TWI595304B - Projection video display device - Google Patents

Projection video display device Download PDF

Info

Publication number
TWI595304B
TWI595304B TW105119289A TW105119289A TWI595304B TW I595304 B TWI595304 B TW I595304B TW 105119289 A TW105119289 A TW 105119289A TW 105119289 A TW105119289 A TW 105119289A TW I595304 B TWI595304 B TW I595304B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
light
image
recording medium
laser
illumination
Prior art date
Application number
TW105119289A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201638649A (zh
Inventor
Makio Kurashige
Kazutoshi Ishida
Tomoe Takanokura
Yasuyuki Oyagi
Original Assignee
Dainippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dainippon Printing Co Ltd filed Critical Dainippon Printing Co Ltd
Publication of TW201638649A publication Critical patent/TW201638649A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI595304B publication Critical patent/TWI595304B/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/2006—Lamp housings characterised by the light source
    • G03B21/2033—LED or laser light sources
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/48—Laser speckle optics
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00—Simple or compound lenses
    • G02B3/0006—Arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
    • G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
    • G02B5/0252—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties using holographic or diffractive means
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/32—Holograms used as optical elements
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/20—Lamp housings
    • G03B21/208—Homogenising, shaping of the illumination light
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B33/00—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film
    • G03B33/06—Colour photography, other than mere exposure or projection of a colour film by additive-colour projection apparatus
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/0005—Adaptation of holography to specific applications
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/22—Processes or apparatus for obtaining an optical image from holograms
    • G03H1/2286—Particular reconstruction light ; Beam properties
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
    • G03H1/32—Systems for obtaining speckle elimination
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3161—Modulator illumination systems using laser light sources
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
    • G03H2222/00—Light sources or light beam properties
    • G03H2222/36—Scanning light beam
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/315—Modulator illumination systems
    • H04N9/3152—Modulator illumination systems for shaping the light beam

