JP2009288663A - 画像投射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＵＶ光が接着面に対して十分に照射されない場合に、接着剤の硬化が不十分になってライトバルブの相対位置がずれてしまうこと、接着剤を十分に硬化させるために比較的長い時間を要すること、を解決する。
【解決手段】 本発明の画像投射装置は、ライトバルブを保持するライトバルブ保持部材と、色合成光学系を構成するプリズムに取り付けられるプリズム側保持部材と、ライトバルブ保持部材およびプリズム側保持部材に対して紫外線硬化樹脂を用いて接着される透明スペーサ部材とを備えている。ここで、透明スペーサ部材は、ライトバルブ保持部材の接着面またはプリズム側保持部材の接着面の少なくとも一方へ紫外光を反射する反射面を有することを特徴としている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、液晶パネル等のライトバルブを用いた画像投射装置に関し、特に色合成光学系を構成するプリズムへライトバルブを固定するための機構に関する。

従来、液晶プロジェクタの液晶パネルについて様々な固定方法が考案されてきた。特に液晶パネルを３枚使用する液晶プロジェクタにおいては液晶パネルの相対位置が変化すると画質が劣化してしまうため、相対位置がずれないような固定方法を用いることが重要である。特許文献１は、ライトバルブを含む光変調部を色合成部に対して固定するための接合部材を開示しており、接合部材が光変調部と色合成部に対して接着される構成を開示している。また、特許文献２は、透明なスペーサ部材を用いて調整を行い、接着剤で接着する方法開示している。
特開２００６−２５９３３７ 特開平１０−１０９９４

従来、ライトバルブを色合成部へ確実に固定するために、ＵＶ光を比較的長時間照射する必要があった。特許文献１、２においては、スペーサ部材をＵＶ接着する際のＵＶ光の照射方法と、ＵＶ光が効率的に接着面へ照射されるスペーサ部材の形状について開示していない。

本発明は、ＵＶ光が接着面に対して十分に照射されない場合に、接着剤の硬化が不十分になってライトバルブの相対位置がずれてしまうこと、接着剤を十分に硬化させるために比較的長い時間を要すること、を解決することを目的としている。

本発明の画像投射装置は、ライトバルブを保持するライトバルブ保持部材と、色合成光学系を構成するプリズムに取り付けられるプリズム側保持部材と、ライトバルブ保持部材およびプリズム側保持部材に対して紫外線硬化樹脂を用いて接着される透明スペーサ部材とを備えている。ここで、透明スペーサ部材は、ライトバルブ保持部材の接着面またはプリズム側保持部材の接着面の少なくとも一方へ紫外光を反射する反射面を有することを特徴としている。

本発明を構成する透明スペーサ部材を用いることにより、透明スペーサ部材をライトバルブ保持部材およびプリズム側保持部材に対して確実に、かつ短時間に接着することができる。

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、本発明の画像投射装置を示している。

１は光源ランプ、２はランプ１を保持するランプホルダー、３は防爆ガラス、４はガラス押さえ、αはランプ１からの光を入射する照明光学系である。βは照明光学系からの出射光を入射するＲＧＢの３色用の液晶パネル（ライトバルブ）を備えた色分解合成光学系である。この色分解合成光学系βは、照明光学系からの光を複数の色光へ色分解する色分解光学系と、液晶パネルで変調された色光を色合成する色合成光学系により構成されている。５は色分解合成光学系からの出射光を入射して図示せぬスクリーン（被投射面）に画像を投射する投射レンズ鏡筒であり、投射レンズ鏡筒５内には後述する投射レンズ光学系（投射光学系）を収納している。６はランプ１、照明光学系α、色分解合成光学系βを収納するとともに投射レンズ５が固定される光学ボックスであり、該光学ボックス６にはランプ１の周囲を囲むランプ周辺部材としてのランプケース部材６ａが形成されている。

