CN105739088B - 光学器件、图像显示装置以及光学器件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供光学器件、图像显示装置以及光学器件的制造方法。光学器件使得能够容易地确认线圈与永久磁铁的位置关系并具有卓越的振动特性，图像显示装置具备该光学器件，通过光学器件的制造方法，能够容易地进行线圈与永久磁铁的定位，使光学器件具有卓越的振动特性。光学器件(2)具有：玻璃板(21)、支撑玻璃板(21)的可动部(22)、以使可动部(22)能绕摆动轴(J)摆动的方式支撑可动部的轴部(24a、24b)、支撑轴部(24a、24b)的支撑部(23)、设于可动部(22)的永久磁铁(251)以及与永久磁铁(251)相对配置并产生作用于永久磁铁(251)的磁场的线圈(252)，支撑部(23)具有能够视觉上确认永久磁铁(251)与线圈(252)的间隙的窗部(236)。
Description
技术领域
本发明涉及光学器件、图像显示装置以及光学器件的制造方法。
背景技术
一直以来，人们就知道为了使投射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偏移的技术。另外，作为使影像光的轴偏移的装置，已知有专利文献1中记载的光路控制装置。专利文献1中记载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、以及将可动部与支撑部连接的一对板簧，通过以板簧为转动轴使可动部转动而使玻璃板的姿态变化，从而使射入玻璃板的光(影像光)折射，使轴偏移。另外，在专利文献1中记载的光路控制装置中，作为使可动部转动的驱动机构，采用了使用线圈和永久磁铁的电磁驱动。
现有技术文献
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
在专利文献1那样的使用了电磁驱动的驱动机构中，线圈与永久磁铁的配置(相对位置关系)对振动特性影响较大，因此它们的对位就变得重要。然而，在专利文献1中，关于线圈与永久磁铁的对位的内容不明确。
本发明的目的在于，提供光学器件、图像显示装置以及光学器件的制造方法，光学器件使得能够容易地确认线圈与永久磁铁的位置关系并具有卓越的振动特性，图像显示装置具备该光学器件，通过光学器件的制造方法，能够容易地进行线圈与永久磁铁的定位，使光学器件具有卓越的振动特性。
用于解决技术问题的方案
上述目的通过下述的发明来达到。
本发明的光学器件的特征在于，具有：光学部，具有用于光射入的光入射面；可动部，支撑所述光学部；轴部，以使所述可动部能够绕摆动轴摆动的方式支撑所述可动部；支撑部，支撑所述轴部；永久磁铁，设于所述可动部；以及线圈，与所述永久磁铁相对配置，产生作用于所述永久磁铁的磁场，所述支撑部具有允许视觉上确认所述永久磁铁与所述线圈的间隙的窗部。
由此，能够从窗部容易地确认线圈与永久磁铁的位置关系，从而能够容易地控制线圈与永久磁铁的位置关系。因此，可获得具有卓越的振动特性的光学器件。
在本发明的光学器件中，优选，所述窗部为贯通孔。
由此，窗部的构成变得简单。并且，更容易在视觉上确认线圈与永久磁铁的位置关系。
在本发明的光学器件中，优选，从所述窗部能够视觉上确认所述永久磁铁的面向所述线圈一侧的面的位置和所述线圈的面向所述永久磁铁一侧的面的位置。
由此，能够更加明确地确认线圈与永久磁铁的间隙。
在本发明的光学器件中，优选，在从所述窗部观察时，构成所述窗部的侧面中的一个侧面与所述永久磁铁的面向所述线圈一侧的面、或者所述线圈的面向所述永久磁铁一侧的面一致。
由此，能够将窗部的侧面用作判断线圈与永久磁铁的间隙的基准面，从而能够更加明确地确认所述间隙。
在本发明的光学器件中，优选，所述窗部允许从与所述永久磁铁和所述线圈的排列方向正交的方向来视觉上确认所述间隙。
由此，能够更加准确地确认永久磁铁与线圈的间隙。
在本发明的光学器件中，优选，所述线圈为空心线圈。
由此，能够发挥更加卓越的振动特性。
在本发明的光学器件中，优选，所述线圈支撑于所述支撑部。
由此，能够将线圈容易地固定于规定位置。
在本发明的光学器件中，优选，所述光学器件还具有保持部，所述保持部固定于所述支撑部，从与所述永久磁铁相反的一侧保持所述线圈。
