CN1727986B - 投影装置及投影装置所采用的液晶板组件 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于针对具有光学补偿片的投影装置，提供在平时可稳定地显示均匀的图像的投影装置和用于该投影装置的液晶板组件。一种投影装置，该投影装置包括密封有由来自光源的光照射的液晶分子的液晶板；设置于与液晶板相对的位置的偏振片；光学补偿片，该光学补偿片设置于该偏振片与该液晶板之间，对液晶分子的双折射进行补偿，其特征在于，上述光学补偿片设置在旋转部件上，通过螺钉及所述旋转部件在左右两个部位上设置的长孔，将上述旋转部件与固定部件连接，相对透过偏振片的光的光轴，通过将一个螺钉拧松，将另一个螺钉作为旋转中心，光学补偿片相对于光轴按照可自由倾斜调整并且在与光轴相垂直的面内可自由旋转的方式构成。

Description

投影装置及投影装置所采用的液晶板组件
技术领域
本发明涉及在液晶板和偏振片之间设置光学补偿片的投影装置。
背景技术
针对这种投影装置，本申请人在申请号为JP特愿2002-371510号文献中提出了专利申请。即，设置于密封有液晶分子的液晶板与偏振片之间的光学补偿片以可在与光轴相垂直的面内自由旋转调整的方式构成。另外，通过该方案，由于可按照相对从光轴方向观看的液晶板的液晶分子的取向方向，光学补偿片内的液晶分子的滞相轴平行的方式进行调整，故可显示黑色与白色的对比度鲜明，并且均匀的图像(比如，参照专利文献1)。
专利文献1：JP特愿2002-371510号文献
发明内容
但是，由于无法使光学补偿片的表观的滞相轴与液晶板内的液晶分子的光轴方向的滞相轴相一致，故具有液晶板显示不均匀的图像的担心。
于是，本发明的课题在于针对具有光学补偿片的投影装置，提供在平时可稳定地显示均匀的图像的投影装置和用于该投影装置的液晶板组件。
用于解决上述课题的第1技术方案涉及一种投影装置，该投影装置包括密封有由来自光源的光照射的液晶分子的液晶板；设置于与液晶板相对的位置的偏振片；光学补偿片，该光学补偿片设置于该偏振片与该液晶板之间，对液晶分子的双折射进行补偿，其特征在于，上述光学补偿片设置在旋转部件上，通过螺钉及所述旋转部件在左右两个部位上设置的长孔，将上述旋转部件与固定部件连接，相对透过偏振片的光的光轴，通过将一个螺钉拧松，将另一个螺钉作为旋转中心，光学补偿片相对于光轴按照可自由倾斜调整并且在与光轴相垂直的面内可自由旋转的方式构成。
在用于解决上述课题的第1技术方案中，最好，上述光学补偿片设置于液晶板的光入射侧。
此外，还可在上述旋转部件上设置偏振片。
用于解决上述课题的第2技术方案涉及一种液晶板组件，该液晶板组件包括密封有由来自光源的光照射的液晶分子的液晶板；设置于与液晶板相对的位置的偏振片；光学补偿片，该光学补偿片设置于液晶板与偏振片之间，对液晶分子的双折射进行补偿，其特征在于上述光学补偿片设置在旋转部件上，通过螺钉及所述旋转部件在左右两个部位上设置的长孔，将上述旋转部件与固定部件连接，相对透过偏振片的光的光轴，通过将一个螺钉拧松，将另一个螺钉作为旋转中心，光学补偿片相对于光轴按照可自由倾斜调整并且在与光轴相垂直的面内可自由旋转的方式构成。
采用本发明所述的方案，由于可按照与液晶板的液晶分子的取向方向基本平行的方式设定从光轴方向观看的光学补偿片内的液晶分子的滞相轴，并且可使光学补偿片的表观的滞相轴与液晶板内的液晶分子的光轴方向的滞相轴相一致，故实现可显示黑色和白色的对比度鲜明，并且均匀的图像等的效果。
采用本发明所述的方案，通过在液晶板的光入射侧，设置可相对光轴进行自由倾斜调整，并且可在与光轴相垂直的面内，进行自由旋转调整的光学补偿片，实现可防止光轴的错位等的效果。
采用本发明所述的方案，由于光学补偿片设置于按照可相对光轴自由倾斜调整，并且可在与光轴相垂直的面内自由旋转调整的方式构成的旋转部件上，故通过简单的方案，实现可使光学补偿片相对光轴进行自由倾斜调整，并且可在与光轴相垂直的面内自由旋转调整等的效果。
采用本发明所述的方案，通过将偏振片和光学补偿片形成一体，可实现结构简化，可使整体紧凑等的效果。
