JP4639691B2

JP4639691B2 - 光走査装置及び画像表示装置

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Publication number: JP4639691B2
Application number: JP2004230281A
Authority: JP
Inventors: 高司武田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2004-08-06
Filing date: 2004-08-06
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2024-08-06
Also published as: JP2006047804A

Description

本発明は、光走査装置及び画像表示装置、特に、画像信号に応じて変調されたレーザ光を走査することで画像を表示するための光走査装置、及びその光走査装置を用いる画像表示装置の技術に関する。

近年、レーザ光を用いて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、単色性及び指向性が高いことを特徴とする。また、光源部としてレーザ光発生装置を用いることにより、プロジェクタの光学系を小型にすることができる。このため、レーザプロジェクタは、従来のメタルハライドランプを使用するプロジェクタに比較して、小型かつ軽量で、色再現性の良い投写像を得られるという利点を有する。

大型な画像を表示する場合、レーザ光を走査させる走査角度を大きくする必要が生じる。走査角度が大きくなるに従い、走査部を高速に駆動することが困難になる。このため、画像が大型になると、レーザ光の十分な走査速度が得ることが難しくなることから、高品質な画像を表示することが困難になる。また、画像が大型になるに従い、スクリーン等の所定面に入射するレーザ光の入射位置によって、レーザ光の入射角度の変化が大きくなる。レーザ光の入射角度の変化が大きくなると、レーザ光の入射位置によってスポット形状が変化してしまうことになる。スポット形状が変化すると、画像に歪みを生じるために画像を正確に表示できないこととなる。スポット形状を整形する技術としては、例えば、特許文献１に提案されているものがある。

特開平５−２７１９５号公報

特許文献１に提案されている技術は、光源からのレーザ光のスポット形状を、ビーム整形手段によって整形するものである。ビーム整形手段は、光源から一定方向へ進行するレーザ光のスポット形状を整形する。このため、特許文献１に開示されている構成を用いても、走査部によって進行方向が変化するレーザ光に対してスポット形状の整形を行うことは困難である。さらに、特許文献１に提案されている技術によっても、大型な画像を表示する場合にはレーザ光の走査角度を大きくする必要がある。

このように、従来の技術では、スクリーンにおけるスポット形状の変化を低減し、かつレーザ光の走査角度を小さくすることが困難である。このことは、大型でかつ高品質な画像の表示を実現する上で問題である。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、スクリーン等におけるスポット形状の変化を低減し、かつレーザ光の走査角度を小さくすることで、大型でかつ高品質な画像の表示をするための光走査装置、及びその光走査装置を用いる画像表示装置を提供することを目的とする。

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、レーザ光を供給する光源部と、光源部からのレーザ光を、所定の走査角度で走査させる走査部と、走査部からの光を入射する入射面と、入射面から入射した光を出射する出射面と、を備える光学素子と、を有し、入射面及び出射面は、所定の走査角度より大きい角度範囲へ光を導くような傾斜角度で設けられることを特徴とする光走査装置を提供することができる。

光学素子の入射面及び出射面は、所定の走査角度より大きい角度範囲へ光を導くような傾斜角度で設けられている。走査部からの光は、光学素子を透過することにより、走査部による走査角度より大きい角度範囲へ導かれる。このため、走査部による走査角度が小さい場合であっても、広い角度範囲へ光を導くことが可能になる。特に、大型な画像を表示する場合であっても、走査部による走査角度を小さくすることが可能であるから、十分な走査速度によって高品質な画像を表示することが可能となる。また、所定の傾斜角度で入射面及び出射面を設けることにより、レーザ光のスポット形状は、径を所定方向へ縮小するように変形する。スクリーン等の所定面に入射するレーザ光の入射角度に対応するようにスポット形状を変形することで、レーザ光の入射角度に関わらず所定面におけるスポット形状を略同一にすることが可能になる。所定面上のいずれの位置においても略一定の形状のスポットを得ることで、歪みが少なく正確な画像を表示することができる。スクリーン等におけるスポット形状の変化を低減し、かつレーザ光の走査角度を小さくすることで、大型でかつ高品質な画像の表示をするための光走査装置を得られる。

