JP2001022012A

JP2001022012A - 投写形表示装置、画像合成光学系及び画像合成光学系の組立方法

Info

Publication number: JP2001022012A
Application number: JP11197833A
Authority: JP
Inventors: Kozo Sato; 剛三佐藤; Nobuaki Kabuto; 展明甲
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1999-07-12
Filing date: 1999-07-12
Publication date: 2001-01-26

Abstract

(57)【要約】【課題】表示パネル表面等の反射で発生する迷光が少
なくし、また、偏光板の放熱、表示パネルの放熱を効率
的に行う。【解決手段】表示パネルの画像表示部と光合成光学部
品表面との間に少なくとも液層、またはゲル状層を配置
すると共に、液層、ゲル状層と偏光板の間に偏光板より
大きいサイズの透明基板を配置して偏光板の放熱を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は表示パネルを複数枚
使用し、それら表示パネルの表示画像を合成光学系で合
成して投写する投写形表示装置、画像合成光学系及び画
像合成光学系の組立方法に係わり、特に小形表示パネル
に応用して好適である。

【０００２】

【従来の技術】小形表示パネルを複数枚使用し、それら
表示パネルの画像を合成光学系で合成して投写する投写
形表示装置の表示パネルと合成光学系の一体化構造に関
する従来技術としては、例えば、特開平６−１１８３６
８号公報に開示されている。

【０００３】上記特開平６ー１１８３６８号公報に開示
された技術によれば、ダイクロイックプリズム等の光合
成光学部品の３面の周囲部分に中間部材を介して、また
は接着剤で直接表示パネルをこの光合成光学部品面に接
合配置し、他の１面から合成画像光を取り出し、投写レ
ンズで投写する構成である。この構成によれば、表示パ
ネルと光合成光学部品との一体化が図れ、それらブロッ
クの小形化を図ることが出来る。また、表示パネル、光
合成光学部品をセットに搭載する前にそれらをコンバー
ゼンス調整治具にセットし、位置合わせ、相互固定する
ことにより投写形表示装置組立ての能率を向上すること
が出来る。

【０００４】また、特開平７−２３４４０６号公報及び
特開平―３４４５２０号公報には、散乱された光が液晶
パネルに戻らないようにしてコントラストを向上させた
投写形表示装置を得るために、ダイクロイックプリズム
と液晶パネルとの間、液晶パネルと透明板の間にゲル状
の光結合層を設けた技術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
特開平６ー１１８３６８号公報開示の構成では以下のよ
うな課題がある。すなわち、表示パネル周辺と光合成部
品を中間部材を介して接合した場合、表示パネルの画像
表示面と光合成部品表面との間に空隙があるため、それ
ら各面で反射が発生し、それが迷光となって投写画像コ
ントラストを低下させる場合がある。また、それら迷光
が表示パネル画素を駆動しているトランジスタを誤動作
させ、正しい画像表示がなされない場合もある。

【０００６】一方、表示パネルを光合成部品表面に接着
剤、粘着材で固定した場合、表面反射による投写画像コ
ントラスト低下、表示パネルの画素トランジスタの誤動
作の問題は生じないが、表示パネルと光合成部品表面と
の間に配置されている偏光板の放熱、表示パネルの放熱
が十分できなくなり、それらの温度上昇が問題となる。
また、表示パネルを光合成部品表面に接着剤、粘着材で
固定した後に表示パネル、光合成部品の欠陥が発覚、ま
たは発生した場合、それら接着、粘着部分を剥離するこ
とが困難で、表示パネル・光合成部品ブロック全体が再
使用不可になることがある。

【０００７】更に、特開平７−２３４４０６号公報及び
特開平―３４４５２０号公報に開示されている投写形表
示装置においては、液晶パネルを用いているために、偏
光板が必要である。この偏光板は一般に液晶パネルの両
側に配置される。この偏光板は発熱し易いため、この従
来技術においては、放熱が問題となる。特に偏光板にゲ
ル状の光結合層を密着させると、ゲル状の光結合層は熱
伝導率が悪いため、この偏光板による発熱が生じ液晶パ
ネル付近の温度が上昇する。

【０００８】本発明の目的は表示パネル表面等の反射で
発生する迷光が少なく、また、偏光板の放熱、表示パネ
ルの放熱が効率的に行うことができる投写形表示装置、
画像合成光学系及び画像合成光学系を提供することにあ
る。

【０００９】本発明の他の目的は表示パネル不良等の際
に表示パネル・光合成光学ブロックから表示パネルを再
分離できるコンパクトな表示パネル・光合成光学系構成
を具備した投写形表示装置、画像合成光学系及び画像合
成光学系の組立方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、表示パネルの画像表示部と光合成光学部品
表面との間に少なくとも液層、またはゲル状層、偏光
板、前記偏光板に接触させた透明基板を配置して空隙の
無い構成とし、これらを投写形表示装置に搭載する構成
とした。この構成により、界面反射による迷光の発生も
少なく、偏光板からの熱を前記透明基板によって放熱す
ることが出来る。

