本發明專利技術提供掃描型圖像顯示裝置和掃描型投影裝置，減小構成掃描型圖像顯示裝置的偏振棱鏡的尺寸，實現裝置的小型化。偏振棱鏡（30）呈六面體形狀，光束反射或者透射的PBS膜（31）配置在六面體的大致對角方向上。偏振棱鏡（30）中，當令去往屏幕的光束（102）的出射方向（Y方向）上的尺寸為A，來自光源的光束（101）的入射方向（X方向）上的尺寸為B時，存在A＜B的關系。例如使偏振棱鏡呈長方體形狀，在光束從掃描反射鏡（50）入射的面（32）上，將PBS膜（31）的一端配置在從入射面（32）的端部起向內側偏移上述尺寸A、B的差（A-B）的位置上，并使該PBS膜（31）與該入射面成大致45°的角度交叉。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及利用掃描反射鏡使光束二維地掃描以在屏幕上顯示圖像的掃描型圖像顯示裝置和掃描型投影裝置。
技術介紹
近年來，人們實現了利用掃描反射鏡(偏轉反射鏡)使從半導體激光光源出射的光束在畫面上二維地掃描以顯示圖像的掃描型圖像顯示裝置和掃描型投影裝置。作為這種掃描型圖像顯示裝置，例如專利文獻1、2中記載的那樣，具有激光光源和使從激光光源發射的激光反射而在被投影面上掃描的偏轉掃描元件(例如MEMS (Micro Electro MechanicalSystems，微電子機械系統)反射鏡裝置)，使反射鏡面旋轉以使從光源出射的光束二維地掃描。此時所采用的結構中，包括使來自反射鏡的反射光透射而投射(投影)到投影對象上的偏振分束器(PBS)(或稱為偏振分束立方體、偏振棱鏡),和配置在偏振分束器與MEMS反射 鏡裝置之間的、對透射的光進行偏振調制的1/4波片。專利文獻I的圖6和專利文獻2的圖20表示使光束對掃描反射鏡的入射方向為大致垂直方向(入射角大約為O)的結構，并記載了相對于反射鏡面的旋轉角可獲得更大的光束的偏轉角(偏轉效率)的內容。此時，由于掃描反射鏡的入射光與反射光的光路是共同的，因此采用使投射的光束為直線偏振光，在光路中使用偏振分束器(PBS)與1/4波片以分離入射光與反射光的結構。專利文獻I :日本特開2006-189573號公報專利文獻2 :日本特表2009-533715號公報
技術實現思路
在掃描型圖像顯示裝置中，已知屏幕上的顯示圖像中產生的失真依賴于光束對掃描反射鏡的入射角，在光束從傾斜方向入射的情況下圖像失真會增大。因此，通過使去往掃描反射鏡的光束的入射方向為垂直入射，能夠減小圖像的失真。然而，在垂直入射的情況下，為了分離入射光與反射光，需要偏振分束器(PBS)。PBS為在大致立方體形狀的偏振棱鏡的對角線方向上設置有多層膜(下面稱為PBS膜)的結構，主要具有透過P偏振光并反射S偏振光的性質。掃描型圖像顯示裝置所投影的圖像尺寸由掃描反射鏡的偏轉角度所決定。上述專利文獻1、2中記載的光學系統結構中，由于需要使來自掃描反射鏡的反射光全部通過偏振分束器內，因此若偏轉角度變大，則必須增大偏振分束器的體積。然而，當偏振分束器的體積增大時，存在殼體整體大型化、部件價格也增加的問題。此外，當使用偏振分束器(PBS)時，由于PBS內表面的反射，存在在投影圖像的大致中央部分產生亮點，導致畫質降低的問題。本專利技術的目的在于，提供一種能夠以簡單的結構投影大尺寸圖像的、小型且價格低廉的、不會產生不必要的亮點的畫質良好的掃描型圖像顯示裝置和掃描型投影裝置。本專利技術提供一種使光束掃描而在屏幕上顯示圖像的掃描型圖像顯示裝置，其特征在于，包括出射光束的光源；光源驅動電路，根據圖像信號控制從上述光源出射的光束的強度；掃描反射鏡，使上述光束大致垂直地入射到反射鏡面，將該光束大致垂直地反射；掃描反射鏡驅動電路，以規定的掃描角度二維地反復旋轉驅動該掃描反射鏡的反射鏡面；和偏振棱鏡，使從上述光源入射的光束反射并經1/4波片入射到上述掃描反射鏡，并且使被該掃描反射鏡反射且通過上述1/4波片后的光束透射而向上述屏幕的方向出射，其中，該偏振棱鏡呈六面體形狀，使上述光束反射或者透射的偏振分束膜(PBS膜)配置在上述六面體的大致對角方向上，該偏振棱鏡中，當令去往上述屏幕的光束出射方向(下面稱為Y方向)上的尺寸為A,來自上述光源的光束入射方向(下面稱為X方向)上的尺寸為B時,存在A < B的關系。此外，本專利技術一種掃描型投影裝置，使光束在被投影面上掃描而投影二維圖像，其特征在于，包括激光光源，作為發散光出射上述光束；準直透鏡，將上述光束變換成大致平行光或弱會聚光；偏轉掃描元件，使上述光束在上述被投影面上掃描；和分束器，配置在上述準直透鏡與上述偏轉掃描元件之間，將通過上述準直透鏡后的上述光束反射到上述偏轉掃描元件的方向，并使被偏轉掃描元件反射后的光束透射到上述被投影面的方向，其中， 上述分束器中，通過上述準直透鏡后的上述光束所入射的第一面的面積，小于被上述偏轉掃描元件反射后的光束所入射的第二面的面積。