JP2004279475A - Optical apparatus and projector - Google Patents

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JP2004279475A
JP2004279475A JP2003067100A JP2003067100A JP2004279475A JP 2004279475 A JP2004279475 A JP 2004279475A JP 2003067100 A JP2003067100 A JP 2003067100A JP 2003067100 A JP2003067100 A JP 2003067100A JP 2004279475 A JP2004279475 A JP 2004279475A
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side contact
optical system
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Yoshihiro Oda
芳弘 織田
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Chinontec KK
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Chinontec KK
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a housing and a projector which can be easily improved in terms of manufacturability. <P>SOLUTION: A housing side contact part 32 is arranged in a main housing 13. A lens barrel side contact part 43 coming into contact with the upper surface 36 of the housing side contact part 32 is arranged in a lens barrel 5. The lens barrel 5 is fixed to the main housing 13 by a fixing means 46 while the part 43 of the lens barrel 5 is supported in contact with the part 32 of the main housing 13. By supporting the weight of the lens barrel 5 from a lower side by the part 32, loads of fixing the lens barrel 5 to the main housing 13 by the fixing means 46 are reduced. By reducing the number of screws 44 used for attaching the lens barrel 5 to the main housing 13, the fixing means 46 is simplified, and then, the manufacturability of the housing 4 and the liquid crystal projector can be easily improved. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、筐体本体に鏡筒を設けた光学装置及びこれを備えたプロジェクタに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、プロジェクタは、照明光学系及び投射光学系に大別される光学系を備え、照明光学系は、筐体本体としての主筐体に、投射光学系は、鏡筒としての円筒状の筒体であるレンズ鏡筒に、それぞれ収容されて保持されている。このレンズ鏡筒は、主筐体の所定位置に取り付けられることで、照明光学系からの照明光を投射光学系によりスクリーン上に投射、すなわち投影する。
【0003】
ここで、レンズ鏡筒は、主筐体に対して光軸方向とこの光軸方向に対して鉛直方向とにがたつきが発生して位置ずれしないように、確実に取り付ける必要がある。
【0004】
そこで、レンズ鏡筒の一端側の周囲に光軸と略垂直にフランジ部を設け、このフランジ部を主筐体の側面部に当接させた状態にして、レンズ鏡筒側から主筐体の側面部に向けて螺子を光軸に対して上下及び水平方向の4箇所の孔部にそれぞれ挿入して螺子止めすることで、主筐体に固定するプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
しかしながら、このプロジェクタでは、レンズ鏡筒を主筐体に対して鉛直方向に螺子のみで支持しているため、レンズ鏡筒の主筐体への螺子止め箇所を低減することが容易でなく、製造性を向上することが容易でない。
【0006】
また、レンズ鏡筒の主筐体への取り付けに際しては、照明光学系との光学的な位置関係、すなわちバックフォーカスを適切に設定する必要がある。このため、レンズ鏡筒のフランジ部と主筐体の側面部との間に薄板状のスペーサを挟み込むことで、レンズ鏡筒と主筐体との位置関係を調整しているので、適切な厚さのスペーサを選択する工程を必要とし、また、スペーサを使用することで部品点数が増加する問題がある。
【0007】
【特許文献1】
特開2000−39670号公報(第4頁、図3−図5)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、上述のプロジェクタでは、製造性を向上することが容易でない。
【0009】
本発明はこのような点に鑑みなされたもので、製造性を容易に向上できる光学装置及びこれを備えたプロジェクタを提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の光学装置は、第1の光学系を収容する光学系収容部及び筐体側当接部を備えた筐体本体と、記筐体側当接部に当接する鏡筒側当接部を備え、第1の光学系とは別個の第2の光学系を内部に収容し、軸方向に光軸を有する筒状の鏡筒と、前記鏡筒側当接部が前記筐体側当接部の上側に当接して支持された状態で前記鏡筒を前記筐体本体に固定する固定手段とを具備したものである。
【0011】
そして、筐体本体に設けた筐体側当接部の上側に、鏡筒に設けた鏡筒側当接部が当接して支持された状態で固定手段にて鏡筒を筐体本体に固定することにより、鏡筒の重量を筐体側当接部にて下側から支持して固定手段による鏡筒の筐体本体への固定の負荷を低減するので、固定手段を簡略化することが可能になり、製造性が容易に向上される。
【0012】
請求項2記載の光学装置は、請求項1記載の光学装置において、固定手段は、軸部を有する螺子と、筐体側当接部及び鏡筒側当接部のいずれか一方に光軸方向と交差する方向に貫通して設けられ、前記螺子の軸部が挿入される孔部と、前記筐体側当接部及び前記鏡筒側当接部のいずれか他方に設けられ、前記螺子の軸部が螺合される螺子孔とを備え、前記孔部は、前記光軸方向の寸法が前記螺子の軸部の外径寸法よりも大きいものである。
【0013】
そして、鏡筒の光軸方向の寸法を螺子の軸部の外径寸法よりも大きくした孔部を筐体本体及び鏡筒のいずれか一方に光軸方向と交差する方向に貫通して設け、螺子の軸部を孔部に挿入して筐体本体及び鏡筒のいずれか他方に設けた螺子孔に螺合することで、例えばスペーサなどを用いることなく鏡筒を筐体本体に対して光軸方向に容易に位置を調整できるので、製造性がより向上される。
【0014】
請求項3記載の光学装置は、請求項1または2記載の光学装置において、鏡筒側当接部は、鏡筒の周囲に複数設けられ、筐体側当接部に対して選択的に当接可能であるものである。
【0015】
そして、鏡筒側当接部を、筐体側当接部に対して選択的に当接可能に鏡筒の周囲に複数設けることにより、筐体本体に鏡筒を取り付ける際に、最も精度が良好な鏡筒側当接部が筐体側当接部に対して当接するように選択することで、筐体本体に鏡筒がより精度良く取り付けられる。
【0016】
請求項4記載の光学装置は、請求項1ないし3いずれか一記載の光学装置において、筐体本体に設けられ、鏡筒の光軸方向と交差する水平方向の位置決めをする鏡筒ガイド手段を具備したものである。
【0017】
そして、鏡筒の光軸方向と交差する水平方向の位置決めをする鏡筒ガイド手段を筐体本体に設けることで、筐体本体に鏡筒がより精度良く取り付けられる。
【0018】
請求項5記載のプロジェクタは、請求項1ないし4いずれか一記載の光学装置と、この光学装置に光を照射する光源と、前記光学装置の筐体本体の光学系収容部に収容され、前記光源から照射された光を照射する第1の光学系と、この第1の光学系から照射された光を変調させる光変調手段と、前記光学装置の鏡筒内に収容され、前記変調手段にて変調された光を投射する第2の光学系とを具備したものである。
【0019】
そして、請求項1ないし4いずれか一記載の光学装置を備えることにより、全体として製造性が向上される。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態のプロジェクタの構成を図1ないし図6を参照して説明する。
