JP2012173342A - Angle adjustment mechanism for optical element, and projection type image display device - Google Patents
Angle adjustment mechanism for optical element, and projection type image display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012173342A JP2012173342A JP2011032338A JP2011032338A JP2012173342A JP 2012173342 A JP2012173342 A JP 2012173342A JP 2011032338 A JP2011032338 A JP 2011032338A JP 2011032338 A JP2011032338 A JP 2011032338A JP 2012173342 A JP2012173342 A JP 2012173342A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- holding member
- optical element
- force
- housing
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
【課題】光学素子の光出射面の向きを、互いに直交する2方向に調整できる光学素子の角度調整機構、及び、高輝度で高品質な画像を投写できる投写型画像表示装置を提供する。
【解決手段】光学素子の角度調整機構100は、ロッドホルダ2と、これを回動可能に支持するハウジング3と、第1の力付与部材(板ばねアーム17)と、第2の力付与部材(板ばねアーム18)と、ロッドホルダ2に位置決め部に向かう力を付与するコイルばね(4a,4b)と、第1の力の第1方向の成分に抗する力を付与してロッドホルダ2を位置決め部を支点として回動させ、ハウジングに対するロッドホルダ2の光出射面の第1方向の位置を調整する第1の調整ねじ9aと、第2の力の第2方向の成分に抗する力を付与してロッドホルダ2を位置決め部を支点として回動させ、ハウジングに対するロッドホルダ2の光出射面の第2方向の位置を調整する第2の調整ねじ9bとを備える。
【選択図】図3An optical element angle adjustment mechanism capable of adjusting the direction of a light emitting surface of an optical element in two directions orthogonal to each other, and a projection image display apparatus capable of projecting a high-luminance and high-quality image.
An angle adjustment mechanism for an optical element includes a rod holder, a housing for rotatably supporting the rod holder, a first force application member (plate spring arm), and a second force application member. (The leaf spring arm 18), the coil springs (4a, 4b) for applying a force toward the positioning portion to the rod holder 2, and a force against the first direction component of the first force to give the rod holder 2 The first adjusting screw 9a that adjusts the position of the light emitting surface of the rod holder 2 with respect to the housing in the first direction and the force that resists the second direction component of the second force And a second adjusting screw 9b for rotating the rod holder 2 around the positioning portion as a fulcrum and adjusting the position of the light emitting surface of the rod holder 2 relative to the housing in the second direction.
[Selection] Figure 3
Description
本発明は、保持した光学素子の光軸の角度を互いに直交する2方向に調整することができる光学素子の角度調整機構、及び、この角度調整機構を備えた投写型画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to an angle adjustment mechanism for an optical element capable of adjusting the angle of the optical axis of a held optical element in two directions orthogonal to each other, and a projection type image display apparatus including the angle adjustment mechanism. .
DMD(Digital Micro−mirror Device)などの光変調素子を使用して、画像をスクリーンに投写するプロジェクタやプロジェクションテレビなどの投写型画像表示装置では、光源で発生した光線を効率的に使用するために、光変調素子を、その受光面の形状に近い形状(照射領域の形状)を持つ照明光線で照明する必要がある。そのために、例えば、ガラス又は透明なプラスチック製の角柱状のロッドインテグレータや、内面を鏡面とする中空構造のライトトンネル(ライトパイプ)などの光強度均一化素子を使用し、光源からの光線の形状(照射領域の形状)を、光変調素子の受光面の形状に近い形状である四角形に変換している。照明光線の無駄を無くして明るい投写光線を得るためには、光変調素子の受光面とほぼ同じ範囲を照明することが望ましい。しかし、照明領域を受光面とほぼ同じ大きさにすると、照明光線の位置が少しずれただけで、受光面全体を照明することができなくなり、投写された画像の端が欠けることがある。そのため、構成する部品に高い加工精度が要求されたり、部品の組み立てに高い組み立て精度が要求されたりするので、部品の加工性や部品の組み立て性が低下し、部品コストや組み立てコストが高くなるなどの問題があった。 Projection-type image display devices such as projectors and projection televisions that project an image on a screen using a light modulation element such as a DMD (Digital Micro-mirror Device) in order to efficiently use light rays generated by a light source It is necessary to illuminate the light modulation element with an illumination beam having a shape close to the shape of the light receiving surface (the shape of the irradiation region). For this purpose, for example, a light intensity uniformizing element such as a prismatic rod integrator made of glass or transparent plastic or a light tunnel (light pipe) with a hollow structure having an inner surface as a mirror surface is used. (Irradiation area shape) is converted into a quadrangle that is close to the shape of the light receiving surface of the light modulation element. In order to obtain a bright projection light beam without wasting the illumination light beam, it is desirable to illuminate substantially the same range as the light receiving surface of the light modulation element. However, if the illumination area is approximately the same size as the light receiving surface, the entire light receiving surface cannot be illuminated even if the position of the illumination light beam is slightly shifted, and the projected image edge may be lost. For this reason, high processing accuracy is required for the components to be configured, and high assembly accuracy is required for assembling the components, so that the workability of the components and the assembly of the components are reduced, and the component costs and the assembly costs are increased. There was a problem.
このような問題の解決策として、ライトトンネルを通過した光線による照射領域を回転させることによって、光変調素子の受光面が光線による照射領域からはみ出さないようにする提案がある(例えば、特許文献1参照)。 As a solution to such a problem, there is a proposal to prevent the light receiving surface of the light modulation element from protruding from the irradiation region by the light beam by rotating the irradiation region by the light beam that has passed through the light tunnel (for example, Patent Documents). 1).
しかしながら、特許文献1が提案するライトトンネルの角度調整機構では、光の照射領域を回転させるだけであり、光の照射領域を垂直方向及び水平方向に移動させることはできない。したがって、この従来技術では、光の照射領域が光変調素子の受光面に対し、垂直方向又は水平方向にずれている場合は補正することができず、投写された画像の端が欠ける又は暗く表示されるなどの問題があった。
However, the light tunnel angle adjustment mechanism proposed in
そこで、本発明は、上記従来技術を解決するためになされたものであり、その目的は、光学素子の光出射面の向きを、互いに直交する2方向に調整することができる光学素子の角度調整機構、及び、高輝度で高品質な画像を投写できる投写型画像表示装置を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made to solve the above-described conventional technique, and the purpose thereof is to adjust the angle of the optical element that can adjust the direction of the light emitting surface of the optical element in two directions orthogonal to each other. It is an object of the present invention to provide a mechanism and a projection-type image display device capable of projecting a high-luminance and high-quality image.
本発明に係る光学素子の角度調整機構は、光入射面、光出射面、及び前記光入射面と前記光出射面との間を繋ぐ複数の側面を有する光学素子を保持する保持部材と、前記保持部材の前記光入射面側の部分が当接する位置決め部を含み、前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動可能に支持するハウジングと、前記保持部材に、前記光学素子の光軸に直交する第1方向の成分を持つ第1の力を付与する第1の力付与部材と、前記保持部材に、前記光軸及び前記第1方向の両方に直交する第2方向の成分を持つ第2の力を付与する第2の力付与部材と、前記保持部材に、前記位置決め部に向かう前記光軸方向の成分を持つ第3の力を付与する第3の力付与部材と、前記保持部材に、前記位置決め部に向かう前記光軸方向の成分を持つ第4の力を付与する第4の力付与部材と、前記第1の力の前記第1方向の成分に抗する力を付与して前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動させ、前記ハウジングに対する前記保持部材の前記光出射面の前記第1方向の位置を調整する第1の調整部材と、前記第2の力の前記第2方向の成分に抗する力を付与して前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動させ、前記ハウジングに対する前記保持部材の前記光出射面の前記第2方向の位置を調整する第2の調整部材とを備えることを特徴としている。 The optical element angle adjustment mechanism according to the present invention includes a light incident surface, a light exit surface, and a holding member that holds an optical element having a plurality of side surfaces connecting the light entrance surface and the light exit surface; A housing that includes a positioning portion with which the light incident surface side portion of the holding member abuts, and that supports the holding member in a rotatable manner with the positioning portion as a fulcrum; and the holding member orthogonal to the optical axis of the optical element A first force applying member for applying a first force having a first direction component, and a second member having a second direction component orthogonal to both the optical axis and the first direction on the holding member. A second force applying member for applying a force of 3, a third force applying member for applying a third force having a component in the optical axis direction toward the positioning portion to the holding member, and the holding member , A fourth component having a component in the optical axis direction toward the positioning portion A fourth force-applying member that imparts a force, and a force that resists a component in the first direction of the first force to rotate the holding member with the positioning portion as a fulcrum, thereby holding the housing with respect to the housing A first adjusting member that adjusts a position of the light emitting surface of the member in the first direction; and a force that resists a component of the second force in the second direction to apply the holding member to the positioning unit. And a second adjusting member for adjusting the position of the light emitting surface of the holding member with respect to the housing in the second direction.
