[发明专利]光扫射装置、照明装置、投射装置及光学元件

说明书

技术领域

本发明涉及将相干光用作光源的光扫射装置、照明装置、投射装置及光学元件。

背景技术

在半导体激光的高输出化及价格降低以及用于使相干光发生反射的MEMS(MicroElectroMechanichalSystem：微机电系统)镜的性能提高等背景下，将半导体激光用作光源的投射装置正在普及。

但是，存在从相干光源出射的相干光在投射屏幕上产生斑点的问题。斑点(speckle)是当对散射面照射激光等相干光时出现的斑点状的纹样，如果斑点产生在屏幕上则会作为斑点状的亮度不匀(明亮度不匀)被观察到，会成为对观察者造成生理上的不良影响的原因。认为在使用相干光的情况下产生斑点的理由如下：在屏幕等散射反射面的各部分发生了反射的相干光由于其极高的相干性而互相干渉，由此而产生斑点。

本发明的发明人此前发明了一种照明装置，该照明装置在利用相干光对被照明区域LZ进行照明时，通过光扫射装置使相干光进行扫射并使其入射至光学元件，通过光学元件对被照明区域LZ反复进行照明，由此，使被照明区域LZ内的斑点变得不显眼，并且，还发明了一种投射装置，该投射装置在使用这种照明装置将光调制图像投射到屏幕上时，能够使产生在屏幕上的斑点也变得不显眼(参照日本特开2012-58481号公报)。

发明内容

光扫射装置由具有反射面的MEMS镜等构成，使反射面在1轴或者2轴方向上以规定的振动角转动，来切换相干光的反射方向。被反射面反射的相干光直接或者间接地入射至光学元件。从削减斑点的观点考虑，期望相干光在光学元件上尽可能密集地进行扫射。这是由于在这种情况下，入射到被照明区域LZ的相干光的角度多重度、即角度的密度变大，并通过使其兼具使入射方向连续变化的作用，由此能够最大限度地提高斑点的削减效果。但是，要想使相干光在光学元件上尽可能密集地进行扫射，必须精密且高速地驱动光扫射装置的反射面，光扫射装置变得大规模，设备成本也增加。

此外，在稳定且长时间工作的光扫射装置中，大多数情况下设有共振机构，控制信号的波形为大致正弦波。正弦波在各个周期的每一个内具有正的峰值和负的峰值，在这些峰值处，由于切换旋转方向，反射面会暂时停止。这即意味着在各个扫射周期内会产生2次相干光的扫射速度几乎为零的位置。在相干光的扫射速度变慢并几乎变为零的期间，斑点的削减程度变弱。

这样，如果使光扫射装置的反射面以规定的振动角转动，则斑点的削减程度根据时间而变化，无法提高平均的斑点削减效果。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的是提供能够不使结构复杂化而提高斑点的削减效果的光扫射装置、照明装置、投射装置及光学元件。

为了解决上述课题，在本发明的一个方式中，提供一种光扫射装置，其特征在于，

该光扫射装置具备：

扩散部件，其具有各向异性扩散面；以及

旋转轴部件，在来自光源的相干光照射到所述各向异性扩散面上的状态下，该旋转轴部件使所述各向异性扩散面旋转，

照射到所述各向异性扩散面上的相干光从所述各向异性扩散面以线状扩散，并且根据所述各向异性扩散面的旋转，所述以线状扩散的相干光在规定的平面上描绘出使线状光束旋转的轨道。

所述各向异性扩散面可以是在第1轴方向上曲率连续变化、在与所述第1轴交叉的第2轴方向上曲率固定的面。

所述各向异性扩散面可以是柱面。

所述旋转轴部件可以使所述各向异性扩散面不偏心地旋转。

所述旋转轴部件可以使所述各向异性扩散面偏心并使其旋转。

在本发明的另一实施方式中，提供一种照明装置，其特征在于，

该照明装置具备：

扩散部件，其具有各向异性扩散面；

旋转轴部件，在来自光源的相干光照射到所述各向异性扩散面上的状态下，该旋转轴部件使所述各向异性扩散面旋转；以及

光学元件，其使被所述各向异性扩散面扩散的相干光进一步扩散，

被所述各向异性扩散面扩散的相干光以线状扩散，该线状的扩散光线根据所述各向异性扩散面的旋转而在所述光学元件上描绘出朝向一个方向旋转的轨道。

该照明装置可以具备准直透镜，该准直透镜将被所述各向异性扩散面扩散的相干光转换为平行光，

被所述准直透镜转换的平行光入射至所述光学元件。

该照明装置可以具备聚光光学系统，该聚光光学系统将被所述光学元件扩散的相干光聚光，并反复对规定的区域进行照明。