[go: up one dir, main page]

JP2003098601A - Device for displaying screen image for image display - Google Patents

Device for displaying screen image for image display

Info

Publication number
JP2003098601A
JP2003098601A JP2001287986A JP2001287986A JP2003098601A JP 2003098601 A JP2003098601 A JP 2003098601A JP 2001287986 A JP2001287986 A JP 2001287986A JP 2001287986 A JP2001287986 A JP 2001287986A JP 2003098601 A JP2003098601 A JP 2003098601A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
screen
light
light diffusing
image display
optical diffusion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001287986A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Atsushi Takaura
淳 高浦
Toshiharu Murai
俊晴 村井
Keishin Aisaka
敬信 逢坂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2001287986A priority Critical patent/JP2003098601A/en
Publication of JP2003098601A publication Critical patent/JP2003098601A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate speckles in a rear projection type laser scan image display device. SOLUTION: A screen 10 consists of a first optical diffusion plate 11 and a second optical diffusion plate 12, the first optical diffusion plate 11 consists of a light transmission surface 11a and an optical diffusion surface 11b, the second optical diffusion plate 12 also consists of a light transmission surface 12a and an optical diffusion surface 12b, and the first and second diffusion plates 11 and 12 are configured so that the optical diffusion surfaces 11b and 12b are opposite and in close contact to/with each other. Laser beams made incident from a light incident face 11c of the first optical diffusion plate 11 become a large number of small point light sources P1 and P2 on the optical diffusion surface 11b of the first optical diffusion plate 11, beams emitted from the point light sources P1 and P2 are made incident on a light diffusion surface (rough surface whose sand number is different from that of rough surface 11b) 12b of the second optical diffusion plate 12 to be point light sources again at the light diffusion surface 12b, and the point light sources become a wave front group to be emitted. At this time, such speckles that are generated on the optical diffusion surface 11b of the first diffusion plate 11 are not formed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームを走
査して文字や画像を表示する画像表示装置においてスペ
ックル雑音の少ない表示を可能にするスクリーン及び該
スクリーンを用いた画像表示装置及び画像表示方法に関
する。特に、画像ぼけがなく、スペックルリダクション
効果を低廉で実現するスクリーンと該スクリーンを使用
した画像表示装置及び表示方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a screen that enables display with less speckle noise in an image display device that scans a laser beam to display characters and images, and an image display device and image display using the screen. Regarding the method. In particular, the present invention relates to a screen that does not cause image blurring and realizes a speckle reduction effect at low cost, an image display device and a display method using the screen.

【0002】[0002]

【従来の技術】特開2000−180973号公報(透
過型スクリーン)には、マトリクス状に配置された画像
表示部を有するライトバルブに形成された光学像が投射
される透過型スクリーンが提案されているが、この公報
に記載の発明が対象としている装置は、空間変調素子に
よって得たマトリクス画素を投影レンズ系でスクリーン
上に拡大投影して画像を形成するものである。光は画面
上に一斉に投射され、光源はレーザのようなコヒーレン
シーの高いものを対象としていないので、係る装置にお
けるスペックルやモアレの発生原因は、コヒーレントな
レーザをスキャニングするディスプレイとは異なる。こ
の公報に記載のスクリーンは、スクリーンの厚さ方向に
光拡散媒体が埋め込まれている構成であり、レーザビー
ムを照射すると、ビームは拡散され、スクリーンの厚み
方向に透過したビームは径が大きくなってしまい、画素
を形成できないという不具合を生じる。
2. Description of the Related Art Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-180973 (transmissive screen) proposes a transmissive screen on which an optical image formed on a light valve having image display portions arranged in a matrix is projected. However, the device targeted by the invention described in this publication forms an image by enlarging and projecting the matrix pixels obtained by the spatial modulator on the screen by the projection lens system. The light is projected all at once on the screen, and the light source is not intended for a high coherency object such as a laser. Therefore, the cause of speckle and moire in such a device is different from that in a display that scans a coherent laser. The screen described in this publication has a structure in which a light diffusing medium is embedded in the thickness direction of the screen, and when irradiated with a laser beam, the beam is diffused and the beam transmitted in the thickness direction of the screen has a large diameter. This causes a problem that pixels cannot be formed.

【0003】レーザスキャンディスプレイの場合、レー
ザ光は逐次的にスクリーン上を走査される。その際、1
フレームを画描するのに60Hz以上の速度で走査する
ため、人間の目には走査線は識別できず、ひとつながり
のフレーム画像として認識される。インコヒーレント光
源を用いた投射型ディスプレイの場合、上記公報によれ
ば、第1及び第2の2つの光拡散層の内部構造(各拡散
層内に含有される透光性微粒子の重量平均粒子径、重量
%、拡散層の厚さ等)を厳密に規定することにより、モ
アレの発生をなくすものであり、スクリーンのコストが
高価なものになる。
In the case of a laser scan display, laser light is scanned over the screen sequentially. At that time, 1
Since the frame is scanned at a speed of 60 Hz or higher, the scan line cannot be discerned by the human eye and is recognized as a continuous frame image. In the case of a projection type display using an incoherent light source, according to the above publication, the internal structure of the first and second light diffusion layers (the weight average particle diameter of the translucent fine particles contained in each diffusion layer is described. ,% By weight, thickness of the diffusion layer, etc.) is to prevent moire from occurring and the screen cost becomes high.

