JP2012145765A

JP2012145765A - Projector

Info

Publication number: JP2012145765A
Application number: JP2011003973A
Authority: JP
Inventors: Koichi Akiyama; 光一秋山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2011-01-12
Filing date: 2011-01-12
Publication date: 2012-08-02

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress an occurrence of a field curvature.SOLUTION: A projector 1A comprises: a light source array 2 having a plurality of one-dimensionally arranged solid light sources emitting light corresponding to image information; a collimator lens 3 collimating the light L1 emitted from individual solid light sources of the light source array 2; a first relay lens 9 being disposed at a position at which the light L1 having passed through the collimator lens 3 is made incident and having a front side focal point set in the vicinity of the collimator lens 3; a scanning section 5 being disposed in the vicinity of a back side focal point of the first relay lens 9 and one-dimensionally scanning the light L1 having passed through the first relay lens 9; a second relay lens 10 forming an image of the light L1 having passed through the scanning section 5; and a projection optical system 7 projecting the image formed by the second relay lens 10.

Description

本発明は、プロジェクターに関する。 The present invention relates to a projector.

２次元画像を表示することが可能なプロジェクターの１つとして、下記の特許文献１に開示されているプロジェクターが挙げられる。このプロジェクターは、画像情報に応じて点灯する複数の固体光源を有する光源アレイと、光源アレイから射出される光をリレーするリレー光学系と、光源アレイから射出された光を投写面（表示面）において２次元画像を形成するように走査する走査部と、走査部により走査された光を投写する投写光学系とを備える。 As one of the projectors that can display a two-dimensional image, there is a projector disclosed in Patent Document 1 below. The projector includes a light source array having a plurality of solid-state light sources that are turned on according to image information, a relay optical system that relays light emitted from the light source array, and a projection surface (display surface) that emits light emitted from the light source array. 2 includes a scanning unit that scans so as to form a two-dimensional image, and a projection optical system that projects light scanned by the scanning unit.

特開２００３−２１８０４号公報JP 2003-21804 A

上記の走査により２次元画像を表示するプロジェクターは、走査により像面湾曲が発生するので、投写された２次元画像の全域でピントが合うようにすることが困難である。例えば、像面湾曲を補正するように投写光学系を構成すると、投写光学系の構成が複雑になることや汎用の投写光学系が使用できなくなることがある。 A projector that displays a two-dimensional image by the above-described scanning generates a curvature of field by the scanning, and thus it is difficult to focus on the entire area of the projected two-dimensional image. For example, if the projection optical system is configured to correct field curvature, the configuration of the projection optical system may be complicated, and a general-purpose projection optical system may not be usable.

本発明は、以上のような事情に鑑みなされたもので、像面湾曲によるピンボケを抑制可能であり、しかもシンプルな構成にすることが可能なプロジェクターを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and an object thereof is to provide a projector that can suppress blurring due to curvature of field and can have a simple configuration.

本発明の一形態のプロジェクターは、画像情報に応じた光を射出する複数の固体光源が１次元的に配列された光源アレイと、前記光源アレイの各固体光源から射出された前記光を平行化するコリメーターレンズと、前記コリメーターレンズを経由した前記光が入射する位置に配置され、前側焦点が前記コリメーターレンズの近傍に設定された第１のリレーレンズと、前記第１のリレーレンズの後側焦点の近傍に配置され、前記第１のリレーレンズを経由した前記光を１次元的に走査する走査部と、前記走査部を経由した前記コリメーターレンズの像を形成する第２のリレーレンズと、前記第２のリレーレンズにより形成された像を投写する投写光学系と、を備える。 A projector according to an aspect of the present invention includes a light source array in which a plurality of solid light sources that emit light according to image information are arranged one-dimensionally, and parallelizes the light emitted from each solid light source of the light source array A collimator lens, a first relay lens that is disposed at a position where the light passing through the collimator lens is incident, and a front focal point is set in the vicinity of the collimator lens; and A scanning unit that is arranged in the vicinity of a rear focal point and that scans the light that has passed through the first relay lens in a one-dimensional manner, and a second relay that forms an image of the collimator lens that has passed through the scanning unit A lens, and a projection optical system that projects an image formed by the second relay lens.

上記のプロジェクターにおいて、コリメーターレンズの各点から射出された光は、第１のリレーレンズと第２のリレーレンズとの間でほぼ平行光となる。したがって、各固体光源から射出された光は、第２のリレーレンズの光軸に直交する平面上に像を結ぶことになり、走査部を経由した光の第２のリレーレンズによる像面がほぼ平面になる。したがって、像面湾曲の発生が抑制され、表示された２次元画像にピンボケや歪が生じることが抑制される。このように、上記のプロジェクターによれば、シャープな２次元画像を表示することができる。 In the projector described above, light emitted from each point of the collimator lens becomes substantially parallel light between the first relay lens and the second relay lens. Therefore, the light emitted from each solid light source forms an image on a plane orthogonal to the optical axis of the second relay lens, and the image plane of the light via the scanning unit by the second relay lens is almost the same. Become a plane. Therefore, the occurrence of field curvature is suppressed, and the occurrence of blurring and distortion in the displayed two-dimensional image is suppressed. Thus, according to the projector described above, a sharp two-dimensional image can be displayed.

前記走査部は、複数のミラーを有するとともに前記複数のミラーのいずれかで前記第１のリレーレンズを経由した前記光が反射するポリゴンミラーと、前記ポリゴンミラーで反射した前記光が前記第２のリレーレンズの像面で２次元的に像を形成するように前記ポリゴンミラーを回転駆動する駆動部と、を有してもよい。
このようにすれば、ガルバノミラーを用いる走査部よりもプロジェクターの装置コストを下げることができる。 The scanning unit includes a plurality of mirrors, a polygon mirror that reflects the light that passes through the first relay lens by any of the plurality of mirrors, and the light that is reflected by the polygon mirror receives the second mirror. A drive unit that rotationally drives the polygon mirror so as to form an image two-dimensionally on the image plane of the relay lens.
In this way, the cost of the projector can be reduced as compared with a scanning unit that uses a galvanometer mirror.

前記走査部は、前記第１のリレーレンズを経由した前記光が反射するミラーと、前記ミラーで反射した前記光が前記第２のリレーレンズの像面で２次元的に像を形成するように前記ミラーを所定の軸周りの正転方向及び逆転方向に回動駆動する駆動部と、を有するガルバノミラーでもよい。
一般に、ガルバノミラーにおいてミラーの角度や角速度を制御することができるので、走査部を経由した光の進行方向を制御することができる。 The scanning unit is configured to form a two-dimensional image on a mirror that reflects the light that has passed through the first relay lens and the light that is reflected by the mirror on the image plane of the second relay lens. A galvanometer mirror having a drive unit that rotates the mirror in a forward rotation direction and a reverse rotation direction around a predetermined axis may be used.
In general, since the angle and angular velocity of the mirror can be controlled in the galvanometer mirror, the traveling direction of light passing through the scanning unit can be controlled.

前記走査部のミラーを経由した前記光の前記第２のリレーレンズの像面での走査速度が一定となるように、前記ミラーの角速度が制御されてもよい。
このようにすれば、表示される２次元画像において、走査方向の画素の幅を走査方向に並ぶ複数の画素で揃えることができる。 The angular velocity of the mirror may be controlled so that the scanning velocity of the light passing through the mirror of the scanning unit on the image plane of the second relay lens is constant.
In this way, in the displayed two-dimensional image, the width of the pixels in the scanning direction can be aligned with a plurality of pixels arranged in the scanning direction.

前記第２のリレーレンズがｆθレンズでもよい。
このようにすれば、走査部のミラーを一定の角速度で回動又は回転させることにより、走査部のミラーを経由した光の前記第２のリレーレンズの像面での走査速度が一定となるので、走査部の構成や制御方法をシンプルにすることができる。 The second relay lens may be an fθ lens.
By doing so, the scanning speed of the light passing through the mirror of the scanning unit on the image plane of the second relay lens becomes constant by rotating or rotating the mirror of the scanning unit at a constant angular velocity. The configuration and control method of the scanning unit can be simplified.

前記第１のリレーレンズと前記第２のリレーレンズとで光学特性が同じでもよい。
このようにすれば、第１のリレーレンズと第２のリレーレンズとにより構成されるリレー光学系での歪曲収差がほぼ発生しなくなる。 The first relay lens and the second relay lens may have the same optical characteristics.
In this way, distortion aberration hardly occurs in the relay optical system constituted by the first relay lens and the second relay lens.

前記第２のリレーレンズの前側焦点は、前記第１のリレーレンズの後側焦点の近傍に設定されてもよい。
このようにすれば、第１のリレーレンズから入射する光が第２のリレーレンズから射出される側がテレセントリック光学系となり、汎用の投写光学系により第２のリレーレンズにより形成された像を投写することができる。 The front focal point of the second relay lens may be set in the vicinity of the rear focal point of the first relay lens.
In this way, the side from which the light incident from the first relay lens is emitted from the second relay lens becomes the telecentric optical system, and the image formed by the second relay lens is projected by the general-purpose projection optical system. be able to.

前記固体光源がレーザー光源であって、前記走査部のミラーを経由した前記光の前記第２のリレーレンズの像面の近傍に配置され、前記第２のリレーレンズと前記投写光学系の間の光路に交差する方向に移動する拡散部材を備えてもよい。
このようにすれば、レーザー光の可干渉性に起因するスペックルノイズが観察されることを抑制することができる。 The solid-state light source is a laser light source, and is disposed in the vicinity of the image plane of the second relay lens of the light that has passed through the mirror of the scanning unit, and between the second relay lens and the projection optical system. You may provide the diffusion member which moves to the direction which cross | intersects an optical path.
If it does in this way, it can control that speckle noise resulting from coherency of a laser beam is observed.

