JP7296921B2

JP7296921B2 - 光変調器画像調整のためのウェッジ機構

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Publication number: JP7296921B2
Application number: JP2020118730A
Authority: JP
Inventors: グオチンヘ
Original assignee: クリスティデジタルシステムズユーエスエイインコーポレイテッド
Priority date: 2019-07-16
Filing date: 2020-07-09
Publication date: 2023-06-23
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Also published as: EP3767388A1; JP2021018434A; US11187892B2; US20210018747A1; CN112243113A; EP3767388B1; CN112243113B

Description

本発明は、光変調器の画像調整のためのウェッジ機構に関する。

プロジェクタは、通常、赤、緑、および青の光のそれぞれに対する画像変調器を含み、３つの画像変調器が赤、緑、および青のサブ画像を形成し、これらのサブ画像が結合されて投影される画像を形成するようになっている。したがって、赤、緑、青のサブ画像を画素単位で位置合わせすることが重要であり、これは挑戦的であり得る。特に、プロジェクタにおいて画像変調器として使用されることが多いデジタルマイクロミラー装置（ＤＭＤ）のための画素サイズは、ますます小さくなってきており、例えば、側面で約５～６μｍであり、それは、位置合わせの課題をより深刻なものにしている。さらに、従来の機械的画像調整（例えば、収束）は、一般に、このような小さな画素解像度調整には適さない。

これに対処するために、本明細書は、装置であって、第一のプレートと、光変調器を収容するように適合された第二のプレートと、上記第二のプレートを上記第一のプレートに対する付勢位置に付勢するように構成された１つまたは複数の付勢機構であって、上記１つまたは複数の付勢機構は、上記第二のプレートが上記第一のプレートに対して移動することを可能にするように構成される、１つまたは複数の付勢機構と、上記第二のプレートの第一のエッジと相互作用して、上記第二のプレートを上記第一のプレートに対して、上記１つまたは複数の付勢機構に抗して移動させるように構成された第一のウェッジ装置と、上記第二のプレートの第二のエッジと相互作用して、上記第二のプレートを上記第一のプレートに対して、上記１つまたは複数の付勢機構に抗して移動させるように構成された第二のウェッジ装置であって、上記第二のプレートの上記第二のエッジは、上記第二のプレートの上記第一のエッジに対してほぼ垂直である、第二のウェッジ装置と、上記第一のエッジに対する上記第一のウェッジ装置の位置を調整して、上記第二のプレートを移動させるように構成された少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構と、上記第二のエッジに対する上記第二のウェッジ装置の位置を調整して、上記第二のプレートを移動させるように構成された少なくとも１つの第二のウェッジ装置調整機構と、を備える、装置を提供する。

本明細書に記載される様々な実施形態をより良く理解し、それらがどのように実施され得るかをより明確に示すために、ここで、単なる例として、添付の図面を参照する。

非限定的な例に従って、光変調器の画像調整のためのウェッジ機構を含む装置の分解図を示す。非限定的な例に従って、組み立てられた図１の装置の背面図を示す。非限定的な例に従って、図１の装置のウェッジ装置およびプレートを、光変調器が装着され得るプレートの回転調整とともに示す。非限定的な例に従って、光変調器が装着され得るプレートを直線的に調整するために使用される図１の装置のウェッジ機構を示す。

プロジェクタは、通常、赤、緑、および青の光のそれぞれに対する画像変調器を含み、３つの画像変調器が赤、緑、および青のサブ画像を形成し、これらのサブ画像が結合されて投影される画像を形成するようになっている。したがって、赤、緑、青のサブ画像を画素単位で位置合わせすることが重要であり、これは挑戦的であり得る。特に、プロジェクタにおいて画像変調器として使用されることが多いデジタルマイクロミラー装置（ＤＭＤ）のための画素サイズは、ますます小さくなってきており、例えば、５μｍであり、このため、位置合わせの問題がますます深刻なものになっている。さらに、従来の機械的画像調整（例えば、収束）は、一般に、このような小さな画素解像度調整には適さない。

例えば、デジタルプロジェクタ内の光エンジンは、一般に、ランプおよび／またはレーザから赤色、緑色および青色に光を分離し、各色がそれぞれの光変調器（例えば、ＤＭＤ）を照らし、ＤＭＤによって形成されたサブ画像が組み合わされて、画面上に投影される画像となる。画面上に完全に投影された画像を得るためには、３つのサブ画像の全てが、投影されたまま、特定の仕様内で画面上に収束しなければならない。より大きな画素（例えば、一辺が１０～１４μｍを超える）を有するＤＭＤおよび／または光変調器によって形成されたサブ画像は、従来の収束方法を使用して、例えば、ＤＭＤを移動させるためにネジおよび／またはネジの組合せを使用して位置合わせすることができるが、１０μｍ未満の画素を有するＤＭＤおよび／または光変調器によって形成されたサブ画像を調整することは、困難になっている。

