KR20160079682A

KR20160079682A - 광학 디바이스, 화상 표시 장치 및 광학 디바이스의 제조 방법

Info

Publication number: KR20160079682A
Application number: KR1020150183557A
Authority: KR
Inventors: 야스시 미조구찌; 신이찌 와까바야시
Original assignee: 세이코 엡슨 가부시키가이샤
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2016-07-06
Also published as: TW201624049A; US9651773B2; CN105739088A; EP3037866A1; US20160187645A1; JP2016126103A; CN105739088B

Abstract

본 발명은, 코일과 영구 자석과의 위치 관계를 용이하게 확인할 수 있고, 우수한 진동 특성을 갖는 광학 디바이스, 이러한 광학 디바이스를 구비한 화상 표시 장치, 및 코일과 영구 자석과의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있어, 우수한 진동 특성을 갖는 광학 디바이스의 제조 방법을 제공하는 것을 과제로 한다. 광학 디바이스(2)는, 유리판(21)과, 유리판(21)을 지지하는 가동부(22)와, 가동부(22)를 요동축 J 주위로 요동 가능하게 지지하는 축부(24a, 24b)와, 축부(24a, 24b)를 지지하는 지지부(23)와, 가동부(22)에 설치된 영구 자석(251)과, 영구 자석(251)에 대향하여 배치되고, 영구 자석(251)에 작용하는 자계를 발생시키는 코일(252)을 갖고, 지지부(23)는, 영구 자석(251)과 코일(252)과의 간극을 시인할 수 있는 창부(236)를 갖고 있다.

Description

광학 디바이스, 화상 표시 장치 및 광학 디바이스의 제조 방법{OPTICAL DEVICE, IMAGE DISPLAY DEVICE, AND METHOD OF MANUFACTURING OPTICAL DEVICE}

본 발명은, 광학 디바이스, 화상 표시 장치 및 광학 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.

종래부터, 액정 패널 등의 광 변조 장치의 해상도보다도 투사되는 화상의 해상도를 높게 하기 위해서, 광 변조 장치로부터 출사된 영상광의 축을 어긋나게 하는 기술이 알려져 있다. 또한, 영상광의 축을 어긋나게 하는 장치로서, 특허문헌 1에 기재된 광로 제어 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에 기재된 광로 제어 장치는, 유리판과, 유리판을 유지하는 가동부와, 가동부를 지지하는 지지부와, 가동부와 지지부를 접속하는 1쌍의 판 스프링을 갖고, 판 스프링을 회동축으로 하여 유지 부재를 회동시킴으로써 유리판의 자세를 변화시킴으로써, 유리판에 입사한 광(영상광)을 굴절시켜서, 축을 어긋나게 하고 있다. 또한, 특허문헌 1에 기재된 광로 제어 장치에서는, 가동부를 회동시키는 구동 기구로서, 코일과 영구 자석을 사용한 전자 구동을 채용하고 있다.

일본 특허공개 제2011-158589호 공보

특허문헌 1과 같은 전자기 구동을 사용한 구동 기구에서는, 코일과 영구 자석의 배치(상대적인 위치 관계)가 진동 특성에 비교적 크게 영향을 미치기 때문에, 이들 위치 정렬이 중요해진다. 그러나, 특허문헌 1에서는, 코일과 영구 자석과의 위치 정렬에 관한 사항은 불분명하다.

본 발명의 목적은, 코일과 영구 자석과의 위치 관계를 용이하게 확인할 수 있고, 우수한 진동 특성을 갖는 광학 디바이스, 이러한 광학 디바이스를 구비한 화상 표시 장치, 및 코일과 영구 자석과의 위치 결정을 용이하게 행할 수 있어, 우수한 진동 특성을 갖는 광학 디바이스의 제조 방법을 제공하는 데 있다.

이와 같은 목적은, 하기의 발명에 의해 달성된다.

본 발명의 광학 디바이스는, 광이 입사하는 광 입사면을 갖는 광학부와,

상기 광학부를 지지하는 가동부와,

상기 가동부를 요동축 주위로 요동 가능하게 지지하는 축부와,

상기 축부를 지지하는 지지부와,

상기 가동부에 설치된 영구 자석과,

상기 영구 자석에 대향하여 배치되고, 상기 영구 자석에 작용하는 자계를 발생시키는 코일을 갖고,

상기 지지부는, 상기 영구 자석과 상기 코일과의 간극을 시인할 수 있는 창부를 갖고 있는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 창부로부터 코일과 영구 자석과의 위치 관계를 용이하게 확인할 수 있기 때문에, 코일과 영구 자석과의 위치 관계를 용이하게 제어할 수 있다. 따라서, 우수한 진동 특성을 갖는 광학 디바이스가 얻어진다.

본 발명의 광학 디바이스에서는, 상기 창부는, 관통 구멍인 것이 바람직하다.

이에 의해, 창부의 구성이 간단하게 된다. 또한, 코일과 영구 자석과의 위치 관계를 보다 시인하기 쉬워진다.

본 발명의 광학 디바이스에서는, 상기 창부로부터, 상기 영구 자석의 상기 코일과 대면하는 측의 면의 위치와, 상기 코일의 상기 영구 자석과 대면하는 측의 면의 위치를 시인할 수 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 코일과 영구 자석과의 간극을 보다 명확하게 확인할 수 있다.

본 발명의 광학 디바이스에서는, 상기 창부로부터 보았을 때, 상기 창부를 구성하는 측면 중 하나가, 상기 영구 자석의 상기 코일과 대면하는 측의 면 또는 상기 코일의 상기 영구 자석과 대면하는 측의 면과 일치하고 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 창부의 측면을 코일과 영구 자석과의 간극을 판단하는 기준면으로서 이용할 수 있기 때문에, 상기 간극을 보다 명확하게 확인할 수 있다.

본 발명의 광학 디바이스에서는, 상기 창부는, 상기 영구 자석과 상기 코일과의 배열 방향에 대하여 직교하는 방향으로부터 상기 간극을 시인할 수 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 영구 자석과 코일과의 간극을 보다 정확하게 확인할 수 있다.

본 발명의 광학 디바이스에서는, 상기 코일은, 공심(空芯) 코일인 것이 바람직하다.

이에 의해, 보다 우수한 진동 특성을 발휘할 수 있다.

본 발명의 광학 디바이스에서는, 상기 코일은, 상기 지지부에 지지되어 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 코일을 소정 위치에 용이하게 고정할 수 있다.

