JP2008070693A - 調整機構、およびプロジェクタ - Google Patents
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Abstract
【課題】調整機構の改良により、複数の光学素子の角度調整を効率的に行なうことを可能にする調整機構およびプロジェクタを提供することである。
【解決手段】角度調整機構800は、ベース枠体810と光学素子収容枠体(入射側偏光板442を収容する第1枠体820と位相差板444を収容する第2枠体830)と軸支部811,823,833と調整部(ネジ840、ベース受部815、受部としての第1受部827および第2受部837)とを有し、軸支部は照明光軸Lを通る略垂直平面上に位置する1つの回動軸Kを有して、回動軸Kを中心にベース枠体810に対して第1枠体820と第2枠体830を軸支し、ベース受部と受部が各々相対する位置に備えられ、相対するベース受部と受部との相互の調整操作により、光学素子収容枠体が、回動軸Kを中心としてベース枠体810に対して回動可能となる。また、プロジェクタ1は、角度調整機構800を備える。
【選択図】図5
【解決手段】角度調整機構800は、ベース枠体810と光学素子収容枠体(入射側偏光板442を収容する第1枠体820と位相差板444を収容する第2枠体830)と軸支部811,823,833と調整部(ネジ840、ベース受部815、受部としての第1受部827および第2受部837)とを有し、軸支部は照明光軸Lを通る略垂直平面上に位置する1つの回動軸Kを有して、回動軸Kを中心にベース枠体810に対して第1枠体820と第2枠体830を軸支し、ベース受部と受部が各々相対する位置に備えられ、相対するベース受部と受部との相互の調整操作により、光学素子収容枠体が、回動軸Kを中心としてベース枠体810に対して回動可能となる。また、プロジェクタ1は、角度調整機構800を備える。
【選択図】図5
Description
本発明は、光学像を形成する電気光学装置と、この電気光学装置で形成された画像を拡大投射する投射レンズと、光学素子とを含んで構成されたプロジェクタに関する。詳しくは、この光学素子の取付け角度を調整する調整機構と、当該調整機構を備えたプロジェクタに関するものである。
従来、光源と、この光源から射出される光束を画像情報に応じ、光学像として形成する電気光学装置と、この電気光学装置で形成された画像を投射する投射レンズなどを備えたプロジェクタが知られている。そして、プロジェクタは、会議、展示会などではプレゼンテーション用として、また、家庭などでは映画鑑賞用として広く利用されている。
このような用途に使用されるプロジェクタは、いずれの用途に使用される場合においても、投射された画像の品質に対して、見やすさやきれいさを実現するために、高いコントラストや高輝度が求められている。
そのために、偏光光を用いるプロジェクタでは、光の偏光方向を精度良く制御する必要があり、例えば、電気光学装置(例えば液晶パネル)を挟むように配置される入射側偏光板と射出側偏光板との偏光軸同士のなす角度、入射側偏光板、射出側偏光板それぞれの偏光軸の角度、あるいは、位相差板(波長板)の光軸の角度を、電気光学装置のうち光の変調を制御する電気光学材料(例えば液晶)の層の厚さや配向に対応した最適な角度にすることが要求される。
このような状況において、特許文献1では、入射側偏光板、射出側偏光板などの光学素子の角度を微調整することで、最良のコントラストや高輝度を得るために、第1枠体が光学素子を有する第2枠体を軸支し、調整部材によって第2枠体が適宜回動可能となる角度調整機構を備えるものが開示されている。
上記特許文献1によると、光学素子の偏光軸の角度を微調整することができるが、1つの光学素子に対しての角度調整機構が示されており、複数の光学素子の角度を微調整する角度調整機構への応用を考えた場合、効率的な構造とは必ずしもいえなかった。
また、最近、最良のコントラストや高輝度を得るために、光学系に複数の光学素子が使用され始めたため、複数の光学素子の角度調整を行なう角度調整機構が望まれていた。
また、最近、最良のコントラストや高輝度を得るために、光学系に複数の光学素子が使用され始めたため、複数の光学素子の角度調整を行なう角度調整機構が望まれていた。
本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、調整機構の改良により、複数の光学素子の角度調整を効率的に行なうことを可能にする調整機構およびプロジェクタを提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明の調整機構は、光学素子の取付け角度を調整する調整機構であって、ベース枠体と複数の光学素子収容枠体と軸支部と調整部とを有し、光学素子は、複数の光学素子収容枠体に各々収容され、軸支部は、ベース枠体と複数の光学素子収容枠体とに設置され、光学素子を含む光学系の照明光軸を通る略垂直平面上に位置する1つの回動軸を有して、回動軸を中心としてベース枠体に対して複数の光学素子収容枠体を軸支し、調整部は、調整部材と、ベース枠体に形成されて調整部材を受ける基となる複数のベース受部と、複数の光学素子収容枠体に形成されて調整部材を受ける受部とを有し、複数のベース受部と、複数の光学素子収容枠体に形成される受部とは、各々相対する位置に備えられて、相対するベース受部と受部とは、各々の調整部材との相互の調整操作により、複数の光学素子収容枠体が、回動軸を中心としてベース枠体に対して回動可能となることを特徴とする。
このような調整機構によれば、ベース枠体と複数の光学素子収容枠体とに設置される軸支部は、光学系の照明光軸を通る略垂直平面上に位置する1つの回動軸を有して、その回動軸を中心としてベース枠体に対して複数の光学素子収容枠体を軸支する。この構造により、複数の光学素子を使用する場合、各々の光学素子を各々収容する複数の光学素子収容枠体を1つの回動軸を有する軸支部で軸支することにより、効率的に軸支する構成を実現できる。
また、ベース枠体に形成されて調整部材を受ける基となる複数のベース受部と、複数の光学素子収容枠体に形成されて調整部材を受ける受部とが各々相対した位置に備えられて、相対するベース受部と受部とは、各々の調整部材との相互の調整操作により光学素子収容枠体が、回動軸を中心としてベース枠体に対して回動可能となる。これにより、各々の光学素子の角度調整を行なうための調整部を効率的に備えることができ、効率的な角度調整を行なうことができる。以上により、複数の光学素子の角度調整を効率的に行なうことを可能にする調整機構を提供することができる。
また、ベース枠体に形成されて調整部材を受ける基となる複数のベース受部と、複数の光学素子収容枠体に形成されて調整部材を受ける受部とが各々相対した位置に備えられて、相対するベース受部と受部とは、各々の調整部材との相互の調整操作により光学素子収容枠体が、回動軸を中心としてベース枠体に対して回動可能となる。これにより、各々の光学素子の角度調整を行なうための調整部を効率的に備えることができ、効率的な角度調整を行なうことができる。以上により、複数の光学素子の角度調整を効率的に行なうことを可能にする調整機構を提供することができる。
さらに、本発明の調整機構は、光学素子収容枠体として第1枠体と第2枠体とを有し、軸支部は、回動軸を中心としてベース枠体に対して第1枠体と第2枠体とを軸支し、調整部は、光学素子収容枠体に形成される受部として、第1枠体に形成される第1受部と第2枠体に形成される第2受部とを有し、ベース受部は、回動軸を中心に略対称に1対備えられ、一方のベース受部に相対して第1受部が位置し、他方のベース受部に相対して第2受部が位置し、一方のベース受部と第1受部、および、他方のベース受部と第2受部とは、各々の調整部材との相互の調整操作により、第1受部と第2受部とが、回動軸を中心としてベース枠体に対して回動可能となることを特徴とする。
このような調整機構によれば、軸支部は、回動軸を中心としてベース枠体に対して光学素子収容枠体としての第1枠体と第2枠体とを軸支することにより、例えば、2つの光学素子を各々第1枠体と第2枠体とに収容して、1つの回動軸を有する軸支部で軸支することにより、効率的に軸支する構成を実現できる。
また、ベース受部が回動軸を中心に略対称に1対備えられ、一方のベース受部に相対して第1受部が位置し、他方のベース受部に相対して第2受部が位置し、一方のベース受部と第1受部、および、他方のベース受部と第2受部とは、各々の調整部材との相互の調整操作により、第1受部と第2受部とが、回動軸を中心としてベース枠体に対して回動可能となる。これにより、例えば2つの光学素子の角度調整を行なうための調整部を効率的に備えることができ、効率的な角度調整を行なうことができる。以上により、複数の光学素子の角度調整を効率的に行なうことを可能にする調整機構を提供することができる。
