(57)【要約】【課題】投影用光学系を必要としない画像投影機を提供する。【解決手段】レーザ画像投影機は、基板１０とレーザ画素１１の二次元アレイとを備える。レーザ画素１１は、基板１０上に形成され、個別にアドレス可能である。レーザ画素１１の二次元アレイは、基板１０に直交したレーザ光の画像ビーム１３を放出する。各レーザ画素１１は、アドレス可能な有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）１４及びこのＯＬＥＤ１４によりポンプされるよう配置された有機垂直共振器レーザ１２を含む。【選択図】図１
2004363591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）基板と、
ｂ）この基板上に形成され個別にアドレス可能なレーザ画素の二次元アレイであって、基板に直交したレーザ光による画像ビームを放出し、各レーザ画素が、アドレス可能な有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）及びこのＯＬＥＤによりポンプされるよう配置された有機垂直共振器レーザを含む二次元アレイと、
を備えるレーザ画像投影機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像投影機（イメージプロジェクタ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から広く用いられている画像投影装置は、典型的には画像変調器及び光学的投影手段から成り立つシステムである。光学的投影手段は、放射スクリーン上に画像を投影する手段であり、看者は放射スクリーン上の画像を看取する。画像変調器は、古くはハードコピーメディア、例えばスライドや動画フィルム等のフィルムをベースとした装置であった。近年利用できるようになったソフトコピー投影機は、例えばマイクロ電子機械システム若しくは液晶装置やレーザ投影システムをベースとした装置であり、この種の装置については例えば２００３年２月２７日に刊行された特許文献１（Kruschwitz 他）に記載がある。変調器種類の如何を問わず、画像変調器は画像平面を発生させ、光学系を介してスクリーン上、例えばシネマスクリーンやディジタルコンピュータモニタプロジェクタスクリーン上に、投影させる。画像投影装置は、また、ヘッドマウントディスプレイにおいても採用されている。
【０００３】
画像投影機と共に用いられる光学系は、典型的には、何枚かのレンズと焦点制御系との組合せであり、しばしばズーム制御系を含んでいる。これらの制御系を設けることによって、様々な距離にあるスクリーン上に様々な画像寸法で以て合焦するよう、画像を投影機から投影することが可能になる。しかしながら、これらの制御系は投影光学系の重量及び寸法上の負担となり、また単一スクリーンにしか画像を映し出せないという制約も有している。
【０００４】
２００１年１月９日に発行された特許文献２（Lee 他）に記載されているレーザビデオ投影機は、複数のスクリーン上に画像を投影することができる。しかしながら、このシステムは、広いビームを光学系により結合して光路を一体化し複数のスクリーンにて画像を投影するという技術に依存している。
【０００５】
このような画像投影機に関連する技術には、有機発光ダイオード（例えば、特許文献３参照）、指向性音響システム（例えば、特許文献４参照）、および垂直共振器有機レーザ構造（例えば、非特許文献１参照）がある。
【特許文献１】米国特許出願公開第２００３／００３９０３６号明細書
【特許文献２】米国特許第６１７０９５３号明細書
【特許文献３】米国特許第６１７２４５９号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００３／００３５５５２号明細書
【非特許文献１】"Design of Fabry-Perot Surface-Emitting Lasers with a Periodic Gain Structure",Corzine 他,IEEE Journal of Quantum Electronics,Vol.25,No.6,June 1989,pp.1513-1524
