(57)【要約】【課題】  画像生成部への塵埃の付着を低減し、安定した画像品質を得ることが可能な画像生成装置を提供する。【解決手段】  光を受けて画像を生成する画像生成部が移動可能に設けられる画像生成装置であって、第１固定板と、前記第１固定板と対向するように設けられた第２固定板とを含む固定部と、前記画像生成部が設けられ、かつ前記第１固定板と前記第２固定板との間に移動可能に支持されている第１可動板を含む可動部と、前記第１固定板と前記第１可動板との間に前記画像生成部の周囲を囲うように形成された防塵部材を含む防塵部と、を有する画像生成装置。【選択図】図７
2018091992.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を受けて画像を生成する画像生成部が移動可能に設けられる画像生成装置であって、
第１固定板と、前記第１固定板と対向するように設けられた第２固定板とを含む固定部と、
前記画像生成部が設けられ、かつ前記第１固定板と前記第２固定板との間に移動可能に支持されている第１可動板を含む可動部と、
前記第１固定板と前記第１可動板との間に前記画像生成部の周囲を囲うように設けられた防塵部材を含む防塵部と、
を有することを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】
前記可動部は、前記第１可動板の前記第１固定板側に前記第１可動板と連結して設けられた第２可動板をさらに有し、
前記防塵部は、前記防塵部材を前記第１固定板と前記第２可動板との間に保持する保持部をさらに有する請求項１に記載の画像生成装置。
【請求項３】
前記保持部は、前記第１固定板および前記第２可動板に、前記防塵部材を介して対向する一対の保持部材を三組以上有し、
前記防塵部材は、三組以上の前記保持部材により、前記第１固定板と前記第２可動板との間に、前記防塵部材の平面方向に移動可能に支持されている請求項２に記載の画像生成装置。
【請求項４】
前記保持部材は、前記防塵部材に当接する球状部を有する請求項３に記載の画像生成装置。
【請求項５】
前記第１固定板および前記第２可動板は、それぞれ、三つ以上の挟持孔を有し、
前記第１固定板に設けられた前記挟持孔と前記第２可動板に設けられた前記挟持孔は、それぞれ、前記防塵部材を介して対向した位置にある請求項３または４に記載の画像生成装置。
【請求項６】
前記第１固定板、前記第１可動板、前記第２可動板、および前記保持部材の少なくともいずれか一つ以上が、導電性材料で形成されている請求項３〜５の何れか一項に記載の画像生成装置。
【請求項７】
前記第１可動板と前記第２固定板との間に対向して配置されている駆動用磁石および駆動コイルを含み、前記可動部を前記固定部に対して相対移動させる駆動部と、
前記駆動部を制御する駆動制御部と、
前記可動部の位置に応じた画像信号を生成して前記画像生成部に送信する画像制御部と、を有し、
前記画像生成部は、光源から照射された光を前記画像信号に基づいて変調する複数のマイクロミラーが配列されたデジタルマイクロミラーデバイスであり、
前記駆動制御部は、前記可動部を所定の周期で前記複数のマイクロミラーの配列間隔未満の距離を移動させるように前記駆動部を制御する請求項１〜６の何れか一項に記載の画像生成装置。
【請求項８】
光源からの光を、前記光を受けて画像を生成する画像生成部に導く照明光学系ユニットと、
請求項１〜７の何れか一項に記載の画像生成装置と、
前記画像生成装置により生成された画像を投影する投影光学系ユニットと、
を有することを特徴とする画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像生成装置、および画像投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば入力画像データに基づいて表示素子が投影画像を生成し、生成された投影画像をスクリーンなどに拡大して投影する画像投影装置が知られている。
【０００３】
このような画像投影装置として、例えば、表示素子の複数の画素から発せられる光線に対して、画素ずらし手段により光軸をシフトさせて画素ずらしを行うことで、表示素子の解像度よりも高解像度化した画像を投影する画像投影装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このような画像投影装置を使用するに当たり、表示素子への塵埃の付着を低減して画像品質を維持する方法が検討されている。例えば、表示素子への塵埃の付着を防ぐ保護ガラスと、保護ガラス周辺に空気流を形成して塵埃を保護ガラスから遠ざける可動部材とを含む防塵機構が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２の防塵機構は、画像変換素子の外側に位置する保護ガラスに塵埃などを付着させ、画像変換素子に塵埃などが付着することを防止するようにしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２の技術では、画像形成装置の使用時に外部から装置内部に塵埃などが進入することを防止することは検討されていない。そのため、保護ガラスに付着した塵埃などが十分除去されない場合には、撮像画面内に塵埃などが侵入して写り込み、安定して高画質な画像が得られない可能性がある。
【０００６】
本発明の一態様は、画像生成部への塵埃の付着を低減し、安定した画像品質を得ることが可能な画像生成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施形態による画像生成装置は、光を受けて画像を生成する画像生成部が移動可能に設けられる画像生成装置であって、第１固定板と、前記第１固定板と対向するように設けられた第２固定板とを含む固定部と、前記画像生成部が設けられ、かつ前記第１固定板と前記第２固定板との間に移動可能に支持されている第１可動板を含む可動部と、前記第１固定板と前記第１可動板との間に前記画像生成部の周囲を囲うように形成された防塵部材を含む防塵部と、を有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の実施形態による画像生成装置は、画像生成部への塵埃の付着を低減し、安定した画像品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態による画像投影装置の一例を示す図である。
【図２】図２は、実施形態におけるプロジェクタの構成を例示するブロック図である。
【図３】図３は、実施形態における光学エンジンの斜視図である。
【図４】図４は、実施形態における光学エンジンの内部構成を例示する概略図である。
【図５】図５は、実施形態における光学エンジンの内部構成を例示する概略図である。
【図６】図６は、画像生成ユニットの斜視図である。
【図７】図７は、画像生成ユニットの分解斜視図である。
【図８】図８は、固定ユニットの分解斜視図である。
【図９】図９は、画像生成ユニットをトッププレート側から見た平面図である。
【図１０】図１０は、図９のＡ−Ａ断面図である。
【図１１】図１１は、図１０のＳ領域の部分拡大図である。
【図１２】図１２は、可動ユニットをヒートシンクの底面側から見た斜視図である。
【図１３】図１３は、ヒートシンクをトッププレート側から見た斜視図である。
【図１４】図１４は、可動プレートとＤＭＤ基板との分解斜視図である。
【図１５】図１５は、トッププレートおよび可動プレートと、防塵部材とを分解した状態を示す説明図である。
【図１６】図１６は、可動プレートに保持部材を挿入する状態を示す説明図である。
【図１７】図１７は、防塵部材が可動プレートに設置されている状態を示す平面図である。
【図１８】図１８は、図１０の領域Ｔの部分拡大図である。
