JP6520432B2 - 光学デバイスおよび画像表示装置 - Google Patents
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Description
前記光学部を支持する可動部と、
前記可動部を揺動軸まわりに揺動可能に支持する軸部と、
前記軸部を支持する支持部と、
前記可動部に設けられた永久磁石と、
前記永久磁石に作用させる磁界を発生させるコイルと、を有し、
前記可動部は、前記永久磁石を挿入する貫通孔と、前記貫通孔内に突出し、前記永久磁石を支持する突出部と、を有していることを特徴とする。
これにより、永久磁石とコイルの位置合わせを精度よく行うことができるため、優れた駆動精度を有する光学デバイスが得られる。
前記貫通孔は、前記永久磁石と前記コイルの並び方向に前記可動部を貫通して設けられていることが好ましい。
これにより、永久磁石とコイルとの離間距離をより精度よく制御することができる。
これにより、永久磁石とコイルとの離間距離をより精度よく制御することができる。
前記永久磁石は、前記コイルの外周よりも外側に位置する部分を有し、
前記突出部は、前記永久磁石の前記外側に位置する部分を支持していることが好ましい。
これにより、突出部とコイルの接触を防止することができる。また、コイルと永久磁石とをより接近させて配置することができる。
前記突出部は、前記コイルと重ならないように設けられていることが好ましい。
これにより、突出部とコイルの接触を防止することができる。また、コイルと永久磁石とをより接近させて配置することができる。
これにより、永久磁石とコイルの離間距離をより小さくすることができる。そのため、コイルから発生する磁界が効果的に永久磁石に作用するため、より優れた駆動効率を発揮することができる。
前記永久磁石および前記コイルは、それぞれ、長手形状をなし、
前記永久磁石の長手方向の両端部が、前記コイルの外周よりも外側に位置し、
前記突出部は、前記永久磁石の両端部を支持していることが好ましい。
このように、永久磁石の長手方向の両端部を突出部によって支持することで、例えば、永久磁石の短手(短軸)方向の両端部を突出部によって支持する場合と比較して、永久磁石の質量増を抑えることができる。
これにより、永久磁石を光学部に近接して配置することができるため、可動部の慣性モーメントを低減することができる。そのため、可動部をよりスムーズに揺動させることができる。
これにより、可動部をよりスムーズに揺動させることができる。
これにより、光学部の屈折を利用して、光の光軸をずらすことができる。
これにより、優れた表示特性を有する画像表示装置となる。
前記光学デバイスで光を空間変調させることにより、前記光の照射によって表示される画素の位置をずらすように構成されていることが好ましい。
これにより、疑似的に解像度を高めることができる。
図1は、本発明の第1実施形態に係る画像表示装置の光学的な構成を示す図である。図2は、映像光をシフトさせた様子を示す図である。図3は、図1に示す画像表示装置の電気的な構成を示すブロック図である。図4は、図1に示す画像表示装置が有する光学デバイスの上面図および下面図である。図5は、図4に示す光学デバイスの構造体を示す上面図である。図6は、図5中のA−A線断面図である。図7は、図4に示す光学デバイスの可動部を示す上面図である。図8は、図4中のB−B線断面図およびC−C線断面図である。なお、図4ないし図8では、説明の便宜上、互いに直交する3軸として、X軸、Y軸およびZ軸を図示している。また、以下では、X軸に平行な方向を「X軸方向」とも言い、Y軸に平行な方向を「Y軸方向」とも言い、Z軸に平行な方向を「Z軸方向」とも言い、+Z側を「上」、−Z側を「下」とも言う。
図1に示すプロジェクター(画像表示装置)1は、LCD方式のプロジェクターであり、図1に示すように、光源102と、ミラー104a、104b、104cと、ダイクロイックミラー106a、106bと、液晶表示素子108R、108G、108Bと、ダイクロイックプリズム110と、光路偏向素子としての光学デバイス2と、投射レンズ系112と、を備えている。
次に、前述したプロジェクター1に組み込まれた光学デバイス2について詳細に説明する。
