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JP2005055801A - Projection type display device - Google Patents

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Publication number
JP2005055801A
JP2005055801A JP2003288586A JP2003288586A JP2005055801A JP 2005055801 A JP2005055801 A JP 2005055801A JP 2003288586 A JP2003288586 A JP 2003288586A JP 2003288586 A JP2003288586 A JP 2003288586A JP 2005055801 A JP2005055801 A JP 2005055801A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
projection lens
display device
projection
back focus
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.)
Withdrawn
Application number
JP2003288586A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoichi Mori
洋一 森
Takanori Fujita
貴徳 藤田
Tetsuo Hattori
徹夫 服部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tochigi Nikon Corp
Nikon Corp
Original Assignee
Tochigi Nikon Corp
Nikon Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tochigi Nikon Corp, Nikon Corp filed Critical Tochigi Nikon Corp
Priority to JP2003288586A priority Critical patent/JP2005055801A/en
Publication of JP2005055801A publication Critical patent/JP2005055801A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the blur of a projected picture caused by the temperature change of the back focus of a projection lens. <P>SOLUTION: In the projection type display device making light emitted from a light valve 105 incident on the projection lens 106 and projecting it, an attaching part 106-A attached to the end of the projection lens 106 and a mount member are connected through a back focus correction member 121. When ambient temperature rises, the back focus correction member 121 is expanded according to a thermal expansion coefficient and its length becomes large. When the ambient temperature rises, the attaching part 106-A is pressed by the expansion of the back focus correction member 121, and the lens 106 is displaced to an opposite side to the light valve 105 with respect to the mount member 111, then optical path length between the projection lens 106 and the light valve 105 becomes large, so that the change of the back focus of the projection lens 106 caused by the temperature change is corrected. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は投射型表示装置に関する。   The present invention relates to a projection display device.

ライトバルブに入射し、このライトバルブを射出した光をプリズム等の光学部材を介して投射レンズに入射させて投射する構成を有する投射型表示装置の一例を図9を用いて説明する。   An example of a projection display device having a configuration in which light incident on a light valve and emitted from the light valve is incident on a projection lens via an optical member such as a prism and projected will be described with reference to FIG.

図9は従来の投射型表示装置の断面を示す概念図である。   FIG. 9 is a conceptual diagram showing a cross section of a conventional projection display device.

この投射型表示装置では、光源光をプリズム部材である偏光ビームスプリッタ102を通って偏光ビームスプリッタ102に一体的に取り付けられた反射型ライトバルブ101に入射させ、反射型ライトバルブ101で変調させて偏光ビームスプリッタ102に入射し、偏光ビームスプリッタ102で変調光を透過光として検光して取り出し、投射レンズ105に入射して図示しないスクリーン上に投射する。図9に示すように、投射レンズ105は床部材106に取り付けられたマウント部材107に取り付けられている。また、ライトバルブ101を取り付けたプリズム部材である偏光ビームスプリッタ102の下面部は一体化取り付け部材103に接着剤で固定されている。なお、一体化取り付け部材103の端部は折り曲げられ、折り曲げ部はマウント部材107に固定されている。
特開2001−249403号公報
In this projection type display device, the light source light passes through the polarizing beam splitter 102 which is a prism member, is incident on the reflective light valve 101 integrally attached to the polarizing beam splitter 102, and is modulated by the reflective light valve 101. The light enters the polarizing beam splitter 102, and the modulated light is detected and transmitted as transmitted light by the polarizing beam splitter 102, enters the projection lens 105, and is projected onto a screen (not shown). As shown in FIG. 9, the projection lens 105 is attached to a mount member 107 attached to the floor member 106. Further, the lower surface portion of the polarization beam splitter 102 which is a prism member to which the light valve 101 is attached is fixed to the integrated attachment member 103 with an adhesive. The end portion of the integrated attachment member 103 is bent, and the bent portion is fixed to the mount member 107.
JP 2001-249403 A

ライトバルブ101を射出した光を投射する投射レンズ105に対してライトバルブ101とスクリーン(図示せず)上の画像とは光学的に共役な関係にあり、ライトバルブ101と投射レンズ105との間の光路長であるバックフォーカスと、投射レンズ105とスクリーンとの間の光路長とを前記共役関係が成立するように投射レンズ105が設計され、製造される。   The light valve 101 and an image on a screen (not shown) are optically conjugate with respect to the projection lens 105 that projects the light emitted from the light valve 101, and the light valve 101 and the projection lens 105 are between them. The projection lens 105 is designed and manufactured so that the conjugate relationship is established between the back focus, which is the optical path length, and the optical path length between the projection lens 105 and the screen.

ところで、バックフォーカスの値は環境温度に応じてその値が変化する。通常環境温度が上昇するとバックフォーカスの値が大きくなる。   By the way, the value of the back focus changes depending on the environmental temperature. Normally, the back focus value increases as the ambient temperature rises.

