(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系を構成する光学部品を収納配置する金属製の光学部品用筐体であって、
前記光学部品を位置決めする光学部品位置決め部を有し、
この光学部品位置決め部は、金属材料を用いたチクソ成形法によって形成されるとともに、所定角度を成す第１、第２の側板と、前記光学部品の光入射面または光出射面を支持する第１の支持部と、前記光学部品の周端部を支持する第２の支持部とを含んで構成され、
前記第１の支持部は、前記第１の側板の内側面に突設され、かつ前記第２の側板に当接し、
前記第２の側板の前記第１の支持部と当接する部分には、前記チクソ成形で用いられる成形型に入子を挿入して形成される先抜き部分が設けられ、
前記先抜き部分は、前記第２の側板に形成される凹部により構成されていることを特徴とする光学部品用筐体。
【請求項２】
請求項１に記載の光学部品用筐体において、
前記凹部の平面形状は、略十字、略Ｔ字、略Ｌ字、略凹字、略凸字の少なくともいずれか１つ、またはこれらの組み合わせ形状であることを特徴とする光学部品用筐体。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光学部品用筐体において、前記光学部品位置決め部に板状部材が取り付けられていることを特徴とする光学部品用筐体。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の光学部品用筐体において、前記光学部品位置決め部材は、箱状部材の内側に取り付けられていることを特徴とする光学部品用筐体。
【請求項５】
光学系を構成する光学部品を収納配置する金属製の光学部品用筐体を備えた投写型表示装置であって、
前記光学部品用筐体は、前記光学部品を位置決めする光学部品位置決め部を有し、
この光学部品位置決め部は、金属材料を用いたチクソ成形法によって形成されるとともに、所定角度を成す第１、第２の側板と、前記光学部品の光入射面または光出射面を支持する第１の支持部と、前記光学部品の周端部を支持する第２の支持部とを含んで構成され、
前記第１の支持部は、前記第１の側板の内側面に突設され、かつ前記第２の側板に当接し、
前記第２の側板の前記第１の支持部と当接する部分は、前記チクソ成形で用いられる成形型に入子を挿入して形成される先抜き部分を備え、
前記先抜き部分は、前記第２の側板に形成される凹部により構成されていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の投写型表示装置において、
前記凹部の平面形状は、略十字、略Ｔ字、略Ｌ字、凹字、凸字の少なくともいずれか１つ、またはこれらの組み合わせ形状であることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項７】
請求項５または請求項６のいずれかに記載の投写型表示装置において、
前記光学部品位置決め部に板状部材が取り付けられていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項８】
請求項５または請求項６のいずれかに記載の投写型表示装置において、
前記光学部品位置決め部材は、箱状部材の内側に取り付けられていることを特徴とする投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学系を構成する光学部品を収納配置する金属製の光学部品用筐体およびこれを用いた投写型表示装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、光源と、この光源から出射された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光学系と、変調された光束を投写面上に拡大投写する投写レンズとを備えた投写型表示装置が利用されている。光学系は、光源からの出射光束の面内照度分布を均一化する照明光学系、この照明光学系からの光束を赤、青、緑の三原色に分離する色分離光学系、各色光束を画像情報に応じて変調する光変調系、および変調後の各色光束を合成する色合成光学系を含んで構成される。
【０００３】
色分離光学系を構成するダイクロイックミラー、光変調装置の入射側に設置される集光レンズ等の光学部品は、光源から投写レンズに至る光軸上に正確に配置される必要があるため、通常、ライトガイドと呼ばれる光学部品用筐体に収納される。そして、このような光学部品用筐体としては、マグネシウム合金等の金属製の光学部品用筐体を採用することが検討されている。投写型表示装置に金属製の光学部品用筐体を採用すれば、材料強度が高いので肉厚を薄くすることにより、装置の軽量化を図ることができる、材料として熱伝導率の高い金属を採用しているので、内部に収納される種々の光学部品の冷却効率を向上することができる、という効果がある。
【０００４】
以上のような金属製の光学部品用筐体を形成する方法としては、鋳造、鍛造等の成型方法の他、固層および液層が共存する半溶融金属を、攪拌することにより粘度下げて射出成形するチクソ成形法が知られている。
【０００５】
