JP2001042425A - プロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度よく確実に光変調素子と、合成用プリズ
ム及び投写レンズの位置合わせをしながら組み立てるこ
とができるプロジェクタ装置を提供すること。 【解決手段】 合成用プリズム１４を保持するプリズム
ホルダー１７であって、第１位置合わせ部１２０を有
し、合成用プリズム１４の各色光が入射する入射面と合
成用プリズム１４の合成された光束を投写光学手段１５
側に出す出射面を除いた対向している合成用プリズム１
４の一端面と他端面に位置合わせされて固定されるプリ
ズムホルダー１７と、プリズムホルダー１７を保持し、
投写レンズ１５を保持するレンズホルダー２２であり、
プリズムホルダー１７の第１位置合わせ部にはめ込むこ
とで位置合わせを行うとともに固定するための第２位置
合わせ部１４０を有するレンズホルダー２２と、を備え
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、プロジェクタ装置
に関し、特に光学系のプリズムホルダー及びレンズホル
ダーの位置合わせ及び固定構造を有するプロジェクタ装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数枚の、たとえば液晶のライトバルブ
を用いたプロジェクタ装置は、白色光を三原色の赤、
緑、青の各色光に分離して、その色光を液晶ライトバル
ブで画像変調して、次に各色光を合成して光束を生成し
た後に投写レンズでスクリーンに投写する。図９は、従
来のプロジェクタ装置を示す平面図であり、プリズム１
０００の３つの面にはそれぞれ液晶パネル１００１，１
００２，１００３が設けられている。液晶パネル１００
１は緑（Ｇ）用の透過型の光変調素子であり、液晶パネ
ル１００２は青（Ｂ）用の透過型の光変調素子で、そし
て液晶パネル１００３は赤（Ｒ）用の透過型の光変調素
子である。これらの液晶パネル１００１，１００２，１
００３は、それぞれステージ１００４，１００５，１０
０６により、プリズム１０００に対して位置決めして固
定されている。このプリズム１０００は投写レンズ１０
１０の投写レンズホルダー１０１４側に固定されてい
る。

【０００３】図１０〜図１２は、上述したステージ１０
０４〜１００６の構造例を示している。３枚の液晶パネ
ル１００１，１００２，１００３の位置合わせ（レジス
トレイション）は、一枚の液晶パネル（ここでは緑色用
の液晶パネル１００１）を機械的にプリズム１０００の
中心及び投写レンズ１０１０の中心に液晶パネル１００
１の中心が位置出しができるようにしておき、この緑色
用の液晶パネル１００１を基準に他の２枚の液晶パネル
１００２，１００３のそれぞれＸ，Ｙ，Ｚ，θ軸の調整
自在な簡易ステージを微調し、またＺ軸を調整しなが
ら、赤色、緑色、青色３枚の液晶パネル１００１，１０
０２，１００３の映像がスクリーン上で重なるように位
置合わせを行う。この時の、３枚の液晶パネルの位置合
わせ精度は、１／３画素から１画素の精度が要求され
る。また、特許第２７１４９３９号には、クロスダイク
ロイックプリズムの３面にそれぞれ偏光板等を貼り、さ
らにその偏光板の上に液晶パネルをジグを用いて位置を
出して、直接液晶パネルをプリズムに固着する方法が提
案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した液晶プロジェ
クタ装置においては、液晶パネルを一枚一枚に対応する
形で簡易型の調整用ステージ１００４〜１００６を用意
し、さらに、そのステージをクロスダイクロイックプリ
ズムに固定して、位置出しの調整をしていたので、以下
のような問題点がある。 （１）調整用のステージを赤色、緑色、青色の各液晶パ
ネルに持つことで、部品点数が多くなる。 （２）Ｘ，Ｙ，θ，Ｚ軸に関する調整した後に、ステー
ジが動かないようにネジ等で固定する。そのネジを締め
て固定する時に、ステージがわずかに動いて、液晶パネ
ルの位置ずれの原因となる。 （３）各液晶パネルの位置関係を精度よく出し調整しよ
うとすると、ステージの調整機構が複雑になったり、ま
た、調整軸が増えたりして光学系が大きくなる。 （４）液晶パネルの出射側とプリズム面との間に隙間が
とり難くなり、液晶パネルとプリズムの間に空気が通ら
なくなり、液晶パネルの空冷効率が悪く、液晶パネルが
正しく作動しなくなる。 （５）ステージは、常に一方向にばね等で引っ張って固
定する構造になっているので、衝撃に弱く、振動、衝撃
等で液晶パネルの位置ずれが起こりやすい。 （６）位置精度を上げて、赤色、緑色、青色用の各液晶
パネルの位置を合わせようとすると、３枚の液晶パネル
の位置合わせに時間がかかる。

