本發(fā)明涉及光學(xué)器件及圖像顯示裝置。

背景技術(shù)：

如專利文獻(xiàn)1中所記載的，以往，為了使所投射的圖像的分辨率高于液晶面板等光調(diào)制裝置的分辨率，公知有使從光調(diào)制裝置射出的影像光的軸偏移的技術(shù)。另外，在專利文獻(xiàn)1中，作為使影像光的軸偏移的裝置，采用了具有透光板和使透光板擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部(壓電元件)的擺動(dòng)裝置。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2011-203460號(hào)公報(bào)

然而，在專利文獻(xiàn)1的擺動(dòng)裝置中，并未明確公開驅(qū)動(dòng)部的構(gòu)成。在擺動(dòng)裝置中，由于驅(qū)動(dòng)部的構(gòu)成對透光板的驅(qū)動(dòng)精度影響巨大，因此，擔(dān)心通過專利文獻(xiàn)1的驅(qū)動(dòng)部的構(gòu)成，無法使透光板高精度地?cái)[動(dòng)，導(dǎo)致顯示特性差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供具有優(yōu)異的驅(qū)動(dòng)精度的光學(xué)器件、具備該光學(xué)器件的圖像顯示裝置。

這樣的目的通過下述發(fā)明來實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的光學(xué)器件，其特征在于，具有：光學(xué)部，具有用于讓光射入的光入射面；可動(dòng)部，支承所述光學(xué)部；軸部，以使所述可動(dòng)部能夠繞擺動(dòng)軸擺動(dòng)的方式支承所述可動(dòng)部；支承部，支承所述軸部；永久磁鐵，設(shè)置于所述可動(dòng)部；以及線圈，產(chǎn)生作用于所述永久磁鐵的磁場，所述可動(dòng)部具有：貫通孔，所述永久磁鐵插入所述貫通孔；以及突出部，向所述貫通孔內(nèi)突出，用于支承所述永久磁鐵。

由此，由于能夠高精度地進(jìn)行永久磁鐵和線圈的對位，因此，可得到具有優(yōu)異的驅(qū)動(dòng)精度的光學(xué)器件。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選地，所述永久磁鐵和所述線圈相對配置，所述貫通孔設(shè)置為在所述永久磁鐵和所述線圈的排列方向上貫通所述可動(dòng)部。

由此，能夠更高精度地控制永久磁鐵與線圈的間隔距離。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選地，所述突出部支承所述永久磁鐵的所述線圈一側(cè)的面。

由此，能夠更高精度地控制永久磁鐵與線圈的間隔距離。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選地，在所述可動(dòng)部的俯視觀察下，所述永久磁鐵具有位于所述線圈的外周的外側(cè)的部分，所述突出部支承所述永久磁鐵的所述位于所述線圈的外周的外側(cè)的部分。

由此，能夠防止突出部與線圈接觸。另外，能夠更加靠近地配置線圈和永久磁鐵。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選地，在所述可動(dòng)部的俯視觀察下，所述突出部設(shè)置成不與所述線圈重疊。

由此，能夠防止突出部與線圈接觸。另外，能夠更加靠近地配置線圈和永久磁鐵。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選地，所述永久磁鐵與所述線圈的間隔距離小于所述突出部在所述永久磁鐵和所述線圈的排列順序方向上的厚度。

由此，能夠進(jìn)一步縮小永久磁鐵與線圈的間隔距離。因而，由于從線圈產(chǎn)生的磁場有效地作用于永久磁鐵，因此，能夠發(fā)揮更優(yōu)異的驅(qū)動(dòng)效率。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選地，在所述可動(dòng)部的俯視觀察下，所述永久磁鐵和所述線圈分別呈長條形狀，所述永久磁鐵的縱向上的兩端部位于所述線圈的外周的外側(cè)，所述突出部支承所述永久磁鐵的所述兩端部。

這樣，通過利用突出部支承永久磁鐵的縱向上的兩端部，例如，與利用突出部支承永久磁鐵的橫向(短軸)上的兩端部的情況相比，能夠抑制永久磁鐵的質(zhì)量增加。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選地，所述永久磁鐵在與所述光學(xué)部和所述永久磁鐵的排列方向交叉的方向上延伸。

由此，由于能夠?qū)⒂谰么盆F靠近光學(xué)部配置，因此，能夠減小可動(dòng)部的慣性力矩。因而，能夠使可動(dòng)部更順暢地?cái)[動(dòng)。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選地，所述永久磁鐵設(shè)置于兩個(gè)所述線圈之間。

由此，能夠使可動(dòng)部更順暢地?cái)[動(dòng)。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選地，所述光學(xué)部使所述光透射。

由此，能夠利用光學(xué)部的折射使光的光軸偏移。

本發(fā)明的圖像顯示裝置，其特征在于，具備本發(fā)明的光學(xué)器件。

由此，得到具有優(yōu)異的顯示特性的圖像顯示裝置。

在本發(fā)明的圖像顯示裝置中，優(yōu)選地，所述光學(xué)部使所述光透射，并且，該圖像顯示裝置構(gòu)成為通過用所述光學(xué)器件對所述光進(jìn)行空間調(diào)制而使隨著所述光的照射所顯示的像素的位置偏移。

由此，能夠以模擬的方式(疑似的)提高分辨率。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明第一實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置的光學(xué)構(gòu)成的圖。

