(57)【要約】【課題】より歪みの少ない画像を表示させる。【解決手段】  ２次光学系３４−１はシュリーレン光学系３３を介して、１次元変調部３２から入射した光を視準して平行光線を生成し、生成した平行光線を走査ミラー５５に入射させる。走査ミラー５５は、２次光学系３４−１から入射した光を反射して、２次光学系３４−２に入射させる。２次光学系３４−２は、走査ミラー５５から入射した光を集光して２次元像を結像させる。シム３６は、基盤３１と走査部３５との間に挿入され、直線Ｂ１と平行な直線を軸として走査ミラー５５が回動されて、２次光学系３４−１から走査ミラー５５に入射する光の入射角度が調整される。本発明は、１次元表示素子を用いた前面投射型の表示装置に適用できる。【選択図】図４
2006259242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行光線である第１の像を形成するための光を反射する反射手段の反射面を、所定の第１の直線を軸として回動させて、前記反射面において反射された前記第１の像を形成するための光の、前記第１の像を形成するための光の進行方向に垂直な第２の直線に対する角度を調整する調整手段と、
前記反射手段に反射された平行光線である前記第１の像を形成するための光であって、前記第１の像を形成するための光の進行方向に垂直かつ、前記第２の直線に垂直な第３の直線と平行な方向に走査された前記第１の像を形成するための光を集光して、光軸に垂直な第１の平面上に、走査された前記第１の像からなる第２の像を結像させる結像手段と
を備えることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記調整手段は、前記反射手段としてのガルバノミラーの反射面に入射した前記第１の像を形成するための光の前記第２の直線に対する角度を調整する
ことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
入射した光を視準して平行光線である前記第１の像を形成するための光を生成し、生成した前記第１の像を形成するための光を前記反射手段に入射させる視準手段をさらに備える
ことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項４】
第１の像を形成するための光の進行方向に垂直な第１の直線と平行な方向に走査された平行光線である前記第１の像を形成するための光を集光して、光軸に垂直な第１の平面上に、走査された前記第１の像からなる第２の像を結像させる結像手段に、平行光線である前記第１の像を形成するための光を反射手段の反射面において反射させて、入射させる反射ステップと、
前記反射手段の前記反射面を所定の第２の直線を軸として回動させて、前記第１の像を形成するための光の進行方向に垂直かつ前記第１の直線に垂直な第３の直線に対する、前記反射面において反射された前記第１の像を形成するための光の角度を調整する調整ステップと
を含むことを特徴とする調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光学機器および調整方法に関し、特に、１次元表示素子を用いて、より歪みの少ない画像を表示させることができるようにした光学機器および調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、新しい放送方式の導入や、演算素子の進歩に伴う画像処理速度の向上、あるいは、フィルムを使って拡大投影を行う従来形態（所謂アナログシネマ）から、ディジタル信号処理を利用した形態（ディジタルシネマ）への変換等において、高解像度に対する要求が高まりつつある。液晶ライトバルブなどの２次元表示素子は、このような高解像化への流れに追随することが難しい状況にあり、その理由として画素数の増加や画素サイズの小型化に起因する不都合が挙げられる。
【０００３】
例えば、表示素子のサイズを固定したままで、（総）画素数を増やすことによって高解像化を図ろうとすると、表示部の開口部についての縮小化を余儀なくされる結果、明るさが犠牲になる（明るいプロジェクタ装置の実現が困難になる）。一方、画素サイズを固定のままで高解像化を図ろうとすると、必然的に表示素子のサイズが大きくなってしまうという不都合を招き、光学系を含めた装置が大型化したり、高価なものになってしまう。
【０００４】
尚、画素の小サイズ化については、表示素子の製造工程において、より小さな異物混入の防止対策を講じる必要をもたらす。また、表示素子の大型化においては、生産装置そのものの大型化が必要となる。
【０００５】
この点で、１次元表示素子を用いて所定方向への走査を行う構成形態を採用すれば、素子の画素配列数を大幅に低減することができる。
【０００６】
一例として、高精細度テレビあるいは高品位テレビ、所謂ＨＤＴＶ（High Definition TeleVision）において、２次元表示素子を用いる場合には、１９２０×１０８０≒２０７万画素に相当する素子数が必要であるのに対して、１次元表示素子を用いてＨ（水平）方向に走査を行うシステムでは、１０８０画素に相当する素子数で実現できるので、後者の優位性は明らかである。
【０００７】
そこで、１次元表示素子を用いることにより高解像度化への対応を図る技術が提案されている。このような１次元表示素子を用いて画像を表示する表示装置として、例えば、１次元表示素子としての、一方向に配列されている１次元光変調素子に対して線状ビーム（線状の光）を照射し、その線状ビームが、１次元光変調素子において空間変調されることにより得られた光を、ガルバノミラーを用いて１次元光変調素子の配列方向と直交する方向に沿って走査しながらスクリーンに投影することにより、画像を表示する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−４２５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、スクリーンに画像を表示させる表示装置を複数個用いて、それぞれの表示装置が表示させる画像を所定の方向に並べたり、複数の画像を重ね合わせたりして１つの画像を表示させることによって、スクリーン上により大きい画像、またはより光量の大きい画像を表示することができる。
【００１０】
この場合、各表示装置によりスクリーンに表示された画像が歪んでいると、スクリーン上において隣り合う画像の境界が目立たないように画像を並べたり、画像どうしを正確に重ね合わせたりすることができなくなってしまう。
【００１１】
例えば、液晶パネルやDMD（Digital Micro mirror Device）（商標）などの２次元表示素子を利用した表示装置を用いる場合、図１Ａに示すようなスクリーン上に表示される画像の歪みは、主に、スクリーンに対して表示装置が傾いていることにより生じる。図１Ａにおいては、スクリーンに表示された画像は、図中、時計回りの方向に傾いた状態で表示されている。したがって、スクリーンに対して表示装置自体を傾けて（角度を調整して）、表示装置を配置し直すことによって、図１Ｂに示すように、スクリーン上における画像の歪みを補正することができる。図１Ｂでは、画像の図中、左右の端の辺が上下方向に平行となり、画像の図中、上下の端の辺が横方向に平行となっており、歪みのない長方形の画像が表示されている。
【００１２】
これに対して、例えば、GLV（Grating Light Valve）（商標）などにより構成される１次元表示素子を利用した表示装置を用いる場合、例えば、図２Ａに示すように、１次元光変調素子において空間変調されることにより得られた、図中、上下方向に長い１次元像１１−１（を結像させるための光）は、例えば、ガルバノミラーなどにより、図中、左側から右側の方向に走査されてスクリーンに投影される。このとき、光源や１次元光変調素子が、ガルバノミラーに対して傾いていたり、レンズなどから構成される結像光学系の光軸のずれなどにより像が傾いたりすると、図２Ｂに示すように、ガルバノミラーに入射する１次元像１１−２は、縦方向に平行ではない傾いたものとなる。ガルバノミラーに入射した１次元像１１−２は、傾いたままガルバノミラーにより、図中、左側から右側の方向に走査されてスクリーンに投影される。
【００１３】
したがって、図３Ａに示すように、ガルバノミラーが傾いたままの１次元像を図中、左側から右側の方向、および右側から左側の方向に走査するので、これにより形成される２次元像は平行四辺形となり、２次元像はそのままスクリーンに投影されて、スクリーン上には、図３Ｂに示すように、平行四辺形の歪んだ画像が表示されることになる。
【００１４】
光源や１次元光変調素子のガルバノミラーに対する傾き、または結像光学系の光軸のずれなどによる像の傾きによって生じる画像の歪みは、投影される像自体が歪んでいるので、表示装置を配置し直すことでは補正することができない。上述した技術では、１次元表示素子を利用した表示装置を用いて、このような歪みを生じさせることなく画像を表示させることができなかった。
【００１５】
