JP2007292934A - Optical member unit and video display device equipped therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光透過性の部材(例えば、ガラス)によって構成された複数の光学部材を有しており、各光学部材の間にエアギャップが設けられた光学部材ユニット及びこの光学部材ユニットを備えた映像表示装置に関する。 The present invention includes a plurality of optical members made of a light transmissive member (for example, glass), an optical member unit in which an air gap is provided between the optical members, and the optical member unit. The present invention relates to a video display device.
従来、光透過性の部材(例えば、ガラス)によって構成された光学部材(以下、導光部材)と、光透過性の部材(例えば、ガラス)によって構成された光学部材(三角プリズム)とを有する光学部材ユニットが一般的に広く知られている。なお、三角プリズムは、光が入射する方向(入射方向)と光が出射する方向(出射方向)とを異ならせる光学部材である。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical member (hereinafter referred to as a light guide member) configured by a light transmissive member (for example, glass) and an optical member (triangular prism) configured by a light transmissive member (for example, glass) are provided. Optical member units are generally widely known. The triangular prism is an optical member that makes a light incident direction (incident direction) different from a light emitting direction (exit direction).
このように、入射方向と出射方向とを異ならせる三角プリズムと導光部材とを配置する方法としては、三角プリズムや導光部材よりも屈折率が小さいエアギャップを三角プリズムと導光部材との間に設ける方法が挙げられる(非特許文献1)。 As described above, as a method of arranging the triangular prism and the light guide member that make the incident direction and the outgoing direction different from each other, an air gap having a refractive index smaller than that of the triangular prism or the light guide member is set between the triangular prism and the light guide member. The method of providing between is mentioned (nonpatent literature 1).
この方法によれば、三角プリズムと導光部材との間にエアギャップを設けることによって、光の一部が全反射せずに三角プリズムなどを透過することに起因する光利用効率の低下や色ムラの発生を抑制することができる。 According to this method, by providing an air gap between the triangular prism and the light guide member, a reduction in light utilization efficiency and color caused by part of the light being transmitted through the triangular prism without being totally reflected. Generation of unevenness can be suppressed.
ここで、上述したエアギャップを設ける方法として、ビーズをスペーサとして用いる方法が考えられる。具体的には、導光部材の光出射面の外周部の一部分と三角プリズムの光入射面の外周部の一部分とをビーズを含む接着剤で接着することによって、導光部材の光出射面と三角プリズムの光入射面との間にビーズによってエアギャップが形成される(例えば、特許文献1)。
一方で、導光部材の光出射面及び三角プリズムの光入射面の全面が有効範囲である場合には、接着剤に含まれるビーズが光を散乱するため、光学部材ユニットの光利用効率が低下してしまう。 On the other hand, when the entire light exit surface of the light guide member and the light incident surface of the triangular prism are in the effective range, the beads contained in the adhesive scatter light, so the light utilization efficiency of the optical member unit is reduced. Resulting in.
従って、ビーズを含む接着剤の量は少ない方が好ましいが、ビーズを含む接着剤の量を減らすと、導光部材と三角プリズムとの接着強度が低下してしまう。 Therefore, it is preferable that the amount of the adhesive containing the beads is small, but if the amount of the adhesive containing the beads is reduced, the adhesive strength between the light guide member and the triangular prism is lowered.
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、光学部材間の接着強度を充分に保つとともに、光利用効率の低下を抑制することが可能な光学部材ユニット及びこの光学部材ユニットを備えた映像表示装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described problem, and an optical member unit capable of sufficiently maintaining the adhesive strength between optical members and suppressing a decrease in light utilization efficiency, and the optical device. An object of the present invention is to provide a video display device including a member unit.
本発明の一の特徴は、第1の光入射面(光入射面131)、第1の光出射面(光出射面132)及び第1の光反射側面(光反射側面133)を有しており、光透過性の部材によって構成された第1の光学部材(導光部材130)と、第2の光入射面(光入射面151)、第2の光出射面(光出射面152)及び第2の光反射側面(光反射側面153)を有しており、光透過性の部材によって構成された第2の光学部材(三角プリズム150)と、前記第1の光出射面の外周部の一部分及び前記第2の光入射面の外周部の一部分に接着されており、前記第1の光出射面と前記第2の光入射面との間に、前記第1の光学部材及び前記第2の光学部材よりも屈折率が小さい低屈折率領域(エアギャップ161)を形成するための低屈折率領域形成部材(ビーズ162)と、前記第1の光反射側面の一部及び前記第2の光反射側面の一部に接着される接着面(接着面160a)を有しており、前記第1の光学部材と前記第2の光学部材とを懸架する懸架部材(懸架部材160)とを光学部材ユニットが備え、前記第1の光学部材及び前記第2の光学部材の少なくとも一方が、光入射方向と光出射方向とを異ならせる部材であり、前記懸架部材が、前記第1の光反射側面の一部を透過した光を反射することを要旨とする。
One feature of the present invention includes a first light incident surface (light incident surface 131), a first light emitting surface (light emitting surface 132), and a first light reflecting side surface (light reflecting side surface 133). A first optical member (light guide member 130) constituted by a light transmissive member, a second light incident surface (light incident surface 151), a second light emitting surface (light emitting surface 152), and A second optical member (triangular prism 150) having a second light reflecting side surface (light reflecting side surface 153) and formed of a light transmitting member, and an outer peripheral portion of the first light emitting surface. The first optical member and the second light incident surface are bonded to a part and a part of the outer peripheral portion of the second light incident surface, and between the first light emitting surface and the second light incident surface. Low refractive index region forming portion for forming a low refractive index region (air gap 161) having a refractive index smaller than that of the optical member (Beads 162) and a bonding surface (
かかる特徴によれば、懸架部材が、第1の光反射側面の一部及び第2の光反射側面の一部に接着されており、第1の光学部材と第2の光学部材とを懸架する。 According to this feature, the suspension member is bonded to a part of the first light reflection side surface and a part of the second light reflection side surface, and suspends the first optical member and the second optical member. .
