(57)【要約】【課題】垂直配向用光学補償板を垂直配向素子の入射面に対して最適な傾きに調整することが可能であり、かつその状態で保持、固定できる光学素子調整機構を提供する。【解決手段】垂直配向用光学補償板１１を保持する光学補償板保持部２０の中心を通る対角線と保持枠２１との交点の近傍に対角線を中心軸とする第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３とを設け、光学エンジンベース３０に設けられた保持部支持枠３１には両回転突起部２２、２３と回転可能に係合する挿入溝を設け、その保持部支持枠３１に取り付けられた光学補償板保持部２０の保持枠２１に設けられた固定用アーム２８のスライド面と、光学エンジンベース３０に取り付けたブラケット４０のすべり面とを滑合させることによって光学補償板１１の回転角度を調整し、固定ねじ３７で固定用アーム２８をブラケット４０に保持して固定する。【選択図】図１０
2008151844.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子を所定の軸を中心として回転可能に保持するための光学素子調整機構であって、
前記光学素子を保持する保持枠と、前記所定の軸上で該保持枠より外部に向けて突出する第１および第２の回転突起部とを備える光学素子保持部と、
前記第１および第２の回転突起部を回動可能に保持する保持部支持枠と、
前記光学素子保持部の回転を固定する固定手段と、
を備えたことを特徴とする光学素子調整機構。
【請求項２】
請求項１に記載の光学素子調整機構において、
前記所定の軸は、前記光学素子保持部の前記保持枠の対角線上に設けられている、光学素子調整機構。
【請求項３】
請求項１に記載の光学素子調整機構において、
前記保持部支持枠には、前記光学素子保持部を挿入するための開口部と、挿入された前記第１および第２の回転突起部と回転可能に係合する挿入溝が形成された支持部材とが設けられている、光学素子調整機構。
【請求項４】
請求項３に記載の光学素子調整機構において、
前記保持部支持枠は、前記光学素子保持部を挿入するための開口部と、該開口部の両側に設けられた第１の支持部材および第２の支持部材と、前記第１の支持部材の前記開口部と反対側の端部から前記第２の支持部材側に張り出す第１の張り出し部材と、前記第２の支持部材の前記開口部と反対側の端部から前記第１の支持部材側に張り出す第２の張り出し部材とで構成され、
前記第１の張り出し部材の前記第１の支持部材近傍に、前記第１の回転突起部が回転可能に係合可能な第１の挿入溝が設けられ、前記第２の支持部材の前記開口部近傍に、前記第２の回転突起部が回転可能に係合可能で上部が開放された第２の挿入溝が設けられている、光学素子調整機構。
【請求項５】
請求項４に記載の光学素子調整機構において、
さらに、前記保持部支持枠の前記第２の張り出し部材の前記第２の支持部材近傍に、前記第１の回転突起部が回転可能に係合可能な第３の挿入溝が設けられ、前記第１の支持部材の前記開口部近傍に、前記第２の回転突起部が回転可能に係合可能で上部が開放された第４の挿入溝が設けられている、光学素子調整機構。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか１項に記載の光学素子調整機構において、
前記保持部支持枠は、前記光学素子が搭載される光学エンジンベースに設けられている、光学素子調整機構。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の光学素子調整機構において、
前記固定手段は、
前記保持枠に設けられ、スライド面と該スライド面に設けられた長穴とを有する固定用アームと、
前記光学素子が搭載される光学エンジンベースに設けられていて、すべり面を有するブラケットと、
前記光学エンジンベースに設けられた固定用雌ねじ部と、
固定用ねじとから構成される、光学素子調整機構。
【請求項８】
請求項７に記載の光学素子調整機構において、
前記固定用アームは、前記保持枠の前記所定の軸から最も離れた角部の一つに設けられて該保持枠の外側に延伸し、先端に延長面が前記所定の軸と垂直に交差するように設けられたスライド面と、前記所定の軸を中心とする円弧に沿って該スライド面に設けられた長穴とを有し、
前記ブラケットは、前記固定アームの前記スライド面と摺動可能に係合可能なすべり面を有し、
前記固定用ねじは、前記長穴に挿入されて、前記固定用アームを前記固定用雌ねじ部に固定する、光学素子調整機構。
【請求項９】
請求項７に記載の光学素子調整機構において、
前記固定用雌ねじ部は、前記ブラケットに設けられており、該ブラケットを介して前記光学エンジンベースに固定される、光学素子調整機構。
【請求項１０】
