JP2023047818A - Optical path-changing device and projection image display device - Google Patents

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敬明 行天
Takaaki Gyoten
信幸 近藤
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Abstract

To provide an optical path-changing device capable of driving with low noise, and a projection image display device using the same.SOLUTION: The optical path-changing device includes: a light transmission part that transmits light; at least two actuators each have a movable part whose movement is controlled in one axis direction; an arm having elasticity with one end connected with the moving part of the actuator and the other end connected with the light transmission part; and a control unit that controls the reciprocating drive of the actuator at a specific cycle. The control unit is configured to control the actuator so as to drive the light transmission part to stop when the actuator stops when controlling the drive of the actuator from a position of maximum displacement on one side to the position of maximum displacement on the other in the reciprocating drive.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本開示は、光路変更装置及びそれを備えた投写型画像表示装置に関する。 The present disclosure relates to an optical path changing device and a projection image display device having the same.

特許文献1は、平行平板ガラスを傾けることで入射する光線の光路を変更する光学部材駆動制御装置が開示されている。 Patent Literature 1 discloses an optical member drive control device that changes the optical path of an incident light beam by tilting a parallel plate glass.

国際公開第2015/098120号WO2015/098120

近年において、投写画像の高解像度化が求められており、より高速に駆動する光路変更装置が望まれている。しかしながら、高速に駆動するほど大きな駆動力が必要となり、光路変更装置を支える筐体に伝達する振動が大きくなり、大きな騒音が発生する場合がある。 In recent years, there has been a demand for higher resolution of projected images, and an optical path changing device that drives at a higher speed is desired. However, the higher the driving speed, the greater the driving force required, and the greater the vibration that is transmitted to the housing that supports the optical path changing device, which may result in the generation of loud noise.

本開示は、より低騒音で駆動することができる光路変更装置及びそれを使用した投写型画像表示装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide an optical path changing device that can be driven with lower noise and a projection type image display device using the same.

本開示の光路変更装置は、光を透過する光透過部と、一軸方向に移動制御される可動部を有する、少なくとも2つのアクチュエータと、一端がアクチュエータの可動部に接続され、他端が光透過部と接続され、弾性を有するアームと、アクチュエータを特定の周期で往復駆動制御する制御部と、を備える。制御部は、アクチュエータを往復駆動における一方の最大変位量の位置から他方の最大変位量の位置まで駆動制御する際に、アクチュエータが停止するタイミングで光透過部が静止するように、アクチュエータを駆動制御する。 The optical path changing device of the present disclosure includes at least two actuators each having a light transmitting portion that transmits light and a movable portion whose movement is controlled in a uniaxial direction, one end of which is connected to the movable portion of the actuator, and the other end of which is light transmitting. and an elastic arm connected to the unit, and a control unit that controls the reciprocating drive of the actuator in a specific cycle. The control unit drives and controls the actuator so that the light transmission unit stops at the timing when the actuator stops when driving and controlling the actuator from the position of the maximum displacement amount on one side to the position of the maximum displacement amount on the other side in the reciprocating drive. do.

本開示の投写型画像表示装置は、上述した光路変更装置を備える。 A projection-type image display device of the present disclosure includes the optical path changing device described above.

本開示によれば、より低騒音で駆動することができる光路変更装置及びそれを使用した投写型画像表示装置を提供することが可能である。 According to the present disclosure, it is possible to provide an optical path changing device that can be driven with lower noise and a projection type image display device using the same.

実施の形態の投写型画像表示装置の構成を示す全体図1 is an overall diagram showing the configuration of a projection-type image display device according to an embodiment; 投写型画像表示装置に取り付けられた投写レンズユニットの斜視図Perspective view of a projection lens unit attached to a projection type image display device 投写型画像表示装置から取り外された投写レンズユニットの斜視図Perspective view of the projection lens unit removed from the projection type image display device 実施の形態の光路変更装置、投写レンズユニット、光学シャーシの断面図Cross-sectional view of an optical path changing device, a projection lens unit, and an optical chassis according to an embodiment 実施の形態の光路変更装置の外観斜視図1 is an external perspective view of an optical path changing device according to an embodiment; 実施の形態の光透過部及びアームの側面図The side view of the light transmission part of embodiment, and an arm 実施の形態の光路変更装置の構造を示すブロック図1 is a block diagram showing the structure of an optical path changing device according to an embodiment; FIG. 実施の形態における光透過部の動き量を説明する説明図Explanatory drawing explaining the amount of movement of the light transmission part in embodiment. 比較例における光透過部の動き量を説明する説明図Explanatory drawing explaining the movement amount of the light transmission part in a comparative example 実施形態における可動部の変位と光透過部材の端部の変位とを示すグラフGraph showing the displacement of the movable portion and the displacement of the end portion of the light transmitting member in the embodiment 実施形態における可動部の位置の変位を示すグラフGraph showing displacement of the position of the movable part in the embodiment 実施形態における光透過部材の端部の位置の変位を示すグラフGraph showing the displacement of the position of the end of the light transmitting member in the embodiment 比較例における可動部の位置の変位を示すグラフGraph showing the displacement of the position of the movable part in the comparative example 比較例における光透過部材の端部の位置の変位を示すグラフGraph showing the displacement of the position of the end of the light transmitting member in the comparative example アクチュエータの初期位置を説明する説明図Explanatory drawing explaining the initial position of the actuator アクチュエータ105の駆動動作を説明する説明図Explanatory diagram for explaining the driving operation of the actuator 105 第1のポジションにあるアクチュエータの駆動動作を説明する説明図Explanatory diagram for explaining the driving operation of the actuator in the first position 第2のポジションにあるアクチュエータの駆動動作を説明する説明図Explanatory diagram for explaining the drive operation of the actuator in the second position 第3のポジションにあるアクチュエータの駆動動作を説明する説明図Explanatory diagram for explaining the drive operation of the actuator in the third position 第4のポジションにあるアクチュエータの駆動動作を説明する説明図Explanatory diagram for explaining the drive operation of the actuator in the fourth position 変形例におけるアクチュエータの初期位置を説明する説明図Explanatory drawing explaining the initial position of the actuator in a modification 変形例におけるアクチュエータの駆動動作を説明する説明図Explanatory drawing explaining the drive operation of the actuator in a modification. アクチュエータの駆動制御の波形を示すグラフGraph showing actuator drive control waveforms アクチュエータの駆動制御の波形を示すグラフGraph showing actuator drive control waveforms シミュレーションのモデルを示す説明図Explanatory diagram showing the simulation model 基本周波数の奇数倍を示す表Table showing odd multiples of the fundamental frequency 基本周波数の奇数倍の周波数を並べた説明図Explanatory diagram in which odd-numbered multiples of the fundamental frequency are arranged

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. However, more detailed description than necessary may be omitted. For example, detailed descriptions of well-known matters and redundant descriptions of substantially the same configurations may be omitted. This is to avoid unnecessary verbosity in the following description and to facilitate understanding by those skilled in the art.

なお、発明者(ら)は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。 It is noted that the inventor(s) provide the accompanying drawings and the following description in order for those skilled in the art to fully understand the present disclosure, which are intended to limit the claimed subject matter. not something to do.

(実施の形態)
以下、図1を参照して、実施の形態を説明する。図1は、本開示の光路変更装置100を備えた投写型画像表示装置200の光学系の構成を説明するための全体図である。以下の説明において、図1に示すようにX1Y1Z1直交座標系を設定する。
(Embodiment)
An embodiment will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is an overall view for explaining the configuration of the optical system of a projection image display device 200 including the optical path changing device 100 of the present disclosure. In the following description, an X1Y1Z1 orthogonal coordinate system is set as shown in FIG.

[1-1.全体構成]
レーザ光源は、高輝度の照明装置を実現するために、複数の青色半導体レーザ301により構成されている。それぞれの青色半導体レーザ301から出射されたレーザ光は、それぞれ対応するコリメータレンズ302によってコリメートされる。コリメータレンズ302を出射した光は、略平行光になり、集光レンズ303によって、その全体光束が集光され、拡散板304を通過した後、レンズ305によって、再び略平行光化される。レンズ305で略平行光化されたレーザ光束は、光軸に対して略45度に配置された、ダイクロイックミラー306に入射する。
[1-1. overall structure]
A laser light source is composed of a plurality of blue semiconductor lasers 301 in order to realize a high-luminance illumination device. Laser light emitted from each blue semiconductor laser 301 is collimated by a corresponding collimator lens 302 . The light emitted from the collimator lens 302 becomes substantially parallel light, the entire light flux is collected by the condenser lens 303 , passes through the diffusion plate 304 , and is again substantially parallelized by the lens 305 . A laser beam substantially collimated by the lens 305 is incident on a dichroic mirror 306 arranged at approximately 45 degrees with respect to the optical axis.

拡散板304はガラス平板であり、片面には微細な凹凸を施された拡散面が形成されている。また、ダイクロイックミラー306は、青色半導体レーザ301の波長域の光を反射し、それ以外の波長域の光を透過する特性を有している。 The diffusion plate 304 is a glass flat plate, and one side thereof is formed with a diffusion surface having fine unevenness. Further, the dichroic mirror 306 has a characteristic of reflecting light in the wavelength range of the blue semiconductor laser 301 and transmitting light in other wavelength ranges.

ダイクロイックミラー306に-X1方向へ入射したレーザ光は、ダイクロイックミラー306で反射し-Z1方向へ出射する。その後、レーザ光は集光レンズ307、308によって集光され、蛍光体ホイール320上に形成された蛍光体を励起する。 The laser beam incident on the dichroic mirror 306 in the -X1 direction is reflected by the dichroic mirror 306 and emitted in the -Z1 direction. After that, the laser light is condensed by condensing lenses 307 and 308 to excite the phosphor formed on the phosphor wheel 320 .

