JP4679868B2 - Projection device - Google Patents
Projection device Download PDFInfo
- Publication number
- JP4679868B2 JP4679868B2 JP2004286363A JP2004286363A JP4679868B2 JP 4679868 B2 JP4679868 B2 JP 4679868B2 JP 2004286363 A JP2004286363 A JP 2004286363A JP 2004286363 A JP2004286363 A JP 2004286363A JP 4679868 B2 JP4679868 B2 JP 4679868B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- color
- polarization separation
- light valve
- separation element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 80
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 61
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 20
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 31
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 18
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 16
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 10
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 10
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 6
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Description
本発明は、液晶パネルやDVD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)等の画像生成用のライトバルブを用いた投射型プロジェクト用の投影装置に関し、特に、複数枚の反射型ライトバルブを用いてカラー画像をスクリーン上に拡大投影する投射装置に関する。 The present invention relates to a projection apparatus for a projection type project using a light valve for image generation such as a liquid crystal panel or a DVD (digital micromirror device), and more particularly, a color image using a plurality of reflection type light valves. The present invention relates to a projection apparatus that enlarges and projects the image on the screen.
例えば、カラー画像表示を行う投射プロジェクタとしては、R、G、Bの3原色光を3枚の液晶パネルに照射してR、G、Bの各画像情報を担持せしめ、これらの色光を合成してスクリーンに投影するものが広く知られている。 For example, a projection projector for displaying color images irradiates three liquid crystal panels with R, G, and B primary color lights to carry R, G, and B image information, and synthesizes these color lights. What is projected on the screen is widely known.
近年、液晶パネルに代表されるライトバルブを用いて拡大投射をおこなうプロジェクション装置として、リアプロジェクションTVやフロントプロジェクタが製品化されている。これらプロジェクション装置には、より高画質化と共に低コスト化が求められている。低コスト化のため、単一のライトバルブを用い、1フレーム表示内で時間分割したR、G、B照明とし、表示としては白色となるような所謂カラーシーケンシャル方式による表示装置も製品化されている。 In recent years, rear projection TVs and front projectors have been commercialized as projection devices that perform enlarged projection using a light valve typified by a liquid crystal panel. These projection apparatuses are required to have higher image quality and lower cost. In order to reduce the cost, a so-called color sequential display device that uses a single light valve, uses R, G, and B lighting that is time-divided within one frame display, and displays white is also commercialized. Yes.
しかし、所謂カラーシーケンシャル方式による表示装置は、動画表示時や目の移動時に生じるカラーブレークなど高画質を阻害する課題がある。したがって、高画質と低コスト化を同時に満たすには、R、G、Bの各色照明光をそれぞれのカラーに対応した画像を3板のライトバルブを用いた所謂多板方式の方が有利である。 However, a display device using a so-called color sequential method has a problem of hindering high image quality such as a color break that occurs when a moving image is displayed or an eye moves. Therefore, in order to satisfy both high image quality and low cost, the so-called multi-plate method using R, G, B color illumination light corresponding to each color and using three light valves is more advantageous. .
多板方式による表示装置は、複数のパネルの焦点調整や位置調整が必要である。また、その精度は、高画質化になればなるほど、画素ピッチなどが小さくなり高くなる。 A multi-panel display device requires focus adjustment and position adjustment of a plurality of panels. In addition, the higher the image quality, the smaller the pixel pitch and the like.
特許文献1では、反射型ライトバルブを用いた投影光学系において、光源から照射光の色分離と反射型ライトバルブからの色光の色合成を1つの光学部材により行うようにして投影光学系のコンパクト化および製造コストの低廉化を図るとともに、スクリーン上に色むらの少ないカラー画像を映出できる反射型投影光学系が提案されている。
In
特許文献2では、直線偏向状態の白色照明光を第1の波長選択性リターダを透過させ、偏向ビームスプリッタとダイクロイックプリズムにより分離し、ライトバルブにより映像光とし、ダイクロイックプリズムと偏向ビームスプリッタにより合成し、第2の波長選択性リターダを介して偏向子に入射し、結像光学系によりスクリーン上に投影されたカラー画像を表示することにより、投影画像のコントラストを向上させる投影装置が提案されている。
しかしながら、上記の発明は、以下の問題を有している。 However, the above invention has the following problems.
