(57)【要約】【課題】低コストで、被投射面に表示させる画像の歪みを抑えることが可能な画像表示装置を提供すること。【解決手段】ビーム状の光を射出する光源１０と、被投射面４０の水平方向及び垂直方向のうち少なくとも一方向にビーム状の光を非等速に走査させる非等速走査部３０を有する第１走査部３０，２０と、該第１走査部３０，２１によって走査されるビーム状の光の被投射面４０上での照射位置を補正する補正部２６とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム状の光を射出する光源と、
被投射面の水平方向及び垂直方向のうち少なくとも一方向に前記ビーム状の光を非等速に走査させる非等速走査部を有する第１走査部と、
該第１走査部によって走査される前記ビーム状の光の前記被投射面上での照射位置を補正する補正部とを備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記補正部が、前記垂直方向に前記ビーム状の光を補正することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記補正部が、前記水平方向に前記ビーム状の光を補正することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記補正部が、前記垂直方向に前記ビーム状の光を補正する垂直補正用光学素子と、前記水平方向に前記ビーム状の光を補正する水平補正用光学素子とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記補正部が、前記光源と前記第１走査部との間の光路上に配置され、前記第１走査部に入射するビーム状の光を補正することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記補正部が、前記第１走査部と前記被投射面との光路上に配置され、前記第１走査部から射出するビーム状の光を補正することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記補正部が前記第１走査部によって走査される前記被投射面上での位置ずれの補正を行うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記補正部が前記第１走査部によって形成される前記被投射面上での画像の歪みの補正を行うことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記非等速走査部がＭＥＭＳミラーであることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記補正部が音響光学素子を含むことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記補正部が電気光学素子を含むことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関する。
【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。１個のスキャナを水平方向、垂直方向の２方向に振りつつ光を２次元に走査する方法もあるが、その場合、走査系の構成や制御が複雑になるという問題がある。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。
【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】
【０００４】
しかしながら、特許文献１ではポリゴンミラーを用いた装置が紹介されているが画像フォーマットの高解像度化に伴い、スキャン周波数も高くなってきており、ポリゴンミラーやガルバノミラーでは限界を迎えつつある。そこで、近年、高速側のスキャナにＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）技術を利用したシステムが発表されている。ＭＥＭＳ技術を利用したスキャナ（以下、単にＭＥＭＳスキャナという）とは、シリコン等の半導体材料の微細加工技術を用いて製作するものであり、トーションバネ等で支持したミラーを静電力等により駆動するものである。このスキャナは、静電力とバネの復元力との相互作用でミラーを往復運動させて、光を走査することができる。ＭＥＭＳスキャナを用いることにより、従来のスキャナに比べて高周波数、大偏角のスキャナを実現することができる。これにより、高解像度の画像を表示することが可能になる。
【０００５】
