JP5002154B2 - 投射型画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、投射型画像表示装置に関し、特に液晶表示素子とプリズム素子を接着面及び係合部を備えた接着固定部材で固定した投射型画像表示装置に関するものである。

従来、液晶プロジェクタの液晶パネルの保持方法として、様々な方法が考案されてきた。
特に、液晶パネルを３枚使用する方式の液晶プロジェクタにおいては、液晶パネルの互いの相対位置が変化すると画面上の画質が劣化するという問題が生じる。そのため、互いの相対位置がずれないような固定方法を用い、それらを固定することが必要となる。
従来において、このような固定方法の一つに接着剤を用いた方法が知られている。例えば、特許文献１では、液晶パネルを接着剤で固定するに際し、複数の楔（スペーサ部材）を用いて、液晶パネルの位置を調整して固定する投射型画像表示装置が提案されている。
これは、具体的には、図８に示すように、プリズム１２２の光入射面１２２Ｒに取り付けられた液晶パネルユニット１５０Ｒには、液晶パネル１４０Ｒを保持したパネル板１５１と、光入射面１２２Ｒに接着された固定枠板１５４が配されている。
このパネル板１５１は、中間枠板１５５を介して固定枠板１５４の側にねじ止めされる。
そして、上記パネル板１５１を接着剤で接着固定するに際し、複数の楔（スペーサ部材）１５７を用いて、光入射面１２２Ｒに対してパネル板１５１の位置を調整し、接着固定するように構成されている。
特開平１０−１０９９４号公報

しかしながら、上記従来例の特許文献１に記載の方法では、スペーサ部材を接着する際に、接着部位に保持させて固定しておくことが困難であった。
このように、スペーサ部材を接着部位に保持させて固定しない状態で接着を行うと、接着剤の層が一定になりにくく、接着強度を安定させることが困難である。また、液晶パネルの位置を調整し、それを完全に固定するには液晶パネル１個あたりに複数のスペーサ部材を必要とするが、このような構成ではスペーサ１個づつをそれぞれ接着部位に押し当てながら接着すことが必要となり、そのための工数を要することとなる。

本発明は、上記課題に鑑み、画像形成素子を接着固定するに当たり、工数を削減することができ、画素ずれを抑制して保持することが可能となる投射型画像表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記課題を達成するために、以下のように構成した投射型画像表示装置を提供するものである。
本発明は、複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、該複数の画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成するプリズム素子を有し、前記合成した複数の色光を投射することによってカラー画像を表示する投射型画像表示装置であって、
前記画像表示素子を保持する第１の保持部材と、
前記プリズム素子を保持する第２の保持部材と、
前記第１の保持部材に接着する接着面と前記第２の保持部材に接着する接着面と前記第１の保持部材および前記第２の保持部材の少なくとも一方に係合する係合部を備えた接着固定部材と、を有し、
前記接着固定部材を複数有し、該複数の接着固定部材は弾性変形が可能な連結部材で連結されていることを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、前記連結部材は弾性ヒンジ構造を有することを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、前記第１の保持部材及び前記第２の保持部材の少なくとも一方は、前記連結部材で連結された前記複数の接着固定部材の両端を押圧して支持する支持部を有することを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、該複数の画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成するプリズム素子を有し、前記合成した複数の色光を投射することによってカラー画像を表示する投射型画像表示装置であって、
前記画像表示素子を保持する第１の保持部材と、
前記プリズム素子を保持する第２の保持部材と、
前記第１の保持部材に接着する接着面と前記第２の保持部材に接着する接着面と前記第１の保持部材および前記第２の保持部材の少なくとも一方に係合する係合部を備えた接着固定部材と、を有し、
前記接着固定部材を複数有し、該複数の接着固定部材は弾性ヒンジ構造を有する連結部材で連結されていることを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、前記第１の保持部材及び前記第２の保持部材の少なくとも一方は、前記連結部材で連結された前記複数の接着固定部材の両端を押圧して支持する支持部を有することを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、該複数の画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成するプリズム素子を有し、前記合成した複数の色光を投射することによってカラー画像を表示する投射型画像表示装置であって、
前記画像表示素子を保持する第１の保持部材と、
前記プリズム素子を保持する第２の保持部材と、
前記第１の保持部材に接着する接着面と前記第２の保持部材に接着する接着面と前記第１の保持部材および前記第２の保持部材の少なくとも一方に係合する係合部を備えた接着固定部材と、を有し、
前記接着固定部材を複数有し、該複数の接着固定部材は連結部材で連結されており、
前記第１の保持部材及び前記第２の保持部材の少なくとも一方は、前記連結部材で連結された前記複数の接着固定部材の両端を押圧して支持する支持部を有することを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、前記接着固定部材の係合部は、前記第１の保持部材および前記第２の保持部材の少なくとも一方を狭持することを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、前記接着固定部材は、透明アクリル樹脂で形成されていることを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、前記画像形成素子は、反射型液晶表示素子であることを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、前記画像形成素子は、透過型液晶表示素子であることを特徴としている。

