JPH09120046A

JPH09120046A - 投写型表示装置

Info

Publication number: JPH09120046A
Application number: JP7276044A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Fujimori; 基行藤森
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-10-24
Filing date: 1995-10-24
Publication date: 1997-05-06

Abstract

(57)【要約】【課題】投写型表示装置の光学系を構成しているダイ
クロイックプリズムおよび液晶ライトバルブを簡単な作
業により正確に位置決めした状態で取り付け可能にす
る。【解決手段】ダイクロイックプリズム９９０は、３枚
の液晶ライトバルブ９２５が取付けられている箱状のバ
ルブ取付け枠１０００によって覆われ、バルブ取付け枠
１０００の三方の側板１００１乃至１００３には液晶ラ
イトバルブ９２５Ｒ、Ｇ，Ｂが、調整機構１２００によ
って位置決めされた状態で取付けられている。プリズム
９９０はその下端の位置決め用の突出部がプリズム固定
板９８０の凹部に嵌め込むことにより位置決めされ、バ
ルブ取付け枠１０００はその天板裏面の溝１００６がプ
リズム９９０の上端の位置決め用の突出部に嵌め込むこ
とにより位置決めされている。従って、全体として、光
軸に対して正確に位置決めされた状態で各光学素子を取
り付けることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの白色光
束を、赤、青、緑の３色光束に分解し、これらの各色光
束を液晶パネルから構成されるライトバルブを通して映
像情報に対応させて変調し、変調した後の各色の変調光
束を色合成手段によって再合成して、投写レンズを介し
てスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置に関する
ものである。さらに詳しくは、本発明はこのような投写
型表示装置の光学系における色合成手段および液晶ライ
トバルブの取付け構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】投写型表示装置としては、光源と、ここ
から出射された白色光束を３原色の各色光束に分離する
色分離手段と、分離された各色の光束を変調する３枚の
液晶ライトバルブと、これらの液晶ライトバルブを介し
て変調された各色の変調光束を合成する色合成手段と、
合成された変調光束をスクリーン上に拡大投写する投写
レンズとを備えた構成のものが知られている。

【０００３】色合成手段としては、ダイクロイックプリ
ズムが知られている。このようなダイクロイックプリズ
ムは、例えば、特公昭３９−２００４９号公報、本願人
による特開昭６２−１３９１号公報に開示されている。
これらの公報に開示されているように、ダイクロイック
プリズムは、４個の同一形状の三角プリズムを相互に貼
り合わせることにより構成されている。Ｘ状の貼り合わ
せ面には所定の色の選択反射特性を備えた誘電体膜等の
反射層が形成されている。

【０００４】このように４個の三角プリズムを貼り合わ
せて四角柱状にしたダイクロイックプリズムの四周側面
のうちの３面は光入射面とされ、それらの側面に対向配
置した液晶ライトバルブを介して変調された各色の変調
光束が入射される。残りの１面は光出射面であり、ここ
からは合成された変調光束が出射し、投写レンズを介し
てスクリーン上に拡大投写される。

【０００５】ダイクロイッププリズムによる色合成を画
素ずれ等が出ることなく行なうためには、ダイクロイッ
クプリズムを光軸に対して正確に位置決めすると共に、
その光入射面に対峙している各液晶ライトバルブも光軸
に対して正確に位置決めすることが必要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の投写型
表示装置においては、ダイクロイックプリズムおよび液
晶ライトバルブを簡単な方法により、精度良く位置決め
する機構は提案されていない。

【０００７】本発明の課題は、この点に鑑みて、液晶ラ
イトバルブを簡単な作業により正確に位置決めできる構
成を備えた投写型表示装置を提案することにある。

【０００８】また、本発明の課題は、ダイクロイックプ
リズムを正確に位置決めすることのできる構成を備えた
投写型表示装置を提案することにある。

【０００９】さらに、本発明の課題は、液晶ライトバル
ブのフォーカシングおよびアライメント調整を簡単に行
なうことの可能な機構を備えた投写型表示装置を提案す
ることにある。

【００１０】さらにまた、本発明の課題は、液晶ライト
バルブの冷却を効率良く行なうことの可能な構成を備え
た投写型表示装置を提案することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、光源と、ここから出射された白色光束
を３原色の各色光束に分離する色分離手段と、分離され
た各色の光束を、与えられた映像信号に基づき変調する
３枚の液晶ライトバルブと、これらの液晶ライトバルブ
を介して変調された各色の変調光束を合成する色合成手
段と、合成された変調光束をスクリーン上に拡大投写す
る投写レンズとを有する投写型表示装置において、次の
構成を採用している。すなわち、上記の色合成手段を、
屈折率が等しい４個の直角二等辺三角形断面の三角プリ
ズムを相互に貼り合わせることにより構成された全体と
して四角柱状のダイクロイックプリズムとしてある。ま
た、このダイクロイックプリズムを、３枚の液晶ライト
バルブが取付けられている下方が開口している箱状のバ
ルブ取付け枠によって覆ってある。さらに、このバルブ
取付け枠は、前記ダイクロイックプリズムの上端面に取
付けられている四角形の天板と、この天板の四辺から垂
下していると共に、前記ダイクロイックプリズムの四周
側面にそれぞれ対峙している４枚の側板と、これらの側
板のうち前記ダイクロイックプリズムの光入射用の３枚
の側面にそれぞれ対峙している３枚の側板に形成した液
晶ライトバルブ取付け用の開口と、前記ダイクロイック
プリズムの光出射用の側面に対峙している１枚の側板に
形成した出射光束通過用の開口とを備えた構成としてあ
る。

