JP2002162615A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 白色光を３原色に分解して液晶ライトバルブ
により画像を形成し、これらの画像を合成して投射レン
ズにより拡大投影するためのプロジェクタにおいて、各
液晶ライトバルブの取付位置や角度の誤差、光源等の熱
による各部品の影響に基づく画素ずれや色むらの発生を
改善し、小型で鮮明な画像が得られる高性能なプロジェ
クタを提供すること。 【解決手段】 光源１と、光源１から発する光を青・緑
・赤色光に分解する複数のダイクロイックミラー２，３
ａと、青・緑・赤色光の各々の画像形成用液晶ライトバ
ルブ７ａ，７ｂ，７ｃおよび画像合成のためのダイクロ
イックミラー３ｂ，５を備えて光路を形成する光学手段
と、投射レンズ９と、を有するプロジェクタにおいて、
ダイクロイックミラー２，３ａ，３ｂ，５と液晶ライト
バルブ７ａ，７ｂ，７ｃとを箱型のシャーシ８ｂの上面
に固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばビデオテー
プを用い、白色光を３原色に分解して液晶パネル（液晶
ライトバルブ）により画像を形成し、この画像を合成し
て投射レンズにより拡大投映するプロジェクタに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から用いられている上記のプロジェ
クタは、特開昭６３−２４７７２０号公報にみられるよ
うに白色光をダイクロイックミラーにより３原色に分解
し、液晶ライトバルブにより色ごとの画像を形成し、つ
いで画像合成用ミラーにより画像を合成して投射レンズ
により拡大投影するようになされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のプロジェクタ
は、青、緑、赤色光の画像を形成する液晶ライトバルブ
の相互間の相対する画素位置の位置合わせができず、ま
た投射レンズに至る光路内に配置された反射ミラーの取
付角度のバラツキによる光軸の振れ、さらに光軸に対す
る液晶ライトバルブの取付角度のバラツキによる３原色
光を合成したときの画像のずれが生じる。そして投射レ
ンズに対する青、緑、赤色光用の各々の液晶ライドバル
ブの位置ずれはピントのずれを生じ、投影される画像品
質の低下を招くという問題点があった。

【０００４】これらの問題点を改善するには、各色光用
の液晶ライトバルブの取付位置や取付角度を調整しなけ
ればならないが、従来では偏心ピンや調整ネジを用いて
移動させる手段を付設するものであった。しかし偏心ピ
ンで液晶ライトバルブの位置を変えるものでは、偏心ピ
ンの回転方向と液晶ライトバルブの移動方向とが一義的
に決らず、目的とする方向への移動調整が極めて難かし
いうえ、偏心ピンの加工が容易でなく、また偏心ピンを
固定するためにＥリングやナット等が必要となり、部品
点数が増え、組立にも時間を要し、コストアップとなっ
ている。

【０００５】一方、従来の各色光用液晶ライトバルブ
は、各色光用として別々に設計製作されており、特に比
視感度の高い緑の画像を形成する液晶ライトバルブの仕
様が厳しく、比視感度の低い青の画像を形成する液晶ラ
イトバルブの仕様は比較的緩い。そのため青色用として
は十分に使用に耐え得る品物であっても緑色用としては
使用し得ず、不良品として取扱わなければならないこと
になり、液晶ライトバルブの製造上の歩留まりが悪く、
コストアップを招いていた。

【０００６】また従来のプロジェクタでは、その冷却手
段として１個の吸気ファンと１個の排気ファンとの計２
個のファンを備え、これらファンにより内部の冷却が図
られているが、効率的な流路解析がなされていないなど
により光源（メタルハライドランプ）の球面部、ＵＶ・
ＩＲフィルタ、偏光板、液晶パネル、排気口電気部品、
電気素子等の十分な冷却が行なわれず、これらの構成部
品の温度が限界値に近い状態におかれていた。一方、市
場においては一層明るいプロジェクタの要求や低騒音の
プロジェクタの要求が多いが、従来の冷却手段ではこれ
ら要求を満すことができなかった。前記各構成部品の冷
却が十分に行なわれないと、画質の低下、寿命の短縮等
をきたす。さりとてプロジェクタ自体が大型化したり重
量の増大があってはならないが、従来の技術ではこれら
を満足させてはいない。特に光源の冷却が不十分であっ
た。

【０００７】本発明は、プロジェクタの鮮明な画像表示
を可能とし、より小型で調整が容易な信頼性の高いプロ
ジェクタを提供することを目的とするものである。また
本発明は関連する構成部材の配置を工夫し、冷却効率を
高め、それでいて小型でかつ薄型に構成することがで
き、操作性、耐久性、メンテナンス性に優れたプロジェ
クタを提供することにある。さらに投射用光源により投
射される投影画像に照度むら、色むらや画素ずれ等の画
質低下をきたすことがなく、併せて光源の長寿命化を図
ることができる照明装置を有するプロジェクタを提供す
るにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明第１の
プロジェクタは、光源と、前記光源から発する光を青・
緑・赤色光に分解する複数の色分離手段と、前記青・緑
・赤色光の各々の画像形成用液晶ライトバルブおよび画
像合成のための画像合成手段を備えて光路を形成する光
学手段と、投射レンズと、を有するプロジェクタにおい
て、前記色分離手段と前記液晶ライトバルブと前記画像
合成手段とは、固定部材によって、箱型のシャーシの上
面に固定されていることを特徴とする。

【０００９】また、本発明第２のプロジェクタは、光源
と、前記光源から発する光を青・緑・赤色光に分解する
複数の色分離光学素子と、前記色分離光学素子によって
分離された前記青・緑・赤色光の各々を変調する液晶パ
ネルと、前記液晶パネルによって変調された前記青・緑
・赤色光を合成する合成光学系と、前記合成光学系から
の合成された変調光を受ける投射レンズと、を備えたプ
ロジェクタにおいて、第１の壁と、前記第１の壁に対し
て直角に設けられた少なくとも１つの第２の壁と、を備
えたシャーシと、前記シャーシの前記第２の壁に取り付
けられた外装ケースと、を有し、前記色分離光学系、前
記液晶パネル、前記合成光学系は、前記第１の壁に対し
て動かないように固定されてなることを特徴とする。

【００１０】本発明第２のプロジェクタでは、複数の前
記第２の壁を有することが好ましい。このとき、前記シ
ャーシは、前記第１の壁と複数の前記第２の壁とによっ
て箱型に構成されてなることが好ましい。

【００１１】また、本発明第２のプロジェクタにおい
て、少なくとも１つの前記第２の壁は、前記第１の壁と
ほぼ平行な突出部を有し、前記突出部には孔が設けられ
ていることが好ましい。このとき、前記シャーシは、前
記孔を介して前記外装ケースに取り付けられてなること
が好ましい。さらに、前記シャーシは、ねじによって、
前記孔を介して前記外装ケースに取り付けられてなるこ
とが好ましい。

【００１２】また、本発明第２のプロジェクタにおい
て、前記複数の色分離光学素子は、２つのダイクロイッ
クミラーであることが好ましい。

【００１３】さらに、本発明第２のプロジェクタにおい
て、前記合成光学系は、２つのダイクロイック面を備え
ることが好ましい。

【００１４】さらにまた、本発明第２のプロジェクタに
おいて、前記合成光学系は、２つのダイクロイック膜を
備えることが好ましい。

【００１５】本発明は、以上のような構成により、各色
光の画像のずれやピントのずれをなくし、投影画像の品
質を向上させることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明をより詳細に説明するた
め、添付図面を参照して説明する。

【００１７】第１図は本発明の実施例における光学系の
概略平面図であり、１は光源、２は青色光を反射し、他
の光を透過させるブルーダイクロイックミラー（以下Ｂ
・Ｄ・Ｍという）、３ａ、３ｂは赤色光を反射し、他の
光を透過させるレッドダイクロイックミラー（以下Ｒ・
Ｄ・Ｍという）、４ａ、４ｂは反射ミラー、５は緑色光
を透過し、他の光を反射し、かつ、赤・緑・青色光を合
成するダイクロイックミラー（以下合成ミラーとい
う）、６ａ、６ｂ、６ｃは集光レンズ、７ａは青色光の
画像を形成するための液晶ライトバルブ、同様に７ｂは
赤色光、７ｃは緑色光の画像形成用の液晶ライトバル
ブ、８は上記部材等を保持固定する筐体、９は投射レン
ズである。前記２、３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ、５、６
ａ、６ｂ、６ｃ、７ａ、７ｂ、７ｃ等は筐体８に固定保
持されて光学手段を構成している。

