光學(xué)器件以及圖像顯示裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)器件以及圖像顯示裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在具有二維排列的像素的圖像形成單元中，按照像素來控制光的波長、強(qiáng)度等，由此生成圖像，利用透鏡等光學(xué)系統(tǒng)放大并顯示圖像，作為這樣的圖像顯示裝置被使用的有投影儀、頭戴式顯示器等。使用液晶單元、有機(jī)EL單元等作為圖像形成單元，上述單元的元件每年都需要提高分辨率。
[0003]現(xiàn)在，在圖像顯示裝置的市場中，具有被稱為所謂全高清(full high vis1n)的分辨率的商品盛行，今后，預(yù)測會向具有被稱為例如4K、8K(super high vis1n)的更高分辨率的商品變革。
[0004]實現(xiàn)這樣的高分辨率顯示的方法之一是使用轉(zhuǎn)換由圖像形成單元生成的圖像的投射位置的像素轉(zhuǎn)換器的方法。像素轉(zhuǎn)換器利用在光學(xué)元件中的折射(光調(diào)制)轉(zhuǎn)換光路。該光學(xué)元件構(gòu)成為能夠以軸為中心而旋轉(zhuǎn)，通過光學(xué)元件的旋轉(zhuǎn)使透過光發(fā)生折射，由此能夠轉(zhuǎn)換光路。另外，此時，能夠根據(jù)旋轉(zhuǎn)量調(diào)整轉(zhuǎn)換量。
[0005]在這樣的通過光學(xué)元件的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換光路的像素轉(zhuǎn)換器中，除了用于轉(zhuǎn)換光路的光學(xué)元件的旋轉(zhuǎn)以外，若存在不需要的振動成分(例如，旋轉(zhuǎn)停止時、旋轉(zhuǎn)方向改變時產(chǎn)生的殘留振動等)，則光路不穩(wěn)定，顯示的圖像品質(zhì)降低。
[0006]專利文獻(xiàn)I公開了在通過光學(xué)元件的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換光路的光路控制裝置(像素轉(zhuǎn)換器)中，抑制除了光學(xué)元件的旋轉(zhuǎn)以外的振動。然而，專利文獻(xiàn)I所記載的光路控制裝置通過旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動控制來抑制不需要的振動，所以存在控制電路變得復(fù)雜的問題。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特開2011-158589號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供結(jié)構(gòu)簡單且能夠抑制除了光學(xué)部件的旋轉(zhuǎn)以外的不需要的振動的產(chǎn)生的光學(xué)器件以及具備該光學(xué)器件并能夠顯示高畫質(zhì)的圖像顯示裝置。
[0009]上述目的通過下述的應(yīng)用例實現(xiàn)。
[0010]本發(fā)明的光學(xué)器件的特征在于，具有:光學(xué)部件，其由板狀體構(gòu)成并供光射入；框體部，其包圍上述光學(xué)部件的側(cè)面而設(shè)置，由彈性比上述光學(xué)部件大的彈性材料構(gòu)成；軸部，其將上述光學(xué)部件和上述框體部支承為能夠擺動，由上述彈性材料構(gòu)成；支承部，其支承上述軸部；第一限制部件，其設(shè)置于上述光學(xué)部件的板面；以及第二限制部件，其與上述光學(xué)部件分離而設(shè)置，通過上述光學(xué)部件和上述框體部的擺動而與上述第一限制部件接觸。
[0011]由此，通過第一限制部件與第二限制部件的接觸，能夠使光學(xué)部件產(chǎn)生的振動衰減，所以能夠得到結(jié)構(gòu)簡單且能夠抑制光學(xué)部件的旋轉(zhuǎn)以外的不需要的振動的產(chǎn)生的光學(xué)器件。
[0012]在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為上述第一限制部件在從垂直于上述板面的方向觀察時，設(shè)置在與上述光學(xué)部件和上述框體部雙方重疊的位置。
[0013]通過第一限制部件與第二限制部件的接觸，能夠使光學(xué)部件與框體部雙方產(chǎn)生的振動衰減，能夠更可靠地抑制光學(xué)部件的不需要振動的產(chǎn)生。
[0014]本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為上述彈性材料是以樹脂為主要成分的材料。
[0015]由此，能夠使彈性材料的彈性充分大于光學(xué)部件的構(gòu)成材料，所以在光學(xué)部件改變姿勢時，能夠抑制由于在框體部產(chǎn)生的應(yīng)力引起光學(xué)部件的不需要的振動。
