[go: up one dir, main page]

WO2009154134A1 - 光ビーム走査型画像投影装置 - Google Patents

光ビーム走査型画像投影装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2009154134A1
WO2009154134A1 PCT/JP2009/060692 JP2009060692W WO2009154134A1 WO 2009154134 A1 WO2009154134 A1 WO 2009154134A1 JP 2009060692 W JP2009060692 W JP 2009060692W WO 2009154134 A1 WO2009154134 A1 WO 2009154134A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
light beam
optical
image projection
beam scanning
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.)
Ceased
Application number
PCT/JP2009/060692
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
悦子 野本
田中　滋久
中村　均
俊樹 菅原
中原　宏治
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2010517882A priority Critical patent/JP5444217B2/ja
Priority to US12/999,392 priority patent/US8569727B2/en
Publication of WO2009154134A1 publication Critical patent/WO2009154134A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/317—Convergence or focusing systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3129—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] scanning a light beam on the display screen
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10—Scanning systems

Definitions

  • the present invention relates to a light beam scanning image projection apparatus that scans a light beam and projects the image onto a screen or a three-dimensional space to display an image.
  • the direction of the light beam and the spot size are unstable depending on the use environment of the apparatus. It is related with the correction mechanism.
  • Image display devices used as monitors for televisions and computers in homes and public places are becoming larger as the quality of displayed images increases.
  • portability and low power consumption are also required.
  • portable information terminals with a display have become widespread due to the development of wired and wireless network infrastructure.
  • Patent Document 1 As a display capable of displaying a large screen with a small device, for example, there is a projector type display (see Patent Document 1 and Patent Document 2 below).
  • Patent Document 1 three types of laser light sources that emit red, green, and blue laser light, a spatial light modulator that optically modulates the laser light according to a video signal, and light modulation are formed.
  • a laser display device including an image forming means for projecting an image on a screen to form a color image and an optical lens system is disclosed.
  • Patent Document 2 discloses a micro projector that displays an image by reflecting a light beam that receives an image signal from a light source having a plurality of wavelengths to a mirror and scanning the direction of the mirror. Yes.
  • the light source does not always emit an ideal beam.
  • the light intensity varies with time and becomes noise, or the position of the peak wavelength and the spectrum width vary, so the range of colors that can be displayed changes.
  • Patent Document 2 in order to make a pixel to be displayed by correcting such a variation in the display image, the light of the light source is irradiated on a certain surface, the interacted light is detected, and the characteristics of the light source are detected. It is disclosed to control the light output of a light source by removing the influence of fluctuation.
  • Patent Document 1 Although it is described in Patent Document 1 that a light source for a small projector has light intensity noise and wavelength fluctuation, the temperature of the light source varies depending on the use environment, or the operation of MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) that scans a mirror is performed. In addition to being unstable at the initial stage of startup, there is a possibility that the optical axis and shape of the light beam after reflecting the MEMS may change.
  • MEMS Micro Electro Mechanical Systems
  • the light source is a semiconductor laser
  • the optical axis after replacement is often shifted from the optical axis before replacement.
  • the spots of the light beams of three colors, red, green, and blue, that should form one pixel by overlapping the same point are shifted on the projected screen, and the color of the image is separated or disturbed. Looks.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to project in a light beam scanning image projection apparatus by changing the use environment, changing with time, changing light sources, or the like. It is an object of the present invention to provide a technique capable of automatically preventing deterioration of an image when the image quality of the image is deteriorated.
  • a plurality of light sources that emit light beams having different wavelengths, a drive unit that modulates the intensity of each light beam according to an image signal, and an optical axis matching unit that matches the optical axes of the light beams.
  • the optical axis matching means adjusts at least one of a plurality of optical elements and at least one position and inclination of the optical elements.
  • an adjustment unit that controls the adjustment unit based on a detection result of the detection unit, a detection unit that detects a deviation between a spot center of each light beam and a center reference point, and the optical matching Position adjusting means for adjusting at least one of the position and inclination of the optical element of the means so that the optical axes of the light beams coincide with each other.
  • each of the plurality of light sources includes a semiconductor laser that emits blue, green, and red light beams, or a solid-state laser that emits a second harmonic light beam excited by the semiconductor laser. .
  • the position correction means adjusts the propagation direction of each light beam based on the detection result of the detection means.
  • the optical axis matching means has an optical system that focuses a plurality of light beams generated from the respective light sources on one axis, and the optical system includes a dielectric film mirror and a dielectric film filter. , Including at least one component in the lens, and the position adjusting means controls the adjustment unit, and the position of the dielectric film mirror of the optical system, the dielectric film filter, and at least one component in the lens, The propagation direction of each light beam is adjusted by changing the inclination.
  • the detection means includes a pinhole and a plurality of light receiving elements that are arranged around the center reference point and into which light transmitted through the pinhole is incident.
  • the reflected light from the projection surface of the light beam emitted from each of the light sources is incident, and the position adjustment unit controls the adjustment unit based on output signals of the plurality of light receiving elements, and the optical matching At least one position and / or inclination of the optical element of the means is adjusted so that the optical axes of the light beams coincide with each other.
  • the detection means includes a pinhole and a plurality of light receiving elements that are arranged around the center reference point and into which light transmitted through the pinhole is incident.
  • the light beam that has passed through the beam splitter among the light beams emitted from each of the light sources is incident, and the position adjusting unit controls the adjusting unit based on output signals of the plurality of light receiving elements, At least one position and / or inclination of the optical element of the optical matching means is adjusted to match the optical axes of the light beams.
  • the position adjusting means adjusts the beam diameter of each light beam based on the output signals of the plurality of light receiving elements.
  • the optical axes of the light beams emitted from the respective light sources are matched in a time zone in which the image signal is not input.
  • the light beam scanning image projection apparatus of the present invention it is possible to automatically prevent deterioration of the image quality of the projected image due to replacement of the light source or the like.
