JP2011040537A - Image forming apparatus, and projector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像形成装置およびプロジェクターに関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus and a projector.
従来、プロジェクターにおいては、光源として超高圧水銀ランプなどの放電ランプが用いられるのが一般的であった。ところが、この種の放電ランプは、寿命が比較的短い、瞬時点灯が難しい、色再現性範囲が狭い、ランプから放射される紫外線が液晶ライトバルブを劣化させる、等の課題がある。そこで、放電ランプに代わる高出力の光源として、単色光を照射するレーザー光源を用いた投射型画像表示装置が提案されている。 Conventionally, in a projector, a discharge lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp is generally used as a light source. However, this type of discharge lamp has problems such as a relatively short life, difficult to light instantaneously, a narrow color reproducibility range, and ultraviolet light emitted from the lamp deteriorates the liquid crystal light bulb. Therefore, a projection-type image display apparatus using a laser light source that emits monochromatic light as a high-output light source to replace the discharge lamp has been proposed.
高出力のレーザー光を得られるレーザー光源装置としては、外部共振器構造を持つレーザー光源装置が挙げられる。このようなレーザー光源装置では、外部共振器の使用により特定の波長の光が強められ高出力のレーザー光が得られる。 Examples of laser light source devices that can obtain high-power laser light include laser light source devices having an external resonator structure. In such a laser light source device, the use of an external resonator enhances light of a specific wavelength and obtains high-power laser light.
しかし、このようなレーザー光源をプロジェクターの光源として適応する場合、光源の高出力化が解決できる反面、スクリーン等の散乱体でレーザー光の干渉が生じることによって明点と暗点が縞模様あるいは斑模様に分布する、いわゆるスペックルと呼ばれる現象が発生する場合がある。そこで、レーザー光源を用いて鮮明な画像を表示させるプロジェクターを実現するためには、スペックルノイズの対策が必要となる。 However, when such a laser light source is applied as a light source for a projector, it is possible to solve the problem of increasing the output of the light source. There is a case where a phenomenon called so-called speckle occurs in a pattern. Thus, in order to realize a projector that displays a clear image using a laser light source, it is necessary to take measures against speckle noise.
スペックルノイズは、レーザー光の可干渉性に起因して生じる現象である。よって、スペックルノイズを低減するには、レーザー光の可干渉性を低下させる対策が有効である。可干渉性はレーザー光の出力スペクトル幅に概ね反比例しており、出力スペクトル幅が広がると可干渉性が低下するため、スペクトル幅を広くすることによってスペックルノイズを低減することができる。または、異なる波長を有するレーザー光同士では発生するスペックルノイズパターンが異なるため、空間的に重ね合わせることによってもスペックルノイズを低減することができる。 Speckle noise is a phenomenon caused by the coherence of laser light. Therefore, a measure for reducing the coherence of laser light is effective for reducing speckle noise. The coherence is generally inversely proportional to the output spectrum width of the laser beam. Since the coherence decreases as the output spectrum width increases, speckle noise can be reduced by increasing the spectrum width. Alternatively, since the speckle noise pattern generated differs between laser beams having different wavelengths, the speckle noise can be reduced by spatially superimposing them.
このようなレーザー光を射出するレーザー光源装置として、具体的には、複数の発光素子を2次元に配列したアレイ状光源において、各発光素子の出力波長をずらすことで全体のスペクトル幅を広げ、複数の発光素子から射出されるレーザー光同士の可干渉性を低下させることでスペックルノイズの発生を抑制する装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし特許文献1に示される方法では、光学系の複雑化や光源コストの上昇という課題を有している。
As a laser light source device that emits such laser light, specifically, in an arrayed light source in which a plurality of light emitting elements are arranged two-dimensionally, the entire spectral width is widened by shifting the output wavelength of each light emitting element, There has been proposed an apparatus that suppresses the occurrence of speckle noise by reducing the coherence between laser beams emitted from a plurality of light emitting elements (see, for example, Patent Document 1). However, the method disclosed in
また、上記のような光源数を増やす方法によって低コヒーレンスを実現する構成とは異なり、出力される光そのものが低コヒーレンスであるレーザー光として、ランダムレーザーが提案されている(例えば、特許文献2参照)。通常のレーザー光源は、上述のように2枚の共振ミラーにより光を増幅させレーザー光を出力するため、特定のモードを持つコヒーレンス長の長い光がレーザー光として得られるのに対し、ランダムレーザーは共振器を持たない。 In addition, unlike the configuration in which low coherence is realized by the method of increasing the number of light sources as described above, a random laser has been proposed as laser light whose output light itself has low coherence (see, for example, Patent Document 2). ). A normal laser light source amplifies light by two resonant mirrors and outputs laser light as described above, so that light having a specific mode and a long coherence length is obtained as laser light, whereas a random laser is Does not have a resonator.
特許文献2に示すように、ランダムレーザーは、微粒子を散乱させたレーザー媒質に励起光を照射することにより得ることができる。ランダムレーザーの発振機構は、媒質内の入射光が微粒子により多重散乱を繰り返すことにより特定波長が選択的に増幅される「非共鳴型」と、特定の微粒子でリング状の共振器が形成され入射光が共振する「共鳴型」があると考えられているが、いずれも、出力されるレーザー光は時間的、空間的に低コヒーレンスであることが分かっている。
As shown in
得られる光の発振スペクトル幅は、「通常のレーザー」<「ランダムレーザー」<「LEDから射出される光」の関係が成り立つと言われている。すなわち、ランダムレーザーは通常のレーザー光よりは幅広いスペクトル幅を有するものの、LEDから射出される光ほどの幅広い発振スペクトル幅は有さず、単色光源として使用可能である。 The oscillation spectrum width of the obtained light is said to hold the relationship of “normal laser” <“random laser” <“light emitted from the LED”. That is, the random laser has a wider spectrum width than that of a normal laser beam, but does not have a wider oscillation spectrum width than the light emitted from the LED, and can be used as a monochromatic light source.