そのため、１次元表示素子を用いた表示装置においては、スクリーン上において、重ね合わせた画像にずれが生じて、スクリーンに表示される画像の色がずれて見えたり、隣り合う画像と画像との間に隙間ができたりして、スクリーン上に正確に画像を並べたり、重ね合わせたりすることができなかった。
【００１６】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、１次元表示素子を利用した表示装置を用いて、より歪みの少ない画像を表示させることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の光学機器は、平行光線である第１の像を形成するための光を反射する反射手段の反射面を、所定の第１の直線を軸として回動させて、反射面において反射された第１の像を形成するための光の、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直な第２の直線に対する角度を調整する調整手段と、反射手段に反射された平行光線である第１の像を形成するための光であって、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直かつ、第２の直線に垂直な第３の直線と平行な方向に走査された第１の像を形成するための光を集光して、光軸に垂直な第１の平面上に、走査された第１の像からなる第２の像を結像させる結像手段とを備えることを特徴とする。
【００１８】
調整手段には、反射手段としてのガルバノミラーの反射面に入射した第１の像を形成するための光の第２の直線に対する角度を調整させるようにすることができる。
【００１９】
光学機器には、入射した光を視準して平行光線である第１の像を形成するための光を生成させ、生成させた第１の像を形成するための光を反射手段に入射させる視準手段をさらに設けることができる。
【００２０】
本発明の調整方法は、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直な第１の直線と平行な方向に走査された平行光線である第１の像を形成するための光を集光して、光軸に垂直な第１の平面上に、走査された第１の像からなる第２の像を結像させる結像手段に、平行光線である第１の像を形成するための光を反射手段の反射面において反射させて、入射させる反射ステップと、反射手段の反射面を所定の第２の直線を軸として回動させて、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直かつ第１の直線に垂直な第３の直線に対する、反射面において反射された第１の像を形成するための光の角度を調整する調整ステップとを含むことを特徴とする。
【００２１】
本発明の光学機器においては、平行光線である第１の像を形成するための光を反射する反射手段の反射面が、所定の第１の直線を軸として回動されて、反射面において反射された第１の像を形成するための光の、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直な第２の直線に対する角度が調整され、反射手段に反射された平行光線である第１の像を形成するための光であって、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直かつ、第２の直線に垂直な第３の直線と平行な方向に走査された第１の像を形成するための光が集光されて、光軸に垂直な第１の平面上に、走査された第１の像からなる第２の像が結像される。
【００２２】
本発明の調整方法においては、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直な第１の直線と平行な方向に走査された平行光線である第１の像を形成するための光を集光して、光軸に垂直な第１の平面上に、走査された第１の像からなる第２の像を結像させる結像手段に、平行光線である第１の像を形成するための光が反射手段の反射面において反射されて、入射される反射ステップと、反射手段の反射面が所定の第２の直線を軸として回動されて、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直かつ第１の直線に垂直な第３の直線に対する、反射面において反射された第１の像を形成するための光の角度が調整される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、画像を表示させることができる。特に、１次元表示素子を利用した表示装置を用いて、より歪みの少ない画像を表示させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、本明細書に記載の発明と、発明の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本明細書に記載されている発明をサポートする実施の形態が本明細書に記載されていることを確認するためのものである。従って、発明の実施の形態中には記載されているが、発明に対応するものとして、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が発明に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その発明以外の発明には対応しないものであることを意味するものでもない。
【００２５】
さらに、この記載は、本明細書に記載されている発明の全てを意味するものではない。換言すれば、この記載は、本明細書に記載されている発明であって、この出願では請求されていない発明の存在、すなわち、将来、分割出願されたり、補正により出現、追加される発明の存在を否定するものではない。
【００２６】
請求項１に記載の光学機器は、平行光線である第１の像を形成するための光を反射する反射手段（例えば、図４の走査部３５）の反射面を、所定の第１の直線（例えば、図４の直線Ｂ１に平行な直線）を軸として回動させて、反射面において反射された第１の像を形成するための光の、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直な第２の直線（例えば、図４のｚ軸方向に平行な直線）に対する角度を調整する調整手段（例えば、図４のシム３６）と、反射手段に反射された平行光線である第１の像を形成するための光であって、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直かつ、第２の直線に垂直な第３の直線（例えば、図４のｘ軸方向に平行な直線）と平行な方向に走査された第１の像を形成するための光を集光して、光軸に垂直な第１の平面（例えば、図７の像面１２１）上に、走査された第１の像からなる第２の像を結像させる結像手段（例えば、図４の２次光学系３４−２）とを備えることを特徴とする。
【００２７】
請求項２に記載の光学機器は、調整手段（例えば、図４のシム３６）は、反射手段としてのガルバノミラー（例えば、図４の走査部３５）の反射面に入射した第１の像を形成するための光の第２の直線に対する角度を調整することを特徴とする。
【００２８】
請求項３に記載の光学機器は、入射した光を視準して平行光線である第１の像を形成するための光を生成し、生成した第１の像を形成するための光を反射手段（例えば、図４の走査部３５）に入射させる視準手段（例えば、図４の２次光学系３４−１）をさらに備えることを特徴とする。
【００２９】
請求項４に記載の調整方法は、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直な第１の直線（例えば、図４のｘ軸方向に平行な直線）と平行な方向に走査された平行光線である第１の像を形成するための光を集光して、光軸に垂直な第１の平面（例えば、図７の像面１２１）上に、走査された第１の像からなる第２の像を結像させる結像手段（例えば、図４の２次光学系３４−２）に、平行光線である第１の像を形成するための光を反射手段（例えば、図４の走査部３５）の反射面において反射させて、入射させる反射ステップ（例えば、図１８のステップＳ１３の処理）と、反射手段の反射面を所定の第２の直線（例えば、図４の直線Ｂ１に平行な直線）を軸として回動させて、第１の像を形成するための光の進行方向に垂直かつ第１の直線に垂直な第３の直線（例えば、図４のｚ軸方向に平行な直線）に対する、反射面において反射された第１の像を形成するための光の角度を調整する調整ステップ（例えば、図１８のステップＳ１５の処理）とを含むことを特徴とする。
【００３０】
本発明は、プリンタなどの画像出力装置、スキャナなどの画像読取装置、光を１次元光変調素子において変調することにより得られる１次元像を、走査手段により走査することで２次元像を形成し、これを投影表示する前面投射型、または背面投射型の表示装置などに適用できる。
【００３１】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００３２】
図４は、本発明を適用した表示装置の構成例を示す斜視図である。図中、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸は、それぞれ互いに直交する座標系の軸を表しており、矢印Ａ１は、走査ミラー５５を回動させる方向を表している。また、直線Ｂ１は、ｘ軸およびｙ軸のそれぞれと、直線Ｂ１とのなす角度が４５度のｘｙ平面上の直線であり、走査ミラー５５の位置を調整するために、走査部３５を回動させる軸と平行な直線を表している。
