JP4168899B2 - 光学部品用筐体、光学装置、およびプロジェクタ - Google Patents

光学部品用筐体、光学装置、およびプロジェクタ Download PDF

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Description

本発明は、光学部品用筐体、光学装置、およびプロジェクタに関する。
従来、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションにプロジェクタを用いることが知られている。このようなプロジェクタは、その内部に複数の光学部品を収容し、これらの光学部品を用いることにより、光源から射出された光束を変調した後に拡大投射して投射画像を形成している。
このような光学部品としては、光源から射出された光束を変調する光変調素子と、この光変調素子を挟むように配置される入射側偏光板および射出側偏光板とが用いられている。
ここで、入射側偏光板および射出側偏光板は、光変調素子に入射する偏光方向を制御するとともに、光変調素子から射出される光束の偏光方向を制御するものであり、それぞれの偏光軸が直交するように配置される。このような構成により、投射画像の高いコントラストを実現している。
このため、従来では、入射側偏光板および射出側偏光板の偏光軸同士のなす角度を調整するための調整機構を備えたプロジェクタが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この調整機構は、光学部品を収容する光学部品用筐体とは独立して設けられ、光学部品用筐体の所定位置に設置される。そして、光学部品用筐体の上面に形成された孔を介して調整機構を操作することにより、照明光軸と直交する面内で射出側偏光板に対する入射側偏光板の姿勢調整が実施される。
特開2000−259093号公報
近年において、光変調素子毎の視野角を調整し、光変調素子毎に生じる視野角依存性による画面ムラを抑制して、色むらのない投射画像を形成するために、光学部品として位相差板または視野角補正板等を用いる構成も利用されている。このような位相差板または視野角補正板等は、照明光軸上において、例えば、入射側偏光板または射出側偏光板と、光変調素子との間に配置される。
このような入射側偏光板、位相差板または視野角補正板、および射出側偏光板等の種々の光学部品に特許文献1に記載の調整機構を採用した場合には、それぞれの光学部品に対応して調整機構を設ける必要があり、光学部品用筐体内に広いスペースが必要となってしまう。このため、光学部品用筐体が大型化し、プロジェクタの小型化を阻害してしまう。
また、各調整機構を光学部品用筐体に取り付けるためには、光学部品用筐体内に各調整機構に対応する複数の取付部の形成、または、各調整機構を光学部品用筐体に固定するための例えばねじ等の複数の固定部材を必要とする。このため、複数の取付部の形成、複数の固定部材の必要性によりプロジェクタの製造コストの低減を図りにくい。
本発明の目的は、このような点に鑑みて、小型化を図れかつ、製造コストの低減を図れる光学部品用筐体、光学装置、およびプロジェクタを提供することにある。
本発明の光学部品用筐体は、内部に光源から射出された光束の照明光軸が設定され、複数の光学部品を収納して前記照明光軸上の所定位置に配置する光学部品用筐体であって、前記複数の光学部品が設置される下部筐体と、前記下部筐体を閉塞する蓋状の上部筐体と、前記複数の光学部品のうちの少なくともいずれかを保持し、前記下部筐体内の所定位置に前記光学部品を設置する光学部品保持枠とを備え、前記上部筐体の上面には、前記光束の照明光軸を中心とする円弧状の曲面として構成され、前記光学部品保持枠を回動可能に支持する光学部品保持枠支持面が形成され、前記光学部品保持枠は、前記複数の光学部品のうちのいずれかの光学部品を保持する第1保持枠と、前記第1保持枠に保持される光学部品に近接配置される光学部品を保持する第2保持枠とを備え、前記第1保持枠および前記第2保持枠のうちのいずれか一方の保持枠は、前記上部筐体の光学部品保持枠支持面上を摺動するように構成されているとともに、前記光束の照明光軸を中心とする円弧状の曲面として構成され、他方の保持枠を回動可能に支持する回転案内面を有していることを特徴とする。
ここで、光学部品としては、種々のものを採用でき、例えば、偏光板、位相差板、光学補償手段(視野角補正板、色補正膜等)等を採用できる。
本発明では、光学部品用筐体は、下部筐体と、上面に光学部品保持枠支持面が形成された上部筐体と、第1保持枠および第2保持枠から構成される光学部品保持枠とを備える。そして、第1保持枠および第2保持枠のうちのいずれか一方の保持枠は、上部筐体の光学部品保持枠支持面上を摺動するように構成されているとともに、他方の保持枠を回動可能に支持する回転案内面を有している。このことにより、光学部品保持枠を構成する第1保持枠および第2保持枠は、一方の保持枠に形成された回転案内面を介して一体的に構成され、複数の光学部品のうち近接配置される2つの光学部品を保持できる。したがって、従来のように2つの調整機構にそれぞれ2つの光学部品を独立して保持させる構成と比較して、光学部品用筐体内部にそれほど広いスペースを必要とせず、光学部品用筐体の小型化を図れる。
また、一方の保持枠に対して他方の保持枠を固定する構成とすれば、例えば、上部筐体または下部筐体に一方の保持枠用の取付部のみを形成しておけばよく、他方の保持枠用の取付部を上部筐体または下部筐体に形成する必要がない。また、一方の保持枠に対して他方の保持枠を接着固定等により固定する構成とすれば、光学部品保持枠を上部筐体または下部筐体に固定するための固定部材も、一方の保持枠用の固定部材のみでよく、他方の保持枠用の固定部材を省略できる。したがって、取付部および固定部材を適宜省略でき、プロジェクタの製造コストの低減を図れる。
本発明の光学部品用筐体では、前記一方の保持枠には、前記上部筐体の光学部品保持枠支持面と当接し、保持した光学部品の光束入射方向を軸として該光学部品を回動させる第1曲面が形成され、前記回転案内面は、前記第1曲面と対向する端面に形成されていることが好ましい。
本発明によれば、一方の保持枠には、上部筐体の光学部品保持枠支持面に対応して第1曲面が形成されているので、一方の保持枠を上部筐体の光学部品保持枠支持面に沿って回動でき、一方の保持枠に保持される光学部品の位置調整を簡単な構造で容易にかつ、高精度に実施できる。
また、回転案内面は、第1曲面と対向する端面に形成されているので、例えば、一方の保持枠の一部を、光束の照明光軸を中心として湾曲した形状とすれば、湾曲状内側端面を第1曲面とし、湾曲状外側端面を回転案内面とすることができ、一方の保持枠の製造を容易に実施できる。
さらに、上部筐体の上面に光学部品保持枠支持面が形成され、一方の保持枠において、該光学部品保持枠支持面に当接する第1曲面に対向する端面に回転案内面が形成されているので、上部筐体の上方から該上部筐体に対して一方の保持枠の設置を容易に実施できるとともに、一方の保持枠の上方から該一方の保持枠に対して他方の保持枠の設置も容易に実施できる。したがって、上部筐体に対する光学部品保持枠の着脱を容易に実施でき、光学部品保持枠に保持される光学部品の交換等を容易に実施できる。
本発明の光学部品用筐体では、前記他方の保持枠には、前記一方の保持枠の回転案内面と当接し、保持した光学部品の光束入射方向を軸として該光学部品を回動させる第2曲面が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、他方の保持枠には、一方の保持枠の回転案内面に対応して第2曲面が形成されているので、他方の保持枠を一方の保持枠の回転案内面に沿って回動でき、他方の保持枠に保持される光学部品の位置調整を簡単な構造で容易にかつ、高精度に実施できる。
本発明の光学部品用筐体では、前記第1保持枠および前記第2保持枠には、回動方向に沿って延び、少なくとも一部が互いに平面的に干渉する長孔がそれぞれ形成され、前記上部筐体の光学部品保持枠支持面には、前記各長孔を介して挿通され前記第1保持枠および前記第2保持枠の双方を固定する固定部材が取り付けられる固定部材取付部が形成されていることが好ましい。
