JP2002131840A - 映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
しない信頼性の高いロッドインテグレータの固定手段を
得る、また、反射効率を損なわず、高輝度の映像表示装
置を得る。 【解決手段】 光源からの光の照度を均一化するロッド
インテグレータを用いた映像表示装置において、第1の
側面2と第1の側面に対向する第2の側面23を有する
ロッドインテグレータ1、39と、前記ロッドインテグ
レータ1、39の前記第2の側面23が当接する第1の
接触面14を有する保持部材13、40と、球面状の凸
部6、7、8、9を有する板ばね5とを含み、前記凸部
6、7、8、9のみをを前記ロッドインテグレータの第
2の側面23に当接させた状態で、前記板ばね5が前記
保持部材13、40に固定されることにより、上記ロッ
ドインテグレータ1、39を保持部材13、40に固定
するようにした映像表示装置とする。
Description
ーやDLPプロジェクター等に用いられる光源光学系に
おける光学部品の保持構造に関し、特に面内の均一な輝
度分布を得るためにロッドインテグレータを用いる場合
のロッドインテグレータの保持構造及びその保持構造を
有する映像表示装置に関するものである。
号公報に記載された従来のロッドインテグレータを示
し、図16(a)から図16(c)はこのロッドインテ
グレータ1を保持部材で保持した状態を示す。ロッドイ
ンテグレータ1の光反射面である側面2に、光を吸収す
る性質を有する材料が接触していると、その部分だけ反
射光量が低下する。そこで、側面2の長手方向に離れた
2ヶ所にアルミ蒸着の反射層101を形成する。保持部
材103は、この反射層101の面積よりも若干小さい
面積の接触面102を有する。この接触面102と反射
層101とを接着剤104で接合する。更に、図16
(b)に示すように、保持部材103の側部と反射層1
01とに接着材104を塗布し、保持部分103とロッ
ドインテグレータ1とを接着している。これにより、出
射光の照度ムラを少なくとするとともに、強固に固定し
ている。
ロッドインテグレータの側面の一部にアルミ蒸着を施す
ため、ロッドインテグレータの製造工程数が増え、コス
ト高となる。また、ロッドインテグレータを保持部材に
取りつける際、間違えてアルミ蒸着された面と対向する
面に固定してしまう恐れがあり、組立性が悪い。また、
接着剤が、装置内の温度上昇と温度降下の繰り返しによ
って徐々に劣化してゆき、振動、落下衝撃によってロッ
ドインテグレータが保持部材から脱落する可能性が高
く、信頼性に欠ける。更に、接着力を高めるために接着
面積を大きくしようとすれば、アルミ蒸着部の面積も増
やさなければならない。しかし、アルミ蒸着による光の
反射率はガラス内部の全反射より反射効率が劣るため、
接着面積の増加が原因となって出射光量が低下する等の
問題点があった。
めになされたもので、出射光量を低下させることなく、
信頼性の高いロッドインテグレータの固定手段を得るも
のである。
ために、請求項1に記載した本発明に係わるロッドイン
テグレータの保持構造では、光源からの光の照度を均一
化するロッドインテグレータを用いた映像表示装置にお
いて、第1の側面と第1の側面に対向する第2の側面を
有するロッドインテグレータと、前記ロッドインテグレ
ータの前記第2の側面が当接する第1の接触面を有する
保持部材と、球面状の凸部を有する板ばねとを含み、前
記凸部のみをを前記ロッドインテグレータの第2の側面
に当接させた状態で、前記板ばねが前記保持部材に固定
されることにより、上記ロッドインテグレータを保持部
材に固定したものである。
インテグレータの保持構造は、請求項1に記載の保持構
造において、前記ロッドインテグレータは、前記第3の
側面に対向する第4の側面を有し、前記保持部材は、第
2の接触面を有し、前記第4の側面を前記第2の接触面
に当接させた状態で、前記板ばねの前記凸部が、第3の
側面と、前記第1の側面とに当接するようにした。
インテグレータの保持構造は、請求項1に記載の保持構
造において、前記保持部材は、前記映像表示装置に設け
られた他の光学部品を保持している光学部品の基体とは
独立した組立体であり、前記入射面と出射面は、前記映
像表示装置が表示する映像の画角比に対応する画角比を
有し、前記保持部材は、前記画角比に関係なく、前記ロ
ッドインテグレータの光軸が、前記映像表示装置内の予
め決めた位置となるように、前記映像装置に取り付けら
