(57)【要約】【課題】簡易な構成で、高精度なレーザ光の走査を行うことが可能なプロジェクタを提供すること。【解決手段】複数の異なる波長の光を射出し、複数の異なる波長の光のうち少なくとも一部の光はレーザ光である複数の光源装置１０Ｒ，１０Ｇ、１０Ｂと、該光源装置１０Ｒ，１０Ｇ、１０Ｂごとに設けられ複数の光源装置１０Ｒ，１０Ｇ、１０Ｂから射出された複数のレーザ光をそれぞれ集光させる複数の集光光学系１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂと、該複数の集光光学系１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂにより集光された複数のレーザ光を被投射面３０に向かってそれぞれ走査する複数の走査手段２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂとを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2008197384.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる波長の光を射出し、前記複数の異なる波長の光のうち少なくとも一部の光はレーザ光である複数の光源装置と、
該光源装置ごとに設けられ前記複数の光源装置から射出された複数のレーザ光をそれぞれ集光させる複数の集光光学系と、
該複数の集光光学系により集光された複数のレーザ光を被投射面に向かってそれぞれ走査する複数の走査手段とを備えることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記複数の光源装置の少なくとも１つの光源装置がレーザ光以外の光を射出する非レーザ光源であることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記非レーザ光源が発光ダイオードであることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記非レーザ光源が有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記複数の光源装置の少なくとも１つの光源装置が、
光を射出する光源と、
該光源から射出された光を集光する集光手段と、
該集光手段により集光された光を所定の波長に変換する蛍光体とを備えることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記複数の光源装置から射出された複数のレーザ光が、所定の領域を照明するように前記複数の走査手段のそれぞれの位置を調整する複数の位置調整機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記複数の光源装置から射出された複数のレーザ光が、所定の領域を照明するように前記複数のレーザ光の描画開始タイミングを個別に制御する制御手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走査型のプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、レーザ光などのビーム状の光を被投射面上でラスタースキャンして画像を表示する走査型画像表示装置が提案されている。この装置では、レーザ光の供給を停止することで完全な黒を表現できるため、例えば液晶ライトバルブを用いたプロジェクタ等に比べて高コントラストの表示が可能である。また、レーザ光を使用した画像表示装置は、レーザ光が単一波長であるために色純度が高い、コヒーレンスが高いためにビームを整形しやすい（絞りやすい）等の特性を持つことから、高解像度、高色再現性を実現する高画質ディスプレイとして期待されている。また、走査型画像表示装置は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどと異なり、固定された画素を持たないため、画素数という概念がなく、解像度を変換し易いという利点も持っている。
【０００３】
走査型画像表示装置で画像を生成するには、ポリゴンミラー、ガルバノミラーなどのスキャナを用いて光を２次元に走査する必要がある。そこで、光を１次元に走査するスキャナを２組用意し、各々に水平走査と垂直走査を受け持たせるようにした走査型画像表示装置が提案されている。従来は、双方のスキャナともにポリゴンミラーやガルバノミラーを使用するのが普通であり、双方のスキャナに回転多面鏡（ポリゴンミラー）を用いた投写装置が下記の特許文献１に開示されている。
【０００４】
この特許文献１に記載の投写装置は、カラー画像を表示するのに必要な複数のレーザ光源から射出された複数のレーザ光を光ビーム合成装置により略同一線上になるように合成する。そして、合成されたレーザ光上に走査ミラーを配置することでスクリーン上に合成された光が投射される。
