JP2005215006A - 電気光学装置及びその製造方法、並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 表示品質の低下を防止しつつ、効率よく電気光学パネルを冷却する。
【解決手段】
表示面より表示像が投射される電気光学パネルと、表示面と空間を隔てて相対する光学板部材と、熱伝導性材料を含んでなるブロック部材とを備える。ブロック部材は、空間を塞ぎつつ電気光学パネル及び光学板部材の各外縁を支持固定し、電気光学パネル及び光学板部材を含んで一体化した１つのブロックを構成する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、例えば液晶装置等の電気光学パネルを備えた電気光学装置、及び該電気光学装置の製造方法、並びに、該電気光学装置が例えばライトバルブとして適用される電子機器に関する。

この種の電子機器は、例えば投射型表示装置として、ライトバルブとして電気光学装置を備え、光源からの投射光を変調し、表示像として投影する。電気光学装置は、液晶装置等の光変調機能を有する電気光学パネルを備え、その表示面に偏光板等の光学板部材が相対して構成されている。また、電気光学パネルに対する投射光は非常に強く、電気光学パネル等の光学部品は光の吸収等により発熱する。この発熱による電気光学パネルの劣化等を防止するため、表示装置内には電気光学パネルや光源を空冷する機構が設けられる。

しかしながら、一般に空冷方式においては、送風に伴って塵芥が舞い上がり、電気光学パネルの表示面に付着し、拡大投射された画像上に像を結ぶことによって表示品質を低下させるという問題がある。

これに対し、特許文献１には、３板式の液晶プロジェクタであって、プリズムの光入射面に液晶パネルを密着状態で取り付けて一体化すると共に、その一体化構造物を強制冷却する技術が開示されている。尚、液晶パネルとプリズムとの間には偏光板等の光学部品が挟まれていてもよく、これらは例えば接着剤により密着される。このような構成にすれば、液晶パネルとプリズムとの間に塵芥が入り込む空間がなくなり、液晶パネルの表示面等における塵芥の付着が未然防止できる。

特開２００２−２３６２７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術では、駆動時に発熱する液晶パネルや偏光板をプリズムに密着させることで、発生した熱が逆にこの一体化構造物内に籠もり、放熱が効率よく促進されない可能性がある。また、このような一体化構造物の形成は、各液晶パネルの位置合わせ等を考慮して行う必要があり、実際には製造効率をかなり低下させることが予想される。更に、光学部品同士を接着剤で密着させる場合には、接着剤による吸収や、接着剤と光学部品との界面での反射により、プリズムに入射する光の強度が減衰してしまう等の技術的課題がある。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、表示品質の低下を防止しつつ効率よく電気光学パネルを冷却することが可能な電気光学装置及びその製造方法、並びにそのような電気光学装置を具備した電子機器を提供することを課題とする。

本発明の電気光学装置は上記課題を解決するために、表示面より表示像が投射される電気光学パネルと、前記表示面と空間を隔てて相対する光学板部材と、前記空間を塞ぎつつ前記電気光学パネル及び前記光学板部材の各外縁を支持固定して、前記電気光学パネル及び前記光学板部材を含んで一体化した１つのブロックを構成すると共に、熱伝導性材料を含んでなるブロック部材とを備えている。

本発明の電気光学装置によれば、電気光学パネルと光学板部材とが、空間を隔てて対面するように配置されている。電気光学パネルは、表示面から表示像が投射される、例えば液晶装置等の光変調装置である。また、光学板部材としては偏光板が挙げられるが、その他に位相差板、レンズ等が組み込まれてもよい。このような光学板部材は、電気光学パネルの片側或いは両側に配置されてもよい。尚、以下の説明では、本発明の電気光学装置を構成する電気光学パネルと光学板部材とをまとめて「光学部品」と呼ぶことにする。また、本発明の電気光学装置は、電気光学パネルと光学板部材とを最低一対備えて構成され、例えば複板式だけでなく単板式の投射型表示装置に対しても適用可能であり、その他にも光学系を備えた電子機器に適用することができる。

