JP2017032618A - Image projection device - Google Patents

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小山 剛広
Takehiro Koyama
剛広 小山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To adjust and fix the relative positions of a synthesis optical system and a projection optical system by a simple configuration.SOLUTION: An image projection device has a synthesis optical system 101 for synthesizing a plurality of lights modulated by a plurality of optical modulation elements 103-105, and a mount member 109 to which is attached a projection optical system 107 for projecting the plurality of lights that have been synthesized to a projection plane. A cross section that includes optical paths of a plurality of lights heading from the plurality of optical modulation elements to the projection optical system via the synthesis optical system is defined as a first cross section (XY), and a cross section orthogonal to the first cross section and including the optical axis 107a of the projection optical system is defined as a second cross section (XZ). A holding member 102 is had that is shaped to provide the center of rotation of the synthesis optical system in adjusting the rotation position of the mount member in the first cross section of the synthesis optical system, and to which the synthesis optical system after the adjustment is fixed. An adjusting member 108b is had between the holding member and the mount member that is used in adjusting the relative rotation positions of the holding member and the mount member in the second cross section.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、液晶パネル等の光変調素子を用いた画像投射装置(以下、プロジェクタという)に関する。   The present invention relates to an image projection apparatus (hereinafter referred to as a projector) using a light modulation element such as a liquid crystal panel.

プロジェクタの小型化と投射画像の高精細化とによって、プロジェクタに用いられる光変調素子の画素ピッチが小さくなるとともに、投射光学系(投射レンズ)の解像性能の向上が必要とされている。一般に、投射レンズの焦点深度は光変調素子の画素ピッチと該光変調素子を照明する照明光学系のFナンバーの積に比例する。つまり、明るさの向上と画素ピッチの小ピッチ化とよって焦点深度が小さくなる。   With the downsizing of projectors and high definition of projected images, the pixel pitch of light modulation elements used in projectors is reduced, and the resolution performance of projection optical systems (projection lenses) is required to be improved. In general, the depth of focus of the projection lens is proportional to the product of the pixel pitch of the light modulation element and the F number of the illumination optical system that illuminates the light modulation element. That is, the depth of focus is reduced by improving the brightness and reducing the pixel pitch.

投射レンズの焦点深度が小さくなると、投射レンズの倒れや偏芯によるメカニカルな誤差が影響して、投射画像がぼける等、投射画質が低下する。さらに、複数の色光を複数の光変調素子により変調し、変調された複数の色光を合成光学系により合成して投射レンズに導くプロジェクタでは、合成光学系の製造誤差や取付け誤差も投射画質に影響する。このため、合成光学系と投射レンズ(さらには光変調素子)との相対的な組付け調整が必要となる。

特許文献1には、合成される複数の色光の光路を含む第1の断面において固定板に対する色合成光学系の回転位置調整を可能とし、かつ第1の断面に直交する第2の断面での色合成光学系のあおり位置調整とが可能な色合成光学系の製造装置が開示されている。
When the focal depth of the projection lens is reduced, the projection image quality is deteriorated, for example, the projection image is blurred due to a mechanical error due to the tilt or eccentricity of the projection lens. Furthermore, in projectors that modulate multiple color lights with multiple light modulation elements and combine the modulated multiple color lights with a composite optical system to guide the projection lens, manufacturing errors and mounting errors of the composite optical system also affect the projection image quality. To do. For this reason, it is necessary to make a relative assembly adjustment between the combining optical system and the projection lens (and also the light modulation element).

In Patent Document 1, the rotational position of the color synthesis optical system with respect to the fixed plate can be adjusted in the first cross section including the optical paths of the plurality of color lights to be synthesized, and the second cross section is orthogonal to the first cross section. An apparatus for manufacturing a color synthesis optical system capable of adjusting the tilt position of the color synthesis optical system is disclosed.

特許第3716767号公報Japanese Patent No. 3716767

しかしながら、特許文献1にて開示された製造装置は構成が複雑であり、大型化し易い。また、色合成光学系を構成するプリズムの固定板への接着部の形状が球面等の不安定な形状を有するために、接着後のプリズムの位置精度を保ちにくい。   However, the manufacturing apparatus disclosed in Patent Document 1 has a complicated configuration and is easily increased in size. In addition, since the shape of the bonding portion of the prism constituting the color synthesis optical system to the fixing plate has an unstable shape such as a spherical surface, it is difficult to maintain the positional accuracy of the prism after bonding.

本発明は、簡単な構成でありながらも、合成光学系と投射光学系との相対的な位置調整とその後の固定とを良好に行うことができるようにした画像投射装置を提供する。   The present invention provides an image projection apparatus capable of satisfactorily performing relative position adjustment and subsequent fixing between a combining optical system and a projection optical system, although having a simple configuration.

本発明の一側面としての画像投射装置は、複数の光変調素子と、該複数の光変調素子のそれぞれにより変調された複数の光を合成する合成光学系と、該合成光学系により合成された複数の光を被投射面に投射する投射光学系が取り付けられるマウント部材とを有する。複数の光変調素子から合成光学系を介してマウント部材に取り付けられた投射光学系に向かう複数の光の光路を含む断面を第1の断面とし、該第1の断面に直交して投射光学系の光軸を含む断面を第2の断面とする。このとき、マウント部材に対する合成光学系の第1の断面内での回転位置の調整において該合成光学系の回転中心を与える形状を有し、該調整後の合成光学系が固定された保持部材を有するとともに、保持部材とマウント部材との間に、該保持部材と該マウント部材の第2の断面内での相対回転位置の調整に用いられた調整用部材を有することを特徴とする。   An image projection apparatus according to one aspect of the present invention is composed of a plurality of light modulation elements, a combination optical system that combines a plurality of lights modulated by each of the plurality of light modulation elements, and the combination optical system. And a mount member to which a projection optical system for projecting a plurality of lights onto a projection surface is attached. A cross section including a plurality of optical paths of light from a plurality of light modulation elements to a projection optical system attached to the mount member via a synthesis optical system is defined as a first cross section, and the projection optical system is orthogonal to the first cross section. A cross section including the optical axis is defined as a second cross section. At this time, a holding member having a shape that gives a rotation center of the composite optical system in the adjustment of the rotational position of the composite optical system with respect to the mount member in the first cross section, to which the adjusted composite optical system is fixed And an adjusting member used for adjusting the relative rotational position of the holding member and the mount member in the second cross section between the holding member and the mount member.

また、本発明の他の一側面としての画像投射装置の製造方法は、複数の光変調素子と、該複数の光変調素子のそれぞれにより変調された複数の光を合成する合成光学系と、該合成光学系により合成された複数の光を被投射面に投射する投射光学系が取り付けられるマウント部材とを有する画像投射装置を製造する。該方法は、複数の光変調素子から合成光学系を介してマウント部材に取り付けられた投射光学系に向かう複数の光の光路を含む断面を第1の断面とし、該第1の断面に直交して投射光学系の光軸を含む断面を第2の断面とするとき、合成光学系を保持する保持部材に、合成光学系に第1の断面内での回転中心を与える形状を設け、該回転中心を用いて、マウント部材に対する合成光学系の第1の断面内での回転位置を調整し、回転位置の調整後の合成光学系を保持部材に固定し、保持部材とマウント部材との間に配置した調整用部材を用いて、保持部材とマウント部材の第2の断面内での相対回転位置の調整を行い、相対回転位置の調整後のマウント部材と保持部材とを固定することを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an image projection apparatus, comprising: a plurality of light modulation elements; a combination optical system that combines a plurality of lights modulated by each of the plurality of light modulation elements; An image projection apparatus having a mount member to which a projection optical system for projecting a plurality of lights synthesized by the synthesis optical system onto a projection surface is manufactured. In the method, a cross section including a plurality of light paths of light from a plurality of light modulation elements to a projection optical system attached to a mount member via a synthesis optical system is defined as a first cross section, and is orthogonal to the first cross section. When the cross section including the optical axis of the projection optical system is the second cross section, the holding member that holds the composite optical system is provided with a shape that gives the composite optical system a center of rotation within the first cross section, and the rotation Using the center, the rotational position of the composite optical system in the first cross section relative to the mount member is adjusted, the composite optical system after the rotational position is adjusted is fixed to the holding member, and between the holding member and the mount member Using the arranged adjustment member, the relative rotation position of the holding member and the mount member in the second cross section is adjusted, and the mount member and the holding member after the adjustment of the relative rotation position are fixed. To do.

本発明によれば、簡単な構成でありながらも、第1および第2の断面内での合成光学系とマウント部材(投射光学系)との相対的な回転位置の調整とその後のこれらの固定とを良好に行うことができる。   According to the present invention, the relative rotational position between the combining optical system and the mount member (projection optical system) in the first and second cross sections and the subsequent fixing thereof are simple in structure. And can be performed satisfactorily.

本発明の実施例1である透過型液晶プロジェクタに用いられるプリズムユニットの上面図。1 is a top view of a prism unit used in a transmissive liquid crystal projector that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 実施例1のプリズムユニットの斜視図。FIG. 3 is a perspective view of the prism unit according to the first embodiment. 実施例1のプリズムユニットの側面図。FIG. 3 is a side view of the prism unit according to the first embodiment. 実施例1の変形例としてのプリズムユニットの側面図。FIG. 6 is a side view of a prism unit as a modification of the first embodiment. 実施例1の別の変形例としてのプリズムユニットの側面図。FIG. 9 is a side view of a prism unit as another modification of the first embodiment. 本発明の実施例2である反射型液晶プロジェクタの光学構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the optical structure of the reflection type liquid crystal projector which is Example 2 of this invention. 実施例2のプロジェクタに用いられるプリズムユニットの上面図。FIG. 10 is a top view of a prism unit used in the projector according to the second embodiment. 実施例2のプリズムユニットの斜視図。FIG. 6 is a perspective view of a prism unit according to Embodiment 2. 実施例2のプリズムユニットの側面図。FIG. 6 is a side view of the prism unit according to the second embodiment. 実施例2の変形例としてのプリズムユニットの側面図。FIG. 10 is a side view of a prism unit as a modification of the second embodiment. 実施例2の別の変形例としてのプリズムユニットの側面図。FIG. 10 is a side view of a prism unit as another modification of the second embodiment.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1には、本発明の実施例1である画像投射装置としての透過型液晶プロジェクタにおけるプリズムユニットの構成を示している。101は色合成光学系を構成するクロスプリズムである。クロスプリズム101は、その内部に互いに直交する光学膜面としてのダイクロイック面101a,101bを有する立方体または直方体のプリズム型光学素子である。クロスプリズム101は、ダイクロイック面101aまたは101bが形成された4つの三角柱形状のプリズム片を互いに貼り合わせることで製作される。   FIG. 1 shows the configuration of a prism unit in a transmissive liquid crystal projector as an image projection apparatus that is Embodiment 1 of the present invention. Reference numeral 101 denotes a cross prism constituting the color synthesis optical system. The cross prism 101 is a cubic or rectangular prism type optical element having dichroic surfaces 101a and 101b as optical film surfaces orthogonal to each other. The cross prism 101 is manufactured by bonding together four triangular prism-shaped prism pieces on which the dichroic surface 101a or 101b is formed.

