(57)【要約】      （修正有）【課題】超小型のプロジェクタを提供する。【解決手段】プロジェクタに利用できる光学エンジン１００であって、筐体と、筐体の一辺において、前記筐体の内部方向に向けて並べて配置され、３色のレーザ光を発射する第１、第２および第３レーザダイオード１０１〜１０３と、第１および第２レーザダイオード１０１、１０２からの２つのレーザ光を、それぞれ１度反射させ、前記第３レーザダイオード１０３の光軸に合わせてさらに反射させるプリズムミラー１０４と、プリズムミラー１０４から入射したレーザ光束を、前記筐体の底面に向けて反射する傾斜ミラー１０６と、傾斜ミラー１０６からの反射光を上方に反射するため、前記筐体の底面に設けられた底面ミラー１０７と、底面ミラー１０７からの反射光を、垂直方向および水平方向に角度を変えつつ反射する駆動ミラー１０９と、を備えた。【選択図】図１Ａ
2015190988.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体内の一辺において、前記筐体の内部方向に向けて並べて配置され、３色のレーザ光を発射する第１、第２および第３レーザダイオードと、
前記第１および第２レーザダイオードからの２つのレーザ光を、それぞれ１度反射させ、前記第３レーザダイオードの光軸に合わせてさらに反射させるプリズムミラーと、
前記プリズムミラーから入射したレーザ光束を、前記筐体の底面に向けて反射する傾斜ミラーと、
前記傾斜ミラーからの反射光を上方に反射するため、前記筐体の底面に設けられた底面ミラーと、
前記底面ミラーからの反射光を、垂直方向および水平方向に角度を変えつつ反射する駆動ミラーと、
を備えた光学エンジン。
【請求項２】
前記レーザダイオードのそれぞれと前記プリズムミラーとの間に、３つのコリメータを設けたことを特徴とする請求項１に記載の光学エンジン。
【請求項３】
前記コリメータを前記筐体に直接接触した状態で接着したことを特徴とする請求項２に記載の光学エンジン。
【請求項４】
前記底面ミラーと前記駆動ミラーとの間に、迷光が光学エンジン外部に漏れないように屈折させるプリズムをさらに設けたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の光学エンジン。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学エンジンを備えたプロジェクタ。
【請求項６】
筐体と、
前記筐体内の一辺において、前記筐体の内部方向に向けて並べて配置され、３色のレーザ光を発射する第１、第２および第３レーザダイオードと、
前記第１および第２レーザダイオードからの２つのレーザ光を、それぞれ１度反射させ、前記第３レーザダイオードの光軸に合わせてさらに反射させるプリズムミラーと、
前記プリズムミラーから入射したレーザ光束を、前記筐体の底面に向けて反射する傾斜ミラーと、
前記傾斜ミラーからの反射光を上方に反射するため、前記筐体の底面に設けられた底面ミラーと、
前記底面ミラーからの反射光を、垂直方向および水平方向に角度を変えつつ反射する駆動ミラーと、
を備えた光学エンジンの製造方法であって、
筐体に対して、前記プリズムミラー、前記傾斜ミラー、前記底面ミラー、および前記駆動ミラーを固定した後、
前記第１、第２および第３レーザダイオードを、光軸の出力位置および精度を調整しながら位置決めすることを特徴とする光学エンジンの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学エンジンおよびその製造方法、ならびにプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
上記技術分野において、特許文献１には、３つのＬＥＤ光源からの光を３つのミラーで反射させ、一つの光束に纏めて、スクリーン上に光束を走査させる技術が開示されている。
【０００３】
しかしながら、特許文献１の技術では、コリメータおよびレンズ群の組合せでレーザ光の調整を行ない、またレーザ光をスキャニングミラーに導く際にミラーを用いているいるため、装置が大型化してしまう。
【０００４】
これに対し、特許文献２には、図１９Ａにおいて、１つのペリスコーププリズムを用いて３つのレーザ光源からの光を回転ミラーに導く構成が開示されている。しかし、特許文献２では、レーザ光源の調整機構などについては全く開示がされていない。
【０００５】
一方、特許文献３には、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）を用いた小型プロジェクタが開示されており、その図１１〜図１３にはスマートフォンや車載器、眼鏡型ディスプレイへの適用例が示されている。