[0016]本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為通過在上述第一限制部件與上述第二限制部件之間產(chǎn)生的磁力，引起上述光學(xué)部件以及上述框體部的擺動。
[0017]由此，第一限制部件以及第二限制部件兼具驅(qū)動光學(xué)部件以及框體部的功能，所以能夠減少光學(xué)器件的部件個數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)器件構(gòu)造的簡化。其結(jié)果是，能夠提高光學(xué)器件的制造容易性，實現(xiàn)低成本化。
[0018]在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為上述第一限制部件具備永久磁鐵，上述第二限制部件具備電磁鐵。
[0019]由此，通過在永久磁鐵與電磁鐵之間產(chǎn)生的磁性的相互作用，能夠在光學(xué)部件以及框體部引起擺動。
[0020]本發(fā)明的光學(xué)器件的特征在于，具有:光學(xué)部件，其由板狀體構(gòu)成并供光射入；框體部，其包圍上述光學(xué)部件的側(cè)面而設(shè)置，由彈性比上述光學(xué)部件大的彈性材料構(gòu)成；軸部，其將上述光學(xué)部件以及上述框體部支承為能夠擺動，由上述彈性材料構(gòu)成；支承部，其支承上述軸部；以及限制部件，其與上述光學(xué)部件分離而設(shè)置，通過上述光學(xué)部件和上述框體部的擺動而與上述光學(xué)部件接觸。
[0021]由此，通過限制部件與光學(xué)部件的接觸，能夠使光學(xué)部件產(chǎn)生的振動衰減，所以能夠得到結(jié)構(gòu)簡單且能夠抑制光學(xué)部件的旋轉(zhuǎn)以外的不需要的振動的產(chǎn)生的光學(xué)器件。
[0022]在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為上述限制部件通過上述光學(xué)部件以及上述框體部的擺動，與上述框體部接觸。
[0023]由此，接觸的沖擊難以直接傳遞至光學(xué)部件，所以能夠更可靠地控制住光學(xué)部件產(chǎn)生的不需要振動。
[0024]在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為上述光學(xué)部件使光透過。
[0025]由此，以使射入光學(xué)部件的光的入射角度成為目標(biāo)角度的方式改變光學(xué)部件的姿勢，由此能夠控制透過光的偏轉(zhuǎn)方向、偏轉(zhuǎn)量。
[0026]在本發(fā)明的光學(xué)器件中，優(yōu)選為上述光學(xué)部件反射光。
[0027]由此，以使射入光學(xué)部件的光的入射角度成為目標(biāo)角度的方式改變光學(xué)部件的姿勢，由此能夠控制反射光的偏轉(zhuǎn)方向、偏轉(zhuǎn)量。
[0028]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。
[0029]由此，在光學(xué)器件中使第一限制部件與第二限制部件接觸，能夠使光學(xué)部件產(chǎn)生的振動衰減，所以雖然結(jié)構(gòu)簡單，但能夠抑制光學(xué)部件的不需要振動的產(chǎn)生。其結(jié)果是，光學(xué)器件的圖像的錯開量容易被唯一確定。
[0030]在本發(fā)明的圖像顯示裝置中，優(yōu)選為構(gòu)成為利用上述光學(xué)器件使從上述光學(xué)器件射出的光的光路的位置改變，由此使通過照射上述光而顯示的像素的位置錯開。
[0031]由此，能夠得到利用光學(xué)器件的圖像的錯開量容易被唯一確定，例如實現(xiàn)顯示的圖像的高分辨率并且抑制由光學(xué)器件的不需要振動引起的圖像精細(xì)度的降低的圖像顯示
目.0
[0032]在本發(fā)明的圖像顯示裝置中，優(yōu)選為上述光學(xué)器件使上述光進(jìn)行掃描而形成圖像。
[0033]由此，能夠嚴(yán)格控制通過光學(xué)器件掃描的光的掃描位置，所以能夠得到具有優(yōu)異的描繪特性的圖像顯示裝置。
【附圖說明】
[0034]圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的圖像顯示裝置的第一實施方式的投影儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖。
[0035]圖2是表示圖1所示的投影儀的電氣結(jié)構(gòu)的框圖。