圖2是示出使影像光移動(dòng)后的情形的圖。

圖3是示出圖1所示的圖像顯示裝置的電氣構(gòu)成的框圖。

圖4的(a)和(b)是圖1所示的圖像顯示裝置所具有的光學(xué)器件的俯視圖和仰視圖。

圖5是示出圖4的(a)和(b)所示的光學(xué)器件的結(jié)構(gòu)體的俯視圖。

圖6是圖4的(a)中的A-A線截面圖。

圖7是示出圖4的(a)和(b)所示的光學(xué)器件的可動(dòng)部的俯視圖。

圖8的(a)和(b)是圖4的(a)中的B-B線截面圖和C-C線截面圖。

圖9是示出本發(fā)明第二實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置所具有的光學(xué)器件的截面圖。

圖10是示出本發(fā)明第三實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置的光學(xué)構(gòu)成的圖。

圖11是示出本發(fā)明第四實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置的光學(xué)構(gòu)成的圖。

附圖標(biāo)記說明

1 投影儀 102 光源

104a、104b、104c 鏡 106a、106b 二向色鏡

108B、108G、108R 液晶顯示元件

110 二向色棱鏡 112 投射透鏡系統(tǒng)

120 控制電路 122 圖像信號(hào)處理電路

2 光學(xué)器件 20 結(jié)構(gòu)體

21 玻璃板 22 可動(dòng)部

221 玻璃板支承部 221a 貫通孔

221a’、221a” 邊 221b 突出部

222 永久磁鐵支承部 222a 貫通孔

222a’、222a” 邊 222b 突出部

223 永久磁鐵支承部 23 支承部

24a、24b 軸部 25 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

25A 第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 25B 第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)

251 永久磁鐵 251’ 面

251a、251b 兩端部 252、253 線圈

26 保持部 261 第一保持部

261a 薄壁部 261b 厚壁部

262 第二保持部 27 加強(qiáng)部

271 第一加強(qiáng)部 272 第二加強(qiáng)部

3 HMD 310 光源

320 液晶顯示元件 330 投射透鏡系統(tǒng)

340 導(dǎo)光部 341 半反射鏡

5 HUD 510 投影單元

511 光源 512 液晶顯示元件

513 投射透鏡系統(tǒng) 520 反射鏡

8 屏幕 E 瞳孔

FG 擋風(fēng)玻璃 G 間隙

J 擺動(dòng)軸 LL 影像光

P1、P2 圖像顯示位置 Px 像素

Bv、Gv、Rv 數(shù)據(jù)信號(hào) Vid 圖像信號(hào)

具體實(shí)施方式

下面，根據(jù)附圖中所示的各實(shí)施方式，對本發(fā)明的光學(xué)器件及圖像顯示裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。

第一實(shí)施方式

圖1是示出本發(fā)明第一實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置的光學(xué)構(gòu)成的圖。圖2是示出使影像光移動(dòng)后的情形的圖。圖3是示出圖1所示的圖像顯示裝置的電氣構(gòu)成的框圖。圖4是圖1所示的圖像顯示裝置所具有的光學(xué)器件的俯視圖和仰視圖。圖5是示出圖4所示的光學(xué)器件的結(jié)構(gòu)體的俯視圖。圖6是圖4中的A-A線截面圖。圖7是示出圖4所示的光學(xué)器件的可動(dòng)部的俯視圖。圖8是圖4中的B-B線截面圖和C-C線截面圖。需要說明的是，在圖4至圖8中，為了便于說明，作為相互正交的3個(gè)軸，圖示了X軸、Y軸及Z軸。另外，以下將平行于X軸的方向也稱為“X軸方向”，將平行于Y軸的方向也稱為“Y軸方向”，將平行于Z軸的方向也稱為“Z軸方向”，將+Z側(cè)也稱為“上”，將-Z側(cè)也稱為“下”。

投影儀

圖1所示的投影儀(圖像顯示裝置)1是LCD方式的投影儀，如圖1所示，具備光源102、鏡104a、104b和104c、二向色鏡106a和106b、液晶顯示元件108R、108G和108B、二向色棱鏡110、作為光路偏轉(zhuǎn)元件的光學(xué)器件2、及投射透鏡系統(tǒng)112。

作為光源102，可列舉出例如鹵素?zé)?、水銀燈、發(fā)光二極管(LED)等。另外，作為該光源102，使用射出白色光的光源。于是，從光源102射出的光首先通過二向色鏡106a分離成紅色光(R)和其它光。紅色光經(jīng)鏡104a反射后射入液晶顯示元件108R，而其它光則通過二向色鏡106b進(jìn)一步分離成綠色光(G)和藍(lán)色光(B)。然后，綠色光射入液晶顯示元件108G，藍(lán)色光經(jīng)鏡104b、104c反射后，射入液晶顯示元件108B。

液晶顯示元件108R、108G和108B分別用作空間光調(diào)制器。這些液晶顯示元件108R、108G和108B是分別對應(yīng)于R、G、B原色的透射型空間光調(diào)制器，具備例如排列成縱1080行、橫1920列的矩陣狀的像素。在各像素中，調(diào)整相對于入射光的透過光的光量，在各液晶顯示元件108R、108G和108B中協(xié)調(diào)控制全部像素的光量分布。分別由這樣的液晶顯示元件108R、108G和108B進(jìn)行過空間調(diào)制的光被二向色棱鏡110合成，從二向色棱鏡110射出全彩色的影像光LL。然后，射出的影像光LL被投射透鏡系統(tǒng)112放大并投射到屏幕8上。

