本發(fā)明涉及圖像生成裝置以及圖像投影裝置。
背景技術(shù):
根據(jù)輸入圖像數(shù)據(jù)在屏幕等上進行圖像投影的圖像投影裝置可以通過高速移動投影圖像,讓投影圖像稍作偏移,來虛擬性地提高投影圖像的分辨率。
例如,專利文獻1(jp特開2004-180011號公報)公開了一種圖像顯示裝置,其利用像素偏移方式,使得光軸相對于顯示元件的多個像素發(fā)射的光發(fā)生移動,來偏移像素,從而能夠顯示比顯示元件原本具有的分辨率更高的分辨率的圖像。
如上所述,在使得投影圖像移動,用以提高投影圖像的分辨率時,需要高精度控制投影圖像的位置。而如果投影圖像的移動動作不穩(wěn)定,不僅無法提高投影圖像的分辨率,反而有可能降低圖像質(zhì)量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于上述問題,本發(fā)明提供一種圖像生成裝置,其目的在于改善投影圖像移動動作的穩(wěn)定性。
本發(fā)明的圖像生成裝置具有包含第一固定板和第二固定板的固定單元、以及在所述固定單元支承下能夠移動的可動單元,所述可動單元具有:第一可動板,受到支承,能夠在所述第一固定板和所述第二固定板之間移動;第二可動板,被設(shè)為與所述第一可動板之間夾著所述第一固定板;圖像生成部,被設(shè)于所述第二可動板上,用于生成圖像;以及,連接支承部件,被設(shè)為與所述第一可動板之間夾著所述第二固定板,與所述第一可動板相連接,支承所述第二可動板。本發(fā)明的效果在于,能夠提供改善投影圖像偏移動作穩(wěn)定性的圖像生成裝置。
附圖說明
圖1是第一實施方式涉及的投影儀的示意圖。
圖2是第一實施方式涉及的投影儀的結(jié)構(gòu)模塊圖。
圖3是第一實施方式涉及的光學(xué)引擎的立體圖。
圖4是第一實施方式涉及的照明光學(xué)單元的示意圖。
圖5是第一實施方式涉及的投影光學(xué)單元內(nèi)部構(gòu)成的示意圖。
圖6是第一實施方式涉及的圖像生成單元的立體圖。
圖7是第一實施方式涉及的圖像生成單元的側(cè)視圖。
圖8是第一實施方式涉及的固定單元的立體分解圖。
圖9是第一實施方式涉及的固定單元支承可動板的支承結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是第一實施方式涉及的頂板的底面的示意圖。
圖11是第一實施方式涉及的可動單元的立體分解圖。
圖12是第一實施方式涉及的可動板上表面的示意圖。
圖13是第一實施方式涉及的dmd基板的底面的示意圖。
圖14是第一實施方式涉及的可動單元的側(cè)視圖。
圖15是第二實施方式的可動單元的側(cè)視圖。
具體實施方式
以下參考附圖描述本發(fā)明的實施方式。各幅附圖中具有相同結(jié)構(gòu)的部分采用相同標(biāo)記,并且省略重復(fù)描述。
<第一實施方式>
圖像投影裝置的構(gòu)成
圖1是第一實施方式涉及的投影儀1的示意圖。
投影儀1是一例圖像投影裝置,具有射出窗3和外設(shè)接口(i/f)9,內(nèi)部設(shè)有用來生成投影圖像的光學(xué)引擎。投影儀1在收到例如通過外設(shè)接口9連接的個人計算機或數(shù)碼相機發(fā)送的圖像數(shù)據(jù)后,由光學(xué)引擎根據(jù)收到的圖像數(shù)據(jù)生成投影圖像,而后將圖像p如圖1所示,從射出窗3投影到屏幕s上。
在以下的附圖中,以x1x2方向為投影儀1的長度方向,y1y2方向為投影儀1的寬度方向,z1z2方向為投影儀1的高度方向。并且在以下的描述中,以投影儀1的射出窗3一方為上側(cè),與射出窗相反一方為下側(cè)。
圖2是第一實施方式涉及的投影儀1的結(jié)構(gòu)模塊圖。
如圖2所示,投影儀1具有電源4、主開關(guān)sw5、操作部7、外設(shè)接口9、系統(tǒng)控制部10、換氣扇20、光學(xué)引擎15。
電源4連接公共電源,將電壓和頻率轉(zhuǎn)換到可供投影儀1內(nèi)部電路使用,用以向系統(tǒng)控制部10、換氣扇20、以及光學(xué)引擎15等供電。