特許文献1によれば、反射型ライトバルブを用いた投影光学系において、光源からの照射光の色分離と反射型ライトバルブからの色光の色合成を1つの光学部材により行うようにして投影光学系のコンパクト化を図っているが、反射型ライトバルブの配置については言及されておらず、反射型投影光学系のコンパクト化が図られていない。
According to
特許文献2によれば、複数の反射型ライトバルブを用いて投影画像のコントラストの向上を図っているが、該反射型ライトバルブの配置については言及されておらず、投射装置のコンパクト化が図られていない。
According to
そこで、本発明は、偏光分離素子によって偏向された偏光方向と、色合成素子による偏光方向とを直交させ、かつライトバルブを同一平面上に配置し、R、G、Bに対応したライトバルブを同一部材に保持し一体化することにより、プリズム、偏光分離素子、及びライトバルブ等の組み立てが容易かつ装置全体がコンパクト化された投影装置を提供することを目的としている。 Therefore, the present invention makes a light valve corresponding to R, G, and B in such a manner that the polarization direction deflected by the polarization separation element and the polarization direction by the color synthesis element are orthogonal to each other, and the light valves are arranged on the same plane. It is an object of the present invention to provide a projection apparatus in which the prism, polarization separation element, light valve, and the like are easily assembled and the entire apparatus is made compact by being held and integrated on the same member.
請求項1記載の発明は、複数色の光を発する光源と、前記光源から発せられた各色光にそれぞれ対応して設けられた複数の偏光分離素子と、前記各偏光分離素子を透過又は反射した各偏光光にそれぞれ対応して設けられたライトバルブと、色合成素子とを有し、前記ライトバルブは、前記偏光分離素子を透過又は反射した各色光の偏光光をそれぞれ変調し、前記偏光分離素子は、前記ライトバルブによって変調された各色光をそれぞれ検光し、前記色合成素子は、前記偏光分離素子によって検光された各色光を色合成する投射装置において、各偏光光にそれぞれ対応して設けられた前記ライトバルブを取り付ける取り付け部材と、前記各ライトバルブと前記取り付け部材とを一体化する前記各ライトバルブにそれぞれ対応して設けられた中間部材であって、前記ライトバルブと接する第1の部材、前記取り付け部材と接する第2の部材、及び、前記第2の部材を基準に前記第1の部材を前記偏光光と直交する面と平行に移動させる第1の移動手段を備える前記中間部材と、前記中間部材と前記取り付け部材との間隔が位置決め固着され、前記各ライトバルブの偏光光が照射される面が同一平面上に位置するように前記各ライトバルブの高さを調整する調整手段とを有し、前記偏光分離素子によって検光された各色光と前記色合成素子によって色合成された各色光とが形成する面と、前記偏光分離素子によって検光された各色光と前記ライトバルブによって変調された各色光とが形成する面とが略直交し、前記ライトバルブを前記取り付け部材の同一平面上に配置することを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a light source that emits light of a plurality of colors, a plurality of polarization separation elements provided corresponding to each of the color lights emitted from the light source, and the light transmitted through or reflected by each of the polarization separation elements A light valve provided corresponding to each polarized light; and a color composition element, wherein the light valve modulates the polarized light of each color light transmitted or reflected by the polarization separation element, and the polarization separation. The element detects each color light modulated by the light valve, and the color composition element corresponds to each polarization light in the projection device that color-synthesizes each color light detected by the polarization separation element. A mounting member for mounting the light valve provided in the middle, and an intermediate member provided corresponding to each light valve for integrating the light valve and the mounting member. A first member in contact with the light valve, a second member in contact with the mounting member, and the first member in parallel with a plane orthogonal to the polarized light with respect to the second member. said intermediate member comprising a first moving means for moving the said gap between the intermediate member and the mounting member is positioned fixed, it said that the plane polarized light is irradiated in the light valves are positioned on the same plane wherein and an adjustment means for adjusting the height of each light valve, and the respective color light and forms a surface that is color synthesis is light detecting by the polarization separating element and each color light by the color combining element, said polarization A surface formed by each color light detected by a separation element and each color light modulated by the light valve is substantially orthogonal, and the light valve is arranged on the same plane of the mounting member. .
請求項2記載の発明は、請求項1記載の投射装置において、前記ライトバルブが設置されている位置に対応して前記偏光分離素子と前記色合成素子とが一体化していることを特徴とする。
According to a second aspect of the invention, in the projection device according to
本発明は、各色の色合成素子への入射光及び色合成素子からの出力光を含む平面と、各色の偏光分離素子への入射光及び偏光分離素子からの出力光を含む平面とが互いに略直交する構成とすることより、全てのライトバルブを同一平面上へ配置できる。また、R、G、Bに対応したライトバルブを同一部材に保持し、かつ一体化したので、投射装置に入射される照射光の光軸をそろえることができる。さらに、複数のライトバルブと取り付け部材とを一体化したユニット構造を採用したため、色合成素子や偏光分離素子の組み立て後に、複数のライトバルブと取り付け部材とを一体化したユニットを取り付けるシンプルな構造とすることができる。 In the present invention, the plane including the incident light to the color combining element of each color and the output light from the color combining element and the plane including the incident light to the polarization separating element of each color and the output light from the polarization separating element are substantially the same. By adopting an orthogonal configuration, all the light valves can be arranged on the same plane. In addition, since the light valves corresponding to R, G, and B are held in the same member and integrated, the optical axes of the irradiation light incident on the projection apparatus can be aligned. Furthermore, since a unit structure in which multiple light valves and mounting members are integrated is adopted, a simple structure for mounting a unit in which multiple light valves and mounting members are integrated after assembly of the color composition element and polarization separation element can do.
