(57)【要約】【課題】液晶パネルを密閉する防塵構造において、密閉空間を形成する以前に保護ガラス上への塵埃の付着を防止する。【解決手段】密閉空間Ｓが弾性を有する防塵筒体部４により形成され、密閉空間Ｓ内に保護ガラス５により覆われた液晶パネル１が配置されている。密閉空間Ｓ内に設けられた遮光マスク９に孔部９ｄが設けられている。密閉空間Ｓの形成前に保護ガラス５上に防塵フィルム１０が貼り付けられており、密閉空間Ｓ内の形成後に孔部９ｄから引き出された防塵フィルム１０の端部１０ａを引き、保護ガラス５上に貼り付けた防塵フィルム１０を剥すことができる。これにより、密閉空間Ｓの形成前に防塵フィルム１０に付着した塵埃を除去できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶パネルと、該液晶パネルの出射面に設けられた保護ガラスと、前記液晶パネルから離隔して配置された透明基板と、弾性変形が可能であり、前記保護ガラスと前記透明基板との間に密閉空間を形成する防塵筒体部と、前記保護ガラスの表面側及び側面側の一部を覆うように前記密閉空間の内部に設けられ、前記液晶パネルから出射した光が通過する開口を備えた遮光マスクとを有し、前記遮光マスクは、前記防塵筒体部の一部によって閉塞自在な孔部を前記保護ガラスの側面側に備えることを特徴とする光変調素子ユニット。
【請求項２】
前記防塵筒体部は、前記孔部に嵌まる突起を有することを特徴とする請求項１に記載の光変調素子ユニット。
【請求項３】
前記孔部は、前記保護ガラスの側面側の対向する２個所に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光変調素子ユニット。
【請求項４】
前記孔部は、前記孔部が設けられた側の前記液晶パネルの辺の有効画素範囲の長さよりも大きいか又は等しい長さを持つことを特徴とする請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の光変調素子ユニット。
【請求項５】
前記液晶パネルは反射型液晶パネルであることを特徴とする請求項１〜４の何れか１つの請求項に記載の光変調素子ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ等に用いられる光変調素子ユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタは、液晶パネルを含んだ光変調素子ユニットにより、照明光を入力画像情報に応じて変調し、この変調光を投射レンズにより投射することで、スクリーンに画像を表示する。
【０００３】
このような液晶プロジェクタにおいては、投射画像の画質を向上させるための光変調素子ユニットの防塵構造として、例えば特許文献１のような液晶パネルの前面及び背面にカバーガラスを設け、液晶パネルとの間を防塵密閉空間とする構成が知られている。カバーガラスはその外表面に付着した塵埃に対する投射レンズのデフォーカス量を大きくして、投射画像上で塵埃が目立たないようにするため、液晶パネルから大きく離して配置されている。
【０００４】
一方、例えば特許文献２には反射型液晶パネルの防塵構造として、１／４波長板から液晶パネルまでの間の空間を、１／４波長板と液晶パネルとの間に配置された遮光マスクなどの光学機能部材を含めて、防塵カバーで覆うような構成が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−３１９３７９号公報
【特許文献２】特開２００３−１７７３８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし上記の実施例においては、塵埃の侵入を抑制する効果があっても、生産中の密閉空間を形成する以前に、液晶パネルに塵埃が付着したり、密閉空間を形成した後に、密閉空間内から塵埃が有効画素内に転移したりする虞れがある。そして、そのようにして液晶パネルに付着した塵埃が検査工程で発見されると、塵埃を取り除くために折角固着した液晶パネルを取り外すなどのリワークが発生し、生産コストを上昇させる原因となる。
【０００７】
本発明の目的は、密閉空間を形成する以前の液晶パネルへの塵埃の付着を防止し、組立後に密閉空間内の塵埃が液晶パネル面に転移した場合でも、固着した液晶パネルを取り外すことなく、塵埃を除去することが可能な光変調素子ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明に係る光変調素子ユニットは、液晶パネルと、該液晶パネルの出射面に設けられた保護ガラスと、前記液晶パネルから離隔して配置された透明基板と、弾性変形が可能であり、前記保護ガラスと前記透明基板との間に密閉空間を形成する防塵筒体部と、前記保護ガラスの表面側及び側面側の一部を覆うように前記密閉空間の内部に設けられ、前記液晶パネルから出射した光が通過する開口を備えた遮光マスクとを有し、前記遮光マスクは、前記防塵筒体部の一部によって閉塞自在な孔部を前記保護ガラスの側面側に備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る光変調素子ユニットによれば、液晶パネルを所定の位置に設置した状態で防塵フィルムを剥がすことができ、液晶パネルを所定位置に設置するまでに液晶パネルの保護ガラス上に塵埃が付着することを防止できる。