WO2023148974A1 - Image display device and method for adjusting image display device - Google Patents
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
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- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
- G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
- G03B21/14—Details
Definitions
- the present invention relates to an image display device having a light modulation element and an adjustment method for the image display device.
- a projection type image display device that projects an image synthesized based on a plurality of colored lights onto a screen or the like.
- a projection-type image display apparatus for example, irradiates a plurality of color lights on the corresponding light modulation elements through different optical paths, synthesizes the images formed by the respective light modulation elements by a photosynthesis prism, and synthesizes the images by the photosynthesis prism. projected on a screen, etc.
- Such an image display device synthesizes images formed by a plurality of colored lights to form one image. There is also a shift in the image that is displayed. In order to solve this problem, there is a known technique for adjusting the positions of the light modulation elements for each color.
- Patent Document 1 discloses an image display device in which the position of the light modulation element can be adjusted by displacing the position of the light modulation element in a direction perpendicular to the optical axis direction.
- Patent Document 2 discloses an image display device capable of adjusting the position of the light modulation element by displacing the position of the light modulation element in a direction perpendicular to the optical axis direction and in a direction parallel to the optical axis direction.
- An apparatus is disclosed.
- the image display device disclosed in Patent Document 1 can adjust the light modulation element only in the direction perpendicular to the optical axis direction, it cannot be adjusted in the direction parallel to the optical axis direction. In other words, the image display device disclosed in Patent Document 1 cannot adjust the focus of the image when the image is out of focus.
- UV (Ultra Violet) adhesive is used to bond parts together in order to fix the positional relationship between the photosynthetic prism and the light modulation element.
- An object of the present disclosure is to provide an image display device and an adjustment method for the image display device, which can fix the positional relationship between the photosynthetic prism and the light modulation element without using adhesion, and can adjust the position of the light modulation element. That is.
- a light modulating element comprising an image forming surface that modulates light to form an image, a prism facing the light modulating element, a fixed plate fixed to the prism, and the fixed
- a first movable plate is connected to the plate so as to be slidable in a direction parallel to the image forming surface; one end is connected to the fixed plate; the other end is rotatable; a first wire member capable of displacing the movable plate in a direction parallel to the image forming surface; a second movable plate holding the light modulation element; one end of which is connected to the first movable plate; a second wire member whose end is rotatable and which can be rotated to displace the second movable plate in a direction perpendicular to the image forming surface.
- a light modulating element comprising an image forming surface that modulates light to form an image, a prism facing the light modulating element, a fixed plate fixed to the prism, a first movable plate connected to the fixed plate so as to be slidable in a direction parallel to the image forming surface; one end connected to the fixed plate; a first wire member that can displace the first movable plate in a direction parallel to the image forming surface; a second movable plate that holds the light modulation element; and one end of which is connected to the first movable plate.
- a method for adjusting an image display device is provided for positioning in a direction normal to a plane.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an image display device according to an embodiment
- FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of the image display device of FIG. 1
- FIG. 1 is a perspective view of a photosynthesis prism unit assembly according to the present embodiment
- FIG. 4 is an exploded view showing an example of the configuration of a photosynthesis prism unit
- FIG. 4 is a partial perspective view showing a connection mode between a first wire member and a fixing plate
- It is a partial perspective view which shows the connection aspect of a 1st movable plate and a fixed plate.
- It is a sectional view showing typically the connection aspect of the 1st movable plate and a fixed plate.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an image display device according to an embodiment
- FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of the image display device of FIG. 1
- FIG. 1 is a perspective view of a photosynthesis prism unit assembly according to the present embodiment
- FIG. 4 is
- FIG. 4 is a partial perspective view showing a connection mode between a second wire member and a first movable plate; It is a partial perspective view which shows the connection aspect of a fixed plate, a 1st movable plate, and a 2nd movable plate.
- FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an image display device 50 according to one embodiment.
- the image display device 50 is a device that synthesizes images formed based on a plurality of colored lights with a photosynthesis prism and projects the synthesized image.
- the image display device 50 can be configured by being included in a projector, for example.
- the image display device 50 has a housing 51 .
- the housing 51 in this embodiment is a mechanism that protects or holds each component of the image display device 50 . Therefore, the housing 51 does not necessarily have to have a box shape that forms the outer shape of the image display device 50.
- the housing 51 may be a mechanism configured by a framework that holds each component included in the image display device 50. good.
- the housing 51 may be configured as an outer box for the entire projector including the image display device 50
- the housing 51 for the image display device 50 is an outer box for the projector configured separately from the housing 51 . It may be configured to be placed internally.
- the image display device 50 does not necessarily have to include the housing 51 . In the present embodiment, the image display device 50 is assumed to include a housing 51 and will be described below.
- the image display device 50 includes a light modulation element 52 having an image forming surface 52a that modulates light to form an image.
- the light modulation element 52 is housed in the housing 51 .
- the light modulation element 52 may be, for example, a DMD (Digital Mirror Device) or an LCD (Liquid Crystal Display).
- the housing 51 has an operation surface 51 a that can be operated to adjust the position of the light modulation element 52 housed in the housing 51 .
- the operation surface 51a is provided on the outer surface of the housing 51, for example.
- the image display device 50 further includes a holding section 53 and an adjusting section 55 .
- the holding portion 53 holds the light modulation element 52 so as to be displaceable at least in a direction perpendicular to the image forming surface 52a and a direction parallel to the image forming surface 52a. The details of the holding structure of the light modulation element 52 by the holding portion 53 will be described later.
- the adjustment unit 55 is a mechanism that can adjust the position of the light modulation element 52 .
- the adjustment portion 55 is configured including at least one wire member 54 .
- One end 54a of the wire member 54 is connected to the holding portion 53, and the other end 54b is rotatably attached to the operation surface 51a.
- the holding portion 53 has a movable portion 53a that is displaced (moved) in a direction perpendicular to or parallel to the image forming surface 52a by rotating the other end 54b of the wire member 54. As shown in FIG.
- the other end 54b of the wire member 54 does not necessarily have to be attached to the operation surface 51a.
- the other end 54b of the wire member 54 may be arranged so as to be rotatable by the user from outside the image display device 50 .
- the housing 51 of the image display device 50 is arranged inside the outer box of the projector configured separately from the housing 51, when the user removes the outer box of the projector, the other end 54b
- the other end 54b may be arranged at a position where it is possible to operate the .
- a part of the outer box of the projector may be cut out, and the other end 54b may be arranged at a position where the user can operate from the cut out position. Therefore, the other end 54b may be arranged so as to be rotatable by the user at least from the outside of the image display device 50. As shown in FIG.
- FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of the image display device 50 of FIG. In FIG. 2, for convenience, only the configuration related to the characteristic portions of the image display device 50 is shown, and optical components including, for example, a light source, mirrors and lenses are omitted as appropriate.
- the image display device 50 includes a housing 51 having an operation surface 51a.
- the housing 51 accommodates three optical modulation elements 52R, 52G, and 52B as the optical modulation elements 52.
- the light modulation elements 52R, 52G and 52B form images of different color lights.
- the light modulation element 52R modulates red light to form a red image.
- the light modulation element 52G modulates green light to form a green image.
- the light modulation element 52B modulates the blue light to form a blue image.
- the optical modulation elements 52 when the three optical modulation elements 52R, 52G and 52B are not distinguished, they are simply referred to as "the optical modulation elements 52".
- the number of light modulation elements 52 included in the image display device 50 does not necessarily have to be three.
- the image display device 50 may include any plurality of light modulation elements 52 .
- the image display device 50 further includes a photosynthesis prism 56 .
- the photosynthetic prism 56 is fixed to the housing 51 inside the housing 51 .
- Light combining prism 56 faces light modulating element 52 .
- the light combining prism 56 may be arranged near the light modulation element 52 .
- the light combining prism 56 combines the images formed by the light modulation elements 52 .
- the light synthesizing prism 56 may synthesize images respectively formed by a plurality of light modulating elements (here, three light modulating elements 52R, 52G and 52B). That is, the light synthesizing prism 56 color-synthesizes the respective color images formed by the light modulation elements 52R, 52G, and 52B into one image.
- a single image is formed by synthesizing the images by the photosynthesis prism 56 .
- the image display device 50 further includes a projection lens 57.
- a projection lens 57 projects the image synthesized by the photosynthesis prism 56 onto a screen (not shown).
- the image display device includes three holding portions 53R, 53G and 53B as the holding portion 53.
- the holding portion 53 is housed in the housing 51 .
- the light modulation elements 52R, 52G and 52B are attached to holding portions 53R, 53G and 53B, respectively.
- the image display device 50 according to the present embodiment includes two adjustment units 55R and 55G as the adjustment unit 55, as shown in FIG.
- the adjusters 55R and 55G adjust the positions of the light modulation elements 52R and 52G, respectively.
- holding portions 53 when the three holding portions 53R, 53G and 53B are not distinguished, they are simply referred to as "holding portions 53".
- adjustment unit 55 when not distinguishing between the two adjustment units 55R and 55G, they are simply referred to as "adjustment unit 55".
- the holding section 53R holds the light modulation element 52R displaceably in directions perpendicular to and parallel to the image forming surface of the light modulation element 52R.
- the direction perpendicular to the image forming surface is the direction of the optical axis
- the direction parallel to the image forming surface is the direction perpendicular to the optical axis.
- the adjusting section 55R is configured so that the user of the image display device 50 can adjust the amount of displacement of the light modulation element 52R on the holding section 53R from the operation surface 51a.
- the holding portion 53G holds the light modulation element 52G so as to be displaceable in directions perpendicular to and parallel to the image forming surface of the light modulation element 52G.
- the adjustment section 55G is configured so that the user of the image display device 50 can adjust the amount of displacement of the light modulation element 52G on the holding section 53G from the operation surface 51a.
- FIG. 3 is a perspective view of the photosynthesis prism unit assembly 60 according to this embodiment.
- the light combining prism unit assembly 60 includes the light modulation element 52, the holding section 53, the wire member 54, and the light combining prism 56 described with reference to FIGS.
- the photosynthesis prism unit assembly 60 includes three photosynthesis prism units. That is, the photosynthesis prism unit assembly 60 includes a first photosynthesis prism unit 21R, a second photosynthesis prism unit 21G, and a third photosynthesis prism unit 21B. Each photosynthesis prism unit is a unit for forming an image of a specific color light. That is, in this embodiment, the three photosynthesis prism units 21R, 21G, and 21B are units for forming a red image, a green image, and a blue image, respectively.
- the first light synthesizing prism unit 21R includes the light modulation element 52R, the holding section 53R, and the adjustment section 55R described with reference to FIG.
- the second light synthesizing prism unit 21G includes an optical modulation element 52G, a holding section 53G, and an adjustment section 55G.
- the third light synthesizing prism unit 21B includes an optical modulation element 52B and a holding portion 53B.
- the first photosynthetic prism unit 21R includes a first electric substrate 9R.
- the second photosynthetic prism unit 21G includes a second electric board 9G.
- the third photosynthetic prism unit 21B includes a third electric board 9B.
- the first electric board 9R includes a circuit necessary for driving the light modulation element 52R, and is attached to the holding portion 53R.
