(57)【要約】【課題】電力が突然供給されなくなった時にも、衝突音を低減できる光学装置を提供する。【解決手段】開示の技術の一態様に係る光学装置は、電力を供給され、電磁力により光学素子を移動させる駆動部と、前記駆動部に電力を供給する電源回路と、前記電源回路の電圧、又は電流を検出する検出部と、所定の電力量を保持し、前記電圧、又は前記電流が所定の閾値以下の場合に、前記駆動部に電力を供給する電力保持部と、を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を供給され、電磁力により光学素子を移動させる駆動部と、
前記駆動部に電力を供給する電源回路と、
前記電源回路の電圧、又は電流を検出する検出部と、
所定の電力量を保持し、前記電圧、又は前記電流が所定の閾値以下の場合に、前記駆動部に電力を供給する電力保持部と、を有する
ことを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記駆動部は、鉛直方向を含む方向に前記光学素子を移動させ、
前記電圧、又は前記電流が前記所定の閾値以下の場合に、前記駆動部は、前記電力保持部から電力を供給され、前記駆動部が自由落下する速度よりも遅い速度で、前記光学素子を所定の位置に移動させる
ことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記所定の位置は、前記光学装置の起動時に前記光学素子が配置される初期位置である
ことを特徴とする請求項１、又は２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記所定の電力量は、前記駆動部が前記光学素子を移動させる電力量である
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項５】
前記電圧、又は前記電流が前記所定の閾値以下の場合に、前記電圧、又は前記電流が前記所定の閾値以下であることをユーザに通知する通知部を有する
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の光学装置。
【請求項６】
電力を供給され、電磁力により光学素子を移動させる駆動部と、
前記駆動部に電力を供給する電源回路と、
前記電源回路の電圧、又は電流を検出する検出部と、
所定の電力量を保持する電力保持部と、を有する光学装置で使用される前記光学素子であって、
前記電圧、又は前記電流が所定の閾値以下の場合に、前記電力保持部から電力が供給される前記駆動部により、移動される
ことを特徴とする光学素子。
【請求項７】
画像を形成する画像形成素子を有し、前記画像を投射する画像投射装置であって、
電力を供給され、電磁力により前記画像形成素子を移動させる駆動部と、
前記駆動部に電力を供給する電源回路と、
前記電源回路の電圧、又は電流を検出する検出部と、
所定の電力量を保持し、前記電圧、又は前記電流が所定の閾値以下の場合に、前記駆動部に電力を供給する電力保持部と、を有する
ことを特徴とする画像投射装置。
【請求項８】
被写体の像を結像させるレンズを有し、前記像を撮像する撮像装置であって、
電力を供給され、電磁力により前記レンズを移動させる駆動部と、
前記駆動部に電力を供給する電源回路と、
前記電源回路の電圧、又は電流を検出する検出部と、
所定の電力量を保持し、前記電圧、又は前記電流が所定の閾値以下の場合に、前記駆動部に電力を供給する電力保持部と、を有する
ことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置、光学素子、画像投射装置、及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コイルに電流を流して電磁力を発生させ、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の画像形成素子やレンズ等を移動させる画像投射装置、カメラ等の光学装置が知られている。
【０００３】
このような光学装置では、電源がオフにされた場合に、ＤＭＤやレンズの保持力が解除されて自重で落下し、衝突により大きな金属音等を発生させてユーザに不快感を与える場合があった。
【０００４】
これに対し、カメラ等の光学装置の電源がオフにされた場合に、レンズをレンズ鏡筒の下方の内壁に徐々に近づけることで、レンズとレンズ鏡筒との衝突音が発生することを回避する装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の装置では、光学装置が備えるスイッチで電源がオフにされた場合は、レンズをレンズ鏡筒の下方の内壁に徐々に近づけることができる。しかしながら、バッテリーの充電切れや停電等によって電力が突然供給されなくなった時に、レンズが落下してレンズ鏡筒に衝突し、衝突音が発生する場合があった。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、電力が突然供給されなくなった時にも、衝突音を低減できる光学装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の技術の一態様に係る光学装置は、電力を供給され、電磁力により光学素子を移動させる駆動部と、前記駆動部に電力を供給する電源回路と、前記電源回路の電圧、又は電流を検出する検出部と、所定の電力量を保持し、前記電圧、又は前記電流が所定の閾値以下の場合に、前記駆動部に電力を供給する電力保持部と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
開示の技術によれば、電力が突然供給されなくなった時にも、衝突音を低減できる光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係る画像投射装置を例示する図である。
【図２】第１の実施形態に係る画像投射装置の機能構成を例示するブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係る画像投射装置の光学エンジンを例示する斜視図である。
【図４】第１の実施形態に係る照明光学系ユニット、及び投射光学系ユニットの構成の一例を示す断面図である。
【図５】第１の実施形態に係る画像表示ユニットを例示する斜視図である。
【図６】第１の実施形態に係る画像表示ユニットを例示する側面図である。
【図７】第１の実施形態に係る固定ユニットを例示する斜視図である。
【図８】第１の実施形態に係る固定ユニットを例示する分解斜視図である。
【図９】第１の実施形態に係る固定ユニットによる可動プレートの支持構造について説明する図である。
【図１０】第１の実施形態に係る固定ユニットによる可動プレートの支持構造について説明する部分拡大図である。
【図１１】第１の実施形態に係るトップカバーを例示する底面図である。
【図１２】第１の実施形態に係る可動ユニットを例示する斜視図である。
【図１３】第１の実施形態に係る可動ユニットを例示する分解斜視図である。
【図１４】第１の実施形態に係る可動プレートを例示する斜視図である。
【図１５】第１の実施形態に係る可動プレートが外された可動ユニットを例示する斜視図である。
【図１６】第１の実施形態に係る可動ユニットのＤＭＤ保持構造について説明する図である。
【図１７】第１の実施形態に係るシステムコントロール部の処理を例示するフローチャートである。
【図１８】第２の実施形態に係る撮像装置の構成を例示する図である。
【図１９】第２の実施形態に係る撮像装置の機能構成を例示するブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。
【００１１】
［第１の実施形態］