【0004】また、特開昭55−65940号公報に
は、スクリーンを振動させてスペックルノイズを除去す
る方法が開示されているが、この方法では、大型スクリ
ーンの場合、駆動部が大型になり、消費電力も大きくな
る。また、特公昭56−24922号公報には、光源と
スクリーンの間に石英セルを挿入し、超音波によってス
ペックルノイズを除去する方法が開示されているが、こ
の方法では、レーザ光自体の解像度が低下してしまう。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-65940 discloses a method of vibrating a screen to remove speckle noise. However, in this method, in the case of a large screen, the driving unit becomes large. , Power consumption also increases. In addition, Japanese Patent Publication No. 56-24922 discloses a method of inserting a quartz cell between a light source and a screen and removing speckle noise by ultrasonic waves. In this method, the resolution of laser light itself is disclosed. Will decrease.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】レーザスキャンディス
プレイにおいて、フロント投影する場合においては、ス
クリーンにおいて変調・明滅する個々のフライングスポ
ット自体のスペックルはさほど目立たず、また、近接す
るスポットの反射成分同志の干渉によるスペックルも目
立たない。一方、リアプロジェクション方式の場合に
は、指向性の強い走査ビームが目に入射することは極め
て危険であるため、拡散スクリーンによってビームの指
向性を弱める必要がある。拡散スクリーンを透過させる
と、近接するフライングスポット間で拡散波の干渉が発
生してスペックルが発生するという問題がでる。この傾
向は、生成画像がベタ画面である場合に特に顕著に観察
される。スペックルの存在する画像は視認性が悪く、目
を疲労させるため、改善が求められる。
In the case of front projection in a laser scan display, the speckles of the individual flying spots themselves which are modulated and flickered on the screen are not so noticeable, and the reflection components of adjacent spots are the same. Speckle due to interference is also inconspicuous. On the other hand, in the case of the rear projection method, it is extremely dangerous for a scanning beam having a strong directivity to enter the eye, and therefore the directivity of the beam needs to be weakened by a diffusing screen. When the light is transmitted through the diffusing screen, there is a problem that speckles are generated due to interference of diffused waves between adjacent flying spots. This tendency is particularly noticeable when the generated image is a solid screen. An image with speckles has poor visibility and causes eyestrain, so improvement is required.

【0006】スペックルを消滅させる方法については既
にいくつかの提案がなされており、例えば、前述のスク
リーンを振動させるという方式があるが、この方式は、
振動発生装置と装置駆動に余計な電力を消費し、スクリ
ーンが大型化すると実施が難しくなるという課題があ
る。また、レーザを画像形成に要する変調周波数よりも
更に高い周波数で変調する方法も提案されているが、こ
の方法は、光源装置が特殊なものになり、装置コストが
高くなる。その他、光源に位相変調をかける方式も提案
されているが、これも同様に光源が複雑になって装置コ
ストが高くなる。
Several proposals have already been made for the method of eliminating speckles. For example, there is a method of vibrating the screen described above.
There is a problem that extra power is consumed for driving the vibration generator and the device, and implementation becomes difficult when the screen becomes large. Further, a method of modulating a laser at a frequency higher than the modulation frequency required for image formation has been proposed, but this method requires a special light source device and increases the device cost. In addition, a method of applying phase modulation to the light source has been proposed, but this also similarly complicates the light source and increases the device cost.

【0007】なお、レーザスキャンディスプレイにおい
ては、ビームが所定の速度で走査されている場合にはア
イセーフがキープできるように設計される。しかし、走
査速度に異常が発生した場合(例えば、走査が停止した
場合等)には単位時間に目に入るビームパワーが増加し
てアイセーフ上の問題が起こる。しかし、この問題に対
する解決策はまだ提案されていない。
The laser scan display is designed so that the eye-safe can be maintained when the beam is scanned at a predetermined speed. However, when an abnormality occurs in the scanning speed (for example, when the scanning is stopped), the beam power that is noticeable per unit time increases and an eye-safe problem occurs. However, no solution to this problem has yet been proposed.

【0008】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなさ
れたもので、 ・リアプロジェクションタイプのレーザスキャンディス
プレイの画像スペックルを消すスクリーンの構成、 ・スペックルリダクション効果を失わない積層スクリー
ンの構成、 ・スペックルリダクション効果の高いスクリーンの構
成、 ・スペックル除去に要するエネルギーロスを抑えたスク
リーンの構成、 ・走査速度が低下した場合のアイセーフを確保すること
のできるスクリーンの構成、及び、 これらのスクリーンを用いた画像表示装置及び画像表示
方法を提供することを目的としてなされたものである。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and includes: a screen structure for eliminating image speckles of a rear projection type laser scan display; a laminated screen structure for not losing speckle reduction effect; -Screen configuration with high speckle reduction effect-Screen configuration that suppresses energy loss required for speckle removal-Screen configuration that can ensure eye-safe when scanning speed decreases, and these screens The present invention has been made for the purpose of providing an image display device and an image display method using the.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、スク
リーンの背面からレーザビームを走査し文字や画像を表
示するスクリーンであって、該スクリーンは、表面又は
裏面のいずれか一方が粗面加工された、2枚の光拡散板
が積層され、各層の拡散面の粗さが非同一であることを
特徴としたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a screen which displays a character or an image by scanning a laser beam from the back surface of the screen, the screen having a rough surface on either the front surface or the back surface. Two processed light diffusion plates are laminated, and the roughness of the diffusion surface of each layer is not the same.

【0010】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、積層される対向面が光拡散面であることを特徴とし
たものである。
The invention of claim 2 is characterized in that, in the invention of claim 1, the opposing surfaces to be laminated are light diffusing surfaces.

【0011】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、積層される対向面間の間隔を調整する調整手段を有
することを特徴としたものである。
According to a third aspect of the invention, in the second aspect of the invention, there is provided an adjusting means for adjusting the distance between the facing surfaces to be laminated.

【0012】請求項4の発明は、請求項2の発明におい
て、積層対向面は光拡散板と屈折率の異なる接着剤で接
着されていることを特徴としたものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the stacking facing surface is bonded to the light diffusing plate with an adhesive having a different refractive index.

