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JP3744236B2 - Optical member fixing device - Google Patents

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JP3744236B2
JP3744236B2 JP32682698A JP32682698A JP3744236B2 JP 3744236 B2 JP3744236 B2 JP 3744236B2 JP 32682698 A JP32682698 A JP 32682698A JP 32682698 A JP32682698 A JP 32682698A JP 3744236 B2 JP3744236 B2 JP 3744236B2
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善昭 山田
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば投写型表示装置に用いられるプリズムのような第1光学部材に対して、液晶パネルのような第2光学部材を位置決めする際に用いられる光学部材固定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
投写型表示装置は、投写レンズ等を介して画像をスクリーン上に拡大投写するものである。このような投写型表示装置は、光源からの白色光束を、赤色、青色、緑色の3色の光束に分解して、これらの各色の光束を液晶パネルユニット等のライトバルブと呼ばれているものに通して画像情報に対応させて変調し、変調した後の各色の変調光束をプリズムにより光合成することによって白色光束を再合成して投写レンズを介してスクリーン上に拡大投写する。
【0003】
この種の投写型表示装置では、光合成手段であるプリズムの各色の光束の光入射面に、ライトバルブとしての液晶パネルユニットが取り付けられている。
【0004】
このようにプリズムの各色の光束の光入射面に対応して液晶パネルユニットを取り付ける場合に、各種の調整をする必要がある。
【0005】
たとえば、赤色、緑色、青色に分離された光を変調する各液晶パネルユニットの相互の画素合わせ調整(アライメント調整)を行ったり、投写レンズの焦点許容深度内に被写体となる各画像形成面が位置するように調整(フォーカス調整)する必要がある。
【0006】
図27と図28は、従来のこの種の光学調整装置の例を示している。
【0007】
プリズム合成体2000に対応して、投写レンズ2001が配置されている。このプリズム合成体2000の3つの面2002,2003,2004には、それぞれ液晶パネルユニット2005,2006,2007が取り付けられるようになっている。この場合に、上述したようなフォーカス調整とアライメント調整等を行うために、光L1,L2,L3を照射して、投写レンズ2001を介してスクリーン2008に拡大投映することで、上述したようなフォーカス調整やアライメント調整を行う。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
プリズム合成体2000の3つの面2002,2003,2004に対して液晶パネルユニット2005,2006,2007を接着剤により固定する場合には、液晶表示パネルユニットの位置を調整するための調整部材を介在して固定するようにしている。ところが、このような複数の位置の調整部材を介在させることから、この位置の調整部材に塗布してある紫外線硬化樹脂に対して紫外線を照射するためには、位置の調整部材の紫外線硬化樹脂に確実に紫外線を当てることができるように、多数の方向から紫外線照射用の光ファイバーを向けなければならない。
【0009】
この為に光ファイバーの本数が多くなってしまい、しかも光ファイバーの本数に対応して光源を用意しなければならないので、紫外線を照射する装置が複雑でかつコスト高になってしまうという問題がある。
【0010】
そこで本発明は上記課題を解消し、紫外線のような光を照射して光学部材を固定する場合にコストダウンと構造の簡素化を図ることができる光学部材固定装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第1光学部材と前記第1光学部材の第1の面に対向する位置に配置された投写レンズと、前記投写レンズが配置された面に対向する前記第1光学部材の第2の面、前記第2の面に垂直な第3の面及び第4の面にそれぞれ配置された第2光学部材とを、調整部材と、光硬化接着剤を用いて固定する光学部材固定装置であって、
光源と、
前記光源からの光を案内する第1光案内手段と、
前記光源からの光を案内する第2光案内手段と、
前記光案内手段から出射した前記光源からの光を反射する第1光反射手段と、
前記光案内手段から出射した前記光源からの光を反射する第2光反射手段と、
を備え、
前記第1光案内手段から第1方向に出射した前記光源からの光を、前記第1光学部材と前記第1光学部材の第3の面に配置された前記第2光学部材との間に介在する前記光硬化接着剤に対して供給し、
前記第2光案内手段から第1方向に出射した前記光源からの光を、前記第1光学部材と前記第1光学部材の第4の面に配置された前記第2光学部材との間に介在する前記光硬化接着剤に対して供給し、
前記第1光案内手段から第1方向に出射した前記光源からの光を前記第1光反射手段によって反射させ、前記第2光案内手段から第1方向に出射した前記光源からの光を前記第2光反射手段によって反射させ、前記第1方向とは異なる方向であって前記第1光学部材と前記第1光学部材の第2の面に配置された前記第2光学部材との間に介在する前記光硬化接着剤に対して供給することを、
特徴とする光学部材固定装置である。
【0012】
本発明では、光案内手段は、第1光学部材に対する第2光学部材の位置を微調整するための調整部材を光硬化接着剤を用いて固定する場合に光を与えて硬化させる。
【0013】
光反射手段は、光源からの光を第1方向側の調整部材の光硬化接着剤に供給し、あるいは光源からの光を前記第1方向とは異なる方向側の調整部材の光硬化接着剤に供給することを、選択的に行うことができる。
【0014】
これにより、調整部材の位置にそれぞれ対応して光案内手段を設ける必要がなくなり、構造の簡素化が図れるとともに、光源の台数も減らすことができるので、コストダウンを図れる。
【0015】
本発明は、前記光学部材固定装置において、前記第1光学部材と前記第2光学部材は、投写型表示装置の光学系の一部を構成する。
【0016】
本発明は、前記光学部材固定装置において、前記第2光学部材は、赤色、青色、緑色に対応して用意され、前記赤色の前記第2光学部材と、前記青色の前記第2光学部材と、前記緑色の前記第2光学部材が、前記第1光学部材の異なる面に位置決めして固定される。
【0017】
本発明は、投写型表示装置の光学系を構成する第1光学部材と第2光学部材を簡単な構成でありながら固定することができる。
【0018】
本発明は、前記光反射手段は、前記光案内手段から出射した前記光を反射するミラーと、前記ミラーを反射位置に位置決めすると前記光案内手段から出射した前記光を前記第1方向とは異なる方向の前記第1光学部材と前記第2光学部材との間に介在する前記光硬化接着剤に供給するための移動部と、を有する。
【0019】
本発明では、移動部がミラーを反射位置に位置決めしたりあるいは退避させることにより、光案内手段を介して送られてくる光源からの光を第1方向側の調整部材か、あるいは前記第1方向とは異なる方向側の調整部材のいずれかに選択的に供給することができる。
【0020】
本発明は、前記光学部材固定装置において、前記第1方向側の前記調整部材は前記赤色の前記第2光学部材と前記青色の前記第2光学部材の前記第2光学部材であり、前記第1方向とは異なる方向の前記調整部材は前記緑色の前記第2光学部材である。
【0021】
本発明では、赤色、青色、緑色の各光学部材を調整部材で固定できる。
【0022】
本発明は、前記光案内手段は光ファイバーであり、前記光案内手段を含む周辺領域にエアーブローを供給するエアーブロー供給部を有する。
【0023】
本発明では、光ファイバーの周辺領域に対してエアーブロー供給部がエアーブロー供給することができるので、光ファイバーに光照射時に生じる光硬化樹脂の蒸気が付着するのを防いで、光ファイバーを介して送られてくる光源の光を効率よく紫外線硬化樹脂に供給することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の光学部材固定装置を含む光学調整装置の好ましい実施の形態を示している。
【0025】
この光学調整装置100は、具体的には図2、図3、図4のような構造を有している。
【0026】
図1〜図4の光学調整装置100は、第1光学部材に対する第2光学部材の光学的な位置決めを行うための装置である。
【0027】
ここで、この光学調整装置100の調整対象となる第1光学部材と第2光学部材を含む装置の例を説明する。
【0028】
図19は、図1に示す光学調整装置100により調整される第1光学部材と第2光学部材を含む一例として投写型表示装置の例を示している。
【0029】
投写型表示装置1の外装ケース2は直方体形状をしており、この外装ケース2は、基本的には、アッパーケース3と、ロアーケース4と、装置前面を規定しているフロントケース5から構成されている。フロントケース5の中央からは投写レンズユニット6の先端側の部分が突出している。
【0030】
図20には、投写型表示装置1の外装ケース2の内部における各構成部分の配置を示してある。図2に示すように、外装ケース2の内部の後端側には電源ユニット7が配置され、装置前側に隣接した位置には、光源ランプユニット8および光学ユニット9が配置されている。光学ユニット9の前側の中央には、投写レンズユニット6の基端側が位置している。
【0031】
光学ユニット9の一方の側には、入出力インタフェース回路が搭載されたインタフェース基板11と、ビデオ信号処理回路が搭載されたビデオ基板12が配置されている。光源ランプユニット8および光学ユニット9の上側には、図21のように装置駆動制御用の制御基板13が配置されている。装置前端側の左右の角には、それぞれスピーカ14R,14Lが配置されている。
【0032】
光学ユニット9の上面側の中央には冷却用の吸気ファン15Aが配置され、光学ユニット9の底面側の中央には冷却用循環流形成用の循環用ファン15Bが配置されている。また、光源ランプユニット8の裏面側には排気ファン16が配置されている。電源ユニット7における基板11,12の端に面する位置には、吸気ファン15Aからの冷却用空気流を電源ユニット7内に吸引するための補助冷却ファン17が配置されている。
【0033】
電源ユニット7の直上には、図21のようにフロッピーディスク駆動ユニット18が配置されている。
【0034】
図22には、光学ユニット9の部分を示してある。図22に示すように、光学ユニット9では、色合成手段であるプリズム22以外の光学素子が、上下のライトガイド901,902の間に上下から挟まれて保持された構成となっている。上ライトガイド901および下ライトガイド902は、それぞれ、アッパーケース3およびロアーケース4の側に固定ねじにより固定されている。
【0035】
プリズム22は、ヘッド板30の裏面に固定されている。このヘッド板30の前面には、投写レンズユニット6の基端側が同じく固定されている。
【0036】
図23に示す光学系は、光源ランプ805と、均一照明光学素子であるインテグレータレンズ921,922から構成される照明光学系923と、この照明光学系923から出射される白色光束Wを、赤、緑、青の各色光束R,G,Bに分離する色分離光学系924と、各色光束を変調するライトバルブとしての3枚の液晶パネル(液晶パネルユニットともいう)40R,40G,40Bと、変調された色光束を再合成する色合成光学系としてプリズム22と、合成された光束をスクリーン7上に拡大投写するための投写レンズユニット6から構成される。
【0037】
図23の色分離光学系924によって分離された各色光束のうちの青色光束Bを対応する液晶パネル40Bに導くことができる導光系927が設けられている。
【0038】
均一照明光学系923の反射ミラー931は、照明光学系からの出射光の光軸1aを直角に折り曲げる。
【0039】
図23の色分離光学系924は、青緑反射ダイクロイックミラー941と、緑反射ダイクロイックミラー942と、反射ミラー943から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー941において、青色光束Bおよび緑色光束Gが直角に反射されて、緑反射ダイクロイックミラー942の側に向かう。
