CN118244474A - 像素移位器件以及投影仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供像素移位器件以及投影仪,即使在使框架尺寸大型化的情况下也能够抑制由冲击引起的变形、破损。本发明的像素移位器件具备:第一框架,其保持光学部件并绕第一摆动轴摆动;第二框架,其绕第二摆动轴摆动;基座,其经由第一连结部与第二框架连结;一对第一摆动轴形成部,其将第一框架和第二框架连结起来;第一致动器,其使第一框架摆动;以及第二致动器,其使第二框架摆动,第二框架和基座具有延伸部,该延伸部沿着第二摆动轴延伸并配置有第二致动器,一对第一摆动轴形成部具有:一对第二连结部,它们将第一框架和第二框架连接起来;以及一对梁,它们从一对第二连结部分别在第二框架上沿着第二摆动轴延伸。
Description
技术领域
本发明涉及像素移位器件以及投影仪。
背景技术
以往,存在具备使从液晶面板等光调制装置射出的图像光的光路移位的像素移位器件的投影仪(例如,参照下述专利文献1)。
上述投影仪中的像素移位器件具有:第一框架,其保持光学部件;第二框架,其配置于第一框架的周围,连结第一框架;基座部件,其配置于第二框架的周围,连结第二框架;第一致动器,其使第一框架相对于第二框架绕第一摆动轴摆动;以及第二致动器,其使第二框架相对于基座部件绕第二摆动轴摆动。
在上述像素移位器件中,采用如下布局:通过将第一致动器和第二致动器集中配置于沿着第二摆动轴的轴向的一侧,能够高效地冷却成为驱动时的热源的致动器。
专利文献1:日本特开2020-91343号公报
近年来,期望投影仪的进一步轻量化,因此,例如,对于上述像素移位器件,也考虑使用轻量的材料作为在第一框架的外侧延伸的第二框架的形成材料。
此外,作为投影仪,要求能够投射更明亮的图像,例如,还考虑尽可能增大液晶面板的尺寸。在增大液晶面板的尺寸时,与液晶面板的尺寸相应地,像素移位器件的光学部件的尺寸也大型化,因此,结果也需要使第二框架大型化。
在这样将上述像素移位器件用于投影仪的情况下,期望采用轻量且大型的第二框架。然而,若轻量且大型的第二框架例如被施加由搬运时、落下时产生的冲击引起的负荷,则产生容易变形、破损这样的新的课题。
发明内容
为了解决上述的课题,根据本发明的一个方式,具备:光学部件;第一框架,其保持所述光学部件,绕第一摆动轴摆动;以及第二框架,其配置于所述第一框架的周围,并且与所述第一框架连结,绕与所述第一摆动轴垂直的第二摆动轴摆动;基座,其配置于所述第二框架的周围,并且与所述第二框架连结;一对第一摆动轴形成部,其在沿着所述第一摆动轴的方向上配置于所述第一框架的两侧,将所述第一框架和所述第二框架连结起来;第一致动器,其位于所述第一框架与所述第二框架之间,使所述第一框架相对于所述第二框架摆动;以及第二致动器,其位于所述第二框架与所述基座之间,使所述第二框架相对于所述基座摆动,所述第二框架和所述基座设置有致动器保持部,该致动器保持部向沿着所述第二摆动轴的轴向一侧延伸,保持所述第二致动器,所述一对第一摆动轴形成部具有:一对连结轴,其位于所述第一摆动轴上,将所述第一框架和所述第二框架连结起来;以及一对梁,其从所述一对连结轴分别在所述第二框架的表面上沿着所述第二摆动轴延伸。
此外,根据本发明的另一方式,提供一种投影仪,其具有:图像生成部,其生成图像光;投射光学***,其投射所述图像光;以及上述方式的图像移位器件,其配置在所述图像生成部与所述投射光学***之间,使来自所述图像生成部的所述图像光的光路移位。
附图说明
图1是示出一个实施方式的投影仪的概略结构的图。
图2是示出基于像素移位器件的图像的高分辨率化的原理的说明图。
图3是像素移位器件的俯视图。
图4是沿图3的IV-IV线方向观察的剖视图。
图5是示出像素移位器件与图像生成部之间的位置关系的图。
图6是示出第二框架的主要部分结构的立体图。
图7是示出第一变形例的像素移位器件的主要部分结构的放大图。
图8是示出第二变形例的像素移位器件的概略结构的俯视图。
标号说明
1:投影仪;4:图像生成部;4B:光调制装置(第一光调制装置);4R:光调制装置(第二光调制装置);4G:光调制装置(第三光调制装置);5:光合成元件;6:投射光学***;10、10A、10B:像素移位器件;20:光学部件;21、121:第一框架;22、122:第二框架;22b:表面(第二框架的表面);23、123:基座;24:第一摆动轴形成部;25:第一致动器;26:第二致动器;29、129:致动器保持部;241a:端部(基座侧的端部);40B:第三光射出面;40G:第一光射出面;40R:第二光射出面;240:连结轴;241:梁;243:壁部;245:两端部;246:斜边;J1:第一摆动轴;J2:第二摆动轴;LT:图像光。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的一个实施方式进行详细说明。此外,在以下的说明中使用的附图中,为了容易理解特征,有时为了方便而将成为特征的部分放大表示,各构成要素的尺寸比率等不一定与实际相同。
图1是示出本实施方式的投影仪的概略结构的图。
如图1所示,本实施方式的投影仪1具备光源2、色分离光学***3、图像生成部4、投射光学***6以及像素移位器件10。
以下,有时使用附图中所示的XYZ坐标系来说明各构件的配置关系。在各附图中,Y轴是沿着投影仪1中的图像光LT对屏幕SCR的投射方向的轴。X轴是与Y轴垂直且沿着屏幕SCR的横宽方向的轴。Z轴是与X轴以及Y轴垂直的轴,是沿着屏幕SCR的上下方向的轴。
在本实施方式中,例如,将沿着Z轴的两个方向统称为投影仪1中的“上下方向Z”,将朝向+Z方向的方向称为“上侧”,将朝向-Z方向的方向称为“下侧”。另外,将沿着X轴的两个方向统称为投影仪1中的“左右方向X”,将朝向+X方向的方向称为“右侧”,将朝向-X方向的方向称为“左侧”。另外,将沿着Y轴的两个方向统称为投影仪1中的“前后方向Y”,将朝向+Y方向的方向称为“前侧”,将朝向-Y方向的方向称为“后侧”。
此外,上下方向Z、左右方向X以及前后方向Y只是用于说明投影仪1的各构成部件的配置关系的名称,并不规定投影仪1中的实际的设置姿势、朝向。
光源2例如具有激光光源、波长转换元件等结构。光源2利用聚光透镜对从激光光源射出的蓝色的激光作为激励光进行会聚,使其入射到包含荧光体的波长转换元件,射出包含蓝色的激光和黄色的荧光的白色光WL。另外,光源2不限于使用激光光源和波长转换元件的结构,例如也可以应用单独使用激光光源的结构、使用LED(Light Emitting Diode:发光二极管)、放电型的光源灯的结构。
图像生成部4具有射出红色的图像光的光调制装置4R、射出绿色的图像光的光调制装置4G、射出蓝色的图像光的光调制装置4B以及光合成元件5。图像生成部4基于图像信息对从光源2射出的光进行调制,生成图像光LT。
色分离光学***3具备第一分色镜7a、第二分色镜7b、第一反射镜8a、第二反射镜8b、第三反射镜8c、中继透镜9a以及中继透镜9b。色分离光学***3将从光源2射出的白色光WL分离为红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB。
