プロジェクタ及びプロジェクタ製造方法
【課題】製造工程において一度行った光学性能の調整が無駄となることのないプロジェクタ及びプロジェクタ製造方法を提供する。
【解決手段】光学ユニット１は、土台となる金属製のベース８の上面にそれぞれの光学部品を対応する位置に組み付けて一体的に構成されている光学性能の調整が完了した光学ユニット１は、螺子によりベース８の螺子穴８ｃを介してプロジェクタのケース底部へ固定することで、ケースに取り付けられる。ここで、ベース８は金属で形成しているため、例えば、それぞれの固定部１２の寸法にばらつきがある場合であっても、ベース８は取り付け時にかかる応力によって歪むことはないので、光学ユニット１の光学性能を劣化させることはない。
【解決手段】光学ユニット１は、土台となる金属製のベース８の上面にそれぞれの光学部品を対応する位置に組み付けて一体的に構成されている光学性能の調整が完了した光学ユニット１は、螺子によりベース８の螺子穴８ｃを介してプロジェクタのケース底部へ固定することで、ケースに取り付けられる。ここで、ベース８は金属で形成しているため、例えば、それぞれの固定部１２の寸法にばらつきがある場合であっても、ベース８は取り付け時にかかる応力によって歪むことはないので、光学ユニット１の光学性能を劣化させることはない。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産効率を向上するためのプロジェクタ及びプロジェクタ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコンなどから入力された画像信号を画像光としてスクリーンに投射するプロジェクタでは、光源、投射レンズ、プリズム、ミラーなどの光学部品の取り付け位置精度が光学性能に大きな影響を与える。特許文献１では、ランプケースに設けた３つの位置決めボスに対応するように、キャスティングに抜け止め部材付きの円筒形状部を設けることで、位置ずれによるランプ光の輝度低下を抑制するプロジェクタが提案されている。また、特許文献２では、ライトガイドの一方に、レンズを他方のライトガイドに向かって付勢する部材を一体形成することで位置決め固定を容易にしたプロジェクタが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−４３６０３号公報
【特許文献２】特開２００２−３５０９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、光学部品を正確な位置決めにより取り付けているにも関わらず、組立工程において最終的に光学性能が劣化する場合がある。図６に示す一般的なプロジェクタの製造工程では、図５のように、まず、ランプユニット２５、投射レンズユニット２２、プリズムユニット（図示せず）、ダイクロイックミラーなどを含む色分解系及びリレー光学系からなる本体ユニット２３、ロッドインテグレーターなどを有する導光ユニット２４などの光学部品を個別に組立てる（ｓｔ１）。次に、取り付け部材３５、３６を用いて本体ユニット２３に、ランプユニット２５、投射レンズユニット２２、プリズムユニット、導光ユニット２４などを組み付けて一体的に光学ユニット２１として構成する（ｓｔ２）。ここで、光学部品のばらつきなどにより光学性能に問題がある場合は、部品の加工などの位置調整を行って光学性能を調整する（ｓｔ３）。その後、調整済みの光学ユニット２１をプロジェクタ１１本体のケース３１の底部に取り付ける（ｓｔ４）。ここで、光学ユニット２１は、取り付け部材３５、３６とケース３１に設けた固定部３２とを螺子止めすることで固定される。
【０００４】
この時、各光学部品にはプラスチックで成形した部品が多数使用され、さらにケース３１もプラスチックで成形されているため、取り付け部材３５、３６、もしくは固定部３２の寸法のばらつきが大きい場合は、取り付け時にかかる応力で部品に歪みが生じてしまい本来の取り付け位置からずれてしまうことがある。例えば、図６のように、取り付け部材３６の寸法の精度が悪いと、投射レンズユニット２２が下方に向かって歪んでしまう（図６の点線を参照）。このような場合、再度、光学性能の調整（ｓｔ５）が必要となるので、プロジェクタ２０の生産効率を低下させる要因となる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、製造工程において一度行った光学性能の調整が無駄にならないプロジェクタ及びプロジェクタ製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のプロジェクタは、ケース内部に光源、投射レンズ、プリズム、ミラーを含む光学部品を備えており、前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に構成した光学ユニットを、前記ケースの底部に前記ベースを固定することで取り付ける。
【０００７】
