[发明专利]电光元件及扫描型光学装置

说明书

技术领域

本发明，涉及电光元件及扫描型光学装置。

背景技术

在近年的投影型图像显示装置中，作为光源一般采用超高压水银灯等的放电灯。但是，如此的放电灯，有寿命比较短、瞬间点亮难、色再现范围窄、从灯所放射的紫外线有时使液晶光阀劣化等的问题。于是，提出了代替如此的放电灯，而采用了照射单色光的激光光源的投影型图像显示装置(例如，参照专利文献1。)。

作为采用了如此的激光的投影型图像显示装置，有利用了扫描单元(扫描器)的激光扫描型的图像显示装置。而且，对用于激光扫描型的图像显示装置中的扫描单元，要求高速扫描与大的偏角的并存。尤其是，在具有VGA(Video Graphics Array，视频图形阵列)、XGA(Extended GraphicsArray，扩展图形阵列)、HDTV(High Definition Television，高清晰度电视)等的格式的图像信号的显示中有必要以几十kHz的扫描速度使激光进行扫描。因此，因为预计15°～30°的偏角，作为扫描单元采用了谐振型的MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微电子机械系统)的扫描器的图像显示装置为一般性的。

【专利文献1】  特开2003-75767号公报

可是，在MEMS扫描器中，遗留如以下的问题。即，作为第1问题，因为MEMS扫描器是谐振扫描器，所以只能进行正弦函数性的不等速的往复动作。作为第2问题，因为MEMS扫描器Q值高，所以若偏离谐振频率则不能得到实用性的偏角。由此，有必要对包括MEMS扫描器的系统的谐振频率正确地进行控制，或者相应于系统的谐振频率的变化而使驱动频率发生变化。前者技术性难易度高，而后者则产生必须精细地取得与MEMS扫描器的第2轴的同步的问题。

作为第3问题，因为MEMS扫描器在扫描速度上存在极限，若为DCI(Digital Cinema Initiatives，数字电影倡导组)规格的4k(4096 × 2160)等的分辨率则难以显示。虽然作为MEMS扫描器以外的扫描单元，可举出声光扫描器、电光扫描器，但是这些扫描器历来存在扫描偏角比MEMS扫描器小、不能得到实用性的扫描偏角的问题。

于是，为了采用电光扫描器但得到大的偏角，如示于图8(a)中地，可考虑加长元件101间的电极间的尺寸N。可是，若加长电极间的尺寸，则为了产生与元件101的电极间尺寸N短的情况相同的电场，有必要加更大的电压。其结果，消耗电力变大而招致高成本化。于是，如示于图8(b)中地，为了得到大的偏角，可考虑加长光行进的方向上的元件102的尺寸M，并为了进行低电压驱动而缩短电极间距。可是，因为在该构成中，行进经过内部、由于折射率分布而向下方所弯曲的光，若元件的尺寸M太长则照射到下方的电极105，所以产生从元件102的射出端面不能射出行进经过了元件102的内部的光的问题。

发明内容

本发明，为了解决上述的问题所作出，目的在于提供能够得到大的偏角，并可以谋求省电力化的电光元件及扫描型光学装置。

为了达到上述目的，本发明，提供以下的单元。

本发明的电光元件，其特征在于：具备折射率分布相应于产生于内部的电场的大小发生变化，由此对所入射的激光进行扫描的光学元件；和分别配置于该光学元件的相对向的2个面的第1电极及第2电极；前述第1电极及第2电极之中至少一方的电极是透明电极。

在本发明中的电光元件中，通过向第1电极及第2电极施加电压而在光学元件中产生电场。通过该电场，光学元件的折射率分布朝向一个方向连续性地增加或者减少。因此，行进于与产生于光学元件的内部的电场相垂直的方向上的激光，从折射率低的侧向高的侧弯曲。此时，因为第1电极及第2电极之中至少一方的电极是透明电极，所以不从光学元件的光射出端面射出地，朝向第1电极或者第2电极所弯曲的激光入射于透明电极。还有，为了使激光朝向透明电极侧弯曲，有必要在光学元件中使电场产生。而且，在光学元件与透明电极的界面进行折射，从透明电极的射出侧的端面所射出。从而，即使为了得到更大的偏角，而如现有地加长光学元件的与电场的方向相垂直的方向的尺寸，并缩短第1电极与第2电极的距离，仍能够使入射进来的激光射出。由此，因为不必为了使激光不照射到电极上而加长光学元件的电场方向的尺寸，所以能够降低施加于第1电极及第2电极的电压而谋求省电力化，并能够使光学元件高效地产生电场。

并且，本发明的电光元件，优选：前述透明电极的光射出端面，相对于前述光学元件的光射出端面倾斜。