(57)【要約】【課題】レーザ光のビームスポット形状の歪みを補償すること。【解決手段】投影光の出射方向に対して画像の上が画像投影装置から遠く前記画像の下が前記画像投影装置に近くなるように斜めに前記画像を投影する画像投影装置に用いられる光学部品であって、レーザ光６０を集光させる集光レンズ２２と、集光レンズを通過したレーザ光を走査することにより、前記投影光とする走査ミラー２４と、走査ミラーで走査されたレーザ光を前記画像が投影される面に反射させ、レーザ光を上下方向に集光させる反射ミラー２６と、を備え、集光レンズは、上下方向に長い長円形のレーザ光が反射ミラーに入射するように、レーザ光を上下方向に集光させ、反射ミラーは、レーザ光を前記画像の上に反射させる反射面の曲率半径が、レーザ光を前記画像の下に反射させる反射面の曲率半径よりも大きい光学部品。【選択図】図３
2014038120.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投影光の出射方向に対して画像の上が画像投影装置から遠く前記画像の下が前記画像投影装置に近くなるように斜めに前記画像を投影する画像投影装置に用いられる光学部品であって、
レーザ光を集光させる集光レンズと、
前記集光レンズを通過した前記レーザ光を走査することにより、前記投影光とする走査ミラーと、
前記走査ミラーで走査された前記レーザ光を前記画像が投影される面に反射させ、前記レーザ光を上下方向に集光させる反射ミラーと、を備え、
前記集光レンズは、上下方向に長い長円形の前記レーザ光が前記反射ミラーに入射するように、前記レーザ光を上下方向に集光させ、
前記反射ミラーは、前記レーザ光を前記画像の上に反射させる反射面の曲率半径が、前記レーザ光を前記画像の下に反射させる反射面の曲率半径よりも大きいことを特徴とする光学部品。
【請求項２】
前記反射ミラーは、前記レーザ光を前記画像の左右方向の走査線の中央に反射させる反射面の曲率半径が、前記レーザ光を前記走査線の端に反射させる反射面の曲率半径よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の光学部品。
【請求項３】
前記反射ミラーは、前記レーザ光を前記画像の左右方向の走査線の端に反射させる反射面が、前記レーザ光を前記走査線の中央に反射させる反射面よりも仰ぐように傾いていることを特徴とする請求項１または２記載の光学部品。
【請求項４】
前記反射ミラーは、側端側の反射面が中央の反射面に対して、前記走査ミラーから離れる方向に斜めに傾いていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の光学部品。
【請求項５】
前記反射ミラーの反射面は、前記レーザ光を左右方向に集光させる形状をしておらず、
前記集光レンズは、前記レーザ光が前記反射ミラーで反射された後に、前記レーザ光を左右方向に集光させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項記載の光学部品。
【請求項６】
前記走査ミラーは、前記反射ミラーに対して斜め上に配置され、斜め下から入射された前記レーザ光を、前記反射ミラーに向かって斜め下に反射し、
前記反射ミラーは、斜め上から入射された前記レーザ光を斜め下に反射することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の光学部品。
【請求項７】
前記画像投影装置は、平面上に設置され、前記平面上に画像を投影することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項記載の光学部品。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項記載の光学部品を備えることを特徴とする画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学部品及び画像投影装置に関し、例えば投影光の出射方向に対して斜めに画像を投影する画像投影装置及びそれに用いられる光学部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯型の画像投影装置が用いられている。