JP3705287B2 - Optical unit and projection display device - Google Patents
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Description
本発明は、光学ユニットおよび投写型表示装置に関する。 The present invention relates to an optical unit and a projection display device.
投写型表示装置は基本的には次の各部分から構成されている。すなわち、光源ランプユニット(光源部)と、ここから出射された白色光束をTV、パーソナルコンピュータ等からの画像情報に対応したカラー画像を合成できるように光学的に処理する光学系と、ここで合成された光束をスクリーン上に投写する投写レンズユニットと、電源ユニットと、制御回路等が搭載された回路基板群である。投写レンズユニットを除きこれらの各部分は装置外装ケース内に配置され、投写レンズユニットは一般には装置の前面から突出した状態で取付けられている。 The projection display device basically includes the following parts. That is, a light source lamp unit (light source unit), an optical system that optically processes a white light beam emitted from the light source lamp unit so as to synthesize a color image corresponding to image information from a TV, a personal computer, etc. This is a circuit board group on which a projection lens unit that projects the emitted light beam onto a screen, a power supply unit, a control circuit, and the like are mounted. Except for the projection lens unit, each of these parts is disposed in an apparatus exterior case, and the projection lens unit is generally mounted in a state of protruding from the front surface of the apparatus.
ここで、光学系は、光源ランプユニットから出射された白色光束を3原色の各色光束に分離する色分離光学系、分離された各色の光束を画像情報に基づいて変調する3枚の液晶ライトバルブ、該液晶ライトバルブを介して変調された各色の変調光束を合成する色合成光学系などである。これらの光源ランプユニット、色分離光学系、液晶ライトバルブなどは、従来、樹脂製のライトガイド内に所定のレイアウトで配置される。これに対して、色合成光学系および投写レンズユニットは、ライトガイドとは別体の金属製のヘッド体に搭載され、このヘッド体がライトガイドに搭載される。このようにしてライトガイドに各種光学部品が支持され、それが光学ユニットとして電源ユニットや回路基板群とともに装置外装ケース内に配置されることになる。 Here, the optical system includes a color separation optical system that separates the white light beam emitted from the light source lamp unit into three primary color light beams, and three liquid crystal light valves that modulate the separated light beams based on image information. A color combining optical system that combines the modulated light beams of the respective colors modulated through the liquid crystal light valve. These light source lamp unit, color separation optical system, liquid crystal light bulb, and the like are conventionally arranged in a predetermined layout in a resin light guide. On the other hand, the color synthesis optical system and the projection lens unit are mounted on a metal head body separate from the light guide, and this head body is mounted on the light guide. In this way, various optical components are supported by the light guide, and are arranged in the apparatus exterior case together with the power supply unit and the circuit board group as an optical unit.
また、光学ユニットには前記のとおり、各種の光学部品が搭載され、それらの光軸を調整する必要があるので、様々な光軸調整機構が構成されている。しかも、投写型表示装置では光源ランプユニット、色合成光学系、電源ユニットからかなりの発熱があるので、様々な冷却機構も組み込まれている。一般的には、外装ケースの通気口から吸気ファンによって外気を導入して、内部の発熱源の部分を経由して外気を流した後に排気している。 Further, as described above, various optical components are mounted on the optical unit, and it is necessary to adjust the optical axes thereof, so various optical axis adjustment mechanisms are configured. In addition, since the projection display apparatus generates a considerable amount of heat from the light source lamp unit, the color synthesis optical system, and the power supply unit, various cooling mechanisms are also incorporated. In general, outside air is introduced by an intake fan from the ventilation hole of the outer case, and the outside air is exhausted after flowing through the internal heat source.
この種の投写型表示装置の多くは完全据え置きタイプというよりは、必要に応じて会議室に持ち込まれ、会議資料などをスクリーン上に投写するなどの目的で使用される。このため、投写型表示装置には持ち運びが可能な位に軽量であることが望まれる。 Many of these types of projection display devices are brought into a conference room as needed rather than being completely stationary, and are used for the purpose of projecting conference materials and the like on a screen. For this reason, the projection display device is desired to be light enough to be portable.
しかし、従来の投写型表示装置では、光源部、色合成光学系、電源ユニットからかなりの発熱があっても各種光学部品の光軸にずれが生じないように、樹脂製のライトガイドを肉厚に成形してその強度を高めてあるので、投写型表示装置の小型化、軽量化を図れないという問題点がある。また、樹脂自身の放熱性が低い上にライトガイドを肉厚にすると、その分、光学ユニットからの放熱性が低くなるので、光学部品が高温になり、大きな安全率をもって光学部品を使用しないと信頼性の低下を招くという問題点もある。 However, in conventional projection display devices, the light guide made of resin is made thick so that the optical axes of various optical components do not shift even if there is considerable heat generation from the light source unit, color synthesis optical system, and power supply unit. Therefore, the projection display device cannot be reduced in size and weight. Also, if the heat guide of the resin itself is low and the light guide is made thicker, the heat dissipation from the optical unit will be reduced accordingly, so the optical components will be hot and the optical components must be used with a large safety factor. There is also a problem that the reliability is lowered.
また、高速で微弱なビデオ信号を処理する回路類と、強力なノイズを発生する光源ランプが併存するため、EMI対策が難しいという問題点もある。 Another problem is that it is difficult to take measures against EMI because a circuit for processing a weak video signal at high speed and a light source lamp that generates strong noise coexist.
そこで、本発明の課題は、このような点に着目して、使用部材の材質を改良することにより、軽量化および放熱性能の向上を図れるとともに、高信頼性化を図れる光学ユニットおよび投写型表示装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an optical unit and a projection display capable of reducing the weight and improving the heat dissipation performance and improving the reliability by improving the material of the member used by paying attention to such points. To provide an apparatus.
さらに、本発明の他の課題は、EMI対策も容易に施すことのできる光学ユニットおよび投写型表示装置を提供することにある。 Furthermore, another object of the present invention is to provide an optical unit and a projection display device that can easily take measures against EMI.
上記課題を解決するために、本発明の光学ユニットは、光源部から出射された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を投写光学系を介して投写面上に拡大投写する投写型表示装置に用いられる光学ユニットであって、前記光源部から出射された光束を複数色の光束に分離する色分離光学系と、分離された各色の光束を画像情報に基づいて変調する複数のライトバルブと、該ライトバルブを介して変調された各色の変調光束を合成する色合成光学系と、該色合成光学系によって合成された変調光束を投写面に向けて拡大投写する投写光学系とを有し、前記光源部、前記色分離光学系、前記ライトバルブ、前記色合成光学系、および前記投写光学系は、マグネシウム合金からなる成型品を用いたライトガイドに支持されており、前記ライトガイドには、前記色分離光学系を構成する光学部品または前記ライトバルブを位置決め固定するための光学部品位置決め部を備え、前記光学部品位置決め部のうちの平板状の光学部品を位置決めする位置決め部は、位置決めされる平板状の光学部品の両平面を挟んで支持する受け部と、前記位置決めされる平板状の光学部品の対向する平面を挟んで支持する2つの支持部とを備え、前記平板状の光学部品を位置決めする位置決め部は、前記受け部と前記2つの支持部とによって前記位置決めされる平板状の光学部品を3点支持する構造となっており、前記支持部は、前記位置決めされる平板状の光学部品の平面方向にずれた位置にそれぞれ配置され、前記平板状の光学部品の対向する平面を挟んで支持する一対の位置決め部材で構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the optical unit of the present invention optically processes the light beam emitted from the light source unit to form an optical image corresponding to the image information, and this optical image is passed through the projection optical system. An optical unit used in a projection display device that projects an enlarged image on a projection surface, the optical unit separating a light beam emitted from the light source unit into a plurality of color light beams, and an image of the separated light beams of each color A plurality of light valves that are modulated based on information, a color combining optical system that combines the modulated light beams of the respective colors modulated through the light valve, and a modulated light beam that is combined by the color combining optical system is directed to the projection surface A light guide using a molded product made of a magnesium alloy, the light source unit, the color separation optical system, the light valve, the color synthesis optical system, and the projection optical system. In The light guide includes an optical component positioning unit for positioning and fixing the optical component constituting the color separation optical system or the light valve, and a plate-like optical component of the optical component positioning unit. positioning portion for positioning the parts plate-shaped and receiving portion for supporting across the both planes of the optical component, before Symbol supporting two support across the opposing faces of the tabular optical components to be positioned to be positioned A positioning portion for positioning the flat optical component has a structure for supporting the flat optical components positioned at three points by the receiving portion and the two support portions , The support portions are respectively disposed at positions shifted in the planar direction of the flat plate-shaped optical component to be positioned, and are supported by sandwiching the flat surfaces facing the flat plate-shaped optical component. Characterized in that it is composed of a-decided Me member.
本発明におけるマグネシウム合金からなる成形品とは、マグネシウム単独の素材からなるものに限定されることなく、マグネシウム合金からなる成形品をも含む意味である。 The molded product made of a magnesium alloy in the present invention is not limited to a product made of a single magnesium material, but also includes a molded product made of a magnesium alloy.
本発明によれば、光学ユニットのライトガイドに用いたマグネシウム合金からなる成形品は、樹脂からなる成形品に比較して、比重が小さく、かつ、放熱性および熱伝導率が高い。また、樹脂からなる成形品に比較して肉薄でも高い強度を有する。また、表1に比較して示すように、アルミニウム合金からなる成形品や亜鉛合金からなる成形品と比較しても、比重が小さく、かつ、比熱が大きいわりには放熱性および熱伝導率が高い。たとえば、樹脂からなる成形品の比重は約2.7とアルミニウム合金からなる成形品と同等であるのに対して、マグネシウム合金からなる成形品の比重は約1.8である。このため、光学ユニットを軽量化することができる。 According to the present invention, a molded product made of a magnesium alloy used for a light guide of an optical unit has a lower specific gravity and higher heat dissipation and thermal conductivity than a molded product made of a resin. Moreover, it has high strength even when it is thin compared to a molded product made of resin. Moreover, as shown in comparison with Table 1, even when compared with a molded product made of an aluminum alloy or a molded product made of a zinc alloy, the specific gravity is small and the heat dissipation and the thermal conductivity are high although the specific heat is large. . For example, the specific gravity of a molded product made of resin is about 2.7, which is equivalent to that of a molded product made of an aluminum alloy, whereas the specific gravity of a molded product made of a magnesium alloy is about 1.8. For this reason, an optical unit can be reduced in weight.
