(57)【要約】【課題】レーザビームの安全性の基準を考慮し、安全性を確保するとともに表示画像の輝度を向上させること。【解決手段】レーザ光源１１，１２，１３は、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）、青色（Ｂ）の光ビームをそれぞれ発生し、ダイクロイックミラー１５，１６により合成され、第１ビーム（Ｇ）２１と、第２ビーム（Ｒ／Ｂ）２４を生成する。偏向ミラー装置１４は、偏向ミラーの回転により第１、第２ビームを２次元的に走査する。第１、第２ビーム２１，２４の出射方向はスクリーン１８の垂直方向に角度差θを有し、それらの間隔ｄが、レーザ安全基準で定められたアパーチャ径ＡＰよりも大きくなるよう設定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームをスクリーンへ投射し該スクリーン上で２次元的に走査して画像を表示する走査型画像表示装置において、
赤色光、緑色光、青色光のレーザビームをそれぞれ発生する複数のレーザ光源と、
該複数のレーザビームを合成して第１、第２のレーザビームを生成する光学系と、
該第１、第２のレーザビームを偏向ミラーの回転により２次元的に走査する偏向ミラー装置とを備え、
前記光学系は、前記第１、第２のレーザビームの出射方向が前記スクリーンの垂直方向に角度差θを有し、該第１、第２のレーザビームの垂直方向の間隔ｄが、レーザビームの安全基準で定められた距離Ｍだけ離れた位置において安全基準で定められたアパーチャ径ＡＰよりも大きくなるよう設定したことを特徴とする走査型画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の走査型画像表示装置において、
前記第１のレーザビームは緑色光ビームにより、前記第２のレーザビームは赤色光ビームと青色光ビームにより生成したことを特徴とする走査型画像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の走査型画像表示装置において、
前記第１のレーザビームは緑色光ビームと赤色光ビームにより、前記第２のレーザビームは緑色光ビームと青色光ビームにより生成したことを特徴とする走査型画像表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の走査型画像表示装置において、
前記第１のレーザビームと前記第２のレーザビームの画像信号に対し、前記間隔ｄを垂直方向に走査するのに要する時間差ΔＴだけタイミングをずらして出力させる制御回路を有することを特徴とする走査型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は走査型画像表示装置に係り、特に偏向ミラーを回転させて光ビームを２次元的に走査することにより、スクリーン等に画像を投射表示する走査型画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光源から発せられた光ビーム（レーザビーム）を偏向手段によって２次元的に偏向することでスクリーン上を走査させ、その残像効果によってスクリーン上に２次元画像を投射表示する走査型画像表示装置が提案されている。このような走査型画像表示装置においては、光源に３原色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のレーザ光を用いてこれらを合成し、ＭＥＭＳ（Micro Electro-Mechanical Systems）ミラーなどの偏向手段によりスクリ−ン上を走査する構成となっている。この構成では、合成した１本のレーザビームを走査するので走査系が簡素化できるが、レーザ光は発散角が小さい平行光であるため、スクリーンに照射される前のレーザビームが人間の眼に入ると網膜を熱傷する危険性がある。よってレーザの眼に対する安全性を確保するため、合成した１本のレーザビームのパワー（エネルギー）に上限値を設けている。その結果、表示画像の明るさが制限されることになる。
