(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ランプと、
前記ランプを赤青緑に分離する色分離手段と、
前記赤青緑光の各々を変調する３枚の液晶パネルユニットや前記液晶パネルユニットを通過する前記赤青緑光を合成するために３角柱状硝子をクロスに接合しそれぞれの面に赤緑青光を透過や反射させる蒸着膜を施したＸプリズムや前記合成された光を拡大投影する投写レンズが一体的に構成される色合成光学手段と、
前記ランプ、前記色分離手段、前記色合成光学手段などを内包する本体ケースと
からなる液晶プロジェクターであって、
前記Ｘプリズムの上下には接合ベースが一体的に固定され、前記接合ベースは略同一形状で設けた６つの突起部が各液晶パネルを取り付ける面に２つずつあり、
液晶パネルを固定したパネル取付部材の穴部に前記各々の突起部を挿入した状態でＵＶまたはハンダにて前記接合ベースにパネル取付部材が固着され、
入射側偏光板を固定する入射側偏光板金具は前記パネル取付部材に回動可能に取り付き、
出射側偏光板は前記接合ベースに分離可能に保持される構成であることを特徴とする液晶プロジェクター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は液晶パネル類の映像を拡大投写する液晶プロジェクターに関するもので、特に液晶パネルや偏光板の取付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から超高圧水銀光源等を使用して液晶パネルの映像を拡大投影する液晶プロジェクターが発売されている。これは光源から発する光が複数のミラ−等を経由して液晶パネルに集光され、投写レンズを通してスクリ−ンに写し出されるものである。最近では明るい部屋でも大画面で投写映像が見られるように高輝度なもの（１．３インチ液晶で３０００ＡＮＳＩルーメン以上の光出力）や、０．９型や０．７型といった小型の液晶パネルを用いた超小型のプロジェクターも登場している。
【０００３】
これら液晶パネルを取り付ける方法としては例えば図４の構成のように、３つの液晶パネル３と該液晶パネルの入射側、出射側に配置した偏光板５１、５６を、色合成光学部分の中心にあるＸプリズム４に３面から金具５３などを介して接着やビスなどで固定し、それらがＡＬダイカストなどの光学ベース５４に取付く構造が一般的で、３枚の入射側の偏光板５６は色を分離する照明系ユニット５５に設けて、色合成系とドッキングした状態でそれぞれ最適な位置（各液晶パネルの全黒表示にてコントラストが最も沈む位置）に入射偏光板５６の角度を調整する方法が一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしこの場合光学ユニットの色合成系と色分離系を一体的に組んだ状態でしか各々の入射偏光板を最適な位置に角度調整できず、工数がかかっていた。また市場などで液晶パネルを交換した場合、照明系とドッキングした後に再度偏光板の調整を行う必要があり、調整装置を各サービスステーションなどに設置する必要があった。
【０００５】
また出射側の偏光板は黒表示時に光が全て熱成分になってしまい、偏光板の耐久性に問題があるため市場でよく交換する場合があったが、通常液晶パネルを取り外さないと偏光板の交換が行えず、交換後の液晶パネルの各Ｒ，Ｇ，Ｂのコンバーゼンス調整が市場で出来ないため、本体を生産設備がある場所まで返品しなければ交換できないというロスが生じていた。
【０００６】
よって出射側偏光板交換時はコントラスト調整のため再度入射側偏光板の角度調整を行うため照明系と合成系を一体化した状態でしか作業が行えなかった。
本発明は上記課題を解決し偏光板や液晶パネルを保持する構造で、入射側偏光板を固定する入射側偏光板金具はパネル取付部材に回動可能に取付き、調整後ＵＶ硬化にて固定され、出射側偏光板はＸプリズム上の接合ベースに分離可能に保持され、上部より取り外しが可能な色合成系ユニットを簡略化した構成で実現させた液晶プロジェクターを提供するものである。
【０００７】
