(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一つのレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射される光ビームの進行方向を変化させるビーム偏向手段と、
前記ビーム偏向手段から出射される光ビームの進行方向を時間的に変化させるために前記ビーム偏向手段を駆動する駆動手段と、
前記ビーム偏向手段により偏向された光ビームを内部反射させつつ出射端に導くロッドインテグレータと、
前記ロッドインテグレータから出射される光ビームを投影する第１の投影光学系と、
前記第１の投影光学系から出射される光ビームを変調する二次元空間光変調素子と、
前記二次元空間光変調素子から出射される光を所定の面上に投影する第２の投影光学系とを備え、
前記ビーム偏向手段は、微小なプリズムが二次元状に配置されたプリズムアレイを含むことを特徴とした二次元画像形成装置。
【請求項２】
少なくとも一つのレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射される光ビームの進行方向を変化させるビーム偏向手段と、
前記ビーム偏向手段から出射される光ビームの進行方向を時間的に変化させるために前記ビーム偏向手段を駆動する駆動手段と、
前記ビーム偏向手段により偏向された光ビームを内部反射させつつ出射端に導くロッドインテグレータと、
前記ロッドインテグレータから出射される光ビームを投影する第１の投影光学系と、
前記第１の投影光学系から出射される光ビームを変調する二次元空間光変調素子と、
前記二次元空間光変調素子から出射される光を所定の面上に投影する第２の投影光学系とを備え、
前記ビーム偏向手段は、互いに光軸が略直角に配置されたレンチキュラーレンズを含むことを特徴とした二次元画像形成装置。
【請求項３】
前記レンチキュラーレンズは、
前記ビーム偏向手段から出射される光ビームを水平方向に偏向する第１のレンチキュラーレンズが形成された第１の基板と、
前記ビーム偏向手段から出射される光ビームを垂直方向に偏向する第２のレンチキュラーレンズが形成された第２の基板とを含むことを特徴とした請求項２記載の二次元画像形成装置。
【請求項４】
前記レンチキュラーレンズは、一方の面に前記ビーム偏向手段から出射される光ビームを水平方向に偏向する第１のレンチキュラーレンズが形成されるとともに、他方の面に前記ビーム偏向手段から出射される光ビームを垂直方向に偏向する第２のレンチキュラーレンズが形成された基板を含むことを特徴とした請求項２記載の二次元画像形成装置。
【請求項５】
前記ビーム偏向手段は、拡散板を含むことを特徴とした請求項１または２のいずれか一項に記載の二次元画像形成装置。
【請求項６】
前記拡散板は、擬似ランダム拡散板からなることを特徴とした請求項５に記載の二次元
画像形成装置。
【請求項７】
前記ビーム偏向手段は、レンズを含むことを特徴とした請求項１または２のいずれか一項に記載の二次元画像形成装置。
【請求項８】
少なくとも一つのレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射される光ビームの進行方向を変化させるビーム偏向手段と、
前記ビーム偏向手段から出射される光ビームの進行方向を時間的に変化させるために前記ビーム偏向手段を駆動する駆動手段と、
前記ビーム偏向手段により偏向された光ビームを内部反射させつつ出射端に導くロッドインテグレータと、
前記ロッドインテグレータから出射される光ビームを投影する第１の投影光学系と、
前記第１の投影光学系から出射される光ビームを変調する二次元空間光変調素子と、
前記二次元空間光変調素子から出射される光を所定の面上に投影する第２の投影光学系とを備え、
前記ビーム偏向手段及び駆動手段は、ミラーを２次元的に駆動する可動ミラーを含むことを特徴とした二次元画像形成装置。
【請求項９】
前記二次元空間光変調素子は、反射型の二次元空間光変調素子であることを特徴とした請求項１〜８のいずれか１項に記載の二次元画像形成装置。
【請求項１０】
前記レーザ光源は、それぞれ青色光、緑色光、赤色光を発生する３つのレーザ光源を含み、
前記ビーム偏向手段と、前記ロッドインテグレータと、前記第１の投影光学系と、前記二次元空間光変調素子とは、前記３つのレーザ光源の各々に対して個別に配置されることを特徴とした請求項１〜９のいずれか１項に記載の二次元画像形成装置。
【請求項１１】
前記レーザ光源は、それぞれ青色光、緑色光、赤色光を発生する３つのレーザ光源を含み、
前記３つのレーザ光源からの光を合成する光合成手段をさらに備え、
前記光合成手段により合成された光は、前記ビーム偏向手段に入射されることを特徴とした請求項１〜９のいずれか１項に記載の二次元画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源としてコヒーレント光源を使用する二次元画像形成装置に関するものである。より詳細には、ディスプレイ内に現れるスペックルノイズを低減するための手段を有する二次元画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１６に従来のレーザディスプレイの概略構成を示す。ＲＧＢ３色のレーザ光源１０１ａ〜１０１ｃからの各光ビームは、ビームエキスパンダ１０２によって拡大され、光インテグレータ１０３によって二次元空間光変調素子１０７を照射する。この光インテグレータ１０３は、長方形の単位レンズが二次元に配置された蠅の目レンズになっており、略ガウス分布をしている光強度分布は、二次元空間光変調素子１０７上ではほぼ一様な長方形となり、二次元空間光変調素子１０７を一様な強度で照射する。二次元空間光変調素子１０７の手前には拡散板１０５が配置され、拡散板揺動部１１２によってその面内で回転している。二次元空間光変調素子１０７を通過した各光は、ダイクロイックプリズム１１０によって合波され、投射レンズ１０９によってスクリーン１０８上にフルカラーの映像として投射される。
【０００３】
このようなレーザディスプレイの特徴は、光源に単色性の強いレーザ光源を用いていることである。ランプを用いたプロジェクタでは、ランプ光源の連続なスペクトルを持つ光をＲＧＢ３色に分解するため、ＲＧＢそれぞれの光も連続的なスペクトル分布をもち、純粋な単色を表示することができない。それに対してレーザディスプレイでは、単色光源を用いているため、色純度が高く、鮮やかな画像の表示が可能である。
【０００４】
