(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を出射する光源と、
この光源から出射された光を複数の部分光束に分割する光束分割素子と、
この光束分割素子から射出される光束を所定の直線偏光光束に変換する偏光変換素子と、
複数の小レンズをマトリクス状に組み合わせて構成されるとともに、前記偏光変換素子から射出される複数の部分光束を光変調装置側に伝達するレンズアレイとを備えたプロジェクタであって、
前記光束分割素子、前記偏光変換素子および前記レンズアレイを収容する支持体には、前記光源から出射された光の光軸方向と略直交する面内に沿って溝状に陥没された固定部が形成され、
前記偏光変換素子とレンズアレイとは、当該偏光変換素子とレンズアレイとを保持する保持枠で一体的に固定され、
前記保持枠の両側面には、前記支持体の前記固定部に遊嵌状態で挿入される案内用係合部が設けられ、
前記案内用係合部の前記固定部の溝側面と対向する面には、接着剤が充填される接着剤充填用溝が形成され、
前記保持枠は、前記支持体の固定部に対して固定位置の調整が可能となっていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記保持枠の上部には、当該保持枠の固定位置を調整する位置調整用の治具と係合可能な治具用係合部が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタに係り、詳しくは、光源から出射された光束を変調した後に拡大投射して投写画像を形成するプロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プロジェクタを使用する環境が拡がりつつあり、社内会議や出張先でのプレゼンテーションなどで用いられる他、ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥのデータを取り込んで拡大投写することで、研究開発部門等での技術検討会に用いられたり、各種セミナーや研修会、さらには視聴覚教育を行う学校の授業でも用いられている。また、ＣＴスキャンやＭＲＩなどの医療画像やデータを投写し、治療法の検討、医療指導などに役立てたり、展示会や大勢が集まるイベントなどを効果的に演出するのにも用いられる。
【０００３】
このように、あらゆる環境でプロジェクタが用いられる現在では、プロジェクタに求められる仕様・機能も様々であり、携帯性を追求した軽量コンパクトモデル、画像品質を追求した高輝度モデルおよび高解像度モデル、各デジタル機器やモバイルツールとの接続を可能にした高機能モデルなどがある。
そして、使用される環境のさらなる拡大が予想されることから、新たな使用環境を想定したより高付加価値のプロジェクタの開発が盛んに行われている。
【０００４】
ところで、上述したようなプロジェクタは、その内部に複数の光学部品を収容し、これらの光学部品を用いることにより、光源から出射された光束を変調した後に拡大投写して投写画像を形成している。
このような光学部品として、光利用効率を高め、かつ、各種の光学収差をなくすために、光源からレンズアレイ等の光束分割素子を経由した光束を所定の直線偏光光束に変換する偏光変換素子と、この偏光変換素子から射出される複数の部分光束を液晶パネル等の光変調装置側に伝達し、かつ、その光変調装置の表示領域上で重畳させるレンズアレイとが用いられている。
これらの偏光変換素子およびレンズアレイは、これらを支持するライトガイドの光源寄りの所定位置にそれぞれ固定される。そして、この固定時には、偏光変換素子およびレンズアレイと、これらに入射する光の光軸との相対位置が調整される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のプロジェクタにおいては、偏光変換素子およびレンズアレイを、それぞれ単独で、光軸との相対位置を調整しながら専用の固定部に固定しなければならないので、光軸調整が面倒であるとともに、固定作業に多くの手間がかかり、その結果、プロジェクタの組み立てに多くの時間がかかってしまうという問題がある。
