CN111948802B - 光学器件、光学器件的控制方法以及图像显示装置 - Google Patents

光学器件、光学器件的控制方法以及图像显示装置 Download PDF

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Abstract

提供光学器件、光学器件的控制方法以及图像显示装置,可得到高精细且图像品质优异的鲜明的投射图像。一种光学器件的控制方法,该光学器件具有:可动部,其包含光学部和保持部,该光学部使入射的影像光根据影像光的入射角度发生折射而射出,该保持部对光学部进行支承;以及致动器,其使可动部摆动,其特征在于,该光学器件的控制方法包含:对致动器施加驱动信号而使可动部摆动,驱动信号的波形(Wa)是梯形状波,梯形状波的腿部由腿部(Lc)和与腿部(Lc)连接的腿部(Ld)构成,腿部(Ld)相对于梯形状波的平坦部的倾斜度比腿部(Lc)相对于梯形状波的平坦部的倾斜度小。

Description

光学器件、光学器件的控制方法以及图像显示装置
技术领域
本发明涉及光学器件、光学器件的控制方法以及具有光学器件的图像显示装置。
背景技术
以往,公知有为了使投射的图像的分辨率比液晶面板等光调制装置的分辨率高而使从光调制装置射出的影像光的轴偏移的技术。
例如,在专利文献1的投射型显示装置中,具有用于使影像光的光轴偏移1/2个像素的光路变更板。详细来说,通过以反复使光路变更板处于向正侧倾斜规定角度的状态和向负侧倾斜规定角度的状态的方式进行驱动控制,提高了投射图像的分辨率。此时,为了确保图像品质,需要延长正/负的规定角度状态下的维持时间,因此,在专利文献1中,在用于对光路变更板进行驱动的驱动信号上下工夫。详细来说,通过将驱动信号中的切换低电位和高电位的期间的信号波形设为正弦波,使电流正负地发生变动(参照图8)。
但是,在专利文献1的驱动方法中,受正弦波部分的影响,光路变更板会瞬间向相反侧抖动,因此存在影像光抖动的问题。鉴于该问题,发明人等提出了像专利文献2的图像显示装置那样使用梯形波作为驱动信号。由此,在切换低电位和高电位时,不产生正负的变动。
专利文献1:日本特开2011-158589号公报
专利文献2:日本特开2016-71232号公报
但是,通过使用专利文献2的驱动信号,能够得到与专利文献1的驱动信号相比抖动少的高品质图像,但还有进一步改善的余地。详细来说,如图10所示,在使用单纯的梯形波的波形Wo作为驱动信号的情况下,光路变更板的动作也大致追随梯形波,但如轨迹Uo所示,在下底、上底的直线部分中产生下冲、过冲,存在图像品质劣化的问题。另外,在后面叙述图10的详细内容。
发明内容
为了解决上述课题,在本申请的光学器件的控制方法中,该光学器件具有:可动部,其包含光学部和保持部,该光学部使入射的影像光根据影像光的入射角度发生折射而射出,该保持部对光学部进行支承;以及致动器,其使可动部摆动,该光学器件的控制方法的特征在于,该光学器件的控制方法包含:对致动器施加驱动信号而使可动部摆动,驱动信号的波形是梯形状波,梯形状波的腿部包含第1直线和与第1直线连接的第2直线,第2直线相对于梯形状波的平坦部的倾斜度比第1直线相对于梯形状波的平坦部的倾斜度小,在沿着第1直线对致动器施加驱动信号之后,沿着第2直线对致动器施加驱动信号。
在上述光学器件的控制方法中,优选梯形状波的平坦部设置在低电位侧和高电位侧,在作为从低电位侧向高电位侧位移的上升时间的中间点的时间处,从第1直线切换为第2直线。
在上述光学器件的控制方法中,优选在作为从高电位侧向低电位侧位移的下降时间的中间点的时间处,从第1直线切换为第2直线。