従って、懸架部材が、第1の光学部材と第2の光学部材との接着強度を高めるため、第1の光出射面及び第2の光入射面に低屈折率領域形成部材を含む接着剤を設ける面積を小さくしても、第1の光学部材と第2の光学部材との接着強度が充分に保たれる。 Therefore, in order for the suspension member to increase the adhesive strength between the first optical member and the second optical member, an adhesive including a low refractive index region forming member is provided on the first light emitting surface and the second light incident surface. Even if the area to be provided is reduced, the adhesive strength between the first optical member and the second optical member is sufficiently maintained.
このように、第1の光出射面及び第2の光入射面に低屈折率領域形成部材を含む接着剤を設ける面積を小さくすることができるため、接着剤に含まれる低屈折率領域形成部材によって生じる光利用効率の低下を抑制することができる。 As described above, since the area where the adhesive including the low refractive index region forming member is provided on the first light emitting surface and the second light incident surface can be reduced, the low refractive index region forming member included in the adhesive It is possible to suppress a decrease in light utilization efficiency caused by the above.
また、懸架部材が、第1の光反射側面の一部を透過した光を反射することにより、第1の光学部材と第2の光学部材との接着強度の向上を図るために、懸架部材を設けた場合であっても、懸架部材によって生じる光利用効率の低下を抑制することができる。 In addition, the suspension member reflects the light transmitted through a part of the first light reflection side surface, thereby improving the adhesion strength between the first optical member and the second optical member. Even if it is a case where it provides, the fall of the light utilization efficiency which arises with a suspension member can be suppressed.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記懸架部材が、ガラス又は透明樹脂によって構成されていることを要旨とする。 One aspect of the present invention is summarized in that, in the above-described characteristics of the present invention, the suspension member is made of glass or transparent resin.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記懸架部材が、前記第1の光学部材及び前記第2の光学部材と同種の部材によって構成されていることを要旨とする。 One aspect of the present invention is summarized in that, in the above-described characteristics of the present invention, the suspension member is formed of a member of the same type as the first optical member and the second optical member.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記懸架部材の前記接着面が、前記第1の光反射側面及び前記第2の光反射側面を透過した光を反射するミラー面であることを要旨とする。 One feature of the present invention is the above-described feature of the present invention, wherein the adhesive surface of the suspension member is a mirror surface that reflects light transmitted through the first light reflecting side surface and the second light reflecting side surface. It is a summary.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記第1の光学部材が、四角柱状の形状を有する導光部材であり、前記第2の光学部材が、三角柱状の形状を有する三角プリズムであることを要旨とする。 One feature of the present invention is the above-described feature of the present invention, wherein the first optical member is a light guide member having a quadrangular prism shape, and the second optical member has a triangular prism shape. The gist is that it is a triangular prism.
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記三角プリズムが、前記第2の光入射面から入射した光の進行方向を変えて、前記第2の光入射面から入射した光を前記第2の光出射面側に導く光反射斜面(光反射側面153b)を有しており、前記懸架部材が、前記接着面と平行な投影面上において、前記光反射斜面に沿った辺(辺160m)を有することを要旨とする。
One feature of the present invention is that in the above-described feature of the present invention, the triangular prism changes the traveling direction of the light incident from the second light incident surface and is incident from the second light incident surface. A light reflecting slope (light reflecting
本発明の一の特徴は、本発明の上述した特徴において、前記懸架部材が、前記接着面と平行な前記投影面上において、前記光反射斜面の法線に沿った辺(辺160n)を有することを要旨とする。
One feature of the present invention is that in the above-described feature of the present invention, the suspension member has a side (
本発明の一の特徴は、映像表示装置が、上述した一の特徴を有する光学部材ユニットを備えることを要旨とする。 One feature of the present invention is that an image display device includes the optical member unit having the one feature described above.