【００１２】ここで、ダイクロイックプリズムの位置決
めためには次の構成を採用することが望ましい。すなわ
ち、このダイクロイックプリズムを、プリズム固定板の
上面に位置決めされた状態で接着固定するようにする。
そして、前記ダイクロイックプリズムを構成している三
角プリズムのうちの少なくとも１個の三角プリズムの下
端が、他の三角プリズムよりも下方に突出して、直交す
る２つの側面を備えた位置決め用の三角柱状突出部とな
るようにする。これに対して、前記プリズム固定板の上
面には、前記三角柱状突出部の直交する２つの側面に当
接可能な直交する２つの位置決め用側面を備えた凹部を
形成しておく。そして、前記ダイクロイックプリズム
を、その下端の位置決め用の三角柱状突出部の直交する
２つの側面が、前記プリズム固定板の上面に形成した前
記位置決め用側面に当接した状態で、当該三角柱状突出
部の下面が前記プリズム固定板の凹部に接着固定する。

【００１３】次に、ダイクロイックプリズムに対する箱
状のバルブ取付け枠の位置決めは次のように行なうこと
が望ましい。この場合には、前記ダイクロイックプリズ
ムを構成している三角プリズムのうちの少なくとも１個
の三角プリズムの上端を、他の三角プリズムよりも上方
に突出して、直交する２つの側面を備えた位置決め用の
三角柱状突出部としておく。これに対して、前記バルブ
取付け枠の前記天板の裏面には、前記三角柱状突出部の
直交する２つの側面に当接可能な直交する２つの位置決
め用側面を備えた溝を形成しておく。そして、前記バル
ブ取付け枠を、その天板裏面に形成した直交する位置決
め用側面が、前記ダイクロイックプリズムの上端に形成
した位置決め用三角柱状突出部の直交する２つの側面に
当接触した状態で、当該三角柱状突出部の上面に対して
接着固定する。

【００１４】一方、バルブ取付け枠に取り付けた液晶ラ
イトバルブの位置決めのためには次のような構成を採用
することが望ましい。すなわち、前記バルブ取付け枠
は、前記液晶ライトバブル取付け用開口に取り付けた前
記液晶ライトバルブの取付け位置調整機構を備えてお
り、この取付け位置調整機構は、前記液晶ライトバルブ
の光軸方向の位置を調整するためのフォーカシング調整
手段と、前記液晶ライトバルブの光軸方向に直交する方
向の位置を調整するアライメント調整手段とのうちの少
なくも一方の手段を備えたものとする。

【００１５】ここで、前記フォーカシング調整手段は、
前記バブル取付け枠の側板に対して移動可能に取り付け
た調整部材を備え、この調整部材は、移動量に応じて前
記開口に取付けられている前記液晶ライトバルブを光軸
方向に移動させることの可能な作動面を備えたものとす
る。

【００１６】このような調整部材は次のような配置関係
で各側板に３個づつ配置することが好ましい。すなわ
ち、前記バルブ取付け枠の前記側板のぞれぞれに形成さ
れた前記開口の同一の側の側縁に第１の調整部材を取付
け、他方の側の側縁に第２および第３の調整部材を取付
ける。さらには、前記第１の調整部材は、前記第２およ
び第３の調整部材とは異なる高さ位置に設定する。

【００１７】同様に、前記アライメント調整手段として
も、前記バブル取付け枠の側板に対して移動可能に取り
付けた調整部材を備え、この調整部材は、当該調整部材
の移動量に応じて前記開口に取付けられている前記液晶
ライトバルブを光軸とは直交する方向に移動させること
の可能な作動面を備えたものとすることができる。

【００１８】この場合にも、前記バルブ取付け枠の前記
側板のぞれぞれに形成された前記開口の同一の側の側縁
に第１の調整部材を取付け、他方の側の側縁に第２およ
び第３の調整部材を取付け、さらには前記第１の調整部
材は、前記第２および第３の調整部材とは異なる高さ位
置に設定すればよい。

【００１９】一方、箱状のバブル取付け枠に取付けた各
液晶ライトバルブの冷却を効率良く行なうためには、前
記バルブ取付け枠の天板に、当該バブル取付け枠の下方
から前記液晶ライトバルブが取付けられた開口が形成さ
れている側板に沿って上昇する冷却用空気流が通過する
通気用開口を形成しておくことが望ましい。

