(57)【要約】【課題】  組み立てミスが生じた際にクロスダイクロイックプリズムと一体に保持された液晶パネルの分離を容易にする。【解決手段】  クロスダイクロイックプリズム１６の上側底面と下側底面には、支持台板２０と支持天板２１がそれぞれ取付けられる。支持台板２０及び支持天板２１には固定部材２４が差し込まれる保持穴２２及び２３が設けられている。固定部材２４は、液晶パネル１５Ｒ〜１５Ｂに設けられたネジ穴２５に取付けられる根元側のネジ部と、保持穴２２及び２３に注入された接着剤により固着される先端側のロッド部とを有する。液晶パネルを分離する際には、ロッド部を切断してネジ部をネジ穴２５から取り外せばよい。【選択図】        図２
2005215175.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリズムの底面に取付けられる支持板と、先端側のロッド部と根元側のネジ部とが設けられた固定部材と、前記プリズムに対面して取付けられる画像表示素子とを有し、
前記画像表示素子には、前記ロッド部を貫通させて前記ネジ部と螺合するネジ穴が形成され、前記支持板には、前記ロッド部を挿入する凹部が形成されており、
前記ネジ部を介して前記固定部材が前記ネジ穴に取付けられ、前記凹部に注入された接着剤により前記ロッド部が固定されることによって前記画像表示素子が前記プリズムに保持されていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各色の光束を合成する色合成プリズムあるいは光束を色分解する色分解プリズムに液晶パネル等の画像表示素子を一体に保持させたプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
白色光を分解して得られる赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）ごとに画像表示素子を備え、画像表示素子によって画像情報が付与された各色の光束を合成してスクリーン上に投映する三板式プロジェクタが知られている。例えば、画像表示素子として透過型の液晶パネルを備えた三板式液晶プロジェクタでは、２種類のダイクロイック面が直交したクロスダイクロイックプリズムによって各液晶パネルを透過した三色の光束を合成している。クロスダイクロイックプリズムは直方体形状を有し、液晶パネルはクロスダイクロイックプリズムの三方の側面に正対してそれぞれ配置され、合成された光束は残る側面から投映レンズに向かって出射される。また、他にも、偏光ビームスプリッタによって色分解した光束をその側面に正対して配置された反射型の液晶パネルに入射させる三板式液晶プロジェクタが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
上述のようなプロジェクタにおいては、クロスダイクロイックプリズムや偏光ビームスプリッタのような直方体形状の光学素子と液晶パネルを一体に保持させる機構が公知である（例えば特許文献２，３参照）。例えば、特許文献２記載のものでは、プリズムの側面に接着される枠体を不要とするために、プリズムの側面に接着される平坦面を形成した固定ピンを設け、液晶パネルに固定ピンを貫通させる開口部を形成し、この開口部と固定ピンを接着剤で固定し、固定ピンをプリズムの側面に接着して液晶パネルを固定している。また、特許文献３記載のものでは、クロスダイクロイックプリズムの側面に液晶パネルを接着していた従来の手法を改良し、プリズムの上下の各底面に接着された天板と台板とによって液晶パネルをネジ止め又は接着して保持させている。
【０００４】
上述のようなプロジェクタは、組み立て工程中でミスが生じた場合、分解と再組み立てを行って高価な部品は再利用するのが普通である。液晶パネルを再利用する場合、開口部に注入された接着剤を除去する必要があるため、従来ではハンドプレス機等の治具を用いて液晶パネルから接着剤を押し出し、液晶パネルを組み立て可能な状態に戻す再生作業が行われている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２９３３１号公報
【特許文献２】特開２０００−２２１５８８号公報