【図１９】図１９は、保持部材の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、実施形態は以下の記述によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。なお、以下の説明において装置のトッププレート側を上または上方といい、ヒートシンク側を下または下方という場合がある。
【００１１】
＜画像投影装置＞
実施形態による画像投影装置について説明する。なお、本実施形態では、画像投影装置がプロジェクタである場合について説明する。
【００１２】
図１は、実施形態による画像投影装置の一例を示す図である。図１に示すように、プロジェクタ（画像投影装置）１は、出射窓２、外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）３を有し、投影画像を生成する光学エンジンがプロジェクタ１の内部に設けられている。プロジェクタ１は、例えば外部Ｉ／Ｆ３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、光学エンジンが送信された画像データに基づいて投影画像を生成し、出射窓２からスクリーンＳに画像Ｐを投影する。
【００１３】
なお、以下に示す図面において、Ｘ１−Ｘ２方向はプロジェクタ１の幅方向、Ｙ１−Ｙ２方向はプロジェクタ１の奥行き方向、Ｚ１−Ｚ２方向はプロジェクタ１の高さ方向である。また、以下では、Ｚ１−Ｚ２方向において、プロジェクタ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。
【００１４】
図２は、実施形態におけるプロジェクタ１の構成を例示するブロック図である。図２に示すように、プロジェクタ１は、外部Ｉ／Ｆ３、電源４、メインスイッチＳＷ５、操作部６、システムコントロール部１０、ファン２０、および光学エンジン２５を有する。
【００１５】
電源４は、商用電源に接続され、プロジェクタ１の内部回路用に電圧及び周波数を変換して、システムコントロール部１０、ファン２０、または光学エンジン２５などに給電する。
【００１６】
メインスイッチＳＷ５は、ユーザによるプロジェクタ１のＯＮ／ＯＦＦ操作に用いられる。電源４が電源コードなどを介して商用電源に接続された状態で、メインスイッチＳＷ５がＯＮに操作されると、電源４がプロジェクタ１の各部への給電を開始し、メインスイッチＳＷ５がＯＦＦに操作されると、電源４がプロジェクタ１の各部への給電を停止する。
【００１７】
操作部６は、ユーザによる各種操作を受け付けるボタンなどであり、例えばプロジェクタ１の上面に設けられている。操作部６は、例えば投影画像の大きさ、色調、ピント調整などのユーザによる操作を受け付ける。操作部６が受け付けたユーザ操作は、システムコントロール部１０に送られる。
【００１８】
外部Ｉ／Ｆ３は、例えばパソコン、デジタルカメラなどに接続される接続端子を有し、接続された機器から送信される画像データをシステムコントロール部１０に出力する。
【００１９】
システムコントロール部１０は、画像制御部１１、および駆動制御部１２を有する。システムコントロール部１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭなどを含む。システムコントロール部１０の各部の機能は、例えば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実現される。
【００２０】
画像制御部１１は、外部Ｉ／Ｆ３から入力される画像データに基づいて光学エンジン２５の画像生成ユニット（画像生成装置）５０に設けられている画像生成部であ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に投影する画像を生成する。
【００２１】
駆動制御部１２は、画像生成ユニット５０において移動可能に設けられている可動ユニット５５を移動させる駆動部を制御し、可動ユニット５５に設けられているＤＭＤ５５１の位置を制御する。
【００２２】
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２５のランプユニットである光源３０を冷却する。
【００２３】
光学エンジン２５は、光源３０、画像表示装置としての照明光学系ユニット４０、画像生成装置としての画像生成ユニット５０、および投影光学系ユニット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に画像を投影する。
【００２４】
光源３０は、例えば水銀高圧ランプ、キセノンランプ、ＬＥＤなどであり、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。
【００２５】
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、リレーレンズなどを有し、光源３０から照射された光を画像生成ユニット５０に設けられているＤＭＤ５５１に導く。
【００２６】
画像生成ユニット５０は、固定支持されている固定部である固定ユニット５１、固定ユニット５１に移動可能に支持される可動部である可動ユニット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の駆動制御部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、画像生成部の一例であり、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影画像を生成する。
【００２７】
投影光学系ユニット６０は、例えば、複数の投射レンズ、ミラーなどを有し、画像生成ユニット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に投影する。
【００２８】
＜光学エンジン＞
次に、光学エンジン２５の各部の構成について具体的に説明する。図３は、実施形態における光学エンジン２５を例示する斜視図である。図３に示すように、光学エンジン２５は、プロジェクタ１の内部に設けられており、光源３０、照明光学系ユニット４０、画像生成ユニット５０、投影光学系ユニット６０を有している。
【００２９】
光源３０は、照明光学系ユニット４０の側面に設けられ、Ｘ２方向に光を照射する。照明光学系ユニット４０は、光源３０から照射された光を、下部に設けられている画像生成ユニット５０に導く。画像生成ユニット５０は、照明光学系ユニット４０によって導かれた光を用いて投影画像を生成する。投影光学系ユニット６０は、照明光学系ユニット４０の上部に設けられ、画像生成ユニット５０によって生成された投影画像をプロジェクタ１の外部に投影する。
【００３０】
なお、実施形態による光学エンジン２５は、光源３０から照射される光を用いて上方に画像を投影するように構成されているが、水平方向に画像を投影するような構成であってもよい。
【００３１】
図４および図５は、光学エンジン２５の内部構成を例示する概略図である。
【００３２】
図４に示されるように、照明光学系ユニット４０は、カラーホイール４０１、平面ミラー４０５、凹面ミラー４０６を有する。
【００３３】
カラーホイール４０１は、例えば周方向の異なる部分にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の各色のフィルタが設けられている円盤である。カラーホイール４０１は、高速回転することで、光源３０から照射される光をＲＧＢ各色に時分割する。平面ミラー４０５および凹面ミラー４０６は、カラーホイール４０１によってＲＧＢ各色に時分割された光を、画像生成ユニット５０に設けられているＤＭＤ５５１に反射する。カラーホイール４０１、平面ミラー４０５、および凹面ミラー４０６などは、基台４０３に支持されている。基台４０３は、プロジェクタ１の筐体内部に固定されている。
【００３４】
なお、照明光学系ユニット４０には、例えば、カラーホイール４０１と平面ミラー４０５との間に、ライトトンネルやリレーレンズなどが設けられてもよい。
【００３５】
