CN107015424B - 可动设备，图像生成设备及图像投影设备 - Google Patents

Abstract

提供了一种可动设备。该可动设备包括固定单元，其包括由磁性材料制成的第一固定板和第二固定板；可动单元，其包括可动地支撑在第一固定板和第二固定板之间的可动板和被固定到该可动板的可动部件，第二固定板被夹在可动板和可动部件之间；被构造为形成驱动力生成机构的第一对；以及被构造为形成位置检测机构的第二对。第二对被布置成在固定单元中和在可动板中面向彼此，以及第一对被布置在固定单元中和在可动部件中面向彼此。

Description

可动设备，图像生成设备及图像投影设备

技术领域

本发明涉及可动设备，图像生成设备以及图像投影设备。

背景技术

在用于基于输入图像数据投影图像在屏幕等上的图像投影设备中，已知一种方法，其中图像质量是通过以高速度使投影图像稍微移动得以改进。投影图像的伪高分辨率是通过高速移动得以实现的。

例如，已知一种图像显示设备，其能够通过使用像素移动设备使从显示元件的多个像素发射的光束的光轴移动而使像素移动从而以比显示元件的分辨率高的分辨率显示图像(例如，参照专利文献1)。

[引用文献列表]

[专利文献]

[专利文献1]日本未经审查的专利申请公布号2004-180011

发明内容

提供了一种可动设备。该可动设备包括固定部分，其包括由磁性材料制成的第一固定板和第二固定板；可动单元，其包括可动地支撑在第一固定板和第二固定板之间的可动板和被固定到该可动板的可动部件，第二固定板被夹在可动板和可动部件之间；被构造为形成驱动力生成机构的第一对；以及被构造为形成位置检测机构的第二对。第二对被布置成在固定单元中和在可动板中面向彼此，以及第一对被布置在固定单元中和在可动部件中面向彼此。

根据本发明的实施例，可动设备，图像生成设备以及图像投影设备被提供，其能够以高的速度精确地检测位置移动。

附图说明

图1是示出根据第一实施例的图像投影设备的图；

图2是示出图像投影设备的构造的方框图；

图3是示出根据第一实施例的图像引擎的透视图；

图4是示出根据第一实施例的照明光学系统单元的图；

图5是示出根据第一实施例的投影光学系统单元的内部构造的图；

图6是示出根据第一实施例的图像生成单元的透视图；

图7是示出图像生成单元的侧视图；

图8是示出图像生成单元的分解透视图；

图9是示出图像生成单元的分解侧视图；

图10是示出根据第一实施例的固定单元的透视图；

图11是示出固定单元的分解透视图；

图12是示出在所述固定单元附近的可动板的支撑结构的图；

图13是示出在固定单元附近的可动板的支撑结构的局部放大视图；

图14是示出根据第一实施例的顶板的底视图；

图15是示出根据第一实施例的可动单元的透视图；

图16是示出可动单元的分解透视图；

图17是示出根据第一实施例的可动板的透视图；

图18是示出可动板从其被移除的可动单元的透视图；

图19是示出可动单元的DMD支撑结构的图；

图20是示出根据第二实施例的图像生成单元的透视图；

图21是示出图像生成单元的分解透视图；

图22是示出图像生成单元的分解侧视图；

图23是示出根据第三实施例的图像生成单元的透视图；

图24是示出图像生成单元的分解透视图；以及

图25是示出图像生成单元的分解侧视图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的实施例。在每个附图中，相同的标记被分配给相同的元件并且重复描述可被省略。

考虑了一种用于投影图像移动的方法，其中用于生成投影图像的图像生成单元以高速度移动。在该情况下，例如，可以通过使用包括磁体和线圈的磁性致动器使其上安装图像生成单元的基板以高速度移动。进一步地，例如，可以通过用能够进行精确的位置检测、设置在面向磁性致动器的磁体的位置处的小尺寸的霍尔元件来检测图像生成单元的位置并控制生成的图像等。

然而，当以上描述的磁性致动器和霍尔元件被使用时，位置检测精确度会降低，因为霍尔元件受到磁性致动器的磁场的影响。

鉴于以上描述的问题，发明了本发明。本发明的目的是要提供一种可动设备、图像生成设备以及图像投影设备，其能够以高精确度检测具有高速度的位置移动。

[第一实施例]

<图像投影设备的构造>

图1是示出根据第一实施例的投影仪1的图。

如图1中所示的，投影仪1包括照射窗3和外部接口(I/F)9，以及被构造为生成投影图像并且设置在投影仪1内部的光学引擎。投影仪1是图像投影设备的示例。例如，当图像数据从连接到外部接口9的个人计算机(PC)或数字照相机被传送到投影仪1时，光学引擎基于接收的图像数据生成图像并将图像P从辐射窗3投影在如图1所示的屏幕S上。

注意到，在下面的附图中，X1-X2方向表示投影仪1的宽度方向，Y1-Y2方向表示投影仪1的高度方向，以及Z1-Z2方向表示投影仪1的深度方向。此外，在下面的描述中，假定投影仪1的照射窗3侧对应于投影仪1的顶部，投影仪1的与照射窗3相反的侧面对应于投影仪1的底部。

图2是示出根据第一实施例的投影仪1的构造的方框图。

如图2中所示的，投影仪1包括电源4，主开关(SW)5，操作单元7，外部接口(I/F)9，系统控制单元10,风扇20，以及光学引擎15。

电源4被连接到商业电源，变换商业电源的电压和频率用于投影仪1的内部电路，以及供给最终电力到系统控制单元10、风扇20和光学引擎15中的每个。

主开关(SW)5由用户切换到ON或OFF以给投影仪1通电或断电。当电源4经由电源线被连接到商业电源时，如果主开关(SW)5被切换到ON，电源4开始供给电力到投影仪1的相应元件，以及如果主开关5被切换到OFF，电源4停止供给电力到投影仪1的相应元件。

