專利名稱：光掃描裝置及應(yīng)用該裝置的二維圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于液晶顯示裝置等二維顯示裝置、且主要使用三
基色(R、 G、 B)的激光光源的光掃描裝置。
背景技術(shù)：
顯示裝置中，有諸如有機發(fā)光顯示裝置、等離子顯示裝置等自身能夠 發(fā)光的發(fā)光型顯示裝置，以及諸如液晶顯示裝置等自身不能夠發(fā)光，而需 要其他光源的受光型顯示裝置(Reflection type Liquid Crystal Display)。 一般
的液晶顯示裝置包括2個具備電場生成電極的顯示板，以及位于它們之間
的、具有介電各向異性(dielectricanisotropy)的液晶層。向電場生成電極施加 電壓，來在液晶層生成電場，通過改變電壓來調(diào)節(jié)該電場的強度，從而形 成光閥(light valve)，并通過調(diào)節(jié)透過液晶層的光的透過率來獲得期望的圖
對于透過該液晶層的光， 一般使用的是另外的人工光源。作為液晶顯 示裝置用的光源，使用的是在液晶面板(LiquidPanel)的背面向整個液晶面板 均勻地照射光的光源，例如大多使用的是冷陰極熒光燈(Cold Cathode Fluorescent Lamps, CCFL)等熒光燈。通常，從導(dǎo)光板的側(cè)表面入射的熒光 燈的光，從導(dǎo)光板前面以大致均勻的光來照射液晶面板的背面。
近年來，從節(jié)能環(huán)保的觀點出發(fā)，正在開發(fā)使用諸如發(fā)光二極管(LED)、 激光這樣不使用水銀，耗電更少的光源的圖像顯示裝置。尤其是激光不僅 耗電量低，而且在用作圖像顯示裝置用光源的情況下，從色彩再現(xiàn)(color reproduction)范圍的廣度等畫質(zhì)方面的觀點來看，可以說是圖像顯示裝置的 最佳光源。
然而，應(yīng)用激光光源在液晶面板的后面向整個液晶面板均勻地照射光 的情況下，激光光源卻難以確保如上述的熒光燈那樣的發(fā)光區(qū)域長度(length of light-emitting region)。為此，應(yīng)用光掃描裝置，考慮使用的是向液晶面板 背面的導(dǎo)光板的側(cè)表面線狀地照射激光光束的邊光(edgelighting)方式。作為上述線狀地照射的光學(xué)系統(tǒng)， 一般具有代表性的是應(yīng)用于激光打
印機(LBP)等的光掃描裝置、應(yīng)用于復(fù)印機的圖像讀取等的照明光學(xué)系統(tǒng)等 (參考專利文獻(xiàn)l)。
然而，上述現(xiàn)有技術(shù)的目的卻在于，使用通常亮度(brightness)的光源來 在焦平面上成像。因此，上述現(xiàn)有技術(shù)很難被單純地用作向?qū)Ч獍鍌?cè)表面 線狀地照射從高亮度光源射出的激光的掃描系統(tǒng)。:日本特許第2649744號說明書

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種使用高亮度光源，并能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定 且均勻的線狀光掃描的光掃描裝置。
本發(fā)明涉及光掃描裝置，以及使用該光掃描裝置來對二維地調(diào)制光強 度的空間光調(diào)制元件(spatial light modulator)進(jìn)行照明的二維圖像顯示裝置。 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的光掃描裝置具備至少l個激光光源，射出激光; 偏轉(zhuǎn)部，使從至少l個激光光源射出的激光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)掃描；及，導(dǎo)光板，該 導(dǎo)光板的側(cè)表面被經(jīng)偏轉(zhuǎn)部偏轉(zhuǎn)掃描后的激光照射。上述的至少l個激光光 源包含多模(multi mode)光纖光源、或被設(shè)置為條形構(gòu)造的垂直方向與掃描 方向平行的寬條形(Broad-stripe)半導(dǎo)體激光光源；在導(dǎo)光板的側(cè)表面上的至 少1處，形成與掃描方向垂直的厚度方向的出射光瞳(exitpupil)。
若偏轉(zhuǎn)部是旋轉(zhuǎn)多面鏡，最好是，從激光光源的厚度方向的邊緣部位 射出的激光的主光線與透鏡光軸(axis oflens)交叉于旋轉(zhuǎn)多面鏡的各個鏡面 上的至少1點。此外，還可以在偏轉(zhuǎn)部與導(dǎo)光板之間設(shè)置具有焦度(optical power)的鏡子。
此外，還可以具備厚度方向聚光部，用于在導(dǎo)光板的側(cè)表面上的至少l 處形成出射光瞳，將經(jīng)偏轉(zhuǎn)部偏轉(zhuǎn)掃描后的激光向厚度方向聚光。該厚度 方向聚光部由至少在厚度方向具有不同焦度的多個菲涅耳透鏡(Fresnel lenses)或多個菲涅耳鏡子(Fresnel mirrors),沿掃描方向排列而成。
其中，多個菲涅耳透鏡或多個菲涅耳鏡子最好被設(shè)置為，厚度方向的 焦距從掃描中央部位向掃描邊緣部位變長，并且，相同的菲涅耳透鏡或相 同的菲涅耳鏡子以掃描中央部位為中心左右對稱地排列。此外，多個菲涅 耳透鏡或多個菲涅耳鏡子的厚度或材質(zhì)最好相同。并且，最好是，多個菲涅耳透鏡(鏡子)是線性菲涅耳透鏡(Linear Fresnel )(鏡子)，且線性菲涅耳透 鏡(鏡子)的厚度方向的齒間距(pitch)相同。
此外，作為本發(fā)明的其他光掃描裝置，也可以是下述的光掃描裝置， 即，包括至少l個激光光源，射出激光；偏轉(zhuǎn)部，使從至少l個激光光源 射出的激光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)掃描；及，導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板的側(cè)表面被經(jīng)偏轉(zhuǎn)部偏 轉(zhuǎn)掃描后的激光照射；從上述的至少l個激光光源射出的激光，經(jīng)偏轉(zhuǎn)部而 在掃描方向上聚光。