垂直配向液晶パネルと、入射側偏光板と、前記垂直配向液晶パネルと前記入射側偏光板との間に設けられた請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光学素子調整機構とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
ランプを備えた照明光学系と、照明光学系から出射した光束を入射して映像として出射する液晶表示装置と、映像を投射面に投射する投射光学系とを備え、前記液晶表示装置の垂直配向液晶パネルと入射側偏光板との間に請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の光学素子調整機構を有することを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の投写型表示装置において、
青色用、緑色用、および赤色用の３組の前記液晶表示装置を備えた投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子調整機構、液晶表示装置、および投写型表示装置に関し、特に垂直配向型の液晶素子を用いた液晶表示装置において、コントラスト、色むらを向上させる構造を有する光学素子調整機構と、その光学素子調整機構を備えた液晶表示装置と、その液晶表示装置を備えた投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液晶素子を用いた液晶表示装置や投射型表示装置において、液晶素子の視野角特性とリタデーション（位相遅れ）による、コントラストの低下と、色むらの発生とはよく知られている。これらは表示装置の性能を劣化させる現象であり、それらを補正するための光学素子である光学補償板についても知られている。
【０００３】
水平配向型の液晶素子を用いる液晶表示装置において、光学補償板は、液晶表示基板と平行に配置されている。しかし、この光学補償板の光学軸と、液晶表示素子のプレチルトの方向とを一致させないと光学的な補償ができない。従って、光学補償板をその面内で回転させて、最適な位置に調整して固定することが必要となる。
【０００４】
一方、偏光板をその面内で回転させて偏光板の偏光軸と直線偏光の偏光方向とを一致させる技術が、例えば特許文献１（特開２０００−２５９０９３号公報）や特許文献２（特開２０００−３３８４７８号公報）に開示されている。これらの技術は、光学補償板を面内で回転させるために用いることができる。
【０００５】
特許文献１に開示された技術では、入射側偏光板を保持する第２の枠体の隅部の穴が本体に固定された第１の枠体の隅部の凸部に回転可能に係合し、反対側の隅部に設けられたねじの回転により入射側偏光板の液晶パネルに対する水平方向の角度が調整可能になっている。
【０００６】
特許文献２に開示された技術では、偏光板を貼着したガラス板を保持するホルダを固定側部材で回転動作可能に保持し、ホルダを回転させることで入射側偏光板の液晶パネルに対する角度が調整可能になっている。
【０００７】
ところで、従来のＴＮ（ツイスティッド・ネマチック）タイプの水平配向型の液晶素子による水平配向型の液晶パネルを用いた液晶表示装置に加えて、垂直配向型の液晶素子（垂直配向素子）による垂直配向型の液晶パネルを用いた透過型の液晶表示装置（垂直配向型液晶表示装置）も存在する。
【０００８】
上記の垂直配向型液晶表示装置においては、その液晶配向が従来の水平配向型の液晶と異なっているので、液晶素子の持っている視野角特性、リタデーションがともに水平配向型の液晶表示装置とは全く異なる特性を示す。そのため、垂直配向型液晶表示装置では従来の水平配向型液晶表示装置に用いられていた光学補償板を水平方向に回転させてコントラストの低下と、色むらの発生を抑制する方法を用いることができない。
【０００９】
そこで、垂直配向型液晶表示装置用の光学補償のために、負の一軸性位相差板である光学補償板（以下、垂直配向用光学補償板と称す）を用いてコントラストを改善する技術が特許文献３（特開２００６−１１２９８号公報）に開示されている。
【００１０】
図１２は、水平配向型の液晶パネルと垂直配向型の液晶パネルとに対応する光学補償板の調整法の違いを説明する原理図であり、（ａ）は水平配向型の液晶パネルの場合、（ｂ）は垂直配向型の液晶パネルの場合である。
【００１１】
水平配向型の液晶パネルでは、図１２（ａ）に示すように、従来の光学補償板１２の光学補償板の光学軸Ａを同一平面内で調整方向Ｂに回転させて調整を行っていた。一方、垂直配向型の液晶パネルの場合には、図１２（ｂ）に示すように、垂直配向用光学補償板１１が垂直配向素子の入射側の基板表面における液晶分子の配向方向Ｅから液晶分子のプレチルト方向に直交する方向となるように、液晶パネルと平行な面から液晶分子のプレチルトに対応する角度だけ調整方向Ｆに、垂直配向用光学補償板の光学軸Ｃを中心として回転させて配置する必要がある。