クロスプリズム101の周囲には、複数の光変調素子として、緑(G)、青(B)および赤(R)用の透過型液晶パネル(以下それぞれ、G、BおよびRパネルという)103,104,105が配置されている。   Around the cross prism 101, green (G), blue (B), and red (R) transmissive liquid crystal panels (hereinafter referred to as G, B, and R panels, respectively) 103, 104 as a plurality of light modulation elements. , 105 are arranged.

G、BおよびRパネル103,104,105にはそれぞれ、光源からの光(白色光)を色分解する不図示の色分離光学系からの照明光であるG光、B光およびR光が図中の白矢印で示す方向から入射する。G、BおよびRパネル103,104,105はそれぞれ、入射したG光、B光およびR光を画像変調するとともに透過させる。画像変調されたG光、B光およびR光は、クロスプリズム101における互いに異なる入射面101d,101e,101fからクロスプリズム101内に入射する。G光はダイクロイック面101bで反射してクロスプリズム101の出射面101cに向かう。R光はダイクロイック面101aで反射して出射面101cに向かう。また、B光はダイクロイック面101a,101bを透過して出射面101cに向かう。こうしてG光、B光およびR光は合成されて出射面101cからクロスプリズム101を出射して投射レンズ(投射光学系)107に入射し、投射レンズ107によって不図示のスクリーン等の被投射面に投射される。これにより、カラー画像としての投射画像が被投射面上にて表示される。   The G, B, and R panels 103, 104, and 105 respectively display G light, B light, and R light as illumination light from a color separation optical system (not shown) that separates light (white light) from a light source. Incident from the direction indicated by the white arrow inside. The G, B, and R panels 103, 104, and 105 modulate and transmit the incident G light, B light, and R light, respectively. The image-modulated G light, B light, and R light are incident on the cross prism 101 from different incident surfaces 101 d, 101 e, 101 f of the cross prism 101. The G light is reflected by the dichroic surface 101 b and travels toward the exit surface 101 c of the cross prism 101. The R light is reflected by the dichroic surface 101a and travels toward the exit surface 101c. Further, the B light passes through the dichroic surfaces 101a and 101b and travels toward the emission surface 101c. Thus, the G light, the B light, and the R light are combined to exit the cross prism 101 from the exit surface 101c and enter the projection lens (projection optical system) 107. The projection lens 107 impinges on a projection surface such as a screen (not shown). Projected. Thereby, the projection image as a color image is displayed on the projection surface.

102はクロスプリズム101を保持する保持部材としてのプリズム台座である。109は投射レンズ107が取り付けられるマウント部材である。なお、投射レンズ107は、マウント部材109に対して固定的(交換不能)に取り付けられてもよいし、着脱可能(交換可能)に取り付けられてもよい。   Reference numeral 102 denotes a prism base as a holding member that holds the cross prism 101. Reference numeral 109 denotes a mount member to which the projection lens 107 is attached. Note that the projection lens 107 may be fixedly attached (not replaceable) to the mount member 109 or may be attached and detached (replaceable).

本実施例では、図1に示すように、G、BおよびRパネル103,104,105からクロスプリズム101を介してマウント部材109に取り付けられた投射レンズ107に向かうG光、B光およびR光の光路を含む断面を第1の断面とする。以下の説明では、第1の断面をXY断面という。   In this embodiment, as shown in FIG. 1, G light, B light, and R light traveling from the G, B, and R panels 103, 104, and 105 toward the projection lens 107 attached to the mount member 109 via the cross prism 101. A cross section including the optical path is defined as a first cross section. In the following description, the first cross section is referred to as an XY cross section.

XY断面において、クロスプリズム101の光学面としての外形面(出射面101cおよび入射面101d,101e,101f)には、それらの研磨誤差やプリズム片の貼合わせ誤差等の製造誤差によって、投射レンズ107の光軸107aに対する傾きが生じる。なお、ここにいう光軸107aは、クロスプリズム101の出射面101cおよび入射面101eに向かって真っ直ぐに延びるだけでなく、ダイクロイック面101a,101bでの反射により入射面101d,101fに向かって折れ曲がって延びているものとする。   In the XY section, the projection lens 107 is formed on the outer surface (the exit surface 101c and the entrance surfaces 101d, 101e, and 101f) as the optical surface of the cross prism 101 due to manufacturing errors such as polishing errors and prism piece bonding errors. Is inclined with respect to the optical axis 107a. Here, the optical axis 107a extends not only straight toward the exit surface 101c and the entrance surface 101e of the cross prism 101, but also bends toward the entrance surfaces 101d and 101f due to reflection at the dichroic surfaces 101a and 101b. It shall be extended.

このような投射レンズ107の光軸107aに対するクロスプリズム101の外形面101c〜101fの傾きは、投射レンズ107の解像性能に影響する。具体的には、G、BおよびRパネル103,104,105の小型化によってこれらの画素サイズが小さくなると、クロスプリズム101の外形面101c〜101fと投射レンズ107の光軸107aとのなす角度が90度からずれる。これにより、投射レンズ107の解像度が低下する。このような投射レンズ107の光軸107aに対するクロスプリズム101の各外形面の傾きをキャンセルするためには、XY断面における投射レンズ107に対するクロスプリズム101の回転位置を調整可能とする必要がある。つまり、クロスプリズム101の回転位置を調整することで、投射レンズ107の光軸107aとクロスプリズム101の各外形面の法線とを一致させる必要がある。   The inclination of the outer surfaces 101 c to 101 f of the cross prism 101 with respect to the optical axis 107 a of the projection lens 107 affects the resolution performance of the projection lens 107. Specifically, when these pixel sizes are reduced by downsizing the G, B, and R panels 103, 104, and 105, the angle formed by the outer surfaces 101 c to 101 f of the cross prism 101 and the optical axis 107 a of the projection lens 107 is increased. Deviation from 90 degrees. As a result, the resolution of the projection lens 107 decreases. In order to cancel the inclination of each outer surface of the cross prism 101 with respect to the optical axis 107a of the projection lens 107, it is necessary to be able to adjust the rotational position of the cross prism 101 with respect to the projection lens 107 in the XY section. That is, by adjusting the rotational position of the cross prism 101, it is necessary to match the optical axis 107a of the projection lens 107 with the normal line of each outer surface of the cross prism 101.

以下、クロスプリズム101と投射レンズ107とのXY断面およびこれに直交して投射レンズ107の光軸107aを含む第2の断面であるXZ断面における相対的な回転位置調整を含む本実施例のプロジェクタの製造方法について説明する。   Hereinafter, the projector according to the present embodiment includes the relative rotational position adjustment in the XY cross section of the cross prism 101 and the projection lens 107 and the XZ cross section which is the second cross section including the optical axis 107a of the projection lens 107 orthogonal to the cross section. The manufacturing method will be described.

図2には、XY断面内(第1の断面内)においてマウント部材109に取り付けられた投射レンズ107に対するクロスプリズム101の回転位置を調整可能とするプリズム調整構造を示している。プリズム台座102の台座面には丸穴形状の穴部111が形成されており、クロスプリズム101の底面(ダイクロイック面101a,101bに直交するプリズム外面)には円柱形状の軸部材110が接着されている。軸部材110の位置は、ダイクロイック面101a,101bが交差する位置(以下、ダイクロイック面中心という)に対応する位置である。   FIG. 2 shows a prism adjustment structure that can adjust the rotational position of the cross prism 101 with respect to the projection lens 107 attached to the mount member 109 in the XY cross section (in the first cross section). A round hole 111 is formed on the pedestal surface of the prism pedestal 102, and a cylindrical shaft member 110 is bonded to the bottom surface of the cross prism 101 (the prism outer surface orthogonal to the dichroic surfaces 101a and 101b). Yes. The position of the shaft member 110 is a position corresponding to a position where the dichroic surfaces 101a and 101b intersect (hereinafter referred to as the center of the dichroic surface).

軸部材110は、穴部111に挿入される。クロスプリズム101の底面は、プリズム台座102の台座面に当接する。この構成によれば、クロスプリズム101を、その底面をプリズム台座102の台座面に対して摺動させながら、XY断面において軸部材110と穴部111とにより与えられる回転中心回りでプリズム台座102に対して回転させることができる。言い換えれば、クロスプリズム101を、そのダイクロイック面中心回りで、投射レンズ107に対してXY断面内で回転させることができる。   The shaft member 110 is inserted into the hole 111. The bottom surface of the cross prism 101 is in contact with the base surface of the prism base 102. According to this configuration, the cross prism 101 is moved to the prism pedestal 102 around the rotation center provided by the shaft member 110 and the hole 111 in the XY section while sliding the bottom surface of the cross prism 101 with respect to the pedestal surface of the prism pedestal 102. Can be rotated. In other words, the cross prism 101 can be rotated in the XY section with respect to the projection lens 107 around the center of the dichroic surface.

クロスプリズム101の回転位置の調整後は、クロスプリズム101の底面をプリズム台座102の台座面(平面)に接着する。これにより、XY断面内での投射レンズ107の光軸107aに対するクロスプリズム101の回転位置を安定的に固定(維持)することができる。   After the rotation position of the cross prism 101 is adjusted, the bottom surface of the cross prism 101 is bonded to the base surface (plane) of the prism base 102. Thereby, the rotational position of the cross prism 101 with respect to the optical axis 107a of the projection lens 107 in the XY section can be stably fixed (maintained).

このようなプリズム調整構造に代えて、図2の右上側に示すように、クロスプリズム101の1つの角部をプリズム台座102に設けた位置決めピン102bに片寄せし、クロスプリズム101を位置決めピン102bを基準として回転させる構造を用いてもよい。この際、位置決めピン102bとクロスプリズム101との間にワッシャ等の調整用部材を挿入することで、クロスプリズム101の回転位置を固定することができる。   Instead of such a prism adjustment structure, as shown in the upper right side of FIG. 2, one corner of the cross prism 101 is shifted to the positioning pin 102b provided on the prism base 102, and the cross prism 101 is moved to the positioning pin 102b. You may use the structure rotated on the basis of. At this time, the rotational position of the cross prism 101 can be fixed by inserting an adjusting member such as a washer between the positioning pin 102 b and the cross prism 101.