蛍光体ホイール320は、円盤形状の基板上において円周方向に赤色蛍光体、緑色蛍光体が形成されたセグメントが設けれ、さらに光透過領域としての開口部が設けられる。 The phosphor wheel 320 is provided with segments in which red phosphors and green phosphors are formed in the circumferential direction on a disk-shaped substrate, and further provided with openings as light transmission regions.

蛍光体ホイール320の赤色蛍光体、緑色蛍光体からで得られる赤色光、緑色光は蛍光体ホイール320から出射される。これら赤色光、緑色光は集光レンズ308、307によって略平行化されダイクロイックミラー306を透過し、集光レンズ317で集光されてロッドインテグレータ318に入射する。 Red light and green light obtained from the red and green phosphors of phosphor wheel 320 are emitted from phosphor wheel 320 . These red light and green light are collimated by condensing lenses 308 and 307 , pass through dichroic mirror 306 , condensed by condensing lens 317 , and enter rod integrator 318 .

一方、蛍光体ホイール320の開口部を通過した青色半導体レーザ301の青色光は、レンズ309、レンズ310、ミラー311、レンズ312、ミラー313、レンズ314、ミラー315、レンズ316の経路で進み、ダイクロイックミラー306で反射し、集光レンズ317で集光されてロッドインテグレータ318に入射する。レンズ312、314、316はリレーレンズとして機能する。 On the other hand, the blue light from the blue semiconductor laser 301 that has passed through the opening of the phosphor wheel 320 travels along the route of the lens 309, lens 310, mirror 311, lens 312, mirror 313, lens 314, mirror 315, and lens 316, and is dichroic. The light is reflected by the mirror 306 , condensed by the condensing lens 317 , and enters the rod integrator 318 . Lenses 312, 314 and 316 function as relay lenses.

ロッドインテグレータ318から出射された光はレンズ330、331、332を通して、一対のプリズム333、334からなる全反射プリズム335に入射し、光変調素子であるDMD(Digital Mirror Device)336で、映像信号によって入射光が変調され、画像光として出射される。レンズ330、331はリレーレンズ、レンズ332は、ロッドインテグレータ318の出射面の光をDMD336に結像させる機能を有する。 The light emitted from the rod integrator 318 passes through lenses 330, 331, and 332 and enters a total reflection prism 335 consisting of a pair of prisms 333 and 334. The light is modulated by a video signal at a DMD (Digital Mirror Device) 336, which is an optical modulation element. Incident light is modulated and emitted as image light. Lenses 330 and 331 are relay lenses, and lens 332 has a function of forming an image of light from the exit surface of rod integrator 318 on DMD 336 .

DMD336から出射された画像光は光路変更装置100内に配置されている光透過部材101aに入射する。光透過部材108を透過した光は投写レンズユニット337に入射され、投写レンズユニット337からの出射光が画像光としてスクリーンに拡大投写される。 The image light emitted from the DMD 336 enters the light transmission member 101a arranged inside the optical path changing device 100 . The light transmitted through the light transmission member 108 is incident on the projection lens unit 337, and the light emitted from the projection lens unit 337 is enlarged and projected onto the screen as image light.

光路変更装置100は、光透過部材101aの光軸ALに対して傾斜させることで、画像光の表示位置を移動させることができる。この機能により、ウォブリング表示を投写型画像表示装置200で行うことができる。ここで、ウォブリング表示とは、入力映像の1フレーム期間に、複数回表示位置をずらしながら異なった映像を表示して、等価的に表示映像の解像度を向上させる方法であり、画素シフト表示とも呼ばれる。駆動制御装置110(図5参照)は、DMD336の駆動に同期した制御信号で、アクチュエータ105を駆動する。 The optical path changing device 100 can move the display position of the image light by inclining the light transmitting member 101a with respect to the optical axis AL. With this function, wobbling display can be performed on the projection type image display device 200 . Here, the wobbling display is a method of displaying different images while shifting the display position multiple times during one frame period of the input image to equivalently improve the resolution of the displayed image, and is also called pixel shift display. . Drive control device 110 (see FIG. 5) drives actuator 105 with a control signal synchronized with the driving of DMD 336 .

次に、図2A、図2B及び図2Cを参照して、投写レンズユニット337の投写型画像表示装置200への着脱を説明する。図2Aは、投写型画像表示装置に取り付けられた投写レンズユニットの斜視図である。図2Bは、投写型画像表示装置から取り外された投写レンズユニットの斜視図である。図2Cは、光路変更装置100、投写レンズユニット337、及び光学シャーシ338の断面図である。図2以下では、光軸ALの方向をZ軸方向とし、Z軸方向と直交する平面をXY平面となるように、XYZ直交座標系を設定する。 Next, attachment/detachment of the projection lens unit 337 to/from the projection type image display apparatus 200 will be described with reference to FIGS. 2A, 2B, and 2C. FIG. 2A is a perspective view of a projection lens unit attached to a projection type image display device. FIG. 2B is a perspective view of the projection lens unit removed from the projection type image display apparatus. 2C is a cross-sectional view of optical path changing device 100, projection lens unit 337, and optical chassis 338. FIG. In FIG. 2 and subsequent drawings, an XYZ orthogonal coordinate system is set such that the direction of the optical axis AL is the Z-axis direction, and the plane perpendicular to the Z-axis direction is the XY plane.

投写レンズユニット337は、入射する画像光を拡大投写する投写レンズ337aを有する。投写レンズユニット337は、投写型画像表示装置200のケースの一部である光学シャーシ338に着脱可能である。投写レンズ337aは、投写レンズマウンター337bに取り付けられ、投写レンズマウンター337bが光学シャーシ338に取り付けられる。光路変更装置100は、光学シャーシ338に取り付けられている。図2Cに示すように、光軸AL上に、光路変更装置100の光透過部101と、投写レンズ337aとが配置されている。光路変更装置100は、光学シャーシ338内の投写レンズ337aや他の光学系部品の間の狭小空間に配置されている。 The projection lens unit 337 has a projection lens 337a for enlarging and projecting incident image light. The projection lens unit 337 is attachable to and detachable from an optical chassis 338 that is part of the case of the projection image display apparatus 200 . The projection lens 337a is attached to a projection lens mounter 337b, and the projection lens mounter 337b is attached to the optical chassis 338. FIG. The optical path changing device 100 is attached to the optical chassis 338 . As shown in FIG. 2C, the light transmitting portion 101 of the optical path changing device 100 and the projection lens 337a are arranged on the optical axis AL. The optical path changing device 100 is arranged in a narrow space between the projection lens 337a and other optical system components in the optical chassis 338. As shown in FIG.

[1-2.光路変更装置]
次に図3を参照して光路変更装置100の主要な構成を詳しく説明する。図3は、光路変更装置100の外観斜視図である。
[1-2. Optical path changing device]
Next, the main configuration of the optical path changing device 100 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is an external perspective view of the optical path changing device 100. FIG.

光路変更装置100は、光透過部101と、アーム103と、第1のアクチュエータ105A、第2のアクチュエータ105B、第3のアクチュエータ105C、及び第4のアクチュエータ105Dと、位置検出素子107と、を備える。 The optical path changing device 100 includes a light transmission section 101, an arm 103, a first actuator 105A, a second actuator 105B, a third actuator 105C, a fourth actuator 105D, and a position detection element 107. .

光透過部101は、光を光軸AL上に、及び、光軸ALと平行にシフトさせて透過させる。光透過部101は、光透過部材101aと、支持枠101bとを有する。光透過部材101aは、画像光が透過する部材であり、例えば、平行平板ガラスである。支持枠102は、剛性を有し、光透過部材101aの外周を支持する。支持枠101bは、例えば、略正方形の外周形状であり、4つの角部が落とされて斜辺状に形成されている箇所に4つのアーム103がそれぞれ接続される。光透過部101は、アーム103がアクチュエータ105により光軸AL方向に駆動されることにより、光軸ALに交差する方向に傾斜することができる。 The light transmission part 101 shifts the light on the optical axis AL and in parallel with the optical axis AL and transmits the light. The light transmitting portion 101 has a light transmitting member 101a and a support frame 101b. The light transmission member 101a is a member through which image light is transmitted, and is, for example, parallel plate glass. The support frame 102 has rigidity and supports the outer periphery of the light transmitting member 101a. The support frame 101b has, for example, a substantially square outer peripheral shape, and the four arms 103 are connected to the portions where the four corners are cut to form an oblique side. The light transmitting portion 101 can be tilted in a direction intersecting the optical axis AL by driving the arm 103 in the optical axis AL direction by the actuator 105 .

アクチュエータ105A、105B、105C及び105Dはそれぞれ、接続されるアーム103を一軸方向に、例えば、光軸AL方向に沿って往復移動させる。なお、以下の説明で、アクチュエータ105A~105Dに共通の説明をする場合、単にアクチュエータ105と表記する。アクチュエータ105は、例えば、ボイスコールモータ(VCM)を使用している。 The actuators 105A, 105B, 105C, and 105D each reciprocate the connected arm 103 in a uniaxial direction, for example, along the optical axis AL direction. In the following description, actuators 105A to 105D are simply referred to as actuator 105 when common description is given. Actuator 105 uses, for example, a voice call motor (VCM).