操作单元7包括被构造为接收用户的各种输入操作的按钮。例如，操作单元7被设置在投影仪1的顶部表面上。操作单元7被构造为接收用户的输入操作，例如投影图像的尺寸的选择，色调的选择，以及焦距的调节。由操作单元7接收到的用户的输入操作被发送到系统控制单元10。

外部接口9包括连接端子，其被连接到例如个人计算机(PC)或数字照相机，并被被构造为供给从连接设备接收到的图像数据到系统控制单元10。

系统控制单元10包括图像控制单元11和驱动控制单元12。例如，系统控制单元10可包括CPU(处理器)，ROM和RAM，作为其硬件元件。系统控制单元10的功能可在当从ROM读取到RAM的程序被CPU执行时通过来自于CPU的指令实施。

图像控制单元11被构造为基于从外部接口9接收到的图像数据来控制设置在光学引擎15的图像生成单元50中的数字微镜装置(DMD)551，以生成要投影在屏幕S上的图像。

驱动控制单元12被构造为控制用于使可动单元55(其设置成在图像生成单元50中是可动的)运动的驱动单元以及控制设置在可动单元55中的DMD 551的位置。

风扇20在系统控制单元10的控制下旋转以冷却光学引擎15的光源30。

光学引擎15包括光源30，照明光学系统单元40，图像生成单元50，以及投影光学系统单元60。光学引擎15由系统控制单元10控制以投影图像在屏幕S上。

光源30的示例包括汞高压灯，氙气灯，以及发光二极管(LED)。光源30由系统控制单元10控制以将光发射到照明光学系统单元40。

照明光学系统单元40包括，例如，色轮，光隧道以及中继透镜。照明光学系统单元40被构造为将从光源30发射的光导引到设置在图像生成单元50中的DMD 551。

图像生成单元50，其是图像生成设备的示例，包括固定和支撑在图像生成单元50上的固定单元51，以及设置成相对于固定单元51是可动的可动单元55。可动单元55包括DMD551，可动单元55相对于固定单元51的位置由系统控制单元10的驱动控制单元12控制。DMD551是图像生成单元的示例。DMD 551由系统控制单元10的图像控制单元11控制。DMD 551被构造为调制从照明光学系统单元40接收到的光以及基于接收到的光生成投影图像。

投影光学系统单元60是投影单元的示例。投影光学系统单元60包括，例如，多个投影透镜和镜子。投影光学系统单元60被构造为放大由图像生成单元50的DMD 551生成的图像，并将该放大的图像投影在屏幕S上。

<光学引擎的构造>

接下来，将描述投影仪1的光学引擎15的构造。

图3是根据第一实施例的光学引擎15的透视图。如图3中所示的，光学引擎15包括光源30，照明光学系统单元40，图像生成单元50以及投影光学系统单元60。光学引擎15设置在投影仪1的内部。

光源30设置在照明光学系统单元40的侧表面上。光源30被构造为在X2方向上发射光。照明光学系统单元40被构造为将从光源30发射的光引导到图像生成单元50。图像生成单元50设置在照明光学系统单元40之下。图像生成单元50被构造为基于从照明光学系统单元40接收到的光来生成投影图像。投影光学系统单元60设置在照明光学系统40上方。投影光学系统单元60被构造为将由图像生成单元50生成的投影图像投影在设置于投影仪1外部的屏幕S上。

该实施例的光学引擎15被构造为基于从光源30发射的光在向上方向上投影图像。替代地，光学引擎15可被构造为在水平方向上投影图像。

[照明光学系统单元]

图4是示出根据第一实施例的照明光学系统单元40的示意图。

如图4中所示的，照明光学系统单元40包括色轮401，光隧道402，中继透镜403和404，柱面镜405，以及凹面镜406。

色轮401是，例如，其中R(红色)、G(绿色)和B(蓝色)的滤色器被设置在其圆周方向上的不同部分处的盘状元件。色轮401以高速旋转以使得从光源30发射的光以时分方式被分成RGB颜色光束。

光隧道402是，例如，由粘合玻璃片材形成的矩形管状元件。光隧道402起作用以通过其内表面执行穿过色轮401的RGB颜色光束的多路径反射，用于亮度分布的相等，并引导最终的光束到中继透镜403和404。

中继透镜403和404起作用以修正从光隧道402发射的光束的光轴上的色像差以及将光束转换为会聚光束。

柱面镜405和凹面镜406起作用以将从中继透镜404发射的光反射到设置在图像生成单元50中的DMD 551。DMD 551被构造为调制从凹面镜406反射的光并生成投影图像。

[投影光学系统单元]

图5是示出根据第一实施例的投影光学系统单元60的内部构造。

如图5中所示的，投影光学系统单元60包括设置在投影光学系统单元60的壳体中的投影透镜601、折叠镜602和弯曲表面镜603。

投影透镜601包括多个透镜。投影透镜601起作用以将由图像生成单元50的DMD551生成的投影图像聚焦在折叠镜602上。折叠镜602和弯曲表面镜603起作用以反射聚焦的投影图像以便被放大，以及投影最终图像在设置于投影仪1外侧的屏幕S上。

[图像生成单元]

图6是示出根据第一实施例的图像生成单元50的透视图。进一步地，图7是示出图像生成单元50的侧视图。在这些图中示出的示例中，图像生成设备50是其中DMD 551被包括在可动设备100中的成像设备。DMD 551是图像生成单元的示例。

如在图6和7中示出的，图像生成单元50包括固定单元51和可动单元55。固定单元51被照明光学系统单元40固定和支撑。可动单元55由固定单元51可动地支撑。

固定单元包括顶板511和底板512。包括在固定单元51中的顶板511和底板512被平行设置并且在它们之间具有预定空间。固定单元51被固定在照明光学系统单元40之下。

