【手続補正書】
【提出日】平成22年6月25日(2010.6.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】光走査装置及び走査型画像表示装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コヒーレンスを有する光束を被走査面上で走査する光走査装置に関し、さらに該光束走査によって被走査面上に画像を形成する走査型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光等のコヒーレンスを有する光束をスクリーン上で走査することにより、画像を投射する走査型画像表示装置が種々提案されている。
【０００３】
特許文献１には、偏向器を用いて赤、緑、青の３色のレーザ光を２次元方向に走査することで、スクリーン上にカラー画像を表示するレーザ走査型ディスプレイの例が開示されている。レーザ光源は、その出力の高さと指向性によって走査型画像表示装置の光源として適している。ただし、レーザ光源はコヒーレンスが高いため、画像中にレーザ特有のスペックルノイズ（粒状の干渉パターン）が現われ、画質が劣化する。
【０００４】
スペックルノイズを低減する手法として、特許文献２には、光走査手段と投影レンズとの間に移動可能なディフューザを配置し、ディフューザを通過する走査光に時間的な位相変調を与える方法が開示されている。この方法では、フレーム毎に位相を変調し、それに対応じた異なるスペックルパターンを発生させて眼の時間分解能内で重ね合わせてスペックルコントラストを低減する。
【０００５】
特許文献３には、別のスペックルノイズ低減方法が開示されている。具体的には、位相ホログラムを用いて光源からのレーザビームを複数の部分ビームに分割し、スペックルパターンが時間的、空間的に平均化されるように、複数の部分ビームを１画素内で移動させて異なるスペックルパターンを発生させる方法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−０２１８００号公報
【特許文献２】特開２００５−０８４１１７号公報
【特許文献３】特表２００１−５０９９１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２にて開示されたスペックル低減方法では、フレームレートを６０（Ｈｚ）とし、眼の時間分解能を１／３０（ｓｅｃ）とすると、眼の時間分解能内で発生するスペックルパターンは２種類である。この場合、スペックルコントラストは、約７１％に低減するだけで、スペックル低減効果は低い。
【０００７】
走査型画像表示装置では、スクリーン上に結像したビームスポットを２次元走査するが、ある瞬間では１つのビームスポットのみがスクリーン上に投射され、眼の残像効果によって瞬間ごとのビームスポットが描く２次元画像が認識される。
【０００８】
このように、ビームスポットがある画素の位置に存在する時間は一瞬であるため、ディフューザを高速に移動させたとしても位相が変わる位置までディフューザが到達した時点ではビームスポットは別の位置に移動してしまう。これではディフューザを高速に移動させたとしても実質的なスペックル低減効果はなく、フレーム毎の位相変調と同等のスペックル低減効果しか得られない。
【０００９】
また、一般に、走査型画像表示装置では、１画素の大きさはスクリーン上に結像されるビームスポット径と同じか又はそれよりも若干小さなサイズとする。
【００１０】
しかし、特許文献３にて開示されたスペックル低減方法では、互いに平行な複数の部分ビームによって照射される範囲を１画素としており、該複数の部分ビームを位相ホログラムで集光して１画素内に複数のビームスポットを形成している。これを、ビームスポット径＝１画素サイズに置き換えた場合には、１画素の領域が広がってしまい、解像度が劣化する
本発明は、解像度を劣化させることなく、効果的にスペックルノイズを低減することができる光走査装置及び走査型画像表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一側面としての光走査装置は、光源からのコヒーレントな光束を走査する走査手段と、走査手段からの光束から、互いに離間する複数の光束成分を発生させる光束成分発生手段と、該複数の光束成分を互いに異なる入射角度で被走査面に向かうように集光して、該被走査面おける同一位置にて重ね合わせる光学系とを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の側面としての光走査装置は、光源からのコヒーレントな光束を走査する走査手段と、走査手段からの光束から、それぞれピークを含む光量分布を有する複数の光束成分を発生させる光束成分発生手段と、該複数の光束成分を互いに異なる入射角度で被走査面に向かうように集光して、該被走査面おける同一位置にて重ね合わせる光学系とを有することを特徴とする。
【００１３】
なお、上記光走査装置を有し、被走査面に画像を形成する走査型画像表示装置も本発明の他の側面を構成する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、光束成分発生手段からの複数の光束成分を互いに異なる入射角度で被走査面に向かわせて被走査面おける同一位置にて重ね合わせるので、解像度を殆ど劣化させることなくスペックルノイズを低減することが可能な光走査装置を実現できる。したがって、スペックルノイズが少ない良好な画像を表示可能な走査型画像表示装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１である光走査装置及び走査型画像表示装置の構成を示す模式図。
【図２】実施例１の装置の水平断面図。
【図３Ａ】実施例１の装置で用いられるマイクロレンズアレイの構造を示す図。
【図３Ｂ】実施例１におけるマイクロレンズアレイからの回折光束の分布パターンを示す図。
【図４】スペックルパターンの相関と入射角度との関係を示す図。
【図５Ａ】実施例１の装置における結像光学系の水平断面図。