  • FIG. 5 is a timing chart when the light beam adjusting mechanism of the light beam scanning image projection apparatus of each embodiment of the present invention is operated not only before use but also during image display.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of an essential part for explaining a light beam scanning image projection apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • the light beam scanning image projection apparatus of the present embodiment includes a light source 1 that emits light beams of different wavelengths, an optical axis matching unit 2 that includes a plurality of optical elements that substantially match the optical axes of the plurality of light beams, It has means 3 for scanning a plurality of light beams, means 4 for sending an image signal to the drive unit of the light source 1, and a drive unit 5 for modulating the intensity of the plurality of light beams according to the image signal, and the optical axis is The substantially coincident light beam is projected onto the screen 6.
  • At least one of the optical elements included in the optical matching means 2 is movable with respect to the housing 7 holding the light source 1, and a part of the plurality of light beams is separated by the beam splitter 8, and is detected by the detection means 9.
  • the detection unit 9 includes a light receiving element that can measure the intensity of the light beam for each of the two regions divided into right and left, and detects a deviation between the spot center of each light beam and the center reference point.
  • the correction signal transmission unit 10 Based on the detection result of the detection means 9, the correction signal transmission unit 10 generates a correction signal for correcting the deviation between the spot center of each light beam and the center reference point, and the housing 7 of the optical matching means 2. To the position adjustment mechanism of the optical element that is movable, the optical axes of the respective light beams are made coincident.
  • the light source 1 is, for example, a light emitting element that emits two types of light, yellow having a peak near a wavelength of 570 nm and blue having a peak at 460 nm.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part for explaining the light beam scanning image projection apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an essential part for explaining the optical axis matching means 2 shown in FIG.
  • the light source 1 that emits light of different wavelengths is composed of a red laser 11, a green laser 12, and a blue laser 13.
  • red is selected from 600 nm to 700 nm
  • green is selected from 500 nm to 560 nm
  • blue is selected from 430 nm to 480 nm.
  • each laser is desirably a laser that can be directly modulated at 10 MHz or more, preferably about 100 MHz.
  • a semiconductor laser with an oscillation wavelength of 642 nm can be selected for red
  • a solid-state laser with an oscillation wavelength of 532 nm by excitation with a semiconductor laser and a semiconductor laser with an oscillation wavelength of 450 nm can be selected for blue. If a green semiconductor laser is available, it can be selected.
  • the laser of each wavelength has a light receiving element so that the light output can be monitored from the rear, and each light output is always fed back so as to be controlled to a predetermined value of the image signal.
  • Each laser (11 to 13) is fixed to the housing 7, but is fixed with screws so that it can be replaced in the event of a failure.
  • the optical axis matching means 2 composed of a plurality of optical elements is mainly composed of a lens (21 to 23) and a beam splitter (24, 25) having a dielectric film on the surface. Is done.
  • the light beam of the red laser 11 is made to coincide with the lens 21
  • the light beam of the green laser 12 is made of lens 22
  • the light beam of the blue laser 13 is made to coincide with the lens 23 in the range of 0.9 mm to 1.5 mm
  • Each is made into parallel light.
  • the parallel light here is approximately expressed by a Gaussian beam, and the spot diameter is within 1 to 2 times the beam waist diameter at the distance from each laser (11-13) to the screen 6. That means.
  • the beam splitter 24 is designed to transmit 99.9% or more of the green light beam and reflect 97% or more of the red light beam.
  • the beam splitter 25 is designed to transmit 99.9% or more of red and green light beams and reflect 95% or more of blue light beams.
  • each of the lenses (21 to 23) is provided with an actuator so that the vertical tilt and the horizontal angle can be finely adjusted with respect to the optical axis direction and the plane perpendicular to the optical axis.
  • the means 3 for scanning a plurality of light beams is configured such that a mirror having a diameter of 1 mm to 3 mm can be modulated in two directions by MEMS, and the red, green, and blue light beams converted into parallel light are mirrored. Reflect with.
  • the light beam having image information and having substantially the same optical axis is projected onto the screen 6 by the driving unit 5 to form one pixel, and the observer observes the entire light beam scanned two-dimensionally. It can be recognized as an image.
  • the optical axes of the red, green, and blue lasers coincide with each other, and the respective spots are adjusted to substantially the same size, but are included in the optical coincidence means 2 (lenses 21 to 23).
  • the light source 1 is movable with respect to the housing 7.
  • the detecting means 9 is composed of a pinhole 91 and a light receiving element 92 so as to pass light rays.
  • the pinhole 91 has a circular opening, the size thereof is 2 mm, and the light receiving element 92 is disposed around the center reference point 92A as shown in FIG. It consists of four incident light receiving elements 92B. Then, the intensity of the light beam is measured by the four light receiving elements 92B.
  • the light receiving element 92 should just be at least 2 or more.
  • the four light receiving elements 92B are made of the same material, and generate the same photocurrent and output the same voltage with respect to the light having the same light output.
  • red, green, and blue light beams that pass through the pinhole 91 and are circular are received one by one by the four light receiving elements 92B.
  • the correction signal transmitting unit 10 generates a correction signal that eliminates the voltage difference.
  • the generated actuator is controlled by the actuator provided on the lens (21-23) of the optical matching means 2, and the inclination of the lens (21-23) is controlled so that the center of the spot of the light beam coincides with the center reference point 92A. .
  • the variation in the beam diameter of the light beam can be known from the difference in the amount of light received by the entire light receiving element 92.
  • the beam diameter of the light beam becomes too large, the light amount of the light beam that has passed through the pinhole 91 decreases, and becomes a value smaller than a predetermined light output. In that case, a signal is sent to the actuators of the lenses (21 to 23) to control the focal position.
  • the MEMS modulation speed is set to 30 KHz in the horizontal direction and 60 Hz in the vertical direction, so that a two-dimensional image with a display resolution of XGA can be displayed.
  • the spot diameter of the light beam of the red, green, and blue lasers (11 to 13) is always 1.5 mm or less on the screen 6 at a distance of 1 m from this apparatus, and the deviation of the spot center is 0.5 mm.
  • the deviation of the spot center is 0.5 mm.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an essential part for explaining the light beam scanning image projection apparatus according to the third embodiment of the present invention.
  • the mechanism for displaying an image is almost the same as in the second embodiment.
  • a light source 1 that emits a light beam having a plurality of wavelengths includes a red laser 11, a green laser 12, and a blue laser 13.
  • a semiconductor laser with an oscillation wavelength of 630 nm can be selected for red
  • a semiconductor laser with an oscillation wavelength of 460 nm can be selected for blue.
  • Each laser (11 to 13) is fixed to the casing 7, but is fixed with screws so that it can be replaced in the event of a failure.
