JP2002258397A - 液晶プロジェクター - Google Patents

液晶プロジェクター

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶プロジェクターで、入射、出射偏光板、
液晶パネル取付時または市場で交換した場合、コントラ
ストを上げるため入射偏光板の角度を簡単に再調整する
必要がありこれを容易に行える装置を提供すること。 【解決手段】 液晶プロジェクターの入射、出射偏光
板、液晶パネル、及びXプリズム、投写レンズを一体化
させた色合成光学構造にし、かつ入射偏光板の角度調
整、各偏光板の取り外しを容易にした構成。具体的には
出射偏光板を液晶パネル保持部材に一体化し、出射偏光
板をXプリズム固定板に上部より取り外し可能に取付け
た構成。またパネル保持金具は合成プリズムの上下の同
じ接合ベースにて強固に保持される構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は液晶パネル類の映像
を拡大投写する液晶プロジェクターに関するもので、特
に液晶パネルや偏光板の取付け構造に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から超高圧水銀光源等を使用して液
晶パネルの映像を拡大投影する液晶プロジェクターが発
売されている。これは光源から発する光が複数のミラ−
等を経由して液晶パネルに集光され、投写レンズを通し
てスクリ−ンに写し出されるものである。最近では明る
い部屋でも大画面で投写映像が見られるように高輝度な
もの(1.3インチ液晶で3000ANSIルーメン以
上の光出力)や、0.9型や0.7型といった小型の液
晶パネルを用いた超小型のプロジェクターも登場してい
る。
【0003】これら液晶パネルを取り付ける方法として
は例えば図4の構成のように、3つの液晶パネル3と該
液晶パネルの入射側、出射側に配置した偏光板51、5
6を、色合成光学部分の中心にあるXプリズム4に3面
から金具53などを介して接着やビスなどで固定し、そ
れらがALダイカストなどの光学ベース54に取付く構
造が一般的で、3枚の入射側の偏光板56は色を分離す
る照明系ユニット55に設けて、色合成系とドッキング
した状態でそれぞれ最適な位置(各液晶パネルの全黒表
示にてコントラストが最も沈む位置)に入射偏光板56
の角度を調整する方法が一般的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしこの場合光学ユ
ニットの色合成系と色分離系を一体的に組んだ状態でし
か各々の入射偏光板を最適な位置に角度調整できず、工
数がかかっていた。また市場などで液晶パネルを交換し
た場合、照明系とドッキングした後に再度偏光板の調整
を行う必要があり、調整装置を各サービスステーション
などに設置する必要があった。
【0005】また出射側の偏光板は黒表示時に光が全て
熱成分になってしまい、偏光板の耐久性に問題があるた
め市場でよく交換する場合があったが、通常液晶パネル
を取り外さないと偏光板の交換が行えず、交換後の液晶
パネルの各R,G,Bのコンバーゼンス調整が市場で出
来ないため、本体を生産設備がある場所まで返品しなけ
れば交換できないというロスが生じていた。
【0006】よって出射側偏光板交換時はコントラスト
調整のため再度入射側偏光板の角度調整を行うため照明
系と合成系を一体化した状態でしか作業が行えなかっ
た。本発明は上記課題を解決し偏光板や液晶パネルを保
持する構造で、入射側偏光板を固定する入射側偏光板金
具はパネル取付部材に回動可能に取付き、調整後UV硬
化にて固定され、出射側偏光板はXプリズム上の接合ベ
ースに分離可能に保持され、上部より取り外しが可能な
色合成系ユニットを簡略化した構成で実現させた液晶プ
ロジェクターを提供するものである。
【0007】よって市場での液晶パネルや偏光板の交換
を簡単な治具にて作業できる構成にしたものである。ま
た照明系を各々ドッキングしなくても色合成系のみで、
コントラスト最適位置調整を自動化することも可能な構
成を提供するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の液晶プロジェクターは、ランプと、前記ラ
ンプを赤青緑に分離する色分離手段と、前記赤青緑光の
各々を変調する3枚の液晶パネルユニットや前記液晶パ
ネルユニットを通過する前記赤青緑光を合成するために
3角柱状硝子をクロスに接合しそれぞれの面に赤緑青光
を透過や反射させる蒸着膜を施したXプリズムや前記合
成された光を拡大投影する投写レンズが一体的に構成さ
れる色合成光学手段と、前記ランプ、前記色分離手段、
前記色合成光学手段などを内包する本体ケースとからな
