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公開番号2024090458
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-04
出願番号2022206384
出願日2022-12-23
発明の名称画素シフトデバイスおよびプロジェクター
出願人セイコーエプソン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G03B 21/14 20060101AFI20240627BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】フレームサイズを大型化した場合でも衝撃による変形や破損を抑制できる、画素シフトデバイスおよびプロジェクターを提供する。
【解決手段】本発明の画素シフトデバイスは、光学部材と、光学部材を保持し第1揺動軸回りに揺動する第1フレームと、第2揺動軸回りに揺動する第2フレームと、第1連結部を介して第2フレームに連結するベースと、第1フレームおよび第2フレームを連結する一対の第1揺動軸形成部と、第2フレームに対して第1フレームを揺動させる第1アクチュエーターと、ベースに対して第2フレームを揺動させる第2アクチュエーターと、を備え、第2フレームおよびベースは、第2揺動軸に沿って延在し第2アクチュエーターが配置された延在部を有し、一対の第1揺動軸形成部は、第1、第2フレームを連結する一対の第2連結部と、一対の第2連結部の各々から第2揺動軸に沿って第2フレーム上に延在する一対の梁と、有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
光学部材と、
前記光学部材を保持し、第１揺動軸回りに揺動する第１フレームと、
前記第１フレームの周囲に配置されるとともに前記第１フレームと連結し、前記第１揺動軸と直交する第２揺動軸回りに揺動する第２フレームと、
前記第２フレームの周囲に配置されるとともに前記第２フレームと連結するベースと、
前記第１揺動軸に沿う方向において前記第１フレームの両側に配置され、前記第１フレームおよび前記第２フレームを連結する一対の第１揺動軸形成部と、
前記第１フレームと前記第２フレームとの間で、前記第２フレームに対して前記第１フレームを揺動させる第１アクチュエーターと、
前記第２フレームと前記ベースとの間で、前記ベースに対して前記第２フレームを揺動させる第２アクチュエーターと、を備え、
前記第２フレームおよび前記ベースに、前記第２揺動軸に沿う軸方向一方側に延在し前記第２アクチュエーターを保持するアクチュエーター保持部が設けられ、
前記一対の第１揺動軸形成部は、前記第１揺動軸上に位置し前記第１フレームおよび前記第２フレームを連結する一対の連結軸と、前記一対の連結軸の各々から前記第２揺動軸に沿う方向に前記第２フレームの表面上を延在する一対の梁と、有する、
ことを特徴とする画素シフトデバイス。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記第２フレームおよび前記ベースに、一対の前記アクチュエーター保持部が設けられ、
前記第２アクチュエーターは、前記一対のアクチュエーター保持部にそれぞれ配置された一対のアクチュエーターで構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の画素シフトデバイス。
【請求項３】
前記一対の第１揺動軸形成部は、前記第２揺動軸を中心として対称に配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載の画素シフトデバイス。
【請求項４】
前記一対の梁の各々は、前記第１揺動軸を跨ぐように配置される、
ことを特徴とする請求項３に記載の画素シフトデバイス。
【請求項５】
前記一対の梁の各々における前記第２揺動軸に沿う方向の長さは、前記第１フレームの前記第２揺動軸に沿う方向の長さに対応した長さである、
ことを特徴とする請求項４に記載の画素シフトデバイス。
【請求項６】
前記一対の梁の各々は、前記第１揺動軸を中心として対称に配置される、
ことを特徴とする請求項４に記載の画素シフトデバイス。
【請求項７】
前記一対の梁は、前記第２フレームの前記表面の法線方向に沿って立ち上がり前記第２揺動軸に沿う方向に延びる、立ち上がり壁部を有する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の画素シフトデバイス。
【請求項８】
前記立ち上がり壁部は、前記一対の梁の各々における前記ベース側の端部に設けられ、
前記第２フレームの前記表面の法線方向に平面視した際、前記一対の梁の各々における前記第２揺動軸に沿う方向の両端部は、前記第１フレーム側から前記ベース側に向けて前記第２揺動軸に沿う方向の長さが長くなる斜辺を有する、
ことを特徴とする請求項７に記載の画素シフトデバイス。
【請求項９】
前記第１アクチュエーターは、前記第２揺動軸上に配置され、
前記アクチュエーター保持部は、前記第１アクチュエーターに対して前記第１揺動軸と反対側に位置する、
ことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の画素シフトデバイス。
