JP2006259337A - 投射型表示装置 - Google Patents
投射型表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006259337A JP2006259337A JP2005077576A JP2005077576A JP2006259337A JP 2006259337 A JP2006259337 A JP 2006259337A JP 2005077576 A JP2005077576 A JP 2005077576A JP 2005077576 A JP2005077576 A JP 2005077576A JP 2006259337 A JP2006259337 A JP 2006259337A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- color
- display device
- frame member
- plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
【課題】 色合成部と光変調部との固定に接着剤を用いる場合であっても、その固定後に光変調部の各ライトバルブの画素位置のずれを抑制できる投射型表示装置を提供する。
【解決手段】 光源からの光を複数の色成分に分解する色分解部と、色分解部により分解された各色成分の光をそれぞれ変調するライトバルブ(19Rなど)を有する光変調部と、ライトバルブにより変調された各色成分の光を合成する色合成部(17Rなど)と、光変調部と色合成部との固定に用いられ、光変調部(平面部位6b)に接合される第1平面7bを有すると共に、色合成部(平面部位4j)に接合される第2平面7jを有し、第1平面と第2平面との成す角度が略直角である接合部材27とを備える。
【選択図】 図3
【解決手段】 光源からの光を複数の色成分に分解する色分解部と、色分解部により分解された各色成分の光をそれぞれ変調するライトバルブ(19Rなど)を有する光変調部と、ライトバルブにより変調された各色成分の光を合成する色合成部(17Rなど)と、光変調部と色合成部との固定に用いられ、光変調部(平面部位6b)に接合される第1平面7bを有すると共に、色合成部(平面部位4j)に接合される第2平面7jを有し、第1平面と第2平面との成す角度が略直角である接合部材27とを備える。
【選択図】 図3
Description
本発明は、ライトバルブを用いた投射型表示装置に関する。
ライトバルブを用いた投射型表示装置には、例えば赤(R)光と青(B)光と緑(G)光とを各色成分ごとにライトバルブで変調する光変調部と、変調された後の赤(R)光と青(B)光と緑(G)光とを合成する色合成部とが設けられる(例えば特許文献1を参照)。そして、合成された後の光を投射することにより、カラー画像を表示できる。
また、この投射型表示装置を組み立てる際には、投射像の色ずれを無くすため、色合成部を介して光変調部の各ライトバルブの画素位置が一致するように、色合成部と光変調部とのアライメント調整が行われる。さらに、このアライメント調整が終わると、例えば光硬化型の接着剤などを用いて、光変調部と色合成部とが固定される。光硬化型の接着剤を用いる場合、光変調部と色合成部との固定を簡単に行える。
また、この投射型表示装置を組み立てる際には、投射像の色ずれを無くすため、色合成部を介して光変調部の各ライトバルブの画素位置が一致するように、色合成部と光変調部とのアライメント調整が行われる。さらに、このアライメント調整が終わると、例えば光硬化型の接着剤などを用いて、光変調部と色合成部とが固定される。光硬化型の接着剤を用いる場合、光変調部と色合成部との固定を簡単に行える。
ちなみに、上記のアライメント調整は、通常、色合成部の接着面と光変調部の接着面との間隔を部分的または全体的に変化させることにより行われる。
特開2001−211468号公報
しかし、アライメント調整の際に光変調部と色合成部との接着面どうしの間隔を変化させるためには、光変調部と色合成部との間にアライメント調整用のクリアランス(例えば1mm程度)を確保しなければならず、その影響で、接着剤の層にある程度の厚さが生じてしまう。したがって、接着剤が変形しやすく、光変調部の各ライトバルブの画素位置がアライメント調整により決定した位置からずれてしまうことがあった。
本発明の目的は、色合成部と光変調部との固定に接着剤を用いる場合であっても、その固定後に光変調部の各ライトバルブの画素位置のずれを抑制できる投射型表示装置を提供することにある。
請求項1に記載の投射型表示装置は、光源からの光を複数の色成分に分解する色分解部と、前記色分解部により分解された各色成分の光をそれぞれ変調するライトバルブを有する光変調部と、前記ライトバルブにより変調された各色成分の光を合成する色合成部と、前記光変調部と前記色合成部との固定に用いられ、前記光変調部に接合される第1平面を有すると共に、前記色合成部に接合される第2平面を有し、前記第1平面と前記第2平面との成す角度が略直角である接合部材と、を備えたものである。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の投射型表示装置において、前記接合部材の前記第1平面および前記第2平面は、それぞれ、前記光変調部の固定用の平面部位および前記色合成部の固定用の平面部位に、接着剤を用いて接合され、前記接着剤の層の厚さは、500μm以下である。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の投射型表示装置において、前記接合部材の前記第1平面および前記第2平面は、それぞれ、前記光変調部の固定用の平面部位および前記色合成部の固定用の平面部位に、光硬化型の接着剤を用いて固定され、前記接合部材は、前記接着剤の硬化に使用される光を透過する材料からなる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の投射型表示装置において、前記接合部材の前記第1平面および前記第2平面は、それぞれ、前記光変調部の固定用の平面部位および前記色合成部の固定用の平面部位に、光硬化型の接着剤を用いて固定され、前記接合部材は、前記接着剤の硬化に使用される光を透過する材料からなる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の投射型表示装置において、前記光硬化型の接着剤は、UV硬化型の接着剤である。
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4の何れか1項に記載の投射型表示装置において、前記ライトバルブは、透過型ライトバルブである。
請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項4の何れか1項に記載の投射型表示装置において、前記ライトバルブは、反射型ライトバルブである。
請求項5に記載の発明は、請求項1から請求項4の何れか1項に記載の投射型表示装置において、前記ライトバルブは、透過型ライトバルブである。
請求項6に記載の発明は、請求項1から請求項4の何れか1項に記載の投射型表示装置において、前記ライトバルブは、反射型ライトバルブである。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の投射型表示装置において、前記色合成部は、クロスダイクロイックプリズムと、前記色分解部により分解された各色成分の光を前記光変調部の各ライトバルブに導くと共に各ライトバルブにより変調された各色成分の光を前記クロスダイクロイックプリズムに導く複数の偏光ビームスプリッタとを有し、前記光変調部と前記色合成部とは、前記光変調部の各ライトバルブと前記色合成部の各偏光ビームスプリッタとの間に波長位相板が配置された状態で、該波長位相板と対向しない部位を利用して、前記接合部材により固定されるものである。
請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の投射型表示装置において、前記色分解部は、光源からの光を第1色光と第2色光との混合光と、第3色光とに色分解する第1部材と、前記混合光を前記第1色光と前記第2色光とに偏光分離する第1偏光ビームスプリッタとを有し、前記色合成部は、前記第1部材から射出された前記第3色光を偏光分離して第3色用の反射型ライトバルブに射出し、前記第3色用の反射型ライトバルブから射出された光を検光する第2偏光ビームスプリッタと、前記第1色光と前記第2色光とに偏光分離して前記第1色用の反射型ライトバルブと前記第2色用の反射型ライトバルブにそれぞれ射出して、前記第1色用の反射型ライトバルブと前記第2色用の反射型ライトバルブとから射出された光を検光して色合成する前記第1偏光ビームスプリッタと、前記第1偏光ビームスプリッタで色合成された前記第1色光と前記第2色光の混合光と、前記第2偏光ビームスプリッタとで検光された前記第3色光とを色合成する第2部材とを有する。
