JP4043293B2 - 投写型表示装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源からの光束を情報に応じて画素ごとに変調可能なパネル状のライトバルブに照射し、そのライトバルブの像を投写レンズにより装置外のスクリーンに拡大投写する投写型表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の投写型表示装置に、液晶パネルやミラーアレイ素子をライトバルブとして使用したものが知られている。液晶パネルやミラーアレイ素子(以下、ライトバルブという)を3枚利用した投写型表示装置では、3枚のライトバルブで画素ごとに変調された透過光もしくは反射光を再合成して投写レンズに導くためのプリズムを使用しているものが一般的であり、それらパネル状ライトバルブとプリズムの入出射面に対して投写レンズの光軸を正確に直交させることが、投写画像の画質を損なわないために必要である。高輝度で大型の投写型表示装置では、パネル状ライトバルブに対して投写レンズを上下、左右に平行移動させて投写画像位置を微調整する投写レンズシフト機構を備えているので、この投写レンズシフト機構全体を移動させることで、投写レンズの光軸の傾きを調整する方式を採っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この種の投写型表示装置には、高輝度化、高画質化、高機能化とともに、セットサイズの小型化が要求されており、従来のように投写レンズの光軸がパネル状ライトバルブやプリズムの入出射面に直交するように投写レンズシフト機構全体を移動させるのでは、装置全体の構成が複雑となり、コストアップや装置の大型化につながる等の問題があった。
【0004】
本発明は上記問題を解決するもので、投写レンズシフト機構全体を移動させることなく投写レンズの傾きを調整することができ、高画質が得られる投写型表示装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、複数の画素から構成され情報に応じて画素毎に変調可能なパネル状のライトバルブと、前記ライトバルブに光源からの光線を照射する照明光学手段と、前記ライトバルブの像をスクリーンに拡大投写するための投写レンズと、前記投写レンズを搭載し複数のねじ穴および複数の取り付け穴を有する投写レンズマウントとを有した投写型表示装置において、前記投写レンズマウントに取り付けるための複数の取り付け穴が形成された前記投写レンズのフランジと、前記投写レンズマウントと前記フランジの間に配された調整板と、前記投写レンズマウントに取り付けられ前記調整板を前記レンズマウントの方向に付勢する調整板付勢手段と、前記投写レンズマウントのねじ穴に螺合する複数の調整ねじと、前記調整板および前記調整板付勢手段に係合する複数の調整板取り付け部材と、前記フランジの取り付け穴および前記投写レンズマウントの取り付け穴に配置され前記投写レンズを前記投写レンズマウントに対して前記調整板が介在する状態で保持する複数の投写レンズ取り付け用ねじと、を備え、前記調整板は、前記投写レンズフランジ側に前記調整ねじの頭部が当接するねじ当たり面と、前記調整ねじを調整するための工具を挿入する貫通穴と、前記調整板取り付け部材が係合する貫通穴と、を有する構成としたものである。
【0006】
請求項2記載の発明は、複数の画素から構成され情報に応じて画素毎に変調可能なパネル状のライトバルブと、前記ライトバルブに光源からの光線を照射する照明光学手段と、前記ライトバルブの像をスクリーンに拡大投写するための投写レンズと、前記投写レンズを搭載し複数の取り付け穴を有する投写レンズマウントとを有した投写型表示装置において、前記投写レンズマウントに取り付けるための複数の取り付け穴が形成された前記投写レンズのフランジと、前記投写レンズマウントと前記フランジの間に配され複数のねじ穴を有する調整板と、前記調整板に取り付けられ前記フランジを前記レンズマウントの方向に付勢する調整板付勢手段と、前記調整板のねじ穴に螺合する複数の調整ねじと、前記フランジおよび前記調整板付勢手段に係合する複数の調整板取り付け部材と、前記フランジの取り付け穴および前記投写レンズマウントの取り付け穴に配置され前記投写レンズを前記投写レンズマウントに対して前記調整板が介在する状態で保持する複数の投写レンズ取り付け用ねじと、を備え、前記フランジは、前記調整ねじを調整するための工具を挿入する貫通穴と、前記調整板取り付け部材が係合する貫通穴と、前記調整板側に前記調整ねじの頭部が当接するねじ当たり面を有する構成としたものである。
【0007】
