JP4019718B2 - 光学装置、およびこれを備えたプロジェクタ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、光変調装置で変調された各色光を合成する色合成光学装置とが一体的に設けられた光学装置、およびこれを備えたプロジェクタに関する。
【0002】
【背景技術】
光源ランプから射出された光束を、ダイクロイックミラーを用いて三色の色光R、G、Bに分離する色分離光学系と、分離された光束を各色光毎に、画像情報に応じて変調する3枚の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を、合成するクロスダイクロイックプリズムとを備えた三板式のプロジェクタが知られている。
ここで、光変調装置の光束射出側には、該光変調装置を通過した光束のうち、所定の偏光軸を有する光束の透過を行う偏光フィルムを備えている。
通常、この光束射出側の偏光フィルムは、クロスダイクロイックプリズムに直接貼り付けられるか、あるいは、ガラス等に貼り付けられた後、光学部品用筐体に設置され、板金等により形成された保持部材に接着固定される構造が採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
製品として出荷されたプロジェクタにおいて、偏光フィルムが光源から射出される光束の照射により劣化した場合には、偏光板を交換することが必要となる。
しかしながら、上記のような偏光板の固定構造では、偏光板がプリズムあるいは保持部材に接着固定されているので、偏光板を上記部材から引き剥がした際には上記部材には接着剤が固着されて残り、新しい偏光板を上記部材に設置して該偏光板を再度位置調整することは困難であり、所定の位置に偏光板を設置することができない、という問題がある。
さらに、偏光板は光変調装置とプリズムとの間に介在しているので、偏光板を上記部材から引き剥がす際には、光変調装置も取り外す必要があり、偏光板のみの交換を行うことができない、という問題がある。
【0004】
本発明の目的は、光学変換素子を容易に交換することができ、リワーク性を向上させることができる光学装置およびこれを備えたプロジェクタを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学装置は、複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された各色光を合成する色合成光学装置が一体的に設けられた光学装置であって、前記色合成光学装置および前記光変調装置の間には、光学特性を変換する光学変換膜が形成された基板を備えた光学変換素子が配置され、前記色合成光学装置の光束入射端面に固定され、この光学変換素子を保持する保持面を有し、かつ前記基板の下端部分を支持する変換素子保持体と、前記色合成光学装置および前記光変調装置の間で端部が露出し、該露出部分で挿抜可能であり、前記保持面に対して前記基板の上端部分をその厚さ方向に付勢する付勢部材とを備え、前記変換素子保持体の上端部分には、光束入射側に突出し、前記光変調装置が固定される固定部が形成され、前記固定部には、上下方向に貫通し、前記付勢部材の一部が挿入される孔が形成されていることを特徴とするものである。
【0006】
このような本発明によれば、光学装置は、色合成光学装置の光束入射端面に固定され、光学変換素子を保持する保持面を有する変換素子保持体と、色合成光学装置および光変調装置の間で端部が露出し、該露出部分で挿抜可能であり、保持面に対して光学変換素子を構成する基板をその厚さ方向に付勢する付勢部材とを備えていることにより、光学変換素子の何らかの不具合により交換を行う際に、付勢部材を取り外すことで、光学変換素子を構成する基板に対する付勢状態を解放することができ、容易に光学変換素子の交換を行うことができる。
また、光学変換素子は、付勢部材により、変換素子保持体の保持面に対して、付勢狭持されていることにより、光学変換素子の交換の際には、変換素子保持体に対して、光学変換素子を接着剤等の固着状態から引き剥がす必要はなく、光学変換素子の交換を容易に行うことができる。
さらに、光学変換素子の交換の際に、変換素子保持体に固着した接着剤を削り取る作業を行う必要がなく、光学変換素子の設置を容易に行うことができる。
【0007】
また、光変調装置と色合成光学装置との間に、光学変換素子の交換に十分な隙間を形成しておけば、光学変換素子の交換の際に、光変調装置を取り外す必要がなくなり、光学変換素子のみを交換することができ、光学装置のリワーク性を向上させることができる。
したがって、光学変換素子を容易に変換することのでき、リワーク性を向上させることができる光学装置となり、本発明の目的を達成することができる。
また、光学変換素子は、付勢部材により、変換素子保持体の保持面に対して、付勢狭持されていることにより、変換素子保持体の保持面と光学変換素子を構成する基板は密着し、光源から射出された光束により光学変換膜に発生する熱を効率的に変換素子保持体に放熱することができ、光学変換素子の高温化を回避し、熱による劣化を防止することができる。
【0008】
さらに、光変調装置は、色合成光学装置の光束入射端面に固定された変換素子保持体に固定されていることにより、光変調装置と色合成光学装置とを変換素子保持体を介して一体化することができる。
また、光変調装置は、変換素子保持体を介して、色合成光学装置に固定されていることにより、光変調装置に何らかの不具合が生じ、光変調装置を交換する際に、変換素子保持体から光変調装置を引き剥がすことで、色合成光学装置に傷等を付けることなく、光変調装置を容易に交換することができる。
【0009】
さらに、光変調装置が固定される変換素子保持体の固定部には、付勢部材の一部が挿入される孔が形成されていることにより、固定部の表裏面にはそれぞれ光変調装置と付勢部材の一部とが位置し、光変調装置と付勢部材とが干渉することなく、光変調装置の固定状態および付勢部材による光学変換素子の固定状態を安定に保持することができる。
【0010】
本発明の光学装置では、前記変換素子保持体は、熱伝導性材料から構成されていることが好ましい。
このような構成では、変換素子保持体は、熱伝導性金属から構成されていることにより、光学変換素子からの放熱特性を向上させることができ、光学変換膜の高温化を回避し、光学変換膜の機能的信頼性を確保することができる。
【0011】
本発明の光学装置では、前記変換素子保持体には、前記光学変換素子を支持する支持面が形成されていることが好ましい。
このような構成では、変換素子保持体には、光学変換素子を支持する支持面が形成されていることにより、一体化された光学装置を光学部品用の筐体に設置した際に、変換素子保持体の支持部が下端部に位置していれば、該支持部が光学変換素子の自重を担保し、光学変換素子を安定に保持することができる。
ここで、付勢部材により支持面に付勢するように構成すれば、光学変換素子の傾きを防止でき、光学変換素子の交換時の位置調整を行わなくて良い。
また、光学変換素子を構成する基板に対して、付勢部材による付勢状態を解放した際には、光学変換素子は変換素子保持体から落下することがなく、光学変換素子の交換を容易に行うことができる。
【0012】
本発明の光学装置では、前記付勢部材の露出部分は、前記色合成光学装置の光束入射端面と交差する端面に沿っていることが好ましい。