例えば、プロジェクタ機能を有する携帯電話端末等が用いられている。このような画像投影装置においては、レーザ光を走査することにより投影光とし画像を投影する。また、投影光の出射方向に対して斜めに画像を投影する画像投影装置がある。例えば、特許文献１には、画像投影装置を設置した平面に画像を投影する画像投影装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−７０１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
投影光の出射方向に対して斜めに画像を投影すると、スクリーン上のレーザ光のビームスポット形状が歪んでしまう。スクリーン上において、隣接する画素同士のビームスポットが重なると、画像の解像度が低下する。特許文献１においては、レーザ光のビームの上下をカットすることにより、ビームスポット形状の歪みを補償している。しかしながら、特許文献１の方法では、レーザ光の光量が低下してしまう。また、画像が小さく、ピクセルサイズがそれに伴って小さくなると、ビームの上下をカットしても、回折の影響で所望のビーム形状にならない。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、レーザ光のビームスポット形状の歪みを補償することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、投影光の出射方向に対して画像の上が画像投影装置から遠く前記画像の下が前記画像投影装置に近くなるように斜めに前記画像を投影する画像投影装置に用いられる光学部品であって、レーザ光を集光させる集光レンズと、前記集光レンズを通過した前記レーザ光を走査することにより、前記投影光とする走査ミラーと、前記走査ミラーで走査された前記レーザ光を前記画像が投影される面に反射させ、前記レーザ光を上下方向に集光させる反射ミラーと、を備え、前記集光レンズは、上下方向に長い長円形の前記レーザ光が前記反射ミラーに入射するように、前記レーザ光を上下方向に集光させ、前記反射ミラーは、前記レーザ光を前記画像の上に反射させる反射面の曲率半径が、前記レーザ光を前記画像の下に反射させる反射面の曲率半径よりも大きいことを特徴とする光学部品である。本発明によれば、レーザ光のビームスポット形状の歪みを補償することができる。
【０００７】
上記構成において、前記反射ミラーは、前記レーザ光を前記画像の左右方向の走査線の中央に反射させる反射面の曲率半径が、前記レーザ光を前記走査線の端に反射させる反射面の曲率半径よりも小さい構成とすることができる。
【０００８】
上記構成において、前記反射ミラーは、前記レーザ光を前記画像の左右方向の走査線の端に反射させる反射面が、前記レーザ光を前記走査線の中央に反射させる反射面よりも仰ぐように傾いている構成とすることができる。
【０００９】
上記構成において、前記反射ミラーは、側端側の反射面が中央の反射面に対して、前記走査ミラーから離れる方向に斜めに傾いている構成とすることができる。
【００１０】
上記構成において、前記反射ミラーの反射面は、前記レーザ光を左右方向に集光させる形状をしておらず、前記集光レンズは、前記レーザ光が前記反射ミラーで反射された後に、前記レーザ光を左右方向に集光させる構成とすることができる。
【００１１】
上記構成において、前記走査ミラーは、前記反射ミラーに対して斜め上に配置され、斜め下から入射された前記レーザ光を、前記反射ミラーに向かって斜め下に反射し、前記反射ミラーは、斜め上から入射された前記レーザ光を斜め下に反射する構成とすることができる。
【００１２】
上記構成において、前記画像投影装置は、平面上に設置され、前記平面上に画像を投影する構成とすることができる。
【００１３】