本実施形態では、光学装置の一例として画像投射装置について説明する。
【００１２】
＜画像投射装置の構成＞
図１は、本実施形態の画像投射装置１の外観の一例を示している。（ａ）は外観の斜視図であり、（ｂ）は投射状態における画像投射装置１の側面図である。
【００１３】
画像投射装置１は、投射画像を生成する光学エンジンが内部に設けられ、出射窓２と、吸気口３と、排気口４と、本体操作部５と、画像入力端子６とを有する。画像投射装置１は、例えば画像入力端子６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、送信された画像データに基づき投射画像を生成し、（ｂ）に示されるように、出射窓２からスクリーンＳに画像を投射する。
【００１４】
本体操作部５は、操作ボタン５ａ〜５ｄを有し、操作ボタン５ａ〜５ｄを通じて画像投射装置１に対する操作を受け付ける。例えば、図示されているように、操作ボタン５ａ〜５ｄは画像投射装置１の上面に設けられる。但し、これに限られるものではなく、例えばタッチパネル機能が搭載された液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置で本体操作部５が構成されてもよい。
【００１５】
本体操作部５は、例えば電源のＯＮ／ＯＦＦ、或いは投射画像の大きさ、位置、色調、フォーカスの調整等のユーザによる操作を受け付ける。本体操作部５が受け付けたユーザの操作は、システムコントロール部に送られる。
【００１６】
尚、以下に示す図において、Ｘ１Ｘ２方向は画像投射装置１の幅方向、Ｙ１Ｙ２方向は画像投射装置１の奥行き方向、Ｚ１Ｚ２方向は画像投射装置１の高さ方向を示すものとする。また、以下では、画像投射装置１の出射窓２側を上、出射窓２とは反対側を下として説明する場合がある。
【００１７】
画像投射装置１は、例えば投射距離が１〜２ｍで６０〜８０インチのサイズの画像を投射する。スクリーンＳの近距離から大画面の画像を投射でき、画像投射装置１の背後の空間を自由に活用できる。画像投射装置１は、内部に光源ランプや多数の電子基板を収納しているため、起動後は時間の経過と共に画像投射装置１の内部温度が上昇する。これは画像投射装置が小型化するほど顕著になる。そのため画像投射装置１は、吸気口３と排気口４を設け、強制気流により、画像投射装置１の内部を空冷している。
【００１８】
次に図２は、本実施形態の画像投射装置１の機能構成を例示するブロック図である。
【００１９】
図２に示されるように、画像投射装置１は、リモコン（Remote Control）受光部７と、電源回路８と、スイッチ９と、システムコントロール部１０と、電力保持部１３と、通知部１４と、ファン２０と、光学エンジン１５とを有する。
【００２０】
リモコン受光部７は、リモコン７１による画像投射装置１に対する操作を受け付ける。
【００２１】
電源回路８は、商用電源に接続され、商用電源から入力された電圧を画像投射装置１の内部回路用に電圧及び周波数を変換し、システムコントロール部１０等に出力して給電する。
【００２２】
スイッチ９は、ユーザによる画像投射装置１のＯＮ／ＯＦＦ操作に用いられる。電源回路８が電源コード等を介して商用電源に接続された状態で、スイッチ９がＯＮに操作されると、電源回路８が画像投射装置１の各部への給電を開始する。一方、スイッチ９がＯＦＦに操作されると、電源回路８が画像投射装置１の各部への給電を停止する。
【００２３】
また画像投射装置１の動作中に、本体操作部５に設けられた電源ボタンが押し下げられた場合に、システムコントロール部１０は画像投射装置１を停止モードに移行させる。或いはリモコン受光部７がリモコン７１から電源オフ信号を受光したと判断した場合に、システムコントロール部１０は画像投射装置１を停止モードに移行させる。画像投射装置１は、停止モードに移行した後、システムコントロール部１０等への給電を停止し、電源をＯＦＦする。尚、停止モードは、画像投射装置１の電源をＯＦＦする際に、各部への給電を順次、又は同時に停止するモードである。停止モードにおいて、電源をＯＦＦしてよいかをユーザに確認するためのメッセージを、投射画像に表示させてもよい。
【００２４】
電源回路８は、検出部８１を有する。検出部８１は電源回路８への入力電圧を検出し、入力電圧が閾値以下の場合に、システムコントロール部１０にその旨を通知する信号を出力する。尚、説明の簡略化のため、以下ではこの信号を「通知信号」と称する場合がある。システムコントロール部１０は、通知信号に応じて、画像投射装置１を停止モードに移行させる。検出部８１は、例えば電源回路８に設けられた電気回路等で実現される。
【００２５】
尚、検出部８１は、電源回路８への入力電流を検出し、入力電流が閾値以下の場合に、システムコントロール部１０に通知信号を出力してもよい。また検出部８１は、電源回路８から出力される電圧、又は電流を検出し、出力電圧、又は出力電流が閾値以下の場合に、システムコントロール部１０に通知信号を出力するようにしてもよい。これらを鑑みて、検出部８１が検出する入力電圧、入力電流、出力電圧、又は出力電流を、以下では「入力電圧等」と称する場合がある。
【００２６】
システムコントロール部１０は、画像制御部１１と、移動制御部１２とを有する。システムコントロール部１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ(Read Only Memory)、ＲＡＭ(Random Access Memory)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。
【００２７】
画像制御部１１は、画像入力端子６から入力される画像データに基づいて光学エンジン１５の画像表示ユニット５０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））５５１を制御し、スクリーンＳに投射する画像を生成する。尚、ＤＭＤ５５１は、「光学素子」の一例であり、また「画像形成素子」の一例である。
【００２８】
移動制御部１２は、画像表示ユニット５０において移動可能に設けられている可動ユニット５５を移動させ、可動ユニット５５に設けられているＤＭＤ５５１の位置を制御する。尚、可動ユニット５５は、「駆動部」の一例である。
【００２９】
本実施形態では、ＤＭＤ５５１は、平面部が鉛直方向と略平行になるようにして、画像投射装置１の内部に設置される。可動ユニット５５は、画像投射装置１の内部に鉛直方向に移動可能に設置される。但し、これに限定はされることなく、ＤＭＤ５５１は、平面部が鉛直方向に傾いて設置されてもよい。また可動ユニット５５は鉛直方向に傾いた方向に移動可能に設置されてもよい。可動ユニット５５は、鉛直方向を含む方向にＤＭＤ５５１を移動させることができる。
【００３０】
電力保持部１３は、所定の電力量を保持する。検出部８１が通知信号を出力した場合に、電力保持部１３はシステムコントロール部１０等に電力を供給して、可動ユニット５５によるＤＭＤ５５１の移動を可能にする。電力保持部１３には、例えばリチウムイオン電池等の蓄電池を用いることができる。但しこれに限定されるものでなく、キャパシタ等を用いてもよい。尚、キャパシタは所謂コンデンサであり、活性炭とチタン酸バリウム等を主原料とした蓄電器である。
【００３１】
電力保持部１３は、画像投射装置１の動作中であって、電源回路８への入力電圧等が閾値以下でない時に、電源回路８から供給される電力により充電される。
【００３２】
通知部１４は、検出部８１が出力する通知信号を入力する。或いは通知部１４は、検出部８１が出力する通知信号を、システムコントロール部１０を介して入力する。通知部１４は通知信号に応じて、入力電圧等が閾値以下であることをユーザに通知する。この通知は、警告音を鳴らして通知してもよいし、画像投射装置１がスクリーンＳに投射する投射画像にメッセージを表示させて通知してもよい。