본 발명의 광학 디바이스에서는, 상기 지지부에 고정되고, 상기 코일을 상기 영구 자석과는 반대측으로부터 유지하는 유지부를 갖고 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 코일의 위치 정렬을 용이하게 행할 수 있다.

본 발명의 광학 디바이스에서는, 상기 유지부는, 비자성체인 것이 바람직하다.

이에 의해, 유지부에 의한 자로의 형성이 억제되기 때문에, 코일로부터 발생하는 자계를 효율적으로 영구 자석에 작용시킬 수 있다.

본 발명의 광학 디바이스에서는, 상기 가동부 및 축부는, 각각, 수지 재료를 포함하고 있는 것이 바람직하다.

이에 의해, 축부 주변의 구조를 유연하게 할 수 있어, 소형화를 도모하면서, 공진 주파수를 낮게 할 수 있다. 또한, 환경 온도에 대한 가동부의 요동 궤적의 변화를 억제할 수 있다.

본 발명의 광학 디바이스에서는, 상기 광학부는, 상기 광을 투과하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 광학부의 굴절을 이용하여, 광의 광축을 어긋나게 할 수 있다.

본 발명의 광학 디바이스에서는, 상기 광학부는, 상기 광을 반사하는 것이 바람직하다.

이에 의해, 광을 반사하여 주사할 수 있다.

본 발명의 화상 표시 장치는, 본 발명의 광학 디바이스를 구비하고,

상기 광학 디바이스에 의해 광을 공간 변조시킴으로써, 상기 광의 조사에 의해 표시되는 화소의 위치를 어긋나게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 우수한 표시 특성을 갖는 화상 표시 장치로 된다.

상기 광학 디바이스에 의해 광을 반사하여 주사함으로써, 화상을 표시하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 광학 디바이스의 제조 방법은, 광이 입사하는 광 입사면을 갖는 광학부, 상기 광학부를 지지하는 가동부, 상기 가동부를 요동축 주위로 요동 가능하게 지지하는 축부, 상기 축부를 지지하는 지지부, 상기 가동부에 설치된 영구 자석을 갖고, 또한 상기 지지부에, 상기 영구 자석과 상기 코일과의 간극을 시인할 수 있는 창부를 갖는 구조체를 얻는 공정과,

상기 영구 자석과의 사이에 갭 형성 부재를 배치한 상태에서, 코일을 상기 영구 자석과 대향하여 배치하는 공정과,

상기 창부를 통하여, 상기 영구 자석과 상기 코일과의 사이에서 상기 갭 형성 부재를 제거하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 코일과 영구 자석과의 위치 관계(갭)를 용이하게 소정값으로 할 수 있다. 그로 인해, 우수한 진동 특성을 갖는 광학 디바이스를 용이하게 제조할 수 있다.

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 광학적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는, 영상광을 시프트시킨 모습을 나타내는 도면이다.
도 3은, 도 1에 도시한 화상 표시 장치의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다.
도 4는, 도 1에 도시한 화상 표시 장치가 갖는 광학 디바이스의 상면도 및 하면도이다.
도 5는, 도 4 중의 A-A선 단면도이다.
도 6은, 영구 자석과 코일의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 7은, 도 4에 도시한 광학 디바이스의 측면도이다.
도 8은, 도 4에 도시한 광학 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 광학적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 광학적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 11은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 화상 표시 장치가 갖는 광학 디바이스의 단면도이다.
도 12는, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 광학적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 13은, 도 12에 도시한 화상 표시 장치가 갖는 광학 디바이스의 상면도 및 하면도이다.

이하, 본 발명의 광학 디바이스, 화상 표시 장치 및 광학 디바이스의 제조 방법에 대하여 첨부 도면에 나타내는 각 실시 형태에 기초하여 상세히 설명한다.

<제1 실시 형태>

도 1은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 광학적인 구성을 나타내는 도면이다. 도 2는, 영상광을 시프트시킨 모습을 나타내는 도면이다. 도 3은, 도 1에 도시한 화상 표시 장치의 전기적인 구성을 나타내는 블록도이다. 도 4는, 도 1에 도시한 화상 표시 장치가 갖는 광학 디바이스의 상면도 및 하면도이다. 도 5는, 도 4 중의 A-A선 단면도이다. 도 6은, 영구 자석과 코일의 배치를 나타내는 평면도이다. 도 7은, 도 4에 도시한 광학 디바이스의 측면도이다. 도 8은, 도 4에 도시한 광학 디바이스의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.

또한, 도 4 내지 도 6에서는, 설명의 편의상, 서로 직교하는 3축으로서, X축, Y축 및 Z축을 도시하고 있으며, 그 도시한 화살표의 선단측을 「+측」, 기단부측을 「-측」이라 한다. 또한, 이하에서는, X축에 평행한 방향을 「X축 방향」이라고도 하고, Y축에 평행한 방향을 「Y축 방향」이라고도 하고, Z축에 평행한 방향을 「Z축 방향」이라고도 하며, +Z측을 「상」, -Z측을 「하」라고도 한다.

1. 프로젝터

도 1에 도시한 프로젝터(화상 표시 장치)(1)는, LCD 방식의 프로젝터이며, 도 1에 도시한 바와 같이, 광원(102)과, 미러(104a, 104b, 104c)와, 다이크로익 미러(106a, 106b)와, 액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)와, 다이크로익 프리즘(110)과, 광로 편향 소자로서의 광학 디바이스(2)와, 투사 렌즈계(112)를 구비하고 있다.

광원(102)으로서는, 예를 들어 할로겐 램프, 수은 램프, 발광 다이오드(LED) 등을 들 수 있다. 또한, 이 광원(102)으로서는, 백색광이 출사하는 것이 사용된다. 그리고, 광원(102)으로부터 출사된 광은, 우선, 다이크로익 미러(106a)에 의해 적색광(R)과 그 밖의 광으로 분리된다. 적색광은, 미러(104a)에서 반사된 후, 액정 표시 소자(108R)에 입사하고, 그 밖의 광은, 다이크로익 미러(106b)에 의해 녹색광(G)과 청색광(B)으로 더 분리된다. 그리고, 녹색광은, 액정 표시 소자(108G)에 입사하고, 청색광은, 미러(104b, 104c)에서 반사된 후, 액정 표시 소자(108B)에 입사한다.

