(57)【要約】【課題】画像表示素子を重力方向を含む平面内で往復移動させる場合であっても、重力の影響を受けない往復移動を可能とする画像表示装置を提供する。【解決手段】重力方向を含む平面内を移動可能に支持された画像表示素子と、前記画像表示素子を往復移動させる第１のアクチュエータと、前記画像表示素子の前記往復移動の期間中、前記画像表示素子に重力に逆らう一定の力を加える第２のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータの駆動を制御する駆動力生成部と、を備えることを特徴とする画像表示装置。【選択図】図１０
2019120721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重力方向を含む平面内を移動可能に支持された画像表示素子と、
前記画像表示素子を往復移動させる第１のアクチュエータと、
前記画像表示素子の前記往復移動の期間中、前記画像表示素子に重力に逆らう一定の力を加える第２のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータの駆動を制御する駆動力生成部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記画像表示装置の傾きを検知する検知部を備え、
前記駆動力生成部は、前記検知部の検知結果に基づいて、前記第２のアクチュエータの前記重力に逆らう力を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記駆動力生成部は、前記検知部が検知した傾きに応じて、前記逆らう力を生成する、
ことを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記検知部は、前記画像表示装置の移動速度の変化を検知し、
前記駆動力生成部は、変化する前記移動速度に応じて、前記逆らう力を生成する、
ことを特徴とする請求項２または３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
重力方向を含む平面内を移動可能に支持された画像表示素子と、
画像表示素子を往復移動させる第１のアクチュエータと、
前記画像表示素子の前記往復移動の期間中、前記画像表示素子に重力に逆らう一定の力を加える第２のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータの駆動を制御する駆動力生成部と、
前記駆動力生成部により前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータが制御された前記画像表示素子により生成された画像を投影面に投影する投影部と、
を備えることを特徴とする画像投影装置。
【請求項６】
第１のアクチュエータが、重力方向を含む平面内を移動可能に支持された画像表示素子を往復移動させ、
第２のアクチュエータが、前記画像表示素子の前記往復移動の期間中、前記画像表示素子に重力に逆らう一定の力を加える、
ことを特徴とする画像表示方法。
【請求項７】
検知部と、
重力方向を含む平面内を移動可能に支持された撮像素子と、
前記検知部が検知した結果に応じて、前記撮像素子を往復移動させる第１のアクチュエータと、
前記撮像素子の前記往復移動の期間中、前記撮像素子に重力に逆らう一定の力を加える第２のアクチュエータと、
前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータの駆動を制御する駆動力生成部と、
を備え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、画像表示装置、画像投影装置、画像表示方法、および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、画像表示素子を重力に対して直交方向に往復移動させて、投影像を高解像度化する技術がある（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】
【０００３】
しかしながら、特許文献１では、画像表示素子を重力方向を含む平面内で往復移動させようとすると、往復移動が重力の影響を受け、高解像度化された投影像が所望の投影像にならない虞がある。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像表示素子を重力方向を含む平面内で往復移動させる場合であっても、重力の影響を受けない往復移動が可能な画像表示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】
【０００４】
