本發(fā)明涉及光學(xué)器件以及圖像顯示裝置。

背景技術(shù)：

如專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，以往為了提高投影的圖像的分辨率使其高于液晶面板等光調(diào)制裝置的分辨率，已知有使光調(diào)制裝置所射出的影像光的光軸偏移的技術(shù)。另外，在專利文獻(xiàn)1中，作為使影像光的光軸偏移的器件，使用具有透光板與使透光板擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部(壓電元件)的擺動(dòng)器件。

然而，在專利文獻(xiàn)1中，沒有詳細(xì)公開擺動(dòng)器件的結(jié)構(gòu)，但是例如也考慮到如下情況：由于從擺動(dòng)器件的驅(qū)動(dòng)部產(chǎn)生的熱量，使擺動(dòng)器件的振動(dòng)特性發(fā)生變動(dòng)，從而無法發(fā)揮穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)特性。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

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

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，提供能夠降低熱量所造成的影響并發(fā)揮穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)特性的光學(xué)器件、以及具備該光學(xué)器件的圖像顯示裝置。

這樣的目的通過下述的發(fā)明來實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明的光學(xué)器件包括：

光學(xué)部，具有用于讓光射入的光入射面；

可動(dòng)部，支撐所述光學(xué)部；

軸部，以所述可動(dòng)部能夠圍繞擺動(dòng)軸擺動(dòng)的方式支撐所述可動(dòng)部；

支撐部，支撐所述軸部；

永磁體，設(shè)置于所述可動(dòng)部；

線圈，產(chǎn)生作用于所述永磁體的磁場(chǎng)；以及

線圈支撐部，支撐所述線圈，

所述線圈支撐部由熱傳導(dǎo)率比所述支撐部的熱傳導(dǎo)率大的材料構(gòu)成，并且與所述光入射面的面內(nèi)方向交叉。

由此，因通電而從線圈產(chǎn)生的熱量在向支撐部傳遞之前能夠通過線圈支撐部高效地散熱。因此，能夠發(fā)揮穩(wěn)定的振動(dòng)特性。另外，由于線圈支撐部與光入射面的面內(nèi)方向交叉，因此能夠減小光學(xué)器件的大型化。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為，所述線圈支撐部沿著所述線圈的在與所述光入射面的面內(nèi)方向交叉的方向上形成的側(cè)面配置。

由此，能夠?qū)崿F(xiàn)線圈支撐部的小型化。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為，在從所述光學(xué)部的板厚方向觀察的俯視觀察中，所述線圈為長(zhǎng)條形狀，

所述線圈支撐部沿著所述線圈的長(zhǎng)邊方向，并且沿著所述線圈的在與所述光入射面的面內(nèi)方向交叉的方向上形成的側(cè)面配置。

由此，例如，與將與光入射面的面內(nèi)方向交叉的部分沿著線圈的沿短邊方向的側(cè)面配置的情況相比較，能夠擴(kuò)大所述交叉的部分。因此，能夠更有效地釋放從線圈產(chǎn)生的熱量。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為，所述線圈支撐部具有：

第一支撐部，支撐所述線圈，并沿著所述光入射面的面內(nèi)方向設(shè)置；以及

第二支撐部，與所述第一支撐部交叉，支撐所述線圈的在與所述光入射面的面內(nèi)方向交叉的方向上形成的側(cè)面。

由此，線圈支撐部與線圈的接觸面積變大，能夠更有效地釋放來自線圈的熱量。另外，通過將線圈抵接于第一支撐部與第二支撐部，能夠簡(jiǎn)單且高精度地進(jìn)行線圈的定位。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為，所述線圈與所述永磁體相對(duì)配置，并且從與所述光入射面平行的方向俯視觀察所述第二支撐部，所述線圈的與所述永磁體相對(duì)的面位于比所述第二支撐部靠近所述永磁體側(cè)的位置。

由此，容易調(diào)整線圈與永磁體的間隙。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為，所述支撐部具有能夠目視確認(rèn)所述永磁體與所述線圈的間隙的窗部。

由此，能夠高精度地進(jìn)行線圈相對(duì)于永磁體的定位。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為，所述窗部是貫通孔。

由此，窗部的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。另外，例如，能夠經(jīng)由窗部使冷卻風(fēng)與線圈支撐部接觸，因此能夠更有效地釋放從線圈產(chǎn)生的熱量。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為，所述光學(xué)器件具有支撐所述支撐部的殼體，

所述線圈支撐部被所述殼體支撐。

由此，從線圈產(chǎn)生的熱量更加難以向支撐部傳遞。

在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為，所述線圈支撐部配置為與所述支撐部分離。

由此，線圈支撐部的熱量難以向支撐部傳遞。

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

由此，能夠利用光學(xué)部的折射，使光的光軸偏移。

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

由此，成為具有優(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)選為，利用所述光學(xué)器件使光折射，由此使通過所述光的照射顯示的像素的位置偏移。

由此，能夠虛擬地提高分辨率。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的圖像顯示裝置的光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖。