電気光学パネルや光学板部材は、駆動時の投射光によって温度が上昇する。また本発明の発明者による知見によれば、電気光学パネルの光出射面側に配置された光学板部材は、電気光学パネルよりも高温となることがある。そこで、本発明では、光学板部材を電気光学パネルから引き離し、電気光学パネルが光学板部材の熱によって加熱されるのを抑えるようにしている。また、こうしてできる空間や電気光学パネルと光学板部材の対向面は、発生する熱をブロック外へ効率よく放出させるのに対しても寄与する。

光学部品間に空間を設けると、これら部材の表面に塵芥が付着するおそれが生じるが、本発明では、ブロック部材が、電気光学パネル及び光学板部材と一体化すると共に前記空間を塞いでいるため、ブロック内の光学部品に塵芥が付着するのが防止される。ブロック部材は、例えば、一面における各光学部品の配置に対応する位置に溝が形成された板状部材とされ、溝部により光学部品の外縁を支持すると共に板面で前記空間を塞ぐように構成される。ここで、ブロック部材が空間を「塞ぐ」とは、電気光学パネルと光学板部材との間の空間に対する塵芥の侵入を低減し得ればよく、前記空間を完全に塞がなくともよい。このように電気光学パネル等の光学部品における塵芥の付着が抑えられていることから、塵芥による表示品質の低下を防止しつつ、光学部品の冷却を行うことができる。その際、巻き上げられる塵芥の影響が許容範囲内であれば、ファンを用いた積極的な空冷も可能である。

尚、ブロック部材がブロックの外表の少なくとも一部を覆うことで、ブロック内に熱が籠もるのを防止するために、ブロック部材は、例えば金属やサファイア等の熱伝導性材料を含んで構成される。即ち、ブロック内の熱は、ブロック部材を介して外部へと放出される。

また、上述のように光学部品とブロック部材とが一体化することで、本発明の電気光学装置は１つのブロックとして構成されている。そのため、この電気光学装置は、電気光学パネルが直に冷却されるのではなく、ブロックごと冷却される。その冷却方式は特に限定されず、例えば、ブロックの外表に放熱用フィンを設けるなどして空冷したり、ブロックの外表にヒートパイプを引き回し、その内部に水等の冷媒を流動させて冷却したりすることができる。このようにブロック全体を冷却することで、電気光学パネルは光学板部材やその熱を伝導する空間ともども冷却され、効率よく冷却することができる。

従って、本発明の電気光学装置は、表示品質を低下させることなく、効率よく電気光学パネルを冷却することが可能である。

更に、この電気光学装置は、ブロック部材が光学部品の外縁を一体的に支持する構成としたので、上述したように各光学部品をブロック部材の溝に嵌め込むこと等の比較的容易に組み立て可能な構成をとることができ、製造上非常に有利であると同時に、分解検査や部品交換に対応することも可能である。加えて、ブロック部材が光学部品の外縁を支持する際の機械的な精度を高めれば、例えばブロック部材に設けられた各溝に光学部品を嵌め込むなど、光学部品間の光学的な位置合せを簡単且つ迅速に行なうことも可能となる。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記ブロック部材は、前記空間を密閉するように前記電気光学パネル及び前記光学板部材の各外縁を取り囲む。

この態様では、ブロック部材によって電気光学パネルと光学板部材との間の空間が密閉されることから、当該空間における塵芥の侵入をほぼ完全に防止でき、塵芥が表示品質に及ぼす悪影響を極めてよく防止することが可能となる。更に、電気光学装置たるブロックを空冷する際にも、塵芥の巻き上がりを抑えるためにファンを微風運転するなどの制約を設ける必要がないことから、積極的に空冷することが可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記電気光学パネルには、前記表示面に外部より駆動用の信号を供給する引出し配線が接続されると共に、前記引出し配線は、前記ブロック部材における前記電気光学パネルの固定位置に対応して設けられたスリットを介して引き出されており、前記引出し配線と前記スリットとの隙間は封止されている。

一般に、電気光学パネルには、フィルム状のフレキシブルプリント配線板が接続されており、そこに描画された信号供給用の引出し配線が、電気光学パネル内部の信号線と電気的に接続されている。この態様では、電気光学パネルに接続された引出し配線をブロック外へ引出しつつも、スリットからブロック内への塵芥の侵入が防止される。よって、表示品質の低下を防止することができる。尚、引出し配線とスリットとの隙間を封止するには、例えば、隙間をモールドしたり、少なくともスリット位置の周辺だけでもブロック部材をゴム製にし、そこに切れ込みをいれてスリットを形成したりするとよい。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記ブロック内の熱を前記ブロック外に放出させる放熱手段を更に備えている。

