[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2007121539A - Image display device - Google Patents

Image display device Download PDF

Info

Publication number
JP2007121539A
JP2007121539A JP2005311461A JP2005311461A JP2007121539A JP 2007121539 A JP2007121539 A JP 2007121539A JP 2005311461 A JP2005311461 A JP 2005311461A JP 2005311461 A JP2005311461 A JP 2005311461A JP 2007121539 A JP2007121539 A JP 2007121539A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
light source
source unit
scanning
image
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2005311461A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tetsuro Yamazaki
哲朗 山▲崎▼
Akira Yoshii
亮 吉井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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 Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2005311461A priority Critical patent/JP2007121539A/en
Publication of JP2007121539A publication Critical patent/JP2007121539A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device that can display a large high-quality image by scanning with a light beam. <P>SOLUTION: The image display device 100 displays an image by scanning an irradiation objective surface S with a beam light modulated according to image signals. The device is equipped with: a plurality of light source units 101R, 101G, 101B for supplying beam light in which at least either peak wavelengths or beam qualities are different from one another; and a scanning unit 200 for scanning the beam light from the light source units 101R, 101G, 101B. The light source units 101R, 101G, 101B are disposed in such a manner that at least either the peak wavelengths or beam qualities are taken into consideration and the respective optical paths from the light source units 101R, 101G, 101B to the irradiation objective surface S are made shorter with the larger values of the peak wavelengths or beam qualities. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、画像表示装置、特に、画像信号に応じて変調されたビーム光を走査させるこ
とにより画像を表示する画像表示装置の技術に関する。
The present invention relates to an image display apparatus, and more particularly to a technique of an image display apparatus that displays an image by scanning a light beam modulated in accordance with an image signal.

近年、画像を表示する画像表示装置として、レーザ光を走査させることで画像を表示す
るレーザプロジェクタが提案されている。レーザ光は、色純度が高い、コヒーレンスが高
く整形が容易である等の特徴を有する。このため、レーザプロジェクタにより、高解像度
かつ色再現性が良好な画像を表示することが期待されている。赤色、青色、緑色の各レー
ザ光を走査させることで画像を表示する技術は、例えば、特許文献1に提案されている。
In recent years, a laser projector that displays an image by scanning laser light has been proposed as an image display device that displays an image. Laser light has features such as high color purity, high coherence, and easy shaping. Therefore, it is expected that a laser projector displays an image with high resolution and good color reproducibility. For example, Patent Document 1 proposes a technique for displaying an image by scanning each of red, blue, and green laser beams.

特開平1−245780号公報JP-A-1-245780

近年、画像表示装置について、画面の大型化への要請が高まりつつある。レーザ光の走
査によって表示する画像が大型になるほど、光源部と被照射面との間の光路が長くなるこ
ととなる。例えば、50インチのスクリーンを備えるプロジェクタの場合、光源部とスク
リーンとの間の光路は1〜2mにもなる。光路の長さに応じてビーム径が大きくなる度合
いが異なる複数のレーザ光を用いる場合、光源部と被照射面との間の光路が長くなるほど
、被照射面におけるビーム径の大きさのずれが大きくなる。被照射面におけるビーム径の
大きさのずれは、色ずれやボケを引き起こす原因となる。このように、従来の技術をその
まま用いて大型な画像を表示したとしても、色ずれやボケが低減された高品質な画像を得
ることが困難であるという問題を生じる。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので
あり、ビーム光の走査により、大型かつ高品質な画像を表示することが可能な画像表示装
置を提供することを目的とする。
In recent years, there has been an increasing demand for larger screens for image display devices. The larger the image displayed by scanning with laser light, the longer the optical path between the light source unit and the irradiated surface. For example, in the case of a projector having a 50-inch screen, the optical path between the light source unit and the screen is 1 to 2 m. In the case of using a plurality of laser beams having different degrees of beam diameter depending on the length of the optical path, the longer the optical path between the light source unit and the irradiated surface, the more the deviation of the beam diameter on the irradiated surface becomes. growing. Deviations in the beam diameter on the irradiated surface cause color misregistration and blurring. As described above, even when a large image is displayed using the conventional technology as it is, it is difficult to obtain a high-quality image with reduced color shift and blur. The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image display device capable of displaying a large and high-quality image by scanning light beams.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、画像信号に応じて変
調されたビーム光を、被照射面を走査させることにより画像を表示する画像表示装置であ
って、ピーク波長、及びビーム品質の少なくとも一方が異なるビーム光を供給する複数の
光源部と、光源部からのビーム光を走査させる走査部と、を有し、光源部は、ピーク波長
、及びビーム品質の少なくとも一方に着目し、その値が大きいほど、光源部から被照射面
までの光路が短くなるように配置されることを特徴とする画像表示装置を提供することが
できる。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to the present invention, there is provided an image display device that displays an image by scanning a surface to be irradiated with a light beam modulated in accordance with an image signal. A plurality of light source units that supply light beams having different peak wavelengths and beam qualities, and a scanning unit that scans the light beams from the light source units. The light source units include the peak wavelength and the beam quality. It is possible to provide an image display device characterized in that the optical path from the light source unit to the irradiated surface is shortened as the value is increased.

例えば、ビーム光であるレーザ光は、ピーク波長、及びビーム品質によって、ビーム径
が大きくなる度合いが異なることが知られている。レーザ光は、光路長が同じであれば、
ピーク波長が大きいほど、またビーム品質が大きいほど、大きく拡がる性質を有する。ビ
ーム品質は、実際のビーム光の拡がり角を、理想的な回折限界ビームの拡がり角で除した
比を表す。ビーム品質は1以上の数値で表される。本発明により、被照射面における各ビ
ーム光のビーム径が略等しくなるように、各光源部の配置を最適化することができる。光
源部と被照射面との間の光路が長くなる場合に、被照射面におけるビーム径の大きさのず
れを低減することで、大型で、色ずれやボケが低減された高品質な画像を表示することが
できる。さらに、各ビーム光のスポットが画素領域に収まる構成とすることにより、高い
解像度で画像を表示することが可能となる。画像表示装置が大型であるほど各光源部を設
ける位置の自由度が増すことから、画素領域にスポットが収まるように各光源部の配置を
容易に決定することができる。これにより、ビーム光の走査により、大型かつ高品質な画
像を表示することが可能な画像表示装置を得られる。
For example, it is known that the degree of increase in the beam diameter of laser light, which is beam light, varies depending on the peak wavelength and the beam quality. If the laser path has the same optical path length,
The larger the peak wavelength and the larger the beam quality, the larger the characteristic. The beam quality represents a ratio obtained by dividing an actual beam light divergence angle by an ideal diffraction limited beam divergence angle. The beam quality is expressed by a numerical value of 1 or more. According to the present invention, the arrangement of the light source units can be optimized so that the beam diameters of the respective light beams on the irradiated surface are substantially equal. When the optical path between the light source unit and the illuminated surface is long, by reducing the deviation of the beam diameter on the illuminated surface, a high-quality image that is large and has reduced color deviation and blurring Can be displayed. Furthermore, an image can be displayed with high resolution by adopting a configuration in which the spot of each light beam is contained in the pixel region. As the image display device is larger, the degree of freedom of the position where each light source unit is provided is increased. Therefore, it is possible to easily determine the arrangement of each light source unit so that the spot fits in the pixel region. As a result, an image display device capable of displaying a large and high-quality image by scanning with the light beam can be obtained.

