JP7013975B2 - Movable cooling device, image generator, image projection device - Google Patents

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本発明は、可動冷却装置、画像生成装置、画像投影装置に関する。 The present invention relates to a movable cooling device, an image generation device, and an image projection device.

プロジェクタをはじめとする画像投影装置において、画像表示素子としてDMD素子を用いる方法が知られている。このような画像投影装置において、例えばコイルと永久磁石を使用した駆動用アクチュエータによりDMD素子を細かい周期で半画素分ずらすことで投影画像を高解像度化する方法が知られている。
しかしながら、このような高解像度化手法では、コイルによる発熱がDMD素子に伝わり、DMD素子の温度を高くしてしまうという問題がある。
こうした問題を解決するために、例えばコイル冷却のためにコイルに冷媒を流通させる等、様々な冷却方法が知られている(例えば特許文献1等参照)。しかしながら、特許文献1に記載のような構成ではコイルは固定側に配置され、可動部側に冷却手段を別途設けることは難しいという問題があった。
In an image projection device such as a projector, a method of using a DMD element as an image display element is known. In such an image projection device, there is known a method of increasing the resolution of a projected image by shifting the DMD element by half a pixel in a fine cycle by, for example, a drive actuator using a coil and a permanent magnet.
However, in such a high resolution method, there is a problem that heat generated by the coil is transmitted to the DMD element and the temperature of the DMD element is raised.
In order to solve such a problem, various cooling methods are known, for example, a refrigerant is circulated through the coil for cooling the coil (see, for example, Patent Document 1 and the like). However, in the configuration as described in Patent Document 1, there is a problem that the coil is arranged on the fixed side and it is difficult to separately provide the cooling means on the movable portion side.

本発明は以上のような課題に基づきなされたものであり、可動部に配置されたコイルを効率よく冷却する可動冷却装置の提供を目的とする。 The present invention has been made based on the above problems, and an object of the present invention is to provide a movable cooling device that efficiently cools a coil arranged in a movable portion.

本願発明にかかる可動冷却装置は、可動板と、フィンが配置された基板を含んで構成され、前記可動板に連結されたヒートシンクと、一方が前記可動板と前記ヒートシンクとの間に配置され、前記一方と他方との間に前記可動板を移動可能に保持する2つの固定板と、前記2つの固定板のうちの前記ヒートシンク側の固定板に配置された磁石と、前記ヒートシンクに形成され、前記基板を貫通する開口部と、前記開口部に配置され、前記磁石に対向配置された空芯を備えたコイルと、前記基板の前記磁石と前記コイルとが対向する側の面の反対側の面に配置された前記フィンと、前記フィンに向けて空気を送る送風機と、を備え、前記フィンは前記送風機の送出する前記空気に沿った方向に延伸されて前記空気の流路を形成し、当該流路における前記送風機と前記コイルの空芯とを結ぶ範囲内には、前記フィンが設けられておらず、前記コイルと前記磁石との間隔は、隣り合う前記フィンの間隔よりも大きいことを特徴とするThe movable cooling device according to the present invention is configured to include a movable plate and a substrate on which fins are arranged, and a heat sink connected to the movable plate and one of which are arranged between the movable plate and the heat sink. Two fixing plates that movably hold the movable plate between the one and the other, a magnet arranged on the fixing plate on the heat sink side of the two fixing plates, and a magnet formed on the heat sink. An opening penetrating the substrate, a coil having an air core arranged in the opening and facing the magnet, and a surface opposite to the surface of the substrate on which the magnet and the coil face each other. A fin arranged on a surface and a blower for sending air toward the fins are provided, and the fins are extended in a direction along the air sent by the blower to form a flow path for the air. The fins are not provided in the range connecting the blower and the air core of the coil in the flow path, and the distance between the coil and the magnet is larger than the distance between the adjacent fins. It is a feature .

本発明の可動冷却装置によれば、可動部に配置されたコイルを効率よく冷却することができる。 According to the movable cooling device of the present invention, the coil arranged in the movable portion can be efficiently cooled.

本発明の実施形態としての画像投影装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image projection apparatus as an embodiment of this invention. 本発明の画像投影装置の機能構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the functional structure of the image projection apparatus of this invention. 図1に示した画像投影装置の光学エンジンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the optical engine of the image projection apparatus shown in FIG. 図2に示した照明光学ユニットの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the illumination optical unit shown in FIG. 投影光学系ユニット60の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the structure of the projection optical system unit 60. 本発明の実施形態としての画像表示ユニットの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the image display unit as an embodiment of this invention. 図6に示した画像表示ユニットの組み立て例を示す図である。It is a figure which shows the assembly example of the image display unit shown in FIG. 図7に示した位置検出部の構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the position detection part shown in FIG. 7. 図8に示した位置検出部の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the position detection part shown in FIG. 図7に示した駆動力生成部の構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the driving force generation part shown in FIG. 7. 本発明の可動ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the movable unit of this invention. 本発明の固定ユニットの構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the fixed unit of this invention. 本発明の可動冷却装置の構成を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the structure of the movable cooling device of this invention. ヒートシンクのフィンの配置例を示す図である。It is a figure which shows the arrangement example of the fin of a heat sink.

(画像投影装置の構成)
図1は、本発明の1実施形態におけるプロジェクタ100を例示する図である。
(Configuration of image projection device)
FIG. 1 is a diagram illustrating the projector 100 according to the embodiment of the present invention.

プロジェクタ100は、画像投影装置の一例であり、出射窓103、外部I/F9を有し、投影画像を生成する光学エンジンが内部に設けられている。プロジェクタ100は、例えば外部I/F9に接続されるパソコンやデジタルカメラから画像データが送信されると、光学エンジンが送信された画像データに基づいて投影画像を生成し、図1に示されるように出射窓103からスクリーンSに画像を投影する。 The projector 100 is an example of an image projection device, has an emission window 103, an external I / F9, and is provided with an optical engine for generating a projected image inside. When image data is transmitted from, for example, a personal computer or a digital camera connected to an external I / F9, the projector 100 generates a projected image based on the transmitted image data by an optical engine, as shown in FIG. An image is projected from the exit window 103 onto the screen S.

なお、以下に示す図面において、X方向はプロジェクタ100の幅方向、Y方向はプロジェクタ100の奥行き方向、Z1Z2方向はプロジェクタ100の高さ方向である。また、以下では、プロジェクタ100の出射窓103側を上、出射窓103とは反対側を下として説明する場合がある。 In the drawings shown below, the X direction is the width direction of the projector 100, the Y direction is the depth direction of the projector 100, and the Z1Z2 direction is the height direction of the projector 100. Further, in the following, the projector 100 may be described with the emission window 103 side as the upper side and the side opposite to the emission window 103 as the lower side.

図2は、実施形態におけるプロジェクタ100の機能構成を例示するブロック図である。 FIG. 2 is a block diagram illustrating the functional configuration of the projector 100 in the embodiment.

図2に示されるように、プロジェクタ100は、電源104、メインスイッチSW105、操作部7、外部I/F9、システムコントロール部90、ファン20、光学エンジン115を有する。 As shown in FIG. 2, the projector 100 includes a power supply 104, a main switch SW105, an operation unit 7, an external I / F9, a system control unit 90, a fan 20, and an optical engine 115.