【０００５】また、特許第２７１４９３９号による方法
では、プリズムに貼った偏光板が冷却できないので、光
源（ランプ）からの光で高温になり偏光板の偏光機能が
なくなり液晶パネルでの光変調が不可能となる。また、
液晶パネルを偏光板の上に直接接着剤で固着すると、偏
光板及び液晶パネル等に不具合が出た場合に部品交換す
るために接着を剥がす時に、偏光板及び液晶パネルの部
品に傷が付き、使用可能な部品にも傷が付き無駄にな
る。そこで本発明は上記課題を解消し、シンプルな構造
を採用しながら、精度よく確実に光変調素子と、合成用
プリズム及び投写レンズの位置合わせをしながら組み立
てることができるプロジェクタ装置を提供することを目
的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、光源
と、前記光源からの光を複数の色光に色分離する分離光
学手段と、前記分離された色光を変調する複数の透過型
の光変調素子と、前記光変調素子により変調された各前
記色光を合成して光束を生成する合成光学手段と、前記
合成された光束を投写する投写光学手段とを有するプロ
ジェクタ装置において、前記合成光学手段である合成用
プリズムを保持するプリズムホルダーであって、第１位
置合わせ部を有し、前記合成用プリズムの各前記色光が
入射する入射面と前記合成用プリズムの前記合成された
光束を前記投写光学手段側に出す出射面を除いた対向し
ている前記合成用プリズムの一端面と他端面に位置合わ
せされて固定される前記プリズムホルダーと、前記プリ
ズムホルダーを保持し、前記投写光学手段である投写レ
ンズを保持するレンズホルダーであり、前記プリズムホ
ルダーの前記第１位置合わせ部にはめ込むことで位置合
わせを行うとともに固定するための第２位置合わせ部を
有する前記レンズホルダーと、を備えることを特徴とす
るプロジェクタ装置である。

【０００７】請求項１では、プリズムホルダーは、合成
光学手段である合成用プリズムを保持するものである。
このプリズムホルダーは、第１位置合わせ部を有し、合
成用プリズムの各色光が入射する入射面と合成用プリズ
ムの合成された光束を投写光学手段側に出す出射面を除
いた対向している合成用プリズムの一端面と他端面に位
置合わせされて固定されるものである。レンズホルダー
は、投写光学手段である投写レンズを保持するものであ
る。このレンズホルダーは、プリズムホルダーの第１位
置合わせ部にはめ込むことで位置合わせを行うとともに
固定するための第２位置合わせ部を有している。これに
より、プリズムホルダーはプリズムの一端面と他端面に
位置合わせして合成用プリズムを固定することができ
る。そしてレンズホルダーの第２位置合わせ部は、プリ
ズムホルダーの第１位置合わせ部を用いてはめ込むこと
で位置合わせを行いながら固定することができる。この
ようにシンプルな構造でありながら、レンズホルダーと
プリズムホルダー及び投写レンズと合成用プリズムを確
実に位置合わせしながら固定して組み立てることができ
る。

【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載のプロ
ジェクタ装置において、前記プリズムホルダーの前記第
１位置合わせ部は、位置合わせ穴を有し、前記レンズホ
ルダーの第２位置合わせ部は前記位置合わせ穴にはめ込
んで前記レンズホルダーに対して前記プリズムホルダー
を位置決めするための位置決めピンを有し、前記レンズ
ホルダーと前記プリズムホルダーは、位置決め後にネジ
止めにより固定されている。請求項２では、プリズムホ
ルダーの第１位置合わせ部は、位置合わせ穴を有し、レ
ンズホルダーの第２位置合わせ部は位置合わせ穴にはめ
込んでレンズホルダーに対しプリズムホルダーを位置決
めするための位置決めピンを有している。これにより位
置決めピンを位置合わせ穴にはめ込むことで、プリズム
ホルダーとレンズホルダーを簡単に位置合わせすること
ができる。そして、レンズホルダーとプリズムホルダー
は、位置決め後にネジ止めにより固定する。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１に記載のプロ
ジェクタ装置において、前記合成用プリズムの前記色光
が入射する３つの前記入射面に面して配置されてかつ前
記合成用プリズムの前記一端面と他端面に対して接着さ
れ、前記光変調素子により変調された前記色光が通過す
るための開口部と複数の耳状の突起を有する第１の固定
部材と、前記第１の固定部材に対して密接して固定され
ることで前記光変調素子を前記合成用プリズム側に固定
するための第２の固定部材であり、前記光変調素子によ
り変調された前記色光が通過するための開口部と複数の
耳状の突起を有する前記第２の固定部材と、前記色光が
前記合成用プリズムにより前記合成された光束を生成す
るように３つの前記光変調素子を前記合成用プリズムの
前記色光が入射する３つの前記入射面にそれぞれ位置決
めした状態で、前記第１の固定部材の前記突起と前記第
２の固定部材の前記突起が、接着または半田付けにより
固定されている。

