图像投影装置、光学引擎以及图像显示单元制造方法及图纸

本发明专利技术涉及图像投影装置、光学引擎以及图像显示单元，其目的在于使得图像投影装置在利用投影图像偏移半个像素的方法时让光调制元件自由移动，而在不使用该方法时固定光调制元件。图像处理装置具备用光源照射的光生成图像的DMD(16)、将光源照射的光引导到DMD上的照明光学系统单元(9)、投影由DMD生成的图像的投影光学系统单元(10)、使DMD相对于照明光学系统单元移动的驱动器、用来保持DMD并在驱动器驱动力的作用下移动的可动单元(41)、被固定在照明光学系统单元上并用来支持可动单元的固定单元(31)、在驱动器不动作时保持可动单元和固定单元，而在驱动器动作时不保持可动单元和固定单元的夹持单元(50)。

Image projection apparatus, optical engine, and image display unit

The present invention relates to an image projection device, optical engine and image display unit, its purpose is to make the image projection device to move freely on the optical modulation element method based on projection image offset half a pixel, and in using the method of fixed light modulation element. Image processing apparatus equipped with optical image generation light source DMD (16), the light source light guide illumination optical system unit on the DMD (9), projection optical system and image projection unit generated by DMD's (10), the DMD relative to the illumination optical system unit to move the driver, used to keep DMD and a movable unit moving in the drive force (41), fixed unit is fixed on the illumination optical system unit and is used to support the movable element (31), maintaining the movable unit and a fixed unit in the drive is not in action, and action of the driver does not hold a movable unit and a fixed clamping unit unit (50).

【技术实现步骤摘要】
图像投影装置、光学引擎以及图像显示单元
本专利技术涉及图像投影装置、光学引擎以及图像显示单元。
技术介绍
目前，在提高投影仪等图像投影装置中的投影图像的分辨率时，除了采用增加光调制元件(DigitalMicro-mirrorDevice，简称为DMD)的像素数量以外，还有用短周期将投影图像向45°倾斜方向移动半个像素的方法。用直接移动DMD的方法可以向45°倾斜方向移动半个像素。用该方法移动时，不仅实现半个像素的移动(提高分辨率的动作)，而且还实现投影图像的上下左右平行移动以及投影图像的转动。例如，专利文献1(JP特开2007-248721号公报)公开了一种图像显示装置，该图像显示装置能够在不增加光调制元件的像素数量的情况下，显示比以所具有像素数量应有的分辨率更高的分辨率的图像。该图像显示装置用驱动器移动光调制元件，使得像素偏移，从而制作中间图像，形成具有高分辨率的图像。但是，上述方法在将投影图像偏移半个像素时，DMD以悬空状态移动，为此，在不利用半个像素偏移的方法，如装置停止运行或投影图像时不使得投影图像偏移半个像素等情况下，会发生DMD向意想不到的方向自由移动的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供以下图像投影装置以及光学引擎和图像显示单元，其目的在于，使得该图像投影装置能够在利用将投影图像偏移半个像素的方法时让光调制元件自由移动、而在不使用该方法时固定光调制元件。为了达到上述目的，本专利技术提供以下图像处理装置，其中具备：光调制元件，用于用光源照射的光生成图像；照明光学部，用于将光源照射的光引导到所述光调制元件上；投影部，用于投影所述光调制元件生成的图像；驱动部，用于使得所述光调制元件相对于所述照明光学部移动；可动部，用于保持所述光调节元件，并在所述驱动部的驱动力的作用下移动；固定部，被固定在所述照明光学部上，用于支持所述可动部；以及，保持部件，用于在所述驱动部不动作时保持所述可动部和所述固定部，而在所述驱动部动作时不保持所述可动部和所述固定部。本专利技术的效果在于，提供在使用将投影图像偏移半个像素的方法时光调制元件能够自由移动、而在不使用该方法时固定光调制元件的图像投影装置。附图说明图1是本实施方式的图像投影装置的立体图。图2是投影光学系统但愿的立体图。图3是图像投影装置1的外观立体图。图4和图5均是图像投影装置去掉框架后的内部结构立体图。图6是光学引擎和光源装置的布置的示意图。图7是用来描述从照明光学系统单元到图象显示元件单元以及投影光学系统单元为止的光路的示意图。图8是图像形成用光被投影到屏幕上的状态的示意图。图9是一例图象显示元件单元的构成示意图。图10和图11均是用来描述音圈与磁铁支架内发生的洛伦佐作用力的示意图。图12是固定单元31的分解立体图。图13是可动单元41的分解立体图。图14是各块板的位置关系示意图。图15是用于描述DMD动作的示意图。图16是夹持单元的示意图。图17是用夹持单元夹持可动单元和解持单元夹持可动单元的状态的示意图。具体实施方式以下参考附图，详述图像投影装置、光学引擎以及图象显示单元的实施方式。图1是本实施方式的图像投影装置1的立体图。图像投影装置1根据个人计算机或录像机等输入的影像数据生成影像，将该影像投影显示到屏幕2等上。近年来，众所周知的液晶投影仪作为图像投影装置，其亮度随着液晶面板分辨率的提高以及光源照明灯效率的增大而不断得到改善，而且价格也逐步下降。同时，随着利用DMD的小型轻量投影仪的普及，不仅办公室或学校，而且在家庭，这些投影仪也逐步获得广泛使用。尤其是前置型投影仪携带性有所改善，几个人的小型会议中也开始使用这种投影仪。对于作为图像投影装置1的投影仪，不仅要求能够投影大画面图像(投影画面大型化)，而且要求尽可能减小投影仪以外的占有空间。图2显示一种能够满足该要求的结构，即在照明框架22上部，将包含投影透镜21等的投影光学系统单元10设置为与屏幕2平行，用反射镜23反射光束后，自由曲面镜24将光束放大投影到屏幕2上。利用上述结构，如图3至图5所示，能够将光学引擎6立体紧凑地设计为立式。图3是图像投影装置1的外观立体图，图4和图5是图像投影装置1去掉框架3后的内部结构立体图，图4对应于图3所示的a视线方向，图5对应于图3的b视线方向。如图4和图5所示，图像投影装置1具备光学引擎6。图6是光学引擎6和生成白色光的光源装置7的布置的示意图。本实施方式用高压水银灯作为光源装置7。从作为光源装置7的高压水银灯射出的光，经过光学引擎6的照明光学系统单元9的RGB各色分光后，照射到图象显示元件单元8，再经由投影光学系统单元10，投影到屏幕2上。以下用图7描述从照明光学系统单元9到图象显示元件单元8以及投影光学系统单元10为止的光路。照明光学系统单元9是一例照明光学部，用于引导从光源装置7射出的光射往图象显示元件单元8中的DMD16。投影光学系统单元10是一例投影部，用于将DMD16生成的图像放大投影到屏幕2上。如图7所示，从光源装置7射出的白色光受到具有RGB各色部分的彩色转轮11分光。经过分光后的各色光，通过用于均化照度分布的光通道12、以及用于在补偿光轴上色差的同时进行聚光的中继透镜13之后，受到柱透镜15以及凹面镜14反射，射往DMD16。DMD16用来反射各色光形成预定的图像。通过基于影像数据，时分割驱动DMD16的微镜，来实现该DMD16的作用。具体构成如下：DMD16具有以多片微镜构成的大致呈矩形的镜面，根据影像数据，时分割驱动各片微镜，从而加工并反射投影光，形成影像。在此，DMD16为一例光调制元件，但也可将其视为用光源装置7发射的光生成图像。用于图像形成的光，通过DMD16的动作，被引导射往图2所示的投影光学系统单元10，而后如以下显示的图8所示，经由投影透镜21、反射镜23，到达自由曲面镜24，通过自由曲面镜24放大投影到屏幕2上。另一方面，不用于图像形成的光，未被投影到屏幕2上，而是通过DMD16的时分割驱动，照射到OFF光板上。如图8所示，通过构成为纵向设置投影透镜，能够减小设置面积，实现立体紧凑的设计。本实施方式的图像投影装置1具备CPU(CentralProcessingUnits)、ROM(ReadOnlyMemory)、RAM(RandomAccessMemory)等。CPU通过将ROM等中保存的程序展开到RAM上执行，从而控制图像投影装置1的动作。以下描述具有使得DMD16向任意方向偏移/转动的机构的图象显示元件单元8的具体构成。如图9所示，图象显示元件单元8包含两个单元，即固定单元31和可动单元41。在此，固定单元31仅仅是一例固定部，可动单元41也仅仅是一例可动部。可动单元41一方设有以下将要描述的音圈43(线圈)，而固定单元31一方则设有以下将要描述的磁铁37(磁铁)，在两者之间产生的洛伦兹作用力的作用下，可动单元41相对于固定单元31作相对移动。此时，为了减小可动单元41受到的来自固定单元31的抵抗，在固定单元31和可动单元41之间设置球体34，用以减小两个单元之间的滑动摩擦。关于球体34的位置等将在以下详述。用一组音圈43和磁铁37产生用于使得照明光学系统单元9相对于DMD16发生相对移动的驱动力，在以下的描述中称之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像投影装置，其中具备：光调制元件，用于用光源照射的光生成图像；照明光学部，用于将光源照射的光引导到所述光调制元件上；投影部，用于投影所述光调制元件生成的图像；驱动部，用于使得所述光调制元件相对于所述照明光学部作相对移动；可动部，用于保持所述光调节元件，并在所述驱动部的驱动力的作用下移动；固定部，被固定在所述照明光学部上，用于支持所述可动部；以及，保持部件，用于在所述驱动部不动作时保持所述可动部和所述固定部，而在所述驱动部动作时不保持所述可动部和所述固定部。