れるようにした。
インテグレータの保持構造では、請求項3に記載の保持
構造において、板ばねを保持部材に取り付けるための板
ばねに穿設した穴は、ロッドインテグレータの光軸に対
して直交する方向に延伸する長穴とし、映像表示装置が
表示する映像の画角比が異なっても、共通の板ばねを使
用してロッドインテグレータを保持部材に取り付けられ
るようにしたものである。
インテグレータの保持構造は、請求項3に記載の保持構
造において、前記基体は、前記保持部材とロッドインテ
グレータとを収容する室を有し、前記室に入射した光が
ロッドインテグレータを透過し前記室から出射するよう
に組み立てられて、前記室は、前記保持部材が有する第
1の壁部と前記基体を有する第2の壁部とからなり、か
つ、前記第1の壁部と前記第2の壁部との隙間が最小と
なるように構成したものである。
インテグレータの保持構造は、請求項1に記載の保持構
造において、ロッドインテグレータの側面に凹部を形成
し、板ばねに設けられた球面凸部を凹部に係止したもの
である。
を用いて説明する。図1は、本発明によるロッドインテ
グレータ1の全体を示す斜視図である。ロッドインテグ
レータ1は全体としては、細長い直方体をしており、第
1の側面2と、第1の側面2に対向する第2の側面23
を有するとともに、第3の側面3と、第3の側面3に対
向する第4の側面24とを有する。更に、ロッドインテ
グレータ1は、出射面4に対向する入射面38を有す
る。
る。保持部材13には、ロッドインテグレータ1の前記
第2の側面23の上部と前記第4の側面24の上部が、
それぞれ、当接する接触面14と25とを形成するとと
もに、前記第2の側面23の下部と前記第4の側面24
の下部が、それぞれ、当接する接触面15と37を形成
してある。ロッドインテグレータ1は、保持部材13の
前記接触面14と25と、接触面15と37とにて保持
部材13に接触するが、他の部分では接触しない。
13に固定した状態を示す斜視図である。図3におい
て、このロッドインテグレータ1は、板ばね5が当接す
ることにより、保持部材13に保持されている。板ばね
5には、ロッドインテグレータ1に当接する球面状の凸
部6、7、8、9を形成するとともに、穴部10、1
1、12を形成してある。保持部材13には、第1の接
触面14,15、壁部17が形成されるとともに、位置
決めピン18、19とピン20が一体に形成されてい
る。また、保持部材13にはねじ穴44、45を設け
る。ピン20を、板ばね5の穴部12に侵入させるとと
もに、板ばね5の穴部10、11、12をねじ穴44、
45及び穴部12に整列させた後、ねじ49、50によ
り板ばね5を保持部材13に固定している。更に、保持
部材13には、係止部16(図6)が一体形成されて、
ロッドインテグレータ1の出射面4の一部に係合して、
ロッドインテグレータ1を係止する。また、保持部材1
3は、ロッドインテグレータ1の入射面側に固定された
マスク21(図4)を有する。マスク21の一部には、
ロッドインテグレータ1の入射面の一部に係合する係止
部22が形成されている。係止部16と係止部22とに
より、インテグレータの長手方向の移動を規制する。後
述のカラーフィルタ28から出射した光は、矢印Aの方
向に入射し、矢印Bの方向に出射する。図4(a)はマ
スク21の平面図であり、図4(b)は、側面図であ
る。マスク21には、窓21aを設けてあるとともに、
係止部22が設けてある。この係止部22がロッドイン
テグレータ1の入射面38の一部に当接する。
射面4側から見た平面図であり、図6は、図5の線VI
I−VIIに沿って見たときの断面図である。図7は、
図5の矢印Cの方向から見た側面図である。図5におい
て、ロッドインテグレータ1の第2の側面23は、保持
部材13の第1の接触面14に接触し、第4の側面24
は、保持部材13の第2の接触面25に接触している。
ロッドインテグレータ1は、例えばハイビジョン放送等
の映像表示に適するように長辺と短辺の比率が略16:
9で形成されている。保持部材13には、ロッドインテ
グレータ1の出射面4と入射面38の中心が入射する映
像の中心100と実質的に一致するように、接触面1
4、25が一体形成されている。保持部材13に設けら
れた接触面14,15、25、37は、夫々板ばね5
の、球面状の凸部6、7、8、9に略対向した位置に設
けられて、板ばね5の付勢力を受けている。
レータ1の入射面38と出射面4の一部には、夫々係止
