JPWO2005083493A1 - 照明光源及びそれを用いた2次元画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Baker et al,"A large screen real−time display technique,"Proc. Society for Information Display 6th Nat’l Symp.,85−101(1965).
[図2]ビーム走査手段によるビーム走査角の時間変化を示す図
[図3]補正光学系として円柱レンズを用いた場合の走査角及び走査速度の時間変化を示す図
[図4]本発明に係る光遮蔽手段の一実施形態を示す概略構成図
[図5]本発明に係る2次元画像表示装置の実施の形態2の概略構成図
[図6]本発明に係る2次元画像表示装置の実施の形態3の概略構成図
[図7]従来の2次元画像表示装置の概略構成図
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
図5は本発明に用いる補正光学系の別の実施の形態を示している。図5は、図1の光学系のX方向に対応する方向の光学構成を示している。ここでは走査角補正光学系として、自由曲面ミラー(補正光学系の一形態)5を用いている。自由曲面ミラー5はその中心部分すなわちビーム走査角の小さな領域で凹面形状を持ち、周辺部分すなわちビーム走査角の大きな領域で凸面形状を持っている。自由曲面ミラー5の周辺部分をビームが通過するときにはより急速に走査角が大きくなり、前述の走査速度の違いによる明度分布を抑制することができる。
図6は本発明の照明光源と投影光学系を組み合わせて2次元画像表示装置を構成した実施の形態を示している。実施の形態2までの構成では、レーザ光源1からの光を2次元に走査するとともに強度変調し、直接スクリーン上に画像を形成していたのに対して、図6に示した本実施の形態ではレーザ光源1を一定の光量で発光させ、2次元MEMSミラー3と走査角補正光学系4とを用いて空間光変調素子6を照明している。空間光変調素子6は例えばTN液晶素子を用いた光スイッチを2次元に多数配列した液晶パネルなどが用いられる。空間光変調素子6は一様な明度分布で照明されるが、これを通過して形成された2次元画像は投射レンズ(投影光学系)8によってスクリーン9に投射される。
本発明に係る実施の形態の概要を以下に記載する。
Baker et al, "A large screen real−time display technique," Proc. Society for Information Display 6th Nat’l Symp., 85−101 (1965).
以下、図面を参照して本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。
図5は本発明に用いる補正光学系の別の実施の形態を示している。図5は、図1の光学系のX方向に対応する方向の光学構成を示している。ここでは走査角補正光学系として、自由曲面ミラー(補正光学系の一形態)5を用いている。自由曲面ミラー5はその中心部分すなわちビーム走査角の小さな領域で凹面形状を持ち、周辺部分すなわちビーム走査角の大きな領域で凸面形状を持っている。自由曲面ミラー5の周辺部分をビームが通過するときにはより急速に走査角が大きくなり、前述の走査速度の違いによる明度分布を抑制することができる。
図6は本発明の照明光源と投影光学系を組み合わせて2次元画像表示装置を構成した実施の形態を示している。実施の形態2までの構成では、レーザ光源1からの光を2次元に走査するとともに強度変調し、直接スクリーン上に画像を形成していたのに対して、図6に示した本実施の形態ではレーザ光源1を一定の光量で発光させ、2次元MEMSミラー3と走査角補正光学系4とを用いて空間光変調素子6を照明している。空間光変調素子6は例えばTN液晶素子を用いた光スイッチを2次元に多数配列した液晶パネルなどが用いられる。空間光変調素子6は一様な明度分布で照明されるが、これを通過して形成された2次元画像は投射レンズ(投影光学系)8によってスクリーン9に投射される。
本発明に係る実施の形態の概要を以下に記載する。
Claims (10)
- コヒーレント光源と、
前記コヒーレント光源からの光を走査させるビーム走査手段と、
前記ビーム走査手段で走査されたビームの走査角を補正する補正光学系と、を少なくとも具備し、前記ビーム走査手段はミラー部とミラー部振動手段とから構成され、前記ミラー部は前記ミラー部振動手段によって前記ミラー部の1次共振周波数付近で駆動されることを特徴とする照明光源。 - 前記補正光学系は3次球面収差を有する集光光学系からなることを特徴とする請求項1に記載の照明光源。
- 前記コヒーレント光源からの光のうち、前記ビーム走査手段による走査角の最大走査角に対する比が、所定の割合以上となる光を遮蔽する光遮蔽手段をさらに備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の照明光源。
- 前記補正光学系を通過した後の光の走査速度が、走査角がゼロの点において極小値をとることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の照明光源。
- 前記補正光学系を通過した後の光の走査速度が、走査角がゼロの点において走査速度の最大値の90%以下になることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の照明光源。
- 前記光遮蔽手段が前記コヒーレント光源からの光を遮蔽する時間が、操作時間の30%以内であることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の照明光源。
- 前記補正光学系は自由曲面ミラーからなることを特徴とする請求項1に記載の照明光源。
- 前記コヒーレント光源は、赤色コヒーレント光源と緑色コヒーレント光源と青色コヒーレント光源とからなることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の照明光源。
- 少なくとも前記緑色コヒーレント光源は、赤外波長を有するコヒーレント光源からの光を波長変換して緑色光を発生する二次高調波発生装置からなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の照明光源。
- 請求項1乃至9のいずれかに記載の照明光源と前記照明光源からの光をスクリーン上に投影する投影光学系とを少なくとも備えることを特徴とする2次元画像表示装置。
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