しかし、図9に示すように、投射レンズ105はマウント部材107に固定されているので、ライトバルブ101と投射レンズ105との間の距離を変えることができず、前記共役関係が維持されなくなり、投射像がぼけてしまうという問題がある。   However, as shown in FIG. 9, since the projection lens 105 is fixed to the mount member 107, the distance between the light valve 101 and the projection lens 105 cannot be changed, and the conjugate relationship is not maintained, There is a problem that the projected image is blurred.

この発明はこのような事情に鑑みてなされてもので、その課題は投射レンズのバックフォーカスの温度変化に起因する投射像のぼけをなくすことである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the problem is to eliminate the blur of the projected image caused by the change in the back focus temperature of the projection lens.

請求項1に記載の投射型表示装置は、ライトバルブから射出された光を投射レンズに入射して投射する投射型表示装置において、温度変化による前記投射レンズの後側焦点位置の変化を、前記投射レンズと前記ライトバルブとの距離を変えることによって補正する補正部材を有することを特徴とする。   The projection display device according to claim 1, wherein in the projection display device that projects the light emitted from the light valve by being incident on the projection lens, a change in the rear focal position of the projection lens due to a temperature change is performed. It has a correction member which correct | amends by changing the distance of a projection lens and the said light valve.

請求項2に記載の投射型表示装置は、請求項1記載の投射型表示装置において、前記投射レンズを前記補正部材を介して固定するマウント部材を更に有し、温度上昇によって前記補正部材が膨張することによって、前記後側焦点位置を前記投射レンズに近づく方向に移動して補正することを特徴とする。   The projection display device according to claim 2, further comprising a mount member that fixes the projection lens via the correction member in the projection display device according to claim 1, and the correction member expands due to a temperature rise. Thus, the rear focal position is moved and corrected in a direction approaching the projection lens.

請求項3に記載の投射型表示装置は、請求項1記載の投射型表示装置において、前記投射レンズを前記補正部材を介して固定するマウント部材を更に有し、温度上昇によって前記補正部材が膨張することによって、前記後側焦点位置を前記投射レンズから遠ざかる方向に移動して補正することを特徴とする。   The projection display device according to claim 3, further comprising a mount member for fixing the projection lens via the correction member, wherein the correction member expands due to a temperature rise. Thus, the rear focus position is corrected by moving in the direction away from the projection lens.

請求項4に記載の投射型表示装置は、請求項2記載の投射型表示装置前記補正部材は前記マウント部材の前記投射レンズ側に接続されていることを特徴とする。   A projection display device according to a fourth aspect is characterized in that the projection display device according to the second aspect is connected to the projection lens side of the mount member.

請求項5に記載の投射型表示装置は、請求項3記載の投射型表示装置において、前記補正部材は前記マウント部材の前記ライトバルブ側に接続されていることを特徴とする。   The projection display device according to claim 5 is the projection display device according to claim 3, wherein the correction member is connected to the light valve side of the mount member.

請求項6に記載の投射型表示装置は、請求項1〜5のいずれか1項記載の投射型表示装置において、前記後側焦点位置は温度上昇によって前記投射レンズから遠ざかる方向に変化することを特徴とする。   The projection display device according to claim 6 is the projection display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the rear focal position changes in a direction away from the projection lens due to a temperature rise. Features.

請求項7に記載の投射型表示装置は、請求項1、3又は5記載の投射型表示装置において、前記後側焦点位置は温度上昇によって前記投射レンズに近づく方向に変化することを特徴とする。   The projection display device according to claim 7 is the projection display device according to claim 1, 3 or 5, wherein the rear focal position changes in a direction approaching the projection lens due to a temperature rise. .

請求項8に記載の投射型表示装置は、請求項1〜7のいずれか1項記載の投射型表示装置において、前記ライトバルブは光源からの光を複数の波長に色分解した各色光毎に配置された反射型ライトバルブであり、前記反射型ライトバルブから射出される変調光を検光する偏光ビームスプリッタと、前記検光された各色光を色合成する色合成光学系とを更に有することを特徴とする。   The projection display device according to claim 8 is the projection display device according to any one of claims 1 to 7, wherein the light valve is provided for each color light obtained by color-separating light from a light source into a plurality of wavelengths. A reflection-type light valve arranged, and further comprising a polarization beam splitter for detecting modulated light emitted from the reflection-type light valve, and a color combining optical system for color-combining each of the detected color lights. It is characterized by.

以上説明したようにこの発明によれば、投射レンズのバックフォーカスの温度変化に起因する投射像のぼけをなくすことができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to eliminate the blur of the projected image caused by the temperature change of the back focus of the projection lens.

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1はこの発明の第1実施形態に係る投射型表示装置の基本構成を説明する平面図である。   FIG. 1 is a plan view for explaining the basic structure of a projection display device according to the first embodiment of the present invention.