図3には、XZ断面でのプリズムユニットの構成を示している。図3では、クロスプリズム101の製造誤差により、該クロスプリズム101(の外形面)には投射レンズ107の光軸107aに対して傾きφが生じており、この傾きをキャンセルするための調整が必要となる。本実施例では、XY断面ではクロスプリズム101をプリズム台座102および投射レンズ107(マウント部材109)に対して回転させることでその回転位置を調整可能とした。これに対して、XZ断面では、マウント部材109をクロスプリズム101に対して回転させることで上記傾きφをキャンセルし、クロスプリズム101の各外形面の法線に投射レンズ107の光軸107aを一致させる。   FIG. 3 shows the configuration of the prism unit in the XZ section. In FIG. 3, due to the manufacturing error of the cross prism 101, the cross prism 101 (outer surface thereof) has an inclination φ with respect to the optical axis 107 a of the projection lens 107, and adjustment to cancel this inclination is necessary. It becomes. In this embodiment, the rotational position of the cross prism 101 can be adjusted by rotating the cross prism 101 with respect to the prism base 102 and the projection lens 107 (mount member 109) in the XY section. On the other hand, in the XZ section, the tilt φ is canceled by rotating the mount member 109 with respect to the cross prism 101, and the optical axis 107a of the projection lens 107 coincides with the normal line of each outer surface of the cross prism 101. Let

図3において、プリズム台座102にその台座面に対して垂直に延びるように設けられた壁部とマウント部材109との間には、マウント調整構造が設けられている。マウント調整構造は、プリズム台座102の壁部に形成されたV溝部にマウント部材109にY方向に延びるように設けられた軸部を当接させた回転連結部108を有する。これにより、XZ断面内(第2の断面内)でのプリズム台座102に対するマウント部材109の回転を可能とする。   In FIG. 3, a mount adjustment structure is provided between a wall portion provided on the prism base 102 so as to extend perpendicular to the base surface and the mount member 109. The mount adjustment structure has a rotation connecting portion 108 in which a shaft portion provided so as to extend in the Y direction is brought into contact with a mount member 109 in a V groove portion formed in a wall portion of the prism base 102. As a result, the mount member 109 can be rotated relative to the prism base 102 within the XZ cross section (in the second cross section).

また、プリズム台座102の壁部とマウント部材109との間における回転連結部108を挟んだZ方向の一方と他方にはそれぞれ、バネ部材108aと調整用部材としてのくさび型スライド108bとが設けられている。くさび型スライド108bは、ねじ108cを回転させることでZ方向に移動して、プリズム台座102の壁部とマウント部材109との間隔を変化させる。これにより、マウント部材109は、回転連結部108を中心としてXZ断面内で回転する。この構成によれば、プリズム台座102上のクロスプリズム101に対してマウント部材109(つまりは投射レンズ107の光軸107a)のXZ断面内での回転位置を無段階に調整することができる。   Further, a spring member 108a and a wedge-shaped slide 108b as an adjustment member are provided on one and the other side in the Z direction across the rotation connecting portion 108 between the wall portion of the prism base 102 and the mount member 109, respectively. ing. The wedge-shaped slide 108b moves in the Z direction by rotating the screw 108c, and changes the distance between the wall portion of the prism base 102 and the mount member 109. As a result, the mount member 109 rotates within the XZ cross section around the rotation connecting portion 108. According to this configuration, the rotational position of the mount member 109 (that is, the optical axis 107a of the projection lens 107) within the XZ section can be adjusted steplessly with respect to the cross prism 101 on the prism base 102.

なお、くさび型スライド108bに代えて、マウント部材109とプリズム台座102の壁部との間にワッシャ等の他の調整用部材を挿入することで、マウント部材109および投射レンズ107の回転位置を調整することもできる。   Instead of the wedge-shaped slide 108b, the rotational positions of the mount member 109 and the projection lens 107 are adjusted by inserting another adjustment member such as a washer between the mount member 109 and the wall of the prism base 102. You can also

マウント部材109の回転位置の調整後は、マウント部材109をプリズム台座102の壁部に接着する。これにより、XZ断面内でのクロスプリズム101に対するマウント部材109および投射レンズ107の光軸107aの回転位置を安定的に固定(維持)することができる。   After the rotation position of the mount member 109 is adjusted, the mount member 109 is bonded to the wall portion of the prism base 102. Thereby, the rotation position of the optical axis 107a of the mount member 109 and the projection lens 107 with respect to the cross prism 101 in the XZ cross section can be stably fixed (maintained).

ここで、マウント部材109および投射レンズ107の回転によって投射レンズ107の光軸107a上における投射レンズ107とG、BおよびRパネル103,104,105との距離が変動すると、投射レンズ107の解像性能が劣化する。投射レンズ107の回転によって上記距離が変動しないためには、その回転中に投射レンズ107の光軸107aに対してクロスプリズム101の外形面(101c〜101f)の法線が一致した状態が維持されるようにすればよい。本実施例では、図3に示すように、XZ断面において、投射レンズ107の光軸107aに重なる位置に投射レンズ107の回転中心となる回転連結部108を設けている。これにより、投射レンズ107の回転によって投射レンズ107とG、BおよびRパネル103,104,105との距離が変動することを回避することができる。   Here, if the distance between the projection lens 107 and the G, B, and R panels 103, 104, and 105 on the optical axis 107a of the projection lens 107 varies due to the rotation of the mount member 109 and the projection lens 107, the resolution of the projection lens 107 is resolved. Performance deteriorates. In order that the distance does not change due to the rotation of the projection lens 107, the normal line of the outer surfaces (101c to 101f) of the cross prism 101 is kept coincident with the optical axis 107a of the projection lens 107 during the rotation. You can do so. In the present embodiment, as shown in FIG. 3, a rotation connecting portion 108 serving as the rotation center of the projection lens 107 is provided at a position overlapping the optical axis 107 a of the projection lens 107 in the XZ section. Thereby, it is possible to avoid the distance between the projection lens 107 and the G, B, and R panels 103, 104, and 105 from being changed by the rotation of the projection lens 107.

また、投射レンズ107の光軸107aをプリズム台座102上のクロスプリズム101に対して回転させるのに伴い、G、BおよびRパネル103,104,105もその中心に光軸107aが位置し、かつ光軸107aに直交するように移動させる必要がある。しかし、図3に点線で示す位置から実線で示す位置に各パネルを大きく移動させると、その一部が色分離光学系からの照明光110の入射領域から外れ、その結果、投射画像に欠けが生ずるおそれがある。   Further, as the optical axis 107a of the projection lens 107 is rotated with respect to the cross prism 101 on the prism base 102, the G, B, and R panels 103, 104, and 105 have the optical axis 107a positioned at the center thereof, and It is necessary to move so as to be orthogonal to the optical axis 107a. However, when each panel is moved greatly from the position indicated by the dotted line in FIG. 3 to a position indicated by the solid line, a part of the panel is removed from the incident area of the illumination light 110 from the color separation optical system, and as a result, the projected image is missing. May occur.

そこで、図3の右下部に示すように、回転連結部108にガイド部としての長穴部108dを形成し、この長穴部108d内でマウント部材109に設けた軸部108eをZ方向に平行スライド可能な構成とする。そして、投射レンズ107のXZ断面での回転位置を調整した後に投射レンズ107をZ方向に平行スライドさせて、各パネルの位置が照明光110の入射領域から外れないように投射レンズ107の光軸107aのZ方向での位置を調整する。   Therefore, as shown in the lower right part of FIG. 3, an elongated hole portion 108d as a guide portion is formed in the rotary connecting portion 108, and the shaft portion 108e provided in the mount member 109 is parallel to the Z direction in the elongated hole portion 108d. It shall be a slidable configuration. Then, after adjusting the rotational position of the projection lens 107 in the XZ section, the projection lens 107 is slid in parallel in the Z direction so that the position of each panel does not deviate from the incident area of the illumination light 110. The position of the 107a in the Z direction is adjusted.

また、図3に示したマウント調整構造に代えて、図4に示すように、投射レンズ107の光軸107aに対してプリズム台座102をXZ断面内で回転可能とする台座調整構造を採用してもよい。この場合、投射レンズ107の光軸107aに対するクロスプリズム101の傾きφをキャンセルする、つまり投射レンズ107の光軸107aにクロスプリズム101の外形面(101c〜101f)の法線を一致させるように、プリズム台座102を回転させる。この構成によれば、各パネルの位置が照明光110の入射領域から外れることなく、クロスプリズム101の外形面と投射レンズ107の光軸107aとのXZ断面内での相対関係(直交する関係)を適正に設定することができる。   Further, instead of the mount adjustment structure shown in FIG. 3, as shown in FIG. 4, a pedestal adjustment structure that allows the prism pedestal 102 to rotate within the XZ section with respect to the optical axis 107a of the projection lens 107 is adopted. Also good. In this case, the inclination φ of the cross prism 101 with respect to the optical axis 107a of the projection lens 107 is canceled, that is, the normal line of the outer surface (101c to 101f) of the cross prism 101 is made to coincide with the optical axis 107a of the projection lens 107. The prism base 102 is rotated. According to this configuration, the relative position in the XZ cross section between the outer surface of the cross prism 101 and the optical axis 107a of the projection lens 107 without causing the position of each panel to deviate from the incident region of the illumination light 110 (a relationship orthogonal to each other). Can be set appropriately.

また、図5には、プリズム台座102の壁部とマウント部材109との間に、投射レンズ107をその光軸107aがZ方向にシフトするようにガイドするガイド部としてのシフト機構111を設けてもよい。この場合は、シフト機構111(つまりはマウント部材109)とプリズム台座102の壁部との間に前述した回転連結部108(ただし、長穴部108dを有さない)を設け、投射レンズ107のXZ断面内での回転位置を調整する。その後、シフト機構111を用いて各パネルの位置が照明光110の入射領域から外れないように投射レンズ107のZ方向での位置を調整すればよい。   Further, in FIG. 5, a shift mechanism 111 is provided between the wall portion of the prism base 102 and the mount member 109 as a guide portion that guides the projection lens 107 so that its optical axis 107 a is shifted in the Z direction. Also good. In this case, the above-described rotation connecting portion 108 (but not having the long hole portion 108d) is provided between the shift mechanism 111 (that is, the mount member 109) and the wall portion of the prism pedestal 102, and Adjust the rotational position in the XZ cross section. Thereafter, the position of each panel in the Z direction may be adjusted using the shift mechanism 111 so that the position of each panel does not deviate from the incident area of the illumination light 110.

本実施例によれば、簡単な構成でありながらも、XYおよびXZ断面内でのダイクロイックプリズム101とマウント部材109(つまりは投射レンズ107)との相対回転位置の調整とその後のこれらの固定とを良好に行うことができる。   According to the present embodiment, although the configuration is simple, the relative rotational position of the dichroic prism 101 and the mount member 109 (that is, the projection lens 107) in the XY and XZ cross sections is adjusted, and the subsequent fixing is performed. Can be performed satisfactorily.

