(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の色光を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された色光を合成するプリズムと、このプリズムから射出された光束を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記光変調装置は、電気光学物質と、この電気光学物質を狭持する一対の基板とを備え、
前記光変調装置を前記プリズムの光入射端面に取り付けるための保持部材は、前記一対の基板のうち、いずれか一方の基板面に沿って延びる板状部材から構成され、
前記プリズムの光入射端面には、互いに対向する端縁にくさび状のスペーサが設けられ、前記光変調装置は、このスペーサを介して前記プリズムの光入射端面に取り付けられ、
前記保持部材は、前記いずれか一方の基板のうち、光射出側の基板に取り付けられ、前記スペーサを案内する傾斜面と、前記スペーサの落下を防止するためのガイドとを備え、
前記傾斜部及びガイドは前記保持部材の一部を切り起こすことにより形成されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
複数の色光を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された色光を合成するプリズムと、このプリズムから射出された光束を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記光変調装置は、電気光学物質と、この電気光学物質を狭持する一対の基板とを備え、
前記光変調装置を前記プリズムの光入射端面に取り付けるための保持部材は、前記一対の基板のうち、いずれか一方の基板面に沿って延びる板状部材から構成され、
前記プリズムの光入射端面には、面外方向に突出する複数の棒状のスペーサが設けられ、前記光変調装置は、この複数のスペーサを介して前記プリズムの光入射端面に取り付けられ、
前記保持部材は、前記いずれか一方の基板のうち、光入射側の基板に取り付けられ、前記光入射側の基板に対応した開口部と、前記スペーサが挿入される複数の挿入孔とを備え、
前記開口部は、前記光変調装置の入射側基板と略同一の大きさに形成され、
前記光変調装置に前記保持部材を装着すると、前記保持部材の表面と、前記入射側基板の基板面とが略面一となることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
複数の色光を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された色光を合成するプリズムと、このプリズムから射出された光束を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、
前記光変調装置は、電気光学物質と、この電気光学物質を狭持する一対の基板とを備え、
前記光変調装置を前記プリズムの光入射端面に取り付けるための保持部材は、前記一対の基板のうち、いずれか一方の基板面に沿って延びる板状部材から構成され、
前記保持部材は、前記プリズムの光入射端面に取り付けられるとともに、該光入射端面よりも大きな板状部材から構成され、前記光入射端面の外側部分に形成される複数の挿入孔とを備え、
前記光変調装置は、この複数の挿入孔に挿入される棒状のスペーサと接合固定されることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記保持部材には、前記一対の基板の端部を覆う被覆部が板状部材の端縁に沿って形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記保持部材は、金属製であり、その表面に金属部材が設けられていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】
請求項１又は請求項３に記載のプロジェクタにおいて、
前記保持部材は、前記光変調装置の画像形成領域に対応した開口部を有する枠形状であることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記一対の基板の少なくとも一方には、光変調により画像を形成する画像形成領域を囲むように、遮光領域が形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記一対の基板の少なくともいずれか一方の基板の外側表面には、帯電防止層が形成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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の色光を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された色光を合成するプリズムと、このプリズムから射出された光束を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光源と、この光源から射出された光束を複数の色光、例えば、赤色光Ｒ、緑色光Ｇ、青色光Ｂの三色光に分離する色分離光学系と、この色分離光学系で分離された複数の色光Ｒ、Ｇ、Ｂを各色光毎に光変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された色光Ｒ、Ｇ、Ｂを合成するプリズムと、このプリズムから射出された光束をスクリーン上に拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタが利用されている。そして、光変調装置としては、例えば、液晶等の電気光学物質と、この電気光学物質を狭持する一対の基板とを備えたものが採用されている。