【００２０】さらには、前記液晶ライトバルブが取付け
られた開口が形成されている各側板における前記ダイク
ロイックプリズムに対峙する側の表面の下端側には、当
該側板の下方から上昇する冷却用空気流を上方に向けて
導くための整流板を取り付けることが望ましい。

【００２１】液晶ライトバルブの冷却機構としては、前
記バルブ取付け枠における前記液晶ライトバルブが取付
けられた開口が形成されている側板に、当該開口の周囲
に沿って冷却液を流通させるための流通孔を内部に形成
した構成を採用することもできる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用した投写型表示装置を説明する。

【００２３】（全体構成）図１には投写型表示装置の外
観を示してある。投写型表示装置１は、直方体形状をし
た外装ケース２を有している。外装ケース２は、基本的
には、アッパーケース３と、ロアーケース４と、装置前
面を規定しているフロントケース５から構成されてい
る。フロントケース５の中央からは投写レンズユニット
６の先端側の部分が突出している。

【００２４】図２には、投写型表示装置１の外装ケース
２の内部における各構成部分の配置を示してある。この
図に示すように、外装ケース２の内部において、その後
端側には電源ユニット７が配置されている。これよりも
装置前側に隣接した位置には、光源ランプユニット８お
よび光学レンズユニット９が配置されている。光学レン
ズユニット９の前側の中央には、投写レンズユニット６
の基端側が位置している。一方、光学レンズユニット９
の一方の側には、装置前後方向に向けて入出力インタフ
ェース回路が搭載されたインタフェース基板１１が配置
され、これに平行に、ビデオ信号処理回路が搭載された
ビデオ基板１２が配置されている。さらに、光源ランプ
ユニット８、光学レンズユニット９の上側には、装置駆
動制御用の制御基板１３が配置されている。装置前端側
の左右の角には、それぞれスピーカ１４Ｒ、１４Ｌが配
置されている。光学レンズユニット９の裏面中央には冷
却用の吸気ファン１５が配置され、光源ランプユニット
８の裏面側である装置側面には排気ファン１６が配置さ
れている。そして、電源ユニット７における基板１１、
１２の端に面する位置には、吸気ファン１４からの冷却
用空気流を電源ユニット７内に吸引するための補助冷却
ファン１７が配置されている。

【００２５】（光学レンズユニット）光学レンズユニッ
ト９は、その色合成手段を構成しているプリズムユニッ
ト９１０以外の光学素子が、図３（ａ）に示す形状をし
た上下のライトガイド９０１、９０２の間に上下から挟
まれて保持された構成となっている。これらの上ライト
ガイド９０１、下ライトガイド９０２は、それぞれ、ア
ッパーケース３およびロアーケース４の側に固定ねじに
より固定されている。また、これらの上下のライトガイ
ド板９０１、９０２は、プリズムユニット９１０の側に
同じく固定ねじによって固定されている。プリズムユニ
ット９１０は、ダイキャスト板である厚手のヘッド板９
０３における水平な底板部分９０４の上に固定ねじよっ
て固定されている。このヘッド板９０３の前面には、投
写レンズユニット６の基端側が同じく固定ねじによって
固定されている。

【００２６】（光学系）図４を参照して、光学レンズユ
ニット９、プリズムユニット９１０および投写レンズユ
ニット６から構成される光学系について説明する。本例
の光学系は、上記の光源ランプ８０５と、均一照明光学
素子であるインテグレータレンズ９２１、９２２から構
成される照明光学系９２３と、この照明光学系９２３か
ら出射される白色光束Ｗを、赤、緑、青の各色光束Ｒ、
Ｇ、Ｂに分離する色分離光学系９２４と、各色光束を変
調するライトバルブとしての３枚の液晶ライトバルブ９
２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと、変調された色光束を再
合成する色合成光学系としてのプリズムユニット９１０
と、合成された光束をスクリーン上に拡大投写する投写
レンズユニット６から構成される。また、色分離光学系
９２４によって分離された各色光束のうち、青色光束Ｂ
を対応する液晶バルブ９２５Ｂに導く導光系９２７を有
している。

【００２７】光源ランプ８０５としては、ハロゲンラン
プ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いる
ことができる。均一照明光学系９２３は、反射ミラー９
３１を備えており、照明光学系からの出射光のの中心光
軸１ａを装置前方向に向けて直角に折り曲げるようにし
ている。このミラー９３１を挟み、インテグレータレン
ズ９２１、９２２が前後に直交する状態に配置されてい
る。

【００２８】色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロ
ックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４
２と、反射ミラー９４３から構成される。白色光束Ｗ
は、まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１におい
て、そこに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが
直角に反射されて、緑反射ダイクロイックミラー９４２
の側に向かう。赤色光束Ｒはこのミラー９４２を通過し
て、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色
光束の出射部９４４からプリズムユニット９１０の側に
出射される。ミラー９４１において反射された青および
緑の光束Ｂ、Ｇは、緑反射ダイクロイックミラー９４２
において、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光
束の出射部９４５から色合成光学系の側に出射される。
このミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束の
出射部９４６から導光系の側に出射される。本例では、
均一照明光学素子の白色光束の出射部から、色分離光学
系９２４における各色光束の出射部９４４、９４５、９
４６までの距離が全て等しくなるように設定されてい
る。

