扫描型图像显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种扫描型图像显示装置，考虑到激光光束的安全性标准，在确保安全性的同时提高显示图像的亮度。激光光源（11、12、13）分别产生绿色（G）、红色（R）、蓝色（B）的光束，被分色镜（15、16）合成而生成第一光束（G）（21）、和第二光束（R/B）（24）。偏转反射镜装置（14），通过偏转反射镜的旋转使第一、第二光束2维扫描。第一、第二光束（21、24）被设定成，出射方向在屏幕（18）的垂直方向上具有角度差（θ），它们的间隔（d）比激光安全标准中规定的窗口孔径（AP）大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及扫描型图像显示装置，特别涉及通过使偏转反射镜旋转而使光束2维扫描，以在屏幕等上投影显示图像的扫描型图像显示装置。
技术介绍
近年来，人们提出了一种利用偏转单元使从光源发出的光束(激光光束)2维偏转以使其在屏幕上扫描，利用其视觉暂留效应(余像效应)在屏幕上投影显示2维图像的扫描型图像显示装置。这样的扫描型图像显示装置中，使用3原色(R，G，B)的激光，将它们合成而作为光源，利用MEMS (Micro Electro-Mechanical Systems,微电子机械系统)反射镜等偏转单元使从光源发出的光在屏幕上扫描。该结构中，因为只使合成的I束激光光束扫描，所以扫描系统能够简化，但是由于激光是发散角很小的平行光，若照射到屏幕前的激光 进入人眼，则有烫伤视网膜的危险。所以为了确保激光对人眼的安全性，对合成的I束激光光束的功率(能量)设置上限值。这样，显示图像的亮度就受到了限制。对此，专利文献I中记载了这样的内容，S卩，为了在确保激光光束的安全性的同时，使显示图像变得明亮，将照射的激光光束分割为多束光束，使分割后的激光光束以在屏幕的大致相同位置上具有时间差的方式对屏幕进行照射，使大致相同位置上的激光光束强度分散降低。此外，专利文献2中记载了这样的结构，S卩，为了利用简单的结构使用多束光束显示图像，包括供给多束光束的光源部，和使以各自不同的入射角度入射的多束光束在第一方向和与第一方向大致正交的第二方向上扫描的扫描部。专利文献I :日本特开2005-031529号公报专利文献2 :日本特开2007-140010号公报
技术实现思路
激光产品的安全标准(IEC60825，JISC6802)中，基于最大允许照射量(MPE :Maximum Permissible Exposure)对激光产品分级。S卩，规定了( I)同时入射到规定尺寸的开口部(窗口(aperture):相当于人眼的瞳孔直径)中的激光光束强度(单脉冲)的上限值(AEL :可达放射极限)，和(2)反复入射到规定尺寸的窗口中的激光光束强度(反复脉冲)的上限值。专利文献I中，通过将激光光束分割，使多个脉冲有时间差地照射，能够降低同时入射到窗口中的光束强度。但是，专利文献I记载的技术中，当分割后的多个脉冲的间隔比规定时间Ti (按波段规定)短时，标准上将这些脉冲的组视为单脉冲，各脉冲的光束强度被合计，因此不能获得分割光束的效果。例如设想使分割后的多束光束，在光束的扫描方向(2维方向中高速进行扫描的画面水平方向)错开窗口孔径AP以上配置的情况。设水平扫描频率fH为25kHz时，多个脉冲的间隔是远小于水平扫描时间(I/(2fH) =20 μ sec)的值(数μ sec)，所以比规定时间Ti (波长400 1050nm下， =18μ sec)短，分割光束被视为单脉冲。因此，难以通过光束分割而使安全性提高，或者使光束强度增大因光束分割而产生的与安全标准之间的富余的量以使显示图像变亮。此外，专利文献2中，公开了使多束光束在画面水平方向和垂直方向上错开配置的结构，但是没有考虑到激光光束的安全性，因此其时间差并不是基于安全性而规定的。鉴于以上状况，本专利技术的目的在于，考虑到激光光束的安全性的基准，提供一种能够确保安全性并提高显示图像的亮度的扫描型图像显示装置。即，本专利技术提供一种扫描型图像显示装置，将激光光束投影到屏幕上，使该激光光束在该屏幕上2维扫描而显示图像，包括分别产生红色、绿色、蓝色的激光光束的多个激光光源；将多个激光光束合成而生成第一、第二激光光束的光学系统；和通过偏转反射镜的旋转而使第一、第二激光光束2维扫描的偏转反射镜装置。上述光学系统被设定成，第一、第二激光光束的出射方向在上述屏幕的垂直方向上具有角度差Θ，第一、第二 激光光束的垂直方向上的间隔d,在激光光束的安全标准中规定的自激光光束的出射口距离M的位置上比安全标准中规定的窗口孔径AP大。其中，优选上述第一激光光束由绿色光束生成，上述第二激光光束由红色光束和蓝色光束生成。