환부는 상기 빔 형상의 광을 반사시키는 복수의 미러에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 광원 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광원부는 서로 대략 평행한 상기 빔 형상의 광을 상기 광로 변환부에 공급하고,
    상기 광로 변환부는 상기 복수의 광원부로부터의 상기 빔 형상의 광을 수속하는 수속 렌즈, 및 상기 수속 렌즈로부터의 광을 발산시키는 발산 렌즈를 갖는 것
    을 특징으로 하는 광원 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 광원부는 서로 대략 평행한 상기 빔 형상의 광을 상기 광로 변 환부에 공급하고,
    상기 광로 변환부는 상기 빔 형상의 광을 투과하는 프리즘 소자이고,
    상기 프리즘 소자는 상기 빔 형상의 광끼리의 간격을 작게 하도록 상기 빔 형상의 광을 굴절하는 굴절면을 갖는 것
    을 특징으로 하는 광원 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 빔 형상의 광을 검출하는 검출부를 갖고,
    상기 반사면은 상기 광원부로부터 입사된 상기 빔 형상의 광중 일부를 반사하고, 상기 광원부로부터 입사된 상기 빔 형상의 광중 다른 일부를 투과하고,
    상기 검출부는 상기 반사면을 투과한 상기 빔 형상의 광을 검출하고,
    상기 광원부는 상기 검출부의 검출 결과에 따라서, 공급하는 상기 빔 형상의 광의 광량을 제어하는 것
    을 특징으로 하는 광원 장치.
  8. 화상 신호에 따른 빔 형상의 광을 공급하는 광원 장치와,
    상기 광원 장치부터의 광을 주사하는 주사부
    를 갖고,
    상기 광원 장치는 청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 광원 장치로 있는 것
    을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
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