JP2005258227A - 投射型表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】コンデンサレンズ1412のレンズ枠1412Bの2つの膨出部1412Hが挿入される溝部3006には第1光路と直交する方向に延在する単一の平面上に位置する当て付け面3008がそれぞれ形成されている。レンズ枠1412Bの当て付け面1412Cを当て付け面3008に臨ませつつ、膨出部1412Hを溝部3006に挿入し、レンズ枠1412Bの各摘み部1412Eを指で挟んでレンズ枠1412Bを動かすとコンデンサレンズ1412が第1光路10Aの光軸と直交する面上に延在した状態が保持されつつ、第1光路10Aと直交する方向に動かされる。
【選択図】 図7
Description
そして、前記光学系は、該光学系の光路に対して直交するように配置された光束集光用のコンデンサーレンズや分離された光束の光路長を調整するためのリレーレンズなどの光学部材を有して構成されている。
コンデンサレンズやリレーレンズは、光学系の光路と直交する面上に配置され、これらのレンズを光路と直交する面上において互いに直交する2方向に移動することによって、前記画像形成手段に入射される複数の光束の位置調整がなされ、これら複数の光束の位置調整が適切になされることでスクリーン上に色ずれのない画像が投影される。
このようなコンデンサレンズやリレーレンズの位置調整を行う場合、光路に対するコンデンサレンズやリレーレンズの角度を維持した状態で移動させる必要があり、従来では、専用の治具あるいは設備を用いて光学部材の光路方向に沿った位置を保持したまま、光路と直交する方向に動かし最適な位置に位置決めし、その状態で光学部品をハウジングに固定するようにしている(例えば特許文献1参照)。
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その目的はコストを削減するとともに光学部材の位置調整作業を効率化する上で有利な投射型表示装置を提供することにある。
また本発明では、前記ハウジングが、前記光路の底部と左右側部を区画するベースと、前記ベースに取着され前記光路の上部を区画するカバーとを備え、前記溝部はベースに設けられ、前記溝部は前記ベースに前記カバーが取着された状態で上方に開放されていることを特徴とする。
また本発明では、前記ハウジングが、前記光路の底部と左右側部を区画するベースと、前記ベースに取着され前記光路の上部を区画するカバーとを備え、前記溝部はベースに設けられ、前記両端の膨出部の上部には、前記光学部材を前記交差する方向に動かすための摘み部が突出形成され、前記摘み部はカバーの開口を通ってカバーの上方に突出していることを特徴とする。
したがって、専用の治具や設備を要することなく光学部材の位置合わせ調整を行うことができるのでコストを削減する上で有利となり、また、投射型表示装置を専用の治具や設備に取り付けたり、取り外したりするための手間がかからないので調整作業の効率化を図る上で有利となる。
さらに、本発明にかかる投射型表示装置によれば、光学部材の調整を行うに際して、カバーで覆われ外部からの影響がないハウジングとして完成した状態でのスクリーン上に投影されるカラー画像の出力により各色チャンネルの調整を行うことができるので、比較的明るい環境下でその後の組み立て工程の影響を受けることなく、より確実な調整作業を行うことができる。また、修理などのサービス対応により調整が必要とされた場合に、ハウジングの外部から容易に調整を行うことができる。
まず、投射型表示装置の光学系について概略説明する。
図1は、本発明の実施例1における投射型表示装置の光学系の構成図である。
光源12から出射された白色光は照明光学系14によって色分離光学系16およびリレー光学系18に導かれ、色分離光学系16およびリレー光学系18によって赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の光束に分離され、これら3色の光束は対応する赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の3色の画像情報をそれぞれ表示する3つの液晶パネル20(20R、20G、20B)を通過した後、クロスダイクロイックプリズム22によって1つの光束に合成され、投射レンズ24を介してスクリーン上にカラー画像として投影される。本実施例では、3つの液晶パネル20およびクロスダイクロイックプリズム22によって特許請求の範囲の画像形成手段が構成されている。
