CN100529836C - 电光元件及扫描型光学装置 - Google Patents
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Abstract
本发明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。电光元件的特征在于:具备相应于产生于内部的电场的大小而使折射率分布发生变化、由此对所入射的激光进行扫描的光学元件(13),和分别配置于该光学元件(13)的相对向的2个面的第1电极(11)及第2电极(12);第1电极(11)及第2电极(12)之中至少一方的电极是透明电极。
Description
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。
在本发明中的电光元件中,行进经过光学元件的内部并入射于透明电极的光,行进经过透明电极的内部并从透明电极的光射出端面所射出,此时,相比较于透明电极的光射出端面相对于光学元件的光射出端面不倾斜的情况,即垂直于光学元件的一方的面及相反的面的情况,相对于光学元件的光射出端面而倾斜的情况的一方,使透明电极的光射出端面中的光的出射角变大。即,通过如本发明地使透明电极的光射出端面倾斜,能够进一步增大从光射出端面所射出的光的偏角(扫描角)。
并且,本发明的电光元件,优选:在前述透明电极上配置具有光透射性的光学构件。
在本发明中的电光元件中,行进经过光学元件的内部并入射于透明电极的光,行进经过透明电极的内部。然后,不从透明电极的光射出端面所射出、朝向设置于透明电极上的光学构件的光,在透明电极与光学构件的界面进行折射,从光学构件的射出侧的端面所射出。即,相比较于不配置光学构件的情况(空气),因为入射于透明电极与光学构件的界面的光的临界角变大,所以可以抑制该界面处的光的全反射。从而,因为通过设置光学构件,使不从透明电极的光射出端面所射出的光从光学构件的射出侧的端面所射出,所以能够使光可靠地从电光元件射出。并且,因为通过设置光学构件,能够不加长光学元件的产生电场的方向的尺寸,而加长元件整体的电场方向的尺寸,所以可以得到更大的偏角。如此地,通过采用光学构件加长元件整体的电场方向的尺寸,相比较于增厚光学元件的情况可以抑制成本。
并且,本发明的电光元件,优选:前述光学构件的折射率,比前述透明电极的折射率高。
在本发明中的电光元件中,因为光学构件的折射率比透明电极的折射率高,所以可以可靠地防止:朝向设置于透明电极的与光学元件相对向的面相反的面的光学构件的光在透明电极与光学构件的界面处进行全反射。从而,朝向光学构件的光,可靠地行进经过光学构件的内部,从光学构件的射出侧的端面所射出。因此,因为能够抑制在光学元件的内部产生杂散光,所以能够提供可以良好地进行激光的扫描的电光元件。
并且,本发明的电光元件,优选:前述光学构件的光射出端面,相对于前述光学元件的光射出端面倾斜。
在本发明中的电光元件中,能够得到与使透明电极的光射出端面倾斜的情况同样的效果。而且,使光学构件的光射出端面倾斜的情况,相比较于使透明电极倾斜的情况,容易对光射出端面实施倾斜加工。其结果,可以使光学构件的光射出端面在短时间内高精度地倾斜为预期的倾斜角度。
并且,本发明的电光元件,优选:在前述光学元件的光射出端面侧设置遮光构件。
在本发明中的电光元件中,通过将遮光构件设置于光学元件的与激光进行入射的面相反的面侧,能够防止由于光学元件与透明电极的折射率的差异而产生的菲涅耳反射光从光学元件的光射出端面所出射。而且,即使在光学元件与透明电极的界面、透明电极与光学构件的界面,光引起全反射,由于遮光构件、光也不会从光学元件的光射出端面所射出。
