JP3519998B2 - 液晶プロジェクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルの画像
を強力な光で照射して写し出す液晶プロジェクタに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、光の３原色であるＲ、Ｇ、Ｂ
(赤、緑、青)に対応した３枚の液晶パネルを強い光で照
射した後に、光を合成し、スクリーンに画像を映し出す
投写装置が提案されている。図１１は、該投写装置の側
面図である。キャビネット(６)内には、３枚の液晶パネ
ル(７)(70)(71)及び各ミラーが上下３段に設けられ、該
キャビネット(６)の下端部に光源(57)が、上端部にスク
リーンに画像を映す投写レンズ(58)が配備されている。
上下に配備されたミラーは、光路に対して傾いた全反射
ミラー(53)(54)、分光用ダイクロイックミラー(５)(5
0)、合成用ダイクロイックミラー(51)(52)の計６枚であ
る。

【０００３】光源(57)からの光は、一の分光用ダイクロ
イックミラー(５)によって、Ｒの透過が許され、ＧとＢ
が上向きに反射される。Ｒは全反射ミラー(53)により上
向きに反射された後に、赤色に対応した液晶パネル(７)
を照射し、合成用ダイクロイックミラー(51)(52)を通っ
て、投写レンズ(58)に入射する。ＧとＢは他の分光用ダ
イクロイックミラー(50)により分離されて、Ｂは対応す
る液晶パネル(71)を照射した後に全反射ミラー(54)に反
射されて合成用ダイクロイックミラー(52)を通って、投
写レンズ(58)に入射する。Ｇは対応した液晶パネル(70)
を照射し、合成用ダイクロイックミラー(51)(52)を通っ
て、投写レンズ(58)に入射する。

【０００４】液晶パネル(７)は周知の如く、図１３に示
すように、溝(79)を形成した２枚の平行なガラス板(75)
(75)間に液晶分子(78)を封入した表示器(74)を有し、該
表示器(74)の両面に偏光板(76)(77)を対向させて構成さ
れる。ガラス板(75)上の各画素毎に電圧が供給又は遮断
される。液晶分子(78)は表示器(74)の厚み方向に沿っ
て、９０度ねじれた状態となり、両偏光板(76)(77)は偏
光方向が互いに直交している。電圧が供給されないとき
は、図１３の如く、液晶パネル(７)に入射した光は溝(7
9)内の液晶分子(78)に沿って９０度ねじれながら進む。
偏光板(76)(77)は偏光方向が直交しているから、光は液
晶パネル(７)を透過する。電圧が供給されると、電界に
より液晶分子(78)が直立してねじれが解消されるから、
液晶パネル(７)に入射した光は通過できない。ガラス板
(75)上の各画素毎に電圧の供給と遮断を行って、画像を
表示する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】表示器(74)のガラス板
(75)は図１２に一点鎖線で示すように、周縁部の一部が
外向きに反ることがある。その場合、表示器(74)はこの
反り部分にて厚くなる為、液晶分子(78)が正しく９０度
にねじれず、液晶パネル(７)を照射する光が正確に透過
しない。即ち、光の透過率が低下する。この結果、各光
が合成されると、表示器(74)の厚くなった部分に対応し
た投写画像(65)の箇所(図１４のＸ)に色むらを生じるこ
とがあり、画像に違和感を生じる。ガラス板(75)の撓み
補正は非常に困難であることから、出願人は、この色む
らの対策を簡素な機構で行うことを検討していたとこ
ろ、一般に分光用のダイクロイックミラー(５)は光の入
射角が変われば、一定波長の光に対する透過率が変わる
ことに着目した。この結果、液晶パネル(７)の色むらを
生じた箇所に対応したダイクロイックミラー(５)の部分
を撓ませて、該部分の光透過率を変えることにより、投
写画像の色むらを生じた箇所を補正することを着想し
た。本発明は、簡素な機構にて投写画像の色むらを補正
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】液晶プロジェクタは、上記
構成に加えて、分光用のダイクロイックミラー(５)の周
縁部近傍に、該ダイクロイックミラー(５)を部分的に撓
み変形させ、該部分への光の入射角を変える押圧手段
(８)を設けている。

