JP2007183384A - Rear projector and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リアプロジェクタ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a rear projector and a manufacturing method thereof.
光学エンジン部から、複数の反射ミラーを経由させて透過型のスクリーンの背面に画像光を拡大投射し、スクリーンの前面側から画像として視認可能にするリアプロジェクタが知られている。このようなリアプロジェクタは、画像光がスクリーンに対してずれて投射されることがないよう、スクリーンに対する反射ミラーの配置を精密に行う必要があるため、組み立て作業を困難なものにしていた。 2. Description of the Related Art A rear projector is known in which image light is enlarged and projected from the optical engine unit to a rear surface of a transmissive screen via a plurality of reflecting mirrors so that the image can be visually recognized from the front side of the screen. In such a rear projector, it is necessary to precisely arrange the reflecting mirror with respect to the screen so that the image light is not projected with a deviation from the screen.
特許文献1に記載の投写装置では、投写光学系を構成する複数の反射ミラー(反射光学素子)の配置を容易にするために、各反射ミラーを投写装置の本体に直接固定せずに、一旦保持部材(筐体)に取り付けて各々の相対位置を固定した後、当該保持部材を本体に配置している。この投写装置によれば、本体の組み立て時に、各反射ミラーを一体的に調整することが可能となるため、反射ミラー毎に位置調整する煩雑さを抑制することが可能となっている。 In the projection apparatus described in Patent Document 1, in order to facilitate the arrangement of a plurality of reflection mirrors (reflection optical elements) constituting the projection optical system, the respective reflection mirrors are not fixed directly to the main body of the projection apparatus, but temporarily. After being attached to the holding member (housing) and fixing the relative positions thereof, the holding member is arranged on the main body. According to this projection apparatus, it is possible to adjust each reflection mirror integrally when assembling the main body, and thus it is possible to suppress the complexity of position adjustment for each reflection mirror.
しかしながら、特許文献1に記載の投写装置では、保持部材を本体に取り付ける際には、依然としてスクリーンに対して精密に配置をしなければならないため、組み立ての容易性についてさらなる向上が望まれていた。 However, in the projection apparatus described in Patent Document 1, when the holding member is attached to the main body, it is still necessary to place the holding member precisely with respect to the screen.
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、反射ミラーの配置を容易に行うことが可能なリアプロジェクタを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a rear projector capable of easily arranging reflecting mirrors.
本発明のリアプロジェクタは、画像光を投射する光学エンジン部と、平面状の反射面を備え、前記光学エンジン部から投射された前記画像光を反射する第1の反射ミラーと、平面状の反射面を備え、前記第1の反射ミラーで反射された前記画像光を反射する第2の反射ミラーと、前記第2の反射ミラーで反射された前記画像光を背面側で受光し、前面側に透過して画像として表示するスクリーンと、前記第1の反射ミラーの反射面と前記第2の反射ミラーの反射面との交点を中心にして、前記第1の反射ミラー及び前記第2の反射ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記2つの反射面がなす角度を調整可能とする角度調整手段とを備えたことを特徴とする。 The rear projector of the present invention includes an optical engine unit that projects image light, a planar reflection surface, a first reflection mirror that reflects the image light projected from the optical engine unit, and a planar reflection. A second reflection mirror that reflects the image light reflected by the first reflection mirror, and receives the image light reflected by the second reflection mirror on the back side, The first reflection mirror and the second reflection mirror are centered on the intersection of the screen that is transmitted and displayed as an image, and the reflection surface of the first reflection mirror and the reflection surface of the second reflection mirror. And an angle adjusting means for adjusting an angle formed by the two reflecting surfaces by rotating at least one of the first and second reflecting surfaces.
2つの平面ミラー(平面状の反射面を備えた反射ミラー)によって反射された光の光路は、それぞれの反射面の交点の位置を固定すれば、2つの反射面のなす角度(相対角度)に依存し、それぞれの反射面自体の角度(絶対角度)には依存しない。つまり、2つの反射面の相対角度を固定すれば、各々の絶対角度がずれた場合でも第2の反射ミラーからの反射光は常に同一の光路上を進行することになる。このため、本発明のリアプロジェクタによれば、角度調整手段によって相対角度を調整することにより、各反射ミラー自体の設置角度の精度を緩和することが可能となるため、反射ミラーの設置を容易に行うことが可能となる。 The optical path of the light reflected by the two plane mirrors (reflection mirrors having a planar reflecting surface) is at an angle (relative angle) formed by the two reflecting surfaces if the position of the intersection of the reflecting surfaces is fixed. Depending on the angle (absolute angle) of each reflecting surface itself. That is, if the relative angle between the two reflecting surfaces is fixed, the reflected light from the second reflecting mirror always travels on the same optical path even if the absolute angles of the two reflecting surfaces are shifted. For this reason, according to the rear projector of the present invention, it is possible to relax the accuracy of the installation angle of each reflection mirror itself by adjusting the relative angle by the angle adjustment means, so that the installation of the reflection mirror is easy. Can be done.
なお、本明細書において、2つの反射面の交点とは、一方の反射面若しくはその延長面と、他方の反射面若しくはその延長面との交点、言い換えれば、一方の反射面を含む平面と、他方の反射面を含む平面との交点のことを言うものとする。このため、2つの反射ミラーが離反している場合でも、それぞれの反射面の交点は存在し得る。 In the present specification, the intersection of two reflection surfaces is the intersection of one reflection surface or its extension surface and the other reflection surface or its extension surface, in other words, a plane including one reflection surface, The point of intersection with the plane including the other reflecting surface shall be said. For this reason, even when the two reflecting mirrors are separated from each other, there can be an intersection of the reflecting surfaces.
