CN106291917B - 光学器件以及图像显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学器件以及图像显示装置，提供能够降低热量的影响且发挥稳定的驱动特性的光学器件以及具备该光学器件的图像显示装置。光学器件(2)具有：玻璃板(21)；支撑玻璃板(21)的可动部(22)；支撑着可动部(22)能够绕摆动轴(J)摆动的轴部(24a、24b)；支撑轴部(24a、24b)的支撑部(23)；设置于可动部(22)的永磁体(251)；与永磁体(251)相对配置且产生作用于永磁体(251)的磁场的线圈(252)；以及被支撑部(23)支撑且支撑线圈(252)的线圈支撑部(26)，线圈支撑部(26)由比支撑部(23)热传导率大的材料构成，并且具有与光入射面的面内方向交叉的部分。

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
如专利文献1所记载的那样，以往为了提高投影的图像的分辨率使其高于液晶面板等光调制装置的分辨率，已知有使光调制装置所射出的影像光的光轴偏移的技术。另外，在专利文献1中，作为使影像光的光轴偏移的器件，使用具有透光板与使透光板摆动的驱动部(压电元件)的摆动器件。
然而，在专利文献1中，没有详细公开摆动器件的结构，但是例如也考虑到如下情况：由于从摆动器件的驱动部产生的热量，使摆动器件的振动特性发生变动，从而无法发挥稳定的驱动特性。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2011-203460号公报
发明内容
本发明的目的在于，提供能够降低热量所造成的影响并发挥稳定的驱动特性的光学器件、以及具备该光学器件的图像显示装置。
这样的目的通过下述的发明来实现。
本发明的光学器件包括：
光学部，具有用于让光射入的光入射面；
可动部，支撑所述光学部；
轴部，以所述可动部能够围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；
永磁体，设置于所述可动部；
线圈，产生作用于所述永磁体的磁场；以及
线圈支撑部，支撑所述线圈，
所述线圈支撑部由热传导率比所述支撑部的热传导率大的材料构成，并且与所述光入射面的面内方向交叉。
由此，因通电而从线圈产生的热量在向支撑部传递之前能够通过线圈支撑部高效地散热。因此，能够发挥稳定的振动特性。另外，由于线圈支撑部与光入射面的面内方向交叉，因此能够减小光学器件的大型化。
在本发明的光学器件中，优选为，所述线圈支撑部沿着所述线圈的在与所述光入射面的面内方向交叉的方向上形成的侧面配置。
由此，能够实现线圈支撑部的小型化。
在本发明的光学器件中，优选为，在从所述光学部的板厚方向观察的俯视观察中，所述线圈为长条形状，
所述线圈支撑部沿着所述线圈的长边方向，并且沿着所述线圈的在与所述光入射面的面内方向交叉的方向上形成的侧面配置。
由此，例如，与将与光入射面的面内方向交叉的部分沿着线圈的沿短边方向的侧面配置的情况相比较，能够扩大所述交叉的部分。因此，能够更有效地释放从线圈产生的热量。
在本发明的光学器件中，优选为，所述线圈支撑部具有：
第一支撑部，支撑所述线圈，并沿着所述光入射面的面内方向设置；以及
第二支撑部，与所述第一支撑部交叉，支撑所述线圈的在与所述光入射面的面内方向交叉的方向上形成的侧面。
由此，线圈支撑部与线圈的接触面积变大，能够更有效地释放来自线圈的热量。另外，通过将线圈抵接于第一支撑部与第二支撑部，能够简单且高精度地进行线圈的定位。
在本发明的光学器件中，优选为，所述线圈与所述永磁体相对配置，并且从与所述光入射面平行的方向俯视观察所述第二支撑部，所述线圈的与所述永磁体相对的面位于比所述第二支撑部靠近所述永磁体侧的位置。
由此，容易调整线圈与永磁体的间隙。
在本发明的光学器件中，优选为，所述支撑部具有能够目视确认所述永磁体与所述线圈的间隙的窗部。
由此，能够高精度地进行线圈相对于永磁体的定位。
在本发明的光学器件中，优选为，所述窗部是贯通孔。
由此，窗部的结构变得简单。另外，例如，能够经由窗部使冷却风与线圈支撑部接触，因此能够更有效地释放从线圈产生的热量。
在本发明的光学器件中，优选为，所述光学器件具有支撑所述支撑部的壳体，
所述线圈支撑部被所述壳体支撑。