【００１１】また、本発明による画像合成光学系によれ
ば、表示パネルを光合成部品と一体化後に表示パネルの
欠陥、または光合成部品の欠陥が発覚、または発生した
場合においても前記一体化ブロックから表示パネル、ま
たは光合成部品を再分離できる。

【００１２】また、本発明によれば、液晶表示パネルの
記画像表示部と光合成光学部品表面との間に偏光板を配
置し、前記偏光板を前記画像表示部より大きい面積の透
明基板接触させて配置し、前記画像表示部に液層、ゲル
状層を密着させた構成とした。このような構成により偏
光板の温度上昇を抑えることが出来る。

【００１３】表示パネルが偏光板を必要としない表示パ
ネルの場合においても、前記画像表示部と光合成光学部
品表面との間に表示パネルの画像表示部より大きい面積
の透明基板を配置することにより、表示パネル、光合成
光学部品の放熱を容易にすることができ、それらの温度
上昇を抑えることが出来る。

【００１４】本発明の目的を達成するために、本発明に
よる投写形表示装置は、分光された光を表示パネルで変
調し、前記変調された各色の画像光を偏光板を介して合
成光学系に出射し、前記合成光学系で前記各色の画像光
合成する投写形表示装置において、前記表示パネルと前
記合成光学系の間にゲル状層、又は液層を設け、前記偏
光板に接して透明基板を配置することを特徴とする。

【００１５】また、前記ゲル状層又は液層は前記表示パ
ネルに隣接して設けられると好適である。また、前記透
明基板を前記合成光学系より突出するように形成する
と、偏光板からの熱を容易に放熱することができる。ま
た、前記表示パネルを透過型液晶表示パネルとすると好
適である。

【００１６】上記の投写形表示装置において、前記透明
基板を表示パネル側に配置される第１の透明基板と、前
記合成光学系側に配置される第２の透明基板とから構成
し、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板の間に前
記偏光板を配置し、前記表示パネルと前記第１の透明基
板の間にゲル状層又は液層を設けると好適である。ま
た、前記第２の透明基板の間にゲル状層又は液層を設け
る。

【００１７】本発明の目的を達成するために、本発明に
よる投写形表示装置は、ランプと、ランプからの出射光
を赤色光、緑色光、青色光に分離する分光光学系と、分
光したそれら光を変調する画像表示部を有する表示パネ
ルと、前記変調された光を偏光する偏光板と、前記偏光
板を透過した赤色、緑色、青色の画像光を合成する合成
光学系と、前記合成光学系により合成した画像光を投写
する投写レンズとからなる投写形表示装置において、前
記偏光板に隣接して透明基板を設けると共に、表示パネ
ルの画像表示部と合成光学系との間に液層またはゲル状
層を形成することを特徴とする。

【００１８】前記表示パネルとして、透過型液晶表示パ
ネルを使用すると好適である。本発明の目的を達成する
ために、本発明による投写形表示装置は、ランプと、ラ
ンプからの出射光を赤色光、緑色光、青色光に分離する
分光光学系と、分光したそれら光を変調する画像表示部
を有する表示パネルと、前記変調された光を偏光する偏
光板と、前記偏光板を透過した赤色、緑色、青色の画像
光を合成する合成光学系と、前記合成光学系により合成
した画像光を投写する投写レンズとからなる投写形表示
装置において、表示パネルの画像表示部に前記画像表示
部より大きい面積の透明基板を接合し、前記透明基板と
合成光学系との間に少なくとも液層、またはゲル状層を
形成することを特徴とする。

【００１９】本発明の目的を達成するために、本発明に
よる投写形表示装置は、ランプ、ランプからの出射光を
赤色光、緑色光、青色光に分離する分光光学系、分光し
たそれら光を変調する画像表示部を有する表示パネル、
前記表示パネルの画像表示部により変調された赤色、緑
色、青色の画像光を合成する合成光学系、合成光学系に
より合成した画像光を投写する投写レンズ等からなる投
写形表示装置において、前記画像表示部より大きい面積
の透明基板を前記偏光板と接触して配置し、表示パネル
の画像表示部と光合成光学系との間に液層、またはゲル
状層を形成することを特徴とする。また、前記表示パネ
ルとして、透過型液晶表示パネルを使用すると好適であ
る。

【００２０】本発明の目的を達成するために、本発明に
よる画像合成光学系は、赤色光、緑色光、青色光が入射
する表示パネルと、前記表示パネルの出射光を偏光する
偏光板と、前記偏光板からの赤色光、緑色光、青色光を
合成する色光合成光学系と、前記偏光板に接触して配置
された透明基板と、前記表示パネルと前記合成光学系と
の間に形成された液層、またはゲル状層とを備えること
を特徴とする。