本発明のリアプロジェクタは、画像光を投射する光学エンジン部と、前記光学エンジン部から投射された前記画像光を反射する第1の反射ミラーと、前記第1の反射ミラーで反射された前記画像光を反射する第2の反射ミラーと、前記第2の反射ミラーで反射された前記画像光を背面側で受光し、前面側に透過して画像として表示するスクリーンとを備えたリアプロジェクタであって、前記第1及び第2の反射ミラーの一方は、平面状の反射面を備えた平面ミラーで、他方は、曲面状の反射面を備えた曲面ミラーであり、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの反射面上の所定の位置における接線との交点を中心にして、前記平面ミラー及び前記曲面ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの前記接線とのなす角度を調整可能とする角度調整手段を備えたことを特徴とする。 The rear projector of the present invention includes an optical engine unit that projects image light, a first reflection mirror that reflects the image light projected from the optical engine unit, and the image that is reflected by the first reflection mirror. A rear projector comprising: a second reflecting mirror that reflects light; and a screen that receives the image light reflected by the second reflecting mirror on the back side and transmits the image light to the front side and displays it as an image. One of the first and second reflecting mirrors is a plane mirror having a planar reflecting surface, and the other is a curved mirror having a curved reflecting surface, and the reflecting surface of the plane mirror is , By rotating at least one of the plane mirror and the curved mirror around an intersection with a tangent at a predetermined position on the reflection surface of the curved mirror, the reflection surface of the plane mirror, Characterized by comprising an angle adjusting means for enabling adjustment of the angle between the tangent plane mirror.
このリアプロジェクタによれば、角度調整手段によって反射面の相対角度を調整することにより、各反射ミラー自体の設置角度がずれた場合でも、前記所定の位置近傍で反射された光の光路が大きくずれることがなくなる。このため、各反射ミラーの設置角度の精度を緩和することが可能となるため、反射ミラーの設置を容易に行うことが可能となる。また、一方の反射ミラーが曲面ミラーであるため、画像光を広角に反射することが可能になる。この結果、光路長を長くすることなく画像を大きく表示することが可能となるため、本体(リアプロジェクタ)の小型化、或いは薄型化が可能となる。 According to this rear projector, by adjusting the relative angle of the reflecting surface by the angle adjusting means, the optical path of the light reflected in the vicinity of the predetermined position is greatly shifted even when the installation angles of the reflecting mirrors themselves are deviated. Nothing will happen. For this reason, since it becomes possible to ease the accuracy of the installation angle of each reflection mirror, the reflection mirror can be easily installed. In addition, since one of the reflecting mirrors is a curved mirror, the image light can be reflected at a wide angle. As a result, it is possible to display a large image without increasing the optical path length, so that the main body (rear projector) can be reduced in size or thickness.
なお、本明細書において、反射面と接線との交点とは、反射面若しくはその延長面と、接線との交点、言い換えれば、反射面を含む平面と、接線との交点のことを言うものとする。 In the present specification, the intersection of the reflecting surface and the tangent means the intersection of the reflecting surface or its extended surface and the tangent, in other words, the intersection of the plane including the reflecting surface and the tangent. To do.
このリアプロジェクタにおいて、前記曲面ミラーの反射面上の所定の位置は、前記画像の中心に対応する位置であることが望ましい。 In this rear projector, it is desirable that the predetermined position on the reflection surface of the curved mirror is a position corresponding to the center of the image.
このリアプロジェクタによれば、各反射ミラー自体の設置角度がずれた場合でも、画像の中心の位置ずれを抑制することが可能となる。 According to this rear projector, even when the installation angles of the reflecting mirrors themselves are deviated, it is possible to suppress the positional deviation of the center of the image.
このリアプロジェクタにおいて、前記第1及び第2の反射ミラーを一体的に保持するとともに、前記角度調整手段を具備したミラー保持部を備えることが望ましい。 In this rear projector, it is preferable that the first and second reflecting mirrors are integrally held, and a mirror holding unit including the angle adjusting unit is provided.
このリアプロジェクタによれば、第1及び第2の反射ミラーを一体的に保持するとともに、前記角度調整手段を具備したミラー保持部を備えるため、当該ミラー保持部上で反射面の相対角度の調整を行った後に、ミラー保持部を本体に装着することが可能となる。つまり、精密な作業を必要とする相対角度の調整を本体装着前に行うことが可能となるため、反射ミラーの設置をさらに容易に行うことが可能となる。 According to this rear projector, the first and second reflecting mirrors are integrally held and the mirror holding part having the angle adjusting means is provided, so that the relative angle of the reflecting surface is adjusted on the mirror holding part. After performing the above operation, the mirror holder can be attached to the main body. In other words, since the relative angle that requires precise work can be adjusted before the main body is mounted, the reflection mirror can be installed more easily.
このリアプロジェクタにおいて、前記第1及び第2の反射ミラーの少なくとも一方は、各々の前記反射面に沿って移動可能に保持されていることが望ましい。 In this rear projector, it is preferable that at least one of the first and second reflection mirrors is held movably along each of the reflection surfaces.
このリアプロジェクタによれば、少なくとも一方の反射ミラーが、反射面に沿って移動可能に保持されているため、反射ミラーの寸法マージンを小さくした場合でも、設置状態に応じてミラーを移動させることにより、ミラーの端部でのけられ(画像光のはみ出し)を抑制することが可能となる。 According to this rear projector, since at least one of the reflecting mirrors is held so as to be movable along the reflecting surface, even when the dimension margin of the reflecting mirror is reduced, the mirror is moved according to the installation state. Thus, it is possible to suppress the displacement (the projection of image light) at the end of the mirror.
