JP2004206142A - Projection display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光源からの白色光束を、赤、青、緑の3色光束に分解し、これらの各色光束を液晶パネル等から構成されるライトバルブを通して映像情報に対応させて変調し、変調した後の各色の変調光束を光合成手段によって再合成して、投写手段を介して投写面上に拡大投写する投写型表示装置に関するものである。 The present invention decomposes a white light beam from a light source into three color light beams of red, blue and green, and modulates and modulates each of these color light beams through a light valve composed of a liquid crystal panel or the like in accordance with video information. The present invention relates to a projection display apparatus that recombines modulated light beams of the respective colors by a light combining unit and enlarges and projects the modulated light beam on a projection surface via a projection unit.
投写型表示装置において光合成手段であるプリズム体に対してライトバルブを取り付けるための機構としては、例えば、日本国特開平6−118368号公報に開示されたものがある。この取付け機構では、プリズム体の光入射面に対してライトバルブが接着剤によって直接に貼り付け固定されている。 As a mechanism for attaching a light valve to a prism body as a light combining means in a projection display device, for example, there is a mechanism disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-118368. In this mounting mechanism, the light valve is directly adhered and fixed to the light incident surface of the prism body with an adhesive.
この構成を採用すれば、特に赤、緑、青色に分離された光を変調する複数のライトバルブの相互の画素合わせ調整(アライメント調整)のための機構、及び投写レンズの焦点許容深度内に被写体となる各画像形成面が位置するように調整(フォーカス調整)する機構を省略できる。従って、投写型表示装置の光学系の小型・軽量化、および部品点数の削減を実現できる。 If this configuration is adopted, in particular, a mechanism for mutual pixel alignment adjustment (alignment adjustment) of a plurality of light valves for modulating light separated into red, green, and blue, and an object within the focus allowable depth of the projection lens It is possible to omit a mechanism for adjusting (focus adjustment) such that the respective image forming surfaces are located. Therefore, the size and weight of the optical system of the projection display device can be reduced, and the number of components can be reduced.
しかし、プリズム体の光入射面にライトバルブを直接に接着固定した場合には、次のような解決すべき課題がある。 However, when the light valve is directly bonded and fixed to the light incident surface of the prism body, there are the following problems to be solved.
まず、装置外部から侵入する外光がライトバルブに入ると、ライトバルブの各素子が誤動作するおそれがある。また、ライトバルブをそのまま取り扱うことは、その破損等のおそれがあり、好ましくない。例えば、プリズム体にライトバルブを接着する際に、ライトバルブを直接に治具によってチャッキングする際に、ライトバルブの縁、角等が破損するおそれがある。さらには、ライトバルブは静電気によって影響を受けやすいので、ライトバルブに直接に触れて、プリズム体に貼り付ける作業を行なうことは好ましくない。 First, when external light entering from outside the device enters the light valve, each element of the light valve may malfunction. Further, it is not preferable to handle the light valve as it is because the light valve may be damaged. For example, when the light valve is glued to the prism body and the light valve is directly chucked by a jig, the edges, corners, and the like of the light valve may be damaged. Further, since the light valve is easily affected by static electricity, it is not preferable to directly touch the light valve and perform the work of attaching the light valve to the prism body.
また、プリズム体に接着したライトバルブは、経時変化によりその画素の一部に欠陥等が発生することがある。ライトバルブに欠陥が発生した場合には、それを新しいものと交換する必要がある。しかし、ライトバルブはプリズム体に接着固定されているので、欠陥のあるライトバルブのみを交換することが困難である。すなわち、プリズム体の光入射面を傷付けることなく、そこに接着固定されているライトバルブを剥がすことは簡単にはできない。このために、例えば、プリズム体も含めて、交換しなければならない場合もあり、経済的でない。 Further, the light valve adhered to the prism body may cause a defect or the like in a part of the pixel due to a change with time. If a defect occurs in the light valve, it must be replaced with a new one. However, since the light valve is adhered and fixed to the prism body, it is difficult to replace only the defective light valve. That is, it is not easy to remove the light valve bonded and fixed thereto without damaging the light incident surface of the prism body. For this reason, for example, it may be necessary to replace the prism body as well, which is not economical.
さらに、ライトバルブがプリズム体に直接に接着固定されている場合には、ライトバルブおよびプリズム体の線膨張率が異なることによって、ライトバルブに熱によるひずみが発生することがある。
本発明の目的は、ライトバルブの取はずしができ、しかもライトバルブが熱によるひずみを受けにくい、ライトバルブの取付け機構を備えた投写型表示装置を実現することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a projection display device having a light valve mounting mechanism in which a light valve can be removed and the light valve is not easily distorted by heat.
上記の課題を解決するために、本発明は、光源からの光束を複数色の光束に分解し、各色光束をライトバルブを通して映像情報に対応させて変調し、変調した後の各色の変調光束をプリズム体からなる光合成手段により再合成して、投写手段を介して投写面上に拡大投写する投写型表示装置において、外光の侵入、破損等が起きないようにライトバルブの周囲を保護した構成を採用すると共に、ライトバルブをプリズム体に対して着脱可能な状態で取り付けた構成を採用している。 In order to solve the above problems, the present invention decomposes a light beam from a light source into light beams of a plurality of colors, modulates each color light beam through a light valve in accordance with video information, and modulates the modulated light beam of each color after the modulation. A configuration in which the periphery of the light valve is protected so that external light does not enter, break, etc., in a projection display device that recombines the light with a light combining unit composed of a prism body and projects the enlarged image on the projection surface via the projection unit. And a configuration in which the light valve is detachably attached to the prism body.
すなわち、本発明では、光源からの光束を複数色の光束に分解し、各色光束をライトバルブを通して映像情報に対応させて変調し、変調した後の各色の変調光束をプリズム体からなる光合成手段により再合成して、投写手段を介して投写面上に拡大投写する投写型表示装置において、
前記プリズム体の光入射面に接着剤によって固定される固定枠板と、前記ライトバルブを保持するライトバルブ枠板と、このライトバルブ枠板を前記固定枠板に着脱可能に取付け固定する固定手段と、前記プリズム体の光入射面に対する前記ライトバルブの位置決めを行なう位置決め手段とを含み、
前記固定枠板は、その線膨張率が前記プリズム体の線膨張率に対して1/4〜4倍の範囲にある材料から形成され、
前記ライトバルブ枠板は、その線膨張率が前記固定枠板の線膨張率に対して1/5〜5倍の範囲にある材料から形成され、
さらに、前記固定枠板と前記ライトバルブ枠板の間に配置された中間枠板を有し、この中間枠板は、前記固定枠板に対して前記固定手段によって固定され、前記ライトバルブ枠板に対しては前記位置決め手段によって位置決めされた状態で接着固定されている。
That is, in the present invention, the light beam from the light source is decomposed into light beams of a plurality of colors, and the light beams of each color are modulated according to the video information through the light valve. In a projection display device that recombines and enlarges and projects on a projection surface via projection means,
A fixing frame plate fixed to the light incident surface of the prism body with an adhesive, a light valve frame plate holding the light valve, and fixing means for detachably attaching and fixing the light valve frame plate to the fixing frame plate; And positioning means for positioning the light valve with respect to the light incident surface of the prism body,
The fixed frame plate is formed from a material whose linear expansion coefficient is in a range of 1/4 to 4 times the linear expansion coefficient of the prism body,
The light valve frame plate is formed of a material whose linear expansion coefficient is in a range of 1/5 to 5 times the linear expansion coefficient of the fixed frame plate,
Furthermore, an intermediate frame plate is provided between the fixed frame plate and the light valve frame plate, and the intermediate frame plate is fixed to the fixed frame plate by the fixing means, and is fixed to the light valve frame plate. In addition, it is adhesively fixed while being positioned by the positioning means.