従来は、偏光方向が揃ったレーザー光を射出するレーザー光源を用い、スペックルを低減するための応用開発が進められてきたことから、現在用いられている技術は、ほとんどが偏光方向の揃った通常のレーザー光を用いることを前提としている。したがって、ランダムレーザーのような、低コヒーレンスで且つ高出力を有するレーザー光の利用は開発が進んでおらず、従来のレーザー光にはない特長を活かした応用が期待されている。 Conventionally, application development to reduce speckle has been carried out using a laser light source that emits laser light with a uniform polarization direction, so most of the currently used technologies have a uniform polarization direction. It is assumed that normal laser light is used. Therefore, the use of laser light having a low coherence and high output, such as a random laser, has not been developed, and an application utilizing characteristics not found in conventional laser light is expected.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、低コヒーレンスであるランダムレーザーを用いることにより、簡易かつ小型な構成でスペックルノイズを低減させることが可能な自発光型の画像形成装置を提供することを目的とする。また、このような画像形成装置を備えたプロジェクターを提供することをあわせて目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a self-luminous image capable of reducing speckle noise with a simple and small configuration by using a random laser having low coherence. An object is to provide a forming apparatus. It is another object to provide a projector including such an image forming apparatus.
上記の課題を解決するため、本発明の画像形成装置は、複数のドット領域に分割され、各々の前記ドット領域内に、励起光が照射されることにより誘導放出を生じるレーザー媒質と、前記レーザー媒質中に分散し前記励起光を散乱させる粒子状の光散乱部材と、を有する画像形成部と、前記レーザー媒質に励起光を照射する光源と、前記励起光を前記画像形成部上で走査する走査手段と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、画像形成部に励起光が照射されると、レーザー媒質中に分散した光散乱部材によって励起光が不規則に散乱し、散乱の過程においてレーザー媒質によって増幅され、ランダムレーザーが発生する。このようなランダムレーザーは、共振ミラーを有する通常の共振器構造を備えたレーザー光源から射出されるレーザー光と比べ、スペクトル幅が広く低コヒーレンスである。そのため、画像形成部に励起光を走査して得られる画像光は、低コヒーレンスであるためスペックルを生じにくく、高出力のレーザー光でありながらスペックルの発生を抑制した画像を形成することが可能な画像形成装置とすることができる。
In order to solve the above problems, an image forming apparatus according to the present invention includes a laser medium that is divided into a plurality of dot areas, and that emits stimulated emission when each of the dot areas is irradiated with excitation light. An image forming unit having a particulate light scattering member that is dispersed in a medium and scatters the excitation light, a light source that irradiates the laser medium with excitation light, and scanning the excitation light on the image formation unit And a scanning means.
According to this configuration, when the image forming unit is irradiated with excitation light, the excitation light is irregularly scattered by the light scattering member dispersed in the laser medium, and is amplified by the laser medium in the process of scattering. appear. Such a random laser has a broad spectrum width and low coherence compared to a laser beam emitted from a laser light source having a normal resonator structure having a resonance mirror. Therefore, the image light obtained by scanning the image forming unit with excitation light is low in coherence, so that it is difficult to generate speckle, and it is possible to form an image in which generation of speckle is suppressed while being high-power laser light. A possible image forming apparatus can be obtained.
本発明においては、複数の前記ドット領域の各々に含まれる前記光散乱部材は、粒子径が異なることが望ましい。
ランダムレーザーは、レーザー媒質内の光散乱部材の粒子径に応じて発振波長が変化することが知られている(例えば、S. Gottarodo, et al., Nature Photonics, 2, 429 (2008) 参照)。そのため、ドット領域毎に光散乱部材の粒子径を異ならせることにより、ドット領域毎に射出される出力光の発振波長を異ならせることが可能となり、このような発振波長が異なる波長の光を用いて画像を形成することにより、更にスペックルの発生を抑制した画像を形成することが可能な画像形成装置とすることができる。
In the present invention, it is desirable that the light scattering members included in each of the plurality of dot regions have different particle diameters.
It is known that the oscillation wavelength of a random laser changes depending on the particle diameter of the light scattering member in the laser medium (see, for example, S. Gottarodo, et al., Nature Photonics, 2, 429 (2008)). . Therefore, by varying the particle diameter of the light scattering member for each dot region, it becomes possible to vary the oscillation wavelength of the output light emitted for each dot region, and using light having such a different oscillation wavelength. By forming an image in this way, it is possible to provide an image forming apparatus capable of forming an image in which the generation of speckles is further suppressed.
ここで、通常用いる光散乱部材の粒子形状は、不規則な形状をしているため、球や立方体のように定量的に粒子径を表現できるものではない。そのため、本発明において「粒子径」とは、種々の測定方法(理論)に基づいて測定した光散乱部材の粒子径の値を指すものとしている。例えば、レーザー回折散乱法を用いて光散乱部材の「粒子径」を測定する場合には、同じ回折パターンを示すものとして算出される球状の粒子の直径(有効径)を粒子径としている。このようにして得られる粒子径がドット領域毎に異なることによって、上述の効果が得られる。 Here, since the particle | grain shape of the light-scattering member used normally is irregular shape, it cannot express a particle diameter quantitatively like a sphere or a cube. Therefore, in the present invention, the “particle diameter” refers to the value of the particle diameter of the light scattering member measured based on various measurement methods (theories). For example, when the “particle diameter” of a light scattering member is measured using a laser diffraction scattering method, the diameter (effective diameter) of spherical particles calculated to show the same diffraction pattern is used as the particle diameter. The above-described effects can be obtained when the particle diameter obtained in this way is different for each dot region.
本発明においては、隣り合う前記ドット領域において、前記粒子径が異なることが望ましい。
この構成によれば、隣り合うドット領域から発せられる発振波長が異なるため、隣り合うドット領域から発せられる波長に依存する異なるスペックルパターンを重ね合わせることにより、確実にスペックル発生を抑制することができる。
In the present invention, it is desirable that the particle diameters are different in adjacent dot regions.
According to this configuration, since the oscillation wavelengths emitted from adjacent dot regions are different, it is possible to reliably suppress speckle generation by superimposing different speckle patterns depending on the wavelengths emitted from adjacent dot regions. it can.
本発明においては、前記光源は、前記走査手段によって前記画像形成部上を一度走査する間に、前記励起光のエネルギーを時間的に変化させることが望ましい。
ランダムレーザーは、励起光のエネルギーに応じて発振スペクトル幅が異なることが知られている(例えば、H. Cao, et al., Phys. Rev. Lett., 82, 2278 (1999)参照)。そのため、時間的に励起光のエネルギーを異ならせることによって、時間的に出力光の発振スペクトル幅を変化させる事が可能となる。
In the present invention, it is preferable that the light source temporally changes the energy of the excitation light while the scanning unit scans the image forming unit once.
It is known that random lasers have different oscillation spectrum widths depending on the energy of excitation light (see, for example, H. Cao, et al., Phys. Rev. Lett., 82, 2278 (1999)). For this reason, it is possible to change the oscillation spectrum width of the output light temporally by changing the energy of the excitation light temporally.
