JP5403902B2 - Projection-type image display device - Google Patents

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Description

本発明は投写型画像表示装置に関し、特にシンチレーション低減機能を備えた投写型画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to a projection type image display apparatus, and more particularly to a projection type image display apparatus having a scintillation reduction function.

背面投写型テレビ等の投写型画像表示装置では、光源としてランプやレーザ発振器が用いられる。レーザ発振器を光源とした用いた場合には、明るい室内でも鮮明な画像を表示できる程度にまで投写型画像表示装置の高輝度化を図ることも比較的容易である。ただし、光源としてレーザ発振器を用いた場合には、ランプを光源に用いた場合に比べてスペックルパターンによる画面のぎらつき現象、いわゆるシンチレーションが顕著になって画質が低下する。   In a projection image display apparatus such as a rear projection television, a lamp or a laser oscillator is used as a light source. When a laser oscillator is used as a light source, it is relatively easy to increase the brightness of the projection type image display apparatus to such an extent that a clear image can be displayed even in a bright room. However, when a laser oscillator is used as the light source, the screen glare phenomenon due to the speckle pattern, so-called scintillation, becomes more prominent than when the lamp is used as the light source, and the image quality is deteriorated.

上記のシンチレーションを低減する従来の手法としては、特許文献1に記載された手法が知られている。当該特許文献1に記載された手法では、スクリーンを該スクリーンでの画像表示面の垂直方向、スクリーンの長手方向、およびスクリーンの幅方向のいずれかの方向に振動させるか、またはスクリーン面に至るレーザ光を光軸に対して直角方向に振動させることでシンチレーションの発生を抑える。スクリーンは、バイモルフやモータ等を用いた加振装置により上記の方向に振動され、レーザ光は、加振装置に取り付けられた振動鏡によって該レーザ光をスクリーン側に反射させたり、加振装置に取り付けられた偏向装置によって該レーザ光をスクリーンの手前で偏向させたりすることにより、あるいはレーザ光源自体を振動させることにより、上記の方向に振動される。   As a conventional technique for reducing the above scintillation, a technique described in Patent Document 1 is known. In the method described in Patent Document 1, a laser that vibrates the screen in any of the vertical direction of the image display surface on the screen, the longitudinal direction of the screen, and the width direction of the screen, or reaches the screen surface. Generation of scintillation is suppressed by vibrating light in a direction perpendicular to the optical axis. The screen is vibrated in the above direction by a vibration device using a bimorph, a motor or the like, and the laser light is reflected on the screen side by a vibration mirror attached to the vibration device, or is applied to the vibration device. The laser beam is oscillated in the above-described direction by deflecting the laser beam in front of the screen by the attached deflection device or by vibrating the laser light source itself.

また、投写型画像表示装置の画質を低下させる他の要因として、スクリーン内で映像光が不所望な方向に反射して生じる迷光がある。迷光による画質の低下を抑えるために、例えば特許文献2に記載された投写型表示装置では、スクリーンを構成するフレネルレンズシートを薄肉化することで迷光の出射位置を実像の出射位置に近づけている。また、薄肉化したフレネルレンズシートに撓みが生じると画像に歪みが生じて画質が低下するので、上記の投写型表示装置では、フレネルレンズシートに張力をかけながら該フレネルレンズシートを板バネで枠体に固定している。   Another factor that degrades the image quality of the projection type image display apparatus is stray light that is caused by reflection of image light in an undesired direction within the screen. In order to suppress deterioration in image quality due to stray light, for example, in the projection display apparatus described in Patent Document 2, the emission position of stray light is brought close to the emission position of the real image by thinning the Fresnel lens sheet constituting the screen. . Further, if the thinned Fresnel lens sheet is bent, the image is distorted and the image quality is deteriorated. Therefore, in the projection display device described above, the Fresnel lens sheet is framed by a leaf spring while tension is applied to the Fresnel lens sheet. It is fixed to the body.

特開昭55−65940号公報(第4〜6頁、第1図、第2図)Japanese Patent Laid-Open No. 55-65940 (pages 4-6, FIGS. 1 and 2) 特開2005−10730号公報(第18〜20頁、第20〜25図)Japanese Patent Laying-Open No. 2005-10730 (pages 18 to 20, FIGS. 20 to 25)

フレネルレンズシートの薄肉化は、上述のように迷光に起因する画質の低下を抑えるうえで有用であり、さらには投写型画像表示装置の軽量化を図るうえでも有用であるが、特許文献2に記載された投写型表示装置では、スクリーンを構成するフレネルレンズシートおよびレンチキュラーレンズ板をそれぞれ枠体に固定しているためにスクリーンを振動させることができず、シンチレーションの発生を抑え難い。   As described above, the thinning of the Fresnel lens sheet is useful for suppressing deterioration in image quality caused by stray light, and further useful for reducing the weight of the projection-type image display device. In the described projection display device, since the Fresnel lens sheet and the lenticular lens plate constituting the screen are respectively fixed to the frame, the screen cannot be vibrated and it is difficult to suppress the occurrence of scintillation.

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、軽量化および高画質化を図り易い投写型画像表示装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to obtain a projection type image display apparatus that can easily achieve weight reduction and high image quality.

上述の課題を解決し、目的を達成する本発明の投写型画像表示装置は、画像信号に応じて光を出射する光学エンジンと、光学エンジンから入射した光をフレネルレンズにより略平行な光にした後に拡散部材により拡散光にして出射させるスクリーンと、フレネルレンズまたは拡散部材を被駆動部材として該被駆動部材をスクリーンに平行な面内で移動可能に保持する弾性保持ユニットと、弾性保持ユニットに駆動力を付与して被駆動部材をスクリーンに平行な面内で移動させる駆動ユニットと、光学エンジン、スクリーン、弾性保持ユニット、および駆動ユニットを収容する筐体とを備え、被駆動部材は可撓性を有する薄肉の部材であり、駆動ユニットは、弾性保持ユニットに駆動力を付与して被駆動部材を張った状態に保ちながら該被駆動部材をスクリーンに平行な面内で移動させることを特徴とするものである。   The projection-type image display apparatus of the present invention that solves the above-described problems and achieves the object has an optical engine that emits light according to an image signal, and light incident from the optical engine is made substantially parallel by a Fresnel lens. A screen to be emitted as diffused light by a diffusing member later, an elastic holding unit that uses a Fresnel lens or diffusing member as a driven member and holds the driven member movably in a plane parallel to the screen, and is driven by the elastic holding unit A driving unit that applies a force to move the driven member in a plane parallel to the screen, and an optical engine, a screen, an elastic holding unit, and a housing that houses the driving unit, and the driven member is flexible The drive unit is driven while applying a driving force to the elastic holding unit and keeping the driven member in a stretched state. It is characterized in that to move the timber in a plane parallel to the screen.

また、本発明の他の投写型画像表示装置は、画像信号に応じて光を出射する光学エンジンと、光学エンジンから入射した光をフレネルレンズにより略平行な光にした後に拡散部材により拡散光にして出射させるスクリーンと、フレネルレンズまたは拡散部材を被駆動部材として該被駆動部材をスクリーンに平行な面内で移動可能に保持する弾性保持ユニットと、弾性保持ユニットに駆動力を付与して被駆動部材をスクリーンに平行な面内で移動させる駆動ユニットと、光学エンジン、スクリーン、弾性保持ユニット、および駆動ユニットを収容する筐体とを備え、被駆動部材は可撓性を有する薄肉の部材であり、弾性保持ユニットは、被駆動部材に常に張力を付与して該被駆動部材を張った状態に保つことを特徴とする。   Further, another projection type image display apparatus of the present invention includes an optical engine that emits light according to an image signal, and light that has entered from the optical engine is made to be substantially parallel light by a Fresnel lens and then diffused by a diffusing member. A screen to be emitted, an elastic holding unit that uses a Fresnel lens or a diffusing member as a driven member, and holds the driven member movably in a plane parallel to the screen, and is driven by applying a driving force to the elastic holding unit. A drive unit that moves a member in a plane parallel to the screen, an optical engine, a screen, an elastic holding unit, and a housing that houses the drive unit, and the driven member is a thin member having flexibility. The elastic holding unit is characterized in that tension is always applied to the driven member to keep the driven member in a tensioned state.

本発明の投写型画像表示装置では、スクリーンを構成するフレネルレンズおよび拡散部材のうちで被駆動部材とされるものとして薄肉の部材が用いられるので、軽量化を図り易いと共に迷光の出射位置を実像の出射位置に近づけて当該迷光に起因する画質の低下を抑え易い。また、駆動ユニットまたは弾性保持ユニットによって被駆動部材を張った状態に保ちながら、該被駆動部材をスクリーンに平行な面内で移動させるので、光学エンジンがレーザ発振器を光源として用いたものであってもシンチレーションの発生を抑え易いと共に薄肉の被駆動部材が撓むことに起因する画質の低下を抑え易い。したがって、本発明によれば、軽量化および高画質化を図り易い投写型画像表示装置を得ることができる。   In the projection type image display apparatus of the present invention, since a thin member is used as a driven member among the Fresnel lens and the diffusing member constituting the screen, it is easy to reduce the weight, and the emission position of stray light is a real image. It is easy to suppress the deterioration of the image quality caused by the stray light by being close to the emission position. Also, the driven member is moved in a plane parallel to the screen while the driven member is kept stretched by the driving unit or the elastic holding unit, so that the optical engine uses a laser oscillator as a light source. In addition, it is easy to suppress the occurrence of scintillation and to suppress the deterioration in image quality due to the bending of the thin driven member. Therefore, according to the present invention, it is possible to obtain a projection type image display apparatus that can easily achieve weight reduction and high image quality.

以下、本発明の投写型画像表示装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。   Embodiments of a projection type image display apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below.

実施の形態1.
図1は、この発明の投写型画像表示装置の一例を概略的に示す一部切欠き断面図であり、図2−1は、図1に示した投写型画像表示装置の内部構造を概略的に示す断面図であり、図2−2は、図2−1に示した投写型画像表示装置の非動作時におけるフレネルレンズの状態の一例を概略的に示す断面図である。図1および図2−1に示す投写型画像表示装置80は、光学エンジン10と、スクリーン20と、弾性保持ユニット30Aと、駆動ユニット60と、これらを収容する筐体70とを備えており、画像信号に応じて光学エンジン10から出射された光をスクリーン20の背面側から該スクリーン20に投写して画像表示を行う。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a partially cutaway sectional view schematically showing an example of the projection type image display apparatus of the present invention. FIG. 2-1 schematically shows the internal structure of the projection type image display apparatus shown in FIG. FIG. 2-2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the state of the Fresnel lens when the projection type image display apparatus shown in FIG. A projection type image display device 80 shown in FIGS. 1 and 2-1 includes an optical engine 10, a screen 20, an elastic holding unit 30A, a drive unit 60, and a casing 70 that accommodates them. In accordance with the image signal, light emitted from the optical engine 10 is projected onto the screen 20 from the back side of the screen 20 to display an image.