【特許文献３】特許３３６０８０４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ハンドプレス機等を用いた機械的な再生作業では、液晶パネルに不用意な力が加えられて液晶素子が破損することがあった。また、接着剤を化学的に分解して洗浄除去しようとすると、溶剤による故障や汚損の危険があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を考慮してなされたもので、プリズムから液晶パネルを接着固定した状態から分離する必要があるときに、これらを容易に分離でき、液晶素子の破損や汚損をなくすことが可能なプロジェクタ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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、プリズムの底面に取付けられる支持板と、先端側のロッド部と根元側のネジ部とが設けられた固定部材と、前記プリズムに対面して取付けられる画像表示素子とを有し、前記画像表示素子には、前記ロッド部を貫通させて前記ネジ部と螺合するネジ穴が形成され、前記支持板には、前記ロッド部を挿入する凹部が形成されており、前記ネジ部を介して前記固定部材が前記ネジ穴に取付けられ、前記凹部に注入された接着剤により前記ロッド部が固定されることによって前記画像表示素子が前記プリズムに保持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、画像表示素子に固定されるネジ部と支持板に固定されるロッド部とを有する固定部材によって画像表示素子が支持板及びプリズムと一体に保持されるので、ロッド部を切断することにより画像表示素子を支持板から容易に分離でき、画像表示素子からネジを外す要領で固定部材を容易に取り去ることができるので、画像表示素子に無理な力が加えられることはなく、破損や汚損、故障が生じない。なお、支持板とプリズムは、機械的に引き剥がして分離したり、溶剤を用いて接着剤を洗浄除去して分離するなど、手段を選ぶことなく容易に分離でき、それぞれ組み立て可能な状態に再生できる。また、分解と再組み立てに伴う消耗品が固定部材のみとなるためコストを抑えられる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１において、液晶プロジェクタ１０には、照明光源１１と、複数の反射鏡１２と、ダイクロイックミラー１３及び１４、３枚の透過型の液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂと、クロスダイクロイックプリズム１６、投映レンズ１７が設けられている。照明光源１１から放射される白色の高輝度光は、照明光学系（図示なし）を介して照度の均一な光束に変換され、ダイクロイックミラー１３に入射する。
【００１１】
ダイクロイックミラー１３は、白色光に含まれる青色光（Ｂ光）を透過し、赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）を反射することによりＢ光を分離する。分離されたＢ光は液晶パネル１５Ｂに入射する。ダイクロイックミラー１３を反射したＲ光及びＧ光は、ダイクロイックミラー１４に入射する。ダイクロイックミラー１４はＲ光を透過し、Ｇ光を反射してＲ光とＧ光を分離する。Ｒ光とＧ光は、それぞれ液晶パネル１５Ｒと液晶パネル１５Ｇに入射する。
【００１２】
液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂでは、それぞれ入射したＲ光、Ｇ光、Ｂ光に画像情報が付与される。液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを透過した各光束は、クロスダイクロイックプリズム１６に入射する。クロスダイクロイックプリズム１６は、４つの直角プリズムを組み合わせて構成され、互いに直交した２種類のダイクロイック面を有している。ダイクロイック面は、クロスダイクロイックプリズム１６の側面から入射した光束をその偏光特性及び波長に応じて入射時と異なる方向に出射させるもので、Ｒ光を反射するＲ光反射面１６ａと、Ｂ光を反射するＢ光反射面１６ｂが設けられている。
【００１３】