これを利用して、走査手段によって画像形成部上の一度走査し、1画面分の画像を形成する間に、励起光のエネルギーを時間的に変化させると、励起光のエネルギーの変化に応じて生じるスペクトル幅が異なる光を用いて1画面分の画像を形成することとなり、更にスペックルの発生を抑制した画像を形成することが可能な画像形成装置とすることができる。 Using this, when the energy of the excitation light is temporally changed while the image forming unit is scanned once by the scanning unit and an image for one screen is formed, the energy of the excitation light is changed according to the change in the energy of the excitation light. An image for one screen is formed using light having different spectral widths, and an image forming apparatus capable of forming an image in which speckle generation is further suppressed can be obtained.
本発明においては、隣り合う前記ドット領域において、照射される前記励起光のエネルギーが異なることが望ましい。
この構成によれば、隣り合うドット領域から発せられる発振スペクトル幅が異なるため、隣り合うドット領域から発せられる異なるスペックルパターンを重ね合わせることにより、確実にスペックル発生を抑制することができる。
In the present invention, it is desirable that the energy of the excitation light to be irradiated is different between adjacent dot regions.
According to this configuration, since the oscillation spectrum widths emitted from the adjacent dot regions are different, it is possible to reliably suppress the generation of speckles by superimposing different speckle patterns emitted from the adjacent dot regions.
本発明においては、複数の前記ドット領域の一部と重なって、前記光を吸収し熱に変換する光熱変換層が設けられていることが望ましい。
この構成によれば、光熱変換層が設けられたドット領域では、例えば励起光を吸収することにより光熱変換層が発熱し、レーザー媒質が加熱される。すると、レーザー媒質の屈折率が変化するためレーザー媒質内の光路長が変化し、共振器長が変化する。その結果、共振器内で共振可能な波長が変化するため、出力光の発振波長がシフトする。このような発振波長が異なる波長の光を用いて画像を形成することにより、更にスペックルの発生を抑制した画像を形成することが可能な画像形成装置とすることができる。
In the present invention, it is desirable that a light-heat conversion layer that absorbs the light and converts it into heat overlaps with a part of the plurality of dot regions.
According to this configuration, in the dot region provided with the photothermal conversion layer, the photothermal conversion layer generates heat by absorbing excitation light, for example, and the laser medium is heated. Then, since the refractive index of the laser medium changes, the optical path length in the laser medium changes and the resonator length changes. As a result, the wavelength that can resonate in the resonator changes, and the oscillation wavelength of the output light shifts. By forming an image using light having such different oscillation wavelengths, an image forming apparatus capable of forming an image in which generation of speckles is further suppressed can be obtained.
本発明においては、複数の前記光熱変換層を有し、該複数の光熱変換層は、隣り合う前記ドット領域において、一方には設けられ他方には設けられていないように配置されることが望ましい。
この構成によれば、隣り合うドット領域のレーザー媒質温度が異なるため、発せられる光の発振波長が異なる。そのため、隣り合うドット領域から発せられる波長に依存する異なるスペックルパターンを重ね合わせることにより、確実にスペックル発生を抑制することができる。
In the present invention, it is desirable to have a plurality of the light-to-heat conversion layers, and the plurality of light-to-heat conversion layers are arranged so as to be provided on one side and not on the other in the adjacent dot regions. .
According to this configuration, since the laser medium temperatures of the adjacent dot regions are different, the oscillation wavelengths of the emitted light are different. Therefore, generation of speckles can be reliably suppressed by superimposing different speckle patterns depending on wavelengths emitted from adjacent dot regions.
本発明においては、前記画像形成部における前記レーザー媒質からの出力光の射出側に、コリメート光学系が配置されていることが望ましい。
ランダムレーザー(出力光)は、光散乱部材によって励起光が散乱することをきっかけとして発生するため、等方的な射出方向を有して射出される。そのため、射出側に設けられたコリメート光学系に出力光を透過させることにより、出力光の射出方向を一方向に揃えることができ、スペックル発生を抑制し且つ高画質な画像形成が可能となる。
In the present invention, it is desirable that a collimating optical system is disposed on the output side of the output light from the laser medium in the image forming unit.
Random laser (output light) is emitted with an isotropic emission direction because it is triggered by the scattering of excitation light by the light scattering member. Therefore, by transmitting the output light through the collimating optical system provided on the exit side, the output direction of the output light can be aligned in one direction, and speckle generation can be suppressed and high-quality image formation can be achieved. .
本発明においては、前記画像形成部における前記出力光の射出側の面に、前記ドット領域の各々と重なるコリメートレンズが設けられていることが望ましい。
この構成によれば、各ドット領域から射出される出力光を効率的に受光し、画像形成に有効利用することが可能となるため、スペックル発生を抑制し且つ高画質な画像形成が可能な画像形成装置とすることができる。
In the present invention, it is preferable that a collimating lens that overlaps each of the dot regions is provided on a surface on the emission side of the output light in the image forming unit.
According to this configuration, output light emitted from each dot region can be efficiently received and effectively used for image formation, so that speckle generation is suppressed and high-quality image formation is possible. An image forming apparatus can be obtained.
本発明の画像形成装置を、画像形成部の一方の面から励起光を入射し、他方の面から出力光を射出する透過型の画像形成装置とする場合においては、前記画像形成部における前記励起光の入射側の面に、前記励起光を透過し前記レーザー媒質からの出力光を反射する波長選択層が設けられていることが望ましい。
この構成によれば、波長選択層は励起光を透過させるため、確実にレーザー媒質に励起光を照射しランダムレーザーを生じさせることができる。また、等方的に射出される出力光のうち、画像形成部の一方の面側に射出される光を、画像形成部の他方の面側に反射させるため、発生する出力光の全てを良好に他方の面から射出させることができる。そのため、光の利用効率が高くスペックル発生を抑制した透過型の画像形成装置とすることができる。
In the case where the image forming apparatus of the present invention is a transmissive image forming apparatus in which excitation light is incident from one surface of the image forming unit and output light is emitted from the other surface, the excitation in the image forming unit is performed. It is desirable that a wavelength selection layer that transmits the excitation light and reflects the output light from the laser medium is provided on a light incident side surface.
According to this configuration, since the wavelength selection layer transmits the excitation light, the laser medium can be reliably irradiated with the excitation light to generate a random laser. In addition, out of the isotropically emitted output light, the light emitted to one surface side of the image forming unit is reflected to the other surface side of the image forming unit, so that all of the generated output light is good. Can be ejected from the other surface. Therefore, it is possible to obtain a transmissive image forming apparatus that has high light utilization efficiency and suppresses speckle generation.