【００２１】本発明の目的を達成するために、本発明に
よる画像合成光学系の組立方法は、合成光学系と表示パ
ネルの所定位置にマークを設け、前記合成光学系に偏光
板を取付け、前記偏光板に透明基板を取付け、保持部に
ゲル状層又は液層を保持したものを前記透明基板に取付
け、前記ゲル状層又は液層に接触して前記表示パネルを
配置して前記合成光学系に設けられた前記マークと前記
表示パネルに設けられた前記マークを合わせた後、前記
表示パネルを前記ゲル状層または前記液層の前記保持部
に取付けることを特徴とする。

【００２２】本発明の目的を達成するために、本発明に
よる画像合成光学系の組立方法は、合成光学系の３面を
光の入射面とし、にそれぞれ、偏光板、透明基板、保持
部に保持されたゲル状層又は液層、表示パネルを配置
し、合成光学系の他の面から合成光を放射するようにし
た画像合成光学系を組み立てるために、前記各表示パネ
ルを位置移動調整機構に取付け、前記合成光学系の各面
に異なった色の光を透過させ、前記合成光学系の他の面
から合成光をカメラで検出し、検出結果を演算制御部で
演算して位置移動調整機構を制御して前記各表示パネル
と前記合成光学系の前記入射面の位置合わせを行うこと
を特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例を用い、図を参照して説明する。

【００２４】図１は本発明による投写形表示装置の第１
の実施例を示す上面図であり、表示パネルとして、透過
形液晶表示パネルを使用したプリズム合成３板式液晶表
示装置の実施例を示す。図において、１はランプであ
り、ランプ１からの出射光１０１をミラー２１、２２、
２３、２４、ダイクロイックミラー２５、２６により光
路変更、及び赤色光、緑色光、青色光に色光分離し、そ
れら分離された赤色光、緑色光、青色光を偏光板７１、
７２、７３を透過させた後、色光合成用ダイクロイック
プリズム３の周辺に空隙無く配置した液晶表示パネル１
１、１２、１３に入射させ、液晶表示パネル１１、１
２、１３の表示画像光をダイクロイックプリズム３で合
成し、その合成画像光を投写レンズ４でスクリーン（図
示せず）へ投写する構成である。本発明の構成における
特徴はダイクロイックプリズム３の周囲に配置した３枚
の液晶表示パネル１１、１２、１３の配置構成にあり、
以下に構成とその構成に起因する特徴について説明す
る。

【００２５】ダイクロイックプリズム３の周囲３面にお
いて、このプリズム３の表面と液晶表示パネル１１、１
２、１３の間に偏光板５１、５２、５３、透明基板４
１、４２、４３、およびゲル状層３１、３２、３３を空
隙無く配置している。ゲル状層３１、３２、３３の周囲
にはこのゲル状層３１、３２、３３の厚さと同程度の高
さの周囲壁６１、６２、６３が設けて有り、それによ
り、ゲル状層３１、３２、３３が脱落するのを防いでい
る。ゲル状層３１、３２、３３の厚さとしては、組立作
業のし易さ、全体のコンパクト化、放熱の面などから、
透明基板４１、４２、４３の厚さ程度、またはそれ以
下、例えば０．３〜１．５ｍｍ程度が良いことが実験に
より分かった。

【００２６】また、本実施例においては、透明基板４
１、４２、４３として、ゲル状層３１、３２、３３より
熱伝導率のよい材質のものを採用する。透明基板４１、
４２、４３としてはガラス基板、石英基板、サファイヤ
基板などがありいずれもゲル状層３１、３２、３３に比
べて熱伝導率がよく使用可能であるが、特にサファイヤ
基板はその熱伝導率が他の透明基板に比べ良いため好適
である。

【００２７】ゲル状層３１、３２、３３に適用するゲル
の製品例としては信越化学（株）製シリコーンゲルＫＥ
１０４、ＫＥ１０５１、ＫＥ１０５２などがある。それ
は光透過率も良く、ゲルの弾性率が約１０⁵Ｎ／ｍ²以下
のためブロックの組立て調整時の、プリズム３表面、透
明基板４１、４２、４３表面等に対する液晶表示パネル
１１、１２、１３の位置の調整が容易であり、有用なゲ
ルの一つである。ダイクロイックプリズム３と液晶表示
パネル１１、１２、１３の位置合わせはこれらを弾性的
に保持して行うため、ゲル状層が硬いと、ダイクロイッ
クプリズム３に対して液晶表示パネルの一を移動させる
ことが困難になるため、ゲル状層３１〜３３はあまり硬
くないほうがよい。