在此，投影儀1在二向色棱鏡110與投射透鏡系統(tǒng)112之間具有光學(xué)器件2，通過光學(xué)器件2使影像光LL的光軸移動(dòng)(進(jìn)行所謂的“像素偏移(畫素ずらし)”)，從而能夠?qū)⒎直媛矢哂谝壕э@示元件108R、108G和108B的分辨率(如果液晶顯示元件108R、108G和108B是全高清則為4K)的圖像投射到屏幕8上。使用圖2對該原理進(jìn)行簡單說明。如后所述，光學(xué)器件2具有使影像光LL透過的玻璃板21(參照圖4等)，通過變更該玻璃板21的姿勢，從而能夠利用折射使影像光LL的光軸移動(dòng)(シフト)。

于是，投影儀1構(gòu)成為，利用這樣的光軸的移動(dòng)，使影像光LL的光軸向一側(cè)移動(dòng)時(shí)的圖像顯示位置P1和使影像光LL的光軸向另一側(cè)移動(dòng)時(shí)的圖像顯示位置P2在屏幕8上斜向(圖2中的箭頭方向)偏移半個(gè)像素(即像素Px的一半)，通過在圖像顯示位置P1、P2交替顯示圖像，從而表觀(見かけ)像素增加，投影儀1實(shí)現(xiàn)了投影到屏幕8的圖像的高分辨率化。需要注意的是，圖像顯示位置P1、P2的偏移量不限于半個(gè)像素，例如既可以是像素Px的1/4，也可以是3/4。

以上構(gòu)成的投影儀1除具備光學(xué)器件2、液晶顯示元件108R、108G和108B之外，如圖3所示，還具備控制電路120和圖像信號(hào)處理電路122?？刂齐娐?20控制對液晶顯示元件108R、108G和108B的數(shù)據(jù)信號(hào)的寫入動(dòng)作、光學(xué)器件2中的光路偏轉(zhuǎn)(偏向)動(dòng)作、圖像信號(hào)處理電路122中的數(shù)據(jù)信號(hào)的產(chǎn)生動(dòng)作等。另一方面，圖像信號(hào)處理電路122將從未圖示的外部裝置提供的圖像信號(hào)Vid按R、G、B三原色分離，并轉(zhuǎn)換為適于各個(gè)液晶顯示元件108R、108G和108B的動(dòng)作的數(shù)據(jù)信號(hào)Rv、Gv、Bv。然后，轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)信號(hào)Rv、Gv、Bv被分別提供給液晶顯示元件108R、108G和108B，基于這些數(shù)據(jù)信號(hào)，液晶顯示元件108R、108G和108B進(jìn)行動(dòng)作。

光學(xué)器件

接著，對組裝在上述投影儀1中的光學(xué)器件2進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖4所示，光學(xué)器件2具有光透射性，具有結(jié)構(gòu)體20、加強(qiáng)部27、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25及保持部26，其中，結(jié)構(gòu)體20具有：可動(dòng)部22，設(shè)有使影像光LL偏轉(zhuǎn)的玻璃板(光學(xué)部)21；框狀的支承部23，設(shè)置于可動(dòng)部22的周圍；以及軸部24a、24b，連結(jié)可動(dòng)部22和支承部23，并以使可動(dòng)部22能夠相對于支承部23繞擺動(dòng)軸J擺動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))的方式支承可動(dòng)部22，加強(qiáng)部27加強(qiáng)結(jié)構(gòu)體20，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25使可動(dòng)部22相對于支承部23擺動(dòng)，保持部26保持驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25所具有的線圈252和253。這樣構(gòu)成的光學(xué)器件2例如以-Z側(cè)朝向二向色棱鏡110一側(cè)、+Z側(cè)朝向投射透鏡系統(tǒng)112一側(cè)的方式配置于投影儀1內(nèi)。不過，光學(xué)器件2的朝向也可以相反。

如圖5所示，可動(dòng)部22形成為平板狀，具有：支承玻璃板21的玻璃板支承部221；和設(shè)置于玻璃板支承部221的外側(cè)并用于支承驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25所具有的永久磁鐵251的永久磁鐵支承部222、223。

另外，如圖6所示，玻璃板支承部221在其中央部具有貫通孔221a。另外，玻璃板支承部221具有從貫通孔221a的+Z軸側(cè)的端部向貫通孔221a內(nèi)突出的突出部(爪部)221b。于是，玻璃板21以由突出部221b抵住的方式嵌入于貫通孔221a中，玻璃板21通過未圖示的粘結(jié)劑等粘結(jié)(固定)于玻璃板支承部221。如果是這樣的構(gòu)成，則能夠通過貫通孔221a進(jìn)行玻璃板21相對于玻璃板支承部221的XY面內(nèi)方向上的定位，并能通過突出部221b進(jìn)行玻璃板21相對于玻璃板支承部221的Z軸方向上的定位。因此，能夠更高精度地使玻璃板21相對于玻璃板支承部221定位。

在此，如圖7所示，在俯視觀察(從Z軸方向觀察的俯視觀察)下，貫通孔221a形成為稍大于玻璃板21的外形。于是，玻璃板21以抵接于貫通孔221a的向不同方向延伸的兩條邊221a’、221a”的方式定位。這樣，通過使貫通孔221a大于玻璃板21，并使玻璃板21抵接于邊221a’、221a”而定位，從而能夠容易地將玻璃板21插入貫通孔221a中，同時(shí)能夠更高精度地使玻璃板21相對于玻璃板支承部221定位。另外，由于玻璃板支承部221和玻璃板21的熱膨脹系數(shù)不同，因此，通過在玻璃板21的外周和貫通孔221a的內(nèi)周之間設(shè)置間隙，從而能夠減少玻璃板21和玻璃板支承部221因熱應(yīng)力而產(chǎn)生的變形(尤其是撓曲、翹曲)。

