JP2009251207A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、照明光領域を画像表示素子の画像形成領域に正確に位置させるためのレンズ保持装置およびそれを用いた投影型表示装置に関するものである。
従来、プロジェクタ等に代表される投影型表示装置では、光源からの照明光を画像表示素子の画像形成領域に正確に位置させるため、照明光学系に配置されたレンズの位置を調整するための機構が設けられている。
図7は特許文献1に記載された、このようなレンズ調整機構を示す斜視図である。
このレンズ調整機構300は、固定枠320、取付枠330および調整部材340A、340Bとを含んで構成される。
具体的には、図に示すように、重畳レンズ150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(図示せず)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150の取付位置を調整する調整部材としてのねじ340A、340Bとを有して構成されている。
レンズ調整は、ねじ340Aを時計回り方向に回すと、重畳レンズ150の取付位置は上方に移動する。また、逆にねじ340Aを反時計回りに回すと、重畳レンズ150の取付位置は下方に移動する。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150の取付位置を左右方向に移動させることができる。
特開2000−330194号公報
しかしながら、上記従来の構成では、2つのねじを別々に回して調整するため、調整に多くの時間を必要としていた。
本発明は前記従来の課題を解決するもので、簡単な構成で、調整を早く行うことができ、調整、固定等の作業性の向上が図れるレンズ保持装置およびそれを用いた投影型表示装置を提供することを目的とする。
上記従来の課題を解決するために、本発明の請求項1に記載のレンズ保持装置は、平板状のレンズと、前記レンズの外周を保持するレンズ保持部を有するレンズ取付枠と、前記レンズ取付枠を前記レンズの位置調整時において前記レンズの光軸に垂直な面方向に移動可能に挟持する保持ケースとからなり、前記レンズ取付枠は、前記移動の支点となる軸部を備え、前記保持ケースは、前記軸部を支持する支持部と、前記レンズ取付枠を挟持する溝部とを備えたものである。
また、請求項2に記載のレンズ保持装置は、前記レンズ取付枠は、少なくとも前記レンズ保持部が、前記レンズの厚みよりも広い幅を有するものである。
また、請求項3に記載のレンズ保持装置は、前記レンズ取付枠に指または治具等の調整補助具が掴持可能な形状のツマミ部を有するものである。
また、請求項4に記載のレンズ保持装置は、前記レンズ取付枠の前記軸部は円柱形状を有するものである。
また、請求項5に記載のレンズ保持装置は、前記保持ケースの前記支持部は、前記レンズ取付枠の前記軸部を前記レンズの位置調整時において移動可能に支持するものである。
また、請求項6に記載のレンズ保持装置は、前記保持ケースの前記支持部は、前記レンズ取付枠の前記軸部を前記レンズの位置調整時において一方向に移動可能に支持するものである。
また、請求項7に記載のレンズ保持装置は、前記保持ケースの前記支持部は、上下に分離可能なガイド溝により、前記レンズ取付枠の前記軸部を前記レンズの位置調整時において一方向に移動可能に支持するものである。
また、請求項8に記載のレンズ保持装置は、前記レンズ取付枠または前記保持ケースのいずれかに弾性部を備え、前記保持ケースが前記レンズ取付枠を挟持する際に、前記弾性部によって前記レンズ取付枠が前記保持ケースに付勢されるものである。
また、請求項9に記載のレンズ保持装置は、前記弾性部は、前記レンズ取付枠または前記保持ケースのいずれかと一体に形成されているものである。
また、請求項10に記載のレンズ保持装置は、前記レンズ取付枠は、前記レンズを間に、一方に前記軸部、対向する側に前記弾性部を配置したものである。