本発明の投射型表示装置によれば、色合成部と光変調部との固定に接着剤を用いる場合であっても、その固定後に光変調部の各ライトバルブの画素位置のずれを抑制できる。
以下、図面を用いて本発明の実施形態を詳細に説明する。
(第1実施形態)
第1実施形態の投射型表示装置10は、図1に示す通り、光源11と、偏光照明装置12と、クロスダイクロイックミラー13と、偏光ミラー14,15と、ダイクロイックミラー16と、プリズム状の偏光ビームスプリッタ17R,17G,17Bと、1/4波長位相板18R,18G,18Bと、ライトバルブ19R,19G,19Bと、光路長補正部材20R,20G,20Bと、クロスダイクロイックプリズム21と、投射レンズ22とで構成される。
(第1実施形態)
第1実施形態の投射型表示装置10は、図1に示す通り、光源11と、偏光照明装置12と、クロスダイクロイックミラー13と、偏光ミラー14,15と、ダイクロイックミラー16と、プリズム状の偏光ビームスプリッタ17R,17G,17Bと、1/4波長位相板18R,18G,18Bと、ライトバルブ19R,19G,19Bと、光路長補正部材20R,20G,20Bと、クロスダイクロイックプリズム21と、投射レンズ22とで構成される。
投射型表示装置10のライトバルブ19R,19G,19Bは、反射型ライトバルブである。
投射型表示装置10において、光源11は、ランプ1aと放物面形状の凹面鏡1bとで構成される。光源11から射出された略平行な光は、偏光照明装置12に入射する。偏光照明装置12には、不図示のフライアイインテグレータ,偏光ビームスプリッタアレイ,1/2波長位相板,コンデンサレンズが設けられる。偏光照明装置12は、光源11からの光を略単一偏光(紙面に垂直な方向に振動する偏光)に変換する。
投射型表示装置10において、光源11は、ランプ1aと放物面形状の凹面鏡1bとで構成される。光源11から射出された略平行な光は、偏光照明装置12に入射する。偏光照明装置12には、不図示のフライアイインテグレータ,偏光ビームスプリッタアレイ,1/2波長位相板,コンデンサレンズが設けられる。偏光照明装置12は、光源11からの光を略単一偏光(紙面に垂直な方向に振動する偏光)に変換する。
偏光照明装置12からの光は、クロスダイクロイックミラー13に入射する。クロスダイクロイックミラー13は、偏光照明装置12からの光のうち、赤(R)光と緑(G)光を反射するダイクロイックミラー2RGと、青(B)光を反射するダイクロイックミラー2Bとで構成される。クロスダイクロイックミラー13では、偏光照明装置12からの光がR光,G光の混合光とB光とに分解され、入射光軸に垂直で互いに反対方向に進行する光となる。
さらに、R光,G光の混合光は、偏光ミラー14で反射した後、ダイクロイックミラー16に入射する。ダイクロイックミラー16は、R光を透過すると共にG光を反射する。ダイクロイックミラー16では、クロスダイクロイックミラー13からのR光,G光の混合光がR光とG光とに分解され、互いに垂直方向に進行する光となる。
ダイクロイックミラー16からのR光は、偏光ビームスプリッタ17Rの偏光分離部にS偏光として入射する。偏光ビームスプリッタ17Rの偏光分離部では、S偏光成分を反射して1/4波長位相板18Rの方へ導く。偏光ビームスプリッタ17Rから出射して1/4波長位相板18Rを通過したR光のS偏光成分は、ライトバルブ19Rに入射する。
ダイクロイックミラー16からのR光は、偏光ビームスプリッタ17Rの偏光分離部にS偏光として入射する。偏光ビームスプリッタ17Rの偏光分離部では、S偏光成分を反射して1/4波長位相板18Rの方へ導く。偏光ビームスプリッタ17Rから出射して1/4波長位相板18Rを通過したR光のS偏光成分は、ライトバルブ19Rに入射する。
ライトバルブ19Rは、反射型ライトバルブであり、入射したR光のS偏光成分を液晶層を介して反射し、再び1/4波長位相板18Rの方へ導く。
ライトバルブ19Rで反射したR光(変調光と非変調光との混合光)は、再び1/4波長位相板18Rを介して偏光ビームスプリッタ17Rに入射する。偏光ビームスプリッタ17Rの偏光分離部では、非変調光(S偏光成分のR光)を反射して破棄し、変調光(P偏光成分のR光)を透過して光路長補正部材20Rの方へ導く。偏光ビームスプリッタ17Rから出射して光路長補正部材20Rを通過した変調光(P偏光成分のR光)は、クロスダイクロイックプリズム21に入射する。
ライトバルブ19Rで反射したR光(変調光と非変調光との混合光)は、再び1/4波長位相板18Rを介して偏光ビームスプリッタ17Rに入射する。偏光ビームスプリッタ17Rの偏光分離部では、非変調光(S偏光成分のR光)を反射して破棄し、変調光(P偏光成分のR光)を透過して光路長補正部材20Rの方へ導く。偏光ビームスプリッタ17Rから出射して光路長補正部材20Rを通過した変調光(P偏光成分のR光)は、クロスダイクロイックプリズム21に入射する。
G光,B光も上記のR光と同様に、偏光ビームスプリッタ17G,17Bで反射され、ライトバルブ19G,19Bに入射し、そこで変調光(P偏成分のG光,B光)または非変調光(S偏光成分のG光,B光)となる。
ライトバルブ19G,19Bで反射した光(変調光と非変調光との混合光)は、再び偏光ビームスプリッタ17Gに入射する。偏光ビームスプリッタ17Gの偏光分離部では、変調光を透過して光路長補正部材20G,20Bの方へ導く。
ライトバルブ19G,19Bで反射した光(変調光と非変調光との混合光)は、再び偏光ビームスプリッタ17Gに入射する。偏光ビームスプリッタ17Gの偏光分離部では、変調光を透過して光路長補正部材20G,20Bの方へ導く。
クロスダイクロイックプリズム21は、その内部に、R光を反射するダイクロイック膜3Rと、B光を反射するダイクロイック膜3Bを有し、このダイクロイック膜3R,3Bが互いに直交するように配置された複合プリズム部材である。
クロスダイクロイックプリズム21に入射した変調光(P偏光成分のR光)は、ダイクロイック膜3Rで反射して投射レンズ22側へ進む。また、クロスダイクロイックプリズム21に入射した変調光(P偏光成分のB光)は、ダイクロイック膜3Bで反射して投射レンズ22側へ進む。さらに、クロスダイクロイックプリズム21に入射した変調光(P偏光成分のG光)は、ダイクロイック膜3R,3Bを透過して投射レンズ22側へ進む。
クロスダイクロイックプリズム21に入射した変調光(P偏光成分のR光)は、ダイクロイック膜3Rで反射して投射レンズ22側へ進む。また、クロスダイクロイックプリズム21に入射した変調光(P偏光成分のB光)は、ダイクロイック膜3Bで反射して投射レンズ22側へ進む。さらに、クロスダイクロイックプリズム21に入射した変調光(P偏光成分のG光)は、ダイクロイック膜3R,3Bを透過して投射レンズ22側へ進む。
このようにして各色成分の変調光(P偏光成分のR光,G光,B光)は、クロスダイクロイックプリズム21の同一面から射出され、合成された光として投射レンズ22に導かれる。投射レンズ22は、合成された光(色合成光)を不図示のスクリーンに投射する。その結果、スクリーン上に、フルカラー画像を表示できる。
次に、ライトバルブ19Rの偏光ビームスプリッタ17Rへの取り付けの構造について説明する。なお、ライトバルブ19G,19Bについてもライトバルブ19Rと同様な構造で偏光ビームスプリッタ17R,17Bに取り付けられる。
次に、ライトバルブ19Rの偏光ビームスプリッタ17Rへの取り付けの構造について説明する。なお、ライトバルブ19G,19Bについてもライトバルブ19Rと同様な構造で偏光ビームスプリッタ17R,17Bに取り付けられる。
R光用の偏光ビームスプリッタ17Rには、図2に示す固定用の枠部材24が取り付けられる。
また、R光用の1/4波長位相板18Rには、図2に示す固定用の枠部材25が取り付けられ、この枠部材25が偏光ビームスプリッタ17R側の枠部材24に取り付けられる。
また、R光用の1/4波長位相板18Rには、図2に示す固定用の枠部材25が取り付けられ、この枠部材25が偏光ビームスプリッタ17R側の枠部材24に取り付けられる。
さらに、R光用のライトバルブ19Rには、図2に示す固定用の枠部材26が取り付けられ、この枠部材26が接合部材27,28を介して偏光ビームスプリッタ17R側の枠部材24に取り付けられる。
