WO2004059382A1 - 光変調装置保持体、光学装置、および、プロジェクタ - Google Patents

光変調装置保持体、光学装置、および、プロジェクタ Download PDF

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WO2004059382A1
WO2004059382A1 PCT/JP2003/016207 JP0316207W WO2004059382A1 WO 2004059382 A1 WO2004059382 A1 WO 2004059382A1 JP 0316207 W JP0316207 W JP 0316207W WO 2004059382 A1 WO2004059382 A1 WO 2004059382A1
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light
light modulation
optical device
modulation device
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PCT/JP2003/016207
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Taisuke Uehara
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Seiko Epson Corporation
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    • H04N9/3141—Constructional details thereof
    • H04N9/3144—Cooling systems

Definitions

  • Optical modulator holder optical device, and projector
  • the present invention relates to a light modulation device holder that holds a light modulation device that modulates color light according to image information, an optical device, and a projector.
  • a color separation optical system such as a dichroic mirror separates a light beam emitted from a light source into three color light beams.
  • three light modulators composed of liquid crystal panels and the like modulate each color light according to image information.
  • a color combining optical device such as a cross dichroic prism combines the modulated color lights to form an optical image.
  • the projection lens enlarges and projects the formed optical image.
  • each light modulator In such a projector, each light modulator must be located at the pack focus position of the projection lens. In addition, in order to obtain a clearer image, it is necessary to prevent a pixel shift between the light modulators and a shift in the distance from the projection lens. For this reason, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-221588, when the projector is manufactured, each light modulator is accurately placed at the back focus position of the projection lens. Focus adjustment and alignment adjustment for matching the pixels of each light modulation device are performed with high accuracy. An optical device is known in which the position of each light modulation device is adjusted, and then the light modulation device is directly fixed to the light-incident end face of the color combining optical device.
  • a liquid crystal panel is housed in a holding frame having holes formed at four corners, and pins having adhesive applied around the holes are inserted into the holes. Then, the end face of the pin and the light-incident end face of the cross dichroic prism, and the side face of the pin and the hole of the holding frame are bonded and fixed to each other.
  • An optical plate is arranged, and the polarizing plate is directly attached to the light incident surface of the cross dichroic prism. Disclosure of the invention
  • the number of components is large because the light modulator is bonded and fixed to the light-incident end face of the cross dichroic prism via a pin.
  • the polarizing plate cannot be installed at a predetermined position.
  • the polarizing plate is interposed between the light modulator and the cross dichroic prism, it is necessary to remove the light modulator when peeling off the polarizing plate from the cross dichroic prism. Only exchange can not be done.
  • an object of the present invention is to provide an optical modulator holder and an optical device projector that can easily replace an optical modulator or an optical conversion element and improve reworkability.
  • the light modulation device holder of the present invention is a light modulation device holder that holds a light modulation device that modulates an incident light beam according to image information, and has an opening for transmitting the incident light beam formed in a substantially central portion.
  • a pair of upright pieces protruding from a pair of parallel edges of the rectangular plate and extending along an edge extending direction of the rectangular plate;
  • An extension provided at the tip and extending toward the opposing standing piece; and an extension formed at the tip of the extension,
  • An optical conversion film for converting optical characteristics of an incident light beam is formed in a space surrounded by the rectangular plate-shaped body and the pair of standing pieces.
  • At least one or more optical conversion elements provided with a substrate are inserted, and the optical conversion elements are fixed while being urged in the thickness direction of the substrate by an urging member.
  • the erecting piece may be formed so as to have the same length as the edge of the rectangular plate-like body, or may be formed so that a plurality of erecting pieces protrude from the edge of the rectangular plate-like body.
  • the extending portion may be formed so as to have the same length as the standing piece, or may be formed so that a plurality of extending portions extend from the tip of the rising piece.
  • the number of the urging members is not limited to one, but may be plural.
  • optical conversion element various elements can be used as the optical conversion element, and for example, a flat plate, a vertical phase difference plate, an optical compensation plate (viewing angle correction plate, color correction film, etc.) can be used.
  • the light modulation device is fixed to the light modulation device holder composed of the rectangular plate-like body, the upright piece, the extension portion, and the light modulation device fixing portion, so that, for example, a conventional optical device is used. Since the pins are not used as independent parts as in the case of the mounting structure, the number of parts can be reduced. Therefore, even when the optical modulator fails, the optical modulator can be easily replaced.
  • a space is formed surrounded by the rectangular plate-shaped body and the pair of upstanding pieces, so that an optical conversion element can be inserted into this space, and not only the light modulation device, but also the optical conversion device.
  • the element can also be fixed.
  • an optical conversion element is inserted into a space surrounded by the rectangular plate-like body and the pair of standing pieces, and the optical conversion element is fixed in a state where the optical conversion element is urged in the thickness direction of the substrate by an urging member. It is.
  • the optical conversion element can be fixed without using an adhesive or the like as in the related art, and by attaching the urging member to the optical modulation device holder, the optical conversion element can be attached to the substrate constituting the optical conversion element.
  • the optical conversion element can be easily replaced by releasing the energized state. '' From the above, the reworkability of the optical modulator and / or The object of the present invention can be achieved.
  • the light modulation device has a light modulation element for performing light modulation, and an opening corresponding to an image forming area of the light modulation element, and at least two holes are formed.
  • the extension portion is formed corresponding to the hole of the holding frame, the light modulation device fixing portion protrudes from the extension portion, Preferably, the pin is inserted into the hole.
  • the pin for fixing the holding frame is provided on the light modulation device holder, for example, the light modulation device and the light modulation device are connected via the pin as compared with the structure of the conventional optical device.
  • the position of the optical modulator can be easily adjusted.
  • fixation of the light modulation device to the light modulation device holder can be strengthened, and the position shift of the light modulation device after the position adjustment can be reduced.
  • the light modulation device fixing portion has a shape in which the distal end side is thinner than the base end side.
  • the light modulating device fixing portion is formed as a pin having a shape that is thinner on the distal end side than on the base end side. If an adhesive is used, the adhesive can be cured in a short time by irradiating light from the tip end of the pin. Accordingly, the optical modulation device retainer optical device, Hiite is to improve the production efficiency of the optical device the optical device is employed: it.
  • a ridge extending along the insertion direction of the optical conversion element is formed on the inner side surface of the pair of upright pieces.
  • the substrate of the optical conversion element is biased.
  • one or more protrusions may be formed on each of the inner surfaces of the pair of standing pieces.
  • the protrusions may be formed in consideration of the number of optical conversion elements to be inserted.
  • the optical conversion element when configured as a pair and the biasing member is configured to bias the pair of optical conversion elements toward the ridge, one bias is provided.
  • the pair of optical conversion elements can be fixed collectively by the members.
  • the optical conversion elements can be fixed in pairs by a plurality of biasing members, and a rectangular plate The space of the body and the space surrounded by the pair of standing pieces can be used efficiently.
  • the optical conversion element is urged by the urging member to the ridge formed along the insertion direction of the optical conversion element, the displacement of the optical conversion element in the direction orthogonal to the insertion direction can be reduced.
  • the urging member includes: an engaging portion that engages with the optical element insertion side end of the upright piece; and an extending portion formed at the engaging portion end; Preferably, a panel-shaped portion is provided for contacting the plate and urging the substrate.
  • the biasing member includes the integrally formed engaging portion and the panel-shaped portion, and the engaging portion engages with the optical element insertion side end of the upright piece.
  • the biasing member can be easily removed. Therefore, the urging state of the urging member with respect to the optical conversion element can be easily changed, and the exchange of the optical conversion element can be more easily performed.
  • the rectangular plate-like body or the upright piece has an end portion of the optical conversion element inserted into a space surrounded by the rectangular plate-like body and the pair of upright pieces. It is preferable that a supporting surface for supporting the fin is formed.
  • the support surface is formed on the rectangular plate-like body or the upright piece, for example, if the support surface is configured such that the optical conversion element to be inserted can be placed thereon, the urging member can be used.
  • the energized state of the optical conversion element can be favorably maintained.
  • a cutout for absorbing a difference in hot behavior is formed in the rectangular plate.
  • the present invention even when thermal stress is applied to the light modulation device holder due to heat generated in the light modulation device and / or the optical conversion element, distortion due to heat between the color modulation optical device and the light modulation device is reduced. By doing so, the adhesive strength of the adhesive is not impaired. In addition, deformation of the outer shape of the optical modulator holder can be reduced. Therefore, it is possible to avoid the displacement of the light modulation device and / or the optical conversion element.
  • this light modulator holder when this light modulator holder is used in an optical device and, consequently, in a projector employing the same, the light modulator after position adjustment and / or 'Can keep the position of the optical conversion cow in an appropriate state, avoid pixel shift of the projected image, and obtain a high-quality image.
  • the optical device of the present invention integrally includes a plurality of light modulators for modulating a plurality of color lights in accordance with image information for each color light, and a color combining optical device for combining the respective color lights modulated by the respective light modulators.
  • the term “fixed to the color synthesizing optical device” means that the color matching ⁇ : not only a structure directly fixed to the optical device itself, but also an adhesive fixing, for example, but also an end surface orthogonal to the light-incident end surface of the color synthesizing optical device If a pedestal or the like is fixed to the pedestal, this shall include a configuration that is adhesively fixed to the pedestal.
  • substantially the same operation and effect as those of the above-described light modulation device holder can be obtained.
  • the light modulator and the optical or optical conversion element can be integrated with the integrated optical device. Can be easily replaced, and the reworkability of the optical device can be improved.
  • the optical conversion element inserted into a space surrounded by the rectangular plate-shaped body and the pair of upright pieces of the light modulation device holding body may be a polarizing element that converts a polarization axis of an incident light beam. It is preferable that the polarizing element includes at least two or more polarizing films whose polarization axes are parallel to each other and which have different light absorption characteristics.
  • the polarization element as an optical conversion element converts the polarization axis of the incident light beam, it transmits a light beam along the polarization axis of the polarization element and absorbs other light beams. For this reason, heat is easily generated in the polarizing element, and thermal deterioration is likely to occur.
  • the optical conversion element since the optical conversion element has a structure in which at least two or more polarizing films having different light absorption characteristics are usually provided with a single polarizing film, the heat of the luminous flux absorbed by each polarizing film is reduced. Proportionally, the amount of heat absorbed by each polarizing film decreases, and thermal degradation hardly occurs. Therefore, the durability of the polarizing film can be improved, and the reliability of the polarizing film function can be secured.
  • the optical device of the present invention includes a substrate on which the at least two or more polarizing films are formed.
  • the obtained optical conversion element is disposed so as to sandwich the ridge, and is fixed in a state where the substrate is urged by an urging member, and the at least two or more polarizing films are provided with the ridge.
  • at least two or more polarizing films are spaced apart by a certain gap by the ridges, so that the heat distributed by at least two or more polarizing films can be efficiently used. The heat can be dissipated quickly, the durability of the polarizing film can be further improved, and the reliability of the polarizing film function can be ensured.
  • the back surface of the rectangular plate-like body on which the upright pieces of the light modulation device holding member are formed may be a thermosetting adhesive or a light curing adhesive to the color combining optical device. It is preferable that the back surface of the rectangular plate is subjected to graining.
  • the bonding area increases when the light modulation device holder is fixed to the color combining optical device with an adhesive or the like.
  • the fixing of the light modulator holder to the color synthesizing optical device can be strengthened. Therefore, the position shift of the light modulation device with respect to the color combining optical device can be reduced.
  • the rectangular plate-shaped body of the light modulation device holder has a concave portion formed on a part of an end surface fixed to the color synthesizing optical device.
  • the light modulation device needs to be replaced at the time of manufacture or after manufacture.
  • the light modulation device can be more easily removed. That is, by inserting a tool such as a driver into this concave portion, the work of peeling off the light modulation device holder from the color synthesizing optical device becomes easy.
  • a support surface that supports another optical conversion element is formed at a tip of the upright piece of the light modulation device holder.
  • a several optical conversion element can be hold
  • the upright piece may be a pair of parallel edges of the rectangular plate-shaped body. Preferably, it is formed to have the same length as.
  • the present invention it is possible to prevent an extra light beam from entering between the light modulation device and the color combining optical device, and to maintain a clear optical image emitted from the color combining optical device.
  • a projector includes a light source, the above-described optical device, and a projection optical system that enlarges and projects an optical image emitted from the optical device.
  • the same function and effect as those of the above-described optical device can be enjoyed. Further, if the above-described optical device is used, the light modulator and the Z or the optical conversion element inside the projector can be easily replaced, and the reworkability of the projector can be improved.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an external configuration of a projector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view illustrating an external configuration of a projector according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating a partial configuration of a projector according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view illustrating an internal configuration of the projector according to the embodiment.
  • FIG. 5 is a schematic perspective view illustrating an internal configuration of a projector in the embodiment.
  • FIG. 6 is a schematic perspective view illustrating a structure of a light guide for storing the optical unit in the embodiment. '
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating an optical unit structure in the embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic perspective view illustrating a cooling channel in the embodiment.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating a schematic configuration of an optical device main body according to the embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view of the panel fixing plate in the embodiment as viewed from the upper rear side.
  • FIG. 11 is a perspective view of the panel fixing plate in the embodiment as viewed from the lower front side.
  • FIG. 1 and 2 show a projector 1 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a perspective view as viewed from the upper front side
  • FIG. 2 is a perspective view as viewed from the lower rear side.
  • the projector 1 modulates a light beam emitted from a light source according to image information, such as a screen.
  • the projector • 1 is installed in a large store or in a public space, etc., and provides video information to a large number of observers by displaying a projected image on a large screen.
  • the projection lens 3 has a function as a projection optical system for enlarging and projecting an optical image obtained by modulating a light beam emitted from a light source by a liquid crystal panel as a light modulation device described later according to image information. It is configured as an assembled lens in which a plurality of lenses are housed in a cylindrical lens barrel. ,
  • the exterior case 2 as a housing has a rectangular parallelepiped shape whose depth along the projection direction is larger than its width in the orthogonal direction, and a planar body 10 that covers the device body and a case that bears the case strength described later. And a frame body.
  • the planar body 10 includes an upper case 11 that covers an upper part of the apparatus main body, a mouth case 12 that covers a lower part of the apparatus main body, and a front case 13 that covers a front part of the apparatus main body.
  • Each of the cases 11 to 13 is an integrally molded product made of synthetic resin formed by injection molding or the like.
  • the upper case 11 includes a housing upper surface 11A that covers an upper part of the apparatus main body, and housing side surfaces 11B and 11C that substantially hang from the widthwise end of the housing upper surface 11A.
  • a housing rear portion 11D is provided which is substantially suspended from a rear end of the housing upper surface 11A.
  • the ridgeline where the upper case 11A of the upper case 11 intersects the side surfaces 11B and 11C of the casing is chamfered from the approximate center of the projector 1 in the projection direction to the rear end. Processing is performed to form a concave portion 111 recessed in a concave shape along the ridge line.
  • the recesses 1 1 1 1 are formed to insert a pipe-shaped support member that connects the two projectors 1 when two projectors 1 are stacked.
  • a slit-shaped opening 112 for introducing cooling air is formed in the housing side surface 111B.
  • An operation panel 14 for performing a start-up / adjustment operation of the projector 1 is provided at a substantially central portion of the housing upper surface 11A.
  • the operation panel 14 includes a plurality of switches including a start switch and an image and sound adjustment switch.When the projector 1 projects, the operation panel 14 is operated by operating the adjustment switch and the like. You can adjust image quality and volume.
  • a plurality of holes 141 are formed in front of the housing upper surface portion 11A in the projection direction, and a speaker for audio output described later is housed in the inside.
  • the operation panel 14 and the speaker are electrically connected to a control board constituting the apparatus main body described later, and operation signals from the operation panel 14 are processed by the control board.
  • the entire surface is formed in a frame shape, and a connector group 15 for inputting an image signal or the like is exposed in the opening portion, and an opening portion for accommodating the light source device is provided next to the connector group 15, Is covered by a lid member 16 for accommodating the light source device.
  • the connector group 15 is electrically connected to a control board described later, and an image signal input through the connector group 15 is processed by the control board.
  • a lid member 13 detachable from the upper case 11 is attached to a rear end portion of the housing upper portion 11A and an upper end portion of the housing rear portion 11D, which will be described in detail later.
  • An extension board such as a LAN board can be inserted into the inside of the lid member 113.
  • the lower case 12 is configured substantially symmetrically with the upper case 11 around the engagement surface with the upper case 11, and has a housing bottom portion 12 A, a housing side portion 12 B, 12 C, And a housing back 12D.
  • the case side portions 1 2B and 1 2C and the case back portion 1 2D are provided at their upper end portions with the case side portions 1 1B and 11 C of the upper case 11 and the case back portion. Engage with lower end of 1 1D.
  • the case back 1 2 D is the case back 1 1 of the upper case 11. Similar to D, almost the entire surface is opened, the above-described connector group 15 is exposed from the opening after the engagement, and the lid member 16 is attached across the both openings.
  • an opening is further formed at the corner of the rear part 12D of the housing, and the inlet connector 17 is exposed from the opening.