また、ライトガイドを肉薄で構成しても十分な強度を有するので、肉薄にした分、光学ユニットのさらなる軽量化を図ることができる。さらに、ライトガイドを肉薄にすると、その分、放熱性が高まることに加えて、投写型表示装置内に空間的な余裕ができるので、外装ケースの通気口に配置する吸気ファンの前後に十分な空間を確保して冷却用空気の取り入れをスムーズにすることができるなど、構造面からも冷却効率を高めることができる。それ故、内部の温度上昇を抑えることができ、偏光変換素子などといった光学素子の耐熱面でのマージンを実質的に大きく確保できるので、信頼性が向上する。また、マグネシウム成形品は、樹脂成形品と比較して耐衝撃性や耐振動性が高いので、安定した精度を維持でき、故障が起きにくい。しかも、マグネシウム成形品は、樹脂成形品と違って材質の劣化がほとんどないので、信頼性も高い。たとえば、樹脂成形品は光源部からの紫外線を受けると、樹脂の一部が分解し、この分解したものが光源部あるいは光学部品に付着して性能を低下させるおそれがあるが、マグネシウム成形品の場合にはこのような性能低下がない。さらにまたマグネシウム成形品はリサイクルが可能であるという利点もある。 In addition, even if the light guide is thin, the light guide has sufficient strength, so that the optical unit can be further reduced in weight by being thinned. Furthermore, if the light guide is made thin, in addition to the increase in heat dissipation, there is also room for space in the projection display device, which is sufficient before and after the intake fan placed in the vent of the exterior case. Cooling efficiency can also be improved from the structural aspect, such as ensuring space and smooth intake of cooling air. Therefore, the internal temperature rise can be suppressed, and the margin on the heat resistance surface of the optical element such as the polarization conversion element can be substantially ensured, so that the reliability is improved. In addition, since the magnesium molded product has higher impact resistance and vibration resistance than the resin molded product, stable accuracy can be maintained and failure is unlikely to occur. In addition, unlike a resin molded product, the magnesium molded product has almost no deterioration of the material, and therefore has high reliability. For example, when a resin molded product receives ultraviolet rays from the light source part, a part of the resin is decomposed, and this decomposed product may adhere to the light source part or the optical component and deteriorate the performance. In such cases, there is no such performance degradation. Furthermore, the magnesium molded product has the advantage that it can be recycled.
なお、マグネシウム合金のいくつかの例を表2に示す。 Table 2 shows some examples of magnesium alloys.
さらに、光学部品位置決め部のうちの平板状の光学部品を位置決めする位置決め部は、受け部および2つの支持部を備え、平板状の光学部品を3点支持する構造となっているので、受け部および2つの支持部を形成することで該位置決め部を連続する溝とせずにすみ、重量が軽減されるとともに、途中に溝がない分、空間を少しでも確保できる。 Furthermore, the positioning part for positioning the flat optical component in the optical component positioning part includes a receiving part and two support parts, and has a structure for supporting the flat optical part at three points. By forming the two support portions, the positioning portion can be made not to be a continuous groove, the weight is reduced, and a space can be secured as much as there is no groove in the middle.
本発明の光学ユニットでは、前記ライトガイドには、前記色合成光学系および前記投写光学系を搭載するためのヘッド部が一体に構成されていることが好ましい。
本発明によれば、ライトガイドに対して、それとは別体のヘッド体を用いて色合成光学系および投写光学系を搭載する場合には、ライトガイドとヘッド体との間での組合せガタや公差のばらつきが避けられないのに対して、ライトガイドにヘッド部を一体に構成すると、前記の組合せガタや公差のばらつきがないので、ライトガイドに色合成光学系および投写光学系をねじ止めなどの簡単な方法で精度よく搭載することができる。それ故、光軸調整が不要となるので、生産コストの低減を図ることができる。また、ライトガイドに複雑な位置決め機構や調整機構を設けなくてもよい。
In the optical unit according to the aspect of the invention, it is preferable that a head portion for mounting the color synthesis optical system and the projection optical system is integrally formed on the light guide.
According to the present invention, when the color synthesis optical system and the projection optical system are mounted on the light guide using a separate head body, a combination play between the light guide and the head body Where variations in tolerances are unavoidable, if the head part is configured integrally with the light guide, there is no variation in the above-mentioned combination play and tolerances, so the color guide optical system and projection optical system are screwed to the light guide, etc. It can be mounted accurately with the simple method. Therefore, since the optical axis adjustment is not necessary, the production cost can be reduced. Further, it is not necessary to provide a complicated positioning mechanism or adjustment mechanism in the light guide.
本発明の光学ユニットでは、前記ヘッド部には、前記色合成光学系を構成するプリズムを位置決め固定するための段差を備える光学部品載置部が構成されていることが好ましい。
本発明によれば、ヘッド部とは別体のプリズム固定板を用いる必要がない。
In the optical unit according to the aspect of the invention, it is preferable that the head unit includes an optical component mounting unit that includes a step for positioning and fixing the prism configuring the color synthesis optical system.
According to the present invention, it is not necessary to use a prism fixing plate separate from the head portion.
本発明の光学ユニットでは、前記ヘッド部および前記光学部品位置決め部が前記マグネシウム合金からなる成形品により形成されるとともに、前記ライトガイドと一体化されていることが好ましい。
本発明によれば、樹脂部分がないので、マグネシウム合金からなる成形品は樹脂からなる成形品に比較して比重が小さく、かつ、放熱性の面および強度の面で優れているという特長を最大限活かすことができる。また、樹脂部分がない分、放熱性の高いマグネシウム合金からなる成形品の露出面積が広いので、この点からも放熱性の面で有利である。さらには樹脂成形部分がないので、樹脂成形後の寸法出しの切削加工などの二次加工を完全に省くことができるので、低コスト化に有利である。
In the optical unit of the present invention, it is preferable that the head portion and the optical component positioning portion are formed of a molded product made of the magnesium alloy and integrated with the light guide.
According to the present invention, since there is no resin portion, a molded product made of a magnesium alloy has a smaller specific gravity than a molded product made of a resin, and is excellent in terms of heat dissipation and strength. It can be used for a limited time. Further, since there is no resin portion, the exposed area of the molded product made of a magnesium alloy having high heat dissipation is wide, which is advantageous in terms of heat dissipation. Further, since there is no resin molding portion, secondary processing such as cutting of a dimension after resin molding can be omitted completely, which is advantageous for cost reduction.
本発明の光学ユニットでは、前記光学部品位置決め部のうち非平板状の光学部品を位置決めする位置決め部は、位置決めされる非平板状の光学部品の側端面をガイドするガイド部を有し、前記ガイド部の高さ寸法は、前記位置決めされる非平板状の光学部品の外形寸法より低くなっていることが好ましい。
ここで、ガイド部の高さ寸法は、非平板状の光学部品の外形寸法の半分以上をガイドかつ支持できればよい。
本発明によれば、ガイド部の高さ寸法が低いので、マグネシウム成形が容易となり、かつ、重量も軽減される。
In the optical unit according to the aspect of the invention, the positioning unit that positions the non-flat optical component among the optical component positioning portions includes a guide portion that guides a side end surface of the non-flat optical component to be positioned. It is preferable that the height dimension of the part is lower than the outer dimension of the non-flat optical component to be positioned.
Here, the height dimension of the guide portion only needs to be able to guide and support half or more of the outer dimension of the non-flat optical component.
According to the present invention, since the height of the guide portion is low, magnesium molding becomes easy and the weight is reduced.
本発明の光学ユニットでは、前記光学部品位置決め部は前記ガイド部と本体部とを有し、前記ガイド部の高さ寸法は、前記本体部の高さ寸法の1/2〜3/4の範囲とされていることが好ましい。
本発明によれば、光学部品をガイドできる高さを有し、かつ、マグネシウム成形が容易となり、重量も軽減される。
In the optical unit of the present invention, the optical component positioning portion includes the guide portion and the main body portion, and the height dimension of the guide portion is in a range of ½ to 3/4 of the height dimension of the main body portion. It is preferable that
According to the present invention, the height of the optical component can be guided, magnesium molding is facilitated, and the weight is reduced.
本発明の光学ユニットでは、前記平板状の光学部品を位置決めする3点支持構造の取り付け基準面の抜き勾配は0°〜0.008°とされるとともに、前記取り付け基準面以外の他の2側面の抜き勾配は1°〜2°とされていることが好ましい。
本発明によれば、光学部品を基準面に押しつけて取り付ければよいので、正確な位置に容易に取り付けることができ、正常な映像を得ることができる。
In the optical unit of the present invention, the draft angle of the mounting reference surface of the three-point support structure for positioning the flat optical component is set to 0 ° to 0.008 °, and two other side surfaces other than the mounting reference surface The draft angle is preferably 1 ° to 2 °.
According to the present invention, the optical component may be attached by being pressed against the reference surface, so that it can be easily attached at an accurate position and a normal image can be obtained.
本発明の光学ユニットでは、前記他の2面と前記位置決めされる平板状の光学部品の端部との隙間には、前記位置決めされる平板状の光学部品を前記取り付け基準面に押し付けて前記位置決めされる平板状の光学部品のがたつきを防止する緩衝部材が配置されることが好ましい。
ここで、緩衝部材としては、スポンジ、テープ、樹脂等の弾性部材が挙げられる。
本発明によれば、光学部品を基準面に押し付けた後、基準面の反対面側に緩衝部材を詰め込むので、光学部品等のがたつきがなくなり、光学部品を確実に保持できる。
In the optical unit according to the aspect of the invention, in the gap between the other two surfaces and the end portion of the flat plate-shaped optical component to be positioned, the flat plate-shaped optical component to be positioned is pressed against the mounting reference surface and the positioning is performed. It is preferable that a buffer member for preventing rattling of the flat optical component is disposed.
Here, examples of the buffer member include elastic members such as sponge, tape, and resin.
According to the present invention, after the optical component is pressed against the reference surface, the buffer member is packed on the side opposite to the reference surface, so that the optical component or the like is not rattled and the optical component can be securely held.