この態様では、電気光学パネル等の光学部品が発する熱が、放熱手段を介して積極的にブロック内から放出されるために、電気光学パネルを効率よく冷却することができる。尚、ここでいう「放熱手段」は、ブロック外に熱を放散するための機構を指す。このような放熱手段は、例えば、フィン等の放熱面を有する突出物として、ブロック部材の外表面に設けるようにしてもよい。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記ブロック部材に接触し、前記ブロック内の熱を前記ブロック外へ伝導させる管状の熱伝導手段を更に備えている。

この態様では、電気光学パネル等の光学部品が発する熱は、ブロック部材を介して熱伝導手段へと伝導され、ブロック内から取り除かれる。そのため、効率よく電気光学パネルを冷却することができる。

ここでいう「熱伝導手段」は、所謂ヒートパイプとして内部に水や減圧空気等の冷媒を流動させるものであってもよいし、内部にこうした流体を特に流動させないものであってもよい。後者の場合は必ずしも内部が中空の状態でなくともよく、熱伝導性に優れた棒状部材として構成されてもよい。その断面形状は特に制限されず、また外表に熱を放散するためのフィン等を有していてもよい。

尚、熱伝導手段内に流体を流動させる場合には、流動の直接的又は間接的な原動力を発生させるための機構を設けるとよい。例えば、熱伝導手段における前記ブロック部材から離れた部分で放熱することで、流体を熱伝導手段内で対流させる構成としてもよいし、これに代えて又は加えてポンプ等により強制的に流体を流動させる構成としてもよい。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記電気光学パネル及び前記光学板部材は、前記ブロック部材に対して着脱可能である。

この態様では、電気光学パネル及び光学板部材は、例えばブロック部材に形成した溝に嵌め込む等により、個々に或いは特定の部品ごとに着脱可能に組み込まれる。即ち、この電気光学装置は、所謂投げ込み形成が可能であり、容易な製造が可能である。また、光学部品がブロック部材に対し着脱可能であることから、電気光学装置内部の分解検査や光学部品の交換も容易に実行可能である。

本発明の電気光学装置の他の態様では、複数の入射面を有し、前記複数の入射面に入射される複数の表示像を合成して射出する合成光学系を更に備え、前記ブロック部材は、前記複数の入射面の各々に対し、前記電気光学パネル及び前記光学板部材からなる光学系を対向させて支持固定し、前記合成光学系及び前記複数の入射面に対応する複数の前記光学系を含んで一体化した１つのブロックを構成する。

この態様では、電気光学装置たるブロックは、複数の光学系と、例えばプリズム等から成る合成光学系とをブロック部材が一体化した構成となっている。具体例としては、３板式のプロジェクタに適用される３つのライトバルブ、及び各ライトバルブの投射像を合成するダイクロイックプリズムからなる光学系が挙げられる。このように多数の光学部品を含む光学系を１つのブロックとし、ブロック部材がブロック内への塵芥の侵入を防止することで、個々の光学部品毎に塵芥遮断対策を講じるよりは、より簡易な構成でしかも確実に塵芥が及ぼす悪影響を抑制することが可能である。

また、この場合には、合成光学系を含めたブロックごと冷却される。合成光学系は比較的熱容量が大きく、これがヒートシンクとなって熱を吸収することで電気光学パネル及び光学板部材を冷却し、電気光学パネルの冷却効率を高めることが可能である。加えて、ブロック部材に設けられた各溝に、このように多数の光学部品を嵌め込むなど、光学部品間の光学的な位置合せを簡単且つ迅速に行なうことも可能となる。

この複数の光学系と合成光学系とを含んで構成される態様では、前記光学板部材の少なくとも１つは、前記電気光学パネルと前記合成光学系との間に配置されると共に、前記入射面に接触しているようにしてもよい。

