JP2006271052A - Driving device, optical path changing device using the same, image projection device using optical path changing device, optical equipment moving device using driving device, and focusing device using optical equipment moving device - Google Patents

Driving device, optical path changing device using the same, image projection device using optical path changing device, optical equipment moving device using driving device, and focusing device using optical equipment moving device Download PDF

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JP2006271052A JP2005083152A JP2005083152A JP2006271052A JP 2006271052 A JP2006271052 A JP 2006271052A JP 2005083152 A JP2005083152 A JP 2005083152A JP 2005083152 A JP2005083152 A JP 2005083152A JP 2006271052 A JP2006271052 A JP 2006271052A
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Shinichi Higuchi
真一 樋口
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Alps Alpine Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a driving device, along with an applied device using the same, capable of driving an object with precision by small amount, in a simple structure. <P>SOLUTION: A movable plate 16 that supports a drive shaft 15 is caulked and fixed to an elastic piece 13 formed to a support plate 14. The movable plate 16 is arranged between an upper coil 11A and a lower coil 11B with short intervals from both of them. With this configuration, the structure of a driving device 10 is simplified. The drive shaft 15 can be precisely driven by a small amount only by changing the amount of current flowing the upper coil 11A and the lower coil 11B, simplifying a control mechanism as well. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、被駆動物を精度よく微小量だけ駆動することができる駆動装置、これを用いた光路変更装置、映し出される画像の解像度を向上させることができる画像投影装置、レンズ組立体を精度よく微小量だけ駆動することができる光学機器移動装置、および精度よくフォーカスすることができるフォーカス装置に関する。   The present invention provides a driving device capable of accurately driving a driven object by a minute amount, an optical path changing device using the driving device, an image projecting device capable of improving the resolution of a projected image, and a lens assembly. The present invention relates to an optical device moving device that can be driven by a minute amount and a focusing device that can focus with high accuracy.

下記の特許文献1には、画像表示装置からの光の光路を変更する光路変更手段および前記光路変更手段を駆動する駆動装置が開示されている。   Patent Document 1 below discloses an optical path changing unit that changes an optical path of light from an image display device and a driving device that drives the optical path changing unit.

図12は前記光路変更手段の動作を説明する図である。LCD表示装置400は、接眼レンズ401の光軸方向に直交する上方(図示Z1方向)に配設され、LCD表示面400aは下方(図示Z2方向)を向いている。LCD表示面400aから出射した光Lは、反射鏡402により接眼レンズ401の光軸方向に曲げられる。   FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the optical path changing means. The LCD display device 400 is disposed above (in the Z1 direction) orthogonal to the optical axis direction of the eyepiece 401, and the LCD display surface 400a faces down (in the Z2 direction). The light L emitted from the LCD display surface 400 a is bent in the optical axis direction of the eyepiece 401 by the reflecting mirror 402.

反射鏡402は、LCD表示面400aに平行な方向に延長される支持棒403により回転自在に支持される。反射鏡402は、ボイスコイル404により上下方向に往復駆動される駆動片405に、フレキシブル蝶番406を介して、連結されている。ボイスコイル404は、ドライブ回路407により駆動される。   The reflecting mirror 402 is rotatably supported by a support bar 403 that extends in a direction parallel to the LCD display surface 400a. The reflecting mirror 402 is connected via a flexible hinge 406 to a driving piece 405 that is reciprocated in the vertical direction by a voice coil 404. The voice coil 404 is driven by a drive circuit 407.

ボイスコイル404により駆動片405が、例えば上方に移動すると、反射鏡402は支持棒403を回転軸として図示矢印方向に回転角Δθだけ回転する。すると、LCD表示面400aからの出射光Lの光路rが点線方向から実線方向に変更され、光学的画素シフトが行なわれる。
特開平6−324320号公報
When the driving piece 405 is moved upward, for example, by the voice coil 404, the reflecting mirror 402 rotates by a rotation angle Δθ in the direction of the arrow in the drawing with the support rod 403 as a rotation axis. Then, the optical path r of the emitted light L from the LCD display surface 400a is changed from the dotted line direction to the solid line direction, and an optical pixel shift is performed.
JP-A-6-324320

前記特許文献1に記載の発明では、駆動片405が上下に往復運動させられる構造が明確には記載されていない。   In the invention described in Patent Document 1, the structure in which the drive piece 405 is reciprocated up and down is not clearly described.

また、前記特許文献1の駆動片405のような被駆動物を微小な距離だけ駆動するための駆動装置として、一般的な直流モータやステッピングモータを利用すると、これらのモータの回転運動を、微小な距離の直線運動に変換するための複数のギアなどの機構が必要となり、駆動装置の機構が複雑になる。そして、精度よく、微小な距離だけ駆動することが困難となる問題が生じやすい。   Further, when a general DC motor or stepping motor is used as a driving device for driving a driven object such as the driving piece 405 of Patent Document 1 by a minute distance, the rotational motion of these motors is reduced to a minute. A mechanism such as a plurality of gears for converting the linear motion into a long distance is required, and the mechanism of the driving device becomes complicated. And it becomes easy to produce the problem that it becomes difficult to drive only a minute distance with high accuracy.

また、このような駆動装置を用いた光路変更装置は、構造が複雑となり、精度よく光路を変更することができないといった問題が生じる。   In addition, the optical path changing device using such a driving device has a complicated structure and causes a problem that the optical path cannot be changed with high accuracy.

また、上記のような光路変更装置を用いて画像投影装置を構成すると、画像投影装置を構成する画像表示装置からの光の光路変更の精度が悪く、その結果、画像表示装置からの画像の解像度を向上させることが困難となる。   Further, when the image projection apparatus is configured using the optical path changing apparatus as described above, the accuracy of the optical path change of the light from the image display apparatus constituting the image projection apparatus is poor, and as a result, the resolution of the image from the image display apparatus It becomes difficult to improve.

あるいは、前記駆動装置を用いて、レンズ組立体などの光学機器を移動させる光学機器移動装置を構成すると、前記光学機器を微少量だけ移動させるときの精度が悪くなる。   Alternatively, if an optical device moving device for moving an optical device such as a lens assembly is configured using the driving device, the accuracy when the optical device is moved by a small amount is deteriorated.

また、前記光学機器移動装置を用いたフォーカス装置は、構造が複雑となり、精度よくフォーカスすることができず、かつ前記光学機器移動装置がギアなどを介して駆動されるため、駆動時に大きな駆動音が発生してしまうといった問題がある。   In addition, the focus device using the optical device moving device has a complicated structure, cannot focus accurately, and the optical device moving device is driven through a gear or the like. There is a problem that occurs.

本発明は上記従来の課題を解決するものであり、簡単な構造で、被駆動物を精度よく微小量だけ駆動することができる駆動装置、及び簡単な構造で、精度よく光路を変更することができる、前記駆動装置を用いた光路変更装置、及び映し出される画像の解像度を向上させることができる前記光路変更装置を用いた画像投影装置、簡単な構造で、レンズ組立体を精度よく微小量だけ駆動することができる、前記駆動装置を用いた光学機器移動装置、及び簡単な構造で、精度よくフォーカスすることができ、かつ駆動時の音を小さくすることができる、前記光学機器移動装置を用いたフォーカス装置を提供することを目的としている。   The present invention solves the above-described conventional problems, and has a simple structure that can accurately drive a driven object by a minute amount, and a simple structure that can change an optical path with high accuracy. The optical path changing device using the driving device and the image projecting device using the optical path changing device capable of improving the resolution of the projected image, and driving the lens assembly by a minute amount with a simple structure. The optical device moving device using the driving device that can be used, and the optical device moving device that has a simple structure, can focus accurately, and can reduce sound during driving. The object is to provide a focusing device.

本発明の駆動装置は、筐体と、磁界を発生する上部コイル及び下部コイルと、磁性材料からなる可動板と、非磁性材料からなる支持板とを有し、前記支持板には弾性片が設けられ、前記可動板は前記弾性片に固定されており、前記可動板が、前記上部コイルとの間および前記下部コイルとの間に微小な間隔をあけて、前記上部コイル側および前記下部コイル側に移動可能に設けられていることを特徴とする。   The drive device of the present invention includes a housing, an upper coil and a lower coil that generate a magnetic field, a movable plate made of a magnetic material, and a support plate made of a nonmagnetic material, and the support plate has an elastic piece. Provided, the movable plate is fixed to the elastic piece, and the movable plate is separated from the upper coil side and the lower coil by a minute gap between the upper coil and the lower coil. It is provided to be movable to the side.

本発明の駆動装置では、可動板を上下方向に微小量だけ駆動する構造が、上記のように、上部コイルおよび下部コイルを設け、双方のコイルの間に微小間隔をあけて、可動板を設けるといった構造である。このため、一般的な直流モータやステッピングモータを利用する場合と比べて、構造を簡単にすることができる。また、上部コイルおよび下部コイルに流す電流量を変化させるだけで、可動板を精度よく微小量だけ駆動することができ、制御機構も簡単にすることができる。   In the driving device of the present invention, the structure for driving the movable plate by a minute amount in the vertical direction is provided with the upper coil and the lower coil as described above, and the movable plate is provided with a minute gap between the two coils. It is the structure. For this reason, a structure can be simplified compared with the case where a general DC motor or a stepping motor is used. In addition, the movable plate can be accurately driven by a minute amount only by changing the amount of current flowing through the upper coil and the lower coil, and the control mechanism can be simplified.

本発明の光路変更装置は、固定装置に、上記駆動装置と、回動可能に支持されたミラーとが設けられ、前記駆動装置に設けられた前記駆動軸が、前記ミラーの回動軸からずれた位置に連結されているものである。   In the optical path changing device of the present invention, the fixing device is provided with the driving device and a mirror that is rotatably supported, and the driving shaft provided in the driving device is displaced from the rotating shaft of the mirror. It is connected to the position.

本発明の光路変更装置は、簡単な構造である前記駆動装置を用いた上記のような構造であるため、構造が簡単となる。そして、ミラーが、上部コイルおよび下部コイルに流す電流量を変化させるだけで制御されるため、ミラーの揺動角度を精度よく、微小量だけ変化させることができ、その結果、精度よく光路を変更することができる。   Since the optical path changing device of the present invention has the above-described structure using the driving device having a simple structure, the structure is simple. Since the mirror is controlled only by changing the amount of current flowing through the upper coil and the lower coil, the mirror swing angle can be accurately changed by a minute amount, and as a result, the optical path can be changed accurately. can do.

本発明の画像投影装置は、前記光路変更装置と画像表示装置とを有する。
このような画像投影装置では、前記光路変更装置を用いているため、精度よく光路が変更され、画像表示装置によって映し出される画像の解像度を確実に向上させることができる。
The image projection device of the present invention includes the optical path changing device and an image display device.
In such an image projection apparatus, since the optical path changing device is used, the optical path is accurately changed, and the resolution of an image projected by the image display device can be reliably improved.

本発明の光学機器移動装置では、前記駆動装置において、前記可動板にレンズ組立体が支持される。   In the optical apparatus moving device according to the present invention, a lens assembly is supported by the movable plate in the driving device.

本発明の光学機器移動装置における、レンズ組立体を上下方向に微小量だけ駆動する構造は、上部コイルおよび下部コイルを設け、双方のコイルの間に微小間隔をあけて、レンズ組立体を支持する可動板を設けるといった構造である。このため、従来のように、一般的な直流モータやステッピングモータを利用する場合と比べて、構造を簡単にすることができる。   The structure for driving the lens assembly by a minute amount in the vertical direction in the optical apparatus moving apparatus of the present invention is provided with an upper coil and a lower coil, and supports the lens assembly with a minute gap between the two coils. The movable plate is provided. For this reason, the structure can be simplified as compared with the case of using a general DC motor or stepping motor as in the prior art.

また、レンズ組立体の移動量の制御も、前記光路変更装置における駆動軸の移動量の制御と同様に、上部コイルおよび下部コイルに流す電流量を変化させることで行われる。このため、上部コイルおよび下部コイルに流す電流量を変化させるだけで、レンズ組立体を精度よく微小量だけ駆動することができ、制御機構も簡単にすることができる。   The movement amount of the lens assembly is also controlled by changing the amount of current flowing through the upper coil and the lower coil, similarly to the control of the movement amount of the drive shaft in the optical path changing device. Therefore, the lens assembly can be accurately driven by a minute amount only by changing the amount of current flowing through the upper coil and the lower coil, and the control mechanism can be simplified.

本発明のフォーカス装置は、前記光学機器移動装置と、対象物の画像を映し出す撮像素子と、前記撮像素子に映しだされた画像のコントラストを検出する検出回路とを有する。   The focus device of the present invention includes the optical device moving device, an image sensor that displays an image of an object, and a detection circuit that detects a contrast of an image displayed on the image sensor.

本発明のフォーカス装置は、簡単な構造である前記光学機器移動装置を用いた上記のような構造であるため、構造が簡単となる。また、前記光学機器移動装置は、従来のステッピングモータを用いた場合のように、ギアなどを介して駆動されるものではないため、駆動時の駆動音を小さくすることができる。そして、レンズ組立体の移動量が前記制御方法によって制御されるため、レンズ組立体の移動量を、精度よく、微小量だけ変化させることができ、その結果、フォーカス移動を精度よく行うことができる。   Since the focus device of the present invention has the above-described structure using the optical device moving device having a simple structure, the structure is simple. Further, since the optical device moving device is not driven via a gear or the like as in the case of using a conventional stepping motor, the driving sound during driving can be reduced. Since the movement amount of the lens assembly is controlled by the control method, the movement amount of the lens assembly can be accurately changed by a minute amount, and as a result, the focus movement can be performed with high accuracy. .

本発明の駆動装置では、簡単な構造で、被駆動物を精度よく微小量だけ駆動することができる。   In the driving apparatus of the present invention, the driven object can be driven by a minute amount with high accuracy with a simple structure.

また、本発明の駆動装置を用いた光路変更装置では、簡単な構造で、精度よく光路を変更することができる。   In addition, the optical path changing device using the driving device of the present invention can change the optical path with a simple structure and with high accuracy.

また、本発明の光路変更装置を用いた画像投影装置では、映しだされる画像の解像度を確実に向上させることができる。   In addition, in the image projection apparatus using the optical path changing device of the present invention, the resolution of the projected image can be improved reliably.

あるいは、本発明の光学機器移動装置では、レンズ組立体を精度よく微小量だけ駆動することができる。   Alternatively, in the optical device moving device of the present invention, the lens assembly can be driven by a minute amount with high accuracy.

また、本発明の光学機器移動装置を用いたフォーカス装置では、簡単な構造で、精度よくフォーカスすることができ、かつ駆動時の音を小さくすることができる。   In addition, in the focus device using the optical device moving device of the present invention, it is possible to focus with high accuracy with a simple structure and to reduce the sound during driving.

図1は本発明の駆動装置を示す斜視図、図2は図1に示す駆動装置の分解斜視図、図3は図1の3−3線での矢視部分断面図である。なお、図3においては、駆動装置の内部は駆動軸を中心として対称であるため、一方の側の部材等にのみ符号を付している。   FIG. 1 is a perspective view showing a drive device of the present invention, FIG. 2 is an exploded perspective view of the drive device shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a partial sectional view taken along line 3-3 in FIG. In FIG. 3, since the inside of the drive device is symmetric with respect to the drive shaft, only the members on one side are denoted by reference numerals.

本発明の駆動装置10では、図1ないし図3に示すように、その内部下方(図示Z2方向)に上部コイル11Aが設けられた筐体12に、複数の板ばねなどの弾性片13が形成された支持板14と、その中央部で駆動軸15を支持する可動板16とが組み込まれている。支持板14と可動板16とが組み込まれた筐体12に、蓋板17および下部コイル11Bが設けられた底板18が、ネジ19等によって取り付けられている。蓋板17の中央部には挿通穴17aが形成されており、駆動軸15は、この挿通穴17aに挿入され、図1に示すように、蓋板17よりも上方(図示Z1方向)へ突出している。   In the driving device 10 of the present invention, as shown in FIGS. 1 to 3, an elastic piece 13 such as a plurality of leaf springs is formed in a housing 12 provided with an upper coil 11A on the lower side (Z2 direction in the drawing). The support plate 14 and the movable plate 16 that supports the drive shaft 15 at the center thereof are incorporated. A bottom plate 18 provided with a cover plate 17 and a lower coil 11B is attached to a housing 12 in which a support plate 14 and a movable plate 16 are incorporated by screws 19 or the like. An insertion hole 17a is formed at the center of the lid plate 17, and the drive shaft 15 is inserted into the insertion hole 17a and protrudes upward (in the Z1 direction in the drawing) from the lid plate 17 as shown in FIG. ing.

