JP2009075228A - Optical synthesis apparatus, optical engine, and image projection display unit - Google Patents

Optical synthesis apparatus, optical engine, and image projection display unit Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To easily remove color shift due to displacement after alignment adjustment adhesion or soldering of a liquid crystal display element, or due to change with time. <P>SOLUTION: Provided is a means for minutely inclining an optical element of a liquid crystal display element (reflective light valve) or a polarized beam splitter with respect to the optical axis of a color synthesizing means (dichroic prism). In one embodiment, a liquid crystal display element 7 is mounted on a holder 6 of a movable member. A plurality (3 pieces) of screw parts 5a are provided in the holder 6. The holder 6 is supported rotatably on the alignment plate 1 by fitting an elastic member 2 into the screw parts 5a and inserting the screw parts 5a through a hole part provided in an alignment plate 1 and fastening the screw part with nut 5. The alignment plate 1 is fixed on a frame 8 via a pin 8a. Color shift is eliminated by minute change of inclination of the liquid crystal display element 7 according to fastening degree of the nut 5. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の偏光分離素子と液晶表示素子の光学素子及び色合成手段を有する光合成装置、該光合成装置を搭載したプロジェクタ用などの光学エンジン、及びつ、該光学エンジンを搭載したリヤープロジェクタやフロントプロジェクタなどの画像投影表示装置に係り、特に、偏光分離素子や液晶表示素子の光学素子を微小に傾けることを可能にして、アライメント調整後の経時変化などによる色ずれを調整する技術に関する。   The present invention relates to a light combining device having a plurality of polarization separating elements and liquid crystal display elements and color combining means, an optical engine for a projector equipped with the light combining device, a rear projector equipped with the optical engine, The present invention relates to an image projection display device such as a front projector, and more particularly to a technique for adjusting a color shift due to a change with time after alignment adjustment by allowing a tilting of an optical element of a polarization separation element or a liquid crystal display element.

従来、光源からの光を赤、青、緑の光に分離する偏光分離素子と、各光を変調する液晶表示素子及び駆動手段と、液晶表示素子により変調された赤、青、緑の光を合成する色合成手段、合成された映像を投影する投射レンズなどを有する液晶プロジェクタにおいては、液晶表示素子を各色光の合成手段にアライメント調整等を行うに際して、複雑なメカニカル機構によって行なわれてきた。   Conventionally, a polarization separation element that separates light from a light source into red, blue, and green light, a liquid crystal display element that modulates each light, and driving means, and red, blue, and green light modulated by the liquid crystal display element. In a liquid crystal projector having a color synthesizing unit for synthesizing, a projection lens for projecting a synthesized image, etc., a liquid crystal display element has been performed by a complicated mechanical mechanism when performing alignment adjustment or the like on the synthesizing unit for each color light.

一方、最近では、液晶表示素子サイズの小型化、高精細化に伴い、高精度な固着方式が主流になりつつあり、固着には、接着剤による方式と半田による固着方式が一般的となっている。接着剤による方式としては、例えば特許文献1に開示されているような液晶表示素子と各色光の合成手段とのアライメント調整後に接着を行う方式が知られている。また、接着剤の変わりに半田による固着方式もよく知られている。   On the other hand, recently, with the miniaturization and high definition of liquid crystal display elements, high-accuracy fixing methods are becoming mainstream. Adhesive methods and solder-based fixing methods have become common. Yes. As a method using an adhesive, for example, a method in which adhesion is performed after alignment adjustment between a liquid crystal display element and a color light combining unit as disclosed in Patent Document 1 is known. A fixing method using solder instead of an adhesive is also well known.

接着剤は紫外線硬化接着剤が一般的で、アライメント調整後、紫外線を照射して硬化させる。または半田付の場合は、事前に液晶表示素子を保持する板金にメッキを付し、1mm程度の隙間に半田を流し込み固定する。接着剤の場合は、紫外線照射により、容易に硬化ができるが、接着剤が水分を吸収したり、熱膨張などにより、経時変化で液晶表示素子が位置ずれを起こし、色ずれが発生しやすい問題がある。半田の場合は経時変化は少ないが、液晶表示素子のアライメント調整後の半田付け時に半田の熱が高熱のため、熱膨張による位置ずれが大きいと言う問題があった。   The adhesive is generally an ultraviolet curable adhesive. After alignment adjustment, the adhesive is cured by irradiation with ultraviolet rays. Alternatively, in the case of soldering, the sheet metal holding the liquid crystal display element is plated in advance, and solder is poured into a gap of about 1 mm and fixed. In the case of an adhesive, it can be easily cured by ultraviolet irradiation, but the liquid crystal display element is likely to be displaced due to changes over time due to moisture absorption or thermal expansion, and color misregistration is likely to occur. There is. In the case of solder, there is little change with time, but there is a problem that the displacement due to thermal expansion is large because the heat of the solder is high when soldering after alignment adjustment of the liquid crystal display element.

それらの改善案として、特許文献2に記載のように、液晶表示素子を、仮止め用の接着剤仮固定部および本固定用の半田固着部とを有する中間部材を介して、合成手段に取り付けるようにした方式もある。   As an improvement plan thereof, as described in Patent Document 2, the liquid crystal display element is attached to the synthesizing means via an intermediate member having a temporary fixing adhesive temporary fixing portion and a main fixing solder fixing portion. There is also a method like this.

特開平10−010994号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-010994 特開2001−100185号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-1000018

特許文献1に記載の方式のように、液晶表示素子のアライメント調整後に接着を行う方式では、接着剤の硬化収縮による位置ずれや、経時変化が発生するため、色ずれが発生し、品質の維持が困難であり、液晶表示素子サイズの小型化・高精細化に伴う高精度な調整を行う際の固着方式として採用するには問題がある。また、この方式は、液晶表示素子の位置を調整するための調整部材を必要としており、部品点数が多くなり、精度的にも誤差が累積され、調整代が大きくなる、等の問題もある。   As in the method described in Patent Document 1, in a method in which adhesion is performed after alignment adjustment of the liquid crystal display element, a positional shift due to curing shrinkage of the adhesive or a change with time occurs, so that a color shift occurs and the quality is maintained. However, there is a problem in adopting it as a fixing method when performing high-accuracy adjustment accompanying downsizing and high definition of the liquid crystal display element size. In addition, this method requires an adjustment member for adjusting the position of the liquid crystal display element, and there are problems such as an increase in the number of parts, accumulation of errors in accuracy, and an increase in adjustment allowance.

また、特許文献2に記載の改善策においても、金属部品の熱膨張によって色ずれが発生する。すなわち、特許文献2では、液晶表示素子を、アライメント調整して中間部材に設けられた紫外線硬化接着剤の仮固定部を介して合成手段に対して仮止めした後、中間部材に設けられた半田固定部によって本固定しているが、紫外線で仮接着しても、半田付けをする時に高熱が板金に伝達され紫外線のガラス転移温度に容易に達し、色ずれが発生する。   Also in the improvement measure described in Patent Document 2, color misregistration occurs due to thermal expansion of metal parts. That is, in Patent Document 2, the liquid crystal display element is temporarily fixed with respect to the synthesizing means through the temporary fixing portion of the ultraviolet curable adhesive provided on the intermediate member by adjusting the alignment, and then the solder provided on the intermediate member. Although it is permanently fixed by the fixing portion, even if it is temporarily bonded with ultraviolet rays, high heat is transmitted to the sheet metal when soldering, and the glass transition temperature of ultraviolet rays is easily reached, resulting in color shift.

