本發(fā)明涉及圖像顯示裝置以及圖像投影裝置。
背景技術(shù):
圖像投影裝置通常構(gòu)成為,例如根據(jù)輸入圖像數(shù)據(jù)讓顯示元件生成投影圖像,在將生成的投影圖像放大投影到屏幕等上。
這類如專利文獻1(jp特開2004-180011號公報)公開的圖像顯示裝置利用像素偏移方式,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,來進行像素偏移,從而顯示比顯示元件原本具有的分辨率更高的分辨率的圖像。
另外如專利文獻2(jp特開2006-203776號公報)公開了一種構(gòu)成,其中包含防止塵埃吸附到顯示元件上的保護玻璃、以及在保護玻璃周圍形成氣流使得塵埃原理保護玻璃的可動部件,用以減少顯示元件上的塵埃吸附,保證圖像質(zhì)量。
而對于不僅與上述專利文獻1相同,能夠?qū)嵭邢袼仄埔蕴岣咄队皥D像分辨率,而且還與專利文獻2相同,具有振動的保護玻璃或可動部件,用以減少顯示元件上的塵埃吸附這樣的構(gòu)成,既需要用于實行偏移的執(zhí)行器,由需要使得保護玻璃或可動部見動作的執(zhí)行器,因而會造成結(jié)構(gòu)復雜,同時還會增加產(chǎn)品成本。
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,其目的在于在提高顯示圖像分辨率的同時,用簡單的構(gòu)成減少圖像生成部塵埃吸附。
本發(fā)明的一種方式涉及的圖像顯示裝置具有:圖像生成單元,其中設(shè)有用光源照射的光生成圖像且能夠移動的圖像生成部;照明光學單元,用于將所述光源發(fā)射的光引導到所述圖像生成部;以及,多片片部件,層疊放置在所述圖像生成單元和所述照明光學單元之間的間隙中。
本發(fā)明的效果在于,提供一種能夠在提高顯示圖像分辨率的同時,用簡單的構(gòu)成減少圖像生成部塵埃吸附的圖像生成裝置。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施方式涉及的投影儀的示意圖。
圖2是本發(fā)明實施方式涉及的投影儀的結(jié)構(gòu)模塊圖。
圖3是本發(fā)明實施方式涉及的光學引擎的立體圖。
圖4和圖5是本發(fā)明實施方式涉及的圖像引擎的內(nèi)部構(gòu)成示意圖。
圖6是本發(fā)明發(fā)明實施方式涉及的圖像生成單元的立體圖。
圖7是本發(fā)明實施方式涉及的圖像生成單元的的立體分解圖。
圖8是本發(fā)明實施方式涉及的驅(qū)動力生成部的分解立體圖。
圖9是本發(fā)明實施方式涉及的固定單元的立體分解圖。
圖10是本發(fā)明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11是本發(fā)明實施方式涉及的頂板的底面的示意圖。
圖12是本發(fā)明實施方式涉及的可動單元的立體分解圖。
圖13是本發(fā)明實施方式涉及的可動板的上表面的示意圖。
圖14是本發(fā)明實施方式涉及的dmd基板底面的示意圖。
圖15是本發(fā)明實施方式涉及的可動單元的側(cè)視圖。
圖16和圖17是一例設(shè)于照明光學單元和圖像生成單元之間的多片防塵片的構(gòu)成的分解立體圖。
圖18是本發(fā)明實施方式涉及的照明光學單元和圖像生成單元之間構(gòu)成的截面圖。
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)的部分采用相同標記,并且省略重復描述。
〈圖像投影裝置的構(gòu)成>
圖1是本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z122方向上投影儀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是本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。通過如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,用來冷卻光學引擎15的光源30。
光學引擎15具有光源30、投影光學單元60、作為圖像顯示裝置的照明光學單元40以及圖像生成單元50,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,向照明光學單元40照射光。
照明光學單元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射出的光引導到設(shè)于圖像生成單元50上的dmd551上。
圖像生成單元50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??蓜訂卧?5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)過照明光學單元40引導的光進行調(diào)制,生成投影圖像。
投影光學單元60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。
<光學引擎的構(gòu)成>
以下描述投影儀1的光學引擎15的個部分構(gòu)成。
圖3是本實施方式涉及的光學引擎15的立體圖。如圖3所示,光學引擎15具有光源30、照明光學單元40、圖像生成單元50、投影光學單元60,被設(shè)于投影儀1的內(nèi)部。
光源30設(shè)于照明光學單元40的側(cè)面,向x2方向照射光。照明光學單元40將光源30發(fā)射的光引導到設(shè)于下方的圖像生成單元50。圖像生成單元50用經(jīng)過照明光學單元40引導的光生成投影圖像。投影光學單元60被設(shè)于照明光學單元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。
圖4和圖5是本實施方式涉及的圖像引擎的內(nèi)部構(gòu)成示意圖。
如圖4所示,照明光學單元40具有彩色轉(zhuǎn)輪401、平面鏡405、凹面鏡406。
彩色轉(zhuǎn)輪401是例如沿著圓周方向的不同部分設(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。平面鏡405和凹面鏡406反射經(jīng)過彩色轉(zhuǎn)輪401時分割位rgb各色的光,使得光射往圖像生成單元50上的dmd551。彩色轉(zhuǎn)輪401、平面鏡405以及凹面鏡406等受到基臺403的支承?;_403被固定在投影儀1的框體內(nèi)部。