以下に本発明の実施形態の一例について説明する。 An example of the embodiment of the present invention will be described below.
図1は、本実施形態に係る投射装置の概略図である。本実施形態に係る投射装置は、R、G、Bの各色の照明光(101a、101b、101c)に対応するライトバルブ(5a、5b、5c)、各色の照明光(101a、101b、101c)からライトバルブ(5a、5b、5c)へ入射する照明光を分離する偏光分離素子(4a、4b、4c)、及びライトバルブ(5a、5b、5c)で偏光状態を画素単位で変調された各色の出力光を合成する色合成素子1を有している。なお、ライトバルブ(5a、5b、5c)は、同一の平面6上に配置されており、ライトバルブ(5a、5b、5c)は、取り付け部材7と一体化されている。
FIG. 1 is a schematic view of a projection apparatus according to the present embodiment. The projection apparatus according to this embodiment includes light valves (5a, 5b, 5c) corresponding to illumination lights (101a, 101b, 101c) of R, G, and B colors, and illumination lights (101a, 101b, 101c) of the colors. Each color whose polarization state is modulated in units of pixels by the polarization separation elements (4a, 4b, 4c) and the light valves (5a, 5b, 5c) that separate the illumination light incident on the light valves (5a, 5b, 5c) from
図2は、図1に示した本実施形態に係る投射装置の側面図及び上面図である。図2において、符号103a及び符号103cは色合成素子1への入射光を、符号104a及び符号104cは色合成素子1からの出力光を表している。なお、色合成素子1への入射光103a及び色合成素子1からの出力光104aを含む平面と、偏光分離素子4aへの入射光102a及び偏光分離素子4aからの出力光103aを含む平面とは互いに略直交している。
FIG. 2 is a side view and a top view of the projection apparatus according to the present embodiment shown in FIG. In FIG. 2, reference numerals 103 a and 103 c represent incident light to the
図1に示すように、上方から照明光(101a、101b、101c)を偏光分離素子(4a、4b、4c)を介して、ライトバルブ(5a、5b、5c)に入射する。偏光分離素子(4a、4b、4c)を通過した照明光は、直線偏光となって、ライトバルブ(5a、5b、5c)を照明する。ライトバルブ(5a、5b、5c)が反射型のライトバルブ等の場合、各色に応じた画像信号により画素毎に変調され、入射偏光を回転して反射され偏光分離素子(4a、4b、4c)へと向かう。偏光分離素子(4a、4b、4c)は、変調された各色の出力光を反射光として色合成素子1へ導く。
As shown in FIG. 1, illumination light (101a, 101b, 101c) is incident on the light valves (5a, 5b, 5c) from above through the polarization separation elements (4a, 4b, 4c). The illumination light that has passed through the polarization separation elements (4a, 4b, 4c) becomes linearly polarized light and illuminates the light valves (5a, 5b, 5c). When the light valve (5a, 5b, 5c) is a reflection type light valve or the like, it is modulated for each pixel by an image signal corresponding to each color, is reflected by rotating incident polarized light, and polarized light separating elements (4a, 4b, 4c). Head to. The polarization separation elements (4a, 4b, 4c) guide the modulated output light of each color to the
偏光分離素子(4a、4b、4c)には、ワイヤーグリッドといわれる金線格子を透明基板上に設けたプレート型の偏光分離素子や、誘電体多層膜で形成した偏光分離プリズムなど利用する。特に、プレート型の偏光分離素子を用いた場合、光路の大部分が空気媒体となるため、プリズムを使う場合より色収差による焦点ズレが小さくなる利点がある。 As the polarization separation elements (4a, 4b, 4c), a plate-type polarization separation element in which a gold wire lattice called a wire grid is provided on a transparent substrate, a polarization separation prism formed of a dielectric multilayer film, or the like is used. In particular, when a plate-type polarization separation element is used, since most of the optical path is an air medium, there is an advantage that focus shift due to chromatic aberration is smaller than when a prism is used.
