(57)【要約】【課題】レーザ光源により生ずるスペックルノイズを低減することができる光源装置を提供する。【解決手段】光源装置１０は、レーザ光源１０３と、レーザ光源１０３が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板１０１と、拡散板１０１をレーザ光源１０３が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動部１５０と、拡散板移動部１５０の認識する拡散板１０１の移動速度情報を受け、移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、レーザ光源に対してレーザ光の発生を停止させるレーザ輝度制御部１１２とを備える。【選択図】図１Ａ
2009244590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
前記レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、
前記拡散板を前記レーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、
前記拡散板移動制御手段の認識する前記拡散板の移動速度情報を受け、前記移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、前記レーザ光源に対してレーザ光の発生を停止させるレーザ輝度制御手段とを備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項２】
レーザ光源と、
前記レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、
前記拡散板を前記レーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、
前記拡散板移動制御手段の認識する前記拡散板の移動速度情報を受け、前記移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、前記レーザ光源に対してレーザ光の強度を低減させるレーザ輝度制御手段とを備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項３】
レーザ光源と、
前記レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、
前記拡散板を前記レーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、
前記拡散板移動制御手段の認識する前記拡散板の移動速度情報を受け、前記移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、前記レーザ光源の発するレーザ光を遮断する、あるいは減衰させるレーザ輝度制御手段とを備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項４】
レーザ光源と、
前記レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、
前記拡散板を前記レーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、
レーザ輝度制御手段とを備え、
前記拡散板は、前記拡散板の移動速度が低下するときに、レーザ光を拡散あるいは分散させる部位に、前記レーザ光源の発するレーザの遮断または減衰させる光学フィルタを備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項５】
レーザ光源と、
前記レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、
前記拡散板を前記レーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、
前記拡散板移動制御手段の認識する前記拡散板の移動速度情報を受け、前記移動速度情報に応じて、前記レーザ光源に対してレーザ光の強度を増減させるレーザ輝度制御手段とを備えたことを特徴とする光源装置。
【請求項６】
前記拡散板の往復運動の周期に同期させて前記閾値を順次変更し、設定する閾値設定手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
【請求項７】
前記拡散板移動制御手段による前記拡散板の移動速度の絶対値の１周期は、少なくともディスプレイ装置の光学変調手段の１フィールド周期の１／３以下であることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載の光源装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光源を用いた光源装置であって、特にスペックルノイズの発生を抑制する光源装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の微細な光半導体製造技術の進展により、半導体レーザの性能が向上し、レーザ光は高効率な光源としてディスプレイ装置への応用が可能となってきた。ところが、レーザ光にはコヒーレンシが高いという特徴があり、この特徴により同じ光源から発したレーザ光同士は干渉を起こしてしまう。従来の光源では均一な明るさで照らされるような場合でも、レーザ光の光源ではディスプレイ上に細かい粒状の干渉模様が現れてしまうため、レーザ光は光源としての品位を損なう。このような細かい粒状の干渉模様をスペックルノイズと呼ぶ。