被這樣的玻璃板支承部支承的玻璃板21具有矩形的俯視觀察形狀。于是，玻璃板21的其中一個(gè)主面(俯視觀察玻璃板21時(shí)的面)構(gòu)成光射入其中的光入射部，另一個(gè)主面構(gòu)成光從其射出的光出射面。這樣的玻璃板21通過使影像光LL的入射角度從0°傾斜，從而能夠使射入的影像光LL折射的同時(shí)透射。因此，通過改變玻璃板21的姿勢來獲得目標(biāo)入射角度，能夠控制影像光LL的偏轉(zhuǎn)方向、偏轉(zhuǎn)量。需要說明的是，這樣的玻璃板21的大小可進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定，以使從二向色棱鏡110射出的影像光LL透過。另外，優(yōu)選地，玻璃板21基本上為無色透明的。另外，也可以是，在玻璃板21的影像光LL的入射面和出射面上形成有防反射膜。

作為玻璃板21的構(gòu)成材料，并沒有特別限定，例如可以使用白板玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃這樣的各種玻璃材料。并且，在本實(shí)施方式中，雖然將玻璃板21用作光學(xué)部，但光學(xué)部由具有光透過性且能使影像光LL折射的材料構(gòu)成的話，并沒有特別的限定，除了玻璃以外，也可以由例如水晶、藍(lán)寶石這樣的各種結(jié)晶材料；聚碳酸酯系樹脂、丙烯酸系樹脂這樣的各種樹脂材料等構(gòu)成。不過，優(yōu)選如本實(shí)施方式這樣使用玻璃板21作為光學(xué)部，由此，因?yàn)槟軌蚴构鈱W(xué)部的剛性特別大，從而能夠特別抑制在光學(xué)部偏轉(zhuǎn)的影像光LL的偏轉(zhuǎn)不均(偏向ムラ)。需要說明的是，作為玻璃板21的平面形狀，能夠控制影像光LL的偏轉(zhuǎn)方向、偏轉(zhuǎn)量即可，并不限于矩形，可以采用各種形狀。

在支承有這樣的玻璃板21的玻璃板支承部221的外周連接有永久磁鐵支承部222、223。永久磁鐵支承部222、223相對于擺動(dòng)軸J位于彼此相反的一側(cè)。需要說明的是，由于永久磁鐵支承部222、223的構(gòu)成彼此相同，下面，代表性說明永久磁鐵支承部222，而省略說明永久磁鐵支承部223。

如圖5和圖6所示，永久磁鐵支承部222具有在厚度方向(Z軸方向)上貫通永久磁鐵支承部222的貫通孔222a和從貫通孔222a的+Z軸側(cè)的端部向貫通孔222a內(nèi)突出的突出部222b。于是，永久磁鐵251以由突出部222b抵住的方式嵌入于貫通孔222a中，所嵌入的永久磁鐵251通過未圖示的粘結(jié)劑等粘結(jié)(固定)于永久磁鐵支承部222。換言之，在永久磁鐵支承部222上形成有用于嵌入永久磁鐵251的框部222a(貫通孔)。于是，嵌入于框部222a中的永久磁鐵251被支承于向框部222a的內(nèi)側(cè)突出的突出部222b。如果是這樣的構(gòu)成，則能夠通過貫通孔222a在XY面內(nèi)方向上使永久磁鐵251相對于永久磁鐵支承部222定位，并能通過突出部222b在Z軸方向上使永久磁鐵251相對于永久磁鐵支承部222定位。因此，能夠更高精度地使永久磁鐵251相對于永久磁鐵支承部222定位，因而，能夠更高精度地進(jìn)行永久磁鐵251與線圈252和253的定位。

尤其是，由于突出部222b與突出部221b設(shè)置于同側(cè)，因此，能夠使永久磁鐵251插入貫通孔222a的方向與玻璃板21插入貫通孔221a的方向一致。因而，能夠更簡單地插入玻璃板21和永久磁鐵251。

在此，如圖7所示，貫通孔222a在俯視觀察(從Z軸方向觀察的俯視觀察)下形成為稍大于永久磁鐵251的矩形形狀的外形。于是，永久磁鐵251以抵接于貫通孔222a的向不同方向延伸的兩條邊222a’、222a”的方式定位。這樣，通過使貫通孔222a大于永久磁鐵251，并使永久磁鐵251抵接于邊222a’、222a”而定位，從而能夠容易地將永久磁鐵251插入貫通孔222a中的同時(shí)，還能更高精度地使永久磁鐵251相對于永久磁鐵支承部222定位。另外，由于永久磁鐵支承部222和永久磁鐵251的熱膨脹系數(shù)不同，因此，通過在永久磁鐵251的外周和貫通孔222a的內(nèi)周之間設(shè)置間隙，從而能夠減少永久磁鐵251和永久磁鐵支承部222因熱應(yīng)力而產(chǎn)生的變形(尤其是撓曲、翹曲)。

尤其是，在本實(shí)施方式中，由于以抵接于位于可動(dòng)部22的中心側(cè)的邊222a’、222a”的方式配置永久磁鐵251，因此，能夠?qū)⒂谰么盆F251配置為更靠近可動(dòng)部22的中心。因而，能夠減小可動(dòng)部22的慣性力矩，能夠使可動(dòng)部22更順暢地?cái)[動(dòng)。

