JP2017009665A

JP2017009665A - Image projection device

Info

Publication number: JP2017009665A
Application number: JP2015122270A
Authority: JP
Inventors: 藤岡　哲弥; Tetsuya Fujioka; 哲弥藤岡; 晃尚三川; Akihisa Mikawa; 金井　秀雄; Hideo Kanai; 秀雄金井; 御沓　泰成; Yasunari Mikutsu; 泰成御沓; 聡土屋; Satoshi Tsuchiya; 嵩大平松; Takahiro Hiramatsu; 優紀美西; Yukimi Nishi; 淳真下; Atsushi Mashita; 嘉人細藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2015-06-17
Filing date: 2015-06-17
Publication date: 2017-01-12

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image projection device capable of correcting a lateral trapezoidal image without using image processing.SOLUTION: An image projection device comprises: a light source 30; image generation means generating an image using light emitted from the light source 30; an illumination optical system unit 40 guiding the light emitted from the light source 30 to the image generation means; and a projection optical system unit 60 magnifying and projecting the image formed by the image generation means, the projection optical system unit 60 including a projection lens 601 and a projection mirror sub-unit, the image generation means being rotatable relative to the illumination optical system unit 40, and the projection mirror sub-unit being rotatable relative to the illumination optical system unit 40.SELECTED DRAWING: Figure 24

Description

本発明は、画像投影装置に関する。 The present invention relates to an image projection apparatus.

パソコンやデジタルカメラ等から送信される画像データに基づいて、光源から照射される光を用いて画像生成部が画像を生成し、生成された画像を複数のレンズ等を含む光学系を通してスクリーン等に画像を投影する画像投影装置が知られている。画像生成部としては、例えば液晶パネルやデジタルマイクロミラーデバイスＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等が用いられている。 Based on image data transmitted from a personal computer or a digital camera, the image generation unit generates an image using light emitted from a light source, and the generated image is transferred to a screen or the like through an optical system including a plurality of lenses. An image projection apparatus that projects an image is known. As the image generation unit, for example, a liquid crystal panel, a digital micromirror device DMD (Digital Micromirror Device), or the like is used.

このような画像投影装置において、設置した時にスクリーンに対して画像投影装置の主光線が垂直でないと長方形の画像が投影されず、左右の縦投影幅が合っていない横台形画像（台形をスクリーンに平行な平面内で９０度回転させた形状の画像）が投影される場合があった。また、この問題は、スクリーンまでの距離が極めて短い超短焦点の画像投影装置において特に顕著であった。 In such an image projection apparatus, a rectangular image is not projected unless the principal ray of the image projection apparatus is perpendicular to the screen when it is installed, and a horizontal trapezoidal image (a trapezoid is used as a screen on the screen). In some cases, an image having a shape rotated 90 degrees in a parallel plane is projected. This problem is particularly noticeable in an ultra-short focus image projection apparatus having a very short distance to the screen.

そこで、横台形画像を補正する方法が検討されており、例えば、スクリーンの明るさの分布に応じてスクリーンの傾きに起因する画像歪み補正（台形補正）を行う技術が提案されている。この技術は、予め想定された仮想投影面と現実の投影面との間の傾斜によって生ずる入力画像に対する出力画像の歪みを画像処理によって補正するものである（例えば、特許文献１参照）。 In view of this, a method for correcting a horizontal trapezoidal image has been studied. For example, a technique for correcting image distortion (trapezoidal correction) caused by the inclination of the screen according to the brightness distribution of the screen has been proposed. This technique corrects distortion of an output image with respect to an input image caused by an inclination between a virtual projection plane assumed in advance and an actual projection plane by image processing (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、上記の技術では、画像処理を使用して横台形画像の補正を行うため、１ラインピッチの直線画像がギザギザ画像となり見た目の解像感が劣化する、図形等の線画に対してノイズ（モスキートノイズ）が出やすい、文字フォントが原形から崩れて読み難い文字画像になる、濃度階調処理によって解像度の劣化が発生する（ボケた画像が発生する）等の諸問題が発生する場合がある。 However, in the above technique, since the horizontal trapezoidal image is corrected using image processing, a linear image with one line pitch becomes a jagged image and the resolution of the appearance is deteriorated. Mosquito noise) is likely to occur, character fonts are distorted from the original shape, resulting in hard-to-read character images, and resolution degradation due to density gradation processing (blurred images occur) may occur. .

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、画像処理を使用せずに横台形画像の補正を行うことが可能な画像投影装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an image projection apparatus capable of correcting a horizontal trapezoidal image without using image processing.

本画像投影装置は、光源と、前記光源から照射される光を用いて画像を生成する画像生成手段と、前記光源から照射される光を前記画像生成手段に導く照明光学系ユニットと、前記画像生成手段によって形成される画像を拡大して投影する投影光学系ユニットと、を有し、投影光学系ユニットは、投影レンズ、及び投影ミラーサブユニットを備え、前記画像生成手段は、前記照明光学系ユニットに対して回転可能であり、前記投影ミラーサブユニットは、前記照明光学系ユニットに対して回転可能であることを要件とする。 The image projection apparatus includes a light source, an image generation unit that generates an image using light emitted from the light source, an illumination optical system unit that guides light emitted from the light source to the image generation unit, and the image A projection optical system unit that magnifies and projects an image formed by the generation unit, the projection optical system unit including a projection lens and a projection mirror subunit, and the image generation unit includes the illumination optical system It is necessary that the projection mirror subunit is rotatable with respect to the unit, and the projection mirror subunit is rotatable with respect to the illumination optical system unit.

開示の技術によれば、画像処理を使用せずに横台形画像の補正を行うことが可能な画像投影装置を提供できる。 According to the disclosed technology, it is possible to provide an image projection apparatus capable of correcting a horizontal trapezoidal image without using image processing.

実施形態における画像投影装置を例示する図である。It is a figure which illustrates the image projector in an embodiment. 実施形態における画像投影装置の機能構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the functional composition of the image projection device in an embodiment. 実施形態における画像投影装置の光学エンジンを例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the optical engine of the image projector in an embodiment. 実施形態における照明光学系ユニットを例示する図である。It is a figure which illustrates the illumination optical system unit in embodiment. 実施形態における投影光学系ユニットの内部構成を例示する図である。It is a figure which illustrates the internal structure of the projection optical system unit in embodiment. 実施形態における画像表示ユニットを例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the image display unit in an embodiment. 実施形態における画像表示ユニットを例示する側面図である。It is a side view which illustrates the image display unit in an embodiment. 実施形態における固定ユニットを例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the fixed unit in an embodiment. 実施形態における固定ユニットを例示する分解斜視図である。It is an exploded perspective view which illustrates a fixed unit in an embodiment. 実施形態における固定ユニットによる可動プレートの支持構造について説明する図である。It is a figure explaining the support structure of the movable plate by the fixed unit in embodiment. 実施形態における固定ユニットによる可動プレートの支持構造について説明する部分拡大図である。It is the elements on larger scale explaining the support structure of the movable plate by the fixed unit in embodiment. 実施形態におけるトップカバーを例示する底面図である。It is a bottom view which illustrates the top cover in an embodiment. 実施形態における可動ユニットを例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the movable unit in an embodiment. 実施形態における可動ユニットを例示する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which illustrates the movable unit in embodiment. 実施形態における可動プレートを例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the movable plate in an embodiment. 実施形態における可動プレートが外された可動ユニットを例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the movable unit from which the movable plate in the embodiment was removed. 実施形態における可動ユニットのＤＭＤ保持構造について説明する図である。It is a figure explaining DMD holding structure of the movable unit in an embodiment. ライトトンネルの回転ついて説明する図である。It is a figure explaining rotation of a light tunnel. 横台形の投影画像について説明する図である。It is a figure explaining a horizontal trapezoid projection image. 投影画像が横台形であった場合の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the position of a folding mirror and a curved mirror when a projection image is a horizontal trapezoid. 投影画像が横台形であった場合の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する正面図である。It is a front view which illustrates the position of a folding mirror and a curved mirror when a projection image is a horizontal trapezoid. 投影画像が横台形であった場合の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する上面図である。It is a top view which illustrates the position of a folding mirror and a curved mirror when a projection image is a horizontal trapezoid. ＤＭＤの回転方向について説明する図である。It is a figure explaining the rotation direction of DMD. 回転後の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する斜視図である。It is a perspective view which illustrates the position of the return mirror and curved surface mirror after rotation. 回転後の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する正面図である。It is a front view which illustrates the position of the folding mirror and curved mirror after rotation. 回転後の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する上面図である。It is a top view which illustrates the position of the folding mirror and curved mirror after rotation. 横台形補正後の画像について説明する図である。It is a figure explaining the image after horizontal trapezoid correction | amendment. 図２０と図２４とを合成した図である。It is the figure which synthesize | combined FIG. 20 and FIG. 図１９と図２７とを合成した図である。It is the figure which synthesize | combined FIG. 19 and FIG. 横台形画像を長方形に補正する例を示す図である。It is a figure which shows the example which correct | amends a horizontal trapezoid image to a rectangle.

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。 Hereinafter, embodiments for carrying out the invention will be described with reference to the drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description may be omitted.

＜画像投影装置の構成＞
図１は、実施形態におけるプロジェクタ１を例示する図である。 <Configuration of image projector>
FIG. 1 is a diagram illustrating a projector 1 in the embodiment.

プロジェクタ１は、画像投影装置の一例であり、出射窓３、外部Ｉ／Ｆ９を有し、投影画像を生成する光学エンジンが内部に設けられている。プロジェクタ１は、例えば外部Ｉ／Ｆ９に接続されるパソコンやデジタルカメラから画像データが送信されると、光学エンジンが送信された画像データに基づいて投影画像を生成し、図１に示されるように出射窓３からスクリーンＳに画像を投影する。 The projector 1 is an example of an image projection apparatus, has an exit window 3 and an external I / F 9, and is provided with an optical engine that generates a projection image. For example, when image data is transmitted from a personal computer or digital camera connected to the external I / F 9, the projector 1 generates a projection image based on the transmitted image data, as shown in FIG. An image is projected from the exit window 3 onto the screen S.

なお、以下に示す図面において、Ｘ１Ｘ２方向はプロジェクタ１の幅方向、Ｙ１Ｙ２方向はプロジェクタ１の奥行き方向、Ｚ１Ｚ２方向はプロジェクタ１の高さ方向である。また、以下では、プロジェクタ１の出射窓３側を上、出射窓３とは反対側を下として説明する場合がある。 In the drawings shown below, the X1X2 direction is the width direction of the projector 1, the Y1Y2 direction is the depth direction of the projector 1, and the Z1Z2 direction is the height direction of the projector 1. In the following description, the exit window 3 side of the projector 1 may be described as the upper side and the side opposite to the exit window 3 as the lower side.

