(57)【要約】【課題】  ライトガイドを安定して固定する。【解決手段】  ４枚のガラス板２３ａ〜２３ｄのうちの１枚のガラス板２３ｄは、幅方向の長さが対面するガラス板２３ｂよりも大きくなっており、その一端が四角柱体の外側に突出している。この突出部を固定部２３ｅとして設置台２４にネジ止めする。プロジェクタ１０の内部にライトガイド１８を配設する場合、まず、挿通穴２３ｆが形成されたガラス板２３ｄを下面にした状態で、ライトガイド１８を設置台２４の上面に載置する。この際、設置台２４のネジ穴２４ａと、ガラス板２３ｄ（固定部２３ｅ）の挿通穴２３ｆとが一致するように、ライトガイド１８を位置決めして配置する。この後、挿通穴２３ｆにネジ２５を挿通させ、ネジ穴２４ａにネジ２５を螺合させる。これにより、ライトガイド１８がプロジェクタ本体に機械的に安定して固定される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一枚の板材を折り曲げるか、複数の板材を組み合わせた筒体からなり、一方の開口端から入射した照明光を内面反射により混合しながら導光して他方の開口端から出射させるライトガイドにおいて、
前記板材の少なくとも一枚を前記筒体の外側に部分的に突出させ、この突出部がライトガイド支持部材への固定部であることを特徴とするライトガイド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ライドガイドに関し、更に詳しくは、一枚の板材を折り曲げるか、複数の板材を筒状に組み立ててなるライトガイドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光源から照射された照明光を光変調して画像光を生成し、生成された画像光をスクリーンに投映するプロジェクタにおいて、光源と画像光生成部との間に、導光手段としてライトガイドを設けたものが知られている。ライトガイドは、例えば、一面に反射コートを施した４枚の長方形状のガラス板を、反射コート面が内側となり、断面が矩形状となるように筒状に組み立てて構成される。４枚のガラス板の組み立てには、接着剤が使用され、各ガラス板の互いの端部が接着固定される。このようなライトガイドは、保持機構によって光学系の所定位置に固定される。
【０００３】
上記保持機構は、特許文献１に示すように、ガラス板の一面を、バネによって押圧付勢したり、特許文献２に示すように、２枚のガラス板を接着させた一角を、押圧部材の弾性力によって押圧することにより、ライトガイドを光軸方向に位置決めする。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−０２５３９２３号公報
【特許文献２】特開２００３−０５７５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような保持機構に支持されたライトガイドは、照射光が入射して発熱されるとともに接着剤が緩むと、ガラス板の一面あるいは一角への押圧力によって外形が歪んだり、崩壊することがあった。
【０００６】
本発明は、ライトガイドを歪ませたり、崩壊させることなく、安定して固定することができるライトガイドの保持機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のライトガイドは、一枚の板材を折り曲げるか、複数の板材を組み合わせた筒体からなり、一方の開口端から入射した照明光を内面反射により混合しながら導光して他方の開口端から出射させるものであって、板材の少なくとも一枚を前記筒体の外側に部分的に突出させ、この突出部がライトガイド支持部材への固定部２３ｅであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ライトガイドを構成する板材の少なくとも一枚を筒体の外側に部分的に突出させ、この突出部をライトガイド支持部材に固定するようにしたから、ライトガイドにかかる応力がゼロになり、ライトガイドを安定して固定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明を実施したプロジェクタの構成を示す概略図である。プロジェクタ１０は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）を備えたＤＬＰ（Digital Light Processing）方式のものであり、制御部１１、照明光学系１２、画像光生成部１３、投映レンズ１４から構成される。照明光学系１２は、光源装置１６、コンデンサレンズ１７、ライトガイド１８、カラーホイール１９、リレーレンズ２０を備え、画像光生成部１３は、全反射プリズム２１、ＤＭＤ２２を備えている。