【００１８】前記光学手段の光の進行について説明する
と、前記光源１から白色光１ｗを発し、該光１ｗは前記
Ｂ・Ｄ・Ｍ２によって青色の波長区間の光１ｂのみを反
射し、他の波長光（黄色光）１Ｙを透過させる。該光１
Ｙは前記Ｒ・Ｄ・Ｍ３ａによって赤色の波長区間の光１
Ｒのみを反射し、残りの緑色光１Ｇを透過させる。該光
１Ｇは前記集光レンズ６ｃによって集光され、前記液晶
ライトバルブ７ｃに画像形成された光１ｇは前記反射ミ
ラー４ｂに反射されて、前記合成ミラー５を透過して前
記レンズ９によりスクリーンに投射される。また、前記
青色光１Ｂは前記反射ミラー４ａに反射され、前記集光
レンズ６ａを経て前記液晶ライトバルブ７ａによって画
像形成された光１ｂになり、前記Ｒ・Ｄ・Ｍ３ｂを透過
して前記合成ミラー５に至る。同様に、前記赤色光１Ｒ
は集光レンズ６ｂを経て前記液晶ライトバルブ７ｂによ
って画像形成された光１ｒになり、前記Ｒ・Ｄ・Ｍ３ｂ
によって反射されて前記合成ミラー５に至る。前記合成
ミラー５は前記光１ｂおよび１ｒを反射すると共に、前
記１ｇ・１ｂ・１ｒの三色光を合成して画像表示可能な
光として前記投影レンズ９によってスクリーンに投射さ
れる。

【００１９】なお、前記光学手段の中央部分に位置する
液晶ライトバルブ７ｂを赤色光とし、また、前記７ａを
緑色光、前記７ｃを青色光用の液晶ライトバルブとする
方法もある。これは光路中に介在するダイクロイックミ
ラーが光軸に対して傾きを有するため、光路長が異なり
非点収差を起こすことによるボケを比視感度の高い緑色
光は避けるのに有効である。

【００２０】さて、ここで鮮明な画像表示を行うために
は、前記光１ｇ・１ｂ・１ｒ間の相互の位置がずれない
ように合成される必要がある。したがって、前記液晶ラ
イトバルブ７ａ・７ｂ・７ｃ相互の画素位置を正確に合
わせる必要がある。さらに、前記投射レンズ９のバック
フォーカス位置に各々を合わせ込む必要がある。そこ
で、液晶ライトバルブ７ａの固定および調整機構の一例
を第４図に斜視図で示している。まず第４図に示すよう
に、前記液晶ライトバルブ７ａは回路基板１０に実装さ
れ、この基板１０は固定板１１に設けられたＺ曲げ部１
１ａ（４箇所）にネジ１３によってネジ止めされる。前
記固定板１１は長穴１１ｂと固定板１２に設けられたダ
ボ１２ａによって一方の位置決めが行なわれ、他方は前
記固定板１２に設けられた折り曲げ部１２ｂに軸受され
たネジ１４が前記固定板１１の折り曲げ部１１ｃにネジ
係合して横方向に摺動可能なように支持される。前記固
定板１１と固定板１２との固定はネジ１５（２本）によ
りバネ座金１６を介して固定される。前記固定板１２は
中央に開孔部１２ｃを有し、この開孔部１２ｃの中心に
対して同心円上に円形部分を有する穴１２ｄ（３箇所）
を設け、該穴１２ｄに固定板１９を設けられたダボ１９
ａ（３箇所）に位置決め案内される。さらに、前記固定
板１２に設けられた長穴１２ｅに係合して座金１８によ
って回転可能なようにかしめて取付けられた偏心ピン１
７は前記固定板１９に設けられた穴１９ｂに軸受され、
前記偏心ピン１７を回転した偏心量によって前記固定板
１２を回転調整可能としている。また、前記固定板１９
に設けられたダボ１９ｃ（裏面）に係合する座金２０は
バネ座金２１を介して前記固定板１９に設けられた変形
穴１９ｄを貫通するネジ２２により前記固定板１２に設
けられたネジ穴１２ｆにネジ止めすることによって前記
固定板１２と固定板１９との固定を可能としている。次
に、前記固定板１９の中央に設けられた開孔部１９ｅの
下辺部のノッチ１９ｆは固定板２３に設けられたダボ２
３ａに係合して一方向の位置決め案内をし、他方は前記
固定板１９の折り曲げ部１９ｇに軸受されたネジ２４が
前記固定板２３の上側の折り曲げ部２３ｂに設けたネジ
穴２３ｃにネジ係合することによって位置決め案内さ
れ、縦方向の位置調整を可能としている。前記固定板１
９の固定は前記固定板２３に設けられた長穴２３ｄ（２
箇所）を貫通するネジ２５がバネ座金２６を介して前記
固定板１９のネジ穴１９ｉにネジ止めすることによって
可能としている。

【００２１】以上の構造によって前記液晶ライトバルブ
７ａの画素を水平・垂直・回転方向に移動して、前記液
晶ライトバルブ７ｂの画素に合わせる調整を可能として
いる。そして、全体の固定をより確実とするために、前
記固定板１１に設けられた長穴１１ｄ（２箇所）、前記
固定板１２に設けられた長穴１２ｇ（２箇所）、前記固
定板１９に設けられた長穴１９ｈ（２箇所）等を貫通す
るネジ２７（２本）がバネ座金２８（２箇所）を介して
前記固定板２３に設けられたネジ穴２３ｅ（２箇所）に
ネジ止めしている。前記ネジ２７の締め付けはトルク管
理を行なうことにより、前記バネ座金２８の弾性力を利
用して前記固定板１１、固定板１２、固定板１９を前記
固定板２３に挿圧固定している。これによって、前記各
固定板１１、１２、１９、２３それぞれを摩擦力によっ
て仮固定させることができるので、調整作業時の相互の
位置ずれの防止を可能としている。そして、前記ネジ２
７は調整機構を組み込んだ後締め付け難い場所に位置す
るため（図２を参照）、本締めを省ける効果も有してい
る。また、前記バネ座金１６、２１、２６も同様に前述
の位置調整を行なうために、ネジ類を締めた際、バネ圧
で機構のずれの防止を図っている。

【００２２】上記の調整機構は、前記固定板１１・固定
板１２・固定板１９・固定板２３の外形形状（左右方
向）を中心寸法で同じに設定してあるため、組立時にそ
れぞれの外形を目安にしてほぼ一致するように組立を行
なうことによって、狙い中心に対して大幅なずれの無い
位置精度の保証を可能としている。また、前記固定板１
１、１２、１９および２３の各接合面間には多少の隙間
があくように構成する手段を講じることによって部品自
体の反り・歪み等を吸収して液晶ライトバルブへの悪影
響を防いでいる。

【００２３】次に、筐体８との固定および位置調整機構
について詳述する。上述したように構成された調整機構
を組立てた概略の部分組立断面を第２図に示し、この第
２図部分の概略の部分組立平面図を第３図に示してい
る。まず第１図、第２図および第４図に示すように、前
記固定板２３の上側の折り曲げ部２３ｂに上固定補助板
２９をこの折り曲げ部２３ｂに設けられたダボ２３ｆを
回転可能なように軸受案内とし、さらに、前記折り曲げ
部２３ｂに回転可能なトルクを有するようにかしめて固
定された偏心ピン３０に係合するように組込み、ネジ３
１（２本）で仮固定する。前記上固定補助板２９はこれ
に設けられたネジ穴２９ａ（２箇所）にネジ３２によっ
て上筐体８ａに仮固定される。前記上固定補助板２９に
設けたダボ２９ｃは前記上筐体板８ａに設けられた長穴
（図中省略）に係合し、かつ、前記上筐体板８ａに設け
られた折り曲げ部８ｃに軸受されるネジ３３が上記上固
定補助板２９に設けられた折り曲げ部にネジ係合するこ
とによって、フォーカス方向の調整を可能としている。
なお、前記偏心ピン３０は前記上筐体板８ａに設けられ
た開孔部（図中省略）から操作可能としてあり、前記液
晶ライトバルブ７ａの光軸に対する直角方向の角度ずれ
量を調整可能としている。上記二つの調整が完了した段
階で、前記ネジ３１および３２を本締めして調整機構の
上方向を固定する。

【００２４】次に前記調整機構の下方向の調整および固
定について第２図、第４図および第５図（第４図矢印方
向から見た斜視図）によって説明すると、シャーシ８ｂ
には、ダボ８ｄ（２本）と、偏心ピン３５が回転可能な
トルクを有するようにかしめにより固定されている。前
記ダボ８ｄおよび偏心ピン３５により下固定補助板３４
が位置決めされる。この補助板３４に設けられたダボ３
４ａに案内されて前記固定板２３に設けられた折り曲げ
部分２３ｇが載置され、ネジ３６（２本）によって前記
下固定補助板３４と折り曲げ部分２３ｇが仮固定され、
さらにネジ３７（２本）によって前記下固定補助板３４
が前記シャーシ８ｂに仮固定される。前記偏心ピン３５
の偏心量によって下方向のフォーカス調整を行なって、
前記ネジ３７（２本）を本締めする。なお、前記ネジ３
６は上方向の光軸に対する平面方向の角度調整作業が終
了した時点で、前記ネジ３１と同時点で本締めする。前
記ダボ２３ｆと３４ａは平面位置は基準寸法上は勿論一
致させてある。この際、前記ネジ３６および３７を締め
付け、また、前記偏心ピン３５を回転できるようなドラ
イバー逃げ穴が前記固定板２３の折り曲げ部２３ｂおよ
び上固定補助板２９に設けている（後述）。