圖2是表示使影像光偏移后的狀態(tài)的圖。

圖3是表示圖1所示的圖像顯示裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。

圖4的(a)和(b)是圖1所示的圖像顯示裝置具有的光學(xué)器件的立體圖。

圖5是圖4的(a)中的A-A線剖視圖。

圖6是表示圖4的(a)和(b)所示的光學(xué)器件具有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的俯視圖。

圖7是圖4的(a)和(b)所示的光學(xué)器件具有的線圈支撐部的立體圖。

圖8是圖7所示的線圈支撐部的剖視圖。

圖9是圖7所示的線圈支撐部的剖視圖。

圖10是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的圖像顯示裝置具有的光學(xué)器件的俯視圖。

圖11是圖10所示的光學(xué)器件的剖視圖。

圖12是表示圖像顯示裝置具有的保持部件的立體圖。

圖13是圖12所示的保持部件的剖視圖。

圖14是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的圖像顯示裝置的光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖。

圖15是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的圖像顯示裝置的光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖。

符號(hào)說明

1、投影儀；102、光源；104a、104b、104c、鏡；106a、106b、分色鏡；108B、108G、108R、液晶顯示元件；110、分色棱鏡；112、投影透鏡系統(tǒng)；112a、鏡筒；120、控制電路；122、圖像信號(hào)處理電路；2、光學(xué)器件；20、構(gòu)造體；21、玻璃板；22、可動(dòng)部；221、玻璃板支撐部；221a、貫通孔；222、永磁體支撐部；222a、凹部；23、支撐部；231、窗部；24a、24b、軸部；25、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；251、永磁體；252、線圈；252a、側(cè)面；252b、面；26、線圈支撐部；261、第一支撐部；262、第二支撐部；29、殼體；291、開口；3、HMD；310、光源；320、液晶顯示元件；330、投影透鏡系統(tǒng)；340、導(dǎo)光部；341、半透半反鏡；5、HUD；510、投影單 元；511、光源；512、液晶顯示元件；513、投影透鏡系統(tǒng)；520、反射鏡；7、保持部件；71、第一保持部件；711、鏡筒保持部；711a、開口部；712、保持部；72、第二保持部件；73、第三保持部件；731、固定部；8、屏幕；D、風(fēng)管；E、瞳孔；FG、前擋玻璃；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

以下，基于附圖所示的各實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的光學(xué)器件以及圖像顯示裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。

＜第一實(shí)施方式＞

圖1是表示本發(fā)明的第一實(shí)施方式的圖像顯示裝置的光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示使影像光偏移后的狀態(tài)的圖。圖3是表示圖1所示的圖像顯示裝置的電結(jié)構(gòu)的框圖。圖4的(a)和(b)是圖1所示的圖像顯示裝置具有的光學(xué)器件的立體圖。圖5是圖4的(a)中的A-A線剖視圖。圖6是表示圖4的(a)和(b)所示的光學(xué)器件具有的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的俯視圖。圖7是圖4的(a)和(b)所示的光學(xué)器件具有的線圈支撐部的立體圖。圖8以及圖9是圖7所示的線圈支撐部的剖視圖。此外，在圖4的(a)和(b)至圖9中，為了方便說明，作為相互正交的3個(gè)軸而圖示有X軸、Y軸以及Z軸。另外，以下，也將與X軸平行的方向稱為“X軸方向”，將與Y軸平行的方向稱為“Y軸方向”，將與Z軸平行的方向稱為“Z軸方向”。

[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、104c、分色鏡106a、106b、液晶顯示元件108R、108G、108B、分色棱鏡110、作為光路偏轉(zhuǎn)元件的光學(xué)器件2、以及投影透鏡系統(tǒng)112。

作為光源102，例如可以舉出鹵素?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。然后，從光源102射出的光首先被分色鏡106a分離為紅色光(R)與其它的光。紅色光在被 鏡104a反射之后，射入液晶顯示元件108R，其它的光通過分色鏡106b進(jìn)一步分離為綠色光(G)與藍(lán)色光(B)。然后，綠色光射入液晶顯示元件108G，藍(lán)色光在被鏡104b、104c反射之后，射入液晶顯示元件108B。

液晶顯示元件108R、108G、108B分別被用作空間光調(diào)制器。這些液晶顯示元件108R、108G、108B分別是與R、G、B的原色對(duì)應(yīng)的透射式的空間光調(diào)制器，例如具備排列為縱1080行、橫1920列的矩陣狀的像素。在各像素中，調(diào)整透射光相對(duì)于入射光的光量，在各液晶顯示元件108R、108G、108B中協(xié)調(diào)控制全部像素的光量分布。通過這樣的液晶顯示元件108R、108G、108B分別在空間上調(diào)制后的光通過分色棱鏡110被合成，從分色棱鏡110中射出全色的影像光LL。然后，射出的影像光LL通過投影透鏡系統(tǒng)112放大而向屏幕8投射。