また、ベース受部が回動軸を中心に略対称に1対備えられ、一方のベース受部に相対して第1受部が位置し、他方のベース受部に相対して第2受部が位置し、一方のベース受部と第1受部、および、他方のベース受部と第2受部とは、各々の調整部材との相互の調整操作により、第1受部と第2受部とが、回動軸を中心としてベース枠体に対して回動可能となる。これにより、例えば2つの光学素子の角度調整を行なうための調整部を効率的に備えることができ、効率的な角度調整を行なうことができる。以上により、複数の光学素子の角度調整を効率的に行なうことを可能にする調整機構を提供することができる。
上記調整機構において、調整部材はネジであり、ネジは、受部に螺合されるとともに、ベース受部に嵌合されていることが好ましい。ネジを回動させるといった簡単な動作によって光学素子の角度調整が適切に行なえる。
上記調整機構において、ネジと嵌合されるベース受部は、遊嵌部として形成され、ネジには鍔部が設けられ、遊嵌部は、ネジの頭部と鍔部との間に挟持されることが好ましい。このように、ネジと嵌合されるベース受部は遊嵌部を形成し、ネジにはこの遊嵌部を挟持する鍔部を設けることにより、ネジの変位がこの遊嵌部で吸収される。つまり、ネジと嵌合されるベース受部を有するベース枠体とネジ相互間の歪みが生じず、ネジが円滑に回転する。また、ネジの頭部および鍔部により、ネジの軸方向への動きが規制されるので、ネジが抜ける心配がなくなる。
上記調整機構において、調整部材とベース受部との間に、弾性部材を有していることが好ましい。このようにすることで、ネジの変位がこの弾性部材により更に吸収される。つまり、ネジと嵌合されるベース受部を有するベース枠体とネジ相互間のガタツキを更に吸収し、ネジが円滑に回転する。
上記調整機構において、軸支部は、ベース枠体に回動軸を中心として突出する凸部を有し、枠体は、凸部と対応した部位に孔部を有し、孔部および凸部の嵌合により、枠体がベース枠体に軸支されることが好ましい。
このような構成によれば、凸部および孔部といった簡易な構成によって、ベース枠体に枠体が軸支される機構が実現され、部品を容易に加工できる。
上記調整機構において、ベース枠体と複数の光学素子収容枠体、または、ベース枠体と第1枠体および第2枠体とを一体に把持する把持部材が設けられていることが好ましい。このような構成によれば、ベース枠体と複数の光学素子収容枠体、または、ベース枠体と第1枠体および第2枠体とが互いに離間しないように固定することができる。
上記調整機構において、ベース枠体に有する凸部は、枠体を保持する保持部を有していることが好ましい。このような構成によれば、凸部に保持部を有するため、他の部材を用いることなく簡易な構成によって、ベース枠体に枠体が軸支され、かつ保持される機構が実現でき、部品数や組立工数を低減できる。
上述した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、光源と、光源から射出される光束を画像情報に応じ光学像として形成する電気光学装置と、電気光学装置で形成された画像を投射する投射レンズと、光源と電気光学装置との間に配置された光学素子と、を備え、光学素子を透過した所定の偏光光が電気光学装置によって変調されるプロジェクタであって、上述したいずれかに記載の、光学素子の取付け角度を調整する調整機構を備えていることを特徴とする。
このようなプロジェクタによると、複数の光学素子の取付け角度を調整する調整機構を備えることにより、上述した調整機構の効果を有するプロジェクタが実現できる。また、光学素子(例えば、偏光板、位相差板(波長板)、視野角補正板など)の取付け角度を調整することによって、その偏光軸や光軸の角度の最適な調整が可能になり、高コントラストおよび高輝度の画像が表示されるようになる。
上記プロジェクタは、光源から射出される光束を複数の色光に分けて、複数の色光を色光毎に画像情報に応じて光学像を形成する複数の電気光学装置を備え、複数の電気光学装置に対応して複数の光学素子を備える場合、ベース枠体は、複数の光学素子に対応してそれぞれ保持する複数の光学素子収容枠体に対して一体の枠体として構成されることが好ましい。このような構成によれば、ベース枠体を一体とすることにより、組立工数を低減できる。
上記プロジェクタにおいて、ベース枠体は、電気光学装置の直前に設置される光学部品を収容する光学用筐体と一体に構成されることが好ましい。このような構成によれば、ベース枠体を構成する別の部材が必要なくなり、プロジェクタの組立工数を低減できる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
(実施形態)
(実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係るプロジェクタの上面側から見た概略斜視図である。図2は、プロジェクタの下面側から見た概略斜視図である。
図1、図2を参照して、プロジェクタ1の全体構成を説明する。
図1、図2を参照して、プロジェクタ1の全体構成を説明する。
プロジェクタ1は、光源としての光源ランプから出射された光束を赤(R)、緑(G)、青(B)の三原色に分離し、これらの各色光束を電気光学装置を構成する液晶パネルを通して画像情報に対応させて変調し、変調した後の各色光の変調光束を色合成光学系(プリズム)により合成して、投射レンズ3を介して投射面上(例えばスクリーン)に拡大表示する形式のものである。投射レンズ3の一部を除いて、各構成部品は外装ケース2の内部に収容されている。
図1、図2を参照して、外装ケース2の構造を説明する。
外装ケース2は、プロジェクタ1の上面を覆うアッパーケース21と、前面を覆うフロントケース22と、底面、側面および背面を覆うロアケース23とから構成される。また、外装ケース2は、合成樹脂製である。
外装ケース2は、プロジェクタ1の上面を覆うアッパーケース21と、前面を覆うフロントケース22と、底面、側面および背面を覆うロアケース23とから構成される。また、外装ケース2は、合成樹脂製である。
図1に示すように、アッパーケース21の上面において、その後方側(投射レンズ3と逆側)の中央には、プロジェクタ1の画質などを調整するための操作パネル211が設けられている。また、アッパーケース21の上面の前方側(投射レンズ3側)には、投射レンズ3を中心として左右の部位に、投射レンズ3の左右位置および上下位置を調整する投射レンズ位置調整部30を構成する2つのダイヤル301,302が露出して設置されている。そして、一方のダイヤル301を回動することにより、投射レンズ3を上下に移動させることができる。また、他方のダイヤル302を回動することにより、投射レンズ3を左右に移動させることができる。
フロントケース22には、変調された光束を拡大投射する投射レンズ3がフロントケース22に向かって左側に取り付けられている。さらに、フロントケース22の中央には、リモートコントローラ(図示省略)からの信号を受信するリモコン受光部221が設けられている。フロントケース22の右側には、プロジェクタ1の内部の温まった空気をプロジェクタ1の外部に排気する場合のダクト222が設けられている。
図2に示すように、ロアケース23の底面の後方側には、プロジェクタ1の内部を冷却する冷却空気を取り入れるための空気取入口231が設けられている。空気取入口231は、樹脂製のフィルタ交換蓋232に設けられており、このフィルタ交換蓋232をロアケース23の中央側から着脱することで、内部のフィルタ(図示省略)を交換することが可能となる。また、フィルタ交換蓋232の右側には、光源装置の交換時に開放される光源装置交換蓋233が設けられている。光源装置交換蓋233をロアケース23の後方側から着脱することで、内部の光源装置(図示省略)を交換することが可能となる。
ロアケース23の底面には、3ヶ所の脚部234が設けられ、前方側端部となる左右の角部に調整脚部234R,234Lが設けられ、後方側端部の略中央部に固定脚部234Cが設けられている。なお、調整脚部234R,234Lの上下の進退量を調整することによって、表示画面の傾きを変更することが可能となる。
ロアケース23の背面には、外部電力供給用のACインレット24や各種の入出力端子群25が配置されている。ACインレット24の横には、主電源のON/OFF動作を行なう主電源スイッチ26が配置されている。そして、このロアケース23の背面にも、フロントケース22と同様にリモコン受光部221が設けられている。
図3は、プロジェクタの内部構造を示す斜視図である。詳細には、図1に示す状態からアッパーケース21やフロントケース22などを取外した状態を示している。
図3を参照して、プロジェクタ1の内部構造を説明する。
