JP2007147897A - 光学装置およびプロジェクタ - Google Patents

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Abstract

【課題】投射画像の画質を維持し、光変調装置で生じる熱の冷却性を向上させることのできる光学装置およびプロジェクタを提供すること。
【解決手段】複数の液晶パネル53と、液晶パネル53で形成された光学像を合成するクロスダイクロイックプリズム45とを備えた光学装置であって、固定部材51は、開口513を有する基板511と、基板511から光束入射側へ起立する一対の固定部材起立片512とを有し、保持部材54は、開口543を有する基板541と、基板541から光束射出側へ起立する一対の保持部材起立片542とを有し、固定部材51および保持部材54は、各起立片512,542が互いに摺り合うように組み合わされ、液晶パネル53は、基板541の開口543周縁に直接取り付けられている。
【選択図】図3

Description

本発明は、光学装置、および、当該光学装置を備えたプロジェクタに関する。
従来、光源から射出された光束を、ダイクロイックミラー等を用いた色分離光学系によって三原色の赤、緑、青の色光に分離するとともに、3枚の液晶パネル(光変調装置)により色光毎に画像情報に応じて変調し、画像変調後の各色光をクロスダイクロイックプリズム(色合成光学装置)で合成し、投写レンズを介してカラー画像を拡大投写する、いわゆる三板式の光学装置を備えるプロジェクタが知られている。
このような光学装置では、クロスダイクロイックプリズムに液晶パネルや偏光板等の光学素子を一体に組み付けて、組立性の向上を図っている。
光学装置の組立構造の一例を挙げる(例えば、特許文献1参照)。特許文献1記載の組立構造は、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に固定され、光束入射側に突出した複数のピンを有する固定部材と、液晶パネルを枠内に収納させた保持枠と、液晶パネルを介して保持枠に取り付けられ、保持枠とともに液晶パネルを挟持する支持部材とから構成されている。保持枠の枠部に形成された孔が固定部材のピンが挿通されることで、液晶パネルがクロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に対向配置されている。
液晶パネルは、クロスダイクロイックプリズムの光束入射端面に対する適切なフォーカス・アライメント位置において、保持枠の孔が固定部材のピンに接着されることで、固定部材に固定されている。
特開2003−121931号公報
プロジェクタが作動すると、液晶パネルにおいて、光束の透過および電気信号による駆動等により熱が発生する。この熱は、液晶パネルの劣化、ひいては投射画像の画質悪化を招くため、出来るだけ効率よく冷却される必要がある。
また、特許文献1に記載の光学装置では、液晶パネルは、ピン側面および孔内面間の接着で固定部材に固定されているため、振動や熱により、接着面において各部材のズレが生じる恐れがある。この場合、液晶パネルの投射レンズのバックフォーカス位置からのズレや、各液晶パネル間での画素ズレが生じ、投射画像の画質悪化に繋がってしまう。
本発明の目的は、投射画像の画質を維持し、光変調装置で生じる熱の冷却性を向上させることのできる光学装置およびプロジェクタを提供することである。
前記した目的を達するために、本発明の光学装置は、複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調して光学像を形成する複数の光変調装置と、前記各光変調装置と対向する複数の光束入射端面を有し、前記各光変調装置で形成された光学像を合成する色合成光学装置とを備えた光学装置であって、前記光変調装置を前記色合成光学装置の前記光束入射端面に対向して取り付けるための第1の固定部材および第2の固定部材を備え、前記第1の固定部材は、前記光束入射端面と対向して取り付けられ光束透過用の開口を有する板状の第1基部と、前記第1基部の外周縁から光束入射側へ起立し互いに対向する一対の第1起立片とを有し、前記第2の固定部材は、光束透過用の開口を有する板状の第2基部と、前記第2基部の外周縁から光束射出側へ起立し互いに対向する一対の第2起立片とを有し、前記第1の固定部材および前記第2の固定部材は、前記第1基部と前記第2基部とが対向し、かつ、前記第1起立片と前記第2起立片とが互いに摺り合うように組み合わされ、前記光変調装置は、前記第2基部の前記開口周縁に直接取り付けられていることを特徴とする。
本発明によれば、第1起立片と第2起立片とが互いに摺り合うように組み合わされていることから、第1の固定部材および第2の固定部材を確実に組み合わせることができる。すなわち、従来と比べ、第1の固定部材および第2の固定部材の当接面が大きいことから、両起立片の当接面において両部材のズレを防ぐことができる。従って、光変調装置のバックフォーカス位置からのズレ、および、光変調装置間での画素ズレを防止することができる。
光変調装置は、光変調装置の周囲に嵌合される枠部材等を備えておらず、第2の固定部材に直接取り付けられることにより支持されている。これにより、送風が光変調装置に当たりやすくなり、光変調装置の冷却性を向上させることができる。
さらに、光変調装置が枠部材等を備えていないことから、光学装置の構成の簡素化、部品点数の低減、コスト削減、および、軽量化を図ることができる。
本発明では、前記第1の固定部材および前記第2の固定部材は、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されていることが好ましい。
本発明によれば、第1の固定部材および第2の固定部材が、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されていることから、形成が容易となる。さらに、光変調装置が第2の固定部材に直接取り付けられるので、光変調装置で生じた熱が金属製の第2の固定部材に伝熱されやすくなる。従って、光変調装置の冷却性を向上させることができる。
本発明では、前記光変調装置は、前記第2の固定部材の前記第2基部の光束入射側に取り付けられていることが好ましい。
本発明によれば、光変調装置は、第2の固定部材の光束入射側に取り付けられるため、第1の固定部材および第2の固定部材の間に形成される空間に、偏光板等の光学変換素子を配置させた場合、当該素子周囲のスペースを広くすることができる。従って、当該光学変換素子の冷却性を向上させることができる。
また、光変調装置の光束射出側に第2の固定部材が配置されることによって、色合成光学装置の光束入射端面で反射された戻り光を、光変調装置の光束射出側で反射させて、戻り光が光変調装置に入射することを防止することができる。
本発明では、前記光変調装置の光束入射側に配置され、光束透過用の開口を有するカバー部材を備えていることが好ましい。
ところで、色光以外の光、例えば、光源から漏れた光や自然光等が光変調装置に入射すると、光変調装置で形成される光学像の質が損なわれる恐れがある。これに対し、本発明によれば、光変調装置の光束入射側にカバー部材を設けることにより、色光以外の光を光変調装置に入射することを防ぎ、光変調装置で形成される光学像の質を維持することができる。
本発明では、前記カバー部材は、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されていることが好ましい。