色合成素子1としては、クロス型のダイクロイックプリズムが好適である。色合成素子1に入射した各色の入射光は、ダイクロイック膜(2、3)により反射し、カラー画像201として出力される。プロジェクション拡大装置へ適用する場合は、投射レンズ(図示せず)などで拡大投射する。
As the
上述したように、各色の色合成素子への入射光及び色合成素子からの出力光を含む平面と、各色の偏光分離素子への入射光及び偏光分離素子からの出力光を含む平面とが互いに略直交する構成とすることより、全てのライトバルブの同一平面上への配置が可能となった。また、R、G、Bに対応したライトバルブを同一部材に保持し、かつ一体化したので、投射装置に入射される照射光の光軸をそろえることができる(図1の場合、上方向)。さらに、複数のライトバルブと取り付け部材とを一体化したユニット構造を採用したため、色合成素子や偏光分離素子の組みつけ後に、複数のライトバルブと取り付け部材とを一体化したユニットを取り付けるシンプルな構造とすることができる。 As described above, the plane including the incident light to the color combining element of each color and the output light from the color combining element, and the plane including the incident light to the polarization separating element of each color and the output light from the polarization separating element are mutually By adopting a substantially orthogonal configuration, all the light valves can be arranged on the same plane. In addition, since the light valves corresponding to R, G, and B are held on the same member and integrated, the optical axes of the irradiation light incident on the projection apparatus can be aligned (upward in the case of FIG. 1). . In addition, since a unit structure that integrates multiple light valves and mounting members is adopted, a simple structure that attaches a unit that combines multiple light valves and mounting members after assembly of the color composition element and polarization separation element. It can be.
また、照明光路中に、偏光分離素子と1/2波長板を組み合わせた所謂偏光変換素子を配置して、本発明の偏光分離素子に高効率で透過するように、偏光をそろえた照明光としても良い。このような構成を採用することで、より光利用効率の高い投射装置が実現できる。 In addition, a so-called polarization conversion element that combines a polarization separation element and a half-wave plate is arranged in the illumination optical path, so that the illumination light has a uniform polarization so as to transmit the polarization separation element of the present invention with high efficiency. Also good. By adopting such a configuration, a projection apparatus with higher light utilization efficiency can be realized.
次に、各ライトバルブ(5a、5b、5c)の表面を同一の平面に配置するために、中間部材を介して各ライトバルブ(5a、5b、5c)を取り付け部材7に取り付けた投射装置について、図3を用いて説明する。
Next, in order to arrange the surface of each light valve (5a, 5b, 5c) on the same plane, the projection device in which each light valve (5a, 5b, 5c) is attached to the
図3(a)、(b)、及び(c)は、ライトバルブ(5a、5c)を中間部材(22a、22c)に取り付ける様子を示している。中間部材(22a、22c)は、主に、光軸方向を規制する役割を果たす。この中間部材(22a、22c)を介して、取り付け部材7とライトバルブ(5a、5c)とを一体化して保持する。この際、ライトバルブ(5a、5c)を同一の平面上に配置するため、基準部材21の参照基準面21−Aに、ライトバルブ(5a、5c)の表示面を密着させる。ライトバルブ(5a、5c)を形成している基板や中間部材7の厚みの誤差により、ライトバルブ同士の高さ、図3(a)に示すようにライトバルブ22a、22bの高さ方向の位置が揃わない場合であっても、中間部材と取り付け部材7の間隔を接着剤等の調整手段により調整し、その誤差量を吸収する。
3A, 3B, and 3C show how the light valves 5a and 5c are attached to the
具体的には、図3(a)に示すように、予め中間部材22a及び22bを基準部材21上において位置合わせを行った後に、図3(b)に示すように、接着剤等で中間部材(22a、22b)と取り付け部材7との間隙を充填・固着する。必ずしも充填する必要はなく、十分な固着強度を得られれば、接着部材等をブリッジ状に固着してもよい。接着部材としては、UV接着剤、熱硬化型、2液性硬化型などを用いる。そして、位置決め固着後、図3(c)の模式図に示すように、基準部材21を取り外す。
Specifically, as shown in FIG. 3A, after the intermediate members 22a and 22b are aligned on the
また、ライトバルブ同士の高さを合わせる手段としては、顕微鏡などでライトバルブの表示面と基準面21−Aとを光学的な手段により照らし合わせても良い。または、取り付け部材7と中間部材(22a、22c)との間隔をネジ送り機構により調整し、位置調整後に接着剤等で固着してもよい。要求される精度により、ネジ止めによりライトバルブと取り付け部材を一体化して保持することもできる。
Further, as a means for adjusting the heights of the light valves, the display surface of the light valve and the reference surface 21-A may be illuminated by optical means with a microscope or the like. Or the space | interval of the
なお、図3(a)、(b)、及び(c)には、図示しなかったが、ライトバルブ5bも上述した方法により取り付け部材7に一体化して保持する。
Although not shown in FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C, the light valve 5 b is also held integrally with the mounting
以上に述べたように、複数のライトバルブと取り付け部材とを一体化して保持することにより、各ライトバルブの表示部を同一平面上に保持することができる。また、ライトバルブと取り付け部材とを一体化して保持することにより、投射装置の組み立てに関しても容易におこなうことができる。 As described above, the display portions of the respective light valves can be held on the same plane by integrally holding the plurality of light valves and the mounting member. Further, by assembling and holding the light valve and the mounting member, it is possible to easily assemble the projection apparatus.