このように、図2に示す枠部材24〜26と接合部材27,28を用いることで、偏光ビームスプリッタ17Rと1/4波長位相板18Rとライトバルブ19Rとを一体化することができる。
このように、図2に示す枠部材24〜26と接合部材27,28を用いることで、偏光ビームスプリッタ17Rと1/4波長位相板18Rとライトバルブ19Rとを一体化することができる。
次に、図2に示す枠部材24〜26と接合部材27,28の構成を具体的に説明し、偏光ビームスプリッタ17Rと1/4波長位相板18Rとライトバルブ19Rとを一体化する方法を説明する。この方法は、偏光ビームスプリッタ17Gと1/4波長位相板18Gとライトバルブ19Gとを一体化する場合にも、偏光ビームスプリッタ17Bと1/4波長位相板18Bとライトバルブ19Bとを一体化する場合にも、同じように適用できる。
第1実施形態の投射型表示装置10では、ライトバルブ19R,19G,19Bと偏光ビームスプリッタ17R,17G,17Bとの間に1/4波長位相板18R,18G,18Bが配置された状態で、1/4波長位相板18R,18G,18Bと対向しない部位(つまり枠部材24,26の周辺部)を利用して、色合成部(21,20R,20G,20B,17R,17G,17B,24)と、光変調部(19R,19G,19B,26)との固定が行われる。
偏光ビームスプリッタ17Rを保持する枠部材24について説明する。
枠部材24には、その中央部に略方形状の開口部4aが設けられる。開口部4aは、偏光ビームスプリッタ17Rとライトバルブ19Rの間を往復するR光の通過用である。開口部4aの1組の対辺には、曲げ部4b,4cが設けられる。曲げ部4b,4cは、開口部4aの内側に向かって少し延設された後、偏光ビームスプリッタ17R側に折り曲げられた部位である。
枠部材24には、その中央部に略方形状の開口部4aが設けられる。開口部4aは、偏光ビームスプリッタ17Rとライトバルブ19Rの間を往復するR光の通過用である。開口部4aの1組の対辺には、曲げ部4b,4cが設けられる。曲げ部4b,4cは、開口部4aの内側に向かって少し延設された後、偏光ビームスプリッタ17R側に折り曲げられた部位である。
曲げ部4b,4cの間隔は、偏光ビームスプリッタ17Rの厚さに略等しい。曲げ部4b,4cは、枠部材24を偏光ビームスプリッタ17Rに取り付ける際、直接接着される部位である。また、曲げ部4b,4cには貫通穴4d,4eが設けられ、偏光ビームスプリッタ17Rとの接着の際に接着剤の溜部として使用される。
さらに、枠部材24には、曲げ部4b,4cの外側の中央付近に貫通穴4f,4gが設けられる。貫通穴4f,4gは、1/4波長位相板18Rを保持する枠部材25の取り付け用であり、枠部材25を回転できるように、それぞれ外側の一辺が円弧形状にされている。
さらに、枠部材24には、曲げ部4b,4cの外側の中央付近に貫通穴4f,4gが設けられる。貫通穴4f,4gは、1/4波長位相板18Rを保持する枠部材25の取り付け用であり、枠部材25を回転できるように、それぞれ外側の一辺が円弧形状にされている。
また、枠部材24には、開口部4aの4辺のうち曲げ部4b,4cのない2辺の一方(図中左方)の近傍に、突起ボス部4h,4iが設けられる。突起ボス部4h,4iは、曲げ部4b,4cの折り曲げ方向とは反対側に突出し、1/4波長位相板18Rを保持する枠部材25の回転位置出し用である。
さらに、枠部材24には、開口部4aの4辺のうち曲げ部4b,4cのない2辺の中央付近で且つ上記の突起ボス部4h,4iと同じ側の面に、固定用の平面部位4j,4kが確保されている(図3(a)も参照)。平面部位4j,4kは、光軸(Z軸)に対して垂直な平面状の部位である。平面部位4j,4kには、それぞれ接合部材27,28が接合される。
さらに、枠部材24には、開口部4aの4辺のうち曲げ部4b,4cのない2辺の中央付近で且つ上記の突起ボス部4h,4iと同じ側の面に、固定用の平面部位4j,4kが確保されている(図3(a)も参照)。平面部位4j,4kは、光軸(Z軸)に対して垂直な平面状の部位である。平面部位4j,4kには、それぞれ接合部材27,28が接合される。
上記のように構成された枠部材24は、曲げ部4b,4cと貫通穴4d,4eとを利用して接着により偏光ビームスプリッタ17Rに取り付けられる。偏光ビームスプリッタ17Rに枠部材24が取り付けられた状態で、枠部材24の貫通穴4f,4gと突起ボス部4h,4iには1/4波長位相板18Rの枠部材25を取り付け可能であり、枠部材24の周辺部(平面部位4j,4k)には接合部材27,28を介してライトバルブ19Rの枠部材26を取り付け可能である。
1/4波長位相板18Rを保持する枠部材25について説明する。
枠部材25には、その中央部に略方形状の開口部(不図示)が設けられる。この開口部は、偏光ビームスプリッタ17Rとライトバルブ19Rの間を往復するR光の通過用である。1/4波長位相板18Rは、その開口部を塞ぐように、枠部材24側から貼り付けられる。
枠部材25には、その中央部に略方形状の開口部(不図示)が設けられる。この開口部は、偏光ビームスプリッタ17Rとライトバルブ19Rの間を往復するR光の通過用である。1/4波長位相板18Rは、その開口部を塞ぐように、枠部材24側から貼り付けられる。
また、枠部材25の周囲には、枠部材24の貫通穴4f,4gと対向する位置に引っ掛け部5f,5gが設けられる。さらに、枠部材25の周囲には、枠部材24の突起ボス部4h,4iと対向する位置に円弧状穴5h,5iが設けられる。
上記のように構成された枠部材25を偏光ビームスプリッタ17Rの枠部材24に取り付ける際は、枠部材25の引っ掛け部5f,5gが枠部材24の貫通穴4f,4gにそれぞれ嵌め込まれると共に、枠部材25の円弧状穴5h,5iに枠部材24の突起ボス部4h,4iがそれぞれ嵌め込まれる。この状態で、枠部材25および1/4波長位相板18Rは、枠部材24および偏光ビームスプリッタ17Rに対して回転可能である。
上記のように構成された枠部材25を偏光ビームスプリッタ17Rの枠部材24に取り付ける際は、枠部材25の引っ掛け部5f,5gが枠部材24の貫通穴4f,4gにそれぞれ嵌め込まれると共に、枠部材25の円弧状穴5h,5iに枠部材24の突起ボス部4h,4iがそれぞれ嵌め込まれる。この状態で、枠部材25および1/4波長位相板18Rは、枠部材24および偏光ビームスプリッタ17Rに対して回転可能である。
ライトバルブ19Rを保持する枠部材26について説明する。
枠部材26には、その中央部に略方形状の開口部6aが設けられる。開口部6aは、偏光ビームスプリッタ17Rとライトバルブ19Rの間を往復するR光の通過用である。ライトバルブ19Rは、開口部6aを塞ぐように、枠部材24とは反対側から接着により取り付けられる。ライトバルブ19Rの取り付けには、接着の他、不図示のねじを用いてもよいし、かしめまたは一体化構造としてもよい。
枠部材26には、その中央部に略方形状の開口部6aが設けられる。開口部6aは、偏光ビームスプリッタ17Rとライトバルブ19Rの間を往復するR光の通過用である。ライトバルブ19Rは、開口部6aを塞ぐように、枠部材24とは反対側から接着により取り付けられる。ライトバルブ19Rの取り付けには、接着の他、不図示のねじを用いてもよいし、かしめまたは一体化構造としてもよい。
また、枠部材26の両側面には、枠部材24の平面部位4j,4kと対向する位置に、固定用の平面部位6b,6cが確保されている(図3(a)も参照)。平面部位6b,6cは、互いに平行で、光軸(Z軸)に対して平行な平面状の部位であり、枠部材24の平面部位4j,4kとの成す角度が略直角である。平面部位6b,6cには、それぞれ接合部材27,28が接合される。
上記のように構成された枠部材26を偏光ビームスプリッタ17Rの枠部材24に取り付ける際は、枠部材26の平面部位6bと枠部材24の平面部位4jとの間に接合部材27が配置されて図3(b)に示すUV硬化型の接着剤29(j),29(b)により接合され、さらに、枠部材26の平面部位6cと枠部材24の平面部位4kとの間に接合部材28が配置されてUV硬化型の接着剤29(c),29(k)により接合される。
このような接合部材27,28(図3(a),(b))の構成を次に説明する。
接合部材27は、枠部材26の平面部位6bに接合される平面7bを有すると共に、枠部材24の平面部位4jに接合される平面7jを有し、これらの平面7bと平面7jとの成す角度が略直角である。
同様に、接合部材28は、枠部材26の平面部位6cに接合される平面8cを有すると共に、枠部材24の平面部位4kに接合される平面8kを有し、これらの平面8cと平面8kとの成す角度が略直角である。
