光学扫描单元、包括该光学扫描单元的图像投影器、车辆平视显示装置和移动电话的制作方法

专利名称：光学扫描单元、包括该光学扫描单元的图像投影器、车辆平视显示装置和移动电话的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种光学扫描单元和包括该光学扫描单元的图像投影器。特别地，本 发明涉及一种通过使用光学偏转器，用光束的二维扫描在投影平面上创建二维图像并且适 合于安装在诸如移动电话或车辆平视显示器的小尺寸电子装置上的图像投影器。
背景技术：
至今，图像投影器已经被广泛普及，其包括照明系统、空间光调制器和投影聚光透 镜，其中该照明系统包括光源，空间光调制器对来自照明系统的光的强度进行调制，投影透 镜使被空间光调制器调制过的光成像。减小图像投影器的尺寸的日益增长的需要已经存 在。并且，作为光源，LED和LD (激光二极管)已经普及，并且已经开发了合并有图像 投影器的诸如移动电话的小尺寸电子装置。另外一种使用光学扫描单元的图像投影器已经被提出。在该光学扫描单元中，光 学偏转器将来自光源的光束二维偏转以用光斑二维扫描投影平面，并使用余像效果来形成 二维图像。这样的光学扫描单元采用多角镜、电流镜(galvano mirror)、利用MEMS (微电子 机械系统)技术制造的MEMS装置等用于使来自光源的光束偏转的光学偏转器。这样的光学扫描单元具有投影图像可能具有由二维扫描导致的各种变形的问题。 考虑到解决该问题，已经做出了各种尝试。一个实例是作为非旋转对称的形状中的f反正弦θ透镜以实现恒速扫描和修正 图像变形的光学扫描系统，例如，如日本未经审查的专利申请第2006-178346号公报(参考 文献1)所公开的。另一个实例是具有非旋转对称的反射表面以修正梯形变形或TV畸变的光学扫描 系统，例如，如日本未经审查的专利申请第2005-234157号公报(参考文献2)所公开的。又一个实例是作为具有修正由扫描角引起的图像的亮度中的不均勻的凹状表面 的柱状透镜的光学修正系统，例如，如国际专利申请第W02005/083493号公报(参考文献3) 所公开的。对于安装在诸如移动电话的小尺寸电子装置中以执行近距离投影的图像投影器， 存在日益增长的需要，在该近距离投影中，在从装置到投影平面的极近的距离内形成较大 的二维图像。该近距离投影不仅包括近距离中的垂直投影(在与扫描光束的行进方向正交 的平面上)，还包括在放置移动电话60的平面61上投影二维图像62，例如，如图29所示。 移动电话60合并了作为超紧凑型投影引擎的图像投影器。图像投影器需要能够将优良的 二维图像投影在平面61上，并且该图像投影器需要成为具有相对简单的结构的光学系统， 而不同于考虑到小型化但具有复杂结构的现有技术中的图像投影器。然而，对包括在MEMS装置等中的光学偏转器的偏转角θ存在限制。例如，在光学 偏转器的最大偏转角θ是士8度时，光束的扫描角将是士 16度，以致可获得的图像被局限于具有32度的总视场角的图像。为了使用光学偏转器形成A4尺寸的投影图像，小尺寸电 子装置将需要超过50cm的长距离。因此，为了在进行二维扫描的光学扫描单元中实现近距离投影，必须用光学偏转 器使光束以增大的角度偏转。然而，参考文献1和2中公开的光学扫描系统是复杂的和大型的结构，以致于它们 不适用于例如移动电话的小尺寸电子装置。它们不适用于同时实现尺寸减小和近距离图像 投影。 进一步，参考文献3中公开的光学扫描系统修正光的偏转角以使得光斑扫描速度 在像平面(投影平面)上是恒定的，以实现均勻亮度分布的目的。然而，它并没有公开或教 导能够在极近距离内的平面上投影大的图像的紧凑扫描系统。

