JP4475035B2 - Spatial light modulation element mounting method and spatial light modulation element mounting apparatus - Google Patents
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本発明は、投射表示装置などに用いられる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に関するものである。 The present invention relates to a spatial light modulation element mounting method and a spatial light modulation element mounting apparatus used for a projection display device or the like.
カラー画像を拡大投射するための投射表示装置は、液晶パネルなどの空間光変調素子に対して光を透過する透過型と光を反射する反射型とがあり、いずれの型の場合でも光源部から出射した白色光をR(赤),G(緑),B(青)の3原色光に色分解する機能を備えた光学ブロックにより色分解して、この3原色光を対応した各色用の空間光変調素子(液晶パネル)に導き、更に、各色用の空間光変調素子で映像信号に応じて光変調された各色光を色合成する機能を備えた光学ブロックにより色合成した色合成光を投射レンズ側に出射させるものである。 Projection display devices for enlarging and projecting color images include a transmission type that transmits light to a spatial light modulation element such as a liquid crystal panel and a reflection type that reflects light. The emitted white light is color-separated by an optical block having a function of separating the light into three primary colors of R (red), G (green), and B (blue), and the space for each color corresponding to the three primary colors. Projected into the light modulation element (liquid crystal panel), and color synthesized light synthesized by an optical block with the function of color synthesizing each color light modulated according to the video signal by the spatial light modulation element for each color The light is emitted to the lens side.
この際、RGB3色用の各空間光変調素子(液晶パネル)を色分解機能及び/又は色合成機能を有する光学ブロックに対して取り付け位置を調整した後に各空間光変調素子を光学ブロックに固着させる方法がいくつか提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。
図14は従来例1における固体撮像素子の取付装置を示した分解斜視図、
図15は従来例2における投射表示装置において、液晶パネルユニットの構成を示した分解斜視図である。
FIG. 14 is an exploded perspective view showing a mounting device for a solid-state imaging device in Conventional Example 1,
FIG. 15 is an exploded perspective view showing the configuration of the liquid crystal panel unit in the projection display device in the second conventional example.
まず、図14に示した従来例1における固体撮像素子の取付装置100は、上記した特許文献1(実公平5−20076号公報)に開示されており、ここでは特許文献1を参照して簡略に説明する。 First, the solid-state image sensor mounting device 100 in the conventional example 1 shown in FIG. 14 is disclosed in the above-described Patent Document 1 (Japanese Utility Model Publication No. 5-20076). Explained.
図14に示した如く、従来例1における固体撮像素子の取付装置100では、R(赤),G(緑),B(青)の3原色光にそれぞれ対応した3組(そのうちの1組は図示せず)の装置からなり、各組の装置は全く同一の構成であるので一組の装置について説明すると、分光プリズム101は左右一対の支持基板102A,102B間に挟持されている。
As shown in FIG. 14, in the mounting apparatus 100 for the solid-state imaging device according to the conventional example 1, three sets (one set of them) respectively corresponding to the three primary color lights of R (red), G (green), and B (blue). Since each set of devices has exactly the same configuration, a set of devices will be described. The
また、固体撮像素子103は、第1の金具104に2本のネジ105を用いて固定されている。この際、第1の金具104は、固体撮像素子103が載置される平坦部104aの側部が互いに対向してコ字状に曲げ形成され、且つ、平坦部104aの中央に角孔104a1が貫通して形成されていると共に、平坦部104aの左右端に脚部104b,104cがそれぞれ2個づつ外側に向かって突出形成されている。
In addition, the solid-
また、分光プリズム101の一つの入射面101a上に第2の金具106が固着されている。この第2の金具106は、平坦部106aの中央に角孔106a1が貫通して形成されていると共に、平坦部106aの左右端に脚部106b,106cが第1の金具104の脚部104b,104cに対応してそれぞれ2個づつ外側に向かって突出形成されている。
A
また、第1の金具104と第2の金具106との間にパッキング部材107が介装されている。
A
そして、分光プリズム101の一つの入射面101aと対向する固体撮像素子103に対してレジストレーションが最良となるように位置調整しながら第1の金具104の脚部104b,104cと、第2の金具106の脚部106b,106cとを半田Aにより半田付けすることにより、固体撮像素子103側を分光プリズム101の一つの入射面101a上に固着している。
Then, the
次に、図15に示した従来例2における投射表示装置200は、上記した特許文献2(特開平10−10994号公報)に開示されており、ここでは特許文献2を参照して簡略に説明する。 Next, the projection display device 200 in Conventional Example 2 shown in FIG. 15 is disclosed in the above-mentioned Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 10-10994), and here, it will be briefly described with reference to Patent Document 2. To do.
図15に示した如く、従来例2における投射表示装置200において、プリズム合成体201は、直角二等辺三角形の断面をした4個のプリズムを組み合わせて直方形状に形成されており、このプリズム合成体201中でR,G,Bに対応して3面からなる光入射面201r,201g,201bに透過型の液晶パネルユニット210R,(210G…図示せず),(210B…図示せず)が取り付けられている。
As shown in FIG. 15, in the projection display device 200 in the conventional example 2, the
ここで、プリズム合成体201のR用光入射面201rに取り付けられるR用の液晶パネルユニット210Rについてのみ説明すると、パネル枠体211は第1の枠板212と、フレキシブルプリント配線基板213Rを接続した液晶パネル214Rと、第2の枠板215とで構成されている。
Here, only the R liquid
この際、第1の枠板212は内部に光通過用の矩形開口212aが形成され、且つ、矩形開口212aの4隅の周辺に係合孔212bが貫通して穿設されている。一方、第2の枠板215は液晶パネル214Rと略同じ外形サイズで第1の枠板212よりも一回り小さく形成されている。従って、パネル枠体211は、第1の枠板212の裏面側から液晶パネル214Rと第2の枠板215とを嵌め込んで構成されている。
At this time, the
また、固定枠板216は光通過用の矩形開口216aが形成された矩形の枠板であり、この固定枠板216がプリズム合成体201のR用光入射面201rに接着剤によって固定されている。
The
また、パネル枠体211と固定枠板216との間に介装される中間枠板217は、固定枠板216と略同じ外形サイズで光通過用の矩形開口217aが形成された矩形の枠板であり、且つ、矩形開口217aの4隅に係合突片217bが第1の枠板212に穿設した係合孔212b側に向かって突出形成されている。そして、中間枠板217は、ここに穿接した上下各2箇所の孔217c,217dに4本のネジ218(図では1本のみ図示)を挿入してプリズム合成体201のR用光入射面201rに接着した固定枠板216の上下各2箇所に形成したネジ孔216b,216cにネジ止めされている。
Further, the
この後、中間枠板217に形成した4箇所の係合突片217bを第1の枠板212に穿設した4箇所の係合孔に差し込んで液晶パネル214Rが保持されているパネル枠板211を、中間枠板217に位置決めして、そこに仮止めする。この状態で4個の楔219(図では1個のみ図示)の差し込み量を調整することにより、液晶パネル214Rに対してフォーカス調整及びアライメント調整を行なって、各楔219をパネル枠板211および中間枠板217に接着固定しているので、液晶パネル214Rをプリズム合成体201のR用光入射面201rに対して位置決め固定できると共に、加えて、不良となった液晶パネル214Rを交換可能としていることが開示されている。
Thereafter, the four
ところで、上記した従来例1における固体撮像素子の取付装置100によれば、固体撮像素子103へのレジストレーションが最良となるように位置調整した後に、固体撮像素子103を取り付けた第1の金具104と、分光プリズム101に固着させた第2の金具106とを半田Aにより半田付けしているが、この半田Aが固着する時に半田Aの収縮によって数μmの取り付け誤差が生じる問題がある。
By the way, according to the mounting apparatus 100 of the solid-state imaging device in the above-described conventional example 1, the
一方、近年高精細化によって表示画素数が多い固体撮像素子103が使われるようになり、一つの画素の大きさが10μmを切るようになってきており、固体撮像素子103中の一つの画素の大きさが数十μmと大きい場合には数μmの取り付け誤差は問題とならないが、一つの画素の大きさが10μm以下になると、数μmの取り付け誤差はレジズレとなって色ズレが発生してしまう。また、第1,第2の金具104,106同士を半田付けする際に、4箇所の脚部(104b,104c),(106b,106c)のうち1箇所づつしか半田付けできないために、4箇所半田付けを行う場合に時間がかかるという問題もある。
On the other hand, the solid-
更に、従来例2における投射表示装置200によれば、液晶パネル214Rへのフォーカス調整及びアライメント調整後に、液晶パネル214Rを取り付けたパネル枠板211が中間枠板217を介して固定枠板216に4本のネジ218により固着されているので、液晶パネル214Rが不良の場合に交換可能となるものの、パネル枠板211を中間枠板217を介して固定枠板216に固着した時に振動などによりネジ218が緩むことがあり、液晶パネル214Rの位置ズレが生じる場合がある。
Further, according to the projection display device 200 in the second conventional example, after the focus adjustment and alignment adjustment to the
そこで、空間光変調素子(液晶パネル)側をフォーカス調整及びアライメント調整した状態で色分解機能及び/又は色合成機能を有する光学ブロックに固着させる場合に、生産効率が良く、且つ、空間光変調素子の光学ブロックへの取り付け位置のズレが発生しない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が望まれている。 Therefore, when the spatial light modulation element (liquid crystal panel) side is fixed to an optical block having a color separation function and / or a color synthesis function in a state where focus adjustment and alignment adjustment are performed, the production efficiency is high and the spatial light modulation element There is a demand for a spatial light modulation element mounting method and a spatial light modulation element mounting apparatus that do not cause a shift in the mounting position of the optical block.