  • an opening 122 is formed in the housing side surface 12 B at a position corresponding to the opening 112 formed in the housing side surface 11 B of the upper case 11.
  • a fixed leg 18 is provided substantially at the center of the rear end of the projector 1 on the bottom surface 12 A of the housing, and an adjusting leg 19 is provided at both ends in the width direction on the distal end.
  • the adjusting leg portion 19 is formed of a shaft-like member that protrudes from the bottom surface portion 12A of the housing so as to be able to advance and retreat in an out-of-plane direction.
  • the vertical position of the projection image emitted from the projector 1 can be adjusted, and the projection image can be formed at an appropriate position.
  • the bottom surface portion 12 A of the housing has a rib portion 20 of a ridge extending substantially in the center of the bottom portion 12 A of the housing along the projection direction, and is orthogonal to the rib portion 20.
  • a plurality of rib portions 21 and 22 extending along the width direction of projector 1 are formed.
  • an intake opening for taking in cooling air from the outside is formed between the two rib-shaped portions 21 in the intermediate portion, and is covered by the filter 23.
  • An intake opening 24 for taking in cooling air is also formed at the rear end of the intake opening closed by the filter 23, but is configured to be covered by the filter. Absent. ,
  • Screw holes 21 A are formed at the ends of the rib-shaped portions 21 and 22 extending along the width direction of the projector 1. In this screw hole 21A, a ceiling hanging bracket when the projector 1 is suspended from the ceiling is mounted.
  • an engagement portion 26 is formed on the rear edge of the device on the bottom surface portion 12A of the housing, and the engagement portion 26 covers the above-described connector group 15 to cover dust and the like. Adhere to these A cover member is attached as a cover for an electronic device housing in order to prevent such a situation.
  • the front case 13 includes a front surface 13A and an upper surface 13B, and a rib 13C extending in an out-of-plane direction is formed on an outer peripheral portion of the front surface 13A.
  • the front case 13A where the rib 13C engages with the front end of the upper case 11 and the lower case 12 in the projection direction, is connected to the upper case 1 1 from the bottom case 12A of the lower case 12. It is inclined toward the rear end of the device toward the upper surface 11A of the housing, and its direction is inclined away from the projection surface. This is because when the projector 1 is suspended from the ceiling, the front part 13 A of the front case 13 faces the lower surface, so that dust is less likely to adhere to the front case 13. This is because the case of ceiling suspension, which is more difficult to maintain than a normal installation, was considered.
  • An opening 27 is formed at a substantially central portion of the front portion 13A, and the projection lens 3 is exposed from the opening 27.
  • a slit-shaped opening 28 is formed adjacent to the opening 27, and the air that has cooled the inside of the apparatus main body of the projector 1 is discharged from the opening 28. Further, a hole 29 is formed in the vicinity of the corner of the front portion 13A, and in this hole 29, an operation signal of a remote controller (not shown) is received. There is.
  • a light receiving section 30 as an information acquisition section is also provided on the rear side of the projector 1, and as shown in FIG. 2, the corner of the housing rear section 11 D of the upper case 11 is provided. There is a light receiving part 3b at the corner.
  • the upper surface portion 13B extends to approximately the center of the housing upper surface portion 11A of the upper case 11, and specifically, although not shown, reaches near the base end portion of the projection lens 3. This was done by simply removing the front case 13 when changing the projection lens 3. This is so that the projection lens 3 can be replaced.
  • the upper case 1 1 and the lower case 1 2 or the front case 13 are removed, the upper surface 13 B is removed and opened, and the base end of the projection lens 3 is opened. The part mounting part is exposed.
  • the main body of the projector 1 is housed inside the outer case 2, and the main body includes the optical unit 4, the control board 5, and the like.
  • the power supply block 6 is provided.
  • the optical unit 4 as an optical engine modulates a light beam emitted from the light source device in accordance with image information to form an optical image, and forms a projection image on a screen via the projection lens 3.
  • the light guide 40 is configured by incorporating a light source device, various optical components, and the like in a housing for an optical component called a light guide 40. 01, upper light guide 402, each of which is a synthetic resin product by injection molding or the like.
  • the lower light guide 401 includes a light source storage section 401A in which a light source device described later is stored and a component storage section 401B in which optical components are stored.
  • the product storage section 401B is formed in a container shape having an opening at the top consisting of a bottom section 401C and a side wall section 401D, and a plurality of groove sections 40 1 E is provided.
  • Various optical components constituting the optical unit 4 are mounted in the groove portion 401E, whereby each optical component is accurately arranged on the illumination optical axis set in the light guide 40.
  • the upper light guide 402 has a planar shape corresponding to the lower light guide 401, and is configured as a lid-like member that covers the upper surface of the lower light guide 401.
  • a metal side surface substantially L-shaped head body 403 is disposed at the light emitting side end of the lower light guide 401, and an L-shaped horizontal portion of the head body 403 is provided.
  • an optical device 44 described later is attached, and the base> of the projection lens 3 is joined and fixed to the L-shaped vertical portion.
  • the inside of such a light guide 40 includes an integrator illumination optical system 41 ', a color separation optical system 42, a relay optical system 43, a light modulation optical system, and color combining optics.
  • the optical system 4 is functionally broadly divided into an optical system 4 and an integrated system.
  • the optical unit 4 in this example is used for a three-plate projector, and is a spatial color separation type optical unit that separates white light emitted from a light source into three color lights in a light guide 40. It is configured as a knit.
  • the integrator illumination optical system 41 is an optical system for equalizing the illuminance of the light beam emitted from the light source in a plane orthogonal to the illumination optical axis, and includes a light source device 4 11, a parallelizing concave lens 4 1 2, and a first lens. It comprises an array 4 13, a second lens array 4 14, a polarization conversion element 4 15, and a superimposing lens 4 16.
  • the light source device 411 includes a light source lamp 411 as a radiation light source, a reflector 418, and a windshield 419 covering a light emitting surface of the reflector 418.
  • the emitted radial rays are reflected by the collimating concave lens 412 and the reflector 418 to become substantially parallel rays, and are emitted to the outside.
  • a high-pressure mercury lamp is used as the light source lamp 4 17, but a metal halide lamp / halogen lamp may be used instead.
  • the first lens array 4 13 has a configuration in which small lenses having a substantially rectangular outline when viewed from the illumination optical axis direction are arranged in a matrix. Each of the small lenses divides the light beam emitted from the light source lamp 417 into a partial light beam and emits it in the direction of the illumination optical axis.
  • the contour shape of each small lens is set so as to be substantially similar to the shape of the image forming area of the liquid crystal panels 44 1 R, 44 1 G, and 44 1 B described later. For example, if the aspect ratio (ratio of horizontal to vertical dimensions) of the image forming areas of the liquid crystal panels 44 1 R, 44 1 G and 44 1 B is 4: 3, The aspect ratio is also set to 4: 3.
  • the second lens array 4 14 has substantially the same configuration as the first lens array 4 13, and has a configuration in which small lenses are arranged in a matrix.
  • This second lens array 4 1 4 Has a function of forming an image of each small lens of the first lens array 413 on the liquid crystal panels 441 R, 441 G, and 441 B together with the superimposing lens 416.
  • the polarization conversion element 415 converts the light from the second lens array 414 into one type of polarized light, thereby increasing the light utilization rate in the optical device 444. . Specifically, each partial light beam converted into one type of polarized light by the polarization conversion element 4 15 finally becomes a liquid crystal panel 4 4 R, 4 4 1 G of the optical device 4 4 by the superposition lens 4 16. , Approximately superimposed on 4 4 1 B.
  • a projector that uses a liquid crystal panel that modulates polarized light 4 4 1 R, 4 4 1 G, and 4 4 1 B can use only one type of polarized light, so a light source lamp that emits randomly polarized light 4 1 Almost half of the luminous flux from 7 is not used.
  • polarization conversion element 415 For this reason, by using the polarization conversion element 415, all the luminous fluxes emitted from the light source lamp 417 are converted into one kind of polarized light, and the light use efficiency in the optical device 44 is improved. In addition.
  • a polarization conversion element 415 is introduced in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-304479.
  • the color separation optical system 42 includes a reflecting mirror 421, which bends the light beam emitted from the integrator illumination optical system 41, two dichroic mirrors 42, 42, 43, and a reflecting mirror 42.
  • the partial light beams emitted from the integrator illumination optical system 41 by the dichroic mirrors 4 2 2 and 4 2 3 are divided into red (R), green (G), and blue '(B) color lights. It has the function of separating into In this example, the attitude of the reflection mirror 4 2 4 can be adjusted with respect to the lower light guide 401.
  • the relay optical system 4 3 includes an entrance lens 4 3 1, a relay lens 4 3 3, and reflection mirrors 4 3 2 and 4 3 4, and is red light which is color light separated by the color separation optical system 4 2. It has the function of guiding light to the liquid crystal panel 441 R. .
  • the dichroic mirror 42 of the color separation optical system 42 the red light component and the green light component of the light flux emitted from the integrator illumination optical system 41 are reflected, and the blue light component ⁇ "
  • the blue light transmitted by the dichroic mirror 422 is reflected by the reflecting mirror 424, passes through the field lens 425, and reaches the liquid crystal panel 441B for blue.
  • the field lens 4 2 5 is the second lens array 4 1 4 Converts each partial light ⁇ ⁇ emitted from to a light beam parallel to its central axis (principal ray)
  • the field lenses 425 provided on the light incident side of the other liquid crystal panels 441G and 441R.
  • the green light is reflected by the dichroic mirror 423, passes through the field lens 425, and passes through the liquid crystal nonel for green. Reach 4 4 1 G.
  • the red light passes through the dichroic mirror 423, passes through the relay optical system 43, further passes through the field lens 425, and reaches the liquid crystal panel 441R for red light.
  • the reason why the relay optical system 43 is used for red light is that the optical path length of red light is longer than the optical path length of other color lights, thus preventing a decrease in light use efficiency due to light divergence etc. To do that. In other words, this is for transmitting the partial luminous flux incident on the incident side lens 431 to the field lens 425 as it is.
  • the relay optical system 43 is configured to transmit red light of the three color lights, but is not limited thereto, and may be configured to transmit blue light, for example. ,
  • the optical device 44 modulates the incident light beam according to image information to form a color image.
  • the three incident-side polarizing plates on which the color lights separated by the color separation optical system 42 are incident are provided. 4 4 2, liquid crystal panels 4 4 1 R, 4 4 1 G, 4 4 1 B as light modulators disposed after each incident side polarizing plate 4 4 2, and each liquid crystal panel 4 4 1 R , 44 1 G, 44 1, and 44 B, and a viewing angle correction plate 44 3 and an exit-side polarizing plate 44 44, and a cross dichroic prism 44 5 as a color combining optical system.
  • the liquid crystal panels 4 4 1 R, 4 4 1 G, 4 4 1 B, the viewing angle correction plate 4 4 3, the exit side polarizing plate 4 4 4, and the cross dichroic prism 4 4 5 thus, the optical device body 45 is formed. The details of the optical device body 45 will be described later.
  • the liquid crystal panels 4 4 1 R, 4 4 1 G and 4 4 1 B will be described in detail later, but three panel bodies for modulating each color light separated by the color separation optical system 42 according to image information, It has three holding frames for accommodating these panel bodies.
  • the panel body uses, for example, a polysilicon TFT as a switching element, and each color light separated by the color separation optical system 42 is provided at the panel body and at the front and rear stages thereof.
  • the incident side polarizing plate 442 and the exit side polarizing plate 4444 are modulated according to image information to form an optical image.
  • the incident-side polarizing plate 4 42 as an optical conversion element transmits only polarized light in a certain direction among the color lights separated by the color separation optical system 42 and absorbs other light beams, and is made of sapphire glass. And the like, on which a polarizing film is attached. Also, a polarizing film may be attached to the field lens 425 without using a substrate.
  • the viewing angle correction plate 4 4 3 as an optical conversion element is an optical conversion device having a function of correcting the viewing angle of an optical image formed by the liquid crystal panels 4 4 1 R, 4 4 1 G and 4 4 1 B on the substrate.
  • the film is formed, and by arranging such a viewing angle correction plate 443, the viewing angle of the projected image is enlarged and the contrast of the projected image is greatly improved.
  • the exit-side polarizing plate 4 4 4 as an optical conversion element transmits only polarized light in a predetermined direction out of the light flux modulated by the liquid crystal panels 4 4 1 R, 4 4 1 G and 4 4 1 B, It absorbs a light beam, and in this example, is composed of two first polarizing plates (pre-borizers) 4444P and a second polarizing plate (analyzer) 4444A.
  • the reason why the two exit-side polarizing plates 4 4 4 are thus configured is that the incident polarized light is proportionally absorbed by the first polarizing plate 4 44 P and the second polarizing plate 4 44 A, respectively. This allows the heat generated by the polarized light to be apportioned by both polarizers 4 4 4 P and 4 4 4 A to suppress overheating of each.
  • a color image is formed by combining optical images emitted and modulated for each color light.
  • the gross dichroic prism 445 is provided with a dielectric multilayer film that reflects red light and a dielectric multilayer film that reflects blue light in a substantially X-shape along the interface between the four right-angle prisms. The three colored lights are combined by the dielectric multilayer film.
  • the control board 5 covers the upper side of the optical unit 4 as shown in FIG. 3 and FIG.
  • a main board 51 is provided, a control unit body such as an arithmetic processing unit is mounted on the upper board 511, and each liquid crystal is mounted on the lower board 5 12.
  • Panel ⁇ 41 R, 4 41 G, 4 4 1 B driving 'IC is mounted.
  • the control board 5 includes an interface board that is connected to the rear end of the main board 51 and stands on the housing rear portions 11D and 12D of the outer case 2. I have.
  • the connector group 15 described above is mounted on the back side of the interface board, and image information input from the connector group 15 is output to the main board 51 via the interface board.
  • the arithmetic processing device on the main board 51 performs arithmetic processing on the input image information, and then outputs a control command to the liquid crystal panel driving IC.
  • the driving IC generates and outputs a driving signal based on the control command to drive the liquid crystal panel 441, thereby performing light modulation according to image information to form an optical image.
  • the power supply block 6 is provided adjacent to the optical unit 4 so as to extend along the projection direction of the outer case 2 of the projector 1, and includes a power supply unit and a lamp drive unit (not shown). .
  • the power supply unit supplies externally supplied power to the lamp drive unit, the control board 5, and the like through the power supply cable connected to the above-described inlet connector 17.
  • the lamp driving unit is a conversion circuit for supplying power to the light source device 411 at a stable voltage, and the commercial AC current input from the power supply unit is rectified and converted by the lamp driving unit, It is supplied to the light source device 411 as a DC current or an AC rectangular wave current.
  • An exhaust fan 61 is provided in front of the power supply block 6 as shown in FIG. 3, and the air that cools the components inside the projector 1 is supplied to the exhaust fan 6 1. And is discharged out of the apparatus through the opening 28 of the outer case 2.
  • the cooling flow path C 1 is a flow path for cooling the light source device 4 11 1 and the polarization conversion element 4 15 constituting the integrator illumination optical system 41, and is inside the device of the intake opening 24 in FIG.
  • the cooling air sucked by the sirocco fan 71 provided is supplied to the light source device 4 1 1 and the polarization conversion element 4 15 from the side of the light source storage section 4 0 A of the light guide 40 by the duct 7 2.
  • air after 9 cooling for cooling the is Aspirate by the exhaust fan 61, external to the discharge of the projector 1 'it is.
  • the cooling channel C 2 is a channel for cooling the optical device 44 that performs light modulation and color synthesis, and is provided inside the device at the intake opening formed at the position where the filter 23 is provided in FIG. Cooling air sucked by a sirocco fan (to be described later) is supplied upward from below the optical device 44, and the liquid crystal panels 441, R, 441, G, 441, B, Cool the entrance-side polarizing plate 4 4 2, the viewing angle correction plate 4 4 3, and the exit-side polarizing plate 4 4 4. The cooled air flows along the lower surface of the main substrate 51 and the upper surface 11 A of the housing of the upper case 11, and cools the circuit elements mounted on the main substrate 51 while discharging the exhaust fan 6 1. Is discharged to the outside.
  • the cooling flow path C 3 is a flow path for cooling the power supply block 6, and is connected to the housing side surface section 1 1 B of the upper case 11 by the power supply and an intake fan 62 provided at the rear end side of the power supply block 6. Cooling air is taken in from the formed opening 1 1 2 and the opening 1 2 2 formed in the side wall 1 2 B of the housing 1 2 of the opening case 1 2, and a part of the released cooling air is supplied to the power supply unit and lamp. After being supplied to the drive unit and cooling them, it is discharged outside by the exhaust fan 61.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view illustrating a schematic configuration of the optical device main body 45. Note that FIG. 9 is an exploded view of the liquid crystal panel 44 G side for the sake of simplicity, and other liquid crystal panels are not shown. The configuration of the liquid crystal panel 441G side is substantially the same as that of the liquid crystal panel 441R side. In the following description, the liquid crystal panel 441 G will be mainly described.
  • the optical device body 45 includes a liquid crystal panel 44 1 R, 44 1 G, 44 1 B, a viewing angle correction plate 44 3, and an emission side polarizing plate 44 44.
