JP2000221588A

JP2000221588A - 電気光学装置取り付けユニット及びそれを利用した投写型表示装置

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Publication number: JP2000221588A
Application number: JP11025345A
Authority: JP
Inventors: Motoyuki Fujimori; 基行藤森; Masashi Kitabayashi; 雅志北林
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-02-02
Filing date: 1999-02-02
Publication date: 2000-08-11
Anticipated expiration: 2019-02-02
Also published as: TW466378B; CN100397879C; JP3608417B2; EP1041828A2; KR20010020627A; DE60004280D1; KR100483216B1; EP1041828B1; US6587167B1; CN1264846A; DE60004280T2; EP1041828A3

Abstract

(57)【要約】【課題】プリズムに対する液晶パネルユニットの位置
決め固定作業が効率化及び高精度化でき、かつ小型化可
能な投写型表示装置を提供する。【解決手段】液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを保
持し周囲に複数の孔５２ｃが設けられたパネル枠体５１
と、一方の端面に平坦部５６ａを有し該平坦部が設けら
れる側とは異なる側の端部に異形部５６ｂを有して孔５
２ｃに挿入される固定ピン５６とを備え、プリズム光合
体２２の光入射面と固定ピン５６の平坦部５６ａとを接
着剤で固定し、かつパネル枠体５１の孔５２ｃ内部と固
定ピン５６の外周面５６ｃとを接着剤で固定してなる投
写型表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイクロイックプ
リズムや偏光ビームスプリッタのようなプリズムに、液
晶パネル等の電気光学装置を取り付るためのユニット、
及びそれを利用してなる投写型表示装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】本願発明に関連する、プリズムに液晶パ
ネル等の電気光学装置を取り付けた従来の投写型表示装
置の例は、例えば特開平１０−１０９９４号に開示され
ている。そこで、特開平１０−１０９９４号に開示され
た技術を、図９の分解構成図に基づき簡潔に説明する。

【０００３】投写型表示装置のプリズム合成体７２の光
入射面７２Ｒには、液晶パネルユニット７０Ｒが取り付
けられている。このパネルユニット７０Ｒは、プリズム
合成体７２の光入射面７２Ｒに接着固定される最内側の
固定枠体７６と、液晶パネル８０Ｒを収納保持する最外
側のパネル枠体７３と、固定枠体７６とパネル枠体７３
の中間に配置される中間枠体７７から構成されている。
パネル枠体７３は、第１枠体７４と第２枠体７５とを有
し、さらに、液晶パネル８０Ｒをこれらの枠体７４，７
５に挟み込まれた状態で保持している。

【０００４】そして、中間枠体７７の四隅から外側に突
設された係合突片７７ｂが、パネル枠体７３（の第１枠
体７４）の四隅に形成された係合孔７４ｂに嵌入接着さ
れるとともに、中間枠体７７とパネル枠体７３の間に略
三角柱形状のスペーサ７８を介装させて、中間枠体７７
とパネル枠体７３を接着固定するようにしている。以下
に、この構成を得る工程を、図１０に示すフロー図によ
って説明する。

【０００５】すなわち、まず、プリズム合成体７２の光
入射面７２Ｒに、固定枠体７６を位置決めして接着剤に
より接着固定する（Ｓ１）。そして、この接着固定した
固定枠体７６の外側に中間枠体７７を位置決めして、４
本のねじ７９をねじ孔７７ａ，７６ａに挿入して固定す
る（Ｓ２）。

【０００６】しかる後に、液晶パネル８０Ｒが収納保持
されているパネル枠体７３の第１枠体７４に設けられた
係合孔７４ｂ内に接着剤を装填し、この係合孔７４ｂに
中間枠体７７の係合突片７７ｂを嵌入させることによ
り、パネル枠体７３を中間枠体７７に装着する（Ｓ
３）。

【０００７】次に、この状態で液晶パネル８０Ｒを点灯
させ（Ｓ４）、液晶パネル８０Ｒのフォーカス調整、ア
ライメント調整を行う（Ｓ５，Ｓ６）。工程Ｓ４〜Ｓ６
は、液晶パネル８０Ｒの光軸上の位置やこれに対する傾
き等の位置を調整するために行われるものである。

【０００８】次に、係合孔７４ｂに装填されていた接着
剤を硬化して、中間枠体７７とパネル枠体７３の仮固定
を行う（Ｓ７）。その後、液晶パネル８０Ｒの画素の位
置のズレ量を点検する（Ｓ８）。その結果、ズレ量が許
容範囲を越えていた場合（不良の場合）は、パネル枠体
７３を取り外し（Ｓ１３）、前述の工程Ｓ３へ戻す。

