JP2009244590A - スペックルノイズを除去可能な光源装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】レーザ光源により生ずるスペックルノイズを低減することができる光源装置を提供する。
【解決手段】光源装置10は、レーザ光源103と、レーザ光源103が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板101と、拡散板101をレーザ光源103が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動部150と、拡散板移動部150の認識する拡散板101の移動速度情報を受け、移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、レーザ光源に対してレーザ光の発生を停止させるレーザ輝度制御部112とを備える。
【選択図】図1A
【解決手段】光源装置10は、レーザ光源103と、レーザ光源103が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板101と、拡散板101をレーザ光源103が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動部150と、拡散板移動部150の認識する拡散板101の移動速度情報を受け、移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、レーザ光源に対してレーザ光の発生を停止させるレーザ輝度制御部112とを備える。
【選択図】図1A
Description
本発明は、レーザ光源を用いた光源装置であって、特にスペックルノイズの発生を抑制する光源装置に関する。
近年の微細な光半導体製造技術の進展により、半導体レーザの性能が向上し、レーザ光は高効率な光源としてディスプレイ装置への応用が可能となってきた。ところが、レーザ光にはコヒーレンシが高いという特徴があり、この特徴により同じ光源から発したレーザ光同士は干渉を起こしてしまう。従来の光源では均一な明るさで照らされるような場合でも、レーザ光の光源ではディスプレイ上に細かい粒状の干渉模様が現れてしまうため、レーザ光は光源としての品位を損なう。このような細かい粒状の干渉模様をスペックルノイズと呼ぶ。
そこで、このスペックルノイズを除去又は低減するために、レーザ光の進行方向を偏向させる偏向素子を備え、その偏向素子を回転させて、レーザ光に含まれるスペックルノイズのパターンを常に変動させるレーザ光源装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
図10は、従来技術によるスペックルノイズを除去又は低減するためのレーザ光源装置の構成を示すブロック図である。レーザ光源装置1000は、レーザ光源1001と、偏向素子1002と、回転装置1003とを備える。レーザ光源1001の発するレーザ光の光軸1008上に偏向素子1002が配置されている。回転装置1003は偏向素子1002を回転させる。レーザ光源装置1000から出た光はレンズ1004を経て平行光に変換され、その平行光は光学変調素子であるライトバルブ1005に入射する。ライトバルブ1005から出た光は、投射レンズ1006によって投影面1007に投影される。
例えば、偏向素子1002は、光軸1008に対してその中心が偏心した凹レンズである。回転装置1003が偏向素子1002を光軸1008まわりに回転させると、レンズ1004に入射する角度が時間的に変化する。これにより、投影面1007を観察する観察者の眼にはスペックルノイズが消えたように見える。
しかし、上記の従来技術においては、次のような課題がある。光軸1008上で、偏心した偏向素子1002を回転させるため、偏向素子1002の回転に必要な空間と、偏向素子1002から出る光線もまた回転するため、その経路を通す空間とを確保する必要がある。このため、スペックルノイズを除去するために必要な空間が大きくなり、この光源装置を用いるディスプレイ装置を小型化する上で障害となっていた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、レーザ光源により生ずるスペックルノイズを除去可能な光源であって、特に小型化を実現できる光源装置を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様において、光源装置は、レーザ光源と、レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、拡散板をレーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、拡散板移動制御手段の認識する拡散板の移動速度情報を受け、移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、レーザ光源に対してレーザ光の発生を停止させるレーザ輝度制御手段とを備える。
本発明の第2の態様において、光源装置は、レーザ光源と、レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、拡散板をレーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、拡散板移動制御手段の認識する拡散板の移動速度情報を受け、移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、レーザ光源に対してレーザ光の強度を低減させるレーザ輝度制御手段とを備える。