此外，作為其他的解決方式，還可以考慮下述的光掃描裝置，即，包 括激光光源，由寬條形半導(dǎo)體激光元件構(gòu)成，用于射出激光；偏轉(zhuǎn)部， 使從激光光源射出的激光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)掃描；及，導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板的側(cè)表面 被經(jīng)偏轉(zhuǎn)部偏轉(zhuǎn)掃描后的激光照射；激光光源的設(shè)置為，條形構(gòu)造的垂直 方向與掃描方向正交。
此外，還可以考慮下述的光掃描裝置，即，包括光纖光源，射出至 少l束激光；偏振光分離部，將從光纖光源射出的至少1束激光分離為S偏振 光成分和P偏振光成分；偏振光旋轉(zhuǎn)部，使具有經(jīng)偏振光分離部分離后的一 偏振光成分的激光旋轉(zhuǎn)90度；偏轉(zhuǎn)部，使經(jīng)偏振光旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)了90度的激 光，以及具有經(jīng)偏振光分離部分離后的另一偏轉(zhuǎn)成分的激光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)掃描； 及，導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板的側(cè)表面被經(jīng)偏轉(zhuǎn)部偏轉(zhuǎn)掃描后的激光照射；經(jīng)偏 振光旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)了90度的激光與具有經(jīng)偏振光分離部分離后的另一偏轉(zhuǎn)成 分的激光，至少以不同的激光入射角度或激光入射位置入射到偏轉(zhuǎn)部。
該情況下，激光入射角度及激光入射位置最好被設(shè)定為，使經(jīng)偏振光 旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)了90度的激光與具有經(jīng)偏振光分離部分離后的另一偏轉(zhuǎn)成分的 激光，對導(dǎo)光板的掃描平面上的同一掃描范圍進(jìn)行掃描。
此外，最好是還具備固定器具，用于固定光掃描裝置內(nèi)部的光纖， 以使經(jīng)偏振光旋轉(zhuǎn)部旋轉(zhuǎn)了90度的激光、與具有經(jīng)偏振光分離部分離后的 另一偏轉(zhuǎn)成分的激光，在導(dǎo)光板的掃描平面上的激光強度相同。尤其在光 纖光源從光掃描裝置的外部經(jīng)光纖導(dǎo)光的情況下，還可以具備增強器具， 用于增強光纖，以避免光掃描裝置外部的光纖以大于規(guī)定的曲率彎曲。
此外，還可以考慮下述的光掃描裝置，即，包括至少l個激光光源， 射出激光；偏轉(zhuǎn)部，具備單透鏡(single lens)，并通過使該單透鏡振動，來 使入射的激光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)掃描，其中，單透鏡用于入射從至少l個激光光源射出的激光；及，導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板的側(cè)表面被經(jīng)偏轉(zhuǎn)部偏轉(zhuǎn)掃描后的激光 照射。
發(fā)明效果根據(jù)上述本發(fā)明，由于其結(jié)構(gòu)是在導(dǎo)光板的側(cè)表面形成精 度為數(shù)毫米級(order of millimeter)的出射光瞳便可，所以使用尺寸大的高亮 度光源，以低成本的方法便能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定且均勻的線狀光掃描。


圖l是本發(fā)明的第l實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。 圖2是圖l所示的光掃描裝置中，光傳播路徑的厚度方向的剖面圖。 圖3是示出寬條形半導(dǎo)體激光元件的結(jié)構(gòu)例的側(cè)視圖。 圖4是應(yīng)用了寬條形半導(dǎo)體激光元件的、圖l所示的光掃描裝置中，光 傳播路徑的厚度方向的剖面圖。
圖5是本發(fā)明的第2實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。
圖6是圖5所示的光掃描裝置中，光傳播路徑的厚度方向的剖面圖。
圖7是本發(fā)明的第3實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。
圖8是圖7所示的光掃描裝置中，光傳播路徑的掃描方向的剖面圖。
圖9是本發(fā)明的第4實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。
圖IO是現(xiàn)有技術(shù)的光掃描裝置的構(gòu)成圖。
圖11A是說明圖10的光掃描裝置中的光束直徑的分布的圖。
圖IIB是說明圖9的光掃描裝置中的光束直徑的分布的圖。
圖12是將圖9所示的光掃描裝置用作液晶面板的背光源時的結(jié)構(gòu)例圖。
圖13是圖9的線性菲涅耳透鏡46a 46g的成型例的剖面圖。
圖14A是說明圖10的線性菲涅耳透鏡109中傳播的光束的圖。
圖14B是說明圖9的線性菲涅耳透鏡46中傳播的光束的圖。
圖15是現(xiàn)有技術(shù)的光掃描裝置的構(gòu)成圖。
圖16是本發(fā)明的第5實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。
圖17是本發(fā)明的第5實施方式所涉及的光掃描裝置的其他的構(gòu)成圖。
圖18是本發(fā)明的第6實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。
圖19是本發(fā)明的第6實施方式所涉及的光掃描裝置的其他的構(gòu)成圖。
圖20是本發(fā)明的其他實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。附圖標(biāo)記說明
11 激光光源(多模光纖光源)
12 準(zhǔn)直透鏡(Collimator Lens)
13、 13a 13g、 111、 113、 114、 116 激光
14、 75 柱面透鏡(Cylindrical Lens)