第一分色镜7a将从光源2射出的白色光WL分离为红色光LR、绿色光LG和蓝色光LB。第一分色镜7a使红色光LR透过,并且使绿色光LG和蓝色光LB反射。第二分色镜7b将绿色光LG和蓝色光LB混合后的光分离为绿色光LG和蓝色光LB。第二分色镜7b反射绿色光LG,并且使蓝色光LB透过。
第一反射镜8a配置在红色光LR的光路中。第一反射镜8a将由第一分色镜7a透过的红色光LR朝向光调制装置4R反射。第二反射镜8b和第三反射镜8c配置在蓝色光LB的光路中。第二反射镜8b和第三反射镜8c将透过了第二分色镜7b的蓝色光LB引导至光调制装置4B。
光调制装置4G由绿色用液晶面板4GP和分别设置于绿色用液晶面板4GP的入射侧和射出侧的偏振板(省略图示)构成。光调制装置4G具有第一光射出面40G,将第一光射出面40G朝向投射光学***6侧配置。
光调制装置4R由红色用液晶面板4RP和分别设置于红色用液晶面板4RP的入射侧以及射出侧的偏振板(省略图示)构成。光调制装置4R具有第二光射出面40R,将第二光射出面40R朝向与光调制装置4G和投射光学***6所排列的前后方向Y垂直的左右方向X的右侧(+X)配置。
光调制装置4B由蓝色用液晶面板4BP和分别设置于蓝色用液晶面板4BP的入射侧以及射出侧的偏振板(省略图示)构成。光调制装置4B具有第三光射出面40B,配置成使第三光射出面40B与光调制装置4R的第二光射出面40R对置。即,光调制装置4B以使第三光射出面40B朝向左右方向X的左侧(-X)的方式配置。
特别是在本实施方式的投影仪1中,为了显示更明亮的图像,如上所述,使用大型面板作为各光调制装置4R、4G、4B的各液晶面板4RP、4GP、4BP。
在本实施方式的情况下,光调制装置4G相当于“第一光调制装置”,光调制装置4R相当于“第二光调制装置”,光调制装置4B相当于“第三光调制装置”。
以下,有时也将红色用液晶面板4RP、绿色用液晶面板4GP以及蓝色用液晶面板4BP统称为各液晶面板4RP、4GP、4BP。
光调制装置4R根据图像信号通过红色用液晶面板4RP对从光源2射出的白色光WL中的红色光LR进行调制。光调制装置4G根据图像信号通过绿色用液晶面板4GP对从光源2射出的白色光WL中的绿色光LG进行调制。光调制装置4B根据图像信号通过蓝色用液晶面板4BP对从光源2射出的白色光WL中的蓝色光LB进行调制。由此,各光调制装置4R、4G、4B生成与各色光对应的图像光。
在光调制装置4R的光入射侧配置有使入射到光调制装置4R的红色光LR平行化的场透镜11R。在光调制装置4G的光入射侧配置有使入射到光调制装置4G的绿色光LG平行化的场透镜11G。在光调制装置4B的光入射侧配置有使入射到光调制装置4B的蓝色光LB平行化的场透镜11B。
光合成元件5由大致立方体状的十字分色棱镜构成。光合成元件5对从各光调制装置4R、4G、4B的各光射出面40R、40G、40B射出的各色光进行合成而生成图像光LT。
投射光学***6由多个投射透镜构成。投射光学***6将由图像生成部4合成的图像光LT朝向屏幕SCR放大投射。由此,在屏幕SCR上显示彩色图像。
像素移位器件10配置在图像生成部4的光合成元件5与投射光学***6之间的图像光LT的光路上。投影仪1通过像素移位器件10使图像光LT的光路移位,产生所谓的像素移位,由此能够在屏幕SCR上显示分辨率比各液晶面板4RP、4GP、4BP的分辨率高的图像。例如,如果各液晶面板4RP、4GP、4BP是支持全高清的液晶面板,则能够显示4K的图像。
这里,使用图2简单地说明基于光路移位的高分辨率化的原理。图2是示出基于图像光LT的光路偏移的高分辨率化的原理的说明图。
如后所述,像素移位器件10具有使图像光LT透过的作为透光性基板的光学部件20,通过变更该光学部件20的姿势,利用折射使图像光LT的光路移位。
像素移位器件10使光学部件20在绕与光轴AX交叉的第一摆动轴J1的第一摆动方向、以及绕与光轴AX交叉且与第一摆动轴J1交叉的第二摆动轴J2的第二摆动方向这两个方向上摆动。当光学部件20向第一摆动方向摆动时,入射到光学部件20的光的光路向图2所示的第一方向F1移位。
当光学部件20向第二摆动方向摆动时,入射到光学部件20的光的光路向图2所示的与第一方向F1交叉的第二方向F2移位。由此,显示在屏幕SCR上的像素Px显示于在第一方向F1和与第一方向F1交叉的第二方向F2上偏移后的位置。在本实施方式的情况下,第一方向F1与左右方向X对应,第二方向F2与上下方向Z对应。
投影仪1通过组合第一方向F1的光路的移位和第二方向F2的光路的移位,使外观上的像素数增加,使投射到屏幕SCR上的图像光LT高分辨率化。例如,如图2所示,使像素Px移动到在第一方向F1和第二方向F2上分别偏移1/2个像素量的位置。由此,能够使屏幕SCR上的图像显示位置移动到从图像显示位置P1沿着第一方向F1偏移了1/2个像素量的图像显示位置P2、从图像显示位置P1沿着第一方向F1和第二方向F2分别偏移了1/2个像素量的图像显示位置P3、以及从图像显示位置P1沿着第二方向F2偏移了1/2个像素量的图像显示位置P4。在图2中,关注像素Px的1/4的区域,将移位动作的流程表示为A→B→C→D。
如图2所示,以在图像显示位置P1、P2、P3、P4分别显示一定时间的图像的方式进行光路移位动作,与光路移位动作同步地使各液晶面板4RP、4GP、4BP中的显示内容变化。由此,在外观上,能够显示比像素Px小的尺寸的像素A、B、C、D。例如在整体上以60Hz的频率进行像素A、B、C、D的显示的情况下,需要与图像显示位置P1、P2、P3、P4对应地使各液晶面板4RP、4GP、4BP以4倍的速度执行显示。即,各液晶面板4RP、4GP、4BP中的显示的频率、所谓的刷新率为240Hz。
另外,在图2所示的例子中,第一方向F1和第二方向F2是相互垂直的方向,是在屏幕SCR上呈矩阵状显示的像素Px的排列方向。代替该结构,第一方向F1和第二方向F2也可以不是相互垂直的方向,也可以是相对于像素Px的排列方向倾斜的方向。即使是这样的偏移方向,通过适当组合向第一方向F1和第二方向F2的像素偏移,也能够使像素Px移动到图2所示的图像显示位置P1、P2、P3、P4。另外,图像显示位置的偏移量并不限定于1/2个像素量,例如也可以是像素Px的1/4,也可以是3/4。
接着,对像素移位器件10的结构进行说明。图3是像素移位器件10的俯视图。图3是从-Y侧向+Y侧观察像素移位器件10的俯视图。
如图3所示,像素移位器件10具备光学部件20、第一框架21、第二框架22、基座23、一对第一摆动轴形成部24、一对第一致动器25、一对第二致动器26以及框架加强部件30。
在图3中,示出了像素移位器件10未改变光学部件20的姿势的状态、即像素移位器件10未动作的状态。
像素移位器件10与从图像生成部4入射的图像光LT所入射的光学部件20的姿势相应地使图像光LT的光路移位。图像光LT的光路的偏移量根据光学部件20的姿势变化的程度来规定(参照图2)。
光学部件20是利用折射使从图像生成部4入射的图像光LT的光路偏移的部件。在像素移位器件10处于图像光LT相对于光学部件20的入射角度为0°的基准位置时,光学部件20的法线方向与前后方向Y一致。
