JP5202167B2 - 投写型画像表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、反射型画像形成素子や透過型画像形成素子を備えたリアプロジェクションテレビ、ビデオプロジェクタ等の投写型画像表示装置に関するものである。

投写型画像表示装置の画質を高めるうえからは、その投写光学系を構成するレンズやミラー等の光学素子を高い位置精度で配置する必要がある。また、熱膨張や熱収縮に起因する光学素子の変形もできるだけ抑制することが望まれる。特に、隣り合う光学素子間の光路長が短い投写光学系では、画質に及ぼす光学素子の位置ずれや熱変形の影響が大きいため、各光学素子の位置精度を一段と向上させる必要があると共に、各光学素子の熱変形も一段と抑制することが望まれる。

そのため、例えば特許文献１に記載されたミラー保持機構では、背面投写型映像表示装置で用いられる樹脂製ミラーを特定の支持枠、すなわち樹脂製ミラーがその下端中央部を中心として放射状に膨張、収縮し得るように支持する支持枠で支持すると共に、この支持枠の背後に該支持部材から離隔させて背面側部材を配置し、背面側部材に対して樹脂製ミラーを付勢部材で前方に弾性付勢することで樹脂製ミラーの熱変形を抑制している。

特許第３６４３８１０号公報

しかしながら、上記のミラー保持機構によって樹脂製ミラーを高い位置精度の下に保持するためには、上記支持枠の工作精度および当該ミラー保持機構の組立精度をそれぞれ高くしなければならず、投写型画像表示装置（背面投写型映像表示装置）の製造コストが嵩み易い。

この発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、画質の高いものを低コストの下に作製し易い投写型画像表示装置を得ることを目的とする。

この発明の投写型画像表示装置は、映像光を形成する画像形成素子を含む照明ユニットと、照明ユニットからの映像光を平面形状の反射面で所定方向に反射する第１反射光学素子と、第１反射光学素子で反射した映像光を非球面形状の反射面で所定方向に反射する第２反射光学素子とを有する投写光学系と、照明ユニット、第１反射光学素子および第２反射光学素子を保持するベースと、ベースに形成され、第１反射光学素子と当接して第１反射光学素子の取付け位置を規定するベース側第１位置決め部と、ベースに形成され、第２反射光学素子と当接して第２反射光学素子の取付け位置を規定するベース側第２位置決め部と、を備え、ベース側第１位置決め部は、第１反射光学素子に当接可能に形成された複数の突起を含み、ベース側第２位置決め部は、第２反射光学素子に当接可能に形成されたすり鉢状の凹部を含み、複数の突起と凹部とは、ベースを構成する１つの部材中に一体成形されていることを特徴とする。

この発明の投写型画像表示装置では、ベース側第１位置決め部とベース側第２位置決め部とがベースに一体成形されているので、第１反射光学素子および第２反射光学素子それぞれの位置決め精度がベース（各位置決め部を含む）および各反射光学素子それぞれの精度にのみ依存する。例えば特許文献１に記載されたミラー保持機構のような部材を用いて位置決めする場合に比べ、個々の反射光学素子の位置決め精度を低下させる要因が少ない。その結果として、この発明によれば、画質の高い投写型画像表示装置を高い歩留りの下に作製し易くなる。

以下、この発明の投写型画像表示装置の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、この発明は以下に説明する実施の形態に限定されるものではない。

図１は、この発明の投写型画像表示装置の一例を概略的に示す部分断面図であり、図２は、図１に示した投写型画像表示装置での投写光学系を概略的に示す斜視図である。図１に示す投写型画像表示装置８０は、ベース１と、該ベース１に保持された照明ユニット２０、第１反射光学素子３０、および第２反射光学素子５０と、スクリーン７０とを備えており、第１反射光学素子３０および第２反射光学素子５０により投写光学系６０が構成されている。