【図５Ｂ】実施例１の装置における結像光学系の垂直断面図。
【図６】実施例１においてスクリーンに入射する光束成分の説明図。
【図７】本発明の実施例２である光走査装置及び走査型画像表示装置において用いられるカラー光源ユニットの構成を示す図。
【図８】本発明の実施例３である光走査装置及び走査型画像表示装置の水平断面図。
【図９】実施例２におけるマイクロレンズアレイからの回折光束の分布パターンを示す図。
【図１０】実施例２においてスクリーンに入射する光束成分の説明図。
【図１１Ａ】本発明の実施例４である光走査装置及び走査型画像表示装置の水平断面図。
【図１１Ｂ】本発明の実施例４である光走査装置及び走査型画像表示装置の垂直断面図。
【図１２】実施例４にて用いられる光束成分発生器の垂直断面図。
【図１３】実施例における複数の光束成分の光量分布を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１には、本発明の実施例１である光走査装置及びこれを備えた走査型画像表示装置の構成を模式的に示している。
【００１８】
１０１はレーザ光源であり、１５０は該レーザ光源を駆動する駆動回路である。駆動回路１５０には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置１６０からの画像情報が入力される。駆動回路１５０は、入力された画像情報に応じてレーザ光源１０１を変調駆動する。なお、このことは、後述する実施例でも同様である。
【００１９】
レーザ光源１０１から発せられたコヒーレントなレーザ光束（コヒーレンスを有するレーザ光束）は発散光束であり、その発散光束はコリメータレンズ１０２によって平行光束に変換される。ここでレーザ光源から発する光束は、コヒーレンス（コヒーレンシー）の高い光束（コヒーレントな光束）であることが望ましいが、少なくともコヒーレント（可干渉性がある）であれば足りる。コリメータレンズ１０２から射出した光束は、走査手段である走査ユニット１０４（水平走査デバイス１０４Ｈ及び垂直走査デバイス１０４Ｖ）によって２次元方向に走査されるとともに、結像光学系１０５を介してスクリーン（被走査面）１０６上に結像される。これにより、スクリーン１０６上に画像が投射（表示又は形成）される。
【００２０】
本実施例では、水平走査デバイス１０４Ｈとして、ＭＥＭＳ(Micro Electro-mechanical system)ミラーデバイスを用いている。ＭＥＭＳミラーデバイスは、高い共振周波数でミラー部を揺動（振動）させることができる。また、ミラー部のサイズは、例えば１．５×１．３ｍｍと小さい。一方、垂直走査デバイス１０４Ｖとしては、ガルバノミラーを用いている。
【００２１】
図１中、矢印Ａは水平走査デバイス１０４Ｈのミラー部の揺動方向を示し、矢印Ｂは垂直走査デバイス１０４Ｖの回転方向を示している。水平走査デバイス１０４Ｈのミラー部が矢印Ａ方向に揺動することで光束の水平方向での往復走査を行い、垂直走査デバイス１０４Ｖが矢印Ｂ方向に回転することにより光束がスクリーン１０６上を矢印Ｃ方向（垂直方向）に走査される。
【００２２】
したがって、スクリーン１０６上には水平方向に往復する走査線１０７，１０８が画像の最上部から順次下方に形成されていき、画像の最下部に達すると再び画像の最上部へ戻る。この一連の動作によってスクリーン１０６上に１フレーム画像が形成される。そして、この動作を繰り返し行うことで、動画が表示される。実際には、ある瞬間においてはスクリーン１０６上には１つの光束のスポットしか存在しないが、スポットが２次元に走査されることで、観察者の眼の残像効果により画像が認識される。
【００２３】
本実施例では、水平走査デバイス１０４Ｈを１８ｋＨｚの共振周波数で駆動し、垂直走査デバイス１０４Ｖを６０Ｈｚで駆動している。これにより、往路と復路でそれぞれ３００本の水平走査線を形成しており、水平方向８００画素、垂直方向６００画素のＳＶＧＡの画像をスクリーン１０６上に投射する。
【００２４】
なお、図１では、走査線１０７，１０８を模式的に示しているが、実際には、対角サイズ１２インチで解像度がＳＶＧＡの画像を表示している。１画素の大きさは約３００μｍである。
【００２５】
また、走査手段としては、１つで光束の２次元走査が可能な２次元ＭＥＭＳミラーデバイスを用いてもよい。
【００２６】
図２には、光走査装置の水平断面を示す。
【００２７】
レーザ光源１０１から発せられた発散光束は、コリメータレンズ１０２によって平行光束に変換され、開口絞り１０３により光束幅が制限されて水平走査デバイス１０４Ｈに入射する。
【００２８】
水平走査デバイス１０４Ｈによって水平方向に偏向された偏向光束は、走査光学系１０５Ａと投影光学系１０５Ｂとにより構成される結像光学系１０５によってスクリーン１０６上にスポットとして結像される。ここで、走査光学系１０５Ａは、水平走査デバイス１０４Ｈにより偏向された光束に中間結像面１０９を形成させる。
【００２９】
中間結像面１０９に形成されたスポットと重なるように、光束成分発生手段であるマイクロレンズアレイ１１０が配置されている。マイクロレンズアレイ１１０は、入射した１本の光束から、複数の光束成分としての複数の回折光束成分（以下、単に回折光束という）Ｄを発生させる。複数の回折光束Ｄは、投影光学系１０５Ｂによってスクリーン１０６上の１点に集光され、再びスポットとして結像する。
【００３０】
スクリーン１０６上の１点に集光されるとは、言い換えれば、スクリーン１０６上における同一位置にて重ね合わせられることと同義である。また、１点及び同一位置とは、１画素に相当する。
【００３１】
また、結像光学系１０５は、中間結像面１０９とスクリーン１０６の間に水平走査デバイス１０４Ｈの共役点を形成する。垂直走査デバイス１０４Ｖは、該共役点又はこれに近接した位置に配置され、レーザ光源１０１からの光束を垂直方向に走査する。
【００３２】
図３Ｂには、マイクロレンズアレイ１１０の形状の例を、図３Ａには、マイクロレンズアレイ１１０により１本の光束から発生する複数の回折光束の分布の例をそれぞれ示す。
【００３３】