そして、このチクソ成形法によれば、ダイキャスト等の鋳造成形と比較すると射出材料が低温の状態で成形できるので、冷却固化に伴う収縮も少なく、寸法精度が出しやすく、また、成形品の表面が緻密なので、以後のバフ仕上げ等の工程を簡素化することができる、という利点がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光学部品用筐体は、光学部品の底部、側部、および上部を覆い、塵埃等の侵入を防止する箱状部分と、光学部品を高精度に位置決めする光学部品位置決め部とを含んで構成される。この光学部品位置決め部は、光学部品を光の進行方向に平行な軸に沿って正確に配置しなければならないので、正確な寸法精度精度が要求される。従って、光学部品位置決め部をチクソ成形法によって成形する場合、作りにくい、精度が出にくいという問題があり、光学部品用筐体の製造コストが高騰するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、少なくとも光学部品位置決め部が金属材料を用いたチクソ成形法によって形成される光学部品用筐体において、作りやすく、寸法精度を出し易い構造を提供することにある。また、本発明の目的は、このような構造の光学部品用筐体を用いることにより、製造コストを低減することのできる投写型表示装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る光学部品用筐体は、光学系を構成する光学部品を収納配置する金属製の光学部品用筐体であって、前記光学部品を位置決めする光学部品位置決め部を有し、この光学部品位置決め部は、金属材料を用いたチクソ成形法によって形成されるとともに、所定角度を成す第１、第２の側板と、前記光学部品の光入射面または光出射面を支持する第１の支持部と、前記光学部品の周端部を支持する第２の支持部とを含んで構成され、前記第１の支持部は、前記第１の側板の内側面に突設され、かつ前記第２の側板に当接し、前記第２の側板の前記第１の支持部と当接する部分には、前記チクソ成形で用いられる成形型に入子を挿入して形成される先抜き部分が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
光学部品の位置決め部は、一般的に薄肉で丈が高い形状である。しかも、光学部品と当接する面は抜きテーパを０°としなければならないため、成形後、型に食い付いて離型できなくなったり、強引に離型すると、部品形状が変形若しくは、薄肉の位置決め部が途中で破断してしまう。光学部品位置決め部が入子による先抜き部分を備え、当該先抜き部分を上下の型が開く前に先抜きするため、位置決め部の型への食い付きを回避することができる。よって、光学部品位置決め部を高精度に形成することができる。従って、光学部品用筐体を簡単にかつ高精度に形成することができ、光学部品用筐体の成形品質の向上と製造コストの大幅な低減が図られる。
【００１０】
以上において、上述した先抜き部分は、前記他方の側板に形成される凹部により構成されている。
【００１１】
すなわち、先抜き部分が凹部から構成されているので、入子および鋳込み型の隙間に合金スラリーが侵入して、第２の側板の第１の支持部と当接する部分に鋳バリ等が発生しても、凹部によって吸収することができる。従って、鋳バリ取り作業を簡略することができ、光学部品用筐体の製造コストを一層低減することが可能となる。
【００１２】
また、この凹部の平面形状は、略十字、略Ｔ字、略Ｌ字、略凹字、略凸字の少なくともいずれか１つ、またはこれらの組み合わせ形状とするのが好ましい。
【００１３】
すなわち、先抜き部分の入子は、細く丈が長く、しかも先端側の案内がないため、成型時の湯の圧力によって傾き易く、さらには、湯の圧力によって歪み易い。従って、凹部を上記のような平面形状とすることによって、傾きに対するフンバリと、入子のガイド部と係合させて傾きを規制するとともに、入子の歪みに対する剛性を向上させることが可能となり、成形精度の向上と安定化が図られる。
【００１４】
さらに、上述した光学部品用筐体は、光学部品位置決め部に板状部材が取り付けて構成することができる。ここで、光学部品位置決め部に対する板状部材の取付は、例えば、溶接、ねじ止め、リベットによるかしめ付け等によって行うことができる。
【００１５】
すなわち、光学部品用筐体が光学部品位置決め部に板状部材を取り付けて構成されているので、正確な寸法精度を要求される骨格部分をチクソ成形により成形した後、板状部材を取り付けて光学部品用筐体を形成することが可能となる。従って、チクソ成形における成形型の構造の簡素化が図られ、寸法精度が一層出し易くなる。加えて、射出成形以外の鍛造等によっても、より早く、より安く、チクソ成形させることが可能となる。
【００１６】
そして、上述した光学部品用筐体は、光学部品位置決め部を構成する光学部品位置決め部材を、箱状部材の内側に取り付けて構成することもできる。
【００１７】
すなわち、光学部品用筐体をこのように構成すれば、板状部材を取り付けて光学部品用筐体を構成した場合と、同様の作用、効果を享受し得るうえ、光学部品が箱状部材の内部に収納されることで、外部から侵入した塵埃が光学部品に付着することを確実に防止することが可能となる。
【００２１】
さらに、以上のような光学部品用筐体を備えた投写型表示装置によれば、製造コストの低減、光学部品の配置の高精度化、光学部品の冷却効率の向上、および光学部品用筐体の軽量化に伴う装置の軽量化を図ることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】
（１）装置の全体構成
図１、図２には、本実施形態に係る投写型表示装置１の概略斜視図が示され、図１は上面側から見た斜視図、図２は下面側から見た斜視図である。
【００２４】