このように構成した本発明の投写型表示装置においては、ライトバルブがライトバルブ枠板によって保持されている。また、プリズム体の光入射面には固定枠板が接着固定され、この固定枠板に対して、ライトバルブが保持されたライトバルブ枠板が着脱可能に固定されている。 In the projection display device of the present invention configured as described above, the light valve is held by the light valve frame plate. A fixed frame plate is bonded and fixed to the light incident surface of the prism body, and a light valve frame plate holding the light valve is detachably fixed to the fixed frame plate.
従って、ライトバルブはライトバルブ枠板によってその周囲が保護されているので、プリズム体等への取付け作業において破損することが無い。また、ライトバルブが投写型表示装置に組み込まれて使用される状態においては、その外周がライトバルブ枠板によって覆われているので、外光が侵入して誤動作が起きるおそれもない。 Therefore, since the periphery of the light valve is protected by the light valve frame plate, there is no possibility that the light valve is damaged during the work of attaching the light valve to the prism body or the like. Further, in a state where the light valve is used by being incorporated into the projection display device, since the outer periphery is covered with the light valve frame plate, there is no possibility that external light may enter and malfunction may occur.
また、ライトバルブが経時変化によって欠陥が発生した場合には、ライトバルブを保持しているライトバルブ枠板を、プリズム体の接着固定されている固定枠板から外して、新たなライトバルブを保持したライトバルブ枠板を固定枠板に取付ければよい。このように、プリズム体にライトバルブが直接に接着固定されていないので、ライトバルブの交換作業を簡単に行なうことができ、また、交換作業時にプリズム体の表面を傷付けてしまうこともない。 If a defect occurs due to the light valve aging, the light valve frame plate holding the light valve is removed from the fixed frame plate to which the prism body is adhered and fixed, and a new light valve is held. The light valve frame plate may be attached to the fixed frame plate. As described above, since the light valve is not directly adhered and fixed to the prism body, the replacement work of the light valve can be easily performed, and the surface of the prism body is not damaged during the replacement work.
そして、前記固定枠板および前記ライトバルブ枠板は、前記プリズム体に対し、線膨張率がそれぞれ前記特定の範囲にあることにより、熱膨張による前記各部材のひずみをフォーカス調整およびアライメント調整へ悪影響を与えることがない範囲とすることができる。さらに、前記プリズム体、前記固定枠板および前記ライトバルブ枠板は、それぞれの線膨張率をE1、E2およびE3とすると、各線膨張率E1,E2およびE3は同一であることが最も望ましいが、少なくともE1<E2<E3の関係が成立することが望ましい。このように、通常線膨張率が小さい光学ガラスから構成されるプリズム体と、このプリズム体より通常大きい線膨張率の材料から構成されるライトバルブ枠板との間に位置する固定枠板の線膨張率を、プリズム体より大きく、かつライトバルブ枠板より小さくすることによって、3者の線膨張率の相違による熱的ひずみの影響を小さくすることができる。 The fixed frame plate and the light valve frame plate each have a linear expansion coefficient in the specific range with respect to the prism body, so that distortion of each member due to thermal expansion is adversely affected on focus adjustment and alignment adjustment. Is not given. Furthermore, assuming that the linear expansion coefficients of the prism body, the fixed frame plate, and the light valve frame plate are E1, E2, and E3, it is most preferable that the linear expansion coefficients E1, E2, and E3 are the same. It is desirable that at least the relationship of E1 <E2 <E3 be satisfied. As described above, the line of the fixed frame plate located between the prism body usually made of optical glass having a small linear expansion coefficient and the light valve frame plate usually made of a material having a linear expansion coefficient larger than this prism body. By making the expansion coefficient larger than that of the prism body and smaller than that of the light valve frame plate, it is possible to reduce the influence of thermal distortion due to the difference in the linear expansion coefficients of the three members.
また、前記固定枠板と前記ライトバルブ枠板の間に中間枠板を配置し、この中間枠板は、前記固定枠板に対して前記固定手段によって固定すると共に、前記ライトバルブ枠板に対しては前記位置決め手段によって位置決めされた状態で接着固定される構成を採用することができる。 Also, an intermediate frame plate is arranged between the fixed frame plate and the light valve frame plate, and the intermediate frame plate is fixed to the fixed frame plate by the fixing means, and is fixed to the light valve frame plate. It is possible to adopt a configuration in which the adhesive is fixed in a state where it is positioned by the positioning means.
前記中間枠板は、この中間枠板と前記ライトバルブ枠板の間を仮止めできる仮止め機構を有することができる。この場合、中間枠板とライトバルブ枠板とを仮止め機構を用いて仮止めした後に、前記位置決め手段を用いてこれらの間の位置決めを行い、しかる後に、位置決め手段を接着固定することが望ましい。 The intermediate frame plate may have a temporary fixing mechanism capable of temporarily fixing between the intermediate frame plate and the light valve frame plate. In this case, it is preferable that the intermediate frame plate and the light valve frame plate are temporarily fixed by using a temporary fixing mechanism, and then the positioning is performed by using the positioning device, and then the positioning device is adhesively fixed. .
前記ライトバルブ枠板としては、第1の枠板と第2の枠板とを備え、これらの枠板の間に前記ライトバルブを挟み込んだ状態で保持できる構成のものを採用することができる。 As the light valve frame plate, a structure having a first frame plate and a second frame plate and capable of holding the light valve sandwiched between these frame plates can be adopted.