また、請求項11に記載のレンズ保持装置は、前記レンズ取付枠の前記ツマミ部が、前記弾性部側に設けられているものである。
また、請求項12に記載のレンズ保持装置は、前記レンズ取付枠及び前記保持ケースに、固着材料塗布用の接着溝を有するものである。
また、請求項13に記載のレンズ保持装置は、前記接着溝は、平行に配列された複数の溝からなるものである。
また、請求項14に記載のレンズ保持装置は、前記レンズ取付枠及び前記保持ケースそれぞれの前記接着溝は対向して設けられ、楔状の空間を形成するものである。
また、請求項15に記載のレンズ保持装置は、前記レンズ取付枠及び前記保持ケースそれぞれの前記接着溝のいずれかが、前記レンズ取付枠及び前記保持ケースそれぞれの表面から2段の深さに形成されているものである。
以上のように、本発明のレンズ保持装置によれば、簡単な構成で、画像表示素子の形成領域内で照明領域は上下左右方向の調整が可能であり、短時間で正確に位置させることができ、調整、固定等の作業性が向上する。
以下、本発明を実施するための最良の形態の一例について、図面を参照しながら説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の一実施の形態のレンズ保持装置を示す分解斜視図で、図1(a)は正面側から見た図、図1(b)はレンズ取付枠を裏面側から見た図である。また、図2は、組み立て状態を示す図で、図2(a)は正面断面図、図2(b)は上面図、図2(c)は要部拡大図である。また、図3、図4、図5(a)、図6(a)は調整状態を示す正面断面図、図5(b)、図6(b)は側面図である。
図1は本発明の一実施の形態のレンズ保持装置を示す分解斜視図で、図1(a)は正面側から見た図、図1(b)はレンズ取付枠を裏面側から見た図である。また、図2は、組み立て状態を示す図で、図2(a)は正面断面図、図2(b)は上面図、図2(c)は要部拡大図である。また、図3、図4、図5(a)、図6(a)は調整状態を示す正面断面図、図5(b)、図6(b)は側面図である。
図において、1は板状のレンズで、その外周を保持されるようにレンズ取付枠2に取付けられる。レンズ取付枠2は樹脂製の板状で、少なくともレンズ1を保持するレンズ保持部2aが、レンズ1の厚みよりも広い幅で形成されている。
この理由は、レンズ位置調整時に、レンズ1が他と接触して傷がつかないように保護するためである。
レンズ取付枠2は、レンズ1を間にして、片側に円柱状の軸部2b、対向する側に弾性部2cが形成されている。弾性部2cは、レンズ取付枠2の幅方向に弾性を有する形状となっている。
また、レンズ取付枠2の弾性部2cの近傍には、ツマミ部2dが設けられている。ツマミ部2dは、作業者の指だけでなく、治具でも掴めるような形状になっている。
3、4はレンズ取付枠2を保持する保持ケースで、保持ケース3の凹部3aと保持ケース4の凹部4aとで、ガイド溝が形成され、そこにレンズ取付枠2の軸部2bが左右方向に移動可能に挟み込まれる。
また、保持ケース3のガイド溝3b、3cにより、レンズ取付枠2の一部を挟み込むようになっている。
また、レンズ取付枠2の2e、2f、保持ケース3の3d、3eは、接着剤が注入される接着溝で、それぞれ対向する位置に設けられている。
以上のように構成されたレンズ保持装置は、プロジェクタ等の投影型表示装置において、光源からの照明光を画像表示素子の画像形成領域に正確に位置させるため、照明光学系に配置されたレンズの位置を調整するための保持装置として用いられる。
以下、その組み立て方法について説明する。
図1に示すように、レンズ取付枠2は、レンズ1を取付けた状態で、保持ケース3に取付けられる。その際、保持ケース3のガイド溝3b、3cにレンズ取付枠2を挿入すると同時に、レンズ取付枠2の軸部2bが保持ケース3の凹部3aに載置されるようにする。
保持ケース3のガイド溝3cにレンズ取付枠2を挿入したとき、弾性部2cにより、レンズ取付枠2が保持ケース3に付勢される。これによって、レンズ取付枠2は保持ケース3に対して、自重では動かなくなる。
