🎥 ピコプロジェクターシステム

Pico Projector System

🔦 光源システム / Light Source

GaN系青色レーザダイオード / GaN-based Blue LD を基本光源
偏光素子 / Polarizer＋蛍光体変換 / Phosphor Converter で RGB成分 / RGB Components を生成
小型・高輝度・低消費電力で 小型固体光源 / Compact Solid-State Light Source を実現

flowchart TD
  LD[青LD / Blue LD] --> POL[偏光板 / Polarizer]
  POL --> PCT[蛍光体変換 / Phosphor Converter]
  PCT --> RGB[RGB合波 / RGB Combiner]
  RGB --> OUT[白色/カラー光源 / White or RGB Output]

🖥 光変調 / Spatial Modulation

方式の選択肢 / Modulation Options
- 🎞 DLP (DMD マイクロミラー / Digital Micromirror Device)
- 🖼 LCoS (液晶オンシリコン / Liquid Crystal on Silicon)
- 🔦 MEMS レーザスキャン / MEMS Laser Scanning

flowchart TD
  OUT[光源出力 / Light Source Output] --> MOD{光変調器 / Spatial Modulator}
  MOD --> DLP[DLP / DMD]
  MOD --> LCOS[LCoS]
  MOD --> MEMS[MEMS Scanner]

🔭 投射光学系 / Projection Optics

投射レンズ / Projection Lens でスクリーンへ映像を拡大
レーザスキャン方式 / Laser Scanning では フォーカスフリー / Focus-Free 投射が可能

flowchart LR
  DLP --> LENS[投射レンズ / Projection Lens]
  LCOS --> LENS
  MEMS --> LENS
  LENS --> SCRN[スクリーン / Screen]

🧠 ピコプロ SoC (0.35µm HV-CMOS)

3.3 V ロジック / Logic Core：ビデオ信号処理、タイミング制御
5–6 V LDドライバ / LD Driver：青LDを駆動
10–20 V HVドライバ / High-Voltage Driver：MEMS / DMD / LCoS を駆動
電源管理 / PMIC：3.3 V / 5 V / 20 V を生成
1チップ化 / Single-Chip Integration により、システムを小型・低コスト化

flowchart TB
  CORE[3.3V ロジックコア<br/>Logic Core] --> LSHFTR[レベルシフタ / Level Shifters]
  LSHFTR --> LDDRV[LD ドライバ / LD Driver 5–6V]
  LSHFTR --> HVDRV[HVドライバ / HV Driver 10–20V]
  PMIC[電源管理 / PMIC 3.3/5/20V] --> CORE
  PMIC --> LDDRV
  PMIC --> HVDRV

🚀 応用 / Applications

📱 スマホ組込み型ピコプロジェクタ / Smartphone-Embedded Pico Projector
🚘 車載HUD・レーザーヘッドライト / Automotive HUD & Laser Headlights
🥽 AR/VR用マイクロディスプレイ / AR/VR Microdisplay
🎥 ポータブルプロジェクタ / Portable Projector
🏥 医療用内視鏡・手術ナビゲーション / Medical Endoscopy & Surgical Navigation

📊 ニーズ分析 / Market & Educational Needs

産業・市場ニーズ / Industry & Market

モバイル分野 / Mobile：スマホ＋ピコプロで「持ち歩ける大画面 / Portable Large Screen」需要
自動車分野 / Automotive：HUDやレーザーヘッドライトで採用が進行
映像・教育 / Entertainment & Education：家庭用ポータブルプロジェクタ市場が拡大
医療・産業 / Medical & Industrial：内視鏡、HUD、加工用マイクロプロジェクション

教育・研究ニーズ / Education & Research

半導体の 電子デバイス → 光デバイス / Electronic → Photonic Devices への架け橋
「青色LDがなぜ重要か / Why Blue LD is Critical」を理解する教材として必須
SoC設計 (0.35 µm HV-CMOS) と 光学システム / Optical System の融合を学ぶ場が不足
学習者に「半導体 × 光 × 応用システム / Semiconductor × Photonics × System Applications」を一望させる価値が高い

✅ まとめ / Conclusion

ピコプロジェクターは“小型固体光源”を代表する応用システム / Pico Projector = Key Compact Solid-State Light Source Application
0.35 µm HV-CMOS を用いれば、3.3 V / 20 V 混在 / Mixed-Voltage 3.3V/20V で LD・MEMS 駆動を 1チップ化 / Single-Chip Integration 可能
教育的にも産業的にも ニーズの強いテーマ / Strong Demand in Both Education & Industry
本ページを 光デバイス章の応用例 / Example in Photonics Devices Chapter、または 独立テーマ / Independent Topic として公開推奨

👤 著者・ライセンス / Author & License

| Item | Details | |——|———| | Author | 三溝真一 (Shinichi Samizo) | | License | 教育目的での自由利用可 / Free for educational use
商用利用は要許可 / Commercial use requires permission |