本発明によれば、光学部材間の接着強度を充分に保つとともに、光利用効率の低下を抑制することが可能な光学部材ユニット及びこの光学部材ユニットを備えた映像表示装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while maintaining the adhesive strength between optical members fully, the optical member unit which can suppress the fall of light utilization efficiency, and an image display apparatus provided with this optical member unit can be provided. .
以下において、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals.
ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
[第1実施形態]
(映像表示装置)
However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones. Therefore, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
[First Embodiment]
(Video display device)
以下において、本発明の第1実施形態に係る映像表示装置について、図面を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る映像表示装置100を示す図である。
Hereinafter, an image display apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a
図1に示すように、映像表示装置100は、投射レンズ180を有しており、投射レンズ180によって拡大される画像をスクリーン200上に表示する。
As shown in FIG. 1, the
なお、第1実施形態において、映像表示装置100は、3板式のプロジェクタであるものとして説明するが、これに限定されるものではない。例えば、映像表示装置100は、単板式のプロジェクタであってもよく、リアプロジェクションテレビであってもよい。また、映像表示装置100は、カメラなどに用いられるビューファインダーであってもよい。
In the first embodiment, the
以下において、映像表示装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図2は、本発明の第1実施形態に係る映像表示装置100の構成を示す図である。なお、図2では、本発明に関連する構成のみが記載されており、他の光学部材(例えば、リレーレンズなど)などを映像表示装置100が有していてもよいことは当然である。
Hereinafter, the configuration of the video display device will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the
図2に示すように、映像表示装置100は、複数の光源110(光源110r、光源110g、光源110b)と、複数のテーパーロッド120(テーパーロッド120r、テーパーロッド120g、テーパーロッド120b)と、複数の導光部材130(導光部材130r、導光部材130g、導光部材130b)と、複数の液晶パネル140(液晶パネル140r、液晶パネル140g、液晶パネル140b)と、三角プリズム150と、ダイクロイックプリズム170と、投射レンズ180とを有する。
As shown in FIG. 2, the
光源110rは、赤色の光を発する光源であり、複数の赤色LEDが配列された赤色LEDアレイ111rを有している。同様に、光源110gは、緑色の光を発する光源であり、複数の緑色LEDが配列された緑色LEDアレイ111gを有しており、光源110bは、青色の光を発する光源であり、複数の青色LEDが配列された青色LEDアレイ111bを有している。
The
テーパーロッド120rは、光入射面よりも光出射面の面積が大きいテーパ形状を有しており、光源110rが発する赤色の光をテーパーロッド120rの側面で反射する光学部材である。
The tapered
同様に、テーパーロッド120gは、光入射面よりも光出射面の面積が大きいテーパ形状を有しており、光源110gが発する緑色の光をテーパーロッド120gの側面で反射する光学部材である。
Similarly, the
さらに、テーパーロッド120bは、光入射面よりも光出射面の面積が大きいテーパ形状を有しており、光源110bが発する青色の光をテーパーロッド120bの側面で反射する光学部材である。
Furthermore, the
導光部材130rは、光透過性の部材によって構成されており、四角柱状の形状を有する中実の光学部材である。なお、光透過性の部材とは、例えば、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などのような透明樹脂、ガラスなどである。また、四角柱状の形状とは、テーパ形状を含むことは勿論である。また、導光部材130rは、テーパーロッド120rの光出射面から出射された赤色の光を導光部材130rの側面(以下、光反射側面)で反射させて液晶パネル140r側に導く光学部材である。
The
同様に、導光部材130gは、光透過性の部材によって構成されており、四角柱状の形状を有する中実の光学部材であり、テーパーロッド120gの光出射面から出射された緑色の光を導光部材130gの側面(以下、光反射側面)で反射させて液晶パネル140g(三角プリズム150)側に導く光学部材である。なお、四角柱状の形状とは、テーパ形状を含むことは勿論である。
Similarly, the
また、導光部材130bは、光透過性の部材によって構成されており、四角柱状の形状を有する中実の光学部材であり、テーパーロッド120bの光出射面から出射された青色の光を導光部材130bの側面(以下、光反射側面)で反射させて液晶パネル140b側に導く光学部材である。なお、四角柱状の形状とは、テーパ形状を含むことは勿論である。
The
なお、導光部材130r、導光部材130g及び導光部材130bは同様の構成を有しているため、必要に応じてこれらを導光部材130と総称する。
Since the
液晶パネル140rは、駆動回路(不図示)からの映像信号に応じて、赤色の光を変調してダイクロイックプリズム170に出射する。同様に、液晶パネル140gは、駆動回路(不図示)からの映像信号に応じて、緑色の光を変調してダイクロイックプリズム170に出射し、液晶パネル140bは、駆動回路(不図示)からの映像信号に応じて、青色の光を変調してダイクロイックプリズム170に出射する。
The
三角プリズム150は、光透過性の部材によって構成されており、三角柱状の形状を有する中実の光学部材であり、導光部材130gの光出射面から出射された緑色の光の進行方向を変えて、液晶パネル140g側に導く光学部材である。なお、三角プリズム150は、光源110gが発する緑色の光の進行方向を変えることによって、映像表示装置100の小型化を図るために設けられている。
The
また、導光部材130gの光出射面と三角プリズム150の光入射面との間には、緑色の光の全反射が妨げられないように、エアギャップ161が設けられている。
Further, an
また、導光部材130gの光反射側面の一部及び三角プリズム150の光反射側面の一部には、懸架部材160が接着されている。また、懸架部材160は、光透過性の部材によって構成された板状の形状を有しており、導光部材130gと三角プリズム150とを懸架している。