本発明のリアプロジェクタの製造方法は、光学エンジン部が投写する画像光を、平面状の反射面を有する第1及び第2の反射ミラーにより順次反射して、透過型のスクリーンに投射するリアプロジェクタの製造方法であって、前記第1の反射ミラーの反射面と、前記第2の反射ミラーの反射面との交点を中心として、前記第1の反射ミラー及び前記第2の反射ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記2つの反射面のなす角度を調整する角度調整工程を備えたことを特徴とする。 The method of manufacturing a rear projector according to the present invention is a rear projector that projects image light projected by an optical engine unit on a transmissive screen by sequentially reflecting the first and second reflecting mirrors having a planar reflecting surface. And at least one of the first reflection mirror and the second reflection mirror centering on the intersection of the reflection surface of the first reflection mirror and the reflection surface of the second reflection mirror. And an angle adjusting step of adjusting an angle formed by the two reflecting surfaces by rotating the lens.
2つの平面ミラー(平面状の反射面を備えた反射ミラー)によって反射された光の光路は、それぞれの反射面の交点の位置を固定すれば、2つの反射面のなす角度(相対角度)に依存し、それぞれの反射面自体の角度(絶対角度)には依存しない。つまり、2つの反射面の相対角度を固定すれば、各々の絶対角度がずれた場合でも第2の反射ミラーからの反射光は常に同一の光路上を進行することになる。このため、本発明のリアプロジェクタの製造方法によれば、角度調整工程にて相対角度を調整することにより、各反射ミラー自体の設置角度の精度を緩和することが可能となるため、反射ミラーの設置を容易に行うことが可能となる。 The optical path of the light reflected by the two plane mirrors (reflection mirrors having a planar reflecting surface) is at an angle (relative angle) formed by the two reflecting surfaces if the position of the intersection of the reflecting surfaces is fixed. Depending on the angle (absolute angle) of each reflecting surface itself. That is, if the relative angle between the two reflecting surfaces is fixed, the reflected light from the second reflecting mirror always travels on the same optical path even if the absolute angles of the two reflecting surfaces are shifted. For this reason, according to the manufacturing method of the rear projector of the present invention, it is possible to relax the accuracy of the installation angle of each reflection mirror itself by adjusting the relative angle in the angle adjustment step. Installation can be performed easily.
本発明のリアプロジェクタの製造方法は、光学エンジン部が投写する画像光を、第1及び第2の反射ミラーにより順次反射して、透過型のスクリーンに投射するリアプロジェクタの製造方法であって、前記第1及び第2の反射ミラーの一方は、平面状の反射面を備えた平面ミラーで、他方は、曲面状の反射面を備えた曲面ミラーであり、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの反射面上の所定の位置における接線との交点を中心にして、前記平面ミラー及び前記曲面ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの前記接線とのなす角度を調整する角度調整工程を備えたことを特徴とする。 A method for manufacturing a rear projector according to the present invention is a method for manufacturing a rear projector in which image light projected by an optical engine unit is sequentially reflected by first and second reflecting mirrors and projected onto a transmissive screen, One of the first and second reflecting mirrors is a plane mirror having a planar reflecting surface, and the other is a curved mirror having a curved reflecting surface, the reflecting surface of the plane mirror, By rotating at least one of the flat mirror and the curved mirror around the intersection with a tangent at a predetermined position on the reflective surface of the curved mirror, the reflective surface of the flat mirror and the curved mirror An angle adjusting step for adjusting an angle formed with the tangent line is provided.
このリアプロジェクタの製造方法によれば、角度調整工程にて反射面の相対角度を調整することにより、各反射ミラー自体の設置角度がずれた場合でも、前記所定の位置近傍で反射された光の光路が大きくずれることがなくなる。このため、各反射ミラーの設置角度の精度を緩和することが可能となるため、反射ミラーの設置を容易に行うことが可能となる。 According to this method of manufacturing a rear projector, the relative angle of the reflecting surface is adjusted in the angle adjusting step, so that the light reflected in the vicinity of the predetermined position can be obtained even when the installation angle of each reflecting mirror itself is deviated. The optical path is not greatly shifted. For this reason, since it becomes possible to ease the accuracy of the installation angle of each reflection mirror, the reflection mirror can be easily installed.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係るリアプロジェクタについて、図面を参照して説明する。
