JPH11326727A - インテグレータの保持構造及び該保持構造を有する液晶プロジェクター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶プロジェクター等に用いるインテグレー
タの保持をする際にインテグレータの衝撃による破損等
を防ぎ、光学性能の低下を防止する。 【解決手段】 断面長方形状のロッドインテグレータ１
３の光反射面である側面（底面）の長手方向に離れた２
ケ所にアルミ蒸着等の反射層２６を形成し、この反射層
２６の位置に対応して反射層２６の形成面積よりも若干
小さい面積の接触面１４ａを有する保持部材１４によ
り、反射層２６と接触面１４ａとの間を接着剤２７で接
着固定することで、射出光の照度ムラを防ぎ、強固に固
定できる。なお、ロッドインテグレータ１３の反射層２
６を中央部付近１ケ所にすれば角柱状の保持部材でもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェクタ
ー等に用いられる光源光学系における光学部品の保持構
造、特に面内の均一な輝度分布を得るためにロッドイン
テグレータを用いる場合のロッドインテグレータの保持
構造及びその保持構造を有する液晶プロジェクターに関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、液晶プロジェクターにロッドイン
テグレータが使用されることが多くなっている。このロ
ッドインテグレータを使用する利点は照度ムラ、色ム
ラ、照明ロスを解消するところにある。図１０は特開平
８−２２７０３４号公報に記載された従来のロッドイン
テグレータ保持構造を示す。すなわち、ロッドインテグ
レータ１が中空部材２の両端面にそれぞれ重合して固定
された内側の第１マスク３及び外側の第２マスク４を貫
通して保持され、該中空部材２の一側面に形成した開口
部２ａの中間に設けたブリッジ部５に該ロッドインテグ
レータ１の側面を付勢する板ばね６を止めねじ７で固定
する保持構造になっており、該ロッドインテグレータ１
の一方の端面から入射光８が入射するようになってい
る。

【０００３】以上の構成のインテグレータの保持構造に
おいて、不図示の光源ランプ及び集光レンズで就航され
た光束を入射面に入射すると、入射光８はロッドインテ
グレータ１内で複数回の全反射を繰り返し、面内の輝度
ムラの少ない長方形断面の光束が射出光として得られ
る。この時にロッドインテグレータ１の側面の反射面に
光を吸収する性質の材質が接触していると、その部分だ
け入射光８が吸収されるため反射されずに、射出光に輝
度ムラが発生する。そこで、この場合にロッドインテグ
レータ１と保持部材及び付勢部材の接触面積を極力小さ
くすることで吸収を抑えて射出光の輝度ムラを少なくし
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前述従来例
の保持構造では、次のような課題がある。まず、ロッド
インテグレータの反射面に異物の接触があるために、ロ
ッドインテグレータの射出光に輝度ムラが発生する。さ
らに、プロジェクターの形態化が進んでいくと、従来に
増して装置に耐振動及び耐落下性の向上が求められる。
このような条件下では、前述のような保持構造ではロッ
ドインテグレータと保持部材との接触面が少なく、ばね
で付勢しているだけなので、装置全体が衝撃を受けた場
合にロッドインテグレータの破損や位置変動が発生する
場合があり、このような現象が発生したとき、装置の光
学性能に著しく影響を及ぼす。

【０００５】本発明は、前述従来例の問題点に鑑み、ロ
ッドインテグレータからの射出光の輝度ムラを減少させ
るとともに衝撃を受けても光学性能に影響を及ぼさない
ロッドインテグレータの保持構造を提供することを第１
の目的とする。さらに、該ロッドインテグレータ保持構
造を有する液晶プロジェクターを提供することを第２の
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明のインテグレータの保持構造はロッドイン
テグレータの側面の反射面に反射層を設け、該反射層に
対応する位置を保持部材で固定したものである。