アーム103は、光透過部101を支持し、光透過部101との接続箇所を光軸AL方向に駆動する。アーム103は、弾性を有する部材で形成されている。アームに103に用いられる材料は、屈曲部において外部要因により角度変位が可能で、かつ、アクチュエータ105の動きが逆転する際に、元の角度に戻ろうとする弾性を有する。したがって、アーム103は、伸縮する弾性よりも曲げや反りによる弾性の方が大きい。アーム103は、例えば、SUS304系、またはSUS301系の部材である。SUS304系、またはSUS301系の部材は、オースナイト系ステンレスに分類される鋼種である。アーム103の厚みは、例えば、0.1mm以上0.5mm以下である。 The arm 103 supports the light transmitting portion 101 and drives the connection point with the light transmitting portion 101 in the optical axis AL direction. The arm 103 is made of an elastic member. The material used for the arm 103 is elastic enough to be angularly displaced by an external factor at the bending portion and to return to the original angle when the movement of the actuator 105 is reversed. Therefore, the arm 103 has greater elasticity due to bending and warping than elasticity due to expansion and contraction. The arm 103 is, for example, a SUS304-based or SUS301-based member. SUS304 series or SUS301 series members are steel types classified as austenitic stainless steels. The thickness of the arm 103 is, for example, 0.1 mm or more and 0.5 mm or less.

アーム103は、板状の部材が3カ所でそれぞれ折り曲げられた第1の屈曲部103a、第2の屈曲部103b、及び第3の屈曲部103cと、を有する。また、アーム103は、直線状に延びる第1の板状部103d、第2の板状部103e、第3の板状部103f及び第4の板状部103gを有する。 The arm 103 has a first bent portion 103a, a second bent portion 103b, and a third bent portion 103c, which are formed by bending a plate-like member at three points. Further, the arm 103 has a first plate-like portion 103d, a second plate-like portion 103e, a third plate-like portion 103f, and a fourth plate-like portion 103g that extend linearly.

第1の屈曲部103aの一端は、第2の板状部103eを介して光透過部101と接続し、第1の屈曲部103aの他端が第1の板状部103dの一端と接続している。第2の屈曲部103bの一端は、第3の板状部103fを介してアクチュエータ105と接続し、第2の屈曲部103bの他端は、第4の板状部103gを介して第3の屈曲部103cと接続する。第3の板状部103fはアクチュエータ105の上端に例えばネジにより固定されている。第3の屈曲部103cの一端は、第1の板状部103dの一端と接続している。 One end of the first bent portion 103a is connected to the light transmitting portion 101 via the second plate-like portion 103e, and the other end of the first bent portion 103a is connected to one end of the first plate-like portion 103d. ing. One end of the second bent portion 103b connects to the actuator 105 via the third plate-like portion 103f, and the other end of the second bent portion 103b connects to the third plate-like portion 103g via the fourth plate-like portion 103g. It connects with the bent portion 103c. The third plate-like portion 103f is fixed to the upper end of the actuator 105 with screws, for example. One end of the third bent portion 103c is connected to one end of the first plate-like portion 103d.

第1の屈曲部103a、第2の屈曲部103b、及び第3の屈曲部103cは曲げ角度の変化による弾性を有する。また、第1の板状部103d、第2の板状部103e、第3の板状部103f及び第4の板状部103gは、反りや捩れによる弾性を有する。したがって、第1の弾性部分である第1の屈曲部103aと、第2の弾性部分である第1の板状部103dとにおいて、弾性率が異なる。 The first bent portion 103a, the second bent portion 103b, and the third bent portion 103c have elasticity due to changes in bending angle. Also, the first plate-like portion 103d, the second plate-like portion 103e, the third plate-like portion 103f, and the fourth plate-like portion 103g have elasticity due to warping and twisting. Therefore, the first bent portion 103a, which is the first elastic portion, and the first plate-like portion 103d, which is the second elastic portion, have different elastic moduli.

4つのアーム103において、一方の組のアーム103が他方の組のアーム103とそれぞれ直交するように配置されている。一組のアーム103において、2つのアーム103がそれぞれ対向するように配置されている。 Among the four arms 103 , one set of arms 103 is arranged orthogonal to the other set of arms 103 . In the set of arms 103, two arms 103 are arranged to face each other.

位置検出素子107は、可動部106に取り付けられており、可動部106の移動量からアーム103のアクチュエータ105が取り付けられている部分の位置を検出する。位置検出素子107はアクチュエータ105の内部で往復可動する可動部106の移動量からアーム103の位置を検出する。 The position detection element 107 is attached to the movable portion 106 and detects the position of the portion of the arm 103 to which the actuator 105 is attached from the amount of movement of the movable portion 106 . A position detection element 107 detects the position of the arm 103 from the amount of movement of the movable portion 106 that reciprocates inside the actuator 105 .

次に図5を参照して、光路変更装置100の制御系の構成を説明する。光路変更装置100は、それぞれのアクチュエータ105を駆動制御する駆動制御装置110と、それぞれのアクチュエータの駆動波形を生成する駆動波形生成回路111と、駆動タイミング発生回路113をさらに備える。 Next, the configuration of the control system of the optical path changing device 100 will be described with reference to FIG. The optical path changing device 100 further includes a drive control device 110 that drives and controls each actuator 105 , a drive waveform generation circuit 111 that generates a drive waveform for each actuator, and a drive timing generation circuit 113 .

駆動タイミング発生回路113は、入力される画像信号に同期し入力される画像信号の周期をもった同期信号入力を基準に、各アクチュエータ105に対応するそれぞれの駆動波形を生成するためのタイミング信号を発生する。 A drive timing generation circuit 113 generates a timing signal for generating each drive waveform corresponding to each actuator 105 based on a synchronization signal input having a period of the input image signal in synchronization with the input image signal. Occur.

駆動波形生成回路111は、駆動タイミング発生回路113から供給された駆動波形を生成するためのタイミング信号を用い、外部から入力される画像信号に同期する各アクチュエータ105に対応するそれぞれの駆動波形を生成する。したがって、駆動波形は、可動部106の理想的な変位量を示している。生成されたそれぞれの駆動波形は対応する駆動制御装置110へ送られる。 The drive waveform generation circuit 111 uses the timing signal for generating the drive waveform supplied from the drive timing generation circuit 113 to generate the drive waveform corresponding to each actuator 105 in synchronization with the image signal input from the outside. do. Therefore, the drive waveform indicates the ideal amount of displacement of the movable portion 106 . Each generated drive waveform is sent to the corresponding drive controller 110 .

駆動制御装置110は、受信した駆動波形にしたがって、位置検出素子107から入力される位置信号を基に、各アクチュエータ105の駆動量をフィードバック制御する。制御方法は、例えば、PID制御を用いる。これにより、それぞれのアクチュエータ105が駆動され、連結するそれぞれのアーム103のアクチュエータ105の内部で往復可動する可動部106に接続された部分が変位し、この変位がアーム103を伝わって光透過部101を変位させる。このようにして、光透過部101の光軸に対する動きが制御される。駆動制御装置110は、例えば、マイクロコンピュータ、CPU、MPU、GPU、DSP、FPGA、ASICで構成することができる。それぞれのアクチュエータ105に対応した駆動制御装置110は、1つの制御装置に統合してもよい。 The drive control device 110 feedback-controls the drive amount of each actuator 105 based on the position signal input from the position detection element 107 according to the received drive waveform. The control method uses, for example, PID control. As a result, each actuator 105 is driven, and the portion connected to the movable portion 106 that reciprocates inside the actuator 105 of each connecting arm 103 is displaced. is displaced. In this manner, the movement of the light transmitting portion 101 with respect to the optical axis is controlled. The drive control device 110 can be composed of, for example, a microcomputer, CPU, MPU, GPU, DSP, FPGA, and ASIC. The drive controllers 110 associated with each actuator 105 may be integrated into one controller.

次に図6及び図7を参照して、アーム103における第1の屈曲部103aの機能について説明する。図6は、実施の形態における光透過部の動き量を説明する説明図である。図7は、比較例における光透過部の動き量を説明する説明図である。 Next, referring to FIGS. 6 and 7, the function of the first bent portion 103a of the arm 103 will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the amount of movement of the light transmitting portion in the embodiment. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the movement amount of the light transmitting portion in the comparative example.

実施の形態において、光透過部101の中心軸から光透過部101の支持枠101bの端部までの距離をLaとし、光透過部101の中心軸からアクチュエータ105の可動部106までの距離をLbとする。一例として、La:Lb=1:2の場合を説明する。実施の形態において、光透過部101と接続されるアーム103は、光透過部101と接続される接続点P1の近傍に第1の屈曲部103aを有する。これにより、アーム103と光透過部101との接続点P1の移動量L1と、可動部106が光軸AL方向に沿って移動した移動量L2との関係は、L1:L2=1.4:2となる。つまり。L1/L2>La/Lbとなるので、接続点P1の移動量を大きくすることができる。 In the embodiment, the distance from the central axis of the light transmitting portion 101 to the end of the support frame 101b of the light transmitting portion 101 is La, and the distance from the central axis of the light transmitting portion 101 to the movable portion 106 of the actuator 105 is Lb. and As an example, a case of La:Lb=1:2 will be described. In the embodiment, the arm 103 connected to the light transmitting portion 101 has a first bent portion 103a near the connection point P1 connected to the light transmitting portion 101 . As a result, the relationship between the movement amount L1 of the connection point P1 between the arm 103 and the light transmitting portion 101 and the movement amount L2 of the movable portion 106 along the optical axis AL direction is L1:L2=1.4: 2. in short. Since L1/L2>La/Lb, the amount of movement of the connection point P1 can be increased.