【０００７】

【作用及び効果】押圧手段(８)を操作して、分光用のダ
イクロイックミラー(５)の周縁部を部分的に撓み変形さ
せる。ダイクロイックミラー(５)の該部分への光の入射
角が変わる。一般にダイクロイックミラー(５)は光の入
射角が変われば、ある波長の光に対する透過率が変わ
る。この為、液晶パネル(７)の色むらを生じる箇所に対
応したダイクロイックミラー(５)の部分を撓み変形させ
て入射角を変えれば、該部分の光透過率が変わり、液晶
パネル(７)の光透過率の低下により色むらを生じた箇所
を補正できる。これにより、ダイクロイックミラー(５)
を撓み変形させるだけの簡素な機構にて、投写画像の色
むらを緩和することができる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一例を図を用いて
詳述する。本例は、図２に示すように、分光用のダイク
ロイックミラー(５)(50)の何れかの隅部を撓ませる構成
に特徴があり、投写装置内の光学部品の配置は、図１１
に示す従来の装置と同じである。図１は、キャビネット
(６)の斜視図である。キャビネット(６)は２枚の平行な
第１及び第２側板(１)(２)を底板(60)にて繋いで構成さ
れ、両側板(１)(２)には矩形状の分光用ダイクロイック
ミラー(５)(50)が配備される箇所に対応して長孔(10)(2
0)が開設されている。第１及び第２側板(１)(２)の長孔
(10)(20)の形状は、後記するように互いに異なり、各分
光用ダイクロイックミラー(５)(50)は側板(１)(２)上の
３箇所にて支持される。各分光用ダイクロイックミラー
(５)(50)は長孔(10)を通ってキャビネット(６)内に挿入
され、第１側板(１)に接する第１押え部材(３)及び第２
側板(２)に接する第２押え部材(４)によりキャビネット
(６)に取り付けられる。各分光用ダイクロイックミラー
(５)(50)を取り付ける構成は、同じであり、以下の記載
では一方の分光用ダイクロイックミラー(５)を取り付け
る構成について説明する。

【０００９】図３乃至図５は、第１押え部材(３)と第１
側板(１)の長孔(10)の右側面図であり、図６は第２押え
部材(４)と第２側板(２)の左側面図である。第１側板
(１)の長孔(10)はダイクロイックミラー(５)の傾斜方向
に沿って傾いており、長孔(10)の下側縁に２つの受け片
(11)(11)が形成されている。長孔(10)の近傍には、２つ
の第１ネジ孔(12)(12)及び２つの第２ネジ孔(13)(13)が
開設されている。第１押え部材(３)は金属板を折曲して
形成され、第１側板(１)に接する取付板(30)と、該取付
板(30)の上端部から外向きに突出した屈曲片(31)を一体
に設けている。取付板(30)には第１ネジ孔(12)(12)に重
なる傾斜孔(33)(33)が開設され、屈曲片(31)の上面から
はバネ片(32)(32)が外向きに突出している。

【００１０】一方、図６に示すように、第２側板(２)の
長孔(20)は、第１側板(１)と同様にダイクロイックミラ
ー(５)の傾斜方向に沿って傾いているが、該長孔(20)の
下側縁には、３つの受け片(21)(21a)(21b)が形成されて
いる。中央の受け片(21)が最も高く、両端部の受け片(2
1a)(21b)は中央の受け片(21)より稍低い。中央の受け片
(21)がダイクロイックミラー(５)を支えたときに、ダイ
クロイックミラー(５)は両端部の受け片(21a)(21b)から
浮いている。長孔(20)の近傍には、２つの第３ネジ孔(2
2)(22)及び２つの第４ネジ孔(23)(23)が開設されてい
る。第２押え部材(４)は金属板を折曲して形成され、第
２側板(２)に接する取付板(40)と、該取付板(40)の上端
部から一段奥向きに折曲された押し片(41)を一体に設け
ている。取付板(40)には第３ネジ孔(22)(22)に重なる傾
斜孔(43)(43)が開設され、押し片(41)の上面にはダイク
ロイックミラー(５)に接するバネ片(42)が設けられてい
る。