画像生成ユニット５０は、ＤＭＤ５５１を有する。ＤＭＤ５５１は、凹面ミラー４０６からの反射光を変調して投影画像を生成する。ＤＭＤ５５１によって生成された投影画像は、照明光学系ユニット４０を通って投影光学系ユニット６０に導かれる。画像生成ユニット５０の具体的な構成については、後述する。
【００３６】
図５に示されるように、投影光学系ユニット６０は、投影レンズ６０１、折り返しミラー６０２、曲面ミラー６０３がケースの内部に設けられている。
【００３７】
投影レンズ６０１は、複数のレンズを有し、画像生成ユニット５０のＤＭＤ５５１によって生成された投影画像を、折り返しミラー６０２に結像させる。折り返しミラー６０２および曲面ミラー６０３は、結像された投影画像を拡大するように反射して、プロジェクタ１の外部のスクリーンＳなどに投影する。
【００３８】
＜画像生成ユニット＞
次に、実施形態による画像生成ユニット５０について具体的に説明する。図６は、画像生成ユニット５０の斜視図であり、図７は、画像生成ユニット５０の分解斜視図であり、図８は、固定ユニットの分解斜視図である。なお、図７および図８では、可動プレートの上面（トッププレート５１１側の面）に設けられる位置検出用フレキシブルプリント基板（位置検出用ＦＰＣ）の図示を省略し、位置検出用ＦＰＣは図１４に示す。
【００３９】
図６〜図８に示されるように、画像生成ユニット５０は、固定ユニット５１、可動ユニット５５、および防塵部５８を有する。以下、固定ユニット５１、可動ユニット５５、および防塵部５８について説明する。
【００４０】
（固定ユニット）
固定ユニット５１は、第１固定板であるトッププレート５１１、中間プレート５１２、第２固定板であるベースプレート５１３、サブプレート５１４、およびカバー部材としてのＤＭＤマスク５１５を有する。固定ユニット５１は、トッププレート５１１が照明光学系ユニット４０（図４参照）の基台４０３（図４参照）の下面に固定して支持される。
【００４１】
トッププレート５１１、中間プレート５１２、ベースプレート５１３およびサブプレート５１４は、平板状部材であり、例えば、鉄、フェライト系のステンレスなどの磁性材料で形成される。
【００４２】
トッププレート５１１は、可動ユニット５５のＤＭＤ５５１に対応する位置に中央孔５２０を有する。ベースプレート５１３およびサブプレート５１４は、ＤＭＤ基板５５２に設けられるＤＭＤ５５１に対向する部分に、ヒートシンク５５４の伝熱部５７３が挿通される中央溝５１６、５１７を有する。
【００４３】
中間プレート５１２は、トッププレート５１１の下面（ベースプレート５１３側の面）に設けられ、トッププレート５１１の下面に固定される。中間プレート５１２は、ＤＭＤ５５１の周囲を囲うように形成されており、ＤＭＤ５５１に対応する部分に中央孔を有する。そのため、中間プレート５１２は、トッププレート５１１と可動プレート５５３との間の間隙を狭くするため、この間隙から塵埃が侵入してＤＭＤ５５１に付着することを低減することができる。また、中間プレート５１２は、貫通孔５２１でトッププレート５１１側の支持球体５２２を保持しているため、トッププレート５１１側の支持球体５２２の移動位置を規制する機能を果たす。
【００４４】
ベースプレート５１３は、中間プレート５１２の下側（ヒートシンク５５４側の面）に所定の間隙を有して設けられ、複数の支柱５１８によって固定される。
【００４５】
サブプレート５１４は、ベースプレート５１３の下面に、複数の支柱５１８によって、所定の間隙を有して設けられている。
【００４６】
ＤＭＤマスク５１５は、トッププレート５１１の中央孔５２０周辺の上面に設けられ、トッププレート５１１にねじ５３４により固定されている。
【００４７】
トッププレート５１１およびベースプレート５１３は、６個の支柱５１８によって、所定の間隙を介して平行に設けられている。支柱５１８は、上端部がトッププレート５１１の支柱孔５１９に圧入され、雄ねじが形成されている下端部がベースプレート５１３の支柱孔に挿入され、ねじ５２０により固定される。支柱５１８は、トッププレート５１１とベースプレート５１３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５１３とを平行に支持する。これにより、トッププレート５１１は、ベースプレート５１３と、所定の間隙を介して平行に設けられている。
【００４８】
トッププレート５１１およびベースプレート５１３は、トッププレート５１１とベースプレート５１３との間に、可動プレート５５３をその平面に平行な方向に移動可能に支持する。この可動プレート５５３の支持構造について具体的に説明する。
【００４９】
図９は、画像生成ユニット５０をトッププレート５１１側から見た平面図であり、図１０は、図９のＡ−Ａ断面図であり、図１１は、図１０のＳ領域の部分拡大図である。図９〜図１１に示すように、中間プレート５１２は、上下方向に複数の貫通孔５２１を有する。トッププレート５１１の下面と中間プレート５１２の貫通孔５２１とにより凹部が形成される。貫通孔５２１には、支持球体５２２が挿入され、貫通孔５２１は支持球体５２２を回転可能に保持する。
【００５０】
ベースプレート５１３は、その上下方向に支持孔５２３を複数有する。支持孔５２３は、トッププレート５１１の貫通孔５２１にそれぞれ対応するように、ベースプレート５１３に設けられている。ベースプレート５１３の支持孔５２３には、下側の内周面に雌ねじを有する円筒状のボール受け部（ベース部材）５２４がトッププレート５１１側から挿入され、ベースプレート５１３上に着座している。位置調整ねじ５２５は外周に雄ねじを有し、位置調整ねじ５２５がトッププレート５１１とは反対側からスプリング５２６を介してベース部材５２４に挿入され、ベース部材５２４の下端で螺合させる。これにより、ベース部材５２４と位置調整ねじ５２５とにより形成される空間に、支持球体５２２が回転可能に保持される。
【００５１】
各支持球体５２２は、中間プレート５１２の貫通孔５２１およびベースプレート５１３のベース部材５２４に回転可能に保持されつつ、少なくとも支持球体５２２の一部が貫通孔５２１およびベース部材５２４から突出している。そのため、各支持球体５２２は、トッププレート５１１とベースプレート５１３との間に設けられる可動プレート５５３に当接する。
【００５２】
トッププレート５１１の貫通孔５２１およびベースプレート５１３のベース部材５２４は、それぞれ３つ設けられているため、トッププレート５１１とベースプレート５１３との間には、一対の支持球体５２２が三組設けられる。そのため、三組の支持球体５２２が、トッププレート５１１とベースプレート５１３との間に、可動プレート５５３の三箇所で、可動プレート５５３を挟み込んで支持する。これにより、可動プレート５５３は、各支持球体５２２により、トッププレート５１１およびベースプレート５１３と平行且つ可動プレート５５３の表面と平行な方向に移動可能に、可動プレート５５３の両面から支持される。また、支持球体５２２は、可動プレート５５３と両側から点接触した状態で可動プレート５５３を挟み込んでいるため、可動プレート５５３の移動時に可動プレート５５３の支持球体５２２との摩擦を低減することができる。
【００５３】
また、ベース部材５２４に設けられている支持球体５２２のベース部材５２４の上端からの突出量は、位置調整ねじ５２５の位置がＺ１方向またはＺ２方向に変位することで、変化する。よって、位置調整ねじ５２５を用いて支持球体５２２の突出量を変化させることで、ベースプレート５１３と可動プレート５５３との間隔を適宜調整できる。
【００５４】
なお、固定ユニット５１に設けられる支柱５１８、支持球体５２２の数や位置などは、本実施形態に例示される構成に限られるものではない。
【００５５】
また、ベースプレート５１３には、トッププレート５１１を照明光学系ユニット４０（図２〜図５参照）に固定するねじ５２８が挿通される貫通孔５２９が設けられている。
【００５６】
固定ユニット５１の他の構成について、図６〜図８で説明する。
