JP2009042262A - 補償素子調整機構及びプロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光学補償素子の取付姿勢の微調整が容易な補償素子調整機構、及びかかる補償素
子調整機構を組み込んだプロジェクタを提供すること。
【解決手段】射出フィルタユニット１２５ｂにおいて、光学補償素子１０を支持するフレ
ーム３１が、光学補償素子１０の周囲において対向する位置に設けられている一対の軸部
材３１ｂ，３１ｃを有し、ホルダ部材３３に設けた支持溝５３ｄ，５４ｃが、両軸部材３
１ｂ，３１ｃをそれぞれ支持する。よって、ホルダ部材３３に対するフレーム３１の位置
調整によって、液晶パネル２５ｂに対して光学補償素子１０の取付姿勢を調整することが
できる。この際、固定部材３５が、ホルダ部材３３に対するフレーム３１の変位を弾性的
な当接によって制限するので、光学補償素子１０の姿勢をフレーム３１とともに変化させ
てそのまま保持することができ、光学補償素子１０の取付姿勢の比較的精密で簡易な固定
が可能になる。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶パネルの光学補償のための補償素子調整機構、及びかかる補償素子調整
機構を組み込んだプロジェクタに関する。

プロジェクタに組み込まれる映像光形成用の光学装置では、液晶パネルの入射側や射出
側に光学補償シートを配置しているが、光学補償シートの取付姿勢を調整するため、これ
を光軸のまわりに回転させたり、光軸に直交する回転軸まわりに回動させたりすることで
きるホルダが用いられる（特許文献１参照）。例えば、光学補償シートを枠体とともに光
軸に直交する回転軸まわりに回動させる場合、枠体に設けた一対の軸部を固定部材に突設
した一対の枢支部によって枢支し、調整後は枠体を固定部材に対してビス止めする。
特開平２００７−７８７３５号公報

しかし、上記のようなホルダでは、光学補償シートの取付姿勢の微調整が容易でない。
つまり、枠体の姿勢を調節した後にビス止めする作業が不可欠であり、枠体の調整後にビ
スで固定する際に、枠体の姿勢が再度変化し易く、光学補償シートの取付姿勢の精密な調
整とその後の固定が容易でない。

そこで、本発明は、光学補償素子の取付姿勢の微調整が容易な補償素子調整機構、及び
かかる補償素子調整機構を組み込んだプロジェクタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る補償素子調整機構は、（ａ）液晶パネルと偏光
板との間に配置される光学補償素子と、（ｂ）光学補償素子を支持するとともに、光学補
償素子の周囲の対向する位置に設けられている一対の軸部材を有するフレームと、（ｃ）
液晶パネル側に固定されるとともに、フレームの一対の軸部材を回動可能に支持する支持
ホルダと、（ｄ）支持ホルダに対するフレームの変位を、弾性的な当接によって制限する
固定部とを備える。

上記補償素子調整機構では、光学補償素子を支持するフレームが、光学補償素子の周囲
において対向する位置に設けられている一対の軸部材を有するので、液晶パネル等に対し
てフレームすなわち光学補償素子の取付姿勢を調整することができる。この際、固定部が
、支持ホルダに対するフレームの変位を弾性的な当接によって制限するので、光学補償素
子の姿勢をフレームとともに所望だけ変化させてそのまま保持することができ、光学補償
素子の取付姿勢の精密な調整と調整後の簡易な固定とが可能になる。

また、本発明の具体的な態様又は観点では、上記補償素子調整機構において、固定部が
、フレームを摩擦力で係止することによって、支持ホルダに対するフレームの変位量の微
調整を許容する。この場合、光学補償素子の姿勢を摩擦力に抗して微調整した状態で摩擦
力によって固定することができる。

本発明の別の態様では、固定部が、支持ホルダに取り付けられる第１部材と、フレーム
から延びる第２部材とを含み、第１及び第２部材の弾性的な係止によって支持ホルダに対
するフレームの変位を制限する。この場合、第１部材の介在によって光学補償素子の取付
姿勢の簡易な固定が可能になる。

本発明のさらに別の態様では、第２部材が、支持ホルダの外側に延びることによって、
フレームの姿勢を調整可能にする操作用のノブを備える。この場合、操作用のノブを利用
してフレームすなわち光学補償素子の簡易な姿勢調整が可能になる。

本発明のさらに別の態様では、固定部が、第１または第２部材に設けた樹脂バネ又は板
金バネを含む。この場合、簡易な機構でフレームの変位制限又は固定が可能になる。

本発明のさらに別の態様では、一対の軸部材が、液晶パネルの画面の縦方向及び横方向
に対して傾いた方向に配置されている。この場合、光学補償素子を画角に対して傾斜した
軸のまわりに回転・傾斜させることができる。

本発明のさらに別の態様では、一対の軸部材が、支持ホルダに形成された一対のスリッ
ト状の溝にそれぞれ支持される棒状又は細長い板状の部材である。この場合、フレームす
なわち光学補償素子の簡易な支持と滑らかな姿勢調整とが可能になる。

本発明のさらに別の態様では、支持ホルダが、一方に液晶パネルに接合するための第１
接合部を有し、他方に偏光板を取り付けるための第２接合部を有するとともに、第１及び
第２接合部の間にフレームを収納する隙間状の空間を有する。この場合、支持ホルダによ
って、液晶パネルや偏光板を一体的に固定でき、これらの間で光学補償素子の姿勢を調節
することができる。