また本発明の画像形成装置を、画像形成部の一方の面から励起光を入射し、同じく一方の面から出力光を射出する反射型の画像形成装置とする場合においては、前記画像形成部における前記励起光の入射側とは反対側の面に、前記レーザー媒質からの出力光を反射させる反射部材が設けられていることが望ましい。
この構成によれば、等方的に射出される出力光のうち、画像形成部の他方の面側に射出される光を、画像形成部の一方の面側に反射させるため、発生する出力光の全てを良好に一方の面から射出させることができ、光の利用効率が高くスペックル発生を抑制した反射型の画像形成装置とすることができる。
In the case where the image forming apparatus of the present invention is a reflection type image forming apparatus in which excitation light is incident from one surface of the image forming unit and output light is emitted from the other surface, the image forming unit It is desirable that a reflection member for reflecting the output light from the laser medium is provided on the surface opposite to the incident side of the excitation light.
According to this configuration, out of the isotropically emitted output light, the light emitted to the other surface side of the image forming unit is reflected to the one surface side of the image forming unit, and thus generated output light. All of the above can be satisfactorily emitted from one surface, and a reflective image forming apparatus with high light utilization efficiency and reduced speckle generation can be obtained.
本発明においては、前記反射部材は、前記励起光を透過し前記出力光を反射する波長選択層であることが望ましい。
この構成によれば、出力光を発生させた後に不用となる励起光が反射し、一方の面から射出される、または無用のランダムレーザーの誘導放出を行う、といった不具合を抑制することができる。
In the present invention, the reflection member is preferably a wavelength selection layer that transmits the excitation light and reflects the output light.
According to this configuration, it is possible to suppress a problem that unnecessary excitation light is reflected after the output light is generated and is emitted from one surface or stimulated emission of a useless random laser.
本発明においては、隣り合う前記ドット領域は、遮光性を有する隔壁によって間を分割されていることが望ましい。
この構成によれば、等方的に射出される出力光が隣接するドット領域に入射し、無用のランダムレーザーの誘導放出を行う、といった不具合を抑制することができる。遮光性は、光の吸収または反射のいずれで達成することとしても良い。
In the present invention, it is desirable that the adjacent dot regions are divided by a light-shielding partition.
According to this configuration, it is possible to suppress a problem that the isotropically emitted output light is incident on an adjacent dot region and stimulated emission of a useless random laser is performed. The light shielding property may be achieved by either absorption or reflection of light.
本発明においては、前記ドット領域毎に、出力光の波長が異なるレーザー媒質を配置することが望ましい。
この構成によれば、レーザー媒質の種類および配置を適宜選択し、例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の波長の光を射出するドット領域を配列することにより、フルカラー表示が可能な画像形成装置とすることができる。
In the present invention, it is desirable to arrange a laser medium having a different wavelength of output light for each dot region.
According to this configuration, the type and arrangement of the laser medium are selected as appropriate, and, for example, by arranging dot regions that emit light of red (R), green (G), and blue (B) wavelengths, full-color display is achieved. A possible image forming apparatus can be obtained.
また、本発明のプロジェクターは、上述の画像形成装置と、前記画像形成装置によって形成された光を投写する投写光学系と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、上述の光源装置を備えたことにより、高出力で且つスペックル発生を抑制したプロジェクターを提供することができる。
According to another aspect of the invention, a projector includes the above-described image forming apparatus and a projection optical system that projects light formed by the image forming apparatus.
According to this configuration, by providing the light source device described above, it is possible to provide a projector that has high output and suppresses speckle generation.
[第1実施形態]
以下、図1〜図2を参照しながら、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置1について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
[First Embodiment]
The
図1は、本実施形態の画像形成装置1を示す概略斜視図である。図に示すように画像形成装置1は、画像形成部10、レーザー光である励起光L1を射出するレーザー光源20、画像形成部10上にレーザー光線を走査し画像を描画する走査光学系(走査手段)30を有している。
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an
画像形成部10Aは、マトリクス状に形成された複数のドット領域11を有し、励起光L1が照射され各ドット領域11内に保持されたレーザー媒質が誘導放出を行うことによりランダムレーザーL2を射出する構成となっている。画像形成部10Aの構成については、後に詳述する。
The
レーザー光源20は、その詳細な構造を図示しないが、励起光L1を射出する半導体レーザー素子を有するレーザー光源20である。レーザー光源20としては、例えば通常しられたYAG(Yttrium Aluminum Garnet)レーザーなどを用いることができる。励起光L1は可干渉性の高いコヒーレンス光であり、ほぼ完全な平面波として射出されている。
Although the detailed structure of the
走査光学系30は、励起光L1の光軸を、画像形成部10Aの表面において副走査方向に変化させる第1偏向ミラー30aと、同じく励起光L1の光軸を画像形成部10Aの表面において主走査方向に変化させる第2偏向ミラー30bとを含んでいる。例えば、主走査方向は画像形成部10における水平方向であり、副走査方向は画像形成部10において水平方向と直交する垂直方向である。
The scanning
走査光学系30としては、第1偏向ミラー30aにはMEMS技術等により形成されるマイクロメカニカルミラーを用い、第2偏向ミラー30bにはガルバノミラー等を用いる構成を例示することができる。また、図では2つのミラーにより走査光学系30が構成されている様子を示したが、例えば、1つのミラーに対して2つの駆動軸が設定され、1個で2次元の走査が可能なMEMSミラーを用いることとしても構わない。走査光学系30は、励起光L1を主走査方向及び副走査方向に走査し、表示画像を形成する。
As the scanning
また、レーザー光源20から走査光学系30までの光路上には、必要に応じてコリメート光学系やリレー光学系を配置することとしても良い。このコリメート光学系およびリレー光学系は、1つのレンズで構成しても良く、複数のレンズから構成することとしても構わない。
Further, a collimating optical system and a relay optical system may be arranged on the optical path from the
図2は、画像形成部10Aの説明図であり、図1の線分A−A’における部分断面図である。図に示す様に、画像形成部10Aは、隔壁19によって分割された複数のドット領域11を有し、各ドット領域には、一対の基板14に挟持されたレーザー媒質12と、レーザー媒質12中に分散した光散乱部材13と、を含んでいる。また、励起光L1の入射側の基板14の表面には波長選択層15が設けられている。
FIG. 2 is an explanatory diagram of the
レーザー媒質12は、レーザー光を誘導放出する通常知られた増幅媒質を用いることができる。使用可能なレーザー媒質は、例えば半導体高分子のような固体であっても、レーザー色素の溶液のような液体であっても良い。
As the
光散乱部材13は、例えば酸化チタン(TiO2)や酸化亜鉛(ZnO)の微粒子、またはガラスビーズなどを用いることができる。光散乱部材13の粒子径としては、数nmから数μm程度のものを好適に用いることができる。
As the
ここで、通常は光散乱部材の粒子形状は不規則な形状をしているため、定量的に粒子径を表現できるものではない。そのため、本発明において「粒子径」とは、例えば、レーザー回折散乱法を用いて測定する場合、測定する光散乱部材と同じ回折パターンを示すものとして算出される球状粒子の直径(有効径)の平均値(平均粒子径)を粒子径とする。図では、光散乱部材13が球状粒子であることとして円形で図示し、直径の大きい光散乱部材を符号13A、直径の小さい光散乱部材を符号13Bで示している。
Here, since the particle shape of the light-scattering member is usually irregular, the particle diameter cannot be expressed quantitatively. Therefore, in the present invention, the “particle diameter” means, for example, the diameter (effective diameter) of a spherical particle calculated as showing the same diffraction pattern as that of the light scattering member to be measured when measuring using a laser diffraction scattering method. The average value (average particle diameter) is defined as the particle diameter. In the figure, the
粒子径の測定方法としては、他にも、動的光散乱法、遠心沈降法などの公知の方法を例示することができる。粒子径の大きさを比較する場合には、同じ測定法(測定理論)で求めた粒子径を用いて比較するものとする。 Other methods for measuring the particle size include known methods such as dynamic light scattering and centrifugal sedimentation. When comparing the particle size, the particle size obtained by the same measurement method (measurement theory) is used for comparison.