本発明によれば、画像形成素子を接着固定するに当たり、工数を削減することができ、画素ずれを抑制して保持することが可能となる投射型画像表示装置を実現することができる。

つぎに、本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態においては、画像表示素子を保持する第１の保持部材とプリズム素子を保持する第２の保持部材に接着する接着面及びこれらの保持部材に係合する係合部を備えた接着固定部材を次のように構成する。
以下の記載において、この複数の接着固定部材を、スペーサ部材と記す。
すなわち、この接着固定部材における上記係合部をフック形状とする。これにより、接着部位にスペーサ部材を常時押し当てて、接着時の状態を安定させることができる。
さらに、従来では複数に分かれていたスペーサ部材を弾性部材でつないで一体に構成することで、これまで１個づつ取り付け接着していた工数を一度に取り付け接着できるようにすることができる。
このような本実施の形態の構成によれば、部品点数が少なく、且つばらつきなく確実にスペーサを、例えば液晶パネルの背面板および支持板に貼り付けることができる。
これにより、液晶パネルの保持において、液晶パネル同士の画素ずれをより抑えることができるので、画質の向上した投射型画像表示装置を実現することができる。

以下に、本発明の実施例について説明する。
［実施例１］
図１は、本発明の投射型画像表示装置（投射表示装置）を示している。
図１において、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はガラス押さえである。
αはランプ１からの光を入射する照明光学系、βは照明光学系からの出射光を入射するＲＧＢの３色用の液晶パネルを備えた色分解合成光学系である。
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鏡筒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図示しないランプケース部材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を点灯するため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を冷却するため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とバラスト電源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。
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、投射レンズ鏡筒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）を搭載した投射型画像表示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、本実施例の投射型画像表示装置の光学的作用について説明する。
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。

以上に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ため、以下に反射型液晶表示素子が黒表示の場合における光路について説明する。
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ことから、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ため、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ため、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）を使用した投射型画像表示装置での光学構成である。

次に、本実施例における液晶表示素子の接着固定方法を説明する。
図３に示すように、反射型液晶表示素子７０は背面板７１に貼り付けられている。
背面板７１は、液晶素子を保護するパッケージの役目と、液晶素子で発生した熱を放熱する放熱板の役割をしている。
一方、プリズム素子(偏光ビームスプリッター)７３にはパネル支持板７２がとりつけられている。
パネル支持板７２の先端部分はピン形状７２ａになっており、一方、背面板７１には穴形状７１ａがあけられている。
さらに、パネル支持板７２にはスペーサの接着部７２ｂが設けられており、背面板７１にもスペーサの接着部７１ｂが設けられている。