本発明のさらに別の態様では、偏光板が、液晶パネルの射出側に配置され、支持ホルダ
が、偏光板の射出側に配置される固定用板金を含む。この場合、固定用板金を介して補償
素子調整機構を射出側の部材、例えばプリズムに固定することができる。

本発明に係るプロジェクタは、（ａ）上述の補償素子調整機構と、（ｂ）液晶パネルと
をそれぞれ有する各色の光変調装置と、（ｃ）各色の光変調装置を照明する照明装置と、
（ｄ）各色の光変調装置から射出された光を合成する光合成装置と、（ｅ）光合成装置を
経て合成された光を投射する投射光学系とを備える。

上記プロジェクタでは、各色の照明光が、各色の光変調装置に入射して、各色の光変調
装置で各色の光束に変調された後に光合成部材によって合成され、投射光学系を経て合成
後の光束がスクリーン上に画像として投射される。この際、本発明に係る上述のような簡
単な構造の補償素子調整機構を用いているので、光学補償素子を簡易な構造で精密に配置
することができ、画像表示におけるコントラストを簡易に高めることができる。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態に係るプロジェクタの構造を説明する図である。本プロ
ジェクタ１１０は、光源光を発生する光源装置２１と、光源装置２１からの光源光を赤緑
青の３色に分離する色分離光学系２３と、色分離光学系２３から射出された各色の照明光
によって照明される光変調部２５と、光変調部２５からの各色の像光を合成するクロスダ
イクロイックプリズム２７と、クロスダイクロイックプリズム２７を経た像光をスクリー
ン（不図示）に投射するための投射光学系である投射レンズ２９とを備える。

以上のプロジェクタ１１０において、光源装置２１は、光源ランプ２１ａと、凹レンズ
２１ｂと、一対のフライアイレンズ２１ｄ，２１ｅと、偏光変換部材２１ｇと、重畳レン
ズ２１ｉとを備える。このうち、光源ランプ２１ａは、例えば高圧水銀ランプからなり、
光源光を回収して前方に射出させる凹面鏡を備える。凹レンズ２１ｂは、光源ランプ２１
ａからの光源光を平行化する役割を有するが、省略することもできる。一対のフライアイ
レンズ２１ｄ，２１ｅは、マトリクス状に配置された複数の要素レンズからなり、これら
の要素レンズによって凹レンズ２１ｂを経た光源ランプ２１ａからの光源光を分割して個
別に集光・発散させる。偏光変換部材２１ｇは、フライアイレンズ２１ｅから射出した光
源光を例えば図１の紙面に垂直なＳ偏光成分のみに変換して次段光学系に供給する。重畳
レンズ２１ｉは、偏光変換部材２１ｇを経た照明光を全体として適宜収束させることによ
り、光変調部２５に設けた各色の光変調装置に対する重畳照明を可能にする。つまり、両
フライアイレンズ２１ｄ，２１ｅと重畳レンズ２１ｉとを経た照明光は、以下に詳述する
色分離光学系２３を経て、光変調部２５に設けられた各色の液晶パネル２５ａ，２５ｂ，
２５ｃを均一に重畳照明する。

色分離光学系２３は、第１及び第２ダイクロイックミラー２３ａ，２３ｂと、補正光学
系である３つのフィールドレンズ２３ｆ，２３ｇ，２３ｈと、反射ミラー２３ｊ，２３ｍ
，２３ｎ，２３ｏとを備え、光源装置２１とともに照明装置を構成する。ここで、第１ダ
イクロイックミラー２３ａは、赤緑青の３色のうち例えば赤光及び緑光を反射し青光を透
過させる。また、第２ダイクロイックミラー２３ｂは、入射した赤及び緑の２色のうち例
えば緑光を反射し赤光を透過させる。この色分離光学系２３において、光源装置２１から
の略白色の光源光は、反射ミラー２３ｊで光路を折り曲げられて第１ダイクロイックミラ
ー２３ａに入射する。第１ダイクロイックミラー２３ａを通過した青光は、例えばＳ偏光
のまま、反射ミラー２３ｍを経てフィールドレンズ２３ｆに入射する。また、第１ダイク
ロイックミラー２３ａで反射されて第２ダイクロイックミラー２３ｂでさらに反射された
緑光は、例えばＳ偏光のままフィールドレンズ２３ｇに入射する。さらに、第２ダイクロ
イックミラー２３ｂを通過した赤光は、例えばＳ偏光のまま、レンズＬＬ１，ＬＬ２及び
反射ミラー２３ｎ，２３ｏを経て、入射角度を調節するためのフィールドレンズ２３ｈに
入射する。レンズＬＬ１，ＬＬ２及びフィールドレンズ２３ｈは、リレー光学系を構成し
ている。このリレー光学系は、第１レンズＬＬ１の像を、第２レンズＬＬ２を介してほぼ
そのままフィールドレンズ２３ｈに伝達する機能を備えている。