この投写型画像表示装置８０では、照明ユニット２０から出射された映像光ＩＬが第１反射光学素子３０の反射面３１、第２反射光学素子５０の反射面５１で順次反射して、スクリーン７０の背後から該スクリーン７０に投写される。スクリーン７０を除いた各部材は図示を省略した筐体に収められており、スクリーン７０は、スクリーンフレーム（図示せず）に保持されて筐体の窓部に配置されている。

図１および図２に示すように、上記のベース１は、主平坦部１ａと該主平坦部１ａよりも一段高い位置に形成されたステージ部１ｂとを有している。第１反射光学素子３０の取付け位置を規定するベース側第１位置決め部３がステージ部１ｂに設けられており、第２反射光学素子５０の取付け位置を規定するベース側第２位置決め部７が主平坦部１ａに設けられている。ベース側第１位置決め部３は複数の突起３ａ，３ｂ……（図２参照）により構成され、ベース側第２位置決め部７は主平坦部１ａの中央付近に形成されている。

また、ベース１は、ベース側第２位置決め部７の後方に配置されて第２反射光学素子５０の傾きを可変にする保持部１０も有している。この保持部１０は、第２反射光学素子５０の素子側ガイド部５５に係合するベース側ガイド部１３と、第２反射光学素子５０の両側部それぞれに設けられた取付け部５５，５５に対応して配置されて該取付け部５５を変位させる傾き調節部材１４（図１参照）と、取付け部５５を弾性力で傾き調節部材１４に押し付ける押付け部材１５とを含んでいる。素子側ガイド部５５とベース側ガイド部１３とを互いに係合させた状態で傾き調節部材１４により取付け部５５を変位させることで、第２反射光学素子５０の傾きを調節することができる。なお、当該保持部１０は、４つのネジにより主平坦部１ａに固定されている。

照明ユニット２０は、光源部（図示せず）から出射された光を集光する集光光学系２１と、該集光光学系２１で集光された光を空間変調して映像光ＩＬを形成する画像形成素子２３と、該画像形成素子２３で形成された映像光ＩＬを拡大する投写レンズ２５（図１参照）と、これらを収容するユニットケース２ｃ（図２参照）とを有している。上記の光源部は、例えばランプ光源、レーザー光源、発光ダイオード光源等を用いて構成され、レーザー光源や発光ダイオード光源を用いた場合には、光源からの出射光が光ファイバにより集光光学系２１に伝送される。図示の例では、便宜上、２つのレンズ２１ａ，２１ｂで集光光学系２１を表している。画像形成素子２３としては、例えば液晶パネル等の透過型画像形成素子や、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等の反射型画像形成素子が用いられる。

上記の集光光学系２１および画像形成素子２３の各々はユニットケース２６に収容されており、投写レンズ２５はその光出射面をユニットケース２６外に位置させた状態でユニットケース２６に収容されている。投写レンズ２５は固定具２７とネジ２８とを用いてベース１の主平坦部１ａに固定されており、ユニットケース２６はネジ２９によりベース１の主平坦部１ａに固定されている。照明ユニット２０から出射される上記の映像光ＩＬは投写光学系６０に入射し、該投写光学系６０で拡大されてスクリーン７０に投写される。

投写光学系６０は、第１反射光学素子３０と第２反射光学素子５０とを含む。第１反射光学素子３０は平面形状の反射面を有しており、第２反射光学素子５０は非球面形状の反射面５１を有している。これら２つの反射光学素子３０，５０のうち、第１反射光学素子３０はステージ部１ｂに形成されたベース側第１位置決め部３により位置決めされて、保持部材（図示せず）によりステージ部１ｂに固定されている。また、第２反射光学素子５０は、主平坦部１ａに形成されたベース側第２位置決め部７により位置決めされて、固定具９および保持部１０により主平坦部１ａ上の所定箇所に固定されている。

照射ユニット２０から出射した映像光ＩＬは、第１反射光学素子３０の反射面３１で第２反射光学素子５０側に反射され、第２反射光学素子５０の反射面５１で更に反射されてスクリーン７０に入射する。なお、投写光学系６０での光軸ＯＡを図１中に一点鎖線で示してある。