つぎに、反射型液晶表示素子７０を背面板７１を介してパネル支持板７２に接着する手順を次に示す。
まず、穴形状７１ａにＵＶ接着剤を充填しておく。
次に、液晶パネルをピント位置に移動することで穴形状７１ａにピン形状７２ａが挿入される。
穴形状７１ａはピン形状７２ａの直径に対して調整余裕しろを設けた大きさとなっている。
各色光の反射型液晶表示素子７０の相対位置調整を行った後、穴形状７１ａに充填されたＵＶ接着剤にＵＶ光を照射し、接着固定を行う。
以上が液晶表示素子のＵＶ仮固定となる。
ここで、穴形状７１ａに注入した接着剤は接着時の硬化収縮によるズレを低減するために、接着時の硬化収縮が少ない特性を示すものを選択している。

以上によりＵＶ接着固定をした後、さらに機械的強度を満足するように構成するため、スペーサ７４を背面板およびパネル支持板に面接着する。
このスペーサ７４は、本実施例では透明アクリル樹脂で形成される。
スペーサ７４は、２面の接着面として接着面７４ａと接着面７４ｂを有している。この接着面７４ａは背面板接着面７１ｂと接着され、また接着面７４ｂは支持板接着面７２ｂに接着、それぞれ貼り付ける構造になっている。
その際、２面にそれぞれ面接着するため、両方の面に押し付け密着した状態で接着する必要がある。
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貼り付けてしまうと、接着の強度を充分に保つことができず、反射型液晶表示素子７０の温度上昇などによって、各色光の反射型液晶表示素子７０同士の相対位置関係がずれる。
これにより、画面上の画素がずれた映像となり、画質が劣化する要因になってしまうこととなる。

このようなことから、本実施例では、背面板７１と支持板７２の両方の面が簡単にかつ安定してスペーサ７４に密着した状態で貼り付けができるように、このスペーサ７４につぎのような係合部が構成されている。
すなわち、スペーサ７４に背面板７１およびパネル支持板７２に位置決め固定できるフック状の係合部７４ｃ、７４ｄが、それぞれ形成されている。
固定に際しては、このスペーサ７４に設けられた複数の係合部７４ｃ、７４ｄを、背面板７１と支持板７２にそれぞれ係合するが、係合部の内側寸法７４ｄは背面板７１の厚さ７１ｃよりもわずかに小さな値になっている。
また、係合部７４ｅ内側寸法も支持板の厚さ７２ｂよりも、わずかに小さい値なっている。
これにより、係合部を背面板７１と支持板７２に係合する際に、係合部がスペーサ７４の弾性によりわずかに押圧し、スペーサ７４の接着面が背面板７１と支持板７２に密着させることができる。
このように、係合部の隙間７４ｄと、背面板７１ｃと支持板７２の厚さを管理し、常に押圧させる。
以上の構成によれば、スペーサ７４を貼り付ける際に、作業者が接着面にピンセットなどでスペーサ７４を押し付けながら接着する必要がなく、かつ接着面に押し当てる強度が一定するために、接着層のばらつきが少なくすることができる。図４は、本実施例における液晶表示素子の接着固定後の様子を示したものである。
係合部７４ｃ、７４ｄが背面板７１、パネル支持板７２に押圧した状態ではめ込まれている。

［実施例２］
実施例１で述べたように、１つの液晶パネルに対して複数（例えば４個）のスペーサ７４を、１個づつ、背面板７１と支持板７２に取り付けてＵＶ接着を行うためには、４回接着作業を行う必要がある。
このため、本実施例では、複数のスペーサ７４を同時に液晶パネルにとりつけ、且つ同時に接着するように構成して、接着工程の削減を図るようにしている。

