本公開內(nèi)容在此大體上涉及圖像生成單元和圖像投影設(shè)備。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中已知一種圖像投影設(shè)備，其將基于從例如個(gè)人計(jì)算機(jī)(pc)等接收到的圖像數(shù)據(jù)生成的圖像投影在屏幕等上。

在這樣的圖像投影設(shè)備中，例如，已知這樣的一種方法：用于使關(guān)于從顯示元件的多個(gè)像素發(fā)射的光束的光軸移位以使像素移位以便以比顯示元件的分辨率更高的分辨率顯示圖像(例如，參見日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公布號(hào)2004-180011)。

對(duì)于圖像投影設(shè)備，優(yōu)選的是，不僅要提高圖像的分辨率而且要減小安置該設(shè)備所需要的空間以及要減小該設(shè)備的尺寸和重量以使得該設(shè)備能夠被容易攜帶。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開內(nèi)容的至少一個(gè)實(shí)施例的大體目的是要提供基本上避免由有關(guān)技術(shù)的限制和缺點(diǎn)引起的一個(gè)或更多個(gè)問題的圖像生成單元和圖像投影設(shè)備。

根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)方面，提供了一種圖像生成單元，包括固定單元，該固定單元包括第一固定板和第二固定板；以及由所述固定單元可動(dòng)地支撐的可動(dòng)單元。該可動(dòng)單元包括可動(dòng)地支撐在第一固定板和第二固定板之間的可動(dòng)部分；圖像生成部分，該圖像生成部分被設(shè)置在該可動(dòng)部分上并被構(gòu)造為接收照明光以生成圖像；以及散熱部分，該散熱部分被耦連到所述可動(dòng)部分并被構(gòu)造為散發(fā)在圖像生成部分中生成的熱，第二固定板被夾在所述散熱部分和可動(dòng)部分之間。

附圖說明

圖1是根據(jù)一實(shí)施例的圖像投影設(shè)備的示例的透視圖；

圖2是示出根據(jù)所述實(shí)施例的圖像投影設(shè)備的構(gòu)造的示例的方框圖；

圖3是根據(jù)所述實(shí)施例的光學(xué)引擎的透視圖；

圖4是根據(jù)所述實(shí)施例的照明光學(xué)系統(tǒng)單元的示例的透視圖；

圖5是示出根據(jù)所述實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)單元的內(nèi)部構(gòu)造的示例的示意圖；

圖6是根據(jù)所述實(shí)施例的圖像生成單元的透視圖；

圖7是根據(jù)所述實(shí)施例的圖像生成單元的側(cè)視圖；

圖8是根據(jù)所述實(shí)施例的固定單元的分解透視圖；

圖9是示出根據(jù)所述實(shí)施例的由固定單元支撐可動(dòng)板的結(jié)構(gòu)的示意圖；

圖10是根據(jù)所述實(shí)施例的可動(dòng)單元的分解透視圖；

圖11是根據(jù)所述實(shí)施例的可動(dòng)單元的側(cè)視圖；

圖12是根據(jù)所述實(shí)施例的包括驅(qū)動(dòng)單元的構(gòu)造的示例的分解透視圖；

圖13是根據(jù)所述實(shí)施例的包括位置檢測(cè)單元的構(gòu)造的示例的分解透視圖；以及

圖14是根據(jù)所述實(shí)施例的包括位置檢測(cè)單元的構(gòu)造的示例的分解側(cè)視圖。

具體實(shí)施方式

在下文中，將參照附圖描述本公開內(nèi)容的實(shí)施例。在附圖中，相同的標(biāo)記給予相同的元件并且重疊的描述可酌情被省略。本公開內(nèi)容具有要提供一種能夠提高圖像的分辨率并小型化設(shè)備的圖像生成單元的目的。

圖1是示出根據(jù)一實(shí)施例的投影儀1的示意圖。

投影儀1是圖像投影設(shè)備的示例。投影儀1包括照射窗3和外部接口(i/f)9，以及光學(xué)引擎，其被構(gòu)造為生成投影圖像，被設(shè)置在投影儀1內(nèi)部。例如，當(dāng)圖像數(shù)據(jù)從個(gè)人計(jì)算機(jī)(pc)或耦連到外部接口9的數(shù)字照相機(jī)被傳送到投影儀1時(shí)，光學(xué)引擎基于接收到的圖像數(shù)據(jù)生成圖像并將圖像p從照射窗3投影到如圖1中示出的屏幕s上。

注意到，在下面的附圖中，x1-x2方向表示投影儀1的寬度方向，y1-y2方向表示投影儀1的高度方向，以及z1-z2方向表示投影儀1的深度方向。此外，在下面的描述中，假定投影儀1的照射窗3側(cè)對(duì)應(yīng)于投影儀1的頂部并且投影儀1的與照射窗3相反的側(cè)面對(duì)應(yīng)于投影儀1的底部。

圖2是示出投影儀1的構(gòu)造的方框圖。

如在圖2中示出的，投影儀1包括電源4，主開關(guān)(sw)5，操作單元7，外部接口(i/f)9，系統(tǒng)控制單元10，風(fēng)扇20以及光學(xué)引擎15。

電源4被耦連到商業(yè)電源，轉(zhuǎn)換商業(yè)電源的電壓和頻率用于投影儀1的內(nèi)部電路，以及將電力供給到系統(tǒng)控制單元10、風(fēng)扇20和光學(xué)引擎15中的每個(gè)。

主開關(guān)5由用戶接通或斷開以給投影儀1通電或斷電。當(dāng)電源4經(jīng)由電源線耦連到商業(yè)電源時(shí)，如果主開關(guān)5接通，那么電源4開始給投影儀1的相應(yīng)元件供電，以及如果主開關(guān)5斷開，那么電源4停止給投影儀1的相應(yīng)元件供電。