また、本発明の好ましい態様によれば、光学素子は、多面体形状を有することが望ましい。光学素子を多面体形状とすることで、所定の傾斜角度を有する入射面及び出射面を容易に形成することができる。

また、本発明の好ましい態様によれば、入射面及び出射面の少なくとも一方は、曲面を有することが望ましい。曲面は、回転対称の球面、非球面、放物面のほか、非対称形状の自由曲面を含む。所定面上のいずれの位置においても、略一定の形状のスポットを得るためには、所定面に入射するレーザ光の入射角度に正確に対応してスポット形状を変形することが望ましい。入射面及び出射面の少なくとも一方を曲面とする場合、スポット形状を変形させる度合いは、曲面の形状によって調節することが可能となる。スポット形状の変形度合いを調節可能であることから、レーザ光の入射角度に正確に対応してスポット形状を変形させることができる。これにより、スポットの形状を変形させる度合いを、レーザ光が入射する所定面上の位置に応じて正確に調節し、所定面において略同一の形状のスポットを得ることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、曲面は、互いに略直交する２方向のそれぞれに対して曲率を有することが望ましい。曲面が有する曲率は、球面あるいは円筒形状の円筒面のように略一定である場合に限らず、非球面、放物面や自由曲面のように一定でないものも含む。これにより、所定面上の略直交する２方向について、スポット形状を変形させる度合いを正確に調節することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、入射面及び出射面は、曲面を有し、入射面が曲率を有する方向と、出射面が曲率を有する方向とは、互いに略直交することが望ましい。これにより、所定面上の略直交する２方向について、スポット形状を変形させる度合いを正確に調節することができる。

さらに、本発明によれば、上記の光走査装置を有し、光走査装置からの光により所定面に画像を表示す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。上記の光走査装置を有することにより、スクリーン等の所定面におけるスポット形状の変化を低減し、かつレーザ光の走査角度を小さくすることができる。これにより、大型でかつ高品質な画像を表示可能な画像表示装置を得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、光走査装置からの光を透過させるスクリーンを有し、所定面は、光走査装置からの光を出射するスクリーンの面であることが望ましい。透過型スクリーンを備える画像表示装置は、光源部及び走査部を筐体内に収納して構成される。走査部によるレーザ光の走査角度を小さくすることができると、走査部とスクリーンとの間の距離を小さくしても容易に大型の画像を表示することができる。これにより、筐体を薄型とし、かつ大型な画像を表示可能な画像表示装置を得られる。

また、本発明の好ましい態様としては、光走査装置は、光走査装置から所定面の略中央の位置に入射する光が、所定面の法線と０度以外の所定の角度をもって入射するような位置に配置されることが望ましい。透過型スクリーンを有する画像表示装置の場合、スクリーンに対して斜めにレーザ光を入射する構成とすると、薄型な筐体を用いても、走査部とスクリーンとの間の光路を長く取ることが可能となる。走査部とスクリーンとの間の光路を長く取ることが可能であると、小さい走査角度で大型な画像を表示することができる。また、反射型スクリーンを用いて画像を表示する場合は、小さい走査角度で大型な画像を表示できる上、観察者から見て画像表示装置が鑑賞の妨げとなることを防ぐことができる。

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。

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Ｌを供給し、スクリーン１１０の他方の面Ｓ１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、光走査装置１２０を有し、光走査装置１２０からの光により、所定面であるスクリーン１１０の面Ｓ１に画像を表示する。

光走査装置１２０は、光源部１０１と、走査部であるガルバノミラー１０３と、光学素子である三角プリズム１０５とを有する。光源部１０１は、レーザ光Ｌを供給する。レーザ光Ｌは、赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光を含む。レーザ光Ｌは、各色光をそれぞれ画像信号に応じて変調して供給する。光源部１０１には、レーザ光Ｌを変調するための変調部を設けた半導体レーザや、固体レーザを用いることができる。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。なお、光源部１０１の出射側には、レーザ光Ｌを、例えば、直径０．５ｍｍのビーム形状に整形する整形光学系を設けても良い。

