JP3273372B2 - 投射型液晶プロジェクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、例えばビデオテープを用い、白色光を３原
色に分解して液晶パネル（液晶ライトバルブ）により画
像を形成し、この画像を合成して投射レンズにより拡大
投影する投射型液晶プロジェクタに関する。

背景技術 従来から用いられている上記の投射型液晶プロジェク
タは、特開昭63−247720号公報にみられるように白色光
をダイクロイックミラーにより３原色に分解し、液晶ラ
イトバルブにより色ごとの画像を形成し、ついで画像合
成用ミラーにより画像を合成して投射レンズにより拡大
投影するようになされている。

上記の投射型液晶プロジェクタは、青、緑、赤色光の
画像を形成する液晶ライトバルブの相互間の相対する画
素位置の位置合わせができず、また投射レンズに至る光
路内に配置された反射ミラーの取付角度のバラツキによ
る光軸の振れ、さらに光軸に対する液晶ライトバルブの
取付角度のバラツキによる３原色光を合成したときの画
像のずれが生じる。そして投射レンズに対する青、緑、
赤色光用の各々の液晶ライトバルブの位置ずれはピント
のずれを生じ、投影される画像品質の低下を招くという
問題点があった。

これらの問題点を改善するには、各色光用の液晶ライ
トバルブの取付位置や取付角度を調整しなければならな
いが、従来では偏心ピンや調整ネジを用いて移動させる
手段を付設するものであった。しかし偏心ピンで液晶ラ
イトバルブの位置を変えるものでは、偏心ピンの回転方
向と液晶ライトバルブの移動方向とが一義的に決らず、
目的とする方向への移動調整が極めて難かしいうえ、偏
心ピンの加工が容易でなく、また偏心ピンを固定するた
めにＥリングやナット等が必要となり、部品点数が増
え、組立にも時間を要し、コストアップとなっている。

一方、従来の各色光用液晶ライトバルブは、各色光用
として別々に設計製作されており、特に比視感度の高い
緑の画像を形成する液晶ライトバルブの仕様が厳しく、
比視感度の低い青の画像を形成する液晶ライトバルブの
仕様は比較的緩い。そのため青色用としては十分に使用
に耐え得る品物であっても緑色用としては使用し得ず、
不良品として取扱わなければならないことになり、液晶
ライトバルブの製造上の歩留りが悪く、コストアップを
招いていた。

また従来の投射型液晶プロジェクタでは、その冷却手
段として１個の吸気ファンと１個の排気ファンとの計２
個のファンを備え、これらファンにより内部の冷却が図
られているが、効率的な流路解析がなされていないなど
により光源（メタルハライドランプ）の球面部、UV・IR
フィルタ、偏光板、液晶パネル、排気口電気部品、電気
素子等の十分な冷却が行なわれず、これらの構成部品の
温度が限界値に近い状態におかれていた。一方、市場に
おいては一層明るいプロジェクタの要求や低騒音のプロ
ジェクタの要求が多いが、従来の冷却手段ではこれら要
求を満すことができなかった。前記各構成部品の冷却が
十分に行なわれないと、画質の低下、寿命の短縮等をき
たす。さりとてプロジェクタ自体が大型化したり重量の
増大があってはならないが、従来の技術ではこれらを満
足させてはいない。特に光源の冷却が不十分であった。

本発明は、投射型液晶プロジェクタの鮮明な画像表示
を可能とし、より小型で調整が容易な信頼性の高い投射
型液晶プロジェクタを提供することを目的とするもので
ある。また本発明は関連する構成部材の配置を工夫し、
冷却効率を高め、それでいて小型でかつ薄型に構成する
ことができ、操作性、耐久性、メンテナンス性に優れた
投射型液晶プロジェクタを提供することにある。さらに
投射用光源により投射される投影画像に照度むら、色む
らや画素ずれ等の画質低下をきたすことがなく、併せて
光源の長寿命化を図ることができる照明装置を有する投
射型液晶プロジェクタを提供するにある。

発明の開示 本発明は、光源と、前記光源から発する光を青・緑・
赤色光に分解する複数のダイクロイックミラーと、前記
青・緑・赤色光の各々の画像を形成するライトバルブ
と、前記ライトバルブによって形成された画像を合成す
るための光学手段と、前記光学手段によって合成された
光を投射する投射レンズと、を有するプロジェクタにお
いて、前記青・緑・赤色光のうちの或１色光の画像を形
成するライトバルブの画素に対し、他の２色光の画像を
形成するライトバルブの画素の位置合わせを可能にする
調整機構を有し、前記調整機構は、前記或１色光の画像
を形成するライトバルブの位置を、光軸に対して直角と
なる調整のみ可能とする構成とされていることを特徴と
する。

また、光源と、前記光源から発する光を青・緑・赤色
光に分解する複数のダイクロイックミラーと、前記青・
緑・赤色光の各々の画像を形成するライトバルブと、前
記ライトバルブによって形成された画像を合成するため
の光学手段と、前記光学手段によって合成された光を投
射する投射レンズと、を有するプロジェクタにおいて、
前記青・緑・赤色光のうちの或１色光の画像を形成する
ライトバルブの画素に対し、他の２色光の画像を形成す
るライトバルブの画素の位置合わせを可能にする調整機
構を有し、前記調整機構は、前記或１色光の画像を形成
するライトバルブの位置を、前記投射レンズの焦点位置
真近に合わせる調整が可能に構成されていることを特徴
とする。

また、光源と、前記光源から発する光を青・緑・赤色
光に分解する複数のダイクロイックミラーと、前記青・
緑・赤色光の各々の画像を形成するライトバルブと、前
記ライトバルブによって形成された画像を合成するため
の光学手段と、前記光学手段によって合成された光を投
射する投射レンズと、複数のダイクロイックミラーと、
前記ライトバルブと、前記光学手段とを収納する筐体
と、を有するプロジェクタにおいて、前記ライトバルブ
の上下左右および回転方向の画素のずれに対する調整を
行う調整機構を有し、前記ライトバルブのフォーカス方
向と光軸に対する角度のずれに対する調整は、前記調整
機構と前記筐体との固定部分で行われることを特徴とす
る。

ここで、好適には、前記調整機構は、相互に摺動する
部材を有し、前記部材の互いに対向する位置に、調整治
具を挿入可能な切欠きが設けられていることを特徴とす
る。

また、本発明は、光源と、前記光源から発する光を青
・緑・赤色光に分解する複数のダイクロイックミラー
と、前記青・緑・赤色光の各々の画像を形成するライト
バルブと、前記ライトバルブによって形成された画像を
合成するための光学手段と、前記光学手段によって合成
された光を投射する投射レンズと、複数のダイクロイッ
クミラーと、前記ライトバルブと、前記光学手段とを搭
載する下筐体板と、を有するプロジェクタにおいて、前
記下筐体板は周辺を曲げ加工もしくは絞り加工されてな
ることを特徴とする。

こうしたことにより液晶ライトバルブの位置や角度の
調整が容易確実にでき、各色光の画像のずれやピントの
ずれをなくし、投影画像の品質を向上させることができ
る。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の光学系の光路と主要素を示す概略平
面図、第２図は本発明の液晶ライトバルブの固定および
フォーカス方向の調整機構の一部を示す部分組立断面
図、第３図は第２図の部分組立平面図、第４図は液晶ラ
イトバルブの画素合わせを行なう調整機構を示す組立分
解図、第５図は第４図の一部分を示す部分組立分解図、
第６図は画素合わせの基準となる液晶ライトバルブの固
定およびフォーカス方向の調整機構を示す部分組立分解
図、第７図は調整操作機構部の変形実施例を示す斜視
図、第８図はその詳細図、第９図は応用例を示す平面
図、第10図はシャーシおよびカバーの分解斜視図、第11
図はシャーシの斜視図、第12図、第13図は液晶ライトバ
ルブの互換性を示す平面図、第14図は本発明の全体の概
略組立平面図、第15図は同光学ユニットを示す断面図、
第16図は同詳細組立平面図、第17図は同ケースの平面
図、第18図はその正面図、第19図はその背面図、第20図
はその裏面図、第21図は部分組立平面図、第22図は第14
図における吸気整流板部品の平面図、第23図の同下ライ
トガイドの部品平面図、第24図は同背面図、第25図は同
側面図、第26図は同正面図、第27図は同部分断面図、第
28図はランプハウジングユニット廻りの組立平面図、第
29図はケースを除いた組立左側面図、第30図はランプカ
バー周辺の組立断面図、第31図はランプファンブロック
の組立平面図、第32図は同組立平面図、第33図は窓枠部
品の正面図、第34図はランプハウジングユニット周辺の
組立断面図、第35図は同組立背面図、第36図は同組立側
面図、第37図はインナーハウジングの側面からみた組立
断面図、第38図は同正面からみた組立断面図、第39図は
同組立正面図、第40図は同組立左側面図、第41図は同組
立正面図、第42図はアウターハウジング部品の左側面
図、第43図は同部品の組立右側面図、第44図は同部品の
平面図、第45図はインナーハウジング部品の正面図、第
46図はランプコネクタ板部品の側面図、第47図は同平面
図、第48図はランプファンのための回路図、第49図はラ
ンプファンのための回路図、第50図は吸気整流板の平面
図、第51図は同平面図、第52図はケースの裏面図、第53
図は同背面図、第54図は同裏面図、第55図は同背面図、
第56図（ａ）〜（ｄ）は吸気ファンの等速度分布の試験
結果を示す模式図、第57図はランプの冷却手段を含む照
明装置の構成図、第58図は同側面よりみた構成図であ
る。

