JP3743190B2 - 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 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイクロイックプリズムや偏光ビームスプリッタのようなプリズムに、液晶パネル等の電気光学装置を取り付けるためのユニット、及びそれを利用してなる投写型表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本願発明に関連する、プリズムに液晶パネル等の電気光学装置を取り付けた従来の投写型表示装置の例は、例えば、特開平１０−１０９９４号に開示されている。そこで、特開平１０−１０９９４号に開示された技術を図１６の分解構成図に基づき簡潔に説明する。
【０００３】
投写型表示装置のプリズム合成体７２の光入射面７２Ｒには、液晶パネルユニット７０Ｒが取り付けられている。このパネルユニット７０Ｒは、プリズム合成体７２の光入射面７２Ｒに接着固定される最内側の固定枠体７６と、液晶パネル８０Ｒを収納保持する最外側のパネル枠体７３と、固定枠体７６とパネル枠体７３の中間に配置される中間枠体７７から構成されている。パネル枠体７３は、第１枠体７４と第２枠体７５とを有し、さらに、液晶パネル８０Ｒをこれらの枠体７４，７５間に挟み込んで保持している。
【０００４】
そして、中間枠体７７の四隅から外側に突設された係合突片７７ｂが、パネル枠体７３（の第１枠体７４）の四隅に形成された係合孔７４ｂに嵌入接着されるとともに、中間枠体７７とパネル枠体７３の間に略三角柱形状のスペーサ７８を介装させて、中間枠体７７とパネル枠体７３を接着固定するようにしている。
以下に、この構成を得る工程を、図１７に示すフローによって説明する。
【０００５】
すなわち、まず、プリズム合成体７２の光入射面７２Ｒに、固定枠体７６を位置決めして接着剤により固定する（Ｓ１）。そして、この接着固定した固定枠体７６の外側に中間枠体７７を位置決めして、４本のねじ７９を、ねじ孔７７ａ，７６ａに挿入して固定する（Ｓ２）。
【０００６】
その後、液晶パネル８０Ｒが収納保持されているパネル枠体７３の第１枠体７４に設けられた係合孔７４ｂ内に接着剤を装填し、この係合孔７４ｂに中間枠体７７の係合突片７７ｂを嵌入させることにより、パネル枠体７３を中間枠体７７に装着する（Ｓ３）。
【０００７】
次に、この状態で液晶パネル８０Ｒを点灯させ（Ｓ４）、液晶パネル８０Ｒのフォーカス調整、アライメント調整を行う（Ｓ５，Ｓ６）。この工程Ｓ４〜Ｓ６は、液晶パネル８０Ｒの光軸上の位置や傾き等の位置を調整するために行われるものである。
【０００８】
次に、係合孔７４ｂに装填されていた接着剤を硬化して、中間枠体７７とパネル枠体７３の仮固定を行う（Ｓ７）。その後、液晶パネル８０Ｒの画素の位置ズレ量を点検する（Ｓ８）。その結果、ズレ量が許容範囲を越えていた場合（不良の場合）は、パネル枠体７３を取り外し（Ｓ１３）、前述の工程Ｓ３へ戻す。
【０００９】
一方、ズレ量が許容範囲内であった場合（良好な場合）は、スペーサ７８に接着剤を塗布し（Ｓ９）、これを仮固定された中間枠体７７とパネル枠体７３の間に形成された所定の案内部分に装着する（Ｓ１０）。そして、スペーサ７８とパネル枠体７３と中間枠体７７との間の接着剤を硬化させることにより、パネル枠体７３をプリズム合成体７２に対して本固定する（Ｓ１１）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置の場合、プリズムに対して液晶パネルの位置調整を行ってからパネル枠体を仮固定し、その後、仮固定場所とは異なる場所で本固定を行うようにしているため、本固定工程において、液晶パネルの位置がずれてしまうというおそれがある。
【００１１】
また、仮固定工程と本固定工程において接着部分が異なるため、作業工程が複雑になるほか、接着剤の硬化時間をそれぞれに要することになるため作業効率が悪いという課題もあった。
また、接着剤の硬化の際にはその収縮による変位の影響を受けやすくなるが、仮固定の分だけ接着箇所が多くなって、接着剤の硬化による液晶パネルの位置ズレが生じ易いという課題もあった。
【００１２】
更には、仮固定と本固定とを異なる部分で行っているため、投写型表示装置の使用により発生する熱による膨張や収縮の影響によって、液晶パネルの位置ズレが生じるおそれが高い。このため、長期にわたり液晶パネルの位置ズレが生じない投写型表示装置を実現するという点で、改良の余地を残していた。
【００１３】
そこで、本発明は、液晶パネル等の電気光学装置をプリズムに固定する工程から仮固定工程が削除でき、しかも、液晶パネル等の電気光学装置を収納保持するパネル枠体のプリズムに対する取り付けを、スペーサ部分でのみ行えるユニット及びそれを利用した投写型表示装置を提案することにより、電気光学装置の固定位置精度の向上、固定作業効率の向上、及び固定作業の簡略化を図ろうとしたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段および作用】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を採用する。
【００１５】
光を変調する電気光学装置と、前記電気光学装置が取り付けられるプリズムと、変調された光を投写する投写レンズとを有する投写型表示装置であって、前記プリズムの面側に固定される中央部が開口した固定枠板と、前記電気光学装置を保持する電気光学装置枠体と、前記固定枠板に対向する面と前記電気光学装置枠体に対向する面とを有しこれらの固定枠板と電気光学装置枠体との間に配置されるスペーサとを備え、前記固定枠板と前記電気光学装置枠体とが前記スペーサを介して接着剤により接着固定されるものであり、前記固定枠板の前記スペーサとの接着面を前記電気光学装置枠体の方向に突出させたものである。
また、光を変調する電気光学装置をプリズムに取り付けるための電気光学装置取り付けユニットであって、前記プリズムの面側に固定される中央部が開口した固定枠板と、前記電気光学装置を保持する電気光学装置枠体と、前記固定枠板に対向する面と前記電気光学装置枠体に対向する面とを有しこれらの固定枠板と電気光学装置枠体との間に配置されるスペーサとを備え、前記固定枠板と前記電気光学装置枠体とが前記スペーサを介して接着剤により接着固定されるものであり、前記固定枠板の前記スペーサとの接着面を前記電気光学装置枠体の方向に突出させたものである。
【００１６】
これらによれば、プリズムと電気光学装置との間隔を一定に保持したまま、スペーサと固定枠板との接着面有効中心と、スペーサと電気光学装置枠体との接着面有効中心との中心間距離を効果的に小さくできるので、電気光学装置枠体と固定枠板との固定加工時における位置調整作業中、スペーサに加わる回転モーメントを減少させてその転倒を防止でき、従って、生産性の向上が図れる。また、スペーサの安定性ゆえに、スペーサ部分にのみ接着剤を用いて、固定枠板に電気光学装置枠体を、すなわちプリズムに電気光学装置を本固定することが可能となり、接着場所や接着作業回数が軽減されて、電気光学装置の位置ズレも低減できる。
【００１７】
また、前記固定枠板の前記スペーサとの接着面が前記プリズムの外周より突出するようにしたものである。これによれば、スペーサの固定枠板との接着面積を大きくできるので、スペーサを安定させて倒れにくくすることができ、やはり生産性が向上する。さらに、スペーサの安定性ゆえに、スペーサ部分にのみ接着剤を用いて、固定枠板と電気光学装置枠体を本固定することが可能となり、接着場所や接着作業回数が軽減されて、電気光学装置の位置ズレも低減できる。
【００１８】
また、前記固定枠板と前記スペーサとの接着面の中心を通り前記プリズムの前記面に垂直な線と、前記電気光学装置枠体と前記スペーサとの接着面の中心を通り前記プリズムの前記面に垂直な線との間隔を２ｍｍ以下としたものである。これによれば、電気光学装置枠体と固定枠板との固定加工時における位置調整作業中、スペーサに加わる回転モーメントが大幅に小さくなり、従って、スペーサの転倒が防止されて生産性の向上が図れる。さらに、スペーサの安定性ゆえに、スペーサ部分にのみ接着剤を用いて、固定枠板と電気光学装置枠体を本固定することが可能となり、接着場所や接着作業回数が軽減されて、電気光学装置の位置ズレも低減できる。
【００１９】
また、前記固定枠板のスペーサ接着面につながる枠部分の板幅を該スペーサ接着面の板幅より狭くしたものである。これによれば、固定枠板のスペーサにつながる枠部分の弾性（バネ性）が向上するため、プリズムと電気光学装置との接着部における温度変化の影響をこの部分で吸収でき、従って、温度変化に基づく位置ズレ、即ち画素ズレが軽減される。
【００２０】
さらに、前記固定枠板の前記スペーサとの接着面を、固定枠板を構成する基板に付加された板により構成したものである。これによれば、厚さや大きさ（幅、長さ）を変えられる板を利用して、任意にスペーサの接着剤へのストレスを軽減することができる。即ち、この付加板材として、電気光学装置枠体の有する線膨張係数とプリズムの有する線膨脹係数のほぼ中間の線膨張係数を有する部材を用いることにより、温度変化による相互のズレ量に起因する電気光学装置の画素ズレを効果的に緩和できる。具体的なこの付加板としては、例えば、プリズムがガラスで、電気光学装置枠体が樹脂で構成される場合、鉄等の金属を用いることが考えられる。
また、適切なサイズの付加板材を用いることで、スペーサの安定を図ることも可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な実施例について添付図面を参照して説明する。
【００２２】
図１には、本発明に係る方法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の外装ケース２は直方体形状をしている。この外装ケース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。そして、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。
【００２３】
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および光学ユニット９が配置されている。さらに、光学ユニット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。
【００２４】
一方、光学ユニット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、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。
【００２５】
光学ユニット９の上方及び下方には装置内部冷却用の吸気ファン１５Ａ，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。
【００２６】
これらのファンのうち、ファン１５Ｂは、主に、後述する液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ冷却用のファンとして機能している。尚、ファン１５Ａを液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの冷却用に用いることもできる。