また、本発明の好ましい態様によれば、光源部は、ピーク波長とビーム品質との積が大
きいほど、光源部から被照射面までの光路が短くなるように配置されることが望ましい。
ピーク波長の変化割合に対するビーム径の変化割合、ビーム品質の変化割合に対するビー
ム径の変化割合はいずれも同じであることから、ピーク波長とビーム品質との積を指標と
して、各光源部の配置を決定することができる。これにより、ピーク波長及びビーム品質
の影響によるビーム径の拡がりを考慮して、各光源部の配置を決定することができる。
According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the light source unit be arranged so that the optical path from the light source unit to the irradiated surface becomes shorter as the product of the peak wavelength and the beam quality is larger.
Since the change rate of the beam diameter with respect to the change rate of the peak wavelength and the change rate of the beam diameter with respect to the change rate of the beam quality are both the same, the arrangement of each light source unit is determined using the product of the peak wavelength and the beam quality as an index. Can be determined. Thereby, the arrangement of the light source units can be determined in consideration of the beam diameter expansion due to the influence of the peak wavelength and the beam quality.

また、本発明の好ましい態様としては、ビーム光を集光させる集光光学系を有すること
が望ましい。これにより、光源部と被照射面との間の光路が長い場合でも各ビーム光のス
ポットを画素領域に収めることを可能とし、大型かつ高い解像度の画像を表示することが
できる。また、走査部におけるスポット径を小さくすることも可能とし、走査部に用いら
れる反射ミラーのサイズを小さくすることもできる。反射ミラーを小型にできることで、
高速かつ大きな偏向角により反射ミラーを振動させることが可能となる。
Moreover, as a preferable aspect of the present invention, it is desirable to have a condensing optical system that condenses the beam light. Thereby, even when the optical path between the light source unit and the irradiated surface is long, the spot of each light beam can be stored in the pixel region, and a large and high-resolution image can be displayed. In addition, the spot diameter in the scanning unit can be reduced, and the size of the reflection mirror used in the scanning unit can be reduced. By making the reflection mirror compact,
The reflection mirror can be vibrated at a high speed and with a large deflection angle.

また、本発明の好ましい態様によれば、走査部は、ビーム光を反射する反射ミラーを有
し、反射ミラーを共振動作させることによりビーム光を走査させることが望ましい。反射
ミラーを共振動作させることにより、反射ミラーの変位量を増大させることが可能である
。これにより、少ないエネルギーで効率良くレーザ光を走査させることができる。本発明
では、画素領域にスポットを収め、かつ反射ミラーの位置でのビーム径を小さくすること
が可能である。このため、小型で共振動作させることが可能な反射ミラーを用いることが
できる。
According to a preferred aspect of the present invention, it is desirable that the scanning unit includes a reflection mirror that reflects the beam light, and the beam light is scanned by causing the reflection mirror to resonate. By causing the reflecting mirror to resonate, the amount of displacement of the reflecting mirror can be increased. Thereby, the laser beam can be efficiently scanned with a small amount of energy. In the present invention, it is possible to place a spot in the pixel region and reduce the beam diameter at the position of the reflection mirror. For this reason, it is possible to use a reflection mirror that is small and can be resonated.

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例1に係る画像表示装置100の概略構成を示す。画像表示装置
100は、スクリーン110の一方の面にレーザ光を供給し、スクリーン110の他方の
面から出射される光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタである
。画像表示装置100は、画像信号に応じて変調されたビーム光を、スクリーン110の
被照射面S上を走査させることにより画像を表示する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of an image display apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. The image display device 100 is a so-called rear projector that supplies laser light to one surface of the screen 110 and observes an image by observing light emitted from the other surface of the screen 110. The image display apparatus 100 displays an image by causing the light beam modulated according to the image signal to scan on the irradiated surface S of the screen 110.

画像表示装置100は、R光用光源部101Rと、G光用光源部101Gと、B光用光
源部101Bとを有する。R光用光源部101Rは、ビーム光である赤色レーザ光(以下
、「R光」という。)を供給する半導体レーザである。G光用光源部101Gは、ビーム
光である緑色レーザ光(以下、「G光」という。)を供給する半導体レーザである。B光
用光源部101Bは、ビーム光である青色レーザ光(以下、「B光」という。)を供給す
る半導体レーザである。各色光用光源部101R、101G、101Bは、それぞれ画像
信号に応じて変調されたレーザ光であって、互いに異なるピーク波長を有する色光を供給
する。画像信号に応じた変調は、振幅変調、パルス幅変調のいずれを用いても良い。
The image display apparatus 100 includes an R light source unit 101R, a G light source unit 101G, and a B light source unit 101B. The R light source unit 101R is a semiconductor laser that supplies red laser light (hereinafter referred to as “R light”) that is beam light. The G light source unit 101G is a semiconductor laser that supplies green laser light (hereinafter referred to as “G light”), which is beam light. The light source unit 101B for B light is a semiconductor laser that supplies blue laser light (hereinafter referred to as “B light”) that is beam light. Each of the color light source units 101R, 101G, and 101B supplies laser light that is modulated according to an image signal and has different peak wavelengths. As the modulation according to the image signal, either amplitude modulation or pulse width modulation may be used.

集光光学系LNは、R光用光源部101Rと第1ダイクロイックミラー103Rとの間
、G光用光源部101Gと第2ダイクロイックミラー103Gとの間、B光用光源部10
1Bとミラー103Bとの間にそれぞれ設けられている。このように、集光光学系LNは
、色光ごとに設けられている。集光光学系LNは、それぞれレーザ光を集光させる。また
、各集光光学系LNは、いずれも略同一の焦点距離をなすように構成されている。集光光
学系LNは単独のレンズにより構成する場合に限られず、複数のレンズにより構成するこ
ととしても良い。
The condensing optical system LN includes an R light source unit 101R and a first dichroic mirror 103R, a G light source unit 101G and a second dichroic mirror 103G, and a B light source unit 10.
1B and the mirror 103B are provided respectively. Thus, the condensing optical system LN is provided for each color light. The condensing optical system LN condenses each laser beam. Each of the condensing optical systems LN is configured to have substantially the same focal length. The condensing optical system LN is not limited to being configured by a single lens, and may be configured by a plurality of lenses.

第1ダイクロイックミラー103Rは、R光を反射し、G光及びB光を透過させる。第
2ダイクロイックミラー103Gは、G光を反射し、B光を透過させる。ミラー103B
は、B光を反射する。R光用光源部101RからのR光は、第1ダイクロイックミラー1
03Rで反射することで光路を略90度折り曲げられた後、走査部200の方向へ進行す
る。G光用光源部101GからのG光は、第2ダイクロイックミラー103Gで反射する
ことで光路を略90度折り曲げられ、第1ダイクロイックミラー103Rを透過した後、
走査部200の方向へ進行する。B光用光源部101BからのB光は、ミラー103Bで
反射することで光路を略90度折り曲げられ、第2ダイクロイックミラー103G、及び
第1ダイクロイックミラー103Rを透過した後、走査部200の方向へ進行する。この
ようにして、R光、G光及びB光は合成される。
The first dichroic mirror 103R reflects R light and transmits G light and B light. The second dichroic mirror 103G reflects G light and transmits B light. Mirror 103B
Reflects B light. The R light from the R light source 101R is emitted from the first dichroic mirror 1
The light path is bent by approximately 90 degrees by reflection at 03R, and then proceeds toward the scanning unit 200. The G light from the G light source unit 101G is reflected by the second dichroic mirror 103G so that the optical path is bent by approximately 90 degrees and transmitted through the first dichroic mirror 103R.
It proceeds in the direction of the scanning unit 200. The B light from the B light source unit 101B is reflected by the mirror 103B so that the optical path is bent by approximately 90 degrees, passes through the second dichroic mirror 103G and the first dichroic mirror 103R, and then toward the scanning unit 200. proceed. In this way, R light, G light, and B light are combined.