作为光学构件20,例如使用大致正方形的白板玻璃。通过采用强度优异的白板玻璃,光学部件20整体的刚性提高,因此能够抑制在光学部件20产生的变形。
此外,光学部件20的材料并不限定于白板玻璃,只要是具有透光性且能够使光折射的材料即可,也可以使用硼硅酸玻璃、石英玻璃等各种玻璃材料。或者,也可以使用水晶、蓝宝石等各种结晶材料、聚碳酸酯系树脂、丙烯酸系树脂等各种树脂材料。另外,光学部件20的形状不限于大致正方形,也可以是长方形、菱形、椭圆形状。
第一框架21是保持光学部件20并绕第一摆动轴J1摆动的框架。第一框架21的第一摆动轴J1是通过被支承于第一框架21的光学部件20的中心的假想轴。
第一框架21是金属制的边框状的框架,配置在光学部件20的周围。第一框架21支承光学部件20的外周缘,由此收纳正反面露出的状态的光学部件20。作为第一框架21的材质,作为具有规定的刚性的金属材料,例如使用不锈钢。光学部件20通过粘接剂固定于第一框架21。另外,第一框架21不限于边框形状,只要是支承光学部件20的至少一部分的部件即可。
第二框架22是绕与第一摆动轴垂直的第二摆动轴J2摆动的框架。第二框架22的第二摆动轴J2是与第一摆动轴J1垂直且通过被支承于第一框架21的光学部件20的中心的假想轴。
第二框架22由俯视观察时为大致八边形状的板材构成,具有大致八边形状的开口部22H。在第二框架22的开口部22H的内侧配置有保持光学部件20的第一框架21。即,第二框架22由包围第一框架21的框状的部件构成,配置于第一框架21的周围并且与第一框架21连结。
第二框架22经由一对第一摆动轴形成部24与第一框架21连结。另外,第二框架22经由后述的基座连结部件28的第一连结轴部28b以及框架加强部件30的第二连结轴部34b与基座23连结。另外,关于一对第一摆动轴形成部24、基座连结部件28和框架加强部件30的结构在后面叙述。
基于这样的结构,在本实施方式的像素移位器件10中,经由第一框架21被支承于第二框架22的光学部件20能够通过相对于基座23绕第二摆动轴J2旋转来变更姿势。
在本实施方式的情况下,第二框架22及第一框架21以在前后方向Y上至少一部分重叠的方式配置。即,第二框架22及第一框架21彼此的至少一部分配置在与XZ面平行的同一面上。此外,第二框架22只要是在沿前后方向Y俯视观察时包围第一框架21的周围而配置的形状即可,相对于第一框架21的位置也可以在前后方向Y上偏移。即,第二框架22和第一框架21也可以以在前后方向Y上彼此的位置偏移的状态配置。
基座23例如由铝等金属部件构成。基座23具有开口部230、第一个第二框架固定部231、第二个第二框架固定部232以及一对第二线圈支架234。
开口部230由相互连通的第一开口230a及第二开口230b构成。第二框架22位于开口部230的第一开口230a的内侧,框架加强部件30位于开口部230的第二开口230b的内侧。
第一个第二框架固定部231固定位于第二框架22的上下方向Z的上侧(+Z)的基座连结部件28。
第二个第二框架固定部232固定位于第二框架22的上下方向Z的下侧(-Z)的框架加强部件30。
一对第二线圈支架234分别保持后述的一对第二致动器26各自的线圈。一对第二线圈支架234设置为在基座23中的与第二摆动轴J2垂直的方向上与设置于后述的框架加强部件30的一对第二磁铁支架35分别对置。
即,基座23配置于第二框架22的周围并且与第二框架22连结。
在本实施方式的情况下,第二框架22及基座23以在前后方向Y上至少一部分重叠的方式配置。即,第二框架22及基座23彼此的至少一部分配置在与XZ面平行的同一面上。另外,基座23只要是在前后方向Y上俯视观察时包围第二框架22的周围而配置的形状即可,相对于所述第二框架22的位置也可以在前后方向Y上偏移。即,第二框架22及基座23也可以以在前后方向Y上彼此的位置偏移的状态配置。
一对第一摆动轴形成部24在沿着第一摆动轴J1的方向即左右方向X上配置于第一框架21的两侧,将第一框架21和第二框架22连结。在本实施方式的情况下,一对第一摆动轴形成部24与第一框架21一体地形成,但一对第一摆动轴形成部24和第一框架21也可以分体地形成。
一对第一摆动轴形成部24经由螺纹部件223被固定于第二框架22的正面22b。第二框架22的正面22b是朝向前后方向Y的后侧(-Y)的面,是相对于像素移位器件10配置图像生成部4的一侧的面。
在本实施方式的像素移位器件10中,一对第一摆动轴形成部24以第二摆动轴J2为中心而对称地配置。在本实施方式中,一对第一摆动轴形成部24对称地配置是指,各第一摆动轴形成部24具有同样的形状,在以第二摆动轴J2为基准将一个形成部折返时与另一个形成部重叠。根据本实施方式的像素移位器件10,第一框架21和第二框架22通过一对第一摆动轴形成部24平衡良好地连结,因此能够使光学部件20绕第一摆动轴J1以稳定的状态摆动。
一对第一摆动轴形成部24具有一对连结轴部240和一对梁241。一对连结轴部240位于第一框架21的第一摆动轴J1上,将第一框架21的外侧面21a与第二框架22的内侧连结为能够摆动。一对连结轴部240分别从矩形框状的第一框架21的四个外侧面21a中的彼此朝向相反的面突出,将第一框架21与第二框架22连结。
基于这样的结构,在本实施方式的像素移位器件10中,支承于第一框架21的光学部件20能够通过相对于第二框架22绕第一摆动轴J1旋转来变更姿势。
一对梁241从一对连结轴部240分别沿第二摆动轴J2沿第二框架22的正面22b延伸。第二框架22的设置有一对梁241的部分的强度被提高。根据本实施方式的像素移位器件10,通过将一对第一摆动轴形成部24的梁241设置于第二框架22的正面22b,能够提高第二框架22中的与第一框架21连结的连结部分的周边区域的强度。
在本实施方式中,一对梁241分别以跨第一摆动轴J1的方式配置。各梁241分别配置在第一摆动轴J1的两侧。在本实施方式的情况下,一对梁241分别以第一摆动轴J1为中心而对称地配置。
根据这样的结构,第一摆动轴形成部24的各梁241能够均衡地提高第二框架22中的在与第一摆动轴J1垂直的上下方向Z上延伸的部分的强度。
各梁241各自在沿着第二摆动轴J2的上下方向Z上的第一长度L1是与第一框架21在沿着第二摆动轴J2的上下方向Z上的第二长度L2对应的长度。
在本说明书中,第一长度L1及第二长度L2为对应的长度是指第一长度L1及第二长度L2大致相等。另外,第一长度L1和第二长度L2大致相等不仅包含第一长度L1和第二长度L2的长度完全一致的状态,还包含第一长度L1和第二长度L2中的一方比另一方大或者小几毫米左右的状态。此外,梁241的上下方向Z的第一长度L1也可以与保持于第一框架21的光学部件20的上下方向Z的长度相等。
根据该结构,通过将具有相当于第一框架21的长度的一对梁241重叠配置在第二框架22上,能够充分提高第二框架22的刚性。因此,本实施方式的像素移位器件10即使在使用由厚度小的轻量材料构成的第二框架22的情况下,作为第二框架22也能够确保充分的刚性,因此能够实现器件自身的小型化及轻量化。
图4是像素移位器件10的主要部分的剖视图。图4是沿图3的IV-IV线方向观察的剖视图。