このような光散乱部材13が分散するレーザー媒質12は、厚く形成しすぎると励起光L1が深部にまで到達しにくくなるため、塗布法などを用い数十から数百μm厚に形成されている。
The
なお図においては、ドット領域内部に含まれる光散乱部材13の平均粒子径の違い(光散乱部材13A,13Bの比率の違いによって図示)によって複数のドット領域11を区別し、それぞれドット領域11A,11B,11Cとしている。
In the figure, the plurality of
基板14は、光透過性を有する形成材料によって設けられ、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリカーボネート(PC)などを形成材料とするフィルムなど、光透過性と柔軟性とを有する材料によって形成されている。
The
波長選択層15は、励起光L1を透過すると共に、レーザー媒質12から射出される出力光L2を反射させる波長選択性を備えている。そのため、レーザー媒質12内において等方的に射出される出力光L2のうち、励起光L1の入射側に戻る光を反射し、励起光L1の入射側とは反対側に射出することができる。
The
このような波長選択層15は、例えば、誘電体多層膜を用いて形成し、多層膜の積層数、各層の厚み、各層の形成材料の屈折率などを適宜選択することによって、所望の波長選択性を備える層として形成することが可能である。
Such a
隔壁19は、励起光L1及び生じた出力光L2が隣接するドット領域に入射することを妨げ、解像度を上げる機能を有している。また、レーザー媒質12が液体の場合、光散乱部材13が画像形成部10Aの面全体で均一化に分布するようにして、各ドット領域11内に留めることを目的としている。
The
隔壁19の形成材料としては、例えば光を吸収するフィラーとバインダー樹脂とからなる黒色の光吸収材を用いることができる。フィラーは、励起光または出力光を吸収するものであって、カーボンブラック等の顔料や黒色色素粒子等を例示することができる。バインダー樹脂としては、例えば光硬化性樹脂を用いることができる。このような形成材料を用い、通常知られたフォトリソグラフィ法によって、各ドット領域11間を分割する隔壁19を形成することができる。本実施形態では、隔壁19の間隔(すなわちドット領域11の幅)を数μm間隔としている。
As a material for forming the
このような構成の画像形成部10Aを有する画像形成装置1の動作について、図1,2を参照しながら説明する。
The operation of the
まず、レーザー光源20から射出される励起光L1は、走査光学系30によって走査され、画像形成部10Aの特定のドット領域11に入射する。ドット領域11に入射した励起光L1は、レーザー媒質12中に分散した光散乱部材13によって不規則に散乱し、散乱の過程においてレーザー媒質12によって増幅され、ランダムレーザー(出力光)を発振する。
First, the excitation light L1 emitted from the
発生するランダムレーザーのスペクトル幅は、レーザー媒質12、光散乱部材13の材料や粒子径に依存するが、媒質内の励起光が複数の光散乱部材により多重散乱を繰り返すことにより特定波長が選択的に増幅される「非共鳴型」の場合は3〜4nm幅、特定の光散乱部材でリング状の共振器が形成され励起光が共振する「共鳴型」の場合は0.2nm幅程度である。このようなスペクトル幅のランダムレーザーが、全体で数nm程度の近接した波長帯域の中で複数生じる。なお、このようなランダムレーザーは、通常の共振ミラーから構成されるレーザーよりもスペクトル幅が広く低コヒーレンスである。
The spectral width of the generated random laser depends on the material and particle diameter of the
更に、ランダムレーザーは、レーザー媒質内の光散乱部材13の粒子径に応じて発振波長が変化することが知られている(例えば、S. Gottarodo, et al., Nature Photonics, 2, 429 (2008) 参照)。そのため、ドット領域毎(例えば、ドット領域11A,11B,11C)に、光散乱部材13の粒子径を異ならせることにより、ドット領域毎に異なる発振波長の出力光L2a,L2b,L2cを射出する。図は、断面図であるため、一方向(縦方向)に配列するドット領域11について光散乱部材13の粒子径が異なることとしているが、断面図で示されていない横方向においても、隣り合うドット領域毎に光散乱部材13の粒子径を異ならせることとする。
Furthermore, it is known that the oscillation wavelength of a random laser changes according to the particle diameter of the
通常、スペックルは、主としてコヒーレントな光が凹凸のある被照射面に照射されるような場面で生じる。コヒーレントな光であるレーザー光がスクリーンに照射される場面を想定すると、スクリーンに到達したレーザー光は、スクリーン表面の凹凸で散乱して、観察者の網膜に達することとなる。 In general, speckle occurs mainly in a scene in which coherent light is irradiated onto an uneven surface. Assuming that the screen is irradiated with laser light, which is coherent light, the laser light that has reached the screen is scattered by unevenness on the screen surface and reaches the retina of the observer.