発明を実施するための最良の形態 本発明をより詳細に説明するため、添付図面を参照し
て説明する。

第１図は本発明の実施例における光学系の概略平面図
であり、１は光源、２は青色光を反射し、他の光を透過
させるブルーダイクロイックミラー（以下Ｂ・Ｄ・Ｍと
いう）、3a、3bは赤色光を反射し、他の光を透過させる
レッドダイクロイックミラー（以下Ｒ・Ｄ・Ｍとい
う）、4a、4bは反射ミラー、５は緑色光を透過し、他の
光を反射し、かつ、赤・緑・青色光を合成するダイクロ
イックミラー（以下合成ミラーという）、6a、6b、6cは
集光レンズ、7aは青色光の画像を形成するための液晶ラ
イトバルブ、同様に7bは赤色光、7cは緑色光の画像形成
用の液晶ライトバルブ、８は上記部材等を保持固定する
筐体、９は投射レンズである。前記２、3a、3b、4a、4
b、５、6a、6b、6c、7a、7b、7c等は筐体８に固定保持
されて光学手段を構成している。

前記光学手段の光の進行について説明すると、前記光
源１から白色光1wを発し、該光1wは前記Ｂ・Ｄ・M2によ
って青色の波長区間の光1bのみを反射し、他の波長光
（黄色光）1Yを透過させる。該光1Yは前記Ｒ・Ｄ・M3a
によって赤色の波長区間の光1Rのみを反射し、残りの緑
色光1Gを透過させる。該光1Gは前記集光レンズ6cによっ
て集光され、前記液晶ライトバルブ7cに画像形成された
光1gは前記反射ミラー4bに反射されて、前記合成ミラー
５を透過して前記レンズ９によりスクリーンに投射され
る。また、前記青色光1Bは前記反射ミラー4aに反射さ
れ、前記集光レンズ6aを経て前記液晶ライトバルブ7aに
よって画像形成された光1bになり、前記Ｒ・Ｄ・M3bを
透過して前記合成ミラー５に至る。同様に、前記赤色光
1Rは集光レンズ6bを経て前記液晶ライトバルブ7bによっ
て画像形成された光1rになり、前記Ｒ・Ｄ・M3bによっ
て反射されて前記合成ミラー５に至る。前記合成ミラー
５は前記光1bおよび1rを反射すると共に、前記1g・1b・
1rの三色光を合成して画像表示可能な光として前記投影
レンズ９によってスクリーンに投射される。

なお、前記光学手段の中央部分に位置する液晶ライト
バルブ7bを赤色光とし、また、前記7aを緑色光、前記7c
を青色光用の液晶ライトバルブとする方法もある。これ
は光路中に介在するダイクロイックミラーが光軸に対し
て傾きを有するため、光路長が異なり非点収差を起こす
ことによるボケを比視感度の高い緑色光は避けるのに有
効である。

さて、ここで鮮明な画像表示を行うためには、前記光
1g・1b・1r間の相互の位置がずれないように合成される
必要がある。したがって、前記液晶ライトバルブ7a・7b
・7c相互の画像位置を正確に合わせる必要がある。さら
に、前記投射レンズ９のバックフォーカス位置に各々を
合わせ込む必要がある。そこで、液晶ライトバルブ7aの
固定および調整機構の一例を第４図に斜視図で示してい
る。まず第４図に示すように、前記液晶ライトバルブ7a
は回路基板10に実装され、この基板10は固定板11に設け
られたＺ曲げ部11a（４箇所）にネジ13によってネジ止
めされる。前記固定板11は長穴11bと固定板12に設けら
れたダボ12aによって一方の位置決めが行なわれ、他方
は前記固定板12に設けられた折り曲げ部12bに軸受され
たネジ14が前記固定板11の折り曲げ部11cにネジ係合し
て横方向に摺動可能なように支持される。前記固定板11
と固定板12との固定はネジ15（２本）によりバネ座金16
を介して固定される。前記固定板12は中央に開孔部12c
を有し、この開孔部12cの中心に対して同心円上に円形
部分を有する穴12d（３箇所）を設け、該穴12dに固定板
19に設けられたダボ19a（３箇所）に位置決め案内され
る。さらに、前記固定板12に設けられた長穴12eに係合
して座金18によって回転可能なようにかしめて取付けら
れた偏心ピン17は前記固定板19に設けられた穴19bに軸
受され、前記偏心ピン17を回転した偏心量によって前記
固定板12を回転調整可能としている。また、前記固定板
19に設けられたダボ19c（裏面）に係合する座金20はバ
ネ座金21を介して前記固定板19に設けられた変形穴19d
を貫通するネジ22により前記固定板12に設けられたネジ
穴12fにネジ止めすることによって前記固定板12と固定
板19との固定を可能としている。次に、前記固定板19の
中央に設けられた開孔部19eの下辺部のノック19fは固定
板23に設けられたダボ23aに係合して一方向の位置決め
案内をし、他方は前記固定板19の折り曲げ部19gに軸受
されたネジ24が前記固定板23の上側の折り曲げ部23bに
設けたネジ穴23cにネジ係合することによって位置決め
案内され、縦方向の位置調整を可能としている。前記固
定板19の固定は前記固定板23に設けられた長穴23d（２
箇所）を貫通するネジ25がバネ座金26を介して前記固定
板19のネジ穴19iにネジ止めすることによって可能とし
ている。

以上の構造によって前記液晶ライトバルブ7aの画素を
水平・垂直・回転方向に移動して、前記液晶ライトバル
ブ7bの画素に合わせる調整を可能としている。そして、
全体の固定により確実とするために、前記固定板11に設
けられた長穴11d（２箇所）、前記固定板12に設けられ
た長穴12g（２箇所）、前記固定板19に設けられた長穴1
9h（２箇所）等を貫通するネジ27（２本）がバネ座金28
（２箇所）を介して前記固定板23に設けられたネジ穴23
e（２箇所）にネジ止めしている。前記ネジ27の締め付
けはトルク管理を行なうことにより、前記バネ座金28の
弾性力を利用して前記固定板11、固定板12、固定板19を
前記固定板23に挿圧固定している。これによって、前記
各固定板11、12、19、23それぞれを摩擦力によって仮固
定させることができるので、調整作業時の相互の位置ず
れの防止を可能としている。そして、前記ネジ27は調整
機構を組み込んだ後締め付け難い場所に位置するため
（図２を参照）、本締めを省ける効果も有している。ま
た、前記バネ座金16、21、26も同様に前述の位置調整を
行なうために、ネジ類を締めた際、バネ圧で機構のずれ
の防止を図っている。

上記の調整機構は、前記固定板11・固定板12・固定板
19・固定板23の外形形状（左右方向）の中心寸法で同じ
に設定してあるため、組立時にそれぞれの外形を目安に
してほぼ一致するように組立を行なうことによって、狙
い中心に対して大幅なずれの無い位置精度の保証を可能
としている。また、前記固定板11、12、19および23の各
接合面間には多少の隙間があくように構成する手段を講
じることによって部品自体の反り・歪み等を吸収して液
晶ライトバルブへの悪影響を防いでいる。