- the second electric board 9G includes circuits necessary for driving the light modulation element 52G, and is attached to the holding portion 53G.
- the third electric board 9B includes circuits necessary for driving the light modulation element 52B, and is assembled to the holding portion 53B.
- the adjuster 55R is composed of three first wire members 1Ra, 1Rb and 1Rc and four second wire members 2Ra, 2Rb, 2Rc and 2Rd shown in FIG.
- the first wire members 1Ra, 1Rb and 1Rc are used for pixel position adjustment by displacing the light modulation element 52R in a direction parallel to the image forming surface (direction perpendicular to the optical axis).
- the second wire members 2Ra, 2Rb, 2Rc, and 2Rd are used for focus adjustment by displacing the light modulation element 52R in a direction (optical axis direction) perpendicular to the image forming surface.
- the adjustment section 55G is composed of three first wire members 1Ga, 1Gb and 1Gc and four second wire members 2Ga, 2Gb, 2Gc and 2Gd.
- the first wire members 1Ga, 1Gb and 1Gc are used for pixel position adjustment to displace the light modulation element 52G in a direction parallel to the image forming surface.
- the second wire members 2Ga, 2Gb, 2Gc and 2Gd are used for focus adjustment by displacing the light modulation element 52G in the direction perpendicular to the image forming surface.
- FIG. 4 is an exploded view showing an example of the configuration of the photosynthesis prism unit. Specifically, FIG. 4 is an example of an exploded view of the first photosynthesis prism unit 21R or the second photosynthesis prism unit 21G.
- the first photosynthesis prism unit 21R and the second photosynthesis prism unit 21G may be configured similarly.
- the first photosynthesis prism unit 21R and the second photosynthesis prism unit 21G are referred to as "lightsynthesis prism unit 21".
- first wire member 1Ra and the first wire member 1Ga are described as “first wire member 1a”.
- first wire member 1Rb and the first wire member 1Gb are referred to as the "first wire member 1b”
- first wire member 1Rc and the first wire member 1Gc are referred to as the "first wire member 1c”. Describe.
- the second wire members 2Ra and 2Ga are referred to as “second wire members 2a,” and the second wire members 2Rb and 2Gb are referred to as “second wire members.”
- 2 wire member 2b the second wire member 2Rc and the second wire member 2Gc are described as the “second wire member 2c”
- the second wire member 2Rd and the second wire member 2Gd are described as the “second 2-wire member 2d”.
- first wire member 1 when the first wire members 1a, 1b and 1c are not distinguished, they are simply referred to as "first wire member 1".
- second wire member 2 when the second wire members 2a, 2b, 2c and 2d are not distinguished, they are simply referred to as "second wire member 2".
- first electric board 9R and the second electric board 9G are not distinguished from each other, they are simply referred to as the "electric board 9".
- the photosynthesis prism unit 21 includes a fixed plate 4 , a first movable plate 6 and a second movable plate 7 as holding portions 53 . That is, the fixed plate 4 , the first movable plate 6 , and the second movable plate 7 are members forming the holding portion 53 . In particular, the first movable plate 6 and the second movable plate 7 are members that constitute the movable portion 53 a of the holding portion 53 .
- the fixing plate 4 is composed of two members, a first member 4a and a second member 4b.
- first member 4a and the second member 4b are simply referred to as "fixing plate 4".
- the fixing plate 4 is housed inside the housing 51 . Specifically, the fixed plate 4 is fixed to the light combining prism 56 inside the housing 51 . Therefore, the fixed plate 4 is not relatively displaced with respect to the photosynthetic prism 56 .
- the first movable plate 6 is composed of two members, a first member 6a and a second member 6b.
- first member 6a and the second member 6b are simply referred to as "the first movable plate 6".
- the first movable plate 6 is slidably connected to the fixed plate 4 . Specifically, the first movable plate 6 is connected to the fixed plate 4 so as to be slidable with respect to the fixed plate 4 in a direction parallel to the image forming surface. Therefore, the first movable plate 6 is relatively displaceable with respect to the fixed plate 4 . A specific method of connecting the fixed plate 4 and the first movable plate 6 will be described later.
- the first member 6 a of the first movable plate 6 is fixed to the first member 4 a of the fixed plate 4 .
- the second member 6 b of the first movable plate 6 is fixed to the second member 4 b of the fixed plate 4 .
- the second movable plate 7 holds the light modulation element 52 .
- an opening is formed in the center of the second movable plate 7 for attaching the light modulation element 52 .
- the light modulation element 52 is held by the second movable plate 7 by being attached to the opening.
- the photosynthesis prism unit 21 includes a first wire member 1 and a second wire member 2 as wire members 54 .
- first wire member 1 is connected to the fixed plate 4 .
- the other end of the first wire member 1 is configured to be rotatable.
- the other end of the first wire member 1 may be rotatably attached to the housing 51, for example.
- the first wire members 1a and 1b are connected to the first member 4a of the fixed plate 4, and the first wire member 1c is connected to the second member 4b of the fixed plate 4, as shown in FIG. be done.
- the three first wire members 1 a , 1 b and 1 c are all connected to the fixed plate 4 in a direction perpendicular to the optical axis 5 .
- the first wire members 1a and 1b and the first wire member 1c are connected to the fixed plate 4 from directions that cross each other.
- the first wire members 1a and 1b and the first wire member 1c may be coupled to the fixed plate 4, in particular from mutually orthogonal directions.
- the first wire member 1 functions as a wire member 54 for pixel position adjustment. Specifically, the first wire member 1 can rotate to displace the first movable plate 6 in a direction parallel to the image forming surface. That is, when the user rotates the other end of the first wire member 1, the first movable plate 6 is displaced in a direction parallel to the image forming surface.
- the first movable plate 6 can be displaced in a first direction perpendicular to the optical axis 5 by rotating the other end of the first wire member 1a.
- the first movable plate 6 can be displaced in a second direction orthogonal to the optical axis 5 and orthogonal to the first direction.
- the first movable plate 6 can be displaced in the rotational direction with the direction of the optical axis 5 as the axial direction.
- the image forming surface of the light modulation element 52 has a plurality of pixels arranged in a matrix, for example.
- the first direction corresponds to the row direction of the pixel
- the second direction corresponds to the column direction of the pixel.
- One end of the second wire member 2 is connected to the first movable plate 6 .
- one end of the second wire member 2 is connected to the first movable plate 6 while passing through a through hole provided in the second movable plate 7 . That is, the second movable plate 7 is connected to the first movable plate 6 using the second wire member 2 .
- Four second wire members 2 a , 2 b , 2 c and 2 d are connected to the first movable plate 6 in a direction parallel to the optical axis 5 .
- the electric board 9 is arranged on the side opposite to the first movable plate 6 with respect to the second movable plate 7 .
- the other end of the second wire member 2 is configured to be rotatable.
- the other end of the second wire member 2 may be rotatably attached to the housing 51, for example.
- the second wire member 2 functions as a wire member 54 for focus adjustment.
- the second wire member 2 can rotate to displace the second movable plate 7 in a direction perpendicular to the image forming surface. That is, when the user rotates the other end of the second wire member 2, the second movable plate 7 is displaced in the direction perpendicular to the image forming surface.
- the second movable plate 7 is displaced in the direction along the optical axis 5 (the direction perpendicular to the image forming surface). be able to.
- a specific mechanism for displacing the second movable plate 7 by the second wire member 2 will be described later.
- FIG. 5 is a partial perspective view showing how the first wire member 1 and the fixing plate 4 are connected.
- FIG. 5 is a perspective view of the photosynthesis prism unit 21 as seen from the fixing plate 4 side.
- the front side of the drawing is the side where the fixing plate 4 is arranged
- the back side of the drawing is the side where the electric board 9 is arranged.
- the first movable plate 6 has three through holes, and one first wire member 1 is passed through each through hole. That is, a total of three first wire members 1 are passed through the first movable plate 6 .
- the first member 6a of the first movable plate 6 has two through holes, and as shown in FIG. passes through the through-hole.
- FIG. 5 only a part of the light combining prism unit 21 is shown, so only two first wire members 1a and 1b are shown in FIG.
- the photosynthesis prism unit 21 is further provided with one first wire member 1c.
- the first wire member 1c is provided so as to pass through the through-hole of the second member 6b of the first movable plate 6 from a direction intersecting (perpendicular to in this embodiment) the first wire members 1a and 1b. good.
- the connection mode of the first wire member 1c (not shown) is also the same as the connection mode described here with reference to FIG.
- the through-hole of the first movable plate 6 is formed in a direction orthogonal to the optical axis 5 (that is, a direction parallel to the image forming surface). That is, the first wire member 1 is passed through the first movable plate 6 in a direction perpendicular to the optical axis 5 . One end of the first wire member 1 passing through the first movable plate 6 is connected to the fixed plate 4 .
- a first contact member 11 is provided on the first wire member 1 .
- the first contact member 11 contacts the surface of the first movable plate 6 opposite to the fixed plate 4 side.
- the first contact member 11 may be fixed to the first wire member 1 .
- a first elastic member 10 is provided between the portion of the first movable plate 6 where the through hole is formed and the fixed plate 4 .
- the first elastic member 10 biases the first movable plate 6 toward the first contact member 11 .
- the first elastic member 10 can be configured by, for example, a coil spring. That is, one end of the first wire member 1 is connected to the fixed plate 4 , and the first wire member 1 includes a first elastic member 10 and a first elastic member 10 in order from one end along a direction orthogonal to the optical axis 5 .
- a movable plate 6 and a first contact member 11 are arranged.
- the first movable plate 6 and the fixed plate 4 are biased away from each other by the elastic force of the first elastic member 10, and the first contact member 11 prevents the biased first movable plate 6 from being displaced. , the first movable plate 6 is held down. That is, the first contact member 11 limits the displacement of the first movable plate 6 in the direction orthogonal to the optical axis 5 .
- a male screw 12 is formed on the outer surface of one end of the first wire member 1 .
- the fixing plate 4 has a first hole at a position where one end of the first wire member 1 is connected.
- the fixed plate 4 has a first hole at a position facing the through hole of the first movable plate 6 .
- a female screw is formed on the inner surface of the first hole.
- a female screw that meshes with the male screw 12 of the first wire member 1 is formed in the first hole of the fixing plate 4 .
- the first wire member 1 is connected to the fixing plate 4 by screwing the male screw 12 at one end into the female screw of the fixing plate 4 .
- the other end of the first wire member 1 is rotatably attached to the operation surface 51a.
- the other end of the first wire member 1 is rotated while the male thread 12 of the first wire member 1 is engaged with the female thread of the first hole of the fixing plate 4 (in a threaded state).
- the first movable plate 6 can be displaced in the direction parallel to the image forming surface.
- the thrust of the screw displaces the first movable plate 6 in a direction approaching the fixed plate 4 .
- the elastic force of the first elastic member 10 displaces the first movable plate 6 away from the fixed plate 4 .
- the first movable plate 6 can be displaced in a direction perpendicular to the optical axis 5 (that is, in a direction parallel to the image forming surface).