本申请的光学器件的特征在于,该光学器件具有:可动部,其包含光学部和保持部,该光学部使入射的影像光根据影像光的入射角度发生折射而射出,该保持部对光学部进行支承;致动器,其使可动部摆动;以及驱动电路,其对致动器施加驱动信号,驱动信号的波形是梯形状波,梯形状波的腿部包含第1直线和与第1直线连接的第2直线,第2直线相对于梯形状波的平坦部的倾斜度比第1直线相对于梯形状波的平坦部的倾斜度小,驱动电路在沿着第1直线对致动器施加驱动信号之后,沿着第2直线对致动器施加驱动信号。
本申请的图像显示装置的特征在于,具有:上述光学器件;以及投射光学系统,其对从光学器件射出的影像光进行放大投射。
附图说明
图1是实施方式的投影仪的概略结构图。
图2是由影像光的像素偏移产生的图像显示位置的位移状态的图。
图3是示出投影仪的电气结构的电路框图。
图4是驱动电路的电路框图。
图5是光路位移器件的立体图。
图6是光路位移器件的俯视图。
图7是图6的A-A部分的剖视图。
图8是驱动信号的波形图。
图9是示出驱动信号和光路位移器件的轨迹的图。
图10是示出以往的驱动信号和光路位移器件的轨迹的图。
标号说明
1:投影仪;2:光路位移器件;3:可动部;4:支承部;6:致动器;21、22:螺栓;30:光路变更板;31:保持框;31a:第1轴部;31b:第2轴部;31c:凸缘部;61:磁铁;62:线圈;63:磁铁框;64:线圈框;64a:突出部;102:光源;112:投射光学系统;120:控制电路;120m:存储部;122:驱动电路;131:波形生成部;133:放大部;Q1、Q4:下冲;Q2、Q3:过冲;V1、V2:电位;θ1:上升角度;θ2:上升角度。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在以下的各图中,为了使各层、各部位为能够在附图上识别的程度的大小,使各层、各部位的比例尺与实际不同。
实施方式
1)投影仪的概要
图1是示出本实施方式的投影仪的光学结构的说明图。首先,对本实施方式的投影仪1的结构进行说明。
作为图像显示装置的投影仪1是LCD方式的投影仪。投影仪1是根据从外部输入的影像信号在屏幕101上显示影像的装置。投影仪1由光源102、反射镜104a、104b、104c、分色镜106a、106b、液晶显示元件108R、108G、108B、分色棱镜110、光路位移器件2、投射光学系统112等构成。
作为光源102,例如,列举了卤素灯、汞灯、发光二极管(LED)、激光光源等。另外,作为光源102,使用了射出白色光的光源。从光源102射出的光例如被分色镜106a分离成红色光(R)和其他光。红色光在被反射镜104a反射之后入射到液晶显示元件108R。其他光被分色镜106b进一步分离成绿色光(G)和蓝色光(B)。绿色光在被分色镜106b反射之后入射到液晶显示元件108G。蓝色光在透过分色镜106b之后被反射镜104b、104c反射,然后入射到液晶显示元件108B。
液晶显示元件108R、108G、108B分别被用作空间光调制器。这些液晶显示元件108R、108G、108B分别是与R、G、B的光的三原色对应的透过型的空间光调制器,例如具有纵1080行、横1920列的矩阵状排列的像素。在各像素中,调整透过光相对于入射光的光量,在各液晶显示元件108R、108G、108B中对全部像素的光量分布进行协调控制。由这样的液晶显示元件108R、108G、108B分别在空间上调制后的光被分色棱镜110合成,并作为全彩的影像光LL从分色棱镜110射出。然后,射出的影像光LL在经由光路位移器件2之后被投射光学系统112放大而投射到屏幕101上。
