JPH0421814A - 投写型カラー表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は透過型表示装置として液晶ライトバルブを複
数枚用いて画像表示を行なう投写型カラー表示装置に関
する。

〔従来の技術〕

従来、各色画面のフォーカスを合わせるためのライトバ
ルブの位置を調整するには、調整の動きをフォーカス方
向とするためのガイド機構とフォーカス方向への動きを
与える駆動機構と調整後の位置を固定する機構を、ライ
トバルブの取り付は部の周辺に備え、これを操作して調
整を行なっていた。第４図ではライトバルブをフォーカ
ス方向に動かす手段として調整ネジ１９を使った機構の
例を示す。第５図では他の従来例で偏心ビン２０を使っ
たものである。調整ネジ１９や偏心ビン２０を回すこと
により、ライトバルブ２の取り付いた機械体１８をフォ
ーカス方向に動かすことができ、ネジ２１で固定するよ
うになっている。

また、従来各色画面の対応する画素を重ね合わせるため
のライトバルブの位置を調整するには、調整を行なうラ
イトバルブが回転、水平、垂直の方向に動きのできる調
整ステージに取り付けられ、この調整ステージを有する
調整機構を操作するものであった。第６図に調整ステー
ジの構成を示す。

調整ステージには各方向の動きを規定するガイド機構と
各方向へステージを動かす駆動機構と各方向の調整後の
位置を固定する機構が備わっている。

ライトバルブ２はフォーカス方向に位置をずらすことな
く、１つの平面内の動きとなっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、各色画面のフォーカスをそろえ対応する
画素を合わせる調整のために、ライトバルブの周囲に多
くの機構部品を配置することは、光学系が大きくなり光
源から投写レンズまでの距離を長くして画面の明るさを
低下させる。また、ライトバルブから投写レンズまでの
距離が長いと投写レンズのバックフォーカスを長くする
ことになり、投写距離が小さくて大きな画面を得ようと
する投写レンズをつくることを難しくしている。

さらにライトバルブとその近傍にある偏光板を冷却ファ
ンにより空冷する際、風の流れの妨げとなって冷却の効
率を悪くしているといった課題を有していた。

そこで本発明は、このような課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、小さな投写
距離で大きな明るい画面が得られ、冷却ファンによる空
冷効率が高い光学系をもった投写型カラー表示装置を提
供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明に係る投写型カラー表示装置は、スクリーン上
に投写した各色画面のそれぞれのフォーカスをそろえる
調整について、１つの色光のライトバルブの取り付は位
置を基準として、他の色光のライトバルブのフォーカス
方向における位置の調整量を測定し、適切な厚みを有す
る調整板を用いて前記ライトバルブの配置を調整したこ
とを特徴とする。

また、スクリーン上に投写した各色画面の対応する画素
を重ね合わせるためのライトバルブの位置の調整につい
て、１つの色光のライトバルブの取り（−１け位置を基
準として、他の色光のライトバルブに対して前記調整を
行なうために必要な機構を、前記投写型カラー表示装置
の中に配置することなく、別の独立した装置として前記
調整時に前記投写型カラー表示装置に装着をし、調整終
了後には取り外すという調整手段をもちいたことを特徴
とする。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、各色画面の対応する画素を重ね合わせるため
のライトバルブの位置調整（以下、画素合わせ調整とす
る）を、専用調整装置を用いて行なう際の要部の構成を
示した斜視図である。このとき各色画面のフォーカスを
そろえるためのライトバルブの位置調整（以下、フォー
カス合わせ調整とする）は済んでいる。画素合わせ調整
は各色画面の画素がはっきり見える状態で行なう。

第２図に投写型カラー表示装置の光学系の構成図を示す
。第３図は他の光学系の構成図でる。フォーカス合わせ
調整と画素合わせ調整は赤色、青色、緑色の内１つの色
画面を基準として行なう。

すなわち基準となる色光のライトバルブは投写レンズの
バックフォーカス位置を画像形成部として、画像形成有
効エリアの中心を光軸が通るよう位置を決めて光学系の
中に配置し固定する。第１図は基準とする色光以外のラ
イトバルブの位置調整に適用する。

第１図において、１は画素合わせ調整装置、１ａはその
装置の中のライトバルブ側に調整の動きを伝えるクラン
プ機構部、１ｂは水平、垂直、回転の調整の動きをつく
るステージ機構部である。

２はライＩ・バルブ、３はライトバルブ取り付は板、４
は光学系の各要素が取り旬く機械体、５はフォーカス調
整用ワッシャー、６は平ワツシヤー、７はバネ性をもつ
曲げワッシャー　８はネジである。

先ずフォーカス合わせ調整について説明すると、フォー
カス調整用ワッシャー５は機械体４とライトバルブ取り
付け板３の間にネジ８の締め付けで挟持され、その厚み
によりライトバルブ２のフォーカス方向く光軸方向）で
の位置を決定している。

フォーカス調整用ワッシャー５の厚みは、このワッシャ
ー無しの状態での基準の色画面からのフォカスのずれ量
とライトバルブ２の位置のずれ量を対比して求める。そ
の方法は投写側の色画面のフォーカスの合う位置の差を
測定して、投写レンズの光学的性能から算出するか、投
写レンズのフォーカス調整機能を操作して色画面のフォ
ーカスのずれ量を投写レンズの操作量として測定し、投
写光学系とライトバルブとの相対位置の変化量として求
める。