本発明では、第1保持枠および第2保持枠には、それぞれ長孔が形成され、各長孔は、少なくとも一部が互いに平面的に干渉する。また、上部筐体の光学部品保持枠支持面には、各長孔を介して挿通される固定部材が取り付けられる固定部材取付部が形成されている。このことにより、第1保持枠および第2保持枠の双方を、単一の固定部材により固定することができ、必要とする固定部材の数量を低減してプロジェクタの製造コストの低減を図れるとともに、各保持枠の回動に応じた光学部品の最適な位置で上部筐体に各保持枠を固定できる。
本発明の光学部品用筐体では、前記固定部材は、螺合構造により前記固定部材取付部に取り付けられることが好ましい。
本発明によれば、固定部材は、螺合構造により固定部材取付部に取り付けられているので、例えば、光学部品保持枠に保持される光学部品のうちの少なくともいずれかの光学部品が照明光軸上の所定位置からずれた場合であっても、固定部材の螺合状態を緩めることで前記光学部品の位置を容易に修正できる。また、固定部材を緩めて取り外すだけで前記光学部品の交換等を実施でき、各保持枠の着脱を容易に実施できる。したがって、各保持枠が接着剤等で接着固定される構成と比較して、上部筐体に対する各保持枠の着脱を容易かつ迅速に実施できる。
また、各保持枠に長孔がそれぞれ形成されているので、各光学部品の位置調整を実施する際に、固定部材の螺合状態を緩めた状態で実施でき、各光学部品の位置調整を容易に実施できるとともに、位置調整後の固定を容易かつ確実に実施できる。
本発明の光学部品用筐体では、前記上部筐体の上面には、前記光学部品の位置を調整する棒状の調整部材の先端を支持し、前記調整部材が移動する際の支点となる調整部材先端支持部が形成され、前記一方の保持枠には、前記調整部材が挿通され、前記調整部材の側面と当接する切り欠きが形成されていることが好ましい。
ここで、調整部材としては、棒状であればよく、例えば、ドライバ等の工具等を採用できる。
本発明によれば、上部筐体には、調整部材先端支持部が形成され、一方の保持枠には、切り欠きが形成されているので、例えば、ドライバ等の調整部材を一方の保持枠の切り欠きに挿通して調整部材の先端を調整部材先端支持部に支持させ、調整部材先端支持部を中心として調整部材を移動することで、調整部材の側面と切り欠きの側面とが当接し、調整部材の移動方向に一方の保持枠を移動でき、一方の保持枠を光学部品保持枠支持面上で摺動させることができる。すなわち、一方の保持枠を回動させ、該一方の保持枠に保持される光学部品の位置調整を容易に実施できる。また、一方の保持枠を移動させるために、専用の光軸調整治具を用いなくても、容易に光学部品の位置調整を実施できる。
本発明の光学部品用筐体では、前記他方の保持枠には、上方に向けて突出し、前記他方の保持枠を前記一方の保持枠の回転案内面上を摺動させるための移動操作部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、他方の保持枠には、移動操作部が形成されているので、例えば、移動操作部を手で掴み、移動操作部を移動させることで、他方の保持枠を回転案内面上で摺動させることができる。すなわち、他方の保持枠を回動させ、該他方の保持枠に保持される光学部品の位置調整を容易に実施できる。したがって、他方の保持枠を移動させるために、専用の光軸調整治具を用いなくても、容易に光学部品の位置調整を実施できる。
本発明の光学装置は、光源から射出された光束の光路上に配置される複数の光学部品と、前記複数の光学部品を内部に収納する、上述した光学部品用筐体とを備えていることを特徴とする。
本発明によれば、光学装置は、上述した光学部品用筐体を備えているので、上述した光学部品用筐体と同様の作用・効果を享受できる。
また、光学装置は、光学部品の位置調整可能な光学部品用筐体を備えているので、各光学部品の相互の位置ずれを回避し、良好な光学像を形成できる。
本発明の光学装置では、前記複数の光学部品は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、入射する光束の偏光軸を変換する偏光板と、前記光変調装置から射出される光束の視野角を拡大する光学補償手段とを含んで構成され、前記光学部品保持枠は、前記偏光板および前記光学補償手段を保持することが好ましい。
ここで、偏光板としては、光変調装置の光路前段および光路後段に配置される入射側偏光板および射出側偏光板の双方を採用できる。
また、光学補償手段は、入射側偏光板または射出側偏光板と、光変調装置との間に介装される視野角補正板等を採用できる。
そして、光学部品保持枠としては、近接配置される2つの光学部品を保持する構成とすればよく、例えば、第1保持枠にて入射側偏光板を保持し、第2保持枠にて視野角補正板を保持する構成としてもよく、第1保持枠にて射出側偏光板を保持し、第2保持枠にて視野角補正板を保持する構成としてもよい。特に、第1保持枠にて入射側偏光板を保持し、第2保持枠にて視野角補正板を保持する構成が好ましい。
本発明によれば、光学部品保持枠は、偏光板および光学補償手段を保持するので、例えば、第1保持枠にて入射側偏光板を保持し、第2保持枠にて視野角補正板を保持する構成とした場合には、第1保持枠を上部筐体に対して回動させることで、射出側偏光板に対する入射側偏光板の偏光軸の角度調整を実施できるとともに、第2保持枠を第1保持枠に対して回動させることで、視野角補正板における視野角調整も実施できる。したがって、本発明の光学装置によれば、高コントラストかつ視野角の良好な光学像を形成できる。
本発明のプロジェクタは、光源と、前記光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、上述した光学装置を備えていることを特徴とする。
本発明によれば、プロジェクタは、上述した光学装置を備えているので、上述した光学装置と同様の作用・効果を享受できる。
また、例えば、3つの光変調装置と、これら光変調装置にて変調された変調光を合成する色合成光学装置を備える三板式のプロジェクタの場合、各光変調装置に対応する偏光板および視野角補正板を3つの光学部品保持枠にてそれぞれ位置調整する構成とすれば、高コントラスト比を実現しつつ、光変調装置毎に生じる視野角依存性による画面ムラを抑制し、色むらのない投射画像を形成できる。
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの主な構成〕
図1は、本実施形態に係るプロジェクタ1の概略構成を示す図である。
プロジェクタ1は、全体略直方体形状の外装ケース2と、プロジェクタ1内に滞留する熱を冷却する冷却ユニット3と、光源から射出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する光学装置としての光学ユニット4と、図示しない電源ケーブルを介して外部から供給された電力をプロジェクタ1の構成部材に供給する電源ユニット5とを備えて構成されている。
外装ケース2は、それぞれ金属で構成され、プロジェクタ1の天面、前面、側面、および背面をそれぞれ構成するアッパーケース21と、プロジェクタ1の底面、前面、側面、および背面をそれぞれ構成するロアーケース22とで構成されている。これらのケース21,22は、互いにねじで固定されている。なお、外装ケース2は、金属製に限らず、合成樹脂で構成したものを採用してもよい。
アッパーケース21の前面には、切欠部211が形成されており、前記ロアーケース22と組み合わされた状態で、円形の開口部2Aを形成し、この開口部2Aから、外装ケース2内部に配置された光学ユニット4の後述する投射レンズの一部が、外部に露出している。そして、この露出部分の一部である前記投射レンズのレバーを介して、前記投射レンズのフォーカス操作が手動で実施可能となっている。また、開口部2Aの反対側の位置には、冷却ユニット3によって、プロジェクタ1内部で温められた空気を外部に排出するための排気口212が形成されている。
アッパーケース21の背面には、電源ユニット5に対向する位置(図1中左側)に、冷却ユニット3によって外部から冷却空気を吸引するための吸気口213が形成されている。また、アッパーケース21の背面には、図示は省略するが、コンピュータ接続用の接続部や、ビデオ入力端子、オーディオ機器接続端子等の各種の機器接続用端子が設けられており、該背面の内側には、映像信号等の信号処理を行う信号処理回路が実装されたインターフェース基板が配置されている。
