JP2000314919A - インテグレータレンズの位置調整機構及び該位置調整機構を用いたプロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数台のプロジェクタを近接配備する場合で
も、インテグレータレンズの位置調整を実行できるイン
テグレータレンズの位置調整機構を提供する。 【解決手段】 本発明に係るインテグレータレンズの位
置調整機構は、プロジェクタの光学系に使用される一対
のインテグレータレンズの相対的な位置関係を調整する
位置調整機構である。一方のインテグレータレンズを取
り付けた可動枠が、他方のインテグレータレンズを取り
付けたフレームに対し、上下方向に移動可能に支持され
ている。フレームに対し可動枠を上下方向に移動させる
機構部は、異なる複数の方向からの操作が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プロジェクタの光
学系に使用される一対のインテグレータレンズの相対的
な位置関係を調整する位置調整機構に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】プロジェクタは、光源にて発生した光を
集光光学系にて集光し、集光した光をライトバルブにて
画像に基づいて変調し、変調した光を投写光学系にて投
写して、スクリーンに画像を拡大表示する装置である。
集光光学系は、光源にて発生した光を集光する放物面鏡
および集光レンズを具えると共に、光源からの光を、ラ
イトバルブに適合する形状にし、且つライトバルブにお
ける照度が略均一となるように照射する一対のインテグ
レータレンズを具える。

【０００３】前記インテグレータレンズは、光源からの
光が通過するように対向配備される。各インテグレータ
レンズは、ライトバルブに相似な形状を有するレンズ要
素を多数配列したものであり、一方のインテグレータレ
ンズのレンズ要素に入射した光が、対向する他方のイン
テグレータレンズのレンズ要素、および集光レンズを介
して、ライトバルブに適合する形状に且つライトバルブ
全体に照射される。インテグレータレンズの各レンズ要
素に入射した光がライトバルブ全体に照射されるから、
ライトバルブにおける照度が略均一になる。

【０００４】プロジェクタが投写する光の輝度を可及的
に上昇させるため、光源からの光が集光光学系を通って
ライトバルブに照射される領域は、ライトバルブの領域
よりも広く、且つライトバルブの領域に可及的に近いこ
とがのぞましい。このため、プロジェクタに配備される
集光光学系には、各種レンズの位置を調節する位置調節
機構が配備されている。ライトバルブにおける照射領域
の位置調整は、一方のインテグレータレンズに対し、他
方のインテグレータレンズの位置を光軸に垂直な２方向
（上下方向および左右方向）に移動させることにより行
われる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ハイビジョン方式の映
像は、アスペクト比（縦辺の長さと横辺の長さの比）が
９：１６であり、アスペクト比が３：４である従来のテ
レビジョン方式の映像よりも横長である。また、上記お
よび図４にて示されるように、ライトバルブに対する照
射領域(100)は、ライトバルブの領域(101)の略相似形と
なっている。このため、ハイビジョン方式の映像に光を
変調するライトバルブの場合、ライトバルブの照射領域
(100)の余裕は、上下方向の方が左右方向よりも少ない
から、該照射領域の位置調整は、上下方向の方が左右方
向よりも精度よく行なわれる必要がある。従って、ハイ
ビジョン方式の映像を投写するプロジェクタの場合、ラ
イトバルブにおける照射領域の位置調整は、出荷直前に
行われると共に、出荷されたプロジェクタが所定位置に
固定された後にも、インテグレータレンズの上下方向の
位置調整が再度行われている。

【０００６】プロジェクタからスクリーンに投写された
画像の照度を増加したり、右目用画像と左目用画像をス
クリーンに表示して立体画像を得るために、図５に示す
ように、複数台のプロジェクタ(110)(110)を近接配備し
て利用することが行われている。しかしながら、従来の
インテグレータレンズの位置調節機構は、プロジェクタ
の一側面から行われるようになっているから、プロジェ
クタを近接配備すると、インテグレータレンズの位置調
節を実行できないプロジェクタが存在することになって
いた。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、複数台のプロジェクタを近接
配備する場合でも、インテグレータレンズの位置調整を
実行できるインテグレータレンズの位置調整機構を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るインテグレータレンズの位置調整機構
は、プロジェクタの光学系に使用される一対のインテグ
レータレンズの相対的な位置関係を調整する位置調整機
構であって、一方のインテグレータレンズを取り付けた
可動枠が、他方のインテグレータレンズを取り付けたフ
レームに対し、上下方向に移動可能に支持されている、
インテグレータレンズの位置調整機構に於て、フレーム
に対し可動枠を上下方向に移動させる機構部は、異なる
複数の方向からの操作が可能であることを特徴とする。