図2は、走査部200の概略構成を示す。走査部200は、反射ミラー202と、反射
ミラー202の周囲に設けられた外枠部204とを有する、いわゆる二重ジンバル構造を
なしている。外枠部204は、回転軸である第1トーションばね206によって、不図示
の固定部に連結されている。外枠部204は、第1トーションばね206の捩れと、元の
状態への復元とを利用して、第1トーションばね206を中心として回動する。反射ミラ
ー202は、第1トーションばね206に略直交する回転軸である第2トーションばね2
07によって、外枠部204に連結されている。反射ミラー202は、各色光用光源部1
01R、101G、101Bからのレーザ光を反射する。反射ミラー202は、高反射性
の部材、例えばアルミニウムや銀等の金属薄膜を形成することにより構成できる。反射ミ
ラー202は、例えば、正方形形状をなしている。
FIG. 2 shows a schematic configuration of the scanning unit 200. The scanning unit 200 has a so-called double gimbal structure having a reflection mirror 202 and an outer frame portion 204 provided around the reflection mirror 202. The outer frame portion 204 is connected to a fixed portion (not shown) by a first torsion spring 206 that is a rotation shaft. The outer frame portion 204 rotates around the first torsion spring 206 by utilizing the twist of the first torsion spring 206 and the restoration to the original state. The reflection mirror 202 is a second torsion spring 2 that is a rotation axis substantially orthogonal to the first torsion spring 206.
07 is connected to the outer frame portion 204. The reflection mirror 202 is a light source unit 1 for each color light.
The laser beams from 01R, 101G, and 101B are reflected. The reflection mirror 202 can be configured by forming a highly reflective member, for example, a metal thin film such as aluminum or silver. The reflection mirror 202 has a square shape, for example.

反射ミラー202は、外枠部204が第1トーションばね206を中心として回動する
ことにより、スクリーン110においてレーザ光をY方向(図1参照)へ走査させるよう
に変位する。また、反射ミラー202は、第2トーションばね207の捩れと、元の状態
への復元とを利用して、第2トーションばね207を中心として回動する。反射ミラー2
02は、第2トーションばね207を中心として回動することにより、反射ミラー202
で反射したレーザ光をX方向へ走査するように変位する。このように、走査部200は、
各色光用光源部101R、101G、101Bからのレーザ光をX方向とY方向へ繰り返
し走査させる。
The reflecting mirror 202 is displaced so that the laser beam is scanned in the Y direction (see FIG. 1) on the screen 110 when the outer frame portion 204 rotates about the first torsion spring 206. In addition, the reflection mirror 202 rotates around the second torsion spring 207 using the twist of the second torsion spring 207 and the restoration to the original state. Reflective mirror 2
02 is rotated around the second torsion spring 207, thereby reflecting the mirror 202.
The laser beam reflected by is displaced so as to scan in the X direction. Thus, the scanning unit 200
Laser light from each color light source unit 101R, 101G, 101B is repeatedly scanned in the X and Y directions.

図3は、走査部200を駆動させるための構成を説明するものである。反射ミラー20
2がレーザ光を反射させる側を表側とすると、第1電極301、302は、外枠部204
の裏側の空間であって、第1トーションばね206に関して略対称な位置にそれぞれ設け
られている。第1電極301、302に電圧を印加すると、第1電極301、302と、
外枠部204との間には、電位差に応じた所定の力、例えば静電力が発生する。外枠部2
04は、第1電極301、302に交互に電圧を印加することにより、第1トーションば
ね206を中心として回動する。
FIG. 3 illustrates a configuration for driving the scanning unit 200. Reflection mirror 20
When the side 2 reflects the laser beam is the front side, the first electrodes 301 and 302 are formed of the outer frame portion 204.
Are provided at substantially symmetrical positions with respect to the first torsion spring 206. When a voltage is applied to the first electrodes 301 and 302, the first electrodes 301 and 302,
A predetermined force corresponding to the potential difference, for example, an electrostatic force, is generated between the outer frame portion 204 and the outer frame portion 204. Outer frame 2
04 rotates about the first torsion spring 206 by alternately applying a voltage to the first electrodes 301 and 302.

第2トーションばね207は、詳細には、第3トーションばね307と第4トーション
ばね308とで構成されている。第3トーションばね307と第4トーションばね308
との間には、ミラー側電極305が設けられている。ミラー側電極305の裏側の空間に
は、第2電極306が設けられている。第2電極306に電圧を印加すると、第2電極3
06とミラー側電極305との間には、電位差に応じた所定の力、例えば静電力が発生す
る。第2電極306のいずれにも同位相の電圧を印加すると、反射ミラー202は、第2
トーションばね207を中心として回動する。走査部200は、このようにして反射ミラ
ー202を回動させることで、レーザ光を二次元方向へ走査させる。走査部200は、例
えば、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)技術により作成することができる
Specifically, the second torsion spring 207 includes a third torsion spring 307 and a fourth torsion spring 308. Third torsion spring 307 and fourth torsion spring 308
A mirror-side electrode 305 is provided between the two. A second electrode 306 is provided in the space behind the mirror side electrode 305. When a voltage is applied to the second electrode 306, the second electrode 3
A predetermined force corresponding to the potential difference, for example, an electrostatic force, is generated between 06 and the mirror side electrode 305. When a voltage having the same phase is applied to any of the second electrodes 306, the reflection mirror 202 is
It rotates around the torsion spring 207. The scanning unit 200 rotates the reflection mirror 202 in this way, thereby scanning the laser light in the two-dimensional direction. The scanning unit 200 can be created by, for example, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) technology.

走査部200は、例えば画像の1フレーム期間において、副走査方向であるY方向へ1
回レーザ光を走査させる間に、主走査方向であるX方向について複数回レーザ光を往復さ
せるように反射ミラー202を変位させる。X方向を第1の方向、Y方向を第1の方向に
略直交する第2の方向とすると、走査部200は、第1の方向へレーザ光を走査する周波
数が、第2の方向へレーザ光を走査する周波数に比べて高くなるように駆動される。なお
、X方向へのレーザ光の走査を高速に行うために、走査部200は、第2トーションばね
207を中心として反射ミラー202を共振動作させる構成とすることが望ましい。反射
ミラー202を共振動作させることにより、反射ミラー202の変位量を増大させること
ができる。反射ミラー202の変位量を増大させることにより、走査部200は、少ない
エネルギーで効率良くレーザ光を走査させることができる。なお、反射ミラー202は、
共振動作以外の動作により駆動することとしても良い。
For example, the scanning unit 200 moves 1 in the Y direction, which is the sub-scanning direction, in one frame period of the image.
While scanning the laser beam twice, the reflection mirror 202 is displaced so as to reciprocate the laser beam a plurality of times in the X direction which is the main scanning direction. Assuming that the X direction is the first direction and the Y direction is the second direction substantially orthogonal to the first direction, the scanning unit 200 has a frequency at which the laser beam is scanned in the first direction. Driven to be higher than the frequency of scanning light. In order to scan the laser beam in the X direction at high speed, it is desirable that the scanning unit 200 be configured to resonate the reflecting mirror 202 around the second torsion spring 207. By causing the reflection mirror 202 to resonate, the amount of displacement of the reflection mirror 202 can be increased. By increasing the amount of displacement of the reflection mirror 202, the scanning unit 200 can efficiently scan the laser beam with less energy. The reflection mirror 202 is
It may be driven by an operation other than the resonance operation.

走査部200は、電位差に応じた静電力によって駆動する構成に限られない。例えば、
圧電素子の伸縮力や電磁力を用いて駆動する構成であっても良い。走査部200は、X方
向にレーザ光を走査する反射ミラーと、Y方向にレーザ光を走査する反射ミラーとを設け
る構成としても良い。さらに、走査部200は、ガルバノミラーを用いる構成に限らず、
複数のミラー片を有する回転体を回転させるポリゴンミラーを用いても良い。
The scanning unit 200 is not limited to the configuration driven by the electrostatic force corresponding to the potential difference. For example,
A configuration in which the piezoelectric element is driven by using an expansion / contraction force or electromagnetic force may be used. The scanning unit 200 may include a reflection mirror that scans the laser light in the X direction and a reflection mirror that scans the laser light in the Y direction. Furthermore, the scanning unit 200 is not limited to a configuration using a galvanometer mirror,
You may use the polygon mirror which rotates the rotary body which has a some mirror piece.