本発明に係る投写型画像表示装置は、光線を発生する光源と、入力信号に基づく画像を形成する光変調素子と、前記光変調素子に前記光線を照射する照明光学系と、前記光変調素子によって変調された光線をスクリーンに拡大投写する投写光学系とを備え、前記照明光学系は、前記光源からの光を通過させる光学素子である光強度均一化素子と、前記光学素子の角度を調整する、上記光学素子の角度調整機構とを有することを特徴としている。 The projection-type image display device according to the present invention includes a light source that generates light, a light modulation element that forms an image based on an input signal, an illumination optical system that irradiates the light modulation element with the light, and the light modulation element A projection optical system for enlarging and projecting the light beam modulated by the light onto the screen, and the illumination optical system adjusts the angle of the light intensity equalizing element, which is an optical element that transmits light from the light source, and the angle of the optical element And an angle adjusting mechanism for the optical element.
本発明に係る光学素子の角度調整機構によれば、光学素子の光出射面の向きを、互いに直交する2方向に調整することができるので、光学素子を通して照明される領域の位置を、互いに直行する2方向に調整することができる。 According to the angle adjustment mechanism of the optical element according to the present invention, the direction of the light emitting surface of the optical element can be adjusted in two directions orthogonal to each other, so that the positions of the areas illuminated through the optical element are orthogonal to each other. Can be adjusted in two directions.
また、本発明に係る投写型画像表示装置によれば、光強度均一化素子の角度を垂直方向及び水平方向に調整することで、照明領域が光変調素子の受光面からずれることなく、受光面全体を照明することができるので、投写された画像の端が欠けることのない。 According to the projection type image display apparatus of the present invention, the light receiving surface is adjusted without adjusting the illumination area from the light receiving surface of the light modulation element by adjusting the angle of the light intensity uniformizing element in the vertical direction and the horizontal direction. Since the whole can be illuminated, the edges of the projected image are not lost.
《1》実施の形態1
《1−1》実施の形態1の構成
図1は、実施の形態1に係る光学素子の角度調整機構である光強度均一化素子の角度調整機構100を示す外観斜視図(光入射面1b側の斜め上から見た場合)である。図2は、実施の形態1に係る光強度均一化素子の角度調整機構100を示す外観斜視図(光出射面1c側の斜め上から見た場合)である。
<< 1 >>
<< 1-1 >> Configuration of
以下の説明において、光学素子はプロジェクタやプロジェクションテレビなどの投写型画像表示装置において光変調素子を照明する光線を通過させる光強度均一化素子であるが、角度調整機構により角度調整がなされる光学素子は光入射面(後述の図5の符号1b)、光出射面(後述の図5の符号1c)、及び光入射面と光出射面との間を繋ぐ複数の側面(後述の図5の符号1d,1e)を有する光学素子であれば、光強度均一化素子以外の光学素子であってもよい。
In the following description, the optical element is a light intensity uniformizing element that transmits a light beam that illuminates the light modulation element in a projection-type image display device such as a projector or a projection television. However, the optical element is angle-adjusted by an angle adjustment mechanism. Is a light incident surface (
実施の形態1に係る光強度均一化素子の角度調整機構100は、光強度均一化素子としてのロッドインテグレータ1を保持する保持部材としてのロッドホルダ2と、ロッドホルダ2の光入射面1b側の部分が当接する位置決め部(後述する図9の構成19)を含み、ロッドホルダ2を位置決め部を支点として回動可能に支持するハウジング3と、ロッドホルダ2に、ロッドインテグレータ1の光軸(後述する図5の光軸1aであり、x方向に平行である。)に直交する第1方向(+z方向、図1における垂直方向(上方向))の成分を持つ第1の力を付与する第1の力付与部材としての第3のアーム(板ばね部材8の第1の板ばね)17と、ロッドホルダ2に、光軸1a(x方向)及び第1方向(z方向)の両方に直交する第2方向(+y方向、図1における水平方向)の成分を持つ第2の力を付与する第2の力付与部材としての第4のアーム(第2の板ばね)18と、ロッドホルダ2に、位置決め部に向かう光軸1a方向の成分を持つ第3の力を付与する第3の力付与部材としての第1のコイルばね4aと、位置決め部に向かう光軸1a方向の成分を持つ第4の力を付与する第4の力付与部材としての第2のコイルばね4bと、第1の力の第1方向(z方向、図1における垂直方向)の成分に抗する力を付与してロッドホルダ2を位置決め部を支点として回動させ、ハウジング3に対するロッドインテグレータ1の光出射面1cの第1方向(±z方向、図1における垂直方向)の位置を調整する第1の調整部材としての第1の調整ねじ9aと、第2の力の第2方向(y方向、図1における水平方向)の成分に抗する力を付与してロッドホルダ2を位置決め部を支点として回動させ、ハウジング3に対するロッドインテグレータ1の光出射面1cの第2方向(±y方向、図1における水平方向)の位置を調整する第2の調整部材としての第2の調整ねじ9bとを主要な構成としている。
The light intensity equalizing element
また、図1及び図2に示されるように、実施の形態1に係る光強度均一化素子の角度調整機構100は、ロッドホルダ2をロッドインテグレータ1の光軸1a方向(−x方向)及び上方向(+z方向)に付勢する(引っ張られる)第1のコイルばね4aと、ロッドホルダ2をロッドインテグレータ1の光軸1a方向(−x方向)及び横方向(+y方向)に付勢する(引っ張られる)第2のコイルばね4bと、ロッドホルダ2の上面に設けられた第1のコイルばね4aを引掛ける第1の引掛け部5aと、ロッドホルダ2の側面に設けられた第2のコイルばね4bを引掛ける第2の引掛け部6aと、第1のコイルばね4aの他端をハウジング3の固定部3aに固定するねじ7aと、第2のコイルばね4bの他端をハウジング3の固定部3bに固定するねじ7bとを有している。また、実施の形態1に係る光強度均一化素子の角度調整機構100は、ロッドホルダ2を上方向(+z方向)及び横方向(+y方向)に付勢する(押す)板ばね部材8と、ロッドホルダ2の上方向(+z方向)への回動範囲を制限する第1のストッパ10aと、図1においてロッドホルダ2の左方向(+y方向)への回動範囲を制限する第2のストッパと10bと、図2において第1の調整ねじ9aと第2の調整ねじ9bが抜けて落下することを防止する脱落防止プレート11と、第1の調整ねじ9aと第2の調整ねじ9bのねじ頭の上方にそれぞれ設けた脱落防止プレート11の開口11a,11bと、脱落防止プレート11をハウジング3に固定するためのねじ7cとを有している。