  • the optical axis matching means 2 composed of a plurality of optical elements is mainly composed of lenses (21 to 23) and a beam splitter (24, 25) having a dielectric film on the surface. Is done.
  • the light beam of the red laser 11 is matched by the lens 21, the light beam of the green laser 12 by the lens 22, and the light beam of the blue laser by the lens 23. It becomes parallel light.
  • the beam splitter 24 is designed to transmit 99.9% or more of the green light beam and reflect 97% or more of the red light beam, and serves as a filter.
  • the beam splitter 25 is designed to transmit 99.9% or more of the red and green light beams and reflect 95% or more of the blue light beam, and serves as a filter.
  • These beamsplitters (24, 25) are used for initial adjustment before shipment so that the optical axes of the red, green, and blue beams coincide.
  • each of the lenses (21 to 23) can be finely adjusted later in the optical axis direction, and the beam splitter (24, 25) has a vertical inclination and a horizontal angle with respect to a plane perpendicular to the optical axis.
  • an actuator is provided in order to enable fine adjustment.
  • the means 3 for scanning a plurality of light beams is such that a mirror having a diameter of 2 mm can be modulated in two axial directions by MEMS, and the red, green, and blue light beams that have become parallel light are reflected by the mirror.
  • the light beam having image information and having substantially the same optical axis is projected onto the screen 6 by the driving unit 5 to form one pixel, and the observer observes the whole of the two-dimensionally scanned light beam. It can be recognized as an image.
  • the optical coincidence means 2 includes a lens (21 to 23), a beam.
  • the splitter (24, 25) is movable with respect to the housing 7. This is because when one of the lasers of the light source 1 is replaced, the optical axis shifts when the usage environment changes, and so on, so that the optical axis is adjusted to coincide later.
  • the detecting means 9 is composed of a pinhole 91 and a light receiving element 92 so as to pass light rays.
  • the pinhole 91 has a circular opening, the size thereof is 2 mm, and the light receiving element 92 is disposed around the center reference point 92A as shown in FIG. It consists of four incident light receiving elements 92B.
  • the intensity of the light beam is measured by the four light receiving elements 92B.
  • the number of light receiving elements 92 may be at least two.
  • the four light receiving elements 92B are made of the same material, and generate the same photocurrent and output the same voltage with respect to the light having the same light output.
  • the red, green and blue light beams passing through the pinhole 91 and being circular are received by the four light receiving elements 92B one by one.
  • the correction signal transmitter 10 generates a correction signal that eliminates the voltage difference.
  • the lenses (21 to 23) of the optical coincidence means 2 and the actuators provided on the beam splitters (24, 25) are controlled so that the spot center of the light beam and the center reference point 92A coincide with each other. 23) and the position and inclination of the beam splitter (24, 25) are controlled.
  • the light beam scanning image projection apparatus of the present embodiment by setting the MEMS modulation speed to 18 KHz in the horizontal direction and 60 Hz in the vertical direction, a two-dimensional image with a resolution of VGA can be displayed, which is 50 cm away from this apparatus.
  • the spot diameter of each light beam of the red, green and blue lasers (11 to 13) is always 1.2 mm or less, and the deviation of the center of the spot is within 0.3 mm I was able to.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of an essential part for explaining the light beam scanning image projection apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the light source 1 that emits light of different wavelengths is composed of a red laser 11, a green laser 12, and a blue laser 13.
  • a solid-state laser excited by a semiconductor laser may be used.
  • the solid-state laser is composed of an infrared semiconductor laser for excitation, a non-linear optical crystal capable of generating a second harmonic by optical excitation, and a mirror or diffraction grating forming a resonator.
  • Each laser (11 to 13) is fixed to the casing 7.
  • the optical axis matching means 2 composed of a plurality of optical elements is mainly composed of a lens (21 to 23), a mirror 26, and a beam splitter (25, 27).
  • the light beam of the red laser 11 is approximately matched by the lens 21, the light beam of the green laser 12 by the lens 22, and the light beam of the blue laser is approximately matched by the lens 23 in the range of 0.5 mm to 1.5 mm. It becomes parallel light.
  • the mirror 26 has a dielectric film attached so as to reflect 98% or more of light in the visible light region.
  • the beam splitter 27 is designed to transmit 99.9% or more of the red light beam and reflect 97% or more of the green light beam, and serves as a filter.
  • the beam splitter 25 is designed to transmit 99.9% or more of the red and green beams and reflect 95% or more of the blue light beam, and serves as a filter.
  • mirrors 26 and beam splitters (25, 27) are used for initial adjustment before shipment so that the optical axes of the red, green, and blue lasers (11 to 13) coincide.
  • each of the lenses (21 to 23) is provided with an actuator so that the vertical tilt and the horizontal angle can be finely adjusted with respect to the optical axis direction and the plane perpendicular to the optical axis.
  • the mechanism for displaying an image and the mechanism for making the optical axis of the light beam of each wavelength substantially coincide with the beam diameter as adjustment before use are the same as in the second embodiment.
  • the light beam scanning image projection apparatus of the present embodiment by setting the MEMS modulation speed to 18 KHz in the horizontal direction and 60 Hz in the vertical direction, a two-dimensional image with a resolution of VGA can be displayed, which is 50 cm away from this apparatus.
  • the spot diameter of each light beam of the red, green and blue lasers (11 to 13) is always 1.2 mm or less, and the deviation of the center of the spot is within 0.2 mm I was able to.
  • FIG. 7 shows the timing when the light beam adjusting mechanism of the light beam scanning image projection apparatus is operated not only before use but also during image display.
  • the device configuration may be the same as that of the second embodiment shown in FIG.
  • the red, green, and blue light beams are intensity-modulated at 10 MHz, and the light intensity is greater than 0 when there is video signal information at the pixel display timing; otherwise, the light intensity is 0. ing.
  • the light receiving element 92 of the detecting means 9 is composed of four light receiving elements 92B, each of which has a shape of a quarter of a circle having a radius of about 0.3 to 0.6 mm. If it is larger than this, the light receiving element cannot respond to light emission of the light emitting element for a short time of the order of 10 ns.
  • the correction signal transmitter 10 When the spot center of the light beam is deviated from the center reference point 92A, a difference occurs in the output voltages of the four light receiving elements 92B. Therefore, the correction signal transmitter 10 generates a correction signal that eliminates the voltage difference.
  • the actuators provided on the lenses (21 to 23) of the optical coincidence means 2 are controlled so that the beam diameters of the light beams of the respective colors are substantially the same, and the spot center of the light beam and the center reference point 92A are The position and inclination of the lenses (21 to 23) are controlled so as to match.
  • the MEMS modulation speed is set to 18 KHz in the horizontal direction and 60 Hz in the vertical direction, so that a two-dimensional image with a resolution VGA can be displayed, which is 30 cm away from this apparatus.
  • the spot diameter of each of the red, green, and blue lasers (11 to 13) should always be 1.2 mm or less, and the deviation of the spot center should be within 0.2 mm. I was able to.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)