如图4所示,一对梁241具有立壁部243,该立壁部243在沿着第二摆动轴J2的上下方向Z上延伸,沿着第二框架22的正面22b的法线方向即前后方向Y立起,在沿着第二摆动轴J2的上下方向Z上延伸。在本实施方式中,立壁部243相当于“立起壁部”。
立壁部243设置于一对梁241各自的靠基座23侧的端部241a。在本实施方式的情况下,立壁部243沿着第二框架22的外侧面22c向投射光学***6侧延伸。一对梁241具备立壁部243,从而沿着XY面的截面成为大致L字形状,与不设置立壁部243的构造相比,能够增大截面惯性矩。因此,一对梁241能够将上下方向Z的第一长度L1抑制为最小限度,并且提高第二框架22的刚性。因此,本实施方式的像素移位器件10能够通过抑制一对梁241的长度来抑制重量增加,并且高效地提高第二框架22的刚性。
返回图3,在沿第二框架22的正面22b的法线方向即前后方向Y俯视观察时,一对梁241各自在沿着第二摆动轴J2的上下方向Z上的两端部245具有从第一框架21侧朝向基座23侧而上下方向Z的长度变长的斜边246。即,各梁241各自的两端部245具有借助于斜边246随着从第二框架22的内侧朝向外侧而上下方向Z的宽度呈锥状扩展的形状。
本发明人对将各梁241各自的平面形状设为长方形的情况、即不将各梁241各自的两端部设为锥形的情况进行了模拟。通过本模拟能够确认,将各梁241各自的平面形状设为长方形状,对各梁241的刚性没有贡献。
与此相对,在本实施方式的像素移位器件10中,如上所述,通过在各梁241的两端部245设置斜边246,能够在确保各梁241的刚性的同时实现轻量化。
在此,第二框架22的谐振频率与一对梁241的长度相应地变化。在本实施方式的像素移位器件10中,通过适当调整一对梁241的长度而将第二框架22的谐振频率设定为所希望的值。具体而言,本实施方式的像素移位器件10通过适当地调整一对梁241的长度而使第二框架22的谐振频率向高频率移位。由此,第二框架22能够在不增大尺寸或者不增大厚度的情况下抑制谐振的产生。因此,根据本实施方式的像素移位器件10,能够提供在实现装置结构的小型化的同时抑制了由谐振引起的不良情况的发生的可靠性高的像素移位器件。
这样,在本实施方式的像素移位器件10中,连结第一框架21和第二框架22的一对第一摆动轴形成部24的一对梁241沿着第二框架22的表面22b形成,因此能够提高配置有各梁241的第二框架22的强度。
一对第一摆动轴形成部24具备梁241,该梁241在第一摆动轴J1上从将支承光学部件20的第一框架21与第二框架22连结的连结轴部240起在第二框架22的表面22b上向沿着第二摆动轴J2的上下方向Z延伸,因此能够高效地提高第二框架22中的与第一框架21连结的连结部分的附近的强度。
例如,在由于搬运投影仪1时的振动或错误地使投影仪1落下而施加了由冲击引起的负荷时,在第二框架22中的与支承光学部件20的第一框架21连结的连结部的周边产生特别大的负荷。与此相对,本实施方式的像素移位器件10通过如上述那样利用一对第一摆动轴形成部24提高第二框架22中的与第一框架21连结的连结部分的强度,能够抑制第二框架22的变形、破损。因此,本实施方式的像素移位器件10成为提高了对冲击的负荷的耐受性的可靠性高的器件。
基座连结部件28是在第二摆动轴J2上连结第二框架22和基座23的部件。基座连结部件28具有基座固定部28a、第一连结轴部28b以及框架固定部28c。基座连结部件28经由螺纹部件223固定于基座23以及第二框架22。
框架固定部28c将基座连结构件28固定于第二框架22的位于上下方向Z的上侧(+Z)的上端部。基座固定部28a将基座连结部件28固定于基座23的第一个第二框架固定部231。第一连结轴部28b将框架固定部28c与基座固定部28a之间连结,使第二框架22相对于基座23绕第二摆动轴J2摆动。
此外,基座连结部件28也可以与第二框架22一体地形成。
一对第一致动器25分别在第一框架21与第二框架22之间产生使第一框架21相对于第二框架22摆动的驱动力。
一对第一致动器25分别具有:第一磁铁25a,其配置在与第一摆动轴J1垂直的第二摆动轴J2上,配置于第一框架21;以及第一线圈25b,其配置于基座23,与第一磁铁25a对置。
一对第一致动器25相对于第一框架21所保持的光学部件20以第一摆动轴J1为中心在上下方向Z的两侧呈对称地配置。由于一对第一致动器25位于与第一摆动轴J1等距离的位置,因此能够向保持光学部件20的第一框架21平衡良好地传递各自的驱动力。因此,本实施方式的像素移位器件10能够通过一对第一致动器25使第一框架21绕第一摆动轴J1无偏斜地旋转。
第一磁铁25a经由磁体保持板27被配置于第一框架21。具体而言,第一磁铁25a配置于在第一框架21的外侧面21a的位于第二摆动轴J2上的部位设置的第一磁铁支架21b。
磁铁保持板27由铁等金属构成,作为背轭发挥功能。作为用于第一磁铁25a的磁铁,除了钕磁铁之外,也可以是具有规定磁力的永久磁铁,也可以是钐钴磁铁、铁氧体磁铁、铝镍钴磁铁。
第一线圈25b经由线圈保持件36配置于第二框架22的内侧面22a。线圈保持件36固定于基座23,使第一线圈25b与第一磁铁25a隔着间隙对置配置。线圈保持件36由铁等金属构成,作为背轭发挥功能。第一线圈25b由卷绕于线圈保持件36的线圈线构成。
此外,第一磁铁25a以及第一线圈25b的位置也可以调换,第一磁铁25a也可以配置于从基座23延伸的磁铁支架,第一线圈25b也可以配置于在第一框架21的外侧面21a设置的线圈保持件。
一对第二致动器26分别是在第二框架22与基座23之间使第二框架22相对于基座23摆动的装置。
与第一致动器25相同,一对第二致动器26优选为相对于第二框架22经由第一框架21所保持的光学部件20以第二摆动轴J2为中心在左右方向X的两侧呈对称配置,从而提高各自的驱动力的传递效率。即,优选将一对第二致动器26配置在第一摆动轴J1上。
这里,对本实施方式的投影仪1中的像素移位器件10与图像生成部4的位置关系进行说明。
图5是示出像素移位器件10与图像生成部4的位置关系的图。图5是基于沿着XY平面的面观察的剖视图。
如图5所示,图像生成部4通过经由框架部件F将光调制装置4R、4G、4B和光合成元件5保持为一体而单元化。
在本实施方式的投影仪1中,光调制装置4R、4G、4B中的光调制装置4R、4B成为接近像素移位器件10的状态。
在本实施方式的图像生成部4中,光调制装置4R、4G、4B的横宽比光合成元件5的横宽大。
在本实施方式的像素移位器件10中,在光调制装置4G和投射光学***6所排列的前后方向Y上,光调制装置4R和光调制装置4B的靠投射光学***6侧的前端部4R1、4B1分别与像素移位器件10重叠。因此,光调制装置4R和光调制装置4B的前端部4R1、4B1与像素移位器件10非常接近。更具体而言,光调制装置4R、4B的前端部4R1、4B1分别与像素移位器件10的第一框架21、第二框架22以及基座23接近地配置。