  • a panel fixing plate 446 as an optical modulator holding body for holding and fixing each member and a cross dichroic prism 445 are integrated.
  • the liquid crystal panel 4411G includes a panel body 4411 and a holding frame 4412 for accommodating the panel body 4411.
  • the panel body 4 4 1 1 is formed by sealing and sealing liquid crystal in a pair of rectangular transparent substrates arranged opposite to each other, and has a pair of transparent substrates on the incident side and the emission side. Dustproof glass is attached.
  • the holding frame 4 4 12 is a rectangular member having a recess for accommodating the panel body 4 4 11.
  • an opening 4 4 12 A (see FIG. 9, liquid crystal panel ⁇ ⁇ 4 4 1 B) is formed at a substantially central portion in a plan view, and holes 4 are formed at substantially four corners in a plan view. 4 1 3 is formed.
  • each color light R, G, B is introduced into this portion of each of the liquid crystal panels 441 R, 441 G, 441 B, and an optical image is formed according to the image information.
  • FIG. 10 is a perspective view of the panel fixing plate viewed from the upper rear side.
  • FIG. 11 is a perspective view of the panel fixing plate viewed from the lower front side.
  • the rear surface of the panel fixing plate 44.6 is the surface to be bonded to the cross dichroic prism 445, and the front surface of the panel fixing plate 44.6 is the rear surface of the rear surface.
  • the panel fixing plate 4 4 6 includes a fixing portion main body 4 4 6 1 having a substantially C-shape in plan view, and an arm 4 4 6 2 formed as an extension formed on the distal end side of the fixing portion main body 4 4 6 1. And a pin 4 4 6 3 as a light modulator fixing portion protruding from the arm 4 4 6 2, and an emission side polarizing plate 4 4 4 And a spring member 4465 (FIG. 9) as an urging member for urging the fixing member main body 4446. Then, as shown in FIG. 9, in the panel fixing plate 4 46, a gap formed between the fixing portion main body 4 4 6 1 and the arm portion 4 4 6 2 The first polarizing plate 444P and the second polarizing plate 444A can be inserted.
  • the fixing part main body 4 4 6 1 is positioned at a rectangular plate 4 4 6 1 A and a pair of left and right sides parallel to each other of the rectangular plate 4 6 6 A. It is composed of a pair of upstanding pieces 4 4 6 1 B projecting along the edge of 6 1 A.
  • the rectangular plate-shaped body 4461A has an opening 4461A1 substantially at the center. And, in the rectangular plate-like body 4 4 6 1 A, notches 4 4 6 1 A 2 are formed on the upper and lower edges of the opening 4 4 6 1 A 1 for absorbing a difference in hot behavior. . In addition, on the back surface of the rectangular plate-like body 4461A, a concave portion 4461A3 that is depressed in the thickness direction is formed on the left and right edges of the opening 4461A1. Further, the back surface of the rectangular plate-like body 4461A is subjected to graining.
  • the pair of standing pieces 4 4 6 1 B are formed with projecting ridges 4 4 6 1 B 1 that extend in a direction orthogonal to the projecting direction of the standing pieces 4 4 6 1 B on respective end faces facing each other. I have.
  • the protruding ridges 4 4 6 1 B 1 are located at substantially central portions of the respective end faces facing each other, and each of these end faces is partitioned into two regions. Then, the first polarizing plate 444 P and the second polarizing plate 444 A of the emission-side polarizing plate 444 are respectively spaced apart from these two regions.
  • a pedestal 4 4 6 4 as a support surface for supporting the viewing angle correction plate 4 4 3, and a pair of the uprights 4 4 6 1 B And a positioning portion 4 4 6 4 A, which serves as a reference for the outer position of the viewing angle correction plate 4 4 3, is formed along the side edge of the pair of standing pieces 4 4 6 1 B.
  • a first panel fixing part 4467 for fixing the panel member 4465 to an upper part thereof is formed.
  • the arm 4 4 6 2 is a corner of the protruding end 4 4 6 1 B of the fixed body 4 4 6 1
  • the portion extends from the portion toward the opposing standing piece 4 4 6 1 B. That is, the arm portions 4 4 6 2 are each configured of a pair of four at the top and bottom. '
  • the pair of standing pieces 4 4 6 1 B are formed by forming the arms 4 4 6 2 from the lower corners of the protruding end, and the lower corners of the end perpendicular to the protruding end. It extends from the corner to the opposing standing piece 44461B together with the arm 44462. A portion extending from the lower corner portion of the pair of standing pieces 4461B forms a surface orthogonal to the standing pieces 4461B and the rectangular plate-shaped body 4461A. Is formed, and this surface becomes a support surface 4466 that supports the end of the exit-side polarizing plate 4444.
  • a second panel fixing portion 4468 (FIG. 11) for fixing the spring member 4465 is formed on the back surface of the support surface 4466.
  • the pin 4 4 6 3 is located on the distal end side of the arm 4 4 6 2, and stands up from an end surface substantially parallel to the rectangular plate 4 4 6 1 A of the arm 4 4 6 2. It projects in the same direction as the projection direction of 1B.
  • the pin 4463 has a shape that becomes thinner from the base end side to the tip end side. ⁇
  • the above-mentioned fixing portion main body 4461, arm portion 4462 and pin 4463 are made of an aluminum alloy, and are integrally formed by molding such as injection molding.
  • the fixing portion main body 4 4 6 1, the arm 4 4 6 2, and the pin 4 4 6 3 are not limited to aluminum alloy, but are made of metal such as aluminum, magnesium, titanium, or an alloy containing these as a main material. May be configured. Further, it may be made of resin such as acrylic material, polycarbonate containing carbon boiler, polyphenylene sulfide, liquid crystal resin and the like.
  • the fixed portion main body 4 4 6 1, the arm 4 4 6 2, and the pin 4 4 6 3 to be integrated are formed by, for example, a molding method by injection molding using a mold (not shown) having three blocks. Will be implemented.
  • the mold has three blocks: a core block, a cavity block, and a slide block. Then, these three blocks are combined, and the molding material is poured into the cavity while the mold is heated at a predetermined temperature. After molding, The molded product is taken out by moving the core block, the cavity block, and the slide block in the directions of arrows A, B, and C shown in FIG. 11 or FIG. 11 with respect to the molded product.
  • the arm 4446 and the pin 4463 side are formed by the core block
  • the rectangular plate 4644A side is formed by the cavity block
  • the rectangular plate 4446 by the slide block A part of the standing piece 4 4 6 1 B located between 1 A and the arm 4 4 6 2 is formed. That is, as shown in FIG. 10 or FIGS.
  • the panel member 4 465 includes a pair of panel members 4 4 6 A for urging the upper portion of the end surface of the emission side polarizing plate 4 4 4 in the thickness direction, and an emission side polarizing plate. It is composed of a pair of spring members 4 4 6 5 B that urge the lower portion of the end surface 4 4 4 in the thickness direction.
  • the spring member 4 4 6 5 A has an engaging portion 4 4 6 which engages with the upper end of the upright piece 4 4 6 1 B.
  • the engaging portion 4 4 6 5 A 1 is formed to have a substantially U-shaped cross section, and is installed so that the end of the standing piece 4 4 6 1 B is arranged inside this U-shape, thereby forming a U-shape. Energize the end of the standing piece 4 4 6 1 B at the tip. That is, the engaging portion 4465A1 is removably exposed to the outside. In addition, a hole 4 4
  • the panel-like portion 4465A2 is provided integrally with the U-shaped tip portion of the engaging portion 4465A1 and has a substantially U-shaped cross section.
  • the panel-shaped part 4 4 65 A 2 is installed so that the emission-side polarizing plate 4 4 4 is arranged inside the U-shape, so that the emission-side polarizing plate 4 4 4 4 1st polarizing plate 4 4 4 P and end surface of 2nd polarizing plate 4 4 A The upper part is urged against the ridge 4 4 6 1 B 1.
  • the member (the end of the standing piece 4461B, the ⁇ 1 side polarizing plate 4444) is installed.
  • the directions are substantially the same, and the urging direction of the member by the U-shaped tip portion is configured to be substantially orthogonal.
  • the panel member 4 4 6 5 ⁇ has substantially the same configuration as the spring member 4 4 6 5 ⁇ .
  • the engaging portion 4465B1 including the engaging portion 4465B1 and the spring portion 4465B2 has a substantially U-shaped cross section.
  • the support surface 4446 is urged at the U-shaped tip by being installed so that the support surface 4466 is disposed inside the U-shape.
  • the engaging portion 4466B1 can be pulled out of the support surface 4466 in a direction along a vertically extending edge of the rectangular plate-like body 4461A. I have.
  • a hole 4465B3 is formed in the U-shaped tip portion of the engaging portion 44465B1.
  • the panel-like portion 4465B2 extends substantially orthogonally from the end of the U-shaped tip portion of the engaging portion 4465B1 and is formed in a substantially U-shaped cross section.
  • the spring-shaped portion 4 4 6 5 B 2 is installed such that the emission-side polarizing plate 4 4 4 is arranged inside the U-shape, so that the emission-side polarizing plate 4 4 4
  • the lower part of the end face of the first polarizing plate 444P and the second polarizing plate 4444A of No. 4 is urged against the ridge 44461B1. .
  • the biasing direction of the member by the tip portion is configured to be substantially orthogonal.
  • the cross dichroic prism 4445 has a prism fixing plate 4451 fixed to the lower surface thereof with an ultraviolet curing adhesive.
  • This prism fixing plate 4 4 5 1 is provided with legs 4 4 5 2 extending along the diagonal of the cross-dice mouth ⁇ Ik prism 4 4 5, and a hole 4 4
  • the optical device main body 45 described above is assembled as follows. First, a pair of panel members 4 4 6 5 B is attached to the support surface 4 4 6 6 of the fixed portion main body 4 4 6 1 by an engaging portion 4 4 6 5 B 1 of the spring member 4 4 6 5 B. Install so that support surface 4 4 6 6 is urged.
  • the second panel fixing portion 4 4 6 8 formed on the back surface of the support surface 4 4 6 6 passes through the hole 4 4 6 5 B 3 of the engagement portion 4 4 6 5 B 1, and the support surface 4 4
  • the spring member 4 4 6 5 B is fixed to 66.
  • the first polarizing plate 4 44 P and the second polarizing plate 4 4 4 A are placed between the rectangular plate-like body 4 4 6 1 A of the fixing portion main body 4 4 6 1 and the arm 4 4 6 2.
  • the first polarizing plate 4444P is inserted into a region located on the light beam incident side among the regions defined by the ridges 44461B1 of the standing piece 44461B.
  • the second polarizing plate 444 A is inserted in a region located on the light beam emission side.
  • the first polarizing plate 4 4 4 P and the second polarizing plate 4 4 4 A are attached between the rectangular plate 4 4 6 1 A of the fixed portion main body 4 4 6 1 A and the arm 4 4 6 2.
  • the lower ends of the first polarizing plate 4 4 4 P and the second polarizing plate 4 4 A are fixed to the support surface 4 4 6 6
  • Panel member 4 4 6 5 B panel-shaped portion 4 4 6 5 Insert between the U-shaped tips of B2.
  • Each of the first polarizing plate 4 ′ 4 P and the second polarizing plate 4 4 A has a lower end supported by the support surface 4 4 6 6, and a lower portion of each end surface is a panel-like portion 4 4 A. 6 5 B 2 urges against the ridge 4 4 6 1 B 1. .
  • a pair of panel members 4465A are placed between the top of the fixed portion body 44461 and the panel-shaped portion 4444A2 of the panel member 4465A.
  • the first polarizing plate 4444P and the second polarizing plate 4444A are installed such that the upper ends thereof are arranged.
  • the upper part of the end surfaces of the first polarizing plate 444P and the second polarizing plate 4444A is formed by a panel-shaped portion 4465A2 of the panel member 4465A2 with a ridge portion 4446. B1 is energized.
  • the engaging portion 4465A1 of the pair of panel members 4465A is attached to the upright piece 44661B between the U-shaped tip portions of the engaging portion 4465A1. Install so that the ends are located.
  • the first spring fixing portion 4 467 formed on the standing piece 4 4 6 1 B is passed through the hole 4 4 6 5 A 3 formed on the engaging portion 4 4 6 5 A 1, and the standing piece 4 4
  • the panel member 4 4 6 5 A is fixed to the end of 4 6 1 B.
  • the first polarizing plate 444P and the second polarizing plate 444A are arranged at a predetermined distance from each other by the ridges 4461B1, and are held and fixed to the panel fixing plate 446.
  • the end surface is attached to the base 4464 with a heat conductive tape or an adhesive.
  • a panel fixing plate 446 on which the viewing angle correction plate 443 and the emission side polarizing plate 444 are held and fixed is mounted on the light incident end face of the cross dichroic prism 445.
  • an ultraviolet-curing adhesive is applied to the embossed end surface of the rectangular plate-shaped body 4461 A of the panel fixing plate 446, and the end surface of the rectangular fixing member 461 A is cross-cut with the uncured adhesive. Is mounted on the light-incident end face of
  • the adhesive is passed through the hole 4413 of the liquid crystal panel 441G in an uncured state.
  • the liquid crystal panels 441 R and 441 B are also temporarily fixed to the panel fixing plate 446 in a state where the UV-curable adhesive has not been cured, and red and blue are applied to the liquid crystal panels 441 R, 441 G and 44 IB.
  • the panel fixing plate 446 moves with respect to the light incident end face of the cross dichroic prism 445, and The liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B are moved with respect to the pins 4463 of the fixing plate 446 to adjust the positions of the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B.
  • the position between the light-incident end face of the cross dichroic prism 445 and the end face of the rectangular plate-shaped body 4461A of the panel fixing plate 446, and from the tip end of the pin 4463 of the panel fixing plate 446 The gap between the pin 4463 and the hole 4413 of the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B is irradiated with ultraviolet rays to position and fix the panel fixing plate 446 and the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B.
  • the optical device main body 45 assembled as described above has a hole in the prism fixing plate 4451.
  • the head body 403 is joined and fixed to the horizontal part of the above-described head body 403 by screws (not shown) inserted into the 4453 part.
  • the panel fixing plate 446 has a fixing part main body 4461, arm 4462, pins 4463 and spring members 4465, and the liquid crystal panels 441R, 441G, and 441B have pins 4463 in the holes 4413. By passing through, it is held and fixed. As a result, for example, unlike the structure of a conventional optical device, the number of components can be reduced because pins configured as independent components are not used. Therefore, even when the liquid crystal panels 441 R, 441 G, and 441 B fail, the liquid crystal panels 441 R, 441 G, and 441 B can be replaced by peeling the panel fixing plate 446 from the light incident end face of the cross dichroic prism 445. Can be easily implemented.
  • the fixing part main body 446 1 of the panel fixing plate 446 has a rectangular plate-shaped body 4461 A and a standing piece 4461 B, and a gap is formed between the rectangular plate-shaped body 4461 A and the arm 4462. Therefore, the exit-side polarizing plate 444 can be inserted into this gap, and not only the liquid crystal panels 441 R, 441 G, and 441 B but also the exit-side polarizing plate 444 can be held and fixed.
  • the upstanding piece 446 1 B of the fixing portion main body 4461 is formed to have substantially the same length as the edge of the rectangular plate-like body 4461 A, the liquid crystal panels 441 R, 441 G, 441 An extra light beam is prevented from entering between B and the cross dichroic prism 445, and the optical image emitted from the cross dichroic prism 445 can be kept clear.
  • the emission-side polarizing plate 444 When the emission-side polarizing plate 444 is inserted between the 4461A and the arm portion 4462, the emission-side polarizing plate 444 can be urged and fixed to the panel fixing plate 446 by the spring member 4465. Therefore, the emission-side polarization plate 444 can be fixed without using an adhesive or the like, and the panel member 4465 is detached from the fixing portion main body 446 1 to release the biasing state with respect to the emission-side polarization plate 444, thereby facilitating easy operation. Then, the emission-side polarizing plate 444 can be replaced.
  • the LCD panels 441 R, 441 G, and 441 B are fixed to the panel fixing plate 446. Since the pin 4463 is provided on the body, for example, compared to the structure of an optical device using a plurality of pins in the related art, the liquid crystal with respect to the light incident end face of the cross dichroic prism 445 via the pin 4463 By changing the positions of the panels 441R, 441G, and 441B, the positions of the liquid crystal panels 441R, 441G, and 41B can be easily adjusted. In addition, the liquid crystal panels 441 R, 441 G, and 441 B are firmly fixed to the panel fixing plate 446, and the displacement of the liquid crystal panels 441 R, 441 G, and 441 B after the position adjustment can be reduced.
  • the pin 4463 has a shape that becomes thinner from the base end to the tip. Therefore, by irradiating ultraviolet rays from the tip of the pin 4463, the liquid crystal panels 441 R, 441 G, Ultraviolet light is well irradiated between the hole 4413 of the 441 B and the pin 4463. Therefore, the liquid crystal panels 441R, 441G, and 44'1B can be securely fixed to the panel fixing plate 446 in a short time.
  • the spring member 4465 includes a pair of panel members 4465A disposed above the panel fixing plate 446, and a pair of spring members 4465B disposed below the panel fixing plate 446.