ところで、このようなディスプレイでは、光源に干渉性の高いレーザ光源を用いているために生じる、いわゆるスペックルノイズが問題となる。スペックルノイズは、レーザ光がスクリーン１０８で散乱される際、スクリーン１０８上の各部分からの散乱光同士が干渉することによって生じる微細なムラ状のノイズである。このスペックルノイズを抑圧するために、従来提案されているレーザディスプレイでは、図１６で説明したように、拡散板１０５を揺動する構成をとる。
【０００５】
すなわち、拡散板１０５は、表面を磨りガラス状に加工したもので、入射した光にランダムな位相変調を与える。拡散板１０５に入射した平行ビームは、一定の角度内にランダムに拡散された発散光となる。拡散板１０５を通過した光は、二次元空間光変調素子１０７上にランダムなスペックルノイズを生じる。拡散板１０５をその面内で揺動することにより、二次元空間光変調素子１０７上のスペックルノイズは、高速に変化し、同様にスクリーン１０８上に投射された画像のスペックルノイズも高速に変化する。これを目で観察したときには高速で変化するスペックルノイズが時間平均され、ノイズのない滑らかな画像として認識される。
【特許文献１】特開平７−２９７１１１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、上記の構成における課題は、拡散板１０５で散乱された光の一部がロスとなることである。以下にその様子を詳説する。
【０００７】
スペックルノイズをより効果的に抑圧するには、拡散板１０５での光の拡散角を大きくすればよい。このとき、二次元空間光変調素子１０７を照射する光の入射角が大きくなり、ひいてはスクリーン１０８を照射する光のスクリーン１０８への入射角も大きくなる。瞬時瞬時に生じているスペックルパターンは、スクリーン１０８への入射角に依存するため、より大きな角度で入射することで、より多くのスペックルパターンが生じ、より効果的に平均化される。
【０００８】
上記のように拡散角を大きくしたときには、二次元空間光変調素子１０７の画像枠外を照射する光と、投射レンズ１０９の瞳でけられる光とが増加して光のロスとなる。二次元空間光変調素子１０７と拡散板１０５との距離を小さくすることにより、二次元空間光変調素子１０７の画像枠外を照射する光を少なくすることができるが、反面、拡散板１０５の粒子パターンがスクリーン１０８上に結像され、スペックルノイズ以外のノイズとなる。このため、二次元空間光変調素子１０７と拡散板１０５との間の距離は一定間隔をあける必要があり、二次元空間光変調素子１０７の画像枠外にはずれる光をなくすことはできない。
【０００９】
一方、拡散板１０５での拡散角を投射レンズ１０９の明るさ（Ｆ値）以下にすると投射レンズ１０９でのけられによる光のロスを防ぐことができるが、通常、拡散板１０５の拡散特性は、拡散角に対して出射光強度分布がガウス関数状の分布を示し、拡散角を大きく取るに従い、投射レンズ１０９でのけられが増加することになる。
【００１０】
また、上記のレーザディスプレイでは、光インテグレータ１０３を用いてビームの光強度を均一化しているため、光インテグレータ１０３にある程度の光路長が必要となり、光インテグレータ１０３の長さが長くなる。また、光インテグレータ１０３に入射されるビームがビームエキスパンダ１０２によって拡大されているため、ビーム径も大きくなり、ビームエキスパンダ１０２及び光インテグレータ１０３に大径のものを用いる必要がある。この結果、ビームエキスパンダ１０２及び光インテグレータ１０３が大型化して光学系が大きくなり、レーザディスプレイを小型化することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、スペックルノイズを低減することができるとともに、光のロスを小さくすることができ、さらに、光学系を小型化することができる二次元画像形成装置を提供することである。
【００１２】
本発明の一の局面に従う二次元画像形成装置は、少なくとも一つのレーザ光源と、前記レーザ光源から出射される光ビームの進行方向を変化させるビーム偏向手段と、前記ビーム偏向手段から出射される光ビームの進行方向を時間的に変化させるために前記ビーム偏向手段を駆動する駆動手段と、前記ビーム偏向手段により偏向された光ビームを内部反射させつつ出射端に導くロッドインテグレータと、前記ロッドインテグレータから出射される光ビームを投影する第１の投影光学系と、前記第１の投影光学系から出射される光ビームを変調する二次元空間光変調素子と、前記二次元空間光変調素子から出射される光を所定の面上に投影する第２の投影光学系とを備えるものである。
【発明の効果】
【００１３】
この二次元画像形成装置においては、スペックルノイズを低減することができるとともに、光のロスを小さくすることができ、さらに、光学系を小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の各実施の形態による二次元画像形成装置について図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。図１に示す二次元画像形成装置は、レーザ光源１、プリズムアレイ２、駆動部３、ロッドインテグレータ４、投影光学系５、フィールドレンズ６、二次元空間光変調素子７、投射レンズ８を備える。
【００１６】
コヒーレント光源であるレーザ光源１から出射した光ビームは、プリズムアレイ２を通過し、ロッドインテグレータ４に入射する。ロッドインテグレータ４内において内部反射を繰り返して出射端に達した光ビームは、投影光学系５によって透過型の二次元空間光変調素子７上にフィールドレンズ６を介して投射される。二次元空間光変調素子７は、液晶シャッター等から構成され、信号処理回路（図示省略）から出力される画像データに応じて各シャッターの開閉動作を制御することにより、投影光学系５から出射されるビームを、表示すべき画像に応じて変調して投射レンズ８へ導く。投射レンズ８は、二次元空間光変調素子７から出射される光をスクリーン（図示省略）上に投影する。
【００１７】
投影光学系５によって二次元空間光変調素子７上に投影される光ビームは、図１に示すように略発散ビームとなっているため、フィールドレンズ６が略発散ビームを収束ビームに変換し、二次元空間光変調素子７を通過した光が、効率よく投射レンズ８に入射されるようにしている。
【００１８】
図２は、図１に示すプリズムアレイの構成を主に説明するための模式的斜視図である。図２に示すように、プリズムアレイ２は、微小なプリズムが二次元状に配置され、例えば、微小な単位プリズム２ａが円周上に並べられた円板から構成され、モーター等から構成される駆動部３によって回転され、光ビームは、連続的に異なる単位プリズム２ａによって偏向させられる。それぞれの単位プリズム２ａは、その表面が異なる方向を向いており、光ビームは、異なる単位プリズム２ａによって異なる方向に偏向させられる。