また、本発明のプロジェクタ製造方法は、光源、投射レンズ、プリズム、ミラーを含む光学部品をそれぞれ組立てる光学部品組立工程と、前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に光学ユニットを構成する光学ユニット組立工程と、前記光学ユニットの光学性能を調整する性能調整工程と、前記ベースを前記ケースの底部に固定して前記光学ユニットを取り付ける光学ユニット取り付け工程とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて光学ユニットを構成したので、プロジェクタのケースへの取り付けの際に歪むことはなく、調整済みの光学性能を維持することができる。したがって、光学性能の再調整の必要がなくなるため、プロジェクタの生産効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１及び図２のように、本発明の光学ユニット１は、土台となるベース８の上面にそれぞれの光学部品を対応する位置に組み付けて一体的に構成されている。ベース８は、アルミなどの金属を加工して、光学部品及び取り付ける本体ケースに合わせた形状に形成したものである。ベース８には、光学部品を組み付けるための螺子穴８ａと位置決め用のボス８ｂが設けられており、さらに、本体ケースの底部に取り付けるための螺子穴８ｃも適宜設けられている。
【００１０】
ランプユニット５は、光源であるランプとランプの照明光を導光ユニット４に向けて反射するためのリフレクタとからなる。ランプとしては、一般的に水銀ランプやメタルハライドランプなどの充分な輝度を有するものが用いられる。なお、ランプユニット５の下部にはベース８の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴５ａと位置決め用のボス穴５ｂが設けられている。
【００１１】
導光ユニット４は、小型のレンズ群により入射した照明光を均一化して本体ユニット３へ照射するロッドインテグレーターである。導光ユニット４の下部にはベース８の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴４ａが設けられている。
【００１２】
本体ユニット３は、導光ユニット４からの照明光の入射口に設けられた偏光変換素子を備えており、これを透過した照明光はＳ偏光に変換される。さらに、照明光は、本体ユニット３内部の光路に沿って設けられた複数のダイクロイックミラーによって赤・緑・青の３色の光に分離されて、内側の側面にある各々の対応する照射口からプリズムユニット６へと入射する。なお、本体ユニット３の下部にはベース８の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴３ａと位置決め用のボス穴３ｂが設けられている。
【００１３】
プリズムユニット６は、３色に分離された照明光の入射口に液晶パネルを備えており、照明光はそれぞれの色に応じた画像情報を付与される。ここで、液晶パネルには外部から入力された画像信号を３色に分離した信号が入力される。さらに、プリズムユニット６には、３つの液晶パネルで囲まれた内部に複数個のプリズムが設けられており、分離した３色の光はこれを透過することで１つの画像光として照射口から投射レンズユニット２へと入射する。なお、プリズムユニット６は、投射レンズユニット２と高さ位置を合わせるためにベース８の前方に設けられた設置用台座８ｄに取り付けられる。ここで、プリズムユニット６の下部には設置用台座８ｄの対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴６ａと位置決め用のボス穴６ｂが設けられている。
【００１４】
投射レンズユニット２は、プロジェクタの前方に設置したスクリーンへと画像光を拡大投影する。投射レンズユニット２は、金属で形成した略コ字形状のレンズマウント７を介してベース８の前方に取り付けられる。投射レンズユニット２の両側部には、レンズマウント７に設けた螺子穴７ａに対応する螺子穴２ａが設けられている。また、レンズマウント７の両側部にはベース８の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴７ｂと位置決め用のボス穴７ｃが設けられている。なお、レンズマウント７はベース８と一体的に形成しても良い。
【００１５】
このように構成された光学ユニット１は、組立後にその光学性能を検査され、光学部品の寸法のばらつきや取り付け不具合などにより基準の性能を満たさなかった場合、光学性能の調整が施される。この調整の手段としては、例えば、光学部品の位置の調整や、加工などが挙げられる。
【００１６】
光学性能の調整が完了した光学ユニット１は、図３における図２の線分Ｖに沿った断面部分に示すように、螺子１３によりベース８の螺子穴８ｃを介してケース１１底部に設けられた、対応する固定部１２へ固定されることで、ケース１１に取り付けられる。ここで、ベース８は金属で形成しているため、例えば、それぞれの固定部１２の寸法にばらつきがある場合であっても、ベース８は取り付け時にかかる応力によって歪むことはない。したがって、光学ユニット１は、その光学性能を劣化させることなくケース１１へと取り付けることが可能である。
【００１７】