【０００６】
特許文献４には、ＲＧＢのＬＥＤ光源からの光線を一つの光束に纏めて、ミラーで反射させ、そのミラーを水平方向および垂直方向に駆動することで、スクリーン上に光束を走査させて、映像を投射する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】ＵＳ２０１１／００３７９５３Ａ１公報
【特許文献２】ＵＳ８００９３５８Ｂ２公報
【特許文献３】ＵＳ８５１１８３８Ｂ２公報
【特許文献４】ＵＳ２０１４／００６３４７３Ａ１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記特許文献には、小型化したプロジェクタの理想的な利用方法について開示があるものの、薄さ１ｃｍ以下のスマートフォンなどに内蔵できるような超小型プロジェクタについては、実現されておらず、実現のための課題すらも把握されていなかった。したがって、上記文献に記載のいずれの技術を用いても、超小型プロジェクタを実現することはできなかった。
【０００９】
本発明の目的は、上述の課題を解決する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため本発明に係る光学エンジンは、
筐体と、
前記筐体内の一辺において、前記筐体の内部方向に向けて並べて配置され、３色のレーザ光を発射する第１、第２および第３レーザダイオードと、
前記第１および第２レーザダイオードからの２つのレーザ光を、それぞれ１度反射させ、前記第３レーザダイオードの光軸に合わせてさらに反射させるプリズムミラーと、
前記プリズムミラーから入射したレーザ光束を、前記筐体の底面に向けて反射する傾斜ミラーと、
前記傾斜ミラーからの反射光を上方に反射するため、前記筐体の底面に設けられた底面ミラーと、
前記底面ミラーからの反射光を、垂直方向および水平方向に角度を変えつつ反射する駆動ミラーと、
を備えた。
【００１１】
上記目的を達成するため本発明に係るプロジェクタは、上記光学エンジンを用いることを特徴とする。
【００１２】
上記目的を達成するため本発明に係る光学エンジンの製造方法は、
筐体と、
前記筐体内の一辺において、前記筐体の内部方向に向けて並べて配置され、３色のレーザ光を発射する第１、第２および第３レーザダイオードと、
前記第１および第２レーザダイオードからの２つのレーザ光を、それぞれ１度反射させ、前記第３レーザダイオードの光軸に合わせてさらに反射させるプリズムミラーと、
前記プリズムミラーから入射したレーザ光束を、前記筐体の底面に向けて反射する傾斜ミラーと、
前記傾斜ミラーからの反射光を上方に反射するため、前記筐体の底面に設けられた底面ミラーと、
前記底面ミラーからの反射光を、垂直方向および水平方向に角度を変えつつ反射する駆動ミラーと、
を備えた光学エンジンの製造方法であって、
筐体に対して、前記プリズムミラー、前記傾斜ミラー、前記底面ミラー、および前記駆動ミラーを固定した後、
前記第１、第２および第３レーザダイオードを、光軸の出力位置および精度を調整しながら位置決めする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、超小型のプロジェクタを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンの構成を示す外観斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンの構成を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンの光路を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンを内蔵したレーザピコプロジェクタの構成を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンを内蔵したレーザピコプロジェクタの機能構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンにおいて、前提技術と比した場合の、小型化および信頼性向上のための特徴をしめす図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンの筐体の外観斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンのコリメータレンズの固定方法について説明するための断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンのスポット調整のための調整軸を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンのスポット調整の結果例を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンにおいて迷光対策をしたプリズム構成を示す図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る光学エンジンにおいて迷光対策をしたプリズム構成を示す図である。