図1に戻って、走査部200からの光は、反射部105に入射する。反射部105は、
走査部200からのレーザ光をスクリーン110の方向へ反射する。スクリーン110は
、筐体107の正面に設けられている。筐体107は、筐体107内部の空間を密閉する
。スクリーン110は、画像信号に応じて変調されたレーザ光を透過させる透過型スクリ
ーンである。スクリーン110は、例えば、光を観察者側へ角度変換するフレネルレンズ
や、光を拡散させるレンチキュラーレンズ(いずれも不図示。)等を有する。観察者は、
スクリーン110から出射する光を観察することで、画像を鑑賞する。
Returning to FIG. 1, the light from the scanning unit 200 enters the reflecting unit 105. The reflector 105 is
The laser beam from the scanning unit 200 is reflected in the direction of the screen 110. The screen 110 is provided on the front surface of the housing 107. The housing 107 seals the space inside the housing 107. The screen 110 is a transmissive screen that transmits laser light modulated in accordance with an image signal. The screen 110 includes, for example, a Fresnel lens that converts the angle of light toward the viewer, a lenticular lens that diffuses light (both not shown), and the like. The observer
The image is viewed by observing the light emitted from the screen 110.

図4は、スクリーン110の被照射面Sに形成されるレーザ光のスポットSP、及びレ
ーザ光の走査により表示される画素Pを示す。画素Pは一辺の長さdの正方形形状をなし
ている。スポットSPは、半径ωPの円形状をなしている。半径ωPは、被照射面Sにおけ
るレーザ光のビーム半径である。本明細書において、ビーム半径とは、いずれもガウスビ
ーム半径を指すものとする。ビーム半径ωPがd/2以下であれば、画素Pの領域にスポ
ットSPを収めることができる。画像表示装置100は、画素Pの領域にスポットSPを
収めることにより、解像度に応じた高精細な表示を行うことができる。
FIG. 4 shows the spot SP of the laser beam formed on the irradiated surface S of the screen 110 and the pixel P displayed by scanning the laser beam. The pixel P has a square shape with a side length d. The spot SP has a circular shape with a radius ω P. The radius ω P is the beam radius of the laser light on the irradiated surface S. In this specification, the beam radius refers to a Gaussian beam radius. If the beam radius ω P is equal to or less than d / 2, the spot SP can be contained in the region of the pixel P. The image display apparatus 100 can perform high-definition display according to the resolution by placing the spot SP in the region of the pixel P.

例えば、対角線方向の長さが50インチであるスクリーン110において1920×1
080ピクセルのフルハイビジョンの画像を表示する場合を考える。この場合、一つの画
素Pの一辺の長さdは、およそ0.577mmである。レーザ光が画素Pの領域にちょう
ど収まるスポットSPを形成するとき、被照射面Sにおけるレーザ光のビーム半径ωP
0.577/2≒0.288(mm)となる。
For example, 1920 × 1 in a screen 110 having a diagonal length of 50 inches
Consider the case of displaying a full high-definition image of 080 pixels. In this case, the length d of one side of one pixel P is approximately 0.577 mm. When the spot SP in which the laser light just fits in the region of the pixel P is formed, the beam radius ω P of the laser light on the irradiated surface S is 0.577 / 2≈0.288 (mm).

図5及び図6は、高い解像度で高品質な画像を表示するための各色光用光源部101R
、101G、101Bの位置について説明するものである。ここでは、R光用光源部10
1Rの位置を基準として各色光用光源部101R、101G、101Bの位置を決定する
ものとして、説明を行うこととする。図5に示すように、R光用光源部101RからのR
光は、集光光学系LNにより、被照射面Sからの距離がL1である位置にビームウェスト
BWを形成するように集光される。ビームウェストBWは、ガウスビームにおいて波面の
曲率がゼロ、かつビーム径が最小となる位置をいう。図5では、便宜上、R光用光源部1
01Rからスクリーン110までの光路が一つの直線上にあるものとして図示することと
し、説明に不要な構成の図示を省略している。
5 and 6 show light sources for each color light 101R for displaying a high-quality image with high resolution.
, 101G, 101B will be described. Here, the R light source unit 10
The description will be made assuming that the positions of the light source portions 101R, 101G, and 101B for each color light are determined with reference to the position of 1R. As shown in FIG. 5, R from the R light source 101R
The light is condensed by the condensing optical system LN so as to form a beam waist BW at a position where the distance from the irradiated surface S is L 1 . The beam waist BW is a position where the wavefront curvature is zero and the beam diameter is minimum in a Gaussian beam. In FIG. 5, for the sake of convenience, the R light source unit 1 is used.
The optical path from 01R to the screen 110 is illustrated as being on one straight line, and illustration of a configuration unnecessary for the description is omitted.

ビームウェストBWの位置から距離zの位置におけるガウスビームのビーム半径ω(z
)は、以下の式(1)により表すことができる。

Figure 2007121539
Beam radius ω (z) of Gaussian beam at a position z from the position of the beam waist BW
) Can be represented by the following formula (1).
Figure 2007121539

但し、λはビーム光の波長、M2はビーム品質、ω0はビームウェストBWにおけるビー
ム半径をそれぞれ示す。ビーム品質M2は、実際のビーム光の拡がり角を、理想的な回折
限界ビームの拡がり角で除した比を表す。ビーム品質M2は1以上の数値で表される。こ
こでは、ビーム品質M2=1.0であるとする。
Where λ is the wavelength of the light beam, M 2 is the beam quality, and ω 0 is the beam radius at the beam waist BW. The beam quality M 2 represents a ratio obtained by dividing an actual beam light divergence angle by an ideal diffraction limited beam divergence angle. The beam quality M 2 is represented by a numerical value of 1 or more. Here, it is assumed that the beam quality M 2 = 1.0.

例えば、図5に示す構成において、反射ミラー202から被照射面Sまでの距離L0
1.5mとする場合を考える。また、ビームウェストBWにおけるビーム半径ω0を0.
284mm、被照射面Sの位置におけるビーム半径ωPを0.288mmとする。式(1
)により、ピーク波長λ=650nmのR光について、ビームウェストBWにおけるビー
ム半径ω0=0.284mmが0.288mmにまで拡がるときのz=46.312mm
と算出できる。このことから、被照射面SからビームウェストBWまでの距離L1=46
.312mmと求めることができる。R光用光源部101Rの位置は、集光光学系LNを
用いて、被照射面Sより46.312mm手前の位置にビームウェストBWを形成するよ
うな位置に決定することができる。なお、反射ミラー202の位置におけるビーム径は、
3.230mmと計算することができる。
For example, consider the case where the distance L 0 from the reflecting mirror 202 to the irradiated surface S is 1.5 m in the configuration shown in FIG. Further, the beam radius ω 0 at the beam waist BW is set to 0.
The beam radius ω P at the position of 284 mm and the irradiated surface S is 0.288 mm. Formula (1
), For R light having a peak wavelength λ = 650 nm, z = 46.312 mm when the beam radius ω 0 = 0.284 mm at the beam waist BW extends to 0.288 mm.
And can be calculated. From this, the distance L 1 = 46 from the irradiated surface S to the beam waist BW
. 312 mm can be obtained. The position of the R light source unit 101R can be determined by using the condensing optical system LN so that the beam waist BW is formed at a position 466.312 mm before the irradiated surface S. The beam diameter at the position of the reflection mirror 202 is
3. It can be calculated as 230 mm.