図1に示すように、上記の光学エンジン10は、レーザ発振器を含んだレーザモジュール11と、レーザモジュール11から出射したレーザ光LBの光路を制御するリレーレンズ13と、画像信号に応じてレーザ光LBを空間変調して映像光ILを形成する空間変調素子15と、空間変調素子15で形成された映像光ILを拡大してスクリーン20に投写する投写光学系17とを有している。上記の空間変調素子15としては、例えば、整列配置された多数の微小ミラーを有し、各微小ミラーの角度を画像信号に応じて調整することによりレーザ光LBを空間変調するマイクロミラーデバイスが用いられる。図1においては、便宜上、投写光学系17を1つのレンズで代表して描いてある。また、同図中の一点鎖線OA1,OA2はそれぞれ光軸を表している。 As shown in FIG. 1, the optical engine 10 includes a laser module 11 including a laser oscillator, a relay lens 13 that controls the optical path of the laser beam LB emitted from the laser module 11, and a laser beam according to an image signal. It includes a spatial modulation element 15 that spatially modulates LB to form image light IL, and a projection optical system 17 that enlarges and projects the image light IL formed by the spatial modulation element 15 onto a screen 20. As the spatial modulation element 15, for example, a micromirror device that has a large number of aligned micromirrors and spatially modulates the laser beam LB by adjusting the angle of each micromirror according to an image signal is used. It is done. In FIG. 1, for convenience, the projection optical system 17 is represented by one lens. Also, the alternate long and short dash lines OA 1 and OA 2 in the figure represent the optical axes.

スクリーン20は、投写光学系17側に配置されて光学エンジン10からの映像光ILが入射するフレネルレンズ23と、該フレネルレンズ23よりも観察者側に配置されてフレネルレンズ23から出射した光が入射する拡散部材25とを有している。   The screen 20 is disposed on the projection optical system 17 side and the Fresnel lens 23 on which the image light IL from the optical engine 10 is incident, and the light emitted from the Fresnel lens 23 is disposed on the viewer side of the Fresnel lens 23. And an incident diffusion member 25.

上記のフレネルレンズ23は、例えばアクリル樹脂により作製された幅1.6m、高さ1.0m、最大厚さ0.4mm程度の薄肉の部材であり、可撓性を有している。このフレネルレンズ23は、後述する弾性保持ユニット30Aにより保持されて、光学エンジン10から入射した映像光ILを略平行な光にして出射させる。フレネルレンズ23をスクリーン20と平行な面内で移動させるために、当該フレネルレンズ23と筐体70との間には所定の広さのクリアランスCが設けられている。   The Fresnel lens 23 is a thin member made of, for example, acrylic resin and having a width of 1.6 m, a height of 1.0 m, and a maximum thickness of about 0.4 mm, and has flexibility. The Fresnel lens 23 is held by an elastic holding unit 30A described later, and emits the image light IL incident from the optical engine 10 as substantially parallel light. In order to move the Fresnel lens 23 in a plane parallel to the screen 20, a clearance C having a predetermined width is provided between the Fresnel lens 23 and the housing 70.

拡散部材25は、例えばレンチキュラーレンズシート、散乱層、遮光層等により構成され、筐体70に形成された溝状の拡散部材保持部73に固着されて、フレネルレンズ23で略平行な光となって入射した映像光ILを拡散光にして出射させる。光学エンジン10から出射した映像光ILを最終的に拡散部材25で拡散光にして出射させることで、スクリーン20での画像の視野角が拡がる。   The diffusing member 25 is composed of, for example, a lenticular lens sheet, a scattering layer, a light shielding layer, and the like, and is fixed to a groove-like diffusing member holding portion 73 formed in the housing 70, and becomes substantially parallel light by the Fresnel lens 23. The incident image light IL is emitted as diffused light. The image light IL emitted from the optical engine 10 is finally diffused by the diffusing member 25 and emitted, so that the viewing angle of the image on the screen 20 is expanded.

図1または図2−1に示すように、弾性保持ユニット30Aは、フレネルレンズ23の上辺側が固定される上側支持部材である上桟31aと、フレネルレンズ23の下辺側が固定される下側支持部材である下桟31bと、上桟31aを筐体70に取り付ける2つの弾性支持部材35a,35bと、下桟31bを筐体70に取り付ける2つの弾性支持部材35c,35dとを有している。上記の上桟31aおよび下桟31bの各々は、フレネルレンズ23をスクリーン20と平行な面内で移動させるときでも変形しない十分な機械的強度を有している。   As shown in FIG. 1 or FIG. 2A, the elastic holding unit 30A includes an upper rail 31a which is an upper support member to which the upper side of the Fresnel lens 23 is fixed, and a lower support member to which the lower side of the Fresnel lens 23 is fixed. A lower rail 31b, two elastic support members 35a and 35b for attaching the upper rail 31a to the housing 70, and two elastic support members 35c and 35d for attaching the lower rail 31b to the housing 70. Each of the upper rail 31a and the lower rail 31b has sufficient mechanical strength that does not deform even when the Fresnel lens 23 is moved in a plane parallel to the screen 20.

上記の上桟31aの長手方向両端部には弾性支持部材35a,35bを固定するための固定部33が設けられ、一方の固定部33に弾性支持部材35aの一端が、また他方の固定部33に弾性支持部材35bの一端がそれぞれ固定されている。同様に、下桟31bの長手方向両端部には弾性支持部材35c,35dを固定するための固定部33が設けられ、一方の固定部33に弾性支持部材35cの一端が、また他方の固定部33に弾性支持部材35dの一端がそれぞれ固定されている。個々の弾性支持部材35a〜35dでの筐体70側の端部は、1つの弾性支持部材に1つずつ対応して筐体70の内面に設けられた固定部75に固定されている。また、各弾性支持部材35a〜35dは、スクリーン20の左右軸(以下「X軸」という)および上下軸(以下「Y軸」という)を対称軸として軸対称に、かつX軸方向およびY軸方向のいずれにおいてもバネ定数が同じ値となるように設置されている。   Fixing portions 33 for fixing the elastic support members 35a and 35b are provided at both longitudinal ends of the upper rail 31a. One fixing portion 33 has one end of the elastic support member 35a and the other fixing portion 33. One end of each elastic support member 35b is fixed to each other. Similarly, fixing portions 33 for fixing the elastic support members 35c and 35d are provided at both longitudinal ends of the lower rail 31b. One fixing portion 33 has one end of the elastic supporting member 35c and the other fixing portion. One end of the elastic support member 35d is fixed to 33. The ends of the individual elastic support members 35a to 35d on the side of the housing 70 are fixed to fixing portions 75 provided on the inner surface of the housing 70 corresponding to one elastic support member one by one. The elastic support members 35a to 35d are symmetrical with respect to the left and right axes (hereinafter referred to as “X axis”) and the vertical axis (hereinafter referred to as “Y axis”) of the screen 20, and the X axis direction and the Y axis. It is installed so that the spring constant becomes the same value in any direction.

このように上桟31a、下桟31b、および各弾性支持部材35a〜35dが配置された弾性保持ユニット30Aは、フレネルレンズ23をスクリーン20に平行な面内で移動可能に保持している。ただし、フレネルレンズ23は、X軸(図2参照)方向の変形が上桟31aと下桟31bとによって防止される一方でY軸(図2参照)方向には或る程度変形可能であるので、投写型画像表示装置80の非動作時(画像を投写していないとき。以下、「表示装置の非動作時」と略記する。)には、例えば図2−2に示すように撓みが生じることがある。この撓み(反り)は、温度や湿度の影響で生じたり成型時の形状誤差等により生じたりする。   Thus, the elastic holding unit 30A in which the upper rail 31a, the lower rail 31b, and the elastic support members 35a to 35d are arranged holds the Fresnel lens 23 so as to be movable in a plane parallel to the screen 20. However, since the Fresnel lens 23 is prevented from being deformed in the X-axis (see FIG. 2) direction by the upper beam 31a and the lower beam 31b, it can be deformed to some extent in the Y-axis (see FIG. 2) direction. When the projection-type image display device 80 is not operating (when no image is being projected. Hereinafter, abbreviated as “when the display device is not operating”), for example, bending occurs as shown in FIG. Sometimes. This bending (warping) occurs due to the influence of temperature and humidity, or due to a shape error during molding.

図示の例では、フレネルレンズ23の中央部がスクリーン20(図1参照)の前後軸(以下「Z軸」という)方向に膨らむように、当該フレネルレンズ23が撓んでいる。このようなフレネルレンズ23の撓みは、投写型画像表示装置80の動作時(画像を投写しているとき。以下、「表示装置の動作時」と略記する。)に駆動ユニット60(図2−1参照)から弾性保持ユニット30Aに付与される駆動力により、解消される。なお、図2−2には、Y軸とZ軸とを併記してある。   In the illustrated example, the Fresnel lens 23 is bent so that the central portion of the Fresnel lens 23 swells in the direction of the front-rear axis (hereinafter referred to as “Z-axis”) of the screen 20 (see FIG. 1). Such bending of the Fresnel lens 23 occurs when the projection-type image display device 80 operates (when an image is projected. Hereinafter, abbreviated as “when the display device operates”). 1) to be eliminated by the driving force applied to the elastic holding unit 30A. In FIG. 2B, the Y axis and the Z axis are also shown.

駆動ユニット60は、表示装置の動作時に上述の撓みを解消させてフレネルレンズ23を張った状態に保ちながら、該フレネルレンズ23をスクリーン20(図1参照)に平行な面内で移動させる。そのため、駆動ユニット60は、図2−1に示すように、表示装置の動作時に弾性保持ユニット30Aに駆動力を付与する一対の駆動源40A,40Bと、これらの駆動源40A,40Bに接続されて該駆動源40A,40Bの各々を所定の駆動波形で駆動させる制御回路部55とを有している。   The drive unit 60 moves the Fresnel lens 23 in a plane parallel to the screen 20 (see FIG. 1) while eliminating the above-described bending and maintaining the Fresnel lens 23 in a stretched state during the operation of the display device. Therefore, as shown in FIG. 2A, the drive unit 60 is connected to a pair of drive sources 40A and 40B that apply a drive force to the elastic holding unit 30A during the operation of the display device, and to these drive sources 40A and 40B. And a control circuit unit 55 for driving each of the drive sources 40A and 40B with a predetermined drive waveform.

上記駆動源40A,40Bの各々としては、例えばリニアモータ等により構成されたリニアアクチュエータが用いられる。非接触駆動方式のリニアアクチュエータを用いることにより、弾性保持ユニット30Aに保持されたフレネルレンズ23をスクリーン20に平行な面内で移動させるときの動作音を実質的になくすことが容易になる。   As each of the drive sources 40A and 40B, for example, a linear actuator configured by a linear motor or the like is used. By using the non-contact drive type linear actuator, it becomes easy to substantially eliminate the operation sound when the Fresnel lens 23 held by the elastic holding unit 30A is moved in a plane parallel to the screen 20.