【図１２】本発明の第１実施形態に係るレーザピコプロジェクタの適用技術を説明するための図である。
【図１３】本発明の第１実施形態に係るレーザピコプロジェクタの適用技術を説明するための図である。
【図１４】本発明の第１実施形態に係るレーザピコプロジェクタの適用技術を説明するための図である。
【図１５】本発明の第１実施形態に係るレーザピコプロジェクタの適用技術を説明するための図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る光学エンジンのレイアウトを示す図である。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る光学エンジンのレイアウトを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態について例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００１６】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態としてのプロジェクタ用光学エンジン１００について、図１Ａ、図１Ｂを用いて説明する。図１Ａ、図１Ｂは、プロジェクタ用の光学エンジン１００の内部構成を異なる角度からみた斜視図である。光学エンジン１００は３色のレーザ光から映像を生成するための装置である。
【００１７】
（光学エンジンの構成）
図１Ａ、図１Ｂに示すように、光学エンジン１００は、７２０Ｐの高解像度、高画質を達成しつつも、幅約２４ｍｍ、奥行き１３ｍｍ、高さ５ｍｍ、容積１．５ｃｃ以下という、驚異的な小型化を実現したレーザピコプロジェクタ用の光学エンジンである。
【００１８】
光学エンジン１００は、ＲＧＢ（Ｒｅｄ，Ｇｒｅｅｎ，Ｂｌｕｅ）三色のレーザダイオード（半導体レーザ）１０１〜１０３と、レーザダイオード１０１〜１０３からの光線を１つの光束に纏めるためのプリズムミラー１０４と、を含む。
【００１９】
レーザダイオード１０１は青、レーザダイオード１０２は緑、レーザダイオード１０３は赤の光線を放出する。波長の違いにより生じる微妙な反射角等の誤差を均等にするために短波長の青（λ=450nm）、緑（λ=515nm）、赤（λ=638nm）の順番に配置し、緑を基準に調整している。
レーザダイオード１０１〜１０３は、筐体１１０の一辺において、筐体１１０の内部方向に向けて並べて配置され、赤、緑、青の三色のレーザ光を発射する。プリズムミラー１０４は、レーザダイオード１０１、１０２からの２つのレーザ光を、それぞれ、レーザダイオード１０３側へ一度反射させる。そして、さらに、その２つの反射光を、レーザダイオード１０３の光軸と重なるように、もう一度、筐体１１０の内部方向に向けて反射させる。また、光学エンジン１００は、レーザダイオード１０１〜１０３と、プリズムミラー１０４との間に、コリメータレンズ１０５を備え、レーザ光の焦点距離を無限遠に調整している。
【００２０】
筐体１１０においてレーザダイオード１０１〜１０３の取り付け面と逆側の端部には、底面向きに傾斜した傾斜ミラー１０６が設けられている。傾斜ミラー１０６は、プリズムミラー１０４から入射されたレーザ光束を、筐体１１０の底面に向けて反射する。さらに、プリズムミラー１０４と傾斜ミラー１０６との間の筐体１１０底面には、底面ミラー１０７が上向きに取り付けられている。底面ミラー１０７を挟み込むように、二次元ＭＥＭＳミラー１０９とカバーガラス１１２が設けられている。底面ミラー１０７は、傾斜ミラー１０６から入射されたレーザ光束を二次元ＭＥＭＳミラー１０９に向けて上方に反射する。そして、二次元ＭＥＭＳミラー１０９に隣接した位置であって、カバーガラス１１２側の位置には、画像投射仰角およびサイズを決めるプリズム１０８が設けられている。
【００２１】
