(57)【要約】  【課題】  塵が投射レンズによってスクリーン上に投射されるのを防ぐことができる投射型表示装置を提供する。  【解決手段】  取付部材１０に設けた第１の窓１０Ａ及び第２の窓１０Ｂに、それぞれ波長位相板２４Ｂ，２４Ｒ，２４Ｇ及びワイヤグリッド６Ｂ、６Ｒ、６Ｇを装着するとともに、取付部材１０に設けた第３の窓１０Ｃをクロスダイクロイックプリズムの入射面で塞いで、取付部材１０内に密閉空間Ｓを形成する。【選択図】  図２
2007011162.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射型ライトバルブで変調された各色光の偏光方向を補正する波長位相板と、
前記波長位相板で補正された各色光を検光するワイヤグリッドと、
前記ワイヤグリッドで検光された各色光を色合成する色合成光学素子と、
前記波長位相板と前記ワイヤグリッドと前記色合成光学素子との間を防塵空間にする防塵部材と
を備えていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記防塵部材は、前記波長位相板と前記ワイヤグリッドと前記色合成光学素子とをそれぞれ保持する開口部を有する単一の取付部材を有することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記防塵部材は、前記波長位相板と前記ワイヤグリッドと前記色合成光学素子の入射面に固着される透光部材とをそれぞれ保持する開口部を有する複数の取付部材を有することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記防塵部材は、前記波長位相板と前記ワイヤグリッドとをそれぞれ保持する開口部を有する複数の取付部材と、前記取付部材から前記色合成光学素子の入射面への間の光路に配置された連結部材とを有することを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記防塵部材内の空気を攪拌する攪拌手段を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記防塵部材内の空気を冷却する冷却手段を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の投射型表示装置として特開２００２−３７２７４９号公報に記載されたものがある。
【０００３】
この投射型表示装置は次のような機能を有する。
【０００４】
光源光はＲ光、Ｇ光、Ｂ光に色分解され、各色光はそれぞれ所定の位置に配置されたワイヤグリッド偏光ビームスプリッタ（以下ワイヤグリッドという）に入射し、偏光分離される。そして、ワイヤグリッドを透過した偏光光は各色光毎に配置された反射型ライトバルブに入射し、各色光の色信号によって変調されて反射され、再びワイヤグリッドに入射して検光され、各色光の検光光が色合成されて投射レンズで投射される。
【０００５】
一般に、投射型表示装置内の空気を攪拌し、投射型表示装置内の温度を均一にするため、ファンによってワイヤグリッドの周りの空気が攪拌されている。
【特許文献１】特開２００２−３７２７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、ファンによって攪拌された空気中に塵があると、ワイヤグリッドの周囲の塵が投射レンズによってスクリーン上に投射されるという問題があった。
【０００７】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はワイヤグリッドの周囲の塵が投射レンズによってスクリーン上に投射されるのを防ぐことができる投射型表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、反射型ライトバルブで変調された各色光の偏光方向を補正する波長位相板と、前記波長位相板で補正された各色光を検光するワイヤグリッドと、前記ワイヤグリッドで検光された各色光を色合成する色合成光学素子と、前記波長位相板と前記ワイヤグリッドと前記色合成光学素子との間を防塵空間にする防塵部材とを備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の投射型表示装置において、前記防塵部材は、前記波長位相板と前記ワイヤグリッドと前記色合成光学素子とをそれぞれ保持する開口部を有する単一の取付部材を有することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の投射型表示装置において、前記防塵部材は、前記波長位相板と前記ワイヤグリッドと前記色合成光学素子の入射面に固着される透光部材とをそれぞれ保持する開口部を有する複数の取付部材を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の投射型表示装置において、前記防塵部材は、前記波長位相板と前記ワイヤグリッドとをそれぞれ保持する開口部を有する複数の取付部材と、前記取付部材から前記色合成光学素子の入射面への間の光路に配置された連結部材とを有することを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載の投射型表示装置において、前記防塵部材内の空気を攪拌する攪拌手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか１項記載の投射型表示装置において、前記防塵部材内の空気を冷却する冷却手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の投射型表示装置によれば、ワイヤグリッドの周囲の塵が投射レンズによってスクリーン上に投射されるのを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。
