使用扫描镜进行激光光栅扫描的激光投影仪制造技术

本发明专利技术提供一种使用扫描镜进行激光光栅扫描的激光投影仪，放大光学单元（３７１）接收从激光源（３６１，３６２）发出的激光，将所接收激光的光束（ｌｉｇｈｔ　ｆｌｕｘ）放大至具有与扫描镜（３７２）的摆角对应的发散角，并将它提供给扫描镜（３７２）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及激光投影仪(laserprojector)，具体涉及使用扫描镜 进4亍;效光光才册扫4笛(laser raster scanning )的5效光投影4义。
技术介绍
已经提出与激光投影仪有关的用于显示清晰图像的各种技术。 例如，在日本专利公开No.2007-264554所公开的激光投影仪中， 投影光学系统包括用于反射进入投影光学系统并且包括投影图像的 成像光线的反射构件以及由设置在被反射构件的反射表面所反射的 光线的光路上的一个或多个透镜组成的成像透镜系统。反射构件设置 成使得反射表面相对于成像光线具有可变倾角，并且成像透镜系统设上。由此，变得能够改变图像投影到其上的投影目标表面的位置，并 且清晰图像可投影到这样改变的投影目标表面。日本专利公开No.2002-328428所公开的激光投影仪从便携式数 据处理装置接收图像数据，从半导体激光器的光源发出激光，反射激 光以将其施加到壁表面，并且由反射镜驱动器在控制器的控制下改变 反射镜的角度。激光经过二维扫描以投射图像。光接收器检测壁表面 所反射的激光以计算到壁表面的距离，并且按照所计算距离来校正反 射镜的角度。由此可校正投影图像的变形。在曰本专利公开No.2003-075768所公开的激光投影仪中，从光 源发出的光线由第一和第二集光透镜引向DMD(数字微镜装置)，由 DMD反射以进行光调制，因此所调制的光线由投影透镜投射。使投 影透镜沿平行于光轴的方向移动，用于使投影位置位移。在投影透镜的同步移动中，第一集光透镜的中心相对于光学参考轴位移，以改变对DMD的光线入射角。上述配置提供一种具有简单结构、属于未使 用棱镜的非远心类型、允许所谓的"透镜位移"并且使用DMD的投影 仪光学系统(即，用于投影仪的光学系统)。日本专利公开No.2006-091471所公开的激光投影仪包括对应于源发出的光线的偏振的驱动部件。由此，加入了延迟片的光线的偏振 随时间改变，并且这使得难以由肉眼识别斑点噪声。日本专利公开No.08-015639所公开的激光器投影仪包括光源、去除了热射线的光束大致上平行的聚光透镜、按照图像信号来调制平 行光束的修改的反射镜类型的空间光调制元件、将从空间光调制元件 而来的反射光投射到屏幕上的投影透镜以及截止除了在其光轴方向 的反射光线之外的空间光调制元件所调制的光线、并形成投影透镜的 入射光瞳的挡板。修改的反射镜类型的空间光调制元件配置成使得当 这个元件中的所有反射镜定向为允许光束进入投影透镜的方向时，元 件总体上具有一定的能力，并且将从光源发散的光束收集或汇聚到投 影透镜的入射光瞳。由此，空间光调制it件所制备的并且具有大面积 的图像可^皮^投射和显示，而无需增加光学系统。但是，根据上述五个公布的技术，激光投影仪发出激光的平行射 线，使得出现以下问题。参照图6,激光投影仪99发出平行射线并将其投射到屏幕上。 屏幕上的光束直径为D，与屏幕和激光投影仪之间的距离无关。但是，当从屏幕到激光投影仪99的距离很长时，屏幕上的投影 图像的显示尺寸很大。因此，在发出光束之间出现间隔，从而导致投影图像的亮度的不规则。相反，当从屏幕与激光投影仪99之间的距离很短时，屏幕上的 投影图像的显示尺寸很小。因此，发出的光束重叠在一起，从而降低4屏幕上的投影图像的分辨率。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种即使当到投影表面的距离改变时也可 始终显示清晰图像的激光投影仪。根据本专利技术，激光投影仪包括发出激光的激光源；以及扫描从 激光源发出的激光的扫描镜。此外，激光投影仪包括放大光学单元， 它将从激光源发出的激光的光束(light flux)放大至具有与扫描镜的 摆角(swing angle)对应的发散角(diverging angle) 。 