次に、各ライトバルブ(5a、5b、5c)の位置を、取り付け部材7の面上で調整する機構について図4を用いて説明する。取り付け部材7上に取り付けられた各色のライトバルブ(5a、5b、5c)は、ライトバルブ(5a、5b、5c)の表示面と平行な面(図4に示す面H)と平行に位置調整を行えるようにした。
Next, a mechanism for adjusting the position of each light valve (5a, 5b, 5c) on the surface of the mounting
図5を用い取り付け部材7の面Hと平行にライトバルブ(5a、5b、5c)の位置調整をおこなう具体的な機構について説明する。ライトバルブ(5a、5c)は、中間部材(22a、22c)等により取り付け部材7と一体化して保持されている。中間部材(22a、22c)は、取り付け部材7の面Hと平行な面I上で微動にシフト、又は回転できる。中間部材(22a、22c)は、ライブバルブと直接接する部材(221a、221b)、及び取り付け部材7と直接接する部材(222a、222b)とで構成される。そして、ライトバルブ(5a、5c)の位置は、ネジ(223a、223b)及びバネ部材(224a、224b)により、部材(221a、221b)と部材(222a、222b)間の面Iを介して、調整できる。ネジ(223a、223b)は、中間部材(222a、222b)の波線の範囲内でスライドできる構造となっている。以上の構成により、面I上でライトバルブを水平移動、回転等させることができる。水平方向への移動は、呼び込みネジ、押し込みネジ等による移動や、偏芯ピンを端部に配置して移動させることにより可能である。
A specific mechanism for adjusting the position of the light valves (5a, 5b, 5c) in parallel with the surface H of the mounting
バネ部材(224a、224b)には、弦巻状、板バネ、ゴム等の弾性部材を用いることができる。部材(221a、221b)と部材(222a、222b)との位置合わせは、面Iで基準の島形状を少なくとも3カ所以上設けてもよい。また、ライトバルブを水平移動又は回転調整後に、別途ネジ機構による固定するなど、接着剤によりライトバルブの固着・安定化を行っても良い。 As the spring members (224a, 224b), elastic members such as a string winding shape, a leaf spring, and rubber can be used. For alignment of the members (221a, 221b) and the members (222a, 222b), at least three reference island shapes may be provided on the surface I. Further, the light valve may be fixed and stabilized by an adhesive, such as fixing the light valve by a screw mechanism after horizontal movement or rotation adjustment.
なお、図5には、図示しなかったが、ライトバルブ5bも上述した方法により取り付け部材7に一体化して保持する。
Although not shown in FIG. 5, the light valve 5b is also held integrally with the mounting
以上の構成により、ライトバルブを取り付け部材が有する面と平行に水平移動、回転を可能にすることにより、各ライトバルブの位置合わせが可能となる。 With the above configuration, each light valve can be aligned by allowing the light valve to move horizontally and rotate in parallel with the surface of the mounting member.
次に、色合成素子1の出射面とライトバルブ面間の距離を調整するために、色合成素子1と偏光分離素子(4a、4b、4c)の位置を調整する機構について図6を用いて説明する。ライトバルブ(5a、5b、5c)は、取り付け部材7に一体化して保持されている。
Next, a mechanism for adjusting the positions of the
偏光分離素子(4a、4b、4c)とダイクロイックプリズム等の色合成素子1の間隔を調整する機構としては、例えば、図6に示した偏光分離素子4aの有効エリア外の少なくとも3カ所(8a〜8c)を、X方向又はY方向に駆動可能な機構などがある。駆動機構としては、様々な方法があげられるが、具体的には、ネジ機構とそれに対向するバネ機構などの弾性部材を少なくとも3カ所(8a〜8c)に設けることにより、偏光分離素子4aを前後方向へ移動しても、安定して保持される。また、偏光分離素子4aをホルダー等(図示せず)で保持し、そのホルダーを移動させることによっても、上述の動作を実現できる。具体的には、ホルダーにネジ穴を設け、ハウジング部材に取り付けられたネジ機構により、ネジの送り量を調整することにより、偏光分離素子の位置を調整する。なお、移動量は、数mm以下の僅かな量である場合は、偏芯ピン機構とバネ機構により調整できる。
As a mechanism for adjusting the distance between the polarization separation elements (4a, 4b, 4c) and the
以上の構成により、偏光分離素子をライトバルブからの入射光の光軸方向(Y方向)や偏光分離素子からの出射光の光軸方向(X方向)に移動させることにより、偏光分離素子から色合成素子1の出射面までの光路長を調整する。色合成素子1から出射される光は、色合成素子1の出射方向であるZ方向に配置された投射レンズにより拡大されることから、投射レンズが組みつけられる位置に基準面8を仮想的に設け、偏光分離素子の出射面から、基準面8までの距離を一定に保つように偏光分離素子4aと色合成素子1との間隔を調整する。
With the above configuration, the polarization separation element is moved from the polarization separation element by moving in the optical axis direction (Y direction) of the incident light from the light valve or in the optical axis direction (X direction) of the outgoing light from the polarization separation element. The optical path length to the emission surface of the
