JP2007025153A

JP2007025153A - 液晶パネルブロック及び液晶プロジェクタ装置

Info

Publication number: JP2007025153A
Application number: JP2005205851A
Authority: JP
Inventors: Kiminori Ishihara; 公紀石原; Osamu Akiba; 修秋庭; Yuji Kawasaki; 裕二川崎
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2005-07-14
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2007-02-01

Abstract

【課題】波長板に付着する塵や埃を少なくすることのできる液晶パネルブロック及び液晶プロジェクタ装置を提供することを課題とする。
【解決手段】液晶パネル６と、液晶パネル６を固定するベース２１と、前記液晶パネル６の有効ドット以外に光が当たらないようにする遮光板２３と、前記遮光板２３を挟んで前記液晶パネル６に対向し、前記液晶パネル６に照射される光と前記液晶パネル６で変調された光の偏光状態を制御する波長板２８と、第１のホルダ２６と前記波長板２８が固定される第２のホルダ２９とからなる、前記波長板２８を回転調整可能に保持する波長板ホルダと、を備え、前記ベース２１と前記第１のホルダ２６との間に配置される第１の防塵部材２５と、前記第１のホルダ２６と前記第２のホルダ２９との間に配置される第２の防塵部材２７と、前記第２のホルダ２９に設けられた第３の防塵部材３２と、を有するように液晶パネルブロック４０を構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、液晶パネルブロック及び液晶プロジェクタ装置に係り、特に、液晶パネル及び波長板の防塵構造を改良した液晶パネルブロック及び液晶プロジェクタ装置に関する。

液晶プロジェクタ装置は、赤，青，緑の３原色に対応した液晶パネルを用い、ランプより発した光を３原色に分解した後に液晶パネルに照射することによって、映像をスクリーン上に拡大投影する。

近年、液晶プロジェクタ装置は、急速に普及し、これに伴い利用機会も飛躍的に拡大している。大規模なイベントや会議に加え、少人数の打合せ等でも必須アイテムとなってきており、企業内、或いは教育現場など、小規模な単位で手軽に利用・保有したいというニーズが強くなってきている。このような背景から、高輝度・高画質・大画面の液晶プロジェクタ装置の需要が高まってきている。

しかし、液晶パネルに塵や埃が付着すると、それが拡大してスクリーン上に投影されてしまい、映像の品位を著しく損ねてしまうため、液晶パネルに塵や埃が付着しないよう、液晶パネルブロックを防塵構造とすることが知られている。

従来、液晶パネルブロックの防塵構造が種々提案されており、例えば、光を液晶パネルに照射し、その液晶パネルによって変調された光をスクリーン上に投射して映像を表示する液晶プロジェクタ装置において、液晶パネル１０６を固定するベース１２３と、前記液晶パネル１０６の有効ドット以外に光が当たらないようにする遮光板１２６と、前記ベース１２３と前記遮光板１２６との間に配置される第１の防塵部材１２５と、前記遮光板１２６を挟んで前記液晶パネル１０６と対向して配置される、ホルダ１３３に固定された波長板１３４と、前記ホルダ１３３と前記遮光板１２６との間に配置された第２の防塵部材１３１とを備えてなる液晶パネルブロック１４０を設けて構成した液晶プロジェクタ装置が知られている（特許文献１）。図５は、特許文献１に記載の液晶パネルブロック１４０を示す分解斜視図、図６は、前記液晶パネルブロック１４０の波長板１３４を取り付けたホルダ１３３の斜視図である。
特開２００３−１７７３８２号

しかし、上記の特許文献に記載された技術では、液晶パネルについては、塵や埃が付着することをある程度防止することができるが、波長板については特に手当てがされている訳ではないため、ホルダ１３３を摺動させて波長板１３４を回転調整する際に、塵や埃が波長板１３４に付着してしまう。波長板１３４に塵や埃が付着すると、それが拡大されてスクリーンに上に投影されてしまうため、映像の品質が著しく低下するという問題が生じる。

本発明は、上述の実情に鑑みて提案されるものであって、液晶パネル及び波長板に対する塵や埃の付着を減らすことのできる液晶パネルブロック及び液晶プロジェクタ装置を提供することを目的とする。