照明光學系統(tǒng)單元40中,還可以在例如彩色轉(zhuǎn)輪401和平面鏡405之間設(shè)置光道部件或中繼透鏡等元件。
圖像生成單元50的dmd551對來自凹面鏡406的反射光進行調(diào)制,生成投影圖像。dmd551生成的投影圖像通過照明光學單元40,被引導到投影光學單元60。
如圖5所示,投影光學單元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是實施方式涉及的圖像生成單元50的立體圖。圖7是實施方式涉及的圖像生成單元50的立體分解圖。
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受到照明光學單元40的固定支承。可動單元55能夠在固定單元51的支承下移動。
固定單元51具有頂板511、基板512、以及副板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層疊在頂板511上表面。固定單元51具有上述構(gòu)成,頂板511被固定在照明光學單元40的基臺403的下表面上。
可動單元55具有dmd551、作為第一可動板的dmd基板552、作為第二可動板的可動板553(圖6中未顯示)、作為連接支承部件的散熱器554、蓋部件555、作為防塵部件的防塵墊556(圖6中未圖示),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)射并通過照明光學單元40的光進行調(diào)制,生成投影圖像。
dmd基板552受圖7所示的散熱器554的支柱561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,在固定單元51的頂板511和基板512之間,在平行于表面的方向上移動。可動板553的下表面通過圖7所示的連接柱562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。
如圖7所示,散熱器554在面對dmd551的位置上具有放熱部563。放熱部563的上表面與dmd551的下表面接觸,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。
圖8是本實施方式涉及的驅(qū)動力生成部的分解立體圖。本實施方式涉及的圖像生成單元50的驅(qū)動力生成部包含頂板511、基板512以及可動板553,用來生成使得可動單元55移動的驅(qū)動力。
以下參考圖8描述圖像生成單元50的固定單元51和可動單元55的構(gòu)成。
<固定單元>
圖9是實施方式涉及的固定單元51的立體分解圖。
如圖9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9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,可讓支承球體521轉(zhuǎn)動的支承孔522和526。
如圖8和圖9所示,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,如圖8所示,位置調(diào)整螺絲524通過彈簧525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10是本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10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。可動板553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,能夠適當調(diào)整頂板511與可動板553之間的間距。
圖11是本實施方式涉及的頂板511的底面的示意圖。如圖11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(以下統(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。
如圖8所示,驅(qū)動用磁鐵531分別與被設(shè)為與可動板553上表面的驅(qū)動線圈581a、581b、581c、581d(以下在某些情況下簡稱為驅(qū)動線圈581)相對設(shè)置。驅(qū)動用磁鐵531和驅(qū)動線圈581構(gòu)成驅(qū)動部,用來驅(qū)動可動板553移動。
如圖8和圖9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12是本實施方式涉及的可動單元55的立體分解圖,其中省略顯示蓋部件555和防塵墊556。
如圖12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。
如圖8所示,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13是本實施方式涉及的可動板553的上表面的示意圖。
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。
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。如圖8所示,各驅(qū)動線圈581分別與設(shè)于頂板511的驅(qū)動用磁鐵531相對設(shè)置。驅(qū)動線圈581與一起構(gòu)成驅(qū)動可動板553移動的驅(qū)動部。
在上述構(gòu)成中,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13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13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14是本實施方式涉及的dmd基板底面的示意圖。
如圖14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。
霍爾傳感器542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檢測到的磁通密度變化的信號。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的磁通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疊形成。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15是本實施方式涉及的可動單元55的側(cè)視圖。圖中省略顯示蓋部件555和防塵墊556。