本発明は、液晶表示素子のアライメント調整後の接着剤固定や半田付け固定による微小な位置ずれや経時変化する位置ずれを容易に調整可能にして色ずれを防止する光合成装置、該光合成装置を搭載した液晶表示素子の位置ずれの影響のない、高精細表示が可能な光学エンジン、及び、該光学エンジンを搭載した画像投影表示装置を提供することを目的とする。   The present invention provides a photosynthesizing device capable of easily adjusting a minute positional shift or a time-dependent positional shift due to adhesive fixing or soldering fixing after alignment adjustment of a liquid crystal display element, and preventing the color shift, and mounting the photosynthesis apparatus An object of the present invention is to provide an optical engine capable of high-definition display without being affected by the positional deviation of the liquid crystal display element, and an image projection display device equipped with the optical engine.

請求項1の発明は、複数の偏光分離素子と液晶表示素子の光学素子及び色合成手段を有する光合成装置であって、前記色合成手段の光軸に対して光学素子の傾きを調整する手段を設けたことを特徴とする。   The invention of claim 1 is a light synthesizing apparatus having a plurality of polarization separating elements, an optical element of a liquid crystal display element, and color synthesizing means, and means for adjusting the inclination of the optical element with respect to the optical axis of the color synthesizing means. It is provided.

請求項2の発明は、請求項1記載の光合成装置において、前記液晶表示素子を可動部材に取り付け、前記可動部材に複数のネジ部を設け、前記ネジ部を弾性部材を介して固定部材に設けられた穴部に貫通してアジャストスクリューナットで締め付けて、前記可動部材を前記固定部材に保持し、前記アジャストスクリューナットの締め付け具合に応じて前記液晶表示素子の傾きを調整可能としたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the photosynthetic device according to the first aspect, the liquid crystal display element is attached to a movable member, a plurality of screw portions are provided on the movable member, and the screw portions are provided on the fixed member via an elastic member. The movable member is held on the fixed member by passing through the formed hole and tightened with an adjusting screw nut, and the inclination of the liquid crystal display element can be adjusted according to the tightening condition of the adjusting screw nut. And

請求項3の発明は、請求項1記載の光合成装置において、前記偏光分離素子を可動部材に取り付け、前記可動部材に複数の穴部を設け、固定部材に設けられた複数のネジ部を弾性部材を介して前記可動部材の前記穴部に貫通してアジャストスクリューナットで締め付けて、前記可動部材を前記固定部材に保持し、前記アジャストスクリューナットの締め付け具合に応じて前記偏光分離素子の傾きを調整可能としたことを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the photosynthesizing device according to the first aspect, the polarization separation element is attached to a movable member, a plurality of holes are provided in the movable member, and a plurality of screw portions provided in the fixed member are elastic members. Through the hole of the movable member through the bolt and tightening with an adjustment screw nut, holding the movable member on the fixed member, and adjusting the inclination of the polarization separation element according to the tightening degree of the adjustment screw nut It is possible to do this.

請求項4の発明は、請求項1記載の光合成装置において、前記液晶表示素子を可動部材に取り付け、前記可動部材を複数のピエゾ素子を介して固定部材に保持し、前記ピエゾ素子を駆動することで前記液晶表示素子の傾きを調整可能としたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the photosynthetic device according to the first aspect, the liquid crystal display element is attached to a movable member, the movable member is held on a fixed member via a plurality of piezoelectric elements, and the piezoelectric element is driven. The tilt of the liquid crystal display element can be adjusted.

請求項5の発明は、請求項4記載の光合成装置において、前記ピエゾ素子に、前記液晶表示素子を前記色合成手段の光軸と直交するX,Y方向に対して移動せしめるXY2軸駆動型のピエゾ素子を用いることを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the photosynthesis device according to the fourth aspect, the piezo element is an XY two-axis drive type in which the liquid crystal display element is moved in the X and Y directions perpendicular to the optical axis of the color synthesis means. A piezo element is used.

請求項6の発明は、請求項1記載の光合成装置において、前記偏光分離素子を可動部材に取り付け、前記可動部材を複数のピエゾ素子を介して固定部材に保持し、前記ピエゾ素子を駆動することで前記偏光分離素子の傾きを調整可能としたことを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the photosynthesizing device according to the first aspect, wherein the polarization separating element is attached to a movable member, the movable member is held by a fixed member via a plurality of piezoelectric elements, and the piezoelectric element is driven. The tilt of the polarization separation element can be adjusted.

請求項7の発明は、請求項1記載の光合成装置において、前記液晶表示素子と前記偏光分離素子を一体のユニットとし、前記色合成手段の光軸に対して傾きを調整する手段を設けたことを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the light combining device according to the first aspect, the liquid crystal display element and the polarization separating element are integrated into a unit, and means for adjusting the inclination with respect to the optical axis of the color combining means is provided. It is characterized by.

請求項8の発明は、請求項7記載の光合成装置において、前記色合成手段の光軸(Z軸)に対して、該光軸と直交するX,Y方向にZ軸駆動型の複数のピエゾ素子を設け、前記ピエゾ素子を駆動することで前記液晶表示素子と前記偏光分離素子の一体ユニットの傾きを調整可能としたことを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the light combining device according to the seventh aspect, wherein a plurality of piezos driven in the Z axis are arranged in the X and Y directions orthogonal to the optical axis (Z axis) of the color combining means. By providing an element and driving the piezo element, it is possible to adjust an inclination of an integrated unit of the liquid crystal display element and the polarization separation element.

請求項9の発明は、請求項7もしくは8記載の光合成装置において、前記偏光分離素子を偏光ビームスプリッタとし、前記偏光ビームスプリッタに前記液晶表示素子を取り付けたことを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, in the photosynthesis device according to the seventh or eighth aspect, the polarization separation element is a polarization beam splitter, and the liquid crystal display element is attached to the polarization beam splitter.

請求項10の発明は、請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光合成装置を搭載した光学エンジンを特徴とする。   A tenth aspect of the invention is characterized by an optical engine equipped with the photosynthesis device according to any one of the first to ninth aspects.

請求項11の発明は、請求項10の光学エンジンを搭載した画像投影表示装置を特徴とする。   The invention of claim 11 is characterized by an image projection display device equipped with the optical engine of claim 10.

一般的な映像系のプロジェクタでは、液晶表示素子の位置調整は1画素が15μm程度の素子ではX,Y方向が1〜2μmとし、経時変化(温度変化、湿度変化、振動落下など)で最終的に半画素(7.5μm)程度までの位置ずれは許容している。しかし、この仕様でも図面を見て議論する場合など、図面中の一本線をスクリーン近くで観察すると半画素の色ずれは線が赤や青がだぶって見え、視認性を明らかに悪くしている。おおよそ一本線の幅は1mm程度であるため、近くで見ると線が色ずれしていることが容易に判ってしまう。   In a general video projector, the position of the liquid crystal display element is adjusted to 1 to 2 μm in the X and Y directions for an element with one pixel of about 15 μm, and finally the change with time (temperature change, humidity change, vibration drop, etc.) In addition, a positional deviation up to about half a pixel (7.5 μm) is allowed. However, even in this specification, when looking at the drawing and discussing it, when observing a single line in the drawing near the screen, the color shift of the half pixel looks red and blue and the visibility is clearly worsened. . Since the width of a single line is about 1 mm, it can be easily seen that the line is color-shifted when viewed in the vicinity.

本発明装置によれば、色合成手段の光軸に対して液晶表示素子や偏光分離素子の光学素子を微小に傾けることにより、1〜2画度の微小なずれを容易に補正することが可能となる。   According to the apparatus of the present invention, it is possible to easily correct a minute shift of 1 to 2 degrees by slightly tilting the optical element of the liquid crystal display element or the polarization separation element with respect to the optical axis of the color synthesizing unit. It becomes.