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、請求項1記載の発明は、空間光変調素子側を色分解機能及び/又は色合成機能を有する光学ブロックに対して位置調整した状態で固着させる空間光変調素子取り付け方法において、
前記光学ブロックに接着剤を用いて取り付けブラケットを接着する工程と、
前記空間光変調素子側を第1枠板の裏面に予め組み立てる工程と、
前記空間光変調素子側を組み立てた前記第1枠板の表面上に第2枠板の裏面を重ね合わせて第1,第2枠板同士を仮に固定する工程と、
前記第1,第2枠板と一体に前記空間光変調素子をフォーカス方向に移動してフォーカス調整した状態で前記第2枠板を接着剤を用いて前記取り付けブラケットに接着する工程と、
前記第1枠板と一体に前記空間光変調素子をアライメント調整する方向に移動してアライメント調整した状態で前記第1枠板と前記第2枠板とを接着剤を用いて接着する工程とを有することを特徴とする空間光変調素子取り付け方法である。
The present invention has been made in view of the above problems, and the invention according to
Bonding the mounting bracket to the optical block using an adhesive;
Pre-assembling the spatial light modulator side on the back surface of the first frame plate;
A step of temporarily fixing the first and second frame plates by superimposing the back surface of the second frame plate on the surface of the first frame plate assembled on the spatial light modulation element side;
Bonding the second frame plate to the mounting bracket using an adhesive in a state where the spatial light modulation element is moved in a focus direction integrally with the first and second frame plates and the focus is adjusted;
Bonding the first frame plate and the second frame plate using an adhesive in a state in which the spatial light modulation element is moved in the alignment adjustment direction integrally with the first frame plate and the alignment adjustment is performed. It is a spatial light modulation element attachment method characterized by having.
また、請求項2記載の発明は、光学ブロックに対し、フレキシブル基板が接続された空間光変調素子を取り付けるための空間光変調素子取り付け装置であって、
外形が矩形形状とされた第1枠板を含み、前記第1枠板の一面側に、前記空間光変調素子を前記外形の一辺側から前記フレキシブル基板が延出するよう配設してなる空間光変調素子組立体と、
前記光学ブロックに固着された取り付けブラケットと、
一面が前記第1枠板における前記一面側とは反対側の面に重ね合わされて固着されると共に、他面側が前記取り付けブラケットに固着された第2枠板と、を備え、
前記第1枠板は、
前記一辺側において前記第2枠板に向け突出して形成された第1の台座部と、前記一辺側とは反対側において形成された第1の貫通孔と、を有し、
前記第2枠板は、
前記第1枠板における前記第1の台座部に対応した位置に形成された第2の貫通孔と、前記第1枠板における前記第1の貫通孔に対応した位置に前記第1枠板に向け突出して形成された第2の台座部と、を有し、
前記空間光変調素子組立体は、前記光学ブロックに対し、前記光学ブロック側から前記第2の貫通孔に対して光が照射可能に、且つ、前記光学ブロックとは反対側から前記第1の貫通孔に対して光が照射可能に取り付けられており、
前記第1の貫通孔及び前記第2の貫通孔内に、前記第1枠体と前記第2枠体とを固着するよう充填硬化された紫外線硬化性接着剤を有することを特徴とする空間光変調素子取り付け装置である。
The invention according to claim 2 is a spatial light modulation element mounting device for mounting a spatial light modulation element to which a flexible substrate is connected to an optical block,
A space including a first frame plate whose outer shape is a rectangular shape, wherein the spatial light modulator is disposed on one surface side of the first frame plate so that the flexible substrate extends from one side of the outer shape. A light modulation element assembly;
A mounting bracket secured to the optical block;
A second frame plate having one surface overlapped and fixed to a surface opposite to the one surface side of the first frame plate, and the other surface side fixed to the mounting bracket;
The first frame plate is
A first pedestal portion formed to protrude toward the second frame plate on the one side, and a first through hole formed on the side opposite to the one side;
The second frame plate is
A second through hole formed at a position corresponding to the first pedestal portion in the first frame plate and a position corresponding to the first through hole in the first frame plate on the first frame plate. A second pedestal formed to project toward the
The spatial light modulation element assembly can irradiate light to the second through-hole from the optical block side to the optical block, and the first penetration from the side opposite to the optical block. It is attached so that light can be irradiated to the hole,
Spatial light comprising an ultraviolet curable adhesive that is filled and cured so as to fix the first frame and the second frame in the first through hole and the second through hole. It is a modulation element mounting apparatus.
また、請求項3記載の発明は、上記した請求項2記載の空間光変調素子取り付け装置において、
前記空間光変調素子に対してフオーカス調整するために前記取り付けブラケット,前記第2枠板のいずれか一方に取り付けられたガイドピンと、他方に穿設されて前記ガイドピンを挿通させるピン孔と、を有することを特徴とする空間光変調素子取り付け装置である。
The invention described in claim 3 is the spatial light modulator mounting device according to claim 2, wherein
And Fuokasu the mounting bracket for adjusting the guide pin attached to one of the second frame plate, pin hole for inserting the guide pin is drilled in the other with respect to the spatial light modulator, a spatial light modulator mounting apparatus characterized by have a.
本発明によれば、空間光変調素子の光学ブロックに対する固着において、位置ズレが発生せず、品質及び信頼性が向上する。 According to the onset bright, the fixation to the optical block of the spatial light modulator, no occurrence of positional deviation, thereby improving the quality and reliability.
以下に本発明に係る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の一実施例を図1乃至図13を参照して詳細に説明する。 An embodiment of a spatial light modulation element mounting method and a spatial light modulation element mounting apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
図1は本発明に係る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が適用される投射表示装置の原理図である。 FIG. 1 is a principle diagram of a projection display device to which a spatial light modulation element mounting method and a spatial light modulation element mounting device according to the present invention are applied.
本発明に係る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を説明する前に、これが適用される投射表示装置の原理について図1を用いて説明する。 Before describing the spatial light modulation element mounting method and the spatial light modulation element mounting apparatus according to the present invention, the principle of a projection display apparatus to which this is applied will be described with reference to FIG.