る液晶プロジェクターであって、前記色合成光学手段に
は3枚の液晶パネルユニットの前後にそれぞれ入射側と
出射側に各々独立した入射側偏光板と出射側偏光板が分
離可能に保持されることを特徴とする。
【0009】また、Xプリズムの上下には接合ベースが
一体的に固定され、前記接合ベースは略同一形状で設け
た6つの突起部が各液晶パネルを取付る面に2つずつあ
り、液晶パネルを固定したパネル取付部材の穴部に前記
各々の突起部を挿入した状態でUVまたはハンダにて前
記接合ベースにパネル取付部材が固着され、入射側偏光
板を固定する入射側偏光板金具は前記パネル取付部材に
回動可能に取付き、出射側偏光板は前記接合ベースに分
離可能に保持されることを特徴とする。
【0010】上記構成により本発明は、入射側偏光板の
角度調整が合成系ユニットのみ組んだ状態にて行えるこ
とで、液晶パネルのコンバーゼンス調整と同時にコント
ラスト調整も自動で作業させるという生産設備を開発す
ることを可能とした構成を提供できる。また手動にて角
度調整を行う場合も従来照明系とドッキングした状態で
しか行えなかったが、照明系を共通の治具化することが
可能になる。
【0011】また出射側偏光板がプリズムブロックに分
離可能に保持されるため、交換頻度の高い出射偏光板の
市場での交換を容易とし、かつ液晶パネル取付け部材と
固定部材を別々にしておけば液晶パネル交換があった場
合も簡単な治具にてコンバーゼンス調整作業ができる構
成にした液晶プロジェクターを得る。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明における第1の発明は、ラ
ンプと、ランプを赤青緑に分離する色分離手段と、赤青
緑光の各々を変調する3枚の液晶パネルユニットや液晶
パネルユニットを通過する前記赤青緑光を合成するため
に3角柱状硝子をクロスに接合しそれぞれの面に赤、
緑、青光を透過や反射させる蒸着膜を施したXプリズム
や合成された光を拡大投影する投写レンズが一体的に構
成される色合成光学手段と、ランプ、色分離手段、色合
成光学手段などを内包する本体ケースとからなる液晶プ
ロジェクターであって、前記色合成光学手段には3枚の
液晶パネルユニットの前後にそれぞれ入射側と出射側に
各々独立した入射側偏光板と出射側偏光板が分離可能に
保持される構成にしたため、入射側偏光板の角度調整が
合成系ユニットのみ組んだ状態にて行え、液晶パネルの
コンバーゼンス調整と同時にコントラスト調整も自動で
作業させるという生産設備を開発することを可能とな
る。
【0013】また手動にて角度調整を行う場合も従来照
明系とドッキングした状態でしか行えなかったが、照明
系を共通の治具化することが可能とした液晶プロジェク
ターを得ることができる。
【0014】また第2の発明はその中でXプリズムの上
下には接合ベースが一体的に固定され、接合ベースは略
同一形状で設けた6つの突起部が各液晶パネルを取付る
面に2つずつあり、液晶パネルを固定したパネル取付部
材の穴部に各々の突起部を挿入した状態でUVまたはハ
ンダにて接合ベースにパネル取付部材が固着される構成
であり、入射側偏光板を固定する入射側偏光板金具はパ
ネル取付部材に回動可能に取付き、出射側偏光板は接合
ベースに分離可能に保持される構造にしたため、交換頻
度の高い出射偏光板の市場での交換を容易とし、かつ液
晶パネル取付け部材と固定部材を別々にしておけば液晶
パネル交換があった場合も簡単な治具にてコンバーゼン
ス調整作業ができる構成にした液晶プロジェクターを得
ることができる。
【0015】以下、本発明の実施の形態における液晶プ
ロジェクターついて図面を用いて説明する。
【0016】(実施の形態1)図1は本発明の実施例に
おける液晶プロジェクターの概念の構成を示す斜視で、
図2は図1の液晶パネルユニットの詳細を示す平面図、図
3は図2の正面図を示す。また図4は従来からの入射偏光
板、出射偏光板が取付いた光学ユニットの平面図を示
す。
【0017】3板式液晶プロジェクター光学系の主な構
成は、図4のようにランプ(光源)1からの光を複数の
ミラー2を使い赤、緑、青に色分解し、液晶パネル(ユ
ニット)3に入射させ、Xプリズム4などで合成し、レ
ンズマウントなどに固定された投写レンズ5により拡大
投影する方式である。
【0018】従来は3枚の入射偏光板56がこの色を分
解するユニット55に固定されており出射偏光板51は
液晶パネルなどを取付ける金具などに取付いているもの
である。
【0019】図1を用いて本発明の液晶パネルユニット
3について説明する。3枚の液晶パネル10の前後には
入射側偏光板11と出射側偏光板12が各3枚ずつ設け
られ、液晶パネル各画素の電位on,offをコントロ
ールすることで、全白、全黒、中間調の光量制御を行