【０００３】
これに関し特許文献１では、レーザビームの安全性を確保するとともに、表示画像を明るくすることを目的に、照射するレーザビームを複数のビームに分割し、分割したレーザビームがスクリーンの略同位置場所にておいて時間差を有してスクリーンに照射される構成とし、略同一場所におけるレーザビーム強度を分散低下させることが記載される。
【０００４】
また特許文献２には、簡易な構成により複数のビーム光を用いて画像を表示することを目的に、複数のビーム光を供給する光源部と、それぞれ異なる入射角度で入射する複数の光ビームを第１の方向と、第１の方向に略直交する第２の方向へ走査させる走査させる走査部とを有する構成が記載される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−０３１５２９号公報
【特許文献２】特開２００７−１４００１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レーザ製品の安全基準（ＩＥＣ６０８２５、ＪＩＳＣ６８０２）では、レーザ製品は最大許容露光レベル（ＭＰＥ：Maximum Permissible Exposure)に基づきクラス分けされる。つまり、（１）所定サイズの開口部（アパーチャ：人間の眼の瞳孔径に相当）に同時に入射するレーザビーム強度（単一パルス）の上限値（ＡＥＬ：被爆放出限界）と、（２）所定サイズのアパーチャに繰り返して入射するレーザビーム強度（繰り返しパルス）の上限値、が規定されている。
【０００７】
特許文献１においては、レーザビームを分割して複数パルスを時間差をおいて照射することで、アパーチャに同時に入射されるビーム強度を低減することができる。しかしながら特許文献１に記載される技術では、分割した複数パルスの間隔が所定時間Ｔｉ（波長帯ごとに定められている）よりも短いと、規格ではそれらのパルス群は単一のパルスとみなされ各パルスのビーム強度が合算されるため、ビームを分割した効果が得られない。例えば分割した複数のビームを、ビームの走査方向（２次元方向のうち高速で走査する画面水平方向）にアパーチャ径ＡＰ以上ずらして配置した場合を想定する。水平走査周波数ｆＨを２５ｋＨｚと仮定すると、複数パルスの間隔は、水平走査時間（１／（２ｆＨ）＝２０μｓｅｃ）よりはるかに小さな値（数μｓｅｃ）となるので、所定時間Ｔｉ（波長４００〜１０５０ｎｍでは、Ｔｉ＝１８μｓｅｃ）よりも短くなり、分割ビームは単一パルスとみなされる。よって、ビーム分割により安全性を向上させること、あるいはビーム分割により生じた安全基準との余裕分だけビーム強度を増大し表示画像を明るくすることは困難である。
【０００８】
なお、特許文献２においては、複数のビームを画面水平方向、および垂直方向にずらして配置する構成が開示されるが、レーザビームの安全性は考慮されておらず、よってその時間差は安全性に基づいて決定されたものではない。
【０００９】
以上のような状況に鑑み本発明では、レーザビームの安全性の基準を考慮し、安全性を確保するとともに表示画像の輝度を向上させることのできる走査型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】
【００１０】