弾性片13は、図2に示すように、所定の円周状に等ピッチで複数形成されており、上下方向に弾性変形可能である。弾性片13は、ステンレスなどの非磁性材料からなる支持板14を切り起こして形成されていてもよいし、あるいは、支持板14に、ステンレスなどの非磁性材料からなる弾性片13が支持板14とは別個に設けられていてもよい。   As shown in FIG. 2, a plurality of elastic pieces 13 are formed in a predetermined circumferential shape at an equal pitch, and can be elastically deformed in the vertical direction. The elastic piece 13 may be formed by cutting and raising a support plate 14 made of a nonmagnetic material such as stainless steel, or the elastic piece 13 made of a nonmagnetic material such as stainless steel is formed on the support plate 14. And may be provided separately.

可動板16は鉄などの磁性材料から形成され、略円形であり、その中央部には、図2および図3に示すように、支持穴16aが形成されている。駆動軸15は略円柱形状であり、その下方の外周には嵌合溝15aが形成されており、嵌合溝15aが支持穴16aに嵌合されることによって、駆動軸15は支持穴16aから挟み込まれて可動板16に支持されている。可動板16の外周のうち、弾性片13の突出部13aに対応する位置に、取り付け片16bが可動板16と一体で形成されている。なお、取り付け片16bは可動板16とは別個に設けられていてもよい。各取り付け片16bは、対応する突出部13aにかしめ固定されている。   The movable plate 16 is made of a magnetic material such as iron and has a substantially circular shape, and a support hole 16a is formed at the center of the movable plate 16 as shown in FIGS. The drive shaft 15 has a substantially columnar shape, and a fitting groove 15a is formed on the outer periphery below the drive shaft 15. By fitting the fitting groove 15a into the support hole 16a, the drive shaft 15 extends from the support hole 16a. It is sandwiched and supported by the movable plate 16. A mounting piece 16 b is formed integrally with the movable plate 16 at a position corresponding to the protruding portion 13 a of the elastic piece 13 in the outer periphery of the movable plate 16. The attachment piece 16b may be provided separately from the movable plate 16. Each attachment piece 16b is fixed by caulking to the corresponding protrusion 13a.

上部コイル11Aおよび下部コイル11Bはともに、図2および図3に示すように、円盤形状から中央部がくりぬかれたドーナツ形状に巻回されており、所定の幅(図示Y1−Y2方向の長さ)W1および厚さ(図示Z1−Z2方向の長さ)H1を有している。   As shown in FIGS. 2 and 3, both the upper coil 11A and the lower coil 11B are wound in a donut shape in which a central portion is hollowed out from a disk shape, and have a predetermined width (the length in the Y1-Y2 direction in the drawing). ) W1 and thickness (length in the Z1-Z2 direction in the drawing) H1.

上部コイル11Aには、その内周に沿って、磁性材料からなり、その上方が幅方向に折り曲げられて略L字形状となっている上部内側ヨーク20A1が設けられており、その外周に沿って、磁性材料からなり、その上方が幅方向に折り曲げられて略L字形状となっている上部外側ヨーク20A2が設けられている。対向する、上部内側ヨーク20A1の折り曲げ部20A10と上部外側ヨーク20A2の折り曲げ部20A20との間隔W2は、上部コイル11Aの幅W1よりも小さくなっている。上部内側ヨーク20A1の垂直部20A11の下面20A12および上部外側ヨーク20A2の垂直部20A21の下面20A22はともに、上部コイル11Aの下面11A1よりも下方にある。   The upper coil 11A is provided with an upper inner yoke 20A1 made of a magnetic material along its inner periphery and bent upward in the width direction so as to be substantially L-shaped. The upper outer yoke 20A2 is provided which is made of a magnetic material and whose upper portion is bent in the width direction to have a substantially L shape. The facing interval W2 between the bent portion 20A10 of the upper inner yoke 20A1 and the bent portion 20A20 of the upper outer yoke 20A2 is smaller than the width W1 of the upper coil 11A. The lower surface 20A12 of the vertical portion 20A11 of the upper inner yoke 20A1 and the lower surface 20A22 of the vertical portion 20A21 of the upper outer yoke 20A2 are both below the lower surface 11A1 of the upper coil 11A.

上部内側ヨーク20A1の折り曲げ部20A10および上部外側ヨーク20A2の折り曲げ部20A20と、上部コイル11Aとの間には、所定の厚さを有し、幅がほぼ上部コイル11Aの幅W1と同じである上部ヨーク20aが、上部コイル11Aの上面11A2に沿って設けられている。すなわち、図3に示すように、上部ヨーク20aは上部コイル11Aの上面11A2に載置され、上部ヨーク20aの上面20a1と折り曲げ部20A10および20A20とが当接しており、上部ヨーク20aが固定されている。   An upper portion having a predetermined thickness between the bent portion 20A10 of the upper inner yoke 20A1 and the bent portion 20A20 of the upper outer yoke 20A2 and the upper coil 11A and having a width substantially the same as the width W1 of the upper coil 11A. A yoke 20a is provided along the upper surface 11A2 of the upper coil 11A. That is, as shown in FIG. 3, the upper yoke 20a is placed on the upper surface 11A2 of the upper coil 11A, the upper surface 20a1 of the upper yoke 20a is in contact with the bent portions 20A10 and 20A20, and the upper yoke 20a is fixed. Yes.

下部コイル11Bの内周および外周にも、上部コイル11Aの場合と同様に、磁性材料からなり、その上方が幅方向に折り曲げられて略L字形状となっている下部内側ヨーク20B1と下部外側ヨーク20B2が設けられており、対向する、下部内側ヨーク20B1の折り曲げ部20B10と下部外側ヨーク20B2の折り曲げ部20B20との間隔W2は、下部コイル11Bの幅W1よりも小さくなっている。下部内側ヨーク20B1の垂直部20B11の上面20B12および下部外側ヨーク20B2の垂直部20B21の上面20B22はともに、下部コイル11Bの上面11B1よりも上方にある。   Similarly to the case of the upper coil 11A, the inner and outer peripheries of the lower coil 11B are made of a magnetic material, and the upper part thereof is bent in the width direction so as to have a substantially L shape. An interval W2 between the bent portion 20B10 of the lower inner yoke 20B1 and the bent portion 20B20 of the lower outer yoke 20B2 facing each other is smaller than the width W1 of the lower coil 11B. The upper surface 20B12 of the vertical portion 20B11 of the lower inner yoke 20B1 and the upper surface 20B22 of the vertical portion 20B21 of the lower outer yoke 20B2 are both above the upper surface 11B1 of the lower coil 11B.

下部内側ヨーク20B1の折り曲げ部20B10および下部外側ヨーク20B2の折り曲げ部20B20と、下部コイル11Bとの間には、所定の厚さを有し、幅がほぼ下部コイル11Bの幅W1と同じである下部ヨーク20bが、下部コイル11Bの下面11B2に沿って設けられている。すなわち、図3に示すように、下部ヨーク20bは下部コイル11Bの下面11B2に設けられ、下部ヨーク20bの下面20b1と折り曲げ部20B10および20B20とが当接しており、下部ヨーク20bが固定されている。   A lower portion having a predetermined thickness between the bent portion 20B10 of the lower inner yoke 20B1 and the bent portion 20B20 of the lower outer yoke 20B2 and the lower coil 11B and having a width substantially the same as the width W1 of the lower coil 11B. A yoke 20b is provided along the lower surface 11B2 of the lower coil 11B. That is, as shown in FIG. 3, the lower yoke 20b is provided on the lower surface 11B2 of the lower coil 11B, the lower surface 20b1 of the lower yoke 20b is in contact with the bent portions 20B10 and 20B20, and the lower yoke 20b is fixed. .