投写型表示装置１は、光源ランプから出射された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に分離し、これらの各色光束を液晶パネル（変調系）を通して画像情報に対応させて変調し、変調した後の各色の変調光束をプリズム（色合成光学系）により合成して、投写レンズ６を介して投写面上に拡大表示する形式のものであり、投写レンズ６の一部を除いて、外装ケース２の内部に収納されている。
【００２５】
（２）外装ケース２の構造
外装ケース２は、基本的には、装置上面を覆うアッパーケース３と、装置底面を構成するロアーケース４と、背面部分を覆うリアケース５（図２）とから構成されている。
【００２６】
図１に示されるように、アッパーケース３の上面において、その前方側の左右の端には、多数の連通孔３１Ｒ、３１Ｌが形成されている。また、これらの連通孔３１Ｒ、３１Ｌ間には、投写型表示装置１の画質、ピント等を調整するための操作スイッチ４１が設けられている。さらに、アッパーケース３の前面の向かって左下部分には、図示略のリモートコントローラからの光信号を受信するための受光部４２が設けられている。また、アッパーケース３の側面には、持ち運び用のハンドル２０が着脱可能に取り付けられている（図２参照）。
【００２７】
図２に示されるように、ロアーケース４の底面には、内部に収納される光源ランプユニット８（後述）を交換するためのランプ交換蓋２７と、装置内部を冷却するための空気取入口２４０が形成されたエアフィルタカバー２３とが設けられている。
【００２８】
また、ロアーケース４の底面には、図２に示すように、その前端の略中央部にフット２５Ｃが設けられ、後端の左右の角部にフット２５Ｒ、２５Ｌが設けられている。尚、フット２５Ｃは、図１に示すレバー２５１を上方に引き上げることにより、後方側の回動機構２５２（図２）によって回動し、図２中の二点鎖線で示すように、前方側が装置本体から離間して開いた状態に付勢される。そして、その回動量を調整することで、投写面上の表示画面の上下方向位置を変更できるようになっている。一方、フット２５Ｒ、２５Ｌは、回転させることで突出方向に進退する構成であり、その進退量を調整することによって表示下面の傾きを変更することが可能である。
【００２９】
リアケース５には、図２に示すように、外部電力供給用のＡＣインレット２８や各種の入出力端子群２９が配置され、これらの入出力端子群２９に隣接して、装置内部の空気を排出する排気口５１が形成されている。
【００３０】
（３）装置の内部構造
図３〜図５には、投写型表示装置１の内部構造が示されている。図３および図４は装置内部の概略斜視図であり、図５は投写型表示装置１の垂直方向断面図である。
【００３１】
これらの図に示すように、外装ケース２の内部には、電源としての電源ユニット７、光源ランプユニット８、光学系を構成する光学ユニット１０、２枚の回路基板から構成される光変調装置駆動手段となるドライバボード８０、メインボード１２などが配置されている。
【００３２】
電源ユニット７は、投写レンズ６の両側に配置された第１、第２電源ブロック７Ａ、７Ｂで構成されている。第１電源ブロック７Ａは、ＡＣインレット２８を通して得られる電力を変圧して主に第２電源ブロック７Ｂおよび光源ランプユニット８に供給するものであり、トランス（変圧器）、整流回路、平滑回路、電圧安定回路等を備えている。第２電源ブロック７Ｂは、第１電源ブロック７Ａから得られる電力をさらに変圧して供給するものであり、第１電源ブロック７Ａと同様にトランスの他、各種の回路を備えている。そして、その電力は光学ユニット１０の下側に配置された電源回路基板１３（図４中に点線で図示）および各電源ブロック７Ａ、７Ｂに隣接配置された第１、第２吸気ファン１７Ａ、１７Ｂに供給される。また、電源回路基板１３上の電源回路では、第２電源ブロック７Ｂからの電力を基にして主にメインボード１２上の制御回路駆動用の電力を造り出しているとともに、その他の低電力部品用の電力を造り出している。ここで、第２吸気ファン１７Ｂは、第２電源ブロック７Ｂと投写レンズ６との間に配置されており、投写レンズ６とアッパーケース３（図１）との間に形成される隙間を通して冷却用空気を外部から内部に吸引するように設けられている。そして、各電源ブロック７Ａ、７Ｂは、アルミ等の導電性を有するカバー部材２５０Ａ、２５０Ｂを備え、各カバー部材２５０Ａ、２５０Ｂには、アッパーケース３の連通孔３１Ｒ、３１Ｌに対応する位置に音声出力用のスピーカ２５１Ｒ、２５１Ｌが設けられている。
【００３３】
光源ランプユニット８は、投写型表示装置１の光源部分を構成するものであり、光源ランプ１８１およびリフレクタ１８２からなる光源装置１８３と、この光源装置１８３を収納するランプハウジング１８４とを有している。このような光源ランプユニット８は、下ライトガイド７１（図５）と一体に形成されたランプ収容部７１１で覆われており、上述したランプ交換蓋２７から取り外せるように構成されている。ランプ収容部７１１の後方には、リアケース５の排気口５１に対応した位置に一対の排気ファン１６が左右に並設されており、これらの排気ファン１６によって第１〜第３吸気ファン１７Ａ〜１７Ｃで吸引された冷却用空気をランプ収容部７１１近傍に設けられた開口部からその内部に導き入れるとともに、この冷却用空気で光源ランプユニット８を冷却した後、その冷却用空気を排気口５１から排気している。尚、各排気ファン１６の電力は、電源回路基板１３から供給されるようになっている。
【００３４】