次に、図１および図２に注目すると、これらの図は、光変調器の画像収束のためのウェッジ機構を含む装置１００の分解図と組み立てられた背面図をそれぞれ示す。装置１００は、プロジェクタ用の光変調アセンブリの３つの装置のうちの１つであってもよく、光変調アセンブリは、赤色光、緑色光および青色光のそれぞれに対して１つずつで、３つの光変調器を含み、それぞれのサブ画像を形成する。それぞれのサブ画像は、プロジェクタ光学系によって結合され、プロジェクタ用の画像となる。３つの光変調器のそれぞれは、それぞれの装置１００に取り付けられてもよい。それぞれの装置１００は、後述するように、それぞれの光変調器の位置を微調整するために使用され、これによって、サブ画像の画素を位置合わせする。代替として、そのような光変調アセンブリは、１つの固定位置光変調器と、残りの２つの光変調器のそれぞれが取り付けられる２つの装置１００とを含んでもよい。そのような例では、それぞれの装置１００に取り付けられる２つの光変調器の位置は調整可能である。

装置１００は、第一のプレート１０１および第二のプレート１０２を備え、第二のプレート１０２は、以下により詳細に記載されるように、様々な適切な装着機構のいずれかを介して光変調器を収容するように適合される。このような光変調器は、デジタルマイクロミラー装置（ＤＭＤ）、シリコン上液晶（ＬＣＯＳ）装置などを含むが、これらに限定されない。

一般に、第一のプレート１０１は、プロジェクタ用の光変調アセンブリに取り付け可能であってもよく、第一のプレート１０１の位置は、光変調アセンブリがそれに取り付けられたときに、光変調アセンブリに対して固定されてもよい。

図示されるように、第一のプレート１０１は、アパーチャ１０４－１を囲むレッジ（ｌｅｄｇｅ）１０３を備え、レッジ１０３とアパーチャ１０４－１とは、それぞれ第二のプレート１０２に相補的な形状を有し、第二のプレート１０２は、レッジ１０３によって支持され得るか、および／またはその上に存在し得る。図示のように、レッジ１０３およびアパーチャ１０４－１は、第一のプレート１０１から延びる壁１０５によって囲まれている。したがって、第二のプレート１０２の面（例えば、図１に示すのとは反対側）のエッジは、一般に、壁１０５によって囲まれたレッジ１０３上にあり、壁１０５は、第二のプレート１０２がレッジ１０３上にあるときに第二のプレート１０２を含む。レッジ１０３および壁１０５は、一般に、第二のプレート１０２の寸法よりも大きい形状および／または寸法を有し、第二のプレート１０２は、レッジ１０３上にあるときに（例えば、図２に示すように）壁１０５内で移動することができるようになっている。

アパーチャ１０４－１は、さらに、第二のプレート１０２に（例えば、図２に描かれた側面に）取り付けられた光変調器の冷却を補助するのに適した寸法および／または形状１０４－１を有していてもよく、光変調器が、光エンジンなどからの特定の色（例えば、赤色、緑色または青色）の光によって照射され、上述のように、光変調器が特定の色の光をサブ画像に変調して、そのサブ画像を他の色のサブ画像と結合して、投影用の画像にするようになっている。

一般に、第二のプレート１０２は、以下に説明するように、ウェッジ機構を使用して、壁１０５内のレッジ１０３上を移動することができ、第一のプレート１０１に対する第二のプレート１０２の位置を調整する。このウェッジ機構は、第二のプレート１０２に収容され、および／または装着され、および／または取り付けられた光変調器の位置を調整する。そのような調整には、図３および図４に関して以下でより詳細に説明するように、第二のプレート１０２を回転すること、および／または第二のプレートを２つの垂直方向に直線的に移動させることを含むことができる。

装置１００は、第二のプレート１０２を、（例えば、レッジ１０３上および／または壁１０５内の）第一のプレート１０１に対する付勢位置に付勢するように構成された１つまたは複数の付勢機構１０７－１、１０７－２、１０８－１、１０８－２をさらに含む。１つまたは複数の付勢機構１０７－１、１０７－２、１０８－１、１０８－２は、第二のプレート１０２が第一のプレート１０１に対して移動することを可能にするように構成されている。付勢機構１０７－１、１０７－２は、以下で、集合的に付勢機構１０７と呼ばれ、また、一般的に付勢機構１０７と呼ばれ、同様に、付勢機構１０８－１、１０８－２は、以下で、集合的に付勢機構１０８と呼ばれ、一般的に付勢機構１０８と呼ばれる。

図示のように、付勢機構１０７、１０８は、図示のネジ１１４のように、任意の適切な締結機構を介して第一のプレート１０１に装着される第三のプレート１１３に装着される。ネジ１１４は、第三のプレート１１３のそれぞれの穴などを貫通して延び、第一のプレート１０１のそれぞれのネジ穴に収容される。したがって、プレート１０１、１０２、１１３が組み立てられると、図２のように、第二のプレート１０２が第一のプレート１０１と第三のプレート１１３との間に挟まれる。第三のプレート１１３は、図２において透明に描かれているが、これは、プレート１０１、１０２、１１３が組み立てられたとき、第二のプレート１０２の位置を、装置１００の他の構成要素と相対的に示すためである。

一般に、第三のプレート１１３は、光変調器を第二のプレート１０２に取り付けることができるアパーチャ１０４－２も備える。したがって、例えば、アパーチャ１０４－２は任意の適切な装着機構（例えば、第二のプレート１０２の穴などを通って延びるネジ、ボルトなど）を介して、光変調器を第二のプレート１０２に取り付け、光変調器を装着することを可能にするサイズおよび／または寸法であってもよい。アパーチャ１０４－１、１０４－２は、図２に示されるように、以下で、集合的にアパーチャ１０４と呼ばれる。

