JP2018151565A - 画像投影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】可動ユニットを回転移動させても、装置全体の温度保証をすることができる画像投影装置の提供。
【解決手段】画像生成ユニットは、該光源の光を用いて画像を表示する表示素子、表示素子を保持し、アクチュエータの駆動力を用いて、表示素子を投影光学系ユニットに対して移動させる可動ユニット、可動ユニットに取り付けられた放熱部材、可動ユニットの位置情報を検出する位置検出手段、及び位置検出手段の温度特性を検出する第１の温度検出手段を備えており、可動ユニットは、投影する画像の向きを回転させるように、水平方向に沿って回転可能であり、冷却制御部は、可動ユニットの回転移動を検出する位置検出手段の位置情報に基づいたファン回転数を設定できる。
【選択図】図１６

Description

本発明は、画像投影装置に関する。

プロジェクタ（画像投影装置）には光源が設けられ、使用により光源が高温になるため、冷却することが必要になる。そのため、例えば、特許文献１には、プロジェクタの光学系の温度調整及び筐体内温度調整を最適化するために、検出手段により、筐体内温度と、外気温度とを検出し、その筐体内温度と外気温度とに基づいて、光源を冷却する冷却ファンの駆動制御を行うことが開示されている。

また、プロジェクタにおいて、投影画像を高解像度化するために、画像表示素子であるＤＭＤ素子を細かい周期で斜め４５°方向に半画素分ずらす技術が知られている（例えば引用文献２や引用文献３等）。この制御では半画素ずらした画像を投影することによってスクリーン上に中間画像を作り出すことで、実投影像＋中間画像の２倍の画素数をスクリーン上に生成することができる。

さらに、プロジェクタにおいて、上記のＤＭＤ素子を水平方向に沿って回転させることで、投影する画面の向きを回転して調整する技術も提案されている。

ここで、上記ＤＭＤ素子は可動ユニットに設けられており、可動ユニットにはヒートシンク等の放熱部材が連結されている。

そのため、特許文献１のような、冷却の制御を、高解像度化駆動モジュールのような高速で駆動されるモジュールが導入される場合、モジュールのずらし移動・回転に伴う位置情報の変化による筐体内の温度補償は考慮されていないため、プロジェクタの筐体内温度が適切に調整できないおそれがあった。

そこで、本発明は上記事情に鑑み、可動ユニットを回転移動させても、装置全体の温度保証をすることができる画像投影装置の提供を目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様では、
光源と、
該光源の光を用いて画像を表示する画像生成ユニットと、
前記画像生成ユニットに前記光源からの光を導く照明光学系ユニットと、
前記画像生成ユニットで表示された、複数の画素で構成される画像を拡大投影する投影光学系ユニットと、
少なくとも前記画像生成ユニットを冷却可能なファンと、
前記ファンの回転数を設定する冷却制御部と、を備える画像投影装置であって、
前記画像生成ユニットは、
該光源の光を用いて前記画像を表示する表示素子、
前記表示素子を保持し、アクチュエータの駆動力を用いて、前記表示素子を前記投影光学系ユニットに対して移動させる可動ユニット、
前記可動ユニットに取り付けられた放熱部材、
前記可動ユニットの位置情報を検出する位置検出手段、及び
前記位置検出手段の温度特性を検出する第１の温度検出手段を備えており、
前記可動ユニットは、投影する画像の向きを回転させるように、水平方向に沿って回転可能であり、
前記冷却制御部は、前記可動ユニットの回転移動を検出する前記位置検出手段の位置情報に基づいたファン回転数を設定できる
ことを特徴とする画像投影装置、を提供する。

一態様によれば、画像投影装置において、可動ユニットを回転移動させても、装置全体の温度保証をすることができる。

実施形態における画像投影装置を例示する図である。 実施形態における画像投影装置の構成を例示するブロック図である。 （ａ）は図１の手前から見たプロジェクタ内部の斜視図であり、（ｂ）は図１の奥側からみたプロジェクタ内部の斜視図である。 実施形態における光学エンジンの斜視図である。 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。 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。 実施形態における画像生成ユニットの斜視図である。 図７の画像生成ユニットを部位毎に分解した図。 実施形態における位置検出部を含む構成を例示する分解図であって、（ａ）は斜視図を示し、（ｃ）は側面図である。 （ａ）実施形態における可動ユニットの分解斜視図と、（ｂ）実施形態における固定ユニットの分解斜視図である。 （ａ）実施形態における可動ユニットの側面図と、（ｂ）実施形態における画像生成ユニットの側面図である。 実施形態における画像生成ユニットを、照明光学系ユニットに取り付けた図である。 実施形態における固定ユニットに対するＤＭＤ素子の移動を説明する上面図である。 実施形態における固定ユニットに対する可動ユニットの移動を説明する斜視図である。 実施形態における画像生成ユニット及びファンの駆動制御に係る部分の機能ブロック図である。 実施形態における、画像投影開始時又は設定条件変更時の位置算出処理とファン制御処理のフローチャートの一例である。

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。

＜画像投影装置の構成＞
図１は、本発明の実施形態におけるプロジェクタ１を例示する図である。

プロジェクタ１は、画像投影装置の一例であり、吸気口２、出射窓３、入力端子（外部Ｉ／Ｆ）９等を有し、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Ｐを投影する。

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。

ここで、本発明の実施形態に係るプロジェクタ１では、画像生成ユニット５０における内部の可動ユニット５５（図１０参照）を水平方向に沿って回転させることで、スクリーンＳ上に投影される画像Ｐの画面の向きを回転させることができる。なお、図１では、画面を９０°回転させている例を示しているが、例えばプロジェクタ１を接地させる際の傾きを修正するために、数度ごとの細かい回転角度で投影される画像Ｐの角度を調整してもよい。

図２は、実施形態におけるプロジェクタ１の構成を例示するブロック図である。

図２に示されるように、プロジェクタ１は、制御基板１０と、光学エンジン１５と、入力端子（外部インタフェース）２と、電源端子４と、操作部５と、リモコン受光部６と、映像信号制御基板８と、ランプファン２０と、排気ファン７０と、装置内温度検出部７とを有する。

制御基板１０には、システムコントロール部１１と、メモリ１０１と、センサインターフェース（Ｉ／Ｆ）１０２，１０３とを有する。

電源端子４は、電源コードを介して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１１、ランプファン２０、光学エンジン１５等に給電する。

操作部５の電源スイッチ（メインスイッチ）５Ｐは、ユーザーによるプロジェクタ１のＯＮ／ＯＦＦ操作に用いられる。電源端子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電源スイッチ５ＰがＯＮに操作されると、電源端子４からプロジェクタ１の各部への給電を開始する。また、電源スイッチ５ＰがＯＦＦに操作されると、電源端子４がプロジェクタ１の各部への給電を停止する。

操作部５は、ユーザー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５は、例えば投影画像の大きさ、色調、ピント調整等、画面回転角度等のユーザーによる操作を受け付ける。操作部５が受け付けたユーザー操作は、システムコントロール部１１に送られる。

第２温度検出部としての装置内温度検出部７は、温度検出用のトランジスタであり、プロジェクタ１内の温度を検出する。温度検出結果はアナログ温度情報であり、システムコントロール部１１へ供給される。装置内温度検出部７は、光学エンジン１５の後述する画像生成ユニット５０の近傍位置で、且つ吸気口２の近傍位置に設けられる。したがって、装置内温度検出部７が検出する温度は、外気を取り込んだ直後の温度である。

外部Ｉ／Ｆ９は、例えばパソコン、デジタルカメラ、ＡＶ(audio video)機器等に接続される接続端子（ＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）やＶＧＡ（Video Graphics Array）等）であり、映像信号制御基板８を介して、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１１に出力する。