本発明の一態様の画像投影装置によれば、重力方向を含む平面内を移動可能に支持された画像表示素子と、前記画像表示素子を往復移動させる第１のアクチュエータと、前記画像表示素子の前記往復移動の期間中、前記画像表示素子に重力に逆らう一定の力を加える第２のアクチュエータと、前記第１のアクチュエータおよび前記第２のアクチュエータの駆動を制御する駆動力生成部と、を備えることを特徴とする画像表示装置を備える。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、画像表示素子を重力方向を含む平面内で往復移動させる場合であっても、重力の影響を受けない往復移動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】画像投影装置の斜視図（Ａ）および画像投影装置の側面図（Ｂ）である。
【図２】光学エンジンおよび光源ユニットの配置と構成を示した図である。
【図３】光学エンジンの構成例を示す図である。
【図４】高解像度化モジュールの全体図（斜視図）である。
【図５】高解像度化モジュールの分解斜視図である。
【図６Ａ】位置検出部の分解斜視図である。
【図６Ｂ】位置検出部の分解側面図である。
【図７】駆動力生成部の詳細な構成を示す図である。
【図８】可動部のみを表示した可動ユニットの構成例を示す図である。
【図９】固定部のみを表示した固定ユニットの構成例を示す図である。
【図１０】可動プレートの構成について説明する図である。
【図１１】ボイスコイルのＰＷＭ制御の説明図である。
【図１２】ボイスコイルのＰＷＭ制御の説明図である（重力分）。
【図１３】画像表示素子ユニットの制御手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１３に示した制御手順の変形例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
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。また、以下では、画像を投影する前提で説明しているが、投影には、投射を含むものとする。
【０００８】
図１の（Ａ）は、本実施形態に係る画像投影装置１の斜視図、図１の（Ｂ）は、画像投影装置１の側面図である。なお、図１の（Ｂ）では、画像投影装置１から発した投射光が、画像が投影されるスクリーン（被投射物）２に照射されている状態が示されている。
画像投影装置１は、パソコンやビデオカメラ等から入力される映像データを基に映像を生成し、その映像をスクリーン２等に投影表示する装置である。画像投影装置１として広く知られた液晶プロジェクタは、近来、液晶パネルの高解像化、光源ランプの高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進んでいる。また、ＤＭＤ（Digital  Micro-mirror  Device）を利用した小型軽量なプロジェクタが普及し、オフィスや学校のみならず家庭においても広くこれらプロジェクタが利用されるようになってきている。特に、フロントタイプのプロジェクタは携帯性が向上し、数人規模の小会議にも使われるようになってきている。
【０００９】
画像投影装置１であるプロジェクタには、大画面の画像を投射できること（投射画面の大画面化）と共に「プロジェクタ外に必要とされる投影空間」をできるだけ小さくできることが要請されている。近年では光学エンジンの性能が向上し、投射距離が１〜２ｍで投射サイズが６０インチ〜８０インチを達成できるプロジェクタが主流となってきている。以前の投射距離が長いプロジェクタの場合には、プロジェクタとスクリーン２との間には会議机があり、会議机の後ろ側にプロジェクタを配置していたのが、近年では投射距離の短縮に伴い会議机の前側に配置することが可能となり、プロジェクタの背後の空間を自由に活用できるようになってきた。なお、プロジェクタは、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プロジェクタの内部温度が上昇することとなる。これはプロジェクタの筐体サイズの小型化が進む昨今では顕著であり、その対策としてプロジェクタ内部の構成部品の耐熱温度を超えることのないよう、図１の（Ａ）に示すように吸気口１１と排気口１２を設け、強制気流による空冷方式が一般的に採用されている。
【００１０】
図２は画像投影装置１の外装カバーを外し、光学エンジン３および光源ユニット４の配置と構成を示した図である。本実施形態では光源ユニット４として高圧水銀ランプを採用している。光源ユニット４から照射された光がスクリーン２上に像を結ぶまでの経路としては、まず光源ユニット４からの光が光学エンジン３の後述の照明ユニット３ａに照射される。照明ユニット３ａ内では、照射された白色光をＲＧＢに分光し、分光した光を、画像表示装置の一例である後述の画像表示素子ユニット８へと導く。その後、画像表示素子ユニット８に導かれた光は変調信号に応じて画像形成され、後述の投射ユニット３ｂで拡大投射されてスクリーン２に至るという構成になっている。
【００１１】
図３は、光学エンジン３の構成例を示す図である。図３に示すように、本実施形態に係る光学エンジン３は、主に、照明ユニット３ａと投射ユニット３ｂなどを備えている。照明ユニット３ａは、照明光学手段の一例であり、光源ユニット４から照射された光を画像表示素子ユニット８に設けられているＤＭＤ２１３に導く。また、投射ユニット３ｂは、投射手段の一例であり、ＤＭＤ２１３（画像表示素子ユニット８）により生成された画像を拡大してスクリーン２に投射する。