【０００９】一方、ズレ量が許容範囲内であった場合
（良好な場合）は、スペーサ７８に接着剤を塗布し（Ｓ
９）、これを仮固定された中間枠体７７とパネル枠体７
３の間に形成された所定の案内部分に装着する（Ｓ１
０）。そして、スペーサ７８とパネル枠体７３と中間枠
体７７との間の接着剤を硬化させることにより、パネル
枠体７３をプリズム合成体７２に対して本固定する（Ｓ
１１）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の装置の場合、プリズムに固定される固定枠板は、固
定用ねじ孔を確保するためにプリズム外周より突出して
おり、それが装置の小型化を阻害していた。また、固定
枠板及び中間枠板が必要な構造のため、プリズムユニッ
トの更なる小型化が妨げられていた。更に、液晶パネル
ユニットのプリズムへの固定には、固定枠板と中間枠板
を固定するためのねじ、パネル枠体と中間枠板とを仮固
定するための中間枠板の突起とパネル枠体の孔、及び、
パネル枠体と中間枠体とを本固定するスペーサおよび接
着剤等、多くの固定手段とそれに伴う工程が必要とされ
ており、作業効率や位置決め精度の観点からも改善の余
地があった。

【００１１】そこで、本発明は、電気光学装置とプリズ
ムとの固定に供されていた従来の固定枠板やスペーサに
代えて、数個の固定ピンと接着剤だけでこれらを固定で
きる投写型表示装置を提案することにより、装置の小型
化、光合成手段と電気光学装置の固定作業の簡易効率
化、及び位置決めの高精度化を図ろうとするものであ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明は、以下の手段を採用する。

【００１３】光を変調する電気光学装置と、前記電気光
学装置が取り付けられるプリズムと、変調された光を投
写する投写レンズとを有する投写型表示装置であって、
前記電気光学装置を保持し周囲に複数の孔が設けられた
電気光学装置枠体と、一方の端面に平坦部を有し前記孔
に挿入される固定ピンとを備え、前記プリズムの光入射
面と前記固定ピンの前記平坦部とを接着剤で固定し、か
つ前記電気光学装置枠体の孔内部と前記固定ピンの外周
面とを接着剤で固定したものである。また、光を変調す
る電気光学装置をプリズムに取り付けるための電気光学
装置取り付けユニットであって、前記電気光学装置を保
持し周囲に複数の孔が設けられた電気光学装置枠体と、
一方の端面に平坦部を有し前記孔に挿入される固定ピン
とを備え、前記プリズムの光入射面と前記固定ピンの前
記平坦部とを接着剤で固定し、かつ前記電気光学装置枠
体の孔内部と前記固定ピンの外周面とを接着剤で固定し
たものである。

【００１４】これらによれば、従来、プリズムの周囲か
ら突出していた固定枠板が不要になるので、その分装置
の小型化が達成され、しかも、プリズムと電気光学装置
枠体との隙間を、適切な範囲（３ｍｍ以内、特に好まし
くは１〜２ｍｍ）まで狭めることも可能となる。さら
に、組み付け部品が削減し、かつ固定ピンが孔内に置か
れるために、電気光学装置枠体の位置決め作業性も容易
となって、プリズムへの電気光学装置の固定作業性が向
上する。加えて、固定ピンのプリズムからの取り外しも
容易に行えることも実験から分かった。

【００１５】また、前記電気光学装置枠体の外郭が、前
記プリズムの光入射面の外周と同じか又はそれより内側
にあるようにしたものである。これによれば、プリズム
の外周の内側で電気光学装置を固定することができ、プ
リズムのサイズに応じて装置の小型化が可能となる。ま
た、前記電気光学装置枠体が略矩形であって、前記孔が
該電気光学装置枠体の四隅に設けられたものである。こ
れによれば、電気光学装置をプリズムに均等な力で固定
できることとなり、より高精度の位置決めが可能となる
とともに、周囲に均一に固定されるので、耐衝撃性も向
上する。

【００１６】また、前記固定ピンは前記平坦部が設けら
れる側とは異なる側の端部に異形部を有し、該異形部が
前記電気光学装置枠体の表面から突出しているものであ
る。これによれば、その異形部をチャッキングなどに利
用して、固定ピンを電気光学装置枠体の孔に容易に挿入
等でき、その位置調整も容易に行える。また、前記固定
ピンを中央部が膨らんだ樽型形状としたものである。こ
れによれば、投写レンズの像面歪曲に対応して、固定ピ
ンの中央部を支点として電気光学装置枠体が自由に動く
ことができ、電気光学装置の位置決め作業が一層容易と
なる。また、前記固定ピンを中央部が両端部より細くな
った形状にしたものである。これによれば、中央部にお
いて固定ピンのばね性が向上するので、この部分で、熱
膨張率の相違から電気光学装置とプリズムとの接合部に
加わるストレスを軽減し、画素ズレを低減させることが
できる。

【００１７】さらに、前記固定ピンの平坦部の周囲を面
取りし、あるいは、この平坦部側の外周面に溝を設けた
ものである。これらによれば、固定ピンから下方への接
着剤の流れを防止することが可能となる。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の好適な実施例につ
いて添付図面を参照して説明する。

