JP2020013024A - Image display unit, image projection device, and method for controlling image display unit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像表示装置、画像投影装置、及び画像表示装置の制御方法に関する。 The present invention relates to an image display device, an image projection device, and a method for controlling an image display device.
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素子が画像を生成し、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プロジェクタ等の画像投影装置が知られている。画像生成素子としては、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 Micro mirror Device)等が用いられている。 Based on image data transmitted from a personal computer, a digital camera, or the like, an image generating element generates an image using light emitted from a light source, and the generated image is output to a screen or the like through an optical system including a plurality of lenses. 2. Related Art An image projection apparatus such as a projector that projects an image is known. As the image generation element, for example, a liquid crystal panel, a digital micro mirror device (DMD), or the like is used.
このような画像投影装置において投影画像を高解像度化する場合には、画像生成素子の画素密度を上げることが考えられるが、画像生成素子の製造コストが増大することとなる。 In order to increase the resolution of a projected image in such an image projection device, it is conceivable to increase the pixel density of the image generating element, but the manufacturing cost of the image generating element increases.
そこで、画像生成素子を移動可能とし、画像生成素子を移動させて画素をずらすことにより生成した複数の投影画像を重ね合わせることにより、疑似的に高解像度化を図ることが提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Therefore, it has been proposed that the image generation element is movable, and a plurality of projection images generated by moving the image generation element to shift the pixels are superimposed to achieve a pseudo high resolution (for example, And Patent Document 1).
この高解像度化処理において、画像生成素子は、画素ピッチよりも短い範囲内を往復移動する。画像生成素子を移動させるための移動手段として、例えば、磁石とコイルを含んで構成される電磁アクチュエータが用いられる。電磁アクチュエータは、例えば、周期的なパルス状の駆動電圧を印可するパルス駆動(例えば、PWM(Pulse Width Modulation)駆動)方式で駆動される。 In the high resolution processing, the image generating element reciprocates within a range shorter than the pixel pitch. As a moving unit for moving the image generation element, for example, an electromagnetic actuator including a magnet and a coil is used. The electromagnetic actuator is driven by, for example, a pulse drive (for example, PWM (Pulse Width Modulation) drive) method that applies a periodic pulse-like drive voltage.
しかしながら、特許文献1に記載の画像投影装置は、冷却ファン等の振動発生源を有するので、上述した高解像度化処理を行う際に、画像生成素子の移動が振動発生源からの振動の影響を受けることにより、投影画像が劣化する場合がある。 However, since the image projection device described in Patent Document 1 has a vibration source such as a cooling fan, when performing the above-described high resolution processing, the movement of the image generating element may not be affected by the vibration from the vibration source. The received image may deteriorate the projected image.
電磁アクチュエータに印可する駆動電圧の周波数が高いほど、単位時間内に駆動力(ローレンツ力)が発生する回数が多くなるので、画像生成素子の移動精度が向上して振動耐性が向上する。そのため、上述の振動による投影画像の劣化を抑制するために、駆動電圧の周波数を高めることが考えられる。 The higher the frequency of the drive voltage applied to the electromagnetic actuator, the more times the drive force (Lorentz force) is generated within a unit time, so that the movement accuracy of the image generating element is improved and the vibration resistance is improved. Therefore, it is conceivable to increase the frequency of the drive voltage in order to suppress the deterioration of the projected image due to the above-described vibration.
しかし、駆動電圧の周波数を大きくすると、画像生成素子の移動方向が反転する直前まで駆動力が加わるのでノイズ音が発生し、状況によっては、ユーザに不快感を与えてしまうことがある。 However, when the frequency of the driving voltage is increased, a driving force is applied until immediately before the moving direction of the image generating element is reversed, so that a noise sound is generated, and depending on circumstances, the user may be uncomfortable.
開示の技術は、上記事情に鑑みてこれを解決すべくなされたものであり、使用状況に応じて画像表示装置の振動耐性もしくは静音性を向上させることを目的としている。 The disclosed technology has been made in view of the above circumstances and has been made to solve the problem, and has as its object to improve the vibration resistance or the silence of the image display device according to the use situation.
