JP2000098329A

JP2000098329A - 投写型表示装置

Info

Publication number: JP2000098329A
Application number: JP10272096A
Authority: JP
Inventors: Mutsuya Furuhata; 睦弥古畑; Fumitaka Yajima; 章隆矢島; Shinji Haba; 慎二幅
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2000-04-07
Also published as: US20020060779A1; US6540360B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光変調素子の温度上昇を防止し、装置内で拡
散するゴミ等の影響を受けずに高画質の画像を投写でき
る投写型表示装置を提供すること。【解決手段】赤色光用および緑色光用の液晶パネル５
Ｒ、５Ｇの光出射面には透明板９Ｒ、９Ｇが貼り付けら
れている。透明板９Ｒ、９Ｇによって、液晶パネル５
Ｒ、５Ｇに伝達する偏光板８Ｒ、８Ｇの発熱が低減され
る。また、装置内に拡散するゴミ等が液晶パネルの光出
射面に付着しない。これに対して、単位光量当たりのエ
ネルギーが高い青色光用の液晶パネル５Ｂの光出射面に
は透明板は設けられていない。このため、液晶パネル５
Ｂは、透明板によって放熱を妨げられることなく、効率
良く冷却される。また、液晶パネル５Ｂの光出射面にゴ
ミが付着したとしても、青色光Ｂは比視感度が低いの
で、そのゴミはスクリーンでは目立たない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源から射出され
た光を複数の色光に分離し、これらの各色光を光変調素
子を通して画像情報に対応して変調し、変調後の各色光
を合成して、投写光学系を介して拡大投写する形式の投
写型表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】投写型表示装置は、基本的には、光源ユ
ニットと、ここから出射された光束を画像情報に対応し
たカラー画像を合成できるように光学的に処理する光学
ユニットと、ここで合成された光束をスクリーン上に拡
大投写する投写レンズとから構成されている。

【０００３】図１３（Ａ）は、上記の各構成部分のう
ち、光学ユニットおよび投写レンズの概略構成図であ
る。この図に示すように、光学ユニット３の光学系は、
光源ユニットに含まれる光源２０と、この光源２０から
出射された光束Ｗを赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３
原色の各色光Ｒ、Ｇ、Ｂに分離する色分離光学系４０
と、分離された各色光を画像情報に対応して変調する３
枚の液晶パネル（光変調素子）５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと、変
調された各色光を合成するクロスダイクロイックプリズ
ム６０と、合成された光をスクリーン１２０に拡大投写
する投写レンズ４を備えている。光源２０から出射され
た光束Ｗは、各種のダイクロイックミラーを備えた色分
離光学系４０によって各色光Ｒ、Ｇ、Ｂに分離され、各
色光のうち、赤色光Ｒおよび緑色光Ｇは色分離光学系４
０に設けられたそれぞれの出射部から対応する液晶パネ
ル５Ｒ、５Ｇに向けて出射される。青色光Ｂは、導光光
学系５０を経て対応する液晶パネル５Ｂに導かれる。

【０００４】図１３（Ｂ）および（Ｃ）に拡大して示す
ように、光学ユニット３においては、各液晶パネル５
Ｒ、５Ｇ、５Ｂの光入射面側に偏光板１００Ｒ、１００
Ｇ、１００Ｂが配置され、これらの偏光板１００Ｒ、１
００Ｇ、１００Ｂによって液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ
に入射する各色光の偏光面を揃えるようにしている。ま
た、各液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの出射面側にも偏光
板１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂが配置され、これらの
偏光板１１０Ｒ、１１０Ｇ、１１０Ｂによってクロスダ
イクロイックプリズム６０に入射する変調後の各色光の
偏光面を揃えるようにしている。これらの偏光板の作用
によって、スクリーン１２０の表面にコントラストに優
れた投写画像を投写できるようになっている。各液晶パ
ネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂを挟む２つの偏光板のうち、液晶
パネルの光出射面側に位置する偏光板１１０Ｒ、１１０
Ｇ、１１０Ｂは対応する液晶パネルの光出射面にそれぞ
れ貼り付けられている。

【０００５】なお、一般的な偏光板は、ヨウ素系または
有機染料などの二色性物質からなる偏光子に保護層を積
層した構造となっている。また、液晶パネルとしては、
マトリクス状に配置された画素をスイッチング素子によ
り制御するアクティブマトリクス型の液晶装置が一般的
に使用される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、スクリーン１
２０上に拡大投写される画像のコントラストを向上する
にためには、各液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの光出射面
に、偏光光の選択特性の良い偏光板を貼り付けることが
有効である。しかし、選択特性に優れる偏光板はそれだ
け光の吸収が多く、したがって、発熱量が多い。前述し
た投写型表示装置においては、装置内部に図１３（Ｃ）
に示すような空気流が形成され、この空気流によって偏
光板が冷却されるようになっているが、偏光板が液晶パ
ネルの光出射面に直付けされているので、液晶パネルへ
の熱伝達が高く温度が上昇しやすい。液晶パネルの温度
が上昇すると、その光学特性が劣化し、投写画像のコン
トラストを悪化させてしまう。

【０００７】そこで、液晶パネルへの熱伝達を低く抑え
るために、偏光板を液晶パネルの光出射面から離して配
置することが考えられる。しかし、偏光板を単純に光出
射面から離して配置したのでは、装置内部に形成される
空気流によってゴミ等が液晶パネルの光出射面に付着し
て、投写画像の画質が低下する恐れがある。

【０００８】本発明の課題は、上記の点に鑑みて、偏光
板の発熱に起因した光変調素子の光学特性の劣化を防止
できる投写型表示装置を提供することにある。また、装
置内に形成される空気流によってゴミ等が拡散しても、
そのゴミ等の影響を受けずに高画質の画像を投写できる
投写型表示装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の投写型表示装置では、光源から射出された
光を、複数の色光に分離する色分離手段と、この色分離
手段により分離された前記複数の色光を画像情報に対応
して変調する複数の光変調素子と、これらの光変調素子
により変調された各色光を合成する色合成手段と、この
色合成手段により合成された光を拡大投写する投写手段
とを有する投写型表示装置において、前記複数の色光の
うち、一つの色光は青色光であり、前記青色光を除く色
光に変調する光変調素子の光入射面および光出射面の少
なくとも片面には、透明板が設けられていることを特徴
としている。

【００１０】本発明の投写型表示装置では、青色光用の
光変調素子を除く光変調素子の光入射面等には透明板が
設けられる。このため、光変調素子と偏光板との間には
透明板が介在することになり、光変調素子に伝達する偏
光板の発熱は透明板によって低減される。従って、偏光
板の発熱に起因した光変調素子の温度上昇を抑制でき、
光変調素子の光学特性の劣化を未然に防止できる。ま
た、装置内部に形成される空気流によってゴミ等が拡散
しても、光変調素子の光入射面等が透明板によって保護
されているので、ゴミ等が光入射面等に直に付着してし
まうことを防止でき、ゴミ等が投写面上に映し出される
ことはない。