ランプと放物面形状の凹面鏡とからなる光源101から射出された平行光束の光源光は偏光変換照明装置102を通って紙面に垂直な方向に振動方向を有する偏光に変換され、時系列色分解光学系103で時系列的にR(赤)光、G(緑)光、B(青)光に色分解される。この色分解光学系103は中心軸Oを中心に回転する円盤形状をしており、その円盤形状を周方向に3等分してそれぞれR光透過、G光透過、B光を透過するフィルター部が形成されている。この色分解光学系103で分解された各色光は同じ光軸で時系列的に偏光ビームスプリッタ104に入射し、偏光分離部で時系列的に反射され、射出面側に配置された反射型ライトバルブ105に入射する。ライトバルブ105に入射した各色光は色信号によって変調されて反射・射出し、偏光ビームスプリッタ104に入射し、変調光だけを透過光として検光して取り出し、投射レンズ106に入射し、図示しないスクリーン上に拡大投射する。   A parallel light source light emitted from a light source 101 composed of a lamp and a parabolic concave mirror is converted into polarized light having a vibration direction in a direction perpendicular to the paper surface through a polarization conversion illumination device 102, and time-series color separation is performed. The optical system 103 performs color separation into R (red) light, G (green) light, and B (blue) light in time series. The color separation optical system 103 has a disk shape that rotates about a central axis O, and the disk shape is divided into three equal parts in the circumferential direction to transmit R light, G light, and B light, respectively. Is formed. Each color light separated by the color separation optical system 103 enters the polarization beam splitter 104 in time series along the same optical axis, is reflected in the time series by the polarization separation unit, and is a reflection type light arranged on the exit surface side. The light enters the valve 105. Each color light incident on the light valve 105 is modulated and reflected and emitted by a color signal, enters the polarization beam splitter 104, detects only the modulated light as transmitted light, takes it out, enters the projection lens 106, and is not shown. Enlarge and project on the screen.

ライトバルブ105とスクリーン上の投射像とは投射レンズ106にとって光学的に共役の関係にあり、ライトバルブ105上の一点から所定の開口数(NA)を有して射出される光束は投射レンズ106に入射し、スクリ−ン上の共役点に結像される。投射レンズ106と投射レンズ106の後側焦点位置にあるライトバルブ105との間の光路長はバックフォーカス(後側焦点距離)と呼ばれる。   The light valve 105 and the projected image on the screen are optically conjugate with respect to the projection lens 106, and the light beam emitted from one point on the light valve 105 with a predetermined numerical aperture (NA) is projected to the projection lens 106. And imaged at a conjugate point on the screen. The optical path length between the projection lens 106 and the light valve 105 at the rear focal position of the projection lens 106 is called back focus (rear focal length).

図2は第1実施形態に係る投射型表示装置の斜視図である。   FIG. 2 is a perspective view of the projection display device according to the first embodiment.

図2はライトバルブ105から投射レンズ106までの光路を構成する光学部材を示す。ライトバルブ105が所定の側面に取り付けられた偏光ビームスプリッタ104の下面は取り付け部材112上に固定されている。取り付け部材112は投射レンズ106を取り付けたマウント部材111に固定されている。投射レンズ106の鏡筒部の側面部にはマウント部材111へ複数のバックフォーカス補正部材121を用いて取り付けるための取り付け部106−Aが設けられている。図2に示すように取り付け部106−Aとマウント部材111とは4個のバックフォーカス補正部材121を介して接続されている。バックフォーカス補正部材121の両端部はネジを用いて取り付け部106−Aとマウント部材111とにそれぞれ固定されている。   FIG. 2 shows an optical member constituting an optical path from the light valve 105 to the projection lens 106. The lower surface of the polarization beam splitter 104 to which the light valve 105 is attached to a predetermined side surface is fixed on the attachment member 112. The attachment member 112 is fixed to the mount member 111 to which the projection lens 106 is attached. An attachment portion 106 -A for attaching to the mount member 111 using a plurality of back focus correction members 121 is provided on the side surface portion of the lens barrel portion of the projection lens 106. As shown in FIG. 2, the attachment portion 106 -A and the mount member 111 are connected via four back focus correction members 121. Both ends of the back focus correction member 121 are fixed to the attachment portion 106-A and the mount member 111 using screws.

上記方法で投射レンズ106と偏光ビームスプリッタ104とを取り付けたマウント部材111は投射型表示装置の床部113(図3参照)に取り付けられる。なお、図示しないが、光源101、偏光変換照明装置102、色分解光学系103は床部113上に配置される。   The mount member 111 to which the projection lens 106 and the polarization beam splitter 104 are attached by the above method is attached to the floor portion 113 (see FIG. 3) of the projection display device. Although not shown, the light source 101, the polarization conversion illumination device 102, and the color separation optical system 103 are arranged on the floor 113.

図3は第1実施形態に係る投射型表示装置の断面を示す概念図である。   FIG. 3 is a conceptual diagram showing a cross section of the projection display device according to the first embodiment.