15、 118、 118a、 118b 旋轉(zhuǎn)多面鏡
16、 16a、 16b、 76掃描透鏡
17、 119 導(dǎo)光板
18、 19主光線 20活性層
21 包層(clad layer) 22導(dǎo)光層
26、 26a、 26b 掃描鏡 46、線性菲涅耳透鏡陣列 46a 46g、 109 線性菲涅耳透鏡 107、 117、 117a、 117b、 123 反射鏡 108 液晶面板 110光纖光源
112 偏振分光棱鏡(Polarization Beam Splitter, PBS) 115 波長板 120固定器具
121 光源單元
122 光纖電纜
124帶有增強器具的光纖電纜
具體實施例方式
以下參照附圖，說明本發(fā)明的實施方式。 (第l實施方式)
圖l是本發(fā)明的第l實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。第l實施方
式所涉及的光掃描裝置包括激光光源ll、準(zhǔn)直透鏡12、柱面透鏡14、旋
轉(zhuǎn)多面鏡15、掃描透鏡16及導(dǎo)光板17。掃描透鏡16具有前柱面透鏡16a及后柱面透鏡16b。
激光光源ll是多模光纖光源，激光13經(jīng)由圖未示出的光纖而被導(dǎo)光。 從多模光纖光源11射出的激光13，通過準(zhǔn)直透鏡12被變換成與厚度方向(與 掃描方向垂直的方向，以下同)大致平行。被變換為與厚度方向大致平行的 激光13，以與光源尺寸相應(yīng)的發(fā)散角發(fā)散，并通過柱面透鏡14沿厚度方向 聚光。聚光后的激光13經(jīng)作為偏轉(zhuǎn)部的旋轉(zhuǎn)多面鏡15反射后，向厚度方向 發(fā)散，并到達(dá)掃描透鏡16。到達(dá)掃描透鏡16的激光13通過前柱面透鏡16a及 后柱面透鏡16b，再次向厚度方向會聚，并入射到導(dǎo)光板17的側(cè)表面。
導(dǎo)光板17例如被用作均勻地照明液晶面板等二維空間光調(diào)制元件的背 光源的一部分。導(dǎo)光板17的內(nèi)部均勻地鑲嵌有擴散顆粒(圖未示)。入射后的 激光13通過擴散顆粒在導(dǎo)光板17內(nèi)邊擴散邊傳播，并從導(dǎo)光板17的表面(位 于液晶面板的一側(cè)的平面)射出。此外，若在導(dǎo)光板17的背面設(shè)置反射部件， 便能夠有效地利用從導(dǎo)光板17的背面射出的激光。
在上述結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)多面鏡15高速旋轉(zhuǎn)，激光13沿圖1中的箭頭方向， 對導(dǎo)光板17的側(cè)表面進(jìn)行高速掃描。這樣，從導(dǎo)光板17射出的激光13，通 過導(dǎo)光板17中的擴散顆粒而被擴散，并由于旋轉(zhuǎn)多面鏡15的高速旋轉(zhuǎn)所進(jìn) 行的高速掃描，而從導(dǎo)光板17的表面大致均勻地射出。在該結(jié)構(gòu)中，通過 旋轉(zhuǎn)多面鏡15使激光13進(jìn)行高速掃描，來自導(dǎo)光板17的激光出射模式在時 間軸上發(fā)生變化。因此，獲得的效果是，旋轉(zhuǎn)多面鏡15停止時所能夠看到 的散斑(speckle pattern)在旋轉(zhuǎn)多面鏡15旋轉(zhuǎn)時，被降低到不影響視覺的程 度。
以下結(jié)合圖2，說明第l實施方式所涉及的光掃描裝置的效果。圖2是圖 l所示的光掃描裝置中，光傳播路徑的厚度方向的剖面圖。
如圖2所示，多模光纖光源ll的光出射部具有相當(dāng)于纖芯直徑的規(guī)定大 小。激光從光出射部中的各處以規(guī)定的數(shù)值孔徑(NA)射出。通常能夠獲得 的是纖芯直徑在10微米左右到lmm的多模光纖。由于多模光纖光源ll不被 看作是點光源，所以透過設(shè)置于焦點位置的準(zhǔn)直透鏡12的激光不是平行地 傳播。
圖2中，考慮從光出射部中央射出的激光的傳播路徑。從光出射部中央 射出的激光沿主光線18水平傳播。到達(dá)準(zhǔn)直透鏡12的激光被變換為平行光 束，經(jīng)柱面透鏡14聚光，并會聚于旋轉(zhuǎn)多面鏡15的附近。經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡15反射后的激光，向厚度方向發(fā)散并到達(dá)掃描透鏡16，經(jīng)掃描透鏡16而沿厚 度方向聚光，并入射到導(dǎo)光板17的側(cè)表面附近。圖2所示的從旋轉(zhuǎn)多面鏡15 到導(dǎo)光板17的剖面是在旋轉(zhuǎn)多面鏡15以規(guī)定的角度使激光13進(jìn)行偏轉(zhuǎn)反射 時，沿主光線18切斷后的厚度方向的剖面。
以下考慮從光出射部的下部邊緣射出的激光的傳播路徑。從光出射部 的下部邊緣射出的激光沿主光線19傳播。到達(dá)準(zhǔn)直透鏡12的激光被變換為 平行光束，并經(jīng)柱面透鏡14聚光，同樣地聚光于旋轉(zhuǎn)多面鏡15的附近。此 時，主光線18和主光線19在準(zhǔn)直透鏡12附近的某個入射光瞳上交叉。假設(shè) 準(zhǔn)直透鏡12的焦距為"L12"，多模光纖光源ll的纖芯直徑為"①11"，則上 述交叉的角度0可以通過e =arctan(Oll/(2X L 12))而獲f尋。經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡 15反射后的激光，沿厚度方向發(fā)散到達(dá)掃描透鏡16，并通過掃描透鏡16而 向厚度方向聚光，相對于主光線18以規(guī)定的角度入射到導(dǎo)光板17的側(cè)表面 附近。此外，從光出射部的上部邊緣射出的激光的傳播路徑也如此。
這樣，本發(fā)明的第l實施方式所涉及的光掃描裝置的特征是各個構(gòu)成 元件設(shè)置于，使經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡15偏轉(zhuǎn)反射后的激光在導(dǎo)光板17的側(cè)表面上 的至少1處，形成厚度方向的"出射光瞳"的位置。這樣的設(shè)置所能夠獲得 的效果是，至少在該偏轉(zhuǎn)角度的情況下，即使多模光纖光源ll的纖芯直徑 因元件的不同而參差不齊，但只要NA相同，則在導(dǎo)光板17上的光束直徑理 論上不會有差別。同樣地，在使用多個纖芯直徑不同的多模光纖光源ll時， 只要NA相同，便能夠以同樣的光束直徑聚光于導(dǎo)光板17上，從而擴大了纖 芯直徑的選擇面。