另外，优选上述第一激光光束由绿色光束和红色光束生成，上述第二激光光束由绿色光束和蓝色光束生成。根据本专利技术，能够提供一种确保激光光束的安全性并提高显示图像的亮度的扫描型图像显示装置。附图说明图I是表示本专利技术的扫描型图像显示装置的第一实施例的结构图。图2是表示第一实施例的信号控制电路的图。图3是表示各激光光源的激光驱动信号的图。图4是说明空白期间的设定的图。图5是说明激光光束强度的评价条件的图。图6是表示通过窗口的光束扫描线的图。图7是表示第一实施例的分割光束的配置的图。图8是表示显示白色时的R、G、B光的光通量(强度比)的图。图9是表示入射到窗口中的分割光束的时间变化的图。图IOA是表不各种光束分割方式的图(单光束方式)。图IOB是表示各种光束分割方式的图(水平分割)。图IOC是表不各种光束分割方式的图(垂直分割)。图IOD是表示各种光束分割方式的图(垂直分割)。图IlA是表示图IOA中入射光束的时间变化的图(单光束方式)。图IlB是表示图IOB中入射光束的时间变化的图(水平分割)。图IlC是表示图IOC中入射光束的时间变化的图(垂直分割)。图IlD是表示图IOD中入射光束的时间变化的图(垂直分割)。图12是表示第一实施例的光束通量(光束的光通量)增大效果的图。图13是表示本专利技术的扫描型图像显示装置的第二实施例的结构图。图14是表示本专利技术的扫描型图像显示装置的第三实施例的结构图。图15是表示第三实施例的光束强度增大效果的图。附图标记说明11，11a，11b，12，13......激光光源；14,14a, 14b......偏转反射镜装置；15，16......分色镜； 17，17a，17b......壳体，18......屏幕，20......控制电路，21，22，23，24，25，26……激光光束(光束)。具体实施例方式以下，使用附图说明本专利技术的实施方式。[实施例I]图I是表示本专利技术的扫描型图像显示装置的第一实施例的结构图。壳体17中收纳有以下光学部件。激光光源11出射波长510nm波段的绿色光束(G光)21，激光光源12出射波长640nm波段的红色光束(R光)22，激光光源13出射波长440nm波段的蓝色光束(B光)23。各光束21、22、23，以与图像信号的各颜色成分的信号相应的强度出射。分色镜(二向色镜)15使G光束21透射，使R光束22反射。分色镜16使G光束21与R光束22透射，使B光束23反射。在分色镜15、16上透射或反射的各光束21、22、23中，使G光束21作为单独的光束(第一光束)行进，使R光束22与B光束23合成(以下记为R/B光)为I束光束24 (第二光束)行进。此时第一光束21和第二光束24，其光束行进方向在垂直方向上彼此偏离角度差Θ。为了实现该角度差Θ，对各激光光源11、12、13的光轴的倾斜和位置，以及分色镜15、16的倾斜进行调整。第一光束21和第二光束24，入射到光束扫描用的偏转反射镜装置14。偏转反射镜装置14，具有使入射的2束光束21、24反射的I个反射镜(偏转反射镜)和将该偏转反射镜2维地旋转驱动的驱动机构，使入射的光束21、24反射，投影到离开规定距离的屏幕18上。偏转反射镜在驱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种扫描型图像显示装置，将激光光束投影到屏幕上，使该激光光束在该屏幕上2维扫描而显示图像，其特征在于，包括：分别产生红色、绿色、蓝色的激光光束的多个激光光源；将该多个激光光束合成而生成第一、第二激光光束的光学系统；和通过偏转反射镜的旋转而使该第一、第二激光光束2维扫描的偏转反射镜装置，所述光学系统被设定成，所述第一、第二激光光束的出射方向在所述屏幕的垂直方向上具有角度差θ，该第一、第二激光光束的垂直方向上的间隔d，在激光光束的安全标准中规定的自激光光束的出射口距离M的位置上比安全标准中规定的窗口孔径AP大。

【技术特征摘要】
2011.06.22 JP 2011-1381611.一种扫描型图像显示装置，将激光光束投影到屏幕上，使该激光光束在该屏幕上2维扫描而显示图像，其特征在于，包括 分别产生红色、绿色、蓝色的激光光束的多个激光光源； 将该多个激光光束合成而生成第一、第二激光光束的光学系统；和 通过偏转反射镜的旋转而使该第一、第二激光光束2维扫描的偏转反射镜装置， 所述光学系统被设定成，所述第一、第二激光光束的出射方向在所述屏幕的垂直方向上具有角度差Θ，该第一、第二激光光束的垂直方向上的间隔d，在激光光束的安全标准中规定的自...

【专利技术属性】
技术研发人员：保坂宪生，坪野英二，仲尾武司，春名史雄，
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：