光学ユニット１０は、光源ランプユニット８から出射された光束を、光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成するユニットであり、照明光学系９２３、色分離光学系９２４、変調系９２５、および色合成光学系としてのプリズムユニット９１０とを含んで構成される。変調系９２５およびプリズムユニット９１０以外の光学ユニット１０の光学素子は、光学部品用筐体であるライトガイド６０の内部に収納され、照明光学系９２３、色分離光学系９２４等を構成する光学部品は、このライトガイド６０をロアーケース４の側にねじ止め固定されることにより、固定されている。
【００３５】
直方体状のプリズムユニット９１０は、図６にも示すように、マグネシウムの一体成形品から構成される側面略Ｌ字の構造体であるヘッド体９０３の裏面側に固定ネジにより固定されている。また、変調系９２５を構成する各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、プリズムユニット９１０の３側面と対向配置され、同様にヘッド体９０３に対して固定ネジにより固定されている。尚、液晶パネル９２５Ｂは、プリズムユニット９１０を挟んで液晶パネル９２５Ｒと対向した位置に設けられており（図７）、図６ではその引出線（点線）および符号のみを示した。そして、これらの液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、ヘッド体９０３の下面に位置しかつ前述の空気取入口２４０に対応して設けられた第３吸気ファン１７Ｃからの冷却用空気によって冷却される。この際、第３吸気ファン１７Ｃの電力は、電源回路基板１３からドライバボード８０を介して供給される。さらに、ヘッド体９０３の前面には、投写レンズ６の基端側が同じく固定ネジによって固定されている。このようにプリズムユニット９１０、変調系９２５、投写レンズ６を搭載したヘッド体９０３は、図５に示すように、ロアーケース４に対して固定ネジにより固定されている。
【００３６】
ドライバボード８０は、上述した変調系９２５の各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを駆動制御するためのものであり、後述する個別設定基板８１および共通設定基板８２から構成されている。個別設定基板８１および共通設定基板８２は、光学ユニット１０の上方に積層配置され、下側に配置される個別設定基板８１と共通設定基板８２とは、スタッドボルト９０１１を介して離間して配置され、互いの対向面には制御回路を形成する図示しない多くの回路素子が実装されている。尚、図示を略したが、両基板８１、８２は、互いに対向する面の対応する位置に設けられるコネクタにより電気的に接続されている。
【００３７】
そして、前述した第３吸気ファン１７Ｃによって吸引された冷却用空気は、液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを冷却した後、個別設定基板８１および共通設定基板８２の間の空間に供給され、各基板８１、８２上の回路素子を冷却する。
【００３８】
メインボード１２は、投写型表示装置１全体を制御する制御回路が形成されたものであり、光学ユニット１０の側方に立設されている。このようなメインボード１２は、前述のドライバボード８０、操作スイッチ４１と電気的に接続されている他、入出力端子群２９が設けられたインターフェース基板１４およびビデオ基板１５と電気的に接続され、また、コネクター等を介して電源回路基板１３に接続されている。そして、メインボード１２の制御回路は電源回路基板１３上の電源回路で造られた電力、すなわち第２電源ブロック７Ｂからの電力によって駆動されるようになっている。尚、メインボード１２の冷却は、第２吸気ファン１７Ｂから第２電源ブロック７Ｂを通って流入する冷却用空気で行われる。
【００３９】
図３において、メインボード１２と外装ケース２（図３ではロアーケース４およびリアケース５のみを図示）との間には、アルミ等の金属製のガード部材１９が配置されている。このガード部材１９は、メインボード１２の上下端にわたる大きな面状部１９１を有しているとともに、上部側が固定ネジ１９２で第２電源ブロック７Ａのカバー部材２５０Ｂに固定され、下端がロアーケース４の例えばスリットに係合支持され、この結果、ロアーケース４にアッパーケース３を取り付ける際にアッパーケース３（図１）とメインボード１２との干渉を防ぐ他、メインボード１２を外部ノイズから保護している。
【００４０】
（４）光学系の構造
次に、投写型表示装置１の光学系即ち光学ユニット１０の構造について、図７に示す模式図に基づいて説明する。
【００４１】
上述したように、光学ユニット１０は、光源ランプユニット８からの光束（Ｗ）の面内照度分布を均一化する照明光学系９２３と、この照明光学系９２３からの光束（Ｗ）を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に分離する色分離光学系９２４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを画像情報に応じて変調する変調系９２５と、変調後の各色光束を合成する色合成光学系としてのプリズムユニット９１０とを含んで構成されている。
【００４２】
照明光学系９２３は、光源ランプユニット８から出射された光束Ｗの光軸１ａを装置前方向に折り曲げる反射ミラー９３１と、この反射ミラー９３１を挟んで配置される第１のレンズ板９２１および第２のレンズ板９２２とを備えている