【技术特征摘要】
2015.12.28 JP 2015-2565561.一种图像投影装置，其中具备：光调制元件，用于用光源照射的光生成图像；照明光学部，用于将光源照射的光引导到所述光调制元件上；投影部，用于投影所述光调制元件生成的图像；驱动部，用于使得所述光调制元件相对于所述照明光学部作相对移动；可动部，用于保持所述光调节元件，并在所述驱动部的驱动力的作用下移动；固定部，被固定在所述照明光学部上，用于支持所述可动部；以及，保持部件，用于在所述驱动部不动作时保持所述可动部和所述固定部，而在所述驱动部动作时不保持所述可动部和所述固定部。2.根据权利要求1所述的图像投影装置，其中，所述保持部件在所述驱动部没有供电的情况下保持所述可动部和所述固定部，而在所述驱动部获得供电的情况下不保持所述可动部和所述固定部。3.根据权利要求1或2的图像投影装置，其中，所述保持部件是夹持所述可动部件和所述固定部件的夹持部件。4.根据权利要求3的图像投影装置，其中，所述夹持部件具有马达和一对移动部件，该马达连接轴部上与设有齿轮的一端不同的另一端，驱动所述轴部以及所述齿轮转动，所述一对移动部件连动于所述齿轮的转动而移动，进一步具备控制部，该控制部用于在所述驱动部没有供电的情况下，使得所述马达按照第一方向转动，而在所述驱动部获得供电的情况下，使得所述马达按照与所述第一方向相反的第二方向转动，当连接所述马达的所述齿轮按照所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：西优纪美，真下淳，土屋聪，金井秀雄，藤冈哲弥，御沓泰成，三川晃尚，细藤嘉人，平松嵩大，西森丈裕，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本,JP