これに対して、図7に示す比較例の場合、光透過部101と接続されるアーム103Zは、光透過部101と接続される接続点P1の近傍に屈曲部を有さずに、アーム103Zの中央部の板状部がそのまま延びて光透過部101に接続する構成である。この構成の場合、それぞれの、アーム103Zと光透過部101との角度θが同じ角度になる。アーム103Zと光透過部101との接続点P1の移動量L3と、可動部106が光軸AL方向に沿って移動した移動量L2との関係は、L3:L2=1:2となる。つまり。L3/L2=La/Lbとなるので、接続点P1の移動量が実施の形態の場合よりも小さい。ここで、第1の屈曲部103aが接続点P1の近傍に位置するとは、例えば、第2の板状部103eがアーム103の全長の10分の1以下の長さであるか、または、5mm以下の長さである。 On the other hand, in the case of the comparative example shown in FIG. In this configuration, the plate-like portion in the central portion of is extended as it is and connected to the light transmission portion 101 . In this configuration, the angles θ between the arms 103Z and the light transmitting portions 101 are the same. The relationship between the movement amount L3 of the connection point P1 between the arm 103Z and the light transmitting portion 101 and the movement amount L2 of the movable portion 106 along the optical axis AL direction is L3:L2=1:2. in short. Since L3/L2=La/Lb, the amount of movement of the connection point P1 is smaller than in the embodiment. Here, the fact that the first bent portion 103a is located near the connection point P1 means that the second plate-like portion 103e has a length of 1/10 or less of the total length of the arm 103, or has a length of 5 mm or less. The length is:

このように、実施の形態によれば、アーム103は、光透過部101と接続される接続点P1の近傍に第1の屈曲部103aを有することで、屈曲した形状による弾性によって光透過部101との接続点P1をより光軸AL方向に沿って移動させることができる。これは、可動部106が移動する際、連動するアーム103の第1の屈曲部103aが曲がることによりアーム103が曲がるので、図8に示すように、可動部106の動き量と異なる移動が接続点P1に生じる。図8は、実施形態における可動部106の変位PV1と光透過部材101aの端部の変位PV2とを示すグラフである。 As described above, according to the embodiment, the arm 103 has the first bent portion 103a near the connection point P1 connected to the light transmitting portion 101, so that the light transmitting portion 101 is bent by the elasticity of the bent shape. can be moved further along the optical axis AL direction. This is because when the movable portion 106 moves, the arm 103 bends by bending the first bent portion 103a of the arm 103 that interlocks with the movable portion 106. Therefore, as shown in FIG. occurs at point P1. FIG. 8 is a graph showing the displacement PV1 of the movable portion 106 and the displacement PV2 of the end portion of the light transmitting member 101a in the embodiment.

可動部106の動き量が小さい時、光透過部101の質量による慣性力によって、アーム103が曲がることにより接続点P1は移動せず、さらに可動部106の動き量が増加すると、光透過部101はアーム103が曲がることによるバネ力で加速され移動を開始後高速に移動し、可動部106の動き量よりも大きな移動量に到達し、その後アーム103が逆方向に曲がることによるバネ力で減速され、移動を停止する。このような動きにより、実施の形態の光透過部101は、より高速に変位することができる。 When the amount of movement of the movable portion 106 is small, the arm 103 bends due to the inertial force of the mass of the light transmitting portion 101, and the connection point P1 does not move. is accelerated by the spring force due to the bending of the arm 103, and after starting to move, it moves at high speed, reaches a movement amount larger than the movement amount of the movable part 106, and then decelerates due to the spring force due to the bending of the arm 103 in the opposite direction. and stop moving. Such movement allows the light transmitting portion 101 of the embodiment to be displaced at a higher speed.

図9は実施の形態の実際の可動部106の変位を示すグラフであり、図10は実施の形態の実際の光透過部材101aの端部の変位を示すグラフである。図11は比較例の実際の可動部106の変位を示すグラフであり、図12は比較例の実際の光透過部材101aの端部の変位を示すグラフである。 FIG. 9 is a graph showing the actual displacement of the movable portion 106 according to the embodiment, and FIG. 10 is a graph showing the actual displacement of the end portion of the light transmitting member 101a according to the embodiment. FIG. 11 is a graph showing the actual displacement of the movable portion 106 of the comparative example, and FIG. 12 is a graph showing the actual displacement of the end portion of the light transmitting member 101a of the comparative example.

図9及び図10に示すように、実施の形態において、可動部106が1.7msecの間に約0.1mm変位している場合、光透過部材101aの端部は、0.8msecの間に約0.07mm変位している。これに対して、従来例の場合、図11に示すように、可動部106が1.7msecの間に約0.1mm変位している場合、光透過部材101aの端部は、約0.8~1.7msecの間に0.05mm変位している。このように、可動部106を同じ変位量だけ移動させても、比較例よりも実施の形態の方が光透過部材101aの端部の変位量が大きく短時間で変位できる。また、図10に示すように、実施の形態において、第1の弾性部として第1の屈曲部103aを用いているので、例えば、コイルスプリングを用いる場合に比べて、光透過部材の端部の揺れを早期に収束することができる。 As shown in FIGS. 9 and 10, in the embodiment, when the movable part 106 is displaced by about 0.1 mm in 1.7 msec, the end of the light transmitting member 101a is displaced in 0.8 msec. It is displaced by about 0.07 mm. On the other hand, in the case of the conventional example, as shown in FIG. 11, when the movable portion 106 is displaced by approximately 0.1 mm in 1.7 msec, the end of the light transmitting member 101a is approximately 0.8 mm. It is displaced by 0.05 mm in ~1.7 msec. As described above, even if the movable portion 106 is moved by the same displacement amount, the displacement amount of the end portion of the light transmitting member 101a is larger in the embodiment than in the comparative example, and the displacement can be performed in a short time. Further, as shown in FIG. 10, in the embodiment, since the first bent portion 103a is used as the first elastic portion, compared with the case of using a coil spring, for example, the end portion of the light transmitting member is Shaking can be converged early.

次に、図13A~図17を参照して、4つのアクチュエータ105の駆動動作の一例について説明する。図13Aは、アクチュエータ105の初期位置を示す説明図である。図13Bは、アクチュエータ105の駆動位置を示す表である。図14~図17は、それぞれアクチュエータ105の駆動動作を説明する説明図である。 Next, an example of driving operation of the four actuators 105 will be described with reference to FIGS. 13A to 17. FIG. FIG. 13A is an explanatory diagram showing the initial position of the actuator 105. FIG. 13B is a table showing drive positions of the actuator 105. FIG. 14 to 17 are explanatory diagrams explaining the driving operation of the actuator 105, respectively.

図13Aに示すように、対向するアクチュエータ105を結ぶ線を光透過部101の重心位置まで平行移動した軸が2組のアクチュエータ105により2本直交して定義され、それらの線の交点の位置は上下左右に移動しない動きをするようにしている。この動きを実現するために、光透過部101が2つの回転軸Ra1、Ra2の周りを回転するようにアクチュエータ105を駆動制御する。 As shown in FIG. 13A, the axes obtained by parallelly moving the line connecting the opposing actuators 105 to the position of the center of gravity of the light transmitting portion 101 are defined by the two sets of actuators 105 so as to be orthogonal to each other, and the position of the intersection of these lines is defined as I try to make movements that do not move up, down, left, or right. In order to realize this movement, the actuator 105 is driven and controlled so that the light transmitting portion 101 rotates around the two rotation axes Ra1 and Ra2.

駆動制御装置110は、例えば、4つのアクチュエータ105の内2つのアクチュエータ105の可動部106を隣り合ういずれかの方向に順に作動するように、4つのアクチュエータ105を協調して制御する。図13Bに示すように、4つのアクチュエータ105A~105Dは、初期位置のポジション0の他に、ポジション1~ポジション4の4種類の状態に協調制御される。図13Bにおいて、4つのアクチュエータ105A~105Dに対して、「0」は、センター位置を示し、「+1」はZ軸方向に上昇した位置にあることを示し、「-1」はZ軸方向に下降した位置にあることを示す。図13Aは、ポジション0における4つのアクチュエータ105が初期位置にある状態を示す。なお、画素ずらしのモードで光を投写しない場合は、それぞれのアクチュエータ105を駆動することなく、ポジション0の状態で光を透過させる。 The drive control device 110 cooperatively controls the four actuators 105 so that the movable parts 106 of two actuators 105 out of the four actuators 105 are sequentially operated in any adjacent direction. As shown in FIG. 13B, the four actuators 105A to 105D are cooperatively controlled to four states of positions 1 to 4 in addition to position 0 which is the initial position. In FIG. 13B, for the four actuators 105A-105D, "0" indicates a centered position, "+1" indicates a raised position in the Z-axis direction, and "-1" indicates a raised position in the Z-axis direction. Indicates the lowered position. FIG. 13A shows the four actuators 105 at position 0 in their initial positions. When light is not projected in the pixel shift mode, light is transmitted in the state of position 0 without driving the respective actuators 105 .

図14は、ポジション1における4つのアクチュエータ105の状態を示す。第2のアクチュエータ105Bは可動部106を収容し、第4のアクチュエータ105Dは可動部106を駆動して突出させる。これにより、第1のアクチュエータ105A及び第2のアクチュエータ105Bは、それぞれの可動部106を突出しておらず、第3のアクチュエータ105C及び第4のアクチュエータ105Dは、それぞれの可動部106を駆動して突出し、対応するそれぞれのアーム103を光軸AL方向に押し出している。 FIG. 14 shows the state of the four actuators 105 at position 1. FIG. The second actuator 105B accommodates the movable portion 106, and the fourth actuator 105D drives the movable portion 106 to protrude. Accordingly, the first actuator 105A and the second actuator 105B do not protrude from their respective movable portions 106, and the third actuator 105C and the fourth actuator 105D drive their respective movable portions 106 to protrude. , the corresponding arms 103 are pushed out in the direction of the optical axis AL.