よって市場での液晶パネルや偏光板の交換を簡単な治具にて作業できる構成にしたものである。また照明系を各々ドッキングしなくても色合成系のみで、コントラスト最適位置調整を自動化することも可能な構成を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の液晶プロジェクターは、ランプと、前記ランプを赤青緑に分離する色分離手段と、前記赤青緑光の各々を変調する３枚の液晶パネルユニットや前記液晶パネルユニットを通過する前記赤青緑光を合成するために３角柱状硝子をクロスに接合しそれぞれの面に赤緑青光を透過や反射させる蒸着膜を施したＸプリズムや前記合成された光を拡大投影する投写レンズが一体的に構成される色合成光学手段と、前記ランプ、前記色分離手段、前記色合成光学手段などを内包する本体ケースとからなる液晶プロジェクターであって、前記Ｘプリズムの上下には接合ベースが一体的に固定され、前記接合ベースは略同一形状で設けた６つの突起部が各液晶パネルを取り付ける面に２つずつあり、液晶パネルを固定したパネル取付部材の穴部に前記各々の突起部を挿入した状態でＵＶまたはハンダにて前記接合ベースにパネル取付部材が固着され、入射側偏光板を固定する入射側偏光板金具は前記パネル取付部材に回動可能に取り付き、出射側偏光板は前記接合ベースに分離可能に保持される構成であることを特徴とする。
【００１０】
上記構成により本発明は、入射側偏光板の角度調整が合成系ユニットのみ組んだ状態にて行えることで、液晶パネルのコンバーゼンス調整と同時にコントラスト調整も自動で作業させるという生産設備を開発することを可能とした構成を提供できる。また手動にて角度調整を行う場合も従来照明系とドッキングした状態でしか行えなかったが、照明系を共通の治具化することが可能になる。
【００１１】
また出射側偏光板がプリズムブロックに分離可能に保持されるため、交換頻度の高い出射偏光板の市場での交換を容易とし、かつ液晶パネル取付け部材と固定部材を別々にしておけば液晶パネル交換があった場合も簡単な治具にてコンバーゼンス調整作業ができる構成にした液晶プロジェクターを得る。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明における第１の発明は、ランプと、ランプを赤青緑に分離する色分離手段と、赤青緑光の各々を変調する３枚の液晶パネルユニットや液晶パネルユニットを通過する前記赤青緑光を合成するために３角柱状硝子をクロスに接合しそれぞれの面に赤、緑、青光を透過や反射させる蒸着膜を施したＸプリズムや合成された光を拡大投影する投写レンズが一体的に構成される色合成光学手段と、ランプ、色分離手段、色合成光学手段などを内包する本体ケースとからなる液晶プロジェクターであって、前記色合成光学手段には３枚の液晶パネルユニットの前後にそれぞれ入射側と出射側に各々独立した入射側偏光板と出射側偏光板が分離可能に保持される構成にしたため、入射側偏光板の角度調整が合成系ユニットのみ組んだ状態にて行え、液晶パネルのコンバーゼンス調整と同時にコントラスト調整も自動で作業させるという生産設備を開発することを可能となる。
【００１３】
また手動にて角度調整を行う場合も従来照明系とドッキングした状態でしか行えなかったが、照明系を共通の治具化することが可能とした液晶プロジェクターを得ることができる。
【００１４】
また第２の発明はその中でＸプリズムの上下には接合ベースが一体的に固定され、接合ベースは略同一形状で設けた６つの突起部が各液晶パネルを取付る面に２つずつあり、液晶パネルを固定したパネル取付部材の穴部に各々の突起部を挿入した状態でＵＶまたはハンダにて接合ベースにパネル取付部材が固着される構成であり、入射側偏光板を固定する入射側偏光板金具はパネル取付部材に回動可能に取付き、出射側偏光板は接合ベースに分離可能に保持される構造にしたため、交換頻度の高い出射偏光板の市場での交換を容易とし、かつ液晶パネル取付け部材と固定部材を別々にしておけば液晶パネル交換があった場合も簡単な治具にてコンバーゼンス調整作業ができる構成にした液晶プロジェクターを得ることができる。
