CN107102500A - 图像显示装置和图像投影装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及图像显示装置以及图像投影装置,其目的在于提供一种能够在提高显示图像分辨率的同时,用简单的构成减少图像生成部尘埃吸附的图像生成装置。图像显示装置构成为,具有:图像生成单元,其中设有用光源照射的光生成图像且能够移动的图像生成部;照明光学单元,用于将所述光源发射的光引导到所述图像生成部;以及,多片片部件,层叠放置在所述图像生成单元和所述照明光学单元之间的间隙中。
Description
技术领域
本发明涉及图像显示装置以及图像投影装置。
背景技术
图像投影装置通常构成为,例如根据输入图像数据让显示元件生成投影图像,在将生成的投影图像放大投影到屏幕等上。
这类如专利文献1(JP特开2004-180011号公报)公开的图像显示装置利用像素偏移方式,使得光轴相对于显示元件的多个像素发射的光发生移动,来进行像素偏移,从而显示比显示元件原本具有的分辨率更高的分辨率的图像。
另外如专利文献2(JP特开2006-203776号公报)公开了一种构成,其中包含防止尘埃吸附到显示元件上的保护玻璃、以及在保护玻璃周围形成气流使得尘埃原理保护玻璃的可动部件,用以减少显示元件上的尘埃吸附,保证图像质量。
而对于不仅与上述专利文献1相同,能够实行像素偏移以提高投影图像分辨率,而且还与专利文献2相同,具有振动的保护玻璃或可动部件,用以减少显示元件上的尘埃吸附这样的构成,既需要用于实行偏移的执行器,由需要使得保护玻璃或可动部见动作的执行器,因而会造成结构复杂,同时还会增加产品成本。
发明内容
鉴于上述问题,本发明提供一种图像生成装置,其目的在于在提高显示图像分辨率的同时,用简单的构成减少图像生成部尘埃吸附。
本发明的一种方式涉及的图像显示装置具有:图像生成单元,其中设有用光源照射的光生成图像且能够移动的图像生成部;照明光学单元,用于将所述光源发射的光引导到所述图像生成部;以及,多片片部件,层叠放置在所述图像生成单元和所述照明光学单元之间的间隙中。
本发明的效果在于,提供一种能够在提高显示图像分辨率的同时,用简单的构成减少图像生成部尘埃吸附的图像生成装置。
附图说明
图1是本发明实施方式涉及的投影仪的示意图。
图2是本发明实施方式涉及的投影仪的结构模块图。
图3是本发明实施方式涉及的光学引擎的立体图。
图4和图5是本发明实施方式涉及的图像引擎的内部构成示意图。
图6是本发明发明实施方式涉及的图像生成单元的立体图。
图7是本发明实施方式涉及的图像生成单元的的立体分解图。
图8是本发明实施方式涉及的驱动力生成部的分解立体图。
图9是本发明实施方式涉及的固定单元的立体分解图。
图10是本发明实施方式涉及的固定单元支承可动板的支承结构示意图。
图11是本发明实施方式涉及的顶板的底面的示意图。
图12是本发明实施方式涉及的可动单元的立体分解图。
图13是本发明实施方式涉及的可动板的上表面的示意图。
图14是本发明实施方式涉及的DMD基板底面的示意图。
图15是本发明实施方式涉及的可动单元的侧视图。
图16和图17是一例设于照明光学单元和图像生成单元之间的多片防尘片的构成的分解立体图。
图18是本发明实施方式涉及的照明光学单元和图像生成单元之间构成的截面图。
具体实施方式
以下参考附图描述本发明的实施方式。各幅附图中具有相同结构的部分采用相同标记,并且省略重复描述。
〈图像投影装置的构成>
图1是本实施方式涉及的投影仪1的示意图。
投影仪1是一例图像投影装置,具有射出窗3和外设接口(I/F)9,内部设有用来生成投影图像的光学引擎。投影仪1在收到例如通过外设接口9连接的个人计算机或数码相机发送的图像数据后,由光学引擎根据收到的图像数据生成投影图像,而后将图像P如图1所示,从射出窗3投影到屏幕S上。
在以下的附图中,以X1X2方向为投影仪1的长度方向,Y1Y2方向为投影仪1的宽度方向,Z1Z2方向为投影仪1的高度方向。并且,在以下的描述中,以Z122方向上投影仪1的射出窗3一方为上侧,与射出窗相反一方为下侧。
图2是本实施方式涉及的投影仪1的结构模块图。
如图2所示,投影仪1具有电源4、主开关SW5、操作部7、外设接口9、系统控制部10、换气扇20、光学引擎15。