図３Ｂの左側に示すように、マイクロレンズアレイ１１０には、正六角形の外形を有する微小レンズＭＬがピッチ１０μｍで隣接配置されている。具体的には、微小レンズＭＬは、１つの微小レンズの周囲を６つの微小レンズが囲むように、言い換えれば、該周囲を囲む微小レンズの中心を結んだ線が六角形をなすように配置されている。以下、この配置を六角形配置という。このマイクロレンズアレイ１１０は、光路中に挿入されることにより、入射した１本の光束から複数の回折光束を発生させる回折素子として機能する。
【００３４】
図３Ｂの右側には、マイクロレンズアレイ１１０の断面（左側の図中のＡ−Ａ線での断面）の形状を示す。マイクロレンズアレイ１１０は、１ｍｍ厚のガラス基板ＧＰ上に数十μｍ厚の微小レンズＭＬが形成されて構成されている。微小レンズＭＬの曲率を最適化することで、高い回折効率を得ている。
【００３５】
マイクロレンズアレイ１１０において微小レンズＭＬが六角形配置されているため、図３Ａに示すように、マイクロレンズアレイ１１０により１本の光束から発生される回折光束の分布（ファーフィールドパターン）も六角形をベースとしたパターンとなる。
【００３６】
回折光束の分布の中心には、０次回折光束Ｄ０が存在し、その周囲に１次回折光束Ｄ１が６本存在する。各回折光束は、基本的には同じ光量比で回折されている。また、各回折光束は、互いに離間している。なお、１次回折光束Ｄ１の外側には、２次回折光束等の高次回折光束が存在するが、図には示していない。
【００３７】
本実施例では、マイクロレンズアレイ１１０で発生した０次回折光束Ｄ０と１次回折光束Ｄ１を複数の光束成分としてスクリーン１０６上の１点に集光させる。
【００３８】
ここで、「複数の光束成分（回折光束）」は、図１３に示すように、光束成分ごとにピークを含む光量分布（強度分布）を有する。なお、図１３には、本実施例では使用しない２次の回折光束まで示している。また、「複数の光束成分」は、特定の光量レベルＴ（ピーク光量の１／ｅ２となる光量レベル）以上の光量部分においては互いに離間している。言い換えれば、特定の光量レベルＴより低い光量部分においては互いに重なっていてもよい。本実施例では、このように特定の光量レベル以上の光量部分においては互いに離間し、特定の光量レベル未満の光量分布を示している領域において互いに重なっている複数の光束成分を、互いに離間しているものとみなす。また、後述する実施例３でも説明するが、図１３における０次回折光束と２次回折光束（回折次数は＋２次でも−２次でもよい）、及び２次回折光束同士も互いに離間していると言える。
【００３９】
ただし、「複数の光束成分（互いに回折次数が異なる複数の回折光束成分）」は、光束成分ごとにピークを含む光量分布を有していれば、互いに離間していなくてもよく、互いに隣接していてもよい（重複していてもよい）。図１３において、特定の光量レベルＴより若干低い光量部分Ｔ′まで含めた場合には、隣り合う光束成分は互いに隣接していると言うこともできる。以下の説明では、複数の光束成分が互いに離間している場合について説明するが、隣接している場合でも、それらの光束成分のスクリーンへの入射角度が異なる場合には、ある程度のスペックル低減効果を得ることができる。
【００４０】
以上の「複数の光束成分」の意味は、後述する他の実施例でも同じである。
【００４１】
レーザ光源は、発振波長が５３２ｎｍの緑色レーザであり、微小レンズＭＬのピッチが１０μｍのマイクロレンズアレイ１１０に入射した光束は０次回折光束Ｄ０が０．００ｄｅｇ、１次回折光束Ｄ１が３．０５ｄｅｇの角度で回折する。
【００４２】
図２に示した投影光学系１０５Ｂは、中間結像面１０９とスクリーン１０６とを共役関係とし、０次回折光束Ｄ０、１次回折光束Ｄ１を互いに異なる入射角度でスクリーン１０６に向かわせるように集光する。そして、０次回折光束Ｄ０と１次回折光束Ｄ１を、スクリーン１０６上の１点に集光させる（同一位置にて重ね合わせる）。
【００４３】
本実施例の光走査装置（又は走査型画像表示装置）におけるスペックルノイズ低減の原理について説明する。
【００４４】
通常のスクリーンは、表面粗さがレーザ光束の波長より十分大きく、表面粗さの相関長が照射スポット径より十分小さい。このため、スクリーン上の各点で散乱したレーザ光束の位相は、面の微視的な凹凸に対応してランダムになり、（−π、π）間で一様に分布する。
【００４５】
スクリーンに到達してスクリーンで散乱されたレーザ光束は、観察者の眼の網膜上でランダムな位相関係にて重なり合い、網膜上に不規則な粒状の干渉パターンを発現させる。この干渉パターンがスペックルである。
【００４６】
スペックル強度は、スペックルコントラストＣを用いて定量化され、スペックル強度Ｉの標準偏差σＩと平均値＜Ｉ＞とから、
【００４７】
【数１】
2009025462.tif 000001
【００４８】
として定義される。
【００４９】
また、スペックルノイズを低減する手法の１つに、互いに相関のない又は少ないＮ枚のスペックルパターンを重ね合わせて、スペックル強度を平滑化する方法がある。このとき、相関のないＮ枚のスペックルパターンを重ね合わせるとスペックルコントラストＣは、１／√Ｎ倍に低減することが知られている。この手法を用いてスペックルノイズを低減するためには、互いに相関のない又は少ないＮ枚のスペックルパターンを発生させて重ね合わせる必要がある。特に、互いに相関のないＮ枚のスペックルパターンを発生させて重ね合わせることで、スペックルノイズの低減効果を最大とすることができる。
【００５０】
本実施例でも、互いに異なる（相関のない又は少ない）複数のスペックルパターンを発生させて重ね合わせることにより、スペックルノイズを低減する。
【００５１】
また、本実施例では、スペックルパターンの異なる度合いを、相関係数を用いて表現する。
【００５２】
２つのスペックルパターンの輝度Ｘ１，Ｘ２の相関係数ｒは、スペックル強度の平均値＜Ｘ１＞，＜Ｘ２＞を用いて、
【００５３】
【数２】
2009025462.tif 000002
【００５４】
と定義される。
【００５５】
図４には、スペックルパターンのパターン相関における角度依存性を示す。
