JP2000241880A

JP2000241880A - 光学装置

Info

Publication number: JP2000241880A
Application number: JP11044124A
Authority: JP
Inventors: Kenji Fuse; 健二布施; Naohiro Ozawa; 直弘小沢; Mikio Shiraishi; 幹夫白石; Hidehiro Ikeda; 英博池田; Nobuo Masuoka; 信夫益岡; Fukuoku Abe; 福億阿部; Nobuyuki Kaku; 信行賀来
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-09-08
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: JP3903631B2

Abstract

(57)【要約】【課題】小形軽量で高光束量を有する液晶プロジェクタ
等の光学装置を得る。【解決手段】光学装置を照明手段は、光学ユニットに対
して光軸の角度が可変に保持される構成の光学装置とし
ている。また、前述の光学装置において、前記照明手段
は、光源と、保持部材と、光源と保持部材の間に挟むま
れる補正部材から構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はライトバルブ手段を
用いる液晶プロジェクタ等の光学装置に係わり、特に、
照明手段を光学ユニットに固定保持する構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の液晶プロジェクタ等の光学装置の
照明手段である投光光源装置の光学ユニットに対する光
軸の角度の調整方法としては特に記述されている例はな
い。ここで、例えば特公平１０−２８２７５４８号公報
には、光源から放射された光はリフレクタに反射して投
光開口から前方に出射される構成に関して記載されてい
るが、特にレンズあるいはレンズを保持する光学ユニッ
トに対しての光の方向に関しては記述されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】以上の構成の投光光源
装置においては、一般に、リフレクタの中心軸に対する
ランプの位置がずれると、リフレクタから出る光の方向
がずれ、これにより光学装置自体の光束量が減少すると
いう問題があった。またさらに以上の構成のまま高光束
量の光学装置を提供しようとすると、ランプ自体を高出
力なものを用いる必要があるため、ランプ電源の大型
化、各光学部品の冷却装置の大型化が必須になるため光
学装置自体の小形軽量化が困難になるという問題点があ
った。

【０００４】本発明の目的は、高光束量でなおかつ低価
格、小型化が可能な光学装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を達成する
ために、照明手段による光をライトバルブ手段に照射
し、前記ライトバルブ手段から出射された光を投射する
光学装置において、上記光学装置は、光源と、光源を保
持する保持部材から構成される照明手段と、上記ライト
バルブ手段を保持する光学ユニットから構成され、前記
照明手段の保持部材は、前記光学ユニットに対して直接
保持される構成としている。

【０００６】さらに前記照明手段の保持部材は、前記光
学ユニットに対して３個所で位置決めされる構成として
いる。

【０００７】また前記照明手段は、光源と、光源を保持
する保持部材と固定部材から構成され、前記固定部材
は、前記光源を前記保持部材に圧接する方向で固定する
構成としている。

【０００８】さらに前記固定部材は、前記光源を前記保
持部材に圧接する方向で固定する固定部を４個所もつ構
成としている。

【０００９】また前記固定部材の固定部のうちひとつ
は、前記光源を圧接する方向に対して垂直な方向に前記
光源を付勢する構成としている。

【００１０】さらに前記固定部材は、板材であること構
成としている。

【００１１】また、照明手段による光をライトバルブ手
段に照射し、前記ライトバルブ手段から出射された光を
投射する光学装置において、上記光学装置は、光源と、
光源を保持する保持部材から構成される照明手段と、上
記ライトバルブ手段を保持する光学ユニットから構成さ
れ、上記照明手段は、光源と、保持部材と、補正部材か
ら構成され、光学ユニットに対する光軸の角度を補正で
きる構成としている。

【００１２】さらに前記照明手段は、光源と、保持部材
と、光源と保持部材の間に挟むまれる補正部材から構成
としている。

【００１３】また前記照明手段は、光源と、第一の保持
部材と、第二の保持部材と、第一の保持部材と第二の保
持部材との間に挟むまれる補正部材から構成されてい
る。

【００１４】さらに、前記補正部材の厚さを変えること
により、前記保持部材に対して前記光源の光軸の角度が
可変可能な構成としている。

【００１５】さらに、前記補正部材は、前記光源に対し
て移動可能な構成とし光学ユニットに対して光源の光軸
の角度が可変に保持される構成としている。

【００１６】また前記補正部材はくさび状の突起を有す
る構成としている。

【００１７】さらに前記補正部材はネジにより可動する
構成としている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明の実施の形態について説明する。