図示のように、付勢機構１０７、１０８のそれぞれは、それぞれ板バネなどを備える。板バネなどは、第三のプレート１１３から垂直に延び、プレート１０１、１０２、１１３が組み立てられるときに、第二のプレート１０２および壁１０５のそれぞれのエッジによって形成されるギャップ１１５内に位置する。付勢機構１０７、１０８の動作は、以下により詳細に説明される。

図示のように、装置１００は、第三のプレート１１３に付勢タブの形態の保持機構１１６をさらに備え、保持機構１１６は、第一のプレート１０１のそれぞれの面（例えば、レッジ１０３）の少なくとも一部分に対して第二のプレート１０２の面（例えば、図１に示す面とは反対側）の少なくとも一部分を保持するように構成される。換言すれば、プレート１０１、１０２、１１３が組み立てられると、第三のプレート１１３の付勢タブ保持機構１１６は、第二のプレート１０２を（例えば、図２のページの「中に」）押し「下げて」、第二のプレート１０２をレッジ１０３に抗して付勢する。図２に最もよく見られるように、第三のプレート１１３の保持機構１１６の付勢タブは、レッジ１０３上にある第二のプレート１０２の部分に（例えば、図２のページの「中に」）押し「下げる」ように配置される。

装置１００は、第一のウェッジ装置１２１および第二のウェッジ装置１２２をさらに備える。ウェッジ装置１２１、１２２のそれぞれは、それぞれの広い端部とそれぞれの狭い端部とを有するウェッジ形状であり、ウェッジ装置１２１、１２２は、広い端部から狭い端部まで（例えば、広い端部が狭い端部より広く、および／または狭い端部が広い端部より狭い）一般にテーパが付けられている。ウェッジ装置１２１、１２２はそれぞれ、一般に、第二のプレート１０２に対して移動し、１つまたは複数のそれぞれの力を第二のプレート１０２に加えるように構成される。それによって、第二のプレート１０２の位置を第一のプレート１０１に対して調整し（例えば、回転および／または直線並進）、それによって、第二のプレート１０２に取り付けられた光変調器の位置を、第一のプレート１０１に対して調整する。第一のプレート１０１がプロジェクタ用の光変調アセンブリに取り付けられてもよく、第一のプレート１０１の位置が光変調アセンブリに対して固定されている状態で、ウェッジ装置１２１、１２２が第二のプレート１０２を移動させるために使用されるとき、第二のプレート１０２に取り付けられた光変調器が、光変調アセンブリの他の光変調器に対して移動され、第二のプレート１０２に取り付けられた光変調器のサブ画像の画素の位置を、光変調アセンブリの他の光変調器の画素に対して調整する。

次に、ウェッジ装置１２１、１２２の動作について説明する。

第一のウェッジ装置１２１は、第二のプレート１０２の第一のエッジ１３１と相互作用し、第一のプレート１０１に対して、１つまたは複数の付勢機構１０７に抗して（および／または１つまたは複数の付勢機構１０８に抗して、例えば、後述するように、回転中に）第二のプレート１０２を移動させるように構成される。

同様に、第二のウェッジ装置１２２は、第二のプレート１０２の第二のエッジ１３２と相互作用し、第一のプレート１０１に対して、１つまたは複数の付勢機構１０８に抗して、第二のプレート１０２を移動させるように構成される。第二のプレート１０２の第二のエッジ１３２は、第二のプレート１０２の第一のエッジ１３１に対してほぼ垂直である。

図２に最もよく示されるように、プレート１０１、１０２、１１３が組み立てられると、付勢機構１０７は、第一のエッジ１３１に対向する第二のプレート１０２の第三のエッジ１３３に沿ってギャップ１１５内に位置し、付勢機構１０７は、第二のプレート１０２を第一のウェッジ装置１２１に向かって付勢する。同様に、プレート１０１、１０２、１１３が組み立てられると、付勢機構１０８は、第二のエッジ１３２に対向する第二のプレート１０２の第四のエッジ１３４に沿ってギャップ１１５内に位置し、付勢機構１０８は、第二のプレート１０２を第二のウェッジ装置１２２に向かって付勢する。

装置１００は、第二のプレート１０２を移動させるために、第一のウェッジ装置１２１の第一のエッジ１３１に対する位置を調整するように構成された少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構１４１－１、１４１－２（以下、１つの第一のウェッジ装置調整機構１４１および／または複数の第一のウェッジ装置調整機構１４１と呼ぶ）をさらに備える。図示されるように、第一のウェッジ装置調整機構１４１は、第一のウェッジ装置１２１をピボット１７１に対して回転させて第二のプレート１０２を回転させる第一のネジ（例えば、第一のウェッジ装置調整機構１４１－１）と、第一のウェッジ装置１２１を第二のプレート１０２の第一のエッジ１３１に沿ってスライドさせて、第一のウェッジ装置１２１の移動方向に垂直な方向に第二のプレート１０２を直線的に移動させるように構成された第二のネジ（例えば、第一のウェッジ装置調整機構１４１－２）とを備える。