i文大光学单元 将激光的光束放大至具有下式(l)所确定的发散角or. a = arctan《tan(0/2y(YN/2))…0)其中，e表示扫描镜的水平和垂直方向的摆角，以及YN表示投影图像的垂直方向的像素数。另外，根据本专利技术，激光投影仪包括发出激光的激光源；以及 扫描从激光源发出的激光的扫描镜。此外，激光投影仪包括放大光学 单元，它将从激光源发出的激光的光束放大至具有与扫描镜的摆角对 应的发散角。(2) 所确定的发散角ax:ax = arctan((tan^x/2)/(XN/:2》…p)其中，ex表示扫描镜在水平方向的摆角，以及XN表示投影图像 在水平方向的像素数。优选地，放大光学单元将激光的光束放大至在垂直方向具有下式(3) 所确定的发散角ay:ay = arctan(Xtan(6y/2yCYN/2》…p)其中，ey表示扫描镜在垂直方向的摆角，以及YN表示投影图像 在垂直方向的像素数量。根据本专利技术的激光投影仪即使当到投影表面的距离改变时也可始终显示清晰图像。通过结合附图从以下对本专利技术的详细描述，本专利技术的上述及其它 目的、特征、方面和优点将变得更加明显。附图说明图1示出本专利技术的实施例的激光投影仪的构成。图2示出与扫描镜的摆角对应的激光的光束的发散角的示例。图3示出放大光学单元的结构的示例。图4图示了现有技术中光束^皮投射到屏幕上。图5图示了本专利技术的实施例中光束被投射到屏幕上。图6图示了现有技术中从激光投影仪发出的光线被投射到屏幕上。具体实施例方式下面参照附图来描述本专利技术的实施例。图1示出本专利技术的实施例的激光投影仪的构成。参照图l，激光投影仪100包括前端FPGA(场可编程门阵列)310、 数字信号处理器320、操作面板330、后端块340、 SDRAM(同步动态 随机存取存储器)344、视频RAM(随机存取存储器)345、激光控制电 路351、 352和353、绿色LD(激光二极管)361 、红/蓝色LD 362、偏 振分束器(polarization beam splitter) 363、检测器370、扫描镜372 以及驱动器373。驱动器373包括例如驱动马达、线圈等。前端FPGA 310包括数据/灰度(data/gradation)转换器314、定 时控制器311、数据控制器312和比特数据转换器313。数字信号处 理器320包括反射镜伺服块321和转换器322。虽然红/蓝色LD 362 是将红色LD和蓝色LD整体形成的，但是它们可相互独立地形成。操作面板330设置在激光投影仪100的壳体的正面或侧面。操作 面板330包括例如显示操作细节的显示装置(未示出)以及接受对激光投影仪100的操作输入的开关(例如加/减按钮)。当操作面板330接受 操作时，操作面板330按照操作向后端块340的CPU(中央处理单 元)341发出信号。将从激光投影仪100的外部源所提供的图像信号输入到视频接 口 342。在一个方面，激光4殳影4义100包括外部4妾口 343。外部4妄口 343接受例如SD(安全数字)卡380的装载。外部接口 343从SD卡380 读取数据，并且数据存储在SDRAM 344或视频RAM 345中。根据向操作面板330提供的操作输入，CPU 341控制根据通过外 部视频接口 342或外部接口 343输入到激光投影仪100的信号所得到 的图像的投影。更具体来说，通过进行与前端FPGA310的定时控制 器311的相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光投影仪（１００），包括：　发出激光的激光源（３６１，３６２）；　扫描从所述激光源（３６１，３６２）发出的激光的扫描镜（３７２）；以及　放大光学单元（３７１），将从所述激光源发出的激光的光束放大至具有与所述扫描镜（３ ７２）的摆角对应的发散角。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高桥裕，松原宏树，竹本诚二，平野敦也，
申请(专利权)人：船井电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]