电源4连接公共电源,将电压和频率转换到可供投影仪1内部电路使用,用以向系统控制部10、换气扇20、以及光学引擎15等供电。
主开关SW5供用户进行投影仪1的ON/OFF操作。在电源4通过电源导线与公共电源连接的状态下,操作主开关SW5至ON,则电源4开始向投影仪1的各部供电,而操作主开关SW5至OFF,则电源4停止向投影仪1的各部供电。
操作部7是用于接受用户各种操作的键钮,设于例如投影仪1的上表面。操作部7接受例如用户关于投影图像的大小、色彩、调焦等操作。操作部7受理的用户操作被送往系统控制部10。
外设接口9具有连接例如个人计算机、数码相机等的连接端子,将从连接设备送来的图像数据输出到系统控制部10。
系统控制部10具有图像控制部11和驱动控制部12。系统控制部10包含例如CPU、ROM、RAM等。通过如CPU与RAM协作执行保存在ROM中的程序,实现系统控制部10的各项功能。
图像控制部11根据从外设接口9输入的图像数据,控制设于光学引擎15的图像生成单元50中的数字微镜器件DMD(Digital Micromirror Device,以下简称为DMD)551,生成用来投影到屏幕S上的图像。
驱动控制部12用于控制使得图像生成单元50中被设置为能够移动的可动单元55发生移动的驱动部,从而控制设于可动单元55上的DMD551的位置。
换气扇20在系统控制部10的控制下转动,用来冷却光学引擎15的光源30。
光学引擎15具有光源30、投影光学单元60、作为图像显示装置的照明光学单元40以及图像生成单元50,在系统控制部10的控制下将图像投影到屏幕S上。
光源30采用例如水银高压灯、氙气灯、LED等,在系统控制部10的控制下,向照明光学单元40照射光。
照明光学单元40具有例如彩色转轮、光道元件、中继透镜等元件,用来将光源30射出的光引导到设于图像生成单元50上的DMD551上。
图像生成单元50具有受到固定支承的固定单元51以及能够在该固定单元51的支承下移动的可动单元55。可动单元55具有DMD551,可动单元55相对于固定单元51的位置受到系统控制部10的驱动控制部12的控制。DMD551是一例图像生成部,受到系统控制部10的图像控制部11的控制,对经过照明光学单元40引导的光进行调制,生成投影图像。
投影光学单元60例如具有多个投影透镜、反射镜等,将图像生成单元50的DMD551生成的图像放大并投影到屏幕S上。
<光学引擎的构成>
以下描述投影仪1的光学引擎15的个部分构成。
图3是本实施方式涉及的光学引擎15的立体图。如图3所示,光学引擎15具有光源30、照明光学单元40、图像生成单元50、投影光学单元60,被设于投影仪1的内部。
光源30设于照明光学单元40的侧面,向X2方向照射光。照明光学单元40将光源30发射的光引导到设于下方的图像生成单元50。图像生成单元50用经过照明光学单元40引导的光生成投影图像。投影光学单元60被设于照明光学单元40的上方,将图像生成单元50生成的投影图像投影到投影仪1以外。
本实施方式涉及的光学引擎15用光源30发射的光向上投影图像,除此之外,还可以在水平方向投影图像。
图4和图5是本实施方式涉及的图像引擎的内部构成示意图。
如图4所示,照明光学单元40具有彩色转轮401、平面镜405、凹面镜406。
彩色转轮401是例如沿着圆周方向的不同部分设有R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)各色滤色片的圆盘。该彩色转轮401高速转动,将光源30发射的光时分割为RBG各种颜色。平面镜405和凹面镜406反射经过彩色转轮401时分割位RGB各色的光,使得光射往图像生成单元50上的DMD551。彩色转轮401、平面镜405以及凹面镜406等受到基台403的支承。基台403被固定在投影仪1的框体内部。
照明光学系统单元40中,还可以在例如彩色转轮401和平面镜405之间设置光道部件或中继透镜等元件。
图像生成单元50的DMD551对来自凹面镜406的反射光进行调制,生成投影图像。DMD551生成的投影图像通过照明光学单元40,被引导到投影光学单元60。
如图5所示,投影光学单元60包含设于壳体内部的投影透镜601、反射镜602、曲面镜603。
