JP2000330194A - レンズ調整機構及びこれを用いた投写型表示装置 - Google Patents

レンズ調整機構及びこれを用いた投写型表示装置

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JP2000330194A
JP2000330194A JP11136052A JP13605299A JP2000330194A JP 2000330194 A JP2000330194 A JP 2000330194A JP 11136052 A JP11136052 A JP 11136052A JP 13605299 A JP13605299 A JP 13605299A JP 2000330194 A JP2000330194 A JP 2000330194A
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Shinji Haba
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ取付位置を正確に調整可能なレンズ調
整機構を提供すること。 【解決手段】 本発明のレンズ調整機構は、外部に取り
付けられる固定枠320と、レンズ932が取り付けら
れる取付枠330と、固定枠320に接続されるととも
に、取付枠330の位置を調整する調整部材340A、
340Bとを含んで構成されている。そして、調整部材
340A、340Bは、レンズ932の重心を通りレン
ズ取付枠体330の取付面331に平行な直線方向N、
Fに配置されている。従って、調整部材340A、34
0Bにより、正確にレンズ932の取付位置を方向N、
F上に調整することができ、レンズ932を透過した各
色光束の焦点を正確に設定することができる効果が得ら
れる。ひいては、レンズ調整機構300によって、投写
映像にブレや歪みが生じず、高精細で先鋭な画像表示が
可能となる効果が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズの取付け位
置を調整するレンズ調整機構、およびこのレンズ調整機
構を含むとともに、光源と、その光源から出射される光
束に光変調素子を用いて画像情報に応じた光学像を形成
する電気光学装置と、この電気光学装置で形成された画
像を拡大投写する投写レンズと、光源から出射される光
束の光路上に設けられるレンズおよびミラーなどの光学
素子を収納する光学部品用筐体とを含んで構成される投
写型表示装置に関する。
【0002】
【背景技術】従来より、光源と、その光源から出射され
る光束を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装
置と、この電気光学装置で形成された画像を拡大投写す
る投写レンズとを備えた投写型表示装置が知られてい
る。この投写型表示装置では、光源から出射された光束
が電気光学装置に到達するまでの光路は、内部に所定の
空間が確保された光学部品用筐体によって密閉され、各
種レンズなどの光学素子はこの光学部品用筐体に収納さ
れている。
【0003】そして、投写型表示装置は、会議、学会、
展示会等でのマルチメディアプレゼンテーションに広く
利用される。
【0004】このようなマルチメディアプレゼンテーシ
ョンでは、短時間内に多くの情報量を視聴者に伝達する
とともに、見やすく精細な映像情報を伝達する必要があ
る。
【0005】すなわち、表示された画像の品質につい
て、表示されたシンボルや図形に不連続性や歪みを与え
ないために、正確性が要求されるとともに、見やすさや
美しさを実現するために、高コントラストや高輝度も求
められている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】そのため、投写レンズ
を透過して表示された表示画像に、微妙なブレやにじみ
などを生じさせないために、光学部品用筐体内に配置さ
れた各種レンズ等の光学素子を、光源から出射される光
束の光路上の正確な位置に精度よく配置する必要があ
る。
【0007】そこで、本発明の目的は、レンズ等の光学
素子の取付位置を正確に調整できるレンズ調整機構を提
供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明のレンズ調整機構
は、レンズの取付け位置を調整するレンズ調整機構であ
って、レンズが取り付けられる取付枠と、この取付枠を
支持するとともに、外部の支持部材に固定される固定枠
と、固定枠に対する取付枠の取付位置を調整する調整部
材とを備え、調整部材は、レンズの重心を通って取付枠
のレンズ取付面に平行な直線上に設けられていることを
特徴とする。
【0009】本発明のレンズ調整機構によれば、レンズ
の重心を通ってレンズ取付面に平行な直線に沿って、調
整部材の調整動作がなされるので、レンズを傾かせたり
回したりすることなく、レンズの重心を通りレンズ取付
面に平行な平面に含まれる少なくとも1つの直線が延び
る方向で、光源から出射光束の光路上での適正な位置に
レンズを移動配置させることが可能となる。
【0010】また、本発明のレンズ調整機構では、調整
部材は、軸方向が前記平行な直線に沿うように配置され
た棒状部と、この棒状部の径方向寸法よりも大きな外形
寸法を有するとともに、この棒状部の一端に設けられる
頭部と、棒状部の径方向寸法よりも大きな外形寸法を有
するとともに、頭部と隙間を設けて棒状部の中間部に形
成される鍔部とを含み、前記隙間に固定枠の一部が遊嵌
され、調整部材によって、固定枠に対する取付枠の位置
が調整されることが好ましい。
【0011】この場合、調整部材の頭部および鍔部の間
に形成される遊嵌部に固定枠の一部を遊嵌させることに
よって、固定枠および調整部材を接続させながら、レン
ズおよび取付枠を移動させることができる。すなわち、
取付枠と棒状部との接触部分に適当な機構を設けること
で、棒状部の軸方向を中心とする回動運動によって、レ
ンズが取り付けられた取付枠を進退両方向に、固定枠に
対して相対的に移動調整することが可能となる。
【0012】さらに、本発明のレンズ調整機構では、棒