【請求項１０】
画像光を生成する画像生成部と、
前記画像光を投射する投射光学系と、
前記画像生成部と前記投射光学系との間に配置され、前記画像生成部からの前記画像光の光路をシフトさせる、請求項１から請求項６のうちのいずれか一項に記載の画素シフトデバイスと、を備える、
ことを特徴とするプロジェクター。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画素シフトデバイスおよびプロジェクターに関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、液晶パネル等の光変調装置から射出された画像光の光路をシフトさせる画素シフトデバイスを備えたプロジェクターがある（例えば、下記特許文献１参照）。
上記プロジェクターにおける画素シフトデバイスは、光学部材を保持する第１フレームと、第１フレームの周囲に配置され第１フレームを連結する第２フレームと、第２フレームの周囲に配置され第２フレームを連結するベース部材と、第１フレームを第２フレームに対して第１揺動軸回りに揺動させる第１アクチュエーターと、第２フレームをベース部材に対して第２揺動軸回りに揺動させる第２アクチュエーターと、を備えている。
【０００３】
上記画素シフトデバイスでは、第１アクチュエーターおよび第２アクチュエーターを第２揺動軸の軸方向に沿う一方側に集めて配置することで、駆動時の熱源となるアクチュエーターを効率良く冷却できるレイアウトを採用している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－９１３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、プロジェクターのさらなる軽量化が望まれているため、例えば、上記画素シフトデバイスについても第１フレームの外側に延びる第２フレームの形成材料として軽量な材料が用いることが考えられる。
また、プロジェクターとしてより明るい画像を投射可能とすることが要求されており、例えば、液晶パネルのサイズをできるだけ大きくすることも考えられる。液晶パネルのサイズを大きくする際、液晶パネルのサイズに合わせて画素シフトデバイスの光学部材のサイズも大型化するため、結果的に第２フレームも大型化させる必要が生じる。
【０００６】
このように上記画素シフトデバイスをプロジェクターに用いる場合、軽量かつ大型の第２フレームを採用することが望まれる。しかしながら、軽量かつ大型の第２フレームは、例えば、運搬時や落下時に生じた衝撃による負荷が加わると、変形や破損し易いといった新たな課題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明の１つの態様によれば、光学部材と、前記光学部材を保持し、第１揺動軸回りに揺動する第１フレームと、前記第１フレームの周囲に配置されるとともに前記第１フレームと連結し、前記第１揺動軸と直交する第２揺動軸回りに揺動する第２フレームと、前記第２フレームの周囲に配置されるとともに前記第２フレームと連結するベースと、前記第１揺動軸に沿う方向において前記第１フレームの両側に配置され、前記第１フレームおよび前記第２フレームを連結する一対の第１揺動軸形成部と、前記第１フレームと前記第２フレームとの間で、前記第２フレームに対して前記第１フレームを揺動させる第１アクチュエーターと、前記第２フレームと前記ベースとの間で、前記ベースに対して前記第２フレームを揺動させる第２アクチュエーターと、を備え、前記第２フレームおよび前記ベースは、前記第２揺動軸に沿う軸方向一方側に延在し前記第２アクチュエーターを保持するアクチュエーター保持部を有し、前記一対の第１揺動軸形成部は、前記第１揺動軸上に位置し前記第１フレームおよび前記第２フレームを連結する一対の連結軸と、前記一対の連結軸の各々から前記第２揺動軸に沿って前記第２フレームの表面に沿って延在する一対の梁と、有する、ことを特徴とする画素シフトデバイスが提供される。
【０００８】
また、本発明の別の態様によれば、画像光を生成する画像生成部と、前記画像光を投射する投射光学系と、前記画像生成部と前記投射光学系との間に配置され、前記画像生成部からの前記画像光の光路をシフトさせる、上記態様の画像シフトデバイスと、を備える、プロジェクターが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
一実施形態のプロジェクターの概略構成を示す図である。
画素シフトデバイスによる画像の高解像度化の原理を示す説明図である。
画素シフトデバイスの平面図である。
図３のＩＶ－ＩＶ線矢視による断面図である。
画素シフトデバイスと画像生成部との位置関係を示した図である。
第２フレームの要部構成を示した斜視図である。
第１変形例の画素シフトデバイスの概略構成を示す平面図である。
第２変形例の画素シフトデバイスの概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
（【００１１】以降は省略されています）

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