(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光変調装置と、この光変調装置を保持する保持枠と、プリズムと、前記保持枠を前記プリズムに固定するための固定ピンとを備えた光学部品であって、
前記プリズムの面に取り付けられる枠体を備え、かつ、
前記固定ピンの一端側が前記保持枠に固定され、他端側が前記枠体に固定されており、
前記枠体の外周形状は、当該枠体が取り付けられる前記プリズムの面よりも大きく形成されていることを特徴とする光学部品。
【請求項２】
請求項１に記載の光学部品において、
前記保持枠は、合成樹脂で形成され、前記プリズムは、光学ガラスで形成され、前記枠体は、金属で形成されていることを特徴とする光学部品。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学部品において、
前記枠体には、光学フィルムを取り付けるためのフィルム取付部が設けられていることを特徴とする光学部品。
【請求項４】
請求項３に記載の光学部品において、
前記光学フィルムが取り付けられる前記フィルム取付部の取付面と、前記枠体が取り付けられる前記プリズムの面との間には、空隙が形成されていることを特徴とする光学部品。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光学部品において、
前記固定ピンの他端側の断面積は、前記一端側の断面積よりも大きく形成されていることを特徴とする光学部品。
【請求項６】
複数の色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、この光変調装置で変調された光を合成するプリズムとを備え、当該プリズムで合成された光を拡大投写して投写画像を形成するプロジェクタであって、
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の光学部品を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項６に記載のプロジェクタにおいて、前記光変調装置に通電する電源を備え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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学部品およびこれを備えたプロジェクタに係り、詳しくは、電気光学装置と、この電気光学装置を保持する保持枠と、プリズムと、保持枠およびプリズムを固定するための固定ピンとを備えた光学部品およびプロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プロジェクタを使用する環境が拡がりつつあり、社内会議や出張先でのプレゼンテーションなどで用いられる他、ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥのデータを取り込んで拡大投写することで、研究開発部門等での技術検討会に用いられたり、各種セミナーや研修会、さらには視聴覚教育を行う学校の授業でも用いられている。また、ＣＴスキャンやＭＲＩなどの医療画像やデータを投写し、治療法の検討、医療指導などに役立てたり、展示会や大勢が集まるイベントなどを効果的に演出するのにも用いられる。
【０００３】
このように、あるゆる環境でプロジェクタが用いられる現在では、プロジェクタに求められる仕様・機能も様々であり、携帯性を追求した軽量コンパクトモデル、画像品質を追求した高輝度モデルおよび高解像度モデル、各デジタル機器やモバイルツールとの接続を可能にした高機能モデルなどがある。
そして、使用される環境のさらなる拡大が予想されることから、新たな使用環境を想定したより高付加価値のプロジェクタの開発が盛んに行われている。
【０００４】
ところで、上述したようなプロジェクタとしては、従来より、複数の色光を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、当該電気光学装置で変調された光を合成するクロスダイクロイックプリズムと、このクロスダイクロイックプリズムで合成された光を拡大投写する投写レンズとを備えたプロジェクタが知られている。
【０００５】
このようなプロジェクタでは、小型化に対応するとともに、構造の簡素化を図るために、電気光学装置を構成する３つの光変調装置（たとえば、液晶パネル）を固定部材を介してクロスダイクロイックプリズムの側面に固定する構造が採用されている。このような構造としては、特願平１１−２５３４５号（本出願人が出願したもの）で提案されるものがあり、これは、光変調装置を保持する保持枠の四隅に孔をそれぞれ設け、この孔に固定ピンを挿通して固定し、ピンの先端をクロスダイクロイックプリズムの側面に直に接着固定することで、光変調装置をクロスダイクロイックプリズムに固定している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような構造では、ピンの先端を直接クロスダイクロイックプリズムの側面に直に接着固定しているので、クロスダイクロイックプリズムの側面には固定ピンとの接着面積が必要となり、この接着面積の分だけクロスダイクロイックプリズムを大きく作らなければならないという問題がある。このため、構造自体は簡素化できても、クロスダイクロイックプリズム自体を小さくすることはできない。つまり、クロスダイクロイックプリズムを光学的に必要最小限の大きさとすることができない。