利用本專利技術，可實現一種能夠以簡單的結構投影大尺寸圖像的、小型且價格低廉的掃描型圖像顯示裝置和掃描型投影裝置。附圖說明圖I是表示本專利技術的掃描型圖像顯示裝置的第一實施例的整體結構圖。圖2是表示實施例I中的偏振棱鏡的形狀的圖。圖3是表示偏振棱鏡的第二實施例的形狀的圖。圖4是表不偏振棱鏡的第三實施例的形狀的圖。圖5是表示偏振棱鏡的第四實施例的形狀的圖。圖6是表示用于對比的以往的偏振棱鏡的形狀的圖。圖7是表示本專利技術的掃描型投影裝置的第五實施例的結構圖。圖8是實施例5中的分束器的結構圖。圖9是求取分束器的寬度的說明圖。圖10是表示作為比較例的使用了以往的分束器的掃描型投影裝置的結構的圖。圖11是表示實施例5的變形例的掃描型投影裝置的結構圖。圖12是表示分束器的第六實施例的立體圖。圖13是表示分束器的第七實施例的立體圖。圖14是表示分束器的第八實施例的俯視圖。圖15是表示本專利技術的掃描型圖像顯示裝置的第九實施例的整體結構圖。圖16是說明掃描畫面上產生不必要的雜散光的原理的圖。圖17是表示透射偏振選擇元件的其它結構例的圖。圖18是表示透射偏振選擇元件的另一結構例的圖。附圖標記說明I......光模塊部2......控制電路3……視頻信號處理電路4......激光光源驅動電路5……掃描反射鏡驅動電路6……前監測器信號檢測電路 9......屏幕11、12、13......激光光源21,22......波長選擇性反射鏡30......偏振棱鏡31……PBS (偏振分束)膜32......(偏振棱鏡的)入射面33......(偏振棱鏡的)出射面34……(偏振棱鏡的)第一側面35......(偏振棱鏡的)第二側面36......(偏振棱鏡的)上表面37……(偏振棱鏡的)下表面40......1/4 波片50……掃描反射鏡60……散斑消減元件70......前監測器90、90a、90b……透射偏振選擇元件101、103、105......激光光源102、104、106......準直透鏡107、108......光合成元件109、600、700、800......分束器110......1/4 波片111……偏轉掃描元件112......透明蓋116......(分束器的)第一側面117......(分束器的)第二側面118……(分束器的)第三側面具體實施例方式下面基于圖示的實施例進行詳細說明，但本專利技術并不限定于這些實施例。圖I是表示本專利技術的掃描型圖像顯示裝置的第一實施例的整體結構圖。圖中的點劃線表示光束的光軸。光模塊部I具有綠(G)/紅(R)/藍(B)三色激光光源11、12、13，將從各激光光源發出的光束合成的光合成部，將所合成的光束投射到屏幕9上的投射部，以及使投射的光束在屏幕9上二維地掃描的掃描部。光合成部中包含波長選擇性反射鏡21、22等,投射部中包含具有PBS (偏振分束)膜31的偏振棱鏡(偏振分束器)30、1/4波片40、散斑消減元件60等，掃描部中包含掃描反射鏡(偏轉反射鏡)50等。要顯示的圖像信號經由包含電源等的控制電路2輸入到視頻信號處理電路3中。視頻信號本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種使光束掃描而在屏幕上顯示圖像的掃描型圖像顯示裝置，其特征在于，包括：出射光束的光源；光源驅動電路，根據圖像信號控制從所述光源出射的光束的強度；掃描反射鏡，使所述光束大致垂直地入射到反射鏡面，將該光束大致垂直地反射；掃描反射鏡驅動電路，以規定的掃描角度二維地反復旋轉驅動該掃描反射鏡的反射鏡面；和偏振棱鏡，使從所述光源入射的光束反射并經1/4波片入射到所述掃描反射鏡，并且使被該掃描反射鏡反射且通過所述1/4波片后的光束透射而向所述屏幕的方向出射，其中，該偏振棱鏡呈六面體形狀，使所述光束反射或者透射的偏振分束膜（PBS膜）配置在所述六面體的大致對角方向上，該偏振棱鏡中，當令去往所述屏幕的光束出射方向（下面稱為Y方向）上的尺寸為A，來自所述光源的光束入射方向（下面稱為X方向）上的尺寸為B時，存在A＜B的關系。
【技術特征摘要】
...
【專利技術屬性】
技術研發人員：田中哲平，仲尾武司，杉山雅人，畑木道生，川村友人，喜田裕美，大西邦一，
申請(專利權)人：日立視聽媒體股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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