【００１６】
図１はこの発明の第１実施形態に係る投射型表示装置の基本構成を示す概念図である。
【００１７】
ランプ１ａと放物面鏡等の凹面鏡１ｂとからなる光源１から出射した光源光は、Ｂ（青）光反射ダイクロイックミラー２Ｂと、Ｒ光、Ｇ光を反射するダイクロイックミラー２ＲＧとを互いに直交するようにＸ型に配置してなるクロスダイクロイックミラー２に入射し、互いに反対方向へ進行するＢ光と、Ｒ光とＧ光との混合光とに色分解される。
【００１８】
Ｂ光は折り曲げミラー３を経由してＢ光用ワイヤグリッド偏光ビームスプリッタ（以下ワイヤグリッド６Ｂという）６Ｂに入射する。Ｒ光とＧ光との混合光は折り曲げミラー４を経由してＧ光反射ダイクロイックミラー５に入射し、透過するＲ光と反射するＧ光とに色分解され、Ｒ光とＧ光とはＲ光用ワイヤグリッド偏光ビームスプリッタ（以下ワイヤグリッド６Ｒという）６ＲとＧ光用ワイヤグリッド偏光ビームスプリッタ（以下ワイヤグリッド６Ｇという）６Ｇとにそれぞれ入射する。
【００１９】
ワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇは、いずれも四角形のガラス基板上に金属（アルミニウム）の格子を形成してなる。ワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇは、格子のピッチ方向と平行な向きへ偏光した光を反射させ、格子のピッチ方向と垂直な向きへ偏光した光を透過させる。
【００２０】
ワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇを透過した偏光光は、各色光毎に配置された波長位相板（図示せず）を経由して各色光用の反射型ライトバルブ７Ｂ，７Ｒ，７Ｇに入射する。反射型ライトバルブ７Ｂ，７Ｒ，７Ｇに入射した光は各色の色信号によって変調されて反射され、再度前記波長位相板に入射して偏光方向が補正される。前記波長位相板を出射した光はワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇに入射し、反射する変調光と透過する非変調光とに偏光分離される。ワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇで反射された変調光だけが取り出され（検光され）、各色光の検光光はクロスダイクロイックプリズム（色合成光学素子）９の異なる入射面にそれぞれ入射する。
【００２１】
クロスダイクロイックプリズム９に入射したＢ光はＢ光反射ダイクロイック膜９Ｂで反射され、Ｒ光はＲ光反射ダイクロイック膜９Ｒで反射され、Ｇ光は両膜９Ｂ，９Ｒを透過し、色合成されて出射面から出射される。合成光は投射レンズ１１に入射し、図示しないスクリーン上にフルカラー像が拡大投射される。
【００２２】
なお、後述のように、ワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇ及び波長位相板は、クロスダイクロイックプリズム９を収容する取付部材（防塵部材）１０の第１の窓（開口部）１０Ａ、第２の窓（開口部）１０Ｂにそれぞれ装着されている（図２、図３参照）。
【００２３】
図２はこの発明の第１実施形態に係る投射型表示装置の取付部材の断面図である。
【００２４】
取付部材１０の断面形状はほぼ三角形である。
【００２５】
取付部材１０には３つの第１の窓１０Ａと３つの第２の窓１０Ｂと１つの第３の窓（開口部）１０Ｃとが形成されている。第１の窓１０Ａ、第２の窓１０Ｂ及び第３の窓１０Ｃはいずれも四角形である。
【００２６】
第１の窓１０Ａには各色光用の１／４波長位相板２４Ｂ，２４Ｒ，２４Ｇがそれぞれ装着されている。第２の窓１０Ｂにはワイヤグリッド６Ｂ、６Ｒ、６Ｇがそれぞれ装着されている。第３の窓１０Ｃは取付部材１０内に収容されたクロスダイクロイックプリズム９の出射面によって塞がれている。
【００２７】
取付部材１０のすべての窓１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは塞がり、取付部材１０内に密閉空間（防塵空間）Ｓが形成されている。密閉空間Ｓ内にはファン（攪拌手段）１５が配置されている。ファン１５は密閉空間Ｓの空気を攪拌し、密閉空間Ｓの温度を均一にするためのものである。ファン１５は例えばシロッコファンである。
【００２８】
図３はこの発明の第１実施形態に係る投射型表示装置の取付部材の分解斜視図である。なお、下側取付部材２０の側面部２２の一部を切り欠いて示した。
