JPH11102014A

JPH11102014A - 投写光学ユニット

Info

Publication number: JPH11102014A
Application number: JP9263723A
Authority: JP
Inventors: 正一 ▲吉▼居; Shoichi Yoshii
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 1999-04-13

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶パネルのフォーカス調整等を不要又は容
易にし、且つ光学エンジンを完成させる前段階で液晶パ
ネルのフォーカス調整等が行える投写光学ユニットを提
供することを目的とする。【解決手段】投写レンズ１１が装着されるレンズ装着
部１、赤色映像光と緑色映像光と青色映像光を合成する
ダイクロイックプリズム１２が装着されるプリズム装着
部２、及び赤色用と緑色用と青色用の３つの液晶パネル
１３，１４，１５が取付られる３つの取付面３，４，５
が形成された枠体６を備え、この枠体６に前記の投写レ
ンズ１１、ダイクロイックプリズム１２、及び３つの液
晶パネル１３，１４，１５を設けて成る。そして、液晶
パネル１３，１４，１５は、皿ばね１７とねじ１８とか
ら成るフォーカス調整機構を介して取り付けられまた、
液晶パネル１３，１５は偏心ねじ１９によってＣＧ調整
されるようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プロジェクター
装置に用いる投写光学ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、プロジェクター装置における三
板（Ｒ，Ｇ，Ｂ）式の光学エンジン６０を示した平面図
である。ランプ（ハロゲンランプ又はメタルハライドラ
ンプ）６２ａから出射した光は、集光リフレクタ６１に
て反射され、ＵＶ／ＩＲフィルタ６３にて紫外線及び赤
外線を除去されて光源装置６２から出射し、ダイクロイ
ックミラー５１に入射する。このダイクロイックミラー
５１は、赤色光（Ｒ）を透過し、緑色光（Ｇ）と青色光
（Ｂ）を反射する。ダイクロイックミラー５１で分離さ
れた赤色光は、全反射ミラー５２で反射されて赤色の映
像を表示する赤色用液晶パネル５３に与えられる。赤色
光は、この液晶パネル５３で透過率を変化させられて通
過した後、光合成手段としてのダイクロイックプリズム
５４に与えられる。

【０００３】一方、ダイクロイックミラー５１で反射さ
れた緑色光と青色光はダイクロイックミラー５５に与え
られる。このダイクロイックミラー５５は、緑色（Ｇ）
を透過し、青色光（Ｂ）を反射する。ダイクロイックミ
ラー５５で分離された緑色光は、緑色の映像を表示する
緑色用液晶パネル５６に与えられる。緑色光は、この液
晶パネル５６で透過率を変化させられて通過した後、ダ
イクロイックプリズム５４に与えられる。

【０００４】また、ダイクロイックミラー５５を透過し
た青色光は、全反射ミラー５７，５８で反射されて青色
の映像を表示する青色用液晶パネル５９に与えられる。
青色光は、この液晶パネル５９で透過率を変化させられ
て通過した後、ダイクロイックプリズム５４に与えられ
る。

【０００５】ダイクロイック５４に入射した各色光は、
合成され、カラー映像光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）として出射され
る。そして、投写されたカラー映像光は、投写レンズ６
４を経て図示しないスクリーン上に投影される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような構造の光学
エンジン６０においては、各光学部材の配置精度（光軸
一致度）が画質向上を図る上で重要となる。各光学部材
は光学エンジン６０の筐体６０ａに対して取り付けられ
るが、上記精度を高めるために、筐体６０ａにおける部
材取付部の加工精度を高めるとしたのでは、その製造コ
ストが高くなり、現実的ではない。

【０００７】また、各液晶パネル５３，５６，５９に対
しては、フォーカス調整のための手段が設けられ、液晶
パネル５３，５９に対しては、更にＣＧ調整（緑色用の
液晶パネル５６の画素に対して液晶パネル５３，５９の
画素を合わせる調整）のための手段が設けられる。かか
る調整手段は、各液晶パネルを支持する図示しない板部
材を光学エンジン６０の筐体６０ａの底板部の部材取付
部に固定し、この板部材を微小傾倒させる手段により構
成され、液晶パネルを煽ったり光軸方向にシフトさせる
こと（フォーカス調整）が行え、また、液晶パネルをそ
の面内で移動させること（ＣＧ調整）ができるようにな
っている。