本発明は、上記光学部品を備えることを特徴とする画像投影装置である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、レーザ光のビームスポット形状の歪みを補償することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１（ａ）は、画像投影装置の側面図、図１（ｂ）は、上面図である。
【図２】図２（ａ）から図２（ｄ）は、レーザビームの形状を示す図である。
【図３】図３（ａ）は、実施例１に係る光学部品の側面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の一部を拡大した側面図である。
【図４】図４（ａ）は、実施例１に係る光学部品の上面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の一部を拡大した上面図である。
【図５】図５は、走査ミラーの走査によって反射ミラーに照射されるレーザ光の位置を計算した計算結果である。
【図６】図６は、反射ミラーの形状の一例を示す図である。
【図７】図７（ａ）は、実施例１の光学部品における走査ミラーと反射ミラーとの配置を示す図であり、図７（ｂ）は、実施例１の変形例１の光学部品における走査ミラーと反射ミラーとの配置を示す図である。
【図８】図８（ａ）から図８（ｃ）は、図７（ａ）の光学部品を用いた場合での、レーザ光の光路長差を計算した計算結果である。
【図９】図９（ａ）から図９（ｃ）は、図７（ｂ）の光学部品を用いた場合での、レーザ光の光路長差を計算した計算結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照し実施例について説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１（ａ）は、画像投影装置の側面図、図１（ｂ）は、上面図である。図１（ａ）及び図１（ｂ）のように、平面１６上に画像投影装置１０が置かれている。画像投影装置１０は、例えば携帯電話端末、カメラ、携帯用ナビゲーション装置、パーソナルコンピュータ、ゲーム機、又は単独の画像投影装置でもよい。画像投影装置１０の前面に投影口１８が設けられている。投影口１８から投影光１２が出射される。投影光１２はレーザ光を走査したものである。投影光１２は平面１６に照射され画像１４が投影される。このように、画像投影装置１０が置かれた平面１６を、画像１４を投影するスクリーンとして用いる。例えば、平面１６は壁であり、画像投影装置１０を壁に設置してもよい。また、平面１６は、ホワイトボード等でもよい。
【００１８】
図１（ａ）及び図１（ｂ）において、画像１４の中心点Ｐ１を通る投影光１２ａと平面１６とのなす角度をθとする。画像１４の上（画像投影装置１０から遠い方）の辺の中点をＰ２、画像１４の下（画像投影装置１０から近い方）の辺の中点をＰ３とする。画像１４の左右の辺の中点をそれぞれＰ４及びＰ５とする。なお、点Ｐ５、点Ｐ１、及び点Ｐ４を通る一点鎖線は、画像１４の左右方向の走査線を示している。このように、画像投影装置１０は、投影光１２の出射方向に対して画像１４の上が画像投影装置１０から遠く、画像１４の下が画像投影装置１０から近くなるように斜めに画像１４を投影する。
【００１９】
なお、以下の説明では、画像１４の画像投影装置１０から遠い方向を上方向、近い方向を下方向とする。レーザ光等の上下方向とは、物理的な上下方向ではなく、画像１４の上下方向に対応する方向とする。左右方向についても同様である。
【００２０】
図２（ａ）から図２（ｄ）は、レーザビームの形状を示す図である。図２（ａ）のように、投影光に垂直な断面のレーザビーム形状６２を直径φ０の略円形とする。この場合、図２（ｂ）のように、平面１６に投影されたビームスポット形状６４は、上下に長い長軸φ１及び短軸φ０の長円形となる。ここでレーザビーム形状６２の直径φ０とビームスポット形状６４の短軸φ０とはほぼ同じとなる。長軸φ１と短軸φ０との比は角度θに依存する。角度θが５°程度であると、φ１／φ０は、約１０となる。ビームスポットの大きさは画像１４のピクセルサイズ程度とすることが好ましい。ビームスポット形状６４のようにビームスポットの形状が歪んでしまうとビームスポットが隣のピクセルと重なってしまい、画像の解像度が低下する。