バックフォーカス補正部材121は温度に対して所定の熱膨張係数を有しており、環境温度が上昇したとき、バックフォーカス補正部材121は熱膨脹係数にしたがって膨脹し、その長さが大きくなる。バックフォーカス補正部材121の膨脹によってその端部に取り付けられた投射レンズ106の取り付け部106−A部が押され、投射レンズ106がマウント部材111に対してライトバルブ105と反対側に変位して投射レンズ106とライトバルブ105との間の光路長が大きくなる。投射レンズ106が温度上昇に対してバックフォーカスの値が大きくなる特性を有している場合には、変化したバックフォーカスの位置付近にライトバルブ105が配置されるようにバックフォーカス補正部材121の材質と長さとが決定されている。   The back focus correction member 121 has a predetermined thermal expansion coefficient with respect to the temperature. When the environmental temperature rises, the back focus correction member 121 expands according to the thermal expansion coefficient, and its length increases. Due to the expansion of the back focus correction member 121, the attachment portion 106-A of the projection lens 106 attached to the end thereof is pushed, and the projection lens 106 is displaced to the opposite side of the light valve 105 with respect to the mount member 111 to project. The optical path length between the lens 106 and the light valve 105 is increased. When the projection lens 106 has a characteristic that the value of the back focus increases with increasing temperature, the material of the back focus correction member 121 so that the light valve 105 is arranged near the changed back focus position. And the length is determined.

この第1実施形態によれば、環境温度が変化して投射レンズ106のバックフォーカスの値が変化しても、その変化に応じて投射レンズ106のバックフォーカスの位置付近にライトバルブ105が配置されるような構成となっているので、バックフォーカスの温度変化に起因する投射像のぼけをなくすことができる。   According to the first embodiment, even if the environmental temperature changes and the back focus value of the projection lens 106 changes, the light valve 105 is arranged near the back focus position of the projection lens 106 according to the change. Therefore, it is possible to eliminate the blur of the projected image due to the back focus temperature change.

図4はこの発明の第2実施形態に係る投射型表示装置の基本構成を説明する平面図である。   FIG. 4 is a plan view for explaining the basic configuration of a projection display apparatus according to the second embodiment of the present invention.

光源201から射出された光源光は偏光変換照明装置202に入射し、紙面に垂直な方向に振動方向を有する偏光に変換されて進行し、B光を反射するダイクロイックミラー203Bと、R光とG光との混合光を反射する反射ダイクロイックミラー203RGとを互いに直交するように配置したクロスダイクロイックミラー203に入射し、互いに反対方向に進行するB光と、R光とG光との混合光とに色分解される。色分解されたB光は偏向ミラー204で進行方向を変えて進行し、偏光ビームスプリッタ207Bに入射し、その偏光分離部で反射され、反射型ライトバルブ208Bに入射する。   The light source light emitted from the light source 201 enters the polarization conversion illumination device 202, is converted into polarized light having a vibration direction perpendicular to the paper surface, travels, reflects the B light, and the R light and G light. The reflected dichroic mirror 203RG that reflects the mixed light and the light is incident on the cross dichroic mirror 203 arranged so as to be orthogonal to each other, and the B light traveling in the opposite direction to the mixed light of the R light and the G light. Color separation is performed. The color-separated B light travels while changing the traveling direction by the deflecting mirror 204, enters the polarization beam splitter 207B, is reflected by the polarization separation unit, and enters the reflective light valve 208B.

色分解されたR光とG光との混合光は偏向ミラー205で進行方向を変えて進行し、G光反射ダイクロイックミラー206に入射して、反射されるG光と透過して進行するR光とに色分解され、各色光毎に配置された偏光ビームスプリッタ207G、207Rにそれぞれ入射し、各偏光分離部で反射され、反射型ライトバルブ208G、208Rにそれぞれ入射する。   The mixed light of the color-separated R light and G light travels while changing the traveling direction by the deflecting mirror 205, enters the G light reflecting dichroic mirror 206, and travels through the reflected G light and the transmitted R light. And are incident on the polarization beam splitters 207G and 207R arranged for each color light, reflected by the polarization separation units, and incident on the reflection type light valves 208G and 208R, respectively.

各色光用ライトバルブ208R、208G、208Bに入射した各色光は色信号によって変調されて反射・射出し、偏光ビームスプリッタ207R、207G、207Bで変調光を透過光として検光して取り出す。各色光の検光光は色合成光学系を構成するクロスダイクロイックプリズム209にそれぞれ異なる入射面から入射し、R光はR光反射ダイクロイック膜209Rで反射され、B光はB光反射ダイクロイック膜209Bで反射され、G光は両膜を透過し、色合成されて射出面から射出する。合成光は投射レンズ210に入射し、図示しないスクリーン上にフルカラー像が投射される。   Each color light incident on each color light valve 208R, 208G, 208B is modulated and reflected / emitted by a color signal, and the modulated light is detected and transmitted as transmitted light by polarization beam splitters 207R, 207G, 207B. The analyzing light of each color light enters the cross dichroic prism 209 constituting the color synthesis optical system from different incident surfaces, the R light is reflected by the R light reflecting dichroic film 209R, and the B light is reflected by the B light reflecting dichroic film 209B. The reflected G light passes through both films, is color-combined, and exits from the exit surface. The combined light enters the projection lens 210, and a full-color image is projected on a screen (not shown).

図5は第2実施形態に係る投射型表示装置の斜視図である。   FIG. 5 is a perspective view of a projection display device according to the second embodiment.