光変調部２５は、３つの液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃと、各液晶パネル２５ａ，
２５ｂ，２５ｃを挟むように配置される３組の偏光フィルタ２５ｅ，２５ｆ，２５ｇとを
備える。ここで、第１光路ＯＰ１に配置された青光用の液晶パネル２５ａと、これを挟む
一対の偏光フィルタ２５ｅ，２５ｅとは、輝度変調後の像光のうち青光を画像情報に基づ
いて２次元的に輝度変調するための青色用の液晶ライトバルブを構成する。このうち、液
晶パネル２５ａは、例えば垂直配向型の動作を行う液晶セルを備えるが、ＴＮ型の動作を
行う液晶セルを含むものとすることもできる。液晶パネル２５ａは、一対の基板間に液晶
層を挟んだ一般的な構造を有し、入射側すなわち表の基板側に配向膜、透明共通電極層、
ブラックマトリクス等を備え、射出側すなわち裏の基板側に配向膜、透明画素電極、回路
層等を備える。青色用の液晶ライトバルブは、コントラスト向上用の光学補償素子である
光学補償素子１０を、例えば射出側の偏光フィルタ２５ｅと液晶パネル２５ａとの間に組
み込んでいる。

同様に、第２光路ＯＰ２に配置された緑光用の液晶パネル２５ｂと、対応する偏光フィ
ルタ２５ｆ，２５ｆも、緑色用の液晶ライトバルブを構成し、第３光路ＯＰ３に配置され
た赤光用の液晶パネル２５ｃと、偏光フィルタ２５ｇ，２５ｇも、赤色用の液晶ライトバ
ルブを構成する。そして、これら緑光及び赤色用の液晶ライトバルブも、コントラスト向
上用の光学補償素子である光学補償素子１０を、例えば射出側の第１偏光フィルタ２５ｆ
，２５ｇと液晶パネル２５ｂ，２５ｃとの間に組み込んでいる。

青光用の第１液晶パネル２５ａには、色分離光学系２３の第１ダイクロイックミラー２
３ａを透過することによって分岐された青光が、フィールドレンズ２３ｆを介して入射す
る。緑光用の第２液晶パネル２５ｂには、色分離光学系２３の第２ダイクロイックミラー
２３ｂで反射されることによって分岐された緑光が、フィールドレンズ２３ｇを介して入
射する。赤光用の第３液晶パネル２５ｃは、第２ダイクロイックミラー２３ｂを透過する
ことによって分岐された赤光が、フィールドレンズ２３ｈを介して入射する。各液晶パネ
ル２５ａ〜２５ｃは、入射した照明光の空間的強度分布を変調する非発光型の光変調装置
であり、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃにそれぞれ入射した３色の光は、各液晶パネル２５
ａ〜２５ｃに電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて変調される。
その際、偏光フィルタ２５ｅ，２５ｆ，２５ｇによって、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃに
入射する照明光の偏光方向が調整されるとともに、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃから射出
される変調光から所定の偏光方向の成分光が像光として取り出される。さらに、光学補償
素子１０によって、液晶パネル２５ａ〜２５ｃによる位相変調が適正になるように調整が
行われ、これらの光学的補償が可能になる。

クロスダイクロイックプリズム２７は、光合成部材であり、４つの直角プリズムを貼り
合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、Ｘ字状に
交差する一対の誘電体多層膜２７ａ，２７ｂが形成されている。一方の第１誘電体多層膜
２７ａは青色光を反射し、他方の第２誘電体多層膜２７ｂは赤色光を反射する。このクロ
スダイクロイックプリズム２７は、液晶パネル２５ａからの青光を第１誘電体多層膜２７
ａで反射して進行方向右側に射出させ、液晶パネル２５ｂからの緑光を第１及び第２誘電
体多層膜２７ａ，２７ｂを介して直進・射出させ、液晶パネル２５ｃからの赤光を第２誘
電体多層膜２７ｂで反射して進行方向左側に射出させる。

投射レンズ２９は、クロスダイクロイックプリズム２７で合成されたカラーの像光を、
所望の倍率でスクリーン（不図示）上に投射する。つまり、各液晶パネル２５ａ〜２５ｃ
に入力された駆動信号或いは画像信号に対応する所望の倍率のカラー動画やカラー静止画
がスクリーン上に投射される。

以上のプロジェクタ１１０において、光変調部２５に組み込まれた光学補償素子１０は
、既に説明したように、例えば液晶パネル２５ａ〜２５ｃによって正確に調整できなかっ
た位相変調量を微調整する目的で使用される。このような光学補償素子１０を液晶ライト
バルブ内の適所に配置することで、光変調部２５による光変調のコントラストを高めるこ
とができ、或いは光変調量の効率的で精密な制御が可能になり、高品位の画像の投射が可
能になる。この際、光学補償素子１０の厚みや光軸に対する傾斜状態は、液晶パネル２５
ａ〜２５ｃによって与えられる複屈折位相差に対して必要な調整量に対応するものとなっ
ている。このような厚みや傾斜量は、個々の液晶パネル２５ａ〜２５ｃごとに設定するこ
とが望ましい。