制御基板１０でのシステムコントロール部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を有するＳｏＣ（System on a Chip）によって構成される。

メモリ１０１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１１，ＲＡＭ（Random Access Memory）１１２、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１３３等を含んでいる。

第１のセンサＩ／Ｆ１０２（温度演算部）は、第１の温度センサである素子温度検出部５４３からの出力結果を、温度情報に変換して、システムコントロール部１１へ伝達する。同様に、第２のセンサＩ／Ｆ１０３（温度演算部）は、第１の温度センサである装置内温度検出部７からの出力結果を、温度情報に変換して、システムコントロール部１１へ伝達する。

システム制御部１１は、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の画像生成ユニット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 Micro-mirror 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。また、外部Ｉ／Ｆ９から入力される画像データに対してスケーリング処理やフレームレート変換、画素ずらし用のフレーム生成などの画像処理を行う。

システム制御部１１は、画像生成ユニット５０において移動可能に設けられている可動ユニット５５を移動させる駆動部を制御し、可動ユニット５５に設けられているＤＭＤ５５１の位置を制御する。また、後述するカラーホイールの制御、光源３０のオン／オフ制御なども行う。システム制御部１１の機能構成については、図１５を用いて詳述する。

第２ファンとしてのファン（吸気ファン）２０は、システムコントロール部１１に制御されて回転し、光学エンジン１５の光源３０や、画像生成ユニット５０を冷却する。

第１ファンとしての排気ファン７０は、システムコントロール部１１に制御されて回転し、プロジェクタ１内の外気を取り込んで画像生成ユニット５０（ホール素子５４２）を冷却すると共に、プロジェクタ１内の各部材を冷却する。

排気ファン７０は、画像生成ユニット５０の温度特性内での温度補償が確保できるようにシステムコントロール部１１により回転数が制御される。また、本実施形態の排気ファン７０は、プロジェクタ１内に搭載される各部材の温度特性内での温度補償を確保できるようにシステムコントロール部１１により回転数が制御される。

光学エンジン１５は、光源３０、照明光学系ユニット４０、画像生成ユニット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１１に制御されてスクリーンＳに画像を投影する。

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１１により制御され、照明光学系ユニット４０を介して画像生成ユニット５０に設けられているＤＭＤ５５１を照明する。

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から照射された照明光を画像生成ユニット５０に設けられているＤＭＤ５５１に導く。

画像生成ユニット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に移動可能に支持される可動ユニット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１１の駆動制御部７０３（図１５参照）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、画像生成部の一例であり、システムコントロール部１１の画像制御部７０２により制御され、照明光学系ユニット４０によって導かれた照明光を変調して投影画像を生成する。

また、画像生成ユニット５０の可動ユニット５５には、温度検出手段である素子温度検出部５４３が設けられている。

投影光学系ユニット６０は、投影部の一例であり、例えば投影レンズ６０１、複数のミラー等を有し、画像生成ユニット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。

リモコン受光部６は、リモコン２００からの遠隔操作を受け付ける。ユーザーは、操作部５若しくはリモコン２００から、プロジェクタ１の各種設定等を行うことができる。

＜内部構成＞
図３は、プロジェクタ１内部の斜視図である。詳しくは、図３（ａ）は図１の手前から見たプロジェクタ内部の斜視図であり、図３（ｂ）は図１の奥側からみたプロジェクタ内部の斜視図である。即ち、図３（ａ）及び図３（ｂ）は、プロジェクタ装置１からカバーを取り外した状態を異なる方向から見た斜視図である。

内部構造として、図２で説明したように、プロジェクタ装置１は、筐体（外装カバー）の内部に、光学エンジン１５、制御基板１０、映像信号制御基板８、排気ファン７０、ランプファン２０（吸気ファン、ファンともいう）などを備えている。

制御基板１０は、リモコン受光部６が変換した電気信号や、操作部５からの信号に対応する指令内容に従って、各種の制御動作を実行する。映像信号制御基板８は、入力端子である外部Ｉ／Ｆ９と接続し、端子からの入力情報を制御基板１０に伝達する。

ランプファン２０と排気ファン７０は冷却手段である。ランプファン２０は吸気口２（図１参照）から外部の空気を取り込んで、光学エンジン１５の光源３０や、画像生成ユニット５０を冷却する。排気ファン７０は図１の吸気口２とは反対の面に設けられる排気口から装置外部へ空気を送り出すことで装置内を冷却する。

＜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。

図４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４に示されるように、光源３０、照明光学系ユニット４０、画像生成ユニット５０、及び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。

光源３０は、照明光学系ユニット４０の側面に設けられ、Ｘ２方向に照明光を照射する。照明光学系ユニット４０は、光源３０から照射された照明光を、下部に設けられている画像生成ユニット５０に導く。画像生成ユニット５０は、照明光学系ユニット４０によって導かれた照明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、画像生成ユニット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。

なお、本実施形態に係る光学エンジン１５は、光源３０から照射される照明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。

［照明光学系ユニット］
図５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。
図５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、及び凹面ミラー４０６を有する。

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から照射される照明光をＲＧＢ各色に時分割する。

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。

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。

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、画像生成ユニット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。

［投影光学系ユニット］
図６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。
図６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、及び曲面ミラー６０３がケースの内部に設けられている。

投影レンズ（投射レンズ）６０１は、複数のレンズを有し、画像生成ユニット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。

［画像生成ユニット］
図７は、実施形態における画像生成ユニット５０の斜視図である。
図７に示されるように、画像生成ユニット５０は、固定ユニット５１及び可動ユニット５５を有する。固定ユニット５１は、照明光学系ユニット４０に固定支持される。可動ユニット５５は、固定ユニット５１に移動可能に支持される。

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、及び、第２固定板としてのベースプレート５１２を有する。トッププレート５１１及びベースプレート５１２は、所定の間隙を介して平行に設けられている。固定ユニット５１は、図７に示されている４本のねじ５２０によって照明光学系ユニット４０の下部に固定される。

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ＤＭＤ基板５５３、放熱部材としてのヒートシンク５５４を有し、固定ユニット５１に移動可能に支持されている。

ＤＭＤ５５１は、ＤＭＤ基板５５３の上面に設けられている。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１１の画像制御部７０２（図１６参照）から送信される画像信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ駆動される。

マイクロミラーは、例えば「ＯＮ」の場合には、光源３０からの照明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からの照明光を不図示のＯＦＦ光板に向けて反射する方向に傾斜角度が制御される。

このように、ＤＭＤ５５１は、画像制御部７０２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に導かれた照明光を変調して投影画像を生成する。

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との間で支持され、表面に平行な方向に移動可能に設けられている。

ＤＭＤ基板５５３は、トッププレート５１１とベースプレート５１照明光学系ユニット２との間に設けられ、可動プレート５５２の下面側に連結されている。ＤＭＤ基板５５３は、上面にＤＭＤ５５１が設けられ、移動可能に設けられている可動プレート５５２と共に変位する。

ヒートシンク５５４は、ＤＭＤ５５１において生じた熱を放熱する。ヒートシンク５５４がＤＭＤ５５１の温度上昇を抑制することで、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る。ヒートシンク５５４は、可動プレート５５２及びＤＭＤ基板５５３と共に移動するように設けられることで、ＤＭＤ５５１において生じた熱を常時放熱することが可能になっている。

図８は、画像生成ユニット５０の分解斜視図である。図８にあるように、画像生成ユニット５０は、放熱を行うヒートシンク５５４と、主にＤＭＤ５５１を含む位置検出・駆動部Ａとに大別することができる。

続いて、位置検出・駆動部Ａの詳細な構成について後述する。

（位置検出部）
図９は、実施形態における位置検出部を含む構成を例示する分解図であって、（ａ）は斜視図を示し、（ｂ）は分解側面図を示す。図９（ｂ）は、図９（ａ）に左上方向から見ている側面図に想定する。