部16と22が係合して、ロッドインテグレータ1が光
軸方向に移動するのを阻止する。
7の接触面積をできるだけ小さく形成して、ロッドイン
テグレータ1の各側面での反射効率の低下を抑えるとと
もに、振動、落下衝撃による外力が、ロッドインテグレ
ータ1に作用しても、ロッドインテグレータ1を保持部
材13に確実に固定できる。ロッドインテグレータ1が
組み込まれた保持部材13は、映像表示装置の基体58
(図8)に固定される。
る。図8はロッドインテグレータ1をはじめとする他の
光学部品を、映像表示装置に取付けた状態を示す平面図
である。図8において、映像表示装置に設けられたラン
プ26から出射した光はコンデンサーレンズ27によっ
て集光され、カラーフィルタ28を通過した波長の光の
みがロッドインテグレータ1に入射する。ロッドインテ
グレータ1に入射した光は、ロッドインテグレータ1の
各側面で複数回反射して輝度分布が均一化された後、出
射面4から出射する。この均一化された光は、リレーレ
ンズ29、30、31、32を透過し、ミラー33で反
射する。
断面斜視図である。ミラー33で反射した光はプリズム
34で屈折し、ライトバルブ35に照射される。図示を
省略した駆動回路は、映像信号に従ってライトバルブ3
5を駆動し、光を反射させる。この反射された映像は、
投写レンズ36によって拡大され、図示を省略したスク
リーンに投影される。
回反射する際、光を吸収する性質の材料に接触している
面では反射光量が低下する。低下する光量は光吸収材料
の接触面積に比例する。しかし、ロッドインテグレータ
1の第1の側面2及び第3の側面3は、板ばね5の球面
状に形成された凸部6、7及び8、9と点接触している
ため、低下光量は極めて少ない。また、凸部6、7、
8、9は緩やかな曲面形状で形成されているため、第1
の側面2及び第3の側面3を夫々付勢している部分では
応力の集中が緩和される。したがって、ロッドインテグ
レータ1にクラックが生じる可能性が極めて低い。
の入射面38と出射面4の、それぞれ、長辺と短辺の長
さの比率、すなわち、画角比を16:9とした。ロッド
インテグレータの長辺と短辺の長さの比率は、XGAや
SXGA等のコンピューター画像の表示に適すように略
4:3で形成してもよい。図10は、ロッドインテグレ
ータ39と保持部材40を示す。ロッドインテグレータ
39は、長辺と短辺の長さの比率が略4:3で形成され
ている。保持部材40には、入射する映像の中心がロッ
ドインテグレータ39の中心100と実質的に一致する
ように、接触面41、42が一体形成されている。
を製造する場合であっても、上記のように、ロッドイン
テグレータと保持部材とを他の画角比のものに交換する
だけですむ。これにより、他の光学部品を取付けている
複雑な形状の基体58は、異なる画角比の映像表示装置
でも共通に使用できる。
9を付勢している板ばね5は、図5に示す長辺と短辺の
比率が略16:9で形成されているロッドインテグレー
タ1を付勢している部品と同一の板ばね5である。
側面図である。図5と図10を比較すると気づくよう
に、ロッドインテグレータ1の第1の側面2と第3の側
面3の間に形成されている稜線42とロッドインテグレ
ータ39の稜線43とでは、光軸中心100からの位置
が異なる。したがって、この位置の差の分だけ、保持部
材に固定した板ばね5の撓み量が異なる。保持部材40
に形成されたねじ穴46、47、およびピン48の位置
は、保持部材13に形成されたねじ穴44、45および
ピン20とは異なる。そこで、ねじ穴やピンの位置が異
なっても、ばね5の取り付けが容易にできるように、ば
ね5の穴部10、11、12は、図11に示すように、
光軸に直交する方向に延伸する細長い穴となっている。
また、図1と同様に、ねじ穴46、47には別のねじ5
1、52が夫々螺合され板ばね5を保持部材40に固定
している。
穴形状なので、異なる画角比の映像表示装置を製造する
場合であっても、同じ板ばねを使用して、ロッドインテ
グレータを保持部材に固定することができる。つまり、
板ばねを共用でき、ロッドインテグレータ39と保持部
材40とを、別の画角比のものに交換するだけでよい。
1、32は、ロッドインテグレータ1の出射面4から出
射した光を、ライトバルブ35の表面で結像させる。出
射面4にゴミや埃が付着すると、そのゴミや埃の影が投
射映像に映り、映像品質を劣化させる。
れている室の蓋(図8)を除去して穴部56を覗いた状
態を示す斜視図である。メインテナンス時にカラーフィ
