CN105467726A - 光学器件以及图像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种能够降低图像劣化的光学器件以及图像显示装置，图像显示装置具备该光学器件。光学器件(2)具有玻璃板(21)、支撑玻璃板(21)的可动部(22)、支撑可动部(22)而使其可摆动的轴部(24a)、(24b)、以及使可动部(22)摆动的驱动机构(25)，可动部(22)的摆动轨迹(ST)的波形以及用于使可动部(22)摆动的驱动信号(DS)的波形分别为梯形波，驱动信号(DS)的平坦部分(DS2)、(DS3)的持续时间比可动部(22)的摆动轨迹(T)的平坦部分(ST1)、(ST3)的持续时间短。

Description

光学器件以及图像显示装置

技术领域

本发明涉及光学器件以及图像显示装置。

背景技术

一直以来，已知有为了使投影的图像的分辨率高于液晶面板等光调制装置的分辨率而使从光调制装置射出的影像光的轴移动(ずらす)的技术。作为使影像光的轴移动的装置，已知有专利文献1所述的光路控制装置。专利文献1所述的光路控制装置具有玻璃板、保持玻璃板的可动部、支撑可动部的支撑部、和连接可动部和支撑部的一对板簧，通过将板簧作为转动轴而使保持部件转动，使玻璃板的姿势发生变化，由此，使射入玻璃板的光(影像光)折射，使轴移动。在专利文献1所述的光路控制装置中，为了抑制保持部件的不必要的振动，对驱动信号进行研究，使其成为以正弦波连接持续规定时间的最大值与相同地持续规定时间的最小值之间的波形。

先行技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-158589号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，当使用这样的驱动信号时，由于与不必要的振动不同的因素，显示的图像恶化。第一，为了显示更加鲜明的图像，需要使单位周期中的所述最大值及所述最小值的持续时间更长，但在专利文献1的驱动信号中由于以正弦波连接最大值和最小值，因此，单位周期中的所述最大值及所述最小值的持续时间缩短。第二，通过连接最大值和最小值的正弦波，可动部一度(刹那)向相反侧振动，影像光动弹。由于这样的第一、第二原因，显示图像恶化。

本发明的目的在于，提供能够降低图像劣化的光学器件以及具备该光学器件的图像显示装置。

用于解决技术问题的方案

上述目的是通过下述发明而实现的。

本发明的光学器件的特征在于，具有：光学部，具有光射入的光入射面；可动部，支撑所述光学部；轴部，以使所述可动部能够摆动的方式支撑所述可动部；以及致动器，使所述可动部摆动，所述可动部的规定部位上的摆动时轨迹的波形以及为了使所述可动部摆动而对所述致动器施加的驱动信号的波形分别为梯形波，作为所述驱动信号的所述梯形波的平坦部分的持续时间比作为所述可动部的摆动轨迹的所述梯形波的平坦部分的持续时间短。