支持板14は筐体12の内部の所定の位置に固定され、可動板16が、図3に示すように、上部内側ヨーク20A1の垂直部20A11の下面20A12および上部外側ヨーク20A2の垂直部20A21の下面20A22と微小間隔ha離れた位置であり、かつ下部内側ヨーク20B1の垂直部20B11の上面20B12および下部外側ヨーク20B2の垂直部20B21の上面20B22と微小間隔hb離れた位置に配置される。そして、駆動軸15は、対向する上部内側ヨーク20A1,20A1の間に所定の間隔をあけて配置され、後述する駆動原理によって、可動板16とともに上下方向に移動する。   As shown in FIG. 3, the support plate 14 is fixed at a predetermined position inside the housing 12, and the movable plate 16 has a lower surface 20A12 of the vertical portion 20A11 of the upper inner yoke 20A1 and a vertical portion 20A21 of the upper outer yoke 20A2. The lower surface 20A22 is disposed at a position slightly separated from the lower surface ha, and the upper surface 20B12 of the vertical portion 20B11 of the lower inner yoke 20B1 and the upper surface 20B22 of the vertical portion 20B21 of the lower outer yoke 20B2 are disposed at positions separated by a minute space hb. The drive shaft 15 is disposed at a predetermined interval between the opposed upper inner yokes 20A1 and 20A1, and moves up and down together with the movable plate 16 according to the drive principle described later.

次に、本発明の駆動装置10の駆動動作について説明する。
図4は本発明の駆動装置の駆動原理及び駆動動作を説明する、図3と同様の断面図である。なお、図4においては、各ヨークにはハッチングは施していない。
Next, the driving operation of the driving device 10 of the present invention will be described.
FIG. 4 is a cross-sectional view similar to FIG. 3 for explaining the drive principle and drive operation of the drive device of the present invention. In FIG. 4, the yokes are not hatched.

図4において、図3と同様の部材等には同一の符号を付し、説明を省略する。
まず、上部コイル11Aにも下部コイル11Bにも電流が流されていない初期状態では、可動板16が、図3に示すような、上部内側ヨーク20A1の垂直部20A11の下面20A12および上部外側ヨーク20A2の垂直部20A21の下面20A22と微小間隔ha離れた位置にあり、かつ下部内側ヨーク20B1の垂直部20B11の上面20B12および下部外側ヨーク20B2の垂直部20B21の上面20B22と微小間隔hb離れた位置にある。
In FIG. 4, the same members and the like as those in FIG.
First, in an initial state in which no current is passed through the upper coil 11A and the lower coil 11B, the movable plate 16 has a lower surface 20A12 of the vertical portion 20A11 of the upper inner yoke 20A1 and an upper outer yoke 20A2 as shown in FIG. The vertical portion 20A21 of the vertical portion 20A21 is at a position slightly spaced apart from the lower surface 20A22, and the upper surface 20B11 of the lower inner yoke 20B1 and the lower outer yoke 20B2 of the vertical portion 20B21 of the vertical portion 20B21 are spaced apart from the upper surface 20B22 by a small distance hb. .

この初期状態から、上部コイル11Aにのみ図4に示す方向に電流Iaを流すと、磁束密度Bを有する上部磁界Gaが発生し、上部磁界Gaは、上部内側ヨーク20A1中を下方から上方に通過し、上部ヨーク20a中を幅方向に通過し、上部外側ヨーク20A2中を上方から下方に通過する。すなわち、図4で示されている図示Y1側の断面においては、上部磁界Gaは、矢印で示すように、各ヨーク中を反時計回り方向に通過し、図示Y2側の断面においては、時計回り方向に通過する。ここで、上部ヨーク20aの上面20a1と上部内側ヨーク20A1の折り曲げ部20A10および上部外側ヨーク20A2の折り曲げ部20A20とが当接しているため、上方側においては上部磁界Gaの磁路は閉じられている。これに対して、上部内側ヨーク20A1の垂直部20A11の下面20A12および上部外側ヨーク20A2の垂直部20A21の下面20A22と、可動板16との間には微小間隔haがあけられているため、この部分においては上部磁界Gaの磁路は閉じられておらず、微小間隔haの部分から上部磁界Gaが漏れている。上部内側ヨーク20A1,上部外側ヨーク20A2および可動板16は全て磁性材料で形成されており、上部内側ヨーク20A1および上部外側ヨーク20A2は筐体12の内部に固定されているため、可動板16のうち、下面20A12および20A22と対向している部分に、上方向に、磁束密度Bの2乗に比例する磁気力f1が作用する。   From this initial state, when the current Ia is applied only to the upper coil 11A in the direction shown in FIG. 4, an upper magnetic field Ga having a magnetic flux density B is generated, and the upper magnetic field Ga passes through the upper inner yoke 20A1 from below to above. Then, it passes through the upper yoke 20a in the width direction, and passes through the upper outer yoke 20A2 from above to below. That is, in the cross section on the Y1 side shown in FIG. 4, the upper magnetic field Ga passes through each yoke in the counterclockwise direction as shown by the arrow, and clockwise in the cross section on the Y2 side shown in the figure. Pass in the direction. Here, since the upper surface 20a1 of the upper yoke 20a is in contact with the bent portion 20A10 of the upper inner yoke 20A1 and the bent portion 20A20 of the upper outer yoke 20A2, the magnetic path of the upper magnetic field Ga is closed on the upper side. . On the other hand, since there is a minute gap ha between the lower surface 20A12 of the vertical portion 20A11 of the upper inner yoke 20A1 and the lower surface 20A22 of the vertical portion 20A21 of the upper outer yoke 20A2, and the movable plate 16, this portion. In FIG. 3, the magnetic path of the upper magnetic field Ga is not closed, and the upper magnetic field Ga leaks from the portion of the minute interval ha. The upper inner yoke 20A1, the upper outer yoke 20A2, and the movable plate 16 are all made of a magnetic material, and the upper inner yoke 20A1 and the upper outer yoke 20A2 are fixed inside the casing 12, so A magnetic force f1 proportional to the square of the magnetic flux density B acts on the portion facing the lower surfaces 20A12 and 20A22 in the upward direction.

他方、可動板16は、その取り付け片16bを介して、弾性片13の突出部13aにかしめ固定されているため、下向きの付勢力f2によって下方に付勢されている。よって、可動板16には磁気力f1と付勢力f2の合力Fが上向きに作用する。すると、可動板16は上方に向けて、すなわち、電流Iaを流した上部コイル11Aの側に移動し、この可動板16とともに駆動軸15も上方へ移動する。   On the other hand, since the movable plate 16 is caulked and fixed to the protruding portion 13a of the elastic piece 13 via the mounting piece 16b, the movable plate 16 is urged downward by a downward urging force f2. Therefore, the resultant force F of the magnetic force f1 and the biasing force f2 acts on the movable plate 16 upward. Then, the movable plate 16 moves upward, that is, toward the upper coil 11A through which the current Ia flows, and the drive shaft 15 also moves upward together with the movable plate 16.

磁気力f1は磁束密度Bの2乗に比例し、磁束密度Bは電流Iaの電流値に比例する。よって、電流Iaの電流値を変化させると、可動板16に作用させる磁気力f1を変化させることができる。これにより、合力Fを変化させることができ、可動板16の上方への移動量s1、すなわち駆動軸15の上方への移動量s1を変化させることができる。つまり、上部コイル11Aに流す電流Iaの電流値を制御することによって、駆動軸15の上方への移動量s1を精度よく制御することができる。なお、電流Iaを流す向きは、図4に示す向きと逆向きであってもよい。   The magnetic force f1 is proportional to the square of the magnetic flux density B, and the magnetic flux density B is proportional to the current value of the current Ia. Therefore, when the current value of the current Ia is changed, the magnetic force f1 applied to the movable plate 16 can be changed. As a result, the resultant force F can be changed, and the upward movement amount s1 of the movable plate 16, that is, the upward movement amount s1 of the drive shaft 15 can be changed. That is, by controlling the current value of the current Ia flowing through the upper coil 11A, the upward movement amount s1 of the drive shaft 15 can be accurately controlled. The direction in which the current Ia flows may be opposite to the direction shown in FIG.