操作單元7包括構(gòu)造為由用戶接收各種輸入操作的按鈕。例如，操作單元7被設(shè)置在投影儀1的頂部表面上。操作單元7被構(gòu)造為由用戶接收輸入操作，例如投影圖像的尺寸的選擇，色調(diào)的選擇以及焦點(diǎn)的調(diào)節(jié)。由操作單元7接收到的用戶的輸入操作被發(fā)送到系統(tǒng)控制單元10。

外部接口9包括耦連到例如個(gè)人計(jì)算機(jī)(pc)或數(shù)字照相機(jī)的連接端子，并且被構(gòu)造為將從耦連的設(shè)備接收到的圖像數(shù)據(jù)供給(輸出)到系統(tǒng)控制單元10。

系統(tǒng)控制單元10包括圖像控制單元11和驅(qū)動(dòng)控制單元12。例如，系統(tǒng)控制單元10可包括cpu(處理器)，rom和ram，作為其硬件元件。系統(tǒng)控制單元10的功能可通過來自于cpu的指令實(shí)施，當(dāng)從rom讀取到ram中的至少一個(gè)程序由cpu執(zhí)行時(shí)。

圖像控制單元11被構(gòu)造為基于從外部接口9接收到的圖像數(shù)據(jù)控制設(shè)置在光學(xué)引擎15的圖像生成單元50中的數(shù)字微鏡裝置(dmd)551，以生成要投影到屏幕s上的圖像。

驅(qū)動(dòng)控制單元12被構(gòu)造為使可動(dòng)單元55(其被設(shè)置成在圖像生成單元50中是可動(dòng)的)移動(dòng)并且控制設(shè)置在可動(dòng)單元55中的dmd551的位置。

風(fēng)扇20在系統(tǒng)控制單元10的控制下旋轉(zhuǎn)以冷卻光學(xué)引擎15的光源30。

光學(xué)引擎15包括光源30，照明光學(xué)系統(tǒng)單元40，圖像生成單元50和投影光學(xué)系統(tǒng)單元60。光學(xué)引擎15由系統(tǒng)控制單元10控制以將圖像投影在如圖1中示出的屏幕s上。

光源30的示例包括汞高壓燈，氙氣燈，和發(fā)光二極管(led)。光源30由系統(tǒng)控制單元10控制以經(jīng)由照明光學(xué)系統(tǒng)單元40發(fā)射照明光到設(shè)置在圖像生成單元50上的dmd551。

照明光學(xué)系統(tǒng)單元40包括，例如，色輪，光隧道，和中繼透鏡。照明光學(xué)系統(tǒng)單元40被構(gòu)造為導(dǎo)引從光源30發(fā)射的照明光到設(shè)置在圖像生成單元50中的dmd551。

圖像生成單元50包括固定單元51，其被固定和支撐在圖像生成單元50上，以及可動(dòng)單元55，其被支撐為相對(duì)于固定單元51是可動(dòng)的?？蓜?dòng)單元55包括dmd551，可動(dòng)單元55相對(duì)于固定單元51的位置由系統(tǒng)控制單元10的驅(qū)動(dòng)控制單元12控制。dmd551是圖像生成部分的示例。dmd551由系統(tǒng)控制單元10的圖像控制單元11控制。dmd551被構(gòu)造為調(diào)制從照明光學(xué)系統(tǒng)單元40接收到的照明光并且基于接收的光生成投影圖像。

投影光學(xué)系統(tǒng)單元60是投影部分的示例。投影光學(xué)系統(tǒng)單元60包括，例如，多個(gè)投影透鏡和鏡。投影光學(xué)系統(tǒng)單元60被構(gòu)造為放大由圖像生成單元50的dmd551生成的圖像，并將放大的圖像投影在屏幕s上。

接下來，解釋投影儀1的光學(xué)引擎15的構(gòu)造。

圖3是投影儀1的光學(xué)引擎15的透視圖。如圖3中示出的，光學(xué)引擎15包括光源30，照明光學(xué)系統(tǒng)單元40，圖像生成單元50和投影光學(xué)系統(tǒng)單元60。光學(xué)引擎15被設(shè)置在投影儀1內(nèi)部。

光源30被設(shè)置在照明光學(xué)系統(tǒng)單元40的側(cè)表面上。光源30被構(gòu)造為在x2方向上發(fā)射光。照明光學(xué)系統(tǒng)單元40被構(gòu)造為將從光源30發(fā)射的光導(dǎo)引到圖像生成單元50。圖像生成單元50被設(shè)置在照明光學(xué)系統(tǒng)單元40之下。圖像生成單元50被構(gòu)造為基于從照明光學(xué)系統(tǒng)單元40接收到的光生成投影圖像。投影光學(xué)系統(tǒng)單元60被設(shè)置在照明光學(xué)系統(tǒng)單元40上方。投影光學(xué)系統(tǒng)單元60被構(gòu)造為將由圖像生成單元50生成的投影圖像投影在屏幕s上，該屏幕設(shè)置在投影儀1外部。

該實(shí)施例的光學(xué)引擎15被構(gòu)造為基于從光源30發(fā)射的光在向上方向上投影所述圖像。替代地，光學(xué)引擎15可構(gòu)造為在水平方向上投影所述圖像。

圖4是示出根據(jù)該實(shí)施例的照明光學(xué)系統(tǒng)單元40的示意圖。

如在圖4中示出的，照明光學(xué)系統(tǒng)單元40包括色輪401，光隧道402，中繼透鏡403和404，柱面鏡405，以及凹面鏡406。

色輪401是，例如，盤狀部件，其中r(紅色)、g(綠色)和b(藍(lán)色)的濾色器被設(shè)置在其圓周方向上的不同部分處。色輪401以高速旋轉(zhuǎn)以使得從光源30發(fā)射的光以時(shí)分方式被分成rgb顏色光束。