ロアーケース22の底面には、図示は省略するが、光学ユニット4の後述する電気光学装置の下方に位置し、冷却ユニット3によって外部から冷却空気を吸引するための吸気口が形成されている。
ロアーケース22の背面には、図示は省略するが、アッパーケース21の背面に形成された吸気口213と連続して、冷却ユニット3によって外部から冷却空気を吸引するための吸気口が形成されている。
ロアーケース22の前面には、切欠部221が形成され、アッパーケース21と組み合わされた状態で、上述した切欠部211と連続して円形の開口部2Aを形成する。また、開口部2Aの反対側の位置には、アッパーケース21の前面に形成された排気口212と連続して、冷却ユニット3によって、プロジェクタ1内部で温められた空気を外部に排出するための排気口222が形成されている。
冷却ユニット3は、プロジェクタ1の内部に形成される冷却流路に冷却空気を送り込み、プロジェクタ1内で発生する熱を冷却する。この冷却ユニット3は、光学ユニット4の後述する投射レンズの側方に位置し、ロアーケース22の底面に形成された図示しない吸気口から冷却空気を吸引する一対のシロッコファン31,32と、外装ケース2の背面近傍に位置し、該背面に形成された吸気口213から冷却空気を吸引する軸流吸気ファン33と、外装ケース2の前面近傍に位置し、プロジェクタ1内の空気を引き寄せ、該前面に形成された排気口212,222から温められた空気を排出する軸流排気ファン34とを備えて構成されている。
電源ユニット5は、プロジェクタ1内部において、外装ケース2の背面から前面にかけて延びるように配置されている。この電源ユニット5は、図示は省略するが、電源ケーブルを通して外部から供給された電力を、プロジェクタ1の構成部材に供給する電源と、光学ユニット4の後述する光源装置に、前記電源から供給された電力を供給するランプ駆動回路とを備えている。これら電源およびランプ駆動回路は、図示は省略するが、両端が開口されたアルミニウム等の金属製のシールド部材によって周囲を覆われている。そして、このシールド部材により冷却ユニット3の軸流吸気ファン33から吸引された冷却空気が誘導されるととともに、前記電源や前記ランプ駆動回路で発生する電磁ノイズが外部へ漏れないように構成されている。
図2は、光学ユニット4を上方から見た斜視図である。
光学ユニット4は、詳細については後述するが、光源から射出された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大して投射するユニットである。この光学ユニットは、図1または図2に示すように、外装ケース2内において、前面側から背面側に延び、さらに、背面側に沿って延び、さらにまた、背面側から前面側へと延びる平面略U字形状を有している。この光学ユニット4は、図示は省略するが、電源ユニット5と電気的に接続している。また、この光学ユニット4の上方には、画像情報に応じて光学像を投射するために、画像情報を取り込んで制御および演算処理等を行い、後述する光変調装置となる各液晶パネルを制御する制御基板が配置される。
〔光学ユニットの構成〕
図3は、光学ユニット4の光学系を模式的に示す図である。
光学ユニット4は、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学系42と、リレー光学系43と、電気光学装置44と、投射光学装置としての投射レンズ46と、これらの光学部品41〜44を内部に収納するとともに,投射レンズ46を所定位置で支持固定する合成樹脂製の光学部品用筐体47(図2)とを備える。
インテグレータ照明光学系41は、電気光学装置44を構成する後述する各液晶パネルの画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。このインテグレータ照明光学系41は、光源装置413と、第1レンズアレイ418と、第2レンズアレイ414と、偏光変換装置415と、反射ミラー424と、重畳レンズ419とを備えている。
光源装置413は、放射状の光線を射出する放射光源としての光源ランプ411と、この光源ランプ411から射出された放射光を反射するリフレクタ412とを有する。光源ランプ411としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。
リフレクタ412としては、放物面鏡を用いている。なお、放物面鏡の他、平行化凹レンズと共に楕円面鏡を用いてもよい。
第1レンズアレイ418は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ411から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。
第2レンズアレイ414は、第1レンズアレイ418と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ414は、重畳レンズ419とともに、第1レンズアレイ418の各小レンズの像を後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。
偏光変換装置415は、第2レンズアレイ414の後段に配置される。このような偏光変換装置415は、第2レンズアレイ414からの光を略1種類の偏光光に変換するものであり、これにより、電気光学装置44での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換装置415によって略1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ419によって最終的に電気光学装置44の後述する各液晶パネル上にほぼ重畳される。偏光光を変換するタイプの液晶パネルを用いた本実施形態のプロジェクタ1では、1種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ411からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換装置415を用いることにより、光源ランプ411から射出された光束を略全て1種類の偏光光に変換し、電気光学装置44での光の利用効率を高めている。
色分離光学系42は、2枚のダイクロイックミラー421,422と、反射ミラー423とを備え、ダイクロイックミラー421,422によりインテグレータ照明光学系41から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の3色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系43は、入射側レンズ431、リレーレンズ433、および反射ミラー432,434を備え、色分離光学系42で分離された色光を青色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。
この際、色分離光学系42のダイクロイックミラー421では、インテグレータ照明光学系41から射出された光束の青色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、赤色光成分が反射する。ダイクロイックミラー421によって反射した赤色光は、反射ミラー423で反射し、フィールドレンズ417を通って赤色光用の液晶パネルに達する。このフィールドレンズ417は、第2レンズアレイ414から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の緑色光および青色光用の液晶パネルの光入射側に設けられたフィールドレンズ417も同様である。
ダイクロイックミラー421を透過した青色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー422によって反射し、フィールドレンズ417を通って緑色光用の液晶パネルに達する。一方、青色光はダイクロイックミラー422を透過してリレー光学系43を通り、さらにフィールドレンズ417を通って青色光用の液晶パネルに達する。なお、青色光にリレー光学系43が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ431に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ417に伝えるためである。なお、リレー光学系43には、3つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