【特許文献１】特開平１−２４５７８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１に記載の投写装置では、光ビーム合成装置を用いて複数のレーザ光を合成しているが、複数のレーザ光の波長の違いにより、各レーザ光の広がり特性を同一にするのが難しい。これにより、スクリーン上でレーザ光ごとの画素サイズを同一にすることが難しく画像の品質に問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、簡易な構成で、高精度なレーザ光の走査を行うことが可能なプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のプロジェクタは、複数の異なる波長の光を射出し、前記複数の異なる波長の光のうち少なくとも一部の光はレーザ光である複数の光源装置と、該光源装置ごとに設けられ前記複数の光源装置から射出された複数のレーザ光をそれぞれ集光させる複数の集光光学系と、該複数の集光光学系により集光された複数のレーザ光を被投射面に向かってそれぞれ走査する複数の走査手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るプロジェクタでは、例えば、赤色光源装置、緑色光源装置、青色光源装置を備えており、各光源装置から射出されたレーザ光は対応したそれぞれの集光光学系により集光される。集光された赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光は各走査手段により走査されて被投射面に照射される。
このように、集光光学系及び走査手段を光源装置ごとに設けることにより、複数の異なる波長のレーザ光は、それぞれの波長に合った集光光学系により集光されるとともに、走査手段により被投射面の適した位置に走査される。すなわち、それぞれの波長のレーザ光の被投射面上での位置やビーム径を最適に調整することができる。したがって、各色のレーザ光が同一領域を照射することができ、被投射面上で複数のレーザ光の画素サイズを同一にすることが可能となる。
なお、ここで言う「画素」とは、投射画像を構成する最小単位である１画素に対応した被投射面上の照射領域である。
【０００９】
また、本発明のプロジェクタは、前記複数の光源装置の少なくとも１つの光源装置がレーザ光以外の光を射出する非レーザ光源であることが好ましい。
【００１０】
一般的に、レーザ光を射出させる光源装置として、例えば、緑色のレーザ光を得るためには、波長変換素子を用いて赤外レーザ光を緑色の波長のレーザ光に変換している。しかしながら、光源装置に波長変換素子を用いると、光の変換効率が低いため、レーザ光の利用効率が低下するという問題が生じる。そこで、本発明に係るプロジェクタでは、レーザ光以外の光を射出する非レーザ光源を用いているため、光の利用効率の低下を抑えることが可能となる。
【００１１】
また、本発明のプロジェクタは、前記非レーザ光源が発光ダイオードであることが好ましい。
【００１２】
本発明に係るプロジェクタでは、非レーザ光源が発光ダイオードであるため、安価かつ低消費電力で走査手段に光を照射することができる。したがって、コストを抑えつつ、走査手段から射出された光の被投射面上での位置やビーム径を調整することができる。
さらに、所望の色を発光する発光ダイオードを用いることにより、波長変換素子を用いて赤外光を波長変換する必要がないため、光の利用効率の低下を防止することが可能となる。
【００１３】
また、本発明のプロジェクタは、前記非レーザ光源が有機エレクトロルミネッセンス素子であることが好ましい。
【００１４】
本発明に係るプロジェクタでは、非レーザ光源が有機エレクトロルミネッセンス素子であるため、光源装置を薄型に形成することができる。したがって、プロジェクタ全体を軽量かつ小型にすることが可能となる。さらに、所望の色を発光する有機エレクトロルミネッセンス素子を用いることにより、波長変換素子を用いて赤外光を波長変換する必要がないため、光の利用効率の低下を防止することが可能となる。
【００１５】
また、本発明のプロジェクタは、前記複数の光源装置の少なくとも１つの光源装置が、光を射出する光源と、該光源から射出された光を集光する集光手段と、該集光手段により集光された光を所定の波長に変換する蛍光体とを備えることが好ましい。
【００１６】
本発明に係るプロジェクタでは、光源から射出された光は集光手段により集光される。そして、集光手段により集光された光は、蛍光体により波長変換される。したがって、蛍光体の種類を変えることにより、所定の波長に光を変換することができる。このように、蛍光体を用いて波長変換することにより、光の利用効率の低下を防止することが可能となる。
【００１７】
また、本発明のプロジェクタは、前記複数の光源装置から射出された複数のレーザ光が、所定の領域を照明するように前記複数の走査手段のそれぞれの位置を調整する複数の位置調整機構を備えることが好ましい。
【００１８】
本発明に係るプロジェクタでは、位置調整機構により各走査手段の位置調整を行うことができるので、複数の走査手段の振り角がそれぞれ異なる場合でも、所定の領域を走査するように調整することができる。したがって、複数の光源装置から射出されたレーザ光の走査領域を最大限に利用することができるので、大きな画像を得ることが可能となる。
【００１９】
また、本発明のプロジェクタは、前記複数の光源装置から射出された複数のレーザ光が、所定の領域を照明するように前記複数のレーザ光の描画開始タイミングを個別に制御する制御手段を備えることが好ましい。
【００２０】