光隧道402是，例如，由粘合玻璃片材形成的矩形管狀部件。光隧道402起到通過它的內(nèi)表面執(zhí)行穿過色輪401的rgb顏色光束的多路徑反射用于亮度分布的相等的作用，并且導(dǎo)引所述光束到所述中繼透鏡403和404。

中繼透鏡403和404起到修正從光隧道402發(fā)射的光束的光軸上的色像差的作用以及將光束轉(zhuǎn)換成會(huì)聚光束。

柱面鏡405和凹面鏡406起到將從中繼透鏡403和404發(fā)射的光反射到設(shè)置在圖像生成單元50中的dmd551的作用。dmd551被構(gòu)造為調(diào)制從凹面鏡406反射的光并且生成投影圖像。

圖5是示出根據(jù)該實(shí)施例的投影光學(xué)系統(tǒng)單元60的內(nèi)部構(gòu)造的示意圖。

如在圖5中示出的，投影光學(xué)系統(tǒng)單元60包括投影透鏡601，折疊鏡602，和曲面鏡603，它們?cè)O(shè)置在投影光學(xué)系統(tǒng)單元60的殼體中。

投影透鏡601包括多個(gè)透鏡。投影透鏡601起到將由圖像生成單元50的dmd551生成的投影圖像聚焦在折疊鏡602上的作用。折疊鏡602和曲面鏡603起到這樣的作用：反射聚焦的投影圖像以便放大，以及將該圖像投影在屏幕s上，該屏幕設(shè)置在投影儀1外部。

圖6是根據(jù)該實(shí)施例的圖像生成單元50的透視圖。圖7是根據(jù)該實(shí)施例的圖像生成單元50的側(cè)視圖。

如在圖6和圖7中示出的，圖像生成單元50包括固定單元51和可動(dòng)單元55。固定單元51由照明光學(xué)系統(tǒng)單元40固定地支撐。

固定單元51包括作為第一固定板的頂板511，和作為第二固定板的底板512。頂板511和底板512保持平行并且經(jīng)由頂板511和底板512之間的預(yù)定間隙面向彼此。固定單元51用圖6中示出的四個(gè)螺釘520被固定到照明光學(xué)系統(tǒng)單元40的底部。

可動(dòng)單元55包括dmd551，作為第一可動(dòng)板的可動(dòng)板552，作為第二可動(dòng)板的dmd底板553，以及作為散熱構(gòu)件的散熱部分556?？蓜?dòng)單元55由所述固定單元51支撐以使得可動(dòng)單元55是可動(dòng)的。

dmd551被設(shè)置在dmd底板553的頂部表面上。dmd551具有圖像生成表面，其中多個(gè)可動(dòng)微鏡以格子形式排列。dmd551的每個(gè)微鏡的鏡面被設(shè)置成圍繞扭矩軸是可傾斜的(傾斜地可旋轉(zhuǎn)的)。dmd551的每個(gè)微鏡的打開/關(guān)閉(on/off)驅(qū)動(dòng)是基于從系統(tǒng)控制單元10的圖像控制單元11傳送的圖像信號(hào)得以執(zhí)行的。在此，dmd551，其是圖像生成部分的示例并且接收從光源30發(fā)射的照明光以生成圖像，被設(shè)置在dmd底板553上，該dmd底板553是可動(dòng)部分的示例。投影光學(xué)系統(tǒng)單元60投影由dmd551生成的圖像。

例如，在on狀態(tài)下，微鏡的傾斜角被控制以使得微鏡反射來自于光源30的照明光到投影光學(xué)系統(tǒng)單元60。在off狀態(tài)下，微鏡的傾斜角被控制以使得微鏡反射來自于光源30的照明光到off光板(其沒有示出)。

以這樣的方式，在dmd551中，dmd551的每個(gè)微鏡的傾斜角基于從圖像控制單元11傳送的圖像信號(hào)被控制，以及從光源30發(fā)射且由照明光學(xué)系統(tǒng)單元40導(dǎo)引的照明光被調(diào)制并且投影圖像得以生成。換句話說，dmd551的微鏡可基于所述圖像信號(hào)調(diào)制所述照明光。

可動(dòng)板552被支撐在固定單元51的頂板511和底板512之間?？蓜?dòng)板552被設(shè)置成在平行于可動(dòng)板552的表面的方向上是可動(dòng)的。

dmd底板553被設(shè)置在頂板511和底板512之間。dmd底板553被耦連到可動(dòng)板552的底部表面?zhèn)?。dmd551被設(shè)置在dmd底板553的頂部表面上。dmd底板553與設(shè)置成是可動(dòng)的可動(dòng)板552一起被位移(移動(dòng))。

熱沉554散發(fā)(消散)在dmd551中生成的熱。熱沉554防止dmd551的溫度升高以減少由于dmd551的溫度升高引起的諸如故障和損壞的問題的發(fā)生。熱沉554被設(shè)置成以與可動(dòng)板552和dmd底板553一起移動(dòng)以使得熱沉554總是能夠散發(fā)在dmd551中生成的熱。

(固定單元51)

圖8是根據(jù)該實(shí)施例的固定單元51的分解透視圖。

如圖8和圖9中示出的，固定單元51包括頂板511和底板512。

例如，頂板511和底板512是用磁性材料例如鐵或不銹鋼構(gòu)成的平坦形狀的板構(gòu)件。頂板511和底板512由多個(gè)柱形支撐件515支撐以使得頂板511和底板512經(jīng)由預(yù)定間隙被保持平行。

頂板511具有形成在面向可動(dòng)單元55的dmd551的位置上的中心孔514。進(jìn)一步地，底板512具有形成在面向dmd551的位置上的傳熱孔519。熱沉554的傳熱部分被插入到傳熱孔519中。