図1に示した如く、本発明に係る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が適用される投射表示装置1は例えば反射型として構成されており、光源部5と、色分解及び色合成光学系10と、投射レンズ50とを備えている。
As shown in FIG. 1, a
上記した光源部5は、反射面鏡6と、白色光を出射するためにメタルハライドランプ,キセノンランプ,ハロゲンランプなどを用いた光源7と、光源7の前方に設けられて白色光のp偏光光のみを透過させるように透過軸を選択した偏光板8とで構成されている。
The
従って、光源7からの白色光が偏光板8を通過すると、R,G,Bにそれぞれ対応した3色のRp光,Gp光,Bp光が、色分解及び色合成光学系10に入射される。
Accordingly, when the white light from the light source 7 passes through the
上記した色分解及び色合成光学系10は、光源部5から出射した白色光をR,G,Bの3原色光に色分解して、この3原色光をR,G,Bにそれぞれ対応した3つの反射型空間光変調素子ユニット30R,30G,30B内の反射型空間光変調素子34R,34G,34Bに導き、更に、各色の反射型空間光変調素子34R,34G,34Bで映像信号に応じて光変調された各色光を色合成した色合成光を投射レンズ50側に出射する機能を備えている。
The color separation and color synthesis
この際、R,G,Bの3原色光に対応した反射型空間光変調素子34R,34G,34Bは例えば反射型液晶パネルを用いており、以下、反射型空間光変調素子34R,34G,34Bを反射型液晶パネル34R,34G,34Bと呼称する。
At this time, the reflective spatial
より具体的に説明すると、色分解及び色合成光学系10では、光学ガラスを用いて直方体状(立方体状も含む)に形成された4個の第1〜第4偏光ビームスプリッタ11〜14が上面側から見た時に各偏光分離面11a〜14aがX字状になるように配置されている。
More specifically, in the color separation and color synthesis
この際、図1の平面図上で、第1偏光ビームスプリッタ11は光源部5と対向し、この第1偏光ビームスプリッタ11の右方に第2偏光ビームスプリッタ12が配置され、且つ、第1偏光ビームスプリッタ11の下方に第3偏光ビームスプリッタ13が配置されると共に、第2偏光ビームスプリッタ12の下方で且つ第3偏光ビームスプリッタ13の右方に第4偏光ビームスプリッタ14が配置されて、この第4偏光ビームスプリッタ14は投射レンズ50と対向している。更に、第1偏光ビームスプリッタ11の光入射面と第4偏光ビームスプリッタ14の光出射面とが後述する各種の光学機能板16〜22の配置関係及び反射型液晶パネル34R,34G,34Bの配置関係により直交している。
At this time, in the plan view of FIG. 1, the first
また、白色光が入射する光源部5側の第1偏光ビームスプリッタ11と、色合成光を出射する投射レンズ50側の第4偏光ビームスプリッタ14とが大型サイズに形成されており、一方、第2,第3偏光ビームスプリッタ12,13は、第1,第4偏光ビームスプリッタ11,14よりも一回り小型サイズに形成されている。
Further, the first
また、上記した第1〜第4偏光ビームスプリッ11〜14の各偏光分離面11a〜14aは、p偏光光を透過し、且つ、s偏光光を反射する半透過・反射偏光膜が直方形状の対角線に沿って形成されている。
Further, each of the polarization separation surfaces 11a to 14a of the first to fourth
尚、以下の説明において、後述するように3色のRp光,Gp光,Bp光はR,G,Bにそれぞれ対応したp偏光光を示し、一方、3色のRs光,Gs光,Bs光はR,G,Bにそれぞれ対応したs偏光光を示すものとする。 In the following description, as will be described later, the three colors of Rp light, Gp light, and Bp light indicate p-polarized light corresponding to R, G, and B, respectively, while the three colors of Rs light, Gs light, and Bs. The light indicates s-polarized light corresponding to R, G, and B, respectively.
また、小型サイズの第2偏光ビームスプリッタ12の互いに直交する側面12r,12gに対向してR用の反射型液晶パネル34R,G用の反射型液晶パネル34Gがそれぞれ配置され、且つ、小型サイズの第3偏光ビームスプリッタ13の側面13bに対向してB用の反射型液晶パネル34Bが配置されている。これにより、反射型液晶パネル34R,34G,34Bを第1,4偏光ビームスプリッ11,14の各枠の略延長線上に配置できるので、色分解及び色合成光学系10の小型化を図ることができる。
In addition, a reflective
尚、第1〜第4偏光ビームスプリッ11〜14を全て同じサイズに形成することも可能であるが、この場合には反射型液晶パネル34R,34G,34Bが第1,4偏光ビームスプリッ11,14の各枠の延長線よりも外側に配置されるので、色分解及び色合成光学系10は大型化するものである。
The first to fourth polarization beam splits 11 to 14 can be formed in the same size. In this case, the reflection type
また、光源部5側の第1偏光ビームスプリッタ11の光入射面には、580nm近傍の波長の光をカットするノッチフィルタ板16と、B光の偏波面を90°回転させる機能を有する波長選択性偏光変換板(以下、B用偏光変換板と記す)17とが設置されている。また、第1偏光ビームスプリッタ11と第2偏光ビームスプリッタ12との間には、G光の偏波面を90°回転させる機能を有する波長選択性偏光変換板(以下、G用偏光変換板と記す)18が設置されている。また、第2偏光ビームスプリッタ12と第4偏光ビームスプリッタ14との間には、R光の偏波面を90°回転させる機能を有する波長選択性偏光変換板(以下、R用偏光変換板と記す)19が設置されている。また、第1偏光ビームスプリッタ11と第3偏光ビームスプリッタ13との間には、偏光を整えるための半波長板20が設置されている。また、第3偏光ビームスプリッタ13と第4偏光ビームスプリッタ14との間には、B光の偏波面を90°回転させる機能を有する波長選択性偏光変換板(以下、B用偏光変換板と記す)21が設置されている。また、投射レンズ50側の第4偏光ビームスプリッタ14の光出射面には、この出射面から出射した出射光の波長λに対してλ/4だけ回して戻り光が色分解及び色合成光学系10内に侵入しないように防止するためのゴーストバスター板22が設置されている。
The light incident surface of the first
従って、上記した各構成部材のうちでノッチフィルタ板16,B用偏光変換板17,G用偏光変換板18,R用偏光変換板19,半波長板20,B用偏光変換板21,ゴーストバスター板22は、光を透過させる時にそれぞれ固有の光学機能を有しているので、以下、これらを総称して光透過型として形成された光学機能板と呼称する場合もある。
Therefore, among the components described above, the
次に、上記の構成による色分解及び色合成光学系10の動作について説明すると、光源部5から得られたp偏光光のRp光,Gp光,Bp光からなる白色光が、まずノッチフィルタ板16に入射され、このノッチフィルタ板16で580nm近傍の波長の光をカットされた後にB用偏光変換板17に入射すると、B用偏光変換板17でp偏光光のBp光がs偏光光のBs光に偏光変換されて第1偏光ビームスプリッタ11に入射すると共に、B用偏光変換板17はp偏光光のRp光及びGp光に対して何ら作用しないために、Rp光及びGp光はB用偏光変換板17を透過して第1偏光ビームスプリッタ11に入射する。
Next, the operation of the color separation and color synthesis
そして、第1偏光ビームスプリッタ11に入射したp偏光光のRp光及びGp光は偏光分離面11aを透過し、そのまま直進してG用偏光変換板18に入射すると、G用偏光変換板18はp偏光光のRp光に対して何ら作用しないために、Rp光はG用偏光変換板18を透過して第2偏光ビームスプリッタ12に入射すると共に、G用偏光変換板18でp偏光光のGp光がs偏光光のGs光に偏光変換されて第2偏光ビームスプリッタ12に入射する。
Then, the p-polarized Rp light and Gp light incident on the first
この後、第2偏光ビームスプリッタ12に入射したp偏光光のRp光は、偏光分離面12aを透過してR用の反射型空間光変調素子ユニット30R内の反射型液晶パネル34Rに入射し、この反射型液晶パネル34RでR対応の映像信号に応じた光変調を受けて、ここで光変調されて生成したs偏光成分のRs光となって反射型液晶パネル34Rから出射され、偏光分離面12aで反射された後に90°方向を転じてR用偏光変換板19に入射する。
Thereafter, the p-polarized Rp light incident on the second
一方、第2偏光ビームスプリッタ12に入射したs偏光光のGs光は、偏光分離面12aで反射された後に90°方向を転じてG用の反射型空間光変調素子ユニット30G内の反射型液晶パネル34Gに入射し、この反射型液晶パネル34GでG対応の映像信号に応じた光変調を受けて、ここで光変調されて生成したp偏光成分のGp光となって反射型液晶パネル34Gから出射され、偏光分離面12aを透過してR用偏光変換板19に入射する。
On the other hand, the s-polarized Gs light incident on the second
そして、R用偏光変換板19に入射したs偏光光のRs光は、p偏光光のRp光に偏光変換されて第4偏光ビームスプリッタ14に入射し、一方、R用偏光変換板19に入射したp偏光光のGp光は、何ら作用しないために、Gp光はR用偏光変換板19を透過して第4偏光ビームスプリッタ14に入射する。
The s-polarized Rs light incident on the R-
この後、第4偏光ビームスプリッタ14に入射したp偏光光のRp光及びGp光は、共に偏光分離面14aを透過してそのまま直進し、ゴーストバスター板22を介して投射レンズ50側に出射される。この際、ゴーストバスター板22は前述したように第4偏光ビームスプリッタ14からの出射光の波長λに対してλ/4だけ回して戻り光が色分解及び色合成光学系10内に侵入しないように防止している。
Thereafter, both the Rp light and Gp light of the p-polarized light incident on the fourth
また、第1偏光ビームスプリッタ11に入射したs偏光光のBs光は、偏光分離面11aで反射された後に90°方向を転じて半波長板20に入射し、この半波長板20で偏光を整えてから第3偏光ビームスプリッタ13に入射する。この後、第3偏光ビームスプリッタ13に入射したs偏光光のBs光は、偏光分離面13aで反射された後に90°方向を転じてB用の反射型空間光変調素子ユニット30B内の反射型液晶パネル34Bに入射し、この反射型液晶パネル34BでB対応の映像信号に応じた光変調を受けて、ここで光変調されて生成したp偏光成分のBp光となって反射型液晶パネル34Bから出射され、偏光分離面13aを透過してそのまま直進してB用偏光変換板21に入射する。そして、B用偏光変換板21に入射したp偏光成分のBp光は、s偏光光のBs光に偏光変換されて第4偏光ビームスプリッタ14に入射する。更に、第4偏光ビームスプリッタ12に入射したs偏光光のBs光は、偏光分離面14aで反射された後に90°方向を転じてゴーストバスター板22を介して投射レンズ50側に出射される。従って、第4偏光ビームスプリッタ14の光出射面からp偏光光のRp及びGp光と、s偏光光のBs光とを合成した色合成光がゴーストバスター板22を介して投射レンズ50側に出射されている。
Further, the s-polarized Bs light incident on the first
次に、本発明に係る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について新たな図2乃至図13を用いて説明する。 Next, a spatial light modulation element mounting method and a spatial light modulation element mounting device according to the present invention will be described with reference to new FIGS.