また、前記位置決め手段としては、複数の楔状部材を用いることができる。位置決め手段は、前記プリズム体の光入射面に対する前記固定枠板の接着固定位置を調整するために、あるいは、前記固定枠板に対する前記ライトバルブの取付け位置を調整するために用いる。一般的には、前記楔状部材は、位置決め対象の部材を位置決めした後に、当該部材に対して接着固定すればよい。 Further, a plurality of wedge-shaped members can be used as the positioning means. The positioning means is used to adjust the position of the fixed frame plate bonded and fixed to the light incident surface of the prism body, or to adjust the mounting position of the light valve with respect to the fixed frame plate. In general, the wedge-shaped member may be bonded and fixed to the member after positioning the member to be positioned.
また、前記ライトバルブとしては、液晶装置を用いることができる。本発明は、静電気に弱く、また外光の侵入に対して誤動作を起こしやすい液晶装置の場合に、特に有効である。 Further, a liquid crystal device can be used as the light valve. The present invention is particularly effective in the case of a liquid crystal device which is susceptible to static electricity and liable to malfunction due to invasion of external light.
さらに、前記ライトバルブとしては、光透過型のものと光反射型のものとがある。光反射型のライトバルブを用いる場合には、光合成手段が光源からの光束を複数色の光束に分解する光分解手段としての役割も果たすのが一般的である。 Further, the light valve includes a light transmission type and a light reflection type. In the case of using a light-reflection type light valve, the light synthesizing means generally also serves as a light decomposing means for decomposing a light beam from a light source into light beams of a plurality of colors.
投写型表示装置としては、投写面を観察する側から投写が行われる前面投写型表示装置と、投写面を観察する側とは反対の方向から投写が行われる背面投写型表示装置の2種類が存在するが、本発明はいずれのタイプにも適用可能である。 There are two types of projection display devices: a front projection display device in which projection is performed from the side observing the projection surface, and a rear projection display device in which projection is performed from a direction opposite to the side observing the projection surface. Although present, the invention is applicable to both types.
なお、前記プリズム体としてダイクロイックプリズムを用いる場合は、ダイクロイックプリズムの面に固定枠板、ライトバルブ枠板、固定手段、位置決め手段を用いてライトバルブを位置決め固定することになるが、この固定構造は、カメラ等においてCCD等の個体撮像素子を色分解プリズムに位置決め固定する構造に応用することが考えられる。 When a dichroic prism is used as the prism body, the light valve is positioned and fixed to the surface of the dichroic prism using a fixed frame plate, a light valve frame plate, fixing means, and positioning means. It is conceivable to apply the present invention to a structure in which a solid-state image sensor such as a CCD is positioned and fixed to a color separation prism in a camera or the like.
以下に、図面を参照して本発明を適用した投写型表示装置を説明する。 Hereinafter, a projection display device to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
(全体構成)
図1には、本発明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は、ほぼ直方体形状をした外装ケース2を有している。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。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。
(overall structure)
FIG. 1 shows the appearance of a projection display device to which the present invention is applied. The
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および光学レンズユニット9が配置されている。光学レンズユニット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。
FIG. 2 shows an arrangement of each component inside the
一方、光学レンズユニット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および光学レンズユニット9の上側には、装置駆動制御用の制御基板13が配置されている。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。
On the other hand, on one side of the
光学レンズユニット9の上面側の中央には冷却用の吸気ファン15Aが配置され、光学レンズユニット9の底面側の中央には冷却用循環流形成用の循環用ファン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。
A
さらに、電源ユニット7の直上には、その装置左側の位置に、フロッピーディスク駆動ユニット(FDD)18が配置されている。
Further, a floppy disk drive unit (FDD) 18 is disposed immediately above the
(光学レンズユニットおよび光学系)
図3Aには、光学レンズユニット9の部分を示してある。この図に示すように、光学レンズユニット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。これらの上ライトガイド901、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板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。
(Optical lens unit and optical system)
FIG. 3A shows a portion of the
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。このように剛性の高いヘッド板30を挟み、これらの双方の部品が一体化されている。したがって、衝撃等が投写レンズユニット6の側に作用しても、これらの双方の部材に位置ずれが発生することが無い。
The
図3B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、前記の光源ランプ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から構成される照明光学系923と、この照明光学系923から出射される白色光束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ライトバルブとしての3枚の液晶パネル40R、40G、40Bと、変調された色光束を再合成する色合成光学系としてプリズムユニット20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に導く導光系927を有している。
FIG. 3B shows a schematic configuration of an optical system incorporated in the
光源ランプ805としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。均一照明光学系923は、反射ミラー931を備えており、光源ランプ805からの出射光の中心光軸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。この反射ミラー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。
As the
色分離光学系924は、青緑反射ダイクロックミラー941と、緑反射ダイクロイックミラー942と、反射ミラー943から構成される。白色光束Wは、まず、青緑反射ダイクロイックミラー941において、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からプリズムユニット20の側に出射される。ミラー941において反射された青および緑の光束B、Gは、緑反射ダイクロイックミラー942において、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からプリズムユニット20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から導光系927の側に出射される。本例では、均一照明光学素子の白色光束の出射部から、色分離光学系924における各色光束の出射部944、945、946までの距離が全て等しくなるように設定されている。