本発明に係るプロジェクタでは、制御手段により、複数の走査手段のうち走査速度の最も遅い走査手段から順に駆動開始タイミングの信号が送られる。これにより、複数の走査手段の走査速度が異なっていても、例えば、１フレームの走査終了タイミングを同時にすることができる。このように、走査手段の描画開始タイミングを個別に制御することにより、複数の走査手段の振り角がそれぞれ異なる場合でも、所定の領域を走査するように調整することができる。したがって、複数の光源装置から射出されたレーザ光の走査領域を最大限に利用することができるので、大きな画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明に係るプロジェクタの実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２２】
［第１実施形態］
本実施形態に係るプロジェクタ１は、図１に示すように、波長の異なるレーザ光を射出する光源装置１０と、光源装置１０から射出されたレーザ光をスクリーン（被投射面）３０に向かって走査する走査部２０とを備えている。
【００２３】
光源装置１０は、赤色のレーザ光を射出する赤色光源装置（光源装置）１０Ｒと、緑色のレーザ光を射出する緑色光源装置（光源装置）１０Ｇと、青色のレーザ光を射出する青色光源装置（光源装置）１０Ｂとを備えている。
赤色光源装置１０Ｒは中心波長が６３０ｎｍであり、緑色光源装置１０Ｇは中心波長が５３０ｎｍであり、青色光源装置１０Ｂは中心波長が４３０ｎｍである。なお、この波長は単なる一例に過ぎない。
また、光源装置は、赤外光を射出する光源と、光源から射出されたレーザ光を所定の波長の光に変換する波長変換素子とを備えている。これにより、各光源装置から、赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光が射出されるようになっている。
【００２４】
走査部２０は、赤色光源装置１０Ｒから射出されたレーザ光をスクリーン３０に向かって走査する赤色用ＭＥＭＳミラー（走査手段）２０Ｒと、緑色光源装置１０Ｇから射出されたレーザ光をスクリーン３０に向かって走査する緑色用ＭＥＭＳミラー（走査手段）２０Ｇと、青色光源装置１０Ｂから射出されたレーザ光をスクリーン３０に向かって走査する青色用ＭＥＭＳミラー（走査手段）２０Ｂとを備えている。
【００２５】
また、プロジェクタ１は、各光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから射出されたレーザ光をそれぞれ集光させる集光部１５を備えている。
集光部１５は、赤色光源装置１０Ｒから射出された赤色のレーザ光を集光する赤色用集光レンズ（集光光学系）１５Ｒと、緑色光源装置１０Ｇから射出された緑色のレーザ光を集光する緑色用集光レンズ（集光光学系）１５Ｇと、青色光源装置１０Ｂから射出された青色のレーザ光を集光する青色用集光レンズ（集光光学系）１５Ｂとを備えている。なお、各集光レンズ１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは１枚のレンズにより構成された例を図示したが、２枚以上であっても良く、凹レンズ及び凸レンズを組み合わせた構成であっても良い。
赤色用集光レンズ１５Ｒは、赤色光源装置１０Ｒと赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒとの間に配置されており、赤色レーザ光をスクリーン３０上で緑色レーザ光及び青色レーザ光と同一のスポット径となるように集光させる。
同様に、緑色用集光レンズ１５Ｇは、緑色光源装置１０Ｇと緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇとの間に配置されており、緑色レーザ光をスクリーン３０上で赤色レーザ光及び青色レーザ光と同一のスポット径となるように集光させる。また、同様に、青色用集光レンズ１５Ｂは、青色光源装置１０Ｂと青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂとの間に配置されており、青色レーザ光をスクリーン３０上で赤色レーザ光及び緑色レーザ光と同一のスポット径となるように集光させる。
【００２６】
また、各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、図２に示すように、ミラー部２１と、梁２２ａ，２２ｂと、第１基板２３と、梁２４ａ，２４ｂと、第２基板２５とを備えている。
ミラー部２１は、ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの中央部に設けられており、入射したレーザ光をスクリーン３０に反射させるものである。梁２２ａ，２２ｂは、ミラー部２１の両側に外方に向かって伸びており、スクリーン３０における左右方向（ｘ軸方向）に設けられている。
また、第１基板２３は、ミラー部２１を囲む額縁状であり、梁２２ａ，２２ｂに接続されている。梁２４ａ，２４ｂは、第１基板２３の外方に向かって伸びており、スクリーン３０における上下方向（ｙ軸方向）に設けられている。
また、第２基板２５は、第１基板２３を囲む額縁状であり、梁２４ａ，２４ｂに接続されている。
これらにより、ミラー部２１は第１基板２３に対し、梁２２ａ，２２ｂを振動軸として、振動運動が可能となっており、第１基板２３は第２基板２５に対し、梁２４ａ，２４ｂを振動軸として、振動運動が可能となっている。したがって、ミラー部２１は、ｘ軸及びｙ軸の２軸振動が可能、すなわち、スクリーン３０の水平方向及び垂直方向にレーザ光を走査することが可能となっている。
【００２７】
本実施形態のプロジェクタ１の構成を図３に示すブロック図を用いて説明する。
