JP2008176097A - Projector and projector manufacturing method - Google Patents
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本発明は、生産効率を向上するためのプロジェクタ及びプロジェクタ製造方法に関する。 The present invention relates to a projector and a projector manufacturing method for improving production efficiency.
パソコンなどから入力された画像信号を画像光としてスクリーンに投射するプロジェクタでは、光源、投射レンズ、プリズム、ミラーなどの光学部品の取り付け位置精度が光学性能に大きな影響を与える。特許文献1では、ランプケースに設けた3つの位置決めボスに対応するように、キャスティングに抜け止め部材付きの円筒形状部を設けることで、位置ずれによるランプ光の輝度低下を抑制するプロジェクタが提案されている。また、特許文献2では、ライトガイドの一方に、レンズを他方のライトガイドに向かって付勢する部材を一体形成することで位置決め固定を容易にしたプロジェクタが提案されている。
しかしながら、光学部品を正確な位置決めにより取り付けているにも関わらず、組立工程において最終的に光学性能が劣化する場合がある。図6に示す一般的なプロジェクタの製造工程では、図5のように、まず、ランプユニット25、投射レンズユニット22、プリズムユニット(図示せず)、ダイクロイックミラーなどを含む色分解系及びリレー光学系からなる本体ユニット23、ロッドインテグレーターなどを有する導光ユニット24などの光学部品を個別に組立てる(st1)。次に、取り付け部材35、36を用いて本体ユニット23に、ランプユニット25、投射レンズユニット22、プリズムユニット、導光ユニット24などを組み付けて一体的に光学ユニット21として構成する(st2)。ここで、光学部品のばらつきなどにより光学性能に問題がある場合は、部品の加工などの位置調整を行って光学性能を調整する(st3)。その後、調整済みの光学ユニット21をプロジェクタ11本体のケース31の底部に取り付ける(st4)。ここで、光学ユニット21は、取り付け部材35、36とケース31に設けた固定部32とを螺子止めすることで固定される。
However, the optical performance may eventually deteriorate in the assembly process even though the optical component is attached by accurate positioning. In the general projector manufacturing process shown in FIG. 6, as shown in FIG. 5, first, a color separation system and a relay optical system including a lamp unit 25, a projection lens unit 22, a prism unit (not shown), a dichroic mirror, and the like. The optical parts such as the main body unit 23 and the light guide unit 24 having the rod integrator are individually assembled (st1). Next, the lamp unit 25, the projection lens unit 22, the prism unit, the light guide unit 24, and the like are assembled to the main body unit 23 using the attachment members 35 and 36, and the optical unit 21 is integrally configured (st2). Here, when there is a problem in optical performance due to variations in optical components, the optical performance is adjusted by performing position adjustment such as processing of the components (st3). Thereafter, the adjusted optical unit 21 is attached to the bottom of the case 31 of the projector 11 (st4). Here, the optical unit 21 is fixed by screwing the attachment members 35 and 36 and the
この時、各光学部品にはプラスチックで成形した部品が多数使用され、さらにケース31もプラスチックで成形されているため、取り付け部材35、36、もしくは固定部32の寸法のばらつきが大きい場合は、取り付け時にかかる応力で部品に歪みが生じてしまい本来の取り付け位置からずれてしまうことがある。例えば、図6のように、取り付け部材36の寸法の精度が悪いと、投射レンズユニット22が下方に向かって歪んでしまう(図6の点線を参照)。このような場合、再度、光学性能の調整(st5)が必要となるので、プロジェクタ20の生産効率を低下させる要因となる。
At this time, a lot of plastic molded parts are used for each optical part, and the case 31 is also molded of plastic. If the dimensional variation of the mounting members 35 and 36 or the
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、製造工程において一度行った光学性能の調整が無駄にならないプロジェクタ及びプロジェクタ製造方法を提供するものである。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a projector and a projector manufacturing method in which adjustment of optical performance once performed in the manufacturing process is not wasted.
上記課題を解決するために、本発明のプロジェクタは、ケース内部に光源、投射レンズ、プリズム、ミラーを含む光学部品を備えており、前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に構成した光学ユニットを、前記ケースの底部に前記ベースを固定することで取り付ける。 In order to solve the above problems, a projector according to the present invention includes an optical component including a light source, a projection lens, a prism, and a mirror inside a case, and the optical component is assembled to an upper surface of a metal base so as to be integrated. The constructed optical unit is attached by fixing the base to the bottom of the case.
また、本発明のプロジェクタ製造方法は、光源、投射レンズ、プリズム、ミラーを含む光学部品をそれぞれ組立てる光学部品組立工程と、前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に光学ユニットを構成する光学ユニット組立工程と、前記光学ユニットの光学性能を調整する性能調整工程と、前記ベースを前記ケースの底部に固定して前記光学ユニットを取り付ける光学ユニット取り付け工程とを有する。 Further, the projector manufacturing method of the present invention includes an optical component assembling step for assembling optical components each including a light source, a projection lens, a prism, and a mirror, and an optical unit integrally assembled by assembling the optical components on the upper surface of a metal base. An optical unit assembling step to be configured; a performance adjusting step of adjusting the optical performance of the optical unit; and an optical unit attaching step of fixing the base to the bottom of the case and attaching the optical unit.