図3を参照して、プロジェクタ1の内部構造を説明する。
図3に示すように、外装ケース2の内部には、プロジェクタ1の装置本体が収容されている。そして、内部の左右方向に延び、一方の端部が前方に延びる平面略L字状の光学ユニット4と、光学ユニット4の上方に設置される制御基板(図示省略)と、ロアケース23の左側の内側に沿って背面側から前面側に渡って設置される電源ユニット5とを備えている。
そして、光学ユニット4の背面側でロアケース23の内側に沿って設置され、空気取入口231から外気を吸気して光学ユニット4や電源ユニット5に吐出する。そして、光学ユニット4や電源ユニット5で発熱した熱が伝熱された外気を、ダクト222などを介して、プロジェクタ1の外部に排気する冷却ユニット7を備えている。
図3を参照して、電源ユニット5の構成および動作を説明する。
電源ユニット5は、光源装置411および制御基板などに電力を供給するものであり、図3に示すように、電源回路を備えた電源ブロック50と、ランプ駆動ブロック51とを備えている。
電源ユニット5は、光源装置411および制御基板などに電力を供給するものであり、図3に示すように、電源回路を備えた電源ブロック50と、ランプ駆動ブロック51とを備えている。
電源ブロック50は、ACインレット24に接続された電源ケーブル(図示省略)を通して外部から供給された電力を、光源装置411を駆動するランプ駆動ブロック51および制御基板等に供給する。電源ブロック50は、入力される交流を低電圧の直流に変換するトランスや、このトランスからの出力を所定の電圧に変換する変換回路等が実装された回路基板などを備える。
ランプ駆動ブロック51は、光源装置411に安定した電圧で電力を供給するための変換回路等が実装された回路基板を備え、電源ブロック50から入力した商用交流電流は、このランプ駆動ブロック51によって整流、変換されて、直流電流や交流矩形波電流となって光源装置411に供給される。
制御基板の構成と動作を説明する。
制御基板は、光学ユニット4の上方に配置されるメイン基板(図示省略)と、このメイン基板と光源収容部452との間に配置されるサブ基板(図示省略)とを備えている。
制御基板は、光学ユニット4の上方に配置されるメイン基板(図示省略)と、このメイン基板と光源収容部452との間に配置されるサブ基板(図示省略)とを備えている。
メイン基板は、CPU(Central Processing Unit)等の演算処理装置が実装された回路基板として構成され、プロジェクタ1全体を制御する。このメイン基板は、インターフェース基板(図示省略)から出力される信号に基づいて、後述する電気光学装置としての各液晶パネル441R,441G,441B(図4を参照)を駆動制御する。そして、各液晶パネル441R,441G,441Bは、光変調を実施して光学像を形成する。なお、インターフェース基板は、入出力端子群25からの入出力信号を処理する回路基板である。また、メイン基板は、操作パネル211やリモコン受光部221から入力された操作信号を入力し、この操作信号に基づいてプロジェクタ1の構成部に適宜、制御指令を出力する。
サブ基板は、後述する冷却ユニット7を構成する複数の冷却ファンを駆動するためのファン駆動回路が実装された基板であり、メイン基板と電気的に接続され、メイン基板から出力される制御信号を入力することで、冷却ファンを駆動させる。
図4は、光学ユニットの光学系を模式的に示す図である。
図3、図4を参照して、光学ユニット4の構成を説明する。
光学ユニット4は、光源装置411から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投射レンズ3を介してスクリーン上に投射画像を形成するものである。この光学ユニット4の光学系は、図4に示すように、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学系42と、リレー光学系43と、電気光学装置と、色合成光学系とから構成される。また、電気光学装置と色合成光学系とは一体化した光学装置44として構成されている。
図3、図4を参照して、光学ユニット4の構成を説明する。
光学ユニット4は、光源装置411から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、投射レンズ3を介してスクリーン上に投射画像を形成するものである。この光学ユニット4の光学系は、図4に示すように、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学系42と、リレー光学系43と、電気光学装置と、色合成光学系とから構成される。また、電気光学装置と色合成光学系とは一体化した光学装置44として構成されている。
光学ユニット4は、前記光学系41,42,43を構成する各光学部品を収容して固定する光学用筐体45を備えている。詳細には、光学用筐体45は、前記光学系41,42,43を構成する各光学部品を案内して収容する光学部品収容部451と、光源装置411を案内して収容する光源収容部452とで構成される。具体的には、光学用筐体45は、上収容枠体45Aと、下収容枠体45Bとで構成され、光学部品収容部451および光源収容部452に相当する光学部品は、この上収容枠体45Aと下収容枠体45Bとにより、上下方向から挟まれる形態で収容されている。また、これらの上収容枠体45A、下収容枠体45Bはネジ固定されてユニット化され、ロアケース23の側に固定ネジにより固定されている。なお、光学用筐体45を構成する上収容枠体45Aが、本発明の特徴となるベース枠体810を構成している。ベース枠体810の詳細は後述する。
電気光学装置と色合成光学系を構成する光学部品は、光学用筐体45とは別に備えるヘッド体48に収容して固定される。ヘッド体48は、側面略L字状で、マグネシウム合金の一体成形品で形成されている。そして、このヘッド体48に、光学装置44を収容し、その対向側に投射レンズ3を収容して固定する。また、ヘッド体48は、投射レンズ3の外周部に、前述した投射レンズ3の上下位置および左右位置を調整する投射レンズ位置調整部30(ダイヤル301,302を含む)を構成する機構部品を収容して固定している。また、ヘッド体48は、前述した光学用筐体45も案内して固定する構造となっている。そして、ヘッド体48は、ロアケース23に固定ネジにより固定される。
図4を参照して、光学系の構成と動作を説明する。
図4に示すように、インテグレータ照明光学系41は、光源から射出された光束を照明光軸Lに直交する面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系41は、光源装置411、第1レンズアレイ412、第2レンズアレイ413、偏光変換素子414、および重畳レンズ415を備えて構成される。
図4に示すように、インテグレータ照明光学系41は、光源から射出された光束を照明光軸Lに直交する面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系41は、光源装置411、第1レンズアレイ412、第2レンズアレイ413、偏光変換素子414、および重畳レンズ415を備えて構成される。
光源装置411は、放射光源としての光源ランプ411A、リフレクタ411B、リフレクタ411Bの光束射出面を覆う防爆ガラス411C、および、光源ランプ411Aとリフレクタ411Bと防爆ガラス411Cとを収容して固定する光源用筐体411Dを備えて構成されている。そして、光源ランプ411Aから射出された放射状の光束は、リフレクタ411Bで反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。本実施形態では、光源ランプ411Aとして、高圧水銀ランプを採用し、リフレクタ411Bとして、放物面鏡を採用している。なお、光源ランプ411Aとしては、高圧水銀ランプに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ411Bとして放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
第1レンズアレイ412は、照明光軸L方向から見て略矩形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411Aから射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を光学装置44の後述する電気光学装置(液晶パネル441)上に結像させる機能を有する。
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を光学装置44の後述する電気光学装置(液晶パネル441)上に結像させる機能を有する。
偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413からの光を略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。詳細には、偏光変換素子414によって略1種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ415によって最終的に光学装置44の後述する液晶パネル441上にほぼ重畳される。
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とを備える。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は、2枚のダイクロイックミラー421,422により赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離される。
リレー光学系43は、入射側レンズ431と、リレーレンズ433と、反射ミラー432,435とを備えている。このリレー光学系43は、色分離光学系42で分離された色光である青色光を光学装置44の後述する青色光用の液晶パネル441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うち、緑色光成分と青色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー421によって反射した赤色光は、反射ミラー423で反射し、フィールドレンズ419を通って、赤色光用の液晶パネル441に到達する。このフィールドレンズ419は、第2レンズアレイ413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。青色光および緑色光用の液晶パネル441の光入射側に設けられたフィールドレンズ419も同様である。
ダイクロイックミラー421を透過した青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419を通って、緑色光用の液晶パネル441に到達する。一方、青色光は、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419を通って、青色光用の液晶パネル441に到達する。なお、青色光にリレー光学系43が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ431に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ419に伝えるためである。なお、リレー光学系43には、3つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
光学装置44は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光学装置44は、色分離光学系42で分離された各色光が入射される光学素子としての3つの入射側偏光板442(赤色光用を赤色光用入射側偏光板442R、緑色光用を緑色光用入射側偏光板442G、青色光用を青色光用入射側偏光板442Bとする)を備える。また、各入射側偏光板442の後段に設置される電気光学装置としての3つの液晶パネル441(赤色光用を赤色光用液晶パネル441R、緑色光用を緑色光用液晶パネル441G、青色光用を青色光用液晶パネル441Bとする)を備える。また、各液晶パネル441の後段に設置される3つの射出側偏光板443(赤色光用を赤色光用射出側偏光板443R、緑色光用を緑色光用射出側偏光板443G、青色光用を青色光用射出側偏光板443Bとする)と1つの色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム445とを備える。
本実施形態での光学装置44は、緑色光と青色光の光路上で、入射側偏光板442と液晶パネル441との間に位相差板444を備えて、入射側偏光板442から射出される偏光光束を補正している。緑色光用の位相差板444を位相差板444G、青色光用の位相差板444を位相差板444Bとする。なお、赤色光の光路上で、入射側偏光板442と液晶パネル441との間には、位相差板は備えていない。
液晶パネル441(441R,441G,441B)は、例えば、ポリシリコンTFT(Thin Film Transistor)をスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。そして、この液晶パネル441は、入射側偏光板442を介して入射する光束を画像情報に応じて変調して射出する。
入射側偏光板442は、色分離光学系42で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、射出側偏光板443も、入射側偏光板442と略同様に構成され、液晶パネル441から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板442の透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
クロスダイクロイックプリズム445は、射出側偏光板443から射出され、色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム445には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青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字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成される。クロスダイクロイックプリズム445によって合成された色光は、投射レンズ3の方向に射出される。そして、クロスダイクロイックプリズム445から射出された映像光はカラー画像として、投射レンズ3により拡大され、スクリーンに投射される。
上述した液晶パネル441(441R,441G,441B)、射出側偏光板443(443R,443G,443B)は、固定部材を介在してクロスダイクロイックプリズム445と固定されて光学装置44を構成する。その光学装置44は、前述したヘッド体48に固定される構造となる。なお、入射側偏光板442および位相差板444は、前述した光学部品収容部451側に固定される。
図5は、本発明の実施形態に係る調整機構を示す概略斜視図である。図6は、調整機構の分解斜視図である。図7は、調整機構の軸支部を中心とした概略断面図である。
図3、図5、図6、図7を参照して、入射側偏光板442および位相差板444の調整機構としての角度調整機構800の構成を説明する。
図3、図5、図6、図7を参照して、入射側偏光板442および位相差板444の調整機構としての角度調整機構800の構成を説明する。
図3、図5に示すように、角度調整機構800は、色光毎に備えられ、各液晶パネル441R,441G,441Bの光束入射側に各々備えられている。
図5に示すように、本実施形態での角度調整機構800は、入射側偏光板442R,442G,442Bの偏光軸角度を各々微調整する機構と、位相差板444G,444Bの光軸角度を各々微調整する機構との2つの光学素子の角度を調整する機構を備えている。
角度調整機構800は、ベース枠体810と、入射側偏光板442R,442G,442Bが取り付けられた各々の光学素子収容枠体としての第1枠体820と、位相差板444G,444Bが取り付けられた各々の光学素子収容枠体としての第2枠体830とを有している。また、角度調整機構800は、ベース枠体810に対して第1枠体820と第2枠体830とを軸支するために、ベース枠体810と第1枠体820と第2枠体830とに設置される軸支部811,823,833を有している。また、角度調整機構800は、ベース枠体810に対する各第1枠体820および第2枠体830の回動角度を調整するための調整部を構成する調整部材としての各々のネジ840と、ベース枠体810と第1枠体820と第2枠体830とを把持する各々の把持部材850とを有して構成されている。
そして、各々のネジ840を使用して、第1枠体820の回動角度を調整することにより、第1枠体820に取り付けられる入射側偏光板442R,442G,442Bの偏光軸方向を調整する。また、第2枠体830の回動角度を調整することにより、第2枠体830に取り付けられる位相差板444G,444Bの光軸方向を調整する。
なお、以降の説明において、第1枠体820や第2枠体830の回動角度を調整することを、適宜、角度調整という。また、角度調整を行なうことは、第1枠体820や第2枠体830に取り付けられている入射側偏光板442や位相差板444の偏光軸方向や光軸方向を調整することを意味するものとする。
