扫描型投影装置制造方法

扫描型投影装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种扫描型投影装置，能够以简单的构成来投影明亮且高画质的图像。本发明的扫描型投影装置，二维投射激光而生成图像，包括：射出具有与上述图像的像素对应的光强度的椭圆光束的激光的光源；把从上述光源射出的激光平行化的准直透镜；缩小从上述准直透镜射出的激光的预定方向的光束宽度的光束缩小整形元件；把从上述光束缩小整形单元射出的激光变换成与投影距离对应的会聚光的聚光透镜；以及二维扫描并投射从上述聚光透镜射出的激光的二维扫描单元。另外，从上述光源射出的椭圆光束的激光的椭圆长轴方向与上述光束缩小整形元件的光束缩小方向一致。
【专利说明】扫描型投影装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及二维扫描激光而进行图像显示的扫描型投影装置，涉及提供高分辨率的图像的激光的光学元件的构成。
【背景技术】
[0002]近年来，通过提高可见光半导体激光器的输出和降低价格，实现了使从半导体激光器射出的激光在被投影面上二维扫描而显示图像的扫描型投影装置。该扫描型投影装置，由于直接调制激光的光强度而显示图像，所以与现有的使用液晶屏等的投影装置相比具有对比度极高的优点。而且，与以液晶屏、数字微镜器件(DMD)为图像调制元件的投影装置不同，扫描型投影装置由于直接调制激光的光强度而显示图像，所以具有投影光的能效高的特征，所以作为下一代显示器件备受期待。
[0003]例如，在专利文献I中公开了光扫描型投影仪的技术的一例。具体地，公开了包括:分别发出R、G、B光的光源部；使光源光的光束直径大致相等的两个楔形棱镜；在同轴上合成多个光源光的光束的色合成部；使合成光在二维方向上偏转的光束扫描部；以及使偏转的合成光的偏转角扩大而投射光的自由曲面棱镜的光扫描型投影仪。
[0004]<专利文献1>日本特开2010 - 32797号公报

【发明内容】

[0005](发明要解决的问题)
[0006]为了用扫描型投影装置得到高辉度、高效率的投影图像，必须使与显示图像对应地调制了光强度的激光在扫描型投影装置内部无损失地射出。因此，需要提高扫描反射镜的反射率，提高光路中的透镜和反射镜的透射率、反射率。
[0007]而且，在扫描型投影装置中，为了得到被投影面上的光束直径与I个像素相当的高画质，被投射面上的激光的光束直径必须具有与分辨率一致的尺寸。
[0008]另一方面，从作为光源的半导体激光器输出的激光的截面为椭圆形状。因此，为了使激光无损失地通过光学部件且在被投影面上成为预定的尺寸，希望对激光进行光束整形。
[0009]在上述专利文献I中公开了，通过两个楔形棱镜使光轴合成的激光光源的光束直径相等，但没有提及激光的效率和被投影面上的光束形状。
[0010]本发明的目的在于提供可以以简单的构成来投影明亮且高画质的图像的扫描型投影装置。
[0011](用来解决问题的手段)
[0012]为了解决上述问题，本发明的扫描型投影装置，二维投射激光而生成图像，包括:射出具有与上述图像的像素对应的光强度的椭圆光束的激光的光源；把从上述光源射出的激光平行化的准直透镜；缩小从上述准直透镜射出的激光的预定方向的光束宽度的光束缩小整形元件；把从上述光束缩小整形单元射出的激光变换成与投影距离对应的会聚光的聚光透镜；以及二维扫描并投射从上述聚光透镜射出的激光的二维扫描单元。另外，从上述光源射出的椭圆光束的激光的椭圆长轴方向与上述光束缩小整形元件的光束缩小方向一致。
[0013](发明的效果)
[0014]根据本发明，通过根据光束扫描部的形状对椭圆形状的光源光束进行整形，可以降低激光的损失，并且可以根据分辨率对被投射面上的激光的光束直径进行调整，所以可以得到高辉度、高效率的投影图像。