ガルバノミラー１０３に入射したレーザ光Ｌは、三角プリズム１０５の方向へ反射する。ガルバノミラー１０３は、互いに直交する所定の２軸を中心として回動することによって、レーザ光Ｌを二次元方向に走査させる。ガルバノミラー１０３は、例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術により作成することができる。ガルバノミラー１０３は、光源部１０１からのレーザ光Ｌを、図１の上下方向へ所定の走査角度θ１で走査させる。ガルバノミラー１０３は、図１の上下方向へ走査角度θ１で光を走査させるのと同様に、図１の紙面手前及び向こう側の方向へも光を走査させている。ガルバノミラー１０３で反射したレーザ光Ｌは、三角プリズム１０５に入射する。

三角プリズム１０５は、四角錐形状を有する透明部材である。三角プリズム１０５は、ガルバノミラー１０３からの光を入射する入射面と、入射面から入射した光を出射する出射面とを備える。三角プリズム１０５を透過した光は、ガルバノミラー１０３による走査角度θ１より大きい角度範囲θ２へ導かれる。三角プリズム１０５を透過した光は、スクリーン１１０に対して斜めに入射する。

光走査装置１２０は、光走査装置１２０からスクリーン１１０の略中央の位置に入射する光が、所定面Ｓ１の法線Ｎと所定の角度θ０をもって入射するような位置に配置されている。角度θ０は、０（ゼロ）度以外の角度である。スクリーン１１０に対して斜めにレーザ光Ｌを入射する構成とすると、薄型な筐体１０７を用いても、ガルバノミラー１０３とスクリーン１１０との間の光路を長く取ることが可能となる。ガルバノミラー１０３とスクリーン１１０との間の光路を長く取ることが可能であると、小さい走査角度で大型な画像を表示することができる。

スクリーン１１０は、筐体１０７の所定の一面に設けられている。スクリーン１１０は、光走査装置１２０からの光を透過させる透過型スクリーンである。光走査装置１２０からの光は、スクリーン１１０の、筐体１０７内部側の面から入射した後、観察者側の所定面Ｓ１から出射する。観察者は、スクリーン１１０の所定面Ｓ１から出射する光を観察することで、画像を鑑賞する。なお、走査部は、単独のガルバノミラー１０３とする構成に限らず、複数のガルバノミラーを用いる構成としても良い。複数のガルバノミラーを用いる場合、例えば色光ごとに３つのガルバノミラーを用いる構成とすることができる。

図２は、三角プリズム１０５の斜視構成を示す。三角プリズム１０５は、四角形の底面と、三角形の４つの側面とを備える四角錐形状を有する。三角プリズム１０５は、４つの側面のうちの１つの側面である入射面２０１を入射側に向けて配置されている。出射面２０２は、入射面２０１と対向する三角プリズム１０５の側面である。

図３は、三角プリズム１０５をＹＺ平面上に投影した場合の側面構成を示す。ガルバノミラー１０３の走査角度θ１（図１参照）の略中心を通り、スクリーン１１０の略中央の位置に入射する光の光路を光軸Ｘとすると、入射面２０１は、光軸Ｘに略垂直な基準面Ｓ２に略平行となるように設けられている。出射面２０２は、基準面Ｓ２に対して角度αをなすように設けられている。このように、入射面２０１及び出射面２０２は、基準面Ｓ２に対して所定の傾斜角度をなすように設けられている。

なお、光学素子は、入射面及び出射面が所定の傾斜角度で設けることができればよく、三角プリズム１０５のように四角錐形状をなすものに限られない。例えば、光学素子は、四角錐形状以外の多角錐形状、多角錐形状を切断した台形形状等の多面体形状とすることができる。光学素子として多面体形状のプリズムを用いることで、機械加工等により、所定の傾斜角度を有する入射面及び出射面を容易に形成することができる。

