(57)【要約】【課題】  透過型又は反射型投射表示装置に適用される色分解合成光学系に係り、３原色光の光路中に置かれた複数のミラーを簡単な構造で高精度に位置決めと固定を行うことが可能な色分解合成光学系を提供する。【解決手段】  複数のミラー体を使用する色分解合成光学系において、ミラー体の全部又は一部は、当該ミラー面部１０９ａの下端部中央が支持部材１０９ｃで傾動可能に挟持されると共に、上部の左右の端部が支持部材１０９ｂ，１０９ｂの溝の部分に接着剤で接着固定されている色分解合成光学系とする。【選択図】図２
2007140341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光を３原色光に色分解し、前記色分解した３原色光を各色光対応用の空間光変調素子に導くための複数のミラー体を有する色分解光学系と、前記色分解光学系で色分解した３原色光の強度を前記各色対応用の空間光変調素子で光変調した後に色合成を行う色合成光学系とで構成された色分解合成光学系において、
前記ミラー体を、
ベース基盤と、
前記ベース基盤に設けられて、前記色光を反射するためのミラー面部の下辺中央近傍を傾動可能に垂直方向に挟持するための第１の支持部材と、
前記ベース基盤に設けられて前記ミラー面部の両側辺からそれぞれ支持する部材であって、形成された溝条部に前記ミラー面部の対応する側辺を遊嵌し、それら遊嵌された側辺上端側を前記溝条部に充填された接着剤で固定する第２の支持部材と、
で構成したことを特徴とする色分解合成光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型又は反射型投射表示装置に適用される色分解合成光学系に係り、特に、３原色光の光路中に置かれたミラーを高精度に固定することが可能な色分解合成光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、透過型若しくは反射型投射表示装置は、入射した白色光を色分解光学系により一旦Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）に分解し、分解したＲＧＢ各光線を液晶等による空間光変調素子に照射し、ここで光変調されたＲＧＢ各光線を色合成光学系により再び合成してスクリーンに投射することで拡大した映像を表示するようになっている。
【０００３】
ところで、上記の色分解光学系や色合成光学系には、通常、光の進行方向を変えるために複数のミラーが使用されている。このミラーの角度が正しく設定されていないと合成したときにＲＧＢ各光線が一致しなくなり色ずれ等の不具合が発生する。ことに高解像度で拡大率が大きい場合にはこの不具合が顕著に画面に現れる。
【０００４】
こうしたことから、従来、ミラーの角度を高精度に微調整して固定するための構造が数多く提案されている（例えば、下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−２８１８７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来から、ミラーの角度や傾斜を微調整し固定するための構造として良く知られているのは、前記特許文献１でも使われているが、ミラーの下端部を支持部材で固定し、ミラーの上部の左右はブラケットで抑え、このブラケットの位置を夫々別個に手動で動かすことでミラーの角度と傾斜を調整し、最適位置が決まったらブラケットを支持部材にねじ止めするという構造である。
【０００６】
前記特許文献１は、この最後のねじ止めの際に、ねじに加えた回転力がブラケットにも加わり、ブラケットの位置が動いてしまうという従来のねじ止め構造の欠点を改善するねじ止め構造を開示したものである。
【０００７】
しかしながら、前記特許文献１の構造を含む従来のブラケットでミラーの上部を抑えて位置決めを行う構造は、位置を調整しやすくする構造と固定するための構造の両方が必要であるために機構が複雑になり、尚且つ固定する際や固定後に微少なずれが生じてしまう欠点を有するものである。
【０００８】
すなわち、従来は、ミラーの位置を調整しやすくするために、ミラーの一方の面からは板バネを用いてミラーを押しておく構造とし、ミラーのもう一方の面からブラケットで板バネを押すようにミラーを押し付ける構造としている。こうすることでミラーは板バネの押圧で常にブラケットに密着して動くので位置の調整がしやすくなるものである。
【０００９】
しかしながら、この構造では、ミラーは板バネの押圧力だけで固定されているから、前後の位置はブラケットで規制されても上下左右には動いてしまう弱点がある。
又、移送中の振動でミラーが前後に動いて板バネを繰り返し押すことにより、板バネの押圧力が弱り微少な位置ずれが生じる欠点もある。
【００１０】