７は光学ボックス６内に照明光学系α、色分解合成光学系βを収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋、８は電源、９は電源フィルタ、１０は８の電源と合体しランプ１を点灯する為のバラスト電源である。１１は電源８からの電力により液晶パネルの駆動、及びランプ１の点灯指令を送る為の回路基板である。１２Ａ・１２Ｂは後述する外装キャビネット２１の吸気口２１ａから空気を吸い込むことで色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子を冷却する為の光学系用の冷却ファンＡ・冷却ファンＢである。１３は光学冷却ファン１２による風を色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子に送る為のＲＧＢダクトＡである。

１４はランプ１に対して吹き付け風を送り、ランプ１を冷却する為の光源ランプ用の冷却ファンであり、１５はランプ冷却ファン１４を保持しつつ冷却風をランプに送るためのランプダクトＡである。１６は冷却ファン１４を押さえて１５のランプダクトＡと合わせてダクトを構築するためのランプダクトＢである。１７は後述する外装キャビネット２１に設けた吸気口２１ｂから空気を吸い込むことで電源８とバラスト１０内に風を流通させることで電源８及びバラスト電源１０を同時に冷却する為の電源用の冷却ファンである。１８は排気ファンであり、排気ファン１８はランプ冷却ファン１４によるランプ１を通過した後の熱風を排出する。

１９はランプ排気ルーバーＡ、２０はランプ排気ルーバーＢであり、ランプ１からの光が装置外部に漏れないような遮光機能を有している。

２１は光学ボックス６等を収納する為の外装キャビネット（外装ケース下部）、２２は外装キャビネット２１に光学ボックス６等を収納した状態で蓋をする為の外装キャビネット蓋（外装ケース上部）、２３は側板Ａ、２４は側板Ｂである。外装キャビネット２１には上述した吸気口２１ａ、２１ｂが形成されており、側板Ｂ２４には上述した排気口２４ａが形成されている。

２５は各種信号を取り込むコネクターが搭載されるインターフェース基板で、２６は側板Ａ２３の内側に取り付けられたインターフェース補強板である。

２７はランプ１からの排気熱を１８の排気ファンまで導き、装置内部に排気風を放散させないためのランプ排気ボックスで、１９のランプ排気ルーバーＡと２０のランプ排気ルーバーＢを保持する。

２８はランプ蓋で、ランプ蓋２８は外装キャビネット２１の底面に着脱自在に設けられており、図示を省略したビスにより固定されている。また、２９はセット調整脚で、セット調整脚２９は外装キャビネット２１に固定されており、その脚部２９ａの高さを調整可能となっている。脚部２９ａの高さ調整により、装置本体の傾斜角度を調整できるように構成されている。

３０は外装キャビネット２１の吸気口２１ａ外側に取り付く不図示のフィルターを押えるＲＧＢ吸気プレートである。

３１はβの色分解合成光学系を保持するプリズムベースである。３２は、βの色分解合成光学系の光学素子と反射型液晶表示素子を冷却するために１２Ａ・１２Ｂの冷却ファンＡ・冷却ファンＢからの冷却風を導くためのダクト形状部を有するボックスサイドカバーである。３３は３２のボックスサイドカバーと合わせることでダクトを形成するためのＲＧＢダクトＢである。

３４はβの色分解合成光学系内に配置されるところの、反射型液晶表示素子から出ているＦＰＣが接続され、１１の回路基板に接続されるＲＧＢ基板で、３５は３４のＲＧＢ基板に電気ノイズが入り込まないようにするためのＲＧＢ基板カバーである。

次に、前述したランプ１、照明光学系α、色分解合成光学系β、投射レンズ５にて構成される反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル等の画像形成素子）を搭載した画像投射装置の光学構成について図２にて説明する。

図２において、４１は連続スペクトルで白色光を発光する発光管、４２は発光管４１からの光を所定の方向に集光するリフレクターであり、発光管４１とリフレクター４２によりランプ１を形成する。

４３ａは水平方向（ランプ１からの光の進行方向における水平方向（紙面垂直方向））において屈折力を有するレンズアレイで構成された第１のシリンダアレイである。４３ｂは第１のシリンダアレイ４３ａの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第２のシリンダアレイ、４４は紫外線吸収フィルタ、４５は無偏光光を所定の偏光光に揃える偏光変換素子である。