ベース枠体810は、色光毎に分けて構成しても良いが、本実施形態では、一体の部材として構成している。具体的には、図3、図5に示すように、光学用筐体45を構成する上収容枠体45Aに構成している。
本実施形態での角度調整機構800は、緑色光に対しては、緑色光用入射側偏光板442Gが取り付けられた第1枠体820と、緑色光用の位相差板444Gが取り付けられた第2枠体830の回動角度調整を行なう。青色光に対しては、緑色光と同様に、青色光用入射側偏光板442Bが取り付けられた第1枠体820と、青色光用の位相差板444Bが取り付けられた第2枠体830の角度調整を行なう。なお、赤色光に対しては、赤色光用入射側偏光板442Rが取り付けられた第1枠体820のみの角度調整を行なう。赤色光用に位相差板を用いない理由は、赤色光の波長領域は、位相差板を使用して光軸を微調整して合わせても、コントラスト向上の寄与率が低いためである。
以下、緑色光用液晶パネル441Gの光束入射側に取り付けられた角度調整機構800を代表して説明する(他の液晶パネル441R,441Bの光束入射側に取り付けられた角度調整機構800も略同様な構成である。)。
図6に示すように、ベース枠体810は、合成樹脂材料により形成される。また、ベース枠体810は、上収容枠体45Aで構成されている。そして、液晶パネル441Gの前段となる位置で、照明光軸Lを通る略垂直上に位置する縁辺で、上方向に突出する略板形状の軸支片812が形成されている。
軸支片812には、照明光軸Lを通る略垂直平面上に位置する回動軸Kを有し、その回動軸Kを中心として、液晶パネル441G側に突出する凸部を有して軸支用突起813が形成されている。この軸支用突起813は、回動軸Kを中心とする断面略D字形状で、面部の半径は一定となる凸部として形成される。また、軸支用突起813の先端部はテーパ面となるように形成されている。また、軸支片812には、軸支用突起813の両側に位置して、上下方向に延び、液晶パネル441G側に突出する一対の受用突起814が形成されている。
ベース枠体810に形成される軸支部811は、上記、軸支片812、軸支用突起813および受用突起814を有して構成される。
ベース枠体810は、軸支用突起813の回動軸Kを略中心として、軸支片812の両側で、上方向に略均一の肉厚で一段突出する一対のベース受部本体816が形成されている。また、一対のベース受部本体816には、回動軸Kを略中心として、一対の長孔状の遊嵌部817が略対象に形成されている。各遊嵌部817は、ベース受部本体816の縁辺に各々形成される係止開口818に連接している。
ベース受部本体816の遊嵌部817周辺およびベース受部本体816の縁片側と逆側となる面部には、バネ受部819が構成されている。詳細には、遊嵌部817周辺には、後述する弾性部材としてのバネ860のバネ部861およびバネ接続部862を収容する溝となるバネ受溝819Aが形成されている。また、ベース受部本体816の縁片側と逆側となる面部には、バネ860のバネ固定片863を固定するためのバネ固定部819Bが、上下方向に延び、面部に突出して一対形成されている。バネ860に関しては後述する。
ベース枠体810に形成される調整部としてのベース受部815は、上記、ベース受部本体816、遊嵌部817、係止開口818およびバネ受部819を有して構成される。
第1枠体820は、金属製の板材により形成される。そして、第1枠体820は、矩形状の開口部822を有し、入射側偏光板442Gが貼着された透明なガラス基板880を開口部822周縁に取り付ける略矩形状の枠本体821と、枠本体821と所定の段差を軸支用突起813側方向に有して上方に延出する軸支片824と、軸支片824の横側(図面では右側)となる長辺側縁辺の一端からベース枠体810に向かって、枠本体821に対して略垂直に折り曲げて形成された、受部としての第1受部827を構成する螺合片828とを含んで構成される。
なお、枠本体821の左右側の2つの縁辺には、その全長にわたって起立部821Aが設けられ、下側の縁辺には、起立部821Bが設けられている。
なお、枠本体821の左右側の2つの縁辺には、その全長にわたって起立部821Aが設けられ、下側の縁辺には、起立部821Bが設けられている。
軸支片824には、ベース枠体810の軸支用突起813と嵌合する孔部825が円形状に形成されている。孔部825の中心軸は、回動軸Kとなる。そして、軸支片824には、孔部825と同心で、軸支片824の面と僅かな段差を有し、幅を持つ溝部826が形成されている。
第1枠体820における軸支部823は、上記、軸支片824、孔部825および溝部826を有して構成される。
螺合片828には、ネジ孔829が形成されている。このネジ孔829は、ベース受部815の遊嵌部817の略中心に相対する部位に形成されている。また、ネジ孔829は、後述するネジ840の有する所定のピッチに対応したネジ溝を有している。
第1枠体820に形成される調整部としての第1受部827は、上記、螺合片828およびネジ孔829を有して構成される。
第2枠体830は、第1枠体820と略同様に構成されている。第2枠体830は、金属製の板材により形成される。そして、第2枠体830は、矩形状の開口部832を有し、位相差板444Gが貼着された透明なガラス基板890を開口部832周縁に取り付ける略矩形状の枠本体831と、枠本体831と所定の段差を軸支用突起813側方向に有して上方に延出する軸支片834と、軸支片834の横側(図面では左側)となる長辺側縁辺の一端からベース枠体810に向かって、枠本体831に対して略垂直に折り曲げて形成された、受部としての第2受部837を構成する螺合片838とを含んで構成される。
なお、枠本体831の左右側の2つの縁辺には、その全長にわたって起立部831Aが設けられ、下側の縁辺には、起立部831Bが設けられている。
なお、枠本体831の左右側の2つの縁辺には、その全長にわたって起立部831Aが設けられ、下側の縁辺には、起立部831Bが設けられている。
軸支片834には、ベース枠体810の軸支用突起813と嵌合する孔部835が円形状に形成されている。孔部835の中心軸は、回動軸Kとなる。
第2枠体830における軸支部833は、上記、軸支片834および孔部835を有して構成される。
螺合片838には、ネジ孔839が形成されている。このネジ孔839は、ベース受部815の遊嵌部817の略中心に相対する部位に形成されている。また、ネジ孔839は、後述するネジ840の有する所定のピッチに対応したネジ溝を有している。
第2枠体830に形成される調整部としての第2受部837は、上記、螺合片838およびネジ孔839を有して構成される。
第1枠体820の第1受部827のネジ孔829と、第2枠体830の第2受部837のネジ孔839とは、回動軸Kを中心として略対象な部位に形成されることになる。また、第1枠体820の軸支片824と、第2枠体830の軸支片834は、軸支片824,834を重ねた場合、枠本体821,831が各々重ならないための所定の段差を各々有して形成されることになる。
ネジ840は、頭部841から遊嵌部817の厚み以上の長さを有する位置に鍔部843が設けられ、この鍔部843から軸先に向かって、所定ピッチを有したネジ部845が設けられる。
把持部材850は、金属製の板材により形成される。そして、把持部材850は、断面略コ字形状に折り曲げられた形状を有している。また、ベース枠体810の軸支用突起813の断面形状に対応した形状を有する孔部851が片側の面に形成されている。
バネ860は、金属製の板材により形成される。そして、バネ860は、平面視略U字形状のバネ部861と、バネ部861の中心から延出するバネ接続部862と、バネ接続部862の端面から起立して延出するバネ固定片863とで形成されている。
なお、本実施形態の調整部は、調整部材としてのネジ840と、ベース枠体810に形成されるベース受部815と、第1枠体820に形成される第1受部827と、第2枠体830に形成される第2受部837とを含んで構成される。
また、本実施形態の軸支部は、ベース枠体810に形成される軸支部811と、第1枠体820に形成される軸支部823と、第2枠体830に形成される軸支部833とで構成される。そして、ベース枠体810の軸支部811に対して、第1枠体820の軸支部823と第2枠体830の軸支部833とが軸支される。
図6、図7を参照して、角度調整機構800の組み立ての仕方を説明する。
上述した構成を有する角度調整機構800は、以下のように組み立てられる。
上述した構成を有する角度調整機構800は、以下のように組み立てられる。
