JP2006330476A - Optical unit for projection type display apparatus - Google Patents

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Katsumi Muramatsu
勝己 村松
Toshihiro Hieda
敏博 稗田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure capable of replacing the polarizing plate of a light valve without adversely affecting a projected image, in a projection type display apparatus. <P>SOLUTION: The projection type display apparatus has such a structure that the polarizing plate 47 of a light valve 44 is bonded and fixed to a polarizing plate holder 65 and this polarizing plate holder 65 is detachably attached to the seat part 72 of a prism block 61 by a screw 73, to arrange the polarizing plate 47 in the predetermined position between a liquid crystal panel 45 and a prism 48. In addition, in this configuration, a two-way regulating means is provided between the polarizing plate holder 65 and the seat part 72 to firmly attach the polarizing plate holder 65 to the seat part 72, so that the inclination and backlash of the polarizing plate 47 can be prevented to eliminate an adverse effect on an image. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源からの光をライトバルブに照射することによって得られた映像をスクリーン等に投射して表示する投射型表示装置に備えられる光学ユニットに関する。   The present invention relates to an optical unit provided in a projection display device that projects and displays an image obtained by irradiating light from a light source onto a light valve.

一般的な投射型表示装置(プロジェクター)は、光源から出射された偏りのない光を直線偏光光に変換してそれを赤・青・緑の３色の色光に分離する光学系と、それから入射された光を画像信号に応じて各色に変調する３つのライトバルブと、それからの各色の光を合成するプリズムから成る色合成光学系と、合成された光をスクリーンに投射する投射光学系と、を備えた構成となっている（例えば下記特許文献１参照）。
特開２００３−２４１３１４号公報 A general projection display device (projector) is an optical system that converts non-biased light emitted from a light source into linearly polarized light and separates it into red, blue, and green color light, and then enters it. Three light valves that modulate the emitted light into each color in accordance with an image signal, a color synthesis optical system composed of a prism that synthesizes each color light therefrom, a projection optical system that projects the synthesized light onto a screen, (For example, refer to Patent Document 1 below).
JP 2003-241314 A

このような投射型表示装置に備えられる光学ユニットとしてライトバルブとプリズムのユニット構成を図８に示す。このユニットは、四角形のプリズム４８の３面に沿って各色のライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)を配置して構成されている。ここで各ライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)は、夫々液晶パネル４５と、この液晶パネル４５の入射側及び出射側に配置される偏光板４６，４７とを有して構成されており、各ライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)の液晶パネル４５で変調された各色の光がプリズム４８で合成され、そこから投射光学系の投射レンズによってスクリーンに投射される。   FIG. 8 shows a unit configuration of a light valve and a prism as an optical unit provided in such a projection display device. This unit is configured by arranging light valves 44 (R), 44 (G), and 44 (B) of respective colors along three surfaces of a rectangular prism 48. Here, each light valve 44 (R), 44 (G), 44 (B) has a liquid crystal panel 45 and polarizing plates 46, 47 disposed on the incident side and the emission side of the liquid crystal panel 45. The light of each color modulated by the liquid crystal panel 45 of each light valve 44 (R), 44 (G), 44 (B) is synthesized by the prism 48, and from there is projected by the projection lens of the projection optical system. Projected on the screen.

ここで各ライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)に備えられる偏光板４７は、使用時間の累積と共に劣化が進み、スクリーンに投影される映像の画質に悪影響を及ぼすので、画質維持のためにこの偏光板４７を交換可能とする構造が求められている。   Here, since the polarizing plate 47 provided in each light valve 44 (R), 44 (G), 44 (B) deteriorates with the accumulation of usage time, it adversely affects the image quality of the image projected on the screen. In order to maintain the image quality, there is a demand for a structure that allows the polarizing plate 47 to be replaced.

図１５にこの偏光板４７を交換可能とした従来構造の例を示す。即ちこの構造では、２枚の偏光板４７を支持部９１に差し込むようにして着脱可能に支持し、その状態で偏光板４７を上方から押さえ部材９２によって押さえるようにしてあり、偏光板４７を交換するときにはこの押さえ部材９２を外して交換作業を行なう構成となっている。   FIG. 15 shows an example of a conventional structure in which the polarizing plate 47 can be replaced. That is, in this structure, the two polarizing plates 47 are detachably supported by being inserted into the support portion 91, and in this state, the polarizing plate 47 is pressed by the pressing member 92 from above, and the polarizing plate 47 is replaced. In this case, the pressing member 92 is removed and the replacement work is performed.

しかしながら、このように偏光板４７を押さえ部材９２で押さえるようにした従来の構造では、押さえ部材９２の形状等により図１６(Ａ)に示すように偏光板４７に傾きａが生じる場合や、また偏光板４７の基材のサイズのばらつき等により、同図(Ｂ)に示す如く押さえ部材９２が機能せずに偏光板４７にガタつきｂが生じる場合が多くある。   However, in the conventional structure in which the polarizing plate 47 is pressed by the pressing member 92 as described above, the polarizing plate 47 may be inclined a as shown in FIG. Due to variations in the size of the base material of the polarizing plate 47, the holding member 92 does not function as shown in FIG.

このように偏光板４７に傾きやガタつきがあると、各色のライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)の相対画素位置にずれが生じて投影画像に悪影響を及ぼし、また偏光板４７のガタつきによって基材であるガラス等が割れ、これが投影画像に悪影響を及ぼすこともあり、何れも投射型表示装置の商品性が大きく損なわれることになる。   If the polarizing plate 47 is tilted or rattled in this way, the relative pixel positions of the light valves 44 (R), 44 (G), and 44 (B) of the respective colors are shifted, which adversely affects the projected image. The backlash of the polarizing plate 47 breaks the glass or the like as a base material, which may adversely affect the projected image. In any case, the merchantability of the projection display device is greatly impaired.

本発明は斯かる点に鑑みてなされたもので、画像に悪影響を及ぼすことなくライトバルブの偏光板を交換可能とした投射型表示装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a projection display apparatus in which a polarizing plate of a light valve can be replaced without adversely affecting an image.