この場合、光学板部材は、電気光学パネルと合成光学系とに挟まれていることなどから、比較的高温になる。そのため、光学板部材は、電気光学パネルに対し空間で隔てられることで、互いの熱的影響を抑える一方で、電気光学パネルとは反対側の面が合成光学系に接触して熱を合成光学系に伝導させることで、より効果的に冷却される。その結果、電気光学パネルの冷却効率を高めることができる。

本発明の電子機器は上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様を含む）を備える。

本発明の電子機器によれば、上述した本発明の電気光学装置を具備してなるので、塵芥による表示品質の低下を防止すると共に、簡便な構成で効率よく電気光学パネルを冷却することが可能である。

本発明の電気光学装置の製造方法は上記課題を解決するために、表示面より表示像が投射される電気光学パネルと、前記表示面と空間を隔てて相対する光学板部材と、前記表示像が夫々入射される複数の入射面を有し、前記複数の表示像を合成して射出する合成光学系とを備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、前記空間を密閉しつつ前記電気光学パネル、前記光学板部材及び前記合成光学系の各外縁を支持固定し、前記電気光学パネル、前記光学板部材及び前記合成光学系を含んで一体化した１つのブロックとするブロック部材を構成する、開口部を有する筐体としての受入側ブロック部材内に、前記電気光学パネル、前記光学板部材及び前記合成光学系を、前記開口部より投入し、各々の対応する位置に配置する工程と、前記合成光学系にて前記複数の表示像の相対位置が互いに一致するように、前記電気光学パネルの位置を調整する工程と、前記受入側ブロック部材の開口部を封止側ブロック部材により封止して前記空間を密閉し、全体を一体化した１つのブロックとする工程とを含む。

本発明の電気光学装置の製造方法では、まず筐体（即ち、受入側ブロック部材）内に光学部品が投入され、所定位置に取り付けられる。この工程は、所謂投げ込み形成を意味し、筐体によって各光学部品の外縁が支持固定される。その際、電気光学パネルと光学板部材とは、空間を介して離間するように配置され、電気光学パネルは位置の調整ができるように仮固定される。尚、ここでの光学部品は、例えば３板式プロジェクタに適用されるような電気光学パネル、光学板部材及び合成光学系からなる光学系を構成する。即ち、電気光学パネルが射出する表示像は、合成光学系にて合成され、最終的な投射像とされる。そこで、この光学系において適正な投射像を得るために、次に合成光学系にて重ね合わせられる複数の表示像の相対位置を合致させるように電気光学パネルの位置が調整される。

更に、封止側ブロック部材により筐体の開口部が封止され、ブロック部材によって全体が覆われることで１つのブロックに一体化された電気光学装置が製造される。電気光学パネルと光学板部材との間の空間は、このときに密閉され、塵芥の侵入が防止される。尚、封止側ブロック部材は、受入側ブロック部材との合わせ目をモールドされてもよい。或いは、前記開口部に対し着脱可能に構成されている場合には、封止時に受入側ブロック部材に対し着脱可能な状態とされてもよい。

本発明の電気光学装置の製造方法によれば、このように筐体に投げ込み形成を行ったうえで筐体に蓋をすることで電気光学装置としてのブロックを完成させることから、極めて簡便に電気光学装置を製造することが可能であり、その製造効率を向上させることが可能である。

本発明のこのような作用及び他の利得は、次に説明する実施形態から明らかにされる。

本発明の実施形態について図を参照して説明する。

（液晶プロジェクタの概要）
まず、図１を参照し、本実施形態に係る投射型液晶装置の主な構成について説明する。図１における液晶プロジェクタ１１００は、ＲＧＢ用の液晶パネルを夫々備えたライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂが用いられた複板式カラープロジェクタとして構築されている。

液晶プロジェクタ１１００では、メタルハライドランプ等の白色光源のランプユニット１１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１１０６及び２枚のダイクロイックミラー１１０８によって、ＲＧＢの３原色に対応する光成分Ｒ、Ｇ及びＢに分けられ、各色に対応するライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂに夫々導かれる。この際、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３及び出射レンズ１１２４からなるリレーレンズ系１１２１を介して導かれる。そして、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂにより夫々変調された３原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１２により合成された後、投射レンズ１１１４を介してスクリーン１１２０にカラー映像として投射される。