前記複数の固体光源から前記コリメーターレンズに入射するときの前記光の拡散角は、前記複数の固体光源の配列方向と平行な方向の拡散角が、前記光の進行方向に直交しかつ前記平行な方向に直交する方向の拡散角よりも小さくてもよい。
このようにすれば、固体光源から射出された光が、他の固体光源から射出される光により表示される画素に入射しにくくなり、各画素の階調値を高精度に制御することができる。 The diffusion angle of the light when entering the collimator lens from the plurality of solid light sources is such that the diffusion angle in a direction parallel to the arrangement direction of the plurality of solid light sources is orthogonal to the traveling direction of the light and parallel to the light. It may be smaller than the diffusion angle in the direction orthogonal to the normal direction.
In this way, the light emitted from the solid light source is less likely to enter the pixels displayed by the light emitted from the other solid light sources, and the gradation value of each pixel can be controlled with high accuracy. .

第１実施形態のプロジェクターの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the projector of 1st Embodiment. 第１実施形態のプロジェクター内の光路を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the optical path in the projector of 1st Embodiment. 第１実施形態の光源アレイ及びコリメーターレンズを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the light source array and collimator lens of 1st Embodiment. 第１変形例のコリメーターレンズを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the collimator lens of a 1st modification. 第２変形例の第２のリレーレンズへの光の入射方向と像高を示す図である。It is a figure which shows the incident direction and image height of the light to the 2nd relay lens of a 2nd modification. 第２変形例の第２のリレーレンズにより形成される中間像を示す図である。It is a figure which shows the intermediate image formed with the 2nd relay lens of a 2nd modification. 第２変形例のポリゴンミラーの角速度の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of angular velocity of the polygon mirror of the 2nd modification. 第３変形例の第２のリレーレンズへの光の入射方向と像高を示す図である。It is a figure which shows the incident direction and image height of the light to the 2nd relay lens of a 3rd modification. 第２実施形態のプロジェクターの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the projector of 2nd Embodiment. 第２実施形態のプロジェクターの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the projector of 2nd Embodiment. 第３実施形態のプロジェクターの構成を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the projector of 3rd Embodiment. 第３実施形態のプロジェクターの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the projector of 3rd Embodiment.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。説明に用いる図面において、構造の寸法や縮尺が実際と異なることがある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings used for explanation, the dimensions and scale of the structure may differ from the actual ones.

［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態のプロジェクターの構成を示す斜視図である。図２は、プロジェクター内のシステム光軸が直線になるようにプロジェクター内の光路を展開して示す説明図である。図４は、光源アレイ及びコリメーターレンズを示す斜視図である。 [First Embodiment]
A first embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the projector according to the first embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram showing the optical path in the projector so that the system optical axis in the projector is a straight line. FIG. 4 is a perspective view showing a light source array and a collimator lens.

図１に示すプロジェクター１Ａは、走査型のプロジェクターである。プロジェクター１Ａは、一方向に並ぶ複数の画素で構成される画素列Ｐ１を、スクリーン等の投写面ＳＣ上に表示しつつ走査方向に走査することができる。走査方向は、投写面ＳＣ上の各画素列Ｐ１にて複数の画素が並ぶ方向と交差する方向に設定されている。プロジェクター１Ａは、各フレーム期間内に、走査方向の各位置に対応する画素列Ｐ１を時間順次で表示することによって、２次元画像Ｐを表示することができる。本実施形態の２次元画像Ｐは長方形であって、画素列Ｐ１は、２次元画像Ｐの短辺に平行であり、２次元画像Ｐの長辺に平行な方向に走査される。 A projector 1A shown in FIG. 1 is a scanning projector. The projector 1A can scan in the scanning direction while displaying a pixel row P1 composed of a plurality of pixels arranged in one direction on a projection surface SC such as a screen. The scanning direction is set to a direction that intersects the direction in which a plurality of pixels are arranged in each pixel row P1 on the projection surface SC. The projector 1A can display the two-dimensional image P by displaying the pixel rows P1 corresponding to the respective positions in the scanning direction in time sequence within each frame period. The two-dimensional image P of the present embodiment is rectangular, and the pixel row P1 is scanned in a direction parallel to the short side of the two-dimensional image P and parallel to the long side of the two-dimensional image P.

プロジェクター１Ａは、光源アレイ２、コリメーターレンズ３、リレー光学系４、走査部５、拡散部材６、投写光学系７、及び制御部８を備える。リレー光学系４は、第１のリレーレンズ９及び第２のリレーレンズ１０を有する。光源アレイ２（図２及び図３参照）は、複数の固体光源２１を有している。図１中の符号Ｌ２は、固体光源２１ごとに射出される光線を示し、符号Ｌ１は複数の固体光源２１から射出される複数の光線、すなわち光源アレイ２から射出される光線束の全体を示す。ここでは、光源アレイ２から投写光学系７までの光路に配置される各部の光軸を連結した光軸をシステム光軸ＡＸと称す。 The projector 1A includes a light source array 2, a collimator lens 3, a relay optical system 4, a scanning unit 5, a diffusing member 6, a projection optical system 7, and a control unit 8. The relay optical system 4 includes a first relay lens 9 and a second relay lens 10. The light source array 2 (see FIGS. 2 and 3) includes a plurality of solid light sources 21. A symbol L2 in FIG. 1 indicates a light beam emitted from each solid-state light source 21, and a symbol L1 indicates a plurality of light beams emitted from the plurality of solid-state light sources 21, that is, the entire light beam emitted from the light source array 2. . Here, the optical axis connecting the optical axes of the respective parts arranged in the optical path from the light source array 2 to the projection optical system 7 is referred to as a system optical axis AX.

光源アレイ２は、画素列Ｐ１を示す光Ｌ１を射出する。光Ｌ１は、プロジェクター１Ａ内のシステム光軸ＡＸに沿って進行する。すなわち、光源アレイ２から射出された光Ｌ１は、コリメーターレンズ３を経由した後に、第１のリレーレンズ９に入射する。第１のリレーレンズ９から射出された光Ｌ１は、走査部５を経由した後に、第２のリレーレンズ１０に入射する。第２のリレーレンズから射出された光Ｌ１は、拡散部材６を経由した後に、投写光学系７によって投写される。 The light source array 2 emits light L1 indicating the pixel column P1. The light L1 travels along the system optical axis AX in the projector 1A. That is, the light L 1 emitted from the light source array 2 enters the first relay lens 9 after passing through the collimator lens 3. The light L1 emitted from the first relay lens 9 passes through the scanning unit 5 and then enters the second relay lens 10. The light L1 emitted from the second relay lens is projected by the projection optical system 7 after passing through the diffusing member 6.

次に、プロジェクター１Ａの各構成要素について、詳しく説明する。
図３に示す光源アレイ２は、基板２０と、基板２０に第１方向（Ｚ方向）に１次元的に配列された複数の固体光源２１とを有する。各固体光源２１は、走査方向に時間順次で表示される複数の画素で構成される走査線と、１対１で対応している。各固体光源２１は、階調データに応じて明るさが時間変化する光線Ｌ２を射出する。複数の固体光源２１から射出された複数の光線Ｌ２は、全体として、画素列Ｐ１を表示する光Ｌ１を構成する。 Next, each component of the projector 1A will be described in detail.
The light source array 2 shown in FIG. 3 includes a substrate 20 and a plurality of solid-state light sources 21 arranged one-dimensionally on the substrate 20 in a first direction (Z direction). Each solid-state light source 21 has a one-to-one correspondence with a scanning line composed of a plurality of pixels displayed in time order in the scanning direction. Each solid-state light source 21 emits a light beam L2 whose brightness changes over time according to the gradation data. The plurality of light beams L2 emitted from the plurality of solid light sources 21 constitute light L1 for displaying the pixel column P1 as a whole.

なお、実際の光源アレイ２は多数の固体光源２１を有しているが、図２には３つの固体光源２１を代表的に示している。例えば、画素が水平方向に１９２０個並び垂直方向に１０８０個並ぶＨＤ形式の２次元画像を表示可能なプロジェクターにおいて、光源アレイ２は、少なくとも１０８０個の固体光源が配列されたものが選択される。 The actual light source array 2 includes a large number of solid light sources 21, but three solid light sources 21 are representatively shown in FIG. 2. For example, in a projector capable of displaying an HD format two-dimensional image in which 1920 pixels are arranged in a horizontal direction and 1080 pixels are arranged in a vertical direction, a light source array 2 in which at least 1080 solid-state light sources are arranged is selected.

複数の固体光源２１は、それぞれ、図示略の配線を介して制御部８と電気的に接続されている。本実施形態の固体光源２１は、光線Ｌ２としてレーザー光を射出することが可能なレーザーダイオード（ＬＤ）で構成されている。固体光源２１は、発光ダイオード（ＬＥＤ）やスーパーレーザーダイオード（ＳＬＤ）等の発光素子で構成されていてもよい。制御部８は、画像情報に基づいて、各画素の階調値と表示タイミングに応じて値が変化する電流を、当該画素の表示を行う固体光源２１に供給する。各固体光源２１から射出される光線Ｌ２の明るさは、制御部８から供給される電流値に応じて変化する。 Each of the plurality of solid light sources 21 is electrically connected to the control unit 8 via wiring not shown. The solid-state light source 21 of the present embodiment is configured by a laser diode (LD) capable of emitting laser light as the light beam L2. The solid-state light source 21 may be composed of a light-emitting element such as a light-emitting diode (LED) or a super laser diode (SLD). Based on the image information, the control unit 8 supplies a current whose value changes according to the gradation value of each pixel and the display timing to the solid-state light source 21 that displays the pixel. The brightness of the light beam L2 emitted from each solid-state light source 21 changes according to the current value supplied from the control unit 8.