光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて光学ユニットを構成したので、プロジェクタのケースへの取り付けの際に歪むことはなく、調整済みの光学性能を維持することができる。したがって、光学性能の再調整の必要がなくなるため、プロジェクタの生産効率が向上する。 Since the optical unit is constructed by assembling the optical component on the upper surface of the metal base, the optical unit is not distorted when the projector is attached to the case, and the adjusted optical performance can be maintained. Accordingly, it is not necessary to readjust the optical performance, and the production efficiency of the projector is improved.
図1及び図2のように、本発明の光学ユニット1は、土台となるベース8の上面にそれぞれの光学部品を対応する位置に組み付けて一体的に構成されている。ベース8は、アルミなどの金属を加工して、光学部品及び取り付ける本体ケースに合わせた形状に形成したものである。ベース8には、光学部品を組み付けるための螺子穴8aと位置決め用のボス8bが設けられており、さらに、本体ケースの底部に取り付けるための螺子穴8cも適宜設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the optical unit 1 of the present invention is integrally configured by assembling each optical component at a corresponding position on the upper surface of a base 8 serving as a base. The base 8 is formed by processing a metal such as aluminum into a shape that matches the optical component and the main body case to be attached. The base 8 is provided with screw holes 8a for assembling optical components and positioning
ランプユニット5は、光源であるランプとランプの照明光を導光ユニット4に向けて反射するためのリフレクタとからなる。ランプとしては、一般的に水銀ランプやメタルハライドランプなどの充分な輝度を有するものが用いられる。なお、ランプユニット5の下部にはベース8の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴5aと位置決め用のボス穴5bが設けられている。
The lamp unit 5 includes a lamp that is a light source and a reflector that reflects the illumination light of the lamp toward the light guide unit 4. As the lamp, a lamp having sufficient luminance such as a mercury lamp or a metal halide lamp is generally used. In addition, a screw hole 5a and a
導光ユニット4は、小型のレンズ群により入射した照明光を均一化して本体ユニット3へ照射するロッドインテグレーターである。導光ユニット4の下部にはベース8の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴4aが設けられている。 The light guide unit 4 is a rod integrator that illuminates the main body unit 3 with uniform illumination light incident by a small lens group. A screw hole 4 a is provided at a lower portion of the light guide unit 4 to be attached to a corresponding position of the base 8 with a screw.
本体ユニット3は、導光ユニット4からの照明光の入射口に設けられた偏光変換素子を備えており、これを透過した照明光はS偏光に変換される。さらに、照明光は、本体ユニット3内部の光路に沿って設けられた複数のダイクロイックミラーによって赤・緑・青の3色の光に分離されて、内側の側面にある各々の対応する照射口からプリズムユニット6へと入射する。なお、本体ユニット3の下部にはベース8の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴3aと位置決め用のボス穴3bが設けられている。
The main unit 3 includes a polarization conversion element provided at the entrance of the illumination light from the light guide unit 4, and the illumination light transmitted therethrough is converted into S-polarized light. Further, the illumination light is separated into light of three colors of red, green and blue by a plurality of dichroic mirrors provided along the optical path inside the main body unit 3, and from each corresponding irradiation opening on the inner side surface. The light enters the prism unit 6. Note that a
プリズムユニット6は、3色に分離された照明光の入射口に液晶パネルを備えており、照明光はそれぞれの色に応じた画像情報を付与される。ここで、液晶パネルには外部から入力された画像信号を3色に分離した信号が入力される。さらに、プリズムユニット6には、3つの液晶パネルで囲まれた内部に複数個のプリズムが設けられており、分離した3色の光はこれを透過することで1つの画像光として照射口から投射レンズユニット2へと入射する。なお、プリズムユニット6は、投射レンズユニット2と高さ位置を合わせるためにベース8の前方に設けられた設置用台座8dに取り付けられる。ここで、プリズムユニット6の下部には設置用台座8dの対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴6aと位置決め用のボス穴6bが設けられている。
The prism unit 6 includes a liquid crystal panel at an entrance of illumination light separated into three colors, and the illumination light is provided with image information corresponding to each color. Here, a signal obtained by separating an image signal input from the outside into three colors is input to the liquid crystal panel. In addition, the prism unit 6 is provided with a plurality of prisms surrounded by three liquid crystal panels, and the separated three colors of light are transmitted through the prism and projected from the irradiation port as one image light. The light enters the lens unit 2. The prism unit 6 is attached to an
投射レンズユニット2は、プロジェクタの前方に設置したスクリーンへと画像光を拡大投影する。投射レンズユニット2は、金属で形成した略コ字形状のレンズマウント7を介してベース8の前方に取り付けられる。投射レンズユニット2の両側部には、レンズマウント7に設けた螺子穴7aに対応する螺子穴2aが設けられている。また、レンズマウント7の両側部にはベース8の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴7bと位置決め用のボス穴7cが設けられている。なお、レンズマウント7はベース8と一体的に形成しても良い。
The projection lens unit 2 enlarges and projects image light onto a screen installed in front of the projector. The projection lens unit 2 is attached to the front of the base 8 via a substantially U-shaped lens mount 7 made of metal. Screw holes 2 a corresponding to the
このように構成された光学ユニット1は、組立後にその光学性能を検査され、光学部品の寸法のばらつきや取り付け不具合などにより基準の性能を満たさなかった場合、光学性能の調整が施される。この調整の手段としては、例えば、光学部品の位置の調整や、加工などが挙げられる。 The optical unit 1 configured as described above is inspected for optical performance after assembling, and the optical performance is adjusted when the standard performance is not satisfied due to variation in the dimensions of the optical components or mounting failure. Examples of the adjustment means include adjustment of the position of the optical component and processing.