この際、スクリーンの凹凸は、レーザー光の波長に対して十分に大きな振幅を有しており、レーザー光内に−πからπまでのランダムな位相変調を与えることとなる。これらの光が網膜上で結像するが、ランダムな位相変調を受けた各レーザー光同士が干渉し、非常に高いコントラストの干渉縞を生じる。この干渉縞が、スペックルと呼ばれて観察される不具合である。 At this time, the unevenness of the screen has a sufficiently large amplitude with respect to the wavelength of the laser beam, and gives random phase modulation from −π to π in the laser beam. Although these lights form an image on the retina, the laser beams that have undergone random phase modulation interfere with each other, resulting in interference fringes with very high contrast. This interference fringe is a defect that is called speckle and is observed.
対して、上述の出力光L2a,L2b,L2cは、それぞれがレーザー光でありながらスペクトル幅が広く低コヒーレンスであり、更に、隣り合うドット領域から射出される出力光の発振波長が、互いに異なっているため互いに異なっているため波長に依存する異なるスペックルパターンを重ね合わせることによりスペックルを低減することができる。したがって、形成される画像のスペックルが低減することとなる。 On the other hand, each of the output lights L2a, L2b, and L2c described above is a laser beam and has a wide spectrum width and low coherence, and the oscillation wavelengths of the output lights emitted from adjacent dot regions are different from each other. Therefore, the speckles can be reduced by superimposing different speckle patterns depending on the wavelength. Accordingly, speckle of the formed image is reduced.
以上のような構成の画像形成装置1によれば、スペックル抑制を実現し高品質な画像形成が可能となる。
According to the
なお、本実施形態においては、光散乱部材13の粒子径が異なる3種のドット領域11A,11B,11Cを示したが、隣り合うドット領域の光散乱部材13の粒子径が異なるならばこれに限らない。例えば、図1に示すように、ドット領域11がマトリクス状に形成されている場合、粒子径が異なる2種のドット領域11A,11Bが、市松状に配置することにより、隣り合うドット領域11から異なる発振波長の出力光を射出させることができるため、隣り合うドット領域から射出される波長に依存する異なるスペックルパターンを重ね合わせることにより、スペックルを低減させることができる。
In the present embodiment, three types of
また、光散乱部材13の粒子径が異ならず、単一の粒子径の光散乱部材13を用いることとしても、低コヒーレンスであるランダムレーザーの性質により、スペックルを低減させることが可能である。
In addition, even if the
また、本実施形態においては、波長選択層15を形成することとしたが、波長選択層15を設けないこととしても、光の利用効率は低下するもののスペックルを抑制した画像形成を行うことが可能である。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、隔壁19は光を吸収する黒色の形成材料で形成することとしたがこれに限らず、例えば、隔壁19の壁面においてドット領域11内で生じる出力光を反射する構成であってもよい。また、遮光性を備えない隔壁19であっても構わない。
In the present embodiment, the
[第2実施形態]
図3、4は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置2の説明図である。本実施形態の画像形成装置2は、第1実施形態の画像形成装置1と一部共通している。異なるのは、画像形成部の一方の面から励起光を入射し、同じく一方の面から出力光を射出する反射型の画像形成装置であることである。したがって、本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
3 and 4 are explanatory views of the
図3は、第2実施形態の画像形成装置2を示す概略斜視図であり、第1実施形態の図1に対応する図である。画像形成装置2が備える画像形成部10Bは、励起光L1の入射側の面とは反対側に反射部材16が設けられており、ドット領域11から射出される出力光L2は、励起光L1の入射側の面と同じ面から射出され、画像を形成する。
FIG. 3 is a schematic perspective view showing the
図4は、画像形成部10Bの説明図であって図3の線分B−B’における部分断面図であり、第1実施形態の図2に対応する図である。図に示すように、画像形成部10Bは、励起光L1の入射側とは反対側の基板14の表面に、反射部材16が設けられている。
FIG. 4 is an explanatory diagram of the
反射部材16は、励起光L1を透過すると共に、レーザー媒質12から射出される出力光L2を反射させる波長選択性を備えた波長選択層である。このような波長選択層は、第1実施形態の波長選択層と同様に形成することができる。
The
このような構成の画像形成部10Bを有する画像形成装置2の動作について、図3,4を参照しながら説明する。まず、画像形成装置2では、励起光L1がドット領域11に入射することにより、レーザー媒質12内において生じる出力光L2が等方的に射出される。このうち、励起光L1の入射側とは反対側に射出される光は、反射部材16によって反射され、励起光L1の入射側に射出される。
The operation of the
ここで、画像形成装置2では、不図示の制御装置によってレーザー光源20の出力を制御し、励起光L1のエネルギーを時間的に変化させることにより、ドット領域11A,11B,11Cにそれぞれ異なるエネルギーの励起光L1a,L1b,L1cを入射させることとしている。
Here, in the
ランダムレーザーは、励起光のエネルギーに応じて発振スペクトル幅が異なることが知られている(例えば、H. Cao, et al., Phys. Rev. Lett., 82, 2278 (1999)参照)。そのため、時間的に励起光L1のエネルギーを異ならせ、ドット領域毎(例えば、ドット領域11A,11B,11C)に異なるエネルギーの励起光を入射することにより、ドット領域毎に異なる発振スペクトル幅の出力光L2d,L2e,L2fを射出する。図は、断面図であるため、一方向(縦方向)に配列するドット領域11について励起光L1のエネルギーが異なることとしているが、断面図で示されていない横方向においても、隣り合うドット領域毎に励起光L1のエネルギーを異ならせることとする。
It is known that random lasers have different oscillation spectrum widths depending on the energy of excitation light (see, for example, H. Cao, et al., Phys. Rev. Lett., 82, 2278 (1999)). For this reason, by varying the energy of the excitation light L1 with respect to time and entering excitation light having different energy for each dot region (for example, the
このように制御することにより、隣り合うドット領域から射出される上述の出力光L2d,L2e,L2fは、それぞれがレーザー光でありながらスペクトル幅が広く、更に、該スペクトル幅が異なるため低コヒーレンスである。そのため、スペックルパターンが形成されにくい。したがって、形成される画像のスペックルが低減することとなる。 By controlling in this way, the above-described output lights L2d, L2e, and L2f emitted from the adjacent dot regions have a wide spectrum width while being each laser light, and furthermore, the spectrum width is different, so that the coherence is low. is there. Therefore, it is difficult to form a speckle pattern. Accordingly, speckle of the formed image is reduced.