制御回路部55は、各駆動源40A,40Bに所定の駆動信号を供給する。各駆動源40A,40Bは、制御回路部55から上記の駆動信号を供給されると弾性保持ユニット30Aに互いに交差する方向の駆動力を付与して、フレネルレンズ23を張った状態に保つためにY軸(図2参照)方向下向きの合力を働かせる。また、当該駆動力に所定の駆動力を重畳して、フレネルレンズ23をスクリーン20に平行な面内で移動させる。   The control circuit unit 55 supplies predetermined drive signals to the drive sources 40A and 40B. Each of the drive sources 40A and 40B, when supplied with the drive signal from the control circuit unit 55, applies a drive force in a direction crossing each other to the elastic holding unit 30A to keep the Fresnel lens 23 stretched. A downward resultant force in the Y-axis (see FIG. 2) direction is applied. Further, the Fresnel lens 23 is moved in a plane parallel to the screen 20 by superimposing a predetermined driving force on the driving force.

スクリーン20に平行な面内でのフレネルレンズ23の移動は、スクリーン20のX軸またはY軸に沿った往復運動のように一時的な停止状態が間欠的に現れる運動であってもよいが、シンチレーションの発生を抑えるという観点からは、楕円運動(円運動を含む)のように間断なく行われる連続運動であることが好ましい。各駆動源40A,40Bによる駆動力の作用線が弾性保持ユニット30Aにより保持されたフレネルレンズ23の重心Oを通るように駆動ユニット60を構成すると、フレネルレンズ23をスクリーン20に平行な面内で間断なく連続運動させる際に、モーメントの影響を排除し易くなる。   The movement of the Fresnel lens 23 in a plane parallel to the screen 20 may be a motion in which a temporary stop state appears intermittently, such as a reciprocating motion along the X axis or the Y axis of the screen 20, From the viewpoint of suppressing the occurrence of scintillation, it is preferably a continuous motion performed without interruption, such as an elliptical motion (including a circular motion). When the drive unit 60 is configured such that the line of action of the drive force by the drive sources 40A and 40B passes through the center of gravity O of the Fresnel lens 23 held by the elastic holding unit 30A, the Fresnel lens 23 is placed in a plane parallel to the screen 20. When continuously moving without interruption, it becomes easy to eliminate the influence of the moment.

なお、上記「弾性保持ユニットにより保持されたフレネルレンズの重心」とは、弾性保持ユニットと該弾性保持ユニットにより保持されたフレネルレンズとからなる構造体の重心を意味する。本明細書においては、当該重心を、以下、単に「フレネルレンズの重心」という。   The “centroid of the Fresnel lens held by the elastic holding unit” means the center of gravity of the structure including the elastic holding unit and the Fresnel lens held by the elastic holding unit. In the present specification, the center of gravity is hereinafter simply referred to as “the center of gravity of the Fresnel lens”.

このように構成された投写型画像表示装置80では、フレネルレンズ23が薄肉の部材であるので、軽量化を図り易いと共に迷光の出射位置を実像の出射位置に近づけて当該迷光に起因する画質の低下を抑え易い。また、表示装置の動作時には、駆動ユニット60が弾性保持ユニット30Aに駆動力を付与してフレネルレンズ23を張った状態に保ちながら該フレネルレンズ23をスクリーン20に平行な面内で移動させるので、シンチレーションの発生を抑え易いと共に薄肉のフレネルレンズ23が撓むことに起因する画質の低下を抑え易い。これらの理由から、投写型画像表示装置80では軽量化および高画質化を図り易い。   In the projection type image display device 80 configured as described above, since the Fresnel lens 23 is a thin member, it is easy to reduce the weight, and the emission position of the stray light is brought close to the emission position of the real image so that the image quality caused by the stray light can be obtained. It is easy to suppress the decline. Further, during the operation of the display device, the drive unit 60 applies a driving force to the elastic holding unit 30A to move the Fresnel lens 23 in a plane parallel to the screen 20 while keeping the Fresnel lens 23 stretched. It is easy to suppress the occurrence of scintillation, and it is easy to suppress deterioration in image quality caused by the bending of the thin Fresnel lens 23. For these reasons, the projection-type image display device 80 can easily reduce the weight and the image quality.

上述の技術的効果を奏する投写型画像表示装置80は、フレネルレンズ23がY軸方向に変形可能な状態で該フレネルレンズ23を弾性保持ユニット30Aが保持している点、および駆動ユニット60によるフレネルレンズの移動方法に特徴を有している。弾性保持ユニット30Aによるフレネルレンズ23の保持形態については既に説明したので、以下、駆動ユニット60によるフレネルレンズ23の移動方法について、図3〜図9を参照して詳述する。   The projection-type image display device 80 having the above-described technical effect is characterized in that the Fresnel lens 23 is held by the elastic holding unit 30A in a state where the Fresnel lens 23 can be deformed in the Y-axis direction, and the Fresnel by the drive unit 60. It has a feature in the lens moving method. Since the holding mode of the Fresnel lens 23 by the elastic holding unit 30A has already been described, the moving method of the Fresnel lens 23 by the drive unit 60 will be described in detail below with reference to FIGS.

図3は、駆動ユニットで用いられる駆動源の一例を概略的に示す分解斜視図である。同図に示す駆動源40Aは、固定子45と可動子50とを備えたリニアモータからなるリニアアクチュエータである。   FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing an example of a drive source used in the drive unit. A drive source 40 </ b> A shown in the figure is a linear actuator composed of a linear motor including a stator 45 and a mover 50.

上記の固定子45は、2枚のヨーク板41a,41bと、一方のヨーク板41aに固着された2つのマグネット42a,42bと、各ヨーク板41a,41bを所定の間隔をもって保持する樹脂製のヨークホルダ43とを有している。個々のヨーク板41a,41bは平板状を呈し、個々のマグネット42a,42bも平板状を呈する。ヨーク板41aは、各マグネット42a,42bを内側にしてヨークホルダ43に装着され、ヨーク板41bは、各マグネット42a,42bから離隔し、かつヨーク板41aに対向した状態でヨークホルダ43に装着される。ヨークホルダ43には取付け孔44a,44bが形成されている。固定子45は、上記の取付け孔44a,44bに挿入されたネジ等の固定用部品(図示せず)により筐体70(図2参照)に固定される。   The stator 45 is made of resin that holds two yoke plates 41a and 41b, two magnets 42a and 42b fixed to one yoke plate 41a, and each yoke plate 41a and 41b at a predetermined interval. And a yoke holder 43. The individual yoke plates 41a and 41b have a flat plate shape, and the individual magnets 42a and 42b also have a flat plate shape. The yoke plate 41a is mounted on the yoke holder 43 with the magnets 42a and 42b facing inside, and the yoke plate 41b is mounted on the yoke holder 43 in a state of being separated from the magnets 42a and 42b and facing the yoke plate 41a. Mounting holes 44a and 44b are formed in the yoke holder 43. The stator 45 is fixed to the housing 70 (see FIG. 2) by fixing parts (not shown) such as screws inserted into the mounting holes 44a and 44b.

一方、可動子50は、コイル46と、該コイル46と一体にモールド成形された樹脂製のコイルホルダ47と、コイル46に接続された状態でコイルホルダ47に設けられた給電端子48a,48bとを有している。コイルホルダ47には取付け孔49a,49bが形成されている。可動子50は、固定子45における2枚のヨーク板41a41b間にコイル46を介在させた状態で固定子45に装着され、上記の取付け孔49a,49bに挿入されたネジ等の固定用部品(図示せず)によりフレネルフレーム31(図2参照)に固定される。   On the other hand, the mover 50 includes a coil 46, a resin coil holder 47 molded integrally with the coil 46, and power supply terminals 48 a and 48 b provided on the coil holder 47 while being connected to the coil 46. have. Mounting holes 49a and 49b are formed in the coil holder 47. The mover 50 is attached to the stator 45 with the coil 46 interposed between the two yoke plates 41a41b of the stator 45, and is a fixing component (such as a screw) inserted into the mounting holes 49a and 49b ( It is fixed to the Fresnel frame 31 (see FIG. 2) by a not shown.

固定子45に可動子50を装着してそのコイル46に通電すると、フレミングの左手の法則に従って所定の向きの力が発生する。コイル46に流す電流の向きおよび強さを制御することにより、駆動源40Aから弾性保持ユニット30A(下桟31b)に所定の向きおよび強さの引張り力または押力(以下「駆動力」と総称する)を付与することができる。可動子50は、コイル46に通電しているときでも、固定子45による磁気回路での磁束と直交し、かつ駆動力の発生方向と直交する方向に滑動可能である。   When the mover 50 is mounted on the stator 45 and the coil 46 is energized, a force in a predetermined direction is generated according to Fleming's left-hand rule. By controlling the direction and strength of the current flowing through the coil 46, a tensile force or a pushing force (hereinafter referred to as “driving force”) having a predetermined direction and strength from the driving source 40A to the elastic holding unit 30A (lower rail 31b). Yes). Even when the coil 46 is energized, the mover 50 can slide in a direction perpendicular to the magnetic flux in the magnetic circuit of the stator 45 and perpendicular to the direction in which the driving force is generated.

なお、図示を省略するが、駆動源40B(図2参照)も上述の駆動源40Aと同様の構成とすることができる。駆動源40Bを駆動源40Aと同じ構成とした場合には、上述の理由と同じ理由から、コイルに流す電流の向きおよび強さを制御することにより、当該駆動源40Bから弾性保持ユニット30Aに所定の向きおよび強さの駆動力を付与することができる。   Although not shown, the drive source 40B (see FIG. 2) can also have the same configuration as the drive source 40A described above. When the drive source 40B has the same configuration as the drive source 40A, for the same reason as described above, by controlling the direction and strength of the current flowing through the coil, the drive source 40B is given a predetermined force from the drive source 40B to the elastic holding unit 30A. The driving force of the direction and strength can be applied.

表示装置の動作時には、前述のように、フレネルレンズ23を張った状態に保つための駆動力(以下、「初期駆動力」という)と、当該初期駆動力に重畳されてフレネルレンズ23をスクリーン20に平行な面内で移動させる駆動力とが駆動源40A,40Bから弾性保持ユニット30Aに付与される。フレネルレンズ23をスクリーン20に平行な面内で移動させるための駆動力は、上記の初期駆動力と同時に該初期駆動力に重畳されて、または初期駆動力の付与から所定時間経過後に該初期駆動力に重畳されて、弾性保持ユニット30Aに付与される。   During the operation of the display device, as described above, the driving force for keeping the Fresnel lens 23 stretched (hereinafter referred to as “initial driving force”) and the Fresnel lens 23 are superposed on the initial driving force on the screen 20. And a driving force that moves in a plane parallel to the driving force 40A, 40B is applied to the elastic holding unit 30A. The driving force for moving the Fresnel lens 23 in a plane parallel to the screen 20 is superimposed on the initial driving force at the same time as the initial driving force, or after the predetermined time has elapsed since the initial driving force is applied. It is superimposed on the force and applied to the elastic holding unit 30A.