電気光学装置44は、3枚の光変調装置となる液晶パネル441(赤色光用の液晶パネルを441R、緑色光用の液晶パネルを441G、青色光用の液晶パネルを441Bとする)と、偏光板442と、視野角補正板444と、クロスダイクロイックプリズム443とを備えている。
液晶パネル441R,441G,441B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であり、色分離光学系42で分離された各色光は、これら3枚の液晶パネル441R,441G,441Bとこれらの光束入射側および射出側にある偏光板442によって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
偏光板442は、液晶パネル441(441R,441G,441B)の前段および後段に配置される入射側偏光板442A、射出側偏光板442Bを備えている。
入射側偏光板442Aは、色分離光学系42で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、水晶またはサファイア等からなる基板に偏光膜が貼付されたものである。そして、この入射側偏光板442Aは、光学部品用筐体47を構成する後述する位置調整機構により、光学部品用筐体47内に設定される所定の照明光軸に対して位置調整可能に配置されている。なお、前記位置調整機構については、光学部品用筐体47を説明する際に説明する。
射出側偏光板442Bも、入射側偏光板442Aと略同様に構成され、液晶パネル441(441R,441G,441B)から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、基板を用いずに、偏光膜をクロスダイクロイックプリズム443に貼り付けてもよい。
これらの入射側偏光板442A、射出側偏光板442Bは、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
視野角補正板444は、基板上に液晶パネル441(441R,441G,441B)で形成された光学像の視野角を補正する機能を有する光学変換膜が形成されたものである。このような視野角補正板444を配置することにより、黒画面時の光漏れを低減し投射画像のコントラストが大幅に向上する。そして、この視野角補正板444は、入射側偏光板442Aと略同様に、光学部品用筐体47を構成する後述する位置調整機構により、光学部品用筐体47内に設定される所定の照明光軸に対して位置調整可能に配置されている。なお、前記位置調整機構については、光学部品用筐体47を説明する際に説明する。
クロスダイクロイックプリズム443は、3枚の液晶パネル441R,441G,441Bから射出された色光毎に変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。なお、クロスダイクロイックプリズム443には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成される。
投射レンズ46は、複数のレンズが組み合わされた組レンズとして構成され、クロスダイクロイックプリズム443で合成されたカラー画像をスクリーン上に拡大投射する。この投射レンズ46には、複数のレンズの相対位置を変更するレバー46Aを備え、投射されるカラー画像のフォーカス調整および倍率調整可能に構成されている。
以上説明した各光学系41〜44は、光学部品用筐体47内に収容されている。
光学部品用筐体47は、前述の各光学部品414〜419,421〜423,431〜434を上方からスライド式に嵌め込む溝部がそれぞれ設けられた下部筐体471(図2)と、下部筐体471の上部の開口側を閉塞する蓋状の上部筐体472(図2)と、上部筐体472の一部を含み、入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の双方の位置調整を実施する位置調整機構445(図2)とを備えて構成されている。
また、平面略U字状の光学部品用筐体47の一端側には、光源装置413が収容され、他端側には、該光学部品用筐体47内に設定される照明光軸に対する所定位置に投射レンズ46が固定されている。また、投射レンズ46の光路前段には、電気光学装置44が固定されている。
〔位置調整機構の構造〕
図4ないし図6は、位置調整機構445を説明する図である。具体的に、図4は、上部筐体472における電気光学装置44側の一部分を上方から見た図である。図5は、位置調整機構445を構成する光学部品保持枠446を上方から見た斜視図である。図6は、位置調整機構445を構成する光学部品保持枠446を下方から見た斜視図である。
位置調整機構445は、図2に示すように、入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の双方を保持する光学部品保持枠446と、上部筐体472の上面に位置し、光学部品保持枠446を姿勢調整可能に支持する保持枠姿勢調整部447とで構成される。なお、図2では、液晶パネル441B側の位置調整機構445は、保持枠姿勢調整部447を詳細に示すために光学部品保持枠446を省略している。
上部筐体472は、図2、図4に示すように、下部筐体471の開口部分のうち、前述の各光学部品414〜419,421〜423,431〜434が収納される開口部分を閉塞する。すなわち、上部筐体472は、図2、図4に示すように、光源装置413の光路後段側から電気光学装置44の光路前段側にかけて下部筐体471の開口部分を閉塞し、下部筐体471に上部筐体472が取り付けられた状態では、電気光学装置44の上方には電気光学装置44を平面的に囲うように略矩形状の開口472A(図4)が形成される構成となっている。
保持枠姿勢調整部447は、図2、図4に示すように、上部筐体472の上面に位置し、上部筐体472の開口472A近傍に3つ設けられる。この保持枠姿勢調整部447は、光学部品保持枠446を移動可能に支持する保持枠支持部4471と、ドライバ等の先端を支持する調整部材先端支持部4472と、光学部品保持枠446における移動時の終端位置を規定する回転防止規制部4473とを備えている。
保持枠支持部4471は、上部筐体472の開口472Aと平行な平面およびこの平面に直交する平面に沿って上部筐体472の上面に立設され、平面視略+字状に形成されている。この保持枠支持部4471の上面には、光源装置413から射出された光束の照明光軸を中心として、上方に凸となる平面視円弧状の光学部品保持枠支持面4471Aが形成されている。この光学部品保持枠支持面4471Aの略中央部分には、下方に向けて固定部材取付部としての固定用孔4471Bが形成されている。この固定用孔4471Bは、ねじ孔等の螺合構造を有するように形成されている。
調整部材先端支持部4472は、保持枠支持部4471の光路前段(上部筐体472の開口472Aから離間する方向)に位置し、上部筐体472の上面に立設されている。この調整部材先端支持部4472の上面には、略V字状の切り欠きが形成され、谷部分が上部筐体472の開口472Aと直交する方向に延び、該谷部分の延長線上に保持枠支持部4471の略中央部分が位置する。
回転防止規制部4473は、調整部材先端支持部4472の側方にそれぞれ位置し、上部筐体472の上面に立設されている。この回転防止規制部4473は、平面視略L字状に形成され、L字状の側面が調整部材先端支持部4472の上面に形成された切り欠きの谷部分に直角となるように設けられている。この回転防止規制部4473は、光学部品保持枠446における移動方向の終端位置を規定するとともに、光学部品保持枠446の後述する第1保持枠突出部の端面と当接し、光学部品保持枠446の位置ずれを防止する。なお、この回転防止規制部4473は、平面視略L字の形状に限らず、平面視略I字状の形状を有していてもよい。すなわち、回転防止規制部4473のそれぞれの側面が調整部材先端支持部4472の上面に形成された切り欠きの谷部分に直角となるように設けられていればよい。また、光学部品保持枠446における移動方向の終端位置の規定は、偏光板保持枠4461のトラック孔4461B3でも実施でき、このトラック孔4461B3の大きさ(長さ)を所定寸法に設定すれば、回転防止規制部4473を省略することも可能である。
