(57)【要約】      （修正有）【課題】プリズムの塵埃を効率よく除去することを可能にした塵埃除去手段を提供する。【解決手段】偏光分離面および合成面を有するプリズム１２と、プリズム１２を保持する保持部材１３と、プリズム１２に振動を加える加振手段１１と、を有した投射型画像表示装置において、モータ１１１がプリズム１２に対し保持部材１３が取り付けられた面とは反対面に保持される。【選択図】図１
2018040994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏光分離面および合成面を有するプリズムと、
前記プリズムを保持する保持部材と、
前記プリズムに振動を加える加振手段と、
を有した投射型画像表示装置において、
前記加振手段が前記プリズムに対し前記保持部材が取り付けられた面とは反対面に保持されることを特徴とした投射型画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投射型画像表示装置において、
加振手段は回動駆動するモータと
前記モータの回転軸に対して偏心した状態で取り付けられた重りと
を有することを特徴とした画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の投射型画像表示装置において、 
重りはブレード形状を有し回動に伴って前記プリズムに風を送ることを特徴とした画像表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投射型画像表示装置において、
前記モータと前記保持部材とを結ぶ直線は前記プリズムの長辺方向であることを特徴とした画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投射型画像表示装置に関し、特にプリズムに対する塵埃除去に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
投射型画像表示装置であるプロジェクタは光源からの光を照明光学系、色分離合成光学系、投射レンズを通してスクリーン等へ投射する。また、上記光学系は光学エネルギーの吸収により発熱し、寿命や性能を維持するために冷却を必須とする部分を有する。特に、色分離合成光学系に含まれる入射光を変調し画像生成を行うライトバルブは電気的な消費エネルギーと光の吸収による光エネルギーにより高熱となる。そのため、外気を吸気し、ライトバルブへ冷却風を当てる冷却方式は周知の事実である。
【０００３】
その際、画像を生成するライトバルブ、およびライトバルブ周辺光学部材に外気からの冷却風により運ばれた塵や埃が付着し、スクリーン等へ投射される画像に映り込んでしまう。そのため、付着塵埃を除去する手段をプロジェクタに有することがあった。例えば、特許文献１ではライトバルブに加振手段を付加し、送風手段と共に用いることで付着した塵や埃を除去することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２１９８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、ライトバルブ周辺の光学部品であるプリズムに対しては言及されていないとともに、１０ｍｍ以上の厚さを有するプリズムを加振し塵埃を除去することは極めて困難である。また、送風手段もライトバルブへの送風であり、プリズムに対して送風する構成となっていないため、プリズムに付着した塵埃を除去することは困難である。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、プリズムの塵埃を効率よく除去することを可能にした塵埃除去手段を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、
偏光分離面および合成面を有するプリズムと、
前記プリズムを保持する保持部材と、
前記プリズムに振動を加える加振手段と、
を有した投射型画像表示装置において、
前記モータが前記プリズムに対し前記保持部材が取り付けられた面とは反対面に保持されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プリズムの塵埃を効率良く除去することを可能にした塵埃除去手段を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プロジェクタのプリズム塵埃除去手段の構成概略図
【図２】プリズム塵埃除去手段の側面図