【０００３】
このようなプロジェクタにおいて、近年、装置の小型化を図る目的でプリズムの光入射端面にスペーサ等を介して光変調装置を接着固定する、いわゆるＰＯＰ（Panel On Prism）構造が採用されている。
このＰＯＰ構造は、例えば、光変調装置をプラスチック製の保持枠に収納し、この保持枠の四隅部分に形成される挿入孔に、棒状の透明スペーサを、紫外線硬化型の接着剤とともに挿入し、プリズムの光入射端面に対して光変調装置の位置を調整して、光変調装置が所定の位置に配置されたら、透明スペーサの基端から紫外線を照射し、光変調装置の固定を行うようになっている。そして、光変調装置が収納されるプラスチック製の保持枠は、光変調装置を光入射側および光射出側から挟み込む一対の枠部材から構成されている。
【０００４】
また、プリズム光入射端面に光変調装置を取り付ける他の方法として、ＰＯＰ構造の場合と同様に、光変調装置を保持枠内に収納し、プリズムおよび光変調装置の間にくさび状の透明部材からなるスペーサを紫外線接着剤とともに挿入し、前記と同様に光変調装置の位置調整を行った後、スペーサに紫外線を照射して光変調装置をプリズムの光入射端面に接着固定する方法がある。
【０００５】
ところで、上述した三板式のプロジェクタでは、持ち運びを容易にするために小型化が促進されており、これに伴って光変調装置の小型化、プリズムの小型化が検討され、上述した棒状のスペーサやくさび状のスペーサを利用して、プリズムの光入射端面に対する光変調装置の取付構造の簡素化を図ることにより、光変調装置およびプリズムを含む光学系の小型化を図っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のプラスチック製の保持枠では、光変調装置を両側から挟み込むような一対の枠部材から構成されているため、保持枠の厚さを薄くしようとしても限界があり、光変調装置およびプリズムを含む光学系の小型化を図ろうとしても限界がある。
【０００７】
本発明の目的は、光変調装置およびプリズムを含む光学系の小型化を図り、装置全体の小型化を促進することのできる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】
前記目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、複数の色光を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された色光を合成するプリズムと、このプリズムから射出された光束を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、前記光変調装置は、電気光学物質と、この電気光学物質を狭持する一対の基板とを備え、前記光変調装置を前記プリズムの光入射端面に取り付けるための保持部材は、前記一対の基板のうち、いずれか一方の基板面に沿って延びる板状部材から構成されていることを特徴とする。
このような本発明によれば、光変調装置を保持する保持部材が光変調装置の基板面に沿って延びる板状部材から構成されているため、プリズムに対する光変調装置の取付構造の厚さ寸法を小さくすることができ、光変調装置およびプリズムを含む光学系の小型化を図り、プロジェクタの小型化を促進することができる。
【０００９】
以上において、保持部材の具体的な構成として以下のようなものが考えられる。
(1)  プリズムの光入射端面の互いに対向する端縁にくさび状のスペーサが設けられ、光変調装置は、このくさび状のスペーサを介してプリズムの光入射端面に取り付けられている場合、保持部材として、光変調装置の光射出側の基板に取り付けられるように構成され、光変調装置から射出された光束を、プリズムの光入射端面に導く開口部と、スペーサを案内する傾斜面とを備えた保持部材が考えられる。このような保持部材によれば、保持部材の傾斜面を利用してくさび状のスペーサの挿入量を調整することにより、プリズムの光入射端面に対する光変調装置の進退位置を微妙に調整することができるので、光変調装置およびプリズムを含む光学系の製造の容易化が図られる。
(2)  プリズムの光入射端面に面外方向に突出する複数の棒状のスペーサが設けられ、光変調装置が、この複数の棒状のスペーサを介してプリズムの光入射端面に取り付けられている場合、保持部材として、光変調装置の光射出側の基板に取り付けられ、光変調装置から射出された光束を、プリズムの光入射端面に導く開口部と、棒状のスペーサが挿入される複数の挿入孔とを備えた保持部材が考えられる。このような保持部材によれば、保持部材を光変調装置に装着すれば、棒状のスペーサのみでプリズムの光入射端面に取り付けることができるため、小型化を促進するために採用された、上述のいわゆるＰＯＰ構造をそのまま採用することができ、プロジェクタの小型化を一層促進することができる。
(3)  プリズムの光入射端面に面外方向に突出する複数の棒状のスペーサが設けられ、光変調装置が、この複数のスペーサを介してプリズムの光入射端面に取り付けられている場合、保持部材として、光変調装置の光入射側の基板に取り付けられ、光変調装置に入射する光束を、電気光学物質に導く開口部とスペーサが挿入される複数の挿入孔とを備えた保持部材が考えられる。すなわち、上記(2)の場合と逆の場合であり、このような保持部材によっても、前記と同様の効果を享受することができる。