その後、保持ケース4を取付けることにより、レンズ取付枠2の軸部2bが保持ケース3の凹部3aと保持ケース4の凹部4aに挟み込まれる。
次に、レンズの位置調整方法について説明する。
例えば、レンズ1の中心を移動の原点11よりX方向(左右)に移動させたい場合、図3、図4に示すように、ツマミ部2dを操作して、保持ケース3の凹部3aと保持ケース4の凹部4aに挟まれた軸部2bをX方向に水平に移動させ、レンズ1の中心を11a、11bの位置まで移動可能である。
このとき、X方向の移動可能範囲は、保持ケース3の凹部3aと保持ケース4の凹部4aのX方向の寸法の間で自由に設定可能である。
また、Y方向(上下)に移動させる場合には、図5、図6に示すように、ツマミ部2dを操作して、保持ケース3の凹部3aと保持ケース4の凹部4aに挟まれた軸部2bを回転の支点とし、Y方向に移動させ、レンズ1の中心を11c、11dの位置まで移動可能である。
このとき、Y方向の移動可能範囲は、保持ケース3のガイド溝3c及び、保持ケース4のガイド溝4bのY方向の寸法にて自由に設定可能である。
上記X方向、Y方向の移動を組み合わせることにより、移動可能範囲内において、レンズ1の中心点の位置を調整できる。
また、レンズ取付枠2に調整用のツマミ部2dを設けることで、手動及び治具を使用しての位置調整をスムーズに行うことができる。
次に、レンズ調整後に仮固定されていたレンズ位置を固定する際の固着方法について、図1および図2を参照して説明する。
図に示すように、レンズ取付枠2に、2e、2f、保持ケース3に、3d、3eの接着溝がそれぞれ複数平行に配列されて設けられている。複数設けられるのは、調整時の位置ずれを吸収するだけの全体幅と接着面積を確保するためである。
また、保持ケース3の接着溝3dは、図2(c)の要部拡大図に示すように、深さが2段に形成されている。接着溝3eも同様である。これによって、複数の接着溝3dと接着溝2eが連結した空間、複数の接着溝3eと接着溝2fが連結した空間がそれぞれ形成される。
なお、2段の深さに形成するのは、レンズ取付枠2の接着溝2e、2fであってもよく、保持ケース3とレンズ取付枠2の両方であってもよい。
レンズ調整後に仮固定されていたレンズ位置を固定する場合、複数の接着溝3dと接着溝2e、複数の接着溝3eと接着溝2fによって形成された空間に接着材料を注入、塗布することにより、互いの接着溝に接着材料が流れ込み、保持ケース3とレンズ取付枠2の両方に跨る楔形状となって接着強度を保つことができる。
また、複数の接着溝3dと接着溝2e、複数の接着溝3eと接着溝2fは、レンズ位置調整のために保持ケース3とレンズ取付枠2が相対的に移動可能な範囲に合わせて、それぞれの接着溝の範囲、形状、数量等を設定することによって、移動可能範囲内での接着強度を保つことができる。
なお、本実施の形態では、レンズ取付枠2の弾性部2cを一体に形成したが、これを、例えばバネ材などで別体とし、レンズ取付枠2に取り付けるようにしてもよい。
また、本実施の形態では、レンズ取付枠2側に弾性部を設けたが、これを保持ケース3側に設けるようにしてもよい。
また、本実施の形態では、レンズ取付枠2と保持ケース3を弾性部2cの付勢力による仮固定後、接着剤によって固定するようにしたが、必ずしも接着剤による必要はなく、例えば、ネジによる固定でもよい。
また、治具によって調整するのであれば、レンズ取付枠2の弾性部2cの付勢力を大きくすることもでき、こうすれば必ずしも接着剤等で固定しなくてもよい。
以上説明した通り、本実施の形態のレンズ保持装置によれば、レンズ1が取り付けられたレンズ取付枠2を保持ケース3、保持ケース4に取り付けた際、レンズ取付枠2に設けられた軸部2bをX方向に可動な支点とし、Y方向に回転するようにして、X方向及びY方向に移動することによってレンズ位置を調整し、仮固定した後で、接着剤により固定を行うことで、簡単な構成で、照明光領域を画像表示素子の画像形成領域に短時間で正確に位置させることができ、調整、固定等の作業性が向上する。
