[發(fā)明專利]激光投射裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980132258.4
• 申請(qǐng)日: 2009-08-19
• 公開（公告）號(hào): CN102132191A
• 公開（公告）日: 2011-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金野賢治;山田惠子
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 柯尼卡美能達(dá)精密光學(xué)株式會(huì)社
• 主分類號(hào): G02B26/10
• 分類號(hào): G02B26/10
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 許海蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種通過(guò)用激光對(duì)被投射面二維地進(jìn)行掃描從而在被投射面顯示二維圖像的激光投射裝置。

背景技術(shù)

以往，提出了各種如下的激光投射裝置：作為偏轉(zhuǎn)裝置(Deflection?apparatus)使用MEMS(Micro?Electro?MechanicalSystems：微機(jī)電系統(tǒng))反射鏡等，通過(guò)偏轉(zhuǎn)裝置使激光二維地進(jìn)行偏轉(zhuǎn)而對(duì)被投射面二維地進(jìn)行掃描，從而在被投射面顯示二維圖像。在這種激光投射裝置中，作為將針對(duì)偏轉(zhuǎn)裝置的入射光與反射光進(jìn)行分離的方式，有偏振光分離方式和角度分離方式。

偏振光分離方式是利用偏振光來(lái)分離入射光與反射光的方式。例如在專利文獻(xiàn)1中，公開了采用偏振光分離方式的投射器(Projector)。在該投射器中，由PBS來(lái)反射激光(例如S偏振光)，并利用1/4波長(zhǎng)板將其轉(zhuǎn)換為圓偏振光之后，垂直地入射到MEMS反射鏡，另一方面，利用上述1/4波長(zhǎng)板將從MEMS反射鏡垂直地射出的反射光轉(zhuǎn)換為P偏振光，使其透過(guò)上述PBS而垂直地投射到屏幕。

在這種偏振光分離方式中，將來(lái)自MEMS反射鏡的光垂直地投射到屏幕，因此具有顯示于屏幕的圖像(投影圖像)的梯形失真少這樣的優(yōu)點(diǎn)，但是具有如下缺點(diǎn)。即，如果將投射器放在桌子上或者地面(foolr)而使用，則投影圖像的下半部分顯示于桌子上或者地面，因此如果不用手拿著投射器來(lái)使用，則無(wú)法在屏幕整體上顯示(投影)圖像。在用手拿著投射器來(lái)使用的情況下，投射器容易搖晃，難以長(zhǎng)時(shí)間使用投射器。為了應(yīng)對(duì)這種問題，如果將投射器本身傾斜地放在桌子上使用，這次就會(huì)產(chǎn)生因傾斜投射所致的梯形失真。另外，在將投影圖像進(jìn)行彩色化的情況下，需要使用紅(R)、綠(G)、藍(lán)(B)的各顏色的光，但是難以將上述的PBS、1/4波長(zhǎng)板設(shè)計(jì)成對(duì)于所有顏色的光具有良好的光學(xué)特性，在波長(zhǎng)不同于設(shè)計(jì)波長(zhǎng)的光中容易產(chǎn)生損失，難以得到鮮明的投影圖像。

另一方面，角度分離方式是通過(guò)使激光傾斜地入射到偏轉(zhuǎn)裝置從而分離入射光與反射光的方式。在該角度分離方式中，由偏轉(zhuǎn)裝置反射的光傾斜地投射到屏幕，因此即使在將投射器放在桌子上使用的情況下，也能夠在屏幕整體中顯示圖像。另外，由于不需要如上述的PBS、1/4波長(zhǎng)板那樣的光學(xué)部件，因此也不會(huì)產(chǎn)生如上所述的光量損失的問題。因而，在投射器的易使用性、投影圖像的鮮明度方面，可以說(shuō)角度分離方式更優(yōu)于偏振光分離方式。

專利文獻(xiàn)1：美國(guó)專利申請(qǐng)公開第2008/0037090號(hào)說(shuō)明書

發(fā)明內(nèi)容

另外，角度分離方式使光傾斜地投射到屏幕，因此經(jīng)常帶來(lái)投影圖像的梯形失真的問題，需要想一些抑制梯形失真的方法。關(guān)于這點(diǎn)，例如如果在偏轉(zhuǎn)裝置的屏幕側(cè)配置透射光學(xué)系統(tǒng)，則能夠通過(guò)該投射光學(xué)系統(tǒng)來(lái)校正梯形失真。但是，在偏轉(zhuǎn)裝置的屏幕側(cè)配置投射光學(xué)系統(tǒng)，這成為阻礙投射器的薄型化的主要原因。因而，在使光傾斜地投射到屏幕的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選不配置投射光學(xué)系統(tǒng)而抑制梯形失真。

本發(fā)明是為了解決上述問題點(diǎn)而作出的，目的在于提供一種薄型的激光投射裝置，以傾斜地投射到被投射面的結(jié)構(gòu)，不用配置投射光學(xué)系統(tǒng)就能夠抑制投影圖像的梯形失真。

本發(fā)明的激光投射裝置，具備：激光光源；以及偏轉(zhuǎn)裝置，通過(guò)反射部件使來(lái)自所述激光光源的光向相互正交的第一掃描方向以及第二掃描方向偏轉(zhuǎn)，對(duì)被投射面二維地進(jìn)行掃描，根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)裝置的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)來(lái)調(diào)整所述激光光源的輸出，由此在所述被投射面顯示二維圖像，所述激光投射裝置的特征在于，所述偏轉(zhuǎn)裝置的第一掃描方向的掃描速度比第二掃描方向的掃描速度快，所述偏轉(zhuǎn)裝置通過(guò)使來(lái)自所述激光光源的光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，由此在第二掃描方向上傾斜地投射到所述被投射面，將來(lái)自所述激光光源的光線被所述偏轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行偏轉(zhuǎn)后入射到所述被投射面的畫面中心時(shí)的所述偏轉(zhuǎn)裝置的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)設(shè)為畫面中心顯示狀態(tài)，在第二掃描方向上將被所述偏轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行了偏轉(zhuǎn)的光線向所述被投射面的入射角度從小的一方朝向大的一方的方向設(shè)為正時(shí)，來(lái)自所述激光光源的光從第二掃描方向的負(fù)側(cè)入射到所述偏轉(zhuǎn)裝置，所述畫面中心顯示狀態(tài)下的所述偏轉(zhuǎn)裝置的所述反射部件的法線，相對(duì)于所述被投射面的法線向第二掃描方向的負(fù)側(cè)傾斜。

在本發(fā)明的激光投射裝置中，優(yōu)選所述第二掃描方向是鉛直方向。

本發(fā)明的激光投射裝置優(yōu)選滿足下面的條件式(1)。即，

0.25＜θmems/θin＜0.75????????????…(1)

其中，

θmems：畫面中心顯示狀態(tài)下的所述偏轉(zhuǎn)裝置的所述反射部件的法線與所述被投射面的法線在第二掃描方向上形成的角度；