また、本実施形態では、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂとダイクロイックプリズム１１１２とは、物理的に１つのブロックとして構成された投射光学系２００に含まれている。即ち、液晶プロジェクタ１１００は本発明の「電子機器」の一具体例に相当し、投射光学系２００は本発明の「電気光学装置」の一具体例に相当している。尚、以下の説明では、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂを各別なく指し示す場合にはライトバルブ１００と記すことにする。

こうした構成においては、強力な光源たるランプユニット１１０２からの投射光により、ライトバルブ１００の温度が上昇する。ライトバルブ１００の温度が過度に上昇すると、液晶パネルの液晶が劣化したり、光源光のむらによる部分的な液晶パネルの加熱によるホットスポットの出現により透過率にムラが生じたりする。そこで、本実施形態では特に、ライトバルブ１００を含む投射光学系を以下のように構成し、その温度上昇を効率的に抑制する。

（投射光学系２００の構成）
次に、図２から図４を参照して、投射光学系２００の構成について説明する。図２は、投射光学系２００の構成を示す斜視図、図３は図２のＡ−Ａ'断面図、図４はヒートパイプ６の経路を説明するための図である。尚、図２及び図３は、説明の便宜上、各構成要素の縮尺を適宜に変更している。

図２における投射光学系２００は、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの各光学部品とダイクロイックプリズム１１１２とが、ブロック部材１０に取り囲まれるようにして支持され、全体が一体化されて１つのブロックのように構成されている。

ブロック部材１０は、投射光学系２００内の光路を妨げないように、上記の光学部品の外縁を支持する。そのため、後述するように、ブロック部材１０の内壁面には支持用の溝が形成されている。また、ブロック部材１０は、上記光学部品を主に支持する受入側ブロック部材１０Ａと、その蓋となる封止側ブロック部材１０Ｂとで構成される。封止側ブロック部材１０Ｂは、図２に示したように、受入側ブロック部材１０Ａの開口部を着脱可能に、しかもぴったりと封止する構成とされ、投射光学系２００内は密閉される。尚、駆動中に温度上昇するライトバルブ１００から熱を放散させるために、ブロック部材１０は、例えば金属やサファイア基板等の熱伝導性材料からなる。

ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂは、ダイクロイックプリズム１１１２の光入射面の夫々に対向するように配置されている。これらのライトバルブ１００は、ダイクロイックプリズム１１１２側から順に、偏光板１、液晶パネル２及び偏光板３が対面するように配列された構成となっている（図３参照）。液晶パネル２は、一般的な構成の液晶パネルであってよく、例えば表示面の周辺に図示しない駆動回路や外部回路接続端子を備える。該外部回路接続端子には、引出し配線が描画されたフレキシブルプリント配線板（以下、ＦＰＣと略称）４が接続されている。ＦＰＣ４は、ブロック部材１０の液晶パネル２に対応する位置に形成されたスリット５から外に引き出されており、スリット５とＦＰＣ４との隙間は、例えばモールドすることで封止されている。

ここでは、図３のように、液晶パネル２と偏光板１及び３とは、空間を隔てて対面するように配置される。本発明の発明者は、これら光学部品のうち、液晶パネル２及びその光出射側の偏光板１の温度上昇が大きいことに着目し、特に、液晶パネル２と偏光板１とを離間させている。これは、偏光板１が液晶パネル２とダイクロイックプリズム１１１２との間に挟まれ、偏光板１とその周囲は、温室効果により放熱されにくい傾向にあるためと考えられる。これらの空間は、例えば数ミリ程度とされ、駆動時に高温となる偏光板１により液晶パネル２が加熱されるのを抑えると共に、これらの光学部品に蓄積された熱をブロック外へ効率よく放出させる働きをする。

尚、偏光板３は、ライトバルブ１００の光入射側に位置するために、受光面における光の強度が強く、高温になりやすい。そこで、偏光板３の液層パネル２に対する熱的影響を抑えるように、偏光板３と液晶パネル２との間もまた離間させている。

これらの空間は、ここではブロック部材１０に密閉されているため、塵芥の侵入が防止されている。よって、空間に面した各光学部品に塵芥が付着するおそれが解消され、表示品質の低下を防止することができる。

