(57)【要約】【課題】投影画像を半画素ずらす手法を用いる場合は光変調素子を移動可能とし、当該手法を用いない場合には光変調素子を固定できる。【解決手段】光源から照射された光を用いて画像を生成するＤＭＤ１６と、光源から照射された光をＤＭＤ１６へ導くための照明光学系ユニットと、ＤＭＤ１６により生成された画像を投射する投射光学系ユニットと、照明光学系ユニットに対してＤＭＤ１６を相対的に移動させるアクチュエータと、ＤＭＤ１６を保持し、アクチュエータの駆動力によって移動する可動ユニット４１と、照明光学系ユニットに固定され、可動ユニット４１を支持する固定ユニットと、アクチュエータに電力が供給されていない場合に可動ユニット４１と固定ユニットを保持し、アクチュエータに電力が供給されている場合は可動ユニット４１と固定ユニットを保持しない挟持ユニット５０と、を備える。【選択図】図１６
2017120314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像投射装置であって、
光源から照射された光を用いて画像を生成する光変調素子と、
前記光源から照射された光を前記光変調素子へ導くための照明光学部と、
前記光変調素子により生成された画像を投射する投射部と、
前記照明光学部に対して前記光変調素子を相対的に移動させる駆動部と、
前記光変調素子を保持し、前記駆動部の駆動力によって移動する可動部と、
前記照明光学部に固定され、前記可動部を支持する固定部と、
前記駆動部が動作していない場合に前記可動部と前記固定部を保持し、前記駆動部が動作している場合は前記可動部と前記固定部を保持しない保持部材と、を備える、画像投射装置。
【請求項２】
前記保持部材は、前記駆動部に電力が供給されていない場合に前記可動部と前記固定部を保持し、前記駆動部に電力が供給されている場合は前記可動部と前記固定部を保持しない、請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記保持部材は、前記可動部と前記固定部とを挟持する挟持部材である、請求項１または２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記挟持部材は、一端に歯車が設けられた軸部の他端に接続され、前記軸部および前記歯車を回転させるモータと、前記歯車に噛み合う歯車受けが設けられ、前記歯車の回転に連動して移動する一対の移動部材と、を有し、
前記駆動部に電力が供給されていない場合に、前記モータを第１の方向に回転させ、前記駆動部に電力が供給されている場合に、前記モータを前記第１の方向と反対方向である第２の方向に回転させる制御部をさらに備え、
前記一対の移動部材は、前記モータに接続された前記歯車が前記第１の方向に回転した場合、前記歯車に連動して互いに近づく方向に移動することで前記可動部と前記固定部とを挟持し、前記モータに接続された前記歯車が前記第２の方向に回転した場合、前記歯車に連動して互いに離れる方向に移動することで前記可動部と前記固定部との挟持を解除する、請求項３に記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記挟持部材は、二つ以上備えられている、請求項４に記載の画像投射装置。
【請求項６】
前記挟持部材は、一つの前記モータに対して、前記モータにより移動する前記一対の移動部材が二つ以上備えられている請求項４に記載の画像投射装置。
【請求項７】
光学エンジンであって、
光源から照射された光を用いて画像を生成する光変調素子と、
前記光源から照射された光を前記光変調素子へ導くための照明光学部と、
前記光変調素子により生成された画像を投射する投射部と、
前記照明光学部に対して前記光変調素子を相対的に移動させる駆動部と、
前記光変調素子を保持し、前記駆動部の駆動力によって移動する可動部と、
前記照明光学部に固定され、前記可動部を支持する固定部と、
前記駆動部が動作していない場合に前記可動部と前記固定部を保持し、前記駆動部が動作している場合は前記可動部と前記固定部を保持しない保持部材と、を備える、光学エンジン。
【請求項８】
画像表示ユニットであって、
光源から照射された光を用いて、投射される画像を生成する光変調素子と、
前記光変調素子を保持する可動部と、
前記可動部を支持する固定部と、
前記可動部を移動させることで、前記固定部に対して前記光変調素子を相対的に移動させる駆動部と、
