(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号により制御されるコヒーレント光を走査するコヒーレント光走査系を有し、該コヒーレント光走査系を用いてコヒーレント光をスクリーンへ投射するディスプレイ装置において、
前記コヒーレント光走査系は、
その回転によりコヒーレント光をスクリーン上での走査が行われるよう反射するポリゴンミラーと、
前記コヒーレント光のスクリーンへ至る光路を、前記ポリゴンミラーの１反射面で反射されるコヒーレント光により複数の走査がスクリーン上にて行われるよう形成する光路形成部とを有し、
前記光路形成部は、前記ポリゴンミラーの回転方向により決まる、前記コヒーレント光の走査方向を切り替え、切り替え時に前記映像信号を反転するものであり、前記ポリゴンミラーの反射光路上に互いにその反射面同士が対向するように設けられ、前記ポリゴンミラーからのコヒーレント光を反射する２枚の反射ミラーよりなるものであり、
前記２枚の反射ミラーは、前記ポリゴンミラーの回転角がそれぞれ一定の範囲内にあるときの、前記ポリゴンミラーからのコヒーレント光を反射する各位置に、該２枚の反射ミラーの各々で反射する前記コヒーレント光と、前記２枚の反射ミラーの間を通過した前記コヒーレント光とが、前記スクリーン上で同一範囲を走査するよう、前記コヒーレント光の走査方向と直交する軸を中心として回動可能に配置されている、
ことを特徴とするディスプレイ装置。
【請求項２】
スクリーン上にて映像信号により制御されるコヒーレント光による走査を行うコヒーレント光走査方法であって、
コヒーレント光を反射するポリゴンミラーを、該ポリゴンミラーで反射されたコヒーレント光によりスクリーン上にて走査が行われるよう回転させ、
前記ポリゴンミラーの回転方向により決まる、前記コヒーレント光の走査方向を切り替え、切り替え時に前記映像信号を反転するものであり、前記ポリゴンミラーの反射光路上に互いにその反射面同士が対向するように設けられ、該ポリゴンミラーからのコヒーレント光を反射する２枚の反射ミラーよりなり、前記２枚の反射ミラーは、前記ポリゴンミラーの回転角がそれぞれ一定範囲内にあるときの、前記ポリゴンミラーからのコヒーレント光を反射する各位置に、該２枚の反射ミラーの各々で反射する前記コヒーレント光と、前記２枚の反射ミラーの間を通過した前記コヒーレント光とが、前記スクリーン上で同一範囲を走査するよう、前記コヒーレント光の走査方向と直交する軸を中心として回動可能に配置されている光路形成部により、前記ポリゴンミラーの１反射面で反射されたコヒーレント光を、該コヒーレント光により複数の走査が前記スクリーン上にて行われるよう反射させる、
ことを特徴とするコヒーレント光走査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コヒーレント光をスクリーンへ投射または透過させて映像を映し出すディスプレイ装置、及びその走査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のコヒーレント光を用いたディスプレイ装置は、例えば、特許文献１に記載のディスプレイ装置のように、空間変調素子を用いるものが知られている。また、上記特許文献１に記載のディスプレイ装置の他に、図７（ａ）に示すように、コヒーレント光を、ポリゴンミラーを用いてスクリーンに投射するものがある。以下、図７（ａ）に示す従来のレーザディスプレイ装置について説明する。
図７（ａ）は、従来のレーザディスプレイ装置の概略構成を示す図である。
【０００３】
このレーザディスプレイ装置１００は、ＲＧＢ３色に対応するレーザ光源１０１ａ〜１０１ｃと、レーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから出力されたレーザ光Ｌａ〜Ｌｃを、入力映像信号の原色信号Ｓａ〜Ｓｃに応じて強度変調する光変調器１０６ａ〜１０６ｃとを有している。また、レーザディスプレイ１００は、光変調器１０６ｂにて変調されたレーザ光Ｌｂと光変調器１０６ｃにて変調されたレーザ光Ｌｃとを合波するダイクロイックミラー１０２ａと、光変調器１０６ａにて変調されたレーザ光Ｌａとダイクロイックミラー１０２ａからのレーザ光とを合波するダイクロイックミラー１０２ｂとを有している。さらに、このレーザディスプレイ１００は、ダイクロイックミラー１０２ｂで合波されたレーザ光をｘ方向に走査するポリゴンミラー１０４と、ポリゴンミラー１０４からの光を、スクリーン１０８上に、２次元の画像が形成されるようｙ方向に走査するガルバノミラー１０５と、ガルバノミラーにて反射されるレーザ光をスクリーン１０８に投射する投射レンズ１０７とを有している。
次に動作について説明する。
【０００４】
ＲＧＢ３色に対応するレーザ光源１０１ａ〜１０１ｃからのレーザ光Ｌａ〜Ｌｃは、入力映像信号の各原色信号Ｓａ〜Ｓｃに応じて光変調器１０６ａ〜１０６ｃで強度変調され、ダイクロイックミラー１０２ａ、１０２ｂからなる光学系にて合波される。さらに、ダイクロイックミラー１０２ｂで合波されたレーザ光は、ポリゴンミラー１０４によってｘ方向に、ガルバノミラー１０５によってｙ方向に走査される。これら２次元方向に走査されたレーザ光は、投射レンズ１０７によりスクリーン１０８上に投射され、これにより、スクリーン１０８上に２次元の画像が表示される。
【０００５】
以上のように、従来のレーザディスプレイ１００では、ＲＧＢそれぞれのレーザ光源１０１ａ〜１０１ｃから照射される光が単色光であるため、適当な波長のレーザ光源を用いることで、ＮＴＳＣ信号よりも表示可能な色範囲が広がり、更に、色純度が高く鮮やかな画像の表示が可能となる。
【０００６】
図７（ｂ）は、上記従来のレーザディスプレイ装置に接続可能な機器を示す図である。図７（ｂ）のレーザディスプレイ装置１００はＲＧＢ端子により映像信号を入力するものとしており、ノートＰＣ等のパーソナルコンピュータ２０１、ビデオゲーム機２０２、ＤＶＤ等の光ディスクプレーヤ２０３、ＶＴＲとの一体型を含む光ディスクレコーダ２０４、カメラ一体型ＶＴＲ２０５、据え置き型ＶＴＲ２０６、ＢＳ／ＣＳチューナ２０７、ＴＶ２０８、各種光ディスクドライブとの一体型を含むハードディスクレコーダ２０９、インターネット放送用ＳＴＢ（Ｓｅｔ  Ｔｏｐ  Ｂｏｘ）２１０、ＣＡＴＶ用ＳＴＢ２１１、地上波デジタル放送用ＳＴＢ２１２、ＢＳ  ＨＤＴＶ放送用ＳＴＢ２１３等、ＲＧＢ信号の出力端子を有するものであれば、接続が可能である。
【０００７】