可动单元55包括DMD 551，可动板552，耦连板553和热沉554。可动单元55由固定单元51可动地支撑。

可动板552设置在固定单元51的顶板511和底板512之间。可动板552由固定单元51支撑，并且在平行于顶板511和底板512的方向上是可动的。

该耦连板553被固定到可动板552。固定单元51的底板512被夹在耦连板553和可动板552之间。DMD 551被固定到耦连板553的上侧表面，热沉554被固定到耦连板553的下侧表面。耦连板553被固定到可动板552。结果，与可动板55、DMD 551和热沉554一起，耦连板553由固定单元51可动地支撑。

DMD 551设置在耦连板553的可动板552侧的表面上，并且与可动板552和耦连板553一起是可动的。DMD 551具有图像生成表面，多个可动微镜以晶格图案形式布置在该图像生成表面上。DMD 551的每个微镜镜面被被构造为围绕扭矩轴线倾斜，并且基于从系统控制单元10的图像控制单元11传送的图像信号被ON/OFF地驱动。

在“ON”的情况下，例如，微镜的倾角被控制以将来自于光源30的光反射到投影光学系统单元60。进一步地，在“OFF”的情况下，例如，微镜的倾角被控制以将来自于光源30的光反射到OFF光板。

如上所述的，DMD 551的每个微镜的倾角由从图像控制单元11传送的图像信号控制，以及光，其已经从光源30发射并穿过所述照明光学系统单元40，被调制以生成投影图像。

热沉554是热沉单元的示例，并且至少局部地邻接DMD 551。热沉554与DMD 551一起设置在可动地支撑的耦连板553上，并且邻接DMD 551。结果，可以提供有效的冷却。通过以上布置，在根据一实施例的投影仪1中，DMD 551的温度升高通过热沉554被抑制。结果，缺陷例如由于DMD 551的温度升高引起的故障或误差的发生减少。

图8是根据第一实施例的图像生成单元50的分解透视图。进一步地，图9是图像生成单元50的分解侧视图。在下文中，参照图8和图9，将描述单元的构造。

(固定单元)

图10是示出根据第一实施例的固定单元51第一透视图。进一步地，图11是示出固定单元51的分解透视图。

如图10和图11中示出的，固定单元51包括作为第一固定板的顶板511和作为第二固定板的底板512。

顶板511和底板512是由包括铁、不锈钢等的磁性材料制成的平坦板构件。在顶板511和底板512中分别存在中心孔513和514。中心孔513和514的位置对应于可动单元55的DMD 551。进一步地，顶板511和底板512以由多个支撑柱515提供的预定空间平行布置。

如图11中示出的，支撑柱515的上端被压入形成在顶板511中的支撑柱孔516中，以及支撑柱515的下端被插入到形成在底板512中的支撑柱孔517中。阳螺纹凹槽形成在支撑柱515的下端中。支撑柱515在顶板511和底板512之间建立预定空间并且平行地支撑顶板511和底板512。

进一步地，在顶板511和底板512中分别存在用于保持支撑滚珠521的多个支撑孔522和526。支撑滚珠521被可旋转地保持在支撑孔522中。

柱形支撑构件523被插入到顶板511的支撑孔522中。柱形支撑构件523的内圆周表面具有阴螺纹凹槽。支撑滚珠521被可旋转地保持在支撑构件523中。位置调节螺钉524被插入在支撑构件523的顶部上。支撑孔526的底侧由盖帽构件527闭合，支撑滚珠521被可旋转地保持。

支撑滚珠521被可旋转地保持在顶板511的支撑孔522和526中以及底板512邻接设置在顶板511和底板512之间的可动板552，并以可动方式支撑所述可动板552。

图12是示出根据一实施例的在固定单元51附近的可动板552的支撑结构的图。进一步地，图13是示出图12中指示的部分A的示意性构造的放大视图。

如图12和图13中示出的，在顶板511中，支撑滚珠521由插入在支撑孔522中的支撑构件523可旋转地保持。进一步地，在底板512中，支撑滚珠521被可旋转地保持在其底侧由盖帽构件527闭合的支撑孔526中。

每个支撑滚珠521以这样的方式被保持以使得至少一部分的支撑滚珠521从支撑孔522或526伸出以邻接和支撑设置在顶板511和底板512之间的可动板552。可动板552由可旋转的支撑滚珠521以这样的方式支撑以使得可动板552在平行于顶板511和底板512的方向上是可动的。

进一步地，包括在顶板511中的从支撑构件523的底部伸出的支撑521的伸出量根据位置调节螺钉524的位置变化。支撑滚珠521在与可动板552相反的侧面上邻接所述位置调节螺钉524。例如，当位置调节螺钉524的位置在Z1方向上变化时，支撑滚珠521的伸出量减小，以及顶板511和可动板552之间的空间减小。进一步地，例如，当位置调节螺钉524的位置在Z2方向上变化时，支撑滚珠521的伸出量增加，以及顶板511和可动板552的空间增加。

如上所述的，可以通过使用位置调节螺钉524改变支撑滚珠521的伸出量来调节顶板511和可动板552之间的空间。

进一步地，如在图8到图11中示出的，驱动磁体531，532，533和534被设置在顶板511的底板512侧的表面上。图14是示出根据一实施例的顶板511的底视图。如在图14中示出的，驱动磁体531，532，533和534都设置在顶板511的底板512侧的表面上。

驱动磁体531，532，533和534都设置在围绕顶板511的中心孔513的四个位置处。驱动磁体531，532 533和534中的每个都包括其纵向方向是平行的两个长方体磁体。驱动磁体531，532，533和534生成影响支撑在顶板511和底板512之间的可动板552的磁场。

驱动磁体531，532，533和534，与布置在可动板552的上表面上的面向相应驱动磁体531，532，533和534的相应驱动线圈一起，形成用于使可动板552运动的驱动单元。

进一步地，如图8、图9和图11中示出的，位置检测磁体541被布置在底板512的底部表面(与顶板511相反的表面)上的多个位置处。

如在图8和图9中示出的，位置检测磁体541，与设置在其中包括DMD551的DMD基板557上的霍尔元件542一起，形成用于检测DMD 551的位置的位置检测单元。霍尔元件542是磁性传感器的示例，并且根据磁通量密度的变化将信号从位置检测磁体541传送到系统控制单元10的驱动控制单元12。驱动控制单元12基于从霍尔元件542传送的信号检测DMD 551的位置。