前記駆動部が動作していない場合に前記可動部と前記固定部を保持し、前記駆動部が動作している場合は前記可動部と前記固定部を保持しない保持部材と、を備える、画像表示ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投射装置、光学エンジン、および画像表示ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタなどの画像投射装置において、投影画像を高解像化する手法としては、光変調素子（ＤＭＤ：Digital  Micro-mirror  Device）の画像数を増加させる手法以外に、細かい周期で投影画像を斜め４５度方向に半画素ずらす手法が知られている。
【０００３】
この投影画像を半画素ずらす手法としては、ＤＭＤを直接シフトさせる手法が知られている。この手法は、半画素ずらしの動き（高解像度化の動き）と併せて、投影画像の上下左右への移動（シフト）、および投影画像の回転を実現できる。
【０００４】
例えば特許文献１には、光変調素子の画素数を増加させることなく、画素数よりも高い解像度の画像を表示する画像表示装置が開示されている。この画像表示装置では、アクチュエータにより光変調素子を動かすことによって画素をずらすことで中間画像を作り出し、高解像な画像を形成する方法が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した手法は、投影画像を半画素ずらす際にＤＭＤを浮かせた状態で移動させているため、装置を稼働させない場合や投影画像を半画素ずらさずに画像を投影する場合など、半画素ずらす手法を利用していない場合にはＤＭＤが意図しない方向であっても自由に移動してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、投影画像を半画素ずらす手法を用いる場合は、光変調素子を自由に移動可能とし、当該手法を用いない場合には、光変調素子を固定する画像投射装置、光学エンジン、および画像表示ユニット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】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像投射装置であって、光源から照射された光を用いて画像を生成する光変調素子と、前記光源から照射された光を前記光変調素子へ導くための照明光学部と、前記光変調素子により生成された画像を投射する投射部と、前記照明光学部に対して前記光変調素子を相対的に移動させる駆動部と、前記光変調素子を保持し、前記駆動部の駆動力によって移動する可動部と、前記照明光学部に固定され、前記可動部を支持する固定部と、前記駆動部が動作していない場合に前記可動部と前記固定部を保持し、前記駆動部が動作している場合は前記可動部と前記固定部を保持しない保持部材と、を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、投影画像を半画素ずらす手法を用いる場合は、光変調素子を自由に移動可能とし、当該手法を用いない場合には、光変調素子を固定できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、実施形態の画像投射装置の外観斜視図である。
【図２】図２は、投射光学系ユニットの斜視図である。
【図３】図３は、画像投射装置の外観斜視図である。
【図４】図４は、画像投射装置の筐体を除いた内部の構成を示す斜視図である。
【図５】図５は、画像投射装置の筐体を除いた内部の構成を示す斜視図である。
【図６】図６は、光学エンジンと光源手段の配置を示す図である。
【図７】図７は、照明光学系ユニットから画像表示素子ユニットおよび投射光学系ユニットに至るまでの光路を説明するための図である。
【図８】図８は、画像形成に用いる光がスクリーン上に拡大投射される様子を示す図である。
【図９】図９は、画像表示素子ユニットの構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、ボイスコイルとマグネットとの間で発生するローレンツ力を説明するための図である。
【図１１】図１１は、ボイスコイルとマグネットとの間で発生するローレンツ力を説明するための図である。
【図１２】図１２は、固定ユニットの分解斜視図である。
【図１３】図１３は、可動ユニットの分解斜視図である。
【図１４】図１４は、各プレートの位置関係を示す図である。
【図１５−１】図１５−１は、ＤＭＤの左右方向への並進動作の説明図である。
【図１５−２】図１５−２は、ＤＭＤの上下方向への並進動作の説明図である。