并且,在电光元件因某些原因发生了故障的情况下,成为不向电光元件施加电压的状态,即在电光元件中不产生电场的状态,激光的扫描停止下来。此时,因为遮光构件设置于光学元件的与激光进行入射的面相反的面,所以从电光元件所射出的光被遮光构件所遮挡。从而,能够防止:激光持续照射装置外部的某部分(一点)。
还有,作为电光元件的故障,可认为有持续施加电压的故障,和不施加电压的故障,但是因为不施加电压的故障的一方容易发生,所以假想为该情况。
并且,本发明的电光元件,优选:前述光学元件具有KTa1-XNbXO3的组成。
在本发明中的电光元件中,光学元件,为具有作为具有高的介电常数的电介质材料的KTa1-XNbXO3(钽铌酸钾)的组成的晶体(以下,称为KTN晶体)。KTN晶体,具有由于温度而从立方晶向正方晶进而向菱面体晶改变晶系的性质,在立方晶中,已知具有大的2次电光效应。尤其是,在接近于从立方晶向正方晶的相变温度的范围,发生相对介电常数发散的现象,正比于相对介电常数的平方的2次电光效应成为非常大的值。从而,具有KTa1-XNbXO3的组成的晶体,相比较于其他晶体可以将使折射率变化时成为必要的施加电压抑制得低。由此,可以提供可以实现省电力化的电光元件。
本发明的扫描型光学装置,其特征在于:具备射出光的光源装置,和使从该光源装置射出来的光朝向被投影面进行扫描的扫描单元;该扫描单元,具有上述的电光元件。
在本发明中的扫描型光学装置中,从光源装置射出来的光,通过扫描单元朝向被投影面所扫描。此时,通过如上述地采用偏角大的电光元件,成为采用了可以对应于高分辨率的扫描单元的扫描型光学装置。从而,可以得到不会使像质的劣化产生的、能够将图像更清晰地显示于被投影面的扫描型光学装置。
并且,本发明的扫描型光学装置,优选:前述电光元件,进行水平扫描。
在本发明中的扫描型光学装置中,电光元件进行水平扫描,作为垂直扫描,例如通过采用廉价的多角镜等,能够实现廉价且高性能的扫描型光学装置。
还有,在此而言的所谓“水平扫描”,是2个方向的扫描之中的高速侧的扫描;所谓垂直扫描是低速侧的扫描。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式中的电光元件的要部剖面图。
图2是表示施加于图1的电光元件的电极上的电压的波形的图。
图3是表示当输入了图2的电压波形时的光的扫描的要部剖面图。
图4是表示本发明的第2实施方式中的电光元件的要部剖面图。
图5是表示本发明的第2实施方式中的电光元件的变形例的要部剖面图。
图6是表示本发明的第3实施方式中的电光元件的要部剖面图。
图7是表示本发明的第4实施方式中的扫描型光学装置的立体图。
图8是表示用于现有的扫描型光学装置中的电光元件的要部剖面图。
符号说明
1、20、25、30...电光元件,11...第1电极,12...第2电极,13...光学元件,11a...第1电极的光射出端面,12a...第2电极的光射出端面,21...第1玻璃板(光学构件),22...第2玻璃板(光学构件),21a...第1玻璃板的光射出端面(光学构件的光射出端面),21b...第2玻璃板的光射出端面(光学构件的光射出端面),26...遮光板(遮光构件),40...图像显示装置(扫描型光学装置)
具体实施方式
以下,参照附图,关于本发明中的电光元件及扫描型光学装置的实施方式进行说明。还有,在以下的附图中,为了使各构件为可以辨认的大小,适当改变各构件的比例尺。
第1实施方式
电光元件1,通过相应于产生于内部的电场的大小而使折射率分布发生变化,对行进于内部的激光进行扫描。具体地,电光元件1,如示于图1中地,具备:第1电极11,第2电极12,和光学元件13。该第1电极11及第2电极12,是通过ITO(铟锡氧化物,折射率:2.0)、IZO(铟锌氧化物)等的透明导电体所形成的透明电极。