【０００７】

【発明の実施の態様】請求項１に示す本発明は、光源か
らの集光光を入射し光束の密度を均一にして射出するロ
ッドインテグレータと、該ロッドインテグレータとの接
触部を有する保持部材とを有したインテグレータの保持
構造において、該ロッドインテグレータの被保持箇所に
反射層を形成し、該保持部材の接触部は該ロッドインテ
グレータの反射層の形成面積より小さい面積の接触面を
形成し、該ロッドインテグレータの反射層と該保持部材
の接触面とが接触して固定することにより、保持部材の
材質及び形状にほとんど影響を受けることなく均一な射
出光を得ると同時に、衝撃を受けた際のロッドの割れ、
欠け、位置ズレを防ぐ。請求項２に示す本発明は、該ロ
ッドインテグレータの反射層と該保持部材の接触面の間
を接着剤で固定することにより、ロッドインテグレータ
を強固に固定でき、光学性能を安定させられる。

【０００８】請求項３に示す本発明は、請求項１及び２
記載のインテグレータの保持構造を有する液晶プロジェ
クターにすることにより、照度ムラ、色ムラ、照明ムラ
等の生じない光学性能のよいプロジェクターとなる。

【０００９】

【実施例】本発明の第１実施例を図１ないし図３を用い
て説明する。図１は本実施例のインテグレータの保持構
造を有する液晶プロジェクターの構成図、図２はそのイ
ンテグレータの斜視図、図３はそのインテグレータの保
持構造の構成図である。図１において、１１は後部に反
射鏡を有する光源であり、１２は集光レンズ、１３はガ
ラス製の断面長方形のロッドインテグレータで、該集光
レンズ１２の前部に配設され、照明光を均一化する。１
４は該ロッドインテグレータ１３の保持部材、１５はリ
レーレンズ、１６は反射ミラーで、照明光を９０度反射
させる。１７はコンデンサレンズ、１８は第１ダイクロ
イックミラーで、色分解している。１９は全反射ミラー
で、該第１ダイクロイックミラー１８を通過した色光
（例えば赤色光）を後記するフィールドレンズ２１ａに
入射するようになっている。２０は第２ダイクロイック
ミラーで、該第１ダイクロイックミラー１８に相対して
配置され、該第１ダイクロイックミラー１８で反射され
た色光の一つの色光（例えば緑色光）を反射して後記す
るフィールドレンズ２１ｂに入射し、他の色光（例えば
青色光）を通過させて後記するフィールドレンズ２１ｃ
に入射するようになっている。２１ａ，２１ｂ，２１ｃ
は第１フィールドレンズ、２２ａ，２２ｂ，２２ｃは液
晶パネルで、それぞれ該第１フィールドレンズ２１ａ，
２１ｂ，２１ｃの前部に配設されており、その前部には
さらにそれぞれ第２フィールドレンズ２３ａ，２３ｂ，
２３ｃが配設されている。２４はダイクロイックプリズ
ムで、色分解された色光を合成する。２５は投射レンズ
で、該ダイクロイックプリズム２４の前部に配置され、
合成された光束を不図示のスクリーンに投影する。

【００１０】以上の構成の液晶プロジェクターは光源１
１から発せられた光は集光レンズ１２によりある程度の
大きさに集光され、ロッドインテグレータ１３で光束密
度を均一に分布させながら被照射面形状に合わせて変換
されて射出し、リレーレンズ１５で有効径に拡大され、
第１及び第２ダイクロイックミラー１８，２０及び全反
射ミラー１９で赤、緑、青の色光に分離され，液晶パネ
ル２２ａ，２２ｂ，２２ｃを照明する。液晶パネル２２
ａ，２２ｂ，２２ｃを照明した赤、緑、青の色光はダイ
クロイックプリズム２４で合成され、投射レンズ２５で
拡大投射される。

【００１１】次に、ロッドインテグレータ１３の保持構
造の詳細を図２及び図３を用いて説明する。図２に示す
ように、ロッドインテグレータ１３の光反射面である側
面の同一面の長手方向の離れた２ケ所にアルミ蒸着され
た反射層２６が設けられており、また、図３に示すよう
に保持部材１４は該ロッドインテグレータ１３の反射層
２６の位置に形成した２ケ所の接触面１４ａで接着剤２
７で固定されている。そして、該反射層２６の形成面積
は該接触面１４ａの面積よりも若干大きく設定して寸法
がばらついても反射層２６の形成領域から接着部がはみ
出さないようにしてある。