【００３３】
検出部８１、電力保持部１３、及び移動制御部１２の機能については、別途詳述する。
【００３４】
ファン２０は、システムコントロール部１０に制御されて回転し、光学エンジン１５の光源３０を冷却する。
【００３５】
光学エンジン１５は、光源３０、照明光学系ユニット４０、画像表示ユニット５０、投射光学系ユニット６０を有し、システムコントロール部１０に制御されてスクリーンＳに画像を投射する。
【００３６】
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１０により制御され、照明光学系ユニット４０に光を照射する。
【００３７】
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５０に設けられているＤＭＤ５５１に導く。
【００３８】
画像表示ユニット５０は、固定支持されている固定ユニット５１、固定ユニット５１に対して移動可能に設けられている可動ユニット５５を有する。可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１を有し、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって固定ユニット５１に対する位置が制御される。ＤＭＤ５５１は、システムコントロール部１０の画像制御部１１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射画像を生成する。
【００３９】
投射光学系ユニット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５０のＤＭＤ５５１によって生成される画像を拡大してスクリーンＳに投射する。
【００４０】
＜光学エンジンの構成＞
次に、画像投射装置１の光学エンジン１５の各部の構成について説明する。
【００４１】
図３は、画像投射装置１の光学エンジン１５の構成の一例を示す図である。図３では、画像投射装置１の外装カバーが外され、画像投射装置１の内部の光学エンジン１５等が観察可能な状態が示されている。図３（ａ）は、光学エンジン１５の全体構成、図３（ｂ）は、図３（ａ）において丸で囲った部分を取り出した構成を示している。
【００４２】
本実施形態では、光学エンジン１５は、光源３０と、照明光学系ユニット４０と、画像表示ユニット５０と、投射光学系ユニット６０とを有する。光源３０で発せられた白色光は、照明光学系ユニット４０に照射される。照明光学系ユニット４０において、白色光は赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）に分光される。分光された各色の光は画像表示ユニット５０に導かれ、画像表示ユニット５０で変調されて投射画像が生成される。投射画像は、投射光学系ユニット６０によりスクリーンに拡大投射される。
【００４３】
吸気口３の近傍に配置された吸気ファン３ａと、排気口４の近傍に設けられた排気ファン４ａにより強制気流が生成され、画像投射装置１の内部が空冷される。
【００４４】
＜照明、及び投射光学系ユニットの構成＞
次に、照明、及び投射光学系ユニットの構成について説明する。
【００４５】
図４は、照明光学系ユニット４０、及び投射光学系ユニット６０の構成の一例を示す断面図である。
【００４６】
照明光学系ユニット４０は、カラーホイール４１と、ライトトンネル４２と、リレーレンズ４３と、平面ミラー４４と、凹面ミラー４５とを有している。光源３０からの白色光は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）が周方向に敷設された回転体であるカラーホイール４１により、各色の光に分光され、ライトトンネル４２に導かれる。
【００４７】
ライトトンネル４２は、内部を中空とする筒状の部材である。ライトトンネル４２に導かれた各色の光は、ライトトンネル４２の内部で反射を繰り返すことにより、ライトトンネル４２の出口では照度分布が均一となる。すなわち、ライトトンネル４２は、各照明光の光量むらを低減する照度均一化手段としての機能を有している。
【００４８】
ライトトンネル４２から出射された光は、２枚のレンズで構成されたリレーレンズ４３により色収差が補正され、平面ミラー４４、及び凹面ミラー４５により、ＤＭＤ５５１に照明される。
【００４９】
ＤＭＤ５５１は、画素単位のマイクロミラーを有し、各マイクロミラーが異なる２つの角度の何れかの状態を維持することができる。ＤＭＤ５５１の各マイクロミラーは、各照明光を投射光学系ユニット６０へ向けて反射する角度（ＯＮ状態）と、各照明光を内部の吸収体へ向けて反射して外部に出射させない角度（ＯＦＦ状態）との何れかの状態となる。これにより、表示する画素毎に、投射光学系ユニット６０に照射する光を制御することができる。
【００５０】
投射光学系ユニット６０は、複数の投射レンズから構成され、ＤＭＤ５５１からの光をスクリーンＳに拡大投影する。
【００５１】
リレーレンズ４３、平面ミラー４４、凹面ミラー４５、及びＤＭＤ５５１と、投射光学系ユニット６０における照明光の入射側の部分は、各部品を覆うようにハウジングにより保持されており、かつハウジングの合せ面はシール材にて密閉された防塵構造となっている。
【００５２】
＜画像表示ユニット＞
図５は、本実施形態の画像表示ユニット５０を例示する斜視図である。また、図６は、本実施形態の画像表示ユニット５０を例示する側面図である。
【００５３】
図５及び図６に示されるように、画像表示ユニット５０は、固定支持されている固定ユニット５１、固定ユニット５１に対して移動可能に設けられている可動ユニット５５を有する。
【００５４】
固定ユニット５１は、第１固定板としてのトッププレート５１１、第２固定板としてのベースプレート５１２を有する。固定ユニット５１は、トッププレート５１１とベースプレート５１２とが所定の間隙を介して平行に設けられており、照明光学系ユニット４０の下部に固定される。
【００５５】
可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１、第１可動板としての可動プレート５５２、第２可動板としての結合プレート５５３、ヒートシンク５５４を有し、固定ユニット５１に移動可能に支持されている。
【００５６】
可動プレート５５２は、固定ユニット５１のトッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられ、固定ユニット５１によってトッププレート５１１及びベースプレート５１２と平行且つ表面に平行な方向に移動可能に支持されている。
【００５７】
結合プレート５５３は、固定ユニット５１のベースプレート５１２を間に挟んで可動プレート５５２に固定されている。結合プレート５５３は、上面側にＤＭＤ５５１が固定して設けられ、下面側にヒートシンク５５４が固定されている。結合プレート５５３は、可動プレート５５２に固定されることで、可動プレート５５２、ＤＭＤ５５１、及びヒートシンク５５４と共に固定ユニット５１に移動可能に支持されている。
【００５８】
ＤＭＤ５５１は、結合プレート５５３の可動プレート５５２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。ＤＭＤ５５１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。ＤＭＤ５５１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１０の画像制御部１１から送信される画像信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ駆動される。