光学部品保持枠446は、保持枠姿勢調整部447に回動可能に支持され、入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の姿勢調整可能に保持する。この光学部品保持枠446は、図5、図6に示すように、入射側偏光板442Aを保持する第1保持枠としての偏光板保持枠4461と、視野角補正板444を保持する第2保持枠としての補正板保持枠4462とを備えている。そして、これら偏光板保持枠4461および補正板保持枠4462は、入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444をそれぞれ独立して姿勢調整可能となるように、一体化されている。
図7は、偏光板保持枠4461を上方から見た斜視図である。
偏光板保持枠4461は、図7に示すように、略矩形板状の第1板状部材4461Aと、この第1板状部材4461Aの上方側端縁から板面の略法線方向に突出する第1保持枠突出部4461Bとを備え、これら第1板状部材4461Aおよび第1保持枠突出部4461Bが一体的に形成されたものである。
第1板状部材4461Aにおいて、その略中央部分には、開口部4461A1が形成されている。
また、第1板状部材4461Aにおいて、開口部4461A1の周縁部分には、厚み方向に窪む凹部4461A2が形成されている。この凹部4461A2は、入射側偏光板442Aの外形寸法と略同一の寸法を有し、その上端縁および下端縁には、第1板状部材4461Aから光束射出側に突出し、入射側偏光板442Aの外形位置基準面として機能する位置決め部4461A3が形成されている。そして、入射側偏光板442Aは、その外形を位置決め部4461A3に合わせることで偏光板保持枠4461に対する位置が規定され、接着剤等を介して凹部4461A2の所定位置に保持固定される。なお、接着剤等により接着固定する構成の他、例えば、凹部4461A2から入射側偏光板442Aの厚み寸法よりも長い寸法を有する突出部を突出させ、前記突出部を熱かしめ等により折曲して入射側偏光板442Aを偏光板保持枠4461にかしめ固定する構成としてもよい。
さらに、第1板状部材4461Aにおいて、上方側端縁略中央部分には、下方に向けて凸状となるように切り欠かれた係合部4461A4が形成されている。そして、この係合部4461A4は、外部の光軸調整専用の図示しない光軸調整治具と係合する。
さらにまた、第1板状部材4461Aにおいて、左右側端縁略中央部分には、第1板状部材4461Aの板面に沿って外側に膨出する第1膨出部4461A5が形成されている。そして、偏光板保持枠4461を下部筐体471内に設置した際には、下部筐体471内に形成された図示しない溝部に第1膨出部4461A5が挿入され、偏光板保持枠4461が下部筐体471内に設定された照明光軸に沿った方向に移動することを防止する。また、第1膨出部4461A5は、平面視略円弧状に形成されているので、下部筐体471内に偏光板保持枠4461を設置した際でも、該偏光板保持枠4461を円滑に回動することができる。
第1保持枠突出部4461Bは、第1板状部材4461Aの係合部4461A4の左右位置から第1板状部材4461Aの略法線方向にそれぞれ所定寸法突出し、突出方向略中央部分にて互いに接続する平面視H字状に形成されている。そして、第1板状部材4461Aに対する第1保持枠突出部4461Bの基端部分の開口を介して外部の図示しない光軸調整治具が挿通可能となり、係合部4461A4と光軸調整治具とが係合可能に構成されている。
この第1保持枠突出部4461Bは、保持枠支持部4471の光学部品保持枠支持面4471A(図4)に対応して、下方に向けて凹状に湾曲し、光束入射側または光束射出側から見た場合に、略円弧状に形成されている。
そして、第1保持枠突出部4461Bにおける下方側端面が第1曲面4461B1(図6)となり、偏光板保持枠4461は、保持枠支持部4471の光学部品保持枠支持面4471A(図4)上に第1曲面4461B1が当接した状態で保持枠支持部4471に支持される。すなわち、偏光板保持枠4461は、保持枠支持部4471の光学部品保持枠支持面4471A(図4)上で第1曲面4461B1が摺動可能な状態で支持され、光学部品用筐体47内に設定される照明光軸を中心として該照明光軸に直交する面内で入射側偏光板442Aの位置調整が可能となっている。
また、第1保持枠突出部4461Bにおける上方側端面が回転案内面4461B2(図7)となり、補正板保持枠4462は、回転案内面4461B2上に摺動可能に支持される。
また、この第1保持枠突出部4461Bの接続部分には、略中央部分に回転案内面4461B2から第1曲面4461B1に貫通する長孔としてのトラック孔4461B3が形成されている。このトラック孔4461B3は、保持枠支持部4471に対する偏光板保持枠4461の摺動方向に延びるように形成されている。
さらに、この第1保持枠突出部4461Bにおいて、第1板状部材4461Aに対する該第1保持枠突出部4461Bの先端部分は、偏光板保持枠4461の移動を操作する偏光板移動操作部4461B4となる。この偏光板移動操作部4461B4の幅寸法は、保持枠姿勢調整部447の2つの回転防止規制部4473(図4)の離間した距離寸法よりも小さく形成されている。また、この偏光板移動操作部4461B4の幅方向略中央部分の切り欠き4461B5は、保持枠支持部4471上に偏光板保持枠4461を設置した際、保持枠姿勢調整部447における調整部材先端支持部4472(図4)の位置に対応する。
図8は、補正板保持枠4462を上方から見た斜視図である。
補正板保持枠4462は、図8に示すように、略矩形板状の第2板状部材4462Aと、この第2板状部材4462Aの上方側端縁から板面の略法線方向に突出する第2保持枠突出部4462Bとを備え、これら第2板状部材4462Aおよび第2保持枠突出部4462Bが一体的に形成されたものである。
第2板状部材4462Aにおいて、その略中央部分には、開口部4462A1が形成されている。
また、第2板状部材4462Aにおいて、上下端縁および左右端縁の角隅部分には、第2板状部材4462Aから光束射出側に突出し、視野角補正板444の外形位置基準面として機能する位置決め部4462A2が形成されている。そして、視野角補正板444は、その外形を位置決め部4462A2に合わせることで補正板保持枠4462に対する位置が規定され、接着剤等を介して第2板状部材4462Aの所定位置に保持固定される。なお、接着剤等により接着固定する構成の他、例えば、第2板状部材4462Aの上下端縁および左右端縁から視野角補正板444の厚み寸法よりも長い寸法を有する突出部を突出させ、前記突出部を熱かしめ等により折曲して視野角補正板444を補正板保持枠4462にかしめ固定する構成としてもよい。
さらに、第2板状部材4462Aにおいて、上方側端縁略中央部分には、上方に向けて延出する平面視略三角形状の延出部4462A3が形成されている。
さらにまた、第2板状部材4462Aにおいて、左右側端縁略中央部分には、第2板状部材4462Aの板面に沿って外側に膨出する第2膨出部4462A4が形成されている。そして、補正板保持枠4462を下部筐体471内に設置した際には、下部筐体471内に形成された図示しない溝部に第2膨出部4462A4が挿入され、補正板保持枠4462が下部筐体471内に設定された照明光軸に沿った方向に移動することを防止する。また、第2膨出部4462A4は、平面視略円弧状に形成されているので、下部筐体471内に補正板保持枠4462を設置した際でも、該補正板保持枠4462を円滑に回動することができる。
第2保持枠突出部4462Bは、第2板状部材4462Aの延出部4462A3の延出方向先端部分から第2板状部材4462Aの略法線方向に所定方向突出する突出部4462B1と、この突出部4462B1の突出方向先端部分から左右方向に延出し、下方に向けて凹となるように湾曲する湾曲部4462B2とを備え、平面視略T字状に形成されている。