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、これらに代わって、上掲の制約のない画像投影システムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような需要に応えるべく、本発明においては、基板と、この基板上に形成され個別にアドレス可能なレーザ画素の二次元アレイと、を含み、レーザ画素の二次元アレイから基板に直交したレーザ光による画像ビームを放出するレーザ画像投影機を提供する。各レーザ画素は、アドレス可能な有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）と、ＯＬＥＤによりポンプされるよう配置された有機垂直共振器レーザとを含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、投影用光学系を必要としない投影ディスプレイを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１に示すように、個別にアドレス可能なレーザ画素１１は、ＯＬＥＤ１４からの光により光学的にポンプされる有機レーザ１２を備えている。ＯＬＥＤ１４は基板１０上に形成されており、回路１６により電気的に制御される。受動マトリクス投影機においては、回路１６は単純に導電体により構成される。これに対し、能動マトリクス投影機においては、回路１６はトランジスタ等の能動電子素子及びキャパシタを含む構成となる。
【００１０】
ＯＬＥＤ１４は非コヒーレント光１５を放射し、有機レーザ１２を光学的にポンプし、翻って基板に対し直交するレーザ光１３を放射させレーザ光１３は光拡散投影スクリーン１８等の要素を照らす。光拡散投影スクリーン１８においてはレーザ光１３は拡散され、看者（図示せず）はこの拡散光を見て取る。光拡散投影スクリーン１８は光透過性でも光反射性でもよく、その別により後方からの又は前方からの看取が可能になる。
【００１１】
図２に示すように、レーザ投影機８は個別にアドレス可能なレーザ画素１１のアレイを含んでおり、これは制御装置１９により制御される。個別にアドレス可能なレーザ画素１１は互いに異なる色の光を放射する。それによって、光レーザ画像投影機が構成される。レーザ画素１１から発せられる光の周波数はＯＬＥＤ１４から発せられる光の周波数並びに有機層１２の素材及び組成に依存する。有機層１２については後に説明する。
【００１２】
本発明の他の実施形態においては、レーザ投影機により、生体組織等の光吸収素子が照らされる。これは、例えば、特定周波数の光を生体組織上の画像パターン中に向けるべき医療用途において、有用である。そのようなレーザ画像投影機には補助的に画像センサを設け、画像領域内の特定部位をリアルタイムに照らすようフィードバックシステムを構成することができる。或いは、光導体又は写真紙若しくはフィルム等の光感知型素材を、レーザ投影機により照らすこともできる。更に或いは、レーザ画像投影機によって印刷用又は製造用の熱伝達素材を照らすこともできる。
【００１３】
ビームエクスパンダ、例えば図３に示すように平面凹面レンズ素子３０及び平面凸面レンズ素子を有するガリレアンビームエクスパンダを用いて、レーザ光１３に係る画像ビームのサイズを増減することもできる。例えば、レーザ光１３のサイズをより広い光ビーム１７へと広げることができる。このようなエクスパンダは、光ビーム１７の角度を制御するのにも用いることができる。ビームエクスパンダによる拡大率は２個のレンズ素子３０及び３２の焦点距離の比である。素子３０と素子３２の間の距離は焦点距離の和である。
【００１４】
図４に示すように、ビームスプリッタや鏡等の光学素子を用いて、レーザ光の画像ビームを分割しまたその方向を変えることが、可能である。それによって、例えば、レーザ画像投影機は角を曲がるよう（またより複雑な経路で以て）所望の位置（群）に光を送ることが可能になる。本発明のレーザ画像投影機においては、投影用光学系を要することなしに任意距離の面上に画像を投影できることから、角を曲げて画像を投影するため方向変更用光学系（例えば鏡）を投影経路上に置くのが望ましい。それにより、レーザ画像投影機を動かすことによっても、鏡の反射面を動かす等光学素子を動かすことによっても、画像を動かすことが可能となる。
【００１５】