装置１００は、第二のエッジ１３２に対する第二のウェッジ装置１２２の位置を調整して、第二のプレート１０２を移動させるように構成された少なくとも１つの第二のウェッジ装置調整機構１４２をさらに備える。図示するように、少なくとも１つの第二のウェッジ装置調整機構１４１は、第二のウェッジ装置１２２を第二のプレート１０２の第二のエッジ１３２に沿ってスライドさせ、第二のウェッジ装置１２２の移動方向に垂直な方向に第二のプレート１０２を直線的に移動させるように構成されたネジ１４２を備える。図示するように、少なくとも１つの第二のウェッジ装置調整機構１４２は、１つのネジのみを含み、第二のプレート１０２を回転させる機構を含まないが、他の例では、少なくとも１つの第二のウェッジ装置調整機構１４２は、少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構１４１－１と同様の機構を含み、第二のプレート１０２を、例えば、第一のウェッジ装置調整機構１４１－１の回転軸とは異なる回転軸を中心として回転させることができる。

一般に、第一のウェッジ装置１２１は、第一のウェッジ装置１２１が第一のウェッジ装置１２１の位置を調整する少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構１４１－１を介して第一のエッジ１３１と相互作用するときに、１つまたは複数の付勢機構１０７、１０８に抗して、第一のプレート１０１に対して第二のプレート１０２を回転させることができる。

例えば、少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構１４１－１は、第一のウェッジ装置１２１を回転させるように構成されており、少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構１４１－１が第一のプレート１０１のピボット１７１に対して調整されると、第一のプレート１０１のそれぞれのエッジ１８１から延び、これによって第二のプレート１０２が１つまたは複数の付勢機構１０７、１０８に抗して回転する。

特に、少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構１４１－１は、ピボット１７１の端部とは反対側の端部で、第一のプレート１０１のそれぞれのエッジ１８１から延在する調整可能なネジを備え、第一のウェッジ装置１２１は、調整可能なネジが調整されるとき、ピボット１７１に抗して回転し、これにより、第二のプレート１０２を１つまたは複数の付勢機構１０７、１０８に抗して回転させる。例えば、図示されているように、調整可能なネジ（例えば、第一のウェッジ装置調整機構１４１－１）は、ネジ穴１４６（図２に点線で示されている）を含むブラケット１４５によって所定の位置に保持され、調整可能なネジは、ネジ穴１４６の中に入って、出るように回され、第一のウェッジ装置１２１をピボット１７１に抗して回転させる。調整可能なネジが第一のウェッジ装置１２１の方へ回されると、調整可能なネジによって第一のウェッジ装置１２１に抗する力が働き、第一のウェッジ装置１２１および第二のプレート１０２が回転する。調整可能なネジが第一のウェッジ装置１２１から離れるように回されると、１つまたは複数の付勢機構１０７によって第一のウェッジ装置１２１に反対方向に力が加えられ、第一のウェッジ装置１２１および第二のプレート１０２が反対方向に回転する。

図示されているように、ウェッジ装置調整機構１４１－２、１４２のそれぞれは、それぞれのウェッジ装置１２１、１２２で、それぞれのネジ穴１４３、１４４（図２のウェッジ装置１２１、１２２のそれぞれにおいて概略で描かれている）と嵌合するそれぞれのネジを備える。

特に、少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構１４１－２は、第一のウェッジ装置１２１の端部（例えば、穴１４３が位置する箇所）と相互作用する調整可能なネジを備え、第二のプレート１０２の第一のエッジ１３１と第一のプレート１０１のそれぞれのエッジ１８１との間で（特に、第一のウェッジ装置調整機構１４１－１およびピボット１７１に抗して）第一のウェッジ装置１２１をスライドさせ、例えば、第一のウェッジ装置１２１のウェッジ形状に起因して、第一のウェッジ装置１２１を第一のウェッジ装置１２１の移動方向と直交する方向に第二のプレート１０２を移動させる。

同様に、少なくとも１つの第二のウェッジ装置調整機構１４２は、第二のウェッジ装置１２２の端部（例えば、穴１４４が位置する箇所）と相互作用する調整可能なネジを備え、第二のプレート１０２の第二のエッジ１３２と第一のプレート１０１のそれぞれのエッジ１８２との間で（特に、第二のウェッジ装置１２２の中心に位置するそれぞれのエッジ１８２から延びる突起１７２に抗して）第二のウェッジ装置１２２をスライドさせ、例えば、第二のウェッジ装置１２２のウェッジ形状に起因して、第二のウェッジ装置１２２を第二のウェッジ装置１２２の移動方向と直交する方向に第二のプレート１０２を移動させる。

図示のように、それぞれのバネ１５１、１５２は、第一のウェッジ装置調整機構１４１－２および第二のウェッジ装置調整機構１４２から離れてウェッジ装置１２１、１２２のそれぞれを付勢するが、ウェッジ装置調整機構１４１－２、１４２のそれぞれのネジは、一般に、調整された直線位置にそれぞれのウェッジ装置１２１、１２２を保持する。したがって、バネ１５１、１５２は、一般に、所与の位置に調整されると、ウェッジ装置１２１、１２２に安定性を与える。例えば、バネ１５１、１５２は、一般に、それぞれのウェッジ装置１２１、１２２がそれぞれのバネ１５１、１５２に向かっているときに、対向する力を提供する。バネ１５１、１５２は、例えば、ウェッジ装置１２１、１２２の調整方向の変更中に、ウェッジ装置調整機構１４１－２、１４２のネジ山および／または穴１４３、１４４におけるバックラッシュをさらに最小化することができる。一般に、それぞれのバネ１５１、１５２は、ウェッジ装置調整機構１４１－２、１４２のそれぞれのネジの周囲にあり、それぞれのネジの頭部とそれぞれのウェッジ装置１２１、１２１の広い端部との間に位置する。