突出部4462B1には、一方の端縁(図8中左側の端縁)から上方に向けて突出する移動操作部としての補正板移動操作部4462B3が形成されている。
湾曲部4462B2は、第1保持枠突出部4461Bの回転案内面4461B2(図7)に対応して、下方に向けて凹状に湾曲し、光束入射側または光束射出側から見た場合に、略円弧状に形成されている。そして、湾曲部4462B2における下方側端面が第2曲面4462B4(図6)となり、補正板保持枠4462は、偏光板保持枠4461の回転案内面4461B2(図7)上に第2曲面4462B4が当接した状態で偏光板保持枠4461に支持される。すなわち、補正板保持枠4462は、偏光板保持枠4461の回転案内面4461B2上で第2曲面4462B4が摺動可能な状態で支持され、光学部品用筐体47内に設定される照明光軸を中心として該照明光軸に直交する面内で視野角補正板444の位置調整が可能となっている。
また、湾曲部4462B2には、上方側端面から第2曲面4462B4に貫通する長孔としてのトラック孔4462B5が形成されている。このトラック孔4462B5は、湾曲部4462B2の延出方向、すなわち、偏光板保持枠4461に対する補正板保持枠4462の摺動方向に延びるように形成されている。
保持枠支持部4471上に偏光板保持枠4461を設置し、さらに、この偏光板保持枠4461上に補正板保持枠4462を設置した状態では、各トラック孔4461B3,4462B5の一部が平面的に干渉し、各トラック孔4461B3,4462B5を介して保持枠支持部4471の固定用孔4471B(図4)が露出する。そして、図5または図6に示すように、固定部材としてのねじ4463をトラック孔4461B3,4462B5に挿通し、固定用孔4471B(図4)に螺合することで、該ねじ4463により偏光板保持枠4461および補正板保持枠4462の双方が保持枠支持部4471上に固定される。
以上説明した偏光板保持枠4461および補正板保持枠4462の材料としては、特に限定されないが、例えば、熱伝導性を有する部材から構成することが好ましい。このような熱伝導性部材にて構成することで、入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444が光源装置413から射出された光束により生じる熱を偏光板保持枠4461および補正板保持枠4462に放熱することができ、入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の熱劣化を回避できる。例えば、前記熱伝導性部材としては、インバーおよび42Ni−Fe等の鉄−ニッケル合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金、炭素鋼、黄銅、ステンレス等の金属、または、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等のカーボンフィラーを混入させた樹脂(ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、液晶樹脂等)等を採用できる。
図9は、入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の位置調整を実施する様子を示す図である。
入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の位置調整を実施する際には、偏光板保持枠4461に入射側偏光板442Aを保持させた状態で、保持枠支持部4471の光学部品保持枠支持面4471A上に偏光板保持枠4461の第1曲面4461B1を当接させ、偏光板保持枠4461を上部筐体472に設置する。また、補正板保持枠4462に視野角補正板444を保持させた状態で、偏光板保持枠4461の回転案内面4461B2上に補正板保持枠4462の第2曲面4462B4が当接するように、補正板保持枠4462を偏光板保持枠4461に設置する。
そして、ねじ4463を、補正板保持枠4462のトラック孔4462B5および偏光板保持枠4461のトラック孔4461B3(図7)を介して保持枠支持部4471の固定用孔4471Bに緩めた状態で螺合させる。
この状態で、入射側偏光板442Aの位置調整を実施する際には、先端が「−」の形状を有するドライバDRを偏光板保持枠4461の切り欠き4461B5を介して挿通させ、ドライバDRの先端を調整部材先端支持部4472の谷部分に支持させる。
そして、ドライバDRの先端を支点として該ドライバDRを左右に移動させることで、ドライバDRの側面と切り欠き4461B5の端縁とが当接し、ドライバDRの移動方向に沿って、偏光板保持枠4461が保持枠支持部4471の光学部品保持枠支持面4471A上を摺動する。この偏光板保持枠4461の摺動により、入射側偏光板442Aは、光学部品用筐体47内に設定された照明光軸を中心として該照明光軸と直交する面内で位置調整される。
ここで、偏光板保持枠4461の偏光板移動操作部4461B4の幅寸法は、保持枠姿勢調整部447の2つの回転防止規制部4473の離間した距離寸法よりも小さく形成されているので、偏光板保持枠4461を保持枠支持部4471の光学部品保持枠支持面4471A上を摺動させることができる。さらに、偏光板保持枠4461の摺動時に偏光板移動操作部4461B4の端部が回転防止規制部4473に当接することで偏光板保持枠4461の移動時の終端位置を規定できる。
一方、視野角補正板444の位置調整を実施する際には、例えば、補正板保持枠4462の補正板移動操作部4462B3を手で掴み、該補正板移動操作部4462B3を左右に移動させることで、補正板移動操作部4462B3の移動方向に沿って、補正板保持枠4462が偏光板保持枠4461の回転案内面4461B2上を摺動する。この補正板保持枠4462の摺動により、視野角補正板444は、光学部品用筐体47内に設定された照明光軸を中心として該照明光軸と直交する面内で位置調整される。
これら入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の位置調整を終了した後、ねじ4463を締め、該ねじ4463により偏光板保持枠4461および補正板保持枠4462の双方を上部筐体472に螺合固定する。
以上のように本実施形態においては、光学部品保持枠446を構成する偏光板保持枠4461は、上部筐体472の上面に形成された光学部品保持枠支持面4471A上を摺動するとともに、光学部品保持枠446を構成する補正板保持枠4462を回動可能に支持する回転案内面4461B2が形成されているので、偏光板保持枠4461および補正板保持枠4462を回転案内面4461B2を介して一体的に構成でき、光学部品保持枠446にて近接配置される入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444を保持できる。したがって、従来のように2つの調整機構にそれぞれ入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444を独立して保持させる構成と比較して、光学部品用筐体47内部にそれほど広いスペースを必要とせず、光学部品用筐体47の小型化を図れる。
そしてまた、補正板保持枠4462は、偏光板保持枠4461に固定される構成であるので、上部筐体472に偏光板保持枠4461を保持固定する保持枠支持部4471のみを設けることで、補正板保持枠4462および偏光板保持枠4461の双方を保持枠支持部4471に固定することができる。したがって、補正板保持枠4462を保持固定するための取付部を上部筐体472または下部筐体471に形成する必要がなく、光学部品用筐体47の製造コストの低減を図れる。
また、偏光板保持枠4461には、上部筐体472の光学部品保持枠支持面4471Aに対応して第1曲面4461B1が形成されているので、偏光板保持枠4461を光学部品保持枠支持面4471Aに沿って回動でき、入射側偏光板442Aの位置調整を簡単な構造で容易にかつ、高精度に実施できる。