この他、レーザディスプレイと接続する機器が出力する信号のフォーマットに合わせて、Ｄ４入力端子、ＤＶＩ−Ｄ入力端子、ＩＥＥＥ１３９４端子、コンポーネント端子、Ｓ端子、ビデオ端子等を設けてもよい。
【特許文献１】特開２００３−９８４７６号公報（第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記従来のレーザディスプレイを用いてＨＤＴＶ相当の解像度をもつ画像を表示させる際には、ポリゴンミラーを高速で回転させる必要がある。例えば、ハイビジョン画像を映し出すには２０００本（水平方向）×１１２５本（垂直方向）の走査線が必要となる。しかも、上記走査線を毎秒３０回以上走査しなければならない。この場合、水平方向の画素表示はポリゴンミラーの１面でスキャンする間に、２０００回のスイッチングを行うことで実現される。これに対し、垂直方向のスキャンはポリゴンミラーの面数と回転数とが関連してくるため、以下の問題が生じる。
【０００９】
すなわち、ポリゴンミラーの回転数は、ポリゴンミラーの面数を２０面とした場合において、回転数（ＲＰＭ）＝１１２５（本）×３０（回）×６０（秒）÷２０（面）＝約１０万（ＲＰＭ）となるが、このような高速回転を実現させるためには高性能なポリゴンミラーを使う必要があるだけでなく、高性能なモータと耐久性の高いモータ軸受け部が必要となる。さらには、このように高速回転させた場合は、回転時の騒音が大きくなるのに加え、モータの消費電力も大きくなるといった問題が生じる。
【００１０】
また、ポリゴンミラーの回転数を増加させるのではなく、ポリゴンミラーの面数を増やすことにより走査線の数を増やすことも考えられるが、ポリゴンミラーの面数を増やす場合は、ポリゴンミラー自体の大きさが大きくなり、レーザディスプレイ装置の小型化が困難となるといった問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、コヒーレント光をポリゴンミラーを用いて走査しスクリーンに投射する方式のディスプレイ装置において、ポリゴンミラーの回転数を増加させず、また、ポリゴンミラーの面数を増加させることなく、ＨＤＴＶ等の高い解像度をもつ画像を表示することが可能なディスプレイ装置、及びその走査方法を得ることを目的する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本願の請求項１の発明に係るディスプレイ装置は、映像信号により制御されるコヒーレント光を走査するコヒーレント光走査系を有し、該コヒーレント光走査系を用いてコヒーレント光をスクリーンへ投射するディスプレイ装置において、前記コヒーレント光走査系は、その回転によりコヒーレント光をスクリーン上での走査が行われるよう反射するポリゴンミラーと、前記コヒーレント光のスクリーンへ至る光路を、前記ポリゴンミラーの１反射面で反射されるコヒーレント光により複数の走査がスクリーン上にて行われるよう形成する光路形成部とを有し、前記光路形成部は、前記ポリゴンミラーの回転方向により決まる、前記コヒーレント光の走査方向を切り替え、切り替え時に前記映像信号を反転するものであり、前記ポリゴンミラーの反射光路上に互いにその反射面同士が対向するように設けられ、前記ポリゴンミラーからのコヒーレント光を反射する２枚の反射ミラーよりなるものであり、前記２枚の反射ミラーは、前記ポリゴンミラーの回転角がそれぞれ一定の範囲内にあるときの、前記ポリゴンミラーからのコヒーレント光を反射する各位置に、該２枚の反射ミラーの各々で反射する前記コヒーレント光と、前記２枚の反射ミラーの間を通過した前記コヒーレント光とが、前記スクリーン上で同一範囲を走査するよう、前記コヒーレント光の走査方向と直交する軸を中心として回動可能に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
これにより、ポリゴンミラーを単体で用いる場合よりも同一時間内で走査できるライン数が増加し、その分ポリゴンミラーの回転数の低減が可能となる。
また、ポリゴンミラーが反射したコヒーレント光を反射ミラーによりさらに反射させるという簡単な構成により、同一時間内で走査できるライン数が増加でき、ポリゴンミラーの回転数の低減が可能となる。
また、ポリゴンミラーが反射したコヒーレント光の走査方向を反射ミラーにより変化させ、走査方向が変化したコヒーレント光のそれぞれをスクリーン上に投射できるので、同一時間内で走査できるライン数が増加し、その分ポリゴンミラーの回転数を低減することが可能となる。
また、ポリゴンミラーが反射したコヒーレント光の走査方向をより多く変化させることとができ、同一時間内で走査できるライン数をさらに増加することが可能となる。
また、２枚の反射ミラーの配置を設定するだけで、前記ポリゴンミラーが反射したコヒーレント光から３本の走査ラインを得ることができ、その分ポリゴンミラーの回転数の低減が可能となる。
また、反射ミラーの角度を調整するだけで、コヒーレント光がスクリーンに投射されることにより得られる複数の走査ラインを、同一範囲で走査させることが可能となる。
【００４６】
また、本願の請求項２の発明に係るコヒーレント光走査方法は、スクリーン上にて映像信号により制御されるコヒーレント光による走査を行うコヒーレント光走査方法であって、コヒーレント光を反射するポリゴンミラーを、該ポリゴンミラーで反射されたコヒーレント光によりスクリーン上にて走査が行われるよう回転させ、前記ポリゴンミラーの回転方向により決まる、前記コヒーレント光の走査方向を切り替え、切り替え時に前記映像信号を反転するものであり、前記ポリゴンミラーの反射光路上に互いにその反射面同士が対向するように設けられ、該ポリゴンミラーからのコヒーレント光を反射する２枚の反射ミラーよりなり、前記２枚の反射ミラーは、前記ポリゴンミラーの回転角がそれぞれ一定範囲内にあるときの、前記ポリゴンミラーからのコヒーレント光を反射する各位置に、該２枚の反射ミラーの各々で反射する前記コヒーレント光と、前記２枚の反射ミラーの間を通過した前記コヒーレント光とが、前記スクリーン上で同一範囲を走査するよう、前記コヒーレント光の走査方向と直交する軸を中心として回動可能に配置されている光路形成部により、前記ポリゴンミラーの１反射面で反射されたコヒーレント光を、該コヒーレント光により複数の走査が前記スクリーン上にて行われるよう反射させることを特徴とすることを特徴とする。
【００４７】
これにより、ポリゴンミラーが反射したコヒーレント光を反射ミラーによりさらに反射する簡単な構成により、同一時間内で走査できるライン数が増加でき、ポリゴンミラーの回転数の低減が可能となる。