ルタ28を交換する場合は、カバー55を外して、内部
に収容されているカラーフィルタ(図示しない)を交換
する。図中の矢印D及びEは、光の通過方向を示す。図
12において、壁部17は、基体58に形成された壁部
53、54との隙間が最小となる位置で、保持部材13
に形成されている。基体58の上部にはカバー55が固
定され、ロッドインテグレータ1を含む他の光学部品に
対して防塵の役割を果たす。また、カバー55には穴部
56が形成されており、カラーフィルタ28(図8)の
交換時に、基体58から図示を省略した蓋を穴部56か
ら外す時に、ゴミや埃が基体58の各所に侵入した場合
でも、壁部41、53、54に遮られてロッドインテグ
レータ1の出射面4の位置までゴミや埃が入り込まな
い。
テナンス時に交換する際に、穴部56から蓋を取り外し
てもロッドインテグレータ1の出射面4にゴミや埃が付
着する可能性が極めて低く、部品交換後の映像品質を維
持できる。
と保持部材の平面図である。図14は、図13の線XI
V−XIVに沿って見た断面側面図である。ロッドイン
テグレータ1は、図6に示すような保持部13に係止部
16を設けたり、図4に示すような係止部22を設ける
代わりに、図14に示すように、インテグレータの長手
方向に対して実質的に直角方向に延伸する凹部57を有
する。この凹部57は、板ばねの球面状の凸部9を受容
する。この場合、板ばね5は、凸部9を凹部57に係合
させて、ロッドインテグレータ1を保持部材13に対し
て付勢する。したがって、ロッドインテグレータ1は、
保持部材の接触面14、15、25、37に対して付勢
されるだけでなく、光軸方向の移動を規制される。した
がって、振動、落下衝撃による外力がロッドインテグレ
ータ1に作用しても、凹部57と球状凸部9との係合に
より、ロッドインテグレータ1が光軸方向に移動するの
を阻止できる。したがって、ロッドインテグレータに、
図2に示す係止部16、22を形成しなくても、保持部
材13に確実に固定できる。
保持構造では、光源からの光の照度を均一化するロッド
インテグレータを用いた映像表示装置において、第1の
側面と第1の側面に対向する第2の側面とを有するロッ
ドインテグレータと、前記ロッドインテグレータの前記
第2の側面が当接する第1の接触面を有する保持部材
と、球面状の凸部を有する板ばねとを含み、前記凸部の
みをを前記ロッドインテグレータの第2の側面に当接さ
せた状態で、前記板ばねが前記保持部材に固定し、上記
ロッドインテグレータを保持部材に固定するようにした
ので、極小面積となる点接触によってロッドインテグレ
ータを保持部材に固定することが可能となるとともに、
ロッドインテグレータ内部の反射光量の損失を抑えるこ
とが可能であり、高輝度映像表示装置を得られる効果が
ある。また、緩やかな曲面形状で当接するため、応力の
集中によってロッドインテグレータにクラックを発生す
る危険性が少なく、信頼性の高い装置を得られる効果が
ある。
第3の側面に対向する第4の側面を有し、前記保持部材
は、第2の接触面を有し、前記第4の側面を前記第2の
接触面に当接させた状態で、前記板ばねの前記凸部が、
前記第4の側面と対向する第3の側面と、前記第1の側
面とに当接している構造としたので、接触面の接触面積
をできるだけ小さく形成してロッドインテグレータの各
側面での反射効率の低下を抑えながら、振動、落下衝撃
による加振力がロッドインテグレータに作用した場合で
あっても、ロッドインテグレータを保持部材に確実に固
定でき、低温、高温の繰り返しにより性能が劣化する接
着剤が不要となり、信頼性の高い装置を得られる効果が
ある。
られた他の光学部品を保持している光学部品の基体とは
独立した組立体であり、前記入射面と出射面は、前記映
像表示装置が表示する映像の画角比に対応する画角比を
有し、前記保持部材は、前記画角比に関係なく、前記ロ
ッドインテグレータの光軸が、前記映像表示装置内の予
め決めた位置となるように、前記映像装置に取り付けら
れる構造にしたので、異なる画角比の映像表示装置を製
造する場合であっても、ロッドインテグレータと保持部
材を交換するだけで、他の光学部品を取付けている複雑
な形状の基体は共用することができ、安価なコストで複
数種類の装置を生産出来る効果がある。
の光軸に対して実質的に直交する方向に延伸する少なく
とも1つの長穴を有する構造としたので、複数位置で板
ばねを保持部材に固定できるとともに、異なる画角比の
映像表示装置を製造する場合であっても同一の板ばねを