本発明に係るレーザ画像投影機においては、ビームスプリッタを用いることにより、別々の場所にある複数の面上に画像を投影することができる。更に、投影距離は可変であるため、各面をレーザ画像投影機から互いに異なる距離に置くことができる。上述のように適当な場所に鏡を置くようにすればよい。ビームスプリッタ及び鏡としては、光学の分野で周知のものを好適に使用することができる。例えば、図４に示すように、レーザ画像投影機８から放射されたレーザ光１３のビームをビームスプリッタ３４により分岐させ、鏡３６により反射させて、レーザ画像投影機８から相異なる距離にある複数の反射型光拡散スクリーン１８上に画像を形成することができる。
【００１６】
図５を参照するに、本発明にて利用しうる電気（電流注入）励起の有機固体レーザ発光装置２０は、ＯＬＥＤ１４、有機レーザ１２並びにそれらの間に配置された透明層１１０を有している。有機レーザ１２は垂直共振器レーザであり、分布ブラッグ反射器（ＤＢＲ）等の一対の鏡１１２及び１１６と、ホストドーパント素材系（後述）を備える有機素材から形成されたアクティブ層１１４とを、有している。透明層１１０は、光学的に透明で絶縁性の平坦化層であって、ＯＬＥＤ１４と親和性のあるもの、例えば二酸化珪素から形成される。しかしながら、これに限らず、ＯＬＥＤ１４と親和性がある光学的平坦層をＤＢＲ鏡上に成長させることができる。ＤＢＲ鏡１１２は透明層１１０上に形成される。この層は、従来型のスパッタリング又は電子ビーム成長によって成長させるのが望ましい。それは、ＤＢＲ鏡の反射率の制御のため、誘電体層については正確な厚みを得ることが重要であるからである。下側のＤＢＲ鏡１１２は高屈折率の層と低屈折率の層とを交互に配置したものであり、レーザ光１３の波長において反射率が９９．９％超となるよう、またＯＬＥＤ光１５の９０％より多くを透過させるよう構成されている。ＤＢＲ鏡１１２はλ／４の高低交互屈折率誘電体層から構成されており、それによりレーザ波長λlにおける高い反射率を得ているのに加えて、更なる高低交互屈折率誘電体層が設けられ、それによって、ＯＬＥＤにより放射される非コヒーレント光１５を通す広い最大透過率波長域を得ている。また、ＤＢＲ鏡１１２の上には、有機アクティブ層１１４が形成されている。この層は、従来の高真空（１０-7Ｔｏｒｒ）熱気相蒸着又は溶剤によるスピンキャスティングによって形成できる。有機レーザ１２の低いしきい値電流を得るため、アクティブ層１１４の厚みはλ／２の整数倍とするのが望ましい（λ：レーザ波長）。しきい値電流を最小にするには、この整数を１又は２とする。
【００１７】
アクティブ層１１４はホスト及びドーパント有機分子から構成されている。これら有機分子はその分子量が小さい方がよい。それは、現在のところ分子量が小さい方がより均一に成長させられるからである。本発明にて使用するホスト素材としては、非コヒーレント光１５を充分に吸収できかつその励起エネルギの大部分をフォースターエネルギ伝達(Forster Energy transfer)を介しドーパント素材に伝達できるどのような素材も、選択できる。本件技術分野に通暁しているものであれば、フォースターエネルギ伝達、又はホスト分子・ドーパント分子間での輻射なしでの伝達について、理解できるであろう。
【００１８】
赤色発光レーザ用に有用なホスト／ドーパントの組合せ例としては、ホストとしてアルミニウム・トリス（８−ハイドロキシキノリン）（Ａｌｑ）を、赤色発光ドーパントとして４−（ジシアノメチレン）−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルユロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）を用いる例がある。更に、アクティブ層１１４上にはＤＢＲ鏡１１６が形成される。この層も従来の電子ビーム成長により成長させることができるが、しかしながら、本実施形態において成長プロセスの間、有機物の温度を摂氏７５度未満にとどめるのが望ましい。上側のＤＢＲ鏡１１６は、高低交互屈折率誘電体層によって、レーザ光１３の波長における反射率が９８％超となり非コヒーレント光１５の９０％超が反射されるよう、構成されている。従って、λ／４厚みの高低交互屈折率誘電体層（λ：所望のレーザ波長の近傍の波長）を成長させるだけでなく、更なる高低交互屈折率誘電体層を成長させて非コヒーレント光１５について広い最大反射率波長域を得るようにする。特に、非コヒーレント光１５のうちアクティブ層１１４のホスト素材により吸収された部分を、反射する必要がある。