次に、筐体８との固定および位置調整機構について詳
述する。上述したように構成された調整機構を組立てた
概略の部分組立断面を第２図に示し、この第２図部分の
概略の部分組立平面図を第３図に示している。まず第１
図、第２図および第４図に示すように、前記固定板23の
上側の折り曲げ部23bに上固定補助板29のこの折り曲げ
部23bに設けられたダボ23fを回転可能なように軸受案内
とし、さらに、前記折り曲げ部23bに回転可能なトルク
を有するようにかしめて固定された偏心ピン30に係合す
るように組込み、ネジ31（２本）で仮固定する。前記上
固定補助板29はこれに設けられたネジ穴29a（２箇所）
にネジ32によって上筐体8aに仮固定される。前記上固定
補助板29に設けたダボ29cは前記上筐体板8aに設けられ
た長穴（図中省略）に係合し、かつ、前記上筐体板8aに
設けられた折り曲げ部8cに軸受されるネジ33が上記上固
定補助板29に設けられた折り曲げ部にネジ係合すること
によって、フォーカス方向の調整を可能としている。な
お、前記偏心ピン30は前記上筐体板8aに設けられた開孔
部（図中省略）から操作可能としてあり、前記液晶ライ
トバルブ7aの光軸に対する直角方向の角度ずれ量を調整
可能としている。上記二つの調整が完了した段階で、前
記ネジ31および32を本締めして調整機構の上方向を固定
する。

次に前記調整機構の下方向の調整および固定について
第２図、第４図および第５図（第４図矢印方向から見た
斜視図）によって説明すると、下筐体板8bには、ダボ8d
（２本）と、偏心ピン35が回転可能なトルクを有するよ
うにかしめにより固定されている。前記ダボ8dおよび偏
心ピン35により下固定補助板34が位置決めされる。この
補助板34に設けられたダボ34aに案内されて前記固定板2
3に設けられた折り曲げ部分23gが載置され、ネジ36（２
本）によって前記下固定補助板34と折り曲げ部分23gが
仮固定され、さらにネジ37（２本）によって前記下固定
補助板34が前記下筐体板8bに仮固定される。前記偏心ピ
ン35の偏心量によって下方向のフォーカス調整を行なっ
て、前記ネジ37（２本）を本締めする。なお、前記ネジ
36は上方向の光軸に対する平面方向の角度調整作業が終
了した時点で、前記ネジ31と同時点で本締めする。前記
ダボ23fと34aは平面位置は基準寸法上は勿論一致させて
ある。この際、前記ネジ36および37を締め付け、また、
前記偏心ピン35を回転できるようなドライバー逃げ穴が
前記固定板23の折り曲げ部23bおよび上固定補助板29に
設けている（後述）。

次に、水平方向の画素調整は、第３図に示すように前
記筐体８の側面に設けられた開孔部分に前記ネジ14を配
置することで前記筐体の側面方向からのドライバー調整
作業を可能としている。以上詳述した通り、上下左右お
よび回転方向の画素ずれに対する調整は調整機構内部で
行ない、フォーカス方向（上下方向含む）と光軸に対す
る平面角度のずれは調整機構と筐体との固定部分で行な
っている。

液晶ライトバルブ7c側は上記した液晶ライトバルブ7a
と対象形状に配置すればよい。

次に前記筐体８の中央部分に位置する前記液晶ライト
バルブ7bの支持固定構造について説明する。前記投射レ
ンズ９のバックフォーカスの焦点深度内に、前記液晶ラ
イトバルブ7bが配置できればスクリーンに写し出される
画素のボケは人間の視覚上問題はない。しかし、前記液
晶ライトバルブ7bのマウント構造と本実施例のように筐
体８を板金材等で構成する場合、構造要素の有する公差
と加工公差を総合すると前記許容焦点深度の域を逸脱し
てしまう場合が考えられる。したがって、フォーカス方
向の調整構造を必要とする。その構成例を第６図によっ
て詳述する。上方向の調整構造は第６図に示すように、
前記液晶ライトバルブ7bは回路基板41に実装され、この
基板41は固定板42に設けられた凸部（４ケ所）42aにネ
ジ40（４本）によって固定される。前記下筐体板8bに設
けられたダボ8e（２本）と回転可能なトルクを有するよ
うにかしめられた偏心ピン43によって下固定補助板44が
位置決め案内され、ネジ49（２本）によって仮固定され
る。前記下固定補助板44に設けられたダボ44aに、前記
固定板42に設けられた折り曲げ部42bの中央に明けられ
た穴42cを回転可能なように係合させ、ネジ45（２本）
によって前記固定板42と下固定補助板44を仮固定する。
前記固定板42の上方向に設けられた折り曲げ部42dの中
央部分のダボ42eを軸受とし、かつ、穴42fに回転トルク
を有し、回転可能にかしめられた偏心ピン46に位置決め
案内された上固定補助板47をネジ50によって仮固定す
る。前記上固定補助板47に設けられたダボ47a（２本）
と、回転可能にかしめられた偏心ピン48は前記上筐体板
8aに設けられた長穴8f（２本）と8gに位置決め案内さ
れ、ネジ51（３本）によって前記上筐体板8aに前記上固
定補助板47が仮固定される。勿論、前記上筐体板8aに
は、その下方に取り付くネジ類の着脱が可能なように、
ドライバー逃げ穴（第７図）を設けてある。フォーカス
調整作業において、上方向の調整は、前記偏心ピン48の
偏心量によって行ない、また、下方向の調整は前記偏心
ピン43によって同様に行なう。さらに光軸に対する平面
方向の角度ずれ調整は前記偏心ピン46によって同様に行
なう。上記調整が終了した後、ネジ49、45、50、51をそ
れぞれ本締めして調整構造を確実に固定させることによ
ってすべての調整を可能としている。なお、前記液晶ラ
イトバルブ7bのマウント構造を簡略化し、また、加工精
度を高めることによって投射レンズ９のバックフォーカ
スの許容焦点深度の範囲にばらつき量を抑えることが可
能となれば、勿論調整構造は省ける。

以上述べたように光軸に対する平面方向の角度ずれの
調整は、前記筐体板8a方向に統一することによって調整
作業を容易にするとともに簡略構造としている。また、
前記固定板23および前記固定板42の左右方向の端面部分
に90度の曲げ部分（図中省略）を設けることにより、固
定板自体の補強と平面精度の向上以外に、迷光の遮断に
も有効となっている。さらに、前記筐体板8aと8bの間に
固定される前記固定板23および固定板42は、それぞれに
設けた折り曲げ部分23b・23g・42b、42dをネジ固定する
際に、曲げ角度の誤差分は曲げモーメントが発生して各
々の本体側に掛る。これにより液晶ライトバルブ7aおよ
び7bに掛る悪影響と、調整機構の位置ずれへの悪影響を
抑えるために、それぞれの折り曲げの根元部分に開孔部
を設けて、曲げ幅量を少なくしている。

なかんずく、前記筐体板8a・8bおよび固定板11、12、
19、23、42、さらに、上固定補助板29、47、下固定補助
板34、44等を、例えば鉄素材等の同一材質とすることに
よって線膨張係数を一定とすることにより温度差による
伸縮を一様とさせた調整機構としている。

なお、前記筐体８のミラー類および液晶ライトバルブ
固定機構等の位置決め穴やダボの位置精度を約10ミクロ
ン以下とし、液晶ライトバルブ類を直接固定板23に固定
するような簡略化構造とし、さらに、投射レンズ９のバ
ックフォーカスの許容焦点深度量を約200ミクロン以下
に抑えることが可能となり、しかも液晶ライトバルブサ
イズが約３インチで画素数が約10万前後の画素程度のも
のならフォーカス方向の無調整化は十分実現可能とな
り、しかも水平・垂直方向の画素ずれ量も約1/2〜2/3以
下とすれば画素合わせの無調整化も可能となる。

以上詳述したように上記構成によれば、筐体中央部の
液晶ライトバルブの画素を基準とし、点対象位置に配置
した他の液晶ライトバルブの画素を調整する機構配置に
することにより筐体中央部の液晶ライトバルブ固定構造
をより小型で簡素にすることが可能となり、光路長の短
い光学系が設計可能となる。これにより、光学系の小型
化、延いては製品の小型化に寄与することができる。

また、筐体中央部の液晶ライトバルブの位置調整は上
面方向のみの作業とし、構造的に側面方向からのドライ
バー等による調整が不可能な点をカバーでき、そして、
点対象位置に配置した液晶ライトバルブを上面および側
面方向からの調整作業とすることによって作業工数の低
減を可能とする。さらに、上記側面方向からの調整作業
を簡易調整治具を利用することによって、光学装置を実
機上に組み込んだ最終品質状態で行なえるため、調整品
質を高めている。