また、従来は一度、液晶表示素子をアライメント調整後、固着してしまうと、サービスマンもユーザも調整することが困難であったが、本発明装置によれば、アライメント調整後、いつでも液晶表示素子や偏光分離素子の傾きを調整して色ずれを防止することができる。このため、生産ラインでの液晶表示素子のアライメント組み付け調整規格のマージを広げることができ、歩留まりの向上が図れる。   Also, in the past, once the liquid crystal display element was fixed after alignment adjustment, it was difficult for both the serviceman and the user to make adjustments. However, according to the device of the present invention, the liquid crystal display element is always ready after alignment adjustment. In addition, the color shift can be prevented by adjusting the inclination of the polarization separation element. For this reason, the merge of the alignment assembling adjustment standards of the liquid crystal display elements in the production line can be expanded, and the yield can be improved.

また、液晶表示素子や色合成手段のダイクロイックプリズムは高価であり、アライメント組み付け後の接着時の位置ずれを満足できない場合、接着剤や半田を除去して再利用し再組み付けすることになるが、これは工数や作業時間の増加につながる。本発明装置よれば、いつでも調整可能であるため、再組み付けの工数や作業時間を削減することができる。さらに、サービスマンが顧客先で色ずれを容易に調整することが可能となり、コストダウンとなる。また、長時間に亘って色ずれのない高精彩な画像をユーザに提供できる。   Also, dichroic prisms for liquid crystal display elements and color composition means are expensive, and if the positional deviation during bonding after alignment assembly cannot be satisfied, the adhesive and solder will be removed and reused for reassembly. This leads to an increase in man-hours and work time. According to the apparatus of the present invention, since adjustment is possible at any time, it is possible to reduce man-hours and work time for reassembly. Furthermore, it becomes possible for the service person to easily adjust the color misregistration at the customer site, thereby reducing the cost. In addition, it is possible to provide a user with a high-definition image without color misregistration for a long time.

なお、本発明装置は、ここで述べた以外にも種々の効果を奏するが、これは以下の実施例の説明で触れることにする。   The device of the present invention has various effects other than those described here. This will be described in the following description of embodiments.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

これは、液晶表示素子を可動部材である液晶表示素子ホルダーに取り付け、該ホルダーに複数(3個)のネジ部を設け、各ネジ部を弾性部材を介して固定部材であるアライメントプレートに設けられた穴部に貫通してアジャストスクリューナットで締め付けることで、液晶表示素子ホルダーをアライメントプレートに回転可能に保持し、アジャストスクリューナットの締め付け具合に応じて液晶表示素子の傾きを微小調整可能としたものである。   This is because the liquid crystal display element is attached to a liquid crystal display element holder which is a movable member, a plurality (three) of screw parts are provided on the holder, and each screw part is provided on an alignment plate which is a fixed member via an elastic member. The liquid crystal display element holder is rotatably held on the alignment plate by passing through the hole and tightening with the adjustment screw nut, and the tilt of the liquid crystal display element can be finely adjusted according to the tightening condition of the adjustment screw nut. It is.

図1は本実施例の液晶表示素子傾き調整機構を備えた光合成ユニットを搭載したプジェクタ用光学エンジンの一部分解斜視図、図2は図1中の液晶表示素子傾き調整機構の分解図である。   FIG. 1 is a partially exploded perspective view of an optical engine for a projector equipped with a light combining unit having a liquid crystal display element tilt adjusting mechanism of the present embodiment, and FIG. 2 is an exploded view of the liquid crystal display element tilt adjusting mechanism in FIG.

図1において、4は色合成手段のダイクロイックプリズムであり、該ダイクロイックプリズム4の3つの光入射面側にはそれぞれ三角形のホルダープレート10が固着されて、光出射面側には投射レンズ11が取り付けられている。各ホルダープレート10の正面の45°傾斜面には板状の偏光分離素子9が固着されている。一方、各ホルダープレート10の上面にはピンフレーム8が固着され、該ピンフレーム8に液晶表示素子傾き調整機構3を介して、液晶表示素子(反射型ライトバルブ)7が回動可能に保持されている。液晶表示素子傾き調整機構3は、図2に示すように、アライメントプレート1、弾性部材2、3個のアジャストスクリューナット5、液晶表示素子ホルダー6で構成される。ピンフレーム8の4隅にはピン8aが設けられ、該ピンフレーム8のピン8aを、アライメントプレート1の同じく4隅に設けられた穴部に貫通し、アライメント調整(位置決め)して固着することで、アライメントプレート1が固定される。アライメントプレート1の所定位置(3ヶ所)には穴部が設けられている。また、液晶表示素子ホルダー6の上面の同様の所定位置(3ヶ所)には傾き調整用ネジ部5aが設けられ、下面に液晶表示素子7が固着されている。この液晶表示素子ホルダー6に設けられた傾き調整用ネジ部5aに弾性部材2を嵌合して、該ネジ部5aをアライメントプレート1に設けられた穴部に貫通し、アジャストスクリューナット5で締め付けることで、該液晶表示素子ホルダー6がアライメントプレート1に回転可能に保持される。   In FIG. 1, reference numeral 4 denotes a dichroic prism as a color synthesizing means. A triangular holder plate 10 is fixed to each of the three light incident surfaces of the dichroic prism 4, and a projection lens 11 is attached to the light emitting surface. It has been. A plate-like polarization separation element 9 is fixed to a 45 ° inclined surface in front of each holder plate 10. On the other hand, a pin frame 8 is fixed to the upper surface of each holder plate 10, and a liquid crystal display element (reflection type light valve) 7 is rotatably held on the pin frame 8 via a liquid crystal display element tilt adjusting mechanism 3. ing. As shown in FIG. 2, the liquid crystal display element tilt adjusting mechanism 3 includes an alignment plate 1, an elastic member 2, three adjusting screw nuts 5, and a liquid crystal display element holder 6. Pins 8 a are provided at the four corners of the pin frame 8, and the pins 8 a of the pin frame 8 are passed through holes provided at the same four corners of the alignment plate 1 to be fixed by alignment adjustment (positioning). Thus, the alignment plate 1 is fixed. Holes are provided at predetermined positions (three locations) of the alignment plate 1. In addition, tilt adjusting screw portions 5a are provided at similar predetermined positions (three locations) on the upper surface of the liquid crystal display element holder 6, and the liquid crystal display element 7 is fixed to the lower surface. The elastic member 2 is fitted to the inclination adjusting screw portion 5 a provided in the liquid crystal display element holder 6, the screw portion 5 a is passed through the hole portion provided in the alignment plate 1, and tightened with the adjusting screw nut 5. Thus, the liquid crystal display element holder 6 is rotatably held by the alignment plate 1.

図示しない光学系を介して、照明光が3つの偏光分離素子9にそれぞれ入射し、各偏光分離素子9を透過して赤(R)、緑(G)、青(B)の各成分に分離されて、各液晶表示素子(反射型ライトバルブ)7に入射する。各液晶表示素子7で反射したRGBの3色の画像光は、各偏光分離素子9で反射して、ダイクロイックプリズム4に3方向から入射し、該ダイクロイックプリズム4の残りの一方向から合成されて出射する。この合成光の像が投影レンズ11を通して図示しないスクリーン上に投影される。   Illumination light enters each of the three polarization separation elements 9 via an optical system (not shown), passes through each polarization separation element 9, and is separated into red (R), green (G), and blue (B) components. Then, it enters each liquid crystal display element (reflection type light valve) 7. The RGB three-color image light reflected by each liquid crystal display element 7 is reflected by each polarization separation element 9, enters the dichroic prism 4 from three directions, and is synthesized from the remaining one direction of the dichroic prism 4. Exit. The synthesized light image is projected through a projection lens 11 onto a screen (not shown).