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Description

投射型影像顯示裝置
本發明係關於一種投射型影像顯示裝置，尤其是，關於使用來自同調光源之光照明空間光調變器以在螢幕上進行影像顯示之技術。
在螢幕上投射光以進行影像顯示之投射型影像顯示裝置已提案包含被稱為所謂「光學式投影機」之市售品之各種方式。此種投射型影像顯示裝置之基本原理，係利用液晶微顯示器或DMD(數位微鏡元件：Digital Micromirror Device)等空間光調變器，產生作為基礎之二維影像，利用投射光學系統將此二維影像放大投影至螢幕上。
在一般之光學式投影機，採用使用高壓水銀燈等白色光源照明液晶顯示器等空間光調變器，以透鏡將獲得之調變影像放大投影至螢幕上之方式。例如，在日本特開2004-264512號公報揭示藉由分光鏡將以超高壓水銀燈產生之白色光分成R、G、B之三原色，將此等之光導至各原色之空間光調變器，藉由正交分光稜鏡將產生之各原色之調變影像合成後投影至螢幕上之技術。
然而，高壓水銀燈等之高亮度放電燈壽命較短，利用於光學式投影機等之情形，必須頻繁地進行燈之更換。又，為了取出各原色成分之光，必須利用分光鏡等比較大型之 光學系統，因此有裝置整體大型化之缺點。因此，亦提案使用雷射等同調光源之方式。例如，在產業上廣泛利用之半導體雷射，相較於高壓水銀燈等之高亮度放電燈壽命極長。又，由於為可產生單一波長之光之光源，因此具有不需要分光鏡等分光裝置而能使裝置整體小型化之優點。
另一方面，使用雷射等同調光源之方式產生散斑之產生之新問題。散斑(speckle)係將雷射光等之同調光照射至擴散面時產生之斑點狀之花紋，若在螢幕上產生則可觀察到斑點狀之亮點不均，成為對觀察者造成生理上之不良影響之主要原因。
例如，以雷射指標指示螢幕上之1點之情形，可觀察到雷射光之點在螢幕上閃爍發光。其原因在於，在螢幕上產生散斑雜訊。使用同調光則產生散斑之原因在於，在螢幕等之擴散反射面之各部反射後之同調光因其極高之可干涉性而彼此干涉。例如，在”Speckle Phenomena in Optics,Joseph W.Goodman,Roberts & Co.,2006”有關於散斑產生之詳細理論上考察。
若為雷射指標之用途，則觀察者僅觀察到微小之點，不會產生大問題。然而，在影像顯示裝置之用途，必須在具有寬廣區域之螢幕整面顯示影像，因此若在螢幕上產生散斑，則對觀察者造成生理上之不良影響，出現不舒服等症狀。
當然，亦提案有各種用以降低此種散斑雜訊之具體方法。例如，在日本特開平6-208089號公報已揭示將雷射光照射至散射板並將自其獲得之散射光導至空間光調變器且 藉由馬達旋轉驅動散射板以降低散斑之技術。又，在日本特開2004-144936號公報已揭示在雷射光源與空間光調變器之間配置散射板並藉由使該散射板振動以降低散斑之技術。
然而，使散射板旋轉或振動需要大型之機械驅動機構，裝置整體大型化且耗電亦增加。又，此種方法中，由於藉由散射板使來自雷射光源之光散射，因此一部分之雷射光無助於影像顯示而浪費。再者，即使使散射板旋轉或振動，照明光之光軸之位置亦不變，因此無法充分抑制在螢幕之擴散面產生之散斑。
因此，本發明之目的在於提供一種在使用同調光源之投射型影像顯示裝置高效率且充分抑制散斑之產生之技術。
(1)本發明第1形態之投射型影像顯示裝置，係將光投射至螢幕上以進行影像顯示，其特徵在於，設置：空間光調變器，根據作為顯示對象之影像，對入射後之光施加與入射位置對應之調變後射出；照明單元，對空間光調變器供應照明光；以及投射光學系統，將藉由空間光調變器調變後之照明光導至螢幕，將影像投射至螢幕上；照明單元，具有：同調光源，使同調光束產生；全像記錄媒體，記錄有散射板之像；以及光束掃描裝置，將光束照射至全像記錄媒體，且以光 束對全像記錄媒體之照射位置經時變化之方式掃描；在全像記錄媒體，使用沿著既定光路照射之參照光將散射板之像作為全像記錄；同調光源，使具有能使散射板之像再生之波長之光束產生；光束掃描裝置，以光束對全像記錄媒體之照射方向成為沿著參照光之光路之方向之方式進行光束之掃描；在從全像記錄媒體獲得之散射板之再生像之產生位置配置有空間光調變器。
(2)本發明第2形態，在上述第1形態之投射型影像顯示裝置中，光束掃描裝置使光束在既定之掃描基點折曲，將折曲後之光束照射至全像記錄媒體，且藉由使光束之折曲形態經時變化，使折曲後之光束對全像記錄媒體之照射位置經時變化；在全像記錄媒體，使用收束於特定之收束點之參照光或從特定之收束點發散之參照光將散射板之像作為全像記錄；光束掃描裝置係以收束點作為掃描基點進行光束之掃描。
(3)本發明第3形態，在上述第2形態之投射型影像顯示裝置中，在全像記錄媒體，使用沿著以收束點為頂點之圓錐之側面三維地收束或發散之參照光記錄散射板之像。
(4)本發明第4形態，在上述第3形態之投射型影像顯示裝置中，光束掃描裝置具有以在包含掃描基點之平面上進行擺動運動之方式使光束折曲之功能，在全像記錄媒體 上使光束在一維方向掃描。
(5)本發明第5形態，在上述第3形態之投射型影像顯示裝置中，光束掃描裝置具有以在包含掃描基點之第1平面上進行擺動運動之方式使光束折曲之功能、及以在包含掃描基點且與第1平面正交之第2平面上進行擺動運動之方式使光束折曲之功能，在全像記錄媒體上使光束在二維方向掃描。
(6)本發明第6形態，在上述第2形態之投射型影像顯示裝置中，在全像記錄媒體，使用沿著包含收束點之平面二維地收束或發散之參照光記錄散射板之像。
(7)本發明第7形態，在上述第6形態之投射型影像顯示裝置中，光束掃描裝置具有以在包含掃描基點之平面上進行擺動運動之方式使光束折曲之功能，在全像記錄媒體上使光束在一維方向掃描。
(8)本發明第8形態，在上述第1形態之投射型影像顯示裝置中，光束掃描裝置，藉由使光束平行移動並同時照射至全像記錄媒體，使光束對全像記錄媒體之照射位置經時變化；在全像記錄媒體，使用由平行光束構成之參照光將散射板之像作為全像記錄；光束掃描裝置，從與參照光平行之方向將光束照射至全像記錄媒體以進行光束之掃描。
(9)本發明第9形態，在上述第1~第8形態之投射型影像顯示裝置中，同調光源為產生雷射束之雷射光源。
(10)本發明第10形態，在上述第1~第9形態之投射型 影像顯示裝置中，全像記錄媒體將散射板之像作為體積型全像記錄。
(11)本發明第11形態，在上述第1~第9形態之投射型影像顯示裝置中，全像記錄媒體將散射板之像作為表面起伏型全像記錄。
(12)本發明第12形態，在上述第1~第9形態之投射型影像顯示裝置中，記錄在全像記錄媒體之全像為計算機合成全像。
(13)本發明第13形態，在上述第1~第9形態之投射型影像顯示裝置中，記錄在全像記錄媒體之全像為傅立葉轉換全像。
(14)本發明第14形態，在上述第1~第9形態之投射型影像顯示裝置中，記錄在全像記錄媒體之全像為反射型全像，將光束之反射繞射光作為照明光使用。
(15)本發明第15形態，在上述第1~第9形態之投射型影像顯示裝置中，記錄在全像記錄媒體之全像為透射型全像，將光束之透射繞射光作為照明光使用。
(16)本發明第16形態，在上述第1~第15形態之投射型影像顯示裝置中，作為光束掃描裝置，係使用掃描型鏡元件、全反射稜鏡、折射稜鏡、或電氣光學晶體。
(17)本發明第17形態，在上述第1~第16形態之投射型影像顯示裝置中，空間光調變器係藉由透射型或反射型液晶顯示器、透射型或反射型LCOS元件、或數位微鏡元件構成。
(18)本發明第18形態，在上述第1~第17形態之投射 型影像顯示裝置中，投射光學系統進行對螢幕之觀察面側投射影像之前方投射。
(19)本發明第19形態，在上述第1~第18形態之投射型影像顯示裝置中，同調光源具有產生分別具有三原色之各波長之單色光之雷射束之3台雷射光源、及將該等3台雷射光源產生之雷射束合成以產生合成光束之光合成器；光束掃描裝置，使光合成器產生之合成光束在全像記錄媒體上掃描；在全像記錄媒體，以藉由3台雷射光源產生之各雷射束分別獲得再生像之方式，將散射板之像作為3種全像記錄；空間光調變器係設成具有配置在空間上之像素排列，三原色之任一原色與各像素產生對應，具有對各像素獨立地進行光之調變之功能，且在各像素之位置設有分別對應之原色之濾光器。
(20)本發明第20形態，在上述第1~第18形態之投射型影像顯示裝置中，設置：第1空間光調變器，根據具有第1原色成分之第1影像進行調變；第1照明單元，對第1空間光調變器供應具有與第1原色對應之波長之第1照明光；第2空間光調變器，根據具有第2原色成分之第2影像進行調變；第2照明單元，對第2空間光調變器供應具有與第2原色對應之波長之第2照明光；第3空間光調變器，根據具有第3原色成分之第3影像 進行調變；以及第3照明單元，對第3空間光調變器供應具有與第3原色對應之波長之第3照明光；投射光學系統將藉由第1空間光調變器調變後之照明光、藉由第2空間光調變器調變後之照明光、藉由第3空間光調變器調變後之照明光導至螢幕，將第1影像、第2影像、第3影像重疊投射至螢幕。
(21)本發明第21形態，在上述第1~第18形態之投射型影像顯示裝置中，設置：第1空間光調變器，根據具有第1原色成分之第1影像進行調變；第2空間光調變器，根據具有第2原色成分之第2影像進行調變；以及第3空間光調變器，根據具有第3原色成分之第3影像進行調變；同調光源具有產生具有與第1原色對應之波長之第1雷射束之第1雷射光源、產生具有與第2原色對應之波長之第2雷射束之第2雷射光源、產生具有與第3原色對應之波長之第3雷射束之第3雷射光源、及將該等3台雷射光源產生之雷射束合成以產生合成光束之光合成器；光束掃描裝置，使光合成器產生之合成光束在全像記錄媒體上掃描；在全像記錄媒體，以藉由3台雷射光源產生之各雷射束分別獲得再生像之方式，將散射板之像作為3種全像記錄；照明單元進一步具有切換裝置，該切換裝置進行將從 全像記錄媒體獲得之照明光在第1期間供應至第1空間光調變器、在第2期間供應至第2空間光調變器、在第3期間供應至第3空間光調變器之分時供應動作；第1雷射光源在第1期間產生第1雷射束，第2雷射光源在第2期間產生第2雷射束，第3雷射光源在第3期間產生第3雷射束。
(22)本發明第22形態，在上述第1~第18形態之投射型影像顯示裝置中，空間光調變器進行分時調變動作，該分時調變動作，在第1期間根據具有第1原色成分之第1影像進行調變，在第2期間根據具有第2原色成分之第2影像進行調變，在第3期間根據具有第3原色成分之第3影像進行調變；同調光源具有產生具有與第1原色對應之波長之第1雷射束之第1雷射光源、產生具有與第2原色對應之波長之第2雷射束之第2雷射光源、產生具有與第3原色對應之波長之第3雷射束之第3雷射光源、及將該等3台雷射光源產生之雷射束合成以產生合成光束之光合成器；光束掃描裝置，使光合成器產生之合成光束在全像記錄媒體上掃描；在全像記錄媒體，以藉由3台雷射光源產生之各雷射束分別獲得再生像之方式，將散射板之像作為3種全像記錄；第1雷射光源在第1期間產生第1雷射束，第2雷射光源在第2期間產生第2雷射束，第3雷射光源在第3期間產生第3雷射束。
(23)本發明第23形態之空間光調變器之照明方法，係 在對空間光調變器供應照明光並將調變後之照明光投影至螢幕以進行影像顯示之投射型影像顯示裝置照明空間光調變器，其特徵在於，進行：準備階段，藉由將散射板之像作為全像記錄在記錄用媒體上以作成全像記錄媒體；以及照明階段，在散射板之再生像之產生位置配置有空間光調變器之狀態下，以將同調光束照射至全像記錄媒體上且使照射位置經時變化之方式使光束在全像記錄媒體上掃描；在準備階段，將同調之照明光照射至散射板，將從散射板獲得之散射光作為物體光使用，沿著既定光路照射記錄用媒體，將與照明光相同波長之同調光作為參照光使用，將由物體光與參照光形成之干涉條紋記錄在記錄用媒體以作成全像記錄媒體；在照明階段，係以具有能使散射板之像再生之波長之光束通過沿著參照光之光路之光路朝向全像記錄媒體上之照射位置之方式進行掃描。
(24)本發明第24形態，在上述第23形態之投射型影像顯示裝置之空間光調變器之照明方法中，在準備階段，藉由使用在既定收束點之位置具有焦點之凸透鏡使大致平行之同調光之光束聚光，產生在收束點三維地收束之參照光或從收束點三維地發散之參照光，使用產生之參照光進行干涉條紋之記錄。
(25)本發明第21形態，在上述第23形態之投射型影像顯示裝置之空間光調變器之照明方法中，在準備階段，藉 由使用具有與既定聚光軸平行之中心軸之圓柱狀透鏡使大致平行之同調光之光束聚光於聚光軸上，產生在聚光軸上之點二維地收束之參照光或從聚光軸上之點二維地發散之參照光，使用產生之參照光進行干涉條紋之記錄。
(26)本發明第26形態，在上述第23形態之投射型影像顯示裝置之空間光調變器之照明方法中，在準備階段，使用由平行光束構成之參照光進行干涉條紋之記錄。
(27)本發明第27形態，在上述第23~第26形態之投射型影像顯示裝置之空間光調變器之照明方法中，藉由使用假想之散射板之模擬運算執行準備階段之程序，將計算機合成全像記錄在全像記錄媒體。
(28)本發明第28形態，在上述第27形態之投射型影像顯示裝置之空間光調變器之照明方法中，作為假想之散射板，係使用多數個點光源在平面上排列成格子狀之模型。
(29)本發明第29形態之投射型影像顯示裝置，係將光投射至螢幕上以進行影像顯示，其特徵在於，設置：空間光調變器，根據作為顯示對象之影像，對入射後之光施加與入射位置對應之調變後射出；照明單元，對空間光調變器供應照明光；以及投射光學系統，將藉由空間光調變器調變後之照明光導至螢幕，將影像投射至螢幕上；照明單元，具有：同調光源，使同調光束產生；微透鏡陣列，係由多數個個別透鏡之集合體構成；以及 光束掃描裝置，將光束照射至微透鏡陣列，且以光束對微透鏡陣列之照射位置經時變化之方式掃描；構成微透鏡陣列之個別透鏡分別具有使從光束掃描裝置照射之光折射以在空間光調變器之受光面上形成既定照射區域之功能，且藉由任一個個別透鏡形成之照射區域皆在受光面上成為大致相同之共通區域。
(30)本發明第30形態，在上述第29形態之投射型影像顯示裝置中，光束掃描裝置使光束在既定掃描基點折曲並照射至微透鏡陣列且使光束之折曲形態經時變化，藉此使折曲後之光束對微透鏡陣列之照射位置經時變化；構成微透鏡陣列之個別透鏡分別使從掃描基點射入後之光折射，在空間光調變器之受光面上形成共通之照射區域。
(31)本發明第31形態之投射型影像顯示裝置，係將光投射至螢幕上以進行影像顯示，其特徵在於，設置：空間光調變器，根據作為顯示對象之影像，對入射後之光施加與入射位置對應之調變後射出；照明單元，對空間光調變器供應照明光；以及投射光學系統，將藉由空間光調變器調變後之照明光導至螢幕，將影像投射至螢幕上；照明單元，具有：同調光源，使同調光束產生；光束掃描裝置，藉由控制光束之方向或位置或其雙方以進行光束掃描；以及光擴散元件，使射入之光束擴散並射出； 光束掃描裝置，將同調光源產生之光束朝向光擴散元件射出，且以光束對光擴散元件之入射位置經時變化之方式掃描；光擴散元件具有使射入之光束擴散以在空間光調變器之受光面上形成既定照射區域之功能，且與光束之入射位置無關地，形成之照射區域在受光面上成為大致相同之共通區域。
A1,A2‧‧‧剖面
A1E,A2E,A3E,AnE‧‧‧結束區域
A1S,A2S,A3S,AnS‧‧‧開始區域
a1,a2,a3,a4‧‧‧區域
B‧‧‧掃描基點
C‧‧‧點
D‧‧‧點光源
E1,E2‧‧‧端點
G1,G2‧‧‧點
I‧‧‧照射區域
Lobj‧‧‧物體光
Lref‧‧‧參照光
Lrep‧‧‧再生用照明光
L12,L22‧‧‧平行光束
L23‧‧‧照射光
L24‧‧‧光
L30‧‧‧散射光
L31,L32,L33‧‧‧物體光
L45,L46,Ldif‧‧‧繞射光
L10,L11,L20,L21,L50,L60,L61,L62,L65‧‧‧光束
L300‧‧‧投影光
L(B)‧‧‧藍色雷射束
L(G)‧‧‧綠色雷射束
L(R)‧‧‧紅色雷射束
L(R,G,B)‧‧‧合成光束
P,P1,P2‧‧‧點
Q‧‧‧著眼點
Q1,Q2,Q3‧‧‧物體點
R‧‧‧受光面
S1,S2‧‧‧剖面
10‧‧‧同調光源
11,21‧‧‧反射鏡
12,22‧‧‧束放大器
15,16‧‧‧分光稜鏡
20‧‧‧分束器
23,25‧‧‧凸透鏡
24‧‧‧圓柱狀透鏡
30‧‧‧散射板
30’‧‧‧假想之散射板
35‧‧‧像
40‧‧‧全像感光媒體
40’‧‧‧假想之記錄面
45,46,85‧‧‧全像記錄媒體
48‧‧‧微透鏡陣列
48-1,48-2‧‧‧個別透鏡
50‧‧‧同調光源
50B‧‧‧藍色雷射光源
50G‧‧‧綠色雷射光源
50R‧‧‧紅色雷射光源
60,65‧‧‧光束掃描裝置
66‧‧‧可動反射鏡
70‧‧‧照明對象物
90‧‧‧媒體
95‧‧‧準備用全像記錄媒體
100,100R,100G,100B,110,120‧‧‧照明單元
200,200R,200G,200B‧‧‧空間光調變器
250‧‧‧濾光器
300‧‧‧投射光學系統
350‧‧‧正交分光稜鏡
400‧‧‧螢幕
圖1係顯示作成本發明之投射型影像顯示裝置之構成要素即全像記錄媒體之程序之光學系統的配置圖。
圖2係顯示圖1所示之程序中參照光L23之剖面S1與全像感光媒體40之位置關係的俯視圖。
圖3係顯示圖1所示之程序中參照光L23之另一剖面S2與全像感光媒體40之位置關係的俯視圖。
圖4係圖1所示之光學系統中散射板30及全像感光媒體40之周圍的部分放大圖。
圖5係顯示使用以圖1所示之程序作成之全像記錄媒體45使散射板之像35再生之程序的圖。
圖6係顯示對以圖1所示之程序作成之全像記錄媒體45僅照射1條光束使散射板之像35再生之程序的圖。
圖7係顯示對以圖1所示之程序作成之全像記錄媒體45僅照射1條光束使散射板之像35再生之程序的另一圖。
圖8係顯示圖6及圖7所示之再生程序中光束之照射位置的俯視圖。
圖9係顯示本發明之基本實施形態之投射型影像顯示 裝置所使用之照明單元100之構成的側視圖。
圖10係顯示使用圖9所示之照明單元100照明照明對象物70之狀態的側視圖。