図２は、実施形態におけるプロジェクタ１の機能構成を例示するブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the projector 1 in the embodiment.

図２に示されるように、プロジェクタ１は、電源４、メインスイッチＳＷ５、操作部７、外部Ｉ／Ｆ９、システムコントロール部１０、ファン２０、光学エンジン１５を有する。 As shown in FIG. 2, the projector 1 includes a power supply 4, a main switch SW <b> 5, an operation unit 7, an external I / F 9, a system control unit 10, a fan 20, and an optical engine 15.

電源４は、商用電源に接続され、プロジェクタ１の内部回路用に電圧及び周波数を変換して、システムコントロール部１０、ファン２０、光学エンジン１５等に給電する。 The power source 4 is connected to a commercial power source, converts voltage and frequency for the internal circuit of the projector 1, and supplies power to the system control unit 10, the fan 20, the optical engine 15, and the like.

メインスイッチＳＷ５は、ユーザによるプロジェクタ１のＯＮ／ＯＦＦ操作に用いられる。電源４が電源コード等を介して商用電源に接続された状態で、メインスイッチＳＷ５がＯＮに操作されると、電源４がプロジェクタ１の各部への給電を開始し、メインスイッチＳＷ５がＯＦＦに操作されると、電源４がプロジェクタ１の各部への給電を停止する。 The main switch SW5 is used for ON / OFF operation of the projector 1 by the user. When the main switch SW5 is turned on while the power supply 4 is connected to a commercial power supply via a power cord or the like, the power supply 4 starts supplying power to each part of the projector 1, and the main switch SW5 is turned off. Then, the power supply 4 stops power supply to each part of the projector 1.

操作部７は、ユーザによる各種操作を受け付けるボタン等であり、例えばプロジェクタ１の上面に設けられている。操作部７は、例えば投影画像の大きさ、色調、ピント調整等のユーザによる操作を受け付ける。操作部７が受け付けたユーザ操作は、システムコントロール部１０に送られる。 The operation unit 7 is a button or the like for receiving various operations by the user, and is provided on the upper surface of the projector 1, for example. The operation unit 7 accepts user operations such as the size, color tone, and focus adjustment of the projected image. The user operation accepted by the operation unit 7 is sent to the system control unit 10.

外部Ｉ／Ｆ９は、例えばパソコン、デジタルカメラ等に接続される接続端子を有し、接続された機器から送信される画像データをシステムコントロール部１０に出力する。 The external I / F 9 has a connection terminal connected to, for example, a personal computer or a digital camera, and outputs image data transmitted from the connected device to the system control unit 10.

システムコントロール部１０は、画像制御部１１、移動制御部１２を有する。システムコントロール部１０は、例えばＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等を含み、ＣＰＵがＲＡＭと協働してＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで、各部の機能が実現される。 The system control unit 10 includes an image control unit 11 and a movement control unit 12. The system control unit 10 includes, for example, a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and the function of each unit is realized by the CPU executing a program stored in the ROM in cooperation with the RAM.

画像制御部１１は、画像制御手段の一例であり、外部Ｉ／Ｆ９から入力される画像データに基づいて光学エンジン１５の画像表示ユニット５０に設けられているデジタルマイクロミラーデバイスＤＭＤ（Digital Micromirror Device（以下、単に「ＤＭＤ」という））５５１を制御し、スクリーンＳに投影する画像を生成する。 The image control unit 11 is an example of an image control unit, and a digital micromirror device (DMD) (Digital Micromirror Device (DMD)) provided in the image display unit 50 of the optical engine 15 based on image data input from the external I / F 9. Hereinafter, simply referred to as “DMD”)) 551 is controlled to generate an image to be projected onto the screen S.

移動制御部１２は、移動制御手段の一例であり、画像表示ユニット５０において移動可能に設けられている可動ユニット５５を移動させ、可動ユニット５５に設けられているＤＭＤ５５１の位置を制御する。 The movement control unit 12 is an example of a movement control unit, and moves the movable unit 55 that is movably provided in the image display unit 50, and controls the position of the DMD 551 provided in the movable unit 55.

ファン２０は、システムコントロール部１０に制御されて回転し、光学エンジン１５の光源３０を冷却する。 The fan 20 is rotated by being controlled by the system control unit 10 to cool the light source 30 of the optical engine 15.

光学エンジン１５は、光源３０、照明光学系ユニット４０、画像表示ユニット５０、投影光学系ユニット６０を有し、システムコントロール部１０に制御されてスクリーンＳに画像を投影する。 The optical engine 15 includes a light source 30, an illumination optical system unit 40, an image display unit 50, and a projection optical system unit 60. The optical engine 15 is controlled by the system control unit 10 and projects an image on the screen S.

光源３０は、例えば水銀高圧ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤ等であり、システムコントロール部１０により制御され、照明光学系ユニット４０に光を照射する。 The light source 30 is, for example, a mercury high pressure lamp, a xenon lamp, an LED, or the like, and is controlled by the system control unit 10 to irradiate the illumination optical system unit 40 with light.

照明光学系ユニット４０は、例えばカラーホイール、ライトトンネル、リレーレンズ等を有し、光源３０から照射された光を画像表示ユニット５０に設けられているＤＭＤ５５１に導く。 The illumination optical system unit 40 includes, for example, a color wheel, a light tunnel, a relay lens, and the like, and guides light emitted from the light source 30 to a DMD 551 provided in the image display unit 50.

画像表示ユニット５０は、固定支持されている固定ユニット５１、固定ユニット５１に対して移動可能に設けられている可動ユニット５５を有する。可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１を有し、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって固定ユニット５１に対する位置が制御される。ＤＭＤ５５１は、画像生成手段の一例であり、システムコントロール部１０の画像制御部１１により制御され、照明光学系ユニット４０によって導かれた光を変調して投影画像を生成する。 The image display unit 50 includes a fixed unit 51 that is fixedly supported, and a movable unit 55 that is provided so as to be movable with respect to the fixed unit 51. The movable unit 55 has a DMD 551, and the position with respect to the fixed unit 51 is controlled by the movement control unit 12 of the system control unit 10. The DMD 551 is an example of an image generation unit, and is controlled by the image control unit 11 of the system control unit 10 and modulates the light guided by the illumination optical system unit 40 to generate a projection image.

投影光学系ユニット６０は、例えば複数の投影レンズ、ミラー等を有し、画像表示ユニット５０のＤＭＤ５５１によって生成される画像を拡大してスクリーンＳに投影する。 The projection optical system unit 60 includes, for example, a plurality of projection lenses, mirrors, etc., and enlarges and projects an image generated by the DMD 551 of the image display unit 50 onto the screen S.

＜光学エンジンの構成＞
次に、プロジェクタ１の光学エンジン１５の各部の構成について説明する。 <Configuration of optical engine>
Next, the configuration of each part of the optical engine 15 of the projector 1 will be described.

図３は、実施形態における光学エンジン１５を例示する斜視図である。光学エンジン１５は、図３に示されるように、光源３０、照明光学系ユニット４０、画像表示ユニット５０、投影光学系ユニット６０を有し、プロジェクタ１の内部に設けられている。 FIG. 3 is a perspective view illustrating the optical engine 15 in the embodiment. As shown in FIG. 3, the optical engine 15 includes a light source 30, an illumination optical system unit 40, an image display unit 50, and a projection optical system unit 60, and is provided inside the projector 1.

光源３０は、照明光学系ユニット４０の側面に設けられ、Ｘ２方向に光を照射する。照明光学系ユニット４０は、光源３０から照射された光を、下部に設けられている画像表示ユニット５０に導く。画像表示ユニット５０は、照明光学系ユニット４０によって導かれた光を用いて投影画像を生成する。投影光学系ユニット６０は、照明光学系ユニット４０の上部に設けられ、画像表示ユニット５０によって生成された投影画像をプロジェクタ１の外部に投影する。 The light source 30 is provided on the side surface of the illumination optical system unit 40 and irradiates light in the X2 direction. The illumination optical system unit 40 guides the light emitted from the light source 30 to the image display unit 50 provided below. The image display unit 50 generates a projection image using the light guided by the illumination optical system unit 40. The projection optical system unit 60 is provided on the illumination optical system unit 40 and projects the projection image generated by the image display unit 50 to the outside of the projector 1.

なお、本実施形態に係る光学エンジン１５は、光源３０から照射される光を用いて上方に画像を投影するように構成されているが、水平方向に画像を投影するような構成であってもよい。 Note that the optical engine 15 according to the present embodiment is configured to project an image upward using light emitted from the light source 30, but may be configured to project an image in the horizontal direction. Good.

［照明光学系ユニット］
図４は、実施形態における照明光学系ユニット４０を例示する図である。 [Illumination optical system unit]
FIG. 4 is a diagram illustrating the illumination optical system unit 40 in the embodiment.

図４に示されるように、照明光学系ユニット４０は、カラーホイール４０１、ライトトンネル４０２、リレーレンズ４０３，４０４、シリンダミラー４０５、凹面ミラー４０６を有する。 As shown in FIG. 4, the illumination optical system unit 40 includes a color wheel 401, a light tunnel 402, relay lenses 403 and 404, a cylinder mirror 405, and a concave mirror 406.

カラーホイール４０１は、例えば周方向の異なる部分にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色のフィルタが設けられている円盤である。カラーホイール４０１は、高速回転することで、光源３０から照射される光を、ＲＧＢ各色に時分割する。 The color wheel 401 is, for example, a disk in which filters for each color of R (red), G (green), and B (blue) are provided at different portions in the circumferential direction. The color wheel 401 rotates at high speed, and time-divides light emitted from the light source 30 into RGB colors.

ライトトンネル４０２は、例えば板ガラス等の貼り合わせによって四角筒状に形成されている。ライトトンネル４０２は、カラーホイール４０１を透過したＲＧＢ各色の光を、内面で多重反射することで輝度分布を均一化してリレーレンズ４０３，４０４に導く。 The light tunnel 402 is formed in a square cylinder shape by bonding, for example, plate glass or the like. The light tunnel 402 guides the light of each color of RGB that has passed through the color wheel 401 to the relay lenses 403 and 404 by making multiple reflections on the inner surface to make the luminance distribution uniform.

リレーレンズ４０３，４０４は、ライトトンネル４０２から出射された光の軸上色収差を補正しつつ集光する。 The relay lenses 403 and 404 collect light while correcting the axial chromatic aberration of the light emitted from the light tunnel 402.

シリンダミラー４０５及び凹面ミラー４０６は、リレーレンズ４０３，４０４から出射された光を、画像表示ユニット５０に設けられているＤＭＤ５５１に反射する。ＤＭＤ５５１は、凹面ミラー４０６からの反射光を変調して投影画像を生成する。 The cylinder mirror 405 and the concave mirror 406 reflect the light emitted from the relay lenses 403 and 404 to the DMD 551 provided in the image display unit 50. The DMD 551 modulates the reflected light from the concave mirror 406 to generate a projection image.