投影透镜601具有多片透镜,使得图像生成单元50的DMD551生成的投影图像在反射镜602上成像。反射镜602和曲面镜603反射成像的投影图像,使该投影图像放大,投影到设于投影仪1之外的屏幕S上。
<图像生成单元>
图6是实施方式涉及的图像生成单元50的立体图。图7是实施方式涉及的图像生成单元50的立体分解图。
如图6和图7所示,图像生成单元50具有固定单元51和可动单元55。固定单元51受到照明光学单元40的固定支承。可动单元55能够在固定单元51的支承下移动。
固定单元51具有顶板511、基板512、以及副板513(图6中未图示)。顶板511和基板512平行设置,其间隔开规定间隙。副板513层叠在顶板511上表面。固定单元51具有上述构成,顶板511被固定在照明光学单元40的基台403的下表面上。
可动单元55具有DMD551、作为第一可动板的DMD基板552、作为第二可动板的可动板553(图6中未显示)、作为连接支承部件的散热器554、盖部件555、作为防尘部件的防尘垫556(图6中未图示),能够在固定单元51的支承下移动。
DMD551设于DMD基板552的上表面(与设有顶板511一侧相反的表面)。DMD551具有图像生成面,该图像生成面上以格子形状排列多个可动方式的微镜。DMD551的各个微镜的镜面被设为能够围绕扭转轴转动倾斜,基于系统控制部10的图像控制部11发送的图像信号,受到ON/OFF驱动。
微镜的倾斜角度受到控制,例如在“ON”时,将光源30发射的光反射到投影光学单元60,而在“OFF”时,将光源30发射的光反射到未图示的OFF光板。
这样,DMD551的各片微镜的倾斜角度受到图像控制部11发送的图像信号的控制,对由光源30发射并通过照明光学单元40的光进行调制,生成投影图像。
DMD基板552受图7所示的散热器554的支柱561支承,其上表面上设有DMD551。DMD基板552能够与支承该DMD基板552的散热器554一起移动。
可动板553被设为能够在受到支承的状态下,在固定单元51的顶板511和基板512之间,在平行于表面的方向上移动。可动板553的下表面通过图7所示的连接柱562与散热器554连接。
可动板553的位置发生变动后,与该可动板553相连接的散热器554、受到散热器554支承的DMD基板552、以及设于DMD基板552的DMD551的位置也随着该可动板553一起变动。
如图7所示,散热器554在面对DMD551的位置上具有放热部563。放热部563的上表面与DMD551的下表面接触,用来冷却DMD551。通过散热器554控制DMD551的温度上升,能够减少DMD551的温度上升引起的动作不良或故障等问题的发生。
散热器554被设为连接可动板553,能够与DMD基板552一起移动。散热器554通过被设为能够与DMD基板552一起移动,其放热部始终接触DMD551,能够有效地冷却DMD551。
图8是本实施方式涉及的驱动力生成部的分解立体图。本实施方式涉及的图像生成单元50的驱动力生成部包含顶板511、基板512以及可动板553,用来生成使得可动单元55移动的驱动力。
以下参考图8描述图像生成单元50的固定单元51和可动单元55的构成。
<固定单元>
图9是实施方式涉及的固定单元51的立体分解图。
如图9所示,固定单元51具有顶板511、基板512以及副板513。
顶板511以及基板512是以例如铁、不锈钢等磁性材料形成的平板部件。顶板511与基板512被设为互相平行,其间借助于多个支柱515相距规定间隔。副板513为L形平板部件,用图8中未图示的螺丝固定在顶板511的上表面。顶板511和基板512上与可动单元55的DMD551对应的位置上分别设有中央孔514和519。
如图9所示,支柱515的上端被压入顶板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在顶板511和基板512之间形成一定间隔,支承顶板511和基板512保持互相平行。
顶板511以及基板512上分别形成多个用来保持支承球体521,可让支承球体521转动的支承孔522和526。
