JP3603650B2

JP3603650B2 - 調整機構及びこれを用いた投写型表示装置

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Publication number: JP3603650B2
Application number: JP06046199A
Authority: JP
Inventors: 信男渡辺
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-03-08
Filing date: 1999-03-08
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2019-03-08
Also published as: US6460998B1; US6829110B2; US20020191156A1; JP2000259093A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源と、その光源から出射される光束に光変調素子を用いて画像情報に応じた光学像を形成する電気光学装置と、この電気光学装置で形成された画像を拡大投写する投写レンズと、偏光光学素子とを含んで構成された投写型表示装置に関する。さらに詳しくは、この偏光光学素子の取り付け角度を調整する調整機構と、当該調整機構を備えた投写型表示装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、光源と、その光源から出射される光束を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置と、この電気光学装置で形成された画像を拡大投写する投写レンズとを備えた投写型表示装置が知られている。
【０００３】
このような投写型表示装置は、会議、学会、展示会等でのマルチメディアプレゼンテーションに広く利用される。
【０００４】
このようなマルチメディアプレゼンテーションでは、短時間内に多くの情報量を視聴者に伝達するとともに、見やすく精細な映像情報を伝達する必要がある。
【０００５】
すなわち、表示された画像の品質について、表示されたシンボルや図形に不連続性や歪みを与えないために、正確性が要求されるとともに、見やすさやきれいさを実現するために、高いコントラストや高輝度も求められている。
【０００６】
そのために、偏光光を用いる投写型表示装置では、光の偏光方向を精度良く制御する必要があり、例えば、電気光学装置（例えば、液晶パネル）を挟むように配置される入射側偏光板と出射側偏光板との偏光軸同士のなす角度、入射側偏光板、出射側偏光板それぞれの偏光軸の角度、あるいは、波長板の光軸の角度を、電気光学装置のうち光の変調を制御する電気光学材料（例えば液晶）の層の厚さや配向に対応した最適な角度にすることが要求される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、通常、偏光板や波長板は、外形を基準として取り付ければ、偏光軸や光軸が精度良く設定できるように形成されている。そこで、これらをガラス板やプリズムの面に貼りつける際には、外形を基準としている。しかしながら、取り付けの基準とする偏光板あるいは波長板の外形と、偏光軸あるいは光軸との関係とがずれている場合があり、この場合には、如何に偏光板や波長板を精度良く取り付けたとしても、偏光軸や光軸の角度にずれが生じてしまい、最適な角度に設定することはできない。
【０００８】
その結果、投写レンズを透過して表示された表示画像に、微妙なブレやにじみなどが生じ、高コントラストや高輝度が得られていなかったという問題があった。
【０００９】
本発明の目的は、高コントラストや高輝度を得るために、偏光板や波長板の取り付け位置を適宜微調整することが可能な投写型表示装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、偏光光学素子の取り付け角度を調整する調整機構であって、２つの枠体と、調整部材とを有し、前記２つの枠体のうち、一方に前記偏光光学素子が保持され、前記２つの枠体のうち、一方が他方に対して回動可能に軸支され、前記調整部材は、前記２つの枠体を固定しており、前記調整部材の調整操作によって、前記軸支された部分を中心として、一方の前記枠体が他方の前記枠体に対して回動し、前記調整部材はねじであり、このねじは、前記２つの枠体のうちいずれか一方に螺合されるとともに、他方に嵌合されており、前記ねじと螺合する枠体には、前記ねじと嵌合される枠体側に突出するとともに、前記ねじと螺合する螺合片が形成され、前記ねじと嵌合される枠体には、前記螺合片が挿入されるとともに、前記ねじの回転に伴って、前記螺合片が移動する係止開口が形成されている、ことを特徴とする。本発明の調整機構によれば、偏光板や波長板等の偏光光学素子の取り付け角度を調整することによって、偏光軸や光軸の角度の最適な調整が可能となる。また、調整部材を適宜操作することで、偏光板等の偏光光学素子の偏光軸や光軸の角度の最適な調整が可能となる。
【００１１】
さらに、本発明の調整機構は、光源と、当該光源から出射される光束を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置と、この電気光学装置で形成された画像を拡大投写する投写レンズとを備えた投写型表示装置において、光源と電気光学装置との間に配置された偏光光学素子や、電気光学装置と投写レンズとの間に配置された偏光光学素子の取り付け角度を調整する調整機構として採用することができる。
【００１２】
本発明の調整機構を採用した投写型表示装置によれば、偏光板や波長板等の偏光光学素子の取り付け角度を調整することによって、その偏光軸や光軸の角度の最適な調整が可能になり、高コントラストおよび高輝度の画像が表示されるようになる。