【００２９】色分離光学系９２４の各色光束の出射部９
４４、９４５、９４６の出射側には、それぞれ集光レン
ズ９５１、９５２、９５３が配置されている。したがっ
て、各出射部から出射した各色光束は、これらの集光レ
ンズ９５１、９５２、９５３に入射して平行化される。

【００３０】このように平行化された各色光束Ｒ、Ｇ、
Ｂのうち、赤色および緑色の光束Ｒ、Ｇは液晶ライトバ
ルブ９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して変調され、各色光に
対応した映像情報が付加される。すなわち、これらのラ
イトバルブは、不図示の駆動手段によって映像情報に応
じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過
する各色光の変調が行われる。このような駆動手段は公
知の手段をそのまま使用することができる。一方、青色
光束Ｂは、導光系９２７を介して対応する液晶ライトバ
ルブ９２５Ｂに導かれて、ここにおいて、同様に映像情
報に応じて変調が施される。本例のライトバルブは、例
えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用
いたものを使用できる。

【００３１】導光系９２７は、入射側反射ミラー９７１
と、出射側反射ミラー９７２と、これらの間に配置した
中間レンズ９７３と、液晶パネル９２５Ｂの手前側に配
置した集光レンズ９７３から構成される。各色光束の光
路長、すなわち、光源ランプ８０５から各液晶パネルま
での距離は緑色光束Ｂが最も長くなり、したがって、こ
の光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系９２
７を介在させることにより、光量損失を抑制できる。よ
って、各色光束の光路長を実質的に等価にすることがで
きる。

【００３２】次に、各液晶パネル９２５Ｒ、Ｇ、Ｂを通
って変調された各色光束は、色合成光学系９１０に入射
され、ここで再合成される。本例では、前述のようにダ
イクリックプリズムからなるプリズムユニット９１０を
用いて色合成光学系を構成している。ここで再合成され
たカラー映像は、投写レンズユニット６を介して、所定
の位置にあるスクリーン上に拡大投写される。

【００３３】（プリズムユニット９１０）図５、６、７
を参照して本例のプリズムユニット９１０を説明する。
このプリズムユニット９１０は、ヘッド板９０３の水平
な底板部分９０４の上に取付けられたプリズム固定板９
８０と、このプリズム固定板９８０の上に接着固定され
たダイクロイックプリズム９９０と、このプリズム９９
０を覆っている箱形のバルブ取付け枠１０００を備えて
いる。バルブ取付け枠１０００には３枚の液晶ライトバ
ルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂが取付けられてい
る。

【００３４】図７に示すように、ダイクロイックプリズ
ム９９０は、三角柱状の４個の屈折率の同じプリズムを
貼り合わせることにより、正方形断面の角柱状にしたも
のであり、各貼り合わせ面には誘電体膜が形成されて所
望の光学特性が付与されている。詳細に説明すると、４
個のプリズム９９１、９９２、９９３、９９４は同一の
直角二等辺三角形の断面形状をしている。これらのう
ち、３個のプリズム９９１、９９２、９９３の長さは同
一であるが、残りの１個のプリズム９９４の長さはそれ
らよりも長く、両端において上下にそれぞれ突出した三
角柱状の突出部９９４ａ、９９４ｂが形成されている。
この結果、プリズムユニット９９０の上端においては、
３個のプリズム９９１、９９２、９９３の上端面よりも
上方に突出した直交する２つの側面９９４ｃ、９９４ｄ
が形成されている。同様に、プリズムユニット９９０の
下端においても、３個のプリズム９９１、９９２、９９
３の下端面よりも下方に突出した直交する２つの側面９
９４ｅ、９９４ｆが形成されている。

【００３５】この構成のプリズム９９０は、その下端側
が、プリズム固定板９８０に接着固定されている。すな
わち、プリズム固定板９８０は合成樹脂製の正方形板で
あり、その上面には、プリズム９９０の下端に形成され
ている突出部９９４ｂを嵌め込み可能な三角形の凹部９
８１が形成されている。したがって、プリズム９９０の
下端の突出部９９４ｂの２つの直交する側面９９４ｅ、
ｆを、凹部９８１の直交する側面９８２、９８３に密接
するように取付ければ、プリズム９９０は正確に、その
中心を光軸上に位置させることができる。このようにし
てプリズム９９０を位置決めした後は、接着剤を用いて
プリズム９９０をプリズム固定板９８０に接着固定す
る。

【００３６】このように、本例では、プリズム９９０を
構成している１個のプリズムの下端を突出させて位置決
め用の２つの直交する側面９９４ｅ、９９４ｆを形成す
ると共に、これらが密接可能な２つの直交する側面９８
２、９８３を備えた凹部９８１をプリズム固定板９８０
の側に形成してある。したがって、ダイクロイックプリ
ズム９９０を正確に位置決めした状態となるように取り
付ける作業を簡単に行なうことができる。