図示のように、ウェッジ装置調整機構１４１－２、１４２のそれぞれのネジは、一般に、壁１０５のそれぞれのアパーチャを貫通して、ウェッジ装置１２１、１２２のネジ穴１４３、１４４に螺合するように延びている。それぞれのネジを回すと、それぞれのネジの頭部が壁１０５、およびそれぞれのブラケット１６１、１６２を介して所定の位置に保持される。一般に、それぞれのネジの頭部は、それぞれのネジを回すように、壁１０５とそれぞれのブラケット１６１、１６２との間に位置し、それぞれのウェッジ装置１２１、１２２は、第二のプレート１０２のそれぞれのエッジ１３１、１３２に沿って移動するが、ネジ自体は固定位置に留まる。第二のプレート１０２に対するウェッジ装置１２１、１２２の移動方向は、それぞれのネジの回転方向に依存する。

図１に最もよく示されているように、ウェッジ装置１２１、１２２のそれぞれは、一般に、ウェッジ形状で、反対側の端部よりもそれぞれのウェッジ装置調整機構１４１－２、１４２に近いほど広い。したがって、ウェッジ装置１２１、１２２のネジ穴１４３、１４４は、ウェッジ装置１２１、１２２のそれぞれの広い端部に位置し、ウェッジ装置１２１、１２２のそれぞれの狭い端部は、広い端部および／またはネジ穴１４３、１４４と反対側にある。別の言い方をすれば、ウェッジ装置１２１、１２２のそれぞれは、一般に、テーパ付けされており、それぞれのウェッジ装置調整機構１４１－２、１４２から離れるにつれて狭くなる。

このようなテーパ付けは、連続的であってもよいし、図示のように連続的でなくてもよい。例えば、図示のように、ウェッジ装置１２１、１２２のそれぞれは、１つまたは複数の部分１７５を介して、それぞれのエッジ１３１、１３２に沿ってスライドすることができる。この１つまたは複数の部分１７５は、図３に関して以下に説明するように、それぞれのエッジ１３１、１３２でそれぞれの溝と嵌合するウェッジ装置１２１、１２２のそれぞれの本体から延びる。部分１７５のみが第一のウェッジ装置１２１に示されているが、同様の部分が第二のウェッジ装置１２２にも配置されていることが理解される。部分１７５はまた、ウェッジ装置１２１、１２２のテーパ付けおよび／または幅に寄与し得る。したがって、ウェッジ装置１２１、１２２のそれぞれは、例えば、溝を介して、第二のプレート１０２のエッジ１３１、１３２と嵌合する部分１７５を有し、テーパが付けられている。

図２に最もよく示されるように、第一のプレート１０１は、ピボット１７１および突起１７２を備える。ピボット１７１は、一般に、第一のプレート１０１のそれぞれのエッジ１８１から延びている。ピボット１７１は、第一のウェッジ装置調整機構１４１－１が調整されるときに、第一のウェッジ装置１２１がピボット１７１に抗して旋回するように位置決めされる。例えば、第一のウェッジ装置１２１は、第二のプレート１０２を回転させるために、部分１７５と反対側のピボット１７１に抗して旋回する。したがって、ピボット１７１の位置は、ピボット１７１に対する第一のウェッジ装置調整機構１４１－１の位置と同様に、第一のプレート１０１および第一のウェッジ装置１２１に対して一般に固定される。第一のウェッジ装置１２１が第一のウェッジ装置調整機構１４１－１を介して調整されると、第二のプレート１０２が回転し、したがって、それに装着された光変調器が、以下で詳細に説明する図３に最もよく見られるように回転する。

第一のウェッジ装置調整機構１４１－２が第一のウェッジ装置１２１をスライドさせるために使用される場合、第二のプレート１０２は、図４に関して後述するように直線的に調整される。

同様に、突起１７２は、一般に、第一のプレート１０１のそれぞれのエッジ１８２から延在する（例えば、突起１７２は、それぞれのエッジ１８２の丸い延長部、および／またはバンプおよび／または隆起部を備えるが、突起１７２は、任意の適切な形状であってもよく、実際に、突起１７２は存在しなくてもよく、第二のウェッジ装置１２２は、それぞれのエッジ１８２に抗して直接スライドしてもよい。しかしながら、突起１７２を使用すると、一般に、第二のウェッジ装置１２２が移動する際の摩擦が減少する）。突起１７２が第二のウェッジ装置１２２の中心に位置するように、第二のウェッジ装置１２２が第二のエッジ１３２に沿ってスライドすると、第二のウェッジ装置１２２は第二のプレート１０２を第二のウェッジ装置１２２から直線的に離間させる。突起１７２の位置は、第一のプレート１０１および第二のウェッジ装置１２２に対して、一般に固定される。