由此，从线圈产生的热量更加难以向支撑部传递。
在本发明的光学器件中，优选为，所述线圈支撑部配置为与所述支撑部分离。
由此，线圈支撑部的热量难以向支撑部传递。
在本发明的光学器件中，优选为，所述光学部使所述光透过。
由此，能够利用光学部的折射，使光的光轴偏移。
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，成为具有优异的显示特性的图像显示装置。
在本发明的图像显示装置中，优选为，利用所述光学器件使光折射，由此使通过所述光的照射显示的像素的位置偏移。
由此，能够虚拟地提高分辨率。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的图像显示装置的光学结构的图。
图2是表示使影像光偏移后的状态的图。
图3是表示图1所示的图像显示装置的电结构的框图。
图4的(a)和(b)是图1所示的图像显示装置具有的光学器件的立体图。
图5是图4的(a)中的A-A线剖视图。
图6是表示图4的(a)和(b)所示的光学器件具有的驱动机构的俯视图。
图7是图4的(a)和(b)所示的光学器件具有的线圈支撑部的立体图。
图8是图7所示的线圈支撑部的剖视图。
图9是图7所示的线圈支撑部的剖视图。
图10是表示本发明的第二实施方式的图像显示装置具有的光学器件的俯视图。
图11是图10所示的光学器件的剖视图。
图12是表示图像显示装置具有的保持部件的立体图。
图13是图12所示的保持部件的剖视图。
图14是表示本发明的第三实施方式的图像显示装置的光学结构的图。
图15是表示本发明的第四实施方式的图像显示装置的光学结构的图。
符号说明
1、投影仪；102、光源；104a、104b、104c、镜；106a、106b、分色镜；108B、108G、108R、液晶显示元件；110、分色棱镜；112、投影透镜系统；112a、镜筒；120、控制电路；122、图像信号处理电路；2、光学器件；20、构造体；21、玻璃板；22、可动部；221、玻璃板支撑部；221a、贯通孔；222、永磁体支撑部；222a、凹部；23、支撑部；231、窗部；24a、24b、轴部；25、驱动机构；251、永磁体；252、线圈；252a、侧面；252b、面；26、线圈支撑部；261、第一支撑部；262、第二支撑部；29、壳体；291、开口；3、HMD；310、光源；320、液晶显示元件；330、投影透镜系统；340、导光部；341、半透半反镜；5、HUD；510、投影单元；511、光源；512、液晶显示元件；513、投影透镜系统；520、反射镜；7、保持部件；71、第一保持部件；711、镜筒保持部；711a、开口部；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、风管；E、瞳孔；FG、前挡玻璃；G、间隙；J、摆动轴；LL、影像光；P1、P2、图像显示位置；Px、像素；Bv、Gv、Rv、数据信号；Vid、图像信号。
具体实施方式
以下，基于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是表示本发明的第一实施方式的图像显示装置的光学结构的图。图2是表示使影像光偏移后的状态的图。图3是表示图1所示的图像显示装置的电结构的框图。图4的(a)和(b)是图1所示的图像显示装置具有的光学器件的立体图。图5是图4的(a)中的A-A线剖视图。图6是表示图4的(a)和(b)所示的光学器件具有的驱动机构的俯视图。图7是图4的(a)和(b)所示的光学器件具有的线圈支撑部的立体图。图8以及图9是图7所示的线圈支撑部的剖视图。此外，在图4的(a)和(b)至图9中，为了方便说明，作为相互正交的3个轴而图示有X轴、Y轴以及Z轴。另外，以下，也将与X轴平行的方向称为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向称为“Z轴方向”。
[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、分色镜106a、106b、液晶显示元件108R、108G、108B、分色棱镜110、作为光路偏转元件的光学器件2、以及投影透镜系统112。