【００２９】
取付部材１０は下側取付部材２０と上側取付部材３０とで構成される。
【００３０】
下側取付部材２０の底面部２１にはクロスダイクロイックプリズム９とファン１５とが固定されている。
【００３１】
底面部２１の周縁部から直立する側面部２２には、第１の窓１０Ａの下部を構成する開口１０Ａ−１と第２の窓１０Ｂの下部を構成する開口１０Ｂ−１と第３の窓１０Ｃの下部を構成する開口１０Ｃ−１とが形成されている。
【００３２】
開口１０Ａ−１の周縁部には波長位相板２４Ｂ，２４Ｒ，２４Ｇの厚さより僅かに広い溝２５がそれぞれ形成されている。溝２５に波長位相板２４Ｂ，２４Ｒ，２４Ｇの下部を挿入することによって波長位相板２４Ｂ，２４Ｒ，２４Ｇが開口１０Ａ−１に装着される。
【００３３】
開口１０Ｂ−１の周縁部にはワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの厚さとほぼ同じ深さの段差部２６がそれぞれ形成されている。段差部２６にワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの一方の面を当接し、他方の面を押え板２７で押えることによってワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇが開口１０Ｂ−１に装着される。なお、押え板２７はビス２７ａによって側面部２２に取り付けられ、ワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの入射面の取付部材１０の側面部２２から離れる方向への変位を阻止している。
【００３４】
下側取付部材２０の３つの頂角部分２０Ａにはボルト（図示せず）を螺合可能なめねじ２３がそれぞれ形成されている。
【００３５】
上側取付部材３０の天板部３１のめねじ２３と対向する位置に上下方向へ貫通するボルト通し穴３３が形成されている。
【００３６】
天板部３１の周縁部から垂下する側面部３２には、第１の窓１０Ａの上部を構成する開口１０Ａ−２と第２の窓１０Ｂの上部を構成する開口１０Ｂ−２と第３の窓１０Ｃの上部を構成する開口（図３では見えない）とが形成されている。
【００３７】
開口１０Ａ−２の周縁部には波長位相板２４Ｂ，２４Ｒ，２４Ｇの厚さより僅かに広い溝３５がそれぞれ形成されている。上側取付部材３０を下側取付部材２０に組み付けたときに溝３５と溝２５とで１つの連続する溝が形成される。
【００３８】
開口１０Ｂ−２の周縁部にはワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの厚さとほぼ同じ深さの段差部３６がそれぞれ形成されている。上側取付部材３０を下側取付部材２０に組み付けたときに段差部３６と段差部２６とで１つの段差面が形成される。
【００３９】
溝３５と各色光用の波長位相板２４Ｂ，２４Ｒ，２４Ｇとの位置、段差部３６とワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇとの位置をそれぞれ合わせた状態で、上側取付部材３０を下側取付部材２０に組み付け、ボルト通し穴３３に挿入したボルトをめねじ２３にねじ込むことによって上側取付部材３０が下側取付部材２０に固定される。
【００４０】
その結果、波長位相板２４Ｂ，２４Ｒ，２４Ｇとワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇとクロスダイクロイックプリズム９と取付部材１０とで密閉空間Ｓが形成され、取付部材１０の外部から取付部材１０内への塵埃の浸入が遮断される。
【００４１】
この第１実施形態によれば、取付部材１０内への塵埃の浸入を防止することができるので、ワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの近傍の塵が投射レンズ１１によってスクリーン上に投射されるのを防ぐことができる。また、密閉空間Ｓの空気がファン１５によって攪拌されるので、ワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇの部分的な温度上昇を回避して投射像のゆらぎを防止することができる。更に、取付部材１０内の空間が部分的に温度上昇することがあるが、この部分的に温度上昇による投射像のゆらぎの発生を防止することもできる。
【００４２】
なお、図示しないが、密閉空間Ｓ内にペルチェ素子等の冷却手段を配置して密閉空間Ｓ内を冷却するようにすれば、ワイヤグリッド６Ｂ，６Ｒ，６Ｇが冷却され、光路の温度上昇に起因する投射像のゆらぎを防止することができる。
【００４３】
図４はこの発明の第２実施形態に係る投射型表示装置の取付部材の断面図であり、共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００４４】
この第２実施形態は各色光毎に３つの取付部材（防塵部材）４０，５０，６０を採用するとともに、クロスダイクロイックプリズム９を取付部材４０，５０，６０の外に置いた点で第１実施形態と相違する。
【００４５】