【００１２】
本実施形態の光学エンジン３では、まず光源ユニット４から照射された白色光を円盤状のカラーホイール５によりＲＧＢの各色に変換している。その後、板ガラスを張り合わせて筒状に構成されたライトトンネル６によりカラーホイール５から出射された光を照明ユニット３ａ内に導き、ライトトンネル６の直後に配置されている２枚のリレーレンズ７により色収差を補正し、平面ミラー１０及び凹面ミラー９によってＤＭＤ２１３を備えた画像表示素子ユニット８に集光させる構成となっている。なお、ＤＭＤ２１３は複数のマイクロミラーからなる略矩形のミラー面を有しており、映像データに基づいて各マイクロミラーを時分割駆動することにより、所定の映像へと投射光を加工して反射する構造となっている。ここでは、光変調素子の一例であるＤＭＤ２１３は、光源ユニット４から照射された光を用いて画像を生成していると考えることができる。また、本実施形態の画像投射装置１は、ＤＭＤ２１３が、スクリーン２と対面する方式のプロジェクタである。
【００１３】
ＤＭＤ２１３が反射する方向としては２種類存在し、映像データの形成の際に使用する光は投射レンズへ、使用することなく捨てる光はＯＦＦ光板へ反射する構成となっている。なお、映像データの形成の際に使用する光は投射ユニット３ｂ側へ反射し、複数の投射レンズを通る際に拡大され、拡大された映像光としてスクリーン２上へ投影される。なお、照明ユニット３ａ内部のリレーレンズ７、凹面ミラー９、平面ミラー１０、画像表示素子ユニット８、および投射ユニット３ｂの入射側は、各部品を覆うように図示しない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。
また、本実施形態の画像投影装置１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）やＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）などを備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭ等に格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することにより、画像投影装置１の動作を制御する。
【００１４】
次に、画像表示素子ユニット８の構成の一例である高解像度化モジュール２１について説明する。図４は、高解像度化モジュール２１の全体図（斜視図）である。高解像度化モジュール２１は、画像投影装置１の画像形成部に用いられるモジュールである。画像投影装置１は、パソコンやビデオカメラ等から入力される映像データを基に映像を生成し、その映像をスクリーンなどに投影表示する装置である。上述のとおり、画像投影装置１の高解像度化や高効率化に伴う明るさの改善、低価格化などが進み、小型軽量な装置が普及する一方、液晶テレビにおいても高解像度化が進んでおり、４Ｋや８Ｋといった高精細な画像を表示できるＦＰＤ（Flat Panel Display）が一般の家庭のみならずサイネージなどの業務用途でも広く利用されるようになってきている。
【００１５】
一般にＤＭＤを用いたＤＬＰ（Digital Lite Processing）プロジェクタの解像度は、画像表示素子であるＤＭＤ自身の解像度に依存するといえる。ＤＭＤはMicro-Mirrorが敷き詰められた構成となっており、このMicro-Mirrorの数で解像度が決まっている。そのため、ＤＭＤ自体を大きくしてMicro-Mirrorの数を増やすことが最も容易な高解像度化と言える。しかし、その場合にＤＭＤのサイズアップに合わせて照明エリアも大きくする必要が生じ、既存の光学エンジンの流用ができず新規設計が強いられるだけでなく、ＤＭＤを除く光学部品のコストアップに繋がるという問題が生じる。そのため、ＤＭＤのサイズを変えることなくMicro-Mirrorのサイズおよびピッチを小さくして敷き詰めることが求められる。
【００１６】
しかし、Micro-Mirrorのサイズおよびピッチを小さくするには限界があり、高解像度化を実現するためには、ＤＭＤのサイズアップを余儀なくされる状況が生じ得る、といった技術的な課題も多く容易には実現できないという背景がある。そこで、以下では、ＤＭＤ自身の解像度を高めるのではなく、ＤＭＤを半画素分動かすことで投影画像内に中間画像を作り出し、ＤＭＤ自身の解像度を変えることなく投影画像を高解像度化する手法を提案する。以下、その具体的な手法について説明する。
【００１７】
図５は、高解像度化モジュール２１の分解斜視図である。図５に示すように、高解像度化モジュール２１は、主にＤＭＤ２１３を含む位置検出部２１１と、ヒートシンク２４を含む駆動力生成部２１２の２つで構成されている。続いて、位置検出部２１１と駆動力生成部２１２の詳細な構成について説明する。
【００１８】