采用本发明所述的方案，通过在板组件上，设置可相对光轴自由倾斜调整，并且可在与光轴相垂直的面内自由旋转调整的光学补偿片，实现可构成能够在平时稳定地显示均匀的图像的板组件等的效果。
附图说明
图1为表示本发明的第1实施例的投影装置的俯视图；
图2为与该投影装置的绿色(G)光相对应的液晶板的周围的放大俯视图；
图3为表示该投影装置的旋转机构的分解立体图；
图4为表示组装该投影装置的旋转机构的状态的立体图；
图5为该投影装置的旋转机构的立体图；
图6为该投影装置的旋转机构的顶面图；
图7为该投影装置的屏幕的主视图；
图8为本发明的第2实施例的投影装置中的安装有入射侧偏振片与入射侧光学补偿片的旋转部件的分解立体图；
图9为该投影装置的旋转机构的立体图；
图10为该投影装置的旋转机构的顶面图。
具体实施方式
(第1实施例)
下面参照图1～7，对本发明的一个实施例进行具体描述。
图1为表示本发明的投影装置的光学系统的图。该投影装置包括分别与底盘3上的光的3原色的绿色(G)光、红色(R)光、蓝色(B)光相对应的3个液晶板7、7a、7b，通过来自光源3 5的较强的光照射它们，将通过各液晶板的光束合成，通过投影透镜36，显示图像。
在底盘3的内部，按照夹持投影透镜3 6的光轴的方式，设置有与红色(R)光和蓝色(B)光相对应的液晶板7a、7b，在两块液晶板7a、7b之间，设置有棱镜体30。在夹持棱镜体30，投影透镜36的相反侧，设置有与绿色(G)光相对应的液晶板7。
在底盘3的光路入口，设置有光源35，在光路上，设置有全反射镜75、76、77、78，二色镜45、46。
来自光源35的光通过全反射镜75而反射，然后，通过二向色镜45，绿色(G)光和蓝色(B)光反射，并且红色(R)光在二向色镜45中实现透射。通过二向色镜45的红色(R)光通过全反射镜76而反射，照射与红色(R)光相对应的液晶板7a，通过棱镜体30，向投影透镜36照射。
通过二向色镜45反射的绿色(G)光通过二向色镜46反射，照射与绿色(G)光相对应的液晶板7，通过棱镜体30，向投影透镜36照射。另外，通过二色镜45反射的蓝色(B)光在二向色镜46中实现透射，经中继透镜38，通过全反射镜77反射，然后照射与蓝色(B)光相对应的液晶板7b，通过棱镜体30，向投影透镜36照射。
图2为液晶板7的周围的放大俯视图。另外，还在液晶板7a，7b的周围，形成与液晶板7的周围相同的结构，但是为了便于说明，给出液晶板7的实例。
在液晶板7的光入射侧和射出侧，分别设置偏振片73，74，象公知的那样，在未对液晶板7外加电场的状态，通过入射侧的偏振片73的偏振光沿垂直方向在液晶板7内扭转，在射出侧的偏振片74中实现透射。
在液晶板7和入射侧的偏振片73之间，设置对液晶板7内的液晶分子的双折射进行补偿的入射侧光学补偿片8，在液晶板7和射出侧的偏振片74之间，未设置光学补偿片8。另外，入射侧的偏振片73和入射侧的光学补偿片8按照象后述的图6所示的那样，可相对光轴L自由倾斜调整，并且可在与光轴L相垂直的面内自由旋转调整的方式构成。
图3为表示入射侧的光学补偿片8的旋转机构的分解立体图。在基本呈L形的旋转部件50的长边侧，在与光轴L相对应的位置，形成通孔51，嵌合贴有入射侧的光学补偿片8的入射侧的偏振片73。在该旋转部件50的短边侧，在基本与光轴L的中心相对的位置形成基本与光轴L相平行的一对长孔52。在旋转部件50的顶面两侧端部，形成调整作业者操作的捏手部53。
在安装于旋转部件50上的辅助部件54上，在与一对长孔52相对应的位置，形成后述的螺钉61螺合的螺纹孔55。另外，在辅助部件54上，沿与光轴L基本相垂直的方向形成一对长孔56和一个长孔57。
象图4和图5所示的那样，在立设于底盘3上的固定部件58上，通过辅助部件54而安装旋转部件50。在该固定部件58上，在与长孔50相对应的位置，突出地形成有一对导向轴59，并且在与长孔57相对应的位置，形成后述的螺钉62螺合的螺纹孔60。
在象这样构成的、安装有入射侧的光学补偿片8的旋转部件50上，辅助部件54通过螺钉61，借助长孔52而固定。另外，导向轴59与长孔56卡合，并且通过螺钉62，借助长孔57，将旋转部件50安装于固定部件58上，由此，构成旋转机构(参照图3～图6)。