【００１０】請求項３では、第１の固定部材が、合成用
プリズムの３つの入射面に面して配置されてかつ合成用
プリズムの一端面と他端面に対して接着される。第１の
固定部材は、光変調素子により変調された色光が通過す
るための開口部と耳状の突起を有している。第２の固定
部材は、第１の固定部材に対して密接して固定されるこ
とで光変調素子を合成用プリズム側に固定するためのも
のである。この第２の固定部材は、光変調素子により変
調された色光が通過するための開口部と耳状の突起を有
している。第１の固定部材の突起と第２の固定部材の突
起は、色光が合成用プリズムにより合成された光束を再
生するように３つの光変調素子を合成用プリズムの色光
が入射する３つの入射面にそれぞれ位置決めした状態
で、接着または半田付けにより固定する。

【００１１】請求項４の発明は、請求項３に記載のプロ
ジェクタ装置において、前記接着剤は、光硬化型の接着
剤である。請求項４では、光硬化型の接着剤を用いるこ
とにより、接着を容易に行うことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１３】図１と図２は、本発明のプロジェクタ装置
の好ましい実施の形態を示している。プロジェクタ装置
１００は、いわゆる３枚の液晶パネルを用いたリヤプロ
ジェクタ装置である。プロジェクタ装置１００は筐体３
７を有しており、筐体３７の下部キャビネット３８の中
には、光学ユニット３４が収容されている。光学ユニッ
ト３４の投写レンズ１５から投写された映像１５Ａは、
背面反射ミラー３６により方向転換されてスクリーン３
５に投写される。このスクリーン３５に投写された拡大
映像は、矢印Ｔ方向から見る。

【００１４】図３は、図１に示す光学ユニット３４の詳
しい構造例を示している。図３において、メタハライド
ランプのような光源１で形成された照明光は、紫外線及
び赤外線を遮断するカットフィルタ２を透過後、反射ミ
ラー３ａで９０°方向転換しレンズアレイ４ａ，４ｂを
透過し、プリズム偏光変換素子５に入ることにより、Ｐ
波及びＳ波に分離される。Ｐ波はプリズムを透過し、Ｓ
波はプリズム面で反射し更に隣りのプリズムに形成され
た反射膜で反射し、メインコンデンサーレンズ６の方向
へ進む。この時プリズム偏光変換素子５とメインコンデ
ンサーレンズ６との間にある１／２波長板によってＳ波
はＰ波に変換される。プリズムを透過したＰ波と、Ｓ波
が変換されＰ波は、メインコンデンサーレンズ６で集光
され、第１ダイクロイックミラー７へ入射する。入射し
た照明光は第１ダイクロイックミラー７で色分離され
て、赤（Ｒ）の光は反射し緑（Ｇ）の光及び青（Ｂ）の
光は透過する。

【００１５】第１ダイクロイックミラー７で色分離され
て反射した赤（Ｒ）の光は、赤フィルタ８を透過して反
射ミラー３ｂで反射し、コンデンサーレンズ１０ａでさ
らに集光されてコンデンサーレンズ１０ａに貼ってある
偏光板１１−１ａと１／２波長板１１ａを透過して、液
晶パネル１２ａを照明する。赤色用の液晶パネル１２ａ
は、駆動回路（図示しない）から供給される赤色の映像
信号に基づいて駆動し赤色を透過することで光変調す
る。一方、第１ダイクロイックミラー７を透過した緑及
び青の光Ｇ，Ｂは、第２ダイクロイックミラー９で更に
色分離される。緑（Ｇ）の光は反射してコンデンサーレ
ンズ１０ｂに入射し，コンデンサーレンズ１０ｂでさら
に集光されてコンデンサーレンズ１０ｂに貼ってある偏
光板１１−１ｂと１／２波長板１１ｂを透過して液晶パ
ネル１２ｂを照明する。緑色用の液晶パネル１２ｂは駆
動回路（図示しない）から供給される、赤緑色の映像信
号に基づいて駆動し緑色を透過することで光変調する。