【図１５−３】図１５−３は、ＤＭＤの回転動作の説明図である。
【図１６】図１６は、挟持ユニットの説明図である。
【図１７−１】図１７−１は、挟持ユニットにより可動ユニットを挟持した状態の説明図である。
【図１７−２】図１７−２は、挟持ユニットによる可動ユニットへの挟持を解除した状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、画像投射装置、光学エンジン、および画像表示ユニットの実施の形態を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本実施形態の画像投射装置１の外観斜視図である。画像投射装置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。画像投射装置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。
【００１２】
画像投射装置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求められている。その要求を満たす手法として、図２に示すように、照明ハウジング２２の上部に、投射レンズ２１等を含む投射光学系ユニット１０をスクリーン２と平行に設定し、折り返しミラー２３で光束を折り返した後、自由曲面ミラー２４で光束をスクリーン２に対して拡大投影する構成が挙げられる。
【００１３】
本構成により、図３〜図５に示すように光学エンジン６を縦型で３次元的にコンパクトに設計することができる。図３は、画像投射装置１の外観を示す斜視図であり、図４および図５は画像投射装置１の筐体３を除いた内部の構成を示す斜視図であって、図４は図３におけるａ視に対応し、図５は図３におけるｂ視に対応している。図４および図５に示すように、画像投射装置１は光学エンジン６を備えている。
【００１４】
図６は、光学エンジン６と、白色光を生成する光源手段７の配置を示す図である。本実施形態では、光源手段７として高圧水銀ランプを採用している。光源手段７である高圧水銀ランプから出射した光は、光学エンジン６の照明光学系ユニット９によってＲＧＢの各色に分光された後に画像表示素子ユニット８に照射され、投射光学系ユニット１０を介してスクリーン２上に投影される。
【００１５】
以下、図７を用いて、照明光学系ユニット９から画像表示素子ユニット８および投射光学系ユニット１０に至るまでの光路に関して説明する。照明光学系ユニット９は、照明光学部の一例であり、光源手段７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ＤＭＤ１６に導く。また、投射光学系ユニット１０は、投射部の一例であり、ＤＭＤ１６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。
【００１６】
図７に示すように、光源手段７から出射された白色光は、ＲＧＢの各色のセグメントを有するカラーホイール１１により分光される。分光された後の各色の光は、照度分布を均一化する役割を持つライトトンネル１２および光軸上の色収差を補正しつつ集光する役割を持つリレーレンズ１３を通過後、シリンダミラー１５、凹面ミラー１４によって反射されてＤＭＤ１６に至る。
【００１７】
ＤＭＤ１６の役割としては、各色の光を所定の画像を形成するように反射させることであり、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で実現しているのである。より具体的には、ＤＭＤ１６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ＤＭＤ１６は、光源手段７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もできる。
【００１８】
なお、画像形成に用いる光に関しては、ＤＭＤ１６の働きにより図２に示す投射光学系ユニット１０へ導かれ、以下の図８に示すように投射レンズ２１、折り返しミラー２３を介して自由曲面ミラー２４に至り、自由曲面ミラー２４によってスクリーン２上に拡大投射される。一方、画像形成に用いない光に関しては、ＤＭＤ１６の時分割駆動によりＯＦＦ光板に照射され、スクリーン２へは投射されない構造となっている。図８に示すように、投射レンズ２１を縦型に配置する構成とすることで、設置面積を小さくすることが可能となり、立体的でコンパクトに設計することが可能となる。
【００１９】