図6には、本発明の実施例2である画像投射装置としての反射型液晶プロジェクタの光学構成を示している。図6において、左側には水平断面(XZ断面)を、右側には垂直断面(XY断面)をそれぞれ示す。   FIG. 6 shows an optical configuration of a reflective liquid crystal projector as an image projection apparatus that is Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 6, a horizontal section (XZ section) is shown on the left side, and a vertical section (XY section) is shown on the right side.

41は連続スペクトルで白色光を発光する放電発光管(以下、単に発光管という)である。42は発光管41からの光を所定の方向に集光する凹面鏡を有するリフレクタである。発光管41とリフレクタ42により光源ランプ1が構成される。   Reference numeral 41 denotes a discharge arc tube (hereinafter simply referred to as an arc tube) that emits white light in a continuous spectrum. Reference numeral 42 denotes a reflector having a concave mirror that condenses light from the arc tube 41 in a predetermined direction. The light source lamp 1 is constituted by the arc tube 41 and the reflector 42.

43aは水平方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズセルを複数配列した第1シリンダアレイである。43bは第1シリンダアレイ43aの個々のレンズセルに対応したシリンドリカルレンズセルを複数有する第2シリンダアレイである。44は紫外線吸収フィルタ、45は無偏光光を所定の偏光光に変換する偏光変換素子である。   Reference numeral 43a denotes a first cylinder array in which a plurality of cylindrical lens cells having refractive power in the horizontal direction are arranged. 43b is a second cylinder array having a plurality of cylindrical lens cells corresponding to the individual lens cells of the first cylinder array 43a. 44 is an ultraviolet absorption filter, and 45 is a polarization conversion element that converts non-polarized light into predetermined polarized light.

46は垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたフロントコンプレッサである。47はランプ1からの光軸を、ほぼ90度(より詳しくは88度)折り曲げるための反射ミラーである。   A front compressor 46 is constituted by a cylindrical lens having a refractive power in the vertical direction. Reference numeral 47 denotes a reflection mirror for bending the optical axis from the lamp 1 by approximately 90 degrees (more specifically, 88 degrees).

43cは垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズセルを複数配列した第3シリンダアレイである。43dは第3シリンダアレイ43cの個々のレンズセルに対応したシリンドリカルレンズアレイを複数有する第4シリンダアレイである。   43c is a third cylinder array in which a plurality of cylindrical lens cells having refractive power in the vertical direction are arranged. 43d is a fourth cylinder array having a plurality of cylindrical lens arrays corresponding to individual lens cells of the third cylinder array 43c.

50は色座標を所定値に調整するために特定波長域の色をランプ1に戻すためのカラーフィルタである。48はコンデンサーレンズである。49は垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたリアコンプレッサである。以上により、照明光学系αが構成される。   Reference numeral 50 denotes a color filter for returning the color in a specific wavelength region to the lamp 1 in order to adjust the color coordinates to a predetermined value. Reference numeral 48 denotes a condenser lens. Reference numeral 49 denotes a rear compressor composed of a cylindrical lens having a refractive power in the vertical direction. The illumination optical system α is configured as described above.

58は青(B)と赤(R)の波長領域の光を反射し、緑(G)の波長領域の光を透過するダイクロイックミラーである。59は透明基板に偏光素子を貼り付けたG用の入射側偏光板であり、P偏光光のみを透過する。60は多層膜により構成された偏光分離面においてP偏光光を透過し、S偏光光を反射する第1偏光ビームスプリッタである。   Reference numeral 58 denotes a dichroic mirror that reflects light in the blue (B) and red (R) wavelength regions and transmits light in the green (G) wavelength region. 59 is an incident side polarizing plate for G in which a polarizing element is bonded to a transparent substrate, and transmits only P-polarized light. Reference numeral 60 denotes a first polarization beam splitter that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light on a polarization separation surface constituted by a multilayer film.

61R,61G,61Bはそれぞれ、入射した光を反射するとともに画像変調する光変調素子としての赤用反射型液晶パネル、緑用反射型液晶パネルおよび青用反射型液晶パネルである。62R,62G,62Bはそれぞれ、赤用1/4波長板、緑用1/4波長板および青用1/4波長板である。   61R, 61G, and 61B are a red reflective liquid crystal panel, a green reflective liquid crystal panel, and a blue reflective liquid crystal panel as light modulation elements that reflect incident light and modulate an image, respectively. 62R, 62G, and 62B are a red wavelength plate, a green wavelength plate, and a blue wavelength plate, respectively.

64aはR光の色純度を高めるためにオレンジ光をランプ1に戻すトリミングフィルタである。64bは透明基板に偏光素子を貼り付けたRB用入射側偏光板であり、P偏光のみを透過する。   A trimming filter 64a returns orange light to the lamp 1 in order to increase the color purity of the R light. Reference numeral 64b denotes an incident-side polarizing plate for RB in which a polarizing element is attached to a transparent substrate and transmits only P-polarized light.

65はR光の偏光方向を90度変換し、B光の偏光方向は変換しない色選択性位相差板である。66は偏光分離面においてP偏光を透過し、S偏光を反射する第2偏光ビームスプリッタである。   65 is a color selective phase difference plate that converts the polarization direction of the R light by 90 degrees and does not convert the polarization direction of the B light. Reference numeral 66 denotes a second polarization beam splitter that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light on the polarization separation surface.

68BはB用出射側偏光板であり、B光のうちS偏光成分のみを整流する。68GはG光のうちS偏光成分のみを透過させるG用出側偏光板である。69はR光およびB光を透過し、G光を反射するダイクロイックプリズムである。   Reference numeral 68B denotes a B-use exit side polarizing plate that rectifies only the S-polarized light component of the B light. 68G is a G output-side polarizing plate that transmits only the S-polarized light component of the G light. Reference numeral 69 denotes a dichroic prism that transmits R light and B light and reflects G light.

以上のダイクロイックミラー58〜ダイクロイックプリズム69により、色分解合成光学系βが構成される。   The above dichroic mirror 58 to dichroic prism 69 constitute a color separation / synthesis optical system β.

本実施例において、偏光変換素子45はP偏光をS偏光に変換するが、ここでいうP偏光とS偏光は、偏光変換素子45における光の偏光方向を基準として述べている。一方、ダイクロイックミラー58に入射する光は、第1および第2偏光ビームスプリッタ60,66での偏光方向を基準として考え、P偏光光であるとする。すなわち、本実施例では、偏光変換素子45から出射された光をS偏光光とするが、同じS偏光光をダイクロイックミラー58に入射する場合はP偏光光として定義する。   In this embodiment, the polarization conversion element 45 converts P-polarized light to S-polarized light. The P-polarized light and S-polarized light described here are described with reference to the polarization direction of light in the polarization conversion element 45. On the other hand, the light incident on the dichroic mirror 58 is assumed to be P-polarized light considering the polarization directions in the first and second polarization beam splitters 60 and 66 as a reference. That is, in this embodiment, the light emitted from the polarization conversion element 45 is S-polarized light, but when the same S-polarized light is incident on the dichroic mirror 58, it is defined as P-polarized light.

次に、光学的な作用について説明する。発光管41から発した光はリフレクタ42により所定の方向に集光される。リフレクタ42は放物面形状の凹面鏡を有し、放物面の焦点位置からの光は該放物面の対称軸に平行な光束となる。但し、発光管41からの光源は理想的な点光源ではなく、有限の大きさを有しているので、集光する光束には放物面の対称軸に平行でない光の成分も多く含まれている。これらの光束は、第1シリンダアレイ43aに入射する。第1シリンダアレイ43aに入射した光束は、シリンダレンズセルの数に応じた複数の光束に分割されて集光され、垂直方向に並ぶ帯状の複数の光束となる。そして、これら複数の分割光束は、紫外線吸収フィルタ44および第2シリンダアレイ43bを経て、複数の光源像を偏光変換素子45の近傍に形成する。   Next, the optical action will be described. Light emitted from the arc tube 41 is collected in a predetermined direction by the reflector 42. The reflector 42 has a parabolic concave mirror, and light from the focal position of the paraboloid becomes a light beam parallel to the symmetry axis of the paraboloid. However, since the light source from the arc tube 41 is not an ideal point light source and has a finite size, the condensed light flux includes many light components that are not parallel to the symmetry axis of the paraboloid. ing. These light beams are incident on the first cylinder array 43a. The light beam incident on the first cylinder array 43a is divided into a plurality of light beams corresponding to the number of cylinder lens cells and collected to form a plurality of strip-shaped light beams arranged in the vertical direction. The plurality of split light beams pass through the ultraviolet absorption filter 44 and the second cylinder array 43b to form a plurality of light source images in the vicinity of the polarization conversion element 45.

偏光変換素子45は、偏光分離面と反射面と1/2波長板とを有する。複数の光束は、それぞれの列に対応した偏光分離面に入射し、これを透過するP偏光成分とここで反射するS偏光成分とに分割される。反射されたS偏光成分は反射面で反射し、P偏光成分と同じ方向に出射する。一方、偏光分離面を透過したP偏光成分は、1/2波長板を透過してS偏光成分と同じ偏光成分に変換される。こうして、同じ偏光方向を有する複数の光束が出射する。   The polarization conversion element 45 has a polarization separation surface, a reflection surface, and a half-wave plate. A plurality of light beams are incident on a polarization separation surface corresponding to each column, and are divided into a P-polarized component that transmits the light and an S-polarized component that is reflected there. The reflected S-polarized component is reflected by the reflecting surface and emitted in the same direction as the P-polarized component. On the other hand, the P-polarized component transmitted through the polarization splitting surface is transmitted through the half-wave plate and converted into the same polarized component as the S-polarized component. Thus, a plurality of light beams having the same polarization direction are emitted.

偏光変換された複数の光束は、偏光変換素子45から出射した後、フロントコンプレッサ46で圧縮され、反射ミラー47によって88度反射され、第3シリンダアレイ43cに入射する。   The plurality of polarization-converted light beams are emitted from the polarization conversion element 45, compressed by the front compressor 46, reflected by the reflection mirror 47, and incident on the third cylinder array 43c.

第3シリンダアレイ43cに入射した光束は、シリンダレンズセルの数に応じた複数の光束に分割されて集光され、水平方向に並ぶ帯状の複数の光束となる。該複数の分割光束は、第4シリンダアレイ43dおよびコンデンサーレンズ48を介してリアコンプレッサ49に入射する。   The light beam incident on the third cylinder array 43c is divided into a plurality of light beams corresponding to the number of cylinder lens cells and collected to form a plurality of strip-shaped light beams arranged in the horizontal direction. The plurality of split light beams enter the rear compressor 49 via the fourth cylinder array 43d and the condenser lens 48.