また、高速なＭＥＭＳスキャナを実現するには、ミラーを共振点で往復運動させる必要がある。したがって、ＭＥＭＳスキャナにより走査される光を被投射面の端から端までの間、一定の速度で動作させることが難しい。これにより、被投射面に投射される画像は歪んでしまう。
そこで、光線を十分高速、かつ一定の速度で走査させる手段としては、音響光学素子や電気光学素子を用いたスキャナが挙げられる。しかしながら、これらのスキャナはＭＥＭＳスキャナと比較して十分に大きな偏角を得ることが難しく、実用的な画像表示装置を構築するのは難しいという問題がある。
また、光学素子を配置して被投射面に投射されるレーザ光の歪みを補正する方法も考えられるが、この構成では、構造が複雑になる上、光軸の調整も難しいことから製造コストが高騰することも考えられる。
【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、低コストで、被投射面に表示させる画像の歪みを抑えることが可能な画像表示装置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。
本発明の画像表示装置は、ビーム状の光を射出する光源と、被投射面の水平方向及び垂直方向のうち少なくとも一方向に前記ビーム状の光を非等速に走査させる非等速走査部を有する第１走査部と、該第１走査部によって走査される前記ビーム状の光の前記被投射面上での照射位置を補正する補正部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る画像表示装置では、光源から射出されたビーム状の光は、第１走査部により被投射面の水平方向の端部から反対の端部まで走査される。ここで、第１走査部の非等速走査部は非等速であるため、例えば、被投射面の端部は折り返し点となるため速度がゼロとなるので、走査されている光が被投射面の端部に向かうに連れて、第１走査部の速度は遅くなる。これにより、被投射面の端部側で、第１走査部により走査されるビーム状の光は歪むため、所定の位置からずれてしまう。そこで、本発明では、補正部を備えているため、補正部が、第１走査部によって走査される被投射面上でのビーム状の光の位置を補正することにより、正確な位置にビーム状の光を走査することが可能となる。したがって、被投射面に走査されるビーム状の光が直線を描くように補正されるため、被投射面上において高精度なビーム状の光の走査を行うことができる。すなわち、画像表示装置を画像表示装置に用いた場合、鮮明な画像を表示することが可能となる。
また、本発明では補正部を光源から射出されるビーム状の光の光路上に配置すれば良いため、光学素子、例えばレンズ等を用いてビーム状の光を補正する場合に比べて、光軸合わせ等が必要でないので、製造コストを抑えることが可能となる。
なお、ここで言う「水平方向の走査」とは、２方向の走査のうち、高速側の走査であり、「垂直方向の走査」とは低速側の走査である。
【０００９】
また、本発明の画像表示装置は、前記補正部が、前記垂直方向に前記ビーム状の光を補正することが好ましい。
【００１０】
本発明に係る画像表示装置では、補正部が、第１走査部によって走査される被投射面上での照射位置を垂直方向に補正する。ここで、第１走査部により、ビーム状の光は被投射面の垂直方向にも走査されており、第１走査部は被投射面の端部側に向かうに連れて走査速度が遅くなるため、ビーム状の光は所定の位置から垂直方向にずれる。このとき、補正部が垂直方向にビーム状の光を補正するため、ビーム状の光の垂直方向のずれを補正することができる。
【００１１】
また、本発明の画像表示装置は、前記補正部が、前記水平方向に前記ビーム状の光を補正することが好ましい。
【００１２】
本発明に係る画像表示装置では、第１走査部は往復運動するため、第１走査部は被投射面の端部側に向かうに連れて走査速度が遅くなるので、被投射面上での画素ピッチが変わる。すなわち、被投射面の中央部側では画素ピッチが大きく（画素密度が低く）、被投射面の端部側では画素ピッチが小さく（画素密度が高く）なる。これにより、被投射面に投射される画像には歪みが生じるとともに輝度の不均一が生じる。そこで、本発明に係る画像表示装置では、補正部が、水平方向にビーム状の光を補正するため、画素密度を均一にすることができるので、画像の歪みを補正し輝度を均一にすることが可能となる。
【００１３】
また、本発明の画像表示装置は、前記補正部が、前記垂直方向に前記ビーム状の光を補正する垂直補正用光学素子と、前記水平方向に前記ビーム状の光を補正する水平補正用光学素子とを備えることが好ましい。
【００１４】