このような構成では、付勢部材の露出部分が、色合成光学装置の光束入射端面と交差する端面に沿っていることにより、色合成光学装置の光束入射端面と交差する端面に対する法線方向が、光学部品用筐体への光学装置の着脱方向と一致している場合には、光学装置の光学部品用筐体への設置後であっても、収納部への付勢部材の着脱を可能にし、光学変換素子の交換の際に、光学装置を筐体から外す作業を省くことができ、光学変換素子の交換においてリワーク工数を低減させることができる。
【0013】
本発明の光学装置では、前記光学変換素子は、偏光素子であることが好ましい。
偏光素子は、所定の偏光軸を有する光束を透過するが、それ以外の光束は偏光素子によって吸収され熱に変換される。
特に、光変調装置の光束射出側の偏光素子は、スクリーンに投写される画像を全て黒表示にする場合に、光変調装置から射出された光束を全て吸収することにより、偏光素子は高温化し、劣化しやすい。
このような構成では、偏光素子が変換素子保持体に保持固定されるので、偏光素子に発生した熱を効率的に変換素子保持体に放熱することができ、偏光素子の高温化を回避し、偏光素子の劣化を防止することができる。
【0014】
本発明の光学装置では、前記偏光素子の基板の反対側には、異なる光学機能を有する光学補正膜が形成されていることが好ましい。
光学補正膜としては、視野角補正膜あるいは色補正膜を採用することができる。
このような構成では、偏光素子の基板の反対側には、異なる光学機能を有する光学補正膜が形成されていることにより、光変調装置と色合成光学装置との間に介在し、上記光学補正膜を固定する固定板を省略することができ、部品点数を削減し、組立工数を低減するとともに、コスト削減を図ることができる。
また、基板に、上記独自の光学特性を持つ光学補正膜を貼り付けることで、各光変調装置によって表示される映像を鮮明に投写することができる。
【0015】
一方、本発明のプロジェクタは、上記目的を達成するために、上述した光学装置のうちのいずれかを備えていることを特徴とするものである。
この発明によれば、上述した光学装置の作用・効果と略同様な作用・効果を奏するプロジェクタを享受できる。
また上述した光学装置を用いれば、プロジェクタ内部の光学変換素子を容易に交換でき、プロジェクタのリワーク性を向上させることができるようになる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔1.プロジェクタの主な構成〕
図1は、本発明に係るプロジェクタ1を上方から見た斜視図である。図2は、プロジェクタ1を後方から見た斜視図である。図3は、プロジェクタ1を下方から見た斜視図である。
【0016】
図1〜図3において、プロジェクタ1は、略直方体状の外装ケース2を備えている。
外装ケース2は、プロジェクタ1の本体部分を収納する筐体であり、アッパーケース21と、ロアーケース22と、これらのケース21,22の前方側を跨るように取り付けられるフロントケース23とを備えて構成される。各ケース21〜23は、それぞれ合成樹脂製である。
【0017】
アッパーケース21は、図2に示すように、プロジェクタ1の天面、側面、および背面をそれぞれ構成する上面部211、側面部212、および背面部213を含んで構成される。
上面部211の前方側には、操作パネル25が設けられている。
アッパーケース21において、操作パネル25の後方側には、上面部211の後方側と背面部213とを跨る凹部21Aが形成されている。この凹部21Aから、外装ケース2に収納された回路基板5の一部が外部に露出している。この外部に露出する回路基板5の一部とは、インターフェース部を構成する各種コネクタ5Aである。これらのコネクタ5Aを介して、プロジェクタ1には、外部機器が接続される。
【0018】
ロアーケース22は、図3に示すように、プロジェクタ1の底面、側面、および背面をそれぞれ構成する底面部221、側面部222、および背面部223を含んで構成される。
底面部221には、開口部221Xが形成されている。この矩形状の開口部221Xには、ランプカバー24が嵌め込み式で着脱可能に設けられている。さらに、底面部221には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口221A,221Bが形成されている。
【0019】
底面部221において、後方側の略中央部分には、プロジェクタ1の脚部を構成する後脚22Rが形成されている。また、底面部221における前方側の左右の隅部には、同じくプロジェクタ1の脚部を構成する前脚22Fがそれぞれ設けられている。つまり、プロジェクタ1は、後脚22Rおよび2つ前脚22Fにより3点で支持されている。
2つの前脚22Fは、それぞれ上下方向に進退可能に構成されており、プロジェクタ1の前後方向および左右方向の傾き(姿勢)を調整して、投写画像の位置合わせができるようになっている。
【0020】
図2に示すように、背面部223において、コネクタ5Aの下側となる部分には、リモコン収納部26が形成されている。このリモコン収納部26には、プロジェクタ1の遠隔操作を行うためのリモートコントローラ26Aが収納される。
また、図2において、背面部223におけるリモコン収納部26の右側には、スピーカ孔22Aが形成され、リモコン収納部26の左側には、インレットコネクタ22Bが設けられている。
【0021】
フロントケース23は、図1に示すように、プロジェクタ1の前面、天面、および側面をそれぞれ構成する前面部231、天面部232、および側面部233を含んで構成される。
フロントケース23には、前面部231および天面部232を跨ぐ開口部23Aが形成されている。この開口部23Aに対応するように、外装ケース2内部には、投写レンズ46が配置されている。この際、開口部23Aから投写レンズ46の一部が外部に露出しており、この露出部分の一部であるレバー46Aを介して、投写レンズ46のズーム操作、フォーカス操作が手動で行えるようになっている。
【0022】
また、前面部231において、前述した開口部23Aの反対側の位置には、排気口23Bが形成されている。この排気口23Bの内側には、プロジェクタ1内の空気を誘導するダクト67が設けられており、排気口23Bには、ダクト67の排気口67Aが対向している。また、排気口23Bには、水平方向に並ぶ複数枚の羽根板23B1が形成され、これらの羽根板23B1により、ダクト67の排気口67A等から排出される冷却空気を整流する機能と、内外の光を遮ぎる機能とを備えている。
【0023】
このような外装ケース2の側面側には、図1に示すように、アッパーケース21の側面部212とロアーケース22の側面部222に跨って吸気口2Aが形成されている。この吸気口2Aの内側には、図1〜3では図示しないシロッコファンが設けられている。
【0024】
ここで、図4,5は、プロジェクタ1の内部を示す斜視図である。
具体的には、図4は、図2の状態からプロジェクタ1のアッパーケース21を外した図である。図5は、図4の状態からフロントケース23、上部シールド部材34、回路基板5を外して前方から見た図である。
外装ケース2には、図4または図5に示すように、プロジェクタ1の前方から見て、略中央の前方側に配置された電源ユニット3と、この電源ユニット3の後方から右側にかけて配置された平面視略L字状の光学ユニット4と、これらのユニット3,4の上方に配置される回路基板5とを備える。
【0025】
