(57)【要約】【課題】ダイクロイックプリズムの光束入射面に対峙させる各光変調装置の位置合わせに要する調整作業を容易にして、作業の効率化を実現する。【解決手段】三原色に対応する色光束を変調する３枚の液晶ライトバルブ１１０と、各液晶ライトバルブ１１０を保持する保持枠１１２と、四角柱状に形成されており側面の３面に光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂが設けられていると共に各光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに、保持枠１１２を固設して、この保持枠１１２に保持されている液晶ライトバルブ１１０を光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに対設させるダイクロイックプリズム１１１とを備え、保持枠１１２がダイクロイックプリズム１１１の３面に設けられている光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを囲むコの字状を有し、この保持枠１１２の各光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに対峙する面に液晶ライトバルブ１１０が各々保持されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
三原色に対応する色光束を変調する３枚の光変調装置と、前記各光変調装置を保持する保持体と、四角柱状に形成されており側面の３面に光束入射面が設けられていると共に該各光束入射面に前記保持体を固設して該保持体に保持されている前記光変調装置を前記光束入射面に対設させる色合成光学装置とを備える電気光学装置において、
前記保持体が前記色合成光学装置の３面に設けられている前記各光束入射面を囲む形状を有しており、
前記保持体の前記各光束入射面に対峙する面に前記光変調装置が各々保持されている
ことを特徴とする電気光学装置。
【請求項２】
前記保持体が前記色合成光学装置に設けられている３面の前記光束入射面を囲む形状に一体形成されている
ことを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
【請求項３】
前記保持体が前記色合成光学装置に設けられている３面の前記光束入射面にそれぞれ対峙する保持部材に分割されており、前記各保持部材が連結されて一体化されている
ことを特徴とする請求項１記載の電気光学装置。
【請求項４】
少なくとも、前記請求項１〜３の何れか１項に記載の電気光学装置と、該電気光学装置に光束を照射する光源と、前記電気光学装置から出射する画像を拡大投射する投射レンズとを備える
ことを特徴とするプロジェクタ 。
【請求項５】
前記請求項１〜３の何れか１項に記載の電気光学装置を備えることを特徴とする電子機器 。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、色合成光学装置の３面に対峙する各光変調装置を、色合成光学装置の３面を囲む形状に一体化された保持体に保持させるようにした電気光学装置、及びこれを備えたプロジェクタ、並びに電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スクリーン上に拡大画像を投射して表示させるプロジェクタは、光源と、光源から出射された光束をダイクロイックミラーを用いて三色の色光Ｒ，Ｇ，Ｂに分離する色分離光学系と、分離された光束を各色光毎に、画像情報に応じて変調する３枚の光変調装置と、各光変調装置で変調された光束を、合成する色合成光学装置（クロスダイクロイックプリズム）とを備える、いわゆる三板式のものが知られている。
【０００３】
光変調装置の一例である液晶ライトバルブは、ガラス基板、石英基板等の２枚の透明な基板間に電気光学物質としての液晶を封入して構成されており、一方の基板に、例えば薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor、以下、「ＴＦＴ」と略称）等の能動素子をマトリクス状に配置し、他方の基板に対向電極を配置して、両基板間に封止した液晶層の光学特性を画像信号に応じて変化させることで、画像表示を可能にしている。
【０００４】
このような構成からなる液晶ライトバルブを代表とする光変調装置は、取付部が設けられていないため、例えば特許文献１（特開２００４−３５４６００号公報）に開示されているように、金属製等の保持枠に収容保持し、この保持枠を色合成光学装置の光束入射面に、ねじ等の固定手段を用いて固定している。
【特許文献１】特開２００４−３５４６００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、各光変調装置を、色合成光学装置に対し、保持枠を介して固定するに際しては、各光変調装置の画素ずれによる画質劣化を防止するために、各光変調装置を正確に位置合わせする必要がある。