【００３３】
表示装置は、基盤３１、１次元変調部３２、シュリーレン光学系３３、２次光学系３４−１、２次光学系３４−２、走査部３５、およびシム３６を含むように構成され、水平な基盤３１上に、１次元変調部３２、シュリーレン光学系３３、２次光学系３４−１、２次光学系３４−２、走査部３５、およびシム３６が配置されている。
【００３４】
１次元変調部３２は、例えば、光源、１次元表示素子の一例としての１次元光変調素子、光源から射出した光を１次元光変調素子に入射（照射）させる照明光学系などからなり、１次元像を形成するための光を射出し、シュリーレン光学系３３の外装の入射口５１から、シュリーレン光学系３３に入射させる。
【００３５】
なお、１次元変調部３２の詳細は後述するが、光源はｚ軸方向に配列されており、光を射出して、照明光学系を介してｚ軸方向に配列されているGLVなどの１次元光変調素子に入射させる。そして、１次元光変調素子は光源から入射した光を回折させ、これにより生じた回折光を空間変調して、空間変調された光（回折光）を入射口５１からシュリーレン光学系３３に入射させる。
【００３６】
シュリーレン光学系３３は、例えば、複数のミラーなどからなり、１次元変調部３２から入射した光のうち、特定の回折光成分を分離させて（遮断して）、分離させていない回折光をシュリーレン光学系３３の外装の出射口５２から出射させ、２次光学系３４−１の外装の入射口５３から２次光学系３４−１に入射させる。
【００３７】
２次光学系３４−１および２次光学系３４−２は複数のレンズからなる、２次元像を結像させるための光学系であり、２次光学系３４−１と２次光学系３４−２との間に配置された走査部３５に関して対称的な構造となっている。
【００３８】
２次光学系３４−１は、シュリーレン光学系３３から入射した光を視準し、視準した光を、ｘ軸と平行な方向に２次光学系３４−１の外装の出射口５４から出射させて、走査部３５の走査ミラー５５に入射させる（照射する）。
【００３９】
走査部３５は、例えば、ガルバノミラーなどから構成され、２次光学系３４−１からの光を反射する走査ミラー５５、および走査ミラー５５を矢印Ａ１の方向に回動させる駆動部５６を備えている。走査ミラー５５は平板状のミラーであり、駆動部５６の図示せぬ回転軸に固定されている。また、走査ミラー５５の回動の中心の位置は、その反射面が２次光学系３４−１から入射する光（ｘ軸）に対して４５度の角度をなす位置となっており、２次光学系３４−１から入射した光を反射して、反射した光を２次光学系３４−２の外装の入射口５７から、２次光学系３４−２に入射させる。
【００４０】
駆動部５６は、図示せぬ駆動回路から供給された駆動信号に基づいて、駆動部５６の図示せぬガルバノモータの回転軸を回動させることにより、回転軸に固定されている走査ミラー５５をｚ軸に平行な直線（ガルバノモータの回転軸）を軸として、矢印Ａ１の方向に回動させ、走査ミラー５５に照射された光をｘ軸と平行な方向に走査させる。駆動部５６は、ガルバノモータの軸方向を固定するように、ガルバノモータを保持している。走査部３５において走査された光（光束）は、２次光学系３４−２の外装の入射口５７から、２次光学系３４−２に入射する。
【００４１】
２次光学系３４−２は、走査部３５から入射した光（光束）を集光して、集光した光を２次光学系３４−２の外装の出射口５８から出射させて、２次光学系３４−２の光軸に垂直な平面上に２次元像を形成（結像）させる。なお、図示は省略するが、例えば、２次光学系３４−２の後段には、２次光学系３４−２から出射した２次元像を中間像として、これを図示せぬスクリーン上に拡大投影するための投影光学系が配置されており、投影光学系は、２次光学系３４−２から入射した光（光束）をスクリーンに投影して、スクリーンに２次元の画像を表示させる。
【００４２】
また、基盤３１と走査部３５の駆動部５６との間には、必要に応じてシム３６が挿入される。シム３６は、例えば、金属などの薄い板で形成されており、シム３６と走査部３５の駆動部５６とが当接するシム３６の面には、傾斜が設けられている。したがって、シム３６が、基盤３１と走査部３５の駆動部５６との間に挿入されることにより、走査部３５（の走査ミラー５５）が、走査ミラー５５を固定（保持）している駆動部５６のガルバノモータの回転軸を含む直線上の点を通り、かつ直線Ｂ１と平行な直線を軸として回動されて、２次光学系３４−１から走査ミラー５５の反射面に入射する光の角度が調整される。
【００４３】
基盤３１上の１次元変調部３２、シュリーレン光学系３３、２次光学系３４−１のそれぞれは、走査ミラー５５を回動させて光を走査しない場合（走査ミラー５５を矢印Ａ１の方向に回動させない場合）、１次元変調部３２から出射した光が、シュリーレン光学系３３、および２次光学系３４−１を介して走査ミラー５５の反射面に対して４５度の角度をなすように（ｘ軸と平行に）して、走査ミラー５５に入射するように配置されているが、１次元変調部３２を構成するGLVなどの１次元光変調素子や、１次元変調部３２乃至２次光学系３４−１のそれぞれを構成する各光学素子などが傾いて配置されていると、走査ミラー５５に入射する光は、ｚ軸に対して傾いてしまう。このような場合、画像を表示させる光が走査ミラー５５において走査され、２次光学系３４−２を介してスクリーン上に投影されることによって表示される画像は、例えば、図３で示したように、長方形の画像ではない、平行四辺形の歪んだ画像となってしまう。
【００４４】
そこで、図５に示すように、基盤３１と走査部３５の駆動部５６との間にシム３６を挿入して、矢印Ａ１１または矢印Ａ１２の方向に走査ミラー５５を傾けて、２次光学系３４−１からの光が、走査ミラー５５の反射面に入射する角度を調整することによって画像の歪みを補正し、歪みのない長方形の２次元画像を表示させることができる。なお、矢印Ｒおよび矢印Ｑは、それぞれｘ軸およびｙ軸を、ｚ軸を回転軸として、図中、時計回りに４５度だけ回転させた方向を示す。また、図５において、図４における場合と対応する部分には、同一の符号を付してあり、繰り返しになるのでその説明は適宜省略する。
【００４５】
例えば、シム３６の表面上の所定の位置から、矢印Ｒの方向にいくにしたがってｚ軸方向の厚みが薄くなるシム３６を、基盤３１と駆動部５６との間に挿入することによって、走査部３５を、走査ミラー５５を固定（保持）している駆動部５６のガルバノモータの回転軸を含む直線上の点を通り、かつ矢印Ｑと平行な直線を軸として、矢印Ａ１１の方向に回動させることができる。
【００４６】
同様に、シム３６の表面上の所定の位置から、矢印Ｒの方向にいくにしたがってｚ軸方向の厚みが厚くなるシム３６を、基盤３１と駆動部５６との間に挿入することによって、走査部３５を、走査ミラー５５を固定（保持）している駆動部５６のガルバノモータの回転軸を含む直線上の点を通り、かつ矢印Ｑと平行な直線を軸として、矢印Ａ１２の方向に回動させることができる。
【００４７】
また、例えば、一定の厚さの複数のシム３６を基盤３１と駆動部５６との間に挿入することによっても、走査部３５を矢印Ａ１１の方向に回動させることができる。この場合、駆動部５６と基盤３１とが当接する駆動部５６の面の一部分にシム３６が挿入される。逆に、基盤３１と駆動部５６との間に挿入されたシム３６を１つずつ抜いていくと、走査部３５を矢印Ａ１２の方向に回動させることができる。
【００４８】
なお、２次光学系３４−１からの光が、走査ミラー５５の反射面に入射する角度、すなわち、走査部３５を基盤３１に対して傾ける角度の調整は、走査部３５自体を回動させずに、走査ミラー５５だけを矢印Ａ１１または矢印Ａ１２の方向に回動させるようにしてよく、また、走査部３５を矢印Ａ１１または矢印Ａ１２の方向に、リニアに回動させることができる機構を走査部３５に設けるようにしてもよい。さらに、基盤３１と駆動部５６との間に、複数のシム３６を１つずつ挿入することによって、走査部３５を基盤３１に対して傾ける角度を段階的に調整することも可能である。
【００４９】
このように、２次光学系３４−１からの光が、走査ミラー５５の反射面に入射する角度（すなわち、走査ミラー５５の反射面に入射した光が反射する方向）を調整することによって、例えば、図６に示すように、２次光学系３４−１から走査ミラー５５の反射面に、ｚ軸方向に対して傾いた線状の光が入射した場合においても、走査ミラー５５（走査部３５）から２次光学系３４−２に、ｚ軸方向に平行な線状の光を入射させることができる。なお、図６において、図５における場合と対応する部分には、同一の符号を付してあり、繰り返しになるのでその説明は適宜省略する。また、より詳細には、２次光学系３４−１から走査ミラー５５の反射面に入射する光は、ｙ軸方向と平行な方向に広がりを有するが、図６では、説明のため、ｙ軸方向と平行な方向に広がりを有さない線状の光が入射するものとする。
【００５０】