色分離光学系16は、青色の光束を反射し緑色と赤色の光束を透過させる青色用のダイクロイックミラー1602と、緑色の光束を反射し赤色の光束を透過させる赤色用のダイクロイックミラー1604とを有している。これら2つのダイクロイックミラー1602,1604は、第1光路10Aに対して交差する方向に配置され、本実施例では45度をなすように配置されている。
照明光学系14から出射された光束のうち、青色の光束はダイクロイックミラー1602で反射されるとUV吸収フィルタ1606、全反射ミラー1608、コンデンサレンズ1610を介して液晶パネル20Bを透過しクロスダイクロイックプリズム22に至る。説明の便宜上ダイクロイックミラー1602から全反射ミラー1608に至る光学系10の光路を第2光路10Bといい、全反射ミラー1608からクロスダイクロイックプリズム22に至る光学系10の光路を第3光路10Cという。本実施例では第1光路10Aと第2光路10Bは直交し、第2光路10Bと第3光路10Cも直交している。
青色用のダイクロイックミラー1602を透過した光束のうち、赤色の光束は赤色用のダイクロイックミラー1604を透過すると、リレー光学系18を構成する第1リレーレンズ1802、全反射ミラー1804、第2リレーレンズ1806(特許請求の範囲の光学部材に相当)、全反射ミラー1808によってコンデンサレンズ1610を介して液晶パネル20Rを透過しクロスダイクロイックプリズム22に至る。説明の便宜上ダイクロイックミラー1604から全反射ミラー1804に至る光学系10の光路を第6光路10Fといい、全反射ミラー1804から全反射ミラー1808に至る光学系10の光路を第7光路10Gといい、全反射ミラー1808からクロスダイクロイックプリズム22に至る光学系10の光路を第8光路10Hという。本実施例では第6光路10Fと第7光路10Gは直交し、第7光路10Gと第8光路10Hも直交している。
第2リレーレンズ1806は、第7光路10Gに対して交差する方向に配置され、本実施例では90度をなすように配置されている。
なお、3つの液晶パネル20B、20G、20Rは、それぞれ光束入射側に入射側偏光板2002が、光束出射側に出射側偏光板2004がそれぞれ設けられている。
青色の光束に対応する液晶パネル20Bからクロスダイクロイックプリズム22に入射された青色の光束は誘電体多層膜22Bによって反射され出射面2202から出射され投射レンズ24に至る。
赤色の光束に対応する液晶パネル20Rからクロスダイクロイックプリズム22に入射された赤色の光束は誘電体多層膜22Rによって反射され出射面2202から出射され投射レンズ24に至る。
緑色の光束に対応する液晶パネル20Gからクロスダイクロイックプリズム22に入射された緑色の光束は誘電体多層膜22Bおよび誘電体多層膜22Rを透過し出射面2202から出射され投射レンズ24に至る。説明の便宜上クロスダイクロイックプリズム22から出射され投射レンズ24に至る光学系10の光路を第9光路10Iという。本実施例では第3光路10Cと第9光路10Iは直交し、第5光路10Eと第9光路10Iは同軸上に位置し、第8光路10Hと第9光路10Iは直交している。
したがって、クロスダイクロイックプリズム22の出射面2202からは青色、赤色、緑色の3つの光束が合成された光束が投射レンズ24に入射され投射レンズ24によって導かれた光束がスクリーン上に結像されることでカラー画像が形成される。
さらに説明すると、照明光学系14が第1、第2フライアイレンズ1406,1408を有しているため、照明光学系14からダイクロイックミラー1602,1604に対して入射する光束はそれぞれ第1光路10A、第4光路10Dと平行な光束ではない。したがって、前記光束は、ダイクロイックミラー1602,1604の面に沿った位置により第1光路10Aとなす角度が異なる。
このような前記光束と第1光路10A、第4光路10Dとのなす角度の変化に拘わらず適正な波長特性を得るためにダイクロイックミラー1602,1604としてウェッジ付ダイクロイックミラーを用いている。
ところで、これらダイクロイックミラー1602,1604における誘電体多層膜22B、22Rが波長特性、すなわち反射率または透過率の50%波長公差のばらつきを有していること、あるいは、光源12が光束量、波長特性のばらつきを有していること、あるいは、液晶パネル20が透過率のばらつきを有していることによって、投射レンズ24によりスクリーン上に結像されるカラー画像の輝度、言い換えると明るさ、色純度、ホワイトバランスも影響を受けてばらついてしまう。
