JP2019070723A - Projection type display unit and method for adjusting the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、投射型表示装置とその調整方法に関し、特にレンズシフト機構を有する投射型表示装置に関するものである。 The present invention relates to a projection display device and a method of adjusting the same, and more particularly to a projection display device having a lens shift mechanism.
近年、投射型表示装置(以下、プロジェクターと称する)には、細かいデータ画像や現実に近い情景を壁面に映し出すために高解像度化が求められている。同じ画面サイズで画素を高密度化(高精細化)するためには、プロジェクター内部の光変調素子(液晶パネルやデジタルミラーデバイス等)の画素ピッチをより小さく(細かく)する必要がある。 2. Description of the Related Art In recent years, in a projection type display device (hereinafter referred to as a projector), high resolution is required in order to project a fine data image and a scene close to reality on a wall surface. In order to achieve high density (high definition) of pixels with the same screen size, it is necessary to make the pixel pitch of the light modulation elements (liquid crystal panel, digital mirror device, etc.) inside the projector smaller (fine).
さらに画素ピッチが細かくなると、ピント(焦点)調整に要求される精度が高くなる。したがって、表示素子に対する投射レンズの位置や姿勢を、より高精度に調整する必要がある。 Further, as the pixel pitch becomes finer, the accuracy required for focus adjustment becomes higher. Therefore, it is necessary to adjust the position and posture of the projection lens with respect to the display element with higher accuracy.
投射レンズの姿勢は、その光軸が、光変調素子の面と直交することが望ましい。これらが傾いたり(倒れ)、投射レンズと光変調素子の面が光軸方向にずれたり(フランジバック変動)すると、投射される光束の焦点が投影面からずれるためピントずれ等を招く可能性がある。多くの場合、投射レンズは、投射レンズとその保持部材との間に部品誤差や取付誤差等を含んでいるので、組立時に倒れやフランジバックの調整がなされる。 In the attitude of the projection lens, it is desirable that the optical axis be orthogonal to the plane of the light modulation element. If these tilt (tilt) or the surfaces of the projection lens and the light modulation element shift in the direction of the optical axis (flange back fluctuation), the focal point of the projected light flux may shift from the projection surface, which may lead to defocusing or the like. is there. In many cases, since the projection lens includes component errors, mounting errors, and the like between the projection lens and its holding member, adjustment of falling or flange back is made at the time of assembly.
加えて近年、プロジェクターにはその投射像の位置を、スクリーン等の被投射面上の所望の位置に合わせるため、投射レンズの位置調整機構(以下、レンズシフト機構と称する)が搭載されていることが多くなってきている。 In addition, in recent years, in order to align the position of the projection image on a desired position on the projection surface such as a screen, the projector is equipped with a position adjustment mechanism of the projection lens (hereinafter referred to as a lens shift mechanism). Is increasing.
レンズシフト機構は一般的に、投射レンズをその光軸に交差(直交)する方向に移動させる(シフトさせる)よう構成されている。投射レンズをシフトさせることで、プロジェクターの設置位置や投射像の大きさを維持しながらも投射像の位置を調整できる。 The lens shift mechanism is generally configured to move (shift) the projection lens in a direction crossing (orthogonal to) its optical axis. By shifting the projection lens, the position of the projection image can be adjusted while maintaining the installation position of the projector and the size of the projection image.
投射像の高解像度化と、レンズシフト機構の搭載とを両立させるためには、光変調素子に対する投射レンズの姿勢および距離を高精度に保ったまま(調整された状態から、倒れやフランジバック変動が生じないように)レンズシフトさせる必要がある。 In order to make the resolution of the projection image compatible with the mounting of the lens shift mechanism, the posture and the distance of the projection lens with respect to the light modulation element are maintained with high accuracy (from the adjusted state, the tilt and the flange back fluctuation It is necessary to shift the lens so that
特許文献1には、レンズシフト機構において、投射レンズの倒れを調整できる調整機構が提案されている。このレンズシフト機構では、投射レンズおよびその保持部材(X軸可動ベース)をシフト方向に案内するシャフトが、固定部材に固定されている。このシャフトの傾斜を調整することで、投射レンズの倒れを調整できる。
しかしながら、レンズシフトのためのシャフトを用いて投射レンズの倒れ調整を行うと、シャフトの方向がパネルと平行ではなくなってしまう場合がある。この場合、投射レンズはパネルに対して平行ではない方向にシフトされるから、レンズシフト後には、投射レンズとパネルの面のフランジバック変動が生じてしまう。その結果、投射レンズの再調整が必要になる恐れがある。 However, when tilt adjustment of the projection lens is performed using a shaft for lens shift, the direction of the shaft may not be parallel to the panel. In this case, since the projection lens is shifted in a direction not parallel to the panel, flange back fluctuation of the surface of the projection lens and the panel occurs after the lens shift. As a result, the projection lens may need to be readjusted.
このように、レンズシフトと投射レンズの倒れ調整を兼ねる構成では、投射レンズの倒れ調整と、レンズシフトの方向の調整とが、両立できない課題があった。 As described above, in the configuration in which the lens shift and the tilt adjustment of the projection lens are combined, the tilt adjustment of the projection lens and the adjustment of the direction of the lens shift are incompatible.
そこで、本発明の目的は、レンズシフト機構の可動範囲全域において高解像度であるプロジェクターを提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a projector that has high resolution over the entire movable range of the lens shift mechanism.
上記目的を達成するために、本発明の投射型表示装置は、光源からの光が照射される光変調素子と、前記光変調素子からの光を投射する投射光学系を保持する保持部材と、前記保持部材を前記投射光学系の光軸と交差する方向に移動させるシフト機構と、前記シフト機構による前記投射光学系の移動方向を変更する調整機構と、該調整機構のシフト方向の変更とは独立して前記投射光学系の保持される面の傾きの変更が可能な調整機構と、を有することを特徴とすることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a projection type display apparatus according to the present invention comprises: a light modulation element to which light from a light source is irradiated; and a holding member holding a projection optical system to project light from the light modulation element; A shift mechanism for moving the holding member in a direction crossing the optical axis of the projection optical system, an adjustment mechanism for changing the moving direction of the projection optical system by the shift mechanism, and a change of the shift direction of the adjustment mechanism And an adjusting mechanism capable of independently changing the tilt of the surface of the projection optical system to be held.