この投射光学系２００は、ブロック部材１０によってブロック化されているために、内部の各ライトバルブ１００を個別に冷却するのではなく、全体を一括して冷却するものとする。ここでは、例えば図４に示したように、ブロック部材１０に接触するようにヒートパイプ６を引き回し、ブロック部材１０を外壁面とする投射光学系２００内の熱をヒートパイプ６に吸収させるように構成している。ヒートパイプ６は、どのように引き回されていても構わないが、部分的に冷却して温度の偏りを生じさせないように、なるべくブロック部材１０の外表に満遍なく引き回すことが好ましい。また、ここでは一例としてブロック部材１０の外表にヒートパイプ６を蛇行させることで、ヒートパイプ６との接触面積を稼ぐようにしている。ヒートパイプ６内には、例えば電動ポンプ等の手段を用い、水等の冷媒を流動させるとよい。

このような液晶プロジェクタ１１００では、ヒートパイプ６によってブロック部材１０が水冷される。そのため、投射光学系２００内では、駆動中に投射光等に起因して生じた熱がヒートパイプ６を通じて外部に放出され、液晶パネル２の温度上昇が効率的に抑制される。

尚、上述したように、本実施形態の投射光学系２００は密閉されているので、ファンによる空冷を併用しても構わない。ファンの送風によって巻き上がる塵芥も投射光学系２００に影響しないので、表示品質を低下させずに冷却効率を高めることができる。

このように投射光学系２００全体を冷却することで、液晶パネル２は、偏光板１等の他の光学部品や周囲の空間ともども冷却される。よって、投射光学系２００内に熱が籠もるのが防止され、液晶パネル２を効率よく冷却することが可能である。

（投射光学系２００の製造）
次に、本実施形態に係る投射光学系の製造方法を、図５を参照して説明する。尚、図５（Ａ）〜（Ｃ）は図２のＡ−Ａ'断面に対応している。

まず、図５（Ａ）に示した受入側ブロック部材１０Ａを用意する。この受入側ブロック部材１０Ａは、上部に開口部を有する筐体となっており、偏光板１、液晶パネル２、偏光板３及びダイクロイックプリズム１１１２の各位置に、溝部１１、１２、１３及び１４の夫々が形成されている。そこで、図５（Ｂ）に示したように、上記の各光学部品を、開口部から投入し、溝部１１〜１４のうち対応するものに嵌め込むことで、これら光学部品の外縁が支持固定される。こうして、各光学部品は、受入側ブロック部材１０Ａ内の所定位置に配置される。その際、液晶パネル２は位置の調整ができるように仮固定される。

次に、ダイクロイックプリズム１１１２にて重ね合わせられる複数の表示像の相対位置を合致させるように、ライトバルブ１００Ｒ、１００Ｇ及び１００Ｂの夫々における液晶パネル２の位置が、相互に調整される。この段階で、液晶パネル２は最終的な位置に固定される。

次に、図５（Ｃ）に示したように、封止側ブロック部材１０Ｂにより受入側ブロック部材１０Ａの開口部が封止される。こうして、ブロック部材１０に全体が密閉されることで、１つのブロックとして一体化された投射光学系２００が製造される。尚、封止側ブロック部材１０Ｂは、受入側ブロック部材１０Ａに対し着脱可能な状態とされてもよいし、受入側ブロック部材１０Ａとの合わせ目をモールドされてもよい。このように、本実施形態では、筐体としての受入側ブロック部材１０Ａ内に投げ込み形成を行ったうえで、封止側ブロック部材１０Ｂにより蓋をすることで、投射光学系２００としてのブロックを完成させることから、投射光学系２００は極めて簡便に製造することが可能であり、製造効率を向上させることができる。

このように本実施形態では、液晶パネル２と偏光板１及び３とを空間を隔てて配置すると共に、ライトバルブ１００及びダイクロイックプリズム１１１２の各外縁を、ブロック部材１０が支持しつつ取り囲むようにしたので、液晶パネル２や偏光板１及び３に対して放熱面を確保し、冷却効率を高めつつ、生じた空間をブロック部材１０により密閉し、塵芥の侵入が防止される。従って、塵芥による表示品質低下を防止すると同時に、液晶パネル２の効率よい冷却が可能である。