【００５９】
マイクロミラーは、例えば「ＯＮ」の場合には、光源３０からの光を投射光学系ユニット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。
【００６０】
このように、ＤＭＤ５５１は、画像制御部１１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射画像を生成する。
【００６１】
ヒートシンク５５４は、放熱手段の一例であり、少なくとも一部分がＤＭＤ５５１に当接するように設けられている。ヒートシンク５５４は、移動可能に支持される結合プレート５５３にＤＭＤ５５１と共に設けられることで、ＤＭＤ５５１に当接して効率的に冷却することが可能になっている。このような構成により、本実施形態に係る画像投射装置１では、ヒートシンク５５４がＤＭＤ５５１の温度上昇を抑制し、ＤＭＤ５５１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。
【００６２】
（固定ユニット）
図７は、本実施形態の固定ユニット５１を例示する斜視図である。また、図８は、本実施形態の固定ユニット５１を例示する分解斜視図である。
【００６３】
図７及び図８に示されるように、固定ユニット５１は、トッププレート５１１、ベースプレート５１２を有する。
【００６４】
トッププレート５１１及びベースプレート５１２は、平板状部材から形成され、それぞれ可動ユニット５５のＤＭＤ５５１に対応する位置に中央孔５１３，５１４が設けられている。また、トッププレート５１１及びベースプレート５１２は、複数の支柱５１５によって、所定の間隙を介して平行に設けられている。
【００６５】
支柱５１５は、図８に示されるように、上端部がトッププレート５１１に形成されている支柱孔５１６に圧入され、雄ねじ溝が形成されている下端部がベースプレート５１２に形成されている支柱孔５１７に挿入される。支柱５１５は、トッププレート５１１とベースプレート５１２との間に一定の間隔を形成し、トッププレート５１１とベースプレート５１２とを平行に支持する。
【００６６】
また、トッププレート５１１及びベースプレート５１２には、支持球体５２１を回転可能に保持する支持孔５２２，５２６がそれぞれ複数形成されている。
【００６７】
トッププレート５１１の支持孔５２２には、内周面に雌ねじ溝を有する円筒状の保持部材５２３が挿入される。保持部材５２３は、支持球体５２１を回転可能に保持し、位置調整ねじ５２４が上から挿入される。ベースプレート５１２の支持孔５２６は、下端側が蓋部材５２７によって塞がれ、支持球体５２１を回転可能に保持する。
【００６８】
トッププレート５１１及びベースプレート５１２の支持孔５２２，５２６に回転可能に保持される支持球体５２１は、それぞれトッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられる可動プレート５５２に当接し、可動プレート５５２を移動可能に支持する。
【００６９】
図９は、本実施形態の固定ユニット５１による可動プレート５５２の支持構造を説明するための図である。また、図１０は、図９に示されるＡ部分の概略構成を例示する部分拡大図である。
【００７０】
図９及び図１０に示されるように、トッププレート５１１では、支持孔５２２に挿入される保持部材５２３によって支持球体５２１が回転可能に保持されている。また、ベースプレート５１２では、下端側が蓋部材５２７によって塞がれている支持孔５２６によって支持球体５２１が回転可能に保持されている。
【００７１】
各支持球体５２１は、支持孔５２２，５２６から少なくとも一部分が突出するように保持され、トッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられる可動プレート５５２に当接して支持する。可動プレート５５２は、回転可能に設けられている複数の支持球体５２１により、トッププレート５１１及びベースプレート５１２と平行且つ表面に平行な方向に移動可能に両面から支持される。
【００７２】
また、トッププレート５１１側に設けられている支持球体５２１は、可動プレート５５２とは反対側で当接する位置調整ねじ５２４の位置に応じて、保持部材５２３の下端からの突出量が変化する。例えば、位置調整ねじ５２４がＺ１方向に変位すると、支持球体５２１の突出量が減り、トッププレート５１１と可動プレート５５２との間隔が小さくなる。また、例えば、位置調整ねじ５２４がＺ２方向に変位すると、支持球体５２１の突出量が増え、トッププレート５１１と可動プレート５５２との間隔が大きくなる。
【００７３】
このように、位置調整ねじ５２４を用いて支持球体５２１の突出量を変化させることで、トッププレート５１１と可動プレート５５２との間隔を適宜調整できる。
【００７４】
また、図７及び図８に示されるように、トッププレート５１１のベースプレート５１２側の面には、磁石５３１，５３２，５３３，５３４が設けられている。
【００７５】
図１１は、本実施形態のトッププレート５１１を例示する底面図である。図１１に示されるように、トッププレート５１１のベースプレート５１２側の面には、磁石５３１，５３２，５３３，５３４が設けられている。
【００７６】
磁石５３１，５３２，５３３，５３４は、トッププレート５１１の中央孔５１３を囲むように４箇所に設けられている。磁石５３１，５３２，５３３，５３４は、それぞれ長手方向が平行になるように配置された直方体状の２つの磁石で構成され、それぞれ可動プレート５５２に及ぶ磁界を形成する。
【００７７】
磁石５３１，５３２，５３３，５３４は、それぞれ可動プレート５５２の上面に各磁石５３１，５３２，５３３，５３４に対向して設けられているコイルとで、可動プレート５５２を移動させる移動手段を構成する。
【００７８】
なお、上記した固定ユニット５１に設けられる支柱５１５、支持球体５２１の数や位置等は、可動プレート５５２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。
【００７９】
（可動ユニット）
図１２は、本実施形態の可動ユニット５５を例示する斜視図である。また、図１３は、本実施形態の可動ユニット５５を例示する分解斜視図である。
【００８０】
図１２及び図１３に示されるように、可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１、可動プレート５５２、結合プレート５５３、ヒートシンク５５４、保持部材５５５、ＤＭＤ基板５５７を有し、固定ユニット５１に対して移動可能に支持されている。
【００８１】
可動プレート５５２は、上記したように、固定ユニット５１のトッププレート５１１とベースプレート５１２との間に設けられ、複数の支持球体５２１により表面に平行な方向に移動可能に支持される。
【００８２】
図１４は、本実施形態の可動プレート５５２を例示する斜視図である。
【００８３】
図１４に示されるように、可動プレート５５２は、平板状の部材から形成され、ＤＭＤ基板５５７に設けられるＤＭＤ５５１に対応する位置に中央孔５７０を有し、中央孔５７０の周囲にコイル５８１，５８２，５８３，５８４が設けられている。
【００８４】
コイル５８１，５８２，５８３，５８４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、可動プレート５５２のトッププレート５１１側の面に形成されている凹部に設けられてカバーで覆われている。コイル５８１，５８２，５８３，５８４は、それぞれトッププレート５１１の磁石５３１，５３２，５３３，５３４とで、可動プレート５５２を移動させる移動手段を構成する。
【００８５】