フロントコンプレッサ46、コンデンサーレンズ48およびリアコンプレッサ49の光学作用によって、複数の光束によって形成される矩形像は互いに重なり合い、矩形の均一な明るさの照明エリアを形成する。この照明エリアに、反射型液晶パネル61R,61G,61Bが配置される。   By the optical action of the front compressor 46, the condenser lens 48, and the rear compressor 49, rectangular images formed by a plurality of light beams overlap each other to form a rectangular uniform brightness illumination area. Reflective liquid crystal panels 61R, 61G, and 61B are disposed in this illumination area.

偏光変換素子45によってS偏光とされた光は、ダイクロイックミラー58に入射する。以下、ダイクロイックミラー58を透過したG光の光路について説明する。   The light converted to S-polarized light by the polarization conversion element 45 enters the dichroic mirror 58. Hereinafter, the optical path of the G light transmitted through the dichroic mirror 58 will be described.

ダイクロイックミラー58を透過したG光は、入射側偏光板59に入射する。G光はダイクロイックミラー58によって分解された後もP偏光(偏光変換素子45を基準とする場合はS偏光)となっている。そして、G光は入射側偏光板59から出射した後、第1偏光ビームスプリッタ60に対してP偏光として入射し、その偏光分離面を透過してG用反射型液晶パネル61Gへと至る。   The G light transmitted through the dichroic mirror 58 enters the incident side polarizing plate 59. Even after being decomposed by the dichroic mirror 58, the G light remains P-polarized light (S-polarized light when the polarization conversion element 45 is used as a reference). The G light exits from the incident-side polarizing plate 59 and then enters the first polarizing beam splitter 60 as P-polarized light, passes through the polarization separation surface, and reaches the G-use reflective liquid crystal panel 61G.

ここで、該プロジェクタの不図示の制御基板には、パーソナルコンピュータ、DVDプレーヤ、テレビチューナ等の不図示の画像供給装置が接続されている。制御基板は、画像供給装置から入力された画像情報に基づいて反射型液晶パネル61R,61G,61Bを駆動し、これらに各色用の原画を形成させる。これにより、各反射型液晶パネルに入射した光は、反射されるとともに原画に応じて変調(画像変調)される。画像供給装置とプロジェクタとにより画像表示システムが構成される。   Here, an image supply device (not shown) such as a personal computer, a DVD player, and a TV tuner is connected to the control board (not shown) of the projector. The control board drives the reflective liquid crystal panels 61R, 61G, and 61B based on the image information input from the image supply device, and forms an original image for each color on them. Thereby, the light incident on each reflective liquid crystal panel is reflected and modulated (image modulation) according to the original image. An image display system is configured by the image supply device and the projector.

G用反射型液晶パネル61Gにおいては、G光が画像変調されて反射される。画像変調されたG光のうちP偏光成分は、再び第1偏光ビームスプリッタ60の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたG光のうちS偏光成分は、第1偏光ビームスプリッタ60の偏光分離面で反射され、投射光としてダイクロイックプリズム69に向かう。   In the G reflective liquid crystal panel 61G, the G light is image-modulated and reflected. The P-polarized component of the image-modulated G light is again transmitted through the polarization separation surface of the first polarization beam splitter 60, returned to the light source side, and removed from the projection light. On the other hand, the S-polarized component of the image-modulated G light is reflected by the polarization separation surface of the first polarization beam splitter 60 and travels toward the dichroic prism 69 as projection light.

このとき、すべての偏光成分をP偏光に変換した状態(黒を表示した状態)において、第1偏光ビームスプリッタ60とG用反射型液晶パネル61Gとの間に設けられた1/4波長板62Gの遅相軸を所定の方向に調整する。これにより、第1偏光ビームスプリッタ60とG用反射型液晶パネル61Gで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。   At this time, in a state where all the polarization components are converted to P-polarized light (in a state where black is displayed), a quarter-wave plate 62G provided between the first polarizing beam splitter 60 and the G-use reflective liquid crystal panel 61G. The slow axis is adjusted in a predetermined direction. Thereby, the influence of the disturbance of the polarization state which generate | occur | produces with the 1st polarizing beam splitter 60 and the reflective liquid crystal panel 61G for G can be restrained small.

第1偏光ビームスプリッタ60から出射したG光は、ダイクロイックプリズム69に対してS偏光として入射し、該ダイクロイックプリズム69のダイクロイック面で反射して投射レンズ5へと至る。   The G light emitted from the first polarization beam splitter 60 enters the dichroic prism 69 as S-polarized light, is reflected by the dichroic surface of the dichroic prism 69, and reaches the projection lens 5.

一方、ダイクロイックミラー58で反射したR光とB光は、トリミングフィルタ64aに入射する。R光とB光はダイクロイックミラー58によって分解された後もP偏光となっている。そして、R光とB光は、トリミングフィルタ64aでオレンジ光成分がカットされた後、入射側偏光板64bを透過し、色選択性位相差板65に入射する。   On the other hand, the R light and B light reflected by the dichroic mirror 58 enter the trimming filter 64a. R light and B light are still P-polarized light after being decomposed by the dichroic mirror 58. Then, after the orange light component is cut by the trimming filter 64 a, the R light and the B light are transmitted through the incident-side polarizing plate 64 b and are incident on the color selective phase difference plate 65.

色選択性位相差板65は、R光の偏光方向のみを90度回転させる作用を有し、これによりR光はS偏光として、B光はP偏光として第2偏光ビームスプリッタ66に入射する。   The color-selective phase difference plate 65 has an action of rotating only the polarization direction of the R light by 90 degrees, so that the R light is incident on the second polarization beam splitter 66 as S-polarized light and the B light is incident on P-polarized light.

S偏光として第2偏光ビームスプリッタ66に入射したR光は、該第2偏光ビームスプリッタ66の偏光分離面で反射され、R用反射型液晶パネル61Rへと至る。また、P偏光として第2偏光ビームスプリッタ66に入射したB光は、該第2偏光ビームスプリッタ66の偏光分離面を透過してB用反射型液晶パネル61Bへと至る。   The R light incident on the second polarization beam splitter 66 as S-polarized light is reflected by the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66 and reaches the R-use reflective liquid crystal panel 61R. The B light incident on the second polarization beam splitter 66 as P-polarized light is transmitted through the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66 and reaches the B-use reflective liquid crystal panel 61B.

R用反射型液晶パネル61Rに入射したR光は、画像変調されて反射される。画像変調されたR光のうちS偏光成分は、再び第2偏光ビームスプリッタ66の偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたR光のうちP偏光成分は、第2偏光ビームスプリッタ66の偏光分離面を透過して、投射光としてダイクロイックプリズム69に向かう。   The R light incident on the R reflective liquid crystal panel 61R is image-modulated and reflected. The S-polarized component of the image-modulated R light is reflected again by the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66, returned to the light source side, and removed from the projection light. On the other hand, the P-polarized component of the image-modulated R light passes through the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66 and travels toward the dichroic prism 69 as projection light.

また、B用反射型液晶パネル61Bに入射したB光は、画像変調されて反射される。画像変調されたB光のうちP偏光成分は、再び第2偏光ビームスプリッタ66の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたB光のうちS偏光成分は、第2偏光ビームスプリッタ66の偏光分離面で反射して、投射光としてダイクロイックプリズム69に向かう。   The B light incident on the B-use reflective liquid crystal panel 61B is image-modulated and reflected. The P-polarized component of the image-modulated B light is transmitted again through the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66 and returned to the light source side, and is removed from the projection light. On the other hand, the S-polarized component of the image-modulated B light is reflected by the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66 and travels toward the dichroic prism 69 as projection light.

このとき、第2偏光ビームスプリッタ66とR用,B用反射型液晶パネル61R,61Bとの間に設けられた1/4波長板62R,62Bの遅相軸を調整することにより、G光の場合と同じように、R,B光それぞれの黒表示状態での調整を行うことができる。   At this time, by adjusting the slow axes of the quarter-wave plates 62R and 62B provided between the second polarizing beam splitter 66 and the R and B reflective liquid crystal panels 61R and 61B, As in the case, the adjustment in the black display state of each of the R and B lights can be performed.

こうして1つの光束に合成されて第2偏光ビームスプリッタ66から出射したR光とB光は、出射側偏光板68Bで検光されてダイクロイックプリズム69に入射する。また、R光はP偏光のまま出射側偏光板68Bを透過して、ダイクロイックプリズム69に入射する。   The R light and B light that are combined into one light beam and emitted from the second polarization beam splitter 66 are analyzed by the emission side polarizing plate 68B and enter the dichroic prism 69. Further, the R light is transmitted through the exit-side polarizing plate 68 </ b> B as P-polarized light and enters the dichroic prism 69.

出射側偏光板68Bで検光されることにより、B光は、該B光が第2偏光ビームスプリッタ66、B用反射型液晶パネル61Bおよび1/4波長板62Bを通ることによって生じた無効な成分がカットされた光となる。   By being analyzed by the exit-side polarizing plate 68B, the B light is ineffective generated by the B light passing through the second polarizing beam splitter 66, the B reflective liquid crystal panel 61B, and the quarter wavelength plate 62B. The light is cut from the components.

そして、ダイクロイックプリズム69に入射したR光とB光は、ダイクロイック面を透過して、該ダイクロイック面にて反射したG光と合成されて投射レンズ5に至る。   The R light and B light incident on the dichroic prism 69 are transmitted through the dichroic surface and are combined with the G light reflected by the dichroic surface to reach the projection lens 5.

そして、合成されたR,G,B光は、投射レンズ5によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。   The combined R, G, B light is enlarged and projected onto a projection surface such as a screen by the projection lens 5.

以上説明した光路は、反射型液晶パネルが白表示状態の場合である。以下では、反射型液晶パネルが黒表示状態の場合での光路について説明する。   The optical path described above is when the reflective liquid crystal panel is in the white display state. Hereinafter, the optical path when the reflective liquid crystal panel is in the black display state will be described.

まず、G光の光路について説明する。ダイクロイックミラー58を透過したG光のP偏光光は、入射側偏光板59に入射し、その後第1偏光ビームスプリッタ60に入射してその偏光分離面で透過され、G用反射型液晶パネル61Gへと至る。しかし、反射型液晶パネル61Gが黒表示状態であるため、G光は画像変調されずに反射される。このため、G用反射型液晶パネル61Gで反射された後も、G光はP偏光光のままである。したがって、G光は再び第1偏光ビームスプリッタ60の偏光分離面を透過し、入射側偏光板59を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。   First, the optical path of G light will be described. The P-polarized light of the G light that has passed through the dichroic mirror 58 enters the incident-side polarizing plate 59, then enters the first polarizing beam splitter 60, is transmitted through the polarization separation surface, and is transmitted to the G reflective liquid crystal panel 61G. And so on. However, since the reflective liquid crystal panel 61G is in the black display state, the G light is reflected without being image-modulated. For this reason, even after being reflected by the reflective liquid crystal panel 61G for G, the G light remains P-polarized light. Therefore, the G light again passes through the polarization separation surface of the first polarization beam splitter 60, passes through the incident-side polarizing plate 59, returns to the light source side, and is removed from the projection light.