【００１１】ここで、短波長の光は長波長の光に比べて
単位光量当たりのエネルギーが高いので、青色光用の光
変調素子の光入射面側または光出射面側に設けられてい
る偏光板の発熱量は、その他の光変調素子の近傍に設け
られている偏光板のものに比べて、非常に多くなる。こ
のため、青色光用の光変調素子に透明板を設けたとして
も、偏光板の発熱量が多い分、透明板によって光変調素
子に伝達する偏光板の発熱を充分に低減することは困難
である。従って、青色光用の光変調素子に透明板を設け
ておくと、その素子の放熱を妨げる要因になり、素子の
温度が上昇し易くなる。

【００１２】本発明の投写型表示装置では、青色光以外
の色光用の光変調素子には透明板を設けるが、青色光用
の光変調素子には透明板を設けないので、青色光用の光
変調素子の放熱を妨げることなく効率良く行うことがで
き、その素子の温度上昇を抑制できる。このため、青色
光用の光変調素子の光学特性の劣化も防止できる。ま
た、青色光用の光変調素子には透明板が設けられおら
ず、その素子の光入出射面は露出しているので、光入出
射面にゴミ等が直に付着する可能性がある。しかし、青
色光はその他の色光に比べて比視感度が低いので、光入
出射面にゴミ等が付着しても、そのゴミは投写面上では
目立ちにくく、投写画像の画質低下を防止できる。

【００１３】よって、本発明の投写型表示装置によれ
ば、温度上昇による光変調素子の光学特性の劣化を全て
の光変調素子において防止できる。また、装置内のゴミ
等が空気流によって拡散したとしても、そのゴミ等に影
響されずに高画質の画像を投写できる。

【００１４】本発明の投写型表示装置では、光変調素子
の光入射面等に透明板を設ける代わりに、ゴミ防止部材
により透明板と光変調素子の光入射面等との間を外部と
遮断する構成を採用しても良い。

【００１５】このような構成を採用すれば、青色光以外
の色光用の光変調素子と偏光板との間はゴミ防止部材に
より外部と遮断されるので、光変調素子と透明板との間
には空気層が構成され、偏光板と光変調素子の間には空
気層と透明板が介在することになる。このため、空気層
および透明板によって、光変調素子に伝達する偏光板の
発熱を低減でき、偏光板の発熱に起因した光変調素子の
温度上昇を抑制できる。これにより、光変調素子の光学
特性の劣化を未然に防止できる。また、空気層はゴミ防
止部材によって外部と遮断されているので、当該空気層
にゴミ等が侵入することを防ぐことができる。従って、
光変調素子の光出射面への汚れ付着を防止できる。

【００１６】一方、青色光用の光変調素子に対しては透
明板およびゴミ防止部材は設けられていないので、透明
板やゴミ防止部材が光変調素子の放熱を妨げることはな
く、その素子を効率良く冷却できる。このため、青色光
用の光変調素子の温度上昇を防止でき、光学特性の劣化
を防止できる。また、透明板やゴミ防止部材が設けられ
ていなくても、青色光の比視感度が低いことから投写画
像の画質が低下してしまうこともない。

【００１７】従って、この構成によっても、温度上昇に
よる光変調素子の光学特性の劣化を全ての光変調素子に
おいて防止することができ、また、装置内のゴミ等が空
気流によって拡散したとしても、そのゴミ等に影響され
ず高画質の画像を投写できる。

【００１８】ここで、偏光板としては、一般的に使用さ
れている一方の偏光光を透過し、他方の偏光光を吸収す
る性質を有する偏光板だけでなく、他方の偏光光を反射
する性質を有する反射型の偏光板を利用することも可能
である。反射型の偏光板は光の吸収が少ないので、発熱
量も少ない。このため、反射型の偏光板を用いれば、光
変調素子の温度上昇をより抑制できる。但し、光変調素
子の光出射面側に配置される偏光板を反射型とすると、
偏光板で反射した光で光変調素子を照射して当該素子を
誤動作させる恐れがあるので、光変調素子の光入射面側
に配置される偏光板を反射型の偏光板とすることが望ま
しい。

【００１９】本発明の投写型表示装置は、光源から射出
された光を、複数の色光に分離する形式の投写型表示装
置、例えば、赤色、緑色、および青色の３つの色光に分
離する形式の投写型表示装置について適用可能である。

【００２０】ここで、ゴミ防止部材としては、前記光変
調素子および前記透明板を保持すると共に、前記色合成
手段の光入射面に着脱可能な状態で固定できるものであ
ることが望ましい。このようにすれば、光変調素子に直
に触れて、色合成手段の側への取付け作業を行う必要が
ないので、光変調素子が他の部分に干渉して破損あるい
は欠損してしまうことを防止できる。また、光変調素子
の交換作業を容易に行うことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】［実施の形態１］以下に、図面を
参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の
説明では、特に説明のない限り、光の進行方向をＺ方
向、Ｚ方向からみて１２時の方向をＹ方向、３時の方向
をＸ方向とする。

【００２２】図１は、本発明の投写型表示装置の構成を
示す概略平面図である。この投写型表示装置１は、光源
ユニット２と、光学ユニット３と、投写レンズ４と、を
備えている。

【００２３】光学ユニット３は、第１の光学要素３１
と、第２の光学要素３２と、冗長レンズ３３と、を有す
るインテグレータ光学系３０を備えている。また、ダイ
クロイックミラー４１、４２と、反射ミラー４３とを含
む色分離光学系４０を備えている。さらに、入射側レン
ズ５１と、リレーレンズ５２と、反射ミラー５３、５４
とを含む導光光学系５０を備えている。また、３枚のフ
ィールドレンズ６１、６２、６３と、３枚の液晶パネル
５Ｒ、５Ｇ、５Ｂと、クロスダイクロイックプリズム６
０と、を備えている。

【００２４】光源ユニット２は、光学ユニット３の第１
の光学要素３１の入射面側に配置される。投写レンズ４
は、光学ユニット３のクロスダイクロイックプリズム６
０の光出射面側に配置される。

【００２５】図２は、図１に示す投写型表示装置の照明
領域である３枚の液晶パネルを照明するインテグレータ
照明光学系について示す説明図である。このインテグレ
ータ照明光学系は、光源ユニット２に備えられた光源２
０と、光学ユニット３に備えられたインテグレータ光学
系３０と、を備える。インテグレータ光学系３０は、第
１の光学要素３１と、第２の光学要素３２と、重畳レン
ズ３３とを備える。第２の光学要素３２は、集光レンズ
３４と、遮光板３５と、偏光変換素子アレイ３６と、を
備える。なお、図２は、説明を容易にするため、インテ
グレータ照明光学系の機能を説明するための主要な構成
要素のみを示している。

【００２６】光源２０は、光源ランプ２１と凹面鏡２２
とを備える。光源ランプ２１から射出された放射状の光
線（放射光）は、凹面鏡２２によって反射されて略平行
な光線束として第１の光学要素３１の方向に射出され
る。光源ランプ２１としては、ハロゲンランプやメタル
ハライドランプ、高圧水銀ランプが用いられることが多
い。凹面鏡２２としては、放物面鏡を用いることが好ま
しい。

【００２７】図３は、第１の光学要素３１の外観を示す
正面図および側面図である。第１の光学要素３１は、矩
形状の輪郭を有する微小な小レンズ３１１が、縦方向に
Ｍ行、横方向に２Ｎ列のマトリスク状に配列されたレン
ズアレイである。レンズ横方向中心からは、左方向にＮ
列、右方向にＮ列存在する。この例では、Ｍ＝１０、Ｎ
＝４である。各小レンズ３１１をＺ方向から見た外形形
状は、液晶パネル５の形状とほぼ相似形をなすように設
定されている。例えば、液晶パネルの画像形成領域のア
スペクト比（縦と横の寸法の比率）が４：３であるなら
ば、各小レンズ３１１のアスペクト比も４：３に設定さ
れる。