作为光学器件的光路位移器件2配置在分色棱镜110与投射光学系统112之间。投影仪1通过光路位移器件2使影像光LL的光路按照入射角度进行位移,从而将比液晶显示元件108R、108G、108B的分辨率高的分辨率的图像投射到屏幕101上。例如,如果液晶显示元件108R、108G、108B是全高清,则显示4K的图像。另外,也将光路位移称为“像素偏移”。
2)像素偏移的概要
图2是示出由影像光的像素偏移产生的图像显示位置的位移状态的图。
这里,使用图2对由像素偏移实现的高分辨率化的原理进行说明。
光路位移器件2具有作为使影像光LL透过的光学部的光路变更板30(图5),通过变更作为透光性的板状部件的光路变更板30的姿势,利用折射使影像光LL的光路位移。
投影仪1利用这样的光路的位移,在使影像光LL的光路向一侧位移的情况下的图像显示位置P1处和使影像光LL的光路向另一侧位移的情况下的图像显示位置P2处交替地显示图像。图像显示位置P1、P2是在屏幕101上沿像素Px的对角方向K错开半个像素的位置。另外,半个像素是指像素Px的一半。通过进行这样的像素偏移,外观上的像素增加,能够使投影到屏幕101上的图像高分辨率化。另外,作为图像显示位置P1、P2的偏移量,并不限于半个像素,例如也可以是像素Px的1/4,还可以是3/4。另外,并不限于斜着错开,也可以在上下方向、左右方向上错开。即使是上下、左右方向,也能够使投射图像高分辨率化。
3)电路块结构
图3是示出投影仪的电气结构的电路框图。
投影仪1由控制电路120、图像信号处理电路121、驱动电路122等构成。
控制电路120是MCU(Micro Controller Unit:微控制单元),对投影仪1的动作进行控制,该投影仪1的动作包含针对液晶显示元件108R、108G、108B的数据信号的写入动作、光路位移器件2中的光路位移动作、图像信号处理电路121中的数据信号的产生动作。在控制电路120中附属有由非易失性存储器、ROM、RAM等构成的存储部120m,在存储部120m中存储有驱动信号DS的驱动波形数据、用于控制投影仪1的动作的各种程序及附带的数据。
图像信号处理电路121将从外部装置供给的图像信号Vid按照R、G、B这三原色进行分离,并且转换为适合于各个液晶显示元件108R、108G、108B的动作的数据信号Rv、Gv、Bv。转换后的数据信号Rv、Gv、Bv分别被供给到液晶显示元件108R、108G、108B,根据该信号对液晶显示元件108R、108G、108B进行显示驱动。图像信号处理电路121例如也可以由DSP(Digital Signal Processor:数字信号处理器)、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit:专用集成电路)、PLD(Programmable Logic Device:可编程逻辑控制器)、FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等电路构成。
驱动电路122是生成用于对光路位移器件2进行驱动的驱动信号DS的电路。驱动电路122根据从图像信号处理电路121输入的同步信号SA,生成驱动信号DS并供给到光路位移器件2。驱动电路122例如也可以由DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)、PLD(Programmable Logic Device)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array)等电路构成。