また、本実施形態の画像投射装置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、画像投射装置１の動作を制御する。
【００２０】
次に、ＤＭＤ１６を任意の方向にシフト・回転させる機構を有する画像表示素子ユニット８の具体的な構成を説明する。図９に示すように、画像表示素子ユニット８は、固定ユニット３１と可動ユニット４１の２つのユニットから構成されている。なお、固定ユニット３１が固定部の一例であり、可動ユニット４１が可動部の一例である。可動ユニット４１側には後述のボイスコイル４３（コイル）が配置されており、固定ユニット３１側に配置された後述のマグネット３７（磁石）との間で発生するローレンツ力を受けることにより、固定ユニット３１に対して相対的に移動する構成となっている。
【００２１】
その際、可動ユニット４１が固定ユニット３１から受ける抵抗を小さくするため、固定ユニット３１と可動ユニット４１との間には球体３４が設けられており、２つのユニット間の摺動摩擦を低減している。なお、球体３４の位置等は後述する。
【００２２】
ボイスコイル４３とマグネット３７の組は、照明光学系ユニット９に対してＤＭＤ１６を相対的に移動させるための駆動力を発生し、以下の説明では「アクチュエータ」と称する場合がある。後述するように、本実施形態の画像投射装置１は４つのアクチュエータを有しており、４つのボイスコイル４３の各々は、該ボイスコイル４３とペアになるマグネット３７と対向する位置に設けられている。この４つのアクチュエータは、ＤＭＤ１６を保持する可動ユニット４１を移動させることで、照明光学系ユニット９に対してＤＭＤ１６を相対的に移動させる駆動部として機能する。なお、アクチュエータは、駆動部の一例である。
【００２３】
例えばマグネット３７による磁界の方向と、該磁界が作用する範囲に存在するボイスコイル４３を流れる電流との関係が図１０のような場合は、図１０に示す矢印の方向にローレンツ力が作用することになる。ボイスコイル４３に流れる電流の向きを反対にすると、図１１に示すように、図１０とは反対側の方向にローレンツ力が作用することになる。ボイスコイル４３およびマグネット３７の具体的な配置については後述する。
【００２４】
図１２は、固定ユニット３１の分解斜視図である。図１３は、可動ユニット４１の分解斜視図である。固定ユニット３１の役割としては、可動ユニット４１を支持すること、および、可動ユニット４１の移動をサポートすることの２点が大きな役割であるといえる。
【００２５】
具体的には、固定ユニット３１内に設けられている複数の球体３４で可動ユニット４１内の可動プレート４２を挟み込むことによって可動ユニット４１を支持しているのである。なお、球体３４は、トッププレート３２と可動プレート４２の間、および、ベースプレート３３と可動プレート４２との間の各々に配置されており、トッププレート３２側に配置されている球体３４はトッププレート３２に設けられた球体保持部３５に、ベースプレート３３側に配置されている球体３４はベースプレート３３側に設けられた球体受け部３６に収納される構成となっている。なお、各プレートと球体３４とのクリアランスによって摩擦とガタつきの関係が変わってくるといえるが、そのクリアランスの調整はトッププレート３２側に設けられた球体位置調整ネジ３９によって行っている。
【００２６】
また、固定ユニット３１のもう１つの役割である可動ユニット４１の移動のサポートに関しては、固定ユニット３１側にはマグネット３７が配置され、可動ユニット４１側にはボイスコイル４３が配置されている。制御回路（上述のＣＰＵでもよいし、ＣＰＵとは別の回路でもよい）が、ボイスコイル４３に電流を流す制御を行うことによってローレンツ力が生成され、可動ユニット４１が動くという構成になっている。なお、上述したように、電流を流す向きによってローレンツ力の向きが、電流の大きさによってローレンツ力の大きさが変化することから、ＤＭＤ１６を有する可動ユニット４１を所望の方向に所望の量だけ動かすことができるのである。
【００２７】
一方、可動ユニット４１の役割としては、ＤＭＤ１６を保持することが挙げられる。一般にＤＭＤ１６は、図２に示す照明ハウジング２２とヒートシンク１８で挟持される構成となっているが、図１３の分解斜視図で示しているように、本構成では可動ユニット４１の構成部品の１つであるＤＭＤ保持ブラケット４７でＤＭＤ１６を覆う構成とすることで照明ハウジング２２に押し当てることなくＤＭＤ１６を保持しているのである。
【００２８】