【００２８】第２の光学要素３２の集光レンズ３４は、
第１の光学要素３１と同様な構成のレンズアレイであ
る。なお、第１の光学要素３１および集光レンズ３４の
レンズの向きは、＋Ｚ方向あるいは−Ｚ方向のどちらを
向いていても良い。また、図２に示すように互いに異な
る方向を向いていても良い。

【００２９】偏光変換素子アレイ３６は、図２に示すよ
うに２つの偏光変換素子アレイ３６１、３６２が光軸を
挟んで対称な向きに配置されている。図４は、偏光変換
素子３６１の外観を示す斜視図である。この偏光変換素
子３６１は、偏光ビームスプリッタアレイ３６３と、偏
光ビームスプリッタアレイ３６３の光出射面の一部に選
択的に配置されたλ／２位相差板３６４（図中斜線で示
す）とを備えている。偏光ビームスプリッタアレイ３６
３は、それぞれ断面が平行四辺形の柱状の複数の透光性
部材３６５が、順次貼り合わされた形状を有している。
透光性部材３６５の界面には、偏光分離膜３６６と反射
膜３６７とが交互に形成されている。λ／２位相差板３
６４は、偏光分離膜３６６あるいは反射膜３６７の光の
射出面のＸ方向の写像部分に、選択的に貼り付けられ
る。この例では、偏光分離膜３６６の光の射出面のＸ方
向の写像部分にλ／２位相差板３６４を貼り付けてい
る。

【００３０】偏光変換素子アレイ３６１は、入射された
光束を１種類の直線偏光光（例えば、Ｓ偏光光やＰ偏光
光）に変換して射出する機能を有する。図５は、偏光変
換素子アレイ３６１の機能を示す説明図である。偏光変
換素子の入射面に、Ｓ偏光成分とＰ偏光成分とを含む非
偏光光（ランダムな偏光方向を有する入射光）が入射す
る。この入射光は、まず、偏光分離膜３６６によってＳ
偏光光とＰ偏光光に分離される。Ｓ偏光光は、偏光分離
膜３６６によってほぼ垂直に反射され、反射膜３６７に
よってさらに反射されてから射出される。一方、Ｐ偏光
光は偏光分離膜３６６をそのまま透過する。偏光分離膜
３６６を透過したＰ偏光光の射出面には、λ／２位相差
板３６４が配置されており、このＰ偏光光がＳ偏光光に
変換されて射出する。従って、偏光変換素子を透過した
光は、そのほとんどがＳ偏光光となって射出される。ま
た、偏光変換素子から射出される光をＰ偏光光としたい
場合には、λ／２位相差板３６４を、反射膜３６７によ
って反射されたＳ偏光光が射出する射出面に配置するよ
うにすれば良い。

【００３１】なお、隣り合う１つの偏光分離膜３６６お
よび１つの反射膜３６７を含み、さらに、１つのλ／２
位相差板３６４で構成されるブロックを、１つの偏光変
換素子３６８と見なすことができる。偏光変換素子アレ
イ３６１は、このような偏光変換素子３６８が、Ｘ方向
に複数配列されたものである。この実施例では、４列の
偏光変換素子３６８で構成されている。

【００３２】偏光変換素子アレイ３６２も偏光変換素子
アレイ３６１と全く同様であるので説明を省略する。

【００３３】図６は、遮光板３５の平面図である。遮光
板３５は、２つの偏光変換素子３６１、３６２の光の入
射面のうち、偏光分離膜３６６に対応する光入射面にの
み、光が入射するように、略矩形状の板状体に開口部３
５１を設けた構成を有している。

【００３４】図２に示す光源２０から射出された非偏光
な光は、インテグレータ光学系３０を構成する第１の光
学要素３１の複数の小レンズ３１１および第２の光学要
素３２に含まれる集光レンズ３４の複数の小レンズ３４
１によって複数の部分光束２０２に分割されるととも
に、２つの偏光変換素子アレイ３６１、３６２の偏光分
離膜３６６の近傍に集光される。特に、集光レンズ３４
は、第１の光学要素３１から射出された複数の部分光束
２０２が２つの偏光変換素子アレイ３６１、３６２の偏
光分離膜３６６上に集光されるように導く機能を有して
いる。２つの偏光変換素子アレイ３６１、３６２に入射
した複数の部分光束２０２は、上述したように、１種類
の直線偏光光に変換され射出される。２つの偏光変換素
子アレイ３６１、３６２から射出された複数の部分光束
は、重畳レンズ３３によって後述する液晶パネル５（５
Ｒ、５Ｇ、５Ｂ）上で重畳される。これにより、このイ
ンテグレータ光学系３０は、液晶パネル５に均一に照明
することができる。

【００３５】図１に示す投写型表示装置１において、反
射ミラー５６は、重畳レンズ３３から射出された光束を
色分離光学系４０の方向に導くために設けられている。
照明光学系の構成によっては、必ずしも必要としない。

【００３６】色分離光学系４０は、２枚のダイクロイッ
クミラー４１、４２を備え、重畳レンズ３３から射出さ
れる光を、赤色、緑色、青色の三色の色光に分離する機
能を有している。第１のダイクロイックミラー４１は、
重畳レンズ３３から射出された光のうち、赤色光成分を
透過させるとともに、青色光成分と緑色光成分とを反射
する。第１のダイクロイックミラー４１を透過した赤色
光Ｒは、反射ミラー４３で反射され、フィールドレンズ
６１を通って赤色用の液晶パネル５Ｒに達する。フィー
ルドレンズ６１は、重畳レンズ３３から射出された各部
分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変
換する。他の液晶パネル５Ｇ、５Ｂの手前に設けられた
フィールドレンズ６２、６３も同様である。

【００３７】第１のダイクロイックミラー４１で反射さ
れた青色光Ｂと緑色光Ｂのうちで、緑色光Ｂは第２のダ
イクロイックミラー４２によって反射され、フィールド
レンズ６２を通って液晶パネル５Ｇに達する。一方、青
色光Ｂは、第２のダイクロイックミラー４２を透過し、
導光光学系５０、すなわち、入射側レンズ５１、反射ミ
ラー５３、リレーレンズ５２、および反射ミラー５４を
通り、さらに、フィールドレンズ６３を通って青色光用
の液晶パネル５Ｂに達する。なお、青色光Ｂに導光光学
系５０が設けられているのは、青色光Ｂの光路の長さが
他の色光の光路の長さよりも長いため、光拡散等による
光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、
入射側レンズ５１に入射した部分光束のまま、フィール
ドレンズ６２に伝えるためである。

【００３８】３つの液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、入
射した光を、与えられた画像情報に従って変調する光変
調素子としての機能を有している。これにより、３つの
液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂに入射した各色光は、与え
られた画像情報に従って変調されて各色光の画像を形成
する。