应当注意到，设置在固定单元51上的支撑柱515和支撑滚珠521的数目、位置等不限于在实施例中描述的那些，只要可动板552可被可动地支撑。

(可动单元)

图15是示出根据第一实施例的可动单元55的透视图。进一步地，图16是示出可动单元55的分解透视图。

如图15和图16中示出的，可动单元55包括可动板552。进一步地，可动单元55包括作为可动部件的耦连板553，热沉554，支撑构件555和DMD基板557。DMD基板557包括DMD551。

如上所述的，可动板552被设置在固定单元51的顶板511和底板512之间，并且由支撑滚珠521以这样的方式支撑以使得可动板552可在平行于顶板511和底板512的方向上运动。

图17是示出根据一实施例的可动板552的透视图。

如图17中示出的，可动板552由平坦板构件形成，具有在对应于包括在DMD基板557中的DMD 551的位置处的中心孔570，以及具有围绕该中心孔570的驱动线圈581，582，583和584。

驱动线圈581，582，583和584中的每个由一电线形成，该电线围绕平行于Z1-Z2方向的轴线缠绕，设置在形成于可动板552的顶板511侧的表面中的凹面部分中，以及由盖子盖住。驱动线圈581，582，583和584，与顶板511的相应驱动磁体531，532，533和534一起，形成用于使可动板552运动的驱动单元。

顶板511的驱动磁铁531，532，533和534被布置在其中可动单元55由固定单元51支撑的状态下面向可动板552的相应驱动线圈581，582，583和584的位置处。当电流在驱动线圈581，582，583和584中流动时，作为用于使可动板552运动的驱动力的洛伦兹力由于由驱动磁铁531，532，533和534形成的磁场而生成。

在接收作为在驱动磁铁531，532，533和534与驱动线圈581，582，583和584之间生成的驱动力的洛伦兹力时，可动板552在相对于固定单元51的X-Y平面中线性地或可旋转地变化它的位置。

在驱动线圈581，582，583和584的每个中流动的电流的强度和方向由系统控制单元10的驱动控制单元12控制。驱动控制单元12通过在驱动线圈581，582，583和584的每个中流动的电流的强度和方向来控制可动板552的运动(旋转)的方向、量、角度等。

在一实施例中，驱动线圈581和驱动磁铁531被布置成在X1-X2方向上面向驱动线圈584和驱动磁铁534，其充当第一驱动单元。当电流在驱动线圈581和驱动线圈584中流动时，在X1方向或X2方向上的洛伦兹力被生成，如图17中示出的。可动板552由于由驱动线圈581和驱动磁铁531或驱动线圈584和驱动磁铁534生成的洛伦兹力而在X1方向或X2方向上运动。

进一步地，在一实施例中，驱动线圈582，驱动磁铁532，驱动线圈583和驱动磁铁533在X1-X2方向上并排布置，作为第二驱动单元。驱动磁铁532和驱动磁铁533的纵向方向被布置成正交于驱动磁铁531和驱动磁铁534的纵向方向。通过以上布置，当电流在驱动线圈582和驱动线圈583中流动时，在Y1方向或Y2方向上的洛伦兹力得以生成，如图17中示出的。

可动板552由于由驱动线圈582和驱动磁铁532或由驱动线圈583和驱动磁铁533生成的洛伦兹力而在Y1方向或Y2方向上运动。进一步地，可动板552由于由驱动线圈582和驱动磁铁532生成的洛伦兹力以及在相反方向上由驱动线圈583和驱动磁铁533生成的洛伦兹力而运动以在X-Y平面中旋转。

例如，当电流以这样的方式流动以使得在Y1方向上的洛伦兹力由驱动线圈582和驱动磁铁532生成以及在Y2方向上的洛伦兹力由驱动线圈583和驱动磁铁533生成，可动板552运动以在当从可动板552上方看时的顺时针方向上旋转。进一步地，当电流以这样的方式流动以使得在Y2方向上的洛伦兹力由驱动线圈582和驱动磁铁532生成以及在Y1方向上的洛伦兹力由驱动线圈583和驱动磁铁533生成时，可动板552运动以在当从可动板552上方看时的逆时针方向上旋转。

进一步地，在对应于固定单元51的支撑柱515的位置处在可动板552中存在可动范围限制孔571。固定单元51的支撑柱515被插入到相应的可动范围限制孔571中。结果，当可动板552由于振动、某异常等非常地运动时，可动板552接触支撑柱515，由此，可动板552的可动范围受到限制。

在此，在一实施例中，顶板511和底板512由磁性材料制成并且起到轭板的作用。结果，驱动单元和磁路被形成为包括驱动磁铁531，532，533和534，以及驱动线圈581，582，583和584。

通过以上布置，由驱动单元生成的磁通量集中在顶板511和底板512中，由此，从顶板511和底板512之间到外部的泄漏减少。

因此，来自于由包括驱动磁铁531，532，533和534以及驱动线圈的驱动单元生成的磁场的影响在设置于底板512的下侧表面的DMD基板557上的霍尔元件542处减小。因此，霍尔元件542可以根据位置检测磁体541的磁通量的变化输出信息而没有接收来自于驱动单元的磁场的影响，由此，驱动控制单元12可以以高精确度确定DMD 551的位置。

如上所述的，驱动控制单元12可以基于其中来自于驱动单元的影响减小的霍尔元件542的输出以高精确度检测DMD 551的位置。因此，驱动控制单元12可以通过控制在驱动线圈581，582，583和584中流动的电流的强度和方向以高精确度控制DMD 551的位置。

应当注意到，作为驱动单元的驱动磁铁531，532，533和534以及驱动线圈581，582，583和584的数目、位置等可不同于在一实施例中描述的那些，只要可动板552可运动到任何位置。