本実施形態における位置検出部は、ベースプレート５１２に設けられている位置検出用磁石５４１と、ＤＭＤ基板５５３に設けられているホール素子５４２とを含む。位置検出用磁石５４１とホール素子５４２とは、Ｚ１Ｚ２方向に対向するように配置されている。

ホール素子５４２は、磁気センサの一例であり、対向して設けられている位置検出用磁石５４１からの磁束密度の変化に応じた信号をシステムコントロール部１１の位置算出部７０４（図１５参照）に送信する。位置算出部７０４（図１５参照）は、ホール素子５４２から送信される信号に基づいて、ＤＭＤ基板５５３に設けられているＤＭＤ５５１の位置を検出する。

ここで、本実施形態では、磁性材料で形成されているトッププレート５１１及びベースプレート５１２が、ヨーク板として機能して位置検出用磁石５４１を含む磁気回路を構成する。また、ベースプレート５１２とヒートシンク５５４との間に設けられている駆動用磁石５３１及び駆動コイル５８１を含む駆動部（アクチュエータ）において生じる磁束は、ヨーク板として機能するベースプレート５１２に集中して位置検出部への漏出が抑えられる。

したがって、ＤＭＤ基板５５３の下面側に設けられているホール素子５４２では、駆動用磁石５３１及び駆動コイル５８１を含む駆動部において形成される磁界の影響が低減される。このため、ホール素子５４２が、駆動部において生じる磁界の影響を受けることなく、位置検出用磁石５４１の磁束密度変化に応じた信号を出力可能になる。したがって、位置算出部７０４（図１５参照）がＤＭＤ５５１の位置を高精度に把握できるようになる。

このように、位置算出部７０４は、駆動部からの影響が低減されたホール素子５４２の出力に基づいてＤＭＤ５５１の位置を精度良く検出できる。したがって、位置算出部７０４は、検出したＤＭＤ５５１の位置に応じて各駆動コイル５８１に流す電流の大きさや向きを制御し、ＤＭＤ５５１の位置を高精度に制御することが可能になる。

なお、上記した駆動部及び位置検出部の構成は、本実施形態において例示した構成に限られるものではない。駆動部として設けられている駆動用磁石５３１及び駆動コイル５８１の数、位置等は、可動ユニット５５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。また、位置検出部として設けられている位置検出用磁石５４１及びホール素子５４２の数、位置等は、ＤＭＤ５５１の位置を検出可能であれば、本実施形態とは異なる構成であってもよい。

例えば、位置検出用磁石５４１をトッププレート５１１に設け、ホール素子５４２を可動プレート５５２に設けてもよい。また、例えば、位置検出部をベースプレート５１２とヒートシンク５５４との間に設けてもよく、駆動部をトッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けてもよい。ただし、駆動部から位置検出部への磁界の影響を低減できるように、駆動部と位置検出部との間にはヨーク板を設けることが好ましい。また、可動ユニット５５の重量が増えて位置制御が困難になる可能性があるため、駆動用磁石５３１及び位置検出用磁石５４１は、それぞれ固定ユニット５１（トッププレート５１１又はベースプレート５１２）に設けることが好ましい。

また、トッププレート５１１及びベースプレート５１２は、駆動部から位置検出部への磁束の漏れを低減可能であれば、それぞれ部分的に磁性材料で形成されてもよい。例えば、トッププレート５１１及びベースプレート５１２は、磁性材料で形成された平板状又はシート状の部材を含む複数の部材が積層されることで形成されてもよい。ベースプレート５１２の少なくとも一部を磁性材料で形成してヨーク板として機能させ、駆動部から位置検出部への磁束の漏れを防ぐことが可能であれば、トッププレート５１１を非磁性材料で形成してもよい。

上記したように、従来からホール素子５４２は位置検出用磁石５４１からの磁束密度を読み取って、可動ユニット５５の初期位置からの移動距離を算出している。しかし、投影画像の高解像度化のために、ＤＭＤ５５１をシフトさせる場合、高周波数でＤＭＤ５５１をシフト（搖動）させる必要があり、画像生成ユニット５０の温度上昇が懸念される。ホール素子５４２は周囲温度の変化により出力電圧値が変化してしまうため、画像生成ユニット５０の周囲の温度環境が変化すると、可動ユニット５５の位置検出精度が悪くなってしまう。

そこで本実施形態では、システムコントロール部１１のファン制御部７０５（図１５参照）は、素子温度検出部５４３と装置内温度検出部７からの温度情報を取得して、ホール素子５４２及びプロジェクタ１内の各部材が温度特性内での温度補償を確保できるように各ファンの回転数を設定し制御（以下、ファン制御処理とも云う）する。この点については、図１５、図１６を用いて後述する。

また本実施形態では、素子温度検出部５４３を設けてホール素子５４２の周辺温度を検出可能な構成とした。システムコントロール部１１は、ホール素子５４２から可動ユニット５５の位置情報を取得し、素子温度検出部５４３からホール素子５４２の周辺温度情報を取得する。そしてホール素子５４２の温度特性に基づいて、高解像度機能オン時における可動ユニット５５の位置情報を補正して高精度な位置算出を行う（以下、位置算出処理とも云う）。

（可動ユニット）
図１０は、実施形態における画像表示ユニットの分解図であって、（ａ）は可動ユニット５５の分解斜視図であり、（ｂ）は固定ユニット５１の分解斜視図である。

図１０（ａ）に示されるように、可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１、可動プレート５５２、ＤＭＤ基板５５３、及びヒートシンク５５４を有する。

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。

可動プレート５５２には、図１０（ａ）に示されるように、ＤＭＤ基板５５３に設けられるＤＭＤ５５１に対向する位置に中央孔５７０が形成され、トッププレート５１１を照明光学系ユニット４０に固定するねじ５２０が挿通される貫通孔５７２が形成されている。また、可動プレート５５２には、ＤＭＤ基板５５３との連結に用いられる連結孔５７３が形成され、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が形成されている。

可動プレート５５２とＤＭＤ基板５５３とは、例えば、各連結孔５７３に挿入されるねじによって、可動プレート５５２の表面とＤＭＤ５５１の画像生成面とが平行になるように間隔が調整された状態で接着剤により連結固定される。

ここで、可動プレート５５２は表面に平行に移動し、ＤＭＤ５５１も可動プレート５５２と共に同様に移動する。したがって、可動プレート５５２の表面とＤＭＤ５５１の画像生成面とが非平行の場合には、ＤＭＤ５５１の画像生成面が移動方向に対して傾斜して画像が乱れる可能性がある。

そこで、本実施形態では、連結孔５７３に挿入するねじで可動プレート５５２とＤＭＤ基板５５３との間隔を調整し、可動プレート５５２の表面とＤＭＤ５５１の画像生成面とを平行に保つことで、画像品質の低下を抑制することが可能になっている。

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が大きく変位した時に支柱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。

なお、連結孔５７３及び可動範囲制限孔５７１の数、位置、及び形状等は、本実施形態において例示される構成に限られるものではない。また、可動プレート５５２とＤＭＤ基板５５３とは、本実施形態とは異なる構成で連結されてもよい。

ＤＭＤ基板５５３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、上記したように可動プレート５５２の下面に連結される。

ＤＭＤ基板５５３の上面には、ＤＭＤ５５１が設けられている。ＤＭＤ５５１は、ソケット５５７を介してＤＭＤ基板５５３に接続され、カバー５５８により周囲が覆われる。ＤＭＤ５５１は、トッププレート５１１の中央孔５７０を通じて可動プレート５５２の上面側に露出する。