本实施方式的像素移位器件10通过具备第一摆动轴形成部24来提高第二框架22的强度,因此即使在使第二框架22大型化的情况下,也无需以提高强度为目的而增加厚度。这样,本实施方式的像素移位器件10能够使第二框架22的厚度变薄,因此通过将光调制装置4R、4B的前端部4R1、4B1与像素移位器件10在前后方向Y上接近地配置,能够实现装置结构的小型化。
另一方面,在本实施方式的投影仪1中,光调制装置4R、4B的前端部4R1、4B1与像素移位器件10中的第二框架22以及基座23接近地配置,因此难以在第一摆动轴J1上配置第二致动器。
因此,在本实施方式的像素移位器件10中,在相对于第一摆动轴J1设置于沿着第二摆动轴J2的上下方向Z的一侧即下侧(-Z)的致动器保持部29保持有一对第二致动器26。致动器保持部29设置成与各第二致动器26成对。
一对致动器保持部29相对于第一致动器25位于与第一摆动轴J1相反的一侧即下侧(-Z)。在本实施方式的情况下,一对第二致动器26配置于比位于光学部件20的下侧(-Z)的第一致动器25更靠下侧(-Z)的位置。
一对致动器保持部29设置于第二框架22和基座23中的向上下方向Z的下侧(-Z)延伸的区域。一对致动器保持部29由后述的框架加强部件30的一对第二磁铁支架35和基座23的一对第二线圈支架234构成。
各第二致动器26具有在沿着第一摆动轴J1的方向上隔开规定的间隔而配置的磁铁和线圈。具体而言,各第二致动器26在沿着与第二摆动轴J2交叉的第一摆动轴J1的方向上具有:第二磁铁26a,其配置于第二框架22的构成致动器保持部29的第二磁铁支架35;以及第二线圈26b,其配置于基座23的构成致动器保持部29的第二线圈支架234,与第二磁铁26a对置。
第二磁铁26a经由作为背轭发挥功能的磁铁保持板27被配置于第二磁铁支架35。保持第二线圈26b的第二线圈支架234作为背轭发挥功能。
第二磁铁26a以及第二线圈26b具有与构成第一致动器25的第一磁铁25a以及第一线圈25b相同的结构,因此省略说明。
另外,第二磁铁26a和第二线圈26b的位置可以互换,第二磁铁26a可以配置在基座23侧,第二线圈26b可以配置在第二框架22侧。
这样,在本实施方式的像素移位器件10中,第二致动器26设置于第二框架22的配置有第一致动器25的一侧的区域。更具体而言,本实施方式的像素移位器件10采用相对于光学部件20在沿着第二摆动轴J2的上下方向Z的下侧(-Z)集中配置有第一致动器25和第二致动器26的构造。
根据本实施方式的投影仪1,通过使第二致动器26集中于第一致动器25的一侧,能够在前后方向Y上以接近图像生成部4的状态配置像素移位器件10。因此,本实施方式的投影仪1能够使前后方向Y的尺寸小型化。另外,像素移位器件10能够高效地取入从图像生成部4的投射光学***6射出的图像光LT,能够提高图像光LT的光利用效率。
另一方面,在本实施方式的像素移位器件10中,如上所述,需要在第一致动器25的下侧(-Z)配置第二致动器26。因此,如图3和图6所示,本实施方式的第二框架22具有延伸部220,该延伸部220相对于第一致动器25向与第一摆动轴J1相反的一侧且是沿着第二摆动轴J2的轴向一侧(-Z)延伸,经由固定于延伸部220的框架加强部件30保持作为第二致动器26的结构部件的磁铁。
这样,在本实施方式的像素移位器件10中,从第二致动器26到光学部件20的距离比从第一致动器25到光学部件20的距离大,因此成为难以将第二致动器26的驱动力传递到光学部件20侧的构造。
与此相对,本实施方式的像素移位器件10通过将第二致动器26的驱动力向光学部件20侧高效地传递而使第二框架22能够容易地摆动,因此,例如由铝等轻量部件构成第二框架22。
一般而言,铝等轻量部件的刚性低。因此,由轻量部件构成的第二框架22有可能因伴随第一致动器25和第二致动器26的驱动力而产生的应力集中而产生耐久性的降低或变形等。
特别是在本实施方式的投影仪1中,如上所述,为了显示明亮的图像,使用大型面板作为各光调制装置4R、4G、4B各自的液晶面板4RP、4GP、4BP,因此,光学部件20的尺寸大型化,结果,第一框架21和第二框架22的尺寸也大型化。若由上述那样的轻量部件构成这样的大型的第二框架22,则上述的耐久性的降低、变形等的风险有可能进一步提高。
本实施方式的像素移位器件10通过在第二框架22中的集中配置有第一致动器25和第二致动器26的一侧的区域、具体而言在延伸部220设置框架加强部件30,从而提高第二框架22的刚性。以下,对框架加强部件30以及设置有框架加强部件30的第二框架22的周边结构进行说明。
图6是示出设置有框架加强部件30的第二框架22的主要部分结构的立体图。
如图6所示,框架加强部件30例如通过由奥氏体系不锈钢构成的金属板部件构成,具有规定的刚性。框架加强部件30只要能够实现充分提高第二框架22的刚性的目的,则可以由一张板材构成,也可以分割成两张板材。
框架加强部件30经由螺纹部件223固定于位于第二框架22的上下方向Z的下侧(-Z)的延伸部220。框架加强部件30包含:主体部31,其由俯视大致U字状的形状构成;第二磁铁支架35,其保持后述的第二致动器26的磁铁;以及基座连结部34,其与基座23的第二个第二框架固定部232连结。
框架加强部件30的主体部31具有与第二框架22的表面22b接触的第一面31a和与第一面31a相反的第二面31b。框架加强部件30的主体部31包括沿左右方向X延伸的第一壁部32和从第一壁部32的左右方向X的两端向上下方向Z的下侧(-Z)延伸的一对第二壁部33。
在本实施方式中,在第一壁部32设置有供设置于第二框架22的表面22b的一对销22P***的一对销孔32a。此外,通过由长孔形成一对销孔32a的一方,能够与一对销22P间的尺寸偏差无关地提高框架加强部件30与第二框架22的定位时的作业性。
第二磁铁支架35是从主体部31的第二面31b中的各第二壁部33的端部33a向前后方向Y的后侧(-Y)立起并沿上下方向Z延伸的部位。
在本实施方式的情况下,第二磁铁支架35的一部分相对于第二壁部33向上下方向Z的下侧(-Z)突出。即,第二磁铁支架35的前后方向Y的长度比第二壁部33的前后方向Y的长度长。
因此,框架加强部件30的第二磁铁支架35能够保持更大型的磁铁。
第二磁铁支架35具有支承磁铁的支承板35a和对支承于支承板35a的磁铁进行卡定的卡定爪35b,能够稳定地保持磁铁。
在本实施方式的情况下,通过设置第二磁铁支架35作为立起壁部,能够不使框架加强部件30大型化地提高强度。另外,通过将立起壁部用作磁铁支架,能够抑制框架加强部件的大型化。
基座连结部34包括基座固定部34a以及第二连结轴部34b。
基座固定部34a是将框架加强部件30固定于基座23的第二个第二框架固定部232的部位。第二个第二框架固定部232具有支承基座固定部34a的支承面232a和从支承面232a突出的定位销232b。
第二连结轴部34b位于第二摆动轴J2上,在上下方向Z的下侧(-Z)将第二框架22以能够摆动的方式连结于基座23。
在本实施方式的情况下,框架加强构件30包括第二连结轴部34b,因此能够实现部件个数的削减。另外,通过由框架加强部件30构成第二连结轴部34b,能够提高第二连结轴部34b的耐久性。
在本实施方式中,在基座固定部34a设置有供设置于第二个第二框架固定部232的支承面232a的定位销232b贯穿***的切口34a1。通过将定位销232b***基座固定部34a的缺口34a来限制框架加强部件30相对于基座23的位置。