- the second movable plate 7 connected to the first movable plate 6 is also displaced in the direction parallel to the image forming surface. Displace.
- the light modulation element 52 held by the second movable plate 7 is also displaced in the direction parallel to the image forming surface. Therefore, pixel position adjustment of the image can be performed.
- FIG. 6 is a partial perspective view showing how the first movable plate 6 and the fixed plate 4 are connected.
- FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing how the first movable plate 6 and the fixed plate 4 are connected. Specifically, FIG. 7 is a cross-sectional view of a section through fixing screw 16 .
- a metal plate 58 is adhered to the photosynthetic prism 56 .
- the fixed plate 4 is fixed to the metal plate 58 .
- the fixing plate 4 is fixed to the metal plate 58 by, for example, one or more fixing screws 13 (see FIG. 9). Therefore, the photosynthetic prism 56, the metal plate 58, and the fixed plate 4 are fixed to each other.
- the first movable plate 6 is connected to the fixed plate 4 by a fixing screw 16.
- the first movable plate 6 is provided with a fixing through hole 6c.
- the fixing plate 4 is provided with a fixing through hole 4c.
- the metal plate 58 is provided with bottomed fixing holes 58a.
- a female screw that engages with a male screw formed on the outer surface of the tip of the fixing screw 16 is formed on the inner surface of the fixing bottomed hole 58 a of the metal plate 58 .
- both the inner diameter of the fixing through-hole 6c of the first movable plate 6 and the inner diameter of the fixing through-hole 4c of the fixing plate 4 are larger than the outer diameters of the barrel and threaded portion of the fixing screw 16 .
- the first movable plate 6 is connected to the fixed plate 4 by passing the fixing screws 16 through the fixing through holes 4c. Specifically, in the first movable plate 6 , the fixing screw 16 is passed through the fixing through hole 6 c of the first movable plate 6 and the fixing through hole 4 c of the fixing plate 4 , and the fixing screw 16 is inserted into the metal plate 58 . It is connected to the fixed plate 4 by screwing into the . That is, when the fixing screw 16 is screwed into the metal plate 58 , the fixing screw 16 is passed through the fixing through-hole 6 c of the first movable plate 6 , so that the first movable plate 6 is attached to the head of the fixing screw 16 . and the fixed plate 4.
- the first movable plate 6 is fastened together with the fixed plate 4 by the fixing screws 16 .
- the first movable plate 6 is thereby connected to the fixed plate 4 .
- a screw locking agent may be applied to the tip of the fixing screw 16, that is, the portion where the male thread is formed.
- a constant tightening torque of the fixing screw 16 can be maintained by the thread locking agent.
- the fixing screw 16 is screwed into the metal plate 58 with a tightening torque that allows the first movable plate 6 to slide relative to the fixing plate 4 in the direction parallel to the image forming surface.
- the first movable plate 6 can be displaced in the direction parallel to the image forming surface without being displaced in the direction in which the fixing screw 16 is inserted into the metal plate 58 (that is, in the direction perpendicular to the image forming surface).
- the first movable plate 6 can be displaced in a direction parallel to the image forming surface within a range in which the inner wall of the fixing through-hole 4c and the body of the fixing screw 16 do not contact each other.
- the inner diameter of the fixing through-hole 4c of the first movable plate 6 is Di
- the outer diameter of the body of the fixing screw 16 is Do. Since the inner diameter Di of the fixing through-hole 4c is larger than the outer diameter Do of the barrel portion of the fixing screw 16, Di>Do.
- the first movable plate 6 can slide in the direction parallel to the image forming surface with respect to the fixed plate 4 at the difference between the inner diameter Di and the outer diameter Do. .
- the difference (Di-Do) between the inner diameter Di and the outer diameter Do is the movable distance of the first movable plate 6 .
- the movable distance may be determined as appropriate. For example, it is preferable that the movable distance is set to ⁇ 10 pixels or more in pixels of the light modulation element 52 . For example, when the pixel pitch of the light modulation element 52 is 7.5 ⁇ m, the movable distance is preferably ⁇ 75 ⁇ m or more.
- one or more washers may be arranged between the head of the fixing screw 16 and the first movable plate 6 when screwing the fixing screw 16 to the metal plate 58 .
- four washers ie, a first washer 59a, a second washer 59b, a third washer 59c and a fourth washer 59d are provided between the head of the fixing screw 16 and the first movable plate 6. are placed.
- FIG. 8 is a partial perspective view showing how the second wire member 2 and the first movable plate 6 are connected.
- FIG. 8 is a perspective view of the second wire member 2 in which one end connected to the first movable plate 6 is shown below and the other end attached to the operation surface 51a is shown above.
- FIG. 8 is a perspective view of the photosynthesis prism unit 21 viewed from one end of the second wire member 2 .
- the second movable plate 7 has four through holes, and one second wire member 2 is passed through each through hole. That is, a total of four second wire members 2 are passed through the second movable plate 7 .
- the through hole of the second movable plate 7 is formed in a direction parallel to the optical axis 5 (that is, a direction perpendicular to the image forming surface). That is, the first wire member 1 is passed through the first movable plate 6 in a direction perpendicular to the optical axis 5 .
- One end of the second wire member 2 passing through the second movable plate 7 is connected to the first movable plate 6 .
- the photosynthesis prism unit 21 includes three second wire members 2 arranged in the same direction as the illustrated second wire member 2. is provided.
- the connection mode of the three second wire members 2 (not shown) is the same as the connection mode described here with reference to FIG. 8 .
- a second contact member 14 is provided on the second wire member 2 .
- the second contact member 14 contacts the surface of the second movable plate 7 opposite to the first movable plate 6 side.
- the second contact member 14 may be fixed to the second wire member 2 .
- a second elastic member 8 is provided between the portion of the second movable plate 7 where the through hole is formed and the first movable plate 6 .
- the second elastic member 8 biases the second movable plate 7 toward the second contact member 14 side.
- the second elastic member 8 can be composed of, for example, a coil spring.
- one end of the second wire member 2 is connected to the first movable plate 6, and along the direction of the optical axis 5, the second wire member 2 is provided with a second elastic member 8 and a second elastic member 8 in order from one end side.
- a movable plate 7 and a second contact member 14 are arranged.
- the second movable plate 7 and the first movable plate 6 are biased away from each other by the elastic force of the second elastic member 8, and the second abutment member 14 causes the biased second movable plate 7 to
- the second movable plate 7 is restrained so as not to be displaced. That is, the second contact member 14 limits displacement of the second movable plate 7 in the direction of the optical axis 5 .
- a male screw 15 is formed on the outer surface of one end of the second wire member 2 .
- the first movable plate 6 has a second hole at a position where one end of the second wire member 2 is connected.
- the first movable plate 6 has a second hole at a position facing the through hole of the second movable plate 7 .
- a female screw is formed on the inner surface of the second hole.
- a female screw that meshes with the male screw 15 of the second wire member 2 is formed in the second hole of the first movable plate 6 .
- the second wire member 2 is connected to the first movable plate 6 by screwing the male screw 15 at one end into the female screw of the first movable plate 6 .
- the other end of the second wire member 2 is rotatably attached to the operation surface 51a.
- the male screw 15 of the second wire member 2 is engaged with the female screw of the second hole of the first movable plate 6 (in a screwed state), and the other end of the second wire member 2 is By rotating , the second movable plate 7 can be displaced in a direction perpendicular to the image forming surface.
- the thrust of the screw displaces the second movable plate 7 in a direction approaching the first movable plate 6 .
- the elastic force of the second elastic member 8 displaces the second movable plate 7 away from the first movable plate 6 .
- the second movable plate 7 can be displaced in a direction parallel to the optical axis 5 (that is, a direction perpendicular to the image forming surface). Thereby, focus adjustment of the image can be performed.
- FIG. 9 is a partial perspective view showing how the fixed plate 4, the first movable plate 6 and the second movable plate 7 are connected.
- FIG. 9 is a perspective view of the second wire member 2 in which one end connected to the first movable plate 6 is shown on the bottom side, and the other end side attached to the operation surface 51a is shown on the top side.
- FIG. 9 is a perspective view of the photosynthesis prism unit 21 as seen from the other end side of the second wire member 2 .
- the fixed plate 4 is fixed to the photosynthetic prism 56 .
- the fixed plate 4 is fixed to a metal plate 58 adhered to the photosynthetic prism 56 .
- the first movable plate 6 is slidably connected to the fixed plate 4 with a fixing screw 16 .
- a first wire member 1 passing through a through hole of a first movable plate 6 is connected to the fixed plate 4 in a direction orthogonal to the optical axis 5 .
- a second wire member 2 passing through a through hole of a second movable plate 7 is connected to the first movable plate 6 in a direction parallel to the optical axis 5 .
- the second movable plate 7 holds the light modulation element 52 .
- the second movable plate 7 is not adhered to the fixed plate 4 and the first movable plate 6 . Therefore, the positional relationship between the light modulation element 52 and the fixed plate 4 and the first movable plate 6 is fixed without using an adhesive.
- the user can rotate the other end of the first wire member 1 on the operation surface 51a clockwise or counterclockwise to adjust the relative pixel position deviation between the images of each color.
- the photosynthesis prism unit 21 it is possible to adjust the displacement of the pixel positions of the red image and the green image with respect to the blue image.
- the displacement of the pixel position of the red image by rotating the other end of the first wire members 1Ra, 1Rb and 1Rc (for example, the first wire member 1 shown in FIG. 9) of the adjusting section 55R, 1 Displace the first movable plate 6 of the light combining prism unit 21R in a direction parallel to the image forming surface.
- the second movable plate 7 connected to the first movable plate 6 is displaced together with the first movable plate 6, whereby the second movable plate 7 is displaced in the direction parallel to the image forming surface, positional deviation of pixels in the row direction, column direction and rotation direction can be adjusted.
- the column direction and row direction of the pixels may correspond to the other direction and the horizontal direction on the projected screen, respectively.
- the displacement of the pixel position of the green image can also be adjusted in the same manner.
- the user can rotate the other end of the second wire member 2 on the operation surface 51a clockwise or counterclockwise to adjust the positional deviation (focus) between the images of each color in the optical axis direction.
- the photosynthesis prism unit 21 it is possible to adjust the positional deviation of the red image and the green image in the optical axis direction with respect to the blue image.
- the other ends of the second wire members 2Ra, 2Rb, 2Rc, and 2Rd (for example, the second wire member 2 shown in FIG. 9) of the adjusting portion 55R are rotated.
- the second movable plate 7 of the first photosynthetic prism unit 21R is displaced in the direction perpendicular to the image forming surface.
- the light modulation element 52R held by the second movable plate 7 is displaced in the direction perpendicular to the image forming surface, so that positional deviation in the optical axis direction can be adjusted.
- the positional deviation of the green image in the optical axis direction can also be adjusted in the same manner.
- the second movable plate 7 when the user rotates the second wire member 2 for focus adjustment, the second movable plate 7 is positioned perpendicular to the image forming surface. direction, but the first movable plate 6 is not displaced. Therefore, in the image display device 50, even if focus adjustment is performed, the pixel position does not move. That is, focus adjustment can be performed independently of pixel position adjustment.