この場合、上述した開口部は、光変調装置の入射側基板と略同一の大きさに形成され、光変調装置に保持部材を装着すると、保持部材の表面と、入射側基板の基板面とが略面一となるように構成されているのが好ましい。すなわち、このように板状の保持部材の表面と入射側基板の基板面とが面一に構成されることにより、保持部材表面に冷却空気を流した際に、速やかな冷却空気の流れを確保することができ、光変調装置の冷却効率を向上することができるため、光源、電源回路等の発熱部品を有するプロジェクタの小型化を図る上で一層有利である。
(4)  保持部材として、プリズムの光入射端面に取り付けられるとともに、該光入射端面よりも大きな板状部材から構成され、光変調装置から射出された光束を、プリズムの光入射端面に導く開口部と、光入射端面の外側部分に形成される複数の棒状スペーサ用の挿入孔とを備えた保持部材が考えられ、光変調装置は、この複数の挿入孔に挿入される複数のスペーサと接合固定することにより取り付けられる。このような保持部材によれば、プリズムに取り付けられた保持部材により光変調装置の接合固定を行うことができるため、上述したいわゆるＰＯＰ構造と略同様の取付構造を採用することができ、前記と同様に光変調装置およびプリズムを含む光学系の小型化を図って、プロジェクタの小型化を促進することができる。
【００１０】
また、上述した(1)〜(4)の保持部材のように、保持部材が板状部材から構成されている場合、一対の基板の端部を覆う被覆部が板状部材の端縁に沿って形成されているのが好ましい。尚、被覆部は、板状部材の端縁部分を折り曲げることにより簡単に形成することができる。
このように保持部材が被覆部を備えることにより、光変調装置に導入された光束が乱反射して基板の端面から漏れることを防止することができるため、プロジェクタの光学特性を確保する上で好ましい。
【００１１】
さらに、上述した光変調装置の基板の少なくとも一方には、光変調により画像を形成する画像形成領域を囲むように、遮光領域が形成されているのが好ましい。遮光領域は、クロム（Ｃｒ）の薄膜を蒸着等により基板面上に形成することがでできる。
このように遮光領域が形成されることにより、画像形成領域端部に入射した光束が回折して漏れ光となることを防止することができ、光学特性上一層好ましい。また、このように光変調装置に漏れ光防止の手段が講じられているので、保持部材の構造を簡素化することができる。
【００１２】
また、本発明のプロジェクタは、複数の色光を画像情報に応じて変調する複数の光変調装置と、各光変調装置で変調された色光を合成するプリズムと、このプリズムから射出された光束を拡大投写する投写光学系とを備えたプロジェクタであって、前記光変調装置は、電気光学物質と、この電気光学物質を狭持する一対の基板とを備え、前記プリズムは、直方体上面の隣接する３辺を含む３つの側面が光入射端面とされた略直方体状に構成され、このプリズムの各入射端面には、互いに対向する端縁にくさび状のスペーサが設けられ、前記光変調装置は、このスペーサを介して前記プリズムの光入射端面に取り付けられ、前記光変調装置を前記プリズムの光入射端面に取り付けるための保持部材は、前記プリズムの各光入射端面の端部稜線に沿って延びるレール状部材から構成され、このレール状部材には、前記スペーサを案内する傾斜面が形成されていることを特徴とする。
すなわち、保持部材を板状部材以外のレール状部材から構成しても、前記と同様の作用および効果を享受することができ、プロジェクタの小型化を促進することができる。
【００１３】
また、上述した各発明において、一対の基板の少なくともいずれか一方の基板の外側表面には、帯電防止層が形成されているのが好ましい。
ここで、帯電防止層は、無機質材料から構成されているのが好ましく、具体的には、シリカと導電性微粒子から構成することができる。導電性微粒子としては、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｔｉ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｂ等の金属や、ＨｆＢ2、ＺｒＢ2、ＬａＢ6、ＣｅＢ6、ＹＢ4、ＧｄＢ4、等の硼化物や、ＴｉＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣ、ＴａＣ、ＳｉＣ、ＷＣ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ等の窒化物、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体、カーボン等を採用することができ、これらの中から一種以上を適宜選択すればよい。
また帯電防止層は、抵抗値１０6〜１０9Ω／□であるのが好ましい。抵抗値が１０9Ω／□を超えると、電気抵抗が大きすぎるため、帯電防止層で十分に電気を逃がすことができなくなるからである。
【００１４】
このように光変調装置の一対の基板に帯電防止層を設けることにより、光変調装置の画像形成領域にゴミ・ケバ等が付着することを防止できるため、プロジェクタ使用時のゴミ・ケバ付着による画質劣化を防止することができる。
【００１５】
また、ゴミ・ケバ付着による画質劣化防止のために、従来、基板表面に積層接着されていたガラス板を省略することができるので、プロジェクタの小型化を図るうえで一層好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一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。
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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打ち抜かれた所定形状のアルミニウム板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。