【００２８】本発明の第１の実施例においては、偏光板
５１、５２、５３とゲル状層３１、３２、３３の間に透
明基板４１、４２、４３が配置されており、偏光板５
１、５２、５３はゲル状層３１、３２、３３と密着され
ていおらず、また、透明基板４１、４２、４３は熱伝導
率がよいため、偏光板５１、５２、５３から発生される
熱は透明基板４１、４２、４３によって放熱される。ま
た、図２を用いて説明するように、透明基板４１、４
２、４３は図１に向かって手前側に突出するように構成
することによって、さらに放熱効果を上げることが出来
る。

【００２９】図２は図１に示す投写形表示装置のダイク
ロイックプリズムと液晶表示パネルとの組立て接合方法
を説明するための分解斜視図である。プリズム合成３板
式液晶表示装置ではダイクロイックプリズム３の周辺に
液晶表示パネル１１、１２、１３を配置し、その表示面
をダイクロイックプリズム３の反射面３０１、３０２等
に対して対称位置になるように位置合わせを行う。この
場合、プリズム３の表面に対する液晶表示パネル１１、
１２、１３の表示面の相互位置を厳密に合わせる必要が
ある。図２では一例として、ダイクロイックプリズム３
の表面に合わせマーク１８を形成しておき、この合わせ
マーク１８と液晶表示パネル１１、１２、１３に形成し
たマーク１５、１６、１７を合わせることにより３個の
液晶表示パネル１１、１２、１３の表示面の相互位置を
厳密に合わせ、組立てるものである。

【００３０】まず、ダイクロイックプリズム３の表面に
偏光板５１、５２、５３を貼付し、その上に偏光板５
１、５２、５３及び液晶表示パネル１１、１２、１３よ
り大きいサイズの透明基板４１、４２、４３を配置し、
この透明基板４１、４２、４３と液晶表示パネル１１、
１２、１３の画像表示部との間をゲル状層３１、３２、
３３で空隙無く接合する。また、ゲル状層３１、３２、
３３の周辺にはこのゲル状層３１、３２、３３が脱落し
ないように、この層の厚さと同程度の高さの周囲壁（図
１参照）設ける。これにより、ゲル状層３１、３２、３
３は脱落することはない。

【００３１】ここで、透明基板４１、４２、４３を偏光
板５１、５２、５３とゲル状層３１、３２、３３の間に
配置したことにより、偏光板５１、５２、５３がゲル状
層３１、３２、３３により変質させられることがない。
また、透明基板４１、４２、４３のサイズを偏光板５
１、５２、５３、及び液晶表示パネル１１、１２、１３
のサイズより大きくしたことにより、偏光板５１、５
２、５３、液晶表示パネル１１、１２、１３の放熱が促
進され、それらの温度上昇を低減することが可能とな
る。

【００３２】透明基板としてガラス基板、石英基板、サ
ファイヤ基板などがありいずれも使用可能であるが、特
にサファイヤ基板を使用した場合、その熱伝導率が他の
透明基板に比べ良いため、偏光板５１、５２、５３、液
晶表示パネル１１、１２、１３の放熱に特に有効であ
る。また、ゲル状層３１、３２、３３の光屈折率は一般
に約１．４〜１．５程度でガラス等の透明基板の屈折率
１．４〜１．８に近い。そのため、液晶表示パネル１
１、１２、１３とプリズム３間に空隙がある場合より、
ゲル状層３１、３２、３３がある場合の方が液晶表示パ
ネル１１、１２、１３とプリズム３間の界面反射の低減
に有効である。

【００３３】また、液晶表示パネル表示面、ゲル状層、
透明基板表面、偏光板表面等の光屈折率を表面コーティ
ング等を施して、隣接部分において互により近似した値
に設定しておくことにより、それら異種部材間の界面反
射を一層抑止することが出来、その結果、光の透過光率
をさらによくすることができ、ひいては、スクリーン上
の画像の明るさ、コントラストをさらに良好にすること
ができる。コーティング剤としては種々のものが知られ
ており、これら何種類かのコーティング剤を層状に塗布
することによって、所定の光屈折率を得ることが出来
る。

【００３４】以上のように、ダイクロイックプリズム
３、液晶表示パネル１１、１２、１３を調整治具等を利
用して相互位置を正確に合わせ、一体型に組立て、固定
したブロックとすることにより、このブロックを液晶プ
ロジェクタセットに搭載した場合、特にパネル位置調整
をしなくても、スクリーン上にコンバージェンスのあっ
た、即ち色ずれのない投写画像を得ることが出来る。ま
た、ブロック形成後、液晶表示パネル１１、１２、１３
に欠陥が発覚、または発生した場合、この液晶表示パネ
ル１１、１２、１３をゲル状層３１、３２、３３から剥
離することは容易であるため、不良の液晶表示パネル剥
離後、新しい液晶表示パネルを再配置、再度相互位置を
調整した後固定することは可能である。そこで、上記の
ように液晶表示パネルに不具合が生じた場合でも良品の
ダイクロイックプリズム３、液晶表示パネル１１、１
２、１３を廃棄するような無駄は避けられる。