- the user first rotates the first wire member 1 so that the first movable plate 6 rotates in a direction parallel to the image forming surface. After positioning, it is preferable to position the second movable plate 7 in the direction perpendicular to the image forming surface by rotating the second wire member 2 . That is, it is preferable to first displace the first movable plate 6 to adjust the displacement of the pixel position, and then displace the second movable plate 7 to adjust the displacement in the optical axis direction.
- the positional deviation in the optical axis direction is adjusted first, and then the pixel positional deviation is adjusted, the positional deviation in the optical axis direction occurs again in the process of adjusting the pixel positional deviation. This is because there is a possibility that it may become necessary to adjust the positional deviation of the .
- the second movable plate 7 holding the light modulation element 52 is fixed without being adhered to the fixed plate 4 and the first movable plate 6 . Therefore, the image display device 50 can fix the positional relationship between the photosynthesis prism 56 and the light modulation element 52 without adhesive. As a result, the production efficiency of the image display device 50 can be improved, and the production cost can be reduced.
- the image display device 50 can adjust the position of the light modulation element 52 from the outside of the image display device 50 . Specifically, the image display device 50 operates the other end of the first wire member 1 and the second wire member 2 attached to the operation surface 51a, thereby causing the light modulation element 52 to move parallel to the image forming surface. Directional and vertical position adjustments can be made. Accordingly, the image display device 50 can adjust the pixel position without dismantling the device.
- the portion that was conventionally fixed by adhesion is replaced with a mechanism for adjusting the focus, thereby enabling the light combining prism 56 and the light modulation element 52 to be connected without adhesion. While fixing the positional relationship, the position adjustment of the light modulation element 52, especially the focus adjustment can be performed.
- the image display device 50 of the present embodiment is an example of the present disclosure, and its configuration can be changed as appropriate.
- the image display device 50 may further include, as the adjusting section 55, an adjusting section 55B that adjusts the position of the light modulation element 52B that forms the blue image.
- the adjustment section 55B may have the same configuration as the adjustment sections 55R and 55G described above.
- the numbers of the first wire members 1 and the second wire members 2 included in the photosynthesis prism unit 21 were described as three and four, respectively. is not limited to this.
- the photosynthesis prism unit 21 may include at least one first wire member and at least one second wire member.
- the image display device 50 disclosed in the present specification can be applied to general display devices including light modulation elements.
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Abstract
Description
本発明は、光変調素子を備えた画像表示装置及び画像表示装置の調整方法に関する。 The present invention relates to an image display device having a light modulation element and an adjustment method for the image display device.
従来、複数の色光に基づいて合成した画像をスクリーンなどに投写する、投写型画像表示装置が知られている。投写型画像表示装置は、例えば、複数の色光を、互いに異なる光路で、それぞれ対応する光変調素子に照射し、各光変調素子で形成された画像を光合成プリズムによって合成し、光合成プリズムで合成された画像をスクリーンなどに投写する。 Conventionally, there has been known a projection type image display device that projects an image synthesized based on a plurality of colored lights onto a screen or the like. A projection-type image display apparatus, for example, irradiates a plurality of color lights on the corresponding light modulation elements through different optical paths, synthesizes the images formed by the respective light modulation elements by a photosynthesis prism, and synthesizes the images by the photosynthesis prism. projected on a screen, etc.
このような画像表示装置は、複数の色光によりそれぞれ形成される画像を合成して1つの画像を形成させるので、各色の画像を形成する光変調素子同士の間でずれが生じた場合、合成される画像にもずれが生じる。この不具合を解消するために、各色の光変調素子の位置を調整する技術が知られている。 Such an image display device synthesizes images formed by a plurality of colored lights to form one image. There is also a shift in the image that is displayed. In order to solve this problem, there is a known technique for adjusting the positions of the light modulation elements for each color.
例えば特許文献1には、光変調素子の位置を、光軸方向と垂直な方向に変位させることによって、光変調素子の位置を調整可能な画像表示装置が開示されている。また、例えば特許文献2には、光変調素子の位置を、光軸方向と垂直な方向、及び、光軸方向と平行な方向に変位させることによって、光変調素子の位置を調整可能な画像表示装置が開示されている。
For example,
しかしながら、特許文献1に開示された画像表示装置は、光変調素子を光軸方向と垂直な方向にのみ調整できるため、光軸方向と平行な方向に調整することができない。つまり、特許文献1に開示された画像表示装置は、画像のフォーカスにずれが生じた場合に、当該画像のフォーカスを調整することができない。
However, since the image display device disclosed in
また、特許文献1及び特許文献2に開示された画像表示装置の生産工程では、光合成プリズムと光変調素子の位置関係を固定するために、UV(Ultra Violet)接着剤を用いて部品同士を接着する必要がある。しかしながら、UV接着剤で接着を行う場合、接着剤が固まるまでに時間を要するため、生産効率を向上させることが難しい。また、UV接着剤は高価であるため、UV接着剤を用いた画像表示装置の生産コストを低減することが難しい。
In addition, in the production process of the image display device disclosed in
本開示は、上述の問題に鑑みてなされたものである。本開示の目的は、接着によらずに光合成プリズムと光変調素子との位置関係を固定でき、且つ、光変調素子の位置調整が可能な、画像表示装置及び画像表示装置の調整方法を提供することである。 The present disclosure has been made in view of the above problems. An object of the present disclosure is to provide an image display device and an adjustment method for the image display device, which can fix the positional relationship between the photosynthetic prism and the light modulation element without using adhesion, and can adjust the position of the light modulation element. That is.
本開示の一形態によれば、光を変調して画像を形成する画像形成面を備える光変調素子と、前記光変調素子に面するプリズムと、前記プリズムに固定された固定プレートと、前記固定プレートに対して、前記画像形成面と平行な方向に摺動可能に連結された第1可動プレートと、一端が前記固定プレートに連結され、他端が回転可能であるとともに、回転により前記第1可動プレートを前記画像形成面と平行な方向に変位させることが可能な、第1ワイヤ部材と、前記光変調素子を保持する第2可動プレートと、一端が前記第1可動プレートに連結され、他端が回転可能であるとともに、回転により前記第2可動プレートを前記画像形成面に垂直な方向に変位させることが可能な、第2ワイヤ部材と、を備える、画像表示装置が提供される。 According to one aspect of the present disclosure, a light modulating element comprising an image forming surface that modulates light to form an image, a prism facing the light modulating element, a fixed plate fixed to the prism, and the fixed A first movable plate is connected to the plate so as to be slidable in a direction parallel to the image forming surface; one end is connected to the fixed plate; the other end is rotatable; a first wire member capable of displacing the movable plate in a direction parallel to the image forming surface; a second movable plate holding the light modulation element; one end of which is connected to the first movable plate; a second wire member whose end is rotatable and which can be rotated to displace the second movable plate in a direction perpendicular to the image forming surface.
本開示の他の一態様によれば、光を変調して画像を形成する画像形成面を備える光変調素子と、前記光変調素子に面するプリズムと、前記プリズムに固定された固定プレートと、前記固定プレートに対して、前記画像形成面と平行な方向に摺動可能に連結された第1可動プレートと、一端が前記固定プレートに連結され、他端が回転可能であるとともに、回転により前記第1可動プレートを前記画像形成面と平行な方向に変位させることが可能な、第1ワイヤ部材と、前記光変調素子を保持する第2可動プレートと、一端が前記第1可動プレートに連結され、他端が回転可能であるとともに、回転により前記第2可動プレートを前記画像形成面に垂直な方向に変位させることが可能な、第2ワイヤ部材と、を備える、画像表示装置において、前記第1ワイヤ部材を回転させることによって、前記第1可動プレートの前記画像形成面と平行な方向の位置決めを行った後、前記第2ワイヤ部材を回転させることによって、前記第2可動プレートの前記画像形成面に垂直な方向の位置決めを行う、画像表示装置の調整方法が提供される。 According to another aspect of the present disclosure, a light modulating element comprising an image forming surface that modulates light to form an image, a prism facing the light modulating element, a fixed plate fixed to the prism, a first movable plate connected to the fixed plate so as to be slidable in a direction parallel to the image forming surface; one end connected to the fixed plate; a first wire member that can displace the first movable plate in a direction parallel to the image forming surface; a second movable plate that holds the light modulation element; and one end of which is connected to the first movable plate. and a second wire member, the other end of which is rotatable and which can be rotated to displace the second movable plate in a direction perpendicular to the image forming surface, wherein: After positioning the first movable plate in a direction parallel to the image forming surface by rotating one wire member, the image forming of the second movable plate is performed by rotating the second wire member. A method for adjusting an image display device is provided for positioning in a direction normal to a plane.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面において、同一又は同等の構成要素には同一の符号を付し、同一又は同等の構成要素に関する説明が重複する場合は適宜省略する。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In addition, in the drawings, the same or equivalent components are denoted by the same reference numerals, and redundant description of the same or equivalent components will be omitted as appropriate.