Abstract

　本願に含まれる発明で解決する課題は、光源の交換などにより投射された画像の画質が劣化した場合に、当該画像の劣化を自動で防止することである。この課題の解決手段の一つとして、次の光ビーム走査型画像投影装置がある。それぞれ異なる波長の光ビームを出射する複数の光源と、各光ビームの強度を画像信号に応じて変調する駆動部と、各光ビームの光軸を一致させる光軸一致手段と、各光ビームを走査する走査手段とを備える光ビーム走査型画像投影装置において、光軸一致手段は、複数の光学素子と、光学素子の少なくとも一つの位置および傾きの少なくとも一方を調整する調整部とを有し、各光ビームのスポット中心と、中心基準点とのずれを検出する検出手段と、検出手段での検出結果に基づき、調整部を制御し、光学一致手段の光学素子の少なくとも一つの位置および傾きの少なくとも一方を調整し、各光ビームの光軸を一致させる位置調整手段と、を有する。

Description

光ビーム走査型画像投影装置
　本発明は、光ビームを走査し、スクリーンまたは３次元空間に投射して画像表示を行う光ビーム走査型画像投影装置に係り、特に、装置使用環境により光ビームの方向やスポットサイズが不安定となる場合の補正機構に関する。
　家庭や公共の場でテレビやコンピュータのモニタとして用いられる画像表示装置は、表示する画像の高画質化に伴って、大型化している。一方で、表示情報の配信形態の多様化に伴い、携帯性や低消費電力化も求められている。特に、有線・無線のネットワークインフラの整備を背景に、ディスプレイ付きの携帯情報端末が普及している。
　小型装置で大型画面を表示可能なディスプレイとして、例えば、プロジェクタ型ディスプレイがあげられる（下記、特許文献１、特許文献２参照）。
　前述の特許文献１には、赤、緑、青色のレーザ光を出射する３種のレーザ光源と、映像信号に応じて前記レーザ光を光変調する空間光変調器と、光変調して形成した画像をスクリーンに投影しカラー画像を形成する画像形成手段と光学レンズ系を具備するレーザディスプレイ装置が開示されている。
　また、前述の特許文献２には、複数の波長の光源から、画像信号を受けた光ビームを鏡に反射させ、その鏡の向きを走査することにより画像を表示させる超小型プロジェクタが開示されている。
　ところで、光源は常に理想的なビームを出しているわけではない。例えば、１つまたは複数波長の光源において、時間とともに光強度が変動して雑音となったり、ピーク波長の位置やスペクトル幅が変動したりするため、表示できる色の範囲が変わってしまう。
　前述の特許文献２には、このような表示画像の変動を補正して表示する画素を作るために、光源の光をある表面に照射して、そこで相互作用した光を検出し、光源の特性変動の影響を除去して光源の光出力を制御することが開示されている。
　なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
特開平１１－６４７８９号公報 米国特許第７２６２７６５号明細書
　小型プロジェクタ用光源が光強度雑音や波長変動を持つことは特許文献１に記載されているが、使用環境ごとに光源の温度が変わったり、鏡を走査するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）の動作が立上げ初期に不安定であったりすることも加わって、ＭＥＭＳを反射した後の光ビームの光軸や形状が変化する可能性がある。
　また、光源が半導体レーザの場合に複数の波長のレーザのうち、ある一つが壊れて交換することが想定される。光源のうち一つを交換すると交換後の光軸は、交換前の光軸とずれてしまうことが多い。このとき、同じ点に重なって一つの画素を作るべき赤、緑、青の三色の光ビームのスポットが、投射されたスクリーン上でずれてしまい、画像の色が分離したり、乱れたりして見える。
　本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、光ビーム走査型画像投影装置において、使用環境の変化、経時変化あるいは光源の交換などにより投射された画像の画質が劣化した場合に、当該画像の劣化を自動で防止することが可能となる技術を提供することにある。
　本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
　本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
　（１）それぞれ異なる波長の光ビームを出射する複数の光源と、前記各光ビームの強度を画像信号に応じて変調する駆動部と、前記各光ビームの光軸を一致させる光軸一致手段と、前記各光ビームを走査する走査手段とを備える光ビーム走査型画像投影装置において、前記光軸一致手段は、複数の光学素子と、前記光学素子の少なくとも一つの位置および傾きの少なくとも一方を調整する調整部とを有し、前記各光ビームのスポット中心と、中心基準点とのずれを検出する検出手段と、前記検出手段での検出結果に基づき、前記調整部を制御し、前記光学一致手段の前記光学素子の少なくとも一つの位置および傾きの少なくとも一方を調整し、前記各光ビームの光軸を一致させる位置調整手段とを有する。
　（２）（１）において、前記複数の光源は、それぞれ青、緑、赤色の光ビームを出射する半導体レーザ、あるいは、半導体レーザで励起する第２高調波の光ビームを出射する固体レーザを含む。
　（３）（１）において、前記位置補正手段は、前記検出手段での検出結果に基づき、前記各光ビームの伝播方向を調整する。
　（４）（１）において、前記光軸一致手段は、前記各光源より発生する複数の光ビームを１軸に集光する光学系を有し、前記光学系は、誘電膜ミラー、誘電膜フィルタ、レンズの中の少なくとも１部品を含み、前記位置調整手段は、前記調整部を制御し、前記光学系の前記誘電膜ミラー、前記誘電膜フィルタ、および前記レンズの中の少なくとも１部品の位置、傾きを変化させて、前記各光ビームの伝播方向を調整する。
　（５）（１）において、前記検出手段は、ピンホールと、前記中心基準点の周囲に配置され、前記ピンホールを透過した光が入射される複数の受光素子とを有し、前記ピンホールには、前記各光源から出射された光ビームの投影面からの反射光が入射され、前記位置調整手段は、前記複数の受光素子の出力信号に基づき、前記調整部を制御し、前記光学一致手段の前記光学素子の少なくとも一つの位置および傾きの少なくとも一方を調整し、前記各光ビームの光軸を一致させる。
　（６）（１）において、前記検出手段は、ピンホールと、前記中心基準点の周囲に配置され、前記ピンホールを透過した光が入射される複数の受光素子とを有し、前記ピンホールには、前記各光源から出射された光ビームの中でビームスプリッタを透過した光ビームが入射され、前記位置調整手段は、前記複数の受光素子の出力信号に基づき、前記調整部を制御し、前記光学一致手段の前記光学素子の少なくとも一つの位置および傾きの少なくとも一方を調整し、前記各光ビームの光軸を一致させる。
　（７）（５）または（６）において、前記位置調整手段は、前記複数の受光素子の出力信号に基づき、前記各光ビームのビーム径を調整する。
　（８）（５）または（６）において、前記画像信号が入力されていない時間帯に、前記各光源から照射される光ビームの光軸を一致させる。
　本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
　本発明の光ビーム走査型画像投影装置によれば、光源の交換などに起因する、投射された画像の画質の劣化を自動で防止することが可能となる。
本発明の実施例１の光ビーム走査型画像投影装置を説明するための要部断面図である。 本発明の実施例２の光ビーム走査型画像投影装置を説明するための要部断面図である。 図２に示す光軸一致手段を説明するための要部断面図である。 図３に示す受光素子の具体的構成を説明するための図である。 本発明の実施例３の光ビーム走査型画像投影装置を説明するための要部断面図である。 本発明の実施例４の光ビーム走査型画像投影装置を説明するための要部断面図である。 本発明の各実施例の光ビーム走査型画像投影装置の光ビーム調整機構を使用前だけでなく、画像表示の途中に動作させる場合のタイミング図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
　なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
　図１は、本発明の実施例１の光ビーム走査型画像投影装置を説明するための要部断面図である。