開示の技術は、光源からの光を用いて画像を生成する画像生成素子と、前記画像生成素子が設けられた可動部と、前記可動部を移動させる電磁アクチュエータと、前記電磁アクチュエータに周期的な駆動電圧を印可する駆動部と、前記駆動部を制御し、所定の条件に従って前記駆動電圧の周波数を変更する移動制御部と、を有する画像表示装置である。 The disclosed technology includes an image generation element that generates an image using light from a light source, a movable section provided with the image generation element, an electromagnetic actuator that moves the movable section, An image display device comprising: a driving unit that applies a driving voltage; and a movement control unit that controls the driving unit and changes a frequency of the driving voltage according to a predetermined condition.
使用状況に応じて画像表示装置の振動耐性もしくは静音性を向上させることができる。 Vibration resistance or quietness of the image display device can be improved according to the use situation.
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.
<第1実施形態>
以下に、本発明の第1実施形態に係る画像投影装置について説明する。
<First embodiment>
Hereinafter, an image projection device according to the first embodiment of the present invention will be described.
[画像投影装置の構成]
図1は、第1実施形態におけるプロジェクタ1を例示する斜視図である。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。
[Configuration of Image Projection Apparatus]
FIG. 1 is a perspective view illustrating a projector 1 according to the first embodiment. The projector 1 is an example of an image projection device, has an
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 described 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. Further, in the following description, the
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 according to 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 has a power supply 4, a main switch SW5, an operation unit 7, an external I /
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 supply 4 is connected to a commercial power supply, converts a voltage and a frequency for an internal circuit of the projector 1, and supplies power to the
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 a 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 supplying power 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 that receives various operations by the user, and is provided on, for example, the upper surface of the projector 1. The operation unit 7 receives user operations such as the size, color tone, and focus adjustment of the projected image. The user operation received by the operation unit 7 is sent to the
外部I/F9は、映像信号を入力するインタフェースであって、D−Subコネクタ等のVGA(Video Graphics Array)入力端子やHDMI(High-Definition Multimedia Interface)(登録商標)端子、S−VIDEO端子、RCA端子等のビデオ入力端子等である。外部I/F9は、接続されたコンピュータやAV機器などの映像供給装置から映像信号を受信する。
The external I /
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、画像処理部13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
画像制御部11は、外部I/F9から入力される映像信号に基づいて光学エンジン15の画像表示ユニット50に設けられたデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)551を制御する。また、画像制御部11は、映像モードに応じて光源30の出力を制御する。
The
移動制御部12は、画像表示ユニット50に含まれる駆動部57を介して、可動部としての可動ユニット55を制御し、可動ユニット55に設けられたDMD551の位置を制御する。具体的には、移動制御部12は、高解像度化時に、半画素分ずれた第1位置と第2位置との間でDMD551を往復移動させる。また、移動制御部12は、後述する駆動電圧の周波数を制御する。
The
画像処理部13は、外部I/F9から入力される1フレーム分の映像信号(画像データ)に対して、画素ずらし(DMDシフトともいう)により高解像度化を図るための画像処理を施す。
The
具体的には、画像処理部13は、高解像度化時に動作し、1フレーム分の映像信号から、画像が半画素分ずれた第1画像データ及び第2画像データを生成して画像制御部11に供給する。なお、画像処理部13は、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスで構成されていてもよい。
Specifically, the
画像制御部11は、高解像度化時には、DMD551が第1位置にある場合に第1画像データに基づいてDMD551を制御し、DMD551が第2位置にある場合に第2画像データに基づいてDMD551を制御する。
When increasing the resolution, the
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
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
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
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に設けられたDMD551に導く。
The illumination
画像表示ユニット50は、固定支持された固定ユニット51、固定ユニット51に対して移動可能に設けられた可動ユニット55、駆動部57を有する。
The
可動ユニット55は、DMD551を有し、駆動部57により駆動される。
The
駆動部57は、システムコントロール部10の移動制御部12からの制御信号に基づいて、周期的なパルス状の駆動電圧を生成して、後述する可動ユニット55を移動させるための電磁アクチュエータに印可する。すなわち、電磁アクチュエータは、パルス駆動(例えば、PWM駆動)により駆動される。このように、可動ユニット55は、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。
The
駆動部57が出力する駆動電圧の周波数(駆動周波数)は、所定の条件に応じて移動制御部12により変更される。例えば、駆動周波数は、400Hz〜2500Hzの範囲内の値である。なお、駆動周波数が低いほど、駆動電圧は高く設定される。