由此，能够提供可降低图像劣化的光学器件。

在本发明的光学器件中，优选，所述驱动信号的频率分量由正弦波的基频(基本周波数)和奇次谐波(奇数次高調波)构成。

由此，容易生成驱动信号。

在本发明的光学器件中，优选地，通过变更所述基频与所述奇次谐波的比例而变更所述驱动信号的所述平坦部分的持续时间。

由此，能够简单地调整平坦部分的持续时间。

在本发明的光学器件中，优选地，所述驱动信号中包含的频率分量与使所述可动部摆动的振动***的共振频率不同。

由此，能够以非共振驱动的方式使可动部摆动。

在本发明的光学器件中，优选地，所述振动***的共振频率中使所述可动部摆动的扭转共振频率位于所述驱动信号的频率分量的所述基频与5次的所述奇次谐波之间。

由此，能够在抑制不必要的振动的同时有效地摆动可动部。

在本发明的光学器件中，优选地，所述致动器为电磁驱动的致动器。

由此，能够以充足的力使可动部摆动。

在本发明的光学器件中，优选地，所述致动器具有永磁铁、和产生作用于所述永磁铁的磁场的线圈，所述永磁铁和所述线圈中一方设置于所述可动部，另一方与所述一方相对设置。

由此，致动器的构成变得简单。

在本发明的光学器件中，优选地，所述光学部具有光透过性。

由此，通过使光学部的姿势变化，能够使通过光学部的光的轴发生变化。

在本发明的光学器件中，优选地，所述可动部以及所述轴部包含树脂材料。

由此，能够抑制相对于环境温度的可动部的摆动轨迹的变化。

本发明的图像显示装置的特征在于，具备本发明的光学器件。

由此，能够提供可降低图像劣化的图像显示装置。

在本发明的图像显示装置中，优选地，该图像显示装置构成为通过用所述光学器件对光进行空间调制而使随着所述光的照射所显示的像素的位置偏移(ずらす)。

由此，能够增加表观像素(見かけの画素)，实现图像的高分辨率化。

附图说明

图1是本发明的优选实施方式所涉及的图像显示装置的光学构成的示意图。

图2是使影像光移动(シフト)后的样子的示意图。

图3是示出图1所示的图像显示装置的电气构成的框图。

图4的(a)和(b)是图1所示的图像显示装置所具有的光路偏转元件(光路偏向素子)的立体图。

图5的(a)和(b)是图4中的A-A线截面图以及B-B线截面图。

图6的(a)和(b)是用于说明图4所示的光路偏转元件的驱动的立体图。

图7是驱动信号与可动部的摆动轨迹的关系示意图。

图8是示出光路偏转元件的共振频率与驱动信号的关系的曲线图。

符号说明

1……投影仪；102……光源；104a、104b、104c……反射镜；106a、106b……二向色镜；108B、108G、108R……液晶显示元件；110……二向色棱镜；112……投影透镜***；120……控制电路；122……图像信号处理电路；2……光路偏转元件；20、200……振动***；21……玻璃板；22……可动部；221……贯通孔；23……支撑部；24a、24b……轴部；25……驱动机构；251……永磁铁；252……线圈；253……电压施加部；26……保持部件；8……屏幕；DS……驱动信号；DS1……平坦部分；DS2……逐减部分；DS3……平坦部分；DS4……逐增部分；J……摆动轴；LL……影像光；P1、P2……图像显示位置；Px……像素；Rv、Gv、Bv……数据信号；ST……摆动轨迹；ST1……平坦部分；ST2……位移部分；ST3……平坦部分；ST4……位移部分；T_DS1、T_DS3、T_ST1、T_ST3……持续时间；Vid……图像信号。

具体实施方式

以下，根据附图所示的各实施方式，对本发明的光学器件以及图像显示装置进行详细说明。

第一实施方式

图1是本发明的优选实施方式所涉及的图像显示装置的光学构成示意图。图2是使影像光移动后的样子的示意图。图3是示出图1所示的图像显示装置的电气构成的框图。图4是图1所示的图像显示装置所具有的光路偏转元件的立体图。图5是图4中的A-A线截面图以及B-B线截面图。图6是用于说明图4所示的光路偏转元件的驱动的立体图。图7是示出驱动信号与可动部的摆动轨迹的关系的图。图8是示出光路偏转元件的共振频率与驱动信号的关系的曲线图。

在图4及图5中，为了方便说明，图示有x轴、y轴以及z轴作为相互正交的3个轴，以其图示的箭头的前端侧为“+侧”，以基端侧为“-侧”。下面，也将平行于x轴的方向称为“x轴方向”，也将平行于y轴的方向称为“y轴方向”，也将平行于z轴的方向称为“z轴方向”，也将+z侧称为“上”，将-z侧称为“下”。

1.投影仪

图1所示的投影仪1是所谓的“液晶投影仪”，如图1所示，具备光源102、反射镜104a、104b、104c、二向色镜106a、106b、液晶显示元件108R、108G、108B、二向色棱镜110、光路偏转元件(光学器件)2、和投影透镜***112。

作为光源102，例如可列举卤素灯、汞灯、发光二极管(LED)。作为该光源102，可使用射出白色光的光源。从光源102射出的光首先由二向色镜106a分离为红色光(R)和其它光。红色光被反射镜104a反射之后射入液晶显示元件108R，其它光由二向色镜106b进一步分离为绿色光(G)和蓝色光(B)。绿色光射入液晶显示元件108G，蓝色光被反射镜104b、104c反射之后，射入液晶显示元件108B。