次に、R光とB光の光路について説明する。ダイクロイックミラー58で反射したR光とB光のP偏光光は、入射側偏光板64bに入射する。そして、入射側偏光板64bから出射した後、色選択性位相差板65に入射する。色選択性位相差板65は、R光の偏光方向のみを90度回転する作用を持つため、R光はS偏光として、B光はP偏光として第2偏光ビームスプリッタ66に入射する。   Next, the optical paths of R light and B light will be described. The P-polarized light of R light and B light reflected by the dichroic mirror 58 is incident on the incident side polarizing plate 64b. Then, after exiting from the incident side polarizing plate 64 b, the light enters the color selective phase difference plate 65. Since the color-selective phase difference plate 65 has an action of rotating only the polarization direction of the R light by 90 degrees, the R light is incident on the second polarization beam splitter 66 as S-polarized light and the B light is incident on P-polarized light.

S偏光として第2偏光ビームスプリッタ66に入射したR光は、その偏光分離面で反射され、R用反射型液晶パネル61Rへと至る。また、P偏光として第2偏光ビームスプリッタ66に入射したB光は、その偏光分離面を透過してB用反射型液晶パネル61Bへと至る。   The R light incident on the second polarization beam splitter 66 as S-polarized light is reflected by the polarization separation surface and reaches the R-use reflective liquid crystal panel 61R. The B light incident on the second polarization beam splitter 66 as P-polarized light passes through the polarization separation surface and reaches the B-use reflective liquid crystal panel 61B.

ここで、R用反射型液晶パネル61Rは黒表示状態であるため、R用反射型液晶パネル61Rに入射したR光は画像変調されないまま反射される。このため、R用反射型液晶パネル61Rで反射された後も、R光はS偏光光のままである。したがって、R光は再び第2偏光ビームスプリッタ66の偏光分離面で反射し、入射側偏光板64bを通過して光源側に戻され、投射光から除去される。これにより、黒表示がなされる。   Here, since the R reflective liquid crystal panel 61R is in a black display state, the R light incident on the R reflective liquid crystal panel 61R is reflected without being image-modulated. For this reason, even after being reflected by the reflective liquid crystal panel 61R for R, the R light remains S-polarized light. Accordingly, the R light is reflected again by the polarization separation surface of the second polarization beam splitter 66, passes through the incident-side polarizing plate 64b, returns to the light source side, and is removed from the projection light. Thereby, black display is performed.

一方、B用反射型液晶パネル61Bに入射したB光は、B用反射型液晶パネル61Bが黒表示状態であるため、画像変調されないまま反射される。このため、B用反射型液晶パネル61Bで反射された後も、B光はP偏光光のままである。したがって、B光は再び第2偏光ビームスプリッタ66の偏光分離面を透過し、色選択性位相差板65によりP偏光に変換され、入射側偏光板64bを透過して、光源側に戻され、投射光から除去される。   On the other hand, the B light incident on the B reflective liquid crystal panel 61B is reflected without being image-modulated because the B reflective liquid crystal panel 61B is in the black display state. For this reason, even after being reflected by the reflective liquid crystal panel 61B for B, the B light remains P-polarized light. Therefore, the B light again passes through the polarization separation surface of the second polarizing beam splitter 66, is converted to P-polarized light by the color-selective retardation plate 65, passes through the incident-side polarizing plate 64b, and is returned to the light source side. Removed from the projected light.

図8には、本実施例のプロジェクタにおけるプリズムユニットのXY断面(第1の断面)での構成を示している。   FIG. 8 shows the configuration of the prism unit in the projector of the present embodiment in the XY section (first section).

114,113はそれぞれ、図6に示した第1の偏光ビームスプリッタ60および第2偏光ビームスプリッタ66に相当する立方体または直方体のプリズム型光学素子としての第1のプリズムおよび第2のプリズムである。また、112は図6に示したダイクロイックプリズム69に相当する立方体または直方体のプリズム型光学素子としての第3のプリズムである。第1および第2のプリズム114,113はそれぞれ光学膜面としての偏光分離面114a,113aを有し、第3のプリズム112は光学膜面としてのダイクロイック面112aを有する。各プリズムは、光学膜面が形成された2つの三角柱形状のプリズム片を互いに貼り合わせることで製作される。これら第1、第2および第3のプリズム113,114,112により合成光学系が構成される。第1、第2および第3のプリズム113,114,112は、それらの底面(光学膜面に直交するプリズム外面)がプリズム連結部材118の保持面(平面)に接着されることで該プリズム連結部材118に固定される。   Reference numerals 114 and 113 respectively denote a first prism and a second prism as cubic or rectangular prism optical elements corresponding to the first polarizing beam splitter 60 and the second polarizing beam splitter 66 shown in FIG. Reference numeral 112 denotes a third prism as a cubic or cuboid prism type optical element corresponding to the dichroic prism 69 shown in FIG. The first and second prisms 114 and 113 have polarization separation surfaces 114a and 113a as optical film surfaces, respectively, and the third prism 112 has a dichroic surface 112a as an optical film surface. Each prism is manufactured by bonding together two triangular prism pieces each having an optical film surface. These first, second and third prisms 113, 114 and 112 constitute a combining optical system. The first, second, and third prisms 113, 114, and 112 are connected to each other by bonding their bottom surfaces (prism outer surfaces orthogonal to the optical film surface) to the holding surface (plane) of the prism connection member 118. It is fixed to the member 118.

115,116および117はそれぞれ、図6に示した反射型液晶パネル61B,61R,61Gに相当するBパネル,RパネルおよびGパネルである。107は図6に示した投射レンズ5に相当する投射レンズであり、107aはその光軸である。   Reference numerals 115, 116, and 117 denote a B panel, an R panel, and a G panel, respectively, corresponding to the reflective liquid crystal panels 61B, 61R, and 61G shown in FIG. Reference numeral 107 denotes a projection lens corresponding to the projection lens 5 shown in FIG. 6, and 107a denotes its optical axis.

図6でも説明したように、第1のプリズム114にはG光が、第2のプリズム113にはB光およびR光がそれぞれ、図中の白矢印で示す方向から入射する。第1のプリズム114の偏光分離面114aにて反射したG光はGパネル117により、第2のプリズム113の偏光分離面113aにてそれぞれ透過および反射したB光およびR光はBパネル115およびRパネル116により画像変調されるとともに反射される。画像変調されたG光は第1のプリズム114の偏光分離面114aを透過して、また画像変調されたB光およびR光はそれぞれ第2のプリズム113の偏光分離面113aにて反射および透過して第3のプリズム112に入射する。第3のプリズム112のダイクロイック面112aにて反射したG光とダイクロイック面112aを透過したB光およびR光とは、合成されて投射レンズ107に向かう。これにより、投射レンズ107によって不図示のスクリーン等の被投射面に投射され、カラー画像としての投射画像が被投射面上にて表示される。   As described with reference to FIG. 6, G light is incident on the first prism 114 and B light and R light are incident on the second prism 113 from directions indicated by white arrows in the drawing. The G light reflected by the polarization separation surface 114a of the first prism 114 is transmitted by the G panel 117, and the B light and R light transmitted and reflected by the polarization separation surface 113a of the second prism 113 are respectively transmitted to the B panel 115 and R. The image is modulated and reflected by the panel 116. The image-modulated G light is transmitted through the polarization separation surface 114a of the first prism 114, and the image-modulated B light and R light are reflected and transmitted by the polarization separation surface 113a of the second prism 113, respectively. Then, the light enters the third prism 112. The G light reflected by the dichroic surface 112 a of the third prism 112 and the B light and R light transmitted through the dichroic surface 112 a are combined and directed to the projection lens 107. As a result, the projection lens 107 projects onto a projection surface such as a screen (not shown), and a projection image as a color image is displayed on the projection surface.

109は投射レンズ107が取り付けられるマウント部材である。なお、投射レンズ107は、マウント部材109に対して固定的(交換不能)に取り付けられてもよいし、着脱可能(交換可能)に取り付けられてもよい。   Reference numeral 109 denotes a mount member to which the projection lens 107 is attached. Note that the projection lens 107 may be fixedly attached (not replaceable) to the mount member 109 or may be attached and detached (replaceable).

図7に示すように、G、BおよびRパネル117,115,116から第1、第2および第3のプリズム114,113,112を介してマウント部材109に取り付けられた投射レンズ107に向かうG光、B光およびR光の光路を含む断面がXY断面である。   As shown in FIG. 7, the G, B, and R panels 117, 115, and 116 go through the first, second, and third prisms 114, 113, and 112 toward the projection lens 107 attached to the mount member 109. A cross section including optical paths of light, B light, and R light is an XY cross section.

第1、第2および第3のプリズム114,113,112は、光学面としての外形面(114b,114c,113b,113c,113d,112c,112d)を有する。XY断面において、これら外形面は、それらの研磨誤差やプリズム片の貼合わせ誤差等の製造誤差によって、投射レンズ107の光軸107aに対する傾きが生じる。なお、光軸107aは、第3および第2のプリズム112,113の外形面112b,112c,113b,113cに向かって真っ直ぐに延びる。また、光軸107aは、ダイクロイック面112aおよび偏光分離面113aでの反射により外形面113d,114b,114cに向かって折れ曲がって延びているものとする。   The first, second, and third prisms 114, 113, and 112 have outer surfaces (114b, 114c, 113b, 113c, 113d, 112c, and 112d) as optical surfaces. In the XY cross section, these external surfaces are inclined with respect to the optical axis 107a of the projection lens 107 due to manufacturing errors such as polishing error and prism piece bonding error. The optical axis 107a extends straight toward the outer surfaces 112b, 112c, 113b, 113c of the third and second prisms 112, 113. Further, it is assumed that the optical axis 107a is bent and extended toward the outer surfaces 113d, 114b, and 114c due to reflection on the dichroic surface 112a and the polarization separation surface 113a.