図2は図1に示した色分解及び色合成光学系を示した全体斜視図、
図3は図2に示したR用の反射型空間光変調素子ユニットと、第2偏光ビームスプリッタに固着させる第1,第2取り付けブラケットとを分解して示した分解斜視図、
図4は図3に示したR用の反射型空間光変調素子ユニット内のヒートシンクにR用の反射型液晶パネルを固着させた状態を示した斜視図、
図5はR用の反射型液晶パネルを固着させたヒートシンク上にアパーチャーマスク板を蓋合わせする際に、ヒートシンクとアパーチャーマスク板との位置決めを説明するために示した斜視図、
図6はR用の反射型液晶パネルを固着させたヒートシンク上にアパーチャーマスク板を蓋合わせした状態を示した斜視図、
図7はアパーチャーマスク板の表面にカシメにより固着された3個のガイド板の内周に沿って1/4波長板を固着した波長板支持枠板を回動可能に嵌め合わせた状態を示した斜視図、
図8はアパーチャーマスク板の表面にカシメにより固着された3個のガイド板上に第1枠板を重ね合わせて、3本のネジにより第1枠板を3個のガイド板,波長板支持枠板,アパーチャーマスク板を介してヒートシンク上にネジ止めして液晶パネルサブ組立体を組み立てた状態を示した斜視図、
図9は液晶パネルサブ組立体内の第1枠板上に第2枠板を重ね合わせする際に、第1枠板の表面及び第2枠板の裏面に僅かな高さで突出させた計3箇所の台座部と、第1,第2枠板に穿設した計3箇所の接着剤充填用の丸孔との関係を示した斜視図、
図10は液晶パネルサブ組立体内の第1枠板上に第2枠板を重ね合わせてR用の反射型空間光変調素子ユニットを構成した状態を示した斜視図、
図11はR用の液晶パネルサブ組立体と、第2枠板とを板バネにより仮に固定して、反射型空間光変調素子ユニットを第2偏光ビームスプリッタの上面及び下面に接着した第1,第2取り付けブラケットに仮に取り付けた状態を示した斜視図、
図12はR用の液晶パネルサブ組立体と、第2枠板とを板バネにより仮に固定した状態で、反射型空間光変調素子ユニットを調整治具によりフォーカス調整及びアライメント調整する状態を示した斜視図、
図13はR用の反射型空間光変調素子ユニットを第2偏光ビームスプリッタの上面及び下面に接着した第1,第2取り付けブラケットに紫外線硬化性接着剤を用いて接着した後の状態を示した斜視図である。
2 is an overall perspective view showing the color separation and color synthesis optical system shown in FIG.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing the R reflective spatial light modulation element unit shown in FIG. 2 and the first and second mounting brackets to be fixed to the second polarizing beam splitter,
4 is a perspective view showing a state in which a reflective liquid crystal panel for R is fixed to a heat sink in the reflective spatial light modulation element unit for R shown in FIG.
FIG. 5 is a perspective view for explaining the positioning of the heat sink and the aperture mask plate when the aperture mask plate is covered with the heat sink on which the reflective liquid crystal panel for R is fixed,
FIG. 6 is a perspective view showing a state in which an aperture mask plate is covered with a heat sink on which a reflective liquid crystal panel for R is fixed,
FIG. 7 shows a state in which the wave plate support frame plate having the quarter wavelength plate fixed along the inner periphery of the three guide plates fixed by caulking on the surface of the aperture mask plate is rotatably fitted. Perspective view,
FIG. 8 shows the first frame plate overlaid on the three guide plates fixed by caulking on the surface of the aperture mask plate, and the first frame plate is replaced with three guide plates and a wave plate support frame by three screws. The perspective view which showed the state which screwed on the heat sink via the board and the aperture mask board, and assembled the liquid crystal panel subassembly,
FIG. 9 shows a total of three locations protruding at a slight height on the front surface of the first frame plate and the back surface of the second frame plate when the second frame plate is overlaid on the first frame plate in the liquid crystal panel subassembly. The perspective view which showed the relationship between the base part of this, and the round hole for adhesive filling of a total of three places pierced in the 1st, 2nd frame board,
FIG. 10 is a perspective view showing a state in which a reflection type spatial light modulation element unit for R is configured by superimposing a second frame plate on a first frame plate in a liquid crystal panel subassembly.
FIG. 11 shows the first and first liquid crystal panel subassemblies for R and the second frame plate temporarily fixed by leaf springs, and the reflective spatial light modulation element unit is bonded to the upper and lower surfaces of the second polarizing beam splitter. 2 is a perspective view showing a state temporarily attached to the mounting bracket;
FIG. 12 is a perspective view showing a state in which the reflective spatial light modulation element unit is focus-adjusted and alignment-adjusted by an adjustment jig while the R liquid crystal panel subassembly and the second frame plate are temporarily fixed by a leaf spring. Figure,
FIG. 13 shows a state after the R-type reflective spatial light modulation element unit is bonded to the first and second mounting brackets bonded to the upper and lower surfaces of the second polarizing beam splitter using an ultraviolet curable adhesive. It is a perspective view.