また、ポリゴンミラーが反射したコヒーレント光の走査方向を反射ミラーにより変化させ、走査方向が変化したコヒーレント光のそれぞれをスクリーン上に投射できるので、同一時間内で走査できるライン数が増加し、その分ポリゴンミラーの回転数を低減することが可能となる。
また、ポリゴンミラーが反射したコヒーレント光の走査方向をより多く変化させることとができ、同一時間内で走査できるライン数をさらに増加することが可能となる。
また、２枚の反射ミラーの配置を設定するだけで、前記ポリゴンミラーが反射したコヒーレント光から３本の走査ラインを得ることができ、その分ポリゴンミラーの回転数の低減が可能となる。
また、反射ミラーの角度を調整するだけで、コヒーレント光がスクリーンに投射されることにより得られる複数の走査ラインを、同一範囲で走査させることが可能となる。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によれば、ポリゴンミラーの回転数を減少させた状態で高精細な画像表示が可能となり、ポリゴンミラー回転時の騒音およびその回転に要する消費電力や騒音を低減することが可能となる。また、ポリゴンミラーの回転数が所定の回転数に固定されている場合であっても、走査線の数を増やすためにポリゴンミラーの面数を増加させる必要がなくなり、ポリゴンミラーの大型化を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
（実施の形態１）
本実施の形態１は、ポリゴンミラーによる反射光を、さらに２枚のミラーに入射させることにより、レーザ光がポリゴンミラーの一面で反射する間に、スクリーン上で複数のラインを走査できるようにしたものである。
【００５４】
図１は、本発明の実施の形態１によるレーザディスプレイ装置を説明する概略構成図である。
【００５５】
図１に示すレーザディスプレイ装置３０は、赤色、緑色、青色の３色の各原色信号ＲＧＢに対応するレーザ光源１〜３と、レーザ光源１〜３から出力されたレーザ光Ｌ１〜Ｌ３を、画像信号に応じて強度変調する光変調器１３〜１５と、光変調器１４にて変調されたレーザ光Ｌ２と光変調器１５にて変調されたレーザ光Ｌ３とを合波するダイクロイックミラー１０ａと、光変調器１３にて変調されたレーザ光Ｌ１とダイクロイックミラー１０ａからのレーザ光とを合波するダイクロイックミラー１０ｂと、ダイクロイックミラー１０ｂからのレーザ光Ｌ４を、垂直方向、及び水平方向に偏向する高速偏向器１１ａ、１１ｂとを有している。
【００５６】
また、レーザディスプレイ装置３０は、ポリゴンミラー５、入射ミラー６ａ、６ｂ、ガルバノミラー７、及び投射レンズ８からなるコヒーレント光走査系３０ａと、投射レンズ８により投射されるレーザ光Ｌ４を表示するスクリーン９とを有している。上記コヒーレント光走査系３０ａのうち、ポリゴンミラー５は、ダイクロイックミラー１０ｂで合波されたレーザ光Ｌ４をｘ方向に走査するものである。ミラー６ａ、６ｂは、ポリゴンミラー５にて反射したレーザ光Ｌ４を入射し、ガルバノミラー７へ導くものであり、このミラー６ａ、６ｂは、コヒーレント光走査系３０ａにおいて、光路形成部３０ｂをなしている。なお、光路形成部３０ｂの詳細については後述する。ガルバノミラー７は、レーザ光Ｌ４をｙ方向に走査するものである。投射レンズ８は、ガルバノミラー７にて反射したレーザ光Ｌ４を集光し、スクリーン９に投射するものである。
【００５７】
さらに、レーザディスプレイ３０は、コントローラ２０と、レーザドライバ２１と、偏向器ドライバ２２と、傾斜器ドライバ２５と、ミラー傾斜器２６と、モータドライバ２３と、モータ２４とを有している。モータ２４は、ポリゴンミラー５を回転させるものである。第１のミラー傾斜器２６は、ガルバノミラー７を回動させるものである。また、レーザドライバ２１、偏向器ドライバ２２、傾斜器ドライバ２５、及びモータドライバ２３は、それぞれ、レーザ光源１，２，３、高速偏向器１１ａ，１１ｂ、傾斜器２６、及びモータ２４を駆動するものであり、コントローラ２０は、上記各ドライバを介して、レーザディスプレイ３０の動作を制御するものである。
次に、動作について説明する。
【００５８】
図１において、レーザドライバ２１は、外部入力するＲＧＢ信号を受けて、駆動電流をレーザ光源１，２，３に印加し、レーザ光源１，２，３は、赤色、緑色、青色の３色のレーザ光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を出力する。レーザ光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、光変調器１３，１４，１５で強度変調された後、ダイクロイックミラー１０ａ，１０ｂを用いて合波され、レーザ光Ｌ４となる。レーザ光Ｌ４は、高速偏向器１１ａ，１１ｂにて、垂直方向、及び水平方向の偏向が施された後、ポリゴンミラー５へ照射される。
【００５９】
ポリゴンミラー５の一面で反射したレーザ光Ｌ４は、まず、ミラー６ａを介してガルバノミラー７に入射する。そして、ポリゴンミラー５が回転すると、レーザ光Ｌ４は、入射ミラー６ａ，６ｂを介さずにガルバノミラー７へ直接入射する。更にポリゴンミラー５が回転すると、レーザ光Ｌ４は、ミラー６ｂを介してガルバノミラー７に入射する。
【００６０】
コントローラ２０は傾斜器ドライバ２５を介してミラー傾斜器２６の傾斜角度を制御しており、これにより、ガルバノミラー７は、ポリゴンミラー５の一面で反射されるレーザ光Ｌ４を入射する間、その傾斜角度を変化させながら、レーザ光Ｌ４を投射レンズ８へ導く。投射レンズ８へ入射したレーザ光Ｌ４はスクリーン９へ投射され、これにより、ポリゴンミラー５の一面でレーザ光Ｌ４が反射する間に、スクリーン９上では３本の走査が行われることになる。
【００６１】
次に、光路形成部３０ａによる走査ラインの増倍の原理について、図２、及び図３を用いて説明する。
【００６２】
図２（ａ）ないし図２（ｃ）は、ポリゴンミラー５、及び入射ミラー６ａ，６ｂで反射するレーザ光Ｌ４を表す図である。また、レーザ光Ｌ４の反射角が図２（ａ）ないし図２（ｃ）に示すθ１ないしθ３にある場合の、上記ラインメモリにおけるＲＧＢ信号の入出力関係を模式的に表している。図３（ａ），（ｂ）は、レーザ光Ｌ４がポリゴンミラー５の一面で反射することにより得られる、スクリーン９上の走査線を表す図である。
【００６３】