【００１５】
以下、本発明の実施の形態における液晶プロジェクターついて図面を用いて説明する。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施例における液晶プロジェクターの概念の構成を示す斜視で、図2は図1の液晶パネルユニットの詳細を示す平面図、図3は図2の正面図を示す。また図４は従来からの入射偏光板、出射偏光板が取付いた光学ユニットの平面図を示す。
【００１７】
３板式液晶プロジェクター光学系の主な構成は、図４のようにランプ（光源）１からの光を複数のミラー２を使い赤、緑、青に色分解し、液晶パネル（ユニット）３に入射させ、Ｘプリズム４などで合成し、レンズマウントなどに固定された投写レンズ５により拡大投影する方式である。
【００１８】
従来は３枚の入射偏光板５６がこの色を分解するユニット５５に固定されており出射偏光板５１は液晶パネルなどを取付ける金具などに取付いているものである。
【００１９】
図１を用いて本発明の液晶パネルユニット３について説明する。３枚の液晶パネル１０の前後には入射側偏光板１１と出射側偏光板１２が各３枚ずつ設けられ、液晶パネル各画素の電位ｏｎ，ｏｆｆをコントロールすることで、全白、全黒、中間調の光量制御を行う。色分解光学によりＲ，Ｇ，Ｂに分離された光りは出射偏光板１２を通過した後それぞれ３角柱プリズムを４つ貼り合わせその界面にそれぞれＲ反射、Ｂ反射、Ｇ透過のコーティング（蒸着）したガラスでできたＸプリズム４により合成される。液晶パネル１０は各画素ごとコンバーゼンス調整されるが、これは調整可能なメカ部品にて行われ色合成されている。
【００２０】
この液晶パネルユニット及び各偏光板でできたものをここでは色合成ユニットと呼ぶ（図１全体）。色合成ユニットは光学ベース１４に上下ビス４０により固定される。
【００２１】
この液晶パネルユニット、投写レンズ５及び色合成ユニットについて、図２、図３を用いて詳細に説明する。各液晶パネル１０はパネル取付金具１５に複数のビスにて固定される。またパネル取付金具１５はパネル保持金具２４にビス２７にて取り外し可能に取付く。各入射偏光板１１は入射偏光板取付金具１６に接着され、パネル保持部材２４に立てた４本の支柱１７により回動可能に保持される。
【００２２】
入射偏光板取付金具１６には複数の支柱にかん合する穴部１６ａが設けられ、抜け止めピン１８により抜け止めされ後述する所定の位置に各入射偏光板取付金具１６が回動された後ＵＶ接着などで固定される位置１６ｂに固定される。同様に出射側偏光板１２は出射偏光板取付金具１９にそれぞれ接着されている。
【００２３】
Ｘプリズム４は上下に樹脂成形されたプリズム台２１がビス６０などで一体化されている。次に液晶パネル部の取付けを説明する。Ｘプリズムの上下に固定されたプリズム台２１には同一形状の接合ベース２３が固定され、その接合ベース２３にもそれぞれ突起部２３ａが各液晶パネルに対応して６つ設けられている。
【００２４】
パネル取付金具１５はパネル保持部材２４にて上部をビス２７（図では２ヶ所）にて下部はパネル保持部材２４に設けたスリット状穴部２４ａに突出部がかん合されて取付く。パネル保持部材２４には上記上下の接合ベースの各２つずつの突起部２３ａに対応して４つの穴部２４ｂが設けられている。
【００２５】
この突起より穴部２４ｂは前後左右に余裕をもった径となっており、各液晶パネルのコンバーゼンス調整が終わり次第、ハンダやＵＶ接着剤などを充填して上下の接合ベース２３で保持される。コンバーゼンスの調整は一般に投写画面を見ながら液晶パネルＲ，Ｇ，Ｂの画素をカメラで撮り込み６軸調整（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸の移動と回転）にて行う（詳細は省略）。よって液晶パネル１０とＸプリズム４とはパネル保持部材２４と上下の接合ベース２３にて強固に一体化される。
【００２６】