このような光学ユニット１を備えたプロジェクタ１０の製造工程は、おおよそ図４のようになる。まず、投射レンズユニット２や本体ユニット３などの光学部品が個別に組立てられる（ｓｔ１）。次に、各光学部品をベース８に螺子により組み付ける（ｓｔ２）。こうしてできた光学ユニット１に、前述したように必要に応じて光学調整を施す（ｓｔ３）。最後に、ベース８をケース１１に螺子止めすることで光学ユニット１のケース１１への取り付けが完了し、プロジェクタ１０が完成する（ｓｔ４）。このようなプロジェクタ１０の製造方法により、光学ユニット１の最終的な取り付け時にその光学性能を劣化することがないので、以前に行った光学性能の調整が無駄にならず、プロジェクタの生産効率を向上することができる。なお、本実施形態に示した光学部品の構成及び形態は、これに限られるものではなく、設計に応じて適宜決定するものである。また、ベース８の形状や螺子穴８ａ及びボス８ｂの数や位置についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の光学ユニットの一例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の光学ユニットの一例を示す上面図である。
【図３】本発明のプロジェクタの一例を示す側方の断面図である。
【図４】本発明のプロジェクタ製造方法を示すフローである。
【図５】従来のプロジェクタ製造方法を示すフローである。
【図６】従来のプロジェクタの一例を示す側方の断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１，２１ 光学ユニット
２，２２ 投射レンズユニット
３，２３ 本体ユニット
４，２４ 導光ユニット
５，２５ ランプユニット
６ プリズムユニット
７ レンズマウント
８ ベース
１０ プロジェクタ
１１ ケース
１２，３２ 固定部
３５，３６ 取り付け部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産効率を向上するためのプロジェクタ及びプロジェクタ製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パソコンなどから入力された画像信号を画像光としてスクリーンに投射するプロジェクタでは、光源、投射レンズ、プリズム、ミラーなどの光学部品の取り付け位置精度が光学性能に大きな影響を与える。特許文献１では、ランプケースに設けた３つの位置決めボスに対応するように、キャスティングに抜け止め部材付きの円筒形状部を設けることで、位置ずれによるランプ光の輝度低下を抑制するプロジェクタが提案されている。また、特許文献２では、ライトガイドの一方に、レンズを他方のライトガイドに向かって付勢する部材を一体形成することで位置決め固定を容易にしたプロジェクタが提案されている。
【特許文献１】特開２００５−４３６０３号公報
【特許文献２】特開２００２−３５０９７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、光学部品を正確な位置決めにより取り付けているにも関わらず、組立工程において最終的に光学性能が劣化する場合がある。図６に示す一般的なプロジェクタの製造工程では、図５のように、まず、ランプユニット２５、投射レンズユニット２２、プリズムユニット（図示せず）、ダイクロイックミラーなどを含む色分解系及びリレー光学系からなる本体ユニット２３、ロッドインテグレーターなどを有する導光ユニット２４などの光学部品を個別に組立てる（ｓｔ１）。次に、取り付け部材３５、３６を用いて本体ユニット２３に、ランプユニット２５、投射レンズユニット２２、プリズムユニット、導光ユニット２４などを組み付けて一体的に光学ユニット２１として構成する（ｓｔ２）。ここで、光学部品のばらつきなどにより光学性能に問題がある場合は、部品の加工などの位置調整を行って光学性能を調整する（ｓｔ３）。その後、調整済みの光学ユニット２１をプロジェクタ１１本体のケース３１の底部に取り付ける（ｓｔ４）。ここで、光学ユニット２１は、取り付け部材３５、３６とケース３１に設けた固定部３２とを螺子止めすることで固定される。
【０００４】
この時、各光学部品にはプラスチックで成形した部品が多数使用され、さらにケース３１もプラスチックで成形されているため、取り付け部材３５、３６、もしくは固定部３２の寸法のばらつきが大きい場合は、取り付け時にかかる応力で部品に歪みが生じてしまい本来の取り付け位置からずれてしまうことがある。例えば、図６のように、取り付け部材３６の寸法の精度が悪いと、投射レンズユニット２２が下方に向かって歪んでしまう（図６の点線を参照）。このような場合、再度、光学性能の調整（ｓｔ５）が必要となるので、プロジェクタ２０の生産効率を低下させる要因となる。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、製造工程において一度行った光学性能の調整が無駄にならないプロジェクタ及びプロジェクタ製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のプロジェクタは、ケース内部に光源、投射レンズ、プリズム、ミラーを含む光学部品を備えており、前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に構成した光学ユニットを、前記ケースの底部に前記ベースを固定することで取り付ける。