【００２０】
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。
【００２１】
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打ち抜かれた所定形状のアルミニウム板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。
【００２２】
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
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（電子回路基板）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３）、周囲を囲むアルミニウム製のフレーム３４、図示しない電源回路等を備えている。
バラスト３２は、電力を主に光学ユニット４の光源ランプ（後述）に供給するものであり、ランプ駆動回路を備えている。
【００２３】
光学ユニット４は、図５に示すように、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６０、色合成光学系として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。
【００２４】
〔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、光源ランプ４１１およびリフレクタ４１２を含む光源装置４１３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。光源ランプ４１１から射出された光束は、リフレクタ４１２によって集光点に集光するように反射した後、集光点までの途中位置に配置された第１レンズアレイ４１４によって複数の部分光束に分割され、そして、偏光変換素子４１５によって１種類の偏光光に変換され、第２レンズアレイ４１６に入射する。なお、このような偏光変換素子４１５は、例えば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
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６０を構成する３枚の光変調装置となる液晶パネル６１（色光毎に液晶パネル６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂと示す）上にほぼ重畳される。
【００２５】
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、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。
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、例えば、青色光を液晶パネル６１Ｂまで導く機能を有している。
【００２６】
電気光学装置６０は、３枚の光変調装置となる液晶パネル６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂ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、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６１Ｒ、６１Ｇ，６１Ｂ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。
クロスダイクロイックプリズム４５は、３枚の液晶パネル６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂ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。なお、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。
【００２７】
以上説明した各光学系４１〜４５、６０は、図６に示す合成樹脂製のライトガイド４７に収容される。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４１４〜４１６，４２１〜４２３，４３１〜４３４を上方からスライド式に嵌め込む溝部４７２〜４８１が設けられている。ここで、溝部４７３には、一体にユニット化された偏光変換素子４１５および第２レンズアレイ４１６が嵌め込まれる。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。
【００２８】
また、ライトガイド４７の光出射側には、アルミニウム製のヘッド板４９（図６、図７）が配置されており、このヘッド板４９の一端側に液晶パネル６１Ｒ、６１Ｇ，６１Ｂ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。
【００２９】
〔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。
【００３０】
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の駆動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を冷却した後に第１シロッコファン５２に吸引される。また、この第１シロッコファン５２の吸引作用により、吸気口２Ａからの冷却空気の一部は、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。