次に、図15は、ポジション2における4つのアクチュエータ105の状態を示す。第3のアクチュエータ105Cは可動部106を収容し、第1のアクチュエータ105Aは可動部106を駆動して突出させる。これにより、第2のアクチュエータ105B及び第3のアクチュエータ105Cは、それぞれの可動部106を突出しておらず、第4のアクチュエータ105D及び第1のアクチュエータ105Aは、それぞれの可動部106を駆動して突出し、対応するそれぞれのアーム103を光軸AL方向に押し出している。 Next, FIG. 15 shows the state of the four actuators 105 at position 2. As shown in FIG. The third actuator 105C accommodates the movable portion 106, and the first actuator 105A drives the movable portion 106 to protrude. Accordingly, the second actuator 105B and the third actuator 105C do not protrude from their respective movable portions 106, and the fourth actuator 105D and the first actuator 105A drive their respective movable portions 106 to protrude. , the corresponding arms 103 are pushed out in the direction of the optical axis AL.

次に、図16は、ポジション3における4つのアクチュエータ105の状態を示す。第4のアクチュエータ105Dは可動部106を収容し、第2のアクチュエータ105Bは可動部106を駆動して突出させる。これにより、第3のアクチュエータ105C及び第4のアクチュエータ105Dは、それぞれの可動部106を突出しておらず、第1のアクチュエータ105A及び第2のアクチュエータ105Bは、それぞれの可動部106を駆動して突出し、対応するそれぞれのアーム103を光軸AL方向に押し出している。 Next, FIG. 16 shows the state of the four actuators 105 at position 3. As shown in FIG. The fourth actuator 105D accommodates the movable portion 106, and the second actuator 105B drives the movable portion 106 to protrude. Accordingly, the third actuator 105C and the fourth actuator 105D do not protrude from their respective movable portions 106, and the first actuator 105A and the second actuator 105B drive their respective movable portions 106 to protrude. , the corresponding arms 103 are pushed out in the direction of the optical axis AL.

次に、図17は、ポジション4における4つのアクチュエータ105の状態を示す。第1のアクチュエータ105Aは可動部106を収容し、第3のアクチュエータ105Cは可動部106を駆動して突出させる。これにより、第4のアクチュエータ105D及び第1のアクチュエータ105Aは、それぞれの可動部106を突出しておらず、第2のアクチュエータ105B及び第3のアクチュエータ105Cは、それぞれの可動部106を駆動して突出し、対応するそれぞれのアーム103を光軸AL方向に押し出している。 Next, FIG. 17 shows the state of the four actuators 105 at position 4. As shown in FIG. The first actuator 105A accommodates the movable portion 106, and the third actuator 105C drives the movable portion 106 to protrude. Accordingly, the fourth actuator 105D and the first actuator 105A do not protrude from their respective movable portions 106, and the second actuator 105B and the third actuator 105C drive their respective movable portions 106 to protrude. , the corresponding arms 103 are pushed out in the direction of the optical axis AL.

次に、再び、図14に示すように、ポジション1における4つのアクチュエータ105の状態に戻る。第1のアクチュエータ105Aは可動部106を収容し、第3のアクチュエータ105Cは可動部106を駆動して突出させる。このように、隣り合うアクチュエータ105のいずれかの方向に順に作動するように、各駆動制御装置110が対応する各アクチュエータ105を駆動制御することで、光透過部材101aを光軸ALに対して傾斜した状態で次々に傾斜状態を変更することができ、透過する光を4つの位置に順にシフト移動させることができる。 Then again we return to the state of the four actuators 105 at position 1, as shown in FIG. The first actuator 105A accommodates the movable portion 106, and the third actuator 105C drives the movable portion 106 to protrude. In this manner, each drive control device 110 drives and controls the corresponding actuators 105 so that the adjacent actuators 105 are sequentially operated in one direction, thereby tilting the light transmitting member 101a with respect to the optical axis AL. In this state, the inclination state can be changed one after another, and the transmitted light can be shifted to four positions in order.

また、図18Aに示すように、2つの回転軸Ra1、Ra2を上述した例から45度光軸周りに回転し、それぞれのアーム103の延びる方向に設定してもよい。この場合、図18Bに示すように、4つのアクチュエータ105A~105Dは、初期位置のポジション0の他に、ポジション5~ポジション9の4種類の状態に協調制御してもよい。 Further, as shown in FIG. 18A, the two rotation axes Ra1 and Ra2 may be rotated 45 degrees from the above example about the optical axis and set in the extending direction of the respective arms 103. FIG. In this case, as shown in FIG. 18B, the four actuators 105A to 105D may be cooperatively controlled to four states of positions 5 to 9 in addition to position 0 which is the initial position.

このように、4つのアクチュエータ105を協調して制御することで、水平方向および垂直方向の2軸方向に光の進行方向をシフトすることができ、より精密で高速な画素シフト制御を実現することができる。 By controlling the four actuators 105 cooperatively in this way, it is possible to shift the traveling direction of light in two axial directions of the horizontal direction and the vertical direction, thereby realizing more precise and high-speed pixel shift control. can be done.

以上、4つのアクチュエータ105の連携した駆動制御について説明した。次に、図5及び図19A、図19B、図20を参照して、それぞれのアクチュエータ105の駆動制御について説明する。まず、駆動波形生成回路111において生成されるアクチュエータ105の駆動波形について説明する。なお、図19A及び図19Bにおいて、時間について、周期Tで正規化した時間で示している。 The cooperative drive control of the four actuators 105 has been described above. Next, drive control of each actuator 105 will be described with reference to FIGS. 5, 19A, 19B, and 20. FIG. First, the drive waveform for the actuator 105 generated by the drive waveform generation circuit 111 will be described. In addition, in FIGS. 19A and 19B, the time is shown as the time normalized by the period T. FIG.

図5に示す駆動タイミング発生回路113は、図19Aの(a)に示すような外部から入力される入力映像信号の周期Tを持つ同期信号を基準に、図19A(b)に示すような駆動タイミング信号を発生する。図19Aの(a)は、周期Tを持つ同期信号を示している。同期信号は、周期Tを有する繰り返しのタイミング信号である。図19Aの(b)は、駆動タイミング発生回路113が発生させる駆動タイミング信号を示している。駆動タイミング発生回路113は、周期Tの同期信号を基に、時系列のタイミング信号である駆動タイミング信号を生成する。 The drive timing generation circuit 113 shown in FIG. 5 performs driving as shown in FIG. Generate timing signals. (a) of FIG. 19A shows a synchronization signal having a period T. FIG. A synchronization signal is a repetitive timing signal having a period T. (b) of FIG. 19A shows the drive timing signal generated by the drive timing generation circuit 113 . The drive timing generation circuit 113 generates a drive timing signal, which is a time-series timing signal, based on the synchronization signal of period T. FIG.

図5に示す駆動波形生成回路111は、図19Aの(c)に示すような。アクチェータ105の制御目標位置信号を生成する。図19Aの(c)は、駆動波形生成回路111が生成するアクチェータ位置の目標信号を示している。 The drive waveform generation circuit 111 shown in FIG. 5 is as shown in (c) of FIG. 19A. A control target position signal for the actuator 105 is generated. (c) of FIG. 19A shows the target signal for the actuator position generated by the drive waveform generation circuit 111 .

図5の駆動制御装置110は、位置検出素子107の出力と図19Aの(c)に示すアクチェータ位置目標信号を比較し、図19Aの(d)に示すようなアクチェータ105の加速力を発生する。図19Aの(d)は、アクチェータ105の加速力を示している。 The drive control device 110 of FIG. 5 compares the output of the position detection element 107 with the actuator position target signal shown in (c) of FIG. 19A, and generates the acceleration force of the actuator 105 as shown in (d) of FIG. 19A. . (d) of FIG. 19A shows the acceleration force of the actuator 105 .

図19Aの(d)のアクチェータ105の加速力のグラフを積分することで、図19Aの(e)に示すアクチュエータ105の速度のグラフを得ることができる。図19Aの(e)は、アクチェータ105の速度を示している。図19Aの(e)のグラフをさらに積分すると、図19Aの(f)に示すアクチュエータ105の位置のグラフを得ることができる。図19Aの(c)に示すような、アクチェータ105の制御目標位置信号と、図19Aの(f)に示すアクチュエータ105の位置は、駆動制御装置110の、位置検出素子107の出力と図19Aの(c)に示すアクチェータ位置目標信号を比較し、図19Aの(d)に示すようなアクチェータ105の加速力を発生する構成により、等しくなるように制御される。図19Aの(f)は、アクチュエータ105の位置の波形を示している。 By integrating the graph of the acceleration force of the actuator 105 in (d) of FIG. 19A, the graph of the velocity of the actuator 105 shown in (e) of FIG. 19A can be obtained. (e) of FIG. 19A shows the speed of the actuator 105 . By further integrating the graph of (e) of FIG. 19A, a graph of the position of the actuator 105 shown in (f) of FIG. 19A can be obtained. The control target position signal of the actuator 105 as shown in (c) of FIG. 19A and the position of the actuator 105 shown in (f) of FIG. The actuator position target signals shown in (c) are compared and controlled to be equal by the configuration for generating the acceleration force of the actuator 105 as shown in (d) of FIG. 19A. (f) of FIG. 19A shows the waveform of the position of the actuator 105 .

光透過部101は慣性力Mを有し、弾性率Dのアーム103と接続されていると考えることができる。光透過部101の変位量と、アクチュエータ105の変位量との関係の波形を図19Bの(g)に示す。 It can be considered that the light transmitting portion 101 has an inertial force M and is connected to an arm 103 having an elastic modulus D. FIG. (g) of FIG. 19B shows the waveform of the relationship between the amount of displacement of the light transmitting portion 101 and the amount of displacement of the actuator 105 .