【０００８】しかしながら、前述のごとく、筐体６０ａ
における部材取付部の寸法精度はあまり高くないから、
調整（特に、フォーカス調整）に時間がかかり、また、
微調整も容易でないという欠点がある。更に、光学エン
ジン６０を完成させてからでないと、液晶パネルにおけ
るフォーカス調整やＣＧ調整が行えないという欠点も有
していた。

【０００９】この発明は、上記の事情に鑑み、高い精度
で組み立てることを可能にしてフォーカス調整等を不要
又は容易にし、且つ光学エンジンを完成させる前段階で
液晶パネルのフォーカス調整等が行える投写光学ユニッ
トを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明の投写光学ユニ
ットは、上記の事情に鑑み、投写レンズが装着されるレ
ンズ装着部、及び液晶パネルが取付られる取付面が形成
された枠体を備え、この枠体に前記の投写レンズ及び液
晶パネルを設けて成ることを特徴とする。

【００１１】上記の構成であれば、前記枠体は光学エン
ジンの筐体に比べれば小さいものであるから、自重によ
る歪みなどが小さく、また、成形等も容易であるから、
前記の装着部および取付面について精度を出し易い。そ
して、この枠体において既に高い精度を出しているか
ら、この枠体に前記の液晶パネルを取り付けるだけで、
そのフォーカス調整等を不要にし得る可能性がある。ま
た、枠体における取付部の精度を高くできるとしても、
このような調整不要を実現するほどの精度を確保するこ
とは必ずしも容易でないということを考慮して、液晶パ
ネルをアジャスタ用のねじを介して前記取付面に取付る
こととした場合でも（請求項５）、既に高い精度が出て
いるのだから、調整を短時間で済ますことができ、ま
た、微調整も容易となる。更に、従来は投写レンズや液
晶パネルを光学エンジンの筐体に組み込んで各種調整を
する必要があったが、上記の構成であれば、投写光学ユ
ニットの段階で当該調整が可能であるから、この調整を
済ませた上でこれを光学エンジンに組み込むことがで
き、光学エンジンの組立作業も効率化することになる。

【００１２】また、この発明の投写光学ユニットは、投
写レンズが装着されるレンズ装着部、赤色映像光と緑色
映像光と青色映像光を合成する合成手段が装着される合
成手段装着部、及び赤色用と緑色用と青色用の３つの液
晶パネルが取付られる３つの取付面が形成された枠体を
備え、この枠体に前記の投写レンズ、合成手段、及び３
つの液晶パネルを設けて成ることを特徴とする。かかる
構成は、いわゆる三板式に対応し、上述した作用を奏す
るものである。

【００１３】また、この発明の投写光学ユニットは、投
写レンズが装着されるレンズ装着部、液晶パネルが取付
られる取付面、及び前記液晶パネルからの映像光の光路
を変更して前記投写レンズに導く反射光学部材が装着さ
れる反射光学部材装着部が形成された枠体を備え、この
枠体に前記の投写レンズ、反射光学部材、及び液晶パネ
ルを設けて成ることを特徴とする。かかる構成において
は、上述した作用を奏しつつ、光学エンジンの平置き
（横置き）を実現し、プロジェクター装置の高さを低く
することを可能にする。

【００１４】また、この発明の投写光学ユニットは、投
写レンズが装着されるレンズ装着部、赤色映像光と緑色
映像光と青色映像光を合成する合成手段が装着される合
成手段装着部、及び赤色用と緑色用と青色用の３つの液
晶パネルが取付られる３つの取付面、前記合成手段から
の映像光の光路を変更して前記投写レンズに導く反射光
学部材が装着される反射光学部材装着部が形成された枠
体を備え、この枠体に前記の投写レンズ、反射光学部
材、合成手段、及び３つの液晶パネルを設けて成ること
を特徴とする。かかる構成にあっては、上述した作用を
奏しつつ、いわゆる三板式に対応し、且つ、光学エンジ
ンの平置き（横置き）を実現し、プロジェクター装置の
高さを低くすることを可能にする。