図1は、一実施形態に係る画像表示装置50の構成を示すブロック図である。画像表示装置50は、複数の色光に基づいて形成された画像を、光合成プリズムで合成し、合成した画像を投写する装置である。画像表示装置50は、例えばプロジェクタに含んで構成されることができる。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an
本実施形態において、画像表示装置50は、筐体51を備える。本実施形態における筐体51は、画像表示装置50が備える各構成要素を保護又は保持する機構である。従って、筐体51は、必ずしも画像表示装置50の外形を構成する箱形状のものでなくてもよく、例えば画像表示装置50が備える各構成要素を保持する骨組みにより構成される機構であってもよい。また、筐体51は、画像表示装置50を含むプロジェクタ全体の外箱として構成されていてもよく、画像表示装置50の筐体51が、筐体51とは別途構成されるプロジェクタの外箱の内部に配置されるように構成されていてもよい。また、画像表示装置50は、必ずしも筐体51を備えていなくてもよい。本実施形態では、画像表示装置50は、筐体51を備えるとして、以下説明する。
In this embodiment, the
画像表示装置50は、光を変調して画像を形成する画像形成面52aを備える光変調素子52を備える。本実施形態では、光変調素子52は筐体51に収容されている。光変調素子52は、例えば、DMD(Digital Mirror Device)やLCD(Liquid Crystal Display)などであってよい。筐体51は、筐体51に収容された光変調素子52の位置を調整するための操作が可能な操作面51aを備える。操作面51aは、例えば、筐体51の外部表面に設けられる。
The
画像表示装置50は、さらに保持部53及び調整部55を備える。保持部53は、光変調素子52を、少なくとも、画像形成面52aと垂直な方向及び画像形成面52aと平行な方向に変位可能に保持する。保持部53による光変調素子52の保持構造の詳細については後述する。
The
調整部55は、光変調素子52の位置を調整可能な機構である。本実施形態において、調整部55は、少なくとも一つのワイヤ部材54を含んで構成される。ワイヤ部材54の一端54aは保持部53に連結され、他端54bは操作面51aに回転可能に取り付けられている。保持部53は、ワイヤ部材54の他端54bを回転させることで画像形成面52aに垂直又は平行な方向に変位(移動)する可動部53aを有する。
The
なお、ワイヤ部材54の他端54bは、必ずしも操作面51aに取り付けられていなくてもよい。ワイヤ部材54の他端54bは、画像表示装置50の外部から使用者が回転操作可能に配置されていればよい。例えば、画像表示装置50の筐体51が、筐体51とは別途構成されるプロジェクタの外箱の内部に配置されている場合、使用者がプロジェクタの外箱を取り外したときに、他端54bを操作可能となる位置に、他端54bが配置されていてもよい。あるいは、例えばプロジェクタの外箱の一部が切り抜かれており、当該切り抜かれた位置から使用者が操作可能となる位置に、他端54bが配置されていてもよい。従って、他端54bは、少なくとも画像表示装置50の外部から使用者が回転操作可能となるように配置されていればよい。
Note that the
図2は、図1の画像表示装置50の具体的な構成を示す模式図である。図2では、便宜上、画像表示装置50の特徴部分に関する構成のみが示されており、例えば光源、ミラー及びレンズなどを含む光学部品は、適宜省略されている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a specific configuration of the
図2に示すように、本実施形態に係る画像表示装置50は、操作面51aを備えた筐体51を備える。筐体51には、光変調素子52として、3つの光変調素子52R、52G及び52Bが収容されている。光変調素子52R、52G及び52Bは、互いに異なる色光の画像を形成する。ここでは、光変調素子52Rは、赤色光を変調して赤色画像を形成する。光変調素子52Gは、緑色光を変調して緑色画像を形成する。光変調素子52Bは、青色光を変調して青色画像を形成する。以下、本明細書において、3つの光変調素子52R、52G及び52Bを区別しない場合には、単に「光変調素子52」と記載する。なお、画像表示装置50が備える光変調素子52は、必ずしも3つでなくてもよい。画像表示装置50は、任意の複数の光変調素子52を備えていてよい。
As shown in FIG. 2, the
画像表示装置50は、さらに光合成プリズム56を備える。本実施形態において、光合成プリズム56は、筐体51の内部で筐体51に固定されている。光合成プリズム56は、光変調素子52に面する。光合成プリズム56は、光変調素子52の近傍に配置されていてよい。本実施形態では、光合成プリズム56は、光変調素子52により形成された画像を合成する。具体的には、光合成プリズム56は、複数の光変調素子(ここでは3つの光変調素子52R、52G及び52B)によりそれぞれ形成された画像を合成してよい。つまり、光合成プリズム56は、光変調素子52R、52G及び52Bが形成した各色の画像を1つの画像に色合成する。光合成プリズム56による画像の合成により、1つの画像が形成される。
The
画像表示装置50は、さらに投写レンズ57を備える。投写レンズ57は、光合成プリズム56で合成された画像を不図示のスクリーン上に投写する。
The
画像表示装置は、保持部53として、3つの保持部53R、53G及び53Bを備える。本実施形態において、保持部53は、筐体51に収容されている。光変調素子52R、52G及び52Bは、それぞれ保持部53R、53G及び53Bに取り付けられている。また、本実施形態に係る画像表示装置50は、図2に示すように、調整部55として、2つの調整部55R及び55Gを備えている。調整部55R及び55Gは、それぞれ光変調素子52R及び52Gの位置を調整する。以下、本明細書において、3つの保持部53R、53G及び53Bを区別しない場合には、単に「保持部53」と記載する。また、2つの調整部55R及び55Gを区別しない場合には、単に「調整部55」と記載する。
The image display device includes three holding
保持部53Rは、光変調素子52Rを、光変調素子52Rの画像形成面と垂直な方向及び平行な方向に変位可能に保持する。ここで、画像形成面と垂直な方向は、光軸方向であり、画像形成面と平行な方向は、光軸に直交する方向である。調整部55Rは、画像表示装置50の使用者が操作面51aから保持部53R上の光変調素子52Rの変位量を調整できるように構成されている。
The holding
保持部53Gは、保持部53Rと同様に、光変調素子52Gを、光変調素子52Gの画像形成面と垂直な方向及び平行な方向に変位可能に保持する。調整部55Gは、画像表示装置50の使用者が操作面51aから保持部53G上の光変調素子52Gの変位量を調整できるように構成されている。
Similarly to the holding
図3は、本実施形態に係る光合成プリズムユニットアセンブリ60の斜視図である。光合成プリズムユニットアセンブリ60は、図1及び図2を参照して説明した、光変調素子52、保持部53、ワイヤ部材54及び光合成プリズム56を含んで構成される。
FIG. 3 is a perspective view of the photosynthesis
光合成プリズムユニットアセンブリ60は、3つの光合成プリズムユニットを含んで構成される。すなわち、光合成プリズムユニットアセンブリ60は、第1光合成プリズムユニット21R、第2光合成プリズムユニット21G及び第3光合成プリズムユニット21Bを含んで構成される。各光合成プリズムユニットは、それぞれ特定の色光の画像を形成するためのユニットである。つまり、本実施形態において、3つの光合成プリズムユニット21R、21G及び21Bは、それぞれ、赤色画像、緑色画像及び青色画像を形成するためのユニットである。
The photosynthesis
第1光合成プリズムユニット21Rは、図2を参照して説明した、光変調素子52Rと、保持部53Rと、調整部55Rと、を含む。同様に、第2光合成プリズムユニット21Gは、光変調素子52Gと、保持部53Gと、調整部55Gと、を含む。同様に、第3光合成プリズムユニット21Bは、光変調素子52Bと、保持部53Bと、を含む。
The first light synthesizing
図3に示すように、第1光合成プリズムユニット21Rは、第1電気基板9Rを備える。第2光合成プリズムユニット21Gは、第2電気基板9Gを備える。第3光合成プリズムユニット21Bは、第3電気基板9Bを備える。第1電気基板9Rは、光変調素子52Rを駆動するために必要な回路などを備え、保持部53Rに組み付けられている。第2電気基板9Gは、光変調素子52Gを駆動するために必要な回路などを備え、保持部53Gに組み付けられている。第3電気基板9Bは、光変調素子52Bを駆動するために必要な回路などを備え、保持部53Bに組み付けられている。
As shown in FIG. 3, the first
調整部55Rは、図3に示す、3つの第1ワイヤ部材1Ra、1Rb及び1Rcと、4つの第2ワイヤ部材2Ra、2Rb、2Rc及び2Rdと、により構成される。第1ワイヤ部材1Ra、1Rb及び1Rcは、光変調素子52Rを、画像形成面と平行な方向(光軸と直交する方向)に変位させる画素位置調整のために用いられる。第2ワイヤ部材2Ra、2Rb、2Rc及び2Rdは、光変調素子52Rを、画像形成面と垂直な方向(光軸方向)に変位させるフォーカス調整のために用いられる。
The
同様に、調整部55Gは、図3に示すように、3つの第1ワイヤ部材1Ga、1Gb及び1Gcと、4つの第2ワイヤ部材2Ga、2Gb、2Gc及び2Gdと、により構成される。第1ワイヤ部材1Ga、1Gb及び1Gcは、光変調素子52Gを、画像形成面と平行な方向に変位させる画素位置調整のために用いられる。第2ワイヤ部材2Ga、2Gb、2Gc及び2Gdは、光変調素子52Gを、画像形成面と垂直な方向に変位させるフォーカス調整のために用いられる。
Similarly, as shown in FIG. 3, the
第1ワイヤ部材1及び第2ワイヤ部材2を用いた、画素位置調整及びフォーカス調整の方法の詳細については、後述する。
The details of the method of pixel position adjustment and focus adjustment using the
図4は、光合成プリズムユニットの構成の一例を示す分解図である。具体的には、図4は、第1光合成プリズムユニット21R又は第2光合成プリズムユニット21Gの分解図の一例である。第1光合成プリズムユニット21Rと、第2光合成プリズムユニット21Gとは、同様に構成されていてよい。ここでは、第1光合成プリズムユニット21Rと第2光合成プリズムユニット21Gとを、「光合成プリズムユニット21」と記載する。
FIG. 4 is an exploded view showing an example of the configuration of the photosynthesis prism unit. Specifically, FIG. 4 is an example of an exploded view of the first
また、第1ワイヤ部材1Raと第1ワイヤ部材1Gaとを、「第1ワイヤ部材1a」と記載する。同様に、第1ワイヤ部材1Rbと第1ワイヤ部材1Gbとを、「第1ワイヤ部材1b」と記載し、第1ワイヤ部材1Rcと第1ワイヤ部材1Gcとを、「第1ワイヤ部材1c」と記載する。第2ワイヤ部材についても同様に、第2ワイヤ部材2Raと第2ワイヤ部材2Gaとを、「第2ワイヤ部材2a」と記載し、第2ワイヤ部材2Rbと第2ワイヤ部材2Gbとを、「第2ワイヤ部材2b」と記載し、第2ワイヤ部材2Rcと第2ワイヤ部材2Gcとを、「第2ワイヤ部材2c」と記載し、第2ワイヤ部材2Rdと第2ワイヤ部材2Gdとを、「第2ワイヤ部材2d」と記載する。
Also, the first wire member 1Ra and the first wire member 1Ga are described as "
さらに、本明細書において、第1ワイヤ部材1a、1b及び1cを区別しない場合には、単に「第1ワイヤ部材1」と記載する。同様に、第2ワイヤ部材2a、2b、2c及び2dを区別しない場合には、単に「第2ワイヤ部材2」と記載する。
Furthermore, in this specification, when the
また、本明細書において、第1電気基板9Rと第2電気基板9Gとを区別しない場合には、単に「電気基板9」と記載する。
Also, in this specification, when the first
図4に示すように、光合成プリズムユニット21は、保持部53として、固定プレート4と、第1可動プレート6と、第2可動プレート7と、を備える。すなわち、固定プレート4と、第1可動プレート6と、第2可動プレート7とは、保持部53を構成する部材である。特に、第1可動プレート6と、第2可動プレート7とは、保持部53が有する可動部53aを構成する部材である。
As shown in FIG. 4 , the
本実施形態では、図4に示すように、固定プレート4は、第1部材4a及び第2部材4bという2つの部材により構成されている。本明細書において、第1部材4aと第2部材4bとを区別しない場合には、単に「固定プレート4」と記載する。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the fixing
固定プレート4は、筐体51の内部に収容される。具体的には、固定プレート4は、筐体51の内部において、光合成プリズム56に固定されている。従って、固定プレート4は、光合成プリズム56に対して相対的に変位しない。
The fixing
本実施形態では、図4に示すように、第1可動プレート6は、第1部材6a及び第2部材6bという2つの部材により構成されている。本明細書において、第1部材6aと第2部材6bとを区別しない場合には、単に「第1可動プレート6」と記載する。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the first