また、液晶パネルを所定の位置に設置した状態で、保護ガラスの表面を清掃するための清掃部材を挿入して、保護ガラス表面の塵埃を除去することができ、生産部門や保守部門におけるリワークの手間を省くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】光変調素子ユニットの断面図である。
【図２】光変調素子ユニットの分解斜視図である。
【図３】遮光マスクの斜視図である。
【図４】防塵フィルムを貼付した状態の光変調素子ユニットの断面図である。
【図５】１個所の長孔部を使用して清掃部材を挿入した状態の光変調素子ユニットの断面図である。
【図６】２個所の長孔部を使用して清掃部材を挿入した状態の光変調素子ユニットの断面図である。
【図７】投射光学ユニットの分解斜視図である。
【図８】防塵フィルムを貼付した状態の投射光学ユニットの斜視図である。
【図９】清掃部材が挿入された状態の投射光学ユニットの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は実施例における光変調素子ユニットＭの断面図、図２は分解斜視図である。入射光を変調する反射型液晶パネル１は有効画素範囲が１４ｍｍ×１０ｍｍ程度の大きさを有し、接着や両面テープ等によりパネル保持部材２に固定され、偏光ビームスプリッタ３に対し、防塵筒体部４を用いて所定の間隔をあけ離隔して配置されている。反射型液晶パネル１の出射面は、外力や塵埃から保護するために、有効画素範囲よりも十分に大きい厚さ１ｍｍ程度の保護ガラス５により覆われている。
【００１２】
フィルム状の１／４波長板６が貼られた透明基板７は、基板保持部材８に接着固定され、液晶パネル１と偏光ビームスプリッタ３の間の所定の位置に配置されている。また、保護ガラス５と１／４波長板６の間の防塵筒体部４の内側には、有効画素範囲外に漏れる不要光を遮光する四角形の開口を有する遮光マスク９が、保護ガラス５の表面側及び側面側の一部を覆うように設けられている。遮光マスク９の両側の突起部９ａが防塵筒体部４の袋状の部分に差し込まれることで、遮光マスク９は防塵筒体部４に取り付けられていると共に、遮光マスク９は４個所の爪９ｂによってパネル保持部材２に取り付けられている。
【００１３】
防塵筒体部４は基板保持部材８に密着し、防塵筒体部４の内部に密閉空間Ｓが形成され、遮光マスク９はこの密閉空間Ｓの内部に設けられていることになる。防塵筒体部４の材料は弾性変形が可能な低発塵性のウレタンゴムやクロロプレンゴムなどのゴム系材料が望ましく、パネル保持部材２と基板保持部材８の間隔の寸法のばらつきを吸収するようにされている。
【００１４】
図３は遮光マスク９の斜視図を示している。遮光マスク９には、液晶パネル１の有効画素範囲よりも若干大きめの１５ｍｍ×１１ｍｍ程度の矩形の開口９ｃが設けられている。遮光マスク９はステンレスやアルミニウム等の板金で形成され、表面の反射を抑えるため黒色塗装又は黒色の化学処理が施されている。開口９ｃを挟んで対向する２個所の側面には、幅１ｍｍ、長さ１８ｍｍ程度の長孔状の孔部９ｄが設けられている。
【００１５】
この孔部９ｄは密閉空間Ｓの外から保護ガラス５の表面上に、後述する防塵フィルムや清掃部材を出し入れするために使用し、その出し入れ作業を行うための適当な位置、即ち保護ガラス５の表面の延長線上に設けられている。また、孔部９ｄを成形する際の抜き加工の方向は、密閉空間Ｓ側から外側に向くようにすることで、抜き加工境界にできるバリによる防塵フィルムや清掃部材が摺擦して発塵が生ずることを防止することが好ましい。
【００１６】
防塵筒体部４には、孔部９ｄに相当する位置に突起４ａが設けられており、孔部９ｄを防塵フィルムや清掃部材の出し入れに使用しないときには、突起４ａが孔部９ｄに嵌まり込んで密閉し、塵埃の侵入を防ぐようになっている。
【００１７】
図４は密閉空間Ｓが形成されている状態で、保護ガラス５上に防塵フィルム１０が粘着剤により貼られている様子を示している。生産工程において密閉空間Ｓを形成する前の段階で、保護ガラス５上に防塵フィルム１０を貼り、孔部９ｄを覆っている防塵筒体部４を捲くり、防塵フィルム１０を折り返してその端部１０ａを孔部９ｄから外部に引き出しておく。
【００１８】
密閉空間Ｓが形成された後に、防塵フィルム１０の端部１０ａを矢印方向に引くことで、防塵フィルム１０を保護ガラス５から剥がすことができる。防塵フィルム１０を引き出した後には防塵筒体部４は復元して、突起４ａが孔部９ｄにより閉塞自在とされ、密閉空間Ｓの密閉が維持される。