共用することが可能となり、安価なコストで複数種類の
装置を生産出来る効果がある。
を収容する室を有し、保持部材と基体が前記室を形成す
る壁部を形成し、かつ、基体の壁部と保持部材の壁部の
隙間が最小となる構造としたので、カラーフィルタをメ
インテナンス交換する場合に蓋を取り外しても出射面に
ゴミや埃が付着する可能性が極めて低く、部品交換後の
映像品質を維持できる効果がある。
形成し、前記板ばねに設けられた前記凸部を凹部が受容
する構造としたので、凹部と球面凸部の係合によってロ
ッドインテグレータの光軸方向への移動を阻止でき、簡
素な構成でロッドインテグレータを固定出来、組み立て
性の良い装置を得られる効果がある。
示す斜視図である。
状態を示す斜視図である。
(b)は、側面図である。
面図である。
図である。
学部品を、映像表示装置に取付けた状態を示す平面図で
ある。
図である。
保持部材を示す。
る。
の蓋を除去して穴部を覗いた状態を示す斜視図である。
持部材の平面図である。
面側面図である。
インテグレータの保持構造を示す図で、(a)は正面
図、(b)は側面図、(c)は底面図である。
第3の側面、4 出射面、 5 板ばね、 6、7、
8、9 球面状の凸部、 13 保持部材、 14,1
5 第1の接触面、 23 第2の側面、 24 第4
の側面、25 第2の接触面、 26 ランプ、 35
ライトバルブ、 37 第2の接触面、38 入射
面。
Claims (6)
- 【請求項1】 光源からの光の照度を均一化するロッド
インテグレータを用いた映像表示装置において、 第1の側面と第1の側面に対向する第2の側面を有する
ロッドインテグレータと、 前記ロッドインテグレータの前記第2の側面が当接する
第1の接触面を有する保持部材と、 球面状の凸部を有する板ばねとを含み、 前記凸部のみを前記ロッドインテグレータの第2の側面
に当接させた状態で、前記板ばねが前記保持部材に固定
されることにより、上記ロッドインテグレータを保持部
材に固定することを特徴とする映像表示装置。 - 【請求項2】 前記ロッドインテグレータは、前記第3
の側面に対向する第4の側面を有し、 前記保持部材は、第2の接触面を有し、 前記第4の側面を前記第2の接触面に当接させた状態
で、前記板ばねの前記凸部が、第3の側面と、前記第1
の側面とに当接していることを特徴とする請求項1に記
載の映像表示装置。 - 【請求項3】 前記保持部材は、前記映像表示装置に設
けられた他の光学部品を保持している光学部品の基体と
は独立した組立体であり、前記入射面と出射面は、前記
映像表示装置が表示する映像の画角比に対応する画角比
を有し、 前記保持部材は、前記画角比に関係なく、前記ロッドイ
ンテグレータの光軸が、前記映像表示装置内の予め決め
た位置となるように、前記映像装置に取り付けられるこ
ととを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。 - 【請求項4】 前記板ばねは、上記ロッドインテグレー
タの光軸に対して実質的に直交する方向に延伸する少な
くとも1つの長穴を有することを特徴とする請求項3に
記載の映像表示装置。 - 【請求項5】 前記基体は、前記保持部材とロッドイン
テグレータとを収容する室を有し、前記室に入射した光
がロッドインテグレータを透過し前記室から出射するよ
うに組み立てられて、 前記室は、前記保持部材が有する第1の壁部と前記基体
を有する第2の壁部とからなり、かつ、前記第1の壁部
と前記第2の壁部との隙間が最小となるように構成した
ことを特徴とする請求項3に記載の映像表示装置。 - 【請求項6】 前記ロッドインテグレータの側面に凹部
を形成し、前記板ばねに設けられた前記凸部を凹部が受
容することを特徴とする請求項1に記載の映像表示装
置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000326368A JP3515066B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 映像表示装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000326368A JP3515066B2 (ja) | 2000-10-26 | 2000-10-26 | 映像表示装置 |
Publications (2)
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