JP2010176055A - Projection display device - Google Patents

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Kentaro Kato
健太郎 加藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent illuminance from being degraded by light absorption due to an adhesive member when a taper rod integrator is bonded to a holding member, in a projection display device using a plurality of light sources. <P>SOLUTION: The projection display device includes: the plurality of light sources; a display device part; a light-synthesizing part for synthesizing lights each output from the plurality of light source; a light-collecting and color-processing part for carrying out color processings by transmitting the lights output from the light-synthesizing part to the display device part; and a projection part for projecting a video image by using the light output from the display device. The light-synthesizing part includes the taper rod integrator 14, the four surfaces of which are tapered surfaces 145 and 146 and parallel surfaces 143 and 144, respectively, wherein the four surfaces connect an incident end surface 141 and an emission end surface 142, both having a square shape. The taper rod integrator 14 is bonded to a holding pedestal 43 at either the parallel surface 143 or the parallel surface 144. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光体としての光源およびテーパロッドインテグレータを備えたプロジェクター等の投写型表示装置に関し、特に、テーパロッドインテグレータの保持技術に係るものである。   The present invention relates to a projection display device such as a projector provided with a light source as a light emitter and a taper rod integrator, and particularly relates to a technology for holding a taper rod integrator.

従来、大画面の映像を得るための装置として、DMD(Digital Micromirror Device)や液晶等の画像表示デバイスを使って光源ランプからの光を映像信号で変調して光学像を形成して照射し、投写レンズによりスクリーン上に拡大投写するプロジェクター等の投写型表示装置が知られている。   Conventionally, as an apparatus for obtaining a large screen image, an image display device such as a DMD (Digital Micromirror Device) or a liquid crystal is used to modulate light from a light source lamp with a video signal to form an optical image and irradiate it. 2. Description of the Related Art Projection display devices such as projectors that perform enlarged projection on a screen using a projection lens are known.

2灯式、1チップDLP(Digital Light Processing)(登録商標)型の投写型表示装置では、カラーホイールによる色順次照明が必要であり、光利用率の向上のためには、光束をカラーホイール上で収束させ、複数の色が混合照明される時間を抑制する必要がある。これに対し、照度ムラ、色ムラ、および照明ロスを抑制する目的で、従来、テーパロッドインテグレータ(以下、単に「インテグレータ」ともいう)を使用する方法が提案されている。テーパロッドインテグレータは、ロッドの中心軸方向(長手方向)にテーパ構造を備えており、出射光を絞り込み、照明ロスを低減することができる。テーパロッドインテグレータの保持方法に関しては、保持部材に接着する方法が従来行われている。この場合、インテグレータは接着部材が付着した場所で屈折率が変化し、全反射の損失が増加して投写型表示装置の照度が低下するため、接着箇所にミラー反射面または反射層を設ける方法が開示されている(例えば、特許文献1、2参照)。
特開平11−326727号公報 特開2006−23473号公報
In a two-lamp type, one-chip DLP (Digital Light Processing) (registered trademark) type projection display device, color sequential illumination using a color wheel is necessary. Therefore, it is necessary to suppress the time during which a plurality of colors are mixed and illuminated. On the other hand, a method of using a tapered rod integrator (hereinafter also simply referred to as “integrator”) has been proposed for the purpose of suppressing illuminance unevenness, color unevenness, and illumination loss. The taper rod integrator has a taper structure in the central axis direction (longitudinal direction) of the rod, and can narrow down the emitted light and reduce the illumination loss. As for the method of holding the taper rod integrator, a method of adhering to the holding member has been conventionally performed. In this case, since the refractive index of the integrator changes at the place where the adhesive member is adhered, the loss of total reflection increases and the illuminance of the projection display device decreases, so a method of providing a mirror reflective surface or a reflective layer at the adhesive location is available. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).
JP-A-11-326727 JP 2006-23473 A

しかしながら、複数の光源を備えた投写型表示装置の用途の拡大に伴い、近年、高輝度・高効率および省電力、低コスト化の要求が高まっている。これに対応するためには、光源から発射された光の利用効率を高めるとともに、光学システムの構造を簡素化することが必要である。特に、インテグレータを保持部材に接着して保持する場合、接着箇所にミラー反射面または反射層を設ける従来の方法は、インテグレータの保持構造が複雑になるため、品質、製造およびコスト面の改善が課題となっている。   However, with the expansion of applications of projection display devices having a plurality of light sources, in recent years, demands for high brightness, high efficiency, power saving, and cost reduction are increasing. In order to cope with this, it is necessary to improve the utilization efficiency of the light emitted from the light source and to simplify the structure of the optical system. In particular, when an integrator is bonded and held to a holding member, the conventional method of providing a mirror reflecting surface or a reflecting layer at the bonding location complicates the holding structure of the integrator, so that improvement in quality, manufacturing and cost is an issue It has become.