【００２１】
そこで、図２（ｃ）のように、投影光に垂直な断面のレーザビーム形状６６を左右に長い長軸φ０及び短軸φ２の長円形とする。このとき、φ０／φ２を約１０とする。図２（ｄ）のように、平面１６に投影されたビームスポット形状６８は、直径φ０の略円形となる。
【００２２】
図２（ｃ）のようなレーザビーム形状６６を形成するためには、２つのプリズムと回折格子とを組み合わせることも考えられる。しかしながら、画像１４の大きさが小さい場合、例えば、ピクセルサイズが１ｍｍ程度以下の場合、短軸φ２を１００μｍ程度以下とすることになる。このため、略平行のレーザ光を用いた場合、回折限界を下回る短軸φ２を求めることになり、実現困難である。以下の実施例１に係る光学部品では、小さいピクセルサイズにおいてもビームスポットの歪みを補償することができる。
【００２３】
図３（ａ）は、実施例１に係る光学部品の側面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）の一部を拡大した側面図である。図４（ａ）は、実施例１に係る光学部品の上面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の一部を拡大した上面図である。図３（ａ）から図４（ｂ）において、レーザ光６０を示す２本の実線は、レーザ光６０の両端を示している。すなわち、２本の実線の間隔は、レーザ光６０の上下方向及び左右方向の幅を示している。また、図３（ｂ）及び図４（ｂ）において、レーザ光６０を示す２本の実線の間の破線は、レーザ光６０の中心を示している。なお、図３（ｂ）の点Ａから点Ｄと図４（ｂ）の点Ａから点Ｄとは対応している。
【００２４】
図３（ａ）から図４（ｂ）のように、光学部品５０は、レーザ光源２０、集光レンズ２２、走査ミラー２４、及び反射ミラー２６を備えている。レーザ光源２０は、１または複数の波長のレーザ光６０を出射する。複数の波長のレーザ光６０は、例えば赤色レーザ光、緑色レーザ光、及び青色レーザ光である。赤色、緑色、及び青色レーザ光の波長は、それぞれ６１０ｎｍ〜６６０ｎｍ、５１５ｎｍ〜５４０ｎｍ、及び４４０ｎｍ〜４６０ｎｍの範囲でよい。
【００２５】
集光レンズ２２は、レーザ光６０が走査ミラー２４に到達する前に、レーザ光６０を上下方向に集光させる。また、集光レンズ２２は、レーザ光６０が反射ミラー２６で反射された後に、レーザ光６０を左右方向に集光させる。例えば、集光レンズ２２は、画像１４が投影される平面１６（例えば、図１（ｂ）の点Ｐ１）で、レーザ光６０を左右方向に集光させる。このように、集光レンズ２２は、上下方向と左右方向とで異なる正のパワーを有しており、これにより、レーザ光６０の上下方向と左右方向とで合焦距離が異なっている。
【００２６】
走査ミラー２４は、集光レンズ２２を通過したレーザ光６０を走査することにより、投影光１２とする。走査ミラー２４は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーであり、上下左右にレーザ光を走査する。走査ミラー２４の有効径が大きいと対応可能な周波数が下がるため、走査ミラー２４の有効径は１ｍｍ程度である場合が好ましい。例えば、走査ミラー２４の有効径は１．２ｍｍである。これにより、画像１４をレーザビームが高周波で走査する。
【００２７】
反射ミラー２６は、走査ミラー２４で走査されたレーザ光６０を画像１４を投影させる平面１６に反射させると共に、レーザ光６０を上下方向に集光させる。例えば、反射ミラー２６は、平面１６でレーザ光６０を上下方向に集光させる。また、反射ミラー２６は、レーザ光６０を左右方向には集光させない。すなわち、反射ミラー２６の反射面２８は、レーザ光６０を左右方向に集光させる形状をしていない。レーザ光６０は、集光レンズ２２によって走査ミラー２４に到達する前に上下方向のみ集光されているため、走査ミラー２４及び反射ミラー２６には、上下方向は拡散光、左右方向は集束光として入射する。このため、走査ミラー２４及び反射ミラー２６に入射するレーザ光６０は、上下方向に長い長円形の形状をしている。例えば、走査ミラー２４に入射したレーザ光６０の上下方向の幅が１．２ｍｍである場合、反射ミラー２６に入射するレーザ光６０の上下方向の幅は、その３倍の３．６ｍｍ程度となっている。このように、反射ミラー２６に入射するレーザ光６０の上下方向の幅は、集光レンズ２２に入射する前のレーザ光６０の上下方向の幅よりも広くなっている。