【０００６】
しかし、上述した特許文献１に開示されている技術では、３枚の光変調装置が、色合成光学装置に設けられている３面の光束入射面に対し、この光入射を基準としてそれぞれ固設されているため、位置合わせに際しては、各光変調装置を色合成光学装置に実装した後、個々に調整する必要があり、調整作業が繁雑で、作業効率が悪いという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、各光変調装置の位置合わせに要する調整作業が容易で、作業の効率化を実現することのできる電気光学装置、及びこれを備えたプロジェクタ、並びに電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため本発明による第１の電気光学装置は、三原色に対応する色光束を変調する３枚の光変調装置と、前記各光変調装置を保持する保持体と、四角柱状に形成されており側面の３面に光束入射面が設けられていると共に該各光束入射面に前記保持体を固設して該保持体に保持されている前記光変調装置を前記光束入射面に対設させる色合成光学装置とを備える電気光学装置において、前記保持体が前記色合成光学装置の３面に設けられている前記各光束入射面を囲む形状を有しており、前記保持体の前記各光束入射面に対峙する面に前記光変調装置が各々保持されていることを特徴とする。
【０００９】
このような構成では、保持体を、四角柱状に形成されている色合成光学装置の３面に設けた各光束入射面を囲む形状とし、この保持体の各光束入射面に対峙する面に光変調装置を各々保持したので、３枚の光変調装置は予め互いに位置合わせした状態で保持体に保持させておくことができる。従って、各光変調装置を色合成光学装置に設けられている光束入射面に対峙させる際に、大きな位置合わせを行う必要が無くなり、位置合わせに要する調整作業が容易となり、作業の効率化を実現することができる。
【００１０】
第２の電気光学装置は、第１の電気光学装置において、前記保持体が前記色合成光学装置に設けられている３面の前記光束入射面を囲む形状に一体形成されていることを特徴とする。
【００１１】
このような構成では、保持体が光束入射面を囲む形状に一体形成されているため、３枚の光変調装置を保持する位置を高精度に形成することができ、その分、各光変調装置の互いの位置合わせをより高精度に行うことができる。
【００１２】
第３の電気光学装置は、第１の電気光学装置において、前記保持体が前記色合成光学装置に設けられている３面の前記光束入射面にそれぞれ対峙する保持部材に分割されており、前記各保持部材が連結されて一体化されていることを特徴とする。
【００１３】
このような構成では、保持体が、分割されている保持部材を連結して一体化されているので、個々の保持部材の製造が容易となる。
【００１４】
又、本発明によるプロジェクタは、少なくとも、前記請求項１〜３の何れか１項に記載の電気光学装置と、該電気光学装置に光束を照射する光源と、前記電気光学装置から出射する画像を拡大投射する投射レンズとを備えることを特徴とする 。
【００１５】
このような構成では、プロジェクタに、少なくとも、第１〜３の電気光学装置の何れかを備えるので、各光変調装置の画素ずれによる画質劣化が表示されず、高い品質を保証することができる。
【００１６】
又、本発明による電子機器は、第１〜３の電気光学装置の何れかを備えるので、電子機器に設けられている電気光学装置に各光変調装置の画素ずれによる画質劣化が表示されず、高い品質を保証することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面に基づいて本発明の一実施形態を説明する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１〜図４に本発明の第１実施形態を示す。図１はカラー液晶プロジェクタ装置の模式図、図２は液晶ライトバルブを保持する保持枠とダイクロイックプリズムとの斜視図、図３（ａ）は液晶ライトバルブと保持枠とダイクロイックプリズムとの平面図、同図（ｂ）はそれらを組み立てた状態の平面図、図４は液晶ライトバルブの斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、電子機器の一例であるカラー液晶プロジェクタユニットは、液晶プロジェクタ１００とスクリーン１２０とを有している。液晶プロジェクタ１００は、各色光束Ｒ，Ｇ，Ｂを変調する光変調装置として機能する３枚の液晶ライトバルブ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂを備えている。
【００２０】