发明内容
本发明的目的是提供一种使用具有小的偏转角的光学偏转器来实现大的扫描角 的光学扫描单元，能够在极近的距离内投影大的二维图像的图像投影器和合并了该图像投 影器的车辆平视显示器和移动电话。根据本发明的一个方面，一种光学扫描单元包括光源；发散光转变元件，具有使得 来自该光源的发散光转变成会聚光以在投影平面上形成光斑的正光焦度；光学偏转器，使 来自该发散光转变元件的光在第一扫描方向上和第二扫描方向上偏转，该第二扫描方向与 该第一扫描方向正交；以及偏转角转变元件，具有使得由该光学偏转器偏转的光的偏转角 转变的负光焦度。正光焦度指的是将平行光转变为会聚光的这样的透镜光焦度，而负光焦 度指的是将平行光转变为发散光的这样的透镜光焦度。在上述方面的一个特征中，该偏转角转变元件由单透镜构成。在上述方面的另一个特征中，该偏转角转变元件由多个透镜构成，该多个透镜由 不同的玻璃材料制成。在上述方面的另一个特征中，该光学偏转器包括第一偏转器部分和第二偏转器部 分，该第一偏转器部分使来自该发散光转变元件的光在该第一扫描方向上偏转，该第二偏 转器部分使来自该发散光转变元件的光在该第二扫描方向上偏转；以及该第一和第二偏转 器部分被一体形成。在上述方面的另一个特征中，该光学偏转器包括镜部分，该第一和第二偏转器部 分能够使该镜部分旋转；以及在第一和第二扫描方向上，从该光源发射并且透射通过该发 散光转变元件的行进光相对于该镜部分的法线方向的入射角被设定为45度以下。在上述方面的另一个特征中，该光扫描单元进一步包括位于该光学偏转器和该偏 转角转变元件之间的光束分离器，该光束分离器使得，在第一和第二扫描方向上，从该光源 发射并且透射通过该发散光转变元件的光的行进方向与处于基准位置的镜部分的法线方 向重合，其中，该光学偏转器包括镜部分，该第一和第二偏转器部分能够使该镜部分旋转。在上述方面的另一个特征中，该光学偏转器包括光学摆动元件，该光学摆动元件 在该第一和第二扫描方向上围绕支撑轴往复运动。进一步，其中，参考光轴是当该光学摆动 元件处于基准位置时该光学摆动元件所偏转的光的行进方向，偏转角θ是由该光学偏转 器所偏转的行进光相对于该参考光轴的角度，以及扫描角α是由该偏转角转变元件转变的行进光相对于该参考光轴的角度，该偏转角转变元件使得已经在该参考光轴上经过的入 射光的偏转角转变以满足θ = α，并且使得未在参考光轴上经过的入射光的偏转角转变 以满足θ < α。 在上述方面的另一个特征中，该发散光转变元件和该偏转角转变元件是旋转对称 的透镜。在上述方面的另一个特征中，该偏转角转变元件是非旋转对称的透镜。在上述方面的另一个特征中，该偏转角转变元件的至少一个表面被形成为非球面 的形状。在上述方面的另一个特征中，从该光学偏转器到该偏转角转变元件的光轴方向相 对于投影平面倾斜，用由该光学偏转器在该第一和第二扫描方向上偏转的并经由该偏转角 转变元件发射的光，二维地扫描该投影平面。根据本发明的另一个方面，一种图像投影器包括上面提到的的光学扫描单元；以 及控制单元，控制该光学扫描单元，其中该控制单元包括光源控制电路、偏转角控制电路和 图像处理电路，该光源控制电路控制该光源的光发射，该偏转角控制电路控制该光学偏转 器的偏转角，该图像处理电路适当地修正获得的图像数据并且将修正后的图像数据输出至 该偏转角控制电路和该光源控制电路。根据本发明的又一个方面，一种车辆平视显示装置包括上述的图像投影器。根据本发明的又一个方面，一种移动电话包括上述的图像投影器。