圖11係顯示使用圖9所示之照明單元100之投射型影像顯示裝置之構成的俯視圖。
圖12係顯示圖9所示之照明單元100中全像記錄媒體45上之光束之掃描形態之第1例的俯視圖。
圖13係顯示圖9所示之照明單元100中全像記錄媒體45上之光束之掃描形態之第2例的俯視圖。
圖14係顯示圖9所示之照明單元100中全像記錄媒體45上之光束之掃描形態之第3例的俯視圖。
圖15係顯示圖9所示之照明單元100中全像記錄媒體45上之光束之掃描形態之第4例的俯視圖。
圖16係顯示使用帶狀之全像記錄媒體85之情形之光束之掃描形態的俯視圖。
圖17係顯示作成圖16所示之帶狀之全像記錄媒體85之程序之光學系統的配置圖。
圖18係顯示以CGH之方法作成本發明之投射型影像顯示裝置之構成要素即全像記錄媒體之原理的側視圖。
圖19係圖18所示之假想之散射板30’的前視圖。
圖20係顯示藉由本發明獲得之散斑之降低效果之實驗結果的表。
圖21係顯示藉由本發明之投射型影像顯示裝置顯示彩色影像之情形使用之光源之構成例的圖。
圖22係顯示藉由圖21所示之光源顯示彩色影像之情形 使用之空間光調變器200及濾光器250的俯視圖。
圖23係顯示藉由本發明之投射型影像顯示裝置顯示彩色影像之另一構成例的圖。
圖24係顯示使用收束參照光作成反射型之全像記錄媒體之程序的側視圖。
圖25係顯示以圖24所示之方法作成後之反射型之全像記錄媒體45之再生程序的側視圖。
圖26係顯示使用收束參照光作成透射型之全像記錄媒體之程序的側視圖。
圖27係顯示以圖26所示之方法作成後之透射型之全像記錄媒體45之再生程序的側視圖。
圖28係顯示使用發散參照光作成全像記錄媒體之情形之準備程序的側視圖。
圖29係顯示以圖28之準備程序作成後之準備用全像記錄媒體95之再生程序的側視圖。
圖30係顯示使用發散參照光作成反射型之全像記錄媒體之程序的側視圖。
圖31係顯示使用發散參照光作成透射型之全像記錄媒體之程序的側視圖。
圖32係顯示使用發散參照光作成全像記錄媒體之情形之另一準備程序的側視圖。
圖33係顯示以圖32之準備程序作成後之準備用全像記錄媒體95之再生程序的側視圖。
圖34係顯示作成本發明之變形例之投射型影像顯示裝置之構成要素即全像記錄媒體之程序之光學系統的配置 圖。
圖35係顯示本發明之變形例之投射型影像顯示裝置所使用之照明單元110之基本構成的側視圖。
圖36係顯示本發明之另一變形例之投射型影像顯示裝置所使用之照明單元120之基本構成的側視圖。
圖37係顯示圖36所示之照明單元120之動作原理的側視圖。
<<<§1.用於本發明之全像記錄媒體>>>
首先，說明作為本發明一實施形態之投射型影像顯示裝置之構成要素使用之全像記錄媒體之特徵。圖1係顯示作成此全像記錄媒體之程序之光學系統的配置圖。藉由此光學系統，作成記錄有散射板之像之全像記錄媒體。
圖之右上所示之同調光源10係產生同調光束L10之光源，實際上，使用產生剖面為圓形之單色雷射光之雷射光源。此雷射光源產生之同調光束L10被分束器20分成2束。亦即，光束L10之一部分直接透射過分束器20而導向圖之下方，其餘一部分被分束器20反射而作為光束L20導向圖之左方。
透射過分束器20之光束L10可達成產生散射板之物體光Lobj之功能。亦即，往圖之下方行進之光束L10被反射鏡11反射成為光束L11，再者，藉由束放大器12使徑放大，構成平行光束L12，照射至散射板30之右側之面之整個區域。散射板30為具有使照射之光散射之性質之板，一般而言被稱為光學擴散板。此處所示之實施例之情形，使用在 內部混練有用以使光散射之微小粒子(光之散射體)之透射型散射板(例如，蛋白石玻璃板)。是以，如圖示，照射至散射板30之右側之面之平行光束L12，透射過散射板30從左側之面作為散射光L30射出。此散射光L30構成散射板30之物體光Lobj。
另一方面，被分束器20反射之光束L20可達成產生參照光Lref之功能。亦即，從分束器20往圖之左方行進之光束L20被反射鏡21反射成為光束L21，接著，藉由束放大器22使徑放大，構成平行光束L22，被以點C為焦點之凸透鏡23折射後照射至全像感光媒體40。此外，平行光束L22即使不是嚴密之平行光線之集合，只要是大致平行光線之集合，則實用上無問題。全像感光媒體40為用於記錄全像像之感光性媒體。至此全像感光媒體40之照射光L23構成參照光Lref。
其結果，在全像感光媒體40照射有散射板30之物體光Lobj與參照光Lref。此處，物體光Lobj與參照光Lref皆為以同調光源10(雷射光源)產生之具有相同波長λ之同調光，因此在全像感光媒體40記錄有兩者之干涉條紋。亦即，在全像感光媒體40，散射板30之像係作為全像記錄。
圖2係顯示圖1所示之參照光L23(Lref)之剖面S1與全像感光媒體40之位置關係的俯視圖。藉由束放大器22使徑放大之平行光束L22具有圓形剖面，因此以凸透鏡23聚光之參照光Lref收束於以透鏡之焦點C為頂點之圓錐狀。然而，圖1所示之例，全像感光媒體40係配置成相對此圓錐之中心軸傾斜，因此以全像感光媒體40之表面切斷參照光 L23(Lref)後之剖面S1如圖2所示成為橢圓。
如上述，圖2所示之例，參照光Lref僅照射至全像感光媒體40之全區域之中、圖中斜線所示之區域內，因此散射板30之全像成為僅記錄在施加此斜線之區域內。當然，若藉由束放大器22產生使徑更大之平行光束L22，使用徑更大之凸透鏡23，則如圖3所示之例，在參照光Lref之剖面S2內亦可包含全像感光媒體40。此情形，如圖中施加斜線般，散射板30之全像記錄在全像感光媒體40之整面。在作成用於本發明之全像記錄媒體之狀況下，以圖2、圖3之任一形態進行記錄皆可。
接著，進一步詳細說明散射板30之像記錄在全像感光媒體40上之光學程序。圖4係圖1所示之光學系統中散射板30及全像感光媒體40之周圍的部分放大圖。如上述，參照光Lref係以具有焦點C之凸透鏡23將具有圓形剖面之平行光束L22聚光者，收束於以焦點C為頂點之圓錐狀。因此，以下，將此焦點C稱為收束點。照射至全像感光媒體40之參照光L23(Lref)，如圖示，成為收束於此收束點C之光。
另一方面，從散射板30發出之光(物體光Lobj)為散射光，因此朝向各種方向。例如，如圖示，若在散射板30之左側面之上端考慮物體點Q1，則從此物體點Q1往四面八方射出散射光。同樣地，從任意之物體點Q2或Q3亦往四面八方射出散射光。是以，若著眼於全像感光媒體40內之任意之點P1，則成為記錄來自物體點Q1,Q2,Q3之物體光L31,L32,L33與朝向收束點C之參照光Lref之干涉條紋之 資訊。當然，實際上，散射板30上之物體點不僅Q1,Q2,Q3，因此來自散射板30上之所有物體點之資訊同樣地係作為與參照光Lref之干涉條紋之資訊記錄。亦即，在圖示之點P1記錄散射板30之所有資訊。又，同樣地，在圖示之點P2亦記錄散射板30之所有資訊。以上述方式，在全像感光媒體40內之任一部分皆記錄散射板30之所有資訊。此為全像之本質。
接著，以下，將以此種方法記錄有散射板30之資訊之全像感光媒體40稱為全像記錄媒體45。為了使此全像記錄媒體45再生以得到散射板30之全像再生像，只要將與用在記錄時之光相同波長之同調光從與記錄時之參照光Lref對應之方向作為再生用照明光照射即可。
圖5係顯示使用以圖4所示之程序作成之全像記錄媒體45使散射板之像35再生之程序的圖。如圖示，對全像記錄媒體45從下方照射再生用照明光Lrep。此再生用照明光Lrep係從位於收束點C之點光源作為球面波發散之同調光，其一部分如圖示放大成圓錐狀並同時成為照射全像記錄媒體45之光。又，此再生用照明光Lrep之波長與全像記錄媒體45之記錄時之波長(亦即，圖1所示之同調光源10產生之同調光之波長)相同。
此處，圖5所示之全像記錄媒體45與收束點C之位置關係與圖4所示之全像感光媒體40與收束點C之位置關係完全相同。是以，圖5所示之再生用照明光Lrep與逆向行進圖4所示之參照光Lref之光路之光對應。若將滿足此種條件之再生用照明光Lrep照射至全像記錄媒體45，則藉由 其繞射光L45(Ldif)獲得散射板30之全像再生像35(圖中以虛線顯示)。圖5所示之全像記錄媒體45與再生像35之位置關係與圖4所示之全像感光媒體40與散射板30之位置關係完全相同。
如上述，將任意物體之像作為全像記錄並使其再生之技術係一直以來實用化之公知技術。又，在作成利用於一般用途之全像記錄媒體之情形，作為參照光Lref係使用平行光束。使用由平行光束構成之參照光Lref記錄之全像，由於在再生時亦只要利用由平行光束構成之再生用照明光Lrep即可，因此方便性優異。
相對於此，如圖4所示，若將收束在收束點C之光作為參照光Lref利用，則在再生時，如圖5所示，必須將從收束點C發散之光作為再生用照明光Lrep使用。實際上，為了獲得圖5所示之再生用照明光Lrep，必須將透鏡等之光學系統配置在特定位置。又，若再生時之全像記錄媒體45與收束點C之位置關係與記錄時之全像感光媒體40與收束點C之位置關係不一致，則無法獲得正確之再生像35，因此限定再生時之照明條件(若使用平行光束再生之情形，照明條件只要照射角度滿足即可)。
根據上述理由，使用收束在收束點C之參照光Lref作成之全像記錄媒體並不適於一般用途。儘管如此，在此處所示之實施形態，將收束在收束點C之光作為參照光Lref使用之原因為使再生時進行之光束掃描變容易。亦即，圖5中，為了方便說明，顯示使用從收束點C發散之再生用照明光Lrep產生散射板30之再生像35之方法，但本發明中， 實際上，不進行如圖示使用放大成圓錐狀之再生用照明光Lrep之再生。替代此，採用使光束掃描之方法。以下，詳細說明此方法。
圖6係顯示對以圖4所示之程序作成之全像記錄媒體45僅照射1條光束使散射板30之像35再生之程序的圖。亦即，在此例，僅從收束點C朝向媒體內之1點P1之1條光束L61賦予為再生用照明光Lrep。當然，光束L61為具有與記錄時之光相同波長之同調光。如圖4所說明，在全像記錄媒體45內之任意之點P1記錄有散射板30整體之資訊。是以，若對圖6之點P1之位置以與記錄時使用之參照光Lref對應之條件照射再生用照明光Lrep，則能僅使用記錄在此點P1附近之干涉條紋產生散射板30之再生像35。圖6係顯示藉由來自點P1之繞射光L45(Ldif)使再生像35再生後之狀態。
另一方面，圖7係僅從收束點C朝向媒體內之另一點P2之1條光束L62賦予為再生用照明光Lrep之例。此情形，在點P2亦記錄有散射板30整體之資訊，因此若對點P2之位置以與記錄時使用之參照光Lref對應之條件照射再生用照明光Lrep，則能僅使用記錄在此點P2附近之干涉條紋產生散射板30之再生像35。圖7係顯示藉由來自點P2之繞射光L45(Ldif)使再生像35再生後之狀態。圖6所示之再生像35及圖7所示之再生像35皆為以相同散射板30為原影像者，因此理論上成為在相同位置產生之相同再生像。
圖8係顯示圖6及圖7所示之再生程序中光束之照射位置的俯視圖。圖8之點P1與圖6之點P1對應，圖8之點 P2與圖7之點P2對應。A1,A2分別顯示再生用照明光Lrep之剖面。剖面A1,A2之形狀及大小取決於光束L61,L62之剖面之形狀及大小。又，亦取決於全像記錄媒體45上之照射位置。此處，為了方便雖顯示圓形之剖面A1,A2，但實際上，使用具有圓形剖面之光束L61,L62之情形，剖面形狀與照射位置對應成為扁平之橢圓。
如上述，在圖8所示之點P1附近與點P2附近分別記錄之干涉條紋之內容完全不同，但對任一點照射作為再生用照明光Lrep之光束之情形，皆在相同位置獲得相同之再生像35。其原因在於，再生用照明光Lrep為從收束點C朝向各點P1,P2之光束，因此對任一點皆賦予與圖4所示之記錄時之參照光Lref之方向對應之方向之再生用照明光Lrep。
圖8中雖僅例示2點P1,P2，但當然就全像記錄媒體45上之任意之點而言皆可謂相同。是以，對全像記錄媒體45上之任意之點照射光束之情形，只要該光束為來自收束點C之光，則在相同位置獲得相同之再生像35。不過，如圖2所示，僅在全像感光媒體40之一部分之區域(圖中施加斜線顯示之區域)記錄有全像之情形，可獲得再生像35只限於對該區域內之點照射有光束之情形。
其結果，此處所述之全像記錄媒體45為使用在特定之收束點C收束之參照光Lref將散射板30之像作為全像記錄之媒體，具有若將通過此收束點C之光束作為再生用照明光Lrep照射至任意之位置則產生散射板30之再生像35之特徵。是以，作為再生用照明光Lrep，若使通過收束點C之光束在全像記錄媒體45上掃描，則藉由從各照射部位獲 得之繞射光Ldif使相同之再生像35在相同位置再生。
<<<§2.本發明之基本實施形態之投射型影像顯示裝置>>>
本發明之特徵在於在投射型影像顯示裝置採用具有散斑抑制功能之特有之照明單元之點。因此，首先，參照圖9之側視圖說明本發明之基本實施形態之投射型影像顯示裝置採用之照明單元100之構成。如圖示，此照明單元100係藉由全像記錄媒體45、同調光源50、光束掃描裝置60構成。
此處，全像記錄媒體45為具有在§1所述之特徵之媒體，記錄有散射板30之像35。又，同調光源50係使具有與作成全像記錄媒體45時使用之光(物體光Lobj及參照光Lref)之波長相同波長之同調光束L50產生之光源。
另一方面，光束掃描裝置60係以使同調光源50產生之光束L50在既定之掃描基點B折曲並照射至全像記錄媒體45且藉由使光束50之折曲形態經時變化以使折曲後之光束L60對全像記錄媒體45之照射位置經時變化之方式掃描之裝置。此種裝置，一般而言，作為掃描型鏡元件係公知之裝置。在圖中，為了方便說明，以一點鏈線顯示在時刻t1之折曲形態，以二點鏈線顯示在時刻t2之折曲形態。亦即，在時刻t1，光束L50在掃描基點B折曲，作為光束L60(t1)照射至全像記錄媒體45之點P(t1)，但在時刻t2，光束L50作為在掃描基點B折曲後之光束L60(t2)照射至全像記錄媒體45之點P(t2)。
在圖中，為了方便說明，僅顯示在時刻t1、t2之2個 時點之折曲形態，但實際上，在時刻t1~t2之期間，光束之折曲方向平滑地變化，光束L60對全像記錄媒體45之照射位置以圖之點P(t1)~P(t2)之方式逐漸移動。亦即，在時刻t1~t2之期間，光束L60之照射位置在全像記錄媒體45上以點P(t1)~P(t2)之方式掃描。
此處，若使掃描基點B之位置與圖4所示之收束點C之位置一致(亦即，若使圖9之全像記錄媒體45與掃描基點B之位置關係與圖4中全像感光媒體40與收束點C之位置關係相同)，則在全像記錄媒體45之各照射位置，光束L60成為照射至與圖4所示之參照光Lref對應之方向(逆向行進圖4所示之參照光Lref之光路之方向)。是以，光束L60，在全像記錄媒體45之各照射位置，作用為用以使記錄在此之全像再生之正確之再生用照明光Lrep。
例如，在時刻t1，藉由來自點P(t1)之繞射光L45(t1)產生散射板30之再生像35，在時刻t2，藉由來自點P(t2)之繞射光L45(t2)產生散射板30之再生像35。當然，在時刻t1~t2之期間，亦藉由來自光束L60照射之各位置之繞射光同樣地產生散射板30之再生像35。亦即，光束L60，只要為從掃描基點B朝向全像記錄媒體45之光，則即使光束L60照射至全像記錄媒體45上之任何位置，亦藉由來自照射位置之繞射光在相同位置產生相同之再生像35。
引起此種現象之原因在於，如圖4所示，在全像記錄媒體45，使用在特定之收束點C收束之參照光L23將散射板30之像作為全像記錄，光束掃描裝置60以此收束點C作為掃描基點B進行光束60之掃描。當然，即使停止光束掃描 裝置60之掃描，將光束L60之照射位置固定在全像記錄媒體45上之1點，在相同位置持續產生相同之再生像35亦不會改變。儘管如此，使光束60掃描係為了抑制散斑雜訊，無其他原因。
圖10係顯示使用圖9所示之照明單元100照明照明對象物70之狀態的側視圖。照明單元100係將從全像記錄媒體45獲得之散射板之像35之再生光作為照明光使用之裝置。此處，為了以照明單元100照明照明對象物70之左側之面，如圖示，考慮在照明對象物70之左側面與散射板之再生像35之左側面一致之位置配置有照明對象物70之情形。此情形，照明對象物70之左側面成為受光面R，來自全像記錄媒體45之繞射光照射至此受光面R。
因此，在此受光面R上設定任意之著眼點Q，可慮到達此著眼點Q之繞射光為何者。首先，在時刻t1，從同調光源50射出之光束L50，如圖中一點鏈線所示在掃描基點B折曲，作為光束L60(t1)照射至點P(t1)。接著，來自點P(t1)之繞射光L45(t1)到達著眼點Q。另一方面，在時刻t2，從同調光源50射出之光束L50，如圖中二點鏈線所示在掃描基點B折曲，作為光束L60(t2)照射至點P(t2)。接著，來自點P(t2)之繞射光L45(t2)到達著眼點Q。
其結果，藉由此種繞射光，在著眼點Q之位置恆產生與散射板30在著眼點Q之位置對應之再生像，但對著眼點Q之繞射光之入射角在時刻t1與時刻t2不同。亦即，使光束L60掃描之情形，形成在受光面R上之再生像35雖不變，但到達受光面R上之各點之繞射光之入射角度經時變化。 此種入射角度之時間變化在降低散斑之點上具有很大的貢獻。
如上述，若使用同調光則產生散斑之原因在於，在受光面R之各部反射之同調光因其極高之可干涉性而彼此干涉。然而，本發明中，藉由光束L60之掃描，繞射光對受光面R之各部之入射角度經時變動，因此干涉之形態亦經時變動，成為具有多重度。因此，能使散斑之產生主要原因在時間上分散，緩和恆常觀察到對生理上造成不良影響之斑點狀之花紋之事態。此為圖10所示之照明單元100具有之有利特徵。
本發明之投射型影像顯示裝置為使用具有上述特徵之照明單元100進行對空間光調變器之照明以在螢幕上進行影像顯示之裝置。以下，參照圖11所示之俯視圖說明其構成及動作。