作为光源102，例如可以举出卤素灯、水银灯、发光二极管(LED)等。另外，作为该光源102，使用射出白色光的光源。然后，从光源102射出的光首先被分色镜106a分离为红色光(R)与其它的光。红色光在被镜104a反射之后，射入液晶显示元件108R，其它的光通过分色镜106b进一步分离为绿色光(G)与蓝色光(B)。然后，绿色光射入液晶显示元件108G，蓝色光在被镜104b、104c反射之后，射入液晶显示元件108B。
液晶显示元件108R、108G、108B分别被用作空间光调制器。这些液晶显示元件108R、108G、108B分别是与R、G、B的原色对应的透射式的空间光调制器，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，调整透射光相对于入射光的光量，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。通过这样的液晶显示元件108R、108G、108B分别在空间上调制后的光通过分色棱镜110被合成，从分色棱镜110中射出全色的影像光LL。然后，射出的影像光LL通过投影透镜系统112放大而向屏幕8投射。
在此，投影仪1在分色棱镜110与投影透镜系统112之间具有光学器件2，通过光学器件2使影像光LL的光轴偏移(所谓的进行“像素错位”)，由此能够将比液晶显示元件108R、108G、108B的分辨率高的分辨率(若液晶显示元件108R、108G、108B为全高清，则为4K)的图像投射于屏幕8。使用图2对其原理进行简单说明。光学器件2具有使影像光LL透射的玻璃板21，通过变更该玻璃板21的姿势，能够利用折射而使影像光LL的光轴偏移。
并且，投影仪1构成为，利用这样的光轴的偏移，使影像光LL的光轴向一方侧偏移的情况下的图像显示位置P1以及使影像光LL的光轴向另一方侧偏移的情况下的图像显示位置P2在屏幕8上沿倾斜方向(图2中的箭头方向)且错开半像素量(即，像素Px的一半)，通过在图像显示位置P1、P2交替地显示图像，表观上的像素增加，从而实现向屏幕8投影的图像的高分辨率化。此外，作为图像显示位置P1、P2的错位量，不限于半像素量，例如可以是像素Px的1/4，也可以是3/4。
这样构成的投影仪1除了光学器件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供给的图像信号Vid分离为R、G、B的3原色，并且转换为与各个液晶显示元件108R、108G、108B的动作相适的数据信号Rv、Gv、Bv。然后，转换后的数据信号Rv、Gv、Bv分别供给至液晶显示元件108R、108G、108B，基于该信号使液晶显示元件108R、108G、108B动作。
[光学器件]
接下来，对组装于上述的投影仪1的光学器件2进行详细说明。
如图4的(a)、(b)所示，光学器件2具有：构造体20，该构造体具有设置有具有透光性且使影像光LL偏转的玻璃板(光学部)21的可动部22、设置于可动部22的周围的框状的支撑部23、及连结可动部22与支撑部23且支撑着可动部22使其能够相对于支撑部23围绕摆动轴J摆动(转动)的轴部24a、24b；驱动机构25，使可动部22相对于支撑部23摆动；以及线圈支撑部26，对驱动机构25具有的线圈252进行支撑。上述结构的光学器件2例如以+Z侧朝向分色棱镜110侧、-Z侧朝向投影透镜系统112侧的方式配置在投影仪1内。但是，光学器件2的朝向也可以相反。
如图5所示，可动部22呈平板状，具有对玻璃板21进行支撑的玻璃板支撑部221、以及设置于玻璃板支撑部221的外侧且对驱动机构25具有的永磁体251进行支撑的永磁体支撑部222。另外，在玻璃板支撑部221的中央部具有贯通孔221a，贯通孔221a嵌入有玻璃板21。玻璃板21通过未图示的粘合剂等粘合于玻璃板支撑部221。
被这样的玻璃板支撑部支撑的玻璃板21具有矩形的俯视观察形状。而且，玻璃板21具有透光性，该玻璃板21的一方的主面构成光射入的光入射部，另一方的主面构成光射出的光射出面。这样的玻璃板21通过影像光LL的入射角度从0°起倾斜，能够使入射的影像光LL折射并透射。由此，为了成为作为目的的入射角度，通过使玻璃板21的姿势发生变化，能够控制影像光LL的偏转方向、偏转量。此外，这样的玻璃板21的大小被适当设定为能够使从分色棱镜110射出的影像光LL透射。另外，玻璃板21优选为实质上无色透明。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。