上述のように、第一のウェッジ装置１２１は、第一のウェッジ装置１２１が第一のウェッジ装置調整機構１４１－１を使用して調整されるとき、１つまたは複数の付勢機構１０７、１０８に抗して第一のプレート１０１に対して第二のプレート１０２を回転させるように構成される。第一のウェッジ装置１２１は、第一のウェッジ装置調整機構１４１－２を使用して調整されるとき、第一のウェッジ装置１２１が第一のエッジ１３１に沿ってスライドするので、１つまたは複数の付勢機構１０７に抗して第一のプレート１０１に対して第二のプレート１０２を直線的に移動させるように構成される。

同様に、第二のウェッジ装置１２２は、第二のウェッジ装置１２２が第二のエッジ１３２に沿ってスライドするとき、第一のプレート１０１に対して、１つまたは複数の付勢機構１０８に抗して、第二のプレート１０２を直線的に移動させるように構成される。第二のウェッジ装置１２２による直線的な位置決めを補助するために、装置１００は、第二のウェッジ装置１２２を第二のプレート１０２に抗して付勢するように構成されたウェッジ付勢機構１８３をさらに備える。例えば、図１に最もよく見られるように、ウェッジ付勢機構１８３は、板バネを備えることができる。板バネは、第三のプレート１１３から延在し、プレート１０１、１０２、１１３が組み立てられたときに（例えば、図２に最もよく見られるように）、第二のエッジ１３２に対向する第二のウェッジ装置１２２の側面に抗して付勢するように配置される。

このようにして、第一のウェッジ装置調整機構１４１および第一のウェッジ装置１２１を使用して、第二のプレート１０２、したがって、それに装着された光変調器を、第二のプレート１０２に対して回転的および直線的に調整するためこともできる。例えば、光変調器によって生成されたサブ画像の画素を、装置１００が組み込まれたプロジェクタの光変調器アセンブリの他の光変調器アセンブリによって生成されたサブ画像のそれぞれの画素と、回転的および／または直線的に位置合わせおよび/または位置決めすることもできる。同様に、第二のウェッジ装置調整機構１４２および第二のウェッジ装置１２２を使用して、第二のプレート１０２、したがって、それに装着された光変調器を、第二のプレート１０２に対して直線的に（および第一のウェッジ装置１２１のそれぞれの直線的調整方向に垂直な直線的調整方向に）調整することもできる。例えば、光変調器によって生成されたサブ画像の画素を、装置１００が組み込まれたプロジェクタの光変調器アセンブリの他の光変調器によって生成されたサブ画像のそれぞれの画素と、直線的に位置合わせおよび/または位置決めすることもできる。

しかしながら、他の例では、第二のウェッジ装置１２２は、また、例えば、突起１７２を第二のウェッジ装置１２２から偏心して位置決めし、ウェッジ装置調整機構１４１－１と同様の別のウェッジ装置調整機構１４２を含むことによって、第一のプレート１０１に対して、第二のプレート１０２を１つまたは複数の付勢機構１０７、１０８に抗して回転させてもよい。これらの例では、ピボット１７１および突起１７２（これらの例ではピボットとして作用する）は、各ウェッジ装置１２１、１２２に対して、異なるそれぞれの偏心位置に配置されてもよく、その結果、各ウェッジ装置１２１、１２２は、異なるそれぞれの回転軸の周りで第二のプレート１０２を回転させる。

さらに、ウェッジ装置調整機構１４１、１４２はネジとして描かれており、したがって、ネジ回し、六角レンチなどを用いて手動で調整することができるが、他の例では、第一のウェッジ装置調整機構１４１および第二のウェッジ装置調整機構１４２のそれぞれは、例えば、それぞれのネジを回す１つまたは複数のそれぞれのステッパモータなどの１つまたは複数の自動調整機構を備えることもできる。このような例では、自動調整機構は、計算装置によって制御されてもよい。この計算装置は、カメラを用いて投影画像を監視し、第二のプレート１０２に装着された光変調器によって生成されたサブ画像の画素を、プロジェクタによって生成された他のサブ画像と位置合わせするように、フィードバックループ内でウェッジ装置調整機構１４１、１４２を調整する。

次に、図３に注目すると、この図は、第二のプレート１０２、第一のウェッジ装置１２１、第一のウェッジ装置調整機構１４１－１、およびピボット１７１を示す。装置１００の他の構成要素は図示されていないが、それにもかかわらず、これらは存在するものと理解され、実際に、図３は、第一のウェッジ装置１２１が第二のプレート１０２に対して回転するときの動作を示すことを意図している。

図示のように、第一のウェッジ装置調整機構１４１－２は、第二のプレート１０２に抗して中心から外れた力３０５を及ぼすように調整されており、これにより、第二のプレート１０２は、第一のプレート１０１に対して、ピボット１７１に抗して、また付勢機構１０７、１０８に抗して、回転方向３０７で回転する。第一のウェッジ装置調整機構１４１－２が力３０５と反対の方向に調整されているとき、付勢機構１０７、１０８は、力３０５と反対の力を及ぼし、回転方向３０７と反対のピボット１７１に抗して、第二のプレート１０２を回転方向に回転させる。