本発明に係る画像表示装置では、光源から射出されたビーム状の光の光路上に垂直補正用光学素子及び水平補正用光学素子を直列に並べることにより、被投射面の垂直方向及び水平方向の画像の歪みを補正することが可能となる。
【００１５】
また、本発明の画像表示装置は、前記補正部が、前記光源と前記第１走査部との間の光路上に配置され、前記第１走査部に入射するビーム状の光を補正することが好ましい。
【００１６】
本発明に係る画像表示装置では、補正部は、光源と第１走査部との間の光路に配置されているため、第１走査部に走査される前のビーム状の光の走査を補正する。したがって、補正部から射出されるビーム状の光は小さな振り角で済むため、補正部を低電圧駆動で十分な補正をすることができる。
また、補正部は小さな振り角で済むため、第１走査部より大きさの小さい光学素子で良い。したがって、装置全体の小型化を図ることが可能となる。
【００１７】
また、本発明の画像表示装置は、前記補正部が、前記第１走査部と前記被投射面との光路上に配置され、前記第１走査部から射出するビーム状の光を補正することが好ましい。
【００１８】
本発明に係る画像表示装置では、補正部は、第１走査部と被投射面との間の光路に配置されているため、第１走査部により走査された後のビーム状の光の走査を補正する。例えば、第１走査部より射出され、被投射面に走査されるビーム状の光をできるだけ垂直に入射させるために、絞りを用いてビーム状の光のビーム径を細くする場合がある。この構成の場合、補正部として光学素子を用いた場合、ビーム状の光が入射可能な厚みでよいため、補正部の厚みを薄くすることができる。これにより、低電圧で補正部を駆動することができるので、消費電力の低減化を図ることができる。
【００１９】
また、本発明の画像表示装置は、前記補正部が前記第１走査部によって走査される前記被投射面上での位置ずれの補正を行うことが好ましい。
【００２０】
本発明に係る画像表示装置では、補正部が第１走査部によって走査される被投射面上での位置ずれの補正を行うため、被投射面上の輝度むらを抑えることが可能となる。
【００２１】
また、本発明の画像表示装置は、前記補正部が前記第１走査部によって形成される前記被投射面上での画像の歪みの補正を行うことが好ましい。
【００２２】
本発明に係る画像表示装置では、補正部が第１走査部によって形成される被投射面上での画像の歪みの補正を行うため、鮮明な画像を被投射面に映し出すことが可能となる。
【００２３】
また、本発明の画像表示装置は、前記非等速走査部がＭＥＭＳミラーであることが好ましい。
【００２４】
本発明に係る画像表示装置では、光源から射出されたビーム状の光をＭＥＭＳミラーにより、被投射面上に向かって走査する。このように、第１走査部としてＭＥＭＳミラーを用いることにより、装置全体を小型化することができる。さらには、他のミラーを用いた場合に比べ、装置全体の低消費電力化、静音、低振動等の効果を得ることが可能となる。
【００２５】
また、本発明の画像表示装置は、前記補正部が音響光学素子を含むことが好ましい。
また、本発明の画像表示装置は、前記補正部が電気光学素子を含むことが好ましい。
【００２６】
これら本発明に係る画像表示装置では、音響光学素子または電気光学素子により、光源から射出されたビーム状の光の被投射面上での位置を補正する。このように、補正部として音響光学素子または電気光学素子を用いることにより、ビーム状の光の微小角度の偏向を高精度で行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明に係る画像表示装置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。
【００２８】
［第１実施形態］
本実施形態に係る画像表示装置１は、３色の光源装置を用いて、スクリーンに画像を投影させる画像表示装置である。
【００２９】
本実施形態に係る画像表示装置１は、図１に示すように、光源部１０と、クロスダイクロイックプリズム１１と、補正用光学素子（補正部）２６と、ＭＥＭＳミラー（第１走査部：非等速走査部）３０、ＭＥＭＳミラー（第１走査部）２０とを備えている。
光源部１０は、赤色のレーザ光（ビーム状の光、中心波長：６２０ｎｍ）を射出する赤色光源装置（光源）１０Ｒと、緑色のレーザ光（ビーム状の光、中心波長：５３０ｎｍ）を射出する緑色光源装置（光源）１０Ｇと、青色のレーザ光（ビーム状の光、中心波長：４６０ｎｍ）を射出する青色光源装置（光源）１０Ｂとを有する。なお、赤色，緑色，青色のレーザ光の波長は一例に過ぎない。