由此，能够容易地进行线圈的对位。
在本发明的光学器件中，优选，所述保持部为非磁性体。
由此，通过保持部形成磁路得到抑制，从而能够使由线圈产生的磁场有效地作用于永久磁铁。
在本发明的光学器件中，优选，所述可动部和所述轴部分别含有树脂材料。
由此，能够使轴部周边的结构变得柔软，能够实现小型化的同时，降低共振频率。并且，能够抑制可动部的摆动轨迹相对于环境温度的变化。
在本发明的光学器件中，优选，所述光学部使所述光透过。
由此，能够利用光学部的折射而使光的光轴偏移。
在本发明的光学器件中，优选，所述光学部反射所述光。
由此，能够反射光来进行扫描。
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，并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。
由此，成为具有卓越的显示特性的图像显示装置。
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，并通过用所述光学器件反射光来进行扫描，从而显示图像。
由此，成为具有卓越的显示特性的图像显示装置。
本发明的光学器件的制造方法的特征在于，具有以下工序：获得结构体的工序，所述结构体具有光学部、可动部、轴部、支撑部以及永久磁铁，所述光学部具有用于光射入的光入射面，所述可动部支撑所述光学部，所述轴部以使所述可动部能够绕摆动轴摆动的方式支撑所述可动部，所述支撑部支撑所述轴部，所述永久磁铁设于所述可动部，并且，在所述支撑部上具有允许视觉上确认所述永久磁铁与线圈的间隙的窗部；在所述永久磁铁与所述线圈之间配置有间隙形成部件的状态下使所述线圈与所述永久磁铁相对配置的工序；以及经由所述窗部从所述永久磁铁与所述线圈之间除去所述间隙形成部件的工序。
由此，能够容易地使线圈与永久磁铁的位置关系(间隙)成为规定值。因此，能够容易地制造具有卓越的振动特性的光学器件。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的图像显示装置的光学构成的图。
图2是示出使影像光移动后的情形的图。
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学器件的顶视图及底视图。
图5是图4中的A-A线截面图。
图6是示出永久磁铁与线圈的配置的俯视图。
图7是图4所示的光学器件的侧视图。
图8的(a)～(c)是用于说明图4所示的光学器件的制造方法的截面图。
图9是示出本发明的第二实施方式所涉及的图像显示装置的光学构成的图。
图10是示出本发明的第三实施方式所涉及的图像显示装置的光学构成的图。
图11是本发明的第四实施方式所涉及的图像显示装置所具有的光学器件的截面图。
图12是示出本发明的第五实施方式所涉及的图像显示装置的光学构成的图。
图13的(a)和(b)是图12所示的图像显示装置所具有的光学器件的顶视图及底视图。
附图标记说明
1投影仪；2、2A光学器件；3HMD；4投影仪；5HUD；6目标物；9间隙形成部件；20结构体；21玻璃板；21A光反射部；22可动部；23支撑部；24a轴部；24b轴部；25驱动机构；26保持部；102光源；104a反射镜；104b反射镜；104c反射镜；106a二向色镜；106b二向色镜；108B液晶显示元件；108G液晶显示元件；108R液晶显示元件；110二向色棱镜；112投射透镜***；120控制电路；122图像信号处理电路；221贯通孔；231、232轴连接部；233连结部；233a固定部；233b薄壁部；234连结部；235凹部；236窗部；236a面；251永久磁铁；251a面；252线圈；252a面；253电压施加部；261、262贯通孔；310光源；320液晶显示元件；330投射透镜***；340导光部；341半反射镜；410描画用光源单元；411R、411G、411B激光光源；412R、412G、412B准直透镜；413R、413G、413B二向色镜；510投影单元；511光源；512液晶显示元件；513投射透镜***；520反射镜；E瞳孔；FG挡风玻璃；G间隙；J摆动轴；L描画用激光；LL影像光；P1、P2画像显示位置；Px像素；Rv、Gv、Bv数据信号；Vid图像信号；Wx1、Wx2、Wx3宽度；Wy1、Wy2、Wy3宽度