例如，驱动磁铁可设置在底板512上以及驱动线圈可设置在可动板552的底板512侧的表面上。进一步地，驱动磁铁可设置在可动板552上，驱动线圈可设置在面向驱动磁体的顶板511或底板512上。进一步地，位置检测磁体可设置在DMD基板557上，以及霍尔元件542可设置在面向所述检测磁体的底板512的下表面上。进一步地，包括驱动磁铁和驱动线圈的驱动单元可设置在底板512和DMD基板557之间，以及包括位置检测磁体和霍尔元件的位置检测单元可设置在顶板511和底板512之间。

应当注意到，在任何情况下，优选的是，驱动磁铁和位置检测磁体设置在顶板511或底板512上，因为另外存在可动单元55的重量增加并且它变得难以控制可动单元55的位置的可能性。

进一步地，顶板511和底板512可部分地由磁性材料制成，只要它可以减少磁通量从驱动单元到位置检测单元的泄漏。例如，顶板511和底板512可通过层叠包括由材料材料制成的平板形状的构件或片材形状的构件的多个构件得以形成。进一步地，顶板511可由非磁性材料制成，只要底板512至少部分地由磁性材料制成并且起到作为轭板的作用，用于防止磁通量从驱动单元到位置检测单元的泄漏。

进一步地，可动范围限制孔571的数目、位置、形状等不限于在一实施例中描述的那些。例如，可动范围限制孔571的数目可以是单个或多个的。进一步地，可动范围限制孔571的形状可以不同于一实施例的矩形、圆形等。

如图15中示出的，耦连板553被固定到由固定单元51可动地支撑的可动板552的下侧(底板512侧)表面。耦连板553由平板形状的构件制成，并且具有在对应于DMD 551的位置处的中心孔。围绕耦连板553形成的折叠部件通过三个螺钉591被固定到可动板552的下侧表面。

图18是示出可动板552从其被移除的可动单元55的透视图。

如图18中示出的，DMD 551被设置在耦连板553的上侧表面上，热沉554设置在耦连板553的下侧表面上。耦连板553被固定到可动板552。结果，耦连板553，与DMD 551和热沉554一起，相对于固定单元51与可动板552是可动的。

DMD 551被包括在DMD基板557中并被固定到耦连板553。DMD基板557被夹在支撑构件555和耦连板553之间。如图16和图18中示出的，支撑构件555，DMD基板557，耦连板553和热沉554通过作为固定构件的台阶螺钉560和作为按压单元的弹簧561被堆叠和固定在一起。

图19是示出根据第一实施例的可动单元55的DMD支撑结构的图。图19是可动单元55的侧视图。可动板552和耦连板553从图19中被省略。

如图19中示出的，热沉554包括伸出单元554a，该伸出单元在其中热沉554被固定到耦连板553的状态下通过DMD基板557的贯通孔邻接DMD551的下侧表面。应当注意到，热沉554的伸出单元554a被布置成在对应于DMD 551的位置处邻接DMD基板557的下侧表面。

进一步地，为了增加DMD 551的冷却作用，弹性地可变形的热传递片材可包括在热沉554的伸出单元554a和DMD 551之间。通过热传递片材，热沉554的伸出单元554a和DMD551之间的热传导性增加，由此，DMD 551通过热沉554的冷却作用增加。

如上所述的，支撑构件555，DMD基板557和热沉554通过台阶螺钉560和弹簧561被堆叠和固定在一起。当台阶螺钉560被上紧时，弹簧561在Z1-Z2方向上被压缩以及图19中示出的在Z1方向上的力F1通过弹簧561生成。热沉554根据由弹簧561生成的力F1以在Z1方向上的力F2压靠所述DMD 551。

在一实施例中，存在其中布置台阶螺钉560和弹簧561的四个位置。施加到热沉554的力F2等于由四个弹簧561生成的结合的四个力F1。进一步地，来自于热沉554的力F2作用于支撑包括DMD 551的DMD基板557的支撑构件555上。结果，对应于来自于热沉554的力F2的在Z2方向上的反作用力F3生成在支撑构件555中，由此，DMD基板557可被支撑在支撑构件555和耦连板553之间。

在Z2方向上的力F4由生成在支撑构件555中的力F3作用于台阶螺钉560和弹簧561。弹簧561被布置在四个位置。作用于每个弹簧561的力F4对应于生成在支撑构件555中的力F3的四分之一，并且与力F1平衡。

进一步地，支撑构件555如图19中的箭头B示出的是挠性的并且形成为板簧形状。支撑构件555通过由热沉554的伸出单元554a按压成弓形，生成的力用于在Z2方向上推回热沉554，由此，DMD 551和热沉554之间的接触可保持更结实。

如上所述的，在可动单元55中，包括DMD 551和热沉554的可动板552和耦连板由固定单元51可动地支撑。可动单元55的位置由系统控制单元10的驱动控制单元12控制。进一步地，在可动单元55中，热沉554被设置成邻接DMD 551。结果，由于DMD 551的温度升高引起的缺陷例如故障或误差的发生被防止。

<图像投影>

如上所述的，用于生成投影图像的DMD 551被设置在根据一实施例的投影仪1中的可动单元55上。DMD 551的位置，与可动单元55一起，由系统控制单元10的驱动控制单元12控制。

例如，驱动控制单元12以这样的方式控制可动单元55的位置以使得可动单元55以对应于当投影一图像时的帧频的预定周期以高速度在彼此分离小于DMD 551的微镜的阵列间隔的多个位置之间运动。此时，图像控制单元11传送图像信号到DMD 551以使得根据每个位置移动的投影图像得以生成。

例如，驱动控制单元12控制DMD 551以便以预定周期在在X1-X2方向和Y1-Y2方向上彼此分离小于DMD 551的微镜的阵列间隔的位置P1和位置P2之间往复运动。此时，图像控制单元11可以通过控制DMD 551以生成根据每个位置移动的投影图像而使得投影图像的分辨率是DMD 551的分辨率的大约两倍。进一步地，甚至可以通过增加DMD 551的运动位置的数目使投影图像的分辨率超过DMD 551分辨率的两倍。