上述の構成を有する投写型画像表示装置８０は、ベース１上での第１反射光学素子３０および第２反射光学素子５０それぞれの保持、固定の仕方に特徴を有しているので、以下、図３を参照してベース１の構成を説明した後、図４〜図８を参照して各反射光学素子３０，５０の保持、固定の仕方について説明する。なお、図３〜図８に示す構成要素のうちで図１または図２に示したものについては、図１または図２で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。

図３は、図１に示した投写型画像表示装置におけるベースを概略的に示す斜視図である。ただし、同図においては保持部１０の図示を省略している。図３に示すように、ベース１のステージ部１ｂに形成されているベース側第１位置決め部３は、複数の突起（図示の例では４つの突起３ａ〜３ｄ）により構成されている。個々の突起３ａ〜３ｄは直方体状を呈し、第１反射光学素子３０（図１参照）の外表面に当接する平面形状の側面を有している。２つの突起３ａ，３ｂのうちの一方の突起の側面が第１反射光学素子３０の一側面の下部に当接し、残り２つの突起３ｃ，３ｄの側面が第１反射光学素子３０の前面の下部に当接する。

ベース側第１位置決め部３により位置決めされた第１反射光学素子３０をステージ部１ｂ上に固定する際の便宜を図るために、ステージ部１ｂでの手前側（投写型画像表示装置８０（図１参照）の前面側）には、第１反射光学素子３０用の保持部材（図示せず）を固定するための３つ固定部４７ａ，４７ａ，４７ａが設けられている。

また、ベース１の主平坦部１ａに形成されているベース側第２位置決め部７は、主位置決め部７ａと副位置決め部７ｂとを有している。主位置決め部７ａは、ステージ部１ｂ側から保持部１０（図１または図２参照）の配置領域側にかけて上り勾配に成形された傾斜面ｉを有し、この傾斜面ｉにはすり鉢状の凹部ＣＰ₁が開口している。副位置決め部７ｂは、主位置決め部７ａと平面視上直交する。この副位置決め部７ｂでの長手方向の一端側には、第２反射光学素子５０用の固定具９（図１または図２参照）の一端が挿入される溝部Ｇが形成されており、他端側には、固定具９の他端をネジ止めする際に用いられるネジ穴ＳＨおよび位置決め用突起ＰＰ₁が形成されている。

保持部１０（図１または図２参照）の配置箇所の周囲には、保持部１０を主平坦部１ａ上に固定し易くするために、保持部１０を固定する際に用いられる計４つの固定部１７ａが設けられている。同様に、照明ユニット２０（図１または図２参照）を主平坦部１ａ上に固定し易くするために、照明ユニット２０の配置箇所には当該照明ユニット２０の下部が挿入される凹部２０ａが形成されており、該凹部２０ａの周囲には、投写レンズ２５用の固定具２７（図２参照）を固定する際に用いられる固定部（ネジ穴）２８ａと、ユニットケース２６をネジ２９（図２参照）で固定する際に用いられる計２つの固定部２９ａ，２９ａとが設けられている。

このような構成を有するベース１は、例えば、アルミニウムやマグネシウム等の金属材料あるいは合成樹脂を用いた成形加工により作製される。また、板金やアルミニウム等を用いた切削加工によって作製することもできる。さらには、所定形状の成形品を得た後にベース側第１位置決め部３およびベース側第２位置決め部７をそれぞれ切削加工により形成することでも作製可能である。

いずれにしても、主平坦部１ａとステージ部１ｂとは一体成形される。したがって、ベース側第１位置決め部３とベース側第２位置決め部７とはベース１に一体成形される。より厳密にいえば、ベース側第１位置決め部３とベース側第２位置決め部７とは、ベース１を構成する１つの部材中に一体成形される。保持部１０は、主平坦部１ａとは別部材として作製して主平坦部１ａに後付けする他に、主平坦部１ａおよびステージ部１ｂと一体成形することも可能である。