［投影光学系ユニット］
図５は、実施形態における投影光学系ユニット６０の内部構成を例示する図である。 [Projection optical system unit]
FIG. 5 is a diagram illustrating the internal configuration of the projection optical system unit 60 in the embodiment.

図５に示されるように、投影光学系ユニット６０は、投影レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３がケースの内部に設けられている。 As shown in FIG. 5, the projection optical system unit 60 includes a projection lens 601, a folding mirror 602, and a curved mirror 603 provided inside the case.

投影レンズ６０１は、複数のレンズを有し、画像表示ユニット５０のＤＭＤ５５１によって生成された投影画像を、折り返しミラー６０２に結像させる。折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３は、結像された投影画像を拡大するように反射して、プロジェクタ１の外部のスクリーンＳ等に投影する。 The projection lens 601 includes a plurality of lenses, and forms a projection image generated by the DMD 551 of the image display unit 50 on the folding mirror 602. The folding mirror 602 and the curved mirror 603 reflect the projected image formed in an enlarged manner and project it onto the screen S or the like outside the projector 1.

［画像表示ユニット］
図６は、実施形態における画像表示ユニット５０を例示する斜視図である。また、図７は、実施形態における画像表示ユニット５０を例示する側面図である。 [Image display unit]
FIG. 6 is a perspective view illustrating the image display unit 50 in the embodiment. FIG. 7 is a side view illustrating the image display unit 50 in the embodiment.

図６及び図７に示されるように、画像表示ユニット５０は、固定支持されている固定ユニット５１、固定ユニット５１に対して移動可能に設けられている可動ユニット５５を有する。 As shown in FIGS. 6 and 7, the image display unit 50 includes a fixed unit 51 that is fixedly supported and a movable unit 55 that is provided so as to be movable with respect to the fixed unit 51.

固定ユニット５１は、第１固定板としてのトッププレート５１１、第２固定板としてのベースプレート５１２を有する。固定ユニット５１は、トッププレート５１１とベースプレート５１２とが所定の間隙を介して平行に設けられており、照明光学系ユニット４０の下部に固定される。 The fixed unit 51 includes a top plate 511 as a first fixed plate and a base plate 512 as a second fixed plate. In the fixing unit 51, a top plate 511 and a base plate 512 are provided in parallel via a predetermined gap, and are fixed to the lower part of the illumination optical system unit 40.

可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１、第１可動板としての可動プレート５５２、第２可動板としての結合プレート５５３、ヒートシンク５５４を有し、固定ユニット５１に移動可能に支持されている。 The movable unit 55 includes a DMD 551, a movable plate 552 as a first movable plate, a coupling plate 553 as a second movable plate, and a heat sink 554, and is movably supported by the fixed unit 51.

可動プレート５５２は、固定ユニット５１のトッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられ、固定ユニット５１によってトッププレート５１１及びベースプレート５１２と平行且つ表面に平行な方向に移動可能に支持されている。 The movable plate 552 is provided between the top plate 511 and the base plate 512 of the fixed unit 51, and is supported by the fixed unit 51 so as to be movable in a direction parallel to the top plate 511 and the base plate 512 and parallel to the surface.

結合プレート５５３は、固定ユニット５１のベースプレート５１２を間に挟んで可動プレート５５２に固定されている。結合プレート５５３は、上面側にＤＭＤ５５１が固定して設けられ、下面側にヒートシンク５５４が固定されている。結合プレート５５３は、可動プレート５５２に固定されることで、可動プレート５５２、ＤＭＤ５５１、及びヒートシンク５５４と共に固定ユニット５１に移動可能に支持されている。 The coupling plate 553 is fixed to the movable plate 552 with the base plate 512 of the fixed unit 51 interposed therebetween. The coupling plate 553 is provided with the DMD 551 fixed on the upper surface side and the heat sink 554 fixed on the lower surface side. The coupling plate 553 is fixed to the movable plate 552 so that it can be moved to the fixed unit 51 together with the movable plate 552, the DMD 551, and the heat sink 554.

ＤＭＤ５５１は、結合プレート５５３の可動プレート５５２側の面に設けられ、可動プレート５５２及び結合プレート５５３と共に移動可能に設けられている。ＤＭＤ５５１は、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列された画像生成面を有する。ＤＭＤ５５１の各マイクロミラーは、鏡面がねじれ軸周りに傾動可能に設けられており、システムコントロール部１０の画像制御部１１から送信される画像信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ駆動される。 The DMD 551 is provided on the surface of the coupling plate 553 on the movable plate 552 side, and is movably provided together with the movable plate 552 and the coupling plate 553. The DMD 551 has an image generation surface on which a plurality of movable micromirrors are arranged in a grid pattern. Each micromirror of the DMD 551 is provided so that its mirror surface can be tilted around the torsion axis, and is driven ON / OFF based on an image signal transmitted from the image control unit 11 of the system control unit 10.

マイクロミラーは、例えば「ＯＮ」の場合には、光源３０からの光を投影光学系ユニット６０に反射するように傾斜角度が制御される。また、マイクロミラーは、例えば「ＯＦＦ」の場合には、光源３０からの光を不図示のＯＦＦ光板に向けて反射する方向に傾斜角度が制御される。 For example, when the micromirror is “ON”, the tilt angle is controlled so that the light from the light source 30 is reflected to the projection optical system unit 60. When the micromirror is “OFF”, for example, the inclination angle is controlled in a direction in which light from the light source 30 is reflected toward an OFF light plate (not shown).

このように、ＤＭＤ５５１は、画像制御部１１から送信される画像信号によって各マイクロミラーの傾斜角度が制御され、光源３０から照射されて照明光学系ユニット４０を通った光を変調して投影画像を生成する。 As described above, the DMD 551 controls the tilt angle of each micromirror by the image signal transmitted from the image control unit 11, modulates the light emitted from the light source 30 and passes through the illumination optical system unit 40, and generates a projection image. Generate.

ヒートシンク５５４は、放熱手段の一例であり、少なくとも一部分がＤＭＤ５５１に当接するように設けられている。ヒートシンク５５４は、移動可能に支持される結合プレート５５３にＤＭＤ５５１と共に設けられることで、ＤＭＤ５５１に当接して効率的に冷却することが可能になっている。このような構成により、本実施形態に係るプロジェクタ１では、ヒートシンク５５４がＤＭＤ５５１の温度上昇を抑制し、ＤＭＤ５５１の温度上昇による動作不良や故障等といった不具合の発生が低減されている。 The heat sink 554 is an example of a heat radiating means, and is provided so that at least a part thereof is in contact with the DMD 551. The heat sink 554 is provided together with the DMD 551 on the coupling plate 553 that is movably supported, so that the heat sink 554 can be efficiently abutted against the DMD 551 and cooled. With such a configuration, in the projector 1 according to the present embodiment, the heat sink 554 suppresses the temperature rise of the DMD 551, and the occurrence of malfunctions such as malfunction and failure due to the temperature rise of the DMD 551 is reduced.

（固定ユニット）
図８は、実施形態における固定ユニット５１を例示する斜視図である。また、図９は、実施形態における固定ユニット５１を例示する分解斜視図である。 (Fixed unit)
FIG. 8 is a perspective view illustrating the fixed unit 51 in the embodiment. FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating the fixed unit 51 in the embodiment.

図８及び図９に示されるように、固定ユニット５１は、トッププレート５１１、ベースプレート５１２を有する。 As shown in FIGS. 8 and 9, the fixing unit 51 includes a top plate 511 and a base plate 512.

トッププレート５１１及びベースプレート５１２は、平板状部材から形成され、それぞれ可動ユニット５５のＤＭＤ５５１に対応する位置に中央孔５１３，５１４が設けられている。また、トッププレート５１１及びベースプレート５１２は、複数の支柱５１５によって、所定の間隙を介して平行に設けられている。 The top plate 511 and the base plate 512 are formed of flat plate-like members, and central holes 513 and 514 are provided at positions corresponding to the DMD 551 of the movable unit 55, respectively. The top plate 511 and the base plate 512 are provided in parallel by a plurality of support columns 515 with a predetermined gap therebetween.

支柱５１５は、図９に示されるように、上端部がトッププレート５１１に形成されている支柱孔５１６に圧入され、雄ねじ溝が形成されている下端部がベースプレート５１２に形成されている支柱孔５１７に挿入される。支柱５１５は、トッププレート５１１とベースプレート５１２との間に一定の間隔を形成し、トッププレート５１１とベースプレート５１２とを平行に支持する。 As shown in FIG. 9, the support column 515 is press-fitted into a support column hole 516 formed in the top plate 511 at the upper end, and a support column hole 517 formed in the base plate 512 at the lower end portion where the male screw groove is formed. Inserted into. The support columns 515 form a fixed interval between the top plate 511 and the base plate 512, and support the top plate 511 and the base plate 512 in parallel.

また、トッププレート５１１及びベースプレート５１２には、支持球体５２１を回転可能に保持する支持孔５２２，５２６がそれぞれ複数形成されている。 The top plate 511 and the base plate 512 are formed with a plurality of support holes 522 and 526 for holding the support sphere 521 rotatably.

トッププレート５１１の支持孔５２２には、内周面に雌ねじ溝を有する円筒状の保持部材５２３が挿入される。保持部材５２３は、支持球体５２１を回転可能に保持し、位置調整ねじ５２４が上から挿入される。ベースプレート５１２の支持孔５２６は、下端側が蓋部材５２７によって塞がれ、支持球体５２１を回転可能に保持する。 A cylindrical holding member 523 having an internal thread groove on the inner peripheral surface is inserted into the support hole 522 of the top plate 511. The holding member 523 rotatably holds the support sphere 521, and the position adjusting screw 524 is inserted from above. The lower end side of the support hole 526 of the base plate 512 is closed by the lid member 527, and the support sphere 521 is rotatably held.

トッププレート５１１及びベースプレート５１２の支持孔５２２，５２６に回転可能に保持される支持球体５２１は、それぞれトッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられる可動プレート５５２に当接し、可動プレート５５２を移動可能に支持する。 The support spheres 521 rotatably held in the support holes 522 and 526 of the top plate 511 and the base plate 512 are in contact with the movable plate 552 provided between the top plate 511 and the base plate 512, respectively, so that the movable plate 552 can move. To support.

図１０は、実施形態における固定ユニット５１による可動プレート５５２の支持構造を説明するための図である。また、図１１は、図１０に示されるＡ部分の概略構成を例示する部分拡大図である。 FIG. 10 is a view for explaining a support structure of the movable plate 552 by the fixed unit 51 in the embodiment. FIG. 11 is a partial enlarged view illustrating a schematic configuration of a portion A shown in FIG.

