JP2020091343A - 光路シフトデバイスおよび画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本実施形態に係る画像表示装置の一例であるプロジェクターの光学的な構成を示す説明図である。図1に示すプロジェクター1は、LCD方式のプロジェクターである。プロジェクター1は、外部から入力される映像信号に基づき、スクリーン101に映像を表示する装置である。プロジェクター1は、光源102と、ミラー104a、104b、104cと、ダイクロイックミラー106a、106bと、液晶表示素子108R、108G、108Bと、ダイクロイックプリズム110と、光路シフトデバイス2と、投射光学系112とを備える。
図4は、本実施形態に係る光路シフトデバイス2の斜視図である。光路シフトデバイス2は、図1のプロジェクター1において映像光LLの光路をシフトさせるために用いられる。図5は光路シフトデバイス2の平面図および側面図である。光路シフトデバイス2は、ガラス板30と、ガラス板30を保持する第1フレーム31とを備えた矩形の可動部3を備える。光路シフトでデバイス2は、さらに、第1フレーム31を揺動可能に支持する第2フレーム4と、第2フレーム4を揺動可能に支持するベース部材5と、第1アクチュエーター6および第2アクチュエーター7を備える。
図6は、図4の光路シフトデバイス2を第1アクチュエーター6の位置(図5のA1−A1位置)で切断した断面図およびその部分拡大図である。第1アクチュエーター6は、互いに対向する第3磁石61と第3コイル62を備える振動アクチュエーターである。第3磁石61と第3コイル62は、Z軸方向と直交し且つ第1揺動軸J1と直交する方向に対向する。Z軸方向は、ガラス板30が基準位置にあるときのガラス板30の法線方向である。従って、第3磁石61と第3コイル62は、ガラス板30の法線方向および第1揺動軸J1と直交する方向に対向する。
図7は、図4の光路シフトデバイスを第2アクチュエーター7の位置(図5のB1−B1位置)で切断した断面図およびその部分拡大図である。上述したように、第2アクチュエーター7は、第1突出部41に駆動力を加える第1振動部7A、および、第2突出部42に駆動力を加える第2振動部7Bを備える。第1振動部7Aは、第1磁石71Aおよび第1コイル72Aを備えた振動アクチュエーターである。同様に、第2振動部7Bは、第2磁石71Bおよび第2コイル72Bを備えた振動アクチュエーターである。
光路シフトデバイス2は、駆動信号処理回路121から第1アクチュエーター6および第2アクチュエーター7へ供給される駆動信号DSにより、可動部3を第1揺動軸J1周りの第1揺動方向、および、第2揺動軸J2周りの第2揺動方向の2方向に揺動させる。各アクチュエーターでは、駆動信号DSに基づいて第1コイル72A、第2コイル72B、および第3コイル62に電流が流れる。その結果、可動部3は、第1揺動方向の揺動、および、第2揺動方向の揺動を組み合わせた光路シフト動作を駆動信号DSに応じた周波数で行う。これにより、プロジェクター1では、映像光LLの光路が変化し、駆動信号DSに応じた周波数で、画像表示位置P1、P2、P3、P4に画像が表示される。
以上のように、本実施形態の光路シフトデバイス2は、入射光が入射するガラス板30と、ガラス板30を保持する第1フレーム31と、第1フレーム31を第1揺動軸J1周りに揺動可能な状態で支持する第2フレーム4と、第2フレーム4を第1揺動軸J1と交差する第2揺動軸J2周りに揺動可能な状態で支持するベース部材5と、第1フレーム31を第1揺動軸J1周りに揺動させる第1アクチュエーター6と、第2フレーム4を第2揺動軸J2周りに揺動させる第2アクチュエーター7と、を備える。そして、第1フレーム31および第2フレーム4を揺動させることによって、ガラス板30への入射光の入射角度を変化させて、入射光の光路を第1方向F1および第1方向F1と交差する第2方向F2にずらす光路シフト動作を行う。
上記実施形態では、第1アクチュエーター6および第2アクチュエーター7は、いずれも、可動側に磁石が保持され、固定側にコイルが保持されているが、可動側にコイルが保持され、固定側に磁石が保持される構成を採用することもできる。
Claims (11)
- 入射光が入射する光学部材と、
前記光学部材を保持する第1フレームと、
前記第1フレームを第1揺動軸周りに揺動可能な状態で支持する第2フレームと、
前記第2フレームを前記第1揺動軸と交差する第2揺動軸周りに揺動可能な状態で支持するベース部材と、
前記第1フレームを前記第1揺動軸周りに揺動させる第1アクチュエーターと、
前記第2フレームを前記第2揺動軸周りに揺動させる第2アクチュエーターと、を備え、
前記第1フレームおよび前記第2フレームを揺動させることによって、前記光学部材への前記入射光の入射角度を変化させて、前記入射光の光路を第1方向および前記第1方向と交差する第2方向にずらすことを特徴とする光路シフトデバイス。 - 前記光学部材は透光性基板であり、
前記第1フレームは前記透光性基板を囲むように設けられ、前記第2フレームは前記第1フレームを囲むように設けられることを特徴とする請求項1に記載の光路シフトデバイス。 - 前記第1フレームは、第1軸部および第2軸部を有し、
前記第1フレームは、前記第1軸部および前記第2軸部によって前記第2フレームに接続され、
前記第1揺動軸は、前記第1軸部と前記第2軸部を結ぶ直線であることを特徴とする請求項1に記載の光路シフトデバイス。 - 前記第2フレームは、前記第1フレームを囲む第2フレーム本体部と、前記第2フレーム本体部から突出する第1突出部および第2突出部を有し、
第1突出部の突出方向と第2突出部の突出方向は同じ方向であることを特徴とする請求項1に記載の光路シフトデバイス。 - 前記第2アクチュエーターは、第1振動部と第2振動部とを有し、
前記第1振動部は前記第1突出部に設けられ、
前記第2振動部は前記第2突出部に設けられることを特徴とする請求項4に記載の光路シフトデバイス。 - 前記第1アクチュエーターは、前記第1突出部と前記第2突出部とに挟まれた領域に配置されることを特徴とする請求項5に記載の光路シフトデバイス。
- 前記第1振動部は、前記第1突出部に固定された第1磁石と、前記第1磁石に対向配置され、前記ベース部材に固定された第1コイルとを含み、
前記第2振動部は、前記第2突出部に固定された第2磁石と、第2磁石に対向配置され、前記ベース部材に固定された第2コイルとを含むことを特徴とする請求項5または6に記載の光路シフトデバイス。 - 前記第1アクチュエーターは、第3磁石と第3コイルとを含み、
前記第3コイルは前記ベース部材に固定され、
前記第3磁石は前記第1フレームに固定されることを特徴とする請求項7に記載の光路シフトデバイス。 - 前記第1磁石の移動方向、前記第2磁石の移動方向、および、前記第3磁石と前記第3コイルとが相対移動する方向は、いずれも、前記光学部材の表面に交差する方向であることを特徴とする請求項8に記載の光路シフトデバイス。
- 映像光の光路に配置された請求項1から9の何れか一項に記載の光路シフトデバイスを備え、前記第1アクチュエーターおよび前記第2アクチュエーターを駆動して前記映像光の光路を変化させることを特徴とする画像表示装置。
- 光源と、
前記光源から照射される光を画素毎に変調する光変調装置と、
前記光変調装置により変調された光を拡大投射する投射光学系と、を備え、
前記光路シフトデバイスは、前記光変調装置と前記投射光学系との間に配置されることを特徴とする請求項10に記載の画像表示装置。
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