액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)는, 각각, 공간 광변조기로서 사용된다. 이들 액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)는, 각각 R, G, B의 원색에 대응하는 투과형의 공간 광변조기이며, 예를 들어 세로 1080행, 가로 1920열의 매트릭스 형상으로 배열한 화소를 구비하고 있다. 각 화소에서는, 입사광에 대한 투과광의 광량이 조정되고, 각 액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)에 있어서 전체 화소의 광량 분포가 협조 제어된다. 이와 같은 액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)에 의해 각각 공간적으로 변조된 광은, 다이크로익 프리즘(110)에서 합성되고, 다이크로익 프리즘(110)으로부터 풀 컬러의 영상광 LL이 출사된다. 그리고, 출사된 영상광 LL은, 투사 렌즈계(112)에 의해 확대되어 대상물(6)에 투사된다.

여기서, 프로젝터(1)는, 다이크로익 프리즘(110)과 투사 렌즈계(112)의 사이에 광학 디바이스(2)를 갖고 있으며, 광학 디바이스(2)에 의해 영상광 LL의 광축을 시프트시킴으로써(소위 「화소 어긋남」을 행함으로써), 액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)의 해상도보다도 높은 해상도(액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)가 풀 하이비전이면 4K)의 화상을 대상물(6)에 투사할 수 있게 되어 있다. 이 원리에 대하여 도 2를 이용하여 간단히 설명한다. 광학 디바이스(2)는, 영상광 LL을 투과시키는 유리판(21)을 갖고 있으며, 이 유리판(21)의 자세를 변경함으로써, 굴절을 이용하여 영상광 LL의 광축을 시프트시킬 수 있다.

그리고, 프로젝터(1)는, 이와 같은 광축의 시프트를 이용하여, 영상광 LL의 광축을 일방측으로 시프트시킨 경우의 화상 표시 위치 P1과, 영상광 LL의 광축을 타방측으로 시프트시킨 경우의 화상 표시 위치 P2가 경사 방향(도 2 중의 화살표 방향)으로 또한 반 화소분(즉, 화소 Px의 절반) 어긋나도록 구성되고, 화상 표시 위치 P1, P2에 교대로 화상을 표시함으로써, 외관상의 화소가 증가하고, 대상물(6)에 투영되는 화상의 고해상도화를 도모하고 있다. 또한, 화상 표시 위치 P1, P2의 어긋남량으로서는, 반 화소분에 한정되지 않고, 예를 들어 화소 Px의 1/4이어도 되고, 1/8이어도 된다.

이와 같은 구성의 프로젝터(1)는, 광학 디바이스(2)나 액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)에 추가하여, 도 3에 도시한 바와 같이, 제어 회로(120)와 화상 신호 처리 회로(122)를 구비하고 있다. 제어 회로(120)는, 액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)에 대한 데이터 신호의 기입 동작, 광학 디바이스(2)에 있어서의 광로 편향 동작, 화상 신호 처리 회로(122)에 있어서의 데이터 신호의 발생 동작 등을 제어한다. 한편, 화상 신호 처리 회로(122)는, 도시하지 않은 외부 장치로부터 공급되는 화상 신호 Vid를 R, G, B의 3원색별로 분리함과 함께, 각각의 액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)의 동작에 적합한 데이터 신호 Rv, Gv, Bv로 변환한다. 그리고, 변환된 데이터 신호 Rv, Gv, Bv는, 각각 액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)에 공급되고, 그것에 기초하여 액정 표시 소자(108R, 108G, 108B)가 동작한다.

2. 광학 디바이스

다음으로, 전술한 프로젝터(1)에 내장된 광학 디바이스(2)에 대하여 상세히 설명한다.

광학 디바이스(2)는, 도 4 내지 도 6에 도시한 바와 같이, 광투과성을 갖고, 영상광 LL을 편향시키는 유리판(광학부)(21)이 설치된 가동부(22)와, 가동부(22)의 주위에 설치된 프레임형상의 지지부(23)와, 가동부(22)와 지지부(23)와 연결되고, 가동부(22)를 지지부(23)에 대하여 요동(회동) 가능하게 지지하는 축부(24a, 24b)를 갖는 구조체(20)와, 지지부(23)에 대하여 가동부(22)를 요동시키는 구동 기구(25)를 갖고 있다. 이와 같은 구성의 광학 디바이스(2)는, 예를 들어 +Z측이 다이크로익 프리즘(110)측, -Z측이 투사 렌즈계(112)측을 향하도록 프로젝터(1) 내에 배치되어 있다. 단, 광학 디바이스(2)의 방향은, 반대여도 된다.

가동부(22)는, 평판 형상을 이루고, 그 중앙부에 관통 구멍(221)을 갖고 있다. 그리고, 이 관통 구멍(221)에 유리판(21)이 끼워져 있으며, 유리판(21)은, 예를 들어 접착제 등에 의해 가동부(22)에 접착되어 있다. 또한, 관통 구멍(221)은, 그 주위면에 단차(갈고리)를 갖고, 이 단차로 유리판(21)을 잡고 있다. 이에 의해, 가동부(22)에의 유리판(21)의 배치가 간단하게 된다.

유리판(21)은, 직사각형의 평면 형상을 갖고 있다. 이 유리판(21)은, 영상광 LL의 입사 각도가 0°부터 기움으로써, 입사한 영상광 LL을 굴절시키면서 투과시킬 수 있다. 따라서, 목적으로 하는 입사 각도가 되도록, 유리판(21)의 자세를 변화시킴으로써, 영상광 LL의 편향 방향이나 편향량을 제어할 수 있다. 또한, 이와 같은 유리판(21)의 크기는, 다이크로익 프리즘(110)으로부터 출사하는 영상광 LL을 투과시킬 수 있도록 적절히 설정된다. 또한, 유리판(21)은, 실질적으로 무색 투명한 것이 바람직하다. 또한, 유리판(21)의 영상광 LL의 입사면 및 출사면에는 반사 방지막이 형성되어 있어도 된다.

유리판(21)의 구성 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 백판 유리, 붕규산 유리, 석영 유리와 같은 각종 유리 재료를 사용할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 광학부로서 유리판(21)을 사용하고 있지만, 광학부는, 광투과성을 갖고, 영상광 LL을 굴절시킬 수 있는 재료로 구성되어 있으면 특별히 한정되지 않으며, 유리 외에도, 예를 들어 수정, 사파이어와 같은 각종 결정 재료, 폴리카르보네이트계 수지, 아크릴계 수지와 같은 각종 수지 재료 등으로 구성된 것이어도 된다. 단, 광학부로서는, 본 실시 형태와 같이 유리판(21)을 사용하는 것이 바람직하고, 이에 의해, 광학부의 강성을 특별히 크게 할 수 있으므로, 광학부에 있어서 편향되는 영상광 LL의 편향 왜곡을 특히 억제할 수 있다.