前記点対象位置に配置する液晶ライトバルブの固定・
調整機構の部品形状は対象形状とすることができ、設計
工数・加工工数の低減を可能とする。

また、上記の調整構造の組立は、構成部品各々の外形
を目安として組立ることにより、ほぼ設計値近傍の精度
に組み込むことができ、調整作業の目安ができ、かつ作
業量を軽減することができ、そして小型化の達成によ
り、コストパーフォマンスの高い投射レンズ・ミラー類
はもとより、製品本体の小型化による関係部品の小型化
に加え、コスト低減を可能とする。

前述の液晶ライトバルブおよび偏光板（図中省略）は
強い光が当るため高温となる。これ等の性能を維持させ
るためには強制的なクーリングを必要とする。そこで、
前記筐体8bの下方（第１図参照）に外気を吸入するファ
ン60を配置し、前記液晶ライトバルブおよび偏光板をほ
ぼ均一に冷却させるためには、前記ファン60の中心部は
前記筐体中央部の液晶ライトバルブ7b付近に配置せざる
を得ないが、ファンの中心部はモータがあるために送風
能力が低い。そのために、整流板等を用いて送風量を調
整している。ところが、本発明のように、前記筐体中央
部の液晶ライトバルブ7bの固定構造を簡素化することに
よって流体抵抗を減少させ、際立った整流手段を講じな
くても冷却効率を高めることに寄与している。

光学系装置を構成する部材を同一材質とすることによ
り、温度差による伸縮を一様とすることによって、調整
機構に位置ずれを発生することを抑えることができる。
すなわち液晶ライトバルブ間の画素ずれを抑えて画質の
保証を高めることができる。したがって、より高精細化
を可能とする。

実施例の後段で説明したように、投射レンズ９に入光
する光で赤色光と緑色光を合成ミラーで反射させるよう
にすると、前記赤色光の液晶ライトバルブ7bと緑色光の
液晶ライトバルブ7aとの画素合わせの調整精度が比較的
少ない調整工数で高められる。何故ならば、投射レンズ
側から光路を逆に追っていくと、前記赤色光と緑色光は
合成ミラー５の同一面に反射されるため、前記合成ミラ
ー５の位置ずれによる光軸のずれ量は同じとなる。した
がって前記赤色光と緑色光のずれは前記Ｒ・Ｄ・M3bの
位置ずれにより発生するずれ量と、前記液晶ライトバル
ブ7a、7b間の相互位置のずれ量分となり、ばらつき量が
少なく、しかも安定しやすいためわずかな調整で済む。
一方、青色光については、前記合成ミラー５の位置ずれ
による光軸のずれ量に加えて、前記反射ミラー4bの位置
ずれによる光軸のずれが加算され、さらに、前記液晶ラ
イトバルブ7bと7c間の相互位置のずれ量も加えられたず
れ量が生じる。したがって、ずれ量の大きな分だけ調整
量が増える。たゞし、青色光の比視感度が低いため、若
干の調整誤差が残っても画質品質に影響を与えない利点
も活用できる。

液晶ライトバルブサイズと画素数、ならびに投射レン
ズの許容焦点深度の適切な設定に加えて、部品加工の精
度アップと、液晶ライトバルブの固定機構の簡素化等を
組み合わせることによって、筐体中央部の液晶ライトバ
ルブ位置のフォーカス方向の無調整化、もしくは、光軸
に対して直角となる調整のみを行なうことが可能とな
り、機構の簡素化が更に一段と改良される。さらに、画
素合わせ調整についても無調整化が可能となる。したが
って無調整化による工数低減および部品数削減等を含め
たコスト低減が可能となり、高価格商品をより安く提供
することに寄与する。

第７図乃至第９図はドライバーによる調整操作機構の
具体例を示すもので、前記の液晶ライトバルブが実装さ
れるライトバルブの取付面とライトバルブとの間での調
整に関する場合を示している。

第７図にその一実施例を示すように、液晶ライトバル
ブはライトバルブ基板50に実装されており、ライトバル
ブ基板50はライトバルブ固定板51にネジ止めされてい
る。ライトバルブ固定板51はダボ51aが下調整板52に、
ダボ51bが上調整板53にそれぞれ回転自在に案内されて
いる。ライトバルブ固定板51は下調整板52にネジ固定さ
れている。下調整板52は長穴52aと下ライトガイド54の
ダボ54aにより摺動自在になっている。下調整板52は下
ライトガイド54にネジ固定されている。上調整板53は長
穴53aと上ライトガイド55のダボ55aにより摺動自在にな
っている。上調整板53は上ライトガイド55にネジ固定さ
れている。下ライトガイド54と上ライトガイド55は支柱
56をはさんで一定の間隔を保ってネジ固定されている。

上調整板53には切欠き53bが設けられており、この切
欠き53bに対向する上ライトガイド55にも同様の形状を
有する穴55bがある。この切欠き53bと穴55bとが形成す
る空間は上調整板53が摺動可能な範囲ではどの位置にあ
ってもマイナスドライバーＤの先端が差し入れられる形
状を保つことになる。第８図に切欠きと穴の形状の詳細
を示している。上調整板53と上ライトガイド55を固定し
ているネジをゆるめ、切欠き53bと穴55bとの間にドライ
バーの先端を差し入れ回転すると、上調整板53は長穴53
aとダボ55aに案内され摺動する。したがって上調整板53
に回転自在に案内されているライトバルブ固定板51の上
部は投射レンズ57に対して近づいたり遠のいたりするこ
とになる。この時のライトバルブ固定板51の移動する方
向とドライバーＤの回転方向は一儀的に決まる。

同様に、下ライトガイド54と下調整板52を固定してい
るネジをゆるめ、切欠き52bと穴54bとの間にドライバー
の先端を差し入れ回転すると下調整板52は長穴52aとダ
ボ54aに案内され摺動する。したがって下調整板52に回
転自在に案内されているライトバルブ固定板51の下部は
投射レンズ57に対して近づいたり遠のいたりすることに
なる。

ライトバルブ固定板51には切欠き51cが設けられてお
り、この切欠き51cに対向する下調整板52にも同様の形
状を有する穴52cがある。ライトバルブ固定板51と下調
整板52を固定しているネジをゆるめ、切欠き51cと穴52c
との間にドライバの先端を差し入れ回転すると、ライト
バルブ固定板51はタボ51aとダボ51bを通る線を中心に回
転する。この時もドライバーの回転方向とライトバルブ
固定板51の回転方向は一儀的に決まる。

上記の構造では、上調整板53を固定しているネジと、
ライトバルブ固定板51を固定しているネジをはずすだけ
で調整機構がライトガイドから取りはずせるようになっ
ており、組立工程やアフターサービスにおける作業性が
非常に良い。

上記の切欠きと穴との組合せを３板式の投射型液晶プ
ロジェクタのアライメント調整機構に応用した例を第９
図に示す。３板式液晶投射装置においてはＲ・Ｇ・B3枚
の液晶パネルの見切位置を一致させるために、最低でも
２枚の液晶パネルの見切位置を水平、回転、垂直のそれ
ぞれの方向について調整する必要がある。第９図の例で
は水平調整板58に切欠きを複数設けることにより調整範
囲を大きくとれるようにしてある。回転調整板59には切
欠きと同様な形状を含む穴形状を設けることで必ずしも
部品の周囲に切欠きを設けずとも部品のどこにでも調整
部分を設けることができ、設計の自由度を高めている。
第９図において60は垂直調整板である。

したがって上記構成を採用すれば、最少の部品構成で
ライトバルブの位置を調整することができる構造とする
ことができる。また切欠と穴の間にドライバーの先端が
はまるため作業中にドライバーが逃げることがなく、か
つドライバーの回転方向に対してライトバルブの移動方
向が一儀的に決まるため調整が容易になる。

上記の調整操作機構を前記液晶ライトバルブ7a、7b、
7cの相互画素合わせに応用することで機構の簡略化を可
能としている。

上述してきたように投射型液晶プロジェクタは、白色
光源の光をダイクロイックミラーによって赤、緑、青の
３色に分離し、それらの光を液晶パネルに当て、その
後、再びダイクロイックミラーによって合成した光を投
射レンズによってスクリーンに投影するという仕組みに
なっているため、ダイクロイックミラー（Ｂ・Ｄ・
Ｍ）、反射ミラー4a、4bの位置、角度の精度が悪いと、
各色の光軸がずれて、画面内部で色づき（以下色むらと
いう）が発生したり、パネルの投影像がずれる現象（以
下画素ずれという）が発生する。