【0021】
図6において、1はプロジェクタすなわち投写型表示装置としての液晶プロジェクタで、この液晶プロジェクタ1は、図5および図6に示すように、第1の光学系としての照明光学系2と光変調手段として液晶表示素子である3枚の透過型のLCDパネル3r,3g,3bとを備えた光学装置としての筐体4、鏡筒としてのレンズ鏡筒5、及び、筐体4の照明光学系2に光を照射する光源6などを備えている。また、これら筐体4、レンズ鏡筒5及び光源6は、外装体としての横長の外装カバー7により外側を覆われている。この外装カバー7内には、図示しないファン、制御回路、操作部、表示部、電源装置などが配設されている。
【0022】
そして、照明光学系2は、光源6から照射された光、すなわち照明光の照度のむらを低減するレンズアレイLA1,LA2、これらレンズアレイLA1,LA2間に配置された熱線カットフィルタCF、光源6から照射された光の偏向方向を揃える偏向ビームスプリッタ(Polarized Beam Splitter:PBS)S、重畳レンズであるコンデンサレンズCL、色分離光学系としてのダイクロイック反射ミラーDM1,DM2、光学要素としての全反射ミラーである反射ミラーM1〜M3、リレーレンズRL1〜RL3、赤色透過フィルタF1、青色透過フィルタF2、及び、フィールドレンズFL1,FL2などを有している。
【0023】
また、筐体4は、図1に示すように、開口部12を有する筐体本体としての主筐体13を備えている。そして、この主筐体13の上部には、開口部12の一部を閉塞する図示しない蓋体と、この蓋体とともに開口部12に取り付けられて主筐体13の開口部12を閉塞する図示しない副蓋体とが、ビスなどにて着脱可能にそれぞれ取り付けられている。
【0024】
主筐体13は、例えば合成樹脂で射出成形されている。この主筐体13は、図5に示す底面部14と、この底面部14の周縁から上側に板状に突出し上端部が開口部12の縁部となる側面部15とを有している。また、主筐体13には、開口部12に連通し照明光学系2を収容する光学系収容部16が内側に設けられている。さらに、この主筐体13の側面部15の内側には、図5に示すように、光学系収容部16に臨み、照明光学系2を所定の位置に保持する保持部である溝部17が上下方向に沿って多数設けられている。そして、この光学系収容部16は、図1に示すように、平面視矩形状の導光部21、平面視コ字状の分光部22及び平面視矩形状の合成部23を備えている。
【0025】
そして、導光部21は、光源6に対向した位置に設けられている。そして、この導光部21内には、図1および図5に示すように、光源6から照射された光の進行方向に沿って、第1のレンズアレイLA1、熱線カットフィルタCF、第2のレンズアレイLA2、及び偏向ビームスプリッタSが互いに離間されて順次光軸上に配設されている。さらに、導光部21と分光部22との間の位置には、コンデンサレンズCLが配設されている。
【0026】
一方、分光部22は、導光部21に隣接し、かつ合成部23の周囲に平面視略コ字状に配設されている。そして、この分光部22内には、ダイクロイック反射ミラーDM1,DM2、反射ミラーM1〜M3、リレーレンズRL1,RL2、及び、赤色透過フィルタF1及び青色透過フィルタF2がそれぞれ配設されている。また、分光部22と合成部23との間の位置には、リレーレンズRL3及びフィールドレンズFL1,FL2がそれぞれ配設されている。
【0027】
またさらに、合成部23は、図1および図5に示すように、周囲の3つの側面が分光部22に囲まれており、これら分光部22に対向する部分に、LCDパネル3r,3g,3bがそれぞれリレーレンズRL3及びフィールドレンズFL1,FL2に対向して平面視コ字状に配設されている。そして、合成部23内には、図2および図4に示すように、LCDパネル3r,3g,3bに3つの側面を対向させた色光合成手段としての直方体状のダイクロイッククロスプリズムDXPが配設されている。
【0028】
このダイクロイッククロスプリズムDXPは、LCDパネル3r,3g,3bを介して所定の映像信号に応じて変調された3色の色光を再び1つの光束に色合成するものである。
【0029】
また、主筐体13の側面部15の合成部23の分光部22に対向していない部分には、円形状の嵌合凹部25が窪んで設けられている。この嵌合凹部25は、レンズ鏡筒5の外径寸法と略等しい内径寸法を有しており、側面部15の面方向に略垂直な方向に窪んでいる。
【0030】
さらに、この嵌合凹部25には、矩形状の導光孔26が側面部15を貫通して設けられている。この導光孔26は、嵌合凹部25の中心よりも下側に上下方向の中心が位置し下端部が嵌合凹部25の縁部近傍に亘って設けられ、上端部が嵌合凹部25の中心よりも上側に位置している。また、この導光孔26は、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部に対向し、かつこのレンズ鏡筒5の軸方向、すなわち光軸X方向に沿って開口方向を有している。さらに、この導光孔26は、嵌合凹部25の中心を通る上下方向の仮想直線について線対称に形成されている。そして、この導光孔26により、合成部23が筐体4の外部と連通し、ダイクロイッククロスプリズムDXPにて色合成された光束がレンズ鏡筒5に入射する。
【0031】
さらに、嵌合凹部25の下側半分である導光孔26の周囲には、導光孔26の開口方向に沿って突出した支持突出部31が主筐体13と一体に設けられている。この支持突出部31は、嵌合凹部25と同心状に設けられ、嵌合凹部25に略沿った略半円弧状に形成されている。
【0032】
また、支持突出部31は、一対の筐体側当接部32、一対の逃げ部33、これら筐体側当接部32と逃げ部33との間にそれぞれ設けられた鏡筒ガイド手段としての一対のレンズ鏡筒ガイド部34、及び、一対の逃げ部33の間に設けられた補強部35をそれぞれ備えている。
【0033】
一対の筐体側当接部32は、支持突出部31の上端部から水平方向、すなわち図2および図4に示す左右方向に沿って支持突出部31の外方に向けて突出した平板状にそれぞれ設けられている。すなわち、これら筐体側当接部32は、支持突出部31の外方にそれぞれフランジ状に突出している。また、これら筐体側当接部32は、上側面36が嵌合凹部25の中心を通る左右方向の仮想直線上に略位置している。これら上側面36には、螺子孔37がそれぞれ設けられている。
【0034】
一対の逃げ部33は、支持突出部31からそれぞれ下方に突出し、上方向に向けて拡開する台形状にそれぞれ設けられている。これら逃げ部33は、支持突出部31の中心について例えば約60°の角度をなすように互いに離間されて設けられている。また、これら逃げ部33は、支持突出部31の中心を通る上下方向に沿った仮想直線について線対称な位置に設けられている。したがって、筐体側当接部32および逃げ部33は、支持突出部31の周方向に沿って、支持突出部31の中心について順次約60°の角度をなすようにそれぞれ設けられている。言い換えると、筐体側当接部32および逃げ部33は、略等間隔で設けられている。
【0035】
また、一対のレンズ鏡筒ガイド部34は、それぞれレンズ鏡筒5の外周面に沿った円弧面状に形成され、レンズ鏡筒5の外周面に両側から当接することでレンズ鏡筒5を水平方向、すなわち図2および図3に示す左右方向に位置決めする。
【0036】
さらに、補強部35は、一対の逃げ部33および一対のレンズ鏡筒ガイド部34を補強して強度を確保するものであり、レンズ鏡筒5の外周面に沿った円弧面状に形成されている。
【0037】
一方、蓋体は、合成樹脂で平面視略コ字状に射出成形され、主筐体13の分光部22の上方に位置した開口部12を閉塞している。
【0038】
さらに、副蓋体は、平面視略矩形状に形成されており、主筐体13の導光部21の上方の開口部12を閉塞する。したがって、この副蓋体は、蓋体とともに主筐体13の開口部12全体を閉塞する。そして、副蓋体は、主筐体13に複数の図示しない螺子で螺子止めされて係止される。
【0039】
そして、レンズ鏡筒5は、光源6から照射され筐体4内を通過した光を図示しないスクリーン上などに投射、すなわち投影するもので、図1に示すように、軸方向に沿って光軸Xを有する略円筒状に形成されている。また、レンズ鏡筒5は、所定位置に保持された複数のレンズLにて構成された照明光学系2とは別個の第2の光学系としての投射光学系41を内部に収容している。さらに、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部には、図1および図2に示すように、支持突出部31に支持される被支持部42が設けられている。この被支持部42の軸方向の一端部は、嵌合凹部25の窪み寸法と略等しい寸法に亘って、先端側が基端側よりも径寸法が小さくなるように突出している。
【0040】
さらに、この被支持部42には、リブ状の対をなす鏡筒側当接部43が複数対、例えば3対設けられている。これら鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の径方向に向けて突出し、このレンズ鏡筒5の軸方向に沿って板状に設けられている。また、これら対をなす鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の断面視の中心について点対称となる位置に設けられている。さらに、各鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の周方向に互いに略等間隔に離間されている。すなわち、各鏡筒側当接部43は、レンズ鏡筒5の断面視の中心についてそれぞれ互いに約60°の角度をなす位置に設けられている。