光学元件13,为具有电光效应的电介质晶体(电光晶体),在本实施方式中以具有KTN(钽铌酸钾,KTa1-XNbXO3,折射率:2.4)的组成的晶体材料所构成。并且,光学元件13,在光学元件13的上侧的面(一方的面)13a配置第1电极11,在下侧的面(相反的面)13b配置第2电极12。在该第1电极11及第2电极12,连接施加电压的电源E。并且,第1电极11及第2电极12,如示于图1中地,行进于光学元件13内的激光L的行进方向的尺寸大致相同。由此,在第1电极11与第2电极12之间的光学元件13中产生电场。例如,若向第1电极11施加-250V的电压而向第2电极12施加0V的电压,则从第2电极12朝向第1电极11(以箭头A所示的方向)产生电场;若向第1电极11施加+250V的电压而向第2电极12施加0V的电压,则从第1电极11朝向第2电极12(以箭头C所示的方向)产生电场。
接下来,关于从电光元件所射出的激光的扫描而进行说明。
通过电源E而施加于第1电极11的电压的波形,例如,如示于图2中地,为锯齿状的波形。在第1电极11,连续性地施加从初始电压值S1(例如,-250V)到0V而施加电压逐渐下降的电压图形V1和从0V到最大电压值S2(例如,+250V)而施加电压逐渐上升的电压图形V2。并且,若施加于第1电极11的施加电压成为最大电压值S2,则施加初始电压值S1。并且,设施加于第1电极11的电压为0V时、从光学元件13所射出的激光的光路为O。即,通过使施加于第1电极11的电压发生变化,使从光学元件13的入射端面13c进行入射并从光射出端面13d所射出的光,以光路O为基准在上下方向上按1维方向地在扫描范围(扫描范围)内扫描。还有,施加于第2电极12的电压固定为0V。
若将初始电压值-250V施加于第1电极11,则如示于图3中地,产生于光学元件13的内部的电场方向变成箭头A,行进于光学元件13的内部的激光L向第1电极11侧弯曲。该激光,在光学元件13与第1电极11的界面进行折射,入射于第1电极11内。行进经过了第1电极11的内部的激光L1从第1电极11的光射出端面11a所射出。然后,使施加于第1电极11的施加电压如示于图2的电压图形V1中地,逐渐地下降。由此,行进于光学元件13的内部的激光L2,朝向扫描范围的中央进行照射,并以逐渐变小的偏角从光学元件13的光射出端面13d所射出。其后,若施加于第1电极11的电压变成0V,则从光学元件13的光射出端面13d所射出的激光L3,行进于光路O上并对扫描范围的中央部分进行照射。
接着,使施加于第1电极11的施加电压如示于图2的电压图形V2中地,逐渐地上升。由此,产生于光学元件13的内部的电场方向变成箭头C,行进于光学元件13的内部的激光L向第2电极12侧弯曲。而且,行进于光学元件13的内部的激光L4,以逐渐变大的偏角从光学元件13的光射出端面13d所射出。
其后,若对第1电极11施加最大电压值+250V的电压,则行进于光学元件13的内部的激光L5,在光学元件13与第2电极12的界面进行折射,入射于第2电极12内。行进经过了第2电极12的内部的激光L5第2电极12的光射出端面12a所射出。
在本实施方式中的电光元件1中,即使为了得到更大的偏角而加长光学元件13的与电场的方向A、C相垂直的方向的尺寸,并为了进行低电压驱动而缩短第1电极11与第2电极12的距离,也因为第1、第2电极11、12是透明电极,所以不被第1、第2电极11、12妨碍激光的出射。由此,因为不必为了使激光不照射于第1、第2电极11、12,而加长光学元件13的电场方向A、C的尺寸,所以能够谋求施加于第1电极11及第2电极12的电压的省电力化,高效地在光学元件13中使电场产生。
总之,本实施方式的电光元件1,能够得到大的偏角,并可以谋求省电力化。
还有,光学元件13及透明电极的折射率为一例。并且,虽然在本实施方式中,光学元件13的折射率比透明电极的折射率高,但是优选:第1电极11及第2电极12的折射率,比光学元件13的折射率大。由此,能够防止在光学元件13与第1电极11、第2电极12的界面处激光进行全反射。从而,可以抑制在光学元件13的内部产生杂散光。