本発明によれば、カバー部材は、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されていることから、形成が容易となる。さらに、光変調装置をカバー部材に当接するように配置すると、光変調装置で生じた熱が金属製のカバー部材に伝熱されやすくなる。従って、光変調装置の冷却性を向上させることができる。
本発明では、入射した光束を光学変換して射出する光学変換素子を備え、前記カバー部材は、光束入射側に前記光学変換素子を支持する支持面を有していることが好ましい。
本発明によれば、光学変換素子が光学装置に一体的に設けられることから、他の部材、例えば、プロジェクタ等の機器筐体に光学変換素子を取り付けるための構成を備える必要が無い。従って、プロジェクタ等の機器の小型化および構成の簡素化を図ることができる。
光学変換素子が光学装置に一体的に設けられることから、光学装置および他の光学系装置の製造および設置後、光源から射出された光束の光軸調整を行う際に、光変調装置および光学変換素子の互いの位置調整を不要とすることができる。
本発明では、前記光変調装置は、前記第2の固定部材の前記第2基部の光束射出側に取り付けられていることが好ましい。
ところで、色光以外の光、例えば、光源装置から漏れた光や自然光等が光変調装置に入射すると、光変調装置で形成される光学像の質が損なわれる恐れがある。これに対し、本発明によれば、光変調装置の光束入射側には第2の固定部材が配置されることから、第2の固定部材によって、色光以外の光が光変調装置に入射することが防止され、光変調装置で形成される光学像の質を維持することができる。
さらに、光変調装置は、第1の固定部材および第2の固定部材の間に形成された筒状の空間内に配置される。このように空間が筒状であることから、光変調装置の周囲の風通しを良く、光変調装置の冷却性を向上させることができる。
本発明では、前記光変調装置、および、前記第1の固定部材の前記第1基部の間に介在され、光透過用の開口を有する遮蔽部材を備えていることが好ましい。
本発明によれば、遮蔽部材を光変調装置の光束射出側に配置することで、色合成光学装置の光束入射端面で反射された戻り光を、光変調装置の光束射出側で反射させて、戻り光が光変調装置に入射することを防止することができる。
本発明では、前記遮蔽部材は、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されていることが好ましい。
本発明によれば、遮蔽部材は、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されていることから形成が容易となる。さらに、光変調装置を遮蔽部材に当接するように配置すると、光変調装置で生じた熱が金属製の遮蔽部材に伝熱されやすくなる。従って、光変調装置の冷却性を向上させることができる。
本発明では、入射した光束を光学変換して射出する光学変換素子を備え、前記第2の固定部材は、光束入射側に前記光学変換素子を支持する支持面を有していることが好ましい。
本発明によれば、光学変換素子が光学装置に一体的に設けられることから、他の部材、例えば、プロジェクタ等の機器筐体に光学変換素子を取り付けるための構成を備える必要が無い。従って、プロジェクタ等の機器の小型化および構成の簡素化を図ることができる。
光学変換素子が光学装置に一体的に設けられることから、光学装置および他の光学系装置の製造・設置後、光源から射出された光束の光軸調整を行う際に、光変調装置および光学変換素子の互いの位置調整を不要とすることができる。
本発明では、前記一対の第1起立片および前記一対の第2起立片のいずれか一方には孔が形成され、いずれか他方には前記孔に挿入される突起が形成されていることが好ましい。
光変調装置は、色合成光学装置で合成された光学像を拡大投射するためのバックフォーカス、および、他の光変調装置との相対位置に対し、適切な位置に配置される必要がある。これに対し、本発明によれば、光変調装置の位置決め作業に際して、第1の固定部材および第2の固定部材は、孔に突起を挿入するだけで突起が孔に支持されるので、互いに離脱・脱落しない。これにより、第1および第2の固定部材の組合せ作業、および、第2の固定部材に取り付けられる光変調装置の位置決め作業を容易に行うことができる。
本発明のプロジェクタは、光源装置と、前述したいずれかの光学装置と、前記光学装置に形成された光学像を拡大投射する投射光学系とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、光学装置が前述のような作用および効果を具備するため、同様の作用および効果を享受することができる。
以下、本発明の実施形態について説明する。なお、各実施形態において、同一構成には同一符号を配し、説明を省略する。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態を、図1〜図5を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクタ1は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像をスクリーン上に拡大投射するものである。プロジェクタ1は、光学変換による画像形成を行う光学ユニット4と、ここでは図示しない電源ユニット、制御ユニットおよび冷却ユニット等を備える。
〔光学ユニット4の光学系の構成〕
光学ユニット4は、図1に示すように、光源ランプ411から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、インテグレータ照明光学系41、色分離光学系42、リレー光学系43、光学装置44、および、投写レンズ46を備えている。
図1において、インテグレータ照明光学系41は、光学装置44を構成する3枚の液晶パネル53(赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル53R,53G,53Bと示す)の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置413と、第1レンズアレイ418と、UVフィルタを含む第2レンズアレイ414と、偏光変換素子415と、第1コンデンサレンズ416と、反射ミラー424と、第2コンデンサレンズ419とを備えている。
これらのうち、光源装置413は、放射状の光線を射出する放射光源としての光源ランプ411と、この光源ランプ411から射出された放射光を反射するリフレクタ412とを有する。光源ランプ411としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。リフレクタ412としては、放物面鏡を用いている。放物面鏡の他、平行化レンズ(凹レンズ)と共に楕円面鏡を用いてもよい。
第1レンズアレイ418は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ411から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル53の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル53の画像形成領域のアスペクト比(横と縦の寸法の比率)が4:3であるならば、各小レンズのアスペクト比も4:3に設定する。