図２（ａ）において、ポリゴンミラー５にて反射したレーザ光Ｌ４は、ポリゴンミラー５の回転に従い、まず、ミラー６ａ上を、ポリゴンミラー５側の端部からガルバノミラー７側の端部に向かって走査する。レーザ光Ｌ４がミラー６ａ上を走査する間、すなわち、ポリゴンミラー５により反射するレーザ光Ｌ４の反射角度が、図２（ａ）中の点線で囲まれた角度θ１の範囲にあるとき、ガルバノミラー７上を走査するレーザ光Ｌ４の走査方向はポリゴンミラー５の回転方向とは逆方向になり、スクリーン９上では、図３（ａ）のｌ１に示す左から右若干下方方向への走査が行なわれることになる。
【００６４】
ポリゴンミラー５が図２（ａ）の状態から回転し、ポリゴンミラー５により反射したレーザ光Ｌ４の出射角度が図２（ｂ）のような角度θ２になると、レーザ光Ｌ４はミラー６ａおよび６ｂのガルバノミラー７側の端部間を走査し、直接ガルバノミラー７へ導かれ、投射レンズ８を介してスクリーン９上に投影される。この間のガルバノミラー７上を走査するレーザ光Ｌ４の走査方向は、ポリゴンミラー５の回転方向と同一となり、スクリーン９上では、図３（ａ）のｌ２に示す右から左若干下方方向への走査が行なわれることになる。
【００６５】
そして、ポリゴンミラー５がさらに回転すると、レーザ光Ｌ４は、ミラー６ｂ上を、ガルバノミラー７側の端部からポリゴンミラー５側の端部に向けて走査する。レーザ光Ｌ４がミラー６ｂ上を走査する間、すなわち、ポリゴンミラー５により反射されたレーザ光Ｌ４の反射角度が、図２（ｃ）中の点線で囲まれた角度θ３の範囲にあるとき、ガルバノミラー７上を走査するレーザ光Ｌ４の走査方向は、ポリゴンミラー５の回転方向とは逆方向になり、スクリーン９上では、図３（ａ）のｌ３に示す左から右若干下方方向への走査が行なわれることになる。
【００６６】
以上のような走査を可能とするためには、ミラー６ａ、及び６ｂで反射したレーザ光Ｌ４と、ミラー６ａ，６ｂ間を通過したレーザ光Ｌ４とが、スクリーン９上で互いに等しい範囲を走査する必要がある。このためには、図２（ａ）ないし図２（ｃ）に示すレーザ光Ｌ４の出射角度θ１，θ２，θ３の間にθ１＝θ２＝θ３の関係が成立する必要がある。従って、ミラー６ａ，６ｂは、上記関係を満たすような所定の角度で配置する。
【００６７】
また、以上の走査により得られるスクリーン９上の３本の走査ラインｌ１〜ｌ３は、図３（ａ）に示すように、ポリゴンミラー５単体で走査を行った場合の１ライン分の走査ライン長を３分割したものとなるため、スクリーン９上の各走査ライン長がスクリーン９上の１走査ライン長となるよう補正を行なう必要がある。そこで、本実施の形態１では、各走査ラインｌ１〜ｌ３がスクリーン９上の本来の１ライン長となるようなポリゴンミラー５からスクリーン９までの光路長を求め、コヒーレント光走査系３０ａに含まれる各構成要素を、前記光路長を満たすように配置し、さらに、ミラー６ａ，６ｂの後段にｆθレンズなどのｆθ補正光学系（図示せず）を配置することとしている。これにより、スクリーン９上の３本の走査ラインは、図３（ｂ）のｌ１’〜ｌ３’に示すような、それぞれの走査範囲が等しく、かつ、ポリゴンミラー単体で１ラインを走査する場合と同様の走査範囲を持つものとなる。
【００６８】
このようにして得られる、スクリーン９上の走査線ｌ１’〜ｌ３’は、図３（ｂ）に示すように、水平方向から若干傾くことになる。そこで、本実施の形態１では、高速偏向器１１ａを用いてレーザ光Ｌ４の垂直方向の位置補正を行ない、図３（ｂ）中の破線で示すような水平な走査を可能としている。また、レーザ光Ｌ４の水平方向の位置補正も必要である。すなわち、レーザ光Ｌ４の水平方向の位置補正を行わない場合、図３（ｃ）のようにスクリーン９上では、水平方向の濃度斑が発生するため、高速偏向器１１ｂを用いてレーザ光Ｌ４の水平方向の位置補正を行い、水平方向の濃度を均一化させている。本実施の形態１においては、高速偏向器１１ａ，１１ｂとしてＥＯ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ）偏向デバイスを用い、コントローラ２０が偏向器ドライバ２２を介してこれら高速偏向器１１ａ，１１ｂの偏向角を制御しているが、高速偏向器１１ａ，１１ｂの代わりに、補正用のレンズを用いても実現可能である。
【００６９】
また、スクリーン９上の走査は、図３（ａ）、あるいは図３（ｂ）から明らかなように、スクリーン上を左右に往復するものとなり、スクリーン上を左から右に順次スキャンする、いわゆるプログレッシブスキャンにはならない。
【００７０】
そこで、プログレッシブスキャンを可能とするために、ＣＣＤ等のアナログメモリからなるラインメモリ（図示せず）を設け、ＲＧＢ信号を該ラインメモリに一旦入力させ、コントローラ２０により、ラインメモリからのＲＧＢ信号の読み出し順序を切り替えるよう制御を行う。具体的には、ＲＧＢ信号をレーザ光源１，２，３に入力する前にラインメモリに入力し、図２（ａ）および図２（ｃ）の状況、すなわち、ガルバノミラー７上を走査するレーザ光Ｌ４の走査方向が、ポリゴンミラー５の回転方向とは逆方向となる状況では、図２（ａ）、及び図２（ｃ）の各図に示すように、ラインメモリにＲＧＢ信号を書込んだ順にデータを読出す。また、図２（ｂ）の状況、すなわち、ガルバノミラー７上を走査するレーザ光Ｌ４の走査方向が、ポリゴンミラー５の回転方向と同一方向となる状況では、図２（ｂ）に示すように、ＲＧＢ信号をラインメモリに書込んだ順とは逆順でデータを読出す。かかる制御により、本実施の形態１のレーザディスプレイ３０で、プログレッシブスキャンを実現することができる。なお、上記ラインメモリは、デジタルメモリの前段及び後段にＡＤコンバータ及びＤＡコンバータを設けたものでもよい。
【００７１】
そして、ポリゴンミラー５単体で走査を行う場合と同様の映像表示を可能とするために、コントローラ２０は、図３（ａ）の各走査ラインｌ１〜ｌ３が走査される間、レーザ光源１，２，３に対し本来の１ライン分の映像データを出力するよう制御を行う。すなわち、各走査ラインｌ１〜ｌ３が走査される間、コントローラ２０は、レーザ光源１，２，３に対して、スクリーン９上での１ライン分の情報を圧縮して出力するよう制御を行い、これにより、ポリゴンミラー５単体で走査を行う場合と同様の映像表示を行うことが可能となる。
【００７２】
このように、本実施の形態１によれば、ポリゴンミラー５の反射光路上に一対のミラー６ａ、６ｂを配置し、その配置角度、及びポリゴンミラー５からスクリーン９までの距離を最適化することとしたので、ポリゴンミラー５の反射面１面でレーザ光Ｌ４が反射する間に、スクリーン９上で３本の走査を行なうことができ、これにより、ポリゴンミラー５の回転数を抑え、ポリゴンミラー回転時の騒音および消費電力の低減を図ることが可能となる。また、ポリゴンミラー５の回転数が所定の回転数に固定されている場合には、スクリーン９上をより多く走査するためにポリゴンミラー５の面数を増加させる必要がなく、ポリゴンミラー５の大型化を防止することが可能となる。