图1示意地显示根据本发明的第一实施例的图像投影器的结构。图2示意地显示光学偏转器的结构。图3Α显示沿着参考光轴Lb的会聚光，图3Β显示当会聚光透射通过偏转角转变元 件时相对于参考光轴Lb具有倾斜角(偏转角Θ)的会聚光。图4Α到4C是显示具有和不具有偏转角转变元件的测量值，图4Α显示扫描角(偏 转角)的变化，图4Β显示扫描速度的变化，以及图4C显示通过归一化最大值从图4Β获得 的扫描速度的变化。图5Α是显示与从偏转角转变元件的光轴开始的半径相关的入射面上的垂度量和 垂度量的变化的图，图5Β是显示与从偏转角转变元件的光轴开始的半径相关的出射面上 的垂度量和垂度量的变化的图。图6示意地显示具有与图1中不同的反射构件的图像投影器。图7示意地显示具有与图1和图6中不同的反射构件的图像投影器。图8示意地显示根据第二实施例的图像投影器。图9示意地显示根据第三实施例的图像投影器。图10显示投影平面上的彩色图像的劣化以及对它的修正。图11示意地显示根据第四实施例的车辆平视显示装置。图12显示镜部分上的光束尺寸和发散光转变元件之间的关系。图13显示利用最佳设计的光学系统(光学扫描单元)在仿真中获得的光程。图14示意地显示根据第一实施例的图像投影器的变形例的光学扫描单元的结构。图15A到15 显示分别在入射角( 0、15、30、45、60、75度，通过图像投影器的变形例所 形成的屏幕上的光斑。图16显示图15A到15F中的光斑是如何形成的。 图17示意地显示根据第二实施例的图像投影器的变形例的光学扫描单元的结 构。图18是根据第二实施例的图像投影器(光学扫描单元)的变形例的第一发散光 转变元件的横截面图。图19是根据第二实施例的图像投影器(光学扫描单元)的变形例的第二发散光 转变元件的横截面图。图20是根据第二实施例的图像投影器(光学扫描单元)的变形例的光路组合器 单元的横截面图。图21是根据第二实施例的图像投影器(光学扫描单元)的变形例的聚焦透镜的 横截面图。图22是根据第二实施例的图像投影器(光学扫描单元)的变形例的偏转角转变 元件的横截面图。图23示意地显示根据本发明的第五实施例的图像投影器的结构。图24示意地显示用于与根据第五实施例的图像投影器进行对比的另一个光学扫 描单元。图25A、25B显示当通过根据第五实施例的光学扫描单元和通过图24中的光学扫 描单元分别使光学偏转器围绕X轴旋转5度时图像平面上的光斑图。图26示意地显示根据第五实施例的图像投影器的变形例的光学扫描单元的结 构。图27A是在根据第五实施例的光学扫描单元的变形例中，当光学偏转器处于旋转 0度(振幅=0度)的基准位置(静止位置)时的图像平面上的光斑图，图27B是在根据第 五实施例的光学扫描单元的变形例中，当该光学偏转器旋转15度(振幅=15度)时的图 像平面上的光斑图。图28是在根据第六实施例的平面上的移动电话在侧视图，而图28B显示从箭头A 方向看时的图28A中的移动电话。图29显示合并了图像投影器的移动电话的实例。
具体实施例方式以下，将参照附图具体描述本发明的实施例。[第一实施例]图1示意地显示了根据第一实施例的图像投影器1，以及图2示意地显示光学偏转 器13的结构。在图1中，由光学偏转器13偏转的主光线和参考光轴Lb之间的角被定义为 偏转角θ，而已经透射通过偏转角转变元件14的主光线和参考光轴Lb之间的角被定义为 扫描角α。参考光轴指的是当光学偏转器13位于后面描述的基准位置(静止位置θ = α =0)时由光学偏转器13偏转(反射)的主光线的行进方向。在第一实施例中，图像投影器1包括光学扫描单元10和控制单元20。光学扫描单元10主要包括构成光学投 影系统以在屏幕Sc上投影图像的光源11、发散光转变元件(耦 合透镜)12、光学偏转器13 (光摆动元件)和偏转角转变元件14。