【００１６】第２ダイクロイックミラー９を透過した青
（Ｂ）の光は、リレーレンズ１３ａを透過し、反射ミラ
ー３ｃで９０°方向転換してリレーレンズ１３ｂに入射
し、更に透過した後反射ミラー３ｄで９０°方向転換し
て、コンデンサーレンズ１０ｃに入射し、コンデンサー
レンズ１０ｃでさらに集光されてコンデンサーレンズ１
０ｃに貼ってある偏光板１１−１ｃ、１／２波長板１１
ｃを透過して、液晶パネル１２ｃを照明する。青色用の
液晶パネル１２ｃは、駆動回路（図示しない）から供給
される、青緑色の映像信号に基づいて駆動し青色を透過
することで光変調する。

【００１７】赤色用液晶パネル１２ａ、緑色用液晶パネ
ル１２ｂ、青色用液晶パネル１２ｃをそれぞれ駆動信号
に基づいて透過した光（照明光）は、クロスダイクロイ
ックプリズム１４の赤、緑、青の各プリズム面に貼って
ある偏光板１１−１ａ，１１−１ｂ，１１−１ｃと１／
２波長板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ、更に色倍率補正レン
ズ３３ａ，３３ｂ，３３ｃを透過して、クロスダイクロ
イックプリズム１４に入射する。クロスダイクロイック
プリズム１４に入射した、赤、緑、青の各光は、クロス
に形成されたプリズム面の反射膜で反射（緑は透過）し
て色合成されて、投写レンズ１５によって拡大され、図
１の筐体３７に固定されているスクリーン３５へ投写さ
れる。

【００１８】尚、１／２波長板１１ａ，１１ｂ，１１ｃ
は、入射側は照明光（Ｐ波水平方向）の位相を変えて、
液晶パネル水平方向に対し４５°の角度方向から照明光
を液晶パネルに入射させることで、液晶パネルから漏れ
て出てくる光を少なくして、液晶パネルのコントラスト
を上げ画質向上を図るものである。また、液晶パネル出
射側の１／２波長板は、照明光が液晶パネルで９０°ね
じられて出てくる光、いわゆる出射光（Ｓ波）は、液晶
パネルの水平方向に対し４５°傾いているので１／２波
長板で位相を変えて垂直方向にして、液晶パネル出射側
の偏光板１１−１ａ，１１−１ｂ，１１−１ｃに出射光
を垂直に入射させ、光をＳ波（垂直方向）に揃えてクロ
スダイクロイックプリズム入射させている。また、色倍
率補正レンズ３３ａ，３３ｂ，３３ｃは、赤、緑、青そ
れぞれの波長によって、プリズム、投写レンズを透過す
ると拡大率がわずかに異なるので、その拡大率を補正す
るものである。

【００１９】次に、図４を参照して、クロスダイクロイ
ックプリズム（以下合成用プリズムという）１４と、３
つの液晶パネル１２ａ，１２ｂ，１２ｃの取り付け構造
について説明する。合成用プリズム１４は、一端面１３
０と他端面１４０、そして出射面１５０と３つの入射面
１６０，１７０，１８０を有している。一端面１３０と
他端面１４０は、出射面１５０、入射面１６０，１７
０，１８０と直交する面である。合成用プリズム１４の
入射面１８０には、色倍率補正レンズ３３ａ、偏光板１
１−１ａ及び１／２波長板１１ａが貼り付けられてい
る。同様にして入射面１７０には、色倍率補正レンズ３
３ｂ、偏光板１１−１ｂ及び１／２波長板１１ｂが貼り
付けられている。入射面１６０には、色倍率補正レンズ
３３ｃ、偏光板１１−１ｃ及び１／２波長板１１ｃが貼
り付けられている。

【００２０】出射面１５０は投写レンズ１５と対面する
面であり、合成された光束Ｌが出射面１５０から投写レ
ンズ１５側に向かう。入射面１７０は、緑色の変調後の
光束が入射される面であり、入射面１６０は青色の変調
後の光束が入射される面であり、入射面１８０は、赤色
の変調後の光束が入射される面である。各入射面１８
０，１７０，１６０には、図４に示すような第１の固定
部材としての液晶パネル固定金具２９と、第２の固定部
材としての液晶パネル取付金具２６を用いて、対応する
液晶パネル１２ａ，１２ｂ，１２ｃが固定されるように
なっている。

【００２１】図４の例では、代表して、赤色用の液晶パ
ネル１２ａが入射面１８０に対して固定される構造を示
している。液晶パネル１２ａは、液晶パネル取付金具２
６に対してたとえば４本のネジ２６Ｍにより固定され
る。液晶パネル取付金具２６は、たとえば４つの耳状の
突起２７を有している。各耳状の突起２７には穴２８が
設けられている。液晶パネル取付金具２６は、長方形も
しくは正方形の金属板であるが、この液晶パネル取付金
具２６の中央には、矩形状の開口部２６Ａが形成されて
いる。この開口部２６Ａは、液晶パネル１２ａの表示部
分とほぼ同じ大きさである。