【0013】請求項5の発明は、一方の面が拡散面で構
成された2枚の光拡散板を有し、前記2枚の光拡散板
を、前記拡散面を対向させて積層し、前記2枚の光拡散
板の各拡散面の粗さを相違させたことを特徴としたもの
である。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided two light diffusing plates, one surface of which is a diffusing surface, and the two light diffusing plates are laminated with the diffusing surfaces facing each other, and It is characterized in that the roughness of each diffusion surface of the two light diffusion plates is different.

【0014】請求項6の発明は、スクリーン背面からレ
ーザビームを走査して文字や画像を表示するレーザスキ
ャン画像表示装置において、前記スクリーンが請求項1
乃至5のいずれかに記載のスクリーンであることを特徴
としたものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the laser scan image display device for displaying a character or an image by scanning a laser beam from the rear surface of the screen, the screen is the first aspect.
It is characterized by being the screen according to any one of items 1 to 5.

【0015】請求項7の発明は、請求項6の発明におい
て、ビーム走査速度を検知する手段を有し、該ビーム速
度検知手段によって検知されたビーム速度が所定速度を
下回った時に、前記面間隔調整手段によって積層密着さ
れた面間の間隔を広げることを特徴としたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect of the present invention, there is provided means for detecting a beam scanning speed, and when the beam speed detected by the beam speed detecting means falls below a predetermined speed, the surface spacing is reduced. It is characterized in that the adjusting means widens the distance between the surfaces which are laminated and adhered.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】図1は、本発明によるスクリーン
の動作原理を説明するための概念図で、図1(A)にお
いて、10は本発明によるスクリーンで、該スクリーン
10は、第1の光拡散板11と第2の光拡散板12とか
らなり、更に、第1の光拡散板11は、光透過面11a
及び光拡散面11bからなり、第2の光拡散板12も光
透過面12a及び光拡散面(第1の光拡散板の光拡散面
とは光拡散度(砂番)が異なる)12bとから成り、こ
れら第1の光拡散板11と第2の光拡散板12が、例え
ば、光拡散面11bと12bを対向密着して構成されて
いる。このスクリーン10上を走査されるレーザ光L
は、第1の光拡散板11の光入射面(非拡散面)11c
から入射し、第2の光拡散板12の光出射面(非拡散
面)12cから出射される。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the operating principle of a screen according to the present invention. In FIG. 1A, 10 is a screen according to the present invention, and the screen 10 is a first screen. It comprises a light diffusing plate 11 and a second light diffusing plate 12, and further, the first light diffusing plate 11 has a light transmitting surface 11a.
And the light diffusion surface 11b, and the second light diffusion plate 12 also includes the light transmission surface 12a and the light diffusion surface 12b (having a light diffusion degree (sand number) different from that of the light diffusion surface of the first light diffusion plate) 12b. The first light diffusing plate 11 and the second light diffusing plate 12 are configured such that the light diffusing surfaces 11b and 12b are in close contact with each other. Laser light L scanned on the screen 10
Is a light incident surface (non-diffusing surface) 11c of the first light diffusing plate 11.
From the light emitting surface (non-diffusing surface) 12c of the second light diffusing plate 12.

【0017】図1(B)は、第1の光拡散板11の光拡
散面11bの一部を拡大して示す図で、該第1の光拡散
板11の光入射面11cより入射されたレーザ光は、該
第1の光拡散板11の光拡散面11bで多数の微小な点
光源となり、これらの各点光源から拡散して放射される
ことになる。図1(C)はその様子を拡大して示す図
で、前述のように発生された点光源P1,P2からの拡散
ビームQ1,Q2は、位相が揃った位置S1,S2等で光強
度が強くなり、スペックルノイズが発生する。このスペ
ックルノイズは、スクリーンに近い程強く、スクリーン
から離れると距離の2乗に反比例して弱くなる。
FIG. 1B is an enlarged view showing a part of the light diffusing surface 11b of the first light diffusing plate 11, which is incident from the light incident surface 11c of the first light diffusing plate 11. The laser light becomes a large number of minute point light sources on the light diffusing surface 11b of the first light diffusing plate 11, and is diffused and emitted from each of these point light sources. FIG. 1 (C) is an enlarged view showing the situation. The diffused beams Q 1 and Q 2 from the point light sources P 1 and P 2 generated as described above are at the positions S 1 and S where the phases are aligned. At 2 and so on , the light intensity increases and speckle noise occurs. This speckle noise becomes stronger as it gets closer to the screen, and becomes weaker in inverse proportion to the square of the distance as it goes away from the screen.

【0018】図1(D)は、上述のごとき第1の光拡散
板11の光拡散面11bに、第2の光拡散板12の光拡
散面12bを密着接合した時の様子を模式的に示す一部
拡大図で、上述のごとくして第1の光拡散板11の光拡
散面11bに発生された点光源P1,P2から放射された
ビームは、第2の光拡散板12の光拡散面(粗面11b
とは砂番の異なる粗面)12bに入射し、ここで再び点
光源となり、これら点光源から波面群となって放射され
る。この時は、第1の光拡散板11の光拡散面11bで
発生したようなスペックルが成立しなくなり、この第2
の光拡散板12の光拡散面12bでは、ビームのコヒー
レンシーが下がるとともに位相同期条件が成立しにくく
なり、スペックルノイズが少なくなる。
FIG. 1D schematically shows a state in which the light diffusing surface 11b of the first light diffusing plate 11 and the light diffusing surface 12b of the second light diffusing plate 12 are closely adhered to each other as described above. In the partially enlarged view shown, the beams emitted from the point light sources P 1 and P 2 generated on the light diffusing surface 11b of the first light diffusing plate 11 as described above, are emitted from the second light diffusing plate 12. Light diffusing surface (rough surface 11b
Is incident on a rough surface having a different sand number) 12b, where it again becomes a point light source and is emitted as a wavefront group from these point light sources. At this time, the speckle generated on the light diffusing surface 11b of the first light diffusing plate 11 is not established, and the second speckle
On the light diffusing surface 12b of the light diffusing plate 12, the coherency of the beam is lowered, the phase synchronization condition is hard to be established, and speckle noise is reduced.