这样,本实施方式的像素移位器件10通过在第二框架22中的集中有第一致动器25和第二致动器26的延伸部220设置框架加强部件30,能够提高第二框架22的刚性。
由此,本实施方式的像素移位器件10抑制绕第二摆动轴J2摆动的第二框架22的变形,因此能够高精度地控制经由第一框架21保持的光学部件20的姿势。
另外,由于不易产生第二框架22的变形,所以例如能够抑制第二框架22或者经由第一框架21保持于第二框架22的光学部件20在前后方向Y上移动而与图像生成部4接触。因此,本实施方式的像素移位器件10能够在前后方向Y上以接近图像生成部4的状态配置像素移位器件10。因此,实施方式的投影仪1能够使前后方向Y的尺寸更小型化。因此,本实施方式的像素移位器件10高效地取入图像生成部4的从投射光学***6射出的图像光LT,因此能够提高图像光LT的光利用效率。
另外,由于不易产生第二框架22的变形,因此能够将第二致动器26的驱动力高效地利用于第二框架22的旋转。因此,为了使光学部件20倾斜相同的角度而向第二致动器26供给的电流变小,因此能够抑制第二致动器26的消耗电力。
接着,对本实施方式的像素移位器件10的动作进行说明。
本实施方式的像素移位器件10在各第一致动器25中,通过使用未图示的电路基板对第一线圈25b通电而产生磁场并与第一磁铁25a排斥或相互吸引,从而在第一磁铁25a与第一线圈25b之间产生与第一摆动轴J1交叉的方向的力。由此,第一框架21绕第一摆动轴J1摆动。如上所述,第一框架21的位于沿着第一摆动轴J1的方向的两端的一对第一摆动轴形成部24的连结轴部240与第二框架22连结,因此固定于第一框架21的光学部件20能够绕第一摆动轴J1相对于第二框架22摆动。
另外,本实施方式的像素移位器件10在各第二致动器26中,通过使用未图示的电路基板对第二线圈26b通电而产生磁场,与第二磁铁26a排斥或相互吸引,从而在第二磁铁26a与第二线圈26b之间产生与第二摆动轴J2交叉的方向的力。由此,第二框架22绕第二摆动轴J2摆动。如上所述,第二框架22的位于沿着第二摆动轴J2的方向的两端的第一连结轴部28b和第二连结轴部34b与基座23连结,因此,经由第一框架21和第一摆动轴形成部24固定于第二框架22的光学部件20能够绕第二摆动轴J2相对于基座23摆动。
这样,本实施方式的像素移位器件10能够利用由一对第一致动器25及一对第二致动器26产生的驱动力而以两轴控制光学部件20的姿势。像素移位器件10通过使光学部件20的姿势变化,能够使从图像生成部4射出的图像光LT的光路在沿着2轴的方向上移位。
在本实施方式的情况下,当第一框架21绕第一摆动轴J1摆动时,图像光LT相对于光学部件20的入射角度发生变化,图像光LT的光路向第二方向F2(参照图2)移动。此外,当保持第一框架21的第二框架22绕第二摆动轴J2摆动时,在与绕第一摆动轴J1摆动的情况不同的方向上,图像光LT相对于光学部件20的入射角度发生变化,图像光LT的光路向第一方向F1(参照图2)移动。
如以上那样,本实施方式的像素移位器件10具备:光学部件20;其第一框架21,保持光学部件20,绕第一摆动轴J1摆动;第二框架22,其配置于第一框架21的周围并且与第一框架21连结,绕与第一摆动轴J1垂直的第二摆动轴J2摆动;基座23,其配置于第二框架22的周围并且与第二框架22连结;一对第一摆动轴形成部24,其在沿着第一摆动轴J1的方向上配置于第一框架21的两侧,连结第一框架21以及第二框架22;第一致动器25,其位于第一框架21与第二框架22之间,使第一框架21相对于第二框架22摆动;以及第二致动器26,其位于第二框架22与基座23之间,使第二框架22相对于基座23摆动。在第二框架22和基座23设置有致动器保持部29,该致动器保持部29向沿着第二摆动轴J2的上下方向Z的下侧(-Z)延伸,对第二致动器26进行保持,一对第一摆动轴形成部24具有:一对连结轴部240,它们位于第一摆动轴J1上,将第一框架21和第二框架22连结;以及一对梁241,它们从一对连结轴部240分别在沿着第二摆动轴J2的上下方向Z上在第二框架22的表面22b上延伸。
根据本实施方式的像素移位器件10,连结第一框架21和第二框架22的一对第一摆动轴形成部24的一对梁241沿着第二框架22的表面22b形成,因此能够提高第二框架22的强度。因此,本实施方式的像素移位器件10例如即使在施加了由搬运时的振动、落下引起的冲击所引起的负荷的情况下,也能够通过一对第一摆动轴形成部24来提高第二框架22中的与第一框架21的连结部分的强度,从而抑制第二框架22的变形、破损。
因此,即使在通过增大像素移位器件10的光学部件20的尺寸而采用大型且由轻量部件构成的部件作为第二框架22的情况下,也能够通过提高第二框架22的强度而具有对冲击的负荷的耐受性。因此,根据本实施方式的像素移位器件10,即使在采用将第一致动器25以及第二致动器26集中于轻量且大型的第二框架22的一侧的构造的情况下,也能够提供使第二框架22具有针对冲击的负荷的耐受性的可靠性高的器件。
另外,在本实施方式的像素移位器件10中,第一致动器25以及第二致动器26相对于第一摆动轴J1集中于第二框架22的一侧,伴随着第一致动器25以及第二致动器26的驱动力而产生的应力容易集中于第二框架22。与此相对,本实施方式的像素移位器件10通过利用框架加强部件30提高刚性来抑制第二框架22的变形,因此能够高精度地控制经由第一框架21保持的光学部件20的姿势。
另外,由于不易产生第二框架22的变形,所以例如能够抑制第二框架22或者经由第一框架21保持于第二框架22的光学部件20在前后方向Y上移动而与图像生成部4接触。因此,本实施方式的像素移位器件10能够在前后方向Y上以接近图像生成部4的状态配置像素移位器件10。因此,实施方式的投影仪1能够使前后方向Y的尺寸小型化。
另外,本实施方式的像素移位器件10通过利用框架加强部件30提高刚性,从而能够降低第二框架22的由应力引起的变形量,抑制第二致动器26的振动的衰减而使第二框架22高效地摆动。因此,能够将第二致动器26的驱动力高效地利用于第二框架22的旋转,因此能够节能地驱动第二致动器26。
另外,根据本实施方式的投影仪1,由于具备上述像素移位器件10,因此对搬运时的振动、落下所引起的冲击的负荷的耐受性优异。另外,作为像素移位器件10的光学部件20能够采用尺寸大的光学部件,因此作为各液晶面板4RP、4GP、4BP能够使用大型面板,能够将明亮的图像投射到屏幕SCR。
另外,本实施方式的投影仪1具备能够节能地驱动第二框架22的像素移位器件10,因此能够将投影仪的消耗电力抑制得较小。
此外,本发明的技术范围并不限定于上述实施方式,能够在不脱离本发明的主旨的范围内施加各种变更。
此外,构成光源装置的各种结构要素的数量、配置、形状和材料等具体结构不限于上述实施方式,能够适当变更。
上述实施方式的像素移位器件10列举了各具备一对第一致动器25和第二致动器26的情况为例,但也可以采用各具备一个第一致动器25和第二致动器26的结构。
(第一变形例)