　本実施例の光ビーム走査型画像投影装置は、それぞれ異なる波長の光ビームを出射する光源１と、複数の光ビームの光軸をほぼ一致させる複数の光学素子を含む光軸一致手段２と、複数の光ビームを走査する手段３と、画像信号を光源１の駆動部に送る手段４と、複数の光ビームの強度を画像信号に応じて変調する駆動部５とを有し、光軸がほぼ一致した光ビームはスクリーン６上へ投射される。
　光学一致手段２に含まれる光学素子の少なくとも一つは、光源１を保持している筐体７に対し可動であり、複数の光ビームの一部はビームスプリッタ８により分離され、検出手段９に入射される。検出手段９は、例えば、左右に２分割された領域ごとに光ビームの強度を測定することができる受光素子を有し、各光ビームのスポット中心と、中心基準点とのずれを検出する。
　検出手段９での検出結果に基づき、補正信号送信部１０は、各光ビームのスポット中心と、中心基準点とのずれを補正するための補正信号を生成し、光学一致手段２の筐体７に対して可動である光学素子の位置調整機構に送って、各光ビームの光軸を一致させる。
　光源１は、例えば、波長５７０ｎｍ付近にピークを持つ黄色と、４６０ｎｍにピークを持つ青色の２種類の光を放出する発光素子とする。
　図２は、本発明の実施例２の光ビーム走査型画像投影装置を説明するための要部断面図である。図３は、図２に示す光軸一致手段２を説明するための要部断面図である。
　本実施例では、それぞれ異なる波長の光を出射する光源１は、赤色レーザ１１と、緑色レーザ１２と、青色レーザ１３とで構成される。それぞれの波長として、赤色は６００ｎｍから７００ｎｍ、緑色は５００ｎｍから５６０ｎｍ、青色は４３０ｎｍから４８０ｎｍの中から選ぶ。
　ここで、各レーザは、１０ＭＨｚ以上、望ましくは１００ＭＨｚ程度で直接変調できるレーザであることが望ましい。例えば、赤色は発振波長６４２ｎｍの半導体レーザ、緑色は半導体レーザ励起で発振波長５３２ｎｍの固体レーザ、青色は発振波長４５０ｎｍの半導体レーザを選ぶことができる。緑色の半導体レーザが入手できればそれを選ぶこともできる。
　また、各波長のレーザは光出力を後方からモニタできるように受光素子がついており、各光出力は画像信号が持つ所定の値に制御されるよう常にフィードバックされている。それぞれのレーザ（１１～１３）は筐体７に固定されているが、故障の際には交換可能なように、ねじで固定されている。
　図３に示すように、複数の光学素子から構成される光軸一致手段２は、主にレンズ（２１～２３）と、表面に誘電体による膜を持つビームスプリッタ（２４，２５）とで構成される。赤色レーザ１１の光ビームはレンズ２１によって、緑色レーザ１２の光ビームはレンズ２２によって、青色レーザ１３の光ビームはレンズ２３によって、ビームサイズを０．９ｍｍから１．５ｍｍの範囲でほぼ一致させ、それぞれ平行光にされる。ここでの平行光は、ガウスビームで近似的に現され、各レーザ（１１～１３）からスクリーン６に至るまでの距離においてはそのスポット径がビームウェスト径の１から２倍以内の状態であることをいう。
　ビームスプリッタ２４は、緑色の光ビームを９９．９％以上透過させ、赤色の光ビームを９７％以上反射するように設計されている。ビームスプリッタ２５は、赤色と緑色の光ビームを９９．９％以上透過させ、青色の光ビームを９５％以上反射するように設計されている。
　これらのビームスプリッタ（２４，２５）を用いて、赤色・緑色・青色の光ビームの光軸が一致するように、出荷前に初期調整される。ここで、レンズ（２１～２３）のそれぞれには、後から光軸方向および光軸に垂直な面に対して上下傾きと左右角度を微調整可能とするために、アクチュエータを設けておく。
　複数の光ビームを走査する手段３は、大きさが直径１ｍｍ～３ｍｍの鏡をＭＥＭＳで２軸方向に変調できるようにしてあり、平行光となった赤色・緑色・青色の光ビームをその鏡で反射させる。
　画像信号を赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）の駆動部に送る手段４と、赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）から出射する光ビームの強度を画像信号に応じて変調する駆動部５によって、画像情報をもち、光軸がほぼ一致した光ビームはスクリーン６上へ投射されて一画素を形成し、２次元的に走査された光ビームの全体を観察者は１枚の画像として認識することができる。
　出荷時において赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）の光軸は一致し、各スポットがほぼ同じ大きさに調整されているが、光学一致手段２に含まれる（レンズ２１～２３）は、光源１の保持されている筐体７に対し可動である。
　これは、光源１のいずれかのレーザを交換した場合、使用環境が変わった場合などに光軸ずれが生じるので、あとから光軸を一致させるよう調節するためである。
　使用前調整は以下のように行う。
　赤色・緑色・青色の光ビームの一部、例えば、０．５～２％程度はビームスプリッタ８により分離され、検出手段９に導入される。検出手段９は、光線を通すようピンホール９１と受光素子９２とから構成される。例えば、ピンホール９１は円形の開口部を持ち、その大きさは２ｍｍとし、受光素子９２は、図４に示すように、中心基準点９２Ａの周囲に配置され、ピンホール９１を透過した光が入射される４個の受光素子９２Ｂで構成する。そして、４個の受光素子９２Ｂで、光ビームの強度を測定する。
　なお、受光素子９２は、少なくとも２つ以上であればよい。４個の受光素子９２Ｂは同じ材料でできており、同じ光出力の光に対して、同じ光電流を発生し、同じ電圧として出力するようにしておく。
　使用前調整時には、ピンホール９１を通り抜けて円形となっている、赤色・緑色・青色の光ビームを１つずつ４個の受光素子９２Ｂで受光する。そして、光ビームのスポット中心が、中心基準点９２Ａとずれている場合、４個の受光素子９２Ｂの出力電圧に差が生じるため、その電圧差がなくなるような補正信号を補正信号送信部１０で生成し、光学一致手段２のレンズ（２１～２３）に設けたアクチュエータを制御し、光ビームのスポット中心と、中心基準点９２Ａとが一致するようにレンズ（２１～２３）の傾きを制御する。
　また、受光素子９２全体の受光量の違いによって、光ビームのビーム径の変動を知ることができる。光ビームのビーム径が大きくなりすぎると、ピンホール９１を通過した光ビームの光量が減り、所定の光出力より小さな値となる。その場合は、レンズ（２１～２３）のアクチュエータに信号を送り、焦点位置を制御する。
　本実施例の光ビーム走査型画像投影装置によれば、ＭＥＭＳの変調速度を水平方向に３０ＫＨｚ、垂直方向に６０Ｈｚとすることで、表示解像度ＸＧＡの２次元画像の表示ができ、使用前の光軸調整により、本装置より１ｍの距離にあるスクリーン６において赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）の光ビームのスポット径を常に１．５ｍｍ以下にして、スポット中心のずれを０．５ｍｍ以内にすることができた。
　図５は、本発明の実施例３の光ビーム走査型画像投影装置を説明するための要部断面図である。
　画像表示をする機構は、前述の実施例２とほぼ同じである。
　複数の波長の光ビームを出射する光源１は、赤色レーザ１１と、緑色レーザ１２と、青色レーザ１３とで構成される。例えば、赤色は発振波長６３０ｎｍの半導体レーザ、緑色は半導体レーザ励起で発振波長５２０ｎｍの固体レーザ、青色は発振波長４６０ｎｍの半導体レーザを選ぶことができる。それぞれのレーザ（１１～１３）は、筐体７に固定されているが、故障の際には交換可能なように、ねじで固定されている。
　複数の光学素子で構成される光軸一致手段２は、図３に示すように、主にレンズ（２１～２３）と、表面に誘電体による膜を持つビームスプリッタ（２４，２５）とで構成される。赤色レーザ１１の光ビームはレンズ２１によって、緑色レーザ１２の光ビームはレンズ２２によって、青色レーザの光ビームはレンズ２３によって、ビームサイズを０．９ｍｍから１．５ｍｍの範囲でほぼ一致させ、それぞれ平行光にされる。
　ビームスプリッタ２４は緑色の光ビームを９９．９％以上透過させ、赤色の光ビームを９７％以上反射するように設計されており、フィルタの役割をする。ビームスプリッタ２５は赤色と緑色の光ビームを９９．９％以上透過させ、青色の光ビームを９５％以上反射するように設計されており、フィルタの役割をする。
　これらのビームスプリッタ（２４，２５）を用いて、赤色・緑色・青色のビームの光軸が一致するように、出荷前に初期調整される。