なお、投射型表示装置における光学系がフライアイレンズを含む場合に、ウェッジ付ダイクロイックミラーを用いることで適正な反射特性あるいは透過特性を得ること、および、ウェッジ付ダイクロイックミラーを移動させることで波長特性を調整することは公知である(例えば特開2001−174908号公報)。
このため、コンデンサレンズ1412が第1光路10A方向における位置を維持した状態で、第1光路10Aと直交する面に沿って平行移動可能に構成され、第2リレーレンズ1806が第7光路10G方向における位置を維持した状態で、第7光路10Gと直交する面に沿って平行移動可能に構成されている。
本実施例では、コンデンサレンズ1412と、第2リレーレンズ1806の2つのレンズは第1光路10A、第7光路17Gと直交する面上において互いに直交するX方向とY方向に平行移動可能に構成されている。
さらに説明すると、コンデンサレンズ1412は、赤色、緑色、青色の3色の光を含む白色光の光束を集光するものであり、第1光路10Aと直交する面上に配置され、このコンデンサレンズ1412を第1光路10Aと直交する面上において互いに直交する2方向に移動することで赤色、緑色、青色の光束の位置調整がなされる。
第2リレーレンズ1806は、赤色の光束の光路長を青色および緑色の光束の光路長と合致させるものであり、第7光路10Gと直交する面上に配置され、この第2リレーレンズ1806を第7光路10Gと直交する面上において互いに直交する2方向に移動することで赤色の光束の位置調整がなされる。
このように赤色の光束の位置調整は第2リレーレンズ1806の移動により行われるので、コンデンサレンズ1412の移動により緑色、青色の光束の位置調整がなされることになる。
図2は投射型表示装置100の主要部分の内部を示す斜視図、図3、図4は投射型表示装置100のベース30がハウジング40で覆われた状態を示す斜視図、図5はコンデンサレンズ1412の斜視図、図6は第2リレーレンズ1806の斜視図、図7はコンデンサレンズ1412の支持部分を示す斜視図、図8は第2リレーレンズ1806の支持部分を示す斜視図、図9〜図11はダイクロイックミラー1604の支持部分を示す斜視図、図12はダイクロイックミラー1604の支持部分を示す平面図、図13はダイクロイックミラー1604の支持部分の拡大図、図14はダイクロイックミラー1604の支持部分の正面図、図15は挿入部材の斜視図、図16はダイクロイックミラー1604の調整動作の説明図である。
光源12、投射レンズ24はベース30に取着されている。
ベース30は前記筐体に取着され、底壁3002と、底壁3002の縁部から起立された側壁3004とを有し、これら底壁3002と側壁3004によって上方が開放された収容空間が形成されている。すなわち、ベース30により光学系10の光路の底部と左右側部とが区画されている。
カバー40は平面視した形状が底壁3002と同じ輪郭で形成され、カバー40が側壁3004の上部に取着されることで前記収容空間が閉塞され、カバー40により光学系10の光路の上部が区画されることになる。
ベース30の前記収容空間には、凹レンズ1402、UVカットフィルター1404、第1、第2フライアイレンズ1406,1408、PS変換素子1410、コンデンサレンズ1412、ダイクロイックミラー1602,1604、UV吸収フィルタ1606、全反射ミラー1608、コンデンサレンズ1610、3つの液晶パネル20、第1リレーレンズ1802、全反射ミラー1804、第2リレーレンズ1806、全反射ミラー1808によってコンデンサレンズ1610、クロスダイクロイックプリズム22が第1〜第9光路10A〜10Iに沿って配列された状態で収容されている。
これら全ての光学部品のうち、コンデンサレンズ1412、第2リレーレンズ1806、ダイクロイックミラー1602,1604の4つの光学部品を除く光学部品は、ベース30に移動不能に固定されている。
なお、図中2006は、3つの液晶パネル20のそれぞれに画像情報を表示させるための駆動信号を供給するフレキシブル基板を示している。
図5に示すように、コンデンサレンズ1412は、レンズ1412Aと、レンズ1412Aを保持する長方形の矩形枠状に形成されたレンズ枠1412Bとで構成されている。
レンズ枠1412Bの2つの短辺部分の上半部には、長辺方向に膨出する膨出部1412Hが形成されている。
膨出部1412Hの下部の箇所でレンズ1412Aの厚さ方向の一方に臨む面(本実施例ではレンズ1412Aの出射面と同じ側の面)にはレンズ1412Aの光軸と直交する単一の平面上に位置する2つの当て付け面1412C(特許請求の範囲の光学部材側当て付け面に相当)が前記短辺方向に沿って延在している。
各当て付け面1412Cには、その延在方向に沿って凹溝1412Dがそれぞれ形成され、凹溝1412Dは一対の溝が下端で接続されたU字状に延在形成されている。