状部の外周面には頭部とは反対側に雄ねじが形成され、
取付枠には雌ねじが形成され、雄ねじおよび雌ねじの螺
合によって、固定枠および取付枠が接続されていること
が好ましい。
【0013】このような構成とすることで、調整部材を
適宜回動させることで、雄ねじおよび雌ねじの螺合位置
を連続的に変更することが可能になるので、固定枠に対
する取付枠の調整位置を任意に調整することができる。
【0014】また、雄ねじおよび雌ねじのピッチを適宜
調整することによって、調整操作一回あたりの取付枠の
移動量を自由に設定することもできる。
【0015】そして、本発明のレンズ調整機構では、固
定枠は、光源から出射された光束がレンズを通過するた
めに形成される開口を有するとともに、取付枠のレンズ
取付部に当接する固定枠本体と、この固定枠本体の端縁
の少なくとも一部を折曲げて形成される側片とを有し、
側片の端縁を起点として、当該側片の内側に略L字形の
調整部材挿通孔が形成されていることが好ましい。
【0016】このような構成とすることで、調整部材挿
通孔の一端は、固定枠の外部に開口しているので、外部
からこの調整部材挿通孔に、前記隙間部分に対応する調
整部材の棒状部を挿入させるのみで済み、調整部材を固
定枠に接続する作業が容易になる。
【0017】また、一旦固定枠に挿入された調整部材
は、略L字形の調整部材挿通孔を構成する2方向の長孔
よって、レンズが取り付けられた取付枠は容易に固定枠
から外れることがない。
【0018】従って、取付枠の接続作業を容易にするこ
とができるとともに、取付枠の接続も確実にすることが
できる。
【0019】さらに、本発明のレンズ調整機構では、前
記取付枠には、前記レンズの上部を係止する爪と前記レ
ンズの下部を支持する支持部材とが設けられていること
が好ましい。
【0020】このような構成とすることで、簡易な構成
である爪および支持部材によって、レンズが取付枠に固
定されるので、レンズを取り付ける際は、まずレンズの
上部を爪に係止させた後、レンズの下部を支持部材に当
てるのみで済み、レンズを取り外す際は、支持部材を取
り外すだけで、レンズを取付枠から取り外すことができ
る。従って、レンズの取り付けや取り外しが容易にな
り、レンズ調整機構の補修作業を容易にすることができ
る。
【0021】また、本発明の投写型表示装置では、光源
から出射される光束に光変調装置を用いて画像情報に応
じて光学像を形成する電気光学装置と、この電気光学装
置で形成された画像を拡大投写する投写レンズと、光源
から出射される光束の光路上に設けられるレンズおよび
ミラーなどの光学素子を収納する光学部品用筐体とを含
んで構成される投写型表示装置であって、前記請求項1
〜5のいずれかに記載のレンズ調整機構が、前記光学部
品用筐体に組み込まれていることを特徴とする。
【0022】本発明の投写型表示装置では、上記のよう
なレンズ調整機構を、光源からの出射光の光路上に設け
ることで、当該出射光の光路上の正確な位置にレンズを
配置することができるので、投写表示された映像にブレ
や歪みが生じず、高精細で先鋭な画像表示が可能とな
る。
【0023】
【発明の実施の形態】(第1実施形態)以下、本発明の
第1実施形態を図面に基づいて説明する。
【0024】(1)装置の全体構成 図1には、本実施形態に係る投写型表示装置1の概略斜
視図が示されている。
【0025】投写型表示装置1は、光源としての光源ラ
ンプから出射された光束を赤(R)、緑(G)、青
(B)の三原色に分離し、これらの各色光束を、電気光
学装置を構成する液晶パネルを通して画像情報に対応さ
せて変調し、変調した後の各色の変調光束をプリズム
(色合成光学系)により合成して、投写レンズ6を介し
て投写面上に拡大表示する形式のものである。各構成部
品は光学部品用筐体としての外装ケース2の内部に収納
されている。
【0026】(2)外装ケースの構造 外装ケース2は、基本的には、装置上面を覆うアッパー
ケース3と、装置底面を構成するロアーケース4と、背
面部分を覆うリアケース(図示省略)とから構成され、
アッパーケース3およびロアーケース4がマグネシウム
ダイキャスト製で、リアケースが樹脂製である。
【0027】アッパーケース3の上面の略中央右側(正
面から見て右側)には、空気取入口240が設けられ、
この空気取入口240は、樹脂製のフィルタ交換蓋24
1で覆われている。このフィルタ交換蓋241には、外
部からの取り入れた空気を装置内部へ冷却空気として導
入するためのスリット状の開口241Aが形成され、当
該フィルタ交換蓋241の内側には、エアフィルタ(図
示略)が設けられている。このフィルタ交換蓋241を
アッパーケース3の上面側から着脱することで、内部の
エアフィルタを交換することが可能である。
【0028】アッパーケース3およびロアーケース4の
前面には、装置内部の空気を排出する通気口としての排
気口160が形成されている。
【0029】このような外装ケース2の空気取入口24
0寄りの側面および背面には、図示しない外部電力供給
用のACイントレットや各種の入出力端子群が配置され
ている。
【0030】(3)装置の内部構造 図2ないし図4には、投写型表示装置1の内部構造が示
されている。
【0031】これらの図に示されるように、装置1の内
部には、投写レンズ6の一側方に間隔を開けて配置され
た光源ランプユニット8、これらの投写レンズ6および
光源ランプユニット8の間に配置された光学系を構成す
る光学ユニット10、光学ユニット10内の電気光学装
置925を駆動するドライバーボード(図示略)、装置
1全体を制御するメインボード(図示略)の他、ACイ
ンレットからの電力を変圧して光源ランプユニット8
や、ドライバーボード、メインボード、電気光学装置9
25の上方に配置された冷却ファン17、光源ランプユ
ニット8の前方に配置された排気ファン(図示略)など
に供給する電源ユニット(図示略)を備えている。な
お、この電源ユニットは、装置1内の配置スペースを勘
案して複数に分割して構成されてもよい。
【0032】光源ランプユニット8は、投写型表示装置
1の光源部分を構成するものであり、図5にも示される