又、位置決めの最後にブラケットを固定するねじ止めの構造は、作業者がねじ止めの際にねじに加える力で支持部材がしなったりブラケットが動くことが無いよう強固なつくりにする必要があり、このような構造は複雑化とコスト増大を引き起こすものであった。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みなされたものであり、透過型又は反射型投射表示装置に適用される色分解合成光学系に係り、３原色光の光路中に置かれた複数のミラーを簡単な構造で高精度に位置決めと固定を行うことが可能な色分解合成光学系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】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決する手段として以下に記載の構成からなる。すなわち、
白色光を３原色光に色分解し、前記色分解した３原色光を各色光対応用の空間光変調素子に導くための複数のミラー体を有する色分解光学系と、前記色分解光学系で色分解した３原色光の強度を前記各色対応用の空間光変調素子で光変調した後に色合成を行う色合成光学系とで構成された色分解合成光学系において、
前記ミラー体を、ベース基盤と、
前記ベース基盤に設けられて、前記色光を反射するためのミラー面部の下辺中央近傍を傾動可能に垂直方向に挟持するための第１の支持部材と、
前記ベース基盤に設けられて前記ミラー面部の両側辺からそれぞれ支持する部材であって、形成された溝条部に前記ミラー面部の対応する側辺を遊嵌し、それら遊嵌された側辺上端側を前記溝条部に充填された接着剤で固定する第２の支持部材とで構成したことを特徴とする色分解合成光学系を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ミラー面部の下辺中央近傍が第１の支持部材で傾動可能に挟持されると共に、上部の左右の端部がミラー面部の厚みよりもわずかに広い溝条部を有する第２の支持部材の溝条部の部分に接着剤で接着固定されているという格別な構成であるので、従来のようにミラー面部の位置を調整しやすくするために板バネを使ってミラーを押し付けておく構造とする必要が無い。
【００１４】
また、位置決めの最後にブラケットを固定するねじ止めが不要であるから、ねじ止めの際に加わる力で支持部材がしなったりブラケットが動くことが無いよう強固なつくりにしておく必要のない簡単な構造でよく、コスト負担が少ない。更に、従来の固定方法のように移送中の振動等でミラー体が動くことがないので高い精度が維持できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態に係る色分解合成光学系について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る色分解合成光学系の構成と動作を説明する平面図である。図２は、本発明に係る色分解合成光学系に用いられるミラー面部の位置調整と固定手段の一実施例を示す斜視図である。
【００１６】
まず、図１を用いて本発明の実施形態に係る色分解合成光学系の構成と動作について簡単に説明する。
図１は透過型投射表示装置における色分解合成光学系の構成例である。
【００１７】
同図で、図示しない外部のランプ等からの入射光線１０１がＢ（青）反射ダイクロイックミラー体１０７とＲ（赤）Ｇ（緑）反射ダイクロイックミラー体１０８とが合わさったクロスダイクロイックミラー体でＢ光線１０２とＲＧ光線１０３に色分解される。
【００１８】
Ｂ光線１０２はミラー体１０９，１１０により進行方向が２度変えられて、透過型空間光変調素子（ａ）１１１の背面に照射される。透過型空間光変調素子（ａ）１１１は別途供給された青成分の映像信号に応じて照射されたＢ光線１０２の透過量を制御するものである。
【００１９】
透過型空間光変調素子（ａ）１１１で透過量を制御されたＢ光線１０２は、合成プリズム１１８に入射する。
一方、ＲＧ光線１０３は、ミラー体１１２により進行方向を変えられ、次にＧ反射ダイクロイックミラー体１１３に入り、Ｇ光線１０４とＲ光線１０５に色分解される。Ｇ光線１０４は、Ｇ反射ダイクロイックミラー体１１３で分離と同時に進行方向を変えられ、ミラー体１１４で再度進行方向を変えられて透過型空間光変調素子（ｂ）１１５の背面に照射される。透過型空間光変調素子（ｂ）１１５は別途供給された緑成分の映像信号に応じて照射されたＧ光線１０４の透過量を制御する。
【００２０】
透過型空間光変調素子（ｂ）１１５で透過量を制御されたＧ光線１０４は、合成プリズム１１８に入射する。
Ｇ反射ダイクロイックミラー体１１３で分離されたＲ光線１０５は直進し、次いでミラー体１１６で進行方向を変えられ透過型空間光変調素子（ｃ）１１７の背面に照射される。透過型空間光変調素子（ｃ）１１７は別途供給された赤成分の映像信号に応じて照射されたＲ光線１０５の透過量を制御する。
【００２１】