【0041】
そして、各鏡筒側当接部43には、螺子孔37に螺合されるビス、すなわち螺子44の軸部44aが挿入される孔部45がそれぞれ貫通して設けられている。これら孔部45は、光軸Xと交差する方向である各鏡筒側当接部43の厚さ方向に各鏡筒側当接部43を貫通して設けられている。また、これら孔部45は、光軸X方向、すなわちレンズ鏡筒5の軸方向の寸法が螺子44の軸部44aの外径寸法よりも大きく形成されている。そして、これら螺子孔37、螺子44及び孔部45にて固定手段46が構成されている。なお、本実施の形態では、孔部45は鏡筒側当接部43を側方から切り欠いて設けられている。
【0042】
また、被支持部42のレンズ鏡筒5の軸方向の中心側のレンズ鏡筒5の外周面には、環状の鍔部51がレンズ鏡筒5の径方向に突出して設けられている。この鍔部51は、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部、すなわち被支持部42側の端部からの距離が、嵌合凹部25と支持突出部31の先端部との間の距離と略等しいか僅かに長く形成されている。
【0043】
さらに、レンズ鏡筒5は、軸方向における他端部に、略円筒状のカム筒52及びこのカム筒52内に挿通された略円筒状のレンズガイド筒53を備えている。このレンズガイド筒53は、投射光学系41の一部を内部に保持している。そして、レンズ鏡筒5は、これらカム筒52、あるいはレンズガイド筒53をレンズ鏡筒5の周方向に回動させることにより、投射光学系41を構成するレンズの位置を光軸X方向に変化させることで、画像のズーム機能、あるいはピント調整(フォーカス)機能を有している。
【0044】
そして、光源6は、図1に示すように、ハロゲンランプなどの白熱電球あるいはメタルハライドランプなどの放電ランプ61を備えている。この放電ランプ61の周囲には、この放電ランプ61から照射された光を反射する放物面状の鏡面を内側に備えたリフレクタ62が配設されている。この結果、光源6からは、放電ランプ61から照射された光がリフレクタ62で反射されて筐体4の導光部21の照明光学系2に入射する。
【0045】
また、外装カバー7は、意匠などを考慮して、例えば合成樹脂などで矩形箱状に形成されている。
【0046】
次に、上記一実施の形態の筐体4の組み立て方法を説明する。
【0047】
まず、主筐体13内に、各種照明光学系2、LCDパネル3r,3g,3b及びダイクロイッククロスプリズムDXPをそれぞれ所定位置に配設する。
【0048】
次いで、図2および図4に示すように、内部に投射光学系41を保持したレンズガイド筒53をカム筒52に挿通させて完成したレンズ鏡筒5の被支持部42を、主筐体13の支持突出部31の上方に取り付ける。
【0049】
このとき、レンズ鏡筒5の一対の鏡筒側当接部43を水平方向に沿わせた状態で主筐体13の筐体側当接部32の上側面36に当接させると、レンズ鏡筒5の下側に位置した鏡筒側当接部43がそれぞれ支持突出部31の逃げ部33に収容される。
【0050】
ここで、鏡筒側当接部43と筐体側当接部32とは、一対の鏡筒側当接部43を筐体側当接部32の上側面36に当接させた状態で、照明光学系2の光軸と投射光学系41の光軸とが一致するように形成されている。
【0051】
さらに、主筐体13の筐体側当接部32の上側面36に当接させるレンズ鏡筒5の一対の鏡筒側当接部43は、3対の鏡筒側当接部43の中から照明光学系2との光軸のずれが少ないもの、すなわち精度が最も良好なものを、レンズ鏡筒5を周方向に約60°ずつ回動させることで選択的に決定する。
【0052】
なお、鏡筒側当接部43と筐体側当接部32とが当接した状態でレンズ鏡筒5の被支持部42の下側面と補強部35とが当接するようにすれば、支持突出部31によるレンズ鏡筒5の支持がより確実なものとなる。
【0053】
また、レンズ鏡筒5の被支持部42の下側の外周面の両側が支持突出部31のレンズ鏡筒ガイド部34に当接することでレンズ鏡筒5が水平方向に位置決めされる。
【0054】
さらに、レンズ鏡筒5の被支持部42の軸方向の一端部が、嵌合凹部25に僅かに隙間を有した状態で嵌合する。つまり、鏡筒側当接部43と筐体側当接部32との当接による照明光学系2の光軸と投射光学系41の光軸との一致を損なわないように、被支持部42の軸方向の一端部が、嵌合凹部25の周縁部に干渉しないようになっている。
【0055】
そして、主筐体13の筐体側当接部32の上側面36に当接したレンズ鏡筒5の一対の鏡筒側当接部43の孔部45に螺子44の軸部44aを挿入し、この螺子44の軸部44aを主筐体13の筐体側当接部32の螺子孔37に螺合させることで、レンズ鏡筒5を主筐体13に固定する。
【0056】
このとき、レンズ鏡筒5を、螺子44の軸部44aと孔部45との間隔の範囲で光軸X方向に摺動させ、レンズ鏡筒5の主筐体13に対する取り付け位置を光軸X方向に変位させて、照明光学系2との光学的な位置関係、すなわちバックフォーカスを適切に設定する。
【0057】
そして、螺子44を締め付けることにより、互いに当接する筐体側当接部32と鏡筒側当接部43とが締め付け固定され、レンズ鏡筒5は、主筐体13の所定位置に固定手段46により固定される。
【0058】
この後、蓋体および副蓋体を主筐体13の上方から開口部12を閉塞するように取り付けて螺子止めなどし、筐体4を完成する。
【0059】
次に、上記一実施の形態の動作を説明する。
【0060】
電源部から供給された電源により光源6が駆動されると、この光源6から光が筐体4の導光部21に向けて照射される。
【0061】
この光源6から照射された光は、導光部21の第1のレンズアレイLA1、熱線カットフィルタCFおよび第2のレンズアレイLA2を透過し、偏向ビームスプリッタSにより偏向方向を揃えられた後、コンデンサレンズCLを透過して筐体4の分光部22に入射する。
【0062】
そして、コンデンサレンズCLを透過した光のR(赤)成分は、ダイクロイック反射ミラーDM1,DM2を順次透過した後、リレーレンズRL1を透過し、反射ミラーM1にて反射されてリレーレンズRL2を透過し、赤色透過フィルタF1を透過して反射ミラーM2により反射されてリレーレンズRL3に入射する。
【0063】
また、コンデンサレンズCLを透過した光のG(緑)成分は、ダイクロイック反射ミラーDM1を透過した後、ダイクロイック反射ミラーDM2に反射されてフィールドレンズFL2に入射する。
【0064】
さらに、コンデンサレンズCLを透過した光のB(青)成分は、ダイクロイック反射ミラーDM1にて反射され、青色透過フィルタF2を透過した後、反射ミラーM3に反射されてフィールドレンズFL1に入射する。
【0065】
この後、これら分光された各色光は、それぞれLCDパネル3r,3g,3b入射し、所定の映像信号に応じてそれぞれ独立に変調され、筐体4の合成部23のダイクロイッククロスプリズムDXPにて色合成されて合成光となり、導光孔26を介してレンズ鏡筒5へと反射される。さらに、このレンズ鏡筒5のレンズLなどの投射光学系41により、カラーの画像がスクリーン上に照射される。
【0066】
そして、レンズ鏡筒5のカム筒52、あるいはレンズガイド筒53をレンズ鏡筒5の周方向に回動させることにより、スクリーン上の画像をズーム、あるいはピント調整して所望の画像をスクリーン上で得る。
【0067】
上述したように、上記一実施の形態では、主筐体13に設けた筐体側当接部32の上側面36に、レンズ鏡筒5に設けた鏡筒側当接部43が当接して支持された状態で固定手段46にてレンズ鏡筒5を主筐体13に固定する構成とした。
【0068】
このため、レンズ鏡筒5の重量を筐体側当接部32にて下側から支持することで、レンズ鏡筒5の重量の多くが主筐体13の支持突出部31の筐体側当接部32に加わることになり、固定手段46によるレンズ鏡筒5の主筐体13への固定の負荷を低減する。
【0069】
この結果、レンズ鏡筒5を、主筐体13に対して光軸X方向に鉛直な方向にがたつきが発生して位置ずれしないように確実に取り付けて、レンズ鏡筒5の主筐体13への取り付けに使用する螺子44の本数を減らすなど固定手段46を簡略化でき、筐体4および液晶プロジェクタ1の製造性を容易に向上できる。
【0070】
また、上記一実施の形態では、レンズ鏡筒5の光軸X方向の寸法を螺子44の軸部44aの外径寸法よりも大きくした孔部45をレンズ鏡筒5の鏡筒側当接部43に光軸X方向と交差する方向に貫通して設け、螺子44の軸部44aを孔部45に挿入して螺子孔37に螺合する構成とした。
【0071】
このため、例えばスペーサなどをレンズ鏡筒5と主筐体13の側面部15との間に挟み込むなどすることなくレンズ鏡筒5を主筐体13に対して光軸X方向に容易に変位させることができるので、適切な厚さのスペーサを選択する工程などを省略するとともに、スペーサを使用することによる部品点数の増加を防止して、製造性をより向上できる。
【0072】
さらに、鏡筒側当接部43を、筐体側当接部32に対して選択的に当接可能にレンズ鏡筒5の周囲に複数設けることにより、主筐体13にレンズ鏡筒5を取り付ける際に、最も精度が良好な鏡筒側当接部43が筐体側当接部32に対して当接するように選択することで、主筐体13にレンズ鏡筒5をより精度良く取り付けできる。