【００１９】図１には、本発明に係る方法を適用した投
写型表示装置の外観を示してある。本例の投写型表示装
置１の外装ケース２は直方体形状をしている。この外装
ケース２は、基本的には、アッパーケース３と、ロアー
ケース４と、装置前面を規定しているフロントケース５
から構成されている。そして、フロントケース５の中央
からは投写レンズユニット６の先端側の部分が突出して
いる。

【００２０】図２には、投写型表示装置１の外装ケース
２の内部における各構成部分の配置を示してある。この
図に示すように、外装ケース２の内部において、その後
端側には電源ユニット７が配置されている。これよりも
装置前側に隣接した位置には、光源ランプユニット８お
よび光学ユニット９が配置されている。さらに、光学ユ
ニット９の前側の中央には、投写レンズユニット６の基
端側が位置している。

【００２１】一方、光学ユニット９の一方の側には、装
置前後方向に向けて入出力インタフェース回路が搭載さ
れたインタフェース基板１１が配置され、これに平行
に、ビデオ信号処理回路が搭載されたビデオ基板１２が
配置されている。さらに、光源ランプユニット８および
光学ユニット９の上側には、装置駆動制御用の制御基板
１３が配置され、装置前端側の左右の角には、それぞれ
スピーカ１４Ｒ，１４Ｌが配置されている。

【００２２】光学ユニット９の上方及び下方には装置内
部冷却用の吸気ファン１５Ａ，１５Ｂが配置されてい
る。また、光源ランプユニット８の裏面側である装置側
面には排気ファン１６が配置されている。そして、電源
ユニット７における基板１１，１２の端に面する位置に
は、吸気ファン１５Ａからの冷却用空気流を電源ユニッ
ト７内に吸引するための補助冷却ファン１７が配置され
ている。

【００２３】これらのファンのうち、ファン１５Ｂは、
主に、後述する液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ冷却
用のファンとして機能している。尚、ファン１５Ａを液
晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの冷却用に用いること
もできる。

【００２４】以下、図３に基づき光学ユニット９および
光学系の構成について説明する。

【００２５】図３（Ａ）には、光学ユニット９の部分を
示してある。この図に示すように、光学ユニット９は、
その色合成手段を構成しているプリズムユニット２０以
外の光学素子が上下のライトガイド９０１，９０２の間
に上下から挟まれて保持された構成となっている。上ラ
イトガイド９０１および下ライトガイド９０２は、それ
ぞれ、アッパーケース３およびロアーケース４の側に固
定ねじにより固定されている。また、これらの上下のラ
イトガイド９０１，９０２は、プリズムユニット２０の
側に同じく固定ねじによって固定されている。

【００２６】プリズムユニット２０は、ダイキャスト板
である厚手のヘッド板３０の裏面に固定ねじによって固
定されている。このヘッド板３０の前面には、投写手段
としての投写レンズユニット６の基端側が同じく固定ね
じによって固定されている。したがって、本例では、ヘ
ッド板３０を挟み、プリズムユニット２０と投写レンズ
ユニット６とが一体となるように固定された構造となっ
ている。

【００２７】図３（Ｂ）には、投写型表示装置１に組み
込まれている光学系の概略構成を示してある。本例の光
学系は、光源ランプ８０５と、均一照明光学素子である
インテグレータレンズ９２１，９２２を有する均一照明
光学系９２３と、この照明光学系９２３から出射される
光束Ｗを、赤、緑、青の各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂに分離する
色分離光学系９２４と、各色光束を変調する電気光学装
置としての３枚の液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ
と、変調された色光束を合成する色合成光学系としての
プリズム合成体２２と、合成された光束を投写面上に拡
大投写する投写レンズユニット６とから構成される。ま
た、色分離光学系９２４によって分離された各色光束の
うち、青色光束Ｂを対応する液晶パネル４０Ｂに導くリ
レー光学系９２７を有している。

【００２８】均一照明光学系９２３は、さらに、反射ミ
ラー９３１を備えており、光源ランプ８０５からの出射
光の光軸１ａを装置前方向に向けて直角に折り曲げるよ
うにしている。このミラー９３１を挟み、インテグレー
タレンズ９２１，９２２が前後に直交する状態に配置さ
れている。

【００２９】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９
４２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、均一照明光
学系９２３を通った光束Ｗのうち、そこに含まれている
青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射されて、緑反
射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。赤色光束
Ｒは、このミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー
９４３で直角に反射されて、赤色光束の出射部９４４か
ら色合成光学系の側に出射される。次に、緑反射ダイク
ロイックミラー９４２において、ミラー９４１において
反射された青および緑の光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇ
のみが直角に反射されて、緑色光束の出射部９４５から
色合成光学系の側に出射される。このミラー９４２を通
過した青色光束Ｂは、青色光束の出射部９４６からリレ
ー光学系９２７の側に出射される。本例では、均一照明
光学素子の光束の出射部から、色分離光学系９２４にお
ける各色光束の出射部９４４，９４５，９４６までの距
離が全てほぼ等しくなるように設定されている。