更に、ここでは、投射光学系２００を構成するブロック全体を冷却するようにしたので、投射光学系２００内に駆動時に発生する熱が効率よく取り除かれ、液晶パネル２を効率よく冷却することができる。

また、本実施形態ではヒートパイプ６を用いてブロック部材１０を水冷するようにしたので、ブロック部材１０が積極的に冷却され、その内部の液晶パネル２を効率よく冷却することが可能である。

また、本実施形態では、開口部から受入側ブロック部材１０Ａ内に投げ込み形成を行う工程と、液晶パネル２の位置調整を行う工程と、前記開口部に封止側ブロック部材１０Ｂにより蓋をする工程とを含む製造方法を適用するようにしたので、投射光学系２００を、極めて簡便に製造することが可能であり、投射光学系２００、延いては液晶プロジェクタ１１００の製造効率を向上させることが可能である。

（変形例１）
上記実施形態では、投射光学系２００内はブロック部材１０によって密閉される場合について説明したが、本発明に係るブロック部材は、液晶パネルと光学板部材との間の空間に対する塵芥の侵入を低減し得ればよく、この空間を完全に塞がなくともよい。図６は、そのような投射光学系２００の変形例に係る斜視図であり、図７は、図６のＢ−Ｂ'線における断面図を表している。

本変形例の投射光学系は、図６に示したように、ブロック部材１０に代えて、各光学部品の外縁のうち下部のみを支持するブロック部材２０Ａと、上部のみを支持するブロック部材２０Ｂとを備えている。図７のように、ブロック部材２０Ａ及び２０Ｂ共に、各光学部品の位置に対応して溝部が形成されており、これら溝部において各光学部品の外縁が支持固定されるように構成されている。

この場合においても、ブロック部材２０Ａ及び２０Ｂで覆われた領域に関しては、内部への塵芥の侵入が防止されることから、塵芥による表示品質の低下を防止しつつ光学部品の冷却を行うことができる。

（変形例２）
上記実施形態では、偏光板１を、ダイクロイックプリズム１１１２と空間を隔てて相対するものとしたが、この液晶パネル２とダイクロイックプリズム１１１２との間に位置する偏光板１は、前述の理由から液晶パネル２には接触させないが、ダイクロイックプリズム１１１２には接触させてもよい。

ダイクロイックプリズム１１１２は熱容量が大きく、ライトバルブ１００に対しヒートシンクとして機能する。そこで、発熱する偏光板１をダイクロイックプリズム１１１２に接触させると、偏光板１にて発生する熱はダイクロイックプリズム１１１２に吸収されるので、偏光板１から液晶パネル２への熱伝導やその間の空間に熱が籠もるといった事態を回避して、液晶パネル２の冷却効率を高めることが可能である。

（変形例３）
上記実施形態では、ライトバルブ１００及びダイクロイックプリズム１１１２からなる投射光学系２００をブロック部材１０によって１つのブロックとしたが、例えば、図８のようにライトバルブ１０１のみがブロック部材３０によりブロック化されていてもよい。このライトバルブ１０１は、実施形態における投射光学系２００のライトバルブ１００に当たる部分のみを分離したような構成をしている。このようなライトバルブ１０１は、複板式プロジェクタに適宜用いる他、単板式プロジェクタに適用することができる。尚、図８の例では、実施形態同様、光学部品として液晶パネル２と偏光板１及び３とを備える例を示したが、液晶パネルと偏光板とが一対である構成としてもよい。その場合、液晶パネルと偏光板とは空間を隔てて相対するように配置される。

また、本発明の電気光学装置は、駆動時に発熱する電気光学パネル、及び光学板部材を備えた装置であればよく、液晶装置だけでなく、DMD（Digital Micromirror Device）を利用した表示装置や、電気泳動装置、電子放出素子を利用した表示装置（Field Emission Display及びSurface-Conduction Electron-Emitter Display）等であってもよい。そのような電気光学装置は、投射型だけでなく反射型のプロジェクタにも適用可能であり、更に、例えばライトバルブとしてテレビジョン受像機等の各種表示装置に対して広く適用可能である。