第一のウェッジ装置１２１の直線的な移動は図３では説明されていないが、図３は、第二のプレート１０２の第一のエッジ１３１が、第一のウェッジ装置１２１がスライドする（例えば、第一のウェッジ装置調整機構１４１－２を調整するとき）第一の溝３１１を備え、第二のプレート１０２の第二のエッジ１３２が、第二のウェッジ装置１２２（図示せず）がスライドする（例えば、第二のウェッジ装置調整機構１４２を調整するとき）第二の溝３１２を備える。溝３１１、３１２は、第二のプレート１０２に対するウェッジ装置１２１、１２２のそれぞれの位置に安定性を与えることができる。例えば、例として、図示されているように、第一のウェッジ装置１２１の部分１７５が溝３１１内でスライドし、さらに、第一のウェッジ装置調整機構１４１－２のネジがネジ穴１４３内で回されるときに、第一のウェッジ装置１２１が捩れるのを防止し、第二のプレート１０２が保持機構１１６によってレッジ１０３に抗して一般的に保持されるのをさらに補助する。

次に、図４に注目すると、図２と実質的に同様であり、同様の構成要素には同様の番号が付されているが、図４では装置１００の全ての構成要素に番号が付されているわけではなく、それにもかかわらず、それらの構成要素が存在することが理解される。特に、図４は、第一のウェッジ装置調整機構１４１－２を用いて方向４０３（例えば、図３の力３０５に対して垂直および／または方向４０３が第二のウェッジ装置１２２に対してほぼ垂直である）に（例えば、溝３１１に沿って）移動する第一のウェッジ装置１２１を示し、第一のウェッジ装置１２１のより広い部分が第一のウェッジ装置調整機構１４１－１とピボット１７１との組合せの間を移動するときに、中心に位置した直線的な力４０５が第二のプレート１０２に印加される。力４０５によって、第二のプレート１０２は、力４０５の方向に、第一のウェッジ装置１２１から垂直かつ直線的に離れるように移動する。第一のウェッジ装置１２１が方向４０３と反対の方向に移動すると、付勢機構１０８は、力４０５と反対の力を加え、第二のプレート１０２を力４０５と反対の方向に直線的に移動させる。

第二のウェッジ装置１２２の動作も図４に示されており、第一のウェッジ装置１２１の動作と同様の方法で生じる。しかしながら、第二のウェッジ装置１２２が第一のウェッジ装置１２１から離れる方向４１３（例えば、方向４０３に垂直である）に（例えば、溝３１２に沿って）移動すると、第二のウェッジ装置１２２のウェッジ形状に起因して、中心に位置した直線的な力４１５が第二のプレート１０２に加わり、第二のプレート１０２が第二のウェッジ装置１２２から力４１５の方向に垂直かつ直線的に離れるように移動する。第二のウェッジ装置１２２が、方向４１３と反対の方向に移動すると、付勢機構１０８は、力４１５と反対の力を加え、第二のプレート１０２を力４１５と反対の方向に直線的に移動させる。

したがって、例えば、第一のウェッジ装置機構１４１－１を使用して第二のプレート１０２を回転させ、したがって、第二のプレートに装着された光変調器を回転させることができ、ウェッジ装置機構１４１－２、１４２を使用して、第二のプレート１０２を、（したがって、第二のプレートに装着された光変調器）を垂直方向に直線的に移動させることができ、これにより、従来の収束技術よりも微調整が可能となる。

したがって、本明細書では、光変調器の画像調整用のウェッジ機構を含む装置が提供され、このウェッジ機構は、それに装着された光変調器の微細な位置調整を行うために使用することができ、光変調器によって生成されたサブ画像の画素を、装置が組み込まれたプロジェクタの他のサブ画像の画素に対して位置合わせするために使用することができる。ウェッジ機構は、従来の収束技術よりも、光変調器に微細な位置調整を提供することができる。

この仕様では、要素は、１つまたは複数の機能を実行する「ように構成」されていると記載されても、あるいはそのような機能「のために構成」されているものとして記載されてもよい。一般に、機能を実行するように構成され、または実行するために構成されている要素は、その機能を実行するように有効にされているか、またはその機能を実行するために適しているか、その機能を実行するように構成されているか、その機能を実行するように適合されているか、またはその機能を実行するように動作可能であるか、あるいはその機能を実行することが可能である。

本明細書の目的のために、「Ｘ、Ｙ、およびＺのうちの少なくとも１つ」および「Ｘ、Ｙ、およびＺのうちの１つまたは複数」という文言は、Ｘのみ、Ｙのみ、Ｚのみ、または２つ以上の項目Ｘ、Ｙ、およびＺの任意の組合せ（たとえば、ＸＹＺ、ＸＹ、ＹＺ、ＸＺなど）と解釈できることを理解されたい。同様の論理が、「少なくとも１つの…」および「１つまたは複数の…」という文言が出現する任意の場合に、２つ以上の項目に適用できる。

用語「約」、「実質的に」、「本質的に」、「およそ」などは、例えば、当業者によって理解されるように「近い」として定義される。いくつかの実施形態では、これらの用語は、「１０％以内」であり、他の実施形態では「５％以内」であり、さらに別の実施形態では「１％以内」であり、さらに別の実施形態では「０．５％以内」であると理解される。

当業者は、さらに多くの代替的な実施形態および変形例が可能であること、および上記の例が１つまたは複数の実施形態の例示にすぎないことを理解するであろう。したがって、その範囲は、本明細書に添付されている請求項によってのみ限定されるものである。