上記の目的を達成するため本発明は、光源から出射された偏りのない光を直線偏光光に変換してそれを赤・青・緑の３色の色光に分離する光学系と、それから入射された光を画像信号に応じて各色に変調する３つのライトバルブと、それからの各色の光を合成するプリズムから成る色合成光学系と、合成された光をスクリーンに投射する投射光学系と、を備えて構成される投射型表示装置において、ライトバルブは、液晶パネル等で構成される表示素子と、この表示素子の入射側と出射側に配置される偏光板と、を備えて成り、ここで偏光板はホルダーに接着固定され、このホルダーを着脱手段によって台座に着脱可能に取り付けて偏光板を所定の配置位置で保持する構造としたことを特徴とするものである。さらに本発明は、ホルダーと台座の間に、光軸と直交する第１の方向に上記ホルダーを規制する第１の規制手段と、光軸と平行な第２の方向に上記ホルダーを規制する第２の規制手段とを構成したことを特徴とするものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides an optical system that converts unpolarized light emitted from a light source into linearly polarized light and separates it into red, blue, and green color light, and an incident light from the optical system. Three light valves that modulate the received light into each color in accordance with an image signal, a color combining optical system composed of a prism that combines the light of each color therefrom, and a projection optical system that projects the combined light onto a screen. In the projection type display device comprising the light valve, the light valve comprises a display element constituted by a liquid crystal panel and the like, and a polarizing plate disposed on the incident side and the emission side of the display element. The polarizing plate is bonded and fixed to a holder, and the holder is detachably attached to a pedestal by attaching / detaching means to hold the polarizing plate at a predetermined arrangement position. Further, the present invention provides a first restricting means for restricting the holder in a first direction orthogonal to the optical axis between the holder and a pedestal, and a first restricting means for restricting the holder in a second direction parallel to the optical axis. And 2 restriction means.

本発明では、偏光板ホルダーに固定し、このホルダーを着脱部材によって台座に着脱可能に取り付ける構造としたことにより、ホルダーごと偏光板の交換を容易に行なうことができる。そして本発明では、ホルダーが着脱部材によってしっかりと台座に固定されるので、偏光板は傾きやガタつきが生じることなく所定の配置位置で確実に保持される。さらに本発明では、ホルダーと台座の間に２方向の規制手段を設けたことにより、偏光板の傾きやガタつきをより確実に防止することができ、このため従来の課題であった偏光板の傾きによる各色のライトバルブの相対画素位置のずれの問題や偏光板のガタつきによる基材割れの問題が発生することはないので、スクリーンに投影される映像の画質に悪影響を及ぼすおそれはなく、常に安定した高画質映像を得ることができる。   In the present invention, the polarizing plate can be easily exchanged together with the holder by fixing the polarizing plate to the polarizing plate holder and attaching the holder to the pedestal by a detachable member. In the present invention, since the holder is firmly fixed to the pedestal by the detachable member, the polarizing plate is securely held at a predetermined arrangement position without causing inclination or backlash. Furthermore, in the present invention, by providing a two-direction restricting means between the holder and the pedestal, it is possible to more reliably prevent the polarizing plate from tilting or rattling, and therefore, the polarizing plate that has been a conventional problem can be prevented. Since there is no problem of displacement of the relative pixel position of the light valve of each color due to tilt or problem of base material cracking due to play of the polarizing plate, there is no possibility of adversely affecting the image quality of the image projected on the screen. A stable high-quality video can always be obtained.

以下、図面を参照しながら本発明の実施例について詳細に説明する。
図１〜図５は、本発明が適用される投射型表示装置の外観を示しており、図１は斜視図、図２は正面図、図３は左側面図、図４は右側面図、図５は底面図である。また図６は、この投射型表示装置の内部構造を示す平面図である。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 5 show the appearance of a projection display device to which the present invention is applied. FIG. 1 is a perspective view, FIG. 2 is a front view, FIG. 3 is a left side view, and FIG. FIG. 5 is a bottom view. FIG. 6 is a plan view showing the internal structure of the projection display device.

ここで示す投射型表示装置１は、大きさがＢ５判サイズで厚さ５０ｍｍ以下の小型・薄型で、かつ重量が約１．８ｋｇの軽量化を実現したビデオプロジェクターである。
図６に示す如く、この投射型表示装置１は、外装キャビネット２の内部に、光源であるランプ２８を収容したランプユニット２９と、３色のライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)及び投射レンズ４９を備えた光学系ユニット３０と、が組み込まれて構成され、ランプ２８から出射された光を光学系ユニット３０のライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)に照射することで得られた映像を投射レンズ４９によってスクリーンに投射して表示するものである。 The projection display device 1 shown here is a video projector that is small and thin with a B5 size and a thickness of 50 mm or less, and has a weight reduction of about 1.8 kg.
As shown in FIG. 6, the projection display device 1 includes a lamp unit 29 that houses a lamp 28 that is a light source, and three-color light valves 44 (R), 44 (G), and 44 inside an exterior cabinet 2. (B) and the optical system unit 30 including the projection lens 49 are incorporated, and light emitted from the lamp 28 is converted into light valves 44 (R), 44 (G), 44 ( The image obtained by irradiating B) is projected onto the screen by the projection lens 49 and displayed.