  • the four corners of the polarizing plate 444 are urged against the fixing portion main body 4461.
  • the emission-side polarizing plate 444 can be securely held and fixed by the panel fixing plate 446, and the displacement of the emission-side polarizing plate 444 can be prevented.
  • the panel members 4465 A and 4465 B each include an engaging portion 4465 A1 and a 446 5 B 1, and panel-like portions 4465 A 2 and 4465 B 2, and the engaging portions 4465 A 1 And 4465 B 1 are removably exposed to the outside from the fixed portion main body 4461.
  • the panel member 4465 itself can be easily inserted into and removed from the fixed portion main body 4461, and the exchange of the emission-side polarizing plate 444 can be performed more easily.
  • ridges 446 1 B 1 are formed on the opposite end faces of the pair of standing pieces 4461 B.
  • the first polarizing plate 444P and the second polarizing plate 444A of the emission-side polarizing plate 444 can be urged and fixed to the ridge 4461B1 so as to be sandwiched by the spring member 4465. Therefore, the first polarizing plate 444 P and the second polarizing plate 444 A are fixed to the fixing portion by urging the ridge portions 4461 B 1 in the same axis direction. It is easily fixed to the body 4 4 6 1.
  • the ridge 4 4 6 1 B 1 is formed along the direction in which the emission-side polarizing plate 4 4 4 is inserted into the panel fixing plate 4 4 6, so that the ridge 4 4 6
  • the displacement of the exit-side polarizing plate 444 in the direction orthogonal to the insertion direction can be reduced.
  • the first polarizing plate 4 44 P and the second polarizing plate 4 44 A of the emission side polarizing plate 4 4 4 are spaced by a certain gap due to the ridge 4 4 6 1 B 1. Since the first polarizing plate 4444A and the second polarizing plate 4444A are disposed apart from each other, the heat proportionally distributed by the two polarizing plates 4444A and 44144A can be efficiently dissipated. .
  • the support surface 4 4 6 6 is formed on the pair of standing pieces 4 4 6 1 B, the emission-side polarizing plate 4 4 4 inserted at the support surface 4 4 6 6 Can be placed, and the biasing state of the exit-side polarizing plate 4444 by the panel member 4465 can be favorably maintained.
  • the notch 4 4 6 1 A 2 is formed in the upper and lower edges of the opening 4 4 6 1 A 1 in the rectangular plate 4 4 6 1 A, so that the liquid crystal panel 4 4 1 R, 44 1 G, 44 1 B and the panel fixing plate 4 4 6 even if thermal stress is applied to the panel fixing plate 4 4 6 by the heat generated by the exit side polarizing plate 4.
  • the deformation of the outer shape of 6 can be alleviated. Therefore, the displacement of the liquid crystal panels 41 R, 44 1 G, 44 1 B and the exit-side polarizing plate 44 4 can be avoided.
  • the exit-side polarizing plate 4 4 4 is a first polarizing plate 4 4 4 P and a second polarizing plate 4 4 ′, each having a single polarizing film and polarizing films having different light absorption characteristics. Since it is composed of 4 A, the heat of the luminous flux absorbed by the emission-side polarizing plate 4 4 4 is proportionally distributed, the amount of heat absorbed by each polarizing plate is reduced, and thermal deterioration hardly occurs. Therefore, the durability of the polarizing film can be improved, and the reliability of the polarizing film function can be secured.
  • the liquid crystal panels 4 4 1 R and 4 4 1 G are mounted on the panel fixing plate 4 4 6.
  • 441 B, emission side polarizing plate 4 4 4, as well as viewing angle correction plate 4 4 3 can be fixed.
  • the upper and lower edges of the rectangular plate body 4461A may be formed so as to have substantially the same length as the upper and lower edges.
  • a plurality of upstanding pieces may be formed so as to protrude from the left and right edges or the upper and lower edges of the rectangular plate-like body 4461A. That is, the erecting piece 4461B may be formed so as to leave a predetermined distance between the rectangular plate-like body 4461A and the arm portion 4462.
  • the arm portion 4446 extends from the corner portion of the protruding end of the upright piece 4461 to the opposing upright piece 4461b.
  • the arm portion 4446 may be formed so as to have substantially the same length as the edge of the standing piece 4461B.
  • the number is not limited to four at the corners, but may be two, and a configuration in which a plurality of arms 4446 extend from a predetermined edge of the standing piece 44461B may be employed.
  • the spring member 4 ′ 465 includes a pair of panel members 4465A, Panel members 4 4 6 5 B, but are not limited thereto. For example, it may be composed of one, and may be composed of other numbers.
  • the protruding ridges 4 4 6 1 B 1 are formed one by one on the opposing end faces of the pair of upright pieces 4 4 6 1 B, but the present invention is not limited to this. It may be formed.
  • a plurality of optical conversion elements can be held and fixed to the panel fixing plate 446.
  • an optical compensator such as a retardation plate and a color correction film can be adopted.
  • the holes 4 4 13 of the holding frames 4 4 1 2 of the liquid crystal panels 4 4 1 R, 4 4 1 G and 4 4 1 B are formed so as to be located at four corners.
  • the present invention is not limited to this, and it is sufficient if at least two are formed.
  • the pins 4446 of the panel fixing plate 4446 may be formed in accordance with the number and positions of the holes 4413.
  • the configuration has been described in which the panel fixing plate 4446 is bonded and fixed to the light-incident end face of the cross dichroic prism 4445, but is not limited to this.
  • the cross dichroic prism 445 may be configured to be adhered and fixed to the side surface of the prism fixing plate 4451 which is fixed to the lower surface of the prism 445.
  • a pedestal substantially similar to the lower surface is fixed to the upper surface of the cross dichroic prism 445, and the panel fixing plate 446 is fixed to the side surface of the pedestal fixed to the upper and lower surfaces.
  • the fixed state of 46 can be stabilized.
  • the panel fixing plate 446 and the cross dichroic prism 445 are fixed, and the panel fixing plate 446 and the liquid crystal panels 441R, 4411G, 4411B are fixed.
  • An ultraviolet-curing adhesive was used for fixing, but is not limited to this.
  • a thermosetting adhesive may be used.
  • the projector 1 using three liquid crystal panels has been described, but the invention is not limited to this.
  • the present invention can be applied to a projector using only one liquid crystal panel, a projector using two liquid crystal panels, or a projector using four or more liquid crystal panels.
  • the present invention is applied to the optical unit 4 having a substantially U shape in plan view.
  • the present invention is not limited to this, and the present invention may be applied to the optical unit 4 having a substantially L shape in plan view.
  • the liquid crystal panel is used as the light modulation element.
  • a light modulation element other than liquid crystal such as a device using a micromirror, may be used.
  • the transmission type light modulation element in which the light incidence surface and the light emission surface are different is used, but a reflection type light modulation device in which the light incidence surface and the light emission surface are the same may be used.
  • transmission type means that a light modulation device such as a liquid crystal panel transmits light
  • reflection type means that it reflects light. Means.

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Abstract

　この発明に係る光変調装置保持体、光学装置およびプロジェクタは、光変調装置および／または光学変換素子を容易に交換でき、リワーク性が向上できる。　光変調装置保持体としてのパネル固定板４４６は、平面視略Ｃ字形状の固定部本体４４６１と、この固定部本体４４６１の先端側に形成される腕部４４６２と、この腕部４４６２に突設されるピン４４６３と、光学変換素子としての射出側偏光板４４４を固定部本体４４６１に対して付勢するバネ部材４４６５とを備えている。光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、その孔４４１３にピン４４６３を挿通することでパネル固定板４４６に保持固定される。また、射出側偏光板４４４は、平面視略Ｃ字形状の固定部本体４４６１の内側に挿入されてバネ部材４４６５により固定部本体４４６１に付勢固定される。

Description

明 細 書
光変調装置保持体、 光学装置、 および、 プロジェクタ
技術分野
本発明は、 色光を画像情報に応じて変調する光変調装置を保持する光変調装置保 持体、 光学装置およびプロジェクタに関する。 背景技術
従来、 複数の色光を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、 変 調された各色光を合成して光学像を形成する色合成光学装置と、 形成された光学像 を拡大投写する投写レンズとを備えたプロジェクタが知られでいる。
このプロジェクタでは、 ダイクロイツクミラー等の色分離光学系が、 光源から射 出された光束を三色の色光に分離する。 また、 液晶パネル等で構成される三つの光 変調装置は、 色光毎に画像情報に応じて変調する。 そして、 クロスダイクロイツク プリズム等の色合成光学装置は、 変調後の各色光を合成して光学像を形成する。 そ してまた、 投写レンズは、 この形成された光学像を拡大投写する。
