[发明专利]图像形成装置

说明书

本发明提供一种能够安全地形成高质量投影图像而不会导致装置大型化的图像形成装置。图像形成装置(1)将光源出射的光束(40)投影到被投影面(2)上形成投影图像(3)，其包括使光束(40)在第一方向和与第一方向交叉的第二方向上反射偏转的光扫描部(10)，和将反射偏转后的光束(40)引导至被投影面(2)的投影系统(9)，投影系统(9)构成为，入射到投影系统(9)的各光束(40)的主光线(5、6、7、8)的光路，在构成投影系统(9)的光学元件的入射面(11)至出射面(14)之间交叉。

技术领域

本发明涉及用于形成投影图像的图像形成技术。尤其涉及可实现超近距离投影的图像形成技术。

背景技术

当前存在一种使光源发出的光二维地偏转扫描来投影形成图像的小型图像投影装置。

例如，专利文献1公开了一种投影型显示光学系统，其中，“投影型显示光学系统P包括使光进行偏转扫描的光偏转单元和将来自光偏转单元的光投影的投影光学系统，使得投影光学系统的投影光所形成的图像的位置或倾斜度是可变的(摘自摘要)”。

专利文献2公开了一种激光投影装置，其中，“激光投影装置由激光元件、各激光元件的光束所入射到的入射光学系统、使光束二维扫描的扫描装置、将扫描装置的光束投影到屏幕上的投影光学系统等构成，扫描装置包括用于进行主扫描方向上的偏转的谐振驱动反射镜，在扫描装置到屏幕的光路中至少1次形成光源的像，投影光学系统包括反射镜，并被设计成，在主扫描方向上越靠主扫描方向周边的位置，正光焦度越大，此外，入射光学系统的主扫描方向的光焦度与副扫描方向的光焦度彼此不同(摘自摘要)”。

专利文献3公开了一种光扫描装置，其中，“光扫描装置包括光源单元、使从该光源单元发出的光束在第一扫描方向和与其正交的第二扫描方向这样的二维方向上偏转的偏转单元、将经该偏转单元偏转后的光束引导至被扫描面上的扫描光学系统，光扫描装置利用该偏转单元的偏转动作在该被扫描面上进行光扫描，该偏转单元包括在该第一扫描方向上进行正弦波驱动的偏转器，构成该扫描光学系统的1个光学面具有如下形状：随着从第一扫描方向的中心去往周边部，该形状的第一扫描方向的二阶微分值向使偏转光束发散的方向变化，并且该形状在该第二扫描方向上是连续的(摘自摘要)”。

另外，非专利文献1公开了一种现象，即，在光密度高的区域，尘埃等微粒会变得容易捕获。

现有技术文献

专利文献1：日本特开2004-252012号公报

专利文献2：日本特开2008-164957号公报

专利文献3：日本特开2006-178346号公报

非专利文献1：Ashkin et al.:Observation of a single-beam gradient forceoptical trap for dielectric particles.Opt.Lett.11,P288-P290,1986

发明内容

发明要解决的技术问题

在投影型的图像形成装置中，越是近距离投影即从图像形成装置到被投影面的距离越短，则视场角越大。从而，若像专利文献3记载的图像形成装置那样，去往投影图像外周部的光束的主光线为发散光线，则投影光学系统的尺寸也会增大。

在专利文献1和专利文献2公开的投影光学系统中，去往投影图像外周部的光束的主光线在被投影面的前方发生交叉。但是，该交叉位置处于投影光学系统的最终出射面与被投影面之间，即位于装置外。通常而言，交叉位置的光能量密度很高，若该交叉位置处于装置外，则在用户错误地探头观察等情况下，进入眼球内的入射光能量将会很大。

因此，主光线的交叉位置最好位于投影光学系统内，但若交叉位置位于光学面附近，则如上述非专利文献3公开的那样，该光学面容易受到污染，导致投影图像劣化。