【0019】上述のように、本発明によるスクリーン
は、表面を拡散(粗面)処理した、2枚の光拡散面のメ
ッシュナンバー(砂番)が異なる光拡散板を密着積層さ
せたもので、光ビーム入射側に設けた第1の光拡散板に
よってフライングビームのコヒーレンシーは失われるも
のの、出射側からみた画像にスペックルが発生する。こ
の第1の光拡散板の拡散面に第2の光拡散板の拡散面を
密着すると、第1の光拡散板の拡散面によって拡散され
た光は、該第2の光拡散板の拡散面に至り、該第2の光
拡散板の拡散面によって再度拡散作用を受け、第1の光
拡散板の拡散面のメッシュナンバーと波長の関係から成
立していた干渉条件は、該第2の光拡散板の拡散面の砂
番すなわち面粗さが異なるため、成立しなくなり、結果
として、干渉波面が乱され、拡散される。すなわち、第
2の光拡散板の拡散面に入射する光のコヒーレンシーは
失われているので、第2の光拡散板の拡散面の砂番すな
わち面粗さによって成立する干渉条件が存在しても、光
がインコヒーレントになっているので干渉は起こらな
い。すなわち、スペクトルは発生しない。
As described above, the screen according to the present invention is obtained by closely laminating two light diffusing plates whose surfaces have been subjected to a diffusion (rough surface) treatment and which have different mesh numbers (sand numbers) on the light diffusing surfaces. Although the coherency of the flying beam is lost by the first light diffusing plate provided on the light beam incident side, speckles are generated in the image viewed from the emission side. When the diffusing surface of the second light diffusing plate is brought into close contact with the diffusing surface of the first light diffusing plate, the light diffused by the diffusing surface of the first light diffusing plate is absorbed by the diffusing surface of the second light diffusing plate. Then, the interference condition is again received by the diffusing surface of the second light diffusing plate, and the interference condition established from the relation between the mesh number and the wavelength of the diffusing surface of the first light diffusing plate is the second light diffusing plate. Since the sand number, that is, the surface roughness of the diffusion surface of the diffusion plate is different, it does not hold, and as a result, the interference wave front is disturbed and diffused. That is, since the coherency of the light incident on the diffusing surface of the second light diffusing plate is lost, even if there is an interference condition established by the sand number, that is, the surface roughness of the diffusing surface of the second light diffusing plate. , The light is incoherent so there is no interference. That is, no spectrum is generated.

【0020】比較例とした砂番すなわち面粗さが同一の
拡散スクリーンを2枚重ねてみた場合には、スペックル
の消失効果はなかった。このことから、砂番すなわち面
粗さが同一であると可干渉条件が崩れず、干渉条件が維
持されるため、スペックルは消失しないものと考えられ
る。
When two sheets of diffusing screens having the same sand number, that is, the same surface roughness as the comparative example were piled up, there was no effect of eliminating speckles. From this, it is considered that if the sand number, that is, the surface roughness is the same, the coherence condition does not collapse and the interference condition is maintained, so that the speckle does not disappear.

【0021】図1に示したスクリーンにおいては、スク
リーンを構成する2枚の光拡散板の拡散面同士を対向密
着させた例を示したが、このように、拡散面同士を密着
接合させた構成にすると、接合領域の光透過方向の厚さ
が極めて薄くなるので、拡散作用を受けたビームの径は
広がらず、良好な画素を形成できる。すなわち、拡散面
間距離が非常に短いため、走査ビーム径が拡散によって
ひろがることがない点が特徴となるが、必ずしも、密着
させる必要はなく、多少の間隔をもって近接して積層し
てもよい。ちなみに、第2の光拡散板を第1の光拡散板
から1mmほど離してみると、フライングスポットによ
る点像はぼやけてしまい、画像の解像度が大幅に低減す
る。
In the screen shown in FIG. 1, an example is shown in which the diffusion surfaces of two light diffusion plates constituting the screen are in close contact with each other, but in this way, the diffusion surfaces are in close contact with each other. In this case, the thickness of the joining region in the light transmitting direction becomes extremely thin, so that the diameter of the beam that has been subjected to the diffusion action does not spread, and a good pixel can be formed. That is, since the distance between the diffusing surfaces is very short, the scanning beam diameter does not spread due to the diffusion. However, it is not always necessary to bring them into close contact, and they may be stacked close to each other with some space. By the way, when the second light diffusing plate is separated from the first light diffusing plate by about 1 mm, the point image due to the flying spot becomes blurred and the image resolution is significantly reduced.

【0022】このように、本発明においては、第1の光
拡散板に発生される点光源の位置に対して、第2の光拡
散板に発生される点光源の位置が、光透過方向に近接し
ていることが、画像の解像度の面からみて重要であり、
図1に示したように、拡散面同士が密着(又は近接)接
合されていることは必ずしも必要ではなく、第2の光拡
散板の光透過面の厚さを十分に薄くできれば、この第2
の光拡散板12の光透過面12aを第1の光拡散板11
の光拡散面11bに密着接合するようにしてもよい。
As described above, in the present invention, the position of the point light source generated in the second light diffusing plate is in the light transmitting direction with respect to the position of the point light source generated in the first light diffusing plate. Proximity is important in terms of image resolution,
As shown in FIG. 1, it is not always necessary that the diffusion surfaces are in close contact (or close proximity) to each other. If the thickness of the light transmission surface of the second light diffusion plate can be made sufficiently thin, this second
The light transmitting surface 12a of the light diffusing plate 12 of the first light diffusing plate 11
The light diffusing surface 11b may be closely joined.