ところで、レーザーダイオード等の固体光源は、光軸周りの拡散角が異方性を有している場合がある。本実施形態の各固体光源２１は、その光軸（Ｘ方向）に直交する面（ＹＺ面）内で、射出する光線の固体光源２１の配列方向（Ｚ方向）の拡散角αが、この光線の配列方向に直交する方向（Ｙ方向）の拡散角βよりも小さくなるように、配列されている。 Incidentally, solid light sources such as laser diodes may have anisotropy in the diffusion angle around the optical axis. Each solid-state light source 21 of the present embodiment has a diffusion angle α in the arrangement direction (Z direction) of the solid light sources 21 of the emitted light rays within a plane (YZ plane) orthogonal to the optical axis (X direction). Are arranged so as to be smaller than the diffusion angle β in the direction orthogonal to the arrangement direction (Y direction).

コリメーターレンズ３は、各固体光源２１から射出された各光線Ｌ２をそれぞれ平行化する。本実施形態のコリメーターレンズ３は、コリメーターレンズ３に入射するときの光Ｌ１において複数の光線Ｌ２が並ぶ方向と平行に配列された複数のマイクロレンズ２２を有する。コリメーターレンズ３は、光源アレイ２との相対位置が図示略の固定部材等で固定されており、固体光源２１の配列方向とマイクロレンズ２２の配列方向とが互いにほぼ平行である。マイクロレンズ２２は、固体光源２１と１対１の対応で設けられている。 The collimator lens 3 collimates each light beam L2 emitted from each solid light source 21. The collimator lens 3 according to the present embodiment includes a plurality of microlenses 22 arranged in parallel to the direction in which the plurality of light beams L2 are arranged in the light L1 when entering the collimator lens 3. The collimator lens 3 is fixed relative to the light source array 2 by a fixing member (not shown), and the arrangement direction of the solid light sources 21 and the arrangement direction of the microlenses 22 are substantially parallel to each other. The micro lens 22 is provided in a one-to-one correspondence with the solid light source 21.

各マイクロレンズ２２は、その光軸と直交する面（ＹＺ面）内で互いに直交する２方向（Ｙ方向及びＺ方向）に正のパワーを有している。各マイクロレンズ２２は、対応する固体光源２１から射出された光線Ｌ２を平行化する。本実施形態の各マイクロレンズ２２は、その光軸に直交する面（ＹＺ面）での平面形状がほぼ矩形（ここでは、ほぼ正方形）になっている。 Each microlens 22 has positive power in two directions (Y direction and Z direction) orthogonal to each other in a plane (YZ plane) orthogonal to the optical axis. Each microlens 22 collimates the light beam L2 emitted from the corresponding solid-state light source 21. Each microlens 22 of the present embodiment has a substantially rectangular shape (here, substantially square) in a planar shape on a plane (YZ plane) orthogonal to its optical axis.

各マイクロレンズ２２には、各固体光源２１から射出された光線Ｌ２によって、２次光源が形成される。この２次光源は、２次元画像Ｐを構成する各画素に相当する。各２次光源のスポット形状すなわち各画素の形状は、上記したマイクロレンズ２２の平面形状（ほぼ矩形）に成形される。 In each microlens 22, a secondary light source is formed by the light beam L 2 emitted from each solid light source 21. This secondary light source corresponds to each pixel constituting the two-dimensional image P. The spot shape of each secondary light source, that is, the shape of each pixel is formed into the planar shape (substantially rectangular) of the microlens 22 described above.

図１及び図２に示すリレー光学系４は、光源アレイ２における光Ｌ１（１次光源）の像に対してアフォーカル系であり、コリメーターレンズ３における光Ｌ１（２次光源）の像に対してタンデム系である。図２において、符号ｆ１は第１のリレーレンズ９の焦点距離を示し、符号ｆ２は第２のリレーレンズ１０の焦点距離を示す。 The relay optical system 4 shown in FIGS. 1 and 2 is an afocal system with respect to the image of the light L1 (primary light source) in the light source array 2, and the image of the light L1 (secondary light source) in the collimator lens 3 is used. In contrast, it is tandem. In FIG. 2, reference symbol f 1 indicates the focal length of the first relay lens 9, and reference symbol f 2 indicates the focal length of the second relay lens 10.

なお、図２には、複数の固体光源２１のそれぞれから射出される光線について、配列の一端に配置された１つの固体光源２１から射出される１つの光線Ｌ２を代表的に示している。また、複数のマイクロレンズ２２のそれぞれから射出される光線について、システム光軸ＡＸ上に配置された１つのマイクロレンズ２２の１点から射出される光線と、配列の他端に配置された１つのマイクロレンズ２２の１点から射出される光線とを代表的に示している。 FIG. 2 representatively shows one light beam L2 emitted from one solid light source 21 arranged at one end of the array with respect to each light beam emitted from each of the plurality of solid light sources 21. In addition, with respect to light beams emitted from each of the plurality of microlenses 22, a light beam emitted from one point of one microlens 22 arranged on the system optical axis AX and one arranged at the other end of the array A light beam emitted from one point of the microlens 22 is representatively shown.

第１のリレーレンズ９の前側焦点は、固体光源２１から射出される光Ｌ１がコリメーターレンズ３に入射する光入射面又はコリメーターレンズ３から射出される光射出面の近傍に設定されている。走査部５は、第１のリレーレンズ９の後側焦点の近傍に配置されている。走査部５において光Ｌ１が入射する面は、光源アレイ２から光Ｌ１が射出される面と共役である。コリメーターレンズ３から射出された光Ｌ１は、第１のリレーレンズ９によって集光し、走査部５に１次光源の像Ｐ２を形成する。 The front focal point of the first relay lens 9 is set near the light incident surface where the light L1 emitted from the solid light source 21 enters the collimator lens 3 or the light emission surface emitted from the collimator lens 3. . The scanning unit 5 is disposed in the vicinity of the rear focal point of the first relay lens 9. The surface on which the light L1 is incident on the scanning unit 5 is conjugate with the surface on which the light L1 is emitted from the light source array 2. The light L1 emitted from the collimator lens 3 is collected by the first relay lens 9 to form an image P2 of the primary light source on the scanning unit 5.

本実施形態の走査部５は、ポリゴンミラー２３及び駆動部２４を有する。走査部５は、第１のリレーレンズ９を経由した光Ｌ１を１次元的に走査する。すなわち、走査部５は、第１のリレーレンズ９により集光された光Ｌ１の進行方向を、光Ｌ１において光線Ｌ２が並ぶ方向と交差する方向に時間的に変化させる。 The scanning unit 5 of this embodiment includes a polygon mirror 23 and a driving unit 24. The scanning unit 5 scans the light L1 passing through the first relay lens 9 one-dimensionally. That is, the scanning unit 5 temporally changes the traveling direction of the light L1 collected by the first relay lens 9 in a direction that intersects the direction in which the light rays L2 are aligned in the light L1.

ポリゴンミラー２３は、所定の軸２５周りに回転可能に設けられている。所定の軸２５は、ポリゴンミラー２３に入射するときの光Ｌ１において光線Ｌ２が並ぶ方向にほぼ平行である。ポリゴンミラー２３は、軸２５に直交する断面形状が、ほぼ正多角形（ここでは、ほぼ正８角形）である。ポリゴンミラー２３は、上記の正多角形の各辺に対応して軸２５の周方向に連なる複数のミラー（鏡面）２６を有する。ポリゴンミラー２３は、第１のリレーレンズ９を経由した光Ｌ１が複数のミラー２６のいずれかに入射するように、配置されている。 The polygon mirror 23 is provided so as to be rotatable around a predetermined axis 25. The predetermined axis 25 is substantially parallel to the direction in which the light rays L2 are aligned in the light L1 when entering the polygon mirror 23. The polygon mirror 23 has a substantially regular polygonal shape (here, substantially a regular octagon) in cross section perpendicular to the axis 25. The polygon mirror 23 has a plurality of mirrors (mirror surfaces) 26 connected in the circumferential direction of the shaft 25 corresponding to each side of the regular polygon. The polygon mirror 23 is arranged so that the light L1 that has passed through the first relay lens 9 enters one of the plurality of mirrors 26.

駆動部２４は、サーボモーター等のアクチュエーターを含む。駆動部２４は、ポリゴンミラー２３を軸２５の周方向にて正転又は逆転の一方に回転駆動することができる。ポリゴンミラー２３が回転しているときにポリゴンミラー２３の１つのミラー２６に光Ｌ１が入射する期間は、１フレームの表示期間に対応している。１フレームの表示期間において、駆動部２４がポリゴンミラー２３を回転させると、ミラー２６に対する光Ｌ１の入射角が変化し、ミラー２６で反射した光Ｌ１の進行方向が変化する。さらに駆動部２４がポリゴンミラー２３を回転させると、光Ｌ１がポリゴンミラー２３の回転方向の次のミラー２６に入射するようになり、次のフレームの２次元画像の表示が開始される。 The drive unit 24 includes an actuator such as a servo motor. The drive unit 24 can rotationally drive the polygon mirror 23 in one of forward rotation and reverse rotation in the circumferential direction of the shaft 25. The period in which the light L1 is incident on one mirror 26 of the polygon mirror 23 when the polygon mirror 23 is rotating corresponds to the display period of one frame. When the driving unit 24 rotates the polygon mirror 23 in the display period of one frame, the incident angle of the light L1 with respect to the mirror 26 changes, and the traveling direction of the light L1 reflected by the mirror 26 changes. When the driving unit 24 further rotates the polygon mirror 23, the light L1 enters the next mirror 26 in the rotation direction of the polygon mirror 23, and the display of the two-dimensional image of the next frame is started.