另外，可通过拧松螺钉62，沿长孔56，按照与光轴L相垂直的方向使旋转部件50滑动，按照在与光轴L相垂直的面内能自由旋转调整的方式构成入射侧的光学补偿片8。
此外，如果拧松一对螺钉61中的任何一个螺钉61，沿长孔52，使旋转部件50滑动，则可以另一侧的螺钉61为旋转中心，以可相对光轴L自由倾斜调整的方式构成入射侧光学补偿片8。象这样，可通过该旋转机构，按照可相对光轴L自由倾斜调整，并且在与光轴L相垂直的面内可自由旋转调整的方式构成入射侧的光学补偿片8。
还有，入射侧的光学补偿片8的调整通过下述方式而进行，即，使光源35发光，通过投影透镜36，在屏幕37上显示图像，按照该图像的黑色和白色的对比度鲜明的方式，对捏手部53进行操作，沿光轴L的倾斜方向和与光轴L相垂直的方向使旋转部件50旋转。
再有，由于入射侧的光学补偿片8能在与光轴L相垂直的面内，可旋转地调整，故可按照与液晶板7的液晶分子的取向方向基本平行的方式设定从光轴L方向观看的光学补偿片8内的液晶分子的滞相轴。另外，由于入射侧的光学补偿片8能相对光轴L可自由倾斜地调整，故可使光学补偿片8的表观的滞相轴与液晶板7内的液晶分子的光轴L方向的滞相轴一致。其结果是，可显示黑色与白色的对比度鲜明，并且均匀的图像。
另外，不必要求配备具有与液晶板的视角特性相对应的光学轴的光学补偿片，可消除不需要的库存的发生等弊病。此外，通过将入射侧的偏振片73和入射侧的光学补偿片8形成一体，可简化结构，谋求整体的紧凑。
此外，由于在按照可相对光轴L自由倾斜调整，并且可在与光轴L相垂直的面内自由旋转调整的方式构成的旋转部件50上，设置入射侧的光学补偿片8，故可通过简单的方案，对入射侧的光学补偿片8相对光轴L而倾斜调整，并且可在与光轴L相垂直的面内自由旋转调整。
还有，通过在液晶板7的光入射侧，设置可相对光轴L自由倾斜调整，并且可在与光轴L相垂直的面内自由旋转调整的入射侧的光学补偿片8，可防止光轴L的错位。
另外，象这样，在板组件上设置可相对光轴L自由倾斜调整，并且可在与光轴L相垂直的面内自由旋转调整的入射侧的光学补偿片8，这样，可构成能够在平时稳定地显示均匀的图像的板组件。
本申请人在入射侧的光学补偿片8和入射侧的偏振片73的调整后，求出黑色和白色的对比率，确认了本发明的第1实施例的效果。首先，使光源35发光，并且不对液晶板7施加电场，在屏幕37上显示白色。象图7所示的那样，将屏幕37上的画面划分为9个部分，测定各划分画面的中间部的照度，求出9个中间部的画面的照度(单位：LUX)的平均值，将该平均值作为白画面照度(Wave)。
接着，在液晶板7上外加电场，在屏幕37上显示黑色。接着，与上述情况相同，将屏幕37上的画面划分为9个部分，测定各划分画面的中间部的照度，求出9个中间部的画面的照度的平均值，将该平均值作为黑画面照度(B Kave)。求出该Wave与B Kave的比，即，对比度，其约为950∶1。
另外，通过划分的9个画面测定黑画面的CIE色度，其结果是，(x，y)的值的误差(Δx，Δy)是入射侧的光学补偿片8仅仅在与光轴L相垂直的面内旋转调整的场合(0.025，0.085)，在入射侧的光学补偿片8在相对光轴L倾斜调整以及在与光轴L相垂直的面内旋转调整的场合(0.024，0.056)，可显示误差减少的均匀的图像。
此外，在第1实施例中，在液晶板7的光入射侧，设置光学补偿片8，但是，同样也可在液晶板7的光射出侧，设置光学补偿片。
还有，对入射侧的光学补偿片8进行旋转调整的方案不限于第1实施例的方案，也可通过各种方式而实施。
(第2实施例)
图8～10表示本发明的第2实施例。另外，与第1实施例相同的部件采用同一标号，省略对其的描述。
第2实施例的光学补偿片8也与第1实施例相同，设置于液晶板7的光入射侧。偏振片73安装于移动部件65上，该移动部件65按照可在与光轴L相垂直的面内自由旋转的方式构成。另外，安装有光学补偿片8的旋转部件50a按照可相对移动部件65，在与光轴L相垂直的面内自由旋转，并且可自由倾斜调整的方式构成。
在基本呈L字状的旋转部件50a的长边侧，在与光轴L相对应的位置，安装光学补偿片8。在旋转部件50的短边侧，在与光轴L的中心基本相对的位置，形成与光轴基本平行的一对长孔52。在旋转部件50的顶面两侧端部，形成调整作业者所操作的捏手部53。