図２は、図１に示すプロジェクタ１１０の一部を構成する光学ユニットの構造を説明す
る斜視図である。この光学ユニット３０は、クロスダイクロイックプリズム２７と、液晶
パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃと、射出フィルタユニット１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ
とを備える。クロスダイクロイックプリズム２７の３つの入射側面には、３つの射出フィ
ルタユニット１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃがそれぞれアライメントされて貼り付けられ
ており、さらに、射出フィルタユニット１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃに対向して液晶パ
ネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃがそれぞれアライメントされた状態で固定されている。つま
り、液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃの射出側に射出フィルタユニット１２５ａ，１２
５ｂ，１２５ｃが配置されている。各射出フィルタユニット１２５ａ，１２５ｂ，１２５
ｃは、図１に示す射出側の偏光フィルタ２５ｅ，２５ｆ，２５ｇとこれに対向して配置さ
れる各色用の光学補償素子１０とをそれぞれ内蔵しており、光学補償素子１０の傾き姿勢
を個別に調整するための補償素子調整機構として機能する。なお、各液晶パネル２５ａ，
２５ｂ，２５ｃからは、フラット型の配線ケーブルＣＡがそれぞれ延びている。

図３（Ａ）及び３（Ｂ）は、図２に示す光学ユニット３０のうち緑色用の液晶パネル２
５ｂ及びその周辺部の構造を具体的に説明する平面図である。また、図４（Ａ）は、射出
フィルタユニット１２５ｂの斜視図であり、図４（Ｂ）は、射出フィルタユニット１２５
ｂのうちフレーム３１の正面図である。図５は、射出フィルタユニット１２５ｂ等の分解
斜視図である。

図３（Ａ）、図５等に示すように、液晶パネル２５ｂは、ビス５１によって射出フィル
タユニット１２５ｂに固定されている。射出フィルタユニット１２５ｂは、光学補償素子
１０及び偏光フィルタ２５ｆの他に、フレーム３１と、ホルダ部材３３と、固定部材３５
と、固定用板金３７とを備える。

このうち、フレーム３１は、板金加工によって形成されたものであり、矩形板状であり
光学補償素子１０を支持する本体部３１ａと、液晶パネル２５ｂの画角に対して傾斜した
一対の対角位置に設けられ外側に向かって延びる一対の軸部材３１ｂ，３１ｃと、上部中
央から上方に延びるレバー部材３１ｅとを有している。ここで、本体部３１ａは、中央に
矩形の開口ＯＰ１を有し、この開口ＯＰ１を塞ぐように液晶パネル２５ｂ側の面に光学補
償素子１０が貼り付けられている。本体部３１ａから延びる一対の軸部材３１ｂ，３１ｃ
は、細長い板状の部材として後述するホルダ部材３３に支持されており、本体部３１ａが
光軸ＯＡに対して垂直で画角に対して傾いた回転軸ＲＡのまわりに回動することを許容す
る。つまり、フレーム３１すなわち光学補償素子１０は、液晶パネル２５ｂに対して一定
範囲内で任意の角度だけ傾斜させることができるようになっている。レバー部材３１ｅの
先端に設けられたノブ３１ｈは、フレーム３１の傾斜角度を指で微調整する際に利用され
る。

なお、光学補償素子１０は、ガラス又は、プラスチック等のポリマー製の透明板上に、
接着剤等によって、複屈折性を有する無機若しくは有機材料からなる板状部材、又はこれ
らを複合した板状部材、ＷＶフィルム等を取り付けたものである。光学補償素子１０は、
液晶パネル２５ｂに封入されている液晶材料やその配向特性に応じて、その光学軸を光軸
ＯＡに垂直な方向や光軸ＯＡに平行な方向に配置することができ、る。さらに光学補償素
子１０の光学軸を光軸ＯＡに垂直な方向とする場合、その方位を回転軸ＲＡに対して適当
な角度に設定することができる。なお、光学補償素子１０の材料としては、サファイア、
水晶、ＴＡＣ（トリアセチルセルロース）等の各種材料を用いることができる。

ホルダ部材３３は、一方側に液晶パネル２５ｂに接合するための第１接合部３３ａを有
し、他方側に偏光フィルタ２５ｅを取り付けるための第２接合部３３ｂ，３３ｃを有し、
第１接合部３３ａと第２接合部３３ｂ，３３ｃとの間にこれらを連結する一対の側壁部３
３ｅ，３３ｆを設けている。

ホルダ部材３３は、板金加工によって形成されたものであり、接合部３３ａ，３３ｂ，
３３ｃと側壁部３３ｅ，３３ｆとが折り曲げによって立体的に形成されており、第１接合
部３３ａと第２接合部３３ｂ，３３ｃとの間に前述のフレーム３１を収納するための隙間
状の空間ＳＰが形成されている。第１接合部３３ａは、中央に矩形の開口ＯＰ２を有し、
フレーム３１上の光学補償素子１０と液晶パネル２５ｂとが対面するようになっている。
両側壁部３３ｅ，３３ｆには、下側に挿入孔５３ａ，５３ｂが形成され、上側にスリット
状の溝である支持溝５３ｃ，５３ｄが形成されており、前者の挿入孔５３ａ，５３ｂの下
端には、スリット状の溝である支持溝５４ｃ，５４ｄがさらに形成されている。一方の側
壁部３３ｅの挿入孔５３ａに設けた支持溝５４ｃには、図４（Ａ）に示すフレーム３１の
正面左下に形成された軸部材３１ｃが所定の緩みをもって嵌合し、他方の側壁部３３ｆの
支持溝５３ｄには、フレーム３１の正面右上に形成された軸部材３１ｂが同様の緩みをも
って嵌合する。この際、軸部材３１ｃの端部に形成された鉤部６１ａと、軸部材３１ｂの
端部に形成された鉤部６１ｂとが協働して、光学補償素子１０の主面に平行な横方向に関
してフレーム３１の動きを制限するので、ホルダ部材３３内でのフレーム３１のガタツキ
が低減される。つまり、フレーム３１がホルダ部材３３内で回転軸ＲＡのまわりに滑らか
に回動可能になる。フレーム３１を挟んで第１接合部３３ａの反対側にある第２接合部３
３ｂ，３３ｃには、外側つまり液晶パネル２５ｂの反対側から偏光フィルタ２５ｆが貼り
付けられて固定されている。第２接合部３３ｂ，３３ｃには、複数の取付孔６２ａが適所
に形成されており、図５に示す固定用板金３７の取付及び固定が可能になっている。