図中、点Ｅ１、点Ｆ１、点Ｇ１、および点Ｈ１のそれぞれは、長方形状の走査ミラー５５の反射面の頂点のそれぞれを示しており、点Ｅ１’および点Ｆ１’は、点Ｈ１および点Ｇ１を通る直線を軸として点Ｅ１および点Ｆ１を、図中、手前側に所定の角度θだけ回動させた点を示している。また、点Ｋ１および点Ｋ２を結ぶ直線は、２次光学系３４−１から走査ミラー５５に入射する線状の光を表しており、点Ｋ１および点Ｋ２は、それぞれ２次光学系３４−１からの線状の光の端点が通過する点（位置）を表している。
【００５１】
さらに、点Ｊ１、点Ｊ３、点Ｋ３、および点Ｋ５のそれぞれは、２次光学系３４−１から出射して点Ｋ１を通過した光が、２次光学系３４−２に入射するまでに通過する点（位置）を示しており、点Ｊ２、点Ｋ４、および点Ｋ６のそれぞれは、２次光学系３４−１から出射して点Ｋ２を通過した光が、２次光学系３４−２に入射するまでに通過する点（位置）を示している。
【００５２】
基盤３１と駆動部５６との間にシム３６が挿入されていない場合、すなわち、２次光学系３４−１からの光が走査ミラー５５の反射面に入射する角度（走査ミラー５５の反射面に入射した光が反射する方向）が調整されていない場合、走査ミラー５５は、走査ミラー５５の反射面の頂点Ｅ１と頂点Ｈ１とを結ぶ直線、および頂点Ｆ１と頂点Ｇ１とを結ぶ直線が、それぞれｚ軸と平行になるように、基盤３１上に配置されている。この状態においては、２次光学系３４−１から走査ミラー５５に入射する光、および走査ミラー５５から２次光学系３４−２に入射する光は、それぞれ、ｚ軸に平行な方向に長い線状の光となることが理想的である。
【００５３】
ここで、点Ｋ１および点Ｋ２を結ぶ直線で表される線状の光が、２次光学系３４−１からｘ軸方向とは反対の方向に出射し、走査ミラー５５に入射する場合を考える。点Ｋ１および点Ｋ２を結ぶ直線は、ｚ軸方向に平行な直線を、ｙ軸方向とは反対の方向に所定の角度だけ傾けた直線となっている。このとき、２次光学系３４−１から出射した線状の光のうち、点Ｋ１を通過して走査ミラー５５の反射面に入射する、ｘ軸方向とは反対の方向に進む光は、点Ｅ１、点Ｆ１、点Ｇ１、および点Ｈ１のそれぞれを頂点とする長方形状の走査ミラー５５の反射面上の点Ｊ１において反射し、点Ｋ３を通過して２次光学系３４−２に入射する。一方、２次光学系３４−１から出射した線状の光のうち、点Ｋ２を通過して走査ミラー５５の反射面に入射する、ｘ軸方向とは反対の方向に進む光は、点Ｅ１、点Ｆ１、点Ｇ１、および点Ｈ１のそれぞれを頂点とする長方形状の走査ミラー５５の反射面上の点Ｊ２において反射し、点Ｋ４を通過して２次光学系３４−２に入射する。
【００５４】
したがって、走査ミラー５５から２次光学系３４−２には、点Ｋ３および点Ｋ４を結ぶ直線で表される線状の光が入射することになる。ここで、点Ｋ３および点Ｋ４を結ぶ直線は、点Ｋ１および点Ｋ２を結ぶ直線と平行な直線となり、走査ミラー５５はｚ軸方向と平行な直線を軸として回動するようになされているので、点Ｋ３および点Ｋ４を結ぶ直線で表される線状の光は、ｘ軸方向またはｘ軸方向とは反対の方向に走査されることになる。その結果、光が２次光学系３４−２から出射し、さらに投影光学系を介してスクリーン上に照射されることで表示（投影）される画像は、長方形ではなく、平行四辺形の歪んだ画像となる。
【００５５】
これに対して、基盤３１と駆動部５６との間にシム３６を挿入し、走査ミラー５５の反射面を、点Ｈ１および点Ｇ１を通る直線を軸として、図中、手前側に所定の角度θだけ回動させた場合、すなわち、２次光学系３４−１からの光が走査ミラー５５の反射面に入射する角度（走査ミラー５５の反射面に入射した光が反射する方向）を調整した場合、走査ミラー５５の反射面は、点Ｅ１’、点Ｆ１’、点Ｇ１、および点Ｈ１のそれぞれを頂点とする長方形で表され、走査ミラー５５の反射面の頂点Ｅ１’と頂点Ｈ１とを結ぶ直線、および頂点Ｆ１’と頂点Ｇ１とを結ぶ直線は、それぞれｚ軸に平行となっていない。
【００５６】
ここで、点Ｋ１および点Ｋ２を結ぶ直線で表される線状の光が、２次光学系３４−１から出射し、走査ミラー５５に入射する場合を考える。このとき、２次光学系３４−１から出射した線状の光のうち、点Ｋ１を通過して走査ミラー５５の反射面に入射する、ｘ軸方向とは反対の方向に進む光は、点Ｅ１’、点Ｆ１’、点Ｇ１、および点Ｈ１のそれぞれを頂点とする長方形状の走査ミラー５５の反射面上の点Ｊ３において反射し、点Ｋ５を通過して２次光学系３４−２に入射する。一方、２次光学系３４−１から出射した線状の光のうち、点Ｋ２を通過して走査ミラー５５の反射面に入射する、ｘ軸方向とは反対の方向に進む光は、点Ｅ１’、点Ｆ１’、点Ｇ１、および点Ｈ１のそれぞれを頂点とする長方形状の走査ミラー５５の反射面上の点Ｊ２において反射し、点Ｋ６を通過して２次光学系３４−２に入射する。
【００５７】
したがって、走査ミラー５５から２次光学系３４−２には、点Ｋ５および点Ｋ６を結ぶ直線で表される線状の光が入射することになる。ここで、点Ｋ５および点Ｋ６を結ぶ直線は、ｚ軸と平行な直線となり、走査ミラー５５は、点Ｈ１および点Ｇ１を通る直線を軸として、ｚ軸と平行な直線を角度θだけ、図中、手前側に回動させた直線に平行な直線を軸として回動するようになされているので、点Ｋ５および点Ｋ６を結ぶ直線で表される線状の光は、ｘ軸方向またはｘ軸方向とは反対の方向に走査されることになる。その結果、光が２次光学系３４−２を出射し、さらに投影光学系を介してスクリーン上に照射されることで表示（投影）される画像は、歪みのない長方形の画像となり、基盤３１と駆動部５６との間に、シム３６を挿入して、走査ミラー５５（走査部３５）を所定の角度だけ回動させることにより、スクリーン上に歪みのない画像を投影することができるようになる。
【００５８】
図７は、表示装置のより具体的な構成例を示す図である。なお、図中、点線は、１次元変調部３２から出射した光の光路を表している。また、図７において、図４における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、繰り返しになるのでその説明は適宜省略する。
【００５９】
１次元変調部３２は、光源８１、照明光学系８２、および１次元光変調素子８３を含むように構成されている。光源８１は、例えば、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、および青色（Ｂ）にそれぞれ発光する複数個の半導体レーザまたは固体レーザなどのレーザ光源からなり、赤、緑、および青の光のそれぞれを射出し、照明光学系８２に入射させる。
【００６０】
例えば、光源８１を構成する、赤色に発光するレーザ光源のそれぞれは、ｚ軸方向（ｘｙ平面の法線に平行な方向であって、図中、手前側に向かう方向）に１列に配列（ｚ軸方向に沿って１列に配置）されており、レーザ光源がそれぞれ射出した赤色の光は、照明光学系８２を介して１次元光変調素子８３に入射するようになされている。同様に、赤色に発光するレーザ光源とは別に、光源８１を構成する、緑色に発光するレーザ光源のそれぞれは、ｚ軸方向に１列に配列されており、レーザ光源がそれぞれ射出した緑色の光は、照明光学系８２を介して１次元光変調素子８３に入射するようになされている。さらに、光源８１を構成する、青色に発光するレーザ光源のそれぞれも、ｚ軸方向に１列に配列されており、レーザ光源がそれぞれが射出した青色の光は、照明光学系８２を介して１次元光変調素子８３に入射するようになされている。
【００６１】
照明光学系８２は、例えば、複数のレンズから構成され、光源８１から入射した光を集光し、集光した光を１次元光変調素子８３に入射させる。例えば、照明光学系８２は、光源８１から入射した赤色の光、緑色の光、および青色の光をそれぞれ集光し、それぞれの色（赤、緑、青）の光（線状の光）を変調するための１次元光変調素子８３に入射させる。
【００６２】
１次元光変調素子８３は、照明光学系８２から入射した赤色の線状の光、緑色の線状の光、および青色の線状の光をそれぞれ変調して、変調したそれぞれの色の光を、図示せぬダイクロイックミラーまたはプリズムなどを介して、シュリーレン光学系３３に入射させる。より詳細には、１次元光変調素子８３からダイクロイックミラーまたはプリズムなどに入射した赤色の光、緑色の光、および青色の光のそれぞれは、ダイクロイックミラーまたはプリズムにおいて合成され、合成された光は、１次元変調部３２からシュリーレン光学系３３に入射する。
【００６３】
１次元光変調素子８３は、例えば、赤色、緑色、および青色のそれぞれの線状の光を変調するためのGLVのそれぞれなどからなり、各色の線状の光を変調するGLVのそれぞれは、表面に反射膜が形成された可動するリボン電極（以下、可動リボン電極と称する）、表面に反射膜が形成された固定されているリボン電極（以下、固定リボン電極と称する）、シリコン基板上のポリシリコン薄膜からなる共通電極などを含むように構成されている。
【００６４】
可動リボン電極および固定リボン電極は、共通電極上にｚ軸方向に沿うようにして交互に配置されており、駆動電圧が印加されていない状態において、可動リボン電極および固定リボン電極の各反射面（反射膜が形成されている面）は、共通電極からの高さが等しくなるようになされている。
【００６５】