以上のような構成の画像形成装置2によれば、スペックル抑制を実現し高品質な画像形成が可能となる。
According to the
なお、本実施形態においては、励起光L1としてエネルギーのことなる励起光L1a,L1b,L1cを示したがこれに限らず、例えば、レーザー光源20から2種のエネルギーの励起光を交互に射出することとし、2種の励起光の切り替えを走査速度と対応させることにより、2種の励起光を交互にドット領域に入射することとしても良い。
In the present embodiment, the excitation lights L1a, L1b, and L1c, which are different in energy, are shown as the excitation light L1, but the present invention is not limited to this. For example, two types of excitation light are alternately emitted from the
また、本実施形態においては、反射部材16が波長選択層であることとしたが、アルミニウムなどを原料とする光反射性を備えた金属膜であっても構わない。
In the present embodiment, the
[第3実施形態]
図5、6は、本発明の第3実施形態に係る画像形成装置3の説明図である。本実施形態の画像形成装置3は、第1実施形態の画像形成装置1と一部共通している。異なるのは、画像形成部の出力光を射出する側の面に、出力光の一部を吸収し熱に変換する光熱変換層が設けられていることである。したがって、本実施形態において第1実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
5 and 6 are explanatory diagrams of the
図5は、第3実施形態の画像形成装置3を示す概略斜視図であり、第1実施形態の図1に対応する図である。画像形成装置3が備える画像形成部10Cは、ドット領域11と重なって後述する光熱変換層が設けられている。図では、光熱変換層が設けられているドット領域を符号17で示し、光熱変換層が設けられていないドット領域11と区別して示している。ドット領域17は、ランダムに配置されている。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing the
図6は、画像形成部10Cの説明図であって図5の線分C−C’における部分断面図であり、第1実施形態の図2に対応する図である。図に示すように、画像形成部10Cは、出力光L2の射出側の基板14の表面に、光熱変換層18が設けられている。
FIG. 6 is an explanatory diagram of the
光熱変換層18は、画像形成部10Cの面内において温度分布を形成することを目的として設けられている。すなわち、光熱変換層18によって励起光L1および出力光L2の一部が吸収され熱に変換されると、光熱変換層18が設けられたドット領域17のレーザー媒質12が加熱される。すると、レーザー媒質12の屈折率が変化するためレーザー媒質12内の光路長が変化し、出力光の発振波長がシフトして、異なる発振波長の出力光L2g,L2h,L2iを射出する。
The
以上のような構成の画像形成装置3によれば、発振波長が異なる波長の出力光を用いて画像を形成することにより、スペックルの発生を抑制した画像を形成することが可能な画像形成装置とすることができる。
According to the
なお、本実施形態においては、光熱変換層18をドット領域に対応させて設けることとしたが、画像形成部10Cの面内において温度分布を形成することができるならばこれに限らない。例えば、光熱変換層18を複数のドット領域にまたがって設けることとしても良く、また一つのドット領域のなかで光熱変換層18が形成されている部分と形成されていない部分とを両有することとしても良い。
In the present embodiment, the
また、本実施形態においては、ドット領域17がランダムに配置されていることとしたが、例えば、ドット領域がマトリクス状に形成されている場合に、各ドット領域に対応して市松状に光熱変換層18を設け、ドット領域11とドット領域17とが市松状に配置されることとしても良い。このようにすると、隣接するドット領域では必ずレーザー媒質の温度が異なり、発振波長の異なる出力光が射出されるため、スペックルを低減させる事が容易となる。
In this embodiment, the
また、本実施形態においては、光熱変換層18を出力光L2の射出側に配置することとしたが、励起光L1の入射側の面に配置することとしても構わない。その場合には、励起光L1の一部を吸収し熱に変換する光熱変換層を用いることができる。
In the present embodiment, the
[第4実施形態]
図7は、本発明の第4実施形態に係る画像形成装置4の説明図である。画像形成装置4は、第1実施形態の画像形成装置1と一部共通している。異なるのは画像形成部10Dのドット領域毎に、赤色(R)のレーザー光を発するレーザー媒質、緑色(G)のレーザー光を発するレーザー媒質、青色(B)のレーザー光を発するレーザー媒質、を適宜選択し配置していることである。
[Fourth Embodiment]
FIG. 7 is an explanatory diagram of the image forming apparatus 4 according to the fourth embodiment of the present invention. The image forming apparatus 4 is partially in common with the
図では、マトリクス状に離間して形成されたドット領域において、赤色のレーザー光を射出するドット領域11r、緑色のレーザー光を射出するドット領域11g、青色のレーザー光を射出するドット領域11bが、水平方向に繰り返し配列している。また、赤色、緑色、青色の順で垂直方向には同一色が配列しており、いわゆるストライプ配置を構成している。
In the figure, in a dot area formed in a matrix, the
このような構成の画像形成装置4によれば、レーザー媒質の種類および配置を適宜選択し、例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の波長の光を射出するドット領域を配列することにより、フルカラー表示が可能な画像形成装置とすることができる。 According to the image forming apparatus 4 having such a configuration, the type and arrangement of the laser medium are selected as appropriate, and, for example, dot regions that emit light of red (R), green (G), and blue (B) wavelengths are arranged. By doing so, an image forming apparatus capable of full color display can be obtained.