ように、光源ランプ181および凹面鏡182からなる
光源183と、この光源183を収納するランプハウジ
ング(図示略)とを有している。このような光源ランプ
ユニット8は、前述した冷却ファン17からの冷却空気
や、外装ケース2と投写レンズ6との間の隙間から吸引
される冷却空気で冷却される。冷却空気は、先ず、吸引
された直後に電気光学装置925等を冷却し、この後に
装置1内部の略全域を冷却するように左方側に流れ、最
終的にはその大部分が光源ランプユニット8内を通って
排気ファン(図示略)により、排気口160から排気さ
れる。従って、排気ファンの直前に光源ランプユニット
8が配置されていることにより、その内部の光源183
を大量の冷却空気で効率よく冷却することが可能であ
る。
【0033】光学ユニット10は、光源ランプユニット
8から出射された光束を、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ユニットであり、照明光学系
923、色光分離光学系924、電気光学装置925、
および色光合成光学系としてのクロスダイクロイックプ
リズム910とを含んで構成される。電気光学装置92
5およびクロスダイクロイックプリズム910以外の光
学ユニット10の光学素子は、上下のライトガイド90
1,902の間に上下に挟まれて保持された構成となっ
ている。尚、これらの上ライトガイド901、下ライト
ガイド902は一体とされて、ロアーケース4の側に固
定ネジにより固定されている。ここで、図3は、下ライ
トガイド902から外した上ライトガイド901を反転
させてその内部を示した図である。
【0034】直方体状のクロスダイクロイックプリズム
910は、図4に示されるように、下ライトガイド90
2の上面側に固定ネジにより固定されている。また、電
気光学装置925を構成する各液晶パネル925R、9
25G、925Bは、クロスダイクロイックプリズム9
10の3側面に固定部材を介して固定されている。
【0035】さらに、図示は省略されているが、電気光
学装置925の各液晶パネル925R、925G、92
5Bを駆動・制御するためのドライバーボードが光学ユ
ニット10の上方に配置され、光学ユニット10の後方
に、投写型表示装置1全体を制御する制御回路が形成さ
れたメインボードが立設配置される。従って、メインボ
ードとドライバーボードとは互いに直角に配置されて電
気的に接続される。また、前述の入力端子群が設けられ
たAVボードがメインボードと同様に立設配置され、こ
のメインボードに電気的に接続される。
【0036】(4)光学系の構造 次に、投写型表示装置1の光学系すなわち光学ユニット
10の構造について、図5に示す模式図に基づいて説明
する。
【0037】上述したように、光学ユニット10は、照
明光学系923と、ダイクロイックミラー941、94
2と、反射ミラー943とを含む色光分離光学系924
と、反射ミラー971、972、入射側レンズ954、
リレーレンズ973を含むリレー光学系927と、3枚
のフィールドレンズ951、952、953と、3枚の
液晶パネル925R、925G、925Bと、クロスダ
イクロイックプリズム910と、投写レンズ6とを備え
ている。液晶パネル925R、925G、925Bの光
入射側面には、それぞれ入射側偏光板960R、960
G、960Bが配置されている。また、光出射側には、
それぞれ出射側偏光板961R、961G、961Bが
配置されている。
【0038】照明光学系923は、略平行な光束を出射
する光源183と、第1のレンズアレイ921と、第2
のレンズアレイ922と、重畳レンズ932と反射ミラ
ー931とを備えている。照明光学系923は、3枚の
液晶パネル925R、925G、925Bの画像形成領
域をほぼ均一に照明するためのインテグレータ照明光学
系である。
【0039】光源183は、放射状の光線を出射する放
射光源としての光源ランプ181と、光源ランプ181
から出射された放射光をほぼ平行な光線束として出射す
る凹面鏡182とを有している。光源ランプ181とし
ては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水
銀ランプが用いられることが多い。凹面鏡182として
は、放物面鏡や楕円面鏡を用いることが好ましい。
【0040】第1のレンズアレイ921は、略矩形状の
輪郭を有する小レンズ9211がM行N列のマトリクス
状に配列された構成を有している。各小レンズ9211
は、光源から入射された平行な光束を複数の(すなわち
M×N個の)部分光束に分割し、各部分光束を第2のレ
ンズアレイ922の近傍で結像させる。各小レンズ92
11の輪郭の形状は、液晶パネル925R、925G、
925Bの画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすよう
に設定されている。例えば、液晶パネルの画像形成領域
のアスペクト比(横と縦の寸法の比率)が4:3である
ならば、各小レンズのアスペクト比も4:3に設定す
る。
【0041】第2のレンズアレイ922も、第1のレン
ズアレイ921の小レンズ9211に対応するように、
小レンズ9221がM行N列のマトリクス状に配列され
た構成を有している。第2のレンズアレイ922は、第
1のレンズアレイ921から出射された各部分光束の中
心軸(主光線)が重畳レンズ932の入射面に垂直に入
射するように揃える機能を有している。さらに、重畳レ
ンズ932は、複数の部分光束を3枚の液晶パネル92
5R、925G、925B上で重畳させる機能を有して
いる。また、フィールドレンズ951、952、953
は、液晶パネル925R、925G、925Bに照射さ
れる各部分光束をそれぞれの中心軸(主光線)に平行な
光束に変換する機能を有する。なお、第2のレンズアレ
イ922は、図5に示されるように、反射ミラー931
を挟んで第1のレンズアレイ921に対して90度傾い
て配置されている。反射ミラー931は、第1のレンズ
アレイ921から出射された光束を第2のレンズアレイ
922に導くために設けられている。照明光学系の構成