【００２５】次に、水平方向の画素調整は、第３図に示
すように前記筐体８の側面に設けられた開孔部分に前記
ネジ１４を配置することで前記筐体の側面方向からのド
ライバー調整作業を可能としている。以上詳述した通
り、上下左右および回転方向の画素ずれに対する調整は
調整機構内部で行ない、フォーカス方向（上下方向含
む）と光軸に対する平面角度のずれは調整機構と筐体と
の固定部分で行なっている。

【００２６】液晶ライトバルブ７ｃ側は上記した液晶ラ
イトバルブ７ａと対象形状に配置すればよい。

【００２７】次に前記筐体８の中央部分に位置する前記
液晶ライトバルブ７ｂの支持固定構造について説明す
る。前記投射レンズ９のバックフォーカスの焦点深度内
に、前記液晶ライトバルブ７ｂが配置できればスクリー
ンに写し出される画素のボケは人間の視覚上問題はな
い。しかし、前記液晶ライトバルブ７ｂのマウント構造
と本実施例のように筐体８を板金材等で構成する場合、
構造要素の有する公差と加工公差を総合すると前記許容
焦点深度の域を逸脱してしまう場合が考えられる。した
がって、フォーカス方向の調整構造を必要とする。その
構成例を第６図によって詳述する。上方向の調整構造は
第６図に示すように、前記液晶ライトバルブ７ｂは回路
基板４１に実装され、この基板４１は固定板４２に設け
られた凸部（４ケ所）４２ａにネジ４０（４本）によっ
て固定される。前記シャーシ８ｂに設けられたダボ８ｅ
（２本）と回転可能なトルクを有するようにかしめられ
た偏心ピン４３によって下固定補助板４４が位置決め案
内され、ネジ４９（２本）によって仮固定される。前記
下固定補助板４４に設けられたダボ４４ａに、前記固定
板４２に設けられた折り曲げ部４２ｂの中央に明けられ
た穴４２ｃを回転可能なように係合させ、ネジ４５（２
本）によって前記固定板４２と下固定補助板４４を仮固
定する。前記固定板４２の上方向設けられた折り曲げ部
４２ｄの中央部分のダボ４２ｅを軸受とし、かつ、穴４
２ｆに回転トルクを有し、回転可能にかしめられた偏心
ピン４６に位置決め案内された上固定補助板４７をネジ
５０によって仮固定する。前記上固定補助板４７に設け
られたダボ４７ａ（２本）と、回転可能にかしめられた
偏心ピン４８は前記上筐体板８ａに設けられた長穴８ｆ
（２本）と８ｇに位置決め案内され、ネジ５１（３本）
によって前記上筐体板８ａに前記上固定補助板４７が仮
固定される。勿論、前記上筐体板８ａには、その下方に
取り付くネジ類の着脱が可能なように、ドライバー逃げ
穴（第７図）を設けてある。フォーカス調整作業におい
て、上方向の調整は、前記偏心ピン４８の偏心量によっ
て行ない、また、下方向の調整は前記偏心ピン４３によ
って同様に行なう。さらに光軸に対する平面方向の角度
ずれ調整は前記偏心ピン４６によって同様に行なう。上
記調整が終了した後、ネジ４９、４５、５０，５１をそ
れぞれ本締めして調整構造を確実に固定させることによ
ってすべての調整を可能としている。なお、前記液晶ラ
イトバルブ７ｂのマウント構造を簡略化し、また、加工
精度を高めることによって投射レンズ９のバックフォー
カスの許容焦点深度の範囲にばらつき量を抑えることが
可能となれば、勿論調整構造は省ける。

【００２８】以上述べたように光軸に対する平面方向の
角度ずれの調整は、前記筐体板８ａ方向に統一すること
によって調整作業を容易にするとともに簡略構造として
いる。また、前記固定板２３および前記固定板４２の左
右方向の端面部分に９０度の曲げ部分（図中省略）を設
けることにより、固定板自体の補強と平面精度の向上以
外に、迷光の遮断にも有効となっている。さらに、前記
筐体板８ａと８ｂの間に固定される前記固定板２３およ
び固定板４２は、それぞれに設けた折り曲げ部分２３ｂ
・２３ｇ・４２ｂ、４２ｄをネジ固定する際に、曲げ角
度の誤差分は曲げモーメントが発生して各々の本体側に
掛る。これにより液晶ライトバルブ７ａおよび７ｂに掛
る悪影響と、調整機構の位置ずれへの悪影響を抑えるた
めに、それぞれの折り曲げの根元部分に開孔部を設け
て、曲げ幅量を少なくしている。

【００２９】なかんずく、前記筐体板８ａ・８ｂおよび
固定板１１、１２、１９、２３、４２、さらに、上固定
補助板２９、４７、下固定補助板３４、４４等を、例え
ば鉄素材等の同一材質とすることによって線膨張係数を
一定とすることにより温度差による伸縮を一様とさせた
調整機構としている。

【００３０】なお、前記筐体８のミラー類および液晶ラ
イトバルブ固定機構等の位置決め穴やダボの位置精度を
約１０ミクロン以下とし、液晶ライトバルブ類を直接固
定板２３に固定するような簡略化構造とし、さらに、投
射レンズ９のバックフォーカスの許容焦点深度量を約２
００ミクロン以下に抑えることが可能となり、しかも液
晶ライトバルブサイズが約３インチで画素数が約１０万
前後の画素程度のものならフォーカス方向の無調整化は
十分実現可能となり、しかも水平・垂直方向の画素ずれ
量も約１／２〜２／３以下とすれば画素合わせの無調整
化も可能となる。

【００３１】以上詳述したように上記構成によれば、筐
体中央部の液晶ライトバルブの画素を基準とし、点対象
位置に配置した他の液晶ライトバルブの画素を調整する
機構配置にすることにより筐体中央部の液晶ライトバル
ブ固定構造をより小型で簡素にすることが可能となり、
光路長の短い光学系が設計可能となる。これにより、光
学系の小型化、延いては製品の小型化に寄与することが
できる。

【００３２】また、筐体中央部の液晶ライトバルブの位
置調整は上面方向のみの作業とし、構造的に側面方向か
らのドライバー等による調整が不可能な点をカバーで
き、そして、点対象位置に配置した液晶ライトバルブを
上面および側面方向からの調整作業とすることによって
作業工数の低減を可能とする。さらに、上記側面方向か
らの調整作業を簡易調整治具を利用することによって、
光学装置を実機上に組み込んだ最終品質状態で行なえる
ため、調整品質を高めている。

【００３３】前記点対象位置に配置する液晶ライトバル
ブの固定・調整機構の部品形状は対象形状とすることが
でき、設計工数・加工工数の低減を可能とする。

【００３４】また、上記の調整構造の組立は、構成部品
各々の外形を目安として組立ることにより、ほぼ設計値
近傍の精度に組み込むことができ、調整作業の目安がで
き、かつ作業量を軽減することができ、そして小型化の
達成により、コストパーフォマンスの高い投射レンズ・
ミラー類はもとより、製品本体の小型化による関係部品
の小型化に加え、コスト低減を可能とする。

【００３５】前述の液晶ライトバルブおよび偏光板（図
中省略）は強い光が当るため高温となる。これ等の性能
を維持させるためには強制的なクーリングを必要とす
る。そこで、前記筐体８ｂの下方（第１図参照）に外気
を吸入するファン６０を配置し、前記液晶ライトバルブ
および偏光板をほぼ均一に冷却させるためには、前記フ
ァン６０の中心部は前記筐体中央部の液晶ライトバルブ
７ｂ付近に配置せざるを得ないが、ファンの中心部はモ
ータがあるために送風能力が低い。そのために、整流板
等を用いて送風量を調整している。ところが、本発明の
ように、前記筐体中央部の液晶ライトバルブ７ｂの固定
構造を簡素化することによって流体抵抗を減少させ、際
立った整流手段を講じなくても冷却効率を高めることに
寄与している。

【００３６】光学系装置を構成する部材を同一材質とす
ることにより、温度差による伸縮を一様とすることによ
って、調整機構に位置ずれを発生することを抑えること
ができる。すなわち液晶ライトバルブ間の画素ずれを抑
えて画質の保証を高めることができる。したがって、よ
り高精細化を可能とする。

【００３７】実施例の後段で説明したように、投射レン
ズ９に入光する光で赤色光と緑色光を合成ミラーで反射
させるようにすると、前記赤色光の液晶ライトバルブ７
ｂと緑色光の液晶ライトバルブ７ａとの画素合わせの調
整精度が比較的少ない調整工数で高められる。何故なら
ば、投射レンズ側から光路を逆に追っていくと、前記赤
色光と緑色光は合成ミラー５の同一面に反射されるた
め、前記合成ミラー５の位置ずれによる光軸のずれ量は
同じとなる。したがって前記赤色光と緑色光のずれは前
記Ｒ・Ｄ・Ｍ３ｂの位置ずれにより発生するずれ量と、
前記液晶ライトバルブ７ａ、７ｂ間の相互位置のずれ量
分となり、ばらつき量が少なく、しかも安定しやすいた
めわずかな調整で済む。一方、青色光については、前記
合成ミラー５の位置ずれによる光軸のずれ量に加えて、
前記反射ミラー４ｂの位置ずれによる光軸のずれが加算
され、さらに、前記液晶ライトバルブ７ｂと７ｃ間の相
互位置のずれ量も加えられたずれ量が生じる。したがっ
て、ずれ量の大きな分だけ調整量が増える。たゞし、青
色光の比視感度が低いため、若干の調整誤差が残っても
画質品質に影響を与えない利点も活用できる。