A
また、懸架部材160が、導光部材130及び三角プリズム150と同種の部材によって構成されている。
Further, the
なお、第1実施形態において、「同種」とは、部材の種類が同じであることを意味している。例えば、導光部材130及び三角プリズム150が透明樹脂によって構成されている場合には、懸架部材160も透明樹脂によって構成されており、導光部材130及び三角プリズム150がガラスによって構成されている場合には、懸架部材160もガラスによって構成されている。また、導光部材130及び三角プリズム150の屈折率と懸架部材160の屈折率とは異なっていてもよい。
In the first embodiment, “same type” means that the types of members are the same. For example, when the
また、エアギャップ161の周辺構造(すなわち、光学部材ユニット)の詳細については後述する(図3及び図4を参照)。 Details of the peripheral structure of the air gap 161 (that is, the optical member unit) will be described later (see FIGS. 3 and 4).
ダイクロイックプリズム170は、液晶パネル140rからの赤色の光、液晶パネル140gからの緑色の光及び液晶パネル140bからの青色の光を合成する。具体的には、ダイクロイックプリズム170は、液晶パネル140rからの赤色の光及び液晶パネル140bからの青色の光を投射レンズ180側に反射する。一方で、ダイクロイックプリズム170は、液晶パネル140gからの緑色の光を透過する。
The
投射レンズ180は、液晶パネル140r、液晶パネル140g及び液晶パネル140bに表示された画像を拡大してスクリーン200上に表示する。具体的には、投射レンズ180は、ダイクロイックプリズム170によって合成された光をスクリーン200上に投射する。
(光学部材ユニット)
The
(Optical member unit)
以下において、本発明の第1実施形態に係る光学部材ユニットについて、図面を参照しながら説明する。図3は、本発明の第1実施形態に係る光学部材ユニットを示す斜視図である。なお、第1実施形態において、光学部材ユニットとは、導光部材130と三角プリズム150と懸架部材160とによって構成されたユニットである。
The optical member unit according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 3 is a perspective view showing the optical member unit according to the first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the optical member unit is a unit configured by the
図3に示すように、導光部材130は、光が入射する光入射面131と、光が出射する光出射面132と、光入射面131の外周の一辺から光出射面132の外周の一辺に亘って設けられた複数の光反射側面133(光反射側面133a〜光反射側面133d)とを有している。また、光反射側面133は、光入射面131から入射した光を全反射させて光出射面132に導く。
As shown in FIG. 3, the
三角プリズム150は、光が入射する光入射面151と、光が出射する光出射面152と、光入射面151の外周の一辺から光出射面152の外周の一辺に亘って設けられた複数の光反射側面153(光反射側面153a〜光反射側面153c)とを有している。
The
ここで、光入射面151の面方向は、光出射面152の面方向と異なっている。すなわち、三角プリズム150は、光が入射する方向(光入射方向)と光が出射する方向(光出射方向)とを異ならせている。
Here, the surface direction of the
また、光反射側面153は、光入射面151から入射した光を全反射させて光出射面152に導く。特に、光反射側面153bは、光入射面151から入射した光を全反射して、光入射方向と光出射方向とを異ならせる光反射斜面である。
The light reflecting side surface 153 totally reflects the light incident from the
懸架部材160は、光反射側面133の一部及び光反射側面153の一部に接着される接着面160aを有しており、導光部材130gと三角プリズム150とを懸架している。
The
なお、第1実施形態において、懸架部材160は、光反射側面133aの一部及び光反射側面153aの一部に接着された第1の懸架部材と、光反射側面133cの一部及び光反射側面153cの一部に接着された第2の懸架部材とによって構成されている。
In the first embodiment, the
ここで、導光部材130の光出射面132と三角プリズム150の光入射面151との間には、導光部材130及び三角プリズム150よりも屈折率が低い領域、すなわち、エアギャップ161が設けられている。
Here, a region having a lower refractive index than the
具体的には、光出射面132の外周部の一部分及び光入射面151の外周部の一部分には、エアギャップ161の幅を確保するために、ビーズ162が接着剤163によって接着されている。このように、ビーズ162は、エアギャップ161を形成するための部材である。
Specifically, a
なお、ビーズ162は、例えば、ホウケイ酸ガラスによって構成された球状の形状を有しており、約20μm程度の直径を有している。また、接着剤163は、紫外線(UV)を照射することによって硬化する接着剤であり、硬化後の屈折率として約1.4〜1.5(25℃)程度の屈折率を有している。さらに、ビーズ162は、接着剤163に予め含まれている。
The
また、ビーズ162を含む接着剤163は、光出射面132の外周部の四隅及び光入射面151の外周部の四隅に設けられていることが好ましい。
The adhesive 163 including the
このように、導光部材130の光出射面132と三角プリズム150の光入射面151との間にエアギャップ161を設けることによって、導光部材130の光出射面132から出射された光の一部が全反射されずに、光利用効率が低下してしまうことを防止している。例えば、エアギャップ161を設けていないと、導光部材130の光出射面132から出射された後に、三角プリズム150の光反射側面153bで反射された光の一部が、大きな入射角度で導光部材130の光反射側面133に入射してしまう場合がある。このような場合には、全反射条件が満たされないため、導光部材130の光出射面132から出射された光の一部が導光部材130の光反射側面133を透過して、光利用効率が低下してしまう。
As described above, by providing the
図4は、本発明の第1実施形態に係る光学部材ユニットの一例を示す図である。なお、図4は、光学部材ユニットを側方から見た図である。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the optical member unit according to the first embodiment of the present invention. In addition, FIG. 4 is the figure which looked at the optical member unit from the side.