図６Ａ、６Ｂは、位置検出部２１１の詳細な構成を示す図である。図６Ａは位置検出部２１１の分解斜視図であり、図６Ｂは位置検出部２１１の分解側面図である。図６Ａ、６Ｂに示すように、２階部分に相当する位置検出部２１１は、ＤＭＤ２１３、ホール素子２５を含むＤＭＤ基板２３およびホール素子用磁石４２、さらには可動平面である可動プレート６１を含む３枚のプレートで構成されている。これら３枚のプレートの具体的な構成としては、トッププレート３１とベースプレート３２との間に支柱３６を配置することで２枚のプレートの位置および間隔を固定し、その間に可動プレート６１を配置する構成となっている。
可動プレート６１の支持方法としては、可動プレート６１−トッププレート３１間および可動プレート６１−ベースプレート３２間には可動時の摩擦を低減する目的でボール３４を配置し、合計３点で２方向からボール３４で挟み込むことによって支持する構成となっている。なお、可動プレート６１とボール３４のクリアランスの調整に関しては、調整ねじ３７の押し込み量によってクリアランス調整を行う構成となっている。
【００１９】
図７は、駆動力生成部２１２の詳細な構成を示す図である。図７に示すように、駆動力生成部２１２は、ベースプレート３２に貼り付けられた駆動用磁石３３とその対面に配置されたボイスコイル２２付きのフレキシブル基板２６とヒートシンク２４から構成されている。起動用磁石３３およびボイスコイル２２はＶＣＭ（Voice Coil Motor）のようなアクチュエータとして機能する。
ここで、位置検出部２１１、駆動力生成部２１２から可動部のみを表示した可動ユニット８１と固定部のみを表示した固定ユニット９１を、それぞれ以下の図８、９に示す。
【００２０】
図８に示す通り、可動ユニット８１は、位置検出部２１１に含まれているＤＭＤ基板２３および可動プレート６１と、駆動力生成部２１２に含まれているボイスコイル２２付きフレキシブル基板２６とヒートシンク２４とで構成されている。なお、ＤＭＤ２１３の前面にはDMDカバー２７を設けているが、この部品はＤＭＤ２１３に想定外の外力が作用した際に意図せずＤＭＤソケットから抜けてしまうことを防止する目的で付けられている。
また、ＤＭＤカバー２７は、黒色塗装を施すことで、ＤＭＤ２１３の抜け防止を行うと同時に迷光対策も行う構成にすることとする。さらに、ここで大きな特徴となっているのが、ボイスコイル２２がヒートシンク２４の内部に配置されている点である。図８からも明らかな通り、可動部の重心は重量の大きなヒートシンク２４の近傍となる。駆動性能を安定化させるためには、可動部重心と駆動力生成点が一致している（＝モーメントが発生しない）状態が望ましいため、前述のような構成としているのである。ボイスコイル２２のより具体的な配置については図１０を用いて後述する。
【００２１】
続いて、図９に示す固定ユニット９１に関して、その構成を以下に説明する。図９に示すように、固定ユニット９１の大半は位置検出部２１１で構成されているといえる。具体的には、駆動力生成部２１２に相当する部品は駆動力を生成するための駆動用磁石３３のみで、支柱３６を介して結合されるトッププレート３１、ベースプレート３２の２枚のプレートや可動部の位置検出用のホール素子用磁石４２、可動部の摺動性向上のためのボール３４など、位置検出部２１１に含まれる部品によって固定ユニット９１の大半は構成されている。
なお、ベースプレート３２側のボール３４に関しては、ボール保持部３８内に収納する構成となっており、トッププレート３１側に関してはトッププレート３１に丸穴を設け、丸穴内部にボール３４を配置し、ボール受け部３５で丸穴に蓋をする構成となっているのである。ボール３４の主たる機能は、可動プレート６１の駆動性能を阻害することなく可動プレート６１を保持することであり、可動プレート６１を２つのボール３４で両側から挟みこむことによって支持する構成としている。駆動性能の観点から、ボール３４と可動プレート６１の間には微小なクリアランスを設けた構成の方が望ましく、その実現方法として調整ねじ３７を設け、その押し込み量でクリアランス調整を行う構成としているのである。
【００２２】
図１０は、可動ユニット８１を構成している可動プレート６１の構成について説明する図である。従来の可動プレートでは、ヒートシンク２４の平面方向であるＸ軸方向とＹ軸方向に、２個ずつ計4個のボイスコイル５２〜５５から構成され、図１１に示すような全てのボイスコイルをＰＷＭ制御することにより駆動力を生成し、画像表示素子ユニット８を所定の位置に移動させていた。この場合、ＰＷＭ制御のタイミングによっては、電流値がゼロとなる区間Ｔが生じ、画像表示素子ユニット８が必ず重力の受けてしまっていた。
【００２３】