【００３８】液晶ライトバルブサイズと画素数、ならび
に投射レンズの許容焦点深度の適切な設定に加えて、部
品加工の精度アップと、液晶ライトバルブの固定機構の
簡素化等を組み合わせることによって、筐体中央部の液
晶ライトバルブ位置のフォーカス方向の無調整化、もし
くは、光軸に対して直角となる調整のみを行なうことが
可能となり、機構の簡素化が更に一段と改良される。さ
らに、画素合わせ調整についても無調整化が可能とな
る。したがって無調整化による工数低減および部品数削
減等を含めたコスト低減が可能となり、高価格商品をよ
り安く提供することに寄与する。

【００３９】第７図乃至第９図はドライバーによる調整
操作機構の具体例を示すもので、前記の液晶ライトバル
ブが実装されるライトバルブの取付面とライトバルブと
の間での調整に関する場合を示している。

【００４０】第７図にその一実施例を示すように、液晶
ライトバルブはライトバルブ基板５０に実装されてお
り、ライトバルブ基板５０はライトバルブ固定板５１に
ネジ止めされている。ライトバルブ固定板５１はダボ５
１ａが下調整板５２に、ダボ５１ｂが上調整板５３にそ
れぞれ回転自在に案内されている。ライトバルブ固定板
５１は下調整板５２にネジ固定されている。下調整板５
２は長穴５２ａと下ライトガイド５４のダボ５４ａによ
り摺動自在になっている。下調整板５２は下ライトガイ
ド５４にネジ固定されている。上調整板５３は長穴５３
ａと上ライトガイド５５のダボ５５ａにより摺動自在に
なっている。上調整板５３は上ライトガイド５５にネジ
固定されている。下ライトガイド５４と上ライトガイド
５５は支柱５６をはさんで一定の間隔を保ってネジ固定
されている。

【００４１】上調整板５３には切欠き５３ｂが設けられ
ており、この切欠き５３ｂに対向する上ライトカイド５
５にも同様の形状を有する穴５５ｂがある。この切欠き
５３ｂと穴５５ｂとが形成する空間は上調整板５３が摺
動可能な範囲ではどの位置にあってもマイナスドライバ
ーＤの先端が差し入れられる形状を保つことになる。第
８図に切欠きと穴の形状の詳細を示している。上調整板
５３と上ライトガイド５５を固定しているネジをゆる
め、切欠き５３ｂと穴５５ｂとの間にドライバーの先端
を差し入れ回転すると、上調整板５３は長穴５３ａとダ
ボ５５ａに案内され摺動する。したがって上調整板５３
に回転自在に案内されているライトバルブ固定板５１の
上部は投射レンズ５７に対して近づいたり遠のいたりす
ることになる。この時のライトバルブ固定板５１の移動
する方向とドライバーＤの回転方向は一儀的に決まる。

【００４２】同様に、下ライトガイド５４と下調整板５
２を固定しているネジをゆるめ、切欠き５２ｂと穴５４
ｂとの間にドライバーの先端を差し入れ回転すると下調
整板５２は長穴５２ａとダボ５４ａに案内され摺動す
る。したがって下調整板５２に回転自在に案内されてい
るライトバルブ固定板５１の下部は投射レンズ５７に対
して近づいたり遠のいたりすることになる。

【００４３】ライトバルブ固定板５１には切欠き５１ｃ
が設けられており、この切欠き５１ｃに対向する下調整
板５２にも同様の形状を有する穴５２ｃがある。ライト
バルブ固定板５１と下調整板５２を固定しているネジを
ゆるめ、切欠き５１ｃと穴５２ｃとの間にドライバの先
端を差し入れ回転すると、ライトバルブ固定板５１はダ
ボ５１ａとダボ５１ｂを通る線を中心に回転する。この
時もドライバーの回転方向とライトバルブ固定板５１の
回転方向は一儀的に決まる。

【００４４】上記の構造では、上調整板５３を固定して
いるネジと、ライトバルブ固定板５１を固定しているネ
ジをはずすだけで調整機構がライトガイドから取りはず
せるようになっており、組立工程やアフターサービスに
おける作業性が非常に良い。

【００４５】上記の切欠きと穴との組合せを３板式のプ
ロジェクタのアライメント調整機構に応用した例を第９
図に示す。３板式液晶投射装置においてはＲ・Ｇ・Ｂ３
枚の液晶パネルの見切位置を一致させるために、最低で
も２枚の液晶パネルの見切位置を水平・回転、垂直のそ
れぞれの方向について調整する必要がある。第９図の例
では水平調整板５８に切欠きを複数設けることにより調
整範囲を大きくとれるようにしてある。回転調整板５９
には切欠きと同様な形状を含む穴形状を設けることで必
ずしも部品の周囲に切欠きを設けずとも部品のどこにで
も調整部分を設けることができ、設計の自由度を高めて
いる。第９図において６０は垂直調整板である。

【００４６】したがって上記構成を採用すれば、最少の
部品構成でライトバルブの位置を調整することができる
構造とすることができる。また切欠と穴の間にドライバ
ーの先端がはまるため作業中にドライバーが逃げること
がなく、かつドライバーの回転方向に対してライトバル
ブの移動方向が一儀的に決まるため調整が容易になる。

【００４７】上記の調整操作機構を前記液晶ライトバル
ブ７ａ、７ｂ、７ｃの相互画素合わせに応用することで
機構の簡略化を可能としている。

【００４８】上述してきたようにプロジェクタは、白色
光源の光をダイクロイックミラーによって赤、緑、青の
３色に分離し、それらの光を液晶パネルに当て、その
後、再びダイクロイックミラーによって合成した光を投
射レンズによってスクリーンに投映するという仕組みに
なっているため、ダイクロイックミラー（Ｂ・Ｄ・
Ｍ）、反射ミラー４ａ、４ｂの位置、角度の精度が悪い
と、各色の光軸がずれて、画面内部で色づき（以下色む
らという）が発生したり、パネルの投影像がずれる現象
（以下画素ずれという）が発生する。

【００４９】本実施例では、ダイクロイックミラー、反
射ミラー等を搭載してあるシャーシ８ｂを板金により構
成してあり、これにより製造コストが安いうえ、金型の
精度が極めて高く、部品取付穴の位置、角度の精度を高
く維持しながら量産することができる。つまり、各色の
光のずれが無くなるので、色むらや、画素ずれの無い光
学系ユニットの量産に向いている。そして、設計上の変
更や、マイナーチェンジする場合でも、金型の設計を僅
かに手直しするだけで、容易に対応することができると
いった長所もある。

【００５０】また、ダイクロイックミラー、反射ミラー
等を搭載した光学系ユニットを、外装ケース６２などに
固定し、液晶プロジェクタを構成する場合、ネジで固定
すると、シャーシに無理な力がかかり、シャーシ上に搭
載されているダイクロイックミラー、反射ミラー等の位
置、角度が変化することから、光学系ユニット内の光軸
が変化し、色むら、画素ずれが発生する。しかし、本実
施例では、シャーシの周辺を曲げ加工し、隣接部にスポ
ット溶接８ｉしたり、絞り加工等によって、箱型にする
ことで、シャーシの強度が維持され、それによって、ダ
イクロイックミラー、反射ミラー等の位置、角度が変化
することがなくなるので、光学系ユニットの強度がその
まま維持され、色むらや画素ずれをなくすことが可能と
なる。なお、外装ケースや他の基板上へシャーシを固定
する際、光線の合成系部周辺または、分離部周辺の３点
で固定すれば、さらにシャーシへの負荷が小さくなる。
なぜならば、液晶ライトバルブの周辺では、クーリング
上、シャーシ上に通気口が多く、強度が低い。したがっ
て、ランプから液晶ライトバルブ、または液晶ライトバ
ルブから投射レンズまでの強度の高い部分でシャーシを
固定すれば、シャーシの平面度が保たれるからである。
なお、投射レンズ取付部は箱型になっておらず、強度が
低いが、シャーシの上にこれと同様に箱型になった上筐
体板８ａをかけることにより強度を維持することができ
る。以上のように、本実施例では、映像の美しい液晶ビ
デオプロジェクタの量産に適している。

【００５１】その実施例を第１０図、第１１図により説
明すると、第１０図は本発明の液晶プロジェクタの光学
系ユニットのシャーシの斜視図であり、このシャーシ８
ｂは板金により構成されており、周辺に曲げ加工、絞り
加工などを施すことで箱型に形成されている。シャーシ
８ｂには部品取付穴８ｈ、８ｈ…があけてあり、この穴
にダイクロイックミラー、反射ミラー等を固定する固定
枠を取り付け、固定するようになっている。ここで、シ
ャーシ８ｂが板金でできているため、製造コストが安い
うえ、設計上の変更やマイナーチェンジする場合でも、
金型の形状を僅かに手直しするだけで容易に対応するこ
とができる。さらに、シャーシ８ｂの周辺を曲げ加工、
絞り加工などを施すことによって箱型になっているた
め、強度が維持されており、液晶ビデオプロジェクタと
したときその外装ケース等ネジなどで固定することによ
って無理な力がかかっても、部品取付穴の位置、角度が
変化することはない。

