光学器件、光学器件的制造方法以及图像显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光学器件、光学器件的制造方法以及图像显示装置。
【背景技术】
[0002]作为在具有二维排列的像素的图像形成元件中，通过对每个像素控制光的波长、强度而生成图像，并利用透镜等光学系统将其放大进行显示的投射型图像显示装置，已知有投影仪、头戴式显示器。作为图像形成元件，使用液晶元件、有机EL元件，对于这些元件，年年都寻求提高分辨率。
[0003]现在，在图像显示装置的市场中，具有称为全高清的分辨率的商品正在普及，但是，预测今后会转变到具有称为例如4K、8K(超高清)的更高分辨率的商品。
[0004]作为实现这种高分辨率显示的方法之一，具有使用像素偏移装置(像素转移器)的方法，该像素偏移装置使图像形成元件所生成的图像的投射位置位移(shift)。作为像素偏移装置，已知有利用光学要素所产生的折射(光调制)而使光路位移的装置。
[0005]例如，在专利文献I中，公开一种光路控制装置，其包括:作为光路变更板的玻璃，使图像光透过，根据入射角度来变更光路；保持玻璃的平面状的保持部件；设置于保持部件的开口 ；沿着开口安装的线圈；对线圈进行通电的驱动电路；永磁铁以及磁轭，产生用于在线圈中作用洛伦兹力的磁场；板簧，将保持部件固定于支撑台。在这种光路控制装置中，通过改变在线圈中流动的电流的方向，能够改变保持部件及玻璃相对于投射在玻璃上的光的角度。这样，通过改变玻璃的角度，能够改变透过玻璃的光的光路。
[0006]【现有技术文献】
[0007]【专利文献】
[0008]专利文献1:日本特开2011-158589号公报
[0009]另一方面，在专利文献I中，关于怎样保持玻璃并没有详细的记载。
[0010]玻璃和保持部件被认为使用粘结剂进行固定。但是，通过该粘结的方法，在玻璃和保持部件之间难以填充粘结剂，存在玻璃和保持部件之间不会形成足够厚度的粘结剂层的可能性。在该情况下，如果在像素偏移装置中产生温度变化，则粘结剂损坏，引起玻璃脱落的不良情况。
【发明内容】
[0011]本发明的目的在于提供抑制玻璃等光学部从保持部件脱落且信赖性高的光学器件、能够高效制造这种光学器件的光学器件的制造方法、以及具有上述光学器件且能够显示高画质的图像显示装置。
[0012]这种目的通过下述适用例而达成。
[0013]本发明的光学器件，其特征在于具备:光学部，具有光入射的光入射面；可动部，含有配置有所述光学部的配置面，且具有凹状的配置部；以及轴部，支撑所述可动部能摇动；在从所述光入射面的法线方向俯视时，在所述光学部和所述轴部之间具有未设置所述配置面的部分。
[0014]由此，可以得到抑制玻璃等光学部从保持部件脱落并且信赖性高的光学器件。
[0015]在本发明的光学器件中，优选在所述光学部和所述轴部之间设置有粘结剂。
[0016]由此，能够更加可靠地支撑光学部。
[0017]在本发明的光学器件中，优选具有设置于所述可动部的永磁铁；以及产生作用于所述永磁铁的磁场的线圈。
[0018]由此，在永磁铁和线圈之间产生磁性相互作用，能够对永磁铁产生驱动力。
[0019]在本发明的光学器件中，优选还具有连接所述轴部的固定部。
[0020]由此，能够更加可靠地支撑轴部。
[0021]在本发明的光学器件中，优选所述可动部、所述轴部以及所述固定部的弹性模量分别比所述光学部的弹性模量小。
[0022]由此，轴部被赋予可捻性(能够扭转的性质)的同时，固定部被赋予可烧性(能够弯曲的性质)。并且，光学部被赋予抑制其变形的同时，确实将驱动部产生的驱动力传递至可动部全体的功能。因此，可动部进行摇动时的位移量稳定，能够使透过光学部的光向目标方向偏向，且能够仅偏向目标量。
[0023]在本发明的光学器件中，优选所述可动部、所述轴部以及所述固定部分别由树脂材料构成。
[0024]由此，轴部被赋予可捻性(能够扭转的性质)的同时，固定部被赋予可烧性(能够弯曲的性质)。并且，光学部被赋予抑制其变形的同时，确实将驱动部产生的驱动力传递至可动部全体的功能。因此，可动部进行摇动时的位移量稳定，能够使透过光学部的光向目标方向偏向，且能够仅偏向目标量。并且，由于树脂材料的弹性比较大，因此，能够使伴随摇动而产生的不必要的振动衰减。由此，能够防止被光学部偏向的光向不期望的方向偏向。
[0025]本发明的光学器件的特征在于，具备:光学部，具有光入射的光入射面；可动部，含有配置有所述光学部的配置面，且具有凹状的配置部；以及轴部，以摇动轴为中心支撑所述可动部能摇动，在从所述光入射面的法线方向俯视时，所述配置面与所述可动部的摇动轴不重叠。
[0026]由此，可以得到抑制玻璃等光学部从保持部件脱落并且信赖性高的光学器件。
[0027]在本发明的光学器件中，优选所述光学部透过光。
[0028]由此，通过使光学部的姿势变化，以使入射光学部的光的入射角度成为目标角度，从而能够控制透过光的偏向方向、偏向量。
[0029]在本发明的光学器件中，优选所述光学部反射光。
[0030]由此，通过使光学部的姿势变化，以使入射光学部的光的入射角度成为目标角度，能够控制反射光的偏向方向、偏向量。