【００１９】
このように、光ビームは、プリズムアレイ２の回転によって単位時間あたり多数の単位プリズム２ａを通過し、種々の方向に偏向させられるため、ロッドインテグレータ４の出力端面では、高速にビーム位置が変化し、時間あたりの平均光照射パワーは、出力端面内で一様となる。より一様性を高めるには、それぞれの単位プリズム２ａの表面を凹レンズ形状とし、偏向された光ビームがわずかに発散ビームとなり、ロッドインテグレータ４の出力端面における光ビームが一定以上の大きさとなるようにすればよい。
【００２０】
このとき、二次元空間光変調素子７を照射する光ビームの入射角が時々刻々変化し、結果として、スクリーンを照射する光ビームのスクリーンへの入射角が変化するため、効率よくスペックルノイズが抑圧される。
【００２１】
本実施の形態の光学系のポイントは、光ビームの偏向にプリズムアレイ２を用いているため、光ビームの偏向角を正確に設計できることである。例えば、投影光学系５の拡大倍率が２倍、投射レンズ８の明るさが２．５のとき、ロッドインテグレータ４から出射する光のＦ値を１．２５以下になるようにすれば、光ビームはすべて投射レンズ８の瞳の内側を通過し、けられによる光ロスのない光学系が実現される。
【００２２】
ここで、ロッドインテグレータ４は、直方体の光学プリズムであり、内部反射により入射端から出射端に光が伝搬する際に光の倒れ角が保存されるため、ロッドインテグレータ４に入射する光ビームの倒れ角もＦ値１．２５相当の角度以下になるように、プリズムアレイ２における偏向角を設計すればよい。
【００２３】
また、ロッドインテグレータ４とプリズムアレイ２との距離を十分に近接させ、単位プリズム２ａでの偏向によるロッドインテグレータ４の入射端面におけるビーム位置ずれをロッドインテグレータ４の入射端面のサイズより小さくしておけば、プリズムアレイ２によって偏向された光ビームはすべて、ロッドインテグレータ４に入射し、二次元空間光変調素子７を照射する。このため、従来例で生じたような、二次元空間光変調素子７の画像枠外を照射してロスとなる光が発生せず、光のロスの非常に小さな光学系が実現される。
【００２４】
上記のように、本実施の形態では、投射レンズ８の瞳でけられる光や二次元空間光変調素子７の画像枠外を照射してロスとなる光が発生しないため、光のロスの非常に小さな光学系を実現することができる。
【００２５】
また、本実施の形態では、レーザ光源１から出射される光ビームを拡大することなく、小型のロッドインテグレータ４を用いて光ビームの強度分布を一定にしているので、大型のビームエキスパンダ及び光インテグレータを用いる必要がなくなり、光学系を小型化することができ、二次元画像形成装置を小型化することができる。
【００２６】
（第２の実施の形態）
図３は、本発明の第２の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。図３に示す二次元画像形成装置と図１に示す二次元画像形成装置とで異なる点は、偏光ビームスプリッタ９が付加されるとともに、透過型の二次元空間光変調素子７が反射型の二次元空間光変調素子７ａに変更され、投射レンズ８が偏光ビームスプリッタ９の上部に配置される点であり、その他の点は図１に示す二次元画像形成装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２７】
反射型の二次元空間光変調素子７ａは、例えば、強誘電性液晶をシリコン基板上に配したいわゆるＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｏｎ  Ｓｉｌｉｃｏｎ）デバイスと呼ばれる二次元空間光変調素子から構成される。ＬＣＯＳ二次元空間光変調素子では、光スイッチが二次元に配列され、入力信号によってその反射光の偏光方向が回転される。したがって、偏光ビームスプリッタ９によって反射された入射光のうち、ＯＮ状態の光スイッチに入射された光は、その偏光方向が回転されて反射され、偏光ビームスプリッタ９を通過して投射レンズ８に入射する。
【００２８】
この光学系において、従来例のように拡散板を反射型の二次元空間光変調素子７ａの直近に配置してスペックルノイズを防止する方法を適用する場合には、図３の破線の長方形で表した位置に拡散板を配置することになる。なんとなれば、反射型の二次元空間光変調素子７ａと投射レンズ８との間に拡散板を配置すると、スクリーンに投射される画像がぼけてしまうために、反射型の二次元空間光変調素子７ａからの反射光が通過する光路中に拡散板を配置することができないことによる。
【００２９】
このため、拡散板と反射型の二次元空間光変調素子７ａとの間に偏光ビームスプリッタ９が存在し、その光路が長くなるため、拡散板で拡散された光の多くが反射型の二次元空間光変調素子７ａの画像枠外にはずれる。このように、反射型の二次元空間光変調素子７ａと拡散板とを組み合わせて使用する場合に、特に光のロスが大きくなる。これに対して、本実施の形態では、第１の実施の形態の効果に加え、反射型の二次元空間光変調素子７ａの手前に拡散板をおく必要がないため、光量低下を防ぐことができ、本発明は、反射型二次元空間光変調素子を用いたときに特に有効である。
【００３０】
（第３の実施の形態）
図４は、本発明の第３の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図であり、図５は、図４に示すレンチキュラーレンズの構成を主に説明するための模式的斜視図である。本実施の形態では、レーザ光源１からロッドインテグレータ４までの間に、２個の駆動部３ａ，３ｂによって回転される２枚のレンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂを配して光ビームを偏向している。その他の点は図１に示す二次元画像形成装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３１】
本実施の形態に用いるレンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂは、円盤状の基板に波板状の滑らかな凹凸形状を円環領域上に形成することによりレンチキュラーレンズを形成したものであり、凹凸形状の方向が円盤基板の半径方向に向くように凹凸形状が配置されている。したがって、レンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂは、その断面が波板状の滑らかな凹凸形状を有しており、入射した光ビームを凹凸形状に直角な方向に偏向させる。
【００３２】
レンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂは、円盤基板の中心を回転中心として面内で、モーター等から構成される駆動部３ａ，３ｂによってそれぞれ回転される。入射した光ビームがレンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂの凹凸形状を横断するたびに、光ビームは凹凸形状に垂直な方向に繰り返し偏向される。このとき、レンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂを２枚用いて、一方のレンチキュラーレンズ１０ａは入射光を水平方向に偏向し、他方のレンチキュラーレンズ１０ｂは入射光を鉛直方向に偏向するように、レンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂが図示のように配置される。各レンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂの凹凸形状の深さや周期は、その傾斜角が投射レンズ８でけられが生じないように設計される。
【００３３】
本実施の形態の二次元画像形成装置の特長は、レンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂの表面が連続な面から構成され、不連続点がないことから、光の散乱によるロスがないことである。例えば、第１の実施の形態に用いられるプリズムアレイ２では、プリズムとプリズムとが隣接する境界線でその表面形状が不連続となり、光ビームがこの不連続線上を照射する際にわずかではあるが光が散乱されてロスとなる。これに対してレンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂでは表面形状が滑らかであり、境界線による光の散乱がないことからロスの少ない光学系が実現される。
【００３４】
また、本実施の形態の二次元画像形成装置の別の特長は、レンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂを通過する光の偏光方向が変わらないことである。例えば、二次元空間光変調素子７に液晶二次元空間光変調素子を用いた場合には、二次元空間光変調素子７への入射前後に、光ビームは偏光分離素子を通過する。
【００３５】
例えば、図３の構成では、反射型の二次元空間光変調素子７ａに隣接して偏光ビームスプリッタ９が設置されている。一方向の偏光成分のみが偏光ビームスプリッタ９で反射されて反射型二次元空間光変調素子７ａに入射し、入力信号に応じて、その偏光方向が変化する。偏光方向が変化した光は、偏光ビームスプリッタ９を透過して投射レンズ８からスクリーンに投射される。ここで、ロッドインテグレータ４から偏光ビームスプリッタ９に入射する光が直線偏光でなく、不要な偏光成分が含まれるときには、不要偏光成分は、図３に点線で表したごとく偏光ビームスプリッタ９を通過して反射型二次元空間光変調素子７ａに入射せず、光のロスとなる。
【００３６】
また、図４のように透過型の二次元空間光変調素子７を用いた場合にも、液晶二次元空間光変調素子を用いている場合には、液晶二次元空間光変調素子の入射側と出射側に偏光子（図示省略）が配置されるため、不要偏光成分は入射側の偏光子で吸収され、反射型の液晶二次元空間光変調素子７ａを用いた場合と同様に不要偏光成分が光のロスとなる。これに対して、レーザ光源１からの光は、例えば、水平方向の直線偏光であり、前記二つのレンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂの表面の傾斜方向が鉛直方向および水平方向であるため、レンチキュラーレンズ１０ａ，１０ｂで偏向される時に偏光方向が変化せず、二次元空間光変調素子７に直線偏光の光が入射し、ロスのない光学系が実現される。図１６に示した従来例の光学系においては、拡散板１０５を通過した光はその偏光方向がわずかに乱され、不要偏光成分が生じるため、光のロスとなる。
【００３７】
（第４の実施の形態）
図６は、本発明の第４の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図であり、図７は、図６に示す二次元画像形成装置におけるレンチキュラーレンズの凹凸形状の配置を表す図である。なお、図７に示す裏面は、レンチキュラーレンズ１０ｃの表面すなわちロッドインテグレータ４側から見た状態を示している。
【００３８】
本実施の形態では、レンチキュラーレンズ１０ｃは、円盤状の基板の表面（ロッドインテグレータ４側の面）と裏面（レーザ光源１側の面）とに波板状の滑らかな凹凸形状を円環領域上に形成することにより２つのレンチキュラーレンズを形成したものであり、その光軸方向は図７に示したごとく互いに直交して配置される。また、レンチキュラーレンズ１０ｃの表面及び裏面の凹凸形状の方向がそれぞれレンチキュラーレンズ１０ｃの半径方向（図７に示す破線方向）に対して４５度傾斜（ロッドインテグレータ４側から見て、表面の凹凸形状の方向は時計回りに４５度傾斜、裏面の凹凸形状の方向は反時計回りに４５度傾斜）して配置される。レンチキュラーレンズ１０ｃは、円盤状の基板の中心を回転中心（回転軸ＲＡ）として面内で、モーター等から構成される駆動部３ｃによって回転される。その他の点は図４及び図５に示す二次元画像形成装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３９】
このような構成では、光ビームは、レンチキュラーレンズ１０ｃの表面のレンチキュラーレンズで水平方向に偏向され、裏面のレンチキュラーレンズで鉛直方向に偏向され、その結果、レンチキュラーレンズ１０ｃからの出射光は、二次元的にその出射方向が偏向される。
【００４０】
上記の構成により、本実施の形態の二次元画像形成装置は、レンチキュラーレンズ１０ｃが１枚の基板で構成されるため、部品点数を削減することができるとともに、レンチキュラーレンズ１０ｃを回転する回転軸ＲＡが一つに統一されるため、回転機構である駆動部３ｃを簡素化することができる。
【００４１】
また、本実施の形態では、レンチキュラーレンズ１０ｃの回転軸ＲＡと、レンチキュラーレンズ１０ｃ上の光ビームが入射する点ＢＩとを結んだ方向（図６に示す破線方向）は、ロッドインテグレータ４に対して４５度方向に配置される。また、入射する光ビームは、その偏向方向が水平方向あるいは鉛直方向の直線偏光をなすように配置される。このような構成によって、レンチキュラーレンズ１０ｃで偏向された光ビームの偏光方向が変化せず、二次元空間光変調素子７に入射する不要偏光成分が生じない、ロスの少ない光学系が実現される。