本発明の第3の態様において、光源装置は、レーザ光源と、レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、拡散板をレーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、拡散板移動制御手段の認識する拡散板の移動速度情報を受け、移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、レーザ光源の発するレーザ光を遮断する、あるいは減衰させるレーザ輝度制御手段とを備える。
本発明の第4の態様において、光源装置は、レーザ光源と、レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、拡散板をレーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、レーザ輝度制御手段とを備え、拡散板は、拡散板の移動速度が低下するときに、レーザ光を拡散あるいは分散させる部位に、レーザ光源の発するレーザの遮断または減衰させる光学フィルタを備える。
本発明の第5の態様において、光源装置は、レーザ光源と、レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、拡散板をレーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、拡散板移動制御手段の認識する拡散板の移動速度情報を受け、移動速度情報に応じて、レーザ光源に対してレーザ光の強度を増減させるレーザ輝度制御手段とを備える。
光源装置は、拡散板の往復運動の周期に同期させて閾値を順次変更し、設定する閾値設定手段とをさらに備えてもよい。
拡散板移動制御手段による拡散板の移動速度の絶対値の1周期は、少なくともディスプレイ装置の光学変調手段の1フィールド周期の1/3以下であってもよい。
本発明の光源装置によれば、光学部品や、光軸が回転しないため、これらの回転する空間を必要としないので装置を小型化することができる。また、移動部材を往復運動させるために移動部材を弾性体で指示する構造となっており、回転軸のような摺動部における潤滑の経時変化を考慮する必要がない。
以下に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の各実施の形態において、同じ構成要素については同じ番号を付している。
実施の形態1
図1Aは、本発明の実施の形態1による光源装置の構成を示すブロック図である。光源装置10は、レーザ光源103と、拡散板101と、拡散板移動部150と、移動速度検出部170と、レーザ輝度制御部112とを備える。
図1Aは、本発明の実施の形態1による光源装置の構成を示すブロック図である。光源装置10は、レーザ光源103と、拡散板101と、拡散板移動部150と、移動速度検出部170と、レーザ輝度制御部112とを備える。
レーザ光源103が発するレーザ光は、拡散板101により拡散あるいは分散され、照射面102を照らす。このとき、スペックルノイズを除去するため、拡散板移動部150は拡散板101をレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動する。
図2(a)は、実施の形態1における、拡散板101の移動速度の変化の一例を示した図である。拡散板101の移動速度は、拡散板101が往復運動しているため、正負交互に切り替わる。図2(b)は、実施の形態1における、スペックルノイズの除去効果の変化の一例を示した図である。同図に示すように、移動速度の絶対値が低いとき、スペックルノイズの除去の効果は十分ではなく、ディスプレイ装置の表示画像にスペックルノイズが現れる。具体的には、往復運動の移動方向が反転するとき、移動速度の絶対値が低くなるため、スペックルノイズが現れる。そこで、本発明の実施の形態1による光源装置は、上述のようなスペックルノイズが現れてしまう期間、すなわち拡散板101の移動速度の絶対値が低いときに(例えば、時刻t1〜t2、時刻t3〜t4)、移動速度検出部170がレーザ光の発生を停止させるようにしている。
以下、本実施の形態の光源装置の動作を具体的に説明する。拡散板101は、表面に施された微細な凹凸のパタンの作用によって、照射面102の矩形領域を均一な照度で照らすように、レーザ光源であるレーザダイオード103から発したレーザ光を分散する。表面上に施す微細なパタンは、従来の非コヒーレントな光源に用いるフレネルレンズによるものでもよいし、コヒーレントなレーザ光を前提とした回折格子やDOE(Diffractive Optical Elements;回折光学素子)に類似のものでもよい。なお、図1Bに示すように、光源装置10と、照射面102と観察者の間に配置されたライトバルブ50により、ディスプレイ装置200を構成することができる。ライトバルブ50は例えば、画像信号に応じて透過光を制御するLCD(液晶表示装置)である。