偏光分離素子と色合成素子間の距離を測長する手段としては、焦点深度の深い顕微鏡により、パネル面に焦点を合わせ、送り量を読みとることにより行う。または、レーザ測長器などにより測定することもできる。ライトバルブ上のA点から基準面のA’点に光が到達するまでの光路長、ライトバルブ上のB点から基準面のB’点に光が到達するまでの光路長、ライトバルブ上のC点からC’点に光が到達するまでの光路長、及びライトバルブ上のD点から基準面のD’点に光が到達するまでの光路長のうち少なくとも3つの光路長が等しくなるように、偏光分離素子の位置を調整する。また、偏光分離素子の中心など一点と色合成素子との間隔を調整し、平行度は、従来からあるオートコリメータ等を利用して調整してもよい。 As a means for measuring the distance between the polarization separating element and the color synthesizing element, it is performed by focusing on the panel surface with a microscope having a deep focal depth and reading the feed amount. Alternatively, it can be measured by a laser length measuring device or the like. The optical path length from the point A on the light valve to the point A 'on the reference plane, the optical path length from the point B on the light valve to the point B' on the reference plane, on the light valve At least three of the optical path lengths from the point C to the point C ′ and the optical path lengths from the point D on the light valve to the point D ′ on the reference plane are made equal. In addition, the position of the polarization separation element is adjusted. Further, the distance between one point such as the center of the polarization separation element and the color synthesis element may be adjusted, and the parallelism may be adjusted using a conventional autocollimator or the like.
ライトバルブからの反射光は、偏光方向により偏光分離素子で反射せず、投射レンズへと進まない場合がある。そのため、偏光分離素子とライトバルブとの間に、1/4波長板等を介在させて投射レンズへ向かう光の偏光を変えることにより偏光分離素子によって反射させることができる。図示しないが、PBSのスキュー補正に必要な1/4板を有していれば、これを回転することにより実現できる。また、液晶の残留位相差を補正するための小さなリタデーションを有する波長板(図示せず)であっても、戻り光として調整できるだけの光量が投射レンズ側に進めば、これを回転することにより実現可能である。 The reflected light from the light valve may not be reflected by the polarization separation element depending on the polarization direction and may not travel to the projection lens. Therefore, it can be reflected by the polarization separation element by changing the polarization of the light directed to the projection lens by interposing a quarter wavelength plate or the like between the polarization separation element and the light valve. Although not shown, if a quarter plate necessary for the skew correction of the PBS is provided, this can be realized by rotating the plate. In addition, even a wave plate (not shown) with a small retardation for correcting the residual phase difference of the liquid crystal is realized by rotating it if the light amount that can be adjusted as the return light advances to the projection lens side. Is possible.
また、マニュピレーター等を利用して、一時的に空間保持し、位置調整後、色合成素子に直接、又は間接的に接着してもよい。もちろん、ネジ機構による保持手段も採用できる。 Further, a space may be temporarily held using a manipulator or the like, and the position may be adjusted and then directly or indirectly adhered to the color composition element. Of course, holding means using a screw mechanism can also be employed.
また、図示しないが、偏光分離素子を取り付ける基準を記載していないが、色合成素子に板金部材等の支持部材を設けて、それに偏光分離素子を接着してもよい。 Although not shown, the reference for attaching the polarization separation element is not described, but a support member such as a sheet metal member may be provided on the color synthesis element, and the polarization separation element may be bonded thereto.
以上の構成により、ライトバルブを組みつける工程において、各ライトバルブから出射される光の光路長を一定に保つことができる。また、ライトバルブの移動を伴わずに、投射装置の出射面までの距離の調整が可能となる。 With the above configuration, the optical path length of the light emitted from each light valve can be kept constant in the process of assembling the light valve. Further, it is possible to adjust the distance to the exit surface of the projection device without moving the light valve.