液晶显示元件108R、108G、108B分别用作空间光调制器。液晶显示元件108R、108G、108B分别是对应于R、G、B原色的透过型的空间光调制器。液晶显示元件108R、108G、108B例如具备排列为纵1080行、横1920列的矩阵状的像素。在各像素中，调整相对于入射光的透过光的光量，在各液晶显示元件108R、108G、108B中协调控制全部像素的光量分布。分别由液晶显示元件108R、108G、108B进行过空间调制的光被二向色棱镜110合成，从二向色棱镜110射出全彩色的影像光LL。射出的影像光LL被投影透镜***112放大并投影到屏幕8上。

投影仪1在二向色棱镜110与投影透镜***112之间具有光路偏转元件2，通过光路偏转元件2使影像光LL的光轴移动(进行所谓的“像素偏移(画素ずらし)”)，从而能够将分辨率高于液晶显示元件108R、108G、108B的分辨率(如果液晶显示元件108R、108G、108B是全高清则为4K)的图像投影到屏幕8上。使用图2对该原理进行说明。光路偏转元件2具有使影像光LL透过的玻璃板21，通过变更该玻璃板21的姿势，使影像光LL的光轴移动。于是，投影仪1构成为，利用这样的光轴的移动，使影像光LL的光轴向一侧移动时的图像显示位置P1和使影像光LL的光轴向另一侧移动时的图像显示位置P2斜向(图2中的箭头方向)偏移半个像素(即像素Px的一半)。通过在图像显示位置P1、P2交替显示图像，表观(見かけ)像素增加，投影仪1实现了投影到屏幕8的图像的高分辨率化。图像显示位置P1、P2的偏移量不限于半个像素，既可以是像素Px的1/4，也可以是1/8。

以上构成的投影仪1除具备上述的光路偏转元件2、各液晶显示元件108R、108G、108B之外，如图3所示，还具备控制电路120和图像信号处理电路122。控制电路120控制对液晶显示元件108R、108G、108B的数据信号的写入动作、光路偏转(偏向)元件2中的光路偏转(偏向)动作、图像信号处理电路122中的数据信号的产生动作等。另一方面，图像信号处理电路122将从未图示的外部装置提供的图像信号Vid按R、G、B三原色分离，并转换为适于各个液晶显示元件108R、108G、108B的动作的数据信号Rv、Gv、Bv。转换后的数据信号Rv、Gv、Bv被分别提供给液晶显示元件108R、108G、108B，基于这些数据信号，液晶显示元件108R、108G、108B进行动作。

2.光路偏转元件

接着，对组装在所述投影仪1中的光路偏转元件2进行详细说明。

如图4及图5所示，光路偏转元件2具有：可动部22，设有具有光透过性并使影像光LL偏转的玻璃板(光学部)21；框状的支撑部23，设置于可动部22的周围；轴部24a、24b，连结可动部22和支撑部23，并支撑可动部22，使可动部22能够相对于支撑部23摆动(转动)；以及驱动机构(致动器)25，使可动部22相对于支撑部23摆动。这样构成的光路偏转元件2以+z侧朝向二向色棱镜110侧、-z侧朝向投影透镜***112侧的方式配置在投影仪1内。

可动部22呈平板状，在其中央部具有贯通孔221。玻璃板21嵌入贯通孔221，玻璃板21通过粘接剂粘接于可动部22。贯通孔221的周面具有阶梯差，通过该阶梯差挡住玻璃板21。由此，向可动部22配置玻璃板21变得简单。

玻璃板21具有大致长方形的俯视形状，其长边方向配置为与x轴方向大致平行。通过该玻璃板21的姿势变化、即通过影像光LL的入射角度变化，能够使射入的影像光LL折射的同时透过。因此，通过使玻璃板21的姿势发生变化，以形成目标入射角度，从而能够控制影像光LL的偏转方向、偏转量。这样的玻璃板21的大小适当设定为能够使从二向色棱镜110射出的影像光LL透过。玻璃板21优选实质上为无色透明。也可以在玻璃板21的影像光LL的入射面以及出射面形成防反射膜。