図9は、本発明の第2実施形態に係る画像表示装置が有する光学デバイスを示す断面図である。
図10は、本発明の第3実施形態に係る画像表示装置の光学的な構成を示す図である。
図11は、本発明の第4実施形態に係る画像表示装置の光学的な構成を示す図である。
102……光源
104a、104b、104c……ミラー
106a、106b……ダイクロイックミラー
108B、108G、108R……液晶表示素子
110……ダイクロイックプリズム
112……投射レンズ系
120……制御回路
122……画像信号処理回路
2……光学デバイス
20……構造体
21……ガラス板
22……可動部
221……ガラス板支持部
221a……貫通孔
221a’、221a”……辺
221b……突出部
222……永久磁石支持部
222a……貫通孔
222a’、222a”……辺
222b……突出部
223……永久磁石支持部
23……支持部
24a、24b……軸部
25……駆動機構
25A……第1駆動機構
25B……第2駆動機構
251……永久磁石
251’……面
251a、251b……両端部
252、253……コイル
26……保持部
261……第1保持部
261a……薄肉部
261b……厚肉部
262……第2保持部
27……補強部
271……第1補強部
272……第2補強部
3……HMD
310……光源
320……液晶表示素子
330……投射レンズ系
340……導光部
341……ハーフミラー
5……HUD
510……投影ユニット
511……光源
512……液晶表示素子
513……投射レンズ系
520……反射ミラー
8……スクリーン
E……瞳
FG……フロントガラス
G……ギャップ
J……揺動軸
LL……映像光
P1、P2……画像表示位置
Px……画素
Bv、Gv、Rv……データ信号
Vid……画像信号
Claims (12)
- 光が入射する光入射面を有する光学部と、
前記光学部を支持する可動部と、
前記可動部を揺動軸まわりに揺動可能に支持する軸部と、
前記軸部を支持する支持部と、
前記可動部に設けられた永久磁石と、
前記永久磁石に作用させる磁界を発生させるコイルと、を有し、
前記可動部は、前記永久磁石を挿入する貫通孔と、前記貫通孔内に突出し、前記永久磁石を支持する突出部と、を有していることを特徴とする光学デバイス。 - 前記永久磁石と前記コイルとは対向配置され、
前記貫通孔は、前記永久磁石と前記コイルの並び方向に前記可動部を貫通して設けられている請求項1に記載の光学デバイス。 - 前記突出部は、前記永久磁石の前記コイル側の面を支持する請求項1または2に記載の光学デバイス。
- 前記可動部の平面視にて、
前記永久磁石は、前記コイルの外周よりも外側に位置する部分を有し、
前記突出部は、前記永久磁石の前記外側に位置する部分を支持している請求項1ないし3のいずれか1項に記載の光学デバイス。 - 前記可動部の平面視にて、
前記突出部は、前記コイルと重ならないように設けられている請求項4に記載の光学デバイス。 - 前記永久磁石と前記コイルの離間距離は、前記突出部の前記永久磁石と前記コイルとの並び順方向の厚さよりも小さい請求項5に記載の光学デバイス。
- 前記可動部の平面視にて、
前記永久磁石および前記コイルは、それぞれ、長手形状をなし、
前記永久磁石の長手方向の両端部が、前記コイルの外周よりも外側に位置し、
前記突出部は、前記永久磁石の両端部を支持している請求項4ないし6のいずれか1項に記載の光学デバイス。 - 前記永久磁石は、前記光学部と前記永久磁石の並び方向に交差する方向に延在している請求項7に記載の光学デバイス。
- 前記永久磁石は、2つの前記コイルの間に設けられている請求項1ないし8のいずれか1項に記載の光学デバイス。
- 前記光学部は、前記光を透過する請求項1ないし9のいずれか1項に記載の光学デバイス。
- 請求項1ないし10のいずれか1項に記載の光学デバイスを備えることを特徴とする画像表示装置。
- 前記光学部は、前記光を透過し、
前記光学デバイスで光を空間変調させることにより、前記光の照射によって表示される画素の位置をずらすように構成されている請求項11に記載の画像表示装置。
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