電源104は、商用電源に接続され、プロジェクタ100の内部回路用に電圧及び周波数を変換して、システムコントロール部90、ファン20、光学エンジン115等に給電する。 The power supply 104 is connected to a commercial power supply, converts voltage and frequency for the internal circuit of the projector 100, and supplies power to the system control unit 90, the fan 20, the optical engine 115, and the like.

メインスイッチSW105は、ユーザによるプロジェクタ100のON/OFF操作に用いられる。電源104が電源コード等を介して商用電源に接続された状態で、メインスイッチSW105がONに操作されると、電源104がプロジェクタ100の各部への給電を開始し、メインスイッチSW105がOFFに操作されると、電源104がプロジェクタ100の各部への給電を停止する。 The main switch SW105 is used for the ON / OFF operation of the projector 100 by the user. When the main switch SW105 is operated to ON while the power supply 104 is connected to a commercial power source via a power cord or the like, the power supply 104 starts supplying power to each part of the projector 100, and the main switch SW105 is operated to OFF. Then, the power supply 104 stops the power supply to each part of the projector 100.

操作部7は、ユーザによる各種操作を受け付けるボタン等であり、例えばプロジェクタ100の上面に設けられている。操作部7は、例えば投影画像の大きさ、色調、ピント調整等のユーザによる操作を受け付ける。操作部7が受け付けたユーザ操作は、システムコントロール部90に送られる。 The operation unit 7 is a button or the like that receives various operations by the user, and is provided on the upper surface of the projector 100, for example. The operation unit 7 accepts operations by the user, such as the size, color tone, and focus adjustment of the projected image. The user operation received by the operation unit 7 is sent to the system control unit 90.

外部I/F9は、例えばパソコン、デジタルカメラ等に接続される接続端子を有し、接続された機器から送信される画像データをシステムコントロール部90に出力する。 The external I / F 9 has a connection terminal connected to, for example, a personal computer, a digital camera, or the like, and outputs image data transmitted from the connected device to the system control unit 90.

システムコントロール部90は、画像制御部91、移動制御部92を有する。システムコントロール部90は、例えばCPU,ROM,RAM等を含み、CPUがRAMと協働してROMに記憶されているプログラムを実行することで、各部の機能が実現される。 The system control unit 90 includes an image control unit 91 and a movement control unit 92. The system control unit 90 includes, for example, a CPU, ROM, RAM, and the like, and the CPU cooperates with the RAM to execute a program stored in the ROM, thereby realizing the functions of each unit.

画像制御部91は、画像制御手段の一例であり、外部I/F9から入力される画像データに基づいて光学エンジン115の画像表示ユニット1に設けられているデジタルマイクロミラーデバイスDMD(Digital Micromirror Device(以下、単に「DMD」という))2を制御し、スクリーンSに投影する画像を生成する。 The image control unit 91 is an example of the image control means, and is a digital micromirror device DMD (Digital Micromirror Device) provided in the image display unit 1 of the optical engine 115 based on the image data input from the external I / F9. Hereinafter, simply "DMD")) 2 is controlled to generate an image to be projected on the screen S.

移動制御部92は、移動制御手段の一例であり、画像表示ユニット1において移動可能に設けられている可動ユニット5を移動させ、可動ユニット5に設けられているDMD2の位置を制御する。 The movement control unit 92 is an example of the movement control means, and moves the movable unit 5 movably provided in the image display unit 1 to control the position of the DMD 2 provided in the movable unit 5.

ファン20は、システムコントロール部90に制御されて回転し、光学エンジン115の光源30を冷却する。 The fan 20 is controlled by the system control unit 90 to rotate, and cools the light source 30 of the optical engine 115.

光学エンジン115は、光源30、照明光学系ユニット40、画像表示ユニット1、投影光学系ユニット60を有し、システムコントロール部90に制御されてスクリーンSに画像を投影する。 The optical engine 115 has a light source 30, an illumination optical system unit 40, an image display unit 1, and a projection optical system unit 60, and is controlled by the system control unit 90 to project an image on the screen S.

光源30は、例えば水銀高圧ランプ、キセノンランプ、LED等であり、システムコントロール部90により制御され、照明光学系ユニット40に光を照射する。 The light source 30 is, for example, a mercury high-pressure lamp, a xenon lamp, an LED, or the like, and is controlled by the system control unit 90 to irradiate the illumination optical system unit 40 with light.

照明光学系ユニット40は、例えばカラーホイール、ライトトンネル、リレーレンズ等を有し、光源30から照射された光を画像表示ユニット1に設けられているDMD2に導く。 The illumination optical system unit 40 has, for example, a color wheel, a light tunnel, a relay lens, and the like, and guides the light emitted from the light source 30 to the DMD 2 provided in the image display unit 1.

画像表示ユニット1は、固定支持されている固定ユニット6、固定ユニット6に対して移動可能に設けられている可動ユニット5を有する。可動ユニット5は、DMD2を有し、システムコントロール部90の移動制御部92によって固定ユニット6に対する位置が制御される。DMD2は、画像生成手段の一例であり、システムコントロール部90の画像制御部91により制御され、照明光学系ユニット40によって導かれた光を変調して投影画像を生成する。 The image display unit 1 has a fixed unit 6 that is fixedly supported and a movable unit 5 that is movably provided with respect to the fixed unit 6. The movable unit 5 has a DMD2, and the position of the system control unit 90 with respect to the fixed unit 6 is controlled by the movement control unit 92. The DMD 2 is an example of an image generation means, which is controlled by the image control unit 91 of the system control unit 90 and modulates the light guided by the illumination optical system unit 40 to generate a projection image.

投影光学系ユニット60は、例えば複数の投射レンズ、ミラー等を有し、画像表示ユニット1のDMD2によって生成される画像を拡大してスクリーンSに投影する。 The projection optical system unit 60 has, for example, a plurality of projection lenses, mirrors, and the like, and magnifies an image generated by DMD 2 of the image display unit 1 and projects it on the screen S.

(光学エンジンの構成)
次に、プロジェクタ100の光学エンジン115の各部の構成について説明する。
(Optical engine configuration)
Next, the configuration of each part of the optical engine 115 of the projector 100 will be described.

図3は、実施形態における光学エンジン115を例示する斜視図である。光学エンジン115は、図3に示されるように、光源30、照明光学系ユニット40、画像表示ユニット1、投影光学系ユニット60を有し、プロジェクタ100の内部に設けられている。 FIG. 3 is a perspective view illustrating the optical engine 115 in the embodiment. As shown in FIG. 3, the optical engine 115 has a light source 30, an illumination optical system unit 40, an image display unit 1, and a projection optical system unit 60, and is provided inside the projector 100.

光源30は、照明光学系ユニット40の側面に設けられ、X方向に光を照射する。照明光学系ユニット40は、光源30から照射された光を、下部に設けられている画像表示ユニット1に導く。画像表示ユニット1は、照明光学系ユニット40によって導かれた光を用いて投影画像を生成する。投影光学系ユニット60は、照明光学系ユニット40の上部に設けられ、画像表示ユニット1によって生成された投影画像をプロジェクタ100の外部に投影する。 The light source 30 is provided on the side surface of the illumination optical system unit 40 and irradiates light in the X direction. The illumination optical system unit 40 guides the light emitted from the light source 30 to the image display unit 1 provided at the lower part. The image display unit 1 generates a projected image using the light guided by the illumination optical system unit 40. The projection optical system unit 60 is provided on the upper part of the illumination optical system unit 40, and projects the projected image generated by the image display unit 1 to the outside of the projector 100.

