(57)【要約】【課題】光学素子を組み付けた後でも簡単な機構によって正確に角度調整を行うことができる光学部品、光学ユニットおよび表示装置を提供すること。【解決手段】本発明は、表示素子である液晶表示装置１の表示領域周辺を囲む状態に取り付けられるパネルカバーＰＣと、光学素子である光学補償板１０を保持するホルダーＨとを備えており、ホルダーＨが、パネルカバーＰＣに重ねて配置されるとともに、パネルカバーＰＣに設けられたガイドＧ１、Ｇ２、Ｇ３に沿って光学補償板１０の略中央を中心として回動可能になっている光学部品１００である。【選択図】図３
2009058727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示素子の表示領域周辺を囲む状態に取り付けられるパネルカバーと、
光学素子を保持するホルダーとを備えており、
前記ホルダーは、前記パネルカバーに重ねて配置されるとともに、前記パネルカバーに設けられたガイドに沿って前記光学素子の略中央を中心として回動可能になっている
ことを特徴とする光学部品。
【請求項２】
前記パネルカバーには、前記表示素子の周辺に複数の前記ガイドが設けられており、この複数の前記ガイドに沿って前記ホルダーが回動可能に支持されている
ことを特徴とする請求項１記載の光学部品。
【請求項３】
前記ガイドは前記パネルカバーの周縁の形状を利用して設けられている
ことを特徴とする請求項１記載の光学部品。
【請求項４】
光源から照射された光を複数の色に分光して、各色に対応した表示素子へ導き、各表示素子で変調された光を合成する光学ユニットにおいて、
前記表示素子の表示領域周辺を囲む状態に取り付けられるパネルカバーと、
光学素子を保持するホルダーとを備えており、
前記ホルダーが、前記パネルカバーに重ねて配置されるとともに、前記パネルカバーに設けられたガイドに沿って前記光学素子の略中央を中心として回動可能になっている
ことを特徴とする光学ユニット。
【請求項５】
光源と、
前記光源から照射された光を複数の色に分光して、各色に対応した表示素子へ導き、各表示素子で変調された光を合成する光学ユニットと、
前記光学ユニットによって合成された光を投射する投射光学系とを備える表示装置において、
前記光学ユニットは、
前記表示素子の表示領域周辺を囲む状態に取り付けられるパネルカバーと、
光学素子を保持するホルダーとを備えており、
前記ホルダーが、前記パネルカバーに重ねて配置されるとともに、前記パネルカバーに設けられたガイドに沿って前記光学素子の略中央を中心として回動可能になっている
ことを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示素子に対して取り付けられる光学素子の位置調整を行うためのホルダーを備えた光学部品、光学ユニットおよび表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタ等の投射型の表示装置は、光源から出射した光をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色に分光し、各色所定の経路で各々対応した表示素子（液晶パネル等）に導いて変調を行い、合成プリズムで合成した後、投射光学系を介してスクリーン上に拡大投射している（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ここで、表示素子に光を入射するにあたり、所定の偏光方向を設定する光学素子（光学補償板）を表示素子に対して正確な角度で取り付ける必要がある。光学素子の位置決めに関しては、例えば、特許文献２〜４に開示される技術が挙げられる。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１３３３０３号公報
【特許文献２】特開平９−１０５９３０号公報
【特許文献３】特開２０００−２９２７１６号公報
【特許文献４】特開２００１−２１４６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、表示素子と光学素子とは対向して配置され、光学素子を取り付けた後で角度を調整するのは非常に困難である。つまり、光学素子の取り付け角度は表示素子のみならず、前段、後段の光学部品との位置関係から個々に設定する必要があり、ユニットに組み付けた後で調整しなければ正確に合わせられない。また、複雑な機構を用いたのでは、実際に適用する装置の複雑、大型化を招くことになる。
【０００６】