次に、ライトバルブを取り付け部材7に取り付ける前に、ライトバルブに相当する基準部材に偏光分離素子及び色合成素子を取り付けて偏光分離素子と色合成素子との位置関係を調整することにより、ライトバルブから出射された光が色合成素子から出射されるまでの光路長を調整する方法について図7(a)及び(b)を用いて説明する。
Next, before attaching the light valve to the
なお、投射レンズにおけるフォーカスを調整することを目的としているため、投影レンズの位置を基準に偏光分離素子及び色合成素子を取り付けてもよい。また、基準部材から一定間隔だけ離して設定された基準面を基準に偏光分離素子及び色合成素子を取り付けても良い。 In addition, since it aims at adjusting the focus in a projection lens, you may attach a polarization separation element and a color composition element on the basis of the position of a projection lens. Further, the polarization separation element and the color synthesis element may be attached with reference to a reference plane set at a predetermined interval from the reference member.
図7(a)に示す基準部材31のライトバルブ(5a、5b、5c)の表示面に相当する部分に、光路長の調整のためにパターン32a、32b、及び32cが設けられている。なお、基準部材31には、平面度の高いガラス基板を用いてもよい。図7(a)の状態において、各パターン32a、32b、32cから、色合成素子1の出射面までの光路長が一定になるように、偏光分離素子(4a、4b、4c)又は、色合成素子1の位置調整をおこなう。位置が決定した時点で、偏光分離素子(4a、4b、4c)と色合成素子1との一体化する。または、予め色合成素子1と偏光分離素子(4a、4b、4c)とを保持する取り付け部材7に固定してもよい。次に、基準部材31から、色合成素子1と偏光分離素子(4a、4b、4c)とを離し、その後、ライトバルブに組み立てる。
Patterns 32a, 32b, and 32c are provided for adjusting the optical path length in a portion corresponding to the display surface of the light valve (5a, 5b, 5c) of the reference member 31 shown in FIG. The reference member 31 may be a glass substrate with high flatness. In the state of FIG. 7A, the polarization separation element (4a, 4b, 4c) or the color composition so that the optical path length from each pattern 32a, 32b, 32c to the exit surface of the
以上に述べたように、基準部材31を利用して、予め色合成素子1と偏光分離素子(4a、4b、4c)との位置関係を決定しておくことにより、ライトバルブ(5a、5b、5c)を取り付ける際の光軸方向の位置調整が容易になる。
As described above, by using the reference member 31, the positional relationship between the
また、図3に示したライトバルブ(5a、5b、5c)と取り付け部材7とを一体化したユニットと、ライトバルブ(5a、5b、5c)に相当する基準部材31を利用して構成した色合成素子1と偏光分離素子(4a、4b、4c)とからなるユニットとにより投射装置を構成することもできる。ライトバルブ(5a、5b、5c)と取り付け部材7とからなるユニットは、中間部材(22a、22b、22c)によって、光軸と直交する面内で、水平移動及び回転が可能であるため、ライトバルブ(5a、5b、5c)及び取り付け部材7とからなるユニットと、色合成素子1と偏光分離素子(4a、4b、4c)とからなるユニットとを一体化保持した後、光軸と直交する面内で各ライトバルブ(5a、5b、5c)の位置を調整する。
Moreover, the color which comprised using the reference member 31 equivalent to the unit which integrated the light valve (5a, 5b, 5c) and the
予め、ライトバルブ(5a、5b、5c)の表示面を同一面上にそろえたユニットと、光路長をそろえた色合成素子1と偏光分離素子(4a、4b、4c)とからなるユニットとを形成することにより、ユニット毎に性能、精度を管理ができるようになり、製品の歩留まり等を向上させることができる。
A unit in which the display surfaces of the light valves (5a, 5b, 5c) are arranged on the same surface in advance, and a unit comprising the
以上により、ライトバルブ、色合成素子、偏光分離素子等の光学部材の組み立て時に生じる不良、ライトバルブの不良、故障などに適切に対処でき、ユニット毎に調整、評価、管理できる。 As described above, it is possible to appropriately deal with defects that occur when assembling optical members such as a light valve, a color synthesizing element, and a polarization separating element, a defect of a light valve, a failure, and the like, and adjustment, evaluation, and management can be performed for each unit.