第2レンズアレイ414は、第1レンズアレイ418と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ414は、第1コンデンサレンズ416および第2コンデンサレンズ419とともに、第1レンズアレイ418の各小レンズの像を液晶パネル53上に結像させる機能を有している。
偏光変換素子415は、第2レンズアレイ414と第1コンデンサレンズ416との間に配置されるとともに、第2レンズアレイ414と一体でユニット化されている。このような偏光変換素子415は、第2レンズアレイ414からの光を1種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置44での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子415によって1種類の偏光光に変換された各部分光は、第1コンデンサレンズ416および第2コンデンサレンズ419によって最終的に光学装置44の液晶パネル53R,53G,53B上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、1種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ411からの光のほぼ半分を利用することができない。そこで、偏光変換素子415を用いることにより、光源ランプ411からの射出光をほぼ1種類の偏光光に変換し、光学装置44での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子415は、たとえば特開平8−304739号公報に紹介されている。
色分離光学系42は、2枚のダイクロイックミラー421,422と、反射ミラー423とを備え、ダイクロイックミラー421、422によりインテグレータ照明光学系41から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の3色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系43は、入射側レンズ431、リレーレンズ433、および反射ミラー432、434を備え、色分離光学系42で分離された色光、赤色光を液晶パネル53Bまで導く機能を有している。
この際、色分離光学系42のダイクロイックミラー421では、インテグレータ照明光学系41から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー421によって反射した青色光は、反射ミラー423で反射し、フィールドレンズ417を通って入射側偏光板57で偏光方向がそろえられた後、青色用の液晶パネル53Bに達する。このフィールドレンズ417は、第2レンズアレイ414から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル53G、53Rの光入射側に設けられたフィールドレンズ417も同様である。
ダイクロイックミラー421を透過した赤色光と緑色光のうち、緑色光はダイクロイックミラー422によって反射し、フィールドレンズ417を通って入射側偏光板57で偏光方向がそろえられた後、緑色用の液晶パネル53Gに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー422を透過してリレー光学系43を通り、さらにフィールドレンズ417を通って入射側偏光板57で偏光方向をそろえて赤色光用の液晶パネル53Rに達する。なお、このリレー光学系43を通過するのは青色光であってもよい。
光学装置44は、3枚の光変調装置としての液晶パネル53R,53G,53Bと、光学変換素子としての入射側偏光板57および射出側偏光板58と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム45とを備えている。
液晶パネル53R,53G,53Bは、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系42で分離された各色光は、各液晶パネル53R,53G,53Bと、これらの入射側偏光板57および射出側偏光板58とによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
クロスダイクロイックプリズム45は、3枚の液晶パネル53R,53G,53Bから射出された色光毎に変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。なお、クロスダイクロイックプリズム45には、青色光を反射する誘電体多層膜と赤色光を反射する誘電体多層膜とが、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成される。そして、クロスダイクロイックプリズム45で合成されたカラー画像は、投写レンズ46から射出され、スクリーン上に拡大投写される。なお、光学装置44の機械的構成は後に詳説する。
以上説明した各光学系41,42,43,44,46は、図示を省略するが、プロジェクタ1の筐体内に設置された光学部品用筐体(図示略)に収容されている。
本実施形態のプロジェクタ1では、光学装置44は、プロジェクタ1に設けられたファン、吸気口および排気口(図示略)による送風により冷却される。具体的には、投写レンズ46の両側に配置された一対のファンによって、プロジェクタ1の筐体下面に形成された吸気口から冷却空気が吸引され、冷却空気は、液晶パネル53(53R,53G,53B)と、各偏光板57,58とを下方から上方に向けて送風される。そして、冷却後の空気は、プロジェクタ1の筐体前面に形成された排気口から外部へ排気される。
〔光学装置44の機械的構成〕
以下に、図2〜図5を参照して、本実施形態の光学装置44の機械的構成について説明する。図2は、光学装置44を後方から見た斜視図、図3は、該光学装置44の分解斜視図である。なお、図2、図3では、説明の便宜上、クロスダイクロイックプリズム45に入射する光束の光軸をZ軸、該Z軸と直交する2つの軸をX軸(水平軸)およびY軸(垂直軸)とする。
まず、図2に示すように、光学装置44は、クロスダイクロイックプリズム45と、クロスダイクロイックプリズム45の+Y軸方向端面(光束入射端面と交差する一端面)に固定される台座445と、光束入射端面に対向する3つの光学変換部5とを備えている。なお、図2では、図を簡素化するために、1つの光学変換部5のみを示している。光学変換部5は、実際には、クロスダイクロイックプリズム45の他の2つの光束入射端面にも配置される。
台座445は、クロスダイクロイックプリズム45の+Y軸方向端面に固定されており、外周形状はクロスダイクロイックプリズム45よりも若干小さい。
光学変換部5は、図2、図3に示すように、第1の固定部材としての固定部材51と、第2の固定部材としての保持部材54と、液晶パネル53と、カバー部材55とを備えている。
なお、固定部材51、保持部材54およびカバー部材55は、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されている。金属としては、例えば、インバー(invar)やコバール等の線膨張率の低い合金が挙げられる。