本発明に係る液晶パネルブロックは、液晶パネルと、前記液晶パネルを固定するベースと、前記液晶パネルの有効ドット以外に光が当たらないようにする遮光板と、前記遮光板を挟んで前記液晶パネルに対向し、前記液晶パネルに照射される光と前記液晶パネルで変調された光の偏光状態を制御する波長板と、第１のホルダと前記波長板が固定される第２のホルダとからなる、前記波長板を回転調整可能に保持する波長板ホルダと、を備え、前記ベースと前記第１のホルダとの間に配置される第１の防塵部材と、前記第１のホルダと前記第２のホルダとの間に配置される第２の防塵部材と、前記第２のホルダに設けられた第３の防塵部材と、を有する構成とする。

好ましくは、本発明に係る液晶パネルブロックの前記第２の防塵部材は、摩擦係数が０．０６〜０．０７の範囲内であって、フッ素樹脂コーティングを施したシリコン材料で形成されていることが適当である。

さらに好ましくは、本発明の液晶パネルブロックの前記波長板は、可撓性を有するシリコン系ゴムを用いて、前記第１のホルダに固定されていることが適当である。

本発明の液晶パネルブロックでは、液晶パネルや波長板に付着する塵や埃が減少する。

本発明に係る液晶プロジェクタ装置は、光源と、光源からの光を変調する液晶パネルブロックと、変調された光をスクリーンに投射する投射レンズと、を備えた液晶プロジェクタ装置であって、前記表示ブロックは、液晶パネルと、前記液晶パネルを固定するベースと、前記液晶パネルの有効ドット以外に光が当たらないようにする遮光板と、前記遮光板を挟んで前記液晶パネルに対向し、前記液晶パネルに照射される光と前記液晶パネルで変調された光の偏光状態を制御する波長板と、第１のホルダと前記波長板が固定される第２のホルダとからなる、前記波長板を回転調整可能に保持する波長板ホルダと、を備え、前記ベースと前記第１のホルダとの間に配置される第１の防塵部材と、前記第１のホルダと前記第２のホルダとの間に配置される第２の防塵部材と、前記第２のホルダに設けられた第３の防塵部材と、を有する構成とする。

本発明の液晶プロジェクタ装置では、液晶パネルや波長板に付着する塵や埃が減少する。

本発明に係る液晶パネルブロックでは、液晶パネルや波長板に塵や埃が付着することを防止できる。

また、本発明に係る液晶プロジェクタ装置では、液晶パネルや波長板に塵や埃が付着することを防止できるので、品質の高い映像を提供することができる。

以下、本発明に係る液晶パネルブロックを実施するための最良の形態の例について、図面を参照して説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。また、本発明に係る液晶パネルブロックを用いた液晶プロジェクタ装置については、液晶パネルブロックと併せて説明する。

図１は、本発明の実施の形態例に係る液晶プロジェクタ装置全体の概略的な構成図である。本例の液晶プロジェクタ装置は、光を反射型液晶パネル６〜８に照射し、その液晶パネル６〜８によって変調された光をスクリーン１４上に投射して映像を表示する。

図１に示すように、例えばキセノンアークランプであるランプ１より発せられた光は、ミラー２に入射される。コールドミラー２で反射した光はダイクロイックミラー３に入射される。ダイクロイックミラー３に入射された光の内、赤色（Ｒ）光はダイクロイックミラー３を透過してミラー５に入射される。このＲ光はミラー５で反射して偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）９に入射される。

青色（Ｂ）／緑色（Ｇ）光はダイクロイックミラー３で反射してダイクロイックミラー４に入射される。ダイクロイックミラー４に入射された光の内、Ｇ光はダイクロイックミラー４で反射して偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１０に入射される。ダイクロイックミラー４に入射された光の内、Ｂ光はダイクロイックミラー４を透過して偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）１１に入射される。

ＰＢＳ９に入射されたＲ光はその接続面でＳ波成分のみが反射し、液晶パネル６に入射される。液晶パネル６に入射されたＳ波成分は液晶パネル６で反射してＰ波成分となり、ＰＢＳ９の接続面を透過して合成プリズム１２に入射される。ＰＢＳ１０に入射されたＧ光はその接続面でＳ波成分のみが反射し、液晶パネル７に入射される。液晶パネル７に入射されたＳ波成分は液晶パネル７で反射してＰ波成分となり、ＰＢＳ１０の接続面を透過して合成プリズム１２に入射される。