拡散板移動部150は、パタン発生器104と、差動増幅器105と、アクチュエータ106と、移動速度はセンサ108とを備える。パタン発生器104は、拡散板101の移動速度の目標値を発生する。パタン発生器104で発生した移動速度の目標値は、差動増幅器105の正相入力に入力され、差動増幅器105を経てアクチュエータ106に入力される。アクチュエータ106は入力された移動速度の目標値に基づいて駆動する。アクチュエータ106の動きは、弾性体の支持物107で支えられた拡散板101に伝わり、拡散板101を光軸と垂直な図面上では左右方向に往復運動させる。拡散板101を光軸と垂直な方向に運動させるため、他の光学パラメータ、例えば拡散の原点位置などの変動がなく、光学設計が容易となる。
拡散板101の移動速度はセンサ108によって検出され、検出された移動速度は差動増幅器105の逆相入力に入力され、これによりフィードバックループが形成される。従って、拡散板101は、パタン発生器104で発生した移動速度の目標値に基づいて往復運動を行う。
移動速度検出部170は、絶対値変換器109と、コンパレータ110と、ポテンショメータ111とを備える。絶対値変換器109は、センサ108で検出した拡散板101の移動速度の絶対値を出力する。移動速度の絶対値、ポテンショメータ111で設定された閾値はそれぞれ、コンパレータ110の正相入力、逆相入力に入力される。コンパレータ110は、入力された移動速度の絶対値と閾値とを比較する。図2(c)は、実施の形態1における、拡散板101の移動速度の絶対値および閾値の変化の一例である。コンパレータ110は、移動速度の絶対値201が閾値202未満のとき(時刻t1〜t2、時刻t3〜t4)、レーザ輝度制御112にHレベル信号を出力する一方、移動速度の絶対値201が閾値202以上のとき、レーザ輝度制御112にLレベル信号を出力する。レーザ輝度制御部112は、Hレベル信号が入力されたときレーザダイオード103の駆動電流を0にするように制御する一方、Lレベル信号が入力されたときレーザダイオード103の駆動電流を所定値にするように制御する。レーザの駆動電流は、図2(d)に示すような変化をする。従って、レーザダイオード103は、スペックルノイズの除去効果が十分でないときレーザ光を発せず、スペックルノイズの除去効果が十分であるときのみレーザ光を発する。
以上説明したように、実施の形態1によれば、本来ならスペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れてしまう期間、レーザダイオード103がレーザ光を発しないので、スペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを防ぐことができる。また、拡散板が回転しないので、スペックルノイズ除去と他の光学機能を兼用させることができる。例えば、入射レーザ光を直線状に拡散あるいは分散させるような異方性を持つ光学機能を、回転する拡散板に回転軸対称に持たせることは困難である。しかし、本実施の形態の光源装置によれば、拡散板は往復運動を行うため、光軸に対する拡散板の角度を一定に保つことができ、上記のような光学的に異方性をもつ光学機能を拡散板に持たせることができる。これにより、拡散板1つでスペックルノイズ除去と同時に拡散や分散といった光学機能を実現することができるため、光学部品の点数を削減することができ、装置の小型化、信頼性の向上、生産コストの削減を図ることが可能である。さらに、拡散板を回転させるスペックルノイズの除去装置に比べ、回転する光学部品を収納する空間が不要であるため、装置を小型化することができる。さらに、回転軸のような摺動部がないため摩耗や潤滑の心配がない。
本実施の形態においては、拡散板101の移動速度が低いとき、レーザダイオード103の駆動電流を0にした。しかし、本発明はこれに限らない。レーザダイオードの特性や駆動条件によって、駆動電流を0にするとレーザの発振や発生するレーザ光の品質が不安定になる場合もあるため、この場合は駆動電流をレーザの発振を維持できる最小値付近に設定して、レーザダイオード103の発するレーザ光を低減することとしてもよい。これにより、スペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを低減することができる。
実施の形態2
図3は、本発明の実施の形態2による光源装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による光源装置10aは、図1の実施の形態1による光源装置10に比較して、光学的なシャッタ装置301をさらに備えたことを特徴とする。光学的なシャッタ装置301は、コンパレータ110からHレベル信号が入力されたとき、シャッタを閉じてレーザダイオード103の発するレーザ光を遮断する一方、コンパレータ110からLレベル信号が入力されたとき、シャッタを開けてレーザダイオード103の発するレーザ光をそのまま通過させる。図3の光源装置の構成は、光学的なシャッタ装置301以外、図1のブロック図と同様の構成であるため説明を省略する。