如圖11所示，此投射型影像顯示裝置具備照明單元100、空間光調變器200、及投射光學系統300，具有在螢幕400上進行影像顯示之功能。照明單元100為圖9及圖10所示之照明單元100，圖11中，空間光調變器200相當於照明對象物70。此外，圖9、圖10中，雖將照明單元100顯示為側視圖，但圖11中為了方便說明顯示投射型影像顯示裝置之俯視圖。是以，圖11所示之照明單元100係配置成從上面觀察圖9、圖10所示之照明單元100之各構成要素時成為圖示之狀態。
空間光調變器200配置在適於接受來自此照明單元100之照明之位置。若進一步具體說明，以在配置有空間光調 變器200之位置產生散射板30之全像再生像35之方式調整照明單元100與空間光調變器200之位置關係。是以，空間光調變器200與再生像35在空間上佔據相同位置。
作為空間光調變器200，例如若使用透射型之液晶微顯示器，則可在此顯示器之畫面上獲得調變影像。或者，將透射型之LCOS(Liquid Crystal On Silicon)元件作為空間光調變器200使用亦可。若將以上述方式獲得之調變影像藉由投射光學系統300往螢幕400投射，則在螢幕400上顯示放大之調變影像。此為此處所示之投射型影像顯示裝置之基本動作原理。
此外，作為空間光調變器200，使用反射型之液晶微顯示器或反射型之LCOS(Liquid Crystal On Silicon)元件亦可。此情形，圖11中，以照明單元100能從空間光調變器200之斜上方照射光之方式變更各構成要素之配置，將來自空間光調變器200之反射光藉由投射光學系統300往螢幕400投射即可。利用上述反射光之情形，作為空間光調變器200使用DMD(數位微鏡元件：Digital Micromirror Device)等MEMS元件亦可。
如上述，在利用雷射等同調光源之習知一般之投射型影像顯示裝置，產生在螢幕上產生散斑之問題。相對於此，圖11所示之裝置，可大幅抑制在螢幕上產生之散斑。其第1原因在於，記錄在全像紀錄媒體45之散射板之像重疊於空間光調變器200之位置，作為全像再生實像35產生，第2原因在於，此全像再生實像35係藉由光束掃描產生之像。以下，詳細說明此等原因。
空間光調變器200，相對於液晶微顯示器、DMD、LCOS等實在之裝置，全像再生實像35為光學之再生像。是以，兩者可在相同空間上重複配置。圖11中雖僅描繪實在之空間光調變器200，但在此相同之空間位置重疊有藉由全像記錄媒體45再生之散射板之全像再生實像35。
然而，以上述方式獲得之全像再生實像35之實體，係藉由形成在全像記錄媒體45上之干涉條紋繞射之同調光，空間光調變器200，接受上述同調光之照明並同時產生既定調變影像。例如，作為空間光調變器200，使用透射型之液晶微顯示器之情形，作為透射過顯示器之照明光之濃淡圖案可獲得調變影像。
投射光學系統300具有將以上述方式在空間光調變器200上獲得之調變影像投射至螢幕400上之功能。作為空間光調變器200，若為使用透射型之液晶微顯示器之情形，則形成在此顯示器上調變影像放大並投射至螢幕400上，以進行影像顯示。
投射光學系統300若為具有將在空間光調變器200上獲得之調變影像投射至螢幕400上之功能之光學系統，則使用何者皆可。圖中，為了方便說明，將投射光學系統300以一片透鏡顯示，但一般而言，係藉由複數片透鏡構成以能調節焦點距離。此外，圖示之例為將視點置於螢幕400之前方(圖11中螢幕400之下方)觀察之前方投射型之裝置，但作為將視點置於螢幕400之對側(圖11中螢幕400之上方)觀察之後方投射型之裝置(所謂後投影機裝置)利用亦可。
一般而言，在投射型影像顯示裝置產生之散斑，有起 因於照明光之光源側產生之散斑與起因於螢幕側產生之散斑。前者為已包含在空間光調變器上之照明光之散斑，為根據光源側之主要原因產生者。另一方面，後者為起因於螢幕上之散射產生之散斑。
在上述日本特開平6-208089號公報或日本特開2004-144936號公報揭示之技術，在光源側將照明光照射至散射板，使此散射板旋轉驅動或振動以降低光源側之散斑。然而，在此方法，起因於光源側產生之散斑雖降低，但無法使起因於螢幕側產生之散斑降低。又，使散射板旋轉或振動需要大型之機械驅動系統之問題，已如上述。
本發明中，能使起因於光源側產生之散斑與起因於螢幕側產生之散斑之雙方降低。首先，起因於光源側產生之散斑降低之原因在於，對空間光調變器200之照明係藉由散射板之全像再生實像35進行。藉由空間光調變器200產生之調變影像接受散射板之全像像35之照明。原本全像像35之各點係藉由來自全像記錄媒體45之各點之光構成，因此進行關於光之照射角度之多重化。因此，作為對空間光調變器200之照明手段，藉由採用散射板之全像再生實像35，可謀求起因於光源側產生之散斑之降低。
在本發明使用之照明單元100，如圖11所示，使光束L60對全像記錄媒體45掃描以獲得再生像35，但在降低起因於光源側產生之散斑，不一定要進行光束之掃描。亦即，即使使光束L65靜止，僅持續照射全像記錄媒體45之一個部位，亦產生藉由來自記錄在接受光束65之照射之點區域(此處所示之例之情形，直徑1mm之圓形區域)之干涉條紋 之各部之繞射光多重化之再生像35，因此可獲得起因於光源側產生之散斑之降低效果。
儘管如此，本發明中，刻意進行光束L65之掃描之原因在於，降低起因於螢幕側產生之散斑。以下，參照圖11說明此點。
此圖11中，為了方便說明，以一點鍊線顯示在時刻t1之光之光路，以二點鍊線顯示在時刻t2之光之光路。亦即，在時刻t1，光束L50在掃描基點B折曲，作為光束L60(t1)照射至全像記錄媒體45之點P(t1)。接著，根據記錄在此點P(t1)附近之(光束之點內)之干涉條紋，在空間光調變器200之位置形成散射板之再生像35。圖中以一點鍊線顯示之光L45(t1)表示用以形成上述再生像35之兩端點E1,E2之繞射光。
此繞射光L45(t1)，在透射過空間光調變器200之後，通過投射光學系統300，如圖中一點鏈線所示，作為投影光L300(t1)往螢幕400上照射。圖中所示之點G1,G2分別為與再生像35之兩端點E1,E2對應之投影點。
接著，考慮在時刻t2之光之動作。在時刻t2，光束L50在掃描基點B折曲，作為以二點鏈線顯示之光束L60(t2)照射至全像記錄媒體45之點P(t2)。接著，根據記錄在此點P(t2)附近之(光束之點內)之干涉條紋，在空間光調變器200之位置形成散射板之再生像35。圖中以二點鍊線顯示之光L45(t2)表示用以形成上述再生像35之兩端點E1,E2之繞射光。
此繞射光L45(t2)，在透射過空間光調變器200之後， 通過投射光學系統300，如圖中二點鏈線所示，作為投影光L300(t2)往螢幕400上照射。圖中所示之點G1,G2分別為與再生像35之兩端點E1,E2對應之投影點。如圖示，在時刻t1之投影點G1,G2之位置與在時刻t2之投影點G1,G2之位置一致。此若考慮投射光學系統300調整成將空間光調變器200上之影像放大投影至螢幕400上且再生像35在空間光調變器200之位置產生則為當然。亦即，不論從何方向照明空間光調變器200，在螢幕400上形成其放大像之事並不會改變。
其結果，即使藉由光束掃描裝置60使光束L60掃描，再生像35之兩端點E1,E2在螢幕上之投影點G1,G2之位置不變，空間光調變器200上之影像放大投影至螢幕400上之位置不變。然而，若著眼於螢幕400上之一點，則可知投射光之入射角度多重化。此與圖10所示之到達著眼點Q之繞射光之入射角度多重化之原因相同。亦即，在時刻t1之投射光之入射角度與在時刻t2之投射光之入射角度之間，在投影點G1產生偏差θ 1之差，在投影點G2產生偏差θ 2之差。
如上述，藉由使照射至全像記錄媒體45之光束L60掃描，到達螢幕400上之各點之投射光之入射角度經時變化。如此，若使入射角度經時變化，則在螢幕400之表面產生之干涉之形態亦經時變動，成為具有多重度。因此，散斑之產生主要原因隨時間分散，可緩和恆觀察到對生理上造成不良影響之斑點狀之花紋之事態。此為起因於螢幕側產生之散斑降低之原因。
因此，本發明之投射型影像顯示裝置中，能降低起因於光源側產生之散斑與起因於螢幕側產生之散斑之雙方。而且，能以較小型之裝置實現光束掃描裝置60，因此相較於使散射板旋轉或振動之習知裝置，能使照明單元100小型化，亦可將耗電抑制較低。
<<<§3.照明單元各部之詳細說明>>>
圖9所示之照明單元100，如在§2所述，係藉由全像記錄媒體45、同調光源50、光束掃描裝置60構成。此處，針對此等各構成要素進行更詳細之說明。
<3-1>同調光源
首先，作為同調光源50，使用使具有與作成全像記錄媒體45時使用之光(物體光Lobj及參照光Lref)之波長相同波長之同調光束L50產生之光源即可。然而，同調光源50產生之光束L50之波長不需與作成全像記錄媒體45時使用之光之波長完全相同，只要為近似之波長即可獲得全像之再生像。總之，本發明使用之同調光源50只要為使具有能使散射板之像35再生之波長之同調光束L50產生之光源即可。
實際上，可將與圖5所示之同調光源10相同之光源直接利用為同調光源50。此處所示之實施形態之情形，將可射出波長λ=532nm(綠色)之雷射光之DPSS(二極體激發式固態：Diode Pumped Solid State)雷射裝置作為同調光源50使用。DPSS雷射小型且同時可獲得較高輸出之所欲之波長之雷射光，因此為適於利用在本發明之照明單元100之同調光源。
此DPSS雷射裝置，相較於一般半導體雷射同調長度較長，因此容易產生散斑，以往被認為不適於照明之用途。亦即，以往，為了降低散斑，付出使雷射光之振盪波長之寬度增加以僅可能縮短同調長度之努力。相對於此，本發明中，即使使用同調長度長之光源，亦可藉由上述原理有效抑制散斑之產生，因此作為光源即使使用DPSS雷射裝置，實用上散斑之產生亦不會成為問題。在此點，若利用本發明則可獲得進一步增加光源之選擇範圍之效果。
<3-2>光束掃描裝置
光束掃描裝置60為具有在全像記錄媒體45上使光束掃描之功能之裝置。此處，說明此光束掃描裝置60進行之光束掃描之具體方法。圖12係顯示圖9所示之照明單元100中全像記錄媒體45上之光束之掃描形態之第1例的俯視圖。在此例，作為全像記錄媒體45，使用橫寬Da=12mm、縱寬Db=10mm之媒體，作為掃描此媒體上之光束L60，使用具有直徑1mm之圓形剖面之雷射束。如圖示，採用下述方法，亦即與CRT中電子線之掃描相同，使光束L60之照射位置從第1行之開始區域A1S至結束區域A1E在水平方向掃描，接著，從第2行之開始區域A2S至結束區域A2E在水平方向掃描，…，最後，從第n行之開始區域AnS至結束區域AnE在水平方向掃描，再次，返回第1行之開始區域A1S，反覆同樣之作業。
在此圖12所示之掃描方法，全像記錄媒體45之整面受到光束之掃描，但本發明中，不一定要不漏地掃描全像記錄媒體45之整面。例如，圖13係僅進行圖12所示之掃描 方法中第奇數行之掃描而省略第偶數行之掃描之例。如上述，若隔著一行進行掃描，則記錄在全像記錄媒體45之一部分區域之全像資訊完全無助於像之再生，但儘管如此亦不會特別產生問題。圖14係顯示更極端之掃描方法之例，在縱寬Db之中央位置，反覆進行從開始區域A1S至結束區域A1E在水平方向僅掃描一行之作業。
當然，掃描方向之設定亦自由，第1行之掃描從左至右進行後，第2行之掃描從右至左進行亦可。又，掃描方向並不限於直線，在全像記錄媒體45上進行描繪圓之掃描亦可。
此外，如圖2所示之例，僅對全像感光媒體40之一部分之區域(施加斜線之區域)照射參照光Lref進行記錄之情形，在其他區域(外側之白色區域)不記錄全像。此情形，若至外側之白色區域為止進行掃描則無法獲得再生像35，因此照明暫時變暗。是以，實用上，較佳為，僅掃描記錄有全像之區域內。
如上述，光束在全像記錄媒體45上之掃描係藉由光束掃描裝置60進行。此光束掃描裝置60具有使來自同調光源50之光束L50在掃描基點B(全像記錄時之收束點C)折曲並照射至全像記錄媒體45之功能。且，以藉由使其折曲形態(折曲之方向與折曲角度之大小)經時變化以使折曲後之光束L60對全像記錄媒體45之照射位置經時變化之方式掃描。具有此種功能之裝置係作為掃描型鏡元件利用在各種光學系統。
例如，在圖9所示之例，作為光束掃描裝置60，方便上僅描繪反射鏡之圖，但實際上具備使此反射鏡在雙軸方 向旋動之驅動機構。亦即，將掃描基點B設定在圖示之反射鏡之反射面之中心位置，定義通過此掃描基點B並在反射面上彼此正交之V軸及W軸之情形，具備使該反射鏡繞V軸(與圖之紙面垂直之軸)旋動之機構與繞W軸(圖中以虛線所示之軸)旋動之機構。
如上述，若使用可繞V軸及W軸獨立旋動之反射鏡，則反射後之光束L60可在全像記錄媒體45上在水平方向及垂直方向掃描。例如，在上述機構中，若使反射光繞V軸旋動，則能在圖12所示之全像記錄媒體45上使光束L60之照射位置在水平方向掃描，若繞W軸旋動，則能在垂直方向掃描。
總之，光束掃描裝置60若具有以在包含掃描基點B之平面上進行擺動運動之方式使光束L60折曲之功能，則能在全像記錄媒體45上使光束L60之照射位置在一維方向掃描。如圖14所示之例，若採用僅使光束在水平方向進行掃描之運用，則光束掃描裝置60具有使在全像記錄媒體45上之光束之照射位置在一維方向掃描之功能即足夠。
相對於此，若採用在全像記錄媒體45上使光束L60之照射位置在二維方向掃描之運用，則使光束掃描裝置60具有以在包含掃描基點B之第1平面上進行擺動運動之方式使光束L60折曲之功能(圖9中，若使反射鏡繞V軸旋動，則光束L60在紙面所含之平面上進行擺動運動)、及以在與包含掃描基點B之第1平面正交之第2平面上進行擺動運動之方式使光束L60折曲之功能(圖9中，若使反射鏡繞W軸旋動，則光束L60在與紙面垂直之平面上進行擺動運動) 即可。
作為用以使光束之照射位置在一維方向掃描之掃描型鏡元件，廣泛地利用多面鏡。又，作為用以在二維方向掃描之掃描型鏡元件，可使用將2組多面鏡組合者，已知環架鏡、電流鏡、MEMS(微機電元件)鏡等元件。再者，除了通常之鏡元件以外，全反射稜鏡、折射稜鏡、電氣光學晶體(KTN(鉭鈮酸鉀)晶體等)亦可利用為光束掃描裝置60。
此外，若光束L60之徑接近全像記錄媒體45之尺寸，則有損抑制散斑之效果，因此必須留意。圖12~圖14所示之例之情形，如上述，全像記錄媒體45之橫寬為Da=12mm、縱寬為Db=10mm，光束L60為具有直徑1mm之圓形剖面之雷射束。若為此種尺寸條件，則能充分獲得抑制散斑之效果。其原因在於，全像記錄媒體45上之任一區域皆僅暫時受到光束L60之照射，不會從相同區域持續射出繞射光。
然而，例如，圖15所示之例之情形，照射具有接近全像記錄媒體45之尺寸之徑之光束之情形，會形成持續射出繞射光之區域(圖中斜線部分)。亦即，即使使光束L60之照射位置從第1行之開始區域A1S至結束區域A1E在水平方向掃描，圖中施加斜線之區域a1，亦恆受到光束之照射。同樣地，即使從第n行之開始區域AnS至結束區域AnE在水平方向掃描，區域a2亦恆受到光束之照射。又，若考慮垂直方向之掃描，則區域a3在各行之開始區域成為重複之區域，區域a4在各行之結束區域成為重複之區域，因此即使改變掃描之行，亦恆受到光束之照射。
其結果，關於此等施加斜線之區域，無法接受光束掃描之恩惠，持續射出繞射光。其結果，從此種區域發出之繞射光以相同角度持續射入照明對象物之受光面R上，成為散斑產生之主要原因。是以，光束L60之徑不應大到接近全像記錄媒體45之尺寸。
此種弊害，在將掃描間距設定成小於光束L60之徑之情形亦會產生。例如，圖12係將縱方向之掃描間距設定成與光束L60之徑相等之例，圖13係將縱方向之掃描間距設定成光束L60之徑之2倍之例。如上述，若將縱方向(副掃描方向)之掃描間距設定成光束之徑以上，則第i行之掃描區域與第(i+1)行之掃描區域雖不會重複，但若掃描間距未滿光束之徑，則產生重複區域，可能成為上述散斑產生之主要原因。
又，較慢之掃描速度亦成為散斑產生之主要原因。例如，即使以一行掃描需要一小時之慢速度掃描，從人類視覺上之時間解析能力之觀點觀之等同未進行掃描，而辨識出散斑。藉由使光束掃描以降低散斑，如上述，係因照射在受光面R之各部之光之入射角度經時多重化。是以，為了充分獲得光束掃描之散斑降低之效果，使成為產生散斑之原因之相同干涉條紋維持之時間較人類視覺上之時間解析能力短即可。
一般而言，人類視覺上之時間解析能力之限界為1/20~1/30秒程度，若在1秒間提示20~30幀框以上之靜止影像，則人類可辨識為流暢之動畫。若考慮此點，則設光束之直徑為d之情形，以在1/20~1/30秒行進d以上之距離之 掃描速度(秒速20d~30d之速度)進行掃描，則可獲得充分之散斑抑制效果。
<3-3>全像記錄媒體
關於全像記錄媒體45，已在§1說明詳細製程。亦即，用於本發明之全像記錄媒體45只要為使用在特定之收束點C收束之參照光將散射板30之像作為全像記錄之特徵之媒體即可。因此，此處，說明適於利用在本發明之具體之全像記錄媒體之形態。
全像有複數個物理形態。本申請發明人認為為了利用在本發明，最佳為體積型全像。尤其是，最適合使用使用有光聚合物之體積型全像。
一般而言，在現金卡或現金券等作為偽造防止用封條而利用之全像，被稱為表面起伏(浮凸)型全像，藉由表面之凹凸構造進行全像干涉條紋之記錄。當然，除了實施本發明外，利用將散射板30之像作為表面起伏型全像記錄之全像記錄媒體45(一般而言，被稱為全像漫射器)亦可。然而，此表面起伏型全像之情形，由於表面之凹凸構造導致之散射可能成為新的散斑產生主要原因，因此從降低散斑之觀點來看並不佳。又，在表面起伏型全像，由於產生多次繞射光，因此繞射效率降低，再者，繞射性能(能使繞射角增大至何種程度之性能)亦有界限。
相對於此，在體積型全像，由於作為媒體內部之折射率分布進行全像干涉條紋之記錄，因此不會受到表面之凹凸構造導致之散射之影響。又，一般而言，繞射效率或繞射性能亦較表面起伏型全像優異。是以，實施本發明時， 利用將散射板30之像作為體積型全像記錄之媒體為全像記錄媒體45最適合。
然而，即使是體積型全像，利用含有銀鹽材料之感光媒體記錄之類型，銀鹽粒子導致之散射有可能成為新的散斑產生主要原因，因此避免為佳。根據上述原因，本申請發明人認為作為本發明利用之全像記錄媒體45以使用有光聚合物之體積型全像最佳。上述使用有光聚合物之體積型全像之具體化學組成例如揭示於日本專利第2849021號公報。