每個(gè)柱形支撐件515的上端部部分被插入到形成在頂板511上的支撐孔516中的相應(yīng)一個(gè)支撐孔中。每個(gè)柱形支撐515的下端部部分被插入到形成在底板512上的支撐孔517的相應(yīng)一個(gè)支撐孔中。柱形支撐件515支撐平行的頂板511和底板512以便形成頂板511和底板512之間的恒定距離(間隙)。

頂板511具有設(shè)置在中心孔514周圍的四個(gè)位置處的螺釘孔518。根據(jù)該實(shí)施例，兩個(gè)螺釘孔518被形成為以便與中心孔514連通。頂板511通過螺釘520(圖6中示出的)被插入到相應(yīng)的螺釘孔518中被固定到照明光學(xué)系統(tǒng)單元40的底部部分。

頂板511具有多個(gè)支撐孔526，用于可旋轉(zhuǎn)地保持從上側(cè)支撐所述可動(dòng)板552的支撐球521，以使得可動(dòng)板552是可動(dòng)的。進(jìn)一步地，底板512具有多個(gè)支撐孔522，用于可旋轉(zhuǎn)地保持從下側(cè)支撐所述可動(dòng)板552的支撐球521，以使得可動(dòng)板552是可動(dòng)的。

頂板511的相應(yīng)支撐孔526的上端部由蓋帽構(gòu)件527關(guān)閉，以及頂板511的支撐孔526可旋轉(zhuǎn)地保持所述支撐球521。筒形保持構(gòu)件523，每個(gè)具有形成在保持構(gòu)件523的內(nèi)周邊表面上的內(nèi)螺紋凹槽，被插入到底板512的支撐孔522中。保持構(gòu)件523的下端部側(cè)由定位螺釘524關(guān)閉(蓋住)。保持構(gòu)件523保持支撐球521以使得支撐球521是可旋轉(zhuǎn)的。

支撐球521，其被可旋轉(zhuǎn)地保持在頂板511和底板512處，分別與可動(dòng)板552接觸。因此，支撐球521從可動(dòng)板552的兩個(gè)表面可動(dòng)地支撐所述可動(dòng)板552。

圖9是示出根據(jù)該實(shí)施例的由固定單元51支撐可動(dòng)板552的結(jié)構(gòu)的示意圖。

如在圖9中示出的，在頂板511處，支撐球521被可旋轉(zhuǎn)地保持在其中上端部側(cè)由蓋帽構(gòu)件527關(guān)閉的支撐孔526處。在底板512處，支撐球521由插入到支撐孔522中的保持構(gòu)件523可旋轉(zhuǎn)地保持。

每個(gè)支撐球521被保持以使得至少部分的支撐球521從支撐孔522或支撐孔526伸出。每個(gè)支撐球521與設(shè)置在頂板511和底板512之間的可動(dòng)板552接觸?？蓜?dòng)板552的頂部表面和底部表面由多個(gè)可旋轉(zhuǎn)的支撐球521支撐以使得可動(dòng)板552在平行于可動(dòng)板552的頂部和底部表面的方向上是可動(dòng)的。

此外，設(shè)置在底板512側(cè)上的支撐球521從保持構(gòu)件523的上端部的伸出量根據(jù)定位螺釘524的位置變化。例如，如果定位螺釘524在z1方向(向上)位移，那么支撐球521的伸出量增加以及底板512和可動(dòng)板552之間的距離(間隙)增加。另一方面，如果定位螺釘524在z2方向上(向下)位移，那么支撐球521的伸出量減小以及底板512和可動(dòng)板552之間的間隙減小。

這樣，底板512和可動(dòng)板552之間的間隙可通過使用定位螺釘524改變支撐球521的伸出量被適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)。

如圖8中示出的，多個(gè)位置檢測(cè)磁體541被設(shè)置在底板512的頂部表面上。每個(gè)位置檢測(cè)磁體541用兩個(gè)永久磁體構(gòu)成，每個(gè)永久磁體具有長(zhǎng)方體形狀。兩個(gè)永久磁體被布置成在縱向方向上彼此平行。每個(gè)位置檢測(cè)磁體541形成一磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)抵達(dá)(影響)設(shè)置在頂板511和底板512之間的dmd底板553。

霍爾元件，每個(gè)都設(shè)置在dmd底板553的底部表面上，以及位置檢測(cè)磁體541構(gòu)成檢測(cè)dmd551的位置的位置檢測(cè)單元。

進(jìn)一步地，多個(gè)驅(qū)動(dòng)磁體531a，531b和531c被設(shè)置在底板512的底部表面上。注意到，驅(qū)動(dòng)磁體531c沒有示出在圖8中。在下面的描述中，驅(qū)動(dòng)磁體531a，531b和531c可酌情稱為“驅(qū)動(dòng)磁體531”。

每個(gè)驅(qū)動(dòng)磁體531由兩個(gè)磁體構(gòu)成，每個(gè)磁體具有長(zhǎng)方體形狀。兩個(gè)磁體被布置成在縱向上平行。每個(gè)驅(qū)動(dòng)磁體531形成磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)抵達(dá)(影響)熱沉554。設(shè)置在熱沉554的頂部表面上的驅(qū)動(dòng)線圈，以及驅(qū)動(dòng)磁體531構(gòu)成使可動(dòng)單元55移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元。

注意到，設(shè)置在固定單元51上的支撐球521和柱形支撐件515的數(shù)目、位置等不限于在該實(shí)施例中描述的構(gòu)造。

(可動(dòng)單元55)

圖10是根據(jù)該實(shí)施例的可動(dòng)單元55的分解透視圖。圖11是根據(jù)該實(shí)施例的可動(dòng)單元55的側(cè)視圖。

如在圖10和11中示出的，可動(dòng)單元55包括dmd551，可動(dòng)板552，dmd底板553以及熱沉554。

如上所述的，可動(dòng)板552被設(shè)置在固定單元51的頂板511和底板512之間，并且由多個(gè)支撐球521支撐以在平行于所述可動(dòng)板552的頂部和底部表面的方向上是可動(dòng)的。