本発明は、レーザビームをスクリーンへ投射しスクリーン上で２次元的に走査して画像を表示する走査型画像表示装置であって、赤色光、緑色光、青色光のレーザビームをそれぞれ発生する複数のレーザ光源と、複数のレーザビームを合成して第１、第２のレーザビームを生成する光学系と、第１、第２のレーザビームを偏向ミラーの回転により２次元的に走査する偏向ミラー装置とを備える。前記光学系は、第１、第２のレーザビームの出射方向がスクリーンの垂直方向に角度差θを有し、第１、第２のレーザビームの垂直方向の間隔ｄが、レーザビームの安全基準で定められた距離Ｍだけ離れた位置において安全基準で定められたアパーチャ径ＡＰよりも大きくなるよう設定する。
【００１１】
好ましくは、前記第１のレーザビームは緑色光ビームにより、前記第２のレーザビームは赤色光ビームと青色光ビームにより生成する。
【００１２】
あるいは、前記第１のレーザビームは緑色光ビームと赤色光ビームにより、前記第２のレーザビームは緑色光ビームと青色光ビームにより生成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レーザビームに対する安全性を確保するとともに表示画像の輝度を向上させることのできる走査型画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による走査型画像表示装置の第１の実施例を示す構成図。
【図２】第１の実施例における信号制御回路を示す図。
【図３】各レーザ光源に対するレーザ駆動信号を示す図。
【図４】ブランキング期間の設定を説明する図。
【図５】レーザビーム強度の評価条件を説明する図。
【図６】アパーチャを通過するビーム走査線を示す図。
【図７】第１の実施例における分割ビームの配置を示す図。
【図８】白色表示時のＲ，Ｇ，Ｂ光の光束量（強度比）を示す図。
【図９】アパーチャへ入射する分割ビームの時間変化を示す図。
【図１０Ａ】各種のビーム分割方式を示す図（１ビーム方式）。
【図１０Ｂ】各種のビーム分割方式を示す図（水平分割）。
【図１０Ｃ】各種のビーム分割方式を示す図（垂直分割）。
【図１０Ｄ】各種のビーム分割方式を示す図（垂直分割）。
【図１１Ａ】図１０Ａにおける入射ビームの時間変化を示す図（１ビーム方式）。
【図１１Ｂ】図１０Ｂにおける入射ビームの時間変化を示す図（水平分割）。
【図１１Ｃ】図１０Ｃにおける入射ビームの時間変化を示す図（垂直分割）。
【図１１Ｄ】図１０Ｄにおける入射ビームの時間変化を示す図（垂直分割）。
【図１２】第１の実施例によるビーム光束量増大効果を示す図。
【図１３】本発明による走査型画像表示装置の第２の実施例を示す構成図。
【図１４】本発明による走査型画像表示装置の第３の実施例を示す構成図。
【図１５】第３の実施例によるビーム強度増大効果を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、本発明による走査型画像表示装置の第１の実施例を示す構成図である。筐体１７には、以下の光学部品が収納されている。レーザ光源１１は波長５１０ｎｍ帯の緑色光ビーム（Ｇ光）２１を出射し、レーザ光源１２は波長６４０ｎｍ帯の赤色光ビーム（Ｒ光）２２を出射し、レーザ光源１３は波長４４０ｎｍ帯の青色光ビーム（Ｂ光）２３を出射する。各光ビーム２１，２２，２３は、画像信号の各色成分の信号に応じた強度で出射される。
【００１７】
ダイクロイックミラー１５は、Ｇ光ビーム２１を透過しＲ光ビーム２２を反射する。ダイクロイックミラー１６は、Ｇ光ビーム２１とＲ光ビーム２２を透過しＢ光ビーム２３を反射する。ダイクロイックミラー１５，１６を透過あるいは反射した各光ビーム２１，２２，２３のうち、Ｇ光ビーム２１は単独のビーム（第１ビーム）として、Ｒ光ビーム２２とＢ光ビーム２３は合成されて（以下、Ｒ／Ｂ光と記述）、１本のビーム２４（第２ビーム）として進行する。その際第１ビーム２１と第２ビーム２４は、それらのビーム進行方向が互いに垂直方向に角度差θだけずれるように設定する。この角度差θを実現するため、各レーザ光源１１，１２，１３の光軸の傾きと位置、及びダイクロイックミラー１５，１６の傾きを調整する。第１ビーム２１と第２ビーム２４は、光ビーム走査用の偏向ミラー装置１４に入射する。