【００５６】
このグラフは、スペックルパターンの角度依存性を実験的に求めた結果であり、横軸にスクリーンへの入射角（ｄｅｇ）をとり、縦軸にスペックルパターンの相関係数（ａ．ｕ．）を取る。
【００５７】
この実験では、図２に示したようにレーザ光源１０１から発せられた１本のビームを２次元走査し、結像光学系１０５を介してスクリーン１０６に一様な画像を表示して、画像の中央付近をＣＣＤカメラで撮像してスペックルパターンを取得した。
【００５８】
そして、走査される光束がスクリーン１０６に入射する角度を基準の入射角とし、入射角を少しずつ変化させた際に発生するスペックルパターンを撮像して基準の入射角におけるスペックルパターンとの相関をとった。
【００５９】
図４に示すように、基準の入射角から入射角を変化させていくと、相関係数が徐々に減少し、入射角を０．０５ｄｅｇだけ変化させた時点で相関係数が０．４を下回った。また、入射角を０．０８ｄｅｇだけ変化させた時点で相関係数が０．２を下回り、その後はほぼ０．０となった。
【００６０】
相関係数がｒ＝１．０〜０．７の場合に強い相関があり、ｒ＝０．７〜０．４の場合にかなり相関があり、ｒ＝０．４〜０．２の場合にやや相関あり（相関が少ない）、ｒ＝０．２以下の場合に相関がほとんどないと判断できる。図４のグラフで、相関係数ｒ＝０．４となる入射角は０．０４５ｄｅｇであり、ｒ＝０．２となる入射角は０．０７６ｄｅｇである。
【００６１】
この結果は、基準の入射角に対して傾ける角度が小さ過ぎると発生するスペックルパターンが基準の入射角で発生するスペックルパターンと相関があることを示しており、これらを重ね合わせてもスペックルコントラストの低減効果を十分に得られない。
【００６２】
そこで、本実施例では、基準の入射角を有する基準光束成分がスクリーン１０６に到達する位置と同一位置に到達する別の光束成分を生成する。そして、該別の光束成分の入射角を基準光束成分の入射角に対して十分に傾けることにより、各光束成分によって発生するスペックルパターンの相関を低減する。
【００６３】
ここで、スペックルパターンの相関は、相関係数がｒ≦０．４となるようにするのがよい。さらに好ましくは、ｒ≦０．２となるようにするのがよい。このため、基準光束成分の入射角に対して別の光束成分を傾ける角度（離間角度θｄ）を、０．０４５ｄｅｇ以上、さらに好ましくは０．０７６ｄｅｇ以上とするのがよい。
【００６４】
すなわち、
θｄ≧０．０４５ｄｅｇ  …（１）
好ましくは、
θｄ≧０．０７６ｄｅｇ  …（２）
を満足するとよい。
【００６５】
本実施例では、レーザ光源１０１から発せられた１本の光束から、回折素子であるマイクロレンズアレイ１１０により互いに離間して進む複数の光束成分を発生させ、これらの光束成分を再びスクリーン１０６上の１点に結像させる（同一位置にて重ね合わせる）。複数の光束成分は、スクリーン１０６上まで互いに十分な離間角度を維持しながら進み、スクリーン１０６上にて１点に集まる。
【００６６】
これにより、スクリーン１０６上の同一位置に入射する複数の光束成分によって発生するスペックルパターンの相関を減少させ、相関の少ないスペックルパターンの重ね合わせによりスペックルコントラストを効果的に低減することができる。
【００６７】
図５Ａ及び図５Ｂには、それぞれ本実施例の光走査装置の水平断面及び垂直断面における結像光学系１０５を具体的に示す。また、表１には、結像光学系１０５の構成（数値例）を示す。
【００６８】
走査光学系１０５Ａは、２枚のレンズ１０５Ａａ，１０５Ａｂで構成され、水平走査デバイス１０４Ｈからの偏向光束を中間結像面１０９に結像させる。
【００６９】
中間結像面１０９にはマイクロレンズアレイ１１０が配置され、走査光学系１０５Ａにより、マイクロレンズアレイ１１０上を走査する１本の光束から、互いに離間する複数の回折光束Ｄを発生させる。
【００７０】
投影光学系１０５Ｂは５枚のレンズ１０５Ｂａ，１０５Ｂｂ，１０５Ｂｃ，１０５Ｂｄ，１０５Ｂｅで構成され、マイクロレンズアレイ１１０からの複数の回折光束Ｄをスクリーン１０６上の１点にスポットとして集光させる。
【００７１】
投影光学系１０５Ｂのうち中間結像面１０９側の３枚のレンズ１０５Ｂａ，１０５Ｂｂ，１０５Ｂｃによって形成された水平走査デバイス１０４Ｈの共役点又はこれに近接する位置に垂直走査デバイス１０４Ｖが配置されている。垂直走査デバイス１０４Ｖは、水平走査デバイス１０４Ｈによって水平方向に走査されるスポットの垂直方向の走査を行い、スクリーン１０６上に２次元画像を表示する。
【００７２】
ここで、マイクロレンズアレイ１１０では、０次回折光束Ｄ０が０．００ｄｅｇ、１次回折光束Ｄ１が３．０５ｄｅｇの角度で回折する。また、投影光学系１０５Ｂは、中間結像面１０９とスクリーン１０６とを共役関係としており、横倍率は９．６倍である。よって、１次回折光束Ｄ１は、０次回折光束Ｄ０に対して０．３２ｄｅｇの角度θｉをなしてスクリーン１０６に入射する。
【００７３】
図６には、スクリーン１０６へ入射する回折光束を示す。この図では、マイクロレンズアレイ１１０により発生した互いに離間した複数の回折光束のうち２本の回折光束がスクリーン１０６上で再び１点に集光する様子を模式的に示している。
【００７４】
図中、Ｄ０は基準光束成分としての０次回折光束であり、Ｄ１は１次回折光束である。これらは互いに向かい合うマージナル光線Ｄ０ａ，Ｄ１ｂ間において離間角度θｄだけ離間してスクリーン１０６に入射する。
【００７５】
相関がほとんどないスペックルパターンを得るためには、マイクロレンズアレイ１１０により発生した複数の回折光束を互いに０．０７６ｄｅｇ（又は０．０４５ｄｅｇ）以上の離間角度だけ離間させてスクリーン１０６に入射させることが重要である。
【００７６】
そこで、本実施例では、０次回折光束Ｄ０の上側のマージナル光線Ｄ０ａと、１次回折光束Ｄ１の下側のマージナル光線Ｄ１ｂとを、０．０７６ｄｅｇ以上の離間角度θｄだけ離間させている。このために、１次回折光束Ｄ１を、０次回折光束Ｄ０に対して、θｉ＝０．３２ｄｅｇの角度をなすようにスクリーン１０６に入射させる。