【００２７】
次に、図３に基づき光学ユニット９および光学系の構成について説明する。
【００２８】
図３（Ａ）には、光学ユニット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。上ライトガイド９０１および下ライトガイド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。
【００２９】
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、投写手段としての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。
【００３０】
図３（Ｂ）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、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を有する均一照明光学系９２３と、この照明光学系９２３から出射される光束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電気光学装置としての３枚の液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂと、変調された色光束を合成する色合成光学系としてのプリズム合成体２２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とから構成される。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に導くリレー光学系９２７を有している。
【００３１】
均一照明光学系９２３は、さらに、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。
【００３２】
色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロイックミラー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。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、均一照明光学系９２３を通った光束Ｗのうち、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から色合成光学系の側に出射される。次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、ミラー９４１において反射された青および緑の光束Ｂ、Ｇのうち、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から色合成光学系の側に出射される。ミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束の出射部９４６からリレー光学系９２７の側に出射される。本例では、均一照明光学素子９２３の光束出射部から、色分離光学系９２４における各色光束の出射部９４４，９４５，９４６までの距離が全てほぼ等しくなるように設定されている。
【００３３】
色分離光学系９２４の赤色光束及び緑色光束の出射部９４４，９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１，９５２が配置されている。したがって、各出射部から出射した赤色光束及び緑色光束は、これらの集光レンズ９５１，９５２に入射して平行化される。
【００３４】
平行化された赤色および緑色の光束Ｒ、Ｇは、偏光板６０Ｒ，６０Ｇによって偏光方向が揃えられた後、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇは、図示していない駆動手段により画像情報に対応する画像信号によってスイッチング制御され、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。
【００３５】
一方、青色光束Ｂは、リレー光学系９２７を介し、さらに、偏光板６０Ｂによって偏光方向が揃えられた後、対応する液晶パネル４０Ｂに導かれて、ここで同様に画像情報に応じて変調が施される。尚、本例の液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものを使用できる。
【００３６】
リレー光学系９２７は、集光レンズ９７４と入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらのミラー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。各色光束の光路の長さ、すなわち、光源ランプ８０５から各液晶パネルまでの距離は、青色光束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、リレー光学系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制することができる。
【００３７】
各液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを通って変調された各色光束は、偏光板６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに入射し、これを透過した光がプリズム合成体２２に入射され、ここで合成される。本例では、ダイクロイックプリズムからなるプリズム合成体２２を用いて色合成光学系を構成している。ここで合成されたカラー画像は、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。
【００３８】
次に、図４に基づき、プリズムユニット２０およびヘッド板３０の構造について説明する。
【００３９】
図４には、ヘッド板３０と、このヘッド板３０に取り付けたプリズムユニット２０及び液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂと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。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３（Ａ）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。
【００４０】
ヘッド板３０の底壁３２の上面にはプリズムユニット２０が設置されている。プリズムユニット２０は、略直角二等辺三角形の断面をした４個のプリズム２１を、それらの斜面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と、プリズム支持板３３とを備えている（図５参照）。プリズム合成体２２の底部は、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おり、プリズム支持板３３がヘッド板の底壁３２に取り付け固定されている。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三方の側面には、それぞれ、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを備えた液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂが取り付けられている。
【００４１】
次に、図５から図１０を参照しながら、プリズムユニット２０（又はプリズム合成体２２）に取り付けられた、本実施形態の特徴をなす液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの構成について説明する。ここで、図５は、液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの各構成部品を分解して示した図、図６はプリズムユ合成体２２に接着固定される下固定枠板５４の斜視図、図７は下固定枠板５４にねじ固定される上固定枠板５５の正面図、図８は上固定枠板５５の側面図、図９はプリズム合成体２２に取り付けられた液晶パネルユニットのスペーサ５７周辺の構成を示す模式図、そして図１０はスペーサ５７の形状を示す断面図である。
【００４２】
尚、液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂは同じ構成であるため、以下では、液晶パネルユニット５０Ｇを中心にして説明する。ただし、図の角度によって、見やすい場合には、５０Ｒ，５０Ｂのユニットも参照する。
【００４３】
液晶パネルユニット５０Ｇは、電気光学装置である液晶パネル４０Ｇを内部に収納保持しているパネル枠体５１（電気光学装置枠体）を備えている。
【００４４】
液晶パネルユニット５０Ｇは、また、プリズム合成体２２の光入射面２２Ｇに接着固定される下固定枠板５４と、下固定枠板５４にねじ固定される上固定枠板５５を備えている。これらの固定枠板５４，５５は、パネル枠体５１とプリズム合成体２２の間に介在して、パネル枠体５１のプリズム合成体２２に対する脱着作業を容易化等する役割を果たす。
【００４５】
液晶パネルユニット５０Ｇは、更に、プリズム合成体２２に対して液晶パネル４０Ｇを位置決め固定するために、上固定枠板５５とパネル枠体５１との間に配置され、これらを接着剤５８を介して固定するためのスペーサ５７を左右に１個づつ備えている。
【００４６】
パネル枠体５１は、光源側（外側）に配置される第１枠体５２と、プリズム合成体２２側（内側）に配置される第２枠体５３を備え、これらの枠体の間に液晶パネル４０Ｇが挟持された構造となっている。
尚、パネル枠体５１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４１Ｇである。
【００４７】
第１枠体５２は、内側領域に矩形開口５２ａが形成され、一定厚さの周壁５２ｂを備えた基本的に矩形の枠体である。周壁５２ｂの内側には液晶パネルを収納するスペースがあり、また、周壁５２ｂの左右側中央部には、スペーサ５７の傾斜面５７ａと対向する外側に向かって拡がる斜面（スペーサ案内面）５２ｅを有する。更に、このスペーサ案内面５２ｅを挟んで、第２枠体５３と係合する係合部５２ｈが設けられている。
【００４８】
この第１枠体５２を、カーボンファイバあるいは炭酸カルシウムを混入した熱硬化性樹脂の成形品とすると、その熱膨張係数が一般の樹脂素材に比べてプリズムを構成するガラスに近くなる。このため、プリズム合成体２２に固定した状態において熱変形に起因した画素ズレを低減できる。
【００４９】
第２枠体５３は、第１枠体５２に収納された液晶パネルを保持するためのもので、内側領域に矩形開口５３ａが形成された板状の枠体である。第２枠体５３の左右外側には、第１枠体５２の係合部５２ｈに係合するフック５３ｈが形成されている。
【００５０】