図19Aの(f)に示すアクチュエータ105の位置と、図19Bの(g)に示すシミュレーション結果による光透過部101の位置との差分のグラフが図19Bの(h)に示される。アクチュエータ105の位置と光透過部101の位置との差分は、アクチュエータ105の歪みに相当する。この、アクチュエータ105の位置と光透過部101の位置との差分に比例した加速力が光透過部101に発生する。この加速力の時間積分により図19Bの(i)に示す光透過部101の速度が決定される。さらに、図19Bの(i)のグラフを積分することで、図19Bの(g)に示す光透過部101の位置のグラフになる。また、図19Aの(c)の波形を作成するとき、シミュレーションで求めた図19Bの(g)の波形を参照して、図19Aの(c)の波形を微修正することでさらに精度を向上させることができる。 FIG. 19B (h) shows a graph of the difference between the position of the actuator 105 shown in (f) of FIG. 19A and the position of the light transmitting portion 101 based on the simulation results shown in (g) of FIG. 19B. A difference between the position of the actuator 105 and the position of the light transmitting portion 101 corresponds to the strain of the actuator 105 . An acceleration force proportional to the difference between the position of the actuator 105 and the position of the light transmitting portion 101 is generated in the light transmitting portion 101 . The speed of the light transmitting portion 101 shown in (i) of FIG. 19B is determined by time integration of this acceleration force. Further, by integrating the graph of (i) in FIG. 19B, the graph of the position of the light transmitting portion 101 shown in (g) of FIG. 19B is obtained. Also, when creating the waveform of (c) in FIG. 19A, the waveform of (g) in FIG. 19B obtained by simulation is referred to, and the waveform of (c) in FIG. 19A is slightly modified to further improve accuracy. can be made

図19Aの(c)に示すアクチュエータ位置目標の遷移時間Ttを、光透過部101の慣性力Mと弾性率Dから決まる時定数に応じて設定する。この遷移時間Ttはユーザによって入力される遷移時間調整値によって制御される。遷移時間調整値は、実際の装置の図19Aの(g)に相当する光透過部位置の波形を観測し、波形にオーバーシュートやアンダーシュートが発生しない値に調整される。駆動波形の繰返し周期Tは入力された同期信号の繰返し周期となる。遷移時間Ttは入力された同期信号の周期によらず一定で、アクチュエータ105が停止する時間Tiは入力された同期信号の周期に応じて変化する。 The target actuator position transition time Tt shown in (c) of FIG. This transition time Tt is controlled by a transition time adjustment value entered by the user. The transition time adjustment value is adjusted to a value that does not cause overshoot or undershoot in the waveform by observing the waveform at the position of the light transmission portion corresponding to (g) in FIG. 19A of the actual device. The repetition period T of the driving waveform is the repetition period of the input synchronization signal. The transition time Tt is constant regardless of the period of the input synchronization signal, and the time Ti during which the actuator 105 stops varies according to the period of the input synchronization signal.

駆動波形生成回路111及び駆動タイミング発生回路113に入力される遷移時間調整値は、4つのアクチュエータ105のそれぞれのアーム103の弾性率のバラツキを補正する値である。遷移時間調整値は、アクチュエータ105が移動を開始して停止するまでの時間Ttを設定する値である。 The transition time adjustment values input to the drive waveform generation circuit 111 and the drive timing generation circuit 113 are values for correcting variations in elastic modulus of the arms 103 of the four actuators 105 . The transition time adjustment value is a value that sets the time Tt from when the actuator 105 starts moving until it stops.

また、駆動タイミング発生回路113には、映像信号の基本周波数が入力される。基本周波数は、48、50、及び60Hzである。入力された基本周波数を基に、アクチュエータ105が停止する時間Tiを決定する。 Also, the fundamental frequency of the video signal is input to the drive timing generation circuit 113 . The fundamental frequencies are 48, 50 and 60 Hz. Based on the input fundamental frequency, the time Ti during which the actuator 105 stops is determined.

駆動波形生成回路111及び駆動タイミング発生回路113は、図19(f)に示すように、アクチュエータ105が停止する時間Tiにおける光透過部101の速度がゼロになるように、図19(c)のアクチュエータ105の位置目標波形を生成する。駆動制御装置110は、例えば、PID制御により、アクチュエータ位置目標波形と位置検出素子107からの検出値とが等しくなるようにアクチュエータ105を駆動制御する。 As shown in FIG. 19(f), the drive waveform generation circuit 111 and the drive timing generation circuit 113 are configured so that the velocity of the light transmitting portion 101 becomes zero at the time Ti at which the actuator 105 stops, as shown in FIG. 19(c). A position target waveform for the actuator 105 is generated. The drive control device 110 drives and controls the actuator 105 by PID control, for example, so that the actuator position target waveform and the detected value from the position detection element 107 become equal.

次に図21及び図22を参照して、狙いの共振周波数について説明する。光路変更装置100の共振周波数は、光透過部101の形状及び重量で決まる慣性力Mと、アーム103の材質、幅、厚さや形状で決まる弾性率Dとから決まる時定数で決まる。狙いとする共振周波数は、入力される同期信号の周波数の奇数倍の周波数になるのを避けるように設定され、設定された共振周波数となるように光透過部101とアーム103とを設計する。入力される同期信号の周波数は、例えば、48、50、及び60Hzの場合があり、図21は、これらの周波数の奇数倍の周波数を示す。 Next, the target resonance frequency will be described with reference to FIGS. 21 and 22. FIG. The resonance frequency of the optical path changing device 100 is determined by the time constant determined by the inertial force M determined by the shape and weight of the light transmitting portion 101 and the elastic modulus D determined by the material, width, thickness and shape of the arm 103 . The target resonance frequency is set so as to avoid being an odd multiple of the frequency of the input synchronization signal, and the light transmitting section 101 and the arm 103 are designed to achieve the set resonance frequency. The frequencies of the incoming synchronization signals may be, for example, 48, 50, and 60 Hz, and FIG. 21 shows odd multiples of these frequencies.

これらの奇数倍の周波数を図22に示すように並べると、隣り合った周波数の差が大きい部分がある。例えば、350~420Hz間、420~528Hzの間、550~624Hzの間などである。これらの隣り合った周波数の中間の周波数である、385Hz、474Hz、587Hzを共振周波数の狙いの値とすることで、慣性力Mと弾性率Dのバラツキにより共振周波数がばらついても、入力される同期信号の周波数である、48、50、及び60Hzの奇数倍に共振周波数が一致することを避けることができる。これにより、光透過部101に不要な振動が発生することを回避できる。 When these odd multiple frequencies are arranged as shown in FIG. 22, there is a portion where the difference between adjacent frequencies is large. For example, between 350-420 Hz, between 420-528 Hz, between 550-624 Hz, and so on. By setting 385 Hz, 474 Hz, and 587 Hz, which are intermediate frequencies between these adjacent frequencies, as target values for the resonance frequency, even if the resonance frequency varies due to variations in the inertial force M and the elastic modulus D, the input It is possible to avoid matching the resonance frequency to odd multiples of 48, 50 and 60 Hz, which are the frequencies of the synchronization signal. Thereby, it is possible to avoid the occurrence of unnecessary vibrations in the light transmitting portion 101 .

[1-3.効果等]
以上のように、本実施の形態に係る光路変更装置100は、光を透過する光透過部101と、光軸AL方向に移動制御される可動部106を有する、少なくとも2つのアクチュエータ105と、一端がアクチュエータ105の可動部106に接続され、他端が光透過部101と接続されるアーム103と、を備える。光路変更装置100は、さらに、アクチュエータ105を特定の周期で往復駆動制御する駆動制御装置110を備える。駆動制御装置110は、アクチュエータ105を往復駆動における一方の最大変位量の位置から他方の最大変位量の位置まで駆動制御する際に、アクチュエータ105が停止するタイミングで光透過部101が静止するように、アクチュエータ105を駆動制御する。
[1-3. effects, etc.]
As described above, the optical path changing device 100 according to the present embodiment includes at least two actuators 105 each having a light transmitting portion 101 that transmits light, and a movable portion 106 that is controlled to move along the optical axis AL. is connected to the movable portion 106 of the actuator 105 and the other end is connected to the light transmitting portion 101 . The optical path changing device 100 further includes a drive control device 110 that reciprocates and controls the actuator 105 at a specific cycle. When driving and controlling the actuator 105 from the position of the maximum displacement amount on one side to the position of the maximum displacement amount on the other side in the reciprocating drive, the drive control device 110 controls the light transmitting portion 101 to stop at the timing when the actuator 105 stops. , drive and control the actuator 105 .

本実施の形態に係る光路変更装置100は、光透過部101の端面が移動する速度が、アクチュエータ105の可動部106の移動速度より大きくなるため、光透過部101が傾く速度を必要な速度とした場合、可動部106の移動速度を小さくすることが可能になる。光路変更装置100の動作時に発生する動作音は、光透過部101やアクチュエータ105の可動部106を駆動する力の反作用として発生する力によって発生し、対象物が移動する速度の2乗に比例して大きくなる。本発明の光路変更装置100は、高速動作する部分が、光透過部101のみとなるため、この動作音を低減することが可能となる。 In the optical path changing device 100 according to the present embodiment, the speed at which the end surface of the light transmitting portion 101 moves is higher than the moving speed of the movable portion 106 of the actuator 105. In this case, the moving speed of the movable portion 106 can be reduced. The operating sound generated when the optical path changing device 100 operates is generated by a force generated as a reaction to the force that drives the light transmitting portion 101 and the movable portion 106 of the actuator 105, and is proportional to the square of the moving speed of the object. grow larger. In the optical path changing device 100 of the present invention, only the light transmission part 101 is the part that operates at high speed, so that the operation noise can be reduced.

