JP3395964B2 - プロジェクタ装置 - Google Patents

プロジェクタ装置

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JP3395964B2
JP3395964B2 JP11958199A JP11958199A JP3395964B2 JP 3395964 B2 JP3395964 B2 JP 3395964B2 JP 11958199 A JP11958199 A JP 11958199A JP 11958199 A JP11958199 A JP 11958199A JP 3395964 B2 JP3395964 B2 JP 3395964B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、ランプより発した
光をコンデンサレンズによって集光して液晶素子に入射
するようにしたプロジェクタ装置に関する。 【0002】 【従来の技術】映像を大画面にて映出したいという要望
が高まっていることから、映像をスクリーンに投射する
プロジェクタ装置が普及してきている。図4は、反射型
の液晶素子を用いた従来のプロジェクタ装置の構成を示
す上面図である。 【0003】図4において、例えばキセノンアークラン
プであるランプ1より発せられた白色光は、コンデンサ
レンズ2によって集光され、フライアイレンズよりなる
一対のインテグレータ27,28によって微分(分割)
される。インテグレータ27,28によって分割された
白色光は、コンデンサレンズ3によって集光され、色分
解ミラー4に入射される。ランプ1の背面には、ランプ
1や他の光学部品を冷却するための冷却ファン26が配
置されている。 【0004】色分解ミラー4に入射された白色光の内、
青色(B)光は色分解ミラー4を透過し、黄色光は色分
解ミラー4で反射して色分解ミラー5に入射される。色
分解ミラー5に入射された黄色光の内、赤色(R)光は
色分解ミラー4を透過して偏光プリズム9に入射され
る。色分解ミラー5に入射された黄色光の内、緑色
(G)光は色分解ミラー5で反射して偏光プリズム10
に入射される。 【0005】色分解ミラー4を透過したB光は、リレー
レンズ6を介して色分解ミラー7に入射される。このB
光は色分解ミラー7で反射し、リレーレンズ8を介して
偏光プリズム11に入射される。リレーレンズ6,8
は、B光の光路長を、R光,G光の光路長と合わせるた
めのものである。なお、B光は、色分解ミラー4を透過
した時点で既に分離されているので、色分解ミラー7の
代わりに通常の反射ミラーを用いてもよい。 【0006】偏光プリズム9に入射されたR光はその接
合面でS波成分のみが反射し、反射型液晶素子12に入
射される。液晶素子12に入射されたS波成分は液晶素
子12で反射してP波成分となり、偏光プリズム9の接
合面を透過して合成プリズム22に入射される。偏光プ
リズム10に入射されたG光はその接合面でS波成分の
みが反射し、反射型液晶素子13に入射される。液晶素
子13に入射されたS波成分は液晶素子13で反射して
P波成分となり、偏光プリズム10の接合面を透過して
合成プリズム22に入射される。 【0007】偏光プリズム11に入射されたB光はその
接合面でS波成分のみが反射し、反射型液晶素子14に
入射される。液晶素子14に入射されたS波成分は液晶
素子14で反射してP波成分となり、偏光プリズム11
の接合面を透過して合成プリズム22に入射される。な
お、液晶素子12〜14には、周知のように、映像に応
じた電圧がかけられ、入射されたR,G,B光がそれぞ
れ変調される。 【0008】合成プリズム22に入射されたR,G,B
光は合成プリズム22によって合成され、投射レンズ2
3によって図示していないスクリーンに投射される。こ
のようにして、スクリーンには映像が表示される。 【0009】次に、各光学部品の取り付け構造について
説明する。液晶素子12〜14は、それぞれ、保持板1
5〜17に固着されている。これらの保持板15〜17
が、それぞれ、ブラケット18〜20に装着されてい
る。液晶素子12〜14を保持したブラケット18〜2
0は、それぞれ、偏光プリズム9〜11に接着固定され
ている。偏光プリズム9〜11と合成プリズム22は、
これらの部品間における相対位置がずれないよう、例え