本実施例では、ダイクロイックミラー、反射ミラー等
を搭載してある下筐体板8bを板金により構成してあり、
これにより製造コストが安いうえ、金型の精度が極めて
高く、部品取付穴の位置、角度の精度を高く維持しなが
ら量産することができる。つまり、各色の光のずれが無
くなるので、色むらや、画素ずれの無い光学系ユニット
の量産に向いている。そして、設計上の変更や、マイナ
ーチェンジする場合でも、金型の設計を僅かに手直しす
るだけで、容易に対応することができるといった長所も
ある。

また、ダイクロイックミラー、反射ミラー等を搭載し
た光学系ユニットを、外装ケース62などに固定し、液晶
プロジェクタを構成する場合、ネジで固定すると、下筐
体板に無理な力がかかり、下筐体板上に搭載されている
ダイクロイックミラー、反射ミラー等の位置、角度が変
化することから、光学系ユニット内の光軸が変化し、色
むら、画素ずれが発生する。しかし、本実施例では、下
筐体板の周辺を曲げ加工し、隣接部にスポット溶接8iし
たり、絞り加工等によって、箱型にすることで、下筐体
板の強度が維持され、それによって、ダイクロイックミ
ラー、反射ミラー等の位置、角度が変化することがなく
なるので、光学系ユニットの強度がそのまま維持され、
色むらや画素ずれをなくすことが可能となる。なお、外
装や他の基板上へ下筐体板を固定する際、光線の合成系
部周辺または、分離部周辺の３点で固定すれば、さらに
下筐体板への負荷が小さくなる。なぜならば、液晶ライ
トバルブの周辺では、クーリング上、下筐体板上に通気
口が多く、強度が低い。したがって、ランプから液晶ラ
イトバルブ、または液晶ライトバルブから投射レンズま
での強度の高い部分で下筐体板を固定すれば、下筐体板
の平面度が保たれるからである。なお、投射レンズ取付
部は箱型になっておらず、強度が低いが、下筐体板の上
に下筐体と同様に箱型になった上筐体板8aをかけること
により強度を維持することができる。以上のように、本
実施例では、映像の美しい液晶ビデオプロジェクタの量
産に適している。

その実施例を第10図、第11図により説明すると、第10
図は本発明の液晶プロジェクタの光学系ユニットの下筐
体の斜視図であり、この下筐体板8bは板金により構成さ
れており、周辺に曲げ加工、絞り加工などを施すことで
箱型に形成されている。下筐体板8bには部品取付穴8h、
8h…があけてあり、この穴にダイクロイックミラー、反
射ミラー等を固定する固定枠を取り付け、固定するよう
になっている。ここで、下筐体板8bが板金でできている
ため、製造コストが安いうえ、設計上の変更やマイナー
チェンジする場合でも、金型の形状を僅かに手直しする
だけで容易に対応することができる。さらに、下筐体板
8bの周辺を曲げ加工、絞り加工などを施すことによって
箱型になっているため、強度が維持されており、液晶ビ
デオプロジェクタとしたときその外装ケース等ネジなど
で固定することによって無理な力がかかっても、部品取
付穴の位置、角度が変化することはない。

これらにより以前から指摘されていた、色むらや、画
素ずれの原因として考えられていた反射ミラーの位置角
度のずれ等が解消され、より美しい映像を映し出すこと
が可能となる。

第12図に示す液晶ビデオプロジェクタは、白色光源の
光を分離ダイクロイックミラー２、3aによって赤、緑、
青の３色に分離し、それらの光を液晶ライトバルブ7b、
7a、7cに当てて、その後、再び、合成ダイクロイックミ
ラー3b、５によって合成した光を投射レンズ９によって
スクリーンに投影する構造となっている。

この場合、液晶ライトバルブに点欠陥等があると、ス
クリーン上の一点で、赤、緑、青の３色のうち１色だけ
が、常点灯、常消灯状態となり、その部分だけ色が異な
ったりする。この点欠陥は、スクリーンの周囲付近では
目立たず、中央では目立つ。比視感度の低い青色の点欠
陥は目立ちにくく、比視感度の高い緑色の点欠陥はよく
目立つという性質がある。このことより、緑用の液晶ラ
イトバルブは、青用の液晶ライトバルブと較べて高水準
の仕様となる。すなわち、高水準の仕様を維持しようと
することで、緑用液晶ライトバルブは青用液晶ライトバ
ルブよりも歩留りが悪いことになる。

そこで、緑用液晶ライトバルブと、青用液晶ライトバ
ルブは同じ形式で交換可能とし、よりよい方を緑用液晶
ライトバルブとして使用することができるようにし、よ
く目立つ緑色の点欠陥を少なくすることができる。ま
た、量産する場合、緑用液晶ライトバルブとしては不良
であった液晶ライトバルブであっても、青用液晶ライト
バルブとしては良品となるものもあり、それを青用液晶
ライトバルブとして使用することで歩留りを向上させる
ことが可能となる。さらに、従来３種類の液晶ライトバ
ルブを設計、製造していたものが２種類になることか
ら、コスト削減につなげることができる。

第13図に示す液晶ビデオプロジェクタは、白色光源の
光を分離ダイクロイックミラー２、3aによって赤、緑、
青の３色に分解し、それらの光を液晶ライトバルブ7b、
7a、7cに当てて、その後、再び、合成ダイクロイックミ
ラー3b、５によって合成した光を投射レンズ９によって
スクリーンに投影するという構成となっているが、この
液晶ライトバルブは熱に弱く、強い光を被ると、それに
よる温度上昇で液晶ライトバルブが劣化する。このよう
に温度上昇によって液晶ライトバルブが劣化することを
防ぐため、液晶ライトバルブの近傍に取り付けた冷却フ
ァン66を回転させることによって、風を起こし、それに
より、液晶ライトバルブを冷却することで、液晶ライト
バルブの劣化を防いでいる。

本実施例では青用液晶ライトバルブ、緑用と青用の液
晶ライトバルブ7a、7cの間に赤用液晶ライトバルブ7bが
配置してあり、赤用液晶ライトバルブ7bの下に冷却ファ
ン66を配置し、それを回転させることにより発生する風
で、３つの液晶ライトバルブの冷却を行っている。ここ
で、使用する冷却ファン66は、回転させたとき充分に両
外側の青用液晶ライトバルブ7c、緑用液晶ライトバルブ
7aに風を送ることができるものである。

本実施例の冷却ファン66は羽根式のもので、回転させ
たときの風力が、中心付近よりも外側の方が強い。そし
て、液晶ライトバルブに当たる光の波長は、各液晶ライ
トバルブでそれぞれ異なり、その中でも、青用液晶ライ
トバルブに当たる青帯域の光は、他の液晶ライトバルブ
に当たる。緑帯域、赤帯域と較べエネルギーが高く、液
晶ライトバルブの温度が上昇するため、冷却の必要性が
高い。逆に、赤用液晶ライトバルブにあたる光は、他の
液晶ライトバルブに当たる光よりエネルギーが低く、液
晶ライトバルブの温度があまり上昇しないので、比較的
に冷却の必要性は低い。なお、各液晶ライトバルブに当
たる光は、光源から照射された直後に赤外線カットフィ
ルターを通してあるため、各液晶ライトバルブには赤外
線は当たらない。

そこで、上記実施例のように、赤用液晶ライトバルブ
7bの下に冷却ファン66を、青用液晶ライトバルブ、緑用
液晶ライトバルブに風が充分届くように配置すること
で、エネルギーの高い光が当って温度上昇が大きい青用
液晶ライトバルブは、風力の強い冷却ファンの外周部に
配置され、エネルギーの低い光が当たる温度上昇が小さ
い赤用液晶ライトバルブは、風力の弱い、冷却ファンの
中心付近に配置されていることによって、各液晶ライト
バルブの冷却に無駄がなく、効率を上げることができ
る。また、１つのファンで複数の液晶ライトバルブを冷
却することができ、コスト削減はもとより、製品を軽量
化、小型化することができる。

また、分離ダイクロイックミラー２、3aによって分離
された赤帯域の光を液晶ライトバルブ7aに当てることで
構成した映像（以下赤映像）と、同様に緑帯域の光を液
晶ライトバルブに当てることで構成した映像（以下緑映
像）を合成するダイクロイックミラー3bにより合成し、
それによって合成された映像と、青帯域の光を液晶ライ
トバルブ7cに当てることで構成した映像（以下青映像）
を合成するダイクロイックミラー５により合成すること
により、赤、緑、青の３色の合成映像を得ている。