図４は、図１に示した投写型画像表示装置における第１反射光学素子を概略的に示す斜視図である。同図に示すように、第１反射光学素子３０は、ベース側第１位置決め部３によってステージ部１ｂへの取付け位置を規定され、位置決めされたうえで、保持部材４０により保持、固定されている。図示の例では、第１反射光学素子３０でのクラックや欠けの発生を防ぐために、当該第１反射光学素子３０の下端部に保護用テープ３３が貼付されている。

前述したように、ベース側第１位置決め部３を構成する各突起３ａ〜３ｄのうち、２つの突起３ａ，３ｂの一方の突起の側面が第１反射光学素子３０での一側面での下部に当接し、残り２つの突起３ｃ，３ｄそれぞれの側面が第１反射光学素子３０の前面の下部に当接する。このようにしてベース側第１位置決め部３により第１反射光学素子３０を位置決めすると、保持部材４０によって第１反射光学素子３０を長手方向および厚さ方向に変位可能に保持、固定することができるようになる。

上記の保持部材４０は、第１反射光学素子３０の背後に位置する主板部４１と、該主板部４１の上部に形成されて第１反射光学素子３０側に突出した係合部４３と、該係合部４３に２つのネジＳ，Ｓと２つのピンＰ，Ｐとで固定された押圧部４５と、主板部４１をステージ部１ｂに固定する際に用いられる計４つの固定部４７（図３においては１つの固定部４７のみが現れている）とを備えている。上記の係合部４３は第１反射光学素子３０の上面に係合し、押圧部４５は、第１反射光学素子３０の上面に当接して該第１反射光学素子３０をステージ部１ｂ側に押圧する２つの板バネ４５ａ，４５ａを有している。

第１反射光学素子３０は、ベース側第１位置決め部３によって位置決めした後、またはベース側第１位置決め部３によって位置決めしながら、保持部材４０の係合部４３を当該第１反射光学素子３０の上面に係合させ、個々の固定部４７をステージ部１ｂ側の固定部４７ａ（図３参照）にネジＳ₃によりネジ止めすることで、ステージ部１ｂに保持、固定される。このとき、第１反射光学素子３０の前面側に突起３ｄ，３ｃを当接させて位置決めすることから、位置決めの際に当該第１反射光学素子３０の厚み誤差の影響を受けることがなく、結果として、第１反射光学素子３０の背面を基準にして位置決めする場合に比べて高い位置精度の下に当該第１反射光学素子３０をステージ部１ｂ上に固定し易い。

図５−１は、図１に示した投写型画像表示装置における第２反射光学素子を概略的に示す前面斜視図であり、図５−２は、図５−１に示した第２反射光学素子を概略的に示す背面斜視図である。図５−１に示すように、第２反射光学素子５０は、非球面（非球面）形状の反射面５１とその周囲を囲む外周部５２とを有している。また、図５−１および図５−２に示すように、第２反射光学素子５０の下端側には素子側位置決め部５３が設けられており、上端側には素子側ガイド部５５が設けられており、両側部には該第２反射光学素子５０での幅方向外側に突出した取付け部５７，５７がそれぞれ設けられている。これら素子側ガイド部５５および各取付け部５７，５７は、第２反射光学素子５０の傾きを変えることで投写光学系６０の光軸ＯＡを含む垂直面内での映像光ＩＬの反射角を調節可能にする傾き調節部として機能する。

上記の素子側位置決め部５３は、第２反射光学素子５０の前面側に突出した柱状部５３ａと背面側に突出した半球状の凸部５３ｂとを有しており、素子側位ガイド部５５は柱状を呈する。また、各取付け部５７は、前面側に突出した柱状部５７ａと背面側に突出した半球状の凸部５７ｂとを有している。第２反射光学素子５０は、反射光学系６０での光軸ＯＡ（図１参照）を含む垂直面により素子側位置決め部５３および素子側ガイド部５５がそれぞれ二分される位置に位置決めされて、固定具９および各押付け部材１５によりベース１（図２参照）に固定され、保持される。