【特許文献１】特開２０００−２５９０９３号公報
【特許文献２】特開２０００−３３８４７８号公報
【特許文献３】特開２００６−１１２９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、垂直配向用光学補償板は、垂直配向素子の入射面に対して面を傾けて配置する必要があるので、従来の水平配向用光学補償板の調整機構は適用できないという問題があった。また、特許文献３に開示されている調整方法は原理的な事項の説明が主体であり、調整手段の具体的な構成については十分開示されていない。
【００１３】
本発明は、垂直配向用光学補償板に適した光学素子調整機構を提供することを目的とする。具体的には、垂直配向用光学補償板を垂直配向素子の入射面に対して最適な傾きに調整することが可能であり、かつその状態で保持、固定できる光学素子調整機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の光学素子調整機構は、
光学素子を所定の軸を中心として回転可能に保持するための光学素子調整機構であって、光学素子を保持する保持枠と、所定の軸上でその保持枠より外部に向けて突出する第１および第２の回転突起部とを備える光学素子保持部と、第１および第２の回転突起部を回動可能に保持する保持部支持枠と、光学素子保持部の回転を固定する固定手段とを備えたことを特徴とする。所定の軸は、光学素子保持部の保持枠の対角線上に設けられていてもよい。
【００１５】
保持部支持枠には、光学素子保持部を挿入するための開口部と、挿入された第１および第２の回転突起部と回転可能に係合する挿入溝が形成された支持部材とが設けられていてもよい。保持部支持枠は、光学素子保持部を挿入するための開口部と、その開口部の両側に設けられた第１の支持部材および第２の支持部材と、第１の支持部材の開口部と反対側の端部から第２の支持部材側に張り出す第１の張り出し部材と、第２の支持部材の開口部と反対側の端部から第１の支持部材側に張り出す第２の張り出し部材とで構成され、第１の張り出し部材の第１の支持部材近傍に、第１の回転突起部が回転可能に係合可能な第１の挿入溝が設けられ、第２の支持部材の開口部近傍に、第２の回転突起部が回転可能に係合可能で上部が開放された第２の挿入溝が設けられていてもよい。さらに、保持部支持枠の第２の張り出し部材の第２の支持部材近傍に、第１の回転突起部が回転可能に係合可能な第３の挿入溝が設けられ、第１の支持部材の開口部近傍に、第２の回転突起部が回転可能に係合可能で上部が開放された第４の挿入溝が設けられていてもよい。保持部支持枠は、垂直配向用光学補償板が搭載される光学エンジンベースに設けられていてもよい。
【００１６】
固定手段は、保持枠に設けられ、スライド面とそのスライド面に設けられた長穴とを有する固定用アームと、垂直配向用光学補償板が搭載される光学エンジンベースに設けられていて、すべり面を有するブラケットと、光学エンジンベースに設けられた固定用雌ねじ部と、固定用ねじとから構成されていてもよい。固定用アームは、保持枠の所定の軸から最も離れた角部の一つに設けられてその保持枠の外側に延伸し、先端に延長面が所定の軸と垂直に交差するように設けられたスライド面と、所定の軸を中心とする円弧に沿ってそのスライド面に設けられた長穴とを有し、ブラケットは、固定アームのスライド面と摺動可能に係合可能なすべり面を有し、固定用ねじは、長穴に挿入されて、固定用アームを固定用雌ねじ部に固定してもよい。固定用雌ねじ部は、ブラケットに設けられており、そのブラケットを介して光学エンジンベースに固定されてもよい。
【００１７】
本発明の液晶表示装置は、
垂直配向液晶パネルと、入射側偏光板と、垂直配向液晶パネルと入射側偏光板との間に設けられた上述の光学素子調整機構とを有することを特徴とする。
【００１８】
本発明の投写型表示装置は、
ランプを備えた照明光学系と、照明光学系から出射した光束を入射して映像として出射する液晶表示装置と、映像を投射面に投射する投射光学系とを備え、液晶表示装置の垂直配向液晶パネルと入射側偏光板との間に上述の光学素子調整機構を有することを特徴とする。また、青色用、緑色用、および赤色用の３組の液晶表示装置を有してもよい。
【００１９】