The color separation
色分離光学系924の各色光束の出射部944、945、946の出射側には、それぞれ集光レンズ951、952、953が配置されている。したがって、各出射部から出射した各色光束は、これらの集光レンズ951、952、953に入射して平行化される。
Condensing
このように平行化された各色光束R、G、Bのうち、赤色および緑色の光束R、Gは液晶パネル40R、40Gに入射して変調され、各色光に対応した映像情報が付加される。すなわち、これらの液晶パネルは、図示しない駆動手段によって映像情報に応じてスイッチング制御されて、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。一方、青色光束Bは、導光系927を介して対応する液晶パネル40Bに導かれて、ここにおいて、同様に映像情報に応じて変調が施される。本例の液晶パネルは、例えば、ポリシリコン薄膜トランジスタ(TFT)をスイッチング素子として用いたものを使用できる。
The red and green luminous fluxes R and G among the parallelized luminous fluxes R, G and B are incident on the
導光系927は、入射側反射ミラー971と、出射側反射ミラー972と、これらの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。各色光束の光路長、すなわち、光源ランプ805から各液晶パネルまでの距離は緑色光束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、導光系927を介在させることにより、光量損失を抑制できる。よって、各色光束の光路長を実質的に等価にすることができる。
The
次に、各液晶パネル40R、40G、40Bを通って変調された各色光束は、色合成光学系に入射され、ここで再合成される。本例では、前述のようにダイクリックプリズムからなるプリズムユニット20を用いて色合成光学系を構成している。ここで再合成されたカラー映像は、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。
Next, each color light beam modulated through each of the
(プリズムユニットおよびヘッド板の構造)
図4には、ヘッド板30および、その裏面に取り付けたプリズムユニット20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とから、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20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。
(Structure of prism unit and head plate)
FIG. 4 shows the
この垂直壁31を挟み、位置合わせした状態で、プリズムユニット20および投写レンズユニット6が固定されている(図3A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。
The
ヘッド板30の底壁32には、プリズムユニット20が取付けられている。このプリズムユニット20は、直角二等辺三角形の断面をした4個のプリズム21(図5参照)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からなっている。このプリズム合成体22の底部は、ヘッド板の底壁32に取付け固定されたプリズム支持板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3方の側面には、それぞれ、同一構造の液晶パネルユニット50が取付けられている。これらの液晶パネルユニット50(50R,50G,50B)には、それぞれ、液晶パネル40R、40G、40B(図4においては、液晶パネル40R、40Gのみを示してある。)が保持されている。
The
(液晶パネルの取付け構造)
図5には、液晶パネルユニット50のうち、液晶パネル40Rが保持されているユニット50Rの各構成部品を分解して示してある。この図を参照して液晶パネルをプリズム合成体22に取付けたるための取付け構造について説明する。
(LCD panel mounting structure)
FIG. 5 is an exploded view of each component of the
まず、図5に示すように、液晶パネルユニット50(50R)は、液晶パネル40Rを保持しているライトバルブ枠板51を備えている。このライトバルブ枠板51は、第1の枠板52と第2の枠板53を備えており、これらの枠板52、53の間に液晶パネル40Rが挟み込まれた状態で保持されている。
First, as shown in FIG. 5, the liquid crystal panel unit 50 (50R) includes a light
一方、液晶パネルユニット50は、プリズム合成体22の光入射面22Rに接着剤によって固定される固定枠板54を備えている。ライトバルブ枠板51は、中間枠板55を介して、この固定枠板54の側に着脱可能な状態で固定される。
On the other hand, the liquid crystal panel unit 50 includes a fixed
詳細に各部分の構造を説明する。まず、ライトバルブ枠板51について説明する。ライトバルブ枠板51の第1の枠板52は、光通過用の矩形開口52aを備えていると共に、四周には一定の厚さの周壁52bが形成されている。第2の枠板53の側にも光通過用の矩形開口53aが形成されている。この第2の枠板53は、第1の枠板52の周壁52bの内側に嵌まり込む大きさとなっている。また、第2の枠板53の左右の縁の中央には係合突起53cが形成されている。この係合突起53cが嵌まり込む係合溝52cが、第1の枠板52の左右の周壁52bの中央に形成されている。従って、第1および第2の枠板52、53の間に液晶パネル40Rを挟んだ状態で相互に重ね合わせて、それらの係合突起53cを対応する係合溝52cにはめ込めば、間に液晶パネル40Rが挟み込まれた状態で保持されたライトバルブ枠板51が構成される。
The structure of each part will be described in detail. First, the light
次に、中間枠板55は、ライトバルブ枠板51の第1の枠板52とほぼ同一の大きさの矩形枠であり、光通過用の矩形開口55aを備えている。この中間枠板55は、その矩形開口55aの四隅に、枠板表面から垂直に延びる係合突片55dが形成されている。これに対して、ライトバルブ枠板51の第1の枠板52の側には、各係合突片55dに対応する位置に、これらを差し込み可能な係合孔52dが形成されている。従って、ライトバルブ枠板51の各係合孔52dに、中間枠板55の係合突片55bを合わせて相互に重ね合わせると、各係合孔52dに各係合突片55dが差し込まれた仮止め状態が形成される。
Next, the
一方、固定枠板54も光通過用の矩形開口54aが形成された矩形の枠板である。この固定枠板54の裏面がプリズム合成体22の光入射面22Rに、後に詳述する接着剤層A1によって固定される。接着剤層A1は、光入射面22Rの対向する辺に沿って形成されている。この固定枠板54の上側の左右の隅にはねじ孔54cが形成されている。これらのねじ孔54cに対応する中間枠板55にもねじ孔55cが形成されている。
On the other hand, the fixed
また、固定枠板54の下枠部分は、中間枠55の側に向けて突出した突出枠54bとなっている。中間枠板55の下枠部分は、この突出枠54bが裏面側から嵌まり込む形状の突出枠55bとなっている。これらの突出枠54b、55bの上に、ライトバルブ枠板51が乗った状態に保持される。また、これらの突出枠54b、55bには、左右2箇所にそれぞれねじ孔54e、55eが形成されている。
The lower frame portion of the fixed
このように、固定枠板54および中間枠板55には、相互に対応する位置にねじ孔54c、54eおよび55c、55eが形成されており、これらのねじ孔にねじ込まれた4本の皿ねじ56によって、これらが締結固定される。すなわち、プリズム合成体22に貼り付けられている固定枠板53に対して中間枠板55がねじ止めされる。
As described above, the screw holes 54c, 54e and 55c, 55e are formed in the fixed
さらに、液晶パネルユニット50は、位置決め手段としての4個の楔状部材57を備えている。図5においてはそのうちの1個のみを図示してある。この楔状部材57の傾斜面57aが当接する楔状部材案内面52eが、ライトバルブ枠板51の第1の枠板52の左右の周壁部分にそれぞれ2個づつで計4個形成されている。前記のように、中間枠板55にライトバルブ枠板51を仮止めした後に、4個の楔状部材57を、第1の枠板52の左右に打ち込み、これらの楔状部材57の押し込み量を調整して、液晶パネル40Rの位置決めを行なうようになっている。
Further, the liquid crystal panel unit 50 includes four wedge-shaped
そして、固定枠板54は、その線膨張率がプリズム合成体22の線膨張率の1/4〜4倍、好ましくは1/2〜2倍である材料によって形成されることが望ましい。ライトバルブ枠板51は、その線膨張率が固定枠板54の線膨張率の1/5〜5倍、好ましくは1/2〜2倍である材料によって形成されることが望ましい。また、中間枠板55は、その線膨張率が固定枠板54とライトバルブ枠板51との中間あるいはいずれかと同一に設定されることが望ましい。固定枠板54、中間枠板55およびライトバルブ枠板51の線膨張率が、前記範囲に設定されることにより、熱膨張による前記各部材のひずみをフォーカス調整およびアライメント調整へ悪影響を与えることがない範囲とすることができる。
The fixed
前記ライトバルブ枠板51(第1の枠板52、第2の枠板53)、中間枠板55、固定枠板54は、前述した線膨張率の範囲を満たす限り特に限定されず、樹脂や金属、あるいは各種の複合材料によって構成できる。
The light valve frame plate 51 (the
前記固定枠板54は、たとえば金属あるいは金属の複合材料から構成される。
前記金属としては、線膨張率の他に、成形の容易さ、比重、被接着性などを考慮すると、鉄、アルミニウム、銅、あるいはそれらの合金、たとえば黄銅、アルミニウムブロンズ、ステンレスなどを好ましく用いることができる。
The fixed
As the metal, iron, aluminum, copper, or alloys thereof, for example, brass, aluminum bronze, stainless steel, and the like are preferably used in consideration of the ease of molding, specific gravity, adhesiveness, and the like, in addition to the coefficient of linear expansion. Can be.