作为玻璃板21的构成材料，没有特别限定，例如能够使用白板玻璃、硼硅酸玻璃、石英玻璃这样的各种玻璃材料。另外，在本实施方式中，作为光学部而使用玻璃板21，但是，光学部只要由具有透光性且能够使影像光LL折射的材料构成，则没有特别限定，在玻璃之外，例如也可以由水晶、蓝宝石这样的各种结晶材料、聚碳酸酯类树脂、丙烯酸类树脂这样的各种树脂材料等构成。但是，作为光学部，优选像本实施方式那样使用玻璃板21，由此，能够特别增大光学部的刚性，因此能够特别抑制在光学部中偏转的影像光LL的偏转不均。
在支撑有这样的玻璃板21的玻璃板支撑部221的外周设置配置有永磁体251的永磁体支撑部222。永磁体支撑部222从摆动轴J偏移配置。在这样的永磁体支撑部222上设置有凹部222a，在该凹部222a中嵌入永磁体251。嵌入的永磁体251通过未图示的粘合剂等粘合(固定)于凹部222a。
在这样结构的可动部22的周围设置有框状的支撑部23，通过轴部24a、24b将可动部22与支撑部23连结。轴部24a、24b在俯视观察中位于沿X轴方向以及Y轴方向错开的位置，由此，形成相对于X轴以及Y轴这两个轴倾斜大约45°的摆动轴J。可动部22围绕该摆动轴J摆动，玻璃板21的姿势随着该摆动一起发生变化。尤其是，在光学器件2中，在俯视观察中，轴部24a、24b相对于玻璃板21的中心配置为点对称，因此使可动部22的摆动平衡变得良好。此外，摆动轴J相对于X轴(Y轴)的倾斜角不限于45°。
以上所示的构造体20(可动部22、支撑部23以及轴部24a、24b)一体构成。由此，能够提高支撑部23与轴部24a、24b的分界部分、以及轴部24a、24b与可动部22的分界部分的耐冲击性、长期耐久性。
另外，构造体20(可动部22、支撑部23以及轴部24a、24b)由杨氏模量比玻璃板21的构成材料的杨氏模量小的材料构成。作为这些构成材料，优选含有树脂，更优选以树脂为主成分。由此，能够有效地抑制随着可动部22的摆动而产生的应力造成玻璃板21自身的不必要的振动。另外，能够利用柔软的可动部22来包围玻璃板21的侧面(沿玻璃板21的厚度方向形成的面)，在变更玻璃板21的姿势时，能够将在玻璃板21上产生的应力抑制得较小，将随着应力分布而产生于玻璃板21的不必要的振动抑制得较小。其结果，能够防止通过玻璃板21偏转的图像向计划外的方向偏转。另外，能够抑制对应于环境温度的可动部22的摆动轨迹的变化。另外，例如能够使轴部24a、24b及其周边足够柔软，能够形成为小型且共振频率较低的(例如130Hz～170Hz左右的)光学器件2。
作为上述树脂，没有特别限定，例如可以举出聚乙烯、聚丙烯、硅酮、聚甲醛、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、聚芳醚、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，使用包含这些中的至少1种的材料。
接下来，对于使可动部22摆动的驱动机构25进行说明。如图5所示，驱动机构25是具有配置于永磁体支撑部222的永磁体251、以及与永磁体251相对配置且产生作用于永磁体251的磁场的线圈252的电磁致动器。这样，通过作为驱动机构25而使用电磁致动器，能够以简单的结构产生使可动部22摆动所需的足够的力，能够使可动部22顺畅地摆动。
如图6所示，永磁体251形成沿着X轴方向的长边形状，在Z轴方向上磁化。换言之，永磁体251从玻璃板21的板厚方向观察时形成长方形，在Z轴方向上磁化。这样，通过使永磁体251沿X轴方向延伸，能够将永磁体251配置为靠近可动部22的中心，能够减小可动部22的惯性力矩。因此，能够使可动部22更顺畅地摆动。此外，作为这样的永磁体251，没有特别限定，例如能够使用钕磁铁、铁素体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁等。