上記実施例では、赤合成ダイクロイックミラー3bの厚
さを薄くして、それを透過する緑映像の非点収差を小さ
くしている。しかし、ダイクロイックミラーの厚さを薄
くすることで、赤合成ダイクロイックミラー3bの面精度
が低下し、反射の精度が低下することから、反射する赤
映像の解像度が落ちることが考えられるが、赤合成ダイ
クロイックミラー3bと赤用液晶ライトバルブ7bの距離が
短いことから、赤合成ダイクロイックミラーの面精度の
低下が画質に影響することは少ない。また、本実施例で
は、黄合成ダイクロイックミラー５の厚さを厚くして面
精度を維持することにより、それを反射する赤合成ダイ
クロイックミラー3bによって合成された映像の解像度を
維持するようにしている。しかし、厚さを厚くすること
で黄合成ダイクロイックミラー５を透過する青映像の非
点収差が大きくなるが、青映像は、緑映像、赤映像より
も比視感度が低いため、あまり目立たない。

したがって第12図による場合は、緑用液晶ライトバル
ブ7aと青用液晶ライトバルブ7cを共通にし、交換を可能
にすることで、比視感度の高い緑映像の点欠陥を少なく
することが可能となる。緑用液晶ライトバルブ7aとして
は不良の液晶ライトバルブでも、青用としては良品とな
るものもあり、歩留りを向上することができる。従来３
種類の液晶ライトバルブを設計、製造していたものが、
２種類になることから、コスト削減につながる。

また第13図による場合は、緑用液晶ライトバルブ7a
と、青用液晶ライトバルブ7cの間に赤用液晶ライトバル
ブ7bを配置し、赤用液晶ライトバルブ7bの下に、回転さ
せたとき緑用、青用液晶ライトバルブ7a、7cに充分風を
送ることができる冷却ファン66を配置したことにより、
最も熱を持ち易い青用液晶ライトバルブを効率よく冷却
することが可能となる。これにより、各液晶ライトバル
ブの冷却に無駄がなくなり、１つのファンで複数の液晶
ライトバルブを冷却することができ、コスト削減はもと
より、製品の軽量化、小型化を図ることができる。

さらに第12図による場合は、赤合成ダイクロイックミ
ラー3bを薄くすることで比視感度の高い、緑映像の非点
収差を少なくすることができ、黄合成ダイクロイックミ
ラーを厚くすることで、面精度を維持することが可能と
なり、赤合成ダイクロイックミラー５によって合成され
た映像を正確に反射することができる。

第14図〜第56図は本発明の液晶プロジェクタの冷却装
置を含む全体構造の具体例を示すもので、第14図は上面
から見た概略組立平面図である。

本発明による液晶プロジェクタは概略直方体のケース
70の中にすべての部品が機能ごとにユニット化されて収
納されている。ケース70は第17図〜第19図に示すように
下ケース72と上ケース71とに分離線73により分離可能に
形成されている。

下ケース72の下面の前部に、投写方向の上下調節を行
なうためのネジ付の調整フット74、74が左右一対設けら
れている。また後述の光学ユニット75の下方に位置する
部分に吸気スリット76が開いている。下ケース72の後部
には固定式のフット77、77が左右一対設けられている。

ケース70の中央よりやや左側に寄った位置に投射レン
ズの窓78が開いており、その窓78は横方向に動くスライ
ド式のカバー板79を投写するとき横に逃がすことで開口
する。カバー板79は円形状に曲げられており、円弧の軌
跡で摺動する。

ケース70の後側面の右側には各インターフェースを接
続するためのインターフェースボード枠ユニット80が上
方よりはめ込み式に設けられている。ケース70の後側面
の左側には排気ファンカバー81が上方よりはめ込み式に
設けられている。排気ファンカバー81の中央には排気口
82を有する。ケース20の後側面の中央下部には、第19図
に示すように電源接続用コンセント83が配置されてい
る。

ケース70の左側後方にはインナーハウジング154の出
し入れ用のランプハウスカバー85が設けられている。

上ケース71の上面の中央より左側に寄った位置にスピ
ーカの音声が出るようにスピーカ孔86が設けられ、その
上には細かい穴が明けられたパンチングプレートよりな
るスピーカカバー87が設置されている。上ケース71の上
面の前方には画像および音声、オートフォーカス等の各
種調整用の操作パネル88が配置されている。上ケース71
の上面の中央より後方にはパワースイッチボタン89が設
けられている。

下ケース72の上にベースプレート90が取り外しできる
ようにネジ等で取り付けられている。

上記ベースプレート90の上に、ランプハウジングユニ
ット91と投射レンズユニット92がライトガイドユニット
102に組込まれた光学ユニット98（第28図）を主光路が
平面から見てＬ形となるように配置し（第14図参照）、
投射レンズユニット９がケース正面の窓78に、ランプハ
ウジングユニット91のインナーハウジング154の出し入
れ方向がケース左側面のランプハウジングカバー85に臨
むように構成されている。

また電源ユニット95がランプハウジングユニット91の
前方かつ空気吸入側に、ランプ安定器ユニット96が投射
レンズユニット９の左横側に、ビデオボードユニット97
が光学ユニット75の外側に配置されていて、上記ランプ
ハウジングユニット91、電源ユニット95、安定器ユニッ
ト96、ビデオボードユニット97および光学ユニット98
は、別々にベースプレート90に対して着脱できるように
構成されている。

上記電源ユニット95とランプ安定器ユニット96は通過
が可能な複数の孔があいたシールドケースの中に納めら
れている。電源ユニット95は上部にシールドケースを介
してスピーカ99が固定される。

ドライブボードユニット100は液晶を駆動する回路、
マイコンを組込んだシステムコントロール回路等を有
し、光学ユニット75の上面に配置されている。ドライブ
ボードユニット100は３枚の液晶ライトバルブの上方位
置に液晶パネルケーブルの貫通用と液晶ライトバルブ冷
却用流路用のための基板孔101が設けられている。この
基板孔101により上部まで空気が流れやすいようにして
いる。

そしてライトガイドユニット102の下方でベースプレ
ート90に軸流ファンである吸気ファン66が取り付けられ
ており、ケース底面の吸気スリット76とケース底面に差
込まれた防塵フィルター104を通して吸込んだ外気を吸
気ファン66とライトガイドユニット102の間に配置した
一体形成された吸気整流板105により各液晶ライトバル
ブブロック方向へ少なくとも３箇所以上の流路分岐を、
そして吐出口に対して直角方向に複数の流路分岐を行な
う。

光学ユニット98は前記光学手段を意味するものであ
り、前記上筐体板8aは以後上ライトガイド121、下筐体
板8bを下ライトガイド12bと呼んで詳述する。

吸気整流板105は第22図に示すように下ライトガイド1
26の案内穴107に係合させ、固定穴108にネジを通し下ラ
イトガイド126に固定する。吸気ファン103の位置が、ク
ランク型に配置された３枚の液晶ライトバルブ7c（7a、
7b）に直角な方向で、かつ吸気ファン66の吐出口径とほ
ぼ同一径投影面積内に３枚の液晶ライトバルブ7a、7b、
7cが入る。その結果吐出口111と各液晶ライトバルブ7
a、7b、7cまでの距離が従来と比べ短かくなり、液晶ラ
イトバルブ7a、7b、7cと偏光板112の温度を下げること
ができる。

吸気整流板105における第２の実施例は第50図に示す
ように円筒形状を基本形としたものである。吸気整流板
における第３の実施例は第51図に示すように第１の実施
例に外周から内側に向った曲線の分岐壁と中央には液晶
ライトバルブ面に平行な直線壁を付加したものである。
軸流ファンは吐出側からみて羽根の回転方向と同一方向
に傾きながら吐出される。軸流ファンの風速データから
等速線を求めた結果軸流ファンの吸入側に障害物（網、
フィルター等）がない場合の吐出側の等速度線ａは第56
図の（ａ）に示すように中央部は低いが羽根の前方に延
びている。障害物がある場合は同図（ｂ）に示すように
全体のスピーカが落ちて吐出口周囲に拡がり、風向きは
外側に傾く。第２の実施例は同図（ｃ）であり、従来例
の同図（ｂ）に較べスピードと風向きが改善された。第
３の実施例は第56図（ｄ）であり、中央部のスピードが
吐出側に伸びるように改善された。吸気整流板105の第
１の実施例は第22図に示すように、第３の実施例にさら
に改良を加えたもので、プラスチック射出成形が容易な
ように円筒形体66の上でその上面66aには３箇所の液晶
パネルブロック115に向けた吐出口116、吐出口117、吐
出口118を３箇所の液晶ライトバルブブロック115の下方
位置に設け、液晶ライトバルブ7c（7a、7b）を偏光板11
2のすき間にそって上方まで均一に流れるように曲線と
直線を組合せた分岐壁119を複数個設け、ケース内全体
の流路の活性化をはかるために円筒形体側面にも複数個
の吐出口120を設けている。