図1は、第1実施形態に係るリアプロジェクタの概略構成を示す断面図である。リアプロジェクタ1は、画像光を投射する光学エンジン部10と、投射光学系20と、反射ミラーとしての第1及び第2の平面ミラー31,32を保持するミラー保持部30と、略鉛直に配設された透過型のスクリーン40と、前記各部10,30,40を保持する筐体50とを有している。光学エンジン部10から投射された画像光は、第1の平面ミラー31、第2の平面ミラー32で順次反射された後にスクリーン40の背面に照射され、スクリーン40の前面側から画像として観察者に視認される。
(First embodiment)
Hereinafter, a rear projector according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a rear projector according to the first embodiment. The rear projector 1 includes an
光学エンジン部10は、スクリーン40の裏側(筐体50の内側)であって、筐体50の底面近傍に配置されており、画像信号に応じて変調された光を、上方にある第1の平面ミラー31に向けて投射光学系20から投射する。
The
図2は、投射光学系20が取り付けられた状態の光学エンジン部10の構成を説明する構成図である。光源部である超高圧水銀ランプ101は、赤色光(以下、「R光」という。)、緑色光(以下、「G光」という。)、及び青色光(以下、「B光」という。)を含む光をインテグレータ102に向けて出射する。インテグレータ102は、超高圧水銀ランプ101からの光の照度分布を略均一にする光学系であり、インテグレータ102を通過した光は、偏光変換素子103にて特定の偏光方向を有する偏光光、例えばs偏光光に変換される。
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating the configuration of the
s偏光光に変換された光は、平面ミラー104で光路を90度折り曲げられた後、R光透過ダイクロイックミラー105Rに入射する。R光透過ダイクロイックミラー105Rは、R光を透過させ、G光、B光を反射する。R光透過ダイクロイックミラー105Rを透過したR光は、平面ミラー105で光路を90度折り曲げられ、液晶ライトバルブ107Rに入射する。
The light converted into the s-polarized light is bent 90 degrees in the optical path by the
R光透過ダイクロイックミラー105Rで反射されたG光及びB光は、光路を90度折り曲げられた後、B光透過ダイクロイックミラー105Bに入射する。B光透過ダイクロイックミラー105Bは、G光を反射し、B光を透過させる。B光透過ダイクロイックミラー105Bで反射されたG光は、液晶ライトバルブ107Gに入射する。
The G light and B light reflected by the R light transmitting
B光透過ダイクロイックミラー105Bを透過したB光は、2枚のリレーレンズ106と、2枚の平面ミラー105とを経由して、液晶ライトバルブ107Bに入射する。なお、B光にリレーレンズ106を経由させるのは、B光の経路が他の色光の経路に比べて長くなってしまうことから、光の発散によって液晶ライトバルブ107Bへの照明効率が低下するのを抑制するためである。なお、各ダイクロイックミラー105R,105Bを透過した後も光の偏光方向は変化しないため、液晶ライトバルブ107R、107G,107Bに入射する各色光は、s偏光光のままの状態である。
The B light transmitted through the B light transmitting
液晶ライトバルブ107R,107G,107Bのそれぞれは、一対の透明基板間に液晶が封入された液晶パネルを備えており、液晶パネルの内面には、液晶に対して微小領域(画素)毎に駆動電圧を印加可能な透明電極(画素電極)がマトリクス状に形成されている。液晶パネルの入射側表面には、入射側偏光板がs偏光光を透過可能に備えられており、各液晶ライトバルブ107R,107G,107Bに入射する各色光の大部分は入射側偏光板を透過して、液晶パネルに入射する。また、液晶パネルの出射側表面には、出射側偏光板がp偏光光を透過可能に備えられている。
Each of the liquid crystal
ここで、液晶パネルの各画素に、画像信号に応じた駆動電圧が印加されると、液晶パネルに入射した光は、駆動電圧に応じて変調され、画素毎に異なる偏光方向を有した偏光光となる。この偏光光のうち、出射側偏光板を透過可能なp偏光成分のみが各液晶ライトバルブ107R,107G,107Bから出射される。つまり、各液晶ライトバルブ107R,107G,107Bが、画像信号に応じて、画素毎に異なる透過率で入射光を透過させることによって、階調を有する画像光が色光毎に形成される。各液晶ライトバルブ107R,107G,107Bから出射した各色光からなる画像光は、クロスダイクロイックプリズム108に入射する。
Here, when a driving voltage corresponding to an image signal is applied to each pixel of the liquid crystal panel, the light incident on the liquid crystal panel is modulated according to the driving voltage and polarized light having a different polarization direction for each pixel. It becomes. Of this polarized light, only the p-polarized light component that can be transmitted through the output-side polarizing plate is emitted from the respective liquid crystal
色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム108は、2つのダイクロイック膜108a、108bをX字型に直交するように配置して構成されている。ダイクロイック膜108aは、B光を反射し、R光、G光を透過する。ダイクロイック膜108bは、R光を反射し、B光、G光を透過する。これにより、液晶ライトバルブ107R、107G、107Bで変調された各色光からなる画像光は合成され、投射光学系20によって拡大投射される。
The cross
図1に戻って、ミラー保持部30は、光学エンジン部10からの投射光を反射する第1の平面ミラー31と、第1の平面ミラー31からの反射光をスクリーン40に向けてさらに反射する第2の平面ミラー32とを八の字型に保持している。
Returning to FIG. 1, the
ここで、ミラー保持部30について、図3〜図5を用いて詳細に説明する。
図3は、ミラー保持部30の構造を詳細に説明するための分解斜視図であり、図4は、第2の平面ミラー32の保持状態を示す側面図、図5は、ミラー保持部30の平面図である。
図3に示すように、ミラー保持部30は、平板状の基台33と、基台33から垂直に起立する円柱状の支軸34と、第1の平面ミラー31を保持する回転台35と、第2の平面ミラー32を摺動可能に保持する調整部材36とを備えている。
Here, the mirror holding |
3 is an exploded perspective view for explaining the structure of the
As shown in FIG. 3, the