さらに、回転案内面4461B2は、第1曲面4461B1に対向する端面に形成されているので、第1保持枠突出部4461Bを光束の照明光軸を中心とした湾曲形状とすることで、湾曲状内側端面を第1曲面4461B1とし、湾曲状外側端面を回転案内面4461B2とすることができ、偏光板保持枠4461の製造を容易に実施できる。
さらにまた、上部筐体472の上面に光学部品保持枠支持面4471Aが形成され、偏光板保持枠4461において、光学部品保持枠支持面4471Aに当接する第1曲面4461B1に対向する端面に回転案内面4461B2が形成されているので、上部筐体472の上方から該上部筐体472に対して偏光板保持枠4461の設置を容易に実施できるとともに、偏光板保持枠4461の上方から該偏光板保持枠4461に対して補正板保持枠4462の設置も容易に実施できる。したがって、上部筐体472に対する光学部品保持枠446の着脱を容易に実施でき、光学部品保持枠446に保持される入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の交換等を容易に実施できる。
また、補正板保持枠4462には、偏光板保持枠4461の回転案内面4461B2に対応して第2曲面4462B4が形成されているので、補正板保持枠4462を偏光板保持枠4461の回転案内面4461B2に沿って回動でき、視野角補正板444の位置調整を簡単な構造で容易にかつ、高精度に実施できる。
そして、偏光板保持枠4461および補正板保持枠4462には、それぞれトラック孔4461B3,4462B5が形成され、各トラック孔4461B3,4462B5は、少なくとも一部が互いに平面的に干渉する。また、上部筐体472の光学部品保持枠支持面4471Aには、各トラック孔4461B3,4462B5を介して挿通されるねじ4463が取り付けられる固定用孔4471Bが形成されている。このことにより、偏光板保持枠4461および補正板保持枠4462の双方を、単一のねじ4463により固定することができるとともに、各保持枠4461,4462の回動に応じた入射側偏光板442Aまたは視野角補正板444の最適な位置で上部筐体472に各保持枠4461,4462を固定できる。
また、偏光板保持枠4461および補正板保持枠4462は、ねじ4463および固定用孔4471Bの螺合構造により上部筐体472に固定されるので、例えば、入射側偏光板442Aまたは視野角補正板444が照明光軸上の所定位置からずれた場合であっても、ねじ4463を緩めることで入射側偏光板442Aまたは視野角補正板444の位置を容易に修正できる。また、ねじ4463を緩めて取り外すだけで入射側偏光板442Aまたは視野角補正板444の交換等を実施でき、各保持枠4461,4462の着脱を容易に実施できる。したがって、各保持枠4461,4462が接着剤等で上部筐体472に接着固定される構成と比較して、上部筐体472に対する各保持枠4461,4462の着脱を容易かつ迅速に実施できる。
さらに、各保持枠4461,4462にトラック孔4461B3,4462B5がそれぞれ形成されているので、入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の位置調整を実施する際に、ねじ4463を緩めた状態で実施でき、入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の位置調整を容易に実施できるとともに、位置調整後の固定を容易かつ確実に実施できる。
そしてまた、上部筐体472には、調整部材先端支持部4472が形成され、偏光板保持枠4461には、切り欠き4461B5が形成されているので、ドライバDRの先端を調整部材先端支持部4472に支持させた状態で該調整部材先端支持部4472を中心としてドライバDRを移動することで、ドライバDRの側面と切り欠き4461B5の端縁とが当接し、ドライバDRの移動方向に偏光板保持枠4461を移動でき、偏光板保持枠4461を光学部品保持枠支持面4471A上で摺動させることができる。したがって、偏光板保持枠4461を移動させるために、専用の光軸調整治具を用いなくても、容易に入射側偏光板442Aの位置調整を実施できる。
そしてさらに、補正板保持枠4462には、補正板移動操作部4462B3が形成されているので、例えば、補正板移動操作部4462B3を手で掴み、補正板移動操作部4462B3を移動させることで、補正板保持枠4462を回転案内面4461B2上で摺動させることができる。したがって、補正板保持枠4462を移動させるために、専用の光軸調整治具を用いなくても、容易に視野角補正板444の位置調整を実施できる。
また、偏光板保持枠4461は、入射側偏光板442Aを保持し、補正板保持枠4462は、視野角補正板444を保持するので、偏光板保持枠4461を上部筐体472に対して回動させることで、射出側偏光板442Bに対する入射側偏光板442Aの偏光軸の角度調整を実施できるとともに、補正板保持枠4462を偏光板保持枠4461に対して回動させることで、視野角補正板444における視野角調整も実施できる。したがって、光学ユニット4において、高コントラストかつ視野角の良好な光学像を形成できる。
さらに、プロジェクタ1は、3つの液晶パネル441R,441G,441Bを備える三板式のプロジェクタであるので、光学部品保持枠446にて各入射側偏光板442Aおよび各視野角補正板444を位置調整することで、高コントラスト比を実現しつつ、液晶パネル441R,441G,441B毎に生じる視野角依存性による画面ムラを抑制し、色ムラのない投射画像を形成できる。
〔実施形態の変形〕
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更が可能である。
前記実施形態では、第1保持枠としての偏光板保持枠4461にて入射側偏光板442Aを保持し、第2保持枠としての補正板保持枠4462にて視野角補正板444を保持する構成を説明したが、これに限らず、第1保持枠および第2保持枠にその他の近接配置される2つの光学部品をそれぞれ保持させる構成を採用してもよい。例えば、この光学部品としては、入射側偏光板442A、視野角補正板444の他、射出側偏光板442B、位相差板、色補正膜等が例示できる。
前記実施形態では、偏光板保持枠4461における回転案内面4461B2は、第1保持枠突出部4461Bの第1曲面4461B1に対向する端面に形成されていたが、これに限らず、その他の位置に形成してもよい。例えば、第1板状部材4461Aの光束射出側端面から突出する突出部を形成し、この突出部の突出方向に沿う端面に回転案内面を形成する。そして、補正板保持枠4462に前記突出部に対応する孔を形成し、この孔の内周縁を前記回転案内面と当接する第2曲面とする。
前記実施形態では、偏光板保持枠4461に第1曲面4461B1および回転案内面4461B2を形成し、補正板保持枠4462に第2曲面4462B4を形成していたが、これに限らない。例えば、補正板保持枠4462に前記実施形態で説明した第1曲面4461B1と、補正板保持枠4462の第2板状部材4462Aの光束入射側端面から突出する突出部とを形成し、この突出部の突出方向に沿う端面に回転案内面を形成する。そして、偏光板保持枠4461に前記突出部に対応する孔を形成し、この孔の内周縁を前記回転案内面と当接する第2曲面とする。
前記実施形態では、調整部材としてドライバDRを採用したが、これに限らない。すなわち、調整部材としては、棒状の部材であればよい。このような構成では、ドライバDRに限らず、種々の棒状の部材にて光学部品の位置調整を実施できるので、光学部品の位置調整をさらに容易に実施できる。
前記実施形態では、偏光板保持枠4461および補正板保持枠4462をドライバDR等を用いて手動にて移動させる構成を説明したが、専用の光軸調整治具を用いて実施してもよい。すなわち、入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の位置調整の程度に応じて、ドライバDR等を用いて手動にて実施するか、または、専用の光軸調整治具を用いて実施するかを適宜選択すればよい。なお、偏光板保持枠4461を光軸調整治具により移動させる場合には、偏光板保持枠4461の係合部4461A4に光軸調整治具の一部を係合させればよい。また、補正板保持枠4462を光軸調整治具により移動させる場合には、補正板移動操作部4462B3と光軸調整治具の一部を係合させてもよいし、補正板保持枠4462に係合部4461A4と同様の係合部を形成し、該係合部に光軸調整治具の一部を係合させる構成としてもよい。