固定部材３５は、樹脂成形品であり、本体部３５ａと、一対の鉤部３５ｂ，３５ｂと、
一対の突起部３５ｃ，３５ｃとを備える。本体部３５ａと一対の鉤部３５ｂ，３５ｂとは
、協働してホルダ部材３３の第１接合部３３ａの上端部を挟持する。これにより、第１接
合部３３ａ上部に固定部材３５が取り付けられる。この際、ホルダ部材３３のボス孔５６
ａと本体部３５ａの背面に形成された突起（不図示）とが嵌合して固定部材３５の分離が
防止される。また、ホルダ部材３３に形成された突起５６ｂによって固定部材３５が下側
に過剰に移動することを防止できる。突起部３５ｃ，３５ｃは樹脂バネとして機能するバ
ネ状部材であり、突起部３５ｃ，３５ｃの下面ＵＳ，ＵＳと、レバー部材３１ｅに設けた
根元部分３１ｊの上端ＴＥ，ＴＥとは、弾性的に当接している。具体的には、突起部３５
ｃ，３５ｃの下面ＵＳ，ＵＳが根元部分３１ｊの上端ＴＥ，ＴＥに当接して下方に付勢す
る。これにより、根元部分３１ｊすなわちフレーム３１の変位が摩擦力によって制限され
、結果的に、フレーム３１の回転軸ＲＡのまわりの回動が制限される。ここで、第１部材
である固定部材３５と、第２部材であるレバー部材３１ｅとは、フレーム３１の回動を制
限する固定部として機能している。この際、レバー部材３１ｅの両側は、レールの役割を
果たす一対の突起部３５ｃ，３５ｃに挟まれている。これにより、突起部３５ｃ，３５ｃ
等に案内され、フレーム３１の姿勢が安定的に保持されるとともに、フレーム３１や光学
補償素子１０の姿勢の微調整が可能になる。具体的には、レバー部材３１ｅのノブ３１ｈ
を指で前後（光軸ＯＡに沿った方向）に押すことにより、レバー部材３１ｅの根元部分３
１ｊが突起部３５ｃ，３５ｃの下面ＵＳ，ＵＳ上を摩擦力に抗して摺動する。例えば図３
（Ａ）に示すような液晶パネル２５ｂに対して平行な状態から図３（Ｂ）に示すような液
晶パネル２５ｂに対して傾斜した状態に変化させて、そのような傾斜状態で固定すること
ができる。図６（Ａ）は、図３（Ｂ）に示す調整後の射出フィルタユニット１２５ｂを別
の視点で説明する斜視図であり、図６（Ｂ）は、図３（Ｂ）に示す調整後の射出フィルタ
ユニット１２５ｂを別の視点で説明する側面図である。

なお、図３（Ｂ）に示す調整後、根元部分３１ｊや突起部３５ｃ，３５ｃ間に接着剤を
供給して固定すれば、フレーム３１を確実に固定でき、液晶パネル２５ｂと光学補償素子
１０との配置関係を恒久的に固定することができる。

固定用板金３７は、ホルダ部材３３の射出側に固定され、ホルダ部材３３と併せて支持
ホルダとして機能する。固定用板金３７は、板金加工によって形成されたものであり、矩
形板状である本体部３７ａと、本体部３７ａの四隅に設けられ液晶パネル２５ｂ側に延び
る爪部材３７ｂとを有している。本体部３７ａは、中央に矩形の開口ＯＰ３を有し、偏光
フィルタ２５ｆと図２に示すクロスダイクロイックプリズム２７とが対面するようになっ
ている。この固定用板金３７は、偏光フィルタ２５ｆとクロスダイクロイックプリズム２
７とを必要だけ離間させた状態に保ちつつ、射出フィルタユニット１２５ｂ等をクロスダ
イクロイックプリズム２７に固定するために用いられる。また、液晶パネル２５ｂを固定
した射出フィルタユニット１２５ｂの位置を、爪部材３７ｂと複数の取付孔６２ａの固定
位置とを調整することによって正確に位置決めすることができる。

以上は、緑色用の液晶パネル２５ｂ及び射出フィルタユニット１２５ｂの構造の説明で
あったが、他の青色及び赤色用の液晶パネル２５ａ，２５ｃに付随する各色の射出フィル
タユニット１２５ａ，１２５ｃも上述した射出フィルタユニット１２５ｂと同様の構造を
有しており、詳細な説明は省略する。