図4は、一対の駆動源それぞれの駆動波形の一例を示す概略図であり、弾性保持ユニットに対する駆動力の方向が互いに90度の角度をなすように各駆動源を配置したときに好適な駆動波形の一例を示している。横軸は時間であり、縦軸は個々の駆動源40A,40Bから弾性保持ユニット30A(図2参照)に付与される駆動力である。この駆動力は、駆動源40A,40Bから弾性保持ユニット30Aに付与される引張り力を正の値とし、押力を負の値としている。   FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the drive waveform of each of the pair of drive sources. The drive is preferable when the drive sources are arranged so that the directions of the drive force with respect to the elastic holding unit form an angle of 90 degrees with each other. An example of a waveform is shown. The horizontal axis is time, and the vertical axis is the driving force applied to the elastic holding unit 30A (see FIG. 2) from the individual driving sources 40A and 40B. In this driving force, the tensile force applied to the elastic holding unit 30A from the driving sources 40A and 40B is a positive value, and the pressing force is a negative value.

図示の例では、時刻T1に各駆動源40A,40Bがそれぞれ動作を開始し、時刻T1から時刻T2までの間は、各々が初期駆動力Fiを弾性保持ユニット30Aに付与する。その後、駆動源40Aの駆動波形DW1および駆動源40Bの駆動波形DW2の各々は、初期駆動力Fiに所定の駆動力が重畳された正弦波形となる。各駆動波形DW1,DW2は互いに同じ振幅および波長を有しているが、駆動波形DW1と駆動波形DW2とには90度の位相差Δφがある。初期駆動力Fiに重畳される駆動力の大きさは、図4に示す駆動力の値F0とその負の値である−F0との間で変動する。このような駆動力が弾性保持ユニット30Aに付与されることにより、時刻T2以降、フレネルレンズ23はスクリーン20に平行な面内で連続運動、具体的には円運動を行う。 In the illustrated example, the driving source 40A at time T 1, 40B starts operating each from time T 1 to time T 2 are, each of which imparts the initial driving force Fi to the elastic retaining unit 30A. Thereafter, each of the drive waveform DW 1 of the drive source 40A and the drive waveform DW 2 of the drive source 40B becomes a sine waveform in which a predetermined drive force is superimposed on the initial drive force Fi. The drive waveforms DW 1 and DW 2 have the same amplitude and wavelength, but the drive waveform DW 1 and the drive waveform DW 2 have a phase difference Δφ of 90 degrees. The magnitude of the driving force superimposed on the initial driving force Fi varies between the driving force value F 0 shown in FIG. 4 and its negative value −F 0 . By this driving force is applied to the elastic retaining unit 30A, time T 2, since the Fresnel lens 23 is continuous motion in a plane parallel to the screen 20, it performs circular motion specifically.

図5は、各駆動源から初期駆動力が付与されたときのフレネルレンズを示す概略図である。同図に示すように、各駆動源40A,40Bからフレネルレンズ23に初期駆動力Fiを付与することにより、Y軸方向下向きの合力Frがフレネルレンズ23の重心Oに働いて、フレネルレンズ23が張った状態となる。初期駆動力Fiの大きさは、フレネルレンズ23を張った状態にすることができるように、弾性保持ユニット30Aを構成している各弾性支持部材35a〜35dの弾性力、駆動源40Aから弾性保持ユニット30Aに付与される駆動力の方向と駆動源40Bから弾性保持ユニット30Aに付与される駆動力の方向とがなす角度θ、およびフレネルレンズ23の可撓性をそれぞれ考慮して、適宜選定される。   FIG. 5 is a schematic diagram showing a Fresnel lens when an initial driving force is applied from each driving source. As shown in the figure, by applying an initial driving force Fi to the Fresnel lens 23 from each of the driving sources 40A and 40B, a resultant force Fr downward in the Y-axis direction acts on the center of gravity O of the Fresnel lens 23, and the Fresnel lens 23 It becomes a stretched state. The magnitude of the initial driving force Fi is set so that the Fresnel lens 23 can be stretched, the elastic force of the elastic support members 35a to 35d constituting the elastic holding unit 30A, and elastic holding from the driving source 40A. The angle θ formed by the direction of the driving force applied to the unit 30A and the direction of the driving force applied from the driving source 40B to the elastic holding unit 30A and the flexibility of the Fresnel lens 23 are selected as appropriate. The

なお、上記の「角度θ」は、個々の駆動源40a,40Bによる引張り力の方向を正方向として各駆動力の作用線を軸線とする座標系を想定したときに、第1象限で各軸線が互いになす角度を意味し、当該角度θは図4に示した各駆動波形DW1,DW2の位相角に相当する。以下、この位相角を「位相角θ」と表記する。図5中の一点鎖線AL1は駆動源40Aから弾性保持ユニット30Aに付与される駆動力の作用線を示しており、一点鎖線AL2は駆動源40Bから弾性保持ユニット30Aに付与される駆動力の作用線を示している。 Note that the above-mentioned “angle θ” is obtained by assuming each coordinate line in the first quadrant when assuming a coordinate system in which the direction of the tensile force by each drive source 40a, 40B is a positive direction and the line of action of each drive force is an axis. Means an angle formed by each other, and the angle θ corresponds to the phase angle of each of the drive waveforms DW 1 and DW 2 shown in FIG. Hereinafter, this phase angle is referred to as “phase angle θ”. In FIG. 5, an alternate long and short dash line AL 1 indicates a line of drive force applied from the drive source 40A to the elastic holding unit 30A, and an alternate long and short dash line AL 2 indicates a drive force applied from the drive source 40B to the elastic holding unit 30A. The action line is shown.

図4に示した時刻T2以降は、駆動源40Aから弾性保持ユニット30Aに付与される駆動力Fa(θ)が位相角θの関数となり、当該駆動力Fa(θ)は下式(i)
Fa(θ)=Fi+F0・sin(θ+90°)=Fi+F0・cosθ ……(i)
で表される。同様に、駆動源40Bから弾性保持ユニット30Aに付与される駆動力Fb(θ)も位相角θの関数となり、当該駆動力Fb(θ)は下式(ii)
Fb(θ)=Fi+F0・sinθ ……(ii)
で表される。これらの駆動力Fa(θ),Fb(θ)の合力が、フレネルレンズ23の重心O(図2または図4参照)に実際に働く。
Figure time T 2, since as shown in 4, a driving force Fa applied from the driving source 40A to the elastic holding unit 30A (theta) is a function of the phase angle theta, the driving force Fa (theta) is the following formula (i)
Fa (θ) = Fi + F 0 · sin (θ + 90 °) = Fi + F 0 · cos θ (i)
It is represented by Similarly, the driving force Fb (θ) applied from the driving source 40B to the elastic holding unit 30A is also a function of the phase angle θ, and the driving force Fb (θ) is expressed by the following equation (ii)
Fb (θ) = Fi + F 0 · sinθ (ii)
It is represented by The resultant force of these driving forces Fa (θ) and Fb (θ) actually acts on the center of gravity O of the Fresnel lens 23 (see FIG. 2 or FIG. 4).

なお、上記の式(i),(ii)中の「F0」は、駆動力Fa(θ),Fb(θ)の基準となる力を示しており、その大きさは図4中のF0の大きさと同じである。当該力F0の大きさは、弾性保持ユニット30Aを構成している各弾性支持部材35a〜35d(図2参照)の弾性力や、フレネルレンズ23をスクリーン20(図1参照)に平行な面内で移動させる際に許容される重心Oの移動範囲の広さ、およびフレネルレンズ23の撓みを矯正するのに要する矯正力の大きさ等を考慮して予め選定される。 Note that “F 0 ” in the above formulas (i) and (ii) indicates a force that serves as a reference for the driving forces Fa (θ) and Fb (θ), and the magnitude thereof is F in FIG. Same as 0 . The magnitude of the force F 0 depends on the elastic force of each of the elastic support members 35a to 35d (see FIG. 2) constituting the elastic holding unit 30A, or the surface of the Fresnel lens 23 parallel to the screen 20 (see FIG. 1). Is selected in advance in consideration of the size of the range of movement of the center of gravity O that is allowed to move within, the magnitude of the correction force required to correct the deflection of the Fresnel lens 23, and the like.

図6は、図4に示した駆動動波形で各駆動源を駆動させたときの時刻T2以降における位相角とフレネルレンズの重心に働く力との関係の一例を示す概念図である。同図には、スクリーン20(図1参照)におけるX軸およびY軸と、図4に示した駆動波形DW1で駆動源40Aを駆動させたときに弾性保持ユニット30Aを介してフレネルレンズ23に付与される駆動力の作用線に相当するX’軸と、図4に示した駆動波形DW2で駆動源40Bを駆動させたときに弾性保持ユニット30Aを介してフレネルレンズ23に付与される駆動力の作用線に相当するY’軸とが示されている。 FIG. 6 is a conceptual diagram showing an example of the relationship between the phase angle after time T 2 and the force acting on the center of gravity of the Fresnel lens when each drive source is driven with the drive movement waveform shown in FIG. In the figure, when the drive source 40A is driven by the X axis and the Y axis on the screen 20 (see FIG. 1) and the drive waveform DW 1 shown in FIG. 4, the Fresnel lens 23 is passed through the elastic holding unit 30A. Drive applied to the Fresnel lens 23 via the elastic holding unit 30A when the drive source 40B is driven by the X ′ axis corresponding to the line of action of the applied drive force and the drive waveform DW 2 shown in FIG. The Y ′ axis corresponding to the force action line is shown.

また、図6には、表示装置の非動作時でのフレネルレンズ23の重心O(図2参照)の位置が点P0で、画像表示を行っているときの重心Oの基準位置が点P1でそれぞれ示されている。点P0と点P1との距離は、各駆動源40A、40Bが前述の初期駆動力Fiのみを弾性保持ユニット30Aに付与したときの重心Oの変位量に相当する。図示の例ではX軸、Y軸、X’軸、およびY’軸の各々が上記の点P1を通っている。また、X’軸とY’軸とは互いに直交しており、X軸とY軸も互いに直交している。X’軸およびY’軸の各々は、駆動源40A、40Bによる引張り力の方向を正方向としており、X’軸の方位角とX軸の方位角とは互いに135度ずれている。 In FIG. 6, the position of the center of gravity O (see FIG. 2) of the Fresnel lens 23 when the display device is not operating is a point P 0 , and the reference position of the center of gravity O when an image is displayed is a point P 0. Each is indicated by 1 . The distance between the point P 0 and the point P 1 corresponds to the amount of displacement of the center of gravity O when each of the driving sources 40A and 40B applies only the initial driving force Fi to the elastic holding unit 30A. In the illustrated example, each of the X axis, the Y axis, the X ′ axis, and the Y ′ axis passes through the point P 1 . Further, the X ′ axis and the Y ′ axis are orthogonal to each other, and the X axis and the Y axis are also orthogonal to each other. Each of the X′-axis and the Y′-axis has the direction of the tensile force by the drive sources 40A and 40B as the positive direction, and the azimuth angle of the X′-axis and the azimuth angle of the X-axis are shifted from each other by 135 degrees.