主開關(guān)sw5供用戶進行投影儀1的on/off操作。在電源4通過電源導(dǎo)線與公共電源連接的狀態(tài)下,操作主開關(guān)sw5至on,則電源4開始向投影儀1的各部供電,而操作主開關(guān)sw5至off,則電源4停止向投影儀1的各部供電。
操作部7是用于接受用戶各種操作的鍵鈕,設(shè)于例如投影儀1的上表面。操作部7接受例如用戶關(guān)于投影圖像的大小、色彩、調(diào)焦等操作。操作部7受理的用戶操作被送往系統(tǒng)控制部10。
外設(shè)接口9具有連接例如個人計算機、數(shù)碼相機等的連接端子,將從連接設(shè)備送來的圖像數(shù)據(jù)輸出到系統(tǒng)控制部10。
系統(tǒng)控制部10具有圖像控制部11和驅(qū)動控制部12。系統(tǒng)控制部10包含例如cpu、rom、ram等。通過cpu與ram協(xié)作執(zhí)行保存在rom中的程序,實現(xiàn)系統(tǒng)控制部10的各項功能。
圖像控制部11根據(jù)從外設(shè)接口9輸入的圖像數(shù)據(jù),控制設(shè)于光學(xué)引擎15的圖像生成單元50中的數(shù)字微鏡器件dmd(digitalmicromirrordevice,以下簡稱為dmd)551,生成用來投影到屏幕s上的圖像。
驅(qū)動控制部12用于控制使得圖像生成單元50中被設(shè)置為能夠移動的可動單元55發(fā)生移動的驅(qū)動部,從而控制設(shè)于可動單元55上的dmd551的位置。換氣扇20在系統(tǒng)控制部10的控制下轉(zhuǎn)動,用來冷卻光學(xué)引擎15的光源30。
光學(xué)引擎15具有光源30、照明光學(xué)單元40、圖像生成單元50、投影光學(xué)單元60,在系統(tǒng)控制部10的控制下將圖像投影到屏幕s上。
光源30采用例如水銀高壓燈、氙氣燈、led等,在系統(tǒng)控制部10的控制下,向照明光學(xué)單元40照射光。
照明光學(xué)單元40具有例如彩色轉(zhuǎn)輪、光道元件、中繼透鏡等元件,用來將光源30射出的光引導(dǎo)到設(shè)于圖像生成單元50上的dmd551上。
圖像生成單元50是一例圖像生成裝置,具有受到固定支承的固定單元51以及能夠在該固定單元51的支承下移動的可動單元55。可動單元55具有dmd551,可動單元55相對于固定單元51的位置受到系統(tǒng)控制部10的驅(qū)動控制部12的控制。dmd551是一例圖像生成部,受到系統(tǒng)控制部10的圖像控制部11的控制,對經(jīng)過照明光學(xué)單元40引導(dǎo)的光進行調(diào)制,生成投影圖像。投影光學(xué)單元60是一例投影部,例如具有多個投影透鏡、反射鏡等,將圖像生成單元50的dmd551生成的圖像放大并投影到屏幕s上。
<光學(xué)引擎的構(gòu)成>
以下描述投影儀1的光學(xué)引擎15的個部分構(gòu)成。
圖3是第一實施方式涉及的光學(xué)引擎15的立體圖。如圖3所示,光學(xué)引擎15具有光源30、照明光學(xué)單元40、圖像生成單元50、投影光學(xué)單元60,被設(shè)于投影儀1的內(nèi)部。
光源30設(shè)于照明光學(xué)單元40的側(cè)面,向x2方向照射光。照明光學(xué)單元40將光源30發(fā)射的光引導(dǎo)到設(shè)于下方的圖像生成單元50。圖像生成單元50用經(jīng)過照明光學(xué)單元40引導(dǎo)的光生成投影圖像。投影光學(xué)單元60被設(shè)于照明光學(xué)單元40的上方,將圖像生成單元50生成的投影圖像投影到投影儀1以外。
本實施方式涉及的光學(xué)引擎15用光源30發(fā)射的光向上投影圖像,除此之外,還可以在水平方向投影圖像。
<照明光學(xué)單元>
圖4是第一實施方式涉及的照明光學(xué)單元40的示意圖。
如圖4所示,照明光學(xué)單元40具有彩色轉(zhuǎn)輪401、光道元件402、中繼透鏡403和404、柱形鏡405、凹面鏡406。