図4に示すように、懸架部材160は、導光部材130と三角プリズム150とを懸架している。また、懸架部材160は、上述したように、光透過性の部材によって構成された板状の形状を有している。
As shown in FIG. 4, the
ここで、懸架部材160は、導光部材130の光反射側面133aの一部及び三角プリズム150の光反射側面153aの一部に接着されている。また、懸架部材160は、大気よりも大きい屈折率、すなわち、導光部材130や三角プリズム150と同程度の屈折率を有している。
Here, the
従って、図4に示すように、懸架部材160が接着された光反射側面133aの一部では、光入射面131から入射した光が全反射されずに光反射側面133aの一部を透過する。また、光反射側面133aの一部を透過した光は、懸架部材160の反射面160bで全反射される。さらに、懸架部材160が接着された光反射側面153aの一部では、懸架部材160の反射面160bで反射された光が全反射されずに光反射側面153aの一部を透過する。
(作用及び効果)
Therefore, as shown in FIG. 4, in a part of the light
(Action and effect)
本発明の第1実施形態に係る光学部材ユニットによれば、懸架部材160が、導光部材130の光反射側面133の一部及び三角プリズム150の光反射側面153の一部に接着されており、導光部材130と三角プリズム150とを懸架している。
According to the optical member unit according to the first embodiment of the present invention, the
従って、懸架部材160が、導光部材130と三角プリズム150との接着強度を高めるため、光出射面132及び光入射面151にビーズ162を含む接着剤163を設ける面積を小さくしても、導光部材130と三角プリズム150との接着強度が充分に保たれる。
Therefore, even if the
このように、光反射側面133a及び光反射側面153aにビーズ162を含む接着剤163を設ける面積を小さくすることができるため、接着剤163に含まれるビーズ162によって生じる光利用効率の低下を抑制することができる。
As described above, since the area where the adhesive 163 including the
また、懸架部材160が光透過性の部材(透明樹脂やガラス)によって構成されていることにより、懸架部材160が接着された光反射側面133aの一部を透過した光が懸架部材160の反射面160bで反射される。
In addition, since the
従って、導光部材130と三角プリズム150との接着強度の向上を図るために、懸架部材160を設けた場合であっても、懸架部材160によって生じる光利用効率の低下を抑制することができる。
Therefore, even if the
また、本発明の第1実施形態に係る光学部材ユニットによれば、懸架部材160が、導光部材130及び三角プリズム150と同種の部材によって構成されていることにより、導光部材130の光反射側面133aの一部と懸架部材160との接着強度が高まり、三角プリズム150の光反射側面153aの一部と懸架部材160との接着強度が高まる。
In addition, according to the optical member unit according to the first embodiment of the present invention, the
従って、懸架部材160が、導光部材130と三角プリズム150との接着強度をさらに高めるため、光反射側面133a及び光反射側面153aにビーズ162を含む接着剤163を設ける面積をさらに小さくすることができる。
[第2実施形態]
Therefore, the
[Second Embodiment]
以下において、本発明の第2実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した第1実施形態と第2実施形態との相違点について主として説明する。 Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, differences between the above-described first embodiment and the second embodiment will be mainly described.