次に、光学素子である三角プリズム１０５を設けることによるレーザ光Ｌの走査角度の変化、及びスポット形状の変化について説明する。図４は、本実施例との比較として、光学素子を設けない従来の光走査装置を用いる場合のレーザ光Ｌの走査角度、及びスポット形状を説明するものである。ここでは、レーザ光の走査角度及びスポット形状についての説明のために、ガルバノミラー１０３がスクリーン１１０面Ｓ１の法線上にあるものとする。また、ガルバノミラー１０３の図示を省略している。ガルバノミラー１０３が走査角度θ３でレーザ光Ｌを走査させるとすると、レーザ光Ｌは、そのままの角度範囲θ３でスクリーン１１０に入射する。

このため、スクリーン１１０に大型な画像を表示する場合、ガルバノミラー１０３とスクリーン１１０との間の距離が一定であれば、ガルバノミラー１０３の走査角度を大きくする必要がある。ガルバノミラー１０３の走査角度を大きくするに従い、ガルバノミラー１０３を高速に駆動することが困難になる。このため、スクリーン１１０が大型になると、レーザ光Ｌの十分な走査速度を得ることが難しくなることにより、高品質な画像を表示することが困難になる。

ガルバノミラー１０３からのレーザ光Ｌのスポット形状が略円形形状であるとする。ガルバノミラー１０３からスクリーン１１０の略中央の位置に入射するレーザ光Ｌは、スクリーン１１０に対して略垂直に入射する。レーザ光Ｌがスクリーン１１０に対して略垂直に入射した場合、スクリーン１１０の所定面Ｓ１に映るレーザ光ＬのスポットＳＰ４は、略円形形状である。これに対して、レーザ光Ｌの入射位置がスクリーン１１０の略中央の位置から離れた位置では、レーザ光Ｌは、スクリーン１１０に対して斜め方向から入射する。レーザ光Ｌがスクリーン１１０に対して下から斜め上方向へ入射した場合、スクリーン１１０の所定面Ｓ１に映るレーザ光ＬのスポットＳＰ５は、円形を縦方向へ引き伸ばした楕円形状となる。レーザ光Ｌがスクリーン１１０に対して上から斜め下方向へ入射した場合、スクリーン１１０の所定面Ｓ１に映るレーザ光ＬのスポットＳＰ６は、円形を縦方向へ引き伸ばした楕円形状となる。

スポットＳＰ６を例として説明すると、図５に示すように、縦方向の幅ｄ４で進行したレーザ光Ｌは、スクリーン１１０の所定面Ｓ１に対して、上から斜め下方向へ入射する。レーザ光Ｌは、幅ｄ４より大きい幅ｄ５で所定面Ｓ１に入射することとなる。このため、スポットＳＰ６は、円形を縦方向へ引き伸ばした楕円形状となる。スポット形状は、スクリーン１１０の法線を基準とするレーザ光Ｌの入射角度が大きくなるほど変化の度合いが大きくなる。このようにスクリーン１１０の入射位置によってスポット形状が変化すると、スクリーン１１０に正確な画像が表示されないこととなる。特に、大型なスクリーン１１０を用いることによってガルバノミラー１０３の走査角度が大きくなるほど、スポット形状の変化が顕著になる。

図６は、本実施例の光走査装置１２０を用いる場合のレーザ光Ｌの走査角度、及びスポット形状を説明するものである。図３を用いて説明したように、三角プリズム１０５は、所定の傾斜角度で設けられた入射面２０１及び出射面２０２を有する。ガルバノミラー１０３からのレーザ光Ｌは、三角プリズム１０５の入射面２０１の傾斜角度、出射面２０２の傾斜角度、及び三角プリズム１０５を構成する部材の屈折率に応じた屈折作用を受ける。