【0040】
赤色光束Rは、このミラー941通過して、後方の反射ミラー943で直角に反射されて、赤色光束の出射部944からプリズム22の側に出射される。ミラー941において反射された青および緑の光束B,Gは、緑反射ダイクロイックミラー942において、緑色光束Gのみが直角に反射されて、緑色光束の出射部945から色合成光学系の側に出射される。
【0041】
このミラー942を通過した青色光束Bは、青色光束の出射部946から導光系927の側に出射される。均一照明光学素子の白色光束の出射部から、色分離光学系924における各色光束の出射部944,945,946までの距離が全て等しい。
【0042】
各出射部から出射した各色光束は、集光レンズ951,952,953に入射して平行光化される。
【0043】
このように平行光化された各色光束R,G,Bのうち、赤色および緑色の光束R,Gは液晶パネル40R,40Gに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶パネル40R,40G,40Bは、不図示の駆動手段によって画像情報に対応する画像信号によってスイッチング制御され、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。このような駆動手段は公知の手段をそのまま使用することができる。
【0044】
一方、青色光束Bは、導光系927を介して対応する液晶パネル40Bに導かれて、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。なお、本例の液晶パネル40R,40G,40B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を使用できる。
【0045】
導光系927は、入射側反射ミラー971と、出射側反射ミラー972と、これらの間に配置した中間レンズ973と、液晶パネル40Bの手前側に配置した集光レンズ953から構成される。
【0046】
次に、各液晶パネル40R,40G,40Bを通って変調された各色光束は、プリズム22に入射され、ここで再合成される。ダイクロイックプリズムからなるプリズム22を用いて色合成光学系を構成している。ここで再合成されたカラー画像は、投写レンズユニット6を介して、所定の位置にある投写面7上に拡大投写される。
【0047】
プリズム22は、図24のように直角二等辺三角形の断面をした4個のプリズム21を、それらの斜面を相互に接合することによって構成されている。プリズム22の側面のうち光入射面として機能する三方の光入射面22R,22G,22Bには、それぞれ、同一構造の液晶パネルユニット50R,50G,50Bが取付けられている。各液晶パネルユニット50R,50G,50Bには、それぞれ、液晶パネル40R,40G,40Bが保持されている。
【0048】
図24には、液晶パネルユニット50R,50G,50Bのうち、液晶パネル40Rが保持されている液晶パネルユニット50Rの各構成部品を分解して示してある。図25を参照して液晶パネル40Rをプリズム22の光入射面22Rに取付けるための取付け構造の例を説明する。
【0049】
図24に示すように、液晶パネルユニット50Rのパネル枠板51は、第1の枠板52と第2の枠板53を備え、これらの枠板52,53の間に液晶パネル40Rが挟み込まれた状態で保持される。
【0050】
液晶パネルユニット50Rは、プリズム22の光入射面22Rに接着固定される固定枠板54を備えている。パネル枠板51は、中間枠板55を介して、この固定枠板54の側に着脱可能な状態で固定される。
【0051】
液晶パネルユニット50Rは、位置決め手段として、いくつかのくさび57を備えている。図24においてはそのうちの1個のみを示してある。このくさび57の傾斜面57aが当接するくさび案内面が、パネル枠板51に形成されている。中間枠板55にパネル枠板51を仮止めした後に、たとえば4個のくさび57を、第1の枠板52の左右に打ち込み、これらのくさび57の押し込み量を調整して、液晶パネル40Rの位置決めを行なう。
【0052】
図24の液晶パネルユニット50Rは、次のような手順でプリズム22の光入射面22Rに取付けられる。次に、プリズム合成体22の面22Rに、固定枠板54を位置決めして接着固定する。接着固定した固定枠板54の表面に、中間枠板55を位置決めして、4本のねじ56によって中間枠板55をねじ止めする。しかる後に、液晶パネル40Rが保持されているパネル枠板51を、中間枠板55に位置決めして、そこに仮止めする。この状態で、パネル枠板51を中間枠板55に向けて押し込む。
【0053】
この後は、くさび57を用いて、プリズム22の光入射面22Rに対して、液晶パネル40Rの位置決めを行なう。たとえば4個のくさび57を、第1の枠板52に形成したくさび案内面に沿って、仮止めされているパネル枠板51と中間枠板55の間に差し込む。そして、各楔57の差し込み量を調整することにより、液晶パネル40Rのアライメント調整およびフォーカス調整を行なう。
【0054】
位置決めができたところで、これらのくさび57を、接着剤を用いて位置決め対象の部材であるパネル枠板51および中間枠板55に接着固定する。この場合に使用する接着剤としても、紫外線硬化型の接着剤を用いることができる。
【0055】
このようにしてプリズム合成体22の3面22R,22B,22Gに、液晶パネルユニット50R,50G,50Bを取付ける。
【0056】
図1の光学調整装置100は、図19に示した投写型表示装置1の図25と図26に示すようなプリズム22および3つの液晶パネル40G,40B,40Rの光学調整をしながら取り付ける装置である。プリズム22は、第1光学部材に相当し、液晶パネル40G,40B,40Rは、第2光学部材に相当する。
【0057】
図25と図26において、X軸は水平方向に向いており、Y軸は垂直方向に向き、そしてZ軸はX軸とY軸に対して垂直方向、すなわち投写レンズ106の光軸に平行な方向である。
【0058】
図1においても、Z軸は投写レンズ106の光軸CLに平行な方向であり、Y軸は図1においては紙面垂直方向で、しかもX軸はZ軸とY軸に直交する方向である。Z軸に関しては、θ方向に回転調整する方向があり、Y軸に関してはH方向に回転調整する方向があり、そしてX軸に関してはV方向に回転調整する方向がある。すなわちプリズム22に対して、第2光学部材である液晶パネル40G,40B,40Rは、このような6軸の方向に移動して位置決めされるようになっている。
【0059】
このような各液晶パネルを6軸の方向に移動して位置決めをするために、各液晶パネル40G,40B,40Rに対応して、それぞれ図1に示すように6軸ステージ112,114,116が設けられている。これらの6軸ステージ112,114,116はベース118の上に搭載されている。またベース118の上には光源ユニット120とUV照射ユニット(紫外線照射ユニット)122、投写レンズ106等を搭載している。
【0060】
コントローラ兼画像処理装置124は、上述した6軸ステージ112,114,116と、光源ユニット120およびUV照射ユニット122の動作と、受光手段であるCCDカメラ(電荷結合素子カメラ)130等の作動を制御して、CCDカメラ130から取り込んだ画像を適切に処理することができる。
【0061】
図2は、図1の光学調整装置100をより具体的に示す側面図である。図2の光学調整装置100は、ベース118と、下部サポート132と上部サポート134を有している。ベース118は、移動用のキャスター118Aと固定用のストッパー118Bを備えている。
【0062】
ベース118の上には、図1の6軸ステージ112,114,116が搭載されている。図2では、代表的に1つの6軸ステージ112が示されており、6軸ステージ112と投写レンズ106の間には第1光学部材保持部134が、ベース118の上に設定されている。この第1光学部材保持部134は、第1光学部材であるプリズム22を着脱可能に保持することができる。
【0063】
投写レンズ106の光軸CLに対応して、反射手段136が、ベース118の上に搭載されている。この反射手段136は、ミラー136Aと、このミラー136Aを保持しかつ移動させるための移動部138を備えている。
【0064】
ミラー136Aは、移動部138のサポート140により、所定の角度αの角度で、設定することができる。この角度αは、光軸CLに対してたとえば70度の角度に設定することができる。
【0065】
サポート140は移動部138のキャリア138Aに固定されている。このキャリア138Aは、つまみ138Bを有している。たとえば使用者がこのつまみ138Bを操作することにより、キャリア138Aは、ベース118の上をZ軸方向に手動により移動して位置決めすることができる。しかし手動でなくモータ等により自動化してもよい。
【0066】
このように移動部138を用いて反射手段136のミラー136Aを移動して位置決めできるようにしたのは、次のような理由からである。すなわち、上述したような投写型表示装置1の投写距離が製品の仕様によってあるいは種類によって異なることから、その投写距離の違いに対応して、適宜反射手段136のミラー136Aの位置を変えたりあるいは角度を変えるようにすることが望ましいからである。
【0067】
キャリア138Aは、レール118Dに沿って移動する。投写レンズ106の光軸CLは、たとえば基準面118Cに対してLHの高さに位置決めされている。
【0068】
図2の下部サポート132は、ベース118の上に設定されている。この下部サポート132の上には上部サポート134がさらに設定されている。上部サポート134は、スクリーン(投写面部)150と、複数台のCCDカメラ130が搭載されている。
【0069】
スクリーン150は、投写レンズ106の光軸CL、すなわちZ軸に対して、たとえばβの角度、一例としては、50度に設定されている。
【0070】
図1の各6軸ステージ112からは、光学調整用の光が、対応する液晶パネルと、プリズム22を通して、投写レンズ106に送られる。投写レンズ106は、この光を反射手段136のミラー136Aに投写して、そしてミラー136Aはこの光を反射することで、スクリーン150に拡大投写することができる。各CCDカメラ130は、スクリーン150に投写された光学調整用の拡大された映像を光/電気信号に変換して、図1のコントローラ兼画像処理装置124に供給する。
【0071】
図3は、ベース118、下部サポート132、上部サポート134、スクリーン150、6軸ステージ112等を示す正面図である。
【0072】
図4は、スクリーン150、上部サポート134、CCDカメラ130、6軸ステージ112,114,116、プリズム22、投写レンズ106、反射手段136等を示している。
【0073】
次に、図5を参照して、6軸ステージ112,114,116の構造例について説明する。チャック162は図24の液晶パネルユニット50R(又は50B,50G)のパネル枠板51と液晶パネル40R(又は40B,40G)を着脱可能に保持できる。6軸ステージ112,114,116は、同一の構造であり、操作手段160により、すでに述べた図1に示すようなX軸、Y軸、Z軸および、V軸、H軸、θ軸の合計6軸に沿って、チャック162と液晶パネル40R(又は40B,40G)を移動して位置決めすることができる機能を有している。つまり、このチャック162は、たとえば爪162Aと爪162Bを有しており、これらの爪162A,162Bにより、対応する液晶パネル40R(または40B、または40G)を着脱可能に挟み込んで、図5の破線で示すように保持する。このように保持された液晶パネル40Gの後側には、光源170が配置されている。この光源170の保持部172には、光ファイバーの端面174が、たとえば等間隔距離をおいて、四隅に配置されている。
【0074】
光源170の右と左には、紫外線照射用の光ファイバーアレイ180,180が配置されている。
【0075】
光源170とチャック162の上方には、エア供給部190が設けられている。このエア供給部190は、エアホース192とエアブロー発生源194を有しており、エアブロー発生源194が作動すると、エアホース192を介して、光ファイバーアレイ180と保持部172の光ファイバーの端面174にエアブローを吹き付けることができる。
【0076】
チャック162の上側の爪162Aは、図示しない操作手段により、Y方向に沿って移動することで、液晶パネルを挟み込んで保持する。爪162は、本体166側に取り付けられている。光ファイバーアレイ180,180は、UV照射ユニット122により紫外線を照射することができる。光ファイバーアレイ180は、複数本の光ファイバーを直線状に配列したものである。
【0077】