【００３９】３つの液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂから射
出された３色の変調光は、クロスダイクロイックプリズ
ム６０に入射する。クロスダイクロイックプリズム６０
は、３色の変調光を合成してカラー画像を形成する色合
成手段としての機能を有している。クロスダイクロイッ
クプリズム６０には、赤色光Ｒを反射する誘電体多層膜
と、青色光Ｂを反射する誘電体多層膜とが、４つの直角
プリズムの界面に略Ｘ字状に形成されている。これらの
誘電体多層膜によって３色の変調光が合成されて、カラ
ー画像を投写するための合成光が形成される。クロスダ
イクロイックプリズム６０で生成された合成光は、投写
レンズ４の方向に射出される。投写レンズ４は、この合
成光を投写スクリーン上に投写する機能を有し、投写ス
クリーン上にカラー画像を表示する。

【００４０】図７は液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂおよび
その周辺部分の拡大図である。この図に示すように、各
液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは、クロスダイクロイック
プリズム６０の射出面を除く残りの側面（３つの光入射
面）と所定の間隔をおいて配置されている。各液晶パネ
ル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂは各色光Ｒ、Ｇ、Ｂの光路に対して
直交する姿勢になっている。各液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、
５Ｂの光入射面側には偏光板６Ｒ、６Ｇ、６Ｂがそれぞ
れ配置され、その光出射面側にも偏光板８Ｒ、８Ｇ、８
Ｂがそれぞれ配置されている。

【００４１】各液晶パネルの光入射面側に配置された偏
光板６Ｒ、６Ｇ、６Ｂは、各色光Ｒ、Ｇ、Ｂに混入され
ている一方の偏光光（本例では、Ｐ偏光光）をそれぞれ
吸収して、液晶パネル５Ｒ、５ＧにＰ偏光光の混入の少
ない色光Ｒ、Ｇ、Ｂを入射させる機能を有している。各
色光Ｒ、Ｇ、Ｂは偏光板６Ｒ、６Ｇ、６Ｂを通過する
と、各色光に含まれているＰ偏光光のほぼ全てが除去さ
れて偏光面のほぼ揃った光（Ｓ偏光光）になる。この結
果、各液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂには、他の偏光光の
混入の少ない精度の良い直線偏光光が入射する。

【００４２】各液晶パネルの光出射面側に配置された偏
光板８Ｒ、８Ｇ、８Ｂは、各液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５
Ｂで変調された各色光Ｒ、Ｇ、Ｂから一方の偏光光成分
を吸収し、他方の偏光光成分のみを透過させる機能を有
している。変調された各色光Ｒ、Ｇ、Ｂは偏光板８Ｒ、
８Ｇ、８Ｂを通過すると、偏光面のほぼ揃った光にな
る。

【００４３】ここで、青色光Ｂを除く赤色光Ｒおよび緑
色光Ｇに対応する液晶パネル５Ｒ、５Ｇの光出射面には
透明板９Ｒ、９Ｇがそれぞれ貼り付けられている。これ
らの液晶パネル５Ｒ、５Ｇに対して、青色光用の液晶パ
ネル５Ｂは、その光入射面および光出射面には透明板は
設けられていない。すなわち、液晶パネル５Ｂの光入射
面および光出射面が露出した状態となっている。

【００４４】液晶パネル５Ｒ、５Ｂに設けられた透明板
９Ｒ、９Ｇとしては、プラスチックまたはガラスから形
成したものを使用することができる。また、液晶パネル
５Ｒ、５Ｇの出射面側にそれぞれ配置された偏光板８
Ｒ、８Ｇの構成部材のうち、偏光層を挟持する基板（図
示せず）と同一の素材、例えば、トリアセテートセルロ
ースから形成された透明板を使用しても良い。このよう
な透明板を使用すると、部品種類を少なくすることが可
能である。また、偏光層を挟持する基板は、液晶パネル
に貼り付けて用いるための非常に欠陥の少ない基板であ
る。よって、偏光層を挟持する基板と同一素材とするこ
とにより、透明板の欠陥による画像劣化を自動的に防止
できる。

【００４５】このように投写型表示装置１では、青色光
Ｂを除く色光（赤色光Ｒ、緑色光Ｇ）の対応する液晶パ
ネル５Ｒ、５Ｇの光出射面には透明板９Ｒ、９Ｇが貼り
付けられている。すなわち、液晶パネル５Ｒ、５Ｇと偏
光板８Ｒ、８Ｇとの間に透明板９Ｒ、９Ｇが介在した構
成となっている。このため、液晶パネル５Ｒ、５Ｇに伝
達する偏光板８Ｒ、８Ｇの発熱は透明板９Ｒ、９Ｇによ
って低減されることになる。従って、偏光板８Ｒ、８Ｇ
の発熱に起因した液晶パネル５Ｒ、５Ｇの温度上昇を抑
制でき、当該液晶パネルの光学特性の劣化を未然に防止
できる。

【００４６】また、装置内部に、図１３（Ｃ）に示した
ような空気流が形成されてゴミや塵等が拡散したとして
も、液晶パネル５Ｒ、５Ｇの光出射面が透明板９Ｒ、９
Ｇで保護されているので、それらの光出射面にゴミ等が
直に付着することを防止できる。このため、これらの液
晶パネル５Ｒ、５Ｇの光出射面に付着したゴミがスクリ
ーン上に映し出されてしまうことを回避できる。

【００４７】ここで、短波長の光は長波長の光に比べて
単位光量当たりのエネルギーが高いので、青色光用の液
晶パネル５Ｒ、５Ｇの光入射面側および光出射面側に設
けられている偏光板６Ｂ、８Ｂの発熱量は、その他の液
晶パネル５Ｒ、５Ｇの近傍に設けられている偏光板６
Ｒ、６Ｇ、８Ｒ、８Ｇに比べて、非常に多くなる。この
ような偏光板６Ｂ、８Ｂに挟まれた状態にある液晶パネ
ル５Ｂに透明板を設けると、当該液晶パネル５Ｂの放熱
を妨げる恐れがある。

【００４８】本例の投写型表示装置１では、青色光用の
液晶パネル５Ｂには透明板を設けていないので、この液
晶パネル５Ｂを装置内に形成される空気流によって効率
良く冷却できる。このため、他の液晶パネル５Ｒ、５Ｇ
と同様に、液晶パネル５Ｂの温度上昇も抑制でき、その
液晶パネル５Ｂの光学特性の劣化を防止できる。

【００４９】また、液晶パネル５Ｂは、その光入射面お
よび光出射面が露出しているので、空気流によって拡散
したゴミなどがそれらの面に直に付着する可能性が高
い。しかし、青色光はその他の色光に比べて比視感度が
低いので、ゴミなどが光入出射面に付着したとしても、
そのゴミ等はスクリーン１２０ではぼけて目立ちにくく
なる。すなわち、液晶パネル５Ｂの光入出射面に付着し
たゴミは投写画像の画質を低下させることはほとんどな
い。

【００５０】従って、本例の投写型表示装置１によれ
ば、全ての液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂについて温度上
昇による光学特性の劣化を防止できる。また、装置内に
拡散するゴミ等に影響されずに高画質の画像を投写でき
る。

【００５１】なお、投写型表示装置１では、透明板を液
晶パネルの光出射面に貼り付けてあるが、透明板を取り
付ける面は、液晶パネルの光入射面側および光出射面側
に配置されている偏光板の発熱量や空気流によるゴミの
拡散状態によって決定すべき性質のものである。このた
め、透明板を取り付ける面は液晶パネルの光出射面に限
定されることはなく、光入射面のみ、あるいは光出射面
および光入射面の両面であっても良い。