上記した各構成によれば、投写レンズの取り付け部分を僅かに変更し、部品を追加することによって、投写レンズの傾きを調整することができ、高画質を得ることが可能になる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1における投写型表示装置の概略全体構成を示す斜視図、図2は同投写型表示装置の投写レンズ取り付け部分の分解斜視図、図3は同投写型表示装置の投写レンズ取り付け部分の一部拡大断面図である。
【0009】
図1に示すように、この投写型表示装置は、装置外のスクリーンに像を拡大投写するための投写レンズ1と、投写レンズ1を搭載し光軸シフトとフォーカス方向の移動を調整可能な投写レンズマウント2と、情報に応じて個々の画素毎に光を透過若しくは遮光の変調可能なライトバルブとしての液晶パネル3(3R、3G、3B)と、これらの液晶パネル3(3R、3G、3B)を透過した光を再合成し投写レンズ1方向に出射する色合成プリズム4と、光源としてのランプ5の白色光を色分離する数種類のダイクロイックミラー等の光学部品を含み、各液晶パネル3(3R、3G、3B)の入射面にそれぞれに対応した色の光を導く照明光学手段としての照明光学装置6とを備えている。
【0010】
上記構成により、ランプ5からの白色光は、照明光学装置6の複数の光学素子により赤、緑、青の光束に分離され、それぞれ液晶パネル3R、3G、3Bに入射して映像信号に応じて画素毎に変調され、それにより赤、緑、青に対応した画像が表示される。これら液晶パネル3R、3G、3Bのそれぞれで変調を受け透過したそれぞれの色の光束が、色合成プリズム4に入射して合成され、投写レンズ1方向の面から出射される。この色合成プリズムからの出射光が投写レンズ1に取り込まれ、液晶パネル3R、3G、3Bからの画像の合成画像が装置外のスクリーンに拡大投影される。
【0011】
詳細には、投写型表示装置においては、図2に示すように、液晶パネル3R、3G、3Bは色合成プリズム4に対して正確に位置決めされ、固定されている。投写レンズマウント2も、色合成プリズム4に対して正確に位置決めされ、固定されており、同心状に内部に配置された投写レンズ1を図中のX方向、Y方向、Z方向のそれぞれに移動調整(レンズシフトおよびフォーカス移動)する図示しない機構を有している。
【0012】
色合成プリズム4に対する投写レンズ1の傾き調整機構は、投写レンズ1のフランジ7と、投写レンズマウント2の端部外周に鍔状に形成された投写レンズ取り付け部8と、投写レンズ1のフランジ面に一方の面が当接するように投写レンズ1のフランジ7と投写レンズマウント2の投写レンズ取り付け部8との間に配された、投写レンズ取り付け部材としての板状かつリング状の調整板9と、これらの取り付け、調整を行うねじ、板ばね等の付勢手段など、光軸中心に対して120°間隔で3組配置された部品とで構成されている。
【0013】
1組の上記部品が配置された上部構造を示す図3を参照しながら、更に詳細に説明する。
投写レンズマウント2の投写レンズ取り付け部8は、調整板9に対向する一側が調整板9を受け入れ可能に凹状をなし、調整板9に背反する他側の内周部が軸心方向に沿って突出しており、この突出部分の外周に板ばね10が取り付けられている。
【0014】
そして、投写レンズ1のフランジ7と調整板9と投写レンズ取り付け部8とにそれぞれ貫通穴7a,9a,8aが同軸状に形成され、その内の貫通穴8aがねじ穴として形成されている。調整板9の貫通穴9aは、投写レンズ取り付け部8に対向する端部内面がコーン状当たり面9a1として形成され、このコーン状当たり面9a1に頭部が当接する調節ねじ11がねじ穴8aに螺合して配置されていて、貫通穴7a,9aに挿通される工具により調節ねじ11が回転して出退自在である。
【0015】
また、貫通穴7a,9aよりも外周側の調整板9と投写レンズ取り付け部8とにそれぞれ貫通穴9b,8bが同軸状に形成され、これらの貫通穴9b,8bと同軸状をなすねじ穴10bが板ばね10に形成されている。調整板9の貫通穴9bは、フランジ7に対向する端部が開いた漏斗状に形成され、この漏斗状の貫通穴9bに頭部が嵌入する皿ねじ12が貫通穴9b,8bに挿通され、板ばね10のねじ穴10bに螺合されていて、それにより、調整板9が投写レンズ取り付け部8の方向に付勢されている。
【0016】
投写レンズ1のフランジ7,調整板9,投写レンズマウント2の投写レンズ取り付け部8にはそれぞれ、3組の取り付け穴7c,9c,8cが形成され、これらに螺合する取り付けねじ13が配置されていて、それにより、投写レンズ1は投写レンズマウント2に対して、調整板9が介在する状態で保持されている。
【0017】