したがって、本発明は、光学素子を組み付けた後でも簡単な機構によって正確に角度調整を行うことができる光学部品、光学ユニットおよび表示装置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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために成されたものである。すなわち、本発明は、表示素子の表示領域周辺を囲む状態に取り付けられるパネルカバーと、光学素子を保持するホルダーとを備えており、ホルダーが、パネルカバーに重ねて配置されるとともに、パネルカバーに設けられたガイドに沿って光学素子の略中央を中心として回動可能になっている光学部品である。
【０００８】
このような本発明では、ホルダーがパネルカバーに重ねて配置され、パネルカバーに設けられたガイドに沿って回動することにより、光学素子の略中央を中心として回転可能に支持される状態となる。これにより、簡単な機構で光学素子の略中央を回転中心とした角度調整を行うことができるようになる。
【０００９】
また、本発明では、パネルカバーにおける表示素子の周辺の位置に複数（例えば、３つ）のガイドが設けられており、この複数のガイドに沿ってホルダーが回動可能に支持されている。また、ガイドが、パネルカバーの周縁の形状を利用して設けられているものでもある。
【００１０】
また、本発明は、光源から照射された光を複数の色に分光して、各色に対応した表示素子へ導き、各表示素子で変調された光を合成する光学ユニットにおいて、表示素子の表示領域周辺を囲む状態に取り付けられるパネルカバーと、光学素子を保持するホルダーとを備えており、ホルダーが、パネルカバーに重ねて配置されるとともに、パネルカバーに設けられたガイドに沿って光学素子の略中央を中心として回動可能になっている光学ユニットである。
【００１１】
このような本発明では、ホルダーがパネルカバーに重ねて配置され、パネルカバーに設けられたガイドに沿って回動することにより、光学素子の略中央を中心として回転可能に支持される状態となる。これにより、光学素子を組み付けた後でも容易かつ的確に光学素子の略中央を回転中心とした角度調整ができるようになる。
【００１２】
また、本発明は、光源と、光源から照射された光を複数の色に分光して、各色に対応した表示素子へ導き、各表示素子で変調された光を合成する光学ユニットと、光学ユニットによって合成された光を投射する投射光学系とを備える表示装置において、光学ユニットとして、表示素子の表示領域周辺を囲む状態に取り付けられるパネルカバーと、光学素子を保持するホルダーとを備えており、ホルダーは、パネルカバーに重ねて配置されるとともに、パネルカバーに設けられたガイドに沿って光学素子の略中央を中心として回動可能になっている表示装置である。
【００１３】
このような本発明では、ホルダーがパネルカバーに重ねて配置され、パネルカバーに設けられたガイドに沿って回動することにより、光学素子の略中央を中心として回転可能に支持される状態となる。これにより、光学素子を組み付けた後でも容易かつ的確に光学素子の略中央を回転中心とした角度調整ができるようになる。
【発明の効果】
【００１４】
したがって、本発明によれば、光学素子をユニットに組み付けた後でも簡単な機構によって正確に角度調整を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を図に基づき説明する。
【００１６】
（表示装置：リアプロジェクタ）
図１は、本実施形態に係る表示装置の一例であるリアプロジェクタを説明する模式図である。このリアプロジェクタは、筐体内に配置される液晶プロジェクタ１０００と、反射ミラー１００１と、スクリーンＳを備える構成となっている。
【００１７】
リアプロジェクタの主要部である液晶プロジェクタ１０００は、プリズムブロックの周囲に表示素子（液晶パネル：液晶表示装置）が取り付けられた光学ユニット１０００Ｕを備えており、光源から出射された光を光学ユニット１０００Ｕで映像に変調し、投射して反射ミラー１００１で反射させ、スクリーンＳの裏面から投影している。
【００１８】
本実施形態では、この液晶プロジェクタ１０００に設けられる光学ユニット１０００Ｕで、表示素子に合わせて取り付けられる光学素子の保持機構として、簡素な構成でありながら的確な角度調整を行うことができる構成となっている。
【００１９】
（表示装置：液晶プロジェクタ）
図２は、本実施形態に係る表示装置の一例である液晶プロジェクタの例を示す模式図である。液晶プロジェクタ１０００は、主として図１に示すリアプロジェクタに適用されるものであるが、フロントプロジェクタ等、他の装置にも適用可能である。
【００２０】
