[发明专利]二维图像显示装置、照明光源及曝光照明装置

说明书

                             技术领域

本发明涉及一种二维图像显示装置、照明光源及曝光照明装置，尤其是涉及影象投影机、电视图像接收机、液晶面板等影象显示装置等。

                             背景技术

近年来，使用激光光源的激光显示装置受到人们的注目。在以往的使用阴极射线管的电视图像接收机中，萤光材料的显色谱较宽，即使在显示单色时也只能获得暗淡的显色，而与此相对，在使用激光光源的激光显示装置中，由于各光源的光分别为单色光，因而可通过使用适当波长的激光光源，使得色纯度较高、色彩极为鲜艳的图像显示成为可能。

图29所示的是以往的激光显示装置的概略结构。从RGB3色的激光光源101a～101c射出的光，按照输入视频信号在光调制器106a～106c被进行强度调制，利用反射镜103、分色镜(dichroic mirror)102a、102b而被合波。合波后的光通过聚光透镜107，再由多边形扫描仪(polygon scanner)104在x方向、由电流计扫描仪(galvanometer scanner)105在y方向进行扫描，二维的图像则被显示在投影屏108上。在具有此结构的显示装置中，由于RGB各光源的光分别为单色光，因而可通过使用适当波长的激光光源，使得色纯度较高、色彩鲜艳的图像显示成为可能。

另一方面，在上述的激光显示装置中，因光源使用的是干涉性较高的激光光源，所以，产生的所谓斑点噪声(Speckle noise)则成为一个问题。斑点噪声是激光在投影屏108上被散射时，由来自投影屏108上各部分的散射光彼此之间相互干涉而产生的微小不规则的噪声。在上述的激光显示装置中，是通过让投影屏108振动而除去了此斑点噪声。

图30所示的是以往的激光显示装置的概略结构。从红色、绿色、蓝色的各激光光源100a～100c射出的光，通过扩束器(beam expander)102其射束直径被放大，射入光积分器(light integrator)103。光积分器103是用来以均一的照明强度来照明空间光调制元件107上的矩形开口的光学系统，具有串接配置了2片矩形形状的单位透镜排列成二维方格状的复眼透镜(fly-eye lens)的结构。在此，省略光积分器103的照明均一化的详细说明。

通过了光积分器103的光，在通过聚光透镜112之后(红色及蓝色的光进而被反射镜115反射后)，再通过场透镜108和扩散板106来照明空间光调制元件107。在空间光调制元件107中被进行了调制的各色的光，在分色棱镜(dichroic prism)109被合波，通过投射透镜110，全色的图像在投影屏111上成像。

在此，扩散板106由毛玻璃状的透明基板构成，为了减少上述的斑点噪声，给射入的光的波阵面施加随机的相位分布。当该扩散板106通过扩散板摇动机构113而被摇动时，随着扩散板106的移动，被投射在投影屏111上的光的相位分布发生变动，斑点噪声的微小图案也随时间而变化。当摇动扩散板106使斑点噪声的图案变化变得比观察者的余像时间更快，斑点噪声则在观察者的眼中被进行了时间平均，从而所感知到的是没有噪声的画面质量较高的图像。该斑点减少的情况，在非专利文献1中有详细的记述。

然而，在前者的激光显示装置中，为了抑制斑点噪声，必须让投影屏振动，因而不能将固定的壁面等作为投影屏来使用，不让投影屏振动就不能用光学系统来抑制斑点噪声。而在后者的激光显示装置中，虽然可以用光学系统来抑制斑点噪声，但为了获得均匀的照明，需要扩束器102和光积分器103等，从而使光学系统变得复杂。

专利文献1：日本专利公开公报特开2003-98601号

非专利文献1：日本应用物理期刊(Japanese Journal ofApplied Physics)、第43卷、8B号、2004年

                               发明内容

本发明的目的在于提供一种既可以用简单的光学系统获得均一的照明、又可以有效地抑制斑点噪声的二维图像显示装置、照明光源及曝光照明装置。

本发明所提供的二维图像显示装置包括：至少一个激光光源、一边至少在一维方向上扫描来自所述激光光源的射出射束，一边将来自所述激光光源的射出射束转换成二维的光的射束扫描部、将通过所述射束扫描部所扫描的光空间地进行调制的空间光调制元件、以及被设置在所述射束扫描部和所述空间光调制元件之间，使从所述射束扫描部射出的二维的光扩散的光扩散部件。