前記ライトバルブ枠板51は、たとえば樹脂あるいは樹脂の複合材料から構成される。前記樹脂としては、線膨張率の他に、成形の容易さ、比重などを考慮すると、ポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリカーボネイト、ABS(アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン)樹脂、ポリスチレン、AS(アクリロニトリル・スチレン)樹脂、ポリアセタール、PET(ポリエチレンテレフタレート)、あるいはそれらの複合材料を好ましく用いることができる。前記複合材料としては、粒状フィラー(炭酸カルシウム、硫酸バリウムなど)、板状フィラー(タルク、マイカなど)および針状フィラー(ガラス繊維、炭素繊維、珪化カルシウム、ボロン繊維、金属繊維など)を樹脂に混合したものを用いることができる。このような複合樹脂材料を用いれば、その線膨張率が一般の樹脂材料に比べてガラスあるいは金属に近くなる。
The light
前記中間枠板55は、上述した金属、樹脂あるいはこれらの複合材料から構成される。
The
以下に、各構成部材の材料の幾つかをその線膨張率とともに例示する。線膨張率は、()内に示す数値(X)×10-6cm/℃である。 In the following, some of the materials of each component are illustrated together with their linear expansion coefficients. The linear expansion coefficient is a numerical value (X) × 10 −6 cm / ° C. shown in parentheses.
プリズム合成体;
光学ガラスBK−7(7.5)
固定枠板,中間枠板;
鉄(11.8)
鉄/亜鉛メッキ(11.8)
フェルニコ:鉄54%,ニッケル31%,コバルト15%(5.0)
銅(16.5)
黄銅(17.5)
黄銅/クロムメッキ(17.5)
アルミニウム(23.1)
アルミニウムブロンズ(15.9)
ライトバルブ枠板;
ポリフェニレンサルファイド(PPS)+カーボン繊維(43)
PPS+ガラス繊維40%(62)
PPS+炭酸カルシウム(24)
ポリカーボネイト(PC)+充填材(32)
PC+ガラス繊維(37)
ポリプロピレン(PP)+タルク40%(43)
PP+ガラス繊維30%(43)
PP+ガラス繊維20%(53)
PP+タルク30%(54)
PPS+ガラス繊維30%(56)
PP+硫化バリウム(65)
PP+ガラス繊維10%(66)
PP+珪化カルシウム10%(93)
PPブロックコポリマー(120)
アクリル樹脂(80〜100)
セラミックス(8.5)
Prism composite;
Optical glass BK-7 (7.5)
Fixed frame plate, intermediate frame plate;
Iron (11.8)
Iron / zinc plating (11.8)
Fernico: 54% iron, 31% nickel, 15% cobalt (5.0)
Copper (16.5)
Brass (17.5)
Brass / chrome plating (17.5)
Aluminum (23.1)
Aluminum bronze (15.9)
Light valve frame plate;
Polyphenylene sulfide (PPS) + carbon fiber (43)
PPS + 40% glass fiber (62)
PPS + calcium carbonate (24)
Polycarbonate (PC) + filler (32)
PC + glass fiber (37)
Polypropylene (PP) + 40% talc (43)
PP + 30% glass fiber (43)
PP + 20% glass fiber (53)
PP +
PPS + 30% glass fiber (56)
PP + barium sulfide (65)
PP + glass fiber 10% (66)
PP + calcium silicide 10% (93)
PP block copolymer (120)
Acrylic resin (80-100)
Ceramics (8.5)
(試験例)
次に、テストピースによるヒートショック試験の結果について述べる。
(Test example)
Next, the results of a heat shock test using a test piece will be described.
a.試験方法
(1)テストピース1の片面に紫外線硬化型接着剤「TB3062E」(スリーボンド社製)を塗布し、該テストピース1をテストピース2に接着してサンプルを形成する。テストピースの材質は表1〜表3に示す。また、テストピースのサイズは、以下のとおりである。
a. Test Method (1) An ultraviolet-curable adhesive “TB3062E” (manufactured by Three Bond) is applied to one surface of the
テストピース1;
縦:6mm 横:40mm 厚さ:1mm
テストピース2;
縦:40mm 横:40mm 厚さ:5〜6mm
Length: 6mm Width: 40mm Thickness: 1mm
Length: 40mm Width: 40mm Thickness: 5-6mm
(2)サンプルを、温度+65℃の恒温漕内に1時間30分放置する。 (2) The sample is left for 1 hour and 30 minutes in a thermostat at a temperature of + 65 ° C.
(3)ついで、サンプルを、温度−25℃の恒温漕内に1時間30分放置する。 (3) Then, the sample is left for 1 hour and 30 minutes in a constant temperature bath at a temperature of -25 ° C.
(4)上記(2)および(3)の手順を30サイクル繰り返す。 (4) The above procedures (2) and (3) are repeated for 30 cycles.
b.評価方法および評価結果
サンプルの接着剤の劣化、具体的には接着剤層のひび割れ、部分的剥離などの異常が目視によって観察されない場合には良好(〇)、観察された場合には不良(×)と判定した。評価の結果を表1〜表3に示す。
b. Evaluation method and evaluation results: good (〇) when deterioration of the adhesive of the sample, specifically cracks or partial peeling of the adhesive layer is not visually observed (良好), and poor (た). Tables 1 to 3 show the results of the evaluation.