【００１３】
そして、本発明では、調整部材はねじとされ、このねじは、２つの枠体のうちいずれか一方に螺合されるとともに、他方に嵌合されているので、ねじを回動させるといった簡単な動作によって偏光光学素子の角度調整が適切に行える。
【００１４】
また、このねじと嵌合される枠体には遊嵌部分を設け、ねじにはこの遊嵌部分を挟持する鍔部を設けることが好ましい。このようにすると、ねじの変位がこの遊嵌部分で吸収されるためである。つまり、ねじと嵌合される枠体とねじ相互間の歪みが生じず、ねじが円滑に回転する。また、ねじの頭部および鍔部により、ねじの軸方向への動きが規制されるので、ねじが抜ける心配がなくなる。
【００１５】
このとき、調整部材であるねじの軸線方向が、第２の枠体が回動運動する軌跡の接線方向と同じとすると、ねじの進退量を媒介するような部品を介さずに、ねじの進退運動を第２の枠体の回動運動として直接変換でき、調整部材回りの構造を簡素化できる。
【００１６】
そして、上記のような構成を備える調整機構では、第１の枠体および第２の枠体のうちの一方には、他方に対して突出した凸部が形成され、他方には前記凸部が嵌合する凹部が形成され、これら凹部と凸部との嵌合により、他方の枠体が一方の枠体に軸支されることが好ましい。これは、凸部および凹部といった簡易な構成によって、第２の枠体が軸支される機構が実現され、部品を容易に加工できるためである。
【００１７】
また、一方の枠体の辺縁には立上部が設けられ、この立上部と偏光光学素子の端面との間には当該偏光光学素子を弾性力によって付勢する弾性部材が介装されていることが好ましい。このような構成によれば、接着剤を用いることなく偏光光学素子を枠体に固定することができる。よって、偏光光学素子の光入射面に接着剤がはみ出て塗布される虞もなく、偏光光学素子に入射する光を乱すことがない。
【００１８】
また、上記の構成を備えた調整機構では、第１の枠体および第２の枠体を一体に把持する把持部材が設けられていることが好ましい。このような構成によれば、２つの枠体が互いに離間しないように固定することができる。
【００１９】
そして、前述した調整機構を備えた投写型表示装置においては、電気光学装置の光入射側に、調整機構を覆う筐体が配置され、この筐体には、調整部材の位置に対応して開口が設けられることが好ましく、このような場合には、筐体を取り外さずに、偏光光学素子の取り付け角度を調整することができる。
【００２０】
さらに、このとき、一方の枠体をこの筐体と一体もので形成すると、当該枠体を別途製造する工程を省略できるので、製造コストを低減できる。
【００２１】
【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。
【００２２】
（１）装置の全体構成
図１、図２には、本実施形態に係る投写型表示装置１の概略斜視図が示され、図１は上面側から見た斜視図、図２は下面側から見た斜視図である。
【００２３】
投写型表示装置１は、光源としての光源ランプから出射された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に分離し、これらの各色光束を電気光学装置を構成する液晶パネルを通して画像情報に対応させて変調し、変調した後の各色の変調光束をプリズム（色合成光学系）により合成して、投写レンズ６を介して投写面上に拡大表示する形式のものである。投写レンズ６の一部を除いて、各構成部品は外装ケース２の内部に収納されている。
【００２４】
（２）外装ケースの構造
外装ケース２は、基本的には、装置上面を覆うアッパーケース３と、装置前面を覆うフロントケース９と、装置底面を構成するロアーケース４と、装置背面部分を覆うリアケース５（図２）とから構成され、リアケース５が樹脂製である他はマグネシウム等の金属製である。
【００２５】
図１に示されるように、アッパーケース３の上面において、その前方側の左右の端には、スピーカ用の多数の連通孔２５Ｒ、２５Ｌが形成されている。また、これらの連通孔２５Ｒ、２５Ｌ間には、投写型表示装置１の画質等を調整するための操作パネル６０が設けられている。
【００２６】
また、フロントケース９には、変調された光束を拡大投射する投写レンズ６が中央やや左寄りに取り付けられている。さらに、フロントケース９の向かって右上部分には、図示略のリモートコントローラからの光信号を受信するための受光部７０が設けられている。
【００２７】
図２に示されるように、ロアーケース４の底面の略中央には、装置内部を冷却する冷却空気を取り入れるための空気取入口２４０が設けられている。空気取入口２４０は、樹脂製のフィルタ交換蓋２４１に設けられており、このフィルタ交換蓋２４１をロアーケース４の側面側から着脱することで、内部のフィルタを交換することが可能である。
【００２８】
また、ロアーケース４の底面には、その前端の左右の角部にフット３１Ｒ、３１Ｌが設けられ、後端の略中央部にフット３１Ｃが設けられている。尚、フット３１Ｒ、３１Ｌの上下の進退量を調整することによって、表示画面の傾きを変更することが可能である。
【００２９】
リアケース５には、図２に示されるように、外部電力供給用のＡＣインレット５０や各種の入出力端子群５１が配置され、これらの入出力端子群５１に隣接して、装置内部の空気を排出する排気口１６０が形成されている。そして、このリアケース５にも、アッパーケース３と同様に受光部７０が設けられている。
【００３０】
（３）装置の内部構造
図３には、投写型表示装置１の内部構造が示されている。
【００３１】
この図に示されるように、装置１の内部には、投写レンズ６の一側方に配置された電源ユニット７、電源ユニット７の後方に配置された光源ユニットとしての光源ランプユニット８、光学系を構成する光学ユニット１０、ユニット１０内の電気光学装置９２５を駆動するドライバーボード（図示せず）、および装置１全体を制御するメインボード（図示せず）などが収容されている。