光源11是单色光源，如本实施例中发射具有634nm的中心波长的红光束的半导体 激光器。光源11和光学偏转器13由后面描述的控制单元20控制发射。发散光转变元件12被配置为具有正光焦度以使得从光源11发射出的发散光(以 下光束P)转变成会聚光。也就是说，发散光转变元件12将来自光源11的光束P的发散角 转变成会聚角以致在屏幕Sc上形成预定尺寸的光斑S。为了扫描，光学偏转器13使来自发散光转变元件12的作为会聚光的光束P在第 一和第二扫描方向上偏转，该第一和第二扫描方向彼此二维正交。该第一和第二扫描方向 被包括在投影平面(屏幕Sc)内，并且，在图1中它们是与图面正交的方向(参见箭头X) 和从正面看的垂直方向(参见箭头Y)。在图2中，光学偏转器13主要包括矩形外框架13a(第一偏转器部分)、放置在外 框架13a内的矩形内框架13b(第一偏转器部分)和放置在内框架13b内的活动的矩形镜 部分13c。镜部分13c包括反射光束并且经由一对支撑轴13d而被内框架13b可旋转地支 撑的镜表面。内框架13b经由相对于支撑轴13d正交地延伸的一对支撑轴13e而被外框架 13a可旋转地支撑。如此，举例来说，镜部分13c围绕一对支撑轴13d在水平方向上旋转，而 内框架13b围绕一对支撑轴13e在垂直方向上旋转。旋转方向中的一个是第一扫描方向， 而另一个是第二扫描方向。这样的光学偏转器13可以由公知的MEMS镜构成，公知的MEMS镜由硅晶体制成。 例如，在该MEMS镜中，镜部分13c和内框架13b通过蚀刻被形成在硅晶体衬底的底部上。在该MEMS镜中，未显示的两个电极被形成在对应于镜部分13c的左右部分的镜部 分的底部衬底上。通过在镜部分13c的电极和底部衬底上的两个电极之间施加电压，静电 力作用于一对支撑轴13d，并且使镜部分13c倾斜。并且，在MEMS镜中，未显示的两个电极被形成在对应于内框架13b的顶部和底部 的内框架13b的底部衬底上。通过在内框架13b的电极和底部衬底上的两个电极之间施加 电压，静电力作用于一对支撑轴13e，并且使内框架13b倾斜。镜部分13c可以被配置为在它的背表面上包括磁性元件，并且通过来自底部衬底 上的线圈的磁力而倾斜，或者它可以被配置为通过压电元件的变形力而倾斜。它不应该被 限于第一实施例中的镜部分。为了用这样的MEMS镜以高速偏转光束，镜部分13c必须在谐振点附近被驱动。因 此，镜部分13c的偏转角或倾斜角必须相对于时间以正弦波形变化。镜部分13c尺寸非常 小，大于为1mm，它的转矩非常小，以致它的一次谐振频率能够根据一对支撑轴13d的厚度 或宽度(设计)在变形方向上增加。可以容易地获得围绕支撑轴13d(水平方向)的高的 一次谐振频率。在本实施例中，围绕支撑轴13d的旋转或者水平扫描被设定为高速扫描方 向(主扫描方向)，而围绕支撑轴13e的旋转或垂直扫描被设定为副扫描方向。通过一般的驱动技术难以实现镜部分13c的振幅的增加，并且由于不均勻的驱动 力、空气阻力等难以使镜部分13c的运动稳定。然而，由于镜部分13c在一次谐振频率附近 被驱动，根据本实施例的MEMS镜能够以足够大的振幅稳定地运动，以扫描整个屏幕Sc。进 一步，为了极近距离投影的目的，必须增加沿与镜部分13c的旋转/摆动方向正交的方向(围绕支撑轴13e)旋转/摆动的内框架13b的振幅。然而，由于它是副扫描方向，内框架 13b必须以非常低的频率在副扫描方向上被驱动，该低的频率取决于每秒图像的帧的数量 (例如，30、60或120Hz对应于每秒30、60或120帧的图像生成)。