本発明によれば、レンズシフト機構の可動範囲全域において高解像度であるプロジェクターを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a projector that has high resolution over the entire movable range of the lens shift mechanism.
(実施例1)
以下、図1〜図9を参照しながら、本発明に係る投射型表示装置について説明する。
Example 1
The projection display apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 9.
(全体構成)
図1は実施例1に係る投射型表示装置32である。
(overall structure)
FIG. 1 shows a
光源ランプ(光源)33からの光は、照明光学系(不図示)を介して所定の偏光方向を有する光に変換され、色分離合成光学系100に入射する。符号104は、R(赤)、B(青)光を反射し、G(緑)光を透過するダイクロイックミラーである。ダイクロイックミラー104を透過したG光は、P偏光をS偏光に変換する1/2波長板114に向かう。符号102は、P偏光を透過し、S偏光を反射するG用偏光ビームスプリッタである。ダイクロイックミラー104に反射されたR光、B光は、S偏光のR光、P偏光のB光を作る波長選択偏光ローテーター113に向かう。符号103はRB用偏光ビームスプリッタで、S偏光のR光を反射し、P偏光のB光を通過させる事により、色分離を行う。
Light from a light source lamp (light source) 33 is converted into light having a predetermined polarization direction via an illumination optical system (not shown), and is incident on a color separation / combination
以上のように光源ランプ33からの光がG光、R光、B光に分離された後、各光は緑色用の反射型液晶パネル(光変調素子)101G、赤色用の反射型液晶パネル(光変調素子)101R、青色用の反射型液晶パネル(光変調素子)101Bに照射される。並びに、緑用の1/4波長板105G、赤用の1/4波長板105R、青用の1/4波長板105Bに向かう。
As described above, after the light from the
赤色用の反射型液晶パネル101R、赤用の1/4波長板105Rは、保持板108Rによって保持される。保持板108Rは、RB用偏光ビームスプリッタ103に接着される。
The reflective
同様に、青色用の反射型液晶パネル101B、青用の1/4波長板105Bは、保持板108Bによって保持される。保持板108Bは、RB用偏光ビームスプリッタ103に接着される。
Similarly, the reflective
同様に、緑色用の反射型液晶パネル101G、緑用の1/4波長板105Gは、保持板108Gによって保持される。保持板108Gは、G用偏光ビームスプリッタ102に接着される。
Similarly, the reflective liquid crystal panel 101G for green and the
符号106は、R光、G光、B光を合成するための合成用ビームスプリッタである。なお合成用ビームスプリッタ106は、ダイクロイックミラーやダイクロイックプリズムに代用可能である。
合成用ビームスプリッタ106は、プリズムベース109に接着され、保持されている。G用偏光ビームスプリッタ102は、合成用ビームスプリッタ106に対して、ガラス板112aを介して接着され保持されている。同様に、RB用偏光ビームスプリッタ103は、合成用ビームスプリッタ106に対して、ガラス板112bを介して接着され保持されている。
The beam splitter for
合成用ビームスプリッタ106は、入射した3色の変調光を合成して、投射レンズ(投射光学系)31に導く。投射レンズ31は、合成された3色の変調光をスクリーンなどの被投射面107に投射する。これにより、入力映像信号に対応する投射画像が被投射面107上に表示される。
The
これらの投射型表示装置32の構成部品は外装部材Eの内部に構成され、設置足110を介して、設置面111に設置される。
The components of the projection
なお本発明では、光変調素子として赤色用の反射型液晶パネル101R、緑色用の反射型液晶パネル101G、青色用の反射型液晶パネル101Bを用いた。しかし、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、本発明は実施可能である。
In the present invention, the reflective
投射レンズ31は、レンズシフト機構1により投射レンズ31の光軸と直交(交差)する平面内に移動可能に保持されている。
The
(レンズシフト機構)
図2(a)は、本実施例に係るレンズシフト機構1の斜視図である。図2(b)は同じくレンズシフト機構1の斜視図であって、光軸方向において図2(a)とは逆側から(y軸正の向きに)見た図である。図3はレンズシフト機構1の投影図であり、それぞれ正面図、平面図、下面図、右側面図である。レンズシフト機構1の方向は、図3の正面図における水平方向をx方向、垂直方向をz方向、紙面手前方向をy方向(光軸方向)とする。y方向正の向きが、光軸方向における被投射面107(図1参照)側である。
(Lens shift mechanism)
FIG. 2A is a perspective view of the
以下、図3を用いて、本実施例に係るレンズシフト機構1の詳細を説明する。
Hereinafter, the details of the
図3の平面図に示すように、レンズシフト機構1は、固定部材1a、水平シフト板(中間移動部材)1b、垂直シフト板(保持部材)1cがy方向(正の向き)に重なるように構成される。固定部材1aは、プリズムベース109(図1参照)にタップビス等(不図示)の固定手段により取り付けられる。
As shown in the plan view of FIG. 3, in the
(水平シフト板)
水平シフト板1bは、固定部材1aに固定された水平バー(第1のガイド部、本実施例においては軸形状)2xに摺動可能に保持されている。
(Horizontal shift board)
The
水平バー2xはx方向に延びており、両端が固定ビス4a、4bによって固定部材1aに固定されている。また、水平シフト板1bはx方向に離間した2箇所で水平バー2xと嵌合している。この構造により、水平シフト板1bは固定部材1aに対してx方向に案内される。
The
(垂直シフト板)
垂直シフト板1cは、水平シフト板1bに固定された垂直バー(第2のガイド部、本実施例においては軸形状)2zに摺動可能に保持されている。
(Vertical shift board)
The
垂直バー2zはz方向に延びており、両端が固定ビス4c、4dによって水平シフト板1bに固定されている。また、垂直シフト板1cはz方向に離間した2箇所で垂直バー2zと嵌合している。この構造により、垂直シフト板1cは固定部材1aに対してz方向に案内される。
The
垂直シフト板1cは、投射レンズ31を保持する(固定ビス4e、4f、4g、4h、図2(a)参照のこと)。なお、本実施例において投射レンズ31は垂直シフト板1cに対して着脱可能(投射レンズのみ交換可能)であるが、着脱可能でなくてもかまわない。
The
(x方向駆動構造)