また、偏光変換素子、レンズアレイ用の２つの固定部を、プロジェクタを構成するライトガイド側に設けなければならないので、ライトガイドの構造が複雑となる。特に、偏光変換素子とレンズアレイとはきわめて接近した位置に配置されることから、固定部も接近した位置に設けなければならず、ライトガイドの構造が一層複雑になるという問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、光利用効率を高めることができるとともに、偏光変換素子とレンズアレイとの光軸調整を容易にして固定作業を少ない手間で行うことができ、かつ、支持体の固定部の構造を簡素化できるプロジェクタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１のプロジェクタは、光を出射する光源と、この光源から出射された光を複数の部分光束に分割する光束分割素子と、この光束分割素子から射出される光束を所定の直線偏光光束に変換する偏光変換素子と、複数の小レンズをマトリクス状に組み合わせて構成されるとともに、前記偏光変換素子から射出される複数の部分光束を光変調装置側に伝達するレンズアレイとを備えたプロジェクタであって、前記光束分割素子、前記偏光変換素子および前記レンズアレイを収容する支持体には、前記光源から出射された光の光軸方向と略直交する面内に沿って溝状に陥没された固定部が形成され、前記偏光変換素子とレンズアレイとは、当該偏光変換素子とレンズアレイとを保持する保持枠で一体的に固定され、前記保持枠の両側面には、前記支持体の前記固定部に遊嵌状態で挿入される案内用係合部が設けられ、前記案内用係合部の前記固定部の溝側面と対向する面には、接着剤が充填される接着剤充填用溝が形成され、前記保持枠は、前記支持体の固定部に対して固定位置の調整が可能となっていることを特徴とする。
【０００８】
本発明の構成によれば、偏光変換素子とレンズアレイとが、互いの光軸方向の位置が調整された状態で一体化されているので、これらを支持体の固定部に取り付けるには、一体化した状態で固定位置を調整しながら取り付ければよい。そのため、従来のように、偏光変換素子とレンズアレイとを、それぞれ光軸方向の位置を個別に調整しながら取り付けなくてもよくなり、位置調整の手間が少なくてすむ。従って、偏光変換素子とレンズアレイとの取り付けを少ない手間で行うことができる。
また、偏光変換素子とレンズアレイとを備えているので、光利用効率を高めることができ、その上、偏光変換素子とレンズアレイとを一体化した状態で固定部に取り付けるので、固定部が一箇所ですみ、ライトガイドの構造を簡素化することができる。
保持枠で偏光変換素子とレンズアレイとを保持するので、偏光変換素子とレンズアレイとの互いの光学的な位置関係も、これらを保持枠に取り付けるだけで容易に設定される。さらに、偏光変換素子とレンズアレイとは、保持枠で保持されるので、外部から与えられる衝撃等に対して保護される。さらに、保持枠によって、偏光変換素子とレンズアレイとの位置関係を予め設定しておくことで、互いの位置関係を保ったまま固定部への固定位置の調整をしながら取り付けることができるので、光軸調整が容易となり、最適の位置に固定することができる。さらにまた、保持枠を把持する等して位置調整可能であるから、偏光変換素子とレンズアレイとを直に把持する必要がなく、これらの表面に傷や汚れが付着する心配がない。
そして、保持枠に案内用係合部を設けることにより、固定部に保持枠を固定する際、保持枠は案内用係合部で案内されるので、保持枠の固定作業が容易となる。
また、保持枠の案内用係合部には接着剤充填用溝が形成されているから、保持枠と固定部との固定の際に、接着剤充填用溝に接着剤を充填すれば保持枠および固定部間から接着剤が流れ出にくくなり、接着固定を確実にできる。
【００１４】
本発明のプロジェクタでは、前記保持枠の上部には、当該保持枠の光軸方向の位置を調整する位置調整用の治具と係合可能な治具用係合部が設けられていることが好ましい。
保持枠の上部に治具用係合部が設けられていることにより、治具により保持枠を常に一定の姿勢で、容易に把持できるようになり、その結果、位置調整がより正確に行える。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１を上方から見た全体斜視図、図２は、プロジェクタ１を下方から見た全体斜視図、図３は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。
図１ないし図３において、プロジェクタ１は、外装ケース２と、外装ケース２内に収容された電源ユニット３と、同じく外装ケース２内に配置された平面Ｌ字形の光学ユニット４とを備えている。
【００１６】
外装ケース２は、図４に示すように、合成樹脂製のアッパーケース２１と、アルミニウム等の金属製のロアーケース２２と、同じくアルミニウム等の金属製のフロントケース２３とで構成されている。これらのケース２１、２２、２３は、互いにネジで固定されている。
【００１７】
アッパーケース２１は、上面部２１１および背面部２１２が一体成形された形状である。
上面部２１１の内部側には、アルミニウム板のパンチング加工による多孔状の第１電磁遮蔽部材２１３が取り外し可能に設けられている。アッパーケース２１の背面部２１２の内部側にも、アルミニウム板からなる第２電磁遮蔽部材２１４が設けられている。第２電磁遮蔽部材２１４は、ロアーケース２２側にネジ止めされている。
【００１８】