駆動部２４は、制御部８と電気的に接続されており、制御部８に制御される。制御部８は、各フレーム期間内の各タイミングに光源アレイ２から射出された光Ｌ１が対応する画素列Ｐ１の表示位置に向かうように、駆動部２４によるポリゴンミラー２３の回転角を、光源アレイ２と同期させて制御する。これにより、投写面ＳＣ上の画素列Ｐ１は、各画素の明るさが画像情報に応じて変化しながら走査方向に移動する。 The drive unit 24 is electrically connected to the control unit 8 and is controlled by the control unit 8. The control unit 8 determines the rotation angle of the polygon mirror 23 by the driving unit 24 so that the light L1 emitted from the light source array 2 is directed to the display position of the corresponding pixel row P1 at each timing within each frame period. 2 and control in synchronization. Accordingly, the pixel row P1 on the projection surface SC moves in the scanning direction while the brightness of each pixel changes according to the image information.

第２のリレーレンズ１０は、走査部５で反射した光Ｌ１が入射する位置に配置されている。第２のリレーレンズは、走査部５を経由した光Ｌ１を結像させ、２次光源の像Ｐ３すなわちコリメーターレンズ３での光Ｌ１の像を形成する。 The second relay lens 10 is disposed at a position where the light L1 reflected by the scanning unit 5 enters. The second relay lens forms an image of the light L1 that has passed through the scanning unit 5, and forms an image P3 of the secondary light source, that is, an image of the light L1 at the collimator lens 3.

本実施形態において、第２のリレーレンズ１０は、その前側焦点が第１のリレーレンズ９の後側焦点の近傍、すなわち走査部５における光Ｌ１の入射位置の近傍になるように、焦点距離及び位置が設定されている。このようにすれば、第１のリレーレンズから入射する光が第２のリレーレンズから射出される側がテレセントリック光学系となり、汎用の投写光学系により第２のリレーレンズにより形成された像を投写することができる。 In the present embodiment, the second relay lens 10 has a focal length and a focal length so that its front focal point is in the vicinity of the rear focal point of the first relay lens 9, that is, in the vicinity of the incident position of the light L1 in the scanning unit 5. The position is set. In this way, the side from which the light incident from the first relay lens is emitted from the second relay lens becomes the telecentric optical system, and the image formed by the second relay lens is projected by the general-purpose projection optical system. be able to.

本実施形態の第２のリレーレンズ１０は、第１のリレーレンズ９と光学特性が同じである。すなわち、第１のリレーレンズ９と第２のリレーレンズ１０は、屈折率、形状（曲率半径）、及び開口（大きさ）がほぼ同一である。このようにすれば、リレー光学系４での歪曲収差がほぼ発生しなくなる。 The second relay lens 10 of the present embodiment has the same optical characteristics as the first relay lens 9. That is, the first relay lens 9 and the second relay lens 10 have substantially the same refractive index, shape (curvature radius), and opening (size). In this way, distortion aberration in the relay optical system 4 hardly occurs.

拡散部材６は、２次光源の像Ｐ３が第２のリレーレンズ１０により形成される位置に、配置されている。拡散部材６は、システム光軸ＡＸ（第２のリレーレンズ１０の光軸）に直交する面内で駆動部２７により回転可能なように、設けられている。 The diffusion member 6 is disposed at a position where the image P3 of the secondary light source is formed by the second relay lens 10. The diffusing member 6 is provided so as to be rotatable by the drive unit 27 in a plane orthogonal to the system optical axis AX (the optical axis of the second relay lens 10).

拡散部材６は、第２のリレーレンズ１０から拡散部材６上の各点に入射するときの光Ｌ１の拡散角よりも拡散部材６上の各点から射出されるときの光Ｌ１の拡散角を大きくする。拡散部材６は、スリ硝子や拡散フィルム等の拡散板、ホログラフィックディフューザー等の回折光学素子、マイクロレンズアレイ等のレンズ部品等によって構成される。 The diffusion member 6 has a diffusion angle of the light L1 when emitted from each point on the diffusion member 6 rather than a diffusion angle of the light L1 when incident on each point on the diffusion member 6 from the second relay lens 10. Enlarge. The diffusion member 6 includes a diffusion plate such as ground glass or a diffusion film, a diffractive optical element such as a holographic diffuser, a lens component such as a microlens array, and the like.

拡散部材６は、第２のリレーレンズ１０から光Ｌ１が入射する面２８がほぼ平面である。第２のリレーレンズ１０から射出された光Ｌ１が面２８を走査することによって、２次元画像Ｐの走査方向の各位置における画素列Ｐ１を示す像Ｐ３が時間順次で面２８上に形成され、１フレームの期間内に面２８上に二次元的な中間像Ｐ４が形成される。 In the diffusing member 6, the surface 28 on which the light L1 enters from the second relay lens 10 is substantially flat. The light L1 emitted from the second relay lens 10 scans the surface 28, whereby an image P3 indicating the pixel row P1 at each position in the scanning direction of the two-dimensional image P is formed on the surface 28 in time sequence, A two-dimensional intermediate image P4 is formed on the surface 28 within a period of one frame.

投写光学系７は、第２のリレーレンズ１０により拡散部材６に形成された中間像Ｐ４を投写することができる。投写光学系７の前側焦点は、第２のリレーレンズ１０の後側焦点の近傍、すなわち拡散部材６において光Ｌ１が射出される面の近傍に設定されている。投写光学系７の像面は、コリメーターレンズ３の配置面及び拡散部材６の配置面と共役である。投写光学系７は、通常の投写レンズ等により構成され、必要に応じてズーム機構やフォーカス機構を有するものが用いられる。拡散部材６に形成された中間像Ｐ４の各点から射出された光は、投写光学系７により投写面ＳＣ上に像を結ぶ。 The projection optical system 7 can project the intermediate image P4 formed on the diffusing member 6 by the second relay lens 10. The front focal point of the projection optical system 7 is set in the vicinity of the rear focal point of the second relay lens 10, that is, in the vicinity of the surface where the light L 1 is emitted from the diffusing member 6. The image plane of the projection optical system 7 is conjugate with the arrangement plane of the collimator lens 3 and the arrangement plane of the diffusing member 6. The projection optical system 7 is composed of a normal projection lens or the like, and one having a zoom mechanism and a focus mechanism is used as necessary. The light emitted from each point of the intermediate image P4 formed on the diffusing member 6 forms an image on the projection surface SC by the projection optical system 7.

制御部８は、２次元画像Ｐを示す画像情報をＤＶＤプレイヤーやＰＣ等の外部装置から受信する。画像情報は、２次元画像Ｐの各画素の階調値を示す階調データ、及びリフレッシュレート等の表示条件を示す表示条件データを含んでいる。制御部８は、画像情報が示す２次元画像Ｐの各画素の階調値及び表示タイミングに基づいて、光源アレイ２の各固体光源２１に供給する電流波形（電気信号）を生成する。また、制御部８は、光源アレイ２から各タイミングで射出された光Ｌ１により表示される画素列Ｐ１が、画像情報に規定された２次元画像Ｐ内の所定の位置と対応するように、走査部５の駆動部２４を制御する電気信号を生成する。 The control unit 8 receives image information indicating the two-dimensional image P from an external device such as a DVD player or a PC. The image information includes gradation data indicating the gradation value of each pixel of the two-dimensional image P and display condition data indicating a display condition such as a refresh rate. The control unit 8 generates a current waveform (electric signal) to be supplied to each solid state light source 21 of the light source array 2 based on the gradation value and display timing of each pixel of the two-dimensional image P indicated by the image information. Further, the control unit 8 scans so that the pixel column P1 displayed by the light L1 emitted at each timing from the light source array 2 corresponds to a predetermined position in the two-dimensional image P defined in the image information. An electric signal for controlling the driving unit 24 of the unit 5 is generated.

以上のような構成のプロジェクター１Ａにより投写された画素列Ｐ１は、投写面ＳＣ上を高速で走査し、観察者に時間積分されて２次元画像Ｐとして観察される。プロジェクター１Ａにおいて、コリメーターレンズ３の各マイクロレンズ２２の各点から射出された光は、第１のリレーレンズ９と第２のリレーレンズ１０との間でほぼ平行光となる。したがって、複数のマイクロレンズ２２から射出された複数の光線Ｌ２がそれぞれ像を結ぶ位置は、第２のリレーレンズ１０の光軸に直交する平面（面２８）上を移動することになる。換言すると、走査部５を経由した光Ｌ１の第２のリレーレンズ１０による像面（面２８）はほぼ平面になり、像面湾曲の発生が抑制される。このように、プロジェクター１Ａによれば、投写面ＳＣ上に表示された２次元画像Ｐにピンボケや歪が生じることが抑制され、シャープな２次元画像Ｐを表示することができる。 The pixel row P1 projected by the projector 1A having the above configuration scans the projection surface SC at a high speed, and is time-integrated by the observer to be observed as a two-dimensional image P. In the projector 1 A, light emitted from each point of each microlens 22 of the collimator lens 3 becomes substantially parallel light between the first relay lens 9 and the second relay lens 10. Accordingly, the positions at which the plurality of light beams L2 emitted from the plurality of microlenses 22 form images move on a plane (surface 28) orthogonal to the optical axis of the second relay lens 10. In other words, the image plane (surface 28) of the light L1 passing through the scanning unit 5 by the second relay lens 10 is substantially flat, and the occurrence of curvature of field is suppressed. As described above, according to the projector 1A, the two-dimensional image P displayed on the projection surface SC is prevented from being out of focus or distorted, and the sharp two-dimensional image P can be displayed.

