JP2917956B2 - 映像投射装置 - Google Patents

映像投射装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーンに大画
面を投射する透過型の液晶パネルを3枚使用する映像投
射装置(液晶プロジェクタ)に関する。
【0001】
【従来の技術】従来例として透過型の液晶パネル3枚を
使用する液晶プロジェクタにおける構成及び方式につい
て図4を用いて説明する。液晶プロジェクタ内部の光学
系構成は、まず光源1より出射された白色光はダイクロ
イックミラー2,3及び反射ミラー4,5,6によって
赤、青、緑の3色の光に分離、反射されてモノクロの液
晶パネル7,8,9を透過した後、クロスダイクロイッ
クプリズム10によって光合成され、投射レンズ11よ
り拡大投影される仕組みとなっている。
【0002】本発明は、前記構成における3枚のモノク
ロの液晶パネル7,8,9の映像をクロスダイクロイッ
クプリズム10で合成する箇所に関する発明であるので
以降に部分詳細図を用いて重点を置いて説明する。
【0003】前記のモノクロの液晶パネル7,8,9の
映像画隔はXYZ及び回転を含めた6自由度の方向にお
いてクロスダイクロイックプリズム10内ではジャスト
に合うような位置に設置されなければならず、合わない
場合には投射された赤、青、緑の映像がずれたものとな
る。このジャストに合わせる手段として、従来からこの
3枚の液晶パネルを固定する部材にコンバージェンス調
整機構12を持たせると共に生産上で各色の映像をスク
リーン上に映し出し、調整ネジ等を工具を使用して合わ
せる方法が一般的であった。
【0004】しかしながら、昨今の液晶パネルの製造技
術の進歩によって、液晶パネルの小型化が進み、この液
晶の画素1つ1つが従来とは比較にならないくらいに高
精細となっているがためコンバージェンス機構を使用し
た調整機構も使用不可となりつつある。その理由は、液
晶パネルの高精細化故に従来方法による調整及び調整後
の固定が困難なものとなってきているということもある
が、最も問題なのは、従来からのコンバージェンス機構
が6自由度を動かすことと調整後の固定という設計要素
を盛り込むために様々な多くの部材より構成されなけれ
ばならず、よって多部材から構成されるが故にその内の
一部材がわずかな落下、振動等の衝撃を受けてもすぐに
画隔がずれてしまう点である。液晶パネルの液晶1画素
の大きさは現在20μm程度のものが主流となっている
が、例えばコンバージェンス機構を構成する部材の内の
1部材が目視出来ないくらいの曲がり、伸びを示すと液
晶パネルの数画素分がずれを生じている。
【0005】この問題を解決する手段として近いものに
特開昭63−10128号公報「投写型カラー表示装
置」が提案されている。この方法は現在のようなコンバ
ージェンス機構を液晶パネルの取り付け部材に持たせる
のではなく、何らかの方法で3枚の液晶パネルの画隔を
合わせ、液晶パネルをダイクロイックプリズムに直接貼
り付けるという方法である。この場合、最も難しいのは
従来のコンバージェンス機構と同等の6自由度の調整が
可能でなければならない点であるが、これに関しては昨
今の技術の進歩によって、マニュピレーターというXY
Z及び各回転を含めた6自由度の方向に液晶パネルを動
かすことのできる微調整可能な精密治具を使用して各液
晶パネルの画隔を合わせる方法を取ることで位置合わせ
は可能となってきた。しかしながら、先の公報の投写型
カラー表示装置の提案はこのままでは実施不可である。
この提案における問題点は、プリズム面に液晶パネルを
直接貼り付けているために熱発生の大きな偏光板側面が
温度上昇し、比較的温度仕様の厳しい液晶パネル自体の
温度が上昇するという点があり、かつ保守において、ダ
イクロイックプリズムあるいは液晶パネルの故障の際に
3枚の液晶パネルとダイクロイックプリズムの一体物を
交換しなければならず、未だ液晶パネルもプリズムも非
常に高価であるため保守コストにも問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従来の第一の問題点
は、技術の進歩による液晶パネルの高精細化に対して、
従来からのコンバージェンス機構を使った調整装置が使
えなくなりつつある点である。その理由は、コンバージ
ェンス機構を構成する多数の部品の調整と固定あるいは
ある程度の振動落下による衝撃を受けた場合に3枚の液
晶パネルの画隔を数十μmあるいはそれ以下の内に収め
ておくのが困難であるからである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明においては、ダイ
クロイックプリズムに液晶パネルを直接貼り付けるので
はなく、ダイクロイックプリズムを覆うような加工精度
の良好なカバーを配置し、また液晶パネルも加工精度の
良好な取り付け板に固定する。さらに、このカバーと取
り付け板とをマニュピレーター等の精密調整治具を使用
して位置決めして互いを接着するという手段を取る。
体的には、光源からの白色光をダイクロイックミラーに
よって赤、青、緑の光に分離して各色の光を3枚の液晶
パネルに透過させた後、ダイクロイックプリズムによっ
て光合成して投射レンズより投射する映像投射装置にお
いて、前記ダイクロイックプリズムの各側面及び天面を
覆うカバーと、断面がコ字型であり、前記カバーの各側
面と平行に取り付けられ、冷却風の出入口となる開口も
しくは切り欠き部を前記コ字型断面の上下の水平部に有
し、前記液晶パネルの取付部材穴を前記コ字型断面の垂
直部に有する取付部材とを具備し、前記ダイクロイック
プリズムを覆うカバーと前記取付部材の前記コ字型断面
の水平部とを接合する。
【0008】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図1、図2を用いて説明する。本発明の構成は、図1に