为了通过内框架13b和 支撑轴13e之间的谐振以低的频率驱动内框架13b，必须形成非常细的作为旋转轴的支撑 轴13e，但是这是不实际的，因为细的轴不具有足够的抗冲击力并且容易断裂。为了增加支 撑轴13e的厚度，围绕支撑轴13e旋转(摆动)的谐振频率A必须被设定为高的值。由于 内框架13b的谐振频率B被设定为低的值，并且谐振频率A、B并不彼此重合，因此这里不能 利用谐振。总之，必须使用大的光焦度以获得镜部分13c的所需要的振幅。为了在副扫描 方向上以谐振来驱动镜部分，双轴扫描(例如，日本审查专利申请第2005-5262899号公报 中所揭示的)可以是生成图像的好方法，以取代光栅扫描。通过双轴扫描，镜部分13c可以 用谐振摆动在主扫描方向上和副扫描方向上两者以高振幅被驱动，能够用小功率来近距离 投影。 由上述MEMS镜构成的光学偏转器13偏转并且透射通过发散光转变元件12的会 聚光在二维正交方向上，第一扫描(水平)方向上和第二(垂直)扫描方向上扫过。在第一实施例中，第一和第二偏转器部分被一体形成，然而，它们也可以被独立地 形成。例如，能够使用作为单轴旋转元件的两个MEMS传感器或者能够将平面镜附接于步进 马达的输出轴并且以恒定角速度旋转。进一步，光学偏转器被配置为用于二维扫描；然而，它可以被配置为用于一维扫 描。关于上述光学投影系统，要处理的另一个难题是，为了在极近距离内的屏幕Sc上 投影大的图像，镜部分13c的振幅需要进一步增加。然而，具有了增大的振幅，由于不均勻的驱动力或者空气阻力，不能稳定地驱动镜 部分13c。首先难以产生足够大的驱动力以实现大振幅。特别地，谐振频率越高，越难达到 大的振幅。为了解决该问题，能够通过使得镜部分13的厚度变薄或者减小它的尺寸来减少 镜部分13的重量。然而，镜部分13c的薄化和尺寸减小引起了问题。具有了变薄的镜部分13c，变形 量可能增加，使得光学偏转器13损坏，或者变形的镜部分13c的反射光可能增加光学像差， 妨碍屏幕Sc上光斑S的稳定生成并且减小投影图像的分辨率。另一方面，具有尺寸减小的 镜部分13c，发散光转变元件12需要将会聚光以更小的光束尺寸聚焦在镜部分13c上，并 且为了实现更小的光束尺寸，需要提高组件的组装和制造精度。然而，由于发散光转变元件 12的NA (数值孔径)被确定为基于如上所述的来自光源11的光束P在屏幕Sc上形成预 定尺寸的光斑S，因此为了减少镜部分13c上的光束尺寸，从发散光转变元件12到镜部分 13c (光学偏转器13)的距离(光路)必须如图12所示地被延长。这将妨碍整个光学系统 的尺寸减小。相反，当两者之间的距离被设定为短的值时，来自发散光转变元件12的光束 的光束尺寸将比镜部分13c的有效反射表面更大。这妨碍了来自光源11的光束的有效利 用。考虑到上述问题，在本实施例中，镜部分13c的振幅被设定为士7. 5度。换句话 说，由光学偏转器13偏转的光束P的偏转角θ的最大值是士 15度。在只使用光学偏 转器13(而不使用偏转角转变元件14)的情况下，举例来说，为获得Α4尺寸的二维图像(210mmX297mm)，将需要大约560mm的投影距离，为获得14英寸的尺寸的二维图像，将需要 大约500mm的投影距离。这些是大的距离。如此，仅仅具有光学偏转器13，图像投影器不能 在极近距离投影中投影图像。 根据本实施例的图像投影器1，偏转角转变元件14和发散光转变元件12是考虑了 光学偏转器13的镜部分13c的大小、尺寸和振幅的最佳设计。偏转角转变元件14被配置 成偏转角放大元件，其将由光学偏转器13偏转的光束的偏转角θ转变为比偏转角θ更大 的扫描角α。在本实施例中，偏转角转变元件14是由例如单玻璃材料制成的单透镜。