光ファイバーの端面174は、配置部材としての保持部172に対して間隔をおいて配置されている。図6に示す光ファイバーの端面174は、対応する図1に示す液晶パネル40G,40R,40Bに対してそれぞれ照明用の光、すなわち光学調整用に用いる光の供給を行うものである。
【0078】
保持部172に対しては、図7、図8および図9に示すような照明ユニット200が固定されている。この照明ユニット200の端部には偏光フィルター202が取り付けられている。
【0079】
図9に示すように、プリズム22と、たとえば液晶パネル40Rに対応して、照明ユニット200を配置する。この照明ユニット200は、4本の光ファイバー174Aを保持しており、この4本の光ファイバー174Aは、コネクタ204を介して図10と図11に示す光源ユニット120の接続部208に着脱可能に接続できる。この光源ユニット120は、ライトコントロール210の操作により、光量を調整することができる。
【0080】
いずれにしても、図1に示す6軸ステージ112,114,116に対しては、それぞれ図6〜図9に示すような保持部172と照明ユニット200を有しており、各照明ユニット200は図1と図10に示すような光源ユニット120により照明光を対応する液晶パネルに対して供給する。
【0081】
なお、図1と図4に示すように、6軸ステージ112の軸は、Z方向に向いており、6軸ステージ114の軸はX方向に向き、6軸ステージ116の軸もX方向に向いている。ただし6軸ステージ114,116は向き合っている。
【0082】
次に、これらの6軸ステージ112,114,116等を用いて、第1光学部材であるプリズム22に対して、第2光学部材である液晶パネル40G,40B,40Rを光学的に位置決め調整する作業例について説明する。
【0083】
図1と図2に示すように、第1光学部材保持部134に対してプリズム22と投写レンズ106を固定する。プリズム22と投写レンズ106はヘッド体と呼ばれ、一体になっている。これによりプリズム22は、投写レンズ106と3つの6軸ステージ112,114,116の間に位置決めされる。投写レンズ106は、すでに述べた図1の投写型表示装置の投写レンズ6と同一の性能のものを用いることができる。
【0084】
次に、図1の光源ユニット120を作動して、図5の各6軸ステージ112,114,116の光源170の4本の光ファイバーの端面174を用いて液晶パネル40G(40B,40R)に対して照明用の光を射出する。そして各チャック162の爪162A,162Bの間には機械的に液晶パネル40G(40B,40R)を固定する。
【0085】
このように固定された液晶パネル40G,40B,40Rと、プリズム22には、各6軸ステージ112,114,116の光源170から送られる照明用の光が通り、図2の投写レンズ106を通って、反射手段136の反射ミラー136Aに到達する。この到達する光は、光軸CLを基準として上側の光の領域を利用している。そしてこの光LTは、ミラー136Aで反射されて、上部に位置するスクリーン150上に拡大して投映されることになる。
【0086】
各CCDカメラ130は、このようなスクリーン150に投映されている画像を光/信号変換して、図1のコントローラ兼画像処理装置124に送る。画像処理装置124は、これらの信号に基づいて、6軸ステージ112,114,116をそれぞれ操作することにより、次のような調整を行う。すなわち、投写レンズ106の焦点許容深度内に被写体となる各画像形成面が位置するようにフォーカス調整を行う。この後に、液晶パネル40G,40B,40Rについてそれぞれの相互の画素合わせ(アライメント調整)を行う。
【0087】
このフォーカス調整はH,V,Z方向に沿って行う。このアライメント調整に用いるCCDカメラとしては、たとえば図3に示す4つのCCDカメラ130Xを用い、フォーカス調整には、4つのCCDカメラ130Yを用いる。
【0088】
このように、図2、図3、図4に示すように投写レンズ106から出た光LTは、第1方向である光軸CLに沿って導き、そしてミラー136Aにより第2方向D2に沿って、反射させてスクリーン150に結像させる。
【0089】
このような光の折り曲げ方式を採用することで、従来と異なり、光学調整装置100のフロアー118Cに対する占有面積(図2の矢印Eから見た投映面積)を極めて小さくすることができる。このように小さくすることで、工場内にこのような光学調整装置100をより多く設定することができ、光学調整装置作業の効率化および省スペース化を図ることができるものである。
【0090】
また、図2の反射手段136は移動部138によりZ方向に沿って移動して位置決めすることができる。このように移動するのは、投写型表示装置の形式仕様あるいは大きさによって、投写レンズ106の投写距離が異なるからである。
【0091】
この投写レンズ106の投写距離の大きさに応じて、ミラー136Aの位置をZ方向に変更することにより、あるいはミラー136Aの設定角度をサポート140において変更することにより、スクリーン150に対して適正な大きさで拡大して表示することができる。このようにスクリーン150で調整画像を拡大して表示することにより、より正確なアライメント調整やフォーカス調整を行うことが可能である。
【0092】
次に、上述のようにして各種調整を行った液晶パネル40G,40R,40Bを、プリズム22の各対応する面に固定する光学部材の固定方法について説明する。
【0093】
図12は、位置の調整された各液晶パネル40G,40R,40Bとプリズム22および投写レンズ106を示している。
【0094】
このように位置決めされた各液晶パネルは、プリズム22の対応する面に対して、すでに述べたくさび(調整部材)57を用いて調整しながら固定する必要がある。このくさび57を介して液晶パネルとプリズム22の光入射面とを固定する場合には、たとえば紫外線硬化型接着剤を用いる。
【0095】
この紫外線硬化型接着剤を硬化させるためには、光ファイバーアレイ(光案内手段)180,180と、別の光案内手段240,240を用いる。光ファイバーアレイ180と光案内手段240は光学部材固定装置を構成している。光ファイバーアレイ180,180は図5ですでに示しており、図13のようにしてUV照射ユニット122に接続されている。同様にして光案内手段240,240もUV照射ユニット122に接続されている。図12においては、液晶パネル40R,40Bの一方のくさび57,57は、光案内手段240,240により紫外線を照射することにより紫外線硬化型接着剤を硬化させて接着することができる。
【0096】
これに対して、液晶パネル40R,40Bの他のくさび57A,57Aおよび液晶パネル40Gの楔57B,57Bは、光ファイバーアレイ180,180を用いて紫外線硬化型接着剤を硬化させることで接着する。この場合には、光ファイバーアレイ180がZ方向に沿っているので、対面するくさび57A,57Aには紫外線を照射することができる。しかしこのままではくさび57B,57Bには紫外線を直接照射することができない。従ってもう一対の2点鎖線で示す光ファイバーアレイ180,180を用意する必要がある。
【0097】
図13はこの場合の2対の光ファイバーアレイ180が2つの照射ユニット122,122に接続された例を示している。また他の光案内手段240,240が別の照射ユニット122に接続されている。このようにすると、3台の照射ユニット122と2対の光ファイバーアレイ180と光案内手段240,240等が必要であるので、装置が大掛かりになりコスト高となってしまう。
【0098】
しかも、図12と図13の実施の形態では、2対又はそれ以上の数の光ファイバーアレイ180をプリズムの付近に配置することはスペース的に極めて困難である場合がある。
【0099】
そこで、図12と図13の実施の形態に比べてより好ましい実施の形態として図14と図15のものがある。図14と図15では、図12と図13の実施の形態に比べて、図16に示すように1つのUV照射ユニット122と一対の光ファイバーアレイ180を省略することができる。
【0100】
図14と図15の実施の形態のその他の点については図12と図13のものと実質的には同じである。
【0101】
図14と図15と図16の例では、光反射手段249を設けているのが特徴的である。この光反射手段249は、ミラー241と移動部としての駆動シリンダ242を有している。このような光反射手段249が液晶パネル40R,40Gの間および液晶パネル40Gと40Bの間において、プリズム22の角部に対応して斜めに配置されている。
【0102】
1台のUV照射ユニット122を用いて、くさび57A,57Aおよび57B,57Bを順番に紫外線照射していく手順について説明する。
【0103】
図15に示すように、移動部242はミラー241を退出位置に位置決めしており、これにより光ファイバーアレイ180,180は、紫外線UVを第1方向F1に沿って直接楔57A,57Aの紫外線硬化型接着剤に照射して紫外線硬化型接着剤を硬化させることができる。
【0104】
次に図14において、移動部242がミラー241を図15の退出位置から図14の進入位置に移動する。これによりミラー241,241は光ファイバーアレイ180,180に対応した位置に到達し、光ファイバーアレイ180,180の紫外線UVは、このミラー241に反射されて、対応するくさび57B,57Bの紫外線硬化型接着剤に照射されて紫外線硬化型接着剤を硬化させることができる。つまり紫外線UVは第1方向F1から90度ミラー241により折り曲げられて、第1方向とは異なる方向F2に沿ってくさび57Bに到達する。
【0105】
このような構造を採用することで、図12に示す形式のものに比べてUV照射ユニットを1台省略でき、しかも光ファイバーアレイ180,180を一対分省略することができる。
【0106】
ここで、液晶パネル40R,40Bは、紫外線硬化後の液晶パネル40Gを基準として位置調整、すなわちアライメント調整する。この理由としては、紫外線硬化時に紫外線硬化樹脂が収縮することによる位置ずれの影響を受けないようにするためである。従って液晶パネル40Gが紫外線硬化された後に、この液晶パネル40Gをアライメント基準として、残り2つの液晶パネル40R,40Bがプリズムに対してアライメントして固定されることになる。
【0107】
各液晶パネル40G,40R,40Bは、フォーカスアライメントをする時には、プリズム22の対応する位置へ前進して保持されている。それ以前は、各液晶パネルはプリズム22から離れた位置で待機している。たとえば、液晶パネル40R,40Bは、液晶パネル40Gの紫外線硬化時において、プリズム22から離れていないと、紫外線硬化用の光の回り込みで、アライメント調整前に紫外線硬化樹脂が硬化してしまうこと等を防ぐためである。
【0108】
図17は、上述した光案内手段249の構造の一例を示している。UV照射ユニットから導かれる紫外線UVは、ミラー241により反射されて、対応するくさび57の紫外線硬化型接着剤に照射される。
【0109】
図18は光ファイバーアレイ180の構造の一例を示している。ケース180Aの中には、光ファイバー180Bが複数本直線上に配列されている。
【0110】
図5に示した光源170は、各対応する液晶パネルおよびプリズム22に対して照明光を供給するのであるが、複数本の光ファイバーを用いてスポット的にそのような照明光を供給するようになっている。
【0111】
これにより、通常の照明用のランプを用いるのに比べて、照明用のエネルギーを削減できるとともに、ほぼ長方形あるいは正方形状の液晶パネル40G,40R,40Bに対応して、均等な光を供給することができる。このことから各種光学調整の際に照明光を投写レンズを通して図2のようにスクリーン150に拡大して投映する場合にほぼ均等な投映画像を得ることができる。
【0112】
図5において、エア供給部190は、次のような場合にエアホース192からエアブローを、光ファイバーアレイ180や、光源170の光ファイバーの端面174に対して供給する。すなわちたとえば図14〜図16で説明したようにくさびの紫外線硬化樹脂に対して、紫外線を光ファイバーアレイ180から照射した場合に、紫外線硬化型接着剤の蒸気が、図5の光ファイバーアレイ180や光ファイバーの端面174の付近に形成されることがある。この場合には、このエアホース192を用いてエアブローを供給することにより、紫外線硬化型接着剤の蒸気を吹き飛ばす。このようにすることで、紫外線硬化型接着剤の蒸気が光ファイバーアレイ180の各光ファイバーの端面や光源170の光ファイバーの端面174に付着してしまうことを防ぐことができ、光ファイバーアレイ180からの紫外線照射効率の低下を防ぎ、かつ光源170からの照明光の光量の低下を防ぐことができる。
【0113】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