４６は垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたフロントコンプレッサ、４７は光軸を８８度変換する為の全反射ミラーである。４３ｃは垂直方向（ランプ１からの光の進行方向における垂直方向（紙面垂直方向））において屈折力を有するレンズアレイで構成された第３のシリンダアレイである。４３ｄは第３のシリンダアレイ４３ｃの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第４のシリンダアレイ、５０は色座標をある値に調整するために特定波長域の色をランプに戻すためのカラーフィルターである。４８はコンデンサーレンズ、４９は垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたリアコンプレッサである。以上により照明光学系αが構成される。

５８は青（Ｂ）と赤（Ｒ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ）の波長領域の光を透過するダイクロイックミラーであり、５９は透明基板に偏光素子を貼着したＧ用の入射側偏光板であり、Ｐ偏光光のみを透過する。６０はＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する第１の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。

６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂはそれぞれ入射した光を反射するとともに画像変調する赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子である。６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂはそれぞれ、赤用の１／４波長板、緑用の１／４波長板、青用の１／４波長板である。６４ａはＲの色純度を高めるためにオレンジ光をランプに戻すトリミングフィルターで、６４ｂは透明基板に偏光素子を貼着したＲＢ用の入射側偏光板であり、Ｐ偏光のみを透過する。６５はＲの光の偏光方向を９０度変換し、Ｂの光の偏光方向は変換しない色選択性位相差板である。６６はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第２の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。

６８ＢはＢ用出射側偏光板（偏光素子）であり、ＢのＳ偏光のみを整流し、６８ＧはＳ偏光のみを透過させるＧ用出側偏光板である。６９はＲＢ光を透過し、Ｇ光を反射するダイクロイックプリズムである。

以上のダイクロイックミラー５８から６９のダイクロイックプリズムにより、色分解合成光学系βが構成される。

ここでＰ偏光とＳ偏光の定義を明確にすると、４５の偏光変換素子では、Ｐ偏光をＳ偏光に変換するが、ここでゆうＰ偏光とＳ偏光は４５の偏光変換素子を基準として述べている。一方５８のダイクロイックミラーに入射する光は６０と６６の偏光ビームスプリッター基準で考えるのでＰ偏光光が入射するものとする。４５の偏光変換素子から射出された光はＳ偏光だが、同じＳ偏光光を５８のダイクロイックミラーに入射する光をＰ偏光光として本実施例では定義するものである。

次に光学的な作用を説明する。

発光管４１から発した光はリフレクター４２により所定の方向に集光される。リフレクター４２は放物面形状を有しており、放物面の焦点位置からの光は放物面の対称軸に平行な光束となる。但し、発光管４１からの光源は理想的な点光源ではなく有限の大きさを有しているので、集光する光束には放物面の対称軸に平行でない光の成分も多く含まれている。これらの光束は、第１のシリンダアレイ４３ａに入射する。第１のシリンダアレイ４３ａに入射した光束はそれぞれのシリンダレンズに応じた複数の光束に分割、集光される（垂直方向に帯状の複数の光束）。さらに紫外線吸収フィルタ４４を介して、第２のシリンダアレイ４３ｂを経て、複数の光束（垂直方向に帯状の複数の光束）を偏光変換素子４５の近傍に形成する。

偏光変換素子４５は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とからなり、複数の光束は、その列に対応した偏光分離面に入射し、透過するＰ偏光成分の光と反射するＳ偏光成分の光に分割される。反射されたＳ偏光成分の光は反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に出射する。一方、透過したＰ偏光成分の光は、１／２波長板を透過してＳ偏光成分と同じ偏光成分に変換され、偏光方向が揃った光として出射する。偏光変換された複数の光束（垂直方向に帯状の複数の光束）は、偏光変換素子４５を出射した後、フロントコンプレッサ４６を介して、反射ミラー４７にて８８度反射する。さらに、第３のシリンダアレイ４３ｃに入射する。第３のシリンダアレイ４３ｃに入射した光束はそれぞれのシリンダレンズに応じた複数の光束に分割、集光される（水平方向に帯状の複数の光束）。第４のシリンダアレイ４３ｄを経て、複数の光束（水平方向に帯状の複数の光束）となり、コンデンサーレンズ４８、リアコンプレッサ４９に至る。