第14図において、光学ユニット75は、ランプ光源の光
を分離合成するブロックである。121は上ライトガイド
であり、板金で形成された箱の形をしており、光路の入
口である入射口122と、光路の出口である出射口123は開
口形状となっている。124は吐出口であり、上ライトガ
イド121の上面125に３箇所形成された空気流路の出口で
ある。126は下ライトガイドであり、概略箱形状をなし
ている。上ライトガイド121は下ライトガイド126とを挟
み込むように光学部品が中に組込まれ、支柱部材が中に
立てられ、さらに上下のライトガイド同士がネジ固定さ
れ、剛性の高い光学ユニット75が形成される。127はプ
リポラライザーブロックであり、ガラス板を複数Ｖ字型
に並べたプリポラライザ128をガラス固定板129と押えゴ
ム130とガラス押え板131によって挟み込んで固定し、UV
・IRフィルター132はガラス押え板131に両面テープによ
り貼付固定したものであり、光学ユニット75の入射口12
2の位置に組込まれる。こうしたブロック化により光路
長の短縮化と耐衝撃性が向上した。

次に光学ユニットの中に入る光学部品を説明する。プ
リポラライザ128、UV・IRフィルター132、液晶ライトバ
ルブ110が３箇所に配され、偏光板112は液晶ライトバル
ブの前後に一対づつ、３箇所に計６枚配される。4a、4b
はミラー、２、3a、3b、５はダイクロイックミラー、13
5は集光レンズである。これらの光学部品は板状の固定
部材に固定され、さらに光学ユニット75の中に固定され
る。液晶ライトバルブ7a、7b、7c、偏光板112は調整機
構を持った３つの液晶ライトバルブブロック115にまと
められる。

投射レンズユニット９は下ライトガイド126の出射口1
36に合せて固定される。

下ライトガイド126を第23図〜第26図に示す。第23図
は平面図、第24図は背面視した図、第25図は側面視した
図、第26図は正面視した図で、137は上部吐出口で吸気
整流板105の吐出口の流路に合致させた穴であり、138は
吐出口であるが下ライトガイド126の軽量化のための孔
でもある。139は流路案内であり、第27図にも示すよう
に吸入口140を通して液晶ライトバルブ7c（7a、7b）と
偏光板112に冷却風が向うように案内するために直角に
切起した壁である。

141は排気ファン固定板であり、第28図、第29図、第3
0図、第36図に示すように吸入口側に複数の部材を対象
とした、はかま状の吸気案内142を上面、右側面、左側
面に設け、排気ファン143の吸気口の真近の側面からの
吸気を押えて、排気ファン143の吐出口の前には吸気口
の全面の高温部材の冷却を優先させることができる。

すき間144は第28図、第34図に示すようにランプの近
接部に配しており、排気ファン143の吸入口に近接配置
することにより、ランプとランプ周辺の高温部の冷却に
直接的かつ有効に寄与する。

従来の液晶プロジェクタにおいて投射レンズ９の前面
の開口部からゴミ、チリ等を吸入するといった問題があ
った。この問題を解決するために、吸気整流板105の側
面吐出口120から吐出された風は、右回りに旋回しなが
ら進み、下ライトガイド126の右側面の上部壁に当たっ
て、投射レンズ窓78の方向に向けられる。この風が、排
気ファン143の吸引力の影響を受けないように第14図に
示す分岐板145を設けることにより、投射レンズ窓78は
吐出風量の弱い前面排気口となり、ゴミチリの吸入はな
くなる。分岐板145はプラスチックの薄板であり、概略
長方形の形状をし接着部分は直角に曲げて、ベースプレ
ート90とランプ安定器96等の平面部に両面接着テープに
より固定する。

146はランプファンブロックであり、ランプファン147
の側面を囲むように板金を巻きつけ、１つの側面にラン
プファン自身の吐出口より90゜回転した吐出口148を形
成したランプファン固定板149にネジ止めし、さらにラ
ンプファン自身の吐出口の前方の窓枠150の窓枠側面に
ランプファン固定板149をネジ止めしてランプファンブ
ロック146を形成する。ランプファンブロックは上ライ
トガイドの入射口122の位置の側面に固定される。窓枠1
50は第33図に示した正面部151の面と直角曲げ部152でラ
ンプの光漏れを防止し、窓枠穴153からランプファン147
の空気を通している。

次にランプハウジングユニット91のインナーハウジン
グブロック154について説明する。第34図〜第47図に示
すように１は光源としてのランプであり、発光管156が
リフレクタ157に固定されている。ランプ１はＬ型のラ
ンプ固定板158にランプバネ159によって位置決め固定す
る。ランプ固定板158にはランプ雄コネクタ160がＬ字の
低面の切起し部に位置決めされてネジ固定する。ランプ
固定板158の周囲はランプインナーハウジング体161によ
って囲いランプ固定板158にネジ固定する。インナーハ
ウジング体161には取手162が差込まれている。ランプ１
の後には後電極板163と横電極板を有し、両電極とラン
プ雄コネクタ160とは耐熱性の高い電線164により接続さ
れている。ランプ雄コネクタ160の電線接続部は電線と
共に絶縁性の高い収縮チューブ165によって覆われてい
る。インナーハウジング体161の側面には冷却のための
通気孔166を有している。ランプ発光管156の前部には保
温膜167が塗布されている。図において168は制流部、16
9は絶縁距離をとるための孔、170はランプインナーハウ
ジングブロックの固定部、171は絶縁距離をとるための
しぼり部、172はランプ交換時にネジがインナーハウジ
ングから取り除かなくても脱着できるようにしたＥリン
グ、173はスライド案内部、174は上下位置決め部、175
は垂直位置決め部、176は左右位置決め部、177は開口部
である。

通気孔166はアウターハウジング体178の通気孔としぼ
り窓180とは光が外に漏れないようにピッチをずらして
位置設定している。

次にランプハウジングユニット91のランプアウターハ
ウジングブロック181について説明する。

アウターハウジング体178は、インナーハウジングブ
ロック154の挿入口を正面とする。正面にはインナーハ
ウジング固定用ネジ穴を有し、３箇所を切起した固定台
182を２箇所有している。左側面には、下向きの通気の
ための絞り窓180と通気孔179を有し、右側面には上向き
の通気のための孔り窓180と通気孔179を有している。平
面方向には絶縁距離を長くとるための絞り部178a、ラン
プ固定板158の左右位置決め孔183、加熱防止のためのセ
フティースイッチ固定部ネジ穴184、サミスタ固定部ネ
ジ穴185を有している。背面にはランプ発光管156のラン
プ球上面と保温膜の最も温度上昇の高い部分に狙いをつ
けた上下方向制流部186、前後方向制流部187を切起して
形成し、中央部には出射口188、下方にはコネクタ窓189
を有し、背面全体は垂直度の高い精度加工をした背面19
0を有し、上下位置決め部191を有している。またベース
プレート90への固定のための固定用穴192、位置決め穴1
93を有している。

194はランプコネクタ板であり、コネクタ固定部195に
ランプ雌コネクタ196をコネクタブッシュ197を介して固
定する。

コネクタブッシュ197とコネクタ固定穴198には隙間が
あり、コネクタの中心ずれを吸収する。ランプコネクタ
板上面199はコネクタの遮光を行なう。全体にEMIシール
ドも行ない、200はアース端子固定部である。ランプ雌
コネクタ196は案内斜面を有しており、スムーズに嵌合
するようになっている。

インナーハウジングブロック154をアウターハウジン
グ181に挿入する時は、アウターハウジング181の基準面
である背面190にインナーハウジング154の垂直位置決め
部175が当接し、さらに上下・左右の各位置決め部174、
176が当接して正しく位置決めされる。

ケース70の第２の実施例を第52図、第53図に示す。

201は排気吸込み防止壁で、ケース背面に接するよう
な壁に液晶プロジェクタを設置した場合に排気された暖
かい空気がケース底面202と床との隙間から吸気口に入
ることを防止することができる。