【００３２】
電源ユニット７は、ＡＣインレット５０からの電力を変圧して光源ランプユニット８や、ドライバーボード、メインボード、電気光学装置９２５の下方または上下両方に配置された吸気ファン（図示せず）、および光源ランプユニット８０の後方に配置された排気ファン１６などに供給するものであり、電源フィルタ、トランス（変圧器）、整流回路、平滑回路、電圧安定回路等が形成された電源回路基板の他、光源ランプユニット８の光源ランプ１８１を駆動するためのランプ駆動基板等を備えている。
【００３３】
光源ランプユニット８は、投写型表示装置１の光源部分を構成するものであり、図４にも示されるように、光源ランプ１８１およびリフレクタ１８２からなる光源装置１８３と、この光源装置１８３を収納するランプハウジングとを有している。このような光源ランプユニット８は、前述した吸気ファンからの冷却空気や、外装ケース２と投写レンズ６との間の隙間から吸引される冷却空気で冷却される。冷却空気は、先ず、吸引された直後に電気光学装置９２５および電源ユニット７等を冷却し、この後に装置１内部の略全域を冷却するように後方に流れ、最終的にはその大部分が光源ランプユニット８内を通って背後の排気ファン１６で排気される。従って、排気ファン１６の直前に光源ランプユニット８が配置されていることにより、その内部の光源装置１８３を大量の冷却空気で効率よく冷却することが可能である。
【００３４】
光学ユニット１０は、光源ランプユニット８から出射された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、照明光学系９２３、色分離光学系９２４、電気光学装置９２５、および色合成光学系としてのプリズムユニット９１０とを含んで構成される。電気光学装置９２５およびプリズムユニット９１０以外の光学ユニット１０の光学素子は、筐体としての上下のライトガイド（図示せず）の間に上下に挟まれて保持された構成となっている。尚、これらの上ライトガイド、下ライトガイドは一体とされて、ロアーケース４の側に固定ネジにより固定されている。また、これらのライトガイドは、プリズムユニット９１０の側に同じく固定ネジによって固定されている。
【００３５】
直方体状のプリズムユニット９１０は、図５に示されるように、マグネシウムの一体成形品から構成される側面略Ｌ字状のヘッド体９０３の裏面側に固定ネジにより固定されている。また、電気光学装置９２５を構成する各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、プリズムユニット９１０の３側面に固定部材を介して固定されている。
【００３６】
ドライバーボードは、電気光学装置９２５の各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを駆動・制御するためのものであり、光学ユニット１０の上方に配置される。
【００３７】
メインボードは、投写型表示装置１全体を制御する制御回路が形成されたものであり、前記ドライバーボードの上方に配置される。このようなメインボードは、前述のドライバーボードおよび操作パネル６０と電気的に接続される。
【００３８】
（４）光学系の構造
次に、投写型表示装置１の光学系即ち光学ユニット１０の構造について、図４に示す模式図に基づいて説明する。
【００３９】
上述したように、光学ユニット１０は、光源ランプユニット８からの光束（Ｗ）の面内照度分布を均一化する照明光学系９２３と、この照明光学系９２３からの光束（Ｗ）を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離光学系９２４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを画像情報に応じて変調する電気光学装置９２５と、変調後の各色光束を合成する色合成光学系としてのプリズムユニット９１０とを含んで構成されている。
【００４０】
照明光学系９２３は、第１のレンズ板９２１と、その出射側に配置された第２のレンズ板９２２と、光源ランプユニット８から出射された光束Ｗの光軸１ａを装置１前方向に折り曲げる反射ミラー９３１とを備えている。
【００４１】
第１のレンズ板９２１は、マトリクス状に配置された複数の矩形レンズを有しており、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割し、各部分光束を第２のレンズ板９２２の近傍で集光させる。
【００４２】
第２のレンズ板９２２は、マトリクス状に配置された複数の矩形レンズを有しており、第１のレンズ板９２１から出射された各部分光束を電気光学装置９２５を構成する液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ（後述）上に重畳させる機能を有している。
【００４３】
このように、本例の投写型表示装置１では、照明光学系９２３により、液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ上をほぼ均一な照度の光で照明することができるので、照度ムラのない投写画像を得ることができる。
【００４４】
色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、照明光学系９２３から出射される光束Ｗに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射され、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。
【００４５】
赤色光束Ｒは、この青緑反射ダイクロイックミラー９４１を通過し、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、赤色光束Ｒの出射部９４４からプリズムユニット９１０の側に出射される。
【００４６】
次に、青緑反射ダイクロイックミラー９４１で反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５からプリズムユニット９１０側に出射される。
【００４７】
この緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６からリレー光学系９２７の側に出射される。本例では、照明光学系９２３の光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２４における各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂの出射部９４４、９４５、９４６までの距離が全て等しくなるように設定されている。
【００４８】
色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１、９５２が配置されている。従って、各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これらの集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
【００４９】
このように平行化された赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、入射側偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇを通って光変調装置である液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇは、前述のドライバーボードによって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。
【００５０】
一方、青色光束Ｂは、リレー光学系９２７を介して対応する液晶パネル９２５Ｂに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。尚、本実施形態の液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂとしては、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を採用することができる。
【００５１】
リレー光学系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、液晶パネル９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３とから構成されており、集光レンズ９５３から出射した青色光束Ｂは、入射側偏光板９６０Ｂを通って液晶パネル９２５Ｂに入射して変調される。
【００５２】
この際、光束Ｗの光軸１ａおよび各色光束Ｒ、Ｂ、Ｂの光軸１ｒ、１ｇ、１ｂは同一平面内に形成されるようになる。そして、各色光束の光路の長さ、すなわち光源ランプ１８１から各液晶パネルまでの距離は、青色光束Ｂが最も長くなり、従って、この光束の光量損失が最も多くなる。しかし、リレー光学系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制できる。
【００５３】
次に、各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、出射側偏光板９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを通ってプリズムユニット９１０に入射され、ここで合成される。そして、このプリズムユニット９１０によって合成されたカラー画像が投写レンズ６を介して所定の位置にある投写面１００上に拡大投写されるようになっている。
【００５４】
（５）偏光板の角度調整機構
ここで、各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの光入射側には、図３および図６に示されるように、本発明の調整機構としての偏光板角度調整機構８００が各々設けられている。
【００５５】
以下、液晶パネル９２５Ｒの入射側に取り付けられた偏光板角度調整機構８００を代表して説明する（他の液晶パネル９２５Ｇ、９２５Ｂの入射側に取り付けられた偏光板角度調整機構８００も同じ構成である。）。
【００５６】
図６において、偏光板角度調整機構８００は、入射側偏光板９６０Ｒの偏光軸角度を微調整する機構であり、偏光板９６０Ｒが取り付けられた第２の枠体８２０と、この第２の枠体８２０を軸支する第１の枠体８１０と、第２の枠体８２０の第１の枠体８１０に対する回動位置を調整する調整部材としてのねじ８３０と、第２の枠体８２０および第１の枠体８１０を把持する把持部材８５０とを含んで構成されている。
【００５７】
第１の枠体８１０は、図７に示されるように、開口部を有する本体８１１と、この本体８１１の長辺側辺縁の一端から曲折して設けられた遊嵌片８１５とから構成される。この遊嵌片８１５には、長孔状の遊嵌部８１６が形成され、この遊嵌部８１６は、本体８１１に形成された係止開口８１７に連続している。なお、本体８１１の両側には、光入射側に向かって膨出した突出部８１４が設けられる。
【００５８】
第２の枠体８２０は、入射側偏光板９６０Ｒが貼着されたガラス板８６０を取り付ける本体８２１と、ねじ孔８２６が形成された螺合片８２５とを含んで構成される。
【００５９】
本体８２１の長辺側の辺縁には、その全長にわたって第１立上部８２３Ａが設けられ、短辺側には、把持部材８５０と抵触しない位置に第２立上部８２３Ｂが設けられている。そして、第１立上部８２３Ａに、入射側偏光板９６０Ｒが貼着されたガラス板８６０の辺縁を押圧する弾性部材８４０がはめ込まれている。
【００６０】
ねじ８３０は、頭部８３１から遊嵌片８１５の厚み以上の長さを有する位置に鍔部８３３が設けられ、この鍔部８３３から軸先に向かって、所定ピッチを有したねじ部８３５が設けられる。そして、図１０に示されるように、ねじ８３０が取り付けられた位置に対応して、上ライトガイド９０１には、ドライバーを挿入する小孔９０１Ａが形成されおり、上ライトガイド９０１を取り外さなくても、偏光板９６０Ｒの偏光軸の角度が調整可能となっている。
【００６１】
このような構成を有する偏光板角度調整機構８００は、以下のように組み立てられる。
【００６２】
まず、入射側偏光板９６０Ｒが貼着されたガラス板８６０を弾性部材８４０間に付勢させることにより、ガラス板８６０を第１立上部８２３Ａ間に取り付ける。次に、ねじ８３０をねじ孔８２６に螺合させた後、ねじ８３０の頭部８３１と鍔部８３３との間に遊嵌片８１５を遊嵌させながら、凸部８１３に凹部８２４を嵌合させ、螺合片８２５を係止開口８１７に挿通させ、本体８２１を第１の枠体８１０に取り付ける。さらに、第１の枠体８１０の突出部８１４に把持部材８５０の開口を嵌合させて、第１の枠体８１０および第２の枠体８２０を確実に把持する。
【００６３】
このようにして組み立てられた偏光板角度調整機構８００は、上ライトガイド９０１および下ライトガイド９０２間に挟持されて、投写型表示装置１内に据え付けられる。そして、上ライトガイド９０１の前述した小孔９０１Ａに対応して、偏光板角度調整機構８００のねじ８３０が位置するようになる。
【００６４】
このような偏光板角度調整機構８００では、図８および図９に示されるように、ねじ８３０を回転させることによって、第２の枠体８２０の角度を調整する。すなわち、図８に示されるように、ねじ８３０を時計方向αに回転させると、図９に示されるように、第２の枠体８２０Ａは時計回りにθ分回動し、入射側偏光板の偏光軸Ａもこれに対応して回動する。また同様に、図８に示されるように、ねじ８３０を反時計回りの方向βに回転させると、図９に示されるように、第２の枠体８２０Ｂも反時計回りに回動し、入射側偏光板の偏光軸Ｂもこれに対応して回動する。この際、遊嵌部８１６がねじ８３０の軸径よりも十分広く形成されているので、前述した第２の枠体８２０の回動運動に伴うねじ８３０の歪みが生じない。
【００６５】
なお、図９において、第２の枠体８２０が回動する回動範囲θは、特に限定されるものではないが、本実施形態では、約４度程度である。
【００６６】
図３に示されるように、上記のような作動機構を有する偏光板角度調整機構８００は、各色光Ｒ、Ｇ、Ｂに対応して、液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの光入射側に設けられる。そして、この本体８２１の回動運動によって、偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂを透過する各色光Ｒ、Ｇ、Ｂの偏光方向が調整される。すなわち、偏光方向を適宜調整された各色光Ｒ、Ｇ、Ｂが、液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを透過して光学変調される。そして、出射側偏光板９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを透過した後、プリズムユット９１０で合成され、投写レンズ６を通し外部に投射表示される。
【００６７】
（６）実施形態の効果
前述のような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
【００６８】
すなわち、投写型表示装置１では、偏光板角度調整機構８００が設けられており、入射側偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂが取り付けられた第２の枠体８２０が、上下ライトガイド９０１、９０２に固定された第１の枠体８１０に軸支され、この際、第２の枠体８２０の回動位置がねじ８３０によって調整可能になっている。
【００６９】
従って、軸支された部分を中心として、ねじ８３０を回して第２の枠体８２０を適宜回動させることが可能なので、液晶分子の配向に対応して各色光Ｒ、Ｇ、Ｂの偏光方向を適宜最適に調整することができ、高コントラストで高輝度な画像を投写表示できる。
【００７０】
また、ねじ８３０の回動運動という簡単な操作によって、偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂの偏光軸の角度調整を行える。
【００７１】
さらに、ねじ８３０は、第１の枠体８１０の遊嵌部８１６に遊嵌されるので、第２の枠体８２０の回動運動に伴って生じるねじ８３０の変位が吸収される。従って、遊嵌片８１５との歪みが発生せず、ねじ８３０を円滑に回転させることができる。
【００７２】
さらに、頭部８３１および鍔部８３３によって、ねじの軸方向の変位が規制されるので、ねじ８３０が遊嵌部８１６に確実に納められる。
【００７３】
しかも、第２の枠体８２０の辺縁の範囲内で、凸部８１３から最遠の位置にねじ８３０が取り付けられているので、ねじ８３０の進退量に対して、第２の枠体８２０、ひいては偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂを小さく回動でき、その角度調整を精度高く行える。
【００７４】
さらに、第２の枠体８２０の回動運動の接線方向とねじ８３０の軸線方向が同じなので、ねじ８３０の進退量を第２の枠体８２０の回動運動に直接変換でき、ねじ８３０と第２の枠体８２０とを媒介する機構や部品が不要になり、ねじ８３０回りの構造を簡素化できる。
【００７５】
また、第１の枠体８１０および第２の枠体８２０は、形状の簡単な凹凸嵌合をしているので、部品を容易に加工できる。
【００７６】
そして、第２の枠体８２０の辺縁には、立上部８２３が設けられ、このうち長辺側の一対の第１立上部８２３Ａ側には、弾性力を有する弾性部材８４０が設けられているため、偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂが貼着されたガラス板８６０を各弾性部材８４０間に付勢させて容易に取り付けることができる。さらに、偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂが貼着されたガラス板８６０を介して第２の枠体に取り付ける際に接着剤等を一切使用しないので、偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂの光入射面に接着剤がはみ出て塗布される虞もなく、偏光板に入射する光を乱すことがない。
【００７７】
さらに、第１の枠体８１０および第２の枠体８２０は、把持部材８５０によって挟持されているので、第２の枠体８２０を離間せずに確実に第１の枠体８１０に取り付けることができる。
【００７８】
また、ねじ８３０の位置に対応して、上ライトガイド９０１（図１０参照）に３つの小孔９０１Ａ（図１０参照）が設けられているので、上ライトガイドを取り外さなくても、ドライバーをこれら小孔に挿入することによって入射側偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂの偏光軸を適宜回動でき、調整作業が容易にできる。
【００７９】
（７）実施形態の変形
尚、本発明は上述した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。
【００８０】
例えば、偏光板角度調整機構８００において、第１の枠体８１０および第２の枠体８２０の挟持方法や、第２の枠体８２０へのガラス板８６０の取付方法に関して、以下に述べるような２つの変形例が挙げられる。
【００８１】
まず、第１の変形例では、図１１に示されるとおり、ガラス板８６０の一方の短辺側（右側端縁）に配置された１つの弾性部材８４１がこのガラス板８６０を押圧する。また、第１の枠体８７１および第２の枠体８７２が、上下方向から把持部材８５１によって挟持される。
【００８２】
このような構成では、図中右側の立上部８７２Ｂに弾性部材８４１を配置しておき、弾性部材８４１にガラス板８６０の右端縁を押し当てて、弾性部材８４１を押圧しながら、ガラス板８６０の左端縁を、左側の立上部８７２Ｂはめ込み、ガラス板８４１を第２の枠体８７２に固定する。その後、ねじ８３０の頭部８３１および鍔部８３３の間に遊嵌部８１６がはめ込まれる位置まで、ねじ８３０を螺合片８２５に回し込み、この螺合片８２５を係止開口８１７に挿入する。最後に、第１の枠体８７１および第２の枠体８７２を挟持しながら、上下方向から把持部材８５１によって、互いに離間しないように接合する。
【００８３】
このような偏光板角度調整機構８０１では、把持部材８５１は第１および第２の枠体８７１、８７２の上下に取り付けられるので、第１および第２の枠体８１０、８２０の左右に把持部材８５０が取り付けられた偏光板角度調整機構８００と比べて、第１の枠体８７１の左右には別途新たな部材を設ける必要がなく、第１の枠体８７１の左右を狭めることができる。従って、第１の枠体８７１が取り付けられる投写型表示装置１の取付部分の幅を狭めることができるので、結果的に投写型表示装置１の省スペース化につながる。
【００８４】
また、第２の変形例として、図１２に示されるとおり、一方の側縁（右側縁）にばね部８８３が形成された第２の枠体８８２が挙げられる。すなわち、前記実施形態および前記第１の変形例における一方の立上部８２３Ａ、８７２Ｂに代わって、上下に押圧片８８３Ａを有するばね部８８３が設けられている。そして、入射側偏光板９６０Ｒが貼着されたガラス板８６０を取り付ける場合、ばね部８８３に対向するガラス板８６０の一方の側縁（右側縁）を、前記押圧片８８３Ａに押し当てながら、他方の側縁（左側縁）を第２の枠体８８２の立状部８８２Ｂに係合させ、よってガラス板８６０を固定する。
【００８５】
この場合、ガラス板８６０を固定する弾性部材８４０、８４１を使わずに、第２の枠体８８２に一体化されたばね部８８３によって、ガラス板８６０が固定されている。すなわち、ガラス板８６０を固定するのに、第２の枠体８８２のみで済み、部品点数を少なくできる。
【００８６】
例えば、前記実施形態では、偏光板角度調整機構８００は、入射側偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂの偏光軸を調整するように設けられていたが、これに限らない。すなわち、本発明に係る偏光板角度調整機構８００は、出射側偏光板９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂの偏光軸の角度を調整するように設けられてもよい。また、入射側偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂと出射側偏光板９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂの双方の角度を調整するように設けられてもよい。さらにまた、前記実施形態では、偏光板角度調整機構８００が、３つの入射側偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂの偏光軸すべてを調整するように設けられていたが、いずれか１つの偏光板のみの角度を調整するように設けられても良い。
【００８７】
さらに、前記実施形態では、偏光板角度調整機構８００の第１の枠体８１０は、上ライトガイドおよび下ライトガイドとは別部材で構成されていたが、これに限らない。すなわち、図１０に示されるように、下ライトガイド９０２に一体ものとして第１の枠体８１０を形成し、このような第１の枠体８１０に軸支部分を介して第２の枠体８２０が回動可能に取り付けられていてもよく、逆に上ライトガイド９０１と一体ものとして第１の枠体８１０を形成しても構わない。
【００８８】
また、調整部材８３０の機構形態や取付位置などのついても、前記実施形態では、長辺側辺縁の一端に軸支部分を形成し、他端にねじ８３０を設けていたが、これに限らない。例えば、軸支部分とねじ８０３とを対角線上の両端に設けてもよく、要するに偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂに抵触しない位置であれば構わない。
【００８９】
また、ねじ８３０の構造についても、前記実施形態のものに限らない。例えば、鍔部８３３を省略する代わりに頭部８３１に近い軸部分の周面に溝を形成して、この溝を遊嵌部８１６に係止させてもよい。
【００９０】
さらに、第１の枠体８１０および第２の枠体８２０の形状や材質などについても、前記実施形態の矩形枠状の金属製のものに限らない。すなわち、形状については、円形のものや多角形のものおよび異形状のものでもよく、材質についても、金属製に限らず、例えばイミド樹脂に代表されるような耐熱性の高い合成樹脂のものでも構わない。
【００９１】
また、第２の枠体８２０へのガラス板８６０の取付についても、前記実施形態のものに限らない。例えば、弾性部材８４０を省略する代わりに接着剤等によりガラス板８６０を第２の枠体８２０に直接貼り付けても構わない。
【００９２】
第１の枠体８１０に対する第２の枠体８２０の軸支機構や回動範囲も実施によって適宜選択される。前記実施形態では、軸支機構は、凹凸嵌合であったが、これに限らず、第１の枠体８１０および第２の枠体８２０に同一径の孔が穿設され、ピン接合されていてもよい。さらに、回動範囲θも前期実施形態では、約４度程度であったが、液晶分子の配向や第２の枠体８２０の大きさなどから適宜選択される。
【００９３】
さらに、前記実施形態では、電気光学装置９２５は、ＴＦＴ駆動の液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂから構成されていたが、これに限らず、他の駆動方式から構成される光変調装置を備えた投写型表示装置に本発明を採用してもよい。
【００９４】
そして、前記実施形態では、電気光学装置９２５は、３枚の液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂから構成されていたが、これに限らず、１枚、２枚の液晶パネルから構成される光変調装置に本発明を採用してもよい。
【００９５】
さらに、前記実施形態における偏光板角度調整機構は、一方の直線偏光光を吸収せずに反射する反射型偏光板や、１／２波長板、１／４波長板等、偏光軸や光軸の調整が必要な他の偏光光学素子の角度調整機構として用いても良い。
【００９６】
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。
【００９７】
【発明の効果】
前述のような本発明の投写型表示装置は、電気光学装置近傍に取り付けられた第１の枠体２つの枠体と、調整部材とを有し、２つの枠体のうち一方に偏光光学素子が保持され、また、２つの枠体のうち一方が他方に対して回動可能に軸支され、調整部材の調整操作によって、軸支された部分を中心として、一方の枠体が他方の枠体に対して回動する、偏光光学素子の取り付け角度調整機構を備えている。従って、調整部材を適宜操作することで、偏光板等の偏光光学素子の偏光軸や光軸の角度の最適な調整が可能になり、高コントラストおよび高輝度の画像を表示するようになるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る投写型表示装置の上部から見た外観を示す斜視図である。
【図２】前記実施形態における投写型表示装置の下部から見た外観を示す斜視図である。
【図３】前記実施形態における投写型表示装置の内部構造を示す斜視図である。
【図４】前記実施形態における光学系の構造を説明するための模式図である。
【図５】前記実施形態の構成部品を示す斜視図である。
【図６】前記実施形態における投写型表示装置の偏光板角度調整機構の上方からの斜視図である。
【図７】前記実施形態における投写型表示装置の偏光板角度調整機構の分解斜視図である。
【図８】前記実施形態における偏光板角度調整機構の調整部材の拡大図である。
【図９】前記実施形態における偏光板調整機構の動作を示す正面図である。
【図１０】前記実施形態における偏光板角度調整機構を示す断面図である。
【図１１】本発明の第１の変形例における偏光板角度調整機構の分解斜視図である。
【図１２】本発明の第２の変形例における偏光板角度調整機構の第２の枠体を示す斜視図である。
【符号の説明】
１投写型表示装置
２外装ケース
６投写レンズ
７電源である電源ユニット
８光源ユニットである光源ランプユニット
８００、８０１調整機構としての偏光板角度調整機構
８１０、８７１第１の枠体
８１３凸部
８１５遊嵌片
８１６遊嵌部
８２０、８７２、８８２第２の枠体
８２３、８７２Ｂ、８８２Ｂ立上部
８２４凹部
８２５螺合片
８２６ねじ孔
８３０調整部材
８３１頭部
８３３鍔部
８３５ねじ部
８４０、８４１弾性部材
８５０把持部材
８６０ガラス板
８８３ばね部
９２５電気光学装置
９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂ偏光光学素子としての入射側偏光板

Claims

偏光光学素子の取り付け角度を調整する調整機構であって、
２つの枠体と、調整部材とを有し、
前記２つの枠体のうち、一方に前記偏光光学素子が保持され、