【0114】
本発明の光学調整装置は、たとえば投写型表示装置の第1部材であるプリズムと第2部材である液晶パネルを例に挙げて調整を行っている。
【0115】
これに限らず、他の種類の光学装置の第1部材と第2部材の位置決め調整に本発明の光学調整装置および光学調整方法を用いることも勿論可能である。また、液晶パネルをチャッキングする方式としては、図示したはさみ込み形のものに限らず、真空吸引式や磁気の吸着式のものでもよい。
【0116】
【発明の効果】
請求項1の発明では、光案内手段は、第1光学部材に対する第2光学部材の位置を微調整するための調整部材を光硬化接着剤を用いて固定する場合に光を与えて硬化させる。
【0117】
光反射手段は、光源からの光を第1方向側の調整部材の光硬化接着剤に供給し、あるいは光源からの光を第1方向とは異なる方向側の調整部材の光硬化接着剤に供給することを、選択的に行うことができる。
【0118】
これにより、調整部材の位置にそれぞれ対応して光案内手段を設ける必要がなくなり、構造の簡素化が図れるとともに、光源の台数も減らすことができるので、コストダウンを図れる。
【0119】
この請求項2,3の発明では、投写型表示装置の光学系を構成する第1光学部材と第2光学部材を簡単な構成でありながら固定することができる。
【0120】
この請求項4の発明では、移動部がミラーを反射位置に位置決めしたりあるいは退避させることにより、光案内手段を介して送られてくる光源からの光を第1方向側の調整部材か、第1方向とは異なる方向側の調整部材のいずれかに選択的に供給することができる。
【0121】
この請求項5の発明では、赤色、青色、緑色の各光学部材を調整部材で固定できる。
【0122】
この請求項6の発明では、光ファイバーの周辺領域に対してエアーブロー供給部がエアーブロー供給することができるので、光ファイバーに光照射時に生じる光硬化樹脂の蒸気が付着するのを防いで、光ファイバーを介して送られてくる光源の光を効率よく紫外線硬化樹脂に供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の光学部材固定装置を有する光学調整装置の実施の形態を示す概略図。
【図2】図1の光学調整装置を示す側面図。
【図3】図2の光学調整装置を示す正面図。
【図4】図2の光学調整装置を示す平面図。
【図5】各液晶パネル用の6軸ステージの一部を示す斜視図。
【図6】照明用の光ファイバーの端面とその配置部材を示す正面図。
【図7】照明ユニットの端面を示す図。
【図8】照明ユニットと一つの液晶パネルを示す側面図。
【図9】照明ユニットと液晶パネルおよびプリズム等を示す図。
【図10】照明用の光源ユニットを示す図。
【図11】図10の光源ユニットの側面図。
【図12】プリズムと液晶パネルを固定する楔に対して紫外線を照射する装置例を示す図。
【図13】図12の紫外線を照射する装置を具体的に示す図。
【図14】プリズムと液晶パネルを固定する楔に対して紫外線を照射する他の例を示す図。
【図15】図14の紫外線を照射するユニットにおいて別の動作を示す図。
【図16】図14と図15の紫外線を照射するユニットを具体的に示す図。
【図17】紫外線をプリズム側の楔に照射する別の光案内手段の例を示す図。
【図18】光案内手段としての光ファイバーアレイの例を示す斜視図。
【図19】本発明の光学調整装置に適用される第1部材のプリズムと第2部材の液晶パネルを備える例として、投写型表示装置を示す斜視図。
【図20】図19の投写型表示装置の内部構造を示す平面図。
【図21】図19の投写型表示装置の縦断面図。
【図22】投写型表示装置の光学的構成を示す図。
【図23】光学的構造をさらに詳しく示す図。
【図24】プリズムと液晶パネルの構造例を示す分解斜視図。
【図25】液晶パネル、プリズムおよび投写レンズ等を示す斜視図。
【図26】プリズム、液晶パネルおよび投写レンズ等を示す別の角度から見た斜視図。
【図27】従来の光学調整装置の例を示す側面図。
【図28】図27の従来の光学調整装置の平面図。
【符号の説明】
22・・・プリズム(第1光学部材)
40G,40R,40B・・・液晶パネル(第2光学部材)
57A,57B,57・・・調整部材
100・・・光学調整装置
106・・・投写レンズ
112,114,116・・・6軸ステージ
118・・・ベース
122・・・紫外線硬化型接着剤の硬化用のUV照射ユニット
130(130X,130Y)・・・CCDカメラ(受光手段)
F1・・・第1方向
F2・・・第2方向
136・・・反射手段
136A・・・ミラー
138・・・反射手段の移動部
150・・・スクリーン(投写面部)
170・・・照明用の光源
180・・・光ファイバーアレイ(光案内手段)
190・・・エア供給部
192・・・エアホース
249・・・光反射手段
241・・・ミラー
242・・・移動部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical member fixing device used for positioning a second optical member such as a liquid crystal panel with respect to a first optical member such as a prism used in a projection display device.
[0002]
[Prior art]
The projection display device enlarges and projects an image on a screen via a projection lens or the like. Such a projection-type display device decomposes a white light beam from a light source into light beams of three colors of red, blue, and green, and these light beams of each color are called light valves such as a liquid crystal panel unit. Then, the modulated light flux of each color after modulation is optically synthesized by the prism to re-synthesize the white light flux and enlarge and project it onto the screen via the projection lens.
[0003]
In this type of projection display device, a liquid crystal panel unit as a light valve is attached to a light incident surface of light beams of each color of a prism which is a light combining means.
[0004]
As described above, when the liquid crystal panel unit is attached corresponding to the light incident surface of the light beam of each color of the prism, various adjustments are required.
[0005]
For example, each liquid crystal panel unit that modulates light separated into red, green, and blue performs pixel alignment adjustment (alignment adjustment), and each image forming surface that is the subject is positioned within the allowable focal depth of the projection lens Adjustment (focus adjustment) is necessary.
[0006]
27 and 28 show an example of a conventional optical adjusting device of this type.
[0007]
A projection lens 2001 is arranged corresponding to the prism composite 2000. Liquid crystal panel units 2005, 2006, and 2007 are attached to the three surfaces 2002, 2003, and 2004 of the prism composite 2000, respectively. In this case, in order to perform the focus adjustment and the alignment adjustment as described above, the light L1, L2, and L3 are irradiated, and the projected image is enlarged and projected onto the screen 2008 via the projection lens 2001. Make adjustments and alignment adjustments.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
When the liquid crystal panel units 2005, 2006, and 2007 are fixed to the three surfaces 2002, 2003, and 2004 of the prism composite 2000 with an adhesive, an adjustment member for adjusting the position of the liquid crystal display panel unit is interposed. To fix. However, since such adjustment members at a plurality of positions are interposed, in order to irradiate the ultraviolet curable resin applied to the adjustment member at this position with ultraviolet light, the ultraviolet curable resin of the position adjustment member is applied to the ultraviolet curable resin. In order to reliably irradiate ultraviolet rays, the optical fibers for irradiating ultraviolet rays must be directed from many directions.
[0009]
For this reason, the number of optical fibers increases, and a light source must be prepared corresponding to the number of optical fibers. Therefore, there is a problem that an apparatus for irradiating ultraviolet rays is complicated and expensive.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide an optical member fixing device that can solve the above-described problems and can reduce the cost and simplify the structure when the optical member is fixed by irradiating light such as ultraviolet rays. .