第１のレンズ板９２１は、マトリクス状に配置された複数の矩形レンズを有しており、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割し、各部分光束を第２のレンズ板９２２の近傍で集光させる。
【００４３】
第２のレンズ板９２２は、マトリクス状に配置された複数の矩形レンズを有しており、第１のレンズ板９２１から出射された各部分光束を変調系９２５を構成する液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ（後述）上に重畳させる機能を有している。
【００４４】
このように、本例の投写型表示装置１では、照明光学系９２３により、液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ上をほぼ均一な照度の光で照明することができるので、照度ムラのない投写画像を得ることができる。
【００４５】
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、照明光学系９２３から出射される光束Ｗ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、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。
【００４６】
赤色光束Ｒはこの青緑反射ダイクロイックミラー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Ｒの出射部９４４からプリズムユニット９１０の側に出射される。次に、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５からプリズムユニット９１０側に出射される。この緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９２７の側に出射される。本例では、照明光学系９２３の光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２４における各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂの出射部９４４、９４５、９４６までの距離が全て等しくなるように設定されている。
【００４７】
色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、Ｇ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。従って、各出射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これらの集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
【００４８】
このように平行化された赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、入射側偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇを通って液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ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９２５Ｒ、９２５Ｇは、前述のドライバボード８０によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７を介して対応する液晶パネル９２５Ｂに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。尚、本実施形態の液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂとしては、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採用することができる。
【００４９】
導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、液晶パネル９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３とから構成されており、集光レンズ９５３から出射した青色光束Ｂは、入射側偏光板９６０Ｂを通って液晶パネル９２５Ｂに入射して変調される。この際、光束Ｗの光軸１ａおよび各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂの光軸１ｒ、１ｇ、１ｂは同一平面内に形成されるようになる。そして、各色光束の光路の長さ、すなわち光源ランプ１８１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、従って、この光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制できる。
【００５０】
次に、各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、出射側偏光板９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを通ってプリズムユニット９１０に入射され、ここで合成される。そして、このプリズムユニット９１０によって合成されたカラー画像が投写レンズ６を介して所定の位置にある投写面１００上に拡大投写されるようになっている。