【0073】
また、レンズ鏡筒5の軸方向の一端部に設けたフランジ部を主筐体13の側面部15に螺子44にて光軸X方向に螺子止めする従来の場合では、螺子44が挿入されるフランジ部の孔部に螺子44を挿入可能とするためのクリアランスなどを設ける必要があったため、レンズ鏡筒5の主筐体13に対する水平方向の取付精度が充分ではなかった。
【0074】
しかしながら、上記一実施の形態では、レンズ鏡筒5の水平方向の位置決めをするレンズ鏡筒ガイド部34を主筐体13に設けることで、レンズ鏡筒5の光軸Xに交差する水平方向に確実に位置決めすることにより、主筐体13にレンズ鏡筒5をより精度良く取り付けできる。
【0075】
そして、主筐体13の側面部15に、レンズ鏡筒5の被支持部42の軸方向の一端部が嵌合する嵌合凹部25を設けることにより、ダイクロイッククロスプリズムDXPにて導光孔26からレンズ鏡筒5に向けて照射された光が、主筐体13とレンズ鏡筒5との接続部から漏洩することを防止できる。
【0076】
なお、上記一実施の形態において、レンズ鏡筒5の主筐体13側の端部に主筐体13の側面部15と当接するフランジ部を設け、鏡筒側当接部43を筐体側当接部32に螺子44により固定する代わりに、フランジ部を側面部15に螺子で固定するようにしてもよい。この場合には、レンズ鏡筒5の光軸X方向の位置調整は、従来の通り、側面部15とフランジ部との間にスペーサを挟んで行うことになるが、レンズ鏡筒5は、筐体側当接部32により鏡筒側当接部43が支持されているため、レンズ鏡筒5を固定する螺子の数は少なくなる。
【0077】
また、筐体4は、液晶プロジェクタ1にのみ用いられるものではなく、主筐体13にフィルム、あるいはCCD(Charge Coupled Device)などを配設してボディ本体とし、レンズ鏡筒5の内部に第2の光学系としての撮影レンズ系などを配設することで、カメラなどの撮影装置に用いることも可能である。
【0078】
さらに、鏡筒側当接部43は、一対の鏡筒側当接部43のみでレンズ鏡筒5を精度良く主筐体13に取り付けできれば、必ずしも選択的に複数対設ける必要はない。
【0079】
そして、螺子孔37を鏡筒側当接部43に設け、孔部45を筐体側当接部32に設ける構成も可能である。
【0080】
また、レンズ鏡筒5の主筐体13への取り付けは、螺子44などを用いるものに限定されない。
【0081】
さらに、照明光学系2、あるいは投射光学系41は、上記一実施の形態の構成に限定されるものではなく、所望の光学特性が得られるように適宜設計する。
【0082】
【発明の効果】
請求項1記載の光学装置によれば、筐体本体に設けた筐体側当接部の上側に、鏡筒に設けた鏡筒側当接部が当接して支持された状態で固定手段にて鏡筒を筐体本体に固定することにより、鏡筒の重量を筐体側当接部にて下側から支持して固定手段による鏡筒の筐体本体への固定の負荷を低減するので、固定手段を簡略化することが可能になり、製造性を容易に向上できる。
【0083】
請求項2記載の光学装置によれば、請求項1記載の光学装置の効果に加えて、鏡筒の光軸方向の寸法を螺子の軸部の外径寸法よりも大きくした孔部を筐体本体及び鏡筒のいずれか一方に光軸方向と交差する方向に貫通して設け、螺子の軸部を孔部に挿入して筐体本体及び鏡筒のいずれか他方に設けた螺子孔に螺合することで、例えばスペーサなどを用いることなく鏡筒を筐体本体に対して光軸方向に容易に位置を調整できるので、製造性をより向上できる。
【0084】
請求項3記載の光学装置によれば、請求項1または2記載の光学装置の効果に加えて、鏡筒側当接部を、筐体側当接部に対して選択的に当接可能に鏡筒の周囲に複数設けることにより、筐体本体に鏡筒を取り付ける際に、最も精度が良好な鏡筒側当接部が筐体側当接部に対して当接するように選択することで、筐体本体に鏡筒をより精度良く取り付けできる。
【0085】
請求項4記載の光学装置によれば、請求項1ないし3いずれか一記載の光学装置の効果に加えて、鏡筒の光軸方向と交差する水平方向の位置決めをする鏡筒ガイド手段を筐体本体に設けることで、筐体本体に鏡筒をより精度良く取り付けできる。
【0086】
請求項5記載のプロジェクタによれば、請求項1ないし4いずれか一記載の光学装置を備えることにより、全体として製造性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態のプロジェクタの一部を示す斜視図である。
【図2】同上プロジェクタの一部を分解して示す斜視図である。
【図3】同上プロジェクタの光学装置を示す側面図である。
【図4】同上光学装置の一部を分解して示す側面図である。
【図5】同上光学装置を示す平面図である。
【図6】同上プロジェクタを示す説明平面図である。
【符号の説明】
1 プロジェクタとしての液晶プロジェクタ
2 第1の光学系としての照明光学系
3r,3g,3b 光変調手段としてのLCDパネル
4 光学装置としての筐体
5 鏡筒としてのレンズ鏡筒
6 光源
13 筐体本体としての主筐体
16 光学系収容部
32 筐体側当接部
34 鏡筒ガイド手段としてのレンズ鏡筒ガイド部
37 螺子孔
41 第2の光学系としての投射光学系
43 鏡筒側当接部
44 螺子
44a 軸部
45 孔部
46 固定手段
X 光軸
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical device provided with a lens barrel in a housing body and a projector including the optical device.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a projector is provided with an optical system roughly divided into an illumination optical system and a projection optical system. The illumination optical system is provided in a main housing as a housing body, and the projection optical system is provided in a cylindrical tube as a lens barrel. The lenses are housed and held respectively in a lens barrel which is a body. The lens barrel is attached to a predetermined position of the main housing to project, that is, project illumination light from an illumination optical system onto a screen by a projection optical system.
[0003]
Here, it is necessary to securely mount the lens barrel so that the lens barrel does not shift with respect to the main housing in the optical axis direction and in the direction perpendicular to the optical axis direction.
[0004]
Therefore, a flange portion is provided around the one end side of the lens barrel substantially perpendicular to the optical axis, and the flange portion is brought into contact with a side surface portion of the main housing. 2. Description of the Related Art There is known a projector which is fixed to a main housing by inserting screws into four holes in the vertical and horizontal directions with respect to an optical axis and screwing the screws toward a side surface portion (for example, see Patent Document 1). 1).
[0005]
However, in this projector, since the lens barrel is supported only with screws in the vertical direction with respect to the main housing, it is not easy to reduce the number of places where the lens barrel is screwed to the main housing. It is not easy to improve the performance.