まず、ベース受部本体816に形成するバネ受部819に対して、バネ860を収容する。詳細には、バネ固定部819Bに対してバネ固定片863を上側から挿入し、バネ部861およびバネ接続部862をバネ受溝819Aに収容する。
次に、第1枠体820に対して、入射側偏光板442Gが貼着されたガラス基板880を、起立部821A,821Bを基準にして、開口部822周縁に取り付ける(収容する)。ガラス基板880は、熱伝導性の両面テープ、接着剤等で枠本体821に固定される。次に、ネジ840のネジ部845をネジ孔829に螺合させた後、ネジ840の頭部841と鍔部843との間に、ベース枠体810の一方(図面では右側)のベース受部本体816に形成する係止開口818に挿通させながら、ベース枠体810の軸支片812に形成される軸支用突起813に、孔部825を嵌合させ、螺合片828をベース受部本体816の下面側に挿入させ、第1枠体820をベース枠体810に取り付ける。この際、ネジ840の頭部841と鍔部843とにより、遊嵌部817とバネ部861とを挟持する形態となる。
図7に示すように、軸支片824に形成した溝部826の面に対応した逆面側は突出する形態であり、第1枠体820をベース枠体810に取り付けた場合、その突出した面部826Aが、軸支片812に形成する受用突起814の面部に当接することになる。
次に、第2枠体830に対して、位相差板444Gが貼着されたガラス基板890を、起立部831A,831Bを基準にして、開口部832周縁に取り付ける(収容する)。ガラス基板890は、熱伝導性の両面テープ、接着剤等で枠本体831に固定される。次に、ネジ840のネジ部845をネジ孔839に螺合させた後、ネジ840の頭部841と鍔部843との間に、ベース枠体810の他方(図面では左側)のベース受部本体816に形成する係止開口818に挿通させながら、ベース枠体810の軸支片812に形成される軸支用突起813に、孔部835を嵌合させ、螺合片838をベース受部本体816の下面側に挿入させ、第2枠体830をベース枠体810に取り付ける。この際、ネジ840の頭部841と鍔部843とにより、遊嵌部817とバネ部861とを挟持する形態となる。
図7に示すように、第2枠体830をベース枠体810に取り付けた場合、先にベース枠体810に取り付けた第1枠体820の軸支片824に第2枠体830の軸支片834が当接することになる。なお、この際、第2枠体830の枠本体831と第1枠体820の枠本体821とは重ならない。詳細には、第2枠体830の枠本体831と、第1枠体820の枠本体821に取り付けられた入射側偏光板442Gとは重ならない。
把持部材850は、軸支片812に形成する受用突起814の面部に当接する第1枠体820の軸支片824と、第1枠体820の軸支片824に当接する第2枠体830の軸支片834とに対して、把持部材850の開口を軸支片812の上方から、軸支用突起813に把持部材850の孔部851を挿嵌させつつ軸支片812の背面部側に押圧させて挿入する。これにより、軸支片812および軸支片824,834を確実に把持することで、ベース枠体810の軸支片812に、第1枠体820と第2枠体830とを確実に固定することができる。
以上の方法により、角度調整機構800が組み立てられる。
以上の方法により、角度調整機構800が組み立てられる。
なお、緑色光用の調整機構の構成および組み立てに関して説明をしたが、青色光用の調整機構も同様となる。赤色光用の調整機構は、位相差板を使用しないため、第1枠体820のみの調整機構となる。
図8は、調整機構の動作を示す概略斜視図であり、(a)は、遊嵌部におけるネジの動作を示す概略の部分平面図であり、(b)は、調整機構の動作を示す概略正面図である。なお、図8は、調整機構の動作の理解を補助させるために、第1枠体820のみを図示している。
図8を参照して、角度調整機構800の調整の仕方として、第1枠体820における入射側偏光板442Gの偏光軸の角度調整の仕方を説明する。また、説明上、第1枠体820の初期的な位置は、回動軸Kから下方向に向けて図示する中心線が第1枠体820に取り付けた入射側偏光板442Gの偏光軸となる位置としている。
図8に示すように、ネジ840を回転させることによって、第1枠体820の角度を調整する。すなわち、ネジ840を時計回り方向αに回転させると、第1枠体820は、回動軸Kを中心として反時計回りにθ分回動し、第1枠体820Aの位置となる。入射側偏光板442Gの偏光軸もこれに対応して回動して偏光軸Aの位置となる。また同様に、ネジ840を反時計回り方向βに回転させると、第1枠体820は、回動軸Kを中心として時計回りにθ分回動し、第1枠体820Bの位置となる。入射側偏光板442Gの偏光軸もこれに対応して回動し、偏光軸Bの位置となる。このようにして、入射側偏光板442Gの偏光軸の角度調整が行なわれる。
この際、遊嵌部817がネジ840の軸径よりも十分広く形成されているので、前述した第1枠体820の回動運動に伴うネジ840の歪みが生じない。また、バネ受部819には、バネ860が収容されているため、第1枠体820の回動運動に伴うネジ840の頭部841と鍔部843およびベース受部本体816の遊嵌部817との間に生じる若干のガタツキをバネ部861が吸収しネジ840が円滑に回転する。
なお、図8において、第1枠体820が回動する回動範囲θは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、約±6度の範囲内である。
次に、図7に戻り、第1枠体820がベース枠体810に対して回動する場合の断面方向から見た動作を説明する。
第1枠体820がベース枠体810に対して回動する場合、ベース枠体810の受用突起814の面部に面部826Aが当接して、受用突起814の面部を面部826Aが摺動する。この構成により、受用突起814の面部を面部826Aが摺動する場合、摺動における摩擦を低減する効果があり、第1枠体820は、ネジ840の回転に対して、滑らかに従動して回動することができる。
第1枠体820がベース枠体810に対して回動する場合、ベース枠体810の受用突起814の面部に面部826Aが当接して、受用突起814の面部を面部826Aが摺動する。この構成により、受用突起814の面部を面部826Aが摺動する場合、摺動における摩擦を低減する効果があり、第1枠体820は、ネジ840の回転に対して、滑らかに従動して回動することができる。
図8を参照して、角度調整機構800の調整の仕方として、第1枠体820における入射側偏光板442Gの偏光軸の角度調整の仕方を説明したが、軸支用突起813に第1枠体820と同様に軸支される第2枠体830に関してもネジ840の位置が異なるだけであり、調整の仕方は同様となる。但しネジ840の回転方向に対して、第2枠体830の回動方向が第1枠体820と逆となる違いがある。
なお、図7に示すように、第1枠体820および第2枠体830を各々回動させた場合において、各々の角度調整範囲の最大値で各々を逆方向に回動させても、第1枠体820と第2枠体830とは、お互いに当接しない形状で形成および構成されている。
上述した角度調整機構800の調整により、第1枠体820における入射側偏光板442Gの偏光軸の角度調整および第2枠体830における位相差板444Gの光軸の角度調整が行なわれる。
なお、以上の説明は、緑色光用の調整機構の調整の仕方に関して説明をしたが、青色光用および赤色光用の調整機構の調整の仕方も同様となる。また、赤色光用の調整機構は、位相差板を使用しないため、第1枠体820のみの調整機構を調整することになる。
上述した、実施形態によれば以下の効果が得られる。
(1)本実施形態のプロジェクタ1に設置される調整機構としての角度調整機構800は、ベース枠体810と第1枠体820と第2枠体830とに各々設置される軸支部811,823,833により、ベース枠体810に対して、入射側偏光板442が取り付けられた第1枠体820と位相差板444が取り付けられた第2枠体830とを軸支する。その際、軸支部811,823,833の軸支用突起813および孔部825,835の中心軸となる回動軸Kは、光学系の照明光軸Lを通る略垂直平面上に位置して、回動軸Kを中心として、ベース枠体810に対して、第1枠体820と第2枠体830とを軸支する。この構成により、光学素子の入射側偏光板442や位相差板444を各々取り付けた第1枠体820および第2枠体830を、1つの回動軸Kを有する軸支部811,823,833で軸支することにより、効率的に軸支する構成を実現できる。また、中心軸となる回動軸Kは、光学系の照明光軸Lを通る略垂直平面上に配置しているので、回動軸が光学系の照明光軸を通る垂直平面上にない場合と比較して、調整機構をコンパクトにすることができる。