上記の重心Oが点P1に変位した状態下での弾性保持ユニット30Aによる弾性力(各弾性保持部材35a〜35dによる弾性力)がスクリーン20に平行な面内で等方的であれば、各駆動源40A,40Bが図4に示す駆動波形DW1,DW2で駆動して時刻T2以降に上述の駆動力Fa(θ),Fb(θ)を弾性保持ユニット30Aに付与したときに、図6に示すように、X’軸と角度θをなす合力Fr(θ)がフレネルレンズ23の重心Oに働く。このときの角度θは、前述のように、図4に示した駆動波形DW1,DW2の位相角θに相当する。また、合力Fr(θ)の大きさは、初期駆動力Fiを無視すれば、図4に示したF0と同じ値になる。各駆動力Fa(θ),Fb(θ)の大きさは、上記の位相角θが何度であってもフレネルレンズ23が常に張った状態に保たれるように選定される。 If the isotropic in the plane parallel to the screen 20 (the elastic force due to the elastic holding members 35a to 35d) above the center of gravity O is elastic force of the elastic holding unit 30A under a state of being displaced to point P 1, When each of the drive sources 40A and 40B is driven by the drive waveforms DW 1 and DW 2 shown in FIG. 4 and the drive forces Fa (θ) and Fb (θ) are applied to the elastic holding unit 30A after time T 2. As shown in FIG. 6, the resultant force Fr (θ) that forms an angle θ with the X ′ axis acts on the center of gravity O of the Fresnel lens 23. The angle θ at this time corresponds to the phase angle θ of the drive waveforms DW 1 and DW 2 shown in FIG. 4 as described above. Further, the magnitude of the resultant force Fr (θ) becomes the same value as F 0 shown in FIG. 4 if the initial driving force Fi is ignored. The magnitudes of the driving forces Fa (θ) and Fb (θ) are selected so that the Fresnel lens 23 is always kept in tension regardless of the phase angle θ.

そして、各駆動源40A,40Bの駆動波形DW1,DW2の位相角θが(0+360・n)度(nは整数を表す)のときの合力Fr(0°)は、重心Oが点P1からX’軸上の点P2に変位する向きおよび大きさとなり、(45+360・n)度のときの合力Fr(45°)は、重心Oが点P1からY軸上の点P3に変位する向きおよび大きさとなり、(135+360・n)度のときの合力Fr(135°)は、重心Oが点P1からX軸上の点P4に変位する向きおよび大きさとなる。また、位相角θが(225+360・n)度のときの合力Fr(225°)は、重心Oが点P1からY軸上の点P5に変位する向きおよび大きさとなり、(315+360・n)度のときの合力Fr(315°)は、重心Oが点P1からX軸上の点P6に変位する向きおよび大きさとなる。 The resultant force Fr (0 °) when the phase angle θ of the drive waveforms DW 1 and DW 2 of the drive sources 40A and 40B is (0 + 360 · n) degrees (n represents an integer) is the center of gravity O at the point P becomes the direction and magnitude displaced from 1 to a point P 2 on the X 'axis, (45 + 360 · n) of the resultant force Fr when the (45 °), the point P 3 on the Y-axis center of gravity O is from the point P 1 The resultant force Fr (135 °) at (135 + 360 · n) degrees is the direction and magnitude at which the center of gravity O is displaced from the point P 1 to the point P 4 on the X axis. Further, the resultant force Fr (225 °) when the phase angle θ is (225 + 360 · n) degrees has a direction and a magnitude at which the center of gravity O is displaced from the point P 1 to the point P 5 on the Y axis, and (315 + 360 · n). ) Degrees, the resultant force Fr (315 °) is the direction and magnitude of displacement of the center of gravity O from the point P 1 to the point P 6 on the X axis.

フレネルレンズ23の重心Oが点P1に変位した状態下での弾性保持ユニット30Aによる弾性力がスクリーン20に平行な面内で等方的であるとき、上記の合力Fr(θ)がどの方向に向いていたとしても当該合力Fr(θ)とは逆向きの弾性力が各弾性支持部材35a〜35dにより働く結果として、各駆動源40A,40Bを駆動波形DW1,DW2で駆動させると、フレネルレンズ23の重心Oは実質的に半径F0の円Crの円周上を移動することとなる。フレネルレンズ23は、スクリーン20に平行な面内で円運動を行う。このとき、フレネルレンズ23はモーメントの影響を実質的に受けない。 When elastic force of the elastic holding unit 30A in a state where the center of gravity O of the Fresnel lens 23 is displaced to the point P 1 is isotropic in the plane parallel to the screen 20, the above-mentioned resultant force Fr (theta) is any direction If the driving sources 40A and 40B are driven by the driving waveforms DW 1 and DW 2 as a result of the elastic force in the direction opposite to the resultant force Fr (θ) acting by the elastic supporting members 35a to 35d, The center of gravity O of the Fresnel lens 23 moves substantially on the circumference of the circle Cr having the radius F 0 . The Fresnel lens 23 performs a circular motion in a plane parallel to the screen 20. At this time, the Fresnel lens 23 is not substantially affected by the moment.

図7〜図9の各々は、フレネルレンズに働く力と投写型画像表示装置内でのフレネルレンズの位置との関係の一例を示す概略図である。これらの図に示す各部材については図2を参照して既に説明しているので、当該部材については図2で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。   Each of FIG. 7 to FIG. 9 is a schematic diagram illustrating an example of the relationship between the force acting on the Fresnel lens and the position of the Fresnel lens in the projection type image display apparatus. Since each member shown in these figures has already been described with reference to FIG. 2, the same reference numerals as those used in FIG.

図7に示すように、図4中の時刻T3のときには上述の駆動波形DW1,DW2の位相角θが45度となることから、下向きの合力Fr(45°)がスクリーン20(図1参照)のY軸に沿って生じ、結果として、フレネルレンズ23の重心Oが初期位置からみて真下方向、すなわち図6に示す点P3の方向に移動する。また、図4中の時刻T4のときには上述の駆動波形DW1,DW2の位相角θが135度となることから、図8に示すように、フレネルレンズ23を裏面視したときの右向きの合力Fr(135°)がスクリーン20のX軸に沿って生じ、結果として、フレネルレンズ23の重心Oが初期位置からみて右方向(裏面視したときの右方向)、すなわち図6に示す点P4の方向に移動する。そして、図4中の時刻T5のときには上述の駆動波形DW1,DW2の位相角θが225度となることから、図9に示すように上向きの合力Fr(225°)がスクリーン20のY軸に沿って生じ、結果として、フレネルレンズ23の重心Oが初期位置からみて真上方向、すなわち図6に示す点P5の方向に移動する。 As shown in FIG. 7, at time T 3 in FIG. 4, since the phase angle θ of the drive waveforms DW 1 and DW 2 is 45 degrees, the downward resultant force Fr (45 °) is applied to the screen 20 (FIG. 7). It occurs along the Y-axis of the first reference), as a result, the center of gravity O of the Fresnel lens 23 is moved beneath viewed from the initial position direction, i.e. in the direction of the point P 3 shown in FIG. Also, at time T 4 in FIG. 4, the phase angle θ of the drive waveforms DW 1 and DW 2 described above is 135 degrees, so that as shown in FIG. 8, the Fresnel lens 23 faces rightward when viewed from the back. A resultant force Fr (135 °) is generated along the X axis of the screen 20. As a result, the center of gravity O of the Fresnel lens 23 is in the right direction (right direction when viewed from the back) as viewed from the initial position, that is, the point P shown in FIG. Move in the direction of 4 . At time T 5 in FIG. 4, the phase angle θ of the drive waveforms DW 1 and DW 2 is 225 degrees, so that the upward resultant force Fr (225 °) is applied to the screen 20 as shown in FIG. This occurs along the Y axis, and as a result, the center of gravity O of the Fresnel lens 23 moves directly upward, that is, in the direction of the point P 5 shown in FIG.

上述のように位相角θに応じてフレネルレンズ23の重心Oが所定の方向に移動する結果として、当該フレネルレンズ23はスクリーン20(図1参照)に平行な面内で連続運動(円運動)する。各駆動力Fa(θ),Fb(θ)が重心Oを通る方向に付与されることから、フレネルレンズ23を保持する弾性保持ユニット30A(図2参照)での各弾性支持部材35a〜35dの弾性力(バネ定数)をX軸方向およびY軸方向のいずれについても同じ値に設定することにより、モーメントの影響を排除することが容易になる。   As described above, as a result of the center of gravity O of the Fresnel lens 23 moving in a predetermined direction according to the phase angle θ, the Fresnel lens 23 moves continuously (circular motion) in a plane parallel to the screen 20 (see FIG. 1). To do. Since the driving forces Fa (θ) and Fb (θ) are applied in the direction passing through the center of gravity O, the elastic supporting members 35a to 35d in the elastic holding unit 30A (see FIG. 2) holding the Fresnel lens 23 are provided. By setting the elastic force (spring constant) to the same value in both the X-axis direction and the Y-axis direction, it becomes easy to eliminate the influence of the moment.

以上説明した構成を有する投写型画像表示装置80(図1または図2参照)では、前述したように、フレネルレンズ23が薄肉の部材であるので軽量化を図り易いと共に、迷光に起因する画質の低下やシンチレーションによる画質の低下、およびフレネルレンズ23が撓むことに起因する画質の低下を抑え易い。これらの理由から、投写型画像表示装置80では軽量化および高画質化を図り易い。   In the projection type image display device 80 (see FIG. 1 or FIG. 2) having the above-described configuration, as described above, the Fresnel lens 23 is a thin member, so that it is easy to reduce the weight and image quality due to stray light. It is easy to suppress degradation of image quality due to degradation or scintillation, and degradation of image quality due to flexing of the Fresnel lens 23. For these reasons, the projection-type image display device 80 can easily reduce the weight and the image quality.

実施の形態2.
投写型画像表示装置の動作時にスクリーンに平行な面内で移動させる被駆動部材は、表示装置の動作時にのみ張った状態に保ってもよいし、常時張った状態に保ってもよい。被駆動部材を常時張った状態に保つにあたっては、例えば、弾性保持ユニットを構成している各弾性保持部材の弾性力を利用することができる。
Embodiment 2. FIG.
The driven member that is moved in a plane parallel to the screen during the operation of the projection type image display device may be kept in a tensioned state only during the operation of the display device, or may be kept in a constantly tensioned state. In maintaining the driven member in a tensioned state, for example, the elastic force of each elastic holding member constituting the elastic holding unit can be used.