本発明の投写型表示装置は、上述した光学ユニットと、前記光源部等を駆動するための電源ユニットと、該電源ユニットおよび前記光学ユニットを収納する外装ケースとを有することを特徴とする。
本発明によれば、ライトガイドがマグネシウム合金からなる成形品で形成されているので、ライトガイドを肉薄で構成しても十分な強度を有し、肉薄にした分、ライトガイドのさらなる軽量化を図ることができる。さらに、ライトガイドを肉薄にすると、その分、放熱性が高まることに加えて、投写型表示装置内に空間的な余裕ができるので、外装ケースの通気口に配置する吸気ファンの前後に十分な空間を確保して冷却用空気の取り入れをスムーズにすることができるなど、構造面からも冷却効率を高めることができる。それ故、内部の温度上昇を抑えることができ、偏光変換素子などといった光学素子の耐熱面でのマージンを実質的に大きく確保できるので、信頼性が向上する。また、マグネシウム合金からなる成形品は、樹脂からなる成形品と比較して耐衝撃性や耐振動性が高いので、安定した精度を維持でき、故障が起きにくい。しかも、マグネシウム合金からなる成形品は、樹脂からなる成形品と違って材質の劣化がほとんどないので、信頼性も高い。たとえば、樹脂からなる成形品は光源部からの紫外線を受けると、樹脂の一部が分解し、この分解したものが光源部あるいは光学部品に付着して性能を低下させるおそれがあるが、マグネシウム合金からなる成形品の場合にはこのような性能低下がない。さらにまたマグネシウム合金からなる成形品はリサイクルが可能であるという利点もある。
A projection display device according to the present invention includes the above-described optical unit, a power supply unit for driving the light source unit, and the like, and an exterior case that houses the power supply unit and the optical unit.
According to the present invention, since the light guide is formed of a molded product made of a magnesium alloy, the light guide has sufficient strength even if it is configured to be thin. Can be planned. Furthermore, if the light guide is made thin, in addition to the increase in heat dissipation, there is also room for space in the projection display device, which is sufficient before and after the intake fan placed in the vent of the exterior case. Cooling efficiency can also be improved from the structural aspect, such as ensuring space and smooth intake of cooling air. Therefore, the internal temperature rise can be suppressed, and the margin on the heat resistance surface of the optical element such as the polarization conversion element can be substantially ensured, so that the reliability is improved. In addition, a molded article made of a magnesium alloy has higher impact resistance and vibration resistance than a molded article made of a resin, so that stable accuracy can be maintained and failure is unlikely to occur. In addition, a molded article made of a magnesium alloy is highly reliable because there is almost no material deterioration unlike a molded article made of a resin. For example, when a molded product made of resin is exposed to ultraviolet rays from the light source part, a part of the resin is decomposed, and this decomposed product may adhere to the light source part or the optical component and deteriorate the performance. In the case of a molded article made of, there is no such performance degradation. Furthermore, there is an advantage that a molded product made of a magnesium alloy can be recycled.
本発明の投写型表示装置では、前記外装ケースおよび前記ヘッド部は前記ライトガイドと同様のマグネシウム合金からなる成形品を用いて形成され、かつ、前記外装ケース、前記ヘッド部および前記ライトガイドは一体的に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、外装ケースまでもマグネシウム合金からなる成形品で形成されているので、投写型表示装置のさらなる軽量化、小型化を図ることができ、天井に吊るして使用することも容易となる。
In the projection display device according to the aspect of the invention, the exterior case and the head portion are formed using a molded product made of a magnesium alloy similar to the light guide, and the exterior case, the head portion, and the light guide are integrated. Preferably, it is formed.
According to the present invention, even the outer case is formed of a molded product made of a magnesium alloy, so that the projection display device can be further reduced in weight and size, and can be easily hung on the ceiling. Become.
本発明の投写型表示装置では、前記外装ケースおよび前記ヘッド部は前記ライトガイドと同様のマグネシウム合金からなる成形品を用いて形成され、前記外装ケースと前記ライトガイドとは別体に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、外装ケースのコストアップ(成形品質、外観品質のための手直し)のリスク回避が可能となり、また、外装ケースの放熱性能を向上させることができる。さらに、外装ケースおよび光学ユニットを別々に販売できるので、販売が容易となる。
In the projection display device according to the aspect of the invention, the outer case and the head portion are formed using a molded product made of a magnesium alloy similar to the light guide, and the outer case and the light guide are formed separately. Preferably it is.
According to the present invention, it is possible to avoid the risk of cost increase of the outer case (modification for molding quality and appearance quality) and to improve the heat dissipation performance of the outer case. Furthermore, since the exterior case and the optical unit can be sold separately, the sales are facilitated.
本発明の投写型表示装置では、前記ライトガイドおよび前記外装ケースはグランド電位に設定され、シールド材として用いられていることが好ましい。
本発明によれば、ランプ発光状態において、ランプの電極間にアーク放電させるため、外部へ強力なノイズを放出する。このノイズはさらにリフレクタで集中されて放射される。これをグランド電位に設定された上・下ライトガイドおよび外装ケースで完全に遮蔽できるため、微弱で高速な信号を処理する回路への悪影響を防ぐことができる。これにより、EMIのマージンを高めることができると共に、より高精細化に伴う高速信号化への対応が可能となる。加えて、ライトガイドおよび外装ケースは、それに近接する回路基板の確実なアースバスラインを兼ねることができる。さらに、一次側の電源ラインやランプ駆動ラインのシールドをも兼ねることもできる。
In the projection display device according to the aspect of the invention, it is preferable that the light guide and the outer case are set to a ground potential and used as a shielding material.
According to the present invention, a strong noise is emitted to the outside in order to cause an arc discharge between the lamp electrodes in the lamp emission state. This noise is further concentrated and radiated by the reflector. Since this can be completely shielded by the upper and lower light guides set to the ground potential and the outer case, it is possible to prevent an adverse effect on a circuit that processes a weak and high-speed signal. As a result, the margin of EMI can be increased, and it is possible to cope with high-speed signal generation with higher definition. In addition, the light guide and the outer case can also serve as a reliable earth bus line of the circuit board adjacent to the light guide and the outer case. Furthermore, it can also serve as a shield for the primary power supply line and the lamp drive line.
本発明の投写型表示装置では、前記光学ユニットを構成する上下のライトガイドのうち下ライトガイドの高さ寸法は、両ライトガイドの合計高さ寸法の1/2〜2/3となっていることが好ましい。
本発明によれば、各種部品を下ライトガイドに安定して取り付けることができる。
In the projection display device of the present invention, the height dimension of the lower light guide among the upper and lower light guides constituting the optical unit is 1/2 to 2/3 of the total height dimension of both light guides. It is preferable.
According to the present invention, various components can be stably attached to the lower light guide.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態を図面に基づいて説明する。
〔全体構成〕
以下に、図面を参照して本発明の実施の形態である投写型表示装置を説明する。
1.第1の実施の形態
(全体構成)
図1(A)、(B)は、それぞれ本形態の投写型表示装置の正面図、背面図である。図2(A)、(B)は、それぞれ本形態の投写型表示装置の平面図、底面図である。図3(A)、(B)は、それぞれ本形態の投写型表示装置の右側面図、左側面図である。
[First embodiment]
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a first embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
〔overall structure〕
A projection display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1. First embodiment (overall configuration)
1A and 1B are a front view and a rear view, respectively, of the projection display device of the present embodiment. 2A and 2B are a plan view and a bottom view, respectively, of the projection display device of this embodiment. 3A and 3B are a right side view and a left side view, respectively, of the projection display apparatus of the present embodiment.