三角プリズム１０５を透過したレーザ光Ｌは、三角プリズム１０５で屈折作用を受けることにより、ガルバノミラー１０３による走査角度θ１より大きい角度範囲θ２へ導かれる。このように、入射面２０１及び出射面２０２は、所定の走査角度θ１より大きい角度範囲θ２へレーザ光Ｌを導くような傾斜角度で設けられている。このため、三角プリズム１０５を用いると、ガルバノミラー１０３による走査角度が小さい場合であっても、広い角度範囲へレーザ光Ｌを導くことが可能になる。特に、大型な画像を表示する場合であっても、ガルバノミラー１０３による走査角度を小さくすることが可能であるから、十分な走査速度によって高品質な画像を表示することが可能となる。

三角プリズム１０５を透過したレーザ光Ｌは、三角プリズム１０５で屈折作用を受けることにより、スポット形状が変化する。レーザ光Ｌがスクリーン１１０に対して上から斜め下方向へ入射した場合、従来の構成によるとスクリーン１１０に縦長のスポットが映し出されたのに対して、本実施例の構成では略円形形状のスポットＳＰ３が映し出される。図７に示すように、縦方向の幅ｄ１で進行したレーザ光Ｌは、三角プリズム１０５の入射面２０１及び出射面２０２での屈折作用によって、幅ｄ１より小さい幅ｄ２に変換される。

幅ｄ２のレーザ光Ｌが所定面Ｓ１に対して上から斜め下方向へ入射すると、レーザ光Ｌは、幅ｄ２より大きい幅ｄ３で所定面Ｓ１に入射することとなる。レーザ光Ｌのスポットは、三角プリズム１０５を透過することにより縦方向へ収縮した後所定面Ｓ１で縦方向へ引き伸ばされることによって、ガルバノミラー１０３で反射された当初の幅ｄ１と略同一の幅ｄ３のスポットＳＰ３を得ることが可能となる。このようにして、図６に示すように、スクリーン１１０の入射位置に関わらず略同一の円形形状のスポットＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３を得ることが可能となる。所定面Ｓ１上のいずれの位置においても略一定の形状のスポットを得ることで、画像表示装置１００は、歪みが少なく正確な画像を表示することができる。

図６及び図７では、Ｙ方向についてのレーザ光Ｌの走査範囲、及びスポット形状の変化について説明したが、Ｘ方向についても同様の効果を得ることができる。光走査装置１２０は、三角プリズム１０５を用いることによって、Ｙ方向の場合と同様に、Ｘ方向についてもガルバノミラー１０３の走査角度より大きい角度範囲へレーザ光Ｌを導くことができる。また、Ｙ方向の場合と同様に、Ｘ方向についても、スクリーン１１０におけるスポット形状を略均一とすることができる。これにより、スクリーン１１０におけるスポット形状の変化を低減し、かつレーザ光Ｌの走査角度を小さくすることで、大型でかつ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。

図８は、本発明の実施例２に係る光走査装置のうちの光学素子８０５の斜視構成を示す。光学素子８０５を有する本実施例の光走査装置は、実施例１の画像表示装置１００に適用することができる。上記実施例１の光走査装置１２０と重複する説明は省略する。光学素子８０５は、出射面８０２が非球面で構成されていることを特徴とする。光学素子８０５は、楕円形状に厚みを持たせた立体を、楕円の長軸及び短軸に沿って切断したような形状を有する。入射面８０１は、略矩形の平面である。出射面８０２は、楕円の一部と略同一の曲面を有する。出射面８０２は、Ｙ方向については曲率を有し、Ｘ方向については曲率を有しない。

光学素子８０５の入射面８０１は、上記実施例１の三角プリズム１０５の入射面２０１と同様に、光軸Ｘに略垂直な基準面に略平行となるように設けられている。レーザ光Ｌは、入射面８０１については上記実施例１の三角プリズム１０５の入射面２０１と同様の屈折作用を受ける。これに対して、出射面８０２は、Ｙ方向について曲率を有する点が、上記実施例１の三角プリズム１０５の出射面２０２とは異なる。レーザ光Ｌは、出射面８０２の入射位置における出射面８０２の接平面が有する傾斜角度に応じて、屈折作用を受けることになる。