【００４２】
（第５の実施の形態）
図８は、本発明の第５の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。本実施の形態では、レンチキュラーレンズの代わりに通常の回転対称のレンズ１１を用いており、その他の点は図１に示す二次元画像形成装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４３】
回転対称のレンズ１１を用いた場合には、レンチキュラーレンズを用いた場合と異なり、レンズ１１を二次元方向（図中の矢印方向）に揺動する必要があり、ステッピングモータ等を駆動源とするＸＹステージ等から構成される駆動部３ｄにより、レンズ１１を二次元方向に揺動する。この場合にも、レンズ１１を透過した光が、レンズ１１を移動させた方向に偏向され、レンチキュラーレンズを回転させたときと同様に二次元空間光変調素子７に入射する光の角度を変化させてスペックルノイズを抑圧する効果を発揮する。また、本実施の形態の二次元画像形成装置は、レンチキュラーレンズより小型のレンズ１１を用いることができ、小型の光学系が実現できるという効果を持つ。
【００４４】
（第６の実施の形態）
図９は、本発明の第６の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。本実施の形態では、レンチキュラーレンズの代わりに拡散板１２を用いており、その他の点は図１に示す二次元画像形成装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４５】
レーザ光源１からの光ビームは、ロッドインテグレータ４の入射端付近に設けられた拡散板１２を照射する。拡散板１２は、ランダムな表面形状をもち、透過する光を拡散させる作用を持つ。さまざまな角度方向に拡散された光は、ロッドインテグレータ４中で全反射を繰り返してロッドインテグレータ４の出射端に到達し、投影光学系５を通じて二次元空間光変調素子７を照射する。この光学系においても、レンチキュラーレンズのようなビーム偏向手段を用いた光学系と同様に、二次元空間光変調素子７を照射する光は、様々な角度をもって入射し、スペックルノイズを抑圧する効果を持つ。すなわち、駆動部３ｅにより拡散板１２を揺動することで、発生するスペックルノイズのパターンを高速に変化させ、観察したときにそれら高速に変化するスペックルノイズパターンが時間的に平均化されてノイズのない画像として認識される。
【００４６】
また、拡散板１２の拡散表面をロッドインテグレータ４の入射端に接近させることで、拡散板１２からの出射光をロスなくロッドインテグレータ４に入射させることができ、光ロスの少ない光学系を実現できる。また、拡散板１２の凹凸の深さや粒状性の大きさなど、表面形状を制御することで、光の拡散角を制御できる。こうして、二次元空間光変調素子７に入射する光の入射角を制御し、投射レンズ８でのけられによる光ロスの少ない光学系が実現される。
【００４７】
また、本実施の形態では、ビーム偏向手段として拡散板１２を用いているため、拡散板１２の揺動速度を小さくすることができる。通常、レンチキュラーレンズの大きさは０．５から５ミリメートル程度であるのに対して、拡散板１２は５マイクロメートルから５０マイクロメートルの粒状の表面形状を持つ。このため、スクリーンで発生するスペックルノイズが観察されたときに時間平均されるように、スペックルノイズを十分高速に変化させるために必要な拡散板１２の揺動速度は、レンチキュラーレンズの揺動速度に対して１０分の１程度でよい。実験によると拡散板１２を毎秒５ｍｍで揺動したときに、スペックルノイズが十分に抑圧されたノイズのない画像が観察された。
【００４８】
なお、本実施の形態に用いる拡散板としては、上記の例に特に限定されず、図１０に示すような擬似ランダム拡散板１２ａを用いてもよく、この場合、光のロスをより低減させる効果がある。拡散板は通常ガラスや樹脂等の透明基板表面をランダムに荒らすことによって作製されるのに対し、図１０に示す擬似ランダム拡散板１２ａは、透明基板の表面に格子状の凹凸を形成することで作製される。擬似ランダム拡散板１２ａの表面は、二次元の格子状セルＣＥに分割され、それぞれのセルＣＥを通過する光の位相がランダムに変移するよう、凹凸の深さが設定される。最大の深さはλ／（ｎ−１）とすればよい。
【００４９】
図１０の擬似ランダム拡散板１２ａを用いる利点は、擬似ランダム拡散板１２ａを通過する光の拡散角度がセルＣＥの大きさによって厳密にコントロールできることである。すなわち、格子状セルＣＥのセルピッチをｄ、角度をθとすると、
Ｉ（θ）＝｛ｓｉｎ（α）／α｝２  （  α＝θ×ｄ／（π・λ）  ）
となる強度分布をもって光が拡散される。例えば、拡散角の半値全角が１０度となる拡散板を作製するには、上式でＩ（θ）＝１／２として、波長λに対するセルピッチｄを得られる。青、緑、赤の波長をそれぞれ、λ＝０．４７３、０．５３２、０．６４０マイクロメートルとする光源を用いた場合には、セルピッチｄはそれぞれ、２．４、２．７、３．２マイクロメートルで作製すればよい。
【００５０】
通常の拡散板では、表面形状がランダムであるため、（１）場所によって局所的な拡散角度が異なり、光利用効率が低下する、（２）場所によって透過率が変化し、画像に強度分布ムラが生じる、（３）拡散角度が一定になるよう安定に作製することが困難であるなどの課題がある。また、通常の拡散板では散乱角を大きく取った際には偏向方向が乱れる課題がある。図１０の擬似ランダム拡散板１２ａでは、これらの課題が解決可能である。
【００５１】
また、図１０の擬似ランダム拡散板１２ａは、通常の半導体プロセスで用いられるフォトリソグラフィー法とエッチング法とによってガラス板上に凹凸パターンを形成することで作製できる。このとき、図１０のように位相変移を０、π／２、π、３π／２のように選んでおくと、π／２、πの位相変移に相当する２回のエッチングにより容易に作製することができる。
【００５２】
（第７の実施の形態）
図１１は、本発明の第７の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。上記の各実施の形態では、ビーム偏向手段として、プリズムアレイ２、レンチキュラーレンズ１０ａ〜１０ｃ、レンズ１１、拡散板１２など、光の屈折を用いたデバイスを用いた構成を説明したが、ビーム偏向手段となるミラーと、ミラーを駆動する駆動手段となる駆動部とからなる可動ミラーを用いて同様の動作をさせることもできる。本実施の形態では、レンチキュラーレンズの代わりに可動ミラーの例として、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー１３を用いており、その他の点は図１に示す二次元画像形成装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５３】