図5は各色光用の反射ライトバルブ208R、208G、208Bから投射レンズまでの光路を構成する光学部材を示す。反射型ライトバルブ208R、208G、208Bがそれぞれ所定の側面に取り付けられた偏光ビームスプリッタ207R、207G、207Bはそれぞれ補助光学板形状部材211R、211G、211Bを挟んでクロスダイクロイックプリズム209の所定の側面に接着剤で固定され、クロスダイクロイックプリズム209と一体化している。   FIG. 5 shows an optical member constituting an optical path from the reflection light valves 208R, 208G, 208B for the respective color lights to the projection lens. The polarizing beam splitters 207R, 207G, and 207B, each having the reflection type light valves 208R, 208G, and 208B attached to predetermined side surfaces, are respectively disposed on predetermined side surfaces of the cross dichroic prism 209 across the auxiliary optical plate-shaped members 211R, 211G, and 211B. It is fixed with an adhesive and integrated with the cross dichroic prism 209.

クロスダイクロイックプリズム209の下面には被助板部材231が接着剤でて固定されている。被助板部材231の下面は投射レンズ210が取り付けられたマウント部材213に取り付けられた取り付け部材212の上面に固定されている。   An auxiliary plate member 231 is fixed to the lower surface of the cross dichroic prism 209 with an adhesive. The lower surface of the supported plate member 231 is fixed to the upper surface of the attachment member 212 attached to the mount member 213 to which the projection lens 210 is attached.

投射レンズ210のマウント部材213への取付法は第1実施形態と同様である。投射レンズ210の鏡筒部の側面にはマウント部材213へバックフォーカス補正部材221を使用して取り付けられる取り付け部210−Aが形成されている。取り付け部210−Aは第1実施形態と異なり四角形である。取り付け部210−Aの四隅部にバックフォーカス補正部材221の一端部がそれぞれネジで固定され、その他端部がマウント部材213にそれぞれネジで固定される。   The method of attaching the projection lens 210 to the mount member 213 is the same as in the first embodiment. An attachment portion 210 -A that is attached to the mount member 213 using the back focus correction member 221 is formed on the side surface of the lens barrel portion of the projection lens 210. Unlike the first embodiment, the attachment portion 210-A has a quadrangular shape. One end of the back focus correction member 221 is fixed to the four corners of the attachment portion 210-A with screws, and the other end is fixed to the mount member 213 with screws.

マウント部材213は投射型表示装置の床部(図示せず)にネジで固定される。   The mount member 213 is fixed to the floor (not shown) of the projection display device with screws.

第1実施形態と同様に環境温度が変化して温度が上昇したとき、投射レンズ210のバックフォーカスの値が大きくなるが、バックフォーカス補正部材221の材料は温度に関してプラスの熱膨脹係数を有しているので、バックフォーカス補正部材221の長さが大きくなり、投射レンズ210からライトバルブ208R、208G、207Bまでの光路長が大きくなる。したがって、変化したバックフォーカスの位置付近に複数のライトバルブ208R、208G、208Bを配置させることができる。   As in the first embodiment, when the environmental temperature changes and the temperature rises, the back focus value of the projection lens 210 increases. However, the material of the back focus correction member 221 has a positive thermal expansion coefficient with respect to temperature. Therefore, the length of the back focus correction member 221 increases, and the optical path length from the projection lens 210 to the light valves 208R, 208G, and 207B increases. Accordingly, a plurality of light valves 208R, 208G, and 208B can be disposed near the changed back focus position.

この第2実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。   According to this 2nd Embodiment, there exists an effect similar to 1st Embodiment.

図6はこの発明の第3実施形態に係る投射型表示装置の斜視図であり、第2実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。   FIG. 6 is a perspective view of a projection type display apparatus according to the third embodiment of the present invention. The parts common to the second embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

この実施形態はバックフォーカスの温度特性が温度上昇にしたがってバックフォーカスの値が小さくなる特性である場合に適応できるようにした点で第2実施形態と相違する。   This embodiment is different from the second embodiment in that it can be applied when the temperature characteristic of the back focus is a characteristic in which the back focus value decreases as the temperature rises.

この実施形態においては、投射レンズ210の鏡筒部側面に取り付け部210−Bを形成し、取り付け部210−Bと投射レンズ210を取り付けるマウント部材213とをフォーカス補正部材222を用いて固定する。取り付け部210−Bは投射レンズ210の入射面に近い部分の鏡筒部に取り付けられている。また、取り付け部210−Bはマウント部材213よりクロスダイクロイックプリズム209側の投射レンズ210への入射面側である、マウント部材213に対してライトバルブ208R、208G、208B側に配置されている。バックフォーカス補正部材222を用いてマウント部材213に取り付け部210−Bを固定することによって投射レンズ210がマウント部材213に固定される。   In this embodiment, the attachment portion 210 -B is formed on the side surface of the lens barrel portion of the projection lens 210, and the attachment portion 210 -B and the mount member 213 to which the projection lens 210 is attached are fixed using the focus correction member 222. The attachment part 210-B is attached to a part of the barrel close to the incident surface of the projection lens 210. Further, the attachment portion 210-B is disposed on the light valve 208R, 208G, 208B side with respect to the mount member 213, which is the incident surface side to the projection lens 210 on the cross dichroic prism 209 side from the mount member 213. The projection lens 210 is fixed to the mount member 213 by fixing the attachment portion 210 -B to the mount member 213 using the back focus correction member 222.