少しでもクロスダイクロイックプリズムを小さくするために、クロスダイクロイックプリズムと固定ピンとの接着面積を最小限の大きさにすることが考えられるが、接着面積を最小限にすると、クロスダイクロイックプリズムと固定ピンとの接着強度に不安が生じてしまい、ひいては、クロスダイクロイックプリズムと光変調装置との固定強度に不安が生じてしまう。
【０００７】
本発明の目的は、光変調装置側とプリズム側とを確実に固定できるとともに、プリズムを光学的に必要最小限の大きさとすることができる光学部品およびプロジェクタを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学部品は、上記目的を達成するために、以下の構成を備える。
本発明は、光変調装置と、この光変調装置を保持する保持枠と、プリズムと、前記保持枠を前記プリズムに固定するための固定ピンとを備えた光学部品であっあって、前記プリズムの面に取り付けられる枠体を備え、かつ、前記固定ピンの一端側が前記保持枠に固定され、他端側が前記枠体に固定されており、前記枠体の外周形状は、当該枠体が取り付けられる前記プリズムの面よりも大きく形成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
この発明によれば、プリズムには枠体が取り付けられ、この枠体に、光変調装置を保持する保持枠が固定ピンを介して取り付けられているので、固定ピンを直接プリズムに固定しなくてすみ、固定ピンを固定するための面積をプリズム自体に確保する必要がない。これにより、プリズムは、光学的に必要最小限の大きさを有していればよく、プリズム自体が小さくなる。  また、枠体の外周形状がプリズムの面よりも大きく形成されているので、固定ピンを固定するための面積をプリズムの大きさに関係なく大きくとることができるようになる。このため、固定ピンと枠体との固定強度が十分に得られ、光変調装置がプリズム側に確実に固定される。
【００１１】
本発明は、請求項１に記載の光学部品において、前記保持枠は、合成樹脂で形成され、前記プリズムは、光学ガラスで形成され、前記枠体は、金属で形成されていることを特徴とするものである。
この発明によれば、たとえばプロジェクタ等の光学機器に一般的に用いられる合成樹脂製の保持枠および光学ガラス製のプリズムを使用しているので、経済的に構成できるようになる。また、枠体は金属製なので、板金等を用いれば、枠体を所望の形状に形成しやすい。
さらに、光学部品を、たとえばプロジェクタに用いた場合、光源等から発生する熱で保持枠やプリズム等が膨張することがある。通常、保持枠は、プラスチック製であることが多く、光学ガラス製のプリズムよりも熱膨張率が高い。このため、従来の光学部品では、プロジェクタの使用時に、保持枠がプリズムよりも大きく熱膨張してしまい、保持枠とプリズムとの相対位置、すなわち光変調装置とプリズムとの相対位置にずれが生じてしまうおそれがある。本発明では、熱膨張率が合成樹脂とガラスとの間である金属製の枠体を介して、合成樹脂製の保持枠と、光学ガラス製のプリズムとを連結しているから、たとえばプロジェクタ使用時に熱が生じても、枠体でプリズムと保持枠との熱膨張の差にワンクッション入れられる。これにより、保持枠とプリズムとの熱膨張差による相対位置のずれが抑制される。
【００１２】
本発明は、請求項１または請求項２に記載の光学部品において、前記枠体には、光学フィルムを取り付けるためのフィルム取付部が設けられていることを特徴とするものである。
この発明によれば、枠体にはフィルム取付部が設けられているので、光学フィルムの枠体への取り付けが容易になる。ここで、光学フィルムとしては、たとえば、位相差板、偏光板、および広視野角フィルム等が挙げられる。
【００１３】
本発明は、請求項３に記載の光学部品において、前記光学フィルムが取り付けられる前記フィルム取付部の取付面と、前記枠体が取り付けられる前記プリズムの面との間には、空隙が形成されていることを特徴とするものである。
この発明によれば、枠体のフィルム取付部の取付面と、プリズムの面との間には、空隙が形成されているから、光学フィルムをプリズムから所定間隔をあけて設置でき、光学フィルムとプリズムとの間の通気性を良好に保てる。
【００１４】
本発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の光学部品において、前記固定ピンの他端側の断面積は、前記一端側の断面積よりも大きく形成されていることを特徴とするものである。
【００１５】
この発明によれば、前記固定ピンの他端側の断面積が大きく形成されている。すなわち、接着面となる固定ピンの他端側の端面が大きく形成されているので、固定ピンと枠体との接着強度がより十分に確保される。