垂直配向用光学補償板を保持する光学素子保持部の保持枠の対角線上に設けられて、対角線を中心軸として回転可能な第１の回転突起部と第２の回転突起部とが設けられている。また、光学エンジンベースに設けられた保持部支持枠は、光学素子保持部を挿入するための開口部と、開口部の両側に設けられた第１の支持部材および第２の支持部材と、第１の支持部材の開口部と反対側の端部から第２の支持部材側に張り出す第１の張り出し部材と、第２の支持部材の開口部と反対側の端部から第１の支持部材側に張り出す第２の張り出し部材とで構成され、第１の張り出し部材の第１の支持部材近傍に、第１の回転突起部が回転可能に係合可能な第１の挿入溝が設けられ、第２の支持部材の開口部近傍に、第２の回転突起部が回転可能に係合可能で上部が開放された第２の挿入溝が設けられている。また、光学エンジンベースに角度調整用ブラケットが取り付けられている。上部の垂直方向の挿入溝は上部が開放されているので光学素子保持部は保持部支持枠に保持部支持枠の開放側から係合可能であり、係合後は第１の回転突起部と第２の回転突起部を結ぶ直線を中心とした回転が可能となる。
【００２０】
一方、光学素子保持部と保持部支持枠とが係合した状態で、光学素子保持部の回転固定部材である固定アームのスライド面に対応する位置に、スライド面と滑合可能なすべり面を有するブラケットが光学エンジンベースに設けられているので、スライド面とすべり面とを滑合させることで、光学素子保持部を第１の回転突起部と第２の回転突起部を結ぶ直線を中心として回転させて所定の位置に調整することができる。調整後固定アームの長穴に挿入した固定用ねじを光学エンジン側の固定用雌ねじ部に螺合させることにより固定アームを光学エンジンベースに固定できる。このように、垂直配向用光学補償板を垂直配向素子の入射面に対して最適な傾きに調整することが可能であり、かつその状態で保持、固定できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、垂直配向用光学補償板を保持する光学素子保持部の中心を通る対角線と保持枠との交点の近傍に、対角線を中心軸として回転可能な第１の回転突起部と第２の回転突起部とが設けられ、光学エンジンベースに設けられた保持部支持枠の支持部材と張り出し部材とには両回転突起部と回転可能に係合する下部の挿入溝と上部の挿入溝とが設けられている。
【００２２】
このため、保持部支持枠に取り付けられた光学素子保持部の保持枠に設けられた固定用アームのスライド面と、光学エンジンベースに取り付けたブラケットのすべり面とを滑合させることによって光学補償板の回転角度が調整できる。
【００２３】
また、固定用アームを固定用ねじで光学エンジン側の固定用雌ねじ部に保持、固定するので、垂直配向用光学補償板を垂直配向素子の入射面に対して最適な傾きに調整することが可能であり、かつその状態で保持、固定できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明は、垂直配向型の液晶素子を用いた液晶表示装置において、コントラスト、色むらを向上させる光学素子調整機構の構造と、その光学素子調整機構を有する液晶表示装置と、その液晶表示装置を有する投写型表示装置に関する。
【００２５】
本実施の形態の垂直配向型の液晶パネルに対応する垂直配向用光学補償板では、従来技術の図１２（ｂ）に示すように、負の一軸性位相差板である垂直配向用光学補償板１１が、垂直配向素子である液晶分子の配向方向に直交する方向となるように、垂直配向用光学補償板１１の光学軸Ｃを中心として、液晶パネルと平行な面から液晶分子のプレチルト方向と略同一の方向に、液晶分子のプレチルトに対応する角度だけ回転させて配置する必要がある。
【００２６】
垂直配向用光学補償板１１の光学軸Ｃは、垂直配向型液晶表示装置の垂直配向素子の入射側の基板表面における液晶分子の配向方向の投写線Ｅと直交しており、光学素子調整機構により垂直配向用光学補償板１１の光学軸Ｃを回転軸として垂直配向用光学補償板１１を調整方向Ｆに回転させることで傾斜角度を調整できる。実際には、垂直配向用光学補償板１１を保持するための保持枠が必要であるので、その保持枠ごと垂直配向用光学補償板１１を回転させる機構が必要になる。
【００２７】
図１は垂直配向用光学補償板と光学補償板保持枠と回転突起部との関係を示す模式的上面図であり、（ａ）は標準的な形態、（ｂ）は応用例の形態である。
【００２８】
図１（ａ）の形態では、垂直配向用光学補償板１１は光学補償板保持部２０に取り付けられている。ここでは垂直配向用光学補償板１０の光学軸Ｃが光学補償板保持部２０の対角線と一致するように配置されている。
【００２９】
光学補償板保持部２０の保持枠２１の対角線上の対向する角部に、垂直配向用光学補償板１０の光学軸Ｃを中心線とする第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３とが設けられ、この第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３とを回転軸として光学補償板保持部２０を回転できる構造となっている。