【００１５】前記液晶パネルをアジャスタ用のねじを介
して前記枠体の取付面に取り付けてもよい。液晶パネル
の取付調整にはＣＧ調整とフォーカス調整があるが、フ
ォーカス調整が重要である。フォーカス調整等をアジャ
スタ用のねじにて行う構成であれば、液晶パネルを支持
する板状体を微小傾倒させる機構に比べて構造の簡素化
が図れる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）以下、この発明の実施の形態を図に基
づいて説明する。

【００１７】図１は、この実施の形態１における投写光
学ユニットの概略構成を示した横断平面図である。この
投写光学ユニットは、投写レンズ１１が装着されるレン
ズ装着部１、赤色映像光と緑色映像光と青色映像光を合
成する合成手段であるダイクロイックプリズム１２が装
着されるプリズム装着部２、及び赤色用と緑色用と青色
用の３つの液晶パネル１３，１４，１５が取付られる３
つの取付面３，４，５が形成された枠体６を備え、この
枠体６に前記の投写レンズ１１、ダイクロイックプリズ
ム１２、及び３つの液晶パネル１３，１４，１５を設け
て成る。

【００１８】前記のレンズ装着部１については図面上簡
略的に示しており、実際には、前記投写レンズ１１を光
軸方向等に移動させるための機構が設けられている。

【００１９】前記の液晶パネル１３，１４，１５は、そ
れぞれ支持板１３ａ，１４ａ，１５ａに取り付けられて
いる。支持板１３ａ，１４ａ，１５ａは、フォーカス調
整機構を介して枠体６に取り付けられている。即ち、各
支持板の四隅には、皿ばね１７とねじ１８とが一組ずつ
備えられており、かかる４組の皿ばね１７とねじ１８と
によって、各液晶パネルについてのフォーカス調整機構
が構成される。前記の皿ばね１７…は、枠体６における
取付面３，４，５と前記支持板１３ａ，１４ａ，１５ａ
との間に介設されている。又、前記のねじ１８…は、前
記支持板１３ａ，１４ａ，１５ａを枠体６に連結すると
ともに支持板１３ａ，１４ａ，１５ａと取付面３，４，
５との間の距離を調節するものである。このねじ１８…
を回すことにより、各支持板と取付面との距離が変化
し、各液晶パネルを煽ったり、光軸方向にシフト動作さ
せることができる。

【００２０】また、赤色用の液晶パネル１３及び青色用
の液晶パネル１５については、更にＣＧ調整（緑色用の
液晶パネル１４の画素に対して液晶パネル１３，１５の
画素を合わせる調整）用の機構が設けられている。この
機構は、支持板１３ａ，１５ａに形成された穴と、この
穴に挿入され当該穴の周面に頭部が接する偏心ねじ１９
とにより構成され、各液晶パネルをその面内において移
動させることができるようになっている。

【００２１】図２は、上記のフォーカス調整機構および
ＣＧ調整機構の詳細を示した要部の斜視図である。な
お、この実施の形態では、皿ばね１７を用いてフォーカ
ス調整機構を構成したが、ストローク量の大きなコイル
ばねを用いてもよいことは勿論であり、また、かかるフ
ォーカス調整機構及びＣＧ調整機構については、以上の
構成に限らず、他の構成でもよいものである。

【００２２】図３は、上記の投写光学ユニットを組み込
んで成る光学エンジン４０を示した平面図である。ラン
プ（ハロゲンランプ又はメタルハライドランプ）２２ａ
から出射した光は、集光リフレクタ２１にて反射され、
ＵＶ／ＩＲフィルタ２３にて紫外線及び赤外線を除去さ
れて光源装置２２から出射し、ダイクロイックミラー４
１に入射する。このダイクロイックミラー４１は、赤色
光（Ｒ）を透過し、緑色光（Ｇ）と青色光（Ｂ）を反射
する。ダイクロイックミラー４１で分離された赤色光
は、全反射ミラー４２で反射されて赤色の映像を表示す
る赤色用の液晶パネル１３に与えられる。赤色光は、こ
の液晶パネル１３で透過率を変化されて通過した後、光
合成手段としてのダイクロイックプリズム１２に与えら
れる。