固定部材51は、光学変換部5全体を支持し、クロスダイクロイックプリズム45の光束入射端面に固定される。固定部材51は、図3に示すように、X‐Z断面がコ字状を有し、第1基部としての基板511と、第1起立片としての2つの固定部材起立片512とを備えている。
基板511は、光軸と直交する矩形状板であり、中央に光束を透過させる開口513が形成されている。
2つの固定部材起立片512は、基板511のX軸方向両縁から−Z軸方向へ向かってそれぞれ起立している。固定部材起立片512は、テーパ状縁514と、長孔515と、注入孔516とを備えている。
テーパ状縁514は、各固定部材起立片512の−Z軸方向先端縁に沿って形成され、−Z軸方向に向かうにつれてX軸方向外側(もう一方の固定部材起立片512から離れる向き)へ広がるテーパ状を有している。
長孔515は、固定部材起立片512をX軸方向に貫通する略矩形状孔である。1つの固定部材起立片512につき、2つの長孔515がY軸方向に並列して形成されている。
注入孔516は、固定部材起立片512をX軸方向に貫通する略円状孔である。1つの固定部材起立片512につき、3つの注入孔516がY軸方向に並列して形成され、各注入孔516の間には、前述した長孔515が形成されている。
固定部材51は、光学変換部5が構成された際に、基板511の+Z軸方向側端面が、クロスダイクロイックプリズム45の光束入射端面に接着される。
保持部材54は、固定部材51の−Z軸方向側に配置され、−Z軸方向端面において液晶パネル53を保持する。保持部材54は、X‐Z断面がコ字状を有し、第2基部としての基板541と、第2起立片としての2つの保持部材起立片542とを備えている。
基板541は、光軸と直交する矩形状板であり、基板511と比べて、Y軸方向寸法およびX軸方向寸法が若干短い。基板541の中央には、光束を透過させる開口543が形成されている。基板541の+Z軸方向端面には、射出側偏光板58が接着されている。
射出側偏光板58は、入射された光束の透過を規制し、クロスダイクロイックプリズム45で合成される光学像の階調を調節する。なお、射出側偏光板58は、射出側偏光板58が液晶パネル53の+Z軸方向側に位置していればよく、本実施形態の接着位置に限定されるものではない。
例えば、射出側偏光板58を、サファイア、水晶あるいは石英等の熱伝導性の良い透明基板に貼り付けた後、クロスダイクロイックプリズム45の光束入射端面に貼り付け、この透明基板を保持部材54に取り付ける構成としてもよい。このような構成により、射出側偏光板58で発生された熱の放熱性を向上させることができる。
2つの保持部材起立片542は、基板541のX軸方向両縁から、+Z軸方向へ向かってそれぞれ起立している。各保持部材起立片542のX軸方向外側端面には、係止突起544がY軸方向に沿って2つずつ形成されている
保持部材54は、光学変換部5が構成された際に、固定部材51のコ字状内部に配置され、保持部材起立片542の外側端面および固定部材起立片512の内側端面が接着される。
保持部材54は、液晶パネル53を保持するとともに、クロスダイクロイックプリズム45の光束入射端面で反射された戻り光を、液晶パネル53の+Z軸方向側で反射させて、戻り光が液晶パネル53に入射することを防止している。
液晶パネル53は、保持部材54の−Z軸方向端面、および、カバー部材55の+Z軸方向端面に貼り付けられ、パネルを透過する光束を画像情報に応じて変調し、光学像を形成する。
液晶パネル53は、基板としての駆動基板531と、基板としての対向基板532と、制御用ケーブル533と、光透過性防塵板5341,5342とを備え、駆動基板531および対向基板532との間に、電気光学物質としての液晶が封入されている。
駆動基板531および対向基板532は、制御用ケーブル533から受信される制御信号に応じて、基板間で電圧を調整し、液晶の向きを変更させる。
駆動基板531の内側には、ITO(IndiumTinOxide)などの透明導電体からなる画素電極、各画素電極に対応するTFT素子などのスイッチング素子、配線、液晶分子を配列する配向膜などが形成されている。また、対向基板532の内側には、前記画素電極に対応する対向電極、駆動基板の配向膜とは向きが略直交する配向膜などが形成されている。
制御用ケーブル533は、駆動基板531および対向基板532の各電極と、プロジェクタ1の制御基板(図省略)とを電気的に接続している。
光透過性防塵板5341,5342は、駆動基板531および対向基板532の光束透過面にそれぞれ固着される。光透過性防塵板5341,5342は、パネル表面に付着したゴミを光学的に目立たなくしている。また、光透過性防塵板5341,5342は、サファイア、水晶、あるいは石英等の熱伝導性の良い材料から形成されていることから、各基板531,532で生じた熱は、光透過性防塵板5341,5342により吸収されやすくなる。すなわち、光透過性防塵板5341,5342により各基板531,532の冷却性を向上させることができる。
さらに、光透過性防塵板5341の+Z軸方向端面は、基板541の−Z軸方向端面の開口543周縁に接着され、また、光透過性防塵板5342の−Z軸方向端面は、後述するカバー部材55の基板551の+Z軸方向端面に接着される。この接着により、液晶パネル53が、各部材54,55に保持される。
カバー部材55は、液晶パネル53の−Z軸方向側に配置され、液晶パネル53および入射側偏光板57を保持するとともに、液晶パネル53周囲の遮光を行う。カバー部材55は、X‐Z断面がコ字状を有し、基板551と、2つのカバー部材起立片552と、支持面としての2つの偏光板支持片555を備えている。
基板551は、光軸と直交する矩形状板であり、基板541とほぼ同等の寸法を有する。基板551は、光束を透過させるために中央に形成された開口553と、4つの各隅部において貫通形成された孔554とを備えている。基板551の+Z軸方向端面の開口553周縁には、液晶パネル53の光透過性防塵板5342が接着される。
2つのカバー部材起立片552は、基板551のX軸方向両縁から+Z軸方向へ向かってそれぞれ起立している。
偏光板支持片555は、開口553のX軸方向両縁がそれぞれ−Z軸方向に折り曲げられて延設され、さらに、−Z軸方向先端がX軸方向外側へ向かって折り曲げられたものである。偏光板支持片555の−Z軸方向端面には、入射側偏光板57が貼り付けられる。
入射側偏光板57は、入射された光束のうち一定方向の偏光光のみを透過させる。この入射側偏光板57の具体的な設置方法については後述する。
〔光学装置44の製造方法〕
本実施形態の光学装置44の製造方法について説明する。なお、光学装置44の製造には、後述する六軸調整装置(図4)、および、偏光板調整部8が用いられる。
(a)台座445を、クロスダイクロイックプリズム45のY軸方向両端面に接着固定する。なお、接着固定させるための接着剤として、シリコン系接着剤が挙げられる。
(b)保持部材54を固定部材51のコ字状内部に嵌め込み、係止突起544を固定部材起立片512の長孔515に係止させる。さらに、注入孔516を介して、固定部材起立片512および保持部材起立片542の当接面(接着面S)に、紫外線硬化型接着剤を注入する。
(c)クロスダイクロイックプリズム45の光束入射端面に、固定部材51の基板511の+Z軸方向端面を紫外線硬化型接着剤を接着固定する。
(d)カバー部材55の基板551の+Z軸方向端面に、液晶パネル53を接着固定する。
(e)カバー部材55および偏光板58を六軸調整装置7に保持させる。