ここで、ダイクロイックプリズム4に入射するRGBの3色の画像光の光軸が傾くと、投影レンズ11を通してスクリーン上に投影される像は微小に位置がずれ、RGBの色が色ずれをおこす。   Here, when the optical axes of the three RGB image lights incident on the dichroic prism 4 are tilted, the image projected on the screen through the projection lens 11 is slightly displaced, and the RGB colors are color-shifted.

図1の構成によれば、液晶表示素子傾き調整機構3の3個のアジャストスクリューナット5を締めたり緩めたりすることで液晶表示素子ホルダー6が微小に回転し、液晶表示素子7を微小に傾けることができる。液晶表示素子7が傾くと、ダイクロイックプリズム4に入射する当該色成分の画像光の光軸も傾く。したがって、RGBの色が色ずれを起こした場合、色ずれを除去する方向に液晶表示素子7を傾けることで、RGBの色ずれを除去することができる。   According to the configuration of FIG. 1, by tightening or loosening the three adjusting screw nuts 5 of the liquid crystal display element tilt adjusting mechanism 3, the liquid crystal display element holder 6 is slightly rotated and the liquid crystal display element 7 is slightly tilted. be able to. When the liquid crystal display element 7 is tilted, the optical axis of the image light of the color component incident on the dichroic prism 4 is also tilted. Therefore, when the color of RGB causes color misregistration, the color misregistration of RGB can be removed by tilting the liquid crystal display element 7 in the direction of removing the color misregistration.

なお、液晶表示素子7の傾きを微調整する場合の回転中心は、該液晶表示素子7の反射面から光軸方向にずらすことで調整が容易となり、回転中心は設計による最適な位置とすることが望ましい。   It should be noted that the rotation center for fine adjustment of the tilt of the liquid crystal display element 7 can be easily adjusted by shifting it from the reflecting surface of the liquid crystal display element 7 in the direction of the optical axis, and the rotation center should be at an optimum position according to the design. Is desirable.

図5は液晶表示素子傾き調整機構3の詳細構成を示す断面図である。可動部材である液晶表示素子ホルダー6の上面には傾き調整用ネジ部(3個)5aが設けられ、下面に液晶表示素子7が固着されている。この液晶表示素子ホルダー6の上面に設けられた傾き調整用ネジ部5aに弾性部材2を嵌合して、該傾き調整用ネジ部5aを固定部材となるアライメントプレート1に設けられた穴部に貫通し、アジャストスクリューナット5で締め付ける。図1に示したように、ピンホルダー8の四隅にはピン8aが設けられている。アライメントプレート1の同じく四隅には穴部が設けられている。ピンフレーム8に設けられたピン8aを、アライメントプレート1に設けられた穴部に貫通し、該穴部に接着剤21を充填して、該傾き調整機構全体を6軸(X,Y,Z軸方向と各々の軸回りの回転Xθ,Yθ,Zθで6軸)アライメント調整後、接着剤21に紫外線を照射して硬化することで、該液晶表示素子傾き調整機構全体がピンフレーム8に保持される。液晶表示素子ホルダー6は、ネジ部5aとアジャストスクリューナット5と弾性部材2により回転可能にアライメントプレート1に保持される。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of the liquid crystal display element tilt adjusting mechanism 3. The liquid crystal display element holder 6, which is a movable member, is provided with tilt adjustment screw portions (three pieces) 5 a on the upper surface, and the liquid crystal display element 7 is fixed to the lower surface. The elastic member 2 is fitted into an inclination adjusting screw portion 5a provided on the upper surface of the liquid crystal display element holder 6, and the inclination adjusting screw portion 5a is inserted into a hole provided in the alignment plate 1 serving as a fixing member. Pass through and tighten with adjusting screw nut 5. As shown in FIG. 1, pins 8 a are provided at the four corners of the pin holder 8. Similarly, holes are provided at the four corners of the alignment plate 1. A pin 8a provided on the pin frame 8 is passed through a hole provided in the alignment plate 1, and the hole 21 is filled with an adhesive 21, so that the entire tilt adjusting mechanism is moved to six axes (X, Y, Z). axial with each of the axial rotation about X θ, Y θ, Z after 6 axes) alignment in theta, by curing by irradiating ultraviolet rays to the adhesive 21, the entire the liquid crystal display device tilt adjustment mechanism pin frame 8 is held. The liquid crystal display element holder 6 is held by the alignment plate 1 so as to be rotatable by the screw portion 5a, the adjusting screw nut 5, and the elastic member 2.

弾性部材2の材質としてはシリコンゴムやブチルゴム、その他、コイルスプリングや板状スプリングでもよい。要はアジャストスクリューナット5を、ある程度緩めても液晶表示素子ホルダー6を保持状態に保てればよい。   The elastic member 2 may be made of silicon rubber, butyl rubber, coil springs or plate springs. In short, the liquid crystal display element holder 6 may be held even if the adjusting screw nut 5 is loosened to some extent.

このような構成において、アジャストスクリューナット5を締めたり緩めたりすることで、弾性部材2が伸び縮みし、液晶表示素子ホルダー6が微小に回転し、液晶表示素子7を微小に傾けることができる。液晶表示素子7を傾ける時の回転中心は、液晶表示素子7の反射面から離した位置にすることで、光軸と直交するX,Y方向へ移動することが可能となる。色ずれを防止できる。   In such a configuration, by tightening or loosening the adjustment screw nut 5, the elastic member 2 expands and contracts, the liquid crystal display element holder 6 rotates slightly, and the liquid crystal display element 7 can be tilted slightly. The center of rotation when the liquid crystal display element 7 is tilted can be moved in the X and Y directions perpendicular to the optical axis by being located away from the reflection surface of the liquid crystal display element 7. Color shift can be prevented.

なお、アジャストスクリューナット5の下部に球面部5bを設けることで、アライメントプレート1の穴部と球面部5bで位置決めされるため、液晶表示素子ホルダー6はX,Y方向へがたつかず、位置ずれすることがなくなる。なお、アジャストスクリューナット5は円錐状の形状でもよく、同様にがた取りができる。   Since the spherical portion 5b is provided at the lower portion of the adjusting screw nut 5, the liquid crystal display element holder 6 does not rattle in the X and Y directions because it is positioned by the hole portion of the alignment plate 1 and the spherical portion 5b. There is no longer to do. The adjustment screw nut 5 may have a conical shape, and can be removed similarly.

スクリーンで1mm幅の線が0.5mmずれた場合、偏光分離素子で約40秒程度の傾きである。したがって、液晶表示素子や後述の偏光分離素子を微小に傾けることで、色ずれを容易に調整することが可能となる。   When a 1 mm wide line is shifted by 0.5 mm on the screen, the tilt is about 40 seconds at the polarization separation element. Therefore, it is possible to easily adjust the color misregistration by slightly tilting the liquid crystal display element and the polarization separation element described later.