なお、図1には、脱落防止プレート11を取り除いたときの形状を示している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図3は、図2に示される光強度均一化素子の角度調整機構100のハウジングとねじ7a及び7bを除く部分を示す外観斜視図(光出射面1c側の斜め上から見た場合)である。また、図4は、図3に示される構成の分解斜視図である。図3及び図4において、ロッドインテグレータ1の右側が光線の光入射面1b側であり、左側が光線の光出射面1c側である。ロッドホルダ2の上面には、第1の当て板5がねじ12aで固定されている。第1の当て板5には、第1のコイルばね4aの一端を掛ける第1の引掛け部5aと、第1の調整ねじ9aの先端が当接する垂直方向の当て面5bとが形成されている。また、ロッドホルダ2の底面には、第2の当て板6がねじ12bで固定されている。第2の当て板6には、第2のコイルばね4bの一端を掛ける第2の引掛け部6aと、第2の調整ねじ9aの先端が当接する水平方向の当て面6bとが形成されている。また、第1の引掛け部5aと第2の引掛け部6aは、第1及び第2のコイルばね4a,4bが水平に掛かるようにその高さが設定されている。すなわち、ハウジング3の第1のコイルばね4aの端部が連結される固定部のロッドホルダ2からの距離は、第1の引掛け部5aのロッドホルダ2からの距離に等しく、ハウジング3の前記第2のコイルばね4bの端部が連結される固定部のロッドホルダ2からの距離は、第2の引掛け部6aのロッドホルダ2からの距離に等しくなるように、設定されている。第1及び第2のコイルばね4a,4bを水平に掛けることにより、ロッドホルダ2をロッドインテグレータ1の光軸1a方向に付勢する(引っ張られる)力が最大になり、振動や衝撃が加わってもロッドホルダ2が光軸1a方向にずれにくくなる。なお、実施の形態1では、コストダウンと組み立て性向上のため、第1の引掛け部5aと第2の引掛け部6aを、それぞれ第1の当て板5と第2の当て板6と一体に形成したが、それぞれ別体とするかロッドホルダ2に直接形成しても機能的に問題はない。
FIG. 3 is an external perspective view (when viewed from obliquely above the
第1の引掛け部5aは、当て板5から直角に折り曲げられ、第1のコイルばね4aがロッドホルダ2を上から見て、ロッドホルダ2のほぼ中央(軸線上)に位置するように形成されている。第2の引掛け部6aは、当て板6から直角に3回折り曲げられ、第2のコイルばね4bがロッドホルダ2を横から見てそのほぼ中央に位置するように形成されている。また、第1の引掛け部5aと第2の引掛け部6aが平行になるように形成することにより、第1のコイルばね4aと第2のコイルばね4bを同じ姿勢で配置することができ、フックの対向角が同じコイルばねを使用することがでる。さらに、使用時の長さと発生荷重を同じにした場合、第1のコイルばね4aと第2のコイルばね4b共用することが可能になり、コストダウンが図れるとともに、組み立て時に2つのコイルばねの掛け間違いが無くなるなどの利点がある。
The
また、成形性を確保したり放熱性を良くするために、ロッドホルダ2の材料にアルミニウムを使用した場合、第1の調整ねじ9aと第2の調整ねじ9bは鉄製であることが多いため、第1及び第2の調整ねじ9a,9bの先端がロッドホルダ2の表面を傷つけ、ロッドホルダ2の表面が粗くなったり、表面が削られ細かい粉が発生する場合がある。そのような場合には、第1及び第2の調整ねじ9a,9bに対するロッドホルダ2表面の摩擦係数が大きくなり、ロッドホルダ2の回動動作に支障をきたすことがある。そこで、実施の形態1では、ロッドホルダ2の表面を保護するために、第1及び第2の当て板5,6をロッドホルダ2表面に配置し、第1及び第2の調整ねじ9a,9bの先端がロッドホルダ2に直接当接することを防止している。なお、第1及び第2の当て板5,6は、ロッドホルダ2よりも硬い材料であることが望ましく、ロッドホルダ2がアルミニウムである場合は、ステンレスなど表面硬度がアルミニウムよりも高い材料を使用することが好適である。このようにすれば、第1及び第2の調整ねじ9a,9bの先端がロッドホルダ2の表面を傷つけることがない。
In addition, when aluminum is used as the material of the
ロッドホルダを付勢する(押す)板ばね部材8には、ロッドホルダ2の光線の光入射面1b側を上方向に付勢する(押す)第1のアーム15と、光線の光入射面1b側を横方向に付勢する(押す)第2のアーム16と、第1の調整ねじ9aが当接するのとは反対側の面を上方向に付勢する(押す)第3のアーム17と、第2の調整ねじ9bが当接するのとは反対側の面を横方向に付勢する(押す)第4のアーム18が備えられている。これにより、ロッドホルダ2の光入射面1b側を保持するとともに、ロッドホルダ2を上方向及び横方向に回動させることできる。また、第1のアーム15と第3のアーム17はロッドホルダ2の底面を付勢する(押す)が、第1のアーム15と第3のアーム17の先端が当接する箇所には第2の当て板6が配置されており、ロッドホルダ2の底面には直接当接しないようになっている。また、第2のアーム16と第4のアーム18はロッドホルダ2の側面を付勢する(押す)が、第2のアーム16と第4のアーム18の先端が当接する箇所には第1の当て板5が配置されており、ロッドホルダ2の側面には直接当接しないようになっている。よって、ロッドホルダ2の側面と底面が傷つくことなく、摩擦係数が増大することがない。
The
[ロッドホルダ2の構造]
図5は、図4に示されるロッドインテグレータ1及びロッドホルダ2を上下逆にして示す分解斜視図である。ロッドホルダ2は、ホルダ部201とその蓋202から構成されており、ホルダ部201にロッドインテグレータ1を入れ、その上から蓋202を3本のねじ13a,13b,13cで固定する。そのままではロッドインテグレータ1が抜け落ちるので、蓋202側から2本のねじ14a,14bでロッドインテグレータ1をホルダ部201側に押す。それと同時に、ホルダ部201の側面から2本のねじ14c,14dでロッドインテグレータ1をホルダ部201の内側の面に押し付け固定する。また、ロッドインテグレータ1の光軸1aとは、光線の光入射面1bの中心から光出射面1cの中心をつないだ中心軸のことである。なお、実施の形態1では、光強度均一化素子として光線の透過率が高いガラスや透明なプラスチック材料を使用した細長い四角柱のロッドインテグレータ1を使用したが、4枚の細長い長方形の鏡を内側に向け組み合わせた中空構造のライトトンネル(ライトパイプ)を使用してもよい。また、ロッドインテグレータ1を固定するねじ14aから14cは、ロッドインテグレータ1の表面を傷つけるのを防止するために、プラスチックのねじを使用するのがよい。
[Structure of rod holder 2]
FIG. 5 is an exploded perspective view showing the
[板ばね部材8の構造]
図6は、図4に示される板ばね部材を拡大して示す拡大斜視図である。また、図7(a)及び(b)は、第3及び第4アーム17,18の先端付近を示す側面図及び正面図である。また、図8(a)及び(b)は、第1及び第2アーム15,16の先端付近を示す側面図及び正面図である。図6は、ロッドホルダ2を付勢する(押す)板ばね部材8の自由時の状態を示したものである。図4に示した板ばね部材8は、ロッドホルダ2を付勢し(押し)ている状態、すなわち、使用時の状態を示したもので、第1から第4のアーム15から18が撓んだ状態を示している。板ばね部材8は、位置決め穴8a,8bにより位置決めされ、3つのねじ固定用の穴8c,8d,8eによってハウジング3に固定される。また、第1及び第2のアーム15,16の先端には、それぞれ小判形状の突起15a,16aが形成されている。小判形状の突起15a,16aとは、第1及び第2のアーム15,16の幅方向の中央付近には、軸方向を第1及び第2のアーム15,16の幅方向とする半円柱状部分が配置され、半円柱状部分の両端にはそれぞれ、球を4分の1に分割した1/4球状部分が配置されている。したがって、第1及び第2のアーム15,16の先端側から見た場合には、突起15a,16aは、一方の1/4円弧部分、この円弧に繋がる水平の直線部分、この直線部分に繋がる他方の1/4円弧部分から構成された形状(半小判形状)に見える。また、真上から見た場合には、突起15a,16aは、一方の1/2円弧部分、この円弧に繋がる水平の2本の直線部分、この2本の直線部分に繋がる他方の1/2円弧部分から構成された形状(小判形状)に見える。第1及び第2のアーム15,16は、ロッドホルダ2の光入射面1b側を、その位置が上下及び左右方向にずれないように付勢する(押す)ためのものであるが、小判形状の突起15a,16aは、ロッドホルダ2がロッドインテグレータ1の光軸1aを中心に回転するのを防止するものである。そのために、小判形状の突起15a,16aはともに、ロッドインテグレータ1の光軸1aに対して垂直方向に細長くなるように形成されている。これにより、ロッドホルダ2が回転するのを防止する。
[Structure of leaf spring member 8]
FIG. 6 is an enlarged perspective view showing the leaf spring member shown in FIG. 4 in an enlarged manner. 7A and 7B are a side view and a front view showing the vicinity of the tips of the third and