このような投射レンズ107の光軸107aに対する各プリズムの外形面の傾きは、投射レンズ107の解像性能に影響する。具体的には、G、BおよびRパネル117,115,116の小型化によってこれらの画素サイズが小さくなると、各プリズムの外形面と投射レンズ107の光軸107aとのなす角度が90度からずれることで投射レンズ107の解像度が低下する。このような投射レンズ107の光軸107aに対する各プリズムの外形面の傾きをキャンセルする(光軸107aと各外形面の法線とを一致させる)ためには、XY断面における投射レンズ107に対する各プリズムの回転位置を調整可能とする必要がある。以下、第1、第2および第3のプリズム114,113,112と投射レンズ107とのXY断面およびXZ断面における相対的な回転位置調整を含む本実施例のプロジェクタの製造方法について説明する。   The inclination of the outer surface of each prism with respect to the optical axis 107 a of the projection lens 107 affects the resolution performance of the projection lens 107. Specifically, when these pixel sizes are reduced due to the miniaturization of the G, B, and R panels 117, 115, and 116, the angle formed between the outer surface of each prism and the optical axis 107a of the projection lens 107 deviates from 90 degrees. As a result, the resolution of the projection lens 107 decreases. In order to cancel the inclination of the outer surface of each prism with respect to the optical axis 107a of the projection lens 107 (to match the optical axis 107a with the normal of each outer surface), each prism with respect to the projection lens 107 in the XY cross section. It is necessary to be able to adjust the rotation position. Hereinafter, a method of manufacturing the projector according to the present embodiment including the relative rotational position adjustment of the first, second, and third prisms 114, 113, 112 and the projection lens 107 in the XY section and the XZ section will be described.

図8には、XY断面内(第1の断面内)においてマウント部材109に取り付けられた投射レンズ107に対する第1、第2および第3のプリズム114,113,112の回転位置を調整可能とするプリズム調整構造を示している。保持部材としてのプリズム台座123の台座面には丸穴形状の穴部123aが形成されている。プリズム連結部材118の下面(偏光分離面114a,113aおよびダイクロイック面112aに直交するプリズム外面に平行な面)には、円柱形状の軸部材119が接着されている。軸部材119の位置は、偏光分離面114a,113aを含む平面とダイクロイック面112aを含む平面とが交差する位置(以下、光学膜面中心という)に対応する位置である。   In FIG. 8, the rotational positions of the first, second, and third prisms 114, 113, and 112 with respect to the projection lens 107 attached to the mount member 109 can be adjusted in the XY cross section (in the first cross section). The prism adjustment structure is shown. A round hole 123a is formed on the base surface of the prism base 123 as a holding member. A cylindrical shaft member 119 is bonded to the lower surface of the prism coupling member 118 (a surface parallel to the prism outer surface orthogonal to the polarization separation surfaces 114a and 113a and the dichroic surface 112a). The position of the shaft member 119 is a position corresponding to a position where the plane including the polarization separation surfaces 114a and 113a and the plane including the dichroic surface 112a intersect (hereinafter referred to as the center of the optical film surface).

軸部材119は、穴部111に挿入される。プリズム連結部材118の下面は、プリズム台座123の台座面(平面)に当接する。この構成によれば、プリズム連結部材118を、その下面をプリズム台座123の台座面に対して摺動させながら、XY断面において軸部材110と穴部111とによって与えられる回転中心回りでプリズム台座123に対して回転させることができる。言い換えれば、第1、第2および第3のプリズム114,113,112を、その光学膜面中心回りで、投射レンズ107に対してXY断面内で回転させることができる。   The shaft member 119 is inserted into the hole 111. The lower surface of the prism coupling member 118 is in contact with the pedestal surface (plane) of the prism pedestal 123. According to this configuration, the prism coupling member 118 has its lower surface slid with respect to the pedestal surface of the prism pedestal 123, and the prism pedestal 123 around the rotation center provided by the shaft member 110 and the hole 111 in the XY cross section. Can be rotated. In other words, the first, second, and third prisms 114, 113, and 112 can be rotated in the XY section with respect to the projection lens 107 around the center of the optical film surface.

第1、第2および第3のプリズム114,113,112の回転位置の調整後は、プリズム連結部材118の下面をプリズム台座123の台座面に接着する。これにより、XY断面内での投射レンズ107の光軸107aに対する第1、第2および第3のプリズム114,113,112の回転位置を安定的に固定(維持)することができる。   After adjusting the rotational positions of the first, second, and third prisms 114, 113, and 112, the lower surface of the prism coupling member 118 is bonded to the base surface of the prism base 123. Thereby, the rotational positions of the first, second, and third prisms 114, 113, and 112 relative to the optical axis 107a of the projection lens 107 in the XY cross section can be stably fixed (maintained).

このプリズム調整構造に代えて、実施例1において図2の右上側に示したように、第3のプリズム112の1つの角部をプリズム台座123に設けた位置決めピンに片寄せし、プリズム連結部材118を該位置決めピンを基準として回転させる構造を用いてもよい。この際、位置決めピンと第3のプリズム112との間にワッシャ等の調整用部材を挿入することで、第1、第2および第3のプリズム114,113,112の回転位置を固定することができる。   Instead of this prism adjustment structure, as shown in the upper right side of FIG. 2 in the first embodiment, one corner of the third prism 112 is shifted to a positioning pin provided on the prism base 123, and a prism connecting member A structure in which 118 is rotated with reference to the positioning pin may be used. At this time, by inserting an adjusting member such as a washer between the positioning pin and the third prism 112, the rotational positions of the first, second, and third prisms 114, 113, and 112 can be fixed. .

図9には、XY断面に直交して投射レンズ107の光軸107aを含む第2の断面としてのXZ断面でのプリズムユニットの構成を示している。図9では、製造誤差によって第1、第2および第3のプリズム114,113,112(の外形面)に投射レンズ107の光軸107aに対して傾きφが生じており、この傾きをキャンセルするための調整が必要となる。本実施例では、XY断面では第1、第2および第3のプリズム114,113,112を固定したプリズム連結部材118をプリズム台座123および投射レンズ107(マウント部材109)に対して回転させることで各プリズムの回転位置を調整可能とした。一方、XZ断面では、マウント部材109を第1、第2および第3のプリズム114,113,112に対して回転させることで上記傾きφをキャンセルする。これにより、第1、第2および第3のプリズム114,113,112の各外形面の法線に投射レンズ107の光軸107aを一致させる。   FIG. 9 shows the configuration of the prism unit in the XZ section as the second section including the optical axis 107a of the projection lens 107 orthogonal to the XY section. In FIG. 9, the first, second, and third prisms 114, 113, and 112 (outer surfaces thereof) have an inclination φ with respect to the optical axis 107a of the projection lens 107 due to manufacturing errors, and the inclination is canceled. Adjustments are required. In the present embodiment, in the XY cross section, the prism coupling member 118 to which the first, second, and third prisms 114, 113, and 112 are fixed is rotated with respect to the prism base 123 and the projection lens 107 (mount member 109). The rotational position of each prism can be adjusted. On the other hand, in the XZ cross section, the tilt φ is canceled by rotating the mount member 109 with respect to the first, second and third prisms 114, 113 and 112. Thereby, the optical axis 107a of the projection lens 107 is made to coincide with the normal line of each outer surface of the first, second and third prisms 114, 113 and 112.

図9において、プリズム台座123にその台座面に対して垂直に延びるように設けられた壁部とマウント部材109との間には、マウント調整構造が設けられている。マウント調整構造は、実施例1と同様に、プリズム台座123の壁部に形成されたV溝部にマウント部材109にY方向に延びるように設けられた軸部を当接させた回転連結部108を有する。これにより、XZ断面内(第2の断面内)でのプリズム台座123に対するマウント部材109の回転を可能とする。   In FIG. 9, a mount adjustment structure is provided between a wall portion provided on the prism base 123 so as to extend perpendicularly to the base surface and the mount member 109. As in the first embodiment, the mount adjustment structure includes a rotation connecting portion 108 in which a shaft portion provided to extend in the Y direction on the mount member 109 is in contact with a V groove formed in the wall portion of the prism base 123. Have. As a result, the mount member 109 can be rotated relative to the prism base 123 within the XZ cross section (in the second cross section).

なお、本実施例でも、実施例1で説明した理由により、XZ断面において投射レンズ107の光軸107aに重なる位置に投射レンズ107の回転中心となる回転連結部108を設けている。これにより、投射レンズ107の回転によって投射レンズ107とG、BおよびRパネル117,115,116との距離が変動することを回避することができる。つまり、回転連結部が無い場合にはマウント部材109とプリズム台座123の間の四隅部等に異なる厚さのワッシャ部品(図示せず)を挿入することで同様の効果を得ることができる。しかし、投射レンズ107とG、BおよびRパネル117,115,116との距離が変動しないように角度のみを調整する必要があるので、ワッシャの厚さを調整する作業は非常に調整に時間がかかり、難しいものとなる。   Also in this embodiment, for the reason described in the first embodiment, the rotation connecting portion 108 serving as the rotation center of the projection lens 107 is provided at a position overlapping the optical axis 107a of the projection lens 107 in the XZ section. Thereby, it is possible to avoid the distance between the projection lens 107 and the G, B, and R panels 117, 115, 116 due to the rotation of the projection lens 107. That is, in the case where there is no rotation connecting portion, the same effect can be obtained by inserting washer parts (not shown) having different thicknesses into the four corners between the mount member 109 and the prism base 123 or the like. However, since it is necessary to adjust only the angle so that the distance between the projection lens 107 and the G, B, and R panels 117, 115, and 116 does not fluctuate, the work of adjusting the thickness of the washer takes a very long time to adjust. Takes and becomes difficult.

実施例1と同様に、プリズム台座123の壁部とマウント部材109との間における回転軸部108を挟んだZ方向の一方と他方にそれぞれ、バネ部材とくさび型スライド(調整用部材)とを設けてもよい。また、マウント部材109とプリズム台座102の壁部との間にワッシャ等の他の調整用部材を挿入することでマウント部材109および投射レンズ107の回転位置を調整してもよい。   Similarly to the first embodiment, a spring member and a wedge-shaped slide (adjustment member) are respectively provided on one side and the other side in the Z direction across the rotation shaft portion 108 between the wall portion of the prism base 123 and the mount member 109. It may be provided. Further, the rotational positions of the mount member 109 and the projection lens 107 may be adjusted by inserting another adjustment member such as a washer between the mount member 109 and the wall of the prism base 102.

マウント部材109の回転位置の調整後は、マウント部材109をプリズム台座102の壁部に接着する。これにより、XZ断面内での第1、第2および第3のプリズム114,113,112に対するマウント部材109および投射レンズ107の光軸107aの回転位置を安定的に固定(維持)することができる。   After the rotation position of the mount member 109 is adjusted, the mount member 109 is bonded to the wall portion of the prism base 102. Thereby, the rotational position of the optical axis 107a of the mount member 109 and the projection lens 107 with respect to the first, second, and third prisms 114, 113, 112 in the XZ cross section can be stably fixed (maintained). .

また、投射レンズ107の光軸107aをプリズム台座123上の各プリズムに対して回転させるのに伴い、各パネルもその中心に光軸107aが位置し、かつ光軸107aに直交するように移動させる必要がある。しかし、図9に点線で示す位置から実線で示す位置に各パネルを大きく移動させると、その一部が色分離光学系からの照明光110の入射領域から外れ、その結果、投射画像に欠けが生ずるおそれがある。   Further, as the optical axis 107a of the projection lens 107 is rotated with respect to each prism on the prism base 123, each panel is also moved so that the optical axis 107a is positioned at the center and orthogonal to the optical axis 107a. There is a need. However, when each panel is moved greatly from the position indicated by the dotted line in FIG. 9 to a position indicated by the solid line, a part of the panel is removed from the incident region of the illumination light 110 from the color separation optical system, and as a result, the projected image is missing. May occur.