本発明にかかる、レンズ保持装置は、簡単な構成で、画像表示素子の形成領域内での照明光領域を上下左右に調整することが可能になるので、投影型表示装置等のレンズ保持装置として有用である。
1 レンズ
2 レンズ取付枠
2a レンズ保持部
2b 軸部
2c 弾性部
2d ツマミ部
2e、2f、3d、3e 接着溝
3 保持ケース
3a、4a 凹部
3b、3c、4b ガイド溝
11 移動の原点
11a、11b、11c、11d レンズ1の中心
2 レンズ取付枠
2a レンズ保持部
2b 軸部
2c 弾性部
2d ツマミ部
2e、2f、3d、3e 接着溝
3 保持ケース
3a、4a 凹部
3b、3c、4b ガイド溝
11 移動の原点
11a、11b、11c、11d レンズ1の中心
Claims (16)
- 平板状のレンズと、
前記レンズの外周を保持するレンズ保持部を有するレンズ取付枠と、
前記レンズ取付枠を前記レンズの位置調整時において前記レンズの光軸に垂直な面方向に移動可能に挟持する保持ケースとからなり、
前記レンズ取付枠は、前記移動の支点となる軸部を備え、
前記保持ケースは、前記軸部を支持する支持部と、前記レンズ取付枠を挟持する溝部とを備えたことを特徴とするレンズ保持装置。 - 前記レンズ取付枠は、少なくとも前記レンズ保持部が、前記レンズの厚みよりも広い幅を有することを特徴とする請求項1に記載のレンズ保持装置。
- 前記レンズ取付枠に指または治具等の調整補助具が掴持可能な形状のツマミ部を有することを特徴とする請求項1に記載のレンズ保持装置。
- 前記レンズ取付枠の前記軸部は円柱形状を有することを特徴とする請求項1に記載のレンズ保持装置。
- 前記保持ケースの前記支持部は、前記レンズ取付枠の前記軸部を前記レンズの位置調整時において移動可能に支持することを特徴とする請求項1に記載のレンズ保持装置。
- 前記保持ケースの前記支持部は、前記レンズ取付枠の前記軸部を前記レンズの位置調整時において一方向に移動可能に支持することを特徴とする請求項5に記載のレンズ保持装置。
- 前記保持ケースの前記支持部は、上下に分離可能なガイド溝により、前記レンズ取付枠の前記軸部を前記レンズの位置調整時において一方向に移動可能に支持することを特徴とする請求項6に記載のレンズ保持装置。
- 前記レンズ取付枠または前記保持ケースのいずれかに弾性部を備え、
前記保持ケースが前記レンズ取付枠を挟持する際に、前記弾性部によって前記レンズ取付枠が前記保持ケースに付勢されることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のレンズ保持装置。 - 前記弾性部は、前記レンズ取付枠または前記保持ケースのいずれかと一体に形成されていることを特徴とする請求項8に記載のレンズ保持装置。
- 前記レンズ取付枠は、前記レンズを間に、一方に前記軸部、対向する側に前記弾性部を配置したことを特徴とする請求項8のいずれか1項に記載のレンズ保持装置。
- 前記レンズ取付枠の前記ツマミ部が、前記弾性部側に設けられていることを特徴とする請求項10に記載のレンズ保持装置。
- 前記レンズ取付枠及び前記保持ケースに、固着材料塗布用の接着溝を有することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のレンズ保持装置。
- 前記接着溝は、平行に配列された複数の溝からなることを特徴とする請求項12に記載のレンズ保持装置。
- 前記レンズ取付枠及び前記保持ケースそれぞれの前記接着溝は対向して設けられ、楔状の空間を形成することを特徴とする請求項13に記載のレンズ保持装置。
- 前記レンズ取付枠及び前記保持ケースそれぞれの前記接着溝のいずれかが、前記レンズ取付枠及び前記保持ケースそれぞれの表面から2段の深さに形成されていることを特徴とする請求項14に記載のレンズ保持装置。
- 請求項1乃至請求項15のいずれか1項に記載のレンズ保持装置を用いた投影型表示装置。
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