また膨出部1412Hの上部で長辺方向の両端には摘み部1412Eがそれぞれ形成され、コンデンサレンズ1412がベース30に組み込まれた状態で指で2つの摘み部1412Eを挟むことができるように形成されている。
各溝部3006は側壁3004の上端から下方に延在形成され、上端が開放されている。
各溝部3006の第1光路10A方向に沿った幅はレンズ枠1412Bの厚さよりも大きな寸法で形成され、各溝部3006を構成する2つの側面のうちの一方の面は、第1光路10Aと直交する方向に延在する単一の平面上に位置する当て付け面3008(特許請求の範囲のハウジング側当て付け面に相当)としてそれぞれ形成されている。
各溝部3006を構成する2つの側面のうちの他方の面には板ばね3010が設けられている。そして、レンズ枠1412Bの当て付け面1412Cを当て付け面3008に臨ませつつ、膨出部1412Hを板ばね3010と当て付け面3008との間に挿入すると、板ばね3010によりレンズ枠1412Bの当て付け面1412Cが当て付け面3008に当て付けられ、第1光路10Aに対するコンデンサレンズ1412の位置決めがなされるように構成されている。
したがって、レンズ枠1412Bの当て付け面1412Cを当て付け面3008に臨ませつつ、膨出部1412Hを溝部3006に挿入すると、コンデンサレンズ1412は位置決めされた状態で溝部3006および板ばね3010を介して保持され、レンズ枠1412Bの各摘み部1412Eを指で挟んでレンズ枠1412Bを動かすと、当て付け面1412C、3008が当て付けられていることから、コンデンサレンズ1412が第1光路10Aの光軸と直交する面上に延在した状態が保持されつつ、第1光路10Aと直交する方向に動かされ、コンデンサレンズ1412が所望の位置に移動されることになる。
図3に示すように、ベース30の上部がカバー40で閉塞された状態で、各溝部3006は上方に開放され、レンズ枠1412Bの各摘み部1412Eはカバー40の外方に露出して操作できるようになっている。
なお、コンデンサーレンズ1412の当て付け面1412Cの上部に位置する膨出部1412H箇所には、当て付け面3008が形成された溝部3006の壁部との間に空間を確保するための欠部1412Iが設けられ、後述する接着剤の塗布が円滑に行われるように図られている。
レンズ枠1806Bの2つの短辺部分の上半部には、長辺方向に膨出する膨出部1806Hが形成されている。
膨出部1806Hの下部の箇所でレンズ1806Aの厚さ方向の一方に臨む面(本実施例ではレンズ1806Aの出射面と同じ側の面)にはレンズ1806Aの光軸と直交する単一の平面上に位置する2つの当て付け面1806C(特許請求の範囲の光学部材側当て付け面に相当)が前記短辺方向に沿って延在している。
各当て付け面1806Cには、その延在方向に沿って凹溝1806Dがそれぞれ形成され、凹溝1806Dはレンズ1806Aの光軸方向から見て下端が連結されたU字状となるように延在形成されている。
また膨出部1806Hの上部で長辺方向の両端には摘み部1806Eがそれぞれ上方に突出形成され、第2リレーレンズ1806がベース30に組み込まれた状態で指で2つの摘み部1806Eを挟むことができるように形成されている。
各溝部3006は側壁3004の上端から下方に延在形成され、上端が開放されている。
各溝部3006の第7光路10G方向に沿った幅はレンズ枠1806Bの厚さよりも大きな寸法で形成され、各溝部3006を構成する2つの側面のうちの一方の面は、第7光路10Gと直交する方向に延在する単一の平面上に位置する当て付け面3008(特許請求の範囲のハウジング側当て付け面に相当)としてそれぞれ形成されている。
各溝部3006を構成する2つの側面のうちの他方の面には板ばね3010(特許請求の範囲のばね部材に相当)が設けられている。そして、レンズ枠1806Bの当て付け面1806Cを当て付け面3008に臨ませつつ、膨出部1806Hを板ばね3010と当て付け面3008との間に挿入すると、板ばね3010によりレンズ枠1806Bの当て付け面1806Cが当て付け面3008に当て付けられ、第7光路10Gに対する第2リレーレンズ1806の位置決めがなされるように構成されている。
したがって、レンズ枠1806Bの当て付け面1806Cを当て付け面3008に臨ませつつ、膨出部1806Hを溝部3006に挿入すると、第2リレーレンズ1806は位置決めされた状態で溝部3006および板ばね3010を介して保持され、レンズ枠1806Bの各摘み部1806Eを指で挟んでレンズ枠1806Bを動かすと、当て付け面1806C、3008が当て付けられていることから、第2リレーレンズ1806が第7光路10Gの光軸と直交する面上に延在した状態が保持されつつ、第7光路10Gと直交する方向に動かされ、第2リレーレンズ1806が所望の位置に移動されることになる。