これらの図において、本形態に係る投写型表示装置1は、直方体形状をした樹脂製の外装ケース2を有している。外装ケース2は、基本的には、アッパーケース3と、ロアーケース4と、装置後面を規定しているリアケース5から構成されている。装置前面の中央からは投写レンズユニット6(投写光学系)の先端側の部分が突出している。
In these drawings, the
リアケース5の後壁5dには、図1(B)からわかるように、外部電力供給用のACインレット36や各種の入出力端子群50が配置されている。従って、利用者が通常、位置する装置側面部に信号ケーブルなどが置かれないので、使い勝手がよい。
As can be seen from FIG. 1B, an
(外装ケースの構造)
アッパーケース3は、長方形の上壁3aと、その後側を除く三方の辺からほぼ垂直に下方に延びている左右の側壁3b、3cおよび前壁3dから形成されている。同様に、ロアーケース4は、長方形の底壁4aと、その後側を除く三方の辺からほぼ垂直に起立している左右の側壁4b、4cおよび前壁4dから形成されている。リアケース5は、アッパーケース3およびロアーケース4のインロー部分を外側から案内、保持する構造を基本としており、ロアーケース4とは内側からねじ固定し(図示せず。)、アッパーケース3とはフック部分(図示せず。)と係止する状態で保持されている。
(Structure of exterior case)
The
アッパーケース3およびロアーケース4は、中央部分が僅かに前方に凸状態に湾曲しており、この部分には環状リム51が周囲に形成された円形の開口52が設けられ、この開口52を通って、投写レンズユニット6の前端側の部分が装置前方側に延びている。外装ケース2から突出する投写レンズユニット6の先端部分の下面側には、装置前端側を持ち上げるときに手を添えるためのガード部53が構成され、このガード部53は、投写レンズユニット6の先端部分をフード状に覆う肉厚のリムである。
The
アッパーケース3の上壁3aの前方側の左右の端には、内蔵スピーカー(図示せず。)に対応した位置に多数の連通孔25R、25Lが形成されている。また、上壁3aの前方側の中央部分には、操作スイッチ26が取付けられている。
A large number of
アッパーケース3において装置前面を規定している前壁3dの左側位置には受光窓を覆うリモコン受光フィルタ351aが配置されている。また、リアケース5の後壁5dにもリモコン受光フィルタ351bが配置されている。
A remote control light-receiving
ロアーケース4の底壁4aの後端の左右の角にはフット31R、31Lが配置され、そのうち、フット31Rは、それを回すことにより主に投写画面の水平方向の調整ができる。ロアーケース4の前方寄りの位置にも、高さ調整用のフット31Cが構成され、アッパーケース3の前壁3dの上端部分に配置されているフットボタン310を押すことにより、片手でも装置本体の上下方向の姿勢(投写レンズユニット6からの投写方向)を調整することができるようになっている。
ロアーケース4の底壁4aには、その中央の前方側の位置に、エアーフィルタカバー23が取付けられている。このエアーフィルタカバー23には多数の通気孔28が形成されており、これらの通気孔28から外装ケース2の内部に空気が吸い込まれるようになっている。
An
また、ロアーケース4の底壁4aには、外装ケース2に内蔵されている光源ランプユニット8(後述)に対応する位置にランプ交換蓋27が取付けられている。この交換蓋27は底壁4aにねじ止めされており、ねじを緩めてランプ交換蓋27を取外せば光源ランプユニット8を交換することができる。ここで、ランプ交換蓋27には小さな吸気孔271が多数空けられており、これらの吸気孔271からも空気が吸い込まれるようになっている。
A
(ハンドルの取り付け構造)
図3(A)からわかるように、装置の右側の側面には携帯用ハンドル38が取付けられている。このハンドル38の2つの基端部分38a、38bは、アッパーケース3およびロアーケース4の側壁3b、4bの合わせ面の部分に回転可能に取付けられている。ロアーケース4の側壁4bには、ハンドル収納用の凹部3eが形成されており、ここにハンドル38を収納できるようになっている。
(Handle mounting structure)
As can be seen from FIG. 3A, a
図4に示したように、外装ケース2内に収納されているライトガイド100は、その右側面と前端面との連接部分、および右側面と後端面との連接部分のいずれもが全体として斜辺部101、102となるように構成されている。従って、これらの斜辺部101、102と外装ケース2との隙間は広くなっている。そこで、本例では、図3(A)に示すように外装ケース2の側面部にハンドル38を取り付ける際には、その基端部分38a、38bの取り付け部分を、斜辺部101、102によって形成された広い隙間に相当する部分に設定してある。
As shown in FIG. 4, the
このように構成すると、基端部分38a、38bの取り付け部分を構成するにあたって、装置の幅寸法を拡大する必要がないので、投写型表示装置1を小型化することができる。
With this configuration, it is not necessary to increase the width of the apparatus when configuring the attachment portions of the
なお、図3(B)からわかるように、装置の反対側の側面を規定しているアッパーケース3およびロアーケース4の側壁3c、4cには、これらの双方に渡る状態で、そこを下方にして机の上に置いたときのためにパッドロアー381およびパッドアッパー382が配置されている。
As can be seen from FIG. 3 (B), the
(外装ケース内部の構造)
図4には、投写型表示装置1の外装ケース2の内部における各構成部分の配置を示してある。この図に示すように、外装ケース2の内部において、その装置前方に向かって右端側には電源ユニット7が配置されている。これよりも装置右側に隣接した位置には、光源ランプユニット8や投写レンズユニット6を搭載した光学ユニット10が配置されている。
(Structure inside exterior case)
FIG. 4 shows the arrangement of the components in the
図5は、本形態の光学ユニット10の外観を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing an appearance of the
図5に示すように、本形態の光学ユニット10は、投写レンズユニット6以外の光学素子が収納され、上下のライトガイド901、902からなるライトガイド100と、投写レンズユニット6とから大略構成されている。ライトガイド100は、投写レンズユニット6と一体化され、固定ねじによりロアーケース4に固定される。
As shown in FIG. 5, the
光学ユニット10において、光源ランプユニット8から投写レンズユニット6に至る光路は、全体として略L字形になっており、この形状の光路に対応して、光学ユニット10の平面形状も略L字形を有している。
In the
一方、電源ユニット7は、装置後方から装置前方に向けて配置された本体部分71と、光学ユニット10と逆向きの平面L字形状を構成するように本体部分71の前方端部で屈曲する延設部分72とを備え、この延設部分72が、投写レンズユニット6の側方に位置している。電源ユニット7の延設部分72の端部には補助冷却ファン17が内蔵されている。
On the other hand, the
なお、図示を省略するが、電源ユニット7は、金属製のシールドケースの内部に各構成素子が内蔵され、この部分で発生する電気的、磁気的ノイズが外部に漏れることを防止してある。これに用いるシールドケースは、電源ユニット7内部を冷却用空気が流れる際の通路を構成しているとともに、電源ユニット7から光源ランプユニット8へ流れる冷却用空気の通路を構成している。さらに、シールドケースは、この電源ユニット7に引き回されてきたAC入力ライン、ランプ交換蓋27を開ける動作に連動して光源ランプユニット8への電力供給をランプ交換蓋27の開閉に連動して自動的に遮断するインタロックスイッチなどのセーフティスイッチを搭載し、かつ、光源ランプユニット8への出力線などをも覆い、それから発生するノイズを遮断している。
Although not shown in the figure, the
このように、光学ユニット10が平面L字形状であることを逆に利用して、電源ユニット7も平面L字形状とし、それらを組み合わせると、光学ユニット10と外装ケース2とによって区画された領域内が無駄にならない。それ故、光学ユニット10と電源ユニット7とを狭い領域内に配置することができるので、投写型表示装置1の小型化を図ることができる。
In this way, by taking advantage of the fact that the
図6(A)に示すように、外装ケース2の底面部のうち、後述する色合成光学系を構成しているプリズムユニット910の下方に位置する部分には冷却用の吸気ファン15を具備する通気口150が配置されている。
As shown in FIG. 6A, a cooling
一方、装置後端側では、リアケース5に対して排気ファン16を備える排気口160が構成され、この排気口160はリアケース5から部分的に張り出した張り出し部分501に構成されている。このように、排気口160を排気ファン16から遠ざけたことにより擦過音を防止することができる。
On the other hand, on the rear end side of the apparatus, an
(基板の配置構造)
図5および図6(A)、(B)に示すように、光学ユニット10を構成する光学部品の一部が収納されたライトガイド100の上面側には液晶駆動制御用のドライバ基板13(駆動回路用基板)がねじ止め固定され、その上面側にはこれに平行にビデオ信号処理回路が搭載されたビデオ基板11が配置されている。ドライバ基板13およびビデオ基板11はいずれも、基板後端部が装置後端面近くに届くように配置され、ビデオ基板11の後端には、D−subコネクタの入出力端子類が直接取り付けられ、それらはリアケース5の入出力端子群50の一部を構成している。従って、装置後端面に構成されている入出力端子50と、ドライバ基板13およびビデオ基板11との間での配線距離を短くできるので、高速かつ微弱な信号を処理する回路系はノイズなどの影響を受けにくい。
(Substrate layout)
As shown in FIG. 5 and FIGS. 6A and 6B, a driver substrate 13 (drive) for liquid crystal drive control is provided on the upper surface side of the
ライトガイド100の後端面とリアケース5との間にはテレビ画像や音声信号のインターフェースを行うオーディオ基板180が垂直に配置され、このオーディオ基板180はビデオ基板11の後端部に対して配線接続されている。オーディオ基板180とリアケース5との間には金属製のシャーシ181が配置されている。シャーシ181は、金属製の筐体であるライトガイド100に対して導電接続されている。このようにして各基板間を近接配置することにより、相互の配線距離を短縮し、ノイズの影響を受けにくいように構成してある。また、オーディオ基板180はシャーシ181を介してリアケース5に固定され、オーディオ基板180に実装されているインターフェース端子に加わる挿抜力に耐え得るようになっている。
Between the rear end surface of the
各基板11、13間の電気的接続は次のようになっている。まず、ビデオ基板11の下面にはコネクタ114が配置され、ドライバ基板13の上面には、コネクタ114に差し込み接続可能なコネクタ116が配置されている。したがって、各基板11、13を配置した状態においては、コネクタ同志が接続した状態になる。このように、本例では、各基板間の接続がリード線等を引き回すことなく形成されているので、ノイズ発生源が少なく、ノイズの発生を抑制することができる。また、ドライバ基板13についてはライトガイド100の上面にねじ止め固定されているため、ドライバ基板13を光学ユニット10に固定した状態でOEM等を行え、便利である。
The electrical connection between the
すなわち、ライトガイド100内に収納されているライトバルブ(後述)は、各々特性が微妙に相違するため光学ユニット10を組み立てた後、所望の画質を得る為に電気的調整を行う必要がある。
That is, since light valves (described later) housed in the
ここで、本例のように、ドライバ基板13をライトガイド100の上面にねじ止め固定する構成を採用すれば、ドライバ基板13にて電気的調整を行った後、ドライバ基板13と光学ユニット10とをセットにして客先に納品することができ、客先では何ら電気的調整を行う必要がない。
Here, if the configuration in which the
ライトガイド100の下面側にはマウスなどから入力される信号処理を行うためのリモート信号処理回路が搭載されたリモート基板140が配置されている。ここで、リモート基板140は、装置後端側から挿抜可能に配置されている。このため、マウスなどに対するリモート用回路について機種によって異なる回路構成の回路基板を用いる必要があっても、リモート基板140を装置後端側から入れ替えることにより、簡単に対応できる。
On the lower surface side of the
(光学ユニット)
図7〜11を参照して、光学ユニット10に組み込まれている光学系について説明する。なお、図8〜11は、それぞれ図7のA−A線、B−B線、C−C線、D−D線における断面図である。本例の光学系は、照明光学系923と、この照明光学系923から出射される光束を、赤、緑、青の各色光束R、G、Bに分離する色分離光学系924と、各色光束を変調するライトバルブとしての3枚の液晶ライトバルブ925R、925G、925Bと、変調された色光束を再合成する色合成光学系としてのプリズムユニット910と、合成された光束をスクリーン上に拡大投写する投写レンズユニット6から構成される。
(Optical unit)
The optical system incorporated in the
照明光学系923は、光源ランプユニット8(光源部)と、インテグレータレンズ921、922と、偏光変換素子920と、集光レンズ930と、反射ミラー931とを備えている。
The illumination