具体的には、上述した第1実施形態に係る懸架部材160は、光透過性の部材によって構成されているため、導光部材130の光反射側面133aを透過した光は、懸架部材160の反射面160bで全反射される。
Specifically, since the
これに対して、第2実施形態に係る懸架部材160では、接着面160aは、光を反射するミラー面である。なお、第2実施形態では、接着面160aがミラー面であるため、懸架部材160は、光透過性の部材によって構成されている必要は特になく、どのような部材によって構成されていてもよい。
In contrast, in the
図5は、本発明の第2実施形態に係る光学部材ユニットの一例を示す図である。なお、図5は、光学部材ユニットを側方から見た図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an optical member unit according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a side view of the optical member unit.
図5に示すように、懸架部材160は、導光部材130gと三角プリズム150とを懸架している。また、懸架部材160の接着面160aは、光を反射するミラー面である。
As shown in FIG. 5, the
ここで、懸架部材160は、上述した第1実施形態と同様に、導光部材130の光反射側面133aの一部及び三角プリズム150の光反射側面153aの一部に接着されている。従って、仮に接着面160aがミラー面でない場合には、導光部材130の光反射側面133aの一部では光が反射されない。
Here, the
一方、図5に示すように、第2実施形態では、懸架部材160の接着面160aがミラー面であるため、導光部材130の光反射側面133aの一部でも光が反射される。
(作用及び効果)
On the other hand, as shown in FIG. 5, in the second embodiment, since the
(Action and effect)
本発明の第2実施形態に係る光学部材ユニットによれば、懸架部材160の接着面160aがミラー面によって構成されていることにより、懸架部材160が接着される導光部材130の光反射側面133aの一部でも光が反射される。
According to the optical member unit according to the second embodiment of the present invention, the
従って、導光部材130と三角プリズム150との接着強度の向上を図るために、懸架部材160を設けた場合であっても、懸架部材160によって生じる光利用効率の低下を抑制することができる。
[第3実施形態]
Therefore, even if the
[Third Embodiment]
以下において、本発明の第3実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下においては、上述した第1実施形態と第3実施形態との相違点について主として説明する。 Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following, differences between the first embodiment and the third embodiment described above will be mainly described.
具体的には、上述した第1実施形態では、懸架部材160の外形については特に触れていないが、第3実施形態では、懸架部材160の外形について説明する。
(懸架部材の外形)
Specifically, in the first embodiment described above, the outer shape of the
(Outline of suspension member)
以下において、本発明の第3実施形態に係る懸架部材の外形について、図面を参照しながら説明する。図6は、本発明の第3実施形態に係る懸架部材160の外形のバリエーションを示す図である。なお、図6は、懸架部材160の接着面160aと平行な投影面上における光学部材ユニットの形状を示す図である。
Below, the external shape of the suspension member which concerns on 3rd Embodiment of this invention is demonstrated, referring drawings. FIG. 6 is a view showing variations in the outer shape of the
また、図6では、上述した第1実施形態と同様に、光学部材ユニットは、導光部材130と、三角プリズム150と、導光部材130及び三角プリズム150を懸架する懸架部材160とを有している。また、導光部材130の光出射面132と三角プリズム150の光入射面151との間にエアギャップ161が設けられている。
In FIG. 6, similarly to the first embodiment described above, the optical member unit includes a
図6(a)に示すように、懸架部材160は、懸架部材160の接着面160aと平行な投影面上において、長方形の形状を有しており、懸架部材160の一部は、三角プリズム150の光反射側面153bから三角プリズム150の外側にはみ出している。
As shown in FIG. 6A, the
このように、懸架部材160の一部が三角プリズム150の外側にはみ出しているため、三角プリズム150に接着される接着面160aの面積が十分に確保される。一方で、光学部材ユニットを映像表示装置100に組み込む工程で、懸架部材160の一部がその工程の妨げとなる場合がある。また、懸架部材160が破損する可能性もある。
As described above, since a part of the
図6(b)に示すように、懸架部材160は、懸架部材160の接着面160aと平行な投影面上において、長方形の形状を有しており、懸架部材160は、三角プリズム150の光反射側面153bから三角プリズム150の外側にはみ出さないように配置されている。
As shown in FIG. 6B, the
このように、懸架部材160が三角プリズム150の光反射側面153bから三角プリズム150の外側にはみ出さないように配置されているため、光学部材ユニットを映像表示装置100に組み込む工程が容易となり、懸架部材160が破損する可能性も軽減される。一方で、三角プリズム150に接着される接着面160aの面積が小さくなるため、三角プリズム150と懸架部材160との接着強度が低下する。
As described above, since the
図6(c)に示すように、懸架部材160は、懸架部材160の接着面160aと平行な投影面上において、三角プリズム150の光反射側面153b(光反射斜面)に沿った辺160mを有している。
As shown in FIG. 6C, the
なお、辺160mは、三角プリズム150の光反射側面153bに沿っていればよく、三角プリズム150の光反射側面153bと同一線上で重なっていなくてもよい。また、辺160mは、三角プリズム150の光反射側面153bと平行でなくてもよい。
The
このように、懸架部材160が三角プリズム150の光反射側面153b(光反射斜面)に沿った辺160mを有しているため、三角プリズム150に接着される接着面160aの面積が十分に確保される。また、光学部材ユニットを映像表示装置100に組み込む工程が容易となり、懸架部材160が破損する可能性も軽減される。
As described above, since the