本発明は、このような課題を解決するものであり、複数の光源を使用した投写型表示装置において、インテグレータの保持に関し、接着部に特段の付加的な構造を設けることなくインテグレータ出射光の照度の低下を抑制し、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することを目的とする。   The present invention solves such problems and relates to holding an integrator in a projection display device using a plurality of light sources, and the illuminance of the light emitted from the integrator without providing a special additional structure in the bonding portion. An object of the present invention is to realize a projection display device that suppresses the deterioration of the image quality, and has high quality, low cost, and excellent productivity.

上述の目的を達成するために、本発明の投写型表示装置は、複数の光源と、表示デバイスと、複数の光源の出力光を合成する光合成手段と、光合成手段の出力光を表示デバイスに伝搬する集光手段と、表示デバイスの出力光により映像をスクリーンに投写する投写手段とを備えた投写型表示装置であって、光合成手段は四角形状の入射端面および出射端面を結合する四面がテーパ面および平行面であるテーパロッドインテグレータを備え、テーパロッドインテグレータを平行面において保持部材に接着することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a projection display apparatus according to the present invention includes a plurality of light sources, a display device, a light combining unit that combines output lights from the plurality of light sources, and a light output from the light combining unit to the display device. A projection display device comprising: a light condensing means; and a projection means for projecting an image on a screen by output light of the display device, wherein the light combining means has a four-sided tapered surface connecting the rectangular incident end face and the outgoing end face. And a taper rod integrator which is a parallel surface, and the taper rod integrator is bonded to the holding member on the parallel surface.

このような構成により、テーパロッドインテグレータを平行面において保持部材に接着することが可能となる。光学システム上、平行面はテーパ面に比べ、光線の反射回数が少ない。そこで、平行面に接着箇所を設けることにより、テーパ面に較べて接着箇所における光束の吸収量を小さくすることができる。これにより、テーパロッドインテグレータの保持部材への接着に起因する照度の低下を抑制することができる。また、この方法を実施するにあたり、構造面で特別の措置を講ずる必要がない。これにより、テーパロッドインテグレータの保持構造を簡略化し、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することができる。   With such a configuration, the taper rod integrator can be bonded to the holding member in a parallel plane. On the optical system, the parallel surface has a smaller number of reflections of light than the tapered surface. Therefore, by providing the bonding portion on the parallel surface, it is possible to reduce the amount of light flux absorbed at the bonding portion as compared to the tapered surface. Thereby, the fall of the illumination intensity resulting from adhesion | attachment to the holding member of a taper rod integrator can be suppressed. Moreover, when implementing this method, it is not necessary to take special measures in terms of structure. As a result, the holding structure of the taper rod integrator can be simplified, and a projection display device with high quality, low cost and excellent productivity can be realized.

また、本発明の投写型表示装置では、投写型表示装置の動作時に一部の領域が接着部材の軟化点より高い高温部となるテーパロッドインテグレータの平行面において、高温部を除いた領域に接着箇所を設ける。このような構成により、テーパロッドインテグレータの一部が接着部材の軟化点より高温になっても接着部材が軟化することがなく、接着の信頼性を高めることができるほか、テーパロッドインテグレータの接着に係わる許容温度を高めることができる。これにより、テーパロッドインテグレータの保持構造を簡略化し、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することができる。   Further, in the projection display device of the present invention, in the parallel surface of the tapered rod integrator where a part of the region is a high temperature part higher than the softening point of the adhesive member during operation of the projection display device, the adhesion is made to the region excluding the high temperature part. Provide a place. With such a configuration, even if a part of the taper rod integrator reaches a temperature higher than the softening point of the adhesive member, the adhesive member does not soften, and the reliability of the adhesion can be improved. The allowable temperature concerned can be raised. As a result, the holding structure of the taper rod integrator can be simplified, and a projection display device with high quality, low cost and excellent productivity can be realized.

また、本発明の投写型表示装置では、投写型表示装置の動作時に一部の領域がスクリーンに投影されて映り込み部となるテーパロッドインテグレータの平行面において、映り込み部を除いた領域に接着箇所を設ける。このような構成により、テーパロッドインテグレータの平行面に接着箇所がスクリーンに映り込む領域があっても、それに影響されることなく、テーパロッドインテグレータにより照度の低下を抑制した良質の画像を投写することができる。これにより、テーパロッドインテグレータの保持構造を簡略化し、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することができる。   In the projection display device of the present invention, a part of the area is projected onto the screen during operation of the projection display apparatus, and is adhered to the area excluding the reflection part on the parallel surface of the taper rod integrator. Provide a place. With such a configuration, even if there is an area where the adhesion point is reflected on the screen on the parallel surface of the taper rod integrator, the taper rod integrator can project a high-quality image with reduced decrease in illuminance without being affected by it. Can do. As a result, the holding structure of the taper rod integrator can be simplified, and a projection display device with high quality, low cost and excellent productivity can be realized.