このようなプロジェクタでは、 各光変調装置は投写レンズのパックフォーカスの 位置に必ずなければならない。 また、 より鮮明な画像を得るために、 各光変調装置 間での画素ずれ、 投写レンズからの距離のずれの発生を防止する必要がある。 このため、 特開 2 0 0 0— 2 2 1 5 8 8号公報に記載されているように、 プロジ ヱクタの製造時において、 各光変調装置を投写レンズのバックフォーカス位置に正 確に配置するフォーカス調整、 および、 各光変調装置の画素を一致させるァライメ ント調整が高精度に実施される。 そして、 各光変調装置を位置調整した後、'色合成 光学装置の光束入射端面に直接固定した光学装置が知られている。
この光学装置の構造としては、 四隅に孔が形成された保持枠に液晶パネルを収納 し、 その孔に接着剤を周囲に塗布したピンを揷入する。 そして、 ピンの端面とクロ スダイクロイッグプリズムの光束入射端面、 および、 ピンの側面と保持枠の孔とを 相互に接着固定している。 また、 液晶パネルの後段には、 光学変換素子としての偏 光板が配置され、 この偏光板は、 クロスダイクロイツクプリズムの光束入射端面に 直接貼り付けられている。 発明の開示
し力 しながら、 上記のような光学装置の構造では、 クロスダイクロイツクプリズ ムの光束入射端面にピンを介して光変調装置を接着固定することから、 部品点数が 多い。
したがって、 製造が比較的困難であるとともに、 光変調装置の故障等により該光 変調装置を交換する際の作業に手間がかかるという問題がある。 . また、 クロスダイクロイツグプリズムの光束入射端面に偏光板が貼り付けられて いるので、 熱等により劣化した偏光板を交換する際に、 以下のような問題がある。 すなわち、 偏光板をクロスダイクロイツクブリズムから引き剥がした際には該ク ロスダイクロイツクプリズムに接着剤等が固着されて残り、 新し 、偏光板を該ク口 スダイクロイックプリズムに設置して再度位置調整することは困難である。
また、 クロスダイクロイツクプリズムに接着剤等が固着されて残るので、 所定の 位置に偏光板を設置することができない。
さらに、 偏光板は、 光変調装置とクロスダイクロイツクプリズムとの間に介在し ているので、 偏光板をクロスダイクロイツクプリズム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。
本発明の目的は、 このような問題点に鑑みて、 光変調装置おょぴ または光学変 換素子を容易に交換でき、 リワーク性が向上できる光変調装置保持体、 光学装置お ょぴプロジェクタを提供することにある。 '
本発明の光変調装置保持体は、 入射光束を画像情報に応じて変調する光変調装置 を保持する光変調装置保持体であって、 略中央部分に入射光束透過用の開口部が形 成された矩形板状体と、 この矩形板状体の互いに平行な一対の辺縁に突設され、 該 矩形板状体の端縁延出方向に沿って延びる一対の起立片と、 各起立片の先端に設け られ、 対向する起立片に向かって延びる延出部と、 この延出部の先端に形成され、 前記光変調装置を固定する光変調装置固定部とを備え、 前記矩形板状体および前記 一対の起立片に囲まれる空間には、 入射光束の光学特性を変換する光学変換膜が形 成ざれる基板を備えた光学変換素子が少なくとも 1つ以上挿入され、 この光学変換 素子は、 付勢部材により基板の厚さ方向に付勢された状態で固定されていることを 特徴とする。
ここで、 起立片は、 矩形板状体の辺縁と同じ長さを有するように形成してもよく または、 矩形板状体の辺縁から複数の起立片が突出するように形成してもよい。 また、 延出部も同様に、 起立片と同じ長さを有するように形成してもよく、 また は、 起立片の先端から複数の延出部が延出するように形成してもよい。
さらに、 付勢部材は、 一つのみならず、 複数で構成されてもよい。
さらにまた、 光学変換素子としては、 種々のものを採用でき、 例えば、 扁光板、 立相差板、 光学補償板 （視野角補正板、 色補正膜等） 等を採用できる。
本発明によれば、 光変調装置は、 矩形板状体、 起立片、 延出部および光変調装置 固定部で構成される光変調装置保持体に T固定されるので、 例えば、 従来の光学装 置の構造のように、 独立した部品として構成されたピンを使用しないため、 部品点 数を少なくできる。 したがって、 光変調装置が故障した際でも、 該光変調装置の交 換を容易に実施できる。
また、 この光変調装置保持体では、 矩形板状体と一対の起立片とに囲まれて空間 が形成されるため、 この空間に光学変換素子を挿入でき、 光変調装置のみならず、 光学変換素子も固定できる。
さらに、 矩形板状体および一対の起立片に囲まれる空間に光学変換素子が揷入さ れ、 該光学変換素子は、 付勢部材により基板の厚さ方向に付勢された状態で固定さ, れる。 このことにより、 従来のように、 接着剤等を使用することなく、 光学変換素 子を固定できるとともに、 付勢部材を光変調装置保持体から取り外すことで、 光学 変換素子を構成する基板に対する付勢状態を解放し、 容易に光学変換素子の交換を 実施できる。 ' 以上のことから、 光変調装置および/または光学変換素子のリワーク性が向上し 、 本発明の目的を達成できる。
本発明の光変調装置保持体では、 前記光変調装置は、 光変調を実施する光変調素 子と、 この光変調素子の画像形成領域と対応する開口部を有し、 少なくとも 2つの 孔が形成される保持枠とを備え、 前記延出部は、 前記保持枠の前記孔に対応して形 成され、 前記光変調装置固定部は、 前記延出部から突設され、 前記保持枠の前記孔 に挿入されるピンであることが好ましい。
本発明によれば、 光変調装置保持体に保持枠を固定するピンが設けられているの で、 例えば、 従来の光学装置の構造と比較して、 ピンを介して光変調装置と光変調 装置保持体との位置を変更することで光変調装置の位置調整が容易となる。
また、 光変調装置保持体に対する光変調装置の固定を強固なものにし、 光変調装置 'の位置調整後の位置ずれを低減できる。
本発明の光変調装置保持体では、 前記光変調装置固定部は、 基端側よりも先端側 が細い形状を有していることが好ましい。
本発明によれば、 光変調装置固定部を基端側よりも先端側が細い形状を有するピ ンとすることで、 例えば、 光変調装置保持体に光変調装置を固定する際に、 光硬化 型接着剤を使用すれば、 ピンの先端側から光を照射することで、 短時間で接着剤を 硬化させることができる。 したがって、 この光変調装置保持体を光学装置、 ひいて はこの光学装置が採用される光学機器の製造効率を向上させることが :できる。 本発明の光変調装置保持体では、 前記一対の起立片の内側面には、 前記光学変換 素子の揷入方向に沿って延びる突条部が形成され、 前記付勢部材は、 この突条部に 前記光学変換素子の基板を付勢することが好ましい。
ここで、 突条部は、 一対の起立片の内側面にそれぞれ一つずつ形成されてもよく 複数形成されてもよい。.挿入される光学変換素子の数を考慮して突条部を形成す ればよい。
本発明によれば、 例えば、 光学変換素子が一対で構成されている場合に、 付勢部 材が一対の光学変換素子をこの突条部に付勢するように構成すれば、 一つの付勢部 材により一対の光学変換素子を一括して固定できる。 また、 例えば、 光学変換素子が 2対以上で構成されている場合でぁ ても、 突条 部を複数設けることで、 複数の付勢部材により光学変換素子を一対毎に固定でき、 矩形板状体およぴ一対の起立片に囲まれる空間のスペースを効率的に利用できる。 さらに、 光学変換素子は、 付勢部材により光学変換素子の挿入方向に沿って形成 される突条部に付勢されるので、 揷入方向と直交する方向への位置ずれを低減でき 本発明の光変調装置保持体では、 前記付勢部材は、 前記起立片の光学素子挿入側 端部と係合する係合部と、 この係合部端部に延出形成され、 前記光学変換素子の基 板と当接して該基板を付勢するパネ状部とを備えていることが好ましい。
本発明によれば、 付勢部材は、 一体的に形成された係合部およびパネ状部とを備 え、 係合部は、 起立片の光学素子挿入側端部と係合するので、 付勢部材を容易に揷 抜できる。 したがって、 光学変換素子に対する付勢部材の付勢状態を容易に変更で き、 光学変換素子の交換をさらに容易に実施できる。 '
本発明の光変調装置保持体では、 前記矩形板状体または前記起立片には、 前記矩 形板状体および前記一対の起立片に囲まれる空間に揷入される前記光学変換素子の 端部を支持する支持面が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、 矩形板状体または起立片には、 支持面が形成されているので、 例えば、 挿入される光学変換素子を載置可能に支持面を構成すれば、 付勢部材によ る光学変換素子の付勢状態を良好に維持できる。
本発明の光変調装置保持体では、 前記矩形板状体には、 熱間挙動差吸収用の切り 欠きが形成されていることが好ましい。
本発明によれば、 光変調装置および/または光学変換素子に発生した熱に.よつて 光変調装置保持体に熱応力がかかったとしても、 色合成光学装置との間の熱による 歪を緩和することで、 接着剤の接着力が損なわれない。 かつ、 光変調装置保持体の 外形形状の変形を緩和できる。 よって、 光変調装置および/または光学変換素子の 位置ずれを回避できる。 特に、 この光変調装置保持体を光学装置、 ひいてはこれが 採用されるプロジェクタに用いた場合には、 位置調整後の光変調装置および/また 'は光学変換素牛の位置を適切な状態に保持することが可能となり、 投写画像の画素 ずれを回避でき、 高品質な画像を得ることができる。
本発明の光学装置は、 複数の色光を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、 前述した光変調装置保持体を備え、 前記光変調装 置は、 前記光変調装置保持体を介して前記色合成光学装置に対して固定されている ことを特 ί敷とする。 ，
こごで、 色合成光学装置に対して固定されているとは、 色合^:光学装置自体に直 接、 例えば、 接着固定する構成のみならず、 色合成光学装置の光束入射端面と直交 する端面に台座等が固定されている場合には、 この台座に接着固定する構成も含む ものとする。
本発明によれば、 前述した光変調装置保持体と略同様の作用効果を享受する。 すなわち、 光変調装置が光変調装置保持体を介して色合成光学装置に対して固定さ れた場合であつても、 一体化された光学装置に対して光変調装置および Ζまたは光 学変換素子の交換を容易に実施でき、 光学装置のリワーク性を向上できる。
本発明の光学装置では、 前記光変調装置保持体の前記矩形板状体および前記一対 の起立片に囲まれる空間に挿入される前記光学変換素子は、 入射した光束の偏光軸 を変換する偏光素子であり、 前記偏光素子は、 互いに偏光軸が平行で、 かつ光吸収 特性の異なる少なくとも 2つ以上の偏光膜を備えていることが好ましい。
ところで、 光学変換素子としての偏光素子は、 入射した光束の偏光軸を変換する 際、'偏光素子の偏光軸に沿った光束を透過し、 その他の光束を吸収する。.このため 偏光素子には熱が発生しやすく、 熱劣化を生じやすい。
本発明によれば、 光学変換素子は、 通常 1枚で構成される偏光膜を光吸収特性の 異なる少なくとも 2つ以上の偏光膜を備える構成であるので、 各偏光膜が吸収する 光束の熱を按分し、 各偏光膜で吸収する熱量が少なくなり、 熱劣化が生じにくレ、。 このため、 偏光膜の耐久性を向上でき、 偏光膜機能の信頼性を確保できる。
本発明の光学装置では、 前記少なくとも 2つ以上の偏光膜が形成される基板を備 えた前記光学変換素子は、 前記突条部を挟み込むように配置され、 付勢部材により 基板が付勢された状態で固定されており、 前記少なくとも 2つ以上の偏光膜は、 前 記突条部によりそれぞれが隔離配置されていることが好ましい。 . 本発明によれば、 突条部により、 少なくとも 2枚以上の偏光膜は間に一定の隙間 を空けて離間配置されるので、 少なくとも 2枚以上以上の偏光膜により按分された 熱を効率的に放熱することができ、 さらに偏光膜の耐久性を向上でき、 偏光膜機能 ' の信頼性を確保できる。
本発明の光学装置では、 前記光変調装置保持体の前記起立片が形成される前記矩 形板状体の裏面は、 前記色合成光学装置に対して、 熱硬化型接着剤または光硬化型 接着剤により固定され、 前記矩形板状体の裏面には、 シボ加工が施されていること が好ましい。
本発明によれば、 矩形板状体の裏面には、 シボ加工が施されているので、 光変調 装置保持体を色合成光学装置に対して接着剤等により固定する際に、 接着面積が増 加し、 色合成光学装置に対する光変調装置保持体の固定を強固なものにできる。 し たがって、 色合成光学装置に対する光変調装置の位置ずれを低減できる。 ' 本発明の光学装置では、 前記光変調装置保持体の前記矩形板状体は、 前記色合成 光学装置に対して固定される端面の一部に凹部が形成されていることが好ましい。 本発明によれば、 光変調装置保持体の、 色合成光学装置に対して固定される端面 の一部に凹部を形成すれば、 製造時や、 製造後に光変調装置の交換が必要となった 場合、 光変調装置をさらに容易に取り外すことができる。 すなわち、 この凹部に、 ドライバ等の工具を差し込むことで、 色合成光学装置に対して光変調装置保持体を 引き剥がす作業が容易になる。
本発明の光学装置では、 前記光変調装置保持体の前記起立片の先端には、 他の光 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。
本発明によれば、 光変調装置保持体に複数の光学変換素子を保持固定でき、 光学 装置を容易に一体化することが可能となる。
本発明の光学装置では、 前記起立片は前記矩形板状体の互いに平行な一対の辺縁 と同じ長さを有するように形成されていることが好ましい。
本発明によれば、 光変調装置と色合成光学装置との間に余分な光束が入光するこ とを防止し、 色合成光学装置から射出される光学像を鮮明に維持できる。
本発明のプロジェクタは、 光源と、 前述した光学装置と、 この光学装置から射出 される光学像を拡大投写する投写光学系とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、 前述した光学装馇と同様の作用効果を享受できる。 また、 前述 した光学装置を用いれば、—プロジェクタ内部の光変調装置および Zまたは光学変換 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できる。 図面の簡単な説明
【図 1】 本発明の実施形態に係るプロジヱクタの外観構成を表す概要斜視図。 【図 2】 前記実施形態におけるプロジェクタの外観構成を表す概要斜視図。 【図 3】 前記実施形態におけるプロジヱクタの內部構成を表す概要斜視図。 【図 4】. 前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を表す概要斜視図。 【図 5】 前記実施形態におけるプロジヱクタの内部構成を表す概要斜視図。
【図 6】 前記実施形態における光学ュニットを収納するライトガイドの構造を 表す概要斜視図。 '
【図 7】 前記実施形態における光学ュニット構造を表す模式図。
【図 8】 前記実施形態における冷却流路を表す概要斜視図。
【図 9】 前記実施形態における光学装置本体の概略構成を示す分解斜視図。
【図 1 0】 前記実施形態におけるパネル固定板を背面上方側から見た斜視図。 【図 1 1】 前記実施形態におけるパネル固定板を前面下方側から見た斜視図。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
( 1 ) 外観構成
図 1およぴ図 2には、 本発明の実施形態に係るプロジェクタ 1が示されており、 図 1は上方前面側から見た斜視図であり、 図 2は下方背面側から見た斜視図である このプロジェクタ 1は、 光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、 ス クリーン等の投写面上に拡大投写する光学機器であり、 後述する光学ュニットを含 む装置本体を内部に収納する電子機器筐体としての外装ケース 2および外装ケース 2から露出する投写光学系としての投写レンズ 3を備えている。 このプロジヱクタ •1は、 大型店舗内や、 パブリックスペース等に設置され、 投写画像を大画面表示す ることによって、 多数の観察者に映像情報を提供するものである。
投写レンズ 3は、 後述する光変調装置どしての液晶パネルにより光源から射出さ れた光束を画像情報に応じて変調形成された光学像を拡大投写する投写光学系とし ての機能を具備するものであり、 筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レン ズとして構成される。 ,
筐体としての外装ケース 2は、 投写方向に沿った奥行き寸法がこれに直交する幅 方向寸法よりも大きな直方体形状をなし、 装置本体を覆う面状体 1 0と、 ケース強 度を負担する後述するフレーム体とを備えて構成されている。
面状体 1 0は、 装置本体の上部を覆うアッパーケース 1 1と、 装置本体の下部を 覆う口ァーケース 1 2と、 装置本体の前面部分を覆うフロントケース 1 3とを備え ている。 これら各ケース 1 1〜1 3は、 射出成形等によって成形された合成樹脂製 の一体成形品である。
ァッパーケース 1 1は、 装置本体の上部を覆う筐体上面部 1 1 Aと、 この筐体上 面部 1 1 Aの幅方向端部から略垂下する筐体側面部 1 1 B、 1 1 Cと、 筐体上面部 1 1 Aの後端部から略垂下する筐体背面部 1 1 Dとを備えている。
このァッパーケース 1 1の筐体上面部 1 1 Aと、 筐体側面部 1 1 B、 1 1 Cとが 交差する稜線部分には、 プロジェクタ 1の投写方向略中央から後端側に向かって面 取加工が施され、 稜線に沿って凹状にへこんだ凹部 1 1 1が形成されている。 この' 凹部 1 1 1は、 プロジェクタ 1を 2台スタックさせた際に、 2台のプロジェクタ 1 を連結するパイプ状の支持部材を揷入するために形成されている。 また、 筐体側面部 1 1 Bには、 冷却空気導入用のスリット状の開口部 1 1 2が形 成されている。
筐体上面部 1 1 Aの略中央部分には、 プロジェクタ 1の起動 ·調整操作を行うた めの操作パネル 1 4が設けられている。 この操作パネル 1 4は、 起動スィッチ、 画 像'音声等の調整スィッチを含む複数のスィッチを備え、 プロ'ジェクタ 1による投 写時には、 操作パネル 1 4中の調整スィッチ等を操作することにより、 画質 '音量 等の調整を行うことができる。
また、 筐体上面部 1 1 Aの投写方向前方には、 複数の孔 1 4 1が形成されていて この内部には、 後述する'音声出力用のスピーカが収納されている。