【００５７】
中間プレート５１２の下面（ヒートシンク５５４側の面）には、不図示の位置検出用磁石が複数箇所に設けられている。位置検出用磁石は、直方体状の永久磁石で構成され、それぞれトッププレート５１１とベースプレート５１３との間に設けられる可動プレート５５３に及ぶ磁界を形成する。
【００５８】
サブプレート５１４の下面（ヒートシンク５５４側の面）には、図１２に示されるように、駆動用磁石５３２ａ、５３２ｂ、５３２ｃ、５３２ｄ（以下では、単に「駆動用磁石５３２」という場合がある）が設けられている。
【００５９】
駆動用磁石５３２は、ベースプレート５１３およびサブプレート５１４の中央溝５１６、５１７を囲むように４箇所に設けられている。駆動用磁石５３２は、それぞれ、図１３に示されるように、ヒートシンク５５４の凹部５７４に設けられている駆動コイル５３３ａ、５３３ｂ、５３３ｃ、５３３ｄ（以下では、単に「駆動コイル５３３」という場合がある）に対向して設けられている。駆動用磁石５３２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、それぞれヒートシンク５５４に及ぶ磁界を形成する。
【００６０】
駆動用磁石５３２および駆動コイル５３３は、可動プレート５５３を移動させる駆動部を構成する。
【００６１】
（可動ユニット）
可動ユニット５５は、図６〜図８に示すように、ＤＭＤ５５１、第１可動板としてのＤＭＤ基板５５２、第２可動板としての可動プレート５５３、および拡散放熱部としてのヒートシンク５５４を有する。可動ユニット５５は、固定ユニット５１に移動可能に支持されている。
【００６２】
ＤＭＤ５５１は、ＤＭＤ基板５５２の上面（トッププレート５１１とは反対側の面）に設けられている。ＤＭＤ５５１は、トッププレート５１１の中央孔５２０を通じて可動プレート５５３の上面側に露出する。ＤＭＤ５５１は、ソケット５５６を介してＤＭＤ基板５５２に接続されており、カバー５５７により周囲が覆われる。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（図１参照）の画像制御部１１（図１参照）から送信される画像信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ駆動される。
【００６３】
例えば、マイクロミラーが「ＯＮ」の場合には、マイクロミラーは、光源３０（図２〜図４参照）からの光を投影光学系ユニット６０（図２〜図４参照）に反射するように傾斜角度が制御される。一方、例えば、マイクロミラーが「ＯＦＦ」の場合には、マイクロミラーは、光源３０（図２〜図４参照）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。
【００６４】
このように、ＤＭＤ５５１は、画像制御部１１（図２参照）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る。そして、光源３０（図２〜図４参照）から照射されて照明光学系ユニット４０（図２〜図４参照）を通った光は変調されて投影画像が生成される。
【００６５】
ＤＭＤ基板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５１３との間に設けられ、可動プレート５５３の下面に連結されている。ＤＭＤ基板５５２は、可動プレート５５３と共に変位する。
【００６６】
ＤＭＤ基板５５２の上面には、ＤＭＤ５５１が設けられている。ＤＭＤ５５１は、ソケット５５６を介してＤＭＤ基板５５２に接続され、カバー５５７により周囲が覆われる。
【００６７】
ＤＭＤ基板５５２は、可動プレート５５３がヒートシンク５５４の連結柱５７２に連結されるように、ヒートシンク５５４の連結柱５７２に対向する部分に切り欠きが形成されている。
【００６８】
例えば、可動プレート５５３およびＤＭＤ基板５５２がヒートシンク５５４に連結柱５７２で共締されると、ＤＭＤ基板５５２が歪み、ＤＭＤ５５１の画像生成面が移動方向に対して傾斜して画像が乱れる可能性がある。本実施形態では、ヒートシンク５５４の連結柱５７２がＤＭＤ基板５５２を避けて可動プレート５５３に連結されるように、ＤＭＤ基板５５２の周縁部に切り欠きが形成されている。これにより、ヒートシンク５５４は可動プレート５５３に連結されるため、ＤＭＤ基板５５２はヒートシンク５５４から負荷を受けて歪みなどが生じる可能性が低減される。したがって、ＤＭＤ５５１の画像生成面を移動方向に対して平行に保って画像品質を維持することが可能になっている。
【００６９】
また、ＤＭＤ基板５５２の前記切り欠きは、ベースプレート５１３に保持される支持球体５２２がＤＭＤ基板５５２を避けて可動プレート５５３に当接するように、ベースプレート５１３のベース部材５２４と接触しないように形成されている。これにより、ＤＭＤ基板５５２が支持球体５２２と接触することで、ＤＭＤ基板５５２に歪みなどが発生することが抑制できるため、ＤＭＤ５５１の画像生成面を移動方向に対して平行に保って画像品質を維持することが可能になっている。
【００７０】
なお、前記切り欠きは、ＤＭＤ基板５５２と、ヒートシンク５５４の連結柱５７２や支持球体５２２とを非接触となる形状であれば、ＤＭＤ基板５５２には前記切り欠きの代わりに貫通孔が形成されてもよい。
【００７１】
可動プレート５５３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５１３との間に設けられ、上記したように、３つの支持球体５２２により表面に平行な方向に移動可能に支持される。
【００７２】
可動プレート５５３は、平板状の部材で形成され、ＤＭＤ基板５５２に設けられるＤＭＤ５５１に対応する位置に中央孔５７０が形成されている。なお、可動プレート５５３には、トッププレート５１１を照明光学系ユニット４０に固定するねじ５２８が挿通される貫通孔５５９が形成されている。
【００７３】
可動プレート５５３とＤＭＤ基板５５２とは、例えば、それぞれの各連結孔に挿入されるねじによって可動プレート５５３の表面とＤＭＤ５５１の画像生成面とが平行になるように間隔が調整された状態で接着剤により固定される。
【００７４】
可動プレート５５３は、ヒートシンク５５４の連結柱５７２に対応する位置に、連結孔５６０を有する。可動プレート５５３は、連結孔５６０に挿入されるねじ５６１によって、ＤＭＤ基板５５２と共に連結柱５７２の上端に固定される。
【００７５】
可動プレート５５３が表面に平行に移動すると、可動プレート５５３に連結されているＤＭＤ基板５５２、ヒートシンク５５４、およびＤＭＤ基板５５２に設けられているＤＭＤ５５１も可動プレート５５３と共に移動する。そのため、可動プレート５５３の表面とＤＭＤ５５１の画像生成面とが非平行の場合には、ＤＭＤ５５１の画像生成面が移動方向に対して傾斜して画像が乱れる可能性がある。本実施形態では、可動プレート５５３とＤＭＤ基板５５２との間隔を調整し、可動プレート５５３の表面とＤＭＤ５５１の画像生成面とを平行に保っているため、画像品質の低下を抑制することが可能になっている。
【００７６】
また、可動プレート５５３は、固定ユニット５１の支柱５１８に対応する位置に、可動範囲制限孔５６２ａ、可動範囲制限溝５６２ｂを有している。可動範囲制限孔５６２ａ、可動範囲制限溝５６２ｂに、固定ユニット５１の支柱５１８が設けられた状態で、例えば、振動や何らかの異常などにより可動プレート５５３が大きく変位する可能性がある。この場合、可動プレート５５３が支柱５１８に接触することで、可動プレート５５３の可動範囲が制限される。
【００７７】
なお、可動範囲制限孔５６２ａ、可動範囲制限溝５６２ｂの数、位置、および形状などは、本実施形態において例示される構成に限られるものではない。例えば、可動範囲制限孔５６２ａ、可動範囲制限溝５６２ｂ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５６２ａ、可動範囲制限溝５６２ｂの形状は、例えば長方形や円形など、本実施形態とは異なる形状であってもよい。また、可動プレート５５３とＤＭＤ基板５５２とは、本実施形態とは異なる構成で連結されてもよい。