すなわち、本実施形態に係る液晶プロジェクタ１０００は、光源１０１、レンズ部１０２、ダイクロイック色分離フィルタ１０３、ビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂ、液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂ、光学補償板１０ｒ、１０ｇ、１０ｂ、駆動回路１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂ、プリズム（ダイクロイックミラー）１０６および投射レンズ１０７を備えた構成となっている。
【００２１】
このシステムでは、光源１０１から出射した光をレンズ部１０２からダイクロイック色分離フィルタ１０３に送り、ここで２方向へ分離する。２方向へ分離された光は、全反射ミラー１０８、１０９、ビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂ、ダイクロイックミラー１１０、プリズム１０６によってＲ（RED）、Ｇ（GREEN）、Ｂ（BLUE）３色に対応した反射型の液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂから成る表示部に各々送られる。
【００２２】
例えば、Ｒ（RED）に対応した液晶表示装置１ｒには、ダイクロイック色分離フィルタ１０３から全反射ミラー１０８、ビームスプリッタ１０４ｒ、光学補償板１０ｒを介して光源１０１からの光が入射し、Ｇ（GREEN）に対応した液晶表示装置１ｇには、ダイクロイック色分離フィルタ１０３から全反射ミラー１０８、ダイクロイックミラー１１０およびビームスプリッタ１０４ｇ、光学補償板１０ｇを介して光源１０１からの光が入射し、Ｂ（BLUE）に対応した液晶表示装置１ｂには、ダイクロイック色分離フィルタ１０３から全反射ミラー１０９、ビームスプリッタ１０４ｂ、光学補償板１０ｂを介して光源１０１からの光が入射する。
【００２３】
各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂは、ダイクロイックミラーであるプリズム１０６の複数の面に各々対応する状態で、ビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂを介して設けられている。また、各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂは各々対応する駆動回路１０５ｒ、１０５ｇ、１０５ｂによって駆動され、入射した光を液晶層で映像にして反射し、プリズム１０６によって合成して投射レンズ１０７に送る。これにより、Ｒ（RED）、Ｇ（GREEN）、Ｂ（BLUE）３色に対応した映像が図示しないスクリーンに投影され、カラー画像として再現されることになる。
【００２４】
なお、図２に示す液晶プロジェクタは光源１０１から出射された光を各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂで反射して変調する反射型の液晶プロジェクタであるが、光を各液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂで透過して変調する透過型の液晶プロジェクタであっても適用可能である。
【００２５】
（光学ユニット）
本実施形態に係る光学ユニット１０００Ｕは、例えば、図２に示す液晶プロジェクタ１０００の構成のうち、フライアイレンズ１１０を含むレンズ部１０２と、ダイクロイック色分離フィルタ１０３、全反射ミラー１０８、１０９、ダイクロイックミラー１１０、光学補償板１０ｒ、１０ｇ、１０ｂ、各表示デバイス（液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂ）、および各表示デバイスに対応する各ビームスプリッタ１０４ｒ、１０４ｇ、１０４ｂの組み合わせから成るものである。なお、これ以外の組み合わせであっても光学ユニット１０００Ｕとして構成可能である。
【００２６】
（光学部品）
図３は、本実施形態に係る光学部品を説明する模式分解斜視図である。本実施形態に係る光学部品１００は、表示素子である液晶表示装置１に対向して配置される光学素子（本実施形態では、光学補償板：リターダ）を液晶表示装置１に対して角度調整可能に取り付ける機構を備えたものである。
【００２７】