ロアーケース２２は、底面部２２１および対向し合う一対の側面部２２２が一体に形成された形状であり、プレスやマシニングセンタ等で打ち抜かれた所定形状のアルミニウム板等を曲げ加工することで、底面部２２１および側面部２２２が互いに折曲して形成されている。
【００１９】
底面部２２１の前方の両隅部分には、プロジェクタ１全体の傾きを調整して投写画像の位置合わせを行う高さ位置調整機構７が設けられている。これに対して底面部２２１の後方側中央部には、樹脂製のフット部材６（図２）が嵌合しているのみである。
【００２０】
フロントケース２３は、外装ケース２の前面部２３１を形成する部材であり、やはりプレスやマシニングセンタ等で加工された所定形状のアルミニウム板等の曲げ加工あるいは絞り加工によって形成されている。このフロントケース２３には投写レンズ４６に対応して丸孔開口２３２が設けられ、丸孔開口２３２の周辺は絞り加工によって内部側に湾曲している。
【００２１】
このような外装ケース２には、内部に冷却空気を取り入れるための吸気口２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、および内部から冷却空気を排出するための排気口２Ｄ，２Ｅの他、操作パネル２Ｆや、スピーカの位置に対応した多数の孔２Ｇ等が設けられている。また、外装ケース２の背面側には、インターフェース用の種々のコネクタが露出しており、各コネクタがマウントされるドライバーボードや他のボードは、背面側の開口部分を塞ぐように固定されたアルミ板５０に支持されるようになっている。このアルミ板５０は、電磁遮蔽板としても機能する。
【００２２】
電源ユニット３は、外装ケース２（図３）内の前面側に配置された主電源３１と、主電源３１の後方に配置されたバラスト３２とで構成されている。主電源３１は、電源ケーブルを通して供給された電力をバラスト３２や図示しないドライバーボード等に供給するものであり、前記電源ケーブルが差し込まれるインレットコネクタ３３（図２）、周囲を囲むアルミニウム製のフレーム３４（図３）、図示しない電源回路等を備えている。
バラスト３２は、電力を主に光学ユニット４の光源ランプ４１１（図５）に供給するものであり、ランプ駆動回路を備えている。
【００２３】
光学ユニット４は、図５に示すように、光源ランプ４１１から出射された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレー光学系４３、電気光学装置４４、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４５、および投写光学系としての投写レンズ４６を備えている。
【００２４】
〔２．光学系の詳細な構成〕
図５において、インテグレータ照明光学系４１は、電気光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（色光毎に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと示す）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１３と、ＵＶフィルタ４１８と、光束分割素子としての第１レンズアレイ４１４と、偏光変換素子４１５と、第２レンズアレイ４１６とを備えている。なお、偏光変換素子４１５および第２レンズアレイ４１６が本発明の光学部品である。
【００２５】
インテグレータ照明光学系４１を構成する光源装置４１３は、放射状の光線を出射する放射光源としての光源ランプ４１１と、この光源ランプ４１１から出射された放射光を反射するリフレクタ４１２とを有する。光源ランプ４１１としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。リフレクタ４１２としては、楕円面鏡を用いることが好ましい。
【００２６】
第１レンズアレイ４１４は、ほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズ４１４Ａがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズ４１４Ａは、光源ランプ４１１から出射されてＵＶフィルタ４１８を通る光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズ４１４Ａの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズ４１４Ａのアスペクト比も４：３に設定する。
第２レンズアレイ４１６は、第１レンズアレイ４１４とほぼ同様な構成を有しており、小レンズ４１６Ａがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１６は、第１レンズアレイ４１４からの光を集光している。