【００１２】以上の構成のロッドインテグレータの保持
構造の実際の組立手順は、接着部分の位置を合わせるた
めに位置合わせ治具（不図示）により、ロッドインテグ
レータ１３と保持部材１４をセットし、位置出しされた
状態で接触部に接着剤２７をディスペンサ等で流し接着
する。この場合、反射層２６はアルミを蒸着することで
形成されているが、アルミ以外でも反射率の高い材質で
あれば良い。また、接着剤２７は速乾性があり、接着強
度が十分あることが必要である。なお、このようにロッ
ドインテグレータ１３を保持した保持部材１４と液晶プ
ロジェクターは周知のように軸と穴の嵌合で位置決めさ
れてねじ固定される。

【００１３】図４は本発明の第２実施例のロッドインテ
グレータの保持構造を示すものである。説明を簡単にす
るために前述第１実施例と同一部品には同一符号を付し
て相違する点のみを説明する。本実施例は保持部材１４
の接触面１４ａに穴１４ｂをそれぞれ開け、該穴１４ｂ
の周辺部に接着剤２７を流し込んでロッドインテグレー
タ１３を反射層２６の位置で保持部材１４の接触面１４
ａに固定する。その他の構成は前述第１実施例と同様で
ある。

【００１４】以上のように構成すると、接着を行う際
に、ロッドインテグレータ１３の反射層２６の形成領域
以外の個所に接着剤２７が飛び散って貼り付いて光学性
能に影響を与えることを防げる。

【００１５】図５及び図６は本発明の第３実施例のロッ
ドインテグレータの保持構造を示すものである。図５は
インテグレータの斜視図、図６はそのインテグレータの
保持構造の構成図である。本実施例ではロッドインテグ
レータ１３の反射層２６の形成位置を中央部付近の１ケ
所とし、一方、そのための保持部材３１はその１ケ所の
反射層２６に対応して角柱状をなし、その接触面３１ａ
の面積を反射層２６の形成面積より若干小さく設定した
ものである。その他の液晶プロジェクターの構成等は前
述第１実施例と同様である。

【００１６】以上の構成の本実施例はロッドインテグレ
ータ１３周辺の熱上昇が激しい場合に、熱膨張や熱収縮
が繰り返された際の接着剥れに対して有利である。

【００１７】図７及び図８は本発明の第４実施例のロッ
ドインテグレータの保持構造を示すものである。図７は
インテグレータの斜視図、図８はそのインテグレータの
保持構造の構成図である。本実施例ではロッドインテグ
レータ１３の反射層２６の形成位置を中央部付近の１ケ
所とするとともに、異なる３面に連接して形成し、一
方、そのための保持部材４１はその保持部４１ａをロッ
ドインテグレータ１３の形状に合う溝形状にし、その保
持部４１ａの接触面積を反射層２６の形成面積より若干
小さく設定し、該保持部４１ａにロッドインテグレータ
１３を嵌め込んで位置決めして接着固定したものであ
る。その他の液晶プロジェクターの構成等は前述第１実
施例と同様である。

【００１８】以上の構成の本実施例は位置決め治具なし
でも位置を合わせることができるので、組立工数の削減
ができる。

【００１９】以上の各実施例では、接着剤２７の塗布は
ロッドインテグレータ１３を保持部材１４，３１，４１
にセットした状態でそれらの接触部に接着剤を塗布して
いるが、ロッドインテグレータ１３の被保持個所、また
は保持部材１４，３１，４１のロッドインテグレータ保
持個所、またはその両方に予め接着剤を塗布しておき、
その状態で両者を合わせて接着固定する手段でもよい。
この場合は接着面積が大きく取れるので、強固な接着固
定が可能である。