【００３０】
また、全体の配置の関係から、垂直配向型液晶表示装置の垂直配向素子の入射側の基板表面における配向方向の投写線と垂直配向用光学補償板１０の光学軸Ｃとを直交させた場合に、垂直配向用光学補償板１０の光学軸Ｃを光学補償板保持部２０の対角線と一致できない場合がある。この場合は第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３とを必ずしも光学補償板保持枠２１の角部に設ける必要はない。例えば、垂直配向型液晶表示装置の垂直配向素子の入射側の基板表面における配向方向の投写線と直交する垂直配向用光学補償板１１上の直線を中心線として、図１（ｂ）に示すように保持枠２１との交点から第１の回転突起部２２ａと第２の回転突起部２３ａを設けてもよい。この場合も中心線は垂直配向用光学補償板１１の中心点を通過しており、図１（ａ）の例を準用できる。
【００３１】
しかし、この場合は回転突起部の保持機構が複雑になるので図１（ａ）の構成が望ましい。以後の説明は光学補償板保持部２０の保持枠２１の角部に第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３が設けられた図１（ａ）の状態を例として説明する。
【００３２】
図２は本発明の実施の形態における光学補償板保持部の説明図であり（ａ）は光学補償板保持部の模式的斜視図、（ｂ）は光学補償板保持部の正面図である。
【００３３】
光学補償板保持部２０は垂直配向用光学補償板１１を保持して固定できる構造を持ち、垂直配向用光学補償板１１の周囲を囲う枠状の保持枠２１を有している。垂直配向用光学補償板１１は、図２（ａ）の図における手前側から光学補償板保持部２０の保持枠２１に挿入され、光学補償板保持部２０の左右にある第１の押し当て部２４と第２の押し当て部２５とに押し当てられ、上部固定爪２６と下部固定爪２７とで挟み込まれる。つまり、垂直配向用光学補償板１１は、押し当て部２４、２５と、上部固定爪２６および下部固定爪２７とで光学補償板保持部２０に固定される。
【００３４】
光学補償板保持部２０の保持枠２１には、第１の押し当て部２４の下側に第１の回転突起部２２が設けられ、第２の押し当て部２５の上側に第２の回転突起部２３が設けられている。この第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３とはその中心線が垂直配向用光学補償板１１の中心点を通る保持枠２１の対角線の延長線上にあり、この第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３とを回転中心として保持枠２１の回転が容易にできるように、回転突起部２２、２３は円筒形の形状を有している。
【００３５】
光学補償板保持部２０には、調整後の最適な位置で光学補償板保持部２０が固定できるように、第１の回転突起部２２側の保持枠２１の第１の回転突起部２２と反対側の端部に、スライド面２８ａと長穴２８ｂとを有する固定用アーム２８が設けられている。スライド面２８ａは第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３とを結ぶ軸線と直交する平面と一致するように設けられており、長穴２８ｂの中心線は第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３とを結ぶ軸線を中心とする半径上に位置するように設けられている。
【００３６】
次に本実施の形態の光学素子調整機構を備えた投写型表示装置１の構成と、光学補償板保持部２０の投写型表示装置本体の液晶表示装置への取り付け方法とについて説明する。ここでは投写型表示装置を例として説明するが、投写型表示装置に限定されるものではなく、液晶表示装置を使用する装置に広く適用できる。
【００３７】
図３は本実施の形態の投写型表示装置の照明光学系と色分離光学系と色合成光学系と投射光学系とを示す部分分解上面図であり、図４は図３の光学系の機能を説明するための模式的分解上面図であり、図５は色合成光学系の模式的分解上面図である。図６は光学エンジンベースの投写レンズ側から見た模式的斜視図であり、図７は図６を照明光学系側から見た模式的斜視図であり、図８は図６の光学エンジンベースの模式的上面図である。
【００３８】
本実施の形態では、色別に液晶パネルに画像を表示して光学的に画像を合成する３板式投写型表示装置を例として説明するが、これに限定されるものではなく、液晶パネルに異なる色の画像を時分割で表示する単板式投写表示装置に対しても同様に適用できる。
【００３９】