彩色轉(zhuǎn)輪401是例如在圓周方向上的不同部分設(shè)有r(紅色)、g(綠色)、b(藍色)各色濾色片的圓盤。該彩色轉(zhuǎn)輪401高速轉(zhuǎn)動,將光源30發(fā)射的光時分割為rbg各種顏色。
例如將玻璃板等粘接起來組成四角筒形狀的光道元件402。在光道元件402的內(nèi)表面上,透過彩色轉(zhuǎn)輪401的rgb各色光受到多重反射,灰度分布變得均勻后,被引導(dǎo)到中繼透鏡403和404。
中繼透鏡403和404對從光道元件402射出的光的軸向色差進行補償并會聚光。
柱形鏡405和凹面鏡406反射從中繼透鏡403和404射出的光,使得光射往圖像生成單元406上的dmd551。dmd551對來自凹面鏡406的反射光進行調(diào)制,生成投影圖像。
<投影光學(xué)單元>
圖5是第一實施方式涉及的投影光學(xué)單元60的內(nèi)部構(gòu)成的示意圖。
如圖5所示,投影光學(xué)單元60包含設(shè)于殼體內(nèi)部的投影透鏡601、反射鏡602、曲面鏡603。
投影透鏡601具有多片透鏡,使得圖像生成單元50的dmd551生成的投影圖像在反射鏡602上成像。反射鏡602和曲面鏡603反射成像的投影圖像,使該投影圖像放大,投影到設(shè)于投影儀1之外的屏幕s上。
<圖像生成單元>
圖6是第一實施方式涉及的圖像生成單元50的立體圖。圖7是第一實施方式涉及的圖像生成單元50的側(cè)視圖。圖7中省略顯示圖像生成單元50中的一部分元件。
如圖6和圖7所示,圖像生成單元50具有固定單元51和可動單元55。固定單元51受到照明光學(xué)單元40的固定支承??蓜訂卧?5能夠在固定單元51的支承下移動。
固定單元51具有作為第一固定板的頂板511、作為第二固定板的基板512、以及作為第三固定板的副板513(圖6中未圖示)。頂板511和基板512平行設(shè)置,其間隔開規(guī)定間隙。副板513層積在頂板511上表面。固定單元51具有上述構(gòu)成,并被固定在照明光學(xué)單元40的下方。
可動單元55具有dmd551、作為第二可動板的dmd基板552、作為第一可動板的可動板553(圖6中未顯示)、作為連接支承部件的散熱器554,能夠在固定單元51的支承下移動。
dmd551設(shè)于dmd基板552的上表面(與設(shè)有頂板511一側(cè)相反的表面)。dmd551具有圖像生成面,該圖像生成面上以格子形狀排列多個可動方式的微鏡。dmd551的各個微鏡的鏡面被設(shè)為能夠圍繞扭轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動傾斜,基于系統(tǒng)控制部10的圖像控制部11發(fā)送的圖像信號,受到on/off驅(qū)動。微鏡的傾斜角度受到控制,例如在“on”時,將光源30發(fā)射的光反射到投影光學(xué)單元60,而在“off”時,將光源30發(fā)射的光反射到未圖示的off光板。
這樣,dmd551的各片微鏡的傾斜角度受到圖像控制部11發(fā)送的圖像信號的控制,對由光源30發(fā)射并通過照明光學(xué)單元40的光進行調(diào)制,生成投影圖像。
dmd基板552受散熱器554支承,其上表面上設(shè)有dmd551。dmd基板552能夠與支承該dmd基板552的散熱器554一起移動。
可動板553被設(shè)為能夠在受到支承的狀態(tài)下,在頂板511和基板512之間,在平行于表面的方向上移動。可動板553的下表面與散熱器554連接。
可動板553的位置發(fā)生變動后,與該可動板553相連接的散熱器554、受到散熱器554支承的dmd基板552、以及設(shè)于dmd基板552的dmd551的位置也隨著該可動板553一起變動。
散熱器554具有接觸dmd551的放熱部,用來冷卻dmd551。通過散熱器554控制dmd551的溫度上升,能夠減少dmd551的溫度上升引起的動作不良或故障等問題的發(fā)生。