【００５２】［実施の形態２］図８には実施の形態２に
係る投写型表示装置の液晶パネルおよびその周辺部分の
概略構成を示してある。なお、本実施の形態に係る投写
型表示装置は、液晶パネルの周辺部分の構成が異なる点
を除いて、実施の形態１に係る投写型表示装置１と同様
の構成となっているため、異なる部分を中心に説明す
る。また、図７において投写型表示装置１と共通する部
分については、同一符号を付して説明を省略する。

【００５３】本例の投写型表示装置では、各液晶パネル
５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの光出射面側に配置された偏光板８
Ｒ、８Ｇ、８Ｂはクロスダイクロイックプリズム６０の
光入射面にそれぞれ貼り付けられている。青色光Ｂに対
応する液晶パネル５Ｂの光入射面側および光出射面側に
は、投写型表示装置１と同様に、透明板は設けられてい
ない。赤色光Ｒに対応する液晶パネル５Ｒ、および緑色
光Ｇに対応する液晶パネル５Ｇの光入射面側には透明板
１１Ｒ、１１Ｇがそれぞれ配置され、それらの光出射面
側には透明板９Ｒ、９Ｇがそれぞれ配置されている。透
明板１１Ｒ、１１Ｇは、透明板９Ｒ、９Ｇと同様に、プ
ラスチップやガラス等から形成することができ、また、
偏光層を挟持する基板と同一の素材から形成することが
できる。液晶パネル５Ｒと各透明板９Ｒ、１１Ｒとの間
はゴミ防止部材７Ｒにより外部と遮断されており、液晶
パネル５Ｒと各透明板９Ｒ、１１Ｒとの間には空気層が
それぞれ構成されている。また、液晶パネル５Ｇと各透
明板９Ｇ、１１Ｇとの間は、液晶パネル５Ｒと同様に、
透明板７Ｇにより外部と遮断されており、液晶パネル５
Ｒと各透明板９Ｒ、１１Ｒとの間には空気層がそれぞれ
構成されている。

【００５４】ゴミ防止部材７Ｒは、液晶パネル５Ｒ、各
透明板９Ｒ、１１Ｒを保持していると共にクロスダイク
ロイックプリズム６０の光入射面に対して着脱可能な状
態で固定できるようになっている。また、ゴミ防止部材
７Ｇは、液晶パネル５Ｇ、各透明板９Ｇ、１１Ｇを保持
していると共にクロスダイクロイックプリズム６０の光
入射面に対して着脱可能な状態で固定できるようになっ
ている。次に、ゴミ防止部材の構造を説明する。な
お、２つのゴミ防止部材は同一の構成であるので、赤色
光用の液晶パネル５Ｒ等を保持しているゴミ防止部材７
Ｒを代表して説明する。図９はゴミ防止部材７Ｒの概略
断面構成図である。図１０はゴミ防止部材７Ｒを光入射
面側から見たときの概略平面構成図、図１１は光出射面
側から見たときの概略平面構成図である。

【００５５】これらの図に示すように、液晶パネル５Ｒ
の光入射面側にはクッション８７を介して透明板１１Ｒ
が配置され、光出射面側にはクッション８８を介して透
明板９Ｒが配置されている。本形態では、このような配
置関係にある液晶パネル５Ｒおよび透明板９Ｒ、１１Ｒ
がゴミ防止部材７Ｒによって保持されている。

【００５６】ゴミ防止部材７Ｒは、液晶パネル５Ｒ、お
よび透明板９Ｒ、１１Ｒを挟持する第１および第２の外
枠７３、７４と、液晶パネル５Ｒの光出射面と透明板１
１Ｒとの間、および液晶パネル５Ｒの光入射面と透明板
９Ｒとの間を外部と遮断する中枠７５を備えている。第
１および第２の外枠７３、７４によって液晶パネル５
Ｒ、透明板９Ｒ、１１Ｒが挟まれた状態で保持されてい
る。

【００５７】第１の外枠７３は、光通過用の矩形開口７
３ａを備えていると共に、四周に一定の厚さの周囲壁７
３ｂを備えている。第２の外枠７４も光通過用の矩形開
口７４ａを備えていると共に、四周に一定の厚さの周囲
壁７４ｂを備えている。第２の外枠７４は、その上下方
向の長さが透明板９Ｒより大きく、且つ第１の外枠７３
より小さく設定されている。

【００５８】中枠７５は、矩形枠であり、液晶パネル５
Ｒ、偏光板６Ｒ、８Ｒの外周を囲う状態に設けられてい
る。この中枠７５の側面において左右のそれぞれ２ケ所
の位置に係合突起７５ａが形成されている。これに対し
て、第１の外枠７３には、各係合突起７５ａに対応する
位置に、これらを嵌め込み可能な係合穴７３ｃが形成さ
れている。

【００５９】また、中枠７５の側面において左右それぞ
れ２ケ所の位置に係合突起７５ｂが形成されている。こ
れに対して、第２の外枠７４には、各係合突起７５ｂに
対応する位置に、これらを嵌め込み可能な係合穴７４ｃ
が形成されている。

【００６０】従って、液晶パネル５Ｒの光入射面側に設
けられている透明板１１Ｒの外側から、各係合突起７５
ａが各係合穴７３ｃに差し込まれるように、第１の外枠
７３を中枠７５に対して押し込み、また、液晶パネル５
Ｒの光出射面側に設けられている透明板９Ｒの外側か
ら、各係合突起７５ｂが各係合穴７４ｃに差し込まれる
ように、第２の外枠７４を中枠７５に対して押し込む
と、液晶パネル５Ｒ、透明板９Ｒ、１１Ｒがゴミ防止部
材７Ｒによって保持される。また、液晶パネル５Ｒの光
入射面と透明板１１Ｒの間、および液晶パネル５Ｒと光
出射面と透明板９Ｒの間が外部と遮断される。なお、ゴ
ミ防止部材７Ｒから上方に向けて延びている部材は、配
線用のフレキシブルケーブル７６Ｒである。

【００６１】このように投写型表示装置１では、液晶パ
ネル５Ｒの光出射面と、この光出射面側に配置された透
明板９Ｒとの間がゴミ防止部材７Ｒによって外部と遮断
されており、偏光板８Ｒと液晶パネル５Ｒとの間には透
明板９Ｒおよび空気層が介在している。すなわち、偏光
板８Ｒと液晶パネル５Ｒの間には透明板９Ｒおよび空気
層が介在している。このため、透明板９Ｒおよび空気層
によって液晶パネル５Ｒに伝達する偏光板８Ｒの発熱が
低減される。また、液晶パネル５Ｒの光入射面側に配置
された透明板１１Ｒと、当該光入射面との間もゴミ防止
部材７Ｒによって外部と遮断され空気層が構成されてい
る。このため、液晶パネル５Ｒに伝達する偏光板６Ｒの
発熱も透明板１１Ｒおよび空気層によって低減される。
従って、液晶パネル５Ｒの温度上昇を一層抑制でき、当
該液晶パネルの光学特性の劣化を防止できる。

