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公開番号2025132200
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-10
出願番号2024029609
出願日2024-02-29
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 20060101AFI20250903BHJP(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】剛性確保および表示品質を両立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、ベースと、ベースに対して第1揺動軸回りに揺動する第1フレームと、第1フレームに支持された光学部材と、第1揺動軸に沿う方向において第1フレームの両側を挟む位置で、第1フレームとベースとを連結する第1揺動軸形成部と、ベースに対して第1フレームを揺動させる第1アクチュエーターと、を備え、第1揺動軸形成部は、第1軸部材と第1軸受部材とを有し、第1軸受部材は、第1軸部材に固定される第1内輪軌道輪と、第1外輪軌道輪と、第1内輪軌道輪と第1外輪軌道輪との間に配置される複数の第1転動体と、で構成される。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
ベースと、
前記ベースに対して第１揺動軸回りに揺動する第１フレームと、
前記第１フレームに支持された光学部材と、
前記第１揺動軸に沿う方向において前記第１フレームの両側を挟む位置で、前記第１フレームと前記ベースとを連結する第１揺動軸形成部と、
前記ベースに対して前記第１フレームを揺動させる第１アクチュエーターと、を備え、
前記第１揺動軸形成部は、第１軸部材と第１軸受部材とを有し、
前記第１軸受部材は、前記第１軸部材に固定される第１内輪軌道輪と、第１外輪軌道輪と、前記第１内輪軌道輪と前記第１外輪軌道輪との間に配置される複数の第１転動体と、で構成される、
ことを特徴とする画素シフトデバイス。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記第１揺動軸形成部は、前記第１内輪軌道輪および前記第１外輪軌道輪の一方に軸方向に圧力をかけることで前記画素シフトデバイスの固有振動数を設定する、
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】
前記第１揺動軸形成部は、前記第１内輪軌道輪を押圧する内輪側押圧部材をさらに有する、
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】
前記第１揺動軸形成部は、前記第１外輪軌道輪を押圧する外輪側押圧部材をさらに有する、
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５】
前記第１アクチュエーターは、互いに対向して配置されたコイルおよびマグネットを有するボイスコイルモーターである、
ことを特徴とする請求項１から請求項４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６】
前記コイルおよび前記マグネットの少なくとも一方を保持する板金部材をさらに有する、
ことを特徴とする請求項５に記載の画素シフトデバイス。
【請求項７】
前記第１アクチュエーターは、磁気中性点において、前記光学部材を基準位置に保持する、
ことを特徴とする請求項５に記載の画素シフトデバイス。
【請求項８】
前記光学部材を前記基準位置に保持する保持力を前記第１フレームに付与する保持力付与部をさらに備える、
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】
前記光学部材を保持し、前記第１フレームに対して前記第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揺動軸に沿う方向において前記第２フレームの両側を挟む位置で、前記第２フレームと前記第１フレームとを連結する第２揺動軸形成部と、
前記第１フレームに対して前記第２フレームを揺動させる第２アクチュエーターと、をさらに備え、
前記第２揺動軸形成部は、第２軸部材と第２軸受部材とを有し、
前記第２軸受部材は、前記第２軸部材に固定される第２内輪軌道輪と、第２外輪軌道輪と、前記第２内輪軌道輪と前記第２外輪軌道輪との間に配置される複数の第２転動体と、で構成される、
ことを特徴とする請求項１から請求項４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】
画像光を生成する光変調装置を含む画像生成部と、
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４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 1,800 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に開示の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。つまり、下記特許文献１に開示の画素シフトデバイスでは、光学部材を２軸で揺動可能な構成を有している。
【０００３】
また、下記特許文献２に開示の画素シフトデバイスは、光学部材を保持するフレームと、フレームの周囲に配置されフレームを連結するベース部材と、フレームをベース部材に対して揺動軸回りに揺動させるアクチュエーターと、を備えている。つまり、下記特許文献２に開示の画素シフトデバイスでは、光学部材を１軸で揺動可能な構成を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－９１３４３号公報
特開２０２０－８５９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の画素シフトデバイスにおいて、フレームとベース部材とを揺動可能に連結する軸部が板金部材で構成されるため、圧力をかけすぎると軸部の塑性変形によって動作不良が生じる恐れがある。これに対して、軸部の剛性を確保すべく、軸部に対して弾性変形内の疲労破断しない領域の圧力をかけるようにアクチュエーターの出力を抑えると、光学部材を大きく揺動できず、画像光のシフト量が小さくなってしまう。
【０００６】
そこで、光学部材を構成するガラス板の厚みを増大することで光学部材を透過することによる光のシフト量を大きくして光学部材の揺動角を抑えつつ、画像光のシフト量を大きくすることが考えられる。しかしながら、ガラス板を厚くした場合、光学部材の重量が増えたことでアクチュエーターの出力を上げる必要が生じるため、軸部の剛性確保が難しくなる。
【０００７】
また、光学部材を構成するガラス板としてより屈折率の高い材料を用いることで光学部材を透過する際の光の屈折によってシフト量を大きくして光学部材の揺動角を抑えつつ、画像光のシフト量を大きくすることも考えられる。しかしながら、ガラス板として屈折率の高い材料を用いる場合、光学部材の重量増加は生じないが、高屈折材料を用いたことで色収差等による表示品質の低下が生じてしまう。
【０００８】
このような背景から、軸部の剛性確保と画像シフトによる表示品質とを両立できる新たな技術の提供が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
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、ベースと、前記ベースに対して第１揺動軸回りに揺動する第１フレームと、前記第１フレームに支持された光学部材と、前記第１揺動軸に沿う方向において前記第１フレームの両側を挟む位置で、前記第１フレームと前記ベースとを連結する第１揺動軸形成部と、前記ベースに対して前記第１フレームを揺動させる第１アクチュエーターと、を備え、前記第１揺動軸形成部は、第１軸部材と第１軸受部材とを有し、前記第１軸受部材は、前記第１軸部材に固定される第１内輪軌道輪と、第１外輪軌道輪と、前記第１内輪軌道輪と前記第１外輪軌道輪との間に配置される複数の第１転動体と、で構成される、画素シフトデバイスが提供される。
【００１０】
また、本発明の別の態様によれば、画像光を生成する光変調装置を含む画像生成部と、
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】
（【００１１】以降は省略されています）

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