また、本発明の投写型表示装置では、平行面において接着箇所を二個所備える。このような構成により、テーパロッドインテグレータの保持強度を高めることができ、衝撃等に対し、耐久性の高い、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することができる。   Further, the projection display device of the present invention includes two bonding portions on the parallel plane. With such a configuration, it is possible to increase the holding strength of the taper rod integrator, and it is possible to realize a projection display device with high durability, high quality, low cost, and excellent productivity with respect to impact or the like.

また、本発明の投写型表示装置では、保持部材は放熱構造を備える。このような構成により、テーパロッドインテグレータの放熱機能を高めることが可能となる。したがって、投写型表示装置の設置温度を高めることができ、多用途、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することができる。   In the projection display device of the present invention, the holding member has a heat dissipation structure. With such a configuration, the heat dissipation function of the taper rod integrator can be enhanced. Therefore, the installation temperature of the projection display device can be increased, and a projection display device that is versatile, high quality, low cost, and excellent in productivity can be realized.

また、本発明の投写型表示装置では、保持部材は、テーパロッドインテグレータを保持部材に押圧する押圧部材を備える。このような構成により、押圧部材によりテーパロッドインテグレータを保持部材に押圧し、固定することが可能となる。したがって、機械的強度の高い、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することができる。   In the projection display device of the present invention, the holding member includes a pressing member that presses the taper rod integrator against the holding member. With such a configuration, the taper rod integrator can be pressed and fixed to the holding member by the pressing member. Therefore, it is possible to realize a projection display device having high mechanical strength, high quality, low cost and excellent productivity.

本発明の構成によれば、テーパロッドインテグレータを保持部材に接着して保持する構造を備えた投写型表示装置において、特段の付加的な構造を設けることなく接着箇所における光の吸収を低減することが可能となり、接着部材による光の吸収に起因するロッドインテグレータの照度の低下を抑制し、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することができる。   According to the configuration of the present invention, in a projection display device having a structure in which a taper rod integrator is bonded and held to a holding member, the absorption of light at the bonded portion can be reduced without providing a special additional structure. Accordingly, it is possible to suppress a decrease in illuminance of the rod integrator due to light absorption by the adhesive member, and to realize a projection display device with high quality, low cost and excellent productivity.

以下、本発明の実施の形態について、図1から図7を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

(実施の形態)
まず、図1を用いて、本発明の実施の形態における投写型表示装置における光学システムの概要について簡単に説明する。図1は、本発明の実施の形態における投写型表示装置(以下、「本装置1」と略記する)の光学システム2の概略の構成を示す斜視図である。
(Embodiment)
First, the outline of the optical system in the projection display apparatus according to the embodiment of the present invention will be briefly described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an optical system 2 of a projection display apparatus (hereinafter abbreviated as “present apparatus 1”) in an embodiment of the present invention.

本装置1における光学システム2は、2個のランプ11、12からの出力光を合成する光合成手段としての光合成部30、DMD(Digital Micromirror Device)などの画像表示素子を備えた表示デバイス部50、光合成部30からの出力光を表示デバイス部50に伝搬する集光および色処理を行う集光・色処理部40、および表示デバイス部50からの出力光により映像を投写する投写手段としての投写部60を備えている。   The optical system 2 in the apparatus 1 includes a light combining unit 30 as a light combining unit that combines output lights from the two lamps 11 and 12, and a display device unit 50 including an image display element such as a DMD (Digital Micromirror Device). A condensing / color processing unit 40 that performs condensing and color processing for propagating output light from the light combining unit 30 to the display device unit 50, and a projection unit as a projection unit that projects an image using output light from the display device unit 50 60.

光学システム2は光軸を共有する一組の対向する2個のランプ11、12を備え、ランプ11には断面形状が楕円面である凹面鏡11aの内部に光源としての発光管11bが配設されている。ランプ12も同様である。発光管11bには超高圧水銀灯を使用し、凹面鏡11aには、ガラス製機材の内面に赤外光を透過させ可視光を反射させる誘電体光学多層膜が形成されている。   The optical system 2 includes a pair of two opposed lamps 11 and 12 sharing an optical axis, and the lamp 11 is provided with an arc tube 11b as a light source inside a concave mirror 11a having an elliptical cross section. ing. The same applies to the lamp 12. An ultra high pressure mercury lamp is used for the arc tube 11b, and a dielectric optical multilayer film for transmitting infrared light and reflecting visible light is formed on the inner surface of the glass-made material on the concave mirror 11a.

以下、光学システム2の主要な構成および機能について述べる。   Hereinafter, main configurations and functions of the optical system 2 will be described.