水平シフト板1bのめねじ部6x(本実施例においては水平シフト板1bと別体で構成されている)は、リードスクリュー5xと螺合する。リードスクリュー5xの一端は固定部材1aの軸受(不図示)に、他端は固定部材1aのアクチュエータ7xに接続する。アクチュエータ7xへ電源(不図示)から電力が供給されると、リードスクリュー5xが回転し、水平シフト板1bがx方向に駆動する構成である。
(X direction drive structure)
The
(z方向駆動構造)
同様に垂直シフト板1cのめねじ部6z(本実施例においては垂直シフト板1cと別体で構成されている)は、リードスクリュー5zと螺合する。リードスクリュー5zの一端は、水平シフト板1bの軸受(不図示)に、他端は水平シフト板1bのアクチュエータ7zに接続する。アクチュエータ7zへ電源(不図示)から電力が供給されると、リードスクリュー5zが回転し、垂直シフト板1cがz方向に駆動する構成である。
(Z direction drive structure)
Similarly, the
(付勢構造)
固定部材1aには、投射レンズ31を囲むように、台座1c2が4カ所設置される。台座1c2にはそれぞれ、ビス等の固定手段により板ばね8が固定される。
(Bias structure)
Four pedestals 1c2 are installed on the fixing
板ばね8は、水平シフト板1b、および垂直シフト板1cを固定部材1aに向かってy方向負の向きに付勢する。
The
(調整の具体例)
図4には、本実施例に係るレンズシフト機構1の調整(シフト方向(移動方向)の変更、投射レンズ31の倒れ(傾き)の変更、およびフランジバックの変更)を行う前の状態の一例を示している。なお、図1で示した青色用の反射型液晶パネル101B、緑色用の反射型液晶パネル101G、赤色用の反射型液晶パネル101Rを代表して一つのパネル平面(光変調素子の面)101を示している。
(Specific example of adjustment)
In FIG. 4, an example of a state before performing adjustment (change of shift direction (moving direction), change of tilt (tilt) of
図4に示した調整前の状態では、パネル平面101がレンズシフト機構1の水平シフト方向(第1の方向)1x、垂直シフト方向(第2の方向)1zに対してそれぞれ傾いている。すなわち、投射レンズ31の取り付け面(投射レンズ31が固定される面)31aに対して傾いている。
In the state before adjustment shown in FIG. 4, the
したがって、図4に示した状態では投影される画像のピントずれ(解像劣化)が生じてしまう。また、レンズシフトをすると、フランジバック変動が生じてしまい、さらに投影される画像のピントずれが生じる可能性がある。 Therefore, in the state shown in FIG. 4, defocusing (resolution deterioration) of the projected image occurs. In addition, lens shift may cause flange back fluctuation, which may further cause defocus of the image to be projected.
(調整プロセスの概要)
このため本実施例では、以下に説明するように、まずレンズシフト機構のシフト方向を調整する。次いで、パネル面101に対する投射レンズ31の保持される取り付け面31aの倒れを調整する。そして、パネル平面101と投射レンズ31の取り付け面31aの距離(フランジバック)を調整する。
(Overview of the reconciliation process)
For this reason, in the present embodiment, the shift direction of the lens shift mechanism is first adjusted as described below. Next, the inclination of the mounting
言い換えれば、パネル平面101と、レンズシフト機構1のシフト方向のベクトルと、投射レンズの取り付け面31aと、(の3者を)を全て平行に近付ける(所定の規格内に調整する)。さらにフランジバックを適正化する。
In other words, the
これにより、レンズシフト機構1の可動範囲全域を高解像度化できる。
Thereby, the resolution of the entire movable range of the
(シフト方向の調整の補足)
本実施例でははじめに、投射レンズ31のシフトの方向がパネル平面101に平行になるように調整する。具体的には、反射型液晶パネル101Rに対して平行になるように調整する。
(Supplement of shift direction adjustment)
In the present embodiment, first, the shift direction of the
ここで、前述のように光路の折り曲げられた反射型液晶パネル101B、101Gに対しては、レンズシフトの方向は平行に調整されるわけではない。
Here, with respect to the reflective
しかしながら、これらの調整の意味は、光学的には同じである。つまり以下で説明する、レンズシフト方向をパネル平面101に平行になるように調整することは、次のような調整も含む。すなわち、光変調素子からその法線方向に出射し、投射レンズ31に入射する光の進行方向(光路)に対して、レンズシフトの方向を垂直にする調整も含む。実際には、代表したパネル(本実施例では反射型液晶パネル101R)に対して調整されても良い。あるいはパネル(本実施例では反射型液晶パネル101G、101B)の法線方向に出射した光の進行方向に対し垂直に近い精度を持った基準面にしたがって調整してもかまわない。基準面としては、例えば各パネルの接続するビームスプリッタ106の面を用いてもよい。このように、シフト方向の調整の基準は、本実施例で例示する内容に限るものではない。
However, the meaning of these adjustments is optically the same. That is, adjusting the lens shift direction to be parallel to the
(倒れ調整の補足)
また本実施例ではシフト方向の調整に次いで、パネル面101に対する投射レンズ31の取り付け面31aの倒れを調整する。本実施例では、光変調素子からその法線方向に出射する光の進行方向に対して取り付け面31aを直交させる調整を説明する。倒れ調整の目的は、投射レンズ31の光軸の傾きを、パネル面101の法線(光変調素子からその法線方向に出射する光の進行方向)と同じ方向に傾くように変更することであるから、この調整の基準は本実施例で例示するものに限られない。
(Supplement of fall adjustment)
In the present embodiment, following the adjustment of the shift direction, the inclination of the mounting
(第1の調整機構およびメカニズム)
以下、図5〜図8を用いて本実施例に係る調整プロセスを示す。
(First adjustment mechanism and mechanism)
The adjustment process according to this embodiment will be described below with reference to FIGS.