第1可動プレート6は、固定プレート4に摺動可能に連結されている。具体的には、第1可動プレート6は、固定プレート4に対して、画像形成面と平行な方向に摺動可能な態様で、固定プレート4に連結されている。従って、第1可動プレート6は、固定プレート4に対して相対的に変位可能である。固定プレート4と第1可動プレート6との具体的な連結方法については、後述する。
The first
本実施形態において、第1可動プレート6の第1部材6aは、固定プレート4の第1部材4aに固定されている。また、第1可動プレート6の第2部材6bは、固定プレート4の第2部材4bに固定されている。
In this embodiment, the
第2可動プレート7は、光変調素子52を保持する。本実施形態では、図4に示すように、第2可動プレート7の中央に、光変調素子52を取り付けるための開口が形成されている。光変調素子52は、当該開口に取り付けられることにより、第2可動プレート7に保持される。
The second
光合成プリズムユニット21は、ワイヤ部材54として、第1ワイヤ部材1と、第2ワイヤ部材2とを備える。
The
第1ワイヤ部材1の一端は、固定プレート4に連結される。第1ワイヤ部材1の他端は、回転可能に構成される。第1ワイヤ部材1の他端は、例えば回転可能に筐体51に取り付けられていてよい。本実施形態では、図4に示すように、第1ワイヤ部材1a及び1bは、固定プレート4の第1部材4aに連結され、第1ワイヤ部材1cは、固定プレート4の第2部材4bに連結される。3本の第1ワイヤ部材1a、1b及び1cは、いずれも光軸5に直交する方向で、固定プレート4に連結される。図4に示すように、第1ワイヤ部材1a及び1bと、第1ワイヤ部材1cとは、互いに交差する方向から、固定プレート4に連結されている。第1ワイヤ部材1a及び1bと、第1ワイヤ部材1cとは、特に、互いに直交する方向から、固定プレート4に連結されていてよい。
One end of the
第1ワイヤ部材1は、画素位置調整用のワイヤ部材54として機能する。具体的には、第1ワイヤ部材1は、回転により第1可動プレート6を画像形成面と平行な方向に変位させることができる。つまり、使用者が第1ワイヤ部材1の他端を回転させることにより、第1可動プレート6が、画像形成面と平行な方向に変位する。
The
例えば、第1ワイヤ部材1aの他端を回転させることにより、第1可動プレート6を光軸5と直交する第1の方向に変位させることができる。例えば、第1ワイヤ部材1cの他端を回転させることにより、第1可動プレート6を、光軸5と直交し、かつ、第1の方向と直交する第2の方向に変位させることができる。例えば、第1ワイヤ部材1bの他端を回転させることにより、第1可動プレート6を、光軸5の方向を軸方向とした回転方向に変位させることができる。
For example, the first
光変調素子52の画像形成面は、例えば行列状に配置された複数の画素を有する。例えば、上記第1の方向は当該画素の行方向に対応し、上記第2の方向は当該画素の列方向に対応する。第1ワイヤ部材1a、1b及び1cの回転量を個別に調整することで、光変調素子52を、第1の方向、第2の方向及び回転方向に、それぞれ変位させることができる。なお、第1ワイヤ部材1による、第1可動プレート6を変位させるための具体的な機構については、後述する。
The image forming surface of the
第2ワイヤ部材2の一端は、第1可動プレート6に連結される。本実施形態では、第2ワイヤ部材2の一端は、第2可動プレート7に設けられた貫通孔を貫通させた状態で、第1可動プレート6に連結される。つまり、第2可動プレート7は、第2ワイヤ部材2を用いて第1可動プレート6に連結される。4本の第2ワイヤ部材2a、2b、2c及び2dは、光軸5と平行な方向で、第1可動プレート6に連結される。図4に示すように、電気基板9は、第2可動プレート7に対して、第1可動プレート6とは反対側に配置される。第2ワイヤ部材2の他端は、回転可能に構成される。第2ワイヤ部材2の他端は、例えば回転可能に筐体51に取り付けられていてよい。
One end of the
第2ワイヤ部材2は、フォーカス調整用のワイヤ部材54として機能する。具体的には、第2ワイヤ部材2は、回転により第2可動プレート7を画像形成面と垂直な方向に変位させることができる。つまり、使用者が第2ワイヤ部材2の他端を回転させることにより、第2可動プレート7が、画像形成面と垂直な方向に変位する。本実施形態では、第2ワイヤ部材2a、2b、2c及び2dの他端を回転させることにより、第2可動プレート7を光軸5に沿った方向(画像形成面に垂直な方向)に変位させることができる。なお、第2ワイヤ部材2による、第2可動プレート7を変位させるための具体的な機構については、後述する。
The
次に、第1ワイヤ部材1による、第1可動プレート6を変位させるための具体的な機構について、図5を参照しながら説明する。第1可動プレート6は、固定プレート4に連結された第1ワイヤ部材1を用いて変位させることができる。図5は、第1ワイヤ部材1と固定プレート4との連結態様を示す部分斜視図である。図5は、光合成プリズムユニット21を、固定プレート4側から見た場合の斜視図である。図5において、図面手前側が固定プレート4が配置される側であり、図面奥側が電気基板9が配置される側である。
Next, a specific mechanism for displacing the first
第1可動プレート6は3つの貫通孔を有し、各貫通孔にそれぞれ1本の第1ワイヤ部材1が貫通されている。つまり、第1可動プレート6には、合計3本の第1ワイヤ部材1が貫通されている。本実施形態では、第1可動プレート6の第1部材6aが2つの貫通孔を有し、図5に示すように、それぞれ1本の第1ワイヤ部材1(つまり第1ワイヤ部材1a及び1b)が貫通孔を貫通している。図5では、光合成プリズムユニット21の一部のみが図示されているため、図5には、2本の第1ワイヤ部材1a及び1bのみが図示されているが、実際には、本実施形態に係る光合成プリズムユニット21には、さらに1本の第1ワイヤ部材1cが設けられている。第1ワイヤ部材1cは、第1ワイヤ部材1a及び1bに交差(本実施形態では直交)する方向から、第1可動プレート6の第2部材6bの貫通孔を貫通するようにして設けられていてよい。図示されていない第1ワイヤ部材1cの連結態様についても、図5を参照してここで説明する連結態様と同様である。
The first
第1可動プレート6の貫通孔は、光軸5と直交する方向(つまり画像形成面と平行な方向)に形成されている。つまり、第1ワイヤ部材1は、光軸5と直交する方向に、第1可動プレート6に貫通されている。第1可動プレート6を貫通した第1ワイヤ部材1の一端は、固定プレート4に連結されている。
The through-hole of the first
第1ワイヤ部材1には、第1当接部材11が設けられる。第1当接部材11は、第1可動プレート6の固定プレート4側とは反対側の面に当接される。第1当接部材11は、第1ワイヤ部材1に固定されていてよい。第1可動プレート6の貫通孔が形成された部分と、固定プレート4との間には、第1弾性部材10が設けられる。第1弾性部材10は、第1可動プレート6を第1当接部材11側に付勢する。第1弾性部材10は、例えばコイルばねにより構成されることができる。すなわち、第1ワイヤ部材1は、一端が固定プレート4に連結され、第1ワイヤ部材1には、光軸5と直交する方向に沿って、一端側から順に、第1弾性部材10、第1可動プレート6、及び、第1当接部材11が配置されている。
A
第1可動プレート6と固定プレート4とは、第1弾性部材10の弾性力により、互いに離れる方向に付勢され、第1当接部材11は、付勢された第1可動プレート6が変位しないように、第1可動プレート6を抑える。つまり、第1当接部材11は、第1可動プレート6の、光軸5に直交する方向の変位を制限する。
The first
第1ワイヤ部材1の一端の外側面には、雄螺子12が形成されている。固定プレート4は、第1ワイヤ部材1の一端を連結する位置に、第1の穴を有する。例えば、固定プレート4は、第1可動プレート6の貫通孔と対向する位置に、第1の穴を有する。第1の穴には、内側面に雌螺子が形成されている。具体的には、固定プレート4の第1の穴には、第1ワイヤ部材1の雄螺子12と噛み合う雌螺子が形成されている。一端の雄螺子12が固定プレート4の雌螺子に螺合されることにより、第1ワイヤ部材1は固定プレート4に連結される。
A
第1ワイヤ部材1の他端は、操作面51aに回転可能に取り付けられている。本実施形態では、第1ワイヤ部材1の雄螺子12を、固定プレート4の第1の穴の雌螺子と噛み合わせた状態(螺合した状態)で、第1ワイヤ部材1の他端を回転させることで、第1可動プレート6を画像形成面と平行な方向に変位させることができる。例えば、第1ワイヤ部材1の他端を時計回りに回転させた場合、ねじの推力によって第1可動プレート6が固定プレート4に近づく方向に変位する。例えば、第1ワイヤ部材1の他端を反時計回りに回転させた場合、第1弾性部材10の弾性力により、第1可動プレート6が固定プレート4から遠ざかる方向に変位する。このように第1ワイヤ部材1の他端を操作することにより、第1可動プレート6を、光軸5と直交する方向(つまり画像形成面と平行な方向)に変位させることができる。第1ワイヤ部材1の回転により第1可動プレート6が画像形成面と平行な方向に変位することによって、第1可動プレート6と連結された第2可動プレート7も画像形成面と平行な方向に変位する。これによって、第2可動プレート7に保持された光変調素子52も画像形成面と平行な方向に変位する。そのため、画像の画素位置調整を行うことができる。
The other end of the
図6は、第1可動プレート6と固定プレート4との連結態様を示す部分斜視図である。図7は、第1可動プレート6と固定プレート4との連結態様を模式的に示す断面図である。具体的には、図7は、固定ねじ16を通る断面の断面図である。
FIG. 6 is a partial perspective view showing how the first
図6及び図7に示すように、光合成プリズム56には、金属プレート58が接着されている。固定プレート4は、金属プレート58に固定されている。固定プレート4は、例えば1以上の固定ねじ13(図9参照)により金属プレート58に固定されている。従って、光合成プリズム56と、金属プレート58と、固定プレート4とは、互いに固定された状態である。
As shown in FIGS. 6 and 7, a
第1可動プレート6は、固定ねじ16によって固定プレート4に連結される。具体的には、第1可動プレート6には、固定用貫通孔6cが設けられている。固定プレート4には、固定用貫通孔4cが設けられている。金属プレート58には、固定用有底孔58aが設けられている。金属プレート58の固定用有底孔58aの内側面には、固定ねじ16の先端の外側面に形成された雄螺子と噛み合う雌螺子が形成されている。また、第1可動プレート6の固定用貫通孔6cの内径と、固定プレート4の固定用貫通孔4cの内径とは、いずれも、固定ねじ16の胴部及びねじ部の外径よりも大きい。
The first
第1可動プレート6は、固定ねじ16を固定用貫通孔4cに貫通させることによって、固定プレート4に連結される。具体的には、第1可動プレート6は、固定ねじ16に、第1可動プレート6の固定用貫通孔6c及び固定プレート4の固定用貫通孔4cを貫通させて、固定ねじ16を金属プレート58に螺合することにより、固定プレート4に連結される。すなわち、固定ねじ16を金属プレート58に螺合する際に、固定ねじ16を第1可動プレート6の固定用貫通孔6cに貫通させることにより、第1可動プレート6が、固定ねじ16の頭部と固定プレート4との間で保持される。言い換えると、第1可動プレート6は、固定ねじ16によって、固定プレート4とともに、共締めされる。これによって、第1可動プレート6が、固定プレート4に連結される。このとき、固定ねじ16の先端、つまり雄螺子が形成された箇所には、ねじロック剤が塗布されてよい。ねじロック剤により、固定ねじ16の締め付けトルクを一定に維持することができる。また、固定ねじ16は、第1可動プレート6が、固定プレート4に対して、画像形成面と平行な方向に摺動可能となるような締め付けトルクで、金属プレート58に螺合される。これにより、第1可動プレート6は、固定ねじ16の金属プレート58への挿入方向(すなわち画像形成面と垂直な方向)には変位せず、画像形成面と平行な方向に変位可能である。
The first
第1可動プレート6は、固定用貫通孔4cの内壁と、固定ねじ16の胴部とが接触しない範囲において、画像形成面と平行な方向に変位することが可能である。ここで、図7に示すように、第1可動プレート6の固定用貫通孔4cの内径をDiとし、固定ねじ16の胴部の外径をDoとする。固定用貫通孔4cの内径Diは、固定ねじ16の胴部の外径Doよりも大きいため、Di>Doとなる。図7に示す断面に沿った方向においては、第1可動プレート6は、この内径Diと外径Doとの差分において、固定プレート4に対して画像形成面と平行な方向に摺動可能である。つまり、図7に示す断面に沿った方向においては、内径Diと外径Doとの差分(Di-Do)が、第1可動プレート6の可動距離である。
The first
可動距離は、適宜定められてよい。例えば、可動距離は、光変調素子52の画素で、±10画素分以上設けられることが好ましい。例えば光変調素子52の画素ピッチが7.5μmである場合、可動距離は±75μm以上であることが好ましい。
The movable distance may be determined as appropriate. For example, it is preferable that the movable distance is set to ±10 pixels or more in pixels of the
なお、固定ねじ16を金属プレート58に螺合する際には、固定ねじ16の頭部と、第1可動プレート6との間に、1以上の座金が配置されてもよい。図7に示す例では、固定ねじ16の頭部と、第1可動プレート6との間に、第1座金59a、第2座金59b、第3座金59c及び第4座金59dという、4つの座金が配置されている。
It should be noted that one or more washers may be arranged between the head of the fixing