【００１６】
一方、本発明のプロジェクタは、上記目的を達成するために、以下の構成を備える。
本発明は、複数の色光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、この光変調装置で変調された光を合成するプリズムとを備え、当該プリズムで合成された光を拡大投写して投写画像を形成するプロジェクタであって、上記のいずれかに記載の光学部品を備えていることを特徴とするものである。
この発明によれば、上記のいずれかに記載の光学部品を用いてプロジェクタを構成することで、プリズムと固定ピンとの接着強度を十分に得ることができるとともに、プリズムを小型化できるプロジェクタが得られ、ひいては、プロジェクタの小型化が可能となる。
【００１７】
本発明は、請求項６に記載のプロジェクタにおいて、前記光変調装置に通電する電源を備えていることを特徴とするものである。
この発明によれば、プロジェクタには光変調装置に通電する電源が設けられているため、光変調装置に容易に電気を供給できるようになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔１．プロジェクタの主な構成〕
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１を上方から見た全体斜視図、図２は、プロジェクタ１を下方から見た全体斜視図、図３は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。
図１ないし図３において、プロジェクタ１は、略四角箱状の外装ケース２と、外装ケース２内に収容された電源ユニット３と、同じく外装ケース２内に配置された平面Ｌ字形の光学ユニット４とを備えている。
【００１９】
外装ケース２は、図４に示すように、互いにネジ止めされる合成樹脂製のアッパーケース２１と、アルミニウム等の金属製のロアーケース２２と、同じくアルミニウム等の金属製のフロントケース２３とで構成されている。
【００２０】
アッパーケース２１は、上面部２１１および背面部２１２が一体成形された形状である。
上面部２１１の内部側には、アルミニウム板のパンチング加工による多孔状の第１電磁遮蔽部材２１３が取り外し可能に設けられている。アッパーケース２１の背面部２１２の内部側にも、アルミニウム板からなる第２電磁遮蔽部材２１４が設けられている。第２電磁遮蔽部材２１４は、ロアーケース２２側にネジ止めされている。
【００２１】
ロアーケース２２は、底面部２２１および対向し合う一対の側面部２２２が一体に形成された形状であり、プレスやマシニングセンタ等で加工された所定形状のアルミニウム板等を曲げ加工することで、底面部２２１および側面部２２２が互いに折曲して形成されている。
【００２２】
底面部２２１の前方の両隅部分には、プロジェクタ１全体の傾きを調整して投写画像の位置合わせを行う高さ位置調整機構７が設けられている。これに対して底面部２２１の後方側中央部には、樹脂製のフット部材６（図２）が嵌合しているのみである。
【００２３】
フロントケース２３は、外装ケース２の前面部２３１を形成する部材であり、やはりプレスやマシニングセンタ等で加工された所定形状のアルミニウム板等の曲げ加工あるいは絞り加工によって形成されている。この フロントケース２３には投写レンズ４６に対応して丸孔開口２３２が設けられ、丸孔開口２３２の周辺は絞り加工によって内部側に湾曲している。
【００２４】
このような外装ケース２には、内部に冷却空気を取り入れるための吸気口２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、および内部から冷却空気を排出するための排気口２Ｄ，２Ｅの他、操作パネル２Ｆや、スピーカの位置に対応した多数の孔２Ｇ等が設けられている。また、外装ケース２の背面側には、インターフェース用の種々のコネクタが露出しており、各コネクタがマウントされるドライバーボードや他のボードは、背面側の開口部分を塞ぐように固定されたアルミ板５０に支持されるようになっている。このアルミ板５０は、電磁遮蔽板としても機能する。
【００２５】
電源ユニット３は、外装ケース２（図３）内の前面側に配置された電源としての主電源３１と、主電源３１の後方に配置されたバラスト３２とで構成されている。主電源３１は、電源ケーブルを通して供給された電力をバラスト３２や図示しないドライバーボード等に供給するものであり、前記電源ケーブルが差し込まれるインレットコネクタ３３（図２）、周囲を囲むアルミニウム製のフレーム３４（図３）、図示しない電源回路等を備えている。また、主電源３１は、図示しないドライバーボードを介して後述する液晶パネル４４１に通電している。
バラスト３２は、電力を主に光学ユニット４の光源ランプ４１１（図５）に供給するものであり、ランプ駆動回路を備えている。
【００２６】
光学ユニット４は、図５に示すように、光源ランプ４１１から出射された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレー光学系４３、電気光学装置４４、色合成光学系としての光学ガラス製のクロスダイクロイックプリズム４５、および投写光学系としての投写レンズ４６を備えている。