(f)偏光板調整部8を操作して、液晶パネル53に対する偏光板57の位置を調整し、偏光板57をカバー部材55の偏光板支持片555に接着固定する。
(g)六軸調整装置7によりカバー部材55を移動させ、液晶パネル53がクロスダイクロイックプリズム45に対し設計位置に配置されるように、カバー部材55を保持部材54の−Z軸方向側に配置させる(粗アライメント・フォーカス調整)。
(h)保持部材54をエアブローによって−Z軸方向側へ移動させ、基板541の−Z軸方向端面を、液晶パネル53+Z軸方向端面に紫外線硬化型接着剤を介して当接させる(接着面T)。
(i)六軸調整装置7から液晶パネル53へ光束を入射し、クロスダイクロイックプリズム45から射出される光束を確認しながら、液晶パネル53間の相対位置を調整し、クロスダイクロイックプリズム45で合成される各光学像の画素を一致させる(微アライメント調整)。具体的には、接着面Tを摺動面として、液晶パネル53を、保持部材54に対しX軸方向、Y軸方向、Zθ方向(Z軸回り)に微動させる。
(j)六軸調整装置7から液晶パネル53へ光束を入射し、クロスダイクロイックプリズム45から射出される光束を確認しながら、液晶パネル53を投射レンズ46(図1)のバックフォーカスに配置させる(微フォーカス調整)。具体的には、接着面Sを摺動面として、保持部材54を、固定部材51に対してZ軸方向、Xθ方向(X軸回り)、Yθ方向(Y軸回り)に微動させる。
(k)六軸調整装置7により接着面S,Tに紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤を硬化させる。これにより、各部材445,51,54が各接着面S,Tで互いに固定される。
(l)六軸調整装置7からカバー部材55を外す。
ここで、手順(e)〜(g),(l)について、図4,図5を用いて具体的に説明する。図4は、偏光板調整部8を+Z軸方向側から見た模式図である。図5は、六軸調整装置7の先端部分を+X軸方向側から見た模式断面図である。
なお、図4,図5では、図2、図3と同様に、クロスダイクロイックプリズム45(図3)に入射する光束の光軸をZ軸、該Z軸と直交する2つの軸をX軸(水平軸)およびY軸(垂直軸)とする。
図4,図5に示すように、六軸調整装置7の光学素子保持部71の+Z軸方向端面には、+Z軸方向に伸びる4本の円筒状のピン72と、偏光板調整部8とが設けられている。ピン72は、カバー部材55の孔554の形成位置に対応して配置されている。
手順(e)において、まず、光学素子保持部71に形成された凹部に入射側偏光板57を保持させておく。次に、ピン72の先端を、カバー部材55の−Z軸方向端面の孔554にそれぞれ当接させる。なお、カバー部材55には、既に、手順(d)において液晶パネル53が接着されている。
ピン72の筒内には、膨張性のある2つのチャック73が収容されている。ピン72先端がカバー部材55の孔554に当接された後、このチャック73がピン72の先端から+Z軸方向側へ送り出される。
すると、チャック73の先端が、孔554を通って基板551の+Z軸方向端面側へ突出する。チャック73の先端は、球状に膨張し、基板551の+Z軸方向端面を支持する。このようにして、カバー部材55が六軸調整装置7の光学素子保持部71に保持される。
次に、手順(f)において、偏光板調整部8の光束照射部81から光束を射出し、入射側偏光板57および液晶パネル53に透過させる。そして、液晶パネル53から射出される光束を観測しながら、調整ねじ83を調整する。調整ねじ83の先端は、入射側偏光板57の側端面に当接しており、この調整ねじ83の調整に応じてばね84がY軸方向に伸縮する。このように、調整ねじ83の調整により、入射側偏光板57は、中央部を中心にZθ方向(Z軸回り)に微回転される。
適切な射出光束が得られると、入射側偏光板57の+Z軸方向端面を、偏光板支持片555に接着固定させる。すると、入射側偏光板57を適切な姿勢で偏光板支持片555に設置することができる。
次に、手順(g)において、カバー部材55を保持させたまま六軸調整装置7を操作し、カバー部材55を、クロスダイクロイックプリズム45および部材51,54に対し設計位置に配置させる。
なお、手順(l)において、紫外線照射により各部材51〜54が接着固定されると、六軸調整装置7は、チャック73をピン72内に引き込み、孔554からチャック73を引き抜く。このようにして、六軸調整装置7からカバー部材55を取り外すことができる。
このように、チャック73によって、カバー部材55を六軸調整装置7に保持させるので、把持や吸着によってカバー部材55を保持する六軸調整装置に比べ、構成を簡素化することができ、また、液晶パネルを安定的に保持することができる。さらに、各部材にピン72に対応する孔を形成すれば、光学素子保持部71の構成を、異なる部材に対して共通化させることができる。
本実施形態によれば、固定部材起立片512と保持部材起立片542とが互いに摺り合うように組み合わされていることから、固定部材51および保持部材54を確実に組み合わせることができる。すなわち、従来と比べ、固定部材51および保持部材54の当接面が大きいことから、両起立片512,542の当接面において両部材51,54のズレを防ぐことができる。従って、液晶パネル53のバックフォーカス位置からのズレ、および、液晶パネル53間での画素ズレを防止することができる。
また、板金材料が、インバー、コバール等の線膨張率の低い材料となっているため、熱による液晶パネル53のバックフォーカス位置からのズレ、および、液晶パネル53間での画素ズレを防止することができる。
液晶パネル53は、液晶パネル53の周囲に嵌合される枠部材等を備えておらず、保持部材54に直接取り付けられることにより支持されている。これにより、送風が液晶パネル53に当たりやすくなり、液晶パネル53の冷却性を向上させることができる。
さらに、液晶パネル53が枠部材等を備えていないことから、光学装置44の構成の簡素化、部品点数の低減、コスト削減、および、軽量化を図ることができる。
固定部材51、保持部材54およびカバー部材55が、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されていることから、形成が容易となる。さらに、液晶パネル53が保持部材54およびカバー部材55に直接取り付けられるので、液晶パネル53で生じた熱が金属製の保持部材54に伝熱されやすくなる。従って、液晶パネル53の冷却性を向上させることができる。
液晶パネル53は、保持部材54の−Z軸方向側に取り付けられるため、固定部材51および保持部材54の間に配置された射出側偏光板58の周囲のスペースを広くすることができる。従って、射出側偏光板58の冷却性を向上させることできる。
また、液晶パネル53の光束射出側に保持部材54が配置されることによって、クロスダイクロイックプリズム45の光束入射端面で反射された戻り光を、液晶パネル53の光束射出側で反射させて、戻り光が液晶パネル53に入射することを防止することができる。
ところで、色光以外の光、例えば、光源ランプ411から漏れた光や自然光等が液晶パネル53に入射すると、液晶パネル53で形成される光学像の質が損なわれる恐れがある。これに対し、本実施形態によれば、液晶パネル53の−Z軸方向側にカバー部材55を設けることにより、色光以外の光を液晶パネル53に入射することを防ぎ、液晶パネル53で形成される光学像の質を維持することができる。