図１０及び図１１に示されるように、トッププレート５１１では、支持孔５２２に挿入される保持部材５２３によって支持球体５２１が回転可能に保持されている。また、ベースプレート５１２では、下端側が蓋部材５２７によって塞がれている支持孔５２６によって支持球体５２１が回転可能に保持されている。 As shown in FIGS. 10 and 11, in the top plate 511, the support sphere 521 is rotatably held by the holding member 523 inserted into the support hole 522. Further, in the base plate 512, the support sphere 521 is rotatably held by the support hole 526 whose lower end side is closed by the lid member 527.

各支持球体５２１は、支持孔５２２，５２６から少なくとも一部分が突出するように保持され、トッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられる可動プレート５５２に当接して支持する。可動プレート５５２は、回転可能に設けられている複数の支持球体５２１により、トッププレート５１１及びベースプレート５１２と平行且つ表面に平行な方向に移動可能に両面から支持される。 Each support sphere 521 is held so that at least a part thereof protrudes from the support holes 522 and 526, and supports and supports a movable plate 552 provided between the top plate 511 and the base plate 512. The movable plate 552 is supported from both sides by a plurality of support spheres 521 that are rotatably provided so as to be movable in a direction parallel to the top plate 511 and the base plate 512 and parallel to the surface.

また、トッププレート５１１側に設けられている支持球体５２１は、可動プレート５５２とは反対側で当接する位置調整ねじ５２４の位置に応じて、保持部材５２３の下端からの突出量が変化する。例えば、位置調整ねじ５２４がＺ１方向に変位すると、支持球体５２１の突出量が減り、トッププレート５１１と可動プレート５５２との間隔が小さくなる。また、例えば、位置調整ねじ５２４がＺ２方向に変位すると、支持球体５２１の突出量が増え、トッププレート５１１と可動プレート５５２との間隔が大きくなる。 Further, the amount of protrusion of the support sphere 521 provided on the top plate 511 side from the lower end of the holding member 523 varies depending on the position of the position adjusting screw 524 that contacts the opposite side of the movable plate 552. For example, when the position adjusting screw 524 is displaced in the Z1 direction, the protrusion amount of the support sphere 521 is reduced, and the interval between the top plate 511 and the movable plate 552 is reduced. For example, when the position adjusting screw 524 is displaced in the Z2 direction, the protruding amount of the support sphere 521 increases, and the interval between the top plate 511 and the movable plate 552 increases.

このように、位置調整ねじ５２４を用いて支持球体５２１の突出量を変化させることで、トッププレート５１１と可動プレート５５２との間隔を適宜調整できる。 As described above, the distance between the top plate 511 and the movable plate 552 can be appropriately adjusted by changing the protruding amount of the support sphere 521 using the position adjusting screw 524.

また、図８及び図９に示されるように、トッププレート５１１のベースプレート５１２側の面には、磁石５３１，５３２，５３３，５３４が設けられている。 8 and 9, magnets 531, 532, 533, and 534 are provided on the surface of the top plate 511 on the base plate 512 side.

図１２は、実施形態におけるトッププレート５１１を例示する底面図である。図１２に示されるように、トッププレート５１１のベースプレート５１２側の面には、磁石５３１，５３２，５３３，５３４が設けられている。 FIG. 12 is a bottom view illustrating the top plate 511 in the embodiment. As shown in FIG. 12, magnets 531, 532, 533, and 534 are provided on the surface of the top plate 511 on the base plate 512 side.

磁石５３１，５３２，５３３，５３４は、トッププレート５１１の中央孔５１３を囲むように４箇所に設けられている。磁石５３１，５３２，５３３，５３４は、それぞれ長手方向が平行になるように配置された直方体状の２つの磁石で構成され、それぞれ可動プレート５５２に及ぶ磁界を形成する。 The magnets 531, 532, 533, and 534 are provided at four locations so as to surround the central hole 513 of the top plate 511. The magnets 531, 532, 533, and 534 are composed of two rectangular parallelepiped magnets that are arranged so that their longitudinal directions are parallel to each other, and each form a magnetic field that reaches the movable plate 552.

磁石５３１，５３２，５３３，５３４は、それぞれ可動プレート５５２の上面に各磁石５３１，５３２，５３３，５３４に対向して設けられているコイルとで、可動プレート５５２を移動させる移動手段を構成する。 The magnets 531, 532, 533, and 534 constitute moving means for moving the movable plate 552 with coils provided on the upper surface of the movable plate 552 so as to face the magnets 531, 532, 533, and 534, respectively.

なお、上記した固定ユニット５１に設けられる支柱５１５、支持球体５２１の数や位置等は、可動プレート５５２を移動可能に支持できればよく、本実施形態に例示される構成に限られるものではない。 Note that the number, position, and the like of the support columns 515 and the support spheres 521 provided in the fixed unit 51 are not limited to the configuration exemplified in the present embodiment as long as the movable plate 552 can be movably supported.

（可動ユニット）
図１３は、実施形態における可動ユニット５５を例示する斜視図である。また、図１４は、実施形態における可動ユニット５５を例示する分解斜視図である。 (Movable unit)
FIG. 13 is a perspective view illustrating the movable unit 55 in the embodiment. FIG. 14 is an exploded perspective view illustrating the movable unit 55 in the embodiment.

図１３及び図１４に示されるように、可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１、可動プレート５５２、結合プレート５５３、ヒートシンク５５４、保持部材５５５、ＤＭＤ基板５５７を有し、固定ユニット５１に対して移動可能に支持されている。 As shown in FIGS. 13 and 14, the movable unit 55 includes a DMD 551, a movable plate 552, a coupling plate 553, a heat sink 554, a holding member 555, and a DMD substrate 557, and is movably supported with respect to the fixed unit 51. Has been.

可動プレート５５２は、上記したように、固定ユニット５１のトッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられ、複数の支持球体５２１により表面に平行な方向に移動可能に支持される。 As described above, the movable plate 552 is provided between the top plate 511 and the base plate 512 of the fixed unit 51 and is supported by a plurality of support spheres 521 so as to be movable in a direction parallel to the surface.

図１５は、実施形態における可動プレート５５２を例示する斜視図である。 FIG. 15 is a perspective view illustrating the movable plate 552 in the embodiment.

図１５に示されるように、可動プレート５５２は、平板状の部材から形成され、ＤＭＤ基板５５７に設けられるＤＭＤ５５１に対応する位置に中央孔５７０を有し、中央孔５７０の周囲にコイル５８１，５８２，５８３，５８４が設けられている。 As shown in FIG. 15, the movable plate 552 is formed of a flat plate-like member, has a central hole 570 at a position corresponding to the DMD 551 provided on the DMD substrate 557, and coils 581, 582 around the central hole 570. , 583, 584 are provided.

コイル５８１，５８２，５８３，５８４は、それぞれＺ１Ｚ２方向に平行な軸を中心として電線が巻き回されることで形成され、可動プレート５５２のトッププレート５１１側の面に形成されている凹部に設けられてカバーで覆われている。コイル５８１，５８２，５８３，５８４は、それぞれトッププレート５１１の磁石５３１，５３２，５３３，５３４とで、可動プレート５５２を移動させる移動手段を構成する。 Coils 581, 582, 583, 584 are formed by winding an electric wire around an axis parallel to the Z 1 Z 2 direction, and are provided in a recess formed on the surface of the movable plate 552 on the top plate 511 side. Covered with a cover. Coils 581, 582, 583, and 584 constitute moving means for moving the movable plate 552 with the magnets 531, 532, 533, and 534 of the top plate 511, respectively.

トッププレート５１１の磁石５３１，５３２，５３３，５３４と、可動プレート５５２のコイル５８１，５８２，５８３，５８４とは、可動ユニット５５が固定ユニット５１に支持された状態で、それぞれ対向する位置に設けられている。コイル５８１，５８２，５８３，５８４に電流が流されると、磁石５３１，５３２，５３３，５３４によって形成される磁界により、可動プレート５５２を移動させる駆動力となるローレンツ力が発生する。 The magnets 531, 532, 533 and 534 of the top plate 511 and the coils 581, 582, 583 and 584 of the movable plate 552 are provided at positions facing each other in a state where the movable unit 55 is supported by the fixed unit 51. ing. When a current is passed through the coils 581, 582, 583, 584, a Lorentz force that is a driving force for moving the movable plate 552 is generated by a magnetic field formed by the magnets 531, 532, 533, and 534.

可動プレート５５２は、磁石５３１，５３２，５３３，５３４とコイル５８１，５８２，５８３，５８４との間で発生する駆動力としてのローレンツ力を受けて、固定ユニット５１に対して、ＸＹ平面において直線的または回転するように変位する。 The movable plate 552 receives a Lorentz force as a driving force generated between the magnets 531, 532, 533 and 534 and the coils 581, 582, 583 and 584, and is linear with respect to the fixed unit 51 in the XY plane. Or it is displaced to rotate.

各コイル５８１，５８２，５８３，５８４に流される電流の大きさ及び向きは、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって制御される。移動制御部１２は、各コイル５８１，５８２，５８３，５８４に流す電流の大きさ及び向きによって、可動プレート５５２の移動（回転）方向、移動量や回転角度等を制御する。 The magnitude and direction of the current flowing through each of the coils 581, 582, 583, 584 is controlled by the movement control unit 12 of the system control unit 10. The movement control unit 12 controls the movement (rotation) direction, the movement amount, the rotation angle, and the like of the movable plate 552 according to the magnitude and direction of the current flowing through the coils 581, 582, 583, 584.

本実施形態では、第１駆動手段として、コイル５８１及び磁石５３１と、コイル５８４及び磁石５３４とが、Ｘ１Ｘ２方向に対向して設けられている。コイル５８１及びコイル５８４に電流が流されると、図１５に示されるようにＸ１方向またはＸ２のローレンツ力が発生する。可動プレート５５２は、コイル５８１及び磁石５３１と、コイル５８４及び磁石５３４とにおいて発生するローレンツ力により、Ｘ１方向またはＸ２方向に移動する。 In the present embodiment, as the first driving means, a coil 581 and a magnet 531, and a coil 584 and a magnet 534 are provided facing each other in the X1X2 direction. When a current is passed through the coil 581 and the coil 584, a Lorentz force in the X1 direction or X2 is generated as shown in FIG. The movable plate 552 moves in the X1 direction or the X2 direction by the Lorentz force generated in the coil 581 and the magnet 531 and the coil 584 and the magnet 534.