【００３０】色分離光学系９２４の赤色光束及び緑色光
束の出射部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。したがって、
各出射部から出射した赤色光束及び緑色光束は、これら
の集光レンズ９５１，９５２に入射して平行化される。

【００３１】平行化された赤色および緑色の光束Ｒ、Ｇ
は、偏光板６０Ｒ，６０Ｇによって偏光方向が揃えられ
た後、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ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４０Ｒ，４０Ｇは、図示していない駆
動手段によって画像情報に対応する画像信号によってス
イッチング制御され、これにより、ここを通過する各色
光の変調が行われる。このような駆動手段は、公知の手
段をそのまま使用することができる。

【００３２】一方、青色光束Ｂは、リレー光学系９２７
を介し、さらに、偏光板６０Ｂによって偏光方向が揃え
た後、対応する液晶パネル４０Ｂに導かれて、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
例の液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ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
を使用できる。

【００３３】リレー光学系９２７は、集光レンズ９７４
と入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２
と、これらのミラー間に配置した中間レンズ９７３と、
液晶パネル４０Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３
から構成される。各色光束の光路の長さ、すなわち、光
源ランプ８０５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、したがって、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。

【００３４】各液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを通
って変調された各色光束は、偏光板６１Ｒ，６１Ｇ，６
１Ｂに入射し、これを透過した光がプリズム合成体２２
に入射され、ここで合成される。本例では、ダイクロイ
ックプリズムからなるプリズム合成体２２を用いて色合
成光学系を構成している。ここで合成されたカラー画像
は、投写レンズユニット６を介して、所定の位置にある
投写面７上に拡大投写される。

【００３５】以下、図４に基づきプリズムユニット２０
およびヘッド板３０の構造について説明する。

【００３６】図４には、ヘッド板３０と、このヘッド板
３０に取り付けたプリズムユニット２０及び液晶パネル
ユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂとを取り出して示して
ある。この図に示すように、ヘッド板３０は、装置の幅
方向に向けて垂直な姿勢で延びる垂直壁３１と、この垂
直壁３１の下端から水平に延びる底壁３２から基本的に
構成されている。垂直壁３１には、プリズムユニット２
０からの出射光が通過するための矩形の開口３１ｂが形
成されている。また、この垂直壁３１には、多数の補強
リブが形成され、その剛性を高めてある。この垂直壁３
１を挟み、位置合わせした状態で、プリズムユニット２
０および投写レンズユニット６が固定されている（図３
（Ａ）参照）。従って、これらの一体性が高く、衝撃力
等が作用しても、相互の位置ずれが発生するおそれは極
めて少ない。

【００３７】ヘッド板３０の底壁３２の上面にはプリズ
ムユニット２０が設置されている。プリズムユニット２
０は、略直角二等辺三角形の断面をした４個のプリズム
２１を、それらの斜面を相互に接合することによって構
成された直方体形状のプリズム合成体２２と、プリズム
支持板３３とを備えている（図５参照）。プリズム合成
体２２の底部は、プリズム支持板３３の表面に接着等の
手段により固定されており、プリズム支持板３３がヘッ
ド板の底壁３２に取付け固定されている。プリズム合成
体２２の側面のうち光入射面として機能する三方の側面
には、それぞれ、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを
備えた各液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂが
取り付けられている。

【００３８】次に、図５の液晶パネルユニットの分解構
成図に基づき、プリズムユニット２０（又はプリズム合
成体２２）に取り付けられた、本実施形態の特徴をなす
液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの構成につ
いて説明する。

【００３９】尚、液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，
５０Ｂは同じ構成であるため、以下では、液晶パネルユ
ニット５０Ｇを中心に説明する。ただし、図の角度によ
って、見やすい場合には、５０Ｒ，５０Ｂのユニットも
参照する。

【００４０】液晶パネルユニット５０Ｇは、電気光学装
置である液晶パネル４０Ｇを内部に収納保持しているパ
ネル枠体（電気光学装置枠体）５１を備えている。この
パネル枠体５１は、光源側（外側）に配置される第１枠
体５２と、プリズム合成体２２側（内側）に配置される
第２枠体５３を備え、これらの枠体の間に液晶パネル４
０Ｇが挟持された構造となっている。

【００４１】さらに、パネル枠体５１は、プリズム合成
体２２の光入射面２２Ｇ内に収まる大きさ（外形）を有
しており、その四隅に固定ピン５６が挿入されている。
パネル枠体５１は、この固定ピン５６と接着剤を介して
プリズム合成体２２の光入射面２２Ｇに位置決め固定さ
れる。尚、固定ピン５６の構造については後に詳述す
る。また、パネル枠体５１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４１Ｇである。