光学システム2は、2灯式1チップDLPプロジェクターの光学システムを示す。   An optical system 2 is an optical system of a two-lamp one-chip DLP projector.

発光管11bからの白色光は、凹面鏡11aで集光された後、合成ミラー13によって折り返され、相互に重ならない収束光としてテーパロッドインテグレータ14に入射する。テーパロッドインテグレータ14に入射した光束は、内部で多重反射により部分光束に分割・重畳され、出射面で均一化される。テーパロッドインテグレータ14の構成及び機能については、後述する。   The white light from the arc tube 11b is collected by the concave mirror 11a, is then folded back by the combining mirror 13, and enters the tapered rod integrator 14 as convergent light that does not overlap each other. The light beam incident on the taper rod integrator 14 is split and superimposed into partial light beams by multiple reflection inside and is made uniform on the exit surface. The configuration and function of the taper rod integrator 14 will be described later.

カラーホイール15は、赤、青、緑のフィルタで構成される。テーパロッドインテグレータ14からの光束は、カラーホイール15を通過することにより、赤、青、緑の色光に分離され、順次色が切り替えられる色順次照明となる。カラーホイール15の各フィルタ角度は、ランプ11、12の発光特性に合わせて決定する。   The color wheel 15 includes red, blue, and green filters. The light flux from the taper rod integrator 14 is separated into red, blue, and green color lights by passing through the color wheel 15 and becomes color sequential illumination in which the colors are sequentially switched. Each filter angle of the color wheel 15 is determined in accordance with the light emission characteristics of the lamps 11 and 12.

カラーホイール15を通過した光束は、リレーレンズ16、反射ミラー17、18、フィールドレンズ19によりTIR(Total Internal Reflection)プリズム21に入射し、DMD素子20を照明する。DMD素子20で変調されたON画素の光のみが投写レンズ22に入射し、DMD素子20上の画像がスクリーン(図示せず)上に拡大投写される。   The light beam that has passed through the color wheel 15 is incident on a TIR (Total Internal Reflection) prism 21 through a relay lens 16, reflection mirrors 17 and 18, and a field lens 19, and illuminates the DMD element 20. Only the light of the ON pixel modulated by the DMD element 20 enters the projection lens 22, and the image on the DMD element 20 is enlarged and projected on a screen (not shown).

1チップDLP方式では、カラーホイール15による色順次照明が必要であり、光の利用効率を高めるためには、光束をカラーホイール15上で収束させ、複数の色が混合照明される時間を抑制する必要がある。これに対する措置として、本装置1では光学システム2に、テーパロッドインテグレータ14を使用し、カラーホイール15上の光束径を小さくして混合時間を抑制している。   In the 1-chip DLP method, color sequential illumination by the color wheel 15 is necessary, and in order to increase the light utilization efficiency, the luminous flux is converged on the color wheel 15 to suppress the time for which a plurality of colors are mixedly illuminated. There is a need. As a measure against this, the apparatus 1 uses a tapered rod integrator 14 in the optical system 2 to reduce the diameter of the light beam on the color wheel 15 and suppress the mixing time.

図2は、本装置1のテーパロッドインテグレータ14の機能を示す説明図である。   FIG. 2 is an explanatory diagram showing the function of the taper rod integrator 14 of the apparatus 1.

テーパのないロッドインテグレータにより2灯の光を合成する場合、ロッドの出射側の光学系の取り込み角度内に十分な光束が入らない。これに対して、テーパロッドインテグレータ14は、図2に示すように、ランプ11、12から発する光の合成角θが大きくなる方向にのみテーパ構造を備えたテーパロッドインテグレータ14を使用すると、テーパ面により照明光の角度変換を行い、2灯の合成角θの光束を入射端面23から取り込み、出射端面24における取り込み角度θと整合を取ることができる。これにより、2灯から発せられる光束をすべて取り込み、集光・色処理部40(図1)から表示デバイス部50(図1)に進行させることができる。 When two light beams are combined by a rod integrator without a taper, sufficient light flux does not enter within the taking-in angle of the optical system on the exit side of the rod. On the other hand, as shown in FIG. 2, when the taper rod integrator 14 having a taper structure is used only in the direction in which the combined angle θ 1 of the light emitted from the lamps 11 and 12 increases, the taper rod integrator 14 is tapered. By converting the angle of the illumination light by the surface, it is possible to take in the luminous flux of the combined angle θ 1 of the two lamps from the incident end face 23 and to match the take-in angle θ 2 at the exit end face 24. As a result, all the light beams emitted from the two lamps can be captured and advanced from the light collection / color processing unit 40 (FIG. 1) to the display device unit 50 (FIG. 1).