これらの第１枠体５２と第２枠体５３は、第１枠体５２の係合部５２ｈに、第２枠体５３のフック５３ｈを係合することによって嵌合されている。
【００５１】
次に、本実施形態で用いる上固定枠板５５を、図７の正面図および図８の側面図を基に説明する。
【００５２】
図７に示すように、上固定枠板５５は、その内側領域に光通過用の矩形開口５５ａが形成された基本的に板状の矩形枠体である。さらに、その左右側枠の上下方向中央部分を他の部分より突出させて折り曲げ成形したスペーサ接着部５５ｆを有しており、ここで上固定枠板５５とスペーサ５７の底面５７ｂが接着固定される。また、スペーサ接着部５５ｆにつながる枠部分５５ｄは、スペーサ接着部５５ｆよりその幅を狭くして弾性を高めている。この弾性部分５５ｄは、上固定枠板５５が熱等により膨張収縮した場合に弾性変形して、スペーサ５７との間に介在している接着剤へのストレスを軽減し、画素ズレを低減する作用を有する。
【００５３】
また、上固定枠板５５の上側枠と下側枠に形成された孔５５ｃは、後で説明する下固定枠板５４に対して、この上固定枠板５５を固定するためのねじ孔である。
【００５４】
一方、下固定枠板５４は、図６に示すように、その内側領域に光通過用の矩形開口５４ａが形成された板状の矩形の枠体である。この下固定枠板５４の裏面は、プリズム合成体２２の光入射面２２Ｇに接着剤によって固定される。
【００５５】
下固定枠板５４の上下側枠には、前述の上固定枠板５５のねじ孔５５ｃに対応するねじ孔５４ｃが形成されている。これらのねじ孔５４ｃ，５５ｃに、それぞれ締結用の皿ねじ５６を挿入することにより、下固定枠板５４に対して上固定枠板５５が固定される。尚、本例では３本のねじでこれらを固定したが、ねじの本数やその配置等は必要に応じて適宜に定めることができる。また、下固定枠板５４と上固定枠板５５とを、ネジに代えて、半田、接着剤、クリップ等を用いて着脱可能に固定してもよい。
【００５６】
下固定枠板５４には、さらに、上下側枠の内側中央付近に細長いスリット５４ｆが、開口縁のコーナーに左右側枠方向に切り込んだスリット５４ｄが、そして左右側枠の中央付近に内側に向かって切り込んだスリット５４ｇが、それぞれ形成されている。これらのスリット５４ｆ，５４ｄ，５４ｇは、上固定枠板５５の弾性部分５５ｄと同様の機能を有するものである。即ち、下固定枠板５４が熱で膨張したり収縮したりした場合に、これらが弾性変形することによって、プリズム合成体２２との間に介在している接着剤へのストレスを軽減するためのものである。
【００５７】
尚、ここでは、上固定枠体と下固定枠体とをそれぞれ別々に用意し、後から一体化したが、例えば、これらを固定枠体として一体成形してもよい。
【００５８】
スペーサ５７の傾斜面５７ａは、第１枠体５２の左右側枠の上下方向中央位置に形成されたスペーサ案内面５２ｅに接着剤５８によって固定される。
また、スペーサ５７の底面５７ｂは、第２枠体５３の左右側枠の上下方向中央位置で、内側に向いて切り欠かれたスペーサ露出口５３ｂから上固定枠板５５を臨むように配置され、上固定枠板５５の突起面であるスペーサ接着部５５ｆに接着剤５８によって固定される。
【００５９】
尚、スペーサ５７の形状は、図１０（Ａ）の断面形状を有する三角柱形状を基本とするが、三角柱の任意の角部が切り落とされた、図１０（Ｂ）や図１０（Ｃ）のような断面を有する形状としても良い。
また、スペーサ５７の背面には、図５に示すように、盲孔５７ｃを形成しておくと、スペーサ５７を治具を用いて取り扱う場合において、チャッキング用の係合部として使えるので好都合である。
【００６０】
スペーサ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枠体５２を樹脂成形品とした場合にはそれがガラスに比べて熱膨張率が大きいため、熱膨張の違いによりスペーサ５７がこれらの枠体から剥離しやすくなったり、スペーサ５７が温度変化によって破壊されるのを避けるため、スペーサ５７をアクリル系等の樹脂成形品とすることが望ましい。
【００６１】
また、スペーサ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、ガラスに比して大幅にコスト低減を図れる。
さらに、スペーサ５７の素材として紫外線を透過させる材料を用いると、スペーサ５７を接着固定するための接着剤に、温度上昇が少なく硬化時間の短い紫外線硬化型接着剤を使用することができる。
【００６２】
次に、図１１のフローを参照しながら、液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂのプリズムユニット２０に対する取付方法について、詳細に説明する。
【００６３】
まず、プリズムユニット２０のプリズム合成体２２の光入射面２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに、偏光板６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂを接着剤により貼り付ける（図１１の工程Ｓ１）。次に、プリズム合成体２２の光入射面２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに、下固定枠板５４を接着し（図１１の工程Ｓ２）、その後、上固定枠板５５を下固定枠板５４にねじ固定する（図１１の工程Ｓ３）。
【００６４】
一方で、スペーサ５７が接着される上固定枠板５５のスペーサ接着部５５ｆ、パネル枠体５１のスペーサ案内面５２ｅ、及びスペーサ５７の傾斜面５７ａと底面５７ｂをアルコール等によって脱脂しておく（図１１の工程Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）。
【００６５】
次に、スペーサ５７に接着剤５８を塗布し（図１１の工程Ｓ７）、スペーサ５７をパネル枠体５１のスペーサ案内面５２ｅに装着する（図１１の工程Ｓ８）。この状態では、スペーサ５７は、接着剤５８の表面張力によって装着されているだけである。
【００６６】
このスペーサ５７の装着工程Ｓ７，Ｓ８は、スペーサ案内面５２ｅ側に接着剤５８を塗布しておき、接着剤を塗布していないスペーサ５７をそこに装着するような工程に置き換えても良い。このような工程に置き換える場合には、上固定枠板５５のスペーサ接着部５５ｆにも接着剤５８を塗布しておく必要がある。
【００６７】
次に、スペーサ５７が装着されたパネル枠体５１を、上固定枠体５５側に押し、スペーサ５７及び接着剤５８を介して、上固定枠板５５に密着させた状態にする（図１１の工程Ｓ９）。
【００６８】
ここで、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを点灯させる（図１１の工程１０）。そして、フォーカス調整を行い、投写レンズ６のフォーカス面に、パネル枠体５１により挟持された液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂのフォーカス面を合わせ込む（図１１の工程Ｓ１１）。この工程Ｓ１１は、投写レンズユニット６の光軸をｚ軸、これに直交する２つの軸をｘ軸、ｙ軸とすると、ｘ軸方向の位置（ｘ）、ｘ軸を基準とした回転方向の傾き（ｘθ）、およびｙ軸を基準とした回転方向の傾き（ｙθ）を利用して３軸方向の調整を行うものである。この調整は、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの液晶層付近を基準として行われる。フォーカス調整後、フォーカス状態を確認し（図１１の工程Ｓ１２）、フォーカス調整の結果が不良であれば再度工程Ｓ１１に戻ってフォーカス調整を行う。
【００６９】
工程Ｓ１２において、フォーカス調整の結果が良好であれば、さらにアライメント調整を行い、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの画素の位置を合わせ込む（図１１の工程Ｓ１３）。この工程Ｓ１３は、投写レンズユニット６の光軸をｚ軸、これに直交する２つの軸をｘ軸、ｙ軸とすると、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂのｘ軸方向の位置（ｘ）、ｙ方向の位置（ｙ）、およびｚ軸を基準とした回転方向の傾き（ｚθ）を利用して、３軸方向の調整を行うものである。アライメント調整は、３つの液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂのうち、いずれかの画素を基準として行うことが好ましいが、それぞれ単独で行っても良い。
【００７０】
フォーカス調整及びアライメント調整を行っている間、すなわち、プリズムユニット２０に対するパネル枠体５１の位置調整を行っている間、スペーサ５７は、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、接着剤５８の表面張力によって第１枠体５２のスペーサ案内面５２ｅと上固定枠板５５のスペーサ装着部５５ｆとの間に保持されつつ、調整操作によるパネル枠体５１の動きに追従して、その位置を変化させる。
【００７１】
この場合、上固定枠板５５とスペーサ５７との接着面の中心を通りプリズムユニット２０の取り付け面に垂直な線と、パネル枠体５１とスペーサ５７との接着面の中心を通りプリズムユニット２０の取り付け面に垂直な線との間隔をＣとすると、スペーサ５７に加わる回転モーメントは、スペーサ５７がパネル枠体５１から受ける押圧力とこの間隔Ｃの積となる。
そこで、本実施例では、図９に示すように、上固定枠板５５のスペーサ接着部５５ｆをパネル枠体５１の方に突出させることにより、この間隔Ｃを小さくし、これによって、スペーサ５７に加わる回転モーメントを小さくして、フォーカス調整及びアライメント調整の際にも、スペーサ５７が安定するようにしている。
【００７２】
アライメント調整後、各液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの画素ズレ量を確認し（図１１の工程Ｓ１４）、画素のズレ量が許容範囲内（良好）であった場合は、スペーサ５７とパネル枠体５１との間の接着剤５８、及び、スペーサ５７と上固定枠板５５との間の接着剤５８の一次硬化を行う（図１１の工程Ｓ１５）。接着剤５８に紫外線硬化接着剤を用いた場合は、接着剤に紫外線を所定時間照射することによって硬化を行う。この場合の紫外線を照射する時間は、接着剤の種類や量によって異なるが、通常は、数十秒〜数分間である。
尚、ズレ量が許容範囲外（不良）であった場合は、スペーサ５７を廃却し（図１１の工程Ｓ２０）、新たなスペーサ５７に取り替えて、工程Ｓ６以降を繰り返す。
【００７３】
次に、再度、各液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの画素ズレ量を確認する（図１１の工程Ｓ１６）。ズレ量が許容範囲外（不良）であった場合は、工程Ｓ１４の場合と同様に、スペーサ５７を廃却し（図１１の工程Ｓ２０）、新たなスペーサ５７に取り替えて、工程Ｓ６以降を繰り返す。
【００７４】
一方、画素ズレ量が許容範囲内（良好）であった場合は、スペーサ５７とパネル枠体５１との間の接着剤５８、及び、スペーサ５７と上固定枠体５５との間の接着剤５８の硬化状態を確認する（図１１の工程Ｓ１７）。硬化状態が不良である場合には、工程Ｓ１４の場合と同様に、スペーサ５７を廃却し（図１１の工程Ｓ２０）、新たなスペーサ５７に取り替えて、工程Ｓ６以降を繰り返す。