まず、図2に示した如く、色分解及び色合成光学系10では、前述したように、光学ガラスを用いて直方体状(立方体状も含む)に形成された4個の第1〜第4偏光ビームスプリッタ11〜14が上面側から見た時に各偏光分離面11a〜14aがX字状になるように各下面を光学ベース15上に接着剤を用いて予め固着されている。また、大型サイズの第1,第4偏光ビームスプリッタ11,14同士が対角に配置されてそれぞれ光源部側,投射レンズ側に位置されていると共に、小型サイズの第2,第3偏光ビームスプリッタ12,13同士が対角に配置されている。
First, as shown in FIG. 2, in the color separation and color synthesis
また、小型サイズの第2偏光ビームスプリッタ12の互いに直交する側面12r,12g(図1)にR用,G用の反射型空間光変調素子ユニット30R,30Gが後述するようにフォーカス調整及びアライメント調整を終了した状態で第2偏光ビームスプリッタ12の上下面にそれぞれ接着した第1,第2取り付けブラケット23,26(26は図3に図示)に対して紫外線硬化性接着剤を用いて接着されていると共に、小型サイズの第3偏光ビームスプリッタ13の一つの側面13b(図1)にB用の反射型空間光変調素子ユニット30Bがフォーカス調整及びアライメント調整を終了した状態で第3偏光ビームスプリッタ13の上下面にそれぞれ接着した第1,第2取り付けブラケット23,26(26は図3に図示)に対して紫外線硬化性接着剤を用いて接着されている。
Further, the reflective spatial light
尚、図2では各種の光学機能板16〜22の図示を省略している。
In FIG. 2, illustration of various
この際、RGBに対応した反射型空間光変調素子ユニット30R,30G,30Bは、3組共に全て同じ構造形態であり、且つ、第2,第3偏光ビームスプリッタ12,13への取り付け方法も全て同じであるので、以下の説明ではR用の反射型空間光変調素子ユニット30Rの構造形態及び取り付け方法についてのみ説明すると共に、光学ブロックとして上記した第2偏光ビームスプリッタ12を用いた場合について説明する。
At this time, all of the three sets of reflective spatial light
図3に示した如く、第2偏光ビームスプリッタ12の上面に接着剤を用いて接着された第1取り付けブラケット23は板金材を用いて曲げ形成されており、この第1取り付けブラケット23の上面23aの互いに直交する各辺から曲げ片23b,23bが上方に向かって略直角に曲げ形成され、且つ、各曲げ片23b,23bに孔23cがそれぞれ2個づつ穿設されている。ここで、第1取り付けブラケット23の各曲げ片23b,23bの一方は第2偏光ビームスプリッタ12の側面12r側に位置して後述するR用の反射型空間光変調素子ユニット30R内の反射型液晶パネル34Rと対応し、各曲げ片23b,23bの他方は第2偏光ビームスプリッタ12の側面12g側に位置してG用の反射型空間光変調素子ユニット30G内の反射型液晶パネル34G(図1)と対応している。
As shown in FIG. 3, the first mounting
また、第1取り付けブラケット23の一方の曲げ片23bには、スペーサー板24が2本のネジ25を用いて位置調整可能に取り付けられており、これら2本のネジ25は一方の曲げ片23bに穿設した2箇所の孔23cを通してスペーサー板24の下方部位に形成した2箇所のネジ孔24aに螺合している。また、スペーサー板24の上方部位には、後述する第2枠板45の上方部位に取り付けた2本のガイドピン46を挿通させるためのピン孔24bが2個貫通して穿設され、且つ、2個のピン孔24b間にU字状切り欠き24cが形成されている。
A
また、第2偏光ビームスプリッタ12の下面に接着剤を用いて接着された第2取り付けブラケット26も板金材を用いて曲げ形成されており、この第2取り付けブラケット26の下面26aから曲げ片26bが第2偏光ビームスプリッタ12の側面12r側に位置して下方に向かって略直角に曲げ形成され、且つ、曲げ片26bにフォーカス調整用として先端をテーパ状に形成した2本のガイドピン27が後述する反射型空間光変調素子ユニット30R内の第2枠板45側に向かって横設されている。
The
この際、第1取り付けブラケット23に取り付けられるスペーサー板24は、上下の各2本のガイドピン46,27間の取り付けピッチのバラツキを調整するために必要に応じて設けられたものであるが、スペーサー板24を用いない場合には第1取り付けブラケット23に2本のガイドピン46を挿通させるためのピン孔(図示せず)を直接貫通して穿設すれば良いものである。
At this time, the
そして、上記した第1,第2取り付けブラケット23,26は、下記するR用の反射型空間光変調素子ユニット30Rを接着固定する機能を備えている。
The first and second mounting
次に、R用の反射型空間光変調素子ユニット30Rは、R用の液晶パネル34Rを第1枠板42側に予め組み立てた液晶パネルサブ組立体31Rと、液晶パネルサブ組立体31R内の液晶パネル34Rに対してフォーカス調整及びアライメント調整した状態で紫外線硬化性接着剤を用いて液晶パネルサブ組立体31Rを接着し且つ第2偏光ビームスプリッタ12の上下面にそれぞれ接着した第1,第2取り付けブラケット23,26に対して紫外線硬化性接着剤を用いて接着される第2枠板45とで構成されている。
Next, the reflective spatial light
ここで、液晶パネルサブ組立体31Rは、アルミ材により略直方体状に形成されて表面32a側が平坦で裏面32b側が縦方向に凹凸状であるヒートシンク32と、このヒートシンク32の表面32aに形成した凹部32c内に接着剤により固着され且つR用のフレキシブルプリント配線基板33Rを接続したR用の反射型液晶パネル34Rと、ヒートシンク32の表面32a上に位置決めした状態で蓋合わせされ且つ表面35aから裏面35bにかけて光通過用の矩形孔35cを貫通して形成したアパーチャーマスク板35と、アパーチャーマスク板35の表面35aの上部左右及び下部にカシメにより固着された3個のガイド板36〜38の内側に沿って回動可能に嵌め合わされ且つ1/4波長板39を表面40aから裏面40bにかけて貫通させた段付き矩形孔40c内に嵌め込んだ波長板支持枠板40と、アパーチャーマスク板35の表面35a上にカシメしたガイド板36〜38上に重ね合わされ且つパッキング材41を表面42aから裏面42bにかけて貫通させた矩形孔42c内に嵌め込んだ状態で、3本のネジ43によりガイド板36〜38,波長板支持枠板40,アパーチャーマスク板35を介してヒートシンク32の表面32a上に形成した3箇所のネジ孔32dにネジ止めされる第1枠板42とで構成されている。
Here, the liquid
この際、3本のネジ43は第1枠板42の上部左右及び下部中央に穿設した3箇所の丸孔42dからガイド板36〜38を介してアパーチャーマスク板35に穿設した3箇所の丸孔35dを通ってヒートシンク32の表面32a上に形成した3箇所のネジ孔32dにネジ止めされている。
At this time, the three
また、液晶パネルサブ組立体31R内の第1枠板42を接着するための第2枠板45は、表面45aから裏面45bにかけてパッキング材41を挿入するための矩形孔45cが貫通して形成され、且つ、表面45aの上部にフォーカス調整用として先端をテーパ状に形成した2本のガイドピン46が先に図3を用いて説明したスペーサー板24側に向かって横設されている。
Further, the
そして、液晶パネルサブ組立体31Rを組み立てた後に、この液晶パネルサブ組立体31R中の第1枠板42の表面42aと、第2枠板45の裏面45bとを互いに対向させて後述するように仮固定部材となる板バネ47(図11,図12)を用いて液晶パネルサブ組立体31Rと第2枠板45とを挟持しながら仮に固定し、この状態でR用の反射型空間光変調素子ユニット30Rが仮に組み立てられている。
After the liquid
より具体的に順を追って説明すると、まず、図4に拡大して示した如く、アルミ材により略直方体状に形成されたヒートシンク32は、表面32aが平坦面に形成され、且つ、裏面32bは縦凹凸状に形成されていると共に、表面32aより一段凹んだ凹部32cが上方から下方に向かって有底に形成されており、この凹部32c内にR用のフレキシブルプリント配線基板33Rを接続したR用の反射型液晶パネル34Rが接着剤を用いて固着されている。この際、反射型液晶パネル34Rの表面は薄い厚みのカバーガラスで覆われている。
More specifically, step by step, first, as shown in an enlarged view in FIG. 4, the
また、ヒートシンク32の表面32aの上部左右及び下部中央に第1枠板42(図3)をネジ止めするためのネジ孔32dが計3個形成され、且つ、表面32aの右上及び左下にアパーチャーマスク板35(図3)を位置決めするための位置決め孔32eが計2個形成され、更に、表面32aの下部左右にアパーチャーマスク板35の表面35aの下部にカシメしたガイド板38による2箇所のカシメ凸部38a(図5)を避けるためのカシメ逃げ孔32fが計2個形成されている。
Further, a total of three
また、ヒートシンク32の裏面32bには、複数のフィン32gが縦方向に凹凸状で平行に形成されていると共に、裏面32bの上部左右及び下部左右に把持部32hが裏面32bより一段ひっ込んで計4個形成されており、これら4箇所の把持部32hは後述する調整治具60(図13)に設けた上下2本のハンド61の二股状爪部61aによって把持されるようになっている。
In addition, a plurality of
次に、図5に拡大して示した如く、R用の反射型液晶パネル34Rを固着したヒートシンク32の表面32a上にアパーチャーマスク板35の裏面35bを位置決めして蓋合わせする際に、アパーチャーマスク板35は板金材を用いて裏面32b側の左右側面がヒートシンク32の左右側面に蓋合わせで嵌め込むように互いに対向して曲げ形成されており、且つ、略中央部位にヒートシンク32に固着させた反射型液晶パネル34Rの画面を臨むための矩形孔35cが貫通して形成されている。