【００１９】
有機固体レーザ発光装置２０のＯＬＥＤ１４は、１個又はそれ以上の個数の電気的に駆動される有機発光ダイオードデバイスであり、スペクトラムの所定部分内を占める非コヒーレント光を発生させる。ＯＬＥＤデバイスの例に関しては、２００１年１月９日に発行された特許文献３（Hung 他）及び本願にて引用した文献を参照されたい。なお、これらの文献の内容はこの参照を以て本願に繰り込まれるものとする。
【００２０】
ＯＬＥＤ１４は基板１０に近接して、或いはより好ましくは基板１０上に、形成されている。基板１０上には、図５に示すように電極１００、例えばホールインジェクティングアノードが形成されている。基板１０はガラスや水晶等、ＯＬＥＤデバイスの構築に適すると当業界でいわれているどのような素材によって形成してもよい。電極１００は酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）の薄い層又は基板１０上に形成された導電金属層である。電極は蒸着、スパッタリング、化学気相成長等により成長させることができる。
【００２１】
或いは、電極は図６に示すように透明層１１０上に形成することもできる。電極１００上には有機ホールトランスポート層１０２が形成され、ホールトランスポート層１０２上には有機発光層１０４が形成され、発光層１０４上には有機電子トランスポート層１０６が形成されている。これら三層の例として掲げうる有用な構造は、ホールトランスポート層１０２としてジアミン層例えば４，４’−ｂｉｓ［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニール（ＮＰＢ）を、発光層１０４としてアンドープド９，１０−Ｂｉｓ（２−ナフタレニル）アントラセン（ＡＤＮ）を、電子トランスポート層１０６としてＡｌｑを含む構造である。これらの有機層は典型的には高真空熱蒸着により形成できる。これらの好ましい厚みはＮＰＢが４０〜２５０ｎｍ、ＡＤＮが１０〜５０ｎｍ、Ａｌｑが１０〜２００ｎｍである。
【００２２】
第２の透明電極層１０８（例えばカソード）は、その仕事関数が４．０ｅＶ未満となるよう選択された素材により、電子トランスポート層１０６上に形成されている。透明電極層１０８として好適なものは、酸化インジウム・スズ又はＭｇ−Ａｇ比が１０：１のＭｇＡｇである。これは従来型の熱気相蒸着により形成することができる。カソード上には光学的に透明な絶縁平坦化層１１０が、また透明層１１０上には有機層１２が形成されている。例えばホールインジェクション層や電子インジェクション層等、当業界で知られている他の層をＯＬＥＤ構造内に含めてもよい。当業界においてよく理解されているように、電極間に電圧Ｖを印加することによって、発光層にポンプビーム光を発生させるのに必要な電界を、提供することができる。このポンプビーム光は有機発光ダイオードデバイスから送り出される。電圧Ｖは連続的でもよいしパルス状でもよい。
【００２３】
典型的なバイアス条件下では、負電荷キャリアであるところの電子は電子層１０８から有機電子トランスポート層１０６内へと注入され、正電荷キャリアであるところのホールは電極１００から有機ホールトランスポート層１０２内へと注入される。電子及びホールは対応する有機層１０６又は１０２を介して有機発光層１０４内へと転送即ちトランスポートされる。有機発光層１０４内においては、電子及びホールは主としてホールトランスポート層１０２と発光層１０４とのジャンクションの近傍にて再結合する。この再結合の結果、有機発光層１０４からの光放射が生じる。発光層にて生じた光のうちおよそ５０％は直接基板１０の方向へと放射され、他の５０％は直接電極層１０８の方向へと放射される。電極層１０８は透明であるからその光は通過して透明層１１０に至り、更に垂直レーザを光学的にポンプする。
【００２４】
電極１００及び／又はその下敷きをなす基板は反射性とすることができる。それにより、光のうち電極１００方向に向いているものをデバイス内へと反射させ更に透明な絶縁性の平坦化層１１０に通すことができる。本件技術分野にて周知の通り、アノード及びカソード並びにホール及び電子注入及び／又はトランスポート層の位置は反転させることができ、例えば電極１００をカソードとし電極１０８をアノードとすることができる。この場合、反射性カソードを基板上に成長させる一方アノードを透明にすればよい。