【0023】図2は、本発明によるスクリーンの他の実
施例を示す構成図で、このスクリーンは、図1で説明し
た第1の光拡散板11と第2の光拡散板12とを、これ
らの光拡散板と屈折率の異なる接着剤13で接着させた
もので、屈折率差を設けることによって、拡散面で拡散
現象を発生させることができ、スペックルの消滅効果を
得ることができる。
FIG. 2 is a block diagram showing another embodiment of the screen according to the present invention, in which the first light diffusion plate 11 and the second light diffusion plate 12 described in FIG. The light diffusing plate is adhered to the light diffusing plate with an adhesive 13 having a different refractive index. By providing a refractive index difference, a diffusion phenomenon can be generated on the diffusing surface, and a speckle elimination effect can be obtained.

【0024】前述のように、第1の光拡散板11から第
2の光拡散板12を離すと、フライングスポットによる
点像がぼやけるので、これを利用して、走査異常時のフ
ェールセーノ(アイガード)を確保することができる。
例えば、第1の光拡散板11と第2の光拡散板12とが
1mm離れていると、スポット径は約10倍に拡がるの
で、単位面積当りのビームパワーは1/100程度に滅
衰し、さらに間隔を拡げれば、より大きな滅衰効果が得
られる。
As described above, when the second light diffusing plate 12 is separated from the first light diffusing plate 11, the point image due to the flying spot is blurred. Guard) can be secured.
For example, when the first light diffusing plate 11 and the second light diffusing plate 12 are separated by 1 mm, the spot diameter is expanded by about 10 times, so the beam power per unit area is reduced to about 1/100. However, if the distance is further increased, a greater extinction effect can be obtained.

【0025】図3は、上述のごとき、第1の光拡散板1
1と第2の光拡散板12の接合、離間を調整し得るよう
にした、換言すれば、フェールセーフ機構を備えたスク
リーンの一実施例を説明するための要部構成図で、図
中、11は第1の光拡散板、12は第2の光拡散板、1
4はこれら第1の光拡散板11と第2の光拡散板12と
を支持する支持部材、15はこれら第1の光拡散板11
と第2の光拡散板12の接合・離間調整手段で、この接
合・離間調整手段15は、例えば、圧電素子から成り、
該圧電素子15の電源16より電圧を印加することによ
り、図3(A)に示す接合状態より図3(B)に示す離
間状態に変わる。この離間量は、圧電素子14に印加す
る電圧によって調整することができる。
FIG. 3 shows the first light diffusing plate 1 as described above.
The first and second light diffusing plates 12 are joined together so that the distance between them can be adjusted, in other words, a main part configuration diagram for explaining an example of a screen having a fail-safe mechanism. 11 is a first light diffusing plate, 12 is a second light diffusing plate, 1
Reference numeral 4 denotes a support member that supports the first light diffusion plate 11 and the second light diffusion plate 12, and 15 denotes the first light diffusion plate 11.
And the second light diffusing plate 12 is joined / separated by the joining / separation adjusting means, which is composed of, for example, a piezoelectric element.
By applying a voltage from the power source 16 of the piezoelectric element 15, the bonded state shown in FIG. 3 (A) is changed to the separated state shown in FIG. 3 (B). This separation amount can be adjusted by the voltage applied to the piezoelectric element 14.

【0026】なお、前述の場合、離間調整機構15は、
圧電素子に限るものではなく、例えば、前記圧電素子1
5に代って弾性部材を用い、第1の光拡散板11と第2
の光拡散板12の接合面に、くさび状の部材をテーパ端
が接合面に当接するように構成し、異常信号検知と同時
に該くさび状部材をスクリーンの内側に移動させて面間
隔を広げるように構成する等、所望の構成を採ることが
できる。
In the above case, the separation adjusting mechanism 15
For example, the piezoelectric element 1 is not limited to the piezoelectric element.
An elastic member is used instead of the first light diffusion plate 11 and the second light diffusion plate 11.
A wedge-shaped member is formed on the joint surface of the light diffusing plate 12 so that the taper end abuts on the joint surface, and the wedge-shaped member is moved to the inside of the screen at the same time when an abnormal signal is detected to widen the surface interval. It is possible to adopt a desired configuration such as the above configuration.

【0027】上述のように、第1の光拡散板11と第2
の光拡散板12の接合・離間調整機構を用いると、図3
(A)に示す接合状態にある時は、スクリーン上にぼけ
のないスポット画像を得ることができ、また、図3
(B)に示す離間状態にすることによって意図的にスポ
ットをぼかすことも可能となる。このことは、走査速度
異常が発生した際においてアイセーフを確保する効果を
導くことにもなる。更には、ビーム走査速度検知手段か
ら送られる速度異常信号に同期して対向面の離接を行う
ことによって、ビームスポットを大きくぼかすことがで
きるので、目に入射するビームパワーを大幅に低減させ
ることができ、走査異常時のアイセーフを確保する効果
を得られる。これは、スキャニングタイプのディスプレ
イにおいて特に重要な機能である。
As described above, the first light diffusion plate 11 and the second light diffusion plate 11
When the joining / separation adjusting mechanism of the light diffusing plate 12 of FIG.
In the joined state shown in (A), a spot image without blurring can be obtained on the screen, and FIG.
It is also possible to intentionally blur the spot by setting the separated state shown in (B). This also leads to the effect of ensuring eye safety when an abnormal scanning speed occurs. Further, since the beam spot can be greatly blurred by separating and contacting the facing surfaces in synchronization with the velocity abnormality signal sent from the beam scanning velocity detecting means, the beam power incident on the eye can be greatly reduced. Therefore, it is possible to obtain the effect of ensuring the eye-safe at the time of abnormal scanning. This is a particularly important function in scanning type displays.