散熱器554被設(shè)為連接可動板553,能夠與dmd基板552一起移動。散熱器554通過被設(shè)為能夠與dmd基板552一起移動,其放熱部始終接觸dmd551,能夠有效地冷卻dmd551。
<固定單元>
圖8是第一實施方式涉及的固定單元51的立體分解圖。
如圖8所示,固定單元51具有頂板511、基板512以及副板513。
頂板511以及基板512是以例如鐵、不銹鋼等磁性材料形成的平板部件。頂板511與基板512被設(shè)為互相平行,其間借助于多個支柱515相距規(guī)定間隔。副板513為l形平板部件,用圖8中未圖示的螺絲固定在頂板511的上表面。頂板511和基板512上與可動單元55的dmd551對應(yīng)的位置上分別設(shè)有中央孔514和519。
如圖8所示,支柱515的上端被壓入頂板511的支柱孔516,形成正螺槽的下端被插入基板512的支柱孔517。支柱515在頂板511和基板512之間形成一定間隔,支承頂板511和基板512保持互相平行。
頂板511以及基板512上分別形成多個用來保持支承球體521轉(zhuǎn)動的支承孔522和526。
頂板511上的支承孔522中插入內(nèi)周表面上設(shè)有內(nèi)螺紋的圓筒形保持部件523。支承球體521能夠在保持部件523的保持下轉(zhuǎn)動,位置調(diào)整螺絲524從上方插入保持部件523之中。蓋部件527的保持部528從下端插入基板512上的支承孔526。蓋部件527的保持部528形成為圓筒形,支承球體521能夠在保持部528的保持下轉(zhuǎn)動。
支承球體521分別在頂板511上的支承孔522和基板512上的支承孔526的保持下能夠轉(zhuǎn)動,這些支承球體521分別接觸可動板553,而在支承球體521的支承下,可動板553能夠移動。
圖9是第一實施方式涉及的固定單元51支承可動板553的支承結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖9所示,在頂板511上,支承球體521在插入支承孔522的保持部件523的保持下能夠轉(zhuǎn)動。在基板512上,支承球體521在插入支承孔526的蓋部件527的保持部528的保持下能夠轉(zhuǎn)動。
受到保持的各支承球體521至少有一部分從支承孔522和526中突出,與設(shè)于頂板511和基板512之間的可動板553接觸??蓜影?53在其兩側(cè)表面受到被設(shè)為能夠轉(zhuǎn)動的多個支承球體521的支承下,能夠在平行于頂板511和基板512、且平行于表面的方向上移動。
設(shè)于頂板511一方的支承球體521從保持部件523下端突出的突出量隨著位置調(diào)整螺絲524的位置而變化。例如,位置調(diào)整螺絲524的位置在z1方向上發(fā)生變化時,支承球體521的突出量減少,頂板511與可動板553之間的間距減小。而位置調(diào)整螺絲524的位置在z1方向上發(fā)生變化時,支承球體521的突出量增加,頂板511與可動板553之間的間距增大。
這樣,利用位置調(diào)整螺絲524來改變支承球體521的突出量,能夠適當(dāng)調(diào)整頂板511與可動板553之間的間距。
圖10是第一實施方式涉及的頂板511的底面的示意圖。如圖10所示,頂板511的下表面(基板512一側(cè)的表面)上設(shè)有驅(qū)動用磁鐵531a、531b、531c、531d。在以下的描述中,將驅(qū)動用磁鐵531a、531b、531c、531d統(tǒng)一稱為驅(qū)動用磁鐵531。
驅(qū)動用磁鐵531被設(shè)于圍繞頂板511的中央孔514的四個部位。驅(qū)動用磁鐵531均以長邊方向互相平行的兩塊立體長方形磁鐵構(gòu)成,各自形成的磁場均能夠波及到在頂板511和基板512之間受到支承的可動板553。
驅(qū)動用磁鐵531分別與被設(shè)為與可動板553上表面相對設(shè)置的驅(qū)動線圈構(gòu)成驅(qū)動部,用來驅(qū)動可動板553移動。