３つの取付部材４０，５０，６０にはそれぞれ密閉空間（防塵空間）Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３が形成される。密閉空間Ｓ１は波長位相板２４Ｂとワイヤグリッド６Ｂとガラス板１２Ｂと取付部材４０とで形成される。波長位相板２４Ｂは第１の窓（開口部）４０Ａに装着され、ワイヤグリッド６Ｂは第２の窓（開口部）４０Ｂに装着され、ガラス板１２Ｂは第３の窓（開口部）４０Ｃに装着されている。第３の窓４０Ｃにはガラス板１２Ｂを介してクロスダイクロイックプリズム９の入射面が配置されている。
【００４６】
密閉空間Ｓ２は波長位相板２４Ｒとワイヤグリッド６Ｒとガラス板１２Ｒとホルダ（取付部材）５０とで形成される。波長位相板２４Ｒは第１の窓（開口部）５０Ａに装着され、ワイヤグリッド６Ｂは第２の窓（開口部）５０Ｂに装着され、ガラス板１２Ｒは第３の窓（開口部）５０Ｃに装着されている。第３の窓５０Ｃにはガラス板１２Ｒを介してクロスダイクロイックプリズム９の入射面が配置されている。
【００４７】
密閉空間Ｓ３は波長位相板２４Ｇとワイヤグリッド６Ｇとガラス板１２Ｇとホルダ（取付部材）６０とで形成される。波長位相板２４Ｇは第１の窓（開口部）６０Ａに装着され、ワイヤグリッド６Ｂは第２の窓（開口部）６０Ｂに装着され、ガラス板１２Ｇは第３の窓（開口部）６０Ｃに装着されている。第３の窓６０Ｃにはガラス板１２Ｇを介してクロスダイクロイックプリズム９の入射面が配置されている。
【００４８】
ガラス板１２Ｂ，１２Ｒ，１２Ｇとクロスダイクロイックプリズム９の入射面との間には例えばガラスブロック１３が配置されている。ガラス板１２Ｂ，１２Ｒ，１２Ｇとガラスブロック１３とで請求項３の透光部材（請求項４の連結部材）が構成される。ガラスブロック１３に代えて防塵シートを使用しても構わない。防塵シートとして樹脂等を筒状にしたものを使用することができる。
【００４９】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００５０】
第２実施形態では密閉空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内にファン１５、冷却手段を配置することは記載されていないが、密閉空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３内には第１実施形態と同様にファン１５、冷却手段が配置される。密閉空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は狭いため、第１実施形態のように部分的な温度上昇により投射画像にゆらぎが発生することは少ない。そのような場合には密閉空間Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にファン１５、冷却手段を配置しなくても構わない。
【００５１】
なお、上述したように、第１，２実施形態では、光源からの光はワイヤグリッド６Ｂ、６Ｒ、６Ｇを透過して反射型ライトバルブ７Ｂ，７Ｒ，７Ｇに入射し、反射型ライトバルブ７Ｂ，７Ｒ，７Ｇで変調され、ワイヤグリッド６Ｂ、６Ｒ、６Ｇで反射されてクロスダイクロイックプリズム９に入射する構成であった。しかし、これ以外の構成として、光源からの光をワイヤグリッドで反射させて反射型ライトバルブに入射させ、反射型ライトバルブで変調し、ワイヤグリッドを透過させてクロスダイクロイックプリズムに入射させる構成であっても構わない。取付部材は光源からの光を取付部材に入射させるための光入射用窓を有する。また、ワイヤグリッドとクロスダイクロイックプリズムとの間は防塵シートによって防塵される。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る投射型表示装置の基本構成を示す概念図である。
【図２】図２はこの発明の第１実施形態に係る投射型表示装置の取付部材の断面図である。
【図３】図３はこの発明の第１実施形態に係る投射型表示装置の取付部材の分解斜視図である。
【図４】図４はこの発明の第２実施形態に係る投射型表示装置の取付部材の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
６Ｂ、６Ｒ、６Ｇ：ワイヤグリッド、７Ｂ，７Ｒ，７Ｇ：反射型ライトバルブ、９：クロスダイクロイックプリズム（色合成光学素子）、１０，４０，５０，６０：取付部材（防塵部材）、１０Ａ，４０Ａ，５０Ａ，６０Ａ：第１の窓（開口部）、１０Ｂ，４０Ｂ，５０Ｂ，６０Ｂ：第２の窓（開口部）、１０Ｃ，４０Ｃ，５０Ｃ，６０Ｃ：第３の窓（開口部）、１２Ｂ，１２Ｒ，１２Ｇ：ガラス板、１３：ガラスブロック、１５：ファン（攪拌手段）、２４Ｂ，２４Ｒ，２４Ｇ：波長位相板、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３：密閉空間（防塵空間）。
【図１】
2007011162.tif 000003
【図２】
2007011162.tif 000004
【図３】
2007011162.tif 000005
【図４】
2007011162.tif 000006