【００２２】液晶パネル固定金具２９は、たとえば４つ
の耳状の突起３０を有しており、耳状の突起３０にはそ
れぞれ穴３１が形成されている。この突起３０は、液晶
パネル取付金具２６の突起２７に対応した位置にあり、
液晶パネル固定金具２９の突起３０と液晶パネル取付金
具２６の突起２７を合わせた状態で、たとえば光硬化型
の接着剤もしくは半田付けにより固定することができ
る。光硬化型の接着剤としては、たとえばＵＶ接着剤
（紫外線硬化型樹脂）を使用することができる。

【００２３】液晶パネル固定金具２９は、その中央部に
２つの接着部３２ａ，３２ｂを有している。この接着部
３２ａ，３２ｂは、角穴３２ｃを有している。接着部３
２ａは、合成用プリズム１４の一端面１３０側に位置
し、もう１つの接着部３２ｂは、合成用プリズム１４の
他端面１４０側に位置している。液晶パネル固定金具２
９の突起３０と液晶パネル取付金具２６の突起２７は、
同形状になっており、しかも表面積が小さいものになっ
ている。これはたとえば半田付けにより突起２７，３０
を相互に固定する場合に、半田付けの際の熱が逃げない
ようにするためである。しかも突起３０，２７にはそれ
ぞれ穴３１，２８が形成されているので、さらに突起３
０，２７の表面積を小さくすることにより、半田による
突起３０，２７の固定の際に熱が逃げないように工夫し
てある。

【００２４】次に、図４の液晶パネル１２ａを、入射面
１８０側に対して位置決めして固定する作業例を説明す
る。まず、液晶パネル固定金具２９の接着部３２ａ，３
２ｂが、合成用プリズム１４の一端面１３０と他端面１
４０に対して位置決めされて、ＵＶ接着剤が接着部３２
ａ，３２ｂの角穴３２ｃに沿って注入されることによ
り、液晶パネル固定金具２９は、入射面１８０に対して
密着して配置される。

【００２５】次に、液晶パネル取付金具２６が、液晶パ
ネル固定金具２９に対してたとえば半田付けにより固定
される。すなわち、液晶パネル固定金具２９の突起３０
が、液晶パネル取付金具２６の突起２７に対して、半田
付けにより固定される。この時に、各突起２７，３０の
表面積が小さく、しかも穴３１，２８が設けられている
ことから表面積が小さく設定されているので、半田付け
の際における熱の逃げを防止することができる。これに
より、半田により突起２７，３０を確実にかつ短時間で
固定することができる。突起２７は、液晶パネル固定金
具２９側に向けて突出して形成されており、反対に突起
３０は液晶パネル取付金具２６側に向けて突出して形成
されている。このことから突起２７，３０が半田付けに
より固定されると、液晶パネル固定金具２９と液晶パネ
ル取付金具２６の間には隙間が生じる。この隙間には、
風が通ることから、液晶パネル１２ａの冷却を効率よく
行うことができる。

【００２６】液晶パネル１２ａは、ネジ２６Ｍにより、
液晶パネル取付金具２６に対してネジ止めにより固定さ
れる。液晶パネル固定金具２９の開口部２９Ａは、液晶
パネル取付金具２６の開口部２６Ａよりも大きく設定さ
れている。図４では液晶パネル１２ａが合成用プリズム
１４の入射面１８０に対面して固定される例を示してい
るが、このことは図５に示す液晶パネル１２ｂ，１２ｃ
が図４の入射面１７０，１６０にそれぞれ固定される場
合においても同様に行うことができる。

【００２７】なお、突起２７，３０の半田付けによる固
定を行う前に、次のような液晶パネル１２ａ，１２ｂ，
１２ｃの位置調整を行う。すなわち、図４に示す液晶パ
ネル１２ａは入射面１８０に対してＸ軸方向、Ｙ軸方
向、Ｚ軸方向、θ軸の回転方向及び、Ｘ軸方向に関する
倒れ調整、Ｙ軸方向に関する倒れ調整の合計６軸調整を
行った後に、突起２７，３０が半田付けにより位置決め
して固定される。このことから、液晶パネル１２ａは、
入射面１８０に対して正確に位置調整でき、同様にして
液晶パネル１２ｂも入射面１７０に対して正確に位置調
整でき、さらに液晶パネル１２ｃも入射面１６０に対し
て正確に位置調整してそれぞれ固定することができる。