【００７３】
なお、本実施の形態１においては一対のミラー６ａ、６ｂを用いた場合について説明したが、ミラーは１枚でもよく、この場合、ポリゴンミラー５の回転数を１／２に抑えることが可能である。また、より長いミラーを用いたり、より多くのミラーを用いることによりレーザ光Ｌ４を本実施の形態１よりも多重反射させれば、ポリゴンミラー５の回転数をより低減することができる。
【００７４】
また、各走査ラインｌ１〜ｌ３をスクリーン９上の本来の１ライン長とするためには、上述のように、ポリゴンミラー５からスクリーン９までの光路長を調整するのではなく、ミラー６ａ，６ｂを、スクリーン９の垂直方向に平行な軸を中心として回動可能に配置すると共に、ミラー６ａ，６ｂを駆動するミラー傾斜器、及び傾斜器ドライバを設け、ミラー６ａ，６ｂの傾斜角をコントローラ２０の制御のもとで適宜変化させても良い。
【００７５】
また、スクリーン９の上端および下端と中央付近とでは画像の濃度分布、即ち走査ラインの間隔は同一とはならず、これを補正する必要が生じるが、かかる補正は、例えばｆθレンズを用いて行うことが可能であり、また、ＥＯ変調器を補正回路により駆動し、ライン間隔を調整するようにしてもよい。
【００７６】
また、上記実施の形態１のレーザディスプレイ装置３０は、スクリーン９へレーザ光Ｌ４を照射し、反射光をモニターするタイプ（前面投射型）のディスプレイ装置、あるいは、レーザ光Ｌ４がスクリーンを透過するタイプ（背面投射）のディスプレイ装置のいずれに適用しても、本実施の形態１と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態１において、ミラー６ａ、６ｂの形状は平面であるとしたが、ミラー６ａ、６ｂの形状は、当該ディスプレイ装置のタイプによって最適化することができ、平面以外の形状であっても良い。
【００７７】
また、上記実施の形態１では、コヒーレント光走査系３０ａをディスプレイ装置に適用する場合について示したが、レーザビームプリンタに適用してその印刷の高速化や高品位化を可能とする等に応用することも可能であり、また、レーザビームプリンタにより印刷を行うコピー機やファクシミリ装置に適用することも可能である。
【００７８】
また、上記実施の形態１では、ＲＧＢ信号を入力するものとしたが、Ｄ４入力端子、ＤＶＩ−Ｄ入力端子、ＩＥＥＥ１３９４端子、コンポーネント端子、Ｓ端子、ビデオ端子等を設けることにより、ＲＧＢ信号以外の信号フォーマットに対応するようにしてもよい。
【００７９】
（実施の形態２）
この実施の形態２は、高速偏向器を用いてポリゴンミラーへの入射光を偏向し、ポリゴンミラーの１面に予め複数のコヒーレント光を入射することで、スクリーン上で同時に複数のラインを走査できるようにしたものである。
【００８０】
図４（ａ）は、本発明の実施の形態２によるレーザディスプレイ装置３１を説明する概略構成図である。
【００８１】
本実施の形態２のレーザディスプレイ３１と上述した実施の形態１のレーザディスプレイ装置３０とは、光路形成部３０ｃの構成が異なり、その他の構成は同一である。このため、図４（ａ）において、実施の形態１のレーザディスプレイ装置３０と同一の構成要素については同一の符号を使用し、その詳細な説明を省略する。
【００８２】
本実施の形態２の光路形成部３０ｃは、高速偏向器１１ｃ、及び高速偏向器１１１１ｄからなる。高速偏向器１１cは、レーザ光Ｌ４を水平方向、すなわち、ポリゴンミラーによる走査方向と平行な方向に高速に偏向するものである。高速偏向器１１ｄは、レーザ光Ｌ４を垂直方向、即ちポリゴンミラーによる走査方向と直交する方向に高速に偏向するものである。本実施の形態２では、高速偏向器１１ｃ，１１ｄとして、ＥＯ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ）偏向デバイスを用いている。ＥＯ偏向デバイスは、電圧を加えることでレーザ光Ｌ４に電界を与えてレーザ光Ｌ４を偏向するものである。ＥＯ偏向デバイスは非常に高速で反応するため、ディスプレイ装置のように超高速な走査が必要な装置に適している。
【００８３】
次に動作について説明する。
図４（ａ）において、レーザドライバ２１は、外部入力するＲＧＢ信号を受けて、駆動電流をレーザ光源１，２，３に印加し、レーザ光源１，２，３は、赤色、緑色、青色の３色のレーザ光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を出力する。レーザ光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、光変調器１３，１４，１５で強度変調された後、ダイクロイックミラー１０ａ，１０ｂを用いて合波され、レーザ光Ｌ４となる。
【００８４】
レーザ光Ｌ４は、高速偏向器１１ｃにより水平方向の偏向が施され、さらに、高速偏向器１１ｄにより実質的に３本のレーザ光に増倍されて、ポリゴンミラー５へ照射される。ポリゴンミラー５によって反射された３本のレーザ光Ｌ４はガルバノミラー７へ導かれ、ガルバノミラー７で反射して投射レンズ８へ導かれる。投射レンズ８へ入射した３本のレーザ光Ｌ４はスクリーン９へ投射され、スクリーン９上に３本の走査ラインが同時に走査される。
【００８５】
次に光路形成部３０ｃによる走査ライン増倍の原理について説明する。
図４（ｂ）は、高速偏向器１１ｃによるレーザ光Ｌ４の偏向を行なわない場合の、スクリーン９上の走査ラインを、また、図４（ｃ）は、高速偏向器１１ｃによるレーザ光Ｌ４の偏向を行った場合のスクリーン９上の走査ラインをそれぞれ表す図である。
【００８６】
レーザ光Ｌ４は、高速偏向器１１ｄによって垂直方向、即ちポリゴンミラーによる走査方向と直交する方向に沿って、高速に偏向されている。このため、ポリゴンミラー５の一面には実質的に３本のレーザ光が入射することになり、スクリーン９上では、図４（ｂ）のように垂直方向に３段階にジャンプするような走査が行われる。
【００８７】
ここで、レーザ光Ｌ４の水平方向の位置補正を行わない場合、スクリーン９上の各画素は、ポリゴンミラー５の回転によって図４（ｂ）のように斜めに配列されてしまうため、高速偏向器１１ｃを用いて水平方向の位置補正を行い、図４（ｃ）のように、各画素が垂直方向に整列した配列になるよう補正を行っている。また、高速偏向器１１ｃを用いることにより、水平方向に生じる濃度斑についても均一化することが可能である。
【００８８】