【００２７】
〔２．光学系の詳細な構成〕
図５において、インテグレータ照明光学系４１は、電気光学装置４４を構成する３枚の光変調装置としての液晶パネル４４１（色光毎に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと示す）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１３と、ＵＶフィルタ４１８と、第１レンズアレイ４１４と、偏光変換素子４１５と、第２レンズアレイ４１６とを備えている。
【００２８】
インテグレータ照明光学系４１を構成する光源装置４１３は、放射状の光線を出射する放射光源としての光源ランプ４１１と、この光源ランプ４１１から出射された放射光を反射するリフレクタ４１２とを有する。光源ランプ４１１としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、または高圧水銀ランプが用いられることが多い。
【００２９】
第１レンズアレイ４１４は、ほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズ４１４Ａがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズ４１４Ａは、光源ランプ４１１から出射されてＵＶフィルタ４１８を通る光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズ４１４Ａの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズ４１４Ａのアスペクト比も４：３に設定する。
第２レンズアレイ４１６は、第１レンズアレイ４１４とほぼ同様な構成を有しており、小レンズ４１６Ａがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１６は、第１レンズアレイ４１４からの光を集光している。
【００３０】
偏光変換素子４１５は、第１レンズアレイ４１４と第２レンズアレイ４１６との間に配置されるとともに、第１レンズアレイ４１４からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、電気光学装置４４での光の利用効率が高められている。具体的に、偏光変換素子４１５によって１種類の偏光光に変換された各部分光束は、集光レンズ４１７に集光し、最終的に電気光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いた本実施形態のプロジェクタ１（電気光学装置４４）では、光を構成する２種類の偏光光（Ｓ波とＰ波）のうちの１種類の偏光光しか利用できないため、光源ランプ４１１からの光のほぼ半分が利用されない。そこで、偏光変換素子４１５を用いることにより、光源ランプ４１１からの出射光を全て１種類の偏光光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１５は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３１】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の３色の色光に分離する機能を有している。
【００３２】
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２、４３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光、青色光を液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。
【００３３】
電気光学装置４４は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備え、これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものであり、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの光出射面側には、光学フィルムとしての視角補償フィルム４１９が配置されている。色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂによって、画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。
【００３４】
クロスダイクロイックプリズム４５は、３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画像を形成するものである。ここで、クロスダイクロイックプリズム４５は、光学的に必要最小限の大きさとされている。クロスダイクロイックプリズム４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成される。そして、クロスダイクロイックプリズム４５で合成されたカラー画像は、投写レンズ４６から射出され、スクリーン上に拡大投写される。