また、クロスダイクロイックプリズム１１は、各光源装置１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂから射出された各色のレーザ光を合成する。
【００３０】
まず、ＭＥＭＳミラー２０は、図１に示すように、スクリーン４０において２方向（垂直方向ｖ、水平方向ｈ）の走査のうち、ＭＥＭＳミラー３０から射出されるレーザ光を垂直方向ｖに走査する垂直走査用スキャナであり、ＭＥＭＳミラー３０は、補正用光学素子２６から射出される光を水平方向ｈに走査する水平走査用スキャナである。
また、補正用光学素子２６は、ＭＥＭＳミラー３０に入射するレーザ光を走査し、スクリーン４０上でのレーザ光の位置を補正する素子である。
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。
また、本実施形態で用いるスクリーン４０は、横６４０×縦４８０の画素によって形成される、いわゆるＶＧＡ（Video Graphics Array）型のディスプレイとする。
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。
【００３１】
補正用光学素子２６は、電気光学効果を有する誘電体結晶（電気光学結晶）であり、本実施形態ではＫＴＮ（タンタル酸ニオブ酸カリウム、ＫＴａ１−ｘＮｂｘＯ3）の組成を有する結晶材料で構成されている。また、ＫＴＮ結晶はカー効果（等方性材料に電場をかけると複屈折性が生じる現象であり、印加電圧により発生した電界の強さの二乗に比例する）を利用した結晶である。
【００３２】
補正光学素子２６は、図１に示すように、光学素子２１と、第１電極２２と、第２電極２３とを備えている。光学素子２１は、直方体形状であり、光学素子２１の上面２１ａには第１電極２２が配置され、下面２１ｂには第２電極２３が配置されている。この第１電極２２及び第２電極２３には、電圧を印加する電源（図示略）が接続されている。また、第１電極２２及び第２電極２３は、図１に示すように、光学素子２１内を進行するレーザ光Ｌの進行方向の寸法がほぼ同じである。これにより、第１電極２２と第２電極２３との間の光学素子２１に電界が生じるようになっている。例えば、第２電極２３より第１電極２２に高い電圧が印加されると、第１電極２２から第２電極２３に向かって（矢印Ａに示す方向）電界が生じる。その結果、電気光学結晶の屈折率は第１電極２２から第２電極２３に向かって高くなる。逆に、第１電極２２より第２電極２３に高い電圧が印加されると、第２電極２３から第１電極２２に向かって（矢印Ｂに示す方向）電界が生じる。
【００３３】
なお、本実施形態では、補正用光学素子２６には、後述するように、図２に示す正負両側の電圧が印加されるため、電界は矢印Ａ方向及びＢ方向に生じる。また、補正用光学素子２６は、レーザ光の垂直方向の補正を行う。
また、補正用光学素子２６は、垂直方向にレーザ光を走査する周波数が、ＭＥＭＳミラー２０及びＭＥＭＳミラー３０のレーザ光を垂直及び水平方向に走査する周波数に比べて高くなるように、レーザ光を走査可能となっている。つまり、補正用光学素子２６は、ＭＥＭＳミラー２０及びＭＥＭＳミラー３０に比べて高速で走査可能となっている。
【００３４】
ＭＥＭＳミラー３０は、補正用光学素子２６から射出されたレーザ光をスクリーン４０の水平方向に走査するミラーである。また、ＭＥＭＳミラー３０は、図３に示すように、ミラー部３１と、梁３２ａ，３２ｂと、第１基板３５とを備えている。
ミラー部３１は、ＭＥＭＳミラー３０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４０に反射させるものである。梁３２ａ，３２ｂは、ミラー部３１の両側に外方に向かって伸びており、スクリーン４０における上下方向（ｙ軸方向）に設けられている。これにより、ミラー部３１はｙ軸振動が可能、すなわち、スクリーン４０の水平方向にレーザ光を走査することが可能となっている。
また、ＭＥＭＳミラー２０は、梁３２ａ，３２ｂが、ミラー部３１の両側に外方に向かって伸びており、スクリーン４０における左右方向（ｘ軸方向）に設けられている。これにより、ミラー部３１はｘ軸振動が可能、すなわち、スクリーン４０の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。その他の構成においてはＭＥＭＳミラー３０と同様である。
【００３５】
次に、スクリーン４０に走査されるレーザ光の補正について、図４を参照して説明する。
図４は、補正用光学素子２６を用いないでＭＥＭＳミラー３０により、光源部１０から射出されたレーザ光をスクリーン４０に向かって走査したときのレーザ光の軌跡について説明する図である。