图4是驱动电路的电路框图。
驱动电路122具有波形生成部131、增益调整部132、放大部133等,通过它们来进行驱动信号DS的生成及驱动信号DS的波形调整。
波形生成部131具有D/A转换器,根据与图像同步的矩形状的同步信号SA,生成梯形状的驱动信号。具体来说,将同步信号SA作为触发,利用D/A转换器将存储部120m的由数字数据构成的驱动波形数据转换为模拟信号并输出。这样,通过使用D/A转换器,能够通过改变转换时钟频率来生成变更了腿部的倾斜度的梯形状波等期望的波形。详细来说,通过变更驱动波形数据,也能够生成矩形波、正弦波、梯形波以及将这些波形组合而成的波形。
增益调整部132具有数字电位器,变更波形生成部131生成的梯形状的信号的振幅。在优选例中,增益调整部132构成为具有I2C总线作为接口,能够利用来自控制电路120的控制信号在电气上变更电阻值。
放大部133具有运算放大器,对由增益调整部132增益调整后的梯形状的信号进行放大,并提供给光路位移器件2的致动器。
4)光路位移器件的结构
图5是本实施方式的光路位移器件的立体图。
接着,对光路位移器件2的结构进行说明。
光路位移器件2由可动部3、支承部4、致动器6等构成。另外,在图5中,配置成使分色棱镜110(图1)位于光路位移器件2的Z轴正方向,使投射光学系统112(图1)位于Z轴负方向。换言之,配置成影像光从图5的纸面的上方入射到光路位移器件2的光路变更板30,并朝向位于纸面的背面的投射光学系统112(图1)射出。
可动部3由作为光学部的光路变更板30和对光路变更板30进行保持的保持框31等构成。光路变更板30在优选例中使用大致正方形的白板玻璃。通过采用强度优异的白板玻璃,可提高可动部3整体的刚性,因此能够抑制在光路变更板30中偏转的光的偏转不均。另外,并不限于白板玻璃,只要是具有光透过性并且能够使影像光折射的材料即可,也可以使用硼硅酸玻璃、石英玻璃等各种玻璃材料。或者,也可以使用石英、蓝宝石等各种晶体材料、聚碳酸酯系树脂、丙烯酸系树脂等各种树脂材料。另外,光路变更板30的形状并不限于大致正方形,只要是能够使影像光折射的形状即可,可以是长方形、菱形、椭圆形状。
保持框31是金属制的呈框状的保持框架,通过对光路变更板30的外周缘进行支承,收纳有使正面和背面露出的状态的光路变更板30。在优选例中,保持框31的材质使用不锈钢,光路变更板30通过粘接剂固定在保持框31上而一体化。在保持框31的一个顶点部分形成有第1轴部31a,该第1轴部31a是呈凸缘状突出的部位。在第1轴部31a形成有螺纹孔,该第1轴部31a通过螺栓21而固定于支承部4。在第1轴部31a的对角线上的顶点部分也形成有作为同样的突出部位的第2轴部31b。在第2轴部31b形成有螺纹孔,该第2轴部31b通过螺栓22而固定于支承部4。另外,保持框31并不限于对整个外周缘进行支承的框状的部件,只要是对光路变更板30的至少一部分进行支承的部件即可。保持框31相当于本发明的“保持部”的一例。
支承部4是比保持框31大一圈的呈框状的树脂制的支承部件。在支承部4安装有可动部3、致动器6等。可动部3的以光路变更板30为主体的主体部分被收纳在支承部4的中央的孔中,并通过从可动部3的对角部分呈耳状突出的第1轴部31a和第2轴部31b而安装于支承部4。这里,连接第1轴部31a和第2轴部31b的对角线为摆动轴J,可动部3能够以摆动轴J为中心沿着箭头M所示的转动方向改变姿势。换言之,由于大致正方形的可动部3沿着摆动轴J固定于支承部4,因此位于与摆动轴J交叉的对角线上的对角部能够以摆动轴J为中心进行摆动。由此,可动部3在初始状态下成为倾斜度为零的平坦状态,但在驱动状态下,反复进行向箭头M的正方向倾斜规定角度和向负方向倾斜规定角度的运动。另外,在本说明书中,也将该反复运动称为摆动。