２次元ＭＥＭＳミラー１３は、１０ミクロン程度の厚みのシリコン結晶からなる可動ミラーであり、エッチング技術により底面基板から浮上した位置に中央ミラー部１３ａが保持されている。中央ミラー部１３ａは、上下方向から梁によってミラー保持部１３ｂに接続されている。また、ミラー保持部１３ｂは、左右方向から梁によって支持されている。
【００５４】
中央ミラー部１３ａの下側の底面基板には、左右に分割された電極（図示省略）が形成され、中央ミラー部１３ａと底面基板上の電極との間に電圧を印加することで、その静電気力により中央ミラー部１３ａが梁にねじりを生じる方向すなわち上下回転軸を中心にして左右方向に傾斜する。ミラー保持部１３ｂに対応する底面基板には、上下に分割された電極（図示省略）が形成され、ミラー保持部１３ｂと底面基板上の電極との間に電圧を印加することで、その静電気力によりミラー保持部１３ｂが梁にねじりを生じる方向すなわち左右回転軸を中心にして上下方向に傾斜する。この両軸方向の傾斜を同時に制御することで、中央ミラー部１３ａの傾きを２次元方向に自由に設定できる。
【００５５】
中央ミラー部１３ａの大きさは、約１ｍｍ角と小さく、その回転モーメントも小さいため、梁部の厚みや幅の設計によってねじれ方向の１次共振周波数を高くすることができ、左右方向の回転軸中心には容易に高い１次共振周波数を得ることができる。中央ミラー部１３ａを１ｍｍ角、梁の幅を５０ミクロン、梁の長さを２００ミクロンとしたとき、１次共振周波数は約１５ｋＨｚ、Ｙ方向の共振周波数は約４ｋＨｚとなり、十分に高い周波数で光ビームを偏向することができた。
【００５６】
上記の構成により、本実施の形態では、ＭＥＭＳミラー１３により光ビームの偏向角を正確に制御することができるので、投射レンズ８の瞳でけられる光や二次元空間光変調素子７の画像枠外を照射してロスとなる光が発生せず、光のロスの非常に小さな光学系を実現することができる。
【００５７】
（第８の実施の形態）
図１２は、本発明の第８の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。上記実施の形態では、可動ミラーとして、ＭＥＭＳミラー１３を用いたが、ポリゴンミラーやガルバノミラーを用いて同様の動作をさせることもできる。本実施の形態では、レンチキュラーレンズの代わりに可動ミラーの例としてポリゴンミラー１４及びガルバノミラー１５を用いており、その他の点は図１に示す二次元画像形成装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００５８】
ポリゴンミラー１４は、レーザ光源１から出射される光ビームを反射してＸ方向に偏向させ、ガルバノミラー１５は、ポリゴンミラー１４により反射された光ビームをさらに反射してＹ方向（Ｘ方向と直交する方向）に偏向させ、２次元のビーム偏向を行う。
【００５９】
上記の構成により、本実施の形態でも、ポリゴンミラー１４及びガルバノミラー１５により光ビームの偏向角を正確に制御することができるので、投射レンズ８の瞳でけられる光や二次元空間光変調素子７の画像枠外を照射してロスとなる光が発生しないため、光のロスの非常に小さな光学系を実現することができる。
【００６０】
（第９の実施の形態）
図１３は、本発明の第９の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。上記実施の形態では、可動ミラーとして、ポリゴンミラー１４及びガルバノミラー１５を用いたが、２個のガルバノミラーを用いて同様の動作をさせることもできる。本実施の形態では、レンチキュラーレンズの代わりに可動ミラーの例として２個のガルバノミラー１５，１６を用いており、その他の点は図１に示す二次元画像形成装置と同様であるので、同一部分には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６１】
ガルバノミラー１６は、レーザ光源１から出射される光ビームを反射してＸ方向に偏向させ、ガルバノミラー１５は、ガルバノミラー１６により反射された光ビームをさらに反射してＹ方向に偏向させ、２次元のビーム偏向を行う。
【００６２】
上記の構成により、本実施の形態でも、ガルバノミラー１５，１６により光ビームの偏向角を正確に制御することができるので、投射レンズ８の瞳でけられる光や二次元空間光変調素子７の画像枠外を照射してロスとなる光が発生しないため、光のロスの非常に小さな光学系を実現することができる。なお、本実施の形態では、２個のガルバノミラーを用いたが、２個のポリゴンミラーを用いても、同様の効果を得ることができる。
【００６３】
（第１０の実施の形態）
図１４は、本発明の第１０の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。上記の各実施の形態では、一つのレーザ光源を用いたが、赤、緑、青の各レーザ光源を用いてフルカラーの画像を形成する場合にも、本発明を適用することができる。本実施の形態では、赤色レーザ光源１ａと、緑色レーザ光源１ｂと、青色レーザ光源１ｃとを用いて、カラー画像を表示する。
【００６４】
赤色レーザ光源１ａ、緑色レーザ光源１ｂ、及び青色レーザ光源１ｃから出射された各光ビームは、それぞれ、プリズムアレイ２ａ〜２ｃとロッドインテグレータ４ａ〜４ｃとを通過してロッドインテグレータ４ａ〜４ｃの出射端面で一様な強度分布を持つビームとなる。なお、各プリズムアレイ２ａ〜２ｃには、第１の実施の形態と同様に、各プリズムアレイ２ａ〜２ｃを回転させる駆動部が設けられているが、図示を容易にするために、図１４では省略している。
【００６５】
ロッドインテグレータ４ａを出射した光ビームは、投影光学系５ａを通じてミラー１７ａにより反射され、フィールドレンズ６ａを介して二次元空間光変調素子７ａを照明し、ロッドインテグレータ４ｂを出射した光ビームは、投影光学系５ｂを通じてフィールドレンズ６ｂへ導かれ、二次元空間光変調素子７ｂを照明し、ロッドインテグレータ４ｃを出射した光ビームは、投影光学系５ｃを通じてミラー１７ｃにより反射され、フィールドレンズ６ｃを介して二次元空間光変調素子７ｃを照明する。
【００６６】
ダイクロイックプリズム１８は、図面上側から入射した赤色の光を左方向に反射し、図面下側から入射した青色の光を図面左方向に反射し、図面右側から入射した緑色の光を透過させる機能を持つ。３枚の二次元空間光変調素子７ａ〜７ｃ上の画像は、すべて投射レンズ８によりスクリーン１９上に重ねて投影される。このとき、３枚の二次元空間光変調素子７ａ〜７ｃにはそれぞれ赤色、緑色、青色に対応した映像信号が入力されており、スクリーン１９上にはフルカラーの映像が表示される。