【００２３】一方、ダイクロイックミラー４１で反射さ
れた緑色光と青色光はダイクロイックミラー４５に与え
られる。このダイクロイックミラー４５は、緑色（Ｇ）
を透過し、青色光（Ｂ）を反射する。ダイクロイックミ
ラー４５で分離された緑色光は、緑色の映像を表示する
緑色用の液晶パネル１４に与えられる。緑色光は、この
液晶パネル１４で透過率を変化されて通過した後、ダイ
クロイックプリズム１２に与えられる。

【００２４】また、ダイクロイックミラー４５を透過し
た青色光は、全反射ミラー４７，４８で反射されて青色
の映像を表示する青色用の液晶パネル１５に与えられ
る。青色光は、この液晶パネル１５で透過率を変化され
て通過した後、ダイクロイックプリズム１２に与えられ
る。

【００２５】ダイクロイックプリズム１２に入射した各
色光は、合成され、カラー映像光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）として
出射される。そして、投写されたカラー映像光は、投写
レンズ１１を経て図示しないスクリーン上に投影され
る。

【００２６】上記の構成であれば、前記枠体６は光学エ
ンジン４０の筐体に比べれば小さいものであるから、自
重による歪みなどが小さく、また、成形等も容易である
から、前記の装着部１，２や取付面３，４，５について
精度を出しやすい。従って、この枠体６において既に高
い精度を出しているから、この枠体に前記の投写レンズ
及び液晶パネル１３，１４，１５を取り付けるだけで、
それらの光軸の調整を不要にし得る可能性がある。ただ
し、この実施の形態では、調整不要を実現するほどの精
度を確保することは必ずしも容易でないということを考
慮して、各液晶パネルをフォーカス機構を介して前記取
付面３，４，５に取付ることとした。そして、このフォ
ーカス機構にて調整をする場合において、前記取付面
３，４，５において既に高い精度が出ているのだから、
調整を短時間で済ますことができ、また、微調整も容易
となる。更に、従来は投写レンズや液晶パネルを光学エ
ンジンの筐体に組み込んで各種調整をする必要があった
が、上記の構成であれば、投写光学ユニットの段階で当
該調整が可能であるから、この調整を済ませた上でこれ
を光学エンジン４０に組み込むことができ、光学エンジ
ン４０の組立作業も効率化することになる。

【００２７】なお、上記の実施の形態では、三板式の光
学エンジンに用いる投写光学ユニットを示したが、単板
式とすることもできる。即ち、投写レンズが装着される
レンズ装着部、及び一枚の液晶パネルが取付られる取付
面が形成された枠体を備え、この枠体に前記の投写レン
ズ及び一枚の液晶パネルを設ければよい。この場合に
は、ダイクロイックプリズム１２は不要である。

【００２８】（実施の形態２）図４は、この実施の形態
２における投写光学ユニットに用いる枠体６′を示した
斜視図であり、図５はこの枠体６′を用いたときの光学
エンジン４０′およびプロジェクター構造を示した説明
図である。前記枠体６′には、投写レンズユニット２５
（図５参照）が装着されるレンズ装着部１′、光路変更
用の反射光学部材であるミラー９が装着されるミラー装
着部１０、赤色映像光と緑色映像光と青色映像光を合成
する合成手段であるダイクロイックプリズム１２（図
４，５では示していない）が装着されるプリズム装着部
２、及び赤色用と緑色用と青色用の３つの液晶パネル１
３，１４，１５（図４，５では示していない）が取付ら
れる３つの取付面３，４，５が形成されている。そし
て、この枠体６′に前記の投写レンズユニット２５、ダ
イクロイックプリズム１２、及び３つの液晶パネル１
３，１４，１５が設けられる。なお、前記の投写光学ユ
ニット２５には投写レンズを光軸方向等に移動させるた
めの機構が設けられている。

【００２９】前記の液晶パネル１３，１４，１５は、実
施の形態１と同様の構成を有するフォーカス調整機構を
介して枠体６′に取り付けられている。また、赤色用の
液晶パネル１３及び青色用の液晶パネル１５について
は、更にＣＧ調整用の機構が設けられている。そして、
実施の形態１と同様に、光学エンジンに組み込まれるこ
とになる。