【００３５】ところで、ダイクロイックプリズム３の合
わせマーク１８と液晶表示パネルの合わせマーク１５、
１６、１７はプリズム３や液晶表示パネル１１、１２、
１３の表示面の周囲等、表示画像品質に影響を与えない
場所に形成する必要があるが、それら合わせマーク１
８、１５、１６、１７を表示面の周囲等に形成できない
場合、または液晶表示パネル１１、１２、１３の表示面
内に合わせマークが必要な場合、液晶表示パネル１１、
１２、１３を駆動して特定のパターンを表示させ、それ
らパターンを利用して３個の液晶表示パネル１１、１
２、１３の相互位置を調整、固定することも出来る。

【００３６】以上の説明で液晶表示パネル１１、１２、
１３の表示部と透明基板４１、４２、４３の間にゲル状
層３１、３２、３３を配置した構成について説明した
が、ゲル状層３１、３２、３３の代わりに液層を配置し
てもよい。液層を配置する場合、図１における周囲壁６
１、６２、６３と透明基板４１、４２、４３との接合箇
所、周囲壁６１、６２、６３と液晶表示パネル１１、１
２、１３周辺との接合箇所からの液洩れを防止するた
め、これら箇所の密着、または接着をより一層十分なも
のとする必要がある。液層を形成する液体としてはエチ
レングリコール、エチレングリコールと水の混合液、そ
の他有機溶剤と水の混合液、シリコンオイル等がある。

【００３７】以下、図１に示す本発明による投写形表示
装置の第１実施例において、ダイクロイックプリズムと
液晶表示パネルのブロックを治具により組立てる際の液
晶表示パネル相互位置の調整方法について図３を用いて
説明する。図３は図１に示すダイクロイックプリズムと
液晶表示パネルのブロックの組立を説明するための模式
図である。図において、液晶表示パネル１１、１２、１
３、ゲル状層３１、３２、３３、透明基板４１、４２、
４３等を周辺に配置したダイクロイックプリズム３をコ
ンバージェンス調整治具にセットし、偏光板７１、７
２、７３配置側から緑色光１１７、赤色光１１８、青色
光１１９を照射する。この場合、液晶表示パネル１１、
１２、１３、ゲル状層３１、３２、３３、透明基板４
１、４２、４３等は一定の弾力を有する抑え金具等（図
示せず）でダイクロイックプリズム３周辺に配置、支持
されており、この状態において液晶表示パネル１１、１
２、１３の周辺等に力を加えれば液晶表示パネル１１、
１２、１３は微少量移動できる構成となっている。

【００３８】各色光１１７、１１８、１１９は液晶表示
パネル１１、１２、１３などを透過後、ダイクロイック
プリズム３で合成されこのダイクロイックプリズム３の
光出射面１２０から出射する。この出射光を結像レンズ
１１０で一定位置に結像させる。一定位置に形成した像
をＣＣＤカメラ１１４等で取り込み、各液晶表示パネル
１１、１２、１３の表示部周辺に形成した合わせマーク
とこのプリズム３に形成した合わせマークの位置関係を
ディスプレイ１１６に表示させると同時に、演算制御機
構１１５で各合わせマークが所定の位置になるように各
液晶表示パネル１１、１２、１３の移動方向、移動量を
見出す。その結果を液晶表示パネル位置移動調整機構１
１１、１１２、１１３に伝達し、各液晶表示パネル１
１、１２、１３を所定の方向に一定量移動させ、各液晶
表示パネル１１、１２、１３の表示部周辺に形成した合
わせマークとこのダイクロイックプリズム３に形成した
合わせマークとが所定の位置関係になるよう（互いに重
なり合うよう）にする。それらマークが所定の位置関係
を保持した状態で、液晶表示パネル１１、１２、１３を
ダイクロイックプリズム３に対して位置決めする。また
はこのダイクロイックプリズム３に対して位置決めされ
た透明基板４１、４２、４３の位置を固定するように、
接着剤、または半田等の低融点合金または固定金具等
（図示せず）で固定する。接着剤としてホットメルトタ
イプを使用、または低融点合金を使用したとき、ほぼ瞬
間的に接着作業がなされる利点があるほかに、合わせミ
ス等が発生した場合など、ほぼ瞬間的に接着解除を行う
ことが出来るという利点がある。上記図３の説明ではほ
ぼ自動調整的手段で表示パネルの位置合わせをする方式
について説明したが、それらを肉眼で合わせる方式とし
てもよいことは当然である。