【００１８】
偏向ミラー装置１４は、入射した２つのビーム２１，２４を反射する１個の反射ミラー（偏向ミラー）と該偏向ミラーを２次元的に回転駆動する駆動機構を有し、入射した光ビーム２１，２４を反射して所定距離離れたスクリーン１８上に投射する。偏向ミラーは駆動機構により、図中のＺ軸に略平行な回転軸３１およびＸ−Ｙ平面に略平行な回転軸３２の回りに、それぞれ所定角度（偏向角）だけ周期的に反復回転運動を行う。偏向ミラー装置１４は、例えばＭＥＭＳミラーやガルバノミラー等を用いて構成する。
【００１９】
偏向ミラー装置１７から出射した２つの光ビーム２１，２４は、出射方向が垂直方向に角度差θだけずれているので、スクリーン１８上に照射されるビーム位置も垂直方向（Ｖ方向）に間隔Ｄだけ離れている。そして、偏向ミラー装置１４の偏向動作により、スクリーン１８上を水平方向（Ｈ方向）と垂直方向（Ｖ方向）に走査される。その際、スクリーン１８上における光ビーム２１，２４の走査位置に同期して各レーザ光源１１，１２，１３の光出力をそれぞれに独立に変調させることで、人間の眼の残像現象を利用してスクリーン１８上に２次元状のカラー画像を表示させる。
【００２０】
このように本実施例では、スクリーン１８上に投射する光ビームを第１ビーム（Ｒ）２１と第２ビーム（Ｒ／Ｂ）２４に分割し、スクリーン１８上で垂直方向に間隔Ｄだけずらして照射することで、単一ビームとしての強度を下げレーザビームの安全性を向上させる。本実施例では、Ｒ，Ｇ，Ｂ光の強度比（白色表示時の強度比）を考慮し、最大強度のＧ光を第１ビーム２１とし、他のＲ光とＢ光を合成し第２ビーム２４とした。ビーム出射方向の角度差θが一定でも、スクリーン１８上でのビーム間の間隔Ｄの大きさはスクリーン１８までの投射距離に依存するので一義に規定できない。そこで、レーザビームの安全基準では、ビームの出射口から所定距離Ｍ（１００ｍｍ）だけ離れた位置で所定サイズの開口部（アパーチャ）を通過するビーム強度で評価されることに基づき、ビームの出射位置から所定距離Ｍだけ離れた位置で２つのビーム２１，２４の間隔ｄをアパーチャ径ＡＰより大きくするように配置する。
【００２１】
図２は、本実施例の走査型画像表示装置における信号制御回路を示す図である。制御回路２０は、各レーザ光源１１，１２，１３に対し、画像信号の出力タイミングの制御信号とブランキング処理信号を送る。また制御回路２０は、偏向ミラー装置１４の位置検出信号を受け、画像信号に同期して水平方向及び垂直方向に偏向ミラーを反復回転させる制御信号を送る。
【００２２】
図３は、各レーザ光源に対するレーザ駆動信号を示す図である。スクリーン上のある一点をビームで照射するときのＲ，Ｇ，Ｂ信号の出力タイミングを示す。ビーム出射口から所定距離Ｍ（１００ｍｍ）だけ離れた位置での垂直方向のビームずれをｄ、垂直方向の走査速度をＶｖとする。第１ビーム２１（Ｇ光）が第２ビーム２４（Ｒ／Ｂ光）よりも垂直方向に先行して走査する場合、Ｇ信号に対してＲ信号とＢ信号を時間差ΔＴ＝ｄ／Ｖｖだけタイミングを遅らせて出力する。その結果、スクリーン上の一点に表示されるＲ，Ｇ，Ｂの各信号に時間的なずれ（色ずれ）が生じることはない。
【００２３】