在此，投影儀1在分色棱鏡110與投影透鏡系統(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的光軸偏移(所謂的進(jìn)行“像素錯(cuò)位”)，由此能夠?qū)⒈纫壕э@示元件108R、108G、108B的分辨率高的分辨率(若液晶顯示元件108R、108G、108B為全高清，則為4K)的圖像投射于屏幕8。使用圖2對(duì)其原理進(jìn)行簡(jiǎn)單說明。光學(xué)器件2具有使影像光LL透射的玻璃板21，通過變更該玻璃板21的姿勢(shì)，能夠利用折射而使影像光LL的光軸偏移。

并且，投影儀1構(gòu)成為，利用這樣的光軸的偏移，使影像光LL的光軸向一方側(cè)偏移的情況下的圖像顯示位置P1以及使影像光LL的光軸向另一方側(cè)偏移的情況下的圖像顯示位置P2在屏幕8上沿傾斜方向(圖2中的箭頭方向)且錯(cuò)開半像素量(即，像素Px的一半)，通過在圖像顯示位置P1、P2交替地顯示圖像，表觀上的像素增加，從而實(shí)現(xiàn)向屏幕8投影的圖像的高分辨率化。此外，作為圖像顯示位置P1、P2的錯(cuò)位量，不限于半像素量，例如可以是像素Px的1/4，也可以是3/4。

這樣構(gòu)成的投影儀1除了光學(xué)器件2、液晶顯示元件108R、108G、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。控制電路120控制對(duì)液晶顯示元件108R、108G、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)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供給的圖像信號(hào)Vid分離為R、G、B的3原色，并且轉(zhuǎn)換為與各個(gè)液晶顯示元件108R、108G、108B的動(dòng)作相適的數(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分別供給至液晶顯示元件108R、108G、108B，基于該信號(hào)使液晶顯示元件108R、108G、108B動(dòng)作。

[光學(xué)器件]

接下來，對(duì)組裝于上述的投影儀1的光學(xué)器件2進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖4的(a)、(b)所示，光學(xué)器件2具有：構(gòu)造體20，該構(gòu)造體具有設(shè)置有具有透光性且使影像光LL偏轉(zhuǎn)的玻璃板(光學(xué)部)21的可動(dòng)部22、設(shè)置于可動(dòng)部22的周圍的框狀的支撐部23、及連結(jié)可動(dòng)部22與支撐部23且支撐著可動(dòng)部22使其能夠相對(duì)于支撐部23圍繞擺動(dòng)軸J擺動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))的軸部24a、24b；驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25，使可動(dòng)部22相對(duì)于支撐部23擺動(dòng)；以及線圈支撐部26，對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25具有的線圈252進(jìn)行支撐。上述結(jié)構(gòu)的光學(xué)器件2例如以+Z側(cè)朝向分色棱鏡110側(cè)、-Z側(cè)朝向投影透鏡系統(tǒng)112側(cè)的方式配置在投影儀1內(nèi)。但是，光學(xué)器件2的朝向也可以相反。

如圖5所示，可動(dòng)部22呈平板狀，具有對(duì)玻璃板21進(jìn)行支撐的玻璃板支撐部221、以及設(shè)置于玻璃板支撐部221的外側(cè)且對(duì)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25具有的永磁體251進(jìn)行支撐的永磁體支撐部222。另外，在玻璃板支撐部221的中央部具有貫通孔221a，貫通孔221a嵌入有玻璃板21。玻璃板21通過未圖示的粘合劑等粘合于玻璃板支撐部221。

被這樣的玻璃板支撐部支撐的玻璃板21具有矩形的俯視觀察形狀。而且，玻璃板21具有透光性，該玻璃板21的一方的主面構(gòu)成光射入的光入射部，另一方的主面構(gòu)成光射出的光射出面。這樣的玻璃板21通過影像光LL的入射角度從0°起傾斜，能夠使入射的影像光LL折射并透射。由此，為了成為作為目的的入射角度，通過使玻璃板21的姿勢(shì)發(fā)生變化，能夠控制影像光LL的偏轉(zhuǎn)方向、偏轉(zhuǎn)量。此外，這樣的玻璃板21的大小 被適當(dāng)設(shè)定為能夠使從分色棱鏡110射出的影像光LL透射。另外，玻璃板21優(yōu)選為實(shí)質(zhì)上無色透明。另外，也可以在玻璃板21的影像光LL的入射面以及射出面形成防反射膜。

作為玻璃板21的構(gòu)成材料，沒有特別限定，例如能夠使用白板玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃這樣的各種玻璃材料。另外，在本實(shí)施方式中，作為光學(xué)部而使用玻璃板21，但是，光學(xué)部只要由具有透光性且能夠使影像光LL折射的材料構(gòu)成，則沒有特別限定，在玻璃之外，例如也可以由水晶、藍(lán)寶石這樣的各種結(jié)晶材料、聚碳酸酯類樹脂、丙烯酸類樹脂這樣的各種樹脂材料等構(gòu)成。但是，作為光學(xué)部，優(yōu)選像本實(shí)施方式那樣使用玻璃板21，由此，能夠特別增大光學(xué)部的剛性，因此能夠特別抑制在光學(xué)部中偏轉(zhuǎn)的影像光LL的偏轉(zhuǎn)不均。