【００３７】次に、図５、６に示すように、プリズム固
定板９８０の上に接着固定されたダイクロイックプリズ
ム９９０の上端側には、これを覆う状態で箱状のバブル
取付け枠１０００が接着固定されている。バルブ取付け
枠１０００は、プリズム９９０よりも一回り大きな寸法
に設定されており、プリズム９９０の四周側面に対峙し
ている４枚の側板１００１、１００２、１００３、１０
０４と、これらの上端に一体形成されている天板１００
５を備え、下方が開口している。このバルブ取付け枠１
０００は、上方からプリズム９９０に被せた状態で、こ
のプリズム９９０の上端に接着固定されている。

【００３８】ここで、バルブ取付け枠１０００の取付け
も、プリズム下端側の位置決めと同様な構造となってい
る。すなわち、上述したようにダイクロイックプリズム
９９０の上端には、三角柱状の突出部９９４ａが形成さ
れている。これに対して、バルブ取付け枠１０００の天
板１００５の裏面には、この突出部９９４ａを嵌め込み
可能な三角形の溝１００６が形成されている。したがっ
て、バブル取付け枠１００を被せた状態では、その裏面
の溝１００６の三方の内周側面が、それぞれ、突出部９
９４ａの外周側面に密接した状態となり、この状態で、
プリズム９９０の上端に接着固定されている。この接着
固定のために接着剤を注入する作業を簡単に行なうこと
ができるように、バルブ取付け枠１０００の天板１００
５には、図６に示すように円形の接着剤注入口１００７
が形成されている。

【００３９】このように、本例では、プリズム固定板９
８０の上に正確に接着固定されたプリズム９９０の上端
に対して、正確に位置決めされた状態となるようにバル
ブ取付け枠を取り付ける作業を簡単に行なうことができ
る。

【００４０】ここで、本例では、見切板１３００ａ、１
３００ｂおよび１３００ｃを液晶ライトバルブ９２５
Ｒ、９２５Ｇおよび９２５Ｂの前に配置し、各液晶ライ
トバルブの外周に設けられる回路素子類の入射光による
誤動作による性能低下を防止している。

【００４１】次に、バルブ取付け枠１０００の各側板１
００１乃至１００４の構造を説明する。これらの側板の
うち、液晶ライトバルブ９２５Ｇ、９２５Ｂおよび９２
５Ｒに対峙している側板１００１、１００２および１０
０３は同一構造である。したって、液晶ライトバルブ９
２５Ｇに対峙している側板１００１の構造を説明し、残
りの２枚の側板についてはその説明を省略する。図５か
ら分かるように、側板１００１の中央には、矩形の開口
１１００が開いている。ここに、液晶ライトバルブ９２
５Ｇが取付けられる。ここで、本例においては、側板１
００１には、取付けられる液晶ライトバルブ９２５Ｇの
位置を調整するための調整機構が構成されている。すな
わち、液晶ライトバルブ９２５Ｇの光軸方向の位置を調
整するためのフォーカシング調整機構と、液晶ライトバ
ルブ９２５Ｇの光軸に直交する方向の位置を調整するた
めのアライメント調整機構とが備わっている。

【００４２】なお、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５
Ｇ、９２５Ｂをバルブ取付け枠１０００のプリズム９９
０の側に配置してもよい。

【００４３】図８には側板１００１に構成した調整機構
を示してある。図８（Ａ）に示すように、開口１１００
の一方の側縁１１０１には２か所に調整機構１２００が
配置されており、他方の側縁１１０２には、１か所に調
整機構１２００が配置されている。各調整機構１２００
は同一構造であるので、側縁１１０２の側に形成されて
いる調整機構１２００のみを説明する。なお、後述する
調整機構の他の実施形態の説明においても、同一の箇所
に形成した場合を例に挙げて説明する。

【００４４】図８（Ｂ）に示すように、本例の調整機構
１２００は、側板１００１の外周側面１２０１から側板
の面方向（光軸とは直交する方向）に開けた調整具装着
孔１２０２と、この装着孔１２０２の中に装着した調整
具１２０３を備えている。調整具１２０３は、円柱状の
胴部１２０４と、その先端に形成した先細りの円錐面１
２０５と、胴部１２０４の後端に形成したすり割り１２
０６を備えている。胴部１２０４の外周面には雄ねじが
形成されている。

【００４５】この調整具１２０３が装着されている装着
孔１２０２は、途中まで大径孔であり、途中から小径孔
となり、その先端側は開口１１００の内周側縁１１０１
に開口している。小径孔部分の内周面には調整具１２０
３に噛み合う雌ねじが形成されている。

【００４６】調整具先端の円錐面１２０６は、開口１１
００に取り付けた液晶ライトバルブ９２５Ｇの角に当た
っている。したがって、ねじ回し等の工具を用いて、装
着孔１２０２に装着した調整具１２０３を回せば、その
円錐面１２０５に当たっている液晶ライトバルブ９２５
Ｇの位置を調整できる。すなわち、調整具１２０３をね
じ込めば、その円錐面１２０５によって液晶ライトバル
ブ９２５Ｇは光軸方向に向けて、プリズム９９０の変調
光束（Ｇ）の入射面よりも離れる。逆方向に調整具１２
０３を回せば、液晶ライトバルブ９２５Ｇは光軸方向に
沿って逆方向の移動する。