图 13显示利用最佳设计的光学系统(光学扫描单元10)的仿真中获得的光路。图13示意地 显示光学系统的成线状地排列的组件之中从光源11到偏转角转变元件14的光路以及当镜 部分13c倾斜预定角度时作为仿真结果的光路。在该仿真中，假定从光源11中发射出波长 530nm的光束。在第一实施例中(也在图13的仿真中)，发散光转变元件12的焦距被设定为 3. 91mm，从光源11到发散光转变元件12的第一表面(与光源11相对)的距离被设定为 3mm。它的中心厚度是2. 4mm并且它由折射率1^是1.5196的玻璃材料制成。从发散光转 变元件12的第二表面到光学偏转器13的反射表面的距离被设定为18. 354mm，而从光学偏 转器13的反射表面到偏转角转变元件14的第一表面的距离被设为8mm。偏转角转变元件 14具有3mm的中心厚度，并且由折射率nEXP是1.5196的玻璃材料制成。光学系统(光学扫 描单元10)被设计成将来自光源11的光聚焦在远离偏转角转变元件14的第二表面200mm 的位置上。发散光转变元件12的两个透镜表面都是非球面的。它的非球面形状由下面的基 于在光轴方向上的透镜表面的距离ζ和正交坐标系中的半径h之间的关系的公式(1)表 示，在上述正交坐标系中，从光源11到光学偏转器13的光的光轴方向是Z轴方向，并且透 镜表面的顶点Ql、Q2是原点。
权利要求
1.一种光学扫描单元(10)，其特征在于，包括光源(11)；发散光转变元件(12)，具有使得来自所述光源(11)的发散光转变成会聚光以在投影 平面(Sc)上形成光斑的正光焦度；光学偏转器(13)，使来自所述发散光转变元件(12)的光在第一扫描方向上和第二扫 描方向上偏转，所述第二扫描方向与所述第一扫描方向正交；以及偏转角转变元件(14)，具有使得由所述光学偏转器(13)偏转的光的偏转角转变的负 光焦度。
2.如权利要求1所述的光学扫描单元(10)，其特征在于，所述偏转角转变元件(14)由 单透镜构成。
3.如权利要求1所述的光学扫描单元(10)，其特征在于，所述偏转角转变元件(14)由 多个透镜构成，所述多个透镜由不同的玻璃材料制成。
4.如权利要求1所述的光学扫描单元(10)，其特征在于，所述光学偏转器(13)包括第一偏转器部分(13a)和第二偏转器部分(13b)，所述第一 偏转器部分(13a)使来自所述发散光转变元件(12)的光在所述第一扫描方向上偏转，所述 第二偏转器部分(13b)使来自所述发散光转变元件(12)的光在所述第二扫描方向上偏转； 以及所述第一和第二偏转器部分(13a、13b)被一体形成。
5.如权利要求4所述的光学扫描单元(10)，其特征在于，所述光学偏转器(13)包括镜部分(13c)，所述第一和第二偏转器部分(13a、13b)能够 使所述镜部分(13c)旋转；以及在所述第一和第二扫描方向上，从所述光源(11)发射并且透射通过所述发散光转变 元件(12)的行进光相对于所述镜部分(13c)的法线方向的入射角被设定为45度以下。
6.如权利要求4所述的光学扫描单元(40)，其特征在于，进一步包括位于所述光学偏转器(13)和所述偏转角转变元件(14)之间的光束分离器(50)，所述 光束分离器(50)使得，在所述第一和第二扫描方向上，从所述光源(11)发射并且透射通过 所述发散光转变元件(12)的光的行进方向与处于基准位置的镜部分(13c)的法线方向重 合，其中，所述光学偏转器(13)包括镜部分(13c)，所述第一和第二偏转器部分(13a、13b)能够 使所述镜部分(13c)旋转。