トッププレート５１１の磁石５３１，５３２，５３３，５３４と、可動プレート５５２のコイル５８１，５８２，５８３，５８４とは、可動ユニット５５が固定ユニット５１に支持された状態で、それぞれ対向する位置に設けられている。コイル５８１，５８２，５８３，５８４に電流が流されると、磁石５３１，５３２，５３３，５３４によって形成される磁界により、可動プレート５５２を移動させる駆動力となるローレンツ力が発生する。尚、ローレンツ力は、「電磁力」の一例である。
【００８６】
可動プレート５５２は、磁石５３１，５３２，５３３，５３４とコイル５８１，５８２，５８３，５８４との間で発生する駆動力としてのローレンツ力を受けて、固定ユニット５１に対して、ＸＹ平面において直線的又は回転するように変位する。
【００８７】
各コイル５８１，５８２，５８３，５８４に流される電流の大きさ及び向きは、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって制御される。移動制御部１２は、各コイル５８１，５８２，５８３，５８４に流す電流の大きさ及び向きによって、可動プレート５５２の移動（回転）方向、移動量や回転角度等を制御する。
【００８８】
本実施形態では、第１駆動手段として、コイル５８１及び磁石５３１と、コイル５８４及び磁石５３４とが、Ｘ１Ｘ２方向に対向して設けられている。コイル５８１及びコイル５８４に電流が流されると、図１４に示されるようにＸ１方向又はＸ２のローレンツ力が発生する。可動プレート５５２は、コイル５８１及び磁石５３１と、コイル５８４及び磁石５３４とにおいて発生するローレンツ力により、Ｘ１方向又はＸ２方向に移動する。
【００８９】
また、本実施形態では、第２駆動手段として、コイル５８２及び磁石５３２と、コイル５８３及び磁石５３３とが、Ｘ１Ｘ２方向に並んで設けられ、磁石５３２及び磁石５３３は、磁石５３１及び磁石５３４とは長手方向が直交するように配置されている。このような構成において、コイル５８２及びコイル５８３に電流が流されると、図１４に示されるようにＹ１方向又はＹ２方向のローレンツ力が発生する。
【００９０】
可動プレート５５２は、コイル５８２及び磁石５３２と、コイル５８３及び磁石５３３とにおいて発生するローレンツ力により、Ｙ１方向又はＹ２方向に移動する。また、可動プレート５５２は、コイル５８２及び磁石５３２と、コイル５８３及び磁石５３３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。
【００９１】
例えば、コイル５８２及び磁石５３２においてＹ１方向のローレンツ力が発生し、コイル５８３及び磁石５３３においてＹ２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、可動プレート５５２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５８２及び磁石５３２においてＹ２方向のローレンツ力が発生し、コイル５８３及び磁石５３３においてＹ１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、可動プレート５５２は、上面視で反時計回り方向に回転するように変位する。
【００９２】
また、可動プレート５５２には、固定ユニット５１の支柱５１５に対応する位置に、可動範囲制限孔５７１が設けられている。可動範囲制限孔５７１は、固定ユニット５１の支柱５１５が挿入され、例えば振動や何らかの異常等により可動プレート５５２が大きく移動した時に支柱５１５に接触することで、可動プレート５５２の可動範囲を制限する。
【００９３】
以上で説明したように、本実施形態では、システムコントロール部１０の移動制御部１２が、コイル５８１，５８２，５８３，５８４に流す電流の大きさや向きを制御することで、可動範囲内で可動プレート５５２を任意の位置に移動させることができる。
【００９４】
なお、移動手段としての磁石５３１，５３２，５３３，５３４及びコイル５８１，５８２，５８３，５８４の数、位置等は、可動プレート５５２を任意の位置に移動させることが可能であれば、本実施形態とは異なる構成であってもよい。例えば、移動手段としての磁石は、トッププレート５１１の上面に設けられてもよく、ベースプレート５１２の何れかの面に設けられてもよい。また、例えば、磁石が可動プレート５５２に設けられ、コイルがトッププレート５１１又はベースプレート５１２に設けられてもよい。
【００９５】
また、可動範囲制限孔５７１の数、位置及び形状等は、本実施形態に例示される構成に限られない。例えば、可動範囲制限孔５７１は一つであってもよく、複数であってもよい。また、可動範囲制限孔５７１の形状は、例えば長方形や円形等、本実施形態とは異なる形状であってもよい。
【００９６】
固定ユニット５１によって移動可能に支持される可動プレート５５２の下面側（ベースプレート５１２側）には、図１２に示されるように、結合プレート５５３が固定されている。結合プレート５５３は、平板状部材から形成され、ＤＭＤ５５１に対応する位置に中央孔を有し、周囲に設けられている折り曲げ部分が３本のねじ５９１によって可動プレート５５２の下面に固定されている。
【００９７】
図１５は、可動プレート５５２が外された可動ユニット５５を例示する斜視図である。
【００９８】
図１５に示されるように、結合プレート５５３には、上面側にＤＭＤ５５１、下面側にヒートシンク５５４が設けられている。結合プレート５５３は、可動プレート５５２に固定されることで、ＤＭＤ５５１、ヒートシンク５５４と共に、可動プレート５５２に伴って固定ユニット５１に対して移動可能に設けられている。
【００９９】
ＤＭＤ５５１は、ＤＭＤ基板５５７に設けられており、ＤＭＤ基板５５７が保持部材５５５と結合プレート５５３との間で挟み込まれることで、結合プレート５５３に固定されている。保持部材５５５、ＤＭＤ基板５５７、結合プレート５５３、ヒートシンク５５４は、図１３及び図１５に示されるように、固定部材としての段付ねじ５６０及び押圧手段としてのばね５６１によって重ねて固定されている。
【０１００】
図１６は、本実施形態の可動ユニット５５のＤＭＤ保持構造について説明する図である。図１６は、可動ユニット５５の側面図であり、可動プレート５５２及び結合プレート５５３は図示が省略されている。
【０１０１】
図１６に示されるように、ヒートシンク５５４は、結合プレート５５３に固定された状態で、ＤＭＤ基板５５７に設けられている貫通孔からＤＭＤ５５１の下面に当接する突出部５５４ａを有する。なお、ヒートシンク５５４の突出部５５４ａは、ＤＭＤ基板５５７の下面であって、ＤＭＤ５５１に対応する位置に当接するように設けられてもよい。
【０１０２】
また、ＤＭＤ５５１の冷却効果を高めるために、ヒートシンク５５４の突出部５５４ａとＤＭＤ５５１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５５４の突出部５５４ａとＤＭＤ５５１との間の熱伝導性が向上し、ヒートシンク５５４によるＤＭＤ５５１の冷却効果が向上する。
【０１０３】
上記したように、保持部材５５５、ＤＭＤ基板５５７、ヒートシンク５５４は、段付きねじ５６０及びばね５６１によって重ねて固定されている。段付きねじ５６０が締められると、ばね５６１がＺ１Ｚ２方向に圧縮され、図１６に示されるＺ１方向の力Ｆ１がばね５６１から生じる。ばね５６１から生じる力Ｆ１により、ヒートシンク５５４はＺ１方向に力Ｆ２でＤＭＤ５５１に押圧されることとなる。
【０１０４】
本実施形態では、段付きねじ５６０及びばね５６１は４箇所に設けられており、ヒートシンク５５４にかかる力Ｆ２は、４つのばね５６１に生じる力Ｆ１を合成したものに等しい。また、ヒートシンク５５４からの力Ｆ２は、ＤＭＤ５５１が設けられているＤＭＤ基板５５７を保持する保持部材５５５に作用する。この結果、保持部材５５５には、ヒートシンク５５４からの力Ｆ２に相当するＺ２方向の反力Ｆ３が生じ、保持部材５５５と結合プレート５５３との間でＤＭＤ基板５５７を保持できるようになる。