コントローラ２０ａは、偏向器ドライバ２２ａを介してこれらの偏向が可能なように高速偏向器１１ｃ，１１ｄを制御する。なお、モータの回転数制御等その他の制御対象に関しては実施の形態１におけるコントローラ２０と同様の制御を行う。また、上記実施の形態１と同様に、スクリーン９の上端および下端と中央付近との間で生じる走査ライン間隔の不均一化は、ｆθレンズや、ＥＯ変調器を用いることにより調整することができる。
【００８９】
このように、本実施の形態２によれば、ポリゴンミラー５に入射するレーザ光Ｌ４を、高速偏向器１１ｄを用いてスクリーンの垂直方向に対応する方向に偏向するので、ポリゴンミラー５には実質的に複数本のレーザ光を入射することとなり、ポリゴンミラー５の一面でレーザ光が反射する間に、スクリーン９上で複数本の走査を同時に行なうことができる。この結果、ポリゴンミラー５の回転数を抑え、ポリゴンミラー回転時の騒音および消費電力の低減を図ることが可能となる。
【００９０】
また、本実施の形態２によれば、スクリーン９上で複数本の走査ラインを得るために、走査ライン増培用ミラーやラインメモリ等を用いる必要がなく、少ない部品点数で、かつ機械的な調整箇所を少なくしながらポリゴンミラー５の回転数の低減を図ることが可能となるという効果を有する。
【００９１】
また、ポリゴンミラー５の回転数が所定の回転数に固定されている場合には、スクリーン９上をより多く走査するためにポリゴンミラー５の面数を増加させる必要がなく、このため、ポリゴンミラー５の大型化を防止することができる。
【００９２】
なお、本実施の形態２においては、ポリゴンミラー５に入射するレーザ光Ｌ４の方向を３方向に偏向させたが、レーザ光Ｌ４の、より多くの方向への偏向を行えば、ポリゴンミラーの回転数を更に低減することができる。
【００９３】
また、上記実施の形態２のレーザディスプレイ装置３１は、前面投射型のディスプレイ装置、あるいは、背面投射型のディスプレイ装置のいずれに適用しても、本実施の形態２と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
また、上記実施の形態２のコヒーレント光走査系３１ａを、レーザビームプリンタに適用してその印刷の高速化や高品位化を可能とする等に応用することも可能であり、また、レーザビームプリンタにより印刷を行うコピー機やファクシミリ装置に適用することも可能である。
【００９５】
また、上記実施の形態２では、ＲＧＢ信号を入力するものとしたが、Ｄ４入力端子、ＤＶＩ−Ｄ入力端子、ＩＥＥＥ１３９４端子、コンポーネント端子、Ｓ端子、ビデオ端子等を設けることにより、ＲＧＢ信号以外の信号フォーマットに対応するようにしてもよい。
【００９６】
さらに、本実施の形態２のコヒーレント光走査系３１ａに、上記実施の形態１の光路形成部３０ｂを組み込むことで、さらに走査ライン数を増加させ、ポリゴンミラーの回転数を低減するようにしてもよい。
【００９７】
（実施の形態３）
この実施の形態３は、ポリゴンミラーにて反射したレーザ光を、自由曲面ミラーに入射させることで、スクリーン上で複数のラインを走査できるようにしたものである。
【００９８】
図５（ａ）は、本発明の実施の形態３によるレーザディスプレイ装置３２を説明する概略構成図である。
【００９９】
本実施の形態３のレーザディスプレイ３２と上述した実施の形態１のレーザディスプレイ装置３０とは、光路形成部３０ｄの構成が異なり、その他の構成は同一である。このため、図５（ａ）において、実施の形態１のレーザディスプレイ装置３０と同一の構成要素については同一の符号を使用し、その詳細な説明を省略する。
【０１００】
本実施の形態３の光路形成部３０ｄは、自由曲面ミラー１２により構成されている。自由曲面ミラー１２は、収差を発生させることなく、レーザ光を任意の方向にスキャン可能とするものである。
【０１０１】
自由曲面ミラー１２は、図５（ａ）に示すように、第１，第２，第３の反射面ＦＣＳ１，ＦＣＳ２，ＦＣＳ３を有しており、反射面ＦＣＳ１とＦＣＳ３は自由曲面形状が形成され、反射面ＦＣＳ１とＦＣＳ３の間に挟まれる反射面ＦＣＳ２は、平坦な形状が形成されている。また、反射面ＦＣＳ１，ＦＣＳ２，ＦＣＳ３の形状は、それぞれの反射面で反射したレーザ光Ｌ４が、スクリーン９上で互いに等しい範囲を走査するように設計されている。なお、コヒーレント光走査系３２ａは、実施の形態１と同様に、レーザ光Ｌ４が反射面ＦＣＳ１，ＦＣＳ２，ＦＣＳ３の各々で反射することにより得られる走査線が、スクリーン９上の１走査線の長さとなるように配置されている。
【０１０２】
上記自由曲面ミラー１２の自由曲面形状は以下のようにして決定することができる。図５（ｂ）はスキャン光学系の概念図である。図５（ｂ）において、５はポリゴンミラーを表し、８は投射レンズを表し、９はスクリーンを表し、１２は自由曲面ミラーを表している。投射レンズ８は仮想像面ＶＰ上の画像をスクリーン９上に１対１に投射する。
【０１０３】
自由曲面ミラー１２の形状は、ミラー面上の各点での面の傾きを順次計算することにより求めることができる。例えば、図５（ｂ）のミラー１２上のＡ点での水平方向の傾きは、ポリゴンミラー５から自由曲面上の点Ａまでのビームと、仮想像面ＶＰ上の目標点Ａ’へのビームのなす角とから求められる。
【０１０４】
この自由曲面ミラー１２を用いた光学系の特徴は、ポリゴンミラーで走査する際の走査速度の変動を簡単に除去できることにある。すなわち、ポリゴンミラー５により走査された光スポットを直接スクリーンに投射したとき、スクリーン上での走査位置ｘは、ポリゴンミラー５の走査角θ、ポリゴンミラー５とスクリーン９間の距離Ｌを用いて、ｘ＝Ｌ×ｔａｎθにより表され、走査角θに応じて走査速度が変化する、という特徴がある。これを補正する方法としては、例えば、ポリゴンミラーからの光ビームをいわゆるｆθレンズを通してスクリーン上に投射する方法があるが、ｆθレンズは非球面レンズを用いるなど、特殊な設計が必要となる。しかしながら、自由曲面ミラー１２を用いた光学系では、自由曲面ミラー１２の形状を決定する際に、仮想像面ＶＰ上での目標点の位置を走査角θに対して線形に設定することで、ポリゴンミラー５による走査角θに対して、線形なスポット位置走査を行うことができ、これにより、図３（ｂ）に示すような水平方向の濃度斑を除去することが可能となる。
【０１０５】
次に動作について説明する。なお、以下の説明において、コントローラ２０ｂは、実施の形態１と同様に、傾斜器ドライバ２５ａを介してガルバノミラー７用のミラー傾斜器２６ａを制御しており、ガルバノミラー７は、自由曲面ミラー１２の各反射面で反射する反射光を入射する間、その傾斜角度を変化させながら、レーザ光Ｌ４を投射レンズ８へ導く。
【０１０６】