【００３９】上述のように、液晶表示パネル１１、１
２、１３を同時に位置決めすることが出来るが、一つの
液晶表示パネルを基準として、他の液晶表示パネルを順
次標準の液晶表示パネルに対してコンバーゼンスが合う
ように位置決めをしてもよい。また、この位置決めされ
た位置を固定するために、液晶表示パネル１１、１２、
１３の端部、ゲル状層３１、３２、３３の周囲壁６１、
６２、６３、透明基板４１、４２、４３の端部、及びダ
イクロイックプリズム３の端部にはんだを塗り、これら
の位置決めが完了した時点ではんだに熱を加えてこれら
を固定してもよい。また、これらの部分にホットメルト
を塗り、位置決めが完了した時点でレーザ、赤外線、熱
風を当ててこれらを固定してもよい。

【００４０】図４は図１に示す投写形表示装置光学系の
ダイクロイックプリズムと液晶表示パネルのブロックを
示す側面図である。なお、図４ではダイクロイックプリ
ズム３周辺には緑色光に対応した液晶表示パネル１１、
およびその関連部品である偏光板５１、透明基板４１、
ゲル状層３１、偏光板７１等を示したが、本来の構成は
ダイクロイックプリズム３周辺には緑色光に対応した部
品だけでなく、赤色光及び青色光に対応した液晶表示パ
ネル１２、１３、およびそのたの関連部品も配置されて
いる。この場合、赤色光及び青色光に対応した液晶表示
パネル１２、１３、及び関連部品は緑色光に対応した液
晶表示パネル１１、及びその間連部品と同様にダイクロ
イックプリズム３表面に対して積層されるため、その効
果等は各液晶表示パネル１１、その関連部品で同じであ
る。よって、図面の複雑さを避けるため図４においては
赤色光、青色光に対応する液晶表示パネル１２、１３、
およびその関連部品の表示を省略した。

【００４１】図４ではダイクロイックプリズム３表面に
偏光板５１を貼付し、その上面に透明基板４１を配置し
ている。偏光板５１と透明基板４１との接合は偏光板５
１表面に形成した粘着材だけでもよいが、別途設けた接
着材５５と併用してもよい。透明基板４１表面の周辺部
分にゲル状層３１の脱落防止のための囲い６１を形成後
ゲル状層３１を配置し、その上部に液晶表示パネル１１
を配置した構成である。

【００４２】この構成において、透明基板４１は縦方向
に大きいサイズとしている。従がって、このダイクロイ
ックプリズム３より突出した部分をファン１００等で冷
却すれば、偏光板５１、液晶表示パネル１１の発熱を有
効に放熱することが出来る。なお、４５は透明基板４１
の固定補助部材である。

【００４３】図５は本発明による投写形表示装置の第２
の実施例を示す側面図であり、ダイクロイックプリズム
に液晶表示パネルを取り付けた状態を示す。図５におい
ても図４の場合と同様の理由で、図面の複雑さを避ける
ためダイクロイックプリズム３周辺に緑色光対応液晶表
示パネル１１、およびその関連部品のみを表示し、赤色
光、青色光対応液晶表示パネル、およびその関連部品の
表示を省略した。第２の実施例は図４に示す第１の実施
例と比較して液晶表示パネル１１とダイクロイックプリ
ズム３との間にゲル状層を設けず、ゲル状層に代わって
液層４０を設けた点、この液層４０に透明基板８１付き
偏光板８０を配置した点において相違している。

【００４４】図において、５９、６０は液晶表示パネル
１１の周囲部分とダイクロイックプリズム３の間の液が
漏れないようにするために形成したシール部である。ま
た、８３も偏光板部分に液層４０の液が浸入しないよう
にするために形成したシール部である。また、液層４０
の上部シール部５９は液層４０が膨張、収縮することに
備えてこれに対応できる構造とする必要がある。図５に
示す実施例においても、透明基板８１を熱伝導率のよい
物質で構成し、この透明基板８１をダイクロイックプリ
ズム３よりも突出させ、この突出部をファン１００で冷
却することによって、偏光板８０から発生される熱を放
出することが出来る。

【００４５】図６は本発明による投写形表示装置の第３
の実施例を示す上面図であり、第３の実施例は図１に示
した第１実施例に対して、主に透過形液晶表示パネルを
配置するダイクロイックプリズムの構造が相違する。第
１実施例ではダイクロイックプリズムは基本的に形状の
等しい三角プリズムを４個組合せて構成しているが、第
３の実施例ではプリズム３０は形状の異なる２つの三角
柱３１０、３２０と１つの四角柱３３０との組合わせに
よって構成されている。この構成においても、各液晶表
示パネル１１、１２、１３と各透明基板４１、４２、４
３との間にゲル状層、または液層３４、３５、３６を設
け、各偏光板５１、５２、５３と各透明基板４１、４
２、４３を密着して配置している。従って、本実施例に
おいても、偏光板５１、５２、５３からの熱は透明基板
４１、４２、４３によって放出することが出来る。