また、本実施形態において、コリメーターレンズ３の各マイクロレンズ２２に入射するときの光線Ｌ２は、固体光源２１の配列方向の拡散角が配列方向に直交する方向の拡散角よりも小さい。したがって、各固体光源２１からの光線Ｌ２が当該固体光源２１と対応しないマイクロレンズ２２に入射することが抑制され、各画素の階調値を高精度に制御することができる。 Further, in the present embodiment, the light beam L2 when entering the microlenses 22 of the collimator lens 3 has a smaller diffusion angle in the arrangement direction of the solid light sources 21 than a diffusion angle in a direction perpendicular to the arrangement direction. Therefore, the light beam L2 from each solid-state light source 21 is suppressed from entering the microlens 22 that does not correspond to the solid-state light source 21, and the gradation value of each pixel can be controlled with high accuracy.

また、ポリゴンミラー２３のミラー２６が第１のリレーレンズ９の後側焦点の近傍に配置されているので、第１のリレーレンズ９から射出された複数の光線Ｌ２の全体としてのスポットサイズが、ミラー２６上でほぼ最小になる。したがって、複数の光線Ｌ２の全体を受ける上で必要なミラー２６のサイズがほぼ最小になり、ポリゴンミラー２３を小型にすることができるので、プロジェクター１Ａを小型にすることができる。また、ポリゴンミラー２３を駆動する上で必要な駆動部２４の用力を減らすことが可能になるので、駆動部２４を小型にすることによってプロジェクター１Ａを小型にすることや、プロジェクター１Ａの消費電力を減らすこと等ができる。また、走査部がガルバノミラーで構成されている場合と比較して、ポリゴンミラー２３を正転又は逆転の一方に回転させれば２次元画像を表示することができるので、駆動部２４の構成をシンプルにすることもできる。 Further, since the mirror 26 of the polygon mirror 23 is disposed in the vicinity of the rear focal point of the first relay lens 9, the overall spot size of the plurality of light beams L2 emitted from the first relay lens 9 is Nearly minimum on mirror 26. Therefore, the size of the mirror 26 necessary for receiving the whole of the plurality of light beams L2 is almost minimized, and the polygon mirror 23 can be made small, so that the projector 1A can be made small. In addition, since it is possible to reduce the use force of the driving unit 24 necessary for driving the polygon mirror 23, the projector 1A can be reduced in size by reducing the driving unit 24, and the power consumption of the projector 1A can be reduced. It can be reduced. Compared to the case where the scanning unit is configured by a galvanometer mirror, a two-dimensional image can be displayed by rotating the polygon mirror 23 in one of normal rotation and reverse rotation. It can be simplified.

本実施形態のプロジェクター１Ａは、固体光源２１がレーザーダイオードにより構成されているので、明るい２次元画像Ｐを表示することができる。レーザー光は、可干渉性（コヒーレンス）が高い光であるので、レーザー光により表示された２次元画像にスペックルノイズが観察されることがありえる。プロジェクター１Ａにおいて、走査部５のミラー２６を経由した光Ｌ１は、光Ｌ１の第２のリレーレンズ１０の像面と平行な方向に移動する拡散部材６により拡散する。したがって、拡散部材６から射出された光Ｌ１は、広角成分が増加した分だけ投写光学系７の結像面での高周波ノイズが増加する。この高周波ノイズが結像面でスペックルノイズと重畳されるので、スペックルノイズが観察されにくくなる。 The projector 1A of the present embodiment can display a bright two-dimensional image P because the solid-state light source 21 is configured by a laser diode. Since laser light is light with high coherence, speckle noise may be observed in a two-dimensional image displayed by the laser light. In the projector 1A, the light L1 that has passed through the mirror 26 of the scanning unit 5 is diffused by the diffusing member 6 that moves in the direction parallel to the image plane of the second relay lens 10 of the light L1. Therefore, the light L1 emitted from the diffusing member 6 increases high-frequency noise on the image plane of the projection optical system 7 by the amount of the wide-angle component. Since this high frequency noise is superimposed on the speckle noise on the imaging surface, the speckle noise is hardly observed.

次に、第１実施形態に係る変形例を説明する。
図４は、第１変形例におけるコリメーターレンズを示す斜視図である。図４に示すコリメーターレンズ３Ｂは、母線が固体光源２１の配列方向と平行な方向に延びるシリンドリカルレンズによって構成されている。コリメーターレンズ３Ｂに入射した光線Ｌ２は、固体光源２１の光軸に直交する面（ＹＺ面）内で固体光源２１の配列方向（Ｚ方向）に直交する方向（Ｙ方向）に屈折し、固体光源２１の配列方向にほぼ屈折しない。コリメーターレンズ３Ｂは、光線Ｌ２のうちで、固体光源２１の光軸に直交する面（ＹＺ面）内で固体光源２１の配列方向と直交する方向に拡散する成分を平行化するとともに固体光源２１の配列方向に拡散する成分をほとんど平行化しない。一般的に、シリンドリカルレンズは、マイクロレンズアレイよりも形成に微細な加工が不要であるので、コリメーターレンズ３Ｂに採用することで装置コストを下げることができる。 Next, a modification according to the first embodiment will be described.
FIG. 4 is a perspective view showing a collimator lens in a first modification. The collimator lens 3 B shown in FIG. 4 is configured by a cylindrical lens whose bus is extended in a direction parallel to the arrangement direction of the solid light sources 21. The light beam L2 incident on the collimator lens 3B is refracted in a direction (Y direction) orthogonal to the arrangement direction (Z direction) of the solid light sources 21 within a plane (YZ plane) orthogonal to the optical axis of the solid light sources 21 and is solid. The light source 21 is hardly refracted in the arrangement direction. The collimator lens 3 B collimates a component of the light beam L 2 that diffuses in a direction perpendicular to the arrangement direction of the solid light sources 21 in a plane (YZ plane) perpendicular to the optical axis of the solid light sources 21 and the solid light source 21. The component that diffuses in the direction of the alignment is hardly parallelized. In general, a cylindrical lens does not require fine processing for formation as compared to a microlens array, and therefore, the cost of the apparatus can be reduced by adopting the cylindrical lens in the collimator lens 3B.

図５及び図６は、第２変形例における制御部の制御方法を説明するための図である。詳しくは、図５は、第２のリレーレンズに対する光の入射方向と像高との関係を示す説明図である。図６は、第２のリレーレンズにより形成される中間像を示す概念図である。 5 and 6 are diagrams for explaining a control method of the control unit in the second modification. Specifically, FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the incident direction of light with respect to the second relay lens and the image height. FIG. 6 is a conceptual diagram showing an intermediate image formed by the second relay lens.

図５に示すように、走査部５のミラー２６から第２のリレーレンズ１０へ入射する光Ｌ１に関して、光Ｌ１の進行方向が第２のリレーレンズ１０の光軸となす角度をθ［ｒａｄ］とする。この光Ｌ１が像を結ぶ位置から第２のリレーレンズ１０の光軸までの距離（像高ｈ１［ｍｍ］）は、第２のリレーレンズ１０の焦点距離ｆ２［ｍｍ］を用いて、下記の式（１）で表される。
ｈ１＝ｆ２・ｔａｎθ ・・・（１） As shown in FIG. 5, regarding the light L1 incident on the second relay lens 10 from the mirror 26 of the scanning unit 5, the angle formed by the traveling direction of the light L1 with the optical axis of the second relay lens 10 is θ [rad]. And The distance (image height h1 [mm]) from the position where the light L1 forms an image to the optical axis of the second relay lens 10 is expressed as follows using the focal length f2 [mm] of the second relay lens 10. It is represented by Formula (1).
h1 = f2 · tan θ (1)

ここで、１画素を表示するときに光源アレイ２の各固体光源２１が点灯する時間が、走査方向に並ぶ複数の画素でほぼ同じであるとする。この場合には、図６に示す中間像Ｐ４の１画素の走査方向の幅Δｈは、像高ｈ１の単位時間あたりの変化量に相当する。なお、図６中の符号Ｐｍは、走査方向の中心の画素列を示す。１画素の表示期間は、微小時間であるので、角度θと中間像Ｐ４の１画素の走査方向の幅Δｈとの関係は、上記の式（１）の両辺を時間微分した結果から、下記の式（２）で近似できる。
Δｈ＝ｄｈ１／ｄｔ＝ｆ２／ｃｏｓ^２θ・ｄθ／ｄｔ・・・（２） Here, it is assumed that the time during which each solid-state light source 21 of the light source array 2 is lit when displaying one pixel is substantially the same for a plurality of pixels arranged in the scanning direction. In this case, the width Δh in the scanning direction of one pixel of the intermediate image P4 shown in FIG. 6 corresponds to the amount of change per unit time of the image height h1. Note that a symbol Pm in FIG. 6 indicates a central pixel row in the scanning direction. Since the display period of one pixel is a minute time, the relationship between the angle θ and the width Δh in the scanning direction of one pixel of the intermediate image P4 is as follows from the result of time differentiation of both sides of the above equation (1). It can be approximated by equation (2).
Δh = dh1 / dt = f2 / cos ² θ · dθ / dt (2)

ポリゴンミラー２３の角速度ω（＝ｄθ／ｄｔ）が一定であると、式（２）から分かるように、角度θが０［ｒａｄ］から離れるにつれて、Δｈが大きくなる。すなわち、走査方向において２次元画像Ｐの中心から離れるにつれて、１画素の走査方向の幅が大きくなる。 When the angular velocity ω (= dθ / dt) of the polygon mirror 23 is constant, Δh increases as the angle θ departs from 0 [rad], as can be seen from Equation (2). That is, the width of one pixel in the scanning direction increases as the distance from the center of the two-dimensional image P increases in the scanning direction.