【００２５】
ＯＬＥＤ１４から出射した後、非コヒーレント光１５は下側ＤＢＲ鏡１１２を通って有機レーザ１２に入る。下側ＤＢＲ鏡１１２は、この光の大部分がアクティブ層１１４内へと通るよう、設計されている。本構成においては、アクティブ層ホストは非コヒーレント光１５の一部分を吸収する。アクティブ層による吸収長が非常に小さい場合、光１５のうち吸収されなかった残りの部分は上側ＤＢＲ鏡１１６に入射し、その光の大部分が後方反射されアクティブ層に入って二度目の通過をなす。この二度目の通過に際して非コヒーレント光１５の更なる部分がアクティブ層ホストにより吸収される。
【００２６】
ホストにより吸収された光エネルギは、フォースターエネルギ伝達機構により非輻射的に、ドーパント分子に伝達される。ドーパント分子の量子放射効率は高い方が望ましい。それは、量子放射効率が高いと、非輻射的に伝達されたエネルギの大部分がより長い波長の光として再放射されるからである。例えば、ＯＬＥＤ発光素材としてＡＤＮを、アクティブ層ホストとしてＡｌｑを、そしてアクティブ層ドーパントとしてＤＣＪＴＢを用いる場合、ＯＬＥＤからの放射光は青く、Ａｌｑは青を吸収し、ＤＣＪＴＢは赤を放射する。
【００２７】
有機レーザ１２は、赤色光、特に上側及び下側ＤＢＲ鏡が高い反射率を有する波長について、高いＱ値が得られるよう、設計されている。いわゆる当業者であれば、合計ゲインが最も高い特定波長でレーザ発振が生じるという発想にはなじみがあろう。その波長においては、レーザ光１３は上側及び下側ＤＢＲ鏡間を多数回に亘り反射し、その上で、主として上側ＤＢＲ鏡１１６を介して放射される。上側ＤＢＲ鏡１１６を介して放射されるのは、下側ＤＢＲ鏡におけるミラーロスが上側ＤＢＲ鏡におけるそれより非常に小さくなるよう設計されているためである。
【００２８】
この実施形態においては、有機レーザ１２及び電気的に駆動されるＯＬＥＤ１４が基板１０上への集積化により結合されており、電気的に駆動されるＯＬＥＤ１４は基板１０上に、有機レーザ１２はＯＬＥＤ１４上側に配置され、光学的に透明な平坦化層１１０により分離されている。そのため、レーザ光１３の波長においてその反射率が９９．９％超となるよう、また非コヒーレント光１５の９０％超が透過するよう、高低交互屈折率誘電体層により下側ＤＢＲ鏡１１２が構成され、これに対応するように、レーザ光１３の波長においてその反射率が９８％超となるよう、また非コヒーレント光１５の９０％超が透過するよう、高低交互屈折率誘電体層により上側ＤＢＲ鏡１１６が構成されている。
【００２９】
図６に示す本発明の他の実施形態においては、基板１０が透明であり有機レーザ１２に隣接しておかれている。好ましくは、有機レーザ１２は、基板１０を介して光が放射されるよう、基板１０上に形成される。
【００３０】
レーザの効率は、垂直共振器有機レーザ構造についてアクティブ領域設計を用いることにより、改善できる。図７に示すように、周期的ゲイン層３０５を、このデバイスにおける電磁界定在波のアンチノードに沿って配置する。図中、レーザ素子２００内におけるレーザ電磁界定在波パターン３２０を示している。誘導放出が電磁界のアンチノードにて最大となりノードにて無視しうる程度となることから、図７に示すように周期的ゲイン層３０５を形成しそれらの間を有機スペーサ層３１０にて分離した構造を採ることが本質的に有利である。有機スペーサ層３１０は誘導放出或いは自発放出を受けず概ねレーザ光１３の波長もポンプビーム非コヒーレント光１５の波長も吸収しない。有機スペーサ層３１０を形成するのに適した素材の一例は、１，１−Ｂｉｓ−（４−ｂｉｓ（４−メチル−フェニル）−アミノ−フェニル）−シクロヘキサン（ＴＡＰＣ）といった有機素材である。
【００３１】
ＴＡＰＣはスペーサ層として好適に機能する。それは、概ねレーザ出力もポンプビームエネルギも吸収せず、それに加えて、大部分の有機ホスト素材に比べてその屈折率がわずかに低いからである。この屈折率上の差は有用である。なぜなら、電磁界のアンチノードと周期的ゲイン層３０５との間の重複を大きくする（最大化する）のに役立つからである。本発明に関し後に説明するように、バルクゲイン領域に代えて周期的ゲイン領域を採用することによって、より高いパワー変換効率が得られ不要自発放出が顕著に低減される。ゲイン領域の配置は標準光学マトリクス法を用いて決定される。これについては非特許文献１を参照されたい。良好な結果を得るには、周期的ゲイン層３０５の厚みを５０ｎｍ以下とし不要自発放出を排除する必要がある。