【００２８】
反射ミラー２６から画像１４の上（例えば、図１（ｂ）の点Ｐ２）までの距離は、画像１４の下（例えば、図１（ｂ）の点Ｐ３）までの距離よりも長い。このため、画像１４の上下方向の領域でレーザ光６０を集光させるために、レーザ光６０を画像１４の上に反射させる場合の反射ミラー２６の合焦距離を、画像１４の下に反射させる場合の合焦距離よりも長くする。したがって、反射ミラー２６は、レーザ光６０を画像１４の上に反射させる反射面２８の曲率半径が、画像１４の下に反射させる反射面２８の曲率半径よりも大きくなっている。つまり、反射ミラー２６は、上下方向において下から上に向かって（図３（ｂ）の点Ｂから点Ａ及び点Ｄから点Ｃに向かって）、反射面２８の曲率半径が連続的に大きくなっている。反射ミラー２６として、例えば、反射面２８が楕円面形状で、反射面２８を構成する楕円の長軸が、走査ミラー２４に入射するレーザ光６０の光軸に対して適切な偏芯とあおり角とを有する反射ミラーを用いることができる。
【００２９】
このように、実施例１によれば、集光レンズ２２によってレーザ光６０を上下方向に集光させることで、上下方向に長い長円形のレーザ光６０を反射ミラー２６に入射させている。これにより、反射ミラー２６に入射するレーザ光６０の上下方向の開口数（ＮＡ）を大きくすることができる。反射ミラー２６は、画像１４が投影される平面１６にレーザ光６０を反射させると共に、レーザ光６０を集光させるが、反射ミラー２６に入射するレーザ光６０の上下方向の開口数が大きいことから、上下方向で小さいサイズに集光させることができる。したがって、図２（ｃ）のような左右に長い長円形のレーザビーム形状を得ることができる。また、反射ミラー２６は、レーザ光６０を画像１４の上に反射させる反射面２８の曲率半径が、画像１４の下に反射させる反射面２８の曲率半径よりも大きくなっている。これにより、画像１４の上下方向の領域に渡ってレーザ光６０を集光させることができる。以上のことから、実施例１によれば、画像１４のビームスポット形状の歪みを補償することができる。また、特許文献１のように、レーザ光のビームの上下をカットしていないため、レーザ光の強度を保持できる。
【００３０】
レーザ光源２０から出射されたレーザ光６０は左右方向に集光されない場合でもよいが、図２（ｃ）のような適正形状のレーザビームを得る観点から、レーザ光６０を左右方向に集光させる場合が好ましい。この際、実施例１のように、反射ミラー２６の反射面２８は、レーザ光６０を左右方向に集光させる形状をしてなく、集光レンズ２２によって画像１４が投影される平面１６でレーザ光６０を左右方向に集光させる場合が好ましい。反射ミラー２６でレーザ光６０を左右方向に集光させると、ＭＥＭＳミラー２４の振れ角ほど十分な大きさの走査角を得ることが難しいためである。
【００３１】
図４（ｂ）のように、反射ミラー２６は、側端側の反射面２８ａが、中央の反射面２８ｂに対して、走査ミラー２４から離れる方向に斜めに傾いている場合が好ましい。反射面２８ａと反射面２８ｂとが一直線上にある場合でもよいが、反射面２８ａを反射面２８ｂに対して斜めに傾けることで、反射面２８ａで反射されるレーザ光６０の左右方向の広がりを抑えることができる。このため、図２（ｃ）のような適正形状のレーザビームを容易に得ることができる。
【００３２】