【００６２】また、液晶パネル５Ｒと、各透明板９Ｒ、
１１Ｒとの間はゴミ防止部材７Ｒによってそれぞれ外部
と遮断されているので、装置内部の空気流によってゴミ
等が拡散しても、そのゴミ等が液晶パネル５Ｒの光入出
射面と透明板９Ｒ、１１Ｒとの間に侵入することはな
い。換言すれば、その光入出射面に直にゴミが付着する
のを防止できる。このため、光入出射面への汚れ付着に
起因した投写画像の画質の低下を防ぐことができる。な
お、緑色光用の液晶パネル５Ｒについても同様に、光学
特性の劣化を防止でき、光入出射面への汚れ付着に起因
した投写画像の画質の低下を防ぐことができる。

【００６３】一方、青色光用の液晶パネル５Ｂには、透
明板およびゴミ防止部材が設けられていないので、それ
らの部材によって液晶パネル５Ｂの放熱が妨げられるこ
とがない。このため、液晶パネル５Ｂの放熱を効率良く
行うことができるので、温度上昇を防止でき、光学特性
の劣化を防止できる。また、透明板等が設けられていな
くても、青色光の比視感度が低いので、液晶パネル５Ｂ
の光入出射面にゴミ等が付着しても、そのゴミがスクリ
ーン上で目立たない。

【００６４】従って、このような構成の投写型表示装置
であっても、実施の形態１の投写型表示装置１と同様
に、全ての液晶パネル５Ｒ、５Ｇ、５Ｂについて温度上
昇による光学特性の劣化を防止でき、装置内で拡散する
ゴミ等に影響されずに高画質の画像を投写できる。

【００６５】図１２には、液晶パネル５Ｒ、および透明
板９Ｒ、１１Ｒを保持したゴミ防止部材７Ｒをクロスダ
イクロイックプリズム６０の光入射面６０Ｒに取り付け
る様子を示してある。この図を参照してゴミ防止部材７
Ｒをクロスダイクロイックプリズム６０の光入射面６０
Ｒに取り付けるための構造を説明する。

【００６６】図１２に示すように、液晶パネル５Ｒ等を
保持したゴミ防止部材７Ｒは、中間枠板８１を介して、
クロスダイクロイックプリズム６０の光入射面６０Ｒに
接着固定される固定枠板８２に対して固定されるように
なっている。なお、本例のクロスダイクロイックプリズ
ム６０の光入射面６０Ｒには赤フィルター８３が貼り付
けられており、この赤フィルター８３の表面に偏光板８
Ｒが固定されている。

【００６７】中間枠板８１は、ゴミ防止部材７Ｒの第１
の外枠７３とほぼ同一か、あるいはこれより一回り大き
く形成された矩形枠であり、光通過用の矩形開口８１ａ
を備えている。この中間枠板８１には、その矩形開口８
１ａの四隅に、枠板表面から垂直に延びる係合突片８１
ｄが形成されている。これに対して、ゴミ防止部材７Ｒ
の側には、各係合突片８１ｄに対応する位置に、これら
を差し込み可能な係合孔７３ｄが形成されている。本例
では、ゴミ防止部材７Ｒの第１の外枠７３と中枠７５に
それぞれ形成された貫通孔から各係合孔７３ｄが構成さ
れている。従って、ゴミ防止部材７Ｒの各係合孔７３ｄ
に、中間枠板８１の各係合突片８１ｄを合わせて相互に
重ね合わせると、各係合孔７３ｄに各係合突片８１ｄが
差し込まれた仮止め可能な状態が形成される。

【００６８】一方、固定枠板８２も光通過用の矩形開口
８２ａが形成された矩形の枠板である。また、固定枠板
８２に形成されている矩形開口８２ａは、偏光板８Ｒの
光出射面より小さく形成されている。固定枠板８２は、
クロスダイクロイックプリズム６０の光入射面６０Ｒに
設けられた赤色フィルター８３に接着剤によって固定さ
れる。

【００６９】固定枠板８２の上枠部分の両隅、および固
定枠板８２の下枠部分の左右方向の中央位置には、ねじ
孔８２ｃが形成されている。これら３個のねじ孔８２ｃ
に対応する中間枠板８１にもねじ孔８１ｃが形成されて
いる。対応するねじ孔８１ｃ、８２ｃに、それぞれ皿ね
じ８４を挿入することにより、固定枠板８２に対して中
間枠板８１が固定される。なお、本例では、３本のねじ
８４によって固定枠板８２に対して中間枠板８１が固定
されている。ねじの本数は限定されることなく、４本以
上であっても良く、また、２本以下であっても良い。一
般には、本数が少ない程、ねじ締結の作業工程が少な
く、製造が楽になる。

【００７０】ここで、固定枠板８２の下枠部分の左右両
隅には係合突起８２ｂが形成され、これら２個の係合突
起８２ｂに対応する中間枠板８１の下枠部分の左右両隅
には係合孔８１ｂが形成されている。従って、ねじ８４
により固定するに際しては、固定枠板８２の係合突起８
２ｂに対して中間枠板８１の係合孔８１ｂに合わせて、
中間枠板８１を固定枠板８２の側に押し込めば、中間枠
板８１を固定枠板８２に仮止めできる。このようにすれ
ば、相互の枠板の位置決め精度を一層向上させることが
できる。

【００７１】本例の投写型表示装置では、ゴミ防止部材
７Ｒを、固定枠板８２に固定した中間枠板８１に対して
位置決めするための位置決め手段を備えている。この位
置決め手段は２個の楔８５を備えている。この楔８５の
傾斜面８５ａが当接する楔案内面７３ｅ〜７３ｇが、ゴ
ミ防止部材７Ｒの左右両側面の上下方向の中央位置に形
成されている。中間枠板８１にゴミ防止部材７Ｒを仮止
めすると、楔案内面７３ｅと、これに対峙している中間
枠板８１の枠部分との間に楔差し込み溝が構成される。
従って、中間枠板８１にゴミ防止部材７Ｒを仮止めした
後に、２個の楔８５を、ゴミ防止部材７Ｒの左右に打ち
込み、これらの楔８５の押し込み量を調整すれば、ゴミ
防止部材７Ｒの位置が規定され、ゴミ防止部材７Ｒに保
持されている液晶パネル５Ｒの位置決めを行うことがで
きる。

【００７２】次に、ゴミ防止部材７Ｒをクロスダイクロ
イックプリズム６０の光入射面６０Ｒに取り付ける手順
について説明する。まず、液晶パネル５Ｒ、透明板９
Ｒ、１１Ｒが保持されたゴミ防止部材７Ｒを用意する。
また、光入射面６０Ｒに赤色フィルター８３および偏光
板８Ｒが貼り付けられたクロスダイクロイックプリズム
６０を用意する。次に、クロスダイクロイックプリズム
６０の光入射面６０Ｒに固定された赤色フィルター８３
に、固定枠板８２を位置決めして接着固定する。接着剤
としては紫外線硬化型接着剤等を用いることができる。

【００７３】次に、接着固定した固定枠板８２の表面
に、中間枠板８１を位置決めして、３本の皿ねじ８４に
よって、当該中間枠板８１をねじ止めする。しかる後
に、液晶パネル５Ｒ等が保持されているゴミ防止部材７
Ｒを、中間枠板８１に位置決めして、そこに仮止めす
る。すなわち、中間枠板８１の係合突片８１ｄをゴミ防
止部材７Ｒの係合孔７３ｄに一致させ、この状態で、ゴ
ミ防止部材７Ｒを中間枠板８１に向けて押し込む。な
お、固定枠板８２をクロスダイクロイックプリズム６０
に接着固定する前に、固定枠板８２と中間枠板８１をね
じ８４で予め一体化しておくと位置精度が出しやすい。