如上所述的，可以通过使驱动控制单元12控制所述可动单元55以及DMD 551以便以预定周期运动，以及通过使图像控制单元11控制所述DMD551以根据DMD 551的位置生成一投影图像，来投影一其分辨率比DMD 551的分辨率高的图像。

进一步地，在根据一实施例的投影仪1中，可以通过使驱动控制单元12控制所述DMD 551以便与可动单元55一起旋转而在没有缩小的情况下旋转投影图像。例如，在其中图像生成单元例如DMD 551被固定的投影仪中，不可能在没有缩小投影图像同时保持纵横比相同的情况下旋转投影图像。相反地，在根据一实施例的投影仪1中，可以旋转DMD 551，由此，可以旋转投影图像以调节倾斜而没有缩小投影图像。

如上所述的，在根据一实施例的投影仪1中，可以通过使DMD 551是可动的来增加投影图像的分辨率。进一步地，用于冷却DMD 551的热沉554与DMD 551一起被安装在可动单元55上。结果，热沉554邻接DMD 551并且可以更有效地提供冷却并且抑制DMD 551的温度升高。结果，在投影仪1中，由于DMD 551的温度升高引起的缺陷例如故障和误差减少。

此外，在一实施例中，顶板511和底板512起到轭板的作用，用于防止由包括驱动磁铁和驱动线圈的驱动单元生成的磁通量到外部的泄漏。结果，设置在底板512的下侧表面的DMD基板557上的霍尔元件542可以根据位置检测磁体541的磁通量密度的变化输出信号而没有受到由驱动单元生成的磁场的影响。因此，驱动控制单元12可以基于其位置以高速度移动的霍尔元件542的输出信号以高精确度检测DMD 551的位置。

[第二实施例]

接下来，将通过参考附图描述第二实施例。应当注意到，与第一实施例相同的部件的描述将被省略。

图20是示出根据第二实施例的图像生成单元70的透视图。图21是示出图像生成单元70的分解透视图。进一步地，图22是示出图像生成单元70的分解侧视图。在这些附图中示出的示例中，图像生成设备70是其中DMD751被包括在可动设备中的成像设备。DMD 751是图像生成单元的示例。

如图20中示出的，图像生成单元70包括固定单元71和可动单元72。固定单元71被投影仪1的照明光学系统单元40固定和支撑。可动单元72由固定单元71可动地支撑。

如图20到22中示出的，固定单元71包括作为第一固定板的顶板711和作为第二固定板的底板712。顶板711和底板712以由多个支撑柱731提供的预定空间被平行链接。

如图20到22中示出的，可动单元72包括可动板721和作为可动部件的热沉722，并且由固定单元71可动地支撑。热沉722包括DMD 751。

可动板721被设置在固定单元71的顶板711和底板712之间。可动板721，类似于第一实施例，由被可旋转地保持在顶板711和底板712中的多个支撑滚珠732可动地支撑。

热沉722被固定到可动板721。固定单元71的底板712被夹在热沉722和可动板721之间。如在图20和22中示出的，热沉722包括从顶板711向上伸出的伸出单元722a。DMD 751被设置在热沉722的伸出单元722a的上侧表面上。

如图21和图22中示出的，多个驱动磁铁725被设置在顶板711的可动板721侧的表面上。进一步地，如在图21中示出的，面向相应驱动磁铁725的多个驱动线圈726被设置在可动板721的顶板711侧的表面上。驱动磁铁725和驱动线圈726形成用于使可动板721运动的驱动单元。

当电流在驱动线圈726中流动时，用于使可动板721运动的作为驱动力的洛伦兹力由于由驱动磁铁725生成的磁场得以生成。在接收生成在驱动磁铁725和驱动线圈726之间的洛伦兹力时，可动板721相对于固定单元71在X-Y平面中线性地或可旋转地变化它的位置。

如图21和图22中示出的，位置检测磁体741被布置在底板712的下侧表面上的多个位置处。进一步地，面向相应位置检测磁体741的多个霍尔元件742被布置在热沉722的上侧表面上。

位置检测磁体741和霍尔元件742形成用于检测DMD 751的位置的位置检测单元。霍尔元件742根据位置检测磁体741的磁通量密度的变化传送一信号到系统控制单元10的驱动控制单元12。驱动控制单元12基于从霍尔元件742传送的信号检测DMD 751的位置，并且基于所述检测结果控制驱动单元以使可动单元72运动。

在此，根据一实施例的顶板711和底板712由包括铁、不锈钢等的磁性材料制成，并且起到轭板的作用。顶板711和底板712由磁性材料制成，并起到轭板的作用。结果，顶板711和底板712与包括驱动磁铁725和驱动线圈726的驱动单元形成磁路。通过以上布置，由驱动单元生成的磁通量被集中在顶板711和底板712中，由此，从顶板711和底板712之间到外部的泄漏减少。

因此，来自于由包括驱动磁铁725和驱动线圈724的驱动单元生成的磁场的影响在设置于底板712的下侧表面的热沉722上的霍尔元件742处减小。由此，霍尔元件742可以根据位置检测磁体741的磁通量密度的变化输出一信号而没有受到来自于驱动单元的磁场的影响，由此，驱动控制单元12可以以高精确度确定DMD 751的位置。

如上所述的，在根据第二实施例的图像生成单元70中，从驱动单元到霍尔元件742的影响减小并且可以以高精确度检测DMD 751的位置。

应当注意到，作为驱动单元的驱动磁铁725和驱动线圈726的数目、位置等可不同于在一实施例中描述的那些，只要可动单元72可运动到任何位置。进一步地，驱动磁铁725可设置在底板712上，驱动线圈726可设置在可动板721的底板712侧的表面上。驱动磁铁725可设置在可动板721上，驱动线圈726可设置在顶板711或底板712上。