【０１０５】
段付きねじ５６０及びばね５６１には、保持部材５５５に生じる力Ｆ３からＺ２方向の力Ｆ４が作用する。ばね５６１は、４箇所に設けられているため、それぞれに作用する力Ｆ４は、保持部材５５５に生じる力Ｆ３の４分の１に相当し、力Ｆ１と釣り合うこととなる。
【０１０６】
また、保持部材５５５は、図１６において矢印Ｂで示されるように撓むことが可能な部材で板ばね状に形成されている。保持部材５５５は、ヒートシンク５５４の突出部５５４ａに押圧されて撓み、ヒートシンク５５４をＺ２方向に押し返す力が生じることで、ＤＭＤ５５１とヒートシンク５５４との接触をより強固に保つことができる。
【０１０７】
可動ユニット５５は、以上で説明したように、可動プレート５５２と、ＤＭＤ５５１及びヒートシンク５５４を有する結合プレート５５３とが、固定ユニット５１によって移動可能に支持されている。可動ユニット５５の位置は、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって制御される。また、可動ユニット５５には、ＤＭＤ５５１に当接するヒートシンク５５４が設けられており、ＤＭＤ５５１の温度上昇に起因する動作不良や故障といった不具合の発生が防止されている。
【０１０８】
＜画像投射＞
上記したように、本実施形態に係る画像投射装置１において、投射画像を生成するＤＭＤ５５１は、可動ユニット５５に設けられており、システムコントロール部１０の移動制御部１２によって可動ユニット５５と共に位置が制御される。
【０１０９】
移動制御部１２は、例えば、画像投射時にフレームレートに対応する所定の周期で、ＤＭＤ５５１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５５の位置を制御する。このとき、画像制御部１１は、それぞれの位置に応じてシフトした投射画像を生成するようにＤＭＤ５５１に画像信号を送信する。
【０１１０】
例えば、移動制御部１２は、Ｘ１Ｘ２方向及びＹ１Ｙ２方向にＤＭＤ５５１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、ＤＭＤ５５１を所定の周期で往復シフトさせる。このとき、画像制御部１１が、それぞれの位置に応じてシフトした投射画像を生成するようにＤＭＤ５５１を制御することで、投射画像の解像度を、ＤＭＤ５５１の解像度の約２倍にすることが可能になる。また、ＤＭＤ５５１の移動位置を増やすことで、投射画像の解像度をＤＭＤ５５１の２倍以上にすることもできる。
【０１１１】
このように、移動制御部１２が可動ユニット５５と共にＤＭＤ５５１を所定の周期で移動させ、画像制御部１１がＤＭＤ５５１に位置に応じた投射画像を生成させることで、ＤＭＤ５５１の解像度以上の画像を投射することが可能になる。このような機能を「画素ずらし」と称する。
【０１１２】
また、本実施形態に係る画像投射装置１では、移動制御部１２がＤＭＤ５５１を可動ユニット５５と共に回転するように制御することで、投射画像を縮小させることなく回転させることができる。例えばＤＭＤ５５１等の画像生成手段が固定されている画像投射装置では、投射画像を縮小させなければ、投射画像の縦横比を維持しながら回転させることはできない。これに対して、本実施形態に係る画像投射装置１では、ＤＭＤ５５１を回転させることができるため、投射画像を縮小させることなく回転させて傾き等の調整を行うことが可能になっている。
【０１１３】
以上で説明したように、本実施形態に係る画像投射装置１では、ＤＭＤ５５１が移動可能に構成されることで、投射画像の高解像度化が可能になっている。また、ＤＭＤ５５１を冷却するヒートシンク５５４が、ＤＭＤ５５１と共に可動ユニット５５に搭載されていることで、ＤＭＤ５５１に当接してより効率的に冷却することが可能になり、ＤＭＤ５５１の温度上昇が抑制されている。したがって、画像投射装置１では、ＤＭＤ５５１の温度上昇に起因して発生する動作不良や故障といった不具合が低減される。
【０１１４】
＜電源への入力電圧等が閾値以下の場合の制御＞
上述したように、本実施形態では、ＤＭＤ５５１は平面部が鉛直方向と略平行になるようにして、画像投射装置１の内部に設置される。可動ユニット５５は、画像投射装置１の内部に、鉛直方向に移動可能に設置される。可動ユニット５５は、鉛直方向を含む方向にＤＭＤ５５１を移動させることができる。
【０１１５】
例えば、画像投射装置１への電力の供給が停電等で突然に停止された場合、可動ユニット５５には駆動力（ローレンツ力）が働かなくなり、可動ユニット５５は、自重により、鉛直方向において静止できなくなる。そして可動ユニット５５は、自重により落下して固定ユニット５１に衝突し、大きな衝突音を発生させる場合がある。例えば可動ユニット５５がヒートシンク５５４を備えるような場合、可動ユニット５５はより重くなるため、落下による固定ユニット５１との衝突はより激しくなって、衝突音も増大する。このような衝突音はユーザに不快感を与える。
【０１１６】
図２に戻り、本実施形態では、検出部８１が電源回路８への入力電圧等を検出し、入力電圧等が閾値以下の場合に、システムコントロール部１０にその旨を通知する信号（通知信号）を出力する。このような閾値として、鉛直方向において可動ユニット５５が静止可能なローレンツ力を発生させるための入力電圧等の下限値が、予め求められ、ＲＯＭ等に記憶されている。検出部８１は、ＲＯＭ等を参照して閾値を取得する。
【０１１７】
システムコントロール部１０は、通知信号に応じて画像投射装置１を停止モードに移行させる。また移動制御部１２は、可動ユニット５５を所定の速度で初期位置まで移動させる。
【０１１８】
所定の速度は、例えば、可動ユニット５５が自重で自由落下する速度よりも遅い速度である。このような速度は、可動ユニット５５の重量等に基づき予め求められ、所定の速度としてＲＯＭ等に記憶される。尚、可動ユニット５５の重量には、可動ユニット５５の備えるＤＭＤ５５１やヒートシンク５５４等の重量を含めてもよい。
【０１１９】
移動制御部１２は、電源回路８への入力電圧等が閾値以下の場合に、ＲＯＭ等を参照して所定の速度を取得し、所定の速度で可動ユニット５５を移動させる。初期位置は、例えば、画像投射装置１の起動時に、ＤＭＤ５５１が配置される初期位置である。また「起動時」は、例えばユーザがスイッチ９を操作し、電源回路８が画像投射装置１の各部への給電を開始する時である。
【０１２０】
本実施形態では、画像投射装置１への電力の供給が停電等で突然に停止された場合に、可動ユニット５５は、自重で自由落下する速度よりも遅い速度で移動することができる。これにより可動ユニット５５が固定ユニット５１に突き当たっても大きな衝突音は発生しない。従って、可動ユニット５５が落下して固定ユニット５１に衝突した場合の大きな衝突音を回避することができる。
【０１２１】
電力保持部１３は、可動ユニット５５が上記のように移動するための電力を保持する。検出部８１が検出した電源回路８への入力電圧等が閾値以下の場合に、電力保持部１３はシステムコントロール部１０等に電力を供給して、可動ユニット５５の移動を可能にする。
【０１２２】
電力保持部１３の保持する電力量は、可動ユニット５５が自重で自由落下する速度よりも遅い速度で、ＤＭＤ５５１を初期位置まで移動させるために必要な電力量が、少なくともあればよい。このような電力量は、可動ユニット５５の重量等に基づき予め求められ、必要な電力量を保持することが可能な蓄電池やキャパシタ等が選択され、使用される。
【０１２３】