이와 같은 유리판(21)이 지지된 가동부(22)의 주위에는 프레임형상의 지지부(23)가 설치되어 있으며, 가동부(22)와 지지부(23)가 축부(24a, 24b)에 의해 연결되어 있다. 축부(24a, 24b)는, 평면에서 볼 때, X축 방향 및 Y축 방향으로 어긋나서 위치하고, 가동부(22)의 요동축 J를 형성하고 있다. 이에 의해, 가동부(22)는, X축 및 Y축의 양축에 대하여 약 45°경사진 요동축 J 주위로 요동하고, 이 요동과 함께 유리판(21)의 자세가 변화한다. 특히, 광학 디바이스(2)에서는, 평면에서 볼 때, 축부(24a, 24b)가 유리판(21)의 중심에 대하여 점대칭으로 배치되어 있기 때문에, 가동부(22)의 요동 밸런스가 양호해진다. 또한, 요동축 J의 X축(Y축)에 대한 경사각은, 45°로 한정되지 않는다.

이상과 같은 가동부(22), 지지부(23) 및 축부(24a, 24b)는, 일체로 구성(일체 형성)되어 있다. 이에 의해, 지지부(23)와 축부(24a, 24b)의 경계 부분이나, 축부(24a, 24b)와 가동부(22)의 경계 부분에 있어서의 내충격성이나 장기 내구성을 높게 할 수 있다.

또한, 가동부(22), 지지부(23) 및 축부(24a, 24b)는, 유리판(21)의 구성 재료보다도 영률이 작은 재료로 구성되어 있다. 이 구성 재료로서는, 수지를 포함하는 것이 바람직하고, 수지를 주성분으로 하는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 가동부(22)의 요동에 수반하여 발생하는 응력이 유리판(21) 자체의 불필요한 진동으로 연결되는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, 유연한 가동부(22)로 유리판(21)의 측면을 둘러쌀 수 있어, 유리판(21)의 자세를 변경할 때 유리판(21)에 발생하는 응력을 작게 억제하고, 응력 분포에 수반하여 유리판(21)에 발생하는 불필요한 진동을 작게 억제할 수 있다. 그 결과, 유리판(21)에 의해 편향되는 화상이, 의도치 않은 방향으로 편향되어버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, 환경 온도에 대한 가동부(22)의 요동 궤적의 변화를 억제할 수 있다. 또한, 예를 들어 축부(24a, 24b) 및 그 주변을 충분히 유연하게 할 수 있어, 소형이며, 공진 주파수가 낮은(60㎑ 정도의) 광학 디바이스(2)로 할 수 있다.

이러한 수지로서는, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 실리콘, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카르보네이트, 폴리페닐렌에테르, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리아릴레이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리페닐렌술피드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리이미드, 폴리에테르이미드, 불소 수지 등을 들 수 있고, 이들 중 적어도 1종을 포함하는 것이 사용될 수 있다.

다음으로, 가동부(22)를 요동시키는 구동 기구(25)에 대하여 설명한다. 구동 기구(25)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 영구 자석(251)과, 코일(252)과, 코일(252)에 교번 전압인 구동 신호 DS를 인가함으로써 코일(252)로부터 영구 자석(251)에 작용하는 자계를 발생시키는 전압 인가부(253)를 갖는 전자 액추에이터이다. 구동 기구(25)로서 전자 액추에이터를 사용함으로써 가동부(22)를 요동시키는 데 충분한 힘을 발생시킬 수 있기 때문에, 가동부(22)를 원활하게 요동시킬 수 있다.

영구 자석(251)은, 가동부(22)의 테두리부에 설치되어 있으며, Y축 방향을 따른 길이 형상을 이루고 있다. 또한, 영구 자석(251)은, Z축 방향(가동부(22)의 두께 방향)으로 자화되어 있다. 이러한 영구 자석(251)으로서는, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 네오디뮴 자석, 페라이트 자석, 사마륨 코발트 자석, 알니코 자석 등을 사용할 수 있다.

한편, 코일(252)은, 영구 자석(251)과 소정의 갭 G를 두고 Z축 방향(가동부(22)의 두께 방향)에 대향하도록 배치되어 있다. 갭 G로서는, 특별히 한정되지 않으며, 영구 자석(251)의 크기나, 코일(252)로부터 발생하는 자계의 크기 등에 따라서도 상이하지만, 예를 들어 0.1㎜ 이상, 1㎜ 이하 정도인 것이 바람직하고, 0.2㎜ 이상, 0.4㎜ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 가동부(22)의 요동 시에 있어서의 영구 자석(251)과 코일(252)의 접촉을 방지하면서, 코일(252)로부터 발생하는 자계를 보다 효율적으로 영구 자석(251)에 작용시킬 수 있다. 그로 인해, 가동부(22)를 보다 효율적으로 또한 안정적으로 요동시킬 수 있다.

또한, 코일(252)은, 공심 코일이다. 이와 같이, 공심 코일로 함으로써, 영구 자석(251)이 설치된 가동부(22)를 보다 원활하게 요동시킬 수 있다. 보다 구체적으로 설명하면, 예를 들어 코일(252)로서, 내측에 자심(磁心)을 배치한 것을 사용한 경우, 발생하는 자력의 강도에 따라서는, 영구 자석(251)이 자심에 끌어 당겨져 버려서, 이에 의해, 요동축 J가 변위하고, 가동부(22)의 요동을 원활하고 또한 고정밀도로 행할 수 없게 되어 버리는 경우가 있다. 이러한 문제의 발생을 방지하기 위해서, 코일(252)로서는, 본 실시 형태와 같은 공심 코일을 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 코일(252)은, 도 6에 도시한 바와 같이, 영구 자석(251)의 평면에서 볼 때 형상에 대응한 대략 직사각형으로 되어 있다. 그리고, 장축 방향(Y축 방향)에 있어서의 영구 자석(251)의 폭을 Wy1로 하고, 코일(252)의 내주 폭을 Wy2로 하고, 코일(252)의 외주 폭을 Wy3으로 했을 때, Wy2<Wy1<Wy3이 되는 관계를 충족하고 있으며, 단축 방향(X축 방향)에 있어서의 영구 자석(251)의 폭을 Wx1로 하고, 코일(252)의 내주 폭을 Wx2로 하고, 코일(252)의 외주 폭을 Wx3으로 했을 때, Wx2<Wx1<Wx3이 되는 관계를 충족하고 있다. 이와 같이, 코일(252)의 내주를 영구 자석(251)의 윤곽보다도 작게 함으로써, 코일(252)에 전류를 인가했을 때의 전력 손실(발열 등)을 억제할 수 있어, 보다 효율적으로 전력 절약에 의해 코일(252)로부터 자계를 발생시킬 수 있다.