一方、底面ミラー１０７とカバーガラス１１２との間には、もう一つの底面ミラー１１３が設けられている。また、プリズムミラー１０４とプリズム１０８との間に、フォトセンサ１１５を備えている。フォトセンサ１１５は、ＭＥＭＳミラー１０９の位置のキャリブレーションを行なうため、ＭＥＭＳミラー１０９から底面ミラー１１３を介して光線が入射されたタイミングを外部のＭＥＭＳ制御部に伝える。
【００２２】
さらに、傾斜ミラー１０６は、半透過ミラーになっており、その後ろ側、つまり、筐体１１０の壁部と傾斜ミラー１０６との隙間には、レーザパワーセンサ１１６が設けられ、レーザパワーを検出して、外部のレーザスキャン表示制御部に伝えている。
【００２３】
スクリーン１２０上の投射画像は、ＭＥＭＳミラー１０９で反射され、プリズム１０８およびカバーガラス１１２を通過した走査光線によって形成される。
【００２４】
次に、図２を用いて、光学エンジン１００内の光路について説明する。図２では、光路について説明するため、不要な配線や筐体等については簡略化して描いている。
【００２５】
レーザダイオード１０１〜１０３からの３つの光線は、コリメータレンズ１０５を介して、プリズムミラー１０４に入射され、１つの光束に纏められる。
【００２６】
プリズムミラー１０４から出た光線は、傾斜ミラー１０６で反射して底面ミラー１０７に向かう。底面ミラー１０７は、傾斜ミラー１０６から入射した光を上方に反射し、プリズム１０８を介して、二次元ＭＥＭＳミラー１０９の中央部分に入射する。二次元ＭＥＭＳミラー１０９は、外部から入力した制御信号に基づいて駆動される駆動ミラーであり、水平方向（Ｘ方向）および垂直方向（Ｙ方向）に角度を変えて光線を反射するように振動する。
【００２７】
二次元ＭＥＭＳミラー１０９からの反射光は、カバーガラス１１２を経てスクリーン１２０に投影され、スクリーン１２０上に映像を表示する。
【００２８】
（レーザピコプロジェクタ全体の構成）
図３は、光学エンジン１００を含むレーザピコプロジェクタ３００全体の構成を示す図である。図４は、レーザピコプロジェクタ３００の機能構成図である。光学エンジン１００は、図１Ａ、図１Ｂを用いて説明した各構成以外に、レーザダイオード（図中ＬＤ）駆動部３１１とパワー管理回路３１２とを備えている。
【００２９】
また、レーザピコプロジェクタ３００は、光学エンジン１００以外に、ＭＥＭＳ制御部３０１とレーザスキャン表示制御部３０２とを備えている。
【００３０】
レーザスキャン表示制御部３０２は、外部からデジタル映像信号を入力すると、その画素数、サイズを抽出して、ＭＥＭＳ制御部３０１に伝送する。また、レーザスキャン表示制御部３０２は、デジタル映像信号を、Ｒ・Ｇ・Ｂの画素データに分解して、レーザダイオード駆動部３１１に送る。
【００３１】
電力管理回路（Power management circuits：ＰＭＣｓ）３１２は、レーザダイオード駆動部３１１が初期過渡区間、例えば、上昇区間（rising period）または下降区間（falling period）で誤作動しないように制御する。特に、過渡区間の間、出力電圧は必要な電圧より低い場合がある。レーザダイオード駆動部３１１は低い電圧および／または電圧の変動のため、誤作動しうる。このような問題を避けるために機能回路ブロックは過渡区間の間、リセット（reset）状態に置くことができる。
【００３２】
レーザパワーセンサ１１６は、傾斜ミラー１０６を透過したレーザの各色毎のパワーを検知し、そのパワーデータをレーザスキャン表示制御部３０２にフィードバックすることにより、レーザダイオード１０１〜１０３のＲＧＢの照度を制御して、色合いを調整する。
【００３３】
図４は光学エンジンを備えたレーザピコプロジェクタの機能構成図である。レーザスキャン表示制御部３０２に入力されたデジタル映像信号はここで変調され、レーザダイオード駆動部３１１に送られる。レーザダイオード駆動部３１１は、各色のＬＥＤを駆動させて投射されるＲＧＢレーザの輝度および照射タイミングをコントロールする。レーザスキャン表示制御部３０２は、同時にＭＥＭＳ制御部３０１を駆動してＭＥＭＳミラー１０９を最適な条件で２軸に振動させる。電力管理回路３１２は、レーザダイオード駆動部３１１を制御して、レーザダイオード１０１〜１０３を適切な電圧とタイミングで発光させる。コリメータレンズ１０５および光学系１０４、１０６等を経て二次元ＭＥＭＳミラー１０９で反射されたレーザー光は所定位置に設置されたスクリーン１２０に映像（静止画・動画）として投影される。
【００３４】
（小型化のための工夫）
図５は、小型化を実現するにあたっての光学系の構成上の工夫を示す図である。本実施形態の前提としての構成５０１に比べると、本実施形態の構成５０２は、超小型化、信頼性改善および生産効率の向上を実現するために、以下の３つの点で工夫している。
【００３５】