液晶プロジェクタ１００は、メタルハライドランプ等の白色光源を有するランプユニット１０２から投射光が発せられると、３枚のミラー１０６及び２枚のダイクロイックミラー１０８によって、三原色に対応する光成分Ｒ，Ｇ，Ｂに分光され、各色毎に、画像情報に応じて変調する液晶ライトバルブ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂにそれぞれ導かれる。その際、特に、Ｂ光は、長い光路による光損失を防ぐために、入射レンズ１２２、リレーレンズ１２３、及び出射レンズ１２４からなるリレーレンズ系１２１を介して導かれる。
【００２１】
各液晶ライトバルブ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂは、色合成光学装置としてのダイクロイックプリズム１１１に設けられている３面の光束入射面にそれぞれ対設されており、各液晶ライトバルブ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂによりそれぞれ変調された三原色に対応する光成分は、ダイクロイックプリズム１１１内に各光束入射面から入射されて再度合成された後、光束出射面１１１ａ（図２参照）から出射される。
【００２２】
そして、ダイクロイックプリズム１１１から出射された合成光が、投射レンズ１１４を介して、この投射レンズ１１４に対設するスクリーン１２０上に投射され、このスクリーン１２０上に、拡大されたカラー画像が表示される。尚、各液晶ライトバルブ１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂは同一の構成を有しているため、以下においては、これらを液晶ライトバルブ１１０と総称し一括して説明する。
【００２３】
図２、図３に示すように、液晶ライトバルブ１１０は、保持体としての保持枠１１２に収容保持されている。尚、この保持枠１１２と液晶ライトバルブ１１０とで電気光学装置が構成されている。
【００２４】
ここで、図４を参照して液晶ライトバルブ１１０の構成について簡単に説明する。液晶ライトバルブ１１０は、液晶パネル１３０と、この液晶パネル１３０の光束入射側と光束出射側とに各々密着された状態で貼り付けられている、平面略矩形形状の防塵ガラス１３１，１３２とを有している。
【００２５】
又、液晶パネル１３０は、ＴＦＴアレイ基板（複数のライン状の電極と、画素を構成する電極と、これらの間に電気的に接続されたＴＦＴ素子とが形成された基板）１０３と対向基板（共通電極が形成された基板）１０４とがシール材（図示せず）を介して対向配設され、この両基板１０３，１０４とシール材（図示せず）とによって密閉された空間に、電気光学物質としての液晶が挟持されている。又、ＴＦＴアレイ基板１０３に設けられている外部回路接続端子１０５にフレキシブルコネクタ１１６（図２参照）が電気的に接続されている。
【００２６】
図２、図３に示すように、ダイクロイックプリズム１１１は、四角柱状に形成されており、側面の３面に各光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂが設けられ、残りの面に光束出射面１１１ａが設けられている。更に、各光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂの内、中央の光束入射面１１１Ｇに固定板１１３が接着或いはねじ止め等の固定手段を介して固定されている。又、この固定板１１３の四隅にねじ孔１１３ａが螺設されており、中央部に透過窓１１３ｂが開口されている。尚、図示しないが透過窓１１３ｂに周知の出射側偏光板（図示せず）が保持されている。
【００２７】
保持枠１１２は、ダイクロイックプリズム１１１の各光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを囲むコの字状に一体形成されており、この各光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに対峙する面に、液晶ライトバルブ１１０を内面側から収容するバルブ収容部１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂが形成されている。液晶ライトバルブ１１０は、保持枠１１２に形成された各バルブ収容部１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂに所定に位置合わせされた状態で収容保持されて固定されている。
【００２８】
保持枠１１２は、アルミニューム合金等を素材としてダイカスト鋳造装置等にて一体成形されており、高い寸法精度を有している。この保持枠１１２のバルブ収容部１１２Ｇが形成されている面、すなわち、保持枠１１２の互いに対峙する面間を繋ぐ面の四隅であって、固定板１１３に螺設されているねじ孔１１３ａに対向する位置に、ねじ挿通孔１１２ｂが形成されている。このねじ挿通孔１１２ｂに挿通されるねじ部材１３５（図３参照）が、固定板１１３に螺設されているねじ孔１１３ａに螺入させることで、保持枠１１２が固定板１１３に固定される。