具体实施方式
以下，基于附图所示的各实施方式详细说明本发明的光学器件、图像显示装置以及光学器件的制造方法。
第一实施方式
图1是示出本发明的第一实施方式所涉及的图像显示装置的光学构成的图。图2是示出使影像光移动(シフト)后的情形的图。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学器件的顶视图及底视图。图5是图4中的A-A线截面图。图6是示出永久磁铁与线圈的配置的俯视图。图7是图4所示的光学器件的侧视图。图8是用于说明图4所示的光学器件的制造方法的截面图。
需要注意的是，在图4至图6中，为便于说明，图示了X轴、Y轴及Z轴作为彼此正交的三个轴，将图示的箭头的前端侧作为“+侧”，将基端侧作为“－侧”。另外，以下将平行于X轴的方向也称为“X轴方向”，将平行于Y轴的方向也称为“Y轴方向”，将平行于Z轴的方向也称为“Z轴方向”，将+Z侧也称为“上”，将－Z侧也称为“下”。
1.投影仪
图1所示的投影仪(图像显示装置)1是LCD方式的投影仪，如图1所示，具备：光源102、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、作为光路偏转元件的光学器件2以及投射透镜***112。
作为光源102，例如，可列举：卤素灯、汞灯、发光二极管(LED)等。另外，作为该光源102，使用射出白光的光源。于是，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)。于是，绿色光射入液晶显示元件108G，蓝色光被镜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。这些液晶显示元件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，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。分别由这样的液晶显示元件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。然后，射出的影像光LL被投射透镜***112放大并投射到目标物6上。
在此，投影仪1在二向色棱镜110与投射透镜***112之间具有光学器件2，通过光学器件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)的图像投射到目标物6上。使用图2对该原理进行简单说明。光学器件2具有使影像光LL透过的玻璃板21，通过变更该玻璃板21的姿态，从而能够利用折射使影像光LL的光轴移动(シフト)。
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，从而表观(見かけ)像素增加，投影仪1实现了投影到目标物6的图像的高分辨率化。需要注意的是，图像显示位置P1、P2的偏移量不限于半个像素，例如既可以是像素Px的1/4，也可以是1/8。
以上构成的投影仪1除具备光学器件2、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、光学器件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。然后，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.光学器件
接着，对组装在上述的投影仪1中的光学器件2进行详细说明。
如图4至图6所示，光学器件2具有结构体20和驱动机构25，结构体20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；以及轴部24a、24b，连结可动部22和支撑部23，并以使可动部22能够相对于支撑部23摆动(转动)的方式支撑可动部22，驱动机构25使可动部22相对于支撑部23摆动。这样构成的光学器件2例如以+z侧朝向二向色棱镜110侧、-z侧朝向投射透镜***112侧的方式配置在投影仪1内。不过，光学器件2的朝向也可以是相反的。