上述のように投射レンズのバックフォーカスの値は温度上昇にしたがって小さくなる。環境温度が上昇したとき、バックフォーカス補正部材222はその温度上昇によって自身の正の膨脹係数に従って膨脹して長くなり、その変位量に応じて投射レンズ210をライトバルブ208R、208G、208B等の光学部材の配置された側に移動し、その位置を変えることになる。したがって、変化したバックフォーカスの位置付近に複数のライトバルブ208R、208G、208Bを配置させることができる。投射レンズ210のバックフォーカスの位置付近にライトバルブ208R、208G、208Bが配置されるようにバックフォーカス補正部材222の材質と長さとが決定されている。   As described above, the back focus value of the projection lens decreases with increasing temperature. When the environmental temperature rises, the back focus correction member 222 expands and becomes longer in accordance with its own positive expansion coefficient due to the temperature rise, and the projection lens 210 is made optical such as the light valves 208R, 208G, and 208B according to the amount of displacement. It moves to the side where the member is placed and changes its position. Accordingly, a plurality of light valves 208R, 208G, and 208B can be disposed near the changed back focus position. The material and length of the back focus correction member 222 are determined so that the light valves 208R, 208G, and 208B are disposed near the back focus position of the projection lens 210.

ライトバルブ208G、偏光ビームスプリッタ207G、クロスダイクロイックプリズム209のモジュールが取り付けられた取り付け部材212は、マウント部材213からの長さが大きい。取り付け部材212は通常温度に対して正の温度係数にしたがって膨脹するので、その影響を無視できない。そのため、この実施形態では取り付け部材212の膨脹係数を考慮して、バックフォーカス補正部材222の材質と長さとが決定される。   The attachment member 212 to which the modules of the light valve 208G, the polarization beam splitter 207G, and the cross dichroic prism 209 are attached has a long length from the mount member 213. Since the mounting member 212 expands according to a positive temperature coefficient with respect to the normal temperature, its influence cannot be ignored. Therefore, in this embodiment, the material and length of the back focus correction member 222 are determined in consideration of the expansion coefficient of the attachment member 212.

この第3実施形態においても、第1実施形態と同様の効果を奏する。   This third embodiment also has the same effect as the first embodiment.

図7はこの発明の第4実施形態に係る投射型表示装置の基本構成を説明する平面図である。   FIG. 7 is a plan view for explaining the basic structure of a projection display apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

光源301から射出された光源光は偏光変換照明装置302で紙面に平行で光軸に垂直な方向に振動方向を有する偏光に変換され、偏光回転素子303に入射し、G光だけの振動方向を紙面に垂直な方向に変換して偏光ビームスプリッタ304に入射し、偏光分離部で反射されるG光と、偏光分離部を透過するR光とB光との混合光とに色分解される。色分解されたB光は偏光ビームスプリッタ305に入射し、偏光分離部で反射され、反射型ライトバルブ308Gに入射する。   The light source light emitted from the light source 301 is converted into polarized light having a vibration direction in a direction parallel to the paper surface and perpendicular to the optical axis by the polarization conversion illumination device 302, enters the polarization rotation element 303, and changes the vibration direction of only G light. The light is converted into a direction perpendicular to the paper surface, enters the polarization beam splitter 304, and is color-separated into G light reflected by the polarization separation unit and mixed light of R light and B light transmitted through the polarization separation unit. The color-separated B light enters the polarization beam splitter 305, is reflected by the polarization separation unit, and enters the reflective light valve 308G.

偏光ビームスプリッタ304を透過したR光とB光との混合光は偏光回転素子306に入射し、R光だけを紙面に垂直な方向に振動方向を有する偏光に変換して偏光ビームスプリッタ307に入射し、偏光分離部で反射されるR光と、透過するB光とに色分解され、それぞれ反射型ライトバルブ308R、308Bに入射する。   The mixed light of R light and B light transmitted through the polarization beam splitter 304 enters the polarization rotation element 306, converts only the R light into polarized light having a vibration direction in a direction perpendicular to the paper surface, and enters the polarization beam splitter 307. Then, it is color-separated into R light reflected by the polarization separation unit and B light transmitted therethrough, and enters the reflection type light valves 308R and 308B, respectively.

各色光用のライトバルブ308R、308G、308Bに入射した各色光は色信号によって変調されて反射・射出する。G光用ライトバルブ308Gを射出したG光は偏光ビームスプリッタ305に入射し、変調光を透過光として検光して取り出し色合成を行う偏光ビームスプリッタ310に入射する。   Each color light incident on the light valves 308R, 308G, and 308B for each color light is modulated by a color signal and reflected and emitted. The G light emitted from the light valve for G light 308G enters the polarization beam splitter 305, and enters the polarization beam splitter 310 that detects the modulated light as transmitted light and extracts and synthesizes the color.