The frequency (drive frequency) of the drive voltage output from the
DMD551は、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。すなわち、DMD551は、光源30からの光を用いて画像を生成する画像生成素子である。
The
投影光学系ユニット60は、例えば複数の投射レンズ、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投影画像を拡大してスクリーンSに投影する投影部である。
The projection
[照明光学系ユニット]
図3は、照明光学系ユニット40を例示する斜視図である。図3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。
[Illumination optical system unit]
FIG. 3 is a perspective view illustrating the illumination
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
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
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
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
[画像表示ユニット]
図4は、画像表示ユニット50を例示する斜視図である。図5は、図4に示す画像表示ユニット50の側面図である。
[Image display unit]
FIG. 4 is a perspective view illustrating the
図4及び図5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. 4 and 5, the
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いる。
The fixing
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
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
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
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、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
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。
When the micro mirror is, for example, “ON”, the tilt angle is controlled so that the light from the
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
図6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6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. 6 is a bottom view illustrating the
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
磁石531,532,533,534は、それぞれ可動プレート552の上面に設けられているコイル581,582,583,584(図9参照)に対向している。
The
[可動ユニット]
図7は、可動ユニット55を例示する斜視図である。図8は、図7に示す可動ユニット55の分解斜視図である。
[Movable unit]
FIG. 7 is a perspective view illustrating the
図7及び図8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. 7 and 8, the
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
図9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。図9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。
FIG. 9 is a perspective view illustrating the
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。
Each of the
磁石531,532,533,534と、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。
The
コイル581,582,583,584と、これらに対して固定配置された磁石531,532,533,534とで、電磁アクチュエータが構成されている。この電磁アクチュエータは、可動プレート552を移動させる移動手段の一例である。
An electromagnetic actuator is constituted by the
コイル581,582,583,584に駆動電圧が印可されて電流が流れると、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してのローレンツ力が発生する。
When a driving voltage is applied to the
可動プレート552は、当該ローレンツ力を受けて、固定ユニット51に対して、XY平面において変位する。
The
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に駆動部57を介して印可する駆動電圧の大きさや極性によって、可動プレート552の移動方向や移動量を制御する。
The magnitude and direction of the current flowing through each of the
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に電流が流れると、X1方向又はX2方向のローレンツ力が発生する。この場合、可動プレート552は、当該ローレンツ力により、X1方向又はX2方向に移動する。
The
また、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、Y1方向又はY2方向のローレンツ力が発生する。この場合、可動プレート552は、当該ローレンツ力により、Y1方向又はY2方向に移動する。
The
なお、移動制御部12は、可動プレート552をXY平面において回転するように制御することも可能である。
Note that the
[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 the present embodiment, the
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
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
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(例えば、30〜50Hz)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
図10は、DMDシフトにて半画素分シフトした画素の表示状態を説明する説明図である。図10(A)は、位置P1における各画素S1を示している。なお、各画素のサイズをXL×YLとする。また、図10(B)は、半画素分(XL/2,YL/2)シフトされた位置P2における各画素S2を示している。そして、半画素分シフトした2つの画像を交互に投影することにより、図10(C)に示すように、擬似的な高解像度化が行われる。 FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a display state of a pixel shifted by a half pixel by the DMD shift. FIG. 10A shows each pixel S1 at the position P1. Note that the size of each pixel is XL × YL. FIG. 10B shows each pixel S2 at the position P2 shifted by half a pixel (XL / 2, YL / 2). Then, by alternately projecting the two images shifted by half a pixel, pseudo high resolution is performed as shown in FIG.