接合部材27は、枠部材26の平面部位6bに接合される平面7bを有すると共に、枠部材24の平面部位4jに接合される平面7jを有し、これらの平面7bと平面7jとの成す角度が略直角である。
同様に、接合部材28は、枠部材26の平面部位6cに接合される平面8cを有すると共に、枠部材24の平面部位4kに接合される平面8kを有し、これらの平面8cと平面8kとの成す角度が略直角である。
また、接合部材27,28は、接着剤29(j),29(b),29(c),29(k)の硬化に使用される光(つまりUV光)を透過する材料(例えばガラス材料)からなり、その厚さDが約2mm程度である。さらに、接合部材27,28は、それぞれ中空部7a,8aを有する。
上記のように構成された接合部材27,28を用いて、枠部材26を偏光ビームスプリッタ17Rの枠部材24に取り付ける際、枠部材26は不図示のライトバルブ位置出し用のステージにチャッキングされ、接合部材27,28は中空部7a,8aを利用してチャッキングされる。この状態で、枠部材26およびライトバルブ19Rは、枠部材24および偏光ビームスプリッタ17Rに対して3次元的に移動可能であり、接合部材27,28も3次元的に移動可能である。
上記のように構成された接合部材27,28を用いて、枠部材26を偏光ビームスプリッタ17Rの枠部材24に取り付ける際、枠部材26は不図示のライトバルブ位置出し用のステージにチャッキングされ、接合部材27,28は中空部7a,8aを利用してチャッキングされる。この状態で、枠部材26およびライトバルブ19Rは、枠部材24および偏光ビームスプリッタ17Rに対して3次元的に移動可能であり、接合部材27,28も3次元的に移動可能である。
第1実施形態の投射型表示装置10では、投射レンズ22からスクリーンに投射される像の色ずれを無くすため、色合成部(21,20R,20G,20B,17R,17G,17B,24)を介して、ライトバルブ19R,19G,19Bの画素位置が一致するように、色合成部(21,20R,20G,20B,17R,17G,17B,24)と光変調部(19R,19G,19B,26)とのアライメント調整を行う。
このアライメント調整は、上記のチャッキング状態で、スクリーン上の投射像の色ずれを確認しながら枠部材26およびライトバルブ19Rを3次元的に動かし、必要に応じて接合部材27,28を動かすことにより行われる。
また、アライメント調整の際には、偏光ビームスプリッタ17Rの枠部材24と接合部材27,28とライトバルブ19Rの枠部材26との間の必要な箇所(4箇所)に対して、図3(b)に示す接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)が未硬化の状態で予め塗布され、この接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)の層の厚さが薄くなる(例えば500μm以下となる)ように、接合部材27,28から一定の圧力が加えられる。接合部材27,28を押圧する機構としては、例えば上記のチャッキング機構に設けたバネなどを用いればよい。
また、アライメント調整の際には、偏光ビームスプリッタ17Rの枠部材24と接合部材27,28とライトバルブ19Rの枠部材26との間の必要な箇所(4箇所)に対して、図3(b)に示す接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)が未硬化の状態で予め塗布され、この接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)の層の厚さが薄くなる(例えば500μm以下となる)ように、接合部材27,28から一定の圧力が加えられる。接合部材27,28を押圧する機構としては、例えば上記のチャッキング機構に設けたバネなどを用いればよい。
未硬化の接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)が塗布される4箇所は、枠部材24の平面部位4jと接合部材27の平面7jとの間、枠部材24の平面部位4kと接合部材28の平面8kとの間、接合部材27の平面7bと枠部材26の平面部位6bとの間、接合部材28の平面8cと枠部材26の平面部位6cとの間である。以下の説明では、平面部位4j,4k,6b,6cおよび平面7j,7b,8k,8cをそれぞれ「接着面4j,4k,6b,6c,7j,7b,8k,8c」という。
第1実施形態の投射型表示装置10では、上記の通り、接合部材27の接着面7b,7jの成す角度が略直角で、接合部材28の接着面8c,8kの成す角度も略直角であるため、上記の4箇所において、接着面4j,7jを平行に保ち、接着面4k,8kを平行に保ち、接着面7b,6bを平行に保ち、接着面8c,6cを平行に保つことができる。
そして、この状態を保ちながら、接着面4j,7jの間隔を変化させることなく、同様に接着面4k,8kの間隔と接着面7b,6bの間隔と接着面8c,6cの間隔をそれぞれ変化させることなく、枠部材26およびライトバルブ19Rを3次元的に動かし、必要に応じて接合部材27,28を動かすことができる。
そして、この状態を保ちながら、接着面4j,7jの間隔を変化させることなく、同様に接着面4k,8kの間隔と接着面7b,6bの間隔と接着面8c,6cの間隔をそれぞれ変化させることなく、枠部材26およびライトバルブ19Rを3次元的に動かし、必要に応じて接合部材27,28を動かすことができる。
例えば、枠部材24と接合部材27,28との位置関係を変えない状態では、接合部材27,28の接着面7b,8cに対して枠部材26の接着面6b,6cを平行に保ちながら、枠部材26およびライトバルブ19Rを光軸(Z軸)に沿って動かしたり、X軸(つまり接着面7b,8c,接着面6b,6cに対して垂直な軸)を中心にチルトさせたりすることができる。チルト方向は図中のΦ方向である。
この場合、枠部材24と接合部材27,28との位置関係を変えないため、接着面4j,7jの間隔と接着面4k,8kの間隔はそれぞれ一定に保たれる。また、接合部材27,28の接着面7b,8cに対して枠部材26の接着面6b,6cが平行に保たれるため、接着面7b,6bの間隔と接着面8c,6cの間隔もそれぞれ一定に保つことができる。したがって、上記した4箇所の全てにおいて接着面どうしの間隔を変化させることなく、Z軸方向とΦ方向のアライメント調整を行うことができる。
さらに、枠部材26と接合部材27,28との位置関係を変えない状態では、接合部材27,28の接着面7j,8kを枠部材24の接着面4j,4kに対して平行に保ちながら、枠部材26およびライトバルブ19RをX軸に沿って動かしたり、Y軸(つまりX軸とZ軸に垂直な軸)に沿って動かしたり、Z軸を中心に回転させたりすることができる。回転方向は図中のΘ方向である。
この場合、枠部材26と接合部材27,28との位置関係を変えないため、接着面7b,6bの間隔と接着面8c,6cの間隔はそれぞれ一定に保たれる。また、接合部材27,28の接着面7j,8kに対して枠部材24の接着面4j,4kが平行に保たれるため、接着面4j,7jの間隔と接着面4k,8kの間隔も一定に保つことができる。したがって、上記の4箇所の全てにおいて接着面どうしの間隔を変化させることなく、X軸方向とY軸方向とΘ方向のアライメント調整を行うことができる。
このように、第1実施形態の投射型表示装置10によれば、接着面4j,7jの間隔と接着面4k,8kの間隔と接着面7b,6bの間隔と接着面8c,6cの間隔(つまり全ての間隔)を変化させることなく、枠部材26およびライトバルブ19Rを3次元的に動かし、必要に応じて接合部材27,28を動かすことによって、Z軸方向とΦ方向とX軸方向とY軸方向とΘ方向に関する合計5軸のアライメント調整を行うことができる。
このため、色合成部(21,20R,20G,20B,17R,17G,17B,24)と光変調部(19R,19G,19B,26)との間にアライメント調整用のクリアランスを確保する必要がなくなり、接着面4j,7jの間隔と接着面4k,8kの間隔と接着面7b,6bの間隔と接着面8c,6cの間隔を小さくすることができる(例えば500μm以下)。
その結果、接着面4j,7jの間の接着剤29(j)の層の厚さ、接着面4k,8kの間の接着剤29(k)の層の厚さ、接着面7b,6bの間の接着剤29(b)の層の厚さ、接着面8c,6cの間の接着剤29(c)の層の厚さを、それぞれ薄くすることができる(例えば500μm以下)。接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)の層の厚さは、接合部材27,28からの圧力で制御することができ、使用する接着剤に応じて500μm以下の薄い範囲で自由に設定可能である。また、各接着剤の層の厚さは略均一である。