【００２８】図４の合成用プリズム１４の赤、緑、青に
対応するプリズムの入射面１８０，１７０，１６０に
は、あらかじめ、色倍率補正レンズ３３ａ，３３ｂ，３
３ｃが貼り付けてあり、また、色倍率補正レンズ３３
ａ，３３ｂ，３３ｃの上には、偏光板１１−１ａ，１１
−１ｂ，１１−１ｃが貼り付けられ、さらに、その上に
は１／２波長板１１ａ，１１ｂ，１１ｃが貼り付けられ
ている。また、色倍率補正レンズ３３ａ，３３ｂ，３３
ｃの周囲を、液晶パネル固定金具２９でマスクすること
で、プリズムの入射面１８０，１７０，１６０における
有効面以外からの迷光を遮光することができる。

【００２９】次に、図５〜図８を参照して、図４に示す
要領で組み立てられた合成用プリズム１４と３枚の液晶
パネル１２ａ，１２ｂ，１２ｃと投写レンズ１５が、プ
リズムホルダー１７とレンズホルダー２２を用いて光学
的に位置調整して固定される構造例について説明する。
図５は、合成用プリズム１４が、プリズムホルダー１７
により固定されており、投写レンズ１５がレンズホルダ
ー２２に保持されている。図５に示す合成用プリズム１
４は、すでに図４で示す要領で位置決めして固定された
３枚の液晶パネル１２ａ，１２ｂ，１２ｃを備えてい
る。プリズムホルダー１７は第１位置合わせ部１２０を
有し、レンズホルダー２２は第２位置合わせ部１４０を
有している。プリズムホルダー１７の第１位置合わせ部
１２０は、図５〜図７に示すような構造を有している。
まずプリズムホルダー１７の構造を説明する。プリズム
ホルダー１７は、ベース２００と、取付部２１０，２２
０を有している。取付部２１０，２２０は、ベース２０
０から垂直に突出して形成されており、それぞれ穴２２
ａ，２２ｂを有している。

【００３０】この取付部２１０，２２０は、合成用プリ
ズム１４の一端面１３０と他端面１４０を接着により固
定するために、密着する部分である。従って穴２２ａ，
２２ｂは、ＵＶ接着剤を注入するための穴である。これ
により、取付部２１０は合成用プリズム１４の一端面１
３０に接着されるとともに、取付部２２０は合成用プリ
ズム１４の他端面１４０に接着される。ベース２００
は、円形の開口部２３０を有しているとともに、耳状の
突起２４０，２５０を有している。突起２４０，２５０
は穴２４１，２５１をそれぞれ有している。ベース２０
０の上端面２５５には、ホルダー固定穴１９ａ，１９ｂ
を有しているとともに、位置出し穴１８ａ，１８ｂを有
している。図７に示すように、ベース２００の後側は空
間部２７０となっており、開口部２３０に接続されてい
る。

【００３１】一方、レンズホルダー２２の第２位置合わ
せ部１４０は次のような構造を有している。レンズホル
ダー２２は、図５に示すようにネジ穴２５ａ，２５ｂ，
２５ｃ，２５ｄを有している。これらのネジ穴２５ａ〜
２５ｄは、図８に示すように固定ネジ２９０によりレン
ズホルダー２２を筐体１６側に固定するようになってい
る。図５のレンズホルダー２２は、開口部３００を有し
ている。この開口部３００は、図６のプリズムホルダー
１７の開口部２３０と合致される部分である。レンズホ
ルダー２２は、ネジ穴２４ａ，２４ｂを有しているとと
もに、位置出しピン２３ａ，２３ｂを有している。ネジ
穴２４ａ，２４ｂは、プリズムホルダー１７のホルダー
固定穴１９ａ，１９ｂに対応した位置にある。位置出し
ピン２３ａ，２３ｂは、プリズムホルダー１７の位置出
し穴１８ａ，１８ｂに挿入されることにより、プリズム
ホルダー１７とレンズホルダー２２の位置決めを行うよ
うになっている。さらにレンズホルダー２２は、ガイド
溝３４０，３４０を有している。このガイド溝３４０，
３４０には、図７に示すプリズムホルダー１７の支柱３
９０，３９０が挿入されるようになっている。そして、
図５に示すように支柱３９０，３９０の突起２４０，２
５０の穴２４１，２５１は、レンズホルダー２２の穴２
４ｃ，２４ｂにそれぞれ合うようになっている。