【００７８】
また、可動プレート５５３の上面（トッププレート５１１側の面）には、図１４に示す、位置検出用ＦＰＣ５６４が設けられている。この位置検出用ＦＰＣ５６４の上面（トッププレート５１１側の面）には、中間プレート５１２の下面（ヒートシンク５５４側の面）に設けられている位置検出用磁石に対向する位置に、磁気センサとしてのホール素子５５８が設けられる。ホール素子５５８は、位置検出用磁石とで、ＤＭＤ５５１の位置を検出する位置検出部を構成する。なお、図１４では、位置検出用ＦＰＣ５６４はハッチングで示している。
【００７９】
ヒートシンク５５４は、放熱部５７１、連結柱５７２、および伝熱部５７３を有する。
【００８０】
放熱部５７１は、下部に複数のフィンが形成され、ＤＭＤ５５１において生じた熱を放熱する。放熱部５７１の上面には、図１３に示されるように、駆動コイル５３３ａ、５３３ｂ、５３３ｃ、５３３ｄが取り付けられる凹部５７４が形成されている。
【００８１】
凹部５７４は、ベースプレート５１３の下面に設けられている駆動用磁石５３２に対向する位置に形成されている。駆動コイル５３３は、ベースプレート５１３の下面に設けられている駆動用磁石５３２と対向している。
【００８２】
連結柱５７２は、放熱部５７１の上面からＺ１方向に延伸するように、ヒートシンク５５４の上面の周縁の３箇所に設けられている。連結柱５７２は、可動プレート５５３の連結孔５６０に挿入されるねじ５６１によって、それぞれの上端に可動プレート５５３が連結して固定される。連結柱５７２は、ＤＭＤ基板５５２に形成されている切り欠きにより、ＤＭＤ基板５５２に接触することなく可動プレート５５３に連結される。
【００８３】
伝熱部５７３は、ＤＭＤ５５１に対向する位置であって、放熱部５７１の上面からＺ１方向に延伸して設けられた柱状の部材である。伝熱部５７３の上面は、ヒートシンク５５４の伝熱部５７３は、ベースプレート５１３およびサブプレート５１４の中央溝５１６、５１７（図７参照）に挿通されて、ＤＭＤ５５１の底面に当接する。ヒートシンク５５４の伝熱部５７３は、ＤＭＤ５５１の底面に当接して、ＤＭＤ５５１において生じた熱を放熱部５７１に伝えて放熱することで、ＤＭＤ５５１を冷却する。ヒートシンク５５４がＤＭＤ５５１の温度上昇を抑制することで、ＤＭＤ５５１の温度上昇による動作不良や故障などといった不具合の発生が低減される。
【００８４】
なお、ＤＭＤ５５１の冷却効果を高めるため、伝熱部５７３の上面とＤＭＤ５５１との間には、例えば、ヒートシンク５５４の伝熱部５７３とＤＭＤ５５１との間に弾性変形可能な伝熱シート伝熱シートなどが設けられてもよい。伝熱シートにより、ヒートシンク５５４の伝熱部５７３とＤＭＤ５５１との間の熱伝導性が向上し、ＤＭＤ５５１の冷却効果が向上する。
【００８５】
ヒートシンク５５４は、可動プレート５５３およびＤＭＤ基板５５２と共に移動するように設けられている。ヒートシンク５５４は、伝熱部５７３が常時ＤＭＤ５５１に当接しているため、ＤＭＤ５５１において生じた熱を常時放熱し、ＤＭＤ５５１を効率的に冷却することが可能になっている。
【００８６】
本実施形態においては、画像生成ユニット５０では、トッププレート５１１、ベースプレート５１３、サブプレート５１４、および可動プレート５５３により、可動ユニット５５を移動させる駆動力が生成される。
【００８７】
トッププレート５１１の貫通孔、可動プレート５５３の貫通孔５５９、およびベースプレート５１３の貫通孔５２９は、Ｚ１−Ｚ２方向に対向するように形成されており、トッププレート５１１を照明光学系ユニット４０に固定するねじ５２８が挿入される。
【００８８】
ＤＭＤ基板５５２の表面からＤＭＤ５５１の画像生成面までの間には、ソケット５５６やＤＭＤ５５１の厚さ分の空間が生じる。そのため、例えば、ＤＭＤ基板５５２をトッププレート５１１よりも上側に配置すると、ＤＭＤ基板５５２の表面からＤＭＤ５５１の画像生成面までの空間がデッドスペースとなり、装置構成が大型化する可能性がある。
【００８９】
本実施形態では、ＤＭＤ基板５５２をトッププレート５１１とベースプレート５１３との間に設けることで、ＤＭＤ基板５５２の表面からＤＭＤ５５１の画像生成面までの空間にトッププレート５１１が配置される。これにより、ＤＭＤ基板５５２の表面からＤＭＤ５５１の画像生成面までの空間を有効活用できるため、Ｚ１−Ｚ２方向における画像生成ユニット５０の高さを低減し、画像生成ユニット５０を小型化することができる。そのため、画像生成ユニット５０は、大型のプロジェクタだけでなく小型のプロジェクタなどにも組み付け可能となり、汎用性が向上される。
【００９０】
また、トッププレート５１１、ＤＭＤ基板５５２、可動プレート５５３、ベース部材５２４の少なくともいずれか一つ以上は、例えば、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム合金などの導電性材料で形成されていることが好ましい。これにより、例えば、ＤＭＤ５５１やＤＭＤ基板５５２において発生した電気的ノイズを、トッププレート５１１、ＤＭＤ基板５５２を通じて、例えば照明光学系ユニット４０の筐体などに逃がす。これにより、外部へのノイズ漏洩を低減することができる可能になっている。
【００９１】
（駆動部）
本実施形態においては、画像生成ユニット５０は、図６〜図８に示すように、サブプレート５１４に設けられている駆動用磁石５３２と、ヒートシンク５５４に設けられている駆動コイル５３３とを有する。駆動用磁石５３２および駆動コイル５３３により駆動部が構成される。駆動用磁石５３２および駆動コイル５３３は、サブプレート５１４とヒートシンク５５４との間に対向するように配置されている。
【００９２】
駆動用磁石５３２ｂ、５３２ｃは、図１２に示すように、それぞれ長手方向がＸ１−Ｘ２方向に平行な２つの永久磁石で構成されている。また、駆動用磁石５３２ａ、５３２ｄは、長手方向がＹ１−Ｙ２方向に平行な２つの永久磁石で構成されている。駆動用磁石５３２は、それぞれヒートシンク５５４に及ぶ磁界を形成する。
【００９３】
駆動コイル５３３は、それぞれＺ１−Ｚ２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、ヒートシンク５５４の放熱部５７１の上面に形成されている凹部５７４に取り付けられる。
【００９４】
サブプレート５１４の駆動用磁石５３２と、ヒートシンク５５４の駆動コイル５３３とは、可動ユニット５５が固定ユニット５１に支持されている状態で、それぞれ対向するように配置されている。駆動コイル５３３に電流が流されると、駆動用磁石５３２によって形成されている磁界により、駆動コイル５３３に可動ユニット５５を移動させる駆動力となるローレンツ力が発生する。
【００９５】
このローレンツ力がヒートシンク５５４に伝わると、ヒートシンク５５４は可動プレート５５３と連結されているため、ヒートシンク５５４の変位に応じて可動プレート５５３も変位する。よって、可動ユニット５５は、駆動用磁石５３２と駆動コイル５３３との間で発生するローレンツ力を受けて、固定ユニット５１に対してＸ−Ｙ平面において直線的または回転するように変位する。
【００９６】
本実施形態では、駆動コイル５３３ａおよび駆動用磁石５３２ａと、駆動コイル５３３ｄおよび駆動用磁石５３２ｄとが、Ｘ１−Ｘ２方向に対向して設けられている。駆動コイル５３３ａおよび駆動コイル５３３ｄに電流が流されると、図１３に示されるように、Ｘ１方向またはＸ２方向のローレンツ力が発生する。可動プレート５５３は、駆動コイル５３３ａおよび駆動用磁石５３２ａと、駆動コイル５３３ｄおよび駆動用磁石５３２ｄとにおいて発生するローレンツ力により、Ｘ１方向またはＸ２方向に移動する。
【００９７】