如在圖10中示出的，可動(dòng)板552具有在面向dmd551的位置處的中心孔570，所述dmd551被安裝在dmd底板553上。進(jìn)一步地，可動(dòng)板552具有貫通孔572，將頂板511固定到照明光學(xué)系統(tǒng)單元40的螺釘520被插入到所述貫通孔中。進(jìn)一步地，可動(dòng)板552具有用于耦連到dmd底板553的耦連孔573，以及在與固定單元51的柱形支撐件515對(duì)應(yīng)的位置處的可動(dòng)范圍限制孔571。

例如，在其中間隙被調(diào)節(jié)以使可動(dòng)板552和dmd551的圖像生成表面通過插入到相應(yīng)的耦連孔573中的螺釘是平行的狀態(tài)下，可動(dòng)板552和dmd底板553通過粘合劑被耦連和固定。

在此，可動(dòng)板552平行于所述表面移動(dòng)，以及dmd551也與可動(dòng)板552一起移動(dòng)。因此，如果可動(dòng)板552的表面和dmd551的圖像生成表面不是平行的，存在dmd551的圖像生成表面相對(duì)于移動(dòng)方向傾斜且圖像被干擾(擾亂)的可能性。

由此，根據(jù)該實(shí)施例，螺釘被插入到所述耦連孔573中以調(diào)節(jié)可動(dòng)板552和dmd底板553之間的間隙，以及可動(dòng)板552的表面和dmd551的圖像生成表面被保持平行。從而，可以防止圖像質(zhì)量降低。

固定單元51的柱形支撐件515被插入到所述可動(dòng)范圍限制孔571中。例如，如果可動(dòng)板552由于振動(dòng)或某一故障被非常大地位移(移動(dòng))，那么柱形支撐件515接觸到可動(dòng)范圍限制孔571以限制可動(dòng)板552的可動(dòng)范圍。

注意到，可動(dòng)范圍限制孔571和耦連孔573的數(shù)目、位置和形狀等不限于在該實(shí)施例中描述的構(gòu)造。不同于該實(shí)施例的構(gòu)造的構(gòu)造可用來耦連可動(dòng)板552和dmd底板553。

dmd底板553被設(shè)置在固定單元51的頂板511和底板512之間，并被耦連到如上所述的可動(dòng)板552的底部表面。

dmd551被設(shè)置在dmd底板553的頂部表面上。dmd551經(jīng)由支座(socket)557被耦連到dmd底板553。蓋子5580蓋在dmd551的周圍。dmd551通過可動(dòng)板552的中心孔570使可動(dòng)板552的頂部表面?zhèn)缺┞丁Q句話說，dmd551可穿過中心孔570伸出。

dmd底板553具有貫通孔555，將頂板511固定到照明光學(xué)系統(tǒng)單元40的螺釘520被插入到所述貫通孔中。進(jìn)一步地，dmd底板553具有在面向熱沉554的耦連柱561的部分處的切除部(cutouts)558以使得可動(dòng)板552被固定到熱沉554的耦連柱561。

例如，如果可動(dòng)板552和dmd底板553被共同地緊固到熱沉554的耦連柱561，存在dmd底板553被扭曲、dmd551的圖像生成表面相對(duì)于移動(dòng)方向傾斜以及圖像被干擾的可能性。由此，切除部558被形成在dmd底板553的外邊緣部分上以使得熱沉554的耦連柱561被耦連到可動(dòng)板552，避免了dmd底板553。

因?yàn)闊岢?54被耦連到根據(jù)以上所述的構(gòu)造的可動(dòng)板552，因此dmd底板553由于從熱沉554接收載荷引起扭曲的可能性降低。因此，可以保持dmd551的圖像生成表面平行于移動(dòng)方向并保持所述圖像質(zhì)量。

進(jìn)一步地，dmd底板553的切除部558被形成為以包括這樣的部分：面向底板512的支撐孔522以使得由底板512保持的支撐球521接觸可動(dòng)板552同時(shí)避免了dmd底板553。根據(jù)這樣的構(gòu)造，在dmd底板553處，可以防止由于來自于支撐球521的載荷引起扭曲的發(fā)生以及保持dmd551的圖像生成表面平行于移動(dòng)方向以保持所述圖像質(zhì)量。

注意到，切除部558的形狀不限于在該實(shí)施例中描述的形狀。貫通孔可形成在dmd底板553上而不是切除部558上，如果可以使dmd底板553與熱沉554的耦連柱561和支撐球521非接觸。換句話說，dmd底板553可具有至少一個(gè)切除部或至少一個(gè)孔，以及至少一個(gè)耦連構(gòu)件，該至少一個(gè)耦連構(gòu)件在其中dmd底板553沒有接觸至少一個(gè)耦連構(gòu)件的狀態(tài)下通過至少一個(gè)切除部或至少一個(gè)孔將散熱部分556耦連到可動(dòng)板552。

如圖11中示出的，在dmd底板553的底部表面上，作為磁性傳感器的霍爾元件542被設(shè)置在面向設(shè)置于底板512的頂部表面上的位置檢測(cè)磁體541的位置處。設(shè)置在dmd底板553處的霍爾元件542以及設(shè)置在底板512處的位置檢測(cè)磁體541構(gòu)成檢測(cè)dmd551的位置的位置檢測(cè)單元。