【００５２】これらにより以前から指摘されていた、色
むらや、画素ずれの原因として考えられていた反射ミラ
ーの位置角度のずれ等が解消され、より美しい映像を映
し出すことが可能となる。

【００５３】第１２図に示す液晶ビデオプロジェクタ
は、白色光源の光を分離ダイクロイックミラー２、３ａ
によって赤、緑、青の３色に分離し、それらの光を液晶
ライトバルブ７ｂ、７ａ、７ｃに当てて、その後、再
び、合成ダイクロイックミラー３ｂ、５によって合成し
た光を投射レンズ９によってスクリーンに投影する構造
となっている。

【００５４】この場合、液晶ライトバルブに点欠陥等が
あると、スクリーン上の一点で、赤、緑、青の３色のう
ち１色だけが、常点灯、常消灯状態となり、その部分だ
け色が異なったりする。この点欠陥は、スクリーンの周
囲付近では目立たず、中央では目立つ。比視感度の低い
青色の点欠陥が目立ちにくく、比視感度の高い緑色の点
欠陥はよく目立つという性質がある。このことより、緑
用の液晶ライトバルブは、青用の液晶ライトバルブと較
べて高水準の仕様となる。すなわち、高水準の仕様を維
持しようとすることで、緑用液晶ライトバルブは青用液
晶ライトバルブよりも歩留りが悪いことになる。

【００５５】そこで、緑用液晶ライトバルブと、青用液
晶ライトバルブは同じ形式で交換可能とし、よりよい方
を緑用液晶ライトバルブとして使用することができるよ
うにし、よく目立つ緑色の点欠陥を少なくすることがで
きる。また、量産する場合、緑用液晶ライトバルブとし
ては不良であった液晶ライトバルブであっても、青用液
晶ライトバルブとしては良品となるものもあり、それを
青用液晶ライトバルブとして使用することで歩留りを向
上させることが可能となる。さらに、従来３種類の液晶
ライトバルブを設計、製造していたものが２種類になる
ことから、コスト削減につなげることができる。

【００５６】第１３図に示す液晶ビデオプロジェクタ
は、白色光源の光を分離ダイクロイックミラー２、３ａ
によって赤、緑、青の３色に分解し、それらの光を液晶
ライトバルブ７ｂ、７ａ、７ｃに当てて、その後、再
び、合成ダイクロイックミラー３ｂ、５によって合成し
た光を投射レンズ９によってスクリーンに投影するとい
う構成となっているが、この液晶ライトバルブは熱に弱
く、強い光を被ると、それによる温度上昇で液晶ライト
バルブが劣化する。このように温度上昇によって液晶ラ
イトバルブが劣化することを防ぐため、液晶ライトバル
ブの近傍に取り付けた冷却ファン６６を回転させること
によって、風を起こし、それにより、液晶ライトバルブ
を冷却することで、液晶ライトバルブの劣化を防いでい
る。

【００５７】本実施例では青用液晶ライトバルブ、緑用
と青用の液晶ライトバルブ７ａ、７ｃの間に赤用液晶ラ
イトバルブ７ｂが配置してあり、赤用液晶ライトバルブ
７ｂの下に冷却ファン６６を配置し、それを回転させる
ことにより発生する風で、３つの液晶ライトバルブの冷
却を行っている。ここで、使用する冷却ファン６６は、
回転させたとき充分に両外側の青用液晶ライトバルブ７
ｃ、緑用液晶ライトバルブ７ａを風を送ることができる
ものである。

【００５８】本実施例の冷却ファン６６は羽根式のもの
で、回転させたときの風力が、中心付近よりも外側の方
が強い。そして、液晶ライトバルブに当たる光の波長
は、各液晶ライトバルブでそれぞれ異なり、その中で
も、青用液晶ライトバルブに当たる青帯域の光は、他の
液晶ライトバルブに当たる、緑帯域、赤帯域と較べエネ
ルギーが高く、液晶ライトバルブの温度が上昇するた
め、冷却の必要性が高い。逆に、赤用液晶ライトバルブ
にあたる光は、他の液晶ライトバルブに当たる光よりエ
ネルギーが低く、液晶ライトバルブの温度があまり上昇
しないので、比較的に冷却の必要性は低い。なお、各液
晶ライトバルブに当たる光は、光源から照射された直後
に赤外線カットフィルターを通してあるため、各液晶ラ
イトバルブには赤外線は当たらない。

【００５９】そこで、上記実施例のように、赤用液晶ラ
イトバルブ７ｂの下に冷却ファン６６を、青用液晶ライ
トバルブ、緑用液晶ライトバルブに風が充分届くように
配置することで、エネルギーの高い光が当って温度上昇
が大きい青用液晶ライトバルブは、風力の強い冷却ファ
ンの外周部に配置され、エネルギーの低い光が当たる温
度上昇が小さい赤用液晶ライトバルブは、風力の弱い、
冷却ファンの中心付近に配置されていることによって、
各液晶ライトバルブの冷却に無駄がなく、効率を上げる
ことができる。また、１つのファンで複数の液晶ライト
バルブを冷却することができ、コスト削減はもとより、
製品を軽量化、小型化することができる。

【００６０】また、分離ダイクロイックミラー２、３ａ
によって分離された赤帯域の光を液晶ライトバルブ７ａ
に当てることで構成した映像（以下赤映像）と、同様に
緑帯域の光を液晶ライトバルブに当てることで構成した
映像（以下緑映像）を合成するダイクロイックミラー３
ｂにより合成し、それによって合成された映像と、青帯
域の光を液晶ライトバルブ７ｃに当てることで構成した
映像（以下青映像）を合成するダイクロイックミラー５
により合成することにより、赤、緑、青の３色の合成映
像を得ている。

【００６１】上記実施例では、赤合成ダイクロイックミ
ラー３ｂの厚さを薄くして、それを透過する緑映像の非
点収差を小さくしている。しかし、ダイクロイックミラ
ーの厚さを薄くすることで、赤合成ダイクロイックミラ
ー３ｂの面精度が低下し、反射の精度が低下することか
ら、反射する赤映像の解像度が落ちることが考えられる
が、赤合成ダイクロイックミラー３ｂと赤用液晶ライト
バルブ７ｂの距離が短いことから、赤合成ダイクロイッ
クミラーの面精度の低下が画質に影響することは少な
い。また、本実施例では、黄合成ダイクロイックミラー
５の厚さを厚くして面精度を維持することにより、それ
を反射する赤合成ダイクロイックミラー３ｂによって合
成された映像の解像度を維持するようにしている。しか
し、厚さを厚くすることで黄合成ダイクロイックミラー
５を透過する青映像の非点収差が大きくなるが、青映像
は、緑映像、赤映像よりも比視感度が低いため、あまり
目立たない。

【００６２】したがって第１２図による場合は、緑用液
晶ライトバルブ７ａと青用液晶ライトバルブ７ｃを共通
にし、交換を可能にすることで、比視感度の高い緑映像
の点欠陥を少なくすることが可能となる。緑用液晶ライ
トバルブ７ａとしては不良の液晶ライトバルブでも、青
用としては良品となるものもあり、歩留りを向上するこ
とができる。従来３種類の液晶ライトバルブを設計、製
造していたものが、２種類になることから、コスト削減
につながる。

【００６３】また第１３図による場合は、緑用液晶ライ
トバルブ７ａと、青用液晶ライトバルブ７ｃの間に赤用
液晶ライトバルブ７ｂを配置し、赤用液晶ライトバルブ
７ｂの下に、回転させたとき緑用、青用液晶ライトバル
ブ７ａ、７ｃに充分風を送ることができる冷却ファン６
６を配置したことにより、最も熱を持ち易い青用液晶ラ
イトバルブを効率よく冷却することが可能となる。これ
により、各液晶ライトバルブの冷却に無駄がなくなり、
１つのファンで複数の液晶ライトバルブを冷却すること
ができ、コスト削減はもとより、製品の軽量化、小型化
を図ることができる。

【００６４】さらに第１２図による場合は、赤合成ダイ
クロイックミラー３ｂを薄くすることで比視感度の高
い、緑映像の非点収差を少なくすることができ、黄合成
ダイクロイックミラーを厚くすることで、面精度を維持
することが可能となり、赤合成ダイクロイックミラー５
によって合成された映像を正確に反射することができ
る。

【００６５】第１４図〜第５６図は本発明の液晶プロジ
ェクタの冷却装置を含む全体構造の具体例を示すもの
で、第１４図は上面から見た概略組立平面図である。

【００６６】本発明による液晶プロジェクタは概略直方
体のケース７０の中にすべての部品が機能ごとにユニッ
ト化されて収納されている。ケース７０は第１７図〜第
１９図に示すように下ケース７２と上ケース７１とに分
離線７３により分離可能に形成されている。

【００６７】下ケース７２の下面の前部に、投写方向の
上下調節を行なうためのネジ付の調整フット７４、７４
が左右一対設けられている。また後述の光学ユニット７
５の下方に位置する部分に吸気スリット７６が開いてい
る。下ケース７２の後部には固定式のフット７７、７７
が左右一対設けられている。

【００６８】ケース７０の中央よりやや左側に寄った位
置に投射レンズの窓７８が開いており、その窓７８は横
方向に動くスライド式のカバー板７９を投写するとき横
に逃がすことで開口する。カバー板７９は円形状に曲げ
られており、円弧の軌跡で摺動するケース７０の後側面
の右側には各インターフェースを接続するためのインタ
ーフェースボード枠ユニット８０が上方よりはめ込み式
に設けられている。ケース７０の後側面の左側には排気
ファンカバー８１が上方よりはめ込み式に設けられてい
る。排気ファンカバー８１の中央には排気口８２を有す
る。ケース７０の後側面の中央下部には、第１９図に示
すように電源接続用コンセント８３が配置されている。

【００６９】ケース７０の左側後方にはインナーハウジ
ング１５４の出し入れ用のランプハウスカバー８５が設
けられている。

【００７０】上ケース７１の上面の中央より左側に寄っ
た位置にスピーカの音声が出るようにスピーカ孔８６が
設けられ、その上には細かい穴が明けられたパンチング
プレートよりなるスピーカカバー８７が設置されてい
る。上ケース７１の上面の前方には画像および音声、オ
ートフォーカス等の各種調整用の操作パネル８８が配置
されている。上ケース７１の上面の中央より後方にはパ
ワースイッチボタン８９が設けられている。

【００７１】下ケース７２の上にベースプレート９０が
取り外しできるようにネジ等で取り付けられている。

【００７２】上記ベースプレート９０の上に、ランプハ
ウジングユニット９１と投射レンズユニット９２がライ
トガイドユニット１０２に組込まれた光学ユニット９８
（第２８図）を主光路が平面から見てＬ形となるように
配置し（第１４図参照）、投射レンズユニット９がケー
ス正面の窓７８に、ランプハウジングユニット９１のイ
ンナーハウジング１５４の出し入れ方向がケース左側面
のランプハウジングカバー８５に臨むように構成されて
いる。

【００７３】また電源ユニット９５がランプハウジング
ユニット９１の前方かつ空気吸入側に、ランプ安定器ユ
ニット９６が投射レンズユニット９の左横側に、ビデオ
ボードユニット９７が光学ユニット７５の外側に配置さ
れていて、上記ランプハウジングユニット９１、電源ユ
ニット９５、安定器ユニット９６、ビデオボードユニッ
ト９７および光学ユニット９８は、別々にベースプレー
ト９０に対して着脱できるように構成されている。

【００７４】上記電源ユニット９５とランプ安定器ユニ
ット９６は通気が可能な複数の孔があいたシールドケー
スの中に納められている。電源ユニット９５は上部にシ
ールドケースを介してスピーカ９９が固定される。

【００７５】ドライブボードユニット１００は液晶を駆
動する回路、マイコンを組込んだシステムコントロール
回路等を有し、光学ユニット７５の上面に配置されてい
る。ドライブボードユニット１００は３枚の液晶ライト
バルブの上方位置に液晶パネルケーブルの貫通用と液晶
ライトバルブ冷却用流路用のための基板孔１０１が設け
られている。この基板孔１０１により上部まで空気が流
れやすいようにしている。

【００７６】そしてライドガイドユニット１０２の下方
でベースプレート９０に軸流ファンである吸気ファン６
６が取り付けられており、ケース底面の吸気スリット７
６とケース底面に差込まれた防塵フィルター１０４を通
して吸込んだ外気を吸気ファン６６とライトガイドユニ
ット１０２の間に配置した一体形成された吸気整流板１
０５により各液晶ライトバルブブロック方向へ少なくと
も３箇所以上の流路分岐を、そして吐出口に対して直角
方向に複数の流路分岐を行なう。

【００７７】光学ユニット９８は前記光学手段を意味す
るものであり、前記上筐体板８ａは以後上ライトガイド
１２１、シャーシ８ｂを下ライトガイド１２ｂと読んで
詳述する。

【００７８】吸気整流板１０５は第２２図に示すように
下ライトガイド１２６の案内穴１０７に係合させ、固定
穴１０８にネジを通し下ライトガイド１２６に固定す
る。吸気ファン１０３の位置が、クランク型に配置され
た３枚の液晶ライトバルブ７ｃ（７ａ、７ｂ）に直角な
方向で、かつ吸気ファン６６の吐出口径とほぼ同一径投
影面積内に３枚の液晶ライトバルブ７ａ、７ｂ、７ｃが
入る。その結果吐出口１１１と各液晶ライトバルブ７
ａ、７ｂ、７ｃまでの距離が従来と比べ短かくなり、液
晶ライトバルブ７ａ、７ｂ、７ｃと偏光板１１２の温度
を下げることができる。

【００７９】吸気整流板１０５における第２の実施例は
第５０図に示すように円筒形状を基本形としたものであ
る。吸気整流板における第３の実施例は第５１図に示す
ように第１の実施例に外周から内側に向った曲線の分岐
壁と中央には液晶ライトバルブ面に平行な直線壁を付加
したものである。軸流ファンは吐出側からみて羽根の回
転方向と同一方向に傾きながら吐出される。軸流ファン
の風速データから等速線を求めた結果軸流ファンの吸入
側に障害物（網、フィルター等）がない場合の吐出側の
等速度線ａは第５６図の（ａ）に示すように中央部は低
いが羽根の前方に延びている。障害物がある場合は同図
（ｂ）に示すように全体にスピードが落ちて吐出口周囲
に拡がり、風向きは外側に傾く。第２の実施例は同図
（ｃ）であり、従来例の同図（ｂ）に較べスピードと風
向きが改善された。第３の実施例は第５６図（ｄ）であ
り、中央部のスピードが吐出側に伸びるように改善され
た。吸気整流板１０５の第１の実施例は第２２図に示す
ように、第３の実施例にさらに改良を加えたもので、プ
ラスチック射出成形が容易なように円筒形体６６の上で
その上面６６ａには３箇所の液晶パネルブロック１１５
に向けた吐出口１１６、吐出口１１７、吐出口１１８を
３箇所の液晶ライトバルブブロック１１５の下方位置に
設け、液晶ライトバルブ７ｃ（７ａ、７ｂ）を偏光板１
１２のすき間にそって上方まで均一に流れるように曲線
と直線を組合せた分岐壁１１９を複数個設け、ケース内
全体の流路の活性化をはかるために円筒形体側面にも複
数個の吐出口１２０を設けている。

【００８０】第１４図において、光学ユニット７５は、
ランプ光源の光を分離合成するブロックである。１２１
は上ライトガイドであり、板金で形成された箱の形をし
ており、光路の入口である入射口１２２と、光路の出口
である出射口１２３は開口形状となっている。１２４は
吐出口であり、上ライトガイド１２１の上面１２５に３
箇所形成された空気流路の出口である。１２６は下ライ
トガイドであり、概略箱形状をなしている。上ライトガ
イド１２１は下ライトガイド１２６とを挟み込むように
光学部品が中に組込まれ、支柱部材が中に立てられ、さ
らに上下のライトガイド同士がネジ固定され、剛性の高
い光学ユニット７５が形成される。１２７はプリポララ
イザーブロックであり、ガラス板を複数Ｖ字型に並べた
プリポラライザ１２８をガラス固定板１２９と押えゴム
１３０とガラス押え板１３１によって挟み込んで固定
し、ＵＶ・ＩＲフィルター１３２はガラス押え板１３１
に両面テープにより貼付固定したものであり、光学ユニ
ット７５の入射口１２２の位置に組込まれる。こうした
ブロック化により光路長の短縮化と耐衝撃性が向上し
た。

【００８１】次に光学ユニットの中に入る光学部品を説
明する。プリポラライザ１２８、ＵＶ・ＩＲフィルター
１３２、液晶ライトバルブ１１０が３カ所に排され、偏
光板１１２は液晶ライトバルブの前後に一対づつ、３箇
所に計６枚配される。４ａ、４ｂはミラー、２、３ａ、
３ｂ、５はダイクロイックミラー、１３５は集光レンズ
である。これらの光学部品は板状の固定部材に固定さ
れ、さらに光学ユニット７５の中に固定される。液晶ラ
イトバルブ７ａ、７ｂ、７ｃ、偏光光１１２は調整機構
を持った３つの液晶ライトバルブブロック１１５にまと
められる。

【００８２】投射レンズユニット９は下ライトガイド１
２６の出射口１３６に合せて固定される。

【００８３】下ライトガイド１２６を第２３図〜第２６
図に示す。第２３図は平面図、第２４図は背面視した
図、第２５図は側面視した図、第２６図は正面視した図
で、１３７は上部吐出口で吸気整流板１０５の吐出口の
流路に合致させた穴であり、１３８は吐出口であるが下
ライトガイド１２６の軽量化のための孔でもある。１３
９は流路案内であり、第２７図にも示すように吸入口１
４０を通して液晶ライトバルブ７ｃ（７ａ、７ｂ）と偏
光板１１２に冷却風が向うように案内するために直角に
切起した壁である。

【００８４】１４１は排気ファン固定板であり、第２８
図、第２９図、第３０図、第３６図に示すように吸入口
側に複数の部材を対象とした、はかま状の吸気案内１４
２を上面、右側面、左側面に設け、排気ファン１４３の
吸気口の真近の側面からの吸気を押えて、排気ファン１
４３の吐出口の前には吸気口の全面の高温部材の冷却を
優先させることができる。

【００８５】すき間１４４は第２８図、第３４図に示す
ようにランプの近接部に配しており、排気ファン１４３
の吸入口に近接配置することにより、ランプとランプ周
辺の高温部の冷却に直接的かつ有効に寄与する。

【００８６】従来の液晶プロジェクタにおいて投射レン
ズ９の前面の開口部からゴミ、チリ等を吸入するといっ
た問題があった。この問題を解決するために、吸気整流
板１０５の側面吐出口は右回りに旋回しながら、下ライ
トガイド１２６の右側面の上部壁に当って投射レンズ窓
口の方向に風が向けられ、側面吐出口は旋回しながら投
射レンズ窓口の方向に風が向けられ、排気ファン１４３
の吸引力の影響を受けないように第１４図に示す分岐板
１４５を設けることにより、吐出風量の弱い前面排気口
となり、ゴミチリの吸入はなくなる。分岐板１４５はプ
ラスチックの薄板であり、概略長方形の形状をし接着部
分は直角に曲げて、ベースプレート９０とランプ安定器
９６等の平面部に両面接着テープにより固定する。

【００８７】１４６はランプファンブロックであり、ラ
ンプファン１４７の側面を囲むように板金を巻きつけ、
１つの側面にランプファン自身の吐出口より９０゜回転
した吐出口１４８を形成したランプファン固定板１４９
にネジ止めし、さらにランプファン自身の吐出口の前方
の窓枠１５０の窓枠側面にランプファン固定板１４９を
ネジ止めしてランプファンブロック１４６を形成する。
ランプファンブロックは上ライトガイドの入射口１２２
の位置の側面に固定される。窓枠１５０は第３３図に示
した正面部１５１の面と直角曲げ部１５２でランプの光
漏れを防止し、窓枠穴１５３からランプファン１４７の
空気を通している。

【００８８】次にランプハウジングユニット９１のイン
ナーハウジングブロック１５４について説明する。第３
４図〜第４７図に示すように１は光源としてのランプで
あり、発光管１５６がリフレクタ１５７に固定されてい
る。ランプ１はＬ型のランプ固定板１５８にランプバネ
１５９によって位置決め固定する。ランプ固定板１５８
にランプ雄コネクタ１６０がＬ字の低面の切起し部に位
置決めされてネジ固定する。ランプ固定板１５８の周囲
はランプインナーハウジング体１６１によって囲いラン
プ固定板１５８にネジ固定する。インナーハウジング体
１６１には取手１６２が差込まれている。ランプ１の後
には後電極板１６３と横電極板を有し、両電極とランプ
雄コネクタ１６０とは耐熱性の高い電線１６４により接
続されている。ランプ雄コネクタ１６０の電線接続部は
電線と共に絶縁性の高い収縮チューブ１６５によって覆
われている。インナーハウジング体１６１の側面には冷
却のための通気孔１６６を有している。ランプ発光管１
５６の前部には保温膜１６７が塗布されている。図にお
いて１６８は制流部、１６９は絶縁距離をとるための
孔、１７０はランプインナーハウジングブロックの固定
部、１７１は絶縁距離をとるためのしぼり部、１７２は
ランプ交換時にネジがインナーハウジングから取り除か
なくても脱着できるようにしたＥリング、１７３はスラ
イド案内部、１７４は上下位置決め部、１７５は垂直位
置決め部、１７６は左右位置決め部、１７７は開口部で
ある。

【００８９】通気孔１６６はアクターハウジング体１７
８の通気孔としぼり窓１８０とは光が外に漏れないよう
にピッチをずらして位置設定している。

【００９０】次にランプハウジングユニット９１のラン
プアウターハウジングブロック１８１について説明す
る。

【００９１】アウターハウジング体１７８は、インナー
ハウジングブロック１５４の挿入口を正面とする。正面
にはインナーハウジング固定用ネジ穴を有し、３箇所を
切起した固定台１８２を２箇所有している。左側面に
は、下向きの通気のための絞り窓１８０と通気孔１７９
を有し、右側面には上向きの通気のための絞り窓１８０
と通気孔１７９を有している。平面方向には絶縁距離を
長くとるための絞り部１７８ａ、ランプ固定板１５８の
左右位置決め孔１８３、加熱防止のためのセフティース
イッチ固定部ネジ穴１８４、サミスタ固定部ネジ穴１８
５を有している。背面にはランプ発光管１５６のランプ
球上面と保温膜の最も温度上昇の高い部分に狙いをつけ
た上下方向制流部１８６、前後方向制流部１８７を切起
して形成し、中央部には出射口１８８、下方にはコネク
タ窓１８９を有し、背面全体は垂直度の高い精度加工を
した背面１９０を有し、上下位置決め部１９１を有して
いる。またベースプレート９０への固定のための固定用
穴１９２、位置決め穴１９３を有している。

【００９２】１９４はランプコネクタ板であり、コネク
タ固定部１９５にランプ雌コネクタ１９６をコネクタブ
ッシュ１９７を介して固定する。

【００９３】コネクタブッシュ１９７とコネクタ固定穴
１９８には隙間があり、コネクタの中心ずれを吸収す
る。ランプコネクタ板上面１９９はコネクタの遮光を行
なう。全体にＥＭＩシールドも行ない、２００はアース
端子固定部である。ランプ雌コネクタ１９６は案内斜面
を有しており、スムーズに嵌合するようになっている。

【００９４】インナーハウジングブロック１５４をアウ
ターハウジング１８１に挿入する時は、アウターハウジ
ング１８１の基準面である背面１９０にインナーハウジ
ング１５４の垂直位置決め部１７５が当接し、さらに上
下・左右の各位置決め部１７４、１７６が当接して正し
く位置決めされる。

【００９５】ケース７０の第２の実施例を第５２図、第
５３図に示す。

【００９６】２０１は排気吸込み防止壁で、ケース背面
に接するような壁に液晶プロジェクタを設置した場合に
排気された暖かい空気がケース底面２０２と床との隙間
から吸気口に入ることを防止することができる。

【００９７】ケース７０の第３の実施例を第５４図、第
５５図に示す。

【００９８】これは排気吸込み防止壁２０１をフットの
機能を有するように強度向上をはかったものである。

【００９９】以上述べたように、吸気ファン１０５によ
って吸込んだ外気は液晶ライトバルブ７ａ、７ｂ、７ｃ
を冷却してドライブボードユニット１００の孔部１０１
から上方に抜け、また吸気整流板１０５の側穴１２０か
ら吹き出される空気と上下方向に合流しながらランプ安
定器ユニット９６を経て電源ユニット９５を冷やした空
気は、ランプファン１４７および排気ファン１４３によ
ってランプ１を冷やしながら外部に出される。

【０１００】上述の構成により、少なくとも３枚のカラ
ー画像形成用液晶ライトバルブを用い、混合合成した画
像を投射レンズで拡大投写して大画面の表示を行なうの
に必要なランプハウジングユニット、液晶ライトバル
ブ、ミラー、ダイクロイックミラー、投射レンズからな
る光学ユニット、および吸気ファン、ランプファン、排
気ファン等が概略直方体のケースの中にコンパクトにか
つ薄型に収まり、さらに吸気整流板、分岐板を配し、流
路分岐と流路拡大ができ、冷却効率がよくて画質を向上
させることができ、操作性、耐久性、メンテナンス性、
設置環境性が向上する。

【０１０１】第５７図、第５８図は液晶プロジェクタの
照明装置の冷却手段を示すもので、第５７図はその構成
図であり、メタルハライドランプ１５６とランプリフレ
クタ１５７より構成されるランプ１はランプ固定板１５
８によってランプハウス２０７内に収納される。メタル
ハライドランプ１５６の後封止部２０８はランプリフレ
クタ１５７のランプ固定部２０９に挿入しセメント等で
固定する。メタルハライドランプの前電極板２１０と後
電極板１６３は外部に設けたランプ安定器９６と接続す
ることによりメタルハライドランプ１５６は点灯可能と
なる。冷却手段としてはランプリフレクタ１５７の開口
部径と同等もしくはそれ以上の羽根外径を有した軸流フ
ァンである排気ファン１４３をランプハウス２０７に近
接配置し、ランプハウス２０７内部を通して吸気する。
ランプハウス２０７の側面にはランプ１を冷却するため
に吸、排気孔を設け、ランプハウス２０７内に図面に示
した矢印の方向に空気が流れるようにする。ランプハウ
ス２０７に隣接させ、ランプリフレクタ開口部２１４に
近接した位置にランプリフレクタ開口部２１４の径より
小さいランプファン１４７を設置する。

【０１０２】ランプファン１４７に軸流ファンを用いる
とその吐出側での風向きは吐出方向に向って拡がりをも
っていると同時にファンの回転方向にねじれているため
にランプリフレクタ１５７に囲まれた領域内にも向う。