G光のビームウェストBWをR光のビームウェストBWと同一の位置に形成すると、被
照射面SにおけるG光のビーム径は、R光のビーム径より小さくなってしまう。式(1)
を用いると、ピークλ=550nmのG光について、被照射面SからビームウェストBW
までの距離L1=54.732mmと求めることができる。よって、G光用光源部101
Gは、G光用光源部101Gから被照射面Sまでの距離が、R光用光源部101Rから被
照射面Sまでの距離よりも54.732−46.312=8.420(mm)長くなるよ
うな位置に設ければ良いこととなる。
If the beam waist BW for G light is formed at the same position as the beam waist BW for R light, the beam diameter of G light on the irradiated surface S becomes smaller than the beam diameter of R light. Formula (1)
For the G light having the peak λ = 550 nm, the beam waist BW from the irradiated surface S is used.
Distance L 1 = 54.732 mm. Therefore, the G light source 101
G is 54.732-46.312 = 8.420 (mm) longer than the distance from the light source unit 101R for R light to the irradiated surface S than the distance from the light source unit 101R for R light to the irradiated surface S. It will suffice if it is provided at such a position.

ここで、G光用光源部101Gと第2ダイクロイックミラー103Gまでの距離とR光
用光源部101Rと第1ダイクロイックミラー103Rまでの距離とを略同一とする。G
光用光源部101Gは、図6に示すように、R光用光源部101Rから走査部200とは
反対の方向へ距離L2=8.420mmだけシフトした位置に配置される。
Here, the distance between the G light source 101G and the second dichroic mirror 103G and the distance between the R light source 101R and the first dichroic mirror 103R are substantially the same. G
As shown in FIG. 6, the light source 101G for light is arranged at a position shifted by a distance L 2 = 8.420 mm from the R light source 101R in the opposite direction to the scanning unit 200.

B光のビームウェストBWをR光又はG光のビームウェストBWと同一の位置に形成す
ると、被照射面SにおけるB光のビーム径は、R光やG光のビーム径より小さくなってし
まう。式(1)を用いると、ピークλ=450nmのB光について、被照射面Sからビー
ムウェストBWまでの距離L1=66.895mmと求めることができる。よって、B光
用光源部101Bは、B光用光源部101Bから被照射面Sまでの距離が、G光用光源部
101Gから被照射面Sまでの距離よりも66.895−54.732=12.163(
mm)長くなるような位置に設ければ良いこととなる。
If the beam waist BW for B light is formed at the same position as the beam waist BW for R light or G light, the beam diameter of B light on the irradiated surface S will be smaller than the beam diameter of R light or G light. Using equation (1), it is possible to obtain the distance L 1 from the irradiated surface S to the beam waist BW = 66.895 mm for the B light having the peak λ = 450 nm. Therefore, in the B light source unit 101B, the distance from the B light source unit 101B to the irradiated surface S is 66.895-54.732 = the distance from the G light source unit 101G to the irradiated surface S = 12.163 (
mm) It should suffice if it is provided at a position that becomes longer.

ここで、B光用光源部101Bとミラー103Bまでの距離とG光用光源部101Gと
第2ダイクロイックミラー103Gまでの距離とを略同一とする。B光用光源部101B
は、図6に示すように、G光用光源部101Gから走査部200とは反対の方向へ距離L
3=12.163mmだけシフトした位置に配置される。以上により、被照射面Sの位置
における各色光のビーム半径ωPを、いずれも0.288mmとすることができる。各光
源部101R、101G、101Bは、ピーク波長が大きいほど、光源部から被照射面S
までの光路が短くなるように配置されている。
Here, the distance between the B light source unit 101B and the mirror 103B and the distance between the G light source unit 101G and the second dichroic mirror 103G are substantially the same. B light source 101B
As shown in FIG. 6, the distance L from the G light source 101G in the direction opposite to the scanning unit 200 is
3 = disposed at a position shifted by 12.163 mm. As described above, the beam radii ω P of the respective color lights at the position of the irradiated surface S can all be 0.288 mm. Each of the light source units 101R, 101G, and 101B has a surface S to be irradiated as the peak wavelength increases.
It is arranged so that the optical path to is shorter.

このように、被照射面Sにおける各レーザ光のビーム径が略等しくなるように、各光源
部101R、101G、101Bの配置を最適化することができる。光源部101R、1
01G、101Bと被照射面Sとの間の光路が長くなる場合に、被照射面Sにおけるビー
ム径の大きさのずれを低減することで、大型で、色ずれやボケが低減された高品質な画像
を表示することができる。
As described above, the arrangement of the light source units 101R, 101G, and 101B can be optimized so that the beam diameters of the laser beams on the irradiated surface S are substantially equal. Light source unit 101R, 1
When the optical path between 01G and 101B and the surface S to be irradiated becomes long, by reducing the deviation of the beam diameter on the surface S to be irradiated, it is large and high quality with reduced color shift and blurring. Simple images can be displayed.

さらに、集光光学系LNにより、各レーザ光のスポットSPが画素領域に収まる構成と
することが可能である。集光光学系LNを用いることにより、大型かつ高い解像度の画像
を表示することができる。画像表示装置が大型であるほど各光源部を設ける位置の自由度
が増すことから、画素領域にスポットが収まるように各光源部101R、101G、10
1Bの配置を容易に決定することができる。また、反射ミラー202におけるスポット径
を小さくすることも可能とし、反射ミラー202のサイズを小さくすることもできる。反
射ミラー202を小型にできることで、高速かつ大きな偏向角により反射ミラー202を
振動させることが可能となる。これにより、ビーム光の走査により、大型かつ高い解像度
で、高品質な画像を表示することができるという効果を奏する。
Further, the condensing optical system LN can be configured such that the spot SP of each laser beam is contained in the pixel region. By using the condensing optical system LN, a large and high-resolution image can be displayed. As the image display device is larger, the degree of freedom of the position where each light source unit is provided is increased. Therefore, the light source units 101R, 101G, and 10 are arranged so that the spot is within the pixel region.
The arrangement of 1B can be easily determined. In addition, the spot diameter in the reflection mirror 202 can be reduced, and the size of the reflection mirror 202 can be reduced. Since the reflecting mirror 202 can be made small, the reflecting mirror 202 can be vibrated at a high speed and with a large deflection angle. Thereby, there is an effect that a high-quality image can be displayed with a large size and a high resolution by scanning the light beam.

図7は、本発明の実施例2に係る画像表示装置について説明するものである。本実施例
の画像表示装置は、互いに異なるビーム品質の複数の光源部について、位置を最適化して
いることを特徴とする。上記実施例1の画像表示装置100と同一の部分には同一の符号
を付し、重複する説明は省略する。本実施例ではG光についての構成を代表例として説明
を行うこととし、他の色光についての構成の図示及び説明を省略する。本実施例の画像表
示装置に設けられた5つのG光用光源部101G1〜5は、互いに異なるビーム品質のG
光を供給する。また、5つのG光用光源部101G1〜5は、いずれもピーク波長が55
0nmのG光を供給するものとする。
FIG. 7 illustrates an image display apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The image display apparatus according to the present embodiment is characterized in that the positions of a plurality of light source units having different beam qualities are optimized. The same parts as those of the image display apparatus 100 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In this embodiment, the configuration for the G light will be described as a representative example, and the illustration and description of the configurations for the other color lights will be omitted. The five G light source sections 101G1-5 provided in the image display apparatus of the present embodiment have different beam qualities.
Supply light. The five G light source sections 101G1 to 5 have a peak wavelength of 55.
It is assumed that 0 nm G light is supplied.