また、小判形状の突起15a,16aは、ロッドホルダ2が上下及び左右方向に回動するときに、その動きを規制しないよう突起部分が曲面になっている。仮に、第1及び第2のアーム15,16の先端をただ折り曲げた場合には、その左右の端部がエッジになったり、盛り上がったりするため、ロッドホルダ2の表面に引っ掛かりロッドホルダ2が回動するのに抵抗になる。そのため、第1及び第2のアーム15,16の先端に、エッジ部のない小判形状の突起15a,16aを形成した。
The
また、第3及び第4のアーム17,18の先端には、それぞれ半球状の突起17a,18aが形成されている。第3及び第4のアーム17,18は、ロッドホルダ2を上方向及び横方向に付勢し(押し)、第1及び第2の調整ねじ9a,9bの先端に押し当てるためのものである。ロッドホルダ2は角度調整時に上下及び左右両方向に回動するので、第3及び第4のアーム17,18の先端の突起17a,18aの形状を半球状とし、ロッドホルダ2がどの方向に移動してもその動きを規制しないようにした。
Further,
[ハウジング3の構造]
図9は、図2に示される光強度均一化素子1の角度調整機構のハウジング3を示す外観斜視図(図2において矢印Da方向に見た場合)である。図9は、ハウジング3を示したもので、図4に示されるロッドホルダ2の光入射面1b側の上面2aがハウジング3の位置決め部19の第1の当て面19aに、光入射面1b側の側面2bが位置決め部19の第2の当て面19bに、光入射面1b側の端面2cが位置決め部19の第3の当て面19cに当接し位置決めされる。また、ロッドホルダ2の光入射面1b側の上面2aは、板ばね部材8の第1のアーム15によって上方向に付勢され(押され)、ハウジング3の第1の当て面19aに押し当てられる。光入射面1b側の側面2bは、第2のアーム16によって横方向に付勢され(押され)、第2の当て面19bに押し当てられる。光入射面1b側の端面2cは、第1及び第2のコイルばね4a,4bによってロッドインテグレータ1の光軸1a方向に付勢され(引っ張られ)、第3の当て面19cに押し当てられる。また、ハウジング3には、第1の調整ねじ9aが嵌合するねじ穴20aと、第2の調整ねじ9bが嵌合するねじ穴20bが設けられている。
[Structure of housing 3]
FIG. 9 is an external perspective view (when viewed in the direction of the arrow Da in FIG. 2) showing the housing 3 of the angle adjusting mechanism of the light
これにより、ロッドインテグレータ1の光入射面1bの位置が正確に位置決めされるので、ロッドホルダ2が回動してもロッドインテグレータ1の光入射面1bの位置がずれることがない。また、ロッドホルダ2は、その光入射面1b側を回動支点に、上下及び左右方向に回動自在に保持されているので、板ばね部材8の第3のアーム17によって付勢される(押される)ことで上方向に回動し、第4のアーム18で付勢される(押される)ことで横方向に回動することができる。ここで、第1のコイルばね4aは、ロッドホルダ2をハウジング3の第3の当て面19cの方向に付勢する(引っ張られる)ように掛けられているが、ロッドインテグレータ1の光軸1aから上方向にずれた位置に配置されているので、ロッドホルダ2を光軸1a方向に付勢する(引っ張られる)力の他に、ロッドホルダ2を上方向に回動させる力も発生する。また、第2のコイルばね4bは、ロッドインテグレータ1の光軸1aから横方向にずれた位置に配置されているので、ロッドホルダ2を光軸1a方向に付勢する(引っ張られる)力の他に、ロッドホルダ2を横方向に回動させる力も発生する。すなわち、第1及び第2のコイルばね4a,4bは、ロッドホルダ2を上方向及び横方向に回動させるための補助的な役割も果たしている。
Thereby, since the position of the
《1−2》実施の形態1の動作
図10(a)及び(b)は、実施の形態1に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図(図3をX−X線で切る断面に相当する図)である。図11(a)及び(b)は、実施の形態1に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図(図3をXI−XI線で切る断面に相当する図)である。ロッドインテグレータ1の角度調整機構100の動作について説明する。図1において、第1の調整ねじ9aを緩める方向に回すと、ロッドホルダ2は、板ばね部材8から受ける力などによって、光線の光入射面1b側を支点にして上方向に回動し(図10(a))、板ばね部材8から受ける力に抗して第1の調整ねじ9aを締める方向に回すと、ロッドホルダ2は、下方に回動する(図10(b))。また、第2の調整ねじ9bを緩める方向に回すと、板ばね部材8から受ける力などによって、ロッドホルダ2は、左方向に回動し(図11(a))、板ばね部材8から受ける力に抗して第2の調整ねじ9bを締める方向に回すと、ロッドホルダ2は、右方向に回動する(図11(b))。また、ロッドホルダ2は、板ばね部材8と第1及び第2のコイルばね4a,4bにより、常に第1及び第2の調整ねじ9a,9bに向かう方向に付勢されている(引っ張られている)ので、上下及び左右方向に回動し終わると、その位置と角度が保持される。よって、角度調整後にその状態を他の機構で固定する必要がない。
<< 1-2 >> Operation of
図12(a)〜(c)実施の形態1に係る光強度均一化素子の角度調整機構100の照明領域の調整方法の説明図である。以上のようにロッドインテグレータ1の角度調整を行うことができるように構成したので、例えば、図12(a)に示されるように、DMDの受光面21から照明領域L1がずれて、受光面21の一部に照明光線が当たらない状態にあったとしても、角度調整機構100を用いてロッドインテグレータ1の角度を調整することによって、例えば、図12(b)、図12(c)の順で照明領域L1の位置を修正し、受光面21全体を照明することができる。
12 (a) to 12 (c) are explanatory diagrams of the adjustment method of the illumination area of the
また、図2に示されるように、ハウジング3には、第1のストッパ10aが備えられているので、第1の調整ねじ9aを緩める方向に回してロッドホルダ2が上方向に回動するときに、ロッドホルダ2の上面が第1のストッパ10aの先端に当接し、必要以上に回動しないよう制限を与えている。また、第2のストッパ10bは、第2の調整ねじ9bを緩める方向に回してロッドホルダ2が図2において右方向に回動するときに、ロッドホルダ2の側面が第2のストッパ10bに当接し、必要以上に回動しないよう制限を与えている。脱落防止プレート11は、第1及び第2の調整ねじ9a,9bのねじ頭の頭上に覆いかぶされるように配置され、ねじ頭の真上には、ドライバーのビットを差し込むための開口11a,11bが設けられている。そして、第1及び第2の調整ねじ9a,9bを緩める方向に回していったときに、ロッドホルダ2が第1及び第2のストッパ10a,10bに当接し、さらに緩める方向に回していったときにねじ頭が脱落防止プレート11に当接するようになっている。しかも、脱落防止プレート11は、第1及び第2の調整ねじ9a,9bのねじ部がハウジング3のねじ穴20a,20bから抜けないような高さに配置されているので、第1及び第2の調整ねじ9a,9bを緩める方向に回していっても抜け落ちることがない。
As shown in FIG. 2, since the housing 3 is provided with the
《1−3》実施の形態1の効果
以上に説明したように、光強度均一化素子の角度調整機構100を構成したので、たとえ照明領域L1がDMDの受光面21からずれていたとしても、第1の調整ねじ9aと第2の調整ねじ9bを締める方向又は緩める方向に回すことで、ロッドインテグレータ1の角度(光軸1aの角度)を調整して、照明領域L1が受光面21全体を照明する位置に合わせることができる。このように構成することにより、取り付け誤差を考慮して照明領域L1の大きさをDMDの受光面21の大きさより大きくする必要がなくなるので、照明領域L1の大きさをDMDの受光面21の大きさに略等しくできる。その結果、受光面21以外の領域を照明することによって生じる無駄なく照明を少なくすることができ、明るい画像を得ることができる。
<< 1-3 >> Effect of
また、照明領域L1の位置を調整できるようにしたことにより、構成部品に高い加工精度が要求されず、組み立て精度も緩和できるので、部品や組み立てのコストが安くなるとともに、製品の歩留まりが改善されるなどの効果もある。 In addition, since the position of the illumination area L1 can be adjusted, high processing accuracy is not required for the component parts, and the assembly accuracy can be relaxed, so that the cost of parts and assembly is reduced, and the product yield is improved. There are also effects such as.