如圖15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14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9)、可動板553的中央孔570(圖13)、以及dmd基板552的放熱孔556(圖14),以接觸dmd底面。散熱器554的放熱部563接觸dmd551的底面進行放熱,冷卻dmd551,抑制故障發(fā)生。
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17所示,螺絲557插入螺孔566,據(jù)此,將dmd基板552與蓋部件555一起固定在支柱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。如圖7所示,連接柱562通過螺絲固定在可動板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。
<防塵片>
本實施方式設(shè)有多片防塵片,用于防止塵埃從照明光學單元40和圖像生成單元50之間進入,附著在dmd551上,降低投影圖像的質(zhì)量。
圖16和圖17是一例設(shè)于照明光學單元40和圖像生成單元50之間的多片防塵片的構(gòu)成的分解立體圖。
如圖16所示,圖像生成單元50中固定單元51的頂板511通過三根螺絲被固定在和照明光學單元40的基臺403的下表面一方。照明光學單元40的基臺403的下表面與圖像生成單元50中覆蓋dmd基板552的蓋部件555之間的間隙被多片防塵片塞滿,從而減少塵埃進入。
如圖16和圖17所示,本實施方式中,作為片部件的第一防塵片701a、第二防塵片701b以及第三防塵片701c(以下簡稱為防塵片701)層疊設(shè)在照明光學單元40和圖像生成單元50之間的間隙中。
如圖17所示,第一防塵片701a、第二防塵片701b以及第三防塵片701c中與dmd551對應(yīng)部分分別設(shè)有中央孔711a、711b以及711c(以下簡稱為中央孔711)。
三片防塵孔701層疊在照明光學單元40的基臺403和圖像生成單元50的蓋部件55之間,塞住照明光學單元40和圖像生成單元50之間的間隙,減少塵埃進入并吸附在dmd551上。
如圖16和圖17所示,圖像生成單元50具有蓋部件555和防塵墊556。
如圖17所示,蓋部件555具有香照明光學單元40一方突出的突出部590,而且蓋部件555與dmd基板552一起被固定在散熱器554的支柱561上。蓋部件555的突出部590中與dmd551對應(yīng)的部分上設(shè)有中央孔591。
防塵墊556圍繞dmd551,堵在蓋部件555和dmd基板552之間,用以減少塵埃從蓋部件555和dmd基板552之間進入并吸附在dmd551上。
如圖16所示,照明光學單元40的基臺403上與dmd551對應(yīng)的部分形成中央孔404。光源照射的光受到平面鏡405和凹面鏡406的反射,通過基臺403的中央孔404,入射dmd551表面。dmd551生成的投影圖像通過基臺403的中央孔404,入射投影光學單元60。
圖18是本實施方式涉及的照明光學單元40和圖像生成單元50之間構(gòu)成的截面圖。
如圖18所示,三片防塵片701各自的中央孔711被該部件55的突出部590貫穿,層疊在照明光學單元40的基臺403和圖像生成單元50的蓋部件555之間的間隙中。照明光學單元40的基臺403與圖像生成單元50的蓋部件55之間的間隙則由層疊的三片防塵片701堵住。
包含dmd基板552和蓋部件555在內(nèi)的可動單元55移動后,三片防塵片701互相摩擦滑動,從而不會妨礙可動單元55的動作。
這樣,通過將多片防塵片701層疊,用以堵住照明光學單元40和圖像生成單元50之間的間隙,在不妨礙圖像生成單元50和可動單元55動作的情況下,能夠減少塵埃被吸附到dmd551。
如圖18所示,蓋部件555和dmd基板552之間的間隙被防塵墊堵住。為此,能夠減少塵埃從蓋部件555和dmd基板552之間進入或附著到dmd551上。
本實施方式中的防塵片701以例如不銹鋼等導電性材料形成。蓋部件555、防塵墊556以及基臺403以例如鋁或鎂的合金等導電性材料形成。這樣,例如在dmd551或dmd基板552上產(chǎn)生的電噪音時,能夠通過防塵墊556、蓋部件555以及防塵片701讓上述電噪音逃逸,減少泄漏到外部的噪音。
本實施方式中的蓋部件555、防塵片701以及基臺403均經(jīng)過黑化處理。通過對光源30發(fā)射光或dmd551生成的投影圖像的光路周圍的部件施加黑化處理,能夠抑制光散射造成的光泄漏和對比度降低等。
本實施方式用三片防塵片701堵住照明光單元40和圖像生成單元50之間的間隙,但星,防塵片701的數(shù)量并不受此限制。例如可以用兩片或絲片以上的防塵片701層疊起來,堵塞照明光學但源0和圖像生成單元50之間的間隙。
即便形狀不同,如外形或中央孔的形狀或厚度互不相同的多片防塵片701,只要能夠堵塞照明光學單元40和圖像生成單元50之間的間隙也可以用來作為防塵片。
可以將設(shè)置在最靠近照明光學單元40的防塵片701(本實施方式中的第一防塵片701a)固定在照明光學單元40的基臺403上,同樣也可以將設(shè)置在最靠近圖像生成單元50的防塵片701(本實施方式中的第三防塵片701c)固定在圖像生成單元50的蓋部件555上。此構(gòu)成也能夠讓防塵片701互相摩擦不妨礙可動單元55的動作的情況下,堵住照明光學單元40和圖像生成單元50之間的間隙,減少塵埃進入。
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的移動動作,能夠提高投影圖像的分辨率。加之,用層疊起來的多片防塵片701,在不妨礙包括dmd551在內(nèi)的可動大院的動作的情況下,堵住照明光學單元40和圖像生成單元50之間的間隙。該構(gòu)成能夠減少從照明光學單元40和圖像生成單元50之間的間隙進入的塵埃被吸附到dmd551上。因此,本實施方式涉及的投影儀1能夠抑制因dmd551上的塵埃吸附造成的圖像紛亂之類的畫質(zhì)下降。
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。