ケース70の第３の実施例を第54図、第55図に示す。

これは排気吸込み防止壁201をフットの機能を有する
ように強度向上をはかったものである。

以上述べたように、吸気ファン105によって吸込んだ
外気は液晶ライトバルブ7a、7b、7cを冷却してドライブ
ボードユニット100の孔部101から上方に抜け、また吸気
整流板105の側穴120から吹き出される空気と上下方向に
合流しながらランプ安定器ユニット96を経て電源ユニッ
ト95を冷やした空気は、ランプファン147および排気フ
ァン143によってランプ１を冷やしながら外部に出され
る。

上述の構成により、少なくとも３枚のカラー画像形成
用液晶ライトバルブを用い、混合合成した画像を投射レ
ンズで拡大投写して大画面の表示を行なうのに必要なラ
ンプハウジングユニット、液晶ライトバルブ、ミラー、
ダイクロイックミラー、投射レンズからなる光学ユニッ
ト、および吸気ファン、ランプファン、排気ファン等が
概略直方体のケースの中にコンパクトにかつ薄型に収ま
り、さらに吸気整流板、分岐板を配し、流路分岐と流路
拡大ができ、冷却効率がよくて画質を向上させることが
でき、操作性、耐久性、メンテナンス性、設置環境性が
向上する。

第57図、第58図は液晶プロジェクタの照明装置の冷却
手段を示すもので、第57図はその構成図であり、メタル
ハライドランプ156とランプリフレクタ157より構成され
るランプ１はランプ固定板158によってランプハウス207
に収納される。メタルハライドランプ156の後封止部208
はランプリフレクタ157のランプ固定部209に挿入しセメ
ント等で固定する。メタルハライドランプの前電極板21
0と後電極板163は外部に設けたランプ安定器96と接続す
ることによりメタルハライドランプ156は点灯可能とな
る。冷却手段としてはランプリフレクタ157の開口部径
と同等もしくはそれ以上の羽根外径を有した軸流ファン
である排気ファン143をランプハウス207に近接配置し、
ランプハウス207内部を通して吸気する。ランプハウス2
07の側面にはランプ１を冷却するために吸、排気孔を設
け、ランプハウス207内に図面に示した矢印の方向に空
気が流れるようにする。ランプハウス207に隣接させ、
ランプリフレクタ開口部214に近接した位置にランプリ
フレクタ開口部214の径より小さいランプファン147を設
置する。

ランプファン147に軸流ファンを用いるとその吐出側
での風向きは吐出方向に向って拡がりをもっていると同
時にファンの回転方向にねじれているためにランプリフ
レクタ157に囲まれた領域内にも向う。

第58図は第57図の側面方向から見たもので、ランプフ
ァン147の吐出側前面に整流板216が設けられている。整
流板216は第58図の矢印のように風向きを整流板216がな
い場合よりも適確に向け、冷気を直接発光管156および
前封止部156aの表面に送ることができる。

なお、ランプファン147にはシロッコファン、クロス
フローファンを用いてもよいし、ランプファン147の設
置角度を傾けてもよい。さらにランプファン147の吹き
付け方向は従来のファンの風向きに対して同一方向＋90
゜あるいは−90゜の範囲で設置してもよい。

また整流板216はランプハウス147の中であっても、ラ
ンプハウス207とランプファン147の間に設けてもよい。

前述のような構成で、メタルハライドランプ156を放
電点灯させ、冷却を行なうと、排気ファン213によって
ランプ１を全体的に冷却し、ランプファン147によっ
て、あるいはさらに整流板216によって発光管156と前封
止部156aのそれぞれの表面および周囲に空気の流れを作
り、冷却作用を向上させる。すなわちランプファン147
がランプハウス207の外部の空気を吸入し、ランプリフ
レクタ開口部214に向けて吹きつけることによって、ラ
ンプリフレクタ157の反射面によって囲まれた領域に空
気の流れを積極的に作り出すことができる。

このため発光管156を形成する石英ガラス表面温度を9
00℃以下にすることによって、上部のみの失透現象がな
くなり、発光管156の上下において明るさ、色温度差を
少なくすることができ、さらに前封止部156aを300℃以
下にすることによって、気密性が長時間保持することが
でき長寿命の照明装置となる。

したがって上記の冷却手段としてもう一つのランプフ
ァンをリフレクタ開口部に隣接配置することによって、
ランプリフレクタの反射面によって囲まれた領域内にあ
る発光管表面および前封止部に空気の流れが効果的に発
生し、所定の温度以下に冷却することができるために、
石英ガラスの部分的な失透現象がなくなり、明るさ、色
温度といった光学特性を均一にでき、さらに前封止部の
温度を所定の温度以下にすることによって、メタルハラ
イドランプの気密性を長時間保持することができ、長寿
命となり、本照明装置を液晶カラープロジェクタに用い
れば、照度むら、色むらといった画質低下のない投影画
像が実現でき、さらに従来と比較して長寿命なメタルハ
ライドランプを実現することができる。

産業上の利用可能性 小型軽量で、色むらや画素ずれがなく、明度の高い大
拡大率の投射型液晶ビデオプロジェクタに利用するに適
する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (31)優先権主張番号 特願平3−156408 (32)優先日 平成３年６月27日(1991．6．27) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−156422 (32)優先日 平成３年６月27日(1991．6．27) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 実願平3−49295 (32)優先日 平成３年６月27日(1991．6．27) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 坂上 恵介 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイ コーエプソン株式会社内 (72)発明者 奥村 毅一 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイ コーエプソン株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 33/12 G03B 21/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、 前記光源から発する光を青・緑・赤色光に分解する複数
   のダイクロイックミラーと、 前記青・緑・赤色光の各々の画像を各々形成する３つの
   ライトバルブと、 前記３つのライトバルブによって形成された画像を合成
   するための光学手段と、 前記光学手段によって合成された光を投射する投射レン
   ズと、 前記ダイクロイックミラーと、前記３つのライトバルブ
   と、前記光学手段とを固定保持する筐体と、を有するプ
   ロジェクタにおいて、 前記青・緑・赤色光のうち第１の色光の画像を形成する
   ライトバルブの画素に対し、第２の色光の画像を形成す
   るライトバルブの画素と第３の色光の画像を形成するラ
   イトバルブの画素が位置合わせされてなり、 前記第１の色光の画像を形成するライトバルブの位置
   を、投射レンズのバックフォーカスの焦点深度内に配置
   されるように調整するとともに、前記投射レンズの光軸
   に対して直角になるように調整する第１の機構と、 前記第２の色光の画像を形成するライトバルブの位置
   を、投射レンズのバックフォーカスの焦点深度内に配置
   されるように調整するとともに、前記投射レンズの光軸
   に対して直角になるように調整する第２の機構と、 前記第３の色光の画像を形成するライトバルブの位置
   を、投射レンズのバックフォーカスの焦点深度内に配置
   されるように調整するとともに、前記投射レンズの光軸
   に対して直角になるように調整する第３の機構と、 前記第２の色光の画像を形成するライトバルブの上下・
   左右・回転方向の画素ずれに対する調整を行なう第１の
   調整機構と、 前記第３の色光の画素を形成するライトバルブの上下・
   左右・回転方向の画素ずれに対する調整を行なう第２の
   調整機構と、 を備えており、 前記第１の色光の画素を形成するライトバルブの上下・
   左右・回転方向の画素ずれに対する調整を行なう調整機
   構は設けられておらず、 前記第１、第２の調整機構各々は、ライトバルブが固定
   された第１の固定板と、前記第１の固定板を横方向に摺
   動可能に支持する第２の固定板と、前記第２の固定板を
   回転可能に支持する第３の固定板と、前記第３の固定板
   を縦方向に移動可能に支持する第４の固定板と、を有
   し、 前記第３の固定板には３個の突起が設けられており、前
   記第２の固定板には前記複数の突起を夫々案内する複数
   の穴が同心円上に設けられている ことを特徴とするプロジェクタ。
2. 【請求項２】前記第２、第３の機構によるライトバルブ
   の位置の調整は、前記第１、第２の調整機構と前記筐体
   との固定部分で行われることを特徴とする請求項１に記
   載のプロジェクタ。
3. 【請求項３】前記第１乃至第３の機構は、相互に摺動す
   る部材を有し、前記部材の互いに対向する位置に、調整
   治具を挿入する切欠きが設けられていることを特徴とす
   る請求の範囲第１項または第２項のいずれか１項に記載
   のプロジェクタ。