ＰＢＳ１１に入射されたＢ光はその接続面でＳ波成分のみが反射し、液晶パネル８に入射される。液晶パネル８に入射されたＳ波成分は液晶パネル８で反射してＰ波成分となり、ＰＢＳ１１の接続面を透過して合成プリズム１２に入射される。なお、液晶パネル６〜８には、周知のように、映像に応じた電圧がかけられ、入射されたＲ，Ｇ，Ｂ光がそれぞれ変調される。

合成プリズム１２に入射されたＲ，Ｇ，Ｂ光は合成プリズム１２によって合成され、投射レンズ１３によってスクリーン１４に投射される。このようにして、スクリーン１４には映像が表示される。

次に、本例の液晶プロジェクタ装置６０の要部を構成する、液晶パネル６〜８を含む防塵構造の液晶パネルブロック４０について説明する。なお、以下では液晶パネル６〜８を代表して液晶パネル６について説明するが、液晶パネル７，８についても同様である。

図２は、本発明の実施の形態例に係る液晶パネルブロックの分解斜視図である。また、図３は、本発明の実施の形態例に係る液晶パネルブロックの波長板を取り付けた波長板ホルダの斜視図である。

図２に示すように、本例の液晶パネルブロック４０は、液晶パネル６と、パネルを取り付けるベース部材２１と、遮光板２３と、波長板２８と、波長板を回転可能に保持する２個の波長板ホルダ２６，２９と、第１の防塵部材２５、第２の防塵部材２７、第３の防塵部材３２とから構成されている。

反射型の液晶パネル６は、ベース部材であるパネルホルダ２１に接着固定される。液晶パネル６は、シリコン単結晶上に複数の液晶セルを形成した反射型液晶パネルである。また、液晶パネル６は、図示しないフレキシブル電極から印加された電圧に応じて各液晶セルが制御され表面に映像が表示される。

また、パネルホルダ２１は、金属からなるほぼ矩形の平坦な部材であり、中央に液晶パネル６を接着する液晶パネル接着部と、液晶パネルを囲む溝部とを有している。

液晶パネル６をパネルホルダ２１の液晶パネル接着部に装着した後、２本のフレキ押さえ部材２２を、パネルホルダ２１の上下端部に沿うように取り付ける。次に、遮光板２３と、板金２４とを、順にパネルホルダ２１に取り付ける。

パネルホルダ２１、フレキ押さえ部材２２、遮光板２３、板金２４には、それぞれネジ孔が形成されている。パネルホルダ２１に設けられているネジ孔と、フレキ押さえ部材２２、遮光板２３、板金２４に設けられているネジ孔とが一致するように各部材を重ねて、ネジで締め付けることにより、液晶パネル６をパネルホルダ２１に固定する。

波長板を保持する波長板ホルダを構成する第１の波長板ホルダ２６と第２の波長板ホルダ２９は、波長板２８を回転可能に調整できるように構成されている。波長板２８は、液晶パネル６に照射される光と液晶パネル６で変調された光の偏光状態を制御する機能を有している。

波長板２８は、遮光板２３を挟んで液晶パネル６に対向するようにして、第２の波長板ホルダ２９の中央部に固定するように取り付けられる。すなわち、波長板２８は、この波長板２８を固定して保持する第２の波長板ホルダ２９とともに回転されて、光の偏光状態を調整する。なお、波長板２８は、液晶パネル６に対する偏光状態を調整するために、所定の回転角度が設定されている。

第１の波長板ホルダ２６には、回転軸の機能を果たす３つボス２６ａが形成されている。また、第２の波長板ホルダ２９には、第１の波長板ホルダ２６に設けられたボス２６ａに対応するように３つのボス孔２９ａが形成されている。

第２の波長板ホルダ２９の上下方向の端部には、２本の板ばね３０が取り付けられている。この板バネ３０には、片側５０〜１００ｇの押し圧が加えられて、第２の波長板ホルダ２９を、第１の波長板ホルダ２６に押しつけるという機能を果たしている。この押し圧を加えた状態で第２の波長板ホルダ２９を摺動させることで、第１の波長板ホルダ２６のボス２６ａと第２の波長板ホルダ２９のボス孔２９ａとが係合した状態で、第２の波長板ホルダ２９に固定された波長板２８が回転するように調整される。

２本の板ばね３０には、それぞれネジ孔が形成されている。この板ばね３０に形成されているネジ孔と、板金２４と第１の波長板ホルダ２６に形成されているネジ孔とを合致するように、各部材を組みつけ、ネジによって、板バネ３０、波長板ホルダ２６、板金２４とを締め付け固定する。