并且,虽然在本实施方式中,使入射于光学元件13的激光扫描于第1电极11侧及第2电极12侧的两侧,但是也可以为单侧的扫描。在该扫描的情况下,也可以仅使由于电压施加而折射率变高的侧的电极以透明电极形成。并且,在单侧的扫描的情况下,通过使激光从光学元件13的入射端面13c的第1电极11侧进行入射,在第1电极11仅施加电压图形V1或者电压图形V2,可以使激光的偏角更大。
第2实施方式
接下来,关于本发明中的第2实施方式,参照图4进行说明。还有,在以下进行说明的各实施方式中,在与上述的第1实施方式中的电光元件1相同构成的部位附加相同符号,将说明进行省略。
在本实施方式中的电光元件20中,在具备有由光学玻璃材料构成的第1、第2玻璃板21、22之点,与第1实施方式不同。还有,本实施方式,在第1实施方式中不从第1、第2电极11、12的光射出端面11a、12a射出激光的情况下有效。
第1玻璃板(光学构件)21,如示于图4中地,接触于第1电极11的与光学元件13相对向的面11b的相反的面11c所设置。第2玻璃板(光学构件)22,接触于第2电极12的与光学元件13相对向的面12b的相反的面12c所设置。这些第1、第2玻璃板21、22,为具有光透射性的基体材料。
由此,与第1实施方式同样地入射于第1电极11的激光L1,在第1电极11与第1玻璃板21的界面处进行折射并入射于第1玻璃板21内。行进经过了第1玻璃板21内的激光,从第1玻璃板21的光射出端面21a所射出。
同样地,入射于第1电极11的激光L5,在第2电极12与第2玻璃板22的界面处进行折射并入射于第2玻璃板22内。行进经过了第2玻璃板22内的激光,从第2玻璃板22的光射出端面22a所射出。
此时,从电光元件20所射出的激光的射出角(偏角)θ,如示于图4中地,设当激光L入射于光学元件13时的入射部的折射率为n1,并且,设激光L4从光学元件13的光射出端面13d所射出的情况下的光学元件13的射出部的折射率为n2,设激光L5通过了第2电极12之后,从第2玻璃板22的光射出端面22a所射出的情况下的光学元件13与第2电极12的界面的光学元件的折射率为n2,则由下式表示。
【式1】
并且,若n1因为变动小所以看做固定值n,则“式1”认为是Δn的函数。进而因为若电光效应是克尔效应,则是固定值n的变化正比于电场强度的平方的效应,所以根据“式1”可知为射出角(偏角)θ正比于电场强度的效应。若假设n=2.4而Δn=0.01,则为度。因为电场强度反比于元件的厚度,所以光学元件13的电场方向A、C的尺寸变得越小,则相对于施加电压的射出偏角就越增大。从而,通过使光学元件13变薄,可以使光学元件13以更低电压进行驱动,进而得到大的偏角。
在本实施方式中的电光元件20中,能够得到与第1实施方式的电光元件1同样的效果。而且,在本实施方式的电光元件20中,在不从第1、第2电极11、12的光射出端面11a、12a射出激光的情况下,行进于光学元件13的内部的激光,通过第1、第2玻璃板21、22从光学元件13的光射出端面13d侧,即从第1玻璃板21的光射出端面21a及第2玻璃板22的光射出端面22a所射出。
从而,可以提供可以使激光更可靠地从光学元件13的光射出端面13d侧射出,且以大的偏角对激光进行扫描的电光元件20。
并且,虽然在第1实施方式中,难以将透明电极形成得厚,但是因为在本实施方式中仅采用第1、第2玻璃板21、22即可,所以能够通过简易的构成使激光从光学元件13的光射出端面13d侧射出。
还有,虽然在本实施方式中,使入射于光学元件13的激光扫描于第1电极11侧及第2电极12侧的两侧,但是也可以为单侧的扫描。在该扫描的情况下,也可以仅使由于电压施加而折射率变高的侧的电极以透明电极形成,并仅在该透明电极侧配置玻璃板。