如在圖10和圖11中示出的，熱沉554包括散熱部分556，耦連柱561以及傳熱部分563。傳熱部分563沒有示出在圖10中。

散熱部分556被耦連到dmd底板553。底板512被設(shè)置在(夾在)散熱部分556和dmd底板553之間。多個(gè)翅片形成在散熱部分556的下部部分上。散熱部分556散發(fā)(消散)在dmd551中生成的熱。如在圖10中示出的，凹下部分582形成在散熱部分556的頂部表面上。驅(qū)動(dòng)線圈581a，581b和581c，其被設(shè)置在柔性底板580上，被附連到凹下部分582。在下面的描述中，驅(qū)動(dòng)線圈581a，581b和581c可酌情稱為“驅(qū)動(dòng)線圈581”。

凹下部分582形成在面向設(shè)置在底板512的底部表面上的驅(qū)動(dòng)磁體531的位置上。附連到凹下部分582的驅(qū)動(dòng)線圈581以及設(shè)置在底板512的底部表面上的驅(qū)動(dòng)磁體531構(gòu)成使可動(dòng)單元55相對(duì)于固定單元51移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元。

進(jìn)一步地，散熱部分556具有貫通孔562，將頂板511固定到照明光學(xué)系統(tǒng)單元40的螺釘520被插入到所述貫通孔中。

耦連柱561形成在三個(gè)位置上以在z1方向上從散熱部分556的頂部表面延伸?？蓜?dòng)板552用螺釘564(示出在圖11中)被固定到耦連柱561的相應(yīng)上端部。由于形成在dmd底板553上的切除部558，耦連柱561耦連到可動(dòng)板552而沒有接觸dmd底板553。

如在圖11中示出的，傳熱部分563在z1方向上從散熱部分556的頂部表面延伸并且與dmd551的底部表面接觸以將在dmd551中生成的熱傳遞到散熱部分556。例如，傳熱片材可設(shè)置在dmd551和傳熱部分563的上端部表面之間以便提高導(dǎo)熱性。在這樣的情況下，在熱沉554的傳熱部分563和dmd551之間的導(dǎo)熱性通過傳熱板提高，從而冷卻dmd551的效果提高。

可動(dòng)板552的貫通孔572、dmd底板553的貫通孔555和熱沉554的貫通孔562被形成為在z1-z2方向上面向彼此。將頂板511固定到照明光學(xué)系統(tǒng)單元40的螺釘520從下側(cè)被插入到貫通孔562、貫通孔555和貫通孔572中。換句話說，貫通孔562、貫通孔555和貫通孔572可分別在z1-z2方向上重疊。

在此，對(duì)應(yīng)于dmd551和支座557的厚度的空間生成在從dmd底板553的表面到dmd551的圖像生成表面之間。如果dmd底板553被布置在頂板511上方，那么從dmd底板553的表面到dmd551的圖像生成表面的空間變?yōu)殚]死空間并且存在設(shè)備構(gòu)造的尺寸增加的可能性。

根據(jù)該實(shí)施例，dmd底板553被設(shè)置在頂板511和底板512之間以將頂板511布置在從dmd底板553的表面到dmd551的圖像生成表面的空間中。根據(jù)這樣的構(gòu)造，可以有效地利用從dmd底板553的表面到dmd551的圖像生成表面以減小在z1-z2方向上的高度以及小型化所述設(shè)備構(gòu)造。由此，根據(jù)該實(shí)施例的圖像生成單元50能夠不僅被安置在大型投影儀中而且安置在小型投影儀中。也就是說，根據(jù)該實(shí)施例的圖像生成單元50的通用性能夠被提高。

(驅(qū)動(dòng)單元)

圖12是根據(jù)所述實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)單元的分解透視圖。

根據(jù)所述實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)單元包括設(shè)置在底板512上的驅(qū)動(dòng)磁體531和設(shè)置在熱沉554上的驅(qū)動(dòng)線圈581。

每個(gè)驅(qū)動(dòng)磁體531a和531b由兩個(gè)永久磁體構(gòu)成，兩個(gè)永久磁體的縱向方向平行于x1-x2方向。驅(qū)動(dòng)磁體531c由兩個(gè)永久磁體構(gòu)成，該兩個(gè)永久磁體的縱向方向平行于y1-y2方向。每個(gè)驅(qū)動(dòng)磁體531形成一磁場(chǎng)，其抵達(dá)(影響)熱沉554。

每個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈581由圍繞平行于z1-z2方向的軸線纏繞的電線形成，并且被附連到形成在熱沉554的散熱部分556的頂部表面上的凹下部分582。

在其中可動(dòng)單元55由固定單元51支撐的狀態(tài)下，底板512的驅(qū)動(dòng)磁體531和熱沉554的驅(qū)動(dòng)線圈581被設(shè)置成分別面向彼此。當(dāng)使電流流過驅(qū)動(dòng)線圈581時(shí)，要是使可動(dòng)單元55移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力的洛倫茲力由由驅(qū)動(dòng)磁體531形成的磁場(chǎng)生成。

接收作為在驅(qū)動(dòng)磁體531和驅(qū)動(dòng)線圈581之間生成的驅(qū)動(dòng)力的洛倫茲力，可動(dòng)單元55被位移以在關(guān)于固定單元51的x-y平面上線性地移動(dòng)或旋轉(zhuǎn)。

根據(jù)所述實(shí)施例，作為第一驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)線圈581a和驅(qū)動(dòng)磁體531a，以及驅(qū)動(dòng)線圈581b和驅(qū)動(dòng)磁體531b被設(shè)置成在x1-x2方向上面向彼此。當(dāng)電流流過驅(qū)動(dòng)線圈581a和581b時(shí)，在y1方向或y2方向上的洛倫茲力得以生成。

可動(dòng)單元55通過在驅(qū)動(dòng)線圈581a和581b處生成的洛倫茲力在y1方向或y2方向上移動(dòng)。可動(dòng)單元55通過在驅(qū)動(dòng)線圈581a和581b處在相反方向上生成的洛倫茲力在xy平面中旋轉(zhuǎn)。