まず図5を用いて、水平シフト板1bのシフト方向の調整機構を説明する。以下、この調整機構を第1の調整機構と称する。
First, the adjustment mechanism of the
水平バー2xには、その両端の固定ビス4aおよび固定ビス4bの間に、調整ネジ9xが螺合している。図5の正面図に示すように、調整ネジ9xの一方および他方を回転させることにより、水平バー2xをz軸中心に対して回転させる。
An adjusting
(調整ネジの構成)
ここで、調整ネジ9xの構成を説明する。図6は本実施例に係る調整ネジ9xの説明図である。
(Configuration of adjustment screw)
Here, the configuration of the adjusting
図6(a)は、調整ネジ9xの詳細図を示す。水平バー2xは、固定ビス4aによって固定部材1aに各々y方向に自由度をもって固定されている(例えば、水平バー2xの穴は、それを通る固定ビス4aよりも大きな径である)。固定ビス4aと水平バー2xの間には圧縮ばね10が挟持されており、圧縮ばね10の付勢力によって水平バー2xのy方向における位置、および姿勢が保持される構成である。
FIG. 6A shows a detailed view of the adjusting
図6(b)は、図5のA−Aにおける断面を示している。調整ネジ9xは水平バー2xに対し螺合されているので、調整ネジ9xが回転されると、水平バー2xに対してy方向負の向きに突出する。これに応じて水平バー2xの片側が圧縮ばね10を圧縮しながら持ち上げられるので、その量に応じて固定部材1aと水平バー2xとの間隔を変更できる。調整ネジ9xは水平方向に離間した2箇所に設けられるので、一方の側の調整ネジ9xのみ回転させれば、水平バー2xはz軸まわりに回転されることになる。図6(c)は水平バー2xの回転前後の様子を示している。
FIG. 6 (b) shows a cross section taken along line A-A of FIG. Since the adjusting
併せて水平バー2xの他方の側の調整ネジ9xも同様に回転させることで、水平バー2xのz軸まわりの回転量を調整できる。すなわち、図5の平面図に示すように水平シフト方向を調整前の1x’の方向(図5の平面図に破線で示す)からパネル平面101(の長辺)に平行な方向1x(図5の平面図に実線で示す)に調整できる。
At the same time, the amount of rotation of the
調整ネジ9xのy方向負の側に位置する先端は、圧縮ばね10によってy方向負の向きに付勢されるため、固定部材1aに当接された状態が維持される。
The tip of the adjusting
(第2の調整機構およびメカニズム)
次に、図7を用いて垂直シフト板1cのシフト方向の調整機構を説明する。以下、この調整機構を第2の調整機構と称する。
(Second adjustment mechanism and mechanism)
Next, the adjustment mechanism of the
水平シフト板1bにおける水平バー2xからみて投射レンズ31の先の領域には、調整ネジ(摺動部材)9zが螺合されている。言い換えると、調整ネジ9zは、自身と水平バー2xの間に投射レンズ31の光軸が通るように配置されている。
An adjustment screw (sliding member) 9z is screwed into the area of the end of the
図7の正面図に示すように、調整ネジ9zを回転させると、垂直バー2zの姿勢を水平シフト板1bごと(水平バー2xを回転中心として)回転させることができる。
As shown in the front view of FIG. 7, when the adjusting
これにより、図7の左側面図に示すように、垂直シフト方向を調整前の1z’(図7の左側面図に破線で示す)から、パネル平面101の短辺方向に対して平行な方向1z(図7の左側面図に実線で示す)に調整できる。
Thereby, as shown in the left side view of FIG. 7, a direction parallel to the short side direction of the
なお、調整ネジ9zの先端は球形状(凸の曲面形状)となっており、固定部材1aに一点で当接(点接触)するように構成されている。言い換えれば、第2の調整機構による調整によって、調整ネジ9zと固定部材1aとの接触面積が変動しない構成である。
The tip of the adjusting
調整ネジ9zは、水平シフト板1b、垂直バー2z、垂直シフト板1cを介して板ばね8によって固定部材1aへ向けてy方向負の向きに付勢されているため、固定部材1aと当接した状態を保てる。
The adjusting
以上の第1および第2の調整機構を用いたシフト方向の調整プロセスを、以下では第1の調整プロセスと称する。 Hereinafter, the adjustment process of the shift direction using the first and second adjustment mechanisms is referred to as a first adjustment process.
(第3の調整機構およびメカニズム)
次に、投射レンズ31の光軸を、パネル平面101に対し垂直になるように、投射レンズ31の倒れ調整をする。同時に、投射レンズ31の取り付け面31aとパネル平面101との距離を調整する。以下、この調整機構を第3の調整機構と称し、図8を用いて説明する。
(Third adjustment mechanism and mechanism)
Next, the tilt adjustment of the
垂直シフト板1cの2箇所(離間した2箇所)には、垂直バー2zに向けて突出するように倒れ調整ネジ(摺動部材)11z1が螺合している。倒れ調整ネジ11z1の先端は球形状であり、垂直シフト板1cは板ばね8によって光軸方向に付勢されているので、倒れ調整ネジ11z1の先端は垂直バー2zと点接触する。2箇所の倒れ調整ネジ11z1の突出量に応じて、垂直シフト板1cの投射レンズ取り付け面の倒れ(光軸に対するx軸まわりの傾き)が調整される。
A falling adjustment screw (sliding member) 11z1 is screwed into two positions (two spaced apart positions) of the
また垂直シフト板1cにおいて、倒れ調整ネジ(摺動部材)11z1からみて投射レンズ31の先の領域には、水平シフト板1bに向けて突出するように倒れ調整ネジ11z2が螺合している。言い換えると、倒れ調整ネジ11z1(2箇所)、11z2で囲まれる部分を、投射レンズ31(の光軸)が通るように構成されている。この倒れ調整ネジ11z2の先端も、同じく球形状である。倒れ調整ネジ11z2は、垂直シフト板1cの垂直バー2z(z軸)まわりの傾きを調整する。
Further, in the
すなわち、これら倒れ調整ネジ11z1(2箇所)、11z2を適切に回転させることで(図8正面図を参照)、投射レンズ31の光軸をパネル平面101に対し垂直になるように調整できる。
That is, the optical axis of the
以上の第3の調整機構を用いた倒れ調整プロセスを、以下では第2の調整プロセスと称する。本実施例における調整プロセスの特徴の一つは、この第2の調整プロセスが、前述の第1の調整プロセスと独立して行われることである。 The fall adjustment process using the above third adjustment mechanism is hereinafter referred to as a second adjustment process. One of the features of the adjustment process in this embodiment is that this second adjustment process is performed independently of the above-mentioned first adjustment process.