なお、緑色用の液晶パネル２５ｂと、青色及び赤色用の液晶パネル２５ａ，２５ｃとは
、プレチルト角が逆方向のものを用いている。これは、クロスダイクロイックプリズム２
７を透過又は反射させる際に、左右の反転を補償して視野角特性を一致させるためであり
、このため、光学補償素子１０の光学軸や傾斜も、緑色用の液晶パネル２５ｂに付随する
ものと青色及び赤色用の液晶パネル２５ａ，２５ｃに付随するものとでは左右反転させる
必要がある。図７（Ａ）〜７（Ｄ）は、このことを説明した図である。図７（Ａ）は、緑
色用の液晶パネル２５ｂと射出フィルタユニット１２５ｂとを示しており、図７（Ｂ）は
、射出フィルタユニット１２５ｂに組み込まれるフレーム３１とを示している。一方、図
７（Ｃ）は、青色及び赤色用の液晶パネル２５ａ，２５ｃと射出フィルタユニット１２５
ａ，１２５ｃとを示しており、図７（Ｄ）は、射出フィルタユニット１２５ａ，１２５ｃ
に組み込まれるフレーム３１とを示している。図からも明らかなように、図７（Ｂ）のフ
レーム３１と、図７（Ｄ）のフレーム３１とは、左右反転した対称な形状を有している。
つまり、図７（Ｄ）のフレーム３１の場合、軸部材３１ｂが本体部３１ａから正面左上に
延び、軸部材３１ｃが本体部３１ａから正面右下に延びる、レバー部材３１ｅが上部中央
から上方に延びる。結果的に、図７（Ｂ）のフレーム３１は、紙面に沿って右上がりに傾
いた回転軸ＲＡのまわりに回転可能になっており、図７（Ｄ）のフレーム３１は、紙面に
沿って左上がりに傾いた回転軸ＲＡ’のまわりに回転可能になっている。なお、以上の射
出フィルタユニット１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃにおいて、ホルダ部材３３、固定部材
３５、及び固定用板金３７は、共通の部品とすることができ、コストダウンを図っている
。また、レバー部材３１ｅの左右の突起部は左右で長さが異なっており、射出フィルタユ
ニット１２５ｂの組立後も、レバー部材３１ｅを目視確認することで簡単に光学補償素子
１０の傾斜方向を確認することができる。

以上の説明から明らかなように、本実施形態のプロジェクタ１１０においては、補償素
子調整機構として、簡単な構造で部品点数の少ない射出フィルタユニット１２５ａ，１２
５ｂ，１２５ｃを有しており、光学補償素子１０を支持するフレーム３１が、光学補償素
子１０の周囲において対向する位置に設けられている一対の軸部材３１ｂ，３１ｃを有し
、ホルダ部材３３に設けた支持溝５３ｄ，５４ｃが、両軸部材３１ｂ，３１ｃをそれぞれ
支持する。よって、ホルダ部材３３に対するフレーム３１の位置調整によって、液晶パネ
ル２５ａ，２５ｂ，２５ｃに対して光学補償素子１０の取付姿勢を調整することができる
。この際、固定部材３５が、ホルダ部材３３に対するフレーム３１の変位を弾性的な当接
によって制限するので、光学補償素子１０の姿勢をフレーム３１とともに変化させてその
まま保持することができ、光学補償素子１０の取付姿勢の比較的精密で簡易な固定が可能
になる。

〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態の補償素子調整機構について説明する。なお、第２実施形態の補償
素子調整機構すなわち射出フィルタユニットは、図３等に示す第１実施形態の射出フィル
タユニット１２５ｂを変形したものであり、以下では異なる部分についってのみ説明する
。

図８（Ａ）は、第２実施形態における射出フィルタユニット２２５ｂの斜視図であり、
図８（Ｂ）は、射出フィルタユニット２２５ｂのうちフレーム２３１の正面図である。

この場合、射出フィルタユニット２２５ｂは、図４（Ｂ）等に示すフレーム２３１に代
えてフレーム２３１を備える。フレーム２３１は、円形板状であり光学補償素子２１０を
支持する本体部２３１ａと、傾いて外側に向かって延びる一対の軸部材２３１ｂ，２３１
ｃと、上部中央から上方に延びるレバー部材２３１ｅとを有している。ここで、本体部２
３１ａは、中央に円形の開口（不図示）を有し、この開口を塞ぐように光学補償素子２１
０が貼り付けられている。本体部２３１ａから延びる一対の軸部材２３１ｂ，２３１ｃは
、棒状の部材としてホルダ部材３３の支持溝５３ｄ，５４ｃに支持されており、本体部２
３１ａが回転軸ＲＡのまわりに回動することを許容する。つまり、フレーム２３１すなわ
ち光学補償素子２１０は、図２等に示す液晶パネル２５ａに対して一定範囲内で任意の角
度だけ傾斜させることができるようになっている。この際、軸部材２３１ｃの根元部に形
成された制限部材２６１ａと、軸部材２３１ｂの端部に形成された制限部材２６１ｂとが
協働して、光学補償素子２１０の主面に平行な横方向に関してフレーム２３１の動きを制
限するので、ホルダ部材３３内でのフレーム２３１のガタツキが低減される。つまり、フ
レーム２３１がホルダ部材３３内で回転軸ＲＡのまわりに滑らかに回動可能になる。なお
、光学補償素子２１０は、輪郭が円形であるが、図４（Ｂ）等に示す光学補償素子１０と
同様の機能を有する。