进一步地，位置检测磁体741可设置在热沉722上以及霍尔元件742可设置在底板712的热沉722侧的表面上。进一步地，包括驱动磁铁725和驱动线圈726的驱动单元可设置在底板712和热沉722之间，以及包括位置检测磁体741和霍尔元件742的位置检测单元可设置在顶板711和底板712之间。

进一步地，顶板711和底板712可部分地由磁性材料制成，只要它可以减少磁通量从驱动单元到位置检测单元的泄漏。例如，顶板711和底板712可通过层叠包括由磁性材料制成的平板形状的构件或片材形状的构件的多个构件得以形成。进一步地，顶板711可由非磁性材料制成，只要底板712至少部分地由磁性材料制成并且起到轭板的作用，用于防止磁通量从驱动单元到位置检测单元的泄漏。

[第三实施例]

接下来，将通过参照附图描述第三实施例。应当注意到，与早已描述的实施例相同的部件的描述将被省略。

图23是示出根据第三实施例的图像生成单元80的透视图。图24是示出图像生成单元80的分解透视图。进一步地，图25是示出图像生成单元80的分解侧视图。在这些附图中示出的示例中，图像生成设备80是其中DMD851被包括在可动设备中的成像设备。DMD 851是图像生成单元的示例。

如在图23中示出的，图像生成单元80包括固定单元81和可动单元82。固定单元81由投影仪1的照明光学系统单元40固定和支撑。可动单元82由固定单元81可动地支撑。应当注意到，例如，用于通过释放热来冷却DMD851的作为热沉单元的热沉可包括在可动单元82中。

如在图23到25中示出的，固定单元81包括作为第一固定板的底板811和作为第二固定板的顶板812。底板811和顶板812以由多个支撑柱831提供的预定空间平行地链接。

如在图23到图25中示出的，可动单元82包括可动板821和作为可动部件的DMD基板822，并且由固定单元81可动地支撑。DMD基板822包括DMD 851。

可动板821被设置在固定单元81的底板811和顶板812之间。可动板821，类似于第一实施例，由被可旋转地保持在底板811和顶板812中的多个支撑滚珠832可动地支撑。

DMD基板822被固定到可动板821。固定单元81的顶板812被夹在DMD基板822和可动板821之间。DMD 851被设置在DMD基板822的上表面上。

如图24和图25中示出的，多个驱动磁铁825被设置在顶板812的可动板821侧的表面上。进一步地，如在图24中示出的，面向相应驱动磁铁825的多个驱动线圈826被设置在可动板821的顶板812侧的表面上。驱动磁铁825和驱动线圈826形成用于使可动板82运动的驱动单元。

当电流在驱动线圈826中流动时，用于使可动单元82运动的作为驱动力的洛伦兹力由于由驱动磁铁825生成磁场得以生成。在接收在驱动磁铁825和驱动线圈826之间生成的洛伦兹力时，可动单元82相对于固定单元81在X-Y平面中线性地或可旋转地变化它的位置。

如在图24和图25中示出的，位置检测磁体841被布置在顶板812的上侧表面上的多个位置处。进一步地，面向相应位置检测磁体841的多个霍尔元件842被布置在DMD基板822的下侧表面上。

位置检测磁体841和霍尔元件842形成用于检测DMD 851的位置的位置检测单元。霍尔元件842根据位置检测磁体841的磁通量密度的变化传送信号到系统控制单元10的驱动控制单元12。驱动控制单元12基于从霍尔元件842传送的信号检测DMD 851的位置，以及基于所述检测结果控制所述驱动单元以使可动单元82运动。

在此，根据一实施例的底板811和顶板812由包括铁、不锈钢等的磁性材料制成，起到轭板的作用，由此，与包括驱动磁铁825和驱动线圈826的驱动单元形成磁路。通过以上布置，由驱动单元生成的磁通量集中在底板811和顶板812中，由此，从底板811和顶板812之间到外部的泄漏减少。

因此，来自于由包括驱动磁铁825和驱动线圈824的驱动单元生成的磁场的影响在设置于顶板812的上侧表面的DMD基板822上的霍尔元件842处减小。因此，霍尔元件842可以根据位置检测磁体841磁通量密度的变化输出信号而没有受到来自于驱动单元的磁场的影响，由此，驱动控制单元12可以以高精确度确定DMD 851的位置。

如上所述的，在根据第三实施例的图像生成单元80中，从驱动单元到霍尔元件842的影响减小并且可以以高精确度检测DMD 851的位置。

应当注意到，作为驱动单元的驱动磁铁825和驱动线圈826的数目、位置等可不同于在一实施例中描述的那些，只要可动单元82可运动的任何位置。进一步地，驱动磁铁825可设置在底板811上，驱动线圈826可设置在可动板821的底板811侧的表面上。进一步地，驱动磁铁825可设置在可动板821上，驱动线圈826可设置在底板811或顶板812上。

进一步地，位置检测磁体841可设置在DMD基板822上，霍尔元件842可设置在顶板812的DMD基板822侧的表面上。进一步地，包括驱动磁铁825和驱动线圈826的驱动单元可设置在DMD基板822和顶板812之间，以及包括位置检测磁体841和霍尔元件842的位置检测单元可设置在底板811和顶板812之间。

进一步地，底板811和顶板812可部分地由磁性材料制成，只要可以减少磁通量从驱动单元到位置检测单元的泄漏。例如，底板811和顶板812可通过层叠包括由磁性材料制成的平板形状的构件或片材形状的构件的多个构件得以形成。进一步地，底板811可由非磁性材料制成，只要顶板812至少部分地由磁性材料制成并且起到轭板的作用，用于防止磁通量从驱动单元到位置检测单元的泄漏。

(修改示例)

可动设备可如下地构造。例如，在第一实施例中，多个位置检测磁体541，而不是驱动磁铁531，532，533和534被布置在顶板511的底板512侧的表面上。另一方面，多个霍尔元件542，而不是驱动线圈581，582，583和584，被布置在可动板552的顶板511侧的表面上。