5つのG光用光源部101G1〜5のビーム品質M2は、それぞれ、2.0、1.8、
1.5、1.3、1.0であるとする。各G光用光源部101G1〜5からのG光の光路
中には、それぞれ集光光学系LN、及びミラー701が設けられている。各G光用光源部
101G1〜5からのG光は、集光光学系LNを透過後ミラー701で反射することによ
り、光路を略90度折り曲げられる。ミラー701で反射したG光は、間隔dが略1mm
の平行光となって、凸レンズ702に入射する。凸レンズ702は、5つのG光を集光さ
せる。凹レンズ703は、凸レンズ702からのG光を平行化させる。このように、凸レ
ンズ702、及び凹レンズ703により、5つのG光は合成される。なお、5つのG光を
反射ミラー202へ入射させることが可能である程度にまで間隔dを小さくできる場合、
凸レンズ702及び凹レンズ703を省略しても良い。
The beam qualities M 2 of the five G light source sections 101G1 to 101G5 are 2.0, 1.8,
It is assumed that they are 1.5, 1.3, and 1.0. A condensing optical system LN and a mirror 701 are provided in the optical path of the G light from each of the G light source units 101G1 to 101G5. The G light from each of the G light source sections 101G1 to 101G5 is reflected by the mirror 701 after passing through the condensing optical system LN, so that the optical path is bent by approximately 90 degrees. The G light reflected by the mirror 701 has an interval d of about 1 mm.
Is incident on the convex lens 702. The convex lens 702 collects the five G lights. The concave lens 703 collimates the G light from the convex lens 702. As described above, the five G lights are synthesized by the convex lens 702 and the concave lens 703. In addition, when it is possible to make five G lights incident on the reflection mirror 202 and the interval d can be reduced to some extent,
The convex lens 702 and the concave lens 703 may be omitted.

G光用光源部101G1〜5は、ビーム品質M2が大きいほど、光源部から被照射面S
までの光路が短くなるように配置されている。ここで、反射ミラー202から被照射面S
までの距離L0(図5参照。)を2.0mとする場合を考える。また、ビームウェストB
Wにおけるビーム半径ω0を0.286mm、被照射面Sの位置におけるビーム半径ωP
0.288mmとする。ビーム品質M2が2.0である第1G光用光源部101G1につ
いて、式(1)により、被照射面SからビームウェストBWまでの距離L1=27.76
7mmと求めることができる。第1G光用光源部101G1の位置は、集光光学系LNを
用いて、被照射面Sより27.767mm手前の位置にビームウェストBWを形成するよ
うな位置に決定することができる。なお、反射ミラー202の位置におけるビーム径は、
4.859mmと計算することができる。
G-light source unit 101G1~5 the larger the beam quality M 2, the illuminated surface S from the light source unit
It is arranged so that the optical path to is shorter. Here, the surface to be irradiated S is reflected from the reflecting mirror 202.
Consider a case in which the distance L 0 (see FIG. 5) is 2.0 m. Beam West B
The beam radius omega 0 in W 0.286mm, and 0.288mm beam radius omega P at the position of the irradiated surface S. For the first G light source 101G1 having a beam quality M 2 of 2.0, the distance L 1 from the irradiated surface S to the beam waist BW is equal to 27.76 according to the equation (1).
7 mm can be obtained. The position of the first G light source unit 101G1 can be determined using the condensing optical system LN so that the beam waist BW is formed at a position 27.767 mm before the irradiated surface S. The beam diameter at the position of the reflection mirror 202 is
It can be calculated as 4.859 mm.

次に、ビーム品質M2が1.8である第2G光用光源部101G2については、式(1
)を用いると、被照射面SからビームウェストBWまでの距離L1=30.852mmと
求めることができる。第2G光用光源部101G2は、第2G光用光源部101G2から
被照射面Sまでの距離が、第1G光用光源部101G1から被照射面Sまでの距離よりも
30.852−27.767=3.085(mm)長くなるような位置に設ければ良いこ
ととなる。ここで、第2G光用光源部101G2とミラー701までの光路が、第1G光
用光源部101G1とミラー701までの光路よりd=1mmだけ長いとすると、第2G
光用光源部101G2は、第1G光用光源部101G1から走査部200とは反対の方向
へ距離L4=2.085mmだけシフトした位置に配置される。
Next, a 2G-light source unit 101G2 beam quality M 2 is 1.8, the formula (1
), The distance L 1 from the irradiated surface S to the beam waist BW = 30.852 mm can be obtained. In the second G light source unit 101G2, the distance from the second G light source unit 101G2 to the irradiated surface S is 30.852-27.767 than the distance from the first G light source unit 101G1 to the irradiated surface S. = 3.085 (mm) It should just be provided in the position which becomes long. Here, if the optical path to the second G light source 101G2 and the mirror 701 is longer by d = 1 mm than the optical path to the first G light source 101G1 and the mirror 701, the second G
The light source unit 101G2 is disposed at a position shifted from the first G light source unit 101G1 by a distance L 4 = 2.085 mm in the direction opposite to the scanning unit 200.

ビーム品質M2が1.5、1.3、1.0である第3G光用光源部101G3、第4G
光用光源部101G4、第5G光用光源部101G5については、それぞれ距離L1=3
7.023mm、42.718mm、55.534mmと求めることができる。第3G光
用光源部101G3は、第2G光用光源部101G2から走査部200とは反対の方向へ
距離L5=37.023−30.852−1=5.170(mm)だけシフトした位置に
配置される。第4G光用光源部101G4は、第3G光用光源部101G3から走査部2
00とは反対の方向へ距離L6=42.718−37.023−1=4.695(mm)
だけシフトした位置に配置される。第5G光用光源部101G5は、第4G光用光源部1
01G4から走査部200とは反対の方向へ距離L7=55.534−42.718−1
=11.816(mm)だけシフトした位置に配置される。
3G light source 101G3 and 4G with beam quality M 2 of 1.5, 1.3 and 1.0
For the light source unit 101G4 and the fifth G light source unit 101G5, the distance L 1 = 3, respectively.
It can be calculated as 7.023 mm, 42.718 mm, and 55.534 mm. The position where the third G light source unit 101G3 is shifted from the second G light source unit 101G2 by a distance L 5 = 37.023-30.852-1 = 5.170 (mm) in the direction opposite to the scanning unit 200 Placed in. The fourth G light source 101G4 is changed from the third G light source 101G3 to the scanning unit 2.
Distance in the direction opposite to 00 L 6 = 42.718-37.0023-1 = 4.695 (mm)
It is arranged at a shifted position. The fifth G light source unit 101G5 is a fourth G light source unit 1.
01G4 distance in the opposite direction to the scanning unit 200 from L 7 = 55.534-42.718-1
= 11.816 (mm).

このように、被照射面Sにおける各レーザ光のビーム径が略等しくなるように、各G光
用光源部101G1〜5の配置を最適化することができる。これにより、本実施例の場合
も、ビーム光の走査により、大型かつ高い解像度で、高品質な画像を表示することができ
るという効果を奏する。
In this way, the arrangement of the G light source units 101G1 to 101G5 can be optimized so that the beam diameters of the laser beams on the irradiated surface S are substantially equal. Thereby, also in the case of the present embodiment, there is an effect that a high-quality image can be displayed with a large size and a high resolution by scanning of the light beam.

次に、本発明の実施例3に係る画像表示装置について説明する。本実施例の画像表示装
置の概略構成は、上記実施例1の画像表示装置100と同様である。本実施例の画像表示
装置は、ピーク波長及びビーム品質の積に基づいて、各色光用光源部101R、101G
、101Bの位置を最適化することを特徴とする。上記実施例1と重複する説明は省略す
る。図8の表に示すように、R光用光源部101Rは、ピーク波長λが650nm、ビー
ム品質M2が1.0であるR光を供給するものとする。G光用光源部101Gは、ピーク
波長λが550nm、ビーム品質M2が1.1であるG光を供給するものとする。B光用
光源部101Bは、ピーク波長λが450nm、ビーム品質M2が1.5であるB光を供
給するものとする。ピーク波長λ及びビーム品質M2の積λ×M2は、R光について650
、G光について605、B光について675とそれぞれ算出できる。
Next, an image display apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described. The schematic configuration of the image display apparatus according to the present embodiment is the same as that of the image display apparatus 100 according to the first embodiment. The image display apparatus according to the present embodiment uses the light source units 101R and 101G for each color light based on the product of the peak wavelength and the beam quality.
, 101B is optimized. A duplicate description with the first embodiment is omitted. As shown in the table of FIG. 8, the R light source unit 101R supplies R light having a peak wavelength λ of 650 nm and a beam quality M 2 of 1.0. The G light source unit 101G supplies G light having a peak wavelength λ of 550 nm and a beam quality M 2 of 1.1. The B light source unit 101B supplies B light having a peak wavelength λ of 450 nm and a beam quality M 2 of 1.5. Product lambda × M 2 of the peak wavelength lambda and beam quality M 2 is the R light 650
, 605 for G light and 675 for B light.

