(57)【要約】【課題】光学ユニット構造体を共用し、光学ユニットに内包される光学素子の種類を変更することで複数の画像表示装置に対応可能な、安価で小型化を図った投写型表示装置を提供すること。【解決手段】光源と、映像信号に応じた光学像を形成する映像表示素子と、前記映像表示素子に光を照射する為の照明光学素子と、前記映像表示素子からの光を投写する投写手段と、前記照明光学素子を冷却する為の冷却手段と、前記照明光学素子を保持する為の光学ユニット構造体と、を備える投写型表示装置において、前記照明光学素子は種類を識別する為の識別手段と、前記光学ユニット構造体は前記照明光学素子を冷却する為に前記冷却手段からの冷却風が通過する開口部を有し、前記照明光学素子の識別手段は前記光学ユニット構造体の開口部に対応する位置に設けられていることを特徴とする。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
映像信号に応じた光学像を形成する映像表示素子と、
前記映像表示素子に光を照射する為の照明光学素子と、
前記映像表示素子からの光を投写する投写手段と、
前記照明光学素子を冷却する為の冷却手段と、
前記照明光学素子を保持する為の光学ユニット構造体と、
を備える投写型表示装置において、
前記照明光学素子は種類を識別する為の識別手段を備える一方、
前記光学ユニット構造体は前記照明光学素子を冷却する為に前記冷却手段からの冷却風が通過する開口部を有し、
前記照明光学素子の識別手段は前記光学ユニット構造体の開口部に対応する位置に設けられていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
前記映像表示素子に光を照射する為の前記照明光学素子を複数備え、各々の照明光学素子の識別手段は前記光学ユニット構造体の開口部に対応する位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の投写型表示装置。
【請求項３】
前記照明光学素子は前記光学ユニット構造体内部を通過する冷却風の風路上に配置され  ていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の投写型表示装置。
【請求項４】
前記光学ユニット構造体の開口部は前記照明光学素子の交換用開口部を兼ねることを特  徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクタ装置の照明光学装置筺体を共通使用として、照明光学系を構成する光学素子の種類を変更することで大きさの異なる画像表示素子に対応可能な照明光学装置に関し、特に照明光学装置の識別性向上を図った構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、投写型表示装置はその用途によって異なる性能を求められている。これに対して、それぞれ異なる性能の投写型表示装置を安価に提供する為には、使用部品の共通化を行うことで各種型投資の抑制、量産効果による部品コストの削減を図る必要がある。
【０００３】
照明光学装置において、前記照明光学装置筺体内部に内包される照明光学素子の種類を変更することで、前記照明光学装置筺体部品を共通として異なる映像表示装置に対応した複数の投写型表示装置が提供可能となる。しかしながら、照明光学装置の外観から内包された前記光学素子の種類を識別することは困難であった。
【０００４】
例えば、陰極線管面を冷却する為の液体封入手段と、投写レンズの間に凹レンズ、押え板の順に配置されているプロジェクションテレビにおいて、前記凹レンズはその種類を示す種類表示部と前記押え板には投写レンズの位置決穴を設けたことを特徴とする技術が開示されている（特許文献１参照）。これは、前記凹レンズおよび前記押え板組込み後、投写レンズを組込む際、前記押え板に設けられた投写レンズ位置決穴を通して前記凹レンズの種類表示部を確認可能にする構造によって対応する投写レンズの誤組を防ぎ、組立作業性向上を図ったものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２-３６５７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、照明光学装置筺体において上術の特許文献に開示された従来技術では、内包される光学素子の種類認識用の穴部を設けることになり、前記穴部からの漏光が投写型表示装置外へ射出され、品位の低下を招いてしまう。又、前記穴部から排出される高温の空気が投写型表示装置内部温度を上昇させ、異常動作等の原因となる為、前記穴部を塞ぐ別部材が必要となる。これは、照明光学装置の構成部品増加、大型化を招き、更に投射型表示装置自体の大型化や重量増加によるコスト上昇の要因となり好ましくない。
【０００７】
そこで本発明は、照明光学装置の部品増加や大型化を抑制しつつ、内包された光学素子の種類の確認を容易に行える投写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】
前記目的を達成するために、本発明は、光源と、映像信号に応じた光学像を形成する映像表示素子と、前記映像表示素子に光を照射する為の照明光学素子と、前記映像表示素子からの光を投写する投写手段と、前記照明光学素子を冷却する為の冷却手段と、前記照明光学素子を保持する為の光学ユニット構造体と、を備える投写型表示装置において、前記照明光学素子は種類を識別する為の識別手段と、前記光学ユニット構造体は前記照明光学素子を冷却する為に前記冷却手段からの冷却風が通過する開口部を有し、前記照明光学素子の識別手段は前記光学ユニット構造体の開口部に対応する位置に設けら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、照明光学装置構造体に関して、内包される照明光学素子の種類認識用