并且,优选:第1玻璃板21及第2玻璃板22的折射率,比第1、第2电极11、12的折射率高。在该构成中,可以防止在第1电极11、第2电极12与光学元件13的界面处,激光进行全反射。由此,因为能够抑制在光学元件13的内部产生杂散光,所以能够良好地进行激光的扫描。
并且,虽然作为光学构件采用了由光学玻璃构成的玻璃板,但是并不限于此,只要是具有光透射性的构件即可。作为光学构件,例如也可以由与光学元件13同样的KTN晶体所构成。
第2实施方式的变形例
电光元件25,也可以如示于图5中地,在使入射于光学元件13的激光扫描于第1电极11侧及第2电极12侧的单侧的情况下,在光学元件13的光射出端面13d侧设置遮光板(遮光构件)26。在该构成中,仅在第2电极12侧设置第2玻璃板22。
并且,遮光板26,接触于光学元件13的光射出端面13d所设置。通过该遮光板26,能够防止:在由于光学元件13与第2电极12的折射率的差异而在界面处发生了菲涅耳反射的情况下,该菲涅耳反射光LF从光学元件13的光射出端面13d所射出。
还有,在如本变形例地在光学元件13的光射出端面13d设置有遮光板26的情况下,入射于光学元件13的激光,从第2电极12的光射出端面12a,或者第2玻璃板22的光射出端面22a所射出。
并且,在电光元件25因某些原因发生了故障的情况下,成为不向电光元件25施加电压的状态,即在电光元件25中不产生电场的状态,激光的扫描停止下来。此时,因为遮光板26,设置于光学元件13的光射出端面13d,即设置于不在光学元件13中产生电场时、激光从光学元件13所射出的光路O上,所以从电光元件25所射出的光被遮光板26所遮挡。从而,能够防止:激光,持续照射装置外部的某部分(一点)。
还有,虽然在本变形例中,设置了遮光板26使之接触于光学元件13的光射出端面13d,但是也可以隔开间隔而配置于光射出端面13d侧。
第3实施方式
接下来,关于本发明中的第3实施方式,参照图6而进行说明。
在本实施方式中的电光元件30中,在第1、第2玻璃板21、22的光射出端面21a、22a倾斜之点,与第2实施方式不同。
第1玻璃板21的光射出端面21a,如示于图6中地,与第1玻璃板21的对向于第1电极11的面21b的相反的面21c成θA的角度,即相对于光学元件13的光射出端面13d而倾斜。倾斜角θA为并非直角的角度,在本实施方式中为68度。并且,光射出端面21a,通过对长方体状的玻璃板进行切削加工所形成。
还有,第2玻璃板22的光射出端面22a,与对向于第2电极12的面22b的相反的面22c所成的角度,与第1玻璃板21的光射出端面21a同样地为68度。
在此,因为光射出端面21a、22a全都同样地倾斜,所以对光射出端面22a,与不倾斜的情况下的光射出端面进行比较。即,如示于图6中地,与第2玻璃板22的光射出端面22a与面22c所成的角为垂直的情况(示于图6中的虚线)下的出射角θ2相比,本实施方式的光射出端面22a的出射角θ1的一方变大。即,如本实施方式地使光射出端面22a倾斜了的一方,从光射出端面22a所射出的光的偏角变大。
在本实施方式中的电光元件30中,能够得到与第2实施方式的电光元件20同样的效果。而且,在本实施方式的电光元件30中,通过使光射出端面22a相对于面22c倾斜,能够使从光射出端面22a所射出的光的偏角(扫描角)为更大。
还有,第1实施方式的第1电极11的光射出端面11a及第2电极12的光射出端面12a也可以与第1、第2玻璃板21、22同样地倾斜。
而且,倾斜并不限于直面,也可以为曲面。
第4实施方式
接下来,关于本发明中的第4实施方式,参照图7而进行说明。
在本实施方式中,关于具备上述第1实施方式的电光元件1作为扫描单元的图像显示装置(扫描型图像显示装置)40而进行说明。