R光用ライトバルブ308Rを射出したR光は偏光ビームスプリッタ307に入射し、変調光を透過光として検光して取り出す。B光用ライトバルブ308Bを射出したB光は偏光ビームスプリッタ307に入射し、変調光を反射光として検光して取り出す。偏光ビームスプリッタ307はR光の検光光とB光の検光光とを合成する。合成光は偏光変換素子309に入射してR光の振動方向を紙面に垂直な方向に変えて、B光の振動方向と同じになり、偏光ビームスプリッタ310に入射し、偏光分離部で反射され、偏光分離部を透過するG光と色合成されて射出面から射出する。合成光は投射レンズ311に入射し、図示しないスクリーン上にフルカラー像が投射される。   The R light emitted from the R light valve 308R enters the polarization beam splitter 307, and the modulated light is detected and transmitted as transmitted light. The B light emitted from the B light valve 308B enters the polarization beam splitter 307, and the modulated light is detected and reflected as reflected light. The polarization beam splitter 307 combines the R light detection light and the B light detection light. The combined light enters the polarization conversion element 309, changes the vibration direction of the R light to a direction perpendicular to the paper surface, becomes the same as the vibration direction of the B light, enters the polarization beam splitter 310, and is reflected by the polarization separation unit. Then, it is color-combined with the G light that passes through the polarization separation unit, and exits from the exit surface. The combined light enters the projection lens 311 and a full color image is projected on a screen (not shown).

図8は第4実施形態に係る投射型表示装置の斜視図である。   FIG. 8 is a perspective view of a projection display device according to the fourth embodiment.

投射レンズ311はマウント部材313に取り付けられ、他の構成部材はマウント部材313と一体に形成されるとともに、マウント部材313と直交する床部材314上にそれぞれ配置されている。なお、図示は省略されているが、光源301、偏光変換照明装置302は床部材314の延長面上に配置されている。   The projection lens 311 is attached to the mount member 313, and other constituent members are formed integrally with the mount member 313 and are respectively disposed on the floor member 314 orthogonal to the mount member 313. Although not shown, the light source 301 and the polarization conversion illumination device 302 are disposed on the extended surface of the floor member 314.

この実施形態のように投射型表示装置を構成する光学部材を床部材314の上に配置した構成とする場合、床部材314の熱膨張係数によって光学部材の位置のずれが大きくなるという問題がある。この実施形態では、投射レンズ311のバックフォーカスの値が温度の上昇によって大きくなり、そのバックフォーカスの位置が、ライトバルブ308G、308R、308Bの位置より手前の投射レンズ311側になってしまう場合に対応することができる。   When the optical member constituting the projection display device is arranged on the floor member 314 as in this embodiment, there is a problem that the position of the optical member is greatly shifted due to the thermal expansion coefficient of the floor member 314. . In this embodiment, when the back focus value of the projection lens 311 increases as the temperature rises, the back focus position becomes closer to the projection lens 311 side in front of the positions of the light valves 308G, 308R, and 308B. Can respond.

温度上昇にしたがってバックフォーカスの値が大きくなる投射レンズ311のマウント部材313への取り付け法は前述の実施形態と同様である。合成光の入射面側の鏡筒部に形成した取り付け部311−Aとマウント部材313とをバックフォーカス補正部材312を用いて固定し、温度上昇時、バックフォーカス補正部材312の熱膨張係数によって長さを大きくすることによって投射レンズ311をその入射面側である、マウント部材313に対してライトバルブ308G、308R、308B等の光学部材の配置した方向に移動させる。温度上昇によって各色光用のライトバルブ308G、308R、308Bの位置が変位するが、投射レンズ311より離れる距離がバックフォーカスの値より大きいので、その差を補正するように、投射レンズ311を入射面側に移動させることにより、ライトバルブ308G、308R、308Bの位置を投射レンズ311のバックフォーカスの位置に補正する。   The method for attaching the projection lens 311 to the mount member 313 in which the back focus value increases as the temperature rises is the same as in the previous embodiment. The mounting portion 311 -A formed on the lens barrel on the incident surface side of the combined light and the mount member 313 are fixed by using the back focus correction member 312, and the length is increased by the thermal expansion coefficient of the back focus correction member 312 when the temperature rises. By increasing the height, the projection lens 311 is moved in the direction in which optical members such as the light valves 308G, 308R, and 308B are arranged with respect to the mount member 313 on the incident surface side. Although the positions of the light valves 308G, 308R, and 308B for each color light are displaced by the temperature rise, the distance away from the projection lens 311 is larger than the back focus value, so that the projection lens 311 is adjusted to correct the difference. The position of the light valves 308G, 308R, and 308B is corrected to the back focus position of the projection lens 311 by moving to the side.

この第4実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏する。   According to this 4th Embodiment, there exists an effect similar to 1st Embodiment.