によっては、必ずしも必要としない。例えば、第1のレ
ンズアレイ921および光源が第2のレンズアレイ92
2に平行に設けられていれば必要ではない。
【0042】図5に示す光学ユニット10において、光
源183から出射された略平行な光束は、インテグレー
タ光学系を構成する第1と第2のレンズアレイ921、
922によって、複数の部分光束に分割される。第1の
レンズアレイ921の各小レンズ9211から出射され
た部分光束は、重畳レンズ932によって、液晶パネル
925R、925G、925Bの画像形成領域上で概ね
重畳される。その結果、各液晶パネル925R、925
G、925Bは、面内分布がほぼ均一な照明光によって
照明される。
【0043】色光分離光学系924は、2枚のダイクロ
イックミラー941、942と、反射ミラー943とを
備え、重畳レンズ932から出射される光を、赤、緑、
青の3色の色光に分離する機能を有している。第1のダ
イクロイックミラー941は、照明光学系923から出
射された光束の赤色光成分を反射させるとともに、青色
光成分と緑色光成分とを透過する。第1のダイクロイッ
クミラー941によって反射された赤色光は、反射ミラ
ー943で反射され、フィールドレンズ951を通って
赤色用の液晶パネル925Rに達する。このフィールド
レンズ951は、第2のレンズアレイ922から出射さ
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。他の液晶パネル925G、925Bの
前に設けられたフィールドレンズ952、953も同様
である。
【0044】第1のダイクロイックミラー941を透過
した青色光と緑色光のうちで、緑色光は第2のダイクロ
イックミラー942によって反射され、フィールドレン
ズ952を通って緑色用の液晶パネル925Gに達す
る。一方、青色光は、第2のダイクロイックミラー94
2を透過し、入射側レンズ954、リレーレンズ973
および反射ミラー972を備えたリレー光学系927を
通り、さらにフィールドレンズ953を通って青色光用
の液晶パネル925Bに達する。なお、青色光にリレー
光学系927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954に入射した部分光束をそのま
ま、フィールドレンズ953に伝えるためである。
【0045】液晶パネル925Rの光入出射面側には、
入射側偏光板960Rと、出射側偏光板961Rとがそ
れぞれ配置されている。入射側偏光板960Rは、入射
した光のうち特定の偏光光のみを透過する。液晶パネル
925Rは、与えられた画像情報に従って、入射側偏光
板960Rから出射された赤色光の偏光光を変調する。
出射側偏光板961Rは、液晶パネル925Rから出射
した変調光のうち、特定の偏光光のみを透過する。
【0046】液晶パネル925G、925Bの光入出射
面側にも、入射側偏光板960G、960Bと、出射側
偏光板961G、961Bとがそれぞれ配置されてい
る。なお、本実施形態の液晶パネル925R、925
G、925Bとしては、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を採用できる。
【0047】クロスダイクロイックプリズム910は、
3色の色光を合成してカラー画像を形成する色光合成光
学系としての機能を有している。クロスダイクロイック
プリズム910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
リズムの境面に沿って略X字状に形成されている。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。
【0048】クロスダイクロイックプリズム910によ
って構成された光は、投写レンズ6の方向に出射され
る。投写レンズ6は、この合成光を投写スクリーン等の
投写面上に投写して、カラー画像を表示する投写手段と
しての機能を有する。
【0049】(5)レンズ調整機構 ここで、照明光学系923の第2のレンズアレイ922
の光出射側には、図2および図5に示されるように、重
畳レンズ932を透過後の光束が進行する光路上で適切
な焦点を設定するためにレンズ調整機構300が設けら
れている。なお、レンズ調整機構300は、レンズなど
の光学素子を収納する光学部品用筐体である上ライトガ
イド901に取り付けられている。
【0050】このレンズ調整機構300は、固定枠32
0、取付枠330および調整部材340A、340Bと
を含んで構成される。
【0051】具体的には、図6に示すように、重畳レン
ズ932が取り付けられた取付枠330と、この取付枠
330を支持するとともに、光学部品用筐体である上ラ
イトガイド901に固定される固定枠320と、この固
定枠320に対して取付枠330を移動させて重畳レン
ズ932の取付位置を調整する調整部材としてのねじ3
40A、340Bとを有して構成されている。
【0052】図7および図8に示すように、固定枠32
0は、光源ランプ181から出射される光束が重畳レン
ズ932を透過するために形成される開口を有するとと
もに、重畳レンズ932が取付枠330に取り付けられ
る正面枠部331に当接する固定枠本体321を含んで
構成されている。さらに、固定枠320は、固定枠本体
321の上縁に連続しながら光束の出射方向に折曲げら
れて設けられた側片の1つである上面片322と、固定
枠本体321の側面に連続しながら光束の出射方向に折
曲げられて設けられた側片の1つである側面片323と
を有して構成されている。
【0053】このうち、上面片322には、固定枠本体
321の上縁から連続するL字形の調整部材挿通孔32
2Aが形成され、後述するねじ340Aを嵌合するよう
になっている。すなわち、図8に示されるように、固定
枠本体321の端縁上部および上面片322の端縁とな
る端縁Tに沿って鍔部343Aを挿通させる長孔322
Eが形成され、固定枠本体321側には、図中下方に鍔
部343A下部の棒状部341Aを挿通させる長孔32
1Aが形成される。また、端縁Tの上面片322側に