また、本発明の電子機器は、このような本発明の電気光学装置を備えることで実現され、上述したプロジェクタの他に、テレビジョン受像機や、ビューファインダ型或いはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等の各種の電子機器として実現可能である。

本発明は、上述した実施形態及び変形例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置及びその製造方法、並びに、該電気光学装置が適用された電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

本発明の実施形態に係る液晶プロジェクタの全体構成を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る投射光学系の斜視図である。 図２のＡ−Ａ’断面図である。 実施形態の投射光学系におけるヒートパイプの構成を表す図である。 実施形態に係る投射光学系の製造方法を、順を追って説明する製造工程図である。 ブロック部材の変形例を示す図である。 図６のＢ−Ｂ’断面図である。 投射光学系の変形例を示す図である。

符号の説明

１，３…偏光板、２…液晶パネル、４…フレキシブルプリント配線板、５…スリット、６…ヒートパイプ、１０Ａ…受入側ブロック部材、１０Ｂ…封止側ブロック部材、１１、１２、１３、１４…溝部、１００（１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂ）…ライトバルブ、２００…投射光学系、１１１２…ダイクロイックプリズム、１１００…液晶プロジェクタ。

Claims (10)

1. 表示面より表示像が投射される電気光学パネルと、
   前記表示面と空間を隔てて相対する光学板部材と、
   前記空間を塞ぎつつ前記電気光学パネル及び前記光学板部材の各外縁を支持固定して、前記電気光学パネル及び前記光学板部材を含んで一体化した１つのブロックを構成すると共に、熱伝導性材料を含んでなるブロック部材と
   を備えたことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記ブロック部材は、前記空間を密閉するように前記電気光学パネル及び前記光学板部材の各外縁を取り囲むことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記電気光学パネルには、前記表示面に外部より駆動用の信号を供給する引出し配線が接続されると共に、前記引出し配線は、前記ブロック部材における前記電気光学パネルの固定位置に対応して設けられたスリットを介して引き出されており、前記引出し配線と前記スリットとの隙間は封止されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電気光学装置。
4. 前記ブロック内の熱を前記ブロック外に放出させる放熱手段を更に備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記ブロック部材に接触し、前記ブロック内の熱を前記ブロック外へ伝導させる管状の熱伝導手段を更に備えたことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 前記電気光学パネル及び前記光学板部材は、前記ブロック部材に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１から５いずれか一項に記載の電気光学装置。
7. 複数の入射面を有し、前記複数の入射面に入射される複数の表示像を合成して射出する合成光学系を更に備え、
   前記ブロック部材は、前記複数の入射面の各々に対し、前記電気光学パネル及び前記光学板部材からなる光学系を対向させて支持固定し、前記合成光学系及び前記複数の入射面に対応する複数の前記光学系を含んで一体化した１つのブロックを構成することを特徴とする請求項１から６いずれか一項に記載の電気光学装置。
8. 前記光学板部材の少なくとも１つは、前記電気光学パネルと前記合成光学系との間に配置されると共に、前記入射面に接触していることを特徴とする請求項７に記載の電気光学装置。
9. 請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器。
10. 表示面より表示像が投射される電気光学パネルと、前記表示面と空間を隔てて相対する光学板部材と、前記表示像が夫々入射される複数の入射面を有し、前記複数の表示像を合成して射出する合成光学系とを備えた電気光学装置を製造する電気光学装置の製造方法であって、
    前記空間を密閉しつつ前記電気光学パネル、前記光学板部材及び前記合成光学系の各外縁を支持固定し、前記電気光学パネル、前記光学板部材及び前記合成光学系を含んで一体化した１つのブロックとするブロック部材を構成する、開口部を有する筐体としての受入側ブロック部材内に、前記電気光学パネル、前記光学板部材及び前記合成光学系を、前記開口部より投入し、各々の対応する位置に配置する工程と、
    前記合成光学系にて前記複数の表示像の相対位置が互いに一致するように、前記電気光学パネルの位置を調整する工程と、
    前記受入側ブロック部材の開口部を封止側ブロック部材により封止して前記空間を密閉し、全体を一体化した１つのブロックとする工程と
    を含むことを特徴とする電気光学装置の製造方法。
    

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