図3は、本装置1に搭載された光学システム2を構成する主要な機構部品に関する主要配置図であり、(a)は正面図、(b)は平面図、(c)は側面図である。本装置1は、筺体70の内部に光学システム2を構成する主要な機構部品である光合成部30および投写部60が、図3に示すように配置されている。   3A and 3B are main layout diagrams relating to main mechanical components constituting the optical system 2 mounted on the apparatus 1, wherein FIG. 3A is a front view, FIG. 3B is a plan view, and FIG. 3C is a side view. . In the apparatus 1, a light synthesizing unit 30 and a projection unit 60, which are main mechanical components constituting the optical system 2, are arranged in a housing 70 as shown in FIG. 3.

つぎに、本発明の構成上の特徴であるテーパロッドインテグレータ14の保持に係わる構成について、図4〜7を用いて説明する。図4は、本装置1の光合成部30に関する一部拡大斜視図、図5および図6は、本装置1のテーパロッドインテグレータ14の保持に係わる構成を示す拡大斜視図および断面図を示し、図7は、本装置1のテーパロッドインテグレータ14の保持方法を模式的に示す斜視図、側面図および断面図である。   Next, a configuration relating to holding of the taper rod integrator 14, which is a configuration feature of the present invention, will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a partially enlarged perspective view of the photosynthesis unit 30 of the apparatus 1, and FIGS. 5 and 6 are an enlarged perspective view and a cross-sectional view showing a configuration related to holding the taper rod integrator 14 of the apparatus 1. 7 is a perspective view, a side view, and a cross-sectional view schematically showing a method of holding the taper rod integrator 14 of the apparatus 1.

まず、図4に示すように、光学システム2の光合成部30にはインテグレータユニット41が配設されている。図5は、インテグレータユニット41の詳細な構成を示す拡大斜視図であり、図6は、図5におけるA矢視断面図である。   First, as shown in FIG. 4, an integrator unit 41 is disposed in the light combining unit 30 of the optical system 2. FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a detailed configuration of the integrator unit 41, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along arrow A in FIG.

図5、図6に示すように、インテグレータユニット41は、ユニット基板42、保持台43および取付け板44を備えている。保持台43は、ネジ等(図示せず)によりユニット基板42に固定され、テーパロッドインテグレータ14が取付け板44により保持台43にネジ45、46で固定されている。取付け板44はバネ性を備えており、押圧部材として突起部44a、44bによりテーパロッドインテグレータ14を保持台43に付勢している。また、テーパロッドインテグレータ14と保持台43との間には二つの接着箇所P1およびP2(図6のC矢視部)において接着部材(図示せず)が間挿されており、テーパロッドインテグレータ14は接着部材および押圧部材44により機械的に押圧し、接着されている。なお、保持台43は、保持部47および放熱部48により構成され、テーパロッドインテグレータ14の温度が上昇した場合の冷却機能を備えている。   As shown in FIGS. 5 and 6, the integrator unit 41 includes a unit substrate 42, a holding base 43, and a mounting plate 44. The holding table 43 is fixed to the unit substrate 42 by screws or the like (not shown), and the taper rod integrator 14 is fixed to the holding table 43 by screws 45 and 46 by a mounting plate 44. The mounting plate 44 has a spring property, and the taper rod integrator 14 is urged toward the holding base 43 by the projections 44a and 44b as pressing members. Further, an adhesive member (not shown) is inserted between the taper rod integrator 14 and the holding base 43 at two adhesion points P1 and P2 (the part indicated by arrow C in FIG. 6). Are mechanically pressed and bonded by an adhesive member and a pressing member 44. The holding table 43 includes a holding unit 47 and a heat radiating unit 48 and has a cooling function when the temperature of the taper rod integrator 14 rises.

つぎに、図7により、テーパロッドインテグレータ14の詳細な保持方法について説明する。図7(a)は、テーパロッドインテグレータ14の形状を示し、図7(b)は、図5におけるB矢視におけるテーパロッドインテグレータ14の保持方法を示す模式的な側面図であり、図7(c)は、図7(b)のXX断面図である。   Next, a detailed holding method of the taper rod integrator 14 will be described with reference to FIG. FIG. 7A shows the shape of the taper rod integrator 14, and FIG. 7B is a schematic side view showing a method of holding the taper rod integrator 14 in the direction of arrow B in FIG. c) is a sectional view taken along line XX of FIG.

図7(a)に示すように、テーパロッドインテグレータ14は、四角形状の入射端面141および出射端面142と、入射端面141および出射端面142を結合する四つの側面143、144、145、146により構成される。そのうち側面143および側面144は対向する平行面を、側面145および側面146はテーパ状に対向するテーパ面をそれぞれ構成している。換言すると、テーパロッドインテグレータ14は、長方形の入射端面141および出射端面142を結合する四面のうち、入射端面141および出射端面142の短辺側に対応する二面はテーパ面を構成し、長辺側に対応する二面は平行面を構成する。   As shown in FIG. 7A, the taper rod integrator 14 includes a rectangular incident end surface 141 and an output end surface 142, and four side surfaces 143, 144, 145, and 146 that couple the incident end surface 141 and the output end surface 142. Is done. Of these, the side surface 143 and the side surface 144 constitute parallel surfaces that face each other, and the side surface 145 and the side surface 146 constitute taper surfaces that face each other in a tapered shape. In other words, the taper rod integrator 14 includes two surfaces corresponding to the short side of the incident end surface 141 and the output end surface 142 among the four surfaces connecting the rectangular incident end surface 141 and the output end surface 142, and forms a long side. The two surfaces corresponding to the sides constitute parallel surfaces.