나아가서는, Z축 방향에서 본 평면에서 볼 때, 영구 자석(251)의 중심(무게 중심)과 코일(252)의 중심(무게 중심)이 거의 일치하고 있으며, 영구 자석(251)의 외주가, 코일(252)과 겹쳐 있다. 이에 의해, 코일(252)로부터 발생하는 자계를, 효율적으로 영구 자석(251)에 작용시킬 수 있다.

이와 같은 구성의 구동 기구(25)는, 다음과 같이 하여 가동부(22)를 요동시킨다. 전압 인가부(253)로부터 코일(252)로 구동 신호가 인가되지 않는 경우, 가동부(22)는, 실질적으로 xy 평면과 평행하게 되어 있다. 그리고, 전압 인가부(253)로부터 코일(252)로 구동 신호가 인가되면, 가동부(22)가 지지부(23)에 대하여 요동축 J 주위로 요동(회동)한다. 그리고, 이와 같은 가동부(22)의 요동에 의해, 영상광 LL의 광축이 시프트되고, 화상 표시 위치 P1, P2에 교대로 화상이 표시된다. 따라서, 외관상의 화소가 증가하여, 화상의 고해상도화가 도모된다.

이상과 같은 구동 기구(25)가 갖는 코일(252)은, 유지부(26)를 통해 지지부(23)에 고정되어 있다. 이와 같이, 코일(252)을 지지부(23)에 고정함으로써, 코일(252)을 소정 위치에 용이하게 고정할 수 있다. 특히, 본 실시 형태와 같이, 코일(252)을 유지부(26)를 통해 지지부(23)에 고정함으로써, 예를 들어 지지부(23)에 대한 유지부(26)의 고정 위치를 조정함으로써, 영구 자석(251)에 대한 코일(252)의 위치를 조정할 수 있다. 그로 인해, 영구 자석(251)과 코일(252)의 위치 정렬을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 유지부(26)는, 코일(252)을 영구 자석(251)과는 반대측으로부터 유지하고 있다. 바꿔 말하면, 유지부(26)는, 영구 자석(251)과 코일(252)의 사이에 위치하지 않도록 설치되어 있다. 이에 의해, 영구 자석(251)과 코일(252)의 갭 G를 보다 고정밀도로 조정할 수 있다. 또한, 가동부(22)를 요동시켰을 때의 영구 자석(251)과 유지부(26)의 접촉을 방지할 수 있다.

또한, 유지부(26)에는, 2개의 관통 구멍(261, 262)이 형성되어 있으며, 관통 구멍(261, 262)을 통해 코일(252)의 내주의 일부가 시인될 수 있다. 바꾸어 말하면, 코일(252)의 내주와 겹치도록, 관통 구멍(261, 262)이 형성되어 있다. 이에 의해, 코일(252)을 유지부(26)에 고정할 때, 관통 구멍(261, 262)을 통해 코일(252)의 내주를 시인함으로써, 이 위치 결정을 용이하게 행할 수 있다.

또한, 유지부(26)는, 비자성체이다. 이에 의해, 유지부(26)에 의한 자로의 형성이 억제되기 때문에, 코일(252)로부터 발생하는 자계를 효율적으로 영구 자석(251)에 작용시킬 수 있다. 또한, 유지부(26)를 구성하는 비자성 재료로서는, 특별히 한정되지 않으며, 예를 들어, 알루미늄, 티타늄, 일부의 스테인리스강 등의 금속 재료나, 고무, 플라스틱 등의 수지 재료를 들 수 있다.

이와 같은 유지부(26)가 고정되어 있는 지지부(23)는, 이하와 같은 구성으로 되어 있다. 즉, 지지부(23)는, 도 4 및 도 7에 도시한 바와 같이, 가동부(22)를 둘러싸는 프레임 형상을 이루고 있으며, X축 방향으로 연장되고, 축부(24a)가 접속된 축 접속부(231)와, X축 방향으로 연장되고, 축부(24b)가 접속된 축 접속부(232)와, 가동부(22)의 +X축측에 있어서 축 접속부(231, 232)를 연결하는 연결부(233)와, 가동부(22)의 -X측에 있어서 축 접속부(231, 232)를 연결하는 연결부(234)를 갖고 있다.

축 접속부(231, 232)는, 각각, 가동부(22)보다도 두껍게 되어 있다(도 5 참조). 이에 의해, 축 접속부(231, 232)의 기계적 강도가 높아져서, 축부(24a, 24b)를 안정적으로 지지할 수 있다. 그로 인해, 가동부(22)를 요동축 J 주위로 보다 안정적으로 요동시킬 수 있다.

한편, 연결부(233)에는, 유지부(26)가 고정된 고정부(233a)와, 축 접속부(231, 232)보다도 얇은 박육부(233b)가 설치되어 있다. 고정부(233a)에는, 상면측으로부터 유지부(26)가 나사 고정에 의해 고정되어 있다. 단, 고정부(233a)에의 유지부(26)의 고정은, 나사 고정으로 한정되지 않고, 요철 끼워짐에 의한 고정이나, 접착제를 사용한 고정이어도 된다.

또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 박육부(233b)에는, 하면으로 개방하는 오목부(235)가 형성되어 있으며, +X축 방향(즉, 영구 자석(251)과 코일(252)의 배열 방향(Z축 방향)에 직교하는 방향)에서 보면, 광학 디바이스(2)의 외부로부터, 영구 자석(251)과 코일(252)과의 간극(갭 G)을 시인할 수 있다. 이러한 점에서, 오목부(235)는, 갭 G를 시인하기 위한 창부(236)를 구성하고 있다고 할 수 있다. 이와 같은 창부(236)를 가짐으로써, 갭 G가 적정한 크기인지 여부를 간단하게 판단할 수 있다. 특히, 본 실시 형태에서는, 창부(236)를 통하여, 영구 자석(251)의 코일(252)측의 면(251a)(면(251a)의 위치)과, 코일(252)의 영구 자석(251)측의 면(252a)(면(252a)의 위치)을 시인할 수 있기 때문에, 이들 면(251a, 252a) 사이의 갭 G를 보다 정확하게 판단할 수 있다. 또한, +X축 방향에서 보아 갭 G를 시인하면, 시선이, 면(251a, 252a)과 일치하기 때문에(면(251a, 252a)을 선으로서 인식할 수 있기 때문에), 갭 G를 더 명확하게 시인할 수 있다.