なお、可動ユニット４１は、大きく分けて可動プレートユニット４４とＤＭＤ保持ユニット４５の２つのユニットから構成されている。可動プレートユニット４４は、主に可動プレート４２、ボイスコイル４３を含んで構成されており、固定ユニット３１に対して相対的に動くユニットとなっている。一方、ＤＭＤ保持ユニット４５は、主にＤＭＤ１６、ヒートシンク１８、ＤＭＤ保持ブラケット４７を含んで構成されており、ＤＭＤ１６を保持するユニットとなっている。
【００２９】
さらに、ＤＭＤ保持ユニット４５内には結合プレート４６が配置されており、結合プレート４６を可動プレート４２にねじ締結することによって可動プレートユニット４４の移動量をＤＭＤ保持ユニット４５に伝達し、ＤＭＤ１６の移動を実現しているのである。なお、上述したように可動プレート４２は固定ユニット３１内の球体３４に挟み込まれることによって支持されているため、可動プレート４２自体は固定ユニット３１のトッププレート３２とベースプレート３３の間に配置される。また、ＤＭＤ保持ブラケット４７、ＤＭＤ１６を保持する結合プレート４６、およびヒートシンク１８は、スプリング４９が設けられた段ネジ４８によってヒートシンク１８側から固定されている。図１４は、各プレートの位置関係を示す図である。
【００３０】
図１４に示すように、固定ユニット３１を形成するトッププレート３２およびベースプレート３３と可動ユニット４１を形成する可動プレート４２と結合プレート４６が互い違いに配置されることによって、可動プレート４２にローレンツ力を作用させ、そのローレンツ力による駆動力をＤＭＤ保持ユニット４５に伝達している。
【００３１】
次に、ボイスコイル４３およびマグネット３７を用いた画像表示素子ユニット８の駆動について説明する。図１５−１は、ＤＭＤの左右方向への並進動作の説明図である。図１５−２は、ＤＭＤの上下方向への並進動作の説明図である。図１５−３は、ＤＭＤの回転動作の説明図である。
【００３２】
まず、図１５−１に示すように、可動ユニット４１の可動プレート４２の左右に配置されたボイスコイル４３に作用するローレンツ力によってＤＭＤ１６の左右方向の並進運動が実現する。例えば、図１５−１では、左右のボイスコイル４３に矢印Ａ方向のローレンツ力が作用しており、この場合、ＤＭＤ１６も同様に矢印Ａ方向に移動する。
【００３３】
また、図１５−２に示すように、可動ユニット４１の可動プレート４２の下部に配置されたボイスコイル４３に作用するローレンツ力によってＤＭＤ１６の上下方向の並進運動が実現する。例えば、図１５−２では、下部のボイスコイル４３に矢印Ｂ方向のローレンツ力が作用しており、この場合、ＤＭＤ１６も同様に矢印Ｂ方向に移動する。
【００３４】
また、図１５−３に示すように、可動ユニット４１の可動プレート４２の下部に配置された２組のボイスコイル４３に流す電流の向きをそれぞれ反対の向きにすることで、２組のボイスコイル４３には相反する向きの２つのローレンツ力が生成される。そして、この２つのローレンツ力によってＤＭＤ１６の回転運動が実現する。図１５−３では、下部の２組のボイスコイル４３に、矢印Ｂ方向のローレンツ力および矢印Ｃ方向のローレンツ力がそれぞれ作用しており、この場合、ＤＭＤ１６はＲ方向に回転移動する。
【００３５】
次に、可動ユニット４１と固定ユニット３１とを挟持する挟持ユニット５０について説明する。なお、挟持ユニット５０は、保持部材および挟持部材の一例である。図１６は、挟持ユニットの説明図である。図１６に示すように、ボイスコイル４３とマグネット３７からなるアクチュエータ（駆動部）が動作しているか否かによって、可動ユニット４１と固定ユニット３１とを挟持（保持）したり、挟持を解除するものである。なお、図１６では、ボイスコイル４３が設けられた可動プレートユニット４４とヒートシンク１８との間に位置する固定ユニット３１は省略されている。
【００３６】
具体的には、挟持ユニット５０は、アクチュエータのボイスコイル４３に電力が供給されていない場合、可動ユニット４１と固定ユニット３１とを挟持する。これにより、可動ユニット４１と固定ユニット３１が固定され、ＤＭＤ１６も同様に固定される。一方、挟持ユニット５０は、アクチュエータのボイスコイル４３に電力が供給されている場合、可動ユニット４１と固定ユニット３１の挟持を行わない、つまり挟持を解除する。これにより、ＤＭＤ１６を含む可動ユニット４１は自由に運動することができる。
【００３７】
この挟持ユニット５０は、可動ユニット４１の周辺で可動ユニット４１を挟持できる位置に設けられている。本実施形態では、挟持ユニット５０は、画像表示素子ユニット８の固定ユニット３１に取り付けられているが、画像表示素子ユニット８の他の位置に取り付けられていてもよい。