在這種構(gòu)成的可動(dòng)部22的周圍設(shè)置框狀的支承部23，可動(dòng)部22和支承部23通過軸部24a、24b連結(jié)。軸部24a、24b在俯視觀察下位于在X軸方向和Y軸方向上錯(cuò)開的位置，由此，形成相對于X軸和Y軸這兩個(gè)軸傾斜約45°的擺動(dòng)軸J?？蓜?dòng)部22繞該擺動(dòng)軸J擺動(dòng)，隨著該擺動(dòng)，玻璃板21的姿勢發(fā)生變化。尤其是，在光學(xué)器件2中，在俯視觀察下，由于軸部24a、24b相對于玻璃板21的中心呈點(diǎn)對稱地配置，因此，可動(dòng)部22獲得良好的擺動(dòng)平衡。需要說明的是，擺動(dòng)軸J相對于X軸(Y軸)的傾斜角并不限定于45°。

上述那樣的結(jié)構(gòu)體20(可動(dòng)部22、支承部23及軸部24a、24b)一體地構(gòu)成。由此，能夠提高支承部23與軸部24a、24b的邊界部分、軸部24a、24b與可動(dòng)部22的邊界部分的抗沖擊性、長期耐久性。

另外，結(jié)構(gòu)體20(可動(dòng)部22、支承部23及軸部24a、24b)由楊氏模量比玻璃板21的構(gòu)成材料小的材料構(gòu)成。作為這些構(gòu)成材料，優(yōu)選包含樹脂，更優(yōu)選地，以樹脂作為主成分。由此，能夠有效地抑制伴隨可動(dòng)部22擺動(dòng)而產(chǎn)生的應(yīng)力引發(fā)玻璃板21自身不必要的振動(dòng)。另外，能夠用柔軟的可動(dòng)部22包圍玻璃板21的側(cè)面，在變更玻璃板21的姿勢時(shí)，能夠?qū)⒉ＡО?1上產(chǎn)生的應(yīng)力抑制為較小，并能將隨著應(yīng)力分布產(chǎn)生于玻璃板21上的不必要的振動(dòng)抑制為較小。結(jié)果，能夠防止通過玻璃板21偏轉(zhuǎn)的圖像向無意的方向偏轉(zhuǎn)。另外，能夠抑制可動(dòng)部22相對于環(huán)境溫度而擺動(dòng)軌跡發(fā)生變化。另外，例如，能夠使軸部24a、24b及其周邊變得足夠柔軟，能夠得到小型且諧振頻率低(130kHz～170kHz左右的)光學(xué)器件2。

作為相關(guān)樹脂，并沒有特別限定，例如可列舉出聚乙烯、聚丙烯、硅酮樹脂、聚縮醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、氟樹脂等，使用包含它們中的至少一種的材料。

在上述那樣的結(jié)構(gòu)體20上設(shè)置有以加強(qiáng)為目的的加強(qiáng)部27。如圖4所示，加強(qiáng)部27具有與結(jié)構(gòu)體20的支承部23的+Z軸側(cè)的主面接合的框狀的第一加強(qiáng)部271和與支承部23的-Z軸側(cè)的主面接合的框狀的第二加強(qiáng)部272，通過將支承部23夾在該第一加強(qiáng)部271與第二加強(qiáng)部272之間來加強(qiáng)支承部23。為此，能夠減小可動(dòng)部22擺動(dòng)時(shí)的支承部23的撓曲(變形)，能夠使可動(dòng)部22更穩(wěn)定地?cái)[動(dòng)。

優(yōu)選地，這樣的加強(qiáng)部27(第一加強(qiáng)部271、第二加強(qiáng)部272)例如由鋁、鈦、部分不銹鋼等金屬材料構(gòu)成。由此，由于能夠使加強(qiáng)部27既薄又硬，從而能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)器件2的薄型化，同時(shí)能夠更牢固地加強(qiáng)支承部23。

需要說明的是，作為第一加強(qiáng)部271、第二加強(qiáng)部272與支承部23的接合方法，并沒有特別限定，優(yōu)選使用環(huán)氧類、丙烯酸類、硅酮(silicone)類等各種粘結(jié)劑。由此，能夠在第一加強(qiáng)部271、第二加強(qiáng)部272與支承部23之間形成較柔軟的粘結(jié)劑層，能夠通過該粘結(jié)劑層緩和施加于支承部23的應(yīng)力，能夠使可動(dòng)部22更穩(wěn)定地?cái)[動(dòng)。不過，即使不存在加強(qiáng)部27而支承部23具有足夠的剛度的情況下等，也可以省略加強(qiáng)部27。

接著，對使可動(dòng)部22擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25進(jìn)行說明。如圖4所示，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25具有對應(yīng)于永久磁鐵支承部222配置的第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25A和對應(yīng)于永久磁鐵支承部223配置的第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25B。需要說明的是，由于第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25A和第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25B的構(gòu)成彼此相同，下面，代表性說明第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25A，而省略說明第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25B。