　ここで、レンズ（２１～２３）のそれぞれには、後から光軸方向に微調整可能とし、ビームスプリッタ（２４，２５）には、光軸に垂直な面に対して上下傾きと左右角度を微調整可能とするために、アクチュエータを設けておく。
　複数の光ビームを走査する手段３は、大きさが直径２ｍｍの鏡をＭＥＭＳで２軸方向に変調できるようにしてあり、平行光となった赤色・緑色・青色の光ビームをその鏡で反射させる。
　画像信号を赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）の駆動部に送る手段４と、赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）から出射する光ビームの強度を画像信号に応じて変調する駆動部５によって、画像情報をもち、光軸がほぼ一致した光ビームはスクリーン６上へ投射されて１画素を形成し、２次元的に走査された光ビームの全体を観察者は１枚の画像として認識することができる。
　出荷時において、赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）の光軸は一致し、各スポットはほぼ同じ大きさに調整されているが、光学一致手段２にレンズ（２１～２３）、ビームスプリッタ（２４，２５）は、筐体７に対して可動とされる。それは、光源１のいずれかのレーザを交換した場合、使用環境が変わった場合などに光軸ずれが生じるので、あとから光軸を一致させるよう調節するためである。
　使用前調整は以下のように行う。
　赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）を１つずつ点灯し、光ビームがスクリーン６上へ投射され、その反射光は検出手段９に導入される。検出手段９は、光線を通すようピンホール９１と受光素子９２とから構成される。例えば、ピンホール９１は円形の開口部を持ち、その大きさは２ｍｍとし、受光素子９２は、図４に示すように、中心基準点９２Ａの周囲に配置され、ピンホール９１を透過した光が入射される４個の受光素子９２Ｂで構成する。
　そして、４個の受光素子９２Ｂで、光ビームの強度を測定する。なお、受光素子９２は、少なくとも２つ以上であればよい。４個の受光素子９２Ｂは同じ材料でできており、同じ光出力の光に対して、同じ光電流を発生し、同じ電圧として出力するようにしておく。
　使用前調整時には、ピンホール９１を通り抜けて円形となっている赤色・緑色・青色の光ビームを１つずつ４個の受光素子９２Ｂで受光する。光ビームのスポット中心が、中心基準点９２Ａとずれている場合、４個の受光素子９２Ｂの出力電圧に差が生じるため、その電圧差がなくなるような補正信号を補正信号送信部１０で生成し、光学一致手段２のレンズ（２１～２３）と、ビームスプリッタ（２４，２５）に設けたアクチュエータを制御し、光ビームのスポット中心と、中心基準点９２Ａとが一致するようにレンズ（２１～２３）とビームスプリッタ（２４，２５）の位置と傾きを制御する。
　本実施例の光ビーム走査型画像投影装置によれば、ＭＥＭＳの変調速度を水平方向に１８ＫＨｚ、垂直方向に６０Ｈｚとすることで、解像度ＶＧＡの２次元画像の表示ができ、本装置より５０ｃｍ離れたスクリーン上で、使用前の光軸調整により、赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）の各光ビームのスポット径を常に１．２ｍｍ以下にして、スポット中心のずれを０．３ｍｍ以内にすることができた。
　図６は、本発明の実施例４の光ビーム走査型画像投影装置を説明するための要部断面図である。
　それぞれ異なる波長の光を出射する光源１としては、赤色レーザ１１と緑色レーザ１２と青色レーザ１３とで構成されている。例えば、すべて半導体レーザ励起の固体レーザでもよい。固体レーザは、励起用の赤外半導体レーザと、光励起により第２高調波を発生させることのできる非線形光学結晶と共振器を形成するミラーまたは回折格子とで構成される。例えば、赤色は発振波長６１０ｎｍ、緑色は発振波長５３２ｎｍ、青色は発振波長４５５ｎｍを選ぶことができる。それぞれのレーザ（１１～１３）は筐体７に固定されている。
　複数の光学素子からなる光軸一致手段２は、主にレンズ（２１～２３）とミラー２６と、ビームスプリッタ（２５，２７）とで構成される。赤色レーザ１１の光ビームはレンズ２１によって、緑色レーザ１２の光ビームはレンズ２２によって、青色レーザの光ビームはレンズ２３によって、ビームサイズを０．５ｍｍから１．５ｍｍの範囲でほぼ一致させ、それぞれ平行光にされる。
　ミラー２６は可視光領域の光を９８％以上反射するよう誘電体膜が付着している。ビームスプリッタ２７は赤色の光ビームを９９．９％以上透過させ、緑色の光ビームを９７％以上反射するように設計されており、フィルタの役割をする。
　ビームスプリッタ２５は赤色と緑色のビームを９９．９％以上透過させ、青色の光ビームを９５％以上反射するように設計されており、フィルタの役割をする。
　これらのミラー２６とビームスプリッタ（２５，２７）を用いて、赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）の光軸が一致するように、出荷前に初期調整される。
　ここで、レンズ（２１～２３）のそれぞれには、後から光軸方向と光軸に垂直な面に対して上下傾きと左右角度を微調整可能とするために、アクチュエータを設けておく。
　画像表示をする機構、および使用前調整として、各波長の光ビームの光軸とビーム径をほぼ一致させる機構は、前述の実施例２と同じである。
　本実施例の光ビーム走査型画像投影装置によれば、ＭＥＭＳの変調速度を水平方向に１８ＫＨｚ、垂直方向に６０Ｈｚとすることで、解像度ＶＧＡの２次元画像の表示ができ、本装置より５０ｃｍ離れたスクリーン上で、使用前の光軸調整により、赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）の各光ビームのスポット径を常に１．２ｍｍ以下にして、スポット中心のずれを０．２ｍｍ以内にすることができた。
　本発明の実施例５として、光ビーム走査型画像投影装置の光ビーム調整機構を使用前だけでなく、画像表示の途中に動作させる場合のタイミングを図７に示す。
　装置構成は図２に示す実施例２と同じ形でよい。
　赤色と緑色と青色の光ビームは１０ＭＨｚで強度変調されており、画素の表示のタイミングで映像信号の情報を持っているときは光強度が０より大きくなり、それ以外では光強度は０となっている。
　画素表示の合間のタイミングに、一つの波長ごとに順番に１０～１５ｎｓの時間だけ発光させ、ビームスプリッタ８を透過した後、検出手段９に導入される。検出手段９の受光素子９２は４個の受光素子９２Ｂで構成されており、それぞれが、半径０．３～０．６ｍｍ程度の円の四分の一の形状となっている。これより大きいと、受光素子は発光素子の１０ｎｓオーダーの短時間の発光には応答できないし、小さすぎるとビーム径より小さくなって調整精度が低下してしまう。
　光ビームのスポット中心が、中心基準点９２Ａとずれている場合、４個の受光素子９２Ｂの出力電圧に差が生じるため、その電圧差がなくなるような補正信号を補正信号送信部１０で生成し、光学一致手段２のレンズ（２１～２３）に設けたアクチュエータを制御し、各色の光ビームのビーム径をほぼ同じにするように、かつ、光ビームのスポット中心と、中心基準点９２Ａとが一致するようにレンズ（２１～２３）の位置と傾きを制御する。
　本実施例の光ビーム走査型画像投影装置によれば、ＭＥＭＳの変調速度を水平方向に１８ＫＨｚ、垂直方向に６０Ｈｚすることで、解像度ＶＧＡの２次元画像の表示ができ、本装置より３０ｃｍ離れたスクリーン上で、使用前の光軸調整により、赤色・緑色・青色のレーザ（１１～１３）各ビームのスポット径を常に１．２ｍｍ以下にして、スポット中心のずれを０．２ｍｍ以内にすることができた。
　以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
　１　光源
　２　光軸一致手段
　３　複数の光線を走査する手段
　４　画像信号を光源の駆動部に送る手段
　５　駆動部
　６　スクリーン
　７　筐体
　８，２４，２５，２７　ビームスプリッタ
　９　検出手段
　１０　補正信号送信部
　１１　赤色レーザ
　１２　緑色レーザ
　１３　青色レーザ
　２１，２２，２３　レンズ、
　２６　ミラー
　９１　ピンホール
　９２，９２Ｂ　受光素子
　９２Ａ　基準中心位置