図3に示すように、ベース30の上部がカバー40で閉塞された状態で、レンズ枠1806Bの各摘み部1806Eはカバー40の開口4050(図4参照)を通ってカバー40の上方に突出して操作できるようになっている。
なお、第2リレーレンズ1806の当て付け面1806Cの上部に位置する膨出部1806H箇所には、当て付け面3008が形成された溝部3006の壁部との間に空間を確保するための欠部1806Iが設けられ、後述する接着剤の塗布が円滑に行われるように図られている。
まず、赤色用のダイクロイックミラー1604の組み立てについて説明すると、図12〜図14に示すように、第4光路10Dと第5光路10Eと第6光路10Fとが交わるベース30の箇所で互いに対向する2つの側壁3004の箇所には、ダイクロイックミラー1604の2つの短辺部分が挿入される溝部3012が設けられている。
溝部3012は、図12、図13に示すように、ダイクロイックミラー1604の厚さよりも大きな寸法の幅で上下に延在形成され、上端が開放されている。
各溝部3012には、ダイクロイックミラー1604(光学部材)の長さよりも大きな間隔をおいて互いに対向する位置決め面3014と、前記交差する方向と平行する方向に延在しダイクロイックミラー1604の長さ方向と平行する方向に延在する該ダイクロイックミラー1604の面に当接可能な当て付け面3016と、該溝部3012に挿入されたダイクロイックミラー1604に弾接しダイクロイックミラー1604の面を当て付け面3016に当て付ける方向に付勢する板ばね3018(ばね部材)とが設けられている。
詳細に説明すると、溝部3012は、ダイクロイックミラー1604の各長辺方向の端面1604Aに当接可能な位置決め用面3014と、ダイクロイックミラー1604の厚さ方向の一方の面、本実施例ではダイクロイックミラー1604の入射面1604Bに当接可能な当て付け面3016とを有している。
互いに対向する溝部3012の当て付け面3016は、第4光路10Dと角度θ(45度)をなす方向に延在する単一の平面上に位置する面として形成されている
当て付け面3016に臨む溝部3012の箇所にはダイクロイックミラー1604を当て付け面3016に当て付ける板ばね3018が設けられている。
互いに対向する溝部3012の位置決め用面3014はそれらの間の寸法がダイクロイックミラー1604の長辺方向の寸法よりも大きな寸法となるように設けられている。
したがって、ダイクロイックミラー1604が、上述のように入射面1604Bが第4光路10Dに対して角度θをなして保持された状態で、ダイクロイックミラー1604の長辺方向の一方の端面1604Aを2つの溝部3012の一方の溝部3012の位置決め用面3014に当てると、ダイクロイックミラー1604の波長特性が長波長側あるいは短波長側の一方にシフトされた第1の状態となり、また、ダイクロイックミラー1604の長辺方向の他方の端面1604Aを2つの溝部3012の他方の溝部3012の位置決め用面3014に当てると、ダイクロイックミラー1604の波長特性が長波長側あるいは短波長側の他方にシフトされた第2の状態となるように形成されている。
すなわち、ダイクロイックミラー1604の長さ方向の両端が2つの溝部3012に挿入された状態で何れか一方の溝部3012に挿入されダイクロイックミラー1604の長さ方向の一方の端面1604Aに当接しダイクロイックミラー1604の長さ方向の他方の端面1604Aを他方の溝部3012の位置決め面3014に当接させる挿入部材50と、挿入部材50が溝部3012に挿入された状態で該挿入部材50を固定する固定手段とが設けられている。
より詳細に説明すると、各溝部3012の底部にガイド面3020が形成され、ガイド面3020は、各溝部3012の下部に第4光路10D乃至第6光路10Fに近づくにつれて下方に至るように形成されている。
挿入部材50は、図15に示すように、断面がほぼ矩形で直線上に延在する軸部5002を有し、軸部5002の上端にはねじ挿通孔5004を有する取り付け片5006が突出形成され、軸部5002の先端には溝部3012のガイド面3020に係合可能な係合面5008が形成されている。
軸部5002は溝部3012の幅とほぼ同一の幅を有し、溝部3012にがたつくことなく挿入できる大きさで形成されている。