【０００９】

【作用及び効果】上記構成のインテグレータレンズの位
置調整機構は、異なる複数の方向から操作できる。従っ
て、複数台のプロジェクタを近接配備することにより、
一方向からの操作ができない場合でも、他方向から操作
することによって、インテグレータレンズの位置調整を
実行できる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。図３は、一般的な液晶プロジェクタにおける
光学系の概要を示している。液晶プロジェクタ(10)に
は、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ等の光源(1
1)と、光源(11)の光を集光する集光光学系(12)と、集光
した光を画像情報に基づいて変調する液晶パネルと、変
調した光を拡大投写する投写レンズ(14)が配備される。
集光光学系(12)は、光源(11)にて発生した光を集光する
放物面鏡(15)および集光レンズ(16)を具えると共に、光
源(11)からの光を、液晶パネルに適合する形状にし、且
つ液晶パネルにおける照度が略均一となるように照射す
る一対のインテグレータレンズ(17)(18)を具える。

【００１１】集光光学系(12)からの光は、液晶パネルに
照射される。図３に示す液晶プロジェクタ(10)は、カラ
ー液晶プロジェクタであり、赤色(Ｒ)、緑色(Ｇ)、青色
(Ｂ)の三原色の光に対してそれぞれ液晶パネル(20)(21)
(22)が配備される３板式であり、且つ、各液晶パネル(2
0)(21)(22)にて変調された光の合成を２枚のダイクロイ
ックミラーを用いて行なうミラー方式である。集光光学
系(12)からの光は、ダイクロイックミラー(23)において
三原色の中の１色（ここでは、赤色(Ｒ)）の光が透過
し、残りの２色の光が反射する。透過した赤色光(Ｒ)
は、全反射ミラー(24)において反射し、液晶パネル(20)
に入射する。一方、反射した残り２色の光は、ダイクロ
イックミラー(25)において、一方の色（ここでは、緑色
(Ｇ)）の光が反射し、他方の色（ここでは、青色(Ｂ)）
が透過する。反射した緑色光(Ｇ)は、液晶パネル(21)に
入射し、透過した青色光(Ｂ)は、液晶パネル(22)に入射
する。

【００１２】液晶パネル(20)にて変調された赤色光(Ｒ)
と、液晶パネル(21)にて変調された緑色光(Ｇ)は、ダイ
クロイックミラー(26)において合成される。一方、液晶
パネル(22)にて変調された青色光(Ｂ)は、全反射ミラー
(27)にて反射する。ダイクロイックミラー(26)からの赤
色光(Ｒ)および緑色光(Ｇ)と、全反射ミラー(27)からの
青色光(Ｂ)は、ダイクロイックミラー(28)において合成
される。合成された赤色光(Ｒ)、緑色光(Ｇ)および青色
光(Ｂ)は、投写レンズ(14)により照射されて、スクリー
ン（図示せず）に映し出される。

【００１３】図１および図２は、本発明に係るインテグ
レータレンズの位置調整機構を具えた集光光学ユニット
を示している。光源(11)からの光は、図中の矢印Ａ方向
に進行する。なお、図３に示す液晶プロジェクタ(10)に
おいて、投写レンズ(14)から画像が投射される側（図示
の場合では左側）を前側とする。これに合わせて、図１
および図２では、矢印Ａの先端側を前側、基端側を後側
とする。集光光学ユニット(19)には、後方から順番に、
第１インテグレータレンズ(17)が取り付けられる第１イ
ンテグレータレンズ枠体(30)と、第２インテグレータレ
ンズ(18)が取り付けられる第２インテグレータレンズ枠
体(40)と、集光レンズ(16)が取り付けられる集光レンズ
枠体(50)が平行に配備される。また、集光光学ユニット
(19)には、前記枠体(30)(40)(50)が取り付けられるフレ
ーム(60)が配備される。

【００１４】各枠体(30)(40)(50)には、開口(31)(41)(5
1)が開設され、該開口(31)(41)(51)を覆うように、対応
するレンズが取り付けられる。また、各枠体(30)(40)(5
0)の両側には、各枠体(30)(40)(50)をフレーム(60)に取
り付けるための取付板(32)(42)(52)が、フレーム(60)の
側壁(62)(62)と隣接するように後方へ突出している。各
取付板(32)(42)(52)の上部および下部には、固定ビスが
螺合するビス孔が開設している。第１インテグレータレ
ンズ枠体(30)の一方の取付板(32)の略中央部には、偏心
シャフト(80)の取付部が回転自在に配備されるピン孔(3
6)が開設される。また、第１インテグレータレンズ枠体
(30)の一方の側部における上部および下部には、それぞ
れ上部突板(34)および下部突板(35)が外側に突出してい
る。上部突板(34)には、偏心シャフト(81)の取付部が回
転自在に配備されるピン孔(39)が開設されると共に、固
定ビス(83)が螺合するビス孔(37)が開設されている。下
部突板(35)には、固定ビス(83)が螺合するビス孔(37)が
開設されている。