これは、偏光分離素子を可動部材である偏光分離素子ホルダーに取り付け、該ホルダーに複数(3個)の穴部を設け、固定部材である支持ベースに設けられた複数のネジ部を弾性部材を介してホルダーの穴部に貫通してアジャストスクリューナットで締め付けることで、ホルダーを支持ベースに回転可能に保持し、アジャストスクリューナットの締め付け具合に応じて偏光分離素子の傾きを調整可能としたものである。   This is because the polarization separation element is attached to a polarization separation element holder that is a movable member, a plurality of (three) holes are provided in the holder, and a plurality of screw portions provided on a support base that is a fixing member are attached to an elastic member. The holder is rotatably held on the support base by passing through the hole of the holder and tightening with the adjustment screw nut, and the tilt of the polarization separating element can be adjusted according to the tightening condition of the adjustment screw nut. is there.

図3は本実施例の偏光分離素子傾き調整機構を備えた光合成ユニットを搭載したプロジェクタ用光学エンジンの一部分解斜視図、図4は図3中の偏光分離素子ホルダーの正面図である。図中、図1と同一部分には同一の符号が付されている。   FIG. 3 is a partially exploded perspective view of a projector optical engine equipped with a light combining unit having a polarization separation element tilt adjustment mechanism of the present embodiment, and FIG. 4 is a front view of the polarization separation element holder in FIG. In the figure, the same parts as those in FIG.

図3においてもダイクロイックプリズム4の3つの光入射面側にはそれぞれ三角形のホルダープレート10が接着固定されている。図1に示したように、ダイクロイックプリズム4の光出射面側には投射レンズが取り付けられているが、図3では省略されている。各ホルダープレート10の上面にはピンフレーム8が取り付けられ、該ピンフレーム8の四隅に設けられてたピンを、液晶表示素子アライメントホルダープレート18の同じく四隅に設けられた穴部に貫通して、該穴部に接着剤を充填し、アライメント調整後、接着剤を硬化することで、該液晶表示素子アライメントホルダープレート18がピンフレーム8に保持される。液晶表示素子(反射型ライトバルブ)7は、該アライメントホルダプレート18の下面に固着されている。   Also in FIG. 3, triangular holder plates 10 are bonded and fixed to the three light incident surfaces of the dichroic prism 4. As shown in FIG. 1, a projection lens is attached to the light exit surface side of the dichroic prism 4, but is omitted in FIG. A pin frame 8 is attached to the upper surface of each holder plate 10, and the pins provided at the four corners of the pin frame 8 are passed through the holes provided at the four corners of the liquid crystal display element alignment holder plate 18, The liquid crystal display element alignment holder plate 18 is held by the pin frame 8 by filling the hole with an adhesive and curing the adhesive after adjusting the alignment. The liquid crystal display element (reflection type light valve) 7 is fixed to the lower surface of the alignment holder plate 18.

一方、各ホルダープレート10の正面の45°傾斜面には、支持ベース13が固着される。該支持ベース13の三辺の所定位置に傾き調整用ネジ部17が設けられ、図4に示すように板状の偏光分離素子9が固着された偏光分離素子ホルダー15の三辺の同じく所定位置には穴部15aが設けられている。支持ベース13のネジ部17に弾性部材14を嵌合し、該ネジ部17を偏光分離素子ホルダー15の穴部15aに貫通し、それぞれアジャストスクリューナット16で締め付けることで、偏光分離素子ホルダー15が支持ベース13に回動可能に保持される。これら支持ベース13、弾性部材14、偏光分離素子ホルダー15、アジャストスクリューナット16で偏光分離素子傾き調整機構12が構成される。   On the other hand, the support base 13 is fixed to the 45 ° inclined surface in front of each holder plate 10. Inclination adjusting screw portions 17 are provided at predetermined positions on three sides of the support base 13, and as shown in FIG. 4, the same predetermined positions on the three sides of the polarization separation element holder 15 to which the plate-like polarization separation element 9 is fixed. Is provided with a hole 15a. The elastic member 14 is fitted to the screw portion 17 of the support base 13, the screw portion 17 is passed through the hole 15 a of the polarization separation element holder 15, and is tightened by the adjusting screw nut 16, so that the polarization separation element holder 15 is The support base 13 is rotatably held. The support base 13, the elastic member 14, the polarization separation element holder 15, and the adjustment screw nut 16 constitute the polarization separation element tilt adjustment mechanism 12.

図3の構成によれば、偏光分離素子傾き調整機構12の3個のアジャストスクリューナット16を締めたり緩めたりすることで、偏光分離素子ホルダー15が微小に回転し、偏光分離素子9を微小に傾けることかできる。偏光分離素子9が傾くと、先の液晶表示素子9を傾けた場合と同様にダイクロイックプリズム4に入射する当該色成分の画像光の光軸も傾き、RGBの色ずれを除去することができる。   According to the configuration of FIG. 3, by tightening or loosening the three adjusting screw nuts 16 of the polarization separation element tilt adjustment mechanism 12, the polarization separation element holder 15 rotates slightly, and the polarization separation element 9 becomes minute. Can be tilted. When the polarization separating element 9 is tilted, the optical axis of the image light of the color component incident on the dichroic prism 4 is tilted as in the case where the liquid crystal display element 9 is tilted, and RGB color shift can be removed.

弾性部材14の材質としては、先の弾性部材2と同様にシリコンゴムやブチルゴム、その他、コイルスプリングや板状スプリングでもよい。要はアジャストスクリューナット16を、ある程度緩めても偏光分離素子ホルダー15を保持状態に保てばよい。   The material of the elastic member 14 may be silicon rubber or butyl rubber, as well as a coil spring or a plate spring, like the elastic member 2 described above. In short, even if the adjustment screw nut 16 is loosened to some extent, the polarization separation element holder 15 may be held.

なお、液晶表示素子(反射型ライトバブル)は、事前に偏光分離素子を略45°の状態で組付けた後、アライメント調整を行う。先に述べたようにホルダープレート10の上部にピンフレーム8が接着固定され、該ピンフレームに設けられたピン8aと液晶表示素子アライメントホルダープレート18に設けられた穴部に接着剤を充填し、アライメント調整後、紫外線を照射して接着剤を硬化させる。これによりアライメントホルダープレート18を固定する。この液晶表示素子7が設けられたアライメントホルダープレート18を接着剤で固定するとき、紫外線硬化時に接着剤に収縮が起こり、液晶表示素子が位置ズレを起こすことで、色ずれが発生する。硬化条件(紫外線の光量や照射時間、接着剤からの距離)などを最適化することで、位置ずれは1μm以下の押さえることができるが、位置ずれを少なくする為には、一般に光量を落し、長い時間かけて硬化させるのが一般的である。ここで、位置ずれが発生してしまうと、液晶表示素子の6軸アライメント調整を行っても無駄になり、且つ、接着剤を除去して再調整が必要となる。液晶表示素子のアライメント調整は非常に工数がかかり、且つ接着剤の除去も容易ではない。したがって、アライメント調整接着硬化後に、偏光分離素子を傾けて色ずれの微調整が出来ることは非常にメリットがある。勿論、図1のように液晶表示素子を傾けることでも同様のメリットがある。   The liquid crystal display element (reflective light bubble) is aligned in advance after assembling the polarization separation element in a state of approximately 45 °. As described above, the pin frame 8 is bonded and fixed to the upper portion of the holder plate 10, and the pin 8a provided in the pin frame and the hole provided in the liquid crystal display element alignment holder plate 18 are filled with an adhesive, After alignment adjustment, the adhesive is cured by irradiating ultraviolet rays. Thereby, the alignment holder plate 18 is fixed. When the alignment holder plate 18 provided with the liquid crystal display element 7 is fixed with an adhesive, the adhesive shrinks during UV curing, and the liquid crystal display element is displaced, thereby causing a color shift. By optimizing the curing conditions (light quantity of ultraviolet rays, irradiation time, distance from the adhesive), etc., the misregistration can be suppressed to 1 μm or less, but in order to reduce the misregistration, generally the light quantity is reduced, It is common to cure over a long time. Here, if the positional deviation occurs, it is useless even if the six-axis alignment adjustment of the liquid crystal display element is performed, and the readjustment is necessary after removing the adhesive. Adjustment of the alignment of the liquid crystal display element takes a lot of man-hours and the removal of the adhesive is not easy. Therefore, it is very advantageous to be able to finely adjust the color misregistration by tilting the polarization separation element after the alignment adjustment adhesive curing. Of course, tilting the liquid crystal display element as shown in FIG.