また、本装置1では、テーパロッドインテグレータ14の平行面143、144のうち一方の面、例えば、側面144において、テーパロッドインテグレータ14と保持台43とを接着する。図7(b)、図7(c)に示すように、接着部材49a、49bによりテーパロッドインテグレータ14の接着を行い、保持台43との接着箇所を二個所としている。   Further, in the present apparatus 1, the taper rod integrator 14 and the holding base 43 are bonded to one surface, for example, the side surface 144, of the parallel surfaces 143 and 144 of the taper rod integrator 14. As shown in FIG. 7B and FIG. 7C, the taper rod integrator 14 is bonded by the bonding members 49a and 49b, and two bonding points with the holding base 43 are provided.

平行面143、144に較べてテーパ面145、146は広範囲の光束を合成することができるため、テーパロッドインテグレータ14の内部での光の反射回数が多い。したがって、テーパ面145、146において接着を行うと、屈折率が変化し光束の反射特性が変化する接着箇所において影響を受ける(吸収される)光束の量が、平行面143、144に較べて大きくなる。これに対し、本装置1におけるテーパロッドインテグレータ14の保持構造は、反射回数の少ない長辺側の面、例えば、側面144において二個所に接着部材を使用して保持台43に接着し、テーパロッドインテグレータ14の保持を行うため、テーパ面145、146に較べて接着箇所における光束の吸収量を小さくすることができる。したがって、テーパロッドインテグレータ14の保持台43への接着に起因する照度の低下を抑制することができる。また、この方法を実施するにあたり、構造面で特別の措置を講ずる必要がない。これにより、テーパロッドインテグレータ14の保持構造を簡略化し、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することができる。   Compared to the parallel surfaces 143 and 144, the tapered surfaces 145 and 146 can synthesize a wide range of light beams, so that the number of reflections of light within the taper rod integrator 14 is large. Therefore, when bonding is performed on the taper surfaces 145 and 146, the amount of light beam that is affected (absorbed) at the bonding portion where the refractive index changes and the reflection characteristic of the light beam changes is larger than that of the parallel surfaces 143 and 144. Become. On the other hand, the holding structure of the taper rod integrator 14 in the present apparatus 1 is bonded to the holding table 43 using an adhesive member at two locations on the long side surface, for example, the side surface 144 with a small number of reflections. Since the integrator 14 is held, it is possible to reduce the amount of absorption of the light beam at the bonded portion as compared with the tapered surfaces 145 and 146. Therefore, a decrease in illuminance due to adhesion of the taper rod integrator 14 to the holding table 43 can be suppressed. Moreover, when implementing this method, it is not necessary to take special measures in terms of structure. Thereby, the holding structure of the taper rod integrator 14 can be simplified, and a projection display device with high quality, low cost and excellent productivity can be realized.

さらに、図7(b)に示すように、本装置1では、動作時にテーパロッドインテグレータ14の入射端面141から距離L1に至る一部の領域が接着部材49a、49bの軟化点より高い高温部14aとなるため、テーパロッドインテグレータ14の平行面、例えば側面144において、高温部14aを除いた領域に接着部材49aを配設する接着箇所P1も設ける。これにより、テーパロッドインテグレータ14の一部の領域が接着部材49aの軟化点より高温になっても接着部材49aが軟化することがなく、接着の信頼性を高めることができるほか、テーパロッドインテグレータ14の接着に係わる許容温度を高めることができる。これにより、テーパロッドインテグレータ14の保持構造を簡略化し、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することができる。   Further, as shown in FIG. 7 (b), in the present apparatus 1, a part of the region from the incident end surface 141 of the taper rod integrator 14 to the distance L1 during operation has a high temperature portion 14a higher than the softening point of the adhesive members 49a and 49b. Therefore, a bonding location P1 is also provided in which the bonding member 49a is disposed in a region excluding the high temperature portion 14a on the parallel surface of the taper rod integrator 14, for example, the side surface 144. Thereby, even if a part of the region of the taper rod integrator 14 becomes higher than the softening point of the adhesive member 49a, the adhesive member 49a is not softened, so that the reliability of the adhesion can be improved. In addition, the taper rod integrator 14 can be improved. It is possible to increase the allowable temperature related to the adhesion of. Thereby, the holding structure of the taper rod integrator 14 can be simplified, and a projection display device with high quality, low cost and excellent productivity can be realized.