【００１５】フレーム(60)は、前壁(61)と両側壁(62)(6
2)を有している。前壁(61)は、インテグレータレンズ(1
7)(18)および集光レンズ(16)を通過した光が通過する開
口（図示せず）が開設されると共に、集光レンズ枠体(5
0)が接触している。両側壁(62)(62)には、各枠体(30)(4
0)(50)が取り付けられる領域の上部および下部に、固定
ビス(82)が嵌合する長孔(63)(64)(65)が開設される。第
１インテグレータレンズ用長孔(63)および集光レンズ用
長孔(65)は、上下方向に長く開設されており、第２イン
テグレータレンズ用長孔(64)は、前後方向に長く開設さ
れている。

【００１６】また、一方の側壁(62)の後部中央には、第
１インテグレータレンズ枠体(30)に取り付けられた偏心
シャフト(80)の径に略等しい幅の調整孔(70)が前後方向
に長く開設されている。また、前記側壁(62)の略中央部
には、第１インテグレータレンズ枠体(30)の上部突板(3
4)が貫通する開口(71)が開設され、該開口(71)の後縁部
には、切り起こされた調整板(72)が、該上部突板(34)と
隣接するように外側に突出している。調整板(72)には、
第１インテグレータレンズ枠体(30)に取り付けられた偏
心シャフト(80)の径に略等しい幅の調整孔(73)が左右方
向に長く開設されると共に、第１インテグレータレンズ
枠体(30)に螺合される固定ビス(83)が嵌合する長孔(74)
が上下方向に長く開設されている。また、前記側壁(62)
の下部中央には、後記する第１インテグレータレンズ枠
体(30)の下部突板(35)が貫通する切欠き(75)が開設さ
れ、該切欠き(75)の後縁部には、切り起こされた固定板
(76)が、該下部突板(35)と隣接するように外側に突出し
ている。固定板(76)には、後記する固定ビス(83)が嵌合
する長孔(77)が上下方向に長く開設されている。

【００１７】上記構成のフレーム(60)および枠体(30)(4
0)(50)は、共に金属板の打抜きおよび折曲げにより形成
される。なお、第１インテグレータレンズ枠体(30)とフ
レーム(60)には、第１インテグレータレンズ(30)を左右
方向に調整する調整機構を配備しても良い。

【００１８】次に、フレーム(60)に枠体(30)(40)(50)を
取り付けて、集光光学ユニット(19)とする組立方法を説
明する。まず、各枠体(30)(40)(50)の開口部(31)(41)(5
1)に、対応するレンズを取り付ける。次に、集光レンズ
枠体()をフレーム(60)の後方または上方から挿入して、
前壁(61)に接触させる。次に、フレーム(60)の外側から
フレーム(60)の長孔(65)を通って、集光レンズ枠体(19)
のビス孔に固定ビス(82)を螺合することにより、集光レ
ンズ枠体(19)がフレーム(60)に取り付けられる。次に、
第２インテグレータレンズ枠体(40)をフレーム(60)の後
方または上方から挿入して、集光レンズ枠体(50)に対向
するように配備する。次に、フレーム(60)の外側からフ
レーム(60)の長孔(64)を通って、第２インテグレータレ
ンズ枠体(40)のビス孔(43)に固定ビス(82)を螺合するこ
とにより、第２インテグレータレンズ枠体(40)がフレー
ム(60)に取り付けられる。

【００１９】次に、第１インテグレータレンズ枠体(30)
をフレーム(60)に取り付ける。まず、第１インテグレー
タレンズ枠体(30)のピン孔(36)(39)に偏心シャフト(80)
(81)をそれぞれ取り付ける。次に、第１インテグレータ
レンズ枠体(30)を傾けて、フレーム(60)の後方または上
方から挿入する。次に、上部突板(34)を開口(71)に通
し、下部突板(35)を切欠き(75)に通すと共に、偏心シャ
フト(80)(81)を、フレーム(60)の側壁(62)および調整板
(72)に開設した調整孔(70)(73)にそれぞれ嵌合して、第
２インテグレータレンズ枠体(40)に対向するように配備
する。次に、フレーム(60)の外側からフレーム(60)の長
孔(63)を通って、第１インテグレータレンズ枠体(30)の
ビス孔(33)に固定ビス(82)を螺合し、後側からフレーム
(60)の調整板(72)の長孔(74)および固定板(76)の長孔(7
7)を通って、第１インテグレータレンズ枠体(30)のビス
孔(37)(38)にそれぞれ固定ビス(83)(83)を螺合すること
により、第１インテグレータレンズ枠体(30)がフレーム
(60)に取り付けられて、図１に示すように、集光光学ユ
ニット(19)が完成する。