【０１０３】第５８図は第５７図の側面方向から見たも
ので、ランプファン１４７の吐出側前面に整流板２１６
が設けられている。整流板２１６は第５８図の矢印のよ
うに風向きを整流板２１６がない場合よりも適確に向
け、冷気を直接発光管１５６および前封止部１５６ａの
表面に送ることができる。

【０１０４】なお、ランプファン１４７にはシロッコフ
ァン、クロスフローファンを用いてもよいし、ランプフ
ァン１４７の設置角度を傾けてもよい。さらにランプフ
ァン１４７の吹き付け方向は従来のファンの風向きに対
して同一方向＋９０゜あるいは−９０゜の範囲で配置し
てもよい。

【０１０５】また整流板２１６はランプハウス１４７の
中であっても、ランプハウス２０７とランプファン１４
７の間に設けてもよい。

【０１０６】前述のような構成で、メタルハライドラン
プ１５６を放電点灯させ、冷却を行なうと、排気ファン
２１３によってランプ１を全体的に冷却し、ランプファ
ン１４７によって、あるいはさらに整流板２１６によっ
て発光管１５６と前封止部１５６ａのそれぞれの表面お
よび周囲に空気の流れを作り、冷却作用を向上させる。
すなわちランプファン１４７がランプハウス２０７の外
部の空気を吸入し、ランプリフレクタ開口部２１４に向
けて吹きつけることによってランプリフレクタ１５７の
反射面によって囲まれた領域に空気の流れを積極的に作
り出すことができる。

【０１０７】このため発光管１５６を形成する石英ガラ
ス表面温度を９００℃以下にすることによって、上部の
みの失透現象がなくなり、発光管１５６の上下において
明るさ、色温度差を少なくすることができ、さらに前封
止部１５６ａを３００℃以下にすることによって、気密
性が長時間保持することができ長寿命の照明装置とな
る。

【０１０８】したがって上記の冷却手段としてもう一つ
のランプファンをリフレクタ開口部に隣接配置すること
によって、ランプリフレクタの反射面によって囲まれた
領域内にある発光管表面および前封止部に空気の流れが
効果的に発生し、所定の温度以下に冷却することができ
るために、石英ガラスの部分的な失透現象がなくなり、
明るさ、色温度といった光学特性を均一にでき、さらに
前封止部の温度を所定の温度以下にすることによって、
メタルハライドランプの気密性を長時間保持することが
でき、長寿命となり、本照明装置を液晶カラープロジェ
クタに用いれば、照度むら、色むらといった画質低下の
ない投影画像が実現でき、さらに従来と比較して長寿命
なメタルハライドランプを実現することができる。

【０１０９】産業上の利用可能性として、小型軽量で、
色むらや画素ずれがなく、明度の高い大拡大率のプロジ
ェクタに利用するに適する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学系の光路と主要素を示す概略平面
図。

【図２】本発明の液晶ライトバルブの固定およびフォー
カス方向の調整機構の一部を示す部分組立断面図。

【図３】第２図の部分組立平面図。

【図４】液晶ライトバルブの画素合わせを行なう調整機
構示す組立分解図。

【図５】第４図の一部分を示す部分組立分解図。

【図６】画素合わせの基準となる液晶ライトバルブの固
定およびフォーカス方向の調整機構を示す部分組立分解
図。

【図７】調整操作機構部の変形実施例を示す斜視図。

【図８】調整操作機構部の変形実施例を示す詳細図。

【図９】応用例を示す平面図。

【図１０】シャーシおよびカバーの分解斜視図。

【図１１】シャーシの斜視図。

【図１２】液晶ライトバルブの互換性を示す平面図。

【図１３】液晶ライトバルブの互換性を示す平面図。

【図１４】本発明の全体の概略組立平面図。

【図１５】同光学ユニットを示す断面図。

【図１６】同詳細組立平面図。

【図１７】同ケースの平面図。

【図１８】同正面図。

【図１９】同背面図。

【図２０】同裏面図。

【図２１】部分組立平面図。

【図２２】第１４図における吸気整流板部品の平面図。

【図２３】同下ラントガイドの部品平面図。

【図２４】同背面図。

【図２５】同側面図。

【図２６】同正面図。

【図２７】同部分断面図。

【図２８】ランプハウジングユニット廻りの組立平面
図。

【図２９】ケースを除いた組立左側面図。

【図３０】ランプカバー周辺の組立断面図。

【図３１】ランプファンブロックの組立平面図。

【図３２】同組立平面図。

【図３３】窓枠部品の正面図。

【図３４】ランプハウジングユニット周辺の組立断面
図。

【図３５】同組立背面図。

【図３６】同組立側面図。

【図３７】インナーハウジングの側面からみた組立断面
図。

【図３８】同正面からみた組立断面図。

【図３９】同組立正面図。

【図４０】同組立左側面図。

【図４１】同組立正面図。

【図４２】アウターハウジング部品の左側面図。

【図４３】同部品の組立右側面図。

【図４４】同部品の平面図。

【図４５】インナーハウジング部品の正面図。

【図４６】ランプコネクタ板部品の側面図。

【図４７】同平面図。

【図４８】ランプファンのための回路図。

【図４９】ランプファンのための回路図。

【図５０】吸気整流板の平面図。

【図５１】同平面図。

【図５２】ケースの裏面図。

【図５３】同背面図。

【図５４】同裏面図。

【図５５】同背面図。

【図５６】吸気ファンの等速度分布の試験結果を示す模
式図。

【図５７】ランプの冷却手段を含む照明装置の構成図。

【図５８】同側面よりみた構成図。

【符号の説明】 １ 光源 ２ ブルーダイクロイックミラー ３ａ、３ｂ レッドダイクロイックミラー ４ａ、４ｂ 反射ミラー ５ 合成ミラー ７ａ、７ｂ、７ｃ 液晶ライトバルブ ８ 筐体 ９ 投射レンズ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｇ０３Ｂ 21/14 Ｚ 33/12 33/12 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 Ｃ (31)優先権主張番号 特願平3−156408 (32)優先日 平成３年６月27日(1991．6．27) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 特願平3−156422 (32)優先日 平成３年６月27日(1991．6．27) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (31)優先権主張番号 実願平3−49295 (32)優先日 平成３年６月27日(1991．6．27) (33)優先権主張国 日本（ＪＰ） (72)発明者 井口 健二 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 坂上 恵介 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 (72)発明者 奥村 毅一 長野県諏訪市大和３丁目３番５号 セイコ ーエプソン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 EA19 2H089 HA40 JA10 2H091 FA05X FA05Z FA26X FD01 FD12 MA07 5C060 BC05 BE05 BE10 GA02 GB06 GB10 HC21 JA20 JB06

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、前記光源から発する光を青・緑
   ・赤色光に分解する複数の色分離手段と、前記青・緑・
   赤色光の各々の画像形成用液晶ライトバルブおよび画像
   合成のための画像合成手段を備えて光路を形成する光学
   手段と、投射レンズと、を有するプロジェクタにおい
   て、 前記色分離手段と前記液晶ライトバルブと前記画像合成
   手段とは、固定部材によって、箱型のシャーシの上面に
   固定されていることを特徴とするプロジェクタ。
2. 【請求項２】 光源と、 前記光源から発する光を青・緑・赤色光に分解する複数
   の色分離光学素子と、 前記色分離光学素子によって分離された前記青・緑・赤
   色光の各々を変調する液晶パネルと、 前記液晶パネルによって変調された前記青・緑・赤色光
   を合成する合成光学系と、 前記合成光学系からの合成された変調光を受ける投射レ
   ンズと、を備えたプロジェクタにおいて、 第１の壁と、前記第１の壁に対して直角に設けられた少
   なくとも１つの第２の壁と、を備えたシャーシと、前記
   シャーシの前記第２の壁に取り付けられた外装ケース
   と、を有し、 前記色分離光学系、前記液晶パネル、前記合成光学系
   は、前記第１の壁に対して動かないように固定されてな
   ることを特徴とするプロジェクタ。
3. 【請求項３】 複数の前記第２の壁を有することを特徴
   とする請求項２に記載のプロジェクタ。
4. 【請求項４】 前記シャーシは、前記第１の壁と複数の
   前記第２の壁とによって箱型に構成されてなることを特
   徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
5. 【請求項５】 少なくとも１つの前記第２の壁は、前記
   第１の壁とほぼ平行な突出部を有し、前記突出部には孔
   が設けられていることを特徴とする請求項２に記載のプ
   ロジェクタ。
6. 【請求項６】 前記シャーシは、前記孔を介して前記外
   装ケースに取り付けられてなることを特徴とする請求項
   ５に記載のプロジェクタ。
7. 【請求項７】 前記シャーシは、ねじによって、前記孔
   を介して前記外装ケースに取り付けられてなることを特
   徴とする請求項６に記載のプロジェクタ。
8. 【請求項８】前記複数の色分離光学素子は、２つのダイ
   クロイックミラーであることを特徴とする請求項２に記
   載のプロジェクタ。
9. 【請求項９】 前記合成光学系は、２つのダイクロイッ
   ク面を備えることを特徴とする請求項２に記載のプロジ
   ェクタ。
10. 【請求項１０】 前記合成光学系は、２つのダイクロイ
    ック膜を備えることを特徴とする請求項２に記載のプロ
    ジェクタ。