投写型表示装置１の光学系は、図３に示すように、照明光学系６０、色分離光学系７０、色合成光学系８０、および投射光学系９０の四つのブロックから構成されている。照明光学系６０の一部と、色分離光学系７０と、色合成光学系８０とは、光学エンジンベース３０に収納されている。
【００４０】
照明光学系６０は、図４に示すように、光源と楕円リフレクタとからなるランプ６１と、凹レンズ６２と、出射光を平行化するための第１のインテグレータ６３および第２のインテグレータ６４と、フラットＰＢＳ（偏光変換素子）６５と、フィールドレンズ６６とを有する。
【００４１】
ランプ６１から出射して第１のインテグレータ６３、第２のインテグレータ６４で均一化された無偏光光の光束はフラットＰＢＳ６５で直線偏光光となって、色分離光学系７０を経由してＢ垂直配向液晶パネル８４Ｂ、Ｇ垂直配向液晶パネル８４Ｇ、およびＲ垂直配向液晶パネル８４Ｒに入射する。
【００４２】
照明光学系６０に続く色分離光学系７０は、図４に示すように、照明光学系６０からの全光束を赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）からなる各色光束に分離し、対応するそれぞれの液晶パネルへ入射させるための第１のダイクロイックミラー７１、第２のダイクロイックミラー７２、第１の反射ミラー７３、第２の反射ミラー７５、第３の反射ミラー７７、および第１のリレーレンズ７４、第２のリレーレンズ７６を有する。
【００４３】
色分離光学系７０に続く色合成光学系８０は、図５に示すように、色分離光学系７０から入射される各色光束を、与えられた画像情報に従って変調するＢ垂直配向液晶パネル８４Ｂ、Ｇ垂直配向液晶パネル８４Ｇ、Ｒ垂直配向液晶パネル８４Ｒと、各液晶部に入射光を集光するＢ集光レンズ８１Ｂ、Ｇ集光レンズ８１Ｇ、Ｒ集光レンズ８１Ｒと、Ｂ入射側偏光板８２Ｂ、Ｇ入射側偏光板８２Ｇ、Ｒ入射側偏光板８２Ｒと、Ｂ光学補償板８３Ｂ、Ｇ光学補償板８３Ｇ、Ｒ光学補償板８３Ｒと、Ｂ出射側偏光板８５Ｂ、Ｇ出射側偏光板８５Ｇ、Ｒ出射側偏光板８５Ｒと、変調された各色光束を合成する色合成プリズム（ＸＤＰ）８７とを有する。
【００４４】
色合成光学系８０に続く投写光学系９０は、投射レンズ９１を有し、色合成プリズム８７で合成されたＢ、Ｇ、Ｒの合成光を不図示のスクリーン上に投影する。
【００４５】
光学エンジンベース３０は図６〜図８に見られるようにバスタブ型であり、その上部から各種の光学部品を差し込んで配置できる構造になっている。これは組立時の生産性を向上するためである。
【００４６】
本実施の形態の垂直配向用光学補償板１１が取り付けられた光学補償板保持部２０と光学エンジンベース３０との間では、光学補償板保持部２０が光学エンジンベース３０に容易に組み込み可能な構造を有している。以下、その構造について詳細に説明する。
【００４７】
垂直配向用光学補償板１１は光学補償板保持部２０にはめ込まれ、その光学補償板保持部２０は光学エンジンベース３０の保持部支持枠３１にその上部から挿入される。保持部支持枠３１は、垂直配向用光学補償板１１が搭載される光学エンジンベース３０に設けられていて、光学補償板保持部２０を挿入するための開口部と、その開口部の両側に設けられた第１の支持部材３１ａおよび第２の支持部材３１ｂと、第１の支持部材３１ａの開口部と反対側の端部から第２の支持部材３１ｂ側に張り出す第１の張り出し部材３１ｃと、第２の支持部材３１ｂの開口部と反対側の端部から第１の第１の支持部材３１ａ側に張り出す第２の張り出し部材３１ｄとで構成される
光学エンジンベース３０の保持部支持枠３１には、図６〜図８に示すように、第１の張り出し部材３１ｃの第１の支持部材３１ａ近傍に、第１の回転突起部２２が回転可能に係合可能なＵ字型をした第１の挿入溝３２ａが設けられ、第２の支持部材３１ｂの開口部近傍に、第２の回転突起部２３が回転可能に係合可能でＵ字型をして上部が開放された第２の挿入溝３２ｂが設けられている。
【００４８】
さらに、光学エンジンベース３０の保持部支持枠３１には、Ｕ字型をした第３の挿入溝３３ａと、第４の挿入溝３３ｂとが、第１の挿入溝３２ａと第２の挿入溝３２ｂと対称となる位置に設けられている。
【００４９】
図８に示すように、第１の挿入溝３２ａ、第２の挿入溝３２ｂ、第３の挿入溝３３ａ、および第４の挿入溝３３ｂは、光学エンジンベース３０を上部から見たときに、明確にその両方のＵ字型をした溝が見えるように作製されている。光学補償板保持部２０が光学エンジンベース３０の保持部支持枠３１に上側から挿入されたとき、図２に示される光学補償板保持部２０の第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３とは、第１の挿入溝３２ａと第２の挿入溝３２ｂとにそれぞれ挿入されて係合される。このとき、光学補償板保持部２０を光学エンジンベース３０の上方から、障害なく容易に挿入できるようにするために、第１の挿入溝３２ａ、第２の挿入溝３２ｂ、第３の挿入溝３３ａ、および第４の挿入溝３３ｂは、鉛直上方向から見てそれぞれが重ならない位置に配置されている。言い換えると、これら４つの溝は、光学エンジンベース３０の上方から見て４つとも明確に視認することができるようになっている。