【００１９】図１から図１５は、本発明による、第１番
目の一実施の形態の説明図である。

【００２０】図１は、本発明における光学装置の光源ユ
ニット１００の概略構成を示す分解斜視図である。第１
図において、第一の保持部材８０１には、補正部材８０
２、８０３、８０４、８０５（図示せず）を介して光源
１０１が、光源固定部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃに
て、固定部材８１１により固定されている。この時、上
記補正部材８０２、８０３、８０４、８０５は第一の保
持部材８０１に対する上記光源１０１の姿勢角度を補正
するための部材である。

【００２１】上記さらに上記第一の保持部材８０１は、
ネジ８０６、８０７、８０８、８０９により照明ケース
８１０に固定されている。さらに上記光源１０１にはコ
ネクタ８２０が接点８２０ａおよび接点８２０ｂが固定
されている。さらに上記照明ケース８１０に上記コネク
タ８２０がコネクタ固定部材８１６およびネジ８１７で
固定されている。

【００２２】詳細な説明に先立って、図２から図８を用
いて本実施の形態に係る光学装置の概略構成について説
明しておく。

【００２３】図２は、本発明にの一実施の形態の外観を
示した図である。光学装置１の内部には、光学ユニット
が収容されている。図示する光学装置１において、投射
系ユニット５００の一部である投射レンズ手段は光学装
置の外装匡体の外部に露出しており、この投射レンズ手
段より、外部のスクリーンなどに映像が投射される。ま
た前方には吸気口１１０が、側面後方には排気口１１１
が設けられており、吸気口１１０から外気を取り入れて
装置内部を冷却後、暖まった空気を排気口１１１から装
置外部へ排出する。

【００２４】装置の操作は、操作ボタン１１３もしくは
遠隔操作受信部Ａ１１７経由で外部からの操作信号によ
り行う。また、装置の移動時には、ハンドル１２２を使
用する。

【００２５】図３は、図２に示した光学装置の底面側の
外観を示している。

【００２６】光学装置１の底面側には、光源の交換蓋１
１４が設けてあり、この蓋を開けて光源を交換する。ま
た、装置全体の設置角度を調整して投射する映像の角度
を調整する調整脚Ａ１１２及び調整脚Ｂ１１５が設けて
ある。これら２つの脚の高さを調整して、投射する映像
の位置や傾きの微調整を行う。

【００２７】装置への外部からの映像信号は入力端子Ａ
１１８や入力端子Ｂ１２０より入力する。また、電源は
電源コネクタ１１９へ入力する。装置後方側にも遠隔操
作受信部Ｂ１１６が設けてあり、図２に示した受信部と
同様に動作する。

【００２８】図２に示したハンドル１２２の反対側に
は、脚１２１が上記入力端子より高い位置に設けてあ
り、ハンドル１２２を持って、床面などに置いた場合
に、入力端子などが損傷を受けないようになっている。

【００２９】図４は、図１に示した光学装置の動作状態
の斜視図（ａ）と側面図（ｂ）である。光学装置１から
投射された光束はスクリーン上に映像１２２として映
る。このとき、光学装置１とスクリーン上の映像との位
置関係は、この図４においては投射系ユニットの光軸１
２３に対して投射光束の光軸１２４は上方を向いてお
り、投射レンズの光軸にいわゆるあおり角度が設けてあ
る。投射レンズの光軸に設けたあおり角度は、机などの
水平な台に装置を設置した状態で、上方のスクリーンに
映像を投射する場合に発生するキーストンひずみ（台形
ひずみ）を防止するために設けてある。照明側の光軸１
２３に対して投射レンズを所定の量ずらし（あおり量１
２６を設ける）て投射レンズ光軸１２５の位置に配置す
ると、斜めに投射されるてできる映像が長方形などのひ
ずみのない形状となる。このあらかじめ設定されている
所定の光軸をずらすことをあおりと呼んでいる。この図
４の設定では、図面の上方にあおり量１２６が設定され
ている。

【００３０】天井などの上方に設置する場合には、装置
全体を図４とは上下逆向きに設置することにより、天井
より下向きに、下側のスクリーンなどに映像を表示する
ことが可能となる。