なお、第２反射光学素子５０は、例えば、金属材料ないし合金材料からなる成形物の所定箇所を研磨やエッチングで鏡面に加工することにより、あるいは合成樹脂等からなる成形品の所定箇所にアルミニウム膜等の金属膜を貼付または蒸着して反射面を形成することにより得られる。

図６は、第２反射光学素子の素子側位置決め部を固定具によりベース側第２位置決め部に固定した状態を概略的に示す斜視図であり、図７は、第２反射光学素子の素子側位置決め部を固定具によりベース側第２位置決め部に固定した状態を概略的に示す部分断面図である。また、図８は、押付け部材により第２反射光学素子の取付け部を保持部に固定した状態を概略的に示す部分断面側面図である。

図６に示すように、固定具９は固定具本体９ａ、弾性部材９ｂ（具体的にはコイルバネ；以下「コイルバネ９ｂ」という）、および固定用ネジ９ｃを有しており、固定具本体９ａの前面には凹部ＣＰ₃が、また長手方向の一端側には位置決め用穴Ｈ₃が形成されている。また、ベース側第２位置決め部７は、既に説明したように、主位置決め部７ａと副位置決め部７ｂとを有している。

上記の固定具本体９ａは、主位置決め部７ａに係合した素子側位置決め部５３の前面（ステージ部１ｂ（図２参照）側の面）と、主位置決め部７ａの両側面と、副位置決め部７ｂの前面とを覆うように配置されて、固定用ネジ９ｃによりベース側第２位置決め部７に固定されている。固定具本体９ａの一端はベース側第２位置決め部７の溝部Ｇに挿入されており、位置決め用穴Ｈ₃にはベース側第２位置決め部７の位置決め用突起ＰＰ₁が挿入されている。また、コイルバネ９ｂは、素子側位置決め部５３での柱状部５３ａを取り囲むようにして固定具本体９ａと素子側位置決め部５５との間に配置されている。固定用ネジ９ｃは、副位置決め部７ｂのネジ穴ＳＨ（図３参照）に螺入されている。

固定具９により素子側位置決め部５３をベース側第２位置決め部７に固定した状態下では、図７に示すように、主位置決め部７ａに形成されているすり鉢状の凹部ＣＰ₁の内周面に素子側位置決め部５３の凸部５３ｂが当接する。また、上述のように、固定具本体９ａと素子側位置決め部５３との間には、柱状部５３ａを取り囲むようにしてコイルバネ９ｂが配置される。これらの結果として、素子側位置決め部５３は、ベース側第２位置決め部７と共にピボット機構を形成し、かつコイルバネ９ｂによりベース側第２位置決め部７側に付勢された状態で、ベース側第２位置決め部７に保持、固定される。

一方、第２反射光学素子５０の取付け部５７（図５−１および図５−２参照）は、図８に示すように、保持部１０の押付け部材１５と傾き調節部材１４とよって保持部１０に固定される。図８に示すように、押付け部材１５は部材本体１５ａ、弾性部材１５ｂ（具体的にはコイルバネ；以下「コイルバネ１５ｂ」という）、および２つの固定用ネジ１５ｃ，１５ｃを有しており、部材本体１５ａには２つの位置決め用穴Ｈ₅が形成されている。

上記の部材本体１５ａは、取付け部５７を跨ぐように配置されて、固定用ネジ１５ｃにより保持部１０の上面１０ａに固定されている。部材本体１５ａの位置決め用穴Ｈ₅には、保持部１０の上面１０ａに形成された位置決め用突起ＰＰ₃が挿入されている。また、コイルバネ１５ｂは、取付け部５７での柱状部５７ａを取り囲むようにして部材本体１５ａと取付け部５７との間に配置されている。固定用ネジ１５ｃは、保持部１０の上面１０ａに形成されたネジ穴（図示せず）に螺入されている。