【図３】加振部の構成詳細図
【図４】プリズム塵埃除去手段の組立概略図
【図５】本実施例の光学素子配置概略図
【図６】実施例２のプリズム塵埃除去手段の構成概略図
【図７】実施例２の加振部詳細図
【図８】実施例２の加振部による風向き概略図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわる投射型画像表示装置であるプロジェクタのプリズム塵埃除去手段の主構成図である。
【００１１】
［実施例１］
以下、図１、図２、図３、図４、図５を参照して、本発明の第1の実施例による、投射型画像表示装置としてのプロジェクタ内のプリズムの塵埃を除去手段について説明する。図１、図２よりプリズム塵埃除去手段の構成を説明する。図１は塵埃除去手段を有した色分離合成光学系の斜視図、図２は側面図である。プリズム塵埃除去手段は加振部１１、プリズム部１２、プリズム保持部１３で構成される。加振部１１は不図示の基板からの電力により回動するモータ１１１とモータ１１１を保持するモータ保持部１１２、モータの回転軸に対して偏心した偏心重り１１３を有する（図３）。
【００１２】
プリズム部１２は偏光分離面を有しＰ偏光を透過しＳ偏光を反射するプリズム１２１、偏光分離面を有しＰ偏光を透過しＳ偏光を反射するプリズム１２２、赤（Ｒ）・青（Ｂ）光を透過し、緑（Ｇ）光を反射するダイクロイックプリズム１２３を有する。プリズム保持部１３はダイクロイックプリズム１２３を保持するダイクロイックプリズム保持部１３３とプリズム１２１を保持する第一のプリズム保持部１３１、プリズム１２２を保持する第二のプリズム保持部１３２を有する。
【００１３】
図４は色分離合成光学系の組立概略図を示し、図４より加振部１１、プリズム部１２、プリズム保持部１３およびライトバルブ１００４の組立、固定方法を説明する。ダイクロイックプリズム保持部１３３はダイクロイックプリズム１２３とプリズム保持部１３１をＵＶ接着により保持する。プリズム保持部１３１はプリズム１２１をＵＶ接着により保持する。モータ１１１はモータ保持部１１２にねじによって固定され、偏心重り１１３はモータ１１１の軸部に勘合し不図示の固定ピンによって固定される。モータ保持部１１２はプリズム１２１にＵＶ接着固定される。また、ライトバルブ１００４Ｇはプリズム１２１に、ライトバルブ１００４Ｂ、１００４Ｒはプリズム１２２にＵＶ接着される。
【００１４】
次にプリズム１２１の振動メカニズムについて説明する。上記構成を基に、モータ１１１が回動駆動することで、偏心重り１１３が追従して回動し、モータ１１１軸に対する重心位置のずれにより遠心力が働くことから、加振部１１が振動し、モータ保持部１１２とプリズム１２１の接着面を伝動してプリズム１２１を加振する。
【００１５】
図２に示す通り、プリズム保持部１３１にプリズム１２１が固定され、プリズム１２１の６面体のうち、プリズム保持部１３１に固定される面と反対側の面に加振部１１が固定される。このことより、プリズム保持部１３１を固定端とした梁形状となり加振部１１が梁の先端に配置されることで、振動する力を効率よく振幅させる。このことで、１０ｍｍ以上の厚さを持つプリズムをコンパクトな駆動形態で効率よく振動させることが出来る。更に、図２に示す通り、プリズム保持部１３と加振部１１を結ぶ直線方向がプリズム１２１の長辺方向であることで梁の根元から梁の先端までの長さを長くとることができ、効率的にプリズム１２１を振動させることが出来る。
【００１６】
図５の光学構成概略図を用いて、本実施例の光学構成、特に色分離合成光学系について説明する。
【００１７】
光源２は超高圧水銀ランプなどの高輝度光源であり、連続スペクトルで白色光を発行する発行管と光を所定の方向に集光するリフレクタを有し、次段階の照明光学系３へ照射する。本実施例では超高圧水銀ランプを用いたが、光源２として、その他放電型ランプ（例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ）や固体光源（例えばレーザーダイオードやＬＥＤ）などを用いても良い。
【００１８】
シリンダアレイ等のガラス部材を有する照明光学系３は光学的作用により、複数の光束は矩形形状の像が重なった形で矩形の均一な照明エリアが形成され、次段階の色分離合成光学系である光学系１に照射される。光学部１は、青（Ｂ）と赤（Ｒ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ）の波長領域の光を透過するダイクロイックミラー１００１を含め、１／２波長板１００２。Ｐ偏光のみを透過する透明基板に偏光素子を貼着したＧ用の入射側偏光板１００３。偏光分離面を有し、Ｐ偏光を透過しＳ偏光を反射するＧ用の第１の偏光ビームスプリッタとしてのプリズム１２１。