出射面８０２を曲面で構成すると、出射面８０２の接平面が有する傾斜角度を、出射面８０２の入射位置に応じて変化させる構成にできる。このため、出射面８０２の形状を適宜設定することで、所定面Ｓ１に入射するレーザ光Ｌの入射角度に正確に対応してスポット形状を変形することが可能になる。これにより、スポットの形状を変形させる度合いを、レーザ光Ｌが入射する所定面Ｓ１上の位置に応じて正確に調節し、所定面Ｓ１において略同一の形状のスポットを得ることができるという効果を奏する。なお、本実施例の光学素子８０５は、出射面８０２がＹ方向について曲率を有する構成としたが、これに限られない。例えば、出射面８０２は、Ｘ方向について曲率を有する構成とすると、Ｘ方向についてのレーザ光Ｌの入射角度に正確に対応して、スポット形状を変形させることができる。

図９は、実施例２の変形例に係る光学素子９０５の斜視構成を示す。光学素子９０５は、平面状の入射面９０１と、Ｘ方向及びＹ方向について曲率を有する出射面９０２とを有する。出射面９０２は、互いに略直交する２方向であるＸ方向及びＸ方向のそれぞれに対して曲率を有する曲面である。所定面Ｓ１上のＸ方向及びＹ方向について、スポット形状を変形させる度合いを正確に調節することができる。

なお、光学素子は、出射面８０２、９０２のみを曲面とする構成に限らず、入射面のみを曲面としても良く、入射面及び出射面を曲面としても良い。また、入射面、出射面を構成する曲面は、楕円カーブを有する形状に限らず、回転対称の球面、非球面、放物面のほか、非対称形状の自由曲面としても良い。ここで、球面、非球面、放物面が単純な計算式により定義可能な形状であるのに対して、自由曲面は、単純な計算式で定義できない形状をいうものとする。また、曲面は、球面あるいは円筒形状の円筒面のように略一定の曲率を有する形状である場合に限らず、非球面、放物面や自由曲面のように、曲率が位置によって異なる形状であっても良い。

図１０は、実施例２の他の変形例に係る光学素子１００５の斜視構成を示す。光学素子１００５は、Ｙ方向について曲率を有する入射面１００１と、Ｘ方向について曲率を有する出射面１００２とを有する。入射面１００１及び出射面１００２は曲面を有し、入射面１００１が曲率を有するＹ方向と、出射面１００２が曲率を有するＹ方向とは、互いに略直交する。この場合も、図９に示した光学素子９０５と同様に、所定面Ｓ１上のＸ方向及びＹ方向について、スポット形状を変形させる度合いを正確に調節することができる。

図１１は、本発明の実施例３に係る画像表示装置１１００により画像を表示する構成を示す。上記実施例１の画像表示装置１００と重複する説明は省略する。本実施例の画像表示装置１１００は、スクリーン１１０１上にレーザ光Ｌを供給し、画像表示装置１１００と同じ側において画像を鑑賞する、いわゆるフロント投写型のプロジェクタである。画像表示装置１１００は、上記実施例１の画像表示装置１００と同じ光走査装置１２０を有し、光走査装置１２０からの光により、所定面であるスクリーン１１０１の面Ｓ３に画像を表示する。

図１２は、画像表示装置１１００により画像を表示する構成を側面から見た状態を示す。画像表示装置１１００は、画像表示装置１１００からスクリーン１１０１の略中央の位置に入射する光が、所定面Ｓ３の法線Ｎと所定の角度θ４をもって入射するような位置に配置されている。角度θ４は、０（ゼロ）度以外の角度である。スクリーン１１０１に対して斜めにレーザ光Ｌを入射する構成とすると、画像表示装置１１００をスクリーン１１０１に近い位置に配置した場合であっても、画像表示装置１１００とスクリーン１１０１との間の光路を長く取ることが可能となる。画像表示装置１１００とスクリーン１１０１との間の光路を長く取ることが可能であると、小さい走査角度で大型な画像を表示することができる。また、観察者から見て画像表示装置１１００が鑑賞の妨げとなることを防ぐことができる。