また、光路変更装置100は、それぞれのアクチュエータ105の駆動波形を生成する駆動波形生成回路111と、アクチュエータ105の位置を検出する位置検出素子107と、を備える。駆動制御装置110は、駆動波形生成回路111により生成された駆動波形と、位置検出素子107の検出値とを比較して、駆動波形と検出値とが等しくなるようにアクチュエータ105を駆動制御する。駆動波形生成回路111は、アクチュエータ105を往復駆動における一方の最大変位量の位置から他方の最大変位量の位置まで駆動制御する際に、アクチュエータ105が停止するタイミングで光透過部101が静止するような駆動波形を生成する。 The optical path changing device 100 also includes a drive waveform generation circuit 111 that generates a drive waveform for each actuator 105 and a position detection element 107 that detects the position of the actuator 105 . The drive control device 110 compares the drive waveform generated by the drive waveform generation circuit 111 and the detection value of the position detection element 107, and drives and controls the actuator 105 so that the drive waveform and the detection value become equal. When driving and controlling the actuator 105 from the position of the maximum displacement amount on one side to the position of the maximum displacement amount on the other side in the reciprocating drive, the drive waveform generation circuit 111 controls the light transmitting portion 101 to stop at the timing when the actuator 105 stops. to generate a smooth drive waveform.

アーム103は弾性率の異なる第1の弾性部分としての第1の屈曲部103aと第2の弾性部分としての第1の板状部103dを有し、アーム103の光透過部101側に第1の弾性部分としての第1の屈曲部103aを有し、アームの中央部に第2の弾性部分としての第1の板状部103dを有する。 The arm 103 has a first bent portion 103a as a first elastic portion having different elastic moduli and a first plate-like portion 103d as a second elastic portion. and a first plate-like portion 103d as a second elastic portion in the central portion of the arm.

アーム103において、中央部の第1の板状部103dよりも光透過部101側に第1の屈曲部103aを有するので、光透過部101をアクチュエータ105の可動部106の変位量に近い値まで変位させることができ、アクチュエータ105の可動部106の変位量を低減することが可能となり、動作速度を低減して動作音を低減することが可能となる。 Since the arm 103 has the first bent portion 103a closer to the light transmitting portion 101 than the central first plate-like portion 103d, the light transmitting portion 101 is moved to a value close to the displacement amount of the movable portion 106 of the actuator 105. It is possible to reduce the amount of displacement of the movable portion 106 of the actuator 105, reduce the operating speed, and reduce the operating noise.

また、アーム103は、一端が第3の板状部103fを介してアクチュエータ105と接続する第2の屈曲部103bと、一端が第1の板状部103dの他端と接続し、他端が第4の板状部103gを介して第2の屈曲部103bの他端と接続する第3の屈曲部103cと、を有する。 One end of the arm 103 is connected to the actuator 105 via the third plate-like portion 103f, and the other end is connected to the first plate-like portion 103d. and a third bent portion 103c connected to the other end of the second bent portion 103b via a fourth plate-like portion 103g.

このように、アーム103が複数の屈曲部を有することで、投写レンズユニット337における狭小な空間であっても干渉することなく光路変更装置100を配置することができる。 Since arm 103 has a plurality of bent portions in this way, optical path changing device 100 can be arranged without interference even in a narrow space in projection lens unit 337 .

(他の実施の形態)
以上のように、本開示における技術の例示として、上記実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
(Other embodiments)
As described above, the above embodiment has been described as an example of the technique of the present disclosure. However, the technology in the present disclosure is not limited to this, and can also be applied to embodiments with modifications, replacements, additions, omissions, and the like. Further, it is also possible to combine the constituent elements described in the above embodiments to form a new embodiment.

上述した実施の形態では、アーム103において第1の弾性部分として、第1の屈曲部103aが形成されていたが、これに限らない。例えば、第1の弾性部分として、第1の板状部103dの幅よりも小さい幅の板状部であってもよい。この構成であっても、第1の弾性部分は、第2の弾性部としての第1の板状部103dよりも弾性率が大きくなり、実施の形態と同様の効果を得ることができる。 In the embodiment described above, the arm 103 has the first bent portion 103a as the first elastic portion, but the present invention is not limited to this. For example, the first elastic portion may be a plate-like portion having a width smaller than that of the first plate-like portion 103d. Even with this configuration, the first elastic portion has a higher elastic modulus than the first plate-like portion 103d as the second elastic portion, and the same effects as in the embodiment can be obtained.

上述した実施の形態では、光路変更装置100は、4つのアーム103を備えていたが、これに限らない。光路変更装置100は、2つ、3つ、または5つ以上のアーム103を備えていてもよい。また、光路変更装置100は、4つのアクチュエータ105に限らず、アーム103の数に対応する数のアクチュエータ105を備えてもよい。 In the embodiment described above, the optical path changing device 100 has four arms 103, but the number of arms 103 is not limited to this. The optical path changing device 100 may have two, three, five or more arms 103 . Also, the optical path changing device 100 is not limited to the four actuators 105 and may have the number of actuators 105 corresponding to the number of the arms 103 .

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面および詳細な説明を提供した。したがって、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。 As described above, the embodiment has been described as an example of the technique of the present disclosure. To that end, the accompanying drawings and detailed description have been provided. Therefore, among the components described in the attached drawings and detailed description, there are not only components essential for solving the problem, but also components not essential for solving the problem in order to illustrate the above technology. can also be included. Therefore, it should not be immediately recognized that those non-essential components are essential just because they are described in the attached drawings and detailed description.

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。 In addition, the above-described embodiments are intended to illustrate the technology of the present disclosure, and various modifications, replacements, additions, omissions, etc. can be made within the scope of the claims or equivalents thereof.

(実施の形態の概要)
(1)本開示の光路変更装置は、光を透過する光透過部と、一軸方向に移動制御される可動部を有する、少なくとも2つのアクチュエータと、一端がアクチュエータの可動部に接続され、他端が光透過部と接続され、弾性を有するアームと、アクチュエータを特定の周期で往復駆動制御する制御部と、を備える。制御部は、アクチュエータを往復駆動における一方の最大変位量の位置から他方の最大変位量の位置まで駆動制御する際に、アクチュエータが停止するタイミングで光透過部が静止するように、アクチュエータを駆動制御する。
(Overview of Embodiment)
(1) The optical path changing device of the present disclosure includes at least two actuators having a light transmitting portion that transmits light and a movable portion whose movement is controlled in a uniaxial direction, one end of which is connected to the movable portion of the actuator, and the other end of which is connected to the movable portion of the actuator. is connected to the light-transmitting portion, and has an elastic arm and a control portion that controls the reciprocating drive of the actuator at a specific cycle. The control unit drives and controls the actuator so that the light transmission unit stops at the timing when the actuator stops when driving and controlling the actuator from the position of the maximum displacement amount on one side to the position of the maximum displacement amount on the other side in the reciprocating drive. do.

制御部は、アクチュエータが停止するタイミングで光透過部が静止するようにアクチュエータを駆動制御する。これにより、本実施の形態に係る光路変更装置は、光透過部の端面が移動する速度が、アクチュエータの可動部の移動速度より大きくなるため、光透過部が傾く速度を必要な速度とした場合、可動部の移動速度を小さくすることが可能になる。光路変更装置の動作時に発生する動作音は、光透過部やアクチュエータの可動部を駆動する力の反作用として発生する力によって発生し、対象物が移動する速度の2乗に比例して大きくなる。本発明の光路変更装置は、高速動作する部分が、光透過部のみとなるため、この動作音を低減することが可能となる。 The control unit drives and controls the actuator so that the light transmission unit stops at the timing when the actuator stops. As a result, in the optical path changing device according to the present embodiment, the speed at which the end surface of the light transmitting portion moves is greater than the moving speed of the movable portion of the actuator. , it becomes possible to reduce the moving speed of the movable part. The operating sound generated during the operation of the optical path changing device is generated by a force generated as a reaction to the force that drives the light transmitting portion and the movable portion of the actuator, and increases in proportion to the square of the moving speed of the object. In the optical path changing device of the present invention, the portion that operates at high speed is only the light transmission portion, so it is possible to reduce this operating noise.

(2)(1)の光路変更装置において、それぞれのアクチュエータの駆動波形を生成する駆動波形生成回路と、アクチュエータの位置を検出する位置検出素子と、を備える。制御部は、波形生成部により生成された駆動波形と、位置検出素子の検出値とを比較して、駆動波形と検出値とが等しくなるようにアクチュエータを駆動制御する。波形生成部は、アクチュエータを往復駆動における一方の最大変位量の位置から他方の最大変位量の位置まで駆動制御する際に、アクチュエータが停止するタイミングで光透過部が静止するような駆動波形を生成する。 (2) The optical path changing device of (1) includes a drive waveform generation circuit that generates a drive waveform for each actuator, and a position detection element that detects the position of the actuator. The control unit compares the drive waveform generated by the waveform generation unit and the detection value of the position detection element, and drives and controls the actuator so that the drive waveform and the detection value become equal. The waveform generation unit generates a drive waveform such that the light transmission unit stops at the timing when the actuator stops when driving and controlling the actuator from the position of the maximum displacement amount on one side to the position of the maximum displacement amount on the other side in the reciprocating drive. do.

(3)(2)の光路変更装置において、駆動波形生成回路は、光透過部の慣性力とアームの弾性率とから決まる時定数に応じて設定された遷移時間に基づいて、アクチュエータが移動を開始して停止するまでの駆動波形の時間を調整する。 (3) In the optical path changing device of (2), the drive waveform generation circuit causes the actuator to move based on the transition time set according to the time constant determined by the inertial force of the light transmitting portion and the elastic modulus of the arm. Adjust the time of the drive waveform to start and stop.