【００５０】
保持部支持枠３１に挿入された光学補償板保持部２０の第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３とは、第１の挿入溝３２ａと第２の挿入溝３２ｂの中で自由に回転できる。この構造により、垂直配向用光学補償板１１を第１の回転突起部２２と第２の回転突起部２３を回転軸として最適な角度になるように調整することが可能となる。
【００５１】
この角度調整は、投写された画像のコントラストが最適になる、即ちコントラストが一番高くなるように調整される。調整されているとき、光学補償板保持部２０の回転角度が変動してしまうと正しく角度を調整することができない。そこで、調整時に光学補償板保持部２０の固定用アーム２８を所定の位置に保持するためのブラケット４０が光学エンジンベース３０に設けられている。以下、この仕組みについて述べる。
【００５２】
図９は光学補償板保持部を光学エンジンベースに固定するブラケットの模式的斜視図であり、図１０は、本実施の形態における垂直配向用光学補償板の保持具を光学エンジンベースに組み込む動作を説明するための模式的斜視図であり、図１１は本実施の形態における垂直配向用光学補償板の保持具を光学エンジンベースに組み込んだ状態を示す斜視図である。
【００５３】
ブラケット４０は、図９に示すように光学エンジンベース３０に固定するための固定用穴４４を持ち、図１０、図１２に示すように、光学エンジンベース３０の上側カバー３５に設けられた突起部３４に対して固定用の穴４４が固定ネジ３６を用いて固定されている。
【００５４】
このブラケット４０の第１のすべり面４１の上面に沿って保持部支持枠３１に挿入された光学補償板保持部２０のスライド面２８ａが摺動するようになっている。つまり、ブラケット４０の第１のすべり面４１の上面と光学補償板保持部２０のスライド面２８ａとが面接触をしながら光学補償板保持部２０のスライド面２８ａが移動するので、両者の相対的な角度は角度調整中も一定である。よって、光学補償板保持部２０は、角度調整中もホルダ回転軸が一定になるので、光学補償板保持部２０の角度を正確に調整することができるようになった。
【００５５】
光学補償板保持部２０の角度調整終了後は、光学補償板保持部２０の固定アーム２８の長穴２８ｂとブラケット４０に設けられた雌ねじ４３とが、スライド面２８ａの長穴２８ｂに挿入された固定ねじ３７で固定される。固定ねじ３７は、垂直配向用光学補償板１１の光学軸に平行な方向に取り付けられる。雌ねじ４３はブラケット４０に設けられていることとしているが、光学エンジンベース３０に直接設けられていてもよい。
【００５６】
使用される垂直配向液晶素子の特性によって、これまでに説明した光学補償板保持部２０と左右が反転した光学補償板保持部を使用する必要がある場合がある。その場合に備えて、光学エンジンベース３０に、第３の挿入溝３３ａと第４の挿入溝３３ｂとが設けられており、ブラケット４０にも第１のすべり面４１と対称な第２のすべり面４２が設けられている。また、固定ねじ３７の受けとなる雌ねじ４３は、上述のように光学エンジンベース３０もしくは上側カバー３５に直接形成してもよいが、本実施の形態では別部品であるブラケット４０に構成されている。
【００５７】
上述の２種類の光学補償板保持部２０に対応させるためには、２方向に固定用の雌ねじ４３を設けることが必要となる。それらを光学エンジンベース３０もしくは上側カバー３５に直接構成すると、光学エンジンベース３０もしくは上側カバー３５の成型用の金型構造が複雑となるという問題があった。また、金型構造を複雑にすると、金型作成の費用負担が大きくなるのでこれも問題であった。この部分を別部品のブラケット４０に設けることでこの問題が解決されている。
【００５８】
このようにブラケット４０には光学補償板保持部２０のスライド面２８ａに接する第１のすべり面４１および第１のすべり面４１と対称な第２のすべり面４２とが設けられており、第１のすべり面４１、第２のすべり面４２のそれぞれに雌ねじ４３が設けられている。したがって光学補償板保持部２０は調整後の最適な位置で、固定用の長穴２８ｂが固定ねじ３７でブラケット４０の対応する雌ねじ４３に固定される。これにより、２種類の調整後の光学補償板１０を簡単な構造で最適な位置で固定することが可能となった。このように、ブラケット４０を光学エンジンベース３０や上側カバー３５とは別部品とすることにより、工業上も有益な光学素子調整機構を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】垂直配向用光学補償板と光学補償板保持枠と回転突起部との関係を示す模式的上面図であり、（ａ）は標準的な形態、（ｂ）は応用例の形態である。