Claims (10)

  1. 　それぞれ異なる波長の光ビームを出射する複数の光源と、
    　前記各光ビームの強度を画像信号に応じて変調する駆動部と、
    　前記各光ビームの光軸を一致させる光軸一致手段と、
    　前記各光ビームを走査する走査手段とを備える光ビーム走査型画像投影装置において、
    　前記光軸一致手段は、複数の光学素子と、
    　前記光学素子の少なくとも一つの位置および傾きの少なくとも一方を調整する調整部とを有し、
    　前記各光ビームのスポット中心と、中心基準点とのずれを検出する検出手段と、
    　前記検出手段での検出結果に基づき、前記調整部を制御し、前記光学一致手段の前記光学素子の少なくとも一つの位置および傾きの少なくとも一方を調整し、前記各光ビームの光軸を一致させる位置調整手段とを有することを特徴とする光ビーム走査型画像投影装置。
  2. 　前記複数の光源は、それぞれ青、緑、赤色の光ビームを出射する半導体レーザ、あるいは、半導体レーザで励起する第２高調波の光ビームを出射する固体レーザを含むことを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査型画像投影装置。
  3. 　前記位置補正手段は、前記検出手段での検出結果に基づき、前記各光ビームの伝播方向を調整することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査型画像投影装置。
  4. 　前記光軸一致手段は、前記各光源より発生する複数の光ビームを１軸に集光する光学系を有し、
    　前記光学系は、誘電膜ミラー、誘電膜フィルタ、レンズの中の少なくとも１部品を含み、
    　前記位置調整手段は、前記調整部を制御し、前記光学系の前記誘電膜ミラー、前記誘電膜フィルタ、および前記レンズの中の少なくとも１部品の位置、傾きを変化させて、前記各光ビームの伝播方向を調整することを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査型画像投影装置。
  5. 　前記検出手段は、ピンホールと、
    　前記中心基準点の周囲に配置され、前記ピンホールを透過した光が入射される複数の受光素子とを有し、
    　前記ピンホールには、前記各光源から出射された光ビームの投影面からの反射光が入射され、
    　前記位置調整手段は、前記複数の受光素子の出力信号に基づき、前記調整部を制御し、前記光学一致手段の前記光学素子の少なくとも一つの位置および傾きの少なくとも一方を調整し、前記各光ビームの光軸を一致させることを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査型画像投影装置。
  6. 　前記検出手段は、ピンホールと、
    　前記中心基準点の周囲に配置され、前記ピンホールを透過した光が入射される複数の受光素子とを有し、
    　前記ピンホールには、前記各光源から出射された光ビームの中でビームスプリッタを透過した光ビームが入射され、
    　前記位置調整手段は、前記複数の受光素子の出力信号に基づき、前記調整部を制御し、前記光学一致手段の前記光学素子の少なくとも一つの位置および傾きの少なくとも一方を調整し、前記各光ビームの光軸を一致させることを特徴とする請求項１に記載の光ビーム走査型画像投影装置。
  7. 　前記位置調整手段は、前記複数の受光素子の出力信号に基づき、前記各光ビームのビーム径を調整することを特徴とする請求項５に記載の光ビーム走査型画像投影装置。
  8. 　前記位置調整手段は、前記複数の受光素子の出力信号に基づき、前記各光ビームのビーム径を調整することを特徴とする請求項６に記載の光ビーム走査型画像投影装置。
  9. 　前記画像信号が入力されていない時間帯に、前記各光源から照射される光ビームの光軸を一致させることを特徴とする請求項５に記載の光ビーム走査型画像投影装置。
  10. 　前記画像信号が入力されていない時間帯に、前記各光源から照射される光ビームの光軸を一致させることを特徴とする請求項６に記載の光ビーム走査型画像投影装置。
PCT/JP2009/060692 2008-06-18 2009-06-11 光ビーム走査型画像投影装置 Ceased WO2009154134A1 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010517882A JP5444217B2 (ja) 2008-06-18 2009-06-11 光ビーム走査型画像投影装置
US12/999,392 US8569727B2 (en) 2008-06-18 2009-06-11 Light beam scanning image projection apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008158752 2008-06-18
JP2008-158752 2008-06-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009154134A1 true WO2009154134A1 (ja) 2009-12-23

Family

ID=41434049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/060692 Ceased WO2009154134A1 (ja) 2008-06-18 2009-06-11 光ビーム走査型画像投影装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8569727B2 (ja)
JP (1) JP5444217B2 (ja)
WO (1) WO2009154134A1 (ja)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010098363A1 (ja) * 2009-02-26 2010-09-02 株式会社 日立製作所 光軸調整装置、光軸調整方法及び投射型表示装置
CN101865383A (zh) * 2010-06-01 2010-10-20 葛晓棠 一种激光光源模块
WO2010146974A1 (ja) * 2009-06-19 2010-12-23 株式会社日立製作所 光走査型画像表示装置
JP2011154344A (ja) * 2009-12-28 2011-08-11 Ricoh Co Ltd 走査型画像表示装置、携帯電話、携帯型情報処理装置、携帯型撮影装置
JP2011180541A (ja) * 2010-03-04 2011-09-15 Nippon Seiki Co Ltd 表示装置
WO2011114941A1 (ja) * 2010-03-18 2011-09-22 コニカミノルタオプト株式会社 走査光学系およびそれを備えたプロジェクタ
JP2011197085A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Konica Minolta Opto Inc 走査光学系およびそれを備えたプロジェクタ
JP4897941B1 (ja) * 2011-02-10 2012-03-14 パイオニア株式会社 画像表示装置、及び光軸ずれ検出方法
JP2012078669A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Mitsumi Electric Co Ltd 光走査装置及びレーザポインタ
US20120105432A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Hongen Liao Method for Displaying Three-Dimensional Image
JP2012145755A (ja) * 2011-01-12 2012-08-02 Konica Minolta Advanced Layers Inc 画像表示装置
WO2012120589A1 (ja) * 2011-03-04 2012-09-13 パイオニア株式会社 画像描画装置、描画制御プログラム及び光軸ずれ検出装置
WO2013046361A1 (ja) * 2011-09-28 2013-04-04 パイオニア株式会社 光源ユニット、及び光源ユニットの製造方法
US20140098350A1 (en) * 2011-05-31 2014-04-10 Nicolas Abele Optical device
WO2016203993A1 (ja) * 2015-06-19 2016-12-22 ソニー株式会社 投影装置および投影方法、投影モジュール、電子機器、並びにプログラム
WO2021199762A1 (ja) * 2020-04-02 2021-10-07 株式会社Ｑｄレーザ 眼底撮影装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9523905B2 (en) * 2012-08-06 2016-12-20 Intel Corporation Projection device and a method of manufacturing a projection device
JP2014197053A (ja) * 2013-03-29 2014-10-16 船井電機株式会社 プロジェクタ装置およびヘッドアップディスプレイ装置
JP6540988B2 (ja) * 2014-06-09 2019-07-10 日本精機株式会社 ヘッドアップディスプレイ装置
WO2022237862A1 (zh) * 2021-05-12 2022-11-17 中影光峰激光影院技术（北京）有限公司 一种立体放映装置
DE102022211102A1 (de) * 2022-10-20 2024-04-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zu einem Ausrichten und/oder Platzieren eines Lasermoduls eines Laserprojektors und virtuelle Netzhautanzeige mit dem Laserprojektor