이와 같이, 갭 G를 시인할 수 있음으로써, 갭 G의 조정이 용이하게 된다. 갭 G는, 가동부(22)의 요동 시에 영구 자석(251)과 코일(252)의 접촉을 방지하기 위해서, 및 코일(252)로부터 발생하는 자계를 영구 자석(251)에 효율적으로 작용시키기 위해서, 고정밀도의 조정이 필요해진다. 그로 인해, 창부(236)를 설치하여, 갭 G를 보다 고정밀도로 조정할 수 있도록 함으로써, 우수한 요동 특성을 갖는 광학 디바이스(2)로 된다.

특히, 본 실시 형태에서는, 창부(236)가 오목부(235)에서 형성된 관통 구멍으로 되어 있기 때문에, 다음과 같은 효과를 발휘할 수 있다. 첫 번째, 예를 들어 오목부(235)가 유리재 등의 투명 부재로 막혀 있는 경우와 비교하여, 광의 반사 등이 없는 만큼, 갭 G를 보다 선명하게 시인할 수 있다. 두 번째, 예를 들어 갭 G의 크기를 검사하기 위한 도구(후술하는 제조 방법에서 사용하는, 영구 자석(251)과 코일(252)의 사이에 끼워 넣는 갭 형성 부재(9))를 창부(236)를 통해 빼고 꽂을 수 있어, 갭 G의 크기를 물리적으로 확인할 수도 있다.

이상, 광학 디바이스(2)의 구성에 대하여 상세히 설명하였다. 또한, 본 실시 형태에서는, 가동부(22)에 영구 자석(251)을 배치한 소위 「무빙 마그네트형」의 구동 기구(25)로 되어 있지만, 영구 자석(251)과 코일(252)의 배치를 반대로 해도 된다. 즉, 가동부(22)에 코일(252)을 배치한 소위 「무빙 코일형」의 구동 기구(25)이어도 된다. 단, 본 실시 형태와 같은 「무빙 마그네트형」의 구동 기구(25)로 함으로써, 통전에 의한 발생하는 코일(252)의 열이 가동부(22)나 유리판(21)에 전해지기 어려워 열에 의한 진동 특성의 변화(공진 주파수의 변화)나, 유리판(21)의 휨 등을 효과적으로 억제할 수 있다.

3. 광학 디바이스의 제조 방법

다음으로, 광학 디바이스(2)의 제조 방법에 대하여 설명한다.

광학 디바이스(2)의 제조 방법은, 영구 자석(251)이 설치된 구조체(20) 및 코일(252)을 유지한 유지부(26)를 준비하는 제1 공정과, 영구 자석(251)과 코일(252)의 사이에 판 형상의 갭 형성 부재(9)를 끼워 넣은 상태에서, 유지부(26)를 구조체(20)에 고정하는 제2 공정과, 갭 형성 부재(9)를 제거하는 제3 공정을 갖고 있다. 이하, 본 제조 방법에 대하여 구체적으로 설명한다.

[제1 공정]

우선, 기계 가공이나 사출 성형에 의해 구조체(20)를 형성하고, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 이 구조체(20)에 유리판(21) 및 영구 자석(251)을 배치한다. 또한, 유지부(26)를 형성하고, 유지부(26)에 코일(252)을 배치한다.

[제2 공정]

다음으로, 도 8의 (b)에 도시한 바와 같이, 영구 자석(251)과 코일(252)의 사이에 갭 형성 부재(9)를 끼워 넣은 상태에서 유지부(26)를 구조체(20)에 나사 고정한다. 갭 형성 부재(9)는, 설정된 갭 G에 상당하는 두께를 갖고 있으며, 영구 자석(251)과 코일(252)의 사이에 갭 형성 부재(9)를 끼워 넣음으로써, 영구 자석(251)과 코일(252)의 갭 G를 간단하게 설정된 값으로 맞출 수 있다. 또한, 예를 들어 영구 자석(251)과 코일(252)의 사이에 갭 형성 부재(9)를 움직이게 해서 볼 때, 갭 형성 부재(9)가 움직이지 않으면, 영구 자석(251)과 코일(252)의 갭 G가 설정값보다도 작게 되어 있을 우려가 있고, 반대로, 갭 형성 부재(9)가 덜걱거릴 정도로 움직여버리는 경우에는, 갭 G가 설정값보다도 크게 되어 있을 우려가 있다. 그로 인해, 갭 형성 부재(9)가 영구 자석(251)과 코일(252)의 사이에서 적절하게 움직이도록, 유지부(26)의 고정부에의 체결 강도를 조정한다.

[제3 공정]

다음으로, 도 8의 (c)에 도시한 바와 같이, 갭 형성 부재(9)를 창부(236)를 통해 제거함으로써, 광학 디바이스(2)를 얻을 수 있다.

이와 같은 제조 방법에 의하면, 갭 G가 고정밀도로 조정된 광학 디바이스(2)를 얻을 수 있다.

<제2 실시 형태>

도 9는, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 광학적인 구성을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 화상 표시 장치에 대하여 설명하지만, 전술한 실시 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항은 그 설명을 생략한다.

제2 실시 형태의 화상 표시 장치는, 반투과형(시쓰루형)의 헤드 마운트 디스플레이(이하, 단순히 「HMD」라고도 함)이다.

본 실시 형태의 HMD(화상 표시 장치)(3)는, 관찰자(사용자)에 장착해서 사용되는 것이며, 도 9에 도시한 바와 같이, 광원(310)과, 액정 표시 소자(320)와, 투사 렌즈계(330)와, 도광부(340)와, 광학 디바이스(2)를 갖고 있다. 광원(310)으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 LED의 백라이트를 사용할 수 있다. 이와 같은 광원(310)으로부터 발생하는 광은, 액정 표시 소자(320)로 유도된다. 액정 표시 소자(320)는, 투과형의 액정 표시 소자이며, 예를 들어 HTPS(고온 폴리실리콘) 단판 TFT 컬러 액정 패널 등을 사용할 수 있다. 이와 같은 액정 표시 소자(320)는, 광원(310)으로부터의 광을 변조하여 영상광을 생성한다. 생성된 영상광은, 투사 렌즈계에 의해 확대된 후, 도광부(340)에 입사한다. 도광부(340)는, 판 형상을 이루고 있으며, 또한 광의 전반 방향의 하류측에는 하프 미러(341)가 배치된다. 도광부(340) 내로 유도된 광은, 반사를 반복해서 진행하고, 하프 미러(341)에 의해 관찰자의 눈동자 E로 유도된다. 또한, 이와 함께, 외계광이 하프 미러(341)를 투과하여 관찰자의 눈동자 E로 유도된다. 따라서, HMD(3)에서는, 경치에 영상광이 중첩해서 시인되게 된다.