先ずこの投射型表示装置１の外装構成について説明すると、この投射型表示装置１の外装キャビネット２は、光学系ユニット３０等の内部部品が組み付けられるベースキャビネット３と、このベースキャビネット３を覆うように取り付けられるトップカバー４と、で構成されている。ここでベースキャビネット３は、マグネシウムやアルミニウムなどの金属を材料としたダイカスト製品あるいは硬質の樹脂を材料とした樹脂モールド成形品であり、外装キャビネット２の底部と左右の側面部及び前面部を構成するものである。一方、トップカバー４は、アルミニウム合金等の金属製の薄板板金を絞り成形して製作される板金加工品であって、外装キャビネット２の上面部及び後面部を構成するものである。このトップカバー４は、ベースキャビネット３に取り付けられた状態で、ベースキャビネット３の底面側から螺子１８，１９によって固定される。   First, the exterior configuration of the projection display device 1 will be described. The exterior cabinet 2 of the projection display device 1 covers a base cabinet 3 in which internal components such as the optical system unit 30 are assembled, and the base cabinet 3. And a top cover 4 to be attached. Here, the base cabinet 3 is a die-cast product made of a metal such as magnesium or aluminum, or a resin molded product made of a hard resin, and constitutes a bottom portion, left and right side portions, and a front portion of the exterior cabinet 2. Is. On the other hand, the top cover 4 is a sheet metal processed product manufactured by drawing a metal sheet metal such as an aluminum alloy, and constitutes an upper surface portion and a rear surface portion of the exterior cabinet 2. The top cover 4 is fixed by screws 18 and 19 from the bottom surface side of the base cabinet 3 while being attached to the base cabinet 3.

図２に示すように、外装キャビネット２の前面部を構成する前面パネル３ａには、投射レンズ４９が表出されており、ここから映像光がスクリーンに向けて投射される。この投射レンズ４９は、前面パネル３ａと同一面に配置された透明の保護板２０で前方が覆われて密閉保護されている。さらにこの保護板２０の内側において投射レンズ４９に近接する位置には、半透明部材２１を介してオートフォーカス用の投射距離検出センサー２４ａ，２４ｂが設けられている。   As shown in FIG. 2, a projection lens 49 is exposed on the front panel 3a constituting the front portion of the exterior cabinet 2, from which image light is projected toward the screen. This projection lens 49 is covered and protected by a transparent protective plate 20 disposed on the same surface as the front panel 3a. Further, projection distance detection sensors 24 a and 24 b for autofocus are provided via a semi-transparent member 21 at a position close to the projection lens 49 inside the protective plate 20.

ベースキャビネット３の左側面３ｂには、図３に示す如く、操作部６と端子部７が集中して配置されている。ここで操作部６は、電源スイッチ釦６ａ、入力信号切換釦６ｂ、オートフォーカス切換釦６ｃ、チルト調整釦６ｄ、ズーム調整釦６ｅ、フォーカス釦６ｆなどを有して構成され、また端子部７は、電源コード接続端子７ａと映像信号入力端子７ｂを有して構成される。一方、これと反対側の右側面３ｃには、図４に示す如く、光源であるランプ２８の熱を排出するための軸流ファン９の排気口(ルーバー)１０が設けられている。   As shown in FIG. 3, the operation unit 6 and the terminal unit 7 are concentrated on the left side surface 3 b of the base cabinet 3. Here, the operation unit 6 includes a power switch button 6a, an input signal switching button 6b, an autofocus switching button 6c, a tilt adjustment button 6d, a zoom adjustment button 6e, a focus button 6f, and the like, and the terminal unit 7 has The power cord connecting terminal 7a and the video signal input terminal 7b are configured. On the other hand, on the right side surface 3c opposite to this, as shown in FIG. 4, an exhaust port (louver) 10 of the axial fan 9 for discharging heat of the lamp 28 as a light source is provided.

ベースキャビネット３の底面３ｄには、図５に示す如く、後部の左右に固定脚１１が設けられていると共に、前部中央には伸縮脚１２が設けられている。この伸縮脚１２はベースキャビネット３から出没するように伸縮動作されるものであり、この伸縮脚１２の動作によって装置の投射角度調整(チルト調整)が行なわれる。またベースキャビネット３の底面３ｄには、冷却手段のシロッコファン用の吸気部１３と、多数の通気孔１４が設けられており、さらには光源であるランプユニット２９を交換するための開口を塞ぐ樹脂製のランプ蓋１５が螺子１６によって取り付けられている。このランプ蓋１５には、ランプユニット２９で発生する熱を排出するための多数の排熱孔１７が設けられている。   On the bottom surface 3d of the base cabinet 3, as shown in FIG. 5, fixed legs 11 are provided on the left and right of the rear part, and telescopic legs 12 are provided in the center of the front part. The telescopic legs 12 are extended and retracted so as to protrude from the base cabinet 3, and the projection angle adjustment (tilt adjustment) of the apparatus is performed by the operation of the extendable legs 12. In addition, the bottom surface 3d of the base cabinet 3 is provided with an intake portion 13 for a sirocco fan as a cooling means and a large number of vent holes 14, and further a resin that closes an opening for replacing a lamp unit 29 as a light source. A lamp cover 15 made of metal is attached by screws 16. The lamp lid 15 is provided with a large number of heat exhaust holes 17 for exhausting heat generated by the lamp unit 29.

続いて、本例の投射型表示装置１の内部構造について説明する。図６に示す如く本例の投射型表示装置は、外装キャビネット２の内部に、光源であるランプ２８を備えたランプユニット２９、３つのライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)及び投射レンズ４９を備えた光学系ユニット３０、ランプユニット２９及び光学系ユニット３０を冷却する冷却手段であるシロッコファン５１，５２と５６，５７及び軸流ファン９、ランプ２８等に電力を供給するための電源回路ユニット２５、信号処理回路を搭載した回路基板２６、操作部及び端子部ユニット２７等が組み込まれて構成される。   Then, the internal structure of the projection type display apparatus 1 of this example is demonstrated. As shown in FIG. 6, the projection type display apparatus of this example has a lamp unit 29 having a lamp 28 as a light source inside the exterior cabinet 2 and three light valves 44 (R), 44 (G), 44 (B ) And an optical system unit 30 having a projection lens 49, a lamp unit 29, and sirocco fans 51, 52 and 56, 57 which are cooling means for cooling the optical system unit 30, an axial fan 9, the lamp 28, etc. Power circuit unit 25, a circuit board 26 on which a signal processing circuit is mounted, an operation unit and terminal unit 27, and the like are incorporated.

ランプユニット２９は、ユニットケースの内部にランプ２８を組み込んで構成されるもので、ベースキャビネット３の底面３ｄのランプ蓋１５を開けることによって交換可能となっている。光学系ユニット３０は図７に示すように、フライアイレンズ３１、偏光変換素子３２、コンデンサーレンズ３３、ダイクロイックミラー３４，３５、全反射ミラー３６，３７，３８、リレーレンズ３９，４０、フィールドレンズ４１，４２，４３、表示素子である液晶パネル４５を備えた３つのライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)、プリズム４８、投射レンズ４９等を有して構成されている。   The lamp unit 29 is configured by incorporating a lamp 28 inside the unit case, and can be replaced by opening the lamp lid 15 on the bottom surface 3d of the base cabinet 3. As shown in FIG. 7, the optical system unit 30 includes a fly-eye lens 31, a polarization conversion element 32, a condenser lens 33, dichroic mirrors 34 and 35, total reflection mirrors 36, 37 and 38, relay lenses 39 and 40, and a field lens 41. , 42, 43, three light valves 44 (R), 44 (G), 44 (B) having a liquid crystal panel 45 as a display element, a prism 48, a projection lens 49, and the like.

この光学系ユニット３０では、ランプ２８で発光された偏りのない白色光が先ずフライアイレンズ３１から偏光変換素子３２を透過して直線偏光光に変換されると共にコンデンサーレンズ３３で集光されて輝度むらのない均一の白色光が形成され、その輝度むらのない白色光がダイクロイックミラー３４，３５を経由して３つのライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)に入射される。   In this optical system unit 30, the non-biased white light emitted from the lamp 28 is first transmitted from the fly-eye lens 31 through the polarization conversion element 32 to be converted into linearly polarized light and is condensed by the condenser lens 33 to obtain luminance. Uniform white light with no unevenness is formed, and the white light without unevenness in brightness is incident on the three light valves 44 (R), 44 (G), and 44 (B) via the dichroic mirrors 34 and 35. .

その際、色分離手段であるダイクロイックミラー３４，３５によって白色光が赤色光(Ｒ)・緑色光(Ｇ)・青色光(Ｂ)に分離され、赤色光はリレーレンズ３９、全反射ミラー３６、リレーレンズ４０、全反射ミラー３７を介してフィールドレンズ４１で集光されて、赤色用のライトバルブ４４(Ｒ)に入射する。また、緑色光は、ダイクロイックミラー３５からフィールドレンズ４２で集光されて緑色用のライトバルブ４４(Ｇ)に入射し、さらに青色光は、ダイクロイックミラー３４から全反射ミラー３８を介してフィールドレンズ４３で集光されて青色用のライトバルブ４４(Ｂ)に入射する。   At that time, white light is separated into red light (R), green light (G), and blue light (B) by dichroic mirrors 34 and 35 as color separation means, and the red light is relay lens 39, total reflection mirror 36, The light is condensed by the field lens 41 via the relay lens 40 and the total reflection mirror 37 and is incident on the red light valve 44 (R). The green light is collected by the field lens 42 from the dichroic mirror 35 and enters the green light valve 44 (G), and the blue light is further transmitted from the dichroic mirror 34 through the total reflection mirror 38 to the field lens 43. And is incident on the blue light valve 44 (B).

３つのライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)は夫々、液晶パネル４５の入射側と出射側に偏光板４６，４７を有して構成され、入射側の偏光板４６で各色光の偏光方向が揃えられて液晶パネル４５に入射される。液晶パネル４５は各色に対応して印加された映像信号により各色光を変調し、この３つの変調光が出射側の偏光板４７を透過して偏光されて映像光となり、プリズム４８に入射される。そして、プリズム４８では各色の映像光が合成され、この合成された映像光が投射レンズ４９によってスクリーンに投射されてフルカラーの映像が映し出されるものである。   The three light valves 44 (R), 44 (G), and 44 (B) are configured to have polarizing plates 46 and 47 on the incident side and the outgoing side of the liquid crystal panel 45, respectively. The polarization directions of the respective color lights are aligned and enter the liquid crystal panel 45. The liquid crystal panel 45 modulates each color light by the video signal applied corresponding to each color, and the three modulated lights are transmitted through the polarizing plate 47 on the emission side to be polarized into video light and enter the prism 48. . The prism 48 combines the image lights of the respective colors, and the combined image light is projected onto the screen by the projection lens 49 to display a full-color image.

上記の如く構成される投射光学系を備えた本例の投射型表示装置では、ランプユニット２９、光学系ユニット３０の偏光変換素子３２やライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)の付近、及び電源回路ユニット２５において高い熱が発生するため、これらを強制的に冷却して動作保証温度以下に保持する必要がある。   In the projection display device of the present example having the projection optical system configured as described above, the lamp unit 29, the polarization conversion element 32 of the optical system unit 30, and the light valves 44 (R), 44 (G), 44 (B ) And in the power supply circuit unit 25, high heat is generated. Therefore, it is necessary to forcibly cool them and keep them below the guaranteed operating temperature.

この冷却構造について説明する。図６及び７に示すように、本例の投射型表示装置では、冷却手段として先ず第１及び第２のシロッコファン５１及び５２が組み込まれている。この第１及び第２のシロッコファン５１及び５２には同型の小型シロッコファンが用いられ、ここで第１のシロッコファン５１は吸気口を上に向け、第２のシロッコファン５２は吸気口を下に向けた状態で、これを上下に重ねるようにして光学系ユニット３０の後方に隣接するスペースに配置してある。この場合、第１及び第２のシロッコファン５１及び５２は、装置内部での吸気口への吸気スペースを充分に確保した状態でベースキャビネット３に組み付けられ、その吸気は、ベースキャビネット３の底面３ｄに設けられた多数の通気孔１４を通して行なわれる。   This cooling structure will be described. As shown in FIGS. 6 and 7, in the projection display device of this example, first and second sirocco fans 51 and 52 are first incorporated as cooling means. A small sirocco fan of the same type is used for the first and second sirocco fans 51 and 52. Here, the first sirocco fan 51 faces the intake port upward, and the second sirocco fan 52 lowers the intake port. In this state, they are arranged in a space adjacent to the rear of the optical system unit 30 so as to overlap each other. In this case, the first and second sirocco fans 51 and 52 are assembled to the base cabinet 3 in a state in which a sufficient intake space to the intake port in the apparatus is secured, and the intake air is supplied to the bottom surface 3d of the base cabinet 3. This is done through a number of ventilation holes 14 provided in the

そしてこの構成において第１のシロッコファン５１は、ダクト５３を介してランプユニット２９及び光学系ユニット３０の偏光変換素子の付近に送風して冷却を行ない、一方、第２のシロッコファン５２は、ダクト５４を介して電源回路ユニット２５に送風して冷却を行なう構造となっている。   In this configuration, the first sirocco fan 51 is cooled by sending air to the vicinity of the polarization conversion elements of the lamp unit 29 and the optical system unit 30 through the duct 53, while the second sirocco fan 52 is provided with a duct. The power supply circuit unit 25 is blown through 54 for cooling.

さらに冷却手段として本例の投射型表示装置では、投射レンズ４９を挟んでその左右両側に第３及び第４のシロッコファン５６及び５７が配置されている。ここで第３のシロッコファン５６と第４のシロッコファン５７は同一形状ではなく、左右対称形状に形成されており、夫々吸気口を投射レンズ４９側に向けた状態でベースキャビネット３に組み付けられている。この第３のシロッコファン５６と第４のシロッコファン５７の吸気は、投射レンズ４９の下方においてベースキャビネット３の底面３ｄに設けられた防塵フィルター付きの吸気部１３を通して行なわれる。   Furthermore, in the projection type display apparatus of this example as cooling means, third and fourth sirocco fans 56 and 57 are arranged on both the left and right sides of the projection lens 49. Here, the third sirocco fan 56 and the fourth sirocco fan 57 are not the same shape, but are formed in a symmetrical shape, and are assembled to the base cabinet 3 with the intake port facing the projection lens 49 side. Yes. The intake of the third sirocco fan 56 and the fourth sirocco fan 57 is performed through the intake portion 13 with a dustproof filter provided on the bottom surface 3 d of the base cabinet 3 below the projection lens 49.

そしてこの構成において第３のシロッコファン５６と第４のシロッコファン５７は、夫々ベースキャビネット３の底部に沿って設けられた薄型のダクト５８と５９を介して光学系ユニット３０のライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)付近に送風して冷却を行なう構造となっている。   In this configuration, the third sirocco fan 56 and the fourth sirocco fan 57 are respectively connected to the light valve 44 (R of the optical system unit 30 via thin ducts 58 and 59 provided along the bottom of the base cabinet 3. ), 44 (G), and 44 (B).

以上の如く構成される本例の投射型表示装置は、前述した如く、光源であるランプ２８から出射された偏りのない光を直線偏光光に変換してそれを赤・青・緑の三色の色光に分離する光学系と、それから入射された光を画像信号に応じて各色に変調する３つのライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)と、それからの各色の光を合成するプリズム４８により成る色合成光学系と、合成された光をスクリーンに投射する投射レンズ４９から成る投射光学系と、を備えた構成となっている。   As described above, the projection display device of the present example configured as described above converts the non-biased light emitted from the lamp 28 as the light source into linearly polarized light and converts it into three colors of red, blue, and green. An optical system that separates the color light into three light valves 44 (R), 44 (G), and 44 (B) that modulate the light incident thereon into each color according to an image signal, and the light of each color from the light valve The color synthesizing optical system including the combining prism 48 and the projection optical system including the projection lens 49 that projects the combined light onto the screen are provided.

ここで本例の投射型表示装置に組み込まれるライトバルブとプリズムの光学ユニット構成を図８に示す。この光学ユニットは、四角形のプリズム４８の３面に沿って各色のライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)を配置して構成されている。各ライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)は、夫々液晶パネル４５と、この液晶パネル４５の入射側及び出射側に配置される夫々２枚構成の偏光板４６，４７とを有して構成されており、各ライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)の液晶パネル４５で変調された各色の光がプリズム４８で合成され、そこから投射光学系の投射レンズによってスクリーンに投射されるものである。   Here, FIG. 8 shows a configuration of an optical unit of a light valve and a prism incorporated in the projection display device of this example. This optical unit is configured by arranging light valves 44 (R), 44 (G), and 44 (B) of respective colors along three surfaces of a rectangular prism 48. Each of the light valves 44 (R), 44 (G), and 44 (B) includes a liquid crystal panel 45 and two polarizing plates 46 and 47 disposed on the incident side and the emission side of the liquid crystal panel 45, respectively. The light of each color modulated by the liquid crystal panel 45 of each light valve 44 (R), 44 (G), 44 (B) is synthesized by the prism 48, and from there the projection optical system It is projected onto the screen by the projection lens.

図９はこの光学ユニットにおいて、入射側の偏光板４６を除くライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)とプリズム４８を一体化したプリズムブロック６１の構成を示す。このプリズムブロック６１において各ライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)の偏光板４７は、使用時間の累積と共に劣化が進み、スクリーンに投影される映像の画質に悪影響を及ぼすので、特に本例のプリズムブロック６１ではこの偏光板４７を簡単に交換できる構造が採用されている。そしてこの場合、偏光板４７に傾きやガタつきがあると各色のライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)の相対画素位置のずれや偏光板４７の基材割れが発生して画質が悪化する問題があるので、この偏光板４７の傾きやガタつきを確実に防止するための構造も備えられている。   FIG. 9 shows a configuration of a prism block 61 in which light valves 44 (R), 44 (G), and 44 (B) excluding the incident-side polarizing plate 46 and the prism 48 are integrated in this optical unit. In this prism block 61, the polarizing plate 47 of each light valve 44 (R), 44 (G), 44 (B) deteriorates with the accumulation of usage time, and adversely affects the image quality of the image projected on the screen. In particular, the prism block 61 of this example employs a structure in which the polarizing plate 47 can be easily replaced. In this case, if the polarizing plate 47 is tilted or loose, the relative pixel positions of the light valves 44 (R), 44 (G), and 44 (B) of the respective colors and the base material of the polarizing plate 47 are cracked. Thus, there is a problem that the image quality is deteriorated. Therefore, a structure for reliably preventing the inclination and backlash of the polarizing plate 47 is also provided.

このプリズムブロック６１のさらに詳細な構造について、図１０〜図１４を参照しながら説明する。図１０に示す如くこのプリズムブロック６１では、プリズム４８の上下に樹脂製の固定枠体６２及び６３が接着固定されており、この上下の固定枠体６２，６３に各色のライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)を構成する液晶パネル４５が固着されると共に、上部の固定枠体６２に偏光板４７が交換可能に取り付けられる。   A more detailed structure of the prism block 61 will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 10, in this prism block 61, resin fixed frames 62 and 63 are bonded and fixed to the upper and lower sides of the prism 48, and the light valves 44 (R) for the respective colors are fixed to the upper and lower fixed frames 62 and 63. , 44 (G), 44 (B) are fixedly attached, and a polarizing plate 47 is replaceably attached to the upper fixed frame 62.

この偏光板４７は図１１に示す如く、ガラスや水晶あるいはサファイアなどにより成る透明の基板４７ａに偏光板本体４７ｂを貼着して構成されるものであり、本例ではこの偏光板４７を各色のライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)で夫々２枚配置した構成となっている。そしてこの構成では、この偏光板４７を保持する偏光板ホルダー６５を設け、これを使用して偏光板４７をプリズムブロック６１に取り付ける構造としてある。   As shown in FIG. 11, the polarizing plate 47 is constructed by sticking a polarizing plate body 47b to a transparent substrate 47a made of glass, crystal, sapphire, etc. In this example, the polarizing plate 47 is made of each color. Two light valves 44 (R), 44 (G), and 44 (B) are arranged. In this configuration, a polarizing plate holder 65 for holding the polarizing plate 47 is provided, and the polarizing plate 47 is attached to the prism block 61 using this.

偏光板ホルダー６５は、その左右両側に一対の頭部６６とこの頭部６６から垂下される脚柱部６７を対称的に有し、この脚柱部６７を挟むように２枚の偏光板４７を配置して、この２枚の偏光板を頭部６６に突き当てた状態で接着剤によって脚柱部６７に接着固定するものである。   The polarizing plate holder 65 has a pair of heads 66 and leg columns 67 suspended from the heads 66 on the left and right sides of the polarizing plate holder 65, and two polarizing plates 47 so as to sandwich the leg columns 67. The two polarizing plates are bonded and fixed to the pedestal portion 67 with an adhesive while the two polarizing plates are in contact with the head 66.

ここで偏光板ホルダー６５には、図１１及び図１２に示す如く、脚柱部６７における偏光版固定面の中央に縦方向の細溝６８が設けられており、これが頭部６６に設けられた接着剤注入穴６９と通じている。そして２枚の偏光板４７を脚柱部６７に当てた状態でこの接着剤注入穴６９から接着剤を注入することにより、接着剤７１は毛細管現象によって細溝６８内にスムーズに入り込み、この接着剤７１によって偏光板ホルダー６５と偏光板４７が確実に接着固定される。   Here, as shown in FIGS. 11 and 12, the polarizing plate holder 65 is provided with a vertical narrow groove 68 in the center of the polarizing plate fixing surface in the pedestal 67, which is provided in the head 66. It communicates with the adhesive injection hole 69. Then, by injecting the adhesive from the adhesive injection hole 69 with the two polarizing plates 47 applied to the pedestal portion 67, the adhesive 71 smoothly enters the narrow groove 68 by capillary action, and this adhesion The polarizing plate holder 65 and the polarizing plate 47 are securely bonded and fixed by the agent 71.

このような偏光板ホルダー６５を用いることにより２枚の偏光板４７は、互いの間隔及び平行度を正確に保持した状態で偏光板ホルダー６５に固定される。そして、図９及び図１０に示すように、この偏光板４７が固定された偏光板ホルダー６５を、プリズムブロック６１の上部の固定枠体６２に設けられた台座部７２に載せるように取り付け、その状態でさらに板バネ部材７４を介して偏光板ホルダーを螺子７３によってプリズムブロック６１に止着することにより、偏光板４７はプリズム４８と液晶パネル４５との間の所定の位置に正確に配置される状態で組み込まれる。   By using such a polarizing plate holder 65, the two polarizing plates 47 are fixed to the polarizing plate holder 65 in a state where the distance and parallelism between each other are accurately maintained. Then, as shown in FIGS. 9 and 10, the polarizing plate holder 65 to which the polarizing plate 47 is fixed is attached so as to be placed on the pedestal portion 72 provided on the fixed frame body 62 on the upper side of the prism block 61. In this state, the polarizing plate holder is fastened to the prism block 61 by the screw 73 via the leaf spring member 74, so that the polarizing plate 47 is accurately disposed at a predetermined position between the prism 48 and the liquid crystal panel 45. Built in state.

上記のように構成されるプリズムブロック６１では、偏光板ホルダー６５を固定している螺子７３を取り外すことにより、偏光板ホルダー６５ごと偏光板４７をプリズムブロック６１から抜き取ってこれを新しいものと交換することができる。この場合、偏光板ホルダー６５には中央に摘み部７０が突設されているため、この摘み部７０を指先あるいは治具で摘むことによって容易に偏光板ホルダー６５を着脱することができる。また、螺子７３と共に偏光板ホルダー６５を固定する板バネ部材７４にも摘み部７５が設けられ、容易な着脱を可能としている。   In the prism block 61 configured as described above, by removing the screw 73 that fixes the polarizing plate holder 65, the polarizing plate 47 together with the polarizing plate holder 65 is removed from the prism block 61 and replaced with a new one. be able to. In this case, the polarizing plate holder 65 is provided with a knob 70 at the center, so that the polarizing plate holder 65 can be easily attached and detached by picking the knob 70 with a fingertip or a jig. Further, the leaf spring member 74 that fixes the polarizing plate holder 65 together with the screw 73 is provided with a knob 75, which allows easy attachment and detachment.

このように本例の構成では、偏光板４７を偏光板ホルダー６５に固定し、この偏光板ホルダー６５を螺子７３によって台座部７２に着脱可能に取り付ける構造としたことにより、偏光板ホルダー６５ごと偏光板４７の交換を容易に行なえるので、偏光板のサービス性が向上する。そしてこの構成では、偏光板ホルダー６５が螺子７３によってしっかりと台座部７２に固定されるので、偏光板４７は傾きやガタつきが生じることなく所定の配置位置で確実に保持されることになる。   As described above, in the configuration of this example, the polarizing plate 47 is fixed to the polarizing plate holder 65, and this polarizing plate holder 65 is detachably attached to the pedestal portion 72 by the screw 73. Since the plate 47 can be easily replaced, the serviceability of the polarizing plate is improved. In this configuration, since the polarizing plate holder 65 is firmly fixed to the pedestal portion 72 by the screw 73, the polarizing plate 47 is securely held at a predetermined arrangement position without causing inclination or backlash.

上記構成に加えてさらにこのプリズムブロック６１においては、偏光板ホルダー６５とこの偏光板ホルダー６５が取り付けられる台座部７２との間に、偏光板ホルダー６５の取り付け位置をより確実に規定するための規制手段が構成されている。   In addition to the above-described configuration, the prism block 61 further includes a regulation for more reliably defining the mounting position of the polarizing plate holder 65 between the polarizing plate holder 65 and the pedestal portion 72 to which the polarizing plate holder 65 is mounted. Means are configured.

この規制手段は第１の規制手段と第２の規制手段とにより成り、第１の規制手段は偏光板４７を通る光の光軸に対し直交する第１の方向(Ｘ方向)の規制を行ない、第２の規制手段は光軸と平行な第２の方向(Ｙ方向)の規制を行なうものである。   This restricting means includes a first restricting means and a second restricting means, and the first restricting means restricts the first direction (X direction) orthogonal to the optical axis of the light passing through the polarizing plate 47. The second regulating means regulates the second direction (Y direction) parallel to the optical axis.

その詳細な構造を図１３及び図１４に示す。先ず第１の規制手段は、偏光板ホルダー６５側に設けられ、内側にテーパ面７７ａを有する左右一対の突起７７と、これと対応して台座部７２側に設けられ、外側にテーパ面７８ａを有する左右一対の突起７８と、により構成されており、偏光板ホルダー６５を台座部７２に取り付けたときには、上記テーパ面７７ａと７８ａが当接係合することによって偏光板ホルダー６５のＸ方向の規制が行なわれる構造となっている。   The detailed structure is shown in FIGS. First, the first restricting means is provided on the polarizing plate holder 65 side, a pair of left and right projections 77 having a tapered surface 77a on the inside, and a correspondingly provided on the pedestal 72 side, and a tapered surface 78a on the outside. When the polarizing plate holder 65 is attached to the pedestal portion 72, the taper surfaces 77a and 78a abut and engage with each other to restrict the polarizing plate holder 65 in the X direction. It is the structure where is performed.

また第２の規制手段は、偏光板ホルダー６５側に設けられたピン７９と、このピン７９に対応して台座部７２側に設けられた受け穴８０と、により構成されており、偏光板ホルダー６５を台座部７２に取り付けたときには、上記ピン７９が受け穴８０に挿入係合されることによって偏光板ホルダー６５のＹ方向の規制が行なわれる構造となっている。なお、ここで受け穴８０はＸ方向に長い長穴形状を有し、これにより余裕をもってピン７９を挿入できる構造としてある。   The second restricting means includes a pin 79 provided on the polarizing plate holder 65 side, and a receiving hole 80 provided on the pedestal portion 72 side corresponding to the pin 79. The polarizing plate holder When 65 is attached to the pedestal portion 72, the pin 79 is inserted into and engaged with the receiving hole 80, whereby the polarizing plate holder 65 is regulated in the Y direction. Here, the receiving hole 80 has a long hole shape that is long in the X direction, so that the pin 79 can be inserted with a margin.

このような２つの規制手段を設けたことにより本例のプリズムブロック６１では、偏光板ホルダー６５がガタつくことなくしっかりと台座部７２に取り付けられるので、偏光板４７の傾きやガタつきがより確実に防止されることになる。   By providing such two restricting means, in the prism block 61 of this example, the polarizing plate holder 65 can be securely attached to the pedestal portion 72 without rattling, so that the polarizing plate 47 can be more reliably tilted and rattled. Will be prevented.

そしてこのように偏光板４７の傾きやガタつきが防止されることにより、偏光板と液晶パネルの相対位置関係を常に一定に保持できるので、従来の課題であった偏光板４７の傾きやガタつきによる各色のライトバルブ４４(Ｒ)，４４(Ｇ)，４４(Ｂ)の相対画素位置のずれの問題が発生することはなく、また偏光板４７のガタつきによる基材割れの問題が発生することもないので、スクリーンに投影される映像の画質に悪影響を及ぼすおそれはなく、常に安定した高画質映像が得られるものである。   In addition, since the relative positional relationship between the polarizing plate and the liquid crystal panel can be kept constant by preventing the polarizing plate 47 from tilting or rattling in this way, the tilting and backlashing of the polarizing plate 47, which has been a conventional problem, is prevented. The problem of the relative pixel position shift of the light valves 44 (R), 44 (G), and 44 (B) of the respective colors due to the above does not occur, and the problem of the substrate cracking due to the play of the polarizing plate 47 occurs. Therefore, there is no possibility that the image quality of the image projected on the screen will be adversely affected, and a stable high-quality image can always be obtained.