図3は、本発明の実施の形態2による光源装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による光源装置10aは、図1の実施の形態1による光源装置10に比較して、光学的なシャッタ装置301をさらに備えたことを特徴とする。光学的なシャッタ装置301は、コンパレータ110からHレベル信号が入力されたとき、シャッタを閉じてレーザダイオード103の発するレーザ光を遮断する一方、コンパレータ110からLレベル信号が入力されたとき、シャッタを開けてレーザダイオード103の発するレーザ光をそのまま通過させる。図3の光源装置の構成は、光学的なシャッタ装置301以外、図1のブロック図と同様の構成であるため説明を省略する。
以上説明したように、実施の形態2によれば、本来ならスペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れてしまう期間、シャッタ装置301が閉じてレーザ光を遮断するので、スペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを防ぐことができる。また、拡散板101を回転させる必要がなく、光軸に対する拡散板の角度を一定にすることができるため、拡散板101にスペックルノイズの除去とレーザ光の分散や拡散といった光学機能という2つの機能を持たせることができる。これにより、光学部品の点数を削減することができ、装置の小型化、信頼性の向上、生産コストの削減を図ることができる。さらに、拡散板を回転させるスペックルノイズの除去装置に比べ、回転する光学部品を収納する空間が不要であるため、装置を小型化することができる。さらに、回転軸のような摺動部がないため摩耗や潤滑の心配がない。
本実施の形態においては、シャッタ装置301の羽根は完全に遮光するものであったが、本発明はこれに限らず、減光フィルタの特性を持つものでもよい。スペックルノイズの目に着きやすさと、表示の明るさの妥協点となる光透過率の減光フィルタを選ぶことにより、レーザ光の利用効率を極大化することができる。
実施の形態3
図4は、本発明の実施の形態3による光源装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による光源装置10bは、図1の実施の形態1による光源装置10とは、図4に示すように、移動速度検出部を備えていない点および拡散板の構成が異なる。図5に、実施の形態3における、拡散板401の構成を示す。拡散板401は、拡散板401の移動速度が低下するときに、レーザ光を拡散あるいは分散させる部位に、レーザを遮断する、あるいは減衰させる減光フィルタ502を備えたことを特徴とする。拡散板401は、レーザ光を拡散させる機能を持つ拡散フィルタ501と周辺部だけに減光機能がある減光フィルタ502とを張り合わせた構造になっている。図4の光源装置の構成は、拡散板401以外、図1のブロック図と同様の構成であるため説明を省略する。
図4は、本発明の実施の形態3による光源装置の構成を示すブロック図である。本実施の形態による光源装置10bは、図1の実施の形態1による光源装置10とは、図4に示すように、移動速度検出部を備えていない点および拡散板の構成が異なる。図5に、実施の形態3における、拡散板401の構成を示す。拡散板401は、拡散板401の移動速度が低下するときに、レーザ光を拡散あるいは分散させる部位に、レーザを遮断する、あるいは減衰させる減光フィルタ502を備えたことを特徴とする。拡散板401は、レーザ光を拡散させる機能を持つ拡散フィルタ501と周辺部だけに減光機能がある減光フィルタ502とを張り合わせた構造になっている。図4の光源装置の構成は、拡散板401以外、図1のブロック図と同様の構成であるため説明を省略する。
図6は、実施の形態3における、光軸と往復運動する拡散板401との位置関係を示す図である。図6(a)に、拡散板401が右端にある状態を示す。このとき、レーザ光は拡散フィルタ501と減光フィルタ502の両方を通過する。図6(b)に、拡散板401が中心にある状態を示す。このとき、レーザ光は中央の拡散フィルタ501だけを通過する。図6(c)に、拡散板401が左端にある状態を示す。このとき、レーザ光は拡散フィルタ501と減光フィルタ502の両方を通過する。従って、拡散板401が図6(a)または図6(c)の状態のとき、すなわち拡散板401の移動速度が低いとき、スペックルノイズの除去効果が十分でないため、レーザ光の強度は減光フィルタ502により弱められる。一方、拡散板401が図6(b)の状態のとき、すなわち拡散板401の移動速度が高いとき、スペックルノイズの除去効果が十分であるためレーザ光の強度は弱められない。
以上説明したように、実施の形態3によれば、本来ならスペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れてしまう期間、レーザ光の強度は弱められるので、スペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを低減することができる。また、拡散板401を回転させる必要がなく、光軸に対する拡散板の角度を一定にすることができるため、拡散板401にスペックルノイズの除去とレーザ光の分散や拡散といった光学機能という2つの機能を持たせることができる。これにより、光学部品の点数を削減することができ、装置の小型化、信頼性の向上、生産コストの削減を図ることができる。さらに、拡散板を回転させるスペックルノイズの除去装置に比べ、回転する光学部品を収納する空間が不要であるため、装置を小型化することができる。さらに、回転軸のような摺動部がないため摩耗や潤滑の心配がない。
実施の形態4