各光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、赤色用ドライバ１１Ｒ，緑色用ドライバ１１Ｇ，青色用ドライバ１１Ｂにより供給された信号に応じた出力のレーザ光が射出される。
また、各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂには、赤色用位置調整機構２６Ｒ，緑色用位置調整機構２６Ｇ，青色用位置調整機構２６Ｂ及び赤色用駆動回路２７Ｒ，緑色用駆動回路２７Ｇ，青色用駆動回路２７Ｂが設けられている。
【００２８】
次に、各位置調整機構２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂについて説明する。
各位置調整機構２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂは、各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの配置を調節し、各光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから射出された赤色レーザ光，緑色レーザ光，青色レーザ光のスクリーン３０上の走査位置を調整する機構である。具体的には、位置調整機構２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂは、図４に示すように、スクリーン３０の厚み方向（ｘ軸方向）、スクリーン３０の水平方向（ｙ軸方向）、スクリーン３０の垂直方向（ｚ軸方向）の３軸方向に、ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの位置を調整可能となっている。
【００２９】
ここで、各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは製造誤差等により、振り角がずれることがある。これにより、図５（ａ）に示すように、各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの走査領域ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの大きさや位置が異なる。そこで、各位置調整機構２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂにより、各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの位置調整を行う。
まず、図５（ａ）に示すように、テストモードで赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒによる走査領域ＬＲ、緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇによる走査領域ＬＧ及び青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂによる走査領域ＬＢの位置を確認する。
【００３０】
次に、図５（ａ）に示すように、赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒによる走査領域ＬＲの左上端（開始地点Ｐ１）を基準にして、緑色用位置調整機構２６Ｇにより緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇを調整する。これにより、図５（ｂ）に示すように、赤色走査領域ＬＲの左上端（開始地点Ｐ１）に緑色走査領域ＬＧの左上端を合わせる。そして、青色用位置調整機構２６Ｂにより青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂを調整する。これにより、赤色走査領域ＬＲの左上端（開始地点Ｐ１）に青色走査領域ＬＢの左上端を合わせる。このようにして、各レーザ光の走査開始タイミングを揃え、３色の走査領域ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが重なっている領域Ｌを画像表示範囲として使用する。
【００３１】
次に、各駆動回路２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂについて説明する。なお、図６は、ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの一水平ラインの駆動信号である。
スクリーン３０に表示される領域Ｌは、図５（ｂ）に示すように、緑色走査領域ＬＧはすべて使用するものの、赤色走査領域ＬＲ及び青色走査領域ＬＢは使用しない領域がある。これにより、緑色用駆動回路２７Ｇは、図６に示すように、緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇを駆動させ、時刻ＴＦｇまで動いた時点で、緑色用ドライバ１１Ｇにより緑色光源装置１０Ｇの駆動をＯＦＦにする。また、赤色用駆動回路２７Ｒは、赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒを駆動させ、赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇの振り角の終端である時刻ＴＦｒ手前の時刻ＴＦｇまで動いた時点で、赤色用ドライバ１１Ｒにより赤色光源装置１０Ｒの駆動をＯＦＦにする。また、青色用駆動回路２７Ｂは、青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂを駆動させ、青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂの振り角の終端である時刻ＴＦｂ手前の時刻ＴＦｇまで動いた時点で、青色用ドライバ１１Ｂにより青色光源装置１０Ｂの駆動をＯＦＦにする。このような駆動により、図５（ｂ）に示す領域Ｌの終了地点Ｐｎ以上にレーザ光を走査することがない。