如圖8的(a)所示，第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25A是具有永久磁鐵251和一對線圈252和253的電磁致動(dòng)器，其中，永久磁鐵251嵌入永久磁鐵支承部222的貫通孔222a中，一對線圈252和253產(chǎn)生作用于永久磁鐵251的磁場。一對線圈252和253夾著永久磁鐵251配置。具體而言，線圈252在永久磁鐵251的-Z軸側(cè)與永久磁鐵251相對配置，線圈253在永久磁鐵251的+Z軸側(cè)與永久磁鐵251相對配置。換言之，從磁芯插通的方向(當(dāng)為空芯線圈時(shí)，線圈看起來是環(huán)狀的方向)觀察線圈252或線圈253時(shí)，線圈252和線圈253配置為與永久磁鐵251重疊。這樣，通過使用電磁致動(dòng)器作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25，能夠以簡單的構(gòu)成產(chǎn)生足以使可動(dòng)部22擺動(dòng)的力，能夠使可動(dòng)部22順暢地?cái)[動(dòng)。

永久磁鐵251沿X軸方向形成為長條形狀，在Z軸方向(玻璃板21的厚度方向)上磁化。這樣，通過使永久磁鐵251在X軸方向(即，與作為玻璃板21和永久磁鐵251的排列方向的Y軸方向正交(交叉)的方向)上延伸，能夠?qū)⒂谰么盆F251靠近可動(dòng)部22的中心(擺動(dòng)軸J)配置，能夠減小可動(dòng)部22的慣性力矩。因此，能夠使可動(dòng)部22更順暢地?cái)[動(dòng)。

作為這樣的永久磁鐵251，并沒有特別限定，例如可以使用釹磁鐵、鐵素體磁鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵等。

另一方面，線圈252和253隔著永久磁鐵251配置成相對。換言之，永久磁鐵251被線圈252和253夾在中間。更具體而言，在永久磁鐵251的+Z軸側(cè)配置線圈252，在-Z軸側(cè)配置線圈253。另外，線圈252和253分別設(shè)置為對應(yīng)于永久磁鐵251在X軸方向上延伸。另外，線圈252和253分別配置為與永久磁鐵251隔開。這樣，通過將一對線圈252和253設(shè)置成將永久磁鐵251夾在中間，從而能夠從永久磁鐵251的兩側(cè)產(chǎn)生作用于永久磁鐵251的磁場，因此，能夠使可動(dòng)部22更順暢地?cái)[動(dòng)。

需要說明的是，作為線圈252和253與永久磁鐵251的間隔距離(間隙G)，并沒有特別限定，根據(jù)可動(dòng)部22的大小、從線圈252和253產(chǎn)生的磁場的大小等而有所不同，例如，優(yōu)選為0.1mm以上0.5mm以下左右，更優(yōu)選為0.2mm以上0.4mm以下左右。由此，能夠防止可動(dòng)部22擺動(dòng)時(shí)永久磁鐵251與線圈252和253接觸，同時(shí)能夠使從線圈252和253產(chǎn)生的磁場更高效地作用于永久磁鐵251。為此，能夠使可動(dòng)部22更高效且穩(wěn)定地?cái)[動(dòng)。

另外，線圈252和253為空芯線圈。通過采用空芯線圈作為線圈252和253，能夠使可動(dòng)部22更順暢地?cái)[動(dòng)。具體說明的話，例如，在使用內(nèi)側(cè)具有磁芯的線圈作為線圈252和253的情況下，存在永久磁鐵251由于所產(chǎn)生的磁力的強(qiáng)度而被吸至磁芯，由此，擺動(dòng)軸J發(fā)生位移，可動(dòng)部22無法順暢擺動(dòng)的情況。為了防止這樣的不良情況出現(xiàn)，優(yōu)選地，使用本實(shí)施方式這樣的空芯線圈作為線圈252和253。

在上述那樣的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25中，通過從未圖示的電壓施加部向線圈252和253施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)，從而自線圈252和253產(chǎn)生磁場，所產(chǎn)生的磁場作用于永久磁鐵251，由此，可動(dòng)部22相對于支承部23繞擺動(dòng)軸J擺動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))。于是，通過可動(dòng)部22這樣的擺動(dòng)，影像光LL的光軸移動(dòng)，在圖像顯示位置P1、P2交替地顯示圖像。因此，表觀像素增加，圖像獲得高分辨率。

需要說明的是，作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25的構(gòu)成，只要能使可動(dòng)部22擺動(dòng)的話并沒有特別限定，例如也可以是省略第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25B而僅設(shè)置第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25A。另外，也可以省略第二驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25B，并從第一驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25A中進(jìn)一步省略線圈252和253中任一方。

另外，線圈252和253由保持部26保持并固定于結(jié)構(gòu)體20。具體而言，如圖8的(b)所示，保持部26具有第一保持部261和第二保持部262，其中，第一保持部261相對于支承部23位于+Z軸側(cè)，保持線圈252并經(jīng)由第一加強(qiáng)部271固定于支承部23，第二保持部262相對于支承部23位于-Z軸側(cè)，保持線圈253并經(jīng)由第二加強(qiáng)部272固定于支承部23。第一加強(qiáng)部271、第二加強(qiáng)部272具有如上述那樣加強(qiáng)支承部23的功能，并且還發(fā)揮用于形成永久磁鐵251與線圈252和253之間的間隙G的間隙層的作用。

這樣，如果構(gòu)成為經(jīng)由第一保持部261、第二保持部262將線圈252和253固定于支承部23，則例如通過調(diào)整第一保持部261、第二保持部262相對于支承部23的固定位置，從而能夠容易地調(diào)整線圈252和253相對于永久磁鐵251的位置。為此，能夠容易地進(jìn)行永久磁鐵251與線圈252和253的對位。需要說明的是，作為將第一保持部261、第二保持部262連接于加強(qiáng)部27(支承部23)的方法，并沒有特別限定，例如可列舉出粘結(jié)劑、螺絲固定、凹凸嵌合等。