（１）離間していた３つのレーザダイオード５１１〜５１３に代えて、小型なレーザダイオード１０１〜１０３を間を詰めて配置した。
【００３６】
（２）レーザダイオード５１１〜５１３のそれぞれについて反射ミラー５１４〜５１６が用意されていたものを、１つのプリズムミラー１０４で置き換えた。
【００３７】
（３）投射映像に角度（仰角）を付け、迷光の影響を抑えるために設けていたプリズム５１７を削減し、新たに材料から迷光対策設計しなおしたプリズム１０８を設けた。
【００３８】
さらに、本実施形態では、前提となる構成５０１に比べて、ＭＥＭＳミラー１０９そのものも小型になっている。
【００３９】
従来使用していた高屈折率硝材をそのままプリズム１０８に採用すると迷光の問題が解消されない為低屈折率硝材を使用した。そして、プリズム１０８の角度を変更することで迷光を投影画像に影響が出ないように対策した。
【００４０】
（信頼性および生産性向上のための工夫）
本実施形態の前提技術としての構成５０１では、目標に対してまず緑色のレーザダイオード５１３を調整する。その際の調整内容はミラー５１６の位置（２軸方向）、ＭＥＭＳミラー５１９の位置（２軸方向）およびコリメータレンズ（不図示）（５軸方向）であった。ビームサイズが調整範囲の中で最小、所定の位置およびサイズのスクリーン上でレーザ光が中心に来ていること、ＭＥＭＳミラー５１９のヒンジからの反射光が投影画像に出ないことを確認して調整し、適当なポイントでコリメータレンズ、ミラー５１６、ＭＥＭＳミラー５１９を接着固定を実施していた。
【００４１】
他の赤色および青色の光線については緑色の調整接着完了後、ＭＥＭＳミラー５１９から所定距離離れた位置を目標としてコリメータレンズ（５軸位置）調整を実施していた。
【００４２】
緑色調整時には７軸の調整を同時に実行する作業となっており、熟練技術者による調整作業が必要でかつ調整に長時間を要する状態であった。精密な光軸調整はマン＆マシンで熟練した人間が行ってきたが、近年人件費の高騰や熟練作業者の人員不足等で大量に低コストで生産することが極めて難しくなってきている。さらには、また、コリメータレンズを空間接着していたため、環境温度変化による接着剤の収縮により折角調整したビーム位置がずれてしまうリスクが常にあり、生産効率および信頼性が悪かった。特に環境条件の厳しい車載機器等への搭載は困難であった。
【００４３】
本実施形態では、図６に示すダイキャスト製ハウジングとしての筐体１１０を使用し、コリメータレンズおよびレーザダイオードを除く光学部品をあらかじめ筐体１１０の位置決め部に突き当て接着する。具体的には、プリズムミラー１０４を位置決め部６０１の角に寄せて配置する。また、ＭＥＭＳミラー１０９を、位置決め面６０２、６０３に当接させて配置する。さらに、傾斜ミラー１０６を位置決め面６０４、６０５に当接させて配置する。そして、底面ミラー１０７を位置決め面６０６に貼り付ける。また、プリズム１０８を、位置決め面６０７、６０８に当接させて貼り付ける。
【００４４】
これにより、調整箇所を前提技術の構成５０１の３部品から２部品（コリメータレンズ１０５およびレーザダイオード１０１〜１０３）に削減した。筐体１１０は、無切削無加工のハウジングであるため、精度および生産効率が格段によく、量産化に適している。なお、筐体１１０として、樹脂等の金型を使用した成形品を利用してもよい。
【００４５】
さらに、ハウジング１１０において、コリメータレンズ（実際にはコリメータレンズホルダ）を配置する個所には、傾斜を付けて成形した位置決め用の傾斜面６０９が、コリメータホルダ１つにつき、各２面ずつ用意されている。
【００４６】
（コリメータホルダの固定方法）
図７は、コリメータホルダの固定方法について説明するための図であり、図６のＡ−Ａ断面図である。
【００４７】
前提技術では、レーザダイオードをハウジングに圧入し、コリメータレンズを接着固定したコリメータホルダを、ハウジング上で空間調整にて光学的に適切な位置に配置し、ハウジングとコリメータホルダの間にＵＶ接着剤を流し込みＵＶ照射硬化させる。
【００４８】
このＵＶ照射固定の際に接着剤が体積収縮するため、コリメータホルダの位置が変動してしまうという問題がある。ＵＶ照射光を照射する際にビーム変動方向をモニタリングしながらＵＶ光の照射量および方向を工夫しながら照射し所定の位置に固定する。さらにそのプロジェクタでは緑のコリメータホルダの位置調整後、青および赤のビーム位置を緑に対して一致させる必要があり、さらに調整作業は困難を極める。また、無事接着が成功したとしても冷熱試験等のＱＡ試験において接着剤の応力緩和がなされてビーム位置が変動する問題が発生する。