【００２７】
偏光変換素子４１５は、第１レンズアレイ４１４と第２レンズアレイ４１６との間に配置されるとともに、第１レンズアレイ４１４からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、電気光学装置４４での光の利用効率が高められている。具体的に、偏光変換素子４１５によって１種類の偏光光に変換された各部分光束は、集光レンズ４１７に集光し、最終的に電気光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いた本実施形態のプロジェクタ１（電気光学装置４４）では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１１からの光のほぼ半分が利用されない。そこで、偏光変換素子４１５を用いることにより、光源ランプ４１１からの出射光を全て１種類の偏光光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１５は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００２８】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
【００２９】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２、４３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光、青色光を液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。なお、リレーレンズ４３３も本発明の光学部品である。
【００３０】
電気光学装置４４は、３枚の光変調装置となる液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備え、これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００３１】
クロスダイクロイックプリズム４５は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。なお、プリズム４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。そして、プリズム４５で合成されたカラー画像は、投写レンズ４６から射出され、スクリーン上に拡大投写される。
【００３２】
以上説明した各光学系４１〜４５は、図６に示すように、合成樹脂製のライトガイド４７に収容されている。すなわち、このライトガイド４７には、光源装置４１３を覆う光源保護部４７１の他、前述の各光学部品４１４，４１７，４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４を上方からスライド式に嵌め込む溝部がそれぞれ設けられている。そして、ライトガイド４７には、図３に示すカバー４８が取り付けられている。
なお、本発明の光学部品である一体にユニット化された偏光変換素子４１５および第２レンズアレイ４１６のライトガイド４７への取り付けは後述する。
【００３３】
また、ライトガイド４７の光出射側にはヘッド部４９が形成されている。ヘッド部４９の一端側に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが取り付けられたプリズム４５が固定され、他端側の半円筒状部分に沿ったフランジ上に投写レンズ４６が固定されている。
【００３４】
〔３．冷却構造〕
図１ないし図３において、プロジェクタ１内には、投写レンズ４６脇および外装ケース２底面の吸気口２Ａから吸引された冷却空気が排気口２Ｄから排気される第１冷却系統Ａ、外装ケース２の側面に設けられた吸気口２Ｂから吸引された冷却空気が排気口２Ｅから排気される第２冷却系統Ｂ、外装ケース２の底面に設けられた吸気口２Ｃから吸引された冷却空気が排気口２Ｅから排気される第３冷却系統Ｃが形成されている。
【００３５】
第１冷却系統Ａでは、主電源３１の投写レンズ４６側に軸流吸気ファン５１（図３中に一点鎖線で図示）が設けられ、バラスト３２の光源装置４１３側に第１シロッコファン５２が設けられている。
軸流吸気ファン５１によって投写レンズ４６脇および吸気口２Ａから吸引された冷却空気は、主電源３１およびバラスト３２を冷却しながらシロッコファン５２側に流れ、吸引される。第１シロッコファン５２から吐き出された冷却空気は、ライトガイド４７に設けられた吸気用切欠部４７１Ａから光源保護部４７１内に入り込んで光源装置４１３を後方から冷却し、排気用切欠部４７１Ｂ（図６）から排気され、最終的に排気口２Ｄから外装ケース２外に排気される。
【００３６】