【００３１】図５は、図２、図３に示した光学装置内部
の光学構成を示す。

【００３２】光源１０１から出射された適当な光量の光
束は、まずインテグレータレンズＡ２０２、インテグレ
ータレンズＢ２０３を透過した後、反射ミラーＡ４０７
で反射し、コリメータレンズＢ３０１を透過してダイク
ロイックミラーＢ４０８へと導かれる。ダイクロイック
ミラーＢ４０８では、２色成分、たとえば赤色及びシア
ン色成分に分離し、赤色成分を透過して反射ミラーＤ
へ、シアン色成分を反射してダイクロイックミラーＣ４
０９へとそれぞれ導く。ダイクロイックミラーＣ４０９
では、入射したシアン色成分をさらに２色成分、たとえ
ば緑色成分と青色成分に分離し、緑色成分を反射してコ
ンデンサレンズＧ４０５へ、青色成分を透過してリレー
レンズＡ４０２へとそれぞれ導く。このようにして、カ
ラーの映像表現に必要な複数色成分に分離する。

【００３３】分離された色成分毎の光束は、それぞれの
色成分を担当するライトバルブ手段へと進む。すなわ
ち、反射ミラーＤ４１２から反射した赤色の光束はコン
デンサレンズＲ４０４を経由してライトバルブ素子Ｒ４
１３へと進む。コンデンサレンズＧ４０５に入射した緑
色の光束はライトバルブ素子Ｇ４１５へと進む。また、
リレーレンズＡ４０２に入射した青色成分の光束は、フ
ィルタ４１９、反射ミラーＤ４１０、リレーレンズＢ４
０３、反射ミラーＦ４１１、コンデンサレンズＢ４０６
とすすみ、ライトバルブ素子Ｂ４１４へと進む。各色成
分のライトバルブ手段には、図示しない駆動回路手段に
より、画像が表示されており、上記のように各色成分の
入射光はライトバルブ手段により変調されて投射系ユニ
ット５００へと進む。投射系ユニット５００には、複数
の色成分の光束を合成する合成手段としてのプリズム手
段が設けてあり、最終的に変調された光束は投射レンズ
５０１により装置外部へと進む。

【００３４】これにより、スクリーン（図示せず）上に
は、各色表示用のライトバルブ、４１３、４１４、４１
５に表示された画像が映像として拡大投射されることに
なる。

【００３５】図４で説明したように、投射系ユニット５
００には、プリズム手段と投射レンズ手段との光軸をず
らすなどにより、所定のあおり量を設定してある。すな
わち、プリズム手段で合成された光束は、投射レンズ手
段により設定されたあおり量に見合う角度だけずれた方
向に投射される。

【００３６】図６は、図１に示した光学装置内部の、光
学ユニットの構成を示す。図５に示した図では、光学部
品の配置を示したが、実際には、光学ユニット１０を構
成する下側ユニットケース７００により各光学部品は支
持されている。

【００３７】また、光源１０１は、光源ユニット１００
に支持された上で光学ユニット１０に取り付けられてい
る。光源ユニット１００は使用状況によって交換が必要
であり、光学ユニット１０から着脱可能となっている。

【００３８】遠心冷却手段１３０は、外部からの空気を
取り込んで、光学ユニット１０内のライトバルブ手段な
どの冷却が必要な部材へ風を送り冷却する。

【００３９】投射系ユニット５００は、光学ユニット１
０の下側を構成する下側ユニットケース７００に取り付
けられている。すなわち、光学部品を支持している下側
ケース７００に投射系ユニット５００が取り付けられて
いる。

【００４０】図７は、図６で説明した光学ユニット１０
を構成する下側ユニットケース７００に上側ユニットケ
ース７０１が取り付けられた状態を示す。

【００４１】上側ユニットケース７０１には、さらに第
１カバー１６０と第２カバー１６１が取り付けられてい
て、ライトバルブ手段の上方に配置されている。

【００４２】光源ユニット１００の上方には、光源ハウ
ジング１５１が設けられていて、さらにこの光源ハウジ
ング１５１には軸流ファン１５０が取り付けられてい
て、主に光学ユニット１００付近の冷却を行っている。

【００４３】図８は、光学ユニット１０が外装筐体に収
納された状態を示す。説明のため、筐体の上部は切断し
て示している。

【００４４】光学装置１の筐体に納められた光学ユニッ
ト１０は、吸気口１１２から取り入れた外部の空気を遠
心冷却手段１３０により取り込み、主に光学ユニット１
０内部の冷却に使用する。冷却後の空気は、筐体内部に
放出される。一方、排気口１１１に面して軸流ファン１
５０が設けてあり、光源ユニット１００付近を冷却して
暖まった空気を光学装置１外部へと排出する。このと
き、光源ユニット１００付近に流れ込む空気は、筐体内
部にある空気であり、上記した光学ユニット１０内部の
冷却に使用した空気が含まれる。このほか、図示しない
電源や信号処理などの電気回路部分を冷却した空気もま
とめて軸流ファン１５０が装置１外部へと排出する。