光源ランプユニット8は、図12に示すように、光源ランプ801と、これを内蔵しているランプハウジング802から構成されている。光源ランプ801は、メタルハライドランプ等のランプ本体805と、リフレクタ806から構成されており、ランプ本体805からの光を光軸に沿ってインテグレータレンズ921の側に向けて出射する。ランプ本体805としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。
As shown in FIG. 12, the light
ランプハウジング802は、光軸方向の前面が開口となっている。ランプハウジング802の側面部分には冷却用空気の通過孔808、809、およびリフレクタ806の背面側に形成された通過孔(図示せず。)が形成されている。本例では、このランプハウジング802と光源ランプ801が一体に形成され、ランプ交換時には、これらを一体のままで着脱する。
The
インテグレータレンズ921、922は、マトリクス状に配置された複数の矩形レンズの集合体からなり、光源ランプ801から出射された光束を複数の部分光束に分割する。偏光変換素子920は、インテグレータレンズ921、922によって分割された部分光束の各々を、一種類の偏光成分の光に変換する光学素子である。インテグレータレンズ921、922によって分割され、偏光変換素子920によって一種類の偏光成分の光に変換された部分光束のそれぞれは、集光レンズ930によって、ライトバルブ925R、925G、925Bの面に重畳される。反射ミラー931は、照明光学系からの出射光の中心光軸を装置前方向に向けて直角に折り曲げるためのものである。
色分離光学系924は、赤緑反射ダイクロイックミラー941と、緑反射ダイクロイックミラー942と、反射ミラー943から構成される。まず、赤緑反射ダイクロイックミラー941において、照明光学系923から出射された光束に含まれている赤色光束Rおよび緑色光束Gが直角に反射されて、緑反射ダイクロイックミラー942の側に向かう。青色光束Bはこのミラー941を通過して、後方の反射ミラー943で直角に反射されて、青色光束の出射部からプリズムユニット910の側に出射される。ミラー941において反射された赤および緑の光束R、Gのうち、緑反射ダイクロイックミラー942において、緑色光束Gのみが直角に反射されて、緑色光束の出射部から色合成光学系の側に出射される。このミラー942を通過した赤色光束Rは、赤色光束の出射部から導光系927の側に出射される。導光系927は、入射側レンズ974と、入射側反射ミラー971と、出射側反射ミラー972と、これらの間に配置した中間レンズ973と、液晶ライトバルブ925Bの手前側に配置した集光レンズ953とで構成されている。
The color separation
色分離光学系924の青色光束Bおよび緑色光束Gの出射部の出射側には、それぞれ集光レンズ951、952が配置されている。各出射部から出射した各色光束は、これらの集光レンズ951、952に入射して平行化される。
Condensing
このように平行化された青色および緑色の光束B、Gは液晶ライトバルブ925B、925Gに入射して変調され、各色光に対応した画像情報(映像情報)が付加される。すなわち、これらのライトバルブは、不図示の駆動手段によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。このような駆動手段は公知の手段をそのまま使用することができる。一方、赤色光束Rは、導光系927を介して対応する液晶ライトバルブ925Rに導かれて、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。本例の液晶ライトバルブは、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として用いたものを使用できる。なお、図8、図10中、9251は、液晶ライトバルブ925R、925G、925Bに信号を供給するためのフレキシブルプリント基板である。
The collimated blue and green luminous fluxes B and G are incident on the liquid crystal
また、液晶ライトバルブ925R、925G、925Bは、プリズムユニット910の各端面に対して対向するように配置され、その前後にはガラス板に貼り付けた合成樹脂製の偏光板(図示せず。)が配置される。
Further, the liquid crystal
次に、各液晶ライトバルブ925R、G、Bを通って変調された各色光束は、色合成光学系に入射され、ここで合成される。本例では、前述のようにダイクロイックプリズムからなるプリズムユニット910を用いて色合成光学系を構成している。ここで合成された光束は、投写レンズユニット6を介して、所定の位置にあるスクリーン上に拡大投写される。
Next, the color light beams modulated through the liquid crystal
このように本形態では、ランプ本体805から出射された光束は、ライトガイド100内で反射ミラー931によって反射され、ライトガイド100のL字形の平面形状に沿う大回りのL字形の光路を進行して色分離光学系924およびプリズムユニット910に到達する。従って、各光学部品が狭い領域内に配置されながらも、光路を最大限長く設定してある。それ故、F値の小さなレンズを用いながら、かつ、インテグレータレンズ921、922や偏光変換素子920の配置位置を十分に確保しながら、光源ランプユニット8から出射された光束を平行光束として液晶ライトバルブ925R、925G、925Bに到達させることができる。
As described above, in this embodiment, the light beam emitted from the lamp
図13(A)は本形態の光学ユニットを構成する下ライトガイド901の斜視図である。図14は、この下ライトガイド901に用いたマグネシウム合金からなる成形品の部分だけの斜視図であり、図15は、この下ライトガイド901においてマグネシウム合金からなる成形品と一体成形してある樹脂部分だけを抜き出した斜視図である。
FIG. 13A is a perspective view of the lower
これらの図13(A)、14、15に示すように、下ライトガイド901の本体部分はマグネシウム合金からなる成形品900から構成されている。この下ライトガイド901には、光源ランプユニット8、照明光学系923、色分離光学系924、導光系927、液晶ライトバルブ925R,925G,925B、プリズムユニット910を配置するための空間800、9240、9250が構成され、それぞれの空間には、上記の光学系を構成するための各種光学素子を位置決めするための光学部品位置決め部190(図13(A)では偏光変換素子920を位置決め固定する部分だけに符号を付してある。)が構成されている。また、光源ランプユニット8を配置するための空間800は、光源ランプユニット8の上面をマグネシウム合金からなる成形品900が覆うように構成されている。
As shown in FIGS. 13A, 14, and 15, the main body portion of the lower
一方、光学部品位置決め部190は、マグネシウムのダイキャスト成形で形成できないような構造、あるいは高い精度が求められることから樹脂で形成してある。光学部品位置決め部190には、樹脂部分199の対向面同士に上下方向に延びる固定溝198が形成され、照明光学系、色分離光学系、導光系、液晶ライトバルブ、および色合成光学系を構成する光学部品のうち、平板状の光学部品または平面部(フランジ部)を備える光学部品については、すべて光学部品位置決め部190の固定溝198を利用して固定されている。すなわち、これら平板状の光学部品は固定溝198内に差し込んだ後、接着剤などで固定される。なお、樹脂部分199に用いられる樹脂は、線膨張係数がマグネシウム合金と近いことが好ましく、たとえばガラス入りのPCやPPSが用いられる。
On the other hand, the optical
図13(B)に示すように、マグネシウム合金からなる成形品900のうち、樹脂部分199である光学部品位置決め部190が形成される部分には、樹脂通し孔909が形成されている(図14では一部にのみ符号を付してある)。マグネシウム合金からなる成形品900をアウトサート成形により樹脂部分199と一体成形する時には、図13(B)中矢印Reで示すように、樹脂通し孔909を介して樹脂をマグネシウム合金からなる成形品900の裏側まで流入させてから固化する。その結果、光学部品位置決め部190を構成する樹脂部分199はマグネシウム合金からなる成形品900を挟むようにしてマグネシウム合金からなる成形品900に固着する。従って、マグネシウム合金からなる成形品900の一部に樹脂部分199を取り付けた場合でも、樹脂部分199がマグネシウム合金からなる成形品900から脱落することがない。勿論、マグネシウム合金からなる成形品900のアウトサート成形によらなくても、マグネシウム合金からなる成形品900に対して別部品からなる樹脂部分199を接着などの方法で固着してもよいが、本形態のように、マグネシウム合金からなる成形品900をアウトサート成形により製造すると、生産効率が高く、しかも寸法精度なども高いという利点がある。
As shown in FIG. 13B, a resin through
このように構成した下ライトガイド901は、樹脂部分199が一部にだけ使用されているので、成形後のバリ取り(寸法出しの切削加工)などの工程はほとんど必要なく、必要であるとしてもわずかな工数で足りる。それ故、全体を樹脂からなる成形品から構成した場合と比較して、成形後の二次加工に要した加工費を大きく削減できる。
Since the lower
さらに、図13(A)、図14に示すように、下ライトガイド901には、色合成光学系と投写光学系とを固定するためのヘッド部903も一体に構成されている。ヘッド部903は、装置の幅方向に向けて垂直な姿勢で延びる垂直壁91と、この垂直壁91の下端から水平に延びる底壁92とから基本的に構成されている。底壁92の表面には色合成光学系の光学部品載置部として、段差198Aを備える薄い樹脂部分199(図15参照)が底壁92と一体に構成され、この光学部品載置部190A上に、プリズムユニット910を構成する各プリズム片が段差198Aによって位置決めされた状態で固定される。なお、この樹脂部分199も、先に述べた光学部品位置決め部190を構成する樹脂部分199(図9参照)と同様、アウトサート形式により形成されている。従って、光学部品載置部190Aを構成する樹脂部分199は、樹脂通し孔909を介してマグネシウム合金からなる成形品900を挟むようにしてマグネシウム合金からなる成形品900に固着されている。
Further, as shown in FIGS. 13A and 14, the lower
垂直壁91の中央部分には、プリズムユニット910からの出射光が通過するための矩形の開口91bが形成されている。この垂直壁91には投写レンズユニット6の基端側(フランジ部分)を固定するためのねじ孔91dが4か所に形成されている。従って、垂直壁91の前面側の表面には投写レンズユニット6の基端側をねじ止めだけで固定でき、その後面側において底壁92の上面にはプリズムユニット910を直接、固定できる。
A
このように、下ライトガイド901には、ヘッド部903が予め一体成形されており、下ライトガイド901とヘッド部903との間には組合せガタや公差のばらつきがないので、その垂直壁91を挟むようにして投写レンズユニット6とプリズムユニット910とを固定するだけで相互の位置合わせを容易に行うことができる。それ故、組立て作業が容易であるとともに、光軸調整や複雑な位置決め機構や調整機構を設けなくてもよいので、コストの低減を図ることができる。しかも、これらの一体性にも優れているので、組み立て後に衝撃力等が作用しても、相互の位置ずれが発生するおそれが極めて少ないという利点がある。
As described above, the
ヘッド部903の底壁92には、冷却用空気を流通させるための連通孔91gが3箇所形成されている。図6(A)からわかるように、この底壁92の裏面に前記の吸気ファン15が取付けられ、吸気ファン15によって吸い込まれた冷却用空気は、これらの連通孔91gを介して、底壁92の上側にも流れ込むようになっている。
The
以上説明したように、本実施形態では、下ライトガイド901を構成するにあたって樹脂からなる成形品やアルミニウムからなる成形品ではなくてマグネシウム合金からなる成形品を用いている。このマグネシウム成形品は、樹脂成形品に比較して比重が小さい。たとえば、樹脂成形品の比重は約2.7とアルミニウム成形品と同等であるのに対して、マグネシウム成形品の比重は約1.8であるため、光学ユニットを軽量化することができる。
As described above, in the present embodiment, when forming the lower
また、下ライトガイド901を約1.5mm程度にまで肉薄にしても、マグネシウム合金からなる成形品900は、ランプ本体805、色合成光学系を構成するプリズムユニット910、または電源ユニット7からの発熱、および光学部品の重量に耐えるので、光軸を精度よく保つことができる。それ故、下ライトガイド901を肉薄にできる分、さらに光学ユニット10の軽量化を図ることができ、携帯や取り扱いが容易となる。
Further, even if the lower
さらに、マグネシウム合金からなる成形品900は材料面からみて放熱性が高く、かつ、肉薄にできるという点からも内部からの放熱性も高めることができる。従って、内部の温度上昇を抑えることができる。たとえば、樹脂製であるため熱に弱い偏光変換素子を例にあげれば、樹脂製のライトガイドを用いた従来構造に比較して、マグネシウム合金からなる成形品900を用いた本形態の構造によれば、偏光変換素子の定常状態における温度を10℃〜20℃も下げることができる。それ故、偏光変換素子などといった光学素子の耐熱面でのマージンを大きく確保できるので、信頼性が向上する。逆にいえば、同等の寿命で良ければ、より小型の光学素子を従来と同じ使用条件で用いることができることとなり、小型化しながら高輝度の表示に対応できる。
Further, the molded
また、同等の寿命で良くて同じサイズの光学素子を用いるとすれば、その分、照度の向上を図ることができるといえる。 If optical elements having the same life and the same size are used, it can be said that the illuminance can be improved accordingly.