【００３１】
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６０の下方まで冷却空気を導くダクト部材５６（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５６に導かれて第２シロッコファン５３に対して上方側から鉛直方向下向きに吸引され、外装ケース２の底面に沿って吐き出される。吐き出された冷却空気は、ダクト部材５６で電気光学装置６０の下方に導かれた後、鉛直方向上向きに方向を変えて電気光学装置６０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、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。
【００３２】
第３冷却系統Ｃでは、図５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から第３シロッコファン５５に吸引された冷却空気は、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の溝部４７３に対応して設けられた吸気用開口４７３Ａ（図６）に導かれ、この溝部４７３に配置される前述したユニット（偏光変換素子４１５および第２レンズアレイ４１６からなるユニット）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（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。
【００３３】
〔４．プリズムに対する光変調装置の取付構造〕
上述したプロジェクタ１において、液晶パネル６１は、図９に示すように、板状の保持部材６３に取り付けられて一体化された後、４本の透明なピンスペーサ６５により、クロスダイクロイックプリズム４５の光入射端面４５１に直接接着固定される。
液晶パネル６１は、図１０に示すように電気光学物質となる液晶６１１を狭持する一対の基板６１２、６１３を備え、光源ランプ４１１から射出された光束は、基板６１２に入射するように構成されるとともに、基板６１３には、液晶６１１を駆動するための回路が形成され、基板６１３の端部に接続されるフレキシブルプリントケーブル６１４から液晶駆動用の信号が入力されて、画像変調が行われる。尚、図１０に示すように、液晶パネル６１に導入される光束が透過する領域となる画像形成領域の周縁部分には、遮光領域６１５が形成されている。これは、光入射側基板６１２の画像形成領域端部に入射した光が回折して漏れ光となるのを防止するためのものである。このような遮光領域６１５は、液晶パネル６１の基板６１３上に形成される液晶駆動回路の製造と同様に、クロム（Ｃｒ）蒸着によって形成される。
【００３４】
また、図示を略したが、液晶パネル６１の基板６１２、６１３の外気と接する面には、帯電防止層が形成されている。この帯電防止層は、シリカ（ＳｉＯ2）および導電性微粒子とからなる無機質材料から構成される。導電性微粒子としては、上述したＰｄ、Ｐｔ等の金属、ＨｆＢ2、ＺｒＢ2等の硼化物、ＴｉＣ、ＺｒＣ等の炭化物、ＴｉＮ、ＺｒＮ等の窒化物、Ｓｉ、Ｇｅ等の半導体、カーボン等種々の材質を採用することができ、これらの材料を２種以上混合してもよい。要するに、帯電防止層の表面抵抗値が１０6〜１０9Ω／□となれば、ゴミ・ケバ等の付着を防止できるため、表面抵抗値が上記の範囲となるように、適宜の材料を採用すればよい。この帯電防止層は、シリカおよび導電性微粒子、およびバインダを含む材料を基板６１２、６１３の表面に刷毛、ローラ等で塗布および蒸着することにより形成することができる。
【００３５】
保持部材６３は、金属製の板状部材から構成され、前記光入射側基板６１２に沿って延びる板状部６３１と、この板状部６３１の周縁部分を折り曲げ形成した被覆部６３２とを備えている。
板状部６３１は、その略中央部分に光入射側基板６１２の大きさと略同じ大きさに形成された開口部６３３と、光射出側基板６１３の外側に形成される４つの挿入孔６３４とを備えている。この板状部６３１の水平方向幅寸法は、クロスダイクロイックプリズム４５の光入射端面４５１の水平方向幅寸法と同一とされ、液晶パネル６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂをクロスダイクロイックプリズム４５に保持部材６３を介して取り付けても、互いに干渉しないようになっている。
液晶パネル６１に保持部材６３を装着すると、図１０に示すように、光入射側基板６１２が開口部６３３にはめ込まれ、板状部６３１の表面と、光入射側基板６１２の表面とがほぼ面一となるようになり、上述した第２シロッコファン５３およびダクト部材５６から供給された冷却空気は、板状部６３１に沿って速やかに流れ、光入射側基板６１２を効率的に冷却する。尚、液晶パネル６１への保持部材６３の取り付けは、図１０では図示を略したが、基板６１３の表面と板状部６３１の裏面との間に接着剤や両面テープを介在させることにより行われる。
【００３６】
被覆部６３２は、その折曲寸法が液晶パネル６１の厚さ寸法よりも大きく設定され、保持部材６３を光入射側基板６１２に装着すると、基板６１２、６１３の周縁部分の端面を被覆するようになっている。
また、被覆部６３２の上面部分には、凹部６３２Ａが形成されていて、前記フレキシブルプリントケーブル６１４は、この凹部６３２Ａから引き出されて制御用回路基板（図示略）と接続される。
【００３７】