[駆動周波数の変更制御]
次に、移動制御部12により行われる駆動周波数の変更制御について説明する。
[Drive frequency change control]
Next, the control for changing the driving frequency performed by the
図11は、駆動周波数の変更制御を説明するフローチャートである。図11に示されるように、まず、移動制御部12は、プロジェクタ1が画像の投影中であるか否かを判定し(ステップS100)。移動制御部12は、プロジェクタ1が画像の投影中である場合には(ステップS100:Yes)、高解像度化処理が有効であるか否かを判定する(ステップS101)。移動制御部12は、高解像度化処理が無効である場合には(ステップS101:No)、処理をステップS100に戻す。
FIG. 11 is a flowchart illustrating the control for changing the driving frequency. As shown in FIG. 11, first, the
移動制御部12は、高解像度化処理が有効である場合には(ステップS101:Yes)、プロジェクタ1に設定されている現在の動作モードを確認する(ステップS100)。
If the resolution increasing process is valid (step S101: Yes), the
プロジェクタ1には、例えば、操作部7によって動作モードが設定される。この動作モードの設定として、静音性を優先する静音優先モードと、振動耐性を優先する振動耐性優先モードとを切り替えることが可能となっている。この動作モードの切り替えは、操作部7による切り替えの他、投影画像にメニュー表示を行い、リモコンや操作部7による選択操作によって切り替えることも可能である。 The operation mode of the projector 1 is set by the operation unit 7, for example. As the setting of this operation mode, it is possible to switch between a silent priority mode in which noise is prioritized and a vibration tolerance priority mode in which vibration tolerance is prioritized. The switching of the operation mode can be performed by a menu display on the projection image and a selection operation by the remote controller or the operation unit 7 in addition to the switching by the operation unit 7.
移動制御部12は、設定中の動作モードが静音優先モードである場合には(ステップS102:Yes)、駆動周波数として第1駆動周波数を設定する(ステップS103)。一方、移動制御部12は、設定中の動作モードが静音優先モードでなく、振動耐性優先モードである場合には(ステップS102:No)、駆動周波数として第2駆動周波数を設定する(ステップS104)。ここで、第2駆動周波数は、第1駆動周波数より大きい値である。例えば、第1駆動周波数は所定値(例えば、500Hz)以下の値であり、第2駆動周波数は所定値より大きい値である。第2駆動周波数は、例えば1500Hzである。
When the operation mode being set is the silent priority mode (Step S102: Yes), the
移動制御部12は、駆動周波数として第1駆動周波数または第2駆動周波数を設定した後、高解像度化処理を行う(ステップS105)。その後、処理をステップS100に戻す。
After setting the first drive frequency or the second drive frequency as the drive frequency, the
高解像度化処理において、駆動部57は、移動制御部12により設定された駆動周波数(第1駆動周波数または第2駆動周波数)を有する駆動電圧を生成して、電磁アクチュエータのコイルに印可する。
In the high resolution processing, the
[効果]
駆動周波数が高いほど、電磁アクチュエータには、単位時間内に駆動力(ローレンツ力)が発生する回数が多くなるので、DMD551の移動の精度が高く、ファン20等の振動発生源で生じる振動に対する耐性が強くなる。しかし、駆動周波数が高い場合には、可動ユニット55の移動方向が反転する直前まで駆動力が加わるので、可動ユニット55に急ブレーキが加わる状態となり、発生するノイズ音が大きくなる。一方、駆動周波数を低くすると、DMD551の移動の精度が低下して振動耐性が低下するが、ノイズ音を抑制することができる。なお、駆動周波数が低いほど、駆動電圧は高く設定される。
[effect]
The higher the driving frequency, the more times the electromagnetic actuator generates a driving force (Lorentz force) within a unit time. Therefore, the accuracy of the movement of the
したがって、ユーザが静音優先モードを選択することにより、可動ユニット55で生じるノイズ音が低下して静音となり、振動耐性優先モードを選択することによって振動耐性が向上する。このように、本実施形態のプロジェクタ1では、状況に応じて静音性と振動耐性とを選択することが可能であるので、高解像度化された投影画像の鑑賞時におけるユーザの快適性を向上させることができる。
Therefore, when the user selects the silent priority mode, the noise sound generated in the
<第2実施形態>
以下に、本発明の第2実施形態に係る画像投影装置ついて説明する。第2実施形態に係る画像投影装置は、駆動周波数の変更制御が異なること以外については、第1実施形態の画像投影装置と同一の構成である。
<Second embodiment>
Hereinafter, an image projection device according to a second embodiment of the present invention will be described. The image projection device according to the second embodiment has the same configuration as that of the image projection device according to the first embodiment except that the drive frequency change control is different.
図12は、第2実施形態における駆動周波数の変更制御を説明するフローチャートである。図12に示されるように、ステップS202及びステップS203のみが、第1実施形態の変更制御と異なる。以下、第1実施形態と異なる点のみについて説明する。 FIG. 12 is a flowchart illustrating the control for changing the drive frequency in the second embodiment. As shown in FIG. 12, only the steps S202 and S203 are different from the change control of the first embodiment. Hereinafter, only different points from the first embodiment will be described.