第１の波長板ホルダ２６には、第１の防塵部材２５及び第２の防塵部材を取り付けるための溝が両面に形成されている。第１の防塵部材２５は、第１の波長板ホルダ２６の遮光板２３側の面に形成された溝に接着固定される。また、第２の防塵部材２７は、第１の波長板ホルダ２６の第２の波長板ホルダ２９側の面に形成された溝に接着固定される。

即ち、第１の防塵部材２５は、遮光板２３と第１の波長板ホルダ２６との間に配置される。また、第２の防塵部材２７は、第１の波長板ホルダ２６と波長板２８とともに回転摺動可能な第２の波長板ホルダ２９との間に配置される。
る。

波長板２８は、第２の波長板ホルダ２９とともに、液晶パネル６に対する偏光状態を調整するために回転摺動されるが、本例では、第２の防塵部材２７が第１の波長板ホルダ２６に固定されているので、防塵部材２７が波長板２８とともに回転方向に摺動することがない。そのため、波長板２８の摺動によって、塵や埃が発生することを抑制することができる。

また、本例の第１の防塵部材２５と第２の防塵部材２７は、摩擦係数が0.06〜0.10のフッ素樹脂コーティングを施したシリコン系の弾性部材等によって形成されている。このように、フッ素樹脂コートティングを施すことで液晶パネル６に対するダストの付着を防止することができる。また、低摩擦係数であるため、波長板の摺動によりダストが発生することを抑制することができる。さらに、シリコン系部材は適度な弾性が密閉効果を生み出すため、波長板２８の回転調整後に、ダストが液晶パネル６へ侵入することを防止できる。

また、図３に示すように、本例では、波長板２８を第２の波長板ホルダ２９に取り付ける際に、シリコン系RTV(Room Temperature Vulcanizing)ゴムを波長板２８の周囲に塗布し、波長板２８を、第２の波長板ホルダ２９の溝に接着する。ここで、RTVゴムとは、室温で硬化するゴムのことをいい、縮合タイプと付加タイプの二種類が存在する。縮合タイプ、付加タイプともに１液型、２液型があり、用途に応じた最適のタイプを選択することが可能である。

波長板２８は、外部からのストレスの影響により画質を低下させることが知られているが、本例の液晶パネルブロック４０によれば、接着硬化後のシリコン系RTVゴムは、適度な弾性を有しているので、波長板２８に対する熱膨張や振動等による外部からのストレスを吸収することができる。このため、外部からストレスを抑えた品質の高い映像を提供することができる。

第２の波長板ホルダ２９の上下方向の端部の側面部には、２本のスポンジプレート３１が、第１の波長板ホルダ２６の位置と反対の位置になるように取り付けられている。スポンジプレート３１は、波長板ホルダ２９の短手方向にそって平面部を有しており、このスポンジプレート３１の平面部には、第３の防塵部材３２が貼り付けられる。すなわち、第３の防塵部材３２は、第２の波長板ホルダ２９と、後述するプリズム固定用の板金３３との間に配置される。

第３の防塵部材３２は、エステル結合を主に有するウレタンフォームからなるモルトフィルタを用いて形成されている。モルトフィルタは適度な柔軟性と弾性があり、回転摺動によって発生するプリズムの傷を抑制でき、ダストの発生が低減することができる。また、回転調整後は、密閉効果により波長板２８へのダストの侵入を防止することができる。また、第３の防塵部材３２は、スポンジプレート３１ならび第２の波長板ホルダ２９に対して貼り付けられるために、第３の防塵部材３２の片面には粘着材加工が施されている。

板金３３は、液晶パネルブロック４０とＰＢＳ９とを固定する部材である。なお、図１に示した液晶プロジェクタ装置６０の全体図において、板金３３は、液晶パネル６〜８を含む液晶パネルブロック４０をＰＢＳ９〜１１に取り付ける役割を果たしている。

具体的には、プリズム固定用の板金３３に対して、ＰＳＢ９と合成プリズム１２をエポキシ系接着剤で固定し、プリズムブロック５０を形成する。つぎに、プリズムブロック５０の板金３３と、液晶パネルブロック４０の板金２４とを、半田によって固定して、液晶ブロック４０とプリズムブロック５０とを接続する。

図４は、本発明の実施の形態例に係る液晶パネルブロックの平面図である。
図４に示すように、液晶パネルブロック４０においては、波長板２８の周囲を囲うように、第３の防塵部材３２が第２の波長板ホルダ２９に取り付けられている。