在支撐有這樣的玻璃板21的玻璃板支撐部221的外周設(shè)置配置有永磁體251的永磁體支撐部222。永磁體支撐部222從擺動(dòng)軸J偏移配置。在這樣的永磁體支撐部222上設(shè)置有凹部222a，在該凹部222a中嵌入永磁體251。嵌入的永磁體251通過未圖示的粘合劑等粘合(固定)于凹部222a。

在這樣結(jié)構(gòu)的可動(dòng)部22的周圍設(shè)置有框狀的支撐部23，通過軸部24a、24b將可動(dòng)部22與支撐部23連結(jié)。軸部24a、24b在俯視觀察中位于沿X軸方向以及Y軸方向錯(cuò)開的位置，由此，形成相對(duì)于X軸以及Y軸這兩個(gè)軸傾斜大約45°的擺動(dòng)軸J。可動(dòng)部22圍繞該擺動(dòng)軸J擺動(dòng)，玻璃板21的姿勢(shì)隨著該擺動(dòng)一起發(fā)生變化。尤其是，在光學(xué)器件2中，在俯視觀察中，軸部24a、24b相對(duì)于玻璃板21的中心配置為點(diǎn)對(duì)稱，因此使可動(dòng)部22的擺動(dòng)平衡變得良好。此外，擺動(dòng)軸J相對(duì)于X軸(Y軸)的傾斜角不限于45°。

以上所示的構(gòu)造體20(可動(dòng)部22、支撐部23以及軸部24a、24b)一體構(gòu)成。由此，能夠提高支撐部23與軸部24a、24b的分界部分、以及軸部24a、24b與可動(dòng)部22的分界部分的耐沖擊性、長(zhǎng)期耐久性。

另外，構(gòu)造體20(可動(dòng)部22、支撐部23以及軸部24a、24b)由楊氏模量比玻璃板21的構(gòu)成材料的楊氏模量小的材料構(gòu)成。作為這些構(gòu)成材料，優(yōu)選含有樹脂，更優(yōu)選以樹脂為主成分。由此，能夠有效地抑制隨著可動(dòng)部22的擺動(dòng)而產(chǎn)生的應(yīng)力造成玻璃板21自身的不必要的振動(dòng)。另外，能夠利用柔軟的可動(dòng)部22來包圍玻璃板21的側(cè)面(沿玻璃板21的厚度方向形成的面)，在變更玻璃板21的姿勢(shì)時(shí)，能夠?qū)⒃诓ＡО?1上產(chǎn)生的應(yīng)力抑制得較小，將隨著應(yīng)力分布而產(chǎn)生于玻璃板21的不必要的振動(dòng)抑制得較小。其結(jié)果，能夠防止通過玻璃板21偏轉(zhuǎn)的圖像向計(jì)劃外的方向偏轉(zhuǎn)。另外，能夠抑制對(duì)應(yīng)于環(huán)境溫度的可動(dòng)部22的擺動(dòng)軌跡的變化。另外，例如能夠使軸部24a、24b及其周邊足夠柔軟，能夠形成為小型且共振頻率較低的(例如130Hz～170Hz左右的)光學(xué)器件2。

作為上述樹脂，沒有特別限定，例如可以舉出聚乙烯、聚丙烯、硅酮、聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚芳醚、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，使用包含這些中的至少1種的材料。

接下來，對(duì)于使可動(dòng)部22擺動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25進(jìn)行說明。如圖5所示，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25是具有配置于永磁體支撐部222的永磁體251、以及與永磁體251相對(duì)配置且產(chǎn)生作用于永磁體251的磁場(chǎng)的線圈252的電磁致動(dòng)器。這樣，通過作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25而使用電磁致動(dòng)器，能夠以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生使可動(dòng)部22擺動(dòng)所需的足夠的力，能夠使可動(dòng)部22順暢地?cái)[動(dòng)。

如圖6所示，永磁體251形成沿著X軸方向的長(zhǎng)邊形狀，在Z軸方向上磁化。換言之，永磁體251從玻璃板21的板厚方向觀察時(shí)形成長(zhǎng)方形，在Z軸方向上磁化。這樣，通過使永磁體251沿X軸方向延伸，能夠?qū)⒂来朋w251配置為靠近可動(dòng)部22的中心，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)。此外，作為這樣的永磁體251，沒有特別限定，例如能夠使用釹磁鐵、鐵素體磁鐵、釤鈷磁鐵、鋁鎳鈷磁鐵等。