【００３０】上記の構成であれば、実施の形態１と同様
の作用を奏するのは勿論、光路変更用のミラー９を備え
るので、図５に示すように、光学エンジン４０′を平置
きしたプロジェクター構造を実現することが可能とな
り、プロジェクター装置の高さを低くすることが可能と
なる。

【００３１】なお、上記のミラー９に代えて光路変更用
のプリズムを設けてもよく、このプリズムを用いる場合
には、実質的に長い光路長を確保することができる。

【００３２】また、この実施の形態２では、三板式の光
学エンジンに用いる投写光学ユニットを示したが、単板
式とすることもできる。即ち、投写レンズユニットが装
着されるレンズ装着部、及び一枚の液晶パネルが取付ら
れる取付面が形成された枠体を備え、この枠体に前記の
投写レンズ及び一枚の液晶パネルを設ければよい。この
場合には、ダイクロイックプリズム１２は不要である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、枠体における装着部や取付面について精度を出し易
い。従って、液晶パネルに対するフォーカス調整等を短
時間で済ますことができ、また、微調整も容易となる。
更に、従来は投写レンズや液晶パネルを光学エンジンの
筐体に組み込んで各種調整をする必要があったが、本願
発明であれば、投写光学ユニットの段階で当該調整が可
能であるから、この調整を済ませた上でこれを光学エン
ジンに組み込むことができ、光学エンジンの組立作業も
効率化するという効果も併せて奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１の投写光学ユニットの
横断平面図である。

【図２】図１のフォーカス調整機構等を示す要部の斜視
図である。

【図３】図１の投写光学ユニットを組み込んで成る光学
エンジンの平面図である。

【図４】この発明の実施の形態２の投写光学ユニットに
おける枠体を示す斜視図である。

【図５】図４の枠体から成る投写光学ユニットを用いた
場合のプロジェクター構成を示す説明図である。

【図６】従来の光学エンジンを示した平面図である。

【符号の説明】

１レンズ装着部２プリズム装着部３取付面４取付面５取付面６枠体６′ 枠体１１投写レンズ１２ダイクロイックプリズム１３液晶パネル１４液晶パネル１５液晶パネル１７皿ばね１８ねじ１９偏心ねじ４０光学エンジン４０′光学エンジン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】投写レンズが装着されるレンズ装着部、
及び液晶パネルが取付られる取付面が形成された枠体を
備え、この枠体に前記の投写レンズ及び液晶パネルを設
けて成ることを特徴とする投写光学ユニット。
【請求項２】投写レンズが装着されるレンズ装着部、
赤色映像光と緑色映像光と青色映像光を合成する合成手
段が装着される合成手段装着部、及び赤色用と緑色用と
青色用の３つの液晶パネルが取付られる３つの取付面が
形成された枠体を備え、この枠体に前記の投写レンズ、
合成手段、及び３つの液晶パネルを設けて成ることを特
徴とする投写光学ユニット。
【請求項３】投写レンズが装着されるレンズ装着部、
液晶パネルが取付られる取付面、及び前記液晶パネルか
らの映像光の光路を変更して前記投写レンズに導く反射
光学部材が装着される反射光学部材装着部が形成された
枠体を備え、この枠体に前記の投写レンズ、反射光学部
材、及び液晶パネルを設けて成ることを特徴とする投写
光学ユニット。
【請求項４】投写レンズが装着されるレンズ装着部、
赤色映像光と緑色映像光と青色映像光を合成する合成手
段が装着される合成手段装着部、及び赤色用と緑色用と
青色用の３つの液晶パネルが取付られる３つの取付面、
前記合成手段からの映像光の光路を変更して前記投写レ
ンズに導く反射光学部材が装着される反射光学部材装着
部が形成された枠体を備え、この枠体に前記の投写レン
ズ、反射光学部材、合成手段、及び３つの液晶パネルを
設けて成ることを特徴とする投写光学ユニット。
【請求項５】前記液晶パネルをアジャスタ用のねじを
介して前記取付面に取付てなることを特徴とする請求項
１乃至請求項４のいずれかに記載の投写光学ユニット。
【請求項６】前記アジャスタ用のねじはフォーカス調
整用であることを特徴とする請求項５に記載の投写光学
ユニット。