另一方面，线圈252与永磁体251相对配置。另外，线圈252与永磁体251对应地形成沿X轴方向延伸的长边形状。换言之，线圈252在从玻璃板21的板厚方向观察时形成长方形。另外，线圈252为空芯线圈。通过将线圈252设定为空芯线圈，能够使可动部22更顺畅地摆动。具体说明时，例如，在作为线圈252而使用在内侧具有磁芯的结构的情况下，由于产生的磁力的强度而将永磁体251向磁芯牵引，由此，摆动轴J偏移，有可能无法顺畅地进行可动部22的摆动。为了防止这样的不良情况的产生，作为线圈252，优选使用本实施方式那样的空芯线圈。
在以上所示的驱动机构25中，通过从未图示的电压施加部向线圈252施加驱动信号而从线圈252产生磁场，通过使产生的磁场作用于永磁体251，使可动部22相对于支撑部23围绕摆动轴J摆动(转动)。然后，通过这样的可动部22的摆动，使影像光LL的光轴偏移，在图像显示位置P1、P2上交替地显示图像。因此，使表观上的像素增加，实现图像的高分辨率化。
特别是，在驱动机构25中，如图6所示，在从Z轴方向观察的俯视观察中，永磁体251的外周(轮廓)比线圈252的内周大，比线圈252的外周小。通过采用这样的设计，能够使线圈252小型化，因此能够抑制向线圈252施加电流时的电力损失(发热等)，能够更有效且节约电力地从线圈252产生磁场。另外，能够使从线圈252产生的磁场有效地作用于永磁体251。
此外，作为驱动机构25的结构，只要能够使可动部22摆动，没有特别限定。例如，在本实施方式中，相对于摆动轴J仅在一方侧设置驱动机构25，但也可以相对于摆动轴J在两侧设置驱动机构25。根据这样的结构，能够平衡性更好地使可动部22摆动。
另外，作为线圈252与永磁体251的分离距离(间隙G)，没有特别限定，也根据可动部22的大小、从线圈252产生的磁场的大小等而不同，例如优选为0.1mm以上、0.5mm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摆动时的永磁体251与线圈252的接触，并且使从线圈252产生的磁场更有效地作用于永磁体251。因此，能够使可动部22更有效且稳定地摆动。
这样的驱动机构25具有的线圈252被线圈支撑部26支撑，通过将线圈支撑部26固定于支撑部23，而被支撑部23支撑。线圈252固定于线圈支撑部26没有特别限定，能够使用粘合剂等。
这样，采用将线圈252经由线圈支撑部26而固定于支撑部23的结构时，例如，通过调整线圈支撑部26相对于支撑部23的固定位置，能够调整线圈252相对于永磁体251的位置。因此，能够容易进行永磁体251与线圈252的对位。此外，作为线圈支撑部26固定于支撑部23的固定方法，没有特别限定，例如可以举出粘合剂、螺纹固定、凹凸嵌合等。
这样的线圈支撑部26从与永磁体251相反的一侧支撑线圈252。即，线圈支撑部26设置为不位于永磁体251与线圈252之间。通过这样配置线圈支撑部26，能够进一步减小永磁体251与线圈252的间隙G。
另外，如图5以及图7所示，线圈支撑部26具有在中途几乎呈直角弯曲的大致L字状的剖面形状。具体来说，线圈支撑部26具有固定于支撑部23的第一支撑部261、以及与第一支撑部261连接且相对于第一支撑部261几乎呈直角弯曲的第二支撑部262。第一支撑部261形成在XY平面上扩展且在Z轴方向上具有厚度的板状，第二支撑部262形成在XZ平面上扩展且在Y轴方向上具有厚度的板状。这样的线圈支撑部26由热传导率比支撑部23的热传导率大的材料构成。
这样，通过具有第一支撑部261以及第二支撑部262而增大线圈支撑部26的表面积，并且，通过具有由热传导率比支撑部23的热传导率大的材料构成的线圈支撑部26，能够从线圈支撑部26有效地释放因通电而从线圈252产生的热量。因此，从线圈252产生的热量不易向支撑部23(构造体20)传递，能够抑制以构造体20的热膨胀、热量所造成的轴部24a、24b的软化等为起因的光学器件2的振动特性的变动，能够发挥稳定的振动特性。另外，由于也能够减少线圈252的发热，因此能够抑制因线圈252的发热而造成的电力损失。因此，能够更有效地(节约电力)从线圈252产生磁场。
特别是，第二支撑部262与玻璃板21的光入射面的面内方向(XY面内方向)交叉，即，第二支撑部262相对于第一支撑部261弯折，因此能够抑制从Z轴方向观察时的线圈支撑部26的扩宽，能够实现光学器件2的小型化。
在此，线圈支撑部26优选由非磁性材料构成。由此，能够抑制线圈支撑部26被永磁体251所产生的磁场牵引。
此外，作为这样的线圈支撑部26的构成材料(比支撑部23热传导率大且为非磁性的材料)，例如可以举出铝、铜、银、非磁性不锈钢等。