次に、第2ワイヤ部材2による、第2可動プレート7を変位させるための具体的な機構について、図8を参照しながら説明する。第2可動プレート7は、第1可動プレート6に連結された第2ワイヤ部材2を用いて変位させることができる。図8は、第2ワイヤ部材2と第1可動プレート6との連結態様を示す部分斜視図である。図8は、第2ワイヤ部材2の、第1可動プレート6と連結される一端側を下側に示し、操作面51aに取り付けられる他端側を上側に示した場合の斜視図である。具体的には、図8は、光合成プリズムユニット21を、第2ワイヤ部材2の一端側から見た場合の斜視図である。
Next, a specific mechanism for displacing the second
第2可動プレート7は4つの貫通孔を有し、各貫通孔にそれぞれ1本の第2ワイヤ部材2が貫通されている。つまり、第2可動プレート7には、合計4本の第2ワイヤ部材2が貫通されている。第2可動プレート7の貫通孔は、光軸5と平行な方向(つまり画像形成面と垂直な方向)に形成されている。つまり、第1ワイヤ部材1は、光軸5と直交する方向に、第1可動プレート6に貫通されている。第2可動プレート7を貫通した第2ワイヤ部材2の一端は、第1可動プレート6に連結されている。
The second
なお、図8では、光合成プリズムユニット21の一部のみが図示されているため、図8には、1本の第2ワイヤ部材2のみが図示されているが、実際には、本実施形態に係る光合成プリズムユニット21には、図8に示されている1本の第2ワイヤ部材2に加え、図示されている第2ワイヤ部材2と同じ方向に配置される3本の第2ワイヤ部材2が設けられている。図示されていない3本の第2ワイヤ部材2の連結態様についても、図8を参照してここで説明する連結態様と同様である。
8 shows only a part of the
第2ワイヤ部材2には、第2当接部材14が設けられる。第2当接部材14は、第2可動プレート7の第1可動プレート6側とは反対側の面に当接される。第2当接部材14は、第2ワイヤ部材2に固定されていてよい。第2可動プレート7の貫通孔が形成された部分と、第1可動プレート6との間には、第2弾性部材8が設けられる。第2弾性部材8は、第2可動プレート7を第2当接部材14側に付勢する。第2弾性部材8は、例えばコイルばねにより構成されることができる。すなわち、第2ワイヤ部材2は、一端が第1可動プレート6に連結され、第2ワイヤ部材2には、光軸5の方向に沿って、一端側から順に、第2弾性部材8、第2可動プレート7、及び、第2当接部材14が配置されている。
A
第2可動プレート7と第1可動プレート6とは、第2弾性部材8の弾性力により、互いに離れる方向に付勢され、第2当接部材14は、付勢された第2可動プレート7が変位しないように、第2可動プレート7を抑える。つまり、第2当接部材14は、第2可動プレート7の光軸5の方向の変位を制限する。
The second
第2ワイヤ部材2の一端の外側面には、雄螺子15が形成されている。第1可動プレート6は、第2ワイヤ部材2の一端を連結する位置に、第2の穴を有する。例えば、第1可動プレート6は、第2可動プレート7の貫通孔と対向する位置に、第2の穴を有する。第2の穴には、内側面に雌螺子が形成されている。具体的には、第1可動プレート6の第2の穴には、第2ワイヤ部材2の雄螺子15と噛み合う雌螺子が形成されている。一端の雄螺子15が第1可動プレート6の雌螺子に螺合されることにより、第2ワイヤ部材2は第1可動プレート6に連結される。
A
第2ワイヤ部材2の他端は、操作面51aに回転可能に取り付けられている。本実施形態では、第2ワイヤ部材2の雄螺子15を、第1可動プレート6の第2の穴の雌螺子と噛み合わせた状態(螺合した状態)で、第2ワイヤ部材2の他端を回転させることで、第2可動プレート7を画像形成面と垂直な方向に変位させることができる。例えば、第2ワイヤ部材2の他端を時計回りに回転させた場合、ねじの推力によって第2可動プレート7が第1可動プレート6に近づく方向に変位する。例えば、第2ワイヤ部材2の他端を反時計回りに回転させた場合、第2弾性部材8の弾性力により、第2可動プレート7が第1可動プレート6から遠ざかる方向に変位する。このように第2ワイヤ部材2の他端を操作することにより、第2可動プレート7を、光軸5と平行な方向(つまり画像形成面と垂直な方向)に変位させることができる。これにより、画像のフォーカス調整を行うことができる。
The other end of the
図9は、固定プレート4、第1可動プレート6及び第2可動プレート7の連結態様を示す部分斜視図である。図9は、第2ワイヤ部材2の、第1可動プレート6と連結される一端側を下側に示し、操作面51aに取り付けられる他端側を上側に示した場合の斜視図である。具体的には、図9は、光合成プリズムユニット21を、第2ワイヤ部材2の他端側から見た場合の斜視図である。
FIG. 9 is a partial perspective view showing how the fixed
上述したように、固定プレート4は、光合成プリズム56に固定されている。具体的には、固定プレート4は、光合成プリズム56に接着された金属プレート58に固定されている。第1可動プレート6は、固定ねじ16により、固定プレート4に摺動可能に連結されている。固定プレート4には、第1可動プレート6の貫通孔を貫通した第1ワイヤ部材1が、光軸5と直交する方向に連結されている。第1可動プレート6には、第2可動プレート7の貫通孔を貫通した第2ワイヤ部材2が、光軸5と平行な方向に連結されている。第2可動プレート7は、光変調素子52を保持している。第2可動プレート7は、固定プレート4及び第1可動プレート6と接着されていない。そのため、光変調素子52は、接着剤を用いることなく、固定プレート4及び第1可動プレート6との位置関係が固定されている。
As described above, the fixed
画素位置調整において、使用者は、操作面51aの第1ワイヤ部材1の他端を時計回り又は反時計回りに回転させることで、各色の画像間の相対的な画素位置のずれを調整できる。本実施形態に係る光合成プリズムユニット21では、青色画像に対し、赤色画像及び緑色画像の画素位置のずれを調整することができる。
In the pixel position adjustment, the user can rotate the other end of the
例えば、赤色画像の画素位置のずれを調整する場合は、調整部55Rの第1ワイヤ部材1Ra、1Rb及び1Rc(例えば図9に示す第1ワイヤ部材1)の他端を回転させることで、第1光合成プリズムユニット21Rの第1可動プレート6を、画像形成面と平行な方向に変位させる。第1光合成プリズムユニット21Rの第1可動プレート6を変位させることで、第1可動プレート6と連結されている第2可動プレート7が、第1可動プレート6とともに変位し、これによって第2可動プレート7に保持された光変調素子52Rが画像形成面と平行な方向に変位するため、画素の行方向、列方向及び回転方向の位置ずれを調整できる。なお、画素の列方向及び行方向は、それぞれ投写されるスクリーン上での他と方向及び横方向に対応してよい。緑色画像の画素位置のずれも、同様にして調整することができる。
For example, when adjusting the displacement of the pixel position of the red image, by rotating the other end of the first wire members 1Ra, 1Rb and 1Rc (for example, the
フォーカス調整において、使用者は、操作面51aの第2ワイヤ部材2の他端を時計回り又は反時計回りに回転させることで、各色の画像間の光軸方向の位置ずれ(フォーカス)を調整できる。本実施形態に係る光合成プリズムユニット21では、青色画像に対し、赤色画像及び緑色画像の光軸方向の位置ずれを調整することができる。
In focus adjustment, the user can rotate the other end of the
例えば、赤色画像の光軸方向の位置ずれを調整する場合は、調整部55Rの第2ワイヤ部材2Ra、2Rb、2Rc及び2Rd(例えば図9に示す第2ワイヤ部材2)の他端を回転させることで、第1光合成プリズムユニット21Rの第2可動プレート7を、画像形成面と垂直な方向に変位させる。これによって第2可動プレート7に保持された光変調素子52Rが画像形成面と垂直な方向に変位するため、光軸方向の位置ずれを調整できる。緑色画像の光軸方向の位置ずれも、同様にして調整することができる。
For example, when adjusting the positional deviation of the red image in the optical axis direction, the other ends of the second wire members 2Ra, 2Rb, 2Rc, and 2Rd (for example, the
なお、本実施形態に係る画像表示装置50の構成によれば、フォーカス調整を行うために、使用者が第2ワイヤ部材2を回転させた場合、第2可動プレート7は画像形成面と垂直な方向に変位するが、第1可動プレート6は変位しない。そのため、画像表示装置50では、フォーカス調整を行っても、画素位置は動かない。つまり、画素位置調整とは独立してフォーカス調整を行うことができる。
According to the configuration of the
本実施形態に係る画像表示装置50を用いた光変調素子の調整方法として、使用者は、まず、第1ワイヤ部材1を回転させることによって、第1可動プレート6の画像形成面と平行な方向の位置決めを行った後、第2ワイヤ部材2を回転させることによって、第2可動プレート7の画像形成面に垂直な方向の位置決めを行うことが好ましい。つまり、先に第1可動プレート6を変位させて画素位置のずれを調整し、その後、第2可動プレート7を変位させて光軸方向の位置ずれを調整することが好ましい。仮に、先に光軸方向の位置ずれを調整した場合、その後に画素位置のずれを調整すると、画素位置のずれを調整する過程で、光軸方向の位置ずれが再度発生し、再度光軸方向の位置ずれを調整する必要が生じる可能性があるためである。
As a method of adjusting the light modulation element using the
以上説明したように、本実施形態の画像表示装置50では、光変調素子52を保持する第2可動プレート7が、固定プレート4及び第1可動プレート6と接着されずに固定されている。そのため、画像表示装置50は、接着によらずに光合成プリズム56と光変調素子52との位置関係を固定できる。これにより、画像表示装置50の生産効率を高めるとともに、生産コストを下げることができる。
As described above, in the
また、画像表示装置50は、画像表示装置50の外部から、光変調素子52の位置調整が可能である。具体的には、画像表示装置50は、操作面51aに取り付けられた第1ワイヤ部材1及び第2ワイヤ部材2の他端を操作することにより、光変調素子52の、画像形成面と平行な方向及び垂直な方向の位置調整を行うことが可能である。これにより、画像表示装置50は、装置の解体を行うことなく画素位置の調整が可能である。
In addition, the
このように、本実施形態に係る画像表示装置50は、従来接着によって固定されていた箇所を、フォーカス調整を行う機構にすることにより、接着によらずに光合成プリズム56と光変調素子52との位置関係を固定するとともに、光変調素子52の位置調整、特にフォーカス調整を実行することができる。
As described above, in the
なお、本実施形態の画像表示装置50は、本開示の一例であり、その構成は、適宜変更可能である。例えば、画像表示装置50は、調整部55として、青色画像を形成する光変調素子52Bの位置を調整する調整部55Bをさらに備えていてもよい。この場合、調整部55Bは、上述した調整部55R及び55Gと同様の構成を有していてよい。
Note that the
本実施形態では、光合成プリズムユニット21が備える第1ワイヤ部材1及び第2ワイヤ部材2の本数は、それぞれ3本及び4本であると説明したが、第1ワイヤ部材1及び第2ワイヤ部材2の本数はこれに限られない。光合成プリズムユニット21は、少なくとも1本の第1ワイヤ部材及び少なくとも1本の第2ワイヤ部材を備えていればよい。
In the present embodiment, the numbers of the
本明細書に開示した画像表示装置50は、光変調素子を備える表示装置全般に適用することができる。
The
1,1Ra,1Rb,1Rc,1Ga,1Gb,1Gc 第1ワイヤ部材
2,2Ra,2Rb,2Rc,2Rd,2Ga,2Gb,2Gc,2Gd 第2ワイヤ部材
4 固定プレート
4a,6a 第1部材
4b,6b 第2部材
4c,6c 固定用貫通孔
5 光軸
6 第1可動プレート
7 第2可動プレート
8 第2弾性部材
9 電気基板
9R 第1電気基板
9G 第2電気基板
9B 第3電気基板
10 第1弾性部材
11 第1当接部材
12,15 雄螺子
13,16 固定ねじ
14 第2当接部材
21 光合成プリズムユニット
21R 第1光合成プリズムユニット
21G 第2光合成プリズムユニット
21B 第3光合成プリズムユニット
50 画像表示装置
51 筐体
51a 操作面
52,52R,52G,52B 光変調素子
52a 画像形成面
53,53R,53G,53B 保持部
53a 可動部
54 ワイヤ部材
54a 一端
54b 他端
55,55R,55G 調整部
56 光合成プリズム
57 投写レンズ
58 金属プレート
58a 固定用有底孔
59a 第1座金
59b 第2座金
59c 第3座金
59d 第4座金
60 光合成プリズムユニットアセンブリ
Di 内径
Do 外径
1, 1Ra, 1Rb, 1Rc, 1Ga, 1Gb, 1Gc
Claims (11)
前記光変調素子に面するプリズムと、
前記プリズムに固定された固定プレートと、
前記固定プレートに対して、前記画像形成面と平行な方向に摺動可能に連結された第1可動プレートと、
一端が前記固定プレートに連結され、他端が回転可能であるとともに、回転により前記第1可動プレートを前記画像形成面と平行な方向に変位させることが可能な、第1ワイヤ部材と、
前記光変調素子を保持する第2可動プレートと、
一端が前記第1可動プレートに連結され、他端が回転可能であるとともに、回転により前記第2可動プレートを前記画像形成面に垂直な方向に変位させることが可能な、第2ワイヤ部材と、
