图像显示装置的制造方法_2

文档序号:9909906阅读:来源:国知局
成部31是生成通过光扫描部36(光扫描仪)而被扫描(光扫描)的影像光LI的部分。
[0069]该影像光生成部31具有:光源部311,其具有不同波长的多个光源(光源部)311R、311G、311B;多个驱动电路312R、312G、312B;以及光合成部(合成部)313。
[0070]光源部311具有的光源311R(R光源)是射出红色光的光源,光源311G(G光源)是射出绿色光的光源,光源311B是射出蓝色光的光源。通过使用这种3色光,能够显示全彩的图像。
[0071]对于光源311R、311G、311B彼此,并不特别限定,例如能够使用激光二极管、LED等。
[0072]这种光源311R、311G、311B分别与驱动电路312R、312G、312B电连接。
[0073]驱动电路312R具有驱动上述光源311R的功能,驱动电路312G具有驱动上述光源31IG的功能,驱动电路312B具有驱动上述光源311B的功能。
[0074]从通过这种驱动电路312R、312G、312B而被驱动的光源311R、311G、311B射出的3种(3色)光(影像光)向光合成部313入射。
[0075]光合成部313是合成来自多个光源311R、311G、311B的光的部分。
[0076]在本实施方式中,光合成部313具有2个分色镜313a、313b。
[0077]分色镜313a具有使红色光透过并且反射绿色光的功能。另外,分色镜313b具有使红色光以及绿色光透过并且反射蓝色光的功能。
[0078]通过使用这种分色镜313a、313b,合成来自光源311R、311G、311B的红色光、绿色光以及蓝色光的3色光从而形成一个影像光LI。
[0079]这里,在本实施方式中,上述光源部311配置为,来自光源311R、311G、311B的红色光、绿色光以及蓝色光的光路长相互相等。
[0080]此外,光合成部313并不限定于使用上述那样的分色镜的结构,例如也可以由棱镜、光导波路、光纤等构成。
[0081]通过以上那样结构的影像光生成部31,从光源部311生成3色的影像光,该影像光由光合成部313合成,生成一个影像光LI。而且,由影像光生成部31生成的影像光LI朝向透镜34射出。
[0082]此外,也可以在上述影像光生成部31例如设置有检测由光源311R、311G、311B生成的影像光LI的强度等的光检测单元(未图示)等。通过设置这种光检测单元,能够根据检测结果对影像光LI的强度进行调整。
[0083](透镜)
[0084]由影像光生成部31生成的影像光LI向透镜34入射。
[0085]透镜34具有控制影像光LI的放射角度的功能。该透镜34例如是准直透镜。准直透镜是将光调整(调制)为平行状态的光束的透镜。
[0086]通过这种透镜34,从影像光生成部31射出的影像光LI以被平行化的状态向光衍射部35传送。
[0087](光衍射部)
[0088]被透镜34平行化后的影像光LI向光衍射部(第一衍射光学元件)35入射。
[0089]光衍射部35包含使影像光LI衍射的衍射光学元件。由于该衍射光学元件是反射型的衍射元件,所以向光衍射部35入射的影像光LI被反射并且以根据波长决定的特定角度使光相互加强。由此,在特定的衍射角度产生相对强度较大的衍射光。
[0090]在本实施方式中,光衍射部35由衍射光栅的一个亦即第一全息元件351构成。第一全息元件351是具有使向光衍射部35入射的影像光LI中的位于特定波长区域的光衍射并且使位于除此以外的波长带域的光透过的性质的半透过膜。
[0091]通过使用这种第一全息元件351,能够将位于特定波长带域的影像光LI利用衍射向光扫描部36引导。
[0092]此外,构成光衍射部35的衍射光栅只要是反射型的衍射光栅,任何衍射光栅均可,除上述全息元件(全息光栅)之外,也可以是形成有横剖面呈锯齿状的槽的表面浮雕型衍射光栅(闪耀光栅)、组合有全息元件与表面浮雕型衍射光栅的表面浮雕全息元件(闪耀全息光棚')等。