如图8和图9所示,顶板511上的支承孔522中插入内周表面上设有内螺纹的圆筒形保持部件523。支承球体521能够在保持部件523的保持下转动,如图8所示,位置调整螺丝524通过弹簧525插入保持部件523之中。盖部件527的保持部528从下端插入基板512上的支承孔526。盖部件527的保持部528形成为圆筒形,支承球体521能够在保持部528的保持下转动。
支承球体521分别在顶板511上的支承孔522和基板512上的支承孔526的保持下能够转动,这些支承球体521分别接触可动板553,而在支承球体521的支承下,可动板553能够移动。
图10是本实施方式涉及的固定单元51支承可动板553的支承结构示意图。
如图10所示,在顶板511上,支承球体521在插入支承孔522的保持部件523的保持下能够转动。在基板512上,支承球体521在插入支承孔526的盖部件527的保持部528的保持下能够转动。
受到保持的各支承球体521至少有一部分从支承孔522和526中突出,与设于顶板511和基板512之间的可动板553接触。可动板553在其两侧表面受到被设为能够转动的多个支承球体521的支承下,能够在平行于顶板511和基板512、且平行于表面的方向上移动。
设于顶板511一方的支承球体521从保持部件523下端突出的突出量随着位置调整螺丝524的位置而变化。例如,位置调整螺丝524的位置在Z1方向上发生变化时,支承球体521的突出量减少,顶板511与可动板553之间的间距减小。而位置调整螺丝524的位置在Z1方向上发生变化时,支承球体521的突出量增加,顶板511与可动板553之间的间距增大。
这样,利用位置调整螺丝524来改变支承球体521的突出量,能够适当调整顶板511与可动板553之间的间距。
图11是本实施方式涉及的顶板511的底面的示意图。如图11所示,顶板511的下表面(基板512一侧的表面)上设有驱动用磁铁531a、531b、531c、531d(以下统一称为驱动用磁铁531)。
驱动用磁铁531被设于围绕顶板511的中央孔514的四个部位。驱动用磁铁531均以长边方向互相平行的两块立体长方形磁铁构成,各自形成的磁场均能够波及到在顶板511和基板512之间受到支承的可动板553。
如图8所示,驱动用磁铁531分别与被设为与可动板553上表面的驱动线圈581a、581b、581c、581d(以下在某些情况下简称为驱动线圈581)相对设置。驱动用磁铁531和驱动线圈581构成驱动部,用来驱动可动板553移动。
如图8和图9所示,副板513的上表面(与顶板511相反一侧的表面)上设有多个位置检测用磁铁541。位置检测用磁铁541与设于DMD基板552的下表面(顶板511一侧的表面)上的霍尔传感器一起构成检测DMD551的位置的位置检测部。
在副板513上设置位置检测用磁铁541,能够使得位置检测用磁铁541和设于顶板511上的驱动用磁铁531各自实施独立的位置调整。位置检测用磁铁541也可以设于顶板511的上表面,而不是设在副板513上。
关于设于固定单元51中的支柱515、支承球体521的数量及位置等,不受本实施方式例示构成的限制。
<可动单元>
图12是本实施方式涉及的可动单元55的立体分解图,其中省略显示盖部件555和防尘垫556。
如图12所示,可动单元55具有DMD551、DMD基板552、可动板553、散热器554,在固定单元51的支承下能够移动。
如图8所示,可动板553被设置在固定单元51的顶板511和基板512之间,能够在多个支承球体521的支承下在平行于表面的方向上移动。
图13是本实施方式涉及的可动板553的上表面的示意图。
可动板553以平板形部件形成,在与DMD基板552上的DMD551对应的位置上具有中央孔570,中央孔570周围设有驱动线圈581a、581b、581c、581d。
各驱动线圈581均以平行于Z1Z2方向的轴为中心卷绕形成,被设于可动板553的上表面(顶板511一侧的表面)上形成的凹部中,并用盖覆盖。如图8所示,各驱动线圈581分别与设于顶板511的驱动用磁铁531相对设置。驱动线圈581与一起构成驱动可动板553移动的驱动部。
在上述构成中,驱动线圈581中通电后,驱动用磁铁531形成的磁场产生洛伦兹力,该作用力成为使得可动板553发生移动的驱动力。
可动板553受到驱动用磁铁531和驱动线圈581之间产生的作为驱动力的洛伦兹力的作用,其位置相对于固定单元51,在XY平面上发生直线变动或转动。