如圖8所示,副板513的上表面(與頂板511相反一側(cè)的表面)上設(shè)有多個位置檢測用磁鐵541。位置檢測用磁鐵541與設(shè)于dmd基板552的下表面(頂板511一側(cè)的表面)上的霍爾傳感器一起構(gòu)成檢測dmd551的位置的位置檢測部。
在副板513上設(shè)置位置檢測用磁鐵541,能夠使得位置檢測用磁鐵541和設(shè)于頂板511上的驅(qū)動用磁鐵531各自實施獨立的位置調(diào)整。位置檢測用磁鐵541也可以設(shè)于頂板511的上表面,而不是設(shè)在副板513上。
關(guān)于設(shè)于固定單元51中的支柱515、支承球體521的數(shù)量及位置等,不受本實施方式例示構(gòu)成的限制。
〈可動單元〉
圖11是第一實施方式涉及的可動單元55的立體分解圖。
如圖11所示,可動單元55具有dmd551、dmd基板552、可動板553、散熱器554,在固定單元51的支承下能夠移動。
如上所述,可動板553被設(shè)置在固定單元51的頂板511和基板512之間,能夠在多個支承球體521的支承下在平行于表面的方向上移動。
圖12是第一實施方式涉及的可動板553的上表面的示意圖。
如圖12所示,可動板553以平板形部件形成,在與dmd基板552上的dmd551對應(yīng)的位置上具有中央孔570,中央孔570周圍設(shè)有驅(qū)動線圈581a、581b、581c、581d。在以下的描述中將驅(qū)動線圈581a、581b、581c、581d統(tǒng)一稱為驅(qū)動線圈581。
各驅(qū)動線圈581均以平行于z1z2方向的軸為中心卷繞形成,被設(shè)于可動板553的上表面(頂板511一側(cè)的表面)上形成的凹部中,并用蓋覆蓋。驅(qū)動線圈581與設(shè)于頂板511的驅(qū)動用磁鐵531一起構(gòu)成驅(qū)動可動板553的驅(qū)動部。
在可動單元55受到固定單元51支承的狀態(tài)下,頂板511上的各驅(qū)動用磁鐵531分別與可動板553的驅(qū)動線圈581相對設(shè)置。驅(qū)動線圈581中通電后,驅(qū)動用磁鐵531形成的磁場產(chǎn)生洛倫茲力,該作用力成為使得可動板553發(fā)生移動的驅(qū)動力。
可動板553受到驅(qū)動用磁鐵531和驅(qū)動線圈581之間產(chǎn)生的作為驅(qū)動力的洛倫茲力的作用,其位置相對于固定單元51,在xy平面上發(fā)生直線變動或轉(zhuǎn)動。
各驅(qū)動線圈581中的電流大小以及方向受到系統(tǒng)控制部10的驅(qū)動控制部12的控制。驅(qū)動控制部12根據(jù)各驅(qū)動線圈581中的電流大小及方向,來控制可動板553的移動(轉(zhuǎn)動)方向、移動量以及轉(zhuǎn)動角度等。
本實施方式中,驅(qū)動線圈581a和驅(qū)動用磁鐵531a以及驅(qū)動線圈581d和驅(qū)動用磁鐵531d作為第一驅(qū)動部,分別在x1x2方向上相對設(shè)置。驅(qū)動線圈581a和581d中通電后,如圖12所示,產(chǎn)生x1方向或x2方向的洛倫茲力??蓜影?53在驅(qū)動線圈581a和驅(qū)動用磁鐵531a與驅(qū)動線圈581d和驅(qū)動用磁鐵531d之間產(chǎn)生的洛倫茲力的作用下,向x1方向或x2方向移動。
同時在本實施方式中,驅(qū)動線圈581b和驅(qū)動用磁鐵531b以及驅(qū)動線圈581c和驅(qū)動用磁鐵531c作為第二驅(qū)動部,在x1x2方向上并排設(shè)置,驅(qū)動用磁鐵531b和531c的長度方向垂直于驅(qū)動用磁鐵531a和531d的長度方向。該構(gòu)成中,驅(qū)動線圈581b和581c中通電后,如圖12所示,產(chǎn)生y1方向或y2方向的洛倫茲力。
可動板553在驅(qū)動線圈581b和驅(qū)動用磁鐵531b之間以及驅(qū)動線圈581c和驅(qū)動用磁鐵531c之間產(chǎn)生的洛倫茲力的作用下,向y1方向或y2方向移動。可動板553還在驅(qū)動線圈581b和驅(qū)動用磁鐵531b之間以及驅(qū)動線圈581c和驅(qū)動用磁鐵531c之間產(chǎn)生的相反方向的洛倫茲力的作用下,在xy平面上發(fā)生轉(zhuǎn)動。