は、長孔322Fおよび長孔322Gによって形成され
るL字形の調整部材挿通孔322Aが内部に形成されて
いる。
【0054】また、図7に示されるように、この上面片
322の固定枠本体321との曲折部分両側には、後述
する把持部材350A、350Bを挿通する挿通孔32
2Bが形成されるとともに、上面片322の光束の出射
側には、この固定枠320を光学部品用筐体である上ラ
イトガイド901に取り付ける際に、ねじ352を挿通
するためのねじ孔322Cが形成されている。
【0055】さらに、側面片323にも、光束の出射側
の端縁323Aから連続したL字形の調整部材挿通孔3
23Bが形成されている。
【0056】また、取付枠330は、光束の出射方向に
垂直に配置される正面枠部331と、この正面枠部33
1の上縁に連続しながら光束の出射方向に延出した上面
部332と、正面枠部331の一方の側縁から連続して
形成された第1の側面部333と、この第1の側面部3
33とは反対側の側縁に連続して形成された第2の側面
部334とを含んで構成されている。
【0057】このうち、正面枠部331の下部には、重
畳レンズ932を下方から取付支持する取付金物350
Bを接合する際に、小ねじ351を挿通するための小孔
が形成されている。また、上面部332および第1の側
面部333には、調整部材であるねじ340A、340
Bを螺合させるための孔332A、333Aが形成され
ている。
【0058】さらに、図9には、調整部材としてのねじ
340A、340Bの断面が示されている。以下、ねじ
340Aを代表させて、調整部材の説明を述べる。
【0059】ねじ240Aは、重畳レンズ932の重心
を通って重畳レンズ932の取付面(正面枠部331)
に平行な方向(図7における方向N、F)に沿うように
配置された棒状部341Aと、この棒状部341Aの外
形寸法より大きい周縁をもち十字溝が設けられた頭部3
42Aと、棒状部341Aの外形寸法よりも大きな周縁
(外周面)を持ち棒状部341Aの途中に設けられた鍔
部343Aとを含んで構成されている。ここで、頭部3
42Aおよび鍔部343Aとの間は、調整部材挿通孔3
22A、323Bが形成された上面片322に遊嵌する
遊嵌部344Aとされている。また、鍔部343Aから
棒状部341Aの先端に向かって外周面にねじ山345
A(右ねじ)が形成され、螺合位置を変更することによ
って方向N、Fへの上面部332の移動量を任意に設定
できるようになっている。なお、ねじ340Bも前記ね
じ340Aと同様な構成とされ、棒状部、頭部、鍔部、
遊嵌部およびねじ山を含んで構成されている。
【0060】このような構成を有するレンズ調整機構3
00は、以下に述べるように組み立てられる。
【0061】まず、把持部材350Aおよび取付金物3
50Bを使って、重畳レンズ932を上下から取付枠3
30に対して取付固定した後、ねじ340Bを所定位置
まで回して第1の側面部333に螺合させる。
【0062】そして、上方にあるねじ340Aの遊嵌部
344Aを調整部材挿通孔322Aに挿通させて上面片
322に遊嵌させた後、上面部332にねじ340Aを
螺合させる。
【0063】その後、前述した固定枠320側の把持部
材350Aを、固定枠320側の挿通孔322Bから図
7中の上方に突出させるとともに、ねじ340Bの遊嵌
部を、側面片323の調整部材挿通孔323Bに挿通さ
せる。
【0064】最後に、固定具352を使って、上面片3
22を上ライトガイドに取り付けて、レンズ調整機構3
00の組立ておよび投写型表示装置1への組込みを終了
する。
【0065】このように組み立てられたレンズ調整機構
300では、以下に述べるようにして、重畳レンズ93
2の取付位置が調整される。すなわち、図9に示すよう
に、ねじ山345Aは右ねじとされているので、図7に
おいてドライバなどを使い、ねじ340Aを時計回り方
向nに回すと、図9において上面部332が頭部342
Aに対して接近する方向Nに移動し、図7において重畳
レンズ932の取付位置は上方Nに移動する。また、逆
にねじ340Aを反時計回りfに回すと、図9において
上面部332が頭部342Aに対して遠ざかる方向Fに
移動し、図7に戻って重畳レンズ932の取付位置は下
方Fに移動する。なお、ねじ340Bの回動操作に対し
ても、同様な動作によって、重畳レンズ932の取付位
置を左右方向F、Nに移動させることができる。
【0066】(6)第1実施形態の効果 前述のような第1実施形態によれば、以下のような効果
がある。
【0067】(イ)レンズ調整機構300では、重畳レ
ンズ932の重心を通って、重畳レンズ932の取付面
となる正面枠部331に平行な直線方向N、Fに沿っ
て、ねじ340A、340Bの軸となる棒状部341
A、341Bが配置されている。従って、簡易な構成で
あるねじ340A、340Bの回動運動によって、重畳
レンズ932を傾かせたり回したりすることなく、正確
に重畳レンズ932の取付位置を方向N、F上に調整す
ることができる。
【0068】(ロ)このようなレンズ調整機構300が
組み込まれた投写型表示装置1では、光源から出射され
る光束が進行する光路上の正確な位置に、重畳レンズ9
32を配置することができる。従って、この光束が重畳
レンズ932を透過した後、分離された各色光束R、
G、Bの焦点を正確に設定することができるので、投写
表示された映像にブレや歪みが生じず、高精細で先鋭な
画像表示が可能となる。
【0069】(ハ)ねじ340A、340Bには、調整
部材挿通孔322A、323B周囲の上面片322およ
び側面片323に当接する頭部342Aおよび鍔部34
3Aを備えている。すなわち、ねじ340A、340B
を時計回りnに回せば、鍔部343Aが上面片322お
よび側面片323に当接し、ねじ340A、340Bの
軸方向への移動が規制されるので、取付枠330の方向
Nへの移動が可能となる。また、逆にねじ340A、3
40Bを反時計まわりfに回せば、上面片322および
側面片323に当接する頭部342Aによって軸方向へ
の移動が規制されて、取付枠330の方向Fへの移動が
可能となる。つまり、頭部342Aおよび鍔部343A