【００３８】
図１７−１は、挟持ユニットにより可動ユニットを挟持した状態の説明図である。図１７−２は、挟持ユニットによる可動ユニットへの挟持を解除した状態の説明図である。まず、挟持ユニット５０の詳細な構造について説明する。図１７−１、１７−２に示すように、挟持ユニット５０は、モータ５１と、回転軸５１ｂ、歯車５１ａと、一対の移動部材５２とにより構成されている。
【００３９】
モータ５１は、制御回路（上述のＣＰＵでもよいし、ＣＰＵとは別の回路でもよい）からの電流制御によって、回転する。すなわち、制御回路は、アクチュエータに電力が供給されていない場合に、モータ５１を時計回り方向の矢印Ｍ１方向（第１の方向）に回転させる。また、制御回路は、アクチュエータに電力が供給されている場合に、モータ５１を半時計回り方向の矢印Ｍ２方向（第２の方向）に回転させる。ここで、モータ５１の回転制御を行う制御回路と、アクチュエータのボイスコイル４３に電流を流す制御を行う制御回路とは同一でもよいし、別個に設けられていてもよい。
【００４０】
モータ５１は、一端に歯車５１ａが設けられた棒状の回転軸（軸部の一例）５１ｂの他端に接続されている。従って、制御回路からの電流制御により、モータ５１が矢印Ｍ１方向に回転すると、モータ５１に接続された回転軸５１ｂおよび歯車５１ａも同様に、矢印Ｍ１方向に回転する。一方、制御回路からの電流制御により、モータ５１が矢印Ｍ２方向に回転すると、モータ５１に接続された回転軸５１ｂおよび歯車５１ａも同様に、矢印Ｍ２方向に回転する。
【００４１】
一対の移動部材５２は、挟持部５２１、５２２により構成されている。挟持部５２１、５２２は、歯車５１ａに噛み合う歯車受け５２１ａ、５２２ａがそれぞれ設けられている。そして、歯車５１ａの回転に歯車受け５２１ａ、５２２ａが連動して、その結果、挟持部５２１、５２２が連動して移動する。
【００４２】
具体的には、図１７−１に示すように、ボイスコイル４３に電力が供給されなくなると、制御回路からの電流により矢印Ｍ１方向に回転するモータ５１に連動して、歯車５１ａも矢印Ｍ１方向に回転する。そして、歯車５１ａの矢印Ｍ１方向の回転に連動して、歯車受け５２１ａ、５２２ａが互いに近づく方向に移動することで、挟持部５２１、５２２も互いに近づく方向に移動し、可動ユニット４１と固定ユニット３１とを挟持する。挟持部５２１、５２２が互いに近づく方向とは、挟持部５２１が矢印５２Ｂ方向に移動し、挟持部５２２が矢印５２Ａ方向に移動することである。この場合、挟持ユニット５０は、ボイスコイル４３に電力が供給されなくなったときに位置している可動ユニット４１と固定ユニット３１とを挟持することができる。従って、例えば、画像を投影している状態でボイスコイル４３への電力を停止すると、投影している状態のまま可動ユニット４１と固定ユニット３１とを挟持し、ＤＭＤ１６を固定することができる。
【００４３】
なお、ボイスコイル４３（駆動部）に電源が供給されていない場合とは、画像投射装置１を稼働させない場合（電源を切った場合）や投影画像を半画素ずらさずに画像を投影する場合（ＤＭＤ１６を固定して画像を投影する場合）などである。また、可動ユニット４１の電源が落ちるのは、画像投射装置１本体の電源が切れてから数秒後であるため、画像投射装置１の電源が切られた場合でも、モータ５１はボイスコイル４３に電力が供給されなくなる直前に回転信号を受け取ることができ、挟持ユニット５０が可動ユニット４１および固定ユニット３１を挟持し損ねることはない。
【００４４】
一方、図１７−２に示すように、ボイスコイル４３に電力が供給されている場合、制御回路からの電流制御により矢印Ｍ２方向に回転するモータ５１に連動して、歯車５１ａも矢印Ｍ２方向に回転する。そして、歯車５１ａの矢印Ｍ２方向の回転に連動して、歯車受け５２１ａ、５２２ａが互いに離れる方向に移動することで、挟持部５２１、５２２も互いに離れる方向に移動し、可動ユニット４１と固定ユニット３１との挟持を解除する。挟持部５２１、５２２が互いに離れる方向に移動とは、挟持部５２１が矢印５２Ａ方向に移動し、挟持部５２２が矢印５２Ｂ方向に移動することである。
【００４５】