【００４５】光学ユニット１０や図示しない電源などの
冷却温度、たとえば５０度Ｃなどに比較して、光源ユニ
ット１００に含まれる光源１０１の冷却温度、たとえば
６００度Ｃのように遥かに高い。このため、いったん光
学ユニット１０を冷却して温度上昇した空気、たとえば
外気温度２０度Ｃであったものが２５度Ｃに上昇したよ
うな空気であっても、光源１０１の冷却に使用しても問
題ない。

【００４６】このようにして、光学装置１全体の冷却を
行っている。

【００４７】図９は、図７の投射系ユニットの着脱状態
を別の角度からみた斜視図である。このように、下側ユ
ニット７００から、直接着脱することができる。すなわ
ち、上側ユニットなどその他の構成部品を取り外すこと
無くライトバルブ手段を含む投射系ユニット５００を取
り外し、ライトバルブ手段の清掃などのメンテナンスを
行うことができる。

【００４８】この時の、投射系ユニット５００の取り外
し方向の矢印７３０の方向は、投射レンズ手段のあおり
量の設定方向と一致させると、取り外す距離が少なくて
済み、取り外し易い。

【００４９】図１０は、前記光学装置１の前記光学ユニ
ット１０に前記光源ユニット１００位置決め固定する構
成を示した分解斜視図である。さらに図１１、図１２
は図１で示した光源ユニット１００の組みあがり状態を
示す斜視図である。図１１は上方からの斜視図で、図１
２は下方からの斜視図である。

【００５０】図１０、図１１、図１２において、前記光
源ユニット１００の前記第一の保持部材８０１に設けら
れた円形状の穴である第一の位置決め部８６２は、光学
ユニット１０の円柱状の突起である第一の位置決め部８
６４に勘合される。

【００５１】この時、前記第一の保持部材８０１の第一
の位置決め部８６２の穴径と、光学ユニット１０の第一
の位置決め部８６４の外径は、勘合可能な最小なはめあ
い公差になっており、この公差の差分のガタ以内で前記
光学ユニット１０と前記光源ユニット１００の水平方向
の位置が決定される。

【００５２】さらに前記光源ユニット１００の前記第一
の保持部材８０１に設けられた長穴形状の穴である第二
の位置決め部８６１は、光学ユニット１０の円柱状の突
起である第二の位置決め部８６３に勘合される。

【００５３】この時前記第一の保持部材８０１の第二の
位置決め部８６１は、長穴の短辺方向の幅が、光学ユニ
ット１０の第二の位置決め部８６３の外径に対して勘合
可能な最小なはめあい公差になっており、この公差の差
分のガタ以内で、前記光学ユニット１０と前記光源ユニ
ット１００の前記水平方向と垂直な方向の位置が決定さ
れる。

【００５４】さらに、前記光源ユニット１００の前記第
一の保持部材８０１に設けられた長穴形状の穴である第
三の位置決め部８６５は、光学ユニット１０上の円柱状
の突起である第三の位置決め部８６６に勘合される。

【００５５】この時前記第一の保持部材８０１の第三の
位置決め部８６５の長穴の短辺方向の幅は、光学ユニッ
ト１０の第三の位置決め部８６６の外径に対して勘合可
能な最小なはめあい公差になっており、この公差の差分
のガタ以内で前記光学ユニット１０と前記光源ユニット
１００の傾斜角度が決定される。

【００５６】また、上記光源ユニット１００の第一の保
持部材８０１上の位置決め部８０１ａが、前記光学ユニ
ット１０の位置決め部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ
の少なくとも２個所以上に当接され、上下方向の位置を
規制されるともに、出射光軸まわりの回転を規制され
る。以上の状態で固定ネジ８１２および８１３により前
記光学ユニット１０の固定ネジ部８６７、８６８に固定
される。

【００５７】以上のように、前記光原ユニット１００
は、前記光学ユニット１０に対して必要最低限の３点
で、位置および傾斜角度が決められるので、非常に高精
度に相対位置を確保できるとともに、光源ユニット１０
０からの出射光の方向を正確に光学ユニット１００内の
各光学部品に照射できる構造となっている。

【００５８】次に図１１、図１２、図１３、図１４によ
り上記光源ユニット１００の詳細な構成を説明をする。

【００５９】図１１、図１２に示すように、前述のよう
に前記第一の保持部材８０１には、前記固定部材８１１
により前記光源１０１が、上下左右の４個所で勘合固定
されている。ここで前記固定部材８１１は、バネ材等の
弾性素材で構成されている。図においては前記固定部材
８１１を前記第一の保持部材８０１に固定するためにネ
ジ８３６、８３７が記してあるが、ネジ８３６、８３７
は過大な衝撃荷重に対しての安全のために設けてあるも
ので、構成上は無くても良い。