另一方面，線圈252與永磁體251相對(duì)配置。另外，線圈252與永磁體251對(duì)應(yīng)地形成沿X軸方向延伸的長(zhǎng)邊形狀。換言之，線圈252在從玻璃板21的板厚方向觀察時(shí)形成長(zhǎng)方形。另外，線圈252為空芯線圈。通過將線圈252設(shè)定為空芯線圈，能夠使可動(dòng)部22更順暢地?cái)[動(dòng)。具體說明時(shí)，例如，在作為線圈252而使用在內(nèi)側(cè)具有磁芯的結(jié)構(gòu)的情況下，由于產(chǎn)生的磁力的強(qiáng)度而將永磁體251向磁芯牽引，由此，擺動(dòng)軸J偏移，有可能無法順暢地進(jìn)行可動(dòng)部22的擺動(dòng)。為了防止這樣的不良情況的產(chǎn)生，作為線圈252，優(yōu)選使用本實(shí)施方式那樣的空芯線圈。

在以上所示的驅(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施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)而從線圈252產(chǎn)生磁場(chǎng)，通過使產(chǎn)生的磁場(chǎng)作用于永磁體251，使可動(dòng)部22相對(duì)于支撐部23圍繞擺動(dòng)軸J擺動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng))。然后，通過這樣的可動(dòng)部22的擺動(dòng)，使影像光LL的光軸偏移，在圖像顯示位置P1、P2上交替地顯示圖像。因此，使表觀上的像素增加，實(shí)現(xiàn)圖像的高分辨率化。

特別是，在驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25中，如圖6所示，在從Z軸方向觀察的俯視觀察中，永磁體251的外周(輪廓)比線圈252的內(nèi)周大，比線圈252的外周小。通過采用這樣的設(shè)計(jì)，能夠使線圈252小型化，因此能夠抑制向線圈252施加電流時(shí)的電力損失(發(fā)熱等)，能夠更有效且節(jié)約電力地從線圈252產(chǎn)生磁場(chǎng)。另外，能夠使從線圈252產(chǎn)生的磁場(chǎng)有效地作用于永磁體251。

此外，作為驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25的結(jié)構(gòu)，只要能夠使可動(dòng)部22擺動(dòng)，沒有特別限定。例如，在本實(shí)施方式中，相對(duì)于擺動(dòng)軸J僅在一方側(cè)設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25，但也可以相對(duì)于擺動(dòng)軸J在兩側(cè)設(shè)置驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，能夠平衡性更好地使可動(dòng)部22擺動(dòng)。

另外，作為線圈252與永磁體251的分離距離(間隙G)，沒有特別限定，也根據(jù)可動(dòng)部22的大小、從線圈252產(chǎn)生的磁場(chǎng)的大小等而不同，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)的永磁體251與線圈252的 接觸，并且使從線圈252產(chǎn)生的磁場(chǎng)更有效地作用于永磁體251。因此，能夠使可動(dòng)部22更有效且穩(wěn)定地?cái)[動(dòng)。

這樣的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)25具有的線圈252被線圈支撐部26支撐，通過將線圈支撐部26固定于支撐部23，而被支撐部23支撐。線圈252固定于線圈支撐部26沒有特別限定，能夠使用粘合劑等。

這樣，采用將線圈252經(jīng)由線圈支撐部26而固定于支撐部23的結(jié)構(gòu)時(shí)，例如，通過調(diào)整線圈支撐部26相對(duì)于支撐部23的固定位置，能夠調(diào)整線圈252相對(duì)于永磁體251的位置。因此，能夠容易進(jìn)行永磁體251與線圈252的對(duì)位。此外，作為線圈支撐部26固定于支撐部23的固定方法，沒有特別限定，例如可以舉出粘合劑、螺紋固定、凹凸嵌合等。

這樣的線圈支撐部26從與永磁體251相反的一側(cè)支撐線圈252。即，線圈支撐部26設(shè)置為不位于永磁體251與線圈252之間。通過這樣配置線圈支撐部26，能夠進(jìn)一步減小永磁體251與線圈252的間隙G。

另外，如圖5以及圖7所示，線圈支撐部26具有在中途幾乎呈直角彎曲的大致L字狀的剖面形狀。具體來說，線圈支撐部26具有固定于支撐部23的第一支撐部261、以及與第一支撐部261連接且相對(duì)于第一支撐部261幾乎呈直角彎曲的第二支撐部262。第一支撐部261形成在XY平面上擴(kuò)展且在Z軸方向上具有厚度的板狀，第二支撐部262形成在XZ平面上擴(kuò)展且在Y軸方向上具有厚度的板狀。這樣的線圈支撐部26由熱傳導(dǎo)率比支撐部23的熱傳導(dǎo)率大的材料構(gòu)成。

這樣，通過具有第一支撐部261以及第二支撐部262而增大線圈支撐部26的表面積，并且，通過具有由熱傳導(dǎo)率比支撐部23的熱傳導(dǎo)率大的材料構(gòu)成的線圈支撐部26，能夠從線圈支撐部26有效地釋放因通電而從線圈252產(chǎn)生的熱量。因此，從線圈252產(chǎn)生的熱量不易向支撐部23(構(gòu)造體20)傳遞，能夠抑制以構(gòu)造體20的熱膨脹、熱量所造成的軸部24a、24b的軟化等為起因的光學(xué)器件2的振動(dòng)特性的變動(dòng)，能夠發(fā)揮穩(wěn)定的振動(dòng)特性。另外，由于也能夠減少線圈252的發(fā)熱，因此能夠抑制因線圈252 的發(fā)熱而造成的電力損失。因此，能夠更有效地(節(jié)約電力)從線圈252產(chǎn)生磁場(chǎng)。