また、ロッドホルダ2を上方向及び横方向に付勢する(押す)板ばね部材8に加え、ロッドホルダ2をロッドインテグレータ1の光軸1a方向に付勢する(引っ張られる)第1のコイルばね4aと第2のコイルばね4bを設けたので、ロッドインテグレータ1の光入射面1bの位置を正確に位置決めすることができる。また、ロッドインテグレータ1の光入射面1bの位置を固定したままで、ロッドインテグレータ1の角度を調整することが可能となり、ロッドインテグレータ1の光入射面1bがずれることがない。
In addition to the
さらに、第1及び第2のコイルばね4a,4bは、ロッドホルダ2を上方向及び横方向に回動させる作用もあるので、板ばね部材8の補助をする働きがあり、より確実にロッドホルダ2を回動させることができる。これにより、ロッドインテグレータ1の角度調整を行うときに、ロッドホルダ2の動きが悪く、スタックすることがない。なお、スタックとは、第1又は第2の調整ねじ9a,9bを緩める方向に回してもロッドホルダ2がそれ以上回動しなくなる状態のことを言う。
Further, since the first and
さらに、第1のコイルばね4aでロッドホルダ2が上方向に回動する動作を補助し、第2のコイルばね4bでロッドホルダ2が横方向に回動する動作を補助するため、上下及び左右方向への回動動作のバランスが良いので、片方向だけスタックするようなことがなく、確実に角度調整を実行することができる。
Further, the
また、第1及び第2のコイルばね4a,4bを板ばね部材8の補助として使用することにより、板ばね部材8の付勢力(押付け力)を小さく設定することができるため、板ばね部材8において、ロッドホルダ2を回動させる作用のある第3のアーム17と、第4のアーム18の発生荷重を小さく設定することができる。これにより、ロッドホルダ2を回動させるときの摩擦が減少し、よりスムーズに回動動作が行うことができるようになる。
Moreover, since the urging force (pressing force) of the
《2》実施の形態2
図13は、実施の形態2に係る光強度均一化素子の角度調整機構110を示す外観斜視図(光入射面1b側の斜め上から見た場合)である。図14は、図13に示される光強度均一化素子の角度調整機構110のハウジング25と、ねじ7a,7bを除く部分を示す分解斜視図である。図13及び図14において、実施の形態1で説明した光強度均一化素子の角度調整機構100における構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。実施の形態2に係る光強度均一化素子の角度調整機構110は、第1のコイルばね4aを引掛ける第1の引掛け部23aの高さを実施の形態1よりも高くした点と、第2のコイルばね4cを掛ける第2の引掛け部24aをロッドホルダ2の側面から水平方向に出した点において、実施の形態1に係る光強度均一化素子の角度調整機構100との相違する。また、ハウジング25に関しては、第1のコイルばね4aの高さを高くしたので、第1のコイルばね4aを固定する固定部25aの高さも高くした。なお、第2のコイルばね4cを固定する固定部25bの高さは、実施の形態1の固定部3bの高さと略同じである。
<< 2 >>
FIG. 13 is an external perspective view showing the
図14において、第1の当て板23には、第1のコイルばね4aを掛ける第1の引掛け部23aと、第1の調整ねじ9aの先端が当接する垂直方向の当て面23bが形成されている。実施の形態1に示した第1の当て板5との違いは、第1の引掛け部23aの第1のコイルばね4aのフックが嵌合する穴の高さで、実施の形態1の第1の引掛け部5aよりも高い位置で第1のコイルばね4aを引掛けている。また、第2の当て板24には、第2のコイルばね4cを掛ける第2の引掛け部24aと、第2の調整ねじ9aの先端が当接する水平方向の当て面24bが形成されている。第2の引掛け部24aは、ロッドホルダ2の側面から水平方向に出ているので、第2のコイルばね4cのフックを上から掛けることになる。そのため、第1のコイルばね4aの両端のフックが180度対向なのに対し、第2のコイル4cの両端のフックは、90度対向とした。
In FIG. 14, the
第1のコイルばね4cを実施の形態1に比べ、ロッドホルダ2の上面から高い位置に配置したため、ロッドホルダ2をロッドインテグレータ1の光軸1a方向に付勢し(引っ張られ)、ロッドホルダ2の光入射面1b側の端面2cをハウジング25の図示されない当て面に押し当てる力は、少し弱くなるものの、ロッドホルダ2を上方向に回動させる力が強くなる。これにより、ロッドホルダ2をより強く回動させることが可能となり、ロッドホルダ2を上下方向に回動させるときに、さらにスタックしにくくなる。また、ロッドホルダ2を上方向に回動させる力が強くなるので、その分板ばね部材8の第3のアーム17の付勢力(押付け力)を弱くすることも可能で、その場合、第3のアーム17の先端と、第2の当て板24との間の摩擦力が小さくなるので、ロッドホルダ2の左右方向への動きがよりスムーズになる。
Since the
一方、第2の当て板24に関しては、実施の形態1では、第2の引掛け部6aを形成するのに3回折り曲げているのに対し、実施の形態2では、第2の引掛け部24aを形成するのには、2回の折り曲げで済むので、加工の工程数が減りコストダウンになる。また、折り曲げ箇所が少なく形状が簡単になるので、引掛け部24aの剛性が高くなり、第2のコイルばね4cで引っ張られても変形しにくくなる。また、第2のコイルばね4cに関しては、フックの対向角が第1のコイルばね4aと違う形状を持つので、たとえ長さや直径が似ている場合であっても、組み立て時における付け間違いは発生しない。
On the other hand, the
以上のように、光強度均一化素子の角度調整機構110を構成したので、ロッドインテグレータ1の角度調整がより迅速且つ確実に行えるようになり、照明領域L1の位置の修正作業が容易になるとともに、歩留まりが改善される。
As described above, since the
また、第1のコイルばね4aと第2のコイルばね4cの判別が簡単にできるため、掛け間違いを防止することが可能で、歩留まりが改善されるとともに組み立て時間を短縮することができる。
In addition, since the
なお、実施の形態1に示した光強度均一化素子の角度調整機構100と同一又は相当する部分によって得られる効果は、実施の形態1に記載した効果と同様である。
The effect obtained by the same or corresponding portion as the
《3》実施の形態3
図15は、実施の形態3に係る光学素子の角度調整機構である光強度均一化素子の角度調整機構120を示す外観斜視図(光入射面1b側の斜め上から見た場合)である。図16は、図15に示される光強度均一化素子の角度調整機構120を示す側面図である。図17は、図15に示される光強度均一化素子の角度調整機構120を示す平面図である。図18は、図15に示される光強度均一化素子の角度調整機構120のハウジング26を除く部分を示す分解斜視図である。図15から図18までにおいて、図1から図9まで(実施の形態1)に示される構成と同一又は対応する構成には、同じ符号を付す。
<< 3 >> Embodiment 3
FIG. 15 is an external perspective view (when viewed from obliquely above the
実施の形態3に係る光強度均一化素子の角度調整機構120は、第1のコイルばね4dを固定するハウジング26の固定部26aの高さを高くして、第1のコイルばね4dを、x方向(水平方向)に対してxz平面内で傾斜するように掛けた点と、第2のコイルばね4eを、固定するハウジング26の固定部26bを横方向に延長して、ねじ7bの位置を横方向に移動し、第2のコイルばね4dをx方向(水平方向)に対してxy平面内で傾斜するように掛けた点において、実施の形態1に係る光強度均一化素子の角度調整機構100と相違する。なお、第1及び第2のコイルばね4d,4eの引掛け部5a,6aは、実施の形態1と同じである。
The
図16において、第1のコイルばね4dは、引掛け部5aから固定部26aに固定されたねじ7aに向かって斜めに掛けられている。すなわち、ハウジング26の第1のコイルばね4dの端部が連結される固定部26aのロッドホルダ2からの距離は、引掛け部5aのロッドホルダ2からの距離よりも長くなっている。このように、第1のコイルばね4dによる斜め方向の引っ張り力は、図16において、x方向の成分とz方向の成分を有しており、ロッドホルダ2をロッドインテグレータ1の光軸1a方向に付勢する(引っ張られる)力は、実施の形態1の場合よりも弱くなるものの、ロッドホルダ2をz方向に回動させる力は、実施の形態1の場合よりも強くなる。
In FIG. 16, the
また、図17において、第2のコイルばね4eは、引掛け部6aから固定部26bに固定されたねじ7bに向かってに斜めに掛けられている。すなわち、ハウジング26の第2のコイルばね4eの端部が連結される固定部26bのロッドホルダ2からの距離は、引掛け部6aのロッドホルダ2からの距離よりも長くなっている。このように、第2のコイルばね4eによる斜め方向の引っ張り力は、図17において、x方向の成分とy方向の成分を有しており、ロッドホルダ2をロッドインテグレータ1の光軸1a方向に付勢する(引っ張られる)力は、実施の形態1の場合よりも弱くなるものの、ロッドホルダ2をy方向に回動させる力は、実施の形態1の場合よりも強くなる。
In FIG. 17, the
これにより、ロッドホルダ2をより強く回動させることが可能となり、ロッドホルダ2を回動させるときに、さらにスタックしにくくなる。また、ロッドホルダ2を回動させる力が強くなるので、板ばね部材27は、図18に示されるように、ロッドホルダ2の光入射面1b側を位置決めし保持する第1のアーム28と第2のアーム29だけを有し、ロッドホルダ2を上方向及び横方向に付勢する(押す)第3及び第4のアーム(実施の形態1及び2におけるアーム17,18)を無くすることも可能になる。また、第3及び第4のアームが無くなるので、第2の当て板6との間の摩擦による抵抗も無くなり、ロッドホルダ2の回動時の動きがよりスムーズになる。
Thereby, it becomes possible to rotate the
図19(a)及び(b)は、実施の形態3に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図(図16をXIX−XIX線で切る断面に相当する図)である。図20(a)及び(b)は、実施の形態3に係る光強度均一化素子の角度調整機構の動作を示す概略断面図(図17をXX−XX線で切る断面に相当する図)である。ロッドインテグレータ1の角度調整機構120の動作について説明する。図15において、第1の調整ねじ9aを緩める方向に回すと、ロッドホルダ2は、第1のコイルばね4dから受ける力などによって、光線の光入射面1b側を支点にして上方向に回動し(図19(a))、第1のコイルばね4dから受けるに抗して第1の調整ねじ9aを締める方向に回すと、ロッドホルダ2は、下方に回動する(図19(b))。また、第2の調整ねじ9bを緩める方向に回すと、第2のコイルばね4eから受ける力などによって、ロッドホルダ2は、左方向に回動し(図20(a))、第2のコイルばね4eから受ける力に抗して第2の調整ねじ9bを締める方向に回すと、ロッドホルダ2は、右方向に回動する(図20(b))。また、ロッドホルダ2は、第1及び第2のコイルばね4a,4bにより、常に第1及び第2の調整ねじ9a,9bに向かう方向に付勢されている(引っ張られている)ので、上下及び左右方向に回動し終わると、その位置と角度が保持される。よって、角度調整後にその状態を他の機構で固定する必要がない。
19A and 19B are schematic cross-sectional views showing the operation of the angle adjustment mechanism of the light intensity uniformizing element according to Embodiment 3 (the figure corresponding to the cross section taken along the line XIX-XIX in FIG. 16). is there. 20A and 20B are schematic cross-sectional views showing the operation of the angle adjustment mechanism of the light intensity uniformizing element according to Embodiment 3 (the figure corresponding to the cross section taken along line XX-XX in FIG. 17). is there. The operation of the