このような構成を有するため、検査時に、調整板9のねじ当たり面9a1に頭部が接触している調整ねじ11の締め付け具合もしくは緩め具合を貫通穴7a,9aに工具を通して調整することで、各調整ねじ11の位置で独立に、投写レンズ取り付け部8に対する調整板9の距離を任意に調整でき、それにより各調整ねじ11の位置(ここでは3ヶ所)での投写レンズ取り付け部8との距離で決まる調整板9の傾きを微調整できる。その結果、調整板9に対して密着状態に有る投写レンズ1のフランジ7の傾き、したがって投写レンズ1の傾きを微調整できる。
【0018】
そして、このようにして投写レンズ1の傾きを微調整できるため、投写レンズ1の光軸を液晶パネル3R、3G、3Bや色合成プリズム4の入出射面に対して正確に直交させることが可能になる。よって、このように微調整した状態で、投写レンズ1を投写レンズマウント2に対して取り付けねじ13によって固定しておくことで、画質の良好な映像を得ることが可能となる。
【0019】
図4に示すように、この投写型表示装置は、投写レンズ1と、投写レンズマウント2と、ライトバルブとしての液晶パネル3(3R、3G、3B)と、色合成プリズム4と、光源としてのランプ5と、照明光学装置6とを備えている。
【0020】
図5に示すように、液晶パネル3R、3G、3Bは色合成プリズム4に対して正確に位置決めされ、固定されている。投写レンズマウント2も、色合成プリズム4に対して正確に位置決めされ、固定されており、同心状に内部に配置された投写レンズ1を図中のX方向、Y方向、Z方向のそれぞれに移動調整(レンズシフトおよびフォーカス移動)する図示しない機構を有している。
【0021】
色合成プリズム4に対する投写レンズ1の傾き調整機構は、投写レンズ1のフランジ7と、投写レンズマウント2の端部近傍の外周に鍔状に形成された投写レンズ取り付け部8と、投写レンズマウント2の端部の外周に一体に構成され、フランジ7と投写レンズ取り付け部8との間に配された板状かつリング状の調整板9と、これらの取り付け、調整を行うねじ、板ばね等の付勢手段など、光軸中心に対して120°間隔で3組配置された部品とで構成されている。
【0022】
1組の上記部品が配置された上部構造を示す図6を参照しながら、更に詳細に説明する。
調整板9は、投写レンズ1のフランジ7に対向する一側は投写レンズマウント2の端部と面一をなし、投写レンズ取り付け部8に対向する他側の内周部が軸心方向に沿って突出しており、この突出部分の外周に板ばね10が取り付けられている。
【0023】
そして、投写レンズ1のフランジ7と調整板9と投写レンズ取り付け部8とにそれぞれ貫通穴7a,9a,8aが同軸状に形成され、その内の貫通穴9aがねじ穴として形成されている。フランジ7の貫通穴7aは、調整板9に対向する端部内面がコーン状当たり面7a1として形成され、このコーン状当たり面7a1に頭部が当接する調節ねじ11がねじ穴9aに螺合して配置されていて、貫通穴7aに挿通される工具により調節ねじ11が回転して出退自在である。
【0024】
また、貫通穴7a,9aよりも外周側のフランジ7と調整板9の薄肉部分とにそれぞれ貫通穴7b,9bが同軸状に形成され、これらの貫通穴7b,9bと同軸状をなすねじ穴10bが板ばね10に形成されている。そして、ねじ12Aが貫通穴7b,9bに挿通され、板ばね10のねじ穴10bに螺合されていて、それにより、フランジ7が調整板9の方向に付勢されている。
【0025】
投写レンズ1のフランジ7,調整板9,投写レンズマウント2の投写レンズ取り付け部8にはそれぞれ、3組の取り付け穴7c,9c,8cが形成され、これらに螺合する取り付けねじ13が配置されていて、それにより、投写レンズ1は投写レンズマウント2に対して、調整板9が介在する状態で保持されている。
【0026】
このような構成を有するため、検査時に、フランジ7のねじ当たり面7a1に頭部が接触している各調整ねじ11の締め付け具合もしくは緩め具合を貫通穴7aに工具を通して調整することで、各調整ねじ11の位置で独立に、フランジ7に対する調整板9の距離を任意に調整でき、それにより各調整ねじ11の位置(ここでは3ヶ所)で、フランジ7と調整板9との間の角度を微調整できる。その結果、調整板9と一体構造をなす投写レンズマウント2に対する投写レンズ1の傾きを微調整できる。
【0027】
そして、このようにして投写レンズ1の傾きを微調整できるため、投写レンズ1の光軸を液晶パネル3R、3G、3Bや色合成プリズム4の入出射面に対して正確に直交させることが可能になる。よって、このように微調整した状態で、投写レンズ1を投写レンズマウント2に対して取り付けねじ13によって固定しておくことで、画質の良好な映像を得ることが可能となる。
【0028】