なお、上記のアライメント調整において、枠部材26およびライトバルブ19RをY軸中心でチルトさせる必要が生じた場合、接着面7b,6bの間隔と接着面8c,6cの間隔が部分的に変化して、接着面7b,6bの平行が崩れ、接着面8c,6cの平行も崩れてしまうが、その間隔の変化量は500μm以下と考えられる。このため、Y軸中心でチルトさせるようなアライメント調整を行っても、接着剤29(b),29(c)の層が厚くなることはない。
そして、上記のアライメント調整が終わり、偏光ビームスプリッタ17Rに対するライトバルブ19R,19G,19Bの位置出しが終わった状態で、接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)それぞれに対してUV光が照射される。このとき、UV光は、接合部材27,28を介して照射される。接合部材27,28がUV光を透過する材料からなるため、各接着剤にUV光を確実に照射することができ、各接着剤を効率よく硬化できる。
その結果、偏光ビームスプリッタ17Gの枠部材24と接合部材27,28とが薄い接着剤29(j),29(k)を介して接着され、かつ、接合部材27,28とライトバルブ19Rの枠部材26とが薄い接着剤29(b),29(c)を介して接着され、色合成部(21,20R,20G,20B,17R,17G,17B,24)と光変調部(19R,19G,19B,26)とが固定される。
このように、第1実施形態の投射型表示装置10によれば、接合部材27,28を用いて色合成部(21,20R,20G,20B,17R,17G,17B,24)と光変調部(19R,19G,19B,26)とを固定するため、接着剤29(j),29(b),29(c),29(k)の層を薄くする(例えば500μm以下にする)ことができる。
そして、各接着剤の層が薄くなったことにより、硬化した後の接着剤29(j),29(b),29(c),29(k)の熱的な影響による変形を抑制することができる。さらに、各接着剤の剛性が高まるため、硬化した後の各接着剤の衝撃振動による変形も抑制することができる。つまり、各接着剤の層が薄いので、硬化後に接着剤が変形することは殆どない。
そして、各接着剤の層が薄くなったことにより、硬化した後の接着剤29(j),29(b),29(c),29(k)の熱的な影響による変形を抑制することができる。さらに、各接着剤の剛性が高まるため、硬化した後の各接着剤の衝撃振動による変形も抑制することができる。つまり、各接着剤の層が薄いので、硬化後に接着剤が変形することは殆どない。
このため、スクリーン上の投射像の色ずれも発生せず、表示画像の品質を良好に維持することができる。また、反射型ライトバルブの小さな画素サイズ(例えば10μm以下)にも対応できる。
色合成部(21,20R,20G,20B,17R,17G,17B,24)と光変調部(19R,19G,19B,26)とを固定する手順としては、次のような手順(1)〜(3)が考えられる。(1)例えばR光用のライトバルブ19Rの枠部材26を接合部材27,28によって偏光ビームスプリッタ17Rの枠部材24に固定した後、R光による像をスクリーンに投射する。(2)G光による像をスクリーンに投射し、R光による投射像を基準にして、G光用のライトバルブ19Gの画素位置がR光用のライトバルブ19Rの画素位置と一致するようにアライメント調整を行い、G光用のライトバルブ19Gの枠部材26を接合部材27,28によって偏光ビームスプリッタ17Gの枠部材24に固定する。(3)B光による像をスクリーンに投射し、R光とG光による投射像を基準にして、B光用のライトバルブ19Bの画素位置が他のライトバルブ19R,19Gの画素位置と一致するようにアライメント調整を行い、B光用のライトバルブ19Bの枠部材26を接合部材27,28によって偏光ビームスプリッタ17Bの枠部材24に固定する。このような手順(1)〜(3)により、スクリーン上の投射像においてR光,G光,B光の3色の画素を一致させる(レジストレーションを達成する)ことができる。
色合成部(21,20R,20G,20B,17R,17G,17B,24)と光変調部(19R,19G,19B,26)とを固定する手順としては、次のような手順(1)〜(3)が考えられる。(1)例えばR光用のライトバルブ19Rの枠部材26を接合部材27,28によって偏光ビームスプリッタ17Rの枠部材24に固定した後、R光による像をスクリーンに投射する。(2)G光による像をスクリーンに投射し、R光による投射像を基準にして、G光用のライトバルブ19Gの画素位置がR光用のライトバルブ19Rの画素位置と一致するようにアライメント調整を行い、G光用のライトバルブ19Gの枠部材26を接合部材27,28によって偏光ビームスプリッタ17Gの枠部材24に固定する。(3)B光による像をスクリーンに投射し、R光とG光による投射像を基準にして、B光用のライトバルブ19Bの画素位置が他のライトバルブ19R,19Gの画素位置と一致するようにアライメント調整を行い、B光用のライトバルブ19Bの枠部材26を接合部材27,28によって偏光ビームスプリッタ17Bの枠部材24に固定する。このような手順(1)〜(3)により、スクリーン上の投射像においてR光,G光,B光の3色の画素を一致させる(レジストレーションを達成する)ことができる。
そして、色合成部(21,20R,20G,20B,17R,17G,17B,24)と光変調部(19R,19G,19B,26)とを固定した後、ライトバルブ19R,19G,19Bと偏光ビームスプリッタ17R,17G,17Bとの間に配置されている1/4波長位相板18R,18G,18Bの調整が行われる。
(第1実施形態の変形例)
なお、上記した実施形態では、プリズム状の偏光ビームスプリッタ17R,17G,17Bを用いたが、本発明はこれに限定されない。その代わり、板状の偏光ビームスプリッタ(ワイヤグリッド)を用い、光路長補正部材20R,20G,20Bを省略した構成にも、本発明を適用して同様の効果を得ることができる。
(第1実施形態の変形例)
なお、上記した実施形態では、プリズム状の偏光ビームスプリッタ17R,17G,17Bを用いたが、本発明はこれに限定されない。その代わり、板状の偏光ビームスプリッタ(ワイヤグリッド)を用い、光路長補正部材20R,20G,20Bを省略した構成にも、本発明を適用して同様の効果を得ることができる。
この場合には、例えば図4に示す通り、偏光ビームスプリッタ128R,128G,128Bとクロスダイクロイックプリズム21とが一体化部材129を用いて一体化される。また、一体化部材129の取り付け面9R,9G,9Bには、それぞれタップ穴9aが4個ずつ設けられる。そして、この一体化部材129に対して枠部材24が取り付けられ、枠部材24に対して枠部材25,26が取り付けられる。枠部材26の取り付けは、上記と同様の接合部材27,28を用いて行われる。
図4の枠部材24は、図2の枠部材24と同様、開口部4aと貫通穴部4f,4gと突起ボス部4h,4iと接着面4j,4kとを有し、新たに、ねじ穴4o,4p,4q,4rを有する。図4の枠部材24において、図2の曲げ部4b,4c(および貫通穴4d,4e)は省略されている。図4の構成では、4個のねじ8o,8p,8q,8rが、枠部材24のねじ穴4o,4p,4q,4rを介して一体化部材129の取り付け面9Rのタップ穴9aに締結され、枠部材24が一体化部材129に取り付けられる。
図4の枠部材25は、図2の枠部材25と同じ構成である。図4の枠部材26は、図2の枠部材26と同様、開口部6aと接着面6b,6cとを有し、新たに、ねじ8o,8p,8q,8rのねじ頭部にげ用穴6o,6p,6q,6rを有する。
このため、図4の構成でも、上記と同様のアライメント調整を行った後、接合部材27,28を用いて薄い接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)により、枠部材26を枠部材24に取り付け(図3参照)、色合成部(21,20R,20G,20B,17R,17G,17B,24)と光変調部(19R,19G,19B,26)とを固定することができる。さらに、その固定後、1/4波長位相板18R,18G,18Bの回転調整を行って全体を一体化することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態の投射型表示装置30は、図5に示す通り、上記した投射型表示装置10(図1)のライトバルブ19R,19G,19B(反射型ライトバルブ)に代えて、ライトバルブ31R,31G,31B(透過型ライトバルブ)を設け、ライトバルブ31R,31G,31Bの光入射側と光出射側に、それぞれ偏光板32R,32G,32Bと偏光板33R,33G,33Bを設け、上記の1/4波長位相板18R,18G,18Bを省略したものである。