【００６７】
上記の構成により、本実施の形態では、第１の実施の形態と同様の効果を奏するとともに、フルカラーの映像を表示することができ、さらに、投射レンズ８を各色の光に共用しているので、部品点数を削減することもできる。なお、本実施の形態では、ビーム偏向手段としてプリズムアレイを用いたが、レンチキュラーレンズ、拡散板、回転対称のレンズ、ガルバノミラー、ポリゴンミラー、その他のビーム偏向手段を用いてもよい。
【００６８】
（第１１の実施の形態）
図１５は、本発明の第１１の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。本実施の形態では、プリズムアレイ２の入射側の前にダイクロイックプリズム２０を設置し、赤色レーザ光源１ａと、緑色レーザ光源１ｂと、青色レーザ光源１ｃとを用いて、カラー画像を表示する。
【００６９】
赤色レーザ光源１ａ、緑色レーザ光源１ｂ、及び青色レーザ光源１ｃから出射された各光ビームは、プリズムアレイ２及びロッドインテグレータ４に入射する前にダイクロイックプリズム２０により合波され、すべての色の光ビームがともに同じ光路をたどり、プリズムアレイ２へ入射されて偏向される。なお、プリズムアレイ２には、第１の実施の形態と同様に、プリズムアレイ２を回転させる駆動部が設けられているが、図示を容易にするために、図１５では省略している。
【００７０】
その後、プリズムアレイ２により偏向された光ビームは、ロッドインテグレータ４により一様な強度分布を持つ光ビームに変換され、スクリーン８に到達するまでのそれぞれの光ビームの振る舞いは、第１の実施の形態と同様である。本実施の形態が第１の実施の形態と異なるのは、以下に述べるような、いわゆる順次点灯と呼ばれる制御方式をとることである。
【００７１】
二次元空間光変調素子７上には赤色用、緑色用、青色用の映像信号が順次切り替えて入力され、各映像信号に同期して、赤色レーザ光源１ａ、緑色レーザ光源１ｂ、青色レーザ光源１ｃを順次点灯させる。この結果、スクリーン１９にはそれぞれの色の映像が順次投影される。このように、映像信号の１フレーム毎に赤色、緑色、青色がそれぞれ数回ずつ点灯するよう高速に切り替えることで、それぞれの色の映像が重なって観察され、フルカラーの映像が感知される。
【００７２】
本実施の形態は、第１０の実施の形態と同様の効果を奏することができるとともに、プリズムアレイ２、駆動部、ロッドインテグレータ４、投射レンズ５、フィールドレンズ６、二次元空間光変調素子７がすべて、赤色用、緑色用、青色用に共通に使用されるため、光学部品点数がより少なくなり、小型の構成でフルカラーの映像表示が可能であるという効果を持つ。
【００７３】
なお、上記の各実施の形態では、投影光学系５とスクリーンとが別体になった投写型ディスプレイの例を用いて説明したが、本発明は、投影光学系５と透過型スクリーンとを組み合わせた背面投写型二次元画像形成装置にも適用可能である。また、カラー画像の投影装置を例に説明したが、本発明は、単色レーザの画像投影装置、たとえば半導体露光装置などにも利用可能である。
【００７４】
上記のように、本発明に係る二次元画像形成装置は、少なくとも一つのレーザ光源と、前記レーザ光源から出射される光ビームの進行方向を変化させるビーム偏向手段と、前記ビーム偏向手段から出射される光ビームの進行方向を時間的に変化させるために前記ビーム偏向手段を駆動する駆動手段と、前記ビーム偏向手段により偏向された光ビームを内部反射させつつ出射端に導くロッドインテグレータと、前記ロッドインテグレータから出射される光ビームを投影する第１の投影光学系と、前記第１の投影光学系から出射される光ビームを変調する二次元空間光変調素子と、前記二次元空間光変調素子から出射される光を所定の面上に投影する第２の投影光学系とを備えることを特徴とする。
【００７５】
この二次元画像形成装置においては、レーザ光源から出射される光ビームがビーム偏向手段及び駆動手段により時間的に異なる角度で偏向され、偏向された光ビームがロッドインテグレータにより内部反射されつつ出射端に導かれ、ロッドインテグレータから出射される光ビームが第１の投影光学系により二次元空間光変調素子上に投影され、二次元空間光変調素子から出射される光が第２の投影光学系により所定の面上に投影される。このとき、二次元空間光変調素子の直前に拡散板を配置することなく、レーザ光源とロッドインテグレータとの間に配置されたビーム偏向手段により光ビームを時間的に異なる角度で偏向することができるので、二次元空間光変調素子の画像枠外を照射してロスとなる光を低減することができ、光のロスの非常に小さな光学系にてスペックルノイズの低減が実現される。また、レーザ光源から出射される光ビームを拡大することなく、小型のロッドインテグレータを用いて光ビームの強度分布を一定にしているので、大型のビームエキスパンダ及び光インテグレータを用いる必要がなくなり、光学系を小型化することができる。この結果、スペックルノイズを低減することができるとともに、光のロスを小さくすることができ、さらに、光学系を小型化することができる。
【００７６】
前記ビーム偏向手段は、微小なプリズムが二次元状に配置されたプリズムアレイを含むことが好ましい。この場合、プリズムアレイにより光ビームの偏向角を正確に制御することができるので、第２の投影光学系のレンズの瞳でけられる光や二次元空間光変調素子の画像枠外を照射してロスとなる光を低減することができ、光のロスの非常に小さな光学系を実現することができる。
【００７７】
前記ビーム偏向手段は、互いに光軸が略直角に配置されたレンチキュラーレンズを含むことが好ましい。この場合、レンチキュラーレンズにより光ビームの偏向角を正確に制御することができるので、第２の投影光学系のレンズの瞳でけられる光や二次元空間光変調素子の画像枠外を照射してロスとなる光を低減することができ、光のロスの非常に小さな光学系を実現することができる。また、レンチキュラーレンズの表面形状が滑らかであるため、プリズムのように境界線による光の散乱がないことから、よりロスの少ない光学系を実現することができる。
【００７８】
前記レンチキュラーレンズは、前記ビーム偏向手段から出射される光ビームを水平方向に偏向する第１のレンチキュラーレンズが形成された第１の基板と、前記ビーム偏向手段から出射される光ビームを垂直方向に偏向する第２のレンチキュラーレンズが形成された第２の基板とを含むことが好ましい。この場合、第１及び第２のレンチキュラーレンズを通過する光の偏光方向が変わらないため、不要偏光成分の発生を抑制して直線偏光の光を少ないロスで二次元空間光変調素子に入射させることができ、よりロスの少ない光学系を実現することができる。