在这样的线圈支撑部26中，第一支撑部261沿着线圈252的底面(与同永磁体251相对的面处于相反侧的面)配置，第二支撑部262沿着线圈252的侧面(在玻璃板21的俯视观察中形成为与玻璃板21交叉的面)配置。换言之，第一支撑部261沿着玻璃板21的光入射面的面内方向(延长玻璃板21的光入射面而成的面或能够在延长的面内定义的方向)设置，第二支撑部262在玻璃板21的俯视观察中沿与玻璃板21的光入射面的面内方向交叉的方向延伸。此外，与面内方向交叉是指，例如以相对于延长玻璃板21的光入射面而成的面或能够在延长的面内定义的方向交叉的方式延伸或形成的状态。
因此，能够扩大线圈支撑部26与线圈252接触的面，能够使从线圈252产生的热量有效地从线圈支撑部26释放。特别是，在本实施方式中，第二支撑部262沿着线圈252的沿长边方向的侧面252a进行配置。因此，例如与沿着沿短边方向的侧面进行配置的情况相比较，能够增大第二支撑部262的面积(换言之与线圈252的接触面积)，因此能够从线圈支撑部26更有效地散热。
另外，像本实施方式那样，通过与第一支撑部261以及第二支撑部262抵接来配置线圈252，能够使线圈252相对于线圈支撑部26容易且高精度地定位。此外，线圈252可以与第一支撑部261、第二支撑部262直接接触，例如，也可以经由粘合剂等而间接地接触。
另外，在本实施方式中，如图8所示，线圈252的永磁体251侧的面252b位于比第二支撑部262靠近永磁体251侧的位置。换言之，线圈252设置为在从光入射面的面内方向俯视观察第二支撑部262时从第二支撑部262向永磁体251侧突出。进一步换言之，线圈252配置为与永磁体251相对(面对)，并且在从与光入射面平行的方向俯视观察第二支撑部262时，线圈252的与永磁体251相对的面位于比第二支撑部262靠近永磁体251侧的位置。若设为这样的结构，则在从Y轴方向观察时，能够目视确认永磁体251与线圈252的间隙(间隙G)，能够更高精度地调整这些间隙G。此外，线圈252的配置不限于此，例如，也可以在第二支撑部262的俯视观察中，使永磁体251侧的面252b与第二支撑部262的永磁体侧的端一致。
特别是，在本实施方式的光学器件2中，在支撑部23上设置有在从Y轴方向观察时能够从光学器件2的外侧目视确认永磁体251与线圈252的间隙的窗部231。因此，能够更容易地目视确认永磁体251与线圈252的间隙(间隙G)。此外，作为窗部231的结构，只要能够目视确认上述间隙，则没有特别限定，但优选如本实施方式那样由贯通孔构成。由此，窗部231的结构变得简单。另外，例如，如图9所示，若在窗部231的附近配置冷却用的风管D，则从风管D供给的冷却风能够经由窗部231向线圈支撑部26(第二支撑部262)吹送。因此，能够进一步提高线圈支撑部26处的散热效果。另外，通过经由窗部231而吹送冷却风，冷却风不易与可动部22接触。因此，不会对可动部22的振动特性造成影响。此外，作为上述冷却风，能够使用由为了冷却投影仪1的各部分(例如光源102等)而内置于投影仪1的冷却单元生成的冷却风。
＜第二实施方式＞
图10是表示本发明的第二实施方式的图像显示装置具有的光学器件的俯视图。图11是图10所示的光学器件的剖视图。图12是表示图像显示装置具有的保持部件的立体图。图13是图12所示的保持部件的剖视图。
以下，对本发明的第二实施方式的图像显示装置进行说明，以与上述的实施方式不同之处为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。
第二实施方式的图像显示装置除了光学器件的结构不同之外其余与上述的第一实施方式相同。此外，对于与上述的实施方式相同的结构，标注相同附图标记。
如图10以及图11所示，本实施方式的光学器件2还具有壳体29。壳体29例如作为加强构造体20的加强部件而发挥功能。这样的壳体29形成在中央具有开口291的框状，配置为不会阻碍影像光LL的通过。然后，在这样的壳体29处对支撑部23与线圈支撑部26进行支撑，形成线圈支撑部26经由壳体29而被支撑部23支撑固定的状态。通过采用这样的结构，由于在线圈支撑部26与支撑部23之间夹有壳体29，因此，相应地，从线圈252产生的热量更加难以经由线圈支撑部26向支撑部23传递。因此，与上述的第一实施方式相比，进一步抑制以构造体20的热膨胀、热量所造成的轴部24a、24b的软化等为起因的光学器件2的振动特性的变动，能够发挥更稳定的振动特性。