さらに、マグネシウム合金からなる成形品900は、樹脂からなる成形品と比較して耐衝撃性や耐振動性が高いので、安定した精度を維持でき、故障が起きにくい。しかも、マグネシウム合金からなる成形品900は、樹脂からなる成形品と違って材質の劣化がほとんどないので、信頼性も高い。たとえば、樹脂からなる成形品は光源部からの紫外線を受けると、樹脂の一部が分解し、この分解したものが光源部あるいは光学部品に付着して性能を低下させるおそれがあるが、マグネシウム合金からなる成形品900の場合にはこのような性能低下がない。さらにまたマグネシウム合金からなる成形品900はリサイクルが可能であるという利点がある。
Furthermore, since the molded
また、下ライトガイド901に用いたマグネシウム合金からなる成形品900はそれ自身で良好な導電性を有するため、マグネシウム合金からなる成形品900自身(下ライトガイド901自身)をグランド電位に固定しておけば、グランドバスラインとして用いることができる。従って、各基板からのグランドをマグネシウム合金からなる成形品900自身(下ライトガイド901自身)に落としておけば、そのままでシールドを行うことができる。しかも、光学ユニット10は、投写型表示装置1の外装ケース2の内部において平面的に広い領域を占めているので、それ自身がシールド材としての機能を十分に果たすとともに、いずれの場所に基板を配置しても、基板からアースプレートを使用せずに直接、あるいは小さなアースプレートを用いるだけで基板をグランドに落とすことができる。それ故、各基板を光学ユニット10の上方、下方、あるいは側方に配置することができるなど、各基板の配置場所についての自由度が高い。
In addition, since the molded
さらに、図13(A)に示すように、光源ランプユニット8は、空間800内に収納される。従って、光源ランプユニット8の上面と側面とがマグネシウム合金からなる成形品900であるシールド材によって覆われた構造になっている。このため、ランプ本体805の点灯時に発生するノイズが外部に漏れることがない。よって、本実形態の投写型表示装置1では、簡単な構造でありながら、EMI対策も万全である。また、より高速化する微弱なビデオ信号を処理する回路を搭載する本実形態の投写型表示装置1において、ランプ本体805から放射される強力なノイズを上ライトガイド902および下ライトガイド901で確実に遮蔽できるので、信頼性を格段に向上させることができる。
Further, as shown in FIG. 13A, the light
また、図11に示すように、プリズムユニット910は下ライトガイド901のヘッド部903において底壁92の上に配置されるが、この底壁92の上面に一体に構成されている光学部品載置部190Aがプリズム固定板として機能する。このため、本実形態では、別体のプリズム固定板を用いる必要がない。しかも、下ライトガイド901は、ヘッド部903も含めて肉薄のマグネシウム合金からなる成形品900から構成されているため、その分、スペース的には余裕がある。そこで、本形態では、通気口150に配置する吸気ファン15の上下に十分な空間151、152を確保することができる。それ故、冷却用空気の取り入れをスムーズにすることができるなど、構造面からも静圧低下を抑えて冷却効率を高めることができる。すなわち、吸気ファン15が吸い込んだ冷却用空気は層流となって流れるので、流体抵抗が小さい分、吸気ファン15によって冷却用空気がスムーズに吸い込まれ、かつ、プリズムユニット910に向けてスムーズに供給される。それ故、冷却効率が高い。
As shown in FIG. 11, the
なお、プリズムユニット910の上面にはプリズムダクトおよび防塵用のメッシュ状のカバー(図示せず。)が配置されることがある。このようにして、落下してきた異物や電源オフ時に冷却風の流路内が負圧となって逆流する際の塵の侵入を防止する。
Note that a prism duct and a dust-proof mesh cover (not shown) may be disposed on the upper surface of the
以上述べた実施形態の他に、図15に示す各光学部品位置決め部190を、成形加工するときのランナー部(図示せず。)で相互に結合させて位置決め精度を出しておき、前記の樹脂通し孔909を利用して前記マグネシウム合金からなる成形品900にねじ止めや加締め等によって固定しても同様な効果を得ることができる。
In addition to the embodiment described above, the optical
2.第2の実施形態
図16には本発明の第2実施形態が示されており、この実施形態は、前記第1実施形態がライトガイド100のみをマグネシウム成形品で構成したものであるのに対し、ライトガイド10’とともに光学部品位置決め部190’もマグネシウム合金からなる成形品で構成したものである。
2. Second Embodiment FIG. 16 shows a second embodiment of the present invention, which is different from the first embodiment in that only the
この場合、マグネシウムの粉末を樹脂と混練し、成形後に熱または熱と圧力によって樹脂部分を飛散させて精密に成形する成形方法により光学部品位置決め部190をも含めて一体成形加工させてもよい。
In this case, the magnesium powder may be kneaded with the resin, and after molding, the resin portion may be scattered by heat or heat and pressure, and the molding may be performed integrally with the optical
なお、この実施形態および次に述べる第3実施形態において、前記第1実施形態と同様の構造、使用部材には同一符号を付すとともに、その詳細な説明は省略または簡略化する。 In this embodiment and the third embodiment described below, the same structure and members used as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified.
近頃、マグネシウム成形加工方法において、チクソトロピーを応用した固液状態で樹脂成形と同様な成形加工が可能となっている。そして、この加工方法を採用すると、I.薄肉成形が可能、II.寸法精度が出るため寸法出しのための機械加工が不要、III.成形密度アップによる強度向上が図れる、等の利点がある。 Recently, in the magnesium molding method, molding processing similar to resin molding is possible in a solid-liquid state using thixotropy. By adopting this processing method, there are advantages such as I. Thin-wall molding is possible, II. Dimensional accuracy is high, and machining for dimensioning is not required, and III. Strength improvement is achieved by increasing the molding density.
しかしその反面、I.湯流れ性の考慮が必要、II.型への喰い付き防止策が不可欠、III.光学部品類をマグネシウム材で直接支持、案内する場合の耐衝撃性を実現する緩衝構造が不可欠となる、等の問題点はある。 However, on the other hand, I. It is necessary to consider hot water flow, II. Prevention of biting into the mold is indispensable, III. Buffer structure that realizes shock resistance when supporting and guiding optical components directly with magnesium material There are problems such as becoming indispensable.
以下、このような観点も含めて詳述する。 Hereinafter, this point of view will be described in detail.
本第2実施形態では、光学部品位置決め部190’もマグネシウム成形品としたので、位置決め部190’の形態を前記樹脂製の位置決め部190に対して変えてある。
In the second embodiment, since the optical
すなわち、図16、17に詳細を示すように、まず、平板状でない光学部品、つまり、集光レンズ951〜953、中間レンズ973を位置決めする部位A−190’は、高さ寸法がHの本体部199’と、高さ寸法がhのガイド部198’と、レンズ951等の下端部を支持する受け部195とを有している。このガイド部198’は本体部199’から外側に突出するとともにレンズ951等の両側面部を挟み込む溝状に形成され、その高さ寸法hは、1/2<H<3/4とされているが、好ましくは、本体部199’の高さ寸法Hの1/2〜2/3程度である。そして、本体部の高さ寸法Hはレンズの直径とほぼ同じ寸法に形成されている。また、受け部195もレンズ951等の両側面部を挟み込むように形成されており、本体部199’においてガイド部198’の反対側には補強および湯流れ性改善用のリブ196が形成されている。
That is, as shown in detail in FIGS. 16 and 17, first, a non-flat optical component, that is, a part A-190 ′ for positioning the
ここで、ガイド部198’の高さ寸法を低くしたのは、レンズ951等をガイドできればよく、また、そのレンズ951等は円盤状のためガイド部198’の高さ寸法を必ずしもレンズ951等の直径と同じとする必要はなく、また、成形加工が容易となるようにしたためである。
Here, the height of the
光学部品位置決め部190’のうち、平板状の光学部品、つまり、インテグレータレンズ921、922、偏光変換素子920、ミラー941〜943、971、972用の位置決め部B−190’は、図18、19に示すように3点固定構造となっている。
Of the optical
すなわち、下ライトガイド901の底面に当該下ライトガイド901と一体形成されミラー941等の下部を支持する溝状の受け部982と、下ライトガイド901の側面に当該下ライトガイド901と一体形成されミラー941等の上部かつ両平面を支持する2つの上部支持部983とで構成され、これら上部支持部983は上下方向にずれて配置された一対の位置決め部材983A,983Bでそれぞれ形成されている。また、受け部982、上部支持部983においてミラー941等と当接する二面のうち一面は取り付け基準面984となっており、この取り付け基準面984の抜き勾配は例えば0°〜0.008°となっている。また、この取り付け基準面984とは別の2面の抜き勾配は1〜20°となっている。このように、受け部982、上部支持部983に勾配を設けることにより、成形後の収縮による型への喰い付きを防止することができる。
That is, a groove-shaped
そして、このような受け部982および上部支持部983おける取り付け基準面984とは別の他の2面とミラー941等との間には、図20に示すように、ミラー941等をガタつきなく支持するために、スポンジ、テープおよび樹脂等の弾性部材でなる緩衝材985が配置されている。
As shown in FIG. 20, the
このような第2実施形態によれば、前記第1実施形態と同様の効果を得ることができる他、緩衝材985によってミラーやレンズ類に加わる衝撃を緩衝でき、また、樹脂部分がないので、マグネシウム合金からなる成形品は樹脂からなる成形品に比較して比重が小さくなり、かつ、放熱性の面および強度の面で優れているという特長を最大限活かすことができるという効果がある。
According to such a second embodiment, the same effect as the first embodiment can be obtained, the shock applied to the mirror and the lenses by the
また、樹脂部分がない分、放熱性の高いマグネシウム合金からなる成形品の露出面積が広いので、この点からも放熱性の面で有利である。さらに樹脂成形部分がないので、樹脂成形後のバリ取りなどの二次加工を完全に省くことができ、低コスト化に有利である。 Further, since there is no resin portion, the exposed area of the molded product made of a magnesium alloy having high heat dissipation is wide, which is advantageous in terms of heat dissipation. Further, since there is no resin molding portion, secondary processing such as deburring after resin molding can be omitted completely, which is advantageous for cost reduction.