なお、本発明の光学部品は、電気光学装置４４とクロスダイクロイックプリズム４５とを含んで構成されている。
【００３５】
以上説明した各光学系４１〜４５は、図６に示すように、合成樹脂製のライトガイド４７に収容されている。すなわち、このライトガイド４７には、光源装置４１３を覆う光源保護部４７１の他、前述の各光学部品４１４〜４１８，４２１〜４２３，４３１〜４３４を上方からスライド式に嵌め込む溝部がそれぞれ設けられている。ここで、偏光変換素子４１５および第２レンズアレイ４１６は、一体にユニット化されて溝部に嵌め込まれている。そして、ライトガイド４７には、図３に示すカバー４８が取り付けられている。
なお、本発明の光学部品である電気光学装置４４およびクロスダイクロイックプリズム４５のライトガイド４７への取り付けは後述する。
【００３６】
また、ライトガイド４７の光出射側４９の一端側に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが一体に取り付けられたクロスダイクロイックプリズム４５が固定され、他端側の半円筒状部分に沿ったフランジ上に投写レンズ４６が固定されるようになっている。
【００３７】
〔３．冷却構造〕
図１ないし図３において、プロジェクタ１内には、投写レンズ４６脇および外装ケース２底面の吸気口２Ａから吸引された冷却空気が排気口２Ｄから排気される第１冷却系統Ａ、外装ケース２の側面に設けられた吸気口２Ｂから吸引された冷却空気が排気口２Ｅから排気される第２冷却系統Ｂ、外装ケース２の底面に設けられた吸気口２Ｃから吸引された冷却空気が排気口２Ｅから排気される第３冷却系統Ｃが形成されている。
【００３８】
第１冷却系統Ａでは、主電源３１の投写レンズ４６側に軸流吸気ファン５１（図３中に一点鎖線で図示）が設けられ、バラスト３２の光源装置４１３側に第１シロッコファン５２が設けられている。
軸流吸気ファン５１によって投写レンズ４６脇および吸気口２Ａから吸引された冷却空気は、主電源３１およびバラスト３２を冷却しながらシロッコファン５２側に流れ、吸引される。第１シロッコファン５２から吐き出された冷却空気は、ライトガイド４７に設けられた吸気用切欠部４７１Ａから光源保護部４７１内に入り込んで光源装置４１３を後方から冷却し、排気用切欠部４７１Ｂ（図６）から排気され、最終的に排気口２Ｄから外装ケース２外に排気される。
【００３９】
第２冷却系統Ｂでは、図７、図８の断面図に示すように、投写レンズ４６の下側に第２シロッコファン５３が設けられている。この第２シロッコファン５３は、吸気口２Ｂから電気光学装置４４の下方まで冷却空気を導くダクト部材６０（図６）の途中に配置されている。
吸気口２Ｂから吸引された吸気は、ダクト部材６０に導かれて第２シロッコファン５３に吸い込まれ、外装ケース２の底面に沿って吐き出された後、電気光学装置４４を冷却する。この後に冷却空気は、光学ユニット４の上部に配置された図示しないドライバーボードを冷却しながら背面側の軸流排気ファン５４に向かい、この排気ファン５４で排気口２Ｅから排気される。
【００４０】
第３冷却系統Ｃでは、図６中に一点鎖線で示すように、ライトガイド４７の下面における外装ケース２底面の吸気口２Ｃに対応した位置に第３シロッコファン５５が設けられている。吸気口２Ｃは、個々の孔を極力小径とすることで、プロジェクタ１の設置個所上にある塵や埃を吸い込み難くしている。
吸気口２Ｃから第３シロッコファン５５に吸い込まれた冷却空気は、外装ケース２の底面およびライトガイド４７の下面間に形成されるダクト状部分を通って光源装置４１３側に吐き出された後、ライトガイド４７のインテグレータ照明光学系４１が配置された位置に対応して設けられた吸気用開口（図示せず）に導かれ、インテグレータ照明光学系４１を構成する前述した第１レンズアレイ４１４、偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とからなるユニットのほか、ＵＶフィルタ４１８を下方から上方に向かって冷却する。この後に冷却空気は、カバー４８の排気用開口４８Ａおよび４８Ｂ（図３）から排気され、最終的に背面側の軸流排気ファン５４で排気口２Ｅから排気される。
【００４１】
〔４．光学部品の構造〕
電気光学装置４４とクロスダイクロイックプリズム４５とからなる光学部品において、図６および図９に示すように、電気光学装置４４は、クロスダイクロイックプリズム４５に支持され、このクロスダイクロイックプリズム４５は、当該クロスダイクロイックプリズム４５を支持する支持部材７０を介してライトガイド４７の光出射側４９（図７）に取り付けられている。支持部材７０は、クロスダイクロイックプリズム４５が載置される載置部７１と、この載置部７１をライトガイド４７の光出射側４９に案内および固定するための４つの案内固定部７２とを備えている。案内固定部７２は、載置部７１から側方へ突出して設けられており、この案内固定部７２とライトガイド４７の光出射側４９とが図示しないねじ等で固定されることでクロスダイクロイックプリズム４５がライトガイド４７の光出射側４９に取り付けられている。