ＭＥＭＳミラー３０は、ミラー部３１を共振点で往復運動させているため、非等速でレーザ光を走査する。具体的には、スクリーン４０に描画されるレーザ光は、スクリーン４０の水平方向の左端４０ａ及び右端４０ｂ側でレーザ光の走査速度が遅くなる。また、ＭＥＭＳミラー２０は、ＭＥＭＳミラー３０によりレーザ光を水平方向にスクリーン４０の上端４０ｃから下端４０ｄまでレーザ光を走査している間、等速でレーザ光を垂直方向に走査している。これにより、スクリーン４０上に走査されるレーザ光は、図４に示すように、サイン波形状（図４の破線）を描く。
また、ＭＥＭＳミラー３０が等速で運動する場合は、図４に示すように、直線（図４の一点鎖線）を描く。
【００３６】
ＭＥＭＳミラー３０が等速で運動する場合は直線を描くもののスクリーン４０の斜め方向に走査されるため、歪みが生じる。
そこで、ＭＥＭＳミラー３０により水平方向に走査されるレーザ光が水平方向に直線（所定の位置：図４に示す実線）を描くように走査されるように、補正用光学素子２６に印加される電圧を制御する。図２に補正用光学素子２６に印加される補正電圧波形を示す。ＭＥＭＳミラー３０の縦軸は走査角であり、横軸はスクリーン４０上での位置を示し、補正用光学素子２６の縦軸は電圧であり、横軸は時間を示す。
また、ＭＥＭＳミラー３０の走査角が０のとき、レーザ光はスクリーン４０の水平方向の中央部を走査しており、走査角が最大のとき、スクリーン４０の左端４０ａを走査し、走査角が逆側に最大のとき、スクリーン４０の右端４０ｂを走査する。
【００３７】
まず、レーザ光をスクリーン４０の左端４０ａから右端４０ｂに向かって走査する場合について説明する。
スクリーン４０の左端４０ａから中央部までは、図４に示すように、レーザ光は所定の位置（図４の実線）よりスクリーン４０の上端４０ｃ側を走査する。このため、補正用光学素子２６は、図４の矢印Ｍに示すように、スクリーン４０の中央部までスクリーン４０の下端４０ｄ側に向けてレーザ光を偏向する。具体的には、補正用光学素子２６には、図２に示すように、高い電圧から徐々に低い電圧となるように曲線を描く電圧パターンＳ１を印加する。
そして、スクリーン４０の中央部から右端４０ｂまでは、図４に示すように、レーザ光は所定の位置（図４の実線）よりスクリーン４０の下端４０ｄ側を走査する。このため、補正用光学素子２６は、図４の矢印Ｎに示すように、スクリーンの上端４０ｃ側に向けてレーザ光を偏向する。具体的には、補正用光学素子２６には、図２に示すように、低い電圧から徐々に高い電圧となるように曲線を描く電圧パターンＳ２を印加する。
【００３８】
次に、レーザ光をスクリーン４０の右端４０ｂから左端４０ａに向かって走査する場合について説明する。
レーザ光は、図４に示すように、スクリーン４０の右端４０ｂ側では、スクリーン４０の上端４０ｃ側を走査するため、電圧パターンＳ１と同じ波形の電圧が印加される。そして、スクリーン４０の左端４０ａ側では、スクリーン４０の下端４０ｄ側を走査するため、電圧パターンＳ２と同じ波形の電圧が印加される。
そして、補正用光学素子２６に電圧パターンＳ１と電圧パターンＳ２とを連続的に印加し、レーザ光を垂直方向に補正することで、図４に示すように、レーザ光は鎖線から実線を描く。すなわち、レーザ光は垂直方向に湾曲することなく、スクリーン４０上でレーザ光を図４の実線に示すように、水平方向に走査される。
【００３９】
また、本実施形態で用いるスクリーン４０は、ＶＧＡ型であり、補正用光学素子２６の垂直方向の最大走査角を３０度とすると、走査線間隔は約１ｍｒａｄであり、上記補正のためには、補正用光学素子２６は垂直方向に±０．５ｍｒａｄ走査させる必要がある。この程度の走査角ならば、補正用光学素子２６に１０Ｖの電圧、もしくは、それ以下の電圧を印加することで走査可能である。すなわち、電圧をさほど高くすることなく、十分に走査することが可能である。
また、ＭＥＭＳミラー３０の前段で走査角をずらしても、ズレ量は非常に小さいので、このずれ量をＭＥＭＳミラー３０で十分呑み込むことが可能であるため、水平走査を支障なく行うことができる。
【００４０】
本実施形態に係る画像表示装置１では、補正用光学素子２６により、スクリーン４０に走査されるレーザ光が水平方向に直線になるように補正されるため、画像が歪まなくなる。すなわち、鮮明な画像をスクリーン４０に表示することが可能となる。
また、補正用光学素子２６をクロスダイクロイックプリズム１１から射出されたレーザ光の光路上に配置すれば良いため、光学素子、例えば、レンズを用いてレーザ光の軌跡を補正する場合に比べて、光軸合わせ等が必要でなくなるので、製造コストを抑えることが可能となる。