液晶パネル１５Ｒを透過したＲ光は、Ｒ光反射面１６ａによって投映レンズ１７に向かって直角方向に反射される。液晶パネル１５Ｇを透過したＧ光は、Ｒ光反射面１６ａ及びＢ光反射面１６ｂを透過して直進し、投映レンズ１７に入射する。液晶パネル１５Ｂを透過したＢ光は、Ｂ光反射面１６ｂによって投映レンズ１７に向かって直角方向に反射される。投映レンズ１７は、クロスダイクロイックプリズム１６によって合成された各色の光束を拡大投映してスクリーン上に結像させる。
【００１４】
図２において、クロスダイクロイックプリズム１６は、その下側底面に支持台板２０が取付けられ、上側底面には支持天板２１が取付けられる。支持台板２０は、反射鏡１２やダイクロイックミラー１３及び１４が備え付けられる光学ユニットに対し、クロスダイクロイックプリズム１６を固定させる役割をする。支持台板２０と支持天板２１は、クロスダイクロイックプリズム１６の各底面に接着して固定される。支持台板２０と支持天板２１の側面には、それぞれ円形の保持穴２２，２３が複数設けられている。保持穴２２，２３は、固定部材２４が挿入されるとともに接着剤が注入される。固定部材２４は、保持穴２２，２３に注入された接着剤が固化することにより支持台板２０及び支持天板２１に保持される。
【００１５】
液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂは、クロスダイクロイックプリズム１６の側面にそれぞれ正対して配置される。各液晶パネルには４つのネジ穴２５が設けられており、ネジ穴２５には固定部材２４が取付けられる。固定部材２４は、その先端がネジ穴２５から突出し、支持台板２０及び支持天板２１の保持穴２２，２３に差し込まれるようになっている。
【００１６】
図３において、固定部材２４は、マイナスドライバ等により固定部材２４を回転させるための溝が設けられた頭部２４ａと、螺旋状のネジ山が設けられたネジ部２４ｂと、ネジ部２４ｂよりも細く形成された円柱棒状のロッド部２４ｃとからなる。ネジ部２４ｂはネジ穴２５と等しい長さに形成され、ネジ山が外部に露呈されることはない。ロッド部２４ｃは、支持台板２０及び支持天板２１の保持穴２２，２３に差し込まれる。
【００１７】
保持穴２２，２３はロッド部２４ｃの直径よりも大きく、ロッド部２４ｃとの隙間に接着剤２８が充填されている。なお、接着剤２８としては、例えば紫外線硬化樹脂が用いられる。保持穴２２，２３とロッド部２４ｃとの隙間により、接着剤２８が充填される前ではあれば、ロッド部２４ｃは保持穴２３の内部で上下方向及び左右方向に移動することができ、液晶パネル１５Ｒ〜１５Ｂによって投映される各色の画像を画素レベルで合致させるために液晶パネル１５Ｒ〜１５Ｂの取付け位置を調整することができる。ロッド部２４ｃは接着剤２８が硬化することにより支持台板２０及び支持天板２１に固着され、各液晶パネルはクロスダイクロイックプリズム１６と一体に保持されることになる。
【００１８】
次に本発明の作用について説明する。支持台板２０をクロスダイクロイックプリズム１６の下側底面に接着して取付け、さらに支持天板２１を上側底面に接着して取り付ける。固定部材２４を液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂの４つのネジ穴２５に固定部材２４をそれぞれ差し込み、頭部２４ａをマイナスドライバ等を用いて回転させ、ネジ部２４ｂをネジ穴２５に取付ける。頭部２４ａの座面が液晶パネルの表面に圧接されるまで固定部材２４を締め込み、固定部材２４を各液晶パネルに固着する。
【００１９】
クロスダイクロイックプリズム１６に接着された支持台板２０及び支持天板２１の各保持穴２２，２３に対し、液晶パネル１５Ｒ〜１５Ｂのそれぞれから突出している固定部材２４のロッド部２４ｃを差し込む。各液晶パネルは、固定部材２４のロッド部２４ｃがそれぞれ保持穴２２，２３に差し込まれた位置で動かないように特殊な治具によって固定される。ここで、液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ、１５ＢにＲ光，Ｇ光，Ｂ光をそれぞれ照明し、各液晶パネルを駆動させる。クロスダイクロイックプリズム１６によって合成された光束は投映レンズ１７を介してフルカラー画像としてスクリーン上に投映されるので、投映された画像を観察しながら色ズレが解消されるように液晶パネル１５Ｒ〜１５Ｂの取付け位置を調整する。