【００４２】
電気光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、図９および図１０に示すように、合成樹脂製の保持枠８１で保持され、クロスダイクロイックプリズム４５の光入射面となる３側面と対向配置されている。一方、クロスダイクロイックプリズム４５の光入射面となる３側面には、金属製の枠体８２が取り付けられており、保持枠８１と枠体８２とは、透明樹脂製の４つの固定ピン８３を介して連結固定されている。
【００４３】
保持枠８１は、矩形枠状に形成され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの周縁を保持している。また、保持枠８１の四隅には、図１１にも示すように、固定ピン８３が挿入されて固定される挿入孔８１Ａがそれぞれ設けられている。
【００４４】
枠体８２は、図１０および図１１に示すように、上枠部８２Ａ、下枠部８２Ｂおよび２つの側枠部８２Ｃが一体に形成された矩形枠状とされ、板金の打ち抜き加工等で形成されている。各側枠部８２Ｃには、視角補償フィルム４１９を取り付けるためのフィルム取付部８２１が設けられている。このフィルム取付部８２１は、側枠部８２Ｃの途中を絞り加工することで電気光学装置４４側に突出して形成されており、視角補償フィルム４１９の面が固定される取付面８２１Ａを有している。取付面８２１Ａは、クロスダイクロイックプリズム４５の光入射面とほぼ平行とされ、視角補償フィルム４１９が２つの側枠部８２Ｃのフィルム取付部８２１に跨って取り付けられている。
【００４５】
このような枠体８２は、視角補償フィルム４１９が取り付けられる側と反対側の面、すなわち上枠部８２Ａ、下枠部８２Ｂおよび側枠部８２Ｃの一部（フィルム取付部８２１以外の部分）がクロスダイクロイックプリズム４５の光入射面の周縁に接着剤等で固定される。固定された状態では、視角補償フィルム４１９がクロスダイクロイックプリズム４５の光入射面に対して空隙を介して対向配置される。
ここにおいて、枠体８２の外周形状がクロスダイクロイックプリズム４５面よりも大きく形成されている。具体的に、図１０に示すように、上枠部８２Ａの幅寸法ａおよび下枠部８２Ｂの幅寸法ｂは側枠部８２Ｃの幅寸法ｃよりも大きく形成されており、上枠部８２Ａはその大部分がクロスダイクロイックプリズム４５から上方に突出した状態で、下枠部８２Ｂはその大部分がクロスダイクロイックプリズム４５から下方に突出した状態で、クロスダイクロイックプリズム４５の光入射面に取り付けられている。このように上枠部８２Ａおよび下枠部８２Ｂをクロスダイクロイックプリズム４５の光入射面から突出した状態で設置し、この突出部分に固定ピン８３の後述する接着面８３３Ａを接着しているので、クロスダイクロイックプリズム４５の大きさに関係なく、枠体８２の突出部分を大きくすることで固定ピン８３との接着・固定面積が大きくとれるようになる。
また、視角補償フィルム４１９を取り付けた際、視角補償フィルム４１９とクロスダイクロイックプリズム４５との間に形成される空隙により、視角補償フィルム４１９およびクロスダイクロイックプリズム４５間の通気性が確保される。
【００４６】
固定ピン８３は、保持枠８１の挿入孔８１Ａに挿入される円柱形状の挿入部８３１と、この挿入部８３１の一端側に配置されかつ挿入時に外部に露出する角柱状の露出部８３２と、挿入部８３１の他端側に配置されかつ枠体８２に接着固定される接着部８３３とを含んで構成されている。このうち、接着部８３３は、枠体８２に接着固定される接着面８３３Ａを備え、この接着部８３３の断面積、つまり接着面８３３Ａの面積は、挿入部８３１の断面積よりも大きく形成されていてもよい。
【００４７】
このような電気光学装置４４およびクロスダイクロイックプリズム４５からなる光学部品は、以下のようにして組み立てる。
まず、保持枠８１に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを取り付け、クロスダイクロイックプリズム４５に枠体８２を取り付ける。そして、枠体８２のフィルム取付部８２１に接着剤等で視角補償フィルム４１９を取り付け、保持枠８１と枠体８２とを固定ピン８３で連結固定する。この際、固定ピン８３は、挿入部８３１および接着面８３３Ａに紫外線硬化型の接着剤を塗布した状態で、保持枠８１の挿入孔８１Ａに挿入されるとともに、接着面８３３Ａが枠体８２の四隅（前述した上枠部８２Ａおよび下枠部８２Ｂのクロスダイクロイックプリズム４５面からの突出部位）に当接される。クロスダイクロイックプリズム４５に対する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの位置を調整した後、固定ピン８３の露出部８３２側から紫外線を照射し、接着剤を硬化させる。これにより、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂがクロスダイクロイックプリズム４５の光入射面側に固定される。