入射側偏光板57が光学装置44に一体的に設けられることから、プロジェクタ1の筐体に入射側偏光板57を取り付けるための構成を備える必要が無い。また、偏光板調整部8が六軸調整装置7に備えられているため、光学装置44における入射側偏光板57の調整機構を省略することができる。従って、プロジェクタ1の小型化および構成の簡素化を図ることができる。
入射側偏光板57が光学装置44に一体的に設けられることから、光学ユニット4の設置後、光源ランプ411から射出された光束の光軸調整を行う際に、液晶パネル53および入射側偏光板57の互いの位置調整を不要とすることができる。
液晶パネル53の位置決め作業に際して、固定部材51および保持部材54は、長孔515に係止突起544を挿入するだけで係止突起544が長孔515に支持されるので、互いに離脱・脱落しない。これにより、第1および保持部材54の組合せ作業を容易に行うことができる。
本実施形態によれば、プロジェクタ1は、光学装置44が前述のような作用および効果を具備するため、同様の作用および効果を享受することができる。
<第2実施形態>
図6、図7を参照して、第2実施形態について説明する。図6は、第2実施形態の光学変換部5Aを斜め後方から見た斜視図、図7は、光学変換部5Aの分解斜視図である。
なお、図6、図7では、図2、図3と同様に、クロスダイクロイックプリズム45(図3)に入射する光束の光軸をZ軸、該Z軸と直交する2つの軸をX軸(水平軸)およびY軸(垂直軸)とする。
第2実施形態は、第1実施形態と比較して、光学変換部5Aの構成が異なる。具体的には、遮蔽部材52および保持部材54Aの構成、および、液晶パネル53が保持部材54Aの+Z軸方向端面に貼り付けられる点が異なる。
第2実施形態の光学変換部5Aは、図6、図7に示すように、固定部材51と、遮蔽部材52と、液晶パネル53と、保持部材54Aとを備えている。
このうち、遮蔽部材52は、基板521と、4つの係止片522と、抑え片523とを備えている。
基板521は、光軸と直交する矩形状板であり、中央に光束を透過させる開口524が形成されている。基板521は、基板541と比べて、Y軸方向寸法およびX軸方向寸法が若干短い。基板521の+Z軸方向端面には、射出側偏光板58が貼り付けられている。
係止片522は、基板521のX軸方向両縁にそれぞれ2つずつ設けられ、基板521から−Z軸方向に向かって伸びる軸状部材である。係止片522の先端部は、X軸方向外側に折り曲げられ、爪部525が形成されている。
抑え片523は、基板521の−Y軸方向縁から、−Y軸方向および−Z軸方向に向かって斜めに延設されている。
遮蔽部材52は、光学変換部5Aが構成された際に、後述する保持部材54Aのコ字状内部に配置される。遮蔽部材52は、クロスダイクロイックプリズム45の光束入射端面で反射された戻り光を、液晶パネル53の+Z軸方向側で反射させて、戻り光が液晶パネル53に入射することを防止している。
保持部材54Aは、X‐Z断面がコ字状を有し、基板541と、保持部材起立片542と、4つの係合孔541Aとを備えている。
基板541の4つの隅部には、Z軸方向に貫通された孔544Aが形成されている。孔544Aには、光学装置44の製造時に六軸調整装置7(図5)のチャック73が挿通され、これにより、保持部材54Aが六軸調整装置7(図5)に保持される。
なお、基板541の+Z軸方向端面には、液晶パネル53の光透過性防塵板5342が接着される。これにより、液晶パネル53が保持部材54Aに保持される。
保持部材起立片542は、第1実施形態と比較して、Z軸方向寸法が若干長くなっている。保持部材起立片542のX軸方向外側端面には、係止突起542AがY軸方向に沿って2つずつ形成されている。
係合孔541Aは、各保持部材起立片542の−Z軸方向縁に、Y軸方向に沿って2つずつ形成されている。係合孔541Aの一部は、基板541のX軸方向縁まで延設されている。係合孔541Aには、光学変換部5Aが構成された際に、係止片522の爪部525が係止される。これにより、保持部材54Aのコ字状内部において、液晶パネル53の+Z軸方向側に遮蔽部材52が保持される。
〔光学装置44の製造方法〕
図6、図7を用いて、第2実施形態の光学装置44の製造方法について説明する。
(a−A)台座445(図3)を、クロスダイクロイックプリズム45(図3)のY軸方向両端面に接着固定する。
(b−A)保持部材54Aの基板541の+Z軸方向端面に、液晶パネル53の−Z軸方向端面を接着固定する。
(c−A)遮蔽部材52の各係止片522の爪部525を、保持部材54Aの各係合孔541Aに係止させ、遮蔽部材52を保持部材54Aのコ字状内部に嵌め込む。
(d−A)保持部材54Aを固定部材51のコ字状内部に嵌め込み、係止突起542Aを固定部材起立片512の長孔515に係止させる。さらに、注入孔516を介して、固定部材起立片512および保持部材起立片542の当接面(接着面S)に紫外線硬化型接着剤を注入する。
(e−A)保持部材54Aの孔544Aに六軸調整装置(図5)のチャック73を挿通させ、部材51〜54Aを六軸調整装置に保持させる。
(f−A)クロスダイクロイックプリズム45の光束入射端面に、固定部材51の基板511の+Z軸方向端面を紫外線硬化型接着剤を介して当接させる(接着面U)。
(g−A)六軸調整装置7を操作し、接着面Uを摺動面として、部材51〜54Aを、台座445に対しX軸方向、Y軸方向、Zθ方向(Z軸回り)に微動させて、微アライメント調整を行う。
(h−A)六軸調整装置7を操作し、接着面Sを摺動面として、保持部材54Aを、固定部材51に対してZ軸方向、Xθ方向(X軸回り)に微動させて、微フォーカス調整を行う。
(i−A)六軸調整装置7により各接着面S,Uに紫外線を照射し、紫外線硬化型接着剤を硬化させる。これにより、各部材445,51,54Aが接着面S,Uで互いに固定される。
(j−A)六軸調整装置7から保持部材54Aを取り外す。
本実施形態によれば、液晶パネル53の−Z軸方向側には保持部材54Aが配置されることから、保持部材54Aによって、色光以外の光が液晶パネル53に入射することが防止され、液晶パネル53で形成される光学像の質を維持することができる。
さらに、液晶パネル53は、固定部材51および保持部材54Aの間に形成された筒状の空間内に配置される。このように空間が筒状であることから、液晶パネル53の周囲の風通しを良く、液晶パネル53の冷却性を向上させることができる。
遮蔽部材52を液晶パネル53の+Z軸方向側に配置することで、クロスダイクロイックプリズム45の光束入射端面で反射された戻り光を、液晶パネル53の+Z軸方向側で反射させて、戻り光が液晶パネル53に入射することを防止することができる。
遮蔽部材52は、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されていることから形成が容易となる。
なお、遮蔽部材52を液晶パネル53に当接するように配置してもよい。これより、液晶パネル53で生じた熱が金属製の遮蔽部材52に伝熱されやすくなり、液晶パネル53の冷却性を向上させることができる。
また、光学装置44の製造時に、保持部材54Aの孔544Aにチャック73を挿通させ、光学変換部5Bを六軸調整装置7(図5)に保持させることができるので、光学装置44の検査および製造が容易となる。
<第3実施形態>