また、可動リボン電極に駆動電圧が印加されると、可動リボン電極と共通電極との間に静電力が生じ、その静電力に応じて可動リボン電極が移動または変形し、可動リボン電極の反射面と、固定リボン電極の反射面との共通電極からの高さが異なる（一致しなくなる）ようになされている。そのため、照明光学系８２から入射した光のうち、固定リボン電極の反射面において反射した光と、可動リボン電極の反射面において反射した光とでは光路差が生じ、これによりGLVが反射型回折格子として機能し、所定の次数を含む回折光が生じる。このようにしてGLVにおいて生じた回折光は空間的に変調されて、後段の図示せぬダイクロイックミラーまたはプリズムなどに入射する。
【００６６】
なお、ここでは、１次元光変調素子としてGLVを用いる例について説明したが、GLVに限らず、DMD、反射型の液晶素子などを用いるようにしてもよい。
【００６７】
１次元変調部３２から出射した光は、シュリーレン光学系３３に入射する。シュリーレン光学系３３は、正鏡８４、副鏡８５、およびミラー８６から構成される。
【００６８】
正鏡８４は、その反射面がｙ軸方向とは反対の方向に凹なミラーであり、正鏡８４は、１次元変調部３２から入射した光を反射して、副鏡８５に入射させる。副鏡８５は、その反射面がｙ軸方向に凸なミラーであり、正鏡８４から入射した光を反射し、再び正鏡８４に入射させる。正鏡８４は、副鏡８５から入射した光を反射して、ミラー８６に入射させる。ミラー８６は、反射面が平面状のミラーであり、正鏡８４から入射した光を反射して、２次光学系３４−１に入射させる。なお、ミラー８６において反射された光は、２次光学系３４−１に入射する直前の位置で１次元像を形成（結像）するようになされている。
【００６９】
２次光学系３４−１は、例えば、テレセントリック性を有する等倍の結像光学系であり、光軸回りの回転対称面を有するレンズ８７乃至レンズ９３のそれぞれを含むように構成される。２次光学系３４−１は、シュリーレン光学系３３から入射した光を、レンズ８７乃至レンズ９３のそれぞれを透過させることにより視準して、視準した光（平行光線）を走査ミラー５５に入射させる。
【００７０】
レンズ８７乃至レンズ９３のそれぞれの屈折力は、レンズ８７、レンズ９０、レンズ９１、およびレンズ９２のそれぞれが正のパワーを有しており、レンズ８８、レンズ８９、およびレンズ９３のそれぞれが負のパワーを有している。
【００７１】
また、レンズ８８は負のメニスカスレンズであり、レンズ８８とレンズ８９とのレンズ間隔は、他のレンズどうしのレンズ間隔に比べて相対的に長く、レンズ８８とレンズ８９とが互いに対向する面は、ともに凹面となっている。さらに、レンズ９３の走査ミラー５５に対向する面（出射面）も凹面となっている。
【００７２】
２次光学系３４−１から出射した光は、走査ミラー５５において反射されて、２次光学系３４−２に入射する。このとき、走査ミラー５５はｚ軸と平行な直線を軸として回動し、２次光学系３４−１から入射した光をｘ軸方向、またはｘ軸方向とは反対の方向に走査する。また、走査ミラー５５は、上述したように、必要に応じて、ｙ軸を図中、時計回りに４５度だけ回転させた方向に平行な直線を軸として回動させられて、２次光学系３４−１からの光が走査ミラー５５（の反射面）に入射する角度が調整される。
【００７３】
なお、このように、走査ミラー５５を回動させて、２次光学系３４−１からの光が走査ミラー５５（の反射面）に入射する角度を調整した場合、走査ミラー５５を傾けるので、２次光学系３４−１から２次光学系３４−２までの光路長が変化するが、２次光学系３４−１は、シュリーレン光学系３３から入射した光を視準して平行光線を生成し、生成した平行光線を、走査ミラー５５を介して２次光学系３４−２に入射させるので、フォーカスずれに対する影響は少ない。
【００７４】
２次光学系３４−２は、例えば、テレセントリック性を有する等倍の結像光学系であり、光軸回りの回転対称面を有するレンズ９４乃至レンズ１００のそれぞれを含むように構成される。２次光学系３４−２は、走査ミラー５５から入射した光（平行光線）を、レンズ９４乃至レンズ１００のそれぞれを透過させることにより集光して、２次光学系３４−２の光軸に垂直な像面１２１（ｘｚ平面に平行な平面）上に２次元像を結像させる。
【００７５】
レンズ９４乃至レンズ１００のそれぞれは、走査ミラー５５を挟んでレンズ９３、レンズ９２、レンズ９１、レンズ９０、レンズ８９、レンズ８８、およびレンズ８７のそれぞれと対称的な配置とされており、レンズ９４乃至レンズ１００のそれぞれは、対応するレンズ８７乃至レンズ９３のそれぞれと同一のレンズパラメータを有している。また、レンズ９４乃至レンズ１００のそれぞれの屈折力は、レンズ９４、レンズ９８、およびレンズ９９のそれぞれが負のパワーを有しており、レンズ９５、レンズ９６、レンズ９７、およびレンズ１００のそれぞれが正のパワーを有している。
【００７６】
さらに、レンズ９９は負のメニスカスレンズであり、レンズ９９とレンズ９８とのレンズ間隔は、他のレンズどうしのレンズ間隔に比べて相対的に長く、レンズ９９とレンズ９８とが互いに対向する面は、ともに凹面となっている。さらに、レンズ９４の走査ミラー５５に対向する面（出射面）も凹面となっている。
【００７７】
ここで、シュリーレン光学系３３の諸元、並びに２次光学系３４−１、走査ミラー５５、および２次光学系３４−２の諸元を、それぞれ表１および表２に示す。なお、２次光学系３４−１、走査ミラー５５、および２次光学系３４−２からなる光学系のＦナンバーについては、１次元光変調素子８３を構成するリボン電極の配列方向（以下、長軸方向とも称する）、すなわち、ｚ軸方向が１０であり、光を走査する方向が５である。また、２次光学系３４−１から走査ミラー５５の反射面に入射する光の入射角度の範囲は、45±9.5度とされる。そして、１次元光変調素子８３の長軸方向（ｚ軸方向）における長さを任意単位で“１４”とするとき、２次元像の大きさは、“32.9×14”（任意単位）の長方形である（長辺の長さ32.9は光が走査される方向の長さを示し、ｚ軸方向においては等倍率とされる）。
【００７８】
【表１】
2006259242.tif 000003
【００７９】
【表２】
2006259242.tif 000004
【００８０】
表１および表２には、それぞれのレンズの入射面若しくは出射面、またはミラーの反射面を表す面番号、面番号で表される面の曲率半径、面番号で表される面から次の面番号で表される面までの面間隔、面の作用、レンズの材質、および回転角度（備考）が示されている。
【００８１】
表１において、“OBJ”は物点（１次元光変調素子８３）を表している。面番号１および面番号３は、正鏡８４の反射面を表し、面番号２は、副鏡８５の反射面を表し、面番号４は、ミラー８６の反射面を表している。
【００８２】
また、表２において、面番号５、面番号７、面番号９、面番号１１、面番号１３、面番号１５、および面番号１７のそれぞれは、レンズ８７乃至レンズ９３のそれぞれの光の入射面（シュリーレン光学系３３からの光がそれぞれのレンズに入射する面）のそれぞれを表しており、面番号６、面番号８、面番号１０、面番号１２、面番号１４、面番号１６、および面番号１８のそれぞれは、レンズ８７乃至レンズ９３のそれぞれの光の出射面（シュリーレン光学系３３からの光がそれぞれのレンズから出射する面）のそれぞれを表している。
【００８３】
さらに、面番号１９は、走査ミラー５５の反射面を表しており、面番号２０、面番号２２、面番号２４、面番号２６、面番号２８、面番号３０、および面番号３２のそれぞれは、レンズ９４乃至レンズ１００のそれぞれの光の入射面（走査ミラー５５からの光がそれぞれのレンズに入射する面）のそれぞれを表しており、面番号２１、面番号２３、面番号２５、面番号２７、面番号２９、面番号３１、および面番号３３のそれぞれは、レンズ９４乃至レンズ１００のそれぞれの光の出射面（走査ミラー５５からの光がそれぞれのレンズから出射する面）のそれぞれを表している。さらに、また、“IMG”は、像面１２１（２次元像面）を表している。
【００８４】
さらに、また、表１および表２における面間隔については、正鏡８４、副鏡８５、およびミラー８６のそれぞれでの反射により符号が逆転し、さらに、走査ミラー５５での反射により、レンズ９４乃至レンズ１００では符号が逆転する。
【００８５】
さらに、表１および表２における面の作用では、“REFL”は反射面を表し、無表示のもの（但し、OBJおよびIMGを除く）は透過面を表している。備考における“ADE”、“BDE”、および“CDE”のそれぞれは、図７のｚ軸と平行な方向の軸をＹ軸とし、Ｙ軸に垂直かつ互いに垂直な軸をＸ軸およびＺ軸とし、さらに、そのうちの光軸方向をＺ軸方向とした場合に、それぞれＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸を中心軸とした回転角度（単位：°）を表している。表２の例では、面番号が１９の走査ミラー５５の反射面は、入射側光軸に対して４５度の角度をもって設定され、その反射面によって９０度の角度（反射角４５度）で反射される光を走査中心として所定の角度（±9.5度）で光の走査が行われる。なお、表１および表２に示す表中の座標系についてはローカルな設定としている（例えば、反射によって座標系の設定方向がかわる）。