しかし、本実施例では、図１０に示すとおり、画像表示素子ユニット８の重力に逆らうように、当該重力分の駆動力を生成するためのボイスコイル５６を可動プレート６１上に配置する。そして、ボイスコイル５６を、DMD２１３の往復移動の期間中、図１２に示すような一定の電流値で制御することで、常に画像表示素子ユニット８の重力分の一定の駆動力を生成する。すなわち、本実施例においては、ボイスコイル５２〜５５およびこれらに対応して設けられた起動用磁石３３により構成され、画像表示素子ユニット８を所定の位置に移動させて画素ずらしするアクチュエータ（第１のアクチュエータ）と、ボイスコイル５６およびこれに対応して設けられた起動用磁石３３により構成され、DMD２１３の往復移動の期間中、画像表示素子ユニット８の重力に逆らう力を生じさせるアクチュエータ（第２のアクチュエータ）を有した構成とすることにより、画素ずらしのための駆動力を生成しつつ、重力の影響を排除することとした。具体的には、重力方向を含む平面内を移動可能に支持された画像表示素子ユニット８のＤＭＤ２１３、ＤＭＤ２１３を往復移動させる上記第１のアクチュエータ、ＤＭＤ２１３の往復移動の期間中、ＤＭＤ２１３に重力に逆らう一定の力を加える上記第２のアクチュエータ、上記第１のアクチュエータおよび上記第２のアクチュエータの駆動を制御する駆動力生成部２１２を有する構成とした。
この構成により、他のボイスコイルで駆動力が生成されていない状態(ＰＷＭ  OFFの状態)においても、画像表示ユニットの自由落下が発生することはなく、投影画像のぶれを防止出来る。図１０では、ボイスコイル５６をボイスコイル５４とボイスコイル５５との間であって可動ユニット８１の重心位置に配置しているため、画像表示素子ユニット８の重力分の一定の駆動力を安定して生成することができる。また、第１のアクチュエータおよび第２のアクチュエータを設けることにより、第１のアクチュエータのみで重力に逆らう力を生成して制御する場合に比べ、より多くのアクチュエータを駆動するため、発熱源を分散させることができ、また、それぞれのアクチュエータを小型化することができる。
【００２４】
また、画像表示素子ユニット８を垂直駆動させる場合において、従来の構成では重力分の駆動力もボイスコイル５２〜５５で生成する必要があった。しかし、本実施例の構成をとれば、重力分の駆動力はボイスコイル５６が生成するため、ボイスコイル５２〜５５は垂直駆動時も水平駆動時と同じ駆動力を生成すればよく、画像表示ユニットの制御方法を分ける必要がなくなる。
【００２５】
図１３は、本実施例における画像投影装置１の画像表示素子ユニット８の制御手順を示すフローチャートである。図１３に示すように、画像投影装置１の電源がＯＮされると（ステップＳ１）、高解像度化モジュール２１は、操作者から指定された本体設定を読み込み、画像表示素子ユニット８の駆動軸の設定など、画像投影に関する初期設定を行い、スタンバイ状態とする（ステップＳ２）。
高解像度化モジュール２１は、初期設定された画像表示素子ユニット８が垂直駆動か否かを判定する（ステップＳ３）。高解像度化モジュール２１は、画像表示素子ユニット８が垂直駆動を行うと判定した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、ボイスコイル５６をＯＮする（ステップＳ４）。高解像度化モジュール２１は、画像表示素子ユニット８が垂直駆動を行わないと判定した場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、垂直駆動されるまで待つ。
【００２６】
その後、高解像度化モジュール２１は、画像投影装置１の電源が落ちたか否かを判定し（ステップＳ５）、画像投影装置１の電源が落ちるまで上記ステップを繰り返す。
このように、本実施例では、ボイスオイル５６を用いて画像表示素子ユニット８の重力分の駆動力を常に生成することで、画像表示素子ユニット８の自由落下を防止することができる。その結果として、投影画像のずれを防止できるため、常に鮮明な映像を提供することができる。
【００２７】
具体的には、画像表示素子ユニット８の可動プレート６１上に一定の電流で制御するボイスコイル５６を配置し、配置したボイスコイル５６で画像表示素子ユニット８の重力分の駆動力を生成することで、ＰＷＭがＯＦＦの場合など駆動力が生成されない場合でも、ボイルコイル５６で生成した駆動力と画像表示素子ユニット８の重力を相殺することで画像表示素子ユニット８の自由落下を防止できるため、投影画像にずれが発生せず、鮮明な映像を提供することができる。
【００２８】
図１４は、図１３に示した制御手順の変形例を示すフローチャートである。図１４では、画像投影装置１に加速度センサ等の検知部を設け、当該検知部を用いて画像投影装置１本体の傾きを算出することで、操作者が初期設定において画像表示素子ユニット８の駆動軸の設定をすることなく、自動的にボイルコイル５６をＯＮするか否かを判定することができる。
図１４において、図１３の場合と同様、画像投影装置１の電源がＯＮされると（ステップＳ１１）、高解像度化モジュール２１は、検知部が検知している値から本体の傾き角度を算出するとともに、操作者から指定された画像表示素子ユニット８の駆動軸以外の本体設定を読み込んで画像投影に関する初期設定を行い、スタンバイ状態とする（ステップＳ２１）。
【００２９】