【００７７】
また、本実施例では、スポット径Ｗ＝３００μｍ、波長λ＝５３２ｎｍであり、スクリーン１０６に入射する光束の開口数ＮＡは、次式で表される。
【００７８】
【数３】
2009025462.tif 000003
【００７９】
ここで、ｋ＝１．６４であり、ＮＡ＝０．００１４５となる。
【００８０】
また、スクリーン１０６への入射光束の開き半角θｎａは、次式で表される。
【００８１】
【数４】
2009025462.tif 000004
【００８２】
ＮＡ＝０．００１４５より、スクリーン１０６への入射光束の開き半角θｎａは０．０８３３ｄｅｇとなる。
【００８３】
スクリーン１０６に入射する際の０次回折光束Ｄ０の上側マージナル光線Ｄ０ａと１次回折光束Ｄ１の下側マージナル光線Ｄ１ｂとの間の離間角度θｄは、次式で表される。
【００８４】
【数５】
2009025462.tif 000005
【００８５】
したがって、スクリーン１０６に入射する際の０次回折光束Ｄ０の上側マージナル光線Ｄ０ａと１次回折光束Ｄ１の下側マージナル光線Ｄ１ｂとの離間角度は、θｄ＝０．１５１ｄｅｇとなり、前述した条件（１）及び（２）を満足する。
【００８６】
このように、マイクロレンズアレイ１１０で発生した複数の回折光束（光束成分）を互いに十分離間させ、互いに異なる入射角度でスクリーン１０６に入射させる。これにより、それぞれの回折光束によって発生するスペックルパターンを相関の低いパターンとすることができる。このとき、１次回折光束Ｄ１は、図３Ａに示した隣り合う１次回折光束とも０．１５１ｄｅｇの離間角度で離間している。このため、１本の０次回折光束Ｄ０と６本の１次回折光束Ｄ１の計７本の光束が、互いに十分に大きな離間角度で離間してスクリーン１０６に向かい、スクリーン１０６上の一点に集光する。
【００８７】
ここで、上記７本の回折光束をスクリーン１０６上の１点に集光させて走査を行った場合の描かれた画像のスペックルコントラストは、Ｃ＝０．０９であった。
【００８８】
一方、従来の光走査装置（又は走査型画像表示装置）では、１本の光束でスクリーン上を走査していた。この従来の装置と同等の条件で画像を表示させるために、本実施例の光走査装置からマイクロレンズアレイ１１０を取り外し、１本の光束を走査した。このときに描かれた画像のスペックルコントラストは、Ｃ＝０．２４であった。なお、スクリーン上に結像されるスポット径はどちらの場合も約３００μｍであり、解像力には殆ど変化はなかった。
【００８９】
従来の画像に対する本実施例の画像におけるスペックルコントラストの減少が、スペックル低減効果を示している。以下、このスペックル低減効果をスペックルコントラストの比から算出した低減率で表現する。
【００９０】
マイクロレンズアレイ１１０から発生した７本の回折光束が互いに十分に大きな離間角度を維持しつつスクリーン１０６の１点に入射することにより、スペックルコントラストをＣ＝０．２４からＣ＝０．０９へと０．３７５（倍）に低減することができる。
【００９１】
また、前述したように相関のないＮ枚のスペックルパターンを重ね合わせるとスペックルコントラストＣは１／√Ｎ倍に低減するので、１／√ＮにＮ＝７を代入すると、１／√７＝０．３７８となり、本実施例のスペックル低減効果０．３７５（倍）とほぼ一致する。
【００９２】
よって、本実施例において７本の回折光束により発生するスペックルパターンは、互いに相関のほとんどないパターンと言える。このように、マイクロレンズアレイ１１０により、十分な離間角度でスクリーン１０６に向かってスクリーン１０６上の一点に集光する７本の回折光束を発生させる構成とすることで、良好なスペックル低減効果を得ることができる。
【００９３】
以上説明したように、本実施例によれば、光源１０１からの光束から、光束成分発生手段としてのマイクロレンズアレイ１１０によって、互いに離間する複数の光束成分を発生させる。そして、該複数の光束を互いに異なる入射角度でスクリーン１０６に向かわせ、スクリーン１０６上における一点（同一位置）にて重なり合うように集光する。これにより、各光束成分によって発生するスペックルパターンの相関を減らし、重ね合わせたスペックルパターンのスペックルコントラストを効率良く低減することができる。
【００９４】
また、互いに離間する複数の光束成分を発生させても、スクリーン１０６上に結像されるスポット径を殆ど変化させないので、解像度の劣化を招くことなくスペックルコントラストを低減することができる。
【実施例２】
【００９５】
上記実施例１で説明した（及び後述する他の実施例にて説明する）構成は、ＲＧＢの３色の色光を発する光源を用いる場合にも適用することができる。すなわち、実施例１に示した構成を応用してカラー画像を投射する光走査装置及び走査型画像表示装置を構成することができる。
【００９６】
図７には、本実施例の装置にて用いられるカラー光源ユニットの例を示す。カラー光源ユニット７０１は、例えば発振波長６４０ｎｍの赤色半導体レーザ７０１ａと、発振波長５３２ｎｍの緑色レーザ光源７０１ｂと、発振波長４４０ｎｍの青色半導体レーザ７０１ｃの３つのレーザ光源を用いて構成される。なお、緑色レーザ光源７０１ｂとしては、赤外レーザから波長変換により緑色レーザを発生させるＳＨＧ方式の光源を用いてもよい。
【００９７】
これらのレーザ光源７０１ａ，７０１ｂ，７０１ｃから発せられた光束は、それぞれに対応したコリメータレンズ７０２ａ，７０２ｂ，７０２ｃによって平行光束に変換された後、ダイクロイックプリズム７１３で１本のビームに合成される。そして、開口絞り７０３によって光束幅を制限されて、実施例１にて説明した走査ユニットによって走査され、スクリーン上に投射される。
【００９８】