[0006]
When the lens barrel is attached to the main housing, it is necessary to appropriately set the optical positional relationship with the illumination optical system, that is, the back focus. For this reason, a thin-plate spacer is interposed between the flange portion of the lens barrel and the side surface portion of the main housing to adjust the positional relationship between the lens barrel and the main housing. Therefore, there is a problem that a step of selecting a spacer is required, and the use of the spacer increases the number of parts.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-2000-39670 (page 4, FIG. 3 to FIG. 5)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, it is not easy to improve manufacturability in the above-described projector.
[0009]
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide an optical device that can easily improve manufacturability and a projector including the optical device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The optical device according to claim 1, wherein the housing body includes an optical system housing portion that houses the first optical system and a housing-side contact portion, and a lens barrel-side contact portion that contacts the housing-side contact portion. Wherein a second optical system separate from the first optical system is housed therein, and a cylindrical lens barrel having an optical axis in an axial direction, and the lens barrel side contact portion is provided on the housing side contact part. Fixing means for fixing the lens barrel to the housing body in a state in which the lens barrel is supported in contact with the upper side of the unit.
[0011]
Then, the lens barrel is fixed to the housing body by fixing means in a state in which the lens barrel-side contact part provided on the lens barrel is in contact with and supported above the housing-side contact part provided on the housing body. This allows the weight of the lens barrel to be supported from below by the housing-side contact portion and reduces the load of fixing the lens barrel to the housing body by the fixing means, thereby simplifying the fixing means. And the manufacturability is easily improved.
[0012]
In the optical device according to the second aspect, in the optical device according to the first aspect, the fixing means may include a screw having a shaft portion, and one of a housing-side contact portion and a lens barrel-side contact portion, the optical axis direction of which is set. A shaft portion provided through the crossing direction, the shaft portion of the screw being inserted, and the other of the housing-side contact portion and the lens barrel-side contact portion, wherein the shaft portion of the screw is provided. And a screw hole into which the screw is screwed. The hole has a dimension in the optical axis direction larger than an outer diameter of a shaft of the screw.
[0013]
Then, a hole in which the dimension in the optical axis direction of the barrel is larger than the outer diameter of the shaft of the screw is provided through one of the housing body and the barrel in a direction intersecting the optical axis direction, By inserting the shaft portion of the screw into the hole and screwing it into the screw hole provided in one of the housing body and the lens barrel, the lens barrel can be illuminated with respect to the housing body without using, for example, a spacer. Since the position can be easily adjusted in the axial direction, manufacturability is further improved.
[0014]
An optical device according to a third aspect is the optical device according to the first or second aspect, wherein a plurality of lens barrel-side contact portions are provided around the lens barrel, and selectively contact the housing-side contact portion. What is possible.
[0015]
By providing a plurality of lens barrel-side abutting parts around the lens barrel so as to be selectively abuttable with the housing-side abutting part, the best accuracy is obtained when the lens barrel is mounted on the housing body. The lens barrel is more accurately attached to the housing body by selecting such that the barrel-side abutting portion abuts on the housing-side abutting portion.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the optical device according to any one of the first to third aspects, further comprising a lens barrel guide provided on the housing body and positioned in a horizontal direction intersecting the optical axis direction of the lens barrel. It is provided.
[0017]
By providing the lens barrel guide means for positioning the lens barrel in a horizontal direction intersecting with the optical axis direction of the lens barrel, the lens barrel can be more accurately attached to the housing body.
[0018]
A projector according to claim 5, wherein the optical device according to any one of claims 1 to 4, a light source that irradiates the optical device with light, and an optical system housing portion of a housing body of the optical device, A first optical system that irradiates light emitted from a light source, a light modulation unit that modulates light that is emitted from the first optical system, and a light modulation unit that is housed in a lens barrel of the optical device. And a second optical system for projecting the modulated light.
[0019]
The provision of the optical device according to any one of claims 1 to 4 improves the productivity as a whole.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a configuration of a projector according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0021]
In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a projector, that is, a liquid crystal projector as a projection display device. As shown in FIGS. 5 and 6, the liquid crystal projector 1 includes an illumination optical system 2 as a first optical system and a light modulation means. A housing 4 as an optical device including three transmissive LCD panels 3r, 3g and 3b as liquid crystal display elements, a lens barrel 5 as a lens barrel, and an illumination optical system 2 of the housing 4 A light source 6 for irradiating light is provided. The housing 4, the lens barrel 5, and the light source 6 are externally covered by a horizontally long exterior cover 7 as an exterior body. Inside the outer cover 7, a fan, a control circuit, an operation unit, a display unit, a power supply device, and the like, which are not shown, are provided.
[0022]
The illumination optical system 2 includes light emitted from the light source 6, that is, lens arrays LA 1 and LA 2 that reduce unevenness in illuminance of the illumination light, a heat ray cut filter CF arranged between the lens arrays LA 1 and LA 2, and a light source 6. A polarized beam splitter (PBS) S for aligning the direction of deflection of the irradiated light, a condenser lens CL as a superposition lens, dichroic reflection mirrors DM1 and DM2 as a color separation optical system, and a total reflection mirror as an optical element. It has certain reflection mirrors M1 to M3, relay lenses RL1 to RL3, red transmission filter F1, blue transmission filter F2, and field lenses FL1 and FL2.
[0023]
As shown in FIG. 1, the housing 4 includes a main housing 13 as a housing main body having an opening 12. A lid (not shown) that closes a part of the opening 12 is provided at an upper portion of the main housing 13, and a lid that is attached to the opening 12 together with the lid and closes the opening 12 of the main housing 13. The non-covered sub-lids are detachably attached with screws or the like.
[0024]
The main housing 13 is, for example, injection molded of a synthetic resin. The main housing 13 has a bottom surface portion 14 shown in FIG. 5 and a side surface portion 15 projecting upward from the periphery of the bottom surface portion 14 in a plate shape and having an upper end portion serving as an edge of the opening 12. Further, an optical system housing 16 that houses the illumination optical system 2 and communicates with the opening 12 is provided inside the main housing 13. Further, inside the side surface portion 15 of the main housing 13, as shown in FIG. 5, a groove portion 17 which faces the optical system housing portion 16 and is a holding portion for holding the illumination optical system 2 at a predetermined position is vertically arranged. Many are provided along the direction. As shown in FIG. 1, the optical system housing section 16 includes a light guide section 21 having a rectangular shape in plan view, a splitting section 22 having a U-shape in plan view, and a combining section 23 having a rectangular shape in plan view.
[0025]
The light guide 21 is provided at a position facing the light source 6. As shown in FIGS. 1 and 5, the first lens array LA <b> 1, the heat ray cut filter CF, and the second lens array LA are provided in the light guide 21 along the traveling direction of the light emitted from the light source 6. The lens array LA2 and the deflecting beam splitter S are sequentially arranged on the optical axis while being separated from each other. Further, a condenser lens CL is provided at a position between the light guide unit 21 and the light splitting unit 22.
[0026]
On the other hand, the light splitting unit 22 is disposed adjacent to the light guide unit 21 and around the combining unit 23 in a substantially U shape in plan view. In the light splitting unit 22, dichroic reflection mirrors DM1 and DM2, reflection mirrors M1 to M3, relay lenses RL1 and RL2, and a red transmission filter F1 and a blue transmission filter F2 are provided. Further, a relay lens RL3 and field lenses FL1 and FL2 are provided at positions between the light splitting unit 22 and the synthesizing unit 23, respectively.
[0027]
Further, as shown in FIGS. 1 and 5, the synthesizing unit 23 has three peripheral side surfaces surrounded by the light splitting unit 22, and the LCD panels 3r, 3g, 3b Are disposed in a U-shape in plan view, facing the relay lens RL3 and the field lenses FL1 and FL2, respectively. As shown in FIGS. 2 and 4, a rectangular parallelepiped dichroic cross prism DXP as a color light combining unit having three side faces facing the LCD panels 3r, 3g, 3b is disposed in the combining unit 23. ing.
[0028]
The dichroic cross prism DXP combines the three color lights modulated according to the predetermined video signals via the LCD panels 3r, 3g, 3b into one light flux again.