図５（ａ）において、レーザドライバ２１は、外部入力するＲＧＢ信号を受けて、駆動電流をレーザ光源１，２，３に印加し、レーザ光源１，２，３は、赤色、緑色、青色の３色のレーザ光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を出力する。レーザ光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、光変調器１３，１４，１５で強度変調された後、ダイクロイックミラー１０ａ，１０ｂを用いて合波され、レーザ光Ｌ４となる。レーザ光Ｌ４は高速偏向器１６にて水平方向および垂直方向の位置補正がなされた後、ポリゴンミラー５に入射される。
【０１０７】
ポリゴンミラー５にて反射したレーザ光Ｌ４は、まず、自由曲面ミラー１２の第１の反射面ＦＣＳ１に入射し、ポリゴンミラー５の回転に従い、反射面ＦＣＳ１をポリゴンミラー５側の端部から順次走査する。反射面ＦＣＳ１で反射したレーザ光Ｌ４は、図５（ａ）の太線ｌ１で示す光路でガルバノミラー７、及び投射レンズ８に入射し、スクリーン９上に左から右方向へ投射される。
【０１０８】
ポリゴンミラー５が更に回転すると、レーザ光Ｌ４は第２の反射面ＦＣＳ２に入射し、反射面ＦＣＳ２をポリゴンミラー５側の端部から順次走査する。反射面ＦＣＳ２で反射したレーザ光Ｌ４は、図５（ａ）の点線ｌ２で示す光路でガルバノミラー７、及び投射レンズ８に入射し、スクリーン９上に右から左方向へ投射される。
【０１０９】
そして、ポリゴンミラー５がさらに回転すると、レーザ光Ｌ４は第３の反射面ＦＣＳ３に入射し、反射面ＦＣＳ３をポリゴンミラー５側の端部から順次走査する。反射面ＦＣＳ３で反射したレーザ光Ｌ４は、図５（ａ）の細線ｌ３で示す光路でガルバノミラー７、及び投射レンズ８に入射し、スクリーン９上に左から右方向へ投射される。なお、モータの回転数制御や、ラインメモリ（図示せず）を用いたＲＧＢ信号の出力制御等、コントローラ２０が行なうその他の制御に関しては、実施の形態１と同様の制御が行なわれる。
【０１１０】
このように、本実施の形態３によれば、ポリゴンミラー５の反射光路上に複数の反射面を有する自由曲面ミラー１２を配置し、各反射面にて反射するレーザ光Ｌ４のそれぞれが、スクリーン９上で等しい走査範囲を持つように、自由曲面ミラー１２の形状を設計し、自由曲面ミラー１２の各反射面で反射したそれぞれのレーザ光Ｌ４をスクリーン９に投射することとしたので、ポリゴンミラー５の反射面１面でレーザ光Ｌ４が反射する間に、スクリーン９上で複数本の走査を行なうことができ、これにより、ポリゴンミラー５の回転数を抑え、ポリゴンミラー回転時の騒音および消費電力の低減を図ることが可能となる。また、ポリゴンミラー５の回転数が所定の回転数に固定されている場合であっても、スクリーン９上をより多く走査するためにポリゴンミラー５の面数を増加させる必要がなく、このため、ポリゴンミラー５の小型化を図ることが可能となる。
【０１１１】
なお、上記実施の形態３のレーザディスプレイ装置３２は、前面投射型のディスプレイ装置、あるいは、背面投射型のディスプレイ装置のいずれに適用しても、本実施の形態３と同様の効果を得ることができる。
【０１１２】
また、上記実施の形態３のコヒーレント光走査系３２ａを、レーザビームプリンタに適用してその印刷の高速化や高品位化を可能とする等に応用することも可能であり、また、レーザビームプリンタにより印刷を行うコピー機やファクシミリ装置に適用することも可能である。
【０１１３】
また、上記実施の形態３では、ＲＧＢ信号を入力するものとしたが、Ｄ４入力端子、ＤＶＩ−Ｄ入力端子、ＩＥＥＥ１３９４端子、コンポーネント端子、Ｓ端子、ビデオ端子等を設けることにより、ＲＧＢ信号以外の信号フォーマットに対応するようにしてもよい。
【０１１４】
さらに、本実施の形態３のコヒーレント光走査系３２ａに、上記実施の形態１あるいは実施の形態２の光路形成部３０ｂ，３０ｃを組み込むことで、さらに走査ライン数を増加させ、ポリゴンミラーの回転数を低減するようにしてもよい。
【０１１５】
（実施の形態４）
この実施の形態４は、ポリゴンミラーにて反射したレーザ光を、自由曲面ミラーに入射させることで、スクリーン上で複数のラインを走査できるようにし、かつ、自由曲面ミラーに垂直方向の回転機構を設けることにより、ガルバノミラーを設けることなく、スクリーン上の２次元の走査を実現可能としたものである。
【０１１６】
図６は、本発明の実施の形態４によるレーザディスプレイ装置３３を説明する概略構成図である。
【０１１７】
本実施の形態４のレーザディスプレイ装置３３は、上述した実施の形態３のレーザディスプレイ装置３２におけるガルバノミラー７の回動による垂直走査を、自由曲面ミラー１２の回動により行うものである。
【０１１８】
つまり、この実施の形態４のレーザディスプレイ装置３３は、実施の形態３のレーザディスプレイ装置３２のコヒーレント光走査系３２ａに代わる、ポリゴンミラー５、回動可能な自由曲面ミラー１２ａ、自由曲面ミラー１２ａを回動する回動機構（図示せず）、及び投射レンズ８からなるコヒーレント光走査系３３ａを有しており、さらに、該回動機構を駆動させるミラー傾斜器２８と、傾斜器ドライバ２７とを備えている。
【０１１９】
従って、このレーザディスプレイ装置３３は、実施の形態３におけるガルバノミラー７、ミラー傾斜器２６ａ、及び傾斜器ドライバ２５ａは有していない。
【０１２０】
また、自由曲面ミラー１２ａの反射面ＦＣＳ１ａ，ＦＣＳ２ａ，ＦＣＳ３ａの形状は、自由曲面ミラー１２ａを垂直方向に回動させた場合のレーザ光Ｌ４の変形を防止し、垂直方向の走査に影響を与えないように、その反射面の形状が最適化されている。かかる自由曲面ミラー１２ａの反射面の形状については、上述した実施の形態３と同様のプロセスにより決定することができる。
【０１２１】
次に動作について説明する。
図６において、レーザ光源１，２，３から出力されるレーザ光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、ダイクロイックミラー１０ａ，１０ｂを用いて合波され、レーザ光Ｌ４となる。レーザ光Ｌ４は、ポリゴンミラー５にて反射し、実施の形態３と同様に、第１，第２，第３の反射面ＦＣＳ１，ＦＣＳ２，ＦＣＳ３に順次入射する。
【０１２２】