ここでは、反射ミラー202から被照射面Sまでの距離L0を1.1m(図5参照。)
とする場合を考える。また、ビームウェストBWにおけるビーム半径ω0を0.271m
m、被照射面Sの位置におけるビーム半径ωPを0.288mmとする。式(1)により
、ピーク波長λ=650nm、ビーム品質M2が1.0のR光について、被照射面Sから
ビームウェストBWまでの距離L1=129.375mmと求めることができる。ピーク
波長λ=550nm、ビーム品質M2が1.1のG光については、被照射面Sからビーム
ウェストBWまでの距離L1=138.998mmと求めることができる。G光用光源部
101Gは、図9に示すように、R光用光源部101Rから走査部200とは反対の方向
へ距離L9=138.998−129.375=9.623(mm)だけシフトした位置
に配置される。
Here, the distance L 0 from the reflecting mirror 202 to the illuminated surface S is 1.1 m (see FIG. 5).
Consider the case. Further, the beam radius ω 0 at the beam waist BW is set to 0.271 m.
m, and the beam radius ω P at the position of the irradiated surface S is 0.288 mm. From the equation (1), it is possible to obtain the distance L 1 = 129.375 mm from the irradiated surface S to the beam waist BW for the R light having the peak wavelength λ = 650 nm and the beam quality M 2 of 1.0. For G light having a peak wavelength λ = 550 nm and a beam quality M 2 of 1.1, the distance L 1 from the irradiated surface S to the beam waist BW = 138.998 mm can be obtained. G-light source unit 101G, as shown in FIG. 9, a distance from the R-light source unit 101R in the opposite direction to the scanning unit 200 L 9 = 138.998-129.375 = 9.623 ( mm) Arranged at the shifted position.

ピーク波長λ=450nm、ビーム品質M2が1.5のB光については、被照射面Sか
らビームウェストBWまでの距離L1=124.583mmと求めることができる。B光
用光源部101Bは、R光用光源部101Rから走査部200の方向へ距離L8=129
.375−124.583=4.792(mm)だけシフトした位置に配置される。各光
源部101R、101G、101Bは、ピーク波長λ及びビーム品質M2の積λ×M2が大
きいほど、光源部から被照射面Sまでの光路が短くなるように配置されている。
For B light with a peak wavelength λ = 450 nm and a beam quality M 2 of 1.5, the distance L 1 from the irradiated surface S to the beam waist BW can be calculated as 124.583 mm. The light source unit B for B light has a distance L 8 = 129 from the light source unit for R light 101R in the direction of the scanning unit 200.
. It is arranged at a position shifted by 375-124.583 = 4.792 (mm). Each light source unit 101R, 101G, 101B, the more the product lambda × M 2 of the peak wavelength lambda and beam quality M 2 is large, the light path from the light source portion to the irradiated surface S is arranged to be shorter.

B光用光源部101Bに対向する位置に設けられた第1ダイクロイックミラー903B
は、B光を反射し、R光及びG光を透過させる。R光用光源部101Rに対向する位置に
設けられた第2ダイクロイックミラー903Rは、R光を反射し、G光を透過させる。G
光用光源部101Gに対向する位置に設けられたミラー903Gは、G光を反射する。B
光用光源部101RからのB光は、第1ダイクロイックミラー903Bで反射することで
光路を略90度折り曲げられた後、走査部200の方向へ進行する。R光用光源部101
RからのR光は、第2ダイクロイックミラー903Rで反射することで光路を略90度折
り曲げられ、第1ダイクロイックミラー903Bを透過した後、走査部200の方向へ進
行する。G光用光源部101GからのG光は、ミラー903Gで反射することで光路を略
90度折り曲げられ、第2ダイクロイックミラー903R、及び第1ダイクロイックミラ
ー903Bを透過した後、走査部200の方向へ進行する。このようにして、R光、G光
及びB光は合成される。
First dichroic mirror 903B provided at a position facing the B light source 101B
Reflects B light and transmits R light and G light. The second dichroic mirror 903R provided at a position facing the R light source unit 101R reflects the R light and transmits the G light. G
A mirror 903G provided at a position facing the light source 101G for light reflects the G light. B
The B light from the light source unit 101R is reflected by the first dichroic mirror 903B so that the optical path is bent by approximately 90 degrees, and then proceeds toward the scanning unit 200. R light source 101
The R light from R is reflected by the second dichroic mirror 903R to bend the optical path by approximately 90 degrees, passes through the first dichroic mirror 903B, and then travels toward the scanning unit 200. The G light from the G light source unit 101G is reflected by the mirror 903G so that the optical path is bent by approximately 90 degrees, passes through the second dichroic mirror 903R and the first dichroic mirror 903B, and then toward the scanning unit 200. proceed. In this way, R light, G light, and B light are combined.

式(1)により、ピーク波長λの変化割合に対するビーム半径ωPの変化割合、ビーム
品質M2の変化割合に対するビーム半径ωPの変化割合はいずれも同じであることから、ピ
ーク波長λとビーム品質M2との積λ×M2を指標として、各光源部101R、101G、
101Bの配置を決定することができる。これにより、ピーク波長λ及びビーム品質M2
の影響によるビーム径の拡がりを考慮して、各光源部101R、101G、101Bの配
置を決定することができる。
The equation (1), the beam radius omega change ratio of P with respect to the change rate of the peak wavelength lambda, since the rate of change of the beam radius omega P relative rate of change of beam quality M 2 is the same both, the peak wavelength lambda and a beam the product lambda × M 2 of the quality M 2 as an index, the light source unit 101R, 101G,
The arrangement of 101B can be determined. As a result, the peak wavelength λ and the beam quality M 2
The arrangement of the light source units 101R, 101G, and 101B can be determined in consideration of the expansion of the beam diameter due to the influence of the above.

図10は、本発明の実施例4に係る画像表示装置1100の概略構成を示す。画像表示
装置1100は、観察者側に設けられたスクリーン1110にレーザ光を供給し、スクリ
ーン1110で反射する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるフロント投写型の
プロジェクタである。上記実施例1と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は
省略する。走査部200からのレーザ光は、出射窓1106を透過した後、スクリーン1
110に入射する。本実施例の場合も、上記各実施例と同様に、ピーク波長、及びビーム
品質の少なくとも一方が大きいほど、光源部から被照射面までの光路が短くなるように、
各色光用光源部101R、101G、101Bが配置されている。これにより、本実施例
においても、大型かつ高い解像度で、高品質な画像を表示することができる。
FIG. 10 shows a schematic configuration of an image display apparatus 1100 according to the fourth embodiment of the present invention. The image display device 1100 is a so-called front projection type projector that supplies laser light to a screen 1110 provided on the viewer side and observes an image by observing light reflected by the screen 1110. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The laser beam from the scanning unit 200 passes through the emission window 1106 and then is displayed on the screen 1.
110 is incident. Also in the case of this example, as in each of the above examples, the larger the at least one of the peak wavelength and the beam quality, the shorter the optical path from the light source unit to the irradiated surface,
Light source portions 101R, 101G, and 101B for each color light are arranged. Thereby, also in a present Example, a high quality image can be displayed with a large sized and high resolution.

なお、上記の実施例において、各色光用光源部は半導体レーザを用いる構成としている
が、ビーム状の光を供給可能な構成であれば、これに限られない。例えば、各色光用光源
部は、固体レーザ、液体レーザやガスレーザを用いる構成としても良い。
In the above embodiment, each color light source unit uses a semiconductor laser. However, the present invention is not limited to this as long as it can supply beam-shaped light. For example, each color light source unit may be configured to use a solid laser, a liquid laser, or a gas laser.