各驱动线圈581中的电流大小以及方向受到系统控制部10的驱动控制部12的控制。驱动控制部12根据各驱动线圈581中的电流大小及方向,来控制可动板553的移动(转动)方向、移动量以及转动角度等。
本实施方式中,驱动线圈581a和驱动用磁铁531a以及驱动线圈581d和驱动用磁铁531d作为第一驱动部,分别在X1X2方向上相对设置。驱动线圈581a和581d中通电后,如图12所示,产生X1方向或X2方向的洛伦兹力。可动板553在驱动线圈581a和驱动用磁铁531a与驱动线圈581d和驱动用磁铁531d之间产生的洛伦兹力的作用下,向X1方向或X2方向移动。
同时在本实施方式中,驱动线圈581b和驱动用磁铁531b以及驱动线圈581c和驱动用磁铁531c作为第二驱动部,在X1X2方向上并排设置,驱动用磁铁531b和531c的长度方向垂直于驱动用磁铁531a和531d的长度方向。该构成中,驱动线圈581b和581c中通电后,如图13所示,产生Y1方向或Y2方向的洛伦兹力。
可动板553在驱动线圈581b和驱动用磁铁531b之间以及驱动线圈581c和驱动用磁铁531c之间产生的洛伦兹力的作用下,向Y1方向或Y2方向移动。可动板553还在驱动线圈581b和驱动用磁铁531b之间以及驱动线圈581c和驱动用磁铁531c之间产生的相反方向的洛伦兹力的作用下,在XY平面上发生转动。
例如,通电后,如果驱动线圈581b和驱动用磁铁531b中产生Y1方向的洛伦兹力,驱动线圈581c和驱动用磁铁531c中产生Y2方向的洛伦兹力,则可动板553按照俯视面上的顺时针方向转动,发生位置变动。而如果驱动线圈581b和驱动用磁铁531b中产生Y2方向的洛伦兹力,驱动线圈581c和驱动用磁铁531c中产生Y1方向的洛伦兹力,则可动板553按照俯视面上逆时针方向转动,发生位置变动。
如图13所示,可动板553上对应固定单元51的支柱515的位置上设有可动范围限制孔571。可动范围限制孔571通过在其中插入固定单元51的支柱515,在发生振动等异常造成可动板553产生较大位置变动时,该可动范围限制孔571接触到支柱515,从而限制可动板553的可动范围。
可动范围限制孔571的数量、位置以及形状等不受本实施方式例示构成的限制。例如,可动范围限制孔571既可以是一个,也可以是多个。可动范围限制孔571的形状也可以采用与本实施方式不同的形状,例如长方形或圆形等。
图14是本实施方式涉及的DMD基板底面的示意图。
如图14所示,在DMD基板552的下表面(顶板551一侧的表面)上,与设于副板513上的位置检测用磁铁541相对的位置上,设有霍尔传感器542。
霍尔传感器542是一例磁传感器,用来向系统控制部10的驱动控制部12发送基于位置检测用磁铁541检测到的磁通密度变化的信号。驱动控制部12根据霍尔传感器542发送的信号,检测DMD551的位置。
本实施方式中用磁性材料形成的顶板511以及基板512构成起到磁轭作用、包含驱动用磁铁531以及驱动线圈581的驱动部和磁电路。
通过上述构成,驱动部中产生的磁束集中在顶板511和基板512,能够抑制磁束泄漏到顶板511与基板512之间以外。
这样,便能够减小设于顶板511上表面一方的DMD基板552上的霍尔传感器542受到包含驱动用磁铁531以及驱动用线圈581的驱动部中形成的磁场的影响。为此,在输出基于位置检测用磁铁541的磁通密度变化的信号时霍尔传感器542能够不致受到驱动部中产生的磁场的影响,因此,驱动控制部12能够高精度地
掌握DMD551的位置。
如上所述,驱动控制部12根据受驱动部影响被减小了的霍尔传感器542的输出,能够以良好的精度检测DMD551的位置。为此,驱动控制部12能够按照检测到的DMD551的位置,控制各驱动线圈581中的电流大小和方向,高精度控制DMD551的位置。
关于作为驱动部的驱动用磁铁531以及驱动线圈581的数量和位置等,只要能够将可动板553移动到任意位置,也可以采用不同于本实施方式的构成。