図8、図9を参照して、第3実施形態について説明する。図8は、第3実施形態の光学変換部5Bを斜め後方から見た斜視図、図9は、光学変換部5Bの分解斜視図である。
なお、図8、図9では、図2、図3と同様に、クロスダイクロイックプリズム45(図3)に入射する光束の光軸をZ軸、該Z軸と直交する2つの軸をX軸(水平軸)およびY軸(垂直軸)とする。
第3実施形態は、第1実施形態と比較して、光学変換部5Bの構成が異なる。具体的には、固定部材51B、遮蔽部材52および保持部材54Bの構成、さらに、液晶パネル53が保持部材54Bの+Z軸方向端面に貼り付けられる点が異なる。なお、遮蔽部材52は、第2実施形態の遮蔽部材52と同一構成である。
第3実施形態の光学変換部5Bは、図8、図9に示すように、固定部材51Bと、遮蔽部材52と、液晶パネル53と、保持部材54Bとを備えている。
固定部材51Bは、X‐Z断面がコ字状を有し、基板511と、2つの側面部511Bとを備えている。
2つの側面部511Bは、基板511のX軸方向両縁から−Z軸方向へ向かってそれぞれ起立している。側面部511Bは、固定部材起立片512Bと、2つの折曲片513Bとを備えている。
固定部材起立片512Bは、側面部511BのY軸方向中央部が−Z軸方向へ延設されたものである。各固定部材起立片512BのX軸方向外側端面には、Y軸方向に沿って係止突起514Bが2つずつ形成されている。
折曲片513Bは、側面部511BのY軸方向両端部が、X軸方向内側へ向かって直角に折り曲げられたものである。この折り曲げによって、折曲片513Bは、X‐Y平面と略平行な貼付面515Bを形成している。これら4つの貼付面515Bには、射出側偏光板58が貼り付けられている。
保持部材54Bは、X‐Z断面がコ字状を有し、基板541と、2つの保持部材起立片541Bとを備えている。
基板541のX軸方向両縁には、Y軸方向に沿って係合孔542Bがそれぞれ2つずつ形成されている。これら係合孔542Bは、Y軸方向に長尺の矩形状を有する。係合孔542Bには、光学変換部5Bが構成された際に、係止片522が係止される。これにより、保持部材54Bのコ字状内部において、遮蔽部材52が保持される。なお、基板541の−Z軸方向端面には、液晶パネル53の光透過性防塵板5342が接着固定される。
保持部材起立片541Bは、基板541のX軸方向両縁から+Z軸方向へ向かってそれぞれ起立している。保持部材起立片541Bは、テーパ状縁543Bと、長孔544Bと、注入孔545Bとを備えている。
テーパ状縁543Bは、各保持部材起立片541Bの−Z軸方向側縁に沿って形成され、−Z軸方向に向かうにつれてX軸方向外側へ広がるテーパ状を有している。
長孔544Bは、保持部材起立片541BをX軸方向に貫通する略矩形状孔である。1つの保持部材起立片541Bにつき、2つの長孔544BがY軸方向に並列して形成されている。
注入孔545Bは、保持部材起立片541BをX軸方向に貫通する略円状孔である。1つの保持部材起立片541Bにつき、3つの注入孔545BがY軸方向に並列して形成され、各注入孔545Bの間には、前述した長孔544Bが形成されている。
保持部材54Bは、光学変換部5Bが構成された際に、コ字状内部に固定部材51Bが配置され、保持部材起立片541Bの内側端面および固定部材起立片512Bの外側端面が接着される。
本実施形態の光学装置44は、第2実施形態と同様な手順で製造される。さらに、第2実施形態と同様に、接着面Sでフォーカス調整が行われ、接着面Uでアライメント調整が行われる。なお、固定部材51Bの貼付面515Bには、予め射出側偏光板58が貼り付けられている。このような光学装置44の構成によれば、前記第2実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
<第4実施形態>
図10、図11を参照して、第4実施形態について説明する。図10は、第4実施形態の光学変換部5Cを斜め後方から見た斜視図、図11は、光学変換部5Cの分解斜視図である。
なお、図10、図11では、図2、図3と同様に、クロスダイクロイックプリズム45(図3)に入射する光束の光軸をZ軸、該Z軸と直交する2つの軸をX軸(水平軸)およびY軸(垂直軸)とする。
第4実施形態は、第1実施形態と比較して、光学変換部5Cの構成が異なる。具体的には、保持部材54Cおよびカバー部材55Cの構成が異なる。
第4実施形態の光学変換部5Cは、図10、図11に示すように、固定部材51Cと、保持部材54Cと、液晶パネル53と、カバー部材55Cとを備えている。
固定部材51Cは、X‐Z断面がコ字状を有し、基板511と、2つの固定部材起立片512Cとを備えている。
基板511の−Z軸方向端面には、射出側偏光板58が貼り付けられている。
2つの固定部材起立片512Cは、基板511のX軸方向両縁から、−Z軸方向へ向かってそれぞれ起立している。各固定部材起立片512CのX軸方向外側端面には、係止突起514CがY軸方向に沿って2つずつ形成されている
保持部材54Cは、X‐Z断面がコ字状を有しており、基板541と、保持部材反起立片541Cと、保持部材起立片542Cとを備えている。
基板541の−Z軸方向端面の開口543周縁には、液晶パネル53の光透過性防塵板5341が接着されている。
保持部材反起立片541Cは、基板541のX軸方向両縁のY軸方向中央部から、−Z軸方向へ向かってそれぞれ起立している。各保持部材反起立片541Cは、係止突出部543Cを備えている。
係止突出部543Cは、保持部材反起立片541CのX軸方向外側端面から、X軸方向外側へ向かって突出している。係止突出部543CのX軸方向外側端面は、−Z軸方向に向かうにつれてX軸方向内側へ傾斜する傾斜面となっている。
保持部材起立片542Cは、基板541のX軸方向両縁のY軸方向両端部から、+Z軸方向へ向かってそれぞれ起立している。各保持部材起立片542Cは、長孔544Cと、注入孔545Cとを備えている。
長孔544Cは、保持部材起立片542CをX軸方向に貫通する略矩形状孔であり、保持部材起立片542Cの+Y軸方向端部に1つ形成される。長孔544Cには、固定部材51Cの係止突起514Cが係止される。
注入孔545Cは、保持部材起立片542CをX軸方向に貫通する略円状孔であり、保持部材起立片542Cの−Y軸方向端部に1つ形成される。
保持部材54Cは、光学変換部5Cが構成された際に、コ字状内部に固定部材51Cが配置され、保持部材起立片542Cの内側端面および固定部材起立片512Cの外側端面が接着される(接着面S)。
カバー部材55Cは、X‐Z断面がコ字状を有し、基板551と、カバー部材起立片551Cと、抑え片552Cとを備えている。なお、カバー部材55Cは、第1実施形態のカバー部材55と比べて、偏光板支持片555(図3)を備えていない点が大きく異なる。なお、本実施形態では、入射側偏光板は、光学部品用筐体に取り付けられる。
カバー部材起立片551Cは、基板551のX軸方向両縁のY軸方向中央部から、+Z軸方向へ向かってそれぞれ起立している。各カバー部材起立片551Cには、X軸方向に貫通された矩形状の係合開口553Cが形成されている。係合開口553Cには、係止突出部543Cが係止される。この係止により、カバー部材55Cが保持部材54Cに保持される。
抑え片552Cは、基板551の−Y軸方向縁から、+Z軸方向側に向かって斜めに下ろされている。
なお、本実施形態の光学変換部5Cでは、接着面Sでフォーカス調整が行われ、接着面Uでアライメント調整が行われる。このような光学装置44の構成によれば、前記第1実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