前記実施形態では、固定部材としてねじ4463を採用し、固定用孔4471Bが螺合構造を有する構成を説明したが、これに限らない。例えば、固定部材としてピン状の部材を採用し、固定用孔4471Bとしては、このピン状の部材と嵌合する形状を有するように構成してもよい。この際、ピン状の部材を偏光板保持枠4461および補正板保持枠4462の各トラック孔4461B3,4462B5を介して固定用孔4471Bに嵌合した状態で、入射側偏光板442Aおよび視野角補正板444の位置調整を実施する。そして、入射側偏光板442Aまたは視野角補正板444の位置調整後に、接着剤等により上部筐体472に偏光板保持枠4461を接着固定するとともに、偏光板保持枠4461に補正板保持枠4462を接着固定する。
前記実施形態では、3つの液晶パネル441を用いたプロジェクタ1を説明したが、これに限らない。例えば、1つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、2つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、あるいは、4つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記実施形態では、光学ユニット4は、平面視略U字状の形状を有していたが、その他の形状を採用してもよく、例えば、平面視略L字状の形状としてもよい。
前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを説明したが、本発明では、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
本発明の光学部品用筐体および光学装置は、小型化を図れかつ、製造コストの低減を図れるため、プレゼンテーションやホームシアター等の分野において利用されるプロジェクタに用いられる光学部品用筐体および光学装置として有用である。
本実施形態に係るプロジェクタの概略構成を示す図。 前記実施形態における光学ユニットを上方から見た斜視図。 前記実施形態における光学ユニットの光学系を模式的に示す図。 前記実施形態における位置調整機構を説明する図。 前記実施形態における位置調整機構を説明する図。 前記実施形態における位置調整機構を説明する図。 前記実施形態における偏光板保持枠を上方から見た斜視図。 前記実施形態における補正板保持枠を上方から見た斜視図。 前記実施形態における入射側偏光板および視野角補正板の位置調整を実施する様子を示す図。
符号の説明
1・・・プロジェクタ、4・・・光学ユニット(光学装置)、46・・・投射レンズ(投射光学装置)、47・・・光学部品用筐体、413・・・光源装置、441・・・液晶パネル(光変調装置)、442・・・偏光板、444・・・視野角補正板(光学補償手段)、471・・・下部筐体、472・・・上部筐体、446・・・光学部品保持枠、4461・・・偏光板保持枠(第1保持枠)、4461B1・・・第1曲面、4461B2・・・回転案内面、4461B3・・・トラック孔(長孔)、4461B5・・・切り欠き、4462・・・補正板保持枠(第2保持枠)、4462B3・・・移動操作部、4462B4・・・第2曲面、4462B5・・・トラック孔(長孔)、4463・・・ねじ(固定部材)、4471A・・・光学部品保持枠支持面、4471B・・・固定用孔(固定部材取付部)、4472・・・調整部材先端支持部、DR・・・ドライバ(調整部材)。

Claims (10)

  1. 内部に光源から射出された光束の照明光軸が設定され、複数の光学部品を収納して前記照明光軸上の所定位置に配置する光学部品用筐体であって、
    前記複数の光学部品が設置される下部筐体と、前記下部筐体を閉塞する蓋状の上部筐体と、前記複数の光学部品のうちの少なくともいずれかを保持し、前記下部筐体内の所定位置に前記光学部品を設置する光学部品保持枠とを備え、
    前記上部筐体の上面には、前記光束の照明光軸を中心とする円弧状の曲面として構成され、前記光学部品保持枠を回動可能に支持する光学部品保持枠支持面が形成され、
    前記光学部品保持枠は、前記複数の光学部品のうちのいずれかの光学部品を保持する第1保持枠と、前記第1保持枠に保持される光学部品に近接配置される光学部品を保持する第2保持枠とを備え、
    前記第1保持枠および前記第2保持枠のうちのいずれか一方の保持枠は、前記上部筐体の光学部品保持枠支持面上を摺動するように構成されているとともに、前記光束の照明光軸を中心とする円弧状の曲面として構成され、他方の保持枠を回動可能に支持する回転案内面を有していることを特徴とする光学部品用筐体。
  2. 請求項1に記載の光学部品用筐体において、
    前記一方の保持枠には、前記上部筐体の光学部品保持枠支持面と当接し、保持した光学部品の光束入射方向を軸として該光学部品を回動させる第1曲面が形成され、
    前記回転案内面は、前記第1曲面に対向する端面に形成されていることを特徴とする光学部品用筐体。
  3. 請求項1または請求項2に記載の光学部品用筐体において、
    前記他方の保持枠には、前記一方の保持枠の回転案内面と当接し、保持した光学部品の光束入射方向を軸として該光学部品を回動させる第2曲面が形成されていることを特徴とする光学部品用筐体。
  4. 請求項1から請求項3のいずれかに記載の光学部品用筐体において、
    前記第1保持枠および前記第2保持枠には、回動方向に沿って延び、少なくとも一部が互いに平面的に干渉する長孔がそれぞれ形成され、
    前記上部筐体の光学部品保持枠支持面には、前記各長孔を介して挿通され前記第1保持枠および前記第2保持枠の双方を固定する固定部材が取り付けられる固定部材取付部が形成されていることを特徴とする光学部品用筐体。
  5. 請求項4に記載の光学部品用筐体において、
    前記固定部材は、螺合構造により前記固定部材取付部に取り付けられることを特徴とする光学部品用筐体。
  6. 請求項1から請求項5のいずれかに記載の光学部品用筐体において、
    前記上部筐体の上面には、前記光学部品の位置を調整する棒状の調整部材の先端を支持し、前記調整部材が移動する際の支点となる調整部材先端支持部が形成され、
    前記一方の保持枠には、前記調整部材が挿通され、前記調整部材の側面と当接する切り欠きが形成されていることを特徴とする光学部品用筐体。
  7. 請求項1から請求項6のいずれかに記載の光学部品用筐体において、
    前記他方の保持枠には、上方に向けて突出し、前記他方の保持枠を前記一方の保持枠の回転案内面上を摺動させるための移動操作部が形成されていることを特徴とする光学部品用筐体。
  8. 光源から射出された光束の光路上に配置される複数の光学部品と、前記複数の光学部品を内部に収納する、請求項1から請求項7のいずれかに記載の光学部品用筐体とを備えていることを特徴とする光学装置。
  9. 請求項8に記載の光学装置において、
    前記複数の光学部品は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、入射する光束の偏光軸を変換する偏光板と、前記光変調装置から射出される光束の視野角を拡大する光学補償手段とを含んで構成され、
    前記光学部品保持枠は、前記偏光板および前記光学補償手段を保持することを特徴とする光学装置。
  10. 光源と、前記光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、前記光変調装置で形成された光学像を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
    請求項8または請求項9に記載の光学装置を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
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