図6(d)に示すように、懸架部材160は、懸架部材160の接着面160aと平行な投影面上において、三角プリズム150の光反射側面153b(光反射斜面)に沿った辺160mと、三角プリズム150の光反射側面153b(光反射斜面)の法線aに沿った辺160nとを有している。
As shown in FIG. 6D, the
従って、図6(d)に示すように、三角プリズム150の光入射面151側及び光出射面152側に、エアギャップ161を介して複数の導光部材130をそれぞれ配置する場合であっても、各導光部材130と三角プリズム150とをそれぞれ懸架する複数の懸架部材160が干渉することがない。また、三角プリズム150に接着される接着面160aの面積も十分に確保される。
Therefore, as shown in FIG. 6D, even when the
なお、辺160nは、法線aに沿っていればよく、法線aと同一線上で重なっていなくてもよい。また、辺160nは、法線aと平行でなくてもよい。
Note that the
さらに、辺160mと辺160nとが交わる部分は丸みを帯びていてもよい。また、懸架部材160は、辺160mと辺160nとが交わる角の近傍が取り除かれた形状であってもよい。
Furthermore, a portion where the
なお、法線aは、懸架部材160の接着面160aと平行な投影面上において、三角プリズム150の光反射側面153b(光反射斜面)の略中央を通る線であることが好ましい。
The normal line a is preferably a line that passes through the approximate center of the light
上述したように、三角プリズム150と懸架部材160との接着強度及び光学部材ユニットを映像表示装置100に組み込む工程の容易性などの観点から、懸架部材160が図6(c)及び図6(d)に示す形状を有していることが効果的である。特に、三角プリズム150の光入射面151側及び光出射面152側に複数の導光部材130を配置する場合には、懸架部材160が図6(d)に示す形状を有していることが効果的である。
[その他の実施形態]
As described above, from the viewpoint of the adhesive strength between the
[Other Embodiments]
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。 Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiments, it should not be understood that the descriptions and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative embodiments, examples and operational techniques will be apparent to those skilled in the art.
例えば、上述した実施形態では、導光部材130の光出射面132と三角プリズム150の光入射面151との間に設けられる低屈率折領域は、大気によって構成されるエアギャップ161であるものとして説明したが、これに限定されるものではない。
For example, in the above-described embodiment, the low refractive index region provided between the
具体的には、低屈折率領域は、導光部材130及び三角プリズム150よりも屈折率が小さい光透過性部材をエアギャップ161に充填することによって構成されていてもよい。
Specifically, the low refractive index region may be configured by filling the
なお、導光部材130及び三角プリズム150よりも屈折率が小さい光透過性部材としては、アクリル樹脂やポリカーボネート樹脂などの透明樹脂、低屈折率接着剤などが挙げられる。
Examples of the light transmissive member having a refractive index smaller than that of the
このように、導光部材130及び三角プリズム150よりも屈折率が小さい光透過性部材をエアギャップ161に充填することによって低屈折率領域を構成することにより、導光部材130の光出射面132と三角プリズム150の光入射面151との間に、ゴミなどの不純物が入り込むことを防止することができる。
In this way, by forming the low refractive index region by filling the
また、導光部材130及び三角プリズム150よりも屈折率が小さい光透過性部材として低屈折率接着剤を用いれば、導光部材130と三角プリズム150との接着強度をさらに高めることができる。
Further, if a low refractive index adhesive is used as a light transmissive member having a refractive index smaller than that of the
さらに、上述した実施形態では、エアギャップ161は、導光部材130の光出射面132と三角プリズム150の光入射面151との間に設けられているが、これに限定されるものではない。具体的には、エアギャップは、三角プリズムの光出射面と導光部材の光入射面との間に設けられていてもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
また、上述した実施形態では、光学部材ユニットは、導光部材130と三角プリズム150とによって構成されているが、これに限定されるものではない。具体的には、光学部材ユニットは、三角プリズムと三角プリズムとによって構成されていてもよい。
In the above-described embodiment, the optical member unit is configured by the
さらに、上述した実施形態では、光学部材ユニットは、光源110gが発する緑色の光の進行方向を変える光学部材を有するが、これに限定されるものではなく、光源110rが発する赤色の光の進行方向を変える光学部材を有していてもよく、光源110bが発する青色の光の進行方向を変える光学部材を有していてもよい。さらに、光学部材ユニットは、複数色の光が混じり合った光の進行方向を変える光学部材を有していてよく、補色(例えば、黄色)の光の進行方向を変える光学部材を有していてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the optical member unit includes the optical member that changes the traveling direction of the green light emitted from the
また、上述した実施形態では、光変調素子として液晶パネル140を用いたが、これに限定されるものではなく、DMD(Digital Micro Mirror Device)や反射型液晶パネルを光変調素子として用いてもよい。 In the above-described embodiment, the liquid crystal panel 140 is used as the light modulation element. However, the present invention is not limited to this, and a DMD (Digital Micro Mirror Device) or a reflective liquid crystal panel may be used as the light modulation element. .