【００２９】
又、保持枠１１２の各面に形成されているバルブ収容部１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂの光束入射側に、ランプユニット１０２（図１参照）からの投射光を入射する入射窓１１２Ｒａ，１１２Ｇａ，１１２Ｂａ開口されている。この各入射窓１１２Ｒａ，１１２Ｇａ，１１２Ｂａは、液晶パネル１３０の有効画素領域に対向し、且つこの有効画素領域と同じか、それよりもやや広い相似形に形成されている。
【００３０】
図３に示すように、各バルブ収容部１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂに液晶ライトバルブ１１０を装着した状態では、対向基板１０４側の表面に貼り付けられている防塵ガラス１３１の外縁部が、各入射窓１１２Ｒａ，１１２Ｇａ，１１２Ｂａの内縁部に当接され、又、ＴＦＴアレイ基板１０３側の表面に貼り付けられている防塵ガラス１３２の外面が、バルブ収容部１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂの開口端面側に露呈される。尚、図示しないが液晶ライトバルブ１１０の側面とバルブ収容部１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂの壁面との間には、光硬化型接着剤等のモールド剤が充填されており、このモールド剤にて液晶ライトバルブ１１０が各バルブ収容部１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂに所定に位置決めされた状態で固定される。更に、各バルブ収容部１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２ＢのＴＦＴアレイ基板１０３側に貼り付けられている防塵ガラス１３２が露呈する面の外縁が、枠状部材（図示せず）で保持固定される。
【００３１】
次に、このような構成による液晶プロジェクタ１００の組み立て手順について説明する。図３（ａ）に示すように、鋳造装置等にて高精度に成形された保持枠１１２は、互いに対峙する面と、この両面間を繋ぐ面との３面でコの字状に形成されており、この各面に、バルブ収容部１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂが形成されている。この各バルブ収容部１１２Ｒ．１１２Ｇ．１１２Ｂに対し、内面側から液晶ライトバルブ１１０を装着する。
【００３２】
液晶ライトバルブ１１０は、液晶パネル１３０の両面に防塵ガラス１３１，１３２が貼付されて形成されており、対向基板１０４側の表面に貼り付けられている防塵ガラス１３１の外縁部が、バルブ収容部１１２Ｒ．１１２Ｇ．１１２Ｂの入射窓１１２Ｒａ，１１２Ｇａ，１１２Ｂａの内縁部に当接されて装着方向が位置決めされる。又、液晶パネル１３０の外周が各バルブ収容部１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂの内周に対設して位置規制される。
【００３３】
液晶ライトバルブ１１０を各バルブ収容部１１２Ｒ．１１２Ｇ．１１２Ｂに装着した後、この各液晶ライトバルブ１１０を互いに位置合わせする。そして、所定に位置合わせした後、各バルブ収容部１１２Ｒ．１１２Ｇ．１１２Ｂの内周と液晶ライトバルブ１１０の外周との間に接着剤等のモールド剤を充填して固定する。
【００３４】
このように、高精度に形成された保持枠１１２に対し、３枚の液晶ライトバルブ１１０を互いに位置合わせした状態で固定したので、その後、各液晶ライトバルブ１１０の位置合わせを行う必要が無く、各光変調装置の位置合わせに要する調整作業が容易で、作業の効率化を実現することができる。又、保持枠１１２に３枚の液晶ライトバルブ１１０が所定に位置合わせされた状態で固定されているので、部品管理が容易となる。
【００３５】
又、ダイクロイックプリズム１１１の光束入射面１１１Ｇに対して固定板１１３を、所定に位置決めした状態で、接着剤等を用いて固定する。
【００３６】
次いで、この固定板１１３に対し、保持枠１１２のバルブ収容部１１２Ｇが形成されている面を当接する。すると、図３（ｂ）に示すように、保持枠１１２の互いに対向する面が、ダイクロイックプリズム１１１の光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｂに対峙される。この状態で、バルブ収容部１１２Ｇが形成されている面の四隅に穿設されているねじ挿通孔１１２ｂにねじ部材１３５を挿通し、その先端を、固定板１１３の四隅に螺設されているねじ孔１１３ａに螺入し、保持枠１１２を固定板１１３に仮固定する。
【００３７】