特别是，在本实施方式中，如图11所示，线圈支撑部26配置为与构造体20分离。即，线圈支撑部26设置为与构造体20不接触。由此，热量更加难以从线圈支撑部26向构造体20传递，使得上述的效果变得更加显著。另外，在本实施方式中，由于第二支撑部262位于构造体20的外侧，因此容易向第二支撑部262吹送上述的冷却风。
在此，作为壳体29的构成材料，没有特别限定，但优选与线圈支撑部26同样地使用比支撑部23热传导率大且非磁性的材料。由此，能够通过线圈支撑部26以及壳体29对线圈252的热量进行散热，因此进一步提高放热效果。另外，由于壳体29不会形成从线圈252产生的磁场的磁路，因此能够使从线圈252产生的磁场有效地作用。
这样的壳体29例如优选为了使分色棱镜110、投影透镜系统112以及光学器件2相互固定(定位)而能够与保持部件连接。由此，能够有效利用壳体29，并且也能够实现投影仪1的小型化。以下，对于该情况，举出一个例子进行说明。
在投影仪1中，如图12以及图13所示，分色棱镜110、投影透镜系统112以及光学器件2被保持部件7保持，在光学对准的状态下进行固定。
保持部件7具有保持投影透镜系统112以及光学器件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并且保持分色棱镜110的第三保持部件73。
第一保持部件71具备支撑投影透镜系统112的镜筒112a的镜筒保持部711、以及从镜筒保持部711的上部向光路上游侧突出的保持部712。镜筒保持部711形成为大致矩形的板状，在其中央设置具有圆孔的开口部711a，在开口部711a中插入投影透镜系统112的镜筒112a。插入到开口部711a的镜筒112a在对准的状态下螺纹固定于镜筒保持部711。另一方面，保持部712保持光学器件2的壳体29，光学器件2位于投影透镜系统112与分色棱镜110之间。
第二保持部件72配置在第一保持部件71的上方，在对准的状态下螺纹固定于第一保持部件71。
第三保持部件73成为分色棱镜110相对于投影透镜系统112对准时的基准的部件，成为保持着分色棱镜110的状态。具体来说，在第三保持部件73的下表面设置固定部731，通过粘合剂等在该固定部731处固定分色棱镜110的上表面。这样的第三保持部件73配置在第二保持部件72的下方，螺纹固定于第二保持部件72。
利用以上那样的第二实施方式，也能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。
＜第三实施方式＞
图14是表示本发明的第三实施方式的图像显示装置的光学结构的图。
以下，对本发明的第三实施方式的图像显示装置进行说明，以与上述的实施方式不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。
第三实施方式的图像显示装置是半透射式(透视型)的头戴显示器(以下，简称为“HMD”)。
本实施方式的HMD(图像显示装置)3供观察者(使用者)穿戴使用，如图14所示，具有光源310、液晶显示元件320、投影透镜系统330、导光部340以及作为光路偏转元件的光学器件2。作为光源310没有特别限定，例如能够使用LED的背光灯。从这样的光源310产生的光向液晶显示元件320传导。液晶显示元件320是透射式的液晶显示元件，例如能够使用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对来自光源310的光进行调制而生成影像光。生成的影像光通过投影透镜系统进行放大之后，射入导光部340。导光部340形成板状，进一步在光的传输方向的下游侧配置半透半反镜341。向导光部340内导入的光重复进行反射，通过半透半反镜341导入观察者的瞳孔E。另外，与之相伴，外界光透过半透半反镜341而导入观察者的瞳孔E。由此，在HMD3中，目视观察为在景色上重叠影像光。
在这样的结构的HMD3中，在液晶显示元件320与投影透镜系统330之间配置光学器件2，由此，能够使影像光LL的光轴偏移。