このような光走査装置において、実施例１で説明したマイクロレンズアレイ１１０での回折角が最も大きくなるのは赤色光束であり、最も小さくなるのは青色光束である。各波長の比視感度は、波長６４０ｎｍで約０．２、波長５３２ｎｍで約０．９、波長４４０ｎｍで約０．０２である。このため、青色の比視感度が極端に低く、スペックルも観察者には殆ど観察されない。したがって、緑色及び赤色の光束において、実施例１で説明した離間角度に関する条件（１），（２）を満足するとよい。特に、緑色は比視感度が高く、スペックルが目立つ傾向にあるので、マイクロレンズアレイ１１０を緑色に最適化してもよい。これにより、３色レーザ光源を用いたカラー画像用の光走査装置及び走査型画像表示装置においても、スペックルを低減した良好な画像を表示することができる。
【実施例３】
【００９９】
図８には、本発明の実施例３である光走査装置（及び走査型画像表示装置）の水平断面を示している。
【０１００】
本実施例は、走査手段として、１つで光束を２次元方向に走査可能な２次元走査デバイスを用いた点と、光束成分発生手段としてのマイクロレンズアレイにおける微小レンズのピッチを２０μｍとした点で、実施例１と異なる。
【０１０１】
レーザ光源８０１から発せられたコヒーレントな光束（レーザ光束又は発散光束）は、コリメータレンズ８０２によって平行光束に変換され、開口絞り８０３によって光束幅を制限されて２次元走査デバイス８０４に入射する。
【０１０２】
２次元走査デバイス８０４によって水平方向及び垂直方向に偏向された偏向光束は、走査光学系８０５Ａ及び投影光学系８０５Ｂにより構成される結像光学系８０５によってスクリーン８０６上にスポットとして結像される。
【０１０３】
走査光学系８０５Ａは、２次元走査デバイス８０４によって水平方向及び垂直方向に偏向された光束を一旦結像させて中間結像面８０９を形成する。中間結像面８０９に形成されたスポットと重なるように光束成分発生手段としてのマイクロレンズアレイ８１０が配置されている。
【０１０４】
マイクロレンズアレイ８１０は、入射した１本の光束から、複数の回折光束（光束成分）Ｄを発生させる。投影光学系８０５Ｂは、該複数の回折光束Ｄをスクリーン８０６上の１点に集光して、すなわちスクリーン８０６上の同一位置にて重ね合わせて、スポットを形成する。このような構成により、レーザ光源８０１からの光束が２次元方向に走査され、スクリーン８０６上に２次元画像が投射（表示又は形成）される。
【０１０５】
本実施例のマイクロレンズアレイ８１０は、図３Ｂに示したように微小レンズが六角形配置されて構成されているが、微小レンズのピッチは、実施例１の２倍の２０μｍであり、回折光束が発生する角度を実施例１よりも狭くしている。これにより、実施例１と同等の開口数ＮＡであっても、０次回折光束や１次回折光束に加えて、２次回折光束や、該２次回折光束の間に生じる１次回折光束を用いることができる。これにより、スクリーン８０６に到達する光量を増加させることができる。
【０１０６】
図９には、本実施例において、マイクロレンズアレイ８１０で発生する回折光束の分布を示す。
【０１０７】
回折光束の分布の中心には、０次回折光束Ｄ０が１本存在し、その周囲に１次回折光束Ｄ１が６本存在する。さらに、その外側には、２次回折光束Ｄ２が６本存在する。また、隣り合う２次回折光束Ｄ２の間には、１次回折光束（以下、対角方向の１次回折光束という）Ｔ１が存在する。
【０１０８】
詳しくは後述するが、本実施例では、０次回折光束Ｄ０に対して１次回折光束Ｄ１の一部が重なっている。一方、０次回折光束Ｄ０に対して、２次回折光束Ｄ２は離間している。なお、２次回折光束Ｄ２及び対角方向の１次回折光束Ｔ１の外側には、３次回折光束等の高次回折光束が存在するが、図には示していない。
【０１０９】
本実施例では、マイクロレンズアレイ８１０で発生した０次回折光束Ｄ０、２次回折光束Ｄ２及び対角方向の１次回折光束Ｔ１を複数の光束成分として投影光学系８０５Ｂによってスクリーン８０６上の１点に集光させる。すなわち、本実施例では、回折素子としてのマイクロレンズアレイ８１０で発生する複数の回折次数の回折光束成分のうち一部の回折次数の回折光束成分をスペックル低減のために用いる。６本の１次回折光束Ｄ１は、スクリーン８０６に入射するが、スペックル低減には利用されない「他の光束成分」に相当する。
【０１１０】
レーザ光源は波長５３２ｎｍの緑色レーザ光束を用いている。各次数の回折角は０次回折光束Ｄ０が０．００ｄｅｇ、１次回折光束Ｄ１が１．５２ｄｅｇ、２次回折光束Ｄ２が３．０５ｄｅｇ、対角方向の１次回折光束Ｔ１が２．６４ｄｅｇである。本実施例では、実施例１と同じ開口の中に上記１９本の回折光束が入射する。
【０１１１】
図１０には、上記複数の回折光束がスクリーン８０６に入射する様子を示す。
【０１１２】
スクリーン８０６へ入射する際、１次回折光束Ｄ１は０次回折光束Ｄ０に対してθｉ１＝０．１６ｄｅｇの角度をなす。２次回折光束Ｄ２は０次回折光束Ｄ０に対してθｉ２＝０．３２ｄｅｇ、対角方向の１次回折光束Ｔ１は０次回折光束Ｄ０に対して０．２８ｄｅｇの角度をなす。
【０１１３】
本実施例では、１次回折光束Ｄ１はその一部が０次回折光束Ｄ０と重なってスクリーン８０６に入射する。このため、１次回折光束Ｄ１によって発生するスペックルパターンは、０次回折光束Ｄ０によって発生するスペックルパターンに対して中程度の相関を持つ。この場合でも多少のスペックル低減効果はあるが、７枚のスペックルパターンを重ね合わせたときに本来得られるスペックル低減効果（１／√７＝０．３７８）と比べると、低減率が大幅に小さくなってしまう。
【０１１４】
そこで、本実施例では、０次回折光束Ｄ０に対して大きな角度をなして離間する２次回折光束Ｄ２と対角方向の１次回折光束Ｔ１とを有効に利用することにより、スペックル低減効果を向上させる。
【０１１５】
２次回折光束Ｄ２は、０次回折光束Ｄ０に対してθｉ２＝０．３２ｄｅｇの角度をなしてスクリーン８０６に入射する。実施例１と同様に、２次回折光束Ｄ２のスクリーン８０６への入射光束の開き半角θｎａ（図６参照）＝０．０８３３ｄｅｇである。
【０１１６】
０次回折光束Ｄ０の上側マージナル光線Ｄ０ａと２次回折光束Ｄ２の下側マージナル光線Ｄ２ｂとの間の離間角度θｄは、０．１５１ｄｅｇであり、前述した条件（１），（２）を満足する。このため、２次回折光束Ｄ２は、０次回折光束Ｄ０と相関が殆どないスペックルパターンを発生することができる。
【０１１７】