【００２０】図９は本発明の第５実施例のロッドインテ
グレータの保持構造を示すものである。図９はインテグ
レータの保持構造の構成図である。本実施例ではロッド
インテグレータ１３の相対向する反射面の２面の一部に
反射層２６を設け、該反射層２６部分を反射層２６の形
成面積より若干小さく設定した保持部材５１及び押え部
材５２とに接触するように挟んでセットし、一対の押え
ねじ５３を締め付けてロッドインテグレータ１３を固定
したものである。その他の液晶プロジェクターの構成等
は前述第１実施例と同様である。

【００２１】なお、本実施例において、ロッドインテグ
レータ１３の反射層２６を設ける面を３面以上にし、保
持部材との接触個所を３面以上としてもよい。この場合
は固定位置の変更が容易にできる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に示す本
発明は、光源からの集光光を入射し光束の密度を均一に
して射出するロッドインテグレータと、該ロッドインテ
グレータとの接触部を有する保持部材とを有したインテ
グレータの保持構造において、該ロッドインテグレータ
の被保持箇所に反射層を形成し、該保持部材の接触部は
該ロッドインテグレータの反射層の形成面積より小さい
面積の接触面を形成し、該ロッドインテグレータの反射
層と該保持部材の接触面とが接触して固定することによ
り、射出光の輝度ムラを防ぐと同時に、衝撃を受けた場
合のロッドインテグレータの破損や位置変動を防ぐこと
ができ、安定した光学性能を維持することができる。請
求項２に示す本発明は、該ロッドインテグレータの反射
層と該保持部材の接触面の間を接着剤で固定することに
より、ロッドインテグレータを強固に固定でき、安定し
た光学性能を維持することができる。請求項３に示す本
発明は、請求項１及び２記載のインテグレータの保持構
造を有する液晶プロジェクターにすることにより、照度
ムラ、色ムラ、照明ムラ等の生じない光学性能のよい液
晶プロジェクターが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例のインテグレータの保
持構造を有する液晶プロジェクターの概略構成図であ
る。

【図２】そのロッドインテグレータの斜視図である。

【図３】そのインテグレータの保持構造を示す図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図であ
る。

【図４】本発明の第２実施例のインテグレータの保持構
造を示す図で、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、
（ｃ）は底面図である。

【図５】本発明の第３実施例のインテグレータの保持構
造に用いるロッドインテグレータの斜視図である。

【図６】そのインテグレータの保持構造を示す図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図であ
る。

【図７】本発明の第４実施例のインテグレータの保持構
造に用いるロッドインテグレータの斜視図である。

【図８】そのインテグレータの保持構造を示す図で、
（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図であ
る。

【図９】本発明の第５実施例のインテグレータの保持構
造を示す図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は側面図、（ｄ）は底面図である。

【図１０】従来例のインテグレータの保持構造を示す図
で、（ａ）は上面図、（ｂ）は縦断面図である。

【符号の説明】

１１・・光源、１３・・ロッドインテグレータ、１４，
３１，４１，５１・・保持部材，１４ａ，３１ａ・・接
触面、４１ａ・・保持部、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ・・
液晶パネル、２５・・投射レンズ、２６・・反射層、２
７・・接着剤、５２・・押え部材。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの集光光を入射し光束の密度を
   均一にして射出するロッドインテグレータと、該ロッド
   インテグレータとの接触部を有する保持部材とを有した
   インテグレータの保持構造において、該ロッドインテグ
   レータの被保持箇所に反射層を形成し、該保持部材の接
   触部は該ロッドインテグレータの反射層の形成面積より
   小さい面積の接触面を形成し、該ロッドインテグレータ
   の反射層と該保持部材の接触面とが接触して固定するこ
   とを特徴とするインテグレータの保持構造。
2. 【請求項２】 該ロッドインテグレータの反射層と該保
   持部材の接触面の間を接着剤で固定することを特徴とす
   る請求項１記載のインテグレータの保持構造。
3. 【請求項３】 請求項１及び２記載のインテグレータの
   保持構造を有することを特徴とする液晶プロジェクタ
   ー。