さらに、上述した実施形態では、導光部材130は、四角柱状の形状であるが、これに限定されるものではなく、円柱状の形状や多角柱状の形状などであってもよい。同様に、上述した実施形態では、導光部材130は、三角柱状の形状であるが、これに限定されるものではなく、円柱状の形状や多角柱状の形状などであってもよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the
また、上述した第1実施形態では、懸架部材160が、導光部材130及び三角プリズム150と同種の部材によって構成されているが、これに限定されるものではなく、導光部材130及び三角プリズム150と異種の部材によって構成されていてもよい。
In the first embodiment described above, the
さらに、上述した実施形態では、各光源110は、各色のLEDアレイを有しているが、これに限定されるものではなく、各色のLEDを単体で有していてもよい。 Furthermore, in each of the above-described embodiments, each light source 110 has an LED array of each color, but the present invention is not limited to this, and each color LED may have a single LED.
また、上述した実施形態において、テーパーロッド120、導光部材130、三角プリズム150及び懸架部材160などの光学部材の稜線に面取り加工が施されていてもよい。
Further, in the above-described embodiment, chamfering may be performed on ridgelines of optical members such as the taper rod 120, the
さらに、上述した実施形態において、三角プリズム150は、光反射側面153bで光を全反射することによって、光の進行方向を変えているが、これに限定されるものではない。例えば、三角プリズム150は、光反射側面153bに蒸着されたアルミニウムをミラー面として有する構成を有していてもよい。
Further, in the above-described embodiment, the
100・・・映像表示装置、110・・・光源、111・・・LEDアレイ、120・・・テーパーロッド、130・・・導光部材、131・・・光入射面、132・・・光出射面、133・・・光反射側面、140・・・液晶パネル、150・・・三角プリズム、151・・・光入射面、152・・・光出射面、153・・・光反射側面、160・・・懸架部材、160a・・・接着面、160b・・・反射面、161・・・エアギャップ、162・・・ビーズ、163・・・接着剤、170・・・ダイクロックプリズム、180・・・投射レンズ、200・・・スクリーン
DESCRIPTION OF
Claims (8)
第2の光入射面、第2の光出射面及び第2の光反射側面を有しており、光透過性の部材によって構成された第2の光学部材と、
前記第1の光出射面の外周部の一部分及び前記第2の光入射面の外周部の一部分に接着されており、前記第1の光出射面と前記第2の光入射面との間に、前記第1の光学部材及び前記第2の光学部材よりも屈折率が小さい低屈折率領域を形成するための低屈折率領域形成部材と、
前記第1の光反射側面の一部及び前記第2の光反射側面の一部に接着される接着面を有しており、前記第1の光学部材と前記第2の光学部材とを懸架する懸架部材とを備え、
前記第1の光学部材及び前記第2の光学部材の少なくとも一方は、光入射方向と光出射方向とを異ならせる部材であり、
前記懸架部材は、前記第1の光反射側面の一部を透過した光を反射することを特徴とする光学部材ユニット。 A first optical member having a first light incident surface, a first light emitting surface, and a first light reflecting side surface, and configured by a light transmissive member;
A second optical member having a second light incident surface, a second light emitting surface, and a second light reflecting side surface, and configured by a light transmissive member;
Bonded to a part of the outer periphery of the first light exit surface and a part of the outer periphery of the second light entrance surface, and between the first light exit surface and the second light entrance surface A low refractive index region forming member for forming a low refractive index region having a refractive index smaller than that of the first optical member and the second optical member;
An adhesive surface that is bonded to a part of the first light reflection side surface and a part of the second light reflection side surface is provided, and the first optical member and the second optical member are suspended. A suspension member,
At least one of the first optical member and the second optical member is a member that makes the light incident direction different from the light emitting direction,
The said suspension member reflects the light which permeate | transmitted a part of said 1st light reflection side surface, The optical member unit characterized by the above-mentioned.
前記第2の光学部材は、三角柱状の形状を有する三角プリズムであることを特徴とする請求項1に記載の光学部材ユニット。 The first optical member is a light guide member having a quadrangular prism shape,
The optical member unit according to claim 1, wherein the second optical member is a triangular prism having a triangular prism shape.
前記懸架部材は、前記接着面と平行な投影面上において、前記光反射斜面に沿った辺を有することを特徴とする請求項5に記載の光学部材ユニット。 The triangular prism has a light reflecting slope that changes the traveling direction of light incident from the second light incident surface and guides light incident from the second light incident surface to the second light emitting surface side. And
The optical member unit according to claim 5, wherein the suspension member has a side along the light reflection slope on a projection plane parallel to the adhesion surface.
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