玻璃板21的构成材料没有特别限定，例如可以使用白板玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃这样的各种玻璃材料。在本实施方式中，虽然将玻璃板21用作光学部，但光学部由具有光透过性的材料构成的话，并没有特别的限定，例如，也可以由水晶、蓝宝石这样的各种结晶材料、聚碳酸酯系树脂、丙烯酸系树脂这样的各种树脂材料构成。不过，优选如本实施方式这样使用玻璃板21作为光学部，由此，因为能够使光学部的刚性特别大，从而能够特别抑制在光学部偏转的光的偏转不均(偏向ムラ)。

在支撑有这样的玻璃板21的可动部22的周围设置有框状的支撑部23，可动部22和支撑部23通过轴部24a、24b而连结。俯视观察时，轴部24a、24b在x轴方向以及y轴方向上位于错开的位置，形成可动部22的摆动轴J。由此，可动部22绕相对于x轴及y轴两轴倾斜约45°的摆动轴J摆动，与该摆动一道玻璃板21的姿势发生变化。尤其，在光路偏转元件2中，由于俯视观察时轴部24a、24b相对于玻璃板21的中心配置为点对称，因此可动部22(玻璃板21)的摆动平衡良好。

以上这样的可动部22、支撑部23以及轴部24a、24b构成为一体(一体形成)。由此，能够提高支撑部23与轴部24a、24b的边界部分、轴部24a、24b与可动部22的边界部分上的耐冲击性、长期耐久性。

可动部22、支撑部23以及轴部24a、24b由杨氏模量小于玻璃板21的构成材料的材料构成。作为它们的构成材料，优选包含树脂，更优选以树脂为主成分。由此，能够有效地抑制伴随可动部22的摆动而发生的应力带来玻璃板21本身的不必要的振动。能够用杨氏模量比较小的可动部22包围玻璃板21的侧面，当变更玻璃板21的姿势时，能够将玻璃板21上产生的应力抑制得小，能够将伴随应力分布而在玻璃板21上发生的不必要的振动抑制得小。其结果，能够防止被玻璃板21偏转的图像向无意的方向偏转。能够抑制相对于环境温度的可动部22的摆动轨迹的变化。

上述的树脂没有特别的限定，例如可列举聚乙烯、聚丙烯、硅酮树脂、聚缩醛、聚酰胺、聚碳酸酯、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚丙烯酸酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、氟树脂，使用包含它们中的至少一种的材料。

接着，对使可动部22摆动的驱动机构25进行说明。驱动机构25是具有永磁铁251、线圈252、和电压施加部253的电磁致动器，电压施加部253通过对线圈252施加为交流电压的驱动信号DS，从而产生从线圈252作用于永磁铁251的磁场。通过将电磁致动器用作驱动机构25，由于能够产生足以使可动部22摆动的力，因此，能够使可动部22顺畅地摆动。

永磁铁251设置于可动部22的边缘部，呈沿着y轴方向的长的形状。永磁铁251在z轴方向(可动部22的厚度方向)上磁化。这样的永磁铁251没有特别的限定，例如可以使用钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁。

另一方面，线圈252以与永磁铁251在z轴方向上相对的方式经由保持部件26而固定于支撑部23。线圈252是筒状的空芯线圈，永磁铁251的一部分***其内侧。由此，能够有效地使从线圈252产生的磁场作用于永磁铁。能够实现光路偏转元件2的低而稳固(低背化)。永磁铁251和线圈252也可以隔着规定的间隙而配置，此时，线圈252的配线也可以卷至中心附近。

作为线圈252的配置，如果能够使磁场作用于永磁铁251的话并没有特别的限定。在本实施方式中，形成在可动部22配置有永磁铁251的所谓的“动磁型”的驱动机构25，然而，永磁铁251和线圈252的配置也可以调转。即，也可以是在可动部22配置有线圈252的所谓的“动圈型”的驱动机构25。不过，通过形成如本实施方式这样的“动磁型”的驱动机构25，从而通电产生的线圈252的热不易传递到可动部22、玻璃板21，能够有效地抑制热所引起的振动特性的变化(共振频率的变化)、玻璃板21的翘曲等。