図４は、ブランキング期間の設定を説明する図である。ビームの２次元走査による画像表示では、フレームの切り替えのためビーム走査位置を画面下端から上端に戻る期間（ブランキング期間）を有し、その期間は画像の表示（信号出力）を停止する。さらに本実施例では、ビームを分割して垂直方向にずらして配置するので、画面上下端では一方のビームが照射されない無効領域（時間差ΔＴに相当する）が発生する。そこでこの領域を上記ブランキング期間に含める処理を行うことで、画面上下端での画像の乱れを回避する。
【００２４】
図５は、レーザビーム強度の評価条件を説明する図である。レーザビームの安全基準では、レーザ光源（または装置の出射口）から距離Ｍ（１００ｍｍ）だけ離れた位置において、アパーチャ径ＡＰ（７ｍｍ）を通過するビーム強度で評価される。この大きさＡＰは人間の瞳孔径に相当し、光源からアパーチャに対する見通し角はθａｐ＝４ｄｅｇとなる。このＡＰ内に同時に入射するビームは単一ビーム（単一パルス）となり、その強度に上限値（ＡＥＬ：被爆放出限界）が定められている。
【００２５】
図６は、アパーチャを通過するビーム走査線を示す図である。ビーム走査は、左右往復する水平走査（周波数ｆＨ＝２５ｋＨｚ）と、垂直走査（周波数ｆＶ＝６０Ｈz)で行う。１回の垂直走査でアパーチャ径ＡＰを通過する走査線の数Ｎは、垂直走査線数Ｎｖ、垂直走査角度θｖ、アパーチャに対する見通し角θａｐで決まり、例えばＮｖ＝７６８本、θｖ＝３６ｄｅｇ、θａｐ＝４ｄｅｇのとき、通過本数Ｎ＝８６本となる。また、水平走査角度θｈ＝４６ｄｅｇとすれば、１本の走査線がアパーチャを横切る時間Ｔｐは、画面中央で０．９５６μｓｅｃとなる。
【００２６】
図７は、本実施例における分割ビームの配置を示す図である。分割後の第１ビーム（Ｇ）と第２ビーム（Ｒ／Ｂ）を、ビーム出射口から距離Ｍだけ離れた位置において、アパーチャ径ＡＰより大きい間隔ｄだけ垂直方向にずらして配置する。言い換えれば、出射する２つのビームの垂直方向の角度差θを、アパーチャの見通し角θａｐ（４ｄｅｇ）よりも大きくする。そして、この間隔ｄ（または角度差θ）を保ちながらビーム対を水平方向に走査する。その結果、２つのビームが同時にアパーチャに入射することはなくなる。この図では、第１ビーム（Ｇ）を第２ビーム（Ｒ／Ｂ）よりも垂直方向に先行させる配置（下方に配置）としたが、第２ビーム（Ｒ／Ｂ）を先行させる配置としても良い。その場合は、図３の各信号の出力タイミングを逆転させれば良い。
【００２７】
図８は、白色表示時にレーザ光源から出射するＲ，Ｇ，Ｂ光の光束量（強度比）を示す図である。最大のＧ光（５１０ｎｍ）が６７．７％、次にＲ光（６３７ｎｍ）が３０．８％、最小のＢ光（４４５ｎｍ）が１．５％である。なお、使用波長の選択によりこの強度比は多少ずれる。ビーム分割後のビーム強度のバランスを考えると、最大強度のＧ光を第１ビームとし、他のＲ光とＢ光を合成し第２ビームとするのが最も簡単な分割方法である。
【００２８】
図９は、アパーチャへ入射する分割ビームの時間変化を示す図である。アパーチャには、まず第１ビーム（Ｇ）のパルス列がＮ本（例えば８６本）入射する。各パルスは時間幅Ｔｐ＝０．９５６μｓｅｃ、間隔Ｔｈ＝２０μｓｅｃである。そしてこれらのパルス列の後に、第２ビーム（Ｒ／Ｂ）のパルス列がＮ本入射する。第２ビームのパルス列の時間幅Ｔｐや間隔Ｔｈは第１ビームと同様である。このとき、第１ビームと第２ビームの垂直方向間隔ｄをアパーチャ径ＡＰよりも大きく設定しているので、両者の入射開始する時間差ΔＴは、第１ビームの全てのパルスが通過する時間より大きくなり、第１ビームと第２ビームのパルス列がその一部でも時間的に重なることはない。
【００２９】
このようなビーム分割により、アパーチャに同時に入射する単一パルスの最大値は、第１ビーム（Ｇ）入射時の光束量６７．７％に低減し、レーザビームに対する安全性が高まる。なお、パルス列の間隔はＴｈ（２０μｓｅｃ）であり繰返しパルスに対して規定される所定時間Ｔｉ（１８μｓｅｃ）よりも長いので、ビーム強度が合算されて単一パルスとみなされることがなくビーム分割は有効となる。