高解像度化モジュール２１は、検知部が検知して算出した傾きが所定の閾値以上であるか否かを判定することにより、初期設定された画像表示素子ユニット８が垂直駆動か否かを判定する（ステップＳ３）。高解像度化モジュール２１は、画像表示素子ユニット８の上記傾きが所定の閾値以上であり垂直駆動を行うと判定した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、ボイスコイル５６をＯＮし、検知部により検知された傾きの大きさに応じて、重力に逆らう大きさの駆動力を常に生成する（ステップＳ４）。高解像度化モジュール２１は、画像表示素子ユニット８が垂直駆動を行わないと判定した場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、垂直駆動されるまで待つ。
その後、図１３の場合と同様、高解像度化モジュール２１は、画像投影装置１の電源が落ちたか否かを判定し（ステップＳ５）、画像投影装置１の電源が落ちるまで上記ステップを繰り返す。
【００３０】
このように、図１４に示した変形例においては、検知部が画像表示素子ユニット８の傾きを検知し、高解像度化モジュール２１が、その傾きが所定の閾値以上であれば装置本体が垂直駆動する状態であると判断して自動的にボイルコイル５６をＯＮし、傾きの大きさに応じて、重力に逆らう大きさの駆動力を常に生成する。したがって、画像投影装置１本体がどのような角度で傾いた場合でも、操作者が初期設定において手動で駆動軸の設定を行う必要がなくなり、初期設定のための手間を減らすことができる。
【００３１】
なお、本実施例では、画像投影装置１を構成する画像表示素子ユニット８の可動プレート６１上に、画像表示素子ユニット８の重力分の駆動力を生成するためのボイスコイル５６を配置する例について説明した。しかし、同様の技術を撮像素子の手ぶれ補正の技術に転用することも可能である。具体的には、画像撮像装置１の画像表示素子ユニット８を撮像素子ユニットに置き換え、ジャイロセンサや加速度センサの検出結果に応じて撮像素子を動かす力を加えるアクチュエータとは別に、撮像素子に重力に逆らう力を加えるアクチュエータを備えることで、従来よりも正確な手ぶれ補正が可能となる。
【００３２】
また、本実施例では、検知部が傾きを検知した場合に、重力の影響があることを考慮し、ボイスコイル５６を一定の電流値で制御することとした。しかし、検知部が傾きを検知した場合において、その傾きが時間とともに変化するような外的要因が加わった場合、例えば、画像投影装置１本体を上下に移動させて投影したり、移動ロボット等の移動体に画像投影装置１を搭載し、移動して投影する場合には、その移動の速さの変化を外的要因の強さの変化ととらえ、その変化に応じてボイスコイル５６を制御する一定の電流値を変化させ、重力に逆らう力を生成してもよい。例えば、画像投影装置１を上下に移動させる場合には、重力に加えて上下方向に移動する加速度の影響を受けるため、図１４に示した例のように単に傾きが検知された場合に比べ、移動速度の変化に応じた大きさの電流値でボイスコイル５６を制御する。このような制御により、重力以外の外的要因を受けた場合であっても、その影響を排除し、鮮明な映像を提供することができる。
【００３３】
以上、実施形態に係る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及び改良が可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１      画像投影装置
２      スクリーン
３      光学エンジン
４      光源ユニット
５      カラーホイール
６      ライトトンネル
７      リレーレンズ
８      画像表示素子ユニット
９      凹面ミラー
１０    平面ミラー１０
２１    高解像度化モジュール
２１１  位置検出部
２１２  駆動力生成部
２１３  ＤＭＤ
２４  ヒートシンク
５２〜５５    ボイスコイル
５６          ボイスコイル（重力分）
６１    可動プレート
８１    可動ユニット
９１    固定ユニット
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特開２０１６−０８５３６３号公報
【図１】
2019120721.tif 000003
【図２】
2019120721.tif 000004
【図３】
2019120721.tif 000005
【図４】
2019120721.tif 000006
【図５】
2019120721.tif 000007
【図６Ａ】
2019120721.tif 000008
【図６Ｂ】
2019120721.tif 000009
【図７】
2019120721.tif 000010
【図８】
2019120721.tif 000011
【図９】
2019120721.tif 000012
【図１０】
2019120721.tif 000013
【図１１】
2019120721.tif 000014
【図１２】
2019120721.tif 000015
【図１３】
2019120721.tif 000016
【図１４】
2019120721.tif 000017