さらに、このとき第3の調整機構により、パネル平面101から投射レンズの取り付け面31aの距離(フランジバック)の距離も微調整する。この第3の調整機構を兼用した、フランジバック調整プロセスを、以下では第3の調整プロセスと称する。
Furthermore, at this time, the distance (flange back) of the mounting
図8の左側面図には調整前と調整後の様子を示している。調整後の左側面図では、パネル平面101から投射レンズ31のパネルに近い面の距離がy方向負の向きに調整されたことを示している。
The left side view of FIG. 8 shows a state before and after adjustment. The left side view after adjustment indicates that the distance from the
(効果)
以上の調整プロセスにより、パネル平面101とレンズシフト機構1のシフト方向を平行に調整したうえで(第1の調整プロセス)、これと独立して、パネル平面101と投射レンズ31の光軸を垂直に倒れ調整できる(第2の調整プロセス)。さらに、パネル平面101と投射レンズ31の取り付け面31aの距離(フランジバック)を適正化できる(第3の調整プロセス)。
(effect)
After the shift directions of the
したがって本実施例の構成により、レンズシフト機構1の可動範囲全域で投射レンズの光軸は傾斜せず、かつ、フランジバック変動も小さいプロジェクターを提供することができる。すなわち、レンズシフト機構1の可動範囲全域で高解像のプロジェクターを提供できる。
Therefore, according to the configuration of the present embodiment, it is possible to provide a projector in which the optical axis of the projection lens is not inclined in the entire movable range of the
また、本実施例では、固定部材1aが水平シフト板1bを、水平バー2xにおける2箇所、および調整ネジ9zの摺動部における1箇所(点接触)の合計3点で保持している。このように構成することで、水平バー2xは1本で済み、水平方向へのレンズシフトの際の摺動抵抗を小さくすることができる。また、3点で保持されるため、レンズシフトの際に水平シフト板1bの姿勢がガタつきを小さくでき、安定させる効果が得られる。
Further, in the present embodiment, the fixing
同じく本実施例では、水平シフト板1bが垂直シフト板1cを、垂直バー2zにおける2箇所、および倒れ調整ネジ11z2の摺動部における1箇所(点接触)の合計3点で保持している。このように構成することで、垂直バー2zは1本で済み、垂直方向へのレンズシフトの際の摺動抵抗を小さくすることができる。また、3点で保持されるため、レンズシフトの際に垂直シフト板1cの姿勢がガタつきを小さくでき、安定させる効果が得られる。
Similarly, in the present embodiment, the
なお、これらのように構成することが摺動抵抗の観点で好ましいが、水平バーの本数は1本でなくてもかまわない。 In addition, although it is preferable to comprise like these from a viewpoint of sliding resistance, the number of horizontal bars does not need to be one.
また、本実施例のように2つの倒れ調整ネジ11z1、1つの倒れ調整ネジ11z2で構成される第3の調整機構が、投射レンズ31を保持する垂直シフト板1cおよびこれをガイドする垂直バー2zに設けられる。これらはレンズシフト機構よりも被投射面107(図1参照)側(調整機構の中で最も被投射面107側)に設けられる。本構成により、被投射面107側から(投射レンズ31の光軸方向から)第3の調整機構にアクセスできる(第3の調整機構の一部が外装部材から露出している)。
Also, the
この構成により、例えば外装部材を組んでからであっても、倒れ、フランジバック等の微調整が可能であり、利便性が高い。なお、倒れ調整機構が例えば固定部材1aのように、シフト機構よりもパネル側に設けられても、本発明は実施可能である。
With this configuration, for example, even if the exterior member is assembled, it is possible to finely adjust such as falling down and flange back, and the convenience is high. The present invention can be practiced even if the fall adjustment mechanism is provided on the panel side relative to the shift mechanism, for example, like the fixing
また、本実施例では、水平シフト板1bを保持する水平バー2xと、調整ネジ9zとの間を、投射レンズ31の光軸が通る。より具体的には、水平シフト板1bを保持する3点(水平バー2xにおける2箇所、および調整ネジ9zの摺動部における1箇所)は、光軸がその内部を通る三角形状に配置されている。
Further, in the present embodiment, the optical axis of the
同じく、垂直シフト板1cを保持する垂直バー2zと、倒れ調整ネジ11z2の間を、投射レンズ31の光軸が通る。より具体的には、垂直シフト板1cを保持する3点(垂直バー2zにおける2箇所、および倒れ調整ネジ11z2の摺動部における1箇所)は、光軸がその内部を通る三角形状に配置されている。
Similarly, the optical axis of the
このような配置により、光軸周りに安定した姿勢でかつ、摺動抵抗の少ないレンズシフト機構を構成することができる。 With such an arrangement, it is possible to configure a lens shift mechanism with a stable posture around the optical axis and a small sliding resistance.