さらに、集光レンズ951等の位置決め部のガイド部198’の高さ寸法がレンズ951等の直径より低いが、ガイドできる寸法に形成されているので、成形加工において湯の流れが少なくてすみ、加工が容易である。
また、ミラー941等の位置決め部は、受け部982および2つの上部支持部983で構成され、ミラー941等の平板状の光学部品を3点支持する構造となっているので、受け部982および2つの上部支持部983を形成することで位置決め部を連続する溝とせずにすみ、重量が軽減されるとともに、途中に溝がない分、空間を少しでも確保できる。
ここで、これらの受け部982等の取り付け基準面984とは別の他の2面とミラー941等との間には緩衝材985が詰め込まれているので、ミラー941等をガタつきなく支持することができる。
Furthermore, although the height dimension of the
Further, the positioning portion such as the
Here, since the
3.第3の実施形態
図21、22には本発明の第3実施形態が示されており、この実施形態では、ライトガイド、ヘッド部、光学部品位置決め部の他に外装ケースもマグネシウム合金からなる成形品とし、外装ケースとライトガイドとを一体化したものである。それ以外の部分については前述した実施形態と同様である。
3. Third Embodiment FIGS. 21 and 22 show a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the outer case is formed of a magnesium alloy in addition to the light guide, the head portion, and the optical component positioning portion. The outer case and the light guide are integrated. Other parts are the same as those in the above-described embodiment.
本実施形態の投写型表示装置1’では、ロアーケース4’を含む外装ケース2’をマグネシウム合金からなる成形品で形成してあり、このような外装ケース2’は面積も広いので、湯(マグネシウム溶融金属)が隅々まで充分にゆきわたるように形成されている。すなわち、図23に示すように、外装ケース2’に形成されたゲート210の反対側かつ一つの隅部(例えばランプ収納部近傍)にはその隅部を挟んで凹形状部211が設けられ、この凹形状部211には、捨てランナー212が設けられている。そして、この凹形状部211には、ランナー212を取り除いた後、例えばシボ加工が施され、これにより、外装ケース2’の外観面の欠陥を回避している。また、ゲート210の反対側には、例えば表面から突出した複数条のリブ213が全体で波形状に形成されており、ゲート210から遠い位置に、万一、巣や湯じわおよびヒケ等が生じてもそれらが目立たないようになっている。また、ゲート210は外装ケース2’から外方向に拡がる形状とされ、かつ、外方向に行くにつれ板厚が薄くなるように形成されている。
In the
また、図示しないが外装ケースの開口部(例えば操作スイッチ部)等には、成形時にその周囲に湯が十分にいきわたるように、湯流れ確保用のリブも架けわたされている。 Although not shown, a rib for securing a hot water flow is also laid on the opening (for example, the operation switch) of the exterior case so that the hot water can sufficiently flow around the opening during molding.
なお、ミラー941等を位置決めする光学部品位置決め部190’には型構成上ロアーケースにすりあわせ部を逃がす穴を複数あけなければならない。
The optical
ライトガイドに加えて外装ケースもマグネシウム合金からなる成形品とすることにより、図22に示すように、電源ユニット7を構成するシールドケースは不要にできる。何故ならば、ライトガイドと外装ケースがシールド機能を兼ね備えることができるからである。そして、このように電源ユニット7を構成するシールドケースを設けない場合には、図24に示すように、下ライトガイド4’の長手方向に沿って溝状の受け部73を形成するとともに、この溝状の受け部73に直交する複数のリブ74を設ける。そして、基板類77の端部をこの受け部73に収め、断面L字状のブラケット75とビス76とによって固定すれば良い。なお、電源ユニット7内部の回路ブロック等を特定の流路を作って冷却を必要とする場合は、樹脂板等で覆えばよい。従って、EMI対応を十分に施しつつ製品の小型、軽量化を可能とできる。
In addition to the light guide, the outer case is also formed of a magnesium alloy, so that the shield case constituting the
このような外装ケース2’内の1つの隅部には一次側フィルタ78が配置され、反対側の隅部には一次側アクティブフィルタ79と整流回路(ダイオードブリッジ)80が配置されている。また、基板類77に取り付けられて放熱板81が配置され、この放熱板81には、チョッパ回路用のドライブFETおよび逆流防止用ダイオード82が取り付けられている。
A
ここで、図25に示すように、このようなライトガイドの下ライトガイド901と上ライトガイド902との高さの比率は、下ライトガイド901と上ライトガイド902とを合計した高さ寸法をRとし、下ライトガイド901の高さ寸法をrとしたとき、1/2R<r<3/4Rとされ、好ましくは、r=2/3Rとされる。従って、装置を天井や壁面等に設置する際に、装置本体を保持具によって保持し、保持具に吊り具を取り付けて設置する必要はなく、外装ケース2’に直接吊り具を取り付けて設置することが可能である。
Here, as shown in FIG. 25, the height ratio of the lower
なお、この比率は、前記第1、2実施形態でも同様としてよい。 This ratio may be the same in the first and second embodiments.
このように、25/1000秒間の短時間に成形させるために、湯流れ性を損なわない形状、寸法設定とすることで、薄肉成形を確立している。また、集光レンズ951〜953、中間レンズ973を位置決めする部位A−190’のガイド部(図示せず)の高さも必要最小限としている。ミラー類941〜943等平板状の光学部品用の位置決め部B−190’のガイド部も同様である。このように、ガイド部の高さを必要最小限とすることにより、高速、高圧で成形される湯による肉薄で丈の長い光学部品位置決め部の倒れ防止ができ、位置決め精度の向上が図れる。
Thus, in order to form in a short time of 25/1000 seconds, thin-wall molding is established by setting the shape and dimensions so as not to impair the hot water flowability. Further, the height of the guide portion (not shown) of the portion A-190 'for positioning the
本実施形態の投写型表示装置1’は、外装ケース2’がマグネシウム合金からなる成型品で形成してあるため、装置が軽量であるにもかかわらず、丈夫であり、例えば天井に吊して使用することができるようになっている。
The
すなわち、図22に示すように、外装ケース2’の裏面に形成された少なくとも2個以上のボス215にタップが切られており、一方、外装ケース2’を外側から囲うように吊り具216が設けられている。この吊り具216は、外装ケース2’の裏面から両側面に沿って立ち上がり、投写型表示装置1’を例えば天井に吊して使用できるようになっている。つまり、吊り具216をケース2’の外側からビスをボス215のタップに螺合させて取り付けた後、フランジ部216Aを天井に押し当てるとともに、ボルト等で固定するようになっている。マグネシウム材の外装ケースなるが故に、ねじ切り加工したボスで本体を逆に吊り下げる使用にも、強度的に充分耐え得るものとなっている。
That is, as shown in FIG. 22, at least two or
このような第3実施形態によれば、前記第1、2実施形態の効果と同様の効果を得ることができる他、外装ケース2’もマグネシウム合金からなる成形品となっているので、第1、2実施形態の投写型表示装置よりも一段と軽量化、放熱性に優れたものとなり、また、強度の面でも優れたものとなるという効果がある。また、軽量化されているため、例えば天井に吊して使用する等、商品の派生展開を簡単に広げられる。さらに、光学ユニットの放熱板の機能を併せ持つことになり、光学素子類の発熱を抑えて信頼性の向上、または照度アップを可能とする。さらにまた、冷却ファンへの依存度を抑えられるので、ファンの小型化、設置数の削減による本体の小型、薄型化に寄与し、加えて、マグネシウムの振動吸収性の活用と、ファン回転数の低減による低騒音化も可能となる。また、外装ケースをマグネシウム合金からなる成形品で構成したので、オーディオ基板を取り付けかつシールドするシャーシや、電源ユニットのシールド板等、シールド機能を有する部品の削減ができ、軽量化やコストダウンも図れる。
According to the third embodiment, the same effects as those of the first and second embodiments can be obtained, and the
(その他の実施の形態)
第1の実施形態における光学ユニット10を用いて、図26に示すように、リア型の投写型表示装置1Aを構成してもよい。この場合には、光学ユニット10から出射された光をミラー101A、102Aで反射し、レンチキュラースクリーン103A(投写面)上に投写する。
(Other embodiments)
As shown in FIG. 26, the rear projection display apparatus 1A may be configured by using the
また、前記第1実施形態では、マグネシウム合金からなる成形品のライトガイドと樹脂製の外装ケース2との組み合わせとし、第3実施形態では、ライトガイドと外装ケース2’とをマグネシウム合金からなる成形品で一体成形したが、これに限らず、例えば、ライトガイドと外装とを別々にマグネシウム合金からなる成形品で形成し、これらを組み合わせるようにしてもよい。
In the first embodiment, a light guide of a molded product made of a magnesium alloy and a resin
このようにすれば、前記各実施形態の効果と同様の効果を得ることができる他、外装ケースのコストアップ(成形品質、外観品質のための手直し)を抑えることができるという効果と、光学ユニットのOEMにおいて外観デザインに左右されずに両者を別個に販売できるという効果とを得ることができる。 In this way, the same effects as those of the above embodiments can be obtained, and an increase in the cost of the exterior case (modification for molding quality and appearance quality) can be suppressed, and an optical unit In the OEM, it is possible to obtain the effect that both can be sold separately without being influenced by the appearance design.
