本发明专利技术提供一种扫描型投影装置，能够以简单的结构投影分辨率高且明亮的图像。在使从激光光源出射的光束扫描的扫描型投影装置中，在准直透镜（102）与扫描元件（110）之间配置光束缩小整形棱镜，通过将椭圆形光束的长轴方向缩小来进行光束整形，由此使光束保持在扫描元件（110）中的偏转反射镜（120）的有效直径内，从而能够高效地反射光束，投影明亮的图像，并通过光束整形的效果提高分辨率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及扫描型投影装置。
技术介绍
作为本专利技术的
技术介绍
，例如在专利文献I中记载了这样的内容，“提供一种光扫描型投影仪，其不受使用环境影响，即使在狭小的空间中，即使保持小型化，也能够以高分辨率、高画质显示宽视角图像”。专利文献I :日本特开2010-3279
技术实现思路
近年来实现了使从半导体激光光源出射的光束在画面上二维扫描来显示图像的扫描型投影装置。该扫描型投影装置由于使用的是激光光源，所以与以往的投影装置相比能够扩大颜色还原范围，并且由于能够小型化，因此作为下一代的显示器件备受期待。扫描型投影装置中为了投影明亮的图像，存在需要使光束的能量尽量高效地从壳体出射的问题。此外，在扫描型投影装置的情况下，一束光束在屏幕上形成的一个光斑相当于一个像素。为了使图像上下方向和左右方向的分辨率一致，理想情况下屏幕上的光斑为圆形。但是，由于从半导体激光器出射的光束的远场光强分布(下面称为FFP)为椭圆形，屏幕上的光斑也为椭圆形。因此，存在图像上下方向和左右方向的分辨率变得不一致的问题。对于上述问题，在专利文献I中提出了一种光学系统，其使用2个棱镜来扩大上述椭圆形的FFP中短轴方向上的光斑直径，使FFP大致为圆形，从而使图像上下方向和左右方向的分辨率一致。然而，该方案存在这样的问题，即当扩大光束的短轴方向时光束的能量密度降低，导致效率劣化，无法投影明亮的图像。本专利技术的目的在于，提供一种能够以简单的结构投影分辨率高且明亮的图像的扫描型投影装置。上述目的通过权利要求中记载的技术方案来实现。S卩，本专利技术提供一种扫描型投影装置，使光束在被投影面上扫描而投影二维图像，其特征在于，包括使上述光束以发散光出射的激光光源；将上述光束变换成大致平行光或弱会聚光的准直透镜；使上述光束在上述被投影面上扫描的扫描元件；和在上述光束的光束截面的规定方向上将光束缩小整形的光束缩小整形元件。根据以上技术方案，本专利技术能够提供以简单的结构投影分辨率高且明亮的图像的扫描型投影装置。附图说明图I是实施例I中的扫描型投影装置100的结构图。图2是实施例I中的光束缩小整形棱镜107的说明图。图3是不设置实施例I中的光束缩小整形棱镜107的情况下偏转反射镜120上的光束的截面图。图4是设置了专利文献I中的光束整形棱镜的情况下偏转反射镜120上的光束的截面图。图5是实施例I中通过光束缩小整形棱镜107后的偏转反射镜120上的光束的截面图。图6是实施例I中的扫描型投影装置200的结构图。图7是实施例I中的扫描型投影装置300的结构图。图8是实施例2中的扫描型投影装置400的结构图。 图9是实施例3中的扫描型投影装置500的结构图。图10是实施例4中的扫描型投影装置600的结构图。附图标记说明101、103、105……激光光源，102、104、106……准直透镜，107……光束缩小整形棱镜，108、109……光合成元件，110……扫描元件，120……偏转反射镜，111……透明盖具体实施例方式下面基于图示的实施例详细地进行说明，但并非以此对本专利技术进行限定。针对本专利技术的实施例I使用附图进行说明。图I是本专利技术实施例I的扫描型投影装置100的说明图。图中点划线表示光束的光轴。激光光源101例如为出射520nm波段的绿色光束的半导体激光器。从激光光源101出射的绿色光束由准直透镜102变换成平行光束或弱会聚光束。接着，绿色光束入射到光束缩小整形棱镜107中。由于激光光源101假定为半导体激光器，所以从半导体激光器出射的光束的FFP呈椭圆形。因此，入射到光束缩小整形棱镜107的绿色光束的截面为也呈椭圆形。在此假定对激光光源101进行了旋转调整使得上述FFP的椭圆形的长轴方向为与纸面水平的方向(平行于纸面)。