例如，即使R、 G、 B中應(yīng)用多個纖芯直徑不同的多模光纖光源ll，也 只要事先使光纖的NA相同、并使從各個多模光纖光源到導(dǎo)光板17的光程長 度(opticalpathlength)相同，那么，在導(dǎo)光板17的側(cè)表面上的光束直徑則在 設(shè)置有厚度方向的出射光瞳的導(dǎo)光板17的側(cè)表面上相同。從而設(shè)計變得極 為簡便。 一般地，光纖的NA依賴于光纖的纖芯以及包層的材料的折射率， 例如，若是低損失的可見光范圍光纖，纖芯多數(shù)采用石英，且包層采用摻 氟石英，而且該情況下的NA—般在0,22左右。因此，由于不依賴于纖芯直 徑，所以本實施方式有效。此外，現(xiàn)有技術(shù)的在導(dǎo)光板17的側(cè)表面上形成 像平面的結(jié)構(gòu)中，若纖芯直徑不同，則難以形成像平面，這與本發(fā)明相比， 增加了設(shè)計的負(fù)擔(dān)、成本及空間。此外，將R、 G、 B的多個多模光纖光源ll用作液晶顯示屏的背光源的
情況下，用于生成白光的R、 G、 B的光量比一般達(dá)不到l: 1: 1。并且，視
屏幕尺寸而異，還需要W級的高功率。因此，可以說本發(fā)明的光掃描裝置， 對于使用多個多模光纖光源ll的液晶顯示屏的液晶背光源而言，是不可或 缺的技術(shù)。
并且，如果從光出射部的下部邊緣射出的激光的主光線與光軸交叉于 旋轉(zhuǎn)多面鏡15的各個反射面上的至少一點，那么，即使在因旋轉(zhuǎn)多面鏡15 的反射面的幾何精度誤差而導(dǎo)致的每個平面傾斜的情況下，至少通過該偏 轉(zhuǎn)面，位于導(dǎo)光板17的側(cè)表面附近的某同一處能夠作為出射光瞳來透過。 因此，不依賴于旋轉(zhuǎn)多面鏡15的幾何精度誤差，通過價廉的旋轉(zhuǎn)多面鏡15 便能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的掃描。此外，在該狀態(tài)下，由于在旋轉(zhuǎn)多面鏡15的 附近會產(chǎn)生束腰(beam waist)位置，因此還可以使用薄型的旋轉(zhuǎn)多面鏡，從 而進(jìn)一步降低成本。
此外，在上述第l實施方式中，說明了將旋轉(zhuǎn)多面鏡15用作偏轉(zhuǎn)部的情 況，除此以外也可以使用電流鏡(Galvano Mirror)或微機電系統(tǒng) (Micro-Electro Mechanical System, MEMS)反射鏡等。并且，掃描透鏡16也不 局限于用2塊透鏡來構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。此外，也可以使用柱型光學(xué)積分器 (nxi-integrator)或?qū)挆l形半導(dǎo)體激光元件，來代替多模光纖光源ll。
以下結(jié)合圖3，簡單說明寬條形半導(dǎo)體激光元件。圖3是示出寬條形半 導(dǎo)體激光元件的結(jié)構(gòu)例的側(cè)視圖。
使半導(dǎo)體激光元件高輸出的情況下，在單純地增加向單模半導(dǎo)體激光 元件注入的電流的方法中，伴隨注入載流子密度以及光子密度的增大而出 現(xiàn)的半導(dǎo)體激光元件的出射端面(end smface)的溫度上升等，導(dǎo)致了光學(xué)損 傷(Catastrophic Optical Damage, COD)、熱飽和等，因此增加規(guī)定程度以上 (通常是0,3程度以上)的光量較為困難。所以， 一般通過設(shè)置用于將電流注 入?yún)^(qū)域從數(shù)十微米擴大到亞毫米程度的條形構(gòu)造，在降低內(nèi)部的光功率密 度的同時減少內(nèi)部損失，從而獲得高輸出。這樣的構(gòu)造被稱為寬條形構(gòu)造， 具有該構(gòu)造的半導(dǎo)體激光元件被稱為寬條形半導(dǎo)體激光元件。
如圖3所示，在寬條形半導(dǎo)體激光元件輸出激光的活性層20的兩側(cè)，設(shè) 置有折射率比包層21大的導(dǎo)光層22，并且，電流注入?yún)^(qū)域沿水平方向擴展。 由此，實現(xiàn)了半導(dǎo)體激光元件的高輸出。然而，如果水平方向的條形寬度為亞毫米左右的話，那么就水平方向而言，已不能看作是點光源了。因此， 將寬條形半導(dǎo)體激光元件應(yīng)用到第l實施方式的光源的情況下，只要將寬條 形半導(dǎo)體激光元件設(shè)置為其垂直方向與掃描方向平行(即，在厚度方向不是
點光源的方向)，便能夠獲得與圖2所示的光傳播路徑相同的結(jié)構(gòu)。
此外，使用寬條形半導(dǎo)體激光元件的情況下，也可以將寬條形半導(dǎo)體 激光元件設(shè)置為其垂直方向與掃描方向垂直(即，在厚度方向是點光源的方 向)。圖4是該設(shè)置情況下的某偏轉(zhuǎn)角的光學(xué)系統(tǒng)厚度方向的剖面圖。就寬條 形半導(dǎo)體激光的厚度方向而言，由于條形寬度為數(shù)微毫米左右，所以可以 看作是點光源。因此，經(jīng)準(zhǔn)直透鏡12變換后的激光仍是大致平行地傳播。 而且，由于能夠縮小從旋轉(zhuǎn)多面鏡15到導(dǎo)光板17的光束的發(fā)散，所以與圖2 同樣地，在導(dǎo)光板17的側(cè)表面上能夠確保良好的光束直徑。
圖4示出了光束在旋轉(zhuǎn)多面鏡15上聚光的情況，但卻沒有聚光的必要。 在其用途是照射用作液晶背光源的導(dǎo)光板的側(cè)表面的情況下，只要光束入 射到導(dǎo)光板側(cè)表面便可，所以光束不在旋轉(zhuǎn)多面鏡15上聚光也沒有問題。 此外，視導(dǎo)光板17的厚度或旋轉(zhuǎn)多面鏡15的厚度的情況，也可以省去柱面 透鏡14。就掃描方向而言，只要擴散光束入射到導(dǎo)光板17內(nèi)，光束直徑便 不產(chǎn)生問題，因此，使柱面透鏡14在掃描方向具有曲率(作為球面透鏡)也可， 不具有曲率也可。
(第2實施方式)
圖5是本發(fā)明的第2實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。第2實施方 式所涉及的光掃描裝置包括激光光源ll、準(zhǔn)直透鏡12、柱面透鏡14、旋 轉(zhuǎn)多面鏡15、掃描鏡26及導(dǎo)光板17。掃描鏡26具有前掃描鏡26a及后掃描鏡 26b。