液晶表示装置１は光学ユニット１０００Ｕにおけるプリズムブロックの周辺にＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）に対応して設けられており（各色に対応したものは、液晶表示装置１ｒ、１ｇ、１ｂ）、各々の液晶表示装置１に光学補償板１０が取り付けられる。図３の分解斜視図に示すように、光学部品１００は、液晶表示装置１の表示領域周辺を囲む状態に取り付けられるパネルカバーＰＣと、光学補償板１０を保持するホルダーＨとを備えており、このホルダーＨが、パネルカバーＰＣに重ねて配置されるとともに、パネルカバーＰＣに設けられたガイドＧに沿って光学補償板１０の略中央を中心として回動可能に取り付けられた構成となっている。
【００２８】
パネルカバーＰＣは、液晶表示装置１の枠部に接着剤等によって固定される。パネルカバーＰＣは枠状になっていることから、パネルカバーＰＣを液晶表示装置１に取り付けられることで、液晶表示装置１の表示領域周辺を囲む状態に固定されることになる。
【００２９】
このパネルカバーＰＣの液晶表示装置１側の面には、液晶表示装置１の外形に対応した凹部が設けられており、この凹部に液晶表示装置１を嵌め込むことでパネルカバーＰＣと液晶表示装置１との機械的な位置あわせが正確に行われる。
【００３０】
パネルカバーＰＣの上端面隅部にはガイドＧ１、Ｇ２が設けられ、下側にはガイドＧ３が設けられている。ここで、ガイドＧ１、Ｇ２は端面の形状が円弧状に形成されている。また、ガイドＧ３は、長穴形状であってその形状が円弧状に形成されている。
【００３１】
したがって、ホルダーＨがパネルカバーＰＣに重ね合わされた状態で、ホルダーＨに設けられたポストＰ１、Ｐ２がガイドＧ１、Ｇ２の端面に当接し、ポストＰ３がガイドＧ３の長穴に挿入され、各ポストＰ１、Ｐ２、Ｐ３が対応する各ガイドＧ１、Ｇ２、Ｇ３に沿って移動することにより、ホルダーＨをガイド形状に沿って回動できる状態となる。
【００３２】
また、各ガイドＧ１、Ｇ２、Ｇ３の円弧形状における円弧の中心がホルダーＨに取り付けられる光学報償板１０の略中央になるよう設定することで、ホルダーＨの回動によって光学補償板１０の略中央を中心とした回転を行うことが可能となる。
【００３３】
各ガイドＧ１、Ｇ２、Ｇ３における各ポストＰ１、Ｐ２、Ｐ３が接触する部分は、ホルダーＨの回動を滑らかにするため、なるべく摩擦係数が小さくなるよう表面処理を施しておくことが望ましい。
【００３４】
ホルダーＨは枠状になっており、枠内に光学補償板１０を載置できるようになっている。また、ホルダーＨの表裏には防塵カバーＤＢが枠を囲むように設けられており、液晶表示装置１とともにプリズムブロックへ取り付けた際に光学補償板１０と液晶表示装置１との間にゴミが進入することを防止している。
【００３５】
この防塵カバーＤＢのうちパネルカバーＰＣ側に設けられる部分は、ホルダーＨが可動してもパネルカバーＰＣとの接触が維持されるようになっている。つまり、ホルダーＨを可動範囲内において回動した場合、防塵カバーＤＢとパネルカバーＰＣとの接触は、パネルカバーＰＣの枠部から外れないようになっており、ホルダーＨを回動しても防塵性が損なわれないようになっている。
【００３６】
ホルダーＨには、先に説明したパネルカバーＰＣのガイドＧ１、Ｇ２、Ｇ３に対応したポストＰ１、Ｐ２、Ｐ３が設けられている。ポストＰ１、Ｐ２、Ｐ３はホルダーＨの枠から延出するアームの先端に直角に突出する柱状の部材である。各ポストＰ１、Ｐ２、Ｐ３における対応する各ガイドＧ１、Ｇ２、Ｇ３との当接部分は、ホルダーＨの回動を滑らかにするため、なるべく摩擦係数が小さくなるよう表面処理を施しておくことが望ましい。
【００３７】
このようなホルダーＨをパネルカバーＰＣに重ねて配置すると、上側のポストＰ１、Ｐ２はパネルカバーＰＣのガイドＧ１、Ｇ２の上端面に当接し、下側のポストＰ３はパネルカバーＰＣのガイドＧ３の長穴に挿入される状態となる。
【００３８】
また、ホルダーＨは、パネルカバーＰＣに重ね合わされた状態で、押さえ具Ｋ１、Ｋ２によって摺動可能に保持される。すなわち、ホルダーＨの枠の上側には凸部Ｔ１が設けられ、この凸部Ｔ１を間に挟むように押さえ具Ｋ１をパネルカバーＰＣにネジ止めする。一方、ホルダーＨの枠の下側には凸部Ｔ２（ポストＰ３のアームと兼用）が設けられ、この凸部Ｔ２を間に挟むように押さえ具Ｋ２をパネルカバーＰＣにネジ止めする。これにより、ホルダーＨがパネルカバーＰＣに重ね合わされた状態で回動可能に保持されることになる。
【００３９】
なお、この押さえ具Ｋ１、Ｋ２とパネルカバーＰＣとの間で凸部Ｔ１、Ｔ２を挟み込む際のクリアランスによってホルダーＨの回動の抵抗力を設定することが可能である。
【００４０】