の穴部を設けることなく、前記光学素子の種類を認識可能とし、前記照明光学装置構造体の共用を図り、低価格と小型化を実現する構造を特徴とする投写型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の反射型液晶表示装置を搭載した投写型画像表示装置の装置構成図
【図２】本発明の反射型液晶表示装置を搭載した投写型画像表示装置の光学構成図
【図３】本発明の光学素子組込み時の説明図
【図４】本発明の第一実施例
【図５】本発明の第一実施例（光学素子の刻印例）
【図６】本発明の第二実施例
【図７】本発明の第二実施例（光学素子のマーキング例）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
［実施例１］
図１は、本発明を用いた投写型画像表示装置（投写型表示装置）を示している。図１において、１は光源ランプ。２はランプ１を保持するランプホルダー。３は防爆ガラス。４はガラス押さえ。αはランプ１からの光を入射する照明光学系。βは照明光学系からの出射光を入射するＲＧＢの３色用の液晶パネルを備えた色分解合成光学系。γは光源ランプ１からガラス押さえ４で構成される光源ユニット。５は色分解合成光学系からの出射光を入射して図示せぬスクリーン（被投写面）に画像を投写する投写レンズ鏡筒である。６は光源ユニットγ、照明光学系α、色分解合成光学系βを収納するとともに投写レンズ５が固定される光学ボックスであり、該光学ボックス６には後述する照明光学素子を冷却する為の冷却風が通過する穴部６aが備えられている。
【００１３】
７は光学ボックス６内に照明光学系α。色分解合成光学系βを収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋。８は電源。１０は８の電源と合体しランプ１を点灯する為のバラスト電源で、１１は電源８からの電力により液晶パネルの駆動、及びランプ１の点灯指令を送る為の回路基板。１２Ａ・１２Ｂは後述する外装キャビネット１９の吸気口１９ａから空気を吸い込むことで色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子を冷却する為の光学系用の冷却ファンＡ・冷却ファンＢ、１３は光学冷却ファン１２による風を色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子に送る為のＲＧＢダクトＡである。
【００１４】
１４はランプ１に対して吹き付け風を送り、ランプ１を冷却する為の光源ランプ用の冷却ファンであり。１５はランプ冷却ファン１４を保持しつつ冷却風をランプに送るためのランプダクトＡ。１６は冷却ファン１４を押さえて１５のランプダクトＡと合わせてダクトを構築するためのランプダクトＢ。１７は後述する外装キャビネット２２に設けた吸気口１９ｂから空気を吸い込むことで電源８とバラスト１０内に風を流通させることで電源８及びバラスト電源１０を同時に冷却する為の電源用の冷却ファン。１８は排気ファンであり、排気ファン１８はランプ冷却ファン１４によるランプ１を通過した後の熱風を排出する。
【００１５】
１９は光学ボックス６等を収納する為の外装キャビネット（外装ケース下部）。２０は外装キャビネット１９に光学ボックス６等を収納した状態で蓋をする為の外装キャビネット蓋（外装ケース上部）。２１は側板Ａ。２２は側板Ｂであり、外装キャビネット１９には上述した吸気口１９ａ、１９ｂが形成されており、側板Ｂ２２には上述した排気口２２ａが形成されている。
【００１６】
２３は各種信号を取り込むコネクターが搭載されるインターフェース基板で、２４は側板Ａ２１の内側に取付けられたインターフェース補強板である。
【００１７】
２５はランプ蓋で、ランプ蓋２５は外装キャビネット１９の底面に着脱自在に設けられており、図示を省略したビスにより固定されている。
【００１８】
２７は外装キャビネット１９の吸気口１９ａ外側に取り付く不図示のフィルターを押えるＲＧＢ吸気プレートである。
【００１９】
２８はβの色分解合成光学系を保持するプリズムベースである。
【００２０】
２９は、βの色分解合成光学系の光学素子と反射型液晶表示素子を冷却するために１２Ａ・１２Ｂの冷却ファンＡ・冷却ファンＢからの冷却風を導くためのダクト形状部を有するボックスサイドカバーである。
【００２１】
３０は２９のボックスサイドカバーと合わせることでダクトを形成するためのＲＧＢダクトＢである。
【００２２】
３１はβの色分解合成光学系内に配置されるところの、反射型液晶表示素子から出ているＦＰＣが接続され、１１の回路基板に接続されるＲＧＢ基板で、３２は３１のＲＧＢ基板に電気ノイズが入り込まないようにするためのＲＧＢ基板カバーである。
【００２３】
次に、前述した光源ユニットγ、照明光学系α、色分解合成光学系β、投写レンズ５にて構成される反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル等の画像形成素子）を搭載した投射型画像表示装置の光学構成について図２にて説明する。
【００２４】
図２に、第１実施例の投射型表示装置の構成を図示している。ここでは、画像表示素子として反射型液晶表示素子を用いているが、反射型液晶表示素子に限ったものではない。
【００２５】
これらの図には、説明を容易にするため投射型表示装置の基本的な構成部品のみ描かれている。
【００２６】