本実施形態では、移動制御部12は、高解像度化処理が有効である場合には(ステップS201:Yes)、システムコントロール部10により駆動されている現在のファン20の回転数を取得する(ステップS202)。移動制御部12は、取得した回転数が閾値以下であるか否かを判定する(ステップS203)。移動制御部12は、回転数が閾値以下である場合には(ステップS203:Yes)、駆動周波数として第1駆動周波数を設定する(ステップS204)。一方、移動制御部12は、回転数が閾値より大きい場合には(ステップS203:No)、駆動周波数として第2駆動周波数を設定する(ステップS205)。
In the present embodiment, when the resolution increasing process is valid (Step S201: Yes), the
第1駆動周波数及び第2駆動周波数の値は、第1実施形態と同様である。 The values of the first drive frequency and the second drive frequency are the same as in the first embodiment.
第2実施形態では、ファン20の回転数が低く、振動が少ない場合に、静音性に適した第1駆動周波数を適用するので、ユーザは、ノイズ音が少ない静かな環境で、高解像度化された投影画像を鑑賞することができる。一方、ファン20の回転数が高く、振動が大きい場合には、振動耐性に適した第2駆動周波数を適用するので、画像ブレが少ない状態で高解像度化された投影画像を鑑賞することができる。
In the second embodiment, when the rotation speed of the
<第3実施形態>
以下に、本発明の第3実施形態に係る画像投影装置ついて説明する。第3実施形態に係る画像投影装置は、駆動周波数の変更制御が異なること以外については、第1実施形態の画像投影装置と同一の構成である。
<Third embodiment>
Hereinafter, an image projection device according to a third embodiment of the present invention will be described. The image projection device according to the third embodiment has the same configuration as that of the image projection device according to the first embodiment except that the control for changing the driving frequency is different.
図13は、第2実施形態における駆動周波数の変更制御を説明するフローチャートである。図13に示されるように、ステップS302及びステップS303のみが、第1実施形態の変更制御と異なる。以下、第1実施形態と異なる点のみについて説明する。 FIG. 13 is a flowchart illustrating the control for changing the driving frequency in the second embodiment. As shown in FIG. 13, only steps S302 and S303 are different from the change control of the first embodiment. Hereinafter, only different points from the first embodiment will be described.
本実施形態では、移動制御部12は、高解像度化処理が有効である場合には(ステップS301:Yes)、システムコントロール部10に設定されている現在の映像モードを取得する(ステップS302)。移動制御部12は、取得した映像モードが動画モードであるか否かを判定する(ステップS303)。移動制御部12は、映像モードが動画モードである場合には(ステップS303:Yes)、駆動周波数として第1駆動周波数を設定する(ステップS304)。一方、移動制御部12は、映像モードが動画モードでない場合には(ステップS303:No)、駆動周波数として第2駆動周波数を設定する(ステップS305)。
In the present embodiment, when the resolution increasing process is valid (step S301: Yes), the
第1駆動周波数及び第2駆動周波数の値は、第1実施形態と同様である。また、映像モードは、例えば、操作部7によって設定される。 The values of the first drive frequency and the second drive frequency are the same as in the first embodiment. The video mode is set by the operation unit 7, for example.
例えば、画像制御部11は、映像モードが動画モードに設定された場合は、光源30が発する光の光路をカラーホイール401のG(グリーン)のフィルタが横切っている期間における光源30の輝度よりも、B(ブルー)のフィルタが横切っている期間における光源30の輝度を高くする。一方、画像制御部11は、映像モードが動画モード以外に設定された場合は、光源30が発する光の光路をカラーホイール401のG(グリーン)のフィルタが横切っている期間における光源30の輝度よりも、B(ブルー)のフィルタが横切っている期間における光源30の輝度を低くする。
For example, when the video mode is set to the moving image mode, the
移動制御部12は、画像表示ユニット50に含まれる駆動部57を介して、可動部としての可動ユニット55を制御し、可動ユニット55に設けられたDMD551の位置を制御する。
The
第3実施形態では、映像モードに応じて静音性と振動耐性とのいずれかが選択されるように構成されており、動画モードの場合には静音性が選択される。このため、ユーザは、動画(例えば、映画)をノイズ音が少ない静かな環境で鑑賞することができる。一方、映像が動画以外(例えば、静止画)の場合には、ユーザは、画像ブレが少ない状態で高解像度化された投影画像を鑑賞することができる。 In the third embodiment, one of silentness and vibration resistance is selected according to the video mode, and in the case of the moving image mode, silentness is selected. Therefore, the user can watch a moving image (for example, a movie) in a quiet environment with little noise sound. On the other hand, when the video is other than a moving image (for example, a still image), the user can view a high-resolution projected image with little image blurring.