〔前記実施形態の変形〕
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、前記実施形態は、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
第1実施形態では、カバー部材55(図3)は、偏光板支持片555を備えるとしたが、本発明では、カバー部材55は、偏光板支持片555を備えず、光学変換部5は、入射側偏光板57を備えていなくてもよい。
第2、第3実施形態において、保持部材54A,54Bに、偏光板支持片が設けられていてもよい。すなわち、保持部材54A,54Bの開口543のX軸方向両縁が−Z軸方向に折り曲げられて延設され、さらに、−Z軸方向先端がX軸方向外側へ向かって折り曲げられて偏光板支持片が形成されていてもよい。この偏光板支持片には、第1実施形態と同様に、入射側偏光板が貼り付けられる。このような構成によれば、第2の固定部材に支持面が一体的に形成されているため、光学装置44の部品点数の低減、コスト削減、および、軽量化を図ることができる。
なお、第1実施形態では、六軸調整装置7の光学素子保持部71は、チャック73をカバー部材55の孔554に挿通させて、カバー部材55を保持するとしたが、本発明では、光学素子保持部71は、吸着構造を備え、吸着によってカバー部材55を保持してもよい。具体的には、カバー部材55の−Z軸方向端面にゴム製のリング状部材を貼りつけ、光学素子保持部71がこのリング状部材を吸着することでカバー部材55を保持する構成としてもよい。
また、液晶パネル53が貼り付けられる保持部材54,54A〜54Cをアルミニウム製とすることで、保持部材54,54A〜54Cが、液晶パネル53から発生した熱を効率よく吸収し、放熱させることができる。
なお、本発明では、光学変換素子として、入射側偏光板57および射出側偏光板58に加え、例えば、視野角補正板、位相差板、各種光学フィルター等を備えてもよい。
本発明は、光学装置およびプロジェクタに利用することができる。
本発明の第1実施形態に係る光学ユニットの光学系を模式的に示す平面図。 前記実施形態に係る光学装置を光束入射側から見た斜視図。 前記実施形態に係る光学装置の構造を示す分解斜視図。 前記実施形態に係る偏光板調整装置を模式的に示す平面図。 前記実施形態に係る六軸調整装置の液晶パネル保持構造を模式的に示す断面図。 本発明の第2実施形態に係る光学装置を光束入射側から見た斜視図。 前記実施形態に係る光学装置の構造を示す分解斜視図。 本発明の第3実施形態に係る光学装置を光束入射側から見た斜視図。 前記実施形態に係る光学装置の構造を示す分解斜視図。 本発明の第4実施形態に係る光学装置を光束入射側から見た斜視図。 前記実施形態に係る光学装置の構造を示す分解斜視図。
符号の説明
1…プロジェクタ、44…光学装置、45…クロスダイクロイックプリズム(色合成光学装置)、51,51B,51C…固定部材(第1の固定部材)、511…基板(第1基部)、512,512B,512C…固定部材起立片(第1起立片)、513…開口、52…遮蔽部材、524…開口、53,53R,53G,53B…液晶パネル(光変調装置)、54,54A,54B,54C…保持部材、541…基板(第2基部)、542,542C…保持部材起立片(第2起立片)、543…開口、55,55C…カバー部材、553…開口、555…偏光板支持片(支持面)、57…入射側偏光板。

Claims (12)

  1. 複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調して光学像を形成する複数の光変調装置と、前記各光変調装置と対向する複数の光束入射端面を有し、前記各光変調装置で形成された光学像を合成する色合成光学装置とを備えた光学装置であって、
    前記光変調装置を前記色合成光学装置の前記光束入射端面に対向して取り付けるための第1の固定部材および第2の固定部材を備え、
    前記第1の固定部材は、前記光束入射端面と対向して取り付けられ光束透過用の開口を有する板状の第1基部と、前記第1基部の外周縁から光束入射側へ起立し互いに対向する一対の第1起立片とを有し、
    前記第2の固定部材は、光束透過用の開口を有する板状の第2基部と、前記第2基部の外周縁から光束射出側へ起立し互いに対向する一対の第2起立片とを有し、
    前記第1の固定部材および前記第2の固定部材は、前記第1基部と前記第2基部とが対向し、かつ、前記第1起立片と前記第2起立片とが互いに摺り合うように組み合わされ、
    前記光変調装置は、前記第2基部の前記開口周縁に直接取り付けられていることを特徴とする光学装置。
  2. 請求項1に記載の光学装置において、
    前記第1の固定部材および前記第2の固定部材は、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されていることを特徴とする光学装置。
  3. 請求項1または請求項2に記載の光学装置において、
    前記光変調装置は、前記第2の固定部材の前記第2基部の光束入射側に取り付けられていることを特徴とする光学装置。
  4. 請求項3に記載の光学装置において、
    前記光変調装置の光束入射側に配置され、光束透過用の開口を有するカバー部材を備えていることを特徴とする光学装置。
  5. 請求項4に記載の光学装置において、
    前記カバー部材は、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されていることを特徴とする光学装置。
  6. 請求項4または請求項5に記載の光学装置において、
    入射した光束を光学変換して射出する光学変換素子を備え、
    前記カバー部材は、光束入射側に前記光学変換素子を支持する支持面を有していることを特徴とする光学装置。
  7. 請求項1または請求項2に記載の光学装置において、
    前記光変調装置は、前記第2の固定部材の前記第2基部の光束射出側に取り付けられていることを特徴とする光学装置。
  8. 請求項7に記載の光学装置において、
    前記光変調装置、および、前記第1の固定部材の前記第1基部の間に介在され、光透過用の開口を有する遮蔽部材を備えていることを特徴とする光学装置。
  9. 請求項8に記載の光学装置において、
    前記遮蔽部材は、板状の金属板に板金加工を施すことで形成されていることを特徴とする光学装置。
  10. 請求項7〜請求項9のいずれかに記載の光学装置において、
    入射した光束を光学変換して射出する光学変換素子を備え、
    前記第2の固定部材は、光束入射側に前記光学変換素子を支持する支持面を有していることを特徴とする光学装置。
  11. 請求項1〜請求項10のいずれかに記載の光学装置において、
    前記一対の第1起立片および前記一対の第2起立片のいずれか一方には孔が形成され、いずれか他方には前記孔に挿入される突起が形成されていることを特徴とする光学装置。
  12. 光源装置と、請求項1〜請求項11のいずれかに記載の光学装置と、前記光学装置に形成された光学像を拡大投射する投射光学系とを備えていることを特徴とするプロジェクタ。
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