【００２０】完成した集光光学ユニット(19)は、液晶プ
ロジェクタ(10)において、光源(11)と、ダイクロイック
ミラー(23)の間の適所に配備され、出荷直前に、第１イ
ンテグレータレンズ枠体(30)および集光レンズ枠体(50)
の上下方向の位置調整と、第２インテグレータレンズ枠
体(40)の前後方向の位置調整を行なった後、固定ビス(8
2)(83)を締結してフレーム(60)に固定する。そして、出
荷された液晶プロジェクタ(10)が所定位置に固定された
後、液晶プロジェクタ(10)の側面から偏心シャフト(80)
または後面から偏心シャフト(81)を回して、第１インテ
グレータレンズ枠体(30)を上下方向に調整される。な
お、出荷前において、液晶プロジェクタ(10)を固定した
後の調整方向が側面および後面の何れか一方に既に決定
している場合では、調整をスムーズに行なうために、他
方の偏心シャフトおよび固定ビスを外して液晶プロジェ
クタ(10)を出荷することが望ましい。

【００２１】従って、本実施形態の液晶プロジェクタ(1
0)では、第１インテグレータレンズ枠体(30)の上下方向
への調整は、図５に示すような、複数台の液晶プロジェ
クタ(10)(10)を近接配備することにより側面から実行で
きない場合であっても、後面から実行できる。さらに、
液晶プロジェクタ(10)を積み重ねて使用する場合であっ
ても、第１インテグレータレンズ枠体(30)の上下方向へ
の調整を実行できる。なお、プロジェクタは、通常、光
源(11)が後部に配備され、インテグレータレンズ(17)(1
8)は、光源(11)の近くに配備されるから、インテグレー
タレンズ(17)(18)を上下方向に調整する調整機構は、上
記実施形態のように、インテグレータレンズ(17)(18)に
近い側面および後面から操作できることが望ましい。

【００２２】上記実施形態の説明は、本発明を説明する
ためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限
定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施形態に限らず、特許請
求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であ
ることは勿論である。例えば、図３では、３板ミラー方
式の液晶プロジェクタ(10)を示しているが、インテグレ
ータレンズを使用するプロジェクタであれば、単板式、
３板プリズム方式等、任意の方式に適用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における液晶プロジェクタの集光光
学ユニットを示す斜視図である。

【図２】図１の集光光学ユニットから第１インテグレー
タレンズ枠体を分解した斜視図である。

【図３】一般的な液晶プロジェクタにおける光学系の概
要を示す縦断面図である。

【図４】インテグレータレンズを含む集光光学系からの
光がライトバルブに照射される領域を示す概要図であ
る。

【図５】複数台のプロジェクタを近接配置した状態を示
す斜視図である。

【符号の説明】

(10) 液晶プロジェクタ (17)(18)インテグレータレンズ (30)(40)第１インテグレータレンズ枠体 (60) フレーム (70)(73)調整孔 (80)(81)偏心シャフト

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プロジェクタの光学系に使用される一対
   のインテグレータレンズの相対的な位置関係を調整する
   位置調整機構であって、一方のインテグレータレンズを
   取り付けた可動枠が、他方のインテグレータレンズを取
   り付けたフレームに対し、上下方向に移動可能に支持さ
   れている、インテグレータレンズの位置調整機構に於
   て、 フレームに対し可動枠を上下方向に移動させる機構部
   は、異なる複数の方向からの操作が可能であることを特
   徴とする、インテグレータレンズの位置調整機構。
2. 【請求項２】 機構部において操作可能な方向の１つ
   は、光軸方向と略一致する方向である、請求項１に記載
   のインテグレータレンズの位置調整機構。
3. 【請求項３】 光源からの光が集光光学系により集光さ
   れ、集光された光がライトバルブにより変調され、変調
   された光が投写光学系により投写されるプロジェクタで
   あって、集光光学系は、光源からの光を、ライトバルブ
   のアスペクト比に略一致する形状に照射し、且つライト
   バルブに照射される光の照度が略均一となるように照射
   する一対のインテグレータレンズと、前記一対のインテ
   グレータレンズの相対的な位置関係を調整する位置調整
   機構を具えており、該位置調整機構は、一方のインテグ
   レータレンズを取り付けた可動枠が、他方のインテグレ
   ータレンズを取り付けたフレームに対し、上下方向に移
   動可能に支持されているプロジェクタに於て、 位置調整機構において、フレームに対し可動枠を上下方
   向に移動させる機構部は、異なる複数の方向からの操作
   が可能であることを特徴とする、インテグレータレンズ
   の位置調整機構。
4. 【請求項４】 プロジェクタは、後方に光源が配置さ
   れ、前面から光が投写されるものであり、位置調整機構
   の機構部は、側面及び後面からの操作が可能である、請
   求項３に記載のプロジェクタ。