[0011]
[Means for Solving the Problems]
  The present invention provides a first optical member, a projection lens disposed at a position facing the first surface of the first optical member, and a second of the first optical member facing the surface on which the projection lens is disposed. And an optical member fixing device that fixes the second optical member disposed on each of the third surface and the fourth surface perpendicular to the second surface by using an adjustment member and a photo-curing adhesive. There,
  A light source;
  First light guiding means for guiding light from the light source;
  Second light guiding means for guiding light from the light source;
  First light reflecting means for reflecting light from the light source emitted from the light guiding means;
  Second light reflecting means for reflecting light from the light source emitted from the light guiding means;
With
  Light from the light source emitted in the first direction from the first light guiding means is interposed between the first optical member and the second optical member disposed on the third surface of the first optical member. Supplying to the light curing adhesive,
  Light from the light source emitted in the first direction from the second light guiding means is interposed between the first optical member and the second optical member disposed on the fourth surface of the first optical member. Supplying to the light curing adhesive,
  The light from the light source emitted in the first direction from the first light guiding means is reflected by the first light reflecting means, and the light from the light source emitted in the first direction from the second light guiding means is the first light. Reflected by two-light reflecting means and interposed between the first optical member and the second optical member disposed on the second surface of the first optical member in a direction different from the first direction. Supplying to the light-curing adhesive;
An optical member fixing device is characterized.
[0012]
  In the present invention,The light guiding means applies light to cure when the adjustment member for finely adjusting the position of the second optical member with respect to the first optical member is fixed using a photo-curing adhesive.
[0013]
  The light reflecting means supplies the light from the light source to the photo-curing adhesive of the adjusting member on the first direction side, or the light from the light source.A direction different from the first directionSupplying to the photocuring adhesive of the adjustment member on the side can be performed selectively.
[0014]
Accordingly, it is not necessary to provide light guide means corresponding to the positions of the adjustment members, the structure can be simplified, and the number of light sources can be reduced, so that the cost can be reduced.
[0015]
  The present inventionIn the optical member fixing device, the first optical member and the second optical member constitute a part of an optical system of the projection display device.
[0016]
  The present inventionIn the optical member fixing device, the second optical member is prepared corresponding to red, blue, and green, and the red second optical member, the blue second optical member, and the green The second optical member is positioned and fixed on a different surface of the first optical member.
[0017]
  The present inventionThe first optical member and the second optical member constituting the optical system of the projection display apparatus can be fixed while having a simple configuration.
[0018]
  In the present invention, the light reflecting means includes a mirror that reflects the light emitted from the light guiding means, and the light emitted from the light guiding means is different from the first direction when the mirror is positioned at a reflection position. A moving part for supplying to the photo-curing adhesive interposed between the first optical member and the second optical member in a direction;Have
[0019]
  In the present invention,When the moving part positions the mirror at the reflection position or retracts the light from the light source sent through the light guiding means, the adjustment member on the first direction side, orA direction different from the first directionIt can be selectively supplied to any of the side adjustment members.
[0020]
  According to the present invention, in the optical member fixing device, the adjustment member on the first direction side is the second optical member of the red second optical member and the blue second optical member, The adjustment member in a direction different from the direction is the green second optical member.
[0021]
  In the present invention,Each optical member of red, blue, and green can be fixed with an adjusting member.
[0022]
  The present inventionThe light guide means is an optical fiber, and has an air blow supply section for supplying air blow to a peripheral region including the light guide means.
[0023]
  In the present invention,Since the air blow supply unit can supply air blow to the peripheral area of the optical fiber, it prevents the vapor of the photo-curing resin generated during light irradiation from adhering to the optical fiber, and the light source sent through the optical fiber Light can be efficiently supplied to the ultraviolet curable resin.
[0024]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a preferred embodiment of an optical adjusting device including an optical member fixing device of the present invention.
[0025]
Specifically, the optical adjusting device 100 has a structure as shown in FIGS.
[0026]
The optical adjustment device 100 of FIGS. 1 to 4 is a device for optically positioning the second optical member with respect to the first optical member.
[0027]
Here, an example of an apparatus including a first optical member and a second optical member that are adjustment targets of the optical adjustment apparatus 100 will be described.
[0028]
FIG. 19 shows an example of a projection display device as an example including the first optical member and the second optical member adjusted by the optical adjustment device 100 shown in FIG.
[0029]
The exterior case 2 of the projection display device 1 has a rectangular parallelepiped shape, and this exterior case 2 basically includes an upper case 3, a lower case 4, and a front case 5 that defines the front of the device. Has been. From the center of the front case 5, a portion on the front end side of the projection lens unit 6 protrudes.
[0030]
FIG. 20 shows the arrangement of the components in the exterior case 2 of the projection display device 1. As shown in FIG. 2, a power supply unit 7 is disposed on the rear end side inside the outer case 2, and a light source lamp unit 8 and an optical unit 9 are disposed at a position adjacent to the front side of the apparatus. In the center of the front side of the optical unit 9, the base end side of the projection lens unit 6 is located.
[0031]
On one side of the optical unit 9, an interface board 11 on which an input / output interface circuit is mounted and a video board 12 on which a video signal processing circuit is mounted are arranged. On the upper side of the light source lamp unit 8 and the optical unit 9, a control board 13 for device drive control is arranged as shown in FIG. Speakers 14R and 14L are respectively arranged at the left and right corners on the front end side of the apparatus.
[0032]
A cooling intake fan 15A is disposed in the center on the upper surface side of the optical unit 9, and a circulation fan 15B for forming a cooling circulation flow is disposed in the center on the bottom surface side of the optical unit 9. An exhaust fan 16 is disposed on the back side of the light source lamp unit 8. An auxiliary cooling fan 17 for sucking the cooling airflow from the intake fan 15 </ b> A into the power supply unit 7 is disposed at a position facing the ends of the substrates 11 and 12 in the power supply unit 7.
[0033]
A floppy disk drive unit 18 is arranged immediately above the power supply unit 7 as shown in FIG.
[0034]
FIG. 22 shows a portion of the optical unit 9. As shown in FIG. 22, the optical unit 9 has a configuration in which optical elements other than the prism 22 that is a color composition unit are sandwiched and held between upper and lower light guides 901 and 902. The upper light guide 901 and the lower light guide 902 are fixed to the upper case 3 and the lower case 4 by fixing screws, respectively.
[0035]
The prism 22 is fixed to the back surface of the head plate 30. The base end side of the projection lens unit 6 is similarly fixed to the front surface of the head plate 30.
[0036]
The optical system shown in FIG. 23 has a light source lamp 805, an illumination optical system 923 composed of integrator lenses 921 and 922 that are uniform illumination optical elements, and a white light beam W emitted from the illumination optical system 923 in red, A color separation optical system 924 that separates light beams R, G, and B of green and blue, three liquid crystal panels (also referred to as liquid crystal panel units) 40R, 40G, and 40B as light valves that modulate the light beams of each color, and modulation A prism 22 and a projection lens unit 6 for enlarging and projecting the combined light beam on the screen 7 are configured as a color combining optical system for recombining the combined color light beam.
[0037]
A light guide system 927 is provided that can guide the blue light beam B among the color light beams separated by the color separation optical system 924 in FIG. 23 to the corresponding liquid crystal panel 40B.
[0038]
The reflection mirror 931 of the uniform illumination optical system 923 bends the optical axis 1a of the outgoing light from the illumination optical system at a right angle.
[0039]
The color separation optical system 924 in FIG. 23 includes a blue-green reflection dichroic mirror 941, a green reflection dichroic mirror 942, and a reflection mirror 943. First, in the blue-green reflecting dichroic mirror 941, the blue light beam B and the green light beam G are reflected at right angles toward the green reflecting dichroic mirror 942.
[0040]
The red light beam R passes through the mirror 941, is reflected at a right angle by the rear reflecting mirror 943, and is emitted from the red light beam emitting portion 944 to the prism 22 side. The blue and green light beams B and G reflected by the mirror 941 are reflected by the green reflection dichroic mirror 942 only at a right angle, and emitted from the green light beam emitting portion 945 to the color synthesis optical system side. The
[0041]
The blue light beam B that has passed through the mirror 942 is emitted from the blue light beam emitting portion 946 to the light guide system 927 side. The distances from the white light beam emitting portion of the uniform illumination optical element to the color light emitting portions 944, 945, and 946 in the color separation optical system 924 are all equal.
[0042]
Each color light beam emitted from each emission part is incident on condensing lenses 951, 952, 953 to be collimated.
[0043]
Of the color beams R, G, and B converted into parallel light, red and green light beams R and G are incident on the liquid crystal panels 40R and 40G and modulated, and image information corresponding to each color light is added. . That is, the liquid crystal panels 40R, 40G, and 40B are switching-controlled by an image signal corresponding to image information by a driving unit (not shown), thereby modulating each color light passing therethrough. As such driving means, known means can be used as they are.
[0044]
On the other hand, the blue light beam B is guided to the corresponding liquid crystal panel 40B through the light guide system 927, and is similarly modulated according to the image information. As the liquid crystal panels 40R, 40G, and 40B of this example, for example, those using polysilicon TFTs as switching elements can be used.
[0045]
The light guide system 927 includes an incident side reflection mirror 971, an emission side reflection mirror 972, an intermediate lens 973 disposed therebetween, and a condensing lens 953 disposed on the front side of the liquid crystal panel 40B.
[0046]
Next, each color beam modulated through the liquid crystal panels 40R, 40G, and 40B is incident on the prism 22 and recombined there. A color synthesizing optical system is configured using a prism 22 formed of a dichroic prism. The recombined color image is enlarged and projected onto the projection plane 7 at a predetermined position via the projection lens unit 6.
[0047]
The prism 22 is configured by joining four prisms 21 having a right isosceles triangular section as shown in FIG. Liquid crystal panel units 50R, 50G, and 50B having the same structure are attached to the three light incident surfaces 22R, 22G, and 22B that function as the light incident surfaces among the side surfaces of the prism 22, respectively. Liquid crystal panels 40R, 40G, and 40B are held in the liquid crystal panel units 50R, 50G, and 50B, respectively.
[0048]
In FIG. 24, among the liquid crystal panel units 50R, 50G, and 50B, each component of the liquid crystal panel unit 50R that holds the liquid crystal panel 40R is disassembled. An example of an attachment structure for attaching the liquid crystal panel 40R to the light incident surface 22R of the prism 22 will be described with reference to FIG.