そして、保持枠１１２を微調整して、ダイクロイックプリズム１１１の各光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに対して、各液晶ライトバルブ１１０の位置合わせを行い、ねじ部材１３５を本締めして固定する。各液晶ライトバルブ１１０間の位置は、保持枠１１２を基準として既に位置決めされているため、ダイクロイックプリズム１１１と各液晶ライトバルブ１１０との位置合わせは、保持枠１１２を僅かに移動させるだけで簡単に調整することができる。
【００３８】
その後、このダイクロイックプリズム１１１を、液晶プロジェクタ１００に、所定に位置合わせした状態で取付け、その周辺に他の構成部品を組み付けて、組立を完了する。
【００３９】
このように、本実施形態では、保持枠１１２をコの字状に形成し、各面に、液晶ライトバルブ１１０を各々収容するバルブ収容部１１２Ｒ．１１２Ｇ，１１２Ｂを形成したので、３枚の液晶ライトバルブ１１０の互いの位置合わせを、この各液晶ライトバルブ１１０を、ダイクロイックプリズム１１１の各光束入射面１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに取付ける前に行うことができる。
【００４０】
その結果、各液晶ライトバルブ１１０の互いの位置合わせに要する調整作業が容易となり、作業効率を向上させることができる。
【００４１】
［第２実施形態］
図５に本発明の第２実施形態による図３相当の平面図を示す。本実施形態は上述した第１実施形態の変形例である。
【００４２】
本実施形態による保持枠１１２は、バルブ収容部１１２Ｒが形成されている第１の保持部材である第１の保持枠部材１５１Ｒと、バルブ収容部１１２Ｇが形成されている第２の保持部材である第２の保持枠部材１５１Ｇと、バルブ収容部１１２Ｂが形成されている第３の保持部材である第３の保持枠部材１５１Ｂとに３分割されている。
【００４３】
そして、第１の保持枠部材１５１Ｒの端面と隣接する第２の保持枠部材１５１Ｇの端面とを連結部材１５２ａを介して連結する。更に、第２の保持枠部材１５１Ｇの端面とこれに隣接する第３の保持枠部材１５１Ｂの端面とを他の連結部材１５２ｂを介して連結する。
【００４４】
すると、第２の保持枠部材１５１Ｇの両側に、互いに対峙する第１の保持枠部材１５１Ｒと第３の保持枠部材１５１Ｂを連結するコの字状の一体化された保持枠１１２が完成する。この第２の保持枠部材１５１Ｇの四隅にはねじ挿通孔１３６が穿設されており、このねじ挿通孔１３６にねじ部材１３５を挿通し、その先端をねじ孔１１３ａに螺入させることで、保持枠１１２をダイクロイックプリズム１１１に固定する。
【００４５】
尚、各液晶ライトバルブ１１０の互いの位置合わせについては、上述した第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００４６】
このように、本実施形態は、保持枠１１２を第１〜第３の保持枠部材１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂに分割したので、保持枠部材１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂ毎に製造が可能となり、製造が容易になるばかりか、各保持枠部材１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂを鍛造品とすることもできるので、より高い精度で製造することができる。そのため、各液晶ライトバルブ１１０の位置合わせを、より簡単で、しかも高精度に行うことができる。
【００４７】
又、本実施形態では、連結部材１５２ｂを介して各保持枠部材１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂ間を連結しているが、保持枠部材１５１Ｒと保持部材１５１Ｇ、及び保持部材１５１Ｇと保持部材１５１Ｂとを直接連結させて一体化するようにしても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、あるいは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、及びこれを備えたプロジェクタ、並びに電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【００４９】
又、電子機器としては、例えば車両のインストルメントパネルに埋設されたプロジェクタから投射された画像をミラーにより、フロントウインド上のスクリーン（ウインドシールド）に投射させてドライバに視認させるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）であっても良い。更に、液晶装置は、ＴＦＴアクティブマトリクス駆動方式の液晶装置以外に、パッシブマトリックス型の液晶装置、ＴＦＤ（薄型ダイオード）をスイッチング素子として備えた液晶装置であっても良