利用以上那样的第三实施方式，也能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。
＜第四实施方式＞
图15是表示本发明的第四实施方式的图像显示装置的光学结构的图。
以下，对本发明的第四实施方式的图像显示装置进行说明，以与上述的实施方式不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。
第四实施方式的图像显示装置是平视显示器(以下，简称为“HUD”)。
本实施方式的HUD(图像显示装置)5例如搭载于汽车，适用于经由前挡玻璃FG将时速、时间、行驶距离等各种信息(图像)向驾驶员投影。如图15所示，这样的HUD5包括具有光源511、液晶显示元件512和投影透镜系统513的投影单元510、反射镜520以及作为光路偏转元件的光学器件2。光源511、液晶显示元件512以及投影透镜系统513例如能够采用与上述的第三实施方式的光源310、液晶显示元件320以及投影透镜系统330相同的结构。反射镜520是凹面镜，反射来自投影单元510的投影光而向前挡玻璃FG投影(显示)。
在这样的结构的HUD5中，在液晶显示元件512与投影透镜系统513之间配置光学器件2，由此，能够使投影光的光轴偏移。
利用以上那样的第四实施方式，也能够发挥与上述的第一实施方式相同的效果。
以上，针对本发明的光学器件以及图像显示装置，基于图示的实施方式进行了说明，但本发明不限于此。例如，在本发明的光学器件以及图像显示装置中，能够将各部分的结构置换为具有相同的功能的任意的结构，并且也能够附加其他的任意的结构。
另外，在上述的实施方式中，对于光学部具有透光性且作为像素偏移器件来使用的光学器件进行了说明，但作为光学器件的用途不限于此。例如，也可以用作光扫描仪，其中，光学部的光入射部具有光反射性，由光入射部反射的光通过可动部的摆动进行扫描。
另外，在上述的实施方式中，作为图像显示装置，对于液晶投影仪以及光扫描式的投影仪进行了说明，但作为图像显示装置，不限于投影仪，除此之外，也能够适用于打印机、扫描仪等。

Claims (9)

1.一种光学器件，其特征在于，包括：
光学部，具有用于让光射入的光入射面；
可动部，具有贯通孔，并在所述贯通孔支撑所述光学部；
轴部，以所述可动部能够围绕摆动轴摆动的方式支撑所述可动部；
框状的支撑部，设置于所述可动部的周围，并支撑所述轴部；
长边形状的永磁体，设置于所述可动部；
线圈，与所述永磁体对应地沿长边方向延伸，并产生作用于所述永磁体的磁场；以及
线圈支撑部，支撑所述线圈，并固定于所述支撑部，
所述线圈支撑部由热传导率比所述支撑部的热传导率大的材料构成，并且
具有：
第一支撑部，支撑所述线圈，并沿着所述光入射面的面内方向设置；以及
第二支撑部，与所述第一支撑部交叉，支撑所述线圈的在与所述光入射面的面内方向交叉的方向上形成的侧面，
所述第二支撑部仅沿着所述线圈的长边方向的一个侧面进行配置。
2.根据权利要求1所述的光学器件，其特征在于，
所述线圈与所述永磁体相对配置，并且从与所述光入射面平行的方向俯视观察所述第二支撑部时，所述线圈的与所述永磁体相对的面位于比所述第二支撑部靠近所述永磁体侧的位置。
3.根据权利要求2所述的光学器件，其特征在于，
所述支撑部具有能够目视确认所述永磁体与所述线圈的间隙的窗部。
4.根据权利要求3所述的光学器件，其特征在于，
所述窗部是贯通孔。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的光学器件，其特征在于，
所述光学器件具有支撑所述支撑部的壳体，
所述线圈支撑部被所述壳体支撑。
6.根据权利要求5所述的光学器件，其特征在于，
所述线圈支撑部与所述支撑部分离配置。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的光学器件，其特征在于，
所述光学部使所述光透过。
8.一种图像显示装置，其特征在于，
具备权利要求1至4中任一项所述的光学器件。
9.根据权利要求8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利用所述光学器件使光折射，由此使得通过所述光的照射显示的像素的位置偏移。
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