【００３０】
次に、本実施例のビーム分割方式の優位性について他と比較して説明する。図１０Ａ〜図１０Ｄと図１１Ａ〜図１１Ｄは、各種のビーム分割方式とそれに対する入射ビームの時間変化の関係を示す図であり、このうち図１０Ｄと図１１Ｄは本実施例の場合である。
【００３１】
図１０Ａと図１１Ａは従来の１ビーム方式を示し、Ｒ，Ｇ，Ｂの全てを合成して１ビームを生成する。この場合は、単一パルスの強度に上限値があるため、全体の光束量を増大することができない。
【００３２】
図１０Ｂと図１１Ｂは水平分割方式を示し、第１ビームと第２ビームを水平方向にアパーチャ径ＡＰより大きい間隔ｄだけ離して配置した場合である。この場合には、２つのビームがアパーチャに同時に入射することはない。しかしながら、隣接する２つのパルス（第１ビームと第２ビーム）が近接し所定時間Ｔｉ（１８μｓｅｃ）に含まれるので、単一パルスとみなされ第１ビームと第２ビームのビーム強度が合算される。その結果、図１０Ａと図１１Ａの１ビーム方式と同じ扱いになってしまう。
【００３３】
図１０Ｃと図１１Ｃは垂直分割方式であるが、第１ビームと第２ビームを垂直方向にアパーチャ径ＡＰより小さい間隔ｄ’だけ離して配置した場合である。この場合には、第１ビームと第２ビームの入射開始する時間差ΔＴ’が短くなるので、第１ビームの全てのパルス列が通過しないうちに、第２ビームのパルス列が入射し時間的に重なってしまう。すなわち、２つのビームがアパーチャに同時に入射する期間が発生し、結局、図１０Ａと図１１Ａの１ビーム方式と同じ扱いを受けることになる。
【００３４】
図１０Ｄと図１１Ｄは垂直分割方式であり、第１ビームと第２ビームを垂直方向にアパーチャ径ＡＰより大きい間隔ｄだけ離して配置した場合である。図９で述べたように、２つのビームがアパーチャに同時に入射することがなく、また隣接するパルスの間隔は常に所定時間Ｔｉより長いので、単一パルスとみなされることもない。よって、ビーム分割により単一パルスのビーム強度を確実に低減することができる。
【００３５】
図１２は、本実施例によるビーム光束量増大効果を示す図である。縦軸は、安全基準の上限値から決まるレーザビームの許容光束量（相対値）を示す。従来の１ビーム方式の上限値を１００とすると、分割ビーム方式では繰返しパルス数が２倍に増加するので、その補正を行うと上限値（ＡＥＬ）が８４．１に低下する。第１ビーム（Ｇ）の光束量を上限値８４．１まで利用するように設定し、これに合わせて第２ビーム（Ｒ／Ｂ）を図８で示した強度比で割り当てると、Ｒ光が３８．３、Ｂ光が１．８となる。その結果、レーザビーム出射光束量の合計を１２４．２まで増大させ、表示画像の輝度を向上させることができる。
【実施例２】
【００３６】
図１３は、本発明による走査型画像表示装置の第２の実施例を示す構成図である。基本構成は実施例１（図１）と同様であるが、分割した第１ビーム２１と第２ビーム２４の位置を垂直方向に間隔ｄだけずらして配置する際に、水平方向にもΔｄだけずれている場合である。その結果、スクリーン１８に投射するビーム位置は斜め方向にＤ’だけずれることになる。水平方向のずれΔｄがあると、表示画面の左右端において一方のビームが照射されない領域が発生するので好ましくないが、光学系（レーザ光源１１，１２，１３やダイクロイックミラー１５，１６）の調整によっても、わずかなずれΔｄが残る場合がある。
【００３７】
この場合には前記図２の制御回路２０で、第１ビーム２１と第２ビーム２４の画像信号の出力タイミングをΔｄに相当する時間だけずらすことで補正する。すなわち前記図３のレーザ駆動信号において、時間差ΔＴ＝ｄ／Ｖｖ＋Δｄ／Ｖｈ（Ｖｈ：水平走査速度）を与えるようにする。その結果、スクリーンに表示されるＲ，Ｇ，Ｂの信号に時間的なずれ（色ずれ）が生じることはない。