によって、重畳レンズ932の両方向N、Fへの移動が
可能になる。
【0070】(ニ)重畳レンズ932が取り付けられた
取付枠330に設けられた上面部332および側面部3
33に形成された雌ねじと、ねじ340A、340Bに
形成された雄ねじとが螺合することによって、ねじ34
0A、340Bを介して、取付枠330が固定枠320
に接続されている。従って、雄ねじおよび雌ねじの螺合
位置を連続的に変更することが可能となるので、固定枠
320に対する取付枠330の調整位置を任意に調整す
ることができる。
【0071】(ホ)ねじ340A、340Bの棒状部3
41Aに形成されたねじ山345AのピッチWを適宜設
定することで、ねじ340A、340Bが1回転する間
に重畳レンズ932が移動する移動量を、大きくしたり
小さくしたりすることができるので、取付枠330の移
動量を自由に設定することもできる。すなわち、例えば
ピッチWを小さくとることで、1回の調整操作による重
畳レンズ932の移動量を抑えて、重畳レンズ932の
取付位置を微妙に調整することもできる。
【0072】(ヘ)ねじ340A、340Bを固定枠3
20にはめ込む際に、遊嵌部344Aを調整部材挿通孔
322A、323Bに挿通させるだけでよく、しかも棒
状の長孔が互いに交差してL字形の調整部材挿通孔32
2A、323Bが形成されているので、取付枠330
は、固定枠320から容易に外れることがない。従っ
て、取付枠330の固定枠320への取付が容易になる
とともに、取付枠330の取付を確実にすることもでき
る。
【0073】(ト)重畳レンズ932が簡易な構成であ
る把持部材350Aおよび取付金物350Bによって取
付枠330に固定されているので、重畳レンズ932の
取付けや取り外しが容易になり、レンズ調整機構300
の補修作業を容易にすることができる。
【0074】(第2実施形態)以下に、本発明の第2実
施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の実施形
態において、前記第1実施形態と同一もしくは同様の構
成部品、構成部材については、同一の符号を用いる。
【0075】図10、図11および図12には、第2実
施形態におけるレンズ調整機構310が示されている。
なお、このレンズ調整機構310が取り付けられる投写
型表示装置の内部構造は、前記第1実施形態における投
写型表示装置1と同じ構成となっている。従って、この
レンズ調整機構310も、重畳レンズ932の位置を調
整する機能を有し、図5に示される照明光学系923の
レンズアレイ922の光出射側に配置されて、上ライト
ガイド901に取り付けられる。
【0076】このレンズ調整機構310も、上ライトガ
イド901に取り付けられる固定枠370と、この固定
枠270に支持されるとともに、重畳レンズ932が取
り付けられる取付枠380とを備え、これら固定枠37
0および取付枠380は、調整部材としてのねじ340
A、340Bで互いの位置関係が調整される。
【0077】そして、このレンズ調整機構310が、前
記第1実施形態におけるレンズ調整機構300と異なる
点は以下の3点である。
【0078】1.まず、図12に示されるように、取付
枠380の上部には、爪382Bが2箇所設けられると
ともに、取付枠380の下部には、支持部材375が取
り付けられている点。
【0079】2.そして、図10に示されるように、固
定枠370の上面片372の光出射側が、一段下がった
段付き形状とされている点。
【0080】3.さらに、図10および図11に示され
るように、4個の把持部材353が備えられて、固定枠
370および取付枠380が、上方および下方から各々
2箇所ずつ挟持されている点である。
【0081】具体的には、固定枠370は、開口を有す
る固定枠本体371、上面片372および側面片373
を含んで構成されている。
【0082】上面片372には、端縁Tを起点にしてL
字形の調整部材挿通孔372Aが形成されるとともに、
光出射側は端縁T側から一段下がった段付きとなり、調
整部材挿通孔372Bが形成されている。また、端縁T
の両側には、把持部材353を納める孔372Bが形成
されている。
【0083】取付枠380は、正面枠体381、上面部
382、および側面部383、384を含んで構成され
ている。
【0084】正面枠部382の下部には、重畳レンズ9
32を上方に押圧するバネ部375Aを有した支持部材
375が小ねじ351によって取り付けられている。ま
た、この正面枠部381の下縁両側に、正面枠部381
および固定枠本体371を把持する把持部材353が取
り付けられることで、固定枠370および取付枠380
が一体となって挟持される。
【0085】上面部382には、ねじ340Aを螺合す
る孔382Aの他に、重畳レンズ932の上縁を係止す
る爪382Bが両側に設けられている。
【0086】側面部384には、重畳レンズ932を側
方から押圧して固定するための板ばね354が小ねじ3
55によって取り付けられている。
【0087】このような構成を有するレンズ調整機構3
10は、以下に述べるように組み立てられる。
【0088】まず、板ばね354および支持部材375
を、小ねじ355、351を用いて取付枠380の側面
部384および正面枠部381に予め取り付けておく。
【0089】そして、重畳レンズ932の上縁を、取付
枠380の上面部382に設けられた爪382Bと、取
付枠380の正面枠部331との間に挟み込ませた後、
重畳レンズ932全体を取付枠380に固定する。
【0090】その後、ねじ340Bを、取付枠380の
側面部383に設けられた孔383Aに螺合させた後、
ねじ340Bの遊嵌部344Bを調整部材挿通孔373
Bに挿通させて側面片373に遊嵌させるとともに、ね
じ340Aの遊嵌部344Aを調整部材挿通孔372A
に挿通させた後、取付枠380の上面部382に設けら
れた孔382Aに螺合させて、取付枠380の固定枠3
70への配置を終える。
【0091】次いで、固定枠370の上方から把持部材
353を挿通孔372Bに挿入して、固定枠370の上
部および取付枠380の上部を、これら把持部材353