図7は、本発明の実施の形態4による光源装置の構成を示すブロック図である。実施の形態4による光源装置10cは、図1の実施の形態1による光源装置10に対して、図7に示すように、移動速度検出部170cが絶対値変換器109のみを含んでいる点が異なる。レーザ輝度制御部701は、拡散板101の移動速度の絶対値に応じてレーザ光の強度を増減させる。すなわち、レーザ輝度制御部701は、絶対値変換器109から入力された移動速度の絶対値に比例した電流値でレーザダイオード103を駆動する。これによって、スペックルノイズの除去効果に比例してレーザ光の強度が変化する。図7の光源装置のその他の動作は、実施の形態1のものと同様であるため説明を省略する。
図7は、本発明の実施の形態4による光源装置の構成を示すブロック図である。実施の形態4による光源装置10cは、図1の実施の形態1による光源装置10に対して、図7に示すように、移動速度検出部170cが絶対値変換器109のみを含んでいる点が異なる。レーザ輝度制御部701は、拡散板101の移動速度の絶対値に応じてレーザ光の強度を増減させる。すなわち、レーザ輝度制御部701は、絶対値変換器109から入力された移動速度の絶対値に比例した電流値でレーザダイオード103を駆動する。これによって、スペックルノイズの除去効果に比例してレーザ光の強度が変化する。図7の光源装置のその他の動作は、実施の形態1のものと同様であるため説明を省略する。
以上説明したように、実施の形態4によれば、本来ならスペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れてしまう期間、レーザの強度も低下するのでスペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを低減することができる。また、拡散板101を回転させる必要がなく、光軸に対する拡散板の角度を一定にすることができるため、拡散板101にスペックルノイズの除去とレーザ光の分散や拡散といった光学機能という2つの機能を持たせることができる。これにより、光学部品の点数を削減することができ、装置の小型化、信頼性の向上、生産コストの削減を図ることができる。さらに、拡散板を回転させるスペックルノイズの除去装置に比べ、回転する光学部品を収納する空間が不要であるため、装置を小型化することができる。さらに、回転軸のような摺動部がないため摩耗や潤滑の心配がない。
実施の形態5
図8は、本発明の実施の形態5による光源装置の構成を示すブロック図である。実施の形態5による光源装置10dは、図1の実施の形態1による光源装置10に比較して、図8に示すように、移動速度検出部において、ポテンショメータの代わりに、拡散板101の往復運動の周期に同期させて閾値を順次変更する閾値設定部801を備えたことを特徴とする。閾値設定部801は、パタン発生器104の出力する拡散板101の移動速度の目標値の周期と同期して閾値を変化させ、その閾値をコンパレータ110に出力する。図8の光源装置の構成は、閾値設定部801以外、図1のブロック図と同様の構成であるため説明を省略する。閾値が変化すると、レーザ輝度制御部112がレーザダイオード103を駆動するパルス幅が変化する。
図8は、本発明の実施の形態5による光源装置の構成を示すブロック図である。実施の形態5による光源装置10dは、図1の実施の形態1による光源装置10に比較して、図8に示すように、移動速度検出部において、ポテンショメータの代わりに、拡散板101の往復運動の周期に同期させて閾値を順次変更する閾値設定部801を備えたことを特徴とする。閾値設定部801は、パタン発生器104の出力する拡散板101の移動速度の目標値の周期と同期して閾値を変化させ、その閾値をコンパレータ110に出力する。図8の光源装置の構成は、閾値設定部801以外、図1のブロック図と同様の構成であるため説明を省略する。閾値が変化すると、レーザ輝度制御部112がレーザダイオード103を駆動するパルス幅が変化する。
図9(a)は、実施の形態5における、拡散板101の移動速度の絶対値および閾値の変化の一例を示した図である。上記拡散板101の移動速度の目標値の1周期は、例えば時刻t5〜t6の期間、すなわち拡散板101の移動速度の絶対値201の台形パターンの1つ分の期間である。閾値設定部801は、図9(a)に示すように、周期ごとに異なる閾値901を設定する。これにより、図9(b)に示すように、レーザの駆動電流のパルス幅が変化する。図9(c)は、このパルス幅の異なるレーザ起動電流を1周期ごとに積算し平均した値を示している。例えば、時刻t5〜t7の4周期で考える。レーザの駆動電流の周期単位の積算値をそれぞれI1,I2,I3,I4とし、レーザの駆動電流の周期単位の積算平均値をIAとすると、次式が成り立つ。
IA=I1/4+I2/4+I3/4+I4/4
従って、レーザの駆動電流の周期単位の積算平均値903の変化は、拡散板の移動速度の絶対値201の変化とほぼ同様となる。すなわち、拡散板101の移動速度が低く、スペックルノイズの除去効果が十分でないとき、レーザダイオード103の駆動されている頻度が低い一方、拡散板101の移動速度が高く、スペックルノイズの除去効果が十分であるとき、レーザダイオード103の駆動されている頻度が高い。
以上説明したように、実施の形態5によれば、レーザ輝度制御部112にオンオフの機能しかなくても拡散板101の移動周期の数周期にわたって閾値を調整することで、本発明の実施の形態4と同じ効果を得ることができる。