以上のように、光強度均一化素子の角度調整機構120を構成したので、ロッドインテグレータ1の角度調整がより迅速且つ確実に行えるようになり、照明領域L1の位置の修正作業が容易になるとともに、歩留まりが改善される。
As described above, since the
また、板ばね部材27の形状が簡単になるので、コストダウンが可能になる。
Further, since the shape of the
しかも、板ばね部材27に開いていた穴が塞がり板ばね部材27の剛性が向上するので、板ばね部材27により保持されるロッドホルダ2の姿勢が安定する。それにより、ロッドホルダ2が曲がって保持されるなどの不具合が無くなるので、性能と信頼性が向上する。
In addition, since the hole opened in the
なお、実施の形態1に示した光強度均一化素子の角度調整機構100と同一又は相当する部分によって得られる効果は、実施の形態1に記載した効果と同様である。
The effect obtained by the same or corresponding portion as the
《4》実施の形態4
図21は、実施の形態4に係る投写型画像表示装置210プロジェクタの構造を示す構成図である。実施の形態4に係る投写型画像表示装置210は、筐体57と、光線を発生する光源50と、入力信号に基づく画像を形成する光変調素子としてのDMD54と、光源50からの光線をDMD54に照射する照明光学系150と、DMD66によって変調された光線をスクリーン68に拡大投写する投写光学系としての投写レンズ67とを備えている。なお、投写光学系としてさらに画像を広角に拡大する、投写レンズ55の後に曲面ミラーを追加してもよい。
<< 4 >> Embodiment 4
FIG. 21 is a configuration diagram showing the structure of the projection type
照明光学系150は、ロッドインテグレータ1の角度調整機構100と、カラーホイール51と、リレーレンズ52と、反射ミラー53とを有している。また、にさらに画像を広角に拡大する場合は、投写レンズ55の後に曲面ミラーを追加してもよい。
The illumination
ランプ50から照射された光線は、ロッドインテグレータ1の光入射面1bに集光され、ロッドインテグレータ1で光線の強度が均一化されるとともにDMD54の受光面に近い形に変換される。次に、カラーホイール51により、光線に時分割的にRGBの色が付けられる。リレーレンズ52で集光された光線は、反射ミラー53で折り返されDMD54の受光面を照明する。DMD54により映像情報を付加された光線は、投写レンズ55により拡大されスクリーン56に投写される。なお、光源としては、ランプ光源50に代えて、RGB各色のLED(Light Emitting Diode)又はRGB各色のレーザ素子を用いてもよく、この場合には、カラーホイール51は不要である。
The light beam irradiated from the
投写型画像表示装置200では、図12(a)に示されるように、照明領域L1がDMD54の受光面21からずれている場合は、スクリーン56に投写される画像の端に、好ましくない影ができる。そこで、ロッドインテグレータ1の角度調整機構100を用いて照明領域L1をDMD54の受光面21全体を照明する位置に調整する。図12(a)の状態から、第1の調整ねじ9aと第2の調整ねじ9bを締める方向に回すことにより、照明領域L1を移動させ、例えば、図12(b)、図12(c)の順に、照明領域L1を移動させ、DMD54の受光面21の全体をカバーするように、照明領域L1の位置を調整することができる。
In the projection type
以上のように、投写型画像表示装置200に、実施の形態1に記載した光強度均一化素子の角度調整機構100を採用することにより、画像の周辺が影(暗い部分)になることなく、明るい画像を投写することのできるフロントプロジェクタを得ることができる。
As described above, by adopting the
なお、光強度均一化素子の角度調整機構として、実施の形態1の光強度均一化素子の角度調整機構100を使用した場合を説明したが、実施の形態2の光強度均一化素子の角度調整機構110、又は、実施の形態3の光強度均一化素子の角度調整機構120を使用しても、同様の効果が得られる。
In addition, although the case where the
《5》実施の形態5
図22は、実施の形態5に係る投写型画像表示装置210の構造を概略的に示す構成図である。実施の形態5に係る投写型画像表示装置210は、筐体69と、光線を発生するレーザ光源60と、レーザ光源60からの光線を伝播する光ファイバ61と、入力信号に基づく画像を形成する光変調素子としてのDMD66と、光ファイバ61から出射された光線をDMD66に照射する照明光学系151と、筐体69の前面に備えられた透過型のスクリーン68と、DMD66によって変調された光線をスクリーン68に拡大投写する投写光学系としての投写レンズ67とを備えている。なお、投写光学系として、投写レンズ67の後に、曲面ミラーを追加してもよい。
<< 5 >>
FIG. 22 is a block diagram schematically showing the structure of the projection type
照明光学系151は、光ファイバ61から出射された光線を通過させる光学素子である光強度均一化素子1と、光強度均一化素子1の角度を調整する角度調整機構100と、リレーレンズ62と、第1の反射ミラー63と、第2の反射ミラー64と、第3の反射ミラー65とを有している。
The illumination
レーザ光源60は、RGB各色のレーザモジュール60a,60b,60cより構成されていて、各レーザモジュール60a,60b,60cから出射された光線は、光ファイバ61の中を伝播し、ロッドインテグレータ1の光入射面1bに入射される。ロッドインテグレータ1に入射した光線は、その強度が均一化されるとともに、DMD66の受光面に近い形に変換される。次に、リレーレンズ62で集光された光線は、第1から第3の反射ミラー63,64,65で折り返され、DMD66を照明する。DMD66により映像情報を付加された光線は、投写レンズ67により拡大され、スクリーン68の裏側から投写される。なお、光源にはレーザ光源でなく、白色のランプや、RGB各色のLED(Light Emitting Diode)を用いても良い。ただし、白色ランプを採用しカラーの画像を得るためには、ロッドインテグレータ1の光入射面1b側又は光出射面1c側に、カラーホイールを配置する必要がある。
The
投写型画像表示装置210では、図12(a)に示されるように、照明領域L1がDMD66の受光面21からずれている場合は、スクリーン56に投写される画像の端に、好ましくない影ができる。そこで、ロッドインテグレータ1の角度調整機構100を用いて照明領域L1を移動させ、照明領域L1がDMD66の受光面21全体をカバーするように、照明位置を調整する。図12(a)の状態から、第1の調整ねじ9aと第2の調整ねじ9bを回すことにより、照明領域L1を左下に移動させて、例えば、図12(b)、図12(c)の順に、照明領域L1を調整することができる。
In the projection type
以上のように、投写型画像表示装置210に、実施の形態1に記載した光強度均一化素子の角度調整機構100を採用することにより、画像の周辺部分に影(位部分)が現われることがなく、明るい画像を投写することのできるリアプロジェクションテレビを得ることができる。
As described above, when the
なお、光強度均一化素子の角度調整機構として、実施の形態1の光強度均一化素子の角度調整機構100を使用した場合を説明したが、実施の形態2の光強度均一化素子の角度調整機構110、又は、実施の形態3の光強度均一化素子の角度調整機構120を使用した場合にも、同様の効果が得られる。
In addition, although the case where the
1 ロッドインテグレータ(光強度均一化素子、光学素子)、 1a 光軸、 2 ロッドホルダ(保持部材)、 3,25,26 ハウジング、 4a 第1のコイルばね(第3の力付与部材)、 4b,4c 第2のコイルばね(第4の力付与部材)、 4d 第1のコイルばね(第1の力付与部材、第3の力付与部材)、 4e 第2のコイルばね(第2の力付与部材、第4の力付与部材)、 5,23 第1の当て板、 6,24 第2の当て板、 5a,23a 第1の引掛け部、 5b,23b 垂直方向の当て面、 6a,24a 第2の引掛け部、 6b,24b 水平方向の当て面、 8,27 板ばね部材、 9a 第1の調整ねじ(第1の調整部材)、 9b 第2の調整ねじ(第2の調整部材)、 10a 第1のストッパ、 10b 第2のストッパ、 11 脱落防止プレート、 11a,11b 開口、 15,28 第1のアーム(垂直方向アーム)、 16,29 第2のアーム(水平方向アーム)、 15a,16a 小判形状の突起、 17 第3のアーム(垂直方向アーム、第1の力付与部材)、 18 第4のアーム(水平方向アーム、第2の力付与部材)、 17a,18a 半球状の突起、 50 ランプ(光源)、 54,66 DMD(光変調素子)、 55,67 投写レンズ(投写光学系)、 56,68 スクリーン、 60 レーザ光源(光源)、 100,110,120 光強度均一化素子の角度調整機構、 150,151 照明光学系、 200,210 投写型画像表示装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rod integrator (light intensity equalization element, optical element), 1a Optical axis, 2 Rod holder (holding member), 3,25,26 Housing, 4a 1st coil spring (3rd force provision member), 4b, 4c second coil spring (fourth force applying member), 4d first coil spring (first force applying member, third force applying member), 4e second coil spring (second force applying member) , Fourth force applying member), 5,23 first contact plate, 6,24 second contact plate, 5a, 23a first hooking portion, 5b, 23b vertical contact surface, 6a, 24a first 2 hooking parts, 6b, 24b horizontal contact surface, 8, 27 leaf spring member, 9a first adjusting screw (first adjusting member), 9b second adjusting screw (second adjusting member), 10a 1st stopper, 10b 2nd Stopper, 11 drop-off prevention plate, 11a, 11b opening, 15, 28 first arm (vertical arm), 16, 29 second arm (horizontal arm), 15a, 16a oval shaped projection, 17 third Arm (vertical arm, first force applying member), 18th arm (horizontal arm, second force applying member), 17a, 18a hemispherical protrusion, 50 lamp (light source), 54, 66 DMD (Light modulation element), 55, 67 projection lens (projection optical system), 56, 68 screen, 60 laser light source (light source), 100, 110, 120 angle adjustment mechanism of light intensity equalization element, 150, 151 illumination optical system 200,210 Projection-type image display device.