이와 같은 구성의 HMD(3)에서는, 액정 표시 소자(320)와 투사 렌즈계(330)의 사이에 광학 디바이스(2)가 배치되어 있으며, 이에 의해, 영상광의 광축을 시프트시킬 수 있다.

이상과 같은 제2 실시 형태에 의해서도, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.

<제3 실시 형태>

도 10은, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 광학적인 구성을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 화상 표시 장치에 대하여 설명하지만, 전술한 실시 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항은 그 설명을 생략한다.

제3 실시 형태의 화상 표시 장치는, 헤드업 디스플레이(이하, 단순히 「HUD」라고도 함)이다.

본 실시 형태의 HUD(화상 표시 장치)(5)는, 예를 들어 자동차에 탑재되고, 프론트 유리 FG를 통하여, 시속, 시간, 주행 거리 등의 각종 정보(영상)를 운전자에게 투영하는 데 사용된다. 이러한 HUD(5)는, 도 10에 도시한 바와 같이, 광원(511), 액정 표시 소자(512) 및 투사 렌즈계(513)를 갖는 투영 유닛(510)과, 반사 미러(520)와, 광학 디바이스(2)를 갖고 있다. 광원(511), 액정 표시 소자(512) 및 투사 렌즈계(513)는, 예를 들어 전술한 제2 실시 형태의 광원(310), 액정 표시 소자(320) 및 투사 렌즈계(330)와 마찬가지의 구성으로 할 수 있다. 반사 미러(520)는, 오목면 미러이며, 투영 유닛(510)으로부터의 투영광을 반사하여 프론트 유리 FG에 투영(표시)한다.

이와 같은 구성의 HUD(5)에서는, 액정 표시 소자(512)와 투사 렌즈계(513)의 사이에 광학 디바이스(2)가 배치되어 있으며, 이에 의해, 투영 광의 광축을 시프트시킬 수 있다.

이상과 같은 제3 실시 형태에 의해서도, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.

<제4 실시 형태>

도 11은, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 화상 표시 장치가 갖는 광학 디바이스의 단면도이다.

이하, 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 화상 표시 장치에 대하여 설명하지만, 전술한 실시 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항은 그 설명을 생략한다.

제4 실시 형태의 화상 표시 장치는, 광학 디바이스의 구성이 상이한 점 이외에는, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지이다. 또한, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 구성에는, 동일 부호를 부여하고 있다.

도 11에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 광학 디바이스(2)에서는, 창부(236)의 적어도 일부를 구성하는 면(236a)(바꾸어 말하면, 박육부(233b)의 하면이라고도 할 수 있고, 오목부(235)의 저면이라고도 할 수 있음)과, 코일(252)의 면(252a)이 거의 일치하고 있다. 이에 의해, 면(236a)과 영구 자석(251)의 면(251a)의 갭이 갭 G와 동등해지기 때문에, 갭 G의 확인이 보다 용이하게 된다. 또한, 제조 시에 있어서는, 코일(252)의 면(252a)이 창부(236)의 면(236a)과 일치하도록 유지부(26)를 고정부(233a)에 나사 고정하면 되기 때문에, 갭 G의 조정이 보다 용이하게 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 무빙 마그네트형을 채용하고, 유지부(26)에 코일(252)이 유지되어 있기 때문에, 창부(236)의 면(236a)과 코일의 252면(252a)이 일치하고 있지만, 반대로, 무빙 코일형을 채용하고, 유지부(26)의 영구 자석(251)이 유지되어 있는 경우에는, 창부(236)의 면(236a)과 영구 자석(251)의 면(251a)이 일치하고 있으면 된다.

<제5 실시 형태>

도 12은, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 화상 표시 장치의 광학적인 구성을 나타내는 도면이다. 도 13은, 도 12에 도시한 화상 표시 장치가 갖는 광학 디바이스의 상면도 및 하면도이다.

이하, 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 화상 표시 장치에 대하여 설명하지만, 전술한 실시 형태와의 상위점을 중심으로 설명하고, 마찬가지의 사항은 그 설명을 생략한다.

제5 실시 형태의 화상 표시 장치는, 주사형 화상 표시 장치인 점에서, 전술한 제1 실시 형태와 상이하다. 또한, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 구성에는, 동일 부호를 부여하고 있다.

도 12에 도시한 바와 같이, 본 실시 형태의 프로젝터(화상 표시 장치)(4)는, 스크린, 벽면 등의 대상물(6)에 묘화용 레이저광 L을 이차원적으로 주사함으로써 화상을 표시하는 장치이다. 프로젝터(4)는, 묘화용 레이저광 L을 출사하는 묘화용 광원 유닛(410)과, 묘화용 레이저광 L을 주사하는 광 스캐너로서의 2개의 광학 디바이스(2A)를 갖고 있다. 이러한 프로젝터(4)에서는, 2개의 광학 디바이스(2A)를, 묘화용 레이저광 L의 주사 방향이 직교하도록 배치하고 있다. 그리고, 예를 들어 한쪽의 광학 디바이스(2A)가 묘화용 레이저광 L을 수평 방향으로 주사하고, 다른 쪽의 광학 디바이스(2A)가 묘화용 레이저광 L을 수직 방향으로 주사함으로써, 대상물(6)에 이차원 화상을 표시할 수 있게 되어 있다.

묘화용 광원 유닛(410)은, 적색, 녹색, 청색, 각 색의 레이저 광원(411R, 411G, 411B)과, 레이저 광원(411R, 411G, 411B)에 대응해서 설치된 콜리메이터 렌즈(412R, 412G, 412B) 및 다이크로익 미러(413R, 413G, 413B)를 구비하고 있다. 전술한 제2 실시 형태와 마찬가지로, 다이크로익 미러(413R, 413G, 41B)에 의해, 적색, 녹색, 청색, 각 색의 레이저가 합성되어서 묘화용 레이저광 L로 된다.