つまり、本実施形態の画像表示装置１は、低コストで、スクリーン４０に表示させる画像の歪みを抑えることが可能である。
【００４１】
また、補正用光学素子２６は、クロスダイクロイックプリズム１１とＭＥＭＳミラー３０との間の光路に配置されているため、ＭＥＭＳミラー３０に走査される前のレーザ光の走査を制御する。したがって、補正用光学素子２６から射出されるレーザ光は小さな振り角で済むため、補正用光学素子２６を低電圧駆動で十分な補正をすることができる。
また、補正用光学素子２６は小さな振り角で済むため、小さい光学素子で良い。したがって、装置全体の小型化を図ることが可能となる。
【００４２】
なお、補正用光学素子２６をクロスダイクロイックプリズム１１とＭＥＭＳミラー３０との間の光路に配置したが、図５に示すように、ＭＥＭＳミラー３０とスクリーン４０との間の光路に配置した画像表示装置４５であっても良い。例えば、ＭＥＭＳミラー３０より射出され、スクリーン４０に走査されるレーザ光をできるだけ垂直に入射させるために、絞りを用いてレーザ光のビーム径を細くする場合がある。この構成の場合、補正用光学素子２６の厚みを薄くすることができるため、低電圧で補正用光学素子２６を駆動することができるので、消費電力の低減化を図ることができる。
なお、レーザ光を垂直方向ｖに走査する垂直走査用スキャナとしてＭＥＭＳミラーを用いたが、ポリゴンミラー、ガルバノミラーあるいは電気光学素子であっても良い。
【００４３】
［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６から図１０を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態の図面において、上述した第１実施形態に係る画像表示装置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。
本実施形態に係る画像表示装置５０では、補正用光学素子５７がレーザ光の水平方向の走査の補正を行なう点において第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。
【００４４】
補正用光学素子５７には、図６に示すように、電界方向Ａ及び電界方向Ｂが、補正用光学素子２６の電界方向Ａ及び電界方向Ｂと直交する方向に生じるように、第１電極２２及び第２電極２３が配置されている。また、補正用光学素子５７は、クロスダイクロイックプリズム１１から射出されたレーザ光を水平方向に向かって走査し、スクリーン４０上でのレーザ光の位置を補正する素子である。
【００４５】
次に、スクリーン４０に走査されるレーザ光の補正について、図７から図９を参照して説明する。
図７は、補正用光学素子５７を用いないでＭＥＭＳミラー３０により、光源部１０から射出されたレーザ光をスクリーン４０に向かって走査したときのスクリーン４０に形成される画像の外形を示す図である。すなわち、図７の破線に示すように、スクリーン４０の左端４０ａ及び右端４０ｂ側で中央部に向かって画像が歪む。さらには、上述したように、ＭＥＭＳミラー３０により走査されるレーザ光はスクリーン４０の左端４０ａ及び右端４０ｂで走査速度が遅くなる。これにより、レーザ光の１画素の大きさ（図７に示す実線）は、スクリーン４０の中央部では、画像のスクリーン４０の水平方向の約１／４、３／４のところの画素の大きさを正規の大きさとした場合、この画素の大きさ（図７に示す一点鎖線）より大きくなり（画素密度が低い）、スクリーン４０の左端４０ａ及び右端４０ｂ側では小さく（画素密度が高い）なる。
【００４６】
まず、画素の大きさがスクリーン４０の水平方向で均等になるように水平方向に走査されるレーザ光の補正について説明する。
つまり、画素の大きさを均等にするには、レーザ光がスクリーン４０上の水平方向に一定の速度で移動すれば良い。これにより、図８に示すように、ＭＥＭＳミラー３０が等速運動をするときのレーザ光の軌跡（図８の実線）と、実際のレーザ光の軌跡（図８の破線）との差を補間する電圧（図８の一点鎖線）を補正用光学素子５７に印加すれば良い。すなわち、図９に示すように、レーザ光が、スクリーン４０の左端４０ａで電圧変化が０となり、徐々に負側に大きくなり、スクリーン４０の中央部で電圧変化が再び０となる。また、スクリーン４０の左端４０ａからスクリーン４０の中央部に向かって負の電圧が印加されたが、スクリーン４０の右端４０ｂまでは、画素の大きさが均一になるように、逆方向、すなわち正の電圧が印加される。電圧波形は、スクリーン４０の左端４０ａからスクリーン４０の中央部に印加する電圧波形と対称の波形である。