【0028】図4は、上述のごときスクリーンを用いた
投射画像表示装置の一実施例を説明するための要部概略
構成図で、図中、21はレーザ光源(ただし、添字、R
は赤色、Gは緑色、Bは青色を示す)、22は集光レン
ズ、23はAOM、24はコリメートレンズ、25は反
射ミラー、26はダイクロイックミラー、27はポリゴ
ンミラー、28は傾斜(45゜)ミラー、29はガルバ
ノスキャナ、30は走査レンズで、周知のように、レー
ザ光源21からのビームを集光レンズ22でAOM23
に集光し入射して変調をかけ、出射光をコリメートレン
ズ24によりコリメートし、全反射ミラー25とダイク
ロイックミラー26で3波面の光軸を一致させ、ポリゴ
ンミラー27に入射する。ポリゴンミラー27で走査さ
れた光ビームを傾斜(45゜)ミラー28でガルバノス
キャナ29に向けて反射し、該ガルバノスキャナ29に
より垂直走査(副走査)し、次いで、走査レンズ30で
集光し、スクリーン10上に集光、走査する。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part for explaining an embodiment of the projection image display apparatus using the screen as described above. In the figure, 21 is a laser light source (subscript, R
Is red, G is green, B is blue), 22 is a condenser lens, 23 is an AOM, 24 is a collimating lens, 25 is a reflecting mirror, 26 is a dichroic mirror, 27 is a polygon mirror, and 28 is a tilt (45 °). ) A mirror, 29 is a galvanometer scanner, 30 is a scanning lens, and as is well known, the beam from the laser light source 21 is condensed by the condensing lens 22 to the AOM 23.
The light is condensed and incident on and modulated, the emitted light is collimated by the collimator lens 24, the total reflection mirror 25 and the dichroic mirror 26 match the optical axes of the three wavefronts, and the light is incident on the polygon mirror 27. The light beam scanned by the polygon mirror 27 is reflected by the tilted (45 °) mirror 28 toward the galvano scanner 29, vertically scanned (sub-scanned) by the galvano scanner 29, and then condensed by the scanning lens 30. The screen 10 is focused and scanned.

【0029】更に、図4において、31はLD、32は
PD、33は同期信号発生器、34はガルバノ駆動機構
制御器、35はガルバノ駆動機構で、これらによって構
成される同期検知機構により、ポリゴンミラー29の一
面のスキャンを検知し、このスキャンに同期してガルバ
ノスキャナ29を副走査させる。
Further, in FIG. 4, 31 is an LD, 32 is a PD, 33 is a sync signal generator, 34 is a galvano drive mechanism controller, and 35 is a galvano drive mechanism. The scanning of one surface of the mirror 29 is detected, and the galvano scanner 29 is sub-scanned in synchronization with this scanning.

【0030】スペックルノイズを評価するため、スクリ
ーンにベタ画像をレーザ走査描画し、画面上の光強度分
布を測定した。測定領域の平均光強度Aに対する標準偏
差値B、つまり、B/Aが大きいほどノイズが多いこと
になる。測定条件は、以下の通りである。 (a)ドレイパー社製の拡散粒子型スクリーン(シネコ
ートスクリーン)を用いてレーザ走査画像のスペックル
測定を行った。 (b)ドレイパー社製拡散粒子型スクリーン(シネコー
トスクリーン)の拡散面と砂番240の拡散板の拡散面
を対向密着させたスクリーンを構成し、レーザビームを
走査してベタ画像を描画し測定した。砂番240の拡散
板はBK7硝子の表面を拡散処理したもので厚さは5m
mのものを使用した。 (c)砂番を1500に変えた場合について(b)と同
様の測定をした。
In order to evaluate speckle noise, a solid image was laser-scanned and drawn on the screen, and the light intensity distribution on the screen was measured. The larger the standard deviation value B with respect to the average light intensity A of the measurement area, that is, B / A, the more noise. The measurement conditions are as follows. (A) Speckle measurement of a laser scanning image was performed using a diffusing particle screen (Cinecoat screen) manufactured by Draper. (B) A screen in which the diffusing surface of a diffusing particle type screen (Cinecoat screen) made by Draper and the diffusing surface of a sand plate of sand number 240 are in close contact with each other is constructed, and a solid image is drawn by scanning a laser beam for measurement. did. The sand diffuser 240 has a BK7 glass surface with a diffusion treatment and is 5 m thick.
m was used. (C) The same measurement as in (b) was performed when the sand number was changed to 1500.

【0031】その結果のスペックルノイズは、 (a)の場合:0.385 (b)の場合:0.290 (c)の場合:0.304 であった。上記結果より、(a)よりも(b)と(c)
の方がスペックルが少ない結果となった。これらの結果
から、(b)と(c)は若干値が異なるが大差はなかっ
た。以上は、目視によるスペックル評価よりも精度の高
い評価方法にもとづく結果になっている。
The resulting speckle noise was 0.385 in the case of (a): 0.385 in the case of (b): 0.290 in the case of (c). From the above results, (b) and (c) rather than (a)
Results in less speckle. From these results, although the values of (b) and (c) are slightly different, there is no great difference. The above is the result based on the evaluation method with higher accuracy than the visual speckle evaluation.

【0032】[0032]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、 ・スクリーンを振動させる従来方式と比較して、振動を
発生に要する機構が不要であり、特に、大画面の場合、
振動発生に要する機構の複雑化と消費エネルギーロスの
増大を回避することができる。 ・装置構成が複雑化しない。 ・スペックル除去に要するエネルギーロスを抑えられ
る。 ・一般的なCW発振のレーザを使用しても効果が得られ
る。 ・ボケのない画像を維持できる。 ・スペックル除去に要するコストが低廉である。 ・スペックルのない装置のローコスト化に寄与する。 等の効果がある。
As is apparent from the above description, according to the present invention, as compared with the conventional method of vibrating the screen, a mechanism required for generating the vibration is unnecessary, and particularly in the case of a large screen,
It is possible to avoid complication of the mechanism required for vibration generation and increase of energy consumption loss. -The device configuration does not become complicated. -The energy loss required for speckle removal can be suppressed. -Effect can be obtained even if a general CW oscillation laser is used.・ Can maintain images without blur.・ The cost required for speckle removal is low.・ Contributes to low cost of equipment without speckles. And so on.