以上のように、本発明に係る画像表示装置は、画像信号に応じて変調された複数のビー
ム光を走査させることにより画像を表示する場合に適している。
As described above, the image display device according to the present invention is suitable for displaying an image by scanning a plurality of light beams modulated in accordance with an image signal.

本発明の実施例1に係る画像表示装置の概略構成を示す図。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image display apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 走査部の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of a scanning part. 走査部を駆動させるための構成を説明する図。The figure explaining the structure for driving a scanning part. 被照射面におけるスポット及び画素を示す図。The figure which shows the spot and pixel in a to-be-irradiated surface. R光用光源部の位置について説明する図。The figure explaining the position of the light source part for R light. 各色光用光源部の位置について説明する図。The figure explaining the position of the light source part for each color light. 本発明の実施例2に係る画像表示装置について説明する図。FIG. 6 is a diagram illustrating an image display device according to a second embodiment of the invention. ピーク波長及びビーム品質の例を示す図。The figure which shows the example of a peak wavelength and beam quality. 各色光用光源部の位置について説明する図。The figure explaining the position of the light source part for each color light. 本発明の実施例4に係る画像表示装置の概略構成を示す図。FIG. 10 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image display device according to a fourth embodiment of the invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 画像表示装置、101R R光用光源部、101G G光用光源部、101B
B光用光源部、103R 第1ダイクロイックミラー、103G 第2ダイクロイック
ミラー、103B ミラー、105 反射部、107 筐体、110 スクリーン、20
0 走査部、LN 集光光学系、S 被照射面、202 反射ミラー、204 外枠部、
206 第1トーションばね、207 第2トーションばね、301、302 第1電極
、305 ミラー側電極、306 第2電極、307 第3トーションばね、308 第
4トーションばね、SP スポット、P 画素、BW ビームウェスト、101G1〜5
G光用光源部、701 ミラー、702 凸レンズ、703 凹レンズ、903B 第
1ダイクロイックミラー、903R 第2ダイクロイックミラー、903G ミラー、1
100 画像表示装置、1106 出射窓、1110 スクリーン
100 image display device, 101R R light source unit, 101G G light source unit, 101B
B light source unit, 103R first dichroic mirror, 103G second dichroic mirror, 103B mirror, 105 reflector, 107 housing, 110 screen, 20
0 scanning section, LN condensing optical system, S irradiated surface, 202 reflecting mirror, 204 outer frame section,
206 1st torsion spring, 207 2nd torsion spring, 301, 302 1st electrode, 305 mirror side electrode, 306 2nd electrode, 307 3rd torsion spring, 308 4th torsion spring, SP spot, P pixel, BW beam waist , 101G1-5
G light source unit, 701 mirror, 702 convex lens, 703 concave lens, 903B first dichroic mirror, 903R second dichroic mirror, 903G mirror, 1
100 image display device, 1106 exit window, 1110 screen

Claims (4)

画像信号に応じて変調されたビーム光を、被照射面を走査させることにより画像を表示
する画像表示装置であって、
ピーク波長、及びビーム品質の少なくとも一方が異なる前記ビーム光を供給する複数の
光源部と、
前記光源部からの前記ビーム光を走査させる走査部と、を有し、
前記光源部は、前記ピーク波長、及び前記ビーム品質の少なくとも一方に着目し、その
値が大きいほど、前記光源部から前記被照射面までの光路が短くなるように配置されるこ
とを特徴とする画像表示装置。
An image display device that displays an image by scanning a surface to be irradiated with beam light modulated according to an image signal,
A plurality of light source units for supplying the light beams having different peak wavelengths and at least one of beam qualities;
A scanning unit that scans the beam light from the light source unit,
The light source unit focuses on at least one of the peak wavelength and the beam quality, and is arranged such that the larger the value, the shorter the optical path from the light source unit to the irradiated surface. Image display device.
前記光源部は、前記ピーク波長と前記ビーム品質との積が大きいほど、前記光源部から
前記被照射面までの光路が短くなるように配置されることを特徴とする請求項1に記載の
画像表示装置。
2. The image according to claim 1, wherein the light source unit is arranged such that an optical path from the light source unit to the irradiated surface becomes shorter as a product of the peak wavelength and the beam quality is larger. Display device.
前記ビーム光を集光させる集光光学系を有することを特徴とする請求項1又は2に記載
の画像表示装置。
The image display apparatus according to claim 1, further comprising a condensing optical system that condenses the beam light.
前記走査部は、前記ビーム光を反射する反射ミラーを有し、前記反射ミラーを共振動作
させることにより前記ビーム光を走査させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一
項に記載の画像表示装置。
4. The scanning unit according to claim 1, wherein the scanning unit includes a reflection mirror that reflects the beam light, and causes the beam light to scan by causing the reflection mirror to perform a resonance operation. 5. Image display device.
JP2005311461A 2005-10-26 2005-10-26 Image display device Withdrawn JP2007121539A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005311461A JP2007121539A (en) 2005-10-26 2005-10-26 Image display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005311461A JP2007121539A (en) 2005-10-26 2005-10-26 Image display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007121539A true JP2007121539A (en) 2007-05-17

Family

ID=38145466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005311461A Withdrawn JP2007121539A (en) 2005-10-26 2005-10-26 Image display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007121539A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010281904A (en) * 2009-06-02 2010-12-16 Ricoh Co Ltd Image display
WO2011046034A1 (en) * 2009-10-15 2011-04-21 日本電気株式会社 Image projection device, image projection method and image display device
US8562150B2 (en) 2009-02-26 2013-10-22 Hitachi, Ltd. Optical axis adjustment device, method for adjusting optical axis and projection-type display apparatus
WO2014142558A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 국방과학연구소 Long-distance optical axis alignment apparatus and long-distance optical axis alignment method using same

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8562150B2 (en) 2009-02-26 2013-10-22 Hitachi, Ltd. Optical axis adjustment device, method for adjusting optical axis and projection-type display apparatus
JP2010281904A (en) * 2009-06-02 2010-12-16 Ricoh Co Ltd Image display
WO2011046034A1 (en) * 2009-10-15 2011-04-21 日本電気株式会社 Image projection device, image projection method and image display device
CN102648432A (en) * 2009-10-15 2012-08-22 日本电气株式会社 Image projection device, image projection method and image display device
US9097965B2 (en) 2009-10-15 2015-08-04 Nec Corporation Image projection device, image projection method, and image display device
WO2014142558A1 (en) * 2013-03-13 2014-09-18 국방과학연구소 Long-distance optical axis alignment apparatus and long-distance optical axis alignment method using same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5091112B2 (en) Image projection device
JP4161971B2 (en) Optical scanning device and image display device
JP5810917B2 (en) Scanning device, image display device and control method thereof
JP5428885B2 (en) projector
JP2009193008A (en) Image display device
WO2012111698A1 (en) Scanning image display device, and image display method for same
JP2008509448A (en) 2D image projection system
JP2005352488A (en) Optical system for scanning angle expansion, and scanning apparatus provided with the same
JP2007025149A (en) Optical scanning device, method for controlling light scanning device, and image display device
JP4501811B2 (en) Optical scanning device and image display device
US9354503B2 (en) Laser projector
JP2007047245A (en) Light source apparatus, optical scanner and image display apparatus
JP4852971B2 (en) Image display device
JP5187183B2 (en) Scanning image display device
JP4998640B2 (en) Image display device
JP2007121539A (en) Image display device
JP2009288520A (en) Optical scanning type projector
US7810933B2 (en) Image projection apparatus
JP4144713B2 (en) Projection display
JP2007140010A (en) Image display apparatus
JP6134494B2 (en) Laser beam display device and mirror control method thereof
JP4645154B2 (en) Image display device
JP4910321B2 (en) Image display device and control method of image display device
US20060039056A1 (en) Beam scanning optical system
JP4826731B2 (en) Image display device

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20070405

A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20090106