特別是，第二支撐部262與玻璃板21的光入射面的面內(nèi)方向(XY面內(nèi)方向)交叉，即，第二支撐部262相對(duì)于第一支撐部261彎折，因此能夠抑制從Z軸方向觀察時(shí)的線圈支撐部26的擴(kuò)寬，能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)器件2的小型化。

在此，線圈支撐部26優(yōu)選由非磁性材料構(gòu)成。由此，能夠抑制線圈支撐部26被永磁體251所產(chǎn)生的磁場(chǎng)牽引。

此外，作為這樣的線圈支撐部26的構(gòu)成材料(比支撐部23熱傳導(dǎo)率大且為非磁性的材料)，例如可以舉出鋁、銅、銀、非磁性不銹鋼等。

在這樣的線圈支撐部26中，第一支撐部261沿著線圈252的底面(與同永磁體251相對(duì)的面處于相反側(cè)的面)配置，第二支撐部262沿著線圈252的側(cè)面(在玻璃板21的俯視觀察中形成為與玻璃板21交叉的面)配置。換言之，第一支撐部261沿著玻璃板21的光入射面的面內(nèi)方向(延長(zhǎng)玻璃板21的光入射面而成的面或能夠在延長(zhǎng)的面內(nèi)定義的方向)設(shè)置，第二支撐部262在玻璃板21的俯視觀察中沿與玻璃板21的光入射面的面內(nèi)方向交叉的方向延伸。此外，與面內(nèi)方向交叉是指，例如以相對(duì)于延長(zhǎng)玻璃板21的光入射面而成的面或能夠在延長(zhǎng)的面內(nèi)定義的方向交叉的方式延伸或形成的狀態(tài)。

因此，能夠擴(kuò)大線圈支撐部26與線圈252接觸的面，能夠使從線圈252產(chǎn)生的熱量有效地從線圈支撐部26釋放。特別是，在本實(shí)施方式中，第二支撐部262沿著線圈252的沿長(zhǎng)邊方向的側(cè)面252a進(jìn)行配置。因此，例如與沿著沿短邊方向的側(cè)面進(jìn)行配置的情況相比較，能夠增大第二支撐部262的面積(換言之與線圈252的接觸面積)，因此能夠從線圈支撐部26更有效地散熱。

另外，像本實(shí)施方式那樣，通過與第一支撐部261以及第二支撐部262抵接來配置線圈252，能夠使線圈252相對(duì)于線圈支撐部26容易且高 精度地定位。此外，線圈252可以與第一支撐部261、第二支撐部262直接接觸，例如，也可以經(jīng)由粘合劑等而間接地接觸。

另外，在本實(shí)施方式中，如圖8所示，線圈252的永磁體251側(cè)的面252b位于比第二支撐部262靠近永磁體251側(cè)的位置。換言之，線圈252設(shè)置為在從光入射面的面內(nèi)方向俯視觀察第二支撐部262時(shí)從第二支撐部262向永磁體251側(cè)突出。進(jìn)一步換言之，線圈252配置為與永磁體251相對(duì)(面對(duì))，并且在從與光入射面平行的方向俯視觀察第二支撐部262時(shí)，線圈252的與永磁體251相對(duì)的面位于比第二支撐部262靠近永磁體251側(cè)的位置。若設(shè)為這樣的結(jié)構(gòu)，則在從Y軸方向觀察時(shí)，能夠目視確認(rèn)永磁體251與線圈252的間隙(間隙G)，能夠更高精度地調(diào)整這些間隙G。此外，線圈252的配置不限于此，例如，也可以在第二支撐部262的俯視觀察中，使永磁體251側(cè)的面252b與第二支撐部262的永磁體側(cè)的端一致。

特別是，在本實(shí)施方式的光學(xué)器件2中，在支撐部23上設(shè)置有在從Y軸方向觀察時(shí)能夠從光學(xué)器件2的外側(cè)目視確認(rèn)永磁體251與線圈252的間隙的窗部231。因此，能夠更容易地目視確認(rèn)永磁體251與線圈252的間隙(間隙G)。此外，作為窗部231的結(jié)構(gòu)，只要能夠目視確認(rèn)上述間隙，則沒有特別限定，但優(yōu)選如本實(shí)施方式那樣由貫通孔構(gòu)成。由此，窗部231的結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單。另外，例如，如圖9所示，若在窗部231的附近配置冷卻用的風(fēng)管D，則從風(fēng)管D供給的冷卻風(fēng)能夠經(jīng)由窗部231向線圈支撐部26(第二支撐部262)吹送。因此，能夠進(jìn)一步提高線圈支撐部26處的散熱效果。另外，通過經(jīng)由窗部231而吹送冷卻風(fēng)，冷卻風(fēng)不易與可動(dòng)部22接觸。因此，不會(huì)對(duì)可動(dòng)部22的振動(dòng)特性造成影響。此外，作為上述冷卻風(fēng)，能夠使用由為了冷卻投影儀1的各部分(例如光源102等)而內(nèi)置于投影儀1的冷卻單元生成的冷卻風(fēng)。