また、本実施形態では、駆動コイル５３３ｂおよび駆動用磁石５３２ｂと、駆動コイル５３３ｃおよび駆動用磁石５３２ｃとが、Ｘ１−Ｘ２方向に並んで設けられている。駆動用磁石５３２ｂおよび駆動用磁石５３２ｃは、駆動用磁石５３２ａおよび駆動用磁石５３２ｄ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、駆動コイル５３３ｂおよび駆動コイル５３３ｃに電流が流されると、図１３に示されるように、Ｙ１方向またはＹ２方向のローレンツ力が発生する。
【００９８】
可動プレート５５３は、駆動コイル５３３ｂおよび駆動用磁石５３２ｂと、駆動コイル５３３ｃおよび駆動用磁石５３２ｃとにおいて発生するローレンツ力により、Ｙ１方向またはＹ２方向に移動する。また、可動プレート５５３は、駆動コイル５３３ｂおよび駆動用磁石５３２ｂと、駆動コイル５３３ｃおよび駆動用磁石５３２ｃ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。
【００９９】
例えば、駆動コイル５３３ｂおよび駆動用磁石５３２ｂにおいてＹ１方向のローレンツ力が発生し、駆動コイル５３３ｃおよび駆動用磁石５３２ｃ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。この場合、可動プレート５５３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、駆動コイル５３３ｂおよび駆動用磁石５３２ｂにおいてＹ２方向のローレンツ力が発生し、駆動コイル５３３ｃおよび駆動用磁石５３２ｃ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。この場合、可動プレート５５３は、上面視で反時計回り方向に回転するように変位する。
【０１００】
このように、画像生成ユニット５０は、可動ユニット５５を固定ユニット５１に対して相対移動させることが可能であり、ＤＭＤ５５１を、Ｘ方向とＹ方向へのシフトおよび回転方向に自由自在に可動可能である。そのため、画像生成ユニット５０は、例えば、ある周波数の半画素ピッチで、斜め４５度方向にＤＭＤ５５１を可動して、それに合わせた画像を出力することによって、高解像度化が可能である。また、ＤＭＤ５５１をＸ方向とＹ方向へのシフトおよび回転方向に自由自在に可動可能であるため、投影画像を水平方向、垂直方向へのシフトや回転方向への調整が容易に行える。
【０１０１】
各駆動コイル５３３に流される電流の大きさおよび向きは、システムコントロール部１０の駆動制御部１２によって制御される。駆動制御部１２は、各駆動コイル５３３に流す電流の大きさおよび向きによって、可動プレート５５３の移動（回転）方向、移動量や回転角度などを制御する。
【０１０２】
なお、上記した駆動部の構成は、本実施形態において例示した構成に限られるものではない。駆動部として設けられる駆動用磁石５３２および駆動コイル５３３の数、位置などは、可動ユニット５５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、位置検出用磁石をトッププレート５１１に設け、ホール素子５５８を可動プレート５５３に設けてもよい。
【０１０３】
（位置検出部）
本実施形態においては、画像生成ユニット５０は、中間プレート５１２の下面（ヒートシンク５５４側の面）に設けられている位置検出用磁石と、可動プレート５５３の上面に設けられているホール素子５５８とを有する。位置検出用磁石およびホール素子５５８により、ＤＭＤ５５１の位置を検出する位置検出部が構成される。
【０１０４】
ホール素子５５８は、図１４に示されるように、可動プレート５５３の上面に設けられる位置検出用ＦＰＣ５６４の上面（トッププレート５１１側の面）に、中間プレート５１２の下面に設けられている位置検出用磁石に対向する位置に設けられている。
【０１０５】
ホール素子５５８は、磁気センサの一例であり、位置検出用磁石からの磁束密度の変化に応じた信号をシステムコントロール部１０の駆動制御部１２に送信する。駆動制御部１２は、ホール素子５５８から送信される信号に基づいて、ＤＭＤ５５１の位置を検出する。
【０１０６】
本実施形態では、磁性材料で形成されているトッププレート５１１およびベースプレート５１３が、ヨーク板として機能して、位置検出用磁石を含む磁気回路を構成する。また、サブプレート５１４とヒートシンク５５４との間に設けられている駆動用磁石５３２および駆動コイル５３３を含む駆動部において生じる磁束は、ヨーク板として機能するサブプレート５１４に集中して位置検出部への漏出が抑えられる。
【０１０７】
このため、駆動部において生じる磁束は、サブプレート５１４およびヒートシンク５５４に集中し、サブプレート５１４とヒートシンク５５４との間から外部への漏出が抑えられる。
【０１０８】
よって、可動プレート５５３の上面に設けられているホール素子５５８では、駆動用磁石５３２および駆動コイル５３３を含む駆動部において形成される磁界の影響が低減される。このため、ホール素子５５８が、駆動部において生じる磁界の影響を受けることなく、位置検出用磁石の磁束密度変化に応じた信号を出力可能になる。したがって、駆動制御部１２がＤＭＤ５５１の位置を高精度に把握できるようになる。
【０１０９】
駆動制御部１２（図２参照）は、駆動部からの影響が低減されたホール素子５５８の出力に基づいてＤＭＤ５５１の位置を精度良く検出できる。そのため、駆動制御部１２は、検出したＤＭＤ５５１の位置に応じて各駆動コイル５３３に流す電流の大きさや向きを制御し、ＤＭＤ５５１の位置を高精度に制御することが可能になる。
【０１１０】
なお、上記した位置検出部の構成は、本実施形態において例示した構成に限られるものではない。位置検出部として設けられている位置検出用磁石およびホール素子５５８の数、位置などは、ＤＭＤ５５１の位置を検出可能であれば、本実施形態とは異なる構成であってもよい。
【０１１１】
例えば、位置検出用磁石をトッププレート５１１の下面に設け、ホール素子５５８を可動プレート５５３の上面に設けてもよい。また、位置検出用磁石をトッププレート５１１、ＤＭＤ基板５５２、または可動プレート５５３のいずれかのプレートの上面に設け、ホール素子５５８を上記いずれかのプレートの下面に設けてもよい。また、位置検出用磁石をトッププレート５１１、ＤＭＤ基板５５２、または可動プレート５５３に設け、ホール素子５５８をベースプレート５１３またはサブプレート５１４の上面に設けてもよい。
【０１１２】
また、サブプレート５１４は、駆動部から位置検出部への磁束の漏れを低減可能であれば、部分的に磁性材料で形成されてもよい。例えば、サブプレート５１４は、磁性材料で形成された平板状またはシート状の部材を含む複数の部材が積層されることで形成されてもよい。また、サブプレート５１４の少なくとも一部を磁性材料で形成してヨーク板として機能させ、駆動部から位置検出部への磁束の漏れを防ぐことが可能であれば、ベースプレート５１３を非磁性材料で形成してもよい。
【０１１３】
また、トッププレート５１１、ＤＭＤ基板５５２、または可動プレート５５３は、例えば、ステンレス、アルミニウム、マグネシウム合金などの導電性材料で形成されていることが好ましい。これにより、例えば、ＤＭＤ５５１やＤＭＤ基板５５２において発生した電気的ノイズを、トッププレート５１１、ＤＭＤ基板５５２を通じて、照明光学系ユニット４０の筐体などに逃がす。これにより、外部へのノイズ漏洩を低減することができる可能になっている。
【０１１４】
（画像投影）
上記したように、実施形態によるプロジェクタ１において、投影画像を生成する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の駆動制御部１２によって位置が制御される。
【０１１５】
駆動制御部１２は、例えば、画像投影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影画像を生成するようにＤＭＤ５５１に画像信号を送信する。