【００３２】
本実施形態に係るプロジェクタ１では、赤色光源装置１０Ｒ、緑色光源装置１０Ｇ、青色光源装置１０Ｂごとに、赤色用集光レンズ１５Ｒ，緑色用集光レンズ１５Ｇ，青色用集光レンズ１５Ｂを備える。これにより、異なる波長のレーザ光をそれぞれの波長に合った集光レンズで集光させることで、適切な位置及びスポット径にレーザ光を集光させることができる。また、赤色光源装置１０Ｒ、緑色光源装置１０Ｇ、青色光源装置１０Ｂごとに、赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒ、緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇ、青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂを備えることにより、スクリーン３０に照射されるレーザ光の走査位置を色ごとに制御することができる。したがって、各色のレーザ光を略同一直線上にアライメントすることができるため、スクリーン３０上で波長の異なる複数のレーザ光の画素サイズを同一にすることが可能となる。
つまり、本実施形態のプロジェクタ１は、簡易な構成で、高精度なレーザ光の走査を行うことが可能となる。
【００３３】
さらに、各位置調整機構２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂにより各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの位置合わせを行うことで、領域Ｌの開始地点であるＰ１を赤色レーザ光、緑色レーザ光、青色レーザ光の３色同時に照射することが可能となる。また、レーザ射出終了タイミングを領域Ｌの終了地点であるＰｎを含む最も小さい領域ＬＧに合わせることで、スクリーン３０の外にレーザ光が照射されることを防止することが可能となる。
【００３４】
また、各光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂがすべて半導体レーザであったとしても、シングルモード、マルチモード、面発光等方式、発振モードの違いにより、光学的なビーム特性を一致させることは難しい。これにより、プロジェクタとしての特性に影響を与える可能性があったが、本実施形態のように、個々の光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０ＢごとにＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを独立させることで、光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂごとに適切なビーム特性を与えることができ、良好な画像を得ることが可能となる。
なお、本実施形態では、各走査領域ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの左上端（開始地点Ｐ１）を基準に各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの位置合わせを行ったが、基準の位置はこれに限るものではない。例えば、各走査領域ＬＲ，ＬＧ，ＬＢの中央部であっても良い。
【００３５】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図７から図９を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第１実施形態に係るプロジェクタ１と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
第１実施形態では、赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇ，青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂの位置合わせを行うことにより、スクリーン３０上で各レーザ光のアライメントを行った。本実施形態に係るプロジェクタ４０では、位置調整機構２６Ｒ，２６Ｇ，２６Ｂを用いず、図７に示すように、制御部４１が、各駆動回路２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂを制御することにより、各レーザ光のアライメントを行う点において第１実施形態と異なる。
【００３６】
ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは製造誤差等により、振り角や共振周波数がずれることがある。これにより、各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの駆動周期、振幅、振動中心は、図８に示すように、ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂごとに異なりが生じる。そして、この３色の走査領域ＬＲ，ＬＧ，ＬＢが重なっている領域Ｌを画像表示範囲として使用する。なお、図８に示す順方向は、各レーザ光を図７に示すスクリーン３０の左端３０ａから右端３０ｂまで走査し、逆方向とは各レーザ光をスクリーン３０の右端３０ｂから左端３０ａまで動く。
また、スクリーン３０の垂直方向のＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの走査は、それぞれのＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの水平走査に同期させる。
なお、ここで言う「水平走査用スキャナ」は、２方向の走査のうち、高速側の走査を担うスキャナであり、「垂直走査用スキャナ」は、低速側の走査を担うスキャナである。
【００３７】
次に、制御部（制御手段）４１の制御について説明する。
なお、水平走査は高速走査であるため、共振が必須であるので、共振周波数や振り角の違いが発生する。一方、垂直走査は走査の自由度が高く、共振周波数や振り角の違いは発生し難い。そこで、本実施形態では、水平走査のみに共振周波数や振り角の違いが発生する場合について説明する。
制御部４１には、各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの水平走査の駆動波形が送られる。ここで、青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂの共振周波数が最も低く、緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇ、赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒの順に共振周波数が高くなっている。そこで、制御部４１は、水平走査が最も遅い青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂを基準とし、まず、青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂの青色用駆動回路２７Ｂに駆動開始タイミング信号を送る。その後、緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇの緑色用駆動回路２７Ｇに駆動開始タイミング信号を送り、さらにその後に、赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒの赤色用駆動回路２７Ｒに駆動開始タイミング信号を送る。
また、共振周波数が最も高い赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒにレーザ光を射出する光源装置１０Ｒに送られる画像信号の変調速度が最も速く、緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇ，青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂの順に光源装置に送られる画像信号の変調速度は遅くなっている。
【００３８】
また、図９に示すように、ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの垂直走査は、安定化期間ｔＡを有しており、この安定化期間ｔＡ後にレーザ光を走査する。
これにより、制御部４１は、まず、青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂの駆動開始タイミング信号を送る。そして、安定化期間ｔＡから所定の待ち期間ｔＷ１後に緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇに駆動開始タイミング信号を送り、さらに所定の待ち期間ｔＷ２秒後に赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒに駆動開始タイミング信号を送る。これにより、青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂの垂直走査期間ＶＢ、緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇの垂直走査期間ＶＧ、赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒの順に走査期間は短くなるが、終了タイミングは同じとなる。
そして、それぞれの垂直走査期間ＶＢ，ＶＧ，ＶＲが終わった後、ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの垂直走査の帰線期間後、再び、制御部４１は、安定化期間ｔＡ後、青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂに駆動開始タイミングを送り、緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇ，赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒの順に駆動開始タイミングを送る。
【００３９】