【００７９】
前記レンチキュラーレンズは、一方の面に前記ビーム偏向手段から出射される光ビームを水平方向に偏向する第１のレンチキュラーレンズが形成されるとともに、他方の面に前記ビーム偏向手段から出射される光ビームを垂直方向に偏向する第２のレンチキュラーレンズが形成された基板を含むようにしてもよい。この場合、レンチキュラーレンズを通過する光の偏光方向が変わらないため、不要偏光成分の発生を抑制して直線偏光の光を少ないロスで二次元空間光変調素子に入射させることができ、よりロスの少ない光学系を実現することができるとともに、レンチキュラーレンズを１枚の基板から構成することができるため、部品点数を削減することができるとともに、駆動手段の構成を簡素化することができる。
【００８０】
前記ビーム偏向手段は、拡散板を含むことが好ましい。この場合、二次元空間光変調素子の直前に拡散板を配置することなく、レーザ光源とロッドインテグレータとの間に拡散板を配置して光ビームを時間的に異なる角度で偏向することができるので、二次元空間光変調素子の画像枠外を照射してロスとなる光を低減することができ、光のロスの小さな光学系を実現することができる。
【００８１】
前記拡散板は、擬似ランダム拡散板からなることが好ましい。この場合、二次元空間光変調素子の画像枠外を照射してロスとなる光を低減することができるとともに、第２の投影光学系のレンズの瞳でけられる光を軽減することができるため、より光のロスの小さな光学系を実現することができる。
【００８２】
前記ビーム偏向手段は、レンズを含むことが好ましい。この場合、レンズを２次元的に駆動することにより光ビームの偏向角を正確に制御することができるので、第２の投影光学系のレンズの瞳でけられる光や二次元空間光変調素子の画像枠外を照射してロスとなる光を低減することができ、光のロスの非常に小さな光学系を実現することができる。また、レンチキュラーレンズより小型のレンズを用いているので、より小型の光学系を実現することができる。
【００８３】
前記ビーム偏向手段及び駆動手段は、ミラーを２次元的に駆動する可動ミラーを含むことが好ましい。この場合、ミラーを２次元的に駆動する可動ミラーにより光ビームの偏向角を正確に制御することができるので、第２の投影光学系のレンズの瞳でけられる光や二次元空間光変調素子の画像枠外を照射してロスとなる光を低減することができ、光のロスの非常に小さな光学系を実現することができる。また、可動ミラーとしてＭＥＭＳミラーを用いた場合、ＭＥＭＳミラーはレンチキュラーレンズより非常に小型であるので、さらに小型の光学系を実現することができる。
【００８４】
前記二次元空間光変調素子は、反射型の二次元空間光変調素子であることが好ましい。この場合、反射型の二次元空間光変調素子の手前に拡散板をおく必要がないため、光量の低下を防ぐことができる。
【００８５】
前記レーザ光源は、それぞれ青色光、緑色光、赤色光を発生する３つのレーザ光源を含み、前記ビーム偏向手段と、前記ロッドインテグレータと、前記第１の投影光学系と、前記二次元空間光変調素子とは、前記３つのレーザ光源の各々に対して個別に配置されることが好ましい。この場合、フルカラーの映像を表示することができるとともに、第２の投影光学系を各色の光に共用することができるので、部品点数を削減することができる。
【００８６】
前記レーザ光源は、それぞれ青色光、緑色光、赤色光を発生する３つのレーザ光源を含み、前記３つのレーザ光源からの光を合成する光合成手段をさらに備え、前記光合成手段により合成された光は、前記ビーム偏向手段に入射されるようにしてもよい。この場合、フルカラーの映像を表示することができるとともに、ビーム偏向手段、駆動手段、ロッドインテグレータ、第１の投影光学系と、二次元空間光変調素子及び第２の投影光学系を各色の光に共用することができるので、部品点数をより削減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に係る二次元画像形成装置は、二次元空間光変調素子の画像枠外を照射してロスとなる光が発生せず、光のロスの非常に小さな光学系にてスペックルノイズの低減が実現できるという効果を有し、光源としてコヒーレント光源を使用する二次元画像形成装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。
【図２】図１に示すプリズムアレイの構成を主に説明するための模式的斜視図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。
【図５】図４に示すレンチキュラーレンズの構成を主に説明するための模式的斜視図である。
【図６】本発明の第４の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。
【図７】図６に示す二次元画像形成装置におけるレンチキュラーレンズの凹凸形状の配置を表す図である。
【図８】本発明の第５の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。
【図９】本発明の第６の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。
【図１０】図９に示す二次元画像形成装置に用いる擬似ランダム拡散板の平面構成を示す図である。
【図１１】本発明の第７の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。
【図１２】本発明の第８の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。
【図１３】本発明の第９の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。
【図１４】本発明の第１０の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。
【図１５】本発明の第１１の実施の形態による二次元画像形成装置の概略構成図である。
【図１６】従来のレーザディスプレイの概略構成図である。
【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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【図１６】
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