示すようにダイクロイックプリズム13が液晶パネルの
画隔に対応する穴15,16,17を有するカバー14
で覆われている。一方、冷却用の導風上部開口(又は切
り欠き)18,19,20と導風下部開口(又は切り欠
き)21,22,23と液晶パネルの画隔に対応する取
付部材穴24,25,26とを有する取り付け部材2
7,28,29に液晶パネル30,31,32がネジ等
33によって固定されている。
【0009】カバー14と取り付け部材27,28,2
9は図2の組立図に示すように上部接着部34,35,
36と下部接着部37,38,39にて半田材もしくは
樹脂系接着剤で接着されている。
【0010】また、図3はファンを含めた冷却要素を含
む構成を示す図で、図2の構成の装置を導風開口40,
41,42を設けた板材43に取り付け、その板材43
の下部にはファン44が設置される。ファン44より吹
き出された風は導風開口40,41,42を通して集中
的に各パネル部へ送られることでより冷却効果の向上を
図ることを特徴とした。さらに各液晶パネルを設置して
いる取り付け部材27,28,29にはそれぞれ風を導
風するためのフィン48と側面からの風の逃げを防ぐた
めの遮蔽板49を設けた。
【0011】次に、比較的高価な液晶パネルやダイクロ
イックプリズムの故障に対する保守に関しては、図3に
おいて、取り付け部材27,28,29よりそれぞれ液
晶パネルをはずすことで液晶パネルの交換を可能とし、
かつプリズム交換の際にはカバー14を取り除くことで
プリズムのみの交換が可能である。
【0012】図1の実施の形態では、取付部材27,2
8,29に冷却風を導き入れる開口が設けられている
が、カバー14の上部あるいは下部を拡張した構造とし
た場合には、カバーに冷却風用開口や切り欠きを設けて
もよい。
【0013】
【発明の効果】第一の効果は、保守性を維持するととも
に、かつ3枚の液晶パネルの画隔ずれに対する信頼性が
向上する点である。その理由は、少数の部品を接着とい
う手法で固定するので、特に落下振動等による衝撃に対
しては極端に強くなり、かつ液晶パネルやダイクロイッ
クプリズムの故障の際には各構成部品を分離して交換す
ることで保守が可能なためである。
【0014】第二の効果は、3枚の液晶パネルの冷却性
能が向上する点である。その理由は、従来のコンバージ
ェンス機構にみられる部品配置を必要とせず、その分、
開口、フィン、遮蔽板等の液晶パネルの冷却に必要な部
材を構成する事が可能となったからである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す図で、特に分解図で
ある。
【図2】図1の実施の形態の組立図である。
【図3】本発明の実施の形態に冷却要素を組み合せた構
成を示す斜視図である。
【図4】従来のコンバージェンス機構を示す斜視図であ
る。
【符号の説明】
1 光源 2,3 ダイクロイックミラー 4,5,6 反射ミラー 7,8,9 液晶パネル 10 ダイクロイックプリズム 11 投射レンズ 12 コンバージェンス機構 13 ダイクロイックプリズム 14 カバー 15,16,17 開口部(カバー穴) 18,19,20,21,22,23 導風用開口部 24,25,26 開口部(取付部材穴) 27,28,29 取り付け部材 30,31,32 液晶パネル 33 ねじ 34,35,36,37,38,39 接着部 40,41,42 開口部 43 板材 44 ファン 48 フィン 49 遮蔽板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03B 33/12 G03B 21/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光源からの白色光をダイクロイックミラ
    ーによって赤、青、緑の光に分離して各色の光を3枚の
    液晶パネルに透過させた後、ダイクロイックプリズムに
    よって光合成して投射レンズより投射する映像投射装置
    において、前記 ダイクロイックプリズムの各側面及び天面を覆うカ
    バーと、断面がコ字型であり、前記カバーの各側面と平行に取り
    付けられ、 冷却風の出入口となる開口もしくは切り欠き
    部を前記コ字型断面の上下の水平部に有し、前記液晶パ
    ネルの取付部材穴を前記コ字型断面の垂直部に有する
    付部材とを具備し、 前記ダイクロイックプリズムを覆うカバーと前記取付部
    材の前記コ字型断面の水平部とを接合したことを特徴と
    する映像投射装置。
  2. 【請求項2】 液晶パネルが設置される取り付け部材に
    ある冷却風の出入口となる開口もしくは切り欠き部に導
    風するためのフィンを有することを特徴とする請求項1
    の映像投射装置。
  3. 【請求項3】 液晶パネルを設置するための取り付け部
    材における冷却風の出入口となる開口もしくは切り欠き
    部に冷却風を導くために開口もしくは切り欠き部以外の
    部分に配置された遮蔽板を具備することを特徴とする請
    求項1の映像投射装置。
  4. 【請求項4】 底部に配置された板材と、板材の裏面に
    配置された冷却用ファンとを具備し、板材には風穴が設
    けられ、前記冷却用ファンの風は前記風穴を通して前記
    開口もしくは切り欠きに導風されることを特徴とする請
    求項1の映像投射装置。
  5. 【請求項5】 ダイクロイックプリズムを覆うカバーと
    取り付け部材との接合を半田でおこなうことを特徴とす
    る映像投射装置。
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