次に、上部コイル11Aに電流Iaを流すことを止め、下部コイル11Bにのみ図4に示す方向に電流Ibを流す。すると、上部コイル11Aに電流Iaを流した場合と同様に、下部磁界Gb(図示せず)が発生する。そして、下部内側ヨーク20B1の垂直部20B11の上面20B12および下部外側ヨーク20B2の垂直部20B21の上面20B22と、可動板16との間には微小間隔hbがあけられているため、上部コイル11Aに電流Iaを流した場合と同様の原理によって、可動板16は、下方に向けて、すなわち、電流Ibを流した下部コイル11Bの側に移動し、この可動板16とともに駆動軸15も下方へ移動する。駆動軸15の下方への移動量s2も、下部コイル11Bに流す電流Ibの電流値を制御することによって精度よく制御される。なお、電流Ibを流す向きは、図4に示す向きと逆向きであってもよい。   Next, the current Ia is stopped from flowing through the upper coil 11A, and the current Ib is passed through the lower coil 11B only in the direction shown in FIG. Then, a lower magnetic field Gb (not shown) is generated as in the case where the current Ia is passed through the upper coil 11A. Since there is a small gap hb between the upper surface 20B12 of the vertical portion 20B11 of the lower inner yoke 20B1 and the upper surface 20B22 of the vertical portion 20B21 of the lower outer yoke 20B2, and the movable plate 16, a current is passed through the upper coil 11A. Based on the same principle as when Ia is passed, the movable plate 16 moves downward, that is, toward the lower coil 11B through which the current Ib is passed, and the drive shaft 15 also moves downward together with the movable plate 16. . The downward movement amount s2 of the drive shaft 15 is also accurately controlled by controlling the current value of the current Ib flowing through the lower coil 11B. The direction in which the current Ib flows may be opposite to the direction shown in FIG.

以上の、上部コイル11Aに電流Iaを流すことと、下部コイル11Bに電流Ibを流すこととを、制御部(図示せず)によって切り換えることによって、駆動軸15を微小間隔haおよびhbの間で上方または下方に移動させることができる。   By switching the current Ia through the upper coil 11A and the current Ib through the lower coil 11B by the control unit (not shown), the drive shaft 15 is moved between the minute intervals ha and hb. It can be moved up or down.

本発明の駆動装置では、駆動軸15を上下方向に微小量だけ駆動する構造が、上記のように、上部コイル11Aおよび下部コイル11Bを設け、双方のコイルの間に微小間隔ha,hbをあけて、駆動軸15を支持する可動板16を設けるといった構造である。このため、一般的な直流モータやステッピングモータを利用する場合と比べて、構造を簡単にすることができる。また、上部コイル11Aおよび下部コイル11Bに流す電流量を変化させるだけで、駆動軸15を精度よく微小量だけ駆動することができ、制御機構も簡単にすることができる。   In the driving apparatus of the present invention, the structure for driving the drive shaft 15 by a minute amount in the vertical direction is provided with the upper coil 11A and the lower coil 11B as described above, and the minute intervals ha and hb are provided between the two coils. Thus, the movable plate 16 that supports the drive shaft 15 is provided. For this reason, a structure can be simplified compared with the case where a general DC motor or a stepping motor is used. Further, the drive shaft 15 can be accurately driven by a minute amount only by changing the amount of current flowing through the upper coil 11A and the lower coil 11B, and the control mechanism can be simplified.

図5は本発明の駆動装置を用いた光路変更装置を示す斜視図、図6は図5に示す光反射装置の動作を説明する、図示Y2側からみた部分断面図、図7は図5に示す光反射装置の動作を説明する、図示X1側からみた部分断面図である。図5ないし図7においては、駆動軸の形状を模式的に示しており、太さを一定で示している。なお、図6においては、磁石およびホール素子にはハッチングは施していない。   5 is a perspective view showing an optical path changing device using the driving device of the present invention, FIG. 6 is a partial sectional view seen from the Y2 side, illustrating the operation of the light reflecting device shown in FIG. 5, and FIG. It is a fragmentary sectional view seen from illustration X1 side explaining operation | movement of the light reflection apparatus shown. 5 to 7, the shape of the drive shaft is schematically shown, and the thickness is shown constant. In FIG. 6, the magnet and the Hall element are not hatched.

なお、図5においては、図1ないし図3と同様の部材等には同一の符号を付し、説明を省略する。   In FIG. 5, members similar to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

光路変更装置100は、LCD(液晶表示装置)などの画像表示装置Kから発せられる光LをミラーMで反射させて、所定の位置に画像K0を映し出すものである。そして、ミラーMを微小な角度揺動させることによって、光Lの光路r、特に反射光路をわずかに変更し、映し出される画像K0の画素の位置を見掛け上わずかに移動させ、見掛け上の画素数を増加させて、画像K0の解像度を向上させる。   The optical path changing device 100 reflects light L emitted from an image display device K such as an LCD (liquid crystal display device) by a mirror M to project an image K0 at a predetermined position. Then, by swinging the mirror M by a minute angle, the optical path r of the light L, particularly the reflected optical path, is slightly changed, and the position of the pixel of the image K0 to be projected is apparently slightly moved, and the apparent number of pixels To increase the resolution of the image K0.

光路変更装置100は固定装置101を有しており、固定装置101の底板101aの中央よりも図示X1側でかつ図示Y1側に、図1に示す駆動装置10が載置される。固定装置101の内部の上方には、所定の厚さと所定の面積を有するミラーMが、固定装置101の図示Y1側の側壁101bに設けられた支持部材102a、および固定装置101の図示Y2側の側壁101cに設けられた支持部材102bによって、支持部材102aと102bとを通る軸を回動軸m1として図示α1方向及びα2方向、すなわち、図示Y2側からみて時計方向および反時計方向に揺動可能に支持されている。また、ミラーMは、固定装置101の図示X1側の側壁101eに設けられた支持部(図示せず)によっても支持されている。ミラーMは、例えばミラーMと前記支持部とが凹凸嵌合させられることなどによって前記支持部に支持されている。そして、支持部材102a,102bは、上下に移動可能に設けられており、上方への移動量を規制するために、上部から、弾性変形可能な押圧部材103,103によって下方に押圧されている。ミラーMは、固定装置101の図示X1側の側壁101eに設けられた前記支持部によって支持されており、支持部材102a,102bが上下に移動可能であるため、ミラーMは、前記支持部を通り、図示X1―X2方向に延びる軸を回動軸m2として図示β1方向及びβ2方向、すなわち、図示X1側からみて時計方向および反時計方向にも揺動可能となっている。そして、ミラーMの下面は駆動軸15の上面と接合手段によって接合されている。   The optical path changing device 100 has a fixing device 101, and the driving device 10 shown in FIG. 1 is placed on the X1 side in the drawing and on the Y1 side from the center of the bottom plate 101a of the fixing device 101. Above the inside of the fixing device 101, a mirror M having a predetermined thickness and a predetermined area is provided on a support member 102a provided on the side wall 101b on the Y1 side of the fixing device 101 and on the Y2 side of the fixing device 101 in the Y2 side. The support member 102b provided on the side wall 101c can swing in the α1 direction and the α2 direction shown in the figure, that is, in the clockwise direction and the counterclockwise direction when viewed from the Y2 side as an axis passing through the support members 102a and 102b. It is supported by. The mirror M is also supported by a support portion (not shown) provided on the side wall 101e on the X1 side of the fixing device 101. The mirror M is supported by the support part by, for example, fitting the mirror M and the support part into an uneven shape. The support members 102a and 102b are provided so as to be movable up and down, and are pressed downward from above by elastically deformable pressing members 103 and 103 in order to restrict the amount of upward movement. The mirror M is supported by the support part provided on the side wall 101e on the X1 side of the fixing device 101, and the support members 102a and 102b can move up and down. Therefore, the mirror M passes through the support part. The shaft extending in the X1-X2 direction can be swung in the β1 and β2 directions shown in the drawing, that is, in the clockwise and counterclockwise directions as viewed from the X1 side. The lower surface of the mirror M is joined to the upper surface of the drive shaft 15 by a joining means.

図6に示すように、ミラーMの図示X2側の端部、すなわち、駆動軸15と接合されている部分とは反対側の端部には、ミラーMの上面にN極に着磁された磁石103aが設けられ、ミラーMの下面にS極に着磁された磁石103bが設けられている。なお、ミラーMの上面にS極に着磁された磁石が設けられ、ミラーMの下面にN極に着磁された磁石が設けられていてもよい。   As shown in FIG. 6, the end of the mirror M on the X2 side, that is, the end opposite to the portion joined to the drive shaft 15 is magnetized with an N pole on the upper surface of the mirror M. A magnet 103a is provided, and a magnet 103b magnetized to an S pole is provided on the lower surface of the mirror M. A magnet magnetized to the S pole may be provided on the upper surface of the mirror M, and a magnet magnetized to the N pole may be provided on the lower surface of the mirror M.