【００８６】
また、表２から分かるように、面番号１９で表される走査ミラー５５の反射面を基準として、面番号の和が３８となる面同士が同じパラメータ値を有しており（例えば、レンズ８８およびレンズ９９）、走査ミラー５５の反射面に関して対称性を有するレンズ構成が採用されている。なお、各レンズ面（入射面および出射面）は球面となっている。
【００８７】
さらに、レンズ８８およびレンズ８９、またはレンズ９８およびレンズ９９の間隔（39.56）は、レンズ８７乃至レンズ１００からなるレンズ系全体の焦点距離“１００”（任意単位）の３０乃至５０％以内とされ、レンズ同士の対向面がともに凹面とされている。また、レンズ８８およびレンズ９９はメニスカスレンズとされている。
【００８８】
さらに、また、２次光学系３４−１または２次光学系３４−２を構成するレンズの一部（例えば、レンズ８７、レンズ９０、レンズ９７、およびレンズ１００）は、アッベ数が８０以上の低分散ガラス（FCD1_HOYA：屈折率Ｎｄ＝1.49700、アッベ数νｄ＝81.6）を用いて形成されている。また、レンズ９１、レンズ９２、レンズ９４、およびレンズ９５は、屈折率が１．７以上の高屈折率ガラス（TAFD5_HOYA：屈折率Ｎｄ＝1.83500、TAF1_HOYA：屈折率Ｎｄ＝1.77250）を用いて形成されている。
【００８９】
次に、図８乃至図１２を参照して、２次光学系３４−１、走査ミラー５５、および２次光学系３４−２からなる光学系の横収差について説明する。
【００９０】
図８乃至図１２のそれぞれは、２次元像を形成するための光の波長が、波長λ＝532nmにおける場合の横収差を示す図であり、図８では、走査ミラー５５の反射面が、２次光学系３４−１から入射する光（入射方向に平行な直線）に対して４５度をなし、図９では、走査ミラー５５の反射面が、２次光学系３４−１から入射する光に対して（45＋2.5）度をなし、図１０では、走査ミラー５５の反射面が、２次光学系３４−１から入射する光に対して（45＋5）度をなし、図１１では、走査ミラー５５の反射面が、２次光学系３４−１から入射する光に対して（45＋7.5）度をなし、図１２では、走査ミラー５５の反射面が、２次光学系３４−１から入射する光に対して（45＋9.5）度をなす場合をそれぞれ示している。
【００９１】
また、図８乃至図１２において、下から順に物体高０、７、１０、１４の場合を示し、図中、左側は、１次元光変調素子８３の長軸方向の収差、図中、右側は、光を走査する方向の収差を示している。図８乃至図１２において、“Y-FAN”とは、図７のｚ軸と平行な方向の軸をＹ軸とし、Ｙ軸に垂直かつ互いに垂直な軸をＸ軸およびＺ軸とし、さらに、光軸方向をＺ軸方向とした場合に、Ｙ軸方向を１次元光変調素子８３の配列方向とし、Ｚ軸方向を光軸方向とするときのＹＺ面を表し、ＹＺ面内の瞳座標に対して表示している。同様に、“X-FAN”とは、Ｘ軸方向に光を走査する場合のＸＺ面を表す。図８乃至図１２の例においては、１画素のサイズが0.25であり、高い結像性能を示している。
【００９２】
ところで、図５に示したように、矢印Ａ１１または矢印Ａ１２の方向に走査ミラー５５を回動させて、２次光学系３４−１からの光が、走査ミラー５５の反射面に入射する角度を調整すると、レンズ９３（図７）から走査ミラー５５の反射面に入射する光の、レンズ９３の出射面から走査ミラー５５の反射面までの光路長、および走査ミラー５５の反射面からレンズ９４（図７）に入射する光の、走査ミラー５５の反射面からレンズ９４の入射面までの光路長が変化する。
【００９３】
図７に示した２次光学系３４−２は、このように走査ミラー５５を回動することによって光路長が変化した場合においても、像面１２１において、いわゆる面倒れやフォーカスずれが生じにくい構成とされている。
【００９４】
ここで、図１３に示す、像面１２１（図７）上に結像する２次元像１６１の図中、右側の部分（点線で囲まれている部分）に含まれている、２次元像１６１上の点Ｐ１乃至点Ｐ９におけるＸ１方向のフォーカスずれ、およびＹ１方向のフォーカスずれを考える。なお、図中、Ｘ１方向は、図７におけるｘ軸方向と反対の方向であり、Ｙ１方向は、図７におけるｚ軸方向と平行な方向である。
【００９５】
図１３では、点Ｐ２、点Ｐ５、および点Ｐ８のそれぞれを通る直線は、Ｘ１方向に平行な直線となっており、同様に、点Ｐ１、点Ｐ４、および点Ｐ７のそれぞれを通る直線は、Ｘ１方向に平行な直線となっており、点Ｐ３、点Ｐ６、および点Ｐ９のそれぞれを通る直線は、Ｘ１方向に平行な直線となっている。また、点Ｐ１乃至点Ｐ３のそれぞれを通る直線は、Ｙ１方向に平行な直線となっており、同様に、点Ｐ４乃至点Ｐ６のそれぞれを通る直線は、Ｙ１方向に平行な直線となっており、点Ｐ７乃至点Ｐ９のそれぞれを通る直線は、Ｙ１方向に平行な直線となっている。
【００９６】
また、点Ｐ１から点Ｐ２までの距離、および点Ｐ１から点Ｐ３までの距離は、１４（任意単位（例えば、14mm））とされている。さらに、走査ミラー５５は、２次光学系３４−１、走査ミラー５５、および２次光学系３４−２からなる光学系の光軸が、走査ミラー５５の反射面の中心を通るように配置されている。ここで、走査ミラー５５の反射面の中心とは、走査ミラー５５の反射面が、例えば、図６に示した頂点Ｅ１、頂点Ｆ１、頂点Ｇ１、および頂点Ｈ１を頂点とする長方形である場合、頂点Ｅ１および頂点Ｇ１を結ぶ直線と、頂点Ｆ１および頂点Ｈ１を結ぶ直線との交点をいう。
【００９７】
走査ミラー５５の反射面が、２次光学系３４−１から入射する光に対して４５度の角度をなす位置（以下、基準位置とも称する）にある場合、すなわち、２次光学系３４−１からの光が、走査ミラー５５の反射面に対して４５度の角度で入射する場合、走査ミラー５５の反射面において反射した光は、２次光学系３４−２を透過して、点Ｐ２および点Ｐ３を結ぶ直線上に像（１次元像）を結ぶ。
【００９８】
そして、図１３のＹ１方向と平行な直線を軸として、走査ミラー５５の反射面が、図中、右方向を向くように、走査ミラー５５を３．５度だけ回動させた場合、すなわち、図７において、走査ミラー５５を、基準位置からｚ軸方向と平行な直線（走査部３５の回転軸）を軸として、図中、時計回りに３．５度だけ回動させた場合、走査ミラー５５の反射面において反射した光は、２次光学系３４−２を透過して、点Ｐ５および点Ｐ６を結ぶ直線上に像（１次元像）を結ぶ。
【００９９】
また、図１３のＹ１方向と平行な直線を軸として、走査ミラー５５の反射面が、図中、右方向を向くように、走査ミラー５５をさらに、３．５度だけ回動させた場合、すなわち、図７において、走査ミラー５５を、基準位置からｚ軸方向と平行な直線（走査部３５の回転軸）を軸として、図中、時計回りに７度だけ回動させた場合、走査ミラー５５の反射面において反射した光は、２次光学系３４−２を透過して、点Ｐ８および点Ｐ９を結ぶ直線上に像（１次元像）を結ぶ。
【０１００】
ここで、例えば、走査ミラー５５の反射面の中心を通り、図５の矢印Ｑの方向に平行な直線を軸として、走査ミラー５５を矢印Ａ１１（図５）の方向に０．１度だけ回動させると、２次元像１６１（図１３）の図中、左右端の辺（例えば、点Ｐ８および点Ｐ９を結ぶ直線で表される辺）を左側に０．０７度だけ傾けることができる。すなわち、画像の歪みを０．０７度分だけ補正することができる。
【０１０１】
この場合、例えば、図１４Ａに示すように、２次光学系３４−１から走査ミラー５５に入射する光を矢印Ａ３１で表し、走査ミラー５５に入射した光が、走査ミラー５５の反射面において反射した光を矢印Ａ３２で表し、互いに直交する座標系の軸をＸ２軸、Ｙ２軸、およびＺ２軸とすると、Ｘ２軸を軸（回転軸）として走査ミラー５５を、走査ミラー５５の図中、上側の辺（点Ｅ１と点Ｆ１とを結ぶ直線により表される辺）が、手前側に回動する方向に０．１度だけ回動させる。なお、図中、図６における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、繰り返しになるのでその説明は省略する。
【０１０２】
図１４Ａでは、点Ｅ１と点Ｇ１とを結ぶ直線、および点Ｆ１と点Ｈ１とを結ぶ直線の交点が、走査ミラー５５の反射面の中心であり、Ｘ２軸、Ｙ２軸、およびＺ２軸のそれぞれは、走査ミラー５５の反射面の中心を通るようになされている。また、Ｘ２軸は、点Ｅ１と点Ｆ１とを結ぶ直線、および点Ｈ１と点Ｇ１とを結ぶ直線に平行となっており、Ｙ２軸は、点Ｅ１と点Ｈ１とを結ぶ直線、および点Ｆ１と点Ｇ１とを結ぶ直線に平行となっており、Ｚ２軸は、点Ｅ１、点Ｆ１、点Ｇ１、および点Ｈ１を含む走査ミラー５５の反射面の法線と平行となっている。
【０１０３】
また、図１４Ａに示す走査ミラー５５を図中、上方向から下方向（Ｙ２軸方向と反対方向）に見た場合、図１４Ｂに示すように、矢印Ａ３１で表される光は、２次元光学系３４−１から走査ミラー５５に入射し、さらに矢印Ａ３２で表されるように、走査ミラー５５において反射し、２次光学系３４−２に入射する。さらに、また、Ｘ２軸は、走査ミラー５５の反射面と接しており、Ｚ２軸は、走査ミラー５５の反射面と垂直に交わっている。
【０１０４】
