[发明专利]投射装置和投射控制装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用照射相干光的光源的投射装置和投射控制装置。

背景技术

将影像光投射至屏幕上的投射装置得到广泛使用。在典型的投射装置中，通过使用液晶微型显示器或DMD（数字微镜器件：Digital Micromirror Device）这种空间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“光学式投影仪”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仪中，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空间光调制器进行照明，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2009-282083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产生的白色光分成R、G、B的三原色成分，将这些光向各个原色的空间光调制器引导，由正交分光棱镜将所生成的各个原色的调制图像合成而投影于屏幕上。

但是，高压水银灯等高辉度放电灯寿命比较短，在用于光学式投影仪等的情况下，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的难点。

为了应对这样的问题，还提出了使用激光等相干光源的方式。例如，在产业上得到广泛利用的半导体激光器，与高压水银灯等高辉度放电灯相比寿命极长。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的优点。

例如，在日本特开2008-224760号公报中，公开了由振镜扫描器（ガルバノスキャナ）使激光扫射而在光漫射板形成二维图像的技术。该日本特开2008-224760号公报所公开的光漫射板，是为了扩大视场角而设置的，由于形成于光漫射板的二维图像原样地投射至屏幕，因而投射图像的画质变差。

此外，在使用激光等相干光源的方式中，产生斑点的产生这种新的问题。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，则观察为斑点状的辉度不均匀（亮度的不均匀），成为对观察者带来生理上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缘由是，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，由此产生斑点。例如，在文献Speckle Phenomena in Optics（光学中的斑点现象）, Joseph W. Goodman, Roberts & Co., 2006中，进行了关于斑点的产生的详细的理论研究。

这样，在使用相干光源的方式中，由于产生斑点的产生这种固有的问题，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空间光调制器，并且，由电动机旋转驱动散射板，由此降低斑点。

发明内容

如上所述，在使用相干光源的投射装置中，提出了降低斑点的技术，但在到此为止提出的方案中，不能有效率地且充分地抑制斑点。例如，在上述的日本特开平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，因而一部分激光完全没有贡献于影像显示而被浪费。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，由于照明光的光轴的位置不变，因而不能充分地抑制起因于屏幕上的漫射而产生的斑点。

此外，相干光如以激光为代表，能够作为具有优异的直线传播性且能量密度非常高的光而照射。所以，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。

本案的发明者们立足于以上的点而反复专心研究，结果，发明了在由相干光对光调制器进行照明的状态下使由光调制器生成的调制图像投射的投射装置。另外，本案的发明者们进一步推进研究，改善了该照明装置，从而在由相干光对光调制器进行照明时，能够稳定地防止在照明区域内产生亮度突出而变亮的区域。即，本发明的目的在于，提供这样的投射装置和投射控制装置：能够使斑点不显眼，而且能够有效地抑制照明区域内的亮度的不均匀的产生，而且能够提高照明区域内的照明强度。

为了解决上述的课题，在本发明的一个形态中，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，将所述相干光照射至所述光学元件；