【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1是实施例的扫描型投影装置的构成图。
[0016]图2是说明光束缩小整形棱镜的功能的图。
[0017]图3是示出扫描元件上的激光的光束直径的示意图。
[0018]图4是示出现有的扫描型投影装置中的扫描元件上的激光的光束直径的示意图。
[0019]图5是用扫描型投影装置向被投射面上投影图像的示意图。
[0020]图6是示出实施例1的出射光束直径dy、dz与理想像素的宽度L的关系的图。
[0021]图7是示出现有的扫描型投影装置的出射激光的光束直径dz、dy与理想像素的宽度L的关系的图。
[0022]图8是其它实施例的扫描型投影装置的说明图。
[0023]图9是其它实施例的扫描型投影装置的说明图。
[0024]图10是其它实施例的扫描型投影装置的说明图。
[0025]图11是其它实施例的扫描型投影装置的说明图。
[0026]图12是其它实施例的扫描型投影装置的说明图。
[0027](附图标记说明)
[0028]101,102,103:激光光源；102、103、104:准直透镜;107、108:反射镜；109:光束缩小整形棱镜；110:聚光透镜；111:扫描元件；112:透明盖
【具体实施方式】
[0029]以下用附图详细说明本发明的实施方式。
[0030](实施例1)
[0031]图1是示出实施例1的扫描型投影装置100的构成的图。扫描型投影装置100射出与显示图像对应地调制的激光，在被投射面1000上形成投影像。图中，单点划线表示激光的光轴。在图1中，以被投射面1000的面方向为x-y轴面，以被投射面1000的垂直方向为z轴方向。
[0032]实施例的扫描型投影装置100包括:激光光源101、102、103，准直透镜104、105、106，反射镜107、108，光束缩小整形棱镜109，聚光透镜110，扫描元件111和透明盖112。
[0033]激光光源101、102、103是分别作为发散光输出绿色波长光、红色波长光、蓝色波长光的半导体激光器。准直透镜104、105、106把激光光源101、102、103的出射光变换成平行光。反射镜107、108是透射或反射特定波长的光的波长选择性反射镜，进行半导体激光的光束合成。
[0034]反射镜107是使绿色波长的光透射、使红色波长的光反射的波长选择性反射镜。在反射镜107中，从激光光源101输出且被准直透镜104变换成平行光的绿色波长的激光透射，从激光光源102输出且被准直透镜105变换成平行光的红色波长的激光被反射。由此，得到绿色波长的激光和红色波长的激光的合成光。
[0035]反射镜108是具有使红色和绿色波长的光透射，使蓝色波长的光反射的功能的波长选择性反射镜。在反射镜108中，来自反射镜107的绿色波长的激光和红色波长的激光的合成光透射，从激光光源103输出且被准直透镜106变换成平行光的蓝色波长的激光被反射。由此，得到绿色波长的激光、红色波长的激光和蓝色波长的激光的合成光。
[0036]然后，激光入射到光束缩小整形棱镜109。光束缩小整形棱镜109，与图中y方向垂直，相对于图中x-z平面是斜面。光束缩小整形棱镜109利用其形状使激光的光束截面缩小整形，细节见后述。被光束缩小整形棱镜109进行了光束整形的激光入射到聚光透镜110。
[0037]聚光透镜110具有把激光变换成弱会聚光以使得在外部设置的被投射面1000上光束直径为与预定的分辨率一致的最佳尺寸的功能。关于它的细节也见后述。通过聚光透镜110的激光入射到扫描元件111。