【０００３】
そこで、このスペックルノイズを除去又は低減するために、レーザ光の進行方向を偏向させる偏向素子を備え、その偏向素子を回転させて、レーザ光に含まれるスペックルノイズのパターンを常に変動させるレーザ光源装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図１０は、従来技術によるスペックルノイズを除去又は低減するためのレーザ光源装置の構成を示すブロック図である。レーザ光源装置１０００は、レーザ光源１００１と、偏向素子１００２と、回転装置１００３とを備える。レーザ光源１００１の発するレーザ光の光軸１００８上に偏向素子１００２が配置されている。回転装置１００３は偏向素子１００２を回転させる。レーザ光源装置１０００から出た光はレンズ１００４を経て平行光に変換され、その平行光は光学変調素子であるライトバルブ１００５に入射する。ライトバルブ１００５から出た光は、投射レンズ１００６によって投影面１００７に投影される。
【０００５】
例えば、偏向素子１００２は、光軸１００８に対してその中心が偏心した凹レンズである。回転装置１００３が偏向素子１００２を光軸１００８まわりに回転させると、レンズ１００４に入射する角度が時間的に変化する。これにより、投影面１００７を観察する観察者の眼にはスペックルノイズが消えたように見える。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１５６７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の従来技術においては、次のような課題がある。光軸１００８上で、偏心した偏向素子１００２を回転させるため、偏向素子１００２の回転に必要な空間と、偏向素子１００２から出る光線もまた回転するため、その経路を通す空間とを確保する必要がある。このため、スペックルノイズを除去するために必要な空間が大きくなり、この光源装置を用いるディスプレイ装置を小型化する上で障害となっていた。
【０００８】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、レーザ光源により生ずるスペックルノイズを除去可能な光源であって、特に小型化を実現できる光源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】
【０００９】
本発明の第１の態様において、光源装置は、レーザ光源と、レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、拡散板をレーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、拡散板移動制御手段の認識する拡散板の移動速度情報を受け、移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、レーザ光源に対してレーザ光の発生を停止させるレーザ輝度制御手段とを備える。
【００１０】
本発明の第２の態様において、光源装置は、レーザ光源と、レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、拡散板をレーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、拡散板移動制御手段の認識する拡散板の移動速度情報を受け、移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、レーザ光源に対してレーザ光の強度を低減させるレーザ輝度制御手段とを備える。
【００１１】
本発明の第３の態様において、光源装置は、レーザ光源と、レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、拡散板をレーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、拡散板移動制御手段の認識する拡散板の移動速度情報を受け、移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、レーザ光源の発するレーザ光を遮断する、あるいは減衰させるレーザ輝度制御手段とを備える。
【００１２】
本発明の第４の態様において、光源装置は、レーザ光源と、レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、拡散板をレーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、レーザ輝度制御手段とを備え、拡散板は、拡散板の移動速度が低下するときに、レーザ光を拡散あるいは分散させる部位に、レーザ光源の発するレーザの遮断または減衰させる光学フィルタを備える。
【００１３】
本発明の第５の態様において、光源装置は、レーザ光源と、レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、拡散板をレーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、拡散板移動制御手段の認識する拡散板の移動速度情報を受け、移動速度情報に応じて、レーザ光源に対してレーザ光の強度を増減させるレーザ輝度制御手段とを備える。