発光管１ａ内部の光源（発光部）１ｂから射出した光束は放物面リフレクタ１cによって略平行光となって射出される。光源ユニットγから射出される平行光束は、第１フライアイレンズ（微小な球面レンズが２次元的に配列されたレンズアレイ）３３によって分割及び集光される。各々の分割光束は第２フライアイレンズ３４近傍に集光され、光源の像（２次光源像）を作る。
【００２７】
第１フライアイレンズ３３および第２フライアイレンズ３４が光束を分割する手段である。
【００２８】
これらのフライアイレンズ３３、３４を構成する微小レンズは、被照明面である反射型液晶表示素子３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂと相似の形状をした矩形レンズ形状をしている。第２フライアイレンズ３４を射出した分割光束は、無偏光光を直線偏光光に変換する偏光変換素子３５によって、Ｐ偏光光に変換される。Ｐ偏光光に変換された分割光束はコンデンサーレンズ３６によって重畳され、色分解合成系光学系βを構成する反射型液晶表示素子３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂを重畳的に照明する。
【００２９】
反射型液晶表示素子３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂに入射したＰ偏光光は画像変調されＳ偏光光が反射し、投射レンズ５に至り、スクリーンなどの被投射面に拡大投影される。
【００３０】
つまり本実施例において第１フライアイレンズ３３と第２フライアイレンズ３４および偏光変換素子３５の種類を変更することにより被照射面の矩形形状が変化する為、大きさの異なる複数の反射型液晶表示素子３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂに対応させることが可能なのである。
【００３１】
以下、図３〜図６を用いて、本提案の特徴である構成について説明する。
【００３２】
図３は照明光学系αを構成する偏光変換素子３５と第２フライアイレンズ３４に関して各々の種類を表示する表示部の確認方法を示す詳細図である。
【００３３】
まず照明光学装置組立工程について述べる。偏向変換素子３４と第２フライアイレンズ３５、これらの該光学素子を保持する図示されない片寄せバネは光学ボックス６に対して従来の投射型表示装置組立工程と同様、光学ボックス蓋７側から組込まれる。
【００３４】
図４に示すように偏向変換素子３５と第２フライアイレンズ３４には各々種類を示す刻印が設けられており、対応する反射型液晶表示素子を確認することが可能となっている。これにより前記光学素子の識別が可能な為、誤って異なる反射型液晶表示素子に対応した光学素子を組込むことを予防することが出来る。
【００３５】
次に製品組立工程について述べる。偏向変換素子３５と第２フライアイレンズ３４各々の種類を示す刻印は光学ボックス６の穴部６ａに対応する位置に設けられている。照明光学装置が何れの反射型液晶表示素子に対応したものであるか判断する為に、光学ボックス６底面に設けられている６ａを覗くことで、偏光変換素子３５並びに第２フライアイ３４の種類表示を確認することが可能となっている。これにより、光学素子組込み時の種類識別用、又は誤組防止用として用いられていた刻印が直接視認可能な為、照明光学装置に種類表示を行う手間を省くことが出来る。更に６ａを使用することにより、確認用穴部の追加により、穴部を塞ぐ為の新たな部材を必要としないので、照明光学装置の大型化やコストを抑えることが出来るのである。
【００３６】
図５は前記図３にて示した偏光変換素子３５と第２フライアイ３４に関して、マーキングによる種類表示を示すものである。マーキングに用いられる塗料は、耐熱性に優れ高温環境下においてもこれらの光学素子を曇らせることのないものを使用することが望ましい。これにより、刻印による種類の識別より更にコストの抑制を図ることが出来るのである。
【００３７】
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】
【００３８】
１  光源ランプ、２  ランプホルダー、３  防爆ガラス、４  防爆ガラス押さえ、５  投写レンズ、６  光学ボックス、６ａ  光学ボックスに設けられたランプハウジング、6ｂ  バネ引掛部、６ｃ  偏光変換素子４５の突当部、６ｄ  偏光変換素子着脱用穴、６ｅ  片寄バネガイド形状、７  光学ボックス蓋、７ａ  偏光変換素子突当部、７ｂ  片寄せバネ８０の光軸に対する上下方向押さえ形状、８  電源、９  電源フィルタ、１０  バラスト電源、１１  回路基板、１２A，１２B  光学冷却ファン、１３  ＲＧＢダクトＡ、１４  ランプ冷却ファン（吹き付けファン）、１５  ランプダクトＡ、１６  ランプダクトＢ、１７  電源用冷却ファン、１８  排気ファン、１９  外装キャビネット、２０  外装キャビネット蓋（外装ケース）、２１  側板Ａ、２２  側板Ｂ、２３  インターフェース基板、２４  インターフェース補強板、２５  ランプ蓋、２６  キャビネット脚ユニット、２７  プリズムユニット冷却用吸気口カバー、２８  プリズムベース、２９  ボックスサイドカバー、３０  ＲＧＢダクトＢ、３１  ＲＧＢ基板、３２  ＲＧＢ基板カバー、３３  光学素子交換用蓋、１ａ  ランプ発光部（光源）、１ｂ  ランプ発光管、１ｃ  リフレクタ、３３  第１のフライアイ、３４  第２のフライアイ、３５  偏光変換素子、３６  コンプレッサ、３７Ｒ、３７Ｇ、３７Ｂ  反射型液晶表示素子
【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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