Claims (22)
前記保持部材の前記光入射面側の部分が当接する位置決め部を含み、前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動可能に支持するハウジングと、
前記保持部材に、前記光学素子の光軸に直交する第1方向の成分を持つ第1の力を付与する第1の力付与部材と、
前記保持部材に、前記光軸及び前記第1方向の両方に直交する第2方向の成分を持つ第2の力を付与する第2の力付与部材と、
前記保持部材に、前記位置決め部に向かう前記光軸方向の成分を持つ第3の力を付与する第3の力付与部材と、
前記保持部材に、前記位置決め部に向かう前記光軸方向の成分を持つ第4の力を付与する第4の力付与部材と、
前記第1の力の前記第1方向の成分に抗する力を付与して前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動させ、前記ハウジングに対する前記保持部材の前記光出射面の前記第1方向の位置を調整する第1の調整部材と、
前記第2の力の前記第2方向の成分に抗する力を付与して前記保持部材を前記位置決め部を支点として回動させ、前記ハウジングに対する前記保持部材の前記光出射面の前記第2方向の位置を調整する第2の調整部材と
を備えることを特徴とする光学素子の角度調整機構。 A holding member for holding an optical element having a light incident surface, a light emitting surface, and a plurality of side surfaces connecting the light incident surface and the light emitting surface;
A housing that includes a positioning portion with which the light incident surface side portion of the holding member abuts, and supports the holding member rotatably with the positioning portion as a fulcrum;
A first force applying member that applies a first force having a component in a first direction perpendicular to the optical axis of the optical element to the holding member;
A second force applying member that applies a second force having a component in a second direction perpendicular to both the optical axis and the first direction to the holding member;
A third force applying member that applies a third force having a component in the optical axis direction toward the positioning portion to the holding member;
A fourth force applying member that applies a fourth force having a component in the optical axis direction toward the positioning portion to the holding member;
Applying a force against the first direction component of the first force to rotate the holding member with the positioning portion as a fulcrum, and the first direction of the light emitting surface of the holding member relative to the housing A first adjustment member for adjusting the position of
Applying a force against the second direction component of the second force to rotate the holding member with the positioning portion as a fulcrum, and the second direction of the light emitting surface of the holding member relative to the housing An angle adjustment mechanism for an optical element, comprising: a second adjustment member that adjusts the position of the optical element.
前記第2の力付与部材は、前記ハウジングと前記保持部材との間に備えられた第2の板ばねを含む
ことを特徴とする請求項1に記載の光学素子の角度調整機構。 The first force applying member includes a first leaf spring provided between the housing and the holding member,
The angle adjusting mechanism for an optical element according to claim 1, wherein the second force application member includes a second leaf spring provided between the housing and the holding member.
前記第2の板ばねは、前記保持部材に接する半球状の第2の突起部を含む
ことを特徴とする請求項2に記載の光学素子の角度調整機構。 The first leaf spring includes a hemispherical first protrusion that contacts the holding member;
The angle adjustment mechanism for an optical element according to claim 2, wherein the second leaf spring includes a hemispherical second protrusion that is in contact with the holding member.
前記保持部材に固定された第2の引掛け部と、
前記ハウジングと前記第1の引掛け部との間に連結され第1のコイルばねと、
前記ハウジングと前記第2の引掛け部との間に連結され第2のコイルばねと
を有し、
前記第1のコイルばねは、前記第3の力付与手段として働き、
前記第2のコイルばねは、前記第4の力付与手段として働く
ことを特徴とする請求項1から3までのいずれか1項に記載の光学素子の角度調整機構。 A first hook portion fixed to the holding member;
A second hook fixed to the holding member;
A first coil spring coupled between the housing and the first hook;
A second coil spring coupled between the housing and the second hook portion;
The first coil spring serves as the third force applying means,
The angle adjustment mechanism for an optical element according to any one of claims 1 to 3, wherein the second coil spring serves as the fourth force application unit.
前記第2の調整部材の先端と前記保持部材との間に備えられた第2の当て板と
を有し、
前記第1の引掛け部は、前記第1の当て板と一体に形成され、
前記第2の引掛け部は、前記第2の当て板と一体に形成された
ことを特徴とする請求項4に記載の光学素子の角度調整機構。 A first contact plate provided between a tip of the first adjustment member and the holding member;
A second contact plate provided between the tip of the second adjustment member and the holding member;
The first hook portion is formed integrally with the first contact plate,
The angle adjusting mechanism for an optical element according to claim 4, wherein the second hooking portion is formed integrally with the second contact plate.
前記第2の引掛け部は、前記第1の引掛け部に平行な部分を有する
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の光学素子の角度調整機構。 The first hook portion has a portion extending in the first direction from the holding member;
The angle adjusting mechanism for an optical element according to claim 4 or 5, wherein the second hooking portion includes a portion parallel to the first hooking portion.
前記第2の引掛け部は、前記保持部材から前記第2方向に延在する部分を有する
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の光学素子の角度調整機構。 The first hook portion has a portion extending in the first direction from the holding member;
The angle adjustment mechanism for an optical element according to claim 4 or 5, wherein the second hooking portion has a portion extending from the holding member in the second direction.
前記ハウジングの前記第2のコイルばねの端部が連結される第2の固定部の前記保持部材からの距離は、前記第2の引掛け部の前記保持部材からの距離に等しい
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の光学素子の角度調整機構。 The distance from the holding member of the first fixed part to which the end of the first coil spring of the housing is connected is equal to the distance from the holding member of the first hook part,
The distance from the holding member of the second fixed portion to which the end of the second coil spring of the housing is connected is equal to the distance from the holding member of the second hook portion. The angle adjustment mechanism of the optical element according to claim 4 or 5.
前記保持部材に固定された第2の引掛け部と、
前記ハウジングと前記第1の引掛け部との間に連結され第1のコイルばねと、
前記ハウジングと前記第2の引掛け部との間に連結され第2のコイルばねと
を有し、
前記第1のコイルばねは、前記第1の力付与部材及び前記第3の力付与手段として働き、
前記第2のコイルばねは、前記第2の力付与部材及び前記第4の力付与手段として働く
ことを特徴とする請求項1に記載の光学素子の角度調整機構。 A first hook portion fixed to the holding member;
A second hook fixed to the holding member;
A first coil spring coupled between the housing and the first hook;
A second coil spring coupled between the housing and the second hook portion;
The first coil spring functions as the first force applying member and the third force applying means,
The angle adjusting mechanism for an optical element according to claim 1, wherein the second coil spring functions as the second force applying member and the fourth force applying means.
前記第2の調整部材の先端と前記保持部材との間に備えられた第2の当て板と
を有し、
前記第1の引掛け部は、前記第1の当て板と一体に形成され、
前記第2の引掛け部は、前記第2の当て板と一体に形成された
ことを特徴とする請求項9に記載の光学素子の角度調整機構。 A first contact plate provided between a tip of the first adjustment member and the holding member;
A second contact plate provided between the tip of the second adjustment member and the holding member;
The first hook portion is formed integrally with the first contact plate,
The angle adjusting mechanism for an optical element according to claim 9, wherein the second hooking portion is formed integrally with the second contact plate.
前記第2の引掛け部は、前記第1の引掛け部に平行な部分を有する
ことを特徴とする請求項9又は10に記載の光学素子の角度調整機構。 The first hook portion has a portion extending in the first direction from the holding member;
The angle adjusting mechanism for an optical element according to claim 9 or 10, wherein the second hooking portion includes a portion parallel to the first hooking portion.
前記第2の引掛け部は、前記保持部材から前記第2方向に延在する部分を有する
ことを特徴とする請求項9又は10に記載の光学素子の角度調整機構。 The first hook portion has a portion extending in the first direction from the holding member;
The angle adjusting mechanism for an optical element according to claim 9 or 10, wherein the second hooking portion includes a portion extending from the holding member in the second direction.