【０００７】
また、本発明のプロジェクタ製造方法は、光源、投射レンズ、プリズム、ミラーを含む光学部品をそれぞれ組立てる光学部品組立工程と、前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に光学ユニットを構成する光学ユニット組立工程と、前記光学ユニットの光学性能を調整する性能調整工程と、前記ベースを前記ケースの底部に固定して前記光学ユニットを取り付ける光学ユニット取り付け工程とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて光学ユニットを構成したので、プロジェクタのケースへの取り付けの際に歪むことはなく、調整済みの光学性能を維持することができる。したがって、光学性能の再調整の必要がなくなるため、プロジェクタの生産効率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１及び図２のように、本発明の光学ユニット１は、土台となるベース８の上面にそれぞれの光学部品を対応する位置に組み付けて一体的に構成されている。ベース８は、アルミなどの金属を加工して、光学部品及び取り付ける本体ケースに合わせた形状に形成したものである。ベース８には、光学部品を組み付けるための螺子穴８ａと位置決め用のボス８ｂが設けられており、さらに、本体ケースの底部に取り付けるための螺子穴８ｃも適宜設けられている。
【００１０】
ランプユニット５は、光源であるランプとランプの照明光を導光ユニット４に向けて反射するためのリフレクタとからなる。ランプとしては、一般的に水銀ランプやメタルハライドランプなどの充分な輝度を有するものが用いられる。なお、ランプユニット５の下部にはベース８の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴５ａと位置決め用のボス穴５ｂが設けられている。
【００１１】
導光ユニット４は、小型のレンズ群により入射した照明光を均一化して本体ユニット３へ照射するロッドインテグレーターである。導光ユニット４の下部にはベース８の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴４ａが設けられている。
【００１２】
本体ユニット３は、導光ユニット４からの照明光の入射口に設けられた偏光変換素子を備えており、これを透過した照明光はＳ偏光に変換される。さらに、照明光は、本体ユニット３内部の光路に沿って設けられた複数のダイクロイックミラーによって赤・緑・青の３色の光に分離されて、内側の側面にある各々の対応する照射口からプリズムユニット６へと入射する。なお、本体ユニット３の下部にはベース８の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴３ａと位置決め用のボス穴３ｂが設けられている。
【００１３】
プリズムユニット６は、３色に分離された照明光の入射口に液晶パネルを備えており、照明光はそれぞれの色に応じた画像情報を付与される。ここで、液晶パネルには外部から入力された画像信号を３色に分離した信号が入力される。さらに、プリズムユニット６には、３つの液晶パネルで囲まれた内部に複数個のプリズムが設けられており、分離した３色の光はこれを透過することで１つの画像光として照射口から投射レンズユニット２へと入射する。なお、プリズムユニット６は、投射レンズユニット２と高さ位置を合わせるためにベース８の前方に設けられた設置用台座８ｄに取り付けられる。ここで、プリズムユニット６の下部には設置用台座８ｄの対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴６ａと位置決め用のボス穴６ｂが設けられている。
【００１４】
投射レンズユニット２は、プロジェクタの前方に設置したスクリーンへと画像光を拡大投影する。投射レンズユニット２は、金属で形成した略コ字形状のレンズマウント７を介してベース８の前方に取り付けられる。投射レンズユニット２の両側部には、レンズマウント７に設けた螺子穴７ａに対応する螺子穴２ａが設けられている。また、レンズマウント７の両側部にはベース８の対応する位置に螺子で取り付けるための螺子穴７ｂと位置決め用のボス穴７ｃが設けられている。なお、レンズマウント７はベース８と一体的に形成しても良い。
【００１５】
このように構成された光学ユニット１は、組立後にその光学性能を検査され、光学部品の寸法のばらつきや取り付け不具合などにより基準の性能を満たさなかった場合、光学性能の調整が施される。この調整の手段としては、例えば、光学部品の位置の調整や、加工などが挙げられる。
【００１６】