光学性能の調整が完了した光学ユニット1は、図3における図2の線分Vに沿った断面部分に示すように、螺子13によりベース8の螺子穴8cを介してケース11底部に設けられた、対応する固定部12へ固定されることで、ケース11に取り付けられる。ここで、ベース8は金属で形成しているため、例えば、それぞれの固定部12の寸法にばらつきがある場合であっても、ベース8は取り付け時にかかる応力によって歪むことはない。したがって、光学ユニット1は、その光学性能を劣化させることなくケース11へと取り付けることが可能である。
The optical unit 1 whose optical performance has been adjusted is provided at the bottom of the case 11 by a
このような光学ユニット1を備えたプロジェクタ10の製造工程は、おおよそ図4のようになる。まず、投射レンズユニット2や本体ユニット3などの光学部品が個別に組立てられる(st1)。次に、各光学部品をベース8に螺子により組み付ける(st2)。こうしてできた光学ユニット1に、前述したように必要に応じて光学調整を施す(st3)。最後に、ベース8をケース11に螺子止めすることで光学ユニット1のケース11への取り付けが完了し、プロジェクタ10が完成する(st4)。このようなプロジェクタ10の製造方法により、光学ユニット1の最終的な取り付け時にその光学性能を劣化することがないので、以前に行った光学性能の調整が無駄にならず、プロジェクタの生産効率を向上することができる。なお、本実施形態に示した光学部品の構成及び形態は、これに限られるものではなく、設計に応じて適宜決定するものである。また、ベース8の形状や螺子穴8a及びボス8bの数や位置についても同様である。
The manufacturing process of the projector 10 provided with such an optical unit 1 is roughly as shown in FIG. First, optical components such as the projection lens unit 2 and the main unit 3 are individually assembled (st1). Next, each optical component is assembled to the base 8 with a screw (st2). The optical unit 1 thus formed is optically adjusted as necessary as described above (st3). Finally, by screwing the base 8 to the case 11, the attachment of the optical unit 1 to the case 11 is completed, and the projector 10 is completed (st4). By such a manufacturing method of the projector 10, the optical performance of the optical unit 1 is not deteriorated when the optical unit 1 is finally attached, so that the adjustment of the optical performance performed previously is not wasted and the production efficiency of the projector is improved. can do. Note that the configuration and form of the optical component shown in the present embodiment are not limited to this, and are appropriately determined according to the design. The same applies to the shape of the base 8 and the number and positions of the screw holes 8a and the
1,21 光学ユニット
2,22 投射レンズユニット
3,23 本体ユニット
4,24 導光ユニット
5,25 ランプユニット
6 プリズムユニット
7 レンズマウント
8 ベース
10 プロジェクタ
11 ケース
12,32 固定部
35,36 取り付け部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 Optical unit 2,22 Projection lens unit 3,23 Main body unit 4,24 Light guide unit 5,25 Lamp unit 6 Prism unit 7 Lens mount 8 Base 10 Projector 11
Claims (2)
前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に構成した光学ユニットを、前記ケースの底部に前記ベースを固定することで取り付けたことを特徴とするプロジェクタ。 In a projector provided with optical components including a light source, a projection lens, a prism, and a mirror inside the case,
An optical unit integrally configured by assembling the optical component on an upper surface of a metal base is attached by fixing the base to the bottom of the case.
前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に光学ユニットを構成する光学ユニット組立工程と、
前記光学ユニットの光学性能を調整する性能調整工程と、
前記ベースを前記ケースの底部に固定して前記光学ユニットを取り付ける光学ユニット取り付け工程とを有することを特徴とするプロジェクタ製造方法。 Optical component assembly process for assembling optical components including a light source, a projection lens, a prism, and a mirror,
An optical unit assembling step for assembling an optical unit integrally by assembling the optical component on an upper surface of a metal base;
A performance adjustment step of adjusting the optical performance of the optical unit;
An optical unit attaching step for attaching the optical unit while fixing the base to the bottom of the case.
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JP2017156425A (en) * | 2016-02-29 | 2017-09-07 | キヤノン株式会社 | Projection type display device |
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