また、本実施形態では、第２駆動手段として、コイル５８２及び磁石５３２と、コイル５８３及び磁石５３３とが、Ｘ１Ｘ２方向に並んで設けられ、磁石５３２及び磁石５３３は、磁石５３１及び磁石５３４とは長手方向が直交するように配置されている。このような構成において、コイル５８２及びコイル５８３に電流が流されると、図１５に示されるようにＹ１方向またはＹ２方向のローレンツ力が発生する。 In the present embodiment, as the second driving means, a coil 582 and a magnet 532, and a coil 583 and a magnet 533 are provided side by side in the X1X2 direction, and the magnet 532 and the magnet 533 are the same as the magnet 531 and the magnet 534. It arrange | positions so that a longitudinal direction may orthogonally cross. In such a configuration, when a current is passed through the coil 582 and the coil 583, a Lorentz force in the Y1 direction or the Y2 direction is generated as shown in FIG.

可動プレート５５２は、コイル５８２及び磁石５３２と、コイル５８３及び磁石５３３とにおいて発生するローレンツ力により、Ｙ１方向またはＹ２方向に移動する。また、可動プレート５５２は、コイル５８２及び磁石５３２と、コイル５８３及び磁石５３３とで反対方向に発生するローレンツ力により、ＸＹ平面において回転するように変位する。 The movable plate 552 moves in the Y1 direction or the Y2 direction by the Lorentz force generated in the coil 582 and the magnet 532, and the coil 583 and the magnet 533. Further, the movable plate 552 is displaced so as to rotate in the XY plane by the Lorentz force generated in the opposite direction by the coil 582 and the magnet 532 and the coil 583 and the magnet 533.

例えば、コイル５８２及び磁石５３２においてＹ１方向のローレンツ力が発生し、コイル５８３及び磁石５３３においてＹ２方向のローレンツ力が発生するように電流が流されると、可動プレート５５２は、上面視で時計回り方向に回転するように変位する。また、コイル５８２及び磁石５３２においてＹ２方向のローレンツ力が発生し、コイル５８３及び磁石５３３においてＹ１方向のローレンツ力が発生するように電流が流されると、可動プレート５５２は、上面視で反時計回り方向に回転するように変位する。 For example, when a Lorentz force in the Y1 direction is generated in the coil 582 and the magnet 532 and a current is applied so that a Lorentz force in the Y2 direction is generated in the coil 583 and the magnet 533, the movable plate 552 is rotated in the clockwise direction when viewed from above. Displace to rotate. Further, when a Lorentz force in the Y2 direction is generated in the coil 582 and the magnet 532 and a current is applied so that a Lorentz force in the Y1 direction is generated in the coil 583 and the magnet 533, the movable plate 552 rotates counterclockwise in a top view. Displace to rotate in the direction.

また、可動プレート５５２には、固定ユニット５１の支柱５１５に対応する位置に、可動範囲制限孔５７１が設けられている。可動範囲制限孔５７１は、固定ユニット５１の支柱５１５が挿入され、例えば振動や何らかの異常等により可動プレート５５２が大きく移動した時に支柱５１５に接触することで、可動プレート５５２の可動範囲を制限する。 The movable plate 552 is provided with a movable range limiting hole 571 at a position corresponding to the column 515 of the fixed unit 51. The movable range limiting hole 571 limits the movable range of the movable plate 552 by contacting the column 515 when the column 515 of the fixed unit 51 is inserted and the movable plate 552 moves greatly due to vibration or some abnormality, for example.

以上で説明したように、本実施形態では、システムコントロール部１０の移動制御部１２が、コイル５８１，５８２，５８３，５８４に流す電流の大きさや向きを制御することで、可動範囲内で可動プレート５５２を任意の位置に移動させることができる。 As described above, in the present embodiment, the movement control unit 12 of the system control unit 10 controls the magnitude and direction of the current flowing through the coils 581, 582, 583, 584, thereby moving the movable plate within the movable range. 552 can be moved to any position.

なお、移動手段としての磁石５３１，５３２，５３３，５３４及びコイル５８１，５８２，５８３，５８４の数、位置等は、可動プレート５５２を任意の位置に移動させることが可能であれば、本実施形態とは異なる構成であってもよい。例えば、移動手段としての磁石は、トッププレート５１１の上面に設けられてもよく、ベースプレート５１２の何れかの面に設けられてもよい。また、例えば、磁石が可動プレート５５２に設けられ、コイルがトッププレート５１１またはベースプレート５１２に設けられてもよい。 It should be noted that the number, position, etc. of the magnets 531, 532, 533, 534 as the moving means and the coils 581, 582, 583, 584 can be adjusted as long as the movable plate 552 can be moved to an arbitrary position. Different configurations may be used. For example, the magnet as the moving unit may be provided on the upper surface of the top plate 511 or may be provided on any surface of the base plate 512. Further, for example, a magnet may be provided on the movable plate 552 and a coil may be provided on the top plate 511 or the base plate 512.

また、可動範囲制限孔５７１の数、位置及び形状等は、本実施形態に例示される構成に限られない。例えば、可動範囲制限孔５７１は一つであってもよく、複数であってもよい。また、可動範囲制限孔５７１の形状は、例えば長方形や円形等、本実施形態とは異なる形状であってもよい。 Further, the number, position, shape, and the like of the movable range restriction hole 571 are not limited to the configuration exemplified in this embodiment. For example, the movable range restriction hole 571 may be one or plural. Further, the shape of the movable range limiting hole 571 may be different from the present embodiment, such as a rectangle or a circle.

固定ユニット５１によって移動可能に支持される可動プレート５５２の下面側（ベースプレート５１２側）には、図１３に示されるように、結合プレート５５３が固定されている。結合プレート５５３は、平板状部材から形成され、ＤＭＤ５５１に対応する位置に中央孔を有し、周囲に設けられている折り曲げ部分が３本のねじ５９１によって可動プレート５５２の下面に固定されている。 As shown in FIG. 13, a coupling plate 553 is fixed to the lower surface side (base plate 512 side) of the movable plate 552 that is movably supported by the fixed unit 51. The coupling plate 553 is formed of a flat plate member, has a central hole at a position corresponding to the DMD 551, and a bent portion provided around is fixed to the lower surface of the movable plate 552 with three screws 591.

図１６は、可動プレート５５２が外された可動ユニット５５を例示する斜視図である。 FIG. 16 is a perspective view illustrating the movable unit 55 with the movable plate 552 removed.

図１６に示されるように、結合プレート５５３には、上面側にＤＭＤ５５１、下面側にヒートシンク５５４が設けられている。結合プレート５５３は、可動プレート５５２に固定されることで、ＤＭＤ５５１、ヒートシンク５５４と共に、可動プレート５５２に伴って固定ユニット５１に対して移動可能に設けられている。 As shown in FIG. 16, the coupling plate 553 is provided with a DMD 551 on the upper surface side and a heat sink 554 on the lower surface side. The coupling plate 553 is fixed to the movable plate 552, so that it can move with respect to the fixed unit 51 along with the movable plate 552 together with the DMD 551 and the heat sink 554.

ＤＭＤ５５１は、ＤＭＤ基板５５７に設けられており、ＤＭＤ基板５５７が保持部材５５５と結合プレート５５３との間で挟み込まれることで、結合プレート５５３に固定されている。保持部材５５５、ＤＭＤ基板５５７、結合プレート５５３、ヒートシンク５５４は、図１４及び図１６に示されるように、固定部材としての段付ねじ５６０及び押圧手段としてのばね５６１によって重ねて固定されている。 The DMD 551 is provided on the DMD substrate 557, and is fixed to the coupling plate 553 by sandwiching the DMD substrate 557 between the holding member 555 and the coupling plate 553. As shown in FIGS. 14 and 16, the holding member 555, the DMD substrate 557, the coupling plate 553, and the heat sink 554 are overlapped and fixed by a stepped screw 560 as a fixing member and a spring 561 as a pressing means.

図１７は、実施形態における可動ユニット５５のＤＭＤ保持構造について説明する図である。図１７は、可動ユニット５５の側面図であり、可動プレート５５２及び結合プレート５５３は図示が省略されている。 FIG. 17 is a diagram illustrating the DMD holding structure of the movable unit 55 in the embodiment. FIG. 17 is a side view of the movable unit 55, and the movable plate 552 and the coupling plate 553 are not shown.

図１７に示されるように、ヒートシンク５５４は、結合プレート５５３に固定された状態で、ＤＭＤ基板５５７に設けられている貫通孔からＤＭＤ５５１の下面に当接する突出部５５４ａを有する。なお、ヒートシンク５５４の突出部５５４ａは、ＤＭＤ基板５５７の下面であって、ＤＭＤ５５１に対応する位置に当接するように設けられてもよい。 As shown in FIG. 17, the heat sink 554 has a protruding portion 554 a that contacts the lower surface of the DMD 551 through a through hole provided in the DMD substrate 557 while being fixed to the coupling plate 553. Note that the protrusion 554 a of the heat sink 554 may be provided on the lower surface of the DMD substrate 557 and in contact with a position corresponding to the DMD 551.

また、ＤＭＤ５５１の冷却効果を高めるために、ヒートシンク５５４の突出部５５４ａとＤＭＤ５５１との間に弾性変形可能な伝熱シートが設けられてもよい。伝熱シートによりヒートシンク５５４の突出部５５４ａとＤＭＤ５５１との間の熱伝導性が向上し、ヒートシンク５５４によるＤＭＤ５５１の冷却効果が向上する。 In order to enhance the cooling effect of the DMD 551, a heat transfer sheet that can be elastically deformed may be provided between the protrusion 554a of the heat sink 554 and the DMD 551. The heat transfer sheet improves the thermal conductivity between the protrusion 554a of the heat sink 554 and the DMD 551, and the cooling effect of the DMD 551 by the heat sink 554 is improved.

上記したように、保持部材５５５、ＤＭＤ基板５５７、ヒートシンク５５４は、段付きねじ５６０及びばね５６１によって重ねて固定されている。段付きねじ５６０が締められると、ばね５６１がＺ１Ｚ２方向に圧縮され、図１７に示されるＺ１方向の力Ｆ１がばね５６１から生じる。ばね５６１から生じる力Ｆ１により、ヒートシンク５５４はＺ１方向に力Ｆ２でＤＭＤ５５１に押圧されることとなる。 As described above, the holding member 555, the DMD substrate 557, and the heat sink 554 are overlapped and fixed by the stepped screw 560 and the spring 561. When the stepped screw 560 is tightened, the spring 561 is compressed in the Z1Z2 direction, and a force F1 in the Z1 direction shown in FIG. Due to the force F1 generated from the spring 561, the heat sink 554 is pressed against the DMD 551 by the force F2 in the Z1 direction.