第２冷却系統Ｂでは、図７、図８の断面図に示すように、投写レンズ４６の下側に第２シロッコファン５３が設けられている。この第２シロッコファン５３は、吸気口２Ｂから電気光学装置４４の下方まで冷却空気を導くダクト部材６０（図６）の途中に配置されている。
吸気口２Ｂから吸引された吸気は、ダクト部材６０に導かれて第２シロッコファン５３に吸い込まれ、外装ケース２の底面に沿って吐き出された後、電気光学装置４４を冷却する。この後に冷却空気は、光学ユニット４の上部に配置された図示しないドライバーボードを冷却しながら背面側の軸流排気ファン５４に向かい、この排気ファン５４で排気口２Ｅから排気される。
【００３７】
第３冷却系統Ｃでは、図６中に一点鎖線で示すように、ライトガイド４７の下面における外装ケース２底面の吸気口２Ｃ（図２、図４）に対応した位置に第３シロッコファン５５が設けられている。吸気口２Ｃは、個々の孔を極力小径とすることで、プロジェクタ１の設置箇所上にある塵や埃を吸い込み難くしている。吸気口２Ｃから第３シロッコファン５５に吸い込まれた冷却空気は、外装ケース２の底面およびライトガイド４７の下面間に形成されるダクト状部分を通って光源装置４１３側に吐き出された後、ライトガイド４７のインテグレータ照明光学系４１が配置された位置に対応して設けられた吸気用開口４７Ａ（図９）に導かれ、インテグレータ照明光学系４１を構成する前述した第１レンズアレイ４１４、偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とからなるユニットのほか、ＵＶフィルタ４１８を下方から上方に向かって冷却する。この後に冷却空気は、カバー４８の排気用開口４８Ａ（図３）から排気され、最終的に背面側の軸流排気ファン５４で排気口２Ｅから排気される。
【００３８】
〔４．偏光変換素子と第２レンズアレイとを一体化したユニットおよびそのユニットの取付構造〕
図９〜１２に示すように、偏光変換素子４１５と、レンズアレイを構成する第２レンズアレイ４１６とは、互いに対向する状態で保持枠８０に保持されて一体化されている。そして、このような保持枠８０は、支持体であるライトガイド４７の固定部８２に固定されるようになっている。
【００３９】
偏光変換素子４１５は、第１素子４１５Ａと第２素子４１５Ｂとの２枚で構成され、各素子４１５Ａ，４１５Ｂは、図１２に示すように、複数の透光性部材４０１Ａ、４０１Ｂと、これらの透光性部材４０１Ａ、４０１Ｂ間に交互に配置された複数の偏光分離膜４０２および反射膜４０４と、偏光分離膜４０２に対応する位置に設けられ偏光方向を回転させる位相差板４０８とを含んで形成されている。
【００４０】
第２レンズアレイ４１６は、複数の小レンズ４１６Ａをマトリクス状に配置して構成され、これらの複数の小レンズ４１６Ａは、それぞれ、偏光変換素子４１５の偏光分離膜４０２の配置と対応している。
【００４１】
そして、例えば、Ｐ偏光光束とＳ偏光光束とが偏光変換素子４１５に入射すると、Ｓ偏光光束は偏光分離膜４０２で反射されて略９０度曲げられ、反射板４０４で反射され、第２レンズアレイ４１６の小レンズ４１６Ａに射出される。Ｐ偏光光束は、偏光分離膜４０２を透過し位相差板４０８を通過することにより、Ｓの偏光光束の偏光方向に略一致され、第２レンズアレイ４１６の小レンズ４１６Ａに射出され、これにより、光利用効率を高めることができる。
【００４２】
保持枠８０は四角枠状とされており、このような保持枠８０に対して、偏光変換素子４１５および第２レンズアレイ４１６は、互いに対向した状態で、かつ、互いの周縁が保持枠８０の枠内にはめ込まれて取り付けられ、クリップ８０Ａで上縁２箇所および下縁２箇所の計４箇所を留めて一体化されている。そして、この一体化された状態では、偏光変換素子４１５および第２レンズアレイ４１６の互いの光学的な位置関係が正しく設定されている。
【００４３】
保持枠８０の左右両端面には、当該保持枠８０をライトガイド４７の固定部８２に遊嵌状態で案内する案内用係合部８１が設けられている。また、案内用係合部８１には、接着剤が充填される接着剤充填用溝８５が形成されている。
【００４４】
保持枠８０の上端面には、治具用係合部としての治具取付孔８３が形成されており、この治具取付孔８３には、図示しない治具が、例えば上方から差し込む等して係合可能とされている。
保持枠８０の下端面、およびこの下端面に向かい合うライトガイド４７の上面には、第２レンズアレイ４１６の光軸方向の姿勢を規定する規定手段８４が設けられている。この規定手段８４は、保持枠８０の下端面に設けられた円柱状の突部８４Ａと、ライトガイド４７を貫通して形成されかつ突部８４Ａが係合する係合孔８４Ｂとによって構成されている。
【００４５】