可动部22呈平板状，在其中央部具有贯通孔221。于是，玻璃板21嵌入该贯通孔221，玻璃板21例如通过粘接剂等粘接于可动部22。需要注意的是，贯通孔221的周面具有阶梯差(爪)，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具有矩形的俯视形状。该玻璃板21通过影像光LL的入射角度从0°倾斜，从而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的姿态发生变化，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。需要注意的是，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。并且，玻璃板21优选实质上为无色透明。并且，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。并且，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且能使影像光LL折射的材料构成的话，并没有特别的限定，除了玻璃以外，也可以由例如水晶、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等构成。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影像光LL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的姿态发生变化。尤其，在光学器件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的摆动平衡良好。需要注意的是，摆动轴J相对于X轴(Y轴)的倾斜角不限于45°。
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。
并且，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。并且，能够用柔软的可动部22包围玻璃板21的侧面，当变更玻璃板21的姿态时，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。并且，例如能够使轴部24a、24b及其周边变得足够柔软，能够形成为小型、共振频率低(60kHz左右的)的光学器件2。
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、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、氟树脂等，使用包含它们中的至少一种的材料。
接下来，对使可动部22摆动的驱动机构25进行说明。如图5所示，驱动机构25是电磁致动器，其具有：永久磁铁251、线圈252、以及通过向线圈252施加作为交变电压(交流电压)的驱动信号DS而产生从线圈252作用于永久磁铁251的磁场的电压施加部253。通过使用电磁致动器作为驱动机构25，从而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。
永久磁铁251被设置于可动部22的边缘部，呈沿着Y轴方向的长条形状。并且，永久磁铁251在Z轴方向(可动部22的厚度方向)上磁化。作为这样的永久磁铁251，不作特别限定，例如，可采用钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁等。
另一方面，线圈252被配置成以与永久磁铁251相隔规定的间隙G的方式在Z轴方向(可动部22的厚度方向)上相对。作为间隙G，不作特别地限定，根据永久磁铁251的大小、由线圈252产生的磁场的大小等也有所不同，但例如优选为0.1mm以上、1mm以下左右，更优选为0.2mm以上、0.4mm以下左右。由此，能够防止可动部22摆动时永久磁铁251与线圈252接触，同时能使由线圈252产生的磁场更高效地作用于永久磁铁251。因此，能够使可动部22更高效且稳定地摆动。