によって挟持するとともに、固定枠370の下方から
は、固定枠370の下部および取付枠380の下部を把
持部材353によって挟持することで、取付枠380を
固定枠370に確実に固定する。
【0092】最後に、固定具352を使って、上面片3
72を上ライトガイド901に取り付けてることで、レ
ンズ調整機構310の組立ておよび投写型表示装置1へ
の組込みを終了する。
【0093】なお、上記の組み立て手順では、ねじ34
0Bは、孔383Aに螺合された後、側面片373に遊
嵌されたが、これとは逆に、側面片373に遊嵌された
後、孔383Aに螺合されてもよい。
【0094】また、ねじ340Aも、前記第1実施形態
と同様に、上面部382に設けられた孔382Aに螺合
させてから、ねじ340Aの遊嵌部344Aを調整部材
挿通孔372Aに挿通させてもよい。
【0095】このように組み立てられたレンズ調整機構
310でも、以下に述べるようにして、重畳レンズ93
2の取付位置が調整される。すなわち、図12に示され
るように、ねじ340A、340Bを時計回り方向nに
回すと、重畳レンズ932の取付位置は、図中上方Nお
よび右方Nに移動する。また、逆にねじ340A、34
0Bを反時計回りfに回すと、重畳レンズ932の取付
位置は、図中下方Fおよび左方Fに移動する。重畳レン
ズ932の取付位置の調整は、図5に示した光学系が完
成した状態で行なう。
【0096】(6)第2実施形態の効果 前述のような第2実施形態によれば、第1実施形態によ
って得られた効果(イ)〜(ヘ)のほかに、以下に述べ
るような効果が得られる。
【0097】(チ)簡易な構成である爪382Bおよび
支持部材375によって取付枠380に重畳レンズ93
2が固定されている。さらに、把持部材353は、固定
枠370および取付枠380を挟持するだけで、重畳レ
ンズ932は把持しない。従って、重畳レンズ932を
取り付ける際には、重畳レンズ932の上縁を爪382
および正面枠部381との間に納めた後、支持部材37
5および板ばね354によって押圧支持するだけで取付
作業が終了する。また、小ねじ351を外すのみで、支
持部材375が取付枠382から取り外されるととも
に、重畳レンズ932が容易に取り外される。よって、
重畳レンズ932の取付けや取り外しが、前記第1実施
形態におけるレンズ調整機構300に比べて容易にな
り、レンズ調整機構300のメンテナンスを容易にする
ことができる。
【0098】(リ)固定枠370の上面片372には、
光出射側が一段下がった段付部分が形成されているの
で、この段付部分による溝に取付枠380の上部を容易
に納めることができるとともに、一度収納された後は、
この溝および調整部材挿通孔372B、373Bによっ
て取付枠380を確実に固定枠370に取り付けること
ができる。
【0099】(ヌ)取付枠380に取り付けられた板ば
ね354および支持部材375の弾性力によって、重畳
レンズ932が図12中上下方向および左右方向から押
圧されるので、これらの方向における重畳レンズ932
のがたつきを防止することができ、この重畳レンズ93
2を透過した光束に対して正確な焦点が確保される。
【0100】(ル)レンズ調整機構310は、固定具3
52によって、図12中下方に開口した上ライトガイド
901の内部に収納固定される。すなわち、レンズ調整
機構310が上ライトガイド901に組み付けられる方
向と、固定具352が螺合される方向とが同じ向きとな
っているので、レンズ調整機構310を上ライトガイド
901に組み付ける作業を容易にできる。
【0101】(7)実施形態の変形 尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではな
く、以下に示すような変形をも含む。
【0102】前記各実施形態では、固定枠320に対し
て、ねじ340A、340Bの遊嵌部344Aがはめ込
まれる調整部材挿通孔322A、323B、372A、
373Bが形成されていたがこれに限らない。例えば、
T字形孔などが形成されていてもよい。
【0103】さらに、前記各実施形態では、調整部材は
ねじ340A、340Bとされていて、外部からドライ
バなどで回動させていたが、これに限らず、固定枠32
0の外部に突出したハンドルを伴ったクランク状の棒状
部が調整部材として使用され、ハンドルの回動運動がレ
ンズの調整運動に変換されてもよい。
【0104】また、前記各実施形態では、レンズ調整機
構300、310は、重畳レンズ932を取り付けてい
たが、これに限らず、例えば、入射側レンズ954やリ
レーレンズ973を取り付け、これらの調整機構として
もよい。
【0105】さらに、前記各実施形態では、電気光学装
置925は、TFT駆動の液晶パネル925R、925
G、925Bから構成されていたが、これに限らず、他
の駆動方式から構成される光変調装置を備えた投写型表
示装置に本発明を採用してもよい。
【0106】また、前記各実施形態では、電気光学装置
925は、3枚の液晶パネル925R、925G、92
5Bから構成されていたが、これに限らず、1枚、2枚
の液晶パネルから構成される光変調装置に本発明を採用
してもよい。
【0107】そして、前記各実施形態では、電気光学装
置925を構成するパネルは液晶素子から構成されてい
たが、液晶以外のプラズマ素子、マイクロミラーを用い
たデバイスパネルから構成される光変調装置を備えた投
写型表示装置に本発明を採用してもよい。
【0108】また、前記各実施形態における電気光学装
置925は、光束R、G、Bを透過して変調する形式の
ものであったが、これに限らず、入射した光を反射しつ
つ変調して出射する反射型の光変調装置を備えた投写型
表示装置に本発明を採用してもよい。
【0109】その他、本発明の実施時の具体的な構造お
よび形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構
造等としてもよい。
【0110】
【発明の効果】前述のような本発明の投写型表示装置
は、レンズの取付け位置を調整するレンズ調整機構を含
んで構成されている。このレンズ調整機構は、レンズが