【００７４】この後は、位置決め手段として楔８５を用
いて、クロスダイクロイックプリズム６０の光入射面６
０Ｒに対して、液晶パネル５Ｒの位置決めを行う。すな
わち、２個の楔８５を、ゴミ防止部材７Ｒに形成した楔
案内面７３ｅに沿って、仮止めされているゴミ防止部材
７Ｒと中間枠板８１の間に差し込む。そして、各楔８５
の差し込み量を調整することにより、液晶パネル５Ｒの
アライメント調整およびフォーカス調整を行なう。本例
では、楔８５は、その背面８５ｂに２つの盲孔８５ｃを
形成してある。これらの盲孔８５ｃは、楔８５を治具を
用いてチャッキングして取り扱う場合において、チャッ
キング用の係合部として機能するものである。このよう
な盲孔８５ｃを形成しておけば、そのチャッキングを簡
単にでき、従って、その取扱操作が簡単になる。

【００７５】位置決めができたところで、これらの楔８
５を、接着剤を用いて位置決め対象の部材であるゴミ防
止部材７Ｒおよび中間枠板８１に接着固定する。この場
合に使用する接着剤としても、紫外線硬化型の接着剤を
用いることができる。

【００７６】ここで、上記の楔８５の位置決め作業およ
び楔８５の接着固定作業を、工程順序に従ってより詳し
く説明する。

【００７７】まず、投写レンズ４のフォーカス面内に液
晶パネル５Ｒのフォーカス面を専用の調整装置を用いて
合わせ込む。この状態で、前述の通り、中間枠板８１の
係合突片８１ｄがゴミ防止部材７Ｒの係合孔７３ｄに入
って形成される隙間に紫外線硬化型の接着剤を注入し、
紫外線照射によって、硬化させて仮固定する。次に、中
間枠板８１とゴミ防止部材７Ｒに設けた楔案内面７３ｅ
とによって、紫外線硬化型接着剤に楔８５の露出端面か
ら紫外線を照射して接着し、本固定を行う。液晶パネル
５Ｒ、５Ｇ、５Ｂの中央に配置される液晶パネル５Ｇを
基準として、同様に液晶パネル５Ｒ、５Ｂのフォーカス
調整および相互間の画素合わせ調整をして仮固定および
本固定を行う。

【００７８】緑色光用の液晶パネル５Ｇのクロスダイク
ロイックプリズム６０への取付け構造を同一構造である
のでその説明は省略する。

【００７９】以上のようにして、ゴミ防止部材７Ｒをク
ロスダイクロイックプリズム６０に取り付ければ、次の
ような効果が得られる。

【００８０】第１に、液晶パネル５Ｒは、その四周縁の
部分がゴミ防止部材７Ｒによって保護された状態にある
ので、液晶パネル７Ｒに直接触れて、クロスダイクロイ
ックプリズム６０の側への取付け作業を行う必要がな
い。従って、液晶パネル５Ｒが他の部分に当たる等して
破損あるいは欠損してしまうことを防止できる。また、
液晶パネル５Ｒの周囲はゴミ防止部材７Ｒによって覆わ
れているので、外光を遮断でき、外光に起因した液晶パ
ネル５Ｒの誤動作を防ぐことができる。

【００８１】第２に、液晶パネル５Ｒを保持したゴミ防
止部材７Ｒは、中間枠板８１を介して、クロスダイクロ
イックプリズム６０の光入射面６０Ｒに対して、ねじ止
めされて着脱可能となっている。従って、例えば、液晶
パネル５Ｒに欠損が発生した場合には、ねじ８４を外す
という簡単な作業により、その交換を行うことができ
る。また、クロスダイクロイックプリズム６０に対して
液晶パネル５Ｒが直接に接着固定されていないので、こ
のような交換時に、クロスダイクロイックプリズム６０
の側を傷付けてしまうこともなく、しかも高額の部品を
無駄なく使用できる。

【００８２】第３に、液晶パネル５Ｒを保持したゴミ防
止部材７Ｒは、中間枠板８１に仮止めすることができ
る。この仮止め状態を形成した後に、楔８５を用いて、
液晶パネル５Ｒをクロスダイクロイックプリズム６０の
光入射面６０Ｒとの位置決めを行うことができる。この
ように、仮止め状態を形成できるので、別工程で楔８５
を用いて位置決め作業を簡単に行うことができ、設備の
サイクルタイムの向上に資する。

【００８３】ここで、楔８５としては、一般にはガラス
製のものを使用することができる。しかし、ゴミ防止部
材７Ｒを樹脂成形品とした場合にはガラスに比べて熱膨
張率が高いため、熱膨張の違いにより楔８５がこれらの
枠板から剥離しやすくなったり、楔８５が温度変化によ
って破壊される場合がある。これを回避するためには、
楔８５をアクリル系等の樹脂成形品とすることが望まし
い。また、楔８５をアクリル系の材質にすることによっ
て、成形加工ができるため、ガラス材に比して大幅にコ
ストの低減を図れる。なお、楔８５の素材として紫外線
を透過させる材料を用いることにより、楔８５を接着固
定するための接着材として温度上昇が少なく、硬化時間
の短い紫外線硬化型接着剤を使用することができる。

【００８４】また、ゴミ防止部材７Ｒに楔案内面７３ｅ
を形成したことにより、その上下には端面７３ｆ、７３
ｇが形成されており、これらの三面により楔８５が案内
される。すなわち、この部分に接着剤を充填して楔８５
を差し込めば、接着剤の表面張力によって楔８５はこれ
らの三面によって案内されながら自動的に内部に移動す
る。従って、工程内で遭遇する外乱に対して強くなり、
楔８５の接着作業が簡単である。

【００８５】なお、本例では、中間枠板８１に対するゴ
ミ防止部材７Ｒの仮固定に接着剤を用いているが、この
代わりに、半田付け等を用いてもよい。ゴミ防止部材７
Ｒ等が樹脂製である場合には、接合部分に金属部材を貼
り付けたもの、あるいは、接合部分にメタライズ層を形
成したものを用いればよい。

【００８６】次に、上記のゴミ防止部材７Ｒ、中間枠板
８１、固定枠板８２は、ガラスファイバあるいは炭酸カ
ルシウムを混入した熱硬化製樹脂の成形品とすることが
できる。このような樹脂素材を用いれば、その熱膨張係
数が一般の樹脂素材に比べてガラスに近くなる。このた
め、クロスダイクロイックプリズム６０に貼り合わせた
状態において熱変形に起因した画像ずれ等を回避でき
る。