なお、本実施形態に係る光学エンジン115は、光源30から照射される光を用いて上方に画像を投影するように構成されているが、水平方向に画像を投影するような構成であってもよい。 The optical engine 115 according to the present embodiment is configured to project an image upward using the light emitted from the light source 30, but the optical engine 115 may be configured to project an image in the horizontal direction. good.

(照明光学系ユニット)
図4は、実施形態における照明光学系ユニット40を例示する図である。
(Illumination optical system unit)
FIG. 4 is a diagram illustrating the illumination optical system unit 40 in the embodiment.

図4に示されるように、照明光学系ユニット40は、カラーホイール401、ライトトンネル402、リレーレンズ403,404、シリンダミラー405、凹面ミラー406を有する。 As shown in FIG. 4, the illumination optical system unit 40 has a color wheel 401, a light tunnel 402, relay lenses 403 and 404, a cylinder mirror 405, and a concave mirror 406.

カラーホイール401は、例えば周方向の異なる部分にR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の各色のフィルタが設けられている円盤である。カラーホイール401は、高速回転することで、光源30から照射される光を、RGB各色に時分割する。 The color wheel 401 is, for example, a disk in which filters of each color of R (red), G (green), and B (blue) are provided in different portions in the circumferential direction. The color wheel 401 rotates at high speed to time-divide the light emitted from the light source 30 into RGB colors.

ライトトンネル402は、例えば板ガラス等の貼り合わせによって四角筒状に形成されている。ライトトンネル402は、カラーホイール401を透過したRGB各色の光を、内面で多重反射することで輝度分布を均一化してリレーレンズ403,404に導く。 The light tunnel 402 is formed in a square cylinder shape by, for example, laminating flat glass or the like. The light tunnel 402 multi-reflects the light of each RGB color transmitted through the color wheel 401 on the inner surface to make the luminance distribution uniform and guide it to the relay lenses 403 and 404.

リレーレンズ403,404は、ライトトンネル402から出射された光の軸上色収差を補正しつつ集光する。 The relay lenses 403 and 404 collect light while correcting the axial chromatic aberration of the light emitted from the light tunnel 402.

シリンダミラー405及び凹面ミラー406は、リレーレンズ403,404から出射された光を、画像表示ユニット1に設けられているDMD2に反射する。DMD2は、凹面ミラー406からの反射光を変調して投影画像を生成する。 The cylinder mirror 405 and the concave mirror 406 reflect the light emitted from the relay lenses 403 and 404 to the DMD 2 provided in the image display unit 1. The DMD2 modulates the reflected light from the concave mirror 406 to generate a projected image.

(投影光学系ユニット)
図5は、実施形態における投影光学系ユニット60の内部構成を例示する図である。
(Projection optical system unit)
FIG. 5 is a diagram illustrating the internal configuration of the projection optical system unit 60 in the embodiment.

図5に示されるように、投影光学系ユニット60は、投影レンズ601、折り返しミラー602、曲面ミラー603がケースの内部に設けられている。 As shown in FIG. 5, the projection optical system unit 60 is provided with a projection lens 601, a folded mirror 602, and a curved mirror 603 inside the case.

投影レンズ601は、複数のレンズを有し、画像表示ユニット1のDMD2によって生成された投影画像を、折り返しミラー602に結像させる。折り返しミラー602及び曲面ミラー603は、結像された投影画像を拡大するように反射して、プロジェクタ100の外部のスクリーンS等に投影する。 The projection lens 601 has a plurality of lenses, and the projection image generated by the DMD 2 of the image display unit 1 is imaged on the folded mirror 602. The folded mirror 602 and the curved mirror 603 reflect the imaged projected image so as to magnify it, and project it onto a screen S or the like outside the projector 100.

(画像表示ユニット)
図6は、実施形態における高解像度化モジュールとしての画像表示ユニット1を例示する斜視図である。また、図7は、実施形態における画像表示ユニット1を例示する側面図である。
(Image display unit)
FIG. 6 is a perspective view illustrating the image display unit 1 as the high resolution module in the embodiment. Further, FIG. 7 is a side view illustrating the image display unit 1 in the embodiment.

図6及び図7に示されるように、画像表示ユニット1は、機能的には主にDMD2を含んで上方に配置される位置検出部3と、ヒートシンク14を含む駆動力生成部4と、を有している。
位置検出部3は、図8に分解図として示すように、画像表示ユニット1の上層側、2階部分に相当し、DMD2を有するDMD基板13と、ホール素子15が実装された位置検出用FPC(Flexible Printed Circuits)18と、位置検出用磁石32と、を有している。
位置検出部3はまた、第1固定板たるトッププレート21と、第2固定板たるベースプレート25と、可動板11と、第3固定板たる支持プレート22と、を有している。
第1固定板と第3固定板との間、すなわちトッププレート21と、支持プレート22との間には、支柱26が配置されており、支柱26によって2つのプレートの間隔が所定の間隔に維持されている。
また、可動板11は支持プレート22とトッププレート21との間に配置されており、可動板11とトッププレート21との間と、可動板11と支持プレート22との間とにはそれぞれボール24が設けられてボール支持部28を形成している。
可動板11はかかるボール24によって合計3点で上下の2方向から挟み込まれることで、可動時の摩擦が低減されるように構成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the image display unit 1 functionally includes a position detection unit 3 mainly including the DMD 2 and arranged above, and a driving force generation unit 4 including a heat sink 14. Have.
As shown in an exploded view in FIG. 8, the position detection unit 3 corresponds to the upper layer side and the second floor portion of the image display unit 1, and is a position detection FPC on which a DMD substrate 13 having a DMD 2 and a Hall element 15 are mounted. It has (Flexible Printed Circuits) 18 and a position detection magnet 32.
The position detection unit 3 also has a top plate 21 as a first fixing plate, a base plate 25 as a second fixing plate, a movable plate 11, and a support plate 22 as a third fixing plate.
A strut 26 is arranged between the first fixing plate and the third fixing plate, that is, between the top plate 21 and the support plate 22, and the strut 26 maintains the distance between the two plates at a predetermined distance. Has been done.
Further, the movable plate 11 is arranged between the support plate 22 and the top plate 21, and the balls 24 are located between the movable plate 11 and the top plate 21 and between the movable plate 11 and the support plate 22, respectively. Is provided to form the ball support portion 28.
The movable plate 11 is configured to reduce friction during movement by being sandwiched by the balls 24 from two directions, upper and lower, at a total of three points.

DMD2は、可動板11側の面に設けられ、可動プレート552及び結合プレート553と共に移動可能に設けられている。DMD2は、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列された画像生成面を有する。DMD2の各マイクロミラーは、鏡面がねじれ軸周りに傾動可能に設けられており、システムコントロール部90の画像制御部91から送信される画像信号に基づいてON/OFF駆動される。 The DMD 2 is provided on the surface of the movable plate 11 side, and is movably provided together with the movable plate 552 and the coupling plate 553. The DMD2 has an image generation surface in which a plurality of movable micromirrors are arranged in a grid pattern. Each of the DMD2 micromirrors is provided with a mirror surface that can be tilted around a twist axis, and is driven ON / OFF based on an image signal transmitted from an image control unit 91 of the system control unit 90.