【００７５】
接着剤５８の硬化状態が良好である場合には、スペーサ５７とパネル枠体５１との間の接着剤５８、及び、スペーサ５７と上固定枠板５５との間の接着剤５８の二次硬化を行う（図１１の工程Ｓ１８）。
【００７６】
尚、二次硬化を行わずに、１回の硬化工程のみで硬化を完了させることも可能である。しかし、本実施形態のように、硬化工程を２回に分けた方が、スループット向上という観点で好ましい。
また、本実施形態のように、硬化工程を２回に分け、二次硬化を行う前に位置ズレ量や硬化状態の判断をして不良の場合にやり直しを行うようにした方が、信頼性向上という観点からも好ましい。さらに、完全な固定となる二次硬化を行う前にやり直しを行うことで、スペーサ５７の取り外しも簡単となる。
【００７７】
二次硬化を行った後、再度、スペーサ５７とパネル枠体５１との間の接着剤５８、及び、スペーサ５７と上固定枠板５５との間の接着剤５８の硬化状態を確認する（図１１の工程Ｓ１９）。この硬化状態が不良である場合には、工程Ｓ１４の場合と同様に、スペーサ５７を廃却し（図１１の工程Ｓ２０）、新たなスペーサ５７に取り替えて、工程Ｓ６以降を繰り返す。一方、硬化状態が良好であれば、液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂのプリズムユニット２０に対する取付けは終了し、図１３に示す組み付け状態となる。
【００７８】
尚、図１１の工程Ｓ１５，Ｓ１８で行った接着剤の一次硬化定と二次硬化は、本来１回で行える接着剤硬化を２回に分けて行ったものである。すなわち、図１１における工程Ｓ１５〜Ｓ１８の部分は、従来技術で説明した本固定（図１６の工程Ｓ１１）の部分と等価であり、接着剤の一次硬化（図１１の工程Ｓ１５）は、従来技術における仮固定とは異なるものである。
【００７９】
図１４は、本発明の別の態様を示す図９に対応する液晶パネルユニットのスペーサ周辺の構成を示す模式図である。これは、上固定枠板５５のスペーサ接着部５５ｆを、プリズム合成体２２の外周より外側に突出させて形成し、パネル枠体５１が位置決め調整される際にスペーサ５７が移動しても、スペーサ５７の底面５７ｂがスペーサ接着部５５ｆに安定して載るようにしたものである。
【００８０】
図１５は、本発明のさらに別の態様を示す図９に対応する液晶パネルユニットのスペーサ周辺の構成を示す模式図である。これは、基板５５’にスペーサ接着部５５ｆを構成する鉄板５５”を貼り付けてを上固定枠板５５を構成したものである。すなわち、ここでは、上固定枠板５５は基板５５’を折り曲げ加工してを形成するのではなく、所望の厚さと大きさ（幅、長さ）の鉄板５５”を、溶接等で基板５５’に取り付け、それをスペーサ接着部５５ｆとしたものである。
この態様によれば、スペーサ５７を安定させる所望の形状のスペーサ接着部５５ｆを付加できるほか、スペーサ接着部５５ｆをプリズムユニット２０とパネル枠体５１の中間の線膨張率を有する部材で形成することにより、装着される液晶パネルの画素ズレも効果的に抑制できる。
【００８１】
尚、上記図９、図１４及び図１５において、パネル枠体５１とスペーサ５７との接着面中心Ａと、上固定枠板５５とスペーサ５７との接着面中心Ｂとの、プリズムユニット２０の取り付け面に対して直角方向の中心間隔Ｃを常に２ｍｍ以下に保持すると、パネル枠体５１が位置決め調整される際に、スペーサ５７に加わる回転モーメントが大幅に低減して、スペーサ５７を安定させることが実験的にわかっている。そして、この間隔Ｃを０．５〜１．５ｍｍとすると、スペーサ５７が特に安定する。
【００８２】
以上、本発明を具体的な実施形態に基づき説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、本技術思想内にある限り、それらの変形や変更も本発明に含まれる。
【００８３】
例えば、次のような変更も可能である。
（１）上記実施形態では、透過型の液晶パネルを用いた投写型表示装置に本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型の液晶パネルを用いた投写型表示装置にも適用することが可能である。また、後述のように、電気光学装置は液晶パネルに限定されない。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等の電気光学装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは液晶パネル等の電気光学装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型の電気光学装置を採用した投写型表示装置では、プリズム合成体２２のようなダイクロイックプリズムが、光を赤、緑、青の三色の光に分離する光分離手段として利用されると共に、変調された三色の光を合成して同一の方向に出射する光合成手段としても利用されることがある。また、電気光学装置と色合成手段との間に偏光ビームスプリッタが配置されることもある。後者の場合には、この偏光ビームスプリッタの面に電気光学装置を固定する構成に、本発明を適用することが可能である。反射型の投写型表示装置にこの発明を適用した場合にも、透過型の投写型表示装置とほぼ同様な効果を得ることができる。
【００８４】
（２）また、電気光学装置は液晶パネル（例えば液晶ライトバルブ）に限られず、例えば、マイクロミラーを用いた装置や、ＣＣＤ（電荷結合素子）であっても良い。
また、プリズムは、プリズム合成体２２のように、４つの三角柱状プリズムの接着面に沿って二種類の色選択面が形成されたダイクロイックプリズムに限られず、色選択面が一種類のダイクロイックプリズムや、偏光ビームスプリッタであっても良い。その他、プリズムは、略六面体状の光透過性の箱の中に光選択面を配置し、そこに液体を充填したようなものであっても良い。
【００８５】
（３）さらに、投写型表示装置としては、投写像を観察する方向から投写を行う前面投写型表示装置と、投写像を観察する方向とは反対側から投写を行う背面投写型表示装置とがあるが、上記実施の形態で示した構成は、そのいずれにも適用可能である。
【００８６】
【発明の効果】
以上、本願発明によれば、スペーサの安定性増大により、プリズムと電気光学装置の取り付けを、スペーサの配置された部分でのみ接着剤により固定して行うことが可能となり、作業効率の向上及び作業工程の簡略化を達成できるとともに、接着剤による接着個所の減少により、熱の影響による画素ズレが低減されることになる。
【００８７】
また、固定枠板のスペーサとの接触面につながる枠部分の弾性増大により、固定枠板が熱変形した場合でも、このスペーサ接触部前後が弾性変形して接着部のストレスを軽減するので、温度の影響による画素ズレを軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した投写型表示装置の外観斜視図。
【図２】（Ａ）図１の装置の内部の各部品の平面的な配置を示す図。（Ｂ）同部品の立体的な配置を示す図。
【図３】（Ａ）光学レンズユニットと投写レンズユニットの部分を取り出して示す図。（Ｂ）光学系の概略構成図。
【図４】ヘッド板とプリズムユニット及び液晶パネルユニットの関係を示す斜視図。
【図５】液晶パネルユニットの構成部品を分解して示した斜視図。
【図６】本発明の実施例で使用する下固定枠体を示した斜視図。
【図７】本発明の実施例で使用する上固定枠体を示した正面図。
【図８】図７の上固定枠体の側面図。
【図９】液晶パネルユニットのスペーサ周辺の構成を示す模式図。
【図１０】本発明の実施例で使用するスペーサの形状を示す断面形状図。
【図１１】本発明の実施例に係る液晶パネルユニットの取付け方法を示すフロー図。
【図１２】パネル枠体の位置調整中におけるスペーサの状態を示す図。
【図１３】図１１の工程に従って組み付けられたプリズムユニットと液晶パネルユニットを示す斜視図。
【図１４】本発明の別の態様を示す図９に対応する液晶パネルユニットのスペーサ周辺の構成を示す模式図。
【図１５】本発明のさらに別の態様を示す図９に対応する液晶パネルユニットのスペーサ周辺の構成を示す模式図。
【図１６】従来技術である投写型表示装置の液晶パネルユニットを示す分解構成図。
【図１７】従来技術である投写型表示装置の液晶パネルユニットの取り付け方法を示すフロー図。
【符号の説明】
１ 投写型表示装置
１ａ 光軸
２ 外装ケース
３ アッパーケース
４ ロアーケース
５ フロントケース
６ 投写レンズユニット
７ 電源ユニット
８ 光源ランプユニット
９ 光学ユニット
２０ プリズムユニット
２１ プリズム
２２ プリズム合成体
２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ 光入射面
３０ ヘッド板
４０，４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ 液晶パネル
５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ 液晶パネルユニット
５１ パネル枠体
５２ 第１枠体
５２ｅ スペーサ案内面
５３ 第２枠体
５４ 下固定枠板
５５ 上固定枠板
５５ｆ 上固定枠板のスペーサ接着部
５６ ねじ
５７ スペーサ
５７ａ スペーサのパネル枠体との対向面
５７ｂ スペーサのプリズムユニットとの対向面
５８ 接着剤
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイクロイックプリズムや偏光ビームスプリッタのようなプリズムに、液晶パネル等の電気光学装置を取り付けるためのユニット、及びそれを利用してなる投写型表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本願発明に関連する、プリズムに液晶パネル等の電気光学装置を取り付けた従来の投写型表示装置の例は、例えば、特開平１０−１０９９４号に開示されている。そこで、特開平１０−１０９９４号に開示された技術を図１６の分解構成図に基づき簡潔に説明する。
【０００３】
投写型表示装置のプリズム合成体７２の光入射面７２Ｒには、液晶パネルユニット７０Ｒが取り付けられている。このパネルユニット７０Ｒは、プリズム合成体７２の光入射面７２Ｒに接着固定される最内側の固定枠体７６と、液晶パネル８０Ｒを収納保持する最外側のパネル枠体７３と、固定枠体７６とパネル枠体７３の中間に配置される中間枠体７７から構成されている。パネル枠体７３は、第１枠体７４と第２枠体７５とを有し、さらに、液晶パネル８０Ｒをこれらの枠体７４，７５間に挟み込んで保持している。
【０００４】
そして、中間枠体７７の四隅から外側に突設された係合突片７７ｂが、パネル枠体７３（の第１枠体７４）の四隅に形成された係合孔７４ｂに嵌入接着されるとともに、中間枠体７７とパネル枠体７３の間に略三角柱形状のスペーサ７８を介装させて、中間枠体７７とパネル枠体７３を接着固定するようにしている。
以下に、この構成を得る工程を、図１７に示すフローによって説明する。
【０００５】