图7是示出第一变形例的像素移位器件的主要部分结构的放大图。此外,在本变形例中,对与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记,并省略详细的说明。
例如,在上述实施方式的像素移位器件10中,框架加强部件30具备第二磁铁支架35,但磁铁支架也可以不与框架加强部件为一体,而由第二框架22的一部分构成。
如图7所示,在本变形例的像素移位器件10A中,保持第二致动器26的第二磁铁的第二磁铁支架222与框架加强部件30A分体,与第二框架22一体地形成。
框架加强部件30A具备沿与设置于第二框架22的一对第二磁铁支架222交叉的方向延伸并配置于一对第二磁铁支架222之间的肋130。肋130是从主体部31的第二面31b向前后方向Y的后侧(-Y)立起并沿左右方向X延伸的部位。
框架加强部件30A的肋130能够抑制第二框架22的一对第二磁铁支架222以在左右方向X上相互接近的方式变形。即,本变形例的框架加强部件30A通过具备肋130,能够提高具有第二磁铁支架222的第二框架22的刚性。
另外,也可以设置沿与设置于上述实施方式的像素移位器件10的框架加强部件30的一对第二磁铁支架35交叉的方向延伸的肋。由此,通过进一步提高框架加强部件30的刚性,能够抑制一对第二磁铁支架35以在左右方向X上相互接近的方式变形。
另外,上述实施方式的框架加强部件30一体地设置有包括第二连结轴部34b在内的基座连结部34。即,上述实施方式的框架加强部件30采用了将连结第二框架22和基座23的基座连结部设为一体的结构,但框架加强部件也可以采用将连结轴部设为分体的结构。
(第二变形例)
图8是示出变形例的像素移位器件的概略结构的俯视图。此外,在本变形例中,对与上述实施方式相同的结构标注相同的附图标记,并省略详细的说明。
如图8所示,本变形例的像素移位器件10B具备光学部件20、第一框架121、第二框架122、基座123、一对第一摆动轴形成部24、一个第一致动器25以及一个第二致动器26。
在本变形例中,第一致动器25配置于第二摆动轴J2上的第一框架121与第二框架122的间隙中的下侧(-Z)的间隙。
第二框架122配置在第一框架121的周围,并且经由位于第二摆动轴J2上的一对连结轴124与第一框架121连结。
第二致动器26由被设置于从第二框架122和基座123的左侧(-X)且下侧(-Z)延伸的部分的致动器保持部129保持。本变形例的致动器保持部129由从第二框架122的左下端部122a向下侧(-Z)延伸的磁铁支架125和从基座123的左下端部123a向下侧(-Z)延伸的线圈支架126构成。在本变形例中,第二框架122和基座123在前后方向Y上的位置错开来配置。因此,第二框架122的磁铁支架125跨基座123向下侧(-Z)延伸,因此不会与基座123干涉。
本变形例的像素移位器件10B具有相对于光学部件20在沿着第二摆动轴J2的上下方向Z的下侧(-Z)集中配置有第一致动器25和第二致动器26的构造。在本变形例的像素移位器件10B中,也能够通过一对第一摆动轴形成部24提高由大型且轻量的部件构成的第二框架122的刚性。
因此,在本变形例的像素移位器件10B中,也能够提高第二框架122的刚性,因此能够提高对落下等冲击的负荷的耐受性。由此,即使在增大像素移位器件10B的尺寸而采用轻量且大型的第二框架122的情况下,也能够提供抑制了由落下等冲击的负荷引起的变形、破损的可靠性高的像素移位器件。
以下,附记本公开的总结。
(附记1)
一种像素移位器件,其特征在于,所述像素移位器件具有:光学部件;第一框架,其保持所述光学部件,绕第一摆动轴摆动;以及第二框架,其配置于所述第一框架的周围,并且与所述第一框架连结,绕与所述第一摆动轴垂直的第二摆动轴摆动;基座,其配置于所述第二框架的周围,并且与所述第二框架连结;一对第一摆动轴形成部,其在沿着所述第一摆动轴的方向上配置于所述第一框架的两侧,将所述第一框架和所述第二框架连结起来;第一致动器,其位于所述第一框架与所述第二框架之间,使所述第一框架相对于所述第二框架摆动;以及第二致动器,其位于所述第二框架与所述基座之间,使所述第二框架相对于所述基座摆动,在所述第二框架和所述基座设置有致动器保持部,该致动器保持部向沿着所述第二摆动轴的轴向一侧延伸,保持所述第二致动器,所述一对第一摆动轴形成部具有:一对连结轴,其位于所述第一摆动轴上,将所述第一框架和所述第二框架连结起来;以及一对梁,其从所述一对连结轴分别在所述第二框架的表面上向沿着所述第二摆动轴的方向延伸。
根据该结构的像素移位器件,连结第一框架和第二框架的一对第一摆动轴形成部的一对梁沿第二框架的表面形成,因此能够提高第二框架的强度。该像素移位器件例如即使在施加了搬运时的振动、由落下引起的冲击所引起的负荷的情况下,通过利用一对第一摆动轴形成部提高第二框架中的与第一框架连结的连结部分的强度,也能够抑制第二框架的变形、破损。因此,能够提供提高了对冲击负荷的耐受性的可靠性高的像素移位器件。
另外,即使在通过增大像素移位器件的光学部件的尺寸而采用由大型且轻量的部件构成的框架作为第二框架的情况下,也能够通过提高第二框架的强度而具有对冲击的负荷的耐受性。
因此,根据该像素移位器件,即使在采用将第一致动器和第二致动器集中于轻量且大型的第二框架的一侧的构造的情况下,也能够提供具有对第二框架中的冲击的负荷的耐受性的可靠性高的器件。
(附记2)
根据附注1所述的像素移位器件,其特征在于,
在所述第二框架和所述基座设置有一对所述致动器保持部,
所述第二致动器由分别配置于所述一对致动器保持部的一对致动器构成。
根据该结构,通过一对第二致动器稳定地确保绕第二摆动轴的摆动力,从而使光学部件的姿势变化稳定,由此能够高精度地移位图像光的光路。
(附记3)
根据附记2所述的像素移位器件,其特征在于,所述一对第一摆动轴形成部以所述第二摆动轴为中心而对称地配置。
根据该结构,第一框架和第二框架通过一对第一摆动轴形成部平衡良好地连结,因此能够使光学部件绕第一摆动轴以稳定的状态摆动。
(附记4)
根据附记3所述的像素移位器件,其特征在于,所述一对梁分别以跨所述第一摆动轴的方式配置。
根据该结构,各梁分别配置于第一摆动轴的两侧,因此,能够均衡地提高第二框架中的在与第一摆动轴垂直的方向上延伸的部分的强度。
(附记5)
根据附记4所述的像素移位器件,其特征在于,所述一对梁各自在沿着所述第二摆动轴的方向上的长度是与所述第一框架在沿着所述第二摆动轴的方向上的长度对应的长度。
根据该结构,通过将具有相当于第一框架的长度的一对梁重叠配置在第二框架上,能够充分提高第二框架的刚性。因此,即使在使用由厚度小的轻量材料构成的第二框架的情况下,作为第二框架也能够确保充分的刚性,因此能够实现器件自身的小型化和轻量化。
(附记6)
根据附注4所述的像素移位器件,其特征在于,所述一对梁分别以所述第一摆动轴为中心而对称地配置。
根据该结构,各梁分别对称地配置在第一摆动轴的两侧,因此,能够均等地提高第二框架中的在与第一摆动轴垂直的方向上延伸的部分的强度。
(附记7)
根据附记1-6中任一项所述的像素移位器件,其特征在于,所述一对梁具有立起壁部,该立起壁部沿着所述第二框架的所述表面的法线方向立起,并在沿着所述第二摆动轴的方向上延伸。