また、基本的に金属の支持部材を使用すると、熱膨張が発生し、液晶表示素子の位置ずれが発生してしまう。液晶表示素子の一画素は大体20〜10μm程度であり、一画素ずれると色ずれは一本分ずれてしまう。このため、支持部材例えばホルダープレート10などをガラスで作ったりする場合があるが、強度が問題となる。さらに、金属を使用すると加工歪みなどが徐々になくなり、位置ずれが発生する場合もある。これらの動きをすべて取り除くのは困難であり、経時的に安定した所で、微調整するのが最も容易であり、その後の位置ずれを低減することも可能となる。   In addition, when a metal support member is basically used, thermal expansion occurs and the liquid crystal display element is displaced. One pixel of the liquid crystal display element is about 20 to 10 μm, and if one pixel is shifted, the color shift is shifted by one line. For this reason, the support member such as the holder plate 10 may be made of glass, but the strength is a problem. Further, when metal is used, processing distortion and the like are gradually eliminated, and positional deviation may occur. It is difficult to remove all of these movements, and it is easiest to fine-tune at a place that is stable over time, and it is possible to reduce subsequent positional deviation.

先にものべたように、スクリーンで1mm幅の線が0.5mmずれた場合、板状偏光分離素子で約40秒程度の傾きである。従って、液晶表示素子のアライメント調整接着固定後の微小の位置ずれに対し、偏光分離素子や液晶表示素子を微小に傾けることで、色ずれを容易に調整することが可能となる。   As described above, when a line having a width of 1 mm is shifted by 0.5 mm on the screen, the inclination is about 40 seconds for the plate-shaped polarization separation element. Therefore, it is possible to easily adjust the color misregistration by slightly tilting the polarization separation element and the liquid crystal display element with respect to the slight positional deviation after the alignment adjustment bonding and fixing of the liquid crystal display element.

なお、図1や図3では液晶表示素子傾き調整機構あるいは偏光分離素子傾き調整機構のいずれか一方を備える構成を示したが、これら両方を備えた構成とすることも可能である。   Although FIG. 1 and FIG. 3 show the configuration including either the liquid crystal display element tilt adjustment mechanism or the polarization separation element tilt adjustment mechanism, a configuration including both of them may be employed.

これは弾性部材やアジャストスクリューナットなどの変わりに小型ピエゾ素子を用いて液晶表示素子(反射型ライトバルブ)を傾けるようにしたものである。図6は本実施例の液晶表示素子傾き調整機構の断面図で、図5と同一部分には同一の符号が付されている。なお、この液晶表示素子傾き機構を除けば、光合成ユニット全体の構成は図1と同様である。   In this case, a liquid crystal display element (reflection type light valve) is tilted using a small piezo element instead of an elastic member or an adjustment screw nut. FIG. 6 is a cross-sectional view of the liquid crystal display element tilt adjusting mechanism of this embodiment, and the same parts as those in FIG. Except for the liquid crystal display element tilting mechanism, the overall structure of the photosynthetic unit is the same as that shown in FIG.

図6において、可動部材である液晶表示素子ホルダー6の下面には、図5と同様に液晶表示素子(反射型ライトバルブ)7が固着されるが、上面には、傾き調整用ネジ部の変わりに、Z軸方向へ駆動される小型ピエゾ素子22(3個)が設けられている。この小型ピエゾ素子22のもう一方の端面が固定部材であるアライメントプレート1に固着されている。図1に示したように、ピンホルダー8の四隅にはピン8aが設けられ、アライメントプレート1の同じく四隅には穴部が設けられている。ピンフレーム8に設けられたピン8aを、アライメントプレート1に設けられた穴部に貫通し、該穴部に接着剤21を充填し、アライメント調整後、接着剤21を硬化することで、該傾き調整機構全体がピンフレーム8に保持される。   In FIG. 6, a liquid crystal display element (reflective light valve) 7 is fixed to the lower surface of the liquid crystal display element holder 6 as a movable member, as in FIG. In addition, small piezo elements 22 (three) driven in the Z-axis direction are provided. The other end face of the small piezo element 22 is fixed to the alignment plate 1 as a fixing member. As shown in FIG. 1, pins 8 a are provided at the four corners of the pin holder 8, and holes are provided at the same four corners of the alignment plate 1. The pin 8a provided on the pin frame 8 passes through the hole provided in the alignment plate 1, and the hole 21 is filled with the adhesive 21. After adjusting the alignment, the adhesive 21 is cured, and the inclination is obtained. The entire adjustment mechanism is held by the pin frame 8.

このような構成において、小型ピエゾ素子22をZ軸方向へ駆動することで、液晶表示素子ホルダー6が微小に回転し、液晶表示素子7を微小に傾けることができる。したがって、例えば、プロジェクタシステムの外部から小型ピエゾ素子22を駆動し、スクリーンの画面を見ながら色ずれを容易に調整することが可能となる。また、スクリーン上に色ずれ検出センサーを設け、該センサーの検出信号に応じて小型ピエゾ素子22を駆動制御することで、色ずれを自動的に調整することができる。色ずれ検出センサーとしては、4分割受光素子を用い、これにスポット光を入射して、該4分割受光素子からの4つの出力信号を比較することで色ずれを検出することができる。このような4分割受光素子をRGBの3色に対応して、スクリーン上の画像表示領域より離れた位置に設ける。   In such a configuration, by driving the small piezoelectric element 22 in the Z-axis direction, the liquid crystal display element holder 6 can be slightly rotated and the liquid crystal display element 7 can be slightly tilted. Therefore, for example, it is possible to easily adjust the color shift while driving the small piezo element 22 from the outside of the projector system and viewing the screen. Further, by providing a color misregistration detection sensor on the screen and drivingly controlling the small piezoelectric element 22 in accordance with the detection signal of the sensor, the color misregistration can be automatically adjusted. As the color misregistration detection sensor, a four-divided light receiving element is used. Spot light is incident on this, and the four output signals from the four-divided light receiving element are compared to detect color misregistration. Such four-divided light receiving elements are provided at positions separated from the image display area on the screen corresponding to the three colors of RGB.

なお、プロジェクタ内のランプによる温度上昇で部品の熱膨張が発生し、液晶表示素子の位置ずれが起こるが、自動制御構成とすることで、これを自動的に除去することが可能となる。   In addition, although the thermal expansion of components occurs due to the temperature rise by the lamp in the projector and the liquid crystal display element is displaced, this can be automatically removed by adopting the automatic control configuration.