回転台35は、円弧状端部35aと2つの直線状端部35b,35cとを備えた略扇状の平板であり、直線状端部35bの近傍には、第1の平面ミラー31が図示しない固定具によって垂直に保持されている。また、直線状端部35b,35cの交点近傍には、貫通孔35dが設けられており、支軸34と嵌合可能になっている。ここで、貫通孔35dは、その中心が第1の平面ミラー31の反射面31aの延長線上に位置するように配置されている(図5参照)。
The
調整部材36は、支軸34と嵌合するための貫通孔36aが設けられた管状の嵌合部36bと、嵌合部36bの側面から延出し、第2の平面ミラー32を摺動可能に保持する保持部36cとを備えている。図4に示すように、保持部36cには、断面がL字型の溝36dが形成されており、溝36dには、第2の平面ミラー32、及びその周縁部の一辺から突出するように固定された補助部材32bが嵌合されている。
The
また、図5に示すように、溝36dの長さLdは、第2の平面ミラー32の幅(保持長さ)Lmよりも長くなっているため、第2の平面ミラー32を溝36dに沿って摺動させることが可能になっている。なお、第2の平面ミラー32は、その反射面32aが溝36dと平行になるように保持されることから、溝36dに沿った摺動は、反射面32aに沿った摺動と言い換えることができる。ここで、貫通孔36a及び溝36dは、貫通孔36aの中心が第2の平面ミラー32の反射面32aの延長線上に位置するように設けられており、第2の平面ミラー32が溝36dに沿って摺動する限り、反射面32aの延長線は貫通孔36aの中心を通る。
Further, as shown in FIG. 5, the length Ld of the
回転台35は、貫通孔35dに支軸34を嵌合させることにより基台33上に装着され、さらに、調整部材36は、貫通孔36aを支軸34に嵌合させることにより回転台35上に装着される。図5に示すように、回転台35と調整部材36とが装着された状態では、第1及び第2の平面ミラー31,32のそれぞれの反射面31a,32aの交点に,支軸34の中心が位置することになる。また、回転台35及び調整部材36は、支軸34を中心にして回動可能になっており、それぞれ所望の状態になるように適宜回動された後に、調整部材36は固定具37bによって回転台35に固定され、回転台35は、固定具37aによって基台33に固定される。さらに、第2の平面ミラー32は、所望の位置まで適宜摺動された後に固定具37cによって調整部材36に固定される。なお、回転台35及び調整部材36の各々が支軸34の周りを回動することにより、2つの反射面31a,32aのなす角度が調整可能となることから、支軸34と、回転台35と、調整部材36とは、本発明の角度調整手段として機能する。
The
次に、本実施形態のリアプロジェクタ1の製造時において、第1及び第2の平面ミラー31,32を筐体50に取り付ける際の手順を説明する。
図6は、平面ミラー31,32を筐体に取り付ける際の手順を示すフローチャートである。
図6に示すように、まず、スクリーン40及び光学エンジン部10が固定された筐体50の所定の位置に、支軸34を備えた基台33を固定し(ステップS101)、それぞれ第1及び第2の平面ミラー31,32を保持した回転台35及び調整部材36を基台33上に装着する(ステップS102)。
Next, a procedure for attaching the first and second
FIG. 6 is a flowchart showing a procedure for attaching the
As shown in FIG. 6, first, the
次いで、光学エンジン部10から画像光を投射させながら、回転台35を回動させて第1の平面ミラー31が画像光を概ね受光可能な向きに合わせた後に、回転台35を仮止し、その後、調整部材36を回動させて、第2の平面ミラー32で反射された画像光がスクリーン40に適切に投射されるように、具体的には、投射画像の中心がスクリーン40の中心に表示されるように、その向きを調整した後、固定具37bにより調整部材36を回転台35に固定する(ステップS103)。これにより、第1の平面ミラー31の反射面31aと第2の平面ミラー32の反射面32aとのなす角度(相対角度)が決定する。
Next, while projecting image light from the
その後、仮止めしていた回転台35を調整部材36ごと一体的に回動させ、光学エンジン部10から出射された画像光(画像として表示すべき画像光)がはみ出すことなく第1の平面ミラー31で反射されるように、且つ第1の平面ミラー31が第2の平面ミラー32からの反射光を遮らないように、その向きを調整した後、固定具37aにより回転台35を基台33に固定する(ステップS104)。
Thereafter, the temporarily fixed
その後、第1の平面ミラー31で反射された画像光がはみ出すことなく第2の平面ミラー32で反射されるように、第2の平面ミラー32を摺動させてその位置を移動させた後に、固定具37cにより第2の平面ミラー32を調整部材36に固定する(ステップS105)。これにより、光学エンジン部10から出射された光学象が、スクリーン40の適切な位置に投射される。このように、本実施形態では、調整部材36が第2の平面ミラー32を摺動可能に保持しているため、第2の平面ミラー32の寸法マージンを小さくした場合でも、設置状態に応じてミラーを摺動させることにより、ミラーの端部でのけられ(画像光のはみ出し)を抑制することが可能になっている。
Then, after sliding the
以上説明したように、本実施形態では、2つの平面ミラー31,32のそれぞれの反射面31a,32aのなす角度(相対角度)を決定した後に、反射面31a,32aの交点に備えられた支軸34を中心として回転台35を回動させ、第1及び第2の平面ミラー31,32の絶対角度を決定している。
As described above, in the present embodiment, after the angles (relative angles) formed by the reflecting
理論上、2つの平面ミラー31,32によって順次反射された光の光路は、それぞれの反射面31a,32aの交点の位置を不動とすれば、2つの反射面31a,32aのなす角度(相対角度)に依存し、それぞれの反射面31a,32a自体の角度(絶対角度)には依存しない。つまり、2つの反射面31a,32aの相対角度を固定すれば、各々の絶対角度に拘わらず第2の平面ミラー32からの反射光は常に同一の光路上を進行することになる。このため、各平面ミラー31,32を筐体50内に配置する際に、それぞれの配置角度(絶対角度)に求められる精度を緩和することが可能となり、平面ミラー31,32の設置を容易に行うことが可能となる。
Theoretically, the optical path of the light sequentially reflected by the two plane mirrors 31 and 32 is the angle (relative angle) formed by the two
次に、上述した理論、即ち2つの反射ミラーで反射された光が同一の光路上を進行することについて、図面を用いて幾何学的に説明する。
図7は、光学エンジン部10からスクリーン40に至る光路を幾何学的に表した説明図である。本図では、光学エンジン部10から第1の平面ミラー31に向かう光路をY軸(直線L0)とし、Y軸上の任意の位置(原点Oとする)を通りY軸に垂直な直線をX軸としている。また、第1の平面ミラー31の反射面31aを表す直線をM1、第2の平面ミラー32の反射面32aを表す直線をM2とし、第1の平面ミラー31で反射されて第2の平面ミラー32に向かう光路を直線L1、第2の平面ミラー32で反射されてスクリーン40に向かう光路を直線L2とする。さらに、直線M1と直線M2との交点、即ち支軸34の中心を点P(L,H)、Y軸と直線M1との交点を点Q、直線L1と直線M2との交点を点Sとする。
Next, the theory described above, that is, the fact that the light reflected by the two reflecting mirrors travels on the same optical path will be described geometrically with reference to the drawings.