[0049]
As shown in FIG. 24, the panel frame plate 51 of the liquid crystal panel unit 50 </ b> R includes a first frame plate 52 and a second frame plate 53, and the liquid crystal panel 40 </ b> R is sandwiched between the frame plates 52 and 53. It is held in the state.
[0050]
The liquid crystal panel unit 50 </ b> R includes a fixed frame plate 54 that is bonded and fixed to the light incident surface 22 </ b> R of the prism 22. The panel frame plate 51 is detachably fixed to the fixed frame plate 54 via the intermediate frame plate 55.
[0051]
The liquid crystal panel unit 50R includes several wedges 57 as positioning means. In FIG. 24, only one of them is shown. A wedge guide surface with which the inclined surface 57 a of the wedge 57 abuts is formed on the panel frame plate 51. After temporarily fixing the panel frame plate 51 to the intermediate frame plate 55, for example, four wedges 57 are driven to the left and right of the first frame plate 52, and the pushing amount of these wedges 57 is adjusted to adjust the liquid crystal panel 40R. Perform positioning.
[0052]
The liquid crystal panel unit 50R of FIG. 24 is attached to the light incident surface 22R of the prism 22 in the following procedure. Next, the fixed frame plate 54 is positioned and bonded and fixed to the surface 22R of the prism composite 22. The intermediate frame plate 55 is positioned on the surface of the fixed frame plate 54 bonded and fixed, and the intermediate frame plate 55 is screwed with four screws 56. After that, the panel frame plate 51 holding the liquid crystal panel 40R is positioned on the intermediate frame plate 55 and temporarily fixed thereto. In this state, the panel frame plate 51 is pushed toward the intermediate frame plate 55.
[0053]
Thereafter, the wedge 57 is used to position the liquid crystal panel 40R with respect to the light incident surface 22R of the prism 22. For example, four wedges 57 are inserted between the temporarily fixed panel frame plate 51 and intermediate frame plate 55 along the wedge guide surface formed on the first frame plate 52. Then, by adjusting the insertion amount of each wedge 57, alignment adjustment and focus adjustment of the liquid crystal panel 40R are performed.
[0054]
When the positioning is completed, these wedges 57 are bonded and fixed to the panel frame plate 51 and the intermediate frame plate 55 which are members to be positioned using an adhesive. As the adhesive used in this case, an ultraviolet curable adhesive can be used.
[0055]
In this manner, the liquid crystal panel units 50R, 50G, and 50B are attached to the three surfaces 22R, 22B, and 22G of the prism composite 22.
[0056]
The optical adjustment device 100 of FIG. 1 is a device that is attached while optically adjusting the prism 22 and the three liquid crystal panels 40G, 40B, and 40R as shown in FIGS. 25 and 26 of the projection display device 1 shown in FIG. is there. The prism 22 corresponds to a first optical member, and the liquid crystal panels 40G, 40B, and 40R correspond to a second optical member.
[0057]
In FIGS. 25 and 26, the X axis is oriented in the horizontal direction, the Y axis is oriented in the vertical direction, and the Z axis is perpendicular to the X and Y axes, that is, parallel to the optical axis of the projection lens 106. Direction.
[0058]
Also in FIG. 1, the Z axis is a direction parallel to the optical axis CL of the projection lens 106, the Y axis is a direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1, and the X axis is a direction orthogonal to the Z axis and the Y axis. For the Z axis, there is a direction for rotational adjustment in the θ direction, for the Y axis there is a direction for rotational adjustment in the H direction, and for the X axis, there is a direction for rotational adjustment in the V direction. That is, the liquid crystal panels 40G, 40B, and 40R, which are the second optical members, are moved and positioned with respect to the prism 22 in such six-axis directions.
[0059]
In order to move and position each liquid crystal panel in the 6-axis direction, the 6-axis stages 112, 114, and 116 correspond to the liquid crystal panels 40G, 40B, and 40R as shown in FIG. Is provided. These 6-axis stages 112, 114, 116 are mounted on a base 118. On the base 118, a light source unit 120, a UV irradiation unit (ultraviolet irradiation unit) 122, a projection lens 106, and the like are mounted.
[0060]
The controller / image processing device 124 controls the operations of the above-described six-axis stages 112, 114, 116, the light source unit 120 and the UV irradiation unit 122, and the operation of the CCD camera (charge coupled device camera) 130 which is a light receiving means. Thus, the image captured from the CCD camera 130 can be appropriately processed.
[0061]
FIG. 2 is a side view showing the optical adjustment device 100 of FIG. 1 more specifically. The optical adjustment device 100 of FIG. 2 includes a base 118, a lower support 132, and an upper support 134. The base 118 includes a caster 118A for movement and a stopper 118B for fixation.
[0062]
On the base 118, the six-axis stages 112, 114, and 116 shown in FIG. In FIG. 2, one 6-axis stage 112 is representatively shown, and a first optical member holding portion 134 is set on the base 118 between the 6-axis stage 112 and the projection lens 106. The first optical member holding portion 134 can detachably hold the prism 22 that is the first optical member.
[0063]
Corresponding to the optical axis CL of the projection lens 106, the reflecting means 136 is mounted on the base 118. The reflecting means 136 includes a mirror 136A and a moving unit 138 for holding and moving the mirror 136A.
[0064]
The mirror 136A can be set at a predetermined angle α by the support 140 of the moving unit 138. This angle α can be set to, for example, an angle of 70 degrees with respect to the optical axis CL.
[0065]
The support 140 is fixed to the carrier 138A of the moving unit 138. The carrier 138A has a knob 138B. For example, when the user operates the knob 138B, the carrier 138A can be manually moved on the base 118 in the Z-axis direction and positioned. However, it may be automated by a motor or the like instead of manually.
[0066]
The reason why the mirror 136A of the reflecting means 136 can be moved and positioned using the moving unit 138 is as follows. That is, since the projection distance of the projection display device 1 as described above varies depending on the product specifications or types, the position of the mirror 136A of the reflecting means 136 is changed or the angle is appropriately changed in accordance with the difference in the projection distance. This is because it is desirable to change.
[0067]
The carrier 138A moves along the rail 118D. The optical axis CL of the projection lens 106 is positioned at a height LH with respect to the reference plane 118C, for example.
[0068]
The lower support 132 in FIG. 2 is set on the base 118. An upper support 134 is further set on the lower support 132. The upper support 134 is equipped with a screen (projection plane) 150 and a plurality of CCD cameras 130.
[0069]
The screen 150 is set to an angle of β, for example, 50 degrees with respect to the optical axis CL of the projection lens 106, that is, the Z axis.
[0070]
From each 6-axis stage 112 in FIG. 1, light for optical adjustment is sent to the projection lens 106 through the corresponding liquid crystal panel and the prism 22. The projection lens 106 projects this light onto the mirror 136A of the reflecting means 136, and the mirror 136A reflects this light so that it can be projected onto the screen 150 in an enlarged manner. Each CCD camera 130 converts the enlarged image for optical adjustment projected on the screen 150 into an optical / electrical signal and supplies it to the controller / image processing device 124 of FIG.
[0071]
FIG. 3 is a front view showing the base 118, the lower support 132, the upper support 134, the screen 150, the 6-axis stage 112, and the like.
[0072]
FIG. 4 shows a screen 150, an upper support 134, a CCD camera 130, six-axis stages 112, 114, and 116, a prism 22, a projection lens 106, a reflection means 136, and the like.
[0073]
Next, referring to FIG. 5, an example of the structure of the six-axis stages 112, 114, 116 will be described. The chuck 162 can detachably hold the panel frame plate 51 and the liquid crystal panel 40R (or 40B, 40G) of the liquid crystal panel unit 50R (or 50B, 50G) of FIG. The six-axis stages 112, 114, and 116 have the same structure, and the operation means 160 is used to add the X axis, Y axis, Z axis, V axis, H axis, and θ axis as shown in FIG. The chuck 162 and the liquid crystal panel 40R (or 40B, 40G) can be moved and positioned along the six axes. That is, the chuck 162 has, for example, a claw 162A and a claw 162B. The corresponding liquid crystal panel 40R (or 40B or 40G) is detachably sandwiched between the claw 162A and 162B, and the broken line in FIG. Hold as shown. A light source 170 is disposed behind the liquid crystal panel 40G held in this way. In the holding part 172 of the light source 170, optical fiber end faces 174 are arranged at four corners, for example, at equal intervals.
[0074]
Optical fiber arrays 180 and 180 for ultraviolet irradiation are arranged on the right and left of the light source 170.
[0075]
An air supply unit 190 is provided above the light source 170 and the chuck 162. The air supply unit 190 includes an air hose 192 and an air blow generation source 194. When the air blow generation source 194 is activated, air blow is blown to the optical fiber end face 174 of the optical fiber array 180 and the holding unit 172 via the air hose 192. be able to.
[0076]
The claw 162A on the upper side of the chuck 162 is moved along the Y direction by an operating means (not shown) to sandwich and hold the liquid crystal panel. The claw 162 is attached to the main body 166 side. The optical fiber arrays 180 and 180 can be irradiated with ultraviolet rays by the UV irradiation unit 122. The optical fiber array 180 is a linear array of a plurality of optical fibers.
[0077]
The end face 174 of the optical fiber is arranged at an interval with respect to a holding portion 172 as an arrangement member. The end face 174 of the optical fiber shown in FIG. 6 supplies illumination light, that is, light used for optical adjustment, to the corresponding liquid crystal panels 40G, 40R, and 40B shown in FIG.
[0078]
An illumination unit 200 as shown in FIGS. 7, 8 and 9 is fixed to the holding portion 172. A polarizing filter 202 is attached to the end of the illumination unit 200.
[0079]
As shown in FIG. 9, the illumination unit 200 is arranged corresponding to the prism 22 and, for example, the liquid crystal panel 40R. The illumination unit 200 holds four optical fibers 174A, and these four optical fibers 174A can be detachably connected to the connection portion 208 of the light source unit 120 shown in FIGS. . The light source unit 120 can adjust the amount of light by operating the light control 210.
[0080]
In any case, the 6-axis stages 112, 114, 116 shown in FIG. 1 have a holding portion 172 and an illumination unit 200 as shown in FIGS. 6 to 9, respectively. Illumination light is supplied to a corresponding liquid crystal panel by a light source unit 120 as shown in FIGS.
[0081]
As shown in FIGS. 1 and 4, the axis of the six-axis stage 112 is oriented in the Z direction, the axis of the six-axis stage 114 is oriented in the X direction, and the axis of the six-axis stage 116 is also oriented in the X direction. ing. However, the 6-axis stages 114 and 116 face each other.