図10−1は、フレネルレンズを常に張った状態に保った投写型画像表示装置の一例を概略的に示す断面図であり、図10−2は、図10−1に示した投写型画像表示装置におけるフレネルレンズを概略的に示す断面図である。   FIG. 10-1 is a cross-sectional view schematically showing an example of a projection type image display apparatus in which a Fresnel lens is always kept in tension, and FIG. 10-2 is a projection type image display shown in FIG. It is sectional drawing which shows the Fresnel lens in an apparatus roughly.

図10−1に示す投写型画像表示装置85は、フレネルレンズ23を常に張った状態に保つ弾性保持ユニット30Bを備えているという点を除き、図1および図2−1に示した投写型画像表示装置80と同じ構造を有している。図10−1に示した構成部材のうちで弾性保持ユニット30Bを除いた残りの構成部材については、図2−1で用いた参照符号と同じ参照符号を付してある。また、図中の参照符号「O」は、弾性保持ユニット30Bに保持されたフレネルレンズ23の重心を示している。   The projection type image display device 85 shown in FIG. 10A includes the projection type image shown in FIGS. 1 and 2-1, except that the projection type image display device 85 includes an elastic holding unit 30B that keeps the Fresnel lens 23 always stretched. The display device 80 has the same structure. Among the constituent members shown in FIG. 10A, the remaining constituent members excluding the elastic holding unit 30B are denoted by the same reference numerals as those used in FIG. Further, reference symbol “O” in the drawing indicates the center of gravity of the Fresnel lens 23 held by the elastic holding unit 30B.

上記の弾性保持ユニット30Bは、図2−1に示した弾性保持ユニット30Aと同じ構造を有しているが、各弾性支持部材35a,35bが上桟31aに対して常にY軸方向上向きの弾性力を付与し、各弾性支持部材35c,35dが下桟31bに対して常にY軸方向下向きの弾性力を付与するように弾性支持部材35a〜35dの各々が配置されているという点で、図2−1に示した弾性保持ユニット30Aと異なる。このようにして弾性保持ユニット30Bがフレネルレンズ23を保持する結果として、図10−2に示すように、フレネルレンズ23は常に張った状態に保たれる。   The elastic holding unit 30B has the same structure as the elastic holding unit 30A shown in FIG. 2A, but the elastic support members 35a and 35b are always elastic in the Y-axis direction upward with respect to the upper rail 31a. The elastic support members 35a to 35d are arranged such that each of the elastic support members 35c and 35d always applies a downward elastic force in the Y-axis direction to the lower rail 31b. Different from the elastic holding unit 30A shown in 2-1. As a result of the elastic holding unit 30B holding the Fresnel lens 23 in this way, as shown in FIG. 10-2, the Fresnel lens 23 is always kept in a tensioned state.

図11は、図10−1に示した投写型画像表示装置における一対の駆動源それぞれの駆動波形の一例を示す概略図であり、弾性保持ユニットに対する駆動力の方向が互いに90度の角度をなすように各駆動源を配置したときに好適な駆動波形の一例である。横軸は時間であり、縦軸は個々の駆動源40A,40Bから弾性保持ユニット30B(図10−1参照)に付与される駆動力である。この駆動力は、駆動源40A,40Bから弾性保持ユニット30Bに付与される引張り力を正の値とし、押力を負の値としている。   FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example of the drive waveforms of each of the pair of drive sources in the projection type image display apparatus illustrated in FIG. 10A. The directions of the drive force with respect to the elastic holding unit form an angle of 90 degrees with each other. It is an example of a drive waveform suitable when each drive source is arranged as described above. The horizontal axis is time, and the vertical axis is the driving force applied to the elastic holding unit 30B (see FIG. 10-1) from the individual driving sources 40A and 40B. In this driving force, the tensile force applied from the driving sources 40A and 40B to the elastic holding unit 30B is a positive value, and the pressing force is a negative value.

図示の例では、時刻T11に各駆動源40A,40Bが動作を開始し、時刻T11以降の駆動源40Aの駆動波形DW11および駆動源40Bの駆動波形DW12は、それぞれ、互いに同じ振幅および波長を有する正弦波形となっている。また、駆動波形DW11と駆動波形DW12とには90度の位相差Δφがある。各駆動源40A,40Bによる駆動力の大きさは、図11に示す駆動力の値F0とその負の値−F0との間で変動する。このような駆動力が弾性保持ユニット30Bに付与されることにより、時刻T11以降、フレネルレンズ23はスクリーンに平行な面内で連続運動、具体的には円運動を行う。 In the illustrated example, to start the driving source 40A, 40B are operated at time T 11, the driving waveforms DW 12 of the drive waveforms DW 11 and the driving source 40B at time T 11 after the drive source 40A, respectively, the same amplitude each other And a sinusoidal waveform having a wavelength. Further, the drive waveform DW 11 and the drive waveform DW 12 have a phase difference Δφ of 90 degrees. The magnitude of the driving force by each driving source 40A, 40B varies between the driving force value F 0 shown in FIG. 11 and its negative value −F 0 . By this driving force is applied to the elastic retaining unit 30B, the time T 11 later, the Fresnel lens 23 is continuous motion in a plane parallel to the screen, performing circular motion specifically.

このとき、駆動源40Aから弾性保持ユニット30Bに付与される駆動力Fa(θ)は駆動波形DW11,DW12の位相角θの関数となり、下式(iii)
Fa(θ)=F0・sin(θ+90°)=F0・cosθ ……(iii)
で表される。同様に、駆動源40Bから弾性保持ユニット30Bに付与される駆動力Fb(θ)も駆動波形DW11,DW12の位相角θの関数となり、下式(iv)
Fb(θ)=F0・sinθ ……(iv)
で表される。これらの駆動力Fa(θ),Fb(θ)の合力が、フレネルレンズ23の重心O(図10−1参照)に実際に働く。
At this time, the driving force Fa (θ) applied from the driving source 40A to the elastic holding unit 30B is a function of the phase angle θ of the driving waveforms DW 11 and DW 12 , and the following equation (iii)
Fa (θ) = F 0 · sin (θ + 90 °) = F 0 · cos θ (iii)
It is represented by Similarly, the driving force Fb (θ) applied from the driving source 40B to the elastic holding unit 30B is also a function of the phase angle θ of the driving waveforms DW 11 and DW 12 , and the following equation (iv)
Fb (θ) = F 0 · sinθ (iv)
It is represented by The resultant force of these driving forces Fa (θ) and Fb (θ) actually acts on the center of gravity O (see FIG. 10-1) of the Fresnel lens 23.

なお、上記の式(iii),(iv)中の「F0」は、駆動力Fa(θ),Fb(θ)の基準となる力を示しており、その大きさは図11中のF0の大きさと同じである。当該力F0の大きさは、弾性保持ユニット30Aを構成している各弾性支持部材35a〜35d(図2参照)の弾性力や、フレネルレンズ23をスクリーン20(図1参照)に平行な面内で移動させる際に許容される重心Oの移動範囲の広さ、およびフレネルレンズ23の撓みを矯正するのに要する矯正力の大きさ等を考慮して予め選定される。 Note that “F 0 ” in the above formulas (iii) and (iv) indicates a force that serves as a reference for the driving forces Fa (θ) and Fb (θ), and the magnitude thereof is F in FIG. Same as 0 . The magnitude of the force F 0 depends on the elastic force of each of the elastic support members 35a to 35d (see FIG. 2) constituting the elastic holding unit 30A, or the surface of the Fresnel lens 23 parallel to the screen 20 (see FIG. 1). Is selected in advance in consideration of the size of the range of movement of the center of gravity O that is allowed to move within, the magnitude of the correction force required to correct the deflection of the Fresnel lens 23, and the like.

図12は、図11に示した駆動動波形で各駆動源を駆動させたときの位相角とフレネルレンズの重心に働く力との関係の一例を示す概念図である。図6との対比から明らかなように、図12に示す上記の関係は、実施の形態1で説明した時刻T2以降における各駆動源の駆動波形での位相角とフレネルレンズの重心に働く力(合力Fr(θ))との関係と同じである。各駆動力Fa(θ),Fb(θ)の大きさは、上記の位相角θが何度であってもフレネルレンズ23が常に張った状態に保たれるように選定される。勿論、表示装置の非動作時においても、フレネルレンズ23は常に張った状態に保たれる。 FIG. 12 is a conceptual diagram showing an example of the relationship between the phase angle and the force acting on the center of gravity of the Fresnel lens when each drive source is driven with the drive movement waveform shown in FIG. As apparent from the comparison with FIG. 6, the above relationship shown in FIG. 12 indicates that the force acting on the phase angle and the center of gravity of the Fresnel lens in the drive waveform of each drive source after time T 2 described in the first embodiment. This is the same as the relationship with (the resultant force Fr (θ)). The magnitudes of the driving forces Fa (θ) and Fb (θ) are selected so that the Fresnel lens 23 is always kept in tension regardless of the phase angle θ. Of course, the Fresnel lens 23 is always kept in tension even when the display device is not in operation.

各駆動源40A,40Bの駆動波形DW11,DW12の位相角θが(0+360・n)度(nは整数を表す)のときの合力Fr(0°)は、重心Oが点P1からX’軸上の点P2に変位する向きおよび大きさとなり、(45+360・n)度のときの合力Fr(45°)は、重心Oが点P1からY軸上の点P3に変位する向きおよび大きさとなり、(135+360・n)度のときの合力Fr(135°)は、重心Oが点P1からX軸上の点P4に変位する向きおよび大きさとなる。そして、位相角θが(225+360・n)度のときの合力Fr(225°)は、重心Oが点P1からY軸上の点P5に変位する向きおよび大きさとなり、(315+360・n)度のときの合力Fr(315°)は、重心Oが点P1からX軸上の点P6に変位する向きおよび大きさとなる。 The resultant force Fr (0 °) when the phase angle θ of the drive waveforms DW 11 and DW 12 of the drive sources 40A and 40B is (0 + 360 · n) degrees (n represents an integer) is the center of gravity O from the point P 1 The resultant force Fr (45 °) when displaced to the point P 2 on the X ′ axis and (45 + 360 · n) degrees is the center of gravity O displaced from the point P 1 to the point P 3 on the Y axis. The resultant force Fr (135 °) at (135 + 360 · n) degrees is the direction and magnitude at which the center of gravity O is displaced from the point P 1 to the point P 4 on the X axis. Then, the resultant force Fr (225 °) when the phase angle θ is (225 + 360 · n) degrees has a direction and a magnitude at which the center of gravity O is displaced from the point P 1 to the point P 5 on the Y axis, and is (315 + 360 · n). ) Degrees, the resultant force Fr (315 °) is the direction and magnitude of displacement of the center of gravity O from the point P 1 to the point P 6 on the X axis.