[0031]在本发明的光学器件的制造方法的特征在于，所述光学器件具备:光学部，具有光入射的光入射面；可动部，具有配置有所述光学部的凹状的配置部；以及轴部，支撑所述可动部能摇动，所述光学器件的制造方法具有:第一工序，所述配置部具有第一部分和第二部分，所述第一部分设置有配置所述光学部的配置面，所述第二部分未设置所述配置面，对所述配置部的侧面中所述第二部分的至少一部分供应粘结剂；第二工序，将所述光学部配置于所述配置部；第三工序，向所述第一工序中供应了所述粘结剂的所述配置部的侧面按压所述光学部；以及第四工序，向在所述第三工序中通过按压所述光学部而增加的所述配置部的侧面和所述光学部之间的间隙供应粘结剂。
[0032]由此，能够在抑制气泡向粘结剂卷入的同时，减小光学部和可动部的间隔距离，因此，能够高效率地制造抑制玻璃等光学部从保持部件脱落且信赖性高的光学器件。
[0033]在本发明的光学器件的制造方法中，优选具有第五工序，设置在所述第二工序之前，对所述光学部的侧面供应粘结剂。
[0034]由此，能够更加扩大粘接面积，更加可靠地将光学部固定。
[0035]在本发明的光学器件的制造方法中，优选还具有第六工序，使在所述第一工序以及所述第四工序中供应的所述粘结剂硬化；以及第七工序，设置在所述第六工序之后，对所述第二部分中的、所述配置部的侧面和所述光学部之间的间隙供应粘结剂。
[0036]由此，即使在粘结剂通过硬化处理而收缩的情况下，也能够利用粘结剂将由于该收缩而产生的空间填补。结果，能够抑制在粘结剂中残存气泡、间隙，能够制造信赖性更高的光学器件。
[0037]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。
[0038]由此，能得到能够显示高画质的图像显示装置。
[0039]在本发明的图像显示装置中，优选通过改变所述光学器件中从所述光学器件出射的光的光路，使通过所述光的照射而显示的像素的位置偏移。
[0040]由此，例如能够不增加入射光学部的光所形成的图像的像素数量，实现所投射的图像的高分辨率化。
[0041]在本发明的图像显示装置中，优选的是，所述光学器件扫描所述光并形成图像。
[0042]由此，能够实现所投射的图像的高分辨率化。
【附图说明】
[0043]图1是示出适用本发明的图像显示装置的第一实施方式的投影仪的光学构成的视图。
[0044]图2是示出图1中示出的投影仪的电性构成的框图。
[0045]图3是示出图1中示出的光路偏向元件(本发明的光学器件的第一实施方式)的构成的立体图。
[0046]图4是放大示出图3中示出的光路偏向元件中的功能部以及驱动部周边的立体图。
[0047]图5是图4中示出的功能部的俯视图。
[0048]图6是图4中示出的功能部的部分放大立体图。
[0049]图7是仅图示图5中示出的功能部中的光学部的立体图。
[0050]图8是从背面侧图示图5中示出的功能部中除去光学部的部分的俯视图。
[0051]图9是图8中示出的功能部的立体图。
[0052]图10是沿着图5的摇动轴A切断功能部时的切断面。
[0053]图11是从表面侧观看图4中示出的功能部时的部分放大立体图。
[0054]图12是模拟图4中示出的功能部以摇动轴A为中心进行摇动时的位移的样子的视图。
[0055]图13是模拟图4中示出的功能部以摇动轴A为中心进行摇动时的位移的样子的视图。
[0056]图14的(a)、(b)中示出的驱动部是第一实施方式涉及的驱动部，图14的(C)?(h)中示出的驱动部是分别采用电磁致动方式的驱动部的其他构成例。
[0057]图15是用于说明图3中示出的光路偏向元件使光偏向的原理的视图。
[0058]图16是用于说明图3中示出的光路偏向元件使光偏向的原理的视图。
[0059]图17的(a)?(C)是用于说明图5中示出的光路偏向元件的制造方法的视图。
[0060]图18是用于说明图5中示出的光路偏向元件的制造方法的视图。
[0061]图19是用于说明适用本发明的光学器件的第二实施方式的光路偏向元件使光偏向的原理的视图。
[0062]图20是示出适用本发明的图像显示装置的第三实施方式的投影仪的光学构成的视图。
[0063]图21是示出适用本发明的图像显示装置的第四实施方式的头戴式显示器的立体图。
[0064]符号说明
[0065]I投影仪2光路偏向元件
[0066]8屏幕9投影仪
[0067]81 光82 光
[0068]83 光84 图像
[0069]85图像90影像输出部
[0070]91光源装置92交叉二向色棱镜
[0071]93光扫描仪94光扫描仪
[0072]95固定反射镜102光源
[0073]104a反射镜104b反射镜
[0074]104c反射镜106a 二向色镜
[0075]106b 二向色镜108B液晶显示元件
[0076]108G液晶显示元件 108R液晶显示元件
[0077]110 二向色棱镜112投射透镜系统
[0078]114中继透镜120控制电路
[0079]122图像信号处理电路200功能部
[0080]202光学部202a侧面
[0081]204可动部204X可动部
[0082]204Y可动部205空隙部
[0083]206轴部207配置部
[0084]208固定部208X固定部
[0085]208Xa第一部分208Xb第二部分
[0086]208Y固定部208a表面
[0087]208b 表面208c 表面
[0088]208d轴部连接部 208e自由端部
[0089]208f 侧面208g 台阶
[0090]210粘结剂220框体
[0091]221底部222脚部
[0092]224框体安装部225框体部
[0093]226延伸部230驱动部
[0094]232磁铁234线圈