这样构成的驱动机构25如下述这样使可动部22摆动。当未从电压施加部253对线圈252施加驱动信号DS时，可动部22实质上与xy平面平行。当从电压施加部253向线圈252施加了驱动信号DS时，可动部22相对于支撑部23绕摆动轴J摆动(转动)，重复图6的(a)所示的状态和图6的(b)所示的状态。通过可动部22的摆动，影像光LL的光轴移动，在图像显示装置P1、P2交替地显示图像。由此，表观像素增加，实现图像的高分辨率化(参照图2)。

接着，根据图6，对从电压施加部253施加于线圈252的驱动信号DS以及驱动信号DS施加于了线圈252时的可动部22的摆动轨迹ST进行说明。

如图7所示，驱动信号DS为梯形波。即，驱动信号DS的波形为：通过平坦部分DS1、平坦部分DS3、逐减部分DS2、和逐增部分DS4构成一周期，平坦部分DS1位于(+)侧，电压值大致维持为恒定，平坦部分DS3位于(-)侧，电压值大致维持为恒定，逐减部分DS2连接平坦部分DS1的结束和平坦部分DS3的开始，且电压值连续地逐减，逐增部分DS4连接平坦部分DS3的结束和平坦部分DS1的开始，且电压值连续地逐增。作为驱动信号DS的频率，根据投影仪1的帧速率(每秒的像素数)而不同，例如，在帧速率为120fps的情况下，驱动信号DS的频率可以设为60Hz。由此，连续的图像(一帧(1コマ)量的影像光LL)在图像显示位置P1、P2交替地显示，可以更可靠地发挥上述的像素偏移(画素ずらし)的效果。

此处，在现实中，使平坦部分DS1、DS3的电压值完全维持为恒定是很难的，有时会在平坦部分DS1、DS3内存在电压值的晃动。因此，在本申请说明书中，也可以将平坦部分DS1定义为从电压的最大值Vmax起控制在5％以内的部分，将平坦部分DS3定义为从电压的最小值Vmin起控制在5％以内的部分。即，在本申请说明书中，将0.95Vmax～Vmax的范围定义为平坦部分DS1，将0.95Vmin～Vmin的范围定义为平坦部分DS3。

为梯形波的驱动信号DS由正弦波的基波(基本波)和奇次谐波的频率分量构成。即，驱动信号DS用下述梯形波的式(1)表示，例如具有60Hz的基波sin(x)、180Hz的3次谐波sin(3x)、300Hz的5次谐波sin(5x)、420Hz的7次谐波sin(7x)、…作为频率分量。通过调整梯形波的逐减部分DS2以及逐增部分DS4的时间，能够变更式(1)中的各奇次谐波的系数a、b、c、…。

数学式1

$f\left(x\right)=\frac{4}{\mathrm{\π}}\{\sin \left(x\right)+a\sin \left(3x\right)+b\sin \left(5x\right)+c\sin \left(7x\right)...\}...\·\left(1\right)$

此处，说明作为振子的可动部对驱动信号内的各频率分量的响应。对于基波以及低次谐波(高調波)、例如7次以下的谐波，振子分别以正弦波响应，然而，随着谐波次数增大，振子的动作跟不上。对于接近振子的共振频率的驱动信号内的频率分量，产生大的正弦波运动。

因此，调整驱动信号内的各频率分量的系数，使振子对振子能响应的驱动信号内的各频率分量的响应之和成为梯形波。即，调整梯形波的驱动信号中的逐减部分DS2以及逐增部分DS4的时间。在振子的响应之和成为梯形波时，关于振子的响应，也能够以与式(1)同样的形式表示。

例如，在振子可对至7次为止的谐波进行响应的情况下，当设振子对各频率分量的响应之和为F(x)时，通过基于式(1)的梯形波的式子将各谐波分量的系数调整为式(2)这样，从而振子能够以梯形波动作。

数学式2

$F\left(x\right)=\frac{4}{\mathrm{\π}}\{\sin \left(x\right)+\frac{1}{4}\sin \left(3x\right)+\frac{1}{10}\sin \left(5x\right)+\frac{1}{25}\sin \left(7x\right)\}...\·\left(2\right)$