例如,通電后,如果驅(qū)動線圈581b和驅(qū)動用磁鐵531b中產(chǎn)生y1方向的洛倫茲力,驅(qū)動線圈581c和驅(qū)動用磁鐵531c中產(chǎn)生y2方向的洛倫茲力,則可動板553按照俯視面上的順時針方向轉(zhuǎn)動,發(fā)生位置變動。而如果驅(qū)動線圈581b和驅(qū)動用磁鐵531b中產(chǎn)生y2方向的洛倫茲力,驅(qū)動線圈581c和驅(qū)動用磁鐵531c中產(chǎn)生y1方向的洛倫茲力,則可動板553按照俯視面上逆時針方向轉(zhuǎn)動,發(fā)生位置變動。
如圖12所示,可動板553上對應(yīng)固定單元51的支柱515的位置上設(shè)有可動范圍限制孔571??蓜臃秶拗瓶?71通過在其中插入固定單元51的支柱515,在發(fā)生振動等異常造成可動板553產(chǎn)生較大位置變動時,該可動范圍限制孔571接觸到支柱515,從而限制可動板553的可動范圍。
可動范圍限制孔571的數(shù)量、位置以及形狀等不受本實施方式例示構(gòu)成的限制。例如,可動范圍限制孔571既可以是一個,也可以是多個??蓜臃秶拗瓶?71的形狀也可以采用與本實施方式不同的形狀,例如長方形或圓形等。
圖13是第一實施方式涉及的dmd基板底面的示意圖。
如圖13所示,在dmd基板552的下表面(頂板551一側(cè)的表面)上,與設(shè)于副板513上的位置檢測用磁鐵541相對的位置上,設(shè)有霍爾傳感器542?;魻杺鞲衅?42是一例磁傳感器,用來向系統(tǒng)控制部10的驅(qū)動控制部12發(fā)送基于位置檢測用磁鐵541檢測到的磁密度變化的信號。驅(qū)動控制部12根據(jù)霍爾傳感器542發(fā)送的信號,檢測dmd551的位置。
本實施方式中用磁性材料形成的頂板511以及基板512構(gòu)成起到磁軛作用、包含驅(qū)動用磁鐵531以及驅(qū)動線圈581的驅(qū)動部和磁電路。
通過上述構(gòu)成,驅(qū)動部中產(chǎn)生的磁束集中在頂板511和基板512,能夠抑制磁束泄漏到頂板511與基板512之間以外。
這樣,便能夠減小設(shè)于頂板511上表面一方的dmd基板552上的霍爾傳感器542受到包含驅(qū)動用磁鐵531以及驅(qū)動用線圈581的驅(qū)動部中形成的磁場的影響。為此,在輸出基于位置檢測用磁鐵541的磁密度變化的信號時霍爾傳感器542能夠不致受到驅(qū)動部中產(chǎn)生的磁場的影響,因此,驅(qū)動控制部12能夠高精度地掌握dmd551的位置。
如上所述,驅(qū)動控制部12根據(jù)受驅(qū)動部影響被減小了的霍爾傳感器542的輸出,能夠以良好的精度檢測dmd551的位置。為此,驅(qū)動控制部12能夠按照檢測到的dmd551的位置,控制各驅(qū)動線圈581中的電流大小和方向,高精度控制dmd551的位置。
關(guān)于作為驅(qū)動部的驅(qū)動用磁鐵531以及驅(qū)動線圈581的數(shù)量和位置等,只要能夠?qū)⒖蓜影?53移動到任意位置,也可以采用不同于本實施方式的構(gòu)成。
例如,可以將驅(qū)動用磁鐵531設(shè)置在基板512上,而將驅(qū)動用線圈581設(shè)置在可動板553的基板512一側(cè)的表面上。還可以將驅(qū)動用磁鐵531設(shè)置在可動板553上,而將驅(qū)動線圈581設(shè)置在頂板511或基板512上。進而,將位置檢測用磁鐵541設(shè)置在dmd基板552上,而將霍爾傳感器542設(shè)置在副板513的上表面。再者,將包含驅(qū)動用磁鐵531和驅(qū)動線圈581的驅(qū)動部設(shè)置在基板512和散熱器554之間,而將包含位置檢測用磁鐵541和霍爾傳感器542的位置檢測部設(shè)置在頂板511和基板512之間。