傾き調節部材１４は例えばネジによって構成され、その先端は平坦面とすることが好ましい。この傾き調節部材１４は保持部１０の裏面側から上面１０ａに螺入され、その先端を取付け部５７の凸部５７ｂに当接させている。傾き調節部材１４の螺入深さを変化させると、コイルバネ１５ｂの弾性変形量が変化して傾き調節部材１４の先端が取付け部５７の凸部５５ｂに当接したままの状態で取付け部５７が変位するので、押付け部材１５の部材本体１５ａを保持部１０に固定した後においても第２反射光学素子５０の傾きを調節することができる。このとき、第２反射光学素子５０の素子側ガイド部５５（図５−１および図５−２参照）は、ベース側ガイド部１３（図１または図２参照）と係合した状態で、反射光学系６０での光軸ＯＡ（図１参照）を含む垂直面に沿って変位する。なお、ベース側ガイド部１３には、素子側ガイド部５５と係合する溝が形成されている。

以上、図３〜図８を参照して詳述した仕方でベース１上に第１反射光学素子３０および第２反射光学素子５０が保持、固定されている投写型画像表示装置８０（図１参照）では、ベース側第１位置決め部３およびベース側第２位置決め部７（図３参照）の各々がベース１に一体成形されているので、第１反射光学素子３０および第２反射光学素子５０（図２参照）それぞれの位置決め精度がベース１および各反射光学素子３０，５０それぞれの精度にのみ依存する。

このため、例えば特許文献１に記載されたミラー保持機構のような部材を用いて位置決めする場合に比べ、個々の反射光学素子３０，５０の位置決め精度を低下させる要因が少ない。結果として、当該投写型画像表示装置８０では各反射光学素子３０，５０の位置精度を高め易く、製造コストも抑え易い。画質の高いものを高い歩留りの下に作製し易い。

また、ベース側第１位置決め部３を複数の突起３ａ〜３ｄにより構成し、２つの突起３ａ，３ｂのうちの一方の突起の側面が第１反射光学素子３０の一側面の下部に当接し、残り２つの突起３ｃ，３ｄの側面が第１反射光学素子３０の前面の下部に当接するようにして第１反射光学素子３０を位置決めするので（図３および図４参照）、第１反射光学素子３０は、ベース１に保持、固定された後に熱応力等の力が加わっても変位可能である。

同様に、第２反射光学素子５０の素子側位置決め部５３は、ベース側第２位置決め部７と共にピボット機構を形成し、各取付け部５７は保持部１０の押付け部材１５により当該保持部材１０に固定されるので（図７および図８参照）、第２反射光学素子５０はベース１に保持、固定された後に熱応力等の力が加わっても変位可能である。したがって、投写型画像表示装置８０では、熱膨張や熱収縮に起因する各反射光学素子３０，５０の変形も抑えられ、この点からも画質の高いものを得易い。

さらには、固定具９がコイルバネ９ｂを有すると共に各押付け部材１５がコイルバネ１５ｂを有しする結果として、第２反射光学素子５０が常にベース側第２位置決め部７側および保持部１０側に弾性力で付勢されるので、外力が加わっても第２反射光学素子５０は直ぐに安定な位置に復元する。

また、投写型画像表示装置８０では、第２反射光学素子５０の取付け部５７を押付け部材１５により保持部１０に固定すると共に保持部１０に傾き調節部材１４（図８参照）を設けて、第２反射光学素子５０の位置決めをその傾きまで含めて行うことができるように構成しているので、第２反射光学素子５０の位置決めをベース側第２位置決め部７の１箇所のみで行う場合に比べて、その位置精度を容易に高めることができる。

そして、第１反射光学素子３０および第２反射光学素子５０それぞれの下端部をベース１に直接固定しているので、ベース１を低背化し易い。ベース１を低背化することで、ベース１の低コスト化を図り易くなると共に、ベース１を輸送する際の積載効率の向上も図り易くなる。

以上、この発明の投写型画像表示装置について実施の形態を挙げて説明したが、前述のように、この発明は上記の形態に限定されるものではない。この発明の投写型画像表示装置は、第１反射光学素子の取付け位置を規定するベース側第１位置決め部と、第２反射光学素子の取付け位置を規定するベース側第２位置決め部とがベースに一体成形されていれば基本的によく、ベース側第１位置決め部およびベース側第２位置決め部それぞれの具体的形状は適宜変更可能である。