このため、図4の構成でも、上記と同様のアライメント調整を行った後、接合部材27,28を用いて薄い接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)により、枠部材26を枠部材24に取り付け(図3参照)、色合成部(21,20R,20G,20B,17R,17G,17B,24)と光変調部(19R,19G,19B,26)とを固定することができる。さらに、その固定後、1/4波長位相板18R,18G,18Bの回転調整を行って全体を一体化することができる。
(第2実施形態)
第2実施形態の投射型表示装置30は、図5に示す通り、上記した投射型表示装置10(図1)のライトバルブ19R,19G,19B(反射型ライトバルブ)に代えて、ライトバルブ31R,31G,31B(透過型ライトバルブ)を設け、ライトバルブ31R,31G,31Bの光入射側と光出射側に、それぞれ偏光板32R,32G,32Bと偏光板33R,33G,33Bを設け、上記の1/4波長位相板18R,18G,18Bを省略したものである。
さらに、第2実施形態の投射型表示装置30では、色分解部として、上記した投射型表示装置10(図1)のクロスダイクロイックミラー13とダイクロイックミラー16に代えて、ダイクロイックミラー34とダイクロイックミラー35を設けている。ダイクロイックミラー34は、R光を反射してG光,B光の混合光を透過する。ダイクロイックミラー35は、G光を反射してB光を透過する。
ダイクロイックミラー34からのR光は、折り曲げミラー36とフィールドレンズ16Rと偏光板32Rを介して、ライトバルブ31Rに入射する。そして、ライトバルブ31Rを透過したR光(変調光と非変調光との混合光)は、偏光板33Rを介して変調光となり、クロスダイクロイックプリズム21に入射する。
ダイクロイックミラー35からのG光は、フィールドレンズ16Gと偏光板32Gを介して、ライトバルブ31Gに入射する。そして、ライトバルブ31Gを透過したG光(変調光と非変調光との混合光)は、偏光板33Gを介して変調光となり、クロスダイクロイックプリズム21に入射する。
ダイクロイックミラー35からのG光は、フィールドレンズ16Gと偏光板32Gを介して、ライトバルブ31Gに入射する。そして、ライトバルブ31Gを透過したG光(変調光と非変調光との混合光)は、偏光板33Gを介して変調光となり、クロスダイクロイックプリズム21に入射する。
ダイクロイックミラー35からのB光は、リレーレンズ37と折り曲げミラー38とリレーレンズ39とUVフィルター40と折り曲げミラー41を介し、さらにフィールドレンズ16Bと偏光板32Bを介して、ライトバルブ31Bに入射する。そして、ライトバルブ31Bを透過したB光(変調光と非変調光との混合光)は、偏光板33Bを介して変調光となり、クロスダイクロイックプリズム21に入射する。
このようにしてクロスダイクロイックプリズム21に入射した変調光(R光,G光,B光)は、R光とB光が投射レンズ22側へ反射され、G光がそのまま透過して投射レンズ22側へ進む。そして、クロスダイクロイックプリズム21の同一面から射出され、合成された光として投射レンズ22に導かれる。その結果、合成された光がスクリーン上に投射され、フルカラー画像を表示できる。
第2実施形態の投射型表示装置30を組み立てる際には、クロスダイクロイックプリズム21に光出射側の偏光板33R,33G,33Bが貼り付けられ、さらに、図6に示す固定用の枠部材44がクロスダイクロイックプリズム21に取り付けられる。枠部材44は、図2の枠部材24と同様、開口部4aと曲げ部4b,4cと貫通穴4d,4eと接着面4j,4kとを有する。
また、ライトバルブ31R,31G,31Bには、図6に示す固定用の枠部材46が取り付けられ、この枠部材46が上記の枠部材44に取り付けられる。図6の枠部材46は、図2の枠部材26と同様、開口部6aと接着面6b,6cとを有する。なお、光入射側の偏光板31R,31G,31Bは、フィールドレンズ16R,16G,16B(図5)にそれぞれ貼り付けられる。
図6の構成でも、上記と同様のアライメント調整を行った後、接合部材27,28を用いて薄い接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)により、枠部材66を枠部材44に取り付け(図3参照)、色合成部(21,33R,33G,33B,44)と光変調部(31R,31G,31B,46)とを固定することができる。
(第3実施形態)
第3実施形態の投射型表示装置50には、図7に示す通り、上記した投射型表示装置10(図1)と同様のライトバルブ19R,19G,19B(反射型ライトバルブ)、および、1/4波長位相板18R,18G,18Bが設けられる。また、投射型表示装置50では、R光とB光とで1つの偏光ビームスプリッタ51を共有し、G光には専用の偏光ビームスプリッタ52が設けられる。
(第3実施形態)
第3実施形態の投射型表示装置50には、図7に示す通り、上記した投射型表示装置10(図1)と同様のライトバルブ19R,19G,19B(反射型ライトバルブ)、および、1/4波長位相板18R,18G,18Bが設けられる。また、投射型表示装置50では、R光とB光とで1つの偏光ビームスプリッタ51を共有し、G光には専用の偏光ビームスプリッタ52が設けられる。
光源11から光は、偏光照明装置53とフィールドレンズ54と波長選択性位相板55とを介して、さらに別の偏光ビームスプリッタ56に入射する。偏光照明装置53の構成は、図1の偏光照明装置12と同じである。偏光照明装置53は、光源11からの光を略単一偏光(第3実施形態ではP偏光)に変換する。波長選択性位相板55は、入射したP偏光のうち、G色成分のみを振動方向の異なるS偏光に変換し、R色成分とB色成分は振動方向を変えずに出射する。
波長選択性位相板55からのG光(S偏光)とR光,B光の混合光(P偏光)は偏光ビームスプリッタ56に入射し、そこで異なる方向に分岐される。偏光ビームスプリッタ56の偏光分離部では、G光(S偏光)を反射して偏光ビームスプリッタ52に導き、R光,B光の混合光(P偏光)を透過して波長選択性位相板57に導く。波長選択性位相板57は、入射したR光,B光の混合光(P偏光)のうち、B色成分のみを振動方向の異なるS偏光に変換し、R色成分は振動方向を変えずに出射する。
波長選択性位相板57からのB光(S偏光)とR光(P偏光)は偏光ビームスプリッタ51に入射し、そこで異なる方向に分岐される。偏光ビームスプリッタ51の偏光分離部では、B光(S偏光)を反射して1/4波長位相板18Bに導き、R光(P偏光)を透過して1/4波長位相板18Rに導く。また、上記の偏光ビームスプリッタ56で反射して偏光ビームスプリッタ52に導かれたG光(S偏光)は、その偏光分離部で反射して1/4波長位相板18Gに導かれる。
この色分解部(55〜57,51)を介して得られたR光,G光,B光それぞれが、1/4波長位相板18R,18G,18Bとライトバルブ19R,19G,19Bとを介して再び偏光ビームスプリッタ51,52に戻るまでの説明は、第1実施形態と同じであるため省略する。
偏光ビームスプリッタ51では、ライトバルブ19BからのB色成分の変調光(P偏光)を透過すると共に、ライトバルブ19RからのR色成分の変調光(S偏光)を反射して、その混合光(合成された光)を波長選択性位相板58に導く。波長選択性位相板58では、入射したS偏光のうちR色成分のみを振動方向の異なるP偏光に変換し、B色成分はP偏光のまま出射する。波長選択性位相板58からのP偏光(R色,B色の混合光)は、偏光ビームスプリッタ59に導かれる。
偏光ビームスプリッタ51では、ライトバルブ19BからのB色成分の変調光(P偏光)を透過すると共に、ライトバルブ19RからのR色成分の変調光(S偏光)を反射して、その混合光(合成された光)を波長選択性位相板58に導く。波長選択性位相板58では、入射したS偏光のうちR色成分のみを振動方向の異なるP偏光に変換し、B色成分はP偏光のまま出射する。波長選択性位相板58からのP偏光(R色,B色の混合光)は、偏光ビームスプリッタ59に導かれる。
一方、G光の専用の偏光ビームスプリッタ52では、ライトバルブ19GからのG色成分の変調光(P偏光)を透過して、その出射面の近傍に配設された1/2波長位相板60に導く。1/2波長位相板60は、入射したG色成分のP偏光を振動方向の異なるS偏光に変換して、偏光ビームスプリッタ59に出射する。