マイクロミラーは、例えば「ON」の場合には、光源30からの光を投影光学系ユニット60に反射するように傾斜角度が制御される。また、マイクロミラーは、例えば「OFF」の場合には、光源30からの光を不図示のOFF光板に向けて反射する方向に傾斜角度が制御される。 When the micromirror is "ON", for example, the tilt angle is controlled so as to reflect the light from the light source 30 on the projection optical system unit 60. Further, in the case of "OFF", for example, the tilt angle of the micromirror is controlled in the direction in which the light from the light source 30 is reflected toward the OFF light plate (not shown).

このように、DMD2は、画像制御部91から送信される画像信号によって各マイクロミラーの傾斜角度が制御され、光源30から照射されて照明光学系ユニット40を通った光を変調して投影画像を生成する。 In this way, the DMD 2 controls the tilt angle of each micromirror by the image signal transmitted from the image control unit 91, and modulates the light emitted from the light source 30 and passed through the illumination optical system unit 40 to produce a projected image. Generate.

第2固定板たるベースプレート25は、トッププレート21と所定の間隔を開けて一体になるように固定されており、可動板11が動作した時の防塵機能を有するとともに、ボール24の位置を規制する。
なお、調整ネジ27の押し込み量によって可動板11とボール24との間のクリアランス調整が可能である。
The base plate 25, which is the second fixing plate, is fixed to the top plate 21 so as to be integrated with the top plate 21 at a predetermined interval, has a dustproof function when the movable plate 11 operates, and regulates the position of the ball 24. ..
The clearance between the movable plate 11 and the ball 24 can be adjusted by the amount of pushing of the adjusting screw 27.

位置検出用磁石32は、ベースプレート25の可動部11側に取り付けられた永久磁石である。
位置検出用FPC18は、一方の端部がDMD基板13に取り付けられ、他方の端部が後述する固定ユニット6の何れか、例えばベースプレート25に取り付けられている。
位置検出用FPC18は、可動板11の移動を阻害することなく平面内での並進、回転動作を行えるように可撓性を有しており、一方の端部が引っ張られたとしてもその移動量を吸収するように複数の折り目を備えている。
ホール素子15は、位置検出用FPC上に実装されており、位置検出用磁石32によって生じる磁束密度の変化を検知して、かかる磁束密度の変化から位置を算出する位置算出手段である。
すなわち、可動板11の移動によって位置検出用FPC18が移動することで、ホール素子15が磁束密度の変化を検知して、可動板11の位置を算出することができる。
The position detection magnet 32 is a permanent magnet attached to the movable portion 11 side of the base plate 25.
One end of the position detection FPC 18 is attached to the DMD substrate 13, and the other end is attached to any of the fixing units 6 described later, for example, the base plate 25.
The position detection FPC 18 has flexibility so that translation and rotation operations can be performed in a plane without hindering the movement of the movable plate 11, and even if one end is pulled, the amount of movement thereof. It has multiple creases to absorb.
The Hall element 15 is mounted on the position detection FPC, and is a position calculation means that detects a change in the magnetic flux density caused by the position detection magnet 32 and calculates a position from the change in the magnetic flux density.
That is, when the position detection FPC 18 moves due to the movement of the movable plate 11, the Hall element 15 can detect the change in the magnetic flux density and calculate the position of the movable plate 11.

駆動力生成部4は、図9に示すように、第4固定板29に張り付けられた駆動用磁石23と、駆動用FPC16と、ヒートシンク14と、コイル12と、を有している。 As shown in FIG. 9, the driving force generating unit 4 has a driving magnet 23 attached to the fourth fixing plate 29, a driving FPC 16, a heat sink 14, and a coil 12.

駆動用磁石23は、コイル12に対向するように、第4固定板29取り付けられた永久磁石である。 The drive magnet 23 is a permanent magnet attached to the fourth fixing plate 29 so as to face the coil 12.

駆動用FPC16は、一方の端部がコイル12に取り付けられ、他方の端部が第4固定板29に取り付けられている。
駆動用FPC16は、位置検出用FPC18と同様に、コイル12の移動を阻害することなく平面内での並進、回転動作を行えるように可撓性を有しており、一方の端部が引っ張られたとしてもその移動量を吸収するように複数の折り目を備えている。
One end of the drive FPC 16 is attached to the coil 12, and the other end is attached to the fourth fixing plate 29.
Like the position detection FPC 18, the drive FPC 16 has flexibility so that translation and rotation operations can be performed in a plane without hindering the movement of the coil 12, and one end thereof is pulled. It has multiple creases to absorb the amount of movement, if any.

ヒートシンク14は、放熱手段の一例であり、少なくとも一部分がDMD2またはDMD基板13に当接するように設けられている。ヒートシンク14は、このような構成により、本実施形態に係る画像表示ユニット1では、ヒートシンク14がDMD2の温度上昇を抑制し、DMD2の温度上昇による動作不良や故障等といった不具合の発生が低減されている。 The heat sink 14 is an example of heat dissipation means, and at least a part thereof is provided so as to abut on the DMD 2 or the DMD substrate 13. With such a configuration, the heat sink 14 suppresses the temperature rise of the DMD 2 in the image display unit 1 according to the present embodiment, and the occurrence of malfunctions and failures due to the temperature rise of the DMD 2 is reduced. There is.

ヒートシンク14は、板状の基材部分である基部140と、駆動用磁石23とは反対側の面、本実施形態では下方側に向かって基部140から直立して形成されたフィン141と、を有している。
ヒートシンク14はまた、可動板11とネジによって締結される支柱142を有している。
基部140には、駆動用磁石23と対応する位置に複数の開口部143が基部140を貫通するように形成されており、開口部143に嵌り込むように、コイル12が取り付けられている。
なお、ここでいう「対応する位置」とは、可動板11が初期位置にある場合における駆動用磁石23に対向する位置である。しかしながら後述するように可動板11は駆動用磁石23とコイル12との間の電磁気力によって動作するため、上方側から見たときに位置が正しく一致するとは限らない。
The heat sink 14 has a base portion 140 which is a plate-shaped base material portion, a surface opposite to the driving magnet 23, and fins 141 formed upright from the base portion 140 toward the lower side in the present embodiment. Have.
The heat sink 14 also has a support column 142 that is fastened to the movable plate 11 by screws.
A plurality of openings 143 are formed in the base 140 so as to penetrate the base 140 at positions corresponding to the driving magnets 23, and a coil 12 is attached so as to fit into the openings 143.
The "corresponding position" here is a position facing the driving magnet 23 when the movable plate 11 is in the initial position. However, as will be described later, since the movable plate 11 operates by the electromagnetic force between the driving magnet 23 and the coil 12, the positions do not always match correctly when viewed from above.

コイル12は、ヒートシンク14の基部140に取り付けられた空芯のコイルである。コイル12は、それぞれZ1Z2方向に平行な軸を中心として電線が巻き回されることで形成される。
コイル12は、基部140の開口部143に固定されており、駆動用FPC16を介して電流を印加可能なように保持されている。
コイル12はまた、X方向のローレンツ力が発生するように配置されたコイル12a、12bと、Y方向のローレンツ力が発生するように配置されたコイル12cと、を有している。可動板11は、コイル12a、12b、12c及び駆動用磁石23において発生するローレンツ力により、X方向又はY方向に自在に移動する。
The coil 12 is an air-core coil attached to the base 140 of the heat sink 14. The coil 12 is formed by winding an electric wire around an axis parallel to the Z1Z2 direction.
The coil 12 is fixed to the opening 143 of the base 140, and is held so that a current can be applied via the driving FPC 16.
The coil 12 also has coils 12a and 12b arranged so as to generate Lorentz force in the X direction, and coils 12c arranged so as to generate Lorentz force in the Y direction. The movable plate 11 freely moves in the X direction or the Y direction due to the Lorentz force generated in the coils 12a, 12b, 12c and the driving magnet 23.