電源ユニット3は、電源31と、この電源31の下方に配置されたランプ駆動回路(バラスト)32とを含んで構成される。
電源31は、インレットコネクタ22Bに接続された図示しない電源ケーブルを通して、外部から供給された電力をランプ駆動回路32や回路基板5等に供給するものである。
ランプ駆動回路32は、光学ユニット4を構成する図4,5では図示しない光源ランプに、電源31から供給された電力を供給するものであり、前記光源ランプと電気的に接続されている。このようなランプ駆動回路32は、例えば、図示しない基板に配線される。
【0026】
これらの電源31およびランプ駆動回路32は、略平行に上下に並んで配置され、これらの占有空間は、プロジェクタ1の前方で左右方向に延びている。
また、電源31はおよびランプ駆動回路32は、左右側が開口された筒部材31A,32Aによってそれぞれ周囲を覆われている。これらの筒部材31A,32Aは、冷却空気を誘導するダクトとして機能する。また、筒部材32Aには、その表面にめっき処理等の金属による加工がなされ、ランプ駆動回路32からの電磁ノイズの漏れが防止されている。
さらに、電源31およびランプ駆動回路32は、矩形の開口部分が形成された金属製の下部シールド部材33によって覆われており、これらの電源31およびランプ駆動回路32からの外部への電磁ノイズの漏れが防止されている。
【0027】
ここで、図6は、光学ユニット4を示す斜視図である。
光学ユニット4は、図6に示すように、光源装置411を構成する図示しない光源ランプから射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大して投射するユニットであり、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学系42と、リレー光学系43と、光学装置本体45と、投写レンズ46と、これらの光学部品41〜46を収納するライトガイド47とを備える。なお、その詳細については、後述する。
【0028】
回路基板5は、図4において具体的な図示を省略しているが、CPU等を含む制御部と、各種コネクタを含むインターフェース部とが実装された一枚の基板であり、コネクタ5Aを介して入力された画像情報に応じて、制御部が、光学装置本体45を構成する液晶パネルの制御を行っている。
【0029】
この回路基板5は、図4,5を参照すれば、下部シールド部材33の上部に配置されるとともに、該回路基板5の上方には、金属製の上部シールド部材34が配置される。上部シールド部材34および下部シールド部材33は、回路基板5を挟んだ状態で互いに固定されている。これにより、電源ユニット3や回路基板5等から外部への電磁ノイズの漏れを防止している。
【0030】
〔2.光学ユニットの詳細な構成〕
図7は、図6に示す光学ユニット4を模式的に示した平面図である。
光学ユニット4は、図7に示すように、インテグレータ照明光学系41と、色分離光学系42と、リレー光学系43と、光学装置本体45と、投写光学系としての投写レンズ46とを備えて構成される。
インテグレータ照明光学系41は、光学装置本体45を構成する3枚の液晶パネル441(赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル441R,441G,441Bとする)の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置411と、第1レンズアレイ412と、第2レンズアレイ413と、偏光変換素子414と、重畳レンズ415とを備えている。
【0031】
光源装置411は、放射光源としての光源ランプ416と、リフレクタ417とを備え、光源ランプ416から射出された放射状の光線をリフレクタ417で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
光源ランプ416としては、ハロゲンランプを採用している。なお、ハロゲンランプ以外に、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等も採用できる。
リフレクタ417としては、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
【0032】
第1レンズアレイ412は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ416から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル441の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル441の画像形成領域のアスペクト比(横と縦の寸法の比率)が4:3であるならば、各小レンズのアスペクト比も4:3に設定する。
【0033】
第2レンズアレイ413は、第1レンズアレイ412と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第2レンズアレイ413は、重畳レンズ415とともに、第1レンズアレイ412の各小レンズの像を液晶パネル441上に結像させる機能を有する。
【0034】
偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413と重畳レンズ415との間に配置されるとともに、第2レンズアレイ413と一体でユニット化されている。このような偏光変換素子414は、第2レンズアレイ413からの光を1種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置本体45での光の利用効率が高められている。
【0035】
具体的に、偏光変換素子414によって1種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ415によって最終的に光学装置本体45の液晶パネル441上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル441を用いたプロジェクタ1では、1種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ416からの光のほぼ半分が利用されない。このため、偏光変換素子414を用いることにより、光源ランプ416から射出された光束を全て1種類の偏光光に変換し、光学装置本体45での光の利用効率を高めている。
なお、このような偏光変換素子414は、たとえば特開平8−304739号公報に紹介されている。
【0036】
色分離光学系42は、2枚のダイクロイックミラー421,422と、反射ミラー423とを備え、ダイクロイックミラー421、422によりインテグレータ照明光学系41から射出された複数の部分光束を赤(R)、緑(G)、青(B)の3色の色光に分離する機能を有している。
【0037】
リレー光学系43は、入射側レンズ431と、リレーレンズ433と、反射ミラー432、434とを備え、色分離光学系42で分離された色光である赤色光を液晶パネル441Rまで導く機能を有している。
【0038】