[0093]其中,在考虑到衍射效率的情况下,优选使用表面闪耀全息元件。该元件通过使由构成槽的面的角度(炫耀角)决定的衍射光的波长(衍射效率最高的光的波长)、由全息元件的干涉条纹间距决定的衍射光的波长与影像光LI的波长对应,能够获得特别高的衍射效率。
[0094]这样,由光衍射部35衍射后的影像光LI向光扫描部36传送。此外,光衍射部35的功能之后详细叙述。
[0095](驱动信号生成部)
[0096]驱动信号生成部32是生成驱动光扫描部36(光扫描仪)的驱动信号的部分。
[0097]该驱动信号生成部32具有:驱动电路321,其生成用于光扫描部36的在第一方向的主扫描(水平扫描)的第一驱动信号;以及驱动电路322,其生成用于光扫描部36的在与第一方向正交的第二方向的副扫描(垂直扫描)的第二驱动信号。
[0098]例如,如图5(a)所示,驱动电路321产生以周期Tl周期性变化的第一驱动信号Vl(水平扫描用电压),如图5(b)所示,驱动电路322产生以与周期Tl不同的周期T2周期性变化的第二驱动信号V2(垂直扫描用电压)。
[0099]此外,针对第一驱动信号以及第二驱动信号,进行后述的光扫描部36的说明并且之后详细叙述。
[0100]这种驱动信号生成部32经由未图示的信号线与光扫描部36电连接。由此,由驱动信号生成部32生成的驱动信号(第一驱动信号以及第二驱动信号)输入光扫描部36。
[0101](控制部)
[0102]上述那样的影像光生成部31的驱动电路312R、312G、312B以及驱动信号生成部32的驱动电路321、322与控制部33电连接。控制部33具有基于影像信号(图像信号)控制影像光生成部31的驱动电路312R、312G、312B以及驱动信号生成部32的驱动电路321、322的驱动的功能。
[0103]基于控制部33的指令,影像光生成部31生成根据图像信息调制而得的影像光LI,驱动信号生成部32生成与图像信息对应的驱动信号。
[0104](光扫描部)
[0105]从影像光生成部31射出的影像光LI经由透镜34以及光衍射部35向光扫描部36入射。
[0106]光扫描部36是对来自影像光生成部31的影像光LI进行二维扫描的光扫描仪。通过该光扫描部36对影像光LI进行扫描形成扫描光(影像光)L2。
[0?07] 如图6所不,该光扫描部36具备可动镜部11、一对轴部12a、12b(第一轴部)、框体部
13、两对轴部14a、14b、14c、14d(第二轴部)、支承部15、永久磁铁16与线圈17。换言之,光扫描部36具有所谓的万向构造。
[0108]这里,可动镜部11以及一对轴部12a、12b构成绕Yl轴(第一轴)摆动(往复转动)的第一振动系统。另外,可动镜部11、一对轴部12a、12b、框体部13、两对轴部14a、14b、14c、14d以及永久磁铁16构成绕Xl轴(第二轴)摆动(往复转动)的第二振动系统。
[0109]另外,光扫描部36具有信号重叠部18(参照图7),永久磁铁16、线圈17、信号重叠部18以及驱动信号生成部32构成驱动上述第一振动系统以及第二振动系统(S卩,使可动镜部11绕Xl轴以及Yl轴摆动)的驱动部。
[0110]以下,对光扫描部36的各部分依次详细地进行说明。
[0111]可动镜部11具有基部111(可动部)以及经由隔离物112固定于基部111的光反射板113。
[0112]在光反射板113的上表面(一方的面)设置有具有光反射性的光反射部114。
[0113]此外,在本实施方式中,光反射板113在俯视观察下呈圆形。此外,光反射板113的俯视形状并不限定于此,例如也可以为椭圆形、四边形等多边形。
[0114]如图7所示,在这种光反射板113的下表面(另一方的面)设置有硬质层115。
[0115]硬质层115由比光反射板113主体的构成材料硬质的材料构成。由此,能够提高光反射板113的刚性。因此,能够防止或者抑制光反射板113在摆动时挠曲。另外,能够使光反射板113的厚度变薄,并且能够抑制光反射板113在绕Xl轴以及Yl轴摆动时的惯性力矩。