圖6是圖5所示的光掃描裝置中的光傳播路徑的厚度方向的剖面圖。 第2實施方式所涉及的光掃描裝置與上述第1實施方式所涉及的光掃描 裝置相比，掃描鏡26的結(jié)構(gòu)不同。此外，第2實施方式中所使用的激光光源 ll并不局限于多模光纖光源。
如上所述，本發(fā)明中，只要精度是在導(dǎo)光板17的側(cè)表面形成出射光瞳 的程度便可，所以掃描透鏡16不使用玻璃透鏡，而使用價廉的菲涅耳透鏡 也沒有關(guān)系。菲涅耳透鏡的材質(zhì)通常是樹脂。然而，樹脂透鏡雖然價廉， 但與光學(xué)玻璃相比，尤其是在藍(lán)色可見光范圍(450nm以下)容易產(chǎn)生光吸收、線膨脹率方面卻大一位數(shù)。光學(xué)玻璃BK7的線膨脹率為7.1X10—6(/°C) 左右，而有機玻璃(PMMA)的卻在7X10—5(/'C)左右。也就是說，與玻璃透鏡 相比，使用諸如菲涅耳透鏡這樣的樹脂透鏡的情況下，激光的光量越大， 因激光的吸收而產(chǎn)生的發(fā)熱加劇，所伴隨的熱膨脹導(dǎo)致的聚光特性的變化 就越顯著。但是，由于掃描透鏡16需要具有覆蓋整個掃描區(qū)域的寬度，尤 其在大尺寸屏幕用的光學(xué)系統(tǒng)中透鏡的寬度變寬，所以，就加工精度或成 本方面而言，盡量避免使用玻璃透鏡。
于是，在第2實施方式所涉及的光掃描裝置中，不使用掃描透鏡16，而 使用掃描鏡26來構(gòu)成，緩和了激光的吸收所引起的發(fā)熱的影響。由于掃描 鏡26可以通過在樹脂基材上涂覆鋁或電介質(zhì)(dielectric)而獲得，所以掃描鏡 26的造價低。
當(dāng)然，反射激光的角度也可以是180度以外的角度。此外，準(zhǔn)直透鏡12 及柱面透鏡14同樣也可以是使用曲面鏡來反射的結(jié)構(gòu)。 (第3實施方式)
圖7是本發(fā)明的第3實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。第2實施方 式所涉及的光掃描裝置包括激光光源ll、準(zhǔn)直透鏡12、柱面透鏡14、旋 轉(zhuǎn)多面鏡15及導(dǎo)光板17。
圖8是圖7所示的光掃描裝置中的光傳播路徑的掃描方向的剖面圖。
第3實施方式所涉及的光掃描裝置的結(jié)構(gòu)不具備上述第1及第2實施方 式所涉及的光掃描裝置的掃描透鏡16或掃描鏡26。并且，準(zhǔn)直透鏡12與柱 面透鏡14被設(shè)置為在掃描方向上具有曲率。此外，第3實施方式中使用的激 光光源ll并不局限于多模光纖光源。
從激光光源11射出的激光13經(jīng)準(zhǔn)直透鏡12被變換為與掃描方向大致平 行。被變換為與掃描方向大致平行的激光13，通過柱面透鏡14而在掃描方 向聚光。聚光后的激光13經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡15反射后，沿掃描方向發(fā)散并入射 到導(dǎo)光板17的側(cè)表面。如上所述，只要激光入射到導(dǎo)光板側(cè)表面，其光束 直徑便不會產(chǎn)生問題。所以，如圖8所示，經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡15反射后，在掃描 方向完全沒有聚光。這樣做，具有如下效果。
艮口，由于從旋轉(zhuǎn)多面鏡15反射的激光的視角(Angle of view)變廣(光束直 徑變粗)，所以，只要光束不在掃描方向會聚便向?qū)Ч獍?7射出，則激光便 能夠僅以激光的視角變廣的量這樣較短的掃描距離，從導(dǎo)光板17的一端掃描到另一端。從而能夠促成裝置的小型化。此外，激光的視角變廣，還能
夠促成亮度的均勻化。由此，對于減少圖像上的斑點(speckle)也很有效。這 是因為，例如考慮導(dǎo)光板17上的某一點時，照射導(dǎo)光板17的側(cè)表面的、掃 描方向的光束直徑大的光束，對該點進(jìn)行照明的掃描視角的范圍變廣的緣 故。這樣，通過在旋轉(zhuǎn)多面鏡15上會聚激光，便能夠簡單地同時實現(xiàn)小型 化和高畫質(zhì)。
此外，雖然將準(zhǔn)直透鏡12及柱面透鏡14設(shè)置為在掃描方向具有曲率， 但也可以使用球面透鏡，來在厚度方向也具有曲率，從而與第1及第2實施 方式的結(jié)構(gòu)相同。當(dāng)然，也可以通過設(shè)置掃描鏡26來使激光反射。
(第4實施方式)
圖9是本發(fā)明的第4實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。第4實施方 式所涉及的光掃描裝置包括激光光源ll、準(zhǔn)直透鏡12、柱面透鏡14、旋 轉(zhuǎn)多面鏡15、線性菲涅耳透鏡陣列46及導(dǎo)光板17。柱面透鏡14及線性菲涅 耳透鏡陣列46在厚度方向具有焦度。
第4實施方式所涉及的光掃描裝置的不同之處是，用l個線性菲涅耳透 鏡陣列46來代替上述第1實施方式中的由2個透鏡構(gòu)成的掃描透鏡16。
經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡15反射后的激光13朝向線性菲涅耳透鏡陣列46而進(jìn)行偏 轉(zhuǎn)掃描。經(jīng)偏轉(zhuǎn)掃描后的激光13透過線性菲涅耳透鏡陣列46后，到達(dá)導(dǎo)光 板17的側(cè)表面。這里，如圖9所示，在線性菲涅耳透鏡陣列46上的光束13a 13g沿偏轉(zhuǎn)方向從掃描中心逐漸向掃描邊緣發(fā)散。這是因為，激光13在旋轉(zhuǎn) 多面鏡15上沿厚度方向被線狀地聚光，經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡15反射的光束以規(guī)定 的發(fā)散角度發(fā)散的緣故，并且，從旋轉(zhuǎn)多面鏡15到線性菲涅耳透鏡陣列46 的距離從掃描中央部位向掃描邊緣部位變長。
通常，在該狀態(tài)下，使用在掃描方向具有相同焦度的單個的線性菲涅 耳透鏡的情況下，由于透鏡上的光束直徑越小，所感到的透鏡的焦度就越 小，所以掃描中央的光束13d所感到的線性菲涅耳透鏡46的焦度相對變小， 掃描邊緣的光束13a及13g所感到的線性菲涅耳透鏡46的焦度變大。因此， 如圖10那樣來設(shè)定線性菲涅耳透鏡109的位置或曲率，以使掃描中間部分的 光束13c及13e在導(dǎo)光板17上聚焦的情況下，掃描中央的光束13d由于在導(dǎo)光 板17上的聚光不充分，所以光束直徑變粗。而掃描中間部分的光束13b及13f、 掃描邊緣的光束13a及13g因在導(dǎo)光板17跟前便聚焦，所以在導(dǎo)光板17上的光束直徑還是變粗(參照圖14A)。