在安装于旋转部件50上的辅助部件54上，在与一对长孔52相对应的位置，形成后述的螺钉61螺合的图中未示出的螺纹孔。另外，在该辅助部件54上，沿与光轴L基本垂直的方向，形成长孔57。
象图8所示的那样，在移动部件65中，沿与光轴L基本相垂直的方向形成一对长孔56、长孔57和第2长孔57a。在立设于底盘3上的固定部件58a上，通过移动部件65而安装旋转部件50a。在固定部件58a中，在与长孔50相对应的位置，突出地形成一对导向轴59，并且在与长孔57相对应的位置，形成后述的螺钉62螺合的螺纹孔60，以及在与长孔57a相对应的位置，形成后述的螺钉62a螺合的螺纹孔60a。
象这样构成的、安装有光学补偿片8的旋转部件50a通过移动部件65，通过螺钉62a而固定于固定部件58a上。此时，导向轴59与长孔56卡合。
另外，捏松螺钉62，沿长孔56，按照与光轴L相垂直的方向使旋转部件50a滑动，由此，能够按照可在与光轴L相垂直的面内旋转调整的方式构成光学补偿片8。
此外，如果拧松一对螺钉61中的任何一个螺钉61，沿长孔52，使旋转部件50a滑动，则可以另一侧的螺钉61为旋转中心，以可相对光轴L倾斜调整的方式构成入射侧光学补偿片8。象这样，可通过旋转部件，按照可相对光轴L自由倾斜调整，并且可在与光轴L相垂直的面内自由旋转调整的方式构成入射侧的光学补偿片8。另外，拧松螺钉62a，沿长孔56按照与光轴L相垂直的方向使移动部件65滑动，由此，能够按照可在与光轴L相垂直的面内自由旋转调整的方式构成偏振片73。
还有，入射侧的光学补偿片8的调整通过下述的方式进行，即，与第1实施例相同，使光源35发光，通过投影透镜36，将图像显示于屏幕37上，按照图像的黑色和白色的对比度鲜明的方式，对捏手部53进行操作，沿光轴L的倾斜方向和与光轴L相垂直的方向，使旋转部件50旋转。
另外，与第1实施例相同，在光学补偿片8和偏振片73的调整后，求出黑色和白色的对比率，确认第2实施例的效果，此时，可确认实现与第1实施例相同的效果。作为测定黑画面的CIE色度的结果，可与第1实施例相同，减少(x，y)值的误差(Δx，Δy)，可显示减少误差的均匀的图像。
另外，通过本发明的第2实施例，由于可按照相互分离的方式设置偏振片73和光学补偿片8，可提高偏振片73和光学补偿片8的冷却效果，故可谋求偏振片73和光学补偿片8的寿命的延长。另外，由于分别构成偏振片73和光学补偿片8，故在因偏振片73或光学补偿片8中的任意一个的性能变差，必须更换的场合，可仅仅更换必须更换的部件。其结果是，可不更换不必要的部件。

Claims (4)

1.一种投影装置，该投影装置包括密封有由来自光源的光照射的液晶分子的液晶板；设置于与液晶板相对的位置的偏振片；光学补偿片，该光学补偿片设置于该偏振片与该液晶板之间，对液晶分子的双折射进行补偿，其特征在于，上述光学补偿片设置在旋转部件上，通过螺钉及所述旋转部件在左右两个部位上设置的长孔，将上述旋转部件与固定部件连接，相对透过偏振片的光的光轴，通过将一个螺钉拧松，将另一个螺钉作为旋转中心，光学补偿片相对于光轴按照可自由倾斜调整并且在与光轴相垂直的面内可自由旋转的方式构成。
2.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于上述光学补偿片设置于液晶板的光入射侧。
3.根据权利要求1所述的投影装置，其特征在于在上述旋转部件上设置有偏振片。
4.一种液晶板组件，该液晶板组件包括密封有由来自光源的光照射的液晶分子的液晶板；设置于与液晶板相对的位置的偏振片；光学补偿片，该光学补偿片设置于液晶板与偏振片之间，对液晶分子的双折射进行补偿，其特征在于上述光学补偿片设置在旋转部件上，通过螺钉及所述旋转部件在左右两个部位上设置的长孔，将上述旋转部件与固定部件连接，相对透过偏振片的光的光轴，通过将一个螺钉拧松，将另一个螺钉作为旋转中心，光学补偿片相对于光轴按照可自由倾斜调整并且在与光轴相垂直的面内可自由旋转的方式构成。
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