【００４２】第１枠体５２は、内側領域に矩形開口５２
ａが形成され、一定厚さの周壁５２ｂを備えた基本的に
矩形の枠体である。周壁５２ｂの内側には液晶パネルを
収納するスペースがあり、周壁５２ｂの左右側には第２
枠体５３と係合する係合溝５２ｈが、そして、周壁５２
ｂの四隅には固定ピン５６が貫通できる孔５２ｃが、そ
れぞれ設けられている。孔５２ｃは、貫通する固定ピン
５６との間に接着剤が入る隙間をも有する大きさとす
る。尚、第１枠体５２を、カーボンファイバあるいは炭
酸カルシウムを混入した熱硬化性樹脂の成形品とする
と、その熱膨張係数が一般の樹脂素材に比べてプリズム
を構成するガラスに近くなる。このため、プリズム合成
体２２に固定した状態において熱変形に起因した画素ズ
レを低減できる。

【００４３】第２枠体５３は、第１枠体５２に収納され
た液晶パネルを保持するためのもので、内側領域に矩形
開口５３ａが形成された板状の枠体である。第２枠体５
３の左右外側には、第１枠体５２の係合溝５２ｈと係合
するフック５３ｈが形成されている。

【００４４】第１枠体５２と第２枠体５３とは、液晶パ
ネル４０Ｇを挟んで、上記の係合溝５２ｈとフック５３
ｈとにより嵌合されて、パネル枠体５１を構成してい
る。この場合、第１枠体５２の孔５２ｃが、液晶パネル
４０Ｇ及び第２枠体５３の外周の外側に位置するように
して、固定ピン５６が孔５２ｃを貫通してプリズム合成
体２２に到達するのに、障害とならないようにしてい
る。

【００４５】尚、パネル枠体５１の構造はこの例に限ら
れるものではなく、基本的に、液晶パネルを保持でき、
かつ固定ピン５６用の貫通孔を、液晶パネルを安定して
プリズム合成体２２に固定できる程度、周囲に備えた構
造を有していればよい。

【００４６】次に、図６に示す液晶パネルユニットの取
付けフローを参照しながら、液晶パネルユニット５０
Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂのプリズムユニット２０への取付方
法を、詳細に説明する。

【００４７】まず、プリズムユニット２０のプリズム合
成体２２の光入射面２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに、偏光板
６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂを貼り付ける（図６の工程Ｓ
１）。一方で、パネル枠体５１の孔５２ｃ内部及び固定
ピン５６を、アルコール等によって脱脂しておく（図６
工程Ｓ２、Ｓ３）。

【００４８】次に、固定ピン５６の平坦部５６ａ及び外
周面５６ｃに接着剤を塗布する（図６の工程Ｓ４）。そ
して、その固定ピン５６を、その平坦部５６ａをプリズ
ム側にし、他端の突起した異形部５６ｂを利用してチャ
ッキングし、パネル枠体５１の孔５２ｃに挿入する（図
６の工程Ｓ５）。そして、この固定ピン５６を装着した
パネル枠体５１を、固定ピン５６の平坦部５６ａを利用
して、プリズム合成体２２の光入射面２２Ｒ，２２Ｇ，
２２Ｂに装着する（図６の工程Ｓ６）。この状態では、
固定ピン５６は、その平坦部５６ａにおける接着剤の表
面張力によって、プリズム合成体２２に装着されている
だけである。

【００４９】次に、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ
を点灯させる（図６の工程７）。そして、フォーカス調
整を行い、投写レンズ６のフォーカス面に、パネル枠体
５１に挟持された液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの
フォーカス面を合わせ込む（図６の工程Ｓ８）。この工
程Ｓ８は、投写レンズユニット６の光軸をｚ軸、これに
直交する２つの軸をｘ軸、ｙ軸とすると、ｘ軸方向の位
置（ｘ）、ｘ軸を基準とした回転方向の傾き（ｘθ）、
ｙ軸を基準とした回転方向の傾き（ｙθ）、合計で３軸
方向の調整を行うものである。この調整は、液晶パネル
４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの液晶層付近を基準として行わ
れる。フォーカス調整後、フォーカス状態を確認し（図
６の工程Ｓ９）、フォーカス調整の結果が不良であれば
工程Ｓ８に戻って、再度フォーカス調整を行う。

【００５０】工程Ｓ９において、フォーカス調整の結果
が良好であれば、アライメント調整を行い、液晶パネル
４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの画素の位置をあわせ込む（図
６の工程Ｓ１０）。この工程Ｓ１０は、投写レンズユニ
ット６の光軸をｚ軸、これに直交する２つの軸をｘ軸、
ｙ軸とすると、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂのｘ
軸方向の位置（ｘ）、ｙ方向の位置（ｙ）、及び、ｚ軸
を基準とした回転方向の傾き（ｚθ）、合計で３軸方向
の調整を行うものである。アライメント調整は、３つの
液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂのうち、いずれかの
画素を基準として行うことが好ましいが、それぞれ単独
で行っても良い。