【００４８】
上述のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
(１)電気光学装置４４およびクロスダイクロイックプリズム４５からなる光学部品において、クロスダイクロイックプリズム４５には枠体８２が取り付けられ、この枠体８２に、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを保持する保持枠８１が固定ピン８３を介して取り付けられているので、固定ピン８３を直接クロスダイクロイックプリズム４５に固定しなくてすみ、固定ピン８３を固定するための面積をクロスダイクロイックプリズム４５自身に確保する必要がない。このため、光学的に必要最小限の大きさのクロスダイクロイックプリズム４５を使用でき、クロスダイクロイックプリズム４５自体を小さくできる。
また、枠体８２の上枠部８２Ａおよび下枠部８２Ｂを側枠部８２Ｃよりも幅広に形成するとともに、上枠部８２Ａおよび下枠部８２Ｂをクロスダイクロイックプリズム４５の光入射面から突出した状態で設置し、この突出部分に固定ピン８３の後述する接着面８３３Ａを接着しているので、クロスダイクロイックプリズム４５の大きさに関係なく、枠体８２の突出部分を大きくすることで固定ピン８３との接着・固定面積を大きくできるようになる。このため、固定ピン８３と枠体８２との固定強度が十分に得られ、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂをクロスダイクロイックプリズム４５側に確実に固定できる。
【００４９】
(２)枠体８２において、上枠部８２Ａの幅寸法ａおよび下枠部８２Ｂの幅寸法ｂは、側枠部８２Ｃの幅寸法ｃよりも大きく形成されており、上枠部８２Ａおよび下枠部８２Ｂの大部分がクロスダイクロイックプリズム４５面からそれぞれ突出した状態とされているので、枠体８２がクロスダイクロイックプリズム４５の面をほとんど覆うことなく、かつ、クロスダイクロイックプリズム４５が小さくても固定ピン８３との接着・固定面積を大きくとることができる。これにより、固定ピン８３、つまり電気光学装置４４をクロスダイクロイックプリズム４５側に確実に固定できる。
【００５０】
(３)プロジェクタ等の光学機器に一般的に用いられるプラスチック製の保持枠８１および光学ガラス製のクロスダイクロイックプリズム４５を使用しているので、経済的に構成できる。また、枠体８２を、板金の打ち抜き加工で形成しているので、枠体８２を所望の形状に容易に形成できる。
さらに、本実施形態では、熱膨張率が合成樹脂とガラスとの間である金属製の枠体８２を介して、合成樹脂製の保持枠８１と、光学ガラス製のクロスダイクロイックプリズム４５とを連結しているから、プロジェクタ１の使用時に光源等から熱が生じても、枠体８２でクロスダイクロイックプリズム４５と保持枠８１との熱膨張の差にワンクッション入れられる。これにより、保持枠８１とクロスダイクロイックプリズム４５との熱膨張差による相対位置のずれを抑制できる。
【００５１】
(４)枠体８２にはフィルム取付部８２１が設けられているので、視角補償フィルム４１９の枠体８２への取り付けを容易にできるとともに、視角補償フィルム４１９を液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとクロスダイクロイックプリズム４５との間に容易に配置できる。
【００５２】
(５)枠体８２のフィルム取付部８２１の取付面と、クロスダイクロイックプリズム４５の面との間には、空隙が形成されているから、視角補償フィルム４１９をクロスダイクロイックプリズム４５から所定間隔をあけて設置でき、視角補償フィルム４１９とクロスダイクロイックプリズム４５との間の通気性を良好にできる。
【００５３】
(６)クロスダイクロイックプリズム４５側に接着固定される固定ピン８３の接着面８３３Ａを大きく形成することにより、固定ピン８３と枠体８２との接着強度をより大きくできる。
【００５４】
(７)電気光学装置とクロスダイクロイックプリズムとからなる光学部品は、上述したような保持枠、枠体および固定ピンによって組み立てられ、本実施形態のプロジェクタ１は、当該光学部品を用いて構成されているから、クロスダイクロイックプリズム４５と固定ピン８３との接着強度を十分に得ることができるとともに、クロスダイクロイックプリズム４５を小型化できるプロジェクタ１が得られ、ひいてはプロジェクタ１を小型化できる。
【００５５】
(８)プロジェクタ１には、液晶パネル４４１に通電する主電源３１が設けられているため、各液晶パネル４４１に容易に電気を供給できる。
【００５６】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良は、本発明に含まれるものである。
たとえば、前記実施形態では、固定ピン８３の接着面８３３Ａの面積が、挿入部８３１等の断面積とほぼ同じ大きさに形成されているが、本発明に係る固定ピンはこれに限定されるものではなく、図１２に示すような固定ピン８３Ａであってもよい。この固定ピン８３Ａは、その接着面８３３Ａの大きさが挿入部８３１や露出部８３２の断面積よりも大きくなっている。このような固定ピン８３Ａを用いれば、固定ピン８３Ａと枠体８２との接着面積を大きくすることができ、固定ピン８３Ａと枠体８２との接着強度を十分に確保できる。