スクリーン１１０１は、画像表示装置１１００からの光をスクリーン１１０１上の所定面Ｓ３で反射させる反射型スクリーンである。観察者は、スクリーン１１０１の所定面Ｓ３で反射する光を観察することで、画像を鑑賞する。画像表示装置１１００は、光走査装置１２０を有することにより、上記実施例１の画像表示装置１００と同様に、所定面Ｓ３におけるスポット形状の変化を低減し、かつレーザ光Ｌの走査角度を小さくすることができる。これにより、上記実施例１の画像表示装置１００と同様、大型でかつ高品質な画像を表示することができる。

なお、上記各実施例の画像表示装置は、スクリーンの法線Ｎに対して下側の位置から斜め方向にレーザ光Ｌを入射させる構成としているが、これに限られない。例えば、法線Ｎに対して上側の位置から斜め下方向にレーザ光Ｌを入射させる構成としても、上記各実施例と同様の効果を得られる。また、各実施例において、各色について単独のレーザ光Ｌを用いて画像を表示することとしているが、各色について複数のレーザ光を用いるマルチビームスキャン方式によって画像を表示することとしても良い。マルチビームスキャン方式により画像を表示する構成とすることで、さらに明るい画像を得ることができる。さらに、各実施例において、レーザ光Ｌを用いる構成としているが、ビーム状の光を用いる構成であれば、これに限られない。例えば、画像表示装置の光源として、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）を用いる構成としても良い。

以上のように、本発明に係る光走査装置は、プレゼンテーションや動画を表示する場合に有用である。

本発明の実施例１に係る画像表示装置の概略構成図。三角プリズムの斜視構成図。三角プリズムの側面図。従来の光走査装置によるレーザ光の走査角度、スポット形状の説明図。従来の光走査装置によるスポット形状の説明図。実施例１の光走査装置によるレーザ光の走査角度、スポット形状の説明図。実施例１の光走査装置によるスポット形状の説明図。本発明の実施例２の光学素子の斜視構成図。実施例２の変形例に係る光学素子の斜視構成図。実施例２の他の変形例に係る光学素子の斜視構成図。本発明の実施例３に係る画像表示装置により画像を表示する構成図。画像表示装置により画像を表示する構成を側面から見た状態を示す図。

符号の説明

１００画像表示装置、１０１光源部、１０３ガルバノミラー、１０５三角プリズム、１０７筐体、１１０スクリーン、１２０光走査装置、Ｌレーザ光、Ｎ法線、Ｓ１所定面、２０１入射面、２０２出射面、Ｓ２基準面、ＳＰ１〜ＳＰ６スポット、８０１入射面、８０２出射面、８０５光学素子、９０１入射面、９０２出射面、９０５光学素子、１００１入射面、１００２出射面、１００５光学素子、１１００画像表示装置、１１０１スクリーン、Ｓ３所定面

Claims

レーザ光を供給する光源部と、
前記光源部からの前記レーザ光を、所定の走査角度で走査させる走査部と、
前記走査部からの光を入射する入射面と、前記入射面から入射した光を出射する出射面と、前記入射面と前記出射面とが接する接続部と、を備える三角プリズムと、を有し、
前記入射面及び前記出射面は、前記所定の走査角度より大きい角度範囲へ光を導くような傾斜角度で設けられる光走査装置を備え、
前記光走査装置からの光により所定面に画像が表示され、
前記光走査装置は、前記光走査装置から前記所定面の略中央の位置に入射する光が、前記所定面の法線と０度以外の所定の角度をもって入射するような位置に配置され、
前記三角プリズムは、前記接続部と反対に設けられる前記出射面の辺よりも前記接続部が前記所定面の法線方向において前記所定面から遠くに配置される、
ことを特徴とする画像表示装置。
前記光走査装置からの光を透過させるスクリーンを有し、
前記所定面は、前記光走査装置からの光を出射する前記スクリーンの面であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。