另外，线圈252为空心线圈。通过像这样地形成为空心线圈，从而能使设有永久磁铁251的可动部22更加顺畅地摆动。更具体地说，例如在使用将磁芯配置于内侧的线圈作为线圈252的情况下，根据所产生的磁力的强度，导致永久磁铁251被磁芯吸引，由此，有时使摆动轴J位移而导致不能顺畅且高精度地进行可动部22的摆动。为了防止这种不良情况的发生，优选使用本实施方式这样的空心线圈作为线圈252。
另外，如图6所示，线圈252呈与永久磁铁251的俯视形状对应的大致长方形。而且，当将永久磁铁251在长轴方向(Y轴方向)上的宽度设为Wy1、将线圈252的内周的宽度设为Wy2、将线圈252的外周的宽度设为Wy3时，满足Wy2＜Wy1＜Wy3这一关系，当将永久磁铁251在短轴方向(X轴方向)上的宽度设为Wx1、将线圈252的内周的宽度设为Wx2、将线圈252的外周的宽度设为Wx3时，满足Wx2＜Wx1＜Wx3这一关系。通过像这样地使线圈252的内周小于永久磁铁251的轮廓，从而能够抑制对线圈252施加了电流时的功率损耗(发热等)，能够更高效地以省电方式从线圈252产生磁场。
进而，在从Z轴方向看的俯视观察中，永久磁铁251的中心(重心)与线圈252的中心(重心)几乎一致，永久磁铁251的外周与线圈252重叠。由此，能够使由线圈252产生的磁场高效地作用于永久磁铁251。
这种构成的驱动机构25按如下方式使可动部22摆动。在尚未从电压施加部253向线圈252施加驱动信号时，可动部22实质上与xy平面平行。然后，当从电压施加部253向线圈252施加驱动信号时，可动部22围绕摆动轴J相对于支撑部23摆动(转动)。于是，由于这样的可动部22的摆动，影像光LL的光轴被移动，在图像显示位置P1、P2交替地显示图像。因此，表观像素增加，实现图像的高分辨率化。
以上那样的驱动机构25所具有的线圈252经由保持部26而固定于支撑部23。通过这样地将线圈252固定于支撑部23，从而能够容易地将线圈252固定于规定位置。尤其是，像本实施方式这样，经由保持部26而将线圈252固定于支撑部23，从而例如调整保持部26相对于支撑部23的固定位置即可调整线圈252相对于永久磁铁251的位置。因此，能够容易地进行永久磁铁251与线圈252的对位。
并且，保持部26从与永久磁铁251相反的一侧保持线圈252。换而言之，保持部26被设置成未位于永久磁铁251与线圈252之间。由此，能够更高精度地调整永久磁铁251与线圈252的间隙G。并且，能够防止使可动部22摆动时永久磁铁251与保持部26接触。
并且，在保持部26上形成有两个贯通孔261、262，能够经由贯通孔261、262视觉上看到线圈252的内周的局部。换言之，以与线圈252的内周重叠的方式形成有贯通孔261、262。由此，在将线圈252固定于保持部26时，经由贯通孔261、262而视觉上确认线圈252的内周，从而能够容易地进行它们的定位。
并且，保持部26为非磁性体。由此，抑制通过保持部26形成磁路，因此，能够使由线圈252产生的磁场高效地作用于永久磁铁251。需要注意的是，构成保持部26的非磁性材料并不作特别限定，例如，可列举：铝、钛、部分不锈钢等金属材料；以及橡胶、塑料等树脂材料。
固定有这样的保持部26的支撑部23成为以下这样的结构。即，如图4及图7所示，支撑部23呈包围可动部22的框状，具有：轴连接部231，在X轴方向上延伸，与轴部24a连接；轴连接部232，在X轴方向上延伸，与轴部24b连接；连结部233，在可动部22的+X轴侧连结轴连接部231、232；以及连结部234，在可动部22的-X轴侧连结轴连接部231、232。
轴连接部231、232分别比可动部22厚(参照图5)。由此，轴连接部231、232的机械强度提高，能够稳定地支撑轴部24a、24b。因此，能够使可动部22更稳定地围绕摆动轴J摆动。
另一方面，在连结部233上设有：固定有保持部26的固定部233a、和比轴连接部231、232薄的薄壁部233b。保持部26从上表面侧通过螺钉紧固而固定于固定部233a。不过，保持部26在固定部233a上的固定不限于螺钉紧固，也可以是凹凸嵌合固定、使用了粘接剂的固定。