図５に、本実施例の連結スペーサの構成例を示す。
図５に示すように、複数のスペーサ７４をこのスペーサよりも断面が小さい連結部材７５ａでつないで、連結スペーサ７５を構成する。
これにより、実施例１では必要とされる４回の接着の工程を削減することができ量産上の効率を図ることが可能となる。
さらに、連結部材７５ａは連結スペーサ７５を背面板７１もしくは支持板７２のどちらかに押圧できるような弾性バネ構造としても良い。
その際、弾性バネ構造として、連結部材７５ａの中心にＵ字型の形状７５ｂを設ける。
また、複数の位置決め固定手段のうち少なくとも１つは、実施例１で示したような係合構造を有する構成としてもよい。
さらに、パネル支持板の接着面同士の間隔７６より連結スペーサ７５の接着面同士の間隔７７が、わずかに広い設定にしておく。
連結スペーサ７５の挿入時に接着面２面７８ａをそれぞれパネル支持板の接着面７８ｂに接触するように挿入するが、連結スペーサ７５の接着面同士の間隔７７が広いために、挿入時にパネル支持板の接着面同士の間隔７６にならうようにして圧縮されて挿入される。
圧縮時にＵ字型の形状７５ｂが連結スペーサ７５を形成するアクリル樹脂の弾性によりバネの役目を果たし、連結アクリルスペーサを接着面に押圧させる。
これによって、アクリルスペーサを人為的にピンセットなどで押さえつけながらＵＶ接着する必要がなく、かつ接着時の押し付け力を一定にすることができるため、接着層の厚さのばらつきを低減することができる。
なお、本実施例では、スペーサ７４には背面板７１およびパネル支持板７２のうち、背面板７１とのみ係合する係合部が形成されている。
すなわち、実施例１ではスペーサ７４に背面板７１およびパネル支持板７２と係合するフック状の係合部７４ｃ、７４ｄが形成されているのに対して、本実施例では図５に示されるように、背面板７１に係合するフック状の係合部７７ａだけが形成されている。

図６は、本実施例における液晶表示素子の接着固定後の様子を示したものである。
図５に示した連結スペーサ７５の間隔７８ｂは、図６に示すようにパネル支持板金７２によって７５ｃの方向に押され、常に押圧されている。
複数のスペーサ７４をこのスペーサよりも断面が小さい連結部材７５ａで繋ぐのはつぎの理由による。
太い断面を持つ構造で繋いでしまうと、液晶パネルの発熱時にスペーサ７４自体が熱を吸収した場合には、スペーサ７４はこれを形成しているアクリル樹脂の線膨張係数で膨張することになるからである。
一方、アクリル樹脂の線膨張係数（アクリルの値挿入）に対して、背面板７１もしくはパネル支持板７２の線膨張係数（鉄板の値挿入）は小さい。
したがって、この線膨張率の差による変形量の差により発生した応力が、接着面に影響を及ぼすことで、接着面がはがれやすくなり、接着面がはがれることにより液晶パネルの移動が生じてしまう原因になる。
つまり、スペーサ７４の剛性が高いほど接着面に及ぼす影響が大きいと考えられる。
このため、スペーサ７４同士を繋ぐ連結部材は、スペーサ７４の断面よりも充分小さい断面を持ち、スペーサ７４の接着面に影響のないような構造を構成する必要がある。

つぎに、上記連結スペーサ７５とは、更に異なる形態のスペーサの構成例について説明する。
図７（ａ）に、図５、図６で示したアクリルスペーサ同士を、さらに弾性を持った連結部材７９でつないだ構成例を示す。
連結部材７９は、図７（ｂ）に示すように液晶パネルに取り付けられると、７９ａの方向に押され、スペーサ７４の接着面７８ａが背面板の接着面７１ｂに押圧することができる。
これにより複数のスペーサ７４を一つの部品にまとめることができるので、部品点数が少なくなり、接着も同時にできることとなり工数も削減することができる。

なお、以上の各実施例では、反射型の液晶表示装置について説明したが、本発明は透過型の液晶表示装置であっても問題なく適用することができる。また、本発明は、上記各実施例によって何ら制限されるものではない。

本発明の反射型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置の分解斜視図。 本発明の反射型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置の光学構成図。 本発明の実施例１における液晶表示素子の接着固定方法を説明する図。 本発明の実施例１における液晶表示素子の接着固定後の様子を示す図。 本発明の実施例２における連結スペーサの構成例を示す図。 本発明の実施例２における液晶表示素子の接着固定後の様子を示す図。 本発明の実施例２を示す図。 従来例の特許文献１における複数の楔（スペーサ部材）を用いてパネル板の位置を調整し接着固定する投射型画像表示装置の構成を説明する図。