停止モード時に、少なくとも可動ユニット５５が初期位置に移動するための駆動力が生成できればよいため、画像投射装置１は、電力保持部１３に代えて電力供給部を備えてもよい。電力供給部は、例えばワイヤレス給電によりシステムコントロール部１０等に電力を供給する。尚、ワイヤレス給電は、一対のコイルを備え、一方のコイル（送電側）に電力を与えて磁界を発生させ、他方のコイル（受電側）がその磁界を受けて電力を発生することで、無接点で電力を伝送する方式である。
【０１２４】
また電力供給部と、電力保持部１３を併用してもよい。この場合、電力保持部１３の保持する電力量を少なくできるため、小型の蓄電池を用いる等して電力保持部１３を小型化することができる。
【０１２５】
図１７は、本実施形態に係るシステムコントロール部１０の処理を例示するフローチャートである。
【０１２６】
先ず、ユーザがスイッチ９を操作することにより、画像投射装置１の電源がＯＮされる（ステップＳ１７１）。電源回路８は、画像投射装置１の各部への給電を開始する。
【０１２７】
次に、システムコントロール部１０は、画像投射装置１を初期化する（ステップＳ１７２）。可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１を初期位置に移動させる。
【０１２８】
次に、ＤＭＤ５５１は、画像制御部１１の制御の下、入力される画像データに基づいて投射画像を形成する。投射光学系ユニット６０は、形成された画像をスクリーンＳに投射する（ステップＳ１７３）。
【０１２９】
必要に応じ、可動ユニット５５は、ＤＭＤ５５１を移動、又は回転させ、ＤＭＤ５５１の位置、又は傾きを調整する（ステップＳ１７４）。可動ユニット５５によるＤＭＤ５５１の移動、又は回転は、例えばユーザが投射画像を視認しながら本体操作部５を操作することで行われる。
【０１３０】
システムコントロール部１０は、画像投射装置１の動作中に、電源ＯＦＦ信号が入力されたかを判断する。より具体的には、システムコントロール部１０は、本体操作部５に設けられた電源ボタンが押し下げられたか、或いはリモコン受光部７がリモコン７１から電源ＯＦＦ信号を受光したかを判断する（ステップＳ１７６）。
【０１３１】
電源ＯＦＦ信号が入力されたとシステムコントロール部１０が判断した場合（ステップＳ１７６、Ｙｅｓ）、システムコントロール部１０は、画像投射装置１を停止モードに移行させる（ステップＳ１８０）。
【０１３２】
その後、システムコントロール部１０は、画像投射装置１の電源をＯＦＦする（ステップＳ１８１）。
【０１３３】
一方、電源ＯＦＦ信号が入力されていないとシステムコントロール部１０が判断した場合（ステップＳ１７６、Ｎｏ）、検出部８１は、電源回路８に入力される電圧を検出する（ステップＳ１７７）。
【０１３４】
電源回路８の入力電圧等が閾値より大きい場合（ステップＳ１７８、Ｙｅｓ）、ステップＳ１７６に戻る。
【０１３５】
一方、電源回路８の入力電圧等が閾値以下の場合（ステップＳ１７８、Ｎｏ）、検出部８１は、通知信号をシステムコントロール部１０に出力する。可動ユニット５５は、移動制御部１２の制御の下、ＤＭＤ５５１を所定の速度で初期位置に移動させる（ステップＳ１７９）。
【０１３６】
またステップＳ１７９の処理とともに、システムコントロール部１０は、画像投射装置１を停止モードに移行させる（ステップＳ１８０）。
【０１３７】
その後、システムコントロール部１０は、画像投射装置１の電源をＯＦＦする（ステップＳ１８１）。
【０１３８】
このようにして、画像投射装置１は、画像投射装置１への電力の供給が突然に停止された場合でも、可動ユニット５５が固定ユニット５１と衝突して大きな衝突音を発生することを回避することができる。
【０１３９】
以上説明してきたように、本実施形態では、画像投射装置１への電力の供給が停電等で突然に停止された場合に、可動ユニット５５は、例えば自重で自由落下する速度よりも遅い速度で移動する。これにより可動ユニット５５が固定ユニット５１に突き当たっても大きな衝突音は発生しない。従って、可動ユニット５５が落下して固定ユニット５１に衝突した際の大きな衝突音を低減することができる。大きな衝突音を低減することで、ユーザに不快感を与えない画像投射装置を提供することができる。
【０１４０】
尚、上記では、画像形成素子としてＤＭＤを用いる画像投射装置の例を示したが、本実施形態は、液晶パネル等の他の画像形成素子を用いる画像投射装置に対しても適用可能である。
【０１４１】
［第２の実施形態］
本実施形態では、光学装置の一例として撮像装置について説明する。
【０１４２】
図１８は、本実施形態に係る撮像装置９０の構成の一例を説明する図である。図１８に示されているように、撮像装置９０は、光学ユニット９１と、撮像素子９２と、筐体９３とを有する。筐体９３の内部において、光学ユニット９１は、図１８に矢印で示されている光軸方向に移動可能に設置され、撮像素子９２は固定されている。
【０１４３】
光学ユニット９１は、撮像レンズ９１１と、ボイスコイルモータ（Voice Coil Motor；ＶＣＭ）９１２とを有し、撮像レンズ９１１は、レンズ９１１ａと、レンズ９１１ｂとを含んでいる。尚、以下では、簡略化のため、ボイスコイルモータを「ＶＣＭ」と略称する。また撮像レンズ９１１は、「光学素子」の一例であり、「レンズ」の一例である。
【０１４４】
光学ユニット９１は、被写体像を撮像素子９２の撮像面上で結像させる。また光学ユニット９１は、ＶＣＭ９１２を用いてフォーカス調整を実施することができる。尚、光学ユニット９１は、「駆動部」の一例である。
【０１４５】
ＶＣＭ９１２は、コイルと磁石を備え、コイルに電流が流されると、磁石によって形成される磁界によりローレンツ力を発生する。ＶＣＭ９１２は、このようなローレンツ力で光学ユニット９１を光軸方向に移動させ、光学ユニット９１による像のフォーカスを調整することができる。
【０１４６】
撮像素子９２は、光学ユニット９１により結像される像を撮像する。撮像素子９２として、例えばＭＯＳ（Metal Oxide Semiconductor Device）、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Device）、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を用いることができる。
【０１４７】
図１９は、本実施形態に係る撮像装置の機能構成を例示するブロック図である。撮像装置９０は、蓄電部９４と、スイッチ９５と、システムコントロール部９６と、操作部９７と、表示部９８とを有する。
【０１４８】
蓄電部９４は、リチウムイオン電池等の蓄電池であり、撮像装置９０の各部に電力を供給する。また蓄電部９４は、検出部９４１を有する。検出部９４１は、蓄電部９４の出力電圧を検出し、出力電圧が閾値以下の場合に、システムコントロール部９６にその旨を通知する信号（通知信号）を出力する。尚、蓄電部９４は、「電源回路」の一例である。
【０１４９】
システムコントロール部９６は、通知信号に応じて、撮像装置を停止モードに移行させる。検出部９４１は、例えば蓄電部９４に設けられた電気回路等で実現される。尚、検出部９４１は、蓄電部９４の出力電流を検出し、出力電流が閾値以下の場合に、システムコントロール部９６に通知信号を出力してもよい。これを鑑みて、検出部８１が検出する出力電圧、又は出力電流を、以下では「出力電圧等」と称する場合がある。
【０１５０】
スイッチ９５は、ユーザによる撮像装置９０のＯＮ／ＯＦＦ操作に用いられる。スイッチ９がＯＮに操作されると、蓄電部９４が撮像装置９０の各部への給電を開始する。一方、スイッチ９がＯＦＦに操作されると、蓄電部９４が撮像装置９０の各部への給電を停止する。
【０１５１】