Next, as shown in an enlarged view in FIG. 5, when the
また、アパーチャーマスク板35の上部左右及び下部中央に、丸孔35dがヒートシンク32に形成した計3個のネジ孔32dと対応して計3個貫通して形成されている。
Further, a total of three
また、アパーチャーマスク板35の裏面35b側の右上及び左下(この図で左上及び右下)には、位置決め用凸部35eがハーフパンチにより裏面35bより僅かに高い高さで計2個突出形成されており、これら2箇所の位置決め用凸部35eはヒートシンク32の表面32a側に形成した2箇所の位置決め孔32e内に嵌合することにより、ヒートシンク32の表面32a側に蓋合わせしたアパーチャーマスク板35が縦横方向に対して確実に位置決めされるので、ヒートシンク32に固着した反射型液晶パネル34Rの画面がアパーチャーマスク板35の矩形孔35c内に合致できる。
Further, at the upper right and lower left (upper left and lower right in this figure) of the
また、アパーチャーマスク板35の表面35aの上部左右及び下部にガイド板36〜38がカシメにより固着されているが、これらのガイド板36〜38のカシメ部位はアパーチャーマスク板35の裏面35b側でカシメ凸部36a〜38aとなってごく僅かに突出している。
In addition,
そして、アパーチャーマスク板35の加工が終了した後に、光反射を防止するために前面35a側から裏面35b側にかけて黒色塗装を施している。
After the processing of the
この後、図6に拡大して示した如く、アパーチャーマスク板35をヒートシンク32上に蓋合わせする。この際、アパーチャーマスク板35の表面35a側にカシメしたガイド板36〜38の内側には、波長板支持枠板40を回動可能に案内するために円弧部36b〜38bがそれぞれ略円弧状に形成されている。
Thereafter, the
そして、図7に拡大して示した如く、ガイド板36〜38の円弧部36b〜38bに沿って波長板支持枠板40を嵌め込んでいる。
As shown in an enlarged view in FIG. 7, the wave plate
上記した波長板支持枠板40は、厚みの薄い板金材を2枚重ねて小判型に形成され、且つ、裏面側の板金材の上部にアーム部40dをガイド板36,37間の隙間からアパーチャーマスク板35の上端よりも上方に突出させている。また、波長板支持枠板40の内部には、アパーチャーマスク板35の矩形孔35cよりも大きな段付き矩形孔40cが形成されている。即ち、波長板支持枠板40の段付き矩形孔40cは、裏面側の板金材が大形サイズに開口され、表面側の板金材が裏面側より一回り小形サイズに開口されて両者重ね合わされている。
The above-described wave plate
また、波長板支持枠板40は、光反射を防止するために前面40a側から裏面40b側にかけて黒色塗装が施されており、且つ、黒色塗装後に裏面40b側から1/4波長板39を接着剤を用いて段付き矩形孔40c内に接着している。
The wave plate
そして、波長板支持枠板40の外周部位は、アパーチャーマスク板35の表面35a側にカシメしたガイド板36〜38の円弧部36b〜38bに案内されており、波長板支持枠板40のアーム部40dを左右に動かすことにより波長板支持枠板40が±7°程度回動可能になっている。
The outer peripheral portion of the wave plate
この後、図8に拡大して示した如く、第1枠板42に形成した矩形孔42c内にゴム材を用いて形成したパッキング材41を予め嵌め込んでおり、このパッキング材41は波長板支持枠板40に取り付けた1/4波長板39の外形サイズに合わせて内部が貫通して開口され、且つ、パッキング材41の前方部位が第2偏光ビームスプリッタ12の側面12r(図3)に当接することで周囲からの塵埃の侵入を防ぐようになっている。
Thereafter, as shown in an enlarged view in FIG. 8, a packing
そして、第1枠板42に形成した矩形孔42c内にパッキング材41を予め嵌め込んだ状態で第1枠板42の裏面42b側をアパーチャーマスク板35の表面35aにカシメしたガイド板36〜38上に重ね合わせ、この第1枠板42を3本のネジ43を用いてガイド板36〜38,波長板支持枠板40,アパーチャーマスク板35を介してヒートシンク32上にネジ止めすることにより液晶パネルサブ組立体31Rが組み立てられている。
Then, guide
上記した第1枠板42は、ステンレス板を用いて略矩形板状に形成されており、上方中央部位に上方突片42eがガイド板36,37の上端よりも上方に向かって突出され、且つ、上方突片42eは波長板支持枠板40のアーム部40dよりも低い高さに設定されていると共に、この上方突片42eに接着剤用の台座部42fがハーフパンチにより第1枠板42の表面42aよりも僅かに高い高さで突出形成されている。
The above-described
また、第1枠板42の下方左右部位に切り欠き部42gが左右に分かれて対称に形成され、且つ、左右の切り欠き部42gの内側に下方突片42hが左右に分かれてガイド板38の下端よりも下方に向かって突出形成され、更に、左右の下方突片42h間には図3で示した第2取り付けブラケット26に横設した2本のガイドピン27を逃げるための逆U字状切り欠き42iが形成されていると共に、左右の下方突片42hに接着剤充填用の丸孔42jが計2個貫通して穿設されている。
In addition, a
次に、図9に拡大して示した如く、第1枠板42の表面42a上に第2枠板45の裏面45bを重ね合わせる際に、第2枠板45も第1枠板42と同様にステンレス板を用いて略矩形板状に形成されており、この第2枠板45にも第1枠板42の矩形孔42c内に嵌め込んだパッキング材41の先端側を嵌め込むための矩形孔45cが貫通して穿設されている。
Next, as shown in an enlarged view in FIG. 9, when the
また、第2枠板45の上部左右には第1枠板42の表面42a側で上部左右に取り付けた2本のネジ43を逃げるための切り欠き部45dが左右に分かれて対称に形成され、且つ、左右の切り欠き部45dの内側に上方突片45eが第1枠板42の上方突片42eと同じ高さに設定されて上方に向かって突出形成されている。そして、第2枠板45の上方突片45eの中央部位に接着剤充填用の丸孔45fが第1枠板42の表面42a側で上方突片42eに僅かな高さで突出させた接着剤用の台座部42fと対向してこの台座部42fより一回り小径で貫通して穿設されている。更に、第2枠板45の表面45a側には、上方突片45eに穿設した丸孔45fの左右にフォーカス調整用として先端をテーパ状に形成した2本のガイドピン46が先に図3を用いて説明したスペーサー板24側に向かって横設されている。
In addition, on the upper left and right sides of the
また、第2枠板45の下部左右に切り欠き部45gが左右に分かれて対称に形成され、且つ、左右の切り欠き部45gの内側に下方突片45hが第1枠板42の左右の下方突片42hと対応した幅寸法及び高さ寸法で下方に向かって突出形成されている。そして、第2枠板45の裏面45b側で下方突片45hの左右に接着剤用の台座部45jが第1枠板42の左右の下方突片42hに接着剤充填用として穿設した計2個の丸孔42jと対向してこの丸孔42jより一回り大径でハーフパンチにより裏面42bよりも僅かに高い高さで計2個突出形成され、且つ、2個の台座部45j間に図3で示した第2取り付けブラケット26に横設した2本のガイドピン27を挿通させるためのピン孔45iが計2個貫通して穿設されている。
In addition,
また、第2枠板45の矩形孔45cより下方の下方中央には、第1枠板42の表面42a側で下方中央に取り付けた1本のネジ43を逃げるための逃げ孔45kが貫通して穿設されている。
Further, in the lower center below the
そして、第1枠板42の表面42a上に第2枠板45の裏面45bを重ね合わせると、図10に拡大して示した如くとなり、R用の液晶パネル34Rを第1枠板42側に予め組み立てた液晶パネルサブ組立体31Rと、第2枠板45とでR用の反射型空間光変調素子ユニット30Rが構成される。
Then, when the
この際、第2枠板45の矩形孔45c内にパッキング材41が嵌め込まれているものの、第1,第2枠板42,45同士は接着前で、第1枠板42の表面42a上に第2枠板45の裏面45bを重ね合わせただけなので、第2枠板45は第1枠板42上からズリ落ちてしまう。
At this time, although the packing
そこで、図11に拡大して示した如く、第1枠板42の表面42a上に第2枠板45の裏面45bを重ね合わせた時に、R用の液晶パネル34Rを第1枠板42側に予め組み立てた液晶パネルサブ組立体31Rと、第2枠板45とを仮固定部材として二点鎖線で示したような例えば板バネ47を用いて仮に固定している。尚、板バネ47に代えて仮固定部材として不図示の輪ゴムなどを液晶パネルサブ組立体31Rと、第2枠板45とにかけわたしても良い。
Therefore, as shown in an enlarged view in FIG. 11, when the
上記した板バネ47は、ステンレス板バネなどを用いて前面板部47aと、側板部47bと、裏面板部47cとで略コ字状に形成されており、且つ、前面板部47aに第2枠板42に嵌め込んだパッキング材41を避けるための切り欠き47dが形成されている。そして、板バネ47の前面板部47aをパッキング材41を避けながら第2枠板45の表面45aに当接させ、且つ、板バネ47の裏面板部47cをヒートシンク32の裏面32bに当接させて、板バネ47のバネ力でヒートシンク32と第2枠板45との間を挟持することで、第1,第2枠板42,45同士を仮に固定している。
The