另外，第一保持部261、第二保持部262從與永久磁鐵251相反的一側(cè)保持線圈252和253。即，第一保持部261、第二保持部262設(shè)置為不位于永久磁鐵251與線圈252和253之間。通過這樣配置第一保持部261、第二保持部262，能夠進(jìn)一步縮小永久磁鐵251與線圈252和253之間的間隙G。

如上述那樣構(gòu)成的保持部26(第一保持部261、第二保持部262)是非磁性體。由此，由于抑制通過保持部26形成磁路，因此，能夠使自線圈252和253產(chǎn)生的磁場高效地作用于永久磁鐵251。需要注意的是，構(gòu)成保持部26的非磁性材料并不作特別限定，例如，可列舉：鋁、鈦、部分不銹鋼等金屬材料；以及橡膠、塑料等樹脂材料。不過，優(yōu)選使用它們中的鋁、鈦等金屬材料。由此，能夠使保持部26薄且硬，從而能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)器件2的薄型化，且能更穩(wěn)固地加強(qiáng)支承部23。此外，保持部26例如也可以與加強(qiáng)部27一體地形成。

以上，對光學(xué)器件2的構(gòu)成進(jìn)行了簡單說明。接著，對光學(xué)器件2所具有的永久磁鐵251、線圈252和253、以及貫通孔222a和突出部222b的配置進(jìn)行詳細(xì)說明。需要注意的是，由于線圈252和253相對于永久磁鐵251對稱設(shè)置，因此，下面，代表性說明線圈252，而省略說明線圈253。

如上所述，永久磁鐵251和線圈252分別設(shè)置為在X軸方向上延伸。而且，永久磁鐵251在X軸方向上的長度長于線圈252在X軸方向上的長度，永久磁鐵251在Y軸方向上的長度也長于線圈252在Y軸方向上的長度。另外，伴隨這樣的大小關(guān)系，用于讓永久磁鐵251插入的貫通孔222a形成為比線圈252大少許，在從Z軸方向觀察的俯視觀察下，配置為包圍線圈252。通過采用這樣的構(gòu)成，如下文所述，能夠?qū)⒕€圈252插入貫通孔222a內(nèi)，能夠更加靠近地配置永久磁鐵251和線圈252。

另一方面，向貫通孔222a內(nèi)突出的突出部222b設(shè)置為從貫通孔222a的X軸方向的兩端部向貫通孔222a內(nèi)突出，在從Z軸方向觀察的俯視觀察下，配置為不與線圈252重疊。換言之，突出部222b的整個(gè)區(qū)域位于線圈252的外側(cè)。于是，突出部222b支承永久磁鐵251縱向上的兩端部251a、251b(即，位于線圈252外側(cè)的部分)。

這樣，通過使永久磁鐵251長于線圈252，并利用突出部222b支承超出線圈252的部分，從而能夠防止線圈252與突出部222b接觸。因此，能夠進(jìn)一步縮小永久磁鐵251與線圈252的間隔距離(間隙G)。尤其是，在本實(shí)施方式中，如圖8所示，間隙G小于突出部222b的厚度(Z軸方向的長度、永久磁鐵251和線圈252的排列順序方向的長度)t。由此，能夠進(jìn)一步縮小間隙G，能夠使從線圈252產(chǎn)生的磁場更高效地作用于永久磁鐵251。另外，為了獲取擺動(dòng)平衡，優(yōu)選地，使永久磁鐵251與線圈252的間隔距離和永久磁鐵251與線圈253的間隔距離基本相等，如上所述，由于能夠縮小永久磁鐵251與線圈252的間隔距離，從而也能夠縮小永久磁鐵251與線圈253的間隔距離。

另外，在本實(shí)施方式中，如上所述，突出部222b支承永久磁鐵251的線圈一側(cè)的面251’。為此，例如，能夠在不受永久磁鐵251的大小(厚度)的偏差等的影響下，將永久磁鐵251的面251’的Z軸方向的位置設(shè)定為規(guī)定的位置，能夠?qū)⒂谰么盆F251與線圈252的間隔距離(間隙G)設(shè)定為期望的距離。

以上，對永久磁鐵251、線圈252和253、以及支承永久磁鐵251的突出部222b的配置進(jìn)行了詳細(xì)說明。需要注意的是，它們的配置并不限定于本實(shí)施方式，例如，也可以將突出部222b設(shè)置為從貫通孔222a的Y軸方向的兩端部向貫通孔222a內(nèi)突出。不過，在這樣的構(gòu)成中，由于擔(dān)心與本實(shí)施方式相比永久磁鐵251變大，因此，在能夠抑制永久磁鐵251的大小這一點(diǎn)上，本實(shí)施方式較優(yōu)異。

第二實(shí)施方式

圖9是示出本發(fā)明第二實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置所具有的光學(xué)器件的截面圖。

下面，說明本發(fā)明第二實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置，圍繞與上述實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說明，對同樣的事項(xiàng)省略其說明。

第二實(shí)施方式的圖像顯示裝置除光學(xué)器件的構(gòu)成不同之外，其余均與上述第一實(shí)施方式相同。需要說明的是，對與上述實(shí)施方式相同的構(gòu)成標(biāo)注相同的符號(hào)。