FIG. 7 is an explanatory diagram that geometrically represents the optical path from the
いま、X軸に対する第1の平面ミラー31の反射面31aの角度をαとすると、直線M1は、点P(L,H)を通り、傾きがtanαの直線として次式(1)で表される。
Assuming that the angle of the reflecting
式(1)において、x=0のとき、y=H−L・tanαとなるため、点Qの座標は、(0,H−L・tanα)となる。また、第1の平面ミラー31における入射角及び反射角はともにαと等しいため、X軸に対する直線L1の角度は−(π/2−2α)となり、直線L1は、点Qを通り、傾きが−tan(π/2−2α)の直線として次式(2)で表される。
In equation (1), when x = 0, y = HL · tan α, and the coordinates of the point Q are (0, HL · tan α). Since the incident angle and the reflection angle at the
これを整理すると、次式(3)が成立する。 When this is rearranged, the following equation (3) is established.
第1の平面ミラー31の反射面31aと、第2の平面ミラー32の反射面32aとのなす角度、即ち直線M1と直線M2のなす角度をφとすると、X軸に対する直線M2の角度は−(π−α−φ)であるから、直線M2は、点P(L,H)を通り、傾きが−tan(π−α−φ)の直線として、次式(4)で表される。
If the angle between the reflecting
ここで、直線L1と直線M2との交点Sの座標を(xS,yS)とすると、式(3)及び式(4)を連立方程式としてxについて解くことにより、xSは次式(5)のように表される。 Here, assuming that the coordinates of the intersection S of the straight line L1 and the straight line M2 are (x S , y S ), x S is solved by the following equations (3) and (4) as simultaneous equations. It is expressed as 5).
上式(5)を式(4)に代入することにより、ySは次式(6)のようになる。 By substituting the above equation (5) into the equation (4), y S becomes the following equation (6).
また、X軸に対する直線L2の角度は2φ−π/2であるため、直線L2は、点Sを通り、傾きがtan(2φ−π/2)の直線として、次式(7)で表される。 Further, since the angle of the straight line L2 with respect to the X axis is 2φ−π / 2, the straight line L2 is expressed by the following equation (7) as a straight line passing through the point S and having an inclination of tan (2φ−π / 2). The
ここで、Y軸と直線L2の交点をTとし、その座標を(xT,yT)とすると、xT=0であるから、式(7)より次式(8)が成立する。 Here, assuming that the intersection of the Y axis and the straight line L2 is T and the coordinates are (x T , y T ), since x T = 0, the following equation (8) is established from equation (7).
上式(8)に、式(5)及び式(6)を代入して整理すると、次式(9)が導かれる。 Substituting Equation (5) and Equation (6) into Equation (8) and rearranging leads to the following Equation (9).
以上により、2つの平面ミラー31,32で反射された光は、次式(10)で表す直線L2上を進行する。 As described above, the light reflected by the two plane mirrors 31 and 32 travels on the straight line L2 represented by the following equation (10).
式(10)に示すように、各反射面31a,32aの交点である点Pの位置(L,H)を不動とすれば、直線L2は、その傾きtan(2φ−π/2)、Y切片H−L・tanφとも、第1の平面ミラー31の絶対角度αには依存せず、相対角度φのみによって定まる。このため、図8に示すように、相対角度φを一定に保ったまま、点Pを中心にして2つの平面ミラー31,32を回動させることにより、第1及び第2の平面ミラー31,32の反射点がそれぞれ点Q、点Sから点Q’、点S’に変わっても、第2の平面ミラー32からの反射光は、常に同一の直線(直線L2)上を進行することになる。
As shown in Expression (10), if the position (L, H) of the point P, which is the intersection of the reflecting
(第2実施形態)
以下、本発明の第2実施形態に係るリアプロジェクタについて、図面を参照して説明する。
図9は、本実施形態に係るリアプロジェクタの概略構成を示す断面図であり、図10は、本実施形態に係るミラー保持部30の平面図である。
図9及び図10に示すように、本実施形態のリアプロジェクタ1では、ミラー保持部30が備える反射ミラーとして、第1実施形態における第2の平面ミラー32の代わりに曲面ミラー38を備えている。曲面ミラー38は、凸状に湾曲する一次曲面の反射面38aを備え、画像光を広角に反射することが可能になっており、短い光路長でも大きな投射画像を表示することができる。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a rear projector according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the rear projector according to the present embodiment, and FIG. 10 is a plan view of the
As shown in FIGS. 9 and 10, the rear projector 1 according to the present embodiment includes a
また、図10に示すように、曲面ミラー38は、その反射面38a上の所定の位置における接線が、貫通孔36aの中心を通るように配置されている。本実施形態では、設計上、即ち各反射ミラー(第1の平面ミラー31及び曲面ミラー38)を理想的に配置した場合に、投射画像の中心に対応する位置(スクリーン40の中心Cに向けて光を反射すべき位置)Aにおける接線(図10において、紙面に平行な接線)が、貫通孔36aの中心を通るように配置されている。つまり、各反射ミラー31,38は、第1の平面ミラー31の反射面31aと、曲面ミラー38の反射面38a上の位置Aにおける接線との交点を軸として回動可能になっている。
Further, as shown in FIG. 10, the