【００５１】
（５）ライトガイド６０の構造
投写型表示装置１の光学系を構成する照明光学系９２３のレンズ板９２１、９２２、色分離光学系９２４のダイクロイックミラー９４１、９４２、および集光レンズ９５１、９５２は、上述したようにマグネシウム合金製のライトガイド６０の内部に、高精度に位置決めされて収納配置される。このライトガイド６０は、図８に示される上ライトガイド６１および図９に示される下ライトガイド７１から構成され、上ライトガイド６１および下ライトガイド７１が互いに係合してレンズ板９２１、９２２等の光学部品を内部に収納して塵埃等の侵入を防止するとともに、光学部品を狭持固定する。上ライトガイド６１は、図８に示すように、照明光学系９２３、色分離光学系９２４、導光系９２７を構成するミラー、レンズ等の光学部品の上部を覆う天板６１１と、この天板６１１の下面に形成され、集光レンズ９５１，９５２，９５３の上部を押さえる狭持片６１２とを含んで構成される。
【００５２】
下ライトガイド７１は、図９および図１０に示すように、所定角度を成す光学部品の側方および底部を囲む側板７２、７３により形成される凹状のケースであり、レンズ板９２１、９２２等の光学部品の位置決めを行う光学部品位置決め部７４〜７９を備えている。下ライトガイド７１の内部は、光源ランプユニット８が収容されるランプ収容部７１１、照明光学系９２３が配置される照明光学系配置部７１２、色分離光学系９２４が配置される色分離光学系配置部７１３、導光系９２７が配置される導光系配置部７１４に区画されている。
【００５３】
照明光学系配置部７１２には、上述した第１のレンズ板９２１および第２のレンズ板９２２を位置決めする光学部品位置決め部７４と、反射ミラー９３１を側板７２に沿って位置決めする光学部品位置決め部７５とが形成されている。色分離光学系配置部７１３には、青緑反射ダイクロイックミラー９４１、緑反射ダイクロイックミラー９４２を位置決めする光学部品位置決め部７６と、集光レンズ９５１、９５２を位置決めする光学部品位置決め部７７と、反射ミラー９４３を位置決めする光学部品位置決め部７８とが形成されている。導光系配置部７１４には、反射ミラー９７１、９７２を位置決めする光学部品位置決め部７８と、集光レンズ９５３を位置決めする光学部品位置決め部７７と、集光レンズ９５４および中間レンズ９７３を位置決めする光学部品位置決め部７９とが形成されている。
【００５４】
このような、光学部品位置決め部７４〜７９は、光学部品の光路中の配置、すなわち、光路に沿った進退位置および光路に対する傾きを規定する。
【００５５】
その詳細を、図１１および図１２に示す。図１１は、図１０のXI−XI線における断面図、図１２は、図１０のXII−XII線における断面図である。
【００５６】
図１１および図１２からわかるように、ダイクロイックミラー９４１、９４２を位置決めするための光学部品位置決め部７６は、ダイクロイックミラー９４１、９４２の光入射面または光出射面を支持する第１の支持部７６１と、ダイクロイックミラー９４１、９４２の周端部を支持する第２の支持部７６２とを有している。
【００５７】
第１の支持部７６１は、下ライトガイド７１の第１の側板７２の内側面に突設されたものである。また、第２の支持部７６２は、下ライトガイド７１の側板７２，７３の内側面の一部によって構成されている。光入射面を支持する第１の支持部７６１と光出射面を支持する第１の支持部７６１との間にダイクロイックミラー９４１、９４２を挿入し、その周端部を第２の支持部７６２に当接させることにより、ダイクロイックミラー９４１，９４２の光路中の配置が規定される。
【００５８】
ここで、第２の側板７３の内側面のうち、第１の支持部７６１と当接する部分には、凹部７６１Ａが設けられており、第２の支持部７６２を構成する部分７６２Ａよりも窪んだ形状とされている。尚、他の板状光学部品を位置決めする光学部品位置決め部７４，７５，７８も、光学部品位置決め部７６と同様の構成にすることが可能である。
【００５９】
また、図１０および図１２からわかるように、集光レンズ９５１、９５２、９５３を位置決めする光学部品位置決め部７７は、集光レンズ９５１、９５２、９５３の光入射面および光出射面を支持する第１の支持部７７１と、集光レンズ９５１、９５２、９５３の周端部を支持する第２の支持部７７２とを有している。
【００６０】
第１の支持部７７１は、下ライトガイド７１の第１の側板７２の内側面に突設されたものである。また、第２の支持部７７２は、下ライトガイド７１の側板７２，７３の内側面の一部によって構成されている。光入射面を支持する第１の支持部７７１と光出射面を支持する第２の支持部７７２との間に集光レンズ９５１、９５２、９５３を挿入し、その周端部を第２の支持部７７２に当接させることにより、集光レンズ９５１、９５２、９５３の光路中の配置位置が規定される。
【００６１】
ここで、第２の側板７３の内側面のうち、第１の支持部７７１と当接する部分には、凹部７７１Ａが設けられており、第２の支持部７７２を構成する部分７７２Ａよりも窪んだ形状となっている。
【００６２】