さらにこの構成では、表示素子である液晶パネル４５と偏光板４７との位置関係が綿密に保たれるので、光学性能の安定化に加えて、この部分での冷却風のスムーズな流れを確保でき、必要とされる冷却効率を得やすくなるという効果もある。   Furthermore, in this configuration, the positional relationship between the liquid crystal panel 45, which is a display element, and the polarizing plate 47 is closely maintained, so that in addition to stabilizing the optical performance, a smooth flow of cooling air can be secured in this portion. There is also an effect that the required cooling efficiency is easily obtained.

なお、以上の実施例では偏光板４７を２枚構成としてあるが、この偏光板４７は１枚あるいは３枚以上で構成することもできる。また実施例では、ライトバルブにおいて液晶パネル４５の出射側に設けられる偏光板４７の交換可能構造についてのみ示したが、液晶パネル４５の入射側に設けられる偏光板４６についてもこれと同様の交換可能構造とすることができるものである。   In the above embodiment, two polarizing plates 47 are used. However, this polarizing plate 47 can be formed of one or more than three. Further, in the embodiment, only the exchangeable structure of the polarizing plate 47 provided on the emission side of the liquid crystal panel 45 in the light valve is shown, but the same replacement is possible for the polarizing plate 46 provided on the incident side of the liquid crystal panel 45. It can be a structure.

本発明が適用される投射型表示装置の斜視図である。1 is a perspective view of a projection display device to which the present invention is applied. 投射型表示装置の正面図である。It is a front view of a projection type display apparatus. 投射型表示装置の左側面図である。It is a left view of a projection type display apparatus. 投射型表示装置の右側面図である。It is a right view of a projection type display apparatus. 投射型表示装置の底面図である。It is a bottom view of a projection type display apparatus. 投射型表示装置の内部構造を示す平面図であるIt is a top view which shows the internal structure of a projection type display apparatus. 投射型表示装置の内部構造を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the internal structure of a projection type display apparatus. 投射型表示装置に備えられるプリズムブロックの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the prism block with which a projection type display apparatus is equipped. プリズムブロックの全体構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the whole structure of a prism block. プリズムブロックの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a prism block. 偏光板と偏光板ホルダーの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a polarizing plate and a polarizing plate holder. 偏光板と偏光板ホルダーの固定部の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the fixed part of a polarizing plate and a polarizing plate holder. 規制手段の構成を示す要部の斜視図である。It is a perspective view of the principal part which shows the structure of a control means. 規制手段の構成を示す要部の正面図である。It is a front view of the principal part which shows the structure of a control means. 従来構造の説明図である。It is explanatory drawing of a conventional structure. 従来構造における偏光板の傾きとガタつきの説明図である。It is explanatory drawing of the inclination of the polarizing plate in a conventional structure, and rattling.

符号の説明Explanation of symbols

１…投射型表示装置、２…外装キャビネット、２８…ランプ(光源)、２９…ランプユニット、３０…光学系ユニット、４４…ライトバルブ、４５…液晶パネル、４７…偏光板、４８…プリズム、４９…投射レンズ、６５…偏光板ホルダー、７２…台座部、７３…螺子(着脱手段)、７７ａ，７８ａ…テーパ面、７９…ピン、８０…受け穴   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Projection type display apparatus, 2 ... Exterior cabinet, 28 ... Lamp (light source), 29 ... Lamp unit, 30 ... Optical system unit, 44 ... Light valve, 45 ... Liquid crystal panel, 47 ... Polarizing plate, 48 ... Prism, 49 ... projection lens, 65 ... polarizing plate holder, 72 ... pedestal, 73 ... screw (detachment means), 77a, 78a ... taper surface, 79 ... pin, 80 ... receiving hole

Claims (3)

光源から出射された偏りのない光を直線偏光光に変換してそれを赤・青・緑の３色の色光に分離する光学系と、それから入射された光を画像信号に応じて各色に変調する３つのライトバルブと、それからの各色の光を合成するプリズムから成る色合成光学系と、合成された光をスクリーンに投射する投射光学系と、を備えて構成され、
上記ライトバルブは、液晶パネル等で構成される表示素子と、この表示素子の入射側と出射側に配置される偏光板と、を備えて成り、ここで偏光板はホルダーに接着固定され、このホルダーを着脱手段によって台座に着脱可能に取り付けて上記偏光板を所定の配置位置で保持する構造としたことを特徴とする投射型表示装置の光学ユニット。 An optical system that converts unpolarized light emitted from the light source into linearly polarized light and separates it into red, blue, and green color light, and then modulates the incident light into each color according to the image signal Three light valves, a color combining optical system composed of a prism that combines the light of each color therefrom, and a projection optical system that projects the combined light onto a screen,
The light valve includes a display element composed of a liquid crystal panel or the like, and a polarizing plate disposed on the incident side and the outgoing side of the display element, where the polarizing plate is bonded and fixed to a holder. An optical unit of a projection display device, wherein a holder is detachably attached to a pedestal by an attaching / detaching means to hold the polarizing plate at a predetermined arrangement position. 上記ホルダーと上記台座の間には、光軸と直交する第１の方向に上記ホルダーを規制する第１の規制手段と、光軸と平行な第２の方向に上記ホルダーを規制する第２の規制手段とが構成されていることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置の光学ユニット。   Between the holder and the pedestal, a first restricting means for restricting the holder in a first direction orthogonal to the optical axis, and a second restricting the holder in a second direction parallel to the optical axis. The optical unit of the projection display device according to claim 1, further comprising a restricting unit. 上記第１の規制手段と上記第２の規制手段は、その一方がピンと穴による係合構造であり、他方がテーパによる係合構造であることを特徴とする請求項２に記載の投射型表示装置の光学ユニット。   3. The projection display according to claim 2, wherein one of the first restricting means and the second restricting means has an engaging structure with a pin and a hole, and the other has an engaging structure with a taper. The optical unit of the device.
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