ここで、フロントコンプレッサ４６、コンデンサーレンズ４８、リアコンプレッサ４９の光学的作用の関係で、複数の光束は矩形形状の像が重なった形で矩形の均一な照明エリアが形成されることになる。この照明エリアに後述の反射型液晶表示素子６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを配置する。次に、偏光変換素子４５によりＳ偏光とされた光は、ダイクロイックミラー５８に入射する。尚、ダイクロイックミラー５８は、Ｂ（４３０〜４９５ｎｍ）とＲ（５９０〜６５０ｎｍ）の光は反射し、Ｇ（５０５〜５８０ｎｍ）の光は透過する。

次に、Ｇの光路について説明する。

ダイクロイックミラー５８を透過したＧの光は入射側偏光板５９に入射する。尚、Ｇの光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＰ偏光（４５の偏光変換素子基準の場合はＳ偏光）となっている。そしてＧの光は、入射側偏光板５９から出射した後、第１の偏光ビームスプリッター６０に対してＰ偏光として入射して偏光分離面で透過して、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇにおいては、Ｇの光が画像変調されて反射される。画像変調されたＧの反射光のうちＰ偏光成分は、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＧの反射光のうちＳ偏光成分は、第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射され、投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。このとき、すべての偏光成分をＰ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、第１の偏光ビームスプリッター６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇとの間に設けられた１／４波長板６２Ｇの遅相軸を所定の方向に調整する。これにより、第１の偏光ビームスプリッター６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。第１の偏光ビームスプリッター６０から出射したＧの光は、第３の偏光ビームスプリッター６９に対してＳ偏光として入射し、ダイクロイックプリズム６９のダイクロイック膜面でＧ光を反射して投射レンズ７０へと至る。

一方、ダイクロイックミラー５８を反射したＲとＢの光は、入射側偏光板６４ａに入射する。尚、ＲとＢの光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＰ偏光となっている。そしてＲとＢの光は、トリミングフィルター６４ａでオレンジ光をカットされた後、６４ｂの入射側偏光板から出射し、色選択性位相差板６５に入射する。色選択性位相差板６５は、Ｒの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＲの光はＳ偏光として、Ｂの光はＰ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射する。Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。

Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲの光は画像変調されて反射される。画像変調されたＲの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＲの反射光のうちＰ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過して投射光として６９のダイクロイックプリズムに向かう。

また、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢの光は画像変調されて反射される。画像変調されたＢの反射光のうちＰ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＢの反射光のうちＳ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射して投射光として６９のダイクロイックプリズムに向かう。

このとき、第２の偏光ビームスプリッター６６とＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｒ，６１Ｂの間に設けられた１／４波長板６２Ｒ，６２Ｂの遅相軸を調整することにより、Ｇの場合と同じようにＲ，Ｂそれぞれの黒の表示の調整を行うことができる。

こうして１つの光束に合成され、第２の偏光ビームスプリッター６６から出射したＲとＢの投射光のうちＢの光は、出射側偏光板６８Ｂで検光されて６９のダイクロイックプリズムに入射する。また、Ｒの光はＰ偏光のまま６８Ｂの偏光板をそのまま透過し、６９のダイクロイックプリズムに入射する。

尚、出射側偏光板６８Ｂで検光されることにより、Ｂの投射光は第２の偏光ビームスプリッター６６とＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂ、１／４波長板６２Ｂを通ることによって生じた無効な成分をカットされた光となる。

そして、６９のダイクロイックプリズムに入射したＲとＢの投射光は６９のダイクロイックプリズムのダイクロイック膜面を透過し、前述した該ダイクロイック膜面にて反射したＧの光と合成されて投射レンズ５に至る。