係合孔８４Ｂは、第２レンズアレイ４１６の光軸方向と直交する方向へ長く形成されているとともに、その長手方向と直交する方向（幅方向）の寸法が突部８４Ａの直径寸法とほぼ同一とされている。従って、保持枠８０は、ライトガイド４７に対して、光軸と直交する面内方向へのみ移動可能となり、光軸方向への移動は不可能とされている。また、突部８４Ａを係合孔８４Ｂに挿入することで、保持枠８０が光軸方向へ倒れるのを防止できるようになる。
【００４６】
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
【００４７】
(１)偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とが保持枠８０により保持されて一体化され、この保持枠８０をライトガイド４７に対して、光軸の調整をして取り付ければよいので、従来のように、偏光変換素子と第２レンズアレイとを、それぞれを光軸方向の位置を調整しながら取り付けなくてもよくなる。従って、位置調整の手間が少なくてすみ、偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６との取り付けを少ない手間で容易に行うことができる。
【００４８】
(２)偏光変換素子４１５および第２レンズアレイ４１６は、一つの保持枠８０で保持されるとともに、この保持枠８０を移動させることでライトガイド４７に対して位置調整されているから、厳しい位置決めを要する偏光変換素子４１５および第２レンズアレイ４１６間の位置関係を保ったままライトガイド４７に対しての位置を調整できる。従って、光軸調整が容易であり、また、調整制度が向上する。
【００４９】
(３)偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とが保持枠８０により保持されて一体的に固定されているので、従来のように、偏光変換素子と第２レンズアレイとを別々のものとして取り扱う場合と比べて取り扱いが容易となる。
【００５０】
(４)偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とは、保持枠８０で保持されて一体化されているので、外部から与えられる衝撃等に対して、保持枠８０が緩衝材となり、損傷等の防止を図ることができる。
【００５１】
(５)偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とが保持枠８０により保持されて一体的に固定されており、その保持枠８０をライトガイド４７の固定部８２に取り付ければよいので、ライトガイド４７の固定部８２が一箇所ですむ。従って、ライトガイドの構造を簡素化することができる。
【００５２】
(６)プロジェクタ１は、偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とを備え、第２レンズアレイ４１６の複数の小レンズ４１６Ａが、偏光変換素子４１５の偏光分離膜４０２の配置と対応しているので、偏光変換素子４１５からの部分光束を第２レンズアレイ４１６で確実に集光し、かつ、液晶装置側に伝達することができ、これにより、光利用効率を高めることができる。
【００５３】
(７)保持枠８０の左右両側面には、案内用係合部８１が設けられており、保持枠８０を、ライトガイド４７の固定部８２に固定する際、保持枠８０は上記案内用係合部８１で案内されるので、保持枠８０の取り付け作業が容易となる。
【００５４】
(８)保持枠８０の上部には治具取付孔８３が形成されており、この治具取付孔８３に治具を係合させて保持枠８０を位置調整できるので、常に一定の姿勢で、容易に把持できるようになり、その結果、位置調整がより正確に行える。
【００５５】
(９)保持枠８０の案内用係合部８１には接着剤充填用溝８５が形成されているから、保持枠８０とライトガイド４７との固定の際に、接着剤充填用溝８５に接着剤を充填すれば保持枠８０およびライトガイド４７間から接着剤が流れ出にくくなり、接着固定を確実にできる。
【００５６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。
【００５７】
例えば、前記実施形態では、保持枠８０を四角枠形状に形成したが、これに限らず、正面視形状を角型Ｃ状に形成した保護枠としてもよい。要は、偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とを保持し、一体的に固定することができればよい。
【００５８】
また、前記実施形態では、保持枠８０の上面に治具取付孔８３が形成されているが、これに限らず、保持枠の側面に形成されていてもよく、治具を取り付けやすい位置に適宜形成されていればよい。なお、本発明では、治具取付孔は必須の構成ではなく、保持枠に治具取付孔を形成しない場合でも、本発明に含まれるが、治具取付孔を形成しておけば、治具で保持枠を容易かつ常に所定の姿勢で把持できる。この際、治具取付部の形状は、その実施にあたって任意に決定されればよく、孔状に限定されない。