前記ハウジングの前記第2のコイルばねの端部が連結される第2の固定部の前記保持部材からの距離は、前記第2の引掛け部の前記保持部材からの距離よりも長い
ことを特徴とする請求項9又は10に記載の光学素子の角度調整機構。 The distance from the holding member of the first fixed portion to which the end of the first coil spring of the housing is connected is longer than the distance from the holding member of the first hook portion,
The distance from the holding member of the second fixed portion to which the end portion of the second coil spring of the housing is connected is longer than the distance from the holding member of the second hooking portion. The angle adjustment mechanism of the optical element according to claim 9 or 10.
前記第2の調整部材は、前記保持部材を前記第2方向の反対方向に回動させる第2の調整ねじを含む
ことを特徴とする請求項1から13までのいずれか1項に記載の光学素子の角度調整機構。 The first adjustment member includes a first adjustment screw that rotates the holding member in a direction opposite to the first direction;
The optical according to any one of claims 1 to 13, wherein the second adjustment member includes a second adjustment screw that rotates the holding member in a direction opposite to the second direction. Element angle adjustment mechanism.
前記保持部材を前記位置決め部に押付ける第6の力を前記保持部材に付与する第6の力付与部材と
をさらに有することを特徴とする請求項1から14までのいずれか1項に記載の光学素子の角度調整機構。 A fifth force applying member that applies a fifth force pressing the holding member against the positioning portion to the holding member;
The sixth force applying member that applies a sixth force that presses the holding member against the positioning portion to the holding member, The method according to claim 1, further comprising: Angle adjustment mechanism for optical elements.
前記第6の力付与部材は、前記ハウジングと前記保持部材との間に備えられた第4の板ばねを含む
ことを特徴とする請求項15に記載の光学素子の角度調整機構。 The fifth force application member includes a third leaf spring provided between the housing and the holding member,
The angle adjustment mechanism for an optical element according to claim 15, wherein the sixth force application member includes a fourth leaf spring provided between the housing and the holding member.
前記第4の板ばねの前記保持部材に当接する部分は、前記光軸方向及び前記第2方向の両方に直交する第2の幅方向に幅広な当接部を有する第4の突起部を含む
ことを特徴とする請求項16に記載の光学素子の角度調整機構。 The portion of the third leaf spring that contacts the holding member includes a third protrusion having a contact portion that is wide in a first width direction orthogonal to both the optical axis direction and the first direction. ,
The portion of the fourth leaf spring that contacts the holding member includes a fourth protrusion having a contact portion that is wide in a second width direction orthogonal to both the optical axis direction and the second direction. The angle adjustment mechanism for an optical element according to claim 16.
前記ハウジングに取り付けられ、前記保持部材の前記第2方向の移動を、所定の第2の位置までに規制する第2のストッパと
を備えたことを特徴とする請求項1から19までのいずれか1項に記載の光学素子の角度調整機構。 A first stopper attached to the housing and restricting movement of the holding member in the first direction to a predetermined first position;
21. A second stopper attached to the housing and restricting movement of the holding member in the second direction to a predetermined second position. 2. An angle adjustment mechanism for an optical element according to item 1.
入力信号に基づく画像を形成する光変調素子と、
前記光変調素子に前記光線を照射する照明光学系と、
前記光変調素子によって変調された光線をスクリーンに拡大投写する投写光学系と
を備え、
前記照明光学系は、
前記光源からの光を通過させる光学素子である光強度均一化素子と、
前記光学素子の角度を調整する、請求項1から21までのいずれか1項に記載の光学素子の角度調整機構と
を有することを特徴とする投写型画像表示装置。 A light source that generates light rays;
A light modulation element for forming an image based on an input signal;
An illumination optical system for irradiating the light modulation element with the light beam;
A projection optical system for enlarging and projecting the light beam modulated by the light modulation element on a screen,
The illumination optical system includes:
A light intensity uniformizing element that is an optical element that transmits light from the light source;
The projection type image display apparatus comprising: the optical element angle adjusting mechanism according to any one of claims 1 to 21, which adjusts an angle of the optical element.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011032338A JP2012173342A (en) | 2011-02-17 | 2011-02-17 | Angle adjustment mechanism for optical element, and projection type image display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011032338A JP2012173342A (en) | 2011-02-17 | 2011-02-17 | Angle adjustment mechanism for optical element, and projection type image display device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012173342A true JP2012173342A (en) | 2012-09-10 |
Family
ID=46976333
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011032338A Withdrawn JP2012173342A (en) | 2011-02-17 | 2011-02-17 | Angle adjustment mechanism for optical element, and projection type image display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2012173342A (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103869583A (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-18 | 中强光电股份有限公司 | Projection device and its integrating column positioning structure |
| JP2015025986A (en) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 株式会社リコー | Illumination optical system, image display device and production method, and illumination position adjustment method |
| JP2015045673A (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | カシオ計算機株式会社 | Light guide unit and projector |
| CN105403975A (en) * | 2015-12-31 | 2016-03-16 | 中国华录集团有限公司 | Lens adjusting device and projection optical system |
| CN105629642A (en) * | 2014-11-04 | 2016-06-01 | 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 | Projector |
| JP2017211671A (en) * | 2017-08-23 | 2017-11-30 | カシオ計算機株式会社 | Light guide unit and projector |
| CN110737165A (en) * | 2019-09-28 | 2020-01-31 | 广东联大光电有限公司 | An easily adjustable integrating column structure for projector |
| CN111308843A (en) * | 2020-03-16 | 2020-06-19 | 广东联大光电有限公司 | Integrating column adjustment device |
| WO2020174905A1 (en) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Optical element positioning mechanism and laser radar |
| JP2022039207A (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-10 | 沖電気工業株式会社 | Manufacturing method of head, image forming device, image reading device and head |
-
2011
- 2011-02-17 JP JP2011032338A patent/JP2012173342A/en not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103869583A (en) * | 2012-12-07 | 2014-06-18 | 中强光电股份有限公司 | Projection device and its integrating column positioning structure |
| JP2015025986A (en) * | 2013-07-29 | 2015-02-05 | 株式会社リコー | Illumination optical system, image display device and production method, and illumination position adjustment method |
| JP2015045673A (en) * | 2013-08-27 | 2015-03-12 | カシオ計算機株式会社 | Light guide unit and projector |
| CN105629642A (en) * | 2014-11-04 | 2016-06-01 | 鸿富锦精密工业(武汉)有限公司 | Projector |
| CN105403975A (en) * | 2015-12-31 | 2016-03-16 | 中国华录集团有限公司 | Lens adjusting device and projection optical system |
| JP2017211671A (en) * | 2017-08-23 | 2017-11-30 | カシオ計算機株式会社 | Light guide unit and projector |
| WO2020174905A1 (en) * | 2019-02-28 | 2020-09-03 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Optical element positioning mechanism and laser radar |
| CN110737165A (en) * | 2019-09-28 | 2020-01-31 | 广东联大光电有限公司 | An easily adjustable integrating column structure for projector |
| CN111308843A (en) * | 2020-03-16 | 2020-06-19 | 广东联大光电有限公司 | Integrating column adjustment device |
| JP2022039207A (en) * | 2020-08-28 | 2022-03-10 | 沖電気工業株式会社 | Manufacturing method of head, image forming device, image reading device and head |
| JP7484579B2 (en) | 2020-08-28 | 2024-05-16 | 沖電気工業株式会社 | HEAD, IMAGE FORMING APPARATUS, IMAGE READING APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING HEAD |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2012173342A (en) | Angle adjustment mechanism for optical element, and projection type image display device | |
| JP2011186434A (en) | Image projection device | |
| JP5414891B2 (en) | Optical projector with curved speckle reduction element | |
| JPWO2014171147A1 (en) | Projection display device | |
| CN105319810A (en) | Lens adjusting module and projector | |
| US9696615B2 (en) | Projector and light integration rod thereof | |
| JP5238130B2 (en) | Projection display | |
| JPWO2002069018A1 (en) | Illumination optical system and projector using the same | |
| JP5202167B2 (en) | Projection-type image display device | |
| JP5862752B2 (en) | prompter | |
| JP3724487B2 (en) | Projector device | |
| JP5988605B2 (en) | Video projection device | |
| JP2013044853A (en) | Projector support device | |
| KR20060122415A (en) | Projector | |
| JP5900426B2 (en) | Optical axis adjustment device and projection device | |
| US8474984B2 (en) | Projection display device | |
| JP4856634B2 (en) | Ophthalmic display with focusing device | |
| JP5732939B2 (en) | prompter | |
| US20020057418A1 (en) | Method and apparatus for use in a projection display to prevent ghost images on or near a projected image | |
| JP5609687B2 (en) | Projection display | |
| JP2020030423A (en) | Projector device | |
| JP2012137702A (en) | Image projection device | |
| JP5924244B2 (en) | Liquid crystal display device and projection display device | |
| JP2000304905A (en) | Lens, lens device, position adjusting device for lens, and projector | |
| JP4424000B2 (en) | Optical apparatus and projector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20140513 |