ＤＭＤ基板５５３には、トッププレート５１１を照明光学系ユニット４０に固定するねじ５２０が挿通される貫通孔５５５が形成されている。また、ＤＭＤ基板５５３には、可動プレート５５２がヒートシンク５５４の連結柱５６１に固定されるように、ヒートシンク５５４の連結柱５６１に対向する部分に切り欠き５５８が形成されている。

例えば、可動プレート５５２及びＤＭＤ基板５５３をヒートシンク５５４の連結柱５６１に共締めすると、ＤＭＤ基板５５３が歪み、ＤＭＤ５５１の画像生成面が移動方向に対して傾斜して画像が乱れる可能性がある。そこで、ヒートシンク５５４の連結柱５６１がＤＭＤ基板５５３を避けて可動プレート５５２に連結されるように、ＤＭＤ基板５５３の周縁部に切り欠き５５８が形成されている。

上記構成により、ヒートシンク５５４は可動プレート５５２に連結されるため、ＤＭＤ基板５５３はヒートシンク５５４から負荷を受けて歪み等が生じる可能性が低減される。したがって、ＤＭＤ５５１の画像生成面を移動方向に対して平行に保って画像品質を維持することが可能になっている。

また、ＤＭＤ基板５５３の切り欠き５５８は、ベースプレート５１２に保持される支持球体５２１がＤＭＤ基板５５３を避けて可動プレート５５２に当接するように、ベースプレート５１２の支持孔５２２に対向する部分を含むように形成されている。このような構成により、ＤＭＤ基板５５３は、支持球体５２１からの負荷による歪み等の発生が抑制され、ＤＭＤ５５１の画像生成面を移動方向に対して平行に保って画像品質を維持することが可能になっている。

なお、切り欠き５５８は、本実施形態において例示される形状に限られない。ＤＭＤ基板５５３と、ヒートシンク５５４の連結柱５６１や支持球体５２１とを非接触にすることが可能であれば、ＤＭＤ基板５５３には切り欠き５５８の代わりに貫通孔が形成されてもよい。

また、図１０内矢印で示されるように、ＤＭＤ基板５５３の下面には、ベースプレート５１２の上面に設けられている位置検出用磁石５４１に対向する位置に、ホール素子５４２が設けられている。ホール素子５４２は、ベースプレート５１２に設けられている位置検出用磁石５４１とで、ＤＭＤ５５１の位置を検出する位置検出部を構成する。

また、ＤＭＤ基板５５３の下面には、ホール素子５４２の近傍位置に第２温度検出部としての素子温度検出部５４３が設けられている。素子温度検出部５４３は、温度検出用のトランジスタであり、ホール素子５４２の周辺温度を検出する。検出結果はアナログ温度情報であり、システムコントロール部１１へ供給される。

ヒートシンク５５４は、図１０（ａ）に示されるように、放熱部５５６、連結柱５６１、伝熱部５６３（図１１（ａ）参照）を有する。

放熱部５５６は、下部に複数のフィン５５６ｘが形成され、ＤＭＤ５５１において生じた熱を放熱する。放熱部５５６の上面には、図１０（ａ）に示されるように、フレキシブル基板５８０に設けられている駆動コイル５８１ａ，５８１ｂ，５８１ｃ，５８１ｄ（図１３参照）が取り付けられる凹部５８２が形成されている。なお、以下の説明では、駆動コイル５８１ａ，５８１ｂ，５８１ｃ，５８１ｄを、単に「駆動コイル５８１」という場合がある。

凹部５８２は、ベースプレート５１２の下面に設けられている駆動用磁石５３１に対向する位置に形成されている。凹部５８２に取り付けられる駆動コイル５８１は、ベースプレート５１２の下面に設けられている駆動用磁石５３１とで、可動ユニット５５を固定ユニット５１に対して移動させる駆動部を構成する。

また、放熱部５５６には、トッププレート５１１を照明光学系ユニット４０に固定するねじ５２０が挿通される貫通孔５６２が形成されている。

連結柱５６１は、放熱部５５６の上面からＺ１方向に延伸するように３箇所に形成され、ねじ５６４（図１１（ａ）に図示）によりそれぞれの上端に可動プレート５５２が固定される。連結柱５６１は、ＤＭＤ基板５５３に形成されている切り欠き５５８により、ＤＭＤ基板５５３に接触することなく可動プレート５５２に連結される。

可動プレート５５２の貫通孔５７２、ＤＭＤ基板５５３の貫通孔５５５、及びヒートシンク５５４の貫通孔５６２は、Ｚ１Ｚ２方向に対向するように形成されており、トッププレート５１１を照明光学系ユニット４０に固定するねじ５２０が下側から挿入される。

（固定ユニット）
図１０（ｂ）に示されるように、固定ユニット５１は、トッププレート５１１及びベースプレート５１２を有する。

トッププレート５１１及びベースプレート５１２は、例えば、鉄、ステンレス鋼等の磁性材料で形成された平板状部材である。トッププレート５１１とベースプレート５１２とは、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。

トッププレート５１１には、可動ユニット５５のＤＭＤ５５１に対向する位置に中央孔５１４が設けられている。また、ベースプレート５１２には、ＤＭＤ５５１に対向する位置にヒートシンク５５４の伝熱部が挿通される伝熱孔５１９が設けられている。

支柱５１５は、上端部がトッププレート５１１の支柱孔５１６に挿入され、下端部がベースプレート５１２の支柱孔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。

トッププレート５１１には、中央孔５１４の周囲にねじ孔５１８が４箇所に形成されている。本実施形態では、２つのねじ孔５１８が中央孔５１４に連通するように形成されている。トッププレート５１１は、各ねじ孔５１８に挿入されるねじ５２０（図６に図示）によって照明光学系ユニット４０の下部に固定される。

また、トッププレート５１１には、可動プレート５５２を上側から移動可能に支持する支持球体５２１を回転可能に保持するための支持孔５２６が複数形成されている。また、ベースプレート５１２には、可動プレート５５２を下側から移動可能に支持する支持球体５２１を回転可能に保持するための支持孔５２２が複数形成されている。

トッププレート５１１の支持孔５２６は、上端が蓋部材５２７によって塞がれ、支持球体５２１を回転可能に保持する。ベースプレート５１２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、下端側が位置調整ねじ５２４によって塞がれ、支持球体５２１を回転可能に保持する。

トッププレート５１１及びベースプレート５１２において回転可能に保持される複数の支持球体５２１は、それぞれ可動プレート５５２に当接し、可動プレート５５２を両面から移動可能に支持する。

ここで、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示す画像生成ユニット５０において、駆動部として、固定ユニット５１のベースプレート５１２に設けられている駆動用磁石５３１ａ〜５３１ｄと、可動ユニット５５のヒートシンク５５４の上方に設けられている駆動コイル５８１ａ〜５８１ｄとを含む。

駆動用磁石５３１ａ及び駆動用磁石５３１ｂは、それぞれ長手方向がＸ１Ｘ２方向に平行な２つの永久磁石で構成されている。また、駆動用磁石５３１ｃは、長手方向がＹ１Ｙ２方向に平行な２つの永久磁石で構成されている。駆動用磁石５３１は、それぞれヒートシンク５５４に及ぶ磁界を形成する。

駆動コイル５８１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、ヒートシンク５５４の放熱部５５６の上面に形成されている凹部５８２に取り付けられる。

ベースプレート５１２の駆動用磁石５３１と、ヒートシンク５５４の駆動コイル５８１とは、可動ユニット５５が固定ユニット５１に支持されている状態で、それぞれ対向するように配置されている。駆動コイル５８１に電流が流されると、駆動用磁石５３１によって形成されている磁界により、駆動コイル５８１に可動ユニット５５を移動させる駆動力となるローレンツ力が発生する。