可動板11は、コイル12a及び駆動用磁石23と、コイル12b及び駆動用磁石23とにおいて発生するローレンツ力により、Y方向又は-Y方向に移動する。また、可動板11は、コイル12a及び駆動用磁石23と、コイル12b及び駆動用磁石23とで反対方向に発生するローレンツ力により、XY平面において回転するように変位する。 The movable plate 11 moves in the Y direction or the −Y direction due to the Lorentz force generated in the coil 12a and the driving magnet 23, and the coil 12b and the driving magnet 23. Further, the movable plate 11 is displaced so as to rotate in the XY plane due to the Lorentz force generated in the opposite directions of the coil 12a and the driving magnet 23 and the coil 12b and the driving magnet 23.

例えば、コイル12a及び駆動用磁石23においてY方向のローレンツ力が発生し、コイル12b及び駆動用磁石23において-Y方向のローレンツ力が発生するように電流が流されると、可動板11は、上面視で時計回り方向に回転するように変位する。また、コイル12a及び駆動用磁石23において-Y方向のローレンツ力が発生し、コイル12b及び駆動用磁石23において+Y方向のローレンツ力が発生するように電流が流されると、可動板11は、上面視で反時計回り方向に回転するように変位する。 For example, when a current is passed so that a Lorentz force in the Y direction is generated in the coil 12a and the driving magnet 23 and a Lorentz force in the −Y direction is generated in the coil 12b and the driving magnet 23, the movable plate 11 has an upper surface. It is displaced so that it rotates clockwise in the visual direction. Further, when a current is passed so that the Lorentz force in the −Y direction is generated in the coil 12a and the driving magnet 23 and the Lorentz force in the + Y direction is generated in the coil 12b and the driving magnet 23, the movable plate 11 is subjected to the upper surface. It is displaced so as to rotate counterclockwise visually.

画像表示ユニット1の動作について、筐体に対して固定された不動の固定ユニット6と、固定ユニット6に対して動作する可動ユニット5と、を用いて説明する。
なお、可動ユニット5と固定ユニット6とは、何れも上述したような画像表示ユニット1の各構成要素を動作の態様に応じて組分けしたものであるから、同一の付番をして個々の要素についての説明は適宜省略する。
The operation of the image display unit 1 will be described with reference to an immovable fixed unit 6 fixed to the housing and a movable unit 5 operating with respect to the fixed unit 6.
Since the movable unit 5 and the fixed unit 6 are each a group of the components of the image display unit 1 as described above according to the mode of operation, they are individually numbered with the same number. The description of the element will be omitted as appropriate.

可動ユニット5は、図9に示すように、DMD2と、DMD基板13と、可動板11と、コイル12と、ヒートシンク14と、位置検出用FPC18と、駆動用FPC16と、ホール素子15とを有している。
固定ユニット6は、DMD2の上側に取り付けられるDMDカバー17と、第1~第4固定板たるトッププレート21、ベースプレート25、支持プレート22、第4固定板29とを有している。
固定ユニット6はまた、位置検出用磁石32と、制御基板19と、駆動用磁石23と、支柱26と、を有している。
固定ユニット6は、画像形成装置の筐体に固定支持されている。
As shown in FIG. 9, the movable unit 5 includes a DMD 2, a DMD substrate 13, a movable plate 11, a coil 12, a heat sink 14, a position detection FPC 18, a drive FPC 16, and a Hall element 15. is doing.
The fixing unit 6 has a DMD cover 17 attached to the upper side of the DMD 2, a top plate 21, a base plate 25, a support plate 22, and a fourth fixing plate 29, which are first to fourth fixing plates.
The fixing unit 6 also has a position detection magnet 32, a control board 19, a drive magnet 23, and a support column 26.
The fixed unit 6 is fixedly supported by the housing of the image forming apparatus.

なお、図示した固定ユニット6に設けられる支柱26、ボール支持部28の数や位置等は、可動板11を移動可能に支持できればよく、本実施形態に例示される構成に限られるものではない。 It should be noted that the number and positions of the columns 26 and the ball support portions 28 provided in the illustrated fixed unit 6 are not limited to the configurations exemplified in this embodiment as long as the movable plate 11 can be movably supported.

さて、制御基板19によりDMD2を動作させて、高解像度化を行うときには、DMD2を可動板11ごと半画素分だけXY平面上に平行移動させて、投影画像内の中間画像を形成する手法が考えられる。
そこで本実施形態では、制御基板19からの制御に基づいて、駆動用FPC16を介してコイル12に電流が流される。
このとき、駆動用磁石23によって生じる定常磁場に対して、コイル12に流れた電流によりローレンツ力が駆動力として生じる。
駆動用磁石23は固定されており不動であるから、かかるローレンツ力は、コイル12をXY平面上に動作させる方向にはたらく。すなわち、コイル12と固定された可動ユニット5全体が、コイル12によって生じたローレンツ力に従って駆動される。
各コイル12に流される電流の大きさ及び向きは、制御基板19上のシステムコントロール部90の移動制御部92によって制御される。移動制御部92は、コイル12に流す電流の大きさ及び向きによって、可動板11の移動(回転)方向、移動量や回転角度等を制御する。
By the way, when the DMD2 is operated by the control board 19 to increase the resolution, a method of moving the DMD2 together with the movable plate 11 in parallel on the XY plane by half a pixel to form an intermediate image in the projected image is conceivable. Be done.
Therefore, in the present embodiment, a current is passed through the coil 12 via the driving FPC 16 based on the control from the control board 19.
At this time, a Lorentz force is generated as a driving force by the current flowing through the coil 12 with respect to the steady magnetic field generated by the driving magnet 23.
Since the driving magnet 23 is fixed and immovable, the Lorentz force applied acts in the direction of operating the coil 12 on the XY plane. That is, the entire movable unit 5 fixed to the coil 12 is driven according to the Lorentz force generated by the coil 12.
The magnitude and direction of the current flowing through each coil 12 is controlled by the movement control unit 92 of the system control unit 90 on the control board 19. The movement control unit 92 controls the movement (rotation) direction, movement amount, rotation angle, and the like of the movable plate 11 according to the magnitude and direction of the current flowing through the coil 12.

かかる可動ユニット5の位置が変化すると、ホール素子15は磁束密度の変化を起電力に変えて、位置検出用FPC18を介して制御基板19へと伝える。
駆動用磁石23の磁力が既知であり、コイル12に働くローレンツ力は、コイル12に流す電流量で可変であるから、制御基板19は、かかる位置に応じてコイル12に流す電流量を制御して、可動ユニット5の位置を制御する。
When the position of the movable unit 5 changes, the Hall element 15 converts the change in magnetic flux density into an electromotive force and transmits the change to the control board 19 via the position detection FPC 18.
Since the magnetic force of the drive magnet 23 is known and the Lorentz force acting on the coil 12 is variable depending on the amount of current flowing through the coil 12, the control board 19 controls the amount of current flowing through the coil 12 according to the position. The position of the movable unit 5 is controlled.