また、本実施形態の角度調整機構800を構成する調整部は、ネジ840と、ベース枠体810に形成されるベース受部815と、第1枠体820に形成される第1受部827と、第2枠体830に形成される第2受部837とを含んで構成される。なお、ベース受部815は、回動軸Kを中心に略対称に1対備えられ、一方のベース受部815に相対して第1受部827が位置し、他方のベース受部815に相対して第2受部837が位置する。そして、一方のベース受部815と第1受部827、および、他方のベース受部815と第2受部837とは、各々の調整部材との相互の調整操作により、第1受部827と第2受部837とが、回動軸Kを中心としてベース枠体810に対して各々回動可能となる。これにより、光学素子の角度調整を行なうための調整部を効率的に備えることができ、効率的な角度調整を行なうことができる。
以上により、光学素子の角度調整を効率的に行なうことを可能にする調整機構を提供することができる。
(1)本実施形態のプロジェクタ1に設置される調整機構としての角度調整機構800は、ベース枠体810と第1枠体820と第2枠体830とに各々設置される軸支部811,823,833により、ベース枠体810に対して、入射側偏光板442が取り付けられた第1枠体820と位相差板444が取り付けられた第2枠体830とを軸支する。その際、軸支部811,823,833の軸支用突起813および孔部825,835の中心軸となる回動軸Kは、光学系の照明光軸Lを通る略垂直平面上に位置して、回動軸Kを中心として、ベース枠体810に対して、第1枠体820と第2枠体830とを軸支する。この構成により、光学素子の入射側偏光板442や位相差板444を各々取り付けた第1枠体820および第2枠体830を、1つの回動軸Kを有する軸支部811,823,833で軸支することにより、効率的に軸支する構成を実現できる。また、中心軸となる回動軸Kは、光学系の照明光軸Lを通る略垂直平面上に配置しているので、回動軸が光学系の照明光軸を通る垂直平面上にない場合と比較して、調整機構をコンパクトにすることができる。
また、本実施形態の角度調整機構800を構成する調整部は、ネジ840と、ベース枠体810に形成されるベース受部815と、第1枠体820に形成される第1受部827と、第2枠体830に形成される第2受部837とを含んで構成される。なお、ベース受部815は、回動軸Kを中心に略対称に1対備えられ、一方のベース受部815に相対して第1受部827が位置し、他方のベース受部815に相対して第2受部837が位置する。そして、一方のベース受部815と第1受部827、および、他方のベース受部815と第2受部837とは、各々の調整部材との相互の調整操作により、第1受部827と第2受部837とが、回動軸Kを中心としてベース枠体810に対して各々回動可能となる。これにより、光学素子の角度調整を行なうための調整部を効率的に備えることができ、効率的な角度調整を行なうことができる。
以上により、光学素子の角度調整を効率的に行なうことを可能にする調整機構を提供することができる。
(2)本実施形態の角度調整機構800は、ネジ840を回転させることにより、第1枠体820を適宜回動させることが可能なので、液晶分子の配向に対応して各色光R,G,Bの偏光軸方向を最適に調整することができる。また、第2枠体830を適宜回動させることが可能なので、各色光G,Bの液晶パネル441G,441Bの特性により発生する色相のずれに対応して光軸方向を最適に調整することができる。従って、高コントラストで高輝度な画像を投射できる。
(3)角度調整機構800は、調整部材としてネジ840を用いて、ネジ孔829,839に螺合されるとともに、遊嵌部817に遊嵌されている。従って、ネジ840を回動させるといった簡単な動作及びドライバー1本という簡単な冶具によって入射側偏光板442および位相差板444の角度調整が適切に行なえる。
(4)角度調整機構800において、ベース受部815には、ネジ840と嵌合される(詳細には遊嵌される)遊嵌部817を形成し、また、ネジ840にはこの遊嵌部817を挟持する鍔部843を設けている。このようにすると、ネジ840の変位がこの遊嵌部817で吸収される。つまり、ネジ840と嵌合されるベース受部815を有するベース枠体810と、ネジ840との相互間の歪みが生じず、ネジ840が円滑に回転する。また、ネジ840の頭部841および鍔部843により、ネジ840の軸方向への動きが規制されるので、ネジ840が抜ける心配がなくなる。
(5)更に、ベース受部815の遊嵌部817周辺にバネ受部819を形成し、そのバネ受部819に弾性部材としてのバネ860を収容しているため、第1枠体820または第2枠体830との回動運動に伴うネジ840の頭部841と鍔部843およびベース受部本体816の遊嵌部817との間に生じるガタツキをバネ860が吸収しネジ840が円滑に回転する。
(6)角度調整機構800において、回動軸Kを中心として軸支部811,823,833が構成され、軸支部811において突出する軸支用突起813、軸支部823,833において孔部825,835が形成される。そして、軸支用突起813に孔部825,835が嵌合することにより、第1枠体820および第2枠体830がベース枠体810に軸支されるという、簡易な構成の軸支構成となっている。また、ベース枠体810、第1枠体820および第2枠体830は容易に加工できる構成である。
(7)角度調整機構800において、ベース枠体810と第1枠体820および第2枠体830とを一体に把持する把持部材850が設けられているため、ベース枠体810と第1枠体820および第2枠体830とが互いに離間しないように固定することができる。
(8)角度調整機構800を用いたプロジェクタ1において、ベース枠体810は、電気光学装置としての液晶パネル441の直前に設置される光学部品(光学素子)を収容する光学用筐体45(詳細には、上収容枠体45A)と一体で形成されている。また、各色光用の角度調整機構800が光学用筐体45と一体で形成されている。このような構成によれば、ベース枠体810を別の部材で構成する必要がなくなり、プロジェクタ1の組立工数を低減できる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々の変更や改良などを加えることが可能である。変形例を以下に述べる。
(変形例1)前記実施形態における調整機構は、ベース枠体810と2つの光学素子収容枠体としての第1枠体820および第2枠体830とを有して構成されている。しかし、これに限らず、3つ以上の光学素子の角度調整を行なうために、3つ以上の光学素子収容体を有して構成しても良い。その場合には、ベース枠体に構成する軸支部が光学素子を含む光学系の照明光軸Lを通る略垂直平面上に位置する1つの回動軸Kを有して、回動軸Kを中心としてベース枠体に対して3つ以上の光学素子収容枠体を軸支する構造とするために、回動軸Kと直行する面方向にスペースを確保して若干の余裕を持たせる必要がある。また、調整部は、調整部材としてのネジと、ベース枠体に形成されて調整部材を受ける基となる3つ以上のベース受部と、3つ以上の光学素子収容枠体に形成されて調整部材を受ける受部とを有し、3つ以上のベース受部と、3つ以上の光学素子収容枠体に形成される受部とは、各々相対する位置に備えられて、相対するベース受部と受部とは、各々の調整部材との相互の調整操作により、3つ以上の光学素子収容枠体が、回動軸を中心としてベース枠体に対して回動可能となる。このような構成とすることにより、前記実施形態での調整機構と同様の効果を奏することができる。
(変形例2)前記実施形態における調整機構は、ベース枠体810に凸部として軸支用突起813を有し、第1枠体820および第2枠体830に軸支用突起813と嵌合する孔部825,835を有している。しかし、これに限らず、第1枠体820に凸部を有し、ベース枠体810の軸支部811には、凸部と嵌合する孔部を形成し、凸部に第2枠体830の孔部835とベース枠体810に形成する孔部とを嵌合し、軸支する構造としても良い。また、第2枠体830に凸部を有し、ベース枠体810の軸支部811には、凸部と嵌合する孔部を形成し、凸部に第1枠体820の孔部825とベース枠体810に形成する孔部とを嵌合し、軸支する構造としても良い。
(変形例3)前記実施形態における調整機構としての角度調整機構800は、光学素子としての入射側偏光板442および位相差板444に対して、取付け角度を調整している。しかし、これに限らず、視野角を拡大する視野角補正板などに対しても、取付け角度を調整しても良い。