図6では、Z軸方向へ駆動される小型ピエゾ素子を設けたが、液晶表示素子をダイクロイックプリズム4の光軸と直交するX,Y方向に対して微小に移動するXY2軸駆動型の小型ピエゾ素子を設けることも可能である。Z軸駆動型の小型ピエゾ素子の変わりに、XY2軸駆動型の小型ピエゾ素子を用いても画素位置をずらすことができるため、色ずれを除去することが可能となる。また、直接的にX,Y方向に画素を移動できるため、容易に調整が可能となり、調整時間が短縮できる。   In FIG. 6, a small piezo element driven in the Z-axis direction is provided, but an XY two-axis drive type small piezo that moves the liquid crystal display element minutely in the X and Y directions perpendicular to the optical axis of the dichroic prism 4 is provided. It is also possible to provide an element. Since the pixel position can be shifted by using an XY two-axis drive type small piezo element instead of the Z-axis drive type small piezo element, the color shift can be removed. In addition, since the pixels can be moved directly in the X and Y directions, the adjustment can be easily performed and the adjustment time can be shortened.

これは弾性部材やアジャストスクリューナットなどの変わりに同じく小型ピエゾ素子を用いて偏光分離素子を傾けるようにしたものである。図7は本実施例の偏光分離素子傾き調整機構を備えた光合成ユニットの概略断面図を示す。   In this case, instead of an elastic member or an adjustment screw nut, the polarization separation element is tilted using a small piezo element. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a photosynthetic unit provided with the polarization separation element tilt adjusting mechanism of this embodiment.

図7において、ダイクロイックプリズム4の光入射面に設けられた三角形のホルダープレート10の正面45°傾斜面に、Z軸方向へ駆動される小型ピエゾ素子23(3個)を介して板状の偏光分離素子9が取り付けられている。ホルダープレート10の上面には液晶表示素子(反射型ライトバルブ)が取り付けられているが、図7では省略してある。また、図7では、ダイクロイックプリズム4の一つの光入射面側の構成しか示されていないが、他の二つの光入射面側も同様の構成である。   In FIG. 7, plate-like polarized light is passed through a small piezo element 23 (three pieces) driven in the Z-axis direction on the front 45 ° inclined surface of the triangular holder plate 10 provided on the light incident surface of the dichroic prism 4. A separation element 9 is attached. A liquid crystal display element (reflective light valve) is attached to the upper surface of the holder plate 10, but is omitted in FIG. In FIG. 7, only one light incident surface side configuration of the dichroic prism 4 is shown, but the other two light incident surface sides have the same configuration.

このような構成において、小型ピエゾ素子23をZ軸方向へ駆動することで、偏光分離素子9を傾けることができる。したがって、例えば、プロジェクタシステムの外部から偏光分離素子9を駆動し、スクリーンの画面を見ながら色ずれを容易に調整することができる。また、スクリーン上に色ずれ検出用のセンサーを設け、該センサーの検出信号に応じて小型ピエゾ素子23を駆動制御することで、色ずれを自動的に調整することができる。   In such a configuration, the polarization separating element 9 can be tilted by driving the small piezoelectric element 23 in the Z-axis direction. Therefore, for example, it is possible to easily adjust the color shift while driving the polarization separation element 9 from the outside of the projector system and viewing the screen. Further, by providing a sensor for detecting color misregistration on the screen and controlling the small piezo element 23 according to the detection signal of the sensor, the color misregistration can be automatically adjusted.

これは、液晶表示素子と偏光分離手段を一体のユニットとし、色合成手段のダイクロイックプリズムの光軸に対して、傾き調整手段を設けるようにしたものである。   In this configuration, the liquid crystal display element and the polarization separating means are integrated into one unit, and an inclination adjusting means is provided with respect to the optical axis of the dichroic prism as the color synthesizing means.

図8は本実施例の構成例を示す概略断面図で、ホルダープレート10と液晶表示素子(反射型ライトバルブ)7と板状の偏光分離素子9を一体構造のユニットとして事前に組み立て、これをダイクロイックプリズム4の入射面に小型ピエゾ素子(3個)24を介して取り付けた構成を示したものである。図8では、ダイクロイックプリズム4の一つの光入射面側の構成しか示されていないが、他の二つの光入射面側も同様の構成である。   FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a configuration example of the present embodiment. The holder plate 10, the liquid crystal display element (reflection type light valve) 7, and the plate-like polarization separation element 9 are assembled in advance as a unit of an integrated structure. 2 shows a configuration in which the dichroic prism 4 is attached to the incident surface via small piezo elements (three pieces) 24. In FIG. 8, only the configuration on one light incident surface side of the dichroic prism 4 is shown, but the other two light incident surface sides have the same configuration.

小型ピエゾ素子24はZ軸駆動型であり、ダイクロイックプリズム4の入射光軸に対して該光軸と直交するX,Y方向に3個設けられる。該小型ピエゾ素子24を駆動することで、ホルダープレート10と液晶表示素子7と偏光分離素子9の一体構造ユニットが微小に傾き、スクリーン上の色ずれを除去することができる。   The small piezo elements 24 are of the Z-axis drive type, and three are provided in the X and Y directions perpendicular to the optical axis with respect to the incident optical axis of the dichroic prism 4. By driving the small piezo element 24, the unitary structure unit of the holder plate 10, the liquid crystal display element 7 and the polarization separating element 9 is slightly tilted, and the color shift on the screen can be removed.

なお、Z軸駆動型の小型ピエゾ素子の代わりに、XY駆動型の小型ピエゾ素子を用いてもスクリーン上の画素位置をずらすことができ、色ずれを除去することが可能である。この場合、X,Y方向に独立して色ずれを調整することができるため、調整が容易にできる。   It should be noted that the pixel position on the screen can be shifted and color misregistration can be eliminated by using an XY drive type small piezo element instead of the Z axis drive type small piezo element. In this case, since the color shift can be adjusted independently in the X and Y directions, the adjustment can be easily performed.

図9は本実施例の別の構成例を示す概略断面図である。これは、図8のホルダープレート10と板状の偏光分離素子9の変わりに偏光ビームスプリッタ19を使用して、液体表示素子と偏光分離手段を一体構造のユニットとしたもので、ダイクロイックプリズム4の入射光軸に対して該光軸と直交するX,Y方向に小型ピエゾ素子24(3個)を設けることは図8と同様である。小型ピエゾ素子24はX軸駆動型であるが、X,Y駆動型と交換することも可能である。   FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing another configuration example of the present embodiment. This uses a polarization beam splitter 19 instead of the holder plate 10 and the plate-like polarization separation element 9 in FIG. 8, and the liquid display element and the polarization separation means are integrated into a unit, and the dichroic prism 4 The small piezoelectric elements 24 (three) are provided in the X and Y directions perpendicular to the optical axis with respect to the incident optical axis, as in FIG. The small piezoelectric element 24 is an X-axis drive type, but can be replaced with an X, Y drive type.

以上、本発明の傾き調整手段、色ずれ調整手段の種々の実施例を説明したが、このような調整手段を搭載したプロジェクタ用光学エンジンによれば、高精細で色ずれのない光学エンジンを提供することができる。また、このような光学エンジンを搭載したリヤープロジェクタやフロントプロジェクタによれば、高精細な画像投影表示装置を提供できる。   As described above, various embodiments of the tilt adjusting unit and the color misregistration adjusting unit of the present invention have been described. According to the projector optical engine equipped with such an adjusting unit, a high-definition optical engine without color misregistration is provided. can do. Further, according to the rear projector or the front projector equipped with such an optical engine, a high-definition image projection display device can be provided.