[0082]
Next, using these 6-axis stages 112, 114, 116, etc., the liquid crystal panels 40G, 40B, 40R, which are second optical members, are optically positioned and adjusted with respect to the prism 22, which is the first optical member. A working example will be described.
[0083]
As shown in FIGS. 1 and 2, the prism 22 and the projection lens 106 are fixed to the first optical member holding portion 134. The prism 22 and the projection lens 106 are called a head body and are integrated. As a result, the prism 22 is positioned between the projection lens 106 and the three six-axis stages 112, 114, and 116. As the projection lens 106, one having the same performance as the projection lens 6 of the projection display device of FIG. 1 already described can be used.
[0084]
Next, the light source unit 120 of FIG. 1 is operated, and the liquid crystal panel 40G (40B, 40R) is used with the end faces 174 of the four optical fibers of the light sources 170 of the six-axis stages 112, 114, 116 of FIG. To emit light for illumination. The liquid crystal panel 40G (40B, 40R) is mechanically fixed between the claws 162A, 162B of each chuck 162.
[0085]
The illumination light transmitted from the light sources 170 of the six-axis stages 112, 114, and 116 passes through the liquid crystal panels 40G, 40B, and 40R fixed in this way and the prism 22, and passes through the projection lens 106 of FIG. Thus, the light reaches the reflecting mirror 136A of the reflecting means 136. This reaching light uses the upper light region with respect to the optical axis CL. Then, the light LT is reflected by the mirror 136A, and projected on the screen 150 positioned at the upper portion.
[0086]
Each CCD camera 130 performs light / signal conversion on the image projected on the screen 150 and sends it to the controller / image processing device 124 of FIG. The image processing device 124 performs the following adjustments by operating the six-axis stages 112, 114, and 116 based on these signals, respectively. That is, the focus adjustment is performed so that each image forming surface that is a subject is positioned within the allowable focus depth of the projection lens 106. Thereafter, the respective pixels are aligned (alignment adjustment) for the liquid crystal panels 40G, 40B, and 40R.
[0087]
This focus adjustment is performed along the H, V, and Z directions. As the CCD camera used for the alignment adjustment, for example, four CCD cameras 130X shown in FIG. 3 are used, and for the focus adjustment, four CCD cameras 130Y are used.
[0088]
As described above, as shown in FIGS. 2, 3, and 4, the light LT emitted from the projection lens 106 is guided along the optical axis CL, which is the first direction, and along the second direction D2 by the mirror 136A. The light is reflected and imaged on the screen 150.
[0089]
By adopting such a light bending method, unlike the conventional case, the area occupied by the optical adjustment device 100 with respect to the floor 118C (projection area viewed from the arrow E in FIG. 2) can be made extremely small. By reducing the size as described above, more optical adjusting apparatuses 100 can be set in the factory, and the efficiency and space saving of the optical adjusting apparatus can be improved.
[0090]
Further, the reflecting means 136 of FIG. 2 can be moved and positioned along the Z direction by the moving unit 138. The reason for this movement is that the projection distance of the projection lens 106 varies depending on the format specification or size of the projection display device.
[0091]
Depending on the projection distance of the projection lens 106, the position of the mirror 136A is changed in the Z direction, or the setting angle of the mirror 136A is changed in the support 140, so that the screen 150 has an appropriate size. Now it can be enlarged and displayed. As described above, the adjustment image is enlarged and displayed on the screen 150, so that more accurate alignment adjustment and focus adjustment can be performed.
[0092]
Next, a method for fixing the optical member for fixing the liquid crystal panels 40G, 40R, and 40B that have been subjected to various adjustments as described above to the corresponding surfaces of the prism 22 will be described.
[0093]
FIG. 12 shows the liquid crystal panels 40G, 40R, and 40B, the prism 22, and the projection lens 106 whose positions are adjusted.
[0094]
Each liquid crystal panel positioned in this way needs to be fixed to the corresponding surface of the prism 22 while being adjusted using the wedge (adjustment member) 57 already described. When fixing the liquid crystal panel and the light incident surface of the prism 22 via the wedge 57, for example, an ultraviolet curable adhesive is used.
[0095]
In order to cure the ultraviolet curable adhesive, optical fiber arrays (light guiding means) 180 and 180 and other light guiding means 240 and 240 are used. The optical fiber array 180 and the light guiding means 240 constitute an optical member fixing device. The optical fiber arrays 180 and 180 are already shown in FIG. 5, and are connected to the UV irradiation unit 122 as shown in FIG. Similarly, the light guiding means 240 and 240 are also connected to the UV irradiation unit 122. In FIG. 12, one of the wedges 57 and 57 of the liquid crystal panels 40R and 40B can be bonded by curing the ultraviolet curable adhesive by irradiating the ultraviolet rays with the light guiding means 240 and 240.
[0096]
On the other hand, the other wedges 57A and 57A of the liquid crystal panels 40R and 40B and the wedges 57B and 57B of the liquid crystal panel 40G are bonded by curing the ultraviolet curable adhesive using the optical fiber arrays 180 and 180. In this case, since the optical fiber array 180 is along the Z direction, the wedges 57A and 57A facing each other can be irradiated with ultraviolet rays. However, the wedges 57B and 57B cannot be directly irradiated with ultraviolet rays as they are. Therefore, it is necessary to prepare optical fiber arrays 180 and 180 indicated by another pair of two-dot chain lines.
[0097]
FIG. 13 shows an example in which two pairs of optical fiber arrays 180 in this case are connected to two irradiation units 122 and 122. Other light guiding means 240 and 240 are connected to another irradiation unit 122. In this case, since three irradiation units 122, two pairs of optical fiber arrays 180, light guiding means 240, 240, and the like are necessary, the apparatus becomes large and the cost is increased.
[0098]
In addition, in the embodiment of FIGS. 12 and 13, it may be extremely difficult in terms of space to arrange two or more optical fiber arrays 180 near the prism.
[0099]
14 and 15 are more preferred embodiments than the embodiments of FIGS. In FIG. 14 and FIG. 15, compared with the embodiment of FIG. 12 and FIG. 13, one UV irradiation unit 122 and a pair of optical fiber arrays 180 can be omitted as shown in FIG.
[0100]
Other points of the embodiment of FIGS. 14 and 15 are substantially the same as those of FIGS.
[0101]
The example of FIGS. 14, 15 and 16 is characterized in that the light reflecting means 249 is provided. The light reflecting means 249 has a mirror 241 and a drive cylinder 242 as a moving unit. Such light reflecting means 249 is disposed obliquely corresponding to the corners of the prism 22 between the liquid crystal panels 40R and 40G and between the liquid crystal panels 40G and 40B.
[0102]
A procedure for sequentially irradiating the wedges 57A, 57A and 57B, 57B with ultraviolet rays using one UV irradiation unit 122 will be described.
[0103]
  As shown in FIG. 15, the moving unit 242 positions the mirror 241 in the retracted position, so that the optical fiber arrays 180 and 180 transmit the ultraviolet rays UV.First direction F1The ultraviolet curable adhesive can be cured by directly irradiating the ultraviolet curable adhesive of the wedges 57A and 57A along the line.
[0104]
  Next, in FIG. 14, the moving unit 242 moves the mirror 241 from the exit position in FIG. 15 to the entry position in FIG. 14. As a result, the mirrors 241 and 241 reach the positions corresponding to the optical fiber arrays 180 and 180, and the ultraviolet rays UV of the optical fiber arrays 180 and 180 are reflected by the mirror 241 and the corresponding UV curable adhesives of the wedges 57B and 57B. The UV curable adhesive can be cured by irradiation. In other words, UV UVFirst direction F1Is bent by a 90 degree mirror 241 fromDirection F2 different from the first directionTo reach the wedge 57B.
[0105]
By adopting such a structure, one UV irradiation unit can be omitted as compared with the type shown in FIG. 12, and a pair of optical fiber arrays 180 and 180 can be omitted.
[0106]
Here, the position of the liquid crystal panels 40R and 40B is adjusted, that is, the alignment is adjusted based on the liquid crystal panel 40G after UV curing. The reason for this is to prevent the effect of displacement due to the shrinkage of the UV curable resin during UV curing. Therefore, after the liquid crystal panel 40G is cured with ultraviolet rays, the remaining two liquid crystal panels 40R and 40B are aligned and fixed with respect to the prism using the liquid crystal panel 40G as an alignment reference.
[0107]
Each of the liquid crystal panels 40G, 40R, and 40B is advanced and held to a corresponding position of the prism 22 when performing focus alignment. Before that, each liquid crystal panel stands by at a position away from the prism 22. For example, if the liquid crystal panels 40R and 40B are not separated from the prism 22 when the liquid crystal panel 40G is cured with ultraviolet light, the ultraviolet curable resin may be cured before alignment adjustment due to the wraparound of the light for ultraviolet curing. This is to prevent it.
[0108]
FIG. 17 shows an example of the structure of the light guiding means 249 described above. The ultraviolet rays UV guided from the UV irradiation unit are reflected by the mirror 241 and applied to the ultraviolet curable adhesive of the corresponding wedge 57.
[0109]
FIG. 18 shows an example of the structure of the optical fiber array 180. A plurality of optical fibers 180B are arranged in a straight line in the case 180A.
[0110]
The light source 170 shown in FIG. 5 supplies illumination light to each corresponding liquid crystal panel and prism 22, but supplies such illumination light in a spot manner using a plurality of optical fibers. ing.
[0111]
As a result, the energy for illumination can be reduced as compared with the case of using a normal illumination lamp, and uniform light is supplied corresponding to the substantially rectangular or square liquid crystal panels 40G, 40R, 40B. Can do. From this, it is possible to obtain a substantially uniform projected image when the illumination light is enlarged and projected onto the screen 150 as shown in FIG.
[0112]
In FIG. 5, the air supply unit 190 supplies air blow from the air hose 192 to the optical fiber array 180 and the optical fiber end face 174 of the light source 170 in the following cases. That is, for example, as described with reference to FIGS. 14 to 16, when UV light is irradiated from the optical fiber array 180 to the UV curable resin of the wedge, the vapor of the UV curable adhesive is changed to the optical fiber array 180 of FIG. 5 or the optical fiber. It may be formed near the end face 174. In this case, the air hose 192 is used to supply air blow to blow off the vapor of the ultraviolet curable adhesive. By doing so, it is possible to prevent the vapor of the ultraviolet curable adhesive from adhering to the end face of each optical fiber of the optical fiber array 180 and the end face 174 of the optical fiber of the light source 170. A reduction in efficiency can be prevented, and a reduction in the amount of illumination light from the light source 170 can be prevented.