【００６０】さらに前記照明ケース８１０の下方には、
引き出し部材８２１が固定されている。引き出し部材８
２１は、前述の図３、図１０の説明に記したように前記
光源ユニット１００を着脱する際の取っ手である。図に
おいては前記照明ケース８１０と別部材としているが、
前記照明ケース８１０と引き出し部材８２１は後述の図
１８に示すような一体型でも機能上は変わりない。

【００６１】次に図１３、図１４により前記光源ユニッ
ト１００における前記光源１０１の位置決め構造と前記
光源１０１からの光の出射方向の調整構造について説明
する。前記図５の説明において記したように、光源１０
１から出射された光束はまず前記インテグレータレンズ
Ａ２０２に至るが、この時前記光源１０１からの出射光
束の方向、すなわち前記インテグレータレンズＡ２０２
に対する相対角度が変化すると、前記インテグレータレ
ンズＡ２０２における光束の通過率が変化する。これに
より光路上のその後のインテグレータレンズＢ２０３及
びコリメータレンズＡ４０１以下の光の通過率が変わる
ため最終的に前記光学装置１からの出射光束量すなわち
前記スクリーン上の映像１２２の明るさが変化してしま
うことになる。以上の理由により、前記光源１０１の前
記インテグレータレンズＡ２０２に対する相対角度は非
常に高精度が要求されるものである。

【００６２】前述のように本発明においては、前記イン
テグレータレンズＡ２０２は光学ユニット１０に搭載さ
れている。このため、前記光源１０１と前記インテグレ
ータレンズＡ２０２の相対角度を高精度に保つために
は、前記光学ユニット１０と前記光学ユニット１０の位
置決めを高精度に保つ必要がある。このため前述の図１
０、１１の説明で示したように、光学ユニット１０に対
して光源ユニット１００は位置および姿勢の精度向上の
ために必要最小限の３点で位置決めされている。

【００６３】さらに図１３、図１４に示すように、前記
光源１０１の出射光束の方向を前記第一の保持部材８０
１に対して高精度に確保するために、前記光源１０１
は、前記第一の保持部材８０１に対して前記補正部材８
０３を介して前記第一の保持部材８０１に固定されてい
る。

【００６４】この時図１３に示すように、上方から見た
断面図では補正部材８０３のみが挿入されているので、
図中第一の保持部材８０１の中心軸８５０に対して光源
１０１の中心軸８５１は左右方向に相対角度θ１を有し
て固定されている。さらに、図１４に示す側面方向の断
面図において、上側に補正部材８０３が挿入されている
ので図中第一の保持部材８０１の中心軸８５０に対して
光源１０１の中心軸８５１は上下方向に相対角度θ２を
有して固定されている。以上のような構成により上記補
正部材８０３の厚さを変えることおよび前記図１に示し
た光源１０１の固定部１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、
１０１ｄのいづれに挿入するかで上記相対角度θ１およ
び相対角度θ２を任意に設定することが可能である。

【００６５】すなわち仮に上下のどちらかに補正部材を
挿入することで、前記光源１０１を上下にあおる方向に
補正でき、また左右どちらかに補正部材を挿入すること
で左右方向の角度を補正できる。さらに、前記光源１０
１の固定部４個所のうち一ッヶ所のみに補正部材を挿入
することで、斜め方向に傾斜角度を補正可能である。ま
た以上の補正部材を挿入する位置を組み合わせさらに各
々の補正部材の厚さを変えて設定することで自由に上記
光源１０１の前記第一の保持部材８０１に対する角度を
高精度に設定できる。

【００６６】上記相対角度θ１および相対角度θ２の値
を設定するには、予め前記光源１０１と前記インテグレ
ータレンズＡ２０２およびインテグレータレンズＢ２０
３を固定した任意の治具等で、前記インテグレータレン
ズＢ２０３からの光の出射光束量が最大になるように、
前記光源１０１からの出射光の方向角度を設定し、補正
部材の厚さ、挿入位置を設定する必要がある。また、角
度補正を必要としない場合は、当然上記補正部材８０
２、８０３、８０４は不必要になり、また上記実施例で
は補正部材の挿入箇所を最大４ヶ所まで設定可能な構成
であるが、各補正部材を何ヶ所に挿入するかは各補正角
度の量と方向で任意であることは、言うまでもない。