ピンスペーサ６５は、透明な合成樹脂製の円柱状部材から構成され、図１０では図示を略したが、このピンスペーサ６５を挿入孔６３４に挿入する場合、ピンスペーサ６５の挿入側の先端部分に紫外線硬化型の接着剤を塗布し、ピンスペーサ６５を、接着剤とともに挿入孔６３４に挿入する。そして、液晶パネル６１の位置調整が終了したら、ピンスペーサ６５の基端部分から紫外線を照射することにより、接着剤を硬化させて、液晶パネル６１の位置決め固定を行う。このような位置調整および位置決め固定は、専用の位置調整装置を利用して、まず基準となる液晶パネル６１Ｇの位置調整および位置決め固定を行った後、液晶パネル６１Ｒ、６１Ｂの位置調整および位置決め固定を順次行うことにより行われる。本実施形態のプロジェクタ１が３板式のプロジェクタであり、液晶パネル６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂの相互の位置を正確に調整しないと、画素ずれやフォーカスずれにより投写画像の画質が悪くなるからである。
【００３８】
〔５．実施形態の効果〕
前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)  液晶パネル６１を保持する保持部材６３が液晶パネル６１の基板６１２の基板面に沿って延びる板状部６３１を備えているため、クロスダイクロイックプリズム４５に対する液晶パネル６１の厚さ寸法を小さくすることができ、液晶パネル６１およびクロスダイクロイックプリズム４５を含む光学系の小型化を図り、プロジェクタ１の小型化を促進することができる。
(2)  保持部材６３がピンスペーサ６５を挿入する挿入孔６３４を備えているため、保持部材６３を液晶パネル６１に装着すれば、ピンスペーサ６５のみでクロスダイクロイックプリズム４５の光入射端面４５１に取り付けることができ、構造の簡素化を図り、小型化を一層促進できるうえ、従来の製造設備を変更することもない。
(3)  液晶パネル６１に保持部材６３を装着すると、板状部６３１の表面と光入射側基板６１２の表面とが面一となるように構成されているため、第２シロッコファン５３から供給される電気光学装置６０を冷却する冷却空気が、板状部６３１の表面に沿って速やかに流れ、液晶パネル６１の冷却効率を向上することができる。
(4)  保持部材６３が被覆部６３２を備えているため、液晶パネル６１に導入された光束が基板６１２、６１３内を乱反射して基板６１２、６１３の端面から漏れることを防止することができ、プロジェクタ１の光学特性を確保する上で好ましい。
(5)  液晶パネル６１の画像形成領域を囲むように遮光領域６１５が形成されているため、画像形成領域端部に入射した光束が回折して漏れ光となることを防止することができ、プロジェクタ１の光学特性上一層好ましい。また、このように液晶パネル６１に漏れ光防止の手段が講じられているため、保持部材６３の構造を一層簡素化することができる。
(6)  液晶パネル６１を構成する基板６１２、６１３の外気と接する表面部分に帯電防止層が形成されているため、ゴミ・ケバ等が液晶パネル６１の表面に付着して画質が劣化することを防止することができる。特に、帯電防止層が無機質材料から構成されているため、有機質材料の場合のように、長期使用に伴う黄変劣化等が生じることがなく好ましい。また、このような画質劣化防止のために、従来、基板６１２、６１３表面にガラス板を積層接着して、フォーカスの合わない位置にゴミ・ケバ等を付着させることが行われていたが、本実施形態によれば、このようなガラス板の積層接着を省略することができるため、液晶パネル６１の構造の簡素化により、プロジェクタ１の小型化を一層図りやすい。さらに、保持部材６３が金属製の板状部材から構成されているため、帯電防止層を保持部材６３と接触させることにより、除電効果が得られ、一層ゴミ・ケバ等の付着防止に有利である。また、金属製の利点としては、光遮光により液晶パネル６１に溜まる熱を伝導させ逃がす効果も期待でき、クーリング性を向上することができる。尚、クーリング性を向上するには、保持部材６３の表面にバネ状の金属部材を接触させる構造を追加すればよい。
【００３９】
〔６．第２実施形態の構成および効果〕
次に、本発明の第２実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明したものと同一の部分または材料については、同一符号を付してその説明を省略する。
前記第１実施形態では、保持部材６３は、液晶パネル６１の光入射側基板６１２の側に装着され、開口部６３３は、この光入射側基板６１２の大きさと略同じ大きさに形成されていた。
これに対して、第２実施形態に係る保持部材１６３は、図１１に示すように、液晶パネル６１の光射出側基板６１３に装着され、開口部１６３Ａは、液晶パネル６１の画像形成領域の大きさに応じた寸法とされている点が相違する。
【００４０】
第２実施形態に係る保持部材１６３は、金属製の板状部材から構成され、略中央部分に形成される光束導入用の開口部１６３Ａと、四隅部分に形成されるピンスペーサ６５挿入用の４つの挿入孔１６３Ｂとを備えて構成され、その板状部分が液晶パネル６１の基板６１３の面と当接接合されている。また、保持部材１６３の水平方向端部には、液晶パネル６１とは反対側の方向に板状部材を折り曲げた導風部１６３Ｃが形成され、クロスダイクロイックプリズム４５下方から吹き付けられる冷却空気は、この導風部１６３Ｃに沿って流れ、保持部材１６３および液晶パネル６１を冷却する。この導風部１６３Ｃは、保持部材１６３の補強リブとしても機能している。尚、この保持部材１６３の水平方向幅寸法も、前記第１実施形態の保持部材６３と同様に、クロスダイクロイックプリズム４５の光入射端面４５１の水平方向幅寸法と略同一である。
【００４１】
また、本実施形態の液晶パネル６１は、基板６１２、６１３の端面部分に遮光膜６１６が形成され、この遮光膜６１６は、基板６１２、６１３の外周端面全体に形成されてる。遮光膜６１６の材質としては、光を通さない材料であれば適宜に選択することができ、例えば、油性塗料等を採用することができる。