透過型空間光変調素子（ｃ）１１７で透過量を制御されたＲ光線１０５は、合成プリズム１１８に入射する。
こうして、合成プリズム１１８に入射されたＢ光線１０２、Ｇ光線１０４、Ｒ光線１０５はここで合成され、合成白色光線１０６として合成プリズム１１８から出射され、図示しない拡大レンズを経てスクリーンに投射される。
【００２２】
上記で説明したように、図１に示す色分解合成光学系において、光線の進行方向を変える働きをする構成部材は１０７，１０８，１０９，１１０，１１２，１１３，１１４，１１６，１１８の９個所あるが、当然ながら、これらの構成部材は正確な位置を維持しないと出射される合成白色光１０６に色ずれ等の不具合が生ずることになる。
【００２３】
上記の構成部材を個々に取り付けた場合には、取り付け精度に公差があるために、透過型投射表示装置としての必要な精度は得られない。そこで、本実施例では上記した構成部材の中でＲＧＢ各光線の光路に有るミラーの１個を取り付け時に調整可能としている。調整可能なミラー体は、図１に示すミラー体１０９，１１２，１１３である。
【００２４】
なお、調整するミラーの選択は本実施例に限らず他のミラーや更に多くのミラー体を調整可能としても良いが、少なくともＲＧＢ各光線の光路中の１つのミラー体を調整可能とすることが望ましい。
【００２５】
次に、図２を用いて、本発明に係る色分解合成光学系に用いられるミラー体の位置調整と固定手段を説明する。図２は、前記調整可能なミラー体のうちの1つであるミラー体１０９を図示したもので、この構成を代表して説明する。
【００２６】
図２において、ミラー面部１０９ａの下辺の略中央近傍部にはベース基盤１０９ｃの所定位置に設けた支持部材１０９ｃ，１０９ｃが設けられており、ミラー面部１０９ａはこの支持部材１０９ｃ，１０９ｃにより挟持されるが、支持部材１０９ｃ，１０９ｃはミラー面部１０９ａのわずかな傾斜は許容できるよう傾動可能なフレキシブル性を有した材料で構成されている。
【００２７】
ミラー面部１０９ａの左右の側面は、図示したようにミラー面部１０９ａの厚みよりもわずかに広い所定の調整範囲分だけミラー面部１０９ａの掴みしろの幅（溝条部）に隙間を持たせた支持部材１０９ｂ，１０９ｂをベース基盤１０９ｅから垂直に立て、ミラー面部１０９ａを間に挟んで保持する。この状態では、ミラー面部１０９ａの上部は固定されていない。
【００２８】
上記の状態で調整可能なミラー面部１０９ａが支持部材１０９ｂ，１０９ｂと支持部材１０９ｃ，１０９ｃにより仮固定状態で取り付けられると、次に動作状態で各ミラー面部１０９ａの位置調整を行う。位置調整は、図２に示した調整用のマニピュレータ１０９ｄを用いて行う。
【００２９】
まず、図のように、マニピュレータ１０９ｄをミラー面部１０９ａの上部中央にチャッキングし、ａで示す方向にマニピュレータ１０９ｄを回転させて画面に表示された調整用のパターン画像で当該光線の水平方向が所定の位置になるように合わせ、次いでｂで示す方向に傾けて垂直方向を最適角度に合わせる。
【００３０】
ミラー面部１０９ａの位置調整ができたら、次にその状態を保ったまま、図２に示す支持部材１０９ｂ，１０９ｂの上部の溝ｃとｄの部分に、例えば紫外線硬化接着剤のような比較的即乾性の接着剤を適量充填し、ミラー面部１０９ａの上部の左右の端部を支持部材１０９ｂ，１０９ｂに接着固定する。紫外線硬化接着剤を用いた場合には紫外線を約3分乃至５分当て接着固定が完了する。接着固定が完了したらマニピュレータ１０９ｄを取り外す。
【００３１】
以上のような手順により、残りの調整可能なミラー面部１０９ａを順次位置調整して接着固定する。
なお、上記実施例では透過型の投射画像装置を例にしたが、本実施例は反射型の投射画像装置であっても適用できることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施形態に係る色分解合成光学系の構成と動作を説明する平面図である。
【図２】本発明に係る色分解合成光学系に用いられるミラー面部の位置調整と固定手段の一実施例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０１…入射光線
１０２…Ｂ光線
１０３…ＲＧ光線
１０４…Ｇ光線
１０５…Ｒ光線
１０６…合成白色光線
１０７…Ｂ反射ダイクロイックミラー体
１０８…ＲＧ反射ダイクロイックミラー体
１０９、１１２、…ミラー体（調整可能ミラー）
１１０、１１４、１１６…ミラー体（固定ミラー）
１１１、１１５、１１７…透過型空間光変調素子
１１３…Ｇ反射ダイクロイックミラー体（調整可能ミラー）
１１８…合成プリズム
１０９ａ…ミラー面部
１０９ｂ…支持部材（第２の支持部材）
１０９ｃ…支持部材（第１の支持部材）
１０９ｄ…マニピュレータ
１０９ｃ…ベース基盤
【図１】
2007140341.tif 000003
【図２】
2007140341.tif 000004