光学性能の調整が完了した光学ユニット１は、図３における図２の線分Ｖに沿った断面部分に示すように、螺子１３によりベース８の螺子穴８ｃを介してケース１１底部に設けられた、対応する固定部１２へ固定されることで、ケース１１に取り付けられる。ここで、ベース８は金属で形成しているため、例えば、それぞれの固定部１２の寸法にばらつきがある場合であっても、ベース８は取り付け時にかかる応力によって歪むことはない。したがって、光学ユニット１は、その光学性能を劣化させることなくケース１１へと取り付けることが可能である。
【００１７】
このような光学ユニット１を備えたプロジェクタ１０の製造工程は、おおよそ図４のようになる。まず、投射レンズユニット２や本体ユニット３などの光学部品が個別に組立てられる（ｓｔ１）。次に、各光学部品をベース８に螺子により組み付ける（ｓｔ２）。こうしてできた光学ユニット１に、前述したように必要に応じて光学調整を施す（ｓｔ３）。最後に、ベース８をケース１１に螺子止めすることで光学ユニット１のケース１１への取り付けが完了し、プロジェクタ１０が完成する（ｓｔ４）。このようなプロジェクタ１０の製造方法により、光学ユニット１の最終的な取り付け時にその光学性能を劣化することがないので、以前に行った光学性能の調整が無駄にならず、プロジェクタの生産効率を向上することができる。なお、本実施形態に示した光学部品の構成及び形態は、これに限られるものではなく、設計に応じて適宜決定するものである。また、ベース８の形状や螺子穴８ａ及びボス８ｂの数や位置についても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の光学ユニットの一例を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の光学ユニットの一例を示す上面図である。
【図３】本発明のプロジェクタの一例を示す側方の断面図である。
【図４】本発明のプロジェクタ製造方法を示すフローである。
【図５】従来のプロジェクタ製造方法を示すフローである。
【図６】従来のプロジェクタの一例を示す側方の断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１，２１ 光学ユニット
２，２２ 投射レンズユニット
３，２３ 本体ユニット
４，２４ 導光ユニット
５，２５ ランプユニット
６ プリズムユニット
７ レンズマウント
８ ベース
１０ プロジェクタ
１１ ケース
１２，３２ 固定部
３５，３６ 取り付け部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース内部に光源、投射レンズ、プリズム、ミラーを含む光学部品を備えるプロジェクタにおいて、
前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に構成した光学ユニットを、前記ケースの底部に前記ベースを固定することで取り付けたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
光源、投射レンズ、プリズム、ミラーを含む光学部品をそれぞれ組立てる光学部品組立工程と、
前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に光学ユニットを構成する光学ユニット組立工程と、
前記光学ユニットの光学性能を調整する性能調整工程と、
前記ベースを前記ケースの底部に固定して前記光学ユニットを取り付ける光学ユニット取り付け工程とを有することを特徴とするプロジェクタ製造方法。
【請求項１】
ケース内部に光源、投射レンズ、プリズム、ミラーを含む光学部品を備えるプロジェクタにおいて、
前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に構成した光学ユニットを、前記ケースの底部に前記ベースを固定することで取り付けたことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
光源、投射レンズ、プリズム、ミラーを含む光学部品をそれぞれ組立てる光学部品組立工程と、
前記光学部品を金属製のベースの上面に組み付けて一体的に光学ユニットを構成する光学ユニット組立工程と、
前記光学ユニットの光学性能を調整する性能調整工程と、
前記ベースを前記ケースの底部に固定して前記光学ユニットを取り付ける光学ユニット取り付け工程とを有することを特徴とするプロジェクタ製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１７６０９７（Ｐ２００８−１７６０９７Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９９５１（Ｐ２００７−９９５１）
【出願日】平成１９年１月１９日（２００７．１．１９）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１９日（２００７．１．１９）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
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