【０１１６】
例えば、駆動制御部１２は、Ｘ１−Ｘ２方向およびＹ１−Ｙ２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同士の間で、ＤＭＤ５５１を所定の周期で往復移動させる。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影画像を生成するようにＤＭＤ５５１を制御することで、投影画像の解像度を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、投影画像の解像度をＤＭＤ５５１の２倍以上にすることもできる。
【０１１７】
よって、駆動制御部１２が可動ユニット５５と共にＤＭＤ５５１をシフト動作させ、画像制御部１１がＤＭＤ５５１の位置に応じた投影画像を生成させることで、ＤＭＤ５５１の解像度以上に高解像度化した画像を投影することが可能になる。
【０１１８】
また、実施形態によるプロジェクタ１では、駆動制御部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、投影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などの画像生成手段が固定されているプロジェクタでは、投影画像を縮小させなければ、投影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、実施形態によるプロジェクタ１では、ＤＭＤ５５１を回転させることができるため、投影画像を縮小させることなく回転させて傾きなどの調整を行うことが可能になっている。
【０１１９】
（防塵部）
防塵部５８は、図７および図８に示すように、防塵部材５８１と、保持部として対向する一対の保持部材５８２とを有する。トッププレート５１１および可動プレート５５３と、防塵部材５８１とを分解した状態を図１５に、可動プレート５５３に保持部材を挿入する状態を図１６に、防塵部材が可動プレートに設置されている状態を図１７にそれぞれ示す。防塵部５８の構成について、図１５〜図１７を用いて説明する。なお、図１５では、可動プレート５５３の上面（トッププレート５１１の面）に設けられる位置検出用ＦＰＣおよびホール素子５５８の図示を省略する。
【０１２０】
図１５〜図１７に示すように、防塵部材５８１は、トッププレート５１１と可動プレート５５３との間に設けられた平板状の薄い部材である。防塵部材５８１は、ＤＭＤ５５１の周囲を囲うように形成され、ＤＭＤ５５１に対応する部分に中央孔５８１ａが設けられている。防塵部材５８１がトッププレート５１１と可動プレート５５３との間隙に設けられることで、トッププレート５１１と可動プレート５５３との間の間隙は狭くなる。そのため、塵埃がトッププレート５１１と可動プレート５５３との間隙から侵入することを抑制することができ、塵埃がＤＭＤ５５１に付着することを低減することができる。
【０１２１】
可動ユニット５５は動くため、固定ユニット５１との間に隙間が必要である。一方、可動ユニット５５はＤＭＤ５５１が設けられているため、塵埃などが、例えば、照明光学系ユニット４０と画像生成ユニット５０との隙間などから進入してＤＭＤ５５１に付着し、投影画像の品質を劣化させる可能性がある。本実施形態では、防塵部材５８１が設けられているため、塵埃などがＤＭＤ５５１に付着し、投影画像の品質が低下するのを防ぐことができる。
【０１２２】
また、防塵部材５８１の外周は、トッププレート５１１と可動プレート５５３との間に配置されている支持球体５２２（図７、８など参照）と接触しない大きさに構成されている。これにより、防塵部材５８１はトッププレート５１１と可動プレート５５３との間に安定して移動することができる。
【０１２３】
防塵部材５８１の厚みは、特に限定されるものではないが、例えば、０．０５〜０．２ｍｍであることが好ましい。防塵部材５８１の厚みが０．０５ｍｍ以上であれば、安定して精度良く製造できる。防塵部材５８１の厚みが０．２ｍｍ以下であれば、トッププレート５１１と可動プレート５５３との間から内部に塵埃などが進入することを効果的に防ぐことができる。
【０１２４】
トッププレート５１１および可動プレート５５３には、それぞれ、挟持孔５１１ａ、５５３ａが３つ設けられている。挟持孔５１１ａ、５５３ａは、トッププレート５１１および可動プレート５５３にそれぞれ対応する位置に設けられている。
【０１２５】
図１８は、図１０の領域Ｔの部分拡大図である。図１８に示すように、本実施形態では、一対の保持部材５８２がトッププレート５１１および可動プレート５５３の挟持孔５１１ａ、５５３ａに三組設けられている。三組の保持部材５８２が、挟持孔５１１ａ、５５３ａに挿入されることで、防塵部材５８１はトッププレート５１１と可動プレート５５３との間に挟み込んで保持される。これにより、防塵部材５８１は、一対の保持部材５８２を介して、トッププレート５１１と可動プレート５５３との間を防塵部材５８１の平面方向に移動させることができる。
【０１２６】
また、三組の防塵部材５８１は、トッププレート５１１と可動プレート５５３とにより三点で防塵部材５８１を支持している。これにより、可動プレート５５３が可動プレート５５３の平面方向に移動する際の摺動抵抗は小さくなり、可動プレート５５３の平面方向への移動を安定して行うことができる。このため、可動ユニット５５の駆動性能に影響を与えることなく防塵効果を発揮することができる。
【０１２７】
なお、挟持孔５１１ａ、５５３ａは、トッププレート５１１および可動プレート５５３に３つ設けられているが、これに限定されるものではなく、３つ以上とし、一対の保持部材５８２は三組以上設けられてもよい。防塵部材５８１をトッププレート５１１と可動プレート５５３との間に一対の保持部材５８２で防塵部材５８１を安定して支持させる点で、一対の保持部材５８２は三組あることが好ましい。
【０１２８】
図１９は、保持部材５８２の構成の一例を示す斜視図である。図１９に示すように、一対の保持部材５８２は、保持部材５８２同士が対向する向きに防塵部材５８１と当接する球状部５９３を有する。球状部５９３は、先端が球状であるため、防塵部材５８１を一組の保持部材５８２と点接触させて挟持させ、トッププレート５１１および可動プレート５５３と接触しないようにすることができる。これにより、防塵部材５８１は、一対の保持部材５８２を介してトッププレート５１１と可動プレート５５３との間に安定して摺動可能に支持させることができる。これにより、可動プレート５５３の平面方向に移動する際の摺動抵抗を小さくすることができるため、可動プレート５５３の移動を妨げず、安定して行うことができる。
【０１２９】
また、防塵部材５８１は、一対の保持部材５８２を介して、トッププレート５１１と可動プレート５５３との間で移動可能に支持されている。一方、可動プレート５５３は、一対の支持球体５２２を介して、トッププレート５１１とベースプレート５１３との間で移動可能に支持されている。そのため、防塵部材５８１は、可動プレート５５３の移動とは独立して移動させることができる。例えば、防塵部材５８１は、可動プレート５５３の移動に追従して、完全にまたは一部だけ移動させることもできるし、可動プレート５５３の移動に追従して移動せず止まることも可能である。
【０１３０】
また、防塵部材５８１、または保持部材５８２は、トッププレート５１１、ＤＭＤ基板５５２、および可動プレート５５３と同様、例えば、ステンレス、銅、アルミニウムやマグネシウム合金などの導電性材料で形成されていることが好ましい。これにより、例えば、ＤＭＤ５５１やＤＭＤ基板５５２において発生した電気的ノイズを、トッププレート５１１、ＤＭＤ基板５５２、可動プレート５５３、および保持部材５８２を通じて例えば照明光学系ユニット４０の筐体などに逃がすことができる。これにより、外部へのノイズ漏洩を低減することができる可能になっている。
【０１３１】