また、本実施例におけるレンズシフト機構において、調整ネジ9z、倒れ調整ネジ11z1、11z2の摺動部材の先端は、当接する相手側部材(本実施例では水平シフト板1bあるいは固定部材1a)に向けて凸の曲面形状を有する。したがって、調整によってこれらの姿勢が変化しても点接触を維持でき(同じ接触面積を維持でき)、摺動抵抗を抑えることができる。
Further, in the lens shift mechanism in the present embodiment, the tips of the slide members of the
(変形例)
本実施例では、第3の調整機構として投射レンズ31の倒れ、およびフランジバックの調整が可能な機構を有するプロジェクターの例を説明した。しかし、第3の調整機構は、倒れ調整を行う機構と、これとは独立したフランジバックの調整を行う機構と、で構成されていても良い。
(Modification)
In this embodiment, an example of a projector having a mechanism capable of adjusting the inclination of the
また、第3の調整機構ではフランジバック調整も同時に行うことが望ましいものの、倒れ調整機構のみの構成でも、本発明の効果を得ることができる。この場合、第1、第2の調整機構を用いてフランジバック調整を行ってもよい(本実施例の構成でも調整は可能である)。このように、フランジバック調整は、シフト方向の調整と独立して調整可能なことが望ましいが、シフト方向と共通の調整機構を用いても本発明の効果を得られる。 In addition, although it is desirable to simultaneously perform flange back adjustment in the third adjustment mechanism, the effect of the present invention can be obtained even with the configuration of only the fall adjustment mechanism. In this case, flange back adjustment may be performed using the first and second adjustment mechanisms (adjustment is possible also in the configuration of the present embodiment). As described above, it is desirable that the flange back adjustment be adjustable independently of the adjustment of the shift direction, but the effect of the present invention can be obtained by using an adjustment mechanism common to the shift direction.
あるいは、例えば第1、第2の調整機構を用いてフランジバックの粗調を行ったうえで、第3の調整機構を用いて改めてフランジバックの微調を行うように構成されてもかまわない。 Alternatively, for example, after rough adjustment of the flange back is performed using the first and second adjustment mechanisms, fine adjustment of the flange back may be performed again using the third adjustment mechanism.
また、本実施例では、シフト機構(本実施例の構成に限定されない)を有するプロジェクター(の部品)を用意して、まずシフト方向の調整(第1の調整プロセス)を行う。その後、倒れ調整(第2の調整プロセス)、およびフランジバック調整(第3の調整プロセス)を行う。このような方法で(順番で)調整することにより、後工程の倒れ調整、フランジバック調整(微調)は、外装部材を組んだ後や、組む途中で調整することができる。したがって、より製品状態に近い状態でシフト機構により生じたフランジバック変動を最終調整することができ、利便性も高い。なお、例えばシフト方向の調整時にフランジバックの粗調、倒れ調整時にフランジバックの微調、をそれぞれ実施しても良く、第3の調整プロセスの実施タイミングは限定されない。 Further, in the present embodiment, (the parts of the projector) having the shift mechanism (not limited to the configuration of the present embodiment) are prepared, and the adjustment in the shift direction (first adjustment process) is performed first. Thereafter, fall adjustment (second adjustment process) and flange back adjustment (third adjustment process) are performed. By adjusting in this manner (in order), the fall adjustment and flange back adjustment (fine adjustment) in the post process can be adjusted after assembling the exterior member or in the middle of assembling. Therefore, the flange back fluctuation generated by the shift mechanism can be finally adjusted in a state closer to the product state, and the convenience is also high. For example, rough adjustment of the flange back may be performed at the time of adjustment of the shift direction, and fine adjustment of the flange back may be performed at the time of inclination adjustment, and the implementation timing of the third adjustment process is not limited.
(実施例2)
本実施例では、実施例1で示したレンズシフト機構1の調整ネジ9zと投射レンズ取り付け面の倒れ調整ネジ11z2を変形した構成を示す。実施例1と同一の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
(Example 2)
The present embodiment shows a configuration in which the
(実施例2の構成)
図9は、本実施例に係るレンズシフト機構である。図9(a)はレンズシフト機構1の概略図、図9(b)は図9(a)のB−B断面図、図9(c)は図9(b)のC−C断面図を示している。
(Configuration of Example 2)
FIG. 9 shows a lens shift mechanism according to this embodiment. 9 (a) is a schematic view of the
図9(b)(c)を用いて、本実施例にかかわる投射レンズ取り付け面の倒れ調整ネジ11z2の構成を説明する。 The configuration of the tilt adjustment screw 11z2 of the projection lens mounting surface according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 9 (b) and 9 (c).