【００４７】このような光軸方向の移動、すなわち、フ
ォーカシング調整動作に加えて、調整具１２０３を回す
ことにより、液晶ライトバルブ９２５Ｇは光軸に直交す
る方向にも移動させられる。すなわち、アライメント調
整も同時に行なわれる。

【００４８】ここで、調整具１２０３は、図８（Ａ）に
示すように、３箇所に配置されているので、これらの３
本の調整具１２０３を調整することにより、液晶ライト
バルブ９２５Ｇのフォーカシング調整およびアライメン
ト調整を行ない、それを正確な位置に位置決めすること
ができる。

【００４９】このように位置決めされた後は、液晶ライ
トバブル９２５Ｇの周囲と開口１１００に内周縁の間
に、接着剤１２０７が注入され、液晶ライトバルブ９２
５Ｇが接着固定される。同様に、調整具１２０３もその
装着孔１２０２の開口側から接着剤を注入して接着固定
しても良い。

【００５０】なお、他の側板１００２、１００３も同様
な調整機構が備わっている。図８（Ａ）に示すように、
側板１００１の一方の側には、側板１００２の調整機構
を構成している装着孔１２０２が上下方向の中央の１か
所に形成されている。逆に、側板１００３の側において
は、当該側板の調整機構を構成している装着孔１２０２
が２箇所に形成されている。したがって、隣接する側板
に形成されている調整機構は上下にオフセットした位置
に形成されることなる。

【００５１】一方、プリズムの出射面に対峙している側
板１００４の中央には、合成された光束を投写レンズユ
ニット６の側に導くための矩形の開口１００９が形成さ
れている。

【００５２】次に、図６に示すように、バルブ取付け枠
１０００の天板１００５には、液晶ライトバルブが取付
けられている３枚の側壁１００１、１００２、１００３
の上端に沿って、冷却用空気の流通用開口１３０１、１
３０２、１３０３が形成されている。前述したように、
ヘッド板の底壁９０４の下側には冷却用のファン１５が
取付けられており、ここからの冷却用空気は、各液晶ラ
イトバルブとプリズム９９０の入射面の間を上昇する。
したがって、図５に矢印で示すように、流通用開口１３
０１、１３０２、１３０３を開けておくことにより、上
昇する冷却用空気の流通を円滑に行なわせることができ
る。

【００５３】ここで、上昇する冷却用空気が速やかの上
昇するように、各側板１００１、１００２、１００３の
下端には、想像線で示すように整流板１３０４を取り付
けて、冷却ファンから上方に吹きだされた旋回流を上昇
流となるように整流すれば、冷却用空気の流通が促進さ
れて、液晶ライトバルブの冷却を効率良く行なうことが
できる。

【００５４】さらには、各側板の内部に、液晶ライトバ
ルブ取付け用の開口の内周縁に沿って冷却液流通路を形
成しておき、ここに冷却液を流せば、一層効率良く、液
晶ライトバルブの冷却を行なうことができる。

【００５５】（調整機構の他の実施形態）図９には、図
８に示した調整機構の別の例を示してある。この図に示
す調整機構は、フォーカシング調整機構１４００であ
り、側板１００１に開けたくさび挿入孔１４０１と、こ
こに挿入したくさび１４０２を備えている。くさび挿入
孔１４０１の先端側には、くさび１０４２が摺動する摺
動面１４０３が形成されている。図から分かるように、
くさび１０４２を押し込むと、くさび１４０２は摺動面
１４０３に沿って光軸の側に移動する。このくさび１４
０２の裏面側の平坦面１４０４（光軸に直交する面）は
液晶ライトバルブ９２５Ｇの裏面に密着している。した
がって、この平坦面１４０４によって液晶ライトバルブ
９２５Ｇは光軸方向に押される。逆に、くさび１４０２
を引き抜く方向に移動すれば、液晶ライトバルブ９２５
Ｇを光軸方向の逆方向に移動させることができる。

【００５６】この場合には、液晶ライトバルブ９２５Ｇ
のアライメント調整機構を別途配置する必要がある。こ
のような機構の例を以下に説明する図１０に示してあ
る。なお、本例の場合にも、フォーカシング調整を行な
った後は、接着剤１２０７を用いて、液晶ライトバルブ
９２５Ｇを側板１００１に接着固定すると共に、くさび
１４０２も同様に接着固定される。

【００５７】図１０には、アライメント調整機構の例を
示してある。図１０（Ａ）に示すアライメント調整機構
１５００は偏心ピン１５０１を利用したものである。こ
の偏心ピン１５０１は、光軸方向に移動するように装着
されている。また、偏心回転する頭部外周面１５０２
は、液晶ライトバルブ９２５Ｇの外周側面に当たってい
る。偏心ピン１５０１を回転すれば、その外周面１５０
２によって液晶ライトバルブ９２５Ｇは光軸とは直交す
る方向に押される。したがって、この機構を用いれば、
液晶ライトバルブ９２５Ｇのアライメント調整を行なう
ことができる。