【００１４】
光源装置は、拡散板の往復運動の周期に同期させて閾値を順次変更し、設定する閾値設定手段とをさらに備えてもよい。
【００１５】
拡散板移動制御手段による拡散板の移動速度の絶対値の１周期は、少なくともディスプレイ装置の光学変調手段の１フィールド周期の１／３以下であってもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の光源装置によれば、光学部品や、光軸が回転しないため、これらの回転する空間を必要としないので装置を小型化することができる。また、移動部材を往復運動させるために移動部材を弾性体で指示する構造となっており、回転軸のような摺動部における潤滑の経時変化を考慮する必要がない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施の形態において、同じ構成要素については同じ番号を付している。
【００１８】
実施の形態１
図１Ａは、本発明の実施の形態１による光源装置の構成を示すブロック図である。光源装置１０は、レーザ光源１０３と、拡散板１０１と、拡散板移動部１５０と、移動速度検出部１７０と、レーザ輝度制御部１１２とを備える。
【００１９】
レーザ光源１０３が発するレーザ光は、拡散板１０１により拡散あるいは分散され、照射面１０２を照らす。このとき、スペックルノイズを除去するため、拡散板移動部１５０は拡散板１０１をレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動する。
【００２０】
図２（ａ）は、実施の形態１における、拡散板１０１の移動速度の変化の一例を示した図である。拡散板１０１の移動速度は、拡散板１０１が往復運動しているため、正負交互に切り替わる。図２（ｂ）は、実施の形態１における、スペックルノイズの除去効果の変化の一例を示した図である。同図に示すように、移動速度の絶対値が低いとき、スペックルノイズの除去の効果は十分ではなく、ディスプレイ装置の表示画像にスペックルノイズが現れる。具体的には、往復運動の移動方向が反転するとき、移動速度の絶対値が低くなるため、スペックルノイズが現れる。そこで、本発明の実施の形態１による光源装置は、上述のようなスペックルノイズが現れてしまう期間、すなわち拡散板１０１の移動速度の絶対値が低いときに（例えば、時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ３〜ｔ４）、移動速度検出部１７０がレーザ光の発生を停止させるようにしている。
【００２１】
以下、本実施の形態の光源装置の動作を具体的に説明する。拡散板１０１は、表面に施された微細な凹凸のパタンの作用によって、照射面１０２の矩形領域を均一な照度で照らすように、レーザ光源であるレーザダイオード１０３から発したレーザ光を分散する。表面上に施す微細なパタンは、従来の非コヒーレントな光源に用いるフレネルレンズによるものでもよいし、コヒーレントなレーザ光を前提とした回折格子やＤＯＥ（Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ；回折光学素子）に類似のものでもよい。なお、図１Ｂに示すように、光源装置１０と、照射面１０２と観察者の間に配置されたライトバルブ５０により、ディスプレイ装置２００を構成することができる。ライトバルブ５０は例えば、画像信号に応じて透過光を制御するＬＣＤ（液晶表示装置）である。
【００２２】
拡散板移動部１５０は、パタン発生器１０４と、差動増幅器１０５と、アクチュエータ１０６と、移動速度はセンサ１０８とを備える。パタン発生器１０４は、拡散板１０１の移動速度の目標値を発生する。パタン発生器１０４で発生した移動速度の目標値は、差動増幅器１０５の正相入力に入力され、差動増幅器１０５を経てアクチュエータ１０６に入力される。アクチュエータ１０６は入力された移動速度の目標値に基づいて駆動する。アクチュエータ１０６の動きは、弾性体の支持物１０７で支えられた拡散板１０１に伝わり、拡散板１０１を光軸と垂直な図面上では左右方向に往復運動させる。拡散板１０１を光軸と垂直な方向に運動させるため、他の光学パラメータ、例えば拡散の原点位置などの変動がなく、光学設計が容易となる。
【００２３】
拡散板１０１の移動速度はセンサ１０８によって検出され、検出された移動速度は差動増幅器１０５の逆相入力に入力され、これによりフィードバックループが形成される。従って、拡散板１０１は、パタン発生器１０４で発生した移動速度の目標値に基づいて往復運動を行う。
【００２４】
移動速度検出部１７０は、絶対値変換器１０９と、コンパレータ１１０と、ポテンショメータ１１１とを備える。絶対値変換器１０９は、センサ１０８で検出した拡散板１０１の移動速度の絶対値を出力する。移動速度の絶対値、ポテンショメータ１１１で設定された閾値はそれぞれ、コンパレータ１１０の正相入力、逆相入力に入力される。コンパレータ１１０は、入力された移動速度の絶対値と閾値とを比較する。図２（ｃ）は、実施の形態１における、拡散板１０１の移動速度の絶対値および閾値の変化の一例である。コンパレータ１１０は、移動速度の絶対値２０１が閾値２０２未満のとき（時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ３〜ｔ４）、レーザ輝度制御１１２にＨレベル信号を出力する一方、移動速度の絶対値２０１が閾値２０２以上のとき、レーザ輝度制御１１２にＬレベル信号を出力する。レーザ輝度制御部１１２は、Ｈレベル信号が入力されたときレーザダイオード１０３の駆動電流を０にするように制御する一方、Ｌレベル信号が入力されたときレーザダイオード１０３の駆動電流を所定値にするように制御する。レーザの駆動電流は、図２（ｄ）に示すような変化をする。従って、レーザダイオード１０３は、スペックルノイズの除去効果が十分でないときレーザ光を発せず、スペックルノイズの除去効果が十分であるときのみレーザ光を発する。