ばアルミダイキャスト製のベース30にねじ止め固定さ
れている。投射レンズ23もベース30にねじ止め固定
されている。以上のランプ1〜投射レンズ23及びベー
ス30は、さらに全体として、光学ベース100に位置
決めされて、ねじ止め等によって固定されている。 【0010】 【発明が解決しようとする課題】ところで、光源1aと
楕円形状のリフレクタ1bとを互いに位置決めして固定
し、ランプ1からの光がコンデンサレンズ2の焦点に一
致して光束の焦点を結ぶよう、ランプ1やコンデンサレ
ンズ2を光学ベース100に位置決め固定しても、ラン
プ1の光源1aは、重力の影響を受けるプラズマである
ため、プロジェクタ装置を天井等に吊り下げて、プロジ
ェクタ装置に対する重力方向が逆転した場合には、光束
の焦点がずれることとなる。 【0011】これについて図5,図6を用いて説明す
る。図5は、プロジェクタ装置を正立状態に設置したと
きのランプ1〜液晶素子12〜14までの模式的な側面
図である。図6、プロジェクタ装置を天地逆に設置した
ときのランプ1〜液晶素子12〜14までの模式的な側
面図である。なお、図6は、図5との比較を容易にする
ため、図中の上方向が実際の下方向となるよう、上下逆
にして図示している。 【0012】正立状態の図5においては、ランプ1から
の光がコンデンサレンズ2の焦点に一致して光束の焦点
fを結び、コンデンサレンズ2で平行光とされた白色光
は、インテグレータ27,28及びコンデンサレンズ3
を介して、液晶素子12〜14に照射される。これに対
し、プロジェクタ装置を天井等に吊り下げて天地逆に設
置された場合には、図6に示すように、ランプ1からの
光束の焦点fは、わずかではあるが、重力の影響を受け
て下方向(図6では上方向)にコンデンサレンズ2の焦
点よりずれる。ランプ1からの光束は、所定の倍率で液
晶素子12〜14に照射されることになるので、そのわ
ずかなずれが倍率分だけ大きくなって液晶素子12〜1
4に照射される光に影響することとなる。 【0013】従って、従来のプロジェクタ装置において
は、コンデンサレンズ2に対して煽りを生じることにな
るので、本来、インテグレータ27に対して垂直に照射
されなければならない光束が傾いてしまい、輝度が劣化
したり、輝度分布が崩れて色付き(シェーディング)が
生じたりして、表示される映像に悪影響を与えてしまう
という問題点があった。 【0014】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、ランプからの光をコンデンサレンズによっ
て集光し、インテグレータによって分割して液晶素子に
照射するプロジェクタ装置において、設置状態を変えて
も、輝度変化やシェーディング劣化がなく、高品質な映
像を映出することができるプロジェクタ装置を提供する
ことを目的とする。 【0015】 【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、光を発するランプ(1)
と、前記ランプより発せられた光を集光するコンデンサ
レンズ(2)と、前記コンデンサレンズによって集光さ
れた光を分割するフライアイレンズよりなるインテグレ
ータ(27,28)とを備えたプロジェクタ装置におい
て、前記コンデンサレンズをスライド自在とするスライ
ド機構(41〜46)を設けて構成したことを特徴とす
るプロジェクタ装置を提供するものである。 【0016】 【発明の実施の形態】以下、本発明のプロジェクタ装置
について、添付図面を参照して説明する。図1は本発明
のプロジェクタ装置の一実施例を示す上面図、図2は本
発明のプロジェクタ装置の特徴部分を示す平面図、図3
は本発明のプロジェクタ装置による作用を説明するため
の模式図である。なお、図1〜図3において、図4〜図
6と同一部分には同一符号が付してある。 【0017】図1において、例えばキセノンアークラン
プであるランプ1より発せられた白色光は、コンデンサ
レンズ2によって集光され、フライアイレンズよりなる
一対のインテグレータ27,28によって微分(分割)
される。インテグレータ27,28によって分割された
白色光は、コンデンサレンズ3によって集光され、色分
解ミラー4に入射される。ランプ1の背面には、ランプ
1や他の光学部品を冷却するための冷却ファン26が配
置されている。 【0018】色分解ミラー4に入射された白色光の内、