例如,可以将驱动用磁铁531设置在基板512上,而将驱动用线圈581设置在可动板553的基板512一侧的表面上。还可以将驱动用磁铁531设置在可动板553上,而将驱动线圈581设置在顶板511或基板512上。进而,将位置检测用磁铁541设置在DMD基板552上,而将霍尔传感器542设置在副板513的上表面。再者,将包含驱动用磁铁531和驱动线圈581的驱动部设置在基板512和散热器554之间,而将包含位置检测用磁铁541和霍尔传感器542的位置检测部设置在顶板511和基板512之间。
但是,可动单元55重量增加会造成位置控制难以实行,因此,优选将驱动用磁铁531和位置检测用磁铁541设置在固定单元51(顶板511、基板512以及副板513)中。
此外,只要能够减少磁束从驱动部泄漏到位置检测部,顶板511和基板512各部分也可以用磁性材料形成。例如,顶板511和基板512可以用多片包含磁性材料形成的平板形状或薄片形状的材料层叠形成。另外,可以用磁性材料形成副板513的至少一部分,用以起到磁轭作用。再者,顶板511中至少一部分也可以用磁性材料形成,用以起到磁轭作用,只要能够防止磁束从驱动部泄漏到位置检测部,也可以用非磁性材料形成基板512。
图15是本实施方式涉及的可动单元55的侧视图。图中省略显示盖部件555和防尘垫556。
如图15所示,散热器554具有上端面与DMD接触用以放热的柱形放热部563、支承DMD基板552的支柱561、连接可动板553的连接柱562。
如图14所示,DMD基板552上安装DMD551的部分设有放热孔556。散热器554的放热部563贯穿顶板511和基板512的中央孔514和519(图9)、可动板553的中央孔570(图13)、以及DMD基板552的放热孔556(图14),以接触DMD底面。散热器554的放热部563接触DMD551的底面进行放热,冷却DMD551,抑制故障发生。
为了提高DMD551的冷却效果,还可以在散热器554的放热部563与DMD551之间设置能够弹性变形的传热片。用传热片来提高散热器554的放热部563与DMD551之间的热传导性能,改善DMD551的冷却效果。
散热器554上表面周边四个部位设有支柱561,这些支柱561分别从散热器554的上表面向Z1方向突出。如图11和图13所示,在DMD基板552上与散热器554的支柱561对应的位置上形成螺孔555。如图17所示,螺丝557插入螺孔566,据此,将DMD基板552与盖部件555一起固定在支柱561的上端。
散热器554上表面的放热部563周围六个部位上设有连接柱562,这些连接柱562分别从散热器554的上表面向Z1方向突出。如图7所示,连接柱562通过螺丝固定在可动板553上端。散热器554通过连接柱562与可动板553连接。
支柱561和连接柱562在Z1Z2方向上的高度不同,分别形成与DMD基板552之间以及与可动板553之间的规定间距。
在此,为了提高冷却效果,在DMD基板552受到支柱561固定支承的状态下,将散热器554的放热部563设为按压在DMD551的底面上。在这种情况下,DMD551受到散热器554的放热部563按压,可能会造成DMD基板552弯曲。DMD基板552发生的弯曲如果影响到可动板553,则难以高精度控制可动单元55的位置,从而发生DMD551移动动作不稳定,造成投影图像质量下降。
对此,本实施方式涉及的可动单元55如上所述,DMD基板552受到散热器554的支柱561的支承,可动板553与散热器554的连接柱562连接。这样,DMD基板552和可动板553分别连接散热器554的不同部分,或者受到散热器554不同部分的支承,因而例如在DMD基板552发生弯曲时,也能够减小DMD基板552的弯曲对可动板553产生的影响。
为此,本实施方式涉及的图像生成单元50能够提高投影图像的移动动作的稳定性,高精度控制DMD551的位置,移动投影图像,提高分辨率。
<图像投影>
如上所述,在本实施方式涉及的投影仪1中,用于生成投影图像的DMD551设于可动单元55,其位置受到系统控制部10的驱动控制部的控制。
例如,驱动控制部12在图像投影时以对应帧速度的规定周期,控制可动单元55的位置在小于DMD551的多个微镜排列间距的多个位置之间高速移动。此时,图像控制部11对应各个位置向DMD551发送图像信号,用以生成发生移动的投影图像。
