[发明专利]图像投影器

说明书

技术领域

本发明涉及诸如电视接收机、图像投影器和半导体曝光设备之类的图像投影器或视觉显示器，更具体地涉及使用诸如光源之类的相干光源的图像投影器。

背景技术

近年来，使用金属卤化物灯、卤素灯、氙弧灯、高压汞放电灯等(在下文中称作“灯等”)作为光源的图像投影器已经变得普通。对于这种类型的图像投影器，通过波长选择镜将来自用作光源的灯等的输出光分为红光(长波长光)、绿光(中间波长光)和蓝光(短波长光)。将这些颜色的每一种已分离的光通过液晶面板进行分别调制。然后，通过双色棱镜对已分离和调制的光进行复用，并且通过投影透镜投影到屏幕上。这在屏幕上显现出彩色图像。

然而不幸的是，上述灯等具有相对较短的寿命。因此，当将上述灯等用作光源时，难以维持光源。此外，通过上述方法对来自上述灯等的白光进行分离来产生三原色。因此使投影器的光学系统变复杂。由于波长选择镜的光学性质，由波长选择镜分离的光表现出相对较宽的谱宽。因此，将投影器的彩色再现区域限制在有限的较窄区域，并且因此难以产生鲜艳的纯色。而且，这种类型的图像投影器具有光使用效率较低的问题。

为了解决使用以上的灯等的图像投影器面临的这些问题，近年来已经进行了将激光光源用作光源的许多试验。激光光源比传统的白光光源寿命更长，并且具有较高的能量效率，此外，由于激光极佳的导向性，导致在光使用效率方面是有利的。另外，激光的良好单色性可以使得图像投影器的彩色再现区域比上述类型的图像投影器宽。

然而当将激光光源在如上所述的图像投影器中使用时，存在这样的问题：激光的固有相干性(倾向于干涉的本质)引起在图像中存在斑点噪声(speckle noise)，因此这使投影图像的图片质量恶化。这里，术语斑点噪声包括其中在视平面中出现光的粒状强度分布的现象。所述光是一束来自激光光源的相干光，并且在物体表面上的数个位置进行散射。在视平面上，在物体表面的特定位置处散射的相干光的波前和在上述特定位置附近的另一个位置处散射的相干光的另一个波前相互干涉。因此，在视平面上出现粒状强度分布。对于使用激光作为光源的图像投影器的实际使用，仍然存在减少斑点噪声产生的严重问题。

为了抑制斑点噪声，使用激光的JP07-297111-A(专利文献1)的曝光照射设备包括漫射板(diffuser plate)，例如所述漫射板可以在其光学系统中转动，使得所述漫射板可以将相干光变成非相干光。

此外，使用激光的JP06-208089(专利文献2)的投影显示设备在其光学系统中包括可移动漫射板(可以转动和/或振动等)，使得漫射板可以将相干光变成非相干光。

[专利文献1]JP 07-297111-A

[专利文献2]JP 06-208089-A

发明内容

本发明要解决的问题

然而，当使用用于漫射相干光的可转动漫射板时，漫射板包括漫射区，所述漫射区在操作的任意时刻对相干光的漫射不起作用。从相反的角度考虑，使用具有较大漫射区的漫射板，所述漫射区包括对于漫射相干光不是必要的区域。因此，出现了以下问题：所述设备的光学系统不适当地变大。

本发明的目的是提供一种图像投影器，所述图像投影器通过抑制斑点噪声的产生，实现了极佳的图片质量。

具体地，本发明的目的是一种图像投影器，所述图像投影器具有比传统图像投影器简单的简化光学系统配置。

用于解决以上问题的手段

在本发明的一个方面中，图像投影器包括：相干光源；准直透镜，对来自相干光源的相干光进行准直以形成准直相干光；投影器光学系统，对准直相干光进行投影；反射元件，反射准直相干光，并且能够与反射元件的反射表面的法向平行地振动；以及反射元件驱动单元，驱动反射元件进行振动运动。

在本发明一个方面中，优选地，本发明还包括第一漫射元件，所述第一漫射元件对准直相干光进行漫射，将所述第一漫射元件设置在准直透镜和反射元件之间的准直相干光的光路上。

在本发明的一个方面中，优选地，本发明还包括第一漫射元件，所述第一漫射元件对准直相干光进行漫射，将所述第一漫射元件形成于反射元件的反射表面上。

在本发明的一个方面中，优选地，本发明还包括第二漫射元件，所述第二漫射元件漫射光，将所述第二漫射元件设置在反射元件和投影器光学系统之间的准直相干光的光路上。

在本发明的一个方面中，优选地，第一漫射元件和第二漫射元件是层叠于反射元件的反射表面上的单独漫射元件。