【００３２】
レーザ発光画素１１の面積は、図８に示すように位相ロック有機レーザアレイ２２０を利用することにより、空間コヒーレンス度を保ちつつ増大させることができる。二次元位相ロックレーザアレイ２２０を形成するには、有機レーザ１２の表面上で、レーザ素子２００間に介在する素子間空間２１０を規定する必要がある。位相ロックを実現するには、強度及び位相情報をレーザ素子２００間で交換する必要がある。これは、レーザ発振領域内にレーザ放出を弱く閉じこめることによって、好適に実現される。そのためには、ビルトインインデックスを小さくし、或いはゲインガイディングを行う（例えば鏡のうち一方の反射率を変調する）。
【００３３】
図８に示した実施形態においては、反射率変調は、標準的リソグラフィ及びエッチング技術を用いた下側誘電体スタックにおけるエッチド領域のパターニング及び形成の影響、従って下側誘電体スタックの表面上に円形ピラー形態によりレーザ素子２００の二次元アレイを形成することによる影響を受ける。有機レーザマイクロ共振器構造の残余の部分は、上述したように、パターン化された下側誘電体スタック上に成長・形成させる。この実施形態においては、レーザ素子２００の形状は円形であるが、他の形状、例えば方形とすることもできる。素子間空間２１０は０．２５〜４μｍの範囲内とする。
【００３４】
位相ロックアレイ動作は素子領域間空間を広くとった場合にも生じうるが、空間が広いと光学的ポンピングエネルギの利用が不効率になる。エッチング深さは好ましくは２００〜１０００ｎｍとする。下側誘電体内の奇数番目の層をちょうど越えたところまでのエッチングによって、ゲインメディアのピークから離れたエッチング領域内における縦モード波長に、顕著なシフトを生じさせることができる。従って、レーザ素子２００間の領域におけるレーザ発振動作が防止され自発放出が顕著に低減される。エッチド領域形成の最終結果として、レーザ放出がレーザ素子２００内に弱く閉じこめられ、素子間領域からのレーザ発振は抑制され、コヒーレントな位相ロックされたレーザ光がレーザアレイ２２０から放射される。
【００３５】
複数のコヒーレント位相ロックレーザ放射器を用いることにより、より大きなアドレス可能な単一波長発光放射エリアが形成される。相異なる色の光を放射する相異なるアドレス可能放射エリアを形成して、フルカラーディスプレイ投影システムを得ることもできる。また、複数の色を放射する（従って例えば白色光を放射できる）単一の個別アドレス可能放射エリアを構成することもできる。素子間空間２１０は適宜設定することができる。例えば、複数のレーザアレイ２２０を形成するよう素子をグループ配置する。同じグループ内に属する素子同士についてはその素子間空間２１０を同一にする。また、グループ間の空間は充分に広くとり、グループ間空間でのレーザ発振を防ぐ。そして、各グループを相異なる色で発光させる、といったことができる。
【００３６】
グループ毎に相異なるＯＬＥＤ素材を使用することもできる。それによって、単一の個別アドレス可能発光レーザ画素内の各グループから互いに異なる色の光を放射させる動作を、アシストすることができる。個別アドレス可能発光レーザ画素は、従って、複数の周波数の組合せにて発光する。例えば、個別アドレス可能発光レーザ画素は白色光を放射できるよう構成できる。アドレス可能発光レーザ画素による白点は、その素子内における各発光色間のグループ個数比を調整することにより制御することができる。例えば、アドレス可能発光レーザ画素内のあるレーザアレイを他のレーザアレイより大きくする。
【００３７】