図４は、ホルダーとパネルカバーとを重ね合わせ固定し、液晶表示装置１に取り付けた状態を示す模式斜視図である。このように、ホルダーＨとパネルカバーＰＣとを重ね合わせ、押さえ具Ｋ１、Ｋ２をネジによって固定すると、ホルダーＨはパネルカバーＰＣに摺動可能な状態で取り付けられることになる。
【００４１】
ホルダーＨはパネルカバーＰＣのガイドＧ１、Ｇ２、Ｇ３に沿って回動でき、このホルダーＨの回動によって、ホルダーＨに保持される光学補償板１０の角度を変えることができる。また、ガイドＧ１、Ｇ２、Ｇ３が光学補償板１０の周辺に配置され、各ガイドＧ１、Ｇ２、Ｇ３の円弧形状の中心が光学補償板１０の略中央に設定されることで、ホルダーＨの回動によって光学補償板１０の中央を軸とした回転を行うことができるようになる。
【００４２】
また、ホルダーＨの上側のポストＰ１、Ｐ２はホルダーＨの枠の隅部から延出するアームの先端に取り付けられる構造のため、このアームおよびポストＰ１、Ｐ２を保持することでホルダーＨの角度調整を行うことが可能となる。つまり、このアームおよびポストＰ１、Ｐ２をつまみとして利用すれば、ホルダーＨを容易に回転させることができる。
【００４３】
（光学部品の回転動作）
図５は、光学部品の回転動作を説明する模式図である。先に説明したように、ホルダーＨはパネルカバーＰＣに対して回動可能に取り付けられている。したがって、ホルダーＨの上端部にあるアームおよびポストＰ１、Ｐ２を持って図中左右に移動させることで、光学補償板１０の略中央を中心とした回転動作が可能となる。
【００４４】
図５（ａ）は、ホルダーを左側に移動させた状態である。ホルダーＨの上端隅部にあるアームおよびポストＰ１、Ｐ２を持って左側に移動させると、ホルダーＨが光学補償板１０の略中央を中心として左回転し、ホルダーＨに支持される光学補償板１０も左回転する状態となる。これにより、液晶表示装置１に対する光学補償板１０の角度を左に回転させる調整が可能となる。
【００４５】
一方、図５（ｂ）は、ホルダーを右側に移動させた状態である。ホルダーＨの上端隅部にあるアームおよびポストＰ１、Ｐ２を持って右側に移動させると、ホルダーＨが光学補償板１０の略中央を中心として右回転し、ホルダーＨに支持される光学補償板１０も右回転する状態となる。これにより、液晶表示装置１に対する光学補償板１０の角度を右に回転させる調整が可能となる。
【００４６】
本実施形態の光学部品１００では、光学補償板１０の略中央を中心とした回転が可能なため、光学的に正確な回転調整を行うことが可能となる。また、光軸方向の位置が固定されているため、バックフォーカスのずれは生じないことになる。
【００４７】
このようなホルダーＨの回動機構では、パネルカバーＰＣの形状を利用したガイドによって簡単な構造によって光学補償板１０の光軸中心の回転を行うことが可能となる。また、光学補償板１０を支持したホルダーＨをパネルカバーＰＣに取り付けた状態でホルダーＨの回転を行うことができ、実際の装置に組み付けた状態で調整を行うことが可能となる。なお、ホルダーＨの角度調整を行った後は、上下の押さえ部Ｋ１、Ｋ２と凸部Ｔ１、Ｔ２との間に例えば紫外線照射硬化型接着剤を塗布し、紫外線を照射することによって強固に固定することができる。
【００４８】
なお、上記説明した本実施形態では、パネルカバーＰＣに３つのガイドＧ１、Ｇ２、Ｇ３を設け、ホルダーＨの回動のガイドとする例を説明したが、上下２つのガイドや、４つ以上のガイドを設けるようにしてもよい。また、本実施形態では、光学部品１００を構成する光学素子として光学補償板１０を例に説明したが、本発明はこれに限定されず、他の光学素子（例えば、偏光板や位相差板）であっても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本実施形態に係る表示装置の一例であるリアプロジェクタを説明する模式図である。
【図２】本実施形態に係る表示装置の一例である液晶プロジェクタの例を示す模式図である。
【図３】本実施形態に係る光学部品を説明する模式分解斜視図である。
【図４】ホルダーとパネルカバーとを重ね合わせ固定し、液晶パネルに取り付けた状態を示す模式斜視図である。
【図５】光学部品の回転動作を説明する模式図である。
【符号の説明】
【００５０】
１…液晶表示装置、１０…光学補償板、１００…光学部品、１０１…光源、１０２…レンズ部、１０００…液晶プロジェクタ、１０００Ｕ…光学ユニット、Ｈ…ホルダー、ＰＣ…パネルカバー
【図２】
2009058727.tif 000003
【図４】
2009058727.tif 000004
【図５】
2009058727.tif 000005
【図１】
2009058727.tif 000006
【図３】
2009058727.tif 000007