固定装置101の図示X2側の側壁101dの内側で、磁石103aの高さ位置と磁石103bの高さ位置との間にホール素子104が設けられている。   A Hall element 104 is provided between the height position of the magnet 103a and the height position of the magnet 103b inside the side wall 101d on the X2 side of the fixing device 101 in the figure.

次に、光路変更装置100の動作について説明する。
駆動軸15が移動していない前記初期状態では、図6の実線で示すように、ミラーMは、XY平面に平行、すなわち水平となっている。このとき、光Lは、図6の実線で示すような光路r0を進み、所定の位置に画像K0が映し出される。以下では、光Lが光路変更装置100のさらに図示X1側の斜め上方から入射し、ミラーMによって図示X2方向に反射され、画像K0が、光路変更装置100のさらに図示X2側に設けられたスクリーンScに映し出される場合を例にとって説明する。
Next, the operation of the optical path changing device 100 will be described.
In the initial state where the drive shaft 15 is not moving, the mirror M is parallel to the XY plane, that is, horizontal, as shown by the solid line in FIG. At this time, the light L travels on an optical path r0 as shown by a solid line in FIG. 6, and an image K0 is displayed at a predetermined position. In the following, the light L enters from the obliquely upper side of the optical path changing device 100 on the X1 side in the figure, is reflected in the X2 direction by the mirror M, and the image K0 is further provided on the X2 side of the optical path changing apparatus 100 in the figure. A case where the image is displayed on Sc will be described as an example.

前記初期状態から、例えば駆動装置10の上部コイル11Aにのみ電流Iaを流すと、上記駆動原理によって、駆動軸15は上方に移動する。すると、図6に示すように、駆動装置10、すなわち駆動軸15がミラーMの回動軸m1よりも図示X1側でミラーMと接合されているため、ミラーMが、支持部材102a,102bを支点として図示α1方向に揺動する。このとき、光Lの光路rは、光路r0から、図6の点線で示す光路r1に変更させられる。そして、この光路変更によって、画像K0の画素の位置が、図6に矢印で示すように、駆動装置10が前記初期状態にあるときの初期位置からわずかに下方へ移動する。また、図7に示すように、駆動軸15がミラーMの回動軸m2よりも図示Y1側でミラーMと接合されているため、ミラーMは、支持部材102aの上方への移動および支持部材102bの下方への移動を介して、図示β1方向にも揺動する。このとき、光Lの光路rは、光路r0から図示Y2側(右方向)に変更させられる。そして、この光路変更によって、画像K0の画素の位置が、初期位置からわずかに右方向へ移動する。よって、駆動軸15が上方に移動すると、画像K0の画素の位置が、初期位置からわずかに下方および右方向に移動する。このため、画像K0の見掛け上の画素数が増加し、画像K0の解像度が向上する。   From the initial state, for example, when the current Ia is supplied only to the upper coil 11A of the drive device 10, the drive shaft 15 moves upward according to the drive principle. Then, as shown in FIG. 6, the drive device 10, that is, the drive shaft 15 is joined to the mirror M on the X1 side of the mirror M from the rotation axis m <b> 1, so the mirror M attaches the support members 102 a and 102 b. It swings in the α1 direction shown in the figure as a fulcrum. At this time, the optical path r of the light L is changed from the optical path r0 to the optical path r1 indicated by the dotted line in FIG. As a result of this optical path change, the pixel position of the image K0 moves slightly downward from the initial position when the driving device 10 is in the initial state, as shown by the arrow in FIG. Further, as shown in FIG. 7, since the drive shaft 15 is joined to the mirror M on the Y1 side of the rotation axis m2 of the mirror M, the mirror M moves upward and the support member 102a. Through the downward movement of 102b, it swings also in the β1 direction shown in the figure. At this time, the optical path r of the light L is changed from the optical path r0 to the Y2 side (right direction) in the figure. Then, by this optical path change, the pixel position of the image K0 moves slightly to the right from the initial position. Accordingly, when the drive shaft 15 moves upward, the pixel position of the image K0 moves slightly downward and to the right from the initial position. For this reason, the apparent number of pixels of the image K0 is increased, and the resolution of the image K0 is improved.

駆動軸15を下方に移動させた場合には、ミラーMが図示α2方向および図示β2方向に揺動し、これにしたがって光Lの光路rも変更され、画像K0の画素の位置が、初期位置よりもわずかに上方および左方向へ移動する。この場合にも、画像K0の見掛け上の画素数が増加し、画像K0の解像度が向上する。   When the drive shaft 15 is moved downward, the mirror M swings in the illustrated α2 direction and the illustrated β2 direction, the optical path r of the light L is changed accordingly, and the pixel position of the image K0 is changed to the initial position. Move slightly up and left. Also in this case, the apparent number of pixels of the image K0 is increased, and the resolution of the image K0 is improved.

ミラーMの、図示α方向の揺動角度θαおよび図示β方向の揺動角度θβ、すなわち、駆動軸15の上方への移動量s1または下方への移動量s2は、磁石103a,103b、およびホール素子104によって制御されている。ミラーMが図示α1方向またはα2方向に揺動すると、磁石103a,103bも図示α1方向またはα2方向に揺動し、ミラーMが図示β1方向またはβ2方向に揺動すると、磁石103a,103bも図示β1方向またはβ2方向に揺動する。すると、ホール素子104を通過する磁束密度Bhが、駆動装置10が前記初期状態にあるときの磁束密度Bh0から変化する。ホール素子104は、この磁束密度Bhの変化を電圧の変化として検出し、その電圧の変化によってミラーMの揺動角度θα,θβを検出し、ミラーMの位置を検知し、その検知信号を前記制御部に送る。前記制御部は、送られてきた前記検知信号に基づいて、所望の揺動角度θα,θβとなるように、すなわち、駆動軸15を所望の移動量s1またはs2だけ移動させるように、上部コイル11Aに流す電流Iaまたは下部コイル11Bに流す電流Ibの電流量を制御する。この制御方法により、駆動軸15を精度よく、微小量だけ移動させることができ、ミラーMの揺動角度θα,θβを精度よく、微小量だけ変化させることができる。   The oscillating angle θα in the α direction and the oscillating angle θβ in the β direction of the mirror M, that is, the moving amount s1 upward or the downward moving amount s2 of the drive shaft 15 are the magnets 103a and 103b and the holes. It is controlled by the element 104. When the mirror M swings in the illustrated α1 or α2 direction, the magnets 103a and 103b swing in the illustrated α1 or α2 direction, and when the mirror M swings in the illustrated β1 or β2 direction, the magnets 103a and 103b are also illustrated. Swings in the β1 or β2 direction. Then, the magnetic flux density Bh passing through the Hall element 104 changes from the magnetic flux density Bh0 when the driving device 10 is in the initial state. The Hall element 104 detects the change in the magnetic flux density Bh as a change in voltage, detects the swing angles θα and θβ of the mirror M based on the change in voltage, detects the position of the mirror M, and sends the detection signal to the above-mentioned detection signal. Send to the control unit. The controller controls the upper coil so as to achieve desired swing angles θα, θβ based on the sent detection signal, that is, to move the drive shaft 15 by a desired movement amount s1 or s2. The amount of current Ia flowing through 11A or current Ib flowing through the lower coil 11B is controlled. With this control method, the drive shaft 15 can be accurately moved by a minute amount, and the swing angles θα and θβ of the mirror M can be accurately changed by a minute amount.

なお、上記とは逆に、ホール素子104がミラーMの図示X2側の端部の上面または下面に設けられ、磁石103a,103bが、固定装置101の図示X2側の側壁101dの内側で、磁石103a,103bの高さ位置の間にホール素子104がくるように設けられていてもよい。   Contrary to the above, the Hall element 104 is provided on the upper surface or the lower surface of the end portion on the X2 side of the mirror M, and the magnets 103a and 103b are disposed on the inner side of the side wall 101d on the X2 side of the fixing device 101. The Hall element 104 may be provided between the height positions 103a and 103b.