また、６本の２次回折光束Ｄ２も、互いにθｄ＝０．１５１ｄｅｇの離間角度で離間しており、それぞれが相関の殆どないスペックルパターンを発生することができる。
【０１１８】
一方、対角方向の１次回折光束Ｔ１は、０次回折光束Ｄ０に対してθｄ＝０．１０８ｄｅｇの離間角度で離間しており、隣り合う対角方向の１次回折光束Ｔ１も同様の離間角度で離間している。よって、対角方向の１次回折光束Ｔ１も０次回折光束Ｄ０とほとんど相関がないパターンを発生させることができる。
【０１１９】
しかし、対角方向の１次回折光束Ｔ１は、２次回折光束Ｄ２とは離間しておらず、２次回折光束Ｄ２によって発生するスペックルパターンと相関があるスペックルパターンを発生させる。２次回折光束Ｄ２と対角方向の１次回折光束Ｔ１とが同時に存在する場合、対角方向の１次回折光束Ｔ１はこれに隣り合う２次回折光束Ｄ２が発生させるスペックルパターンの光量を増加させ、影響力を増大させる。言い換えれば、２次回折光束Ｄ２と対角方向の１次回折光束Ｔ１との総和の光量がスペックル低減に寄与する。
【０１２０】
各次数の回折光束の光量（和）の割合は、０次回折光束Ｄ０が３％、１次回折光束Ｄ１が２２％、２次回折光束Ｄ２が３７％、対角方向の１次回折光束Ｔ１が３８％である。このため、２次回折光束Ｄ２と対角方向の１次回折光束Ｔ１とで、スクリーン８０６に入射する全光束成分（０次〜２次の回折光束Ｄ０〜Ｄ２，Ｔ１）の光量の総和の７５％を占めている。０次回折光束Ｄ０の光量も加えれば、７８％を占めることになる。
【０１２１】
このように、スペックル低減に寄与する複数の光束成分（Ｄ０，Ｄ２，Ｔ１）の光量の総和が、該複数の光束成分（Ｄ０，Ｄ２，Ｔ１）及び他の光束成分（Ｄ１）の光量の総和の半分以上を占めるように構成することで、十分なスペックル低減効果が得られる。
【０１２２】
また、回折光束１本当たりの光量の割合は、０次回折光束Ｄ０が３．１％、１次回折光束Ｄ１が３．７％、２次回折光束Ｄ２が６．１％、対角方向の１次回折光束Ｔ１が６．７％である。これは、０次回折光束Ｄ０と１次回折光束Ｄ１の光量が、２次回折光束Ｄ２と対角方向の１次回折光束Ｔ１のそれよりも低い場合である。
【０１２３】
そして、これら１９本の回折光束の光量の平均値５．３％に対して、２次回折光束Ｄ２と対角方向の１次回折光束Ｔ１の割合が高く、１次回折光束Ｄ１の割合が低い。このように０次回折光束Ｄ０に対して離間する２次回折光束Ｄ２と対角方向の１次回折光束Ｔ１のうちどちらか一方又は両方に光量を集中させるとよい。
【０１２４】
このように、複数の光束成分（Ｄ０，Ｄ２，Ｔ１）のうち半数以上の光束（Ｄ２，Ｔ１）が、該複数の光束成分（Ｄ０，Ｄ２，Ｔ１）及び他の光束成分（Ｄ１）の平均光量以上の光量を有する構成とすることにより、十分なスペックル低減効果が得られる。
【０１２５】
マイクロレンズアレイ８１０によって発生した１９本の回折光束を、スクリーン上の１点に集光させた状態で走査を行うことでスクリーン８０６上に描いた画像のスペックルコントラストは、Ｃ＝０．０９５であった。
【０１２６】
一方、マイクロレンズアレイ８１０を取り外して、１本の光束で描いた画像のスペックルコントラストは、Ｃ＝０．２４であった。
【０１２７】
したがって、本実施例におけるスペックル低減効果は０．３９６倍であり、スペックルコントラストが１／√Ｎ倍になることから逆算すると、相関がないスペックルパターンの枚数はＮ＝６．４枚となる。
【０１２８】
ここで、前述したように２次回折光束Ｄ２と対角方向の１次回折光束Ｔ１とは十分に離間していないので、相関がないスペックルパターンを発生させることができない。
【０１２９】
このため、マイクロレンズアレイ８１０から発生した１９本の回折光束のうち、１本の０次回折光束Ｄ０と６本の２次回折光束Ｄ２（又は対角方向の１次回折光束Ｔ１）の７本の光束のみが互いに相関が殆どないスペックルパターンを発生させることができる。そして、この７枚のスペックルパターンが重ね合わさることにより、スペックルコントラストを０．３９６倍に低減させたと言える。
【０１３０】
本実施例によれば、マイクロレンズアレイ８１０から、互いに離間する複数の光束成分と他の光束成分とが発生し、これらが一部重なっている場合であっても、該複数の光束成分に光量を集中させることで、高いスペックル低減効果を得ることができる。
【０１３１】
また、２次回折光束Ｄ２と対角方向の１次回折光束Ｔ１のように十分な離間角度を有さない光束成分同士では相関が殆どない（又は少ない）スペックルパターンを発生させることはできない。しかし、対角方向の１次回折光束Ｔ１は、これに隣り合う２次回折光束Ｄ２のスペックルパターンに光量を付加し、その影響力を向上させる。
【０１３２】
そこで、基準光束成分である０次回折光束Ｄ０に対して十分に離間している２次回折光束Ｄ２と対角方向の１次回折光束Ｔ１とに光量を集中させても同様の効果が得られる。このとき、基準光束成分に対して十分に離間している光束に、スクリーン８０６に入射する全光束成分の平均値以上の光量を与えるとよい。
【０１３３】
さらに、マイクロレンズアレイ８１０の曲率半径を最適化することで、好ましい回折光束の光量分布を得ることができる。本実施例では、ピッチ２０μｍで曲率半径４６μｍの微小レンズにより構成されたマイクロレンズアレイ８１０を用いて、基準光束成分に対して十分に離間する光束成分に光量を集中させている。具体的には、前述したように、回折光束１本当たりの光量の割合を、２次回折光束Ｄ２で６．１％、対角方向の１次回折光束Ｔ１で６．７％と、スクリーン８０６に入射する全光束成分の平均値５．３％よりも高くしている。
【０１３４】
また、本実施例のように、光束成分発生手段として回折素子を用いた場合は、その回折効率が問題となる。本実施例のように、２次回折光束までの回折光束１９本を用いた場合には、１次回折光束までの回折光束７本を用いる場合と比べて、トータルの回折効率が高くなり、光源からの光束に対する光量ロスを低減することができる。
【０１３５】
さらに、本実施例では、２次回折光束までの１９本の回折光束を使用したが、４次、６次、８次及び１０次回折光束等のより高次の回折光束を用いれば、更なるスペックル低減効果を得ることができる。