なお、可動ユニット5が固定ユニット6に対して動作したとしても、ボール24によって摺動抵抗が転がり抵抗に変えられており、また位置検出用FPC18や駆動用FPC16が可撓性を有することから、画像表示ユニット1の機能に悪影響を与えることなく、可動ユニット5を所望の距離だけ動作させることができる。 Even if the movable unit 5 operates with respect to the fixed unit 6, the sliding resistance is changed to the rolling resistance by the ball 24, and the position detection FPC 18 and the driving FPC 16 have flexibility. The movable unit 5 can be operated by a desired distance without adversely affecting the function of the image display unit 1.

本実施形態においては、一般的に重量の増加の要因となりやすい永久磁石である駆動用磁石23と位置検出用磁石32とを固定ユニット6として筐体に対して固定している。かかる構成によれば、可動ユニット5の重量を低減して、効率よく可動ユニット5の位置を制御することができる。
また磁気回路の考え方によれば、駆動用磁石23と位置検出用磁石32とを取り付ける部材であるトッププレート21と、第4固定板29とは、何れも磁性の板金であることが望ましい。
また、第2、第3固定板たるベースプレート25と、支持プレート22とは磁性、非磁性いずれであっても機能上の制限はないが、本実施形態においては、駆動用磁石23の発する磁力が位置検出用磁石32と比べて大きいため、漏れ磁束がホール素子15に悪影響を及ぼさないように、支持プレート22も磁性の板金性としている。
かかる構成により、支持プレート22で駆動用磁石23の作り出す磁場が遮蔽されるから、駆動用磁石23の作り出す磁場が漏れてホール素子15に悪影響を与えることがないので、精度よく可動ユニット5の位置を検知することが可能である。
In the present embodiment, the drive magnet 23 and the position detection magnet 32, which are permanent magnets that generally tend to increase the weight, are fixed to the housing as the fixing unit 6. According to such a configuration, the weight of the movable unit 5 can be reduced and the position of the movable unit 5 can be efficiently controlled.
Further, according to the concept of the magnetic circuit, it is desirable that the top plate 21 and the fourth fixing plate 29, which are members for attaching the driving magnet 23 and the position detection magnet 32, are both magnetic sheet metal.
Further, the base plate 25 as the second and third fixing plates and the support plate 22 have no functional limitation regardless of whether they are magnetic or non-magnetic, but in the present embodiment, the magnetic force generated by the driving magnet 23 is used. Since it is larger than the position detection magnet 32, the support plate 22 is also made of magnetic sheet metal so that the leakage flux does not adversely affect the Hall element 15.
With this configuration, the magnetic field created by the drive magnet 23 is shielded by the support plate 22, so that the magnetic field created by the drive magnet 23 does not leak and adversely affect the Hall element 15, so that the position of the movable unit 5 is accurately positioned. Can be detected.

さて、DMD2は画素毎にマイクロミラーが配置された反射型の光学素子である以上、駆動される部分が多く画像表示ユニット1の温度上昇が懸念されている。
さらに、上述した高解像度化を行うには、コイル12に電流を流して駆動するために、コイル12の発熱までもが加わってしまう。
そこで、拡大冷却部として、可動ユニット側にヒートシンクを取り付けるような構成が考えられている。しかしながら、可動ユニット5側には非磁性であることや重量への制約が大きいことから、アルミ材料が多用されることが多く、単にヒートシンクを取り付けただけでは、コイル12と、DMD2との間に熱的な抵抗がほとんど働かず、コイル12に生じた熱が、DMD2を温めてしまうという問題も生じていた。
Since the DMD 2 is a reflective optical element in which micromirrors are arranged for each pixel, there are many driven portions, and there is a concern that the temperature of the image display unit 1 will rise.
Further, in order to achieve the above-mentioned high resolution, the coil 12 is driven by passing a current, so that the heat generated by the coil 12 is also added.
Therefore, a configuration is considered in which a heat sink is attached to the movable unit side as the enlarged cooling unit. However, since the movable unit 5 side is non-magnetic and has a large restriction on weight, aluminum material is often used, and simply attaching a heat sink is between the coil 12 and the DMD 2. There was also a problem that the heat generated in the coil 12 warmed the DMD2 because the thermal resistance hardly worked.

こうした問題を解決するべく、例えばコイル12を冷却するために冷媒などを用いる別の冷却装置を取り付けることも考えられるが、構成が複雑化し、また可動ユニット5への配線が煩雑化するために望ましくない。 In order to solve such a problem, for example, it is conceivable to attach another cooling device that uses a refrigerant or the like to cool the coil 12, but it is desirable because the configuration becomes complicated and the wiring to the movable unit 5 becomes complicated. do not have.

そこで、本実施形態では、画像表示ユニット1は、図10に示すように、基部140のコイル12と駆動用磁石23とが対向する側の面の反対側の面に配置されたフィン141と、ヒートシンク14の基板のフィン141側からコイル12と駆動用磁石23とが対向する面まで貫通する開口部142と、フィン141に向けて空気を送る送風機41a、41bと、を有している。
かかる構成により、画像表示ユニット1は、可動冷却装置としての機能を有している。
すなわち、言い換えると本実施形態では、基部140を貫通するように形成された開口部142と、駆動用磁石23に対向して設けられたコイル12とが冷却に用いる空気の流路を形成し、前記流路を介してフィン141に向けて空気を送る送風機41a、41bと、を有している。
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 10, the image display unit 1 includes fins 141 arranged on the surface opposite to the surface on which the coil 12 of the base 140 and the driving magnet 23 face each other. It has an opening 142 that penetrates from the fin 141 side of the substrate of the heat sink 14 to the surface where the coil 12 and the driving magnet 23 face each other, and blowers 41a and 41b that send air toward the fin 141.
With such a configuration, the image display unit 1 has a function as a movable cooling device.
That is, in other words, in the present embodiment, the opening 142 formed so as to penetrate the base 140 and the coil 12 provided facing the driving magnet 23 form an air flow path used for cooling. It has blowers 41a and 41b that send air toward the fins 141 through the flow path.

(可動冷却装置)
かかる送風機41a、41bについて詳しく説明する。
送風機41a、41bは、何れも冷却ファン410の回転によって吹出し口411から所定の方向、ここではX方向に気流を形成する送風機である。本実施形態においては特に、送風機41aをPUSH型すなわち吹き付け型の送風機として、送風機41bをPULL型すなわち吸出し型の送風機としているが、かかる構成に限定されるものではなく、またどちらか一方のみを設けるとしても良い。以降の説明においては、簡略化のために特に送風機41aについて説明するが、送風機41bについても気流の方向以外は同様の構成を有している。なお、PUSH型、PULL型ともに、形成する気流の経路上にフィン141があるため、『フィン141に向けて空気を送る』構成であるといえる。
(Movable cooling device)
The blowers 41a and 41b will be described in detail.
Both the blowers 41a and 41b are blowers that form an air flow in a predetermined direction from the outlet 411, here in the X direction, by the rotation of the cooling fan 410. In the present embodiment, in particular, the blower 41a is a PUSH type or blow type blower, and the blower 41b is a PULL type or suction type blower, but the configuration is not limited to this, and only one of them is provided. May be. In the following description, the blower 41a will be particularly described for simplification, but the blower 41b also has the same configuration except for the direction of the air flow. Since both the PUSH type and the PULL type have fins 141 on the path of the air flow to be formed, it can be said that the configuration is such that "air is sent toward the fins 141".