Ｌ字になった出射偏光板取付金具１９はプリズム台２１に固定ビス３０にて固定されており、ビスを外せば取り出し用つまみ部１９ａを持って出射偏光板１２とも上部に引き上げることが可能である。よって出射偏光板１２が劣化した場合でもセットを大きく分解することなく交換することが可能な構造になっている。
【００２７】
投写レンズ５は光学ベースの他方の面にＸプリズムと光軸方向に平行に取付く（取付けビス部は省略）。一般に液晶パネルのＧと投写レンズ５の光軸が垂直であり、Ｇパネルを基準に上記のようにＲ，Ｂの液晶パネルのコンバーゼンス調整が行われる。よって投写レンズ、光学ベース、Ｘプリズム、液晶パネルは１つにブロック化される。
【００２８】
このブロックは上記色分解する照明系ブロックに上部からビスなどにより図の６１の穴にビス締め固定される。よってこのブロックのみをセットを分解することなく上部に取り外すことが容易となる。一方液晶パネルや入出射偏光板を補修（メンテナンス）する場合はこのブロックをまず外した状態にて行う。この状態にて入射、出射偏光板、液晶パネル及びそれらを取付部品が照明系から分離される。
【００２９】
例えば液晶パネルを交換する場合、パネル保持部材は接合ベースにＵＶ接着剤などにより固定されているため外せないが、パネル取付金具はビス２本を外すことにて容易に動かすことが出来る。パネル取付金具には上部に複数の突部を設けているが、ここにこの金具をＸ，Ｙ，Ｚ軸やその回転方向に動かすための機能を持つ部材を挿入する。
【００３０】
ここではその機能の詳細は省略するが、その治具は光学ベースに用いた位置決め穴６２により固定した状態で、それぞれのパネル取付金具を動かす治具を考案してやればよい。液晶パネルや出射偏光板を交換した場合、入射偏光板の角度調整もこのブロックのみ取り出せば行うことが出来る。
【００３１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、入射偏光板、出射偏光板、液晶パネル、Ｘプリズム、投写レンズを一体化した構成にすることで、色合成ブロックとして照明系とは独立することが可能となるため、組立てにおいて入射偏光板と液晶パネルを組み合わせ生産することが容易となる。例えば液晶パネルのランクにＡ，Ｂ，Ｃとある場合で偏光板もそれに応じてＡ，Ｂ，Ｃと少しずつ仕様を変えることが可能となり、その結果液晶に最適なコントラスト比を持つ入射偏光板とのドッキング生産を容易とした。
【００３２】
また市場において偏光板や液晶パネルを交換する場合、入射側と出射側に各々独立した入射側偏光板と出射側偏光板が分離可能に保持される構成にしたため、入射側偏光板の角度調整が合成系ユニットのみ組んだ状態にて行え、液晶パネルのコンバーゼンス調整と同時にコントラスト調整も自動で行うような生産設備を開発することも可能となる。
【００３３】
また手動にて角度調整を行う場合も従来照明系とドッキングした状態でしか行えなかったが、照明系を共通の治具化して合成系のみで行うことを可能とした液晶プロジェクターを得ることができる。さらに今後ますます高輝度化されるために生じる偏光板の劣化時に出射偏光板の取り換えも本体上部より他の部品をはずすことなく作業が行える液晶プロジェクターを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における液晶プロジェクター色合成系の概念を示す斜視図
【図２】図１の液晶パネルユニットの詳細を示す平面図
【図３】図２の正面図（一部部品を取り外した状態）
【図４】従来例の液晶プロジェクター全体を示す要部斜視図
【符号の説明】
１  ランプ
２  ミラー
４  Ｘプリズム
５  投写レンズ
１０  液晶パネル
１１  入射偏光板
１２  出射偏光板
１４  光学ベース
１５  パネル取付金具
１６  入射偏光板取付金具
１７  支柱
１９  出射偏光板取付金具
２１  プリズム台
２２  液晶パネル
２３  接合ベース
２４  パネル保持部材
【図１】
0003685074.tif 000002
【図２】
0003685074.tif 000003
【図３】
0003685074.tif 000004
【図４】
0003685074.tif 000005