【００６７】さらに本発明においては、前記光源１０１
の前記第一の固定部材８０１に対する取付け面方向の位
置決めの構成を以下図１５、図１６により説明する。

【００６８】図１５、図１６は、上記図１３、図１４に
示した光源ユニット１００の光の出射方向とは反対の方
向から見た図で、図１５に対して図１６は前記固定部材
８１１を省略した図である。図１５に示すように、前記
光源１０１は、前記固定部材８１１の第一の固定部８１
１ａ、第二の固定部８１１ｂ、第三の固定部８１１ｃ、
第四の固定部８１１ｄにより第一の固定部材８０１に光
の出射方向に押し付けられて固定されている。この時、
前記第一の固定部８１１ａはその他の固定部に対して長
く構成されているため光源１０１の斜面部分を押す構成
になるので前記図１５において矢印Ｆの方向に付勢す
る。この時図１６に示すように前記固定部材８１１には
第一の位置決め部８０１ａと第二の位置決め部８０１
ｂ、第三の位置決め部８０１ｅを有しているので、上記
のように矢印Ｆの方向に付勢されることで、まず第一の
位置決め部８０１ａと第二の位置決め部８０１ｂにより
上下方向の位置と平面内の回転が規制され、さらに第三
の位置決め部８０１ｅにより左右方向の位置が規制され
る構成である。

【００６９】また上記前記固定部材８１１には、第四の
位置決め部８０１ｆ、第五の位置決め部８０１ｃ、第六
の位置決め部８０１ｄを有しているが、これは微視的詳
細には上記光源１０１とは当接しておらず、過大な衝撃
過重が掛かった時に、回転あるいは平面方向に大きくず
れるのを防止のために設けてあるものである。

【００７０】図１７は、本発明による第２番目の一実施
の形態の光源ユニット１００を示す分解斜視図で、図１
８は同じく光源ユニット１００の組み立て状態の下方か
らの斜視図である。

【００７１】さらに図１９は、本発明による第２番目の
一実施の形態の光源ユニット１００の上方からの断面図
で、図２０は側面からの断面図である。

【００７２】前述の第１番目の一実施においては、前述
の第一の保持部材８０１と光源１０１の間に補正部材８
０２、８０３、８０４を介して光源１０１が固定部材８
１１により固定されているのに対して、図１７、図１
８、図１９、図２０に示した第２番目の一実施において
は、第一の保持部材８０１と第二の保持部材８４１との
間に補正部材８０２、８０３、８０４を挿入した構成
で、光源１０１は、第二の保持部材８４１に固定部材８
１１により固定されている構成である。

【００７３】第一の保持部材８０１と第二の保持部材８
４１は固定ネジ８２１、８３２、８３３、８２４により
固定保持されるものである。また補正部材８０２、８０
３、８０４は、ワッシャ状の形状でありワッシャの中穴
に上記固定ネジ８２１、８３２、８３３、８２４が貫通
する構成である。以上のような構成としても前述の光源
１０１の第一の保持部材８０１に対する角度は補正部材
８０２、８０３、８０４の厚さおよびどの位置に挿入す
るかで調整が可能であり、効果は前記第１番目の一実施
と同じである。またこの場合第１番目の一実施に対して
構成部品数は増加するが、前記補正部材８０２、８０
３、８０４は確実に保持固定され調整の作業性も良くさ
らに光源１０１自体に不必要な応力をかけることがない
ので光源ユニット１００自体の信頼性は高くなる。

【００７４】さらに前述の第１番目の一実施において
は、照明ケース８１０を光源１０１を保持できる必要最
小限の形状にしてあるが、本実施例においては、図２０
のに示すように、光源１０１の上方には冷却風８９１
が、光源１０１の下方には冷却風８９２が光源１０１の
外形形状に沿って流れる構成としている。さらに図中表
記していないが、同じく光源１０１の左右側面に沿って
も冷却風が効率的流れように照明ケース８１０の形状を
滑らかにかつ光源１０１の外形形状に沿った形状にして
あるので、光源１０１の温度上昇を最小限に押さえられ
る構成としている。

【００７５】さらに本実施例では、光源１０１の背面の
コネクタ８２０ａとの接点部分に光源１０１の背面から
の光漏れを減少させるべく遮光板８３５を設けてある。
この遮光板８３５により前記図２の説明に記した排気口
１１１から光学装置１の外部に不要な光が漏れないよう
な構成とすることができる。