例如，假設(shè)從旋轉(zhuǎn)多面鏡15到線性菲涅耳透鏡109的距離為100mm，從 線性菲涅耳透鏡109到導(dǎo)光板17端面(end surface)的距離為102mm，線性菲涅 耳透鏡109的焦距為70mm，導(dǎo)光板17的長度(掃描長度)為700mm，那么，厚 度方向的以半值半角(half angle at half maximum)5.7度入射到旋轉(zhuǎn)多面鏡15 的光束的光束直徑，在導(dǎo)光板17的掃描平面上，變?yōu)槿鐖Dll所示的光束直 徑。即，可以得知，僅有掃描中央的周圍180mm的光束的光束直徑(半高寬 (foil width at half maximum))被很好地收縮在3mm左右。
一般地，導(dǎo)光板17在數(shù)毫米左右，圖10的光掃描裝置中存在的問題是， 光束在掃描邊緣部位被導(dǎo)光板17撥開。并且，如在第2實施方式中所述，由 于線性菲涅耳透鏡109—般使用線膨脹率大的樹脂，所以，尤其在使用的是 W級的高功率激光元件的情況下，因激光的吸收或周圍溫度的變化而引起 的發(fā)熱所導(dǎo)致的膨脹、收縮就變得明顯。因此，線性菲涅耳透鏡的焦度改 變，在導(dǎo)光板的側(cè)表面上的光束直徑就更進(jìn)一步變化。
于是，在第4實施方式中，如圖9所示，用多個焦度不同的線性菲涅耳 透鏡46a 46g來分割線性菲涅耳透鏡陣列46。對線性菲涅耳透鏡46a 46g 的焦度的選擇是透過各個線性菲涅耳透鏡46a 46g中央的光束的光束直 徑是透過各個線性菲涅耳透鏡46a 46g的光束中最小的光束直徑(參照圖 14B)。由此，如圖12所示，在掃描全區(qū)域內(nèi)聚光的光束直徑在5mm以下， 從而在掃描區(qū)域的全區(qū)域?qū)崿F(xiàn)良好的光束直徑。此外，即使在厚度方向的 光束的粗細(xì)由于線性菲涅耳透鏡的熱膨脹及收縮的影響而發(fā)生變化的情況 下，以該變化量為余裕量(margin)，通過增加線性菲涅耳透鏡的分割數(shù)目， 便能夠?qū)⒐馐睆娇刂圃趯?dǎo)光板17的厚度范圍內(nèi)。在圖12的例子中，線性 菲涅而透鏡陣列46a、 46b、 46c、 46d、 46e、 46f及46g的焦距分別是100、 84、 70、 54、 70、 84及100mm。
然而，如圖9那樣將多個線性菲涅耳透鏡46a 46g接合的情況下，當(dāng)光 束橫穿過其接縫時，會出現(xiàn)光束在接合部位發(fā)生散亂的情況。如本發(fā)明這 樣，在光束入射到導(dǎo)光板17發(fā)生散亂后，從導(dǎo)光板17的表面出射，而照射 液晶面板等二維空間光調(diào)制元件的情況下，幾乎看不到線性菲涅耳透鏡陣 列46的接縫。但是，在接合塊數(shù)增多等情況下，可能會產(chǎn)生光利用率低下 的情況。因此，為盡量避免光利用率低下的情況，最好是相接合的多個線性菲涅耳透鏡46a 46g的形狀大致相同。也就是說，如圖13所示，通過使 用厚度及材質(zhì)相同的菲涅耳透鏡，能夠?qū)⒃诰€性菲涅耳透鏡46a 46g的接 合部位發(fā)生的散亂而引起的光利用率低下的情況，抑制到最低限度。
此外，線性菲涅耳透鏡陣列46除了在厚度方向具有曲率以外，還可以 在掃描方向具有曲率。并且，線性菲涅耳透鏡陣列46除了厚度及材質(zhì)相同 以外，如圖13所示，若也使各個線性菲涅耳透鏡46a 46g的齒間距(pitch) 相同的話，則能夠?qū)⒃诰€性菲涅耳透鏡的接合部位發(fā)生的散亂而引起的光 利用率低下的情況，抑制到最低限度。
此外，也可以通過使掃描鏡26具有聚光功能，來代替設(shè)置線性菲涅耳 透鏡陣列46。 g口，將掃描鏡26沿掃描方向分割，并使各自的厚度方向的焦 度不同，從而作為線性菲涅耳鏡陣列來使用。由此，還能夠?qū)崿F(xiàn)能夠抵抗 因溫度變化而引起的膨脹及收縮的光學(xué)掃描系統(tǒng)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第1 第4實施方式所涉及的光掃描裝置，由 于其結(jié)構(gòu)不是要求形成精度為數(shù)十微米級(order of micrometer)的像平面，而 是在導(dǎo)光板的側(cè)表面形成精度僅為數(shù)毫米級的出射光瞳便可，所以使用尺 寸大的高亮度光源很容易地便能夠?qū)崿F(xiàn)光掃描裝置。
圖12是示出將本發(fā)明的第4實施方式所涉及的光掃描裝置用作液晶面 板的背光源時的結(jié)構(gòu)例的圖。透過線性菲涅耳透鏡陣列46的激光，經(jīng)反射 鏡107反射后，入射到導(dǎo)光板17。到達(dá)導(dǎo)光板17的激光在導(dǎo)光板17內(nèi)邊散亂 邊傳播，并從導(dǎo)光板17的表面射出后，照射液晶面板108的背面。
(第5實施方式)
一般地，由于液晶面板是調(diào)制及透過規(guī)定的偏振方向的光束，所以如 果被導(dǎo)光到液晶面板的光束是單一偏振光的話，便能夠提高其效率。而在 使高功率的光源進(jìn)行光掃描的情況下，簡便的方法是用光纖將多個半導(dǎo)體 激光捆綁來作為單一的光源。但是，就算是半導(dǎo)體激光元件輸出的激光是 單一偏振光，但在通過光纖后，其偏振方向被混合而成為自由偏振光。
為了使自由偏振光的偏振方向一致，考慮的結(jié)構(gòu)是，將是自由偏振光 的激光分離為S偏振光及P偏振光，并將導(dǎo)光板左右分割，從而通過S偏振光 用的光學(xué)系統(tǒng)和P偏振光用的光學(xué)系統(tǒng)，來個別地對導(dǎo)光板的左右進(jìn)行掃描 (圖15)。
但是，該結(jié)構(gòu)的情況下，由于偏振分光棱鏡(PBS)112中S偏振光113的透過率與P偏振光114的透過率之間的差異、波長板115的透過損失、反射鏡 117的反射損失、旋轉(zhuǎn)多面鏡118a與118b之間的反射率的差異等原因，到達(dá) 導(dǎo)光板119的激光的光量在左右產(chǎn)生差異。由此，導(dǎo)致的問題是會看到圖像 上產(chǎn)生亮度不均勻。