レバー部材２３１ｅの先端に設けられたノブ３１ｈは、フレーム２３１の傾斜角度を指
で微調整する際に利用される。レバー部材２３１ｅの根元部分２３１ｊからは一対の板バ
ネ２３１ｋ，２３１ｋが延びている。両板バネ２３１ｋ，２３１ｋの上端と、ホルダ部材
３３上部に固定された固定部材３５に設けた突起部３５ｃ，３５ｃの下面ＵＳ，ＵＳとは
、弾性的に当接している。これにより、根元部分２３１ｊすなわちフレーム２３１の変位
が制限され、結果的に、フレーム２３１の回転軸ＲＡのまわりの回動が制限される。つま
り、板バネ２３１ｋ，２３１ｋ等によって、フレーム２３１の姿勢が安定的に保持される
とともに、フレーム２３１や光学補償素子２１０の姿勢の微調整が可能になる。具体的に
は、レバー部材２３１ｅを指で前後に押すことにより、例えば図８（Ａ）に示すような液
晶パネル２５ａに対して平行な状態から図９（Ａ）に示すような液晶パネル２５ａに対し
て傾斜した状態に変化させて、そのような傾斜状態で固定することができる。ここで、第
１部材である固定部材３５と、第２部材であるレバー部材２３１ｅとは、フレーム３１の
回動を制限する固定部として機能している。なお、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）に示す射出
フィルタユニット２２５ｂを別の視点で説明する側面図である。

〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態の補償素子調整機構について説明する。なお、第３実施形態の補償
素子調整機構すなわち射出フィルタユニットは、図３等に示す第１実施形態の射出フィル
タユニット１２５ｂを変形したものであり、以下では異なる部分についってのみ説明する
。

図１０（Ａ）〜１０（Ｃ）は、第３実施形態の射出フィルタユニット３２５ｂ等を説明
するための図であり、図１０（Ａ）は、射出フィルタユニット３２５ｂの底面図であり、
図１０（Ｂ）及び１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の射出フィルタユニット３２５ｂを構成す
るフレーム３３１の配置を説明する側面図である。

この場合、フレーム３３１の下端に整流板３３１ｋを設けている。射出フィルタユニッ
ト３２５ｂは、不図示の空冷装置から供給される冷却風ＣＷによって冷却されており、こ
の冷却風ＣＷは、下方から上方に流れる。ここで、図１０（Ｃ）のように、光学補償素子
１０と偏光フィルタ２５ｆとが平行に配置される場合、冷却風ＣＷは、あまり乱れること
なく光学補償素子１０と偏光フィルタ２５ｆとの間を通過して、偏光フィルタ２５ｆを効
率よく冷却する。一方、図１０（Ｂ）のように、光学補償素子１０が傾いて光学補償素子
１０の下端と偏光フィルタ２５ｆの下端とが近接する場合、冷却風ＣＷは、光学補償素子
１０と偏光フィルタ２５ｆとの間を通過しにくくなる。しかしながら、整流板３３１ｋが
冷却風ＣＷを集めて光学補償素子１０の下端と偏光フィルタ２５ｆの下端との間に流す役
割を有するので、偏光フィルタ２５ｆの冷却効率が維持され、偏光フィルタ２５ｆの加熱
を防止できる。

以上、実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるもの
ではない。例えば、上記実施形態では、コントラスト向上用の光学補償素子１０を、例え
ば射出側の偏光フィルタ２５ｅ，２５ｆ，２５ｇと液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃと
の間に組み込んでいるが、光学補償素子１０を入射側の偏光フィルタ２５ｅ，２５ｆ，２
５ｇと液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃとの間に組み込むこともできる。この場合、各
液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃの入射側に、図２等に示す射出フィルタユニット１２
５ａ，１２５ｂ，１２５ｃと同様の構造の入射フィルタユニットを設ける。

また、上記実施形態では、フレーム３１，２３１，３３１を回転させる回転軸ＲＡを、
液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃの画面の縦方向及び横方向に対して４５度傾いた方向
に配置しているが、回転軸ＲＡの角度は光軸ＯＡに垂直な面内で任意に設定することがで
きる。

また、上記実施形態のプロジェクタ１１０では、光源装置２１を、光源ランプ２１ａ、
一対のフライアイレンズ２１ｄ，２１ｅ、偏光変換部材２１ｇ、及び重畳レンズ２１ｉで
構成したが、フライアイレンズ２１ｄ，２１ｅ、偏光変換部材２１ｇ等については省略す
ることができ、光源ランプ２１ａも、ＬＥＤ等の別光源に置き換えることができる。

また、上記実施形態では、色分離光学系２３を用いて照明光の色分離を行って、光変調
部２５において各色の変調を行った後に、クロスダイクロイックプリズム２７において各
色の像の合成を行っているが、単一の液晶パネルすなわち液晶ライトバルブによって画像
を形成することもできる。

また、上記実施形態では、光路ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３にそれぞれ青光、緑光、赤光の
液晶パネル２５ａ，２５ｂ，２５ｃを配置しているが、各光路に配置される液晶パネルは
入れ替えても良い。

上記実施形態では、３つの液晶パネル２５ａ〜２５ｃを用いたプロジェクタ１１０の例
のみを挙げたが、本発明は、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以
上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。