【００８７】なお、本実施形態では、ゴミ防止部材７Ｒ
によって、液晶パネル５Ｒ、透明板９Ｒ、１１Ｒを保持
していると共に、液晶パネル５Ｒの光入射面と透明板１
１Ｒとの間、および液晶パネル５Ｒの光出射面と透明板
９Ｒとの間を外部と遮断している。この代わりに、液晶
パネル５Ｒの光入射面側に拡散するゴミ等が非常に少な
い場合等においては、透明板１１Ｒを省いて、液晶パネ
ル５Ｒおよび透明板９Ｒのみをゴミ防止部材７Ｒによっ
て保持し、これらの間を外部と遮断する構成としても良
い。また、液晶パネル５Ｒの光入射面側に配置される偏
光板６Ｒの発熱量が非常に多い場合等においては、透明
板９Ｒを省いて、液晶パネル５Ｒおよび透明板１１Ｒを
ゴミ防止部材７Ｒによって保持し、これらの間を外部と
遮断する構成としても良い。勿論、緑色光用の液晶パネ
ル５Ｇについても液晶パネル５Ｒと同様な構成を採用で
きる。

【００８８】［その他の実施の形態］実施の形態１、２
では、偏光板として、一方の偏光光を透過し、他方の偏
光光を吸収する性質を有するものを使用しているが、他
方の偏光光を反射する反射型の偏光板を使用することも
可能である。反射型の偏光板は光の吸収が少なく、発熱
量も少ないので、反射型の偏光板を用いれば、偏光板の
発熱に起因した液晶パネルの温度上昇をより抑制でき
る。反射型の偏光板は不要な偏光光を反射するので、液
晶パネルの光出射面側に配置される偏光板を反射型にす
ると、偏光板で反射した光が液晶パネルに達して、その
反射光によって当該液晶パネルが誤動作する恐れがあ
る。このような誤動作を確実に防ぐためには、液晶パネ
ルの光入射面側に配置される偏光板を反射型とすること
が好ましい。

【００８９】また、光源２０から射出された光を赤、
緑、青の３色の色光に分離する形式の投写型表示装置に
ついて説明したが、本発明が適用された投写型表示装置
は、上述のようなものに限らず、青色光を含む複数の色
光、例えば、２色あるいは４色以上の色光に分離する形
式の投写型表示装置についても適用可能である。

【００９０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明において
は、青色光用の光変調素子を除く光変調素子の光入射面
等には透明板を設け、青色光用の光変調素子の光入射面
等には透明板を設けないようにしている。このため、青
色光以外の色光用の光変調素子では、光変調素子と偏光
板との間には透明板が介在することになるので、光変調
素子に伝達する偏光板の発熱は透明板によって低減され
る。これに対して、単位光量当たりのエネルギーが高い
青色光用の光変調素子では、透明板が設けられていない
ので、透明板によってその素子の放熱が妨げられること
なく、当該素子が効率良く冷却される。これにより、全
ての光変調素子について、偏光板の発熱に起因した温度
上昇を抑制でき、それらの素子の光学特性の劣化を防止
できる。

【００９１】また、青色光以外の色光用の光変調素子で
は、透明板等によって光入射面等が保護されるので、装
置内部に形成される空気流によってゴミ等が拡散して
も、ゴミ等が光入射面等に直に付着してしまうことを防
止でき、ゴミ等が投写面上に映し出されることはない。
これに対して、青色光用の光変調素子では、光入出射面
にゴミ等が付着する可能性がある。しかし、青色光はそ
の他の色光に比べて比視感度が低いので、光入出射面に
ゴミなどが付着しても、そのゴミは投写面上では目立ち
にくく、投写画像の画質の低下にはほとんど影響を及ぼ
さない。従って、装置内で拡散するゴミ等に影響されず
に高画質の画像を投写できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した投写型表示装置の構成を示す
概略平面図である。

【図２】図１に示す投写型表示装置の照明領域である３
枚の液晶パネルを照明するインテグレータ照明光学系に
ついて示す説明図である。

【図３】第１の光学要素の外観を示す正面図および側面
図である。

【図４】偏光変換素子アレイの外観を示す斜視図であ
る。

【図５】偏光変換素子アレイの機能を示す説明図であ
る。

【図６】遮光板の平面図である。

【図７】液晶パネルおよびその周辺部分を取り出して示
す平面図である。

【図８】図７とは異なる例を示す平面図である。

【図９】ゴミ防止部材の概略断面構成図である。

【図１０】ゴミ防止部材を光入射面側から見た時の概略
平面構成図である。

【図１１】ゴミ防止部材を光出射面側から見た時の概略
平面構成図である。

【図１２】ゴミ防止部材をクロスダイクロイックプリズ
ムに取り付ける様子を示す分解斜視図である。

【図１３】従来の投写型表示装置の光学ユニットに組み
込まれている光学系を示す概略構成図である。

【符号の説明】１投写型表示装置２光源ユニット３光学ユニット４投写レンズ５Ｒ、５Ｇ、５Ｂ液晶パネル６Ｒ、６Ｇ、６Ｂ偏光板７Ｒ、７Ｇゴミ防止部材８Ｒ、８Ｇ、８Ｂ偏光板９Ｒ、９Ｇ透明板１１Ｒ、１１Ｇ透明板２０光源３０インテグレータ光学系４０色分離光学系５０導光光学系６０クロスダイクロイックプリズム７３第１の外枠７４第２の外枠７５中枠８１中間枠板８２固定枠板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｋ 9/31 9/31 Ｃ (72)発明者幅慎二長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA68 HA13 HA16 HA18 HA21 HA24 HA28 MA20 2H091 FA05Z FA08X FA08Z FA11Z FA14Z FA26X FA26Z FA41Z FB06 LA04 LA07 MA07 5C058 AA07 AA08 AB05 AB06 BA30 BA35 EA11 EA26 5C060 BC05 DA04 GB01 HC16 HC25 JA27 JB06 5G435 AA11 AA12 BB17 CC12 DD05 DD09 EE11 FF05 FF15 GG03 GG04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源から射出された光を、複数の色光に
分離する色分離手段と、この色分離手段により分離され
た前記複数の色光を画像情報に対応して変調する複数の
光変調素子と、これらの光変調素子により変調された各
色光を合成する色合成手段と、この色合成手段により合
成された光を拡大投写する投写手段とを有する投写型表
示装置において、前記複数の色光のうち、一つの色光は青色光であり、前記青色光を除く色光を変調する光変調素子の光入射面
および光出射面の少なくとも片面には、透明板が設けら
れていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】光源から射出された光を、複数の色光に
分離する色分離手段と、この色分離手段により分離され
た前記複数の色光を画像情報に対応して変調する複数の
光変調素子と、これらの光変調素子により変調された各
色光を合成する色合成手段と、この色合成手段により合
成された光を拡大投写する投写手段とを有する投写型表
示装置において、前記複数の色光のうち、一つの色光は青色光であり、前記青色光を除く色光を変調する光変調素子の光入射面
および光出射面の少なくとも片面側には透明板が設けら
れ、前記透明板と前記光入射面または前記光出射面との間は
ゴミ防止部材により外部と遮断されていることを特徴と
する投写型表示装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記青色光
を除く色光は、赤色光および緑色光であることを特徴と
する投写型表示装置。
【請求項４】請求項１または２において、前記光変調
素子の光入射面側に位置する前記透明板の光入射面側に
は、偏光面が互いに直交する偏光光のうち、一方を透過
させ、他方を反射する反射型の偏光板が配置されている
ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項５】請求項２において、前記ゴミ防止部材
は、前記光変調素子および前記透明板を保持していると
共に、前記色合成手段の光入射面に着脱可能な状態で固
定されていることを特徴とする投写型表示装置。