本实施方式中的图像显示装置40,如示于图7中地,具备:射出红色的激光的红色光源装置(光源装置)40R,射出绿色的激光的绿色光源装置(光源装置)40G,射出蓝色的激光的蓝色光源装置(光源装置)40B,十字分色棱镜41,使从十字分色棱镜41所射出的激光扫描于屏幕45的水平方向的电光元件1,使从电光元件1所射出的激光扫描于屏幕45的垂直方向的电流镜42,和被投影从电流镜42所扫描的激光的屏幕(被投影面)45。
接下来,关于采用由以上的构成所构成的本实施方式的图像显示装置40,将图像投影于屏幕45的方法而进行说明。
从各光源装置40R、40G、40B所射出的激光,以十字分色棱镜41所合成而入射于电光元件1,入射于电光元件1的激光,扫描于屏幕45的水平方向,通过电流镜42扫描于垂直方向而投影于屏幕45。
在本实施方式中的图像显示装置40中,因为作为扫描单元采用了偏角大的电光元件1,所以可以对应于DCI规格的4k等的分辨率。从而,能够不产生像质的劣化,使图像更清晰地显示于屏幕45。
而且,因为由电光元件1构成的扫描单元,能够比MEMS扫描器高速地进行扫描,所以如本实施方式地,通过在高速扫描为必需的水平扫描侧采用电光扫描器,在垂直扫描侧采用扫描自由度高的电流镜(通过运动而对光进行反射的可动型扫描单元)42,能够期待高性能的图像显示装置的实现。还有,也可以代替电流镜42,而通过作为可动型的扫描单元之一的廉价的多角镜进行扫描。即,因为电光元件1的扫描的精度高,所以作为图像显示装置,即使不采用精度达电流镜程度那么高的镜体,仍可以抑制成本并进行高性能的图像显示。
还有,在本实施方式的图像显示装置40中,虽然采用第1实施方式的电光元件1而进行了说明,但是也可以采用第2、第3实施方式(包括变形例)的电光元件。
并且,虽然作为采用了电光元件的扫描型光学装置,关于图像显示装置而进行了说明,但是也可以将第1~第3实施方式的电光元件应用于激光打印机(扫描型光学装置)中。
还有,本发明的技术范围并不限定于上述实施方式,可以在不脱离本发明的主旨的范围加以各种的改变。
例如,虽然在上述各实施方式中,作为光学元件举了KTN晶体为例而进行了说明,但是并不限于此,只要是折射率线性地进行变化的元件即可。例如,虽然也可以为LiNbO3(铌酸锂)等的具有电光效应的电介质晶体,但是因为具有LiNbO3等的组成的晶体,相比较于KTN晶体而言扫描偏角小,并且驱动电压高,所以优选采用KTN晶体。
Claims (8)
1.一种电光元件,其特征在于,具备:
光学元件,其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;和
第1电极及第2电极,其分别配置于该光学元件的相对向的2个面;
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,
在前述透明电极上配置有具有光透射性的光学构件。
2.按照权利要求1所述的电光元件,其特征在于:
前述光学构件的折射率比前述透明电极的折射率高。
3.按照权利要求1或2所述的电光元件,其特征在于:
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。
4.按照权利要求1或2所述的电光元件,其特征在于:
前述光学构件的光射出端面,相对于前述光学元件的光射出端面倾斜。
5.按照权利要求1或2所述的电光元件,其特征在于:
在前述光学元件的光射出端面侧设置有遮光构件。
6.按照权利要求1或2所述的电光元件,其特征在于:
前述光学元件具有KTa1-XNbXO3的组成。
7.一种扫描型光学装置,其特征在于,具备:
射出光的光源装置,和
扫描单元,其使从该光源装置射出来的光朝向被投影面进行扫描;
该扫描单元,具有权利要求1~6中的任何一项所述的电光元件。
8.按照权利要求7所述的扫描型光学装置,其特征在于:
前述电光元件,进行水平扫描。
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