【００５１】フォーカス調整及びアライメント調整を行
っている間、固定ピン５６は、接着剤の表面張力によっ
て孔５２ｃ内に間に保持されつつ、調整操作によるパネ
ル枠体５１の動きに追従して、その位置や方向を変化さ
せる。アライメント調整後、各液晶パネル４０Ｒ，４０
Ｇ，４０Ｂの画素のズレ量を確認し（図６の工程Ｓ１
１）、ズレ量が許容範囲外（不良）であった場合は、固
定ピン５６を取り外して廃却し（図６の工程Ｓ１７）、
新たな固定ピン５６に取り替えて、工程Ｓ３以降を繰り
返す。

【００５２】一方、工程Ｓ１１において、画素のズレ量
が許容範囲内（良好）であった場合は、固定ピン５６と
プリズム合成体２２及びパネル枠体５１との間で接着剤
の一次硬化を行う（図６の工程Ｓ１２）。ここで、接着
剤として紫外線硬化接着剤を用いた場合には、接着剤に
紫外線を所定時間照射することによって硬化を行う。こ
の紫外線を照射する時間は、接着剤の種類や量によって
異なるが、通常は、数十秒〜数分間である。

【００５３】次に、再度、各液晶パネル４０Ｒ，４０
Ｇ，４０Ｂの画素のズレ量を確認する（図６の工程Ｓ１
３）。ズレ量が許容範囲外（不良）であった場合は、工
程Ｓ１１の場合と同様に、固定ピン５６を廃却し（図６
の工程Ｓ１７）、新たな固定ピン５６に取り替えて、工
程Ｓ３以降を繰り返す。

【００５４】一方、画素のズレ量が許容範囲内（良好）
であった場合は、固定ピン５６とパネル枠体５１及び固
定ピン５６とプリズム合成体２２との間の接着剤の硬化
状態を確認する（図６の工程Ｓ１４）。硬化状態が不良
である場合には、工程Ｓ１４の場合と同様に、固定ピン
５６を廃却し（図６の工程Ｓ１７）、新たな固定ピン５
６に取り替えて、工程Ｓ３以降を繰り返す。

【００５５】これに対して、硬化状態が良好である場合
には、固定ピン５６とパネル枠体５１、及び、固定ピン
５６とプリズム合成体２２との間の接着剤の二次硬化を
行う（図６の工程Ｓ１５）。

【００５６】尚、二次硬化を行わずに、１回の硬化工程
のみで接着剤の硬化を完了させることも可能であるが、
本実施形態のように、硬化工程を２回に分けた方が、ス
ループット向上という観点で好ましい。また、本実施形
態のように、硬化工程を２回に分け、二次硬化を行う前
にズレ量や硬化状態の判断をして不良の場合はやり直し
を行うようにした方が、信頼性向上という観点からも好
ましい。さらに、最終的な二次硬化を行う前にやり直し
が行えるので、固定ピン５６の取り外しが容易となる利
点もある。

【００５７】二次硬化を行った後、再度、固定ピン５６
とパネル枠体５１及びプリズム合成体２２との間の接着
剤の硬化状態を確認する（図６の工程Ｓ１６）。硬化状
態が不良である場合には、固定ピン５６を廃却し（図６
の工程Ｓ１７）、新たな固定ピン５６に取り替えて、工
程Ｓ３以降を繰り返す。一方、硬化状態が良好であれ
ば、液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂのプリ
ズムユニット２０に対する取り付けは終了する。

【００５８】プリズムユニット２０に液晶パネルユニッ
ト５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂが取り付けられて固定された
状態を図７に示す。この図７に見られるように、固定ピ
ン５６の後端の異形部５６ｂを、パネル枠体５１の表面
から突出させておくと、プリズムユニット２０に対して
パネル枠体５１を固定したり取り外す場合に、この突出
した異形部５６ｂをチャックとして利用できるので好都
合である。

【００５９】ここで、固定ピン５６について詳しく説明
する。固定ピン５６は、既に述べたように、プリズム合
成体２２に接着固定される平坦部５６ａ、平坦部５６ａ
の他端側に位置し他の部分と区別される形状を有する異
形部５６ｂ、及び、平坦部５６ａと異形部５６ｂの間の
部分で孔５２ｃの内面に固定される外周面５６ｃを有し
てなる。このような要素を有する固定ピン５６として
は、図８に示されるような各種形状が可能である。

【００６０】図８（Ａ）は、外周面５６ｃを円柱とし、
その先端を平面にして平坦部５６ａとし、後端に、凸型
の異形部５６ｂを形成したもので、最も基本的なもので
ある。図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の円柱の中央が膨らん
だ樽型としたものであり、これによれば、この中央部を
支点としてパネル枠体５１が自由に動けるため、位置調
整作業がよりやり易くなる。

【００６１】図８（Ｃ）は、図８（Ａ）の円柱の中央部
をその両端部より細くして、そこを両端より高い弾性を
持つようにしたものである。この弾性部分５６ｄで、熱
膨張係数の違いによって接着部に加わるストレスを吸収
し、温度変化により画素ズレを低減させることができ
る。