これら操作パネル 1 4およびスピーカは、 後述する装置本体を構成する制御基板 と電気的に接続され、 操作パネル 1 4による操作信号はこの制御基板で処理される 筐体背面部 1 1 Dは、 ほぼ全面が開口された枠状に構成され、 この開口部分には 、 画像信号等を入力するためのコネクタ群 1 5が露出するとともに、 その隣は、 光 源装置を収納する開口部とされ、 通常は、 光源装置収納用の蓋部材 1 6によって覆 われている。 尚、 コネクタ群 1 5は、 後述する制御基板と電気的に接続され、 コネ クタ群 1 5を介して入力した画像信号は、 制御基板によって処理される。
また、 筐体上面部 1 1 Aの後端部及ぴ筐体背面部 1 1 Dの上端部分は、 ァッパー ケース 1 1から脱着可能な蓋部材 1 1 3が取り付けられていて、 詳しくは後述する 、 この蓋部材 1 1 3内部には、 L ANボード等の拡張基板を揷入することができ るようになっている。
ロアーケース 1 2は、 アッパーケース 1 1との係合面を中心としてアッパーケー ス 1 1と略対称に構成され、 筐体底面部 1 2 A、 筐体側面部 1 2 B、 1 2 C、 およ び筐体背面部 1 2 Dを備えている。
そして、 筐体側面部 1 2 B、 1 2 C、 および筐体背面部 1 2 Dは、 その上端部分 でアッパーケース 1 1の筐体側面部 1 1 B、 1 1 C , 及び筐体背面部 1 1 Dの下端 部分と係合する。 尚、 筐体背面部 1 2 Dは、 アッパーケース 1 1の筐体背面部 1 1 Dと同様に、 ほぼ全面が開口され、 係合後の開口部分から前述したコネクタ群 1 5 が露出するとともに、 両開口部分に跨って蓋部材 1 6が取り付けられる。
• また、 筐体背面部 1 2 Dの角隅部には、 さらに開口部が形成されており、 この開 」 口部からインレットコネクタ 1 7が露出している。 さらに、 筐体側面部 1 2 Bには 、 了ッパーケース 1 1の筐体側面部 1 1 Bに形成された開口部 1 1 2に応じた位置 に開口部 1 2 2が形成されている。
筐体底面部 1 2 Aには、 プロジェクタ 1の後端側略中央に固定脚部 1 8が設けら れているとともに、 先端側幅方向両端に調整脚部 1 9が設けられている。
調整脚部 1 9は、 筐体底面部 1 2 Aから面外方向に進退自在に突出する軸状部材 から構成され、 軸状部材自体は、 外装ケース 2の内部に収納されている。 このよう な調整脚部 1 9は、 プロジェクタ 1の側面部分に設けられる調整ボタン 1 9 1を操 作することによ'り、 筐体底面部 1 2 Aからの進退量を調整することができる。
これにより、 プロジヱクタ 1から射出された投写画像の上下位置を調整し、 適切 な位置に投写画像を形成することができるようになる。
また、 筐体底面部 1 2 Aには、. 筐体底面部 1 2 Aの略中央に投写方向に沿って延 びる凸条のリブ状部 2 0と、 このリブ状部 2 0と直交するようにプロジェクタ 1の 幅方向に沿って延びる複数のリブ状部 2 1、 2 2とが形成されている。 そして、 中 間部分の 2本のリブ状部 2 1の間には、 詳しくは後述するが、 外部から冷却空気を 取り込むための吸気用開口部が形成されていて、 フィルタ 2 3によって覆われてい る。 このフィルタ 2 3で塞がれた吸気用開口部の後端側には、 やはり冷却空気取り 込みようの吸気用開口部 2 4が形成されているが、 フィルタで覆われる構成とはな つていない。 ，
プロジェクタ 1の幅方向に沿つて延びるリブ状部 2 1、 2 2の端部には、 ねじ孔 2 1 Aが 4箇所形成されている。 このねじ孔 2 1 Aには、 プロジェクタ 1を天井吊 り下げとした場合の天井吊り下げ用の金具が装着される。
さらに、 筐体底面部 1 2 Aの装置後端側端縁には、 係合部 2 6が形成されており 、 この係合部 2 6には、 前述したコネクタ群 1 5を覆って塵埃等がこれらに付着す ることを防止するための電子機器筐体用カバーとしてのカバー部材が取り付けられ. るようになっている。
フロントケース 1 3は、 前面部 1 3 Aおよぴ上面部 1 3 Bを備えて構成され、 前 面部 1 3 Aの外周部分には、 面外方向に延びるリブ 1 3 Cが形成されており、 アツ パーケース 1 1、 ロアーケース 1 2の投写方向先端側とこのリブ 1 3 Cが係合する 前面部 1 3 Aは、 ロア ケース 1 2の筐体底面部 1 2 Aからアッパーケース 1 1 の筐体上面部 1 1 Aに向かって装置後端側に傾斜しており、 その方向は投写面から 遠ざかるように傾斜している。 このようにしたのは、 プロジェクタ 1を天井吊り下 げにした際に、 フロントケース 1 3の前面部 1 3 Aが下面を向くので、 フロントケ ース 1 3に塵埃が付着しにくくなるためであり、 通常設置の状態よりもメンテナン スしにくい天井吊り下げの場合を考慮したためである。
このような前面部 1 3 Aの略中央部分には開口部 2 7が形成されており、 この開 口部 2 7からは投写レンズ 3が露出する。
この開口部 2 7には、 隣接してスリット状の開口部 2 8が形成されており、 プロ ジヱクタ 1の装置本体内部を冷却した空気は、 この開口部 2 8から排出される。 さらに、 前面部 1 3 Aの角隅部近傍には、 孔 2 9が形成されており、 この孔 2 9 内に、 不図示のリモートコントローラの操作信号を受信するた.めの受光部 3 0があ る。
尚、 本例においては、 プロジェクタ 1の背面側にも情報取得部としての受光部 3 0が設けられており、 図 2に示されるようにアッパーケース 1 1の筐体背面部 1 1 Dの角隅部に受光部 3 bがある。 これにより、 リモートコントローラを使用する場 合、 装置前面側、 装置背面側のいずれの方向からもリモートコントローラの操作信 号を受信することができるようになつている。
上面部 1 3 Bは、 アッパーケース 1 1の筐体上面部 1 1 Aの略中央まで延出し、 具体的には図示を略したが、 投写レンズ 3の基端部近傍まで達している。 このよう にしたのは、 投写レンズ 3を変更する際に、 フロントケース 1 3を取り外すだけで 投写レンズ 3を交換できるようにするためであり、 アッパーケース 1 1およびロア 一ケース 1 2か フロントケース 1 3を取り外すと、 上面部 1 3 Bが外れて開口さ れ、 投写レンズ 3の基端部取付部分が露出するようになっている。
( 2 ) 内部構成
このような外装ケース 2の内部には、 図 3〜図 5に示されるように、 プロジェ .ク タ 1の装置本体が収納されており、 この装置本体は、 光学ュニット 4、 制御基板 5 、 およぴ電源ブロック 6を備えて構成される。
(2 - 1)光学ユニット 4の構造
光学エンジンとしての光学ュニット 4は、 光源装置から射出された光束を画像情 報に応じて変調して光学像を形成し、 投写レンズ 3を介してスクリーン上に投写画 像を形成するものであり、 図 5に示されるように、 ライトガイド 4 0という光学部 品用筐体内に、 光源装置や、 種々の光学部品等を組み込んだものとして構成される このライトガイド 4 0は、 下ライトガイド 4 0 1、 上ライトガイド 4 0 2から構 成ざれ、 それぞれは、 射出成形等によ ¾合成樹脂製品である。
下ライトガイド 4 0 1は、 図 6に示されるように、 後述する光源装置が収納され る光源収納部 4 0 1 A及ぴ光学部品を収納する部品収納部 4 0 1 Bを備え、 この部 品収納部 4 0 1 Bは、 底面部 4 0 1 C及び側壁部 4 0 1 Dからなる上部が開口され た^器状に形成され、 側壁部 4 0 1 Dには、 複数の溝部 4 0 1 Eが設けられている 。 この溝部 4 0 1 Eには、 光学ュニット 4を構成する種々の光学部品が装着され、 これにより各光学部品は、 ライトガイド 4 0内に設定された照明光軸上に精度よく 配置される。 上ライトガイド 4 0 2は、 この下ライ'トガイド 4 0 1に応じた平面形 状を有し、 下ライトガイド 4 0 1の上面を塞ぐ蓋状部材として構成される。
また、 下ライトガイド 4 0 1の光束射出側端部には、 金属製の側面略 L字状のへ ッド体 4 0 3が配置され、 このへッド体 4 0 3の L字水平部分には、 後述する光学 装置 4 4が取り付けられるとともに、 L字垂直部分には、 投写レンズ 3の基端部分 >が接合固定される。 このようなライトガイド 4 0内は、 図 7に示されるように、 インテグレータ照明 光学系 4 1と'、 色分離光学系 4 2と、 リレー光学系 4 3と、 光変調光学系および色 合成光学系を一体ィヒした光学装置 4 4とに機能的に大別される。 尚、 本例における 光学ュニット 4は、 三板式のプロジェクタに採用されるものであり、 ライトガイド 4 0内で光源から射出された白色光を三色の色光に分離する空間色分離型の光学ュ ニットとして構成されている。
インテグレータ照明光学系 4 1は、 光源から射出された光束を照明光軸直交面内 における照度を均一にするための光学系であり、 光源装置 4 1 1、 平行化凹レンズ 4 1 2、 第 1 レンズアレイ 4 1 3、 第 2レンズアレイ 4 1 4、 偏光変換素子 4 1 5 、 および重畳レンズ 4 1 6を備えて構成される。
光源装置 4 1 1は、 放射光源としての光源ランプ 4 1ケ、 リフレクタ 4 1 8、 お ょぴリフレクタ 4 1 8の光束射出面を覆うフロントガラス 4 1 9を備え、 光源ラン プ 4 1 7から射出された放射状の光線を、 平行化凹レンズ 4 1 2及びリフレクタ 4 1 8で反射して略平行光線とし、 外部へと射出する。 本例では、 光源ランプ 4 1 7 として高圧水銀ランプを採用しているが、 これ以外にメタルハライドランプゃハロ ゲンランプを採用することもある。 また、 本例では、 楕円面鏡からなるリフレクタ 4 1 8の射出面に平行化凹レンズ 4 1 2を配置した構成を採用しているが、 リフレ クタ 4 1 8として放物面鏡を採用することもできる。
第 1 レンズアレイ 4 1 3は、 照明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具備している。 各小レンズは、 光源ラン プ 4 1 7から射出された光束を部分光束に分割し、 照明光軸方向に射出する。 各小 レンズの輪郭形状は、 後述する液晶パネル 4 4 1 R、 4 4 1 G、 4 4 1 B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る。 例えば、 液晶パネル 4 4 1 R 、 4 4 1 G、 4 4 1 Bの画像形成領域のァスぺクト比 （横と縦の寸法の比率） が 4 ： 3であるならば、 各小レンズのァスぺクト比も 4 ： 3に設定される。
第 2レンズアレイ 4 1 4は、 第 1レンズアレイ 4 1 3と略同様の構成であり、 小 レ ズがマトリタス状に配列された構成を具 する。 この第 2レンズアレイ 4 1 4 は、 重畳レンズ 4 1 6とともに、 第 1レンズアレイ 4 1 3の各小レンズの像を液晶 パネル 4 4 1 R、 4 4 1 G、 4 4 1 B上に結像させる機能を有する。
偏光変換素子 4 1 5は、 第 2レンズアレイ 4 1 4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 4 4での光の利用率が高められている。 具体的に、 偏光変換素子 4 1 5によって 1種類の偏光光に変換された各部分光束 は、 重畳レンズ 4 1 6によって最終的に光学装置 4 4の液晶パネル 4 4 1 R、 4 4 1 G、 4 4 1 B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 4 4 1 R、 4 4 1 G、 4 4 1 Bを用いたプロジェクタでは、 1種類の偏光光しか利用でき ないため、 ランダムな偏光光を発する光源ランプ 4 1 7からの光束の略半分が利用 されない。 このため、 偏光変換素子 4 1 5を用いることにより、 光源ランプ 4 1 7 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 4 4における光の利 用効率を高めている。 なお。 このような偏光変換素子 4 1 5は、 例えば、 特開平 8 - 3 0 4 7 3 9号公報に紹介されている。
色分離光学系 4 2は、 インテグレータ照明光学系 4 1から射出された光束を曲折 する反射ミラー 4 2 1と、 2枚のダイクロイツクミラー 4 2 2 , 4 2 3と、 反射ミ ラー 4 2 4とを備え、 ダイクロイツクミラー 4 2 2、 4 2 3によりインテグレータ 照明光学系 4 1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。 尚、 本例では、 反射ミラー 4 2 4は、 下 ライトガイド 4 0 1に対して姿勢を調整することができるようになつている。
リレー光学系 4 3は、 入射側レンズ 4 3 1と、 リレーレンズ 4 3 3と、 反射ミラ 一 4 3 2、 4 3 4とを備え、 色分離光学系 4 2で分離された色光である赤色光を液 晶パネル 4 4 1 Rまで導く機能を有している。.
この際、'色分離光学系 4 2のダイクロイックミラー 4 2 2では、 インテグレータ 照明光学系 4 1から射出された光束のうち、 赤色光成分と緑色光成分とは反射し、 青色光成 ^"は透過する。 ダイクロイツクミラー 4 2 2によって透過した青色光は、， 反射ミラー 4 2 4で反射し、 フィールドレンズ 4 2 5を通って、 青色用の液晶パネ ル 4 4 1 Bに到達する。 このフィールドレンズ 4 2 5は、 第 2レンズアレイ 4 1 4 から射出された各部分光 ¾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 4 4 1 G、 4 4 1 Rの光入射側に設けられたフィールドレンズ 4 2 5も同様である。 - また、 ダイクロイツクミラー 4 2 2を反射した赤色光と緑色光のうちで、 緑色光 は、 ダイクロイツクミラー 4 2 3によって反射し、 フィールドレンズ 4 2 5を通つ て、 緑色用の液晶ノネル 4 4 1 Gに到達する。 一方、 赤色光は、 ダイクロイツクミ ラー 4 2 3を透過してリレー光学系 4 3を通り、 さらにフィールドレンズ 4 2 5を 通って、 赤色光用の液晶パネル 4 4 1 Rに到達する。
なお、 赤色光にリレー光学系 4 3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、 光の発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 4 3 1に入射した部分光束をそのまま、 フィールドレンズ 4 2 5に伝えるためである。 なお、 リレー光学系 4 3には、 3つ の色光のうちの赤色光を通す構成としたが、 これに限らず、 例えば、 青色光を通す 構成としてもよい。 ，
光学装置 4 4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 4 2で分離された各色光が入射される 3つの入射側 偏光板 4 4 2と、 各入射側偏光板 4 4 2の後段に配置される光変調装置としての液 晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G , 4 4 1 Bと、 各液晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G, 4 4 ,1 Bの後段に配置される視野角補正板 4 4 3および射出側偏光板 4 4 4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 4 4 5とを備える。
そして、 これらのうち、 液晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G, 4 4 1 Bと、 視野角補正 板 4 4 3と、 射出側偏光板 4 4 4と、 クロスダイクロイツクプリズム 4 4 5がー体 化されて光学装置本体 4 5が形成される。 なお、 光学装置本体 4 5の詳細について は、 後述する。
液晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G , 4 4 1 Bは、 詳しくは後述するが、 色分離光学 系 4 2で分離された各色光を画像情報に応じて変調する 3つのパネル本体と、 これ らパネル本体を収納する 3つの保持枠とを備えている。 このうち、 パネル本体は、 例えば、 ポリシリコン T F Tをスイッチング素子とし て用いたものであり、 色分離光学系 4 2で分離された各色光は、 これらパネル本体 と、 これらの前段おょぴ後段に配置される入射側偏光板 4 4 2および射出側偏光板 4 4 4とによって、 画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
光学変換素子としての入射側偏光板 4 4 2は、 色分離光学系 4 2で分離された各 色光のうち、 一定方向の偏光光のみ透過させ、 その他の光束を吸収するものであり 、 サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。 また、 基板を用い ずに、 .偏光膜をフィールドレンズ 4 2 5に貼り付けてもよい。
光学変換素子としての視野角補正板 4 4 3は、 基板上に液晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G , 4 4 1 Bで形成された光学像の視野角を補正する機能を有する光学変換膜 が形成されたものであり、 このような視野角補正板 4 4 3を配置することにより、 投写画像の視野角が拡大され、 かつ投写画像のコントラストが大幅に向上する。 光学変換素子としての射出側偏光板 4 4 4は、 液晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G , 4 4 1 Bで光変調された光束のうち、 所定方向の偏光光のみ透過させ、 その他の光 束を吸収するものであり、 本例では、 2枚の第 1偏光板 （プリボラライザ） 4 4 4 P及ぴ第 2偏光板 （アナライザ) 4 4 4 Aから構成されている。 このように射出側 偏光板 4 4 4を 2枚構成としたのは、 入射する偏光光を、 第 1偏光板 4 4 4 P、 第 2偏光板 4 4 4 Aのそれぞれで按分させて吸収することにより、 偏光光で発生する 熱を両偏光板 4 4 4 P、 4 4 4 Aで按分させ、 それぞれの過熱を抑えるためである クロ ダイクロイツクプリズム 4 4.5は、 射出側偏光板 4 4 4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。
グロスダイクロイツクプリズム 4 4 5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。