このような液晶パネル６１への保持部材１６３の装着は、両者の当接面に両面テープや接着剤を介在させることにより行われる。
【００４２】
このような第２実施形態によれば、前記第１実施形態で述べた効果に加えて、以下のような効果がある。
(7)  液晶パネル６１の基板６１２、６１３の外周端面に遮光膜６１６が形成されているため、基板６１２、６１３の端面から漏れ光が生じることを確実に防止することができるので、プロジェクタの光学特性上一層好ましい。
(8)  保持部材１６３に導風部１６３Ｃが形成されているため、冷却空気を基板６１３の表面および保持部材１６３の板状部分に沿って速やかに流すことができ、液晶パネル６１の冷却効率を向上することができる。
(9)  液晶パネル６１への保持部材１６３の装着が、保持部材１６３の板状部分および基板６１３間の面接着とされているため、両者の接合固定が簡単であり、組立作業の簡単化を図ることができる。この接合材料としては、熱伝導率が高い接着剤を活用すると、さらに冷却効果が向上する。
【００４３】
〔７．第３実施形態の構成および効果〕
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前記第２実施形態では、金属製の板状部材からなる保持部材１６３は、液晶パネル６１の光射出側基板６１３に取り付けられていた。
これに対して、第３実施形態に係る保持部材２６３は、図１２に示すように、クロスダイクロイックプリズム４５の光入射端面４５１に取り付けられ、保持部材２６３にピンスペーサ６５を挿入して、液晶パネル６１の光射出側基板６１３とピンスペーサ６５とを接着固定している点が相違する。
【００４４】
すなわち、図１２に示すように、保持部材２６３は、クロスダイクロイックプリズム４５の垂直方向の高さ寸法よりも大きな板状部材から構成され、保持部材２６３の光入射端面４５１からはみ出した領域の四隅部分にピンスペーサ６５を挿入する挿入孔２６３Ｂが形成されている。尚、開口部２６３Ａは前記第２実施形態と同様の寸法に設定されているとともに、保持部材２６３の幅寸法は、光入射端面４５１の水平方向の幅寸法と略同一に設定されている。
このような液晶パネル６１およびクロスダイクロイックプリズム４５を含む光学系を組み立てる場合、保持部材２６３を光入射端面４５１に接着剤または両面テープで固定した後、先端に紫外線硬化型の接着剤を塗布したピンスペーサ６５を挿入孔２６３Ｂに挿入し、液晶パネル６１の基板６１３表面と当接させ、この状態で位置調整を行った後、位置決め固定する。
【００４５】
このような第３実施形態によれば、前記第１実施形態および前記第２実施形態で述べた効果に加えて次のような効果がある。
(10)  ピンスペーサ６５をクロスダイクロイックプリズム４５の光入射端面４５１上で接着固定する必要がないため、クロスダイクロイックプリズム４５の小型化を図ることができるうえ、プリズムのコスト低減を図ることができる。また、いわゆるＰＯＰ構造を製造する製造装置の構造を簡略化することができる。本実施形態では、ピンスペーサ６５を固定する紫外線硬化型接着剤に紫外線を照射する紫外線照射ライトガイド構造が簡略化できる。
【００４６】
〔８．第４実施形態の構成および効果〕
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
前記第１実施形態〜第３実施形態は、液晶パネル６１を保持部材６３、１６３、２６３を介してクロスダイクロイックプリズム４５に取り付けるために、棒状のピンスペーサ６５を採用していた。
これに対して、第４実施形態では、図１３および図１４に示すように、液晶パネル６１を、保持部材３６３を介してクロスダイクロイックプリズム４５に取り付けるために、くさび状のスペーサ１６５を採用している点が相違する。
【００４７】
すなわち、クロスダイクロイックプリズム４５の光入射端面４５１と液晶パネル６１との間には、保持部材３６３と、保持部材３６３の水平方向両端に対向配置される一対のくさび状のスペーサ３６５とが介装されている。
保持部材３６３は、液晶パネル６１の画像形成領域に応じて形成される矩形状の開口部３６３Ａと、この開口部３６３Ａの垂直方向に延びる一対の辺に形成される傾斜部３６３Ｂとを備えている。傾斜部３６３Ｂは、保持部材３６３の略中央部分に形成され、開口部３６３Ａの一部に２本の切り込みを入れ、その部分を折り曲げた切り起こし片として構成され、この傾斜部３６３Ｂの上下端には、スペーサ３６５の落下を防止するためのガイド３６３Ｃがさらに折曲形成されている。
スペーサ３６５は、プリズム４５の光入射端面４５１の互いに対向する端縁に対向配置され、透明な合成樹脂製の三角柱状部材から構成され、液晶パネル６１と保持部材３６３との間へのスペーサ３６５の挿入量を変えることによって、液晶パネル６１の光入射端面４５１に対する進退位置を調整することができる。
【００４８】
このような構造の光学系を組み立てる場合、光入射端面４５１上に保持部材３６３を接着固定した後、液晶パネル６１を当接させながら、保持部材３６３の斜面先端部分に紫外線硬化型接着剤を塗布して、傾斜部３６３Ｂを案内面として、スペーサ３６５を保持部材３６３と液晶パネル６１との間に挿入する。この際、液晶パネル６１の平面位置を調整するとともに、スペーサ３６５の挿入量を調整して、クロスダイクロイックプリズム４５の光入射端面４５１に対する液晶パネル６１の進退位置調整を行って、所定の位置に調整できたら、紫外線を照射して接着剤を固定させて位置決め固定する。
【００４９】
前述のような第４実施形態によれば、前記第１〜第３実施形態で述べた効果に加えて、次のような効果がある。