[0038]扫描元件111具有激光的反射面，以使得反射面朝两个方向倾斜的方式被双轴地支撑。该支撑轴为水平扫描轴和垂直扫描轴，通过绕各扫描轴偏转驱动反射镜面，在被投射面1000上二维扫描激光。扫描兀件111可以通过使用例如,微电机械系统(以下简称MEMS)镜、电流镜等实现。
[0039]在用扫描元件111 二维扫描的激光的出射部设置有透明盖112。透明盖112由三色波长的透射率十分高的透明玻璃或塑料构成，可以防止因进入扫描型投影装置100内的粉尘等造成的光学部件的透射率劣化、扫描元件111的故障等。
[0040]下面，说明激光光源101、102、103的设置内容。通常，从半导体激光器射出的激光的截面为椭圆形。因此，从激光光源101、102、103射出的激光的截面形状也具有椭圆形。因此，光束缩小整形棱镜109的光束整形方向与激光光源101、102、103的光束的椭圆形状的长轴方向对应。像后面详细描述的那样，旋转调整而设置激光光源101、102、103以使得其光束截面的长轴方向与图中z方向平行。
[0041]另外，众所周知，一般地，棱镜的折射率因波长而异。本实施例的光束缩小整形棱镜109也是，对于绿色波长的激光、红色波长的激光、蓝色波长的激光折射率不同，所以通过光束缩小整形棱镜109的三色的激光的折射角不同。由此，激光的光轴会发生错离。
[0042]为了消除该光轴错离，将激光光源101、102、103设置成可以分别相对于准直透镜104、105、106在平面内移动调整。通过该调整机构，使入射到光束缩小整形棱镜109的各激光的光轴的角度变成预定角度，调整成使从光束缩小整形棱镜109出射后的三色的激光的光轴为大致相同。
[0043]接着，用图2说明光束缩小整形棱镜109的细节。为了简单起见，只描述扫描型投影装置100的构成部件中的光束缩小整形棱镜109，其它部件省略。
[0044]一般地，从半导体激光器射出的激光的截面为高斯分布。从实施例的激光光源101、102、103射出的激光截面的强度分布也为高斯分布。在以下的实施例中，把激光的截面的从最大强度开始成为1/exp2 (13.5%)的圆的直径定义为光束直径。
[0045]图2的单点划线表示激光的光轴，直线113a表示强度为光束截面的最大强度的I/exp2 (13.5%)的光线的光路。即，夹着光轴的两个直线113a间的长度作为光束直径。入射到光束缩小整形棱镜109之前为光束直径dl，射出后为光束直径d2。
[0046]光束缩小整形棱镜109，像图2所示的那样，向y轴方向入射，是具有出射面的棱镜。像图示的那样，光束缩小整形棱镜109的顶角为顶角A。如果在夹着顶角A的两面处进行激光的入射、出射，则在X-Z面处激光中发生折射,激光缩小。由于在I轴方向不发生激光的折射，所以入射到光束缩小整形棱镜109的激光的单方向的光束直径缩小。
[0047]这样的棱镜的光束缩小功能,作为变形(anamorphic )棱镜已经公知。如果改变顶角A，则激光的折射角也变化，所以通过使顶角A为预定的值，可以把光束直径dl与光束直径d2的比率即光束整形比也设计成预定的值。
[0048]在本实施例中，光束缩小整形棱镜109和激光光源101、102、103设置成激光光源101、102、103的光束的椭圆形状的长轴方向为Z轴方向。由此，利用光束缩小整形棱镜109缩小激光的椭圆形状的光束的光的长轴，进行光束整形，从光束缩小整形棱镜109射出激光。
[0049]下面，用图3和图4说明MEMS反射镜等的扫描元件111和激光的光束直径的关系。图4示出现有的扫描型投影装置中的扫描元件150和激光器光束的光113a。激光的截面形状的长轴方向的光束直径为dm’，与长轴方向平行的扫描元件150的直径为M，。