【実施例３】
【００３８】
図１４は、本発明による走査型画像表示装置の第３の実施例を示す構成図である。本実施例ではレーザビームの分割方法を変え、Ｇ光をＧ１光とＧ２光に分け、Ｇ１光とＲ光で合成した第１ビームと、Ｇ２光とＢ光で合成した第２ビームを生成する。すなわち、ビーム強度比の大きいＧ光を２つに分離することで、第１ビームと第２ビームの強度（光束量）を揃えたものである。
【００３９】
装置は２つの筐体（光学系）を備える。筐体１７ａにはＧ１光のレーザ光源１１ａとＲ光のレーザ光源１２を有し、Ｇ１光ビーム２１ａとＲ光ビーム２２を合成して第１ビーム（Ｇ１／Ｒ）２５とし、第１の偏向ミラー装置１４ａで反射してスクリーン１８に投射する。筐体１７ｂにはＧ２光のレーザ光源１１ｂとＢ光のレーザ光源１３を有し、Ｇ２光ビーム２１ｂとＢ光ビーム２３を合成して第２ビーム（Ｇ２／Ｂ）２６とし、第２の偏向ミラー装置１４ｂで反射してスクリーン１８に投射する。そして、各光学系の位置を調整することで、実施例１と同様に第１ビーム２５と第２ビーム２６の出射方向を垂直方向にずらす。すなわち、ビームの出射位置から所定距離Ｍ（１００ｍｍ）だけ離れた位置で垂直方向に間隔ｄだけ離れるように配置し、この間隔ｄは、アパーチャ径ＡＰ（７ｍｍ）より大きくする。
【００４０】
図１５は、本実施例によるビーム強度増大効果を示す図である。縦軸はレーザビームの許容光束量を示す。従来の１ビーム方式の上限値を１００とすると、分割ビーム方式では繰返しパルス数の補正を行うと上限値が８４．１となる。第１ビーム（Ｇ１／Ｒ）と第２ビーム（Ｇ２／Ｂ）の光束量をいずれも上限値８４．１まで使用するように設定する。そして各色光の光束量を前記図８で示した強度比で割り当てると、Ｇ１光が３２．３、Ｇ２光が８１．６、Ｒ光が５１．８、Ｂ光が２．５となる。その結果、レーザビーム光束量の合計を１６８．２まで増大させ、表示画像の輝度をさらに向上させることができる。
【００４１】
以上述べた各実施例によれば、スクリーンへ投射するレーザビームを第１ビームと第２ビームに分割して垂直方向に間隔ｄだけ離して配置する。間隔ｄはレーザビーム安全基準で定めるアパーチャ径ＡＰより大きくすることで、２つのビームがアパーチャに同時に入射することがなく単一パルスとしてのビーム強度を低減することができる。またアパーチャに入射する第１ビームと第２ビームの時間間隔は基準で定められる所定時間Ｔｉよりも長いので、単一パルスとみなされて両者のビーム強度が合算されることもない。従って、単一パルスとしてのビーム強度が低減することで安全性を向上させることができる。さらには、単一パルスのビーム強度が低減することで安全基準（許容値）との間に余裕が発生し、全体のビーム光束量を増大させて表示画像の輝度を向上させることができる。
【符号の説明】
【００４２】
１１，１１ａ，１１ｂ，１２，１３…レーザ光源、
１４，１４ａ，１４ｂ…偏向ミラー装置、
１５，１６…ダイクロイックミラー、
１７，１７ａ，１７ｂ…筐体、
１８…スクリーン、
２０…制御回路、
２１，２２，２３，２４，２５，２６…レーザビーム（光ビーム）。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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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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