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63309453A (ja) * 1987-06-10 1988-12-16 Fuji Photo Film Co Ltd カラ−ビ−ムの露光制御方式
JP2002307743A (ja) * 2001-04-10 2002-10-23 Noritsu Koki Co Ltd レーザー露光装置
WO2005083507A1 (ja) * 2004-02-27 2005-09-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 映像投射装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5903388A (en) * 1992-06-11 1999-05-11 Sedlmayr Steven R High efficiency electromagnetic beam projector and systems and method for implementation thereof
JP3519777B2 (ja) * 1994-04-08 2004-04-19 株式会社トプコン 角度自動補償装置
JP3975514B2 (ja) 1997-08-15 2007-09-12 ソニー株式会社 レーザディスプレイ装置
US7262765B2 (en) 1999-08-05 2007-08-28 Microvision, Inc. Apparatuses and methods for utilizing non-ideal light sources
US6424412B1 (en) * 2000-08-30 2002-07-23 Sony Corporation Efficient system and method for detecting and correcting laser misalignment of plural laser beams
US6939009B2 (en) * 2001-02-06 2005-09-06 Optics 1, Inc. Compact work light with high illumination uniformity
JP2003029201A (ja) * 2001-07-11 2003-01-29 Canon Inc 画像投射装置及び画像補正方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63309453A (ja) * 1987-06-10 1988-12-16 Fuji Photo Film Co Ltd カラ−ビ−ムの露光制御方式
JP2002307743A (ja) * 2001-04-10 2002-10-23 Noritsu Koki Co Ltd レーザー露光装置
WO2005083507A1 (ja) * 2004-02-27 2005-09-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 映像投射装置

Cited By (28)

* 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
JP2010197864A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Hitachi Ltd 光軸調整装置、光軸調整方法及び投射型表示装置
WO2010098363A1 (ja) * 2009-02-26 2010-09-02 株式会社 日立製作所 光軸調整装置、光軸調整方法及び投射型表示装置
JP5292464B2 (ja) * 2009-06-19 2013-09-18 株式会社日立製作所 光走査型画像表示装置
WO2010146974A1 (ja) * 2009-06-19 2010-12-23 株式会社日立製作所 光走査型画像表示装置
JP2011154344A (ja) * 2009-12-28 2011-08-11 Ricoh Co Ltd 走査型画像表示装置、携帯電話、携帯型情報処理装置、携帯型撮影装置
JP2011180541A (ja) * 2010-03-04 2011-09-15 Nippon Seiki Co Ltd 表示装置
JP2011197085A (ja) * 2010-03-17 2011-10-06 Konica Minolta Opto Inc 走査光学系およびそれを備えたプロジェクタ
WO2011114941A1 (ja) * 2010-03-18 2011-09-22 コニカミノルタオプト株式会社 走査光学系およびそれを備えたプロジェクタ
CN101865383A (zh) * 2010-06-01 2010-10-20 葛晓棠 一种激光光源模块
JP2012078669A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Mitsumi Electric Co Ltd 光走査装置及びレーザポインタ
US20120105432A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Hongen Liao Method for Displaying Three-Dimensional Image
JP2012145755A (ja) * 2011-01-12 2012-08-02 Konica Minolta Advanced Layers Inc 画像表示装置
JP4897941B1 (ja) * 2011-02-10 2012-03-14 パイオニア株式会社 画像表示装置、及び光軸ずれ検出方法
WO2012108032A1 (ja) * 2011-02-10 2012-08-16 パイオニア株式会社 画像表示装置
EP2674933A4 (en) * 2011-02-10 2014-06-25 Pioneer Solutions Corp IMAGE DISPLAY DEVICE
WO2012120589A1 (ja) * 2011-03-04 2012-09-13 パイオニア株式会社 画像描画装置、描画制御プログラム及び光軸ずれ検出装置
JPWO2012120589A1 (ja) * 2011-03-04 2014-07-07 パイオニア株式会社 画像描画装置、描画制御方法及び描画制御プログラム
US9395613B2 (en) * 2011-05-31 2016-07-19 Intel Corporation Optical device
US20140098350A1 (en) * 2011-05-31 2014-04-10 Nicolas Abele Optical device
US10133165B2 (en) * 2011-05-31 2018-11-20 Intel Corporation Optical device
JP5666003B2 (ja) * 2011-09-28 2015-02-04 パイオニア株式会社 光源ユニット、及び光源ユニットの製造方法
WO2013046361A1 (ja) * 2011-09-28 2013-04-04 パイオニア株式会社 光源ユニット、及び光源ユニットの製造方法
WO2016203993A1 (ja) * 2015-06-19 2016-12-22 ソニー株式会社 投影装置および投影方法、投影モジュール、電子機器、並びにプログラム
JP2017011453A (ja) * 2015-06-19 2017-01-12 ソニー株式会社 投影装置および投影方法、投影モジュール、電子機器、並びにプログラム
US10944945B2 (en) 2015-06-19 2021-03-09 Sony Corporation Projection device and projection method, projection module, electronic device, and program
WO2021199762A1 (ja) * 2020-04-02 2021-10-07 株式会社Ｑｄレーザ 眼底撮影装置
JP2021159591A (ja) * 2020-04-02 2021-10-11 株式会社Ｑｄレーザ 眼底撮影装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8569727B2 (en) 2013-10-29
JPWO2009154134A1 (ja) 2011-12-01
JP5444217B2 (ja) 2014-03-19
US20110096383A1 (en) 2011-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5444217B2 (ja) 光ビーム走査型画像投影装置
US8427731B2 (en) Display apparatus, method and light source
US7997737B2 (en) Projection display device, and speckle reduction element
US7677736B2 (en) Illumination light source and two-dimensional image display using same
US20100302513A1 (en) Projection-type image displaying apparatus
US8608320B2 (en) Projector and method for controlling the same
JP5482789B2 (ja) 投射型画像表示装置およびその制御方法
US8094355B2 (en) Laser projection system with a spinning polygon for speckle mitigation
KR20070046831A (ko) 투사 디스플레이 장치, 시스템 및 방법
KR20130082093A (ko) 확산면을 이용한 반점 감소 시스템 및 방법
KR20100106487A (ko) 광학계 및 방법
EP2430497A2 (en) Image projector employing a speckle-reducing laser source
WO2008053862A1 (en) Image display device
WO2011046034A1 (ja) 画像投射装置、画像投射方法および画像表示装置
JP2012230321A (ja) 走査型画像表示装置
CN109358467B (zh) 一种激光光源、光源模式切换方法及激光投影设备
US20150070659A1 (en) Method for reducing speckles and a light source used in said method
JP2014186068A (ja) 画像表示装置
JP2009141107A (ja) レーザ光源装置、プロジェクタおよび光学装置
JP4573573B2 (ja) 投映型画像表示装置
JP5505121B2 (ja) 集光光学ユニット、光走査装置、投影型画像表示装置及び電子機器
EP2033449A2 (en) Arrangement for and method of projecting an image to be viewed over extended viewing range
KR101099327B1 (ko) 레이저광원 및 이를 갖는 레이저스캐닝 디스플레이 장치
US20150177600A1 (en) Projection Display Apparatus
JP2002214706A (ja) 画像表示用照明装置、投射型表示装置及び画像表示方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09766582

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010517882

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 12999392

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09766582

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1