図９を参照するに、個別アドレス可能発光レーザ画素１１は発光素子２００による３個のレーザアレイ２２０を含んでおり、各レーザアレイ２２０は異なる色で発光する。各レーザアレイ２２０は１個又はそれ以上の個数のレーザ発振素子２００を含んでおり、同一レーザアレイ２２０内の全レーザ発振素子２００は同一の色で発光する。上述したように、レーザアレイ２２０は互いに異なる個数の素子を有するものとすることができる。それによって、各グループから特定の強度の光を提供することができる。レーザ画素１１から放射される光の色は、全体としてみれば、各グループからの光放射強度を調整すること、従って例えば白色発光レーザ画素１１の白点を調整することにより、調整することができる。或いは、白色発光画素１１は、互いに異なる色のレーザ素子２００をモードロックしないで且つレーザ素子２００の色が混ぜられるような配置で設けた混成グループを、含むものとすることができる。
【００３８】
図１０に示すように、レーザ画像投影機８を指向性音響システム４０と組み合わせることができる。指向性音響システム４０は相補的な指向性音響ビーム４２を提供するものであり、例えば２００３年２月２０日に刊行された特許文献４（Kolano 他）に記載されている。拡散音響反射器４４を設けることにより、携帯可能で長距離でも動作し様々な環境で動作する指向性音響画像システムが、単純な構成・配置方法によって得られる。音響ビーム４２はレーザ光１３による画像ビームと隣接して且つこれと平行に向けられ、拡散音響反射面に射突する。拡散音響反射面は光拡散投影スクリーン１８に隣接して配置されており、この光拡散投影スクリーン１８はレーザ光１３による画像ビームを受け止める。或いは、拡散音響反射器４４を光拡散投影スクリーン１８の背後に設けておき、音響ビーム４２をこれに射突させる。なお、音響的に透明な投影スクリーンは映画産業の分野で周知である。
【００３９】
図１１に示すように、ある種のケースでは、レーザ素子２００から厳密には平行でなくある程度の角度傾斜を持った光７０を放射させることができる。即ち、レーザ素子２００に対して整列するよう基板上にレンズレットを配置し、散開光７０をこのレンズレット７４を用いることによって平行化して、平行ビーム７２を得る。このケースでは、レンズレット７０を設けることによって、平板状投影機を得つつもレーザ素子２００に対する性能上の要求が緩和される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明によるレーザ画像投影機を示す側面図である。
【図２】本発明によるレーザ画像投影機を示す上面図である。
【図３】本発明にて利用可能な従来型ビームエクスパンダを示す図である。
【図４】本発明にて利用可能なビームスプリッタ及び鏡を示す図である。
【図５】本発明にて利用可能なＯＬＥＤポンプド有機レーザを示す断面図である。
【図６】本発明にて利用可能な他のＯＬＥＤポンプド有機レーザを示す断面図である。
【図７】本発明にて利用可能で周期的なゲイン領域を有する有機レーザ共振器を示す断面図である。
【図８】位相ロックレーザ素子のアレイとして形成されたレーザ画素を示す斜視図である。
【図９】位相ロックレーザ素子の個別グループとして形成されたレーザ画素を示す斜視図である。
【図１０】レーザ投影機を音響放射器と共に示す図である。
【図１１】レーザと共に配列されたレンズレットのアレイを含む本発明によるレーザ投影機を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４１】
８  レーザ画像投影機、１０  基板、１１  発光画素、１２  有機レーザ、１３  レーザ光、１４  ＯＬＥＤ、１５  非コヒーレント光、１６  回路、１７  広い光ビーム、１８  光拡散投影スクリーン、１９  制御装置、２０  レーザ発光装置、３０  平面凹面レンズ素子、３２  平面凸面レンズ素子、３４  ビームスプリッタ、３６  鏡、４０  指向性音響システム、４２  音響ビーム、４４  拡散音響反射器、７０  散開光、７２  平行光、７４  レンズレット、１００  電極、１０２  ホールトランスポート層、１０４  有機発光層、１０６  有機電子トランスポート層、１０８  電極層、１１０  透明層、１１２，１１６  ＤＢＲ鏡、１１４  アクティブ層、２００  レーザ素子、２１０  素子間空間、２２０  レーザアレイ、３０５  周期的ゲイン層、３１０  スペーサ層、３２０  定在波パターン。
【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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