可動ユニット５５は、駆動用磁石５３１と駆動コイル５８１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又は回転するように変位する。

本実施形態では、第１駆動部として、駆動コイル５８１ａ及び駆動用磁石５３１ａと、駆動コイル５８１ｂ及び駆動用磁石５３１ｂとが、Ｘ１Ｘ２方向に並ぶように設けられている。駆動コイル５８１ａ及び駆動コイル５８１ｂに電流が流されると、Ｙ１方向又はＹ２方向のローレンツ力が発生する。

可動ユニット５５は、駆動コイル５８１ａ及び駆動コイル５８１ｂにおいて発生するローレンツ力によりＹ１方向又はＹ２方向に移動する。また、可動ユニット５５は、駆動コイル５８１ａと駆動コイル５８１ｂ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。

例えば、駆動コイル５８１ａにおいてＹ１方向のローレンツ力が発生し、駆動コイル５８１ｂ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、可動ユニット５５は、上面視で反時計回り方向に回転するように変位する。また、駆動コイル５８１ａにおいてＹ２方向のローレンツ力が発生し、駆動コイル５８１ｂ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、可動ユニット５５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、本実施形態では、第２駆動部として、駆動コイル５８１ｃ及び駆動用磁石５３１ｃと、駆動コイル５８１ｄ及び駆動用磁石５３１ｄ（図１３参照）とが設けられている。駆動用磁石５３１ｃ及び駆動用磁石５３１ｄは、駆動用磁石５３１ａ及び駆動用磁石５３１ｂ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、駆動コイル５８１ｃ，５８１ｄに電流が流されると、Ｘ１方向又はＸ２方向のローレンツ力が発生する。可動ユニット５５は、駆動コイル５８１ｃ及び５８１ｄにおいて発生するローレンツ力により、Ｘ１方向又はＸ２方向に移動する。

なお、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）では、奥側に位置する部材を説明するため、駆動コイル５８１ｄ及び駆動用磁石５３１ｄを図示していないが、駆動コイル５８１ｄ及び駆動用磁石５３１ｄは、図１３（ａ）〜図１３（ｄ）で示すように、駆動コイル５８１ｄ及び駆動用磁石５３１ｄと対向して設けられている。

各駆動コイル５８１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１１の駆動制御部７０３（図１５参照）によって制御される。駆動制御部７０３は、各駆動コイル５８１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。

なお、ベースプレート５１２には、ＤＭＤ基板５５３に設けられるＤＭＤ５５１に対向する部分に、ヒートシンク５５４の伝熱部５６３が挿通される伝熱孔５５９が設けられている。また、ベースプレート５１２には、トッププレート５１１を照明光学系ユニット４０に固定するねじ５２０が挿通される貫通孔５６０が形成されている。

＜側面図＞
図１１（ａ）は、実施形態における可動ユニット（ａ）の側面図であって、図１１（ｂ）は実施形態における画像生成ユニット５０の側面図である。

図１１（ａ）に示されるように、伝熱部５６３は、図１１に示されるように、放熱部５５６の上面からＺ１方向に延伸してＤＭＤ５５１の下面に当接し、ＤＭＤ５５１において生じた熱を放熱部５５６に伝える。伝熱部５６３の上端面とＤＭＤ５５１との間には、伝熱性を高めるために例えば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の伝熱部５６３とＤＭＤ５５１との間の熱伝導性が向上し、ＤＭＤ５５１の冷却効果が向上する。

ここで、ＤＭＤ基板５５３の表面からＤＭＤ５５１の画像生成面までの間には、図１０（ａ）に示したように、ソケット５５７やＤＭＤ５５１の厚さ分の空間が生じる。仮に、ＤＭＤ基板５５３をトッププレート５１１よりも上側に配置すると、ＤＭＤ基板５５３の表面からＤＭＤ５５１の画像生成面までの空間がデッドスペースとなり、装置構成が大型化する可能性がある。

これに対して、本実施形態では、図１１（ｂ）に示されるように、ＤＭＤ基板５５３をトッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けることで、ＤＭＤ基板５５３の表面からＤＭＤ５５１の画像生成面までの空間にトッププレート５１１が配置される。このような構成により、ＤＭＤ基板５５３の表面からＤＭＤ５５１の画像生成面までの空間を有効活用してＺ１Ｚ２方向の高さを低減し、装置構成を小型化することが可能になっている。このため、本実施形態における画像生成ユニット５０は、大型のプロジェクタだけでなく小型のプロジェクタ等にも組み付け可能となり、汎用性が向上される。

図１２は、照明光学系ユニット４０に、画像生成ユニット５０を取りつけた側面図である。

本構成では、画像生成ユニット５０の固定ユニット５１が、照明光学系ユニット４０に対して固定されているものとする。詳しくは、図１２に示すように、照明光学系ユニット４０の脚部４１０よりも画像生成ユニット５０の下面の方が上方に位置し、画像生成ユニット５０は照明光学系ユニット４０によって、上から支持されている。そのため、画像生成ユニット５０は、下方からの抵抗を受けないため、上記のように駆動コイル５８１と駆動用磁石５３１とのローレンツ力のみで、可動ユニット５５が固定ユニット５１に対して移動することで、照明光学系ユニット４０及びその上部に配置される投影光学系ユニット６０に対して移動可能である。

＜ＤＭＤの移動＞
図１３は、本発明の一実施形態における、固定ユニットに対するＤＭＤ素子の移動を説明する図である。（ａ）は、図中左右方向の並進移動動作、（ｂ）は図中上下方向の並進移動動作、（ｃ）は、図中斜め方向の並進移動動作、（ｄ）は、図中反時計回りの回転移動動作を示す。

図１０（ａ）で説明したように、駆動コイル５８１ａ〜５８１ｄがローレンツ力を作用させることで、可動プレート５５２を含む可動ユニット５５に設けられるＤＭＤ５５１は、固定ユニット５１及び投影光学系ユニット６０に対して相対移動する。

図１３（ａ）に示されるように、作成される画像を左右方向に動かすには、左右（Ｘ２方向及び／又はＸ１方向）に配置されたコイル（ボイスコイル）５８１ｃ，５８１ｄに作用するローレンツ力によってＤＭＤ５５１の図６中の、左右方向の並進運動を実行する。

詳しくは、駆動コイル５８１ｃ及び磁石５３１ｃと、駆動コイル５８１ｄ及び磁石５３１ｄとが、Ｘ１Ｘ２方向に対向して設けられている。駆動コイル５８１ｃ及び駆動コイル５８１ｄに電流が流されると、図１３（ａ）に示されるようにＸ１方向又はＸ２のローレンツ力が発生する。ＤＭＤ素子５５１と共に移動する可動プレート５５２は、駆動コイル５８１ｃ及び磁石５３１ｄと、駆動コイル５８１ｄ及び磁石５３１ｄとにおいて発生するローレンツ力により、Ｘ１方向又はＸ２方向に移動する。

また、図１３（ｂ）に示されるように、作成される画像を上下方向に動かすには、図中下部（Ｙ１方向）に配置された駆動コイル５８１ａ，５８１ｂに作用するローレンツ力によってＤＭＤ５５１の上下方向の並進運動を実現している。

詳しくは、駆動コイル５８１ａ及び磁石５３１ａと、駆動コイル５８１ｂ及び磁石５３１ｂとが、Ｘ１Ｘ２方向に並んで設けられている。即ち、磁石５３１ａ及び磁石５３１ａは、磁石５３１ｃ及び磁石５３１ｃとは長手方向が直交するよう配置されている。このような構成において、駆動コイル５８１ａ及び駆動コイル５８１ｂに電流が流されると、図１３（ｂ）に示されるようにＹ１方向又はＹ２方向のローレンツ力が発生する。