このように、走査ミラー５５を矢印Ａ１１（図５）の方向に０．１度だけ回動させた場合、点Ｐ１乃至点Ｐ９におけるＸ１方向のフォーカスずれ、およびＹ１方向のフォーカスずれは、図１５に示すようになる。なお、Ｘ１方向のフォーカスずれ、およびＹ１方向のフォーカスずれは、走査ミラー５５を回動させないとき（走査ミラー５５を図５の矢印Ａ１１または矢印Ａ１２の方向に回動させない状態）の点Ｐ１乃至点Ｐ９におけるＸ１方向のフォーカスずれ、およびＹ１方向のフォーカスずれに対する相対値であり、いずれも単位は“μｍ“とされる。
【０１０５】
図１５では、２次元像１６１上の位置、その位置におけるＸ１方向のフォーカスずれ、およびＹ１方向のフォーカスずれが示されている。例えば、点Ｐ１におけるＸ１方向のフォーカスずれは１．３であり、点Ｐ１におけるＹ１方向のフォーカスずれは０である。また、点Ｐ２におけるＸ１方向のフォーカスずれは０．２であり、点Ｐ２におけるＹ１方向のフォーカスずれは１．３であり、点Ｐ３におけるＸ１方向のフォーカスずれは−２．４であり、点Ｐ３におけるＹ１方向のフォーカスずれは−１．３であり、点Ｐ４におけるＸ１方向のフォーカスずれは０であり、点Ｐ４におけるＹ１方向のフォーカスずれは０である。
【０１０６】
さらに、点Ｐ５におけるＸ１方向のフォーカスずれは０．８であり、点Ｐ５におけるＹ１方向のフォーカスずれは０．８であり、点Ｐ６におけるＸ１方向のフォーカスずれは−０．８であり、点Ｐ６におけるＹ１方向のフォーカスずれは−０．８であり、点Ｐ７におけるＸ１方向のフォーカスずれは０であり、点Ｐ７におけるＹ１方向のフォーカスずれは０である。さらに、また、点Ｐ８におけるＸ１方向のフォーカスずれは−０．８であり、点Ｐ８におけるＹ１方向のフォーカスずれは−０．５であり、点Ｐ９におけるＸ１方向のフォーカスずれは０．８であり、点Ｐ９におけるＹ１方向のフォーカスずれは０．５である。
【０１０７】
点Ｐ１乃至点Ｐ９のうちの、Ｘ１方向のフォーカスずれの最大値（絶対値）は、２．４であり、また、点Ｐ１乃至点Ｐ９のうちの、Ｙ１方向のフォーカスずれの最大値（絶対値）は、０．８であり、フォーカスずれが充分に小さいことが分かる。また、２次元像１６１の上端の点Ｐ２と、２次元像１６１の下端の点Ｐ３とのフォーカスずれの差を取ると、点Ｐ２におけるＸ１方向のフォーカスずれと、点Ｐ３におけるＸ１方向のフォーカスずれとの差は、２．６（０．２−（−２．４））であり、点Ｐ２におけるＹ１方向のフォーカスずれと、点Ｐ３におけるＹ１方向のフォーカスずれとの差は、２．６（１．３−（−１．３）であり、フォーカスずれが充分に小さく、フォーカス位置（フォーカス方向）の倒れがほとんどないことが分かる。
【０１０８】
一方、例えば、ミラー８６（図７）の反射面の中心を通り、図７のｚ軸を軸（回転軸）として、時計回りに４５度だけｘ軸を回転させた方向に平行な直線を軸として、ミラー８６の反射面が、ｚ軸方向とは反対の方向を向く方向に、ミラー８６を０．０５度だけ回動させると、上述した走査ミラー５５を０．１度だけ回動させる場合と同様に、２次元像１６１（図１３）の図中、左右端の辺（例えば、点Ｐ８および点Ｐ９を結ぶ直線で表される辺）を左側に０．０７度だけ傾けることができ、画像の歪みを０．０７度分だけ補正することができる。
【０１０９】
この場合、例えば、図１６Ａに示すように、正鏡８４からミラー８６に入射する光を矢印Ａ５１で表し、ミラー８６に入射した光が、ミラー８６の反射面において反射した光を矢印Ａ５２で表し、互いに直交する座標系の軸をＸ３軸、Ｙ３軸、およびＺ３軸とすると、Ｘ３軸を軸（回転軸）としてミラー８６を、ミラー８６の図中、上側の辺（点Ｅ２１と点Ｆ２１とを結ぶ直線により表される辺）が、手前側に回動する方向に０．０５度だけ回動させる。なお、点Ｅ２１、点Ｆ２１、点Ｇ２１、および点Ｈ２１は、それぞれ、長方形状であるミラー８６の反射面の頂点を表している。
【０１１０】
図１６Ａでは、点Ｅ２１と点Ｇ２１とを結ぶ直線、および点Ｆ２１と点Ｈ２１とを結ぶ直線の交点が、ミラー８６の反射面の中心であり、Ｘ３軸、Ｙ３軸、およびＺ３軸のそれぞれは、ミラー８６の反射面の中心を通るようになされている。また、Ｘ３軸は、点Ｅ２１と点Ｆ２１とを結ぶ直線、および点Ｈ２１と点Ｇ２１とを結ぶ直線に平行となっており、Ｙ３軸は、点Ｅ２１と点Ｈ２１とを結ぶ直線、および点Ｆ２１と点Ｇ２１とを結ぶ直線に平行となっており、Ｚ３軸は、点Ｅ２１、点Ｆ２１、点Ｇ２１、および点Ｈ２１を含むミラー８６の反射面の法線と平行となっている。
【０１１１】
また、図１６Ａに示すミラー８６を図中、上方向から下方向（Ｙ３軸方向と反対方向）に見た場合、図１６Ｂに示すように、矢印Ａ５１で表される光は、正鏡８４からミラー８６に入射し、さらに矢印Ａ５２で表されるように、ミラー８６において反射し、２次光学系３４−１に入射する。さらに、また、Ｘ３軸は、ミラー８６の反射面と接しており、Ｚ３軸は、ミラー８６の反射面と垂直に交わっている。
【０１１２】
このように、ミラー８６を０．０５度だけ回動させた場合、点Ｐ１乃至点Ｐ９におけるＸ１方向のフォーカスずれ、およびＹ１方向のフォーカスずれは、図１７に示すようになる。なお、Ｘ１方向のフォーカスずれ、およびＹ１方向のフォーカスずれは、ミラー８６を回動させないときの点Ｐ１乃至点Ｐ９におけるＸ１方向のフォーカスずれ、およびＹ１方向のフォーカスずれに対する相対値であり、いずれも単位は“μｍ“とされる。
【０１１３】
図１７では、２次元像１６１上の位置、その位置におけるＸ１方向のフォーカスずれ、およびＹ１方向のフォーカスずれが示されている。例えば、点Ｐ１におけるＸ１方向のフォーカスずれは０．１であり、点Ｐ１におけるＹ１方向のフォーカスずれは０．１である。また、点Ｐ２におけるＸ１方向のフォーカスずれは−１８．６であり、点Ｐ２におけるＹ１方向のフォーカスずれは−１８．７であり、点Ｐ３におけるＸ１方向のフォーカスずれは１８．６であり、点Ｐ３におけるＹ１方向のフォーカスずれは１８．９であり、点Ｐ４におけるＸ１方向のフォーカスずれは０．１であり、点Ｐ４におけるＹ１方向のフォーカスずれは０．１である。
【０１１４】
さらに、点Ｐ５におけるＸ１方向のフォーカスずれは−１８．７であり、点Ｐ５におけるＹ１方向のフォーカスずれは−１８．２であり、点Ｐ６におけるＸ１方向のフォーカスずれは１８．９であり、点Ｐ６におけるＹ１方向のフォーカスずれは１８．４であり、点Ｐ７におけるＸ１方向のフォーカスずれは０．７であり、点Ｐ７におけるＹ１方向のフォーカスずれは−０．５である。さらに、また、点Ｐ８におけるＸ１方向のフォーカスずれは−１７．８であり、点Ｐ８におけるＹ１方向のフォーカスずれは−１７．４であり、点Ｐ９におけるＸ１方向のフォーカスずれは１８．０であり、点Ｐ９におけるＹ１方向のフォーカスずれは１７．６である。
【０１１５】
点Ｐ１乃至点Ｐ９のうちの、Ｘ１方向のフォーカスずれの最大値（絶対値）は、１８．９であり、また、点Ｐ１乃至点Ｐ９のうちの、Ｙ１方向のフォーカスずれの最大値（絶対値）は、１８．４であり、図１５（走査ミラー５５を回動させた場合）におけるＸ１方向のフォーカスずれの最大値２．４、およびＹ１方向のフォーカスずれの最大値０．８と比べて、フォーカスずれが非常に大きいことが分かる。
【０１１６】
また、２次元像１６１の上端の点Ｐ２と、２次元像１６１の下端の点Ｐ３とのフォーカスずれの差を取ると、点Ｐ２におけるＸ１方向のフォーカスずれと、点Ｐ３におけるＸ１方向のフォーカスずれとの差は、−３７．４（−１８．６−（１８．８））であり、点Ｐ２におけるＹ１方向のフォーカスずれと、点Ｐ３におけるＹ１方向のフォーカスずれとの差は、−３７．６（−１８．７−（１８．９）であり、図１５（走査ミラー５５を回動させた場合）における点Ｐ２におけるＸ１方向のフォーカスずれと、点Ｐ３におけるＸ１方向のフォーカスずれとの差２．６、および点Ｐ２におけるＹ１方向のフォーカスずれと、点Ｐ３におけるＹ１方向のフォーカスずれとの差２．６と比べて、フォーカスずれの差が大きく、また、点Ｐ２および点Ｐ３におけるフォーカスずれの符号が逆転しており、フォーカス位置（フォーカス方向）の倒れが大きいことが分かる。すなわち、ミラー８６を回動させて２次元像１６１の歪みを補正すると、２次元像が光軸方向に大きく倒れてしまうことが分かる。
【０１１７】
以上のように、２次元像の歪みを補正するための調整を行う素子（図１７における場合、ミラー８６）から出射した光が、他の結像光学系を介して、面倒れやフォーカスずれが生じにくい構成とされている２次光学系３４−２に入射した場合、すなわち、平行光線ではない光が２次光学系３４−２に入射した場合、２次元像の歪みを補正するための調整を行う素子と、２次光学系３４−２との間の結像光学系（例えば、２次光学系３４−１）において、フォーカスずれが生じてしまう。このような場合、２次光学系３４−１や２次光学系３４−２などの位置の調整を再び行い、フォーカスずれを補正しなければならず、光学系を構成する各素子の位置の調整が煩雑になってしまう。
【０１１８】