【００５８】次に、図１０（Ｂ）に示すアライメント調
整機構１６００は、くさび１６０１を利用したものであ
る。くさび１６０１を光軸方向に移動すれば、それが当
たっている液晶ライトバブル９２５Ｇは光軸とは直交す
る方向に移動して、アライメト調整が行なわれる。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の投写型表
示装置においては、色合成手段を構成しているダイクロ
イックプリズムを、３枚の液晶ライトバルブが取付けら
れている下方が開口している箱状のバルブ取付け枠によ
って覆ってある。したがって、ダイクロイックプリズム
が箱状のバルブ取付け枠で覆われているので、他の部品
等の組み付け作業においてダイクロイックプリズムを傷
付ける等のおそれがなく、作業性が良い。また、ダイク
ロイックプリズム構成している１個の三角プリズムの上
下端を突出させてあるので、この突出部を利用して、ダ
イクロイックプリズムの取付け時の位置決めを簡単に行
なうことができる。同様に、その上端に対する箱状のバ
ルブ取付け枠の取付け作業においてもその位置決めを簡
単に行なうことができる。

【００６０】さらには、バルブ取付け枠には、そこに取
付けられる液晶ライトバルブのフォーカシングおよびア
ライメント調整機構が備わっている。したがって、液晶
ライトバルブを精度よく位置決めした状態でバルブ取付
け枠に取り付けることができる。

【００６１】このように、本発明によれば、ダイクロイ
ックプリズムおよびその入射面に対向配置される液晶ラ
イトバルブを精度良く位置決めした状態で取り付けるこ
とができ、また、そのような取付け作業を簡単に行なう
ことができる。したがって、これらの部分の組み付け作
業性が改善され、また、画素ずれ等の弊害も発生しな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である投写型表示装置の外観
形状を示す図である。

【図２】図１の装置の内部の各部品の配置を示す図であ
り、（ａ）はその平面的な配置を示す図、（ｂ）はその
立体的な配置を示す図である。

【図３】光学レンズユニットと投写レンズユニットの部
分を取り出して示す図であり、（ａ）はその概略平面構
成図、（ｂ）はその概略断面構成図である。

【図４】図１の装置に組み込まれている光学系の概略構
成図である。

【図５】図１のプリズムユニットの部分を取り出して示
す概略断面図である。

【図６】図１のプリズムユニットの部分を取り出して示
す概略平面図である。

【図７】プリズムユニット内のダイクロイックプリズム
の構成を示す説明図である。

【図８】（Ａ）はプリズムユニットのバルブ取付け枠を
示すための正面図であり、（Ｂ）はのＢ−Ｂ線で切断し
た部分の部分断面図である。

【図９】液晶ライトバルブのフォーカシング調整機構の
別の実施形態を示す部分断面図である。

【図１０】液晶ライトバルブのアライメント調整機構の
別の実施形態の２例を示す部分断面図である。

【符号の説明】

１投写型表示装置１ａ光軸２外装ケース３アッパーケース４ロアーケース６投写レンズユニット７電源ユニット８光源ランプユニット９光学レンズユニット９０３ヘッド板９０４ヘッド板の底板部分９１０プリズムユニット（ダイクロイックプリズム）９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ液晶ライトバルブ９８０プリズム固定板９８１凹部９９０ダイクロイックプリズム９９１、９９２、９９３、９９４三角プリズム９９４ａ、９９４ｂ突出部９９４ｃ９９４ｄ、９９４ｅ、９９４ｆ側面１０００箱状のバルブ取付け枠１００１、１００２、１００３、１００４側板１００５天板１００９側板１００４の開口１１００液晶ライトバルブ取付け用の開口１２００調整機構１２０２装着孔１２０３調整具１２０５円錐面１２０７接着剤