また、前記第2実施形態では、受け部982等の取り付け基準面984とは別の他の2面とミラー941等との間に緩衝材985を詰め込んでミラー941等のガタつきをなくしていたが、これに限らず、例えば図27に示すように、受け部908等の取り付け基準面904とは別の面にテープまたは樹脂材905を、接着またはアウトサートにより取り付けるようにしてもよい。
そして、このようにしてもミラー941等をガタつきなく支持することができる。
In the second embodiment, the
In this way, the
本発明の光学ユニットは、使用部材の材質を改良することにより、軽量化および放熱性能の向上を図れるとともに、高信頼性化を図れるため、ホームシアターやプレゼンテーションで利用される投写型表示装置の光学ユニットとして有用である。 Since the optical unit of the present invention can improve the weight and heat dissipation performance by improving the material of the member used, and can achieve high reliability, the optical unit of the projection display device used in home theaters and presentations Useful as.
1,1’,1A・・・投写型表示装置、2,2’・・・外装ケース、6・・・投写レンズユニット(投写光学系)、7・・・電源ユニット、8・・・光源ランプユニット(光源部)、10・・・光学ユニット、100,10’・・・ライトガイド、190,190’・・・光学部品位置決め部、190A・・・光学部品載置部、198A・・・段差、198’・・・ガイド部、199・・・樹脂部分、199’・・・本体部、900・・・マグネシウム合金からなる成形品、901・・・下ライトガイド、903・・・ヘッド部、909・・・樹脂通し孔、910・・・プリズムユニット(色合成光学系)、924・・・色分離光学系、925R,925G,925B・・・液晶ライトバルブ、920,921,922,941〜943、971、972・・・平板状の光学部品、951〜953,973・・・非平板状の光学部品、982・・・受け部、983A,983B・・・位置決め部材(支持部)、984・・・取り付け基準面、985・・・緩衝材。
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記光源部から出射された光束を複数色の光束に分離する色分離光学系と、分離された各色の光束を画像情報に基づいて変調する複数のライトバルブと、該ライトバルブを介して変調された各色の変調光束を合成する色合成光学系と、該色合成光学系によって合成された変調光束を投写面に向けて拡大投写する投写光学系とを有し、
前記光源部、前記色分離光学系、前記ライトバルブ、前記色合成光学系、および前記投写光学系は、マグネシウム合金からなる成型品を用いたライトガイドに支持されており、
前記ライトガイドには、前記色分離光学系を構成する光学部品または前記ライトバルブを位置決め固定するための光学部品位置決め部を備え、
前記光学部品位置決め部のうちの平板状の光学部品を位置決めする位置決め部は、位置決めされる平板状の光学部品の両平面を挟んで支持する受け部と、前記位置決めされる平板状の光学部品の対向する平面を挟んで支持する2つの支持部とを備え、
前記平板状の光学部品を位置決めする位置決め部は、前記受け部と前記2つの支持部とによって前記位置決めされる平板状の光学部品を3点支持する構造となっており、
前記支持部は、前記位置決めされる平板状の光学部品の平面方向にずれた位置にそれぞれ配置され、前記平板状の光学部品の対向する平面を挟んで支持する一対の位置決め部材で構成されていることを特徴とする光学ユニット。 Optical used in a projection display device that optically processes a light beam emitted from a light source unit to form an optical image corresponding to image information, and enlarges and projects this optical image on a projection surface via a projection optical system. A unit,
A color separation optical system that separates a light beam emitted from the light source unit into a plurality of color light beams, a plurality of light valves that modulate the separated light beams of each color based on image information, and the light valves are modulated via the light valves. A color combining optical system for combining the modulated light beams of the respective colors, and a projection optical system for enlarging and projecting the modulated light beam combined by the color combining optical system toward the projection surface,
The light source unit, the color separation optical system, the light valve, the color synthesis optical system, and the projection optical system are supported by a light guide using a molded product made of a magnesium alloy,
The light guide includes an optical component positioning unit for positioning and fixing the optical component constituting the color separation optical system or the light valve,
Positioning portion for positioning the plate-shaped optical component of the optical component positioning unit includes a receiving portion for supporting sandwiching both faces of the tabular optical components to be positioned, flat optical components being pre-Symbol positioned Two support portions that support the opposite planes of
The positioning part for positioning the flat plate-shaped optical component has a structure that supports the flat plate-shaped optical component that is positioned by the receiving unit and the two support units at three points .
The support portions are respectively arranged at positions shifted in the plane direction of the flat plate-shaped optical component to be positioned, and are configured by a pair of positioning members that support the flat plate-shaped optical component with the planes facing each other. An optical unit characterized by that.
前記ライトガイドには、前記色合成光学系および前記投写光学系を搭載するためのヘッド部が一体に構成されていることを特徴とする光学ユニット。 The optical unit according to claim 1,
An optical unit, wherein the light guide is integrally configured with a head portion for mounting the color synthesis optical system and the projection optical system.
前記ヘッド部には、前記色合成光学系を構成するプリズムを位置決め固定するための段差を備える光学部品載置部が構成されていることを特徴とする光学ユニット。 The optical unit according to claim 2, wherein
The optical unit according to claim 1, wherein the head unit includes an optical component mounting unit having a step for positioning and fixing a prism constituting the color synthesis optical system.
前記ヘッド部および前記光学部品位置決め部が前記マグネシウム合金からなる成形品により形成されるとともに、前記ライトガイドと一体化されていることを特徴とする光学ユニット。 The optical unit according to any one of claims 1 to 3,
The optical unit, wherein the head part and the optical component positioning part are formed of a molded product made of the magnesium alloy and are integrated with the light guide.
前記光学部品位置決め部のうち非平板状の光学部品を位置決めする位置決め部は、位置決めされる非平板状の光学部品の側端面をガイドするガイド部を有し、前記ガイド部の高さ寸法は、前記位置決めされる非平板状の光学部品の外形寸法より低くなっていることを特徴とする光学ユニット。 The optical unit according to claim 4,
The positioning part for positioning the non-flat optical component among the optical component positioning parts has a guide part for guiding the side end surface of the non-flat optical part to be positioned, and the height dimension of the guide part is An optical unit, wherein the optical unit is lower than an outer dimension of the non-flat optical component to be positioned.
前記光学部品位置決め部は前記ガイド部と本体部とを有し、
前記ガイド部の高さ寸法は、前記本体部の高さ寸法の1/2〜3/4の範囲とされていることを特徴とする光学ユニット。 The optical unit according to claim 5,
The optical component positioning portion has the guide portion and a main body portion,
The optical unit according to claim 1, wherein a height dimension of the guide portion is in a range of 1/2 to 3/4 of a height dimension of the main body portion.
前記平板状の光学部品を位置決めする3点支持構造の取り付け基準面の抜き勾配は0°〜0.008°とされるとともに、前記取り付け基準面以外の他の2側面の抜き勾配は1°〜2°とされていることを特徴とする光学ユニット。 The optical unit according to any one of claims 1 to 6,
The draft angle of the mounting reference surface of the three-point support structure for positioning the flat optical component is 0 ° to 0.008 °, and the draft angle of the other two side surfaces other than the mounting reference surface is 1 ° to An optical unit characterized by being 2 °.
前記他の2面と前記位置決めされる平板状の光学部品の端部との隙間には、前記位置決めされる平板状の光学部品を前記取り付け基準面に押し付けて前記位置決めされる平板状の光学部品のがたつきを防止する緩衝部材が配置されることを特徴とする光学ユニット。 The optical unit according to claim 7,
In the gap between the other two surfaces and the end of the flat plate-shaped optical component to be positioned, the flat plate-shaped optical component that is positioned by pressing the flat plate-shaped optical component to be positioned against the mounting reference surface An optical unit comprising a buffer member for preventing rattling.
前記外装ケースおよび前記ヘッド部は前記ライトガイドと同様のマグネシウム合金からなる成形品を用いて形成され、かつ、前記外装ケース、前記ヘッド部および前記ライトガイドは一体的に形成されていることを特徴とする投写型表示装置。 The projection display device according to claim 9, wherein
The exterior case and the head portion are formed using a molded product made of a magnesium alloy similar to the light guide, and the exterior case, the head portion, and the light guide are integrally formed. Projection display device.
前記外装ケースおよび前記ヘッド部は前記ライトガイドと同様のマグネシウム合金からなる成形品を用いて形成され、前記外装ケースと前記ライトガイドとは別体に形成されていることを特徴とする投写型表示装置。 The projection display device according to claim 9, wherein
The exterior case and the head portion are formed using a molded product made of a magnesium alloy similar to the light guide, and the exterior case and the light guide are formed separately. apparatus.
前記ライトガイドおよび前記外装ケースはグランド電位に設定され、シールド材として用いられていることを特徴とする投写型表示装置。 The projection display device according to any one of claims 9 to 11,
The projection display device, wherein the light guide and the outer case are set to a ground potential and used as a shielding material.
前記光学ユニットを構成する上下のライトガイドのうち下ライトガイドの高さ寸法は、両ライトガイドの合計高さ寸法の1/2〜2/3となっていることを特徴とする投写型表示装置。
The projection display device according to any one of claims 9 to 12,
Among the upper and lower light guides constituting the optical unit, the height of the lower light guide is 1/2 to 2/3 of the total height of both light guides. .
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