【００１０】
制御部１１は、映像信号受信部２９に入力される映像信号に基づいて、プロジェクタ１０の各部を統括的に制御するマイクロコンピュータ３０を備えている。映像信号受信部２９には、外部入力端子に接続されたチューナーやビデオプレーヤーなどから、コンポジット信号やコンポーネント信号などの映像信号が入力される。
【００１１】
光源装置１６は、光源１６ａと、この光源１６ａが照射する照明光をコンデンサレンズ１７に向けて反射するリフレクタ１６ｂとからなる。光源１６ａとしては、例えば、キセノン管や水銀灯などの白色光源が使用される。
【００１２】
ライトガイド１８は、接着剤を用いて、４枚の長方形状のガラス板２３ａ〜２３ｄ（図２及び図３参照）を組み合わせた四角柱体からなり、その内面には万華鏡が形成されている。ライトガイド１８の入射口１８ａに入射した照明光は、その内部で全反射することにより混合しながら導かれ、出射口１８ｂから出射する。ライトガイド１８から出射した照明光は、そのエネルギー分布が均一になる。
【００１３】
カラーホイール１９は、円盤状の基板１９ａに、Ｒ光のみを透過するＲフイルタ、Ｇ光のみを透過するＧフイルタ、Ｂ光のみを透過するＢフイルタの３色のフイルタを基板１９ａの回転中心から略等距離に配置したものである。基板１９ａの中心部には、モータ１９ｂの支持軸が固定されている。モータ１９ｂは、カラーホイール駆動部３１によって駆動され、その回転開始のタイミングや回転速度は、マイクロコンピュータ３０によって制御される。カラーホイール１９が回転すると、各色のフイルタが選択的に、後述するライトガイド１８の出射口１８ｂに対面し、照明光がレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）の３色の光成分に時分割で分離される。
【００１４】
全反射プリズム２１は、リレーレンズ２０からＤＭＤ２２へ入射する入射光と、ＤＭＤ２２で反射された反射光とを分離する。全反射プリズム２１は、例えば、異なる屈折率を持つ２つの三角プリズムから構成されており、それら２つの三角プリズムの境界に反射面２１ａが形成される。入射光は、入射角が臨界角よりも大きいため、反射面２１ａで全反射してＤＭＤ２２へ入射する。他方、ＤＭＤ２２で反射した反射光は、その入射角が臨界角よりも小さいため、反射面２１ａを透過する。
【００１５】
ＤＭＤ２２は、映像信号受信部２９に入力された映像信号に基づいて、マイクロコンピュータ３０に接続されたＤＭＤ駆動部３２によって駆動される。ＤＭＤ２２は、受光面に画素に対応する多数のミラー素子がマトリックス状に配列されている。各ミラー素子は、前記映像信号に基づいて、角度を変化させることにより、受光した照明光の反射方向を変化させる。画素を表示させる場合には、ミラー素子をオン位置に変位させ、受光した光をオン光Ｌ１として投映レンズ１４に向けて反射させる。他方、画素を表示しない場合には、ミラー素子をオフ位置に変位させ、受光した光をオフ光Ｌ２として投映レンズ１４から外れた方向に向けて反射させる。画像光は、投映レンズ１４に向かうオン光Ｌ１の集合により構成される。
【００１６】
投映レンズ１４は、投映光学系として、図上、簡略化して示しているが、実際には、光軸上に配置された複数のレンズ群と、変倍や焦点調節を行うためのレンズ移動機構とからなる。ＤＭＤ２２によって生成された画像光は、投映レンズ１４によってスクリーン１５上に結像される。
【００１７】
上記構成による画像光の投映動作について説明する。プロジェクタ１０の電源を投入すると、電源１６ａが点灯されるとともに、ＤＭＤ２２が映像信号受信部２９に入力された映像信号に基づいて駆動され、カラーホイール１９がＤＭＤ２２の駆動タイミングに合わせて回転される。電源１６ａから照射された照明光は、コンデンサレンズ１７によって集光され、ライトガイド１８に入射される。ライトガイド１８を経て略均一な強度になった照明光は、カラーホイール１９の各色のフイルタを通過してＲ，Ｇ，Ｂの３色の光成分に時分割で分離され、全反射プリズム２１に入射される。
【００１８】