本実施形態に係るプロジェクタ４０では、第１実施形態のプロジェクタ１と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態のプロジェクタ４０では、制御部４１により、共振周波数の最も低い青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂの水平走査及び垂直走査を基準に緑色用，赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇ，２０Ｒの水平走査及び垂直走査の駆動開始タイミングの制御を行う。すなわち、共振周波数の低い順である、青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂ、緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇ，赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒの順に駆動開始タイミングを送る。
これにより、各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの共振周波数が異なっていても、制御部４１が各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの駆動開始タイミングを制御することにより、スクリーン３０の所定の照射領域を各レーザ光により照射することが可能となる。
したがって、本実施形態は第１実施形態に比べて各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの位置合わせの必要がないため、プロジェクタ４０全体の組み立てが簡易となる。
【００４０】
なお、本実施形態では、１つのＭＥＭＳミラーで垂直走査及び水平走査を行ったが、ＭＥＭＳミラーの水平走査の特性が略同一である場合は、垂直走査ミラーを独立で１つ設ければ良い。これにより、各ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂにおいて反射されたレーザ光を１つの垂直走査ミラーでスクリーン３０上に走査させることができる。
【００４１】
また、水平走査のみに共振周波数や振り角の違いが発生する場合について説明したが、垂直走査にも共振周波数や振り角の違いが発生する場合は、垂直スキャンの振り角の違いに基づき、垂直スキャンの待ち期間を図９のものから変化させる。つまり、振り角の小さいものが待つようにし、振り角の小さいスキャンの開始位置に、振り角の大きいスキャンのレーザが到達した時点で一斉にレーザをＯＮし、描画を始める。また、垂直走査は、水平走査の周波数の高低とは関係がないため、図９の待ち時間が若干複雑になる。この場合は各垂直スキャンの走査速度は同一であり、描画終了に関しても、開始時と同様である。
また、垂直スキャンの速度をスキャンごとに変えることにより、待ち時間を変更しない構成も可能である。垂直スキャンは帰線期間を有することが前提であるため、速度も自由に可変することができる。例えば、描画範囲が垂直方向に一番広いスキャンの走査開始時点（走査は開始するがレーザはＯＦＦ）で、一番狭いスキャンは非常にゆっくりと走査し始め、描画も行う（レーザはＯＮ）。その場合には、振り角の違いにより、レーザの描画開始時期と、終了時期とがレーザによって異なる。
【００４２】
［第３実施形態］
次に、本発明に係る第３実施形態について、図１０を参照して説明する。
本実施形態に係るプロジェクタ５０では、緑色光源装置（光源装置）５１Ｇの構成において第１実施形態と異なる。その他の構成においては第１実施形態と同様である。
【００４３】
緑色光源装置５１Ｇは、図１０に示すように、光源５２と、集光レンズ（集光手段）５３と、光ファイバ５４と、蛍光体５５とを備えている。なお、図１０は緑色光源装置５１Ｇを説明するために、赤色光源装置１０Ｒ，青色光源装置１０Ｂ及び赤色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒ，青色用ＭＥＭＳミラー２０Ｂを省略して図示している。また、赤色光源装置１０Ｒ及び青色光源装置１０Ｂの構成は第１実施形態と同様である。
【００４４】
光源５２は、近紫外（中心波長：４００ｎｍ）のレーザ光を射出する。また、集光レンズ５３は、光源５２から射出された光を光ファイバ５４の入射端面５４ａに集光させるレンズである。また、光ファイバ５４の射出端面５４ｂには、蛍光体５５が設けられている。この蛍光体５５は光源５２から射出された光を吸収し、５４０ｎｍの緑色を発光する蛍光体である。また、蛍光体５５から射出される光のビーム径Ｂは約３０μｍである。
また、緑色光源装置５１Ｇは、蛍光体５５から射出された光が、緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇのミラー部２１に入射するように配置されている。
【００４５】
本実施形態に係るプロジェクタ５０では、緑色光源装置５１Ｇの光源５２から射出された光の取り出し効率が良好であるため、光強度の高い光が緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｒに入射される。