挟持孔５１１ａ、５５３ａに挿入された、三組の保持部材５８２は、それぞれ、防塵部材５８１を介して対向した位置にあることが好ましい。なお、対向した位置とは、平面視で、保持部材５８２が防塵部材５８１と接触する点が同一の位置、または５１１ａに挿入された保持部材５８２と５５３ａに挿入された保持部材５８２とが少し移動してずれている範囲を含む。
【０１３２】
例えば、可動ユニット５５が基準位置にあるとき、挟持孔５１１ａ、５５３ａにそれぞれ挿入された保持部材５８２が防塵部材５８１の同じ位置となるように調整する。なお、基準位置とは、例えば、画像生成ユニット５０の運転が停止していて、可動ユニット５５がシフト動作していない時の停止位置をいう。
【０１３３】
これにより、画像生成ユニット５０の組立時、保持部材５８２の挟持孔５１１ａ、５５３ａからの突出し量の調整がし易い。このため、防塵部材５８１を一対の保持部材５８２で挟持させる際、防塵部材５８１を撓ませることなく、安定して平面状態を維持することができる。
【０１３４】
このように、防塵部５８は、防塵部材５８１をトッププレート５１１および可動プレート５５３との間に摺動可能としつつ隙間を狭くするように設けられている。これにより、可動ユニット５５の駆動性能を妨げることなく、塵埃がトッププレート５１１と可動プレート５５３との隙間から侵入してＤＭＤ５５１に付着することを低減することができる。よって、ＤＭＤ５５１の可動に対する影響は小さくできるため、投影画像を高解像度化しつつ、投影画像に対するゴミの副作用を防止することができる。
【０１３５】
また、実施形態による画像生成ユニット５０は、防塵部材５８１をトッププレート５１１および可動プレート５５３との間に配置することにより、簡易的に、可動ユニット５５の動作を妨げることなく、塵埃のＤＭＤ５５１への付着を低減することができる。例えば、ＤＭＤ５５１の周囲に、塵埃が付着しないように保護ガラスを設け、保護ガラス周辺に空気流を形成して塵埃が保護ガラスに付着しないように可動部材を設ける方法などが考えられる。この場合、新たに、空気を供給する送風経路や保護ガラスや可動部材を作動させるためのアクチュエータを装置内に設ける必要が生じる。そのため、画像生成ユニット５０の構成が複雑化して、コストが増大する可能性がある。これに対して、実施形態による画像生成ユニット５０では、こうした設備を新たに設けることなく、簡易に、塵埃のＤＭＤ５５１への付着を低減することができる。
【０１３６】
なお、本実施形態では、防塵部材５８１は板状部材で形成されているが、これに限られず、トッププレート５１１および可動プレート５５３との間に、ＤＭＤ５５１の周囲を囲うように構成されていればよい。
【０１３７】
また、本実施形態においては、一対の保持部材５８２は、トッププレート５１１および可動プレート５５３との間に設けられているが、トッププレート５１１とＤＭＤ基板５５２との間に設けられていてもよい。このような構成であっても、防塵部材５８１が摺動可能であって、可動ユニット５５の動作を妨げることなく、トッププレート５１１とＤＭＤ基板５５２との間隙を狭くして塵埃の進入を低減できる。
【０１３８】
さらに、本実施形態では、トッププレート５１１および可動プレート５５３に設けられる挟持孔５１１ａ、５５３ａの数が３つの場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、挟持孔５１１ａ、５５３ａの数は、防塵部材５８１がトッププレート５１１と可動プレート５５３との間で挟持可能であれば３つ以上でもよい。
【０１３９】
さらに、本実施形態では、保持部として一対の保持部材５８２を用いる場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、保持部は、トッププレート５１１と可動プレート５５３とにそれぞれ対向するように設けた一対の凸部などでもよい。
【０１４０】
また、本実施形態では、一対の保持部材５８２が、防塵部材５８１に当接する球状部５９３を有する場合について説明したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、一対の保持部材は、挟持孔５１１ａ、５５３ａに回転可能に保持されつつ防塵部材５９２に当接する球体などであってもよい。
【０１４１】
また、本実施形態では、一対の保持部材５８２は、全て同じ大きさとしているが、これに限定されるものではない。一対の保持部材５８２は、トッププレート５１１および可動プレート５５３との間に防塵部材５８１を移動可能に挟持しつつトッププレート５１１および可動プレート５５３との間隙を狭くすることが可能であればよい。例えば、一対の保持部材５８２同士の形状、大きさは互いに異なってもよく、例えば、外形や中央孔の形状、厚さなどが異なってもよいし、挟持孔５１１ａに挿入された保持部材５８２を挟持孔５５３ａに挿入された保持部材５８２よりも大きくしてもよい。また、挟持孔５１１ａに挿入された保持部材５８２を挟持孔５５３ａに挿入された保持部材５８２よりも小さくしてもよい。
【０１４２】
以上、説明したように、実施形態によるプロジェクタ１では、ＤＭＤ５５１が移動可能に設けられており、ＤＭＤ５５１をシフトさせて投影画像を高解像度化することが可能になっている。また、防塵部５９によって、可動ユニット５５の動作性能を妨げることなく、トッププレート５１１とＤＭＤ基板５５２との間隙から塵埃が進入してＤＭＤ５５１に付着することを低減することができる。したがって、実施形態によるプロジェクタ１では、塵埃がＤＭＤ５５１に付着したことによる画像の乱れといった画質低下が抑えられる。
【０１４３】
以上、実施形態による画像生成装置、および画像投影装置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および改良が可能である。
【符号の説明】
【０１４４】
１  プロジェクタ（画像投影装置）
１０  システムコントロール部
１１  画像制御部
１２  駆動制御部
３０  光源
４０  照明光学系ユニット
５０  画像生成ユニット
５１  固定ユニット
５５  可動ユニット
５８  防塵部
６０  投影光学系ユニット
５１１  トッププレート（第１固定板）
５１２  中間プレート
５１３  ベースプレート（第２固定板）
５１４  サブプレート
５２２  支持球体
５３２  駆動用磁石
５３３  駆動コイル
５５１  ＤＭＤ（画像生成部）
５５２  ＤＭＤ基板（第１可動板）
５５３  可動プレート（第２可動板）
５５４  ヒートシンク（拡散放熱部）
５８１  防塵部材
５８２  保持部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１４５】
【特許文献１】特開２０１６−８５３６３号公報
【特許文献２】特開２００６−２０３７７６号公報
【図１】
2018091992.tif 000003
【図２】
2018091992.tif 000004
【図３】
2018091992.tif 000005
【図４】
2018091992.tif 000006
【図５】
2018091992.tif 000007
【図６】
2018091992.tif 000008
【図７】
2018091992.tif 000009
【図８】
2018091992.tif 000010
【図９】
2018091992.tif 000011
【図１０】
2018091992.tif 000012
【図１１】
2018091992.tif 000013
【図１２】
2018091992.tif 000014
【図１３】
2018091992.tif 000015
【図１４】
2018091992.tif 000016
【図１５】
2018091992.tif 000017
【図１６】
2018091992.tif 000018
【図１７】
2018091992.tif 000019
【図１８】
2018091992.tif 000020
【図１９】
2018091992.tif 000021