(57)【要約】【課題】パネル状のライトバルブを使用する投写型表示装置において、ライトバルブ、プリズムに対し投写レンズの光軸を正確に直行させるための傾き調整機構を小型かつ簡易に実現する。【解決手段】複数の貫通穴７ａが形成された投写レンズ１のフランジ７と、前記複数の貫通穴７ａにそれぞれ対応する複数の貫通穴９ａを有し、各貫通穴９ａの一端部内面がねじ当たり面をなし、各貫通穴９ａの他端部が開口した一方の面がフランジ面に当接するように投写レンズ１とレンズマウント２との間に配された板状の調整板９と、前記調整板９の貫通穴９ａのねじ当たり面に頭部において当接するようにレンズマウント２に螺合して設けられ、前記フランジ７および調整板９の貫通穴７ａ，９ａに挿入される工具により回転して出退し、前記調整板９を介して投写レンズ１と投写レンズマウント２とがなす角度を調整する複数本の調整ねじ１１とを備えた構成とする。【選択図】　　図２
2004004206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
複数の貫通穴が形成された前記投写レンズのフランジと、
前記投写レンズのフランジの複数の貫通穴にそれぞれ対応する複数の貫通穴を有し、各貫通穴の一端部内面がねじ当たり面をなし、各貫通穴の他端部が開口した一方の面が前記投写レンズのフランジ面に当接するように投写レンズとレンズマウントとの間に配された板状の投写レンズ取り付け部材と、
前記投写レンズ取り付け部材の貫通穴のねじ当たり面に頭部において当接するようにレンズマウントに螺合して設けられ、前記投写レンズのフランジおよび投写レンズ取り付け部材の貫通穴に挿入される工具により回転して出退し、前記投写レンズ取り付け部材を介して投写レンズと投写レンズマウントとがなす角度を調整する複数本の調整ねじと、
前記投写レンズを投写レンズ取り付け部材を介してレンズマウントに固定する固定部材と
を備えたことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項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側の一端部内面がねじ当たり面をなす複数の貫通穴が形成された前記投写レンズのフランジと、
前記投写レンズのフランジの複数の貫通穴にそれぞれ対応する複数のねじ穴を有し、前記投写レンズのフランジと投写レンズマウントとの間に投写レンズのフランジ面に向けて付勢して配された板状の投写レンズ取り付け部材と、
前記投写レンズのフランジの貫通穴のねじ当たり面にそれぞれ頭部において当接するように投写レンズ取り付け部材に螺合して設けられ、前記投写レンズのフランジの貫通穴に挿入される工具により回転して出退し、前記投写レンズ取り付け部材を介して投写レンズと投写レンズマウントとがなす角度を調整する複数本の調整ねじと、
前記投写レンズを投写レンズ取り付け部材を介して前記レンズマウントに固定する固定手段と
を備えたことを特徴とする投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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行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、複数の貫通穴が形成された前記投写レンズのフランジと、前記投写レンズのフランジの複数の貫通穴にそれぞれ対応する複数の貫通穴を有し、各貫通穴の一端部内面がねじ当たり面をなし、各貫通穴の他端部が開口した一方の面が前記投写レンズのフランジ面に当接するように投写レンズとレンズマウントとの間に配された板状の投写レンズ取り付け部材と、前記投写レンズ取り付け部材の貫通穴のねじ当たり面に頭部において当接するようにレンズマウントに螺合して設けられ、前記投写レンズのフランジおよび投写レンズ取り付け部材の貫通穴に挿入される工具により回転して出退し、前記投写レンズ取り付け部材を介して投写レンズと投写レンズマウントとがなす角度を調整する複数本の調整ねじと、前記投写レンズを投写レンズ取り付け部材を介してレンズマウントに固定する固定部材とを備えた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側の一端部内面がねじ当たり面をなす複数の貫通穴が形成された前記投写レンズのフランジと、前記投写レンズのフランジの複数の貫通穴にそれぞれ対応する複数のねじ穴を有し、前記投写レンズのフランジと投写レンズマウントとの間に投写レンズのフランジ面に向けて付勢して配された板状の投写レンズ取り付け部材と、前記投写レンズのフランジの貫通穴のねじ当たり面にそれぞれ頭部において当接するように投写レンズ取り付け部材に螺合して設けられ、前記投写レンズのフランジの貫通穴に挿入される工具により回転して出退し、前記投写レンズ取り付け部材を介して投写レンズと投写レンズマウントとがなす角度を調整する複数本の調整ねじと、前記投写レンズを投写レンズ取り付け部材を介して前記レンズマウントに固定する固定手段とを備えた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当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とレンズマウント２の当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の当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１２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がフランジ７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，投写レンズマウンタ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タ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行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タ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。
（実施の形態２）
図４は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斜視図、図５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６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。この投写型表示装置は、先に図１〜図３を用いて説明した実施の形態１の装置とほぼ同様の構成を有しているので、同様の作用を有する部材に図１〜図３と同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
【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当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と当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、当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、調整板９がフランジ７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，投写レンズマウンタ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タ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行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タ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
【図１】
2004004206.tif 000003
【図２】
2004004206.tif 000004
【図３】
2004004206.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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