この際、色分離光学系42のダイクロイックミラー421では、インテグレータ照明光学系41から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー421によって反射した青色光は、反射ミラー423で反射し、フィールドレンズ418を通って、青色用の液晶パネル441Bに到達する。このフィールドレンズ418は、第2レンズアレイ413から射出された各部分光束をその中心軸(主光線)に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル441G、441Bの光入射側に設けられたフィールドレンズ418も同様である。
【0039】
また、ダイクロイックミラー421を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー422によって反射し、フィールドレンズ418を通って、緑色用の液晶パネル441Gに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー422を透過してリレー光学系43を通り、さらにフィールドレンズ418を通って、赤色光用の液晶パネル441Rに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系43が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の拡散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ431に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ418に伝えるためである。
【0040】
光学装置本体45は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系42で分離された各色光が入射される3つの入射側偏光板442と、各入射側偏光板442の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル441R,441G,441Bと、各液晶パネル441R,441G,441Bの後段に配置される射出側偏光板443と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム444とを備える。
液晶パネル441R,441G,441Bは、例えば、ポリシリコンTFTをスイッチング素子として用いたものである。
光学装置本体45において、色分離光学系42で分離された各色光は、これら3枚の液晶パネル441R,441G,441B、入射側偏光板442、および射出側偏光板443によって、画像情報に応じて変調された光学像を形成する。
【0041】
具体的に、図13に示すように液晶パネル441R,441G,441Bは、ガラスなどからなる駆動基板441Cと対向基板441Dとが、シール材(図示省略)を介して所定間隔を空けて貼り合わせられ、両基板間に液晶が注入された構成となっている。
液晶パネル441において、駆動基板441Cの内面上には、TFT素子などのスイッチング素子、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明導電体からなる画素電極、配線、配向膜などが形成され、また、対向基板441Dの内面上には上記画素電極に対応して対向電極、配向膜などが形成され、これらによってアクティブマトリクス型の液晶パネル構造が構成されている。
ここで、各液晶パネル441R,441G,441Bの対向基板441Dには、サファイアまたは石英ガラスで構成される防塵ガラス441Aが貼り付けられている。
【0042】
入射側偏光板442は、偏光フィルムとサファイア基板とから構成され、透過する光束のうち、所定の偏光軸を有する光束のみを透過させ、その他の光束を吸収するものである。
射出側偏光板443も、入射側偏光板442と略同様に構成され、液晶パネル441(441R,441G,441B)から射出された光束のうち、所定方向の偏光軸を有する光束のみを透過させる偏光フィルム443Aと、熱伝導性良好なサファイア基板443Bとを備え、図示しない透明接着剤を用いて偏光フィルム443Aをサファイア基板443Bに貼り付けた構成となっている。
これらの入射側偏光板442および射出側偏光板443は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
ここで、サファイア基板442Bの偏光フィルム443Aが貼り付けられた端面とは反対側の端面には、図示しない視角補償フィルムが貼り付けられている。
なお、ここでは、視角補償フィルムが貼り付けられているが、プロジェクタの仕様に応じて、他の光学機能を有する色補正膜等を貼り付けてもよい。
【0043】
クロスダイクロイックプリズム444は、射出側偏光板443から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム444には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、4つの直角プリズムの界面に沿って略X字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により3つの色光が合成される。
【0044】
以上説明した液晶パネル441、射出側偏光板443およびクロスダイクロイックプリズム444は、一体的にユニット化された光学装置本体45として構成されている。なお、入射側偏光板442は、ライトガイド47に形成された図示しない溝部にスライド式に嵌め込んで取り付けられる。
【0045】
以上説明した各光学系41〜45は、図6に示すように、光学部品用筐体としての合成樹脂製のライトガイド47内に収容されている。
ライトガイド47は、内部側の具体的な図示を省略するが、図6に示すように、前述した図7の各光学部品412〜415,418,421〜423,431〜434,442を上方からスライド式に嵌め込む溝部が形成された下ライトガイド471と、下ライトガイド471の上部の開口側を閉塞する蓋状の上ライトガイド472とを備えて構成される。
また、図6において、平面視略L字状のライトガイド47の一端側には、光源装置411が収容され、他端側には、ヘッド部49を介して投写レンズ46がねじ止め固定されている。
【0046】
〔3.光学装置の構造〕
光学装置本体45の構造について、以下に説明する。
図8には、光学装置本体45の全体斜視図が示されており、図9には、光学装置本体45の分解斜視図が示されている。なお、図9では、3つの液晶パネル441(441R,441G,441B)のうち、代表して液晶パネル441Bのみを図示し、他の液晶パネル441R,441Gの図示を省略する。
光学装置本体45は、液晶パネル441R,441G,441Bと、射出側偏光板443と、クロスダイクロイックプリズム444とが一体的に形成されたものであり、光源ランプ416から射出された光束は液晶パネル441R,441G,441Bにより画像情報に応じて変調され、該液晶パネル441R,441G,441Bで変調された光束のうち所定の偏光軸を有する光束のみが射出側偏光板443を透過し、クロスダイクロイックプリズム444によって各色光を合成し、光学像として投写される。
【0047】
また、光学装置本体45には、液晶パネル441R,441G,441Bおよび射出側偏光板443を冷却するために、クロスダイクロイックプリズム444を載置固定する台座451と、各液晶パネル441R,441G,441Bを枠内に保持する保持枠453と、クロスダイクロイックプリズム444の光束入射端面に取り付けられ、射出側偏光板443を保持する偏光板保持体452とを含んで構成されている。