致动器6配置在支承部4的靠能够摆动侧的一个对角部。致动器6由磁铁61、磁铁框63、线圈62、线圈框64等构成。这里,磁铁61、磁铁框63安装在可动部3的保持框31上。线圈62、线圈框64安装在支承部4上。
5)致动器的结构
图6是光路位移器件的俯视图。图7是图6的A-A部的剖视图。接着,使用图6、图7对致动器6的结构进行说明。
如图7所示,保持框31的靠致动器6侧的顶点部分被折成L字状,形成有作为磁铁框63的安装部的凸缘部31c。在凸缘部31c固定有磁铁框63。在磁铁框63安装有磁铁61。磁铁框63由铁等金属构成,作为背轭来发挥功能。
磁铁61是将棒状的磁铁61a和磁铁61b沿着Z轴重叠起来而成的结构。磁铁61a是图7的进深方向较长的棒状的磁铁。其长度在图6中以尺寸F表示。磁铁61a将N极朝向线圈62侧配置。磁铁61b也是长度与磁铁61a相同的棒状磁铁,但将S极朝向线圈62侧配置。作为优选例,磁铁61使用钕磁铁。另外,并不限于钕磁铁,只要是具有期望的磁力的永久磁铁即可,也可以是钐钴磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁。
在支承部4上依次安装有线圈框64、线圈62。详细来说,在线圈框64上安装有线圈62,线圈框64以使线圈62与磁铁61保持间隙地对置的方式固定于支承部4。线圈框64由铁等金属构成,作为背轭来发挥功能。
图6的D视点是从线圈的绕线轴向观察线圈62的视点。在D视点中,线圈62是呈圆角长方形的空芯线圈。另外,也将圆角长方形称为轨道形状。线圈62的长边方向的长度与磁铁61a大致相同。
如图7所示,在线圈框64上形成有引导线圈62的绕线位置的突出部64a,并且以包围突出部64a的方式配置有线圈62。突出部64a的靠磁铁61侧是中空的。在可动部3不倾斜的初始状态下,配置成线圈62的长边62a与磁铁61a相对,长边62b与磁铁61b相对。
在这样的结构中,当对线圈62进行通电时,通过在线圈62中流过电流而产生的磁场来排斥或吸引磁铁61a、磁铁61b,从而使可动部3的靠磁铁61侧的顶点部和对角的顶点部大致沿着Z轴进行往返运动,由此,可动部3整体以摆动轴J为中心进行摆动。
在本实施方式中,采用了将磁铁61配置于可动部3的所谓的“移动磁铁型”。由此,在通电时由线圈62产生的热不容易传递到可动部3、光路变更板30,因此能够抑制由热引起的谐振频率的变化、光路变更板30的挠曲等。
6)光路位移器件的驱动控制方法
图10是示出以往的驱动信号和光路位移器件的轨迹的图。
首先,使用图10对利用以往的驱动信号来驱动光路位移器件2的情况下的轨迹进行说明。
图10的波形Wo表示以往的驱动信号波形。横轴表示时间t,纵轴表示电压V。波形Wo是简单的梯形波,上升侧的腿部La是1条直线,从低电位侧的电位V1上升,经过时间tb变化为高电位侧的电位V2。然后,在将电位V2维持时间tc之后,由1条直线构成的下降侧的腿部Lb经过时间tb返回到低电位侧的电位V1,将电位V1维持时间tc。这是1个周期,并且是重复该周期的驱动信号。
图10的轨迹Uo是在向光路位移器件2供给波形Wo作为驱动信号时使用激光变位计在时间轴上测定可动部3的测定点P(图6)处的摆动时的振幅的轨迹数据。轨迹Uo的纵轴表示变位量。