ただし、ベース側第１位置決め部については、ベースに保持された第１反射光学素子に熱応力等の力が加わっても第１反射光学素子が変位することで当該第１反射光学素子の変形が抑えられるように、その形状を選定することが好ましい。同様に、ベース側第２位置決め部については、第２反射光学素子をベースに保持させた後においても該第２反射光学素子の傾きを調節し易いように、また熱応力等の力が加わっても第２反射光学素子が変位することで当該第２反射光学素子の変形が抑えられるように、その形状を選定することが好ましい。

実施の形態の投写型画像表示装置では、第１反射光学素子の下端部に保護用テープが貼付されているが、該保護用テープは省略することも可能である。また、保護用テープに代えて接着性のない保護材（緩衝材）を設けることもできる。第１反射光学素子をベースに保持、固定させるための保持部材の構造は、適宜変更可能である。

第２反射光学素子の傾きを調節することができるように投写型画像表示装置を構成するか否かは適宜選択可能である。実施の形態で説明したように第２反射光学素子に傾き調節部を設けてベースの保持部に保持させることで第２反射光学素子の傾きを調節可能にする場合、傾き調節部と保持部との当接箇所、例えば図２に示した素子側ガイド部５５とベース側ガイド部１３との当接箇所や、図８に示した取付け部５７と傾き調節部材１４との当接箇所に予め潤滑剤を塗布しておくと、傾きの微調節がし易くなる。また、外力や熱応力等が加わったときに第２反射光学素子が比較的自由に変位することになるので、第２反射光学素子の変形を抑え易くなる。第２反射光学素子の傾きを微調節するうえからは、傾き調節部材１４として狭ピッチのネジを用いることが好ましい。

互いに当接する部材の少なくとも一方をフッ素系樹脂等の摺動材で作製したり、摺動材でコーティングしたりした場合にも、上記潤滑剤を予め塗布した場合と同様の技術的効果が得られる。なお、上記の傾き調節部材としてネジを用いる場合、該ネジは保持部に直接螺入させてもよいし、所定のネジ穴を有する別の部品を保持部に取り付けて当該部品に螺入させてもよい。

第２反射光学素子の素子側位置決め部をベース側第２位置決め部に係合させて固定する際に用いる固定具は、その長手方向の両端部をベース側第１位置決め部にネジ止めしてもよい。第２反射光学素子の取付け部を保持部に保持、固定させる際に用いる押付け部材についても同様である。この発明については、上述した以外にも種々の変形、修飾、組み合わせ等が可能である。

この発明の投写型画像表示装置は、民生用や業務用のテレビジョン受像機やモニタ装置、業務用のディスプレイ装置等として用いることができる。

この発明の投写型画像表示装置の一例を概略的に示す部分断面図である。 図１に示した投写型画像表示装置での投写光学系を概略的に示す斜視図である。 図１に示した投写型画像表示装置におけるベースを概略的に示す斜視図である。 図１に示した投写型画像表示装置における第１反射光学素子を概略的に示す斜視図である。 図１に示した投写型画像表示装置における第２反射光学素子を概略的に示す前面斜視図である。 図５−１に示した第２反射光学素子を概略的に示す背面斜視図である。 第２反射光学素子の素子側位置決め部を固定具によりベース側第２位置決め部に固定した状態を概略的に示す斜視図である。 第２反射光学素子の素子側位置決め部を固定具によりベース側第２位置決め部に固定した状態を概略的に示す部分断面図である。 押付け部材により第２反射光学素子の取付け部を保持部に固定した状態を概略的に示す部分断面側面図である。