ここで、保持枠453,および偏光板保持体452は、熱伝導率の高いマグネシウム合金で形成されている。なお、上記部材は、マグネシウム合金に限らず、アルミニウム、銅等の熱伝導率の高い材料で形成されていればよい。
【0048】
台座451は、クロスダイクロイックプリズム444の下面に固定されており、外周形状はクロスダイクロイックプリズム444と略同一である。
また、台座451のG色光入射側の辺縁角隅部分から延出して、一体化された光学装置本体45を下ライトガイド471に固定するための取付部451Aが設けられ、ねじ等により固定される。
【0049】
保持枠453は、各液晶パネル441R,441G,441Bを収納保持するための収納体453Aと、収納された各液晶パネル441R,441G,441Bの光束射出側から押圧固定する支持板453Bとを備えて構成される。
収納体453Aは、略矩形枠状に形成され、四隅には、偏光板保持体452に取り付けるための4つの取付孔453Cが形成されており、該4つの取付孔453Cには、紫外線を透過する合成樹脂(アクリル材等)から構成される4つのピンスペーサ453Dが挿通されて偏光板保持体452と接合される。
また、収納体453Aの左右端面略中央部には、支持板453Bと係合するためのフック係合部453Fが形成されている。
支持板453Bは、略矩形枠状に形成されており、上記フック係合部453Fに対応して左右端部にはフック453Gが形成されている。
ここで、収納体453Aおよび支持板453Bの略中央部には、開口部453Hが形成され、この開口部453Hが液晶パネル441の画像形成領域となる。
【0050】
偏光板保持体452は、液晶パネル441の画像形成領域に対応して開口部452Aを有する略矩形枠板状体で構成され、該開口部452A周縁に射出側偏光板443を保持する保持面452Bが形成されている。
この保持面452Bは、板状体から突設されており、開口部452A周縁の上端部角隅部分および左右辺縁に位置して略L字状になるように形成され、射出側偏光板443の光束射出側端面と当接する。
また、板状体の四隅は、該板状体から突出して形成され、液晶パネル441が保持固定された保持枠453を取り付けるための固定部452Cが形成されている。
この固定部452Cに保持枠453を取り付けた際には、板状体と液晶パネル441との間には隙間が形成され、液晶パネル441および射出側偏光板443を冷却するための冷却流路が確保される。
【0051】
板状体の下端部角隅部分に位置する固定部452Cは、該固定部452C上端部から上方に突出し、射出側偏光板443の下端部分を支持する支持部452Dが形成されている。この支持部452Dと保持面452Bとの間に形成される隙間は、射出側偏光板443の板厚と略同一の寸法を有する。
射出側偏光板443を偏光板保持体452に設置する際には、図10(A)に示すように、射出側偏光板443を偏光板保持体452の保持面452Bに対して傾斜させながら、該射出側偏光板443の下端部を偏光板保持体452の下端部角隅部分に位置する固定部452Cの上端部に載置し、図10(B)に示すように、該射出側偏光板443の上端部を保持面452Bに当接するように移動することで、該射出側偏光板443の光束射出側端面は保持面452Bと当接し、下端部は支持部452Dにより支持される。
【0052】
ここで、板状体の上端部角隅部分に位置する固定部452Cは、上方から射出側偏光板443の保持面まで貫通して孔452Eが形成されており、該孔452Eには、射出側偏光板443をその厚さ方向に押圧固定する付勢部材454が挿通され、射出側偏光板443が保持面に保持固定される。
また、板状体の上端部略中央部分には、上記付勢部材454を固定するためのフック係合部452Fが形成されており、付勢部材454による射出側偏光板443の固定を安定に保持する。
【0053】
付勢部材454は、上記偏光板保持体452の上端部に設置され、射出側偏光板443をその厚さ方向に偏光板保持体452の保持面452Bに押圧固定するものであり、略矩形板状の支持板454Aと、上記偏光板保持体452のフック係合部452Fと係合するフック454Bと、射出側偏光板443を保持面452Bに押圧する固定ばね454Cとを備えて構成される。
ここで、フック454Bと固定ばね454Cは、支持板454Aの上端部、かつ、同一面に固定されており、フック454Bおよび固定ばね454Cと支持板454Aとの間に形成される隙間は、上記偏光板保持体452の板厚と略同一の寸法で形成されている。
【0054】
付勢部材454を偏光板保持体452に設置した際、支持板454Aは、偏光板保持体452の光束射出側端面に当接し、上記固定ばね454Cから射出側偏光板443への押圧力に対抗して偏光板保持体452に力を及ぼし、固定ばね454Cの付勢力を保持している。
フック454Bは、支持板454Aの略中央部に位置し、付勢部材454を偏光板保持体452に設置する際、偏光板保持体452のフック係合部452Fと係合することにより、付勢部材454の偏光板保持体452への固定を安定なものにしている。
【0055】
固定ばね454Cは、支持板454Aの左右端部に位置しており、上端部から下端部にかけて折曲して形成されている。付勢部材454を偏光板保持体452に設置する際には、固定ばね454Cを偏光板保持体452に形成された孔452Eに挿通し、固定ばね454Cの下端部を射出側偏光板443に当接することにより、該射出側偏光板443は、偏光板保持体452の保持面452Bに押圧される、と同時に下方にも押圧され、下端の固定部452Cにより出射側偏光板443の傾きが矯正される。
ここで、上記付勢部材454を偏光板保持体452に設置した際には、付勢部材454の上端部は、偏光板保持体452から突出しており、射出側偏光板443の交換にあたって、挿抜可能になっている。
【0056】
〔4.光学装置の製造方法〕
以下には、図9を参照し、光学装置の製造方法について詳説する。
先ず、下記(1)に示す工程によりプリズムユニットを組み立てる。
(1)クロスダイクロイックプリズム444の下面に台座451を紫外線硬化性接着剤を用いて接着固定する。
【0057】
次に、下記(2)〜(5)に示す工程により偏光板保持体452を組み立て、上記プリズムユニットに接着固定する。
(2)偏光板保持体452の射出側偏光板443が収納される面とは反対側の面をクロスダイクロイックプリズム444の光束入射側端面に接着固定する。
(3)射出側偏光板443を偏光板保持体452の保持面452Bに対して傾斜させながら、該射出側偏光板443の下端部を偏光板保持体452の下端部角隅部分の固定部452Cの上端部に載置し、射出側偏光板443の上端部を偏光板保持体452側に押し付けて、保持面452Bと当接させる。
(4)付勢部材454の固定ばね454Cを偏光板保持体452の孔452Eに挿通し、かつ該固定ばね454Cを射出側偏光板443の光束入射側端面に当接する。ここで、付勢部材454の支持板454Aと固定ばね454Cとの隙間には、偏光板保持体452の上端部が挟み込まれる。
(5)上記偏光板保持体452の上端部が挟み込まれた状態で、偏光板保持体452のフック係合部452Fと付勢部材454のフック454Bとは係合し、偏光板保持体452に付勢部材454が固定され、偏光板保持体452が組み立てられる。
【0058】
次に、下記(6)、(7)に示す工程により、液晶パネルユニットを組み立てる。
(6)保持枠453の収納体453Aに熱伝導性良好な熱硬化性接着剤を塗布し、光束入射側および光束射出側端面に防塵ガラス441Aが貼り付けられた液晶パネル441R,441G,441Bの光束射出側端面が保持されるように組み込む。
(7)支持板453Bのフック453Gを収納体453Aのフック係合部453Fに係合して仮組みした後、熱硬化性接着剤をホットエア等により硬化させる。
【0059】
(8)次に、各液晶パネル441R,441G,441Bの相互の位置調整を行う。具体的に、上記偏光板保持体452が固定されたプリズムユニットを位置調整治具に装着し、さらに、保持枠453で保持固定された液晶パネル441R,441G,441Bの光束入射端面を位置調整治具で保持し、各液晶パネル441R,441G,441B間で画素ずれがないように相互の位置を調整する。
ここで、位置調整に関しては、先ず、投写レンズ46と正対する液晶パネル441Gのアライメント調整およびフォーカス調整を行い、光源からの所定の位置に液晶パネル441Gを調整した後、保持枠453の孔453Cに紫外線硬化性接着剤とともにピンスペーサ453Dを挿通し、偏光板保持体452の固定部452Cと当接させ、光束入射側からピンスペーサ453Dに紫外線を照射させ、接着剤を硬化させて固定する。
次に、上記位置調整の後に硬化固定された液晶パネル441Gの画素に合うように液晶パネル441R,441Bを上記と同様に位置調整および固定を行う。(9)上記光学装置本体45の位置調整が終了した後、光学装置本体45を下ライトガイド471内に組み込み、台座451の取付部451Aにねじを挿通し、下ライトガイド471に固定する。
【0060】
〔5.偏光板のリワーク操作〕
以下には、図10を参照し、偏光板443のリワーク操作について詳説する。
先ず、光学ユニット4から光学装置本体45を取り外す。
(1)図5に示すように、プロジェクタ1のアッパーケース21、上部シールド部材34、回路基板5を取り外す。
(2)光学装置本体45の台座451の取付部451Aに螺合されたねじを取り外し、光学装置本体45を光学ユニット4から取り出す。
次に、光学装置本体45から、偏光板443を取り外し、偏光板443の交換を行う。
(3)図8に示す状態において、付勢部材454を上方に引き上げるように偏光板保持体452から取り外し、偏光板443を付勢部材454からの付勢状態を解放し、図10(A)に示すような状態にする。
(4)図8に示すように、偏光板保持体452と保持枠453とで形成された側方の隙間からピンセットを差し込み、該ピンセットによって偏光板443を掴んだ後、偏光板443を上方に引き上げ、偏光板443の下端部と偏光板保持体452の支持部452Dとを離隔し、偏光板443を側方に引き出して偏光板443を取り出す。
次に、光学装置本体45に新しい偏光板443を組み込む。
(5)偏光板443の側方を掴み、偏光板保持体452の側方から、上述の隙間に挿入し、偏光板443の下端部を偏光板保持体452の下端部に形成された固定部452Cの上端部に載置し、偏光板443の上端部を偏光板保持体452側に押し付けて、偏光板保持体452の保持面452Bと当接させる。
(6)付勢部材454の固定ばね454Cを偏光板保持体452の孔452Eに挿通し、かつ該固定ばね454Cを射出側偏光板443の光束入射側端面に当接する。
【0061】
〔6.冷却構造〕
本実施形態のプロジェクタ1では、前記液晶パネル441R,441G,441Bを主に冷却するパネル冷却系Aと、前記光源装置411を主に冷却する光源冷却系Bと、前記電源ユニット3を主に冷却する電源冷却系Cとを備えている。
【0062】
ここで、図11は、図5に対して、冷却空気の流れる方向を示す矢印を追加して記載した図であり、電源冷却系Cを含むプロジェクタ1内の冷却空気の流れを示す図である。図12は、光学装置本体45の下側の構造を模式的に示す斜視図であり、パネル冷却系Aを説明するための図である。図13は、光学装置本体45の断面図であり、パネル冷却系Aによる光学装置本体45への冷却空気の流れを説明する図である。図14は、電源ユニット3およびライトガイド47の下側の構造を示す斜視図であり、光源冷却系Bを説明するための図である。
【0063】
図11において、パネル冷却系Aでは、投写レンズ46の右側に配置された2つのシロッコファン61,62が用いられている。また、図12に示すように、パネル冷却系Aでは、これらのファン61,62にそれぞれ接続されるダクト63,64が用いられている。
図12に示すように、シロッコファン61,62は、外装ケース2側面の吸気口2Aから外部の冷却空気を吸入して、この吸引した冷却空気をダクト63,64にそれぞれ排出するものである。なお、シロッコファン62は、シロッコファン61よりも大型のものが採用されている。
【0064】
ダクト63は、シロッコファン61から排出された冷却空気を光学装置本体45の下方まで誘導するものであり、緑色光用の液晶パネル441Gの下方に対応する位置には、矩形の開口部63Aが形成されている。
また、ダクト64は、シロッコファン62から排出された冷却空気を光学装置本体45の下方まで誘導するものであり、赤色光用および青色光用の液晶パネル441R,441Bの下方に対応する位置には、矩形の開口部64A,64Bがそれぞれ形成されている。
ここで、光学装置本体45が設置される下ライトガイド471の底面には、光学装置本体45の各液晶パネル441R,441G,441Bの位置に対応した位置に、ダクト63の開口部63Aおよびダクト64の開口部64A64Bと同様に図示しない開口部が形成されており、ダクト63、64によって誘導された冷却空気を下ライトガイド471内に導入させることができるようになっている。
【0065】
これにより、シロッコファン61、62で吸引した冷却空気は、偏光板保持体452と保持枠453との間、保持枠453の光束入射側に入り込み、図13に示すように、液晶パネル441R,441G,441Bおよびこの光入射側、光射出側に配置された偏光板442,443が冷却されるようになっている。
なお、下ライトガイド471の底面には、図13に示すように、平面略矩形板状の整流板478が設けられ、整流板478に設けられた一対の立上片478A(合計6枚)が下ライトガイド471の開口部から上方側に突出するようになっている。これらの立上片478Aにより、液晶パネル441R,441G,441Bおよび偏光板442、443を冷却するための冷却空気の流れが、下方から上方へ整えられる。
【0066】
パネル冷却系Aの冷却空気は、このようにして液晶パネル441R,441G,441Bおよび偏光板442、443を下方から上方に向けて冷却した後、図11では図示しない前記回路基板の下面を冷却しながら、前方から見て左側の軸流排気ファン66側に引き寄せられ、図9では図示しない前記外装ケース前面の排気口から排出される。
ここで、パネル冷却系Aによる冷却空気は、液晶パネル441R,441G,441Bを冷却する役割のみならず、液晶パネル441R,441G,441Bの表面に吹きつけられることで、パネル表面に付着した塵等を吹き飛ばす役割をも有している。パネル冷却系Aにより、液晶パネル441R,441G,441Bの表面を常に清浄することができるから、プロジェクタ1において、安定した画質の光学画像をスクリーン等に投写できるようになる。
【0067】