を備える、画像表示装置。 a light modulating element having an image forming surface that modulates light to form an image;
a prism facing the light modulating element;
a fixed plate fixed to the prism;
a first movable plate slidably connected to the fixed plate in a direction parallel to the image forming surface;
a first wire member having one end connected to the fixed plate, the other end being rotatable, and capable of displacing the first movable plate in a direction parallel to the image forming surface by rotation;
a second movable plate holding the light modulation element;
a second wire member having one end connected to the first movable plate, the other end being rotatable, and capable of displacing the second movable plate in a direction perpendicular to the image forming surface by rotation;
An image display device.
前記第1ワイヤ部材の回転により前記第1可動プレートが前記画像形成面と平行な方向に変位することによって、前記第1可動プレートに連結された前記第2可動プレートが保持する前記光変調素子が、前記画像形成面と平行な方向に変位する、
請求項1に記載の画像表示装置。 The second movable plate is connected to the first movable plate using the second wire member,
By rotating the first wire member, the first movable plate is displaced in a direction parallel to the image forming surface, whereby the light modulation element held by the second movable plate connected to the first movable plate is displaced. , displaced in a direction parallel to the imaging surface;
The image display device according to claim 1.
前記第1可動プレートを前記第1当接部材に付勢する第1弾性部材と、
をさらに備える、請求項1又は2に記載の画像表示装置。 a first contact member provided on the first wire member and brought into contact with a surface of the first movable plate opposite to the fixed plate;
a first elastic member that biases the first movable plate against the first contact member;
The image display device according to claim 1 or 2, further comprising:
前記固定プレートは、前記第1ワイヤ部材の前記一端を連結する位置に、内側面に雌螺子が形成された第1の穴を有し、
前記第1ワイヤ部材の前記雄螺子を前記第1の穴の前記雌螺子と噛み合わせた状態で、前記第1ワイヤ部材の前記他端を回転させることで、前記第1可動プレートが前記画像形成面と平行な方向に変位する、請求項1から3のいずれか一項に記載の画像表示装置。 The first wire member has a male thread formed on the outer surface of the one end of the first wire member,
The fixing plate has a first hole having a female screw formed on the inner surface at a position where the one end of the first wire member is connected,
By rotating the other end of the first wire member in a state where the male screw of the first wire member is engaged with the female screw of the first hole, the first movable plate performs the image forming operation. 4. The image display device according to any one of claims 1 to 3, displaced in a direction parallel to the plane.
前記第2可動プレートを前記第2当接部材に付勢する第2弾性部材と、
をさらに備える、請求項1から4のいずれか一項に記載の画像表示装置。 a second contact member provided on the second wire member and in contact with a surface of the second movable plate opposite to the first movable plate;
a second elastic member that biases the second movable plate against the second contact member;
The image display device according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
前記第1可動プレートは、前記第2ワイヤ部材の前記一端を連結する位置に、内側面に雌螺子が形成された第2の穴を有し、
前記第2ワイヤ部材の前記雄螺子を前記第2の穴の前記雌螺子と噛み合わせた状態で、前記第2ワイヤ部材の前記他端を回転させることで、前記第2可動プレートが前記画像形成面に垂直な方向に変位する、請求項1から5のいずれか一項に記載の画像表示装置。 a male screw is formed on the outer surface of the one end of the second wire member,
The first movable plate has a second hole having a female screw formed on the inner surface at a position connecting the one end of the second wire member,
By rotating the other end of the second wire member in a state where the male screw of the second wire member is engaged with the female screw of the second hole, the second movable plate performs the image forming operation. 6. The image display device according to any one of claims 1 to 5, displaced in a direction perpendicular to the plane.
前記固定用貫通孔の内径は、前記固定ねじの胴部の外径よりも大きく、
前記第1可動プレートは、前記固定用貫通孔の内壁と前記固定ねじの胴部が接触しない範囲において、前記画像形成面と平行な方向に変位することが可能である、
請求項7に記載の画像表示装置。 The first movable plate has a fixing through hole, and is connected to the fixed plate by passing the fixing screw through the fixing through hole,
The inner diameter of the fixing through-hole is larger than the outer diameter of the body of the fixing screw,
The first movable plate can be displaced in a direction parallel to the image forming surface within a range in which the inner wall of the fixing through-hole and the body portion of the fixing screw do not come into contact with each other.
The image display device according to claim 7.
前記固定プレートは、前記筐体に固定され、
前記第1ワイヤ部材の前記他端と、前記第2ワイヤ部材の前記他端とは、前記筐体に取り付けられている、
請求項1から9のいずれか一項に記載の画像表示装置。 Further equipped with a housing,
The fixed plate is fixed to the housing,
The other end of the first wire member and the other end of the second wire member are attached to the housing,
The image display device according to any one of claims 1 to 9.
前記光変調素子に面するプリズムと、
前記プリズムに固定された固定プレートと、
前記固定プレートに対して、前記画像形成面と平行な方向に摺動可能に連結された第1可動プレートと、
一端が前記固定プレートに連結され、他端が回転可能であるとともに、回転により前記第1可動プレートを前記画像形成面と平行な方向に変位させることが可能な、第1ワイヤ部材と、
前記光変調素子を保持する第2可動プレートと、
一端が前記第1可動プレートに連結され、他端が回転可能であるとともに、回転により前記第2可動プレートを前記画像形成面に垂直な方向に変位させることが可能な、第2ワイヤ部材と、
を備える、画像表示装置において、
前記第1ワイヤ部材を回転させることによって、前記第1可動プレートの前記画像形成面と平行な方向の位置決めを行った後、前記第2ワイヤ部材を回転させることによって、前記第2可動プレートの前記画像形成面に垂直な方向の位置決めを行う、
画像表示装置の調整方法。 a light modulating element having an image forming surface that modulates light to form an image;
a prism facing the light modulating element;
a fixed plate fixed to the prism;
a first movable plate slidably connected to the fixed plate in a direction parallel to the image forming surface;
a first wire member having one end connected to the fixed plate, the other end being rotatable, and capable of displacing the first movable plate in a direction parallel to the image forming surface by rotation;
a second movable plate holding the light modulation element;
a second wire member having one end connected to the first movable plate, the other end being rotatable, and capable of displacing the second movable plate in a direction perpendicular to the image forming surface by rotation;
In an image display device comprising
By rotating the first wire member, the first movable plate is positioned in the direction parallel to the image forming surface, and then by rotating the second wire member, the second movable plate is positioned in the direction parallel to the image forming surface. perform positioning in the direction perpendicular to the image forming surface,
A method for adjusting an image display device.
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