【００４７】
本実施形態に係る画像表示装置５０では、補正用光学素子５７により、水平方向の画素密度を均一にすることができるので、スクリーン４０上での画像の歪みを補正することが可能となる。
【００４８】
［第２実施形態の変形例］
本変形例では、スクリーン４０に左端４０ａ及び右端４０ｂ側における画像の歪みの補正について説明する。
ここで、図７に示すスクリーン４０の垂直方向の中央部Ｃを走査するレーザ光の補正について説明する。すなわち、スクリーン４０の中央部では、スクリーン４０上での走査距離が、スクリーン４０の上端４０ｃ側での走査距離に比べて長さＰだけ短くなるため、この長さＰだけ長くするように、スクリーン４０の左端４０ａ及び右端４０ｂ側に向かうに連れて高い電圧を印加する。具体的には、スクリーン４０の左端４０ａからスクリーン４０の水平方向の中央部までは、補正用光学素子５７に印加する電圧は、図１０に示すように、高い電圧から徐々に低い電圧となるように曲線を描く電圧パターンＳ１が印加される。また、スクリーン４０の中央部から右端４０ｂまでは、低い電圧から徐々に高い電圧となるように曲線を描く電圧パターンＳ２が印加される。
なお、図１０に示す一点鎖線の傾き（水平方向のスクリーン４０の全体の長さに対する長さＰの割合により求められる）は、スクリーン４０の垂直方向の中央部に向かうに連れて大きくなる。これにより、この傾きに応じて補正用光学素子５７に補正電圧が印加され、各ラインを走査するレーザ光はスクリーン４０の左端４０ａから右端４０ｂまで走査され、矩形状の画像が表示される。
【００４９】
本実施形態に係る画像表示装置では、スクリーン４０の左端４０ａ側及び右端４０ｂ側の画像の歪みを補正することができるため、輝度が均一である鮮明な画像をスクリーン４０に表示することが可能となる。
なお、本変形例の画像の歪みの補正を第２実施形態の画像表示装置に適用することも可能である。
【００５０】
［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１１から図１５を参照して説明する
本実施形態に係る画像表示装置６５では、ＭＥＭＳミラー６０が２軸振動する点において第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。
また、画像表示装置６５は、図１１に示すように、光源部１０と、補正用光学素子２６と、ＭＥＭＳミラー６０とからなっている。
【００５１】
ＭＥＭＳミラー６０は、図１２に示すように、ミラー部６１と、梁６２ａ，６２ｂと、第１基板６３と、梁６４ａ，６４ｂと、第２基板６５とを備えている。
ミラー部６１は、ＭＥＭＳミラー６０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４０に反射させるものである。梁６２ａ，６２ｂは、ミラー部６１の両側に外方に向かって伸びており、スクリーン４０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６３は、ミラー部６１を囲む額縁状であり、梁６２ａ，６２ｂに接続されている。梁６４ａ，６４ｂは、第１基板６３の外方に向かって伸びており、スクリーン４０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６５は、第１基板６３を囲む額縁状であり、梁６４ａ，６４ｂに接続されている。
これらにより、ミラー部６１は第１基板６３に対し、梁６２ａ，６２ｂを振動軸として、振動運動が可能となっており、第１基板６３は第２基板６５に対し、梁６４ａ，６４ｂ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６１は、ｘ軸及びｙ軸の２軸振動が可能、すなわち、スクリーン４０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。
【００５２】
本実施形態では、ＭＥＭＳミラー６０が、スクリーン４０の水平方向及び垂直方向にレーザ光を走査するため、図１３に示すように、スクリーンの左端４０ａ，右端４０ｂ，上端４０ｃ，下端４０ｄ側で画像が歪む。そこで、本実施形態では、第１実施形態で示した水平方向の軌跡のずれの補正及びスクリーン上端４０ｃ、下端４０ｄの歪みを補正する。
具体的には、補正用光学素子２６には、図１４に示すように、スクリーン４０の上端４０ｃ側の垂直方向の歪みを補正する円弧状の電圧（図１４の破線で示すスクリーン４０の中央部で最も電圧値が高くなる電圧波形）と、第１実施形態のサイン波形状を補正する電圧（図１４の一点鎖線）とを合成した補正電圧（図１４の実線）が印加される。