青色(B)光は色分解ミラー4を透過し、黄色光は色分
解ミラー4で反射して色分解ミラー5に入射される。色
分解ミラー5に入射された黄色光の内、赤色(R)光は
色分解ミラー4を透過して偏光プリズム9に入射され
る。色分解ミラー5に入射された黄色光の内、緑色
(G)光は色分解ミラー5で反射して偏光プリズム10
に入射される。 【0019】色分解ミラー4を透過したB光は、リレー
レンズ6を介して色分解ミラー7に入射される。このB
光は色分解ミラー7で反射し、リレーレンズ8を介して
偏光プリズム11に入射される。リレーレンズ6,8
は、B光の光路長を、R光,G光の光路長と合わせるた
めのものである。なお、B光は、色分解ミラー4を透過
した時点で既に分離されているので、色分解ミラー7の
代わりに通常の反射ミラーを用いてもよい。 【0020】偏光プリズム9に入射されたR光はその接
合面でS波成分のみが反射し、反射型液晶素子12に入
射される。液晶素子12に入射されたS波成分は液晶素
子12で反射してP波成分となり、偏光プリズム9の接
合面を透過して合成プリズム22に入射される。偏光プ
リズム10に入射されたG光はその接合面でS波成分の
みが反射し、反射型液晶素子13に入射される。液晶素
子13に入射されたS波成分は液晶素子13で反射して
P波成分となり、偏光プリズム10の接合面を透過して
合成プリズム22に入射される。 【0021】偏光プリズム11に入射されたB光はその
接合面でS波成分のみが反射し、反射型液晶素子14に
入射される。液晶素子14に入射されたS波成分は液晶
素子14で反射してP波成分となり、偏光プリズム11
の接合面を透過して合成プリズム22に入射される。な
お、液晶素子12〜14には、周知のように、映像に応
じた電圧がかけられ、入射されたR,G,B光がそれぞ
れ変調される。 【0022】合成プリズム22に入射されたR,G,B
光は合成プリズム22によって合成され、投射レンズ2
3によって図示していないスクリーンに投射される。こ
のようにして、スクリーンには映像が表示される。 【0023】各光学部品の取り付け構造について説明す
る。液晶素子12〜14は、それぞれ、保持板15〜1
7に固着されている。これらの保持板15〜17が、そ
れぞれ、ブラケット18〜20に装着されている。液晶
素子12〜14を保持したブラケット18〜20は、そ
れぞれ、偏光プリズム9〜11に接着固定されている。
偏光プリズム9〜11と合成プリズム22は、これらの
部品間における相対位置がずれないよう、例えばアルミ
ダイキャスト製のベース30にねじ止め固定されてい
る。投射レンズ23もベース30にねじ止め固定されて
いる。以上のランプ1〜投射レンズ23及びベース30
は、さらに全体として、光学ベース100に位置決めさ
れて、ねじ止め等によって固定されている。 【0024】次に、本発明の特徴部分について説明す
る。以上のような構成において、本発明では、従来のよ
うに、コンデンサレンズ2は固定ではなく、スライド自
在とされている。コンデンサレンズ2をスライドさせる
構成について、図2を用いて説明する。図2は、コンデ
ンサレンズ2の部分を、インテグレータ27方向より見
た図である。 【0025】図2において、コンデンサレンズ2は、光
路を妨げないよう中央部に開口を有するスライドプレー
ト41に、ばね状の保持部材42によって押さえ付けら
れて保持されている。このスライドプレート41は、一
対のフレーム43に保持部材44によって保持され、図
中の上下方向にスライド自在とされている。保持部材4
4は一例としてスライドプレート41を挟持するもので
よい。スライドプレート41とフレーム43との間に
は、スライドプレート41がゆっくりとスライドするよ
う、適度な粘度を有するグレース等が介在されている。
従って、スライドプレート41は、小さな衝撃や急激な
姿勢の変化で位置がずれることはないが、プロジェクタ
装置の設置状態の変化によって重力方向に移動する。 【0026】フレーム43の上下端部には、ストッパ4
5が設けられており、このストッパ45によってスライ
ドプレート41のスライド量や基準位置が決定される。
なお、上下のストッパ45の内の一方(図2の上側)
は、スライドプレート41を挿入できるよう、フレーム
43とは別体で着脱自在であり、他方(図2の下側)の
ストッパ45は、フレーム43と一体となっている。勿