然而，在量產性之點，表面起伏型全像較體積型全像優異。表面起伏型全像，作成在表面具有凹凸構造之原版，能藉由使用此原版之加壓加工進行媒體之量產。是以，在必須使製造成本降低之情形，利用表面起伏型全像即可。
又，作為全像之物理形態，在平面上作為濃淡圖案記錄有干涉條紋之振幅調變型全像亦廣泛地普及。然而，此振幅調變型全像，繞射效率低且以濃之圖案部分進行光之吸收，因此利用於本發明之情形，無法確保充分之照明效率。然而，在此製程，由於能採用在平面上印刷濃淡圖案之簡便方法，因此在製造成本之點有優點。是以，視用途，本發明採用振幅調變型全像亦可。
此外，圖1所示之記錄方法，雖作成所謂菲涅爾類型之全像記錄媒體，但作成藉由通過透鏡記錄散射板30獲得之傅立葉轉換類型之全像記錄媒體亦可。此情形，視需要，在繞射光L45之光路上設置透鏡聚光以提升照明效率亦可，但即使無透鏡亦可充分達到作為照明單元之功能。
<<<§4.本發明之照明單元之變形例>>>
至此為止說明本發明之投射型影像顯示裝置之基本實施形態。此基本實施形態之特徵，如圖9所示，在於使用具有固有特徵之照明單元100進行對空間光調變器200之照明。
利用照明單元100進行照明之情形，首先，進行藉由將散射板30之像35作為全像記錄在記錄用媒體40上以作成全像記錄媒體45之準備階段，使用在此準備階段作成之全像記錄媒體45構成照明單元100，在散射板30之再生像35之產生位置配置有空間光調變器200之狀態下進行以對全像記錄媒體45上照射同調光束L60且使照射位置經時變化之方式使光束L60在全像記錄媒體45上掃描之照明階段。
此情形，在準備階段，如圖1所示，對散射板30照射同調之照明光L12，將從散射板30獲得之散射光L30作為物體光Lobj使用。又，沿著既定光路照射記錄用媒體40，將與照明光L12相同波長之同調光L23作為參照光Lref使用。接著，將藉由物體光Lobj與參照光Lref形成之干涉條紋記錄在記錄用媒體40以作成全像記錄媒體45。又，在照明階段，如圖9所示，以與參照光Lref相同波長(或能使全像再生之近似波長)之光束L60通過沿著參照光Lref之光路之光路朝向全像記錄媒體45上之照射位置之方式進行掃描(亦即，從與參照光Lref光學共軛之方向賦予光束L60)，將從全像記錄媒體45獲得之散射板30之像35之再生光作為照明光。
此處，針對上述基本實施形態之照明單元100說明複數 個變形例。
<4-1>以一維掃描為前提之全像記錄媒體
圖1所示之全像記錄媒體之作成程序中，以凸透鏡23(在收束點C之位置具有焦點之透鏡)使平行光束L22聚光並作為參照光Lref照射至媒體40。亦即，沿著以收束點C為頂點之圓錐(理論上，彼此半徑不同之圓錐無限存在)之側面，使用在收束點C三維收束之參照光Lref記錄散射板30之像。
如上述，使用三維收束之參照光Lref之原因在於，在圖9所示之照明單元100，為了獲得從掃描基點B三維發散之光路，以使光束L60三維掃描(組合反射鏡之繞V軸之旋動與繞W軸之旋動使光束掃描)為前提。此外，使光束L60三維掃描之原因在於，使在全像記錄媒體45上之光束之照射位置二維掃描(圖12中，進行橫方向之掃描與縱方向之掃描)。
然而，在全像記錄媒體45上之光束之照射位置之掃描，不一定要二維進行。例如，圖14係顯示使光束僅在水平方向掃描之例。如上述，若以使光束之照射位置一維掃描為前提，則全像記錄媒體亦以此前提作成方為合理。具體而言，若以一維掃描為前提，則替代作成圖14所示之全像記錄媒體45，只要作成圖16所示之帶狀之全像記錄媒體85即足夠。
使用此全像記錄媒體85之情形，光束掃描裝置60之掃描，只要反覆從左端之起點區域A1S至右端之終點區域A1E之1行量之掃描即可。此情形，反覆從左朝向右之1行量之 掃描亦可，進行從左至右掃描後再從右往左掃描之往復運動亦可。使用之光束L60為具有直徑1mm之圓形剖面之雷射束之情形，使圖16所示之全像記錄媒體85之縱寬Db=1mm即足夠。是以，相較於使用圖14所示之全像記錄媒體45之情形，可謀求省空間化，能使裝置整體小型化。
此種以一維掃描為前提之全像記錄媒體85，能使用圖1所示之光學系統作成，但替代性地，使用圖17所示之光學系統作成亦可。此圖17所示之光學系統，將圖1所示之光學系統中凸透鏡23置換為圓柱狀透鏡24，將具有矩形狀平面之全像感光媒體40置換為具有細長帶狀平面之全像感光媒體80，其他構成要素則不變。全像感光媒體80之橫寬Da與全像感光媒體40之橫寬相同，但其縱寬Db(圖17中與紙面垂直方向之寬度)為光束之直徑程度(上述例之情形，1mm程度)。
圓柱狀透鏡24為具有圓柱(具有與圖17之紙面垂直之中心軸)之表面之透鏡，圖17中，定義通過收束點C並與紙面垂直之聚光軸之情形，可達成將平行光束L22聚光在該聚光軸之功能。然而，圓柱狀透鏡之性質上，光之折射僅在與紙面平行之平面內產生，不會產生往與紙面垂直之方向之折射。亦即，包含收束點C，若著眼於與圓柱狀透鏡之圓柱之中心軸正交之平面(圖17之紙面)，則沿著該平面二維收束之光L24係作為參照光Lref而賦予。
如上述，本申請中提及「光在收束點C收束」時，不僅意指圖1之光學系統所示之凸透鏡23之三維收束，亦意指圖17之光學系統所示之圓柱狀透鏡24之二維收束。此 外，作成圖16例示之以一維掃描為前提之全像記錄媒體85之情形，如圖17之光學系統所示，使用具有圓柱面(具有與收束點C通過之既定聚光軸(圖例之情形，通過收束點C並與紙面垂直之軸)平行之中心軸)之圓柱狀透鏡24將大致平行之同調光之光束L22聚光在該聚光軸上，將在收束點C二維收束之光L24作為參照光Lref使用，記錄散射板30之全像像即可。
<4-2>由CGH構成之全像記錄媒體
至此為止說明之全像記錄媒體之作成程序，係對全像感光媒體實際照射光，將產生之干涉條紋藉由感光媒體之化學變化固定之單純之光學方法。相對於此，最近，在電腦上模擬此種光學程序，藉由運算計算干涉條紋之資訊，以物理方法將其結果固定在媒體上之方法已確立。以此種方法作成之全像，一般被稱為計算機合成全像(CGH：Computer Generated Hologram)。
記錄在本發明使用之全像記錄媒體之全像，為此種計算機合成全像亦可。亦即，替代以在§1所述之光學程序作成全像記錄媒體，執行使用來自假想散射板之假想物體光與假想參照光之模擬運算，求出在假想記錄面上產生之干涉條紋之資訊，將此資訊以物理方法記錄在媒體上以作成計算機合成全像即可。
圖18係顯示以CGH之方法作成本發明之照明單元之構成要素即全像記錄媒體之原理的側視圖，顯示在電腦上模擬圖4所示之光學現象之方法。此處，圖18所示之假想之散射板30’與圖4所示之實在之散射板30對應，圖18所 示之假想之記錄面40’與圖4所示之實在之全像感光媒體40對應。圖示之物體光Lobj係從假想之散射體30’發出之假想之光，圖示之參照光Lref為與此物體光Lobj相同波長之假想之光。參照光Lref為在收束點C收束之光之點，與至此為止所述之方法完全相同。在記錄面40’上之各點，運算此假想之物體光Lobj與參照光Lref之干涉條紋之資訊。
此外，作為假想之散射板30’，例如，亦可使用以多面體表現之細微之三維形狀模型，但此處使用在平面上將多數個點光源D排列成格子狀之單純模型。圖19係圖18所示之假想之散射板30’的前視圖，小白圓形分別表示點光源D。如圖示，多數個點光源D係以橫方向間距Pa、縱方向間距Pb排列成格子狀。間距Pa,Pb為決定散射板之表面粗度之參數。
本申請發明人將點光源D之間距Pa,Pb分別設定成10μm程度之尺寸並運算在記錄面40’上產生之干涉條紋之資訊，根據其結果，在實在之媒體表面形成凹凸圖案，作成表面起伏型之CGH。此外，構成將此CGH作為全像記錄媒體45使用之照明單元100，獲得抑制散斑之良好照明環境。
圖20係顯示藉由本發明獲得之散斑之降低效果之實驗結果的表。一般而言，作為表示在受光面上產生之散斑之程度之參數，提案使用散斑對比(單位%)之數值之方法。此散斑對比為在原本應取得均勻之亮度分布之條件下，將實際產生之亮度之不均之標準偏差除以亮度之平均值所定義 之量。此散斑對比之值愈大意指受光面上之散斑產生程度愈大，對觀察者而言，斑點狀之亮度不均圖案更顯著。
圖20之表係顯示利用圖11所示之照明單元100或用以與其對比之習知照明單元，測定在螢幕400上顯示原本應為均勻之亮度分布之測試圖案影像之情形之散斑對比之結果。測定例1~3皆為將可射出綠色雷射光之相同DPSS雷射裝置作為同調光源50使用之結果。此外，在測定例2、3使用之全像記錄媒體之擴散角(從全像記錄媒體上之點期盼再生像35之最大角度)在任一情形皆設定成20°。
首先，測定例1所示之測定結果，係替代使用圖11所示之照明單元100，使用以束放大器將來自同調光源50之光束L50放大成為平行光束、將此平行光束(雷射平行光)直接照射至空間光調變器200之測定系統所得之結果。此情形，如表所示，獲得散斑對比20.1%之結果。此為肉眼觀察螢幕400之情形，可非常顯著觀察到斑點狀之亮度不均圖案之狀態，為不適於實用之影像鑑賞之等級。
另一方面，測定例2及3所示之測定結果，皆為利用圖11所示之照明單元100進行照明之結果。此處，測定例2為作為全像記錄媒體45利用以光學方法作成之體積型全像之結果，測定例3為作為全像記錄媒體45利用上述表面起伏型CGH之結果。皆獲得4%未滿之散斑對比，此為肉眼觀察之情形，幾乎觀察不到亮度不均圖案之極良好之狀態(一般而言，若散斑對比值為5%以下，則觀察者不會產生不快感)。是以，作為全像記錄媒體45，利用以光學方法作成之體積型全像之情形與利用表面起伏型CGH之情形皆可 構成實用充分之投射型影像顯示裝置。測定例2之結果(3.0%)較測定例3之結果(3.7%)更良好之原因可認為是作為原影像之實在之散射板30之解像度較假想之散射板30’(圖19所示之點光源之集合體)之解像度高。
最後之測定例4所示之測定結果，係替代使用照明單元100，使用將來自綠色之LED光源之光直接照射至空間光調變器200之測定系統所得之結果。原本LED光源並非同調光源，因此不需考慮散斑產生之問題，如表所示，獲得散斑對比4.0%之良好結果。使用非同調光之測定例4之結果較使用同調光之測定例2、3之結果差之原因，可認為是LED光源發出之光本身產生亮度不均。
<4-3>彩色影像之顯示
至此為止說明之實施形態皆為將單色之雷射光源作為同調光源使用之投射型影像顯示裝置之例，在螢幕400上獲得之影像成為與此雷射之色對應之單色影像。然而，在一般之投射型影像顯示裝置，較佳為能顯示彩色影像。因此，此處，說明複數個能顯示彩色影像之投射型影像顯示裝置之構成例。任一個照明單元之部分之基本構成與至此為止說明之實施形態相同。
(1)第1構成例
為了顯示彩色影像，規定R(紅)、G(綠)、B(藍)之三原色，將此等各原色之個別影像重疊顯示在螢幕上即可。在此處所示之第1構成例，作為圖11所示之照明單元100中之同調光源50，採用產生將R、G、B之三原色之成分合成後之合成光束，採用將包含三原色之成分之照明光照射至 空間光調變器200之方法。
圖21係顯示此種同調光源50之一例的構成圖。此裝置具有將紅、綠、藍之3原色合成以產生白色之光束之功能。亦即，以分光稜鏡15將紅色雷射光源50R產生之紅色雷射束L(R)與綠色雷射光源50G產生之綠色雷射束L(G)合成，接著，以分光稜鏡16將藍色雷射光源50B產生之藍色雷射束L(B)合成，藉此能產生白色之合成光束L(R,G,B)。
另一方面，圖11所示之光束掃描裝置60使以此方式產生之合成光束L(R,G,B)折曲並在全像記錄媒體45上掃描即可。在全像記錄媒體45預先分別使用與上述3台雷射光源50R,50G,50B產生之雷射束L(R),L(G),L(B)相同波長(或近似波長)之光，將散射板30之像35作為3種全像預先記錄。如此，從全像記錄媒體45針對R,G,B之各色成分分別獲得繞射光，針對R,G,B之各色成分之再生像35在相同位置產生，獲得白色再生像。
此外，為了使用R,G,B之3色之光作成記錄有散射板30之像之全像記錄媒體，例如，使用感光成R色之光之色素、感光成G色之光之色素、感光成B色之光之色素同樣地分布之全像感光媒體與上述合成光束L(R,G,B)進行記錄全像之程序即可。又，使用由積層有感光成R色之光之第1感光層、感光成G色之光之第2感光層、感光成B色之光之第3感光層之3層構造構成之全像感光媒體亦可。或者，將上述3個感光層分別作為不同媒體準備，使用分別對應之色之光個別地進行全像之記錄，最後，將此3層貼合構成具有3層構造之全像記錄媒體亦可。
其結果，對圖11所示之空間光調變器200供應包含R、G、B之各色成分之照明光。因此，在空間光調變器200預先定義配置在空間上之像素排列，使三原色R、G、B之任一原色與各像素產生對應，具有對各像素獨立地進行光之調變之功能。例如，圖22之左側所示之空間光調變器200為在平面上定義二維像素排列並使三原色R、G、B之像素同樣地分散配置之例。例如，藉由液晶顯示器構成此空間光調變器200之情形，圖示之各像素具有能藉由液晶之配向性獨立地控制透光度之元件之功能。
另一方面，使圖22之右側所示之濾光器250重疊於此空間光調變器200。濾光器250為與空間光調變器200相同尺寸之濾鏡，定義有與在空間光調變器200上定義之像素排列完全相同之像素排列。而且，在濾光器250上之各像素之位置分別設有與空間光調變器200之相同位置之像素對應之原色之濾鏡。亦即，圖22中，在濾光器250上之像素R設有使原色R透射過之濾鏡，在像素G設有使原色G透射過之濾鏡，在像素B設有使原色B透射過之濾鏡。
在使此濾光器250重疊於空間光調變器200之狀態下，若供應包含R、G、B之各色成分之照明光，則就原色R對應之像素而言僅原色R之成分透射過，就原色G對應之像素而言僅原色G之成分透射過，就原色B對應之像素而言僅原色B之成分透射過。因此，在螢幕400上顯示形成在空間光調變器200上之彩色影像，可實現具有彩色影像之顯示功能之投射型影像顯示裝置。
(2)第2構成例
用以顯示彩色影像之第2構成例，係就各原色準備照明單元及空間光調變器，最後藉由投射光學系統將各色之影像合成並投射至螢幕上者。
圖23係顯示此第2構成例的配置圖。此第2構成例基本上將圖11所示之構成要素之中投射光學系統300以外之部分就三原色R、G、B分別準備，獨立產生三原色R、G、B分別之調變影像，將此等合成並投射至螢幕400上者。圖23之中央部所示之正交分光稜鏡350為廣義之投射光學系統之一構成要素，具有將三原色R、G、B分別之調變影像合成之功能。以上述方式合成之影像係藉由投射光學系統300投射至螢幕400上。
圖23中，第1空間光調變器200R為根據具有第1原色R之成分之第1影像進行調變之空間光調變器，第1照明單元100R為對此第1空間光調變器200R供應具有與第1原色R對應之波長之第1照明光之單元。
同樣地，第2空間光調變器200G為根據具有第2原色G之成分之第2影像進行調變之空間光調變器，第2照明單元100G為對此第2空間光調變器200G供應具有與第2原色G對應之波長之第2照明光之單元。
又，第3空間光調變器200B為根據具有第3原色B之成分之第3影像進行調變之空間光調變器，第3照明單元100B為對此第3空間光調變器200B供應具有與第3原色B對應之波長之第3照明光之單元。
各空間光調變器200R,200G,200B之基本構成與至此為止說明之基本實施形態之空間光調變器200之構成相同，彼 此之不同僅在於分別根據不同原色之影像資訊進行光之調變之點。又，各照明單元100R,100G,100B之基本構成亦與至此為止說明之基本實施形態之照明單元100之構成相同，彼此之不同僅在於分別具有使不同原色之雷射束產生之同調光源之點。
其結果，藉由正交分光稜鏡350與投射光學系統300構成之廣義之投射光學系統，將藉由第1空間光調變器200R調變後之照明光、藉由第2空間光調變器200G調變後之照明光、藉由第3空間光調變器200B調變後之照明光導至螢幕400，將由R色構成之第1影像、由G色構成之第2影像、由B色構成之第3影像重疊投射至螢幕400上。如此，在螢幕400上顯示彩色影像。
(3)第3構成例
此處所說明之第3構成例，為上述第1構成例與第2構成例之折衷案，將圖23所示之第2構成例中之照明單元100R,100G,100B置換成使用產生圖21所示之合成光束L(R,G,B)之光源之第1構成例中之照明單元者。
亦即，圖23所示之第1空間光調變器200R、第2空間光調變器200G、第3空間光調變器200B、正交分光稜鏡350、投射光學系統300留下，作為照明單元僅使用1台共通照明單元(使用產生圖21所示之合成光束L(R,G,B)之同調光源50之單元)。
如上述，由於使照明單元共通化，因此必須若干之設計。亦即，在共通之照明單元100內，光束掃描裝置60使此合成光束L(R,G,B)在全像記錄媒體45上掃描，因此分 別使用與圖21所示之3台雷射光源50R,50G,50B產生之雷射束相同波長(或近似波長)之光將散射板30之像35作為3種全像預先記錄在全像記錄媒體45(與上述第1構成例相同)。
又，在共通之照明單元100進一步設置切換裝置，該切換裝置進行將從全像記錄媒體45獲得之照明光在第1期間供應至第1空間光調變器200R、在第2期間供應至第2空間光調變器200G、在第3期間供應至第3空間光調變器200B之分時供應動作。此種切換裝置可藉由例如可動式反射鏡構成。
另一方面，圖21所示之構成要素中，進行第1雷射光源50R在第1期間產生第1雷射束L(R)、第2雷射光源50G在第2期間產生第2雷射束L(G)、第3雷射光源50B在第3期間產生第3雷射束L(B)之間歇動作。
如此，在第1期間，從同調光源50僅照射第1雷射束L(R)並供應至第1空間光調變器200R，在第2期間，從同調光源50僅照射第2雷射束L(G)並供應至第2空間光調變器200G，在第3期間，從同調光源50僅照射第3雷射束L(B)並供應至第3空間光調變器200B，雖為分時動作，但能進行與上述第2構成例相同之動作。