如图8所示，光路偏转元件2的共振频率优选与驱动信号DS的频率分量不同。此处，所谓的光路偏转元件2的共振频率是指，由包含玻璃板21的可动部22、轴部24a、24b、和设置于可动部22的永磁铁251构成的振动***20的扭转共振(第一共振模式)的共振频率、在振动***20上增加了支撑部23的振动***200的面内动作的共振(第二共振模式)的共振频率、振动***200的面外上下动作的共振(第三共振模式)的共振频率。这样，通过将光路偏转元件2的共振频率设定为与驱动信号内的频率分量不同，从而易于抑制光路偏转元件2的不必要的振动，易于将玻璃板21的举动控制为后述的梯形波。在图8所示的例子中，将所有的共振模式的共振频率和驱动信号内的频率分量设定为不同，然而，根据各共振模式的共振时的增益水平，未必需要将所有的共振频率错开(ずらす)设定。通常，在扭转振子中，由于扭转共振时的增益水平高，因此，至少将扭转共振的共振频率f0与驱动信号内的频率分量错开设定较好。

图8的共振频率是一个例子，随着光路偏转元件2的设计，各共振模式的频率、共振增益(共振ゲイン)的关系不同。

光路偏转元件2的扭转共振(ねじり共振)的共振频率f0优选位于生成驱动信号DS的基波与3次谐波之间、或者3次谐波与5次谐波之间。由此，共振不易与可动部22的举动重叠，因而，可抑制可动部22的不必要的振动，能够进行更稳定的驱动(可动部22的摆动)。由于能够阻止光路偏转元件2的过度的大型化，同时，能够使轴部24a、24b足够柔软，因此，能够抑制使可动部22摆动所需的能量，能够更有效地摆动可动部22。即使在这样的两个范围内，如图8所示，也还是特别优选位于3次谐波与5次谐波之间。由此，进一步抑制可动部22的不必要的振动。

在扭转共振的共振频率f0位于基波与3次谐波之间的情况下，优选与基波及3次谐波双方充分分离。由此，共振更不易与可动部22的举动重叠，能够更显著地发挥上述效果。此处，所谓的“充分分离”没有特别的限定，例如，优选与基波和3次谐波双方分离10Hz以上，更优选分离30Hz以上。同样，共振频率f0位于3次谐波与5次谐波之间的情况下也是同样。

图7中示出对线圈252施加了以上这样的驱动信号DS时的可动部22的摆动轨迹(摆动时的轨迹)。所谓的可动部22的摆动轨迹是指，在时间轴上记录可动部22的规定部位(与摆动轴J分离的部位)的摆动时的振幅而成的轨迹。如图6所示，可动部22的摆动轨迹ST成为对应于驱动信号DS的梯形波(相同频率的梯形波)。即，摆动轨迹ST的波形为：通过平坦部分ST1、平坦部分ST3、位移部分ST2、和位移部分ST4构成一周期，平坦部分ST1相对于摆动轴J向一侧倾斜，且其姿势大致维持为恒定，平坦部分ST3相对于摆动轴J向另一侧倾斜，且其姿势大致维持为恒定，位移部分ST2连接平坦部分ST1的结束和平坦部分ST3的开始，且绕摆动轴J摆动，位移部分ST4连接平坦部分ST3的结束和平坦部分ST1的开始，且绕摆动轴J摆动。在投影仪1中，当可动部22的姿势为平坦部分ST1时，在图像显示装置P1显示影像光LL，当为平坦部分ST3时，在图像显示位置P2显示影像光LL。因此，通过使可动部22的摆动轨迹ST为梯形波，从而能够更长时间地向图像显示位置P1、P2照射影像光LL，因此，能够显示更鲜明的图像。

此处，实际上，在平坦部分ST1、ST3使可动部22的姿势完全地维持为恒定是困难的，有时多少会有些姿势变化。为此，在本申请说明书中，可将平坦部分ST1、ST3分别定义为被控制在可动部22的摆动轨迹ST的振幅的5％以内的部分。即，平坦部分ST1可定义为与相对于摆动轴J向一侧最为倾斜的倾斜角相差5％以内的部分，同样，平坦部分ST3可定义为与相对于摆动轴J向另一侧最为倾斜的倾斜角相差5％以内的部分。