【実施例４】
【０１３６】
図１１Ａ及び図１１Ｂには、本発明の実施例４である光走査装置（及び走査型画像表示装置）の水平断面及び垂直断面を示している。
【０１３７】
本実施例の光源１１０１は、例えば赤色半導体レーザである。光源１１０１から発せられたコヒーレントなレーザ光束は、コリメータレンズ１１０２によって平行光束に変換され、開口絞り１１０３によって光束幅が制限されて水平走査デバイス１１０４Ｈに入射する。水平走査デバイス１１０４Ｈは、実施例１と同様のＭＥＭＳミラーデバイスであり、光源１１０１からの光束を水平方向に偏向（走査）する。
【０１３８】
水平走査デバイス１１０４Ｈで偏向された光束は、結像光学系１１０５の一部である走査レンズ１１０５Ａにより形成された水平走査デバイス１１０４Ｈの共役点に向かう。そして、該共役点又はこれに近接した位置に配置された垂直走査デバイス１１０４Ｖによって垂直方向に偏向（走査）される。このように走査された光束は、投影レンズ１１０５Ｂによってスクリーン１１０６にスポットとして結像される。これにより、スクリーン１１０６上に２次元画像が投射（表示又は形成）される。
【０１３９】
本実施例では、水平走査デバイス１１０４Ｈと走査レンズ１１０５Ａとの間に、互いに離間する複数の光束成分を垂直方向において発生させる光束成分発生器１１１０を配置している。
【０１４０】
図１２に、光束成分発生器１１１０の垂直断面を示す。光束成分発生器１１１０は、第１及び第２ハーフプリズム１１１０Ａ，１１１０Ｂと、折り返しミラー１１１０Ｃとを用いて構成されている。光束成分発生器１１１０は、入射した光束Ｌｉから垂直方向において互いに離間する４本の光束成分Ｌｏ１，Ｌｏ２，Ｌｏ３，Ｌｏ４を発生させる。
【０１４１】
入射光束Ｌｉは、第１ハーフプリズム１１１０Ａに入射し、透過光束と反射光束とに分離される。第１ハーフプリズム１１１０Ａを透過した光束は、第２ハーフプリズム１１１０Ｂに入射し、ここでも透過光束と反射光束とに分離される。
【０１４２】
第２ハーフプリズム１１１０Ｂを透過した光束は、第１射出光束成分Ｌｏ１となる。また、第２ハーフプリズム１１１０Ｂで反射した光束は、折り返しミラー１１１０Ｃで反射されて第１射出光束Ｌｏ１に対して平行な第３射出光束成分Ｌｏ３となる。
【０１４３】
一方、第１ハーフプリズム１１１０Ａで反射した光束は、折り返しミラー１１１０Ｃで反射されて第２ハーフプリズム１１１０Ｂに入射し、ここで透過光束と反射光束とに分離される。そのうちの透過光束は第２射出光束成分Ｌｏ２となり、反射光束は、折り返しミラー１１１０Ｃで反射されて第４射出光束成分Ｌｏ４となる。
【０１４４】
このように、本実施例の光束成分発生器１１１０は、入射した１本の光束Ｌｉから、垂直方向にて互いに離間し、かつ互いに平行な（平行とみなせる程度に平行からずれている場合も含む）光束成分Ｌｏ（Ｌｏ１，Ｌｏ２，Ｌｏ３，Ｌｏ４）を発生させる。
【０１４５】
図１１Ｂに示すように、光走査装置の垂直断面では、水平走査デバイス１１０４Ｈによって偏向された光束Ｌｉから、光束成分発生器１１１０によって４本の離間した光束成分Ｌｏ（Ｌｏ１，Ｌｏ２，Ｌｏ３，Ｌｏ４）が発生されている。これらの光束成分Ｌｏ（Ｌｏ１，Ｌｏ２，Ｌｏ３，Ｌｏ４）は、走査レンズ１１０５Ａを介して垂直走査デバイス１１０４Ｖに入射する。
【０１４６】
垂直走査デバイス１１０４Ｖで偏向された４本の光束成分Ｌｏ１，Ｌｏ２，Ｌｏ３，Ｌｏ４は、投影レンズ１１０５Ｂによってスクリーン１１０６上の１点に集光される、すなわちスクリーン１１０６上の同一位置にて重ね合わせられる。このとき、４本の光束成分Ｌｏ１，Ｌｏ２，Ｌｏ３，Ｌｏ４は、互いに離間したまま（離間角度を持って）スクリーン１１０６に向かい、スクリーン１１０６上で同一位置に入射する。
【０１４７】
このように、離間させた複数の光束成分をスクリーン１１０６上の１点に集光させると、各光束成分によって発生したスペックルパターンは互いに相関が殆どないスペックルパターンとなる。そして、これら相関が殆どない複数のスペックルパターンが重なり合うことで、１本の光束を走査して画像を表示させる場合と比べて、スペックルコントラストを大幅に低減することができる。
【０１４８】
本実施例の場合、スクリーン１１０６上の１点に入射させる光束成分はＮ＝４本であるので、スペックルコントラストを１／２に低減することができる。
【０１４９】
以上説明したように、上記各実施例では、光源からの１本の光束から互いに離間した複数の光束成分を発生させ、これらを集光してスクリーンに向かわせ、スクリーン上の１点（同一位置）にて重ね合わせる。これにより、互いに相関が殆どない又は少ない複数のスペックルパターンを同時に発生させることができ、それらが重なり合うことで、スペックルコントラストを低減させることができる。しかも、高い解像力を確保することができる。
【０１５０】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【０１５１】
例えば、上記実施例では、互いに離間した複数の光束成分を発生させるためにマイクロレンズアレイ（回折素子）やハーフプリズム（ハーフミラー）を用いた場合について説明した。しかし、ホログラムや、複数の偏光ビームスプリッタと折り返しミラーを組み合わせたもの等、他の光束成分発生手段を用いてもよい。
【０１５２】
【表１】
2009025462.tif 000006
【符号の説明】
【０１５３】
１０１、７０１、８０１、１１０１   レーザ光源
１０２、７０２、８０２、１１０２   コリメータレンズ
１０３、７０３、８０３、１１０３   開口絞り
１０４Ｈ、１１０４Ｈ  水平走査デバイス
１０４Ｖ  １１０４Ｖ  垂直走査デバイス
１０５、８０５、１１０５  結像光学系
１０５Ａ、８０５Ａ、１１０５Ａ  走査光学系
１０５Ｂ、８０５Ｂ、１１０５Ｂ  投影光学系
１０６、８０６、１１０６  被走査面（スクリーン）
１０９、８０９  中間結像面
１１０、８１０  マイクロレンズアレイ
８０４  ２次元走査デバイス
１１１０  光束分離器