投射装置制造方法及图纸

本发明专利技术不取决于灰度值而使斑点在投射屏幕上不显眼。投射装置（20）具备：光学元件（50），能够使相干光漫射；照射装置（20），以相干光在光学元件上扫射的方式将相干光照射至光学元件；光调制器（30），使用从照射装置入射至光学元件的各位置而被漫射的相干光来生成调制图像；以及投射光学系统（25），将由光调制器生成的调制图像投射至漫射面。光调制器（30）具有：微镜，多个所述微镜对应各像素而设置，切换来自光学元件的相干光的反射角度；以及反射角度控制部（31），进行控制使得切换多个微镜的反射角度的定时在每个帧变得无规律。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术不取决于灰度值而使斑点在投射屏幕上不显眼。投射装置（20）具备：光学元件（50），能够使相干光漫射；照射装置（20），以相干光在光学元件上扫射的方式将相干光照射至光学元件；光调制器（30），使用从照射装置入射至光学元件的各位置而被漫射的相干光来生成调制图像；以及投射光学系统（25），将由光调制器生成的调制图像投射至漫射面。光调制器（30）具有：微镜，多个所述微镜对应各像素而设置，切换来自光学元件的相干光的反射角度；以及反射角度控制部（31），进行控制使得切换多个微镜的反射角度的定时在每个帧变得无规律。【专利说明】投射装置
本专利技术涉及能够使斑点的产生不显眼的投射装置。
技术介绍
广泛使用具备屏幕和将影像光投射至屏幕上的投射装置的投射型影像显示装置。在典型的投射型影像显示装置中，通过使用液晶微型显示器或DMD (数字微镜器件，DigitalMicromirror Device)这样的光调制器来生成成为基础的二维图像,利用投射光学系统来将该二维图像放大投影于屏幕上，从而将影像显示于屏幕上。作为投射装置，包括被称为所谓的“光学式投影机”的市售品，提出了各种各样的方式的投射装置。在一般的光学式投影机中，采用这样的方式:使用由高压水银灯等白色光源构成的照明装置对液晶显示器等光调制器进行照明，利用透镜来将所得到的调制图像放大投影于屏幕上。例如，在日本特开2004-264512号公报中，公开了这样的技术:由分光镜将利用超高压水银灯来产生的白色光分成R、G、B的三原色成分，将这些光向每个原色的光调制器引导，由正交分光棱镜将所生成的每个原色的调制图像合成并投影于屏幕上。但是，高压水银灯等高辉度放电灯，寿命比较短，在利用于光学式投影机等的情况下，有必要频繁地进行灯更换。另外，由于为了取出各原色成分的光，有必要利用分光镜等比较大型的光学系统，因而存在装置整体大型化这一难点。为了应付这样的问题，还提出了使用激光器等相干光源的方式。例如，在产业上广泛地利用的半导体激光器，与高压水银灯等高辉度放电灯相比而寿命极其长。另外，由于是能够生成单一波长的光的光源，因而不需要分光镜等分光装置，还具有能够将装置整体小型化这一优点。另一方面，在使用激光等相干光源的方式中，产生斑点的产生这一新的问题。斑点(speckle)是在将激光等相干光照射至散射面时出现的斑点状的模样，如果在屏幕上产生，则作为斑点状的辉度不均匀(亮度的不均匀)而观察，成为对观察者带来生理的坏影响的主要原因。一般认为，在使用相干光的情况下产生斑点的理由是，在屏幕等散射反射面的各部分反射的相干光，由于其极其高的可干涉性而互相干涉，由此，产生光斑。例如，在SpecklePhenomena in Optics, Joseph ff.Goodman, Roberts & C0., 2006 中，进行对斑点的产生的详细的理论的考察。这样，在使用相干光源的方式中，由于产生斑点的产生这一固有的问题，因而提出了用于抑制斑点的产生的技术。例如，在日本特开平6-208089号公报中，公开了这样的技术:将激光照射至散射板，将从该处得到的散射光引导至光调制器，并且，由电动机将散射板旋转驱动，由此，降低斑点。如上所述，在使用相干光源的投射装置和投射型影像显示装置中，提出了降低斑点的技术，但在到此为止提出的手法中，不能有效率地且充分地抑制斑点。例如，在上列的日本特开平6-208089号公报所公开的方法中，由于将激光照射至散射板而使其散射，因而一部分的激光未完全贡献于影像显示，而是被浪费。另外，为了降低斑点，有必要使散射板旋转，但那样的机械的旋转机构成为比较大型的装置，另外，电力消耗也变大。