このようにして、偏光ビームスプリッタ59には、波長選択性位相板58からのP偏光(R色,B色の混合光)と、1/2波長位相板60からのS偏光(G光)とが導かれる。偏光ビームスプリッタ59は、その偏光分離部にて、P偏光(B光,R光の混合光)を透過すると共に、S偏光(G光)を反射し、その混合光(合成された光)波長選択性位相板61に導く。波長選択性位相板61では、入射したS偏光のうちG色成分のみを振動方向の異なるP偏光に変換し、B色成分とR色成分はP偏光のまま出射する。
このようにして、偏光ビームスプリッタ59には、波長選択性位相板58からのP偏光(R色,B色の混合光)と、1/2波長位相板60からのS偏光(G光)とが導かれる。偏光ビームスプリッタ59は、その偏光分離部にて、P偏光(B光,R光の混合光)を透過すると共に、S偏光(G光)を反射し、その混合光(合成された光)波長選択性位相板61に導く。波長選択性位相板61では、入射したS偏光のうちG色成分のみを振動方向の異なるP偏光に変換し、B色成分とR色成分はP偏光のまま出射する。
波長選択性位相板61からのR色,G色,B色の混合光(P偏光)は、投射レンズ22に導かれ、スクリーン上に投射される。
さらに、第3実施形態の投射型表示装置50を組み立てる際には、すでに説明した第1実施形態と同様の枠部材24〜26および接合部材27,28(図2)を用いればよい。そして、上記と同様のアライメント調整を行った後、薄い接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)により、枠部材26を枠部材24に取り付け(図3参照)、色合成部(51,58,59,52,60)と光変調部(55,56,57,51)とを固定することができる。なお、偏光ビームスプリッタ56,59の代わりにダイクロイックミラーを使用しても構わない。
(全体の変形例)
なお、上記した実施形態では、UV硬化型の接着剤29(j),29(k),…を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。UV硬化型の他に、可視光硬化型の接着剤を用いる場合にも、同様の効果を得ることができる。さらに、光硬化型の接着剤に限らず、その他の一般的な接着剤を用いてもよいし、半田を用いてもよい。接着剤にガラスビーズなどの充填材を入れてもよい。
さらに、第3実施形態の投射型表示装置50を組み立てる際には、すでに説明した第1実施形態と同様の枠部材24〜26および接合部材27,28(図2)を用いればよい。そして、上記と同様のアライメント調整を行った後、薄い接着剤29(j),29(k),29(b),29(c)により、枠部材26を枠部材24に取り付け(図3参照)、色合成部(51,58,59,52,60)と光変調部(55,56,57,51)とを固定することができる。なお、偏光ビームスプリッタ56,59の代わりにダイクロイックミラーを使用しても構わない。
(全体の変形例)
なお、上記した実施形態では、UV硬化型の接着剤29(j),29(k),…を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。UV硬化型の他に、可視光硬化型の接着剤を用いる場合にも、同様の効果を得ることができる。さらに、光硬化型の接着剤に限らず、その他の一般的な接着剤を用いてもよいし、半田を用いてもよい。接着剤にガラスビーズなどの充填材を入れてもよい。
ライトバルブに使用される液晶によっては、1/4波長位相板を用いて投射像のコントラストを最適に調整することができない場合もある。その場合には、1/4波長位相板の代わりに1/4波長と異なる波長位相板を使用し、当該波長位相板を光軸の回りに回転させてコントラストが最高になるように調整して固定すればよい。
さらに、上記した実施形態では、偏光ビームスプリッタ17R,17G,17Bに接着される枠部材24,44(図2,図6)に接着面4j,4kを確保し、この接着面4j,4kに接合部材27,28を取り付ける例で説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば図8に示す枠部材64のように、枠部材64を2つの枠部材64A,64Bで構成すると共に、枠部材64A,64Bを複数のねじ65で一体化するようにしてもよい。
さらに、上記した実施形態では、偏光ビームスプリッタ17R,17G,17Bに接着される枠部材24,44(図2,図6)に接着面4j,4kを確保し、この接着面4j,4kに接合部材27,28を取り付ける例で説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば図8に示す枠部材64のように、枠部材64を2つの枠部材64A,64Bで構成すると共に、枠部材64A,64Bを複数のねじ65で一体化するようにしてもよい。
このような構成とする場合、偏光ビームスプリッタ側の枠部材64Aには、図2,図6と同様の曲げ部4b,4cと貫通穴4d,4eを設ければよい(図8では図示省略)。また、他方の枠部材64Bには、接着面4j,4k(および貫通穴4f,4gと突起ボス部4h,4i)を設ければよい。
そして、2つの枠部材64A,64Bをねじ65で一体化し、枠部材64Aを偏光ビームスプリッタ側に接着し、枠部材64Bの接着面4j,4kに接合部材27,28を介して枠部材26を接着した後、何らかの原因でライトバルブの画素位置がずれた場合には、枠部材64Bと接合部材27,28と枠部材26を新しい部品に交換することで、簡単にやり直すことができる。
そして、2つの枠部材64A,64Bをねじ65で一体化し、枠部材64Aを偏光ビームスプリッタ側に接着し、枠部材64Bの接着面4j,4kに接合部材27,28を介して枠部材26を接着した後、何らかの原因でライトバルブの画素位置がずれた場合には、枠部材64Bと接合部材27,28と枠部材26を新しい部品に交換することで、簡単にやり直すことができる。
また、上記した実施形態では、偏光ビームスプリッタ17Gの枠部材(24,44,64)に光軸と垂直な接着面4j,4kを確保し(図3(a)参照)、ライトバルブ19Rの枠部材(26,46)に光軸と平行な接着面6b,6cを確保したが、本発明はこれに限定されない。
例えば図9に示す通り、偏光ビームスプリッタ17Gの枠部材71に光軸と平行な接着面71a,71bを確保して、ライトバルブ19Rの枠部材72に光軸と垂直な接着面72a,72bを確保し、同様の接合部材27,28を用いて2つの枠部材71,72を固定する場合にも、本発明を適用できる。
例えば図9に示す通り、偏光ビームスプリッタ17Gの枠部材71に光軸と平行な接着面71a,71bを確保して、ライトバルブ19Rの枠部材72に光軸と垂直な接着面72a,72bを確保し、同様の接合部材27,28を用いて2つの枠部材71,72を固定する場合にも、本発明を適用できる。
さらに、上記した実施形態では、2つの接合部材27,28を用いたが、その数は1個でも構わないし、3個以上でも構わない。
また、上記した実施形態では、偏光ビームスプリッタ17Gの枠部材(24,44,64,71)とライトバルブ19Rの枠部材(26,46,72)とを接合部材27,28により固定したが、枠部材を用いずに、偏光ビームスプリッタとライトバルブを直付けしてもよい。
また、上記した実施形態では、偏光ビームスプリッタ17Gの枠部材(24,44,64,71)とライトバルブ19Rの枠部材(26,46,72)とを接合部材27,28により固定したが、枠部材を用いずに、偏光ビームスプリッタとライトバルブを直付けしてもよい。
さらに、上記した実施形態では、中空構造の接合部材27,28を例に説明したが、直角プリズムを用いてもよい。
10,30,50 投射型表示装置
11 光源
12,53 偏光照明装置
13 クロスダイクロイックミラー
16,34,35 ダイクロイックミラー
17R,17G,17B,128R,128G,128B,51,52,56,59 偏光ビームスプリッタ
18R,18G,18B 1/4波長位相板
19R,19G,19B ライトバルブ(反射型)
20R,20G,20B 光路長補正部材
21 クロスダイクロイックプリズム
22 投射レンズ
23,129 一体化部材
24,25,26,44,46,64,64A,64B,71,72 枠部材
4j,4k,6b,6c,71a,71b,72a,72b 平面部位(接着面)
27,28 接合部材
7j,8k,7b,8c 平面(接着面)
29(j),29(k),29(b),29(c) 接着剤
31R,31G,31B ライトバルブ(透過型ライトバルブ)
32R,32G,32B,33R,33G,33B 偏光板