【００５３】
本実施形態に係る画像表示装置６５では、ＭＥＭＳミラー６０が２軸振動するミラーであっても、補正用光学素子２６に印加する電圧を制御することにより、画像の歪みを補正することができる。
なお、スクリーン４０の下端４０ｄ側の垂直方向の歪みを補正するには、上端４０ｃ側の補正電圧と対称の電圧が補正用光学素子２６に印加される。すなわち、補正用光学素子２６に印加される電圧は、図１５に示すように、円弧状の電圧（図１５の破線で示すスクリーン４０の中央部で最も電圧値が高くなる電圧波形）と、第１実施形態のサイン波形状を補正する電圧（図１５の一点鎖線）とを合成した補正電圧（図１５の実線）となり、この補正電圧が補正用光学素子２６に印加される。
【００５４】
なお、本実施形態においてスクリーン４０の左端４０ａ及び右端４０ｂの歪みを補正するには、第２実施形態で用いた補正用光学素子５７を備えることにより、水平方向のレーザ光の補正が可能となる。したがって、レーザ光の水平方向の走査及び垂直方向の走査の両方を補正する場合は、クロスダイクロイックプリズム１１から射出されたレーザ光の光路上に、水平方向に補正する水平補正用光学素子及び垂直方向に補正する垂直補正用光学素子を直列に並べれば良い。これにより、スクリーン４０に表示される画像の水平方向及び垂直方向の画像の歪みを抑制することができる。
なお、２つの補正用光学素子を用いた場合、ＭＥＭＳミラー６０とスクリーン４０との間の光路上に直列に配置する構成であっても良く、また、いずれか一方の補正用光学素子を光源部１０とＭＥＭＳミラー６０との間の光路上に配置し、他方の補正用光学素子をＭＥＭＳミラーとスクリーン４０との間の光路上に配置しても良い。さらには、垂直補正用光学素子及び水平補正用光学素子は、音響光学素子あるいは電気光学素子のいずれであっても良い。
また、１つの補正用光学素子でレーザ光を水平方向及び垂直方向に走査できる場合は、水平用、垂直用と分けて補正用光学素子を設けなくて済むため、装置全体の小型を図ることが可能となる。
【００５５】
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、補正部としてＫＴＮ結晶（電気光学素子）を用いた、これに限るものではなく、他の電気光学素子（例えば、ニオブ酸リチウム；ＬｉＮｂＯ３）を用いても良い。さらには、電気光学素子に限らず、音響光学素子であっても良い。補正部として音響光学素子または電気光学素子を用いることにより、レーザ光の微小角度の偏向を高精度で行うことができる。
また第１走査部としてＭＥＭＳミラーを用いたが、往復運動をする走査機構であれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置を示す斜視図である。
【図２】図１の補正部に印加する電圧の波形を示す図である。
【図３】図１の第１走査部を示す平面図である。
【図４】図１の被投射面上に走査されるレーザ光を模式的に示す図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る画像表示装置の変形例を示す斜視図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る画像表示装置を示す斜視図である。
【図７】図６の被投射面上に走査されるレーザ光を模式的に示す図である。
【図８】図６の補正部に印加される電圧の説明図である。
【図９】図６の補正部に印加される電圧の波形を示す図である。
【図１０】図６の被投射面の中央部に走査するときの補正部に印加される電圧の波形を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る画像表示装置を示す斜視図である。
【図１２】図１１の第１走査部を示す平面図である。
【図１３】図１１の被投射面上に走査されるレーザ光を模式的に示す図である。
【図１４】図１１の補正部に印加する電圧波形を示す図である。
【図１５】図１１の補正部に印加する電圧波形を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１，４５，６５…画像表示装置、１０Ｒ…赤色光源装置（光源）、１０Ｇ…緑色光源装置（光源）、１０Ｂ…青色光源装置（光源）、２６，５７…補正用光学素子（補正部）、３０，６０…ＭＥＭＳミラー（第１走査部）、４０…スクリーン（被投射面）
【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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