【００５７】
前記実施形態において、フィルム取付部８２１の取付面８２１Ａと、クロスダイクロイックプリズム４５の面との間には、所定間隔以上の空隙が形成されているが、このような空隙は必ずしも必要ではなく、通気の必要性に応じて、プリズムと光学フィルムとの間に適宜形成されればよい。
【００５８】
前記実施形態では、光学フィルムとして視角補償フィルム４１９が設けられていたが、本発明に係る光学フィルムはこれに限定されるものでなく、電気光学装置およびプリズムからなる光学部品の用途に応じて、たとえば位相差板や偏光板等の種々の光学フィルムが設けられてもよい。
【００５９】
前記実施形態では、枠体８２にフィルム取付部８２１が設けられていたが、設けられなくともよく、このような場合も本発明に含まれる。たとえば、上述した視角補償フィルム４１９のような光学フィルムが、液晶パネル４４１およびクロスダイクロイックプリズム４５間に配置されない場合には、枠体８２にフィルム取付部８２１を設ける必要はない。
【００６０】
前記実施形態において、保持枠８１はプラスチックで形成され、クロスダイクロイックプリズム４５は光学ガラスで形成され、枠体８２は金属で形成されているが、これら保持枠、プリズムおよび枠体は、他の材料から形成されていてもよく、加工容易性、経済性等の様々な面から考えて適宜選択されてよい。
【００６１】
前記実施形態では、３つの光変調装置を用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、１つの光変調装置のみを用いたプロジェクタ、２つの光変調装置を用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の光変調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。また、前記実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いても良い。さらに、前記実施形態では、光入射面と光出射面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光出射面とが同一となる反射型の光変調装置を用いても良い。さらにまた、前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、プリズムには枠体が取り付けられ、この枠体に、光変調装置を保持する保持枠が固定ピンを介して取り付けられているので、プリズムの面に固定ピンを固定するための面積を確保する必要がなく、プリズムの大きさを光学的に必要最小限の大きさとすることができる。また、固定ピンは、枠体に固定されるので、枠体の大きさや幅等を大きく設定すれば、固定ピンと枠体との固定面積を大きくとれ、光変調装置をプリズムに確実に固定できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一本実施形態に係るプロジェクタを上方から見た全体斜視図である。
【図２】プロジェクタを下方から見た全体斜視図である。
【図３】プロジェクタの内部を示す斜視図である。
【図４】前記実施形態の外装ケースの分解斜視図である。
【図５】プロジェクタの各光学系を模式的に示す平面図である。
【図６】プロジェクタの光学ユニットの構成部材を示す斜視図である。
【図７】図１の矢印VII−VIIから見た縦断面図である。
【図８】図１の矢印VIII−VIIIから見た縦断面図である。
【図９】前記実施形態の光学部品を示す斜視図である。
【図１０】光学部品を示す分解斜視図である。
【図１１】図９の矢印XI−XIから見た縦断面図である。
【図１２】本発明の変形例を示す図である。
【符号の説明】
１  プロジェクタ
３１  電源である主電源
４５  プリズムであるクロスダイクロイックプリズム
８１  保持枠
８２  枠体
８３  固定ピン
４１９  光学フィルムである視角補償フィルム
４４１，４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ  光変調装置である液晶パネル
８２１  フィルム取付部
８２１Ａ  取付面
【図１】
0003888040.tif 000002
【図２】
0003888040.tif 000003
【図３】
0003888040.tif 000004
【図４】
0003888040.tif 000005
【図５】
0003888040.tif 000006
【図６】
0003888040.tif 000007
【図７】
0003888040.tif 000008
【図８】
0003888040.tif 000009
【図９】
0003888040.tif 000010
【図１０】
0003888040.tif 000011
【図１１】
0003888040.tif 000012
【図１２】
0003888040.tif 000013