但是,可動單元55重量增加會造成位置控制難以實行,因此,優(yōu)選將驅(qū)動用磁鐵531和位置檢測用磁鐵541設(shè)置在固定單元51(頂板511、基板512以及副板513)中。
此外,只要能夠減少磁束從驅(qū)動部泄漏到位置檢測部,頂板511和基板512各部分也可以用磁性材料形成。例如,頂板511和基板512可以用多片包含磁性材料形成的平板形狀或薄片形狀的材料層積形成。另外,可以用磁性材料形成副板513的至少一部分,用以起到磁軛作用。再者,頂板511中至少一部分也可以用磁性材料形成,用以起到磁軛作用,只要能夠防止磁束從驅(qū)動部泄漏到位置檢測部,也可以用非磁性材料形成基板512。
圖14是第一實施方式涉及的可動單元55的側(cè)視圖。
如圖14所示,散熱器554具有上端面與dmd接觸用以放熱的柱形放熱部563、支承dmd基板552的支柱561、連接可動板553的連接柱562。
如圖13所示,dmd基板552上安裝dmd551的部分設(shè)有放熱孔556。散熱器554的放熱部563貫穿頂板511和基板512的中央孔514和519(圖8)、可動板553的中央孔570(圖12)、以及dmd基板552的放熱孔556(圖13),以接觸dmd底面。
為了提高dmd551的冷卻效果,還可以在散熱器554的放熱部563與dmd551之間設(shè)置能夠彈性變形的傳熱片。用傳熱片來提高散熱器554的放熱部563與dmd551之間的熱傳導(dǎo)性能,改善dmd551的冷卻效果。
散熱器554上表面周邊四個部位設(shè)有支柱561,這些支柱561分別從散熱器554的上表面向z1方向突出。如圖11和圖13所示,在dmd基板552上與散熱器554的支柱561對應(yīng)的位置上形成螺孔555。如圖14所示,螺絲564插入螺孔555,將dmd基板552固定在支柱561的上端。
散熱器554上表面的放熱部563周圍六個部位上設(shè)有連接柱562,這些連接柱562分別從散熱器554的上表面向z1方向突出。連接柱562通過例如螺絲等固定在可動板553上端。散熱器554通過連接柱562與可動板553連接。
支柱561和連接柱562在z1z2方向上的高度不同,分別形成與dmd基板552之間以及與可動板553之間的規(guī)定間距。
在此,為了提高冷卻效果,在dmd基板552受到支柱561固定支承的狀態(tài)下,將散熱器554的放熱部563設(shè)為按壓在dmd551的底面上。在這種情況下,dmd551受到散熱器554的放熱部563按壓,可能會造成dmd基板552彎曲。dmd基板552發(fā)生的彎曲如果影響到可動板553,則難以高精度控制可動單元55的位置,從而發(fā)生dmd551移動動作不穩(wěn)定,造成投影圖像質(zhì)量下降。
對此,本實施方式涉及的可動單元55如上所述,dmd基板552受到散熱器554的支柱561的支承,可動板553與散熱器554的連接柱562連接。這樣,dmd基板552和可動板553分別連接散熱器554的不同部分,或者受到散熱器554不同部分的支承,因而例如在dmd基板552發(fā)生彎曲時,也能夠減小dmd基板552的彎曲對可動板553產(chǎn)生的影響。
為此,本實施方式涉及的圖像生成單元50能夠提高投影圖像的移動動作的穩(wěn)定性,高精度控制dmd551的位置,移動投影圖像,提高分辨率。
<圖像投影>
如上所述,在本實施方式涉及的投影儀1中,用于生成投影圖像的dmd551設(shè)于可動單元55,其位置受到系統(tǒng)控制部10的驅(qū)動控制部的控制。
例如,驅(qū)動控制部12在圖像投影時以對應(yīng)幀速度的規(guī)定周期,控制可動單元55的位置在小于dmd551的多個微鏡排列間距的多個位置之間高速移動。此時,圖像控制部11對應(yīng)各個位置向dmd551發(fā)送圖像信號,用以生成發(fā)生移動的投影圖像。
例如,驅(qū)動控制部12以規(guī)定周期在位置p1和p2之間來回移動,p1和p2之間的距離在x1x2方向和y1y2方向上小于dmd551的微鏡排列間距。此時,圖像控制部11控制dmd551生成與各個位置對應(yīng)的發(fā)生移動的投影圖像,能夠?qū)⑼队皥D像的分辨率提高到dmd551所具有的分辨率的大約兩倍。而且,增加dmd551的移動位置,能夠?qū)⑼队皥D像的分辨率提高到dmd551的兩倍以上。