この場合には、実施例1において図3の右下部に示したようなガイド部としての長穴部(108d)とこれに対してY方向に平行スライド可能な軸部(108e)とを用いた構成を用いればよい。そして、投射レンズ107のXZ断面での回転位置を調整した後に投射レンズ107をZ方向に平行スライドさせて、各パネルの位置が照明光110の入射領域から外れないように投射レンズ107の光軸107aのZ方向での位置を調整すればよい。   In this case, an elongated hole portion (108d) as a guide portion as shown in the lower right part of FIG. 3 in Example 1 and a shaft portion (108e) that can slide parallel to the Y direction are used. A configuration may be used. Then, after adjusting the rotational position of the projection lens 107 in the XZ section, the projection lens 107 is slid in parallel in the Z direction so that the position of each panel does not deviate from the incident area of the illumination light 110. What is necessary is just to adjust the position in the Z direction of 107a.

さらに、図9に示したマウント調整構造に代えて、図10に示すように、投射レンズ107の光軸107aに対してプリズム台座123をXZ断面内で回転可能とする台座調整構造を採用してもよい。この場合、投射レンズ107の光軸107aに対する各プリズムの傾きφをキャンセルする、つまり投射レンズ107の光軸107aに各プリズムの外形面の法線を一致させるように、プリズム台座123を回転させる。この構成によれば、各パネルの位置が照明光110の入射領域から外れることなく、各プリズムの外形面と投射レンズ107の光軸107aとのXZ断面内での相対関係(直交する関係)を適正に設定することができる。なお、反射型液晶プロジェクタである本実施例では、各パネルから投射レンズ107までの距離が透過型液晶プロジェクタである実施例1よりも長く、各パネルの位置変化によって照明光110の入射領域から外れやすい。このため、図10に示した台座調整構造は、本実施例において特に有効である。   Further, instead of the mount adjustment structure shown in FIG. 9, a pedestal adjustment structure that allows the prism pedestal 123 to rotate within the XZ section with respect to the optical axis 107 a of the projection lens 107 is adopted as shown in FIG. 10. Also good. In this case, the prism base 123 is rotated so that the inclination φ of each prism with respect to the optical axis 107a of the projection lens 107 is canceled, that is, the normal line of the outer surface of each prism coincides with the optical axis 107a of the projection lens 107. According to this configuration, the relative relationship (orthogonal relationship) in the XZ cross section between the outer surface of each prism and the optical axis 107a of the projection lens 107 is obtained without the position of each panel deviating from the incident region of the illumination light 110. It can be set appropriately. In the present embodiment, which is a reflective liquid crystal projector, the distance from each panel to the projection lens 107 is longer than that in the first embodiment, which is a transmissive liquid crystal projector, and deviates from the incident area of the illumination light 110 due to the position change of each panel. Cheap. For this reason, the pedestal adjustment structure shown in FIG. 10 is particularly effective in this embodiment.

また、図11に示すように、プリズム台座123の壁部とマウント部材109との間に、投射レンズ107をその光軸107aがZ方向にシフトするようにガイドするガイド部としてのシフト機構111を設けてもよい。この場合は、シフト機構111(つまりはマウント部材109)とプリズム台座123の壁部との間に前述した回転連結部を設け、投射レンズ107のXZ断面内での回転位置を調整する。その後、シフト機構111を用いて各パネルの位置が照明光110の入射領域から外れないように投射レンズ107のZ方向での位置を調整すればよい。   Further, as shown in FIG. 11, a shift mechanism 111 as a guide portion for guiding the projection lens 107 so that the optical axis 107a is shifted in the Z direction is provided between the wall portion of the prism base 123 and the mount member 109. It may be provided. In this case, the above-described rotational connection portion is provided between the shift mechanism 111 (that is, the mount member 109) and the wall portion of the prism base 123, and the rotational position of the projection lens 107 within the XZ section is adjusted. Thereafter, the position of each panel in the Z direction may be adjusted using the shift mechanism 111 so that the position of each panel does not deviate from the incident area of the illumination light 110.

本実施例によれば、簡単な構成でありながらも、XYおよびXZ断面内での各プリズムとマウント部材109(つまりは投射レンズ107)との相対回転位置の調整とその後のこれらの固定とを良好に行うことができる。   According to the present embodiment, although the configuration is simple, the adjustment of the relative rotational position between each prism and the mount member 109 (that is, the projection lens 107) in the XY and XZ cross sections and the subsequent fixing thereof are performed. It can be done well.

なお、上記各実施例では、光変調素子として液晶パネルを用いた場合について説明したが、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)等の他の光変調素子を用いてもよい。   In each of the above embodiments, the case where a liquid crystal panel is used as the light modulation element has been described. However, other light modulation elements such as a digital micromirror device (DMD) may be used.

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。   Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.

103〜105,115〜117 液晶パネル
101 ダイクロイックプリズム
102,123 プリズム台座
112 第3のプリズム
113 第2のプリズム
114 第1のプリズム
107 投射レンズ
108b くさび型スライド(調整用部材)
109 マウント部材
103 to 105, 115 to 117 Liquid crystal panel 101 Dichroic prisms 102 and 123 Prism pedestal 112 Third prism 113 Second prism 114 First prism 107 Projection lens 108b Wedge-type slide (adjustment member)
109 Mount member

Claims (5)

複数の光変調素子と、
該複数の光変調素子のそれぞれにより変調された複数の光を合成する合成光学系と、
該合成光学系により合成された前記複数の光を被投射面に投射する投射光学系が取り付けられるマウント部材とを有し、
前記複数の光変調素子から前記合成光学系を介して前記マウント部材に取り付けられた前記投射光学系に向かう前記複数の光の光路を含む断面を第1の断面とし、該第1の断面に直交して前記投射光学系の光軸を含む断面を第2の断面とするとき、
前記マウント部材に対する前記合成光学系の前記第1の断面内での回転位置の調整において該合成光学系の回転中心を与える形状を有し、前記調整後の前記合成光学系が固定された保持部材を有するとともに、
前記保持部材と前記マウント部材との間に、該保持部材と該マウント部材の前記第2の断面内での相対回転位置の調整に用いられた調整用部材を有することを特徴とする画像投射装置。
A plurality of light modulation elements;
A combining optical system that combines a plurality of lights modulated by each of the plurality of light modulation elements;
A mount member to which a projection optical system that projects the plurality of lights synthesized by the synthesis optical system onto a projection surface is attached;
A cross section including an optical path of the plurality of lights going from the plurality of light modulation elements to the projection optical system attached to the mount member via the synthesis optical system is defined as a first cross section, and is orthogonal to the first cross section. When the cross section including the optical axis of the projection optical system is the second cross section,
A holding member having a shape that gives a rotation center of the synthetic optical system in adjustment of the rotational position of the synthetic optical system with respect to the mount member in the first section, and to which the adjusted synthetic optical system is fixed And having
An image projection apparatus comprising: an adjustment member used for adjusting a relative rotational position of the holding member and the mount member in the second cross section between the holding member and the mount member. .
前記保持部材と前記マウント部材との間に、該保持部材と該マウント部材の前記第2の断面内での前記相対回転位置の調整における回転中心を与える連結部を有することを特徴とする請求項1に記載の画像投射装置。   The coupling member for providing a rotation center in the adjustment of the relative rotation position in the second cross section of the holding member and the mount member between the holding member and the mount member. The image projection apparatus according to 1. 前記保持部材と前記マウント部材との間に、前記第2の断面内における前記投射レンズの光軸がシフトする方向に前記マウント部材をガイドするガイド部を有することを特徴とする請求項1または2に記載の画像投射装置。   3. A guide portion for guiding the mount member in a direction in which an optical axis of the projection lens in the second cross section is shifted between the holding member and the mount member. The image projection apparatus described in 1. 前記合成光学系は、光を透過および反射する複数の光学膜面を有しており、
前記保持部材が前記合成光学系に与える前記回転中心は、前記第1の断面において前記複数の光学膜面または該複数の光学膜面のそれぞれを含む複数の平面が交差する位置に対応することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像投射装置。
The synthetic optical system has a plurality of optical film surfaces that transmit and reflect light,
The rotation center given to the composite optical system by the holding member corresponds to a position where the plurality of optical film surfaces or a plurality of planes including each of the plurality of optical film surfaces intersects in the first cross section. The image projection apparatus according to claim 1, wherein the image projection apparatus is characterized in that
複数の光変調素子と、
該複数の光変調素子のそれぞれにより変調された複数の光を合成する合成光学系と、
該合成光学系により合成された前記複数の光を被投射面に投射する投射光学系が取り付けられるマウント部材とを有する画像投射装置の製造方法であって、
前記複数の光変調素子から前記合成光学系を介して前記マウント部材に取り付けられた前記投射光学系に向かう前記複数の光の光路を含む断面を第1の断面とし、該第1の断面に直交して前記投射光学系の光軸を含む断面を第2の断面とするとき、
前記合成光学系を保持する保持部材に、前記合成光学系に前記第1の断面内での回転中心を与える形状を設け、
前記回転中心を用いて、前記マウント部材に対する前記合成光学系の前記第1の断面内での回転位置を調整し、
前記回転位置の調整後の前記合成光学系を前記保持部材に固定し、
前記保持部材と前記マウント部材との間に配置した調整用部材を用いて、前記保持部材と前記マウント部材の前記第2の断面内での相対回転位置の調整を行い、
前記相対回転位置の調整後の前記マウント部材と前記保持部材とを固定することを特徴とする画像投射装置の製造方法。
A plurality of light modulation elements;
A combining optical system that combines a plurality of lights modulated by each of the plurality of light modulation elements;
A mounting member to which a projection optical system for projecting the plurality of lights synthesized by the synthesis optical system onto a projection surface is attached,
A cross section including an optical path of the plurality of lights going from the plurality of light modulation elements to the projection optical system attached to the mount member via the synthesis optical system is defined as a first cross section, and is orthogonal to the first cross section. When the cross section including the optical axis of the projection optical system is the second cross section,
The holding member that holds the synthetic optical system is provided with a shape that gives the synthetic optical system a center of rotation within the first cross section,
Using the rotation center, adjust the rotation position in the first cross section of the synthetic optical system relative to the mount member,
Fixing the synthetic optical system after adjustment of the rotational position to the holding member;
Using the adjustment member disposed between the holding member and the mount member, the relative rotation position of the holding member and the mount member in the second cross section is adjusted,
A method for manufacturing an image projection apparatus, comprising fixing the mount member and the holding member after adjustment of the relative rotational position.
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