【００１９】
ライトバルブ１００４は入射した光を反射するとともに画像変調する、赤用のライトバルブ（反射型液晶表示素子）１００４Ｒ、緑用のライトバルブ１００４Ｇ、青用のライトバルブ１００４Ｂ。各色のライトバルブ１００４と対となり設けられる赤用の１／４波長板１００５Ｒ、緑用の１／４波長板１００５Ｇ、青用の１／４波長板１００５Ｂ。Ｐ偏光のみを透過し透明基板に偏光素子を貼着したＲＢ用の入射側偏光板１００６、Ｒの光の偏光方向を９０度変換し、Ｂの光の偏光方向は変換しない色選択性位相差板１００７、Ｒの色純度を高めるためにオレンジ光をランプに戻すトリミングフィルタ１００８。
【００２０】
偏光分離面を有し、Ｐ偏光を透過しＳ偏光を反射するＢＲ用の第２の偏光ビームスプリッタとしてのプリズム１２２。ＢのＳ偏光のみを整流するＢ用出射側偏光板（偏光素子）１００９、Ｓ偏光のみを透過させるＧ用出側偏光板１０１０。ＲＢ光を透過し、Ｇ光を反射するダイクロイックプリズム１２３により、色分解合成光学系が構成され、次段階の投射レンズ４に照射される。
【００２１】
本実施例は、偏光を透過しＳ偏光を反射するプリズム１２１を用いたが、その他光学配置にける、ライトバルブ近郊のプリズム（例えば、ダイクロイックプリズム１２３やプリズムＰ偏光を透過しＳ偏光を反射するプリズム１２１など）に関して加振部を設けても良い。また、加振部の構成として、モータ１１１を用いたが、その他（ピエゾ素子、電磁素子など）の振動生成手段を用いてもその要旨の範囲内である。
【００２２】
［実施例２］
以下、図６、図７を参照して、本発明の第２の実施例による、投射型画像表示装置としてのプロジェクタ内のプリズムの塵埃を除去手段について説明する。
【００２３】
図６は本実施例における塵埃除去手段を有した色分離合成光学系の斜視図であり、その構成、固定方法および配置は加振部１４を除く、プリズム部１２、プリズム保持部１３、その他光学系に関して、実施例１と同様である。
【００２４】
図７は本実施例の加振部１４の構成図を示す。加振部１４は不図示の基板からの電力により回動するモータ１１１とモータ１１１を保持するモータ保持部１１２、モータの回転軸に対して偏心した偏心重り１４３を有する。偏心重り１４３はモータ１１１の回転軸に対して垂直方向に風を発生させるブレード形状を有する。
【００２５】
モータ１１１はモータ保持部１１２にねじによって固定され、偏心重り１４３はモータ１１１の軸部に勘合し不図示の固定ピンによって固定される。モータ保持部１１２はプリズム１２１にＵＶ接着固定される。
【００２６】
上記構成において、プリズム１２１の振動メカニズムは実施例１と同様であり、プリズム保持部１３１とプリズム１２１、加振部１４１の配置により効率的な振動をプリズム１２１へ与えることが出来る。加えて、図８に示す通り、偏心重り１４３がブレード形状を有していることより、プリズム表面に対して、強制的に風を吹き付けることが出来る。このことで、効率的な振動を与えるとともに、コンパクトな構成でプリズム１２１の表面へ風を流し、付着した塵埃を除去する効果を有する。
【００２７】
本実施例において、偏心重り１４３のブレード形状は回転駆動に対して風を発生させることが主旨であり、その形状および風向きはプリズムの画像生成光の透過面へ風を発生する構造であれば要旨の範囲内である。
【００２８】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１、色分離合成光学系
１１、加振部
１１１、モータ
１１２、モータ保持部
１１３、偏心重り
１２、プリズム部
１２１、プリズム１
１２２、プリズム２
１２３、ダイクロイックプリズム
１３、プリズム保持部
１３１、プリズム１保持部
１３２、プリズム２保持部
１３３、ダイクロイックプリズム保持部
１４３、実施例２の偏心重り
【図１】
2018040994.tif 000003
【図２】
2018040994.tif 000004
【図３】
2018040994.tif 000005
【図４】
2018040994.tif 000006
【図５】
2018040994.tif 000007
【図６】
2018040994.tif 000008
【図７】
2018040994.tif 000009
【図８】
2018040994.tif 000010