JP2019120721A - 画像表示装置、画像投影装置、画像表示方法、および撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像表示素子を重力方向を含む平面内で往復移動させる場合であっても、重力の影響を受けない往復移動が可能な画像表示装置を提供することを目的とする。
画像投影装置1は、パソコンやビデオカメラ等から入力される映像データを基に映像を生成し、その映像をスクリーン2等に投影表示する装置である。画像投影装置1として広く知られた液晶プロジェクタは、近来、液晶パネルの高解像化、光源ランプの高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。また、DMD(Digital Micro-mirror Device)を利用した小型軽量なプロジェクタが普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くこれらプロジェクタが利用されるようになってきている。特に、フロントタイプのプロジェクタは携帯性が向上し、数人規模の小会議にも使われるようになってきている。
また、本実施形態の画像投影装置1は、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)などを備えている。CPUは、ROM等に格納されたプログラムをRAMに展開して実行することにより、画像投影装置1の動作を制御する。
可動プレート61の支持方法としては、可動プレート61−トッププレート31間および可動プレート61−ベースプレート32間には可動時の摩擦を低減する目的でボール34を配置し、合計3点で2方向からボール34で挟み込むことによって支持する構成となっている。なお、可動プレート61とボール34のクリアランスの調整に関しては、調整ねじ37の押し込み量によってクリアランス調整を行う構成となっている。
ここで、位置検出部211、駆動力生成部212から可動部のみを表示した可動ユニット81と固定部のみを表示した固定ユニット91を、それぞれ以下の図8、9に示す。
また、DMDカバー27は、黒色塗装を施すことで、DMD213の抜け防止を行うと同時に迷光対策も行う構成にすることとする。さらに、ここで大きな特徴となっているのが、ボイスコイル22がヒートシンク24の内部に配置されている点である。図8からも明らかな通り、可動部の重心は重量の大きなヒートシンク24の近傍となる。駆動性能を安定化させるためには、可動部重心と駆動力生成点が一致している(=モーメントが発生しない)状態が望ましいため、前述のような構成としているのである。ボイスコイル22のより具体的な配置については図10を用いて後述する。
なお、ベースプレート32側のボール34に関しては、ボール保持部38内に収納する構成となっており、トッププレート31側に関してはトッププレート31に丸穴を設け、丸穴内部にボール34を配置し、ボール受け部35で丸穴に蓋をする構成となっているのである。ボール34の主たる機能は、可動プレート61の駆動性能を阻害することなく可動プレート61を保持することであり、可動プレート61を2つのボール34で両側から挟みこむことによって支持する構成としている。駆動性能の観点から、ボール34と可動プレート61の間には微小なクリアランスを設けた構成の方が望ましく、その実現方法として調整ねじ37を設け、その押し込み量でクリアランス調整を行う構成としているのである。
この構成により、他のボイスコイルで駆動力が生成されていない状態(PWM OFFの状態)においても、画像表示ユニットの自由落下が発生することはなく、投影画像のぶれを防止出来る。図10では、ボイスコイル56をボイスコイル54とボイスコイル55との間であって可動ユニット81の重心位置に配置しているため、画像表示素子ユニット8の重力分の一定の駆動力を安定して生成することができる。また、第1のアクチュエータおよび第2のアクチュエータを設けることにより、第1のアクチュエータのみで重力に逆らう力を生成して制御する場合に比べ、より多くのアクチュエータを駆動するため、発熱源を分散させることができ、また、それぞれのアクチュエータを小型化することができる。
高解像度化モジュール21は、初期設定された画像表示素子ユニット8が垂直駆動か否かを判定する(ステップS3)。高解像度化モジュール21は、画像表示素子ユニット8が垂直駆動を行うと判定した場合(ステップS3;Yes)、ボイスコイル56をONする(ステップS4)。高解像度化モジュール21は、画像表示素子ユニット8が垂直駆動を行わないと判定した場合(ステップS3;No)、垂直駆動されるまで待つ。
このように、本実施例では、ボイスオイル56を用いて画像表示素子ユニット8の重力分の駆動力を常に生成することで、画像表示素子ユニット8の自由落下を防止することができる。その結果として、投影画像のずれを防止できるため、常に鮮明な映像を提供することができる。