本実施形態では、段付きねじ５６０及びばね５６１は４箇所に設けられており、ヒートシンク５５４にかかる力Ｆ２は、４つのばね５６１に生じる力Ｆ１を合成したものに等しい。また、ヒートシンク５５４からの力Ｆ２は、ＤＭＤ５５１が設けられているＤＭＤ基板５５７を保持する保持部材５５５に作用する。この結果、保持部材５５５には、ヒートシンク５５４からの力Ｆ２に相当するＺ２方向の反力Ｆ３が生じ、保持部材５５５と結合プレート５５３との間でＤＭＤ基板５５７を保持できるようになる。 In the present embodiment, the stepped screw 560 and the spring 561 are provided at four locations, and the force F2 applied to the heat sink 554 is equal to the combined force F1 generated on the four springs 561. The force F2 from the heat sink 554 acts on the holding member 555 that holds the DMD substrate 557 on which the DMD 551 is provided. As a result, a reaction force F3 in the Z2 direction corresponding to the force F2 from the heat sink 554 is generated in the holding member 555, and the DMD substrate 557 can be held between the holding member 555 and the coupling plate 553.

段付きねじ５６０及びばね５６１には、保持部材５５５に生じる力Ｆ３からＺ２方向の力Ｆ４が作用する。ばね５６１は、４箇所に設けられているため、それぞれに作用する力Ｆ４は、保持部材５５５に生じる力Ｆ３の４分の１に相当し、力Ｆ１と釣り合うこととなる。 A force F4 in the Z2 direction acts on the stepped screw 560 and the spring 561 from a force F3 generated on the holding member 555. Since the springs 561 are provided at four locations, the force F4 acting on each of them corresponds to a quarter of the force F3 generated on the holding member 555, and balances with the force F1.

また、保持部材５５５は、図１７において矢印Ｂで示されるように撓むことが可能な部材で板ばね状に形成されている。保持部材５５５は、ヒートシンク５５４の突出部５５４ａに押圧されて撓み、ヒートシンク５５４をＺ２方向に押し返す力が生じることで、ＤＭＤ５５１とヒートシンク５５４との接触をより強固に保つことができる。 The holding member 555 is a member that can be bent as shown by an arrow B in FIG. The holding member 555 is pressed and bent by the protruding portion 554a of the heat sink 554, and a force that pushes the heat sink 554 back in the Z2 direction is generated, so that the contact between the DMD 551 and the heat sink 554 can be kept stronger.

可動ユニット５５は、以上で説明したように、可動プレート５５２と、ＤＭＤ５５１及びヒートシンク５５４を有する結合プレート５５３とが、固定ユニット５１によって移動可能に支持されている。可動ユニット５５の位置は、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって制御される。また、可動ユニット５５には、ＤＭＤ５５１に当接するヒートシンク５５４が設けられており、ＤＭＤ５５１の温度上昇に起因する動作不良や故障といった不具合の発生が防止されている。 As described above, the movable unit 55 is supported by the fixed unit 51 so that the movable plate 552 and the coupling plate 553 having the DMD 551 and the heat sink 554 are movable. The position of the movable unit 55 is controlled by the movement control unit 12 of the system control unit 10. Further, the movable unit 55 is provided with a heat sink 554 that abuts on the DMD 551, thereby preventing malfunctions such as malfunction and failure due to the temperature rise of the DMD 551.

＜画像投影＞
上記したように、本実施形態に係るプロジェクタ１において、投影画像を生成するＤＭＤ５５１は、可動ユニット５５に設けられており、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって可動ユニット５５と共に位置が制御される。 <Image projection>
As described above, in the projector 1 according to this embodiment, the DMD 551 that generates a projection image is provided in the movable unit 55, and the position is controlled together with the movable unit 55 by the movement control unit 12 of the system control unit 10. .

移動制御部１２は、例えば、画像投影時にフレームレートに対応する所定の周期で、ＤＭＤ５５１の複数のマイクロミラーの配列間隔未満の距離だけ離れた複数の位置の間を高速移動するように可動ユニット５５の位置を制御する。このとき、画像制御部１１は、それぞれの位置に応じてシフトした投影画像を生成するようにＤＭＤ５５１に画像信号を送信する。 The movement control unit 12 is, for example, a movable unit 55 so as to move at high speed between a plurality of positions separated by a distance less than the arrangement interval of the plurality of micromirrors of the DMD 551 at a predetermined period corresponding to the frame rate at the time of image projection. Control the position of the. At this time, the image control unit 11 transmits an image signal to the DMD 551 so as to generate a projection image shifted according to each position.

例えば、移動制御部１２は、Ｘ１Ｘ２方向及びＹ１Ｙ２方向にＤＭＤ５５１のマイクロミラーの配列間隔未満の距離だけ離れた位置Ｐ１と位置Ｐ２との間で、ＤＭＤ５５１を所定の周期で往復移動させる。このとき、画像制御部１１が、それぞれの位置に応じてシフトした投影画像を生成するようにＤＭＤ５５１を制御することで、投影画像の解像度を、ＤＭＤ５５１の解像度の約２倍にすることが可能になる。また、ＤＭＤ５５１の移動位置を増やすことで、投影画像の解像度をＤＭＤ５５１の２倍以上にすることもできる。 For example, the movement control unit 12 reciprocates the DMD 551 in a predetermined cycle between a position P1 and a position P2 that are separated by a distance less than the arrangement interval of the micromirrors of the DMD 551 in the X1X2 direction and the Y1Y2 direction. At this time, the image control unit 11 controls the DMD 551 so as to generate a projection image shifted according to each position, so that the resolution of the projection image can be approximately double the resolution of the DMD 551. Become. Further, by increasing the movement position of the DMD 551, the resolution of the projected image can be made twice or more that of the DMD 551.

このように、移動制御部１２が可動ユニット５５と共にＤＭＤ５５１を所定の周期で移動させ、画像制御部１１がＤＭＤ５５１に位置に応じた投影画像を生成させることで、ＤＭＤ５５１の解像度以上の画像を投影することが可能になる。 As described above, the movement control unit 12 moves the DMD 551 together with the movable unit 55 in a predetermined cycle, and the image control unit 11 causes the DMD 551 to generate a projection image corresponding to the position, thereby projecting an image having a resolution higher than that of the DMD 551. It becomes possible.

また、本実施形態に係るプロジェクタ１では、移動制御部１２がＤＭＤ５５１を可動ユニット５５と共に回転するように制御することで、投影画像を縮小させることなく回転させることができる。例えばＤＭＤ５５１等の画像生成手段が固定されているプロジェクタでは、投影画像を縮小させなければ、投影画像の縦横比を維持しながら回転させることはできない。これに対して、本実施形態に係るプロジェクタ１では、ＤＭＤ５５１を回転させることができるため、投影画像を縮小させることなく回転させて傾き等の調整を行うことが可能になっている。 In the projector 1 according to the present embodiment, the movement control unit 12 controls the DMD 551 to rotate together with the movable unit 55, so that the projection image can be rotated without being reduced. For example, a projector in which image generation means such as DMD551 is fixed cannot be rotated while maintaining the aspect ratio of the projected image unless the projected image is reduced. On the other hand, in the projector 1 according to the present embodiment, the DMD 551 can be rotated, so that the tilt or the like can be adjusted by rotating the projection image without reducing it.

以上で説明したように、本実施形態に係るプロジェクタ１では、ＤＭＤ５５１が移動可能に構成されることで、投影画像の高解像度化が可能になっている。また、ＤＭＤ５５１を冷却するヒートシンク５５４が、ＤＭＤ５５１と共に可動ユニット５５に搭載されていることで、ＤＭＤ５５１に当接してより効率的に冷却することが可能になり、ＤＭＤ５５１の温度上昇が抑制されている。したがって、プロジェクタ１では、ＤＭＤ５５１の温度上昇に起因して発生する動作不良や故障といった不具合が低減される。 As described above, in the projector 1 according to this embodiment, the DMD 551 is configured to be movable, so that the resolution of the projected image can be increased. Further, since the heat sink 554 for cooling the DMD 551 is mounted on the movable unit 55 together with the DMD 551, it is possible to cool the DMD 551 in contact with the DMD 551, and the temperature rise of the DMD 551 is suppressed. Therefore, in the projector 1, problems such as malfunctions and failures that occur due to the temperature rise of the DMD 551 are reduced.

＜ライトトンネルの回転＞
次に、ライトトンネルの回転ついて説明する。 <Rotation of light tunnel>
Next, the rotation of the light tunnel will be described.

図１５を参照して説明したように、本実施形態では、システムコントロール部１０の移動制御部１２が、コイル５８１，５８２，５８３，５８４に流す電流の大きさや向きを制御することで、可動範囲内で可動プレート５５２を任意の位置に移動させることができる。そして、可動プレート５５２の移動に伴って、結合プレート５５３、ＤＭＤ５５１、及びヒートシンク５５４が、固定ユニット５１に対して移動する。 As described with reference to FIG. 15, in the present embodiment, the movement control unit 12 of the system control unit 10 controls the magnitude and direction of the current flowing through the coils 581, 582, 583, 584, thereby moving the movable range. The movable plate 552 can be moved to an arbitrary position. As the movable plate 552 moves, the coupling plate 553, DMD 551, and heat sink 554 move relative to the fixed unit 51.

ここで、ＤＭＤ５５１が回転しても照明効率を低下させることなく、均一に照明するためには、例えば、図１８に示すように、ＤＭＤ５５１の回転に合わせてライトトンネル４０２を回転させる構成とすることが好ましい。 Here, in order to illuminate uniformly without reducing the illumination efficiency even when the DMD 551 rotates, for example, as shown in FIG. 18, the light tunnel 402 is rotated in accordance with the rotation of the DMD 551. Is preferred.

図１８では、ＤＭＤ５５１の中心を回転軸として回転する動作に対応するため、ライトトンネル４０２の直方空間の中心軸を回転軸として回転させるように構成されている。具体的には、ライトトンネル４０２の光出口側（ＤＭＤ５５１側）に、ライトトンネル４０２を保持するホルダ４１１が設けられており、更に、ホルダ４１１は、伝達機構４１２を介して回転アクチュエータ４１３と機械的に結合させている。 In FIG. 18, in order to correspond to the operation of rotating around the center of the DMD 551 as a rotation axis, the center axis of the rectangular space of the light tunnel 402 is rotated as the rotation axis. Specifically, a holder 411 that holds the light tunnel 402 is provided on the light exit side (DMD 551 side) of the light tunnel 402, and the holder 411 is mechanically connected to the rotary actuator 413 via the transmission mechanism 412. Are combined.

伝達機構４１２は、例えばギアであり、回転アクチュエータ４１３は、例えばモータである。この場合、モータである回転アクチュエータ４１３の回転が、ギアである伝達機構４１２を介してホルダ４１１に伝達され、ホルダ４１１と共にライトトンネル４０２の光出口側が回転する。 The transmission mechanism 412 is a gear, for example, and the rotary actuator 413 is a motor, for example. In this case, the rotation of the rotary actuator 413 that is a motor is transmitted to the holder 411 via the transmission mechanism 412 that is a gear, and the light exit side of the light tunnel 402 rotates together with the holder 411.