于是，在第5實施方式中，說明僅通過l個光學(xué)系統(tǒng)便能夠解決上述問 題的光掃描裝置。
圖16是本發(fā)明的第5實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。第5實施 方式所涉及的光掃描裝置包括激光光源110、 PBS112、波長板115、反射 鏡117、旋轉(zhuǎn)多面鏡118及導(dǎo)光板119。
光纖光源110輸出偏振方向不一致的自由偏振光的激光111。激光lll通 過PBS112而被分離為S偏振光113及P偏振光114。 S偏振光113出射到旋轉(zhuǎn)多 面鏡118，經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡118反射后被輸入到導(dǎo)光板119。 P偏振光114通過波 長板115后偏振方向被旋轉(zhuǎn)90度而成為S偏振光，經(jīng)反射鏡117反射后到達(dá)旋 轉(zhuǎn)多面鏡118。該S偏振光經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡118反射后被輸入到導(dǎo)光板119。當(dāng) 然，S偏振光113與P偏振光114的路徑也可以互換。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第5實施方式所涉及的光掃描裝置，通過使自 由偏振光的激光111的偏轉(zhuǎn)方向一致，便能夠在導(dǎo)光板119獲得同一偏振方向 的光束。特別是將分離后的S偏振光113和P偏振光114入射到單個的旋轉(zhuǎn)多 面鏡118的同一平面來進(jìn)行掃描，能夠使左右的亮度不均勻消除。
此夕卜，如圖17所示，也可以使用2個反射鏡117a及117b，使S偏振光與P 偏振光114到達(dá)旋轉(zhuǎn)多面鏡118上的不同平面。
此外，通過使入射到旋轉(zhuǎn)多面鏡118的入射位置、入射角度或兩者都錯 開，便能夠錯開各個光束在導(dǎo)光板119上掃描同一處的時間。因此，還具有 使圖像上的斑點噪聲(spectral noise)不易被看到的優(yōu)點。并且，如果此時能 夠適當(dāng)?shù)剡x擇入射角及入射位置的話，還能夠在導(dǎo)光板上掃描同一范圍， 從而能夠?qū)⒐饬繐p失抑制到最小限度。
此外，在上述第5實施方式中，說明了將旋轉(zhuǎn)多面鏡118用作偏轉(zhuǎn)部的 情況，除此以外，也可以使用電流鏡、MEMS反射鏡等。該請況下，如圖 17所示，由于在多個平面上不能夠同時進(jìn)行偏轉(zhuǎn)，所以，只要錯開將要入 射到同一偏轉(zhuǎn)面的2束激光的入射角度、入射位置或者兩者便可。
(第6實施方式)圖18是本發(fā)明的第6實施方式所涉及的光掃描裝置的構(gòu)成圖。第6實施 方式所涉及的光掃描裝置包括光源單元121、固定器具120、光纖光源IIO、 PBS112、波長板115、反射鏡117及123、旋轉(zhuǎn)多面鏡118a及118b，以及導(dǎo)光 板119。
從光源單元121射出的激光，經(jīng)由被固定器具120固定了的光纖電纜 122，而被輸入到光纖光源IIO。光纖光源110輸出偏振方向不一致的自由偏 振光的激光lll。激光111通過PBS112后被分離為S偏振光113及P偏振光114。 S偏振光113出射到旋轉(zhuǎn)多面鏡118a，經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡118a反射，并經(jīng)由反射鏡 123而被輸入到導(dǎo)光板119。 P偏振光114通過波長板115后偏振方向被旋轉(zhuǎn)90 度而成為S偏振光，經(jīng)反射鏡117反射后到達(dá)旋轉(zhuǎn)多面鏡118b。該S偏振光經(jīng) 旋轉(zhuǎn)多面鏡118b反射后，經(jīng)由反射鏡123而被輸入到導(dǎo)光板119。當(dāng)然，S偏 振光113與P偏振光114的路徑也可以互換。
入射到導(dǎo)光板119的激光散亂后照明液晶面板的背面。在該結(jié)構(gòu)中，經(jīng) 旋轉(zhuǎn)多面鏡118a偏轉(zhuǎn)后的激光和經(jīng)旋轉(zhuǎn)多面鏡118b偏轉(zhuǎn)后的激光分別掃描 導(dǎo)光板119的上方下方。其中，各自的曝光區(qū)域重疊也沒有關(guān)系。正如上述 第5實施方式中所述的，在第6實施方式的結(jié)構(gòu)中，由于PBS112中S偏振光113 的透過率與P偏振光114的透過率之間的差異、波長板115的透過損失、反射 鏡117的反射損失、旋轉(zhuǎn)多面鏡118a與118b之間的反射率的差異等原因，使 到達(dá)導(dǎo)光板119的激光的光量在左右產(chǎn)生差異。
但在第6實施方式的結(jié)構(gòu)中，用固定器具120來固定光纖電纜122，艮卩， 通過使其向施加壓力的方向彎曲，便能夠使輸入到光纖光源110的激光的偏 振光失衡。單模光纖的偏振保持(polarization maintain)就利用的是該原理。 即，圖18中，當(dāng)?shù)竭_(dá)導(dǎo)光板119的光量在左右產(chǎn)生差異時，通過使光纖電纜 112向規(guī)定的方向彎曲并使之固定，便能夠增大在光量不足的方向上的偏振 光成分的比例。從而能夠?qū)⑦_(dá)導(dǎo)光板119左右的激光的光量調(diào)整為一致。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的第6實施方式的光掃描裝置，通過用固定器具 120來固定光纖電纜122，能夠?qū)⒌竭_(dá)光板119左右的激光的光量調(diào)整為一 致。
此外，在光纖電纜位于光掃描裝置的外部的情況下，不能固定光纖。 該情況下，如圖19所示那樣，只要將光纖電纜改為帶有增強器具的光纖電 纜124，使其不易松動便可。此外，在上述第6實施方式中，說明了將旋轉(zhuǎn)多面鏡118a及118b用作偏 轉(zhuǎn)部的情況，除此以外，也可以使用電流鏡、MEMS反射鏡等。此外，也 可以使反射鏡117具有焦度來對導(dǎo)光板119的側(cè)表面進(jìn)行聚光掃描。