而且，由于即使使散射板旋转，照明光的光轴的位置也不变，因而不能充分地抑制起因于屏幕上的漫射而产生的斑点。可是，相干光，如以激光为代表，能够作为具有优异的直线前进性且能量密度非常高的光而照射。因此，作为实际开发的照明装置，优选与这样的相干光的特性相对应地设计相干光的光路。另外，在将DMD用作光调制器的情况下，有必要对每个帧期间切换与各像素相对应的微镜的反射角度。更具体而言，考虑到，为了切换控制微镜的反射角度，设置脉冲宽度调制信号，对每个帧期间切换该脉冲宽度调制信号的脉冲宽度和脉冲产生时刻。 不过，在即使帧改变，微镜的反射角度的切换定时也相同的情况下，来自微镜的光始终在各帧期间内的相同时刻到达投射屏幕，成为斑点稳定化的主要原因。本案的【专利技术者】们立足于以上的点而重复专心研究，结果，专利技术了投射使用由全息图记录介质等衍射的相干光来生成的调制图像的投射装置。另外，本案的【专利技术者】们进一步推进研究，能够改善该投射装置，从而在利用由全息图记录介质衍射的相干光来生成调制图像时，能够稳定地防止亮度突出而变亮的区域的产生。而且，本案的【专利技术者】们的目的在于，提供一种投射装置，该投射装置在使用具备能够个别地切换反射角度的多个微镜的光调制器时，能够不取决于灰度而使斑点不显眼，而且，能够有效地抑制亮度的不均匀的发生。为了解决上述的课题，在本专利技术的一个方式中，提供一种投射装置，其特征在于，具备: 光学元件，能够使相干光漫射； 照射装置，以相干光在所述光学元件上扫射的方式将相干光照射至所述光学元件； 光调制器，使用从所述照射装置入射至所述光学元件的各位置而被漫射的相干光来生成调制图像；以及 投射光学系统，将由所述光调制器生成的调制图像投射至漫射面， 所述光调制器具有: 微镜，多个所述微镜对应各像素而设置，切换来自所述光学元件的相干光的反射角度；以及 反射角度控制部，进行控制，使得在每个作为生成所述调制图像的时间单位的帧期间、切换多个所述微镜的反射角度的定时变得无规律。依据本专利技术，即使在光调制器内设有个别地调整反射角度的多个微镜的情况下，也能够不取决于灰度值而使斑点在投射屏幕上不显眼。【专利附图】【附图说明】图1是示出投射型影像显示装置的概略构成的一个示例的图； 图2是说明以散射板的像作为干涉条纹而形成于全息图记录介质55的情况的图； 图3是说明使用形成于经过图3的曝光工序而得到的全息图记录介质55的干涉条纹来再现散射板的像的情况的图； 图4是说明扫射器件65的扫射路径的图； 图5是示出使反射镜器件66沿二轴方向转动的示例的图； 图6是示出反射角度控制部31的内部构成的一个示例的框图； 图7是示意性地说明PWM生成器33的处理动作的图； 图8是说明图7的改善示例的图； 图9是示出反射角度控制部31的处理顺序的一个示例的流程图； 图10是示出同时驱动全激光源的投射装置IOa的概略构成的图； 图11是说明全息图记录介质55a的记录区域的图； 图12是示出光调制器30a的内部构成的一个示例的图。【具体实施方式】以下，参照附图，同时，对本专利技术的实施方式详细地进行说明。此外，在本案说明书所附上的附图中，为了方便容易图示和理解起见，对比例尺及纵横的尺寸比等根据实物的比例尺及纵横的尺寸比等而适当变更或夸大。本专利技术的一个实施方式所涉及的投射装置及投射型影像显示装置，作为基本的构成，具有能够有效地防止斑点的构成。而且，本专利技术的一个实施方式所涉及的投射装置及投射型影像显示装置，是附加于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种投射装置，其特征在于，具备：光学元件，能使相干光漫射；照射装置，以相干光在所述光学元件上扫射的方式将相干光照射至所述光学元件；光调制器，使用从所述照射装置入射至所述光学元件的各位置而被漫射的相干光来生成调制图像；以及投射光学系统，将由所述光调制器生成的调制图像投射至漫射面，所述光调制器具有：微镜，多个所述微镜对应各像素而设置，切换来自所述光学元件的相干光的反射角度；以及反射角度控制部，进行控制，使得在每个作为生成所述调制图像的时间单位的帧期间、切换多个所述微镜的反射角度的定时变得无规律。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：仓重牧夫，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP