JP4772376B2 - ライトバルブユニットおよびそれを装填した投影型映像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、液晶プロジェクタ等の投影型映像表示装置に用いるライトバルブユニットおよびそれを装填した投影型映像表示装置に関するものである。

従来の投射型映像表示装置として、例えば、光源から出射された光（白色光）を、ダイクロイックミラーを用いてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色光に分光し、各原色光をＲ，Ｇ，Ｂ用の対応する液晶ライトバルブに入射させて、変調されたＲ，Ｇ，Ｂの分光画像を出射させ、それらのＲ，Ｇ，Ｂ分光画像を合成プリズムで合成して、投射レンズを経てスクリーンに拡大投射するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、液晶ライトバルブが透過型の場合には、その入射面側および出射面側の近傍にそれぞれ偏光板が配置され、また、入射側偏光板の入射面側にはフィールドレンズが配置される。

このような投射型映像表示装置では、液晶ライトバルブやその近傍に配置された偏光板、あるいはフィールドレンズの表面に塵埃が付着すると、その付着した塵埃がスクリーンに拡大表示されて投影画像の品質を低下させることになるため、付着した塵埃を除去する必要がある。

その塵埃除去機構として、例えば、液晶ライトバルブ、その入射側および出射側にそれぞれ配置された偏光板の少なくとも一つを振動付加手段により加振させて、付着した塵埃を表面から離脱させると共に、その離脱した塵埃粒子を送風手段により外部に吹き飛ばすようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

特開平７−９８４７９号公報 特開２００４−２１９８５２号公報

しかしながら、上記の特許文献２には、振動付加手段として、ピエゾ素子を用いて加振することが記載されているものの、加振される液晶ライトバルブや偏光板の支持手段を含む具体的構成については何ら言及されておらず、構成が不明瞭となっている。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、簡単な構成で確実に加振できる加振機能を有するライトバルブユニットおよびそれを装填した投影型映像表示装置を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に係る発明は、投影型映像表示装置に装填されるライトバルブユニットであって、
透過型液晶ライトバルブとその入射面側に配置される入射側偏光板およびフィールドレンズとを一体的に保持する第１ホルダと、
上記透過型液晶ライトバルブの出射面側に配置される出射側偏光板を保持する第２ホルダと、
上記第１ホルダを支持するための第１支持部材と、
上記第１支持部材に結合されて上記第２ホルダを支持するための第２支持部材と、
上記第１ホルダを変位可能に上記第１支持部材に支持する第１弾性支持手段と、
上記第１ホルダまたは上記第１支持部材の一方の側に設けた第１コイルおよび他方の側に設けた第１永久磁石を有して上記第１ホルダを駆動する第１電磁駆動手段と、
を有することを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第１コイルは、第１プリント基板に接合して、該第１プリント基板を上記第１コイルが光軸方向に延在するように上記第１支持部材に固定し、
上記第１永久磁石は、その厚さ方向を磁極面として上記第１コイルと対向して上記第１ホルダに固定したことを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第１プリント基板には、第１フォトリフレクタを設け、
上記第１ホルダには、光軸方向に傾斜して上記第１フォトリフレクタからの光を反射させる第１反射部材を設けて、
上記第１フォトリフレクタの出力に基づいて上記第１ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項２に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第１永久磁石は、光軸方向に２分割して厚さ方向の磁極面を逆極性にして配置し、
上記第１プリント基板には、上記第１永久磁石の分割境界線に対向するように第１ホール素子を設けて、
上記第１ホール素子の出力に基づいて上記第１ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第１支持部材および／または上記第２支持部材を、上記第１ホルダおよび／または上記第２ホルダの光軸の傾きを調整可能に支持する補助支持部材と、
上記補助支持部材に対して上記第１ホルダおよび／または上記第２ホルダの光軸の傾きを調整する傾き調整手段と、
を有することを特徴とするものである。

請求項６に係る発明は、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第２ホルダを光軸方向に変位可能に上記第２支持部材に支持する第２弾性支持手段と、
上記第２ホルダまたは上記第２支持部材の一方の側に設けた第２コイルおよび他方の側に設けた第２永久磁石を有して上記第２ホルダを駆動する第２電磁駆動手段と、
を有することを特徴とするものである。

請求項７に係る発明は、請求項６に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第２コイルは、第２プリント基板に接合して、該第２プリント基板を上記第２コイルが光軸方向に延在するように上記第２支持部材に固定し、
上記第２永久磁石は、その厚さ方向を磁極面として上記第２コイルと対向して上記第２ホルダに固定したことを特徴とするものである。

請求項８に係る発明は、請求項７に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第２プリント基板には、第２フォトリフレクタを設け、
上記第２ホルダには、光軸方向に傾斜して上記第２フォトリフレクタからの光を反射させる第２反射部材を設けて、
上記第２フォトリフレクタの出力に基づいて上記第２ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とするものである。

請求項９に係る発明は、請求項７に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第２永久磁石は、光軸方向に２分割して厚さ方向の磁極面を逆極性にして配置し、
上記第２プリント基板には、上記第２永久磁石の分割境界線に対向するように第２ホール素子を設けて、
上記第２ホール素子の出力に基づいて上記第２ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とするものである。

請求項１０に係る発明は、請求項６乃至９のいずれか一項に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第１支持部材および上記第２支持部材は、共通のユニット受けに固定し、
上記第１ホルダには、上記フィールドレンズの入射側に入射光の一部を回折反射させる第１ホログラム素子を設け、
上記第１支持部材には、上記第１ホログラム素子での回折光を受光する第１光検出器を設けたことを特徴とするものである。

請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第１光検出器は、上記第１ホログラム素子での回折方向に２分割された受光領域を有する光検出器または半導体位置検出器からなることを特徴とするものである。

請求項１２に係る発明は、請求項６乃至１１のいずれか一項に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第１支持部材および上記第２支持部材は、共通のユニット受けに固定し、
上記第２ホルダには、上記出射側偏光板の出射側に透過光の一部を回折させる第２ホログラム素子を設け、
上記ユニット受けには、上記第２ホログラム素子での回折光を受光する第２光検出器を設けたことを特徴とするものである。

請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記第２光検出器は、上記第２ホログラム素子での回折方向に２分割された受光領域を有する光検出器または半導体位置検出器からなることを特徴とするものである。

請求項１４に係る発明は、投影型映像表示装置に装填されるライトバルブユニットであって、
反射型液晶ライトバルブとその入出射面側に配置される１／４波長板およびフィールドレンズとを一体的に保持するホルダと、
上記ホルダを支持するための支持部材と、
上記ホルダを変位可能に上記支持部材に支持する弾性支持手段と、
上記ホルダまたは上記支持部材の一方の側に設けたコイルおよび他方の側に設けた永久磁石を有して上記ホルダを駆動する電磁駆動手段と、
を有することを特徴とするものである。

請求項１５に係る発明は、請求項１４に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記コイルはプリント基板に接合して、該プリント基板を上記コイルが光軸方向に延在するように上記支持部材に固定し、
上記永久磁石は、その厚さ方向を磁極面として上記コイルと対向して上記ホルダに固定したことを特徴とするものである。

請求項１６に係る発明は、請求項１５に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記プリント基板にはフォトリフレクタを設け、
上記ホルダには、光軸方向に傾斜して上記フォトリフレクタからの光を反射させる反射部材を設けて、
上記フォトリフレクタの出力に基づいて上記ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とするものである。

請求項１７に係る発明は、請求項１５に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記永久磁石は、光軸方向に２分割して厚さ方向の磁極面を逆極性にして配置し、
上記プリント基板には、上記永久磁石の分割境界線に対向するようにホール素子を設けて、
上記ホール素子の出力に基づいて上記ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とするものである。

請求項１８に係る発明は、請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記支持部材を、上記ホルダの光軸の傾きを調整可能に支持する補助支持部材と、
上記補助支持部材に対して上記ホルダの光軸の傾きを調整する傾き調整手段と、
を有することを特徴とするものである。

請求項１９に係る発明は、請求項１４乃至１８のいずれか一項に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記ホルダには、上記フィールドレンズの入射側に入射光の一部を回折反射させるホログラム素子を設け、
上記支持部材には、上記ホログラム素子での回折光を受光する光検出器を設けたことを特徴とするものである。

請求項２０に係る発明は、請求項１９に記載のライトバルブユニットにおいて、
上記光検出器は、上記ホログラム素子での回折方向に２分割された受光領域を有する光検出器または半導体位置検出器からなることを特徴とするものである。

さらに、上記目的を達成する請求項２１に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のライトバルブユニットをもって構成したことを特徴とするものである。

請求項２２に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項３に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第１電磁駆動手段に上記第１ホルダを加振させる加振信号を供給する第１加振信号供給手段と、上記第１フォトリフレクタの出力に基づいて上記第１電磁駆動手段による上記第１ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第１判別手段とを設けたことを特徴とするものである。

請求項２３に係る発明は、請求項２２に記載の投影型映像表示装置において、
上記第１フォトリフレクタの出力に基づいて、上記第１ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第１サーボ手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項２４に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項４に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第１電磁駆動手段に上記第１ホルダを加振させる加振信号を供給する第２加振信号供給手段と、上記第１ホール素子の出力に基づいて上記第１電磁駆動手段による上記第１ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第２判別手段とを設けたことを特徴とするものである。

請求項２５に係る発明は、請求項２４に記載の投影型映像表示装置において、
上記第１ホール素子の出力に基づいて、上記第１ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第２サーボ手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項２６に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項８に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第２電磁駆動手段に上記第２ホルダを加振させる加振信号を供給する第３加振信号供給手段と、上記第２フォトリフレクタの出力に基づいて上記第２電磁駆動手段による上記第２ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第３判別手段とを設けたことを特徴とするものである。

請求項２７に係る発明は、請求項２６に記載の投影型映像表示装置において、
上記第２フォトリフレクタの出力に基づいて、上記第２ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第３サーボ手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項２８に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項９に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第２電磁駆動手段に上記第２ホルダを加振させる加振信号を供給する第４加振信号供給手段と、上記第２ホール素子の出力に基づいて上記第２電磁駆動手段による上記第２ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第４判別手段とを設けたことを特徴とするものである投影型映像表示装置。

請求項２９に係る発明は、請求項２８に記載の投影型映像表示装置において、
上記第２ホール素子の出力に基づいて、上記第２ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第４サーボ手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項３０に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項１１に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第１電磁駆動手段に上記第１ホルダを加振させる加振信号を供給する第５加振信号供給手段と、上記第１光検出器の出力に基づいて上記第１電磁駆動手段による上記第１ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第５判別手段とを設けたことを特徴とするものである。

請求項３１に係る発明は、請求項３０に記載の投影型映像表示装置において、
上記第１光検出器の出力に基づいて、上記第１ホルダの光軸方向の位置を制御する第５サーボ手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項３２に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項３０または３１に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第１光検出器の出力に基づいて上記光源から出射される光の発光量を制御する第１発光量制御手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項３３に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項１３に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第２電磁駆動手段に上記第２ホルダを加振させる加振信号を供給する第６加振信号供給手段と、上記第２光検出器の出力に基づいて上記第２電磁駆動手段による上記第２ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第６判別手段とを設けたことを特徴とするものである。

請求項３４に係る発明は、請求項３３に記載の投影型映像表示装置において、
上記第２光検出器の出力に基づいて、上記第２ホルダの光軸方向の位置を制御する第６サーボ手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項３５に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項３３または３４に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第２光検出器の出力に基づいて上記光源から出射される光の発光量を制御する第２発光量制御手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項３６に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項１６に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記電磁駆動手段に上記ホルダを加振させる加振信号を供給する第７加振信号供給手段と、上記フォトリフレクタの出力に基づいて上記電磁駆動手段による上記ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第７判別手段とを設けたことを特徴とするものである。

請求項３７に係る発明は、請求項３６に記載の投影型映像表示装置において、
上記フォトリフレクタの出力に基づいて、上記ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第７サーボ手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項３８に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項１７に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記電磁駆動手段に上記ホルダを加振させる加振信号を供給する第８加振信号供給手段と、上記ホール素子の出力に基づいて上記電磁駆動手段による上記ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第８判別手段とを設けたことを特徴とするものである。

請求項３９に係る発明は、請求項３８に記載の投影型映像表示装置において、
上記ホール素子の出力に基づいて、上記ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第８サーボ手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項４０に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項２０に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記電磁駆動手段に上記ホルダを加振させる加振信号を供給する第９加振信号供給手段と、上記光検出器の出力に基づいて上記電磁駆動手段による上記ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第９判別手段とを設けたことを特徴とするものである。

請求項４１に係る発明は、請求項４０に記載の投影型映像表示装置において、
上記光検出器の出力に基づいて、上記ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第９サーボ手段を設けたことを特徴とするものである。

請求項４２に係る発明は、光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
上記ライトバルブユニットを、請求項４０または４１に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記光検出器の出力に基づいて上記光源から出射される光の発光量を制御する第３発光量制御手段を設けたことを特徴とするものである。

本発明のライトバルブユニットによれば、少なくとも、透過型液晶ライトバルブとその入射面側に配置された入射側偏光板およびフィールドレンズ、あるいは反射型液晶ライトバルブとその入出射面側に配置された１／４波長板およびフィールドレンズとを、簡単な構成で一体的に確実に加振することができる。

また、本発明の投影型映像表示装置によれば、少なくとも、透過型液晶ライトバルブとその入射面側に配置された入射側偏光板およびフィールドレンズ、あるいは反射型液晶ライトバルブとその入出射面側に配置された１／４波長板およびフィールドレンズとを、一体的に確実に加振して塵埃を除去することができるので、装置の信頼性を向上することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態における投影型映像表示装置の概略構成を示すものである。本実施の形態の投影型映像表示装置は、Ｒ，Ｇ，Ｂ用の液晶ライトバルブを有する三板式の液晶プロジェクタを示すもので、筐体１に装填された光学ボックス２および投射レンズ３を有している。

光学ボックス２には、超高圧の水銀ランプ１１および楕円リフレクタ１２から成る光源１３が配置されており、水銀ランプ１１から発せられた光は楕円リフレクタ１２によって反射された後、ＵＶ／ＩＲ（紫外／赤外光）除去フィルタ１４を経てロッドインテグレータ１５に入射する。

ロッドインテグレータ１５を通過した光は、コンデンサレンズ１６および反射ミラー１７を経てダイクロイックミラー１８に入射し、ここでＲ光が反射、その他の光が透過されて、Ｒ光が分離される。このダイクロイックミラー１８で分離されたＲ光は、反射ミラー１９で反射された後、フィールドレンズ２０ａおよび入射側の偏光板２１を経て液晶ライトバルブ（液晶パネル）２２に入射して変調され、その変調されたＲ光（Ｒ光の分光画像）が出射側の偏光板２３を経てダイクロイックプリズム２４に入射される。

ダイクロイックミラー１８を透過した光は、ダイクロイックミラー２５に入射し、ここでＧ光が反射、Ｂ光が透過されて、Ｇ光とＢ光とが分離される。ダイクロイックミラー２５で分離されたＧ光は、フィールドレンズ２０ｂおよび入射側の偏光板２７を経て液晶ライトバルブ２８に入射して変調され、その変調されたＧ光（Ｇ光の分光画像）が出射側の偏光板２９を経てダイクロイックプリズム２４に入射される。

また、ダイクロイックミラー２５で分離されたＢ光は、リレーレンズ３０、反射ミラー３１、リレーレンズ３２、反射ミラー３３、フィールドレンズ２０ｃおよび入射側の偏光板３４を経て液晶ライトバルブ３５に入射して変調され、その変調されたＢ光（Ｂ光の分光画像）が出射側の偏光板３６を経てダイクロイックプリズム２４に入射される。

ダイクロイックプリズム２４に入射したＲ，Ｇ，Ｂ光の分光画像は、該ダイクロイックプリズム２４で合成され、その合成像が投射レンズ３により図示しないスクリーンに投影される。

さらに、ランプ１３や液晶ライトバルブ２２，２８，３５等を冷却すると共に、後述する加振手段によって液晶ライトバルブ２２，２８，３５およびそれらの出射側の偏光板２３，２９，３６から離脱した塵埃粒子を外部に吹き飛ばすため、光学ブロック２内への外気導入用のファン３７と排気用のファン３８が設けられている。なお、図１では、ファン３７によって導入された外気が光学ブロック２内にこもることなく、ファン３８からスムーズに排気されるように、光学ブロック２内に排気ダクト３９を設けて、導入された外気が光学ブロック２内の適宜の箇所から排気ダクト３９に逃げるようにしてある。

本実施の形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂ光を変調する液晶ライトバルブ２２，２８，３５と、対応するフィールドレンズ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、入射側の偏光板２１，２７，３４および出射側の偏光板２３，２９，３６とを有して、それぞれライトバルブユニットを構成する。

以下、ライトバルブユニットの構成について説明するが、Ｒ，Ｇ，Ｂ光用の各ライトバルブユニットは同一構成であるので、Ｒ光を変調する液晶ライトバルブ２２、フィールドレンズ２０ａ、入射側の偏光板２１および出射側の偏光板２３を有するライトバルブユニットについて、代表して説明する。

図２〜図４はライトバルブユニットの構成を説明するための図で、図２は要部の部分断面図、図３は図２のＡ矢視方向から見た正面図、図４は図３に示す弾性支持部材および補助筒の部分斜視図である。

このライトバルブユニット４０は、図１に示したダイクロイックプリズム２４に取り付けられる補助支持部材であるユニット受け４１を有しており、このユニット受け４１には、ホルダ５１に保持された液晶ライトバルブ２２、入射側の偏光板２１およびフィールドレンズ２０ａを複数の板バネで支持するための第１支持部材である液晶ライトバルブ支持部材４２と、ホルダ７１に保持された出射側の偏光板２３を複数の板バネで支持するための第２支持部材である偏光板支持部材４３とが、光軸の傾きを調整可能に圧縮コイルバネや皿バネを介して複数の調整ネジ４４によって取り付けられている。なお、ユニット受け４１に偏光板支持部材４３を複数の取り付けネジによって取り付け、この偏光板支持部材４３に液晶ライトバルブ支持部材４２を光軸の傾きを調整可能に圧縮コイルバネや皿バネを介して複数の調整ネジ４４によって取り付けたり、あるいはユニット受け４１に液晶ライトバルブ支持部材４２を複数の取り付けネジによって取り付け、この液晶ライトバルブ支持部材４２に偏光板支持部材４３を光軸の傾きを調整可能に圧縮コイルバネや皿バネを介して複数の調整ネジ４４によって取り付けたりすることもできる。

ユニット受け４１には、変調された投射光が出射する開口部４１ａの周囲に突起部４１ｂが形成されており、この突起部４１ｂを、ダイクロイックプリズム２４の二次加工面に接着固定することで、ダイクロイックプリズム２４に取り付けられるようになっている。

液晶ライトバルブ支持部材４２および偏光板支持部材４３は、それぞれ磁性材からなり、適宜の箇所において位置決めピン４５により相対位置が位置決めされて固定されている。

液晶ライトバルブ２２は、パネル押え板２２ａを介して第１ホルダであるホルダ５１に保持されており、偏光板２１はパネル押え板２２ａの表面に接合されてホルダ５１に保持され、フィールドレンズ２０ａはレンズ枠６３を介してホルダ５１に保持されている。

フィールドレンズ２０ａの入射面側には、ホルダ５１の光軸方向の位置およびライトバルブユニット４０を通過する投射光の光量を検出するため、第１ホログラム素子であるホログラム素子８１ａが保持されており、このホログラム素子８１ａには投射光の周辺光を回折させて集光するレンズパワーを有する輪帯形状の反射型回折格子が形成されている。また、フィールドレンズ２０ａの前焦点近傍には、ホログラム素子８１ａでの回折光を受光する第１光検出器である光検出器８２ａが配置されている。この光検出器８２ａは、ホルダ５１の光軸方向の位置を検出するため、半導体位置検出器や、ホログラム素子８１ａの回折方向に延在する一次元受光アレイ、あるいは回折方向に少なくとも２分割された受光領域を有するピンフォトダイオードから構成されており、図示しない中間部材を介して液晶ライトバルブ支持部材４２に支持されて、フレキシブル配線基板６６を介して所要の回路に接続される。

ホルダ５１には、その対向する両側面に、第１弾性支持手段である２枚の板バネ５２ａ，５２ｂのそれぞれの一端部が固定されている。板バネ５２ａ，５２ｂのそれぞれの他端部は、液晶ライトバルブ支持部材４２に形成された一対の立ち上がり部４２ａを貫通して、一対の立ち上がり部４２ａ上に跨って固定された第１プリント基板であるプリント基板５３ａに半田付けして固定され、これによりフィールドレンズ２０ａ、偏光板２１および液晶ライトバルブ２２を保持するホルダ５１を変位可能に液晶ライトバルブ支持部材４２に支持している。

なお、板バネ５２ａ，５２ｂは、ホルダ５１をスムーズに変位可能とするため、図４に詳細に示すように、幅方向中央部が長さ方向に亘って開口していると共に、ホルダ５１側の取り付け端部は、Ｕ字状にくびれており、このくびれ部分にシリコンゲル等のダンパ材５４が保持されている。また、立ち上がり部４２ａには、板バネ５２ａ，５２ｂが貫通する補助筒５５ａ，５５ｂが取り付けられ、これら補助筒５５ａ，５５ｂの内部に、シリコンゲル等のダンパ材５６が充填されている。

プリント基板５３ａには、ホルダ５１側の表面で、一対の立ち上がり部４２ａの間に位置して、光軸方向に延在する空芯の第１コイルであるコイル６１ａが装着されている。本実施の形態では、液晶ライトバルブ支持部材４２に、コイル６１ａのコア内に進入するヨーク片４２ｂを一体に設けている。また、コイル６１ａと対向するホルダ５１の側面には、厚さ方向に磁化された第１永久磁石である永久磁石６２ａが取り付けられている。

同様に、ホルダ５１のプリント基板５３ａ側とは対向側にも、液晶ライトバルブ支持部材４２に固定されて第１プリント基板であるプリント基板５３ｂが設けられて、このプリント基板５３ｂに光軸方向に延在する空芯の第１コイルであるコイル６１ｂが装着されていると共に、コイル６１ｂと対向するホルダ５１の側面に、厚さ方向に磁化された第１永久磁石である永久磁石６２ｂが取り付けられている。

コイル６１ａ，６１ｂには、フレキシブル配線基板６６を介して位相が１８０度ずれた交番電流が選択的に供給され、これにより永久磁石６２ａ，６２ｂとの電磁作用によって、ホルダ５１が板バネ５２ａ，５２ｂのくびれ部分を支点にして、光軸方向の前後に回動振動して、フィールドレンズ２０ａ、偏光板２１および液晶ライトバルブ２２に付着した塵埃を除去するようになっている。すなわち、コイル６１ａ，６１ｂと永久磁石６２ａ，６２ｂとにより、ムービングマグネット方式の第１電磁駆動手段が構成されている。なお、液晶ライトバルブ２２は、フレキシブル配線基板６６を介して駆動信号が供給されるようになっている。また、液晶ライトバルブ２２の入射側表面には、入射光（この場合には、Ｒ光）に対する反射防止膜が施されている。

偏光板２３は、第２ホルダであるホルダ７１に保持されて、ホルダ５１の場合と同様の構成からなる第２弾性支持手段により、偏光板支持部材４３に形成された一対の立ち上がり部４３ａに変位可能に支持されていると共に、ホルダ５１の場合と同様の構成からなるムービングマグネット方式の第２電磁駆動手段により駆動されるようになっている。なお、図２において、符号７２ａ，７２ｂは、第２プリント基板を示しており、符号７３ａ，７３ｂはプリント基板７２ａ，７２ｂに装着した第２コイルを示しており、符号４３ｂはコイル７３ａのコア内に進入するように偏光板支持部材４３に一体に形成されたヨーク片を示しており、符号７４ａ，７４ｂはコイル７３ａ，７３ｂとそれぞれ対向してホルダ７１に設けられた厚さ方向に磁化された第２永久磁石を示しており、コイル７３ａ，７３ｂに、フレキシブル配線基板６６を介して位相が１８０度ずれた交番電流が選択的に供給されることにより、ホルダ７１が光軸方向の前後に回動振動して偏光板２３に付着した塵埃を除去するようになっている。

ホルダ７１には、その光軸方向の位置およびこのライトバルブユニット４０を透過する投射光の光量を検出するため、偏光板２３の出射側に第２ホログラム素子であるホログラム素子８１ｂが保持されている。このホログラム素子８１ｂには、投射光の周辺光を回折させて集光させるレンズパワーを有する輪帯形状の透過型回折格子が形成されている。また、ユニット受け４１には、回折格子での回折光を受光する第２光検出器である光検出器８２ｂが設けられている。光検出器８２ｂは、ホルダ７１の光軸方向の位置を検出するため、半導体位置検出器、回折格子の回折方向に延在する一次元受光アレイ、あるいは回折方向に少なくとも２分割された受光領域を有するピンフォトダイオードから構成されており、フレキシブル配線基板６６を介して所要の回路に接続される。なお、回折格子は、輪帯形状に限らず、ホログラム素子８１ｂの出射面側全面に形成して、投射光全体の回折光を光検出器８２ｂで受光するようにすることもできる。また、回折格子は、偏光板２３の出射面に直接形成することもでき、これにより上記のホログラム素子８１ｂを省くこともできる。

次に、本実施の形態に係る投影型映像表示装置の制御回路の構成について説明する。

図５は、制御回路の概略構成を示すブロック図である。図５において、ライトバルブユニットについては、図２〜図４に示したＲ光を変調するライトバルブユニット４０の一部の回路構成を示し、Ｇ光およびＢ光を変調するライトバルブユニットについては、Ｒ光を変調するライトバルブユニット４０と同様の回路構成であるので、図示を省略してある。

この制御回路は、操作スイッチ１０１、ＣＰＵ１０２、発振回路（ＯＳＣ）１０３、第１ホルダ用共振駆動回路１０４、第２ホルダ用共振駆動回路１０５、判別回路１０６、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路１０７、サーボ回路１０８、温度センサ１０９、ファン駆動回路１１０、光源駆動回路１１１、オートパワーコントロール（ＡＰＣ）回路１１２、および表示回路１１３を有している。

操作スイッチ１０１は、赤外線式のリモコンや手動操作によって投影型映像表示装置の電源をオン／オフするもので、そのオン／オフ状態はＣＰＵ１０２で検出される。

ＯＳＣ１０３は、ＣＰＵ１０２の制御のもとに選択的に駆動され、その発振周波数によって第１ホルダ用共振駆動回路１０４および第２ホルダ用共振駆動回路１０５を介してホルダ５１用のコイル６１ａ，６１ｂおよびホルダ７１用のコイル７３ａ，７３ｂがそれぞれ駆動されるようになっている。なお、実際には、ＯＳＣ１０３は、ホルダ５１の質量およびこれを支持する板バネのバネ定数やホルダ７１の質量およびこれを支持する板バネのバネ定数にそれぞれ対応する２つの共振周波数を発振して、第１ホルダ用共振駆動回路１０４および第２ホルダ用共振駆動回路１０５に供給するようになっているが、図５では、ホルダ５１，７１の質量およびそれらを支持する板バネのバネ定数が同一である場合を示している。

判別回路１０６は、例えばウインドコンパレータにより構成され、ホルダ５１およびホルダ７１の加振時に、液晶ライトバルブ支持部材４２に支持された光検出器８２ａおよびユニット受け４１に設けられた光検出器８２ｂの出力に基づいて、ホルダ５１用のコイル６１ａ，６１ｂおよびホルダ７１用のコイル７３ａ，７３ｂの断線をそれぞれ検出するもので、それらの検出結果はＣＰＵ１０２に供給される。

Ａ／Ｄ変換回路１０７は、光検出器８２ａ，８２ｂからのアナログ出力信号をデジタル信号に変換してサーボ回路１０８に供給する。

サーボ回路１０８は、ゲイン回路や位相補償回路等を有しており、ＣＰＵ１０２の制御のもとに選択的に駆動されて、Ａ／Ｄ変換回路１０７の出力に基づいてコイル６１ａ，６１ｂ；７３ａ，７３ｂに駆動電流を供給し、これによりホルダ５１，７１をそれぞれ光軸に対して所定の姿勢に位置決めするようになっている。

温度センサ１０９は、例えば光源１３の近傍に配置され、その出力はＣＰＵ１０２に供給される。

ファン駆動回路１１０は、外気導入用のファン３７および排気用のファン３８を駆動するもので、操作スイッチ１０１の状態および温度センサ１０９の出力に基づいてＣＰＵ１０２により制御されるようになっている。

光源駆動回路１１１は、ＣＰＵ１０２により制御されて水銀ランプ１１を駆動する。また、ＡＰＣ回路１１２は、ＣＰＵ１０２により制御され、光検出器８２ａおよび／または８２ｂの出力に基づいて光源駆動回路１１１を介して水銀ランプ１１の発光量を制御するようになっている。なお、ＡＰＣ回路１１２は、上記のＲ光用の偏光板２３に対応して設けられた光検出器８２ａ，８２ｂ、あるいはＧ光用の偏光板に対応して設けられた光検出器やＢ光用の偏光板に対応して設けられた光検出器のいずれか一つの出力のみ入力して発光量を制御するようにしてもよいし、これら三つの光検出器の出力を入力して、水銀ランプ１１から出射される可視光であるＲ，Ｇ，Ｂの領域毎のピーク値に基づいた加重平均値から発光量を制御するようにしてもよい。

表示回路１１３は、ＣＰＵ１０２によって制御されるもので、メッセージ等を表示する表示素子や、ホルダ５１やホルダ７１の加振動作状態や、ファン３７，３８の動作状態を表示する赤色、緑色、黄色等の複数のＬＥＤを有している。

なお、ＣＰＵ１０２は、操作スイッチ１０１の状態、判別回路１０６および温度センサ１０９の出力に基づいて所定のプログラムに従って各部の動作を制御するもので、このＣＰＵ１０２には、ホルダ５１，７１の加振時間やファン３７，３８の駆動時間等をプログラムに従った各種の設定時間駆動するための複数のタイマを内蔵している。

以下、本実施の形態の要部の動作について、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。

先ず、操作スイッチ１０１により電源がオンされたのをＣＰＵ１０２によって検出したら（ステップＳ１）、光源駆動回路１１１を介して水銀ランプ１１を点灯させると共に、第１ホルダ（ホルダ５１）の加振（ステップＳ２）、第２ホルダ（ホルダ７１）の加振（ステップＳ３）および外気導入用・排気用ファン３７，３８の駆動（ステップＳ４）を並行して開始させる。

すなわち、電源オンによってＯＳＣ１０３を駆動し、その出力に基づいて、第１ホルダ用共振駆動回路１０４を介してコイル６１ａ，６１ｂに位相が１８０度ずれた所要の交番電流を供給してホルダ５１を回動加振させると共に、第２ホルダ用共振駆動回路１０５を介してコイル７３ａ，７３に同様に位相が１８０度ずれた所要の交番電流を供給してホルダ７１を回動加振させる。また、ファン駆動回路１１０を介してファン３７，３８を駆動する。

ホルダ５１の加振を開始したら、表示回路１１３における第１ホルダ動作表示用の例えば緑色ＬＥＤを点灯させる（ステップＳ５）と共に、ＣＰＵ１０２の内蔵タイマをリセットして（ステップＳ６）、第１設定時間（例えば、１５秒）が経過したか否かを監視する（ステップＳ７）。また、この第１設定時間中、ＣＰＵ１０２は、判別回路１０６の出力に基づいて、ホルダ５１が正常に加振されているか否か、すなわちコイル６１ａ，６１ｂの断線等の異常があるか否かを判断し（ステップＳ８）、異常がある場合には、第１ホルダ用共振駆動回路１０４からのコイル６１ａ，６１ｂへの電流の供給を遮断して、ホルダ５１の加振を中止する（ステップＳ９）。

これに対し、ホルダ５１が正常に加振され、かつ第１設定時間が経過したら、引き続き第２設定時間（第１設定時間経過時点から例えば１５秒）が経過するまでホルダ５１を加振させ（ステップＳ１０）、その時間が経過した時点でホルダ５１の加振を終了させる（ステップＳ１１）。

ホルダ７１の加振においても、上記と同様に、表示回路１１３における第２ホルダ動作表示用の例えば赤色ＬＥＤを点灯させる（ステップＳ１２）と共に、ＣＰＵ１０２の内蔵タイマをリセットして（ステップＳ１３）、第３設定時間（例えば、１５秒）が経過したか否かを監視する（ステップＳ１４）。また、この第３設定時間中、ＣＰＵ１０２は、判別回路１０６の出力に基づいて、ホルダ７１が正常に加振されているか否か、すなわちコイル７３ａ，７３ｂに断線等の異常があるか否かを判断し（ステップＳ１５）、異常がある場合には、第２ホルダ用共振駆動回路１０５からのコイル７３ａ，７３ｂへの電流の供給を遮断して、ホルダ７１の加振を中止する（ステップＳ１６）。

これに対し、ホルダ７１が正常に加振され、かつ第３設定時間が経過したら、引き続き第４設定時間（第３設定時間経過時点から例えば１５秒）が経過するまでホルダ７１を加振させ（ステップＳ１７）、その時間が経過した時点でホルダ７１の加振を終了させる（ステップＳ１８）。

一方、外気導入用・排気用のファン３７，３８の駆動においては、その駆動開始により表示回路１１３におけるファン動作表示用の例えば黄色ＬＥＤを点灯させる（ステップＳ１９）と共に、該表示回路１１３の表示素子に例えば「塵埃除去動作中」のメッセージを表示させ（ステップＳ２０）、さらにＣＰＵ１０２の内蔵タイマをリセットして（ステップＳ２１）、第５設定時間（例えば、６０秒〜９０秒の任意の時間）が経過したか否かを監視する（ステップＳ２２）。

この第５設定時間が経過したら、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ８やステップＳ１５の判断結果が正常であったか否か、すなわち第１ホルダであるホルダ５１および第２ホルダであるホルダ７１の加振が正常であったか否かを判定し（ステップＳ２３）、異常があった場合には、表示回路１１３の対応する緑色ＬＥＤや赤色ＬＥＤを点滅させたり、表示素子にその旨のメッセージ、例えば「第１ホルダ加振異常」や「第２ホルダ加振異常」を表示させたりする異常表示を行って（ステップＳ２４）、全ての動作を終了する。

これに対し、ホルダ５１，７１の加振が正常である場合には、対応する赤色ＬＥＤおよび黄色ＬＥＤを消灯させると共に、ファン用の黄色ＬＥＤを消灯させる（ステップＳ２５）。

その後、ＣＰＵ１０２は、ステップＳ２３での正常判定をトリガとして、サーボ回路１０８の駆動に切り替え、これによりＡ／Ｄ変換回路１０７から得られる光検出器８２ａ，８２ｂの出力に基づいて、ホルダ５１，７１をそれぞれ所定の姿勢とするようにサーボ制御を開始する（ステップＳ２６）と共に、温度センサ１０９の出力を監視して設定温度以下か否かを判断し（ステップＳ２７）、設定温度を超えるときはファン３７，３８を駆動して（ステップＳ２８）、光学ボックス２内を設定温度以下に維持する。

上記のステップＳ２６〜Ｓ２８を、操作スイッチ１０１による電源のオフが検出されるまで（ステップＳ２９）繰り返し、電源のオフが検出されたら全ての動作を終了する。

以上のように、本実施の形態によれば、Ｒ，Ｇ，Ｂ光を変調する液晶ライトバルブ２２，２８，３５の各々と、対応するフィールドレンズ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ、入射側の偏光板２１，２７，３４および出射側の偏光板２３，２９，３６とを、それぞれライトバルブユニットとして、各ユニットのフィールドレンズ、入射側偏光板および液晶ライトバルブを保持する第１ホルダと、出射側の偏光板を保持する第２ホルダとを、それぞれ板バネを介して光軸方向の前後に回動変位可能に対応する支持部材に支持して、ムービングマグネット方式の一対の電磁駆動手段により駆動するようにしたので、簡単な構成でフィールドレンズ、入射側偏光板および液晶ライトバルブと、出射側の偏光板とをそれぞれ大きな駆動力で加振することができ、これにより塵埃をより確実に除去することができる。しかも、第１ホルダおよび第２ホルダの光軸に対する姿勢をそれぞれ光学的に検出する姿勢検出手段を設け、その出力に基づいて加振動作の異常も検出するようにしたので、信頼性を向上することができる。

（第２実施の形態）
図７は、本発明の第２実施の形態におけるライトバルブユニットの要部の構成を示す図である。

本実施の形態のライトバルブユニットは、反射型の液晶ライトバルブ２２２と、その入出射面側に配置された１／４波長板２２３およびフィールドレンズ２２４とを有するもので、これら液晶ライトバルブ２２２、１／４波長板２２３およびフィールドレンズ２２４はホルダ２７１に保持されて、第１実施の形態と同様に、板バネを介して支持部材２４３に光軸方向の前後に回動変位可能に支持されている。なお、符号２２２ａは、液晶ライトバルブ２２２用のフレキシブル回路基板を示している。

支持部材２４３は、ホルダ２７１の光軸の傾きを調整可能に補助支持部材１２２に支持されている。すなわち、補助支持部材１２２には、２個のピポット支点（突起）１２３が光軸から直角方向に設けられ、その各々の先端部が支持部材２４３に形成された貫通孔を有するピポット受け１２４に当接するようになっている。なお、図７では１個のピポット支点１２３と、そのピポット受け１２４とを示している。

補助支持部材１２２には、各ピポット支点１２３に対応して光軸と反対側にばか穴１２５が形成されて、これらばか穴１２５を通して支持部材２４３に傾き調整手段である調整ネジ１２６がそれぞれ螺着されていると共に、各調整ネジ１２６を巻回して支持部材２４３と補助支持部材１２２との間にコイルバネ１２７が介挿されている。これにより、各調整ネジ１２６を回転させることで、光軸に対するホルダ２７１の傾きが調整可能になっている。

また、補助支持部材１２２には、支持部材２４３側とは反対側の面で、光束通過用の開口部１２２ａの周囲に突起部１２２ｂが形成されている。補助支持部材１２２は、この突起部１２２ｂを介して、光源からの投射光をライトバルブユニットに入射させると共に、該ライトバルブユニットの液晶ライトバルブ２２２で空間変調されて反射される反射投射光を入射投射光と分離して出射させる偏光プリズム（図示せず）に接着固定される。

一方、支持部材２４３には、ホルダ２７１の対向する２つの側面にそれぞれ対向して立ち上がり部２４３ａ，４３ｂが形成されている。これら立ち上がり部２４３ａ，２４３ｂには、プリント基板２７２ａ，２７２ｂのホルダ２７１側の表面に、それぞれ光軸方向に延在して装填されたコイル２７３ａ，２７３ｂが、それらのコア内に立ち上がり部２４３ａ，２４３ｂを進入させた状態で接着固定されている。また、コイル２７３ａ，２７３ｂと対向するホルダ２７１の側面には、厚さ方向に磁化された永久磁石２７４ａ，２７４ｂが設けられている。

なお、一方のコイル２７３ａは、光軸方向に２分割された２つのコイル２７３ａ−１，２７３ａ−２から成っており、それらのコイル間のプリント基板２７２ａには、フォトリフレクタ１３１が設けられている。また、フォトリフレクタ１３１と対向する永久磁石２７４ａ上には、光軸方向に傾斜した非磁性体からなる反射部材１３２が接着固定され、この反射部材１３２に対してフォトリフレクタ１３１から光を照射して、その反射光を受光することにより、その受光出力に基づいて偏光板２３の光軸方向の位置検出が可能となっている。

これにより、コイル２７３ａと永久磁石２７４ａとによりムービングマグネット方式の一方の電磁駆動手段が構成され、コイル２７３ｂと永久磁石２７４ｂとにより他方の電磁駆動手段が構成されて、塵埃除去時には、一対の電磁駆動手段によりホルダ２７１が、第１実施の形態と同様に、光軸方向の前後に回動加振されると共に、その加振動作の正常・異常がフォトリフレクタ１３１の出力に基づいて判定され、サーボ制御時には、フォトリフレクタ１３１の出力に基づいて、一対の電磁駆動手段によりホルダ２７１が駆動されて所定の姿勢に制御されるようになっている。

本実施の形態によれば、調整ネジ１２６を回すことで、ホルダ２７１の光軸に対する傾きを調整できるので、ホルダ２７１に保持された液晶ライトバルブ２２２、１／４波長板２２３およびフィールドレンズ２２４の各部品の加工精度による組み立て誤差を除去することができる。

なお、本実施の形態における光軸傾き調整機構は、第１実施の形態のホルダ５１，７１に対しても適用することができる。また、光源の発光量を制御する場合には、第１実施の形態と同様に、フィールドレンズ２２４の入出射面側に反射型のホログラム素子を設け、その回折光を受光するように支持部材２４３に光検出器を設ければよい。

（第３実施の形態）
図８は、本発明の第３実施の形態におけるライトバルブユニットの要部の構成を示す図である。

本実施の形態は、第２実施の形態に示したライトバルブユニットにおいて、フォトリフレクタ１３１に代えてホール素子１３５を用いて、ホルダ２７１の光軸方向の姿勢や加振動作を検出するようにしたものである。

このため、ホール素子１３５側の永久磁石２７４ａは、コイル２７３ａ−１，２７３ａ−２にそれぞれ対向するように、光軸方向に２つの永久磁石２７４ａ−１，２７４ａ−２に分割されて極性を反転してホルダ２７１に取り付けられ、ホルダ２７１の変位により、永久磁石２７４ａ−１，２７４ａ−２の境界（分割線）がホール素子１３５と対向する領域を移動するようになっている。これにより、ホール素子１３５によって、ホルダ２７１の光軸方向の姿勢や加振動作が検出される。

なお、本実施の形態では、永久磁石２７４ａが２つの永久磁石２７４ａ−１，２７４ａ−２に分割されて極性を反転して取り付けられているので、これら永久磁石２７４ａ−１，２７４ａ−２とそれぞれ対向するコイル２７３ａ−１，２７３ａ−２には、互いに逆方向に駆動電流が供給されることになる。

上記のホール素子１３５によるホルダ２７１の姿勢検出および加振動作の検出機構は、第１実施の形態のホルダ５１，７１に対して適用することもできる。

（第４実施の形態）
図９は、本発明の第４実施の形態におけるライトバルブユニットの要部の構成を示す図で、第１実施の形態の図３に相当するものである。

本実施の形態は、ホルダ５１を変位可能に支持する弾性支持部材として、片側２本ずつの合計４本のＬ字型の板バネや、断面が円形または矩形のワイヤからなるバネ８０ａ〜８０ｄ（８０ｃ，８０ｄは図示せず）を用いて、ホルダ５１をその重心付近で支持している。また、ホルダ５１とバネ８０ａ〜８０ｄとの間には、各バネを覆うようにシリコンゲル等の接着剤が設けられている。バネ８０ａ；８０ｂ，８０ｃ；８０ｄは、それぞれ折り曲げ部４２ａおよび間座１５６ａ；１５６ｂ，１５６ｃ，１５６ｄ（１５６ｃ，１５６ｄは図示せず）を貫通してプリント基板５３ａに半田付けされている。なお、折り曲げ部４２ａのバネ８０ａ；８０ｂ，８０ｃ；８０ｄがそれぞれ貫通する部分は、ホルダ５１側に向けてテーパ状に拡開されており、その内部にはダンピング材としてシリコンゲル１８１が充填されている。

また、コイル６１ａの光軸と直交する両側部分には、永久磁石６２ａと対向して、ホルダ５１を光軸と直交する方向に駆動するためのコイル１８２ａ，１８２ｂが装着されており、これらコイル１８２ａ，１８２ｂのコア内には、ヨーク１８３ａ，１８３ｂが接着固定されている。同様に、コイル６１ａとはホルダ５１を介して反対側に配置されるコイル６１ｂ（図２参照）の光軸と直交する両側部分にも、ホルダ５１を光軸と直交する方向に駆動するためのコイル１８２ｃ，１８２ｄ（図示せず）が装着されていると共に、それらのコイルのコア内にはヨークが接着固定されている。その他の構成は、第１実施の形態と同様である。

本実施の形態では、ホルダ５１の加振動作として、コイル６１ａ，６１ｂを用い、それらの駆動力の発生方向を同一方向とする光軸方向への平行加振、コイル８２ａ〜８２ｄを用い、それらの駆動力の発生方向を同一方向とする光軸と直交する方向への平行加振、コイル８２ａ〜８２ｄを用い、コイル８２ａ，８２ｂとコイル８２ｃ，８２ｄとの駆動力の発生方向を反対方向とする光軸を中心とする回動加振、およびこれらの加振態様を適宜組み合わせた加振、の中から一つまたは複数の加振態様を適宜選択して実行する。

このように、本実施の形態では、フィールドレンズ２０ａ，偏光板２１、液晶ライトバルブ２２を保持するホルダ５１を、４本のバネ８０ａ〜８０ｄを介して液晶ライトバルブ支持部材４２に変位可能に支持すると共に、ホルダ５１を光軸と直交する方向に加振させるコイル８２ａ〜８２ｄを付加したので、ホルダ５１を種々の加振態様で加振することができる。したがって、投影型映像表示装置の使用環境に応じた加振態様でホルダ５１を加振させることができるので、塵埃を効率よく除去することが可能となり、装置の信頼性をより向上することができる。

なお、上記の構成は、ホルダ５１に限らず、出射側の偏光板２３を保持するホルダ７１に対しても適用することができると共に、第２実施の形態のような反射型の液晶ライトバルブ２２２、１／４波長板２２３およびフィールドレンズ２２４を保持するホルダ２７１に対しても適用することができる。また、本実施の形態では、ホルダ５１を光軸と直交する方向に駆動するコイルを、光軸方向へ駆動するコイル上に重ねて設けたが、例えば図１０に示すように、光軸方向駆動用のコイル８５と光軸直交方向駆動用のコイル８６とを同一平面に並べて配置するように、それぞれのコイルのコア内にプリント基板（図示せず）に結合された磁性体（ヨーク）８７，８８を進入させて接着固定することもできる。

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、上記実施の形態では、投影型映像表示装置の電源をオンした際に、塵埃除去動作を行うようにしたが、操作スイッチの操作による水銀ランプの消灯に同期して、第１ホルダおよび第２ホルダを加振させると共に、外気導入用ファンおよび排気用ファンを駆動して塵埃除去動作を行うように構成することもできる。このようにすれば、投影型映像表示装置による映像の投影開始までの時間を短縮することができる。また、塵埃除去動作は、上述した電源オン時や水銀ランプのオフ時に限らず、適宜のタイミングで行うこともできる。また、電磁駆動手段による加振や位置制御（サーボ制御）は、ムービングコイル方式とすることもできる。さらに、上記実施の形態では、一つの光源１３を用いたが、２灯式等、複数の光源を用いる場合にも有効に適用することができる。

また、第２実施の形態で示したフォトリフレクタ１３１を用いるホルダ２７１の姿勢および加振動作検出機構や、第３実施の形態で示したホール素子１３５を用いるホルダ２７１の姿勢および加振動作検出機構は、第１実施の形態や第４実施の形態におけるホルダ５１やホルダ７１に対しても適用することができる。

本発明の第１実施の形態に係る投影型映像表示装置の概略構成を示す図である。 図１に示すライトバルブユニットの要部の構成を示す部分断面図である。 図２のＡ矢視方向から見たライトバルブユニットの正面図である。 図３に示す弾性支持部材および補助筒の部分斜視図である。 第１実施の形態に係る投影型映像表示装置の制御回路の概略構成を示すブロック図である。 第１実施の形態の要部の動作を示すフローチャートである。 本発明の第２実施の形態に係るライトバルブユニットの要部の構成を示す図である。 同じく、第３実施の形態に係るライトバルブユニットの要部の構成を示す図である。 本発明の第４実施の形態に係るライトバルブユニットの要部の構成を示す図である。 第４実施の形態の変形例を説明するための図である。

符号の説明

１ 筐体
２ 光学ボックス
３ 投射レンズ
１１ 水銀ランプ
１２ 楕円リフレクタ
１３ 光源
１４ ＵＶ／ＩＲ除去フィルタ
１５ ロッドインテグレータ
１６ コンデンサレンズ
１７，１９，３１，３３ 反射ミラー
１８，２５ ダイクロイックミラー
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２２４ フィールドレンズ
２１，２３，２７，２９，３４，３６，２２３ 偏光板
２２，２８，３５，２２２ 液晶ライトバルブ（液晶パネル）
２４ ダイクロイックプリズム
３０，３２ リレーレンズ
３７，３８ ファン
３９ 排気ダクト
４０ ライトバルブユニット
４１ ユニット受け
４２ 液晶ライトバルブ支持部材
４３ 偏光板支持部材
４４ 調整ネジ
４５ 位置決めピン
５１，７１，２７１ ホルダ
５２ａ，５２ｂ 板バネ
５３ａ，５３ｂ，７２ａ，７２ｂ，２７２ａ，２７２ｂ プリント基板
５４，５６ ダンパ材
５５ａ，５５ｂ 補助筒
６１ａ，６１ｂ，７３ａ，７３ｂ，８５，８６，１８２ａ，１８２ｂ，２７３ａ−１，２７３ａ−２ コイル
６２ａ，６２ｂ，７４ａ，７４ｂ，２７４ａ，２７４ｂ 永久磁石
６３ レンズ枠
６６ フレキシブル配線基板
８０ａ，８０ｂ バネ
８１ａ，８１ｂ ホログラム素子
８２ａ，８２ｂ 光検出器
８７，８８，１８３ａ，１８３ｂ ヨーク
１０１ 操作スイッチ
１０２ ＣＰＵ
１０３ 発振回路（ＯＳＣ）
１０４ 第１ホルダ用共振駆動回路
１０５ 第２ホルダ用共振駆動回路
１０６ 判別回路
１０７ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換回路
１０８ サーボ回路
１０９ 温度センサ
１１０ ファン駆動回路
１１１ 光源駆動回路
１１２ オートパワーコントロール（ＡＰＣ）回路
１１３ 表示回路
１２２ 補助支持部材
１２３ ピポット支点（突起）
１２４ ピポット受け
１２５ ばか穴
１２６ 調整ネジ
１２７ コイルバネ
１３１ フォトリフレクタ
１３２ 反射部材
１３５ ホール素子
１８１ シリコンゲル
２４３ 支持部材

Claims (42)

1. 投影型映像表示装置に装填されるライトバルブユニットであって、
   透過型液晶ライトバルブとその入射面側に配置される入射側偏光板およびフィールドレンズとを一体的に保持する第１ホルダと、
   上記透過型液晶ライトバルブの出射面側に配置される出射側偏光板を保持する第２ホルダと、
   上記第１ホルダを支持するための第１支持部材と、
   上記第１支持部材に結合されて上記第２ホルダを支持するための第２支持部材と、
   上記第１ホルダを変位可能に上記第１支持部材に支持する第１弾性支持手段と、
   上記第１ホルダまたは上記第１支持部材の一方の側に設けた第１コイルおよび他方の側に設けた第１永久磁石を有して上記第１ホルダを駆動する第１電磁駆動手段と、
   を有することを特徴とするライトバルブユニット。
2. 上記第１コイルは、第１プリント基板に接合して、該第１プリント基板を上記第１コイルが光軸方向に延在するように上記第１支持部材に固定し、
   上記第１永久磁石は、その厚さ方向を磁極面として上記第１コイルと対向して上記第１ホルダに固定したことを特徴とする請求項１に記載のライトバルブユニット。
3. 上記第１プリント基板には、第１フォトリフレクタを設け、
   上記第１ホルダには、光軸方向に傾斜して上記第１フォトリフレクタからの光を反射させる第１反射部材を設けて、
   上記第１フォトリフレクタの出力に基づいて上記第１ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とする請求項２に記載のライトバルブユニット。
4. 上記第１永久磁石は、光軸方向に２分割して厚さ方向の磁極面を逆極性にして配置し、
   上記第１プリント基板には、上記第１永久磁石の分割境界線に対向するように第１ホール素子を設けて、
   上記第１ホール素子の出力に基づいて上記第１ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とする請求項２に記載のライトバルブユニット。
5. 上記第１支持部材および／または上記第２支持部材を、上記第１ホルダおよび／または上記第２ホルダの光軸の傾きを調整可能に支持する補助支持部材と、
   上記補助支持部材に対して上記第１ホルダおよび／または上記第２ホルダの光軸の傾きを調整する傾き調整手段と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のライトバルブユニット。
6. 上記第２ホルダを光軸方向に変位可能に上記第２支持部材に支持する第２弾性支持手段と、
   上記第２ホルダまたは上記第２支持部材の一方の側に設けた第２コイルおよび他方の側に設けた第２永久磁石を有して上記第２ホルダを駆動する第２電磁駆動手段と、
   を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のライトバルブユニット。
7. 上記第２コイルは、第２プリント基板に接合して、該第２プリント基板を上記第２コイルが光軸方向に延在するように上記第２支持部材に固定し、
   上記第２永久磁石は、その厚さ方向を磁極面として上記第２コイルと対向して上記第２ホルダに固定したことを特徴とする請求項６に記載のライトバルブユニット。
8. 上記第２プリント基板には、第２フォトリフレクタを設け、
   上記第２ホルダには、光軸方向に傾斜して上記第２フォトリフレクタからの光を反射させる第２反射部材を設けて、
   上記第２フォトリフレクタの出力に基づいて上記第２ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とする請求項７に記載のライトバルブユニット。
9. 上記第２永久磁石は、光軸方向に２分割して厚さ方向の磁極面を逆極性にして配置し、
   上記第２プリント基板には、上記第２永久磁石の分割境界線に対向するように第２ホール素子を設けて、
   上記第２ホール素子の出力に基づいて上記第２ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とする請求項７に記載のライトバルブユニット。
10. 上記第１支持部材および上記第２支持部材は、共通のユニット受けに固定し、
    上記第１ホルダには、上記フィールドレンズの入射側に入射光の一部を回折反射させる第１ホログラム素子を設け、
    上記第１支持部材には、上記第１ホログラム素子での回折光を受光する第１光検出器を設けたことを特徴とする請求項６乃至９のいずれか一項に記載のライトバルブユニット。
11. 上記第１光検出器は、上記第１ホログラム素子での回折方向に２分割された受光領域を有する光検出器または半導体位置検出器からなることを特徴とする請求項１０に記載のライトバルブユニット。
12. 上記第１支持部材および上記第２支持部材は、共通のユニット受けに固定し、
    上記第２ホルダには、上記出射側偏光板の出射側に透過光の一部を回折させる第２ホログラム素子を設け、
    上記ユニット受けには、上記第２ホログラム素子での回折光を受光する第２光検出器を設けたことを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか一項に記載のライトバルブユニット。
13. 上記第２光検出器は、上記第２ホログラム素子での回折方向に２分割された受光領域を有する光検出器または半導体位置検出器からなることを特徴とする請求項１２に記載のライトバルブユニット。
14. 投影型映像表示装置に装填されるライトバルブユニットであって、
    反射型液晶ライトバルブとその入出射面側に配置される１／４波長板およびフィールドレンズとを一体的に保持するホルダと、
    上記ホルダを支持するための支持部材と、
    上記ホルダを変位可能に上記支持部材に支持する弾性支持手段と、
    上記ホルダまたは上記支持部材の一方の側に設けたコイルおよび他方の側に設けた永久磁石を有して上記ホルダを駆動する電磁駆動手段と、
    を有することを特徴とするライトバルブユニット。
15. 上記コイルはプリント基板に接合して、該プリント基板を上記コイルが光軸方向に延在するように上記支持部材に固定し、
    上記永久磁石は、その厚さ方向を磁極面として上記コイルと対向して上記ホルダに固定したことを特徴とする請求項１４に記載のライトバルブユニット。
16. 上記プリント基板にはフォトリフレクタを設け、
    上記ホルダには、光軸方向に傾斜して上記フォトリフレクタからの光を反射させる反射部材を設けて、
    上記フォトリフレクタの出力に基づいて上記ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とする請求項１５に記載のライトバルブユニット。
17. 上記永久磁石は、光軸方向に２分割して厚さ方向の磁極面を逆極性にして配置し、
    上記プリント基板には、上記永久磁石の分割境界線に対向するようにホール素子を設けて、
    上記ホール素子の出力に基づいて上記ホルダの光軸方向の姿勢を検出し得るよう構成したことを特徴とする請求項１５に記載のライトバルブユニット。
18. 上記支持部材を、上記ホルダの光軸の傾きを調整可能に支持する補助支持部材と、
    上記補助支持部材に対して上記ホルダの光軸の傾きを調整する傾き調整手段と、
    を有することを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか一項に記載のライトバルブユニット。
19. 上記ホルダには、上記フィールドレンズの入射側に入射光の一部を回折反射させるホログラム素子を設け、
    上記支持部材には、上記ホログラム素子での回折光を受光する光検出器を設けたことを特徴とする請求項１４乃至１８のいずれか一項に記載のライトバルブユニット。
20. 上記光検出器は、上記ホログラム素子での回折方向に２分割された受光領域を有する光検出器または半導体位置検出器からなることを特徴とする請求項１９に記載のライトバルブユニット。
21. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項１乃至２０のいずれか一項に記載のライトバルブユニットをもって構成したことを特徴とする投影型映像表示装置。
22. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項３に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第１電磁駆動手段に上記第１ホルダを加振させる加振信号を供給する第１加振信号供給手段と、上記第１フォトリフレクタの出力に基づいて上記第１電磁駆動手段による上記第１ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第１判別手段とを設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
23. 上記第１フォトリフレクタの出力に基づいて、上記第１ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第１サーボ手段を設けたことを特徴とする請求項２２に記載の投影型映像表示装置。
24. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項４に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第１電磁駆動手段に上記第１ホルダを加振させる加振信号を供給する第２加振信号供給手段と、上記第１ホール素子の出力に基づいて上記第１電磁駆動手段による上記第１ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第２判別手段とを設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
25. 上記第１ホール素子の出力に基づいて、上記第１ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第２サーボ手段を設けたことを特徴とする請求項２４に記載の投影型映像表示装置。
26. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項８に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第２電磁駆動手段に上記第２ホルダを加振させる加振信号を供給する第３加振信号供給手段と、上記第２フォトリフレクタの出力に基づいて上記第２電磁駆動手段による上記第２ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第３判別手段とを設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
27. 上記第２フォトリフレクタの出力に基づいて、上記第２ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第３サーボ手段を設けたことを特徴とする請求項２６に記載の投影型映像表示装置。
28. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項９に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第２電磁駆動手段に上記第２ホルダを加振させる加振信号を供給する第４加振信号供給手段と、上記第２ホール素子の出力に基づいて上記第２電磁駆動手段による上記第２ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第４判別手段とを設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
29. 上記第２ホール素子の出力に基づいて、上記第２ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第４サーボ手段を設けたことを特徴とする請求項２８に記載の投影型映像表示装置。
30. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項１１に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第１電磁駆動手段に上記第１ホルダを加振させる加振信号を供給する第５加振信号供給手段と、上記第１光検出器の出力に基づいて上記第１電磁駆動手段による上記第１ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第５判別手段とを設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
31. 上記第１光検出器の出力に基づいて、上記第１ホルダの光軸方向の位置を制御する第５サーボ手段を設けたことを特徴とする請求項３０に記載の投影型映像表示装置。
32. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項３０または３１に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第１光検出器の出力に基づいて上記光源から出射される光の発光量を制御する第１発光量制御手段を設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
33. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項１３に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第２電磁駆動手段に上記第２ホルダを加振させる加振信号を供給する第６加振信号供給手段と、上記第２光検出器の出力に基づいて上記第２電磁駆動手段による上記第２ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第６判別手段とを設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
34. 上記第２光検出器の出力に基づいて、上記第２ホルダの光軸方向の位置を制御する第６サーボ手段を設けたことを特徴とする請求項３３に記載の投影型映像表示装置。
35. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項３３または３４に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記第２光検出器の出力に基づいて上記光源から出射される光の発光量を制御する第２発光量制御手段を設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
36. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項１６に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記電磁駆動手段に上記ホルダを加振させる加振信号を供給する第７加振信号供給手段と、上記フォトリフレクタの出力に基づいて上記電磁駆動手段による上記ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第７判別手段とを設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
37. 上記フォトリフレクタの出力に基づいて、上記ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第７サーボ手段を設けたことを特徴とする請求項３６に記載の投影型映像表示装置。
38. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項１７に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記電磁駆動手段に上記ホルダを加振させる加振信号を供給する第８加振信号供給手段と、上記ホール素子の出力に基づいて上記電磁駆動手段による上記ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第８判別手段とを設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
39. 上記ホール素子の出力に基づいて、上記ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第８サーボ手段を設けたことを特徴とする請求項３８に記載の投影型映像表示装置。
40. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項２０に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記電磁駆動手段に上記ホルダを加振させる加振信号を供給する第９加振信号供給手段と、上記光検出器の出力に基づいて上記電磁駆動手段による上記ホルダの加振動作の正常・異常を判別する第９判別手段とを設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
41. 上記光検出器の出力に基づいて、上記ホルダの光軸方向の姿勢を制御する第９サーボ手段を設けたことを特徴とする請求項４０に記載の投影型映像表示装置。
42. 光源からの光をライトバルブユニットにより空間変調して投射手段により拡大投射する投影型映像表示装置において、
    上記ライトバルブユニットを、請求項４０または４１に記載のライトバルブユニットをもって構成すると共に、上記光検出器の出力に基づいて上記光源から出射される光の発光量を制御する第３発光量制御手段を設けたことを特徴とする投影型映像表示装置。
    
    

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