図14において、図13の場合と同様、画像投影装置1の電源がONされると(ステップS11)、高解像度化モジュール21は、検知部が検知している値から本体の傾き角度を算出するとともに、操作者から指定された画像表示素子ユニット8の駆動軸以外の本体設定を読み込んで画像投影に関する初期設定を行い、スタンバイ状態とする(ステップS21)。
その後、図13の場合と同様、高解像度化モジュール21は、画像投影装置1の電源が落ちたか否かを判定し(ステップS5)、画像投影装置1の電源が落ちるまで上記ステップを繰り返す。
2 スクリーン
3 光学エンジン
4 光源ユニット
5 カラーホイール
6 ライトトンネル
7 リレーレンズ
8 画像表示素子ユニット
9 凹面ミラー
10 平面ミラー10
21 高解像度化モジュール
211 位置検出部
212 駆動力生成部
213 DMD
24 ヒートシンク
52〜55 ボイスコイル
56 ボイスコイル(重力分)
61 可動プレート
81 可動ユニット
91 固定ユニット
Claims (7)
- 重力方向を含む平面内を移動可能に支持された画像表示素子と、
前記画像表示素子を往復移動させる第1のアクチュエータと、
前記画像表示素子の前記往復移動の期間中、前記画像表示素子に重力に逆らう一定の力を加える第2のアクチュエータと、
前記第1のアクチュエータおよび前記第2のアクチュエータの駆動を制御する駆動力生成部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 前記画像表示装置の傾きを検知する検知部を備え、
前記駆動力生成部は、前記検知部の検知結果に基づいて、前記第2のアクチュエータの前記重力に逆らう力を生成する、
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記駆動力生成部は、前記検知部が検知した傾きに応じて、前記逆らう力を生成する、
ことを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。 - 前記検知部は、前記画像表示装置の移動速度の変化を検知し、
前記駆動力生成部は、変化する前記移動速度に応じて、前記逆らう力を生成する、
ことを特徴とする請求項2または3に記載の画像表示装置。 - 重力方向を含む平面内を移動可能に支持された画像表示素子と、
画像表示素子を往復移動させる第1のアクチュエータと、
前記画像表示素子の前記往復移動の期間中、前記画像表示素子に重力に逆らう一定の力を加える第2のアクチュエータと、
前記第1のアクチュエータおよび前記第2のアクチュエータの駆動を制御する駆動力生成部と、
前記駆動力生成部により前記第1のアクチュエータおよび前記第2のアクチュエータが制御された前記画像表示素子により生成された画像を投影面に投影する投影部と、
を備えることを特徴とする画像投影装置。 - 第1のアクチュエータが、重力方向を含む平面内を移動可能に支持された画像表示素子を往復移動させ、
第2のアクチュエータが、前記画像表示素子の前記往復移動の期間中、前記画像表示素子に重力に逆らう一定の力を加える、
ことを特徴とする画像表示方法。 - 検知部と、
重力方向を含む平面内を移動可能に支持された撮像素子と、
前記検知部が検知した結果に応じて、前記撮像素子を往復移動させる第1のアクチュエータと、
前記撮像素子の前記往復移動の期間中、前記撮像素子に重力に逆らう一定の力を加える第2のアクチュエータと、
前記第1のアクチュエータおよび前記第2のアクチュエータの駆動を制御する駆動力生成部と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
Priority Applications (1)
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JP2017253443A JP6992508B2 (ja) | 2017-12-28 | 2017-12-28 | 画像表示装置、画像投影装置、画像表示方法、および撮像装置 |
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JPH0646314A (ja) * | 1992-01-14 | 1994-02-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 2次元駆動装置 |
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- 2017-12-28 JP JP2017253443A patent/JP6992508B2/ja active Active
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