Claims

第一のプレートと、
光変調器を収容するように適合された第二のプレートと、
前記第二のプレートを前記第一のプレートに対する付勢位置に付勢するように構成された１つまたは複数の付勢機構であって、前記１つまたは複数の付勢機構は、前記第二のプレートが前記第一のプレートに対して移動することを可能にするように構成される、１つまたは複数の付勢機構と、
前記第二のプレートの第一のエッジと相互作用して、前記第二のプレートを前記第一のプレートに対して、前記１つまたは複数の付勢機構に抗して移動させるように構成された第一のウェッジ装置と、
前記第二のプレートの第二のエッジと相互作用して、前記第二のプレートを前記第一のプレートに対して、前記１つまたは複数の付勢機構に抗して移動させるように構成された第二のウェッジ装置であって、前記第二のプレートの前記第二のエッジは、前記第二のプレートの前記第一のエッジに対してほぼ垂直である、第二のウェッジ装置と、
前記第一のエッジに対する前記第一のウェッジ装置の位置を調整して、前記第二のプレートを移動させるように構成された少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構と、
前記第二のエッジに対する前記第二のウェッジ装置の位置を調整して、前記第二のプレートを移動させるように構成された少なくとも１つの第二のウェッジ装置調整機構と、
を備える、装置。
前記第一のウェッジ装置は、前記第一のウェッジ装置が前記第一のウェッジ装置の位置を調整する前記少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構を介して前記第一のエッジと相互作用するとき、前記１つまたは複数の付勢機構に抗して、前記第一のプレートに対して前記第二のプレートを回転させる、請求項１に記載の装置。
前記少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構は、前記少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構が調整されるとき、前記第一のプレートのピボットに抗して、前記第一のウェッジ装置を回転させるように構成され、前記ピボットは、前記第二のプレートの前記第一のエッジに対応する、前記第一のプレートのそれぞれのエッジから延在し、前記ピボットに対する前記第一のウェッジ装置の回転は、前記第二のプレートを前記１つまたは複数の付勢機構に抗して回転させる、請求項１に記載の装置。
前記少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構は、前記ピボットの端部と反対側の端部で、前記第二のプレートの前記第一のエッジに対応する、前記第一のプレートの前記それぞれのエッジから延在する調整可能なネジを備え、前記第一のウェッジ装置は、前記調整可能なネジが調整されるとき、前記ピボットに抗して回転し、前記ピボットに抗して回転することによって、前記第二のプレートを前記１つまたは複数の付勢機構に抗して回転させる、請求項３に記載の装置。
前記少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構は、前記第一のウェッジ装置の端部と相互作用して、前記第一のウェッジ装置を前記第二のプレートの前記第一のエッジと、前記第二のプレートの前記第一のエッジに対応する、前記第一のプレートのそれぞれのエッジとの間でスライドさせ、前記第一のウェッジ装置が前記第一のウェッジ装置の移動方向に垂直な方向に前記第二のプレートを移動させる調整可能なネジを備える、請求項１に記載の装置。
前記少なくとも１つの第二のウェッジ装置調整機構は、前記第二のウェッジ装置の端部と相互作用して、前記第二のウェッジ装置を前記第二のプレートの前記第二のエッジと、前記第二のプレートの前記第一のエッジに対応する、前記第一のプレートのそれぞれのエッジとの間でスライドさせ、前記第二のウェッジ装置が前記第二のウェッジ装置の移動方向に垂直な方向に前記第二のプレートを移動させる調整可能なネジを備える、請求項１に記載の装置。
前記第二のウェッジ装置を前記第二のプレートに抗して付勢するように構成されたウェッジ付勢機構をさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記第二のプレートの前記第一のエッジは、前記第一のウェッジ装置がスライドする第一の溝を備え、前記第二のプレートの前記第二のエッジは、前記第二のウェッジ装置がスライドする第二の溝を備える、請求項１に記載の装置。
前記少なくとも１つの第一のウェッジ装置調整機構は、前記第一のウェッジ装置をピボットに抗して回転させて前記第二のプレートを回転させるように構成された第一のネジと、前記第一のウェッジ装置を前記第二のプレートの前記第一のエッジに沿ってスライドさせて、前記第二のプレートを前記第一のウェッジ装置の移動方向に垂直な方向に移動させるように構成された第二のネジと、を備える、請求項１に記載の装置。
前記少なくとも１つの第二のウェッジ装置調整機構は、前記第二のウェッジ装置を前記第二のプレートの前記第二のエッジに沿ってスライドさせ、前記第二のウェッジ装置の移動方向に垂直な方向に前記第二のプレートを移動させるように構成されたネジを備える、請求項１に記載の装置。
前記第一のウェッジ装置調整機構および前記第二のウェッジ装置調整機構のそれぞれは、１つまたは複数の自動調整機構を備える、請求項１に記載の装置。
前記第二のプレートの面の少なくとも一部分を、前記第一のプレートのそれぞれの面の少なくとも一部分に抗して保持するように構成された保持機構をさらに備える、請求項１に記載の装置。
前記第一のウェッジ装置および前記第二のウェッジ装置のそれぞれは、前記第一のウェッジ装置調整機構および前記第二のウェッジ装置調整機構から離れるようにそれぞれ付勢される、請求項１に記載の装置。