図７は、各フレーム期間におけるポリゴンミラーの角速度の変化を示すグラフである。図７のグラフの横軸は、単位を［ｒａｄ］から［°］へ変換した角度θを示す。図７のグラフの縦軸は、θ＝０［°］であるときのポリゴンミラー２３の角速度をω_０に対する、角度θにおけるポリゴンミラー２３の角速度ωの比率（角速度比）を示す。 FIG. 7 is a graph showing changes in the angular velocity of the polygon mirror in each frame period. The horizontal axis of the graph in FIG. 7 indicates the angle θ obtained by converting the unit from [rad] to [°]. The vertical axis of the graph of FIG. 7 indicates the ratio (angular velocity ratio) of the angular velocity ω of the polygon mirror 23 at the angle θ to the angular velocity ω ₀ of the polygon mirror 23 when θ = 0 [°].

図７に示すように、本例の制御部８は、走査範囲（走査線の長さ）に対応する角度θの範囲（画角）内で、ポリゴンミラー２３の角速度ｄθ／ｄｔが下記の式（３）を満たすように、走査部５の駆動部２４を制御する。これにより、ミラー２６を経由した光Ｌ１の第２のリレーレンズ１０の像面での走査速度（ｄｈ１／ｄｔ）が一定となり、１画素の走査方向の幅Δｈが走査方向に並ぶ複数の画素でほぼ同じになる。
ω＝ｄθ／ｄｔ＝ω_０／ｃｏｓ^２θ ・・・（３） As shown in FIG. 7, the control unit 8 of this example determines that the angular velocity dθ / dt of the polygon mirror 23 is within the following range (angle of view) of the angle θ corresponding to the scanning range (scanning line length): The drive unit 24 of the scanning unit 5 is controlled so as to satisfy (3). As a result, the scanning speed (dh1 / dt) of the light L1 passing through the mirror 26 on the image plane of the second relay lens 10 becomes constant, and the width Δh in the scanning direction of one pixel is a plurality of pixels arranged in the scanning direction. It will be almost the same.
ω = dθ / dt = ω ₀ / cos ² θ (3)

なお、本例では、制御部８がポリゴンミラー２３の角速度を制御して、走査方向の画素の幅を揃えているが、制御部８が１画素に相当する光源アレイ２の各固体光源２１の点灯時間を制御することによって、走査方向の画素の幅を揃えることもできる。例えば、制御部８は、ポリゴンミラー２３が一定の角速度で回転するように駆動部２４を制御し、ポリゴンミラー２３の回転角が角度θ［°］であるときの１画素あたりの各固体光源２１の点灯時間Ｔが下記の式（４）を満たすように、光源アレイ２を制御してもよい。下記の式（４）において、下記の式（４）において、Ｔ_０は、θ＝０［°］であるときの１画素あたりの点灯時間である。なお、同じ明るさの画素が点灯時間の違いによって異なる明るさで観察されないように、駆動部２４が各固体光源２１の出力を点灯時間に応じて制御してもよい。
Ｔ＝Ｔ_０・ｃｏｓ^２θ ・・・（４） In this example, the control unit 8 controls the angular velocity of the polygon mirror 23 to align the widths of pixels in the scanning direction. However, the control unit 8 controls each solid light source 21 of the light source array 2 corresponding to one pixel. By controlling the lighting time, the widths of pixels in the scanning direction can be made uniform. For example, the control unit 8 controls the driving unit 24 so that the polygon mirror 23 rotates at a constant angular velocity, and each solid-state light source 21 per pixel when the rotation angle of the polygon mirror 23 is an angle θ [°]. The light source array 2 may be controlled such that the lighting time T satisfies the following formula (4). In the following formula (4), in the following formula (4), T ₀ is the lighting time per pixel when θ = 0 [°]. In addition, the drive part 24 may control the output of each solid light source 21 according to lighting time so that the pixel of the same brightness may not be observed with different brightness by the difference in lighting time.
T = T ₀ · cos ² θ (4)

図８は、第３変形例において、第２のリレーレンズに対する光の入射方向と像高との関係を示す説明図である。図８に示す第２のリレーレンズ１０Ｂは、ｆθレンズにより構成されている。また、制御部８は、ポリゴンミラー２３が一定の角速度で回転するように、駆動部２４を制御する。 FIG. 8 is an explanatory diagram showing the relationship between the incident direction of light with respect to the second relay lens and the image height in the third modification. The second relay lens 10B shown in FIG. 8 is configured by an fθ lens. Further, the control unit 8 controls the drive unit 24 so that the polygon mirror 23 rotates at a constant angular velocity.

本例において、光Ｌ１のｆθレンズによる像高ｈ２は下記の式（５）で表され、中間像の１画素の走査方向の幅Δｈは下記の式（６）で表される。本例において、ポリゴンミラー２３の角速度（ｄθ／ｄｔ）が一定であるので、式（６）から分かるように、ミラー２６を経由した光Ｌ１の第２のリレーレンズ１０Ｂの像面での走査速度（ｄｈ２／ｄｔ）が角度θに依らずに一定となる。すなわち、１画素の走査方向の幅Δｈは、走査方向に並ぶ複数の画素でほぼ同じになる。
ｈ２＝ｆ・θ ・・・（５）
Δｈ＝ｄｈ２／ｄｔ＝ｆ・ｄθ／ｄｔ・・・（６） In this example, the image height h2 of the light L1 by the fθ lens is expressed by the following formula (5), and the width Δh in the scanning direction of one pixel of the intermediate image is expressed by the following formula (6). In this example, since the angular velocity (dθ / dt) of the polygon mirror 23 is constant, as can be seen from the equation (6), the scanning velocity of the light L1 passing through the mirror 26 on the image plane of the second relay lens 10B. (Dh2 / dt) is constant regardless of the angle θ. That is, the width Δh in the scanning direction of one pixel is substantially the same for a plurality of pixels arranged in the scanning direction.
h2 = f · θ (5)
Δh = dh2 / dt = f · dθ / dt (6)

本例のプロジェクターは、ポリゴンミラー２３の角速度や１画素あたりの各固体光源２１の点灯時間を各フレーム期間内で変化させなくとも１画素の走査方向の幅を揃えることができる。したがって、走査部５の構成や制御方法、あるいは光源アレイ２の制御方法をシンプルにすることができる。 In the projector of this example, the width in the scanning direction of one pixel can be made uniform without changing the angular velocity of the polygon mirror 23 and the lighting time of each solid-state light source 21 per pixel within each frame period. Therefore, the configuration and control method of the scanning unit 5 or the control method of the light source array 2 can be simplified.

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。第２実施形態において、上記の実施形態や変形例と同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略することがある。図９は、第２実施形態のプロジェクターの構成を示す上面図である。図１０は、第２実施形態のプロジェクターの構成を示す側面図である。 [Second Embodiment]
A second embodiment will be described. In the second embodiment, the same components as those in the above-described embodiments and modifications are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof may be omitted. FIG. 9 is a top view illustrating the configuration of the projector according to the second embodiment. FIG. 10 is a side view showing the configuration of the projector according to the second embodiment.

図９及び図１０に示すプロジェクター１Ｂは、フルカラーの２次元画像を表示することができる。プロジェクター１Ｂは、第１実施形態のプロジェクター１Ａの光源アレイ２の代わりに、複数の光源アレイ３０〜３２と、複数のコリメーターレンズ３３〜３５と、色合成素子３６と、を備える。 The projector 1B shown in FIGS. 9 and 10 can display a full-color two-dimensional image. The projector 1B includes a plurality of light source arrays 30 to 32, a plurality of collimator lenses 33 to 35, and a color composition element 36 instead of the light source array 2 of the projector 1A of the first embodiment.

複数の光源アレイ３０〜３２は、それぞれ、固体光源が１次元的に配列された構造であり、射出する光の波長が互いに異なっている。本実施形態において、光源アレイ３０の各固体光源３７が青に対応する波長の光Ｌ３を射出するとともに、光源アレイ３１の各固体光源３８は緑に対応する波長の光Ｌ４を射出し、光源アレイ３２の各固体光源３９は赤に対応する波長の光Ｌ５を射出する。 Each of the plurality of light source arrays 30 to 32 has a structure in which solid light sources are arranged one-dimensionally, and the wavelengths of emitted light are different from each other. In the present embodiment, each solid light source 37 of the light source array 30 emits light L3 having a wavelength corresponding to blue, and each solid light source 38 of the light source array 31 emits light L4 having a wavelength corresponding to green. Each of the 32 solid-state light sources 39 emits light L5 having a wavelength corresponding to red.