[0050]如前所述，由于从半导体激光器射出的激光为椭圆形，所以扫描元件150处的激光的截面形状，像图示那样为椭圆率高的椭圆形。扫描元件150直径M’以外的激光不被扫描元件150反射而成为损失。因此，投影的激光的利用效率低，图像的亮度低。
[0051]图3说明用前面说明的光束缩小整形棱镜109进行光束整形后向扫描元件111照射激光时的、MEMS反射镜等的扫描元件111与激光的光束直径的关系。
[0052]在此，一般地，扫描元件的尺寸和扫描速度是折衷(trade-off)的关系。为了高画质如果选择扫描速度快的扫描元件，则扫描元件的尺寸小。因此，像图4所示的那样，具有扫描元件造成产生激光的反射损失的可能性。
[0053]在投影明亮的图像时，必须用扫描元件无能量损失地反射激光。为了以高的扫描速度投影明亮的图像，用小尺寸的扫描元件更有效地反射激光是很重要的一点。
[0054]基于图3说明实施例的扫描元件111中的激光的光束直径。图3的扫描元件111大致为圆形，但不仅限于此，也可以是例如四角形等。激光113a的截面形状的长轴方向的光束直径为dm,与长轴方向平行的扫描兀件111的直径为M。
[0055]像从图3清楚地看出的那样，在本实施例中，将光束缩小整形棱镜的顶角A确定为使光束直径dm比扫描元件111的直径M小。因此，扫描元件111可以几乎无损失地反射激光的能量。
[0056]这样的话，在本实施例中，通过使光束缩小整形棱镜109的顶角A为预定的角度，把激光光束整形成与扫描元件111的尺寸一致的大小。因此，可以用扫描元件111更有效地反射激光，可以投影明亮的图像。
[0057]下面，用图5?7说明聚光透镜110的功能。
[0058]图5是示出利用扫描型投影装置100把图像1001投影到被投射面1000上的状态的示意图。为了简单起见，省略扫描型投影装置100的构成部件中的除扫描元件111以外的部件。在此，扫描元件111与被投影面1000之间的距离为R。投影图像1001是例如，图中I方向上短、图中Z方向上长的长方形的图像。投影图像1001的z方向的宽度为S。
[0059]位于图中的投影图像1001内的正方形是宽度S除以预定的像素数而算出的理想像素1002。理想像素1002的z方向的宽度设为L。例如，如果理想像素1002的形状设为正方形，则投影的图像的z方向和y方向的分辨率相等。理想像素1002设为正方形时I方向的宽度也是与z方向相同的宽度L。
[0060]位于图中的理想像素1002内的圆是从扫描型投影装置100射出的激光的截面1003。激光的截面1003中，y方向的光束直径设为dy，z方向的光束直径设为dz。
[0061]下面，说明理想像素1002的宽度L与光斑1003的光束直径dy、dz的关系。像上述那样，激光的截面1003与投影图像1001的I个像素相当。因此，如果光束直径dy、dz与理想像素1002的宽度L相比过大，则分辨率劣化。
[0062]在此，说明调制传递函数(ModulationTransferfunction,以下简称MTF)。MTF是每单位空间的线数即空间频率的应答函数，一般在评价分辨率时使用。如果MTF为0%，则不能看到条纹模样。本实施例中，具有预定的焦点距离的光束直径dy、dz为宽度L的2倍以下。这样，可以在显示每一点的线时使MTF为30%以上，得到良好的分辨率。
[0063]图6是示出在具有实施例的聚光透镜110的构成中，以扫描元件111与被投射面1000之间的距离R为参数的、光束直径dy、dz和理想像素1002的宽度L的关系的曲线图。另外，图中的虚线画的是宽度L的2倍的值。在此，假设扫描元件111与被投射面1000之间的距离R为IOOmm左右。该值是假设适用于例如游戏机设定的，但可以根据该扫描型投影装置的用途进行设定。