全反射プリズム２１に入射された入射光は、反射面２１ａで反射され、ＤＭＤ２２に入射される。ＤＭＤ２２の受光面では、オン位置にあるミラー素子によって入射光がオン光Ｌ１として投映レンズ１４に向けて反射される。反射されたオン光Ｌ１（画像光）は、投映レンズ１４を経てスクリーン１５上に投映される。
【００１９】
ライトガイドの保持機構は、例えば、図２及び図３に示すように、固定用のネジ２５と、ガラス板２３ｄの一部であり、ネジ２５が挿通可能な挿通穴２３ｆが形成された固定部２３ｅ（図２中ドットで示す）と、ネジ２５が螺合可能なネジ穴２５ａが形成された設置台２４とからなる。４枚のガラス板２３ａ〜２３ｄのうちの１枚のガラス板２３ｄは、幅方向の長さが対面するガラス板２３ｂよりも大きくなっており、その一端が四角柱体の外側に突出している。本実施形態では、この突出部を固定部２３ｅとして設置台２４にネジ止めすることにより、ライトガイドを安定して固定する。
【００２０】
上記保持機構によるライトガイド１８の保持方法について説明する。プロジェクタ１０の内部にライトガイド１８を配設する場合、まず、挿通穴２３ｆが形成されたガラス板２３ｄを下面にした状態で、ライトガイド１８を設置台２４の上面に載置する。この際、設置台２４のネジ穴２４ａと、ガラス板２３ｄ（固定部２３ｅ）の挿通穴２３ｆとが一致するように、ライトガイド１８を位置決めして配置する。この後、挿通穴２３ｆにネジ２５を挿通させ、ネジ穴２４ａにネジ２５を螺合させる。これにより、ライトガイド１８がプロジェクタ本体１０ａに機械的に安定して固定される。
【００２１】
上記実施形態では、固定部２３ｅの光軸方向の長さを、ライトガイド１８の長手方向の長さとしたが、その長さはこれに限定されず、図４に示すように、ネジ止め可能な最小限の長さであっても良い。
【００２２】
上記実施形態では、固定部２３ｅとしたガラス板２３ｄの片側だけを設置台２４に固定したが、図５に示すように、ガラス板４１ｄの両側を固定しても良い。また、１枚のガラス板２３ｄだけを設置台２４に固定したが、固定するガラス板は複数枚であっても構わない。例えば、図６に示すように、Ｌ字型の設置台５２を設け、この設置台５２の２面に２枚のガラス板５１ｃ、５１ｄを固定する。
【００２３】
上記実施形態では、固定部２３ｅを、直接に設置台２４にネジ止めして固定したが、図７に示すように、補助部材６４を使用して間接に固定しても良い。
【００２４】
上記実施形態では、固定部２３ｅをネジ止めにより設置台２４に固定したが、その固定手段はネジに限定されない。例えば、図８に示すように、設置台７２に、開口の幅がガラス板７１ｄの厚みよりも大きい凹部７３を形成し、この凹部７３に固定部７１ｅを挿入する。挿入された固定部７１ｅは、接着剤によって凹部７３に固定される。このような固定手段は、ネジ止めに比べて固定作業を短時間で済ませることができる。
【００２５】
上記実施形態では、４枚のガラス板２３ａ〜２３ｄを四角柱状に組み立ててなるライトガイドを例に説明したが、他の多角柱状に構成されたライトガイドや、図９に示すように、弾性材料から形成された１枚のガラス板８１を、四角柱状に折り曲げてなるライトガイド８０に本発明を適用することができる。また、ＤＭＤを使用したＤＬＰ式プロジェクタを例に説明したが、前記多角柱状のライトガイドを使用した全プロジェクタに本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】プロジェクタの概略的な構成を示す説明図である。
【図２】ライトガイドの外観斜視図である。
【図３】保持機構によって固定されたライトガイドの断面図である。
【図４】他の固定部の例を示す説明図である。
【図５】他の保持機構の例を示す説明図である。
【図６】他の保持機構の例を示す説明図である。
【図７】他の保持機構の例を示す説明図である。
【図８】他の保持機構の例を示す説明図である。
【図９】他のライトガイドの形態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
１８  ライトガイド
１８ａ  入射口
１８ｂ  出射口
２３ａ〜２３ｄ  ガラス板
２３ｅ  固定部
２４  設置台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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