[0116]作为这种硬质层115的构成材料,只要是比光反射板113主体的构成材料硬质的材料,并不特别限定,例如能够使用金刚石、氮化碳膜、石英、蓝宝石、钽酸锂、银酸钾等。
[0117]另外,硬质层115可以由单层构成,也可以由多层的层叠体构成。此外,硬质层115是根据需要设置的,也能够省略。
[0118]另外,光反射板113的下表面经由隔离物112固定于基部111。由此,能够防止光反射板113与轴部12a、12b、框体部13以及轴部14a、14b、14c、14d的接触,并且能够使光反射板113绕Yl轴摆动。
[0119]如图6所示,框体部13呈框状,以包围上述可动镜部11的基部111的方式设置。换言之,可动镜部11的基部111设置于呈框状的框体部13的内侧。
[0120]而且,框体部13经由轴部14a、14b、14c、14d支承于支承部15。另外,可动镜部11的基部111经由轴部12a、12b支承于框体部13。
[0121]轴部12a、12b以可动镜部11能够绕Yl轴转动(摆动)的方式连结可动镜部11与框体部13。另外,轴部14a、14b、14c、14d以框体部13能够绕与Yl轴正交的Xl轴转动(摆动)的方式连结框体部13与支承部15。
[0122]轴部12a、12b经由可动镜部11的基部111相互对置地配置。另外,轴部12a、12b分别呈在沿Yl轴的方向延伸的长条形状。而且,轴部12a、12b彼此一端部与基部111连接,另一端部与框体部13连接。另外,轴部12a、12b彼此以中心轴与Yl轴一致的方式配置。
[0123]这种轴部12a、12b分别伴随着可动镜部11的绕Yl轴的摆动扭转变形。
[0124]轴部14a、14b以及轴部14c、14d配置为经由(夹持)框体部13相互对置。另外,轴部14a、14b、14c、14d分别呈在沿Xl轴的方向延伸的长条形状。而且,轴部14a、14b、14c、14d分别一端部与框体部13连接,另一端部与支承部15连接。另外,轴部14a、14b配置为经由Xl轴相互对置,同样地,轴部14c、14d配置为经由Xl轴相互对置。
[0125]这种轴部14a、14b、14c、14d伴随着框体部13的绕Xl轴的摆动,轴部14a、14b整体以及轴部14c、14d整体分别进行扭转变形。
[0126]这样,通过使可动镜部11能够绕Yl轴摆动,并且使框体部13能够绕Xl轴摆动,能够使可动镜部11绕相互正交的Xl轴以及Π轴2个轴摆动(往复转动)。
[0127]另外,虽未图示,但在这种轴部12a、12b中的至少一方的轴部以及轴部14a、14b、14c、14d中的至少一个轴部,分别例如设置有形变传感器那样的角度检测传感器。该角度检测传感器能够检测光扫描部36的角度信息,更具体而言,能够检测光反射部114的绕Xl轴以及绕Yl轴的各自的摆动角。该检测结果经由未图示的电缆向控制部33输入。
[0128]在上述框体部13的下表面(与光反射板113相反一侧的面)接合有永久磁铁16。
[0129]在本实施方式中,永久磁铁16呈长条形状(棒状),沿相对于Xl轴以及Yl轴倾斜的方向配置。而且,永久磁铁16沿其长边方向被磁化。即,永久磁铁16磁化为一端部为S极,另一端部为N极。
[0130]此外,在本实施方式中,虽然以在框体部13设置有一个永久磁铁的数量的情况为例进行说明,但并不限定于此,例如,也可以在框体部13设置2个永久磁铁。在该情况下,例如将呈长条状的2个永久磁铁以在俯视观察下经由基部111相互对置并且成为相互平行的方式设置于框体部13即可。
[0131]在永久磁铁16的正下方设置有线圈17。即,以与框体部13的下表面对置的方式设置有线圈17。由此,能够使从线圈17产生的磁场高效地作用于永久磁铁16,并且能够使可动镜部11绕相互正交的两轴(Xl轴以及Yl轴)的各自的轴转动。
[0132]线圈17与信号重叠部18电连接(参照图7)。
[0133]而且,通过利用信号重叠部18对线圈17外加电压,从线圈17产生具有与Xl轴以及Yl轴正交的磁通的磁场。
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