[0064]扫描型投影装置100中投射的投影图像1001随着距离R变远而增大。因此，理想像素1002的宽度L也与距离R成正比例地增大。
[0065]聚光透镜110具有把激光变换成弱会聚光以在预定的被投影面1000的位置使光束直径比理想像素1002的宽度L的2倍小的功能。在此，例如，聚光透镜110的焦点距离与距离R相等为约100mm。像图示那样，距离R处的光束直径dz、dy为理想像素1002的宽度L的2倍以下，可以在被投影面1000中投影分辨率良好的图像。
[0066]图7是示出从没有实施例的光束缩小整形棱镜109和聚光透镜110的现有的扫描型投影装置射出的激光的光束直径dz、dy与理想像素1002的宽度L的关系的曲线图。与图6同样地，扫描元件111与被投射面1000之间的距离R作为参数。而且，画的是宽度L的2倍的值。
[0067]在现有的扫描型投影装置中，是为了在预定的投射距离R处得到良好的投影图像，用准直透镜104、105、106把激光变换成弱会聚光的构成。由此，图7的光束直径dz是与图6同样的值，但如上所述从半导体激光器射出的激光为椭圆形，所以光束直径dy增大。另外，如上所述，也存在产生扫描元件111处的光损失的可能性。
[0068]如上所述，通过实施例的光束缩小整形棱镜109可以修正从半导体激光器射出的激光为椭圆形造成的影响。但是，在现有的扫描型投影装置中仅仅追加实施例的光束缩小整形棱镜109会产生以下的问题。
[0069]在现有的扫描型投影装置中，如上所述，是用准直透镜104、105、106把激光变换成弱会聚光的构成。因此，在简单地在光路中追加光束缩小整形棱镜109时，弱会聚光的激光入射到光束缩小整形棱镜109中。[0070]像上述那样，光束缩小整形棱镜109具有通过使光束截面的一方缩小来进行光束整形的功能。但是，还同时具有激光的波面的曲率也同时缩小的功能。由于缩小的X — Z平面方向和不缩小的I方向的激光的波面的曲率变化，所以x-z平面方向和y方向的聚光点是不同的位置。一般把这种现象称为像散。
[0071]如果激光被赋予像散，则在假设配置被投影面1000的距离R为IOOmm左右时，可以像图示那样，使光束直径dz减小到宽度L以下，而光束直径dy与宽度L相比变得相当大。因此，分辨率劣化。
[0072]这样的话，仅仅在现有的扫描型投影装置中追加实施例的光束缩小整形棱镜109，得不到被投影面1000处的光束缩小整形棱镜109的效果。
[0073]本实施例的扫描型投影装置100，无需用准直透镜104、105、106变换成弱会聚光地变换成平行光，入射到光束缩小整形棱镜109的光束的曲率为零。因此，激光即使通过光束缩小整形棱镜109，波面的曲率也不变化，不赋予像散。而且，通过用聚光透镜110变换成弱会聚光，可以在被投影面1000上使光束直径dy、dz两者都为理想像素1002的宽度L的2倍以下。
[0074]像以上那样，本实施例通过用光束缩小整形棱镜109进行光束整形以使光束直径比扫描元件111的尺寸小，可以无损失地全部反射激光的能量，投射明亮的图像。而且，具有通过用聚光透镜110使被投影面1000上的光束直径为预定的尺寸以下来得到高分辨率的特征。
[0075]另外，本实施例假设扫描元件111与被投影面1000的距离R为IOOmm左右，但不限于此，只要使用预定的焦点距离的聚光透镜Iio以在预定的距离R成为预定的光束直径就可以。
[0076]本实施例的扫描型投影装置100，只要至少像上述那样构成激光光源101、102、103、准直透镜104、105、106、反射镜107、108、聚光透镜110、扫描元件111就可以，当然也可以在中间追加衍射光栅、波长片等的光学元件、利用反射镜使光路弯折的构成。以下说明其它构成的实施例。
[0077](实施例2)