よって、可動プレート５５２は、駆動コイル５８１ａ及び磁石５３１ａと、駆動コイル５８１ｂ及び磁石５３１ｃとにおいて同じ方向に発生するローレンツ力により、Ｙ１方向又はＹ２方向に移動する。

また、図１３（ｃ）に示すように、図１３（ａ）、図１３（ｂ）の左右上下方向の並進運動を組み合わせることで、表示される画像を斜め方向に動かすことも可能である。この場合、Ｙ１方向に配置した駆動コイル５８１ａ又は５８１ｂと、Ｘ２又はＸ２方向に配置した駆動コイル５８１ｃ又は５８１ｄの少なくとも２つに電流を流すことで、異なる方向に発生するローレンツ力により、斜め方向に移動する。

疑似高解像化技術は、一例として、このＤＭＤ５５１の、横方向、縦方向、又は斜め４５°方向の移動と画像処理との組み合わせによって可能となる。

また、可動プレート５５２は、駆動コイル５８１ａ及び磁石５３１ａと、駆動コイル５８１ｂ及び磁石５３１ｂとで反対方向に発生するローレンツ力により、ＸＹ平面において可動プレートの回転運動が実現する。

例えば、図１３（ｄ）に示すように、駆動コイル５８１ｂ及び磁石５３１ｂにおいてＹ１方向のローレンツ力が発生し、駆動コイル５８１ａ及び磁石５３１ａ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。一方、駆動コイル５８１ｂ及び磁石５３１ｂにおいてＹ２方向のローレンツ力が発生し、駆動コイル５８１ａ及び磁石５３１ａ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こともできる。

このように、各駆動コイル５８１ａ，５８１ｂ，５８１ｃ，５８１ｄに流される電流の大きさ及び向きは、システム制御部１１の駆動制御部７０３（図１５参照）によって制御される。駆動制御部７０３は、各駆動コイル５８１ａ，５８１ｂ，５８１ｃ，５８１ｄ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）、即ちＤＭＤ素子５５１の固定ユニット５１に対する相対移動の移動方向、移動量や回転角度等を制御する。

＜回転した状態＞
図１４は、画像生成ユニット５０の斜視図であって（ａ）は、可動ユニット５５が通常の状態にあるときの斜視図、（ｂ）は可動ユニット５５が通常の状態から９０度回転した状態を示す。

詳しくは、図１４（ａ）は、上記図１３（ａ）〜図１３（ｃ）の状態に対応している。図１４（ｂ）は、上記図１３（ｄ）の状態に対応しており、可動ユニット５５を反時計回りに９０度回転させた状態を示す。

図１４（ａ）と図１４（ｂ）とを比較すると、図１４（ｂ）では、固定ユニット５１を構成するトッププレートは位置が変化していないが、可動ユニット５５と、ヒートシンクＣＣとが９０度回転している。

一般的に、板状の放熱板が並設されるヒートシンク５５４を、風を用いて冷却する場合、フィン５５６ｘの一端に対して、ファン２０から送られる風又はファン２０へ吸い込まれる風を当てて、延伸するフィン（放熱板）５５６ｘの面積を用いて冷却するとともに、ファンからの送風が放熱板の間を通過することができるように配置されることが多い。

しかし、図１４（ｂ）の回転した筐体では、画像を表示することにより発熱するＤＭＤ５５１の冷却に使用されるヒートシンク５５４が回転することで、図１５（ａ）と比較して、ファン２０に対するヒートシンク５５４の相対位置や、ヒートシンク５５４の夫々の放熱板の向きの変更により、ファン２０から風を受ける対向面の構造（冷却構造）が変化してしまう。

そこで、ヒートシンク５５４と連動して移動する可動ユニット５５の位置情報に応じて、ファンの回転数を制御する必要がある。

＜機能ブロック＞
次に、本発明の実施形態において、画像生成ユニット５０及びファン２０，７０の駆動制御に係る部分の機能ブロック図を図１５に示す。
図１５に示す制御部７００は、図２に示すＲＯＭ１１２若しくはＨＤＤ１１３に記憶されている制御プログラムがＲＡＭ１１１にロードされ、ＳｏＣで構成されるシステムコントロール部１１の制御に従って動作することにより構成される。

画像生成ユニット５０、ランプファン、及び排気ファンは、制御部７００によって制御されている。

図１５に示す、制御部７００は、設定情報取得部７０１、画像制御部７０２、駆動制御部７０３、位置算出部７０４、ファン制御部７０５、及びファン回転数テーブル記憶部７０６を実行可能に有している。

画像生成ユニット５０の駆動に係る部分として、固定ユニット５１には、駆動用磁石５３１と、位置検出用磁石５４１とが設けられている。

一方、可動ユニット５５には、駆動コイル（駆動用ボイスコイル）５８１と、ＤＭＤ（表示素子）５５５と、ホール素子５４２と、素子温度検出部（第１の温度センサ）とが、設けられている。

制御部７００において、設定情報取得部７０１は、ユーザーによる、画面回転指示を、操作部５、リモコン２００、又は外部Ｉ／Ｆ９を介して接続されるＰＣ等を介して、取得する。

画像制御部７０２は、入力画像データを取得し、ＤＬＰ用に画像変換する。この際、元画像から１画素以下ずらした移動距離内で移動させることで、画像と投影される画像を高精細に見せる高解像度モードの場合は、モードの指示を駆動制御部７０３へ指示する。

駆動制御部７０３は、画像制御部７０２からの駆動モードの指示及び、設定情報取得部７０１からの画面回転の指示に応じて、画像生成ユニット５０内で可動ユニットを移動・回転させるように駆動制御する。

駆動制御部７０３によって制御された電流を駆動コイル５８１に流すことによって生成される、駆動コイル５８１と駆動用磁石とのローレンツ力より、可動ユニット５５が、固定ユニット５１に対して相対移動する。ここで、相対移動の向きや大きさは流す電流の正負や大きさで調整できる。

位置算出部７０４は、可動ユニット５５に設けられた、位置検出手段であるホール素子５４２から、可動ユニット５５の移動・回転時の位置情報を算出する。

トランジスタで構成される素子温度検出部（第１の温度検出手段）５４３は、ホール素子５４２の温度情報を取得する、トランジスタで構成される装置内温度検出部（第２の温度検出手段）６は、プロジェクタの内外気温度を取得する。

ファン制御部（冷却制御部）７０５は、素子温度検出部５４３から、センサＩ／Ｆ１０２（図２参照）を介して、入力された温度情報に基づいて、ランプファン（ファン）２０及び、排気ファン７０を駆動制御することで、プロジェクタの各ユニットの温度保障内になるように回転数を制御している。

ここで、可動ユニット５５の位置情報は、ホール素子５４２にて常時監視されているが、画像生成ユニット５０内の温度が変化すると、ホール素子５４２は素子自体の温度特性の影響により、温度に依存した位置情報の変化が生じてしまう。

そこで、ホール素子５４２近傍に素子温度検出部５４３を設けることで、ホール素子５４２の温度情報を取得でき、ホール素子５４２の温度特性から位置情報を高精度に取得できる。

本実施形態では、ファン回転数テーブル記憶部（冷却制御情報記憶部）７０６は、ファン制御部７０５でファン２０，７０の回転数を設定するための参照用テーブルとして、（１）通常テーブル、（２）高解像度専用テーブル、及び（３）回転時専用テーブルの３種類を記憶している。

上記の（２）高解像度専用テーブルは、可動ユニット５５上の発熱源となるＤＭＤ５５の位置及び移動のために駆動コイル５８１に電流を流したことによる発熱も、ファン２０，７０の制御に考慮に入れた、制御テーブルである。