理想的轨迹Uo是使波形Wo的梯形波为相反相位并且长时间维持上底、下底的直线部分的状态的轨迹。直线部分相当于平坦部,希望没有过冲等变动,平坦且稳定。也就是说,希望可动部3在反复处于向箭头M(图5)的正方向倾斜规定角度的状态和向负方向倾斜规定角度的状态时能够不晃动地顺畅地移动,并且长时间地维持在稳定的状态下停止的时间。
与此相对,可动部3的轨迹Uo在下降深部可看到下冲Q1,在平坦部的末端附近会产生过冲Q2。接着,在上升上部也会看到过冲Q3,在平坦部的末端附近产生下冲Q4。
7)驱动信号波形的说明
图8是本实施方式的驱动信号的波形图。这里,与图10的波形Wo进行比较地对具有本实施方式的特征的驱动信号波形进行说明。
图8的波形Wa是本实施方式的驱动信号DS的波形图。波形Wa的基础是梯形波,但在相当于梯形的腿的腿部具有特征,在途中发生弯折。另外,在本说明书中,为了区分简单的梯形波和本实施方式的波形,将本实施方式的波形称为梯形状波。另外,将梯形状波的腿称为腿部。
首先,对上升波形进行说明。
在波形Wa中,上升侧的腿部由两条直线构成,在途中倾斜减小。详细来说,上升侧的腿部由作为第1直线的腿部Lc和与腿部Lc连接的作为第2直线的腿部Ld构成。腿部Lc从低电位侧的电位V1上升,经过时间ta与腿部Ld连接。腿部Ld经过时间ta变化为电位V2。另外,从电位V1到达电位V2为止的时间是时间tb,时间ta为时间tb的一半。也就是说,时间ta×2=时间tb。
这里,如图8所示,腿部Ld的上升角度θ2比腿部Lc的从电位V1起的上升角度θ1小。也就是说,腿部Ld的倾斜度比腿部Lc的倾斜度小。
这样,波形Wa在作为从电位V1变化为电位V2的时间tb的中间点的时间ta处,从腿部Lc切换为腿部Ld。换言之,在上升时间tb的中间点弯折而使倾斜变缓。腿部Lc、腿部Ld的施加时间均为时间ta而相同,但由于倾斜度不同,因此腿部Lc的电压变动Va与腿部Ld的电压变动Vb不同,具有下面的式(1)的关系性。
在腿部Lc的施加时间ta=腿部Ld的施加时间ta下,
腿部Lc的电压变动Va>腿部Ld的电压变动Vb…(1)
接着,对下降波形进行说明。
在通过上升波形的腿部Lc、腿部Ld到达电位V2之后,在时间tc的期间,作为平坦部,维持电位V2,经由下降侧的腿部返回到电位V1。
下降波形是使上升波形正负反相的波形。在使波形图正负反相的状态下,只要将电位V2替换为电位V1,将电位V1替换为电位V2,则与上述的上升波形的说明相同,腿部在途中弯折。
在通过下降波形到达电位V1之后,在时间tc的期间,作为平坦部,维持电位V1。由此成为波形Wa的1个周期。另外,由于下降波形也是使上升波形正负反相的波形,因此满足式(1)的关系性。
8)实施例
图9是示出本实施方式的驱动信号和光路位移器件的轨迹的图,与图10对应。这里,结合图8、图10对利用本实施方式的驱动信号来驱动光路位移器件2时的实际轨迹进行说明。
首先,与图8相比,图9的波形Wa的腿部的弯折程度看起来变少,但这是因为图9的时间轴变短,但两者为同一波形。
图9的轨迹Ua与图10中的说明同样,是在向光路位移器件2供给波形Wa作为驱动信号时使用激光变位计在时间轴上测定可动部3的测定点P(图6)处的摆动时的振幅的轨迹数据。
图9的驱动信号中的波形Wa的频率为60Hz,振幅为3.3V。腿部Lc的电位变动Va约为1.8V,腿部Ld的电位变动Vb约为1.5V。在施加了该驱动信号时,可动部3的倾斜度约为±0.13度,当换算为测定点P(图6)处的摆动时的振幅量时,约为±60μm。另外,这些设定值根据液晶显示元件的尺寸、分辨率、像素间距、光路位移器件2的结构等而变化,因此是本实施例的设定值的一例。