【００７６】図２１、図２２は、本発明による第３番目
の一実施の形態の光源ユニット１００を示す上方および
下方からの斜視図である。さらに図２３、図２４は、本
発明による第３番目の一実施の形態の光源ユニット１０
０の上方および下方からの分解斜視図である。

【００７７】前述の第１番目と第２番目の一実施におい
ては補正部材８０２、８０３、８０４はワッシャ状の形
状として移動しない構成にして厚さと挿入位置により角
度調整をしていたが、第３番目の一実施においては、第
一の保持部材８０１に対して補正部材８６０、８６１が
相対的に移動可能な構成としてあり、光源ユニット１０
０を光学ユニット１０に固定後でも容易に光源１０１の
姿勢角度を補正することが可能な構成としたものであ
る。

【００７８】図２１において第一の補正部材８６０と第
二の補正部材８６１は、光源１０１と第一の保持部材８
０１の間に挟まれた構成となっている。

【００７９】さらに、光源１０１は固定部材８１１によ
り前記第一の保持部材８０１に当接される方向で固定さ
れている。

【００８０】ここで、前記第一の補正部材８６０と第二
の補正部材８６１は、図２４に示すように前記保持部材
８０１に対して取り付けネジ８６３、８６４、８６５、
８６６により図２１中矢印Ｇの水平方向に移動可能に構
成されており、さらに第一の補正部材８６０には、くさ
び状の突起である案内部８６０ａ、８６０ｂが、第二の
補正部材８６１には、案内部８６１ａ、８６１ｂが一体
に形成されている。

【００８１】さらに前記案内部８６０ａ、８６０ｂ、８
６１ａ、８６１ｂは、前記光源１０１と前記第一の保持
部材８０１の当接部にくさび状の斜面が挿入されている
構成としている。

【００８２】前記第一の保持部材８０１には、調整ネジ
８５５、８５６、８５７、８５８が取り付けられてお
り、各調整ネジを図中矢印Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅのごとく回転
させることのより第一の補正部材８６０、第二の補正部
材８６１が矢印Ｇのごとく移動する。この動作により前
記光源１０１は、前記第一の保持部材８０１に対して図
中矢印Ｈ、Ｉ、Ｊのように、角度可変に移動させること
が可能であり、これにより光源１０１の光の出射方向の
角度を容易に調整可能である。

【００８３】以上の第一の補正部材８６０、第二の補正
部材８６１は、前記光源ユニット１００を前記光学ユニ
ット１０に固定した後でも、上記調整ネジ８５５、８５
６、８５７、８５８を回すことで前記光源１０１の出射
光の角度を補正できるので各光学ユニット１０に対して
光軸調整を最適化するこができ、これにより光学装置１
のスクリーンへの出射光束量を最大にできるものであ
る。但しこの場合は、光源ユニット１００を交換した場
合は、再度光軸の最適化調整が必要である。

【００８４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高光束量でなおかつ低価格、小型軽量化が可能な光学装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る光学装置の光源ユ
ニットの分解説明図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る光学装置の外観を
示す斜視図である。