フォーカス調整用ワッシャー５がフォーカス合わせ調整
を行なう上でどれくらいの厚みがよいかは、前記測定に
より求められるがその厚みのものをすぐに用意すること
は難しい。そこで、何種類かの厚みをもつフォーカス調
整用ワッシャーをあらかじめ用意しておき、前記測定よ
り求められた厚みに最も近いものをフォーカス調整用ワ
ッシャー５として組み込んでいる。用意するフォーカス
調整用ワッシャーの種類は調整範囲の大きさと画質の低
下があまり表われない程度の厚みの刻み方で決められ、
これは各ライトバルブや投写レンズの配置の機械的精度
や投写レンズの光学的性能に基づく。

最適なフォーカス調整用ワッシャーを組み込んで各色画
面のフォーカスがそろったなら、スクリーン上にフォー
カスを合わせて画素が見える状態で画素合わせ調整を行
なう。次に画素合わせ調整について説明する。

最初に第１図のネジ８を緩めるが、その緩める度合はフ
ォーカスをずらさないで、すなわちライトバルブ取りイ
ー」け板３がフォーカス調整用ワッシャー５により決め
られた位置の面内で軽い力で動きができる程度とする。

バネ性をもった曲げワッシャー７はネジ８を緩めてもラ
イトバルブ取り付は板３をフォーカス調整用ワッシャー
５と共に機械体４へ押し付けている。平ワツシヤー６は
取り付は根３の前記面内の動きをスムーズにすることと
、画素合わせ調整終了後ネジ８の締め付けで取り付は根
３をしっかり固定するためにある。

次に画素合わせ調整装置１を光学系内の機械体に位置決
めされて固定し、クランプ機構部１ａを操作してライト
バルブ取りイリは板３をしっかりとつかみ確実に動きを
伝えるようにする。ステージ機構部１ｂを操作してライ
トバルブ２にフォーカス位置の面内て水平、垂直、回転
の動きを与え、スクリーン」二に投写した色画面の対応
する画素を合わせ込む。合わせが済んだならネジ８を締
めてライトバルブ２をその位置に固定する。これでライ
トバルブ２についての画素合わせ調整は終了し、クラン
プ機構部１ａを解除しライトバルブ取り付は板３をフリ
ーにした後、調整装置１全体を光学系内の機械体より取
り外す。そして、別の色光のライトバルブについても同
様のことを繰り返す。

以上、専用ワッシャーによるフォーカス合わせ調整とそ
の後の投写装置の中の機械体への脱着可能な専用装置に
よる画素合わせ調整について実施例をあげて説明してき
たが、フォーカス調整用ワッシャーの代わりに、調整用
の厚みを有する他の機械体でもよく、また画素合わせ装
置は脱着式でなく大型の装置化をして投写装置側を出し
入れするかたちをとることもできる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、画像合成してスクリ
ーン」二に投写したそれぞれの色成分の画像について、
フォーカスをそろえる調整に適切な厚みのワッシャーを
用い、対応する画素を合わせる調整では着脱できる調整
装置を使うようにしたため、ライトバルブの近傍に調整
用の機構を設けておらず、白色光源からライトバルブま
での距離とライトバルブから投写レンズまでの距離を小
さくすることが可能となり、光路長が短くなって表示画
面を明るくすることができる。更に投写レンズのバック
フォーカスを小さくすることで、小さな投写距離で大き
な画面が得られる投写レンズの製作を容易にする効果が
ある。

また、冷却ファンによるライトバルブ近傍における風の
流れがよくなり、光の照射で温度上昇する偏光板やライ
トバルブの冷却を容易にしている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の実施例における要部の斜視図。 第２図及び第３図は、本発明の投写型カラー表示装置に
使われる光学系の構成図である。 第４図及び第５図は、従来のフォーカス合わせ調整の機
構を示した斜視図であり、第６図は従来の画素合わせ調
整の機構の構成を示した斜視図である。 １・・・調整装置 ２・・・ライトバルブ ３・・・ライトバルブ取り付は根 ５・・・フォーカス調整用ワッシャー ９・・・白色光源 １０・・・投写レンズ １１・・・スクリーン １５・・・色合成ダイクロイックミラー１６・・・色分
離ダイクロイックミラー２２・・・ダイクロイックプリ
ズム 以　　上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）白色光源からの光を各色光に分離、合成するダイ
   クロイックミラー又はダイクロイックプリズムと、分離
   された色光を変調して画像形成するライトバルブと、投
   写光学系からなる投写型カラー表示装置において、スク
   リーン上に投写した各色画面のそれぞれのフォーカスを
   そろえるための調整について、いずれか１つの色光のラ
   イトバルブの取り付け位置を基準として、他の色光のラ
   イトバルブのフォーカス方向における必要な調整量を測
   定し、適切な厚みを有する調整板を用いて前記ライトバ
   ルブの配置を調整したことを特徴とする投写型カラー表
   示装置。
2. （２）前記スクリーン上に投写した各色画面の対応する
   画素を重ね合わせるためのライトバルブの位置の調整に
   ついて、いずれか１つの色光のライトバルブの取り付け
   位置を基準として、他の色光のライトバルブに対して前
   記調整を行なうために必要な機構を、前記投写型カラー
   表示装置の中に配置することなく、別の独立した装置と
   して前記調整時に前記投写型カラー表示装置に装着をし
   、調整終了後には取り外すという調整手段をもちいたこ
   とを特徴とする請求項１記載の投写型カラー表示装置。