另外，如图7所示，在薄壁部233b上形成有在下表面开放的凹部235，当从+X轴方向(即、与永久磁铁251和线圈252的排列方向(Z轴方向)正交的方向)观察时，能够从光学器件2的外部视觉上确认永久磁铁251与线圈252的间隙(间隙G)。从这一点可以说，凹部235构成了用于视觉上确认间隙G的窗部236。通过具有这样的窗部236，从而能够简单地判断间隙G是否为合适的大小。尤其是，在本实施方式中，由于能够经由窗部236视觉上确认永久磁铁251的线圈252侧的面251a(面251a的位置)和线圈252的永久磁铁251侧的面252a(面252a的位置)，因此，能够更准确地判断这些面251a、252a之间的间隙G。并且，当从+X轴方向观察来视觉上确认间隙G时，由于视线与面251a、252a一致(由于能够将面251a、252a看成线)，因此能够更加清楚地视觉上确认间隙G。
这样，由于能够视觉上确认间隙G，因此间隙G的调整变得容易。为了防止在可动部22摆动时永久磁铁251与线圈252接触、以及为了使由线圈252产生的磁场有效地作用于永久磁铁251，需要高精度地调整间隙G。因此，通过设置窗部236而能更高精度地调整间隙G，从而获得具有卓越的摆动特性的光学器件2。
尤其是，在本实施方式中，由于窗部236形成为由凹部235形成的贯通孔，因此能够发挥下述这样的效果。第一，例如与用玻璃材料等透明部件堵住凹部235的情况相比，没有光的反射等，相应地，能够更清楚地视觉上确认间隙G。第二，例如能够经由窗部236进行用于检查间隙G的大小的工具(如在后述的制造方法中使用的、夹在永久磁铁251与线圈252之间的间隙形成部件9)的插拔，还能物理确认间隙G的大小。
以上，对光学器件2的构成进行了详细说明。需要注意的是，在本实施方式中，形成为在可动部22上配置有永久磁铁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上配置有线圈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的挠曲等。
3.光学器件的制造方法
接下来，对光学器件2的制造方法进行说明。
光学器件2的制造方法具有：准备设有永久磁铁251的结构体20以及保持有线圈252的保持部26的第一工序、在永久磁铁251与线圈252之间夹着板状的间隙形成部件9的状态下将保持部26固定于结构体20的第二工序、以及除去间隙形成部件9的第三工序。下面，对本制造方法进行具体说明。
[第一工序]
首先，通过机械加工、注射成型形成结构体20，如图8的(a)所示，将玻璃板21及永久磁铁251配置于该结构体20。另外，形成保持部26，将线圈252配置于保持部26。
[第二工序]
接着，如图8的(b)所示，在永久磁铁251与线圈252之间夹着间隙形成部件9的状态下通过螺钉将保持部26紧固于结构体20。间隙形成部件9具有相当于所设定的间隙G的厚度，通过将间隙形成部件9夹在永久磁铁251与线圈252之间，从而能够简单地使永久磁铁251与线圈252之间的间隙G与所设定的值一致。需要注意的是，例如，如果试着在永久磁铁251与线圈252之间移动间隙形成部件9而间隙形成部件9似乎没动，则永久磁铁251与线圈252之间的间隙G有可能比设定值小，相反，如果间隙形成部件9达到晃荡程度地动，则间隙G有可能比设定值大。因此，调整保持部26紧固于固定部的紧固强度，以便使间隙形成部件9在永久磁铁251与线圈252之间适度地动。
[第三工序]
接下来，如图8的(c)所示，经由窗部236除去间隙形成部件9，从而得到光学器件2。
根据这样的制造方法，能够获得间隙G被高精度调整的光学器件2。
第二实施方式
图9是示出本发明的第二实施方式所涉及的图像显示装置的光学构成的图。
以下，对本发明的第二实施方式所涉及的图像显示装置进行说明，但围绕与上述实施方式的不同点进行说明，同样的事项省略其说明。
第二实施方式的图像显示装置是半透过型(透视型)的头戴显示器(以下也单纯称为“HMD”)。