【００２０】
液晶パネル１５Ｒ〜１５Ｂの取付け位置を調整し、投映画像が画素レベルで合致したことが確認されたら、保持穴２２，２３の内部に紫外線硬化樹脂からなる接着剤２８を注入する。保持穴２２，２３に紫外線を照射すると、接着剤２８が硬化してロッド部２４ｃは支持台板２０及び支持天板２１に固着される。ロッド部２４ｃが固着されることにより液晶パネル１５Ｒ〜１５Ｂはクロスダイクロイックプリズム１６と一体に保持される。支持台板２０は、液晶プロジェクタ１０の光学ユニットに取り付けられ、クロスダイクロイックプリズム１６の組み付けが完了する。
【００２１】
クロスダイクロイックプリズム１６の組み付けが完了した後、投映性能を確認する検査を行う。液晶パネル１５Ｒ〜１５Ｂを駆動させ、接着剤２８が硬化する過程等で液晶パネル１５Ｒ〜１５Ｂのいずれかが調整時の位置から動き、三色の投映画像にズレが生じて画質が低下する。この場合には、全ての液晶パネルをクロスダイクロイックプリズム１６から分離し、解体の後に組み立て直す必要がある。
【００２２】
各液晶パネルをクロスダイクロイックプリズム１６から分離するには、固定部材２４のロッド部２４ｃを切断する。全ての液晶パネルは支持台板２０及び支持天板２１から分離される。固定部材２４は、ネジ部２４ｂを介して各液晶パネルのネジ穴２５に取付けられているから、マイナスドライバ等を用いることで固定部材２４は容易に取り外され、液晶パネルに無理な力が加わることはなく損傷することはない。一方、支持台板２０及び支持天板２１とクロスダイクロイックプリズム１６は、工具等を用いて物理的に分離したり、接着剤を溶解する溶剤等を用いて化学的に分離することができる。このようにして各部品を分解し、固定部材２４のみを新しく交換すれば、上述の要領で同様に組み立てを行うことができる。
【００２３】
なお、上記実施形態では、支持台板２０と支持天板２１に保持穴２２，２３を設けているが、本発明においては、支持台板２０及び支持天板２１を透明体で構成することにより、紫外線が紫外線硬化樹脂に照射されやすくし、接着時間を短縮できるようにしてもよい。また、図４に示すように、固定部材２４のロッド部２４ｃが固定される半円筒面状の保持溝３０を形成した支持天板３１（あるいは支持台板）を用いることにより、保持溝３０に充填される接着剤を固化しやすくし、組み立てミスが生じた際に固化した接着剤を除去しやすくしてもよい。
【００２４】
本発明は、直方体形状のクロスダイクロイックプリズムを備えたプロジェクタのみならず、画像表示素子と正対する側面が球面状に研磨されたクロスダイクロイックプリズムやダイクロイック面が１面のみのプリズム（例えば偏光ビームスプリッタ）を備えたプロジェクタに適用できる。また、透過型液晶パネルを用いるプロジェクタのみならず、反射型液晶パネルやマイクロミラーデバイス等の反射型画像表示装置を用いた照明型の他のプロジェクタや、自発光型画像表示素子を用いるプロジェクタに適用してもよい。また、ロッド部の形状として円柱状に限らず、画像表示素子を支える強度と分解時に切断が容易な形状を備えるものであれば、例えば四角柱形状でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】液晶プロジェクタの概略構成図である。
【図２】クロスダイクロイックプリズムの周辺構造を示す分解図である。
【図３】支持天板と固定部材の断面図である。
【図４】他の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２６】
１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ  液晶パネル
１６  クロスダイクロイックプリズム
２０  支持台板
２１，３１  支持天板
２２，２３  保持穴
２４  固定部材
２４ｂ  ネジ部
２４ｃ  ロッド部
３０  保持溝
【図１】
2005215175.tif 000003
【図２】
2005215175.tif 000004
【図３】
2005215175.tif 000005
【図４】
2005215175.tif 000006