倒れ調整ネジ11z2が設置されている箇所において、垂直シフト板1cには穴部1c3が形成されている(図9(b)参照)。この穴部1c3には、摺動部材12が挿入されている。
A hole 1c3 is formed in the
(摺動部材の構成)
摺動部材12は、シフト板1cに形成された嵌合穴部1c4に嵌合する円筒形状の当接部材12aを有している。
(Structure of sliding member)
The sliding
また摺動部材12は当接部材12aの被投射面側(図9(b)左方向)には、つば(フランジ部)12が形成されている。つば12cの中央にはめねじ部12dが形成されている。つば12cに対して軸方向に他方の端(図9(b)右方向)の部分には、摺動部12eが設けられる。
The sliding
また、当接部材12aの側面の一部にはキー(キー部)12bが構成されている。キー12bは、垂直シフト板1cに形成されたキー溝1c5によって摺動部材12の回転(当接部12aの軸周り)を規制している。
In addition, a key (key portion) 12b is formed on part of the side surface of the
めねじ部12dには調整ネジ(調整部材)13が螺合されている。調整ネジ13のつば13aは、保持板金14と保持板金15によって構成された隙間に(回転可能な程度に)挟持されており、調整ネジは光軸方向に定位置で回転できる。
An adjustment screw (adjustment member) 13 is screwed into the
保持板金14は、保持板金15に対し被投射面側(図9(b)左方向)に固定ビス4m、4nにより固定される。保持板金14には、調整ネジ13にドライバー等の工具を用いて回転させるため、調整穴14aが形成される。
The holding
垂直シフト板1cと摺動部材12の間には圧縮ばね16が設けられており、摺動部材12と調整ネジ13を一括で保持板金14へ付勢している。図9(a)に示すように、垂直シフト板1cは水平シフト板1bへ向けて板ばね8によって付勢されているため、水平シフト板1bに当接されている摺動部12eが水平シフト板1bから離れずに保持できる。
A
図9(c)に示すように、摺動部12eは垂直シフト板1cの駆動方向(図9(C)の上下方向)に長い形状を備える。
As shown in FIG. 9C, the sliding
なお、本実施例に係る調整ネジ9zも、上記で説明した投射レンズ取り付け面の倒れ調整ネジ11z2と同様の構成をとっている。すなわち、投射レンズ取り付け面の倒れ調整ネジ11z2の説明における垂直シフト板1cを水平シフト板1bに、水平シフト板1bを固定部材1aに置き換えた構成をとっている。
The
(調整方法)
調整方法は実施例1と同様のプロセスであり、図9(a)で示した調整ネジ9x、調整ネジ9z、投射レンズ取り付け面の倒れ調整ネジ11z1、投射レンズ取り付け面の倒れ調整ネジ11z2を調整する。これらのネジの調整によってパネル平面101とレンズシフト機構1の駆動方向と、投射レンズの取り付け面31aを全て平行に近づけられる。さらに、パネル平面101と投射レンズの取り付け面31aの距離(フランジバック)を適正化することができる。
(How to adjust)
The adjustment method is the same process as in the first embodiment, and the
(効果)
以上の構成をとることで、レンズシフトしているときも倒れ調整をしているときも、摺動部12eの外形である長方形の長辺を摺動方向と平行のまま不変とすることができる。この関係を保つことで、倒れ調整した後でも変わらず摺動性能を得ることができる。摺動部12eは、摺動方向を長辺(縦長)とすれば、良好な摺動性能が得られることは本発明の発明者で行った実験で明らかになっている。
(effect)
By adopting the above-described configuration, the long side of the rectangle, which is the outer shape of the sliding
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 As mentioned above, although the preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
1 レンズシフト機構
1a 固定部材(固定部材)
1b 水平シフト板(中間移動部材)
1c 垂直シフト板(保持部材)
1x 水平シフト方向(第1の方向)
1z 垂直シフト方向(第2の方向)
2x 水平方向バー(第1のガイド部)
2z 垂直方向バー(第2のガイド部)
9x 調整ネジ
9z 調整ネジ(摺動部材)
11z1、11z2 倒れ調整ネジ(摺動部材)
12 当接部材
13 調整部材
31 投射レンズ
31a 投射レンズの取り付け面
101 反射型液晶パネル
1
1b Horizontal shift plate (intermediate moving member)
1c Vertical shift plate (holding member)
1x horizontal shift direction (first direction)
1z vertical shift direction (second direction)
2x horizontal bar (first guide)
2z vertical bar (second guide)
11z1, 11z2 Falling adjustment screw (sliding member)
12
Claims (18)
前記光変調素子からの光を投射する投射光学系を保持する保持部材と、
前記保持部材を前記投射光学系の光軸と交差する方向に移動させるシフト機構と、
前記シフト機構による前記投射光学系の移動方向を変更する調整機構と、
該調整機構のシフト方向の変更とは独立して前記投射光学系の保持される面の傾きの変更が可能な調整機構と、を有する
ことを特徴とする投射型表示装置。 A light modulation element to which light from a light source is irradiated;
A holding member for holding a projection optical system that projects the light from the light modulation element;
A shift mechanism for moving the holding member in a direction intersecting the optical axis of the projection optical system;
An adjustment mechanism that changes the moving direction of the projection optical system by the shift mechanism;
An adjustment mechanism capable of changing the inclination of the surface of the projection optical system held independently of the change of the shift direction of the adjustment mechanism.
ことを特徴とする請求項1に記載の投射型表示装置。 2. The projection type display device according to claim 1, further comprising: an adjusting mechanism capable of changing a distance between a surface of the projection optical system to be held and a surface of the light modulation element.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の投射型表示装置。 The moving direction of the projection optical system by the shift mechanism can be changed so as to be perpendicular to the traveling direction of light emitted in the normal direction of the light modulation element. The projection display device according to 1 or 2.
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の投射型表示装置。 The inclination of the optical axis of the projection optical system can be changed to be inclined in the same direction as the traveling direction of the light emitted in the normal direction of the light modulation element. The projection display device according to any one of the above.
前記保持部材を移動可能に保持する固定部材と、
前記保持部材を移動可能に保持し、前記固定部材に移動可能に保持される中間移動部材と、
前記中間移動部材を前記第1の方向へ案内する第1のガイド部と、前記保持部材を前記第2の方向へ案内する第2のガイド部と、を有し、
前記保持部材を前記投射光学系の光軸と交差する方向であって、互いに異なる第1、第2の方向にそれぞれ移動させることが可能であり、
前記調整機構は、
前記第1、第2の方向をそれぞれ前記光変調素子の法線方向に出射する光の進行方向に対して垂直になるように変更が可能な第1、第2の調整機構と、
前記投射光学系の保持される面の傾きを、前記光変調素子の法線方向に出射する光の進行方向と垂直になるように変更が可能かつ、該面と前記光変調素子の面との距離の変更が可能な第3の調整機構と、を含む
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の投射型表示装置。 The shift mechanism
A fixing member for movably holding the holding member;
An intermediate moving member movably holding the holding member and movably held by the fixed member;
A first guide portion for guiding the intermediate moving member in the first direction; and a second guide portion for guiding the holding member in the second direction,
It is possible to move the holding member in the first direction and the second direction which are different from each other in the direction crossing the optical axis of the projection optical system,
The adjustment mechanism
First and second adjustment mechanisms that can be changed such that the first and second directions are perpendicular to the traveling direction of the light emitted in the normal direction of the light modulation element, respectively;
The inclination of the surface held by the projection optical system can be changed to be perpendicular to the traveling direction of the light emitted in the normal direction of the light modulation element, and between the surface and the surface of the light modulation element The projection type display apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising: a third adjustment mechanism capable of changing the distance.