【図３】本発明の第１実施形態に係る光学装置の外観底
面側を示す斜視図である。

【図４】本発明の第１実施形態に係る光学装置の動作時
の、投射映像位置を示す断面図である。

【図５】本発明の第１実施形態に係る光学装置の光学系
の構成を示す斜視図である。

【図６】本発明の第１実施形態に係る光学装置の構成を
示す斜視図である。

【図７】本発明の第１実施形態に係る光学装置の構成を
示す斜視図である。

【図８】本発明の第１実施形態に係る光学装置の内部構
成を示す斜視図である。

【図９】本発明の第１実施形態に係る光学装置の着脱の
説明図である。

【図１０】本発明の第１実施形態に係る光学装置の光源
ユニットの着脱の説明図である。

【図１１】本発明の第１実施形態に係る光学装置の光源
ユニットの外観を示す上方からの斜視図である。

【図１２】本発明の第１実施形態に係る光学装置の光源
ユニットの外観を示す下方からの斜視図である。

【図１３】本発明の第１実施形態に係る光学装置の光源
ユニットを示す上方からの断面図である。

【図１４】本発明の第１実施形態に係る光学装置の光源
ユニットを示す側面方向からの断面図である。

【図１５】本発明の第１実施形態に係る光学装置の光源
ユニットを示す背面方向からの断面図である。

【図１６】本発明の第１実施形態に係る光学装置の光源
ユニットを示す背面方向からの断面図である。

【図１７】本発明の第２実施形態に係る光学装置の光源
ユニットの分解説明図である。

【図１８】本発明の第２実施形態に係る光学装置の光源
ユニットの外観を示す下方からの斜視図である。

【図１９】本発明の第２実施形態に係る光学装置の光源
ユニットを示す上方からの断面図である。

【図２０】本発明の第２実施形態に係る光学装置の光源
ユニットを示す側面方向からの断面図である。

【図２１】本発明の第３実施形態に係る光学装置の光源
ユニットの外観を示す上方からの斜視図である。

【図２２】本発明の第３実施形態に係る光学装置の光源
ユニットの外観を示す下方からの斜視図である。

【図２３】本発明の第３実施形態に係る光学装置の光源
ユニットの上方からの分解説明図である。

【図２４】本発明の第３実施形態に係る光学装置の光源
ユニットの下方からの分解説明図である。

【符号の説明】

１…光学装置１０…光学ユニット１００…光源ユニット１０１…光源１４０…遠心ファン２０３…インテグレータレンズＢ４１３、４１４、４１５…ライトバルブ５００…投射系ユニット５０１…投射レンズ７００…下側ユニットケース７０１…上側ユニットケース８０１…第一の保持部材８１１…固定部材８０２、８０３、８０４…補正部材８６０…第一の補正部材８６１…第二の補正部材８５５、８５６、８５７、８５８…調整ネジ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白石幹夫神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者池田英博神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者益岡信夫神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者阿部福億神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者賀来信行神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明手段による光をライトバルブ手段に照
射し、前記ライトバルブ手段から出射された光を投射す
る光学装置において、上記光学装置は、光源と、光源を
保持する保持部材から構成される照明手段と、上記ライ
トバルブ手段を保持する光学ユニットから構成され、前
記照明手段の保持部材は、前記光学ユニットに対して直
接保持される構成であることを特徴とする光学装置。
【請求項２】請求項１記載の光学装置において、前記照
明手段の保持部材は、前記光学ユニットに対して３個所
で位置決めされる構成であることを特徴とする光学装
置。
【請求項３】請求項１または請求項２記載の光学装置に
おいて、前記照明手段は、光源と、光源を保持する保持
部材と固定部材から構成され、前記固定部材は、前記光
源を前記保持部材に圧接する方向で固定する構成である
ことを特徴とする光学装置。
【請求項４】請求項３記載の光学装置において、前記固
定部材は、前記光源を前記保持部材に圧接する方向で固
定する固定部を４個所もつ構成であることを特徴とする
光学装置。
【請求項５】請求項３または請求項４記載の光学装置に
おいて、前記固定部材の固定部のうちひとつは、前記光
源を圧接する方向に対して垂直な方向に前記光源を付勢
する構成であることを特徴とする光学装置。
【請求項６】請求項３、４または５記載の光学装置にお
いて、前記固定部材は、板材であることを特徴とする光
学装置。
【請求項７】照明手段による光をライトバルブ手段に照
射し、前記ライトバルブ手段から出射された光を投射す
る光学装置において、上記光学装置は、光源と、光源を
保持する保持部材から構成される照明手段と、上記ライ
トバルブ手段を保持する光学ユニットから構成され、上
記照明手段は、光源と、保持部材と、補正部材から構成
され、光学ユニットに対する光軸の角度を補正できる構
成であることを特徴とする光学装置。
【請求項８】請求項７記載の光学装置において、前記照
明手段は、光源と、保持部材と、光源と保持部材の間に
挟むまれる補正部材から構成されることを特徴とする光
学装置。
【請求項９】請求項７または請求項８記載の光学装置に
おいて、前記照明手段は、光源と、第一の保持部材と、
第二の保持部材と、第一の保持部材と第二の保持部材と
の間に挟むまれる補正部材から構成されることを特徴と
する光学装置。
【請求項１０】請求項７、８または９記載の光学装置に
おいて、前記補正部材の厚さを変えることにより、前記
保持部材に対して前記光源の光軸の角度が可変可能な構
成であることを特徴とする光学装置。
【請求項１１】請求項７、８、９または１０記載の光学
装置において、前記補正部材は、前記光源に対して移動
可能な構成であることを特徴とする光学装置。
【請求項１２】請求項７、８、９、１０または１１記載
の光学装置において、前記補正部材が移動することによ
り、光学ユニットに対して光源の光軸の角度が可変に保
持される構成であることを特徴とする光学装置。
【請求項１３】請求項１２項記載の光学装置において、
前記補正部材はくさび状の突起を有する構成であること
を特徴とする光学装置。
【請求項１４】請求項１２または請求項１３記載の光学
装置において、前記補正部材はネジにより可動する構成
であることを特徴とする光学装置。