【００３２】図５に示すように、ネジ４００は、プリズ
ムホルダー１７のホルダー固定穴１９ａ，１９ｂ及びレ
ンズホルダー２２のネジ穴２４ａ，２４ｂにそれぞれは
め込まれることで、プリズムホルダー１７とレンズホル
ダー２２を一体化して固定することができる。この時
に、位置出し穴１８ａ，１８ｂにはレンズホルダー２２
の位置出しピン２３ａ，２３ｂがはめ込まれることか
ら、プリズムホルダー１７とレンズホルダー２２は、位
置出し及び固定を確実に行うことができる。しかも、レ
ンズホルダー２２の穴２４ｃ，２４ｄと、プリズムホル
ダー１７の穴２４１，２５１を位置合わせして、そして
その間の穴に対してネジ４１０をはめ込むことで、プリ
ズムホルダー１７とレンズホルダー２２はさらにネジ４
１０により一体化することができるのである。このよう
に投写レンズ１５のレンズホルダー２２とプリズムホル
ダー１７が組み立てられた様子を図８に示している。

【００３３】本発明の実施の形態では、プリズムホルダ
ー１７に合成用プリズム１４と液晶パネル１２ａ，１２
ｂ，１２ｃを固定した状態、いわゆるプリズムブロック
としてまとめることで、投写レンズ１５との組立が簡単
になる。プリズムブロックのプリズムホルダー１７の位
置出し穴１８ａ，１８ｂが、投写レンズホルダー２２の
位置出しピン２３ａ，２３ｂとの嵌合で合成用プリズム
１４と投写レンズ１５の位置出しがされ、投写レンズ、
プリズムの光軸が一致する。プリズムブロックの交換
は、レンズホルダー２２のプリズム固定ネジ穴２４ａ，
２４ｂ，２４ｃ，２４ｄに止められているネジを外すだ
けで簡単に交換可能となる。また、プリズムブロックは
互換性を持たせておけば、どのプリズムブロックでも取
り付けることが可能である。

【００３４】また、本発明の実施の形態では、合成用プ
リズム１４は、プリズムホルダー１７に上下の面が挟み
込まれるようにして取り付けられる。この時好ましくは
合成用プリズム１４はプリズムホルダー１７上側の一面
と投写レンズ１５側に押しあてられ、この二面を基準位
置決めし、さらにプリズムの左右のセンターが、投写レ
ンズ１５の光軸と一致するようにジグとレザーを使って
位置を出して位置が出たところで紫外線硬化樹脂（Ｕ
Ｖ）を接着固定穴２０ａ，２０ｂへ流し入れ、光で硬化
させ接着する。

【００３５】また、図４に示す液晶パネル固定金具（部
材）２９はクロスダイクロイックプリズム１４の３面
に、プリズムを挟み込むようにジグを用いて位置出し
し、ＵＶ接着用の角穴３２ｃに紫外線硬化樹脂を流し入
れて光で硬化させて接着する。上記のように、合成用プ
リズム１４の上下の面を使って合成用プリズム１４を固
定する利点は、プリズムの接着面が適当に荒れているの
で接着が良く付く。また、硬化させる時に一方向から光
を当てて硬化することができる。また、プリズム面に接
着剤にはみ出す心配がない等等の利点が挙げられる。ま
た、合成用プリズムに液晶パネルが３枚固定された状態
いわゆるプリズムブロックとして構成されていること
で、液晶パネルの不良が発生した場合、プリズムブロッ
クのみを交換することで容易にサービスができる。

【００３６】本発明の実施の形態によれば、クロスダイ
クロイックプリズム上下に部材（液晶取付金具、液晶固
定金具）を接着し、さらに、部材を介して液晶パネルを
半田または、接着剤で固定すること、クロスダイクロイ
ックプリズム上下を用いてプリズムホルダーを接着する
構造にすることにより、以下のようなメリットがある。
液晶パネルの位置合わせを精度よくでき、赤、緑、青の
３色の色ズレの少ない高画質を得ることができる。従来
用いた簡易ステージを省略できるので、部品点数を減ら
してコストを下げることができる。液晶パネルを、合成
用プリズム側に対して半田または紫外線硬化樹脂で固定
することで、落下、衝撃などによるレジストレイション
（位置）ずれをなくすことができる。

【００３７】合成用プリズムの上下面に部材を接着し、
さらに、部材を介して液晶パネルを半田または、接着剤
で固定することでプリズムブロックを小型化できる。ま
た、光学ユニット全体も小型化できる。プリズム周辺
に、簡易ステージ等部品が無くなるので、液晶パネル及
び偏光板との間に空間が作れるので、液晶パネル、偏光
板を効率良く冷却できる。クロスダイクロイックプリズ
ム上下に部材を接着する時、一方向から紫外光を当て硬
化できるので作業性がよい。液晶パネルに不具合が出た
場合、プリズムブロックの交換が容易にできる。また、
プリズムブロックを投写レンズホルダーに直接固定する
構造なので精度よく組立ができる。以上、実施の形態例
について詳細に述べたが、本発明は３板式プロジェクタ
装置に限定されるものではなく、他のプロジェクタ装置
にも適用できる。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シンプルな構造を採用しながら、精度よく確実に光変調
素子と、合成用プリズム及び投写レンズの位置合わせを
しながら組み立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプロジェクタ装置の好ましい実施の形
態を示す内部構造を示す側面図。