這樣,驅(qū)動控制部12控制dmd551與可動單元55一起移動動作,圖像控制部11控制生成與dmd551的位置相對應(yīng)的投影圖像,從而能夠投影達到dmd551分辨率以上的高分辨率圖像。
而且,本實施方式涉及的投影儀1通過驅(qū)動控制部12控制,dmd551與可動單元55一起轉(zhuǎn)動,因而,能夠在不需要縮小投影圖像的情況下轉(zhuǎn)動投影圖像。例如在dmd551等圖像生成器件為固定的投影儀中,如果不縮小投影圖像,便不能夠在保持投影圖像縱橫比不變的情況下轉(zhuǎn)動投影圖像。對此,本實施方式涉及的投影儀1能夠使得dmd551轉(zhuǎn)動,因而,不需要縮小投影圖像便能夠轉(zhuǎn)動投影圖像,對投影圖像進行傾斜等調(diào)整。
如上所述,本實施方式涉及的投影儀1中的dmd551能夠移動,通過dmd551做移動動作,能夠提高投影圖像的分辨率。此外,用來冷卻dmd551的散熱器554搭載于與dmd551一起移動的可動單元55,因而能夠有效冷卻dmd551。
進而,本實施方式涉及的可動單元55分別受到散熱器554的不同部分(支柱561和連接柱562)的連接或支承。該構(gòu)成使得例如dmd基板552發(fā)生彎曲時,該dmd基板552產(chǎn)生的彎曲也不至于影響到可動板553,有利于dmd551保持穩(wěn)定的移動動作。
再者,在本實施方式中,頂板511和基板512起到磁軛板的作用,防止包含驅(qū)動用磁鐵531和驅(qū)動線圈581的驅(qū)動部中產(chǎn)生的磁束泄漏到外部。為此,在dmd基板552上位于頂板511上表面一側(cè)的霍爾傳感器542不會受到驅(qū)動部中產(chǎn)生的磁場的影響,能夠輸出與位置檢測用磁鐵541的磁密度變化相應(yīng)的信號。為此,驅(qū)動控制部12能夠基于霍爾傳感器542的輸出,高精度檢測高速移動的dmd551的位置,以良好的精度控制dmd551的位置。
可動單元55的構(gòu)成并不受到上述實施方式例示的構(gòu)成的限制。例如設(shè)于散熱器554的支柱561以及連接柱562的形狀、數(shù)量以及設(shè)置等構(gòu)成不限于上述實施方式中例示的構(gòu)成。
<第二實施方式>
以下根據(jù)附圖描述第二實施方式。在以下的描述中,對于與已經(jīng)描述了的實施方式構(gòu)成相同的部分不再重復(fù)描述。
圖15是第二實施方式的可動單元56的側(cè)視圖。
圖15所示的可動單元56具有分別支承dmd基板552和可動板553的鏈接支承部件595,作為冷卻dmd551的放熱部件的散熱器557固定在連接支承部件595上。
連接支承部件595具有支承dmd基板552的支柱596和連接可動板553的連接柱597。支柱596以及連接柱597的形狀、數(shù)量以及位置等構(gòu)成與第一實施方式中的支柱561以及連接柱562的構(gòu)成相同。
散熱器557具有用于冷卻dmd551的柱形放熱部568,用螺絲565固定在連接支承部件595的下表面一方(與可動板553相反一方)。放熱部568貫穿設(shè)于連接支承部件595中與dmd551對應(yīng)的部分上的中央孔,其上端面接觸dmd551的底面。
在第二實施方式的可動單元56中,dmd551受到散熱器557的放熱部568的冷卻,減少了dmd551溫度上升引起的動作不良或故障等問題的發(fā)生。而且,dmd基板552和可動板553分別受到連接支承部件595的不同部分(支柱596和連接柱597)連接或支承,因而能夠抑制dmd基板552的彎曲等對可動板553產(chǎn)生的影像,提高dmd551移動動作的穩(wěn)定性。
以上描述了本實施方式涉及的圖像投影系統(tǒng)、圖像生成裝置以及圖像投影裝置,但是,本發(fā)明不受上述實施方式的限制,允許在本發(fā)明的范疇內(nèi)對上述實施方式進行各種變化和改良。