弾性保持ユニット30Bによる弾性力がスクリーンに平行な面内で等方的であるとき、上記の合力Fr(θ)がどの方向に向いていたとしても当該合力Fr(θ)とは逆向きの弾性力が各弾性支持部材35a〜35dにより働く結果として、各駆動源40A,40Bを駆動波形DW11,DW12で駆動させると、フレネルレンズ23の重心Oは実質的に半径F0の円Crの円周上を移動することとなる。フレネルレンズ23は、スクリーン20に平行な面内で円運動を行う。 When the elastic force of the elastic holding unit 30B is isotropic in a plane parallel to the screen, the resultant force Fr (θ) is in the opposite direction to the resultant force Fr (θ) regardless of the direction. as a result of forces exerted by the elastic supporting members 35a to 35d, the driving source 40A, when driving the 40B at driving waveforms DW 11, DW 12, the center of gravity O of the Fresnel lens 23 is substantially of a circle Cr with a radius F 0 It will move on the circumference. The Fresnel lens 23 performs a circular motion in a plane parallel to the screen 20.

図13〜図15の各々は、フレネルレンズに働く力と投写型画像表示装置内でのフレネルレンズの位置との関係の一例を示す概略図である。これらの図に示す各部材については図10−1を参照して既に説明しているので、当該部材については図10−1で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。   Each of FIGS. 13 to 15 is a schematic diagram illustrating an example of the relationship between the force acting on the Fresnel lens and the position of the Fresnel lens in the projection type image display apparatus. Since each member shown in these figures has already been described with reference to FIG. 10A, the same reference numerals as those used in FIG. .

図13に示すように、図11中の時刻T12のときには上述の駆動波形DW11,DW12の位相角θが45度となることから、下向きの合力Fr(45°)がスクリーンのY軸に沿って生じ、結果として、フレネルレンズ23の重心Oが初期位置からみて真下方向、すなわち図12に示す点P3の方向に移動する。また、図11中の時刻T13のときには上述の駆動波形DW11,DW12の位相角θが135度となることから、図14に示すように、フレネルレンズ23を裏面視したときの右向きの合力Fr(135°)がスクリーンのX軸に沿って生じ、結果として、フレネルレンズ23の重心Oが初期位置からみて右方向(裏面視したときの右方向)、すなわち図12に示す点P4の方向に移動する。そして、図11中の時刻T14のときには上述の駆動波形DW11,DW12の位相角θが225度となることから、図15に示すように上向きの合力Fr(225°)がスクリーンのY軸に沿って生じ、結果として、フレネルレンズ23の重心Oが初期位置からみて真上方向、すなわち図12に示す点P5の方向に移動する。 As shown in FIG. 13, since the phase angle θ of the drive waveforms DW 11 and DW 12 is 45 degrees at time T 12 in FIG. 11, the downward resultant force Fr (45 °) is the Y axis of the screen. As a result, the center of gravity O of the Fresnel lens 23 moves in the downward direction from the initial position, that is, in the direction of the point P 3 shown in FIG. Further, since the phase angle of the above-described driving waveforms DW 11, DW 12 theta is 135 degrees at time T 13 in FIG. 11, as shown in FIG. 14, the right when the Fresnel lens 23 and the back surface view A resultant force Fr (135 °) is generated along the X axis of the screen. As a result, the center of gravity O of the Fresnel lens 23 is in the right direction (right direction when viewed from the back) as viewed from the initial position, that is, the point P 4 shown in FIG. Move in the direction of. Then, since the phase angle θ of the above-described driving waveforms DW 11, DW 12 is 225 degrees at time T 14 in FIG. 11, an upward force Fr (225 °) as shown in FIG. 15 is a screen Y As a result, the center of gravity O of the Fresnel lens 23 moves in the directly upward direction from the initial position, that is, in the direction of the point P 5 shown in FIG.

上述のように位相角θに応じてフレネルレンズ23の重心Oが所定の方向に移動する結果として、当該フレネルレンズ23はスクリーンに平行な面内で連続運動する。このとき、各駆動力Fa(θ),Fb(θ)が重心Oを通る方向に付与されることから、フレネルレンズ23を保持する弾性保持ユニット30B(図10−1参照)での各弾性支持部材35a〜35dの弾性力(バネ定数)をX軸方向およびY軸方向のいずれについても同じ値に設定することにより、モーメントの影響を排除することが容易になる。   As described above, as a result of the center of gravity O of the Fresnel lens 23 moving in a predetermined direction according to the phase angle θ, the Fresnel lens 23 continuously moves in a plane parallel to the screen. At this time, since each driving force Fa (θ), Fb (θ) is applied in a direction passing through the center of gravity O, each elastic support in the elastic holding unit 30B (see FIG. 10-1) holding the Fresnel lens 23. By setting the elastic force (spring constant) of the members 35a to 35d to the same value in both the X-axis direction and the Y-axis direction, it becomes easy to eliminate the influence of the moment.

以上説明した構成を有する投写型画像表示装置85(図10−1参照)では、実施の形態1で説明した投写型画像表示装置80(図1および図2−1参照)におけるのと同様の理由から、軽量化を図り易いと共に、迷光に起因する画質の低下やシンチレーションによる画質の低下、およびフレネルレンズ23が撓むことに起因する画質の低下を抑え易く、その結果として軽量化および高画質化を図り易い。   In the projection type image display apparatus 85 (see FIG. 10-1) having the configuration described above, the same reason as in the projection type image display apparatus 80 (see FIGS. 1 and 2-1) described in the first embodiment. Therefore, it is easy to reduce the weight, and it is also easy to suppress the deterioration of the image quality due to stray light, the deterioration of the image quality due to scintillation, and the deterioration of the image quality due to the flexure of the Fresnel lens 23. It is easy to plan.

以上、本発明の投写型画像表示装置について実施の形態を挙げて説明したが、前述のように、本発明は上述の形態に限定されるものではない。例えば、駆動ユニットによりスクリーンに平行な面内で移動させる被駆動部材は、フレネルレンズ23ではなく拡散部材25(図1参照)であってもよい。   The projection image display apparatus of the present invention has been described with reference to the embodiment. However, as described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the driven member to be moved in a plane parallel to the screen by the driving unit may be the diffusion member 25 (see FIG. 1) instead of the Fresnel lens 23.

また、実施の形態で示した一対の駆動源40A,40Bは、駆動力の方向が互いに180度以下の所望の角度をなすように配置することができ、当該角度は実施の形態で説明した90度に限定されるものではない。ここで、各駆動源による駆動力の方向が互いに平行な方向ではないときに「各駆動源による駆動力の方向が互いになす角度」とは、個々の駆動源による引張り力の方向を正方向として各駆動力の作用線を軸線とする座標系を想定したときに、第1象限で各軸線が互いになす角度を意味する。   In addition, the pair of drive sources 40A and 40B shown in the embodiment can be arranged so that the directions of the drive force form a desired angle of 180 degrees or less, and the angles are 90 described in the embodiment. It is not limited to degrees. Here, when the directions of the driving forces by the respective driving sources are not parallel to each other, the “angle formed by the directions of the driving forces by the respective driving sources” means that the direction of the tensile force by each driving source is a positive direction. When the coordinate system which makes the action line of each driving force an axis line is assumed, it means the angle which each axis line makes in the first quadrant.

上記の角度をα度とすれば、各駆動源の駆動波形を互いに同じ振幅および波長を有する正弦波形とし、かつ一方の駆動源の駆動波形と他方の駆動源の駆動波形との位相差Δφを(180−α)度とすることにより、被駆動部材をスクリーンと平行な面内で連続運動させることが容易になる。このとき、一方の駆動源から弾性保持ユニットに付与される駆動力Fa(θ)は位相角θの関数となり、初期駆動力Fiを付与する場合には下式(v)
Fa(θ)=Fi+F0・sin(θ+90) ……(v)
で、また初期駆動力Fiを付与しない場合には下式(vi)
Fa(θ)=F0・sin(θ+90) ……(vi)
で表される。
If the above angle is α degrees, the drive waveforms of the drive sources are sine waveforms having the same amplitude and wavelength, and the phase difference Δφ between the drive waveform of one drive source and the drive waveform of the other drive source is By setting it to (180−α) degrees, it becomes easy to continuously move the driven member in a plane parallel to the screen. At this time, the driving force Fa (θ) applied from one drive source to the elastic holding unit is a function of the phase angle θ, and the following equation (v) is applied when the initial driving force Fi is applied.
Fa (θ) = Fi + F 0 · sin (θ + 90) (v)
When the initial driving force Fi is not applied, the following formula (vi)
Fa (θ) = F 0 · sin (θ + 90) (vi)
It is represented by

同様に、他方の駆動源から弾性保持ユニットに付与される駆動力Fb(θ)も位相角θの関数となり、初期駆動力Fiを付与する場合には下式(vii)
Fb(θ)=Fi+F0・sin(θ−90+α) ……(vii)
で、また初期駆動力Fiを付与しない場合には下式(viii)
Fb(θ)=F0・sin(θ−90+α) ……(viii)
表される。
Similarly, the driving force Fb (θ) applied to the elastic holding unit from the other driving source is also a function of the phase angle θ, and when the initial driving force Fi is applied, the following formula (vii)
Fb (θ) = Fi + F 0 · sin (θ−90 + α) (vii)
When the initial driving force Fi is not applied, the following formula (viii)
Fb (θ) = F 0 · sin (θ−90 + α) (viii)
expressed.

式(v)〜(viii)で表される駆動力Fa(θ),Fb(θ)が被駆動部材の重心(弾性保持ユニットと被駆動部材とからなる構造体の重心)を通るように当該駆動源を配置すれば、モーメントの影響を排除することも容易になる。そして、一対の駆動源40A,40Bによる駆動力の方向が互いに90度未満の所望の角度をなすように配置した場合には、駆動源40Aと駆動源40Bとの間隔を狭くし易いことから、装置下部の正面視上の幅を絞ったスリムなデザインを実現することも容易である。   The driving forces Fa (θ) and Fb (θ) represented by the expressions (v) to (viii) pass through the center of gravity of the driven member (the center of gravity of the structure including the elastic holding unit and the driven member). If the drive source is arranged, it becomes easy to eliminate the influence of the moment. And when it arrange | positions so that the direction of the driving force by a pair of drive source 40A, 40B may make the desired angle of less than 90 degree | times, since it is easy to narrow the space | interval of the drive source 40A and the drive source 40B, It is also easy to realize a slim design with a narrow width in front view of the lower part of the apparatus.