【００１１】図３に示すように、ダイクロイックミラー
(５)は第１側板(１)の長孔(10)に挿入され、一側部が受
け片(11)に支持される。第１押え部材(３)の傾斜孔(33)
(33)を第１ネジ孔(12)(12)に重ねるとともに、バネ片(3
2)を長孔(10)を通ってキャビネット(６)内に挿入する。
ダイクロイックミラー(５)の一側部は屈曲片(31)内に位
置する。第１押え部材(３)を斜め左下向きにスライドさ
せると、バネ片(32)はダイクロイックミラー(５)を受け
片(11)(11)に押圧する。第１ネジ孔(12)(12)に止めネジ
(図示せず)を螺合して第１押え部材(３)をネジ止めす
る。この後、図４に示すように、下側の第２ネジ孔(13)
には半月状のカム片(80)の回動中心(81)がネジ止めさ
れ、該カム片(80)はダイクロイックミラー(５)の隅部に
対向する。カム片(80)は、回動中心(81)から周縁までの
距離が短い短辺部Ｍと、回動中心(81)から周縁までの距
離が長い長辺部Ｌを具え、長辺部Ｌがダイクロイックミ
ラー(５)を押し上げる。短辺部Ｍがダイクロイックミラ
ー(５)に対向しているときはカム片(80)はダイクロイッ
クミラー(５)から離れている。

【００１２】一方、ダイクロイックミラー(５)の他側部
は、図６に示すように、第２側板(２)の中央の受け片(2
1)に支持される。第２押え部材(４)の傾斜孔(43)(43)を
第３ネジ孔(22)(22)に重ねるとともに、バネ片(42)を長
孔(20)を通ってキャビネット(６)内に挿入する。第２押
え部材(４)を斜め右下向きにスライドさせると、バネ片
(42)はダイクロイックミラー(５)を中央の受け片(21)に
押圧する。両端部の受け片(21a)(21b)はダイクロイック
ミラー(５)から離れている。第３ネジ孔(22)(22)に止め
ネジ(図示せず)を螺合して第２押え部材(４)をネジ止め
する。即ち、ダイクロイックミラー(５)は両側板(１)
(２)の３つの受け片(11)(11)(21)により位置決めされ
る。

【００１３】図５に示すように、カム片(80)の長辺部Ｌ
をダイクロイックミラー(５)に当てると、該カム片(80)
はバネ片(32)の付勢力に抗してダイクロイックミラー
(５)の下端隅部を押し上げ、上向きに撓み変形させる。
即ち、カム片(80)はダイクロイックミラー(５)の隅部を
撓み変形させる押圧手段(８)を構成する。このように、
ダイクロイックミラー(５)を撓み変形させることによ
り、投射画像の色むらを補正することができる。詳細を
以下に示す。図９は、分光用のダイクロイックミラー
(５)の入射角を示す側面図である。ダイクロイックミラ
ー(５)への光の入射角θは、該ダイクロイックミラー
(５)の法線と光線の成す角で示されるが、ダイクロイッ
クミラー(５)の下端部を上向きに撓み変形させると、放
線は傾き、入射角はθ１と大きくなる。一般に、分光用
のダイクロイックミラー(５)は光の入射角が変われば、
それに伴いある波長の光の透過率が変わることが知られ
ている。図１０は、ダイクロイックミラー(５)の光の透
過率と、光の波長の関係を示すグラフであり、入射角が
θの場合とθ１の場合を示す。図１０より、入射角が大
きくなれば光の波長に対する透過率が変わり、より短い
波長の光を通すことが判る。また、光の３原色のうち、
Ｒが最も波長が長く約７００ｎｍ、続いてＧが約５００
ｎｍ、Ｂが最も波長が短く約４５０ｎｍであることは周
知である。

【００１４】図９のダイクロイックミラー(５)は、Ｒの
みを通過させ、Ｇは透過させない。しかし、ダイクロイ
ックミラー(５)の撓み変形により入射角が大きくなった
箇所は、ＲとＲよりも波長が短いＧ寄りの波長の光、即
ち赤色よりも緑がかった光Ｇαの通過を許す。光Ｇαの
波長は、図１０のＹにて示される。仮にＧに対応した液
晶パネル(70)(図１１参照)に於いて、前記の如く、表示
部(74)のガラス板(75)の反りによりＧの透過率が低下し
て、投写画像に色むらが生じているとする。このとき
は、該ダイクロイックミラー(５)上にて、投写画像の色
むらに対応した箇所を撓ませて、Ｇ寄りの波長の光Ｇα
を透過させれば、該Ｇ寄りの光ＧαはＲに対応した液晶
パネル(７)を透過した後に合成用ダイクロイックミラー
(51)によってＧと合成されるから、Ｇの透過率が低下し
た箇所を補正することができる。換言すれば、液晶パネ
ル(70)にて明度の低下した箇所を、ダイクロイックミラ
ー(５)を撓ませて、ダイクロイックミラー(５)が本来透
過を許す光よりも短めの波長の光を透過させることによ
り補正することができる。尚、ダイクロイックミラー
(５)を撓ませてＧ寄りの波長の光Ｇαの透過を許して
も、図１０よりＧとＢの透過率は０に近いから、ＧとＢ
はそのまま反射される。また、図９では、図示の便宜
上、入射角θとθ１を大きく違えているが、実際にはθ
とθ１の差は微少であり、ダイクロイックミラー(５)か
らの光路が大きく変わることはない。また、Ｂに対応し
た液晶パネル(71)に於いて、Ｂの透過率が低下したとき
には、Ｇを反射するダイクロイックミラー(50)を撓ませ
ればよい。但し、本例の構成では、Ｒに対応した液晶パ
ネル(７)に於いて、Ｒの透過率が低下したときには対策
できない。しかし、投写画像の色むらに影響を及ぼすの
は、Ｂ又はＧであることが多く、本例の構成は色むら対
策に効果がある。