[0029]
Further, a circular fitting concave portion 25 is provided in a recessed portion of the side surface portion 15 of the main housing 13 which is not opposed to the light splitting portion 22 of the combining portion 23. The fitting recess 25 has an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the lens barrel 5 and is recessed in a direction substantially perpendicular to the surface direction of the side surface portion 15.
[0030]
Further, the fitting concave portion 25 is provided with a rectangular light guide hole 26 penetrating the side surface portion 15. The light guide hole 26 has a vertical center located below the center of the fitting recess 25, and a lower end is provided near the edge of the fitting recess 25, and an upper end of the fitting recess 25 is provided. It is located above the center. The light guide hole 26 faces one end of the lens barrel 5 in the axial direction, and has an opening direction along the axial direction of the lens barrel 5, that is, along the optical axis X direction. Further, the light guide hole 26 is formed symmetrically with respect to a vertical imaginary straight line passing through the center of the fitting recess 25. Then, the light guide hole 26 allows the combining unit 23 to communicate with the outside of the housing 4, and the luminous flux color-combined by the dichroic cross prism DXP enters the lens barrel 5.
[0031]
Further, a support protrusion 31 protruding along the opening direction of the light guide hole 26 is provided integrally with the main housing 13 around the light guide hole 26 which is the lower half of the fitting recess 25. The support protrusion 31 is provided concentrically with the fitting recess 25, and is formed in a substantially semicircular shape substantially along the fitting recess 25.
[0032]
The support projection 31 includes a pair of housing-side abutting portions 32, a pair of escape portions 33, and a pair of barrel guide means provided between the housing-side abutment portion 32 and the escape portion 33. The lens barrel guide portion 34 and the reinforcing portion 35 provided between the pair of escape portions 33 are provided.
[0033]
The pair of housing-side abutting portions 32 are each formed in a flat plate shape protruding outward from the support protrusion 31 in the horizontal direction from the upper end of the support protrusion 31, that is, in the left-right direction shown in FIGS. 2 and 4. Is provided. That is, these housing-side abutting portions 32 protrude outward from the support projecting portions 31 in a flange shape. In addition, these housing-side abutting portions 32 are positioned substantially on an imaginary left-right imaginary straight line whose upper side surface 36 passes through the center of the fitting recess 25. These upper side surfaces 36 are provided with screw holes 37, respectively.
[0034]
The pair of escape portions 33 is provided in a trapezoidal shape that protrudes downward from the support protrusion 31 and expands upward. These escape portions 33 are provided apart from each other so as to form an angle of, for example, about 60 ° with respect to the center of the support protrusion 31. The relief portions 33 are provided at positions symmetrical with respect to an imaginary straight line passing through the center of the support protrusion 31 and extending in the vertical direction. Therefore, the housing-side contact portion 32 and the escape portion 33 are provided along the circumferential direction of the support protrusion 31 so as to sequentially form an angle of about 60 ° with the center of the support protrusion 31. In other words, the housing-side contact portion 32 and the escape portion 33 are provided at substantially equal intervals.
[0035]
The pair of lens barrel guides 34 are each formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the lens barrel 5, and abut the outer peripheral surface of the lens barrel 5 from both sides to horizontally move the lens barrel 5. Positioning is performed in the direction, that is, the left and right direction shown in FIGS.
[0036]
Further, the reinforcing portion 35 is for reinforcing the pair of clearance portions 33 and the pair of lens barrel guide portions 34 to secure strength, and is formed in an arc shape along the outer peripheral surface of the lens barrel 5. I have.
[0037]
On the other hand, the lid is injection-molded with a synthetic resin in a substantially U-shape in plan view, and closes the opening 12 located above the beam splitting portion 22 of the main housing 13.
[0038]
Further, the sub lid is formed in a substantially rectangular shape in plan view, and closes the opening 12 above the light guide 21 of the main housing 13. Therefore, the sub lid closes the entire opening 12 of the main housing 13 together with the lid. Then, the sub lid is screwed and locked to the main housing 13 with a plurality of screws (not shown).
[0039]
The lens barrel 5 projects, that is, projects light, which is emitted from the light source 6 and passes through the inside of the housing 4, onto a screen (not shown) or the like, and as shown in FIG. It is formed in a substantially cylindrical shape having X. Further, the lens barrel 5 houses therein a projection optical system 41 as a second optical system separate from the illumination optical system 2 constituted by a plurality of lenses L held at predetermined positions. Further, at one end of the lens barrel 5 in the axial direction, as shown in FIGS. 1 and 2, a supported portion 42 supported by the support protrusion 31 is provided. One end in the axial direction of the supported portion 42 projects over a dimension substantially equal to the size of the recess of the fitting recess 25 so that the diameter of the distal end side is smaller than that of the base end side.
[0040]
Further, the supported portion 42 is provided with a plurality of pairs, for example, three pairs of lens barrel side contact portions 43 forming a rib-shaped pair. These lens barrel side contact portions 43 project in the radial direction of the lens barrel 5 and are provided in a plate shape along the axial direction of the lens barrel 5. The pair of lens barrel-side contact portions 43 are provided at positions that are point-symmetric with respect to the center of the lens barrel 5 in a cross-sectional view. Further, the lens barrel side contact portions 43 are spaced apart from each other at substantially equal intervals in the circumferential direction of the lens barrel 5. That is, the respective lens barrel-side contact portions 43 are provided at positions each forming an angle of about 60 ° with respect to the center of the lens barrel 5 in a sectional view.
[0041]
Each of the lens barrel side contact portions 43 is provided with a screw screwed into the screw hole 37, that is, a hole 45 into which the shaft portion 44 a of the screw 44 is inserted. These holes 45 are provided through the respective barrel-side abutting portions 43 in the thickness direction of the respective barrel-side abutting portions 43 in a direction intersecting with the optical axis X. Further, these holes 45 are formed such that the dimension in the optical axis X direction, that is, the axial direction of the lens barrel 5 is larger than the outer diameter of the shaft 44 a of the screw 44. The screw hole 37, the screw 44 and the hole 45 constitute a fixing means 46. In the present embodiment, the hole 45 is formed by cutting the lens barrel side contact portion 43 from the side.
[0042]
An annular flange 51 is provided on the outer peripheral surface of the lens barrel 5 on the center side of the supported part 42 in the axial direction of the lens barrel 5 so as to protrude in the radial direction of the lens barrel 5. The distance from one end of the lens barrel 5 in the axial direction of the lens barrel 5, that is, the end on the side of the supported portion 42 is substantially equal to the distance between the fitting recess 25 and the tip of the support protrusion 31. It is formed equal or slightly longer.
[0043]
Further, the lens barrel 5 includes a substantially cylindrical cam cylinder 52 and a substantially cylindrical lens guide cylinder 53 inserted into the cam cylinder 52 at the other end in the axial direction. The lens guide barrel 53 holds a part of the projection optical system 41 inside. The lens barrel 5 changes the position of the lens constituting the projection optical system 41 in the optical axis X direction by rotating the cam barrel 52 or the lens guide barrel 53 in the circumferential direction of the lens barrel 5. By doing so, an image zoom function or a focus adjustment (focus) function is provided.
[0044]
As shown in FIG. 1, the light source 6 includes a discharge lamp 61 such as an incandescent lamp such as a halogen lamp or a metal halide lamp. Around the discharge lamp 61, a reflector 62 having a parabolic mirror surface inside which reflects light emitted from the discharge lamp 61 is provided. As a result, the light emitted from the light source 6 from the discharge lamp 61 is reflected by the reflector 62 and enters the illumination optical system 2 of the light guide 21 of the housing 4.
[0045]
The exterior cover 7 is formed in a rectangular box shape using, for example, a synthetic resin in consideration of design and the like.
[0046]
Next, a method of assembling the housing 4 according to the embodiment will be described.
[0047]
First, various illumination optical systems 2, LCD panels 3r, 3g, 3b, and a dichroic cross prism DXP are arranged at predetermined positions in the main housing 13.
[0048]
Next, as shown in FIGS. 2 and 4, the supported portion 42 of the lens barrel 5 completed by inserting the lens guide barrel 53 holding the projection optical system 41 therein through the cam barrel 52 is attached to the main housing 13. Is mounted above the supporting projection 31.