すなわち、まず、プリズム合成体７２の光入射面７２Ｒに、固定枠体７６を位置決めして接着剤により固定する（Ｓ１）。そして、この接着固定した固定枠体７６の外側に中間枠体７７を位置決めして、４本のねじ７９を、ねじ孔７７ａ，７６ａに挿入して固定する（Ｓ２）。
【０００６】
その後、液晶パネル８０Ｒが収納保持されているパネル枠体７３の第１枠体７４に設けられた係合孔７４ｂ内に接着剤を装填し、この係合孔７４ｂに中間枠体７７の係合突片７７ｂを嵌入させることにより、パネル枠体７３を中間枠体７７に装着する（Ｓ３）。
【０００７】
次に、この状態で液晶パネル８０Ｒを点灯させ（Ｓ４）、液晶パネル８０Ｒのフォーカス調整、アライメント調整を行う（Ｓ５，Ｓ６）。この工程Ｓ４〜Ｓ６は、液晶パネル８０Ｒの光軸上の位置や傾き等の位置を調整するために行われるものである。
【０００８】
次に、係合孔７４ｂに装填されていた接着剤を硬化して、中間枠体７７とパネル枠体７３の仮固定を行う（Ｓ７）。その後、液晶パネル８０Ｒの画素の位置ズレ量を点検する（Ｓ８）。その結果、ズレ量が許容範囲を越えていた場合（不良の場合）は、パネル枠体７３を取り外し（Ｓ１３）、前述の工程Ｓ３へ戻す。
【０００９】
一方、ズレ量が許容範囲内であった場合（良好な場合）は、スペーサ７８に接着剤を塗布し（Ｓ９）、これを仮固定された中間枠体７７とパネル枠体７３の間に形成された所定の案内部分に装着する（Ｓ１０）。そして、スペーサ７８とパネル枠体７３と中間枠体７７との間の接着剤を硬化させることにより、パネル枠体７３をプリズム合成体７２に対して本固定する（Ｓ１１）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の装置の場合、プリズムに対して液晶パネルの位置調整を行ってからパネル枠体を仮固定し、その後、仮固定場所とは異なる場所で本固定を行うようにしているため、本固定工程において、液晶パネルの位置がずれてしまうというおそれがある。
【００１１】
また、仮固定工程と本固定工程において接着部分が異なるため、作業工程が複雑になるほか、接着剤の硬化時間をそれぞれに要することになるため作業効率が悪いという課題もあった。
また、接着剤の硬化の際にはその収縮による変位の影響を受けやすくなるが、仮固定の分だけ接着箇所が多くなって、接着剤の硬化による液晶パネルの位置ズレが生じ易いという課題もあった。
【００１２】
更には、仮固定と本固定とを異なる部分で行っているため、投写型表示装置の使用により発生する熱による膨張や収縮の影響によって、液晶パネルの位置ズレが生じるおそれが高い。このため、長期にわたり液晶パネルの位置ズレが生じない投写型表示装置を実現するという点で、改良の余地を残していた。
【００１３】
そこで、本発明は、液晶パネル等の電気光学装置をプリズムに固定する工程から仮固定工程が削除でき、しかも、液晶パネル等の電気光学装置を収納保持するパネル枠体のプリズムに対する取り付けを、スペーサ部分でのみ行えるユニット及びそれを利用した投写型表示装置を提案することにより、電気光学装置の固定位置精度の向上、固定作業効率の向上、及び固定作業の簡略化を図ろうとしたものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段および作用】
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を採用する。
【００１５】
光を変調する電気光学装置と、前記電気光学装置が取り付けられるプリズムと、変調された光を投写する投写レンズとを有する投写型表示装置であって、前記プリズムの面側に固定される中央部が開口した固定枠板と、前記電気光学装置を保持する電気光学装置枠体と、前記固定枠板に対向する面と前記電気光学装置枠体に対向する面とを有しこれらの固定枠板と電気光学装置枠体との間に配置されるスペーサとを備え、前記固定枠板と前記電気光学装置枠体とが前記スペーサを介して接着剤により接着固定されるものであり、前記固定枠板の前記スペーサとの接着面を前記電気光学装置枠体の方向に突出させたものである。
また、光を変調する電気光学装置をプリズムに取り付けるための電気光学装置取り付けユニットであって、前記プリズムの面側に固定される中央部が開口した固定枠板と、前記電気光学装置を保持する電気光学装置枠体と、前記固定枠板に対向する面と前記電気光学装置枠体に対向する面とを有しこれらの固定枠板と電気光学装置枠体との間に配置されるスペーサとを備え、前記固定枠板と前記電気光学装置枠体とが前記スペーサを介して接着剤により接着固定されるものであり、前記固定枠板の前記スペーサとの接着面を前記電気光学装置枠体の方向に突出させたものである。
【００１６】
これらによれば、プリズムと電気光学装置との間隔を一定に保持したまま、スペーサと固定枠板との接着面有効中心と、スペーサと電気光学装置枠体との接着面有効中心との中心間距離を効果的に小さくできるので、電気光学装置枠体と固定枠板との固定加工時における位置調整作業中、スペーサに加わる回転モーメントを減少させてその転倒を防止でき、従って、生産性の向上が図れる。また、スペーサの安定性ゆえに、スペーサ部分にのみ接着剤を用いて、固定枠板に電気光学装置枠体を、すなわちプリズムに電気光学装置を本固定することが可能となり、接着場所や接着作業回数が軽減されて、電気光学装置の位置ズレも低減できる。
【００１７】
また、前記固定枠板の前記スペーサとの接着面が前記プリズムの外周より突出するようにしたものである。これによれば、スペーサの固定枠板との接着面積を大きくできるので、スペーサを安定させて倒れにくくすることができ、やはり生産性が向上する。さらに、スペーサの安定性ゆえに、スペーサ部分にのみ接着剤を用いて、固定枠板と電気光学装置枠体を本固定することが可能となり、接着場所や接着作業回数が軽減されて、電気光学装置の位置ズレも低減できる。
【００１８】
また、前記固定枠板と前記スペーサとの接着面の中心を通り前記プリズムの前記面に垂直な線と、前記電気光学装置枠体と前記スペーサとの接着面の中心を通り前記プリズムの前記面に垂直な線との間隔を２ｍｍ以下としたものである。これによれば、電気光学装置枠体と固定枠板との固定加工時における位置調整作業中、スペーサに加わる回転モーメントが大幅に小さくなり、従って、スペーサの転倒が防止されて生産性の向上が図れる。さらに、スペーサの安定性ゆえに、スペーサ部分にのみ接着剤を用いて、固定枠板と電気光学装置枠体を本固定することが可能となり、接着場所や接着作業回数が軽減されて、電気光学装置の位置ズレも低減できる。
【００１９】
また、前記固定枠板のスペーサ接着面につながる枠部分の板幅を該スペーサ接着面の板幅より狭くしたものである。これによれば、固定枠板のスペーサにつながる枠部分の弾性（バネ性）が向上するため、プリズムと電気光学装置との接着部における温度変化の影響をこの部分で吸収でき、従って、温度変化に基づく位置ズレ、即ち画素ズレが軽減される。
【００２０】
さらに、前記固定枠板の前記スペーサとの接着面を、固定枠板を構成する基板に付加された板により構成したものである。これによれば、厚さや大きさ（幅、長さ）を変えられる板を利用して、任意にスペーサの接着剤へのストレスを軽減することができる。即ち、この付加板材として、電気光学装置枠体の有する線膨張係数とプリズムの有する線膨脹係数のほぼ中間の線膨張係数を有する部材を用いることにより、温度変化による相互のズレ量に起因する電気光学装置の画素ズレを効果的に緩和できる。具体的なこの付加板としては、例えば、プリズムがガラスで、電気光学装置枠体が樹脂で構成される場合、鉄等の金属を用いることが考えられる。
また、適切なサイズの付加板材を用いることで、スペーサの安定を図ることも可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の好適な実施例について添付図面を参照して説明する。
【００２２】
図１には、本発明に係る方法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の外装ケース２は直方体形状をしている。この外装ケース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。そして、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。
【００２３】
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および光学ユニット９が配置されている。さらに、光学ユニット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。
【００２４】
一方、光学ユニット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、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。
【００２５】
光学ユニット９の上方及び下方には装置内部冷却用の吸気ファン１５Ａ，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。
【００２６】
これらのファンのうち、ファン１５Ｂは、主に、後述する液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ冷却用のファンとして機能している。尚、ファン１５Ａを液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの冷却用に用いることもできる。
【００２７】
次に、図３に基づき光学ユニット９および光学系の構成について説明する。
【００２８】
図３（Ａ）には、光学ユニット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。上ライトガイド９０１および下ライトガイド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。
【００２９】
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、投写手段としての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。
【００３０】
図３（Ｂ）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、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を有する均一照明光学系９２３と、この照明光学系９２３から出射される光束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電気光学装置としての３枚の液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂと、変調された色光束を合成する色合成光学系としてのプリズム合成体２２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とから構成される。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に導くリレー光学系９２７を有している。