また、本装置1では、動作時にテーパロッドインテグレータ14の出射端面142から距離L2に至る一部の領域に接着箇所があると、その部分がスクリーンに投影されて映り込み部14bとなるので、テーパロッドインテグレータ14の平行面144において、映り込み部14bを除いた領域に接着箇所P2を設ける。これにより、テーパロッドインテグレータ14の平行面144に接着箇所の映り込み部14bがあっても、それに影響されることなく、テーパロッドインテグレータ14により照度の低下を抑制した良質の画像を投写することができる。これにより、テーパロッドインテグレータ14の保持構造を簡略化し、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することができる。   Further, in the present apparatus 1, if there is an adhesion portion in a part of the region extending from the emission end face 142 of the taper rod integrator 14 to the distance L2 during operation, that part is projected onto the screen to become the reflection part 14b. On the parallel surface 144 of the rod integrator 14, an adhesion point P2 is provided in a region excluding the reflection portion 14b. As a result, even if there is a reflection portion 14b of the adhesion portion on the parallel surface 144 of the taper rod integrator 14, it is possible to project a good quality image with reduced decrease in illuminance by the taper rod integrator 14 without being affected by it. it can. Thereby, the holding structure of the taper rod integrator 14 can be simplified, and a projection display device with high quality, low cost and excellent productivity can be realized.

テーパロッドインテグレータ14の長さが、例えば74mmの場合、高温部14aおよび映り込み部14bの事例としては、例えば、入射端面141から5mm程度の領域が高温部となり、出射端面から15mm程度の領域が映り込み部14bとなる。   When the length of the taper rod integrator 14 is, for example, 74 mm, as an example of the high temperature portion 14 a and the reflection portion 14 b, for example, a region of about 5 mm from the incident end surface 141 becomes a high temperature portion and a region of about 15 mm from the emission end surface. It becomes the reflection part 14b.

以上の通り、本実施の形態による装置1によれば、テーパロッドインテグレータ14を平行面144において保持台43に接着するので、テーパ面に較べて接着箇所P1、P2における光束の吸収量を小さくすることができる。これにより、テーパロッドインテグレータ14の保持台43への接着に起因する照度の低下を抑制することができる。また、この方法を実施するにあたり、構造面で特別の措置を講ずる必要がない。これにより、テーパロッドインテグレータの保持構造を簡略化し、高品質、低コストで生産性に優れた投写型表示装置を実現することができる。   As described above, according to the apparatus 1 according to the present embodiment, since the taper rod integrator 14 is bonded to the holding base 43 on the parallel surface 144, the amount of light flux absorbed at the bonding points P1 and P2 is smaller than that of the taper surface. be able to. Thereby, the fall of the illumination intensity resulting from adhesion | attachment to the holding stand 43 of the taper rod integrator 14 can be suppressed. Moreover, when implementing this method, it is not necessary to take special measures in terms of structure. As a result, the holding structure of the taper rod integrator can be simplified, and a projection display device with high quality, low cost and excellent productivity can be realized.

なお、本実施の形態においては、平行面の一方の面144においてテーパロッドインテグレータ14と保持台43との接着を行っているが、これに限らない。平行面の他の面143または平行面の両面143、144において接着する方法も可能であることは、言うまでもない。   In the present embodiment, the taper rod integrator 14 and the holding base 43 are bonded to each other on one surface 144 of the parallel surface, but the present invention is not limited to this. It goes without saying that a method of bonding on the other surface 143 of the parallel surface or both surfaces 143 and 144 of the parallel surface is also possible.

また、本実施の形態においては、光軸を共有する一組の対向する2個の光源を使用しているが、対向する2個の光源を二組以上備え、または3個以上の光源数であっても、同様の考え方に基づいて投写型表示装置を構成することができることは、言うまでもない。   In this embodiment, a pair of two opposing light sources sharing the optical axis is used. However, two or more sets of two opposing light sources are provided, or the number of light sources is three or more. Needless to say, a projection display device can be configured based on the same concept.

本発明は、テーパロッドインテグレータを備えた投写型表示装置に広く利用することが可能である。   The present invention can be widely used in a projection display device including a taper rod integrator.