取り付けられる取付枠と、この取付枠を支持するととも
に、外部の支持部材である光学部品用筐体に固定される
固定枠と、固定枠に対する取付枠の取付位置を調整する
調整部材とを含んで構成されている。そして、この調整
部材は、レンズの重心を通り、取付枠のレンズ取付面に
平行な直線上に設けられている。従って、この調整部材
によって、前記平行な直線を含む少なくとも1つの直線
が延びた方向にレンズの取付け位置が調整される。その
ため、光源から出射される光束が進行する光路上の適正
な位置にレンズを移動させることが可能になり、高精細
な画像表示が可能となるといった効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る投写型表示装置を
示す外観斜視図である。
【図2】前記実施形態における投写型表示装置の内部構
造を示す斜視図である。
【図3】前記実施形態における投写型表示装置の内部構
造を示す斜視図である。
【図4】前記実施形態における投写型表示装置の内部構
造を示す斜視図である。
【図5】前記実施形態における光学系の構造を説明する
ための模式図である。
【図6】前記実施形態におけるレンズ調整機構を示す斜
視図である。
【図7】前記実施形態におけるレンズ調整機構の構成を
示す分解斜視図である。
【図8】前記実施形態における調整部材の接続方法を示
す斜視図である。
【図9】前記実施形態における調整部材の調整動作を示
す図である。
【図10】本発明の第2実施形態に係るレンズ調整機構
を示す斜視図である。
【図11】前記実施形態におけるレンズ調整部材を示す
斜視図である。
【図12】前記実施形態におけるレンズ調整部材の組立
を示す分解斜視図である。
【符号の説明】 1 投写型表示装置 2 光学部品用筐体である外装ケース 6 投写レンズ 8 光源 300、310 レンズ調整機構 320、370 固定枠 321、371 固定枠本体 322、372 側片の1つである上面片 323、373 側片の1つである側面片 322A、323B、372A、373B L字形の調
整部材挿通孔 330、380 レンズが取り付けられた取付枠 331、381 レンズ取付面となる正面枠部 332、382 雌ねじが形成された上面部 333、383 雌ねじが形成された側面部 340A、340B 調整部材としてのねじ 341A 棒状部 342A 頭部 343A 鍔部 344A 遊嵌部 345A 雄ねじとされるねじ山 350A,350B、353 把持部材 350C、375 支持部材 382B 爪 925 電気光学装置 925R、925G、925B 光変調装置である液晶
パネル 932 レンズの1つである重畳レンズ n、f 調整部材の回動方向 N、F 重畳レンズの移動方向 T 端縁

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】レンズの取付け位置を調整するレンズ調整
    機構であって、 前記レンズが取り付けられる取付枠と、 この取付枠を支持するとともに、外部の支持部材に固定
    される固定枠と、 前記固定枠に対する前記取付枠の取付位置を調整する調
    整部材とを備え、 前記調整部材は、前記レンズの重心を通って前記取付枠
    のレンズ取付面に平行な直線上に設けられていることを
    特徴とするレンズ調整機構。
  2. 【請求項2】請求項1に記載のレンズ調整機構におい
    て、 前記調整部材は、軸方向が前記平行な直線に沿うように
    配置された棒状部と、 この棒状部の径方向寸法よりも大きな外形寸法を有する
    とともに、当該棒状部の一端に設けられる頭部と、 前記棒状部の径方向寸法よりも大きな外形寸法を有する
    とともに、前記頭部と隙間を設けて前記棒状部の中間部
    に形成される鍔部とを含み、 前記隙間に前記固定枠の一部が遊嵌され、 前記調整部材によって、前記固定枠に対する前記取付枠
    の位置が調整されることを特徴とするレンズ調整機構。
  3. 【請求項3】請求項1また2に記載のレンズ調整機構に
    おいて、 前記棒状部の外周面には、前記頭部とは反対側に雄ねじ
    が形成され、 前記取付枠には、雌ねじが形成され、 前記雄ねじおよび前記雌ねじの螺合によって、前記固定
    枠および前記取付枠が接続されていることを特徴とする
    レンズ調整機構。
  4. 【請求項4】請求項2または3に記載のレンズ調整機構
    において、 前記固定枠は、光源から出射された光束がレンズを通過
    するために形成される開口を有するとともに、前記取付
    枠のレンズ取付部に当接する固定枠本体と、 この固定枠本体の端縁の少なくとも一部を折曲げて形成
    される側片とを有し、 前記側片の端縁を起点として、当該側片の内側に略L字
    形の調整部材挿通孔が形成されていることを特徴とする
    レンズ調整機構。
  5. 【請求項5】請求項1〜4のいずれかに記載のレンズ調
    整機構において、 前記取付枠には、前記レンズの上部を係止する爪と、 前記レンズの下部を支持する支持部材とが設けられてい
    ることを特徴とするレンズ調整機構。
  6. 【請求項6】光源から出射される光束に光変調装置を用
    いて画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置
    と、 この電気光学装置で形成された画像を拡大投写する投写
    レンズと、 光源から出射される光束の光路上に設けられるレンズお
    よびミラーなどの光学素子を収納する光学部品用筐体と
    を含んで構成される投写型表示装置であって、 前記請求項1〜5のいずれかに記載のレンズ調整機構
    が、前記光学部品用筐体に組み込まれていることを特徴
    とする投写型表示装置。
JP11136052A 1999-05-17 1999-05-17 レンズ調整機構及びこれを用いた投写型表示装置 Withdrawn JP2000330194A (ja)

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