例如，當(dāng)電流被供給以使得在y1方向上的洛倫茲力生成在驅(qū)動(dòng)線圈581a處以及在y2方向上的洛倫茲力生成在驅(qū)動(dòng)線圈581b處，那么可動(dòng)單元55在頂視圖中在逆時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)。另一方面，當(dāng)電流被供給以使得在y2方向上的洛倫茲力生成在驅(qū)動(dòng)線圈581a處以及在y1方向上的洛倫茲力生成在驅(qū)動(dòng)線圈581b處時(shí)，可動(dòng)單元55在頂視圖中在順時(shí)針方向上旋轉(zhuǎn)。

進(jìn)一步地，根據(jù)所述實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)線圈581c和驅(qū)動(dòng)磁體531c被設(shè)置為第二驅(qū)動(dòng)單元。驅(qū)動(dòng)磁體531c被布置成以使得驅(qū)動(dòng)磁體531c的縱向方向正交于所述驅(qū)動(dòng)磁體531a和531b的縱向方向。在這樣的構(gòu)造中，當(dāng)電流流過驅(qū)動(dòng)線圈581c時(shí)，在x1方向或x2方向上的洛倫茲力得以生成?？蓜?dòng)單元55通過生成在驅(qū)動(dòng)線圈581c處的洛倫茲力在x1方向或x2方向上移動(dòng)。

流過每個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈581的量值和方向由系統(tǒng)控制單元10的驅(qū)動(dòng)控制單元12控制。驅(qū)動(dòng)控制單元12控制(變化)要供給到每個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈581的電流的量值和方向以控制可動(dòng)板552的移動(dòng)方向(或旋轉(zhuǎn))、移動(dòng)量和旋轉(zhuǎn)角。

底板512具有傳熱孔559，該傳熱孔設(shè)置在面向設(shè)置于dmd底板553上的dmd551的位置上。熱沉554的傳熱部分563被插入到所述傳熱孔559中。進(jìn)一步地，底板512具有貫通孔560，將頂板511固定到照明光學(xué)系統(tǒng)單元40的螺釘520被插入到所述貫通孔中。

(位置檢測(cè)單元)

圖13是根據(jù)所述實(shí)施例的包括位置檢測(cè)單元的構(gòu)造的示例的分解透視圖。圖14是根據(jù)所述實(shí)施例的包括位置檢測(cè)單元的構(gòu)造的示例的分解側(cè)視圖。

根據(jù)該實(shí)施例的位置檢測(cè)單元包括設(shè)置在底板512上的位置檢測(cè)磁體541，以及設(shè)置在dmd底板553上的霍爾元件542。位置檢測(cè)磁體541和霍爾元件542被布置成在z1-z2方向上面向彼此。換句話說，至少一個(gè)位置檢測(cè)磁體541和至少一個(gè)霍爾元件541可布置在dmd底板553和底板512或頂板511之間以面向彼此。

每個(gè)霍爾元件542是磁性傳感器的示例?；魻栐?42根據(jù)來自于設(shè)置成面向霍爾元件541的位置檢測(cè)磁體541的磁通量密度的變化將信號(hào)傳送到系統(tǒng)控制單元10的驅(qū)動(dòng)控制單元12。驅(qū)動(dòng)控制單元12基于從霍爾元件542傳送的信號(hào)檢測(cè)設(shè)置在dmd底板553上的dmd551的位置。

在此，根據(jù)該實(shí)施例，用磁性材料形成的底板512和頂板511用作軛板并構(gòu)成磁路，其包括位置檢測(cè)磁體541。進(jìn)一步地，生成在設(shè)置于底板512和熱沉554之間并包括驅(qū)動(dòng)磁體531和驅(qū)動(dòng)線圈581的驅(qū)動(dòng)單元處的磁通量被集中在底板512中，其起到軛板的作用，由此，到位置檢測(cè)單元的漏損減少。

因此，由包括驅(qū)動(dòng)磁體531和驅(qū)動(dòng)線圈581的驅(qū)動(dòng)單元生成的磁場(chǎng)的影響在設(shè)置在dmd底板553的底部表面?zhèn)壬系幕魻栐?42處減小。因此，霍爾元件542能夠根據(jù)位置檢測(cè)磁體541的磁通量密度的變化輸出信號(hào)而沒有受到在驅(qū)動(dòng)單元處生成的磁場(chǎng)的影響。由此，驅(qū)動(dòng)控制單元12可以以高精確度檢測(cè)(確定)dmd551的位置。

這樣，驅(qū)動(dòng)控制單元12能夠基于其中來自于驅(qū)動(dòng)單元的影響減小的霍爾元件542的輸出量以高精確度檢測(cè)dmd551的位置。因此，驅(qū)動(dòng)控制單元12能夠根據(jù)dmd551的檢測(cè)到的位置控制流過驅(qū)動(dòng)線圈581的電流的方向和量值以及能夠以高精確度控制dmd551的位置。

應(yīng)當(dāng)注意到，驅(qū)動(dòng)單元的構(gòu)造和位置檢測(cè)單元的構(gòu)造不限于在所述實(shí)施例中描述的構(gòu)造。作為驅(qū)動(dòng)單元的驅(qū)動(dòng)磁體531和驅(qū)動(dòng)線圈581的數(shù)目、位置等可不同于在所述實(shí)施例中描述的那些，只要可動(dòng)單元55能夠移動(dòng)到任意位置。例如，使可動(dòng)單元55相對(duì)于固定單元51移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元可包括至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)磁體和面向該至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)磁體的至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈。至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)磁體和至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈可布置在底板512和散熱部分556之間。進(jìn)一步地，作為位置檢測(cè)單元的位置檢測(cè)磁體541和霍爾元件542的數(shù)目、位置等可不同于在所述實(shí)施例中描述的那些，只要可以檢測(cè)dmd551的位置。