表1は、プリズム体を構成する光学ガラス材料と固定枠板を構成する金属との組合せを、表2および表3は、固定枠板を構成する金属とライトバルブ枠板を構成する樹脂あるいは複合樹脂材料との組合せを示す。また、表1〜表3には、テストピース2に対するテストピース1の線膨張率の比を併せて示した。
Table 1 shows the combination of the optical glass material forming the prism body and the metal forming the fixed frame plate. Tables 2 and 3 show the metal forming the fixed frame plate and the resin or composite forming the light valve frame plate. This shows a combination with a resin material. Tables 1 to 3 also show the ratio of the linear expansion coefficient of the
(液晶パネルユニットの組立)
液晶パネルユニット50は、次のような手順でプリズム合成体22の光入射面22Rに取付けられる。まず、液晶パネル40Rが保持されたライトバルブ枠板51を用意する。そして、プリズム合成体22の面22Rに、固定枠板54を位置決めして接着剤層A1によって固定する。接着剤層A1の接着剤としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などを用いることができる。
(Assembly of LCD panel unit)
The liquid crystal panel unit 50 is attached to the
また、接着剤としては、硬化時に熱による影響を受けることがない点で、紫外線や可視光、特に紫外線によって硬化される光硬化型樹脂を好ましく用いることができる。また、接着剤は、ガラス転移温度が50〜200℃であり、伸び率が100〜400%であることが好ましい。接着剤がこれらの特性値を有することにより、プリズム合成体22および固定枠板54の線膨張率の差による熱的ひずみを吸収して、安定な接合状態を長期にわたって保つことができる。
In addition, as the adhesive, a photocurable resin that is cured by ultraviolet light or visible light, particularly ultraviolet light can be preferably used because it is not affected by heat during curing. The adhesive preferably has a glass transition temperature of 50 to 200 ° C. and an elongation of 100 to 400%. When the adhesive has these characteristic values, thermal distortion due to the difference in linear expansion coefficient between the
プリズム合成体22に対して固定枠板54を接着固定するための接着剤としては前述したように紫外線硬化型接着剤を用いることができるが、接着性を向上させるために下地処理材料を塗布することが望ましい。すなわち、プリズム合成体22においては、前述したように、赤色光束の入射面22Rと青色光束の入射面22Bが対峙している。青色光束は波長が短いので、その一部がプリズム合成体22の反射膜を透過して反対側の赤色光束の入射面22Rに至る場合がある。このような逆光が液晶パネル40Rに入射すると誤動作を起こしてしまう。これを回避するために、一般的に赤色光束の入射面22Rにフィルタを取り付けて、このような逆光を遮断している。
As described above, an ultraviolet-curing adhesive can be used as an adhesive for bonding and fixing the fixed
赤色光束の入射面22Rにのみフィルタを取り付けるのは、青色光束の逆光による影響が最も大きいためであるが、他の光束の逆光による影響が大きい場合には、この限りではない。他の面にフィルタを設けたり、あるいは複数の面にフィルタを設けてもよい。
The reason why the filter is attached only to the
しかしながら、このようなフィルタが存在すると、それによって、接着固定時に紫外線が遮られて、固定枠板54をプリズム合成体22の入射面22R、22G、22Bに接着固定するための紫外線硬化型接着剤が紫外線照射不足の部分が発生するおそれがある。この弊害を回避して固定枠板54を確実に入射面22Rに接着固定するためには、上記のように、これらの接着面に下地処理材料を塗布しておくこと、および嫌気タイプの接着剤を併用することが望ましい。勿論、このようなフィルタが存在しない入射面において同様な処理を施してもよい。
However, when such a filter is present, the ultraviolet rays are blocked during bonding and fixing, and an ultraviolet-curing adhesive for bonding and fixing the fixed
なお、接着剤としては、光硬化型接着剤の使用について説明したが、これ以外の接着剤を使用してもよい。例えば、ホットメルトタイプの接着剤を使用して、固定枠板54の接着固定、楔状部材57の接着固定を行うようにすれば、上記のフィルタによる問題を考慮する必要がない。
Although the use of a photocurable adhesive has been described as the adhesive, other adhesives may be used. For example, if the fixing and fixing of the fixing
次に、接着固定した固定枠板54の表面に、中間枠板55を位置決めして、4本のねじ56によって、当該中間枠板55をねじ止めする。しかる後に、液晶パネル40Rが保持されているライトバルブ枠板51を、中間枠板55に位置決めして、そこに仮止めする。すなわち、中間枠板55の係合突片55dをライトバルブ枠板51の係合孔52dに一致させ、この状態で、ライトバルブ枠板51を中間枠板55に向けて押し込む。
Next, the
この後は、位置決め手段である楔状部材57を用いて、プリズム合成体22の面22Rに対して、液晶パネル40Rの位置決めを行なう。すなわち、4個の楔状部材57を、第1の枠板52に形成した楔状部材案内面52eに沿って、仮止めされているライトバルブ枠板51と中間枠板55の間に差し込む。そして、各楔状部材57の差し込み量を調整することにより、液晶パネル40Rのアライメント調整およびフォーカス調整を行なう。
Thereafter, the
位置決めができたところで、これらの楔状部材57を、接着剤層A2によって位置決め対象の部材であるライトバルブ枠板51および中間枠板55に接着固定する。この場合に使用する接着剤としては、上述したプリズム合成体22と固定枠板54との接着に用いられた接着剤と同様のものを用いることが好ましい。
When the positioning is completed, these wedge-shaped
ここで、上記の楔状部材57の位置決め作業および楔状部材57の接着固定作業を、固定順序に従ってより詳しく説明する。
Here, the operation of positioning the wedge-shaped
まず、投写レンズ6のフォーカス面内に液晶パネル40G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55の係合突片55dがライトバルブ枠板51の係合孔52dに入って形成される隙間に、たとえば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55と第1の枠板52に設けた楔案内面52eとによって、紫外線硬化型接着剤に楔状部材57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40G、40R、40Bの中央に配置される液晶パネル40Gを基準として、同様に液晶パネル40R、40B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。
First, the focus surface of the
なお、仮固定作業は、ヘッド板30にプリズム合成体22と投写レンズ6を取り付けた状態で調整装置にセットして行うので、部品個々の特性に合わせた最適調整が可能となる。また、ライトバルブ枠板51の調整装置へのチャッキングは第1の枠板52の外形を基準として行っている。
In addition, since the temporary fixing operation is performed by setting the
前記楔状部材57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、第1の枠板52を樹脂成形品とした場合にはガラスに比べて線膨張率が大きいため、線膨張率の違いにより楔状部材57がこれらの枠板から剥離しやすくなったり、楔状部材57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、楔状部材57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、楔状部材57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低減を図れる。そして、楔状部材57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、楔状部材57を接着固定するための接着剤として硬化時に温度上昇が小さく、硬化時間の短い光硬化型接着剤を使用することができる。
As the wedge-shaped
液晶パネル40R以外の液晶パネル40G、40Gを保持している液晶パネルユニット50も同一構造であるのでその説明は省略する。
The liquid crystal panel unit 50 holding the
このようにしてプリズム合成体22の3面22R、22B、22Gに、液晶パネルユニット50を取付けた状態が図4に示されている。なお、この図において、各液晶パネルユニット50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41である。
FIG. 4 shows a state in which the liquid crystal panel unit 50 is attached to the three
以上のように構成した液晶パネルユニット50は次のような効果が得られる。 The liquid crystal panel unit 50 configured as described above has the following effects.