[0049]
At this time, when the pair of lens barrel-side contact portions 43 of the lens barrel 5 is brought into contact with the upper side surface 36 of the housing-side contact portion 32 of the main housing 13 in a state of being aligned along the horizontal direction, the lens barrel The lens barrel-side abutting portions 43 located below 5 are accommodated in the escape portions 33 of the support projecting portions 31, respectively.
[0050]
Here, the lens barrel-side abutting portion 43 and the housing-side abutting portion 32 are connected to the illumination optical system in a state where the pair of lens barrel-side abutting portions 43 abut on the upper side surface 36 of the housing-side abutting portion 32. The optical axis of the system 2 and the optical axis of the projection optical system 41 are formed so as to coincide with each other.
[0051]
Further, the pair of lens barrel-side abutting portions 43 of the lens barrel 5 that abuts on the upper side surface 36 of the housing-side abutting portion 32 of the main housing 13 is formed from among the three pairs of lens barrel-side abutting portions 43. A lens with a small deviation of the optical axis from the illumination optical system 2, that is, a lens with the highest accuracy is selectively determined by rotating the lens barrel 5 by about 60 ° in the circumferential direction.
[0052]
If the lower surface of the supported portion 42 of the lens barrel 5 is brought into contact with the reinforcing portion 35 in a state where the lens barrel side contact portion 43 and the housing side contact portion 32 are in contact with each other, the support protrusion The support of the lens barrel 5 by the part 31 is more reliable.
[0053]
In addition, both sides of the lower outer peripheral surface of the supported portion 42 of the lens barrel 5 abut on the lens barrel guide 34 of the support projection 31 to position the lens barrel 5 in the horizontal direction.
[0054]
Further, one end of the supported portion 42 of the lens barrel 5 in the axial direction is fitted in the fitting recess 25 with a slight gap. That is, the position of the supported portion 42 is adjusted so that the optical axis of the illumination optical system 2 and the optical axis of the projection optical system 41 do not deteriorate by the contact between the lens barrel side contact portion 43 and the housing side contact portion 32. One end in the axial direction does not interfere with the peripheral edge of the fitting recess 25.
[0055]
Then, the shaft portion 44a of the screw 44 is inserted into the hole 45 of the pair of lens barrel-side abutting portions 43 of the lens barrel 5 abutting on the upper side surface 36 of the housing-side abutting portion 32 of the main housing 13, The lens barrel 5 is fixed to the main housing 13 by screwing the shaft portion 44 a of the screw 44 into the screw hole 37 of the housing-side contact portion 32 of the main housing 13.
[0056]
At this time, the lens barrel 5 is slid in the optical axis X direction within the distance between the shaft portion 44a of the screw 44 and the hole portion 45, and the mounting position of the lens barrel 5 with respect to the main housing 13 is changed to the optical axis X. In the direction, the optical positional relationship with the illumination optical system 2, that is, the back focus is appropriately set.
[0057]
Then, by tightening the screw 44, the housing-side abutting portion 32 and the lens-barrel-side abutting portion 43, which are in contact with each other, are tightened and fixed. Fixed.
[0058]
Thereafter, the cover 4 and the sub-cover are attached from above the main housing 13 so as to close the opening 12 and screwed to complete the housing 4.
[0059]
Next, the operation of the embodiment will be described.
[0060]
When the light source 6 is driven by the power supplied from the power supply unit, light is emitted from the light source 6 toward the light guide unit 21 of the housing 4.
[0061]
The light emitted from the light source 6 passes through the first lens array LA1, the heat ray cut filter CF, and the second lens array LA2 of the light guide unit 21, and after the deflection directions are aligned by the deflection beam splitter S, The light passes through the condenser lens CL and enters the light splitting unit 22 of the housing 4.
[0062]
Then, the R (red) component of the light transmitted through the condenser lens CL sequentially transmits through the dichroic reflection mirrors DM1 and DM2, then transmits through the relay lens RL1, is reflected by the reflection mirror M1, and transmits through the relay lens RL2. Is transmitted through the red transmission filter F1, is reflected by the reflection mirror M2, and enters the relay lens RL3.
[0063]
Further, the G (green) component of the light transmitted through the condenser lens CL is transmitted through the dichroic reflection mirror DM1, then is reflected by the dichroic reflection mirror DM2 and enters the field lens FL2.
[0064]
Further, the B (blue) component of the light transmitted through the condenser lens CL is reflected by the dichroic reflection mirror DM1, passes through the blue transmission filter F2, is reflected by the reflection mirror M3, and enters the field lens FL1.
[0065]
After that, these separated color lights enter the LCD panels 3r, 3g, 3b, respectively, and are independently modulated according to predetermined video signals, respectively, and are modulated by the dichroic cross prism DXP of the synthesizing unit 23 of the housing 4. The light is combined into a combined light, and is reflected to the lens barrel 5 through the light guide hole 26. Further, the projection optical system 41 such as the lens L of the lens barrel 5 irradiates a color image on the screen.
[0066]
Then, by rotating the cam barrel 52 of the lens barrel 5 or the lens guide barrel 53 in the circumferential direction of the lens barrel 5, the image on the screen is zoomed or the focus is adjusted, and the desired image is displayed on the screen. obtain.
[0067]
As described above, in the above-described embodiment, the lens barrel-side contact portion 43 provided on the lens barrel 5 is in contact with and supported by the upper side surface 36 of the housing-side contact portion 32 provided on the main housing 13. In this state, the lens barrel 5 is fixed to the main housing 13 by the fixing means 46.
[0068]
For this reason, by supporting the weight of the lens barrel 5 from below with the housing-side contact portion 32, most of the weight of the lens barrel 5 is increased by the housing-side contact portion of the support protrusion 31 of the main housing 13. 32, the load of fixing the lens barrel 5 to the main housing 13 by the fixing means 46 is reduced.
[0069]
As a result, the lens barrel 5 is securely attached to the main housing 13 so as to prevent rattling in the direction perpendicular to the optical axis X direction with respect to the main housing 13 so as to prevent displacement. The fixing means 46 can be simplified, such as by reducing the number of screws 44 used for attachment to the housing 13, and the manufacturability of the housing 4 and the liquid crystal projector 1 can be easily improved.
[0070]
In the above-described embodiment, the hole 45 in which the dimension of the lens barrel 5 in the optical axis X direction is larger than the outer diameter of the shaft portion 44a of the screw 44 is formed in the lens barrel side contact portion of the lens barrel 5. 43 is provided so as to penetrate in a direction intersecting the optical axis X direction, and the shaft portion 44 a of the screw 44 is inserted into the hole 45 and screwed into the screw hole 37.
[0071]
Therefore, the lens barrel 5 can be easily displaced in the optical axis X direction with respect to the main housing 13 without, for example, sandwiching a spacer or the like between the lens barrel 5 and the side surface portion 15 of the main housing 13. Therefore, a step of selecting a spacer having an appropriate thickness and the like are omitted, and an increase in the number of parts due to the use of the spacer can be prevented, so that manufacturability can be further improved.
[0072]
Furthermore, the lens barrel 5 is attached to the main housing 13 by providing a plurality of lens barrel side contact portions 43 around the lens barrel 5 so as to be selectively abuttable with the housing side contact portion 32. At this time, the lens barrel 5 can be attached to the main housing 13 with higher accuracy by selecting the lens barrel side contact portion 43 having the highest accuracy to be in contact with the housing side contact portion 32.
[0073]
In the conventional case where a flange provided at one axial end of the lens barrel 5 is screwed in the optical axis X direction with a screw 44 on the side surface 15 of the main housing 13, the screw 44 is inserted. Since it was necessary to provide a clearance or the like for allowing the screw 44 to be inserted into the hole of the flange portion, the mounting accuracy of the lens barrel 5 to the main housing 13 in the horizontal direction was not sufficient.
[0074]
However, in the above-described embodiment, the lens barrel guide portion 34 for positioning the lens barrel 5 in the horizontal direction is provided in the main housing 13 so that the lens barrel guide portion 34 is disposed in the horizontal direction intersecting the optical axis X of the lens barrel 5. By reliably positioning, the lens barrel 5 can be attached to the main housing 13 with higher accuracy.