为了显示鲜明的图像，优选尽可能地提高一周期中的平坦部分ST1、ST3的时间比例。换而言之，优选缩小一周期中的位移部分ST2、ST4的时间比例。例如，在可动部22的摆动轨迹ST的频率为60Hz(一周期为1/60s)的情况下，位移部分ST2、ST4的时间分别优选为4ms以下左右。由此，能够显示鲜明的图像。

在光路偏转元件2中，驱动信号DS的平坦部分DS1的持续时间T_DS1比可动部22的摆动轨迹ST的平坦部分ST1的持续时间T_ST1短，同样，驱动信号DS的平坦部分DS3的持续时间T_DS3比可动部22的摆动轨迹ST的平坦部分ST3的持续时间T_ST3短。通过满足这样的关系，能够进一步提高一周期中的平坦部分ST1、ST3的时间比例(时间占有率)，能够发挥优异的图像显示特性。由于能够更容易地使摆动轨迹ST的波形与驱动信号DS的波形对应，因此，可动部22的姿势控制变得容易，能够降低可动部22的不必要的振动。

以上，对光路偏转元件2进行了说明。根据这样的光路偏转元件2，仅施加梯形波的驱动信号DS就能够使可动部22的摆动轨迹ST成为梯形波。即，由于使可动部22的摆动轨迹ST为梯形波，因此，例如无需使用检测可动部22的摆动轨迹的传感器进行反馈控制等，装置构成变得更为简单。因而，能够发挥装置的小型化、低成本化等各种各样的优点。

以上，基于图示的实施方式，对本发明的光学器件以及图像显示装置进行了说明，然而，本发明并不限定于此。例如，在本发明的光学器件以及图像显示装置中，各部的构成能够置换为具有同样功能的任意的构成，还能够附加其它任意的构成。

在前述的实施方式中，对将具有光透过性的玻璃板用作光学部的构成进行了说明，然而，也可以是具有光反射性的反射镜作为光学部。在这样的情况下，可将本发明的光学器件利用作为光扫描用的光学器件、光开关、光衰减器。

在前述的实施方式中，作为图像显示装置，对液晶投影仪进行了说明，但也可以是使用光扫描用的光学器件的光扫描型投影仪。图像显示装置并不限定于投影仪，除此之外，还可以适用于打印机、扫描仪、头戴式显示器(HMD)、平视显示器(HUD)。

Claims (12)

1.一种光学器件，其特征在于，具有：

光学部，具有光射入的光入射面；

可动部，支撑所述光学部；

轴部，以使所述可动部能够摆动的方式支撑所述可动部；以及

致动器，使所述可动部摆动，

所述可动部的规定部位上的摆动时轨迹的波形以及为了使所述可动部摆动而对所述致动器施加的驱动信号的波形分别为梯形波，

作为所述驱动信号的所述梯形波的平坦部分的持续时间比作为所述可动部的摆动轨迹的所述梯形波的平坦部分的持续时间短。

2.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述驱动信号的频率分量由正弦波的基频和奇次谐波构成。

3.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于，通过变更所述基频与所述奇次谐波的比例而变更所述驱动信号的所述平坦部分的持续时间。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的光学器件，其特征在于，所述驱动信号中包含的频率分量与使所述可动部摆动的振动***的共振频率不同。

5.根据权利要求4所述的光学器件，其特征在于，所述振动***的共振频率中使所述可动部摆动的扭转共振频率位于所述驱动信号的频率分量的所述基频与5次的所述奇次谐波之间。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的光学器件，其特征在于，所述致动器是电磁驱动的致动器。

7.根据权利要求4所述的光学器件，其特征在于，所述致动器是电磁驱动的致动器。

8.根据权利要求6所述的光学器件，其特征在于，

所述致动器具有永磁铁、和产生作用于所述永磁铁的磁场的线圈，

所述永磁铁和所述线圈中一方设置于所述可动部，另一方与所述一方相对设置。

9.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述光学部具有光透过性。

10.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于，所述可动部和所述轴部包含树脂材料。

11.一种图像显示装置，其特征在于，具备权利要求1至10中任一项所述的光学器件。

12.根据权利要求11所述的图像显示装置，其特征在于，所述图像显示装置构成为通过用所述光学器件对光进行空间调制而使随着所述光的照射所显示的像素的位置偏移。