(4)第4構成例
最後說明之第4構成例，係將在上述第3構成例使用之第1~第3空間光調變器200R,200G,200B共通化於一台空間光調變器200者。此情形，當然，不需要正交分光稜鏡350。由於使空間光調變器200共通化，因此在此共通之空 間光調變器200進行分時動作即可。亦即，空間光調變器200進行分時調變動作即可，該分時調變動作，在第1期間根據具有第1原色成分R之第1影像進行調變，在第2期間根據具有第2原色成分G之第2影像進行調變，在第3期間根據具有第3原色成分B之第3影像進行調變。
另一方面，同調光源，與第3構成例相同，如圖21所示，藉由產生具有與第1原色R對應之波長之第1雷射束L(R)之第1雷射光源50R、產生具有與第2原色G對應之波長之第2雷射束L(G)之第2雷射光源50G、產生具有與第3原色B對應之波長之第3雷射束L(B)之第3雷射光源50B、及將此等3台雷射光源產生之雷射束合成以產生合成光束L(R,G,B)之光合成器15,16構成。
又，光束掃描裝置60使光合成器15,16產生之合成光束L(R,G,B)在全像記錄媒體45上掃描即可。分別使用與圖21所示之3台雷射光源50R,50G,50B產生之雷射束相同波長(或近似波長)之光將散射板30之像35作為3種全像預先記錄在全像記錄媒體45(與上述第1及第3構成例相同)。然而，與第3構成例不同，空間光調變器200為單一，因此從全像記錄媒體45獲得之照明光直接供應至此單一之空間光調變器200即可。
接著，與第3構成例相同，在圖21所示之構成要素中，進行第1雷射光源50R在第1期間產生第1雷射束L(R)、第2雷射光源50G在第2期間產生第2雷射束L(G)、第3雷射光源50B在第3期間產生第3雷射束L(B)之間歇動作。
如此，在第1期間，從同調光源50僅照射第1雷射束 L(R)且接受根據此之R色之照明光之空間光調變器200根據具有與第1原色R之第1影像進行調變。接著，在第2期間，從同調光源50僅照射第2雷射束L(G)且接受根據此之G色之照明光之空間光調變器200根據具有與第2原色G之第2影像進行調變。接著，在第3期間，從同調光源50僅照射第3雷射束L(B)且接受根據此之B色之照明光之空間光調變器200根據具有與第3原色B之第3影像進行調變。如此，雖為分時動作，但能進行彩色影像之顯示。
<4-4>全像記錄媒體作成之幾何學多樣性
在§1.，參照圖1說明在全像感光媒體40記錄散射板30之全像像之方法。此方法係使用在收束點C收束之參照光作成反射型之全像記錄媒體之方法，必要之構成要素之幾何學配置如圖24之側視圖所示。
圖24所示之例之情形，藉由凸透鏡23產生朝向收束點C之收束參照光Lref，媒體40係配置在凸透鏡23與收束點C之間。又，媒體40如圖示斜向配置，在其下面側照射來自散射板30之物體光Lobj。以此種方法作成之全像記錄媒體成為反射型之媒體。亦即，在再生時，如圖25所示，作用為再生用照明光Lrep之光束照射至媒體45之下面側，藉由來自點P之反射繞射光Ldif產生再生像35。
如上述，至此為止說明之例，係記錄在全像記錄媒體45之全像為反射型全像並將光束之反射繞射光作為照明光使用之例。相對於此，使記錄在全像記錄媒體45之全像為透射型全像並將光束之透射繞射光作為照明光使用亦可。
圖26係顯示作成此種透射型全像之情形之幾何學配置 的側視圖。與圖24所示之配置之不同點在於媒體40之方向。圖24所示之反射型全像之作成方法中，從媒體之上面照射參照光Lref，從媒體之下面照射物體光Lobj。如上述，若將參照光與物體光照射至相反側之面則能記錄反射型之全像。相對於此，圖26所示之方法中，參照光Lref及物體光Lobj之兩者照射至媒體40之上面。如上述，若從相同側照射參照光與物體光則能記錄透射型之全像。亦即，在再生時，如圖27所示，作用為再生用照明光Lrep之光束照射至媒體45之下面側，藉由來自點P之透射繞射光Ldif產生再生像35。
又，至此為止說明之例，皆為使用在收束點C收束之參照光作成反射型或透射型之全像記錄媒體之方法，但替代此，使用從收束點C發散之參照光作成反射型或透射型之全像記錄媒體亦可。然而，為此必須預先作成準備用全像記錄媒體。以下，依序說明用以進行此種方法之程序。
首先，如圖28所示，配置準備用全像感光媒體90與散射板30，對媒體90如圖示從斜右上照射平行之參照光Lref。接著，將藉由來自散射板30之物體光Lobj與參照光Lref產生之干涉條紋記錄在媒體90。如上述，在記錄時，若從相同側照射物體光與參照光則能記錄透射型之全像。此處，將進行此種記錄之媒體90稱為準備用全像記錄媒體95。
圖29係顯示此準備用全像記錄媒體95之再生程序的側視圖。如圖示，對媒體95從斜左下照射平行之再生用照明光Lrep，則藉由透射繞射光Ldif在圖之右方產生再生像35。 此處，再生用照明光Lrep之方向，其延伸線為與圖28所示之參照光Lref之方向一致之方向，再生像35之產生位置與圖28所示之散射板30之配置位置一致。
接著，將準備用全像記錄媒體95之再生像35作為實物之散射板30之代用，進行對全像感光媒體40記錄散射板30之像之程序。亦即，如圖30所示，在準備用全像記錄媒體95之右方配置全像感光媒體40，對媒體95從斜左下照射平行之再生用照明光Lrep，在圖之右方產生再生像35。此情形，從媒體95往右方射出之光為用以使再生像35再生之透射繞射光Ldif，同時對媒體40達成作為物體光Lobj之功能。
另一方面，從圖之下方對媒體40照射發散參照光Lref。此發散參照光Lref為從收束點C發散之光(在收束點C存在點光源之情形，從此點光源發出之光)，對媒體40照射圓錐狀擴散之光線束。在圖示之例，藉由在收束點C之位置具有焦點之凸透鏡25，使平行光束L10在收束點C聚光產生點光源以產生發散參照光Lref。作為凸透鏡25，例如，若使用直徑1mm程度之微透鏡，則能將從雷射光源發出之剖面徑1mm程度之雷射束直接利用為平行光束L10，產生發散參照光Lref。
此圖30所示之方法，物體光Lobj係照射至媒體40之上面，參照光Lref係照射至媒體40之下面。如上述，若將參照光與物體光照射至相反側之面則能記錄反射型之全像。是以，以圖30所示之方法作成之全像記錄媒體45實質上與以圖24所示之方法作成之全像記錄媒體45相同為反射 型全像。是以，在再生時，採用圖25所示之幾何學配置即可。
相對於此，圖31係顯示使用發散參照光Lref作成透射型全像之例的側視圖。與圖30所示之配置之不同點在於媒體40之方向。圖30所示之反射型全像之作成方法中，從媒體之上面照射物體光Lobj，從媒體之下面照射參照光Lref。相對於此，圖31所示之方法中，物體光Lobj及參照光Lref之兩者照射至媒體40之下面。如上述，若從相同側照射參照光與物體光則能記錄透射型之全像。以此圖31所示之方法作成之全像記錄媒體45實質上與以圖26所示之方法作成之全像記錄媒體45相同為透射型全像。是以，在再生時，採用圖27所示之幾何學配置即可。
此外，圖30及圖31所示之記錄程序中，作為準備用全像記錄媒體95雖使用以圖28所示之方法作成之透射型全像，但作為準備用全像記錄媒體95使用以圖32所示之方法作成之反射型全像亦可。圖32所示之方法，從準備用全像感光媒體90之左側照射參照光Lref，從右側照射物體光Lobj，因此作成之準備用全像記錄媒體95成為反射型全像。
使用此反射型之準備用全像記錄媒體95進行再生之情形，如圖33所示，從媒體95之右側照射再生用照明光Lrep，藉由獲得之反射繞射光Ldif產生再生像35。是以，圖30及圖31所示之程序中，替代從左側照射再生用照明光Lrep，而成為從右側照射。
<4-5>光束之平行移動掃描
至此為止說明之實施形態中，雖採用光束掃描裝置60 使光束在既定掃描基點B折曲，使該折曲形態(折曲之方向與折曲角度之大小)經時變化，藉此掃描折曲之光束之方式，但光束掃描裝置60之掃描方法，並不限於使光束在掃描基點B折曲之方法。
例如，採用使光束平行移動之掃描方法亦可。然而，此情形，亦必須變更對全像記錄媒體45之散射板30之記錄方法。亦即，如圖34所示之例，對全像感光媒體40照射由平行光束構成之參照光Lref，記錄與來自散射板30之物體光Lobj之干涉條紋之資訊。亦即，在以此方式作成之全像記錄媒體46，使用由平行光束構成之參照光Lref將散射板30之像35作為全像記錄。
圖35係使用以圖34所示之方法作成之全像記錄媒體46之照明單元110的側視圖。如圖示，此照明單元110係藉由全像記錄媒體46、同調光源50、光束掃描裝置65構成。
此處，全像記錄媒體46為以圖34所示之方法作成之媒體，利用由平行光束構成之參照光Lref將散射板30之像35作為全像記錄。又，同調光源50為產生具有與作成全像記錄媒體46時使用之光(物體光Lobj及參照光Lref)之波長相同波長(或能使全像再生之近似波長)之同調光束L50之光源。
另一方面，光束掃描裝置65雖具有將同調光源50產生之光束L50照射至全像記錄媒體46之功能，但此時，以從與在圖34所示之作成程序使用之參照光Lref平行之方向將光束L65照射至全像記錄媒體46之方式進行掃描。更具體而言，以藉由使光束L65平行移動並同時照射至全像記錄 媒體46，光束L65對全像記錄媒體46之照射位置經時變化之方式掃描。
進行此種掃描之光束掃描裝置65，例如，可藉由可動反射鏡66與驅動此可動反射鏡66之驅動機構構成。亦即，如圖35所示，在可接收同調光源50產生之光束L50之位置配置可動反射鏡66，設置使此可動反射鏡66沿著光束L50之光軸滑動之驅動機構即可。此外，實用上，藉由利用MEMS之微鏡元件可構成具有與上述功能相同之功能之光束掃描裝置65。或者，藉由圖9所示之光束掃描裝置60使在掃描基點B之位置折曲之光束L60通過在掃描基點B具有焦點之凸透鏡，亦可產生平行移動之光束。
圖35所示之例之情形，接收被可動反射鏡66反射之光束65之照射之全像記錄媒體46，產生以記錄之干涉條紋為依據之繞射光，藉由此繞射光產生散射板30之再生像35。照明單元110進行將以此方式獲得之再生像35之再生光作為照明光利用之照明。
圖35中，為了方便說明，以一點鏈線表示在時刻t1之光束之位置，以二點鏈線表示在時刻t2之光束之位置。亦即，在時刻t1，光束L50在可動反射鏡66(t1)之位置反射，作為光束L65(t1)照射至全像記錄媒體46之點P(t1)，但在時刻t2，光束L50在可動反射鏡66(t2)之位置反射(圖示之可動反射鏡66(t2)為可動反射鏡66(t1)移動後者)，作為光束L65(t2)照射至全像記錄媒體46之點P(t2)。
圖中，為了方便說明，僅顯示在時刻t1、t2之二個時點之掃描形態，但實際上，在時刻t1~t2之期間，光束L65 在圖之左右平行移動，光束L65對全像記錄媒體46之照射位置依照圖之點P(t1)~P(t2)逐漸移動。亦即，在時刻t1~t2之期間，光束L65之照射位置在全像記錄媒體46上依照點P(t1)~P(t2)掃描。此處，雖說明使光束L65在一維方向(圖之左右方向)平行移動之例，但當然，若設置使光束L65亦在與圖之紙面垂直之方向平行移動之機構(例如，在XY載台上配置反射鏡之機構)，則能使其在二維方向平行移動。
此處，光束L65係以與在圖34所示之作成程序使用之參照光Lref恆成為平行之方式掃描，因此光束L65作用為在全像記錄媒體46之各照射位置用以使記錄於此之全像再生之正確再生用照明光Lrep。
例如，在時刻t1，藉由來自點P(t1)之繞射光L46(t1)產生散射板30之再生像35，在時刻t2，藉由來自點P(t2)之繞射光L46(t2)產生散射板30之再生像35。當然，在時刻t1~t2之期間亦藉由來自光束L65照射之各位置之繞射光同樣地產生散射板30之再生像35。亦即，只要光束L65接受平行移動掃描，則即使光束L65照射至全像記錄媒體46上之任一位置，亦藉由來自照射位置之繞射光在相同位置產生相同之再生像35。
其結果，此圖35所示之照明單元110，與圖9所示之照明單元100同樣地，具有藉由再生像35照明空間光調變器200之功能。總之，本發明中，在全像記錄媒體，使用沿著既定光路照射之參照光將散射板之像作為全像記錄，藉由光束掃描裝置以光束對此全像記錄媒體之照射方向成為沿著參照光之光路之方向(光學共軛方向)之方式進行光束 之掃描即可。
<4-6>微透鏡陣列之利用
至此為止說明之實施形態，係準備記錄有散射板30之全像像之全像記錄媒體，對此全像記錄媒體掃描同調光，將獲得之繞射光作為照明光利用者。此處，替代此全像記錄媒體，說明利用微透鏡陣列之變形例。
圖36係利用此微透鏡陣列之變形例的側視圖。此變形例之照明單元120係藉由微透鏡陣列48、同調光源50、光束掃描裝置60構成。同調光源50，與至此為止說明之實施形態相同，係產生同調光束L50之光源，具體而言，可使用雷射光源。
又，光束掃描裝置60，與至此為止說明之實施形態相同，係進行同調光源50產生之光束L50之掃描之裝置。更具體而言，具有使光束在掃描基點B折曲以照射至微透鏡陣列48之功能，且以藉由使光束L50之折曲形態經時變化使光束L60對微透鏡陣列48之照射位置經時變化之方式掃描。
另一方面，微透鏡陣列48為由多數個個別透鏡之集合體構成之光學元件。構成此微透鏡陣列48之個別透鏡具有分別使從掃描基點B射入之光折射、在配置在既定位置之空間光調變器200之受光面R上形成既定照射區域I之功能。且藉由任一個別透鏡形成之照射區域I亦構成為在該附近面R上成為相同之共通區域。作為具有此種功能之微透鏡陣列，例如，被稱為「複眼透鏡」者已在市面販售。
圖37係顯示圖36所示之照明單元100之動作原理的側 視圖。此處，為了方便說明，以一點鏈線表示光束L60在時刻t1之折曲形態，以二點鏈線表示在時刻t2之折曲形態。亦即，在時刻t1，光束L50在掃描基點B折曲，作為光束L60(t1)射入至位於微透鏡陣列48下方之個別透鏡48-1。此個別透鏡48-1具有針對從掃描基點B射入之光束將其擴大並照射至空間光調變器200之受光面R上之二維照射區域I之功能。是以，在空間光調變器200之受光面R如圖示形成有照射區域I。
又，在時刻t2，光束L50在掃描基點B折曲，作為光束L60(t2)射入至位於微透鏡陣列48上方之個別透鏡48-2。此個別透鏡48-2具有針對從掃描基點B射入之光束將其擴大並照射至空間光調變器200之受光面R上之二維照射區域I之功能。是以，在時刻t2，在空間光調變器200之受光面R亦如圖示形成有照射區域I。
在圖中，為了方便說明，僅顯示在時刻t1、t2之2個時點之動作狀態，但實際上，在時刻t1~t2之期間，光束之折曲方向平滑地變化，光束L60對微透鏡陣列48之照射位置從圖之下方往上方逐漸移動。亦即，在時刻t1~t2之期間，光束L60之照射位置在微透鏡陣列48上上下掃描。當然，作為微透鏡陣列48，使用多數個個別透鏡二維配置者之情形，藉由光束掃描裝置60使光束在該二維排列上掃描即可。
根據上述微透鏡陣列48之性質，即使光束L60射入至任一個別透鏡，形成在受光面R上之二維照射區域I成為共通。亦即，不論光束之掃描狀態，在受光面R恆形成相同 之照射區域I。是以，空間光調變器200之光調變面(例如，將液晶微顯示器使用為空間光調變器200之情形，顯示器之顯示面)若位於上述照射區域I內，則光調變面成為恆照射有照明光之狀態，能將其投影像顯示在螢幕上。
此外，實用上，即使藉由個別透鏡產生之照射區域I並非完全相同而有稍微偏移，若成為對至少光調變面之區域內恆照射有照明光之狀態，則能在螢幕上獲得投影像且不會產生問題。
其結果，此處所示之照明單元120之情形，光束掃描裝置60具有以將光束L60照射至微透鏡陣列48且光束L60對微透鏡陣列48之照射位置經時變化之方式掃描之功能。另一方面，構成微透鏡陣列48之個別透鏡具有分別使從光束掃描裝置60照射之光折射、在空間光調變器200之受光面R上形成既定之照射區域I之功能，且藉由任一個別透鏡形成之照射區域I亦構成為在受光面R上成為大致相同之共通區域。
此照明單元120之情形，亦與至此為止說明之基本實施形態之照明單元100同樣地，照射至受光面R之各部之光之入射角度成為經時多重化。是以，可抑制起因於光源側之散斑之產生。又，由於使光束L60掃描，因此亦可抑制起因於螢幕側之散斑之產生。
<4-7>光擴散元件之利用
至此為止，作為基本實施形態，以使用記錄有散射板30之全像像之全像記錄媒體構成照明單元為例進行說明，在上述<4-6>，以替代全像記錄媒體使用微透鏡陣列構成 照明單元為例進行說明。此等照明單元中，全像記錄媒體或微透鏡陣列，其結果，達成具有使射入之光束擴散以在既定受光面上形成既定照射區域之功能之光擴散元件之功能。且，該光擴散元件具有與光束之入射位置無關，形成之照射區域在受光面R上成為相同之共通區域之特徵。
是以，為了構成本發明之投射型影像顯示裝置所使用之照明單元，不一定要使用上述全像記錄媒體或微透鏡陣列，一般而言，能使用具有上述特徵之光擴散元件構成。
總之，本發明之投射型影像顯示裝置所使用之照明單元，本質上，可藉由使用產生同調光束之同調光源、控制該光束之方向或位置或其兩者以進行光束掃描之光束掃描裝置、及使射入之光束擴散並射出之光擴散元件構成。
此處，光束掃描裝置只要具有以使同調光源產生之光束朝向光擴散元件射出且使該光束對光擴散元件之入射位置經時變化之方式掃描之功能即可。又，光擴散元件只要構成為具有使射入之光束擴散以在空間光調變器之受光面上形成既定照射區域之功能且與光束之入射位置無關，形成之照射區域在受光面上成為大致相同之共通區域即可。
本發明之投射型影像顯示裝置，作為用於將不論靜止畫、動畫之各種影像投影顯示於螢幕上之裝置，可廣泛利用於產業上。
B‧‧‧掃描基點
E1,E2‧‧‧端點
G1,G2‧‧‧點
L45‧‧‧繞射光
L50,L60‧‧‧光束
L300‧‧‧投影光
P‧‧‧點
35‧‧‧再生像
45‧‧‧全像記錄媒體
50‧‧‧同調光源
60‧‧‧光束掃描裝置
100‧‧‧照明單元
200‧‧‧空間光調變器
300‧‧‧投射光學系統
400‧‧‧螢幕