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：投射レンズ鏡筒
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
７０：反射型液晶素子
７１：背面板
７１ａ：背面板の穴
７１ｂ：背面板の接着面
７２：パネル支持板
７３：プリズム素子
７４：スペーサ
７４ａ：スペーサの背面板側の接着面
７４ｂ：スペーサのパネル支持板側の接着面
７４ｃ：フック状の係合部
７４ｄ：フック状の係合部
７５：連結スペーサ
７６：パネル支持板の接着面同士の間隔
７７：連結アクリルスペーサの接着面同士の間隔
７７ａ：フック状の係合部
７８ａ：連結スペーサの背側接着面
７８ｂ：連結スペーサのパネル支持板側接着面
７９：スペーサの連結部
７９ａ：連結スペーサの連結部の弾性による押圧方向

Claims (10)

1. 複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、該複数の画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成するプリズム素子を有し、前記合成した複数の色光を投射することによってカラー画像を表示する投射型画像表示装置であって、
   前記画像表示素子を保持する第１の保持部材と、
   前記プリズム素子を保持する第２の保持部材と、
   前記第１の保持部材に接着する接着面と前記第２の保持部材に接着する接着面と前記第１の保持部材および前記第２の保持部材の少なくとも一方に係合する係合部を備えた接着固定部材と、を有し、
   前記接着固定部材を複数有し、該複数の接着固定部材は弾性変形が可能な連結部材で連結されていることを特徴とする投射型画像表示装置。
2. 前記連結部材は弾性ヒンジ構造を有することを特徴とする請求項１に記載の投射型画像表示装置。
3. 前記第１の保持部材及び前記第２の保持部材の少なくとも一方は、前記連結部材で連結された前記複数の接着固定部材の両端を押圧して支持する支持部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の投射型画像表示装置。
4. 複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、該複数の画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成するプリズム素子を有し、前記合成した複数の色光を投射することによってカラー画像を表示する投射型画像表示装置であって、
   前記画像表示素子を保持する第１の保持部材と、
   前記プリズム素子を保持する第２の保持部材と、
   前記第１の保持部材に接着する接着面と前記第２の保持部材に接着する接着面と前記第１の保持部材および前記第２の保持部材の少なくとも一方に係合する係合部を備えた接着固定部材と、を有し、
   前記接着固定部材を複数有し、該複数の接着固定部材は弾性ヒンジ構造を有する連結部材で連結されていることを特徴とする投射型画像表示装置。
5. 前記第１の保持部材及び前記第２の保持部材の少なくとも一方は、前記連結部材で連結された前記複数の接着固定部材の両端を押圧して支持する支持部を有することを特徴とする請求項４に記載の投射型画像表示装置。
6. 複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、該複数の画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成するプリズム素子を有し、前記合成した複数の色光を投射することによってカラー画像を表示する投射型画像表示装置であって、
   前記画像表示素子を保持する第１の保持部材と、
   前記プリズム素子を保持する第２の保持部材と、
   前記第１の保持部材に接着する接着面と前記第２の保持部材に接着する接着面と前記第１の保持部材および前記第２の保持部材の少なくとも一方に係合する係合部を備えた接着固定部材と、を有し、
   前記接着固定部材を複数有し、該複数の接着固定部材は連結部材で連結されており、
   前記第１の保持部材及び前記第２の保持部材の少なくとも一方は、前記連結部材で連結された前記複数の接着固定部材の両端を押圧して支持する支持部を有することを特徴とする投射型画像表示装置。
7. 前記接着固定部材の係合部は、前記第１の保持部材および前記第２の保持部材の少なくとも一方を狭持することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の投射型画像表示装置。
8. 前記接着固定部材は、透明アクリル樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の投射型画像表示装置。
9. 前記画像形成素子は、反射型液晶表示素子であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の投射型画像表示装置。
10. 前記画像形成素子は、透過型液晶表示素子であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の投射型画像表示装置。

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