【００４９】
そこで、本実施形態では、コリメータレンズ１０５（コリメータホルダ）を、ハウジング１１０に設けられた傾斜面６０９に対して当接させ、しっかりと位置決めする。その状態で、接着剤７０１を、ハウジング１１０下面に設けた注入口７０２から注入し、一定時間待つことにより、コリメータレンズ１０５を狙った位置にしっかりと固定することができる。いわゆる空間接着ではなく、部品同士が直接接触した状態で固定されるため、接着剤の収縮による各部品の位置変動が発生せず、安定性および信頼性が格段に向上する。
【００５０】
また、調整については、図８に示すように、レーザダイオード１０１〜１０３（Ｘ軸Ｙ軸の２軸位置）、コリメータレンズ１０５（Ｚ軸１軸）となり前提技術の構成５０１の９軸から３軸に削減でき、生産効率を向上させることができる。つまり、精密調整がスキルレスで作業者を選ばない自動化作業に集約された生産システムを利用できるため、量産が極めて容易となる。
【００５１】
さらに、上述のように構成することで、結果として図９の左側に示した例９０１のような「高低温の熱衝撃において光束が割れるという問題」を解決し、右側に示した例９０２のように、スポットを所定の大きさおよび位置に調整して、ビーム位置変動を大幅に改善することができる。
【００５２】
（迷光対策用プリズム設計）
図５を用いて上述したように、厚さ５ｍｍ以下を実現する為にカバーガラス１１２のそばに設けられていたプリズム５１７を削減し、ＭＥＭＳミラー１０９側のプリズム１０８の形状最適化により迷光対策を行なう。
【００５３】
具体的には、図１０に示すように、プリズム１０８の底面の幅を大きくし、高さを低くする。そして、図１１に示すように、プリズム１０８の底面を、ハウジング１１０の底面に対して大きく傾けることで、迷光１１００を光学エンジン１００の外部に出さないように調整することができる。図１０、図１１に示すようにプリズム１０８を設計し、配置すれば、プリズム１つで台形補正と迷光対策とを両立できる。
【００５４】
（レーザピコプロジェクタの適用技術）
以上、超小型レーザプロジェクタの光学エンジン１００について説明したが、上述のように非常に小さく薄く構成したので、図１２に示すような薄型のスマートフォン１２００内部に実装することが可能となる。もちろん、外付けのレーザプロジェクタの光学エンジンとしても用いることも可能である。
【００５５】
この場合、図１３に示すとおり、折り曲げ可能なスマートフォン１３００の先端部分１３０１にデジタルカメラ１３１１とプロジェクタの光学エンジン１００とを内蔵させて、折り曲げ可能に構成してもよい。このように折り曲げれば、キーボード画像１３２０を机の上に描画し、デジタルカメラ１３１１でキーボード画像上のユーザの指の位置を撮像して、仮想的なキーボード入力を実現することが可能となる。
【００５６】
さらに上記光学エンジン１００は、環境温度に対して安定なため、図１４に示すように、車載用途のヘッドアップディスプレイとして用いることも、図１５に示すように、投射装置のＲＧＢ光源として利用することもできる。
【００５７】
［第２実施形態］
なお、本発明は、第１実施形態に示した光学設計に限定されるものではなく、他の光学設計でもよい。例えば、図１６に示すように、光学系をレイアウトしてもよい。これらの図において、図２のフォトセンサ１１５およびそのための底面ミラー１１３を省いた以外は、構成要素は第１実施形態と全て同じであり、配置のみ変えている。したがって、図１６において、図２と同じ構成要素については同じ符号を付して、その説明を省略する。図１６のようにレイアウトすれば、画質を維持しつつ、より一層の小型化を図ることができる。
【００５８】
［第３実施形態］
なお、本発明は、第１、第２実施形態に示した光学設計に限定されるものではなく、他の光学設計でもよい。例えば、図１７に示すように、光学系をレイアウトしてもよい。これらの図において、図２のフォトセンサ１１５およびそのための底面ミラー１１３を省いた以外は、構成要素は第１実施形態と全て同じであり、配置のみ変えている。したがって、図１７において、図２と同じ構成要素については同じ符号を付して、その説明を省略する。図１７のようにレイアウトすれば、画質を維持しつつ、より一層の小型化を図ることができる。
【００５９】
［他の実施形態］
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範疇で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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