第３の支持部７７３は、下ライトガイド７１の第２の側板７３の内側面に突設されたものであり、第１の支持部７７１とともに、集光レンズ９５１、９５２、９５３の光入射面または光出射面を支持して、がたつきを防止している。集光レンズ９５１、９５２、９５３のように、第１の支持部７７１と接する面が平面でないような場合に、第１の支持部７７１が設けられる第１の側板７２とは異なる第２の側板７３に、第３の支持部７７３を設けることにより、集光レンズ９５１、９５２、９５３をより精度よく位置決めすることが可能となる。尚、他のレンズ状光学部品を位置決めする光学部品位置決め部７９も、光学部品位置決め部７７と同様の構成となっている。
【００６３】
（６）ライトガイド６０の製造方法
以上のような構造の上ライトガイド６１および下ライトガイド７１は、それぞれ、チクソ成形法によって形成されるマグネシウム合金製の一体成形品であり、具体的には、下ライトガイド７１であれば、以下の手順によって成形される。
【００６４】
▲１▼  鋳込み型により、下ライトガイド７１を構成する第１の側板７２、第２の側板７３、光学部品位置決め部７４〜７９の配置および形状に応じたキャビティを形成する。ここで、上述した光学部品位置決め部７６において、第２の側板７３の内側面の第１の支持部７６１と当接する部分に凹部７６１Ａが形成されるように、第２の側板７３と平行な断面形状が凹部７６１Ａの平面形状と略一致する入子をはめ込んでおく。同様に、光学部品位置決め部７７において、第２の側板７３の第１の支持部７７１と当接する部分にも凹部７７１Ａが形成されるように、第２の側板７３と平行な断面形状が凹部７７１Ａの平面形状と略一致する入子をはめ込んでおく。すなわち、凹部７６１Ａ、７７１Ａは先抜き部分として構成される。
【００６５】
▲２▼  鋳込み型の湯口からマグネシウム合金スラリーを所定の圧力で注入し、冷却固化した後、脱型する。この際、上下の型を開く前に先抜き入子を取り付けた先抜きプレートを数mm離型方向に先抜きして、上述した凹部７６１Ａ、７７１Ａの型への成形品の食い付きを解除する。
【００６６】
▲３▼  成形された下ライトガイド７１の端部等に生じた鋳バリをグラインダ等で除去するとともに、バフ掛け等により、下ライトガイド７１の側板７２、７３の表面仕上げを行う。
【００６７】
上ライトガイド６１の成形も、入子を用いない以外は、上述と略同様の手順で行われるので、その説明は省略する。
【００６８】
（７）実施形態の効果
以上のような本実施形態によれば、次のような効果がある。
【００６９】
すなわち、下ライトガイド７１の第２の側板７３の内側面のうち、第１の支持部７６１、７７１と当接する部分に凹部７６１Ａ、７７１Ａが設けられており、第２の支持部７６２、７７２を構成する部分よりも窪んだ形状とされている。そして、凹部７６１Ａ、７７１Ａがチクソ成形時の先抜き部分となるので、第１の支持部７６１、７７１と第２の支持部７６２、７７２との干渉を防ぐことができる。よって、第１の支持部７６１，７７１および、第２の支持部７６２，７７２を高精度に形成することができる。従って、ライトガイド６０を簡単にかつ高精度に形成することができ、ライトガイド６０の製造コストを大幅に低減することができる。
【００７０】
また、凹部７６１Ａ、７７１Ａを入子による先抜き部分としているため、ライトガイド６０の内側面に突設された第１の支持部７６１、７７１に脱型用の抜きテーパを形成する必要もなく、鋳込み型の構造の簡素化を図ることができる。また、第１の支持部７６１、７７１および第２の支持部７６２，７７２の精度が一層出し易くなる。
【００７１】
さらに、下ライトガイド７１の第２の側板７３の内側面のうち、第１の支持部７６１、７７１と当接する部分に凹部７６１Ａ、７７１Ａが設けられており、第２の支持部７６２、７７２を構成する部分よりも窪んだ形状とされている。従って、入子および鋳込み型の間に合金スラリーが侵入して、第１の支持部７６１，７７１の第２の側板７３と当接する部分に鋳バリ等が発生しても、凹部７６１Ａ、７７１Ａによって吸収することができ、鋳バリ取り等の作業を簡略化することができる。従って、ライトガイド６０の製造コストを一層低減することができる。
【００７２】
そして、このようなライトガイド６０を備えた投写型表示装置１によれば、上述のように、製造コストの低減を図ることができるうえ、光学部品の配置の高精度化、光学部品の冷却効率の向上、ライトガイド６０の軽量化に伴う投写型表示装置１の軽量化を図ることができる。
【００７３】
また、投写型表示装置１の小型化、軽量化に伴って、携帯性が高まり、投写型表示装置の耐衝撃性等に留意しなければならないが、ライトガイド６０がこのように構成されていれば、内部に収納される光学部品を十分な強度で保護し、耐衝撃性能上有利となる。
【００７４】
さらに、ライトガイド６０がこのように構成されているので、上ライトガイド６１上に配置される回路基板８０等のグランド強化を図り、ＥＭＩ性能を向上できる。
【００７５】
（８）実施形態の変形
尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、次に示すような変形をも含むものである。
【００７６】
▲１▼  前述の実施形態では、下ライトガイド７１の光学部品位置決め部７４〜７９と、その他の部分とが一体で形成されていたが、これに限られない。すなわち、光学部品位置決め部７４〜７９のみをチクソ成形で成形し、この光学部品位置決め部に板状部材をビス等で取り付けることにより、ライトガイドを構成してもよい。この場合、光学部品位置決め部は、ライトガイド６０の側板７２，７３の一部を構成することとなる。また、チクソ成形で成形された光学部品位置決め部を箱状部材の内面に取り付けるようにしてもよい。この場合、光学部品位置決め部は、側板７２、７３に相当する構成を有していればよい。ライトガイドをこのように構成すれば、チクソ成形法による成形型の構造の簡素化を図ることができ、また光学部品位置決め部の寸法精度が一層出し易くなり、ライトガイドの製造コストの低減を一層図ることができる。