[第5実施形態]
図8から10は、本発明の第5実施形態に係る画像形成装置5の説明図である。図8に示すように、画像形成装置5は、第1実施形態の画像形成装置1に加え、画像形成部の出力光L2の射出面に、ドット領域11に重なる複数のコリメートレンズ40が設けられている。
[Fifth Embodiment]
8 to 10 are explanatory diagrams of the
図9は、画像形成部10Eの説明図であって図8の線分E−E’における部分断面図であり、第1実施形態の図2に対応する図である。図に示すように、画像形成部10Eは、出力光L2の射出側の基板14上に複数のコリメートレンズ40を備えている。
FIG. 9 is an explanatory diagram of the
ランダムレーザー(出力光)は、光散乱部材13によって励起光L1が散乱することをきっかけとして発生するため、等方的な射出方向を有して射出される。そのため、射出側に設けられたコリメートレンズ40に出力光L2を透過させることにより、出力光L2の射出方向を一方向に揃えることができる。コリメートレンズ40は、例えば光透過性を有する光硬化性樹脂を用い、型押しによってレンズ形状を転写した状態で光照射をして硬化することにより形成することができる。
Since the random laser (output light) is generated when the excitation light L1 is scattered by the
以上のような構成の画像形成装置5によれば、スペックル発生を抑制し且つ光の利用効率を高め高画質な画像形成が可能となる。
According to the
なお、本実施形態においては、ドット領域の各々と重なる複数のコリメートレンズ40を設けることとしたが、これに限らず、空間的に離間した位置にコリメート光学系を設けることとしても良い。射出される出力光を受光できるならば、コリメート光学系は単数でも複数の光学部材で形成されていても良く、また、ドット領域の各々に対応して設けられていても、複数のドット領域からの出力光を一手に受光する大きなコリメート光学系であっても構わない。
In the present embodiment, the plurality of
また、本実施形態においては、画像形成装置5として透過型の画像形成装置を示して説明したが、図10に示すように、第2実施形態の画像形成装置2に加え、画像形成部の出力光L2の射出面に、ドット領域11に重なる複数のコリメートレンズ40が設けられた画像形成部10Fを有する反射型の画像形成装置6とすることもできる。
In the present embodiment, a transmissive image forming apparatus is illustrated and described as the
この構成によれば、励起光L1がコリメートレンズ40を介してドット領域11に入射することとなるが、ドット領域11に対する入射角の違いによって、発生する出力光に差は生じない。すなわち、ドット領域11において光散乱部材が分散するレーザー媒質に励起光が入射しさえすれば、内部で散乱しながらランダムレーザーを射出するため、コリメートレンズ40を介するとしても、ドット領域11に励起光L1が入射しさえすれば良く、スペックル発生を抑制し且つ高画質な画像形成が可能な画像形成装置とすることができる。
According to this configuration, the excitation light L1 enters the
[第6実施形態]
図11、12は、本発明の第6実施形態に係る画像形成装置の説明図である。図11に示すように、画像形成装置7は、図8に示す第5実施形態の画像形成装置5と一部共通している。画像形成装置7は、ドット領域一行分の幅を有する画像形成部10Gと走査光学系30との両方を異なる方向に揺動させることにより画像を形成する、一次元の画像形成装置である。
[Sixth Embodiment]
11 and 12 are explanatory views of an image forming apparatus according to the sixth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 11, the
画像形成装置7では、画像形成部10Gがドット領域11の一行分の幅を有する構成であると共に、ドット領域11の配列方向に延在する駆動軸周りを揺動可能となっており、出力光L2の光軸を副走査方向に変化させることとしている。また、走査光学系30は、画像形成部10Gの揺動軸と直交する方向に駆動軸を有し、励起光L1の光軸を主走査方向に変化させることとしている。
In the
以上のような構成の画像形成装置7によれば、画像形成部10Gがドット領域11の一行分の幅を有する大きさとなるため、スペックル発生を抑制し且つ小型化された画像形成装置とすることができる。
According to the
なお第5実施形態と同様に、本実施形態においても透過型の画像形成装置7に対し、図12に示すように、画像形成部の励起光L1の入射面に、ドット領域11に重なる複数のコリメートレンズ40が設けられた画像形成部10Hを有する反射型の画像形成装置8とすることもできる。
As in the fifth embodiment, in the present embodiment, as shown in FIG. 12, a plurality of
また、本実施形態の画像形成装置においても、一行分のドット領域において、赤色、緑色、青色のレーザー光を射出するドット領域を繰り返し配列させることにより、フルカラー表示が可能である。 Also in the image forming apparatus of the present embodiment, full-color display is possible by repeatedly arranging dot areas that emit red, green, and blue laser light in the dot area for one line.
[プロジェクター]
次に、本発明のプロジェクターの実施形態について説明する。図13から16は、上述の画像形成装置を有するプロジェクターの説明図である。
[projector]
Next, an embodiment of the projector of the present invention will be described. 13 to 16 are explanatory diagrams of a projector having the above-described image forming apparatus.
図13に示すプロジェクター101は、赤色、緑色、青色のレーザー光を発するレーザー媒質を備えることにより、それぞれ赤、緑、青色の画像を形成する第1実施形態の画像形成装置1R,1G,1Bと、各画像形成装置で形成された画像を合成するダイクロイックプリズム50と、合成された画像をスクリーン70に拡大投写する投写レンズ60(投写光学系)と、を備えている。
A
図14に示すプロジェクター102は、フルカラー表示が可能な第4実施形態の画像形成装置4と、投写レンズ60と、を備えている。
The
図15に示すプロジェクター103は、赤色、緑色、青色のレーザー光を発するレーザー媒質を備えることにより、それぞれ赤、緑、青色の画像を形成する第6実施形態の一次元の画像形成装置8R,8G,8Bと、ダイクロイックプリズム50と、投写レンズ60と、を備えている。
The
図16に示すプロジェクター104は、フルカラー表示が可能な第6実施形態の画像形成装置8と、投写レンズ60と、を備えている。
The
これらのプロジェクターは、いずれにおいても、上述の光源装置を有しているため、低コヒーレンスであるランダムレーザーによって画像が形成されている。したがって、高出力で且つスペックル発生を抑制したプロジェクターとすることができる。 Since these projectors all have the above-described light source device, an image is formed by a random laser having low coherence. Therefore, it is possible to obtain a projector with high output and suppressed speckle generation.
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. Various shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described examples are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
例えば、上述の実施形態においては、透過型の画像形成装置または反射型の画像形成装置として説明したが、これらは、波長選択層15または反射部材16を適宜設けることにより、相互に入れ替え可能である。
For example, in the above-described embodiment, the transmission type image forming apparatus or the reflection type image forming apparatus has been described. However, these can be interchanged by appropriately providing the
1〜8…画像形成装置、10、10A〜10H…画像形成部、11,17…ドット領域、12…レーザー媒質、13,13A,13B…光散乱部材、15…波長選択層、16…反射部材、18…光熱変換層、19…隔壁、20…光源、30…走査光学系(走査手段)、40…コリメートレンズ(コリメート光学系)、60…投写レンズ(投写光学系)、101〜014…プロジェクター、L1,L1a〜L1c…励起光、L2,L2a〜L2i…出力光、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-8 ...
Claims (15)
前記レーザー媒質に励起光を照射する光源と、
前記励起光を前記画像形成部上で走査する走査手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。 A laser medium that is divided into a plurality of dot areas, and in which each of the dot areas generates stimulated emission when irradiated with excitation light, and particulate light scattering that is dispersed in the laser medium and scatters the excitation light An image forming unit having a member;
A light source for irradiating the laser medium with excitation light;
A scanning unit that scans the excitation light on the image forming unit.
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