例如，位置檢測(cè)磁體541可設(shè)置在頂板511上以及霍爾元件542可設(shè)置在可動(dòng)板552上。進(jìn)一步地，例如，位置檢測(cè)單元可設(shè)置在底板512和熱沉554之間，以及驅(qū)動(dòng)單元可設(shè)置在頂板511和底板512之間。然而，優(yōu)選的是，在驅(qū)動(dòng)單元和位置檢測(cè)單元之間提供軛板以便減小從驅(qū)動(dòng)單元到位置檢測(cè)單元的磁場(chǎng)的影響。進(jìn)一步地，優(yōu)選的是，在固定單元51的頂板511或底板512上提供驅(qū)動(dòng)磁體531和位置檢測(cè)磁體541，因?yàn)榱硗獯嬖诳蓜?dòng)單元55的重量增加且變得難以控制可動(dòng)單元55的位置的可能性。

進(jìn)一步地，頂板511和底板512可部分地由磁性材料制成，只要可以減少從驅(qū)動(dòng)單元到位置檢測(cè)單元的磁通量的漏損。例如，頂板511和底板512可通過層疊包括由磁性材料制成的平板形狀構(gòu)件或片材形狀構(gòu)件的多個(gè)構(gòu)件而形成。頂板511可由非磁性材料制成，只要底板512至少部分地由磁性材料制成且起到用于防止從驅(qū)動(dòng)單元到位置檢測(cè)單元的磁通量的漏損的軛板的作用。

<圖像投影>

如上所述的，根據(jù)該實(shí)施例的投影儀1，生成投影圖像的dmd551被安裝在可動(dòng)單元55上，以及dmd551的位置由系統(tǒng)控制單元10的驅(qū)動(dòng)控制單元12控制。

例如，驅(qū)動(dòng)控制單元12以這樣的方式控制可動(dòng)單元55的位置以使得可動(dòng)單元55以與當(dāng)投影圖像時(shí)的幀頻對(duì)應(yīng)的預(yù)定周期以高的速度在彼此遠(yuǎn)離的多個(gè)位置之間移動(dòng)小于dmd551的微鏡的陣列間隔的距離。此時(shí)，圖像控制單元11將圖像信號(hào)傳送到dmd551以生成根據(jù)每個(gè)位置移位的投影圖像。

例如，驅(qū)動(dòng)控制單元12使dmd551以預(yù)定周期在x1-x2方向和y1-y2方向上彼此遠(yuǎn)離的位置p1和位置p2之間往復(fù)移動(dòng)小于dmd551的微鏡的陣列間隔的距離。此時(shí)，圖像控制單元11控制dmd551以生成根據(jù)每個(gè)位置移位的投影圖像以使得它變得可以使投影圖像的分辨率為dmd551的分辨率的兩倍。此外，dmd551的移動(dòng)位置的數(shù)目可增加以使得投影圖像的分辨率超過dmd551的分辨率的兩倍。換句話說，驅(qū)動(dòng)控制單元12可控制使可動(dòng)單元55相對(duì)于固定單元51移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)單元以使可動(dòng)單元55移動(dòng)小于微鏡的陣列間隔的距離。換句話說，驅(qū)動(dòng)控制單元12可控制流過驅(qū)動(dòng)線圈581的電流以使可動(dòng)單元51移動(dòng)。

這樣，驅(qū)動(dòng)控制單元12使dmd551和所述可動(dòng)單元55一起移位(移動(dòng))，所述圖像控制單元11控制dmd551以根據(jù)dmd551的位置生成投影圖像。在此，可以投影其分辨率被弄得高于或等于dmd551的分辨率的圖像。

根據(jù)該實(shí)施例的投影儀1，驅(qū)動(dòng)控制單元12控制dmd551以使得dmd551與可動(dòng)單元55一體地旋轉(zhuǎn)。從而，可以旋轉(zhuǎn)所述投影圖像而沒有減小投影圖像的尺寸。例如，在其中圖像生成部分例如dmd被固定的投影儀中，不可能在縮小投影圖像同時(shí)保持該投影圖像的縱橫比的情況下旋轉(zhuǎn)投影圖像。相比之下，根據(jù)該實(shí)施例的投影儀1，可以旋轉(zhuǎn)dmd551，由此，可以旋轉(zhuǎn)投影圖像以調(diào)節(jié)所述傾斜而沒有縮小投影圖像。

如上所述的，根據(jù)該實(shí)施例的圖像生成單元50，dmd551被設(shè)置成是可動(dòng)的，以及可以使dmd551移位(移動(dòng))以生成具有高分辨率的圖像。

進(jìn)一步地，根據(jù)所述實(shí)施例，dmd底板553被設(shè)置在頂板511和底板512之間，以及頂板511被設(shè)置在從dmd底板553的表面到dmd551的圖像生成表面的空間中。由此，可以有效地利用從dmd底板553的表面到dmd551的圖像生成表面的空間，以小型化所述圖像生成單元50，以及提高多用性。

此外，根據(jù)該實(shí)施例，用磁性材料構(gòu)成的底板512和頂板511用作軛板并與位置檢測(cè)單元的位置檢測(cè)磁體541構(gòu)成一磁路，生成在驅(qū)動(dòng)單元處的磁場(chǎng)對(duì)位置檢測(cè)單元的影響減小。由此，驅(qū)動(dòng)控制單元12能夠以高精確度檢測(cè)基于霍爾元件542的輸出量以高的速度移位的dmd551的位置，并且能夠以高的精確度控制dmd551的位置。

根據(jù)本公開內(nèi)容的圖像生成單元和圖像投影設(shè)備不限于以上所述的實(shí)施例，而是在沒有背離本公開內(nèi)容的范圍的情況下可進(jìn)行各種變型和修改。

本申請(qǐng)基于2016年3月15提交的在先日本專利申請(qǐng)?zhí)?016-051334并要求其優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其內(nèi)容以參考方式整個(gè)被并入于此。