[0078]本发明的扫描型投影装置100，只要通过利用光束缩小整形棱镜109进行光束整形，使光束直径比扫描元件111的尺寸小，且用聚光透镜110使被投影面1000上的光束直径为预定的尺寸以下就可以。因此，只要在光束缩小整形棱镜109的激光的出射侧配置聚光透镜110就可以，即使交换聚光透镜110和扫描元件111的配置也没有问题。
[0079]图8示出取代图1的透明盖112而配置聚光透镜110的情况。
[0080](实施例3)
[0081]在扫描型投影装置中，红、绿色的激光对画质影响大。
[0082]利用该特性，也可以是像图9所示的那样，在反射镜107与反射镜108之间配置光束缩小整形棱镜109的构成，反射镜107使从激光光源101输出且被准直透镜104变换成平行光的绿色波长的激光透射，使从激光光源102输出且被准直透镜105变换成平行光的红色波长的激光反射，射出绿色波长的激光和红色波长的激光的合成光，反射镜108使来自上述反射镜107的绿色波长的激光和红色波长的激光的合成光透射，使从激光光源103输出且被准直透镜106变换成平行光的蓝色波长的激光反射，得到绿色波长的激光、红色波长的激光和蓝色波长的激光的合成光。
[0083]在图9的构成中，不进行蓝色的激光的光束整形，但蓝色的灵敏度低，所以对画质没有大的影响。在图9的构成中，不会发生蓝色的激光的光束缩小整形棱镜造成的光轴错离，所以不需要蓝色激光器的安装位置调整。
[0084](实施例4)
[0085]在上述实施例中，说明了激光的截面形状被光束缩小整形棱镜109整形的例子，但也可以由棱镜以外的元件进行光束整形。例如，像图10所示的那样，也可以不用光束缩小整形棱镜109，而由凸柱透镜200和凹柱透镜201构成。
[0086](实施例5)
[0087]在上述实施例中，说明了扫描元件111在被投射面1000上二维扫描激光的例子，但也可以像图11所示的那样，由具有水平扫描轴的偏转反射镜300和具有垂直扫描轴的偏转反射镜301构成，由该两个反射镜在被投影面1000上二维扫描。另外，扫描元件只要是在被投影面1000上二维扫描的构成就可以，即使交换偏转反射镜300和301也没有问题。
[0088](实施例6)
[0089]激光光源101、102、103的合成顺序不限于图1、图8、图10、图11的顺序，即使交换激光光源101、102、103的配置也没有问题。另外，即使是替换反射镜107、108而使用图12所示的交叉棱镜400的构成也没有问题。
【权利要求】
1.一种扫描型投影装置，二维投射激光而生成图像，其特征在于包括: 光源，射出具有与上述图像的像素对应的光强度的椭圆光束的激光； 准直透镜，把从上述光源射出的激光平行化； 光束缩小整形元件，缩小从上述准直透镜射出的激光的预定方向的光束宽度； 聚光透镜，把从上述光束缩小整形单元射出的激光变换成与投影距离对应的会聚光；以及 二维扫描单元，二维扫描并投射从上述聚光透镜射出的激光。
2.如权利要求1所述的扫描型投影装置，其特征在于: 从上述光源射出的椭圆光束的激光的椭圆长轴方向与上述光束缩小整形元件的光束缩小方向一致。
3.如权利要求2所述的扫描型投影装置，其特征在于: 上述光束缩小整形元件是在夹着与缩小宽度对应的顶角(A)的两面上进行激光的入射、出射的棱镜。
4.如权利要求3所述的扫描型投影装置，其特征在于: 具有调整机构，该调整机构与上述光源的波长对应地平行移动射出上述光源的椭圆光束的激光的光轴和上述准直透镜的光轴。
5.如权利要求2所述的扫描型投影装置，其特征在于: 上述光束缩小整形元件由凸柱透镜和凹柱透镜构成。
6.如权利要求1所述的扫描型投影装置，其特征在于: 上述准直透镜不把上述光源的激光变换成会聚光。