55,57,58,61 波長選択性位相板
60 1/2波長位相板
65 ねじ
11 光源
12,53 偏光照明装置
13 クロスダイクロイックミラー
16,34,35 ダイクロイックミラー
17R,17G,17B,128R,128G,128B,51,52,56,59 偏光ビームスプリッタ
18R,18G,18B 1/4波長位相板
19R,19G,19B ライトバルブ(反射型)
20R,20G,20B 光路長補正部材
21 クロスダイクロイックプリズム
22 投射レンズ
23,129 一体化部材
24,25,26,44,46,64,64A,64B,71,72 枠部材
4j,4k,6b,6c,71a,71b,72a,72b 平面部位(接着面)
27,28 接合部材
7j,8k,7b,8c 平面(接着面)
29(j),29(k),29(b),29(c) 接着剤
31R,31G,31B ライトバルブ(透過型ライトバルブ)
32R,32G,32B,33R,33G,33B 偏光板
55,57,58,61 波長選択性位相板
60 1/2波長位相板
65 ねじ
Claims (8)
- 光源からの光を複数の色成分に分解する色分解部と、
前記色分解部により分解された各色成分の光をそれぞれ変調するライトバルブを有する光変調部と、
前記ライトバルブにより変調された各色成分の光を合成する色合成部と、
前記光変調部と前記色合成部との固定に用いられ、前記光変調部に接合される第1平面を有すると共に、前記色合成部に接合される第2平面を有し、前記第1平面と前記第2平面との成す角度が略直角である接合部材と、を備えた
ことを特徴とする投射型表示装置。 - 請求項1に記載の投射型表示装置において、
前記接合部材の前記第1平面および前記第2平面は、それぞれ、前記光変調部の固定用の平面部位および前記色合成部の固定用の平面部位に、接着剤を用いて接合され、
前記接着剤の層の厚さは、500μm以下である
ことを特徴とする投射型表示装置。 - 請求項1または請求項2に記載の投射型表示装置において、
前記接合部材の前記第1平面および前記第2平面は、それぞれ、前記光変調部の固定用の平面部位および前記色合成部の固定用の平面部位に、光硬化型の接着剤を用いて固定され、
前記接合部材は、前記接着剤の硬化に使用される光を透過する材料からなる
ことを特徴とする投射型表示装置。 - 請求項3に記載の投射型表示装置において、
前記光硬化型の接着剤は、UV硬化型の接着剤である
ことを特徴とする投射型表示装置。 - 請求項1から請求項4の何れか1項に記載の投射型表示装置において、
前記ライトバルブは、透過型ライトバルブである
ことを特徴とする投射型表示装置。 - 請求項1から請求項4の何れか1項に記載の投射型表示装置において、
前記ライトバルブは、反射型ライトバルブである
ことを特徴とする投射型表示装置。 - 請求項6に記載の投射型表示装置において、
前記色合成部は、クロスダイクロイックプリズムと、前記色分解部により分解された各色成分の光を前記光変調部の各ライトバルブに導くと共に各ライトバルブにより変調された各色成分の光を前記クロスダイクロイックプリズムに導く複数の偏光ビームスプリッタとを有し、
前記光変調部と前記色合成部とは、前記光変調部の各ライトバルブと前記色合成部の各偏光ビームスプリッタとの間に波長位相板が配置された状態で、該波長位相板と対向しない部位を利用して、前記接合部材により固定される
ことを特徴とする投射型表示装置。 - 請求項6に記載の投射型表示装置において、
前記色分解部は、光源からの光を第1色光と第2色光との混合光と、第3色光とに色分解する第1部材と、前記混合光を前記第1色光と前記第2色光とに偏光分離する第1偏光ビームスプリッタとを有し、
前記色合成部は、前記第1部材から射出された前記第3色光を偏光分離して第3色用の反射型ライトバルブに射出し、前記第3色用の反射型ライトバルブから射出された光を検光する第2偏光ビームスプリッタと、前記第1色光と前記第2色光とに偏光分離して前記第1色用の反射型ライトバルブと前記第2色用の反射型ライトバルブにそれぞれ射出して、前記第1色用の反射型ライトバルブと前記第2色用の反射型ライトバルブとから射出された光を検光して色合成する前記第1偏光ビームスプリッタと、前記第1偏光ビームスプリッタで色合成された前記第1色光と前記第2色光の混合光と、前記第2偏光ビームスプリッタとで検光された前記第3色光とを色合成する第2部材とを有する
ことを特徴とする投射型表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005077576A JP2006259337A (ja) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | 投射型表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005077576A JP2006259337A (ja) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | 投射型表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006259337A true JP2006259337A (ja) | 2006-09-28 |
Family
ID=37098670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005077576A Withdrawn JP2006259337A (ja) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | 投射型表示装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006259337A (ja) |
-
2005
- 2005-03-17 JP JP2005077576A patent/JP2006259337A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3608417B2 (ja) | 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 | |
JP4569113B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP4284766B2 (ja) | プロジェクタ装置 | |
JP4075303B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP4285462B2 (ja) | 光学装置および投影装置 | |
JP2009229804A (ja) | 光学部品、光学ユニットおよび表示装置 | |
WO2002069018A1 (fr) | Systeme optique d'eclairage et projecteur utilisant ce dernier | |
JP3642014B2 (ja) | プロジェクタ | |
JP2011227404A (ja) | 光学装置及び投影装置 | |
JP2002062587A5 (ja) | ||
JP2008083499A (ja) | 光変調装置、及びプロジェクタ | |
JP5499558B2 (ja) | プロジェクター、及びプロジェクターの製造方法 | |
JP2007212496A (ja) | 光学装置及びプロジェクタ並びに光学装置の製造方法 | |
US7382539B2 (en) | Projector | |
JP2006259346A (ja) | 投射型表示装置 | |
JP2006259337A (ja) | 投射型表示装置 | |
JP2009058726A (ja) | 光源装置および表示装置 | |
JP2009198539A (ja) | プロジェクタ、及び調整方法 | |
JP4475035B2 (ja) | 空間光変調素子取り付け方法及び空間光変調素子取り付け装置 | |
JP5644142B2 (ja) | プロジェクター | |
JP5861330B2 (ja) | プロジェクター | |
JP2016118659A (ja) | 画像表示装置 | |
JP2009216867A (ja) | 投射型表示装置 | |
JP2005055455A (ja) | 投射型映像表示装置およびその調整方法 | |
JP5505283B2 (ja) | プロジェクター |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080603 |