このように、本実施形態の画像投射装置１では、画像表示素子ユニット８の可動ユニット４１と固定ユニット３１とを挟持可能な挟持ユニット５０を設けている。そして、ボイスコイル４３に電力が供給されていない場合（供給されなくなると）、挟持ユニット５０が可動ユニット４１と固定ユニット３１とを挟持してＤＭＤ１６が移動しないよう固定することができる。一方、ボイスコイル４３に電力が供給されている場合は、挟持ユニット５０が可動ユニット４１と固定ユニット３１への挟持を解除することで、ＤＭＤ１６が移動できるようにする。これにより、投影画像を半画素ずらす手法を用いる場合は、ＤＭＤ１６を自由に移動可能とし、当該手法を用いない場合、すなわち画像投射装置１の電源が切られる場合や当該手法を用いずに画像を投射する場合は、ＤＭＤ１６を所望の位置に固定することができる。
【００４６】
本実施形態では、画像表示素子ユニット８に挟持ユニット５０を一つ備えた構成を説明したが、挟持ユニット５０を二つ以上備えた構成としてもよい。これにより、より強固に可動ユニット４１および固定ユニット３１を固定することができる。
【００４７】
また、本実施形態の挟持ユニット５０では、一つのモータ５１に対して、モータ５１により移動する一対の移動部材５２を一つ備えた構成を説明したが、一つのモータに対して、当該モータにより移動する一対の移動部材を二つ以上備えた構成としてもよい。これにより、モータを動かす電流を増加させなくとも、より強固に可動ユニット４１および固定ユニット３１を固定することができる。
【００４８】
また、本実施形態では、挟持ユニット５０によって可動ユニット４１と固定ユニット３１とを挟持して、可動ユニット４１にあるＤＭＤ１６を固定する構成であったが、可動ユニット４１と固定ユニット３１とを固定できれば他の方法でもよい。例えば、磁石を設けて磁力によって可動ユニット４１と固定ユニット３１とを固定してもよい。また、例えば、可動ユニット４１および固定ユニット３１に孔部を複数設けて、当該孔部に接続部材を通して可動ユニット４１と固定ユニット３１とを固定する構成としてもよい。
【００４９】
以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。本発明は、上述の実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述の実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【符号の説明】
【００５０】
１  画像投射装置
２  スクリーン
３  筐体
６  光学エンジン
７  光源手段
８  画像表示素子ユニット
９  照明光学系ユニット
１０  投射光学系ユニット
１１  カラーホイール
１２  ライトトンネル
１３  リレーレンズ
１４  凹面ミラー
１５  シリンダミラー
１６  ＤＭＤ
１８  ヒートシンク
２１  投射レンズ
２３  折り返しミラー
２４  自由曲面ミラー
３１  固定ユニット
３２  トッププレート
３３  ベースプレート
４１  可動ユニット
４２  可動プレート
４３  ボイスコイル
４４  可動プレートユニット
４５  ＤＭＤ保持ユニット
４６  結合プレート
４７  ＤＭＤ保持ブラケット
５０  挟持ユニット
５１  モータ
５１ａ  歯車
５１ｂ  回転軸
５２  一対の移動部材
５２１、５２２  挟持部
５２１ａ、５２２ａ  歯車受け
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２００７−２４８７２１号公報
【図１】
2017120314.tif 000003
【図２】
2017120314.tif 000004
【図３】
2017120314.tif 000005
【図４】
2017120314.tif 000006
【図５】
2017120314.tif 000007
【図６】
2017120314.tif 000008
【図７】
2017120314.tif 000009
【図８】
2017120314.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2017120314.tif 000013
【図１２】
2017120314.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
2017120314.tif 000016
【図１５−１】
2017120314.tif 000017
【図１５−２】
2017120314.tif 000018
【図１５−３】
2017120314.tif 000019
【図１６】
2017120314.tif 000020
【図１７−１】
2017120314.tif 000021
【図１７−２】
2017120314.tif 000022