図9に示すように、溝部3012に対応するカバー40箇所には挿入部材50が挿入可能な開口4002が貫通形成され、開口4002の近傍のカバー40の箇所にはねじ孔4004が設けられている。
挿入部材50は、軸部5002を開口4002を介して一方の溝部3012に挿入し、係合面5008を溝部3012のガイド面3020に係合させ、この状態で挿入部材50を押し込んでいくと、挿入部材50は係合面5008、3020により第4乃至第6光路10D、10E、10Fに近づく方向に案内され移動する。これにより挿入部材50の軸部5002の側面にダイクロイックミラー1604の長辺方向の一方の端面1604Aが当接し、ダイクロイックミラー1604が他方の溝部3012方向に移動され、ダイクロイックミラー1604の長辺方向の他方の端面1604Aが他方の溝部3012の位置決め用面3014に当接し、第2の状態となる。また、同様に、軸部5002を開口4002を介して他方の溝部3012に挿入し、係合面5008を溝部3012のガイド面3020に係合させ、この状態で挿入部材50を押し込んでいくと、挿入部材50は係合面5008、3020により第4乃至第6光路10D、10E、10Fに近づく方向に案内され移動する。これにより挿入部材50の軸部5002の側面にダイクロイックミラー1604の長辺方向の一方の端面1604Aが当接し、ダイクロイックミラー1604が一方の溝部3012方向に移動され、ダイクロイックミラー1604の長辺方向の一方の端面1604Aが一方の溝部3012の位置決め用面3014に当接し、第2の状態となる。
そして、ダイクロイックミラー1604が第1の状態あるいは第2の状態に位置した状態でねじN1を取付片5006のねじ挿通孔5004を介してねじ孔4002に螺合することで挿入部材50をカバー40に取着できるように構成されている。本実施例では、これらねじ挿通孔5004、ねじ孔4002、ねじN1で挿入部材50の前記固定手段が構成されている。
まず、ベース30に光源12および投射レンズ24を組み込み、第1乃至第9光路10A〜10Iに沿って凹レンズ1402、UVカットフィルター1404、第1、第2フライアイレンズ1406,1408、PS変換素子1410、コンデンサレンズ1412、ダイクロイックミラー1602,1604、UV吸収フィルタ1606、全反射ミラー1608、コンデンサレンズ1610、3つの液晶パネル20、第1リレーレンズ1802、全反射ミラー1804、第2リレーレンズ1806、全反射ミラー1808によってコンデンサレンズ1610、クロスダイクロイックプリズム22を組み込み、カバー40を取着する。
次に、3つの液晶パネル20のうち青色、緑色の光束に対応する2つの液晶パネル20B、20Gを透過状態、赤色の光束に対応する液晶パネル20Rを非透過状態とすることで、スクリーン上にシアンの基準画像(例えばスクリーンの輪郭と同形同大の矩形)を投射し、このシアンの矩形画像がスクリーン上の所定位置と一致するようにコンデンサレンズ1412の凸部1412Eを指で挟んでコンデンサレンズ1412を移動させる。
3つの液晶パネル20のうち緑色の光束に対応する液晶パネル20Gを非透過状態、青色と赤色の光束に対応する2つの液晶パネル20B、20Rを透過状態とすることで、スクリーン上に前記シアンの基準画像と同形同大のマゼンタの基準画像を投射し、このマゼンタの基準画像がスクリーン上の基準位置と一致するように第2リレーレンズ1806の凸部1806Eを挟んで第2リレーレンズ1806を移動させる。
この結果、赤色、緑色、青色の3つの光束の位置が第9光路10I、言い換えると光学系10の光軸と一致するように調整される。
そして、この状態でコンデンサレンズ1412の当て付け面1412Cと溝部3006の当て付け面3008とを例えば液状の瞬間接着剤で接着固定する。具体的には、当て付け面1412C、3008の間に瞬間接着剤を塗布すると、この瞬間接着剤は毛細管現象によって当て付け面1412C、3008の隙間に満遍なく広がる。この際、余った接着剤は凹溝1412Dに流れ込むため、当て付け面1412C、3008の外側に漏れ出すことを抑制できる。
また、第2リレーレンズ1806についても上述と同様に瞬間接着剤で接着固定する。具体的には、第2リレーレンズ1806の当て付け面1806Cと溝部3006の当て付け面3008との間に瞬間接着剤を塗布する。この場合も上述と同様に瞬間接着剤は毛細管現象によって当て付け面1806C、3008の隙間に満遍なく広がる。また、上述と同様に余った接着剤が凹溝1806Dに流れ込むため、当て付け面1806C、3008の外側に漏れ出すことを抑制できる。