波長板２８の長手方向の上部中央には、一組の第１の波長板ブロック２６に形成されたボス２６ａと、第２の波長板ブロック２９に形成されたボス孔２９ａとが係合した状態で配置されている。残りのボス２６ａとボス孔２９ａの組は、波長板２８を挟んで対象の位置になるように配置されている。すなわち、第２の波長板ホルダ２９に設けられたボス孔２９ａには、それぞれ第１の波長板ホルダ２６に設けられたボス２６ａが挿入されており、第２の波長板ホルダ２９に固定された波長板２８が回動可能な状態となるように保持している。

なお、本発明は、前述の実施の形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、前述した液晶パネルブロックは、図１に示したようなＲＧＢ光に分離する液晶プロジェクタでなく、他の方式の液晶プロジェクタにも適用することができる。

図１は、本発明の実施の形態例に係る液晶プロジェクタ装置全体の概略的な構成図である。図２は、本発明の実施の形態例に係る液晶パネルブロックの分解斜視図である。図３は、本発明の実施の形態例に係る液晶パネルブロックの波長板を取り付けた波長板ホルダの斜視図である。図４は、本発明の実施の形態例に係る液晶パネルブロックの平面図である。図５は、従来の液晶パネルブロックの分解斜視図である。図６は、従来の液晶パネルブロックの波長板を取り付けた波長板ホルダの斜視図である。

符号の説明

１・・ランプ、２・・ミラー、３，４・・ダイクロイックミラー、６，７，８・・液晶パネル、９，１０，１１・・偏光ビームスプリッタ（ＰＢＳ）、１２・・合成プリズム、１３・・投射レンズ、１４・・スクリーン、２１・・ベース、２２・・押さえ部材、２３・・遮光板、２４・・板金、２５・・第１の防塵部材、２６・・第１の波長板ホルダ、２６ａ・・ボス、２７・・第２の防塵部材、２８・・波長板、２９・・第２の波長板ホルダ、２９ａ・・ボス孔、３０・・板バネ、３１・・スポンジプレート、３２・・第３の防塵部材、３３・・板金、３４・・プリズム、４０・・液晶パネルブロック、５０・・プリズムブロック、６０・・液晶プロジェクタ装置

Claims

液晶パネルと、
前記液晶パネルを固定するベースと、
前記液晶パネルの有効ドット以外に光が当たらないようにする遮光板と、
前記遮光板を挟んで前記液晶パネルに対向し、前記液晶パネルに照射される光と前記液晶パネルで変調された光の偏光状態を制御する波長板と、
第１のホルダと前記波長板が固定される第２のホルダとからなる、前記波長板を回転調整可能に保持する波長板ホルダと、を備え、
前記ベースと前記第１のホルダとの間に配置される第１の防塵部材と、
前記第１のホルダと前記第２のホルダとの間に配置される第２の防塵部材と、
前記第２のホルダに設けられた第３の防塵部材と、を有すること
を特徴とする液晶パネルブロック。
前記第２の防塵部材は、摩擦係数が０．０６〜０．０７の範囲内であって、フッ素樹脂コーティングを施したシリコン材料で形成されていること
を特徴とする請求項１記載の液晶パネルブロック。
前記波長板は、可撓性を有するシリコン系ゴムにより前記第１のホルダに固定されていること
を特徴とする請求項１に記載の液晶パネルブロック。
光源と、光源からの光を変調する液晶パネルブロックと、変調された光をスクリーンに投射する投射レンズと、を備えた液晶プロジェクタ装置であって、
前記表示ブロックは、
液晶パネルと、
前記液晶パネルを固定するベースと、
前記液晶パネルの有効ドット以外に光が当たらないようにする遮光板と、
前記遮光板を挟んで前記液晶パネルに対向し、前記液晶パネルに照射される光と前記液晶パネルで変調された光の偏光状態を制御する波長板と、
第１のホルダと前記波長板が固定される第２のホルダとからなる、前記波長板を回転調整可能に保持する波長板ホルダと、を備え、
前記ベースと前記第１のホルダとの間に配置される第１の防塵部材と、
前記第１のホルダと前記第２のホルダとの間に配置される第２の防塵部材と、
前記第２のホルダに設けられた第３の防塵部材と、を有すること
を特徴とする液晶プロジェクタ装置。