(4)(2)または(3)の光路変更装置において、光透過部の慣性力とアームの弾性率とから決まる時定数によって決まる共振周波数は、同期信号の奇数倍とならないように設定されている。 (4) In the optical path changing device of (2) or (3), the resonance frequency determined by the time constant determined by the inertial force of the light transmitting portion and the elastic modulus of the arm is set so as not to be an odd multiple of the synchronizing signal. there is

(5)(1)から(4)のいずれか1つの光路変更装置において、アームは弾性率の異なる第1の弾性部分と第2の弾性部分とを有し、アームの光透過部側に第1の弾性部分を有し、アームの中央部に第2の弾性部分を有する。 (5) In the optical path changing device according to any one of (1) to (4), the arm has a first elastic portion and a second elastic portion having different elastic moduli, and a second elastic portion is provided on the light transmitting portion side of the arm. It has one elastic portion and a second elastic portion in the middle of the arm.

(6)(5)の光路変更装置において、第1の弾性部分はアームが折れ曲がった第1の屈曲部であり、第2の弾性部分はアームが直線状に延びる第1の板状部である。第1の屈曲部の一端は、第2の板状部を介して光透過部と接続し、第1の屈曲部の他端が第1の板状部の一端と接続している。 (6) In the optical path changing device of (5), the first elastic portion is the first bent portion where the arm is bent, and the second elastic portion is the first plate-like portion where the arm extends linearly. . One end of the first bent portion is connected to the light transmitting portion via the second plate-like portion, and the other end of the first bent portion is connected to one end of the first plate-like portion.

(7)(5)の光路変更装置において、アームは、一端が第3の板状部を介してアクチュエータと接続する第2の屈曲部と、一端が第1の板状部の他端と接続し、他端が第4の板状部を介して第2の屈曲部の他端と接続する第3の屈曲部と、を有する。 (7) In the optical path changing device of (5), the arm has one end connected to the actuator via the third plate-shaped portion, and one end connected to the other end of the first plate-shaped portion. and a third bent portion, the other end of which is connected to the other end of the second bent portion via the fourth plate-like portion.

(8)(6)の光路変更装置において、アームは、SUS304系またはSUS301系の材質である。 (8) In the optical path changing device of (6), the arm is made of SUS304-based or SUS301-based material.

(9)本開示の投写型画像表示装置は、(1)から(8)のいずれか1つの光路変更装置を備える。 (9) A projection-type image display device of the present disclosure includes the optical path changing device according to any one of (1) to (8).

本開示は、画素の表示位置を変更しながら画像を表示する投写型表示装置に適用可能である。 The present disclosure is applicable to projection display devices that display images while changing the display positions of pixels.

100 光路変更装置
101 光透過部
101a 光透過部材
101b 支持枠
103 アーム
103a 第1の屈曲部
103b 第2の屈曲部
103c 第3の屈曲部
103d 第1の板状部
103e 第2の板状部
103f 第3の板状部
103g 第4の板状部
105 アクチュエータ
105A 第1のアクチュエータ
105B 第2のアクチュエータ
105C 第3のアクチュエータ
105D 第4のアクチュエータ
106 可動部
107 位置検出素子
109 位置検出回路
110 駆動制御装置
111 駆動波形生成回路
200 投写型画像表示装置
337 投写レンズユニット
337a 投写レンズ
338 光学シャーシ
AL 光軸
L1、L2、L3 移動量
P1 接続点
PV1、PV2 変位
REFERENCE SIGNS LIST 100 optical path changing device 101 light transmitting portion 101a light transmitting member 101b support frame 103 arm 103a first bent portion 103b second bent portion 103c third bent portion 103d first plate-like portion 103e second plate-like portion 103f Third plate-like portion 103g Fourth plate-like portion 105 Actuator 105A First actuator 105B Second actuator 105C Third actuator 105D Fourth actuator 106 Movable portion 107 Position detection element 109 Position detection circuit 110 Drive control device 111 Drive waveform generation circuit 200 Projection type image display device 337 Projection lens unit 337a Projection lens 338 Optical chassis AL Optical axis L1, L2, L3 Movement amount P1 Connection point PV1, PV2 Displacement

Claims (9)

光を透過する光透過部と、
一軸方向に移動制御される可動部を有する、少なくとも2つのアクチュエータと、
一端が前記アクチュエータの可動部に接続され、他端が前記光透過部と接続され、弾性を有するアームと、
前記アクチュエータを特定の周期で往復駆動制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記アクチュエータを前記往復駆動における一方の最大変位量の位置から他方の最大変位量の位置まで駆動制御する際に、前記アクチュエータが停止するタイミングで前記光透過部が静止するように、前記アクチュエータを駆動制御する、
光路変更装置。
a light transmitting portion that transmits light;
at least two actuators having movable parts whose movement is controlled in a uniaxial direction;
an elastic arm having one end connected to the movable portion of the actuator and the other end connected to the light transmission portion;
a control unit that controls the reciprocating drive of the actuator in a specific cycle,
The control unit controls the actuator so that the light transmission unit stops at the timing when the actuator stops when driving and controlling the actuator from the position of the maximum displacement amount on one side to the position of the maximum displacement amount on the other side in the reciprocating drive. , driving and controlling the actuator;
Optical path changer.
それぞれの前記アクチュエータの駆動波形を生成する駆動波形生成回路と、
前記アクチュエータの位置を検出する位置検出素子と、を備え、
前記制御部は、前記駆動波形生成回路により生成された駆動波形と、前記位置検出素子の検出値とを比較して、前記駆動波形と前記検出値とが等しくなるように前記アクチュエータを駆動制御し、
前記駆動波形生成回路は、前記アクチュエータを前記往復駆動における一方の最大変位量の位置から他方の最大変位量の位置まで駆動制御する際に、前記アクチュエータが停止するタイミングで前記光透過部が静止するような駆動波形を生成する、
請求項1に記載の光路変更装置。
a drive waveform generation circuit for generating a drive waveform for each of the actuators;
a position detection element that detects the position of the actuator,
The control unit compares the drive waveform generated by the drive waveform generation circuit and the detection value of the position detection element, and drives and controls the actuator so that the drive waveform and the detection value are equal. ,
The drive waveform generation circuit causes the light transmitting portion to stop at the timing when the actuator stops when driving and controlling the actuator from a position of the maximum displacement amount on one side to a position of the maximum displacement amount on the other side in the reciprocating drive. to generate a drive waveform like,
The optical path changing device according to claim 1.
前記駆動波形生成回路は、前記光透過部の慣性力と前記アームの弾性率とから決まる時定数に応じて設定された遷移時間に基づいて、アクチュエータが移動を開始して停止するまでの駆動波形の時間を調整する、
請求項2に記載の光路変更装置。
The drive waveform generation circuit generates a drive waveform from the time when the actuator starts moving until it stops, based on a transition time set according to a time constant determined by the inertial force of the light transmitting portion and the elastic modulus of the arm. adjust the time of
The optical path changing device according to claim 2.
前記光透過部の慣性力と前記アームの弾性率とから決まる時定数によって決まる共振周波数は、同期信号の奇数倍とならないように設定されている、
請求項2または3に記載の光路変更装置。
The resonance frequency determined by the time constant determined by the inertial force of the light transmitting portion and the elastic modulus of the arm is set so as not to be an odd multiple of the synchronization signal.
The optical path changing device according to claim 2 or 3.
前記アームは弾性率の異なる第1の弾性部分と第2の弾性部分とを有し、前記アームの前記光透過部側に前記第1の弾性部分を有し、前記アームの中央部に前記第2の弾性部分を有する、
請求項1から4のいずれか1つに記載の光路変更装置。
The arm has a first elastic portion and a second elastic portion having different elastic moduli, the first elastic portion is provided on the side of the light transmitting portion of the arm, and the second elastic portion is provided at the center of the arm. having two elastic portions,
The optical path changing device according to any one of claims 1 to 4.
前記第1の弾性部分は前記アームが折れ曲がった第1の屈曲部であり、
前記第2の弾性部分は前記アームが直線状に延びる第1の板状部であり、
前記第1の屈曲部の一端は、第2の板状部を介して前記光透過部と接続し、前記第1の屈曲部の他端が前記第1の板状部の一端と接続している、
請求項5に記載の光路変更装置。
the first elastic portion is a first bent portion where the arm is bent;
the second elastic portion is a first plate-like portion from which the arm extends linearly;
One end of the first bent portion is connected to the light transmitting portion via the second plate-like portion, and the other end of the first bent portion is connected to one end of the first plate-like portion. there is
The optical path changing device according to claim 5.
前記アームは、一端が第3の板状部を介して前記アクチュエータと接続する第2の屈曲部と、
一端が前記第1の板状部の他端と接続し、他端が第4の板状部を介して前記第2の屈曲部の他端と接続する第3の屈曲部と、を有する、
請求項6に記載の光路変更装置。
the arm has a second bent portion, one end of which is connected to the actuator via a third plate-shaped portion;
a third bent portion having one end connected to the other end of the first plate-like portion and the other end connected to the other end of the second bent portion via a fourth plate-like portion;
The optical path changing device according to claim 6.
前記アームは、SUS304系またはSUS301系の材質である、
請求項6に記載の光路変更装置。
The arm is made of SUS304 series or SUS301 series material,
The optical path changing device according to claim 6.
請求項1から8のいずれか1つに記載の光路変更装置を備える、
投写型画像表示装置。
An optical path changing device according to any one of claims 1 to 8,
Projection type image display device.
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