そして、合成されたＲ，Ｇ，Ｂの投射光は、投射レンズ５によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。

以上説明した光路は反射型液晶表示素子が白表示の場合である為、以下に反射型液晶表示素子が黒表示の場合での光路を説明する。

まず、Ｇの光路について説明する。

ダイクロイックミラー５８を透過したＧの光のＰ偏光光は入射側偏光板５９に入射し、その後、第１の偏光ビームスプリッター６０に入射して偏光分離面で透過され、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。しかし、反射型液晶表示素子６１Ｇが黒表示の為、Ｇの光は画像変調されないまま反射される。従って、反射型液晶表示素子６１Ｇで反射された後もＧの光はＰ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で透過し、入射側偏光板５９を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。

次に、ＲとＢの光路について説明する。

ダイクロイックミラー５８を反射したＲとＢの光のＰ偏光光は、入射側偏光板６４ｂに入射する。そしてＲとＢの光は、入射側偏光板６４ｂから出射した後、色選択性位相差板６５に入射する。色選択性位相差板６５は、Ｒの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＲの光はＳ偏光として、Ｂの光はＰ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射する。Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。ここでＲ用の反射型液晶表示素子６１Ｒは黒表示の為、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲの光は画像変調されないまま反射される。従って、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒで反射された後もＲの光はＳ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板６４ｂを通過して光源側に戻され、投射光から除去される為、黒表示となる。一方、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢの光はＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂが黒表示の為、画像変調されないまま反射される。従って、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂで反射された後もＢの光はＰ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面を透過する。色選択性位相差板６５により、Ｐ偏光に変換され、入射側偏光板６４ｂを透過して光源側に戻されて投射光から除去される。

以上が、反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル）を使用した画像投射装置での光学構成である。

次に本発明の特徴について詳細に説明する。

図３に示すように、ライトバルブである反射型液晶表示素子１０１はライトバルブ保持部材としての背面板１０２に貼り付けられている。背面板１０２は液晶表示素子１０１を保護する機能と、液晶表示素子１０１で発生した熱を放熱する放熱板の役割を果たしている。

一方、色合成プリズム１０３には、プリズム側保持部材としてのパネル支持板１０４が取り付けられている。パネル支持板１０４の先端部分はピン１０４ａになっており、一方、背面板１０２には穴１０２ａが形成されている。

また、パネル支持板１０４には透明スペーサ（透明スペーサ部材）の接着部１０４ｂが設けられており、背面板１０２にも透明スペーサの接着部１０２ｂが設けられている。

次に、反射型液晶表示素子１０１を背面板１０２を介してパネル支持板１０４に接着する手順を説明する。

最初に、穴１０２ａにＵＶ接着剤（紫外線硬化樹脂）を充填しておく。次に液晶パネル１０１をピント位置に移動することで穴１０２ａにピン１０４ａが挿入される。穴１０２ａはピン１０４ａの直径に対して調整可能であるような十分な大きさを持っている。各色光に対応する液晶表示素子１０１の位置を調整したのち、穴１０２ａに充填されたＵＶ接着剤にＵＶ光（紫外光）を照射し、接着固定を行う。ここまでが液晶表示素子のＵＶ仮固定となる。

穴１０２ａに注入する接着剤としては、接着時の硬化収縮による調整位置のズレを低減するために、硬化収縮が少ない材料が選択される。そこで、ＵＶ接着後に、機械的強度を強化するため、アクリル樹脂等により形成される透明スペーサ１０５（以下、アクリルスペーサとも呼ぶ）を背面板１０２およびパネル支持板１０４に接着する。

透明スペーサ１０５は、色合成プリズム１０３の液晶表示素子１０１に対向する光学面に平行な接着面（第１の接着面）１０６と、接着面１０６に対して垂直な接着面（第２の接着面）１０７の２つの接着面を備えている。透明スペーサ１０５の接着面１０６は背面板１０２の接着面１０２ｂに対して接着され、透明スペーサ１０５の接着面１０７はパネル支持板１０４の接着面１０４ｂに対して接着される。どちらか１面でも貼り付け時に接着面から浮いた状態でＵＶ光を照射してしまうと、接着の強度が不十分となり、液晶パネル１０１の温度上昇等によって、各色光の液晶パネル１０１の相対位置がずれてしまう。このため、透明スペーサ１０５は、両面に押し付けて密着した状態で接着する必要がある。