(2 - 2)制御基板 5の構造
制御基板 5は、 図 3及ぴ図 4に示すように、 光学ュニット 4の上側を覆うように 配置され、 2段に積層配置される.メイン基板 5 1を備え、 上段側基板 5 1 1には、 演算処理装置等の制御部本体が実装され、 下側基板 5 1 2には、 各液晶パネル ^ 4 1 R、 4 4 1 G、 4 4 1 Bの駆動用' I Cが実装されている。 また、 この制御基板 5 は、 図示を略したが、 このメイン基板 5 1の後端側で接続され、 外装ケース 2の筐 体背面部 1 1 D、 1 2 Dに起立するインターフェース基板を備えている。
インターフェース基板の背面側には、 前述したコネクタ群 1 5が実装されていて 、 コネクタ群 1 5から入力する画像情報は、 このインターフェース基板を介してメ イン基板 5 1に出力される。
メイン基板 5 1上の演算処理装置は、 入力した画像情報を演算処理した後、 液晶 パネル駆動用 I Cに制御指令を出力する。 駆動用 I Cは、 この制御指令に基づいて 駆動信号を生成出力して液晶パネル 4 4 1を駆動させ、 これにより、 画像情報に応 じて光変調を行って光学像が形成される。
(2- 3)電源ブロック 6の構造
， 電源ブロック 6は、 光学ユエ ト 4に隣接して、 プロジェクタ 1の外装ケース 2 の投写方向に沿って延出して設けられ、 図示を略したが、 電¾1ユニット及びランプ 駆動ユニットを備えている。
電源ュニットは、 前述したィンレットコネクタ 1 7に接続された電源ケーブルを 通して外部から供給された電力をランプ駆動ュニットや制御基板 5等に供給するも のである。 ，
ランプ駆動ュニットは、 前述した光源装置 4 1 1に安定した電圧で電力を供給す るための変換回路であり、 電源ユニットから入力した商用交流電流は、 このランプ 駆動ユエットによって整流、 変換されて、 直流電流や交流矩形波電流となって光源 装置 4 1 1に供給される。 . > このような電源ブロック 6の前方には、 図 3に示すように、 排気ファン 6 1が設 けられており、 プロジェクタ 1内部の各構成部材を冷却した空気は、 この排気ファ ン 6 1によって集められ、 外装ケース 2の開口部 2 8から装置外部に排出される。
(2 - 4)冷却構造 このようなプロジェクタ 1内部は、 光源装置 4 1 1や電源プロック 6の発熱によ り加熱されるため、 内部に冷却空気を循環させて、 光源装置 4 1 1、 光学装置 4 4 、 電源ブロック 6を効率的に冷却させる必要がある。 このため、 本例では、 図 8に 示されるように 3つの冷却流路 C 1、 C 2、 C 3が設定されている。
冷却流路 C 1は、 ィンテグレータ照明光学系 4 1を構成する光源装置 4 1 1及ぴ 偏光変換素子 4 1 5を冷却する流路であり、 図 2における吸気用開口部 2 4の装置 内部に設けられるシロッコファン 7 1で吸引した冷却空気を、 ダクト 7 2によって ライトガイド 4 0の光源収納部 4 0 1 Aの側方から光源装置 4 1 1、 偏光変換素子 4 1 5に供給し、 これらを冷却する 9 冷却後の空気は、 排気ファン 6 1によって吸 引され、 プロジェクタ 1の外部に排出さ'れる。
冷却流路 C 2は、 光変調及び色合成を行う光学装置 4 4を冷却する流路であり、 図 2におけるフィルタ 2 3が設けられた位置に形成される吸気用開口部の装置内側 に設けら'れるシロッコファン （後述） で吸引した冷却空気を、 光学装置 4 4の下方 から上方に向かって供給して、 前記の液晶パネル 4 4 1 R、 4 4 1 G、 4 4 1 Bや 、 入射側偏光板 4 4 2、 視野角補正板 4 4 3、 射出側偏光板 4 4 4を冷却する。 冷 却後の空気は、 メィン基板 5 1の下面及ぴァッパーケース 1 1の筐体上面部 1 1 A に沿って流れ、 メイン基板 5 1に実装された回路素子を冷却しながら、 排気ファン 6 1によって外部に排出される。
冷却流路 C 3は、 電¾1プロック 6を冷却する流路であり、 電¾^、プロック 6の後端 側に設けられる吸気ファン 6 2により、 ァッパーケース 1 1の筐体側面部 1 1 Bに 形成された開口部 1 1 2、 口ァーケース 1 2の筐体側面部 1 2 Bに形成された開口 部 1 2 2から冷却空気を取り込み、 放り込まれた冷却空気の一部は、 電源ュニット 及びランプ駆動ユニットに供給され、 これらを冷却した後、 排気ファン 6 1によつ て外部に排出される。
( 3 ) 光学装置本体の構造
図 9は、 光学装置本体 4 5の概略構成を示す分解斜視図である。 なお、 図 9では 、 説明を簡略化するため、 液晶パネル 4 4 1 G側を分解した図であり、 他の液晶パ ネル 4 4 1 R， 4 4 1 B側についても液晶パネル 4 4 1 G側と略同様の構成である 。 以下の説明では、 液晶パネル 4 4 1 Gを主に説明する.。
光学装置本体 4 5は、 図 9に示すように、 液晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G , 4 4 ■ 1 B、 視野角補正板 4 4 3および射出側偏光板 4 4 4と、 これら各部材を保持固定 する光変調装置保持体としてのパネル固定板 4 4 6と、 クロスダイクロイックプリ ズム 4 4 5とが一体化したものである。
液晶パネル 4 4 1 Gは、 図 9に示すようにパネル本体 4 4 1 1と、 このパネル本 体 4 4 1 1を収納する保持枠 4 4 1 2とを備えている。
パネル本体 4 4 1 1は、 図示を略したが、 対向配置される一対の矩形状の透明基 板内に液晶が密封封入されたものであり、 一対の透明基板の入射側および射出側に は防塵ガラスが貼り付けられている。
保持枠 4 4 1 2は、 パネル本体 4 4 1 1を収納する凹部を有する矩形状の部材で ある。 この保持枠 4 4 1 2には、 平面視略中央部分に開口部 4 4 1 2 A (図 9、 液 晶パネ^ ^ 4 4 1 B参照） が形成され、 平面視略四隅部分に孔 4 4 1 3が形成されて いる。
そして、 保持枠 4 4 1 2の凹部にパネル本体 4 4 1 1を収納すると、 開口部 4 4 1 2 Aを介してパネル本体 4 4 1 1の略中央部分が外部に露出し、 この部分が画像 形成領域となる。 すなわち、 各液晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G, 4 4 1 Bのこの部 分に各色光 R， G , Bが導入され、 画像情報に応じて光学像が形成される。
図 1 0は、 パネル固定板を背面上方側から見た斜視図である。
図 1 1は、 パネル固定板を前面下方側から見た斜視図である。
なお、 パネル固定板 4 4 6の背面とは、 クロスダイクロイツクプリズム 4 4 5に 接着される側の面であり、 パネル固定板 4 4. 6の前面とは、 上記背面の裏側の面で める。
パネル固定板 4 4 6は、 平面視略 C字形状の固定部本体 4 4 6 1と、 この固定部 本体 4 4 6 1の先端側に形成される延出部としての腕部 4 4 6 2と、 この腕部 4 4 6 2に突設される光変調装置固定部としてのピン 4 4 6 3と、 射出側偏光板 4 4 4 を固定部本体 4 4 6 1に対して付勢する付勢部材としてのバネ部材 4 4 6 5 (図 9 ) とを備えている。 そして、 このパネル固定板 4 4 6において、 図 9に示すように 、 固定部本体 4 4 6 1と腕部 4 4 6 2との間に形成される隙間に、 射出側偏光板 4 4 4の第一偏光板 4 4 4 Pおよび第二偏光板 4 4 4 Aが挿入可能となっている。
固定部本体 4 4 6 1は、 矩形板状体 4 4 6 1 Aと、 この矩形板状体 4 4 6 1 Aの 互いに平行な一対の左右辺縁に位置レ、 該矩形板状体 4 4 6 1 Aの端縁に沿って延 びるように突設される一対の起立片 4 4 6 1 Bとで構成される。
矩形板状体 4 4 6 1 Aには、 略中央部分に開口部 4 4 6 1 A 1が形成されている 。. そして、 矩形板状体 4 4 6 1 Aにおいて、 この開口部 4 4 6 1 A 1の上下辺縁に は、 熱間挙動差吸収用の切り欠き 4 4 6 1 A 2が形成されている。 また、 矩形板状 体 4 4 6 1 Aの裏面には、 開口部 4 4 6 1 A 1の左右辺縁に、 厚み方向に窪む凹部 4 4 6 1 A 3が形成されている。 さらに、 矩形板状体 4 4 6 1 Aの裏面には、 シボ 加工が施されている。
一対の起立片 4 4 6 1 Bは、 互いに対向するそれぞれの端面に、 該起立片 4 4 6 1 Bの突出方向と直交する方向に延びる突条部 4 4 6 1 B 1が形^されている。 こ の突条部 4 4 6 1 B 1は、 互いに対向するそれぞれの端面の略中央部分に位置し、 これら端面をそれぞれ 2つの領域に区画している。 そして、 この 2つの領 にそれ ぞれ射出側偏光板 4 4 4の第一偏光板 4 4 4 Pおよび第二偏光板 4 4 4 Aが離隔配 置される。 ' また、 一対の起立片 4 4 6 1 Bの先端側端部には、 視野角補正板 4 4 3を支持す る支持面としての台座 4 4 6 4と、 該起立片 4 4 6 1 Bの側縁に沿って延出し、 視 野角補正板 4 4 3の外形位置基準となる位置決め部 4 4 6 4 Aとが形成されている さらに、 一対の起立片 4 4 6 1 Bの互いに対向する端面と反対側の端面には、 そ の上方部分にパネ部材 4 4 6 5を固定する第 1パネ固定部 4 4 6 7が形成されてい る。
腕部 4 4 6 2は、 固定部本体 4 4 6 1の起立片 4 4 6 1 Bの突出方向端部の角隅 部分から対向する起立片 4 4 6 1 Bに向けて延出している。 すなわち、 この腕部 4 4 6 2は、 上下にそれぞれ一対ずつの 4つで構成されている。 '
ここで、 一対の起立片 4 4 6 1 Bは、 突出方向端部の下方の角隅部分から腕部 4 4 6 2が延出するとともに、 突出方向端部と直交する端部の下方の角隅部分から腕 部 4 4 6 2とともに対向する起立片 4 4 6 1 Bに向けて延出している。 そして、 こ の一対の起立片 4 4 6 1 Bの下方の角隅部分から延出している部分により、 該起立 片 4 4 6 1 B.および矩形板状体 4 4 6 1 Aと直交する面が形成され、 この面が射出 側偏光板 4 4 4の端部を支持する支持面 4 4 6 6となる。
この支持面 4 4 6 6において、 その裏面には、 バネ部材 4 4 6 5を固定する第 2 パネ固定部 4 4 6 8 (図 1 1 ) が形成されている。
ピン 4 4 6 3は、 腕部 4 4 6 2の先端側に位置し、 該腕部 4 4 6 2の矩形板状体 4 4 6 1 Aに対して略平行な端面から起立片 4 4 6 1 Bの突出方向と略同一の方向 に突出している。 このピン 4 4 6 3は、 基端側から先端側にかけて細くなる形状を 有している。 ·
上述した固定部本体 4 4 6 1、 腕部 4 4 6 2およびピン 4 4 6 3は、 アルミニゥ ム合金製であり、 例えば、 射出成形等の成形により一体的に形成される。 なお、 こ れら固定部本体 4 4 6 1、 腕部 4 4 6 2 よびピン 4 4 6 3は、 アルミニウム合金 に限らず、 アルミニウム、 マグネシウム、 チタン、 あるいはこれらを主材料とした 合金等の金属によって構成してもよい。 また、 アクリル材、 カーボンブイラ一入り のポリカーボネート、 ポリフエニレンサルファィド、 液晶樹脂等の樹脂等で構成し てもよい。
そして、 これら一体化される固定部本体 4 4 6 1、 腕部 4 4 6 2およびピン 4 4 6 3は、 例えば射出成形による成形方法では、 3つのブロックを有する図示しない 金型にて成形が実施される。
金型は、 コアブロック、 キヤビティブロックおよびスライドブロックの 3つのブ ロックを有する。 そして、 これら 3つのプロックを組み合わせ、 所定の温度で金型 を加熱した状態でキヤビティ内に成形材料を流し込む。 成形を実施した後には、 図 1 0または図 1 1に示す矢印 A, B , Cの方向にそれぞれコアブロック、 キヤビテ イブロックおよびスライドブロックを成形品に対して移動させることで、 成形品が 取り出される。 ここで、 コアブロックにより腕部 4 4 6 2およびピン 4 4 6 3側が 形成され、 キヤビテイブロックにより矩形板状体 4 4 6 1 A側が形成され、 スライ ドブロックにより矩形板状体 4 4 6 1 Aおよぴ腕部 4 4 6 2との間に位置する起立 片 4 4 6 1 Bの一部が形成される。 すなわち、 成形品には、 図 1 0または図 1 ,1に 示すように、 3つのブロックが組み合うパーティングライン P Lが形成されている パネ部材 4 4 6 5は、 起立片 4 4 6 1 Bの突条部 4 4 6 1 B 1に対して、 射出側 偏光板 4 4 4の第一偏光板 4 4 4 Pおよび第二偏光板 4 4 4 Aをその厚み方向に付 勢して射出側偏光板 4 4 4をパネル固定板 4 4 6に固定する。 このパネ部材 4 4 6 5は、 図 9に示すように、 射出側偏光板 4 4 4の端面上方部分を厚み方向に付勢す る一対のパネ部材 4 4 6 5 Aと、 射出側偏光板 4 4 4の端面下方部分を厚み方向に 付勢する一対のバネ部材 4 4 6 5 Bとで構成される。
バネ部材 4 4 6 5 Aは、 起立片 4 4 6 1 Bの上方側端部に係合する係合部 4 4 6
5 A 1と、 起立片 4 4 6 1 Bの突条部 4 4 6 1 B 1に対して射出側偏光板 4 4 4を その厚み方向に付勢するパネ状部 4 4 6 5 A 2とを備えている。
係合部 4 4 6 5 A 1は、 断面略コ字状に形成され、 このコ字状内側に起立片 4 4 6 1 Bの端部が配置されるように設置することで、 コ字状先端部分にて起立片 4 4 6 1 Bの端部を付勢する。 すなわち、 この係合部 4 4 6 5 A 1は、 外部に対して揷 抜可能に露出している。 また、 係合部 4 4 6 5 A 1のコ字状先端部分には、 孔 4 4
6 5 A 3が形成され、 この孔 4 4 6 5 A 3に起立片 4 4 6 1 Bに形成された第 1バ ネ固定部 4 4 6 7が係合する。
パネ状部 4 4 6 5 A 2は、 係合部 4 4 6 5 A 1のコ字状先端部分に一体的に設け られ、 断面略コ字状に形成されている。 そして、 このパネ状部 4 4 6 5 A 2は、 コ 字状内側に射出側偏光板 4 4 4が配置されるように設置することで、 コ字状先端部 分にて射出側偏光板 4 4 4の第一偏光板 4 4 4 Pおよび第二偏光板 4 4 4 Aの端面 上方部分を突条部 4 4 6 1 B 1に対して付勢する。
すなわち、 係合部 4 4 6 5 A 1とパネ状部 4 4 6 5 A 2において、 部材 （起立片 4 4 6 1 Bの端部、 射 ί±1側偏光板 4 4 4 ) への設置方向は、 略同一であり、 コ字状 先端部分による部材の付勢方向は、 略直交するように構成されている。 ' パネ部材 4 4 6 5 Βは、 バネ部材 4 4 6 5 Αと略同様の構成であり、 パネ部材 4 .
4 6 5 Aと同様に、 係合部 4 4 6 5 B 1と、 バネ状部 4 4 6 5 B 2とを備えている 係合部 4 4 6 5 B 1は、 断面略コ字.状に形成され、 このコ字状内側に支持面 4 4 6 6が配置されるように設置することで、 コ字状先端部分にて支持面 4 4 6 6を付 勢する。 そして、 この係合部 4 4 6 5 B 1は、 矩形板状体 4 4 6 1 Aの上下に延び る辺縁に沿った方向に支持面 4 4 6 6に対して揷抜可能となっている。 また、 係合 部 4 4 6 5 B 1のコ字状先端部分には、 孔 4 4 6 5 B 3が形成され、 この孔 4 4 6
5 B 3に支持面 4 4 6 6の裏面に形成された第 2パネ固定部 4 4 6 8が係合する。 パネ状部 4 4 6 5 B 2は、 係合部 4 4 6 5 B 1のコ字状先端部分の端部から略直 交して延出し、 断面略コ字状に形成されている。 そして、 このバネ状部 4 4 6 5 B 2は、 コ字状内側に射出側偏光板 4 4 4が配置されるように設置することで、 コ字 状先端部分にて射出側偏光板 4 4 4の第一偏光板 4 4 4 Pおよび第二偏光板 4 4 4 Aの端面下方部分を突条部 4 4 6 1 B 1に対して付勢する。 .
すなわち、 係合部 4 4 6 5 B 1とパネ状部 4 4 6 5 B 2において、 部材 （支持面 4 4 6 6、 射出側偏光板 4 4 4 ) への設置方向、 および、 コ字状先端部分による部 材の付勢方向は、 略直交するように構成されている。
クロスダイクロイツクプリズム 4 4 5は、 図 9に示すよ、うに、 その下面には、.プ リズム固定板 4 4 5 1が紫外線硬化型接着剤により固着されている。 このプリズム 固定板 4 4 5 1は、 クロスダイク口'イツクプリズム 4 4 5の対角線に沿って伸びる 脚部 4'4 5 2を備え、 各脚部 4 4 5 2の先端部分には孔 4 4 5 3が形成されている そして、 上述した光学装置本体 4 5は、 以下のように組み立てる。 . 先ず、 固定部本体 4 4 6 1の支持面 4 4 6 6に、 一対のパネ部材 4 4 6 5 Bを、 該バネ部材 4 4 6 5 Bの係合部 4 4 6 5 B 1にて支持面 4 4 6 6を付勢するように 設置する。 ここで、 支持面 4 4 6 6の裏面に形成された第 2パネ固定部 4 4 6 8を 係合部 4 4 6 5 B 1の孔 4 4 6 5 B 3に揷通して支持面 4 4 6 6にバネ部材 4 4 6 5 Bを固定する。
次に、 固定部本体 4 4 6 1の矩形板状体 4 4 6 1 Aと腕部 4 4 6 2との間に、 第 1偏光板 4 4 4 Pおよび第 2偏光板 4 4 4 Aを揷入する。 ここで、 第 1偏光板 4 4 4 Pを起立片 4 4 6 1 Bにおける突条部 4 4 6 1 B 1にて区画された領域のうち、 光束入射側に位置する領域に揷入する。 また、 第 2偏光板 4 4 4 Aは、 光束射出側 に位置する領域に挿入する。
この第 1偏光板 4 4 4 Pおよぴ第 2偏光板 4 4 4 Aを固定部本体 4 4 6 1の矩形 板状体 4 4 6 1 Aと腕部 4 4 6 2との間に揷入する際、 第 1偏光板 4 4 4 Pおよび 第 2偏光板 4 4 4 Aの下方端部を支持面 4 4 6 6に固定されたパネ部材 4 4 6 5 B のパネ状部 4 4 6 5 B 2のコ字状先端部分の間に挿入する。 そして、 第 1偏光板 4 ' 4 4 Pおよび第 2偏光板 4 4 4 Aは、 各下方端部が支持面 4 4 6 6にて支持されつ つ、 各端面下方部分がパネ状部 4 4 6 5 B 2により突条部 4 4 6 1 B 1に対して付 勢される。 .