【００３１】
均一照明光学系９２３は、さらに、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。
【００３２】
色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロイックミラー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。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、均一照明光学系９２３を通った光束Ｗのうち、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から色合成光学系の側に出射される。次に、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、ミラー９４１において反射された青および緑の光束Ｂ、Ｇのうち、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から色合成光学系の側に出射される。ミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束の出射部９４６からリレー光学系９２７の側に出射される。本例では、均一照明光学素子９２３の光束出射部から、色分離光学系９２４における各色光束の出射部９４４，９４５，９４６までの距離が全てほぼ等しくなるように設定されている。
【００３３】
色分離光学系９２４の赤色光束及び緑色光束の出射部９４４，９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１，９５２が配置されている。したがって、各出射部から出射した赤色光束及び緑色光束は、これらの集光レンズ９５１，９５２に入射して平行化される。
【００３４】
平行化された赤色および緑色の光束Ｒ、Ｇは、偏光板６０Ｒ，６０Ｇによって偏光方向が揃えられた後、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇは、図示していない駆動手段により画像情報に対応する画像信号によってスイッチング制御され、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。
【００３５】
一方、青色光束Ｂは、リレー光学系９２７を介し、さらに、偏光板６０Ｂによって偏光方向が揃えられた後、対応する液晶パネル４０Ｂに導かれて、ここで同様に画像情報に応じて変調が施される。尚、本例の液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものを使用できる。
【００３６】
リレー光学系９２７は、集光レンズ９７４と入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらのミラー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。各色光束の光路の長さ、すなわち、光源ランプ８０５から各液晶パネルまでの距離は、青色光束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、リレー光学系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制することができる。
【００３７】
各液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを通って変調された各色光束は、偏光板６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに入射し、これを透過した光がプリズム合成体２２に入射され、ここで合成される。本例では、ダイクロイックプリズムからなるプリズム合成体２２を用いて色合成光学系を構成している。ここで合成されたカラー画像は、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。
【００３８】
次に、図４に基づき、プリズムユニット２０およびヘッド板３０の構造について説明する。
【００３９】
図４には、ヘッド板３０と、このヘッド板３０に取り付けたプリズムユニット２０及び液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂと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。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３（Ａ）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。
【００４０】
ヘッド板３０の底壁３２の上面にはプリズムユニット２０が設置されている。プリズムユニット２０は、略直角二等辺三角形の断面をした４個のプリズム２１を、それらの斜面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と、プリズム支持板３３とを備えている（図５参照）。プリズム合成体２２の底部は、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おり、プリズム支持板３３がヘッド板の底壁３２に取り付け固定されている。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三方の側面には、それぞれ、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを備えた液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂが取り付けられている。
【００４１】
次に、図５から図１０を参照しながら、プリズムユニット２０（又はプリズム合成体２２）に取り付けられた、本実施形態の特徴をなす液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの構成について説明する。ここで、図５は、液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂの各構成部品を分解して示した図、図６はプリズムユ合成体２２に接着固定される下固定枠板５４の斜視図、図７は下固定枠板５４にねじ固定される上固定枠板５５の正面図、図８は上固定枠板５５の側面図、図９はプリズム合成体２２に取り付けられた液晶パネルユニットのスペーサ５７周辺の構成を示す模式図、そして図１０はスペーサ５７の形状を示す断面図である。
【００４２】
尚、液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂは同じ構成であるため、以下では、液晶パネルユニット５０Ｇを中心にして説明する。ただし、図の角度によって、見やすい場合には、５０Ｒ，５０Ｂのユニットも参照する。
【００４３】
液晶パネルユニット５０Ｇは、電気光学装置である液晶パネル４０Ｇを内部に収納保持しているパネル枠体５１（電気光学装置枠体）を備えている。
【００４４】
液晶パネルユニット５０Ｇは、また、プリズム合成体２２の光入射面２２Ｇに接着固定される下固定枠板５４と、下固定枠板５４にねじ固定される上固定枠板５５を備えている。これらの固定枠板５４，５５は、パネル枠体５１とプリズム合成体２２の間に介在して、パネル枠体５１のプリズム合成体２２に対する脱着作業を容易化等する役割を果たす。
【００４５】
液晶パネルユニット５０Ｇは、更に、プリズム合成体２２に対して液晶パネル４０Ｇを位置決め固定するために、上固定枠板５５とパネル枠体５１との間に配置され、これらを接着剤５８を介して固定するためのスペーサ５７を左右に１個づつ備えている。
【００４６】
パネル枠体５１は、光源側（外側）に配置される第１枠体５２と、プリズム合成体２２側（内側）に配置される第２枠体５３を備え、これらの枠体の間に液晶パネル４０Ｇが挟持された構造となっている。
尚、パネル枠体５１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４１Ｇである。
【００４７】
第１枠体５２は、内側領域に矩形開口５２ａが形成され、一定厚さの周壁５２ｂを備えた基本的に矩形の枠体である。周壁５２ｂの内側には液晶パネルを収納するスペースがあり、また、周壁５２ｂの左右側中央部には、スペーサ５７の傾斜面５７ａと対向する外側に向かって拡がる斜面（スペーサ案内面）５２ｅを有する。更に、このスペーサ案内面５２ｅを挟んで、第２枠体５３と係合する係合部５２ｈが設けられている。
【００４８】
この第１枠体５２を、カーボンファイバあるいは炭酸カルシウムを混入した熱硬化性樹脂の成形品とすると、その熱膨張係数が一般の樹脂素材に比べてプリズムを構成するガラスに近くなる。このため、プリズム合成体２２に固定した状態において熱変形に起因した画素ズレを低減できる。
【００４９】
第２枠体５３は、第１枠体５２に収納された液晶パネルを保持するためのもので、内側領域に矩形開口５３ａが形成された板状の枠体である。第２枠体５３の左右外側には、第１枠体５２の係合部５２ｈに係合するフック５３ｈが形成されている。
【００５０】
これらの第１枠体５２と第２枠体５３は、第１枠体５２の係合部５２ｈに、第２枠体５３のフック５３ｈを係合することによって嵌合されている。
【００５１】
次に、本実施形態で用いる上固定枠板５５を、図７の正面図および図８の側面図を基に説明する。
【００５２】
図７に示すように、上固定枠板５５は、その内側領域に光通過用の矩形開口５５ａが形成された基本的に板状の矩形枠体である。さらに、その左右側枠の上下方向中央部分を他の部分より突出させて折り曲げ成形したスペーサ接着部５５ｆを有しており、ここで上固定枠板５５とスペーサ５７の底面５７ｂが接着固定される。また、スペーサ接着部５５ｆにつながる枠部分５５ｄは、スペーサ接着部５５ｆよりその幅を狭くして弾性を高めている。この弾性部分５５ｄは、上固定枠板５５が熱等により膨張収縮した場合に弾性変形して、スペーサ５７との間に介在している接着剤へのストレスを軽減し、画素ズレを低減する作用を有する。
【００５３】
また、上固定枠板５５の上側枠と下側枠に形成された孔５５ｃは、後で説明する下固定枠板５４に対して、この上固定枠板５５を固定するためのねじ孔である。
【００５４】
一方、下固定枠板５４は、図６に示すように、その内側領域に光通過用の矩形開口５４ａが形成された板状の矩形の枠体である。この下固定枠板５４の裏面は、プリズム合成体２２の光入射面２２Ｇに接着剤によって固定される。
【００５５】
下固定枠板５４の上下側枠には、前述の上固定枠板５５のねじ孔５５ｃに対応するねじ孔５４ｃが形成されている。これらのねじ孔５４ｃ，５５ｃに、それぞれ締結用の皿ねじ５６を挿入することにより、下固定枠板５４に対して上固定枠板５５が固定される。尚、本例では３本のねじでこれらを固定したが、ねじの本数やその配置等は必要に応じて適宜に定めることができる。また、下固定枠板５４と上固定枠板５５とを、ネジに代えて、半田、接着剤、クリップ等を用いて着脱可能に固定してもよい。