図４は、液晶パネル１０１がパネル支持板１０４に固定され、アクリルスペーサ１０５が取り付けられた状態を示している。

次に、アクリルスペーサ１０５の形状と、ＵＶ接着方法について図５に示す。

図５は、アクリルスペーサ１０５がパネル支持板１０４と背面板１０２に取り付けられた状態の正面図、側面図、下面図である。ＵＶ光源１０８は、背面板１０２の短辺側に配置される。アクリルスペーサ１０５にはＵＶ光源１０８からの光を反射する反射面１０９、１１０が複数形成されている。ＵＶ光源１０８には集光レンズが内蔵されている。ＵＶ光源からのＵＶ光は、反射面１０９、１１０において９０度反射し、アクリルスペーサの接着面１０６と背面板１０２の接着面１０２ｂ、アクリルスペーサの接着面１０７とパネル支持板１０４の接着面１０４ｂが接着するように照射される。なお、本実施例においては、背面版１０２の接着面１０２ｂから反射面１１０までの距離と、前記パネル支持板１０４の接着面１０４ｂから反射面１０９までの距離がほぼ等しくなるように構成しているため、両方の接着面に同時に焦点を結ぶことができる。これにより、背面板１０２の接着面１０２ｂとパネル支持板１０４の接着面１０４ｂに対して、ＵＶ光を同時に効果的に照射できるため、ＵＶ光の照射が１回だけで済み、かつ短時間で接着することができる。

ただし、本発明は、反射面によってＵＶ光を効果的に接着面へ導くことを目的としており、必ずしも２つの接着面に焦点を結ぶ必要はない。

図６は、アクリルスペーサ１０５とＵＶ接着剤１１２とパネル支持板１０４に対するＵＶ光の入射角度を示している。

図６（Ａ）に示すように、パネル支持板の接着面１０４ｂに対してＵＶ光が垂直に入射する場合は、アクリルスペーサ１０５と接着剤１１２の屈折率によらず、光が完全に入射するために効率良くＵＶ硬化が進む。

次に、図６（Ｂ）のように、パネル支持板１０４の接着面１０４ｂに対してＵＶ光が角度を持って入射する場合について説明する。アクリルスペーサ１０５と接着剤１１２の屈折率がほぼ等しければ反射による損失は小さいものの、アクリルスペーサ１０５と接着剤１１２屈折率が大きく異なる場合には反射率が高くなるため、接着材１１２のＵＶ光の吸収量が少なくなってしまう。

したがって、本実施例のようにアクリルスペーサ１０５に反射面を設けて、パネル支持板１０４の接着面１０４ｂ、に対してＵＶ光が垂直に入射する構成が最も好ましい。

さらに、アクリルスペーサを立方体で形成すると、射出成型などにより形成された樹脂は、冷却後に収縮が起こるため接着面の平面度が損なわれる恐れがある。よってアクリルスペーサに設けられた反射面は、立方体であるアクリルスペーサの体積を減肉する方向に形成されている。さらに各所の肉厚１１１が等しくなるように形成することによってアクリルスペーサ１０５の成形時の歪みを防止し、接着面の平面度を向上することができる。

また、アクリルスペーサ１０５のうち、ＵＶ光（紫外光）の入射面、背面板１０２の接着面１０２ｂ、パネル支持板１０４の接着面１０４ｂを除いた少なくとも一部を、アルミ蒸着等によって鏡面にすることで、ＵＶ光の照射量を増加させることができる。斜面における反射率は透過の成分が減少するために増加するとともに、反射面以外で透過していたＵＶ光もアクリルスペーサ内で複数回反射したのち接着面に到達することが期待できるため、照射光の光量を増加させることができる。ＵＶ光の照射光量が相対的に増加することにより、ＵＶ照射時間を短縮することができるため、接着時間を短縮することができる。