与图10的轨迹Uo相比,图9的轨迹Ua在下降后大致平坦,未看到过冲、下冲。接着上升后也大致平坦,未看到过冲、下冲。也就是说,得到与理想轨迹大致相同的轨迹。
这是因为,在以往单纯的梯形波的驱动信号中,由于施加由1条直线构成的腿部La而产生过冲,与此相对,通过采用后段的倾斜平缓的2条的腿部Lc、腿部Ld,能够缓和急剧的变化。详细来说,可认为是,能够通过将后段的倾斜平缓的两个腿部Lc、腿部Ld组合而得的波形,对在以往的腿部La中产生了过冲的过剩能量部分进行合理化。
如上所述,根据本实施方式的光路位移器件、其控制方法以及图像显示装置,能够得到以下的效果。
控制电路120使用驱动电路122对光路位移器件2进行驱动控制。详细来说,驱动电路122生成波形Wa作为图9的驱动信号,从而对光路位移器件2进行驱动。由此,与使用了产生过冲等的以往的驱动信号的控制方法不同,能够使可动部3按照大致理想的轨迹进行驱动控制。
因此,与基于以往的驱动信号的控制方法相比,能够提供实现更理想的轨迹的驱动信号以及驱动控制方法。
另外,本发明并不限于上述实施方式,能够对上述实施方式施加各种变更和改良等。以下对变形例进行叙述。
变形例1
使用图8进行说明。
在上述实施方式中,作为优选例,对在作为从下底向上底位移的时间tb的中间点的时间ta处从腿部Lc切换为腿部Ld的情况进行了说明,但并不限于此,只要是能够缓和急剧变化的设定即可。例如,腿部Lc的施加时间与腿部Ld的施加时间之比可以为6:4,也可以为4:6。另外,可以为7:3,也可以为3:7。在变更了这些时间比率的情况下,“腿部Ld的倾斜度<腿部Lc的倾斜度”的关系也不会改变,只要按照光路位移器件2的特性对各个电压变动量进行调整即可。
变形例2
在上述实施方式中,作为光路位移器件2的光路变更板30,对使用具有光透过性的玻璃的情况进行了说明,但并不限于玻璃,也可以是具有光反射性的反射镜。在这样的情况下,也可以将实施方式的光学器件用作光扫描用的光学器件、光开关、光衰减器等。
变形例3
在上述实施方式中,作为空间光调制器,以使用透过型的液晶显示元件的结构为例来进行说明,但空间光调制器也可以是使用LCOS(Liquid crystal on silicon,LCoS为注册商标)等的反射型的液晶显示元件、数字微镜器件(DMD)等的结构。另外,作为图像显示装置,并不限于投影仪,也可以应用于头戴式显示器(HMD)、平视显示器(HUD)等。
以下,记载从实施方式导出的内容。
本申请的光学器件的控制方法是光学器件的控制方法,该光学器件具有:可动部,其包含光学部和保持部,该光学部使入射的影像光根据影像光的入射角度发生折射而射出,该保持部对光学部进行支承;以及致动器,其使可动部摆动,所述光学器件的控制方法的特征在于,所述光学器件的控制方法包含:对致动器施加驱动信号而使可动部摆动,驱动信号的波形是梯形状波,梯形状波的腿部包含第1直线和与第1直线连接的第2直线,第2直线相对于梯形状波的平坦部的倾斜度比第1直线相对于梯形状波的平坦部的倾斜度小,在沿着第1直线对致动器施加驱动信号之后,沿着第2直线对致动器施加驱动信号。
根据该控制方法,在以往单纯的梯形波的驱动信号中,由于施加由1个直线构成的腿部La而产生过冲,与此相对,在本申请的驱动信号中,将腿部设为由两条直线构成的腿部Lc、腿部Ld,并且使后段的倾斜平缓,由此,能够缓和急剧的变化。
因此,能够提供可抑制过冲的产生并且得到与理想轨迹大致相同的轨迹的作为光学器件的光路位移器件2的控制方法。
优选梯形状波的平坦部设置在低电位侧和高电位侧,在作为从低电位侧向高电位侧位移的上升时间的中间点的时间处,从第1直线切换为第2直线。