本实施方式的HMD(图像显示装置)3是戴在观察者(用户)上进行使用的装置，如图9所示，其具有：光源310、液晶显示元件320、投射透镜***330、导光部340、以及光学器件2。光源310并没有特别限定，例如可以使用LED背光源。从这样的光源310产生的光被导入液晶显示元件320。液晶显示元件320是透过型的液晶显示元件，例如可以使用HTPS(高温多晶硅)单板TFT彩色液晶面板等。这样的液晶显示元件320调制来自光源310的光而生成影像光。所生成的影像光在投射透镜***中放大之后射入导光部340。导光部340呈板状，进而在光的传播方向的下游侧配置半反射镜341。被导入导光部340内的光重复反射并前进，通过半反射镜341而导入观察者的瞳孔E。并且，与此一道，外界光透过半反射镜341而导入观察者的瞳孔E。因此，在HMD3中，影像光与景色重叠而在视觉上被辨认。
在这样构成的HMD3中，在液晶显示元件320与投射透镜***330之间配置有光学器件2，由此，能够使影像光的光轴移动。
通过以上那样的第二实施方式，也能够发挥与上述第一实施方式同样的效果。
第三实施方式
图10是示出本发明的第三实施方式所涉及的图像显示装置的光学构成的图。
以下，对本发明的第三实施方式所涉及的图像显示装置进行说明，但围绕与上述实施方式的不同点进行说明，同样的事项省略其说明。
第三实施方式的图像显示装置是平视显示器(以下也单纯称为“HUD”)。
本实施方式的HUD(图像显示装置)5例如搭载在汽车上，用于经由挡风玻璃FG将时速、时间、行驶距离等各种信息(影像)投影给驾驶员。如图10所示，这样的HUD5包括：具有光源511、液晶显示元件512和投射透镜***513的投影单元510；反射镜520；以及光学器件2。光源511、液晶显示元件512和投射透镜***513例如可以采用与上述第二实施方式的光源310、液晶显示元件320和投射透镜***330同样的构成。反射镜520是凹面镜，反射来自投影单元510的投影光并投影(显示)在挡风玻璃FG上。
在这样构成的HUD5中，在液晶显示元件512与投射透镜***513之间配置有光学器件2，由此，能够使影像光的光轴移动。
通过以上那样的第三实施方式，也能发挥与上述第一实施方式同样的效果。
第四实施方式
图11是本发明的第四实施方式所涉及的图像显示装置所具有的光学器件的截面图。
以下，对本发明的第四实施方式所涉及的图像显示装置进行说明，但围绕与上述实施方式的不同点进行说明，同样的事项省略其说明。
第四实施方式的图像显示装置除光学器件的构成不同以外，其余均与上述第一实施方式同样。需要注意的是，对与上述实施方式同样的构成标注相同的符号。
如图11所示，在本实施方式的光学器件2中，构成窗部236的至少一部分的面236a(换言之，也可称为薄壁部233b的下表面，也可称为凹部235的底面)与线圈252的面252a几乎一致。由此，面236a与永久磁铁251的面251a的间隙等于间隙G，因此，间隙G的确认变得更容易。并且，在制造时，以线圈252的面252a与窗部236的面236a一致的方式用螺钉将保持部26紧固于固定部233a即可，因此间隙G的调整变得更容易。
通过以上那样的第四实施方式，也能发挥与上述第一实施方式同样的效果。
需要注意的是，在本实施方式中，由于采用动磁型，将线圈252保持在保持部26，因此窗部236的面236a与线圈252的面252a一致，但相反，当采用动圈型而将永久磁铁251保持于保持部26的情况下，窗部236的面236a与永久磁铁251的面251a一致即可。
第五实施方式
图12是示出本发明的第五实施方式所涉及的图像显示装置的光学构成的图。图13是图12所示的图像显示装置所具有的光学器件的顶视图及底视图。
以下，对本发明的第五实施方式所涉及的图像显示装置进行说明，但围绕与上述实施方式的不同点进行说明，同样的事项省略其说明。
第五实施方式的图像显示装置是扫描型的图像显示装置，这点与上述的第一实施方式不同。需要注意的是，对与上述实施方式同样的构成标注相同的符号。
如图12所示，本实施方式的投影仪(图像显示装置)4是通过二维扫描描画用激光L而将图像显示于屏幕、壁面等目标物6上的装置。投影仪4具有射出描画用激光L的描画用光源单元410、和作为扫描描画用激光L的光扫描器的两个光学器件2A。在这样的投影仪4中，将两个光学器件2A配置成描画用激光L的扫描方向正交。于是，例如，通过一个光学器件2A沿水平方向扫描描画用激光L，另一个光学器件2A沿垂直方向扫描描画用激光L，从而能够将二维图像显示于目标物6上。