如圖9所示，本實(shí)施方式的光學(xué)器件2與上述第一實(shí)施方式相比，構(gòu)成為省略了加強(qiáng)部27。如上所述，加強(qiáng)部27(第一加強(qiáng)部271、第二加強(qiáng)部272)還發(fā)揮調(diào)整永久磁鐵251與線圈252的間隔距離(間隙G)的間隙層的作用。所以，在本實(shí)施方式中，將保持線圈252的第一保持部261構(gòu)成為具有支承線圈252的薄壁部261a和支承于支承部23且厚度大于薄壁部261a的厚壁部261b，將厚壁部261b用作上述間隙層。第二保持部262也同樣如此。

通過這樣的第二實(shí)施方式，也能夠發(fā)揮與上述第一實(shí)施方式同樣的效果。

需要說明的是，在本實(shí)施方式中，通過局部加厚第一保持部261、第二保持部262來使其發(fā)揮上述間隙層的作用，作為它的變形例，例如也可以通過加厚結(jié)構(gòu)體20的支承部23來使其發(fā)揮間隙層的作用。

第三實(shí)施方式

圖10是示出本發(fā)明第三實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置的光學(xué)構(gòu)成的圖。

下面，說明本發(fā)明第三實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置，圍繞與上述實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說明，對同樣的事項(xiàng)省略其說明。

第三實(shí)施方式的圖像顯示裝置是半透射型(透視型)的頭戴式顯示器(下面也簡稱為“HMD”)。

本實(shí)施方式的HMD(圖像顯示裝置)3是戴在觀察者(用戶)上進(jìn)行使用的裝置，如圖10所示，其具有：光源310、液晶顯示元件320、投射透鏡系統(tǒng)330、導(dǎo)光部340、以及作為光路偏轉(zhuǎn)元件的光學(xué)器件2。光源310并沒有特別限定，例如可以使用LED背光源。從這樣的光源310產(chǎn)生的光被導(dǎo)入液晶顯示元件320。液晶顯示元件320是透射型的液晶顯示元件，例如可以使用HTPS(高溫多晶硅)單板TFT彩色液晶面板等。這樣的液晶顯示元件320調(diào)制來自光源310的光而生成影像光。所生成的影像光經(jīng)投射透鏡系統(tǒng)放大之后射入導(dǎo)光部340。導(dǎo)光部340呈板狀，進(jìn)而在光的傳播方向的下游側(cè)配置半反射鏡341。被導(dǎo)入導(dǎo)光部340內(nèi)的光反復(fù)反射并前進(jìn)，通過半反射鏡341而導(dǎo)入觀察者的瞳孔E。并且，與此一道，外界光透過半反射鏡341而導(dǎo)入觀察者的瞳孔E。因此，在HMD3中，影像光與景色重疊而在視覺上被看到。

在這樣構(gòu)成的HMD3中，在液晶顯示元件320與投射透鏡系統(tǒng)330之間配置有光學(xué)器件2，由此，能夠使影像光LL的光軸移動(dòng)。

通過以上那樣的第三實(shí)施方式，也能夠發(fā)揮與上述第一實(shí)施方式同樣的效果。

第四實(shí)施方式

圖11是示出本發(fā)明第四實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置的光學(xué)構(gòu)成的圖。

下面，說明本發(fā)明第四實(shí)施方式所涉及的圖像顯示裝置，圍繞與上述實(shí)施方式的不同點(diǎn)進(jìn)行說明，對同樣的事項(xiàng)省略其說明。

第四實(shí)施方式的圖像顯示裝置是平視顯示器(下面也簡稱為“HUD”)。

本實(shí)施方式的HUD(圖像顯示裝置)5例如搭載在汽車上，用于經(jīng)由擋風(fēng)玻璃FG將時(shí)速、時(shí)間、行駛距離等各種信息(影像)投影給駕駛員。如圖11所示，這樣的HUD5包括：具有光源511、液晶顯示元件512和投射透鏡系統(tǒng)513的投影單元510；反射鏡520；以及作為光路偏轉(zhuǎn)元件的光學(xué)器件2。光源511、液晶顯示元件512和投射透鏡系統(tǒng)513例如可以采用與上述第三實(shí)施方式的光源310、液晶顯示元件320和投射透鏡系統(tǒng)330同樣的構(gòu)成。反射鏡520是凹面鏡，反射來自投影單元510的投影光并投影(顯示)在擋風(fēng)玻璃FG上。

在這樣構(gòu)成的HUD5中，在液晶顯示元件512與投射透鏡系統(tǒng)513之間配置有光學(xué)器件2，由此，能夠使影像光的光軸移動(dòng)。

通過以上那樣的第四實(shí)施方式，也能發(fā)揮與上述第一實(shí)施方式同樣的效果。

以上，基于圖示的實(shí)施方式，對本發(fā)明的光學(xué)器件及圖像顯示裝置進(jìn)行了說明，然而，本發(fā)明并不限定于此。例如，在本發(fā)明的光學(xué)器件及圖像顯示裝置中，各部的構(gòu)成能夠置換為具有同樣功能的任意的構(gòu)成，并且還能附加其它任意的構(gòu)成。

另外，在上述實(shí)施方式中，對光學(xué)部具有透光性并被用作像素偏移器件的光學(xué)器件進(jìn)行了說明，作為光學(xué)器件的用途，并不限定于此。例如，也可以用作光掃描儀，其中，光學(xué)部的光入射部具有光反射性，通過可動(dòng)部擺動(dòng)來掃描在光入射部反射后的光。

另外，在上述實(shí)施方式中，作為圖像顯示裝置，對液晶投影儀和光掃描型的投影儀進(jìn)行了說明，但圖像顯示裝置并不限于投影儀，除此之外，還可以應(yīng)用于打印機(jī)、掃描儀等。