1 色合成素子
2、3 ダイクロイック膜
4a、4b、4c 偏光分離素子
5a、5b、5c ライトバルブ
7 取り付け部材
21、31 基準部材
22a、22b、22c 中間部材
1
Claims (2)
各偏光光にそれぞれ対応して設けられた前記ライトバルブを取り付ける取り付け部材と、
前記各ライトバルブと前記取り付け部材とを一体化する前記各ライトバルブにそれぞれ対応して設けられた中間部材であって、前記ライトバルブと接する第1の部材、前記取り付け部材と接する第2の部材、及び、前記第2の部材を基準に前記第1の部材を前記偏光光と直交する面と平行に移動させる第1の移動手段を備える前記中間部材と、
前記中間部材と前記取り付け部材との間隔が位置決め固着され、前記各ライトバルブの偏光光が照射される面が同一平面上に位置するように前記各ライトバルブの高さを調整する調整手段とを有し、
前記偏光分離素子によって検光された各色光と前記色合成素子によって色合成された各色光とが形成する面と、前記偏光分離素子によって検光された各色光と前記ライトバルブによって変調された各色光とが形成する面とが略直交し、
前記ライトバルブを前記取り付け部材の同一平面上に配置することを特徴とする投射装置。 A light source that emits light of a plurality of colors, a plurality of polarization separation elements provided corresponding to each color light emitted from the light source, and a corresponding one of each polarization light transmitted or reflected by each polarization separation element And a light combining element that modulates the polarized light of each color light transmitted or reflected by the polarization separation element, and the polarization separation element is modulated by the light valve. In the projection device for analyzing each color light, and the color composition element color-synthesizes each color light detected by the polarization separation element,
A mounting member for mounting the light valve provided corresponding to each polarized light,
An intermediate member provided corresponding to each of the light valves that integrates each of the light valves and the mounting member, wherein the first member is in contact with the light valve, and the second member is in contact with the mounting member. And the intermediate member comprising first moving means for moving the first member in parallel with a plane orthogonal to the polarized light with reference to the second member;
The distance between the intermediate member and the mounting member is positioned fixed and an adjustment means for a plane polarized light is irradiated for each light valve to adjust the height of each light valve so as to be positioned on the same plane Have
The surface formed by each color light analyzed by the polarization separation element and each color light color synthesized by the color composition element, each color light analyzed by the polarization separation element and each color modulated by the light valve The surface formed by light is substantially orthogonal,
The projection apparatus, wherein the light valve is disposed on the same plane of the mounting member.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004286363A JP4679868B2 (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Projection device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004286363A JP4679868B2 (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Projection device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006098881A JP2006098881A (en) | 2006-04-13 |
JP4679868B2 true JP4679868B2 (en) | 2011-05-11 |
Family
ID=36238748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004286363A Expired - Fee Related JP4679868B2 (en) | 2004-09-30 | 2004-09-30 | Projection device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4679868B2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2696242C2 (en) | 2014-05-22 | 2019-07-31 | Конинклейке Филипс Н.В. | Method and device for optical detection of tissue changes with high accuracy |
US9904151B2 (en) | 2014-07-29 | 2018-02-27 | Nec Display Solutions, Ltd. | Projector and image projection method |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003233125A (en) * | 2001-12-07 | 2003-08-22 | Victor Co Of Japan Ltd | Projection type display device |
JP2004184889A (en) * | 2002-12-06 | 2004-07-02 | Hitachi Ltd | Projection type video display |
JP2004212652A (en) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Toshiba Corp | Projection type display device |
-
2004
- 2004-09-30 JP JP2004286363A patent/JP4679868B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003233125A (en) * | 2001-12-07 | 2003-08-22 | Victor Co Of Japan Ltd | Projection type display device |
JP2004184889A (en) * | 2002-12-06 | 2004-07-02 | Hitachi Ltd | Projection type video display |
JP2004212652A (en) * | 2002-12-27 | 2004-07-29 | Toshiba Corp | Projection type display device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006098881A (en) | 2006-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9860499B2 (en) | Image display apparatus | |
JP4731938B2 (en) | Image display device / projection optical system | |
JP5790206B2 (en) | projector | |
CN100523992C (en) | Optical device and projector | |
US7055970B2 (en) | Optical apparatus and projector | |
JP2007206567A (en) | Projector and projector manufacturing method | |
JP2007212496A (en) | OPTICAL DEVICE, PROJECTOR, AND OPTICAL DEVICE MANUFACTURING METHOD | |
JP2013068774A (en) | Optical device and projection apparatus | |
JP4679868B2 (en) | Projection device | |
JP5105774B2 (en) | Projection display | |
JP4992619B2 (en) | Lighting device manufacturing method, lighting device and projector | |
JP2000111862A (en) | Projection type display device | |
JP2007271719A (en) | Projection display apparatus, method and apparatus for adjusting alignment of modulation element | |
JP2007226012A (en) | Illuminator and projection video display device using same | |
JP4860307B2 (en) | Image display device | |
KR100828352B1 (en) | Optical engine assembly for easy screen adjustment and projection system using the same | |
JP5644142B2 (en) | projector | |
JP2007171683A (en) | Projection type display device | |
JP2007219132A (en) | Projector manufacturing method | |
JP2016118659A (en) | Image display device | |
JP2011150109A (en) | Optical modulator fixing frame, optical device unit, and projector | |
US20200004030A1 (en) | Projection display apparatus | |
KR100880282B1 (en) | Image display and projection optical system | |
JP2011169945A (en) | Polarization beam splitter adjusting mechanism and projector | |
JP5614053B2 (en) | Projection lens device and projector |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070925 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100824 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100831 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20101027 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101109 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110107 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110125 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110202 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140210 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |