JP2000310823A

JP2000310823A - 反射型プロジェクタ装置

Info

Publication number: JP2000310823A
Application number: JP11119579A
Authority: JP
Inventors: 規 ▲高▼田; Tadashi Takada
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1999-04-27
Filing date: 1999-04-27
Publication date: 2000-11-07

Abstract

(57)【要約】【課題】光学部品間の位置ずれによるレジストレーシ
ョンずれを改善することができ、高解像度の映像を映出
することができると共に、歩留まりを向上させることが
でき、安価に実現することができる反射型プロジェクタ
装置を提供する。【解決手段】偏光プリズム９〜１１は、ブラケット３
１〜３３に収納保持されている。反射型液晶素子１２〜
１４を保持する保持板１５〜１７は、ブラケット３１〜
３３に固定されている。合成プリズム２２には、スペー
サ３４〜３６が接着固定されている。ブラケット３１〜
３３をスペーサ３４〜３６にねじ止めすることによっ
て、偏光プリズム９〜１１と反射型液晶素子１２〜１４
と合成プリズム２２とを、１つのブロック５０′として
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反射型の液晶素子
を用いた反射型プロジェクタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】映像を大画面にて映出したいという要望
が高まっていることから、映像をスクリーンに投射する
プロジェクタ装置が普及してきている。図５，図６は、
反射型の液晶素子を用いた従来の反射型プロジェクタ装
置の構成を示す図であり、図５は上面図、図６は側面図
である。なお、図６の左右方向は、図５における紙面に
直交する方向に相当する。

【０００３】例えばキセノンアークランプであるランプ
１より発せられた白色光は、レンズ２，３によって集光
され、色分解ミラー４に入射される。色分解ミラー４に
入射された白色光の内、青色（Ｂ）光は色分解ミラー４
を透過し、黄色光は色分解ミラー４で反射して色分解ミ
ラー５に入射される。色分解ミラー５に入射された黄色
光の内、赤色（Ｒ）光は色分解ミラー４を透過して偏光
プリズム９に入射される。色分解ミラー５に入射された
黄色光の内、緑色（Ｇ）光は色分解ミラー５で反射して
偏光プリズム１０に入射される。

【０００４】色分解ミラー４を透過したＢ光は、リレー
レンズ６を介して色分解ミラー７に入射される。このＢ
光は色分解ミラー７で反射し、リレーレンズ８を介して
偏光プリズム１１に入射される。リレーレンズ６，８
は、Ｂ光の光路長を、Ｒ光，Ｇ光の光路長と合わせるた
めのものである。なお、Ｂ光は、色分解ミラー４を透過
した時点で既に分離されているので、色分解ミラー７の
代わりに通常の反射ミラーを用いてもよい。

【０００５】偏光プリズム９に入射されたＲ光はその接
合面でＳ波成分のみが反射し、反射型液晶素子１２に入
射される。液晶素子１２に入射されたＳ波成分は液晶素
子１２で反射してＰ波成分となり、偏光プリズム９の接
合面を透過して合成プリズム２２に入射される。偏光プ
リズム１０に入射されたＧ光はその接合面でＳ波成分の
みが反射し、反射型液晶素子１３に入射される。液晶素
子１３に入射されたＳ波成分は液晶素子１３で反射して
Ｐ波成分となり、偏光プリズム１０の接合面を透過して
合成プリズム２２に入射される。

【０００６】偏光プリズム１１に入射されたＢ光はその
接合面でＳ波成分のみが反射し、反射型液晶素子１４に
入射される。液晶素子１４に入射されたＳ波成分は液晶
素子１４で反射してＰ波成分となり、偏光プリズム１１
の接合面を透過して合成プリズム２２に入射される。な
お、液晶素子１２〜１４には、周知のように、映像に応
じた電圧がかけられ、入射されたＲ，Ｇ，Ｂ光がそれぞ
れ変調される。

【０００７】合成プリズム２２に入射されたＲ，Ｇ，Ｂ
光は合成プリズム２２によって合成され、投射レンズ２
３によって図示していないスクリーンに投射される。こ
のようにして、スクリーンには映像が表示される。

【０００８】次に、各光学部品の取り付け構造について
説明する。液晶素子１２〜１４は、それぞれ、保持板１
５〜１７に固着されている。これらの保持板１５〜１７
が、それぞれ、ブラケット１８〜２０に装着されてい
る。即ち、四角形状である保持板１５〜１７の４つの角
部には、それぞれ、孔１５ａ〜１７ａが形成されてい
る。この孔１５ａ〜１７ａに、ブラケット１８〜２０の
腕部１８ａ〜２０ａが挿入され、孔１５ａ〜１７ａの周
囲部と腕部１８ａ〜２０ａとが例えば半田２１によって
固定されている。なお、液晶素子１２〜１４を保持した
保持板１５〜１７は、投射レンズ２３のフォーカス位置
や液晶素子１２〜１４間の相対位置を調整された後に、
偏光プリズム９〜１１に接着固定されたブラケット１８
〜２０に固定される。

【０００９】このようにして液晶素子１２〜１４を保持
したブラケット１８〜２０は、それぞれ、偏光プリズム
９〜１１に接着固定されている。図６に示すように、偏
光プリズム９〜１１は台座２４に接着固定され、合成プ
リズム２２は台座２５に接着固定されている。台座２
４，２５に接着固定された偏光プリズム９〜１１と合成
プリズム２２は、これらの部品間における相対位置がず
れないよう、例えばアルミダイキャスト製のベース３０
にねじ止め固定されている。投射レンズ２３もベース３
０にねじ止め固定されている。

【００１０】以上のランプ１〜投射レンズ２３及びベー
ス３０は、さらに全体として、光学ベース１００に位置
決めされて、ねじ止め等によって固定されている。これ
らの光学部品が全て正しく位置決めされていると、図７
に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ光がずれることなく、レジス
トレーションずれのない映像がスクリーン上に投射され
ることとなる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ガラス
製の偏光プリズム９〜１１や合成プリズム２２と、台座
２４，２５との線膨張係数の違いや、台座２４，２５と
ベース３０との線膨張係数の違い等によって、偏光プリ
ズム９〜１１や液晶素子１２〜１４、または、合成プリ
ズム２２の間で相対位置がずれてしまう。すると、図８
に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ光がずれてしまい、スクリー
ン上に投射される映像には、レジストレーションずれが
発生してしまうこととなる。なお、図８は、一例とし
て、Ｒ光用の液晶素子１２が実線で示す位置から破線の
位置へとずれ、Ｂ光用の偏光プリズム１１が実線で示す
位置から破線の位置へとずれた場合を示している。

【００１２】このようなレジストレーションずれは、液
晶素子１２〜１４が小型化したり、必要とされる解像度
が高くなるほど問題となる。最近のプロジェクタ装置で
は、従来より増して、レジストレーションずれのない高
解像度が要求されており、各光学部品間の位置ずれは大
きな問題となっていた。一般的に、各光学部品間の位置
ずれをなくそうとすると、歩留まりが低下し、生産コス
トが上昇して、プロジェクタ装置が高価となってしま
う。従って、歩留まりを向上させることができ、各光学
部品間の位置ずれを安価な構成でなくすことが求められ
る。

【００１３】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、光学部品間の位置ずれによるレジストレー
ションずれを改善することができ、高解像度の映像を映
出することができると共に、歩留まりを向上させること
ができ、安価に実現することができる反射型プロジェク
タ装置を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、光源（１）からの白色光
を３原色光に分離する分離手段（４，５）と、前記３原
色光をそれぞれ偏光する第１〜第３の偏光プリズム（９
〜１１）と、前記第１〜第３の偏光プリズムによって偏
光された前記３原色光が入射され、この３原色光を変調
して前記第１〜第３の偏光プリズムへと反射する第１〜
第３の反射型液晶素子（１２〜１４）と、前記第１〜第
３の偏光プリズムを透過した前記３原色光を合成する合
成プリズム（２２）とを備えた反射型プロジェクタ装置
において、前記第１〜第３の偏光プリズムを保持するブ
ラケット（３１〜３３）と、前記合成プリズムに固定さ
れた部材（３４〜３６）とを有し、前記第１〜第３の偏
光プリズムと、前記第１〜第３の反射型液晶素子と、前
記合成プリズムとを、１つのブロック（５０′）として
形成し、前記ブラケットを前記部材にねじ止めしたこと
を特徴とする反射型プロジェクタ装置を提供するもので
ある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の反射型プロジェク
タ装置について、添付図面を参照して説明する。図１は
本発明の反射型プロジェクタ装置の一実施例を示す上面
図、図２は本発明の反射型プロジェクタ装置の一実施例
を示す側面図、図３は比較例を示す上面図、図４は比較
例を示す側面図である。なお、図１〜図４において、図
５，図６と同一部分には同一符号が付してある。なお、
図２，図４の左右方向は、図１，図３における紙面に直
交する方向に相当する。

【００１６】まず、図３，図４に示す比較例について説
明する。図３，図４に示す比較例は、本出願人が、特願
平１０−３５７３３８号にて提案したものである。図
３，図４において、例えばキセノンアークランプである
ランプ１より発せられた白色光は、レンズ２，３によっ
て集光され、色分解ミラー４に入射される。色分解ミラ
ー４に入射された白色光の内、青色（Ｂ）光は色分解ミ
ラー４を透過し、黄色光は色分解ミラー４で反射して色
分解ミラー５に入射される。色分解ミラー５に入射され
た黄色光の内、赤色（Ｒ）光は色分解ミラー４を透過し
て偏光プリズム９に入射される。色分解ミラー５に入射
された黄色光の内、緑色（Ｇ）光は色分解ミラー５で反
射して偏光プリズム１０に入射される。

【００１７】色分解ミラー４を透過したＢ光は、リレー
レンズ６を介して色分解ミラー７に入射される。このＢ
光は色分解ミラー７で反射し、リレーレンズ８を介して
偏光プリズム１１に入射される。リレーレンズ６，８
は、Ｂ光の光路長を、Ｒ光，Ｇ光の光路長と合わせるた
めのものである。なお、Ｂ光は、色分解ミラー４を透過
した時点で既に分離されているので、色分解ミラー７の
代わりに通常の反射ミラーを用いてもよい。

【００１８】偏光プリズム９に入射されたＲ光はその接
合面でＳ波成分のみが反射し、反射型液晶素子１２に入
射される。液晶素子１２に入射されたＳ波成分は液晶素
子１２で反射してＰ波成分となり、偏光プリズム９の接
合面を透過し、スペーサガラス４１を介して合成プリズ
ム２２に入射される。偏光プリズム１０に入射されたＧ
光はその接合面でＳ波成分のみが反射し、反射型液晶素
子１３に入射される。液晶素子１３に入射されたＳ波成
分は液晶素子１３で反射してＰ波成分となり、偏光プリ
ズム１０の接合面を透過し、スペーサガラス４２を介し
て合成プリズム２２に入射される。

【００１９】偏光プリズム１１に入射されたＢ光はその
接合面でＳ波成分のみが反射し、反射型液晶素子１４に
入射される。液晶素子１４に入射されたＳ波成分は液晶
素子１４で反射してＰ波成分となり、偏光プリズム１１
の接合面を透過し、スペーサガラス４３を介して合成プ
リズム２２に入射される。なお、液晶素子１２〜１４に
は、周知のように、映像に応じた電圧がかけられ、入射
されたＲ，Ｇ，Ｂ光がそれぞれ変調される。

【００２０】合成プリズム２２に入射されたＲ，Ｇ，Ｂ
光は合成プリズム２２によって合成され、投射レンズ２
３によって図示していないスクリーンに投射される。こ
のようにして、スクリーンには映像が表示される。

【００２１】次に、各光学部品の取り付け構造について
説明する。液晶素子１２〜１４は、それぞれ、保持板１
５〜１７に固着されている。これらの保持板１５〜１７
は、それぞれ、ブラケット１８〜２０に装着されてい
る。即ち、四角形状である保持板１５〜１７の４つの角
部には、それぞれ、孔１５ａ〜１７ａが形成されてい
る。この孔１５ａ〜１７ａに、ブラケット１８〜２０の
腕部１８ａ〜２０ａが挿入され、孔１５ａ〜１７ａの周
囲部と腕部１８ａ〜２０ａとが例えば半田２１によって
固定されている。なお、液晶素子１２〜１４を保持した
保持板１５〜１７は、投射レンズ２３のフォーカス位置
や液晶素子１２〜１４間の相対位置を調整された後に、
偏光プリズム９〜１１に接着固定されたブラケット１８
〜２０に固定される。

【００２２】このようにして液晶素子１２〜１４を保持
したブラケット１８〜２０は、それぞれ、偏光プリズム
９〜１１に接着固定されている。偏光プリズム９〜１１
と合成プリズム２２とは、偏光プリズム９〜１１と合成
プリズム２２との間の相対位置がずれないよう、それぞ
れ、スペーサガラス４１〜４３を介して接着固定されて
いる。即ち、液晶素子１２〜１４と、偏光プリズム９〜
１１と、合成プリズム２２は、全てが一体となった１つ
のブロック５０として形成されている。

【００２３】この構成例では、液晶素子１２〜１４，偏
光プリズム９〜１１，合成プリズム２２以外の他の部
品、即ち、ブラケット１８〜２０やスペーサガラス４１
〜４３を含めて一体化しているが、これに限定されず、
液晶素子１２〜１４，偏光プリズム９〜１１，合成プリ
ズム２２のみを１つのブロックとして構成したものも含
む。即ち、液晶素子１２〜１４を偏光プリズム９〜１１
に直接的に接着固定し、偏光プリズム９〜１１を合成プ
リズム２２に直接的に接着固定してもよいし、液晶素子
１２〜１４を偏光プリズム９〜１１に間接的に接着固定
し、偏光プリズム９〜１１を合成プリズム２２に間接的
に接着固定してもよい。各部品間の直接的な接着固定
と、間接的な接着固定とを組み合わせてもよい。

【００２４】合成プリズム２２の上下（図４では左右）
には、挟着板４４が接着固定されており、この挟着板４
４のフランジ部４４ａが、例えばアルミダイキャスト製
のベース６０にねじ止め固定されている。投射レンズ２
３もベース６０にねじ止め固定されている。

【００２５】以上のランプ１〜投射レンズ２３及びベー
ス６０は、さらに全体として、光学ベース１００に位置
決めされて、ねじ止め等によって固定されている。この
比較例では、液晶素子１２〜１４と、偏光プリズム９〜
１１と、合成プリズム２２とを１つのブロック５０とし
て構成しているので、こられの光学部品間の相対位置は
ほとんどずれることがない。従って、図７に示すよう
に、Ｒ，Ｇ，Ｂ光がずれることなく、レジストレーショ
ンずれのない映像がスクリーン上に投射されることとな
る。

【００２６】以上説明した図３，図４に示す比較例で
は、光学部品間の位置ずれによるレジストレーションず
れを改善することができ、高解像度の映像を映出するこ
とができる。しかしながら、液晶素子１２〜１４と、偏
光プリズム９〜１１と、合成プリズム２２とを接着固定
によって１つのブロック５０として構成しているので、
例えば偏光プリズム９〜１１のいずれか１つに不具合が
あってもそれを分離して交換することが困難であるた
め、ブロック５０の全体が不良となってしまう。従っ
て、歩留まりが低下し、生産コストが上昇する。また、
光学部品を正確に位置決めして接着することは、特殊な
技能を要するので、コストが高くなってしまう。

【００２７】光学部品間の位置ずれによるレジストレー
ションずれを改善することができ、高解像度の映像を映
出することができるという特長を損なうことなく、歩留
まりを向上させ、生産コストを低減できるようにしたの
が、図１，図２に示す本発明の構成である。なお、図
１，図２において、図３，図４と同一部分には同一符号
を付し、その説明を適宜省略することとする。

【００２８】図１，図２において、液晶素子１２〜１４
は、それぞれ、保持板１５〜１７に固着されている。こ
れらの保持板１５〜１７は、それぞれ、ブラケット３１
〜３３に装着されている。即ち、四角形状である保持板
１５〜１７の４つの角部には、それぞれ、孔１５ａ〜１
７ａが形成されている。この孔１５ａ〜１７ａに、ブラ
ケット３１〜３３の腕部３１ａ〜３３ａが挿入され、孔
１５ａ〜１７ａの周囲部と腕部３１ａ〜３３ａとが例え
ば半田２１によって固定されている。腕部３１ａ〜３３
ａは、ブラケット３１〜３３の一部を切り起こして設け
ればよい。なお、液晶素子１２〜１４を保持した保持板
１５〜１７は、投射レンズ２３のフォーカス位置や液晶
素子１２〜１４間の相対位置を調整された後に、偏光プ
リズム９〜１１を保持するブラケット３１〜３３に固定
される。

【００２９】このようにして液晶素子１２〜１４を保持
したブラケット３１〜３３は、それぞれ、偏光プリズム
９〜１１を挟着保持している。ブラケット３１〜３３
は、Ｒ，Ｇ，Ｂ光が通過する方向に開口を有する箱状に
形成されており、内部に偏光プリズム９〜１１を収納し
て保持している。合成プリズム２２の偏光プリズム９〜
１１が対向する面には、枠状のスペーサ３４〜３６が接
着固定されている。合成プリズム２２とスペーサ３４〜
３６とを別部材により一体成形して、両者を一体化して
もよい。

【００３０】ブラケット３１〜３３の合成プリズム２２
側には、フランジ部３１ｂ〜３３ｂ（フランジ部３２ｂ
のみ図２に図示）が形成されており、ブラケット３１〜
３３のフランジ部３１ｂ〜３３ｂがスペーサ３４〜３６
にねじ止めされている。ブラケット３１〜３３の一部に
は、切り起こしによって内側に突出した突出部３１ｃ〜
３３ｃ（突出部３２ｃのみ図２に図示）が形成されてい
る。突出部３１ｃ〜３３ｃと偏光プリズム９〜１１との
間には弾性体３７が設けられている。この弾性体３７を
設けることによって、偏光プリズム９〜１１をスペーサ
３４〜３６方向に押し当て、偏光プリズム９〜１１と合
成プリズム２２とを強固に一体化している。

【００３１】合成プリズム２２の上下（図２では左右）
には、挟着板４４が接着固定されており、この挟着板４
４のフランジ部４４ａが、例えばアルミダイキャスト製
のベース６０にねじ止め固定されている。投射レンズ２
３もベース６０にねじ止め固定されている。ランプ１〜
投射レンズ２３及びベース６０は、さらに全体として、
光学ベース１００に位置決めされて、ねじ止め等によっ
て固定されている。

【００３２】以上のようにして、本発明の構成において
も、上述した比較例と同様、液晶素子１２〜１４と、偏
光プリズム９〜１１と、合成プリズム２２は、全てが一
体となった１つのブロック５０′として形成されてい
る。従って、光学部品間の位置ずれによるレジストレー
ションずれを改善することができ、高解像度の映像を映
出することができる。しかも、偏光プリズム９〜１１
を、合成プリズム２２に固定されたスペーサ３４〜３６
に対してねじ止めしているので、偏光プリズム９〜１１
のいずれか１つに不具合があった場合には、それを分離
して交換することが可能である。これに加えて、光学部
品をねじ止めによって正確に位置決めすることは、接着
固定よりも容易であるので、歩留まりを向上させ、生産
コストを低減することが可能となる。

【００３３】本実施例では、ブラケット３１〜３３に、
液晶素子１２〜１４を保持した保持板１５〜１７を固定
すると共に、偏光プリズム９〜１１を収納保持させてい
るが、保持板１５〜１７を固定するブラケットと、偏光
プリズム９〜１１を収納保持もしくは固定するブラケッ
トとを別部材とし、こられの２つのブラケットを、合成
プリズム２２に固定されたスペーサ３４〜３６に対して
ねじ止めしてもよい。また、本実施例では、ベース６０
に対して、合成プリズム２２を挟着保持する挟着板４４
をねじ止めし、ブラケット３１〜３３を合成プリズム２
２に固定されたスペーサ３４〜３６に対してねじ止めし
ているが、ベース６０に対してねじ止め等によって固定
した１つのブラケットに、合成プリズム２２をねじ止め
もしくは挟着によって保持させ、そのブラケットに偏光
プリズム９〜１１をねじ止めしてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の反
射型プロジェクタ装置は、第１〜第３の偏光プリズムを
保持するブラケットと、合成プリズムに固定された部材
とを有し、第１〜第３の偏光プリズムと、第１〜第３の
反射型液晶素子と、合成プリズムとを、１つのブロック
として形成し、偏光プリズムを保持するブラケットを合
成プリズムに固定された部材にねじ止めしたので、光学
部品間の位置ずれによるレジストレーションずれを改善
することができ、高解像度の映像を映出することが可能
となると共に、歩留まりを向上させることができ、安価
に実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す上面図である。

【図２】本発明の一実施例を示す側面図である。

【図３】比較例を示す上面図である。

【図４】比較例を示す側面図である。

【図５】従来例を示す上面図である。

【図６】従来例を示す側面図である。

【図７】レジストレーションずれのない状態を示す図で
ある。

【図８】光学部品の位置ずれによって、レジストレーシ
ョンずれが発生した状態を示す図である。

【符号の説明】

１ランプ（光源）４，５，７色分解ミラー（分離手段）９〜１１偏光プリズム１２〜１４反射型液晶素子２２合成プリズム２３投射レンズ３１〜３３ブラケット３４〜３６スペーサ（部材）３７弾性体５０，５０′ ブロック６０ベース１００光学ベース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの白色光を３原色光に分離する分
離手段と、前記３原色光をそれぞれ偏光する第１〜第３の偏光プリ
ズムと、前記第１〜第３の偏光プリズムによって偏光された前記
３原色光が入射され、この３原色光を変調して前記第１
〜第３の偏光プリズムへと反射する第１〜第３の反射型
液晶素子と、前記第１〜第３の偏光プリズムを透過した前記３原色光
を合成する合成プリズムとを備えた反射型プロジェクタ
装置において、前記第１〜第３の偏光プリズムを保持するブラケット
と、前記合成プリズムに固定された部材とを有し、前記
第１〜第３の偏光プリズムと、前記第１〜第３の反射型
液晶素子と、前記合成プリズムとを、１つのブロックと
して形成し、前記ブラケットを前記部材にねじ止めしたことを特徴と
する反射型プロジェクタ装置。