【００１９】
防塵フィルム１０はポリエチレン、ポリエステル、塩化ビニル、ポリオレフィン等の材質から成り、厚み０．０２〜０．２ｍｍ程度の基材に、アクリル系やポリオレフィン系等の低粘着性の粘着剤を塗布したものを使用することが望ましい。保護ガラス５上に防塵フィルム１０を貼り付ける際には、引っ張る方向と逆側の保護ガラス５の端部５ａ付近で、防塵フィルム１０を折り返すように貼っておくと、引っ張ったときに容易に剥がすことができる。このような構成により、密閉空間Ｓが形成されるまでに、保護ガラス５上に塵埃が付着することを防止することができる。
【００２０】
図５は密閉空間Ｓが形成されている状態で、孔部９ｄから清掃部材１１を挿入して、保護ガラス５上に付着した塵埃を清掃している様子を示している。この場合も、一方の防塵筒体部４の一部を捲くり、孔部９ｄから清掃部材１１を挿入して、矢印方向に前後動し保護ガラス５上を軽く摺擦する。
【００２１】
清掃部材１１としては、０．２ｍｍ程度の厚みの適度な弾力を持つ基板シートの先端部１１ａの片面に、０．３ｍｍ程度の厚みで防塵処理された柔らかな紙片或いは繊維を取り付け保護ガラス５に接することが好ましい。更に、この紙片、繊維に有機系の溶剤を滲み込ませると、より清掃効果が高まる。
【００２２】
また、対向する２個所の孔部９ｄの周辺のスペースを確保できるのであれば、図６に示すように両側の孔部９ｄを使用し、清掃部材１１を一方向に通過させるように動かすようにしてもよい。このような構成により、密閉空間Ｓが形成された後でも、保護ガラス５上に付着した塵埃を除去することができる。
【００２３】
図７は３組の光変調素子ユニットＭを組み込んだ投射光学ユニットの分解斜視図であり、光学系２０は図示しない光源からの光を色分離して、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）用にそれぞれ設けられた３つの光変調素子ユニットＭに導くようになっている。光学系２０は更に光変調素子ユニットＭで反射及び画像変調された光を色合成して、投射レンズ２１に導くようにされている。
【００２４】
光学系２０はプリズムベース２２により保持されており、各光変調素子ユニットＭの液晶パネル１は、パネル保持部材２を介して偏光ビームスプリッタ３を固定する固定金具２３に接着固定されている。１／４波長板６が貼り付けられた透明基板７を保持する基板保持部材８は、その円弧形状部がプリズムベース２２に形成された円弧状の摺動部２１ａに当接するように取り付けられ、光軸に対して回転方向の角度調節可能に保持されている。またプリズムベース２２には、基板保持部材８に設けられたダクト８ａの開口よりも大きな開口部が形成されており、冷却風を光変調素子ユニットＭに導くようになっている。
【００２５】
図８はＧ（緑）の光変調素子ユニットＭｇに密閉空間Ｓが形成された状態で、保護ガラス５上に防塵フィルム１０が貼られている様子を示している。作業者は光変調素子ユニットＭｇの孔部９ｄから引き出された防塵フィルム１０の端部１０ａを直線状に矢印方向に引っ張ることにより、保護ガラス５上から剥すことができる。
【００２６】
図９はＧ（緑）の光変調素子ユニットＭｇの密閉空間Ｓが形成された状態で、遮光マスク９の孔部９ｄから清掃部材１１を挿入している様子を示している。作業者は光変調素子ユニットＭｇの孔部９ｄに対して、矢印方向から直線状に清掃部材１１を挿入することにより保護ガラス５の表面を清掃することができる。
【００２７】
同様に、Ｒ（赤）、Ｂ（青）の光変調素子ユニットＭｒ、Ｍｂに対しても、防塵フィルム１０の引き抜きや清掃部材１１の挿入を行うことができる。
【００２８】
なお本実施例では、防塵フィルム１０や清掃部材１１を出し入れするための孔部９ｄを遮光マスク９に設けているが、光変調素子ユニットＭを構成する部材で、保護ガラス５の表面の延長線上の領域にある部材であれば、長孔部を他の部材に設けても支障はない。
【００２９】
また本実施例では、反射型液晶パネル１と１／４波長板６が貼り付けられた透明基板７との間の空間Ｓを、防塵空間とする場合について説明した。しかし、透明基板７に貼り付けられるフィルム型光学機能部材は１／４波長板６に限らず、偏光素子やその他の波長板等でもよい。また、液晶パネルについても反射型液晶パネル１に限らず、透過型液晶パネルを使用した光変調素子ユニットにおいても同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００３０】
１  反射型液晶パネル
４  防塵筒体部
５  保護ガラス
７  透明基板
９  遮光マスク
Ｍ  光変調素子ユニット
Ｓ  密閉空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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