例如,驱动控制部12以规定周期在位置P1和P2之间来回移动,P1和P2之间的距离在X1X2方向和Y1Y2方向上小于DMD551的微镜排列间距。此时,图像控制部11控制DMD551生成与各个位置对应的发生移动的投影图像,能够将投影图像的分辨率提高到DMD551所具有的分辨率的大约两倍。而且,增加DMD551的移动位置,能够将投影图像的分辨率提高到DMD551的两倍以上。
这样,驱动控制部12控制DMD551与可动单元55一起移动动作,图像控制部11控制生成与DMD551的位置相对应的投影图像,从而能够投影达到DMD551分辨率以上的高分辨率图像。
而且,本实施方式涉及的投影仪1通过驱动控制部12控制,DMD551与可动单元55一起转动,因而,能够在不需要缩小投影图像的情况下转动投影图像。例如在DMD551等图像生成器件为固定的投影仪中,如果不缩小投影图像,便不能够在保持投影图像纵横比不变的情况下转动投影图像。对此,本实施方式涉及的投影仪1能够使得DMD551转动,因而,不需要缩小投影图像便能够转动投影图像,对投影图像进行倾斜等调整。
<防尘片>
本实施方式设有多片防尘片,用于防止尘埃从照明光学单元40和图像生成单元50之间进入,附着在DMD551上,降低投影图像的质量。
图16和图17是一例设于照明光学单元40和图像生成单元50之间的多片防尘片的构成的分解立体图。
如图16所示,图像生成单元50中固定单元51的顶板511通过三根螺丝被固定在和照明光学单元40的基台403的下表面一方。照明光学单元40的基台403的下表面与图像生成单元50中覆盖DMD基板552的盖部件555之间的间隙被多片防尘片塞满,从而减少尘埃进入。
如图16和图17所示,本实施方式中,作为片部件的第一防尘片701a、第二防尘片701b以及第三防尘片701c(以下简称为防尘片701)层叠设在照明光学单元40和图像生成单元50之间的间隙中。
如图17所示,第一防尘片701a、第二防尘片701b以及第三防尘片701c中与DMD551对应部分分别设有中央孔711a、711b以及711c(以下简称为中央孔711)。
三片防尘孔701层叠在照明光学单元40的基台403和图像生成单元50的盖部件55之间,塞住照明光学单元40和图像生成单元50之间的间隙,减少尘埃进入并吸附在DMD551上。
如图16和图17所示,图像生成单元50具有盖部件555和防尘垫556。
如图17所示,盖部件555具有香照明光学单元40一方突出的突出部590,而且盖部件555与DMD基板552一起被固定在散热器554的支柱561上。盖部件555的突出部590中与DMD551对应的部分上设有中央孔591。
防尘垫556围绕DMD551,堵在盖部件555和DMD基板552之间,用以减少尘埃从盖部件555和DMD基板552之间进入并吸附在DMD551上。
如图16所示,照明光学单元40的基台403上与DMD551对应的部分形成中央孔404。光源照射的光受到平面镜405和凹面镜406的反射,通过基台403的中央孔404,入射DMD551表面。DMD551生成的投影图像通过基台403的中央孔404,入射投影光学单元60。
图18是本实施方式涉及的照明光学单元40和图像生成单元50之间构成的截面图。
如图18所示,三片防尘片701各自的中央孔711被该部件55的突出部590贯穿,层叠在照明光学单元40的基台403和图像生成单元50的盖部件555之间的间隙中。照明光学单元40的基台403与图像生成单元50的盖部件55之间的间隙则由层叠的三片防尘片701堵住。
包含DMD基板552和盖部件555在内的可动单元55移动后,三片防尘片701互相摩擦滑动,从而不会妨碍可动单元55的动作。
这样,通过将多片防尘片701层叠,用以堵住照明光学单元40和图像生成单元50之间的间隙,在不妨碍图像生成单元50和可动单元55动作的情况下,能够减少尘埃被吸附到DMD551。
如图18所示,盖部件555和DMD基板552之间的间隙被防尘垫堵住。为此,能够减少尘埃从盖部件555和DMD基板552之间进入或附着到DMD551上。
本实施方式中的防尘片701以例如不锈钢等导电性材料形成。盖部件555、防尘垫556以及基台403以例如铝或鎂的合金等导电性材料形成。这样,例如在DMD551或DMD基板552上产生的电噪音时,能够通过防尘垫556、盖部件555以及防尘片701让上述电噪音逃逸,减少泄漏到外部的噪音。