う。色分解光学によりR,G,Bに分離された光りは出
射偏光板12を通過した後それぞれ3角柱プリズムを4
つ貼り合わせその界面にそれぞれR反射、B反射、G透
過のコーティング(蒸着)したガラスでできたXプリズ
ム4により合成される。液晶パネル10は各画素ごとコ
ンバーゼンス調整されるが、これは調整可能なメカ部品
にて行われ色合成されている。
【0020】この液晶パネルユニット及び各偏光板でで
きたものをここでは色合成ユニットと呼ぶ(図1全
体)。色合成ユニットは光学ベース14に上下ビス40
により固定される。
【0021】この液晶パネルユニット、投写レンズ5及
び色合成ユニットについて、図2、図3を用いて詳細に
説明する。各液晶パネル10はパネル取付金具15に複
数のビスにて固定される。またパネル取付金具15はパ
ネル保持金具24にビス27にて取り外し可能に取付
く。各入射偏光板11は入射偏光板取付金具16に接着
され、パネル保持部材24に立てた4本の支柱17によ
り回動可能に保持される。
【0022】入射偏光板取付金具16には複数の支柱に
かん合する穴部16aが設けられ、抜け止めピン18に
より抜け止めされ後述する所定の位置に各入射偏光板取
付金具16が回動された後UV接着などで固定される位
置16bに固定される。同様に出射側偏光板12は出射
偏光板取付金具19にそれぞれ接着されている。
【0023】Xプリズム4は上下に樹脂成形されたプリ
ズム台21がビス60などで一体化されている。次に液
晶パネル部の取付けを説明する。Xプリズムの上下に固
定されたプリズム台21には同一形状の接合ベース23
が固定され、その接合ベース23にもそれぞれ突起部2
3aが各液晶パネルに対応して6つ設けられている。
【0024】パネル取付金具15はパネル保持部材24
にて上部をビス27(図では2ヶ所)にて下部はパネル
保持部材24に設けたスリット状穴部24aに突出部が
かん合されて取付く。パネル保持部材24には上記上下
の接合ベースの各2つずつの突起部23aに対応して4
つの穴部24bが設けられている。
【0025】この突起より穴部24bは前後左右に余裕
をもった径となっており、各液晶パネルのコンバーゼン
ス調整が終わり次第、ハンダやUV接着剤などを充填し
て上下の接合ベース23で保持される。コンバーゼンス
の調整は一般に投写画面を見ながら液晶パネルR,G,
Bの画素をカメラで撮り込み6軸調整(X,Y,Z軸の
移動と回転)にて行う(詳細は省略)。よって液晶パネ
ル10とXプリズム4とはパネル保持部材24と上下の
接合ベース23にて強固に一体化される。
【0026】L字になった出射偏光板取付金具19はプ
リズム台21に固定ビス30にて固定されており、ビス
を外せば取り出し用つまみ部19aを持って出射偏光板
12とも上部に引き上げることが可能である。よって出
射偏光板12が劣化した場合でもセットを大きく分解す
ることなく交換することが可能な構造になっている。
【0027】投写レンズ5は光学ベースの他方の面にX
プリズムと光軸方向に平行に取付く(取付けビス部は省
略)。一般に液晶パネルのGと投写レンズ5の光軸が垂
直であり、Gパネルを基準に上記のようにR,Bの液晶
パネルのコンバーゼンス調整が行われる。よって投写レ
ンズ、光学ベース、Xプリズム、液晶パネルは1つにブ
ロック化される。
【0028】このブロックは上記色分解する照明系ブロ
ックに上部からビスなどにより図の61の穴にビス締め
固定される。よってこのブロックのみをセットを分解す
ることなく上部に取り外すことが容易となる。一方液晶
パネルや入出射偏光板を補修(メンテナンス)する場合
はこのブロックをまず外した状態にて行う。この状態に
て入射、出射偏光板、液晶パネル及びそれらを取付部品
が照明系から分離される。
【0029】例えば液晶パネルを交換する場合、パネル
保持部材は接合ベースにUV接着剤などにより固定され
ているため外せないが、パネル取付金具はビス2本を外
すことにて容易に動かすことが出来る。パネル取付金具
には上部に複数の突部を設けているが、ここにこの金具
をX,Y,Z軸やその回転方向に動かすための機能を持
つ部材を挿入する。
【0030】ここではその機能の詳細は省略するが、そ
の治具は光学ベースに用いた位置決め穴62により固定
した状態で、それぞれのパネル取付金具を動かす治具を
考案してやればよい。液晶パネルや出射偏光板を交換し
た場合、入射偏光板の角度調整もこのブロックのみ取り
出せば行うことが出来る。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、入射偏光
板、出射偏光板、液晶パネル、Xプリズム、投写レンズ
を一体化した構成にすることで、色合成ブロックとして