本実施の形態においては、拡散板101の移動速度が閾値未満のとき、レーザダイオード103の駆動電流を0にした。しかし、本発明はこれに限らない。レーザダイオードの特性や駆動条件によって、駆動電流を0にするとレーザの発振や発生するレーザ光の品質が不安定になる場合もあるため、この場合は駆動電流をレーザの発振を維持できる最小値付近に設定して、レーザダイオード103の発するレーザ光を低減することとしてもよい。これにより、スペックルノイズがディスプレイ装置の表示画像に現れることを低減することができる。
さらに、実施の形態1,2,4又は5において拡散板101の代わりに実施の形態3の拡散板401を用いてもよい。これにより、実施の形態1,2,4又は5と実施の形態3とを組み合わせることができる。
以上の実施の形態においては、レーザダイオード103の点滅や輝度変調によるフリッカやライトバルブの走査との干渉を防止するため、拡散板101の移動速度の絶対値の1周期を、ライトバルブの走査の1フィールド周期の少なくとも1/3以下とすることが望ましい。
以上の実施の形態においては、単一の光源について説明を行ったが、本発明はこれに限らず、自然色の表示を行うために、光の3原色について、それぞれ本発明を適用してもよい。また、光学特性によっては光の3原色にについて拡散板を共用することも可能である。
本発明に係る光源装置は、スペックルノイズの発生を抑制することができ、レーザ光を光源とする光源装置、さらにはその光源装置を用いたディスプレイ装置に有用である。
例えば、本発明にかかる光源装置をポータブルのプロジェクタ装置に適用すれば、高効率なレーザ光源を用い、スペックルノイズのない表示装置を小型に実現することができる。また、本発明にかかる光源装置を顕微鏡などの光源装置に適用すれば、高色純度のレーザ光源を用い、スペックルノイズのない観察装置を小型に実現することができ、大変有用である。
10,10a,10b,10c,10d 光源装置
50 ライトバルブ
101,401 拡散板
102 照射面
103 レーザダイオード
104 パタン発生器
105 差動増幅器
106 アクチュエータ
107 弾性体の支持物
108 センサ
109 絶対値変換器
110 コンパレータ
111 ポテンショメータ
112,701 レーザ輝度制御部
150 拡散板移動部
170,170c,170d 移動速度検出部
200 ディスプレイ装置
301 シャッタ装置
501 拡散フィルタ
502 減光フィルタ
801 閾値設定部
50 ライトバルブ
101,401 拡散板
102 照射面
103 レーザダイオード
104 パタン発生器
105 差動増幅器
106 アクチュエータ
107 弾性体の支持物
108 センサ
109 絶対値変換器
110 コンパレータ
111 ポテンショメータ
112,701 レーザ輝度制御部
150 拡散板移動部
170,170c,170d 移動速度検出部
200 ディスプレイ装置
301 シャッタ装置
501 拡散フィルタ
502 減光フィルタ
801 閾値設定部
Claims (7)
- レーザ光源と、
前記レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、
前記拡散板を前記レーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、
前記拡散板移動制御手段の認識する前記拡散板の移動速度情報を受け、前記移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、前記レーザ光源に対してレーザ光の発生を停止させるレーザ輝度制御手段とを備えたことを特徴とする光源装置。 - レーザ光源と、
前記レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、
前記拡散板を前記レーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、
前記拡散板移動制御手段の認識する前記拡散板の移動速度情報を受け、前記移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、前記レーザ光源に対してレーザ光の強度を低減させるレーザ輝度制御手段とを備えたことを特徴とする光源装置。 - レーザ光源と、
前記レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、
前記拡散板を前記レーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、
前記拡散板移動制御手段の認識する前記拡散板の移動速度情報を受け、前記移動速度情報の絶対値が予め設定した閾値以下であるとき、前記レーザ光源の発するレーザ光を遮断する、あるいは減衰させるレーザ輝度制御手段とを備えたことを特徴とする光源装置。 - レーザ光源と、
前記レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、
前記拡散板を前記レーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、
レーザ輝度制御手段とを備え、