この際、第2偏光ビームスプリッタ12(図3)の上面には、前述したように、第1取り付けブラケット23が接着されており、この第1取り付けブラケット23の一方の曲げ片23bにスペーサー板24が2本のネジ25を用いて取り付けられ、且つ、第2偏光ビームスプリッタ12の下面には第2取り付けブラケット26が接着されており、この第2取り付けブラケット26の曲げ片26bに2本のガイドピン27が横設されている。
At this time, as described above, the first mounting
そして、液晶パネルサブ組立体31Rと、第2枠板45とを板バネ47を用いて仮に固定した状態で、第2枠板45の表面45a側で上方突片45eに横設した2本のガイドピン46を、スペーサー板24に穿設した2箇所のピン孔24b内に紫外線硬化性接着剤を充填させた状態で挿入していると共に、第2取り付けブラケット26に横設した2本のガイドピン27を第2枠板45の下方突片45hに穿設した2箇所のピン孔45i(図10)内に紫外線硬化性接着剤を充填させた状態で挿入している。
Then, in a state where the liquid
ここで、上下のガイドピン46,27は外径が例えばφ1.5mmに形成され、これらのガイドピン46,27が挿通するピン孔24b,45iの内径をφ1.7mm〜φ2.0mmに設定することで、液晶パネル34Rへのレジズレ(位置ズレ)を良好に維持することができ、言い換えると、ガイドピン46,27の径に対してピン孔24b,45の内径は0.2mm〜0.5mm程度大径に設定すれば良いものである。
Here, the upper and lower guide pins 46 and 27 are formed to have an outer diameter of, for example, φ1.5 mm, and the inner diameters of the pin holes 24b and 45i through which the guide pins 46 and 27 are inserted are set to φ1.7 mm to φ2.0 mm. Thus, it is possible to maintain the registration (positional deviation) to the
この後、図12に拡大して示した如く、板バネ47のバネ力でヒートシンク32と第2枠板45との間を挟持した状態で、ヒートシンク32の裏面32bの上部左右及び下部左右に一段ひっ込んで形成した4箇所の把持部32hを、調整治具60に設けた上下2本のハンド61の二股状爪部61aで把持しながら第1,第2枠板42,45と一体に液晶パネル34R(図11)をフォーカス方向Fに移動してフォーカス調整した状態で第2枠板45を第2偏光ビームスプリッタ12(図3)の上下面に取り付けた第1,第2取り付けブラケット23,26(図11)に紫外線硬化性接着材を用いて下記するように接着している。
Thereafter, as shown in an enlarged view in FIG. 12, with the spring force of the
具体的には、先の図11で示したように、第2枠板45の表面45a側で上方突片45eに横設した2本のガイドピン46を、スペーサー板24に穿設した2箇所のピン孔24b内に紫外線硬化性接着材を充填させた状態で挿入し、且つ、第2取り付けブラケット26に横設した2本のガイドピン27を第2枠板45の下方突片45hに穿設した2箇所のピン孔45i(図10)内に紫外線硬化性接着材を充填させた状態で挿入して、第1,第2枠板42,45と一体に液晶パネル34Rをフォーカス方向Fに移動させて、液晶パネル34Rに対してフォーカス調整を行った後に、上下各2箇所のピン孔24b,45iに向けて紫外線を照射することで、ピン孔24b,45i内に挿通されたガイドピン46,27が接着されるので、第2枠板45が第2偏光ビームスプリッタ12(図3)の上下面に取り付けた第1,第2取り付けブラケット23,26に接着固定される。
Specifically, as shown in FIG. 11 above, two guide pins 46 that are horizontally provided on the
この後、第1,第2枠板42,45同士が互い重なりあっているものの両者がまだ接着されていない状態であるので、ヒートシンク32を板バネ47のバネ力に抗して調整治具60に設けた上下2本のハンド61で矢印X方向,矢印Y方向,矢印R方向に動かすことで、第1枠板42と一体に液晶パネル34Rがアライメント調整(レジ調整)する方向に移動し、液晶パネル34Rへのアライメント調整(レジ調整)を終了した後に第1枠板42と第2枠板45とを紫外線硬化性接着材を用いて下記するように接着している。
Thereafter, although the first and
具体的には、液晶パネル34Rに対してアライメント調整(レジ調整)が終了した後、先の図9で示したように、第2枠板45の上方突片45eに穿設した接着剤充填用の丸孔45f内に紫外線硬化性接着剤を充填して、紫外線を丸孔45fに向けて照射して第1枠板42の表面42a側で上方突片42eに僅かな高さで突出させた接着剤用の台座部42fを接着すると共に、第1枠板42の左右の下方突片42hに接着剤充填用として穿設した2個の丸孔42j内に紫外線硬化性接着剤を充填して、紫外線を2個の丸孔42jに向けて照射して第2枠板45の裏面45b側で下方突片45hに僅かな高さで突出させた2個の接着剤用の台座部45jを接着することで、第2枠板45に対して第1枠板42を接着固定している。この際、第2枠板45の上方突片45eに穿設した丸孔45f内に充填した紫外線硬化性接着剤を硬化させる場合には紫外線をスペーサー板24のU字状切り欠き24c側から照射し、一方、第1枠板42の左右の下方突片42hに穿設した2個の丸孔42j内に充填した紫外線硬化性接着剤を硬化させる場合には紫外線を第1枠板42の裏面側から照射すれば良い。
Specifically, after the alignment adjustment (registration adjustment) for the
この後、調整治具60に設けた上下2本のハンド61をヒートシンク32から離間させ、且つ、板バネ47を取り除くことで、図13に拡大して示した如く、R用の反射型空間光変調素子ユニット30Rがフォーカス調整及びアライメント調整した状態で第2偏光ビームスプリッタ12(図3)の上下面に取り付けた第1,第2取り付けブラケット23,26に位置ズレなく固着されて、R用の反射型空間光変調素子ユニット30Rの第2偏光ビームスプリッタ12(図3)への取り付けが終了する。
Thereafter, the upper and
尚、液晶パネルサブ組立体31Rと、第2枠板45とを輪ゴムで仮に固定した場合には、R用の反射型空間光変調素子ユニット30Rの第2偏光ビームスプリッタ12(図3)への取り付けが終了した後に輪ゴムを切断すれば良いものである。
When the liquid
尚また、G用の反射型空間光変調素子ユニット30G,B用の反射型空間光変調素子ユニット30Bも第2,第3偏光ビームスプリッタ12,13(図1)に対してR用の反射型空間光変調素子ユニット30Rと同様に取り付ければ良いものである。
In addition, the reflection type spatial light
以上詳述した実施例では、光学ブロックとして例えば偏光ビームスプリッタ12を適用した場合について説明したが、これに限られることなく、この実施例の技術的思想は、反射型又は透過型の空間光変調素子(液晶パネル)側をフォーカス調整及びアライメント調整した状態で色分解機能及び/又は色合成機能を有する光学ブロックに対して紫外線硬化性接着剤を用いて固着させる場合に適用できるものである。
In the embodiment described in detail above, the case where the
従って、本発明に係る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によると、空間光変調素子(液晶パネル)側をフォーカス調整及びアライメント調整した状態で色分解機能及び/又は色合成機能を有する光学ブロックに対して紫外線硬化性接着剤を用いて接着させているので、従来例1で説明したように空間光変調素子(液晶パネル)側を光学ブロックに対して半田付けにより固着させる場合よりも固着時の位置ズレ(レジズレ)が発生せず、且つ、接着時間が短いので生産性が向上する。 Therefore, according to the spatial light modulation element mounting method and the spatial light modulation element mounting device according to the present invention, the color separation function and / or the color synthesis function can be performed with the spatial light modulation element (liquid crystal panel) side adjusted in focus and alignment. Since the ultraviolet curable adhesive is used to adhere to the optical block having the optical block, the spatial light modulation element (liquid crystal panel) side is fixed to the optical block by soldering as described in the first conventional example. However, the positional deviation (registration deviation) does not occur at the time of fixing, and the productivity is improved because the adhesion time is short.