进一步地，驱动磁铁531，532，533和534，而不是多个位置检测磁体541，被设置在底板512的DMD基板557侧的表面上。另一方面，驱动线圈581，582，583和584，而不是多个霍尔元件542，被设置在DMD基板557的底板512侧的表面上。可动设备可如上所述地构造。

此外，在第二实施例中，多个位置检测磁体741，而不是多个驱动磁铁725，被布置在顶板711的底板712侧的表面上。另一方面，多个霍尔元件742，而不是多个驱动线圈726，被布置在可动板721的顶板711侧的表面上。

进一步地，多个驱动磁铁725，而不是多个位置检测磁体741，被设置在底板712的热沉722侧的表面上。另一方面，多个驱动线圈726而不是多个霍尔元件742，被设置在热沉722的底板712侧的表面上。可动设备可如上所述地构造。

此外，在第三实施例中，多个位置检测磁体841，而不是多个驱动磁铁825，被布置在顶板812的底板811侧的表面上。另一方面，多个霍尔元件842，而不是多个驱动线圈826，被布置在可动板821的顶板812侧的表面上。

进一步地，多个驱动磁铁825，而不是多个位置检测磁体841，被设置在顶板812的DMD基板822侧的表面上。另一方面，多个驱动线圈826，而不是多个霍尔元件842，被设置在DMD基板822的底板811侧的表面上。可动设备可如上所述地构造。

不同于以上所述的，在一实施例中，一对驱动力生成机构例如驱动磁铁和驱动线圈可以以与所述的相反的布置进行布置，只要它们被布置成面向彼此。驱动磁铁和驱动线圈是第一对的示例。

相似地，一对位置检测机构例如位置检测磁体和霍尔元件可以以与所述的相反布置进行布置，只要它们布置成面向彼此。位置检测磁体和霍尔元件是第二对的示例。

具体地，在第三实施例中，首先，多个驱动线圈826，而不是多个驱动磁铁825，被布置在顶板812的底板811侧的表面上。另一方面，多个驱动磁铁825，而不是多个驱动线圈826，被布置在可动板821的顶板812侧的表面上。进一步地，多个霍尔元件842，而不是多个位置检测磁体841，被布置在顶板812的DMD基板822侧的表面上。此外，多个位置检测磁体841，而不是多个霍尔元件842，被设置在DMD基板822的底板811侧的表面上。

换句话说，可动设备包括在第二固定板和可动部件之间的第一对或第二对。进一步地，可动设备包括在可动板和固定单元之间的一对，该一对不同于包括在第二固定板和可动部件之间的那对。

具体地，在其中位置检测磁体被设置在第二固定板上的情况下，磁性传感器被设置在可动部件上面向相应位置检测磁体。这样，首先，第二对被设置在第二固定板和可动部件之间。接下来，驱动磁铁被设置在第一固定板上。接下来，驱动线圈被设置在可动板上面向相应的驱动磁体。这样，第一对被设置在可动板和固定单元之间。

进一步地，在其中第二对被设置在第二固定板和可动部件之间的情况下，第一对可设置在可动板和第二固定板之间。具体地，驱动线圈被设置在可动板上。接下来，驱动磁铁被设置在第二固定板上。

另一方面，第一对可设置在第二固定板和可动部件之间。在该情况下，第二对被设置在第一固定板和可动板之间，或者可动板和第二固定板之间。

如上所述的，已经描述了根据一实施例的可动设备、图像投影系统、图像生成设备以及图像投影设备。实施例不限于以上所述的，各种类型的修改和改进在本发明的范围内是可得到的。

本发明不限于具体公开的实施例，以及在没有背离本发明的范围的情况下可进行变型和修改。

本申请基于2015年12月25日提交的日本优先权申请号2015-254451以及2016年10月21日提交的日本优先权申请号2016-206942并要求它们的权益，其整个内容因此以参考方式被并入于此。

Claims (9)

1.一种图像生成设备，包括可动设备，

其中，所述可动设备包括：

固定单元，包括第一固定板和第二固定板，第二固定板由磁性材料制成；

可动单元，包括可动地支撑在第一固定板和第二固定板之间的可动板和被固定到可动板的可动部件，第二固定板被夹在可动部件和可动板之间；

第一对，被构造为形成驱动力生成机构；以及

第二对，被构造为形成位置检测机构，

第二对被布置成在固定单元中和在可动板中面向彼此，

第一对被布置成在固定单元中和在可动部件中面向彼此，

第一对是驱动磁铁和驱动线圈，

第二对是位置检测磁体和磁性传感器，并且

其中，所述图像生成设备还包括：包括在可动单元中的图像生成单元。

2.根据权利要求1所述的图像生成设备，其中

第一对被设置在第一固定板和可动板之间或可动板和第二固定板之间，以及

第二对被设置在第二固定板和可动部件之间。

3.根据权利要求2所述的图像生成设备，其中

所述位置检测磁体被设置在第二固定板上，以及

磁性传感器被设置在可动部件上。

4.根据权利要求2或3所述的图像生成设备，其中

驱动磁铁被设置在第一固定板或第二固定板上，以及

驱动线圈被设置在可动板上。

5.根据权利要求1到3中的任一项所述的图像生成设备，其中第一固定板至少部分地由磁性材料制成。

6.根据权利要求4所述的图像生成设备，其中第一固定板至少部分地由磁性材料制成。

7.根据权利要求1所述的图像生成设备，其中

第二对被设置在第一固定板和可动板之间或者在可动板和第二固定板之间，以及

第一对被设置在第二固定板和可动部件之间。

8.根据权利要求1-3、7中任一项所述的图像生成设备，其中可动部件包括用于释放所述图像生成单元的热的热沉单元。

9.一种图像投影设备，包括：

根据权利要求1-8中任一项所述的图像生成设备；以及

投影单元，被构造为投影由所述图像生成设备生成的图像。

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