7.如权利要求1所述的扫描型投影装置，其特征在于: 上述光束缩小整形元件把光束宽度缩小到二维扫描单元的扫描面的大小以内。
8.如权利要求1所述的扫描型投影装置，其特征在于: 上述光源和上述准直透镜对于红色、绿色、蓝色分别独立地设置； 具有红色激光、绿色激光和蓝色激光的光束合成单元； 分别针对红色、绿色、蓝色，通过上述准直透镜把上述光源的激光平行化； 平行化了的红色激光、绿色激光和蓝色激光通过上述光束合成单元进行合成； 由上述光束合成单元合成了的光束的光入射到上述光束缩小整形元件，从而光束被缩小; 上述光束缩小整形元件的出射光束入射到上述聚光透镜，而变换成会聚光； 将从上述聚光透镜射出的激光照射到上述二维扫描单元。
9.如权利要求8所述的扫描型投影装置，其特征在于: 上述红色、绿色、蓝色的各光源以使射出的椭圆光束的激光的椭圆长轴方向一致的方式设置； 通过上述准直透镜平行化，入射到上述光束合成单元。
10.如权利要求9所述的扫描型投影装置，其特征在于: 由上述光束合成单元合成了的激光的椭圆长轴方向与上述光束缩小整形元件的使光束宽度缩小的方向一致。
11.如权利要求10所述的扫描型投影装置，其特征在于:上述光束缩小整形元件是在夹着与缩小宽度对应的顶角(A)的两面进行激光的入射、出射的棱镜； 针对上述红色、绿色、蓝色分别具有调整机构，该调整机构与上述光源的波长对应地平行移动射出上述光源的椭圆光束的激光的光轴和上述准直透镜的光轴。
12.一种扫描型投影装置，在被投影面上扫描激光而投影二维图像，其特征在于包括: 射出上述激光的光源； 扫描上述激光的扫描兀件；以及 光学元件群， 上述光学元件群进行光束整形，以使得在上述扫描元件的直径设为M、上述二维图像的宽度除以像素数得到的长度设为L、在上述激光的截面中从最大强度成为Ι/exp2的强度的圆的直径设为光束直径、上述扫描元件上的上述光束直径设为dm、上述被投影面上的上述光束直径设为d时，满足dm < Md < 2L。
13.一种扫描型投影装置，在被投影面上扫描激光而投影二维图像，其特征在于包括: 射出上述激光的光源； 扫描上述激光的扫描兀件；以及 光学兀件群， 上述光学元件群包 括:把上述激光变换成大致平行光的准直透镜、对上述激光进行光束整形的光束缩小整形元件、和把上述激光变换成弱会聚光的聚光透镜，且在上述扫描元件的直径设为M、上述二维图像的宽度除以像素数得到的长度设为L、在上述激光的截面中从最大强度成为Ι/exp2的强度的圆的直径设为光束直径、上述扫描元件上的上述光束直径设为dm、上述被投影面上的上述光束直径设为d时，满足dm < Md < 2XL。
14.如权利要求13所述的扫描型投影装置，其特征在于: 上述光束缩小整形元件进行光束整形，以使dm < M ; 上述聚光透镜把激光变换成弱会聚光，以使d < 2XL。
15.如权利要求13所述的扫描型投影装置，其特征在于: 通过上述光束缩小整形元件之前的光束的截面为椭圆形； 上述光束缩小整形元件针对该光束的截面的长轴方向进行缩小整形。
16.如权利要求13所述的扫描型投影装置，其特征在于: 上述光束缩小整形元件由至少I个以上的锥台形或楔形的棱镜构成。
17.如权利要求13所述的扫描型投影装置，其特征在于: 上述光束缩小整形元件由至少I个以上的柱透镜构成。
【文档编号】G02B27/09GK103676144SQ201310388673
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月30日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】日下裕美, 濑尾欣穂, 大内敏, 畑木道生 申请人:日立视听媒体股份有限公司