図５は、走査ミラー２４の走査によって反射ミラー２６に照射されるレーザ光６０の位置を計算した計算結果である。図５の横軸は、反射ミラー２６の左右方向の中央からの距離を示し、縦軸は、反射ミラー２６の下端からの高さを示している。また、図５において、黒丸、黒四角、黒三角、白丸、白四角はそれぞれ、走査ミラー２４の左右方向の振れ角の大きさが０°、４°、８°、１２°、１６°の場合を示している。図５のように、走査ミラー２４の左右方向の振れ角の大きさが大きくなると、同じ振れ角の大きさにも関らず、反射ミラー２６の上下方向において、入射するレーザ光６０の左右方向の位置が大きく異なることになる。このことから、画像１４の左右方向の領域でレーザ光６０を集光させるために、反射ミラー２６は、レーザ光６０を画像１４の左右方向の走査線の中央（例えば、図１（ｂ）の点Ｐ１）に反射させる反射面２８の曲率半径が、走査線の端（例えば、図１（ｂ）の点Ｐ４及び点Ｐ５）に反射させる反射面２８の曲率半径よりも小さいことが好ましい。言い換えると、反射ミラー２６は、レーザ光６０を画像１４の左右方向の走査線の端に反射させる反射面２８が、走査線の中央に反射させる反射面２８よりも仰ぐように傾いていることが好ましい。このような反射ミラー２６は、反射面２８の上下方向の曲率半径が、左右方向の中央から端に向かって（図４（ｂ）の点Ｃから点Ａに向かって及び点Ｄから点Ｂに向かって）連続的に大きくなることで得られる。
【００３３】
図６は、反射ミラー２６の形状の一例を示す図である。図６では、反射ミラー２６の反射面２８を構成する楕円の長軸から反射面２８までの距離を等高線で表している。図６のように、反射ミラー２６の最上端である点Ｏで長軸からの距離が４８．９５ｍｍと最も長く、点Ｏから放射状に長軸からの距離が段々と短くなり、反射ミラー２６の左右下端である点Ｐ、Ｑで長軸からの距離が１０．３２２ｍｍと最も短くなっている。
【００３４】
次に、走査ミラー２４と反射ミラー２６との位置関係について説明する。図７（ａ）は、実施例１の光学部品における走査ミラー２４と反射ミラー２６との配置を示す図であり、図７（ｂ）は、実施例１の変形例１の光学部品における走査ミラー２４と反射ミラー２６との配置を示す図である。なお、図７（ａ）及び図７（ｂ）においては、レーザ光源２０と集光レンズ２２との図示を省略している。図７（ａ）のように、実施例１では、走査ミラー２４は反射ミラー２６に対して斜め上に配置されている。そして、走査ミラー２４は、斜め下から入射されたレーザ光６０を反射ミラー２６に向かって斜め下に反射させ、反射ミラー２６は、斜め上から入射されたレーザ光６０を平面１６に向かって斜め下に反射させている。一方、図７（ｂ）のように、実施例１の変形例１では、走査ミラー２４は反射ミラー２６に対して斜め下に配置されている。そして、走査ミラー２４は、斜め下から入射されたレーザ光６０を反射ミラー２６に向かって斜め上に反射させ、反射ミラー２６は、斜め下から入射されたレーザ光６０を平面１６に向かって斜め下に反射させている。
【００３５】
ここで、図７（ａ）及び図７（ｂ）の光学部品を用いた場合での、平面１６に投影されるビームスポットの上下方向の大きさを計算した計算結果について説明する。ビームスポットの上下方向の大きさの計算は、波長５５０ｎｍのレーザ光６０を用い、走査ミラー２４の有効径（１．２ｍｍ）の中心に入射して平面１６に投影されるレーザ光６０を基準として、走査ミラー２４の有効径の中心よりも上端側及び下端側に入射して平面１６に投影されるレーザ光６０の光路長差を計算することで行った。この光路長差が小さいと、ビームスポットは小さく、反対に、光路長差が大きいと、ビームスポットは大きいことになる。
【００３６】
図８（ａ）から図８（ｃ）は、図７（ａ）の光学部品を用いた場合での、レーザ光６０の光路長差を計算した計算結果である。図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）はそれぞれ、図７（ａ）の平面１６上の点Ｘ１、点Ｘ２、及び点Ｘ３についての計算結果である。図９（ａ）から図９（ｃ）は、図７（ｂ）の光学部品を用いた場合での、レーザ光６０の光路長差を計算した計算結果である。図９（ａ）、図９（ｂ）、及び図９（ｃ）はそれぞれ、図７（ｂ）の平面１６上の点Ｙ１、点Ｙ２、及び点Ｙ３についての計算結果である。なお、図８（ａ）から図９（ｃ）において、横軸は、走査ミラー２４の有効径の上端と下端を結ぶＹ座標であり、有効径の中心を０、上端側を正、下端側を負で示している。縦軸は、走査ミラー２４の有効径の中心に入射したレーザ光６０に対して、走査ミラー２４の有効径の中心よりも上端側及び下端側に入射したレーザ光６０の光路長差を示している。