光束缩小整形棱镜107中，在与纸面平行的方向上，绿色光束的入射面侧与光束大致垂直，出射面侧相对于光束为斜面，另一方面，在与纸面垂直的方向上，绿色光束的入射面侧、出射面侧都与光束大致垂直。该光束缩小整形棱镜107具有仅缩小绿色光束的截面形状的长轴方向，将截面形状整形为大致圆形的功能。光束缩小整形棱镜107的细节在下面说明。激光光源103例如为出射640nm波段的红色光束的半导体激光器。从激光光源103出射的红色光束由准直透镜104变换成平行光束或弱会聚光束。激光光源105例如为出射440nm波段的蓝色光束的半导体激光器。从激光光源105出射的蓝色光束由准直透镜106变换成平行光束或弱会聚光束。光合成元件108是使绿色光束透射并使红色光束反射的波长选择性反射镜。进一步地，其被调整成使得绿色光束与红色光束的光轴大致一致。光合成元件109是使绿色光束和红色光束透射并使蓝色光束反射的波长选择性反射镜。进一步地，其被调整成使得蓝色光束与绿色以及红色光束的光轴大致一致。合成后的三色光束入射到扫描兀件110中。扫描兀件110由偏转反射镜120和用于驱动偏转反射镜120的驱动电极等(图中未示出)构成。偏转反射镜120具有水平扫描轴和垂直扫描轴，通过绕各扫描轴对偏转反射镜120进行偏转驱动，来使光束在屏幕上进行二维扫描。偏转反射镜120例如可通过Micro Electro Mechanical Systems (微电子机械系统，下面简称为MEMS)反射镜、电流计镜(galvanometer mirror)等实现。此外,扫描元件110也可由两片偏转反射镜构成，第一片偏转反射镜具有垂直扫描轴，第二片偏转反射镜具有水平扫描轴。通过扫描元件110后的三色光束入射到设置在扫描型投影装置100的下表面的透明盖111上。透明盖111假定为三色光束的透射率非常高的透明玻璃或者塑料的盖体，能够防止进入到扫描型投影装置100内的灰尘等引起光学部件的透射率劣化或扫描元件110故障等。通过透明盖111后的三色光束在设置于外部的屏幕上的相同位置上重叠地形成 三个光斑。即，被识别为屏幕上的一个光斑。本实施例的扫描型投影装置100的情况下，一个光斑相当于图像的一个像素。如上所述，本实施例的扫描型投影装置100至少由激光光源101、准直透镜102、激光光源103、准直透镜104、激光光源105、准直透镜106、光束缩小整形棱镜107、光合成元件108、109、扫描元件110、透明盖111构成，也可以在中间增加衍射光栅或波片等光学元件，或为利用反射镜使光路弯折。此外，在透明盖111和扫描元件110之间的光路中，也可以增加具有改变扫描元件110的扫描角度的功能的光学元件。接着利用图2对光束缩小整形棱镜107的细节进行说明。图2是光束缩小整形棱镜107的说明图。图中点划线表示光束的光轴。光束的行进方向为纸面右方。图中Φ1、Φ2为光束在垂直于纸面的方向上的截面的光束直径。其中，光束直径指的是光束的光强度成为光轴上的光强度的l/exp(2)时的直径。光束缩小整形棱镜107，在与纸面水平的方向上，入射面侧大致垂直于光束的行进方向，出射面侧相对于光束的行进方向为斜面。另一方面，在与纸面垂直的方向上，入射面和出射面都与光束大致垂直。如上所述，从激光光源101出射的光束的FFP即截面形状为椭圆形，并假定对激光光源101进行了旋转调整使得其光束的FFP的长轴方向为与纸面平行的方向。在光束截面形状的长轴方向上，由于入射到光束缩小整本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种扫描型投影装置，使光束在被投影面上扫描而投影二维图像，其特征在于，包括：使所述光束以发散光出射的激光光源；将所述光束变换成大致平行光或弱会聚光的准直透镜；使所述光束在所述被投影面上扫描的扫描元件；和在所述光束的光束截面的规定方向上将光束缩小整形的光束缩小整形元件。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：喜田裕美，大西邦一，
申请(专利权)人：日立视听媒体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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