【0033】更には、第1の拡散面でビームのコヒーレ
ンシーが下がり、第1の拡散面で発生したスペックルを
第2の拡散面の光拡散効果によって消滅させることがで
きる。 ・拡散面同士を接合させることで、2回の拡散を狭い領
域で行うことができ、走査ビームのスポット径が大きく
ならず画像ぼけが発生せず、スペックルリダクション効
果も得られる。 ・スペックルのめだたない、ぼけのない良好な画像を、
簡素なスクリーン構成で実現できる。
Further, the coherency of the beam is lowered on the first diffusing surface, and speckles generated on the first diffusing surface can be eliminated by the light diffusing effect of the second diffusing surface. By joining the diffusing surfaces to each other, the diffusing can be performed twice in a narrow area, the spot diameter of the scanning beam does not become large, image blur does not occur, and the speckle reduction effect can be obtained.・ A good image without blurring speckles
It can be realized with a simple screen configuration.

【0034】・スクリーン上にぼけのないスポット画像
が得られると同時に、意図的にスポットをぼかすことも
可能になり、更には、走査速度異常が発生した際におい
てアイセーフを確保することができる。 ・走査速度検知手段から送られる速度異常信号に同期し
て対向面を離接させる動作を行い、ビームスポットを大
きくぼかすことができるので、目に入射するビームパワ
ーを大幅に低減させることができ、走査異常時のアイセ
ーフを確保する効果が得られる。
At the same time that a spot image without blur can be obtained on the screen, it is possible to intentionally blur the spot, and further, eye safe can be secured when an abnormal scanning speed occurs.・ Because the beam spot can be greatly blurred by performing the operation of separating and contacting the facing surfaces in synchronization with the speed abnormality signal sent from the scanning speed detection means, the beam power incident on the eyes can be greatly reduced. It is possible to obtain the effect of ensuring the eye safety at the time of abnormal scanning.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明によるスクリーンの動作原理を説明す
るための概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining an operating principle of a screen according to the present invention.

【図2】 本発明によるスクリーンの他の実施例を示す
構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing another embodiment of the screen according to the present invention.

【図3】 フェールセーフ機構を備えたスクリーンの一
実施例を説明するための要部構成図である。
FIG. 3 is a main part configuration diagram for explaining an example of a screen including a fail-safe mechanism.

【図4】 スクリーンを用いた投射画像表示装置の一実
施例を説明するための要部概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part for explaining an embodiment of a projection image display device using a screen.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…スクリーン、11…第1の光拡散板、11a,1
2a…光透過面、11b,12b…光拡散面、11c…
光入射面(非拡散面)、12…第2の光拡散板、12c
…光出射面(非拡散面)、13…接着剤、14…支持部
材、15…接合・離間調整手段、16…電源、21…レ
ーザ光源、22…集光レンズ、23…AOM、24…コ
リメートレンズ、25…反射ミラー、26…ダイクロイ
ックミラー、27…ポリゴンミラー、28…傾斜(45
゜)ミラー、29…ガルバノスキャナ、30…走査レン
ズ、31…LD、32…PD、33…同期信号発生器、
34…ガルバ1駆動機構制御器、35…ガルバ1駆動機
構。
10 ... Screen, 11 ... 1st light diffusing plate, 11a, 1
2a ... Light transmitting surface, 11b, 12b ... Light diffusing surface, 11c ...
Light incident surface (non-diffusing surface), 12 ... Second light diffusing plate, 12c
... Light emitting surface (non-diffusing surface), 13 ... Adhesive agent, 14 ... Support member, 15 ... Bonding / separation adjusting means, 16 ... Power source, 21 ... Laser light source, 22 ... Condensing lens, 23 ... AOM, 24 ... Collimator Lens, 25 ... Reflective mirror, 26 ... Dichroic mirror, 27 ... Polygon mirror, 28 ... Inclination (45
) Mirror, 29 ... Galvano scanner, 30 ... Scan lens, 31 ... LD, 32 ... PD, 33 ... Sync signal generator,
34 ... Galva 1 drive mechanism controller, 35 ... Galva 1 drive mechanism.

フロントページの続き (72)発明者 逢坂 敬信 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H021 BA27 BA28 Continued front page    (72) Inventor Keinobu Osaka             1-3-3 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stocks             Company Ricoh F-term (reference) 2H021 BA27 BA28