表示装置の動作時における被駆動部材の移動形態は円運動や楕円運動に限定されるものではなく、例えばスクリーンのX軸やY軸(例えば図2−1参照)に沿った往復運動等であってもよい。ただし、シンチレーションの発生を抑えるという観点からは、例えば円運動のように運動方向が変化するときでも速度が0よりも大きい運動を被駆動部材に行わせることが好ましい。駆動源の構造、総数、および配置は、画像表示を行うときの被駆動部材の移動形態に応じて、適宜変更可能である。   The movement form of the driven member during the operation of the display device is not limited to the circular motion or the elliptical motion, and is, for example, a reciprocating motion along the X-axis or the Y-axis (for example, see FIG. 2-1) of the screen. May be. However, from the viewpoint of suppressing the occurrence of scintillation, it is preferable to cause the driven member to perform a motion whose speed is greater than 0 even when the motion direction changes, such as a circular motion. The structure, the total number, and the arrangement of the driving source can be changed as appropriate according to the moving form of the driven member when performing image display.

駆動源から駆動力が付与されたときに被駆動部材を張った状態に保つ場合、弾性保持ユニットは、X軸方向およびY軸方向のいずれか一方の方向には被駆動部材を実質的に変形不能に保持し、他方の方向には変形可能に保持するものであればよく、実施の形態1で説明した上桟31aおよび下桟31b(図2−1参照)に代えて左右一対の支持部材を用いることもできる。上記左右一対の支持部材を用いる場合には、いずれかの支持部材に駆動源が接続される。   When the driven member is kept stretched when a driving force is applied from the driving source, the elastic holding unit substantially deforms the driven member in either the X-axis direction or the Y-axis direction. A pair of left and right support members can be used as long as they can be held in a deformable manner and can be deformed in the other direction, instead of the upper rail 31a and the lower rail 31b (see FIG. 2-1) described in the first embodiment. Can also be used. When using the pair of left and right support members, a drive source is connected to one of the support members.

また、駆動源から駆動力が付与されるか否かに拘わらず被駆動部材を常時張った状態に保つ場合、弾性保持ユニットは、X軸方向およびY軸方向の少なくとも一方の方向から被駆動部材に張力を付与して該被駆動部材を常時張った状態に保つものであればよく、実施の形態1で説明した上桟31aおよび下桟31bに代えて左右一対の支持部材を有するものであってもよい。また、被駆動部材の四辺それぞれに支持部材を配置することもできる。本発明の投写型画像表示装置については、上述したもの以外にも種々の変形、修飾、組合せ等が可能である。   Further, in the case where the driven member is always kept in tension regardless of whether or not the driving force is applied from the driving source, the elastic holding unit is driven from at least one of the X-axis direction and the Y-axis direction. As long as the driven member is kept in a tensioned state by applying tension to the belt, it has a pair of left and right support members instead of the upper beam 31a and the lower beam 31b described in the first embodiment. May be. In addition, support members can be disposed on each of the four sides of the driven member. The projection type image display apparatus of the present invention can be variously modified, modified, combined, etc. in addition to those described above.

本発明は、家庭または業務用の投写型画像表示装置に適用することができ、特に大画面の投写型画像表示装置に好適である。   The present invention can be applied to a projection image display device for home use or business use, and is particularly suitable for a large screen projection image display device.

この発明の投写型画像表示装置の一例を概略的に示す一部切欠き断面図である。1 is a partially cutaway sectional view schematically showing an example of a projection type image display apparatus of the present invention. 図1に示した投写型画像表示装置の内部構造を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly the internal structure of the projection type image display apparatus shown in FIG. 図2−1に示した投写型画像表示装置の非動作時におけるフレネルレンズの状態の一例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly an example of the state of the Fresnel lens at the time of the non-operation of the projection type image display apparatus shown to FIGS. 図1に示した投写型画像表示装置の駆動ユニットで用いられる駆動源の一例を概略的に示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows roughly an example of the drive source used with the drive unit of the projection type image display apparatus shown in FIG. 図1に示した投写型画像表示装置の駆動ユニットで用いられる一対の駆動源それぞれの駆動波形の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the drive waveform of each of a pair of drive source used with the drive unit of the projection type image display apparatus shown in FIG. 図1に示した投写型画像表示装置において各駆動源から初期駆動力が付与されたときのフレネルレンズを示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a Fresnel lens when an initial driving force is applied from each driving source in the projection type image display apparatus shown in FIG. 1. 図4に示した駆動動波形で各駆動源を駆動させたときの位相角とフレネルレンズの重心に働く力との関係の一例を示す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of a relationship between a phase angle and a force acting on the center of gravity of a Fresnel lens when each drive source is driven with the drive movement waveform shown in FIG. 4. 図1に示した投写型画像表示装置においてフレネルレンズに働く力とフレネルレンズの位置との関係の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating an example of a relationship between a force acting on a Fresnel lens and a position of the Fresnel lens in the projection type image display apparatus illustrated in FIG. 1. 図1に示した投写型画像表示装置においてフレネルレンズに働く力とフレネルレンズの位置との関係の他の例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing another example of the relationship between the force acting on the Fresnel lens and the position of the Fresnel lens in the projection type image display apparatus shown in FIG. 1. 図1に示した投写型画像表示装置においてフレネルレンズに働く力とフレネルレンズの位置との関係の更に他の例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing still another example of the relationship between the force acting on the Fresnel lens and the position of the Fresnel lens in the projection type image display apparatus shown in FIG. 1. この発明の投写型画像表示装置のうちでフレネルレンズを常に張った状態に保ったものの一例を概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows roughly an example of what kept the state which always stretched the Fresnel lens among the projection type image display apparatuses of this invention. 図10−1に示した投写型画像表示装置におけるフレネルレンズを概略的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematically the Fresnel lens in the projection type image display apparatus shown to FIGS. 図10−1に示した投写型画像表示装置における一対の駆動源それぞれの駆動波形の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the drive waveform of each of a pair of drive source in the projection type image display apparatus shown to FIGS. 図11に示した駆動動波形で各駆動源を駆動させたときの位相角とフレネルレンズの重心に働く力との関係の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the relationship between the phase angle when driving each drive source with the drive dynamic waveform shown in FIG. 11, and the force which acts on the gravity center of a Fresnel lens. 図10−1に示した投写型画像表示装置においてフレネルレンズに働く力とフレネルレンズの位置との関係の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the relationship between the force which acts on a Fresnel lens, and the position of a Fresnel lens in the projection type image display apparatus shown to FIGS. 図10−1に示した投写型画像表示装置においてフレネルレンズに働く力とフレネルレンズの位置との関係の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the relationship between the force which acts on a Fresnel lens, and the position of a Fresnel lens in the projection type image display apparatus shown to FIGS. 図10−1に示した投写型画像表示装置においてフレネルレンズに働く力とフレネルレンズの位置との関係の他の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the other example of the relationship between the force which acts on a Fresnel lens, and the position of a Fresnel lens in the projection type image display apparatus shown to FIGS.

符号の説明Explanation of symbols

10 光学エンジン
20 スクリーン
23 フレネルレンズ
25 拡散部材
30A,30B 弾性保持ユニット
31a 上側支持部材である上桟
31b 下側支持部材である下桟
35a〜35d 弾性支持部材
40A,40B 駆動源
55 制御回路部
60 駆動ユニット
70 筐体
80,85 投写型画像表示装置
O フレネルレンズの重心
Fa(θ) Fb(θ) 駆動源から弾性保持ユニットに付与される駆動力
Fr(θ) 合力
X スクリーンの左右軸
Y スクリーンの上下軸
Z スクリーンの前後軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Optical engine 20 Screen 23 Fresnel lens 25 Diffusion member 30A, 30B Elastic holding unit 31a Upper beam 31b which is an upper support member Lower beam 35a-35d which is a lower support member Elastic support members 40A, 40B Drive source 55 Control circuit unit 60 Drive unit 70 Case 80, 85 Projection-type image display device O Center of gravity of Fresnel lens Fa (θ) Fb (θ) Driving force applied from the driving source to the elastic holding unit Fr (θ) Combined force X Left and right axes of screen Y screen Vertical axis of the screen Z Front / back axis of the screen

Claims (3)

画像信号に応じて光を出射する光学エンジンと、
前記光学エンジンから入射した光をフレネルレンズにより略平行な光にした後に拡散部材により拡散光にして出射させるスクリーンと、
前記フレネルレンズまたは前記拡散部材を被駆動部材として該被駆動部材を前記スクリーンに平行な面内で移動可能に保持する弾性保持ユニットと、
前記弾性保持ユニットに駆動力を付与して前記被駆動部材を前記スクリーンに平行な面内で移動させる駆動ユニットと、
前記光学エンジン、前記スクリーン、前記弾性保持ユニット、および前記駆動ユニットを収容する筐体と、
を備え、
前記被駆動部材は可撓性を有する部材であり、
前記駆動ユニットは、前記被駆動部材に張力を付与する初期駆動力、及び前記初期駆動力に重畳されて前記被駆動部材を常に張った状態で前記被駆動部材を前記スクリーンに平行な面内で移動させる駆動力を前記弾性保持ユニットに付与する
ことを特徴とする投写型画像表示装置。
An optical engine that emits light in response to an image signal;
A screen that makes light incident from the optical engine light substantially parallel by a Fresnel lens and then emits it as diffused light by a diffusion member;
An elastic holding unit that holds the driven member movably in a plane parallel to the screen using the Fresnel lens or the diffusion member as a driven member;
A driving unit that applies a driving force to the elastic holding unit to move the driven member in a plane parallel to the screen;
A housing for housing the optical engine, the screen, the elastic holding unit, and the drive unit;
With
The driven member is a flexible member,
The driving unit includes an initial driving force for applying tension to the driven member, and the driven member in a plane parallel to the screen in a state where the driven member is always stretched while being superimposed on the initial driving force. A projection-type image display device, wherein a driving force for movement is applied to the elastic holding unit.
前記被駆動部材は、前記投写型画像表示装置が画像を投写していないときには、前記駆動力を受けずに撓んでおり、前記投写型画像表示装置が画像を投写しているときには、前記駆動力を受けて張った状態となることを特徴とする請求項1に記載の投写型画像表示装置。   The driven member is bent without receiving the driving force when the projection-type image display device is not projecting an image, and the driving force is applied when the projection-type image display device is projecting an image. The projection image display apparatus according to claim 1, wherein the projection image display apparatus is in a tensioned state. 前記弾性保持ユニットは、
前記被駆動部材の上辺側が固定される上側支持部材と、
前記被駆動部材の下辺側が固定される下側支持部材と、
を有し、
前記駆動ユニットは、前記弾性保持ユニットの下方に配置されて前記下側支持部材側から前記弾性保持ユニットに駆動力を付与する、
ことを特徴とする請求項1または2に記載の投写型画像表示装置。
The elastic holding unit is
An upper support member to which an upper side of the driven member is fixed;
A lower support member to which a lower side of the driven member is fixed;
Have
The drive unit is disposed below the elastic holding unit and applies a driving force to the elastic holding unit from the lower support member side.
Projection type image display apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that.
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