照明系とは独立することが可能となるため、組立てにお
いて入射偏光板と液晶パネルを組み合わせ生産すること
が容易となる。例えば液晶パネルのランクにA,B,C
とある場合で偏光板もそれに応じてA,B,Cと少しず
つ仕様を変えることが可能となり、その結果液晶に最適
なコントラスト比を持つ入射偏光板とのドッキング生産
を容易とした。
【0032】また市場において偏光板や液晶パネルを交
換する場合、入射側と出射側に各々独立した入射側偏光
板と出射側偏光板が分離可能に保持される構成にしたた
め、入射側偏光板の角度調整が合成系ユニットのみ組ん
だ状態にて行え、液晶パネルのコンバーゼンス調整と同
時にコントラスト調整も自動で行うような生産設備を開
発することも可能となる。
【0033】また手動にて角度調整を行う場合も従来照
明系とドッキングした状態でしか行えなかったが、照明
系を共通の治具化して合成系のみで行うことを可能とし
た液晶プロジェクターを得ることができる。さらに今後
ますます高輝度化されるために生じる偏光板の劣化時に
出射偏光板の取り換えも本体上部より他の部品をはずす
ことなく作業が行える液晶プロジェクターを得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における液晶プロジェクター色
合成系の概念を示す斜視図
【図2】図1の液晶パネルユニットの詳細を示す平面図
【図3】図2の正面図(一部部品を取り外した状態)
【図4】従来例の液晶プロジェクター全体を示す要部斜
視図
【符号の説明】
1 ランプ 2 ミラー 4 Xプリズム 5 投写レンズ 10 液晶パネル 11 入射偏光板 12 出射偏光板 14 光学ベース 15 パネル取付金具 16 入射偏光板取付金具 17 支柱 19 出射偏光板取付金具 21 プリズム台 22 液晶パネル 23 接合ベース 24 パネル保持部材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03B 21/14 G03B 21/14 Z 33/12 33/12 H04N 9/31 H04N 9/31 C (72)発明者 奥尾 元幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2H088 EA14 EA15 HA18 HA28 MA20 2H089 HA40 JA10 2H091 FA05X FA05Z FA21Z FA26X FA26Z FD25 LA09 5C060 BC05 EA01 GB07 HC00 HC25 HD05

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ランプと、前記ランプを赤青緑に分離す
    る色分離手段と、前記赤青緑光の各々を変調する3枚の
    液晶パネルユニットや前記液晶パネルユニットを通過す
    る前記赤青緑光を合成するために3角柱状硝子をクロス
    に接合しそれぞれの面に赤緑青光を透過や反射させる蒸
    着膜を施したXプリズムや前記合成された光を拡大投影
    する投写レンズが一体的に構成される色合成光学手段
    と、前記ランプ、前記色分離手段、前記色合成光学手段
    などを内包する本体ケースとからなる液晶プロジェクタ
    ーであって、前記色合成光学手段には3枚の液晶パネル
    ユニットの前後にそれぞれ入射側と出射側に各々独立し
    た入射側偏光板と出射側偏光板が分離可能に保持される
    構成の液晶プロジェクター。
  2. 【請求項2】 Xプリズムの上下には接合ベースが一体
    的に固定され、前記接合ベースは略同一形状で設けた6
    つの突起部が各液晶パネルを取付る面に2つずつあり、
    液晶パネルを固定したパネル取付部材の穴部に前記各々
    の突起部を挿入した状態でUVまたはハンダにて前記接
    合ベースにパネル取付部材が固着され、入射側偏光板を
    固定する入射側偏光板金具は前記パネル取付部材に回動
    可能に取付き、出射側偏光板は前記接合ベースに分離可
    能に保持される構成の請求項1記載の液晶プロジェクタ
    ー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013109058A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Ricoh Opt Ind Co Ltd プリズムブロック締結構造、およびそれを用いた光学機器

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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