另外,优选在作为从高电位侧向低电位侧位移的下降时间的中间点的时间处,从第1直线切换为第2直线。
由此,能够使腿部Lc、腿部Ld的电位变动量之差最佳化,能够得到与理想轨迹大致相同的轨迹。
本申请的光学器件的特征在于,具有:可动部,其包含光学部和保持部,该光学部使入射的影像光根据影像光的入射角度发生折射而射出,该保持部对光学部进行支承;致动器,其使可动部摆动;以及驱动电路,其对致动器施加驱动信号,驱动信号的波形是梯形状波,梯形状波的腿部包含第1直线和与第1直线连接的第2直线,第2直线相对于梯形状波的平坦部的倾斜度比第1直线相对于梯形状波的平坦部的倾斜度小,驱动电路在沿着第1直线对致动器施加驱动信号之后,沿着第2直线对致动器施加驱动信号。
驱动电路122生成波形Wa作为图9的驱动信号,从而对光路位移器件2进行驱动。在本申请的驱动信号中,通过将腿部设为由两条直线构成的腿部Lc、腿部Ld,并且使后段的倾斜平缓,由此,能够缓和急剧的变化。
因此,能够提供可抑制过冲的产生并且得到与理想轨迹大致相同的轨迹的光路位移器件2。
本申请的图像显示装置的特征在于,具有:上述光学器件;以及投射光学系统,其对从光学器件射出的影像光进行放大投射。
投影仪1具有光路位移器件2和投射光学系统112。另外,还具有对光路位移器件2进行驱动控制的控制电路120、驱动电路122。因此,与由于过冲的产生而导致图像品质劣化的以往的图像显示装置不同,能够提供可得到高精细且图像品质优异的鲜明的投射图像的投影仪1。

Claims (5)

1.一种光学器件的控制方法,所述光学器件具有:可动部,其包含光学部和保持部,所述光学部使入射的影像光根据所述影像光的入射角度发生折射而射出,所述保持部对所述光学部进行支承;以及致动器,其使所述可动部摆动,所述光学器件的控制方法的特征在于,
所述光学器件的控制方法包含:对所述致动器施加驱动信号而使所述可动部摆动,
所述驱动信号的波形是梯形状波,
所述梯形状波的腿部包含第1直线和与所述第1直线连接的第2直线,
所述第2直线相对于所述梯形状波的平坦部的倾斜度比所述第1直线相对于所述梯形状波的平坦部的倾斜度小,
在沿着所述第1直线对所述致动器施加所述驱动信号之后,沿着所述第2直线对所述致动器施加所述驱动信号。
2.根据权利要求1所述的光学器件的控制方法,其特征在于,
所述梯形状波的平坦部设置在低电位侧和高电位侧,
在作为从所述低电位侧向所述高电位侧位移的上升时间的中间点的时间处,从所述第1直线切换为所述第2直线。
3.根据权利要求2所述的光学器件的控制方法,其特征在于,
在作为从所述高电位侧向所述低电位侧位移的下降时间的中间点的时间处,从所述第1直线切换为所述第2直线。
4.一种光学器件,其特征在于,该光学器件具有:
可动部,其包含光学部和保持部,所述光学部使入射的影像光根据所述影像光的入射角度发生折射而射出,所述保持部对所述光学部进行支承;
致动器,其使所述可动部摆动;以及
驱动电路,其对所述致动器施加驱动信号,
所述驱动信号的波形是梯形状波,
所述梯形状波的腿部包含第1直线和与所述第1直线连接的第2直线,
所述第2直线相对于所述梯形状波的平坦部的倾斜度比所述第1直线相对于所述梯形状波的平坦部的倾斜度小,
所述驱动电路在沿着所述第1直线对所述致动器施加所述驱动信号之后,沿着所述第2直线对所述致动器施加所述驱动信号。
5.一种图像显示装置,其特征在于,该图像显示装置具有:
权利要求4所述的光学器件;以及
投射光学系统,其对从所述光学器件射出的影像光进行放大投射。
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