なお、上記した実施の形態1,2では、パネル状のライトバルブとして3枚の液晶パネル3R、3G、3Bを用い、これらの液晶パネル3R、3G、3Bに白色光を予め赤、緑、青に色分離して導き、液晶パネル3R、3G、3Bからの出射後に再合成する例を示したが、液晶パネルを1枚使用するタイプの投写型表示装置にも、同様にして上記した傾き調整機構を応用可能である。パネル状のライトバルブにミラーアレイ素子を1枚、もしくは複数枚使用するタイプの投写型表示装置に上記した傾き調整機構を応用しても、同様の効果が得られる。
【0029】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、従来の投写レンズシフト機構を僅かに変更することで、この投写レンズシフト機構全体を移動させることなく、パネル状のライトバルブや色分離・合成に使用するプリズムの入出射面に対する投写レンズの光軸を調整することが可能になり、それにより、光学部品や機構部品の精度のバラツキを吸収して、良好な光学性能を発揮することが可能となる。よって、装置構成の複雑化、装置の大型化、コストアップを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における投写型表示装置の概略全体構成を示す平面図
【図2】図1の投写型表示装置の投写レンズ取り付け部分の分解斜視図
【図3】図1の投写型表示装置の投写レンズ取り付け部分の一部拡大断面図
【図4】本発明の実施の形態2における投写型表示装置の概略全体構成を示す平面図
【図5】図4の投写型表示装置の投写レンズ取り付け部分の分解斜視図
【図6】図4の投写型表示装置の投写レンズ取り付け部分の一部拡大断面図
【符号の説明】
1 投写レンズ
2 投写レンズマウント
3R,3G,3B 液晶パネル
4 色合成プリズム
5 ランプ
6 照明光学装置
7 フランジ
8 投写レンズ取り付け部
9 調整板
7a,8a,9a 貫通穴
7c,8c,9c 取り付け穴
9a1 ねじ当たり面
10 板ばね
11 調整ねじ
12 皿ねじ
13 取り付けねじ
Claims (2)
- 複数の画素から構成され情報に応じて画素毎に変調可能なパネル状のライトバルブと、前記ライトバルブに光源からの光線を照射する照明光学手段と、前記ライトバルブの像をスクリーンに拡大投写するための投写レンズと、前記投写レンズを搭載し複数のねじ穴および複数の取り付け穴を有する投写レンズマウントとを有した投写型表示装置において、
前記投写レンズマウントに取り付けるための複数の取り付け穴が形成された前記投写レンズのフランジと、
前記投写レンズマウントと前記フランジの間に配された調整板と、
前記投写レンズマウントに取り付けられ前記調整板を前記レンズマウントの方向に付勢する調整板付勢手段と、
前記投写レンズマウントのねじ穴に螺合する複数の調整ねじと、
前記調整板および前記調整板付勢手段に係合する複数の調整板取り付け部材と、
前記フランジの取り付け穴および前記投写レンズマウントの取り付け穴に配置され前記投写レンズを前記投写レンズマウントに対して前記調整板が介在する状態で保持する複数の投写レンズ取り付け用ねじと、
を備え、
前記調整板は、前記調整ねじを調整するための工具を挿入する貫通穴と、前記調整板取り付け部材が係合する貫通穴と、前記投写レンズマウントと対向する側に前記調整ねじの頭部が当接するねじ当たり面と、を有する
ことを特徴とする投写型表示装置。 - 複数の画素から構成され情報に応じて画素毎に変調可能なパネル状のライトバルブと、前記ライトバルブに光源からの光線を照射する照明光学手段と、前記ライトバルブの像をスクリーンに拡大投写するための投写レンズと、前記投写レンズを搭載し複数の取り付け穴を有する投写レンズマウントとを有した投写型表示装置において、
前記投写レンズマウントに取り付けるための複数の取り付け穴が形成された前記投写レンズのフランジと、
前記投写レンズマウントと前記フランジの間に配され複数のねじ穴を有する調整板と、
前記調整板に取り付けられ前記フランジを前記レンズマウントの方向に付勢する調整板付勢手段と、
前記調整板のねじ穴に螺合する複数の調整ねじと、
前記フランジおよび前記調整板付勢手段に係合する複数の調整板取り付け部材と、
前記フランジの取り付け穴および前記投写レンズマウントの取り付け穴に配置され前記投写レンズを前記投写レンズマウントに対して前記調整板が介在する状態で保持する複数の投写レンズ取り付け用ねじと、
を備え、
前記フランジは、前記調整ねじを調整するための工具を挿入する貫通穴と、前記調整板取り付け部材が係合する貫通穴と、前記調整板と対向する側に前記調整ねじの頭部が当接するねじ当たり面を有する
ことを特徴とする投写型表示装置。
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