【００１５】上記説明では、ダイクロイックミラー(５)
を撓ませて、より短い波長の光を透過させるとしたが、
ダイクロイックミラー(５)の撓み方向を逆にして、より
長い波長の光を透過させてもよい。具体的には、図５に
一点鎖線にて示すように、ダイクロイックミラー(５)の
上端部近傍の第２ネジ孔(13)にカム片(80)を取り付け
て、ダイクロイックミラー(５)の上端部を一点鎖線で示
すように撓ませる。この場合は、上記とは逆に波長のよ
り長い光の透過を許す。また、押圧手段(８)としてカム
片(80)を示したが、これに代えて、図７に示すように、
第１側板(１)の受け片(11)の近傍から、螺合板(14)を外
向きに突出し、該螺合板(14)に当てネジ(15)を螺合さ
せ、該当てネジ(15)の先端をダイクロイックミラー(５)
の隅部に当てても良い。更に、上記ではダイクロイック
ミラー(５)の下端部を撓み変形させる例を示したが、図
８に示すように、第２側板(２)に第１押え部材(３)を取
り付け、ダイクロイックミラー(５)の上下端部にバネ片
(32)(32)を押し当て、受け片(21a)(21b)に接するまで撓
み変形させてもよい。また、本例にあっては投写画像の
色むら補正の為に、カム片(80)を回転させるとしたが、
投写画像にて特定の色、例えばＢを強調したい場合にも
カム片(80)を回転させてもよい。

【００１６】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】キャビネットの斜視図である。

【図２】ダイクロイックミラーの斜視図である。

【図３】第１押え部材と第１側板の右側面図である。

【図４】第１押え部材と第１側板の右側面図であり、受
け片がダイクロイックミラーを支持した状態を示す。

【図５】第１押え部材と第１側板の右側面図であり、ダ
イクロイックミラーの撓み状態を示す。

【図６】第２押え部材と第２側板の左側面図である。

【図７】別の実施例の第１押え部材と第１側板の右側面
図である。

【図８】別の実施例の第２押え部材と第２側板の左側面
図である。

【図９】ダイクロイックミラーの入射角を示す側面図で
ある。

【図１０】ダイクロイックミラーの光の透過率と、光の
波長の関係を示すグラフである。

【図１１】投写装置の側面図である。

【図１２】表示部の断面正面図である。

【図１３】液晶パネルへの光の透過状態を示す斜視図で
ある。

【図１４】画像の色むら部分を示す正面図である。

【符号の説明】

(５) ダイクロイックミラー (６) キャビネット (50) ダイクロイックミラー (57) 光源 (58) 投写レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平11−281924（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−281876（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−202408（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−52498（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−15076（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−49984（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−201724（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−175031（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−337388（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−160798（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−51263（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−1509（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 33/12 G02F 1/13 505 G02F 1/13357

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャビネット(６)内に光源(57)からの光
   を分光するダイクロイックミラー(５)(50)と、該分光さ
   れた光を合成してスクリーンに映す投写レンズ(58)を具
   えた液晶プロジェクタに於いて、 ダイクロイックミラー(５)(50)の周縁部近傍には、該ダ
   イクロイックミラー(５)(50)を部分的に撓み変形させ、
   該部分への光の入射角を変える押圧手段(８)が設けられ
   たことを特徴とする液晶プロジェクタ。
2. 【請求項２】 押圧手段(８)は、ダイクロイックミラー
   (５)(50)への入射角を大きくし、より短い波長の光を透
   過する向きにダイクロイックミラー(５)(50)を変形させ
   る請求項１に記載の液晶プロジェクタ。