(変形例4)前記実施形態において、ベース枠体810の凸部としての軸支用突起813に第1枠体820の孔部825および第2枠体830の孔部835を嵌合した後、把持部材850の開口を嵌合させて、第1枠体820および第2枠体830を把持している。しかし、これに限らず、ベース枠体810の軸支片812に軸支用突起813を形成する際、突起の長さを本実施形態の突起の長さより長く形成する。そして、この軸支用突起813に第1枠体820の軸支片824の孔部825を嵌合し、第2枠体830の軸支片834の孔部835を嵌合した後、軸支片834より突出している軸支用突起813の突出部分に熱を印加して、軸支用突起813の断面より大きな断面となるような変形部(保持部)を形成させることでも良い。このような保持部を形成することにより、把持部材850などの他の部材を用いることなく簡易な構成によって、枠体に軸支され、かつ保持される機構が実現でき、部品数や組立工数を低減できる。
(変形例5)前記実施形態でのプロジェクタ1は、3つの液晶パネル441R,441G,441Bを用いていたが、これに限らず、2つまたは4つ以上の液晶パネルを用いることもできる。
(変形例6)前記実施形態でのベース枠体810は、光学部品(光学素子)を収容する上収容枠体45Aに一体で形成されているが、上収容枠体45Aとは別に構成されても良い。
(変形例7)前記実施形態のベース枠体810が上収容枠体45Aと別体で構成される場合、色光毎に形成されるベース枠体810を一体として構成することが好ましい。このような構成によれば、ベース枠体を一体とすることにより、組立工数を低減できる。
本発明を実施するための最良の形態を、上記記載で開示しているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して図示し、かつ、説明しているが、本発明の要旨から逸脱することなく、上述した実施形態に対し、詳細な構成部材や、構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形(変更ならびに改良)を加えることができるものである。従って、詳細な構成部材や、構成部材の形状・材質・数量などにおいて、当業者が様々な変形を加えることにより実施する場合も本発明に含まれるものである。
1…プロジェクタ、4…光学ユニット、45A…上収容枠体、411…光源装置、441…電気光学装置としての液晶パネル、442…入射側偏光板、444…位相差板、800…調整機構としての角度調整機構、810…ベース枠体、811…軸支部、812…軸支片、813…軸支用突起、815…ベース受部、817…遊嵌部、820…第1枠体、823…軸支部、824…軸支片、825…孔部、827…第1受部、828…螺合片、829…ネジ孔、830…第2枠体、833…軸支部、834…軸支片、835…孔部、837…第2受部、838…螺合片、839…ネジ孔、840…ネジ、841…ネジの頭部、843…鍔部、850…把持部材、860…ばね、880,890…ガラス基板。
Claims (11)
- 光学素子の取付け角度を調整する調整機構であって、
ベース枠体と、複数の光学素子収容枠体と、軸支部と、調整部とを有し、
前記光学素子は、複数の前記光学素子収容枠体に各々収容され、
前記軸支部は、前記ベース枠体と複数の前記光学素子収容枠体とに設置され、前記光学素子を含む光学系の照明光軸を通る略垂直平面上に位置する1つの回動軸を有して、当該回動軸を中心として前記ベース枠体に対して複数の前記光学素子収容枠体を軸支し、
前記調整部は、調整部材と、前記ベース枠体に形成されて前記調整部材を受ける基となる複数のベース受部と、複数の前記光学素子収容枠体に形成されて前記調整部材を受ける受部とを有し、
複数の前記ベース受部と、複数の前記光学素子収容枠体に形成される受部とは、各々相対する位置に備えられて、
相対する前記ベース受部と前記受部とは、各々の前記調整部材との相互の調整操作により、複数の前記光学素子収容枠体が、前記回動軸を中心として前記ベース枠体に対して回動可能となることを特徴とする調整機構。 - 請求項1に記載の調整機構であって、
前記光学素子収容枠体は、第1枠体と第2枠体とを有し、
前記軸支部は、前記回動軸を中心として前記ベース枠体に対して前記第1枠体と前記第2枠体とを軸支し、
前記調整部は、前記光学素子収容枠体に形成される前記受部として、前記第1枠体に形成される第1受部と前記第2枠体に形成される第2受部とを有し、
前記ベース受部は、前記回動軸を中心に略対称に1対備えられ、一方の前記ベース受部に相対して前記第1受部が位置し、他方の前記ベース受部に相対して前記第2受部が位置し、
一方の前記ベース受部と前記第1受部、および、他方の前記ベース受部と前記第2受部とは、各々の前記調整部材との相互の調整操作により、前記第1受部と前記第2受部とが、前記回動軸を中心として前記ベース枠体に対して回動可能となることを特徴とする調整機構。 - 請求項1または請求項2に記載の調整機構であって、
前記調整部材はネジであり、当該ネジは、前記受部に螺合されるとともに、前記ベース受部に嵌合されていることを特徴とする調整機構。 - 請求項3に記載の調整機構であって、
前記ネジと嵌合される前記ベース受部は、遊嵌部として形成され、
前記ネジには鍔部が設けられ、
前記遊嵌部は、前記ネジの頭部と前記鍔部との間に挟持されることを特徴とする調整機構。 - 請求項1〜請求項4のいずれか一項に記載の調整機構であって、
前記調整部材と前記ベース受部との間に、弾性部材を有していることを特徴とする調整機構。 - 請求項1〜請求項5のいずれか一項に記載の調整機構であって、
前記軸支部は、前記ベース枠体に前記回動軸を中心として突出する凸部を有し、前記枠体は、前記凸部と対応した部位に孔部を有し、当該孔部および凸部の嵌合により、前記枠体が前記ベース枠体に軸支されることを特徴とする調整機構。 - 請求項6に記載の調整機構であって、
前記ベース枠体と複数の前記光学素子収容枠体、または、前記ベース枠体と第1枠体および第2枠体とを一体に把持する把持部材が設けられていることを特徴とする調整機構。 - 請求項6に記載の調整機構であって、前記ベース枠体に有する前記凸部は、前記枠体を保持する保持部を有していることを特徴とする調整機構。
- 光源と、当該光源から射出される光束を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置と、当該電気光学装置で形成された画像を投射する投射レンズと、前記光源と前記電気光学装置との間に配置された光学素子と、を備え、前記光学素子を透過した所定の偏光光が前記電気光学装置によって変調されるプロジェクタであって、
前記光学素子の取付け角度を調整する調整機構を備え、
前記調整機構は、請求項1から8のいずれか一項に記載の調整機構であることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項9に記載のプロジェクタであって、
前記プロジェクタが、前記光源から射出される光束を複数の色光に分けて、当該複数の色光を色光毎に画像情報に応じて光学像を形成する複数の前記電気光学装置を備え、前記複数の電気光学装置に対応して複数の前記光学素子を備える場合、
前記ベース枠体は、前記複数の光学素子に対応してそれぞれ保持する複数の前記光学素子収容枠体に対して一体の枠体として構成されることを特徴とするプロジェクタ。 - 請求項9または請求項10に記載のプロジェクタであって、
前記ベース枠体は、前記電気光学装置の直前に設置される光学部品を収容する光学用筐体と一体に構成されることを特徴とするプロジェクタ。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006250397A JP2008070693A (ja) | 2006-09-15 | 2006-09-15 | 調整機構、およびプロジェクタ |
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JP2006250397A Withdrawn JP2008070693A (ja) | 2006-09-15 | 2006-09-15 | 調整機構、およびプロジェクタ |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014085369A (ja) * | 2012-10-19 | 2014-05-12 | Seiko Epson Corp | プロジェクター |
US9835938B2 (en) | 2016-02-04 | 2017-12-05 | Seiko Epson Corporation | Lens adjustment mechanism and projector |
-
2006
- 2006-09-15 JP JP2006250397A patent/JP2008070693A/ja not_active Withdrawn
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