更に、従来例2で説明したように空間光変調素子(液晶パネル)側を光学ブロックに対して着脱自在に固着させる場合よりも位置ズレ(レジズレ)が発生しないために、品質及び信頼性向上に寄与できる。 Further, as described in the conventional example 2, since the positional deviation (registration) does not occur as compared with the case where the spatial light modulation element (liquid crystal panel) side is detachably fixed to the optical block, the quality and reliability are improved. Can contribute.
1…投射表示装置、5…光源部、
10…色分解及び色合成光学系、
11〜14…光学ブロック(第1〜第4偏光ビームスプリッタ)、15…光学ベース、 23…第1取り付けブラケット、24…スペーサー板、24b…ピン孔、25…ネジ、 26…第2取り付けブラケット、27…ガイドピン、
30R,30G,30B…RGB用の反射型空間光変調素子ユニット、
31R…液晶パネルサブ組立体、
32…ヒートシンク、32a…表面、32b…裏面、32c…矩形孔、
33R…R用のフレキシブルプリント配線基板、
34R,34G,34B…RGB用の反射型空間光変調素子(反射型液晶パネル)、
35…アパーチャーマスク板、35a…表面、35b…裏面、35c…矩形孔、
36〜38…ガイド板、
39…1/4波長板、
40…波長板支持枠板、40a…表面、40b…裏面、40c…段付き矩形孔、
41…パッキング材、
42…第1枠板、42a…表面、42b…裏面、42c…矩形孔、
42f…接着剤用の台座部、42j…接着剤充填用の丸孔、
43…ネジ、
45…第2枠板、45a…表面、45b…裏面、45c…矩形孔、
45f…接着剤充填用の丸孔、45i…ピン孔、45j…接着剤用の台座部、
46…ガイドピン、47…仮固定部材(板バネ)、
50…投射レンズ、
60…調整治具、61…ハンド。
DESCRIPTION OF
10 Color separation and color synthesis optical system,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11-14 ... Optical block (1st-4th polarizing beam splitter), 15 ... Optical base, 23 ... 1st mounting bracket, 24 ... Spacer plate, 24b ... Pin hole, 25 ... Screw, 26 ... 2nd mounting bracket, 27 ... Guide pins,
30R, 30G, 30B ... RGB reflection type spatial light modulation element unit,
31R ... Liquid crystal panel sub-assembly,
32 ... heat sink, 32a ... front surface, 32b ... back surface, 32c ... rectangular hole,
33R ... Flexible printed circuit board for R,
34R, 34G, 34B... RGB reflective spatial light modulator (reflective liquid crystal panel),
35 ... Aperture mask plate, 35a ... Front surface, 35b ... Back surface, 35c ... Rectangular hole,
36-38 ... guide plate,
39: 1/4 wavelength plate,
40 ... Wave plate support frame plate, 40a ... Front surface, 40b ... Back surface, 40c ... Stepped rectangular hole,
41 ... packing material,
42 ... 1st frame board, 42a ... Front surface, 42b ... Back surface, 42c ... Rectangular hole,
42f: base for adhesive, 42j: round hole for filling adhesive,
43 ... Screw,
45 ... second frame plate, 45a ... front surface, 45b ... back surface, 45c ... rectangular hole,
45f ... round hole for filling adhesive, 45i ... pin hole, 45j ... pedestal for adhesive,
46 ... guide pins, 47 ... temporary fixing members (leaf springs),
50 ... Projection lens,
60 ... adjustment jig, 61 ... hand.
Claims (3)
前記光学ブロックに接着剤を用いて取り付けブラケットを接着する工程と、
前記空間光変調素子側を第1枠板の裏面に予め組み立てる工程と、
前記空間光変調素子側を組み立てた前記第1枠板の表面上に第2枠板の裏面を重ね合わせて第1,第2枠板同士を仮に固定する工程と、
前記第1,第2枠板と一体に前記空間光変調素子をフォーカス方向に移動してフォーカス調整した状態で前記第2枠板を接着剤を用いて前記取り付けブラケットに接着する工程と、
前記第1枠板と一体に前記空間光変調素子をアライメント調整する方向に移動してアライメント調整した状態で前記第1枠板と前記第2枠板とを接着剤を用いて接着する工程とを有することを特徴とする空間光変調素子取り付け方法。 In the spatial light modulation element mounting method for fixing the spatial light modulation element side to the optical block having the color separation function and / or the color synthesis function in a position-adjusted state,
Bonding the mounting bracket to the optical block using an adhesive;
Pre-assembling the spatial light modulator side on the back surface of the first frame plate;
A step of temporarily fixing the first and second frame plates by superimposing the back surface of the second frame plate on the surface of the first frame plate assembled on the spatial light modulation element side;
Bonding the second frame plate to the mounting bracket using an adhesive in a state where the spatial light modulation element is moved in a focus direction integrally with the first and second frame plates and the focus is adjusted;
Bonding the first frame plate and the second frame plate using an adhesive in a state in which the spatial light modulation element is moved in the alignment adjustment direction integrally with the first frame plate and the alignment adjustment is performed. A method for attaching a spatial light modulation element, comprising:
外形が矩形形状とされた第1枠板を含み、前記第1枠板の一面側に、前記空間光変調素子を前記外形の一辺側から前記フレキシブル基板が延出するよう配設してなる空間光変調素子組立体と、
前記光学ブロックに固着された取り付けブラケットと、
一面が前記第1枠板における前記一面側とは反対側の面に重ね合わされて固着されると共に、他面側が前記取り付けブラケットに固着された第2枠板と、を備え、
前記第1枠板は、
前記一辺側において前記第2枠板に向け突出して形成された第1の台座部と、前記一辺側とは反対側において形成された第1の貫通孔と、を有し、
前記第2枠板は、
前記第1枠板における前記第1の台座部に対応した位置に形成された第2の貫通孔と、前記第1枠板における前記第1の貫通孔に対応した位置に前記第1枠板に向け突出して形成された第2の台座部と、を有し、
前記空間光変調素子組立体は、前記光学ブロックに対し、前記光学ブロック側から前記第2の貫通孔に対して光が照射可能に、且つ、前記光学ブロックとは反対側から前記第1の貫通孔に対して光が照射可能に取り付けられており、
前記第1の貫通孔及び前記第2の貫通孔内に、前記第1枠体と前記第2枠体とを固着するよう充填硬化された紫外線硬化性接着剤を有することを特徴とする空間光変調素子取り付け装置。 A spatial light modulation element mounting apparatus for mounting a spatial light modulation element to which a flexible substrate is connected to an optical block,
A space including a first frame plate whose outer shape is a rectangular shape, wherein the spatial light modulator is disposed on one surface side of the first frame plate so that the flexible substrate extends from one side of the outer shape. A light modulation element assembly;
A mounting bracket secured to the optical block;
A second frame plate having one surface overlapped and fixed to a surface opposite to the one surface side of the first frame plate, and the other surface side fixed to the mounting bracket;
The first frame plate is
A first pedestal portion formed to protrude toward the second frame plate on the one side, and a first through hole formed on the side opposite to the one side;
The second frame plate is
A second through hole formed at a position corresponding to the first pedestal portion in the first frame plate and a position corresponding to the first through hole in the first frame plate on the first frame plate. A second pedestal formed to project toward the
The spatial light modulation element assembly can irradiate light to the second through-hole from the optical block side to the optical block, and the first penetration from the side opposite to the optical block. It is attached so that light can be irradiated to the hole,
Spatial light comprising an ultraviolet curable adhesive that is filled and cured so as to fix the first frame and the second frame in the first through hole and the second through hole. Modulating element mounting device.
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