【００５６】
下固定枠板５４には、さらに、上下側枠の内側中央付近に細長いスリット５４ｆが、開口縁のコーナーに左右側枠方向に切り込んだスリット５４ｄが、そして左右側枠の中央付近に内側に向かって切り込んだスリット５４ｇが、それぞれ形成されている。これらのスリット５４ｆ，５４ｄ，５４ｇは、上固定枠板５５の弾性部分５５ｄと同様の機能を有するものである。即ち、下固定枠板５４が熱で膨張したり収縮したりした場合に、これらが弾性変形することによって、プリズム合成体２２との間に介在している接着剤へのストレスを軽減するためのものである。
【００５７】
尚、ここでは、上固定枠体と下固定枠体とをそれぞれ別々に用意し、後から一体化したが、例えば、これらを固定枠体として一体成形してもよい。
【００５８】
スペーサ５７の傾斜面５７ａは、第１枠体５２の左右側枠の上下方向中央位置に形成されたスペーサ案内面５２ｅに接着剤５８によって固定される。
また、スペーサ５７の底面５７ｂは、第２枠体５３の左右側枠の上下方向中央位置で、内側に向いて切り欠かれたスペーサ露出口５３ｂから上固定枠板５５を臨むように配置され、上固定枠板５５の突起面であるスペーサ接着部５５ｆに接着剤５８によって固定される。
【００５９】
尚、スペーサ５７の形状は、図１０（Ａ）の断面形状を有する三角柱形状を基本とするが、三角柱の任意の角部が切り落とされた、図１０（Ｂ）や図１０（Ｃ）のような断面を有する形状としても良い。
また、スペーサ５７の背面には、図５に示すように、盲孔５７ｃを形成しておくと、スペーサ５７を治具を用いて取り扱う場合において、チャッキング用の係合部として使えるので好都合である。
【００６０】
スペーサ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枠体５２を樹脂成形品とした場合にはそれがガラスに比べて熱膨張率が大きいため、熱膨張の違いによりスペーサ５７がこれらの枠体から剥離しやすくなったり、スペーサ５７が温度変化によって破壊されるのを避けるため、スペーサ５７をアクリル系等の樹脂成形品とすることが望ましい。
【００６１】
また、スペーサ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、ガラスに比して大幅にコスト低減を図れる。
さらに、スペーサ５７の素材として紫外線を透過させる材料を用いると、スペーサ５７を接着固定するための接着剤に、温度上昇が少なく硬化時間の短い紫外線硬化型接着剤を使用することができる。
【００６２】
次に、図１１のフローを参照しながら、液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂのプリズムユニット２０に対する取付方法について、詳細に説明する。
【００６３】
まず、プリズムユニット２０のプリズム合成体２２の光入射面２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに、偏光板６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂを接着剤により貼り付ける（図１１の工程Ｓ１）。次に、プリズム合成体２２の光入射面２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂに、下固定枠板５４を接着し（図１１の工程Ｓ２）、その後、上固定枠板５５を下固定枠板５４にねじ固定する（図１１の工程Ｓ３）。
【００６４】
一方で、スペーサ５７が接着される上固定枠板５５のスペーサ接着部５５ｆ、パネル枠体５１のスペーサ案内面５２ｅ、及びスペーサ５７の傾斜面５７ａと底面５７ｂをアルコール等によって脱脂しておく（図１１の工程Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６）。
【００６５】
次に、スペーサ５７に接着剤５８を塗布し（図１１の工程Ｓ７）、スペーサ５７をパネル枠体５１のスペーサ案内面５２ｅに装着する（図１１の工程Ｓ８）。この状態では、スペーサ５７は、接着剤５８の表面張力によって装着されているだけである。
【００６６】
このスペーサ５７の装着工程Ｓ７，Ｓ８は、スペーサ案内面５２ｅ側に接着剤５８を塗布しておき、接着剤を塗布していないスペーサ５７をそこに装着するような工程に置き換えても良い。このような工程に置き換える場合には、上固定枠板５５のスペーサ接着部５５ｆにも接着剤５８を塗布しておく必要がある。
【００６７】
次に、スペーサ５７が装着されたパネル枠体５１を、上固定枠体５５側に押し、スペーサ５７及び接着剤５８を介して、上固定枠板５５に密着させた状態にする（図１１の工程Ｓ９）。
【００６８】
ここで、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを点灯させる（図１１の工程１０）。そして、フォーカス調整を行い、投写レンズ６のフォーカス面に、パネル枠体５１により挟持された液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂのフォーカス面を合わせ込む（図１１の工程Ｓ１１）。この工程Ｓ１１は、投写レンズユニット６の光軸をｚ軸、これに直交する２つの軸をｘ軸、ｙ軸とすると、ｘ軸方向の位置（ｘ）、ｘ軸を基準とした回転方向の傾き（ｘθ）、およびｙ軸を基準とした回転方向の傾き（ｙθ）を利用して３軸方向の調整を行うものである。この調整は、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの液晶層付近を基準として行われる。フォーカス調整後、フォーカス状態を確認し（図１１の工程Ｓ１２）、フォーカス調整の結果が不良であれば再度工程Ｓ１１に戻ってフォーカス調整を行う。
【００６９】
工程Ｓ１２において、フォーカス調整の結果が良好であれば、さらにアライメント調整を行い、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの画素の位置を合わせ込む（図１１の工程Ｓ１３）。この工程Ｓ１３は、投写レンズユニット６の光軸をｚ軸、これに直交する２つの軸をｘ軸、ｙ軸とすると、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂのｘ軸方向の位置（ｘ）、ｙ方向の位置（ｙ）、およびｚ軸を基準とした回転方向の傾き（ｚθ）を利用して、３軸方向の調整を行うものである。アライメント調整は、３つの液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂのうち、いずれかの画素を基準として行うことが好ましいが、それぞれ単独で行っても良い。
【００７０】
フォーカス調整及びアライメント調整を行っている間、すなわち、プリズムユニット２０に対するパネル枠体５１の位置調整を行っている間、スペーサ５７は、図１２（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、接着剤５８の表面張力によって第１枠体５２のスペーサ案内面５２ｅと上固定枠板５５のスペーサ装着部５５ｆとの間に保持されつつ、調整操作によるパネル枠体５１の動きに追従して、その位置を変化させる。
【００７１】
この場合、上固定枠板５５とスペーサ５７との接着面の中心を通りプリズムユニット２０の取り付け面に垂直な線と、パネル枠体５１とスペーサ５７との接着面の中心を通りプリズムユニット２０の取り付け面に垂直な線との間隔をＣとすると、スペーサ５７に加わる回転モーメントは、スペーサ５７がパネル枠体５１から受ける押圧力とこの間隔Ｃの積となる。
そこで、本実施例では、図９に示すように、上固定枠板５５のスペーサ接着部５５ｆをパネル枠体５１の方に突出させることにより、この間隔Ｃを小さくし、これによって、スペーサ５７に加わる回転モーメントを小さくして、フォーカス調整及びアライメント調整の際にも、スペーサ５７が安定するようにしている。
【００７２】
アライメント調整後、各液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの画素ズレ量を確認し（図１１の工程Ｓ１４）、画素のズレ量が許容範囲内（良好）であった場合は、スペーサ５７とパネル枠体５１との間の接着剤５８、及び、スペーサ５７と上固定枠板５５との間の接着剤５８の一次硬化を行う（図１１の工程Ｓ１５）。接着剤５８に紫外線硬化接着剤を用いた場合は、接着剤に紫外線を所定時間照射することによって硬化を行う。この場合の紫外線を照射する時間は、接着剤の種類や量によって異なるが、通常は、数十秒〜数分間である。
尚、ズレ量が許容範囲外（不良）であった場合は、スペーサ５７を廃却し（図１１の工程Ｓ２０）、新たなスペーサ５７に取り替えて、工程Ｓ６以降を繰り返す。
【００７３】
次に、再度、各液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂの画素ズレ量を確認する（図１１の工程Ｓ１６）。ズレ量が許容範囲外（不良）であった場合は、工程Ｓ１４の場合と同様に、スペーサ５７を廃却し（図１１の工程Ｓ２０）、新たなスペーサ５７に取り替えて、工程Ｓ６以降を繰り返す。
【００７４】
一方、画素ズレ量が許容範囲内（良好）であった場合は、スペーサ５７とパネル枠体５１との間の接着剤５８、及び、スペーサ５７と上固定枠体５５との間の接着剤５８の硬化状態を確認する（図１１の工程Ｓ１７）。硬化状態が不良である場合には、工程Ｓ１４の場合と同様に、スペーサ５７を廃却し（図１１の工程Ｓ２０）、新たなスペーサ５７に取り替えて、工程Ｓ６以降を繰り返す。
【００７５】
接着剤５８の硬化状態が良好である場合には、スペーサ５７とパネル枠体５１との間の接着剤５８、及び、スペーサ５７と上固定枠板５５との間の接着剤５８の二次硬化を行う（図１１の工程Ｓ１８）。
【００７６】
尚、二次硬化を行わずに、１回の硬化工程のみで硬化を完了させることも可能である。しかし、本実施形態のように、硬化工程を２回に分けた方が、スループット向上という観点で好ましい。
また、本実施形態のように、硬化工程を２回に分け、二次硬化を行う前に位置ズレ量や硬化状態の判断をして不良の場合にやり直しを行うようにした方が、信頼性向上という観点からも好ましい。さらに、完全な固定となる二次硬化を行う前にやり直しを行うことで、スペーサ５７の取り外しも簡単となる。
【００７７】
二次硬化を行った後、再度、スペーサ５７とパネル枠体５１との間の接着剤５８、及び、スペーサ５７と上固定枠板５５との間の接着剤５８の硬化状態を確認する（図１１の工程Ｓ１９）。この硬化状態が不良である場合には、工程Ｓ１４の場合と同様に、スペーサ５７を廃却し（図１１の工程Ｓ２０）、新たなスペーサ５７に取り替えて、工程Ｓ６以降を繰り返す。一方、硬化状態が良好であれば、液晶パネルユニット５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂのプリズムユニット２０に対する取付けは終了し、図１３に示す組み付け状態となる。
【００７８】
尚、図１１の工程Ｓ１５，Ｓ１８で行った接着剤の一次硬化定と二次硬化は、本来１回で行える接着剤硬化を２回に分けて行ったものである。すなわち、図１１における工程Ｓ１５〜Ｓ１８の部分は、従来技術で説明した本固定（図１６の工程Ｓ１１）の部分と等価であり、接着剤の一次硬化（図１１の工程Ｓ１５）は、従来技術における仮固定とは異なるものである。