既に述べたように、コイル12は、ヒートシンク14の開口部143に取り付けられている。かかる構成により、送風機41aから吹き付けられた空気が、フィン141を冷却するとともにコイル12をも冷却する。
さらに、フィン141は、かかる空気の流路144の壁面を形成するように、冷却ファン410が空気を吹き付けるX方向に沿って形成されている。
かかる構成によれば、冷却風の気流を妨げることなく流路144が形成されるから、送風機41aによって排出された冷却風の風速を損なうことなく、効率よく冷却することができる。
As already mentioned, the coil 12 is attached to the opening 143 of the heat sink 14. With this configuration, the air blown from the blower 41a cools the fins 141 and also the coil 12.
Further, the fins 141 are formed along the X direction in which the cooling fan 410 blows air so as to form the wall surface of the air flow path 144.
According to such a configuration, since the flow path 144 is formed without obstructing the air flow of the cooling air, the cooling air can be efficiently cooled without impairing the wind speed of the cooling air discharged by the blower 41a.

また本実施形態では、コイル12の空芯が、空気の流路144の一部を形成するように配置されている。
かかる構成によれば、冷却ファン410が吹き付けた空気が、ヒートシンク14の基部140上を通過して冷却するとともに、コイル12の空芯内を通過することで前記コイル12をも同時に冷却することができる。
Further, in the present embodiment, the air core of the coil 12 is arranged so as to form a part of the air flow path 144.
According to this configuration, the air blown by the cooling fan 410 passes over the base 140 of the heat sink 14 to cool it, and at the same time, it passes through the air core of the coil 12 to cool the coil 12 at the same time. can.

さらに、送風機41aの吹出し口411から、コイル12の空芯とを結ぶ範囲内には、フィン141が設けられていない。
かかる構成により、冷却風がヒートシンク14のフィン141によって熱される前にコイル12に吹き付けられることとなるから、コイル12を効率よく冷却することができる。
Further, fins 141 are not provided in the range connecting the air outlet 411 of the blower 41a to the air core of the coil 12.
With such a configuration, the cooling air is blown to the coil 12 before being heated by the fins 141 of the heat sink 14, so that the coil 12 can be efficiently cooled.

さらに、本実施形態では、コイル12のZ方向の厚みは、ヒートシンク14の基部140の厚みよりも厚い。
すなわち本実施形態では、図11に示すように、X方向から見たときに、コイル12がヒートシンク14の基部140から-Z方向すなわちフィン141の延びる方向へ突出した状態で配置されている。
かかる構成により、コイル12が冷却風に触れる表面積が向上することで、冷却効率が高まるとともに、コイル12の巻き数を容易に増やすことができるから、同一の強度のローレンツ力を受けるために必要な電流量を小さく抑えられて、RIで比例して生じる発熱量自体を低減することもできる。
Further, in the present embodiment, the thickness of the coil 12 in the Z direction is thicker than the thickness of the base 140 of the heat sink 14.
That is, in the present embodiment, as shown in FIG. 11, the coil 12 is arranged so as to project from the base 140 of the heat sink 14 in the −Z direction, that is, in the extending direction of the fin 141 when viewed from the X direction.
With this configuration, the surface area of the coil 12 that comes into contact with the cooling air is increased, so that the cooling efficiency is increased and the number of turns of the coil 12 can be easily increased, which is necessary to receive the Lorentz force of the same strength. It is also possible to keep the amount of current small and reduce the amount of heat generated proportionally with RI 2 .

さらに、本実施形態では、コイル12と、駆動用磁石23との間には、フィン141のピッチp以上の間隔dを空けている。
かかる構成によれば、コイル12の空芯内を冷却風が通過することで、さらに冷却風がコイル12と接触する面積が増えて冷却効率の向上に寄与する。
Further, in the present embodiment, a distance d equal to or larger than the pitch p of the fins 141 is provided between the coil 12 and the driving magnet 23.
According to this configuration, the cooling air passes through the air core of the coil 12, further increasing the area in which the cooling air comes into contact with the coil 12, and contributing to the improvement of the cooling efficiency.

この点についてさらに詳しく説明する。
一般に、流路144を通過する冷却風は、通風抵抗の観点から言えば最も流れやすい流路を流れるといえる。ここで通風抵抗は冷却風が流れる部分の断面積が大きいほど低下し、断面積が小さいほど増加する。
すなわち、コイル12の空芯が十分な大きさではなかったり、あるいはコイル12と駆動用磁石23との間にある間隔dがフィン141同士のピッチpよりも短い場合には、空芯内部を冷却風が通過し難くなるため、コイル12の内周側の表面が冷却風に触れにくくなってしまう。
そこで本実施形態では、コイル12と、駆動用磁石23との間には、フィン141のピッチp以上の間隔dを空けることで、さらに冷却効率を向上させている。
This point will be described in more detail.
In general, it can be said that the cooling air passing through the flow path 144 flows through the flow path that is most easily flowed from the viewpoint of ventilation resistance. Here, the ventilation resistance decreases as the cross-sectional area of the portion through which the cooling air flows is larger, and increases as the cross-sectional area is smaller.
That is, if the air core of the coil 12 is not large enough, or if the distance d between the coil 12 and the driving magnet 23 is shorter than the pitch p between the fins 141, the inside of the air core is cooled. Since it becomes difficult for the wind to pass through, the surface of the coil 12 on the inner peripheral side becomes difficult to come into contact with the cooling air.
Therefore, in the present embodiment, the cooling efficiency is further improved by leaving a space d between the coil 12 and the driving magnet 23, which is equal to or greater than the pitch p of the fins 141.

なお、このようにコイル12と駆動用磁石23との間隔dを空けることによれば、コイル12から駆動用磁石23へと伝わる輻射熱も低減されるはずであるから、駆動用磁石23の熱による減磁も抑制できる。 By keeping the distance d between the coil 12 and the drive magnet 23 in this way, the radiant heat transmitted from the coil 12 to the drive magnet 23 should be reduced, so that the heat of the drive magnet 23 is used. Demagnetization can also be suppressed.

また、本実施形態では、コイル12は空芯を有し、かかる空芯がヒートシンク14の基部140を貫通するように形成された開口部143上に配置されている。
かかる構成により、冷却風がコイル12のみならず駆動用磁石23をも冷却する効果が見込めるから、さらに効率よく冷却することができる。
Further, in the present embodiment, the coil 12 has an air core, and the air core is arranged on an opening 143 formed so as to penetrate the base 140 of the heat sink 14.
With such a configuration, the cooling air can be expected to have the effect of cooling not only the coil 12 but also the driving magnet 23, so that the cooling can be performed more efficiently.

また、DMD2の冷却効果を高めるために、ヒートシンク14の基部140とDMD2との間に弾性変形可能な伝熱シートが設けられてもよい。伝熱シートによりヒートシンク14とDMD2との間の熱伝導性が向上し、ヒートシンク14によるDMD2の冷却効果が向上する。 Further, in order to enhance the cooling effect of the DMD 2, an elastically deformable heat transfer sheet may be provided between the base 140 of the heat sink 14 and the DMD 2. The heat transfer sheet improves the thermal conductivity between the heat sink 14 and the DMD2, and the heat sink 14 improves the cooling effect of the DMD2.