前記拡散板は、前記拡散板の移動速度が低下するときに、レーザ光を拡散あるいは分散させる部位に、前記レーザ光源の発するレーザの遮断または減衰させる光学フィルタを備えたことを特徴とする光源装置。 - レーザ光源と、
前記レーザ光源が発するレーザ光の光路上に配置され、レーザ光を線状あるいは面状に拡散あるいは分散させる拡散板と、
前記拡散板を前記レーザ光源が発するレーザ光の光軸と垂直方向に往復運動させる拡散板移動制御手段と、
前記拡散板移動制御手段の認識する前記拡散板の移動速度情報を受け、前記移動速度情報に応じて、前記レーザ光源に対してレーザ光の強度を増減させるレーザ輝度制御手段とを備えたことを特徴とする光源装置。 - 前記拡散板の往復運動の周期に同期させて前記閾値を順次変更し、設定する閾値設定手段とをさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれか1つに記載の光源装置。
- 前記拡散板移動制御手段による前記拡散板の移動速度の絶対値の1周期は、少なくともディスプレイ装置の光学変調手段の1フィールド周期の1/3以下であることを特徴とする請求項1乃至6のうちのいずれか1つに記載の光源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008090921A JP2009244590A (ja) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | スペックルノイズを除去可能な光源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008090921A JP2009244590A (ja) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | スペックルノイズを除去可能な光源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009244590A true JP2009244590A (ja) | 2009-10-22 |
Family
ID=41306544
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008090921A Pending JP2009244590A (ja) | 2008-03-31 | 2008-03-31 | スペックルノイズを除去可能な光源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009244590A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012123382A (ja) * | 2010-11-16 | 2012-06-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 照明装置、投射装置および投射型映像表示装置 |
| JP2012123381A (ja) * | 2010-11-16 | 2012-06-28 | Dainippon Printing Co Ltd | 照明装置、投射装置および投射型映像表示装置 |
| JP2012189858A (ja) * | 2011-03-11 | 2012-10-04 | Sony Corp | 照明装置および表示装置 |
| CN112965242A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-15 | 奥比中光科技集团股份有限公司 | 一种屏下散斑投射模组、设计方法、显示设备及终端设备 |
| WO2022213808A1 (zh) * | 2021-04-09 | 2022-10-13 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 消散斑组件、光源装置及光源装置的控制方法 |
-
2008
- 2008-03-31 JP JP2008090921A patent/JP2009244590A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2014186328A (ja) * | 2010-11-16 | 2014-10-02 | Dainippon Printing Co Ltd | 照明装置、光モジュール、投射装置および投射型映像表示装置 |
| JP2016075932A (ja) * | 2010-11-16 | 2016-05-12 | 大日本印刷株式会社 | 照明装置、投射装置および投射型映像表示装置 |
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| CN112965242A (zh) * | 2021-02-02 | 2021-06-15 | 奥比中光科技集团股份有限公司 | 一种屏下散斑投射模组、设计方法、显示设备及终端设备 |
| WO2022213808A1 (zh) * | 2021-04-09 | 2022-10-13 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 消散斑组件、光源装置及光源装置的控制方法 |
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