複数の光源アレイ３０〜３２は、それぞれ、制御部８に制御される。制御部８は、プロジェクター１Ｂの外部からフルカラーの２次元画像を示す画像情報を受信することができる。制御部８は、上記の画像情報に基づいて、赤色の画素列を示す光を射出するように光源アレイ３０の各固体光源を制御するとともに、緑色の画素列を示す光を射出するように光源アレイ３１の各固体光源を制御し、緑色の画素列を示す光を射出するように光源アレイ３２の各固体光源を制御する。制御部８は、複数の光源アレイ３０〜３２から射出された光Ｌ３〜Ｌ５が互いに重ね合わされてフルカラーの２次元画像を構成する画素列になるように、複数の光源アレイ３０〜３２を同期して制御する。 Each of the plurality of light source arrays 30 to 32 is controlled by the control unit 8. The control unit 8 can receive image information indicating a full-color two-dimensional image from the outside of the projector 1B. Based on the image information, the control unit 8 controls each solid-state light source of the light source array 30 so as to emit light indicating a red pixel column, and also emits light indicating a green pixel column. Each solid light source of the array 31 is controlled, and each solid light source of the light source array 32 is controlled so as to emit light indicating a green pixel column. The control unit 8 synchronizes the plurality of light source arrays 30 to 32 so that the light L3 to L5 emitted from the plurality of light source arrays 30 to 32 are superimposed on each other to form a pixel row that forms a full-color two-dimensional image. Control.

複数のコリメーターレンズ３３〜３５のそれぞれは、各光源アレイと１対１の対応で設けられており、対応する光源アレイの各固体光源から射出された光線を平行化する。本実施形態において、コリメーターレンズ３３は光源アレイ３０と対応しており、コリメーターレンズ３４は光源アレイ３１と、コリメーターレンズ３５は光源アレイ３２とそれぞれ対応している。複数のコリメーターレンズ３３〜３５は、互いに共役な位置関係になっており、それぞれ、第１のリレーレンズ９の前側焦点の近傍に配置されている。 Each of the plurality of collimator lenses 33 to 35 is provided in a one-to-one correspondence with each light source array, and collimates the light emitted from each solid light source of the corresponding light source array. In this embodiment, the collimator lens 33 corresponds to the light source array 30, the collimator lens 34 corresponds to the light source array 31, and the collimator lens 35 corresponds to the light source array 32. The plurality of collimator lenses 33 to 35 are in a conjugate relationship with each other, and are disposed in the vicinity of the front focal point of the first relay lens 9.

色合成素子３６は、ダイクロイックミラー等により構成され、複数のコリメーターレンズ３３〜３５から射出された光Ｌ３〜Ｌ５を合成する。色合成素子３６は、青色の光Ｌ３が反射して緑色の光Ｌ４及び赤色の光Ｌ５が通過する特性の波長選択面と、赤色の光Ｌ５が反射して青色の光Ｌ３及び緑色の光Ｌ４が通過する特性の波長選択面とが互いに交差するように設けられた構造である。色合成素子３６に入射した光Ｌ３〜Ｌ５は、互いに重ね合わされて合成光Ｌ６となる。合成光Ｌ６は、フルカラーの２次元画像を構成する画素列を示す光である。 The color synthesizing element 36 is composed of a dichroic mirror or the like, and synthesizes light L3 to L5 emitted from the plurality of collimator lenses 33 to 35. The color synthesizing element 36 has a wavelength selection surface that reflects the blue light L3 and allows the green light L4 and the red light L5 to pass through, and the blue light L3 and the green light L4 that reflects the red light L5. Is a structure provided so as to intersect with the wavelength selection surface having the characteristic of passing through. Lights L3 to L5 incident on the color composition element 36 are superimposed on each other to become composite light L6. The combined light L6 is light indicating a pixel row that forms a full-color two-dimensional image.

合成光Ｌ６は、色合成素子３６から射出されて第１のリレーレンズ９に入射する。第１のリレーレンズ９から射出された合成光Ｌ６は、第１実施形態と同様に、走査部５により走査された後に第２のリレーレンズ１０に入射し、第２のリレーレンズ１０から射出された後に拡散部材６を経由して投写光学系７により投写される。 The combined light L6 is emitted from the color combining element 36 and enters the first relay lens 9. The synthesized light L6 emitted from the first relay lens 9 enters the second relay lens 10 after being scanned by the scanning unit 5 and is emitted from the second relay lens 10 as in the first embodiment. Thereafter, the light is projected by the projection optical system 7 via the diffusing member 6.

以上のような構成のプロジェクター１Ｂは、第１実施形態で説明した理由により、フルカラーの２次元画像を構成する赤色の画像と緑色の画像と青色の画像のそれぞれの像面湾曲を抑制することができる。したがって、各色の画像にピンボケや歪が生じることが抑制され、シャープなフルカラーの２次元画像を表示することができる。 For the reason described in the first embodiment, the projector 1B configured as described above suppresses the curvature of field of each of the red image, the green image, and the blue image that form the full-color two-dimensional image. it can. Therefore, it is possible to suppress blurring and distortion in each color image, and it is possible to display a sharp full-color two-dimensional image.

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。第３実施形態において、上記の実施形態や変形例と同様の構成要素については、同じ符号を付して図示し、その詳細な説明を省略することがある。図１１は、第３実施形態のプロジェクターの構成を示す上面図である。図１２は、第３実施形態のプロジェクターの構成を示す側面図である。 [Third Embodiment]
A third embodiment will be described. In the third embodiment, components similar to those in the above-described embodiments and modifications are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof may be omitted. FIG. 11 is a top view illustrating the configuration of the projector according to the third embodiment. FIG. 12 is a side view showing the configuration of the projector according to the third embodiment.

図１１及び図１２に示すプロジェクター１Ｃは、第２実施形態のプロジェクター１Ｂの走査部５の代わりに、ガルバノミラーにより構成された走査部５Ｃを備える。走査部５Ｃは、ミラー４０及び駆動部４１を有する。 A projector 1C shown in FIGS. 11 and 12 includes a scanning unit 5C configured by a galvano mirror instead of the scanning unit 5 of the projector 1B of the second embodiment. The scanning unit 5 C includes a mirror 40 and a driving unit 41.

ミラー４０は、第１のリレーレンズ９を経由した合成光Ｌ６が入射する位置に、所定の軸４２周りに回動可能なように配置されている。駆動部４１は、ミラー４０で反射した合成光Ｌ６が第２のリレーレンズ１０の像面で２次元的に像を形成するように、ミラー４０を軸４２周りの正転方向及び逆転方向に回動駆動することができる。本実施形態において、軸４２は、合成光Ｌ６において各色の固体光源から射出された複数の光線が並ぶ方向、すなわち各光源アレイにおける複数の固体光源の配列方向とほぼ平行である。駆動部４１は、制御部８と電気的に接続されており、制御部８に制御される。 The mirror 40 is arranged so as to be rotatable around a predetermined axis 42 at a position where the combined light L6 that has passed through the first relay lens 9 is incident. The drive unit 41 rotates the mirror 40 in the normal rotation direction and the reverse rotation direction around the axis 42 so that the combined light L6 reflected by the mirror 40 forms a two-dimensional image on the image plane of the second relay lens 10. Can be driven dynamically. In the present embodiment, the axis 42 is substantially parallel to the direction in which the plurality of light beams emitted from the solid light sources of the respective colors are arranged in the combined light L6, that is, the arrangement direction of the plurality of solid light sources in each light source array. The drive unit 41 is electrically connected to the control unit 8 and is controlled by the control unit 8.

２次元画像における走査方向の一端の画素列は、ミラー４０が第１の角度位置に配置されているときにミラー４０に入射した合成光Ｌ６により、表示される。表示される画素列は、ミラー４０が第１の角度位置から正転方向に回動するに従って、走査方向に移動する。２次元画像における走査方向の他端の画素列は、ミラー４０が第２の角度位置に配置されているときにミラー４０に入射した合成光Ｌ６により、表示される。 The pixel row at one end in the scanning direction in the two-dimensional image is displayed by the combined light L6 incident on the mirror 40 when the mirror 40 is disposed at the first angular position. The displayed pixel row moves in the scanning direction as the mirror 40 rotates in the normal rotation direction from the first angular position. The pixel row at the other end in the scanning direction in the two-dimensional image is displayed by the combined light L6 incident on the mirror 40 when the mirror 40 is disposed at the second angular position.

本実施形態において、各フレーム期間は、２次元画像の表示期間と非表示期間とを含んでいる。本実施形態の制御部８は、各フレーム期間の表示期間内に２次元画像を表示すべく、ミラー４０が第１の角度位置から第２の角度位置まで回動するように駆動部４１を制御し、かつ複数の光源アレイ３０〜３２を駆動部４１と同期して制御する。これにより、上記のように画素列が時間順次で表示されて、２次元画像が表示される。 In the present embodiment, each frame period includes a two-dimensional image display period and a non-display period. The control unit 8 of the present embodiment controls the drive unit 41 so that the mirror 40 rotates from the first angular position to the second angular position in order to display a two-dimensional image within the display period of each frame period. In addition, the plurality of light source arrays 30 to 32 are controlled in synchronization with the drive unit 41. As a result, the pixel columns are displayed in time sequence as described above, and a two-dimensional image is displayed.