また、 一対のパネ部材 4 4 6 5 Aを、 固定部本体 4 4 6 1の上方側から該パネ部 材 4 4 6 5 Aのパネ状部' 4 4 6 5 A 2の先端部分の間に第 1偏光板 4 4 4 Pおよび 第 2偏光板 4 4 4 Aの上方端部が配置されるように設置する。 そして、 第 1偏光板 4 4 4 Pおよび第 2偏光板 4 4 4 Aの端面上方部分は、 パネ部材 4 4 6 5 Aのパネ 状部 4 4 6 5 A 2により突条部 4 4 6 1 B 1に対して付勢される。 さらに、 一対の パネ部材 4 4 6 5 Aの係合部 4 4 6 5 A 1を、 該係合部 4 4 6 5 A 1のコ字状先端 部分の間に起立片 4 4 6 1 Bの端部が配置されるように設置する。 そして、 起立片 4 4 6 1 Bに形成された第 1バネ固定部 4 4 6 7を係合部 4 4 6 5 A 1に形成され た孔 4 4 6 5 A 3に揷通して起立片 4 4 6 1 Bの端部にパネ部材 4 4 6 5 Aを固定 する。 , 以上により、 第 1偏光板 444 Pおよび第 2偏光板 444 Aは、 突条部 4461 B 1により一定距離離間配置し、 パネル固定板 446に保持固定される。
また、 視野角補正板 443の外彬位置をパネル固定板 446の位置決め部 446 4 Aにて合わせながら、 端面を台座 4464に熱伝導性テープまたは接着剤等で貼 り付ける。
そして、 視野角補正板 443および射出側偏光板 444が保持固定されたパネル 固定板 446をクロスダイクロイツクプリズム 445の光束入射端面に装着する。 この際、 パネル固定板 446の矩形板状体 4461 Aのシボ加工が施された端面に 紫外線硬化型接着剤を塗布しだ後、 接着剤が未硬化の状態でこの端面をクロスダイ クロイツクプリズム 445の光束入射端面に装着する。
そしてまた、 パネル固定板 446のピン 4463に紫外線硬化型接着剤を塗布し た後、 接着剤が未硬化の状態で液晶パネル 441 Gの孔 441 3を揷通する。
同様の手順で液晶パネル 441 R、 441 Bも、 紫外線 化型接 剤が未硬化の 状態でパネル固定板 446に仮止めしておき、 各液晶パネル 441 R、 441 G、 44 I Bに赤、 青、 緑の各色光を導入し、 クロスダイクロイツクプリズム 445の 光束射出端面から射出された各色光を観察しながら、 クロスダイクロイツクプリズ ム 445の光束入射端面に対するパネル固定板 446の移動、 および、 パネル固定 板 446のピン 4463に対する液晶パネル 441R, 441 G, 441 Bの移動 を実施して液晶パネル 441R、 441G、 441 B相互の位置調整を行う。 そし て、 この位置調整が終了したら、 クロスダイクロイツクプリズム 445の光束入射 端面とパネル固定板 446の矩形板状体 4461 Aの端面との間、 および、 パネル 固定板 446のピン 4463の先端側から該ピン 4463と液晶パネル 441 R， 441 G, 441 Bの孔 4413との隙間に紫外線を照射し、 パネル固定板 446 および液晶パネル 441R、 441G、 441 Bの位置決め固定を行う。
以上のように組み立てられた光学装置本体 45は、 プリズム固定板 4451の孔
4453部分に挿入される不図示のねじ等によって前述したへッド体 403の 字 水平部分に接合固定される。 (4) 実施形態の効果
前述のような本実施形態によれば、 次のような効果がある。
(4-1) パネル固定板 446は、 固定部本体 4461、 腕部 4462、 ピン 446 3およぴバネ部材 4465を備え、 液晶パネル 441 R, 441 G, 441 Bは、 孔 4413にピン 4463を揷通することで、 保持固定される。 このことにより、 例えば、 従来の光学装置の構造のように、 独立した部品として構成されたピンをし ようしないため、 部品点数を少なくできる。 したがって、 液晶パネル 441 R, 4 41 G, 441 Bが故障した際でも、 パネル固定板 446をクロスダイクロイツク プリズム 445の光束入射端面から引き剥がせば、 液晶パネル 441R, 441 G ， 441 Bの交換を容易に実施できる。
(4-2) パネル固定板 446の固定部本体 446 1は、 矩形板状体 4461 Aおよ び起立片 4461 Bを備え、 矩形板状体 4461 Aと腕部 4462との間に隙間が 形成されるため、 この隙間に射出側偏光板 444を挿入でき、 液晶パネル 441 R , 441 G, 441 Bのみならず、 射出側偏光板 444も保持固定できる。
(4-3)固定部本体 4461の起立片 446 1 Bは、 矩形板状体 4461 Aの辺縁と 略同じ長さを有するように形成されているので、 液晶パネル 441 R, 441 G, 441 Bとクロスダイクロイックプリズム 445との間に余分な光束が入光するこ とを防止し、 クロスダイクロイツクプリズム 445から射出される光学像を鮮明に 維持できる。
(4-4) パネル固定板 446は、 パネ部材 4465を備えているので、 矩形板状体
4461Aと腕部 4462との間に射出側偏光板 444が揷入された際に、 このバ ネ部材 4465により射出側偏光板 444をパネル固定板 446に対して付勢して 固定できる。 したがって、 接着剤等を使用することなく、 射出側偏光抜 444を固 定できるとともに、 パネ部材 4465を固定部本体 446 1から取り外すことで、 射出側偏光板 444に対する付勢状態を解放し、 容易に射出側偏光板 444の交換 を実施できる。
(4-5) パネル固定板 446には、 液晶パネル 441 R, 441 G, 441 Bを固 定するピン 4463がー体に設けられているので、 例えば、 従来の複数体のピンを 用いる光学装置の構造と比較して、 ピン 4463を介してクロスダイクロイツクプ リズム 445の光束入射端面に対する液晶パネル 441R, 441 G, 441 Bの 位置を変更することで、 液晶パネル 441 R, 441 G, 4 1 Bの位置調整が容 易となる。 また、 パネル固定板 446に対する液晶パネル 441 R, 441 G, 4 41 Bの固定を強固なものにし、 液晶パネル 441 R, 441 G, 441 Bの位置 調整後の位置ずれを低減できる。
(4-6) ピン 4463は、 基端側から先端側にかけて細くなる形状を有しているの ' で、 ピン 4463の先端側から紫外線を照射することで、 液晶パネル 441 R， 4 41 G, 441 Bの孔 4413とピン 4463との間に良好に紫外線が照射される 。 したがって、 パネル固定板 446に対する液晶パネル 441 R, 441 G, 44 ' 1 Bの固定を短時間で確実に実施できる。
(4-7) バネ部材 4465は、 パネル固定板 446の上方に配置される一対のパネ 部材 4465Aと、 下方に配置される一対のバネ部材 4465 Bとを備え、 これら パネ部材 4465は、 射出側偏光板 444の四隅を固定部本体 4461に対して付 勢する。 このことにより、 射出側偏光板 444をパネル固定板 446にて確実に保 持固定でき、 射出側偏光板 444の位置ずれを防止できる。
(4-8) パネ部材 4465 Aおよび 4465 Bは、 それぞれ係合部 4465 A 1お ょぴ 446 5 B 1と、 パネ状部 4465 A 2および 4465 B 2とを備え、 係合部 4465 A 1および 4465 B 1は、.固定部本体 4461から外部に対して揷抜可 能に露出している。 このことにより、 パネ部材 4465自体を固定部本体 4461 に対して容易に挿抜でき、 射出側偏光板 444の交換をさらに容易に実施できる。 (4-9) 一対の起立片 4461 Bの対向する端面には、 突条部 446 1 B 1が形成 されている。 このことにより、 この突条部 4461 B 1に対して射出側偏光板 44 4の第 1偏光板 444 Pおよび第 2偏光板 444 Aをバネ部材 4465にて挟み込 むように付勢して固定できる。 したがって、 突条部 4461 B 1に対して同一軸方 向に付勢することで二枚の第 1偏光板 444 Pおよぴ第 2偏光板 444 Aを固定部 本体 4 4 6 1に容易に固定でぎる。
(4-10) 突条部 4 4 6 1 B 1は、 射出側偏光板 4 4 4のパネル固定板 4 4 6への挿 入方向に沿って形成されているので、 突条部 4 4 6 1 B 1に対して射出側偏光板 4 4 4を付勢することで、 挿入方向と直交する方向への射出側偏光板 4 4 4の位置ず れを低減できる。 .
(4-11) 突条部 4 4 6 1 B 1により、 射出側偏光板 4 4 4の第 1偏光板 4 4 4 Pお よび第 2偏光板 4 4 4 Aは、 一定の隙間を空けて離隔配置するので、 二枚の第 1偏 光板 4 4 4 Pおよび第 2偏光板 4 4 4 Aにより按分された熱を効率的に放熱するこ とができる。 .
(4-12) 一対の起立片 4 4 6 1 Bには、 支持面 4 4 6 6が形成されているので、 支' 持面 4 4 6 6にて挿入される射出側偏光板 4 4 4を載置でき、 パネ部材 4 4 6 5に よる射出側偏光板 4 4 4の付勢状態を良好に維持できる。
(4-13) 矩形板状体 4 4 6 1 Aには、 開口部 4 4 6 1 A 1の上下辺縁に切り欠き 4 4 6 1 A 2が形成されているので、 液晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G , 4 4 1 Bおよ ぴ射出側偏光板 4 .4 4にて発生した熱によってパネル固定板 4 4 6に熱応力がかか つたとしても、 該パネル固定板 4 4 6の外形形状の変形を緩和できる。 したが て 、 液晶パネル 4 1 R , 4 4 1 G , 4 4 1 Bおよび射出側偏光板 4 4 4の位置ずれ を回避できる。
(4-14) 射出側偏光板 4 4 4は、 通常 1枚で構成される偏光膜を光吸収特性の異な る偏光膜を有する第 1偏光板 4 4 4 Pおよび第 2偏光板 4 4 '4 Aで構成されている ので、 射出側偏光板 4 4 4にて吸収する光束の熱を按分し、 各偏光板で吸収する熱 量が少なくなり、 熱劣化が生じにくい。 このため、 偏光膜の耐久性を向上でき、 偏 光膜機能の信頼性を確保できる。
(4-15) 矩形板状体 4 4 6 1 Aの裏面には、 シボ加工が施されているので、 パネル 固定板 4 4 6をクロスダイクロイツクプリズム 4 4 5の光束入射端面に接着剤によ り固定する際に、 接着面積が増加し、 パネル固定板 4 4 6の固定を強固なものにで きる。 したがって、 クロスダイクロイツクプリズム 4 4 5に対する液晶パネル 4 4 1 R， 4 4 1 G, 4 4 1 Bの位置ずれを低減できる。
(4-16) 矩形板状体 4 4 6 1 Aの裏面には、 開口部 4 4 6 1 A 1の左右辺縁に厚み 方向に窪む凹部 4 4 6 1 A 3が形成されている。 このことにより、 パネル固定板 4 4 6をクロスダイクロイツクプリズム 4 4 5の光束入射端面に接着固定した後に、 例えば、 製造時や、 製造後に液晶パネル 4 4 1 R， 4 4 1 G， 4 4 1 Bの交換が必 要となった場合に、 この凹部 4 4 6 1 A 3にドライバ等の工具を差し込むことで、 クロスダイクロイツクプリズム 4 4 5に対してパネル固定板 4 4 6を引き剥がす作 業が容易になる。 '
(4-17) 起立片 4 4 6 1 Bの突出方向先端部分には、 台座 4 4 6 4が形成されてい るので、 パネル固定板 4 4 6に液晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G, 4 4 1 B、 射出側 偏光板 4 4 4の他、 視野角補正板 4 4 3も固定できる。
( 5 ) 実施の形態の変形
尚、 本発明は、 前記実施の形態に限定されるものではなく、 以下に示すような変 ^をも含むものである。
前記実施の形態では、 パネル固定板 4 4 6の起立片 4 4 6 1 Bは、 矩形板状体 4
4 6 1 Aの左右辺縁と略同じ長さを有するように形成されていたが、 これに限らな い。 例えば、 矩形板状体 4 4 6 1 Aの上下辺縁に該上下辺縁と略同じ長さを有する ように形成,してもよレ、。 また、 矩形板状体 4 4 6 1 Aの左右辺縁または上下辺縁か ら複数の起立片が突設するように形成してもよい。 すなわち、 起立片 4 4 6 1 Bは 、 矩形板状体 4 4 6 1 Aおよび腕部 4 4 6 2の間隔を所定距離空けるように形成す ればよい。
前記実施の形態では、 腕部 4 4 6 2は、 起立片 4 4 6 1 Bの突出方向端部の角隅 部分から対向する起立片 4 4 6 1 Bに向けて延出している構成を説明したが、 これ に限らない。 例えば、 起立片 4 4 6 1 Bの辺縁と略同じ長さを有するように形成し てもよい。 また、 例えば、 角隅部分の四つに限らず、 2つでもよく、 起立片 4 4 6 1 Bの所定の辺縁から複数の腕部 4 4 6 2が延出する構成を採用してもよい。 前記実施の形態でほ、 バネ部材 4' 4 6 5は、 一対のパネ部材 4 4 6 5 Aと、 一対 のパネ部材 4 4 6 5 Bとの四つで構成されていたが、 これに限らない。 例えば、 一 つで構成して ょく、 その他の数で構成してもよい。
前記実施の形態では、 突条部 4 4 6 1 B 1は、 一対の起立片 4 4 6 1 Bの対向す る端面にそれぞれ一つずつ形成されていたが、 これに限らず、 二つ以上形成しても よい。 このような構成では、 パネル固定板 4 4 6に複数の光学変換素子を保持固定 させることができる。 例えば、 光学変換素子としては、 偏光板の他、 位相差板、 色 補正膜等の光学補償板等を採用できる。
前記実施の形態では、 液晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G , 4 4 1 Bの保持枠 4 4 1 2の孔 4 4 1 3は、 角隅部分に四つ位置するように形成されていたが、 これに限ら ず、 少なくとも 2つ形成されていればよい。 また、 パネル固定板 4 4 6のピン 4 4 6 3もこの孔 4 4 1 3の数および位置に対応させて形成すればよい。
前記実施の形態では、 パネル固定板 4 4 6は、 クロスダイクロイツクプリズム 4 4 5の光束入射端面に接着固定される構成を説明したが、 · これに限らない。 例えば 、 クロスダイクロイックプリズム 4 4 5の下面に固定されるプリズム固定板 4 4 5 1の側面に接着固定するように構成してもよい。 この際、 クロスダイクロイツクプ リズム 4 4 5の上面にも下面と略同様の台座を固定し、 上下面に固定された台座の 側面にパネル固定板 4 4 6を固定すれば、 パネル固定板 4 4 6の固定状態を安定に することができる。
前記実 の形態では、 パネル固定板 4 4 6とクロスダイクロイツクプリズム 4 4 5との固定、 および、 パネル固定板 4 4 6と液晶パネル 4 4 1 R , 4 4 1 G, 4 4 1 Bとの固定に紫外線硬化型接着剤を用いたが、 これに限らない。 例えば、 熱硬化 型接着剤を利用してもよい。
前記実施の形態では、 三つの液晶パネルを用いたプロジェクタ 1を説明したが、 これに限らない。 例えば、 一つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、 二つの液 晶パネルを用いたプロジヱクタ、 あるいは、 四つ以上の液晶パネルを用いたプロジ ェクタにも適用可能である。
前記実施の形態では、 平面視略 U字状の光学ユニット 4に本発明を採用していた が、 これに限らず、 平面視略 L字状の光学ユニット 4に本発明を採用してもよい。 前記実施の形態では、 光変調素子として液晶パネルを用いたが、 マイクロミラー を用いたデバイスなど、 液晶以外の光変調素子を用いてもよい。 '
前記実施の形態では、 光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調素子を用い 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素子を用いてもよい。 こ こで、 「透過型」 とは、 液晶パネル等の光変調装置が光を透過するタイプであるこ とを意味してお 、 「反射型」 とは、 それが光を反射するタイプであることを意味 している。
前記実施の形態では、 スクリーンを観察する方向から投写を行うフロントタイプ のプロジェクタの例のみを説明したが、 本発明では、 スクリーンを観察する方向と は反対側から投写を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。

Claims

請求の範 jS '
l . 入射光束を画像情報に応じて変調する光変調装置を保持する光変調装置保 持体であって、
略中央部分に入射光束透過用の開口部が形成された矩形板状体と、
この矩形板状体の互いに平行な一対の辺縁に突設され、 該矩形板状体の端縁延出 方向に沿って延びる一対の起立片と、
各起立片の先端に設けられ、 対向する起立片に向かって延びる延出部と、 この延出部の先端に形成され、 前記光変調装置を固定する光変調装置固定部とを 備え、
前記矩形板状体および前記一対の起立片に囲まれる空間には、 入射光束の光学特 性を変換する光学変換膜が形成される基板を備えた光学変換素子が少なくとも 1つ 以上挿入され、
この光学変換素子は、 付勢部材により基板の厚さ方向に付勢された状態で固定さ れていることを特徴とする光変調装置保持体。 '
2 . 請求項 1に記載の光変調装置保持体において、
前記光変調装置は、 光変調を実施する光変調素子と、 この光変調素子の画像形成 領域と対応する開口部を有し、 少なくとも 2つの孔が形成される保持枠とを備え、 前記延出部は、 前記保持枠の前記孔に対応して形成され、
前記光変調装置固定部は、 前記延出部から突設され、 前記保持枠の前記孔に揷入 されるピンであることを特徴とする光変調装置保持体。
3 . 請求項 2に記載の光変調装置保持体において、 .
前記光変調装置固定部は、 基端側よりも先端側が細い形状を有していることを特 徴とする光変調装置保持体。
4 . 請求項 1から請求項 3のいずれかに記載の光変調装置保持体において、 前記一対の起立片の内側面には、 前記光学変換素子の挿入方向に沿って延びる突 条部が形成され、
前記付勢部材は、 この突条部に前記光学変換素子の基板を付勢することを特徴と する光変調装置保持体。
5 . 請求項 4に記載の光変調装置保持体において、
前記付勢部材は、 前記起立片の光学素子挿入側端部と係合する係合部と、 この係 合部端部に延出形成され、 前記光学変換素子の基板と当接して該基板を付勢するバ ネ状部とを備えていることを特徴とする光変調装置保持体。
6 . 請求項 1から請求項 5のいずれかに記載の光変調装置保持体において、 前記矩形板状体または前記起立片には、 前記矩形板状体および前記一対の起立片 に囲まれる空間に挿入される前記光学変換素子の端部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変調装置保持体。
7 . 請求項 1から請求項 6のいずれかに記載の光変調装置保持体において、 前記矩形板状体には、 熱間挙動差吸収用の切り欠きが形成されていることを特徴 とする光変調装置保持体。
8 . 複数の色光を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とがー体的に設けられた 光学装置であって、
前記請求項 1から前記請求項 7のいずれかに記載の複数の光変調装置保持体を備 え、 '
前記光変調装置は、 前記光変調装置保持体を介して前記色合成光学装置に対して 固定されていることを特徴とする光学装置。
9 . 請求項 8に記載の光学装置において、
前記光変調装置保持体の前記矩形板状体および前記一対の起立片に囲まれる空間 に挿入される前記光学変換素子は、 入射した光束の偏光軸を変換する偏光素子であ 、
前記偏光素子は、 互いに偏光軸が平行で、 かつ光吸収特性の異なる少なくとも 2 つ以上の偏光膜を備えているこ'とを特徴とする光学装置。 ' 1 0 . 請求項 9に記載の光学装置において、
前記少なくとも 2つ以上.の偏光膜が形成される基板を備えた前記光学変換素子は '、 前記突条部を挟み込むように配置され、 付勢部材により基板が付勢された状態で 固定されており、
前記少なくとも 2つ以上の偏光膜は、 前記突条部によりそれぞれが隔離配置され ていることを特徴とする光学装置。
1 1 . 請求項 8から請求項 1 0のいずれかに記載の光学装置において、 前記光変調装置保持体め前記起立片が形成される前記矩形板状体の裏面は、 前記 色合成光学装置に対して、 熱硬化型接着剤または光硬化型接着剤により固定され、 前記矩形板状体の裏面には、 シボ加工が施されていることを特徴とする光学装置 1 2 . 請求項 8から請求項 1 1のいずれかに記載の光学装置において、 前記光変調装置保持体の前記矩形板状体は、 前記色合成光学装置に対して固定さ れる端面の一部に凹部が形成されていることを特徴とする光学装置。
1 3 . 請求項 8から請求項 1 2のいずれかに記載の光学装置において、 前記光変調装置保持体の前記起立片の先端には、 他の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。 .
1 4 . 請求項 8から請求項 1 3のいずれかに記載の光学装置において、 前記起立片は前記矩形板状体の互いに平行な一対の辺縁と同じ長さを有するよう に形成されていることを特徴とする光学装置。
1 5 . ' 光源と、 請求項 8から請求項 1 4のいずれかに記載の光学装置と、 この 光学装置から射出される光学像を拡大投写する投写光学系とを備えたことを特徴と するプロジェクタ。
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