また、２次元像の歪みを補正する方法として、１次元変調部３２を構成する光源８１、照明光学系８２のレンズ、または１次元光変調素子８３の位置を調整することもできるが、これらの１次元変調部３２を構成する素子の位置を調整する場合もまた、各素子の位置の調整が煩雑になってしまう。例えば、１次元光変調素子８３の位置を調整することで２次元像の歪みを補正する場合、赤色（Ｒ）の光を変調する１次元光変調素子８３、緑色（Ｇ）の光を変調する１次元光変調素子８３、および青色（Ｂ）の光を変調する１次元光変調素子８３のそれぞれの位置を調整しなければならない。
【０１１９】
これに対して、面倒れやフォーカスずれが生じにくい構成とされている２次光学系３４−２に光を入射させる、走査ミラー５５（走査部３５）を回動させて２次元像の歪みを補正する場合、走査ミラー５５から出射した光は平行光線であり、結像光学系を介さずに、直接２次光学系３４−２に入射するので、面倒れやフォーカスずれをほとんど生じさせることなく、２次元像の歪みを補正することができる。なお、図１３の２次元画像１６１の図中、右側の部分に含まれる点におけるフォーカスずれだけについて説明したが、２次元画像１６１の左側の部分についても同様であり、点Ｐ２および点Ｐ３を結ぶ直線を基準として左右対称の結果が得られる。
【０１２０】
次に、図１８のフローチャートを参照して、表示装置を組み立てる作業者が、２次光学系３４−１からの光が走査ミラー５５に入射する角度（走査ミラー５５の反射面に入射した光が反射する方向）を調整する、走査ミラーの角度調整の処理を説明する。
【０１２１】
ステップＳ１１において、基盤３１上に１次元変調部３２、シュリーレン光学系３３、２次光学系３４−１、走査部３５、および２次光学系３４−２のそれぞれを構成する各素子が配置される。
【０１２２】
ステップＳ１２において、光源８１は発光する。光源８１が発光すると、光源８１から射出した光は、照明光学系８２を介して１次元光変調素子８３に入射する。そして、１次元光変調素子８３に入射した光は、１次元光変調素子８３において変調されて、シュリーレン光学系３３および２次光学系３４−１を介して、走査ミラー５５に入射する。
【０１２３】
２次光学系３４−１から走査ミラー５５に光が入射すると、ステップＳ１３において、走査ミラー５５は、２次光学系３４−１から入射した光を反射して、２次光学系３４−２に入射させる。
【０１２４】
ステップＳ１４において、２次光学系３４−２は、走査ミラー５５から入射した光を集光して、集光した光を後段の投影光学系を介してスクリーンに投射させ、線状の画像（１次元の画像）を表示させる。すなわち、２次光学系３４−２は、走査ミラー５５から入射した光を集光して、集光した光を後段の投影光学系に入射させる。そして、投影光学系は、２次光学系３４−２から入射した光を拡大してスクリーンに投影し、線状の画像を表示させる。
【０１２５】
ステップＳ１５において、基盤３１と駆動部５６との間に、必要に応じてシム３６が挿入されることにより、走査部３５（走査ミラー５５）が回動されて、２次光学系３４−１からの光が走査ミラー５５に入射する角度が調整される。このとき、例えば、２次光学系３４−１からの光が走査ミラー５５に入射する角度は、基盤３１と駆動部５６との間にシム３６が挿入されることによって、図５で示したように、矢印Ａ１１または矢印Ａ１２の方向に走査部３５（走査ミラー５５）が回動され、スクリーンに表示された線状の画像が、所望の角度となるように、例えば、スクリーンに表示されている線状の画像が図５におけるｚ軸方向と平行となるように調整される。そして、さらに、必要に応じて、２次光学系３４−２および投影光学系を構成する素子（例えば、レンズなど）の位置が調整されて、走査ミラーの角度調整の処理は終了する。
【０１２６】
このようにして、基盤３１と駆動部５６との間に、必要に応じてシム３６が挿入されることにより、走査部３５（走査ミラー５５）が回動されて、２次光学系３４−１からの光が走査ミラー５５に入射する角度が調整される。
【０１２７】
このように、２次光学系３４−１からの光が走査ミラー５５に入射する角度を調整することによって、表示装置は、スクリーンにより歪みの少ない画像を表示させることができる。
【０１２８】
また、表示装置は、図７に示した構成に限らず、例えば、図１９に示すような構成とすることもできる。なお、図１９において、図７における場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、繰り返しになるのでその説明は適宜省略する。
【０１２９】
図１９に示す表示装置は、図７に示した表示装置の２次光学系３４−１と走査ミラー５５（走査部３５）との間に、新たにミラー２０１を設けた構成となっている。ミラー２０１の反射面は、ｚ軸を軸として、ｙ軸を反時計回りに４５度だけ回転させた方向と平行になるように配置されており、また、走査ミラー５５は、ミラー２０１の反射面と、走査ミラー５５の反射面とが平行になるように配置されている。
【０１３０】
ミラー２０１は、２次光学系３４−１から出射した、ｙ軸方向に進む光をｘ軸方向に反射して、走査ミラー５５に入射させる。走査ミラー５５は、ミラー２０１から入射した光をｙ軸方向に反射して、２次光学系３４−２に入射させる。また、走査ミラー５５は、ｚ軸と平行な直線を軸として回動し、ミラー２０１からの光をｘ軸方向またはｘ軸方向とは反対の方向に走査する。
【０１３１】
ここで、スクリーンに表示される画像の歪みを補正するための調整は、走査ミラー５５（走査部３５）を回動させるのではなく、ミラー２０１を回動させることにより行う。すなわち、例えば、基盤３１と、ミラー２０１との間にシム３６を挿入することによって、ｚ軸を軸として、ｙ軸を反時計回りに４５度だけ回転させた方向と平行な直線を軸として、ミラー２０１を回動させることにより、２次光学系３４−１からの光がミラー２０１の反射面に入射する角度を調整することで、スクリーンに表示される画像の歪みを補正する。ミラー２０１から出射した光（平行光線）は、結像光学系を介さずに２次光学系３４−２に入射するため、上述したように、フォーカスずれを生じさせることなく、スクリーンに表示される画像の歪みを補正することができる。
【０１３２】
このように、スクリーンに表示される画像の歪みを補正するための調整は、走査部３５に限らず、２次光学系３４−１と、２次光学系３４−２との間に配置されるミラーなどを回動させる（傾ける）ことによって行うことができる。なお、走査部３５として、ガルバノミラーを用いると説明したが、例えば、ポリゴンミラーなどを用いた構成とすることも可能である。
【０１３３】
以上のように、本発明によれば、画像を表示させるための発光するようにしたので、画像を表示させることができる。また、本発明によれば、２次元像を形成するための２次光学系の間に配置されたミラーなどの素子を回動させるようにしたので、１次元表示素子を利用した表示装置を用いて、より歪みの少ない画像を表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】２次元表示素子を用いた場合に生じる画像の歪みを説明する図である。
【図２】１次元表示素子を利用した表示装置が１次元像を走査する方向を説明する図である。
【図３】１次元表示素子を用いた場合に生じる画像の歪みを説明する図である。
【図４】本発明を適用した表示装置の構成例を示す斜視図である。
【図５】２次光学系からの光が走査ミラーの反射面に入射する角度の調整を説明する図である。
【図６】２次光学系からの光が走査ミラーの反射面に入射する角度の調整を説明する図である。
【図７】表示装置のより具体的な構成例を示す図である。
【図８】光学系の横収差を示す図である。
【図９】光学系の横収差を示す図である。
【図１０】光学系の横収差を示す図である。
【図１１】光学系の横収差を示す図である。
【図１２】光学系の横収差を示す図である。
【図１３】２次元像のフォーカスずれを説明する図である。
【図１４】走査ミラーを回動させる方向を説明する図である。
【図１５】走査ミラーを回動させた場合における２次元像のフォーカスずれを説明する図である。
【図１６】ミラーを回動させる方向を説明する図である。
【図１７】ミラーを回動させた場合における２次元像のフォーカスずれを説明する図である。
【図１８】走査ミラーの角度調整の処理を説明するフローチャートである。
【図１９】表示装置の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３５】
３１  基盤，  ３２  １次元変調部，  ３３  シュリーレン光学系，  ３４−１，３４−２  ２次光学系，  ３５  走査部，  ３６  シム，  ５５  走査ミラー，  ５６  駆動部，  ８１  光源，  ８３  １次元光変調素子，  ８７  レンズ，  ８８  レンズ，  ８９  レンズ，  ９０  レンズ，  ９１  レンズ，  ９２  レンズ，  ９３  レンズ，  ９４  レンズ，  ９５  レンズ，  ９６  レンズ，  ９７  レンズ，  ９８  レンズ，  ９９  レンズ，  １００  レンズ，  ２０１  ミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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