まず、ダイクロイックミラー1602を、例えば、一方の溝部3012に挿入部材50を挿入することでダイクロイックミラー1602を第1の状態にする。
次に、3つの液晶パネル20B,20G,20Rを全て透過状態とすることで投射レンズ24から白色光を投射させ、その投射された白色光の輝度を計測する。その計測結果が基準に満たない場合には、一方の溝部3012から挿入部材50を抜去して他方の溝部3012に挿入部材50を挿入することでダイクロイックミラー1602を第2の状態に移動させ、同様に白色光の輝度を計測し、計測結果が基準を満たしていれば挿入部材50をねじN1によりベース30に固定する。
また、ダイクロイックミラー1602を調整しても輝度が基準を満たさない場合には、ダイクロイックミラー1604についても同様の手順で調整し、同様に挿入部材50をねじN1によりベース30に固定する。
第2リレーレンズ1806の当て付け面1806Cが、溝部3006の当て付け面3008に当て付けられた状態が板ばね3018により保持され、第2リレーレンズ1806が第7光路10Gの光軸と直交する面上に延在した状態が保持されているので、凸部1806Eを指で挟むことにより、第7光路10Gと直交する方向に第2リレーレンズ1806を動かし、所望の位置に移動させることができる。
したがって、専用の治具や設備を要することなく赤色、緑色、青色の3つの光束の位置合わせ調整を行うことができるのでコストを削減する上で有利となり、また、投射型表示装置を専用の治具や設備に取り付けたり、取り外したりするための手間がかからないので調整作業の効率化を図る上で有利となる。
また、ベース30に光学系10を構成する部材を収容しカバー40を取り付けた状態で、コンデンサレンズ1412および第2リレーレンズ1806を動かすことができるので、調整のためにカバー40を取り外す手間が掛からず調整作業の効率化を図る上でより有利となる。
また、各当て付け面間の隙間から余った接着剤は、コンデンサレンズ1412および第2リレーレンズ1806の凹溝1412D、1806Dに流れ込むため、塗布する接着剤の量を厳密に管理する必要がなく、接着作業の効率化を図る上で有利となる。
1)接着剤の硬化中にコンデンサレンズ1412や第2リレーレンズ1806の位置が変動することがなく調整位置を確実に保持する上で有利となる。また、接着剤の硬化中に多少の振動が生じても調整位置がずれないので組み立て途中の状態で次工程に搬送することができ製造タクトを短縮することができる。
2)当て付け面同士が確実に接触しているため接着剤の塗布量を最小限度にすることができ、余った接着剤がコンデンサレンズ1412や第2リレーレンズ1806に付着して汚れることを防止する上で有利となる。
3)当て付け面同士が確実に接触された状態で接着剤により接着されるので接着強度を確保する上で有利となる。
また、コンデンサレンズ1412の当て付け面1412Cが、溝部3006の当て付け面3008に当て付けられた状態が板ばね3018により保持され、コンデンサレンズ1412が第1光路10Aの光軸と直交する面上に延在した状態が保持されているので、第1光路10A、第4光路10Dの光軸に対する角度を変えることなく、ダイクロイックミラー1602,1604を第1、第2の状態に動かすことができ、簡単に輝度調整を行え、調整作業の効率化を図る上で有利となる。
また、ベース30に光学系10を構成する部材を収容しカバー40を取り付けた状態で、ダイクロイックミラー1602,1604を第1、第2の状態に動かすことができるので、調整のためにカバー40を取り外す手間が掛からず調整作業の効率化を図る上で有利となる。
また、ベース30にカバー40を取り付ける方向から挿入部材50を溝部3012に挿入できるので、調整作業の効率化を図る上でより一層有利となる。
また、本実施例では、溝部3012に挿入されたダイクロイックミラー1602,1604の入射面1604Bを当て付け面3016に付勢するばね部材としてダイクロイックミラー1602,1604を押圧する板ばね3018を用いたが、このようなばね部材としてダイクロイックミラー1602,1604の部分に引っ張り力を与えることにより前記付勢を行うように構成してもよいことは無論である。
また、挿入部材50は2つの溝部3012に対応して2つ設けてもよいが、本実施例のように単一の挿入部材50を設け、この単一の挿入部材50を2つの溝部3012の一方あるいは他方に挿入するようにすれば、挿入部材50の数が1つで済み、部品点数を削減する上で有利となる。
また、本実施例では、光学部材がコンデンサレンズ、リレーレンズである場合について説明したが、本発明は、コンデンサレンズ、リレーレンズ以外の光学部材にも適用される。
Claims (13)