前記第1の調整機構は、前記第1のガイド部の前記固定部材に対する傾斜を変更するように構成されており、
前記第2のガイド部は、前記中間移動部材に固定され、前記第2の方向に延び、前記保持部材を摺動可能に保持しており、
前記第2の調整機構は前記中間移動部材に設けられ、前記固定部材に対して突出し、付勢され、かつ摺動する摺動部材であって、該摺動部材の突出量の変更により、前記中間移動部材が前記第1のガイド部を中心に回転することで、前記第2の方向が変更されるように構成されている
ことを特徴とする請求項5に記載の投射型表示装置。 The first guide portion is fixed to the fixed member, extends in the first direction, and slidably holds the intermediate moving member.
The first adjustment mechanism is configured to change an inclination of the first guide portion with respect to the fixing member,
The second guide portion is fixed to the intermediate moving member, extends in the second direction, and slidably holds the holding member.
The second adjustment mechanism is a sliding member which is provided on the intermediate moving member, protrudes relative to the fixed member, is biased, and slides, and is configured to change the amount of projection of the sliding member. 6. The projection type display device according to claim 5, wherein the second direction is changed by rotating the intermediate moving member around the first guide portion.
ことを特徴とする請求項5または6に記載の投射型表示装置。 7. The projection type display device according to claim 5, wherein an optical axis of the projection optical system passes between the first adjustment mechanism and the second adjustment mechanism.
前記投射光学系の光軸が、前記調整ネジと前記摺動部材で囲まれる部分を通る
ことを特徴とする請求項6に記載の投射型表示装置。 The first adjustment mechanism is screwed in at both end portions of the first guide portion and biased by the fixing member, and a distance between the first guide portion and the fixing member is the light An adjustable screw that can be changed in the axial direction
7. The projection type display device according to claim 6, wherein an optical axis of the projection optical system passes through a portion surrounded by the adjusting screw and the sliding member.
ことを特徴とする請求項5乃至8のいずれか一項に記載の投射型表示装置。 The projection display according to any one of claims 5 to 8, wherein the third adjustment mechanism is provided to the holding member and the second guide portion.
ことを特徴とする請求項5乃至9のいずれか一項に記載の投射型表示装置。 10. The third adjustment mechanism according to claim 5, wherein the third adjustment mechanism is a sliding member screwed to the holding member and biased by the intermediate moving member or the second guide portion. The projection-type display apparatus as described in any one.
前記投射光学系の光軸が前記第3の調整機構で囲まれる部分を通る
ことを特徴とする請求項10に記載の投射型表示装置。 The third adjustment mechanism is composed of three or more sliding members,
11. The projection type display device according to claim 10, wherein an optical axis of the projection optical system passes through a portion surrounded by the third adjustment mechanism.
ことを特徴とする請求項6乃至11のいずれか一項に記載の投射型表示装置。 The projection display according to any one of claims 6 to 11, wherein an area of a surface of the sliding member in contact with the intermediate moving member or the fixing member does not change due to the movement of the sliding member. apparatus.
ことを特徴とする請求項12に記載の投射型表示装置。 The projection display apparatus according to claim 12, wherein the sliding member is in contact with the intermediate moving member or the fixing member with a convex curved surface.
円筒形状であり、前記円筒形状の側面にキー部、軸方向の一方の端にめねじ部、他方の端に前記中間移動部材あるいは固定部材と当接する摺動部が形成された当接部材と、
前記めねじ部と螺合し、前記光軸方向の定位置で回転可能な調整部材と、
を有しており、
前記摺動部は摺動方向に長辺を有する形状である
を特徴とする請求項12に記載の投射型表示装置。 The sliding member is
An abutting member having a cylindrical shape, a key portion on the side surface of the cylindrical shape, a female screw portion on one end in the axial direction, and a sliding portion on the other end to be in contact with the intermediate moving member or the fixing member; ,
An adjusting member screwed with the female screw and rotatable at a fixed position in the optical axis direction;
And have
The projection display apparatus according to claim 12, wherein the sliding portion has a long side in the sliding direction.
ことを特徴とする請求項5乃至14のいずれか一項に記載の投射型表示装置。 The part of said 3rd adjustment mechanism is exposed from the exterior member of the said projection type display apparatus in the optical axis direction of the said projection optical system in any one of the Claims 5 thru | or 14 characterized by the above-mentioned. The projection type display device as described.
光源からの光が照射される光変調素子と、前記光変調素子からの光を投射する投射光学系を保持する保持部材と、前記保持部材を前記投射光学系の光軸と交差する方向に移動させるシフト機構と、前記シフト方向の調整機構と、前記投射光学系の保持される面の傾きおよび該面と前記光変調素子との距離の調整機構と、を有する投射型表示装置を用意する工程と、
前記シフト方向の調整機構を用いて前記シフト方向を調整する第1の調整プロセスと、
前記投射光学系の保持される面の傾きを調整する第2の調整プロセスと、を有しており、
前記第1、第2の調整プロセスは独立して行われる
ことを特徴とする投射型表示装置の調整方法。 A method of adjusting a projection optical system of a projection type display device,
A light modulation element to which light from a light source is irradiated, a holding member holding a projection optical system for projecting the light from the light modulation element, and the holding member moving in a direction crossing the optical axis of the projection optical system Preparing a projection type display device having a shift mechanism for adjusting the shift direction, an adjustment mechanism for the shift direction, and an adjustment mechanism for the inclination of the surface on which the projection optical system is held and the distance between the surface and the light modulation element When,
A first adjustment process of adjusting the shift direction using an adjustment mechanism of the shift direction;
And a second adjustment process of adjusting the tilt of the surface of the projection optical system to be held.
The adjustment method of a projection type display device, wherein the first and second adjustment processes are performed independently.
ことを特徴とする請求項16に記載の調整方法。 17. A method according to claim 16, wherein the second adjustment process is performed after the first adjustment process.
ことを特徴とする請求項16または17に記載の調整方法。 18. The adjustment method according to claim 16, further comprising: a third adjustment process of adjusting the distance between the light modulation element and the held surface of the projection optical system.
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