<第4実施形態>
以下に、本発明の第4実施形態に係る画像投影装置ついて説明する。第4実施形態に係る画像投影装置は、駆動周波数の変更制御が異なること以外については、第1実施形態の画像投影装置と同一の構成である。
<Fourth embodiment>
Hereinafter, an image projection device according to a fourth embodiment of the present invention will be described. The image projection device according to the fourth embodiment has the same configuration as that of the image projection device according to the first embodiment except that the control for changing the driving frequency is different.
図14は、第2実施形態における駆動周波数の変更制御を説明するフローチャートである。図14に示されるように、ステップS402及びステップS403のみが、第1実施形態の変更制御と異なる。以下、第1実施形態と異なる点のみについて説明する。 FIG. 14 is a flowchart illustrating the control for changing the drive frequency in the second embodiment. As shown in FIG. 14, only the steps S402 and S403 are different from the change control of the first embodiment. Hereinafter, only different points from the first embodiment will be described.
本実施形態では、移動制御部12は、高解像度化処理が有効である場合には(ステップS401:Yes)、システムコントロール部10に設定されている現在のプロジェクタの設置状態を取得する(ステップS402)。移動制御部12は、取得した設置状態が天吊状態であるか否かを判定する(ステップS403)。移動制御部12は、設置状態が天吊状態である場合には(ステップS403:Yes)、駆動周波数として第2駆動周波数を設定する(ステップS405)。一方、移動制御部12は、設置状態が天吊状態以外(例えば、床置状態)である場合には(ステップS403:No)、駆動周波数として第1駆動周波数を設定する(ステップS404)。例えば、第1駆動周波数は所定値(例えば、1500Hz)より小さい値であり、第2駆動周波数は所定値以上の値である。
In the present embodiment, when the resolution increasing process is valid (step S401: Yes), the
プロジェクタの設置状態は、例えば、操作部7によって設定される。なお、プロジェクタに角度センサ等を設け、角度センサによる検出値に基づいて設置状態を取得してもよい。 The installation state of the projector is set by, for example, the operation unit 7. Note that an angle sensor or the like may be provided in the projector, and the installation state may be acquired based on a value detected by the angle sensor.
第4実施形態では、プロジェクタの設置状態に応じて静音性と振動耐性とのいずれかが選択されるように構成されており、設置状態が天吊状態である場合には振動耐性が選択される。プロジェクタが天吊状態の場合には、ユーザはプロジェクタから離れた位置となるため、ノイズ音が発生したとしてもユーザには聞こえにくく不快感を与えることはない。一方、プロジェクタが天吊状態以外(例えば、床置状態)である場合には、ユーザがプロジェクタに近い位置となることが多いため、静音性が選択されることにより、ノイズ音が少ない静かな環境で投影画像を鑑賞することができる。 In the fourth embodiment, either the quietness or the vibration resistance is selected according to the installation state of the projector. When the installation state is the ceiling suspension state, the vibration resistance is selected. . When the projector is suspended from the ceiling, the user is at a position distant from the projector, so that even if a noise sound is generated, the user is hard to hear it and does not give any discomfort. On the other hand, when the projector is in a state other than the ceiling-hanging state (for example, on the floor), the user often comes close to the projector, and thus, by selecting the quietness, a quiet environment with little noise noise is selected. To view the projected image.
なお、上記各実施形態では、固定ユニット51に設けられた磁石と、可動ユニット55に設けられたコイルとにより電磁アクチュエータが構成されているが、これとは逆に、固定ユニット51にコイルを設け、可動ユニット55に磁石を設けることにより電磁アクチュエータを構成してもよい。
In each of the above embodiments, the magnet provided in the fixed
また、上記各実施形態では、画像生成素子としてDMDを用いているが、DMDに代えて液晶パネル等を用いることも可能である。本発明は、画像投影装置に限られず、画像表示装置にも適用可能である。 Further, in each of the above embodiments, the DMD is used as the image generating element, but a liquid crystal panel or the like can be used instead of the DMD. The present invention is not limited to an image projection device, but is also applicable to an image display device.