本実施形態のリアプロジェクタ1によれば、曲面ミラー38での反射光の光路は、厳密には各反射ミラー(第1の平面ミラー31及び曲面ミラー38)の絶対角度に依存することになり、絶対角度のずれによる投射画像の位置ずれが生じうるが、各反射ミラー31,38を個別に配置する場合に比べれば、それぞれの配置角度(絶対角度)に求められる精度を緩和することが可能となり、反射ミラー31,38の設置を容易に行うことが可能となる。特に、本実施形態では、曲面ミラー38の反射面38a上で投射画像の中心に対応する位置Aにおける接線と、第1の平面ミラー31の反射面31aとの交点を軸にして各反射ミラー31,38を回動させるため、各反射ミラー31,38の絶対角度のばらつきに起因する投射画像の位置ずれを、投射画像の中心部ほど抑制することが可能となる。
According to the rear projector 1 of the present embodiment, the optical path of the reflected light from the
なお、図9及び図10に示したミラー保持部30は、第1実施形態におけるミラー保持部30とは異なり、反射ミラー(第2の平面ミラー32又は曲面ミラー38)を反射面に沿って移動させて画像光のはみ出しを抑制する手段を備えていないが、曲面ミラー38を用いた場合でも、当該手段を備えることは可能である。例えば、図11に示すように、曲面ミラー38の裏面に、位置Aにおける曲率中心Bを軸として回動可能な支持腕39を固定し、曲面ミラー38を調整部材36上で回動させる構成とすることにより、位置Aの近傍において反射面38aに沿った移動を実現することが可能である。
Note that the
また、曲面ミラー38は、1次曲面に限られず、2次曲面としてもよい。なお、いずれの場合でも、位置Aにおける接線とは、位置Aを通り図10における紙面に平行な接線、即ち位置Aを通り支軸34に垂直に交わる接線のことを言うものとする。
Further, the
(変形例)
なお、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態における基台33は、必須の構成ではなく、筐体50に支軸34が直接固定されている構成としてもよい。
(Modification)
In addition, you may change embodiment of this invention as follows.
The base 33 in the embodiment is not an essential configuration, and the
前記第1実施形態では、基台33を筐体50に固定した後に、第1及び第2の平面ミラー31,32を装着し、反射面31a,32aの相対角度を決定しているが、スクリーン40や光学エンジン部10の配置を実際のリアプロジェクタ1と同一に設定した治具(角度調整用装置)を用い、当該治具にミラー保持部30を設置して、前記相対角度や基台33に対する回転台35の向きを決定し、その後に、ミラー保持部30を筐体50に固定するようにしてもよい。
In the first embodiment, after the
これによれば、精密な作業を必要とする相対角度の調整を本体(リアプロジェクタ1)への装着前に行うことが可能となる。治具は、筐体50のようなカバー部材で覆う必要がなく、また、作業しやすい向きに設置することが可能であるため、平面ミラー31,32の相対角度の設定を容易に行うことが可能となる。なお、治具と本体とで、各部材(スクリーン40や光学エンジン部10)の配置にばらつきがある場合には、筐体50への装着後に相対角度を微調整すればよい。
According to this, it becomes possible to adjust the relative angle that requires precise work before mounting on the main body (rear projector 1). Since the jig does not need to be covered with a cover member such as the
前記実施形態では、2つの反射ミラーのうち、第2の平面ミラー32、或いは曲面ミラー38のみが反射面32a,38aに沿って移動可能な構成を示しているが、第1の平面ミラー31のみが移動可能な構成としてもよいし、第1及び第2の平面ミラー31,32、或いは第1の平面ミラー31及び曲面ミラー38の双方が移動可能な構成としてもよい。
In the above-described embodiment, only the
前記実施形態では、投射光学系20からスクリーン40に至る光路に、2つの反射ミラーのみが存在する構成を示しているが、2つの反射ミラーの前後に他の光学素子等が介在する構成としてもよい。
In the embodiment, the configuration in which only two reflection mirrors are present in the optical path from the projection
前記実施形態では、透過型の液晶ライトバルブ107R,107G,107Bを用いて光源光の変調を行っているが、反射型の液晶ライトバルブ等、反射型の光変調装置を用いることも可能である。また、入射した光の出射方向を、画素としてのマイクロミラー毎に制御することにより、光源から出射した光を変調する微小ミラーアレイデバイス等を用いることもできる。また、光源部としては、超高圧水銀ランプ101等の放電型光源ランプに限られず、LED(発光ダイオード)からなるLED光源等、他の光源を用いてもよい。
In the embodiment, the light source light is modulated using the transmissive liquid crystal
1…リアプロジェクタ、10…光学エンジン部、20…投射光学系、30…ミラー保持部、31…第1の平面ミラー、32…第2の平面ミラー、31a,32a…反射面、32b…補助部材、33…基台、34…支軸、35…回転台、35d…貫通孔、36…調整部材、36a…貫通孔、36b…嵌合部、36c…保持部、36d…溝、37a,37b,37c…固定具、38…曲面ミラー、38a…反射面、40…スクリーン、50…筐体、101…超高圧水銀ランプ、102…インテグレータ、103…偏光変換素子、104,105…平面ミラー、105B…B光透過ダイクロイックミラー、105R…R光透過ダイクロイックミラー、106…リレーレンズ、107R,107G,107B…液晶ライトバルブ、108…クロスダイクロイックプリズム。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Rear projector, 10 ... Optical engine part, 20 ... Projection optical system, 30 ... Mirror holding part, 31 ... 1st plane mirror, 32 ... 2nd plane mirror, 31a, 32a ... Reflective surface, 32b ... Auxiliary member , 33 ... base, 34 ... support shaft, 35 ... rotating base, 35d ... through hole, 36 ... adjustment member, 36a ... through hole, 36b ... fitting part, 36c ... holding part, 36d ... groove, 37a, 37b, 37c ... Fixing tool, 38 ... Curved mirror, 38a ... Reflecting surface, 40 ... Screen, 50 ... Case, 101 ... Super high pressure mercury lamp, 102 ... Integrator, 103 ... Polarization conversion element, 104,105 ... Plane mirror, 105B ... B light transmission dichroic mirror, 105R ... R light transmission dichroic mirror, 106 ... relay lens, 107R, 107G, 107B ... liquid crystal light valve, 108 ... cross die Roikkupurizumu.