また、上記の（３）回転時専用テーブルは、可動ユニット５５に連結された放熱部５５６であるフィン５５６ｘの回転角度もファン２０，７０の制御に考慮に入れた制御テーブルである。

詳しくは、高解像度機能ＯＮのときと、ＯＦＦのときでは、プロジェクタ１内部の温度情報は変化するため、高解像度機能ＯＮのときは素子温度検出部５４３及び装置内温度検出部７の両方から、画像生成ユニット５０及びプロジェクタ内外の温度情報を取得させる。

そして、ファン制御部７０５は、ファン回転数テーブル記憶部７０６で記憶された、ＤＭＤ５５の位置及び駆動コイル５８１の駆動に伴う発熱も考慮された（３）回転時専用テーブルを用いて、リアルタイムに検出している可動ユニット５５の位置情報及び可動ユニットの温度を反映した制御処理によりファン制御部７０５は、ファン２０，７０を駆動制御する。

このように、（２）高解像度専用テーブルを、ファン回転数テーブル記憶部７０６に持たせておくことで、高解像化の機能の駆動時に応じた、プロジェクタ１の温度を、温度保証内で保つことができる。

また、図１４（ｂ）に示すように、可動ユニット５５が回転した状態で静止している場合は、プロジェクタ１内部の温度情報は、図１４（ａ）に示す通常の状態とは異なるため、画像生成に伴う、温度上昇の推移傾向は異なる。

したがって、可動ユニット５５が回転した状態で停止しているとき、素子温度検出部５４３及び装置内温度検出部７の両方から画像生成ユニット５０及びプロジェクタ１内外の温度情報を取得させる。

そして、ファン制御部７０５は、ファン回転数テーブル記憶部７０６で記憶された、フィン５５６ｘの回転角度も考慮に入れた（３）回転時専用テーブルを用いて、動作開始時に検出した回転情報（位置情報）と、リアルタイムに検出している可動ユニット５５の温度を反映した制御処理により、ファン２０，７０を駆動制御する。

この際、回転角度を段階的に設定できる場合は、可動ユニット５５に取り付けられたフィン５５６ｘの角度によって温度の推移傾向は異なるため、（３）回転時専用テーブル内に、画面の回転角度に応じた、ファン２０，７０による冷却情報を記憶しておくとより好ましい。

このように、（３）回転時専用テーブルを設けることで、設定された可動ユニット５５の回転角度に対応した、プロジェクタ１内の温度を動作保証内に保つことができる。

なお、高解像度機能ＯＦＦ時であって、且つ回転機能もＯＦＦしているとき、素子温度検出部５４３は使用せず、装置内温度検出部７のみの温度情報とファン回転テーブルである（１）通常テーブル、を使用する。

このように、画像生成ユニット５０での高解像度化のＯＮ／ＯＦＦ時に加えて、回転時専用のファン冷却制御を設けることで、高解像度化のとき、及び画面回転のときに条件別に設定された冷却動作制御処理が可能になるため、プロジェクタ１を、動作温度の保証範囲内で動作させることができる。

＜フローチャート＞
次に、制御のフローについて説明する。詳しくは、図１６は、実施形態における、画像投影開始時又は設定条件変更時の位置算出処理とファン制御処理のフローチャートの一例である。

まずステップ（以下単にＳと略する）Ｓ１０１で、ユーザーによって電源スイッチ５ＰがＯＮ操作されて電源が投入されると、システムコントロール部１１は可動ユニット５５が投影光学系ユニット６０の中心にくるようにセンタリングを実施する。

次に、Ｓ１０２では、ファン制御部７０５が、装置内温度検出部７からプロジェクタ１内の温度を、センサＩ／Ｆ１０３（図２参照）を介して取得する。このとき検出されるプロジェクタ１内の温度は、外気を取り込んだ直後の温度であり、外気温に近い。

次にＳ１０３でシステムコントロール部１１は、ユーザーによって、画像回転の指示がされているか否かを判断する。なお画像回転のオンオフ操作及び画像回転角度の設定は、プロジェクタ１に搭載されている操作部５（図２参照）又はリモコン２００によるリモートコントロールなどにより行える。

Ｓ１０３で、画像回転の指示がある場合（Ｙｅｓ）、ファン制御部７０５は、装置内温度検出部７から装置内温度情報、素子温度検出部５４３からホール素子周辺温度情報を、センサＩ／Ｆ１０２，１０３を介してそれぞれ取得する（Ｓ１０４）。

次にＳ１０５で、ファン制御部７０５は、「（３）回転時専用テーブル」として記憶されている、回転角度毎の制御テーブルに基づいてランプファン２０、排気ファン７０の各回転数を設定し、プロジェクタ１内の温度制御、特に画像生成ユニット５０のホール素子５４２の温度制御を行う。その際、ファン制御部７０５により設定される回転数は、プロジェクタ１内の各部材の温度補償を確保できる数値であり、特にホール素子５４２の温度補償を確保できる数値である。

上記したファン制御部７０５によるファン制御処理により、プロジェクタ１内の各部材の温度補償が確保されるだけでなく、ホール素子５４２の温度補償も確保できる。ホール素子５４２の温度補償が確保されることにより、ホール素子５４２が周囲温度の変化により出力電圧値が変化して可動ユニット５５の位置検出精度が悪くなってしまうことを抑制できる。

次に、Ｓ１０６で位置算出部７０４は、ホール素子５４２から可動ユニット５５の位置情報取得し、素子温度検出部５４３からホール素子周辺温度情報を、センサＩ／Ｆ１０２を介して取得する。

そして位置算出部７０４は、ホール素子５４２の温度特性情報に基づいて、取得した可動ユニット５５の位置情報を補正して、可動ユニット５５の正確な位置を算出する（Ｓ１０７）。

即ち本実施形態の位置算出部７０４は、素子温度検出部５４３から取得したホール素子周辺温度と、ホール素子５４２の温度特性情報とに基づいて、ホール素子５４２からの位置情報を補正する。したがって、可動ユニット５５の正確な位置を検出でき、画像生成ユニット５０により生成される画像精度を向上できる。

また、位置算出部７０４が可動ユニット５５の位置算出処理を行う際、上述したファン制御部７０５によりプロジェクタ１内の各部材（ホール素子５４２を含む）の温度制御が行われているため、ホール素子５４２からの位置情報の誤差を最小限に留めることができる。

次にＳ１０８で駆動制御部７０３が、可動ユニット５５を指定角度に対応する位置まで駆動させると、Ｓ１０９で位置算出部７０４が、ホール素子５４２から可動ユニット５５の位置情報（指定角度）、素子温度検出部５４３からホール素子周辺温度情報をそれぞれ取得する。

そして位置算出部７０４は、Ｓ１１０でホール素子５４２の温度特性情報に基づいて、取得した可動ユニット５５の位置情報を補正して可動ユニット５５の正確な位置を算出する。

Ｓ１１１で、位置算出部７０４は、可動ユニット５５が指定位置に到達しているか否かを判定する。Ｓ１１１で、可動ユニット５５が指定位置に到達していない場合（Ｎｏ）、Ｓ１０８の前に戻り、上記のステップが繰り返される。

また、可動ユニット５５が指定角度に到達している場合には（Ｓ１１１でＹｅｓ）、準備工程が完了したとして、フローを終了する。

一方、画面回転動作を行わない場合（Ｓ１０３でＮｏ）、Ｓ１１２でシステムコントロール部１１は、ユーザーによって高解像度機能のオン操作が行われているか否かを判断する。なお高解像度機能のオン操作又はオフ操作は、プロジェクタ１に搭載されている操作部５（図２参照）又はリモートコントロールなどにより行える。