本実施形態の制御部８は、上記の第２変形例で説明したのと同様に、表示期間におけるミラー４０の角速度ωが上記の式（３）を満たすように、走査部５の駆動部２４を制御する。これにより、ミラー４０を経由した合成光Ｌ６の第２のリレーレンズ１０の像面での走査速度が一定となり、１画素の走査方向の幅は、走査方向に並ぶ複数の画素でほぼ同じになる。 In the same manner as described in the second modification, the control unit 8 according to the present embodiment drives the drive unit 24 of the scanning unit 5 so that the angular velocity ω of the mirror 40 in the display period satisfies the above expression (3). To control. As a result, the scanning speed of the combined light L6 passing through the mirror 40 on the image plane of the second relay lens 10 is constant, and the width of one pixel in the scanning direction is substantially the same for a plurality of pixels arranged in the scanning direction. .

制御部８は、各表示期間の次の非表示期間において、複数の光源アレイ３０〜３２からの光の射出を停止させ、かつミラー４０が第２の角度位置から第１の角度位置に回動するように駆動部４１を制御する。制御部８は、ミラー４０が第１の角度位置に配置されたとき又はそれ以降に、次のフレーム期間における表示期間の各部の動作を開始させる。以下同様に、プロジェクター１Ｃは、表示期間の動作と非表示期間の動作を交互に繰り返すことによって、２次元画像を表示することができる。 The control unit 8 stops the emission of light from the plurality of light source arrays 30 to 32 in the non-display period next to each display period, and the mirror 40 is rotated from the second angular position to the first angular position. Thus, the drive unit 41 is controlled. The controller 8 starts the operation of each part in the display period in the next frame period when the mirror 40 is arranged at the first angular position or after that. Similarly, the projector 1C can display a two-dimensional image by alternately repeating the operation during the display period and the operation during the non-display period.

以上のような構成のプロジェクター１Ｃは、第１実施形態で説明した理由により、フルカラーの２次元画像を構成する赤色の画像と緑色の画像と青色の画像のそれぞれの像面湾曲を抑制することができる。したがって、各色の画像にピンボケや歪が生じることが抑制され、シャープなフルカラーの２次元画像を表示することができる。 For the reason described in the first embodiment, the projector 1C configured as described above can suppress the curvature of field of each of the red image, the green image, and the blue image constituting the full-color two-dimensional image. it can. Therefore, it is possible to suppress blurring and distortion in each color image, and it is possible to display a sharp full-color two-dimensional image.

なお、本発明の技術範囲は、上記の実施形態や変形例に限定されるものではない。また、上記の実施形態や変形例で説明する各要件は、適宜、組み合わせることができる。 The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications. Moreover, each requirement demonstrated by said embodiment and modification can be combined suitably.

第１〜第３実施形態において、プロジェクターは、２次元画像の長辺方向に平行な画素列を示す光を２次元画像の短辺方向に平行な方向に走査する構成でもよい。
光源アレイの各固体光源は、光軸に直交する面内において、射出する光線の拡散角が固体光源の配列方向で配列方向に直交する方向の拡散角以上となるように、配列されていてもよい。
固体光源とコリメーターレンズとの間の光路に、各固体光源から射出された光線のスポット形状とスポットサイズの少なくとも一方を調整する光学素子（例えば、回折光学素子）が配置されていてもよい。
コリメーターレンズは、各マイクロレンズ２２が２以上の固体光源２１から射出された複数の光線Ｌ２を平行化する構成でもよい。すなわち、各マイクロレンズ２２が２以上の固体光源２１で構成されるグループと、１対１の対応で設けられていてもよい。
第１のリレーレンズと第２のリレーレンズは、光学特性が互いに異なっていてもよい。また、リレー光学系は、光源アレイから光が入射する側が二次光源に対してテレセントリック系であり、光源アレイからの光が射出される側が二次光源に対して非テレセントリック系でもよい。拡散部材６が省略されていてもよいし、拡散部材６で光を拡散する以外の手法でスペックルノイズが観察されることが抑制されていてもよい。
第３実施形態において、プロジェクターは、ミラー４０が正転方向に回動しているときに１フレームの２次元画像を表示し、ミラー４０が逆転方向に回動しているときに次のフレームの２次元画像を表示する構成でもよい。また、プロジェクターは、第２のリレーレンズがｆθレンズで構成されており、表示期間においてミラー４０をほぼ一定の角速度で回動させる構成でもよい。 In the first to third embodiments, the projector may be configured to scan light indicating a pixel row parallel to the long side direction of the two-dimensional image in a direction parallel to the short side direction of the two-dimensional image.
Each solid light source of the light source array may be arranged in a plane orthogonal to the optical axis so that the diffusion angle of the emitted light is equal to or larger than the diffusion angle in the direction orthogonal to the arrangement direction in the arrangement direction of the solid light sources. Good.
An optical element (for example, a diffractive optical element) that adjusts at least one of the spot shape and spot size of the light beam emitted from each solid light source may be disposed in the optical path between the solid light source and the collimator lens.
The collimator lens may be configured such that each microlens 22 collimates a plurality of light beams L2 emitted from two or more solid light sources 21. That is, each microlens 22 may be provided in a one-to-one correspondence with a group composed of two or more solid light sources 21.
The first relay lens and the second relay lens may have different optical characteristics. Further, the relay optical system may be a telecentric system with respect to the secondary light source on the side where light is incident from the light source array, and a non-telecentric system with respect to the secondary light source on the side where light from the light source array is emitted. The diffusion member 6 may be omitted, or speckle noise may be suppressed from being observed by a method other than diffusing light with the diffusion member 6.
In the third embodiment, the projector displays a two-dimensional image of one frame when the mirror 40 is rotating in the forward rotation direction, and the next frame when the mirror 40 is rotating in the reverse rotation direction. It may be configured to display a two-dimensional image. In the projector, the second relay lens may be an fθ lens, and the mirror 40 may be rotated at a substantially constant angular velocity during the display period.

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ・・・プロジェクター、２・・・光源アレイ、３、３Ｂ・・・コリメーターレンズ、５、５Ｃ・・・走査部、６・・・拡散部材、７・・・投写光学系、９・・・第１のリレーレンズ、１０・・・第２のリレーレンズ、１０Ｂ・・・第２のリレーレンズ、２１・・・固体光源、２３・・・ポリゴンミラー、２４・・・駆動部、２５・・・軸、２６・・・ミラー、２８・・・面（第２のリレーレンズの像面）、３０、３１・・・光源アレイ、３２・・・光源アレイ、３３、３４、３５・・・コリメーターレンズ、３７、３８、３９・・・固体光源、４０・・・ミラー、４１・・・駆動部、４２・・・軸、Ｌ１・・・光、Ｌ２・・・光線（光）、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５・・・光、Ｌ６・・・合成光（光）、Ｐ・・・２次元画像、ＳＣ・・・投写面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1A, 1B, 1C ... Projector, 2 ... Light source array, 3, 3B ... Collimator lens, 5, 5C ... Scanning part, 6 ... Diffusing member, 7 ... Projection optical system , 9 ... 1st relay lens, 10 ... 2nd relay lens, 10B ... 2nd relay lens, 21 ... Solid light source, 23 ... Polygon mirror, 24 ... Drive Part, 25 ... axis, 26 ... mirror, 28 ... surface (image surface of the second relay lens), 30, 31 ... light source array, 32 ... light source array, 33, 34, 35 ... collimator lens, 37, 38, 39 ... solid light source, 40 ... mirror, 41 ... drive unit, 42 ... axis, L1 ... light, L2 ... light beam ( Light), L3, L4, L5... Light, L6... Synthetic light (light), P. · Projection surface

Claims

A light source array in which a plurality of solid-state light sources that emit light according to image information are arranged one-dimensionally;
A collimator lens that collimates the light emitted from each solid state light source of the light source array;
A first relay lens disposed at a position where the light passing through the collimator lens is incident, and a front focal point is set in the vicinity of the collimator lens;
A scanning unit that is disposed in the vicinity of the rear focal point of the first relay lens and that scans the light that has passed through the first relay lens in a one-dimensional manner;
A second relay lens that forms an image of the collimator lens via the scanning unit;
A projection optical system for projecting an image formed by the second relay lens;
A projector comprising:

The scanning unit includes a plurality of mirrors, a polygon mirror that reflects the light that passes through the first relay lens by any of the plurality of mirrors, and the light that is reflected by the polygon mirror receives the second mirror. The projector according to claim 1, further comprising: a driving unit that rotationally drives the polygon mirror so as to form an image two-dimensionally on the image plane of the relay lens.

The scanning unit is configured to form a two-dimensional image on a mirror that reflects the light that has passed through the first relay lens and the light that is reflected by the mirror on the image plane of the second relay lens. The projector according to claim 1, which is a galvanometer mirror having a drive unit that rotates the mirror in a forward rotation direction and a reverse rotation direction around a predetermined axis.

4. The projector according to claim 2, wherein an angular velocity of the mirror is controlled so that a scanning velocity of the light passing through the mirror of the scanning unit on the image plane of the second relay lens is constant.

The projector according to claim 4, wherein the second relay lens is an fθ lens.

The projector according to claim 1, wherein the first relay lens and the second relay lens have the same optical characteristics.

The projector according to claim 1, wherein a front focal point of the second relay lens is set in the vicinity of a rear focal point of the first relay lens.

The solid state light source is a laser light source,
A diffusing member that is disposed in the vicinity of the image plane of the second relay lens of the light that has passed through the mirror of the scanning unit and moves in a direction that intersects the optical path between the second relay lens and the projection optical system A projector according to claim 1, comprising:

The diffusion angle of the light when entering the collimator lens from the plurality of solid light sources is such that the diffusion angle in a direction parallel to the arrangement direction of the plurality of solid light sources is orthogonal to the traveling direction of the light and parallel to the light. The projector according to any one of claims 1 to 8, which is smaller than a diffusion angle in a direction orthogonal to a certain direction.