[0036]圖3是表示圖1所示的光路偏轉(zhuǎn)單元(本發(fā)明的光學(xué)器件的第一實施方式)的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0037]圖4是圖3所示的光路偏轉(zhuǎn)單元的俯視圖。
[0038]圖5A是圖4的A-A線剖視圖，圖5B是圖4的B-B線剖視圖。
[0039]圖6是圖4的C-C線剖視圖。
[0040]圖7A、圖7B是表示圖5A、圖5B以及圖6所示的光路偏轉(zhuǎn)單元的動作的樣子的圖。
[0041]圖8是表示圖1所示的光路偏轉(zhuǎn)單元(本發(fā)明的光學(xué)器件的第一實施方式)的其它結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
[0042]圖9是用于說明圖7A、圖7B所示的光路偏轉(zhuǎn)單元使光偏轉(zhuǎn)的原理的圖。
[0043]圖10是用于說明圖7A、圖7B所示的光路偏轉(zhuǎn)單元使光偏轉(zhuǎn)的原理的圖。
[0044]圖11是表示應(yīng)用本發(fā)明的光學(xué)器件的第二實施方式的光路偏轉(zhuǎn)單元的結(jié)構(gòu)的剖視圖。
[0045]圖12是表示應(yīng)用本發(fā)明的光學(xué)器件的第三實施方式的光路偏轉(zhuǎn)單元的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0046]圖13是圖12所示的光路偏轉(zhuǎn)單元的俯視圖。
[0047]圖14A是圖13的D-D線剖視圖，圖14B是圖13的E-E線剖視圖。
[0048]圖15是表示圖14A、圖14B所示的光路偏轉(zhuǎn)單元的動作的樣子的圖。
[0049]圖16是用于說明應(yīng)用本發(fā)明的光學(xué)器件的第四實施方式的光路偏轉(zhuǎn)單元使光偏轉(zhuǎn)的原理的圖。
[0050]圖17是表示應(yīng)用本發(fā)明的圖像顯示裝置的第五實施方式的投影儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖。
[0051]圖18是表示應(yīng)用本發(fā)明的圖像顯示裝置的第六實施方式的頭戴式顯示器的立體圖。
【具體實施方式】
[0052]以下，根據(jù)附圖所示的優(yōu)選實施方式詳細(xì)說明光學(xué)器件以及圖像顯示裝置。
[0053]第一實施方式
[0054](投影儀)
[0055]首先，對應(yīng)用本發(fā)明的光學(xué)器件的第一實施方式的光路偏轉(zhuǎn)單元以及應(yīng)用本發(fā)明的圖像顯示裝置的第一實施方式的投影儀進(jìn)行說明。
[0056]圖1是表示應(yīng)用本發(fā)明的圖像顯示裝置的第一實施方式的投影儀的光學(xué)結(jié)構(gòu)的圖，圖2是表示圖1所示的投影儀的電氣結(jié)構(gòu)的框圖，圖3是表示圖1所示的光路偏轉(zhuǎn)單元(本發(fā)明的光學(xué)器件的第一實施方式)的結(jié)構(gòu)的立體圖，圖4是圖3所示的光路偏轉(zhuǎn)單元的俯視圖，圖5A是圖4的A-A線剖視圖，圖5B是圖4的B-B線剖視圖，圖6是圖4的C-C線剖視圖，圖7A、圖7B是表示圖5A、圖5B以及圖6所示的光路偏轉(zhuǎn)單元的動作的樣子的圖，圖8是表示圖1所示的光路偏轉(zhuǎn)單元(本發(fā)明的光學(xué)器件的第一實施方式)的其它結(jié)構(gòu)例的剖視圖，圖9以及圖10分別是用于說明圖7A、圖7B所示的光路偏轉(zhuǎn)單元使光偏轉(zhuǎn)的原理的圖。此外，在本說明書中，為了便于說明，將圖5A?圖9中的上方作為“上”、將下方作為“下”而進(jìn)行說明。
[0057]圖1所示的投影儀I是放大并投射液晶顯示單元所顯示的圖像的投射方式的投影儀。
[0058]如圖1所示，本實施方式的投影儀I具備光源102、3個反射鏡104a、104b、104c、2個分色反射鏡106a、106b、3個液晶顯示單元108R、108G、108B、分色棱鏡110、光路偏轉(zhuǎn)單元2、投射透鏡系統(tǒng)112以及中繼透鏡114。
[0059]以下，詳述各部分的結(jié)構(gòu)。
[0060]首先，說明投影儀I的光學(xué)結(jié)構(gòu)。
[0061]作為光源102例如能舉出鹵素?zé)簟⒐療?、發(fā)光二極管(LED)等。另外，該光源102采用射出白色光的光源。
[0062]3個反射鏡104a、104b、104c分別具有通過反射變換投影儀I內(nèi)的光路的功能。
[0063]另一方面，2個分色反射鏡106a、106b分別具有將從光源102射出的白色光分離為R(紅)、G(綠)、B(藍(lán))3原色并分別將分離的光引導(dǎo)至相互不同的液晶顯示單元108R、108GU08B的功能。
[0064]例如，分色反射鏡106a具有使白色光中的R波段的光透過而反射G、B波段的光的功能。與此相對