电光元件及扫描型光学装置制造方法及图纸

本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术，涉及电光元件及扫描型光学装置。技术背景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l。)。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 Graphics Array,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;t^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号公才艮可是，在MEMS扫描器中，遗留如以下的问题。即，作为第l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,数字电影倡导組)规格的4k (4096 x 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M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。
技术实现思路
本专利技术，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，本专利技术，提供以下的单元。本专利技术的电光元件，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个面的笫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。在本专利技术中的电光元件中，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，从折射率低的側向高的侧弯曲。此时，因为第l电札良第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电极或者笫2电极所弯曲的激itX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， 仍能够佳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电礼良第 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，本专利技术的电光元件，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。在本专利技术中的电光元件中，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，通过如本专利技术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，本专利技术的电光元件，优选在前述透明电极上配置具有光透射 性的光学构件。在本专利技术中的电光元件中，行进经过光学元件的内部并入射于透明电 极的光，行进经itii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，本专利技术的电光元件，优选前述光学构件的折射率，比前述透 明电极的折射率高。在本专利技术中的电光元件中，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，本专利技术的电光元件，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。在本专利技术中的电光元件中，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，本专利技术的电光元件，优选在前述光学元件的光射出端面侧i殳 置遮光构件。在本专利技术中的电光元件中，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、透明电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
JP 2006-9-12 246780/20061. 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^f亍扫描；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。2. 按照权利要求l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。3. 按照权利要求1或2所述的电光元件，其特征在于 在前述透明电极上配置有具有光透射性的光学构件。4. 按照权利要求3所述的电光元件，其特征在于 前述光学构件的折射率，比...

【专利技术属性】
技术研发人员：野岛重男，
申请(专利权)人：精工爱普生株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]