回転アクチュエータ４１３の回転制御は、例えば、システムコントロール部１０内で行うことができる。例えば、システムコントロール部１０内に、可動プレート５５２を駆動する際に移動制御部１２が生成する制御信号に基づいてＤＭＤ５５１の回転量を検知し、ライトトンネル４０２の光出口側の必要回転量を計算するライトトンネル回転制御部を設ける。そして、ライトトンネル回転制御部からの制御信号を駆動回路を介して回転アクチュエータ４１３に入力することで、ライトトンネル４０２の光出口側を必要回転量だけ回転させることができる。 The rotation control of the rotary actuator 413 can be performed in the system control unit 10, for example. For example, the rotation amount of the DMD 551 is detected in the system control unit 10 based on the control signal generated by the movement control unit 12 when the movable plate 552 is driven, and the necessary rotation amount on the light exit side of the light tunnel 402 is calculated. A light tunnel rotation control unit is provided. Then, by inputting a control signal from the light tunnel rotation control unit to the rotation actuator 413 through the drive circuit, the light exit side of the light tunnel 402 can be rotated by a necessary amount of rotation.

これにより、ＤＭＤ５５１が回転しても、ＤＭＤ５５１の回転に合わせてライトトンネル４０２が回転する。そのため、照明効率を低下させることなく均一に照明することができ、同じランプ入力で比較したときに輝度低下を招かずにＤＭＤ５５１の回転（すなわち投影姿勢の回転）が可能となる。 Thereby, even if the DMD 551 rotates, the light tunnel 402 rotates in accordance with the rotation of the DMD 551. Therefore, the illumination can be performed uniformly without reducing the illumination efficiency, and the DMD 551 can be rotated (that is, the projection posture can be rotated) without causing a decrease in luminance when compared with the same lamp input.

＜横台形補正＞
次に、プロジェクタ１におけるに横台形補正ついて説明する。図１９は、横台形の投影画像について説明する図である。図１９では、ユーザがプロジェクタ１を、スクリーンに対して僅かに正対していない（傾いている）状態で設置した場合を示している。 <Horizontal keystone correction>
Next, horizontal trapezoidal correction in the projector 1 will be described. FIG. 19 is a diagram illustrating a horizontal trapezoidal projection image. FIG. 19 shows a case where the user installs the projector 1 in a state where the projector 1 is not slightly facing (tilted) with respect to the screen.

この場合、スクリーン上の投影画像Ｐ_Ａにおいて、左端部の縦線Ｈ１及び右端部の縦線Ｈ２は何れも垂直な直線であるが、それぞれの長さが異なってしまう。そのため、上端部の横線Ｗ１と下端部の横線Ｗ２がそれぞれ斜めになり、全体としては横台形の投影画像Ｐ_Ａがスクリーンに投影される。この問題は、スクリーンまでの距離が極めて短い超短焦点の画像投影装置において特に顕著である。 In this case, the projected image P _A on the screen, but vertical line H2 of the vertical line H1 and the right end of the left end portion is both perpendicular straight line, resulting in different respective lengths. Therefore, it becomes oblique horizontal W2 horizontal line W1 and a lower end of the upper end of a horizontal row trapezoidal projection image P _A is projected on the screen as a whole. This problem is particularly noticeable in an ultra-short focus image projection apparatus having a very short distance to the screen.

ここで、横台形の投影画像Ｐ_Ａがスクリーンに投影されているときに、プロジェクタ１の内部において、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３が図２０〜図２２の位置にあった場合を考える。 Here, when the horizontal trapezoidal projection image P _A is projected on the screen, in the interior of the projector 1, it is assumed that folding mirror 602 and the curved mirror 603 is located at the position of FIGS. 20 22.

図２０は、投影画像が横台形であった場合の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する斜視図である。また、図２１は、投影画像が横台形であった場合の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する正面図である。また、図２２は、投影画像が横台形であった場合の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する上面図である。なお、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３は、投影ミラーサブユニットの一例である。 FIG. 20 is a perspective view illustrating positions of the folding mirror and the curved mirror when the projection image is a horizontal trapezoid. FIG. 21 is a front view illustrating the positions of the folding mirror and the curved mirror when the projected image is a horizontal trapezoid. FIG. 22 is a top view illustrating the positions of the folding mirror and the curved mirror when the projection image is a horizontal trapezoid. The folding mirror 602 and the curved mirror 603 are an example of a projection mirror subunit.

図１９に示す横台形の投影画像Ｐ_Ａを補正して長方形にするためには、まず、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３を照明光学系ユニット４０に対して回転可能である構成とする。そして、ＤＭＤ５５１を、照明光学系ユニット４０に対してＤＭＤ５５１上の画像中心（＝投影レンズ６０１の光軸中心）を回転中心軸として回転させる。更に、ＤＭＤ５５１の回転に合わせて、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３を、照明光学系ユニット４０に対してＤＭＤ５５１上の画像中心を回転中心軸として、ＤＭＤ５５１と同一方向に同一角度だけ回転させる。 To rectangle by correcting the lateral trapezoidal projection image P _A shown in FIG. 19, first, a folding mirror 602 and the curved mirror 603 and is rotatable configuration with respect to the illumination optical unit 40. Then, the DMD 551 is rotated with respect to the illumination optical system unit 40 using the image center on the DMD 551 (= the optical axis center of the projection lens 601) as the rotation center axis. Further, in accordance with the rotation of the DMD 551, the folding mirror 602 and the curved mirror 603 are rotated by the same angle in the same direction as the DMD 551 with the image center on the DMD 551 as the rotation center axis with respect to the illumination optical system unit 40.

すなわち、ＤＭＤ５５１と、折り返しミラー６０２と、曲面ミラー６０３との相対位置を変化させず、これらの３部品を一体となって回転移動させる。以降、これらの３部品を一体となって回転移動させる動作を横台形画像補正モードと称する場合がある。なお、横台形画像補正モードでは、投影レンズ６０１は、回転も移動もしない。但し、投影レンズ６０１は、光軸中心に対して回転対称であるため、投影レンズ６０１を光軸中心を回転中心軸として回転させたとしても、レンズ特性に影響はない。そのため、横台形画像補正モードにおいて、投影レンズ６０１を光軸中心を回転中心軸として回転させても構わない。 That is, these three components are rotated and moved together without changing the relative positions of the DMD 551, the folding mirror 602, and the curved mirror 603. Hereinafter, the operation of rotating these three components together may be referred to as a horizontal trapezoidal image correction mode. In the horizontal trapezoidal image correction mode, the projection lens 601 does not rotate or move. However, since the projection lens 601 is rotationally symmetric with respect to the optical axis center, even if the projection lens 601 is rotated with the optical axis center as the rotation center axis, the lens characteristics are not affected. Therefore, in the horizontal trapezoidal image correction mode, the projection lens 601 may be rotated with the optical axis center as the rotation center axis.

折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３を回転させるには、例えば、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３を同一の回転台上に固定し、回転台をモータで駆動すればよい。例えば、システムコントロール部１０により、モータの駆動電圧や駆動時間を制御することで、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３を任意の方向に任意の角度で回転させることができる
回転台とモータとはギアやベルトを介して結合されていてもよい。また、回転台の回転角度をエンコーダで検知してシステムコントロール部１０に入力し、システムコントロール部１０がエンコーダの検知結果とＤＭＤ５５１の回転角度情報とに基づいて、回転台の回転角度を制御してもよい。 In order to rotate the folding mirror 602 and the curved mirror 603, for example, the folding mirror 602 and the curved mirror 603 may be fixed on the same turntable and the turntable may be driven by a motor. For example, the system control unit 10 can control the driving voltage and driving time of the motor to rotate the folding mirror 602 and the curved mirror 603 in an arbitrary direction at an arbitrary angle. It may be connected via a belt. Further, the rotation angle of the turntable is detected by an encoder and input to the system control unit 10, and the system control unit 10 controls the rotation angle of the turntable based on the detection result of the encoder and the rotation angle information of the DMD 551. Also good.

プロジェクタ１では、水平に置かれたＤＭＤ５５１の画像を、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３を含む投影光学系ユニット６０を介して垂直面に投影するが、ＤＭＤ５５１の四角形ではなく、イメージサークルと称される円形の物体像を円形に投影している。そのため、ＤＭＤ５５１と、折り返しミラー６０２と、曲面ミラー６０３との相対位置を変化させず、これらの３部品を投影レンズ６０１の光軸中心を回転中心軸として一体となって回転移動させると、灯台のように投影方向を変えることができる。 In the projector 1, an image of the DMD 551 placed horizontally is projected onto a vertical plane via the projection optical system unit 60 including the folding mirror 602 and the curved mirror 603, but is not an square of the DMD 551 but is called an image circle. A circular object image is projected into a circle. Therefore, if these three parts are rotated together with the optical axis center of the projection lens 601 as the rotation center axis without changing the relative positions of the DMD 551, the folding mirror 602, and the curved mirror 603, the lighthouse Thus, the projection direction can be changed.

そのため、プロジェクタ１がスクリーンに対して正対していない（傾いている）状態で設置され、横台形の投影画像Ｐ_Ａがスクリーンに投影されている場合には、これらの３部品を一体となって回転移動させて投影方向を適宜に変更すればよい。これにより、プロジェクタ１がスクリーンに対して正対している（傾いていない）状態とすることができるため、横台形の投影画像を補正して長方形にすることが可能となる。 Therefore, the projector one is not directly facing the screen is provided with (inclined are) state, when the horizontal trapezoidal projection image P _A is projected on the screen, these 3 components together What is necessary is just to change the projection direction suitably by rotating. Thereby, since the projector 1 can be in a state of being directly facing (not tilted) with respect to the screen, the horizontal trapezoidal projection image can be corrected to be a rectangle.

なお、ＤＭＤ５５１と、折り返しミラー６０２と、曲面ミラー６０３とを相対位置を変化させず一体として回転移動させるために、プロジェクタ１のリモコンに横台形画像補正モード用のコードを備えたスイッチを設けておくと好適である。スクリーンを実際に視認する位置において、必要なときにリモコンの横台形画像補正モード用のコードを備えたスイッチを押すだけで、容易に横台形の投影画像を補正できるからである。 In addition, in order to rotate and move the DMD 551, the folding mirror 602, and the curved mirror 603 integrally without changing the relative positions, a switch including a code for a horizontal trapezoidal image correction mode is provided on the remote controller of the projector 1. It is preferable. This is because the horizontal trapezoidal projection image can be easily corrected by simply pressing a switch having a code for the horizontal trapezoidal image correction mode of the remote controller when necessary at a position where the screen is actually visually recognized.