【図２】図１のプロジェクタ装置の正面図。

【図３】図１の光学ユニットの光学的構成例を示す平面
図。

【図４】合成用プリズムと液晶パネルの取り付け構造例
を示す斜視図。

【図５】合成用プリズムと投写レンズを、プリズムホル
ダーとレンズホルダーを介して位置決めして固定する構
造例を示す分解斜視図。

【図６】図５のプリズムホルダーの例を示す斜視図。

【図７】プリズムホルダーの別の面から見た斜視図。

【図８】投写レンズと合成用プリズムが位置決めして固
定された状態を示す平面図。

【図９】従来のプロジェクタ装置の光学ユニットを示す
平面図。

【図１０】従来の液晶パネルの取付金具の例を示す正面
図。

【図１１】従来の液晶パネルの取付金具の側面図。

【図１２】従来の取付金具がプリズム側に固定された様
子を示す図。

【符号の説明】

７・・・第一ダイクロイックミラー（分離光学手段）、
９・・・第二ダイクロイックミラー（分離光学手段）、
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ・・・液晶パネル（光変調手
段）、１４・・・合成用プリズム（合成光学手段）、１
５・・・投写レンズ（投写光学手段）、１７・・・プリ
ズムホルダー、２２・・・レンズホルダー、２６・・・
液晶パネル取付金具（第２の固定部材）、２７，３０・
・・突起、２９・・・液晶パネル固定金具（第１の固定
部材）、３２ａ，３２ｂ・・・液晶パネル固定金具の接
着部、３４・・・光学ユニット、１００・・・プロジェ
クタ装置、１２０・・・第１位置合わせ部、１４０・・
・第２位置合わせ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 明 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 EA16 HA13 HA24 MA20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、前記光源からの光を複数の色光
   に色分離する分離光学手段と、前記分離された色光を変
   調する複数の透過型の光変調素子と、前記光変調素子に
   より変調された各前記色光を合成して光束を生成する合
   成光学手段と、前記合成された光束を投写する投写光学
   手段とを有するプロジェクタ装置において、 前記合成光学手段である合成用プリズムを保持するプリ
   ズムホルダーであって、第１位置合わせ部を有し、前記
   合成用プリズムの各前記色光が入射する入射面と前記合
   成用プリズムの前記合成された光束を前記投写光学手段
   側に出す出射面を除いた対向している前記合成用プリズ
   ムの一端面と他端面に位置合わせされて固定される前記
   プリズムホルダーと、 前記プリズムホルダーを保持し、前記投写光学手段であ
   る投写レンズを保持するレンズホルダーであり、前記プ
   リズムホルダーの前記第１位置合わせ部にはめ込むこと
   で位置合わせを行うとともに固定するための第２位置合
   わせ部を有する前記レンズホルダーと、を備えることを
   特徴とするプロジェクタ装置。
2. 【請求項２】 前記プリズムホルダーの前記第１位置合
   わせ部は、位置合わせ穴を有し、前記レンズホルダーの
   第２位置合わせ部は前記位置合わせ穴にはめ込んで前記
   レンズホルダーに対して前記プリズムホルダーを位置決
   めするための位置決めピンを有し、 前記レンズホルダーと前記プリズムホルダーは、位置決
   め後にネジ止めにより固定されている請求項１に記載の
   プロジェクタ装置。
3. 【請求項３】 前記合成用プリズムの前記色光が入射す
   る３つの前記入射面に面して配置されてかつ前記合成用
   プリズムの前記一端面と他端面に対して接着され、前記
   光変調素子により変調された前記色光が通過するための
   開口部と複数の耳状の突起を有する第１の固定部材と、 前記第１の固定部材に対して密接して固定されることで
   前記光変調素子を前記合成用プリズム側に固定するため
   の第２の固定部材であり、前記光変調素子により変調さ
   れた前記色光が通過するための開口部と複数の耳状の突
   起を有する前記第２の固定部材と、 前記色光が前記合成用プリズムにより前記合成された光
   束を生成するように３つの前記光変調素子を前記合成用
   プリズムの前記色光が入射する３つの前記入射面にそれ
   ぞれ位置決めした状態で、前記第１の固定部材の前記突
   起と前記第２の固定部材の前記突起が、接着または半田
   付けにより固定されている請求項１に記載のプロジェク
   タ装置。
4. 【請求項４】 前記接着剤は、光硬化型の接着剤である
   請求項３に記載のプロジェクタ装置。