此外，也可以將透鏡用作上述第1 第6實施方式所涉及的光掃描裝置 的偏轉(zhuǎn)部。圖20是示出將透鏡用于偏轉(zhuǎn)部的光掃描裝置的結(jié)構(gòu)例的圖。圖 20中，從激光光源11射出的激光被入射到具有正或負(fù)的焦度的透鏡75。透 鏡75是通用的球面透鏡或在掃描方向具有焦度的柱面透鏡等。若使該透鏡 75在掃描方向振動，則激光在透鏡曲面折射，從而激光的前進(jìn)方向改變。 由此，便能夠進(jìn)行激光掃描。透過透鏡75的激光經(jīng)由掃描透鏡76，沿導(dǎo)光 板17的厚度方向聚光。
工業(yè)實用性
本發(fā)明的光掃描裝置能夠應(yīng)用于液晶顯示裝置等二維圖像顯示裝置， 尤其適用于使用高亮度光源來實現(xiàn)穩(wěn)定且均勻的線狀光掃描的情況。
權(quán)利要求
1.一種光掃描裝置，其特征在于，具備至少1個激光光源，射出激光；偏轉(zhuǎn)部，使從所述至少1個激光光源射出的激光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)掃描；及導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板的側(cè)表面被經(jīng)所述偏轉(zhuǎn)部偏轉(zhuǎn)掃描后的所述激光照射；所述至少1個激光光源包含多模光纖光源、或被設(shè)置為條形構(gòu)造的垂直方向與掃描方向平行的寬條形半導(dǎo)體激光光源，并且，在所述導(dǎo)光板的側(cè)表面上的至少1處，形成與掃描方向垂直的厚度方向的出射光瞳。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光掃描裝置，其特征在于 所述偏轉(zhuǎn)部是旋轉(zhuǎn)多面鏡，從所述激光光源的厚度方向的邊緣部位射出的激光的主光線，與透鏡 光軸交叉于所述旋轉(zhuǎn)多面鏡的各個鏡面上的至少l點。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光掃描裝置，其特征在于，還具備 鏡子，設(shè)置于所述偏轉(zhuǎn)部與所述導(dǎo)光板之間，并具有焦度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光掃描裝置，其特征在于，還具備 厚度方向聚光部，用于在所述導(dǎo)光板的側(cè)表面上的至少l處形成所述出射光瞳，將經(jīng)所述偏轉(zhuǎn)部偏轉(zhuǎn)掃描后的所述激光向厚度方向聚光；所述厚度方向聚光部，由至少在厚度方向具有不同焦度的多個菲涅耳 透鏡或多個菲涅耳鏡子沿掃描方向排列而成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光掃描裝置，其特征在于 所述多個菲涅耳透鏡或多個菲涅耳鏡子被設(shè)定為，厚度方向的焦距從掃描中央部位向掃描邊緣部位變長。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光掃描裝置，其特征在于-所述多個菲涅耳透鏡或多個菲涅耳鏡子，是由相同的菲涅耳透鏡或相 同的菲涅耳鏡子，以掃描中央部位為中心，左右對稱地排列而成的。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光掃描裝置，其特征在于 所述多個菲涅耳透鏡或多個菲涅耳鏡子的厚度相同。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光掃描裝置，其特征在于 所述多個菲涅耳透鏡或多個菲涅耳鏡子的材質(zhì)相同。
9. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光掃描裝置，其特征在于所述多個菲涅耳透鏡是線性菲涅耳透鏡，并且，線性菲涅耳透鏡的厚 度方向的齒間距相同。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光掃描裝置，其特征在于-所述多個菲涅耳透鏡子是線性菲涅耳鏡子，并且，線性菲涅耳鏡子的 厚度方向的齒間距相同。
11. 一種光掃描裝置，其特征在于，具備 至少l個激光光源，射出激光；偏轉(zhuǎn)部，使從所述至少l個激光光源射出的激光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)掃描；及 導(dǎo)光板，該導(dǎo)光板的側(cè)表面被經(jīng)所述偏轉(zhuǎn)部偏轉(zhuǎn)掃描后的所述激光照射；從所述至少1個激光光源射出的激光，經(jīng)所述偏轉(zhuǎn)部而在掃描方向上聚光。
12. —種二維圖像顯示裝置，其特征在于，具備 空間光調(diào)制元件，二維地調(diào)制光強度；權(quán)利要求l所述的光掃描裝置，用于照明所述空間光調(diào)制元件。
13. —種二維圖像顯示裝置，其特征在于，具備 空間光調(diào)制元件，二維地調(diào)制光強度；權(quán)利要求ll所述的光掃描裝置，用于照明所述空間光調(diào)制元件。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用了高亮度光源，并能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定且均勻的線狀光掃描的光掃描裝置。具備至少1個激光光源(11)，射出激光；偏轉(zhuǎn)部(15)，使從至少1個激光光源(11)射出的激光進(jìn)行偏轉(zhuǎn)掃描；及，導(dǎo)光板(17)，該導(dǎo)光板的側(cè)表面被經(jīng)偏轉(zhuǎn)部(15)偏轉(zhuǎn)掃描后的激光照射。上述的至少1個激光光源(11)包含多模光纖光源、或被設(shè)置為條形構(gòu)造的垂直方向與掃描方向平行的寬條形半導(dǎo)體激光光源；在導(dǎo)光板(17)的側(cè)表面上的至少1處，形成與掃描方向垂直的厚度方向的出射光瞳。
文檔編號G02B26/10GK101622567SQ20088000716
公開日2010年1月6日 申請日期2008年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月6日
發(fā)明者伊藤達(dá)男, 山本和久, 式井慎一, 門脅慎一 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社