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源と、ここから出射された白色光束を
３原色の各色光束に分離する色分離手段と、分離された
各色の光束を、与えられた映像信号に基づき変調する３
枚の液晶ライトバルブと、これらの液晶ライトバルブを
介して変調された各色の変調光束を合成する色合成手段
と、合成された変調光束をスクリーン上に拡大投写する
投写レンズとを有する投写型表示装置において、前記色合成手段は、屈折率が等しい４個の直角二等辺三
角形断面の三角プリズムを相互に貼り合わせることによ
り構成された全体として四角柱状のダイクロイックプリ
ズムであり、このダイクロイックプリズムは、前記３枚の液晶ライト
バルブが取付けられている箱状のバルブ取付け枠によっ
て覆われており、このバルブ取付け枠は、前記ダイクロイックプリズムの
上端面に取付けられている四角形の天板と、この天板の
四辺から垂下していると共に、前記ダイクロイックプリ
ズムの四周側面にそれぞれ対峙している４枚の側板と、
これらの側板のうち前記ダイクロイックプリズムの光入
射側の三方の側面にそれぞれ対峙している３枚の側板に
形成した液晶ライトバルブ取付け用の開口と、前記ダイ
クロイックプリズムの光出射側の側面に対峙している１
枚の側板に形成した出射光束通過用の開口とを備えてお
り、前記バルブ取付け枠の前記液晶ライトバルブ取付け用の
各開口に、前記液晶ライトバルブのそれぞれが取付けら
れていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】請求項１において、前記ダイクロイック
プリズムを位置決めされた状態で接着固定するためのプ
リズム固定板を有し、前記ダイクロイックプリズムを構成している三角プリズ
ムのうちの少なくとも１個の三角プリズムの下端は、他
の三角プリズムよりも下方に突出して、直交する２つの
側面を備えた位置決め用の三角柱状突出部となってお
り、前記プリズム固定板の上面には、前記三角柱状突出部の
直交する２つの側面に当接可能な直交する２つの位置決
め用側面を備えた凹部が形成されており、前記ダイクロイックプリズムは、その下端の位置決め用
の三角柱状突出部の直交する２つの側面が、前記プリズ
ム固定板の上面に形成した前記位置決め用側面に当接し
た状態で、当該三角柱状突出部の下面が前記プリズム固
定板の前記凹部に接着固定されていることを特徴とする
投写型表示装置。
【請求項３】請求項１において、前記ダイクロイック
プリズムを構成している三角プリズムのうちの少なくと
も１個の三角プリズムの上端は、他の三角プリズムより
も上方に突出して、直交する２つの側面を備えた位置決
め用の三角柱状突出部となっており、前記バルブ取付け枠の前記天板の裏面には、前記三角柱
状突出部の直交する２つの側面に当接可能な直交する２
つの位置決め用側面を備えた溝が形成されており、前記バルブ取付け枠は、その天板裏面に形成した直交す
る位置決め用側面が、前記ダイクロイックプリズムの上
端に形成した位置決め用三角柱状突出部の直交する２つ
の側面に当接触した状態で、当該三角柱状突出部の上面
に対して接着固定されていることを特徴とする投写型表
示装置。
【請求項４】請求項１において、前記バルブ取付け枠
は、前記液晶ライトバブル取付け用の開口に取り付けた
前記液晶ライトバルブの取付け位置調整機構を備えてお
り、この取付け位置調整機構は、前記液晶ライトバルブの光
軸方向の位置を調整するためのフォーカシング調整手段
と、前記液晶ライトバルブの光軸方向に直交する方向の
位置を調整するアライメント調整手段とのうちの少なく
も一方の手段を備えていることを特徴とする投写型表示
装置。
【請求項５】請求項４において、前記フォーカシング
調整手段は、前記バブル取付け枠の側板に対して移動可
能に取り付けた調整部材を備え、この調整部材は、その
移動量に応じて前記開口に取付けられている前記液晶ラ
イトバルブを光軸方向に移動させることの可能な作動面
を備えていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項６】請求項５において、前記バルブ取付け枠
の前記側板のぞれぞれに形成された前記液晶ライトバル
ブ取付け用の開口における同一の側の側縁に第１の調整
部材が取付けられ、他方の側の側縁に第２および第３の
調整部材が取付けられ、前記第１の調整部材は、前記第
２および第３の調整部材とは異なる高さ位置に設定され
ていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項７】請求項４において、前記アライメント調
整手段は、前記バブル取付け枠の側板に対して移動可能
に取り付けた調整部材を備え、この調整部材は、その移
動量に応じて前記開口に取付けられている前記液晶ライ
トバルブを光軸とは直交する方向に移動させることの可
能な作動面を備えていることを特徴とする投写型表示装
置。
【請求項８】請求項７において、前記バルブ取付け枠
の前記側板のぞれぞれに形成された前記液晶ライトバル
ブ取付け用の各開口の同一の側の側縁に第１の調整部材
が取付けられ、他方の側の側縁に第２および第３の調整
部材が取付けられ、前記第１の調整部材は、前記第２お
よび第３の調整部材とは異なる高さ位置に設定されてい
ることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項９】請求項１において、前記バルブ取付け枠
の天板には、当該バブル取付け枠の下方から前記液晶ラ
イトバルブが取付けられた開口が形成されている側板に
沿って上昇する冷却用空気流が通過する通気用開口が形
成されていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１０】請求項９において、前記液晶ライトバ
ルブが取付けられた開口が形成されている各側板におけ
る前記ダイクロイックプリズムに対峙する側の表面の下
端側には、当該側板に沿って上昇する冷却用空気流を上
方に向けて導くための整流板が取付けられていることを
特徴とする投写型表示装置。
【請求項１１】請求項１において、前記バルブ取付け
枠における前記液晶ライトバルブが取付けられた開口が
形成されている側板には、当該開口の周囲に沿って冷却
液を流通させるための流通孔が内部に形成されているこ
とを特徴とする投写型表示装置。