前記２つの枠体のうち、一方が他方に対して回動可能に軸支され、
前記調整部材の調整操作によって、前記軸支された部分を中心として、一方の前記枠体が他方の前記枠体に対して回動し、
前記調整部材はねじであり、このねじは、前記２つの枠体のうちいずれか一方に螺合されるとともに、他方に嵌合されており、
前記ねじと螺合する枠体には、前記ねじと嵌合される枠体側に突出するとともに、前記ねじと螺合する螺合片が形成され、
前記ねじと嵌合される枠体には、前記螺合片が挿入されるとともに、前記ねじの回転に伴って、前記螺合片が移動する係止開口が形成されていることを特徴とする調整機構。
請求項１に記載の調整機構において、
前記ねじと嵌合される枠体には遊嵌部分が設けられ、
前記ねじには鍔部が設けられ、
前記遊嵌部分は、前記ねじの頭部と前記鍔部との間に挟持されることを特徴とする調整機構。
請求項１または２に記載の調整機構において、
前記ねじの軸線方向は、前記枠体が回動運動する軌跡の接線方向と同じであることを特徴とする調整機構。
請求項１〜３のいずれかに記載の調整機構において、
前記２つの枠体のうちの一方には、他方に対して突出した凸部が形成され、他方には前記凸部と対応した位置に凹部が形成され、これら凹部および凸部の嵌合により、該他方の枠体が該一方の枠体に軸支されることを特徴とする調整機構。
請求項１〜４のいずれかに記載の調整機構において、
一方の前記枠体の辺縁には立上部が設けられ、この立上部と前記偏光光学素子の端面との間には当該偏光光学素子を弾性力によって付勢する弾性部材が介装されていることを特徴とする調整機構。
光源と、当該光源から出射される光束を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置と、この電気光学装置で形成された画像を拡大投写する投写レンズと、前記光源と前記電気光学装置との間に配置された偏光光学素子と、を備え、前記偏光光学素子を透過した所定の偏光光が前記電気光学装置によって変調される投写型表示装置であって、
前記偏光光学素子の取り付け角度を調整する調整機構を備え、
前記調整機構は、２つの枠体と、調整部材とを有し、
前記２つの枠体のうち、一方に前記偏光光学素子が保持され、
前記２つの枠体のうち、一方が他方に対して回動可能に軸支され、
前記調整部材は、前記２つの枠体を固定しており、
前記調整部材の調整操作によって、前記軸支された部分を中心として、一方の前記枠体が他方の前記枠体に対して回動し、
前記調整部材はねじであり、このねじは、前記２つの枠体のうちいずれか一方に螺合されるとともに、他方に嵌合されており、
前記ねじと螺合する枠体には、前記ねじと嵌合される枠体側に突出するとともに、前記ねじと螺合する螺合片が形成され、
前記ねじと嵌合される枠体には、前記螺合片が挿入されるとともに、前記ねじの回転に伴って、前記螺合片が移動する係止開口が形成されていることを特徴とする投写型表示装置。
光源と、当該光源から出射される光束を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置と、この電気光学装置で形成された画像を拡大投写する投写レンズと、前記電気光学装置と前記投写レンズとの間に配置された偏光光学素子と、を備え、前記偏光光学素子を透過した所定の偏光光が前記投写レンズによって投写される投写型表示装置であって、
前記偏光光学素子の取り付け角度を調整する調整機構を備え、
前記調整機構は、２つの枠体と、調整部材とを有し、
前記２つの枠体のうち、一方に前記偏光光学素子が保持され、
前記２つの枠体のうち、一方が他方に対して回動可能に軸支され、
前記調整部材の調整操作によって、前記軸支された部分を中心として、一方の前記枠体が他方の前記枠体に対して回動し、
前記調整部材はねじであり、このねじは、前記２つの枠体のうちいずれか一方に螺合されるとともに、他方に嵌合されており、
前記ねじと螺合する枠体には、前記ねじと嵌合される枠体側に突出するとともに、前記ねじと螺合する螺合片が形成され、
前記ねじと嵌合される枠体には、前記螺合片が挿入されるとともに、前記ねじの回転に伴って、前記螺合片が移動する係止開口が形成されていることを特徴とする投写型表示装置。
請求項６または７に記載の投写型表示装置において、
前記ねじと嵌合される枠体には遊嵌部分が設けられ、
前記ねじには鍔部が設けられ、
前記遊嵌部分は、前記ねじの頭部と前記鍔部との間に挟持されることを特徴とする投写型表示装置。
請求項６から８の何れかに記載の投写型表示装置において、
前記ねじの軸線方向は、前記枠体が回動運動する軌跡の接線方向と同じであることを特徴とする投写型表示装置。
請求項６〜９のいずれかに記載の投写型表示装置において、
前記２つの枠体のうちの一方には、他方に対して突出した凸部が形成され、他方には前記凸部と対応した位置に凹部が形成され、これら凹部および凸部の嵌合により、該他方の枠体が該一方の枠体に軸支されることを特徴とする投写型表示装置。
請求項６〜１０のいずれかに記載の投写型表示装置において、
一方の前記枠体の辺縁には立上部が設けられ、この立上部と前記偏光光学素子の端面との間には当該偏光光学素子を弾性力によって付勢する弾性部材が介装されていることを特徴とする投写型表示装置。
請求項６〜１１のいずれかに記載の投写型表示装置において、
前記２つの枠体を一体に把持する把持部材が設けられていることを特徴とする投写型表示装置。
請求項６〜１２のいずれかに記載の投写型表示装置において、
前記調整機構を覆う筐体が配置され、この筐体には、前記調整部材の位置に対応した開口が設けられていることを特徴とする投写型表示装置。
請求項６〜１３のいずれかに記載の投写型表示装置において、
前記調整機構を覆う筐体が配置され、この筐体と前記２つの枠体のうち、一方とは一体の部材で形成されていることを特徴とする投写型表示装置。