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スクリーンの背面からレーザビームを走
査し文字や画像を表示するスクリーンであって、該スク
リーンは、表面又は裏面のいずれか一方が粗面加工され
た、2枚の光拡散板が積層され、各層の拡散面の粗さが
非同一であることを特徴とする画像表示用スクリーン。
1. A screen for displaying a character or an image by scanning a laser beam from the back surface of the screen, wherein the screen comprises two light diffusing plates, one of the front surface or the back surface of which is roughened. An image display screen, characterized in that the layers are laminated and the diffusion surfaces of the layers are not the same.
【請求項2】 請求項1において、積層される対向面が
光拡散面であることを特徴とする画像表示用スクリー
ン。
2. The image display screen according to claim 1, wherein the facing surface to be laminated is a light diffusing surface.
【請求項3】 請求項2において、積層される対向面間
の間隔を調整する調整手段を有することを特徴とする画
像表示用スクリーン。
3. The image display screen according to claim 2, further comprising adjusting means for adjusting a gap between the facing surfaces to be stacked.
【請求項4】 請求項2において、積層対向面は光拡散
板と屈折率の異なる接着剤で接着されていることを特徴
とする画像表示用スクリーン。
4. The image display screen according to claim 2, wherein the stacking facing surface is bonded to the light diffusing plate with an adhesive having a different refractive index.
【請求項5】 一方の面が拡散面で構成された2枚の光
拡散板を有し、前記2枚の光拡散板を、前記拡散面を対
向させて積層し、前記2枚の光拡散板の各拡散面の粗さ
を相違させたことを特徴とする画像表示用スクリーン。
5. A light diffusing plate having two surfaces, one surface of which is a diffusing surface, wherein the two light diffusing plates are laminated with the diffusing surfaces facing each other, and the two light diffusing plates are stacked. An image display screen characterized in that the roughness of each diffusion surface of the plate is different.
【請求項6】 スクリーン背面からレーザビームを走査
して文字や画像を表示するレーザスキャン画像表示装置
において、前記スクリーンが請求項1乃至5のいずれか
に記載のスクリーンであることを特徴とするレーザスキ
ャン画像表示装置。
6. A laser scan image display device for displaying a character or an image by scanning a laser beam from the back surface of the screen, wherein the screen is the screen according to any one of claims 1 to 5. Scan image display device.
【請求項7】 請求項6において、ビーム走査速度を検
知する手段を有し、該ビーム速度検知手段によって検知
されたビーム速度が所定速度を下回った時に、前記面間
隔調整手段によって積層密着された面間の間隔を広げる
ことを特徴とするレーザスキャン画像表示装置。
7. The apparatus according to claim 6, further comprising means for detecting a beam scanning speed, and when the beam speed detected by the beam speed detecting means is lower than a predetermined speed, the surface spacing adjusting means laminates the layers closely. A laser scan image display device characterized by widening the distance between surfaces.
JP2001287986A 2001-09-21 2001-09-21 Device for displaying screen image for image display Withdrawn JP2003098601A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001287986A JP2003098601A (en) 2001-09-21 2001-09-21 Device for displaying screen image for image display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001287986A JP2003098601A (en) 2001-09-21 2001-09-21 Device for displaying screen image for image display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003098601A true JP2003098601A (en) 2003-04-04

Family

ID=19110703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001287986A Withdrawn JP2003098601A (en) 2001-09-21 2001-09-21 Device for displaying screen image for image display

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003098601A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006015722A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Device and method for displaying a static or moving picture
US7593159B2 (en) 2003-09-30 2009-09-22 Panasonic Corporation Display device
US7796331B2 (en) 2005-05-17 2010-09-14 Panasonic Corporation Laser image display device and laser image display screen
US8016428B2 (en) 2005-06-20 2011-09-13 Panasonic Corporation 2-dimensional image display device or illumination device for obtaining uniform illumination and suppressing speckle noise
WO2015063971A1 (en) 2013-10-28 2015-05-07 株式会社Jvcケンウッド Transmissive screen and image display device using same
KR101828364B1 (en) 2010-02-11 2018-02-12 메즈메리즈, 인코포레이티드. Microelectromechanical system with reduced speckle contrast

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7593159B2 (en) 2003-09-30 2009-09-22 Panasonic Corporation Display device
WO2006015722A1 (en) * 2004-08-04 2006-02-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Device and method for displaying a static or moving picture
US7872800B2 (en) 2004-08-04 2011-01-18 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Device and method for the presentation of static or moving images
US7796331B2 (en) 2005-05-17 2010-09-14 Panasonic Corporation Laser image display device and laser image display screen
US8016428B2 (en) 2005-06-20 2011-09-13 Panasonic Corporation 2-dimensional image display device or illumination device for obtaining uniform illumination and suppressing speckle noise
US8317333B2 (en) 2005-06-20 2012-11-27 Panasonic Corporation Method and device for converting an emission beam from a laser light source into 2-dimensional light
KR101828364B1 (en) 2010-02-11 2018-02-12 메즈메리즈, 인코포레이티드. Microelectromechanical system with reduced speckle contrast
WO2015063971A1 (en) 2013-10-28 2015-05-07 株式会社Jvcケンウッド Transmissive screen and image display device using same
JP2015087421A (en) * 2013-10-28 2015-05-07 株式会社Jvcケンウッド Transmission screen and image display apparatus using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4898121B2 (en) Image projection device
JP4671443B2 (en) System and method for projecting a color image
CN100590509C (en) Two-dimensional image display device
CN101018345B (en) Laser display device
KR100803222B1 (en) Speckle Reduction Laser and Laser Display Device
JP4169017B2 (en) Image display device and control method of image display device
US7433126B2 (en) Illuminating optical device in image display device and image display device
JP2003021800A (en) Projection type display device
US8016424B2 (en) Rear projector and projection system
CN201845131U (en) Laser projection display system for eliminating speckles
US10401640B2 (en) Micro-projection device with anti-speckle vibration mode
JP2014085548A (en) Optical scanning device and light source device
US10801701B2 (en) Phosphor wheel, light source unit, and image display device
CN104204900A (en) Scanning mirror and scanning image display device
US20100220299A1 (en) Image display device
JP2003098601A (en) Device for displaying screen image for image display
JPH11218726A (en) Speckle removing means and video providing device using the means
JP5633570B2 (en) Laser projection apparatus and image projection system
JP5505121B2 (en) Condensing optical unit, optical scanning device, projection-type image display device, and electronic apparatus
JP4748297B2 (en) Image display device
CN110082928B (en) Laser speckle dissipating device based on combination of polarization diversity and angle diversity
JP2006284749A (en) Scanning type display device
JP4852971B2 (en) Image display device
EP1688778A1 (en) Optical scanning imaging system
JPH05173094A (en) Laser display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070827

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20090213