【００３７】
図７（ｂ）の光学部品の配置構成においては、図９（ａ）のように、点Ｙ１において、走査ミラー２４の有効径の中心に入射したレーザ光６０に対して、有効径の上端及び下端に入射したレーザ光６０の光路長差が小さくなると、図９（ｂ）及び図９（ｃ）のように、点Ｙ２及び点Ｙ３での光路長差は大きくなってしまう。例えば、レーザ光６０の光路長差の大きさを点Ｙ１で０．２λ程度にすると、点Ｙ２及び点Ｙ３では１λから１．６λ程度になってしまう。
【００３８】
一方、図７（ａ）の光学部品の配置構成においては、図８（ａ）から図８（ｃ）のように、点Ｘ１、点Ｘ２、及び点Ｘ３の全てにおいて、走査ミラー２４の有効径の中心に入射したレーザ光６０に対して、有効径の上端及び下端に入射したレーザ光６０の光路長差を小さくできる。例えば、点Ｘ１、点Ｘ２、及び点Ｘ３の全てにおいてレーザ光６０の光路長差の大きさを０．２λ程度にすることができる。
【００３９】
この計算結果から、図７（ｂ）のような光学部品の配置構成でもよいが、図７（ａ）のような光学部品の配置構成とすることで、画像１４の上下方向に渡って、画像１４のビームスポット形状の歪みをより補償できることが分かる。
【００４０】
実施例１では、反射ミラー２６の反射面２８が楕円面形状である場合を説明したが、曲率半径が連続して変化する場合であれば、その他の形状をしている場合でもよい。例えば、反射面２８は、放物面形状をしている場合でもよい。また、集光レンズ２２は、レーザ光６０が走査ミラー２４に到達する前に、レーザ光６０を上下方向に集光させる場合を説明したが、反射ミラー２６に入射するレーザ光６０が上下方向に長い長円形になれば、その他の場所でレーザ光６０を上下方向に集光させてもよい。例えば、集光レンズ２２は、レーザ光６０が走査ミラー２４で走査された後、反射ミラー２６に到達する前に、レーザ光６０を上下方向に集光させてもよい。
【００４１】
また、集光レンズ２２は、平面１６でレーザ光６０を左右方向に集光させる場合を説明したが、平面１６で十分に小さいビームスポット形状が得られれば、平面１６から少し離れた位置でレーザ光６０を左右方向に集光させてもよい。同様に、反射ミラー２６は、平面１６でレーザ光６０を上下方向に集光させる場合を例に説明したが、平面１６で十分に小さいビームスポット形状が得られれば、平面１６から少し離れた位置でレーザ光６０を上下方向に集光させてもよい。また、実施例１において、反射ミラー２６と集光レンズ２２とを別々の部品とはせずに、一体化させてもよい。
【００４２】
図１（ａ）及び図１（ｂ）で説明した画像投影装置１０は、平面１６上に設置され、平面１６に画像を投影する。例えば、投影光の出射方向に対して略平行の平面に画像を投影する。この場合、図２（ｂ）のように、ビームスポットの歪みが大きくなる。そこで、実施例１に係る光学部品５０を用いることが好ましい。例えば、図１（ａ）の角度θが１０°以下の場合、実施例１に係る光学部品５０を用いることが有効である。実施例１に係る光学部品５０は、投影光の出射方向に対して斜めに画像を投影する画像投影装置に用いることができる。
【００４３】
以上、発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  画像投影装置
１２  投影光
１４  画像
１６  平面
１８  投影口
２０  レーザ光源
２２  集光レンズ
２４  走査ミラー
２６  反射ミラー
２８、２８ａ、２８ｂ  反射面
５０  光学部品
６０  レーザ光
【図１】
2014038120.tif 000003
【図２】
2014038120.tif 000004
【図３】
2014038120.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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