【００２５】
以上説明したように、実施の形態１によれば、本来ならスペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れてしまう期間、レーザダイオード１０３がレーザ光を発しないので、スペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを防ぐことができる。また、拡散板が回転しないので、スペックルノイズ除去と他の光学機能を兼用させることができる。例えば、入射レーザ光を直線状に拡散あるいは分散させるような異方性を持つ光学機能を、回転する拡散板に回転軸対称に持たせることは困難である。しかし、本実施の形態の光源装置によれば、拡散板は往復運動を行うため、光軸に対する拡散板の角度を一定に保つことができ、上記のような光学的に異方性をもつ光学機能を拡散板に持たせることができる。これにより、拡散板１つでスペックルノイズ除去と同時に拡散や分散といった光学機能を実現することができるため、光学部品の点数を削減することができ、装置の小型化、信頼性の向上、生産コストの削減を図ることが可能である。さらに、拡散板を回転させるスペックルノイズの除去装置に比べ、回転する光学部品を収納する空間が不要であるため、装置を小型化することができる。さらに、回転軸のような摺動部がないため摩耗や潤滑の心配がない。
【００２６】
本実施の形態においては、拡散板１０１の移動速度が低いとき、レーザダイオード１０３の駆動電流を０にした。しかし、本発明はこれに限らない。レーザダイオードの特性や駆動条件によって、駆動電流を０にするとレーザの発振や発生するレーザ光の品質が不安定になる場合もあるため、この場合は駆動電流をレーザの発振を維持できる最小値付近に設定して、レーザダイオード１０３の発するレーザ光を低減することとしてもよい。これにより、スペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを低減することができる。
【００２７】
実施の形態２
図３は、本発明の実施の形態２による光源装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による光源装置１０ａは、図１の実施の形態１による光源装置１０に比較して、光学的なシャッタ装置３０１をさらに備えたことを特徴とする。光学的なシャッタ装置３０１は、コンパレータ１１０からＨレベル信号が入力されたとき、シャッタを閉じてレーザダイオード１０３の発するレーザ光を遮断する一方、コンパレータ１１０からＬレベル信号が入力されたとき、シャッタを開けてレーザダイオード１０３の発するレーザ光をそのまま通過させる。図３の光源装置の構成は、光学的なシャッタ装置３０１以外、図１のブロック図と同様の構成であるため説明を省略する。
【００２８】
以上説明したように、実施の形態２によれば、本来ならスペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れてしまう期間、シャッタ装置３０１が閉じてレーザ光を遮断するので、スペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを防ぐことができる。また、拡散板１０１を回転させる必要がなく、光軸に対する拡散板の角度を一定にすることができるため、拡散板１０１にスペックルノイズの除去とレーザ光の分散や拡散といった光学機能という２つの機能を持たせることができる。これにより、光学部品の点数を削減することができ、装置の小型化、信頼性の向上、生産コストの削減を図ることができる。さらに、拡散板を回転させるスペックルノイズの除去装置に比べ、回転する光学部品を収納する空間が不要であるため、装置を小型化することができる。さらに、回転軸のような摺動部がないため摩耗や潤滑の心配がない。
【００２９】
本実施の形態においては、シャッタ装置３０１の羽根は完全に遮光するものであったが、本発明はこれに限らず、減光フィルタの特性を持つものでもよい。スペックルノイズの目に着きやすさと、表示の明るさの妥協点となる光透過率の減光フィルタを選ぶことにより、レーザ光の利用効率を極大化することができる。
【００３０】
実施の形態３
図４は、本発明の実施の形態３による光源装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による光源装置１０ｂは、図１の実施の形態１による光源装置１０とは、図４に示すように、移動速度検出部を備えていない点および拡散板の構成が異なる。図５に、実施の形態３における、拡散板４０１の構成を示す。拡散板４０１は、拡散板４０１の移動速度が低下するときに、レーザ光を拡散あるいは分散させる部位に、レーザを遮断する、あるいは減衰させる減光フィルタ５０２を備えたことを特徴とする。拡散板４０１は、レーザ光を拡散させる機能を持つ拡散フィルタ５０１と周辺部だけに減光機能がある減光フィルタ５０２とを張り合わせた構造になっている。図４の光源装置の構成は、拡散板４０１以外、図１のブロック図と同様の構成であるため説明を省略する。