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the requirements described in the above embodiments. Regarding these points, the gist of the present invention can be changed within a range that does not impair the gist, and can be appropriately determined according to the application form.
1 プロジェクタ
3 出射窓
4 電源
7 操作部
10 システムコントロール部
11 画像制御部
12 移動制御部
13 画像処理部
15 光学エンジン
20 ファン
30 光源
40 照明光学系ユニット
50 画像表示ユニット
51 固定ユニット
55 可動ユニット(可動部)
57 駆動部
60 投影光学系ユニット(投影部)
511 トッププレート
512 ベースプレート
513 中央孔
521 支持球体
531,532,533,534 磁石
551 デジタルマイクロミラーデバイス(画像生成素子)
552 可動プレート
553 結合プレート
554 ヒートシンク
555 保持部材
557 基板
570 中央孔
581,582,583,584 コイル
Reference Signs List 1
57
552
Claims (9)
前記画像生成素子が設けられた可動部と、
前記可動部を移動させる電磁アクチュエータと、
前記電磁アクチュエータに周期的な駆動電圧を印可する駆動部と、
前記駆動部を制御し、所定の条件に従って前記駆動電圧の周波数を変更する移動制御部と、
を有する画像表示装置。 An image generating element that generates an image using light from a light source,
A movable section provided with the image generating element,
An electromagnetic actuator for moving the movable part,
A drive unit for applying a periodic drive voltage to the electromagnetic actuator,
A movement control unit that controls the driving unit and changes the frequency of the driving voltage according to a predetermined condition;
An image display device comprising:
前記所定の条件は、前記ファンの回転数が閾値以下であることであり、
前記移動制御部は、前記所定の条件が満たされた場合に、前記周波数を第1の所定値以下の値とする請求項1または2に記載の画像表示装置。 Have more fans,
The predetermined condition is that the rotation speed of the fan is equal to or less than a threshold value,
The image display device according to claim 1, wherein the movement control unit sets the frequency to a value equal to or less than a first predetermined value when the predetermined condition is satisfied.
前記移動制御部は、設定中の映像モードを取得し、前記所定の条件が満たされた場合に、前記周波数を第1の所定値以下の値とする請求項1または2に記載の画像表示装置。 The predetermined condition is that the video mode is a moving image mode,
The image display device according to claim 1, wherein the movement control unit acquires a video mode being set, and sets the frequency to a value equal to or less than a first predetermined value when the predetermined condition is satisfied. .
前記移動制御部は、設置状態を取得し、前記所定の条件が満たされた場合に、前記周波数を第2の所定値以上の値とする請求項1または2に記載の画像表示装置。 The predetermined condition is that the installation state is a suspended state,
The image display device according to claim 1, wherein the movement control unit acquires an installation state, and sets the frequency to a value equal to or greater than a second predetermined value when the predetermined condition is satisfied.
前記画像生成素子により生成された画像を投影する投影部と、
前記画像生成素子が設けられた可動部と、
前記可動部を移動させる電磁アクチュエータと、
前記電磁アクチュエータに周期的な駆動電圧を印可する駆動部と、
前記駆動部を制御し、所定の条件に従って前記駆動電圧の周波数を変更する移動制御部と、
を有する画像投影装置。 An image generating element that generates an image using light from a light source,
A projection unit that projects an image generated by the image generation element,
A movable section provided with the image generating element,
An electromagnetic actuator for moving the movable part,
A drive unit for applying a periodic drive voltage to the electromagnetic actuator,
A movement control unit that controls the driving unit and changes the frequency of the driving voltage according to a predetermined condition;
An image projection device having:
前記画像生成素子が設けられた可動部と、
前記可動部を移動させる電磁アクチュエータと、
前記電磁アクチュエータに周期的な駆動電圧を印可する駆動部と、
を有する画像表示装置の制御方法であって、
前記駆動部を制御し、所定の条件に従って前記駆動電圧の周波数を変更する画像表示装置の制御方法。 An image generating element that generates an image using light from a light source,
A movable section provided with the image generating element,
An electromagnetic actuator for moving the movable part,
A drive unit for applying a periodic drive voltage to the electromagnetic actuator,
A method for controlling an image display device having:
A control method for an image display device, wherein the driving unit is controlled to change a frequency of the driving voltage according to a predetermined condition.
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