[0113]
The present invention is not limited to the above embodiment.
[0114]
The optical adjustment device of the present invention performs adjustment by taking, for example, the prism as the first member and the liquid crystal panel as the second member of the projection display device as examples.
[0115]
Of course, the optical adjustment device and the optical adjustment method of the present invention can be used for positioning adjustment of the first member and the second member of other types of optical devices. Further, the method of chucking the liquid crystal panel is not limited to the sandwich type shown in the figure, but may be a vacuum suction type or a magnetic adsorption type.
[0116]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the light guiding means applies light to cure when the adjusting member for finely adjusting the position of the second optical member with respect to the first optical member is fixed using the photo-curing adhesive.
[0117]
  The light reflecting means supplies the light from the light source to the photo-curing adhesive of the adjusting member on the first direction side, or the light from the light source.A direction different from the first directionSupplying to the photocuring adhesive of the adjustment member on the side can be performed selectively.
[0118]
Accordingly, it is not necessary to provide light guide means corresponding to the positions of the adjustment members, the structure can be simplified, and the number of light sources can be reduced, so that the cost can be reduced.
[0119]
In the second and third aspects of the invention, the first optical member and the second optical member constituting the optical system of the projection display apparatus can be fixed while having a simple configuration.
[0120]
  In the invention of claim 4, the moving part positions the mirror at the reflection position or retracts the light from the light source sent through the light guiding means to the first direction side adjustment member,A direction different from the first directionIt can be selectively supplied to any of the side adjustment members.
[0121]
In this invention of Claim 5, each optical member of red, blue, and green can be fixed with an adjustment member.
[0122]
In the invention of claim 6, since the air blow supply unit can supply air blow to the peripheral region of the optical fiber, the optical fiber is prevented from adhering to the vapor of the photo-curing resin generated during light irradiation on the optical fiber. Thus, the light from the light source sent through can be efficiently supplied to the ultraviolet curable resin.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of an optical adjusting device having an optical member fixing device of the present invention.
FIG. 2 is a side view showing the optical adjustment device of FIG. 1;
FIG. 3 is a front view showing the optical adjustment device of FIG. 2;
4 is a plan view showing the optical adjustment device of FIG. 2;
FIG. 5 is a perspective view showing a part of a six-axis stage for each liquid crystal panel.
FIG. 6 is a front view showing an end face of an optical fiber for illumination and its arrangement member.
FIG. 7 is a diagram showing an end face of the lighting unit.
FIG. 8 is a side view showing an illumination unit and one liquid crystal panel.
FIG. 9 is a diagram showing an illumination unit, a liquid crystal panel, a prism, and the like.
FIG. 10 is a view showing a light source unit for illumination.
11 is a side view of the light source unit of FIG.
FIG. 12 is a diagram showing an example of an apparatus that irradiates ultraviolet rays to a wedge that fixes a prism and a liquid crystal panel.
13 is a diagram specifically showing an apparatus for irradiating ultraviolet rays in FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is a diagram showing another example of irradiating ultraviolet rays to a wedge that fixes a prism and a liquid crystal panel.
FIG. 15 is a diagram showing another operation in the unit for irradiating with ultraviolet rays in FIG. 14;
16 is a diagram specifically showing a unit for irradiating ultraviolet rays shown in FIGS. 14 and 15. FIG.
FIG. 17 is a diagram showing an example of another light guiding means for irradiating the wedge on the prism side with ultraviolet rays.
FIG. 18 is a perspective view showing an example of an optical fiber array as light guiding means.
FIG. 19 is a perspective view showing a projection display device as an example including a prism of a first member and a liquid crystal panel of a second member applied to the optical adjustment device of the present invention.
20 is a plan view showing the internal structure of the projection display apparatus shown in FIG.
21 is a longitudinal sectional view of the projection display device of FIG.
FIG. 22 is a diagram showing an optical configuration of a projection display apparatus.
FIG. 23 shows the optical structure in more detail.
FIG. 24 is an exploded perspective view showing a structural example of a prism and a liquid crystal panel.
FIG. 25 is a perspective view showing a liquid crystal panel, a prism, a projection lens, and the like.
FIG. 26 is a perspective view showing a prism, a liquid crystal panel, a projection lens, and the like as seen from another angle.
FIG. 27 is a side view showing an example of a conventional optical adjusting device.
28 is a plan view of the conventional optical adjusting device of FIG. 27. FIG.
[Explanation of symbols]
22 ... Prism (first optical member)
40G, 40R, 40B ... Liquid crystal panel (second optical member)
57A, 57B, 57 ... adjustment member
100 ... Optical adjustment device
106 ... Projection lens
112, 114, 116 ... 6-axis stage
118 ... Base
122... UV irradiation unit for curing an ultraviolet curable adhesive
130 (130X, 130Y) ... CCD camera (light receiving means)
F1 ... 1st direction
F2 ... Second direction
136: Reflecting means
136A ... Mirror
138 ... Moving part of the reflecting means
150 ... Screen (projection surface)
170 ... Light source for illumination
180 ... Optical fiber array (light guiding means)
190 ... Air supply part
192 ... Air hose
249 ... Light reflecting means
241 ... Mirror
242 ... Moving unit

Claims (6)

第1光学部材と前記第1光学部材の第1の面に対向する位置に配置された投写レンズと、前記投写レンズが配置された面に対向する前記第1光学部材の第2の面、前記第2の面に垂直な第3の面及び第4の面にそれぞれ配置された第2光学部材とを、調整部材と、光硬化接着剤を用いて固定する光学部材固定装置であって、
光源と、
前記光源からの光を案内する第1光案内手段と、
前記光源からの光を案内する第2光案内手段と、
前記光案内手段から出射した前記光源からの光を反射する第1光反射手段と、
前記光案内手段から出射した前記光源からの光を反射する第2光反射手段と、
を備え、
前記第1光案内手段から第1方向に出射した前記光源からの光を、前記第1光学部材と前記第1光学部材の第3の面に配置された前記第2光学部材との間に介在する前記光硬化接着剤に対して供給し、
前記第2光案内手段から第1方向に出射した前記光源からの光を、前記第1光学部材と前記第1光学部材の第4の面に配置された前記第2光学部材との間に介在する前記光硬化接着剤に対して供給し、
前記第1光案内手段から第1方向に出射した前記光源からの光を前記第1光反射手段によって反射させ、前記第2光案内手段から第1方向に出射した前記光源からの光を前記第2光反射手段によって反射させ、前記第1方向とは異なる方向であって前記第1光学部材と前記第1光学部材の第2の面に配置された前記第2光学部材との間に介在する前記光硬化接着剤に対して供給することを、
特徴とする光学部材固定装置。
A first optical member, a projection lens disposed at a position facing the first surface of the first optical member, a second surface of the first optical member facing the surface on which the projection lens is disposed, An optical member fixing device that fixes the second optical member arranged on each of the third surface and the fourth surface perpendicular to the second surface, using an adjustment member and a photo-curing adhesive,
A light source;
First light guiding means for guiding light from the light source;
Second light guiding means for guiding light from the light source;
First light reflecting means for reflecting light from the light source emitted from the light guiding means;
Second light reflecting means for reflecting light from the light source emitted from the light guiding means;
With
Light from the light source emitted in the first direction from the first light guiding means is interposed between the first optical member and the second optical member disposed on the third surface of the first optical member. Supplying to the light curing adhesive,
Light from the light source emitted in the first direction from the second light guiding means is interposed between the first optical member and the second optical member disposed on the fourth surface of the first optical member. Supplying to the light curing adhesive,
The light from the light source emitted in the first direction from the first light guiding means is reflected by the first light reflecting means, and the light from the light source emitted in the first direction from the second light guiding means is the first light. Reflected by a two-light reflecting means and interposed between the first optical member and the second optical member disposed on the second surface of the first optical member in a direction different from the first direction. Supplying to the light-curing adhesive;
An optical member fixing device.
前記第1光学部材と前記第2光学部材は、投写型表示装置の光学系の一部を構成する請求項1に記載の光学部材固定装置。 The optical member fixing device according to claim 1, wherein the first optical member and the second optical member constitute part of an optical system of a projection display device. 前記第2光学部材は、赤色、青色、緑色に対応して用意され、前記赤色の前記第2光学部材と、前記青色の前記第2光学部材と、前記緑色の前記第2光学部材が、前記第1光学部材の異なる面に位置決めして固定される請求項2に記載の光学部材固定装置。 The second optical member is prepared corresponding to red, blue, and green, and the second optical member of red, the second optical member of blue, and the second optical member of green are The optical member fixing device according to claim 2, wherein the optical member fixing device is positioned and fixed on different surfaces of the first optical member. 前記光反射手段は、前記光案内手段から出射した前記光を反射するミラーと、前記ミラーを反射位置に位置決めすると前記光案内手段から出射した前記光を前記第1方向とは異なる方向の前記第1光学部材と前記第2光学部材との間に介在する前記光硬化接着剤に供給するための移動部と、を有する請求項1〜3のいずれかに記載の光学部材固定装置。 The light reflecting means includes a mirror that reflects the light emitted from the light guiding means, and the light emitted from the light guiding means when the mirror is positioned at a reflection position, in the direction different from the first direction. The optical member fixing device according to claim 1, further comprising: a moving unit that supplies the light curable adhesive interposed between one optical member and the second optical member. 前記第1方向側の前記調整部材は前記赤色の前記第2光学部材と前記青色の前記第2光学部材の前記第2光学部材であり、前記第1方向とは異なる方向の前記調整部材は前記緑色の前記第2光学部材である請求項4に記載の光学部材固定装置。 The adjustment member on the first direction side is the second optical member of the red second optical member and the blue second optical member, and the adjustment member in a direction different from the first direction is the The optical member fixing device according to claim 4, wherein the second optical member is green. 前記光案内手段は光ファイバーであり、前記光案内手段を含む周辺領域にエアーブローを供給するエアーブロー供給部を有する請求項4に記載の光学部材固定装置。 The optical member fixing device according to claim 4, wherein the light guide means is an optical fiber, and has an air blow supply unit that supplies air blow to a peripheral region including the light guide means.
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