論、他方(図2の下側)のストッパ45も、フレーム4
3と別体としてもよい。 【0027】さらに、ストッパ45には、スライドプレ
ート41のスライド量や基準位置を微調整できるよう、
調整ねじ46がねじ込まれている。図2では一方のフレ
ーム43側のストッパ45のみに調整ねじ46を設けて
いるが、双方のフレーム43のストッパ45に調整ねじ
46を設けてもよい。スライドプレート41〜調整ねじ
46は、コンデンサレンズ2をスライド自在とするスラ
イド機構を構成している。 【0028】以上のように構成される本発明のプロジェ
クタ装置において、プロジェクタ装置を天井等に吊り下
げて天地逆に設置した場合の作用について説明する。図
3に示すように、ランプ1からの光束の焦点fは、わず
かではあるが、重力の影響を受けて下方向(図3では上
方向)にコンデンサレンズ2の焦点よりずれる。このと
き、コンデンサレンズ2はスライドプレート41と共
に、下方向(図3では上方向)にずれるので、コンデン
サレンズ2の中心点sは、焦点fのずれに合わせてずれ
る。勿論、中心点sのずれが焦点fのずれと合うよう、
調整ねじ46によって調整しておく。 【0029】従って、本発明のプロジェクタ装置におい
ては、天地が逆になっても、コンデンサレンズ2に対し
て煽りを生じることがなく、インテグレータ27に対す
る光束は傾くことなく垂直に照射される。それゆえ、輝
度が劣化したり、輝度分布が崩れて色付き(シェーディ
ング)が生じたりすることがなく、高品質な映像を映出
することが可能となる。 【0030】本実施例では、コンデンサレンズ2を自重
によってスライドさせたが、重力センサと制御回路とア
クチュエータ等を用いてコンデンサレンズ2をスライド
させてもよい。但し、コンデンサレンズ2を自重によっ
てスライドさせる構成は、構造が簡単であり、低コスト
で実現できるので、好ましい実施形態であると言える。
また、本実施例では、コンデンサレンズ2を上下方向
(重力方向)にスライドさせるようにしたが、場合によ
っては、左右方向(重力方向と直交する方向)にスライ
ドさせたり、上下方向及び左右方向にスライドさせるよ
う構成してもよい。さらに、インテグレータの数は一般
的には2つであるが、2つに限定されるものではない。 【0031】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のプ
ロジェクタ装置は、コンデンサレンズをスライド自在と
するスライド機構を設けて構成したので、設置状態を変
えても、輝度変化やシェーディング劣化がなく、高品質
な映像を映出することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例を示す上面図である。 【図2】本発明の特徴部分を示す平面図である。 【図3】本発明による作用を説明するための模式図であ
る。 【図4】従来例を示す上面図である。 【図5】従来例を正立状態に設置したときの模式的な側
面図である。 【図6】従来例を天地逆に設置したときの模式的な側面
図である。 【符号の説明】 1 ランプ 2,3 コンデンサレンズ 4,5,7 色分解ミラー 9〜11 偏光プリズム 12〜14 液晶素子 22 合成プリズム 23 投射レンズ 27,28 インテグレータ 30 ベース 41 スライドプレート 42,44 保持部材 43 フレーム 45 ストッパ 46 調整ねじ 100 光学ベース
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 21/00 - 21/30 G02F 1/13 G02F 1/1335 - 1/13363 G02B 27/18 G03B 33/12 H04N 5/74

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】光を発するランプと、 前記ランプより発せられた光を集光するコンデンサレン
    ズと、 前記コンデンサレンズによって集光された光を分割する
    フライアイレンズよりなるインテグレータとを備えたプ
    ロジェクタ装置において、 前記コンデンサレンズをスライド自在とするスライド機
    構を設けて構成したことを特徴とするプロジェクタ装
    置。
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