第1に、液晶パネル40Rが矩形のライトバルブ枠板51によって周囲が覆われて保護された状態にある。従って、液晶パネル40Rに直接触れて、プリズム合成体22の側への取付け作業を行なう必要がない。このため、液晶パネル40R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40Rの周囲は枠板51によって覆われており、外光を遮断できる。従って、外光が侵入して液晶パネル40に誤動作が発生することもない。
First, the
第2に、液晶パネル40Rを保持したライトバルブ枠板51は、中間枠板55を介して、プリズム合成体22の面22Rに対して、ねじ止めされている。従って、例えば、液晶パネル40Rに欠陥が発生した場合には、ねじ56を外すという簡単な作業により、その交換を行なうことができる。また、プリズム合成体22に対して液晶パネル40R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、プリズム合成体22の側を傷付けてしまうこともない。
Second, the light
第3に、液晶パネル40Rを保持したライトバルブ枠板51は、中間枠板55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、楔状部材57を用いて、液晶パネル40Rとプリズム合成体22の面22Rとの位置決めを行なうことができる。このように、仮止め状態を形成できるので、楔状部材57を用いた位置決め作業を簡単に行なうことができる。
Third, the light
第4に、固定枠板54および中間枠板55を構成する材料の線膨張率をプリズム合成体22に対し、ならびにライトバルブ枠板51を構成する材料の線膨張率を固定枠板54および中間枠板55の線膨張率に対して特定の範囲に設定することにより、各部材の熱的ひずみをアライメントおよびフォーカス精度に影響のない範囲とすることができる。
Fourth, the coefficient of linear expansion of the material forming the fixed
なお、ライトバルブ枠板51を中間枠板55に仮止めする必要がない場合には、図6に示すように、ライトバルブ枠板51と中間枠板55の間に形成した仮止め機構を省略すればよい。すなわち、図5に示した、ライトバルブ枠板51の側に形成した係合孔52dと、中間枠板55の側に形成した係合突片55dの形成を省略すればよい。それ以外の構成は、図5に示すものと同様である。
When it is not necessary to temporarily fix the light
図6に示す構成の液晶パネルユニット500Rを用いた場合においても、図5に示す液晶パネルユニット50(50R)により得られる前記の第1、第2および第4の効果を得ることができる。
Even when the liquid
(その他の実施の形態)
図7には、液晶パネルユニットの別の実施例を示してある。この図に示す液晶パネルユニット60(60R)も、液晶パネル40Rを保持したライトバルブ枠板61と、プリズム合成体22の面22Rに接着剤層A3によって固定される固定枠板64とを備えている。しかし、中間枠板55が備わっておらず、ライトバルブ枠板61を直接に、固定枠板64の側にねじ止めするようになっている。それ以外の構成は、図5に示すものと同様である。
(Other embodiments)
FIG. 7 shows another embodiment of the liquid crystal panel unit. The liquid crystal panel unit 60 (60R) shown in this figure also includes a light
詳細に説明すると、ライトバルブ枠板61の構成は、前述したライトバルブ枠板51の構成と同様であり、第1の枠板62と第2の枠板63を備え、これらの間に液晶パネル40Rが挟み込まれた状態で保持される。これらの第1および第2の枠板62、63を係合状態に保持するために、係合フック63cおよび係合爪62cが形成されている。また、これらの第1および第2の枠板62、63には光通過用の矩形開口62a、63aが形成されている。
More specifically, the configuration of the light
これに対して、固定枠板64は、矩形枠体部分の四周に、はかま、すなわち一定の幅の周壁64eが形成された形状をしている。周壁64eの内側に、ライトバルブ枠板61がはめ込み可能となっている。また、周壁64eの内周側の四隅には、ねじ孔64fが形成されている。これらのねじ孔64fに対応するライトバルブ枠板61の第1の枠板62の四隅にもねじ孔62fが形成されている。これらにねじ66をねじ込むことにより、ライトバルブ枠板61は、固定枠板64の側にねじ止め固定される。
On the other hand, the fixed
一方、固定枠板64の周壁64eには、その一方の側面の上下2箇所に楔状部材案内面64gが形成されている。他方の側面には上下方向の中央の1箇所に楔状部材案内面64gが形成されている。
On the other hand, on the
この構造の液晶パネルユニット60Rは、ライトバルブ枠板61をねじ66によって、固定枠板64側にねじ止めすることによって構成される。しかる後に、プリズム合成体22の面22Rに対して位置を決める。この状態で、3個の楔状部材67を楔案内面64gの中へ差し込み、既に楔状部材の接合面に塗布されている紫外線硬化型の接着剤の表面張力によって、隙間が零になるように位置決めを保持させる。これによって楔状部材67の位置決めがなされた後は、楔状部材67の露出端面から紫外線を照射して接着材を硬化させて接着固定する。
The liquid
なお、楔状部材67は、固定枠板64の周囲壁64eの両側面の中央位置に、各々1ヶ所ずつ配置する構造としてもよい。固定枠板64が大型化される場合、温度変化に伴う膨張・収縮の影響を最小限にすることができ、信頼性向上に資する。
Note that the wedge-shaped
この構成の液晶パネルユニット60(60R)においても、液晶パネル40Rが枠体61によって覆われて保護されている。また、液晶パネル40Rを保持した枠体61は固定枠板64の側にねじ止めされている。従って、液晶パネル40Rが保護された状態にあり、また、外光が侵入することもない。さらに、液晶パネルの交換時には、ねじを外すのみで良いので簡単な作業により行なうことができる。また、交換作業時にプリズム合成体の面を傷付けてしまうこともない。さらに、各部材の線膨張率の差による熱的ひずみを抑えることができる。
Also in the liquid crystal panel unit 60 (60R) having this configuration, the
以上説明したように、本発明の投写型表示装置では、プリズム体にライトバルブを確実に位置決め固定できるので、画素合わせのずれ量を抑え、フォーカス調整を正確に合わせられるので、より高精細化を容易に可能とする。加えて、ライトバルブ交換が可能な構造としながらもプリズム体を小型化できるので、商品の小型・軽量化に資するとともに、信頼性を高めた製品化を可能とする。 As described above, in the projection display device of the present invention, the light valve can be reliably positioned and fixed to the prism body, so that the amount of misalignment of pixels can be suppressed, and the focus adjustment can be accurately performed, so that higher definition can be achieved. Easily possible. In addition, since the prism body can be downsized while having a structure in which the light valve can be replaced, it contributes to downsizing and weight reduction of the product, and enables commercialization with improved reliability.