システムコントロール部９６は、ＶＣＭ制御部９６１と、撮像制御部９６２とを有する。システムコントロール部９６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。
【０１５２】
ＶＣＭ制御部９６１は、筐体９３の内部に移動可能に設けられている光学ユニット９１を移動させ、光学ユニット９１による像のフォーカスを調整するように、光学ユニット９１の位置を制御する。
【０１５３】
撮像制御部９６２は、撮像素子９２による撮像のシャッター速度やシャッタータイミング等を設定、或いは制御する。また撮像制御部９６２は、撮像素子９２の撮像した画像を入力し、表示部９８に出力する。
【０１５４】
操作部９７は、例えば電源のＯＮ／ＯＦＦ、或いは撮像画像の大きさ、位置、色調の調整等のユーザによる操作を受け付ける。また操作部９７は、ユーザによるフォーカスの調整操作を受け付け、操作に応じた制御信号をＶＣＭ制御部９６１に出力する。ＶＣＭ制御部９６１は、入力した制御信号に基づき、光学ユニット９１を移動させ、光学ユニット９１による像のフォーカスを調整するように、光学ユニット９１の位置を制御する。
【０１５５】
表示部９８は、撮像素子９２の撮像した画像を、撮像制御部９６２を介して入力し、表示する。また操作を指示する操作画面等を表示してもよい。表示部９８は例えば液晶パネル等で構成することができる。
【０１５６】
電力保持部１３ａは、所定の電力量を保持する。検出部９４１が検出した蓄電部９４の出力電圧等が閾値以下の場合に、電力保持部１３ａはシステムコントロール部９６等に電力を供給して、ＶＣＭ制御部９６１による光学ユニット９１の移動を可能にする。電力保持部１３ａは、例えばリチウムイオン電池等の蓄電池で実現される。但しこれに限定されるものでなく、キャパシタ等を用いてもよい。
【０１５７】
電力保持部１３ａは、撮像装置９０の動作中であって、蓄電部９４の出力電圧等が閾値以下でない時に、蓄電部９４から供給される電力により充電される。
【０１５８】
ここで、蓄電部９４の出力電圧等が閾値以下の場合の制御について説明する。例えば、撮像装置９０への電力の供給が、蓄電部９４の充電切れ等で突然に停止された場合、光学ユニット９１にはローレンツ力が働かなくなり、光学ユニット９１は、自重により、鉛直方向において静止できなくなる。そして光学ユニット９１は、自重により落下して筐体９３等の部材に衝突し、大きな衝突音を発生させたり、筐体９３等の部材、又は光学ユニット９１を破損させたりする場合がある。
【０１５９】
本実施形態では、検出部９４１は、蓄電部９４の出力電圧等を検出し、出力電圧等が閾値以下の場合に、システムコントロール部９６にその旨を通知する信号（通知信号）を出力する。このような閾値として、光学ユニット９１が鉛直方向において静止可能なローレンツ力を発生させるための出力電圧等の下限値が予め求められ、ＲＯＭ等に記憶される。検出部９４１は、ＲＯＭ等を参照して閾値を取得する。
【０１６０】
システムコントロール部９６は、通知信号に応じて撮像装置９０を停止モードに移行させ、またＶＣＭ制御部９６１は、光学ユニット９１を所定の速度で初期位置まで移動させる。
【０１６１】
所定の速度は、例えば、光学ユニット９１が自重で自由落下する速度よりも遅い速度である。このような速度は、光学ユニット９１の重量等に基づき予め求められ、所定の速度としてＲＯＭ等に記憶される。光学ユニット９１の重量には、光学ユニット９１の備える撮像レンズ９１１やＶＣＭ９１２等の重量を含めてもよい。
【０１６２】
ＶＣＭ制御部９６１は、蓄電部９４の出力電圧等が閾値以下の場合に、ＲＯＭ等を参照して所定の速度を取得し、所定の速度で光学ユニット９１を移動させる。初期位置は、例えば、撮像装置９０の起動時に、光学ユニット９１が配置される初期位置である。また「起動時」は、例えばユーザがスイッチ９５を操作し、蓄電部９４が撮像装置９０の各部への給電を開始する時である。
【０１６３】
本実施形態では、撮像装置９０の電力供給が蓄電部９４の充電切れ等で突然に停止された場合に、光学ユニット９１は、例えば自重で自由落下する速度よりも遅い速度で移動することができる。これにより光学ユニット９１が筐体９３等の部材に接触しても大きな衝突音は発生せず、また筐体９３等の部材、又は光学ユニット９１を破損させることもない。
【０１６４】
電力保持部１３ａの保持する電力量は少なくとも、光学ユニット９１が自重で自由落下する速度よりも遅い速度で、光学ユニット９１を初期位置まで移動させるために必要な電力量があればよい。このような電力量は、光学ユニット９１の重量等に基づき予め求められ、必要な電力量を保持することが可能な蓄電池やキャパシタ等が選択され、使用される。
【０１６５】
停止モード時に、少なくとも光学ユニット９１が初期位置に移動するための駆動力が生成できればよいため、撮像装置９０は、電力保持部１３ａに代えて電力供給部を備えてもよい。電力供給部は、例えばワイヤレス給電によりシステムコントロール部９６等に電力を供給する。
【０１６６】
また電力供給部と、電力保持部１３ａを併用してもよい。この場合、電力保持部１３ａの保持する電力量を少なくできるため、小型の蓄電池を用いる等して電力保持部１３ａを小型化することができる。
【０１６７】
以上説明してきたように、本実施形態では、撮像装置９０の電力供給が蓄電部９４の充電切れ等で突然に停止された場合に、光学ユニット９１は、例えば自重で自由落下する速度よりも遅い速度で移動する。これにより光学ユニット９１が筐体９３等の部材に衝突して大きな衝突音が発生したり、筐体９３等の部材や光学ユニット９１が破損したりすることを回避することができる。
【０１６８】
尚、上記以外の効果を第１の実施形態で説明したものと同様である。
【０１６９】
以上、実施形態に係る画像投射装置、画像形成方法について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。
【符号の説明】
【０１７０】
１      画像投射装置
５      本体操作部
８      電源回路
８１、９４１  検出部
１０、９６    システムコントロール部
１１    画像制御部
１２    移動制御部
１３、１３ａ  電力保持部
１４    通知部
３０    光源
４０    照明光学系ユニット
５０    画像表示ユニット
５１    固定ユニット
５５    可動ユニット（駆動部の一例）
６０    投射光学系ユニット
５１１  トッププレート
５１２  ベースプレート
５１５  支柱
５２１  支持球体
５２２，５２６  支持孔
５２４  位置調整ねじ
５３１，５３２，５３３，５３４  磁石
５８１，５８２，５８３，５８４  コイル
５５１  ＤＭＤ（光学素子の一例、画像形成素子の一例）
５５２  可動プレート
５５３  結合プレート
５５４  ヒートシンク
５６０  段付きねじ
５６１  ばね
５７１  可動範囲制限孔
９０    撮像装置
９１    光学ユニット（駆動部の一例）
９１１  撮像レンズ（光学素子の一例、レンズの一例）
９１２  ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）
９２    撮像素子
９３    筐体
９４    蓄電部
９６１  ＶＣＭ制御部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１７１】
【特許文献１】特許３５７１９２８号公報
【図１】
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【図２】
2020008630.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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