ここで、レーザ光を射出させる緑色用光源装置として、一般的には緑色のレーザ光を得るために、波長変換素子（例えば、第２高調波発生素子、ＳＨＧ：Ｓｅｃｏｎｄ  Ｈａｒｍｏｎｉｃ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ）を用いて赤外レーザ光を緑色の波長のレーザ光に変換している。しかしながら、緑色光源装置に波長変換素子を用いると、波長変換素子の変換効率が低いため、緑色レーザ光の利用効率が低下するという問題が生じる。しかしながら、本発明に係るプロジェクタでは、蛍光体５５を用いて緑色光を得ているため、光の利用効率の低下を抑えることが可能となる。
また、上記構成の緑色光源装置５１Ｇを用いることにより、緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇに射出される光がランバート分布を有するため、必要十分な光量が緑色用ＭＥＭＳミラー２０Ｇに入射する。これにより、スクリーン３０には明るい画像が投射される。
【００４６】
なお、緑色光源装置５１Ｇだけでなく、赤色光源装置１０Ｒ及び青色光源装置１０Ｂも蛍光体を用いて所定の波長の光を得る構成であっても良い。この場合は、蛍光体の種類を変えることにより実現することが可能とである。
【００４７】
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、第１，第２，第３実施形態の赤色光源装置，緑色光源装置及び青色光源装置のうち少なくとも１つの光源装置が発光ダイオードであっても良い。この構成では、光源装置として発光ダイオードを用いているため、安価かつ低消費電力で走査手段に光を照射することができる。したがって、コストを抑えつつ、走査手段から射出された光の被投射面上での位置やビーム径を調整することができる。
さらに、所望の色を発光する発光ダイオードを用いることにより、波長変換素子を用いて赤外光を波長変換する必要がないため、光の利用効率の低下を防止することが可能となる。
【００４８】
さらには、第１，第２，第３実施形態の赤色光源装置，緑色光源装置及び青色光源装置のうち少なくとも１つの光源装置が有機エレクトロルミネッセンスであっても良い。この構成では、光源装置として有機エレクトロルミネッセンスを用いているため、光源装置を薄型に形成することができる。したがって、プロジェクタ全体を軽量かつ小型にすることが可能となる。さらに、所望の色を発光する有機エレクトロルミネッセンスを用いることにより、波長変換素子を用いて赤外光を波長変換する必要がないため、光の利用効率の低下を防止することが可能となる。
【００４９】
また、上述したように、光源装置として非レーザ光を射出する発光ダイオードあるいは有機エレクトロルミネッセンスを用いた非レーザ光源の場合は、非レーザ光源から射出された光は拡散しているため、ＭＥＭＳミラーに近づけて配置することが好ましい。また、この構成の場合は、非レーザ光源とＭＥＭＳミラーとの間にズーム光学系を用いることが好ましい。これにより、ズーム光学系によって、非レーザ光源から射出された光の焦点をスクリーンに合わせることができるため、鮮明な画像をスクリーンに投射することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの全体構成を示す斜視図である。
【図２】図１のプロジェクタの走査手段を示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタのブロック図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの位置調整機構により走査手段の移動を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの位置調整機構により走査手段の調整を示す平面図である。
【図６】図１のプロジェクタの走査手段の走査タイミングを示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの全体構成を示す斜視図である。
【図８】図７に示す走査手段の振幅を示す図である。
【図９】図７に示す走査手段の垂直走査の走査タイミングを示す図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係るプロジェクタの全体構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００５１】
１，４０，５０…プロジェクタ、１０Ｒ…赤色光源装置（光源装置）、１０Ｇ…緑色光源装置（光源装置）、１０Ｂ…青色光源装置（光源装置）、１５Ｒ…赤色用集光レンズ（集光光学系）、１５Ｇ…緑色用集光レンズ（集光光学系）、１５Ｂ…青色用集光レンズ（集光光学系）、２０Ｒ…赤色用ＭＥＭＳミラー（走査手段）、２０Ｇ…緑色用ＭＥＭＳミラー（走査手段）、２０Ｂ…青色用ＭＥＭＳミラー（走査手段）、３０…スクリーン（被投射面）、５２…光源、５３…集光レンズ（集光手段）、５５…蛍光体
【図１】
2008197384.tif 000003
【図２】
2008197384.tif 000004
【図３】
2008197384.tif 000005
【図４】
2008197384.tif 000006
【図５】
2008197384.tif 000007
【図６】
2008197384.tif 000008
【図７】
2008197384.tif 000009
【図８】
2008197384.tif 000010
【図９】
2008197384.tif 000011
【図１０】
2008197384.tif 000012