【００３１】
図６は、実施の形態３における、光軸と往復運動する拡散板４０１との位置関係を示す図である。図６（ａ）に、拡散板４０１が右端にある状態を示す。このとき、レーザ光は拡散フィルタ５０１と減光フィルタ５０２の両方を通過する。図６（ｂ）に、拡散板４０１が中心にある状態を示す。このとき、レーザ光は中央の拡散フィルタ５０１だけを通過する。図６（ｃ）に、拡散板４０１が左端にある状態を示す。このとき、レーザ光は拡散フィルタ５０１と減光フィルタ５０２の両方を通過する。従って、拡散板４０１が図６（ａ）または図６（ｃ）の状態のとき、すなわち拡散板４０１の移動速度が低いとき、スペックルノイズの除去効果が十分でないため、レーザ光の強度は減光フィルタ５０２により弱められる。一方、拡散板４０１が図６（ｂ）の状態のとき、すなわち拡散板４０１の移動速度が高いとき、スペックルノイズの除去効果が十分であるためレーザ光の強度は弱められない。
【００３２】
以上説明したように、実施の形態３によれば、本来ならスペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れてしまう期間、レーザ光の強度は弱められるので、スペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを低減することができる。また、拡散板４０１を回転させる必要がなく、光軸に対する拡散板の角度を一定にすることができるため、拡散板４０１にスペックルノイズの除去とレーザ光の分散や拡散といった光学機能という２つの機能を持たせることができる。これにより、光学部品の点数を削減することができ、装置の小型化、信頼性の向上、生産コストの削減を図ることができる。さらに、拡散板を回転させるスペックルノイズの除去装置に比べ、回転する光学部品を収納する空間が不要であるため、装置を小型化することができる。さらに、回転軸のような摺動部がないため摩耗や潤滑の心配がない。
【００３３】
実施の形態４
図７は、本発明の実施の形態４による光源装置の構成を示すブロック図である。実施の形態４による光源装置１０ｃは、図１の実施の形態１による光源装置１０に対して、図７に示すように、移動速度検出部１７０ｃが絶対値変換器１０９のみを含んでいる点が異なる。レーザ輝度制御部７０１は、拡散板１０１の移動速度の絶対値に応じてレーザ光の強度を増減させる。すなわち、レーザ輝度制御部７０１は、絶対値変換器１０９から入力された移動速度の絶対値に比例した電流値でレーザダイオード１０３を駆動する。これによって、スペックルノイズの除去効果に比例してレーザ光の強度が変化する。図７の光源装置のその他の動作は、実施の形態１のものと同様であるため説明を省略する。
【００３４】
以上説明したように、実施の形態４によれば、本来ならスペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れてしまう期間、レーザの強度も低下するのでスペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを低減することができる。また、拡散板１０１を回転させる必要がなく、光軸に対する拡散板の角度を一定にすることができるため、拡散板１０１にスペックルノイズの除去とレーザ光の分散や拡散といった光学機能という２つの機能を持たせることができる。これにより、光学部品の点数を削減することができ、装置の小型化、信頼性の向上、生産コストの削減を図ることができる。さらに、拡散板を回転させるスペックルノイズの除去装置に比べ、回転する光学部品を収納する空間が不要であるため、装置を小型化することができる。さらに、回転軸のような摺動部がないため摩耗や潤滑の心配がない。
【００３５】
実施の形態５
図８は、本発明の実施の形態５による光源装置の構成を示すブロック図である。実施の形態５による光源装置１０ｄは、図１の実施の形態１による光源装置１０に比較して、図８に示すように、移動速度検出部において、ポテンショメータの代わりに、拡散板１０１の往復運動の周期に同期させて閾値を順次変更する閾値設定部８０１を備えたことを特徴とする。閾値設定部８０１は、パタン発生器１０４の出力する拡散板１０１の移動速度の目標値の周期と同期して閾値を変化させ、その閾値をコンパレータ１１０に出力する。図８の光源装置の構成は、閾値設定部８０１以外、図１のブロック図と同様の構成であるため説明を省略する。閾値が変化すると、レーザ輝度制御部１１２がレーザダイオード１０３を駆動するパルス幅が変化する。
【００３６】
図９（ａ）は、実施の形態５における、拡散板１０１の移動速度の絶対値および閾値の変化の一例を示した図である。上記拡散板１０１の移動速度の目標値の１周期は、例えば時刻ｔ５〜ｔ６の期間、すなわち拡散板１０１の移動速度の絶対値２０１の台形パターンの１つ分の期間である。閾値設定部８０１は、図９（ａ）に示すように、周期ごとに異なる閾値９０１を設定する。これにより、図９（ｂ）に示すように、レーザの駆動電流のパルス幅が変化する。図９（ｃ）は、このパルス幅の異なるレーザ起動電流を１周期ごとに積算し平均した値を示している。例えば、時刻ｔ５〜ｔ７の４周期で考える。レーザの駆動電流の周期単位の積算値をそれぞれＩ１，Ｉ２，Ｉ３，Ｉ４とし、レーザの駆動電流の周期単位の積算平均値をＩＡとすると、次式が成り立つ。
【００３７】