図1はこの発明の第1実施形態に係る投射型表示装置の基本構成を説明する平面図である。FIG. 1 is a plan view for explaining the basic structure of a projection display device according to the first embodiment of the present invention. 図2は第1実施形態に係る投射型表示装置の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of the projection display device according to the first embodiment. 図3は第1実施形態に係る投射型表示装置の断面を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing a cross section of the projection display device according to the first embodiment. 図4はこの発明の第2実施形態に係る投射型表示装置の基本構成を説明する平面図である。FIG. 4 is a plan view for explaining the basic configuration of a projection display apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図5は第2実施形態に係る投射型表示装置の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a projection display device according to the second embodiment. 図6はこの発明の第3実施形態に係る投射型表示装置の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a projection display device according to a third embodiment of the present invention. 図7はこの発明の第4実施形態に係る投射型表示装置の基本構成を説明する平面図である。FIG. 7 is a plan view for explaining the basic structure of a projection display apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 図8は第4実施形態に係る投射型表示装置の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a projection display device according to the fourth embodiment. 図9は従来の投射型表示装置の断面を示す概念図である。FIG. 9 is a conceptual diagram showing a cross section of a conventional projection display device.

符号の説明Explanation of symbols

101、201、301 光源
102、202、302 偏光変換照明装置
103 色分解光学系
104、207R、207G、207B、304、305、307、310 偏光ビームスプリッタ(光学部材)
105、208R,208G、208B、308R、308G、308B 反射型ライトバルブ(ライトバルブ)
106、210、311 投射レンズ
106−A、210−A、210−B、311−A 取り付け部
111、213、313 マウント部材
112、212 取り付け部材
113、214、314床部材
121、221、312 バックフォーカス補正部材
203 クロスダイクロイックミラー
204、205 偏向ミラー
206 ダイクロイックミラー
209 クロスダイクロイックプリズム
303、306、309 偏光回転素子
101, 201, 301 Light source 102, 202, 302 Polarization conversion illumination device 103 Color separation optical system 104, 207R, 207G, 207B, 304, 305, 307, 310 Polarization beam splitter (optical member)
105, 208R, 208G, 208B, 308R, 308G, 308B Reflective light valve (light valve)
106, 210, 311 Projection lens 106-A, 210-A, 210-B, 311-A Mounting portion 111, 213, 313 Mounting member 112, 212 Mounting member 113, 214, 314 Floor member 121, 221, 312 Back focus Correction member 203 Cross dichroic mirror 204, 205 Deflection mirror 206 Dichroic mirror 209 Cross dichroic prism 303, 306, 309 Polarization rotating element

Claims (8)

ライトバルブから射出された光を投射レンズに入射して投射する投射型表示装置において、
温度変化による前記投射レンズの後側焦点位置の変化を、前記投射レンズと前記ライトバルブとの距離を変えることによって補正する補正部材を有することを特徴とする投射型表示装置。
In the projection type display device that projects the light emitted from the light valve by entering the projection lens,
A projection display device comprising a correction member that corrects a change in a rear focal position of the projection lens due to a temperature change by changing a distance between the projection lens and the light valve.
前記投射レンズを前記補正部材を介して固定するマウント部材を更に有し、温度上昇によって前記補正部材が膨張することによって、前記後側焦点位置を前記投射レンズに近づく方向に移動して補正することを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。   It further includes a mount member for fixing the projection lens via the correction member, and the correction member expands as the temperature rises, whereby the rear focal position is moved and corrected in a direction approaching the projection lens. The projection display device according to claim 1. 前記投射レンズを前記補正部材を介して固定するマウント部材を更に有し、温度上昇によって前記補正部材が膨張することによって、前記後側焦点位置を前記投射レンズから遠ざかる方向に移動して補正することを特徴とする請求項1記載の投射型表示装置。   It further includes a mount member for fixing the projection lens via the correction member, and the correction member expands due to a temperature rise, thereby moving and correcting the rear focal position in a direction away from the projection lens. The projection display device according to claim 1. 前記補正部材は前記マウント部材の前記投射レンズ側に接続されていることを特徴とする請求項2記載の投射型表示装置。   The projection display device according to claim 2, wherein the correction member is connected to the projection lens side of the mount member. 前記補正部材は前記マウント部材の前記ライトバルブ側に接続されていることを特徴とする請求項3記載の投射型表示装置。   4. The projection display device according to claim 3, wherein the correction member is connected to the light valve side of the mount member. 前記後側焦点位置は温度上昇によって前記投射レンズから遠ざかる方向に変化することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項記載の投射型表示装置。   6. The projection display device according to claim 1, wherein the rear focal position changes in a direction away from the projection lens due to a temperature rise. 前記後側焦点位置は温度上昇によって前記投射レンズに近づく方向に変化することを特徴とする請求項1、3又は5記載の投射型表示装置。   6. The projection display device according to claim 1, wherein the rear focal position changes in a direction approaching the projection lens due to a temperature rise. 前記ライトバルブは光源からの光を複数の波長に色分解した各色光毎に配置された反射型ライトバルブであり、前記反射型ライトバルブから射出される変調光を検光する偏光ビームスプリッタと、前記検光された各色光を色合成する色合成光学系とを更に有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項記載の投射型表示装置。   The light valve is a reflective light valve disposed for each color light obtained by color-separating light from a light source into a plurality of wavelengths, and a polarizing beam splitter for analyzing modulated light emitted from the reflective light valve; The projection display device according to claim 1, further comprising: a color synthesis optical system that performs color synthesis of the detected color lights.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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