描画用光源单元410具备：红色、绿色、蓝色各色的激光光源411R、411G、411B；以及与激光光源411R、411G、411B对应设置的准直透镜412R、412G、412B和二向色镜413R、413G、413B。与上述第二实施方式同样，通过二向色镜413R、413G、413B合成红色、绿色、蓝色各色的激光而形成描画用激光L。
如图13所示，光学器件2A的可动部22呈板状，在可动部22的表面设有具有光反射性的光反射部(光学部)21A。由此，当使可动部22绕摆动轴摆动时，能够扫描由光反射部21反射的描画用激光L。
通过这样的第五实施方式，也能够发挥与上述第一实施方式同样的效果。
以上，基于图示的实施方式，对本发明的光学器件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，还能附加其它任意的构成。
另外，在上述实施方式中，作为图像显示装置，对液晶投影仪和光扫描型的投影仪进行了说明，但图像显示装置并不限于投影仪，除此之外，还可以应用于打印机、扫描仪等。
另外，在上述实施方式中，对使用了液晶显示元件的投影仪进行了说明，但投影仪并不限定于此，例如，也可以是扫描器型的投影仪。即，例如，也可以是通过光扫描器二维扫描将蓝色激光、红色激光、绿色激光合成而所生成的激光来显示影像这样的投影仪。
Claims (15)
1.一种光学器件，其特征在于，具有：
光学部，具有用于光射入的光入射面；
可动部，支撑所述光学部；
轴部，以使所述可动部能够绕摆动轴摆动的方式支撑所述可动部；
支撑部，支撑所述轴部；
永久磁铁，设于所述可动部；以及
线圈，与所述永久磁铁相对配置，产生作用于所述永久磁铁的磁场，
所述支撑部具有允许视觉上确认所述永久磁铁与所述线圈的间隙的窗部。
2.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于，
所述窗部为贯通孔。
3.根据权利要求1或2所述的光学器件，其特征在于，
从所述窗部能够视觉上确认所述永久磁铁的面向所述线圈一侧的面的位置和所述线圈的面向所述永久磁铁一侧的面的位置。
4.根据权利要求1或2所述的光学器件，其特征在于，
在从所述窗部观察时，构成所述窗部的侧面中的一个侧面与所述永久磁铁的面向所述线圈一侧的面、或者所述线圈的面向所述永久磁铁一侧的面一致。
5.根据权利要求1或2所述的光学器件，其特征在于，
所述窗部允许从与所述永久磁铁和所述线圈的排列方向正交的方向来视觉上确认所述间隙。
6.根据权利要求1或2所述的光学器件，其特征在于，
所述线圈为空心线圈。
7.根据权利要求1或2所述的光学器件，其特征在于，
所述线圈支撑于所述支撑部。
8.根据权利要求7所述的光学器件，其特征在于，
所述光学器件还具有保持部，所述保持部固定于所述支撑部，从与所述永久磁铁相反的一侧保持所述线圈。
9.根据权利要求8所述的光学器件，其特征在于，
所述保持部为非磁性体。
10.根据权利要求1或2所述的光学器件，其特征在于，
所述可动部和所述轴部分别含有树脂材料。
11.根据权利要求1或2所述的光学器件，其特征在于，
所述光学部使所述光透过。
12.根据权利要求1或2所述的光学器件，其特征在于，
所述光学部反射所述光。
13.一种图像显示装置，其特征在于，
具备权利要求11所述的光学器件，并构成为通过用所述光学器件对所述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。
14.一种图像显示装置，其特征在于，
具备权利要求12所述的光学器件，并通过用所述光学器件反射所述光来进行扫描，从而显示图像。
15.一种光学器件的制造方法，其特征在于，具有以下工序：
获得结构体的工序，所述结构体具有光学部、可动部、轴部、支撑部以及永久磁铁，所述光学部具有用于光射入的光入射面，所述可动部支撑所述光学部，所述轴部以使所述可动部能够绕摆动轴摆动的方式支撑所述可动部，所述支撑部支撑所述轴部，所述永久磁铁设于所述可动部，并且，在所述支撑部上具有允许视觉上确认所述永久磁铁与线圈的间隙的窗部；
在所述永久磁铁与所述线圈之间配置有间隙形成部件的状态下使所述线圈与所述永久磁铁相对配置的工序；以及
经由所述窗部从所述永久磁铁与所述线圈之间除去所述间隙形成部件的工序。
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