本発明の実施の形態における投写型表示装置の要部の概略を示す斜視図The perspective view which shows the outline of the principal part of the projection type display apparatus in embodiment of this invention. 同装置のテーパロッドインテグレータの機能を示す説明図Explanatory drawing showing the function of the taper rod integrator 同装置の光学システムに関する主要配置図Main layout of the optical system of the device 同装置の光合成部に関する一部拡大斜視図Partially enlarged perspective view of the photosynthesis unit of the apparatus 同装置のテーパロッドインテグレータの保持に係わる構成を示す拡大斜視図An enlarged perspective view showing a configuration related to holding of the taper rod integrator of the same device 同装置のテーパロッドインテグレータの保持に係わる構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure regarding the holding | maintenance of the taper rod integrator of the apparatus 同装置のテーパロッドインテグレータの保持方法を模式的に示す斜視図、側面図および断面図A perspective view, a side view, and a sectional view schematically showing a method of holding the taper rod integrator of the same device

1 投写型表示装置(本装置)
2 2灯合成光学システム(光学システム)
11,12 ランプ
11a 凹面鏡
11b 発光管
13 合成ミラー
14 テーパロッドインテグレータ
14a 高温部
14b 映り込み部
15 カラーホイール
16 リレーレンズ
17,18 反射ミラー
19 フィールドレンズ
20 DMD素子
21 TIRプリズム
22 投写レンズ
23,141 入射端面
24,142 出射端面
30 光合成部
40 集光・色処理部
41 インテグレータユニット
42 ユニット基板
43 保持台(保持部材)
44 取付け板
44a,44b 突起部
45,46 ネジ
47 保持部
48 放熱部
49a,49b 接着部材
50 表示デバイス部
60 投写部
70 筺体
70a,70b,70c 脚部
143,144 平行面(側面)
145,146 テーパ面(側面)
θ,θ 光束の角度
P1,P2 接着箇所
1 Projection display device (this device)
2 Two-lamp optical system (optical system)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11, 12 Lamp 11a Concave mirror 11b Arc tube 13 Composite mirror 14 Tapered rod integrator 14a High temperature part 14b Reflection part 15 Color wheel 16 Relay lens 17, 18 Reflection mirror 19 Field lens 20 DMD element 21 TIR prism 22 Projection lens 23, 141 Incident End face 24, 142 Emission end face 30 Photosynthesis part 40 Condensing / color processing part 41 Integrator unit 42 Unit substrate 43 Holding stand (holding member)
44 Mounting plate 44a, 44b Projection part 45, 46 Screw 47 Holding part 48 Heat radiation part 49a, 49b Adhesive member 50 Display device part 60 Projection part 70 Housing 70a, 70b, 70c Leg part 143, 144 Parallel surface (side surface)
145, 146 Tapered surface (side surface)
θ 1 , θ 2 Angle of light flux P1, P2

Claims (6)

複数の光源と、表示デバイスと、前記複数の光源の出力光を合成する光合成手段と、前記光合成手段の出力光を前記表示デバイスに伝搬する集光手段と、前記表示デバイスの出力光により映像をスクリーンに投写する投写手段とを備えた投写型表示装置であって、前記光合成手段は四角形状の入射端面および出射端面を結合する四面がテーパ面および平行面であるテーパロッドインテグレータを備え、前記テーパロッドインテグレータを前記平行面において保持部材に接着することを特徴とする投写型表示装置。 A plurality of light sources, a display device, light combining means for combining the output lights of the plurality of light sources, a light collecting means for propagating the output light of the light combining means to the display device, and an image by the output light of the display device A projection display device including a projection unit configured to project on a screen, wherein the light combining unit includes a taper rod integrator in which four surfaces connecting a rectangular incident end surface and an output end surface are a tapered surface and a parallel surface; A projection display device, wherein a rod integrator is bonded to a holding member on the parallel plane. 前記投写型表示装置の動作時に一部の領域が接着部材の軟化点より高い高温部となる前記テーパロッドインテグレータの前記平行面において、前記高温部を除いた領域に接着箇所を設けることを特徴とする請求項1に記載の投写型表示装置。 In the parallel surface of the taper rod integrator, in which a part of the region becomes a high temperature part higher than the softening point of the adhesive member during operation of the projection display device, a bonding portion is provided in a region excluding the high temperature part. The projection display device according to claim 1. 前記投写型表示装置の動作時に一部の領域がスクリーンに投影されて映り込み部となる前記テーパロッドインテグレータの前記平行面において、前記映り込み部を除いた領域に接着箇所を設けることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の投写型表示装置。 In the parallel surface of the tapered rod integrator, which is projected onto a screen when a part of the projection type display device is operated, becomes a reflection part, and an adhesive spot is provided in an area excluding the reflection part. The projection display device according to claim 1 or 2. 前記平行面において前記接着箇所を二個所備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の投写型表示装置。 The projection display device according to any one of claims 1 to 3, wherein two of the bonding portions are provided on the parallel plane. 前記保持部材は放熱構造を備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の投写型表示装置。 The projection display device according to claim 1, wherein the holding member has a heat dissipation structure. 前記保持部材は、テーパロッドインテグレータを前記保持部材に押圧する押圧部材を備えることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の投写型表示装置。 The projection display device according to claim 1, wherein the holding member includes a pressing member that presses the taper rod integrator against the holding member.
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