광학 디바이스(2A)는, 도 13에 도시한 바와 같이, 가동부(22)가 판 형상을 이루고 있으며, 가동부(22)의 표면에 광 반사성을 갖는 광 반사부(광학부)(21A)가 설치되어 있다. 이에 의해, 가동부(22)를 요동축 주위로 요동시키면, 광 반사부(21A)에서 반사된 묘화용 레이저광 L을 주사할 수 있다.

이와 같은 제5 실시 형태에 의해서도, 전술한 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과를 발휘할 수 있다.

이상, 본 발명의 광학 디바이스 및 화상 표시 장치에 대하여, 도시의 실시 형태에 기초하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 광학 디바이스 및 화상 표시 장치에서는, 각 부의 구성은, 마찬가지의 기능을 갖는 임의의 구성의 것으로 치환할 수 있으며, 또한 다른 임의의 구성을 부가할 수도 있다.

또한, 전술한 실시 형태에서는, 화상 표시 장치로서, 액정 프로젝터 및 광 주사형의 프로젝터에 대하여 설명하였지만, 화상 표시 장치로서는, 프로젝터에 한정되지 않으며, 그 밖에, 프린터, 스캐너 등에도 적용 가능하다.

또한, 전술한 실시 형태에서는, 액정 표시 소자를 사용한 프로젝터에 대하여 설명하였지만, 프로젝터로서는, 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 스캐너형 프로젝터이어도 된다. 즉, 예를 들어 청색 레이저, 적색 레이저, 녹색 레이저를 합성하여 생성된 레이저를 광 스캐너에 의해 2차원적으로 주사함으로써 영상을 표시하는 프로젝터이어도 된다.

1: 프로젝터
2, 2A: 광학 디바이스
3: HMD
4: 프로젝터
5: HUD
6: 대상물
9: 갭 형성 부재
20: 구조체
21: 유리판
21A: 광 반사부
22: 가동부
23: 지지부
24a: 축부
24b: 축부
25: 구동 기구
26: 유지부
102: 광원
104a: 미러
104b: 미러
104c: 미러
106a: 다이크로익 미러
106b: 다이크로익 미러
108B: 액정 표시 소자
108G: 액정 표시 소자
108R: 액정 표시 소자
110: 다이크로익 프리즘
112: 투사 렌즈계
120: 제어 회로
122: 화상 신호 처리 회로
221: 관통 구멍
231, 232: 축 접속부
233: 연결부
233a: 고정부
233b: 박육부
234: 연결부
235: 오목부
236: 창부
236a: 면
251: 영구 자석
251a: 면
252: 코일
252a: 면
253: 전압 인가부
261, 262: 관통 구멍
310: 광원
320: 액정 표시 소자
330: 투사 렌즈계
340: 도광부
341: 하프 미러
410: 묘화용 광원 유닛
411R, 411G, 411B: 레이저 광원
412R, 412G, 412B: 콜리메이터 렌즈
413R, 413G, 413B: 다이크로익 미러
510: 투영 유닛
511: 광원
512: 액정 표시 소자
513: 투사 렌즈계
520: 반사 미러
E: 눈동자
FG: 프론트 유리
G: 갭
J: 요동축
L: 묘화용 레이저광
LL: 영상광
P1, P2: 화상 표시 위치
Px: 화소
Rv, Gv, Bv: 데이터 신호
Vid: 화상 신호
Wx1, Wx2, Wx3: 폭
Wy1, Wy2, Wy3: 폭

Claims

광이 입사하는 광 입사면을 갖는 광학부와,
상기 광학부를 지지하는 가동부와,
상기 가동부를 요동축 주위로 요동 가능하게 지지하는 축부와,
상기 축부를 지지하는 지지부와,
상기 가동부에 설치된 영구 자석과,
상기 영구 자석에 대향하여 배치되고, 상기 영구 자석에 작용하는 자계를 발생시키는 코일
을 갖고,
상기 지지부는, 상기 영구 자석과 상기 코일과의 간극을 시인할 수 있는 창부를 갖고 있는 것을 특징으로 하는 광학 디바이스.
제1항에 있어서,
상기 창부는, 관통 구멍인 광학 디바이스.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 창부로부터, 상기 영구 자석의 상기 코일과 대면하는 측의 면의 위치와, 상기 코일의 상기 영구 자석과 대면하는 측의 면의 위치를 시인할 수 있는 광학 디바이스.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 창부로부터 보았을 때, 상기 창부를 구성하는 측면 중 하나가, 상기 영구 자석의 상기 코일과 대면하는 측의 면 또는 상기 코일의 상기 영구 자석과 대면하는 측의 면과 일치하고 있는 광학 디바이스.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 창부는, 상기 영구 자석과 상기 코일과의 배열 방향에 대하여 직교하는 방향으로부터 상기 간극을 시인할 수 있는 광학 디바이스.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코일은, 공심 코일인 광학 디바이스.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 코일은, 상기 지지부에 지지되어 있는 광학 디바이스.
제7항에 있어서,
상기 지지부에 고정되고, 상기 코일을 상기 영구 자석과는 반대측으로부터 유지하는 유지부를 갖고 있는 광학 디바이스.
제8항에 있어서,
상기 유지부는, 비자성체인 광학 디바이스.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가동부 및 축부는, 각각, 수지 재료를 포함하고 있는 광학 디바이스.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학부는, 상기 광을 투과하는 광학 디바이스.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 광학부는, 상기 광을 반사하는 광학 디바이스.
제11항에 기재된 광학 디바이스를 구비하고,
상기 광학 디바이스에 의해 광을 공간 변조시킴으로써, 상기 광의 조사에 의해 표시되는 화소의 위치를 어긋나게 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
제12항에 기재된 광학 디바이스를 구비하고,
상기 광학 디바이스에 의해 광을 반사하여 주사함으로써, 화상을 표시하는 것을 특징으로 하는 화상 표시 장치.
광이 입사하는 광 입사면을 갖는 광학부, 상기 광학부를 지지하는 가동부, 상기 가동부를 요동축 주위로 요동 가능하게 지지하는 축부, 상기 축부를 지지하는 지지부, 상기 가동부에 설치된 영구 자석을 갖고, 또한 상기 지지부에, 상기 영구 자석과 상기 코일과의 간극을 시인할 수 있는 창부를 갖는 구조체를 얻는 공정과,
상기 영구 자석과의 사이에 갭 형성 부재를 배치한 상태에서, 코일을 상기 영구 자석과 대향하여 배치하는 공정과,
상기 창부를 통하여, 상기 영구 자석과 상기 코일과의 사이에서 상기 갭 형성 부재를 제거하는 공정
을 갖는 것을 특징으로 하는 광학 디바이스의 제조 방법.