以上について、図面を参照しながら、より具体的に説明する。図２３は、ＤＭＤの回転方向について説明する図である。図２４は、回転後の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する斜視図である。また、図２５は、回転後の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する正面図である。また、図２６は、回転後の折り返しミラー及び曲面ミラーの位置を例示する上面図である。 The above will be described more specifically with reference to the drawings. FIG. 23 is a diagram for explaining the rotation direction of the DMD. FIG. 24 is a perspective view illustrating the positions of the folding mirror and the curved mirror after rotation. FIG. 25 is a front view illustrating the positions of the folding mirror and the curved mirror after rotation. FIG. 26 is a top view illustrating positions of the folding mirror and the curved mirror after rotation.

例えば、図２３に示すように、ＤＭＤ５５１をＸＹ平面内において矢印Ａ１の方向に回転させたとする。この時、図２４に示すように、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３をＸＹ平面内において矢印Ａ２方向に、すなわち図２３に示すＤＭＤ５５１と同じ回転方向に同じ回転角度だけ、ＤＭＤ５５１上の画像中心を回転軸として回転させる。回転後の折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３の位置を図２５及び図２６に示す。 For example, as shown in FIG. 23, it is assumed that the DMD 551 is rotated in the direction of the arrow A1 in the XY plane. At this time, as shown in FIG. 24, the folding mirror 602 and the curved mirror 603 are rotated around the image center on the DMD 551 in the direction of the arrow A2 in the XY plane, that is, in the same rotation direction as the DMD 551 shown in FIG. Rotate as an axis. The positions of the folding mirror 602 and the curved mirror 603 after the rotation are shown in FIGS.

図２７は、横台形補正後の画像について説明する図である。図２７では、横台形補正後の画像であるスクリーン上の投影画像Ｐ_Ｂは長方形となっている。つまり、スクリーン上の投影画像Ｐ_Ｂにおいて、左端部の縦線Ｈ１及び右端部の縦線Ｈ２は何れも垂直な直線であり、それぞれの長さが等しくなっている。また、上端部の横線Ｗ１と下端部の横線Ｗ２は何れも水平な直線であり、それぞれの長さが等しくなっている。 FIG. 27 is a diagram illustrating an image after horizontal trapezoidal correction. In FIG. 27, the projected image P _B on the screen, which is an image after horizontal trapezoid correction, is rectangular. That is, in the projected image P _B on the screen, the vertical line H1 at the left end and the vertical line H2 at the right end are both vertical straight lines, and their lengths are equal. Further, the horizontal line W1 at the upper end and the horizontal line W2 at the lower end are both horizontal straight lines and have the same length.

図２８は、図２０と図２４とを合成したもので、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３が回転した様子を見易くした図である。また、図２９は、図１９と図２７とを合成したもので、横台形補正の効果を見易くした図である。図２８及び図２９より、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３の回転により、横台形の投影画像Ｐ_Ａが、長方形の投影画像Ｐ_Ｂに補正されていることが容易に理解できる。 FIG. 28 is a combination of FIG. 20 and FIG. 24, and is a diagram that makes it easy to see how the folding mirror 602 and the curved mirror 603 are rotated. FIG. 29 is a composite of FIG. 19 and FIG. 27, and is a diagram that makes it easy to see the effect of horizontal trapezoidal correction. 28 and 29, it can be easily understood that the horizontal trapezoidal projection image P _A is corrected to the rectangular projection image P _B by the rotation of the folding mirror 602 and the curved mirror 603.

このように、本実施形態に係るプロジェクタ１では、ＤＭＤ５５１は照明光学系ユニット４０に対して回転可能であり、かつ、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３を含む投影ミラーサブユニットは照明光学系ユニット４０に対して回転可能である。そして、プロジェクタ１は、ＤＭＤ５５１を回転すると同時に、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３をＤＭＤ５５１と同じ回転方向に同じ回転角度だけ回転させる横台形画像補正モードを備えている。これにより、スクリーンに横台形の投影画像が投影されているときに、横台形画像補正モードを実行することで、横台形画像を容易に補正できる。 As described above, in the projector 1 according to the present embodiment, the DMD 551 can rotate with respect to the illumination optical system unit 40, and the projection mirror subunit including the folding mirror 602 and the curved mirror 603 is provided in the illumination optical system unit 40. It can rotate with respect to it. The projector 1 includes a horizontal trapezoidal image correction mode that rotates the DMD 551 and simultaneously rotates the folding mirror 602 and the curved mirror 603 in the same rotation direction as the DMD 551 by the same rotation angle. Thereby, when the horizontal trapezoidal projection image is projected on the screen, the horizontal trapezoidal image can be easily corrected by executing the horizontal trapezoidal image correction mode.

この方法では、画像処理を使用していないため、背景技術で述べた諸問題（１ラインピッチの直線画像がギザギザ画像となり見た目の解像感が劣化する等の問題）を発生させることなく、横台形画像の補正を実現できる。 In this method, since image processing is not used, various problems described in the background art (problems such as a linear image having a single line pitch becoming a jagged image and a deterioration in visual resolution) occur without causing a problem. A trapezoidal image can be corrected.

また、ＤＭＤ５５１を回転させる駆動手段（例えば、コイル及び磁石）と、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３を回転させる駆動手段（例えば、モータ）とは、互いに独立している。そのため、横台形画像補正モード以外のモード、例えば、画像移動や画像回転のみを行うモードにも対応可能である。すなわち、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３は動作させず、ＤＭＤ５５１のみを回転または往復移動させ、画像の投影方向を変えずに画像移動や画像回転のみを行うモードにも対応可能である。 In addition, driving means (for example, a coil and a magnet) for rotating the DMD 551 and driving means (for example, a motor) for rotating the folding mirror 602 and the curved mirror 603 are independent of each other. Therefore, it is possible to deal with modes other than the horizontal trapezoidal image correction mode, for example, a mode in which only image movement or image rotation is performed. That is, it is possible to cope with a mode in which only the DMD 551 is rotated or reciprocated without moving the folding mirror 602 and the curved mirror 603 and only the image is moved or rotated without changing the image projection direction.

また、プロジェクタ１全体を回転させても横台形画像の補正を実現できるが、装置の大型化を招くため好ましくない。本実施形態では、プロジェクタ１を構成するＤＭＤ５５１、折り返しミラー６０２及び曲面ミラー６０３のみを回転させるので、装置の大型化を伴わない点でも好適である。 In addition, the correction of the horizontal trapezoidal image can be realized even if the entire projector 1 is rotated, but this is not preferable because the size of the apparatus is increased. In the present embodiment, since only the DMD 551, the folding mirror 602, and the curved mirror 603 constituting the projector 1 are rotated, it is also preferable in that the apparatus is not increased in size.

なお、以上の説明では、図３０に示す横台形画像Ａを長方形に補正する例を示したが、図３０に示す横台形画像Ｂを長方形に補正することも可能である。この場合には、ＤＭＤ５５１と、折り返しミラー６０２と、曲面ミラー６０３とが一体となって回転移動する方向を矢印Ａ１及びＡ２（図２３及び図２４参照）と反対にすればよい。 In the above description, the example in which the horizontal trapezoidal image A shown in FIG. 30 is corrected to a rectangle is shown, but the horizontal trapezoidal image B shown in FIG. 30 can also be corrected to a rectangle. In this case, the direction in which the DMD 551, the folding mirror 602, and the curved mirror 603 rotate together can be reversed from the arrows A1 and A2 (see FIGS. 23 and 24).

以上、好ましい実施形態について詳説したが、上述した実施形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施形態に種々の変形及び置換を加えることができる。 The preferred embodiments have been described in detail above, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and substitutions are made to the above-described embodiments without departing from the scope described in the claims. Can do.

１プロジェクタ（画像投影装置）
１０システムコントロール部
１１画像制御部（画像制御手段）
１２移動制御部（移動制御手段）
３０光源
４０照明光学系ユニット
５０画像表示ユニット
６０投影光学系ユニット
４１１ホルダ
４１２伝達機構
４１３回転アクチュエータ
５１１トッププレート（第１固定板）
５１２ベースプレート（第２固定板）
５１５支柱
５２１支持球体
５２２，５２６支持孔
５２４位置調整ねじ
５３１，５３２，５３３，５３４磁石（駆動手段）
５８１，５８２，５８３，５８４コイル（駆動手段）
５５１ＤＭＤ（画像生成手段）
５５２可動プレート（第１可動板）
５５３結合プレート（第２可動板）
５５４ヒートシンク（放熱手段）
５６０段付きねじ（固定手段）
５６１ばね（押圧手段）
５７１可動範囲制限孔 1 Projector (image projection device)
10 System Control Unit 11 Image Control Unit (Image Control Unit)
12 Movement control unit (movement control means)
30 Light source 40 Illumination optical system unit 50 Image display unit 60 Projection optical system unit 411 Holder 412 Transmission mechanism 413 Rotating actuator 511 Top plate (first fixed plate)
512 Base plate (second fixed plate)
515 Support column 521 Support sphere 522,526 Support hole 524 Position adjusting screw 531,532,533,534 Magnet (drive means)
581,582,583,584 Coil (drive means)
551 DMD (image generation means)
552 Movable plate (first movable plate)
553 Coupling plate (second movable plate)
554 heat sink (heat dissipation means)
560 Stepped screw (fixing means)
561 Spring (Pressing means)
571 Movable range restriction hole

特許第３７１４３６５号Japanese Patent No. 3714365

Claims

A light source;
Image generating means for generating an image using light emitted from the light source;
An illumination optical system unit that guides light emitted from the light source to the image generation unit;
A projection optical system unit that magnifies and projects an image formed by the image generation means,
The projection optical system unit includes a projection lens and a projection mirror subunit,
The image generating means is rotatable with respect to the illumination optical system unit,
The image projection apparatus, wherein the projection mirror subunit is rotatable with respect to the illumination optical system unit.

The image projection apparatus according to claim 1, wherein the rotation center axis of the image generation unit is the same as the rotation center axis of the projection mirror subunit.

The image projection apparatus according to claim 2, wherein a rotation center axis of the image generation unit and a rotation center axis of the projection mirror subunit are the same as an optical axis center of the projection lens.

4. The image projection apparatus according to claim 1, further comprising a mode in which the projection mirror subunit rotates by the same angle as the predetermined angle when the image generation unit rotates by a predetermined angle. 5.

The image projection apparatus according to claim 4, wherein in the mode, the image generation unit and the projection mirror subunit rotate in the same direction.

The image projection apparatus according to claim 1, wherein the drive unit that rotates the image generation unit and the drive unit that rotates the projection mirror subunit are independent of each other.

The image projection apparatus according to claim 6, further comprising a mode in which the projection mirror subunit does not operate and the image generation unit rotates or reciprocates.

The image projection device according to claim 1, wherein the projection mirror subunit includes a folding mirror and a curved mirror.