【図２】本発明の実施の形態における光学補償板保持部の説明図であり（ａ）は光学補償板保持部の模式的斜視図、（ｂ）は光学補償板保持部の正面図である。
【図３】本実施の形態の投写型表示装置の照明光学系と色分離光学系と色合成光学系と投射光学系とを示す部分分解上面図である。
【図４】図３の光学系の機能を説明するための模式的分解上面図である。
【図５】色合成光学系の模式的分解上面図である。
【図６】光学エンジンベースの投射レンズ側から見た模式的斜視図である。
【図７】図６を照明光学系側から見た模式的斜視図である。
【図８】図６の光学エンジンベースの模式的上面図である。
【図９】光学補償板保持部を光学エンジンベースに固定するブラケットの模式的斜視図である。
【図１０】本実施の形態における垂直配向用光学補償板の保持具を光学エンジンベースに組み込む動作を説明するための模式的斜視図である。
【図１１】本実施の形態における垂直配向用光学補償板の保持具を光学エンジンベースに組み込んだ状態を示す斜視図である。
【図１２】水平配向型の液晶パネルと垂直配向型の液晶パネルとに対応する光学補償板の調整法の違いを説明する原理図であり、（ａ）は水平配向型の液晶パネルの場合、（ｂ）は垂直配向型の液晶パネルの場合である。
【符号の説明】
【００６０】
１    投写型表示装置
６    液晶表示装置
１０    光学素子調整機構
１１    垂直配向用光学補償板
１２    従来の光学補償板
２０、２０ａ    光学補償板保持部
２１    保持枠
２２、２２ａ    第１の回転突起部
２３、２３ａ    第２の回転突起部
２４    第１の押し当て部
２５    第２の押し当て部
２６    上部固定爪
２７    下部固定爪
２８    固定用アーム
２８ａ    スライド面
２８ｂ    長穴
３０    光学エンジンベース
３１    保持部支持枠
３１ａ    第１の支持部材
３１ｂ    第２の支持部材
３１ｃ    第１の張り出し部材
３１ｄ    第２の張り出し部材
３２ａ    第１の挿入溝
３２ｂ    第２の挿入溝
３３ａ    第３の挿入溝
３３ｂ    第４の挿入溝
３４    突起部
３５    上側カバー
３６、３７    固定ねじ
４０    ブラケット
４１    第１のすべり面
４２    第２のすべり面
４３    雌ねじ
４４    固定用穴
６０    照明光学系
６１    ランプ
６２    凹レンズ
６３    第１のインテグレータ
６４    第２のインテグレータ
６５    フラットＰＢＳ（偏光変換素子）
６６    フィールドレンズ
７０    色分離光学系
７１    第１のダイクロイックミラー
７２    第２のダイクロイックミラー
７３    第１の反射ミラー
７４    第１のリレーレンズ
７５    第２の反射ミラー
７６    第２のリレーレンズ
７７    第３の反射ミラー
８０    色合成光学系
８１Ｂ    Ｂ集光レンズ
８１Ｇ    Ｇ集光レンズ
８１Ｒ    Ｒ集光レンズ
８２Ｂ    Ｂ入射側偏光板
８２Ｇ    Ｇ入射側偏光板
８２Ｒ    Ｒ入射側偏光板
８３Ｂ    Ｂ光学補償板
８３Ｇ    Ｇ光学補償板
８３Ｒ    Ｒ光学補償板
８４    垂直配向液晶パネル
８４Ｂ    Ｂ垂直配向液晶パネル
８４Ｇ    Ｇ垂直配向液晶パネル
８４Ｒ    Ｒ垂直配向液晶パネル
８５Ｂ    Ｂ出射側偏光板
８５Ｇ    Ｇ出射側偏光板
８５Ｒ    Ｒ出射側偏光板
８７    色合成プリズム
９０    投写光学系
９１    投射レンズ
Ａ    従来の光学補償板の光学軸
Ｂ    従来の光学補償板の調整方向
Ｃ    垂直配向光学補償板の光学軸
Ｄ    偏光板の透過軸
Ｅ    垂直配向素子の入射側の基板表面における液晶分子の配向方向
Ｆ    垂直配向光学補償板の調整方向
【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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【図１０】
2008151844.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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