【００６２】図８（Ｄ）は、固定ピン５６の平坦部５６
ａの周囲を面取りしたもの、また、図８（Ｅ）は固定ピ
ン５６の平坦部５６ａ側の外周面５６ｃに溝を設けたも
のである。これらによれば、接着固定時、この面取り部
５６ｅや溝５６ｆに接着剤が回り込んで、接着剤が下方
に流れるのを防止することができる。尚、溝５６ｆの大
きさや個数は、状況により適宜に定めるものとする。

【００６３】このような固定ピン５６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、第１枠体
５２を樹脂成形品とした場合にはガラスに比べて熱膨張
率が大きいため、熱膨張の違いにより固定ピン５６がこ
れらの枠体から剥離しやすくなったり、固定ピン５６が
温度変化によって破壊される場合がある。これらを回避
するためには、固定ピン５６をアクリル系等の樹脂成形
品とすることが望ましい。

【００６４】固定ピン５６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、ガラスに比して大
幅にコスト低減を図れる。尚、固定ピン５６の素材とし
て紫外線を透過させる材料を用いると、固定ピン５６を
接着固定するための接着剤として、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。

【００６５】このように、本実施形態によれば、液晶パ
ネル４０Ｒ、４０Ｇ，４０Ｂをそれぞれ保持したパネル
枠体５１を、４本の固定ピン５６と接着剤だけを利用し
て、プリズム合成体２２に安定して固定することが可能
である。また、各液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇ，４０Ｂと
プリズム合成体２２の光入射面との位置決めは、パネル
枠体５１の孔５２ｃに挿入され先端平坦部５６ａがプリ
ズム合成体２２の光入射面に接着された固定ピン５６の
外周面５６ｃに沿って、パネル枠体５１を移動させなが
ら行うので、その位置決め操作はより容易となり、しか
も位置決め精度が向上する。

【００６６】以上、本発明を具体的な実施形態に基づき
説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定される
ことなく、種々の変形や変更が可能であって、本技術思
想内にある限り、それらの変形や変更も本発明に含まれ
る。

【００６７】例えば、次のような変更も可能である。（１）上記実施形態では、透過型の液晶パネルを用いた
投写型表示装置に本発明を適用した場合の例について説
明したが、本発明は、反射型の液晶パネルを用いた投写
型表示装置にも適用することが可能である。また、後述
のように、電気光学装置は液晶パネルに限定されない。
ここで、「透過型」とは、液晶パネル等の電気光学装置
が光を透過するタイプであることを意味しており、「反
射型」とは液晶パネル等の電気光学装置が光を反射する
タイプであることを意味している。反射型の電気光学装
置を採用した投写型表示装置では、プリズム合成体２２
のようなダイクロイックプリズムが、光を赤、緑、青の
三色の光に分離する光分離手段として利用されると共
に、変調された三色の光を合成して同一の方向に出射す
る光合成手段としても利用されることがある。また、電
気光学装置と色合成手段との間に偏光ビームスプリッタ
が配置されることもある。後者の場合には、この偏光ビ
ームスプリッタの面に電気光学装置を固定する構成に、
本発明を適用することが可能である。反射型の投写型表
示装置にこの発明を適用した場合にも、透過型の投写型
表示装置とほぼ同様な効果を得ることができる。

【００６８】（２）また、電気光学装置は液晶パネル
（例えば液晶ライトバルブ）に限られず、例えば、マイ
クロミラーを用いた装置や、ＣＣＤ（電荷結合素子）で
あっても良い。また、プリズムは、プリズム合成体２２
のように、４つの三角柱状プリズムの接着面に沿って二
種類の色選択面が形成されたダイクロイックプリズムに
限られず、色選択面が一種類のダイクロイックプリズム
や、偏光ビームスプリッタであっても良い。その他、プ
リズムは、略六面体状の光透過性の箱の中に光選択面を
配置し、そこに液体を充填したようなものであっても良
い。

【００６９】（３）さらに、投写型表示装置としては、
投写像を観察する方向から投写を行う前面投写型表示装
置と、投写像を観察する方向とは反対側から投写を行う
背面投写型表示装置とがあるが、上記実施の形態で示し
た構成は、そのいずれにも適用可能である。

【００７０】

【発明の効果】本願発明によれば、電気光学装置を保持
する電気光学装置枠体のプリズムに対する固定を、電気
光学装置枠体の周囲に設けた孔に挿入した固定ピンを介
して接着剤により行うことにより、プリズムに取り付け
る固定枠板が不要となり、装置の小型化が達成できる。
同時に、これに付帯する準備作業も削減可能となるた
め、コストの低減にも寄与することができる。

【００７１】さらに、電気光学装置のファーカス調整や
アラインメント調整時、固定ピンの追従性がよくなり、
組立ての作業の効率化、及び位置決めの高精度化も達成
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外観斜視
図。