(画像投影)
上記したように、本実施形態に係るプロジェクタ100において、投影画像を生成するDMD2は、可動ユニット5に設けられており、システムコントロール部90の移動制御部92によって可動ユニット5と共に位置が制御される。
(Image projection)
As described above, in the projector 100 according to the present embodiment, the DMD 2 that generates the projected image is provided in the movable unit 5, and the position is controlled together with the movable unit 5 by the movement control unit 92 of the system control unit 90. ..

移動制御部92は、例えば、画像投影時にフレームレートに対応する所定の周期で、DMD2の複数のマイクロミラーの配列間隔未満の距離だけ離れた複数の位置の間を高速移動するように可動ユニット5の位置を制御する。このとき、画像制御部91は、それぞれの位置に応じてシフトした投影画像を生成するようにDMD2に画像信号を送信する。 The movement control unit 92 moves at high speed between a plurality of positions separated by a distance less than the arrangement interval of the plurality of micromirrors of the DMD2 at a predetermined cycle corresponding to the frame rate at the time of image projection, for example. Control the position of. At this time, the image control unit 91 transmits an image signal to the DMD 2 so as to generate a projected image shifted according to each position.

例えば、移動制御部92は、±X方向及び±Y方向にDMD2のマイクロミラーの配列間隔未満の距離だけ離れた位置P1と位置P2との間で、DMD2を所定の周期で往復移動させる。このとき、画像制御部91が、それぞれの位置に応じてシフトした投影画像を生成するようにDMD2を制御することで、投影画像の解像度を、DMD2の解像度の約2倍にすることが可能になる。また、DMD2の移動位置を増やすことで、投影画像の解像度をDMD2の2倍以上にすることもできる。 For example, the movement control unit 92 reciprocates the DMD2 in a predetermined cycle between the position P1 and the position P2 separated by a distance less than the arrangement interval of the micromirrors of the DMD2 in the ± X direction and the ± Y direction. At this time, the image control unit 91 controls the DMD2 so as to generate a projected image shifted according to each position, so that the resolution of the projected image can be made about twice the resolution of the DMD2. Become. Further, by increasing the moving position of the DMD2, the resolution of the projected image can be doubled or more than that of the DMD2.

このように、移動制御部92が可動ユニット5と共にDMD2を所定の周期で移動させ、画像制御部91がDMD2に位置に応じた投影画像を生成させることで、DMD2の解像度以上の画像を投影することが可能になる。 In this way, the movement control unit 92 moves the DMD2 together with the movable unit 5 in a predetermined cycle, and the image control unit 91 causes the DMD2 to generate a projection image according to the position, thereby projecting an image having a resolution higher than that of the DMD2. Will be possible.

以上、好ましい実施の形態について詳説したが、上述した実施の形態に制限されることはなく、特許請求の範囲に記載された範囲を逸脱することなく、上述した実施の形態に種々の変形及び置換を加えることができる。
例えば、本実施形態においては画像投影装置としてプロジェクタの例についてのみ述べたが、投射光による画像情報を投影する画像投影装置に同様の構成を用いたとしても良い。
Although the preferred embodiment has been described in detail above, it is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and substitutions are made to the above-mentioned embodiment without departing from the scope of the claims. Can be added.
For example, in the present embodiment, only the example of the projector as the image projection device has been described, but the same configuration may be used for the image projection device that projects the image information by the projected light.

1 画像表示ユニット(可動冷却装置)
2 画像表示素子(DMD)
3 位置検出部
4 駆動力生成部
5 可動ユニット
6 固定ユニット
11 可動板
12 コイル(コイル)
14 拡大冷却部(ヒートシンク)
15 ホール素子
21、22、25、29 固定板
41(41a、41b) 送風機
60 投影光学系
100 画像投影装置
115 光学エンジン
140 基部
141 フィン
142 支柱
143 開口部
1 Image display unit (movable cooling device)
2 Image display element (DMD)
3 Position detection unit 4 Driving force generation unit 5 Movable unit 6 Fixed unit 11 Movable plate 12 Coil
14 Enlarged cooling unit (heat sink)
15 Hall element 21, 22, 25, 29 Fixed plate 41 (41a, 41b) Blower 60 Projection optical system 100 Image projection device 115 Optical engine 140 Base 141 Fin 142 Support 143 Opening

特開2017-167496号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-167496 特開2017-102174号公報JP-A-2017-102174 特開2017-227715号公報JP-A-2017-227715 特開2008-228545号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2008-228545

Claims (4)

可動板と、
フィンが配置された基板を含んで構成され、前記可動板に連結されたヒートシンクと、
一方が前記可動板と前記ヒートシンクとの間に配置され、前記一方と他方との間に前記可動板を移動可能に保持する2つの固定板と、
前記2つの固定板のうちの前記ヒートシンク側の固定板に配置された磁石と、
前記ヒートシンクに形成され、前記基板を貫通する開口部と、前記開口部に配置され、前記磁石に対向配置された空芯を備えたコイルと、
前記基板の前記磁石と前記コイルとが対向する側の面の反対側の面に配置された前記フィンと、
前記フィンに向けて空気を送る送風機と、を備え、
前記フィンは前記送風機の送出する前記空気に沿った方向に延伸されて前記空気の流路を形成し、当該流路における前記送風機と前記コイルの空芯とを結ぶ範囲内には、前記フィンが設けられておらず、
前記コイルと前記磁石との間隔は、隣り合う前記フィンの間隔よりも大きい
ことを特徴とする可動冷却装置。
Movable plate and
A heat sink configured to include a substrate on which fins are arranged and connected to the movable plate,
Two fixing plates, one of which is arranged between the movable plate and the heat sink and which movably holds the movable plate between the one and the other.
A magnet arranged on the heat sink side fixing plate of the two fixing plates, and
An opening formed in the heat sink and penetrating the substrate, and a coil having an air core arranged in the opening and opposed to the magnet.
The fins arranged on the surface opposite to the surface on the side where the magnet and the coil of the substrate face each other, and the fins.
It is equipped with a blower that blows air toward the fins.
The fins are extended in a direction along the air sent by the blower to form a flow path for the air, and the fins are within a range connecting the blower and the air core of the coil in the flow path. Not provided,
The distance between the coil and the magnet is larger than the distance between the adjacent fins.
A movable cooling device characterized by that .
請求項1に記載の可動冷却装置において、
前記コイルの厚みは、前記ヒートシンクの前記基板の厚みよりも厚いことを特徴とする可動冷却装置。
In the movable cooling device according to claim 1,
A movable cooling device characterized in that the thickness of the coil is thicker than the thickness of the substrate of the heat sink .
請求項1または2に記載の可動冷却装置と、
前記可動板に取り付けられた画像表示素子と、を有する画像生成装置。
The movable cooling device according to claim 1 or 2 ,
An image generation device including an image display element attached to the movable plate.
請求項1または2に記載の可動冷却装置と、The movable cooling device according to claim 1 or 2,
前記可動板に取り付けられた画像表示素子と、The image display element attached to the movable plate and
前記画像表示素子に表示された画像を投射するための投影光学系と、A projection optical system for projecting an image displayed on the image display element, and
を有する画像投影装置。Image projection device with.
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