＜第二實(shí)施方式＞

圖10是表示本發(fā)明的第二實(shí)施方式的圖像顯示裝置具有的光學(xué)器件的俯視圖。圖11是圖10所示的光學(xué)器件的剖視圖。圖12是表示圖像顯示裝置具有的保持部件的立體圖。圖13是圖12所示的保持部件的剖視圖。

以下，對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的圖像顯示裝置進(jìn)行說明，以與上述的實(shí)施方式不同之處為中心進(jìn)行說明，對(duì)于相同的事項(xiàng)省略其說明。

第二實(shí)施方式的圖像顯示裝置除了光學(xué)器件的結(jié)構(gòu)不同之外其余與上述的第一實(shí)施方式相同。此外，對(duì)于與上述的實(shí)施方式相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)注相同附圖標(biāo)記。

如圖10以及圖11所示，本實(shí)施方式的光學(xué)器件2還具有殼體29。殼體29例如作為加強(qiáng)構(gòu)造體20的加強(qiáng)部件而發(fā)揮功能。這樣的殼體29形成在中央具有開口291的框狀，配置為不會(huì)阻礙影像光LL的通過。然后，在這樣的殼體29處對(duì)支撐部23與線圈支撐部26進(jìn)行支撐，形成線圈支撐部26經(jīng)由殼體29而被支撐部23支撐固定的狀態(tài)。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，由于在線圈支撐部26與支撐部23之間夾有殼體29，因此，相應(yīng)地，從線圈252產(chǎn)生的熱量更加難以經(jīng)由線圈支撐部26向支撐部23傳遞。因此，與上述的第一實(shí)施方式相比，進(jìn)一步抑制以構(gòu)造體20的熱膨脹、熱量所造成的軸部24a、24b的軟化等為起因的光學(xué)器件2的振動(dòng)特性的變動(dòng)，能夠發(fā)揮更穩(wěn)定的振動(dòng)特性。

特別是，在本實(shí)施方式中，如圖11所示，線圈支撐部26配置為與構(gòu)造體20分離。即，線圈支撐部26設(shè)置為與構(gòu)造體20不接觸。由此，熱量更加難以從線圈支撐部26向構(gòu)造體20傳遞，使得上述的效果變得更加顯著。另外，在本實(shí)施方式中，由于第二支撐部262位于構(gòu)造體20的外側(cè)，因此容易向第二支撐部262吹送上述的冷卻風(fēng)。

在此，作為殼體29的構(gòu)成材料，沒有特別限定，但優(yōu)選與線圈支撐部26同樣地使用比支撐部23熱傳導(dǎo)率大且非磁性的材料。由此，能夠通過線圈支撐部26以及殼體29對(duì)線圈252的熱量進(jìn)行散熱，因此進(jìn)一步提高放熱效果。另外，由于殼體29不會(huì)形成從線圈252產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁路，因此能夠使從線圈252產(chǎn)生的磁場(chǎng)有效地作用。

這樣的殼體29例如優(yōu)選為了使分色棱鏡110、投影透鏡系統(tǒng)112以及光學(xué)器件2相互固定(定位)而能夠與保持部件連接。由此，能夠有效利用殼體29，并且也能夠?qū)崿F(xiàn)投影儀1的小型化。以下，對(duì)于該情況，舉出一個(gè)例子進(jìn)行說明。

在投影儀1中，如圖12以及圖13所示，分色棱鏡110、投影透鏡系統(tǒng)112以及光學(xué)器件2被保持部件7保持，在光學(xué)對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下進(jìn)行固定。

保持部件7具有保持投影透鏡系統(tǒng)112以及光學(xué)器件2的第一保持部件71、保持于第一保持部件71的第二保持部件72、以及保持于第二保持部件72并且保持分色棱鏡110的第三保持部件73。

第一保持部件71具備支撐投影透鏡系統(tǒng)112的鏡筒112a的鏡筒保持部711、以及從鏡筒保持部711的上部向光路上游側(cè)突出的保持部712。鏡筒保持部711形成為大致矩形的板狀，在其中央設(shè)置具有圓孔的開口部711a，在開口部711a中插入投影透鏡系統(tǒng)112的鏡筒112a。插入到開口部711a的鏡筒112a在對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下螺紋固定于鏡筒保持部711。另一方面，保持部712保持光學(xué)器件2的殼體29，光學(xué)器件2位于投影透鏡系統(tǒng)112與分色棱鏡110之間。