【００４６】本実施例の構成においては第１の実施例で
ありがちな現象、すなわち、赤色光対応液晶表示パネル
１２の透過画像光、または青色光対応液晶表示パネル１
３の透過画像光がダイクロイックプリズム３の反射面３
０１、３０２を突き抜けて対向する液晶表示パネル１
３、１２の裏面に入射するという現象は生じない。ま
た、三角柱３１０、３２０、四角柱３３０の液晶表示パ
ネル取付け面が第１実施例に比べ相互に離れた位置にな
っているので各液晶表示パネル１１、１２、１３の位置
の調整、固定等の作業が比較的容易となる。

【００４７】なお、この液晶表示パネル１１、１２、１
３の位置調整、固定等は図３において説明した機構、ま
たはその機構に準じた機構で行うことが出来る。本発明
の図４、５の実施例の説明において、表示パネルは３枚
使用しているが、１枚使用した場合の光学系構成につい
てのみ説明したが、これは図が煩雑になり、かえって理
解を妨げることを避けるためになされたものである。本
発明の意図する基本構成は表示パネルと色合成光学系を
液層、またはゲル状層を間に挟んで一体型に構成してコ
ンパクトな形状とし、且つ、偏光板からの発熱を透明基
板で放熱することにある。

【００４８】また、本発明においては、一体型に構成
後、必要に応じて再分離できる構成とすることによっ
て、コンパクト形状で、性能にすぐれ、また部品材料の
有効活用にが図れる投写形表示装置を得ることにあり、
以上の実施例で説明した表示パネルの枚数、表示パネル
と一体化する色合成光学系等に制約されるものではな
い。

【００４９】以上述べたように、本発明によれば、表示
パネル表面等の反射で発生する迷光が無く、また、偏光
板の放熱、表示パネルの放熱が効率的になされるコンパ
クトな表示パネルと光合成光学系を含む光学系を具備し
た投写形表示装置、画像合成光学系及び画像合成光学系
の組立方法を得ることが出来る。

【００５０】また、表示パネルと光合成光学系を含む光
学系は他の投写形表示装置を構成するセットとは別個に
組立て可能であり、この光学系を組立てた後にそれをセ
ットに搭載できるため、投写形表示装置の組立てが容易
となる。また、セット搭載後の光学系調整は基本的には
投写レンズのフォーカス調整のみでよい。また、光学系
を組立てた後、液晶表示パネルの不良等が発覚、または
発生した際に表示パネル・光合成光学ブロックから表示
パネルを再分離することもでき、部品材料の有効活用も
図ることが出来る。

【００５１】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、表示
パネル表面等の反射で発生する迷光を低減し、また、偏
光板の放熱、表示パネルの放熱が効率的になされる投写
形表示装置、画像合成光学系を得ることが出来る。ま
た、本発明によれば、表示パネルと光合成光学系を含む
画像合成光学系を容易に組み立てることが出来る画像合
成光学系の組立方法を提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による投写形表示装置の第１の実施例を
示す上面図である。

【図２】図１に示す投写形表示装置のダイクロイックプ
リズムと液晶表示パネルとの組立て接合方法を説明する
ための分解斜視図である。

【図３】図１に示すダイクロイックプリズムと液晶表示
パネルのブロックの組立を説明するための模式図であ
る。

【図４】図１に示す投写形表示装置光学系のダイクロイ
ックプリズムと液晶表示パネルのブロックを示す側面図
である。

【図５】本発明による投写形表示装置の第２の実施例を
示す側面図である。

【図６】図６は本発明による投写形表示装置の第３の実
施例を示す上面図である。

【符号の説明】

１…ランプ、３、８、３０…ダイクロイックプリズム、
４、５、１１０…投写レンズ、２１、２２、２３、２４
…ミラー、１１、１２、１３…液晶表示パネル、１５、
１６、１７、１８…合わせマーク、２５、２６…ダイク
ロイックミラー、３１、３２、３３…ゲル状層、または
液層、４１、４２、４３、８１：透明基板、４５…固定
補助部材、５１、５２、５３、７１、７２、７３、８０
…偏光板、６０、８３…シール部、６１、６２、６３…
周囲壁、１００…ファン。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H088 EA14 EA68 HA13 HA18 HA21 HA24 HA28 MA20 2H091 FA05Z FA08X FA08Z FA14Z FA26X FA26Z FA41Z LA03 LA04 LA12 MA07