Claims (11)

  1. 一種投射型影像顯示裝置，係將光投射至螢幕上以進行影像顯示，其特徵在於，具備：空間光調變器，根據作為顯示對象之影像，對入射後之光施加與入射位置對應之調變後射出；照明單元，對上述空間光調變器供應照明光；以及投射光學系統，將藉由上述空間光調變器調變後之照明光導至上述螢幕，將上述影像投射至上述螢幕上；上述照明單元，具有：同調光源，使同調光束產生；體積型之全像記錄媒體，藉由接收沿著既定光路之再生用照明光之照射而生成「具有使照射之光散射之性質之板」之再生像；以及光束掃描裝置，將上述光束照射至上述全像記錄媒體，且以上述光束對上述全像記錄媒體之照射位置經時變化之方式掃描；上述同調光源，使具有能使上述再生像生成之波長之光束產生；上述光束掃描裝置，以上述光束對上述全像記錄媒體之照射方向成為沿著上述既定光路之方向之方式進行上述光束之掃描；將從上述全像記錄媒體獲得之照明光供給至上述空間光調變器。
  2. 一種投射型影像顯示裝置，係將光投射至螢幕上以進行影像顯示，其特徵在於，具備： 空間光調變器，根據作為顯示對象之影像，對入射後之光施加與入射位置對應之調變後射出；照明單元，對上述空間光調變器供應照明光；以及投射光學系統，將藉由上述空間光調變器調變後之照明光導至上述螢幕，將上述影像投射至上述螢幕上；上述照明單元，具有：同調光源，使同調光束產生；浮凸型之全像記錄媒體，藉由接收沿著既定光路之再生用照明光之照射而生成「具有使照射之光散射之性質之板」之再生像；以及光束掃描裝置，將上述光束照射至上述全像記錄媒體，且以上述光束對上述全像記錄媒體之照射位置經時變化之方式掃描；上述同調光源，使具有能使上述再生像生成之波長之光束產生；上述光束掃描裝置，以上述光束對上述全像記錄媒體之照射方向成為沿著上述既定光路之方向之方式進行上述光束之掃描；將從上述全像記錄媒體獲得之照明光供給至上述空間光調變器。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之投射型影像顯示裝置，其中，光束掃描裝置具有以在包含既定掃描基點之平面上進行擺動運動之方式使光束折曲之功能，在全像記錄媒體上使光束在一維方向掃描。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之投射型影像顯示裝 置，其中，光束掃描裝置具有以在包含既定掃描基點之第1平面上進行擺動運動之方式使光束折曲之功能、及以在包含上述掃描基點且與上述第1平面正交之第2平面上進行擺動運動之方式使光束折曲之功能，在全像記錄媒體上使光束在二維方向掃描。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之投射型影像顯示裝置，其中，光束掃描裝置，係掃描型鏡元件、全反射稜鏡、折射稜鏡、或電氣光學晶體。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之投射型影像顯示裝置，其中，空間光調變器係藉由透射型或反射型液晶顯示器、透射型或反射型LCOS元件、或數位微鏡元件構成。
  7. 如申請專利範圍第1或2項之投射型影像顯示裝置，其中，投射光學系統進行對螢幕之觀察面側投射影像之前方投射。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之投射型影像顯示裝置，其中，同調光源具有產生分別具有三原色之各波長之單色光之雷射束之3台雷射光源、及將該等3台雷射光源產生之雷射束合成以產生合成光束之光合成器；光束掃描裝置，使上述光合成器產生之上述合成光束在全像記錄媒體上掃描；在上述全像記錄媒體，以藉由上述3台雷射光源產生之各雷射束分別獲得再生像之方式，記錄有3種全像；空間光調變器，具有配置在空間上之像素排列，上述三原色之任一原色與各像素產生對應，具有對各像素獨立 地進行光之調變之功能，且在各像素之位置設有分別對應之原色之濾光器。
  9. 如申請專利範圍第1或2項之投射型影像顯示裝置，其具備：第1空間光調變器，根據具有第1原色成分之第1影像進行調變；第1照明單元，對第1空間光調變器供應具有與上述第1原色對應之波長之第1照明光；第2空間光調變器，根據具有第2原色成分之第2影像進行調變；第2照明單元，對上述第2空間光調變器供應具有與上述第2原色對應之波長之第2照明光；第3空間光調變器，根據具有第3原色成分之第3影像進行調變；以及第3照明單元，對上述第3空間光調變器供應具有與上述第3原色對應之波長之第3照明光；投射光學系統將藉由上述第1空間光調變器調變後之照明光、藉由上述第2空間光調變器調變後之照明光、藉由上述第3空間光調變器調變後之照明光導至螢幕，將上述第1影像、上述第2影像、上述第3影像重疊投射至上述螢幕。
  10. 如申請專利範圍第1或2項之投射型影像顯示裝置，其具備：第1空間光調變器，根據具有第1原色成分之第1影像進行調變；第2空間光調變器，根據具有第2原色成分之第2影像 進行調變；以及第3空間光調變器，根據具有第3原色成分之第3影像進行調變；同調光源具有產生具有與上述第1原色對應之波長之第1雷射束之第1雷射光源、產生具有與上述第2原色對應之波長之第2雷射束之第2雷射光源、產生具有與上述第3原色對應之波長之第3雷射束之第3雷射光源、及將該等3台雷射光源產生之雷射束合成以產生合成光束之光合成器；光束掃描裝置，使上述光合成器產生之上述合成光束在全像記錄媒體上掃描；在上述全像記錄媒體，以藉由上述3台雷射光源產生之各雷射束分別獲得再生像之方式，記錄有3種全像；照明單元進一步具有切換裝置，該切換裝置進行將從全像記錄媒體獲得之照明光在第1期間供應至上述第1空間光調變器、在第2期間供應至上述第2空間光調變器、在第3期間供應至上述第3空間光調變器之分時供應動作；上述第1雷射光源在上述第1期間產生上述第1雷射束，上述第2雷射光源在上述第2期間產生上述第2雷射束，上述第3雷射光源在上述第3期間產生上述第3雷射束。
  11. 如申請專利範圍第1或2項之投射型影像顯示裝置，其中，空間光調變器進行分時調變動作，該分時調變動作，在第1期間根據具有第1原色成分之第1影像進行調變，在第2期間根據具有第2原色成分之第2影像進行調變，在第 3期間根據具有第3原色成分之第3影像進行調變；同調光源具有產生具有與上述第1原色對應之波長之第1雷射束之第1雷射光源、產生具有與上述第2原色對應之波長之第2雷射束之第2雷射光源、產生具有與上述第3原色對應之波長之第3雷射束之第3雷射光源、及將該等3台雷射光源產生之雷射束合成以產生合成光束之光合成器；光束掃描裝置，使上述光合成器產生之上述合成光束在全像記錄媒體上掃描；在上述全像記錄媒體，以藉由上述3台雷射光源產生之各雷射束分別獲得再生像之方式，記錄有3種全像；上述第1雷射光源在上述第1期間產生上述第1雷射束，上述第2雷射光源在上述第2期間產生上述第2雷射束，上述第3雷射光源在上述第3期間產生上述第3雷射束。
TW105119289A 2010-09-07 2011-09-05 Projection video display device TWI595304B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/065691 WO2012032669A1 (ja) 2010-09-07 2010-09-07 投射型映像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201638649A TW201638649A (zh) 2016-11-01
TWI595304B true TWI595304B (zh) 2017-08-11