根据该结构,通过具备立起壁部,能够增大第二框架的截面惯性矩。因此,一对梁能够将沿着第二摆动轴的方向的长度抑制为最小限度,并且能够提高第二框架的刚性。因此,根据该结构,能够通过抑制一对梁的长度来抑制重量增加,并且高效地提高第二框架的刚性。
(附记8)
根据附记7所述的像素移位器件,其特征在于,所述立起壁部设置于所述一对梁各自的靠所述基座侧的端部,在沿所述第二框架的所述表面的法线方向俯视观察时,所述一对梁各自的沿着所述第二摆动轴的方向上的两端部具有如下这样的斜边:从所述第一框架侧朝向所述基座侧,所述两端部在沿着所述第二摆动轴的方向上的长度变长。
根据该结构,通过在各梁的两端部设置斜边,能够在确保各梁的刚性的同时实现轻量化。
(附记9)
根据附记1至附记8中任一项所述的像素移位器件,其特征在于,所述第一致动器配置在所述第二摆动轴上,所述致动器保持部相对于所述第一致动器位于与所述第一摆动轴相反的一侧。
在沿着第二摆动轴的方向上延伸的第二框架容易产生变形。与此相对,根据本结构的像素移位器件,通过一对第一摆动轴形成部来提高第二框架的强度,因此即使是沿第二摆动轴延伸的形状也能够抑制变形。
(附记10)
一种投影仪,其特征在于,该投影仪具有:图像生成部,其生成图像光;投射光学***,其投射所述图像光;以及附记1至附记9中的任意一项所述的像素移位器件,其配置在所述图像生成部与所述投射光学***之间,使来自所述图像生成部的所述图像光的光路移位。
根据该结构的投影仪,由于具备像素移位器件,所以对搬运时的振动、落下所引起的冲击的负荷的耐受性优异。另外,通过采用尺寸大的部件作为像素移位器件的光学部件,例如能够使用大型面板作为图像生成部的各液晶面板,能够投射明亮的图像。
(附记11)
所述图像生成部具有:第一光调制装置,其具有第一光射出面,且所述第一光射出面朝向所述投射光学***侧配置;以及第二光调制装置,其具有第二光射出面,且所述第二光射出面朝向与所述第一光调制装置和所述投射光学***所排列的方向垂直的方向配置;第三光调制装置,其具有第三光射出面,配置成所述第三光射出面与所述第二光调制装置的所述第二光射出面对置;以及光合成元件,其将从所述第一光调制装置、所述第二光调制装置和所述第三光调制装置射出的光合成而生成所述图像光,并朝向所述投射光学***射出所述图像光,所述像素移位器件的所述光学部件配置在所述投射光学***与所述光合成元件之间的所述图像光的光路上,在所述第一光调制装置和所述投射光学***所排列的方向上,所述第二光调制装置和所述第三光调制装置的靠所述投射光学***侧的端部分别与所述像素移位器件重叠。
根据该结构,通过具备像素移位器件的第一摆动轴形成部的一对梁,无需以提高大型化时的强度为目的而加厚第二框架的厚度。
因此,第二框架的厚度变薄,因此,通过将第二光调制装置和第三光调制装置配置得更接近像素移位器件,能够实现装置结构的进一步小型化。
Claims (12)
1.一种像素移位器件,其特征在于,
所述像素移位器件具有:
光学部件;
第一框架,其保持所述光学部件,绕第一摆动轴摆动;以及
第二框架,其配置于所述第一框架的周围,并且与所述第一框架连结,绕与所述第一摆动轴垂直的第二摆动轴摆动;
基座,其配置于所述第二框架的周围,并且与所述第二框架连结;
一对第一摆动轴形成部,其在沿着所述第一摆动轴的方向上配置于所述第一框架的两侧,将所述第一框架和所述第二框架连结起来;
第一致动器,其位于所述第一框架与所述第二框架之间,使所述第一框架相对于所述第二框架摆动;以及
第二致动器,其位于所述第二框架与所述基座之间,使所述第二框架相对于所述基座摆动,
在所述第二框架和所述基座设置有致动器保持部,该致动器保持部向沿着所述第二摆动轴的轴向一侧延伸,保持所述第二致动器,
所述一对第一摆动轴形成部具有:
一对连结轴,其位于所述第一摆动轴上,将所述第一框架和所述第二框架连结起来;以及
一对梁,其从所述一对连结轴分别在所述第二框架的表面上向沿着所述第二摆动轴的方向延伸。
2.根据权利要求1所述的像素移位器件,其特征在于,
在所述第二框架和所述基座设置有一对所述致动器保持部,
所述第二致动器由分别配置于所述一对致动器保持部的一对致动器构成。
3.根据权利要求2所述的像素移位器件,其特征在于,
所述一对第一摆动轴形成部以所述第二摆动轴为中心而对称地配置。
4.根据权利要求3所述的像素移位器件,其特征在于,
所述一对梁分别以跨所述第一摆动轴的方式配置。
5.根据权利要求4所述的像素移位器件,其特征在于,
所述一对梁各自在沿着所述第二摆动轴的方向上的长度是与所述第一框架在沿着所述第二摆动轴的方向上的长度对应的长度。
6.根据权利要求4所述的像素移位器件,其特征在于,
所述一对梁分别以所述第一摆动轴为中心而对称地配置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的像素移位器件,其特征在于,
所述一对梁具有立起壁部,该立起壁部沿着所述第二框架的所述表面的法线方向立起,并在沿着所述第二摆动轴的方向上延伸。
8.根据权利要求7所述的像素移位器件,其特征在于,
所述立起壁部设置于所述一对梁各自的靠所述基座侧的端部,
在沿所述第二框架的所述表面的法线方向俯视观察时,所述一对梁各自的沿着所述第二摆动轴的方向上的两端部具有如下这样的斜边:从所述第一框架侧朝向所述基座侧,所述两端部在沿着所述第二摆动轴的方向上的长度变长。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的像素移位器件,其特征在于,
所述第一致动器配置在所述第二摆动轴上,
所述致动器保持部相对于所述第一致动器位于与所述第一摆动轴相反的一侧。
10.根据权利要求1至6中任一项所述的像素移位器件,其特征在于,
所述第一框架由不锈钢构成,
所述第二框架由铝构成,
所述基座由铝构成。
11.一种投影仪,其特征在于,
所述投影仪具备:
图像生成部,其生成图像光;
投射光学***,其投射所述图像光;以及
权利要求1至6中任一项所述的像素移位器件,其配置于所述图像生成部与所述投射光学***之间,使来自所述图像生成部的所述图像光的光路移位。
12.根据权利要求11所述的投影仪,其特征在于,
所述图像生成部具有:
第一光调制装置,其具有第一光射出面,且所述第一光射出面朝向所述投射光学***侧配置;以及
第二光调制装置,其具有第二光射出面,且所述第二光射出面朝向与所述第一光调制装置和所述投射光学***所排列的方向垂直的方向配置;
第三光调制装置,其具有第三光射出面,配置成所述第三光射出面与所述第二光调制装置的所述第二光射出面对置;以及
光合成元件,其将从所述第一光调制装置、所述第二光调制装置和所述第三光调制装置射出的光合成而生成所述图像光,并朝向所述投射光学***射出所述图像光,
所述像素移位器件的所述光学部件配置在所述投射光学***与所述光合成元件之间的所述图像光的光路上,
在所述第一光调制装置和所述投射光学***所排列的方向上,所述第二光调制装置和所述第三光调制装置的靠所述投射光学***侧的端部分别与所述像素移位器件重叠。
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