7.如权利要求5所述的光学扫描单元(10)，其特征在于，所述光学偏转器(13)包括光学摆动元件，所述光学摆动元件在所述第一和第二扫描 方向上围绕支撑轴往复运动；以及其中，参考光轴是当所述光学摆动元件处于基准位置时由所述光学摆动元件偏转的光 的行进方向，偏转角θ是由所述光学偏转器偏转的行进光相对于所述参考光轴的角度，以 及扫描角α是由所述偏转角转变元件转变的行进光相对于所述参考光轴的角度，所述偏 转角转变元件使得已经在所述参考光轴(Lb)上经过的入射光的偏转角转变以满足θ = α，并且使得未在所述参考光轴(Lb)上经过的入射光的偏转角转变以满足θ < α。
8.如权利要求6所述的光学扫描单元(10)，其特征在于，所述光学偏转器(13)包括光学摆动元件，所述光学摆动元件在所述第一和第二扫描 方向上围绕支撑轴往复运动；以及其中，参考光轴是当所述光学摆动元件处于基准位置时由所述光学摆动元件偏转的光 的行进方向，偏转角θ是由所述光学偏转器偏转的行进光相对于所述参考光轴的角度，以 及扫描角α是由所述偏转角转变元件转变的行进光相对于所述参考光轴的角度，所述偏 转角转变元件使得已经在所述参考光轴(Lb)上经过的入射光的偏转角转变以满足θ = α，并且使得未在所述参考光轴(Lb)上经过的入射光的偏转角转变以满足θ < α。
9.如权利要求1所述的光学扫描单元(10)，其特征在于，所述发散光转变元件(12)和所述偏转角转变元件是旋转对称的透镜。
10.如权利要求1所述的光学扫描单元(10)，其特征在于， 所述偏转角转变元件(14)是非旋转对称的透镜。
11.如权利要求1所述的光学扫描单元(10)，其特征在于， 所述偏转角转变元件(14)的至少一个表面被形成为非球面的形状。
12.如权利要求1所述的光学扫描单元(10)，其特征在于，从所述光学偏转器(13)到所述偏转角转变元件(14)的光轴方向相对于投影平面倾 斜，用由所述光学偏转器(13)在所述第一和第二扫描方向上偏转的并经由所述偏转角转 变元件(14)发射的光，二维地扫描所述投影平面。
13.一种图像投影器(1)，其特征在于，包括 如权利要求1所述的光学扫描单元(10)；以及控制单元(20)，控制所述光学扫描单元(10)，其中所述控制单元(20)包括光源控制电路(22)、偏转角控制电路(21)和图像处理电路 (26)，所述光源控制电路(22)控制所述光源(10)的光发射，所述偏转角控制电路(21)控 制所述光学偏转器(13)的偏转角，所述图像处理电路(26)适当地修正获得的图像数据并 且将修正后的图像数据输出至所述偏转角控制电路(21)和所述光源控制电路(22)。
14.一种车辆平视显示装置(30)，其特征在于，包括如权利要求13所述的图像投影器⑴。
15.一种移动电话(40)，其特征在于，包括如权利要求13所述的图像投影器(1)。
全文摘要
一种光学扫描单元(10)被配置为包括光源(11)、发散光转变元件(12)、光学偏转器(13)、以及偏转角转变元件(14)，发散光转变元件(12)具有使得来自所述光源(11)的发散光转变成会聚光以在投影平面(Sc)上形成光斑的正光焦度，光学偏转器(13)将来自所述发散光转变元件(12)的光束在第一扫描方向上和第二扫描方向上偏转，所述第二扫描方向与所述第一扫描方向正交，偏转角转变元件(14)具有使得由所述光学偏转器(13)偏转的光的偏转角转变的负光焦度。
文档编号G02B26/10GK102105831SQ20098012922
公开日2011年6月22日 申请日期2009年6月16日 优先权日2008年7月23日
发明者滨野由贵子, 秋山洋, 高桥义孝 申请人:株式会社理光