(11)  ２つのくさび状のスペーサ３６５によって液晶パネル６１の位置決め固定を行うことができるので、部品点数の低減を図ることができるうえ、調整操作の簡単化を図ることができる。
【００５０】
〔９．実施形態の変形〕
本発明は、前述した第１実施形態〜第４実施形態に限定されるものではなく、以下に示すような変形をも含むものである。
前記第４実施形態では、板状部材から構成される保持部材３６３を用い、この保持部材３６３に傾斜部３６３Ｂを形成し、この傾斜部３６３Ｂによりくさび状のスペーサ３６５を案内して、クロスダイクロイックプリズム４５の光入射端面４５１に対する液晶パネル６１の進退位置を調整するようにしていたがこれに限られない。
【００５１】
すなわち、図１５に示すように、直方体状のクロスダイクロイックプリズム４５の光入射端面４５１の水平方向端部稜線に沿って延びるレール状部材からなり、断面の一部を傾斜部４６３Ｂとした保持部材４６３を採用し、液晶パネル６１をくさび状の長尺スペーサ４６５を介して取り付けるようにしてもよい。このような保持部材４６３は、アルミ押出成形等により製造することができるため、長尺のレール状部材をクロスダイクロイックプリズム４５の高さ寸法に応じて切断して保持部材４６３を形成することができ、保持部材の管理上好ましい。また、アルミ押出成形は高精度に押出成形できるため、寸法精度の高い保持部材４６３とすることができる。これと同時に、くさび状のスペーサ４６５の上下寸法も保持部材４６３と略同寸法とすることで、液晶パネル６１との接触面積を増し、冷却性能を向上できる。
【００５２】
また、前記各実施形態では、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、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。
さらに、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。
そして、前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の光変調装置を用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の光変調装置を用いても良い。
【００５３】
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。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上のような本発明によれば、光変調装置を保持する保持部材が光変調装置の基板面に沿って延びる板状部材から構成されているため、プリズムに対する光変調装置の取付構造の厚さ寸法を小さくすることができ、光変調装置およびプリズムを含む光学系の小型化を図り、プロジェクタの小型化を促進することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１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】前記実施形態のプロジェクタを下方から見た全体斜視図である。
【図３】前記実施形態の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】前記実施形態の光変調装置をプリズムに取り付ける構造を表す分解斜視図である。
【図１０】前記実施形態の光変調装置をプリズムに取り付ける構造を表す垂直断面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態の光変調装置をプリズムに取り付ける構造を表す垂直断面図である。
【図１２】本発明の第３実施形態の光変調装置をプリズムに取り付ける構造を表す垂直断面図である。
【図１３】本発明の第４実施形態の光変調装置をプリズムに取り付ける構造を表す分解斜視図である。
【図１４】前記実施形態の光変調装置をプリズムに取り付ける構造を表す図であり（Ａ）が平面図、（Ｂ）が正面図、（Ｃ）が側面図である。
【図１５】前記実施形態の変形となる光変調装置をプリズムに取り付ける構造を表す平面図および側面図である。
【符号の説明】
１  プロジェクタ
４５  プリズム
６１、６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂ  光変調装置
６３、１６３、２６３、３６３、４６３  保持部材
６５  棒状のスペーサ
１６３Ａ、２６３Ａ、３６３Ａ、６３３  開口部
１６３Ｂ、２６３Ｂ、６３４  挿入孔
３６５、４６５  くさび状のスペーサ
３６３Ｂ、４６３Ｂ  傾斜面
６１１  電気光学物質
６１２、６１３  基板
６１５  遮光領域
【図１】
0003758485.tif 000002
【図２】
0003758485.tif 000003
【図３】
0003758485.tif 000004
【図４】
0003758485.tif 000005
【図５】
0003758485.tif 000006
【図６】
0003758485.tif 000007
【図７】
0003758485.tif 000008
【図８】
0003758485.tif 000009
【図９】
0003758485.tif 000010
【図１０】
0003758485.tif 000011
【図１１】
0003758485.tif 000012
【図１２】
0003758485.tif 000013
【図１３】
0003758485.tif 000014
【図１４】
0003758485.tif 000015
【図１５】
0003758485.tif 000016