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分光された光を表示パネルで変調し、前記
変調された各色の画像光を偏光板を介して合成光学系に
出射し、前記合成光学系で前記各色の画像光合成する投
写形表示装置において、前記表示パネルと前記合成光学
系の間にゲル状層、又は液層を設け、前記偏光板に接し
て透明基板を配置することを特徴とする投写形表示装
置。
【請求項２】請求項１記載の投写形表示装置において、
前記ゲル状層又は液層は前記表示パネルに隣接して設け
られることを特徴とする投写形表示装置。
【請求項３】請求項１記載の投写形表示装置において、
前記透明基板は前記合成光学系より突出するように形成
され、偏光板からの熱を前記透明基板から放熱しやすく
した構成を特徴とする投写形表示装置。
【請求項４】請求項１記載の投写形表示装置において、
前記表示パネルは透過型液晶表示パネルであることを特
徴とする投写形表示装置。
【請求項５】請求項１記載の投写形表示装置において、
前記透明基板を表示パネル側に配置される第１の透明基
板と、前記合成光学系側に配置される第２の透明基板と
から構成し、前記第１の透明基板と前記第２の透明基板
の間に前記偏光板を配置し、前記表示パネルと前記第１
の透明基板の間にゲル状層又は液層を設けることを特徴
とする投写形表示装置。
【請求項６】請求項５記載の投写形表示装置において、
前記第１の透明基板と前記第２の透明基板の間にゲル状
層又は液層を設けることを特徴とする投写形表示装置。
【請求項７】ランプと、ランプからの出射光を赤色光、
緑色光、青色光に分離する分光光学系と、分光したそれ
ら光を変調する画像表示部を有する表示パネルと、前記
変調された光を偏光する偏光板と、前記偏光板を透過し
た赤色、緑色、青色の画像光を合成する合成光学系と、
前記合成光学系により合成した画像光を投写する投写レ
ンズとからなる投写形表示装置において、前記偏光板に
隣接して透明基板を設けると共に、表示パネルの画像表
示部と合成光学系との間に液層またはゲル状層を形成す
ることを特徴とする投写形表示装置。
【請求項８】請求項７記載の投写形表示装置において、
前記表示パネルとして、透過型液晶表示パネルを使用し
たことを特徴とする投写形表示装置。
【請求項９】ランプと、ランプからの出射光を赤色光、
緑色光、青色光に分離する分光光学系と、分光したそれ
ら光を変調する画像表示部を有する表示パネルと、前記
変調された光を偏光する偏光板と、前記偏光板を透過し
た赤色、緑色、青色の画像光を合成する合成光学系と、
前記合成光学系により合成した画像光を投写する投写レ
ンズとからなる投写形表示装置において、表示パネルの
画像表示部に前記画像表示部より大きい面積の透明基板
を接合し、前記透明基板と合成光学系との間に少なくと
も液層、またはゲル状層を形成することを特徴とする投
写形表示装置。
【請求項１０】ランプ、ランプからの出射光を赤色光、
緑色光、青色光に分離する分光光学系、分光したそれら
光を変調する画像表示部を有する表示パネル、前記表示
パネルの画像表示部により変調された赤色、緑色、青色
の画像光を合成する合成光学系、合成光学系により合成
した画像光を投写する投写レンズ等からなる投写形表示
装置において、前記画像表示部より大きい面積の透明基
板を前記偏光板と接触して配置し、表示パネルの画像表
示部と光合成光学系との間に液層、またはゲル状層を形
成することを特徴とする投写形表示装置。
【請求項１１】請求項１０記載の投写形表示装置におい
て、前記表示パネルとして、透過型液晶表示パネルを使
用したことを特徴とする投写形表示装置。
【請求項１２】赤色光、緑色光、青色光が入射する表示
パネルと、前記表示パネルの出射光を偏光する偏光板
と、前記偏光板からの赤色光、緑色光、青色光を合成す
る色光合成光学系と、前記偏光板に接触して配置された
透明基板と、前記表示パネルと前記合成光学系との間に
形成された液層、またはゲル状層とを備えることを特徴
とする画像合成光学系。
【請求項１３】合成光学系と表示パネルの所定位置にマ
ークを設け、前記合成光学系に偏光板を取付け、前記偏
光板に透明基板を取付け、前記透明基板に接して保持部
にゲル状層又は液層を保持したものを前記透明基板に取
付け、前記ゲル状層又は液層に接触して前記表示パネル
を配置して前記合成光学系に設けられた前記マークと前
記表示パネルに設けられた前記マークを合わせた後、前
記表示パネルを前記ゲル状層または前記液層の前記保持
部に取付けることを特徴とする画像合成光学系の組立方
法。
【請求項１４】合成光学系の３面を光の入射面とし、に
それぞれ、偏光板、透明基板、保持部に保持されたゲル
状層又は液層、表示パネルを配置し、合成光学系の他の
面から合成光を放射するようにした画像合成光学系を組
み立てるために、前記各表示パネルを位置移動調整機構
に取付け、前記合成光学系の各面に異なった色の光を透
過させ、前記合成光学系の他の面から合成光をカメラで
検出し、検出結果を演算制御部で演算して前記位置移動
調整機構を制御して前記各表示パネルと前記合成光学系
の前記入射面の位置合わせを行うことを特徴とする画像
合成光学系の組立方法。