【００５９】
さらに、前記実施形態では、保持枠８０で保持する光学部品として偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とからなるユニットを挙げているが、本発明に係る光学部品はこれに限定されるものではない。ただし、このような光学部品としては、例えばダイクロイックミラー４２１や集光レンズ４１７等であってもよいが、前述の実施形態のように、偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とからなるユニットのような厳しい位置決めを必要とする光学部品であることが望ましい。
【００６０】
また、前記実施形態では、３つの光変調装置を用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、１つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、２つの光変調装置を用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。また、前記実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いても良い。さらに、前記実施形態では、光入射面と光出射面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の光変調装置を用いても良い。さらにまた、前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【００６１】
また、前記実施形態では、光束分割素子は、ほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズ４１４Ａがマトリクス状に配列された第１レンズアレイ４１４で構成されているが、これに限らず、入射端面から入射した光源からの光束を複数対の反射面にて反射させ、複数の部分光束に分割して射出端面から射出するロッドを使用してもよい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、偏光変換素子とレンズアレイとが、互いの光軸方向の位置が調整された状態で一体化されているので、これらを支持体の固定部に取り付けるには、一体化した状態で固定位置を調整しながら取り付ければよい。そのため、従来のように、偏光変換素子とレンズアレイとを、それぞれ光軸方向の位置を個別に調整しながら取り付けなくてもよくなり、位置調整の手間が少なくてすむ。従って、偏光変換素子とレンズアレイとの取り付けを少ない手間で行うことができる。
また、偏光変換素子とレンズアレイとを備えているので、光利用効率を高めることができ、その上、偏光変換素子とレンズアレイとを一体化した状態で固定部に取り付けるので、固定部が一箇所ですみ、ライトガイドの構造を簡素化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一本実施形態に係るプロジェクタを上方から見た全体斜視図である。
【図２】プロジェクタを下方から見た全体斜視図である。
【図３】プロジェクタの内部を示す斜視図である。
【図４】前記実施形態の外装ケースの分解斜視図である。
【図５】プロジェクタの各光学系を模式的に示す平面図である。
【図６】プロジェクタの光学ユニットの構成部材を示す斜視図である。
【図７】図１のVII−VII線に沿った断面図である。
【図８】図１のVIII−VIII線に沿った断面図である。
【図９】光学ユニットの偏光変換素子と第２レンズアレイとを保持枠に一体的に保持した状態およびそのユニットを固定部に取り付ける状態を示す斜視図である。
【図１０】光学ユニットの偏光変換素子と第２レンズアレイと保持枠との関係を表す分解斜視図である。
【図１１】光学ユニットの偏光変換素子と第２レンズアレイと保持枠との関係を表す図１０とは別の方向から見た分解斜視図である。
【図１２】光学ユニットの偏光変換素子と第２レンズアレイとの対応関係を示す断面図である。
【符号の説明】
１    プロジェクタ
２    外装ケース
４７    支持体であるライトガイド
８０    保持枠
８１    案内用係合部
８２    固定部
８３    治具用係合部である治具取付孔
４０２  偏光分離膜
４１１  光源である光源ランプ
４１５  偏光変換素子
４１６  第２レンズアレイ
４１６Ａ  複数の小レンズ
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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