また、本発明の投写型表示装置では、プリズム体の光入射面に配置されるライトバルブを、ライトバルブ枠板によってその周囲を保護した状態で保持するようにしている。また、ライトバルブが保持されたライトバルブ枠板を、プリズム体の光入射面に接着固定した固定枠板に対して着脱可能な状態で取付けるようにしている。従って、本発明によるライトバルブの取付け機構によれば、ライトバルブの周囲が枠体で覆われて保護されているので、ライトバルブの取扱い時にそれが破損する等のおそれがない。また、外光が周囲から侵入してライトバルブに誤動作が発生することもない。更には、ライトバルブの交換作業を簡単に行なうことができ、交換時にプリズム体の面に傷を付けてしまうこともない。 Further, in the projection display device of the present invention, the light valve disposed on the light incident surface of the prism body is held with its periphery protected by the light valve frame plate. Further, the light valve frame plate holding the light valve is detachably attached to a fixed frame plate adhered and fixed to the light incident surface of the prism body. Therefore, according to the light valve mounting mechanism of the present invention, since the periphery of the light valve is covered and protected by the frame, there is no possibility that the light valve may be damaged during handling. In addition, there is no possibility that external light enters from the surroundings and malfunctions occur in the light valve. Further, the replacement work of the light valve can be easily performed, and the surface of the prism body is not damaged at the time of replacement.
また、近年のライトバルブの高精細化に伴って、画素が欠陥となるケースが考えられるがそのような場合にも欠陥のあるライトバルブのみを交換することができ、その他の部品は再利用できるので有利である。 In addition, with the recent increase in the definition of light valves, pixels may be defective. In such a case, only defective light valves can be replaced, and other components can be reused. This is advantageous.
さらに、固定枠板およびライトバルブ枠板の線膨張率をプリズム体および固定枠板のそれぞれに対し、特定の範囲とすることにより、各部材の線膨張率の差による熱的ひずみを抑制し、精度の高いアライメントおよびフォーカスを保持できる。 Furthermore, by setting the linear expansion coefficient of the fixed frame plate and the light valve frame plate to a specific range for each of the prism body and the fixed frame plate, thermal distortion due to a difference in linear expansion coefficient of each member is suppressed, Highly accurate alignment and focus can be maintained.
20 プリズム合成体、50 液晶パネルユニット、51 ライトバルブ枠板、52 第1の枠板、52a、53a、55a 光通過用の矩形開口、52b 周壁、52d 係合孔、53 第2の枠板、53c 係合突起、54 固定枠板、55 中間枠板、55b、55d 係合突片、57 楔状部材
Claims (11)
前記プリズム体の光入射面に接着剤によって固定される固定枠板と、前記ライトバルブを保持するライトバルブ枠板と、このライトバルブ枠板を前記固定枠板に着脱可能に取付け固定する固定手段と、前記プリズム体の光入射面に対する前記ライトバルブの位置決めを行なう位置決め手段とを含み、
前記固定枠板は、その線膨張率が前記プリズム体の線膨張率に対して1/4〜4倍の範囲にある材料から形成され、
前記ライトバルブ枠板は、その線膨張率が前記固定枠板の線膨張率に対して1/5〜5倍の範囲にある材料から形成され、
さらに、前記固定枠板と前記ライトバルブ枠板の間に配置された中間枠板を有し、この中間枠板は、前記固定枠板に対して前記固定手段によって固定され、前記ライトバルブ枠板に対しては前記位置決め手段によって位置決めされた状態で接着固定されている投写型表示装置。 Decomposes the light beam from the light source into light beams of multiple colors, modulates each color light beam through the light valve in accordance with the video information, recombines the modulated light beam of each color by the light synthesizing means consisting of a prism body, and projects In a projection display device for enlarging and projecting on a projection surface via means,
A fixing frame plate fixed to the light incident surface of the prism body with an adhesive, a light valve frame plate holding the light valve, and fixing means for detachably attaching and fixing the light valve frame plate to the fixing frame plate; And positioning means for positioning the light valve with respect to the light incident surface of the prism body,
The fixed frame plate is formed from a material whose linear expansion coefficient is in a range of 1/4 to 4 times the linear expansion coefficient of the prism body,
The light valve frame plate is formed of a material whose linear expansion coefficient is in a range of 1/5 to 5 times the linear expansion coefficient of the fixed frame plate,
Furthermore, an intermediate frame plate is provided between the fixed frame plate and the light valve frame plate, and the intermediate frame plate is fixed to the fixed frame plate by the fixing means, and is fixed to the light valve frame plate. And a projection display device which is adhesively fixed while being positioned by the positioning means.
前記プリズム体、前記固定枠板および前記ライトバルブ枠板の線膨張率をそれぞれE1、E2およびE3とすると、E1<E2<E3の関係が成立する投射型表示装置。 In claim 1,
Assuming that the linear expansion coefficients of the prism body, the fixed frame plate, and the light valve frame plate are E1, E2, and E3, respectively, a projection display device in which a relationship of E1 <E2 <E3 is satisfied.
前記固定枠板は、その線膨張率が前記プリズム体の線膨張率に対して1/2〜2倍の範囲にある材料から形成される投射型表示装置。 In claim 1 or 2,
The projection display device, wherein the fixed frame plate is formed of a material having a linear expansion coefficient in a range of 1/2 to 2 times a linear expansion coefficient of the prism body.
前記ライトバルブ枠板は、その線膨張率が前記固定枠板の線膨張率に対して1/2〜2倍の範囲にある材料から形成される投写型表示装置。 In any one of claims 1 to 3,
The projection display device, wherein the light valve frame plate is formed of a material having a linear expansion coefficient in a range of 1/2 to 2 times a linear expansion coefficient of the fixed frame plate.
前記固定枠板は、金属あるいは金属を含む複合材料から形成される投射型表示装置。 In any one of claims 1 to 4,
The projection type display device, wherein the fixed frame plate is formed from a metal or a composite material including a metal.
前記ライトバルブ枠板は、樹脂あるいは樹脂を含む複合材料から形成される投射型表示装置。 In any one of claims 1 to 5,
The projection type display device, wherein the light valve frame plate is formed of a resin or a composite material containing the resin.
前記中間枠板と前記ライトバルブ枠板の間には、これらを仮止めするための仮止め機構が形成されている投写型表示装置。 In claims 1 to 6,
A projection display device, wherein a temporary fixing mechanism for temporarily fixing them is formed between the intermediate frame plate and the light valve frame plate.
前記位置決め手段は、接着剤によって固定される複数の楔状部材である投写型表示装置。 In claims 1 to 7,
The projection display device, wherein the positioning means is a plurality of wedge-shaped members fixed by an adhesive.
前記接着剤は、光硬化型接着剤である投写型表示装置。 In claim 8,
The projection display device, wherein the adhesive is a light-curable adhesive.
前記ライトバルブ枠板は、第1の枠板と第2の枠板とを備え、これらの枠板の間に前記ライトバルブが挟み込まれた状態で保持されている投写型表示装置。 In any one of claims 1 to 9,
The projection type display device, wherein the light valve frame plate includes a first frame plate and a second frame plate, and the light valve is held between the frame plates.
前記ライトバルブは、液晶ライトバルブである投写型表示装置。 In any one of claims 1 to 10,
The projection display device, wherein the light valve is a liquid crystal light valve.
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