【００７７】
▲２▼  前述の実施形態では、ライトガイド６０は、マグネシウム合金製であったが、これに限らず、チクソ成形法を採用できる金属であれば、他の金属であっても本発明を利用することができる。具体的には、ライトガイドを構成する金属としては、アルミニウム、亜鉛、チタン等を採用することができる。
【００７８】
▲３▼  ライトガイド６０の構成は、前述の実施形態のように、凹状のケースからなる下ライトガイド７１と天板となる上ライトガイド６１とからなる構成には限られない。すなわち、左右のライトガイドからなる構成としてもよい。また、上下または左右のライトガイドの両方を凹状のケースとし、それぞれに前述したような光学部品位置決め部を設けるようにしてもよい。
【００７９】
▲４▼  上述した凹部７６１Ａ、７７１Ａは、平面略矩形状に窪んだものであったが、これに限られず、図１０における光学部品位置決め部７６に形成される第１の支持部７６１に設けられる凹部を、図１３（Ａ）に示すような平面略Ｔ字形状の凹部７６１Ｂとしてもよい。また、図１０における光学部品位置決め部７８に設けられる第１の支持部に設けられる凹部を、図１３（Ｂ）に示すような平面略Ｌ字形状の凹部７６１Ｃとしてもよい。要するに、凹部の平面形状は、第１の支持部、第２の側板等の形状に応じて、十字、Ｔ字、Ｌ字等の形状を適宜採用することができる。凹部を、上述した凹部７６１Ｂ、凹部７６１Ｃのように構成すれば、鋳込み型に入子を係合させることができるので、成型時、湯の圧力によって入子が傾いたり、歪んだりすることがなく、チクソ成形精度の向上と安定化を図ることができる。
【００８０】
▲５▼  前述の実施形態では、ライトガイド６０は、光変調素子を３枚の液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂとする投写型表示装置１に採用していたが、これに限らず、他の光変調素子を利用した画像表示装置に本発明を利用してもよい。要するに、レンズ、ミラー等の光学部品を高精度に位置決めしなければならない構造の画像表示装置であれば、本発明を利用することができる。
【００８１】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【００８２】
【発明の効果】
前述のような本発明の光学部品用筐体によれば、光学部品位置決め部が入子による先抜き部分を備え、当該先抜き部分を上下の型が開く前に先抜きするため、位置決め部の型への食い付きを回避することができ、光学部品用筐体を作りやすく、寸法精度を出し易い構造とすることができる。また、本発明の投写型表示装置によれば、前述の光学部品用筐体を備えているので、投写型表示装置の製造コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る投写型表示装置の上部から見た外観斜視図である。
【図２】前記実施形態における投写型表示装置の下部から見た外観斜視図である。
【図３】前記実施形態における投写型表示装置の内部構造を表す斜視図である。
【図４】前記実施形態における投写型表示装置の内部の光学系を表す斜視図である。
【図５】前記実施形態における投写型表示装置の内部構造を表す垂直断面図である。
【図６】前記実施形態における変調装置、色合成光学系、投写レンズを搭載するヘッド体を表す垂直断面図である。
【図７】前記実施形態における投写型表示装置の光学系の構造を説明するための模式図である。
【図８】前記実施形態における投写型表示装置を構成する光学部品用筐体を構成する上ライトガイドを表す概要斜視図である。
【図９】前記実施形態における投写型表示装置を構成する光学部品用筐体を構成する下ライトガイドを表す概要斜視図である。
【図１０】前記実施形態における投写型表示装置を構成する光学部品用筐体を構成する上ライトガイドを表す平面図である。
【図１１】図１０のXI−XI線における断面図である。
【図１２】図１０のXII−XII線における断面図である。
【図１３】前述の実施形態の変形となる凹部の平面形状を表す部分平面図である。
【符号の説明】
１  投写型表示装置
６０  光学部品用筐体
６１１  天板
７２  第１の側板
７３  第２の側板
７４，７５，７６，７７，７８，７９  光学部品位置決め部
７６１，７７１  第１の支持部
７６１Ａ，７７１Ａ、７６１Ｂ、７６１Ｃ  凹部（先抜き部分）
７６２，７７２  第２の支持部
９２１，９２２，９３１，９４１，９４３，９４２，９５１，９５２，９５３，９５４、９７１，９７２，９７３  光学部品
【図１】
0003675195.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003675195.tif 000008
【図８】
0003675195.tif 000009
【図９】
0003675195.tif 000010
【図１０】
0003675195.tif 000011
【図１１】
0003675195.tif 000012
【図１２】
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【図１３】
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