図13において、光源冷却系Bでは、電源ユニット3の下側に設けられたシロッコファン65と、軸流排気ファン66と、この軸流排気ファン66に取り付けられたダクト67とが用いられている。
シロッコファン65によって、ロアーケース22の排気口221Aから吸引された冷却空気は、ロアーケース22の底面部221内側に形成されたガイド22Cに沿って流れた後、光源装置411内に入り込んで光源ランプ416を冷却し、光源装置411の外へと出て行く。その後、光源装置411から出た冷却空気は、パネル冷却系Aと同様に、軸流排気ファン66によって引き寄せられ、ダクト67を介して、図13では図示しない前記外装ケース前面の排気口から排出される。
【0068】
図11において、電源冷却系Cでは、電源ユニット3の右側に設けられたシロッコファン68が用いられている。
シロッコファン68によって、ロアーケース22の底面部221に形成された吸気口221Bから吸引された冷却空気は、電源31およびランプ駆動回路32を冷却しながら、筒部材31A,32Aに沿って前方から見て右側から左側へと流れた後、そのほとんどが他の冷却系統A,Bと同様に、軸流排気ファン66によって引き寄せらた後に、ダクト67を介して、図示しない外装ケース前面の排気口から排出される。なお、一部の空気は、軸流排気ファン66に引き寄せられずに、直接、前記外装ケースの排気口から排出される。
【0069】
〔7.実施形態の効果〕
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
(1)光学装置本体45は、クロスダイクロイックプリズム444の光束入射端面に固定され、射出側偏光板443を保持する保持面を有する偏光板保持体452と、偏光板保持体452の上端部に設置され、該偏光板保持体452の上端部から挿抜可能に突出し、保持面452Bに対して射出側偏光板443をその厚さ方向に付勢する付勢部材454とを備えていることにより、射出側偏光板443の何らかの不具合により交換を行う際に、付勢部材454を取り外すことで、射出側偏光板443に対する付勢状態を解放することができ、容易に射出側偏光板443の交換を行うことができる。
(2)射出側偏光板443は、付勢部材454により、偏光板保持体452の保持面452Bに対して、付勢狭持されていることにより、射出側偏光板443の交換の際には、偏光板保持体452に対して、射出側偏光板443を接着剤等の固着状態から引き剥がす必要はなく、射出側偏光板443の交換を容易に行うことができる。
また、射出側偏光板443の交換の際に、偏光板保持体452に固着した接着剤を削り取る作業を行う必要がなく、射出側偏光板443の設置を容易に行うことができる。
【0070】
(3)偏光板保持体452の四隅は、該偏光板保持体452から突出して形成され、液晶パネル441が保持固定された保持枠453を取り付けるための固定部452Cが形成されていることにより、保持枠453が偏光板保持体452に固定された際には、保持枠453と偏光板保持体452の板状体とは離隔しているので、射出側偏光板443を交換する場合には、保持枠453と偏光板保持体452との間にピンセット等を差し込むことができ、保持枠453を取り外すことなしに、射出側偏光板443のみを交換することができる。
(4)偏光板保持体452の四隅は、該偏光板保持体452から突出して形成され、液晶パネル441が保持固定された保持枠453を取り付けるための固定部452Cが形成されていることにより、保持枠453が偏光板保持体452に固定された際には、保持枠453と偏光板保持体452の板状体とは離隔しているので、液晶パネル441に何らかの不具合が生じた場合には、保持枠453と偏光板保持体452の板状体との間にドライバ等を差し込むことで、保持枠453を容易に取り外し、交換を行うことができる。
【0071】
(5)射出側偏光板443は、付勢部材454により、偏光板保持体452の保持面452Bに対して、付勢狭持されていることにより、偏光板保持体452の保持面452Bと射出側偏光板443とは密着し、光源ランプ416から射出された光束により射出側偏光板443に発生する熱を効率的に偏光板保持体452に放熱することができ、射出側偏光板443の高温化を回避し、熱による劣化を防止することができる。
(6)偏光板443は、図示しない透明接着剤を用いて偏光フィルム443Aを熱伝導性良好なサファイア基板443Bに貼り付けた構成となっていることにより、光源ランプ416から射出された光束により偏光フィルム443Aに発生する熱を効率的にサファイア基板443Bに放熱することができ、偏光フィルム443Aの高温化を回避し、偏光フィルム443Aの機能的信頼性を確保することができる。
【0072】
(7)偏光板保持体452は、熱伝導性良好なマグネシウム合金から構成されていることにより、射出側偏光板443からの放熱特性を向上させることができ、偏光フィルム443Aの高温化を回避し、偏光フィルム443Aの機能的信頼性を確保することができる。
(8)液晶パネル441が収納される保持枠453が、偏光板保持体452に固定されていることにより、液晶パネル441とクロスダイクロイックプリズム444とを偏光板保持体452を介して一体化することができる。
また、保持枠453は、偏光板保持体452を介して、クロスダイクロイックプリズム444に固定されていることにより、液晶パネル441に何らかの不具合が生じ、液晶パネル441を交換する際に、偏光板保持体452から保持枠453を引き剥がすことで、クロスダイクロイックプリズム444に傷等を付けることなく、液晶パネル441を容易に交換することができる。
【0073】
(9)偏光板保持体452の固定部452Cの光束出射側には、付勢部材454の固定ばね454Cが挿入される孔452Eが形成されていることにより、固定部452Cの表裏面には、それぞれ保持枠453と付勢部材454の固定ばね454Cとが位置し、保持枠453と付勢部材454とが干渉することなく、液晶パネル441の固定状態および付勢部材454による射出側偏光板443の固定状態を安定に保持することができる。
(10)偏光板保持体452の下端部に位置する固定部452Cは、該固定部452Cの上端部に上方に突出して、射出側偏光板443の下端部分を支持する支持部452Dが形成されていることにより、該支持部452Dが射出側偏光板443の自重を担保し射出側偏光板443を安定に保持することができる。
また、射出側偏光板443に対して、付勢部材454による付勢状態を解放した際には、射出側偏光板443は偏光板保持体452から落下することがなく、射出側偏光板443の交換を容易に行うことができる。
【0074】
(11)付勢部材454は、偏光板保持体452の上端部に設置され、該付勢部材454の上端部は、偏光板保持体452から突出して位置していることにより、付勢部材454の挿抜方向が、下ライトガイド471への光学装置本体45の着脱方向と一致しているので、一体化された光学装置本体45を下ライトガイド471に設置した後であっても、偏光板保持体452への付勢部材454の挿抜を可能にし、射出側偏光板443の交換の際に、光学装置本体45を下ライトガイド471から外す作業を省くことができ、射出側偏光板443の交換においてリワーク工数を低減させることができる。
(12)射出側偏光板443を構成するサファイア基板443Bの偏光フィルム443Aが貼り付けられた端面とは反対側の端面には、視角補償フィルムが貼り付けられていることにより、液晶パネル441とクロスダイクロイックプリズム444との間に介在し、上記視角補償フィルムを固定する固定板を省略することができ、部品点数を削減し、組立工数を低減するとともに、コスト低減を図ることができる。