コントローラ２０ｂは、傾斜器ドライバ２７を介してミラー傾斜器２８を制御しており、自由曲面ミラー１２ａは、各反射面でレーザ光Ｌ４を反射する間、その傾斜角度を変化させながら、レーザ光Ｌ４を投射レンズ８へ導く。投射レンズ８へ入射したレーザ光Ｌ４はスクリーン９へ投射され、これにより、ポリゴンミラー５の一面でレーザ光Ｌ４が反射する間に、レーザ光Ｌ４はｌ１〜ｌ３で示す光路でスクリーン９に投射されることになり、スクリーン９上では水平方向に３本の走査が行われることになる。なお、モータ２４の回転数制御等その他の制御に関しては、上記実施の形態３におけるコントローラ２０と同様の制御が行なわれる。
【０１２３】
このように、本実施の形態４によれば、ポリゴンミラー５の反射光路上に複数の反射面を有する自由曲面ミラー１２ａを配置し、自由曲面ミラー１２ａの各反射面の形状を、各反射面にて反射されるレーザ光Ｌ４のそれぞれが、スクリーン９上で等しい走査範囲を持つ形状とし、さらに、ポリゴンミラー５がレーザ光Ｌ４を走査する間、自由曲面ミラー１２ａをスクリーン９に対して垂直方向に回動させることとしたので、少ない部品点数で、ポリゴンミラー５の回転数を抑えた、ポリゴンミラー回転時の騒音および消費電力の小さいレーザディスプレイ装置を実現することができる。
【０１２４】
なお、上記実施の形態４のレーザディスプレイ装置３３は、前面投射型のディスプレイ装置、あるいは、背面投射型のディスプレイ装置のいずれに適用しても、本実施の形態４と同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態４において、ミラー６ａ、６ｂの形状は平面であるとしたが、ミラー６ａ、６ｂの形状は、当該ディスプレイ装置のタイプによって最適化することができ、平面以外の形状であっても良い。
【０１２５】
また、上記実施の形態４のコヒーレント光走査系３３ａを、レーザビームプリンタに適用してその印刷の高速化や高品位化を可能とする等に応用することも可能であり、また、レーザビームプリンタにより印刷を行うコピー機やファクシミリ装置に適用することも可能である。
【０１２６】
また、上記実施の形態４では、ＲＧＢ信号を入力するものとしたが、Ｄ４入力端子、ＤＶＩ−Ｄ入力端子、ＩＥＥＥ１３９４端子、コンポーネント端子、Ｓ端子、ビデオ端子等を設けることにより、ＲＧＢ信号以外の信号フォーマットに対応するようにしてもよい。
【０１２７】
さらに、本実施の形態４のコヒーレント光走査系３０ｅに、上記実施の形態１あるいは実施の形態２の光路形成部３０ｂ，３０ｃを組み込むことで、さらに走査ライン数を増加させ、ポリゴンミラーの回転数を低減するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１２８】
本発明にかかるディスプレイ装置およびその走査方法は、コヒーレント光を走査することで映像を表示する表示用デバイスの低消費電力化，静音化を達成することが可能となる点において有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】図１は本発明の実施の形態１によるディスプレイ装置を説明する図である。
【図２（ａ）】図２（ａ）は実施の形態１の動作説明図であり、レーザ光がミラー６ａで反射される場合を示す図である。
【図２（ｂ）】図２（ｂ）は実施の形態１の動作説明図であり、レーザ光がミラー６ａ及び６ｂのいずれでも反射されない場合を示す図である。
【図２（ｃ）】図２（ｃ）は実施の形態１の動作説明図であり、レーザ光がミラー６ｂで反射される場合を示す図である。
【図３（ａ）】図３（ａ）は実施の形態１によるスクリーン上の走査ラインを説明する図である。
【図３（ｂ）】図３（ｂ）は実施の形態１の、高速偏向器を用いた垂直走査の補正を説明する図である。
【図３（ｃ）】図３（ｃ）は実施の形態１の、高速偏向器を用いた水平走査の補正を説明する図である。
【図４（ａ）】図４（ａ）は本発明の実施の形態２によるディスプレイ装置を説明する図である。
【図４（ｂ）】図４（ｂ）は実施の形態２の、高速偏向器を用いて走査ライン数を増加する動作を示す図である。
【図４（ｃ）】図４（ｃ）は実施の形態２の、高速偏向器を用いて増加したラインの補正を行う動作を示す図である。
【図５（ａ）】図５（ａ）は本発明の実施の形態３によるディスプレイ装置を説明する図である。
【図５（ｂ）】図５（ｂ）は実施の形態３における自由曲面ミラーの形状を決定する原理を説明するための図である。
【図６】図６は本発明の実施の形態４によるディスプレイ装置を説明する図である。
【図７（ａ）】図７（ａ）は従来のディスプレイ装置の構成概略図である。
【図７（ｂ）】図７（ｂ）は従来のディスプレイ装置に接続可能な機器の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１，２，３  光源
４  レーザ光
５  ポリゴンミラー
６ａ，６ｂ  ミラー
７  ガルバノミラー
８  投射レンズ
９  スクリーン
１０ａ，１０ｂ  ダイクロイックミラー
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ，１６  高速偏向器
１２，１２ａ  自由曲面ミラー
１３，１４，１５  光変調器
２０，２０ａ，２０ｂ  コントローラ
２１  レーザドライバ
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  偏向器ドライバ
２３  モータドライバ
２４  モータ
２５，２５ａ，２７  傾斜器ドライバ
２６，２６ａ，２８  ミラー傾斜器
３０，３１，３２，３３  レーザディスプレイ
３０ａ，３１ａ，３２ａ，３３ａ  コヒーレント光走査系
３０ｂ，３０ｃ，３０ｄ，３０ｅ  光路形成部
ＶＰ  仮想像面
ＦＳＣ１，ＦＳＣ２，ＦＳＣ３，ＦＳＣ１ａ，ＦＳＣ２ａ，ＦＳＣ３ａ  反射面
【図１】
0004036340.tif 000002
【図２（ａ）】
0004036340.tif 000003
【図２（ｂ）】
0004036340.tif 000004
【図２（ｃ）】
0004036340.tif 000005
【図３（ａ）】
0004036340.tif 000006
【図３（ｂ）】
0004036340.tif 000007
【図３（ｃ）】
0004036340.tif 000008
【図４（ａ）】
0004036340.tif 000009
【図４（ｂ）】
0004036340.tif 000010
【図４（ｃ）】
0004036340.tif 000011
【図５（ａ）】
0004036340.tif 000012
【図５（ｂ）】
0004036340.tif 000013
【図６】
0004036340.tif 000014
【図７（ａ）】
0004036340.tif 000015
【図７（ｂ）】
0004036340.tif 000016