また、液晶パネル２５ａ〜２５ｃは透過型に限らず反射型とすることができる。この場
合、液晶パネル２５ａ〜２５ｃの片側にのみ単一の偏光板が配置されるので、例えば各液
晶パネル２５ａ〜２５ｃと単一の偏光板との間に光学補償素子１０を配置するタイプの射
出フィルタユニットを各液晶パネル２５ａ〜２５ｃの正面側に配置することができる。

上記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行なうフロントタイプのプロ
ジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射
を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。

第１実施形態のプロジェクタの構造を説明する平面図である。 プロジェクタの要部である光学ユニットの構造を説明する斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、図２に示す光学ユニットの特定液晶パネルの周辺構造を具体的に説明する平面図である。 （Ａ）は、射出フィルタユニットの斜視図であり、（Ｂ）は、フレームの正面図である。 射出フィルタユニット等の分解斜視図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ射出フィルタユニットの動作を説明する斜視図及び側面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、２種類の液晶パネル及び射出フィルタユニットを示す正面図であり、（Ｃ）、（Ｄ）は、（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ対応する２種類のフレームを示す正面図である。 （Ａ）は、第２実施形態における射出フィルタユニットの斜視図であり、（Ｂ）は、フレームの正面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、それぞれ射出フィルタユニットの動作を説明する斜視図及び側面図である。 （Ａ）は、第３実施形態における液晶パネルの周辺構造を説明する平面図であり、（Ｂ）及び（Ｃ）は、射出フィルタユニットの動作を説明する側面図である。

符号の説明

１０…光学補償素子、 ２１…光源装置、 ２１ｄ，２１ｅ…フライアイレンズ、 ２
１ｇ…偏光変換部材、 ２１ｉ…重畳レンズ、 ２３…色分離光学系、 ２３ａ，２３ｂ
…ダイクロイックミラー、 ２５…光変調部、 ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…液晶パネル、
２５ｅ，２５ｆ，２５ｇ…偏光フィルタ、 ２７…クロスダイクロイックプリズム、
２９…投射レンズ、 ３０…光学ユニット、 ３１…フレーム、 ３１ａ…本体部、 ３
１ｂ，３１ｃ…軸部材、 ３１ｃ…軸部材、 ３１ｅ…レバー部材、 ３３…ホルダ部材
、 ３３ａ，３３ｂ，３３ｃ…接合部、 ３３ｅ，３３ｆ…側壁部、 ３５…固定部材、
３５ｃ，３５ｃ…突起部、 ３７…固定用板金、 ５１…ビス、 ５３ｃ，５３ｄ…支
持溝、 ５４ｃ，５４ｄ…支持溝、 ６１ａ，６１ｂ…鉤部、 １１０…プロジェクタ、
１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ…射出フィルタユニット、 ＣＡ…配線ケーブル、 Ｏ
Ａ…光軸、 ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３…光路、 ＲＡ…回転軸

Claims (10)

1. 液晶パネルと偏光板との間に配置される光学補償素子と、
   前記光学補償素子を支持するとともに、前記光学補償素子の周囲の対向する位置に設け
   られている一対の軸部材を有するフレームと、
   前記液晶パネル側に固定されるとともに、前記フレームの前記一対の軸部材を回動可能
   に支持する支持ホルダと、
   前記支持ホルダに対する前記フレームの変位を、弾性的な当接によって制限する固定部
   と、
   を備える補償素子調整機構。
2. 前記固定部は、前記フレームを摩擦力で係止することによって、前記支持ホルダに対す
   る前記フレームの変位量の微調整を許容する、請求項１に記載の補償素子調整機構。
3. 前記固定部は、前記支持ホルダに取り付けられる第１部材と、前記フレームから延びる
   第２部材とを含み、前記第１及び第２部材の弾性的な係止によって前記支持ホルダに対す
   る前記フレームの変位を制限する、請求項１または請求項２に記載の補償素子調整機構。
4. 前記第２部材は、前記支持ホルダの外側に延びることによって、前記フレームの姿勢を
   調整可能にする操作用のノブを備える、請求項３に記載の補償素子調整機構。
5. 前記固定部は、前記第１または第２部材に設けた樹脂バネ又は板金バネを含む、請求項
   ３または請求項４に記載の補償素子調整機構。
6. 前記一対の軸部材は、前記液晶パネルの画面の縦方向及び横方向に対して傾いた方向に
   配置されている、請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の補償素子調整機構。
7. 前記一対の軸部材は、前記支持ホルダに形成された一対のスリット状の溝にそれぞれ支
   持される棒状又は細長い板状の部材である、請求項１から請求項６までのいずれか一項に
   記載の補償素子調整機構。
8. 前記支持ホルダは、一方に前記液晶パネルに接合するための第１接合部を有し、他方に
   前記偏光板を取り付けるための第２接合部を有するとともに、前記第１及び第２接合部の
   間に前記フレームを収納する隙間状の空間を有する、請求項１から請求項７までのいずれ
   か一項に記載の補償素子調整機構。
9. 前記偏光板は、前記液晶パネルの射出側に配置され、前記支持ホルダは、前記偏光板の
   射出側に配置される固定用板金を含む、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載
   の補償素子調整機構。
10. 請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の補償素子調整機構と、前記液晶パネ
    ルとをそれぞれ有する各色の光変調装置と、
    前記各色の光変調装置を照明する照明装置と、
    前記各色の光変調装置から射出された光を合成する光合成装置と、
    前記光合成装置を経て合成された光を投射する投射光学系と
    を備えるプロジェクタ。

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