【００７９】
図１４は、本発明の別の態様を示す図９に対応する液晶パネルユニットのスペーサ周辺の構成を示す模式図である。これは、上固定枠板５５のスペーサ接着部５５ｆを、プリズム合成体２２の外周より外側に突出させて形成し、パネル枠体５１が位置決め調整される際にスペーサ５７が移動しても、スペーサ５７の底面５７ｂがスペーサ接着部５５ｆに安定して載るようにしたものである。
【００８０】
図１５は、本発明のさらに別の態様を示す図９に対応する液晶パネルユニットのスペーサ周辺の構成を示す模式図である。これは、基板５５’にスペーサ接着部５５ｆを構成する鉄板５５”を貼り付けてを上固定枠板５５を構成したものである。すなわち、ここでは、上固定枠板５５は基板５５’を折り曲げ加工してを形成するのではなく、所望の厚さと大きさ（幅、長さ）の鉄板５５”を、溶接等で基板５５’に取り付け、それをスペーサ接着部５５ｆとしたものである。
この態様によれば、スペーサ５７を安定させる所望の形状のスペーサ接着部５５ｆを付加できるほか、スペーサ接着部５５ｆをプリズムユニット２０とパネル枠体５１の中間の線膨張率を有する部材で形成することにより、装着される液晶パネルの画素ズレも効果的に抑制できる。
【００８１】
尚、上記図９、図１４及び図１５において、パネル枠体５１とスペーサ５７との接着面中心Ａと、上固定枠板５５とスペーサ５７との接着面中心Ｂとの、プリズムユニット２０の取り付け面に対して直角方向の中心間隔Ｃを常に２ｍｍ以下に保持すると、パネル枠体５１が位置決め調整される際に、スペーサ５７に加わる回転モーメントが大幅に低減して、スペーサ５７を安定させることが実験的にわかっている。そして、この間隔Ｃを０．５〜１．５ｍｍとすると、スペーサ５７が特に安定する。
【００８２】
以上、本発明を具体的な実施形態に基づき説明してきたが、本発明は上記の実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、本技術思想内にある限り、それらの変形や変更も本発明に含まれる。
【００８３】
例えば、次のような変更も可能である。
（１）上記実施形態では、透過型の液晶パネルを用いた投写型表示装置に本発明を適用した場合の例について説明したが、本発明は、反射型の液晶パネルを用いた投写型表示装置にも適用することが可能である。また、後述のように、電気光学装置は液晶パネルに限定されない。ここで、「透過型」とは、液晶パネル等の電気光学装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは液晶パネル等の電気光学装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型の電気光学装置を採用した投写型表示装置では、プリズム合成体２２のようなダイクロイックプリズムが、光を赤、緑、青の三色の光に分離する光分離手段として利用されると共に、変調された三色の光を合成して同一の方向に出射する光合成手段としても利用されることがある。また、電気光学装置と色合成手段との間に偏光ビームスプリッタが配置されることもある。後者の場合には、この偏光ビームスプリッタの面に電気光学装置を固定する構成に、本発明を適用することが可能である。反射型の投写型表示装置にこの発明を適用した場合にも、透過型の投写型表示装置とほぼ同様な効果を得ることができる。
【００８４】
（２）また、電気光学装置は液晶パネル（例えば液晶ライトバルブ）に限られず、例えば、マイクロミラーを用いた装置や、ＣＣＤ（電荷結合素子）であっても良い。
また、プリズムは、プリズム合成体２２のように、４つの三角柱状プリズムの接着面に沿って二種類の色選択面が形成されたダイクロイックプリズムに限られず、色選択面が一種類のダイクロイックプリズムや、偏光ビームスプリッタであっても良い。その他、プリズムは、略六面体状の光透過性の箱の中に光選択面を配置し、そこに液体を充填したようなものであっても良い。
【００８５】
（３）さらに、投写型表示装置としては、投写像を観察する方向から投写を行う前面投写型表示装置と、投写像を観察する方向とは反対側から投写を行う背面投写型表示装置とがあるが、上記実施の形態で示した構成は、そのいずれにも適用可能である。
【００８６】
【発明の効果】
以上、本願発明によれば、スペーサの安定性増大により、プリズムと電気光学装置の取り付けを、スペーサの配置された部分でのみ接着剤により固定して行うことが可能となり、作業効率の向上及び作業工程の簡略化を達成できるとともに、接着剤による接着個所の減少により、熱の影響による画素ズレが低減されることになる。
【００８７】
また、固定枠板のスペーサとの接触面につながる枠部分の弾性増大により、固定枠板が熱変形した場合でも、このスペーサ接触部前後が弾性変形して接着部のストレスを軽減するので、温度の影響による画素ズレを軽減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した投写型表示装置の外観斜視図。
【図２】（Ａ）図１の装置の内部の各部品の平面的な配置を示す図。（Ｂ）同部品の立体的な配置を示す図。
【図３】（Ａ）光学レンズユニットと投写レンズユニットの部分を取り出して示す図。（Ｂ）光学系の概略構成図。
【図４】ヘッド板とプリズムユニット及び液晶パネルユニットの関係を示す斜視図。
【図５】液晶パネルユニットの構成部品を分解して示した斜視図。
【図６】本発明の実施例で使用する下固定枠体を示した斜視図。
【図７】本発明の実施例で使用する上固定枠体を示した正面図。
【図８】図７の上固定枠体の側面図。
【図９】液晶パネルユニットのスペーサ周辺の構成を示す模式図。
【図１０】本発明の実施例で使用するスペーサの形状を示す断面形状図。
【図１１】本発明の実施例に係る液晶パネルユニットの取付け方法を示すフロー図。
【図１２】パネル枠体の位置調整中におけるスペーサの状態を示す図。
【図１３】図１１の工程に従って組み付けられたプリズムユニットと液晶パネルユニットを示す斜視図。
【図１４】本発明の別の態様を示す図９に対応する液晶パネルユニットのスペーサ周辺の構成を示す模式図。
【図１５】本発明のさらに別の態様を示す図９に対応する液晶パネルユニットのスペーサ周辺の構成を示す模式図。
【図１６】従来技術である投写型表示装置の液晶パネルユニットを示す分解構成図。
【図１７】従来技術である投写型表示装置の液晶パネルユニットの取り付け方法を示すフロー図。
【符号の説明】
１ 投写型表示装置
１ａ 光軸
２ 外装ケース
３ アッパーケース
４ ロアーケース
５ フロントケース
６ 投写レンズユニット
７ 電源ユニット
８ 光源ランプユニット
９ 光学ユニット
２０ プリズムユニット
２１ プリズム
２２ プリズム合成体
２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ 光入射面
３０ ヘッド板
４０，４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂ 液晶パネル
５０Ｒ，５０Ｇ，５０Ｂ 液晶パネルユニット
５１ パネル枠体
５２ 第１枠体
５２ｅ スペーサ案内面
５３ 第２枠体
５４ 下固定枠板
５５ 上固定枠板
５５ｆ 上固定枠板のスペーサ接着部
５６ ねじ
５７ スペーサ
５７ａ スペーサのパネル枠体との対向面
５７ｂ スペーサのプリズムユニットとの対向面
５８ 接着剤
Claims (8)
- 光を変調する電気光学装置と、前記電気光学装置が取り付けられるプリズムと、変調された光を投写する投写レンズとを有する投写型表示装置であって、
前記プリズムの面側に固定される中央部が開口した固定枠板と、
前記電気光学装置を保持する電気光学装置枠体と、
前記固定枠板に対向する面と前記電気光学装置枠体に対向する面とを有しこれらの固定枠板と電気光学装置枠体との間に配置されるスペーサとを備え、
前記固定枠板と前記電気光学装置枠体とが前記スペーサを介して接着剤により接着固定されるものであり、
前記固定枠板の前記スペーサとの接着面が前記電気光学装置枠体の方向に突出していることを特徴とする投写型表示装置。 - 光を変調する電気光学装置と、前記電気光学装置が取り付けられるプリズムと、変調された光を投写する投写レンズとを有する投写型表示装置であって、
前記プリズムの面側に固定される中央部が開口した固定枠板と、
前記電気光学装置を保持する電気光学装置枠体と、
前記固定枠板に対向する面と前記電気光学装置枠体に対向する面とを有しこれらの固定枠板と電気光学装置枠体との間に配置されるスペーサとを備え、
前記固定枠板と前記電気光学装置枠体とが前記スペーサを介して接着剤により接着固定されるものであり、
前記固定枠板の前記スペーサとの接着面が前記プリズムの外周より突出していることを特徴とする投写型表示装置。 - 前記固定枠板の前記スペーサとの接着面につながる枠部分の板幅を、該接着面の板幅より狭くしたことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の投写型表示装置。
- 前記固定枠板の前記スペーサとの接着面が、固定枠板を構成する基板に付加された板により構成されたものであることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の投写型表示装置。
- 光を変調する電気光学装置をプリズムに取り付けるための電気光学装置取り付けユニットであって、
前記プリズムの面側に固定される中央部が開口した固定枠板と、
前記電気光学装置を保持する電気光学装置枠体と、
前記固定枠板に対向する面と前記電気光学装置枠体に対向する面とを有しこれらの固定枠板と電気光学装置枠体との間に配置されるスペーサとを備え、
前記固定枠板と前記電気光学装置枠体とが前記スペーサを介して接着剤により接着固定されるものであり、
前記固定枠板の前記スペーサとの接着面が前記電気光学装置枠体の方向に突出していることを特徴とする電気光学装置取り付けユニット。 - 光を変調する電気光学装置をプリズムに取り付けるための電気光学装置取り付けユニットであって、
前記プリズムの面側に固定される中央部が開口した固定枠板と、
前記電気光学装置を保持する電気光学装置枠体と、
前記固定枠板に対向する面と前記電気光学装置枠体に対向する面とを有しこれらの固定枠板と電気光学装置枠体との間に配置されるスペーサとを備え、
前記固定枠板と前記電気光学装置枠体とが前記スペーサを介して接着剤により接着固定されるものであり、
前記固定枠板の前記スペーサとの接着面が前記プリズムの外周より突出していることを特徴とする電気光学装置取り付けユニット。 - 前記固定枠板の前記スペーサとの接着面につながる枠部分の板幅を、該接着面の板幅より狭くしたことを特徴とする請求項５又は６のいずれかに記載の電気光学装置取り付けユニット。
- 前記固定枠板の前記スペーサとの接着面が、固定枠板を構成する基板に付加された板により構成されたものであることを特徴とする請求項５又は６のいずれかに記載の電気光学装置取り付けユニット。
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