【図２】（Ａ）図１の装置の内部の各部品の平面的な配
置を示す図。（Ｂ）同部品の立体的な配置を示す図。

【図３】（Ａ）光学レンズユニットと投写レンズユニッ
トの部分を取り出して示す図。（Ｂ）光学系の概略構成図。

【図４】ヘッド板とプリズムユニット及び液晶パネルユ
ニットの関係を示す斜視図。

【図５】液晶パネルユニットの各構成部品を分解して示
した斜視図。

【図６】本発明の実施例に係る液晶パネルユニットの取
付け工程を示すフロー図。

【図７】本発明の実施例に係るプリズムユニットと液晶
パネルユニットの組み付け図。

【図８】本発明の実施例で使用する固定ピンの形状を示
す斜視図。

【図９】従来技術である投写型表示装置の液晶パネルユ
ニットを示す分解構成図。

【図１０】従来技術である投写型表示装置の液晶パネル
ユニットの取り付け方法を示すフロー図。

【符号の説明】

１投写型表示装置１ａ光軸２外装ケース３アッパーケース４ロアーケース５フロントケース６投写レンズユニット７電源ユニット８光源ランプユニット９光学ユニット２０プリズムユニット２１プリズム２２プリズム合成体２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ光入射面３０ヘッド板４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ液晶パネル５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ液晶パネルユニット５１パネル枠体５２第１枠体５２ｃ第１枠体（パネル枠体）の固定ピン用孔５３第２枠体５６固定ピン５６ａ固定ピンの平坦部５６ｂ固定ピンの異形部５６ｃ固定ピンの外周面６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂ偏光板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を変調する電気光学装置と、前記電気
光学装置が取り付けられるプリズムと、変調された光を
投写する投写レンズとを有する投写型表示装置であっ
て、前記電気光学装置を保持し周囲に複数の孔が設けられた
電気光学装置枠体と、一方の端面に平坦部を有し前記孔に挿入される固定ピン
とを備え、前記プリズムの光入射面と前記固定ピンの前記平坦部と
を接着剤で固定し、かつ前記電気光学装置枠体の孔内部
と前記固定ピンの外周面とを接着剤で固定してなること
を特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】前記電気光学装置枠体の外郭が、前記プ
リズムの光入射面の外周と同じか又はそれより内側にあ
ることを特徴とする請求項１に記載の投写型表示装置。
【請求項３】前記電気光学装置枠体が略矩形であり、
前記孔が該電気光学装置枠体の四隅に設けられているこ
とを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の投写
型表示装置。
【請求項４】前記固定ピンは前記平坦部が設けられる
側とは異なる側の端部に異形部を有し、該異形部が前記
電気光学装置枠体の表面から突出していることを特徴と
する請求項１〜３のいずれかに記載の投写型表示装置。
【請求項５】前記固定ピンは中央部が膨らんだ樽型形
状であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
載の投写型表示装置。
【請求項６】前記固定ピンは中央部が両端部より細く
なった形状であることを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載の投写型表示装置。
【請求項７】前記固定ピンの前記平坦部の周囲が面取
りされた形状であることを特徴とする請求項１〜６のい
ずれかに記載の投写型表示装置。
【請求項８】前記固定ピンの前記平坦部側の外周面に
溝を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに
記載の投写型表示装置。
【請求項９】光を変調する電気光学装置をプリズムに
取り付けるための電気光学装置取り付けユニットであっ
て、前記電気光学装置を保持し周囲に複数の孔が設けられた
電気光学装置枠体と、一方の端面に平坦部を有し前記孔に挿入される固定ピン
とを備え、前記プリズムの光入射面と前記固定ピンの前記平坦部と
を接着剤で固定し、かつ前記電気光学装置枠体の孔内部
と前記固定ピンの外周面とを接着剤で固定することを特
徴とする電気光学装置取り付けユニット。
【請求項１０】前記電気光学装置枠体が略矩形であ
り、前記孔が該電気光学装置枠体の四隅に設けられてい
ることを特徴とする請求項９に記載の電気光学装置取り
付けユニット。
【請求項１１】前記固定ピンは前記平坦部が設けられ
る側とは異なる側の端部に異形部を有し、該異形部が前
記電気光学装置枠体の表面から突出していることを特徴
とする請求項９又は１０のいずれかに記載の電気光学装
置取り付けユニット。
【請求項１２】前記固定ピンは中央部が膨らんだ樽型
形状であることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか
に記載の電気光学装置取り付けユニット。
【請求項１３】前記固定ピンは中央部が両端部より細
くなった形状であることを特徴とする請求項９〜１１の
いずれかに記載の電気光学装置取り付けユニット。
【請求項１４】前記固定ピンの前記平坦部の周囲が面
取りされた形状であることを特徴とする請求項９〜１３
のいずれかに記載の電気光学装置取り付けユニット。
【請求項１５】前記固定ピンの前記平坦部側の外周面
に溝を設けたことを特徴とする請求項９〜１３のいずれ
かに記載の電気光学装置取り付けユニット。