第二保持部件72配置在第一保持部件71的上方，在對(duì)準(zhǔn)的狀態(tài)下螺紋固定于第一保持部件71。

第三保持部件73成為分色棱鏡110相對(duì)于投影透鏡系統(tǒng)112對(duì)準(zhǔn)時(shí)的基準(zhǔn)的部件，成為保持著分色棱鏡110的狀態(tài)。具體來說，在第三保持部件73的下表面設(shè)置固定部731，通過粘合劑等在該固定部731處固定分色棱鏡110的上表面。這樣的第三保持部件73配置在第二保持部件72的下方，螺紋固定于第二保持部件72。

利用以上那樣的第二實(shí)施方式，也能夠發(fā)揮與上述的第一實(shí)施方式相同的效果。

＜第三實(shí)施方式＞

圖14是表示本發(fā)明的第三實(shí)施方式的圖像顯示裝置的光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖。

以下，對(duì)本發(fā)明的第三實(shí)施方式的圖像顯示裝置進(jìn)行說明，以與上述的實(shí)施方式不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對(duì)于相同的事項(xiàng)省略其說明。

第三實(shí)施方式的圖像顯示裝置是半透射式(透視型)的頭戴顯示器(以下，簡(jiǎn)稱為“HMD”)。

本實(shí)施方式的HMD(圖像顯示裝置)3供觀察者(使用者)穿戴使用，如圖14所示，具有光源310、液晶顯示元件320、投影透鏡系統(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。作為光源310沒有特別限定，例如能夠使用LED的背光燈。從這樣的光源310產(chǎn)生的光向液晶顯示元件320傳導(dǎo)。液晶顯示元件320是透射式的液晶顯示元件，例如能夠使用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對(duì)來自光源310的光進(jìn)行調(diào)制而生成影像光。生成的影像光通過投影透鏡系統(tǒng)進(jìn)行放大之后，射入導(dǎo)光部340。導(dǎo)光部340形成板狀，進(jìn)一步在光的傳輸方向的下游側(cè)配置半透半反鏡341。向?qū)Ч獠?40內(nèi)導(dǎo)入的光重復(fù)進(jìn)行反射，通過半透半反鏡341導(dǎo)入觀察者的瞳孔E。另外，與之相伴，外界光透過半透半反鏡341而導(dǎo)入觀察者的瞳孔E。由此，在HMD3中，目視觀察為在景色上重疊影像光。

在這樣的結(jié)構(gòu)的HMD3中，在液晶顯示元件320與投影透鏡系統(tǒng)330之間配置光學(xué)器件2，由此，能夠使影像光LL的光軸偏移。

利用以上那樣的第三實(shí)施方式，也能夠發(fā)揮與上述的第一實(shí)施方式相同的效果。

＜第四實(shí)施方式＞

圖15是表示本發(fā)明的第四實(shí)施方式的圖像顯示裝置的光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖。

以下，對(duì)本發(fā)明的第四實(shí)施方式的圖像顯示裝置進(jìn)行說明，以與上述的實(shí)施方式不同點(diǎn)為中心進(jìn)行說明，對(duì)于相同的事項(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(以下，簡(jiǎn)稱為“HUD”)。

本實(shí)施方式的HUD(圖像顯示裝置)5例如搭載于汽車，適用于經(jīng)由前擋玻璃FG將時(shí)速、時(shí)間、行駛距離等各種信息(圖像)向駕駛員投 影。如圖15所示，這樣的HUD5包括具有光源511、液晶顯示元件512和投影透鏡系統(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以及投影透鏡系統(tǒng)513例如能夠采用與上述的第三實(shí)施方式的光源310、液晶顯示元件320以及投影透鏡系統(tǒng)330相同的結(jié)構(gòu)。反射鏡520是凹面鏡，反射來自投影單元510的投影光而向前擋玻璃FG投影(顯示)。

在這樣的結(jié)構(gòu)的HUD5中，在液晶顯示元件512與投影透鏡系統(tǒng)513之間配置光學(xué)器件2，由此，能夠使投影光的光軸偏移。

利用以上那樣的第四實(shí)施方式，也能夠發(fā)揮與上述的第一實(shí)施方式相同的效果。

以上，針對(duì)本發(fā)明的光學(xué)器件以及圖像顯示裝置，基于圖示的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明不限于此。例如，在本發(fā)明的光學(xué)器件以及圖像顯示裝置中，能夠?qū)⒏鞑糠值慕Y(jié)構(gòu)置換為具有相同的功能的任意的結(jié)構(gòu)，并且也能夠附加其他的任意的結(jié)構(gòu)。

另外，在上述的實(shí)施方式中，對(duì)于光學(xué)部具有透光性且作為像素偏移器件來使用的光學(xué)器件進(jìn)行了說明，但作為光學(xué)器件的用途不限于此。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，由光入射部反射的光通過可動(dòng)部的擺動(dòng)進(jìn)行掃描。

另外，在上述的實(shí)施方式中，作為圖像顯示裝置，對(duì)于液晶投影儀以及光掃描式的投影儀進(jìn)行了說明，但作為圖像顯示裝置，不限于投影儀，除此之外，也能夠適用于打印機(jī)、掃描儀等。