[0075]
By providing a fitting concave portion 25 in the side surface portion 15 of the main housing 13 into which one end portion of the supported portion 42 of the lens barrel 5 in the axial direction fits, the light guide hole 26 is formed by the dichroic cross prism DXP. Can be prevented from leaking from the connecting portion between the main housing 13 and the lens barrel 5.
[0076]
In the above-described embodiment, a flange is provided at the end of the lens barrel 5 on the side of the main housing 13 so as to abut on the side surface 15 of the main housing 13, and the lens barrel-side abutting portion 43 is attached to the housing. Instead of fixing to the contact portion 32 with the screw 44, the flange portion may be fixed to the side surface portion 15 with a screw. In this case, the position adjustment of the lens barrel 5 in the optical axis X direction is performed by sandwiching a spacer between the side surface portion 15 and the flange portion as in the related art. Since the lens barrel side contact portion 43 is supported by the body side contact portion 32, the number of screws for fixing the lens barrel 5 is reduced.
[0077]
The housing 4 is not used only for the liquid crystal projector 1, but a film or a CCD (Charge Coupled Device) or the like is provided on the main housing 13 to form a body main body. By arranging a photographic lens system or the like as the second optical system, it is also possible to use it for a photographic device such as a camera.
[0078]
Further, as long as the lens barrel 5 can be attached to the main housing 13 with high accuracy using only a pair of barrel-side contact portions 43, it is not always necessary to selectively provide a plurality of barrel-side contact portions 43.
[0079]
Further, a configuration in which the screw hole 37 is provided in the lens barrel-side contact portion 43 and the hole 45 is provided in the housing-side contact portion 32 is also possible.
[0080]
The attachment of the lens barrel 5 to the main housing 13 is not limited to the one using the screw 44 or the like.
[0081]
Further, the illumination optical system 2 or the projection optical system 41 is not limited to the configuration of the above-described embodiment, and is appropriately designed so as to obtain desired optical characteristics.
[0082]
【The invention's effect】
According to the optical device of the first aspect, the fixing means is used in a state in which the lens barrel-side contact portion provided on the lens barrel is in contact with and supported above the housing-side contact portion provided on the housing body. By fixing the lens barrel to the housing body, the weight of the lens barrel is supported from below by the housing-side abutting portion, and the load of fixing the lens barrel to the housing body by the fixing means is reduced. The means can be simplified, and manufacturability can be easily improved.
[0083]
According to the optical device of the second aspect, in addition to the effect of the optical device of the first aspect, the housing has a hole in which the dimension of the lens barrel in the optical axis direction is larger than the outer diameter of the shaft of the screw. One of the main body and the lens barrel is provided so as to penetrate in a direction intersecting the optical axis direction, and the shaft part of the screw is inserted into the hole so that the screw is provided in the screw hole provided in the other of the housing body and the lens barrel. By combining, for example, the position of the lens barrel with respect to the housing body in the optical axis direction can be easily adjusted without using a spacer or the like.
[0084]
According to the optical device of the third aspect, in addition to the effect of the optical device of the first or second aspect, in addition to the effect of the optical device of the first or second aspect, the mirror can be configured such that the lens barrel side contact portion can selectively contact the housing side contact portion. By providing a plurality of parts around the cylinder, when attaching the lens barrel to the housing body, by selecting so that the lens barrel-side abutment part with the best accuracy abuts on the housing-side abutment part, The lens barrel can be attached to the body more accurately.
[0085]
According to the optical device according to the fourth aspect, in addition to the effect of the optical device according to any one of the first to third aspects, the barrel guide means for positioning the barrel in a horizontal direction crossing the optical axis direction of the barrel is provided. By providing the lens barrel on the body body, the lens barrel can be attached to the housing body with higher accuracy.
[0086]
According to the projector of the fifth aspect, by providing the optical device of any one of the first to fourth aspects, productivity can be improved as a whole.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a part of a projector according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a part of the projector.
FIG. 3 is a side view showing the optical device of the projector.
FIG. 4 is an exploded side view showing a part of the optical device;
FIG. 5 is a plan view showing the optical device.
FIG. 6 is an explanatory plan view showing the projector.
[Explanation of symbols]
1 LCD projector as a projector
2 Illumination optical system as first optical system
3r, 3g, 3b LCD panel as light modulation means
4 Housing as optical device
5 Lens barrel as barrel
6 light source
13 Main housing as housing main body
16 Optical system housing
32 Housing side contact part
34 lens barrel guide section as barrel guide means
37 screw hole
41 Projection Optical System as Second Optical System
43 Lens tube side contact part
44 screw
44a Shaft
45 hole
46 Fixing means
X optical axis

Claims (5)

第1の光学系を収容する光学系収容部及び筐体側当接部を備えた筐体本体と、
前記筐体側当接部に当接する鏡筒側当接部を備え、第1の光学系とは別個の第2の光学系を内部に収容し、軸方向に光軸を有する筒状の鏡筒と、
前記鏡筒側当接部が前記筐体側当接部の上側に当接して支持された状態で前記鏡筒を前記筐体本体に固定する固定手段と
を具備したことを特徴とした光学装置。
A housing main body including an optical system housing portion for housing the first optical system and a housing side contact portion;
A cylindrical lens barrel having a lens barrel-side contact portion abutting on the housing-side contact portion, accommodating a second optical system separate from the first optical system, and having an optical axis in an axial direction; When,
An optical device, comprising: fixing means for fixing the lens barrel to the housing body in a state where the lens barrel-side contact portion is supported by being contacted above the housing-side contact portion.
固定手段は、
軸部を有する螺子と、
筐体側当接部及び鏡筒側当接部のいずれか一方に光軸方向と交差する方向に貫通して設けられ、前記螺子の軸部が挿入される孔部と、
前記筐体側当接部及び前記鏡筒側当接部のいずれか他方に設けられ、前記螺子の軸部が螺合される螺子孔とを備え、
前記孔部は、前記光軸方向の寸法が前記螺子の軸部の外径寸法よりも大きい
ことを特徴とした請求項1記載の光学装置。
The fixing means
A screw having a shaft,
A hole through which a shaft portion of the screw is inserted, provided in one of the housing-side contact portion and the barrel-side contact portion so as to penetrate in a direction intersecting the optical axis direction;
A screw hole provided on one of the other of the housing-side contact portion and the lens barrel-side contact portion, and a screw shaft portion of the screw is screwed into the screw hole.
The optical device according to claim 1, wherein the hole has a dimension in the optical axis direction that is larger than an outer diameter dimension of a shaft of the screw.
鏡筒側当接部は、鏡筒の周囲に複数設けられ、筐体側当接部に対して選択的に当接可能である
ことを特徴とした請求項1または2記載の光学装置。
3. The optical device according to claim 1, wherein a plurality of lens barrel-side contact portions are provided around the lens barrel, and are selectively contactable with the housing-side contact portion.
筐体本体に設けられ、鏡筒の光軸方向と交差する水平方向の位置決めをする鏡筒ガイド手段を具備した
ことを特徴とした請求項1ないし3いずれか一記載の光学装置。
4. The optical device according to claim 1, further comprising a lens barrel guide provided on the housing main body and positioned in a horizontal direction intersecting the optical axis direction of the lens barrel.
請求項1ないし4いずれか一記載の光学装置と、
この光学装置に光を照射する光源と、
前記光学装置の筐体本体の光学系収容部に収容され、前記光源から照射された光を照射する第1の光学系と、
この第1の光学系から照射された光を変調させる光変調手段と、
前記光学装置の鏡筒内に収容され、前記変調手段にて変調された光を投射する第2の光学系と
を具備したことを特徴としたプロジェクタ。
An optical device according to any one of claims 1 to 4,
A light source for irradiating the optical device with light,
A first optical system that is housed in an optical system housing part of a housing main body of the optical device and irradiates light emitted from the light source;
Light modulating means for modulating light emitted from the first optical system;
A second optical system housed in a lens barrel of the optical device and projecting light modulated by the modulation unit.
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