- 光源と、
前記光源から出射された光束を波長が異なる複数の光束に分離する光学系と、
前記分離された各光束を画像形成用の1つの光束に合成して出射する画像形成手段と、
前記光学系および画像形成手段を収容するハウジングと、
を備える投射型表示装置であって、
前記光学系は該光学系によって構成される光路に対して交差するように配置された光学部材を有し、
前記光学部材は、前記交差する方向における該光学部材の両端から前記交差する方向に沿って外方に膨出された膨出部と、前記光路の延在方向に臨む前記膨出部の箇所に形成された光学部材側当て付け面とを有し、
前記ハウジングは、前記膨出部が挿入される溝部を有し、
前記溝部には、前記交差する方向に延在し前記光学部材側当て付け面に当接可能なハウジング側当て付け面と、該溝部に挿入された前記膨出部に弾接し前記光学部材側当て付け面を前記ハウジング側当て付け面に当て付けて前記光学部材を保持するばね部材とを備え、
前記ベース側当て付け面と前記光学部材側当て付け面とが当て付けられた状態で前記ベース側当て付け面と前記光学部材側当て付け面とが接着剤により固定されている、
ことを特徴とする投射型表示装置。 - 前記溝部は、上方に開放状に形成されていることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
- 前記溝部は、上方に開放状に形成され、前記光学部材側当て付け面の上部に位置する膨出部箇所には、ハウジング側当て付け面が形成された溝部の壁部との間に空間を確保するための欠部が設けられていることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
- 前記ハウジングは、前記光路の底部と左右側部を区画するベースと、前記ベースに取着され前記光路の上部を区画するカバーとを備え、前記溝部はベースに設けられ、前記溝部は前記ベースに前記カバーが取着された状態で上方に開放されていることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
- 前記両端の膨出部の上部には、前記光学部材を前記交差する方向に動かすための摘み部が突出形成されていることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
- 前記ハウジングは、前記光路の底部と左右側部を区画するベースと、前記ベースに取着され前記光路の上部を区画するカバーとを備え、前記溝部はベースに設けられ、前記両端の膨出部の上部には、前記光学部材を前記交差する方向に動かすための摘み部が突出形成され、前記摘み部はカバーの開口を通ってカバーの上方に突出していることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
- 前記ばね部材は前記溝部の内部に配設されていることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
- 前記光学部材側当て付け面には、余剰の接着剤が収容される凹溝が形成されていることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
- 前記凹溝は一対の溝が下端で接続されたU字状に形成されていることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
- 前記光学部材は、レンズ部と、このレンズ部の外周部を保持するレンズ枠とを備え、前記膨出部は前記レンズ枠に一体に形成されていることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
- 前記光学系は前記光源から出射された光束を導く照明系光学系を含み、前記光学部材は前記照明光学系を構成し前記光束を集光するコンデンサレンズであることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
- 前記光学部材は前記分離された複数の光束の間の光路長を調整するリレー光学系を含み、前記光学部材は前記リレー光学系を構成し前記分離された複数の光束の少なくとも1つの光束の光路長を調整するリレーレンズであることを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。
- 前記光学部材は、前記光路に対して直交するように配置され、前記溝部は互いに対向していることを特徴とする請求項11または12記載の投射型表示装置。
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