Claims (7)
平面状の反射面を備え、前記光学エンジン部から投射された前記画像光を反射する第1の反射ミラーと、
平面状の反射面を備え、前記第1の反射ミラーで反射された前記画像光を反射する第2の反射ミラーと、
前記第2の反射ミラーで反射された前記画像光を背面側で受光し、前面側に透過して画像として表示するスクリーンと、
前記第1の反射ミラーの反射面と前記第2の反射ミラーの反射面との交点を中心にして、前記第1の反射ミラー及び前記第2の反射ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記2つの反射面がなす角度を調整可能とする角度調整手段と、
を備えたことを特徴とするリアプロジェクタ。 An optical engine for projecting image light;
A first reflecting mirror that includes a planar reflecting surface and reflects the image light projected from the optical engine unit;
A second reflecting mirror that includes a planar reflecting surface and reflects the image light reflected by the first reflecting mirror;
A screen that receives the image light reflected by the second reflecting mirror on the back side, transmits the image light to the front side, and displays it as an image;
By rotating at least one of the first reflecting mirror and the second reflecting mirror around the intersection of the reflecting surface of the first reflecting mirror and the reflecting surface of the second reflecting mirror, An angle adjusting means capable of adjusting an angle formed by the two reflecting surfaces;
A rear projector characterized by comprising:
前記光学エンジン部から投射された前記画像光を反射する第1の反射ミラーと、
前記第1の反射ミラーで反射された前記画像光を反射する第2の反射ミラーと、
前記第2の反射ミラーで反射された前記画像光を背面側で受光し、前面側に透過して画像として表示するスクリーンと、
を備えたリアプロジェクタであって、
前記第1及び第2の反射ミラーの一方は、平面状の反射面を備えた平面ミラーで、他方は、曲面状の反射面を備えた曲面ミラーであり、
前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの反射面上の所定の位置における接線との交点を中心にして、前記平面ミラー及び前記曲面ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの前記接線とのなす角度を調整可能とする角度調整手段を備えたことを特徴とするリアプロジェクタ。 An optical engine for projecting image light;
A first reflection mirror that reflects the image light projected from the optical engine unit;
A second reflecting mirror that reflects the image light reflected by the first reflecting mirror;
A screen that receives the image light reflected by the second reflecting mirror on the back side, transmits the image light to the front side, and displays it as an image;
A rear projector comprising:
One of the first and second reflecting mirrors is a plane mirror having a planar reflecting surface, and the other is a curved mirror having a curved reflecting surface,
By rotating at least one of the flat mirror and the curved mirror around the intersection of the reflective surface of the flat mirror and a tangent at a predetermined position on the reflective surface of the curved mirror, A rear projector comprising an angle adjusting means for adjusting an angle formed between a reflecting surface and the tangent to the curved mirror.
前記第1の反射ミラーの反射面と、前記第2の反射ミラーの反射面との交点を中心として、前記第1の反射ミラー及び前記第2の反射ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記2つの反射面のなす角度を調整する角度調整工程を備えたことを特徴とするリアプロジェクタの製造方法。 A method of manufacturing a rear projector in which image light projected by an optical engine unit is sequentially reflected by first and second reflecting mirrors having a planar reflecting surface and projected onto a transmissive screen,
By rotating at least one of the first reflection mirror and the second reflection mirror around the intersection of the reflection surface of the first reflection mirror and the reflection surface of the second reflection mirror, A method of manufacturing a rear projector, comprising an angle adjusting step of adjusting an angle formed by the two reflecting surfaces.
前記第1及び第2の反射ミラーの一方は、平面状の反射面を備えた平面ミラーで、他方は、曲面状の反射面を備えた曲面ミラーであり、
前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの反射面上の所定の位置における接線との交点を中心にして、前記平面ミラー及び前記曲面ミラーの少なくとも一方を回動させることにより、前記平面ミラーの反射面と、前記曲面ミラーの前記接線とのなす角度を調整する角度調整工程を備えたことを特徴とするリアプロジェクタの製造方法。
A method of manufacturing a rear projector in which image light projected by an optical engine unit is sequentially reflected by first and second reflecting mirrors and projected onto a transmissive screen,
One of the first and second reflecting mirrors is a plane mirror having a planar reflecting surface, and the other is a curved mirror having a curved reflecting surface,
By rotating at least one of the flat mirror and the curved mirror around the intersection of the reflective surface of the flat mirror and a tangent at a predetermined position on the reflective surface of the curved mirror, A method of manufacturing a rear projector, comprising: an angle adjusting step of adjusting an angle formed between a reflecting surface and the tangent of the curved mirror.
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JP2016173576A (en) * | 2016-04-18 | 2016-09-29 | ソニー株式会社 | Light source unit, light source device, and image display device |
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-
2006
- 2006-01-06 JP JP2006001111A patent/JP2007183384A/en not_active Withdrawn
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