また、上記においては、駆動軸15は、ミラーMの回動軸m1よりも図示X1側かつ回動軸m2よりも図示Y1側でミラーMと接合されているが、これには限定されず、駆動軸15によってミラーMを、図示α1方向またはα2方向、および図示β1方向またはβ2方向に揺動させることができれば、駆動装置10が、固定装置101の底板101aの中央よりも図示X1側でかつ図示Y2側に、または図示X2側でかつ図示Y1側に、あるいは図示X2側でかつ図示Y2側に載置され、駆動軸15が、ミラーMの回動軸m1よりも図示X1側でかつ回動軸m2よりも図示Y2側に、または回動軸m1よりも図示X2側でかつ回動軸m2よりも図示Y1側に、あるいは回動軸m1よりも図示X2側でかつ回動軸m2よりも図示Y2側でミラーMと接合されていてもよい。すなわち、駆動軸15は、ミラーMの回動軸m1およびm2からずれた位置にミラーMと接合されていればよい。   In the above, the drive shaft 15 is joined to the mirror M on the X1 side in the drawing with respect to the rotation axis m1 of the mirror M and on the Y1 side in the drawing with respect to the rotation shaft m2, but is not limited thereto. If the mirror M can be swung in the illustrated α1 direction or α2 direction and the illustrated β1 direction or β2 direction by the drive shaft 15, the drive device 10 is closer to the illustrated X1 side than the center of the bottom plate 101a of the fixing device 101, and Mounted on the Y2 side in the figure, on the X2 side in the figure and on the Y1 side in the figure, or on the X2 side in the figure and on the Y2 side in the figure, the drive shaft 15 rotates on the X1 side in the figure with respect to the rotation axis m1 of the mirror M. The Y2 side in the drawing from the moving shaft m2, the X2 side in the drawing from the rotating shaft m1, and the Y1 side in the drawing from the rotating shaft m2, or the X2 side in the drawing from the rotating shaft m1 and the rotating shaft m2. Mirror M on the Y2 side It may be joined. That is, the drive shaft 15 only needs to be joined to the mirror M at a position shifted from the rotation axes m1 and m2 of the mirror M.

本発明の光路変更装置100は、簡単な構造である駆動装置10を用いた上記のような構造であるため、構造が簡単となる。そして、ミラーMが前記制御方法によって制御されるため、ミラーMの揺動角度θα,θβを精度よく、微小量だけ変化させることができ、その結果、精度よく光路rを変更することができる。   Since the optical path changing device 100 of the present invention has the above-described structure using the driving device 10 having a simple structure, the structure is simple. Since the mirror M is controlled by the control method, the swing angles θα and θβ of the mirror M can be accurately changed by a minute amount, and as a result, the optical path r can be changed with high accuracy.

また、光路変更装置100は、画像表示装置Kとともに、画像K0を所定の位置に投影する画像投影装置Tにも組み込むことができる。画像投影装置Tでは、光路変更装置100を用いているため、精度よく光路が変更され、画像K0の解像度を確実に向上させることができる。   Further, the optical path changing device 100 can be incorporated into the image projection device T that projects the image K0 at a predetermined position together with the image display device K. In the image projection device T, since the optical path changing device 100 is used, the optical path is changed with high accuracy, and the resolution of the image K0 can be reliably improved.

図8は本発明の光学機器移動装置を示す斜視図、図9は図8に示す光学機器移動装置の分解斜視図、図10は図8の1−1線での矢視断面図である。なお、図10においては、駆動装置の内部はレンズモジュールを中心として対称であるため、一方の側の部材等にのみ符号を付している。   8 is a perspective view showing the optical device moving apparatus of the present invention, FIG. 9 is an exploded perspective view of the optical apparatus moving device shown in FIG. 8, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line 1-1 in FIG. In FIG. 10, since the inside of the driving device is symmetric with respect to the lens module, only the members on one side are denoted by reference numerals.

図8ないし図10において、図1ないし図3と同様の部材等には同一の符号を付し、説明を省略する。   8 to 10, members similar to those in FIGS. 1 to 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

光学機器移動装置200は、図1ないし図3に示す駆動装置10と異なり、可動板16の中央部には、レンズ21を有するレンズモジュール(レンズ組立体)22が支持されている。蓋板17は磁性材料から形成されており、その中央部には貫通穴17bが形成されており、蓋板17の下面17Aのうち貫通穴17bに対応する位置には、貫通穴17bの半径よりも大きな半径を有する、円柱形状のガイド筒17cが設けられている。上部内側ヨーク20A1および上部外側ヨーク20A2は蓋板17と一体に形成されており、上部内側ヨーク20A1と上部外側ヨーク20A2は上方で、蓋板17の一部である連結部20A3によって連結されて一体となっている。同様に、下部内側ヨーク20B1および下部外側ヨーク20B2は、磁性材料からなる底板18と一体に形成されており、下部内側ヨーク20B1と上部外側ヨーク20B2は下方で、底板18の一部である連結部20B3によって連結されて一体となっている。これらの点が駆動装置10と異なる部分であり、他の部材等は、形状が異なるものもあるが、駆動装置10の部材等と同様である。なお、レンズモジュール22には複数枚のレンズが組み込まれていてもよい。   Unlike the driving device 10 shown in FIGS. 1 to 3, the optical device moving device 200 supports a lens module (lens assembly) 22 having a lens 21 at the center of the movable plate 16. The cover plate 17 is made of a magnetic material, and a through hole 17b is formed at the center thereof. A position corresponding to the through hole 17b on the lower surface 17A of the cover plate 17 is smaller than the radius of the through hole 17b. A cylindrical guide cylinder 17c having a large radius is also provided. The upper inner yoke 20A1 and the upper outer yoke 20A2 are integrally formed with the cover plate 17, and the upper inner yoke 20A1 and the upper outer yoke 20A2 are connected together by a connecting portion 20A3 which is a part of the cover plate 17 and integrated therewith. It has become. Similarly, the lower inner yoke 20B1 and the lower outer yoke 20B2 are integrally formed with the bottom plate 18 made of a magnetic material, and the lower inner yoke 20B1 and the upper outer yoke 20B2 are below and a connecting portion that is a part of the bottom plate 18. It is connected and united by 20B3. These points are different from the driving device 10, and other members and the like are the same as the members of the driving device 10 although some of them have different shapes. Note that a plurality of lenses may be incorporated in the lens module 22.

光学機器移動装置200の駆動動作は、上記した駆動装置10の駆動原理と同じ駆動原理によって行われ、可動板16の移動とともにレンズモジュール22が上下方向に移動される。   The driving operation of the optical device moving device 200 is performed according to the same driving principle as that of the driving device 10 described above, and the lens module 22 is moved in the vertical direction as the movable plate 16 moves.

光学機器移動装置200における、レンズモジュール22を上下方向に微小量だけ駆動する構造は、上記のように、上部コイル11Aおよび下部コイル11Bを設け、双方のコイルの間に微小間隔ha,hbをあけて、レンズモジュール21を支持する可動板16を設けるといった構造である。このため、従来のように、一般的な直流モータやステッピングモータを利用する場合と比べて、構造を簡単にすることができる。   In the optical apparatus moving apparatus 200, the lens module 22 is driven by a minute amount in the vertical direction, as described above, the upper coil 11A and the lower coil 11B are provided, and the minute gaps ha and hb are provided between the two coils. Thus, the movable plate 16 that supports the lens module 21 is provided. For this reason, the structure can be simplified as compared with the case of using a general DC motor or stepping motor as in the prior art.

また、レンズモジュール22の移動量の制御も、駆動装置10の駆動軸15の移動量の制御と同様に、上部コイル11Aおよび下部コイル11Bに流す電流量を変化させることで行われる。このため、上部コイル11Aおよび下部コイル11Bに流す電流量を変化させるだけで、レンズモジュール22を精度よく微小量だけ駆動することができ、制御機構も簡単にすることができる。   Further, the movement amount of the lens module 22 is also controlled by changing the amount of current flowing through the upper coil 11A and the lower coil 11B, similarly to the control of the movement amount of the drive shaft 15 of the drive device 10. Therefore, the lens module 22 can be accurately driven by a minute amount only by changing the amount of current flowing through the upper coil 11A and the lower coil 11B, and the control mechanism can be simplified.

図11は、図8に示す光学機器移動装置を用いたフォーカス装置を示す斜視図である。
フォーカス装置300は、光学機器移動装置200、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)等の撮像素子301、および撮像素子301に映し出される画像のコントラストのデータを検出する検出回路(図示せず)から構成されており、例えば、携帯電話に搭載される小型カメラや一般のデジタルカメラの、いわゆるオートフォーカス用のフォーカス装置として用いられる。
FIG. 11 is a perspective view showing a focus device using the optical device moving device shown in FIG.
The focus device 300 includes an optical device moving device 200, an image sensor 301 such as a CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor), and a detection circuit (not shown) that detects contrast data of an image displayed on the image sensor 301. For example, it is used as a focus device for so-called autofocus of a small camera or a general digital camera mounted on a mobile phone.