本発明の第1の実施例の一部分解斜視図。1 is a partially exploded perspective view of a first embodiment of the present invention. 図1中の液晶表示素子傾き調整機構の分解図。The exploded view of the liquid crystal display element inclination adjustment mechanism in FIG. 本発明の第2の実施例の一部分解斜視図。The partial exploded perspective view of the 2nd example of the present invention. 図3中の偏光分離素子ホルダーの正面図。FIG. 4 is a front view of the polarization separation element holder in FIG. 3. 本発明の第1の実施例の液晶表示素子傾き調整機構の詳細構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the detailed structure of the liquid crystal display element inclination adjustment mechanism of 1st Example of this invention. 本発明の第3の実施例の液晶表示素子傾き調整機構の詳細構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the detailed structure of the liquid crystal display element inclination adjustment mechanism of the 3rd Example of this invention. 本発明の第4の実施例の概略構造を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the 4th Example of this invention. 本発明の第5の実施例の概略構造を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the 5th Example of this invention. 本発明の第5の実施例の別の構成例の概略構造を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of another structural example of the 5th Example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 アライメントプレート
2 弾性部材
3 液晶表示素子傾き調整機構
4 ダイクロイックプリズム
5 アジャストスクリューナット
5a 傾き調整用ネジ部
6 液晶表示素子ホルダー
7 液晶表示素子(反射型ライトバルブ)
8 ピンフレーム
8a ピン
9 偏光分離素子
10 ホルダープレート
11 投射レンズ
12 偏光分離素子傾き調整機構
13 支持ベース
14 弾性部材
15 偏光分離素子ホルダー
17 傾き調整用ネジ部
18 液晶表示素子アライメントホルダープレート
19 偏光ビームスプリッタ
21,22,23,24 ピエゾ素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Alignment plate 2 Elastic member 3 Liquid crystal display element inclination adjustment mechanism 4 Dichroic prism 5 Adjustment screw nut 5a Tilt adjustment screw part 6 Liquid crystal display element holder 7 Liquid crystal display element (reflection type light valve)
8 Pin Frame 8a Pin 9 Polarization Separation Element 10 Holder Plate 11 Projection Lens 12 Polarization Separation Element Tilt Adjustment Mechanism 13 Support Base 14 Elastic Member 15 Polarization Separation Element Holder 17 Tilt Adjustment Screw 18 Liquid Crystal Display Element Alignment Holder Plate 19 Polarization Beam Splitter 21, 22, 23, 24 Piezo elements

Claims (11)

複数の偏光分離素子と液晶表示素子の光学素子及び色合成手段を有する光合成装置であって、
前記色合成手段の光軸に対して光学素子の傾きを調整する手段を設けたことを特徴とする光合成装置。
A light combining device having a plurality of polarization separation elements, an optical element of a liquid crystal display element, and color combining means,
A light synthesizing apparatus comprising means for adjusting an inclination of an optical element with respect to an optical axis of the color synthesizing means.
請求項1記載の光合成装置において、
前記液晶表示素子を可動部材に取り付け、前記可動部材に複数のネジ部を設け、前記ネジ部を弾性部材を介して固定部材に設けられた穴部に貫通してアジャストスクリューナットで締め付けて、前記可動部材を前記固定部材に保持し、前記アジャストスクリューナットの締め付け具合に応じて前記液晶表示素子の傾きを調整可能としたことを特徴とする光合成装置。
The photosynthesis apparatus according to claim 1, wherein
The liquid crystal display element is attached to a movable member, the movable member is provided with a plurality of screw portions, the screw portions are passed through holes formed in the fixed member via an elastic member, and tightened with an adjustment screw nut, A photosynthesizing device characterized in that a movable member is held on the fixed member, and the inclination of the liquid crystal display element can be adjusted according to the tightening degree of the adjusting screw nut.
請求項1記載の光合成装置において、
前記偏光分離素子を可動部材に取り付け、前記可動部材に複数の穴部を設け、固定部材に設けられた複数のネジ部を弾性部材を介して前記可動部材の前記穴部に貫通してアジャストスクリューナットで締め付けて、前記可動部材を前記固定部材に保持し、前記アジャストスクリューナットの締め付け具合に応じて前記偏光分離素子の傾きを調整可能としたことを特徴とする光合成装置。
The photosynthesis apparatus according to claim 1, wherein
The polarization separating element is attached to the movable member, the movable member is provided with a plurality of holes, and the plurality of screw portions provided in the fixed member are passed through the holes of the movable member through an elastic member to adjust the screw. A photosynthesizing device, wherein the movable member is held on the fixed member by tightening with a nut, and the inclination of the polarization separation element can be adjusted according to the tightening condition of the adjusting screw nut.
請求項1記載の光合成装置において、
前記液晶表示素子を可動部材に取り付け、前記可動部材を複数のピエゾ素子を介して固定部材に保持し、前記ピエゾ素子を駆動することで前記液晶表示素子の傾きを調整可能としたことを特徴とする光合成装置。
The photosynthesis apparatus according to claim 1, wherein
The liquid crystal display element is attached to a movable member, the movable member is held on a fixed member via a plurality of piezoelectric elements, and the inclination of the liquid crystal display element can be adjusted by driving the piezoelectric element. Photosynthesis device.
請求項4記載の光合成装置において、
前記ピエゾ素子に、前記液晶表示素子を前記色合成手段の光軸と直交するX,Y方向に対して移動せしめるXY2軸駆動型のピエゾ素子を用いることを特徴とする光合成装置。
The photosynthesis apparatus according to claim 4, wherein
An XY two-axis drive type piezo element that moves the liquid crystal display element in the X and Y directions perpendicular to the optical axis of the color synthesizing unit is used as the piezo element.
請求項1記載の光合成装置において、
前記偏光分離素子を可動部材に取り付け、前記可動部材を複数のピエゾ素子を介して固定部材に保持し、前記ピエゾ素子を駆動することで前記偏光分離素子の傾きを調整可能としたことを特徴とする光合成装置。
The photosynthesis apparatus according to claim 1, wherein
The polarization separation element is attached to a movable member, the movable member is held on a fixed member via a plurality of piezoelectric elements, and the inclination of the polarization separation element can be adjusted by driving the piezoelectric element. Photosynthesis device.
請求項1記載の光合成装置において、
前記液晶表示素子と前記偏光分離素子を一体のユニットとし、前記色合成手段の光軸に対して傾きを調整する手段を設けたことを特徴とする光合成装置。
The photosynthesis apparatus according to claim 1, wherein
A light combining device comprising: the liquid crystal display element and the polarization separating element as an integral unit, and means for adjusting an inclination with respect to an optical axis of the color combining means.
請求項7記載の光合成装置において、
前記色合成手段の光軸(Z軸)に対して、該光軸と直交するX,Y方向にZ軸駆動型の複数のピエゾ素子を設け、前記ピエゾ素子を駆動することで前記液晶表示素子と前記偏光分離素子の一体ユニットの傾きを調整可能としたことを特徴とする光合成装置。
The photosynthesis apparatus according to claim 7,
The liquid crystal display element is provided by providing a plurality of Z-axis driven piezo elements in the X and Y directions orthogonal to the optical axis (Z axis) of the color composition means, and driving the piezo elements. And a light synthesizing apparatus characterized in that an inclination of an integral unit of the polarization separation element can be adjusted.
請求項7もしくは8記載の光合成装置において、
前記偏光分離素子を偏光ビームスプリッタとし、前記偏光ビームスプリッタに前記液晶表示素子を取り付けたことを特徴とする光合成装置。
The photosynthesis apparatus according to claim 7 or 8,
A light combining device, wherein the polarization separation element is a polarization beam splitter, and the liquid crystal display element is attached to the polarization beam splitter.
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の光合成装置を搭載したことを特徴とする光学エンジン。   An optical engine comprising the photosynthesizing device according to any one of claims 1 to 9. 請求項10の光学エンジンを搭載したことを特徴とする画像投影表示装置。   An image projection display device comprising the optical engine according to claim 10.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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