本实施方式中的盖部件555、防尘片701以及基台403均经过黑化处理。通过对光源30发射光或DMD551生成的投影图像的光路周围的部件施加黑化处理,能够抑制光散射造成的光泄漏和对比度降低等。
本实施方式用三片防尘片701堵住照明光单元40和图像生成单元50之间的间隙,但星,防尘片701的数量并不受此限制。例如可以用两片或丝片以上的防尘片701层叠起来,堵塞照明光学但源0和图像生成单元50之间的间隙。
即便形状不同,如外形或中央孔的形状或厚度互不相同的多片防尘片701,只要能够堵塞照明光学单元40和图像生成单元50之间的间隙也可以用来作为防尘片。
可以将设置在最靠近照明光学单元40的防尘片701(本实施方式中的第一防尘片701a)固定在照明光学单元40的基台403上,同样也可以将设置在最靠近图像生成单元50的防尘片701(本实施方式中的第三防尘片701c)固定在图像生成单元50的盖部件555上。此构成也能够让防尘片701互相摩擦不妨碍可动单元55的动作的情况下,堵住照明光学单元40和图像生成单元50之间的间隙,减少尘埃进入。
如上所述,本实施方式涉及的投影仪1中的DMD551能够移动,通过DMD551的移动动作,能够提高投影图像的分辨率。加之,用层叠起来的多片防尘片701,在不妨碍包括DMD551在内的可动大院的动作的情况下,堵住照明光学单元40和图像生成单元50之间的间隙。该构成能够减少从照明光学单元40和图像生成单元50之间的间隙进入的尘埃被吸附到DMD551上。因此,本实施方式涉及的投影仪1能够抑制因DMD551上的尘埃吸附造成的图像纷乱之类的画质下降。
以上描述了本实施方式涉及的图像投影系统、图像生成装置以及图像投影装置,但是,本发明不受上述实施方式的限制,允许在本发明的范畴内对上述实施方式进行各种变化和改良。
Claims (8)
1.一种图像显示装置,其特征在于,具有:
图像生成单元,其中设有用光源照射的光生成图像且能够移动的图像生成部;
照明光学单元,用于将所述光源发射的光引导到所述图像生成部;以及,
多片片部件,层叠放置在所述图像生成单元和所述照明光学单元之间的间隙中。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置,其特征在于,
所述图像生成单元具有:
被固定在所述照明光学单元上的固定单元;以及,
能够在所述固定单元的支承下移动的可动单元,
所述可动单元具有:
被设于所述固定单元中所述照明光学单元一方,并具有所述图像生成部的第一可动板;
覆盖所述第一可动板表面的板形盖部件;以及,
围绕所述图像生成部,堵在所述第一可动板和所述盖部件之间的防尘部件。
3.根据权利要求2所述的图像显示装置,其特征在于,用导电性部件形成所述多片片部件、所述盖部件、以及所述防尘部件。
4.根据权利要求2或3所述的图像显示装置,其特征在于,对所述多片片部件以及所述盖部件实施黑化处理。
5.根据权利要求2至4中任意一项所述的图像显示装置,其特征在于,所述可动单元进一步具有:
能够在所述固定单元的支承下移动的第二可动板;以及,
与所述第二可动板相连接并受到所述第一可动板支承的连接支撑部件。
6.根据权利要求5所述的图像显示装置,其特征在于,所述连接支持部件具有接触所述图像生成部用以供所述图像生成部放热的放热部。
7.根据权利要求2至6中任意一项所述的图像显示装置,其特征在于,进一步具有:
驱动部,其中包含相对设置在所述可动单元和所述固定单元之间的驱动用磁铁和驱动线圈,使得所述可动单元相对于所述固定单元相对移动;
驱动控制部,用于控制所述驱动部;以及,
图像控制部,用于生成与所述可动单元的位置相对应的图像信号,并将该图像信号送往所述图像生成部,
所述图像生成部是根据所述图像信号调制光源发射的光的多个微镜排列而成的数字微镜器件,
所述驱动控制部控制所述驱动部,使得该驱动部以规定周期驱动所述可动单元移动小于所述多个微镜的排列间距的距离。
8.一种图像投影装置,其特征在于,具有:
权利要求1至7中任意一项所述的图像显示装置;以及,
用于投影由所述图像显示装置生成的图像的投影光学单元。
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