ＩＡ＝Ｉ１／４＋Ｉ２／４＋Ｉ３／４＋Ｉ４／４
【００３８】
従って、レーザの駆動電流の周期単位の積算平均値９０３の変化は、拡散板の移動速度の絶対値２０１の変化とほぼ同様となる。すなわち、拡散板１０１の移動速度が低く、スペックルノイズの除去効果が十分でないとき、レーザダイオード１０３の駆動されている頻度が低い一方、拡散板１０１の移動速度が高く、スペックルノイズの除去効果が十分であるとき、レーザダイオード１０３の駆動されている頻度が高い。
【００３９】
以上説明したように、実施の形態５によれば、レーザ輝度制御部１１２にオンオフの機能しかなくても拡散板１０１の移動周期の数周期にわたって閾値を調整することで、本発明の実施の形態４と同じ効果を得ることができる。
【００４０】
本実施の形態においては、拡散板１０１の移動速度が閾値未満のとき、レーザダイオード１０３の駆動電流を０にした。しかし、本発明はこれに限らない。レーザダイオードの特性や駆動条件によって、駆動電流を０にするとレーザの発振や発生するレーザ光の品質が不安定になる場合もあるため、この場合は駆動電流をレーザの発振を維持できる最小値付近に設定して、レーザダイオード１０３の発するレーザ光を低減することとしてもよい。これにより、スペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを低減することができる。
【００４１】
さらに、実施の形態１，２，４又は５において拡散板１０１の代わりに実施の形態３の拡散板４０１を用いてもよい。これにより、実施の形態１，２，４又は５と実施の形態３とを組み合わせることができる。
【００４２】
以上の実施の形態においては、レーザダイオード１０３の点滅や輝度変調によるフリッカやライトバルブの走査との干渉を防止するため、拡散板１０１の移動速度の絶対値の１周期を、ライトバルブの走査の１フィールド周期の少なくとも１／３以下とすることが望ましい。
【００４３】
以上の実施の形態においては、単一の光源について説明を行ったが、本発明はこれに限らず、自然色の表示を行うために、光の３原色について、それぞれ本発明を適用してもよい。また、光学特性によっては光の３原色にについて拡散板を共用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明に係る光源装置は、スペックルノイズの発生を抑制することができ、レーザ光を光源とする光源装置、さらにはその光源装置を用いたディスプレイ装置に有用である。
【００４５】
例えば、本発明にかかる光源装置をポータブルのプロジェクタ装置に適用すれば、高効率なレーザ光源を用い、スペックルノイズのない表示装置を小型に実現することができる。また、本発明にかかる光源装置を顕微鏡などの光源装置に適用すれば、高色純度のレーザ光源を用い、スペックルノイズのない観察装置を小型に実現することができ、大変有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】本発明の実施の形態１による光源装置の構成を示すブロック図
【図１Ｂ】本発明の実施の形態１によるディスプレイ装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１における、拡散板の移動速度、スペックルノイズ除去効果、拡散板の移動速度の絶対値及びレーザの駆動電流の変化の一例を示す図
【図３】本発明の実施の形態２による光源装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３による光源装置の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態３における、拡散板４０１の構成を示す図
【図６】実施の形態３における、光軸と往復運動する拡散板４０１との位置関係を示す図
【図７】本発明の実施の形態４による光源装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態５による光源装置の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態５における、拡散板の移動速度の絶対値、レーザの駆動電流及びレーザの駆動電流の周期単位の積算平均値の変化の一例を示す図
【図１０】従来技術によるスペックルノイズを除去又は低減するためのレーザ光源装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
【００４７】
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ  光源装置
５０  ライトバルブ
１０１，４０１  拡散板
１０２  照射面
１０３  レーザダイオード
１０４  パタン発生器
１０５  差動増幅器
１０６  アクチュエータ
１０７  弾性体の支持物
１０８  センサ
１０９  絶対値変換器
１１０  コンパレータ
１１１  ポテンショメータ
１１２，７０１  レーザ輝度制御部
１５０  拡散板移動部
１７０，１７０ｃ，１７０ｄ  移動速度検出部
２００  ディスプレイ装置
３０１  シャッタ装置
５０１  拡散フィルタ
５０２  減光フィルタ
８０１  閾値設定部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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