また、サファイア基板443Bに、視角補償フィルムを貼り付けることで、投写画像の視野角が拡大し、コントラスト向上を図ることができる。
【0075】
(13)ロアーケース22の底面にダクト63、64が設けられていることにより、シロッコファン61、62によって吸引された冷却空気を光学装置本体45下方に導くことができ、偏光板保持体452と保持枠453との間、保持枠453の光束入射側に冷却空気を送り込み、液晶パネル441および偏光板442、443を効率的に冷却することができる。
(14)液晶パネル441および偏光板442、443を冷却するにあたって、2つのシロッコファン61、62を用いていることにより、冷却に十分な総風量を得ることができ、液晶パネル441および偏光板442、443を効率的に冷却することができる。
【0076】
〔8.実施形態の変形〕
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
前記実施形態では、一体化された光学装置本体45は、クロスダイクロイックプリズム444の下面に固定された台座451の取付部451Aにより下ライトガイド471に固定されていたが、クロスダイクロイックプリズム444の上面に台座451を固定し、光学装置本体45を吊り下げた状態で、台座451の取付部451Aと下ライトガイド471とを固定してもよい。
前記実施形態において、偏光板保持体452または保持枠453に、表面が凹凸形状である冷却フィンを形成し、偏光板保持体452または保持枠453の冷却効率を向上させてもよい。
【0077】
さらに、前記各実施形態では、3つの光変調装置を用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、1つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、2つの光変調装置を用いたプロジェクタ、あるいは、4つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。
【0078】
また、前記各実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
さらに、前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いてもよい。
【0079】
さらにまた、前各記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写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写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。
【0080】
【発明の効果】
本発明の光学装置およびこの光学装置を備えたプロジェクタによれば、偏光板の冷却効率を良好にしつつ、偏光板の何らかの不具合による交換を容易に行うことができ、さらに、光学装置のリワーク性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態に係るプロジェクタを上方から見た全体斜視図である。
【図2】前記実施形態に係るプロジェクタを後方から見た全体斜視図である。
【図3】前記実施形態におけるプロジェクタを下方から見た全体斜視図である。
【図4】前記実施形態におけるプロジェクタの内部を示す斜視図であり、具体的には、図2の状態からプロジェクタのアッパーケースを外した図である。
【図5】前記実施形態におけるプロジェクタの内部を示す斜視図であり、具体的には、図4の状態から上部シールド板および回路基板を外して前方側から見た図である。
【図6】前記実施形態における光学ユニットを上方側から見た斜視図である。
【図7】前記実施形態における光学ユニットを模式的に示した平面図である。
【図8】前記実施形態における液晶パネルおよびプリズムとを一体化した光学装置を上方側から見た斜視図である。
【図9】前記実施形態における光学装置の分解斜視図である。
【図10】前記実施形態における偏光板保持体に偏光板を収納する構造を示す断面図である。
【図11】前記実施形態におけるパネル冷却系Aおよび電源冷却系Cの冷却空気の流れを説明する図である。
【図12】前記実施形態におけるパネル冷却系Aの冷却空気の流れを説明する図である。
【図13】前記実施形態における光学装置の冷却構造を示す断面図である。
【図14】前記実施形態における光源冷却系Bの冷却空気の流れを説明する図である。
【符号の説明】
1 プロジェクタ
45 光学装置本体
441,441R,441G,441B 液晶パネル(光変調装置)
443 偏光板(光学変換素子)
443A 偏光フィルム(光学変換膜、偏光素子)
443B サファイア基板(基板)
444 クロスダイクロイックプリズム(色合成光学装置)
452 偏光板保持体(変換素子保持体)
452B 保持面
452D 支持部(支持面)
452E 孔(凹部)
454 付勢部材
Claims (7)
- 複数の色光を各色光毎に画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された各色光を合成する色合成光学装置が一体的に設けられた光学装置であって、
前記色合成光学装置および前記光変調装置の間には、光学特性を変換する光学変換膜が形成された基板を備えた光学変換素子が配置され、
前記色合成光学装置の光束入射端面に固定され、この光学変換素子を保持する保持面を有し、かつ前記基板の下端部分を支持する変換素子保持体と、
前記色合成光学装置および前記光変調装置の間で端部が露出し、該露出部分で挿抜可能であり、前記保持面に対して前記基板の上端部分をその厚さ方向に付勢する付勢部材とを備え、
前記変換素子保持体の上端部分には、光束入射側に突出し、前記光変調装置が固定される固定部が形成され、
前記固定部には、上下方向に貫通し、前記付勢部材の一部が挿入される孔が形成されていることを特徴とする光学装置。 - 請求項1に記載の光学装置において、
前記変換素子保持体は、熱伝導性材料から構成されていることを特徴とする光学装置。 - 請求項1または請求項2に記載の光学装置において、
前記変換素子保持体には、前記光学変換素子を支持する支持面が形成されていることを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の光学装置において、
前記付勢部材の露出部分は、前記色合成光学装置の光束入射端面と交差する端面に沿っていることを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項4のいずれかに記載の光学装置において、
前記光学変換素子は、偏光素子であることを特徴とする光学装置。 - 請求項5に記載の光学装置において、
前記偏光素子の基板の反対側には、異なる光学機能を有する光学補正膜が形成されていることを特徴とする光学装置。 - 請求項1から請求項6のいずれかに記載の光学装置を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
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