なお、本実施例は反射型の液晶表示装置について述べたが、透過型の液晶表示装置であっても良い。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本発明の実施例の画像投射装置の斜視図 本発明の実施例の画像投射装置の光学系の説明図 本発明の実施例を示す斜視図 本発明の実施例を示す斜視図 本発明の実施例を示す斜視図 本発明の実施例を示す断面図

符号の説明

１ 光源ランプ
２ ランプホルダー
３ 防爆ガラス
４ ガラス押さえ
５ 投射レンズ
６ 光学ボックス
７ 光学ボックス蓋
８ 電源
９ 電源フィルタ
１０ バラスト電源
１１ 回路基板
１２Ａ・１２Ｂ 光学冷却ファンＡ・Ｂ
１３ ＲＧＢダクトＡ
１４ ランプ冷却ファン（吹き付けファン）
１５ ランプダクトＡ
１６ ランプダクトＢ
１７ 電源用冷却ファン
１８ 排気ファン
１９ ランプ排気ルーバーＡ
２０ ランプ排気ルーバーＢ
２１ 外装キャビネット
２２ 外装キャビネット蓋（外装ケース）
２３ 側板Ａ
２４ 側板Ｂ
２５ インターフェース基板
２６ インターフェース補強板
２７ 排気ボックス
２８ ランプ蓋
２９ セット調整脚
４１ ランプ発光管（光源）
４２ リフレクター
１０１ 反射型液晶素子
１０２ 背面板（固定部材）
１０２ａ 背面板の穴
１０２ｂ 背面板の接着面
１０３ プリズム
１０４ パネル支持板
１０４ａ パネル支持板のピン
１０４ｂ パネル支持板の接着面
１０５ アクリルスペーサ
１０６ アクリルスペーサの接着面（背面板側）
１０７ アクリルスペーサの接着面（パネル支持板側）
１０８ ＵＶ光源
１０９ ＵＶ光源
１１０ 反射面
１１１ 反射面
１１２ ＵＶ接着剤
１１３ ＵＶ光の入射角度

Claims (5)

1. 光源と、該光源からの光を複数の色光へ分解する色分解光学系と、該色分解光学系で分解された前記複数の色光のそれぞれを変調するライトバルブと、該ライトバルブから出射した複数の色光を合成する色合成光学系と、該色合成光学系から出射した光を投射する投射光学系とを備えた画像投射装置において、
   前記ライトバルブを保持するライトバルブ保持部材と、前記色合成光学系を構成するプリズムに取り付けられるプリズム側保持部材と、前記ライトバルブ保持部材および前記プリズム側保持部材に対して紫外線硬化樹脂を用いて接着される透明スペーサ部材とを備え、
   該透明スペーサ部材は、前記ライトバルブ保持部材の接着面と前記プリズム側保持部材の接着面の少なくとも一方へ紫外光を反射する反射面を備えることを特徴とする画像投射装置。
2. 前記透明スペーサ部材は、前記プリズムの前記ライトバルブに対向する面に平行な第１の接着面と、該第１の接着面に垂直な第２の接着面を備え、前記第１の接着面が前記ライトバルブ保持部材の接着面と接着され、前記第２の接着面が前記プリズム側保持部材の接着面に接着されることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
3. 前記透明スペーサ部材は、前記ライトバルブ保持部材の接着面と前記プリズム側保持部材の接着面へ紫外光をそれぞれ反射する複数の反射面を備えることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
4. 前記ライトバルブ保持部材の接着面から前記反射面までの距離と、前記プリズム側保持部材の接着面から前記反射面までの距離が等しいことを特徴とする請求項３に記載の画像投射装置。
5. 前記透明スペーサ部材のうち、紫外光の入射面と前記ライトバルブ保持部材の接着面と前記プリズム側保持部材の接着面とを除いた少なくとも一部が鏡面であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像投射装置。

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