フォーカス装置300では、上部コイル11Aにも下部コイル11Bにも電流が流されていない初期状態の位置(初期位置)から、光学機器移動装置200の上記駆動原理によって、レンズモジュール22を、まず上方に移動させて最上方の位置に移動させ、最上方の位置から下方へ移動させて最下方の位置に移動させ、最下方の位置から上方へ移動させて初期位置に戻す。すなわち、レンズモジュール22のレンズ21と撮像素子301との距離を変化させる。そして、この一連の移動中に、レンズモジュール22が所定の位置にあるとき、すなわち、レンズ21と撮像素子301との間が所定の距離の場合の、撮像素子301に映し出される被写体(対象物)のコントラストを前記検出回路によって検出する。その後、被写体のコントラストの値が最も高かった位置に、レンズモジュール22を上記駆動原理によって移動させる。そして、被写体を前記カメラによって撮影する。なお、レンズモジュール22の移動のさせ方は、上記とは逆に、初期位置から、まず下方へ移動させて最下方の位置に移動させ、最下方の位置から上方へ移動させて最上方の位置に移動させ、最上方の位置から下方へ移動させて初期位置に戻してもよい。   In the focusing device 300, the lens module 22 is first moved upward from the initial position (initial position) where no current is passed through the upper coil 11A and the lower coil 11B according to the driving principle of the optical device moving apparatus 200. Move to the uppermost position, move downward from the uppermost position to move to the lowermost position, move upward from the lowermost position, and return to the initial position. That is, the distance between the lens 21 of the lens module 22 and the image sensor 301 is changed. During this series of movements, when the lens module 22 is at a predetermined position, that is, when the distance between the lens 21 and the image sensor 301 is a predetermined distance, a subject (object) displayed on the image sensor 301. The contrast is detected by the detection circuit. Thereafter, the lens module 22 is moved to the position where the contrast value of the subject is the highest by the driving principle. Then, the subject is photographed by the camera. Contrary to the above, the lens module 22 is moved from the initial position to the lowermost position and moved to the lowermost position, and moved from the lowermost position to the uppermost position. To the initial position by moving downward from the uppermost position.

本発明のフォーカス装置300は、簡単な構造である光学機器移動装置200を用いた上記のような構造であるため、構造が簡単となる。また、光学機器移動装置200は、従来のステッピングモータを用いた場合のように、ギアなどを介して駆動されるものではないため、駆動時の駆動音を小さくすることができる。そして、レンズモジュール22の移動量が前記制御方法によって制御されるため、レンズモジュール22の移動量を、精度よく、微小量だけ変化させることができ、その結果、前記カメラのフォーカス移動を精度よく行うことができる。   Since the focus apparatus 300 of the present invention has the above-described structure using the optical device moving apparatus 200 having a simple structure, the structure is simple. Moreover, since the optical apparatus moving apparatus 200 is not driven via a gear or the like as in the case of using a conventional stepping motor, the driving sound during driving can be reduced. Since the movement amount of the lens module 22 is controlled by the control method, the movement amount of the lens module 22 can be accurately changed by a minute amount, and as a result, the focus movement of the camera is accurately performed. be able to.

本発明の駆動装置を示す斜視図、The perspective view which shows the drive device of this invention, 図1に示す駆動装置の分解斜視図、1 is an exploded perspective view of the drive device shown in FIG. 図1の3−3線での矢視部分断面図、FIG. 1 is a partial cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. 本発明の駆動装置の駆動原理及び駆動動作を説明する、図3と同様の断面図、FIG. 3 is a cross-sectional view similar to FIG. 3 for explaining the driving principle and driving operation of the driving device of the present invention; 本発明の駆動装置を用いた光路変更装置を示す斜視図、The perspective view which shows the optical path changing apparatus using the drive device of this invention, 図5に示す光反射装置の動作を説明する、図示Y2側からみた部分断面図、FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating the operation of the light reflecting device shown in FIG. 図5に示す光反射装置の動作を説明する、図示X1側からみた部分断面図、FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating the operation of the light reflecting device shown in FIG. 本発明の光学機器移動装置を示す斜視図、The perspective view which shows the optical apparatus moving apparatus of this invention, 図8に示す光学機器移動装置の分解斜視図、The disassembled perspective view of the optical apparatus moving apparatus shown in FIG. 図8の1−1線での矢視断面図、Arrow sectional drawing in the 1-1 line of FIG. 図8に示す光学機器移動装置を用いたフォーカス装置を示す斜視図、The perspective view which shows the focus apparatus using the optical apparatus moving apparatus shown in FIG. 従来の光路変更手段の動作を説明する図The figure explaining operation | movement of the conventional optical path change means

符号の説明Explanation of symbols

10 駆動装置
11A 上部コイル
11B 下部コイル
12 筐体
13 弾性片
14 支持板
15 駆動軸
16 可動板
22 レンズモジュール
100 光路変更装置
103a,103b 磁石
104 ホール素子
200 光学機器移動装置
300 フォーカス装置
301 撮像素子
K 画像表示装置
M ミラー
T 画像投影装置
f1 磁気力
ha,hb 微小間隔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Drive apparatus 11A Upper coil 11B Lower coil 12 Case 13 Elastic piece 14 Support plate 15 Drive shaft 16 Movable plate 22 Lens module 100 Optical path changing apparatus 103a, 103b Magnet 104 Hall element 200 Optical apparatus moving apparatus 300 Focus apparatus 301 Imaging element K Image display device M Mirror T Image projection device f1 Magnetic force ha, hb Minute spacing

Claims (5)

筐体と、磁界を発生する上部コイル及び下部コイルと、磁性材料からなる可動板と、非磁性材料からなる支持板とを有し、前記支持板には弾性片が設けられ、前記可動板は前記弾性片に固定されており、前記可動板が、前記上部コイルとの間および前記下部コイルとの間に微小な間隔をあけて、前記上部コイル側および前記下部コイル側に移動可能に設けられていることを特徴とする駆動装置。   A housing, an upper coil and a lower coil that generate a magnetic field, a movable plate made of a magnetic material, and a support plate made of a nonmagnetic material, an elastic piece is provided on the support plate, It is fixed to the elastic piece, and the movable plate is movably provided on the upper coil side and the lower coil side with a small space between the upper coil and the lower coil. A drive device characterized by that. 固定装置に、請求項1記載の駆動装置と、回動可能に支持されたミラーとが設けられ、前記駆動装置に設けられた前記駆動軸が、前記ミラーの回動軸からずれた位置に連結されている光路変更装置。   The driving device according to claim 1 and a mirror that is rotatably supported are provided in the fixing device, and the driving shaft provided in the driving device is connected to a position shifted from the rotating shaft of the mirror. The optical path changing device. 請求項2記載の光路変更装置と画像表示装置とを有する画像投影装置。   An image projection apparatus comprising the optical path changing apparatus according to claim 2 and an image display apparatus. 請求項1記載の駆動装置において、前記可動板にレンズ組立体が支持される光学機器移動装置。   2. The optical apparatus moving device according to claim 1, wherein a lens assembly is supported on the movable plate. 請求項4記載の光学機器移動装置と、対象物の画像を映し出す撮像素子と、前記撮像素子に映し出された画像のコントラストを検出する検出回路とを有するフォーカス装置。   5. A focus device comprising: the optical device moving device according to claim 4; an image sensor that displays an image of an object; and a detection circuit that detects a contrast of the image displayed on the image sensor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009282518A (en) * 2008-05-23 2009-12-03 Fuzhun Precision Industry (Shenzhen) Co Ltd Camera lens module
US8040637B2 (en) 2007-09-21 2011-10-18 Mitsubishi Electric Corporation Drive with voice coil motor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008287034A (en) * 2007-05-17 2008-11-27 Sharp Corp Actuator, its manufacture method, imaging equipment and portable electronic equipment
US8040637B2 (en) 2007-09-21 2011-10-18 Mitsubishi Electric Corporation Drive with voice coil motor
JP2009282518A (en) * 2008-05-23 2009-12-03 Fuzhun Precision Industry (Shenzhen) Co Ltd Camera lens module

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