Ｓ１１２で、高解像度機能がオフの場合（Ｎｏ）、Ｓ１２１でファン制御部７０５は、「（２）高解像度機能オフ用ファン制御テーブル」に基づいてファン２０、排気ファン７０の各回転数を設定し、プロジェクタ１内の温度制御を行う。その際、ファン制御部７０５により設定される回転数は、プロジェクタ１内の各部材の温度補償を確保できる数値である。

Ｓ１１２で、高解像度機能がオンの場合（Ｙｅｓ）、ファン制御部７０５は、装置内温
度検出部７から装置内温度情報、素子温度検出部５４３からホール素子周辺温度情報を、
センサＩ／Ｆ１０２，１０３を介してそれぞれ取得する（Ｓ１１３）。

次に、Ｓ１１４で、ファン制御部７０５は、「（２）高解像度機能オン用ファン制御テーブル」に基づいてファン２０、排気ファン７０の各回転数を設定し、プロジェクタ１内の温度制御、特に画像生成ユニット５０のホール素子５４２の温度制御を行う。

次に、Ｓ１１５で位置算出部７０４は、ホール素子５４２から可動ユニット５５の位置情報を取得し、素子温度検出部５４３からホール素子周辺温度情報をセンサＩ／Ｆ１０２を介して取得する。

そして位置算出部７０４は、ホール素子５４２の温度特性情報に基づいて、取得した可動ユニット５５の位置情報を補正して、可動ユニット５５の正確な位置を算出する（Ｓ１１６）。

次にＳ１１７で駆動制御部７０３が、可動ユニット５５を指定位置まで駆動させると、Ｓ１１８で位置算出部７０４が、ホール素子５４２から可動ユニット５５の位置情報（指定位置）、素子温度検出部５４３からホール素子周辺温度情報をそれぞれ取得する。

そして位置算出部７０４は、Ｓ１１９でホール素子５４２の温度特性情報に基づいて、取得した可動ユニット５５の位置情報を補正して可動ユニット５５の正確な位置を算出する。

Ｓ１２０で、位置算出部７０４は、可動ユニット５５が指定位置に到達しているか否かを判定する。Ｓ１２０で、可動ユニット５５が指定位置に到達していない場合（Ｎｏ）、Ｓ１１７の前へ戻り、上記したステップが繰り返される。

また、可動ユニット５５が指定位置に到達している場合には（Ｓ１２０でＹｅｓ）、立ち上げフローを終了する。

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、高解像度機能オン時及び回転ユニット回転時において、ファン制御部７０５が、プロジェクタ１内の各部材の温度補償を確保し、且つホール素子５４２の温度補償も確保できるように温度制御を行う。
したがって、画像生成ユニットにより生成される画像の精度落ちを防止できる。

また、画像生成ユニット５０の周辺温度が適切な温度に制御されるため、ホール素子５４２が周囲温度の変化により出力電圧値が変化して可動ユニット５５の位置検出精度が悪くなってしまうことを抑制できる。

また、本実施形態に係るプロジェクタ１では、高解像度機能オン時及び回転ユニット回転時において、位置算出部７０４が、ホール素子周辺温度とホール素子５４２の温度特性情報に基づいて、取得した可動ユニット５５の位置情報を補正して正確な位置を算出する。したがって、画像生成ユニット５０により生成される画像精度を向上できる。

以上、実施形態に係る画像投影装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。

１ プロジェクタ（画像投影装置）
５ 操作部
７ 装置内温度検出部（第２温度検出部）
１０ 制御基板
１１ システムコントロール部
１５ 光学エンジン
２０ ファン（ランプファン、吸引ファン、第２ファン）
３０ 光源
４０ 照明光学系ユニット
５０ 画像生成ユニット
５１ 固定ユニット
５５ 可動ユニット
６０ 投影光学系ユニット（投影部）
７０ 排気ファン （第１ファン）
２００ リモコン
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）
５３１ 駆動用磁石
５４１ 位置検出用磁石（位置検出手段）
５４３ 素子温度検出部（第１温度検出部）
５８１ 駆動コイル（ボイスコイル、アクチュエータ）
５４２ ホール素子（位置検出手段）
５５１ ＤＭＤ（画像生成部）
５５２ 可動プレート（第１可動板）
５５３ ＤＭＤ基板（第２可動板）
５５４ ヒートシンク
５５６ 放熱部
５６３ 伝熱部
７０１ 設定情報取得部
７０２ 画像制御部
７０３ 駆動制御部
７０４ 位置算出部
７０５ ファン制御部（冷却制御部）
７０６ ファン回転数テーブル記憶部（冷却制御情報記憶部）

特開２０１０−２５００８３号公報 特開２００８−２８６９０８号公報 特開２０１６−１２２３４５号公報 特開２０１７−０２６８０３号公報

Claims (5)

1. 光源と、
   該光源の光を用いて画像を表示する画像生成ユニットと、
   前記画像生成ユニットに前記光源からの光を導く照明光学系ユニットと、
   前記画像生成ユニットで表示された、複数の画素で構成される画像を拡大投影する投影光学系ユニットと、
   少なくとも前記画像生成ユニットを冷却可能なファンと、
   前記ファンの回転数を設定する冷却制御部と、を備える画像投影装置であって、
   前記画像生成ユニットは、
   該光源の光を用いて前記画像を表示する表示素子、
   前記表示素子を保持し、アクチュエータの駆動力を用いて、前記表示素子を前記投影光学系ユニットに対して移動させる可動ユニット、
   前記可動ユニットに取り付けられた放熱部材、
   前記可動ユニットの位置情報を検出する位置検出手段、及び
   前記位置検出手段の温度特性を検出する第１の温度検出手段を備えており、
   前記可動ユニットは、投影する画像の向きを回転させるように、水平方向に沿って回転可能であり、
   前記冷却制御部は、前記可動ユニットの回転移動を検出する前記位置検出手段の位置情報に基づいたファン回転数を設定できる
   ことを特徴とする画像投影装置。
2. 前記可動ユニットが前記表示素子を、元画像から１画素以下ずらした移動距離内で移動させることで、画像と投影される前記画像を高精細に見せる高解像度モードが設定可能であり、
   前記位置検出手段及び前記第１の温度検出手段は、前記可動ユニットに設けられ、
   前記冷却制御部は、前記可動ユニットの回転及び/又はずらしによる移動による位置情報に基づいて、前記ファン回転数を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の画像投影装置。
3. 前記ファンの回転数を設定するための参照用テーブルとして、通常テーブル、高解像度専用テーブル、及び回転時専用テーブルを記憶する冷却制御情報記憶部を備え、
   前記冷却制御部は、設定状況に応じて、これらのテーブルのうちのいずれか一つを選択して使用する
   ことを特徴とする請求項２に記載の画像投影装置。
4. 前記画像投影装置の外気の温度を検出する第２の温度検出手段を有し、
   前記可動ユニットが前記表示素子をずらして移動させている期間は、前記第１の温度検出手段のみで前記温度を検出し、
   前記可動ユニットが前記表示素子をずらして移動させている期間以外は、前記第１の温度検出手段及び前記第２の温度検出手段で前記温度を検出する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の画像投影装置。
5. 前記画像投影装置の外気の温度を検出する第２の温度検出手段を有し、
   前記可動ユニットを回転させた状態で投影を行うとき
   設定段階において、前記第１の温度検出手段の検出結果と、前記第２の温度検出手段の検出結果を用いて温度を検出して、これらの温度検出結果及び回転角度に応じた、回転時専用テーブルを設定し、
   前記可動ユニットを回転させた状態を維持しているとき、前記冷却制御部は、前記回転時専用テーブルを用いて、前記可動ユニットの回転を検出する前記位置検出手段の位置情報と、前記第１の温度検出手段で検出した温度検出結果に基づいたファン回転数を設定する
   ことを特徴とする請求項３に記載の画像投影装置。

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