符号の説明

１ ベース
３ ベース側第１位置決め部
３ａ〜３ｄ 突起
７ ベース側第２位置決め部
７ａ 主位置決め部
７ｂ 副位置決め部
９ 固定部材
９ａ 固定部材本体
９ｂ 弾性部材（コイルバネ）
９ｃ ネジ
１０ 保持部
１３ ベース側ガイド部
１４ 傾き調節部材
１５ 押付け部材
１５ａ 部材本体
１５ｂ 弾性部材（コイルバネ）
１５ｃ ネジ
２０ 照明ユニット
３０ 第１反射光学素子
３１ 反射面
３３ 保護用テープ
４０ 保持部材
５０ 第２反射光学素子
５１ 反射面
５３ 素子側位置決め部
５３ｂ 半球状の凸部
５５ 素子側ガイド部
５７ 取付け部
５７ｂ 半球状の凸部
６０ 投写光学系
７０ スクリーン
８０ 投写型画像表示装置
ＣＰ₁ すり鉢状の凹部

Claims (8)

1. 映像光を形成する画像形成素子を含む照明ユニットと、
   前記照明ユニットからの前記映像光を平面形状の反射面で所定方向に反射する第１反射光学素子と、該第１反射光学素子で反射した前記映像光を非球面形状の反射面で所定方向に反射する第２反射光学素子とを有する投写光学系と、
   前記照明ユニット、前記第１反射光学素子および前記第２反射光学素子を保持するベースと、
   前記ベースに形成され、前記第１反射光学素子と当接して該第１反射光学素子の取付け位置を規定するベース側第１位置決め部と、
   前記ベースに形成され、前記第２反射光学素子と当接して該第２反射光学素子の取付け位置を規定するベース側第２位置決め部と、を備え、
   前記ベース側第１位置決め部は、前記第１反射光学素子に当接可能に形成された複数の突起を含み、
   前記ベース側第２位置決め部は、前記第２反射光学素子に当接可能に形成されたすり鉢状の凹部を含み、
   前記複数の突起と前記凹部とは、前記ベースを構成する１つの部材中に一体成形されていることを特徴とする投写型画像表示装置。
2. 前記複数の突起の各々は、前記第１反射光学素子の外表面に当接する平面形状の側面を有することを特徴とする請求項１に記載の投写型画像表示装置。
3. 前記第２反射光学素子は、前記凹部の内周面に当接する半球状の凸部を含む素子側位置決め部を有し、
   前記凸部は、前記凹部と共にピボット機構を形成することを特徴とする請求項１または２に記載の投写型画像表示装置。
4. 前記素子側位置決め部は、前記第２反射光学素子の下端側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の投写型画像表示装置。
5. 前記ベースは、前記ベース側第２位置決め部の後方に配置されて前記第２反射光学素子を該第２反射光学素子の傾き可変に保持する保持部を更に有し、
   前記第２反射光学素子は、前記保持部に係合して該保持部により傾き可変に保持される複数の傾き調節部を有し、
   前記第２反射光学素子の傾きを変えることで前記投写光学系の光軸を含む垂直面内での映像光の反射角を調節可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の投写型画像表示装置。
6. 前記第２反射光学素子が有する複数の傾き調節部は、
   前記第２反射光学素子の上端側に設けられて前記光軸を含む垂直面により二分される素子側ガイド部と、
   前記第２反射光学素子での両側部それぞれに設けられて該第２反射光学素子での幅方向外側に突出した取付け部と、
   を含み、
   前記保持部は、
   前記素子側ガイド部に係合するベース側ガイド部と、
   前記取付け部毎に該取付け部に当接して配置されて、対応する取付け部を変位させる傾き調節部材と、
   前記取付け部を弾性力で前記傾き調節部材に押し付ける押付け部材と、
   を含み、
   前記素子側ガイド部と前記ベース側ガイド部とを互いに係合させた状態で前記傾き調節部材により前記取付け部を変位させることで、前記第２反射光学素子の傾きを調節することができることを特徴とする請求項５に記載の投写型画像表示装置。
7. 前記取付け部と前記傾き調節部材との当接箇所に潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項５または６に記載の投写型画像表示装置。
8. 前記第１反射光学素子の下端部に保護用テープが貼付されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の投写型画像表示装置。

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