Family

ID=44193908

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW105119289A TWI595304B (zh) 2010-09-07 2011-09-05 Projection video display device
TW103138164A TWI546609B (zh) 2010-09-07 2011-09-05 Light irradiation device
TW100131897A TWI463240B (zh) 2010-09-07 2011-09-05 Projection image display device

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103138164A TWI546609B (zh) 2010-09-07 2011-09-05 Light irradiation device
TW100131897A TWI463240B (zh) 2010-09-07 2011-09-05 Projection image display device

Country Status (7)

Country Link
US (4) US8727543B2 (zh)
EP (3) EP3104222B1 (zh)
JP (1) JP4688980B1 (zh)
KR (1) KR101225561B1 (zh)
CN (2) CN106933014B (zh)
TW (3) TWI595304B (zh)
WO (1) WO2012032669A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI735202B (zh) * 2020-04-10 2021-08-01 鴻海精密工業股份有限公司 顯示模組及全息顯示裝置

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2615363B1 (en) * 2010-09-07 2016-11-09 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Illumination device using coherent light source
EP3104222B1 (en) 2010-09-07 2018-08-29 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Projection type image display apparatus
US9116504B2 (en) 2010-09-07 2015-08-25 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Scanner device and device for measuring three-dimensional shape of object
JP5737633B2 (ja) * 2010-09-08 2015-06-17 大日本印刷株式会社 照明装置、投射装置および投射型映像表示装置
US9176365B2 (en) 2010-09-08 2015-11-03 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Illumination device, projection device, and projection-type image display device
JP5849402B2 (ja) * 2011-02-15 2016-01-27 大日本印刷株式会社 光学モジュール
JP5804243B2 (ja) * 2011-04-22 2015-11-04 大日本印刷株式会社 投射型映像表示装置
US9086618B2 (en) 2011-06-10 2015-07-21 Nikon Corporation Projector having holographic recording medium and light modulation element
US9703182B2 (en) 2011-10-27 2017-07-11 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Projection apparatus
JP2013109029A (ja) * 2011-11-17 2013-06-06 Stanley Electric Co Ltd 画像形成装置
JP5849728B2 (ja) 2012-01-26 2016-02-03 株式会社Ｊｖｃケンウッド 投射型表示装置
WO2013130051A1 (en) * 2012-02-28 2013-09-06 Hewlett-Packard Development Company, L. P. System and method for video frame sequence control
JP6131736B2 (ja) * 2013-06-25 2017-05-24 大日本印刷株式会社 投射装置および投射型表示装置
JP6286546B2 (ja) * 2013-07-30 2018-02-28 ドルビー ラボラトリーズ ライセンシング コーポレイション 非機械的ミラービームステアリングを備えたプロジェクタ表示システム
US9049413B2 (en) 2013-07-30 2015-06-02 Dolby Laboratories Licensing Corporation Multiple stage modulation projector display systems having efficient light utilization
CN104464536A (zh) * 2014-12-11 2015-03-25 广东威创视讯科技股份有限公司 一种显示装置
CN107430379B (zh) * 2015-04-11 2020-05-19 安田斯研究所有限公司 影像识别系统、影像识别方法、全息图记录媒介、全息图再现装置以及影像摄影装置
TWI585467B (zh) * 2015-08-28 2017-06-01 高準精密工業股份有限公司 具有對應之繞射光學元件的發光裝置
US10941915B2 (en) * 2015-09-07 2021-03-09 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Illumination device for illuminating a predetermined range with coherent light
WO2017051868A1 (ja) 2015-09-25 2017-03-30 大日本印刷株式会社 照明装置
CN105242513A (zh) * 2015-11-02 2016-01-13 清华大学深圳研究生院 一种基于数字微镜器件的全息显示系统
JP6090415B2 (ja) * 2015-11-27 2017-03-08 大日本印刷株式会社 光学モジュール
DE102015121697A1 (de) * 2015-12-14 2017-06-14 Hella Kgaa Hueck & Co. Beleuchtungsvorrichtung für Fahrzeuge
US20190082151A1 (en) * 2016-02-24 2019-03-14 Hon Hai Precision Industry Co., Ltd. Projector
US9979939B2 (en) * 2016-06-30 2018-05-22 Hisense Co., Ltd. Light source assembly and laser projector
US20190129184A1 (en) * 2016-12-08 2019-05-02 Snail Innovation Institute Laser-based display engine in wearable display devices
CN106772821B (zh) * 2017-01-09 2023-04-28 河北博威集成电路有限公司 一种可交互裸眼3d系统
CN109425995A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 陈致晓 激光照明系统及其激光光斑消除方法
CN109946909B (zh) * 2017-12-21 2022-10-04 中强光电股份有限公司 投影装置
CN109343238B (zh) * 2018-09-20 2020-05-12 华东师范大学 一种基于电光晶体偏转的压缩超高速摄影装置
KR102122132B1 (ko) * 2018-10-31 2020-06-11 이용일 홀로그래픽 이미지 변환소자 디스플레이
CN109167904B (zh) * 2018-10-31 2020-04-28 Oppo广东移动通信有限公司 图像获取方法、图像获取装置、结构光组件及电子装置
CN110021648A (zh) * 2019-03-27 2019-07-16 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板
US11906744B2 (en) * 2019-09-27 2024-02-20 Lg Chem, Ltd. Display lens manufacturing apparatus and method, and head-mounted display device comprising display lens manufactured thereby
JP7539053B2 (ja) * 2019-10-25 2024-08-23 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明装置及び投写型映像表示装置
US20210263319A1 (en) * 2020-02-25 2021-08-26 Luminit Llc Head-mounted display with volume substrate-guided holographic continuous lens optics
WO2022191404A1 (ko) * 2021-03-08 2022-09-15 삼성전자주식회사 전자 장치 및 이의 제어 방법
US11822225B2 (en) 2021-03-08 2023-11-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic apparatus and control method thereof
WO2022252123A1 (zh) * 2021-06-01 2022-12-08 华为技术有限公司 一种投影装置、投影方法、抬头显示系统和车辆
CN113933265B (zh) * 2021-09-27 2023-01-03 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 散斑测量装置及测量分析方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000019641A (ja) * 1998-07-03 2000-01-21 Toppan Printing Co Ltd プロジェクター装置用の照明装置
WO2006137326A1 (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. ２次元画像表示装置、照明光源及び露光照明装置
TW200846855A (en) * 2006-12-19 2008-12-01 Seereal Technologies Sa Method and device for reducing speckle patterns in a three-dimensional holographic reconstruction

Family Cites Families (81)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54104849A (en) 1978-02-03 1979-08-17 Nec Corp Light beam scanner
US4416505A (en) 1981-10-26 1983-11-22 International Business Machines Corporation Method for making holographic optical elements with high diffraction efficiencies
JPS6150003A (ja) 1984-08-20 1986-03-12 Fujitsu Ltd パタ−ン検知方法
JPS61260108A (ja) 1985-05-15 1986-11-18 Agency Of Ind Science & Technol ３次元計測方法
US4790612A (en) 1986-09-15 1988-12-13 International Business Machines Corporation Method and apparatus for copying holographic disks
US4979815A (en) 1989-02-17 1990-12-25 Tsikos Constantine J Laser range imaging system based on projective geometry
DE3941725A1 (de) 1989-12-18 1991-06-20 Krupp Atlas Elektronik Gmbh Vorrichtung zum erkennen von deformationen auf pressteilen
JPH05346508A (ja) 1992-06-12 1993-12-27 Canon Inc ホログラムレンズ及びそれを用いた表示装置
US5313479A (en) * 1992-07-29 1994-05-17 Texas Instruments Incorporated Speckle-free display system using coherent light
JPH06202575A (ja) 1993-01-07 1994-07-22 Sharp Corp ホログラフィックディスプレイ
JP2849021B2 (ja) 1993-04-12 1999-01-20 日本ペイント株式会社 体積ホログラム記録用感光性組成物
JP2996067B2 (ja) 1993-08-06 1999-12-27 村田機械株式会社 三次元計測装置
JPH0777924A (ja) 1993-09-10 1995-03-20 Nikon Corp ホログラフィ再生方法及び装置
JP2987540B2 (ja) 1993-09-21 1999-12-06 株式会社トプコン 三次元スキャナー
US5668631A (en) 1993-12-20 1997-09-16 Minolta Co., Ltd. Measuring system with improved method of reading image data of an object
JPH07261648A (ja) 1994-03-18 1995-10-13 Sharp Corp 画像情報読み出し装置
US6158659A (en) 1994-08-17 2000-12-12 Metrologic Instruments, Inc. Holographic laser scanning system having multiple laser scanning stations for producing a 3-D scanning volume substantially free of spatially and temporally coincident scanning planes
US5659408A (en) * 1995-05-24 1997-08-19 Polaroid Corporation Reflective image-providing display viewed with holographically diffused ambient light
ES2139986T3 (es) 1995-07-27 2000-02-16 Lemfoerder Metallwaren Ag Soporte de motor para vehiculos de motor.
US5737084A (en) 1995-09-29 1998-04-07 Takaoka Electric Mtg. Co., Ltd. Three-dimensional shape measuring apparatus
JP3350918B2 (ja) 1996-03-26 2002-11-25 株式会社高岳製作所 ２次元配列型共焦点光学装置
JP3336200B2 (ja) 1995-12-12 2002-10-21 シャープ株式会社 要素ホログラムパネルを有する３次元像表示装置
JP3403048B2 (ja) 1997-12-10 2003-05-06 キヤノン株式会社 ３次元像再生装置及び３次元被写体情報入力装置
JP3487499B2 (ja) 1999-03-10 2004-01-19 日本電信電話株式会社 三次元ホログラム表示装置
JP2000199872A (ja) 1998-12-29 2000-07-18 Sony Corp 照明装置及び画像表示装置
JP2001012942A (ja) 1999-06-29 2001-01-19 Roland Dg Corp 三次元スキャナー
JP2001255125A (ja) 2000-03-09 2001-09-21 Kobe Steel Ltd 光学的形状測定装置
EP2506089A3 (en) * 2000-05-30 2012-12-19 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Computer-generated hologram and its fabrication process, reflector using a computer-generated hologram, and reflective liquid crystal display
FI20001568A (fi) 2000-06-30 2001-12-31 Thermo Radiometrie Oy Pinnan muotojen määrittäminen
TW571121B (en) * 2000-08-01 2004-01-11 James Cowan Directional reflector, method for making directional reflector and method for obtaining white light using directional reflector having a reflective surface
JP2002165231A (ja) 2000-11-27 2002-06-07 Noritsu Koki Co Ltd 特定視点画像表示装置及び多視点画像表示装置
JP2003015079A (ja) 2001-06-29 2003-01-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 立体像表示方法及び表示装置
JP2003050112A (ja) 2001-08-07 2003-02-21 Minolta Co Ltd 三次元形状入力装置及び投影装置
JP3846572B2 (ja) 2001-09-20 2006-11-15 ソニー株式会社 固体撮像装置
JP4466612B2 (ja) 2001-09-20 2010-05-26 ソニー株式会社 固体撮像装置及びその制御方法
JP2004038012A (ja) 2002-07-05 2004-02-05 Minolta Co Ltd 映像表示装置
JP3844460B2 (ja) * 2002-08-05 2006-11-15 パイオニア株式会社 空間光変調器
JP2004144936A (ja) 2002-10-23 2004-05-20 Sony Corp 照明装置及び画像表示装置
JP4140391B2 (ja) 2003-01-30 2008-08-27 ソニー株式会社 ３次元計測装置および３次元計測方法
JP3972837B2 (ja) 2003-02-28 2007-09-05 セイコーエプソン株式会社 照明装置、プロジェクタ及び光学装置
JP2005062312A (ja) * 2003-08-08 2005-03-10 Olympus Corp 投影スクリーン及び投影型表示装置
JP4223349B2 (ja) 2003-08-13 2009-02-12 フジノン株式会社 耐振動型干渉計装置
JP2005062251A (ja) 2003-08-18 2005-03-10 Sharp Corp ホログラム再生方法及びホログラム再生装置
JP4383840B2 (ja) 2003-12-11 2009-12-16 浜松ホトニクス株式会社 ３次元形状計測装置
JP4290095B2 (ja) 2004-08-16 2009-07-01 キヤノン株式会社 表示光学系および画像表示システム
JP2006317681A (ja) * 2005-05-12 2006-11-24 Canon Inc 画像表示装置
JP2007041504A (ja) 2005-06-27 2007-02-15 Sony Corp ３次元像表示装置
US7515319B2 (en) 2005-07-22 2009-04-07 Georgia Tech Research Corp. Lens-less spectrometer
CN101233443B (zh) * 2005-07-28 2010-06-23 松下电器产业株式会社 激光图像显示器
KR100669040B1 (ko) 2005-08-01 2007-01-16 주식회사 나노트론 다중광속을 이용한 곡률 측정 장치와 방법
US7651227B2 (en) * 2005-09-13 2010-01-26 Texas Instruments Incorporated Projection system and method including spatial light modulator and compact diffractive optics
JP4483763B2 (ja) * 2005-10-19 2010-06-16 セイコーエプソン株式会社 照明装置および画像表示装置
CN101341759A (zh) * 2005-12-19 2009-01-07 皇家飞利浦电子股份有限公司 通过对激光投影显示器的角度扫描减小斑点
JP2007178727A (ja) 2005-12-28 2007-07-12 Seiko Epson Corp 照明装置及びプロジェクタ
WO2007119723A1 (ja) * 2006-04-12 2007-10-25 Panasonic Corporation 画像表示装置
CN100514183C (zh) * 2006-05-29 2009-07-15 晶荧光学科技有限公司 便携式电子设备
US8192030B2 (en) 2007-03-19 2012-06-05 Panasonic Corporation Laser illuminating device and image display device
EP1976303A1 (en) * 2007-03-31 2008-10-01 Sony Deutschland Gmbh Image generating apparatus
JP4552956B2 (ja) 2007-04-03 2010-09-29 セイコーエプソン株式会社 照明装置及びプロジェクタ
JP4379482B2 (ja) 2007-04-03 2009-12-09 セイコーエプソン株式会社 光源装置及びプロジェクタ
JP2008262029A (ja) 2007-04-12 2008-10-30 Seiko Epson Corp 照明装置及びプロジェクタ
JP2008268271A (ja) * 2007-04-16 2008-11-06 Mitsubishi Electric Corp 投写型表示装置
JP4999583B2 (ja) * 2007-07-18 2012-08-15 キヤノン株式会社 光走査装置及び走査型画像表示装置
JP4475302B2 (ja) 2007-08-07 2010-06-09 セイコーエプソン株式会社 プロジェクタ及び投射装置
JP2009162825A (ja) * 2007-12-28 2009-07-23 Seiko Epson Corp 画像表示装置
JP5386821B2 (ja) 2007-12-28 2014-01-15 セイコーエプソン株式会社 光源装置及びプロジェクタ
GB2456170B (en) 2008-01-07 2012-11-21 Light Blue Optics Ltd Holographic image display systems
JP5125528B2 (ja) 2008-01-15 2013-01-23 ソニー株式会社 投射型表示装置
JP2009186647A (ja) 2008-02-05 2009-08-20 Seiko Epson Corp 照明装置及びプロジェクタ
JP2009294249A (ja) 2008-06-02 2009-12-17 Toshiba Corp 照明装置、照明方法、表示装置及び加工装置
JP2010014505A (ja) 2008-07-03 2010-01-21 Nikon Corp 三次元形状測定装置及び三次元形状測定方法
CN101661214B (zh) * 2008-08-27 2011-06-08 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司 投影机
EP2362936B1 (en) 2008-10-28 2012-10-17 3Shape A/S Scanner with feedback control
US7944598B2 (en) 2008-11-06 2011-05-17 Corning Incorporated Speckle mitigation in laser scanner projector systems
JP5569198B2 (ja) 2009-07-08 2014-08-13 大日本印刷株式会社 立体画像提示方法および提示装置
JP5402393B2 (ja) 2009-08-20 2014-01-29 大日本印刷株式会社 投射型映像表示装置および映像表示方法
US9116504B2 (en) 2010-09-07 2015-08-25 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Scanner device and device for measuring three-dimensional shape of object
EP2615363B1 (en) 2010-09-07 2016-11-09 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Illumination device using coherent light source
EP3104222B1 (en) 2010-09-07 2018-08-29 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Projection type image display apparatus
JP4816819B1 (ja) 2011-02-15 2011-11-16 大日本印刷株式会社 投射型映像表示装置
JP4894966B1 (ja) 2011-04-18 2012-03-14 大日本印刷株式会社 投射型映像表示装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000019641A (ja) * 1998-07-03 2000-01-21 Toppan Printing Co Ltd プロジェクター装置用の照明装置
WO2006137326A1 (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. ２次元画像表示装置、照明光源及び露光照明装置
TW200846855A (en) * 2006-12-19 2008-12-01 Seereal Technologies Sa Method and device for reducing speckle patterns in a three-dimensional holographic reconstruction

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI735202B (zh) * 2020-04-10 2021-08-01 鴻海精密工業股份有限公司 顯示模組及全息顯示裝置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106933014A (zh) 2017-07-07
US9348149B2 (en) 2016-05-24
EP3104222B1 (en) 2018-08-29
TW201638649A (zh) 2016-11-01
US8727543B2 (en) 2014-05-20
US20130077057A1 (en) 2013-03-28
JP4688980B1 (ja) 2011-05-25
TWI546609B (zh) 2016-08-21
CN106933014B (zh) 2020-05-22
US20160266399A1 (en) 2016-09-15
US9851580B2 (en) 2017-12-26
TW201506521A (zh) 2015-02-16
US20180039092A1 (en) 2018-02-08
TWI463240B (zh) 2014-12-01
KR20120092127A (ko) 2012-08-20
EP2615494A1 (en) 2013-07-17
CN103080831B (zh) 2016-03-02
US20140177018A1 (en) 2014-06-26
TW201227147A (en) 2012-07-01
EP3404452B1 (en) 2020-10-28
EP2615494A4 (en) 2014-04-02
EP3104222A1 (en) 2016-12-14
CN103080831A (zh) 2013-05-01
EP3404452A1 (en) 2018-11-21
EP2615494B1 (en) 2016-11-09
KR101225561B1 (ko) 2013-01-24
JPWO2012032669A1 (ja) 2013-12-12
US10156732B2 (en) 2018-12-18
WO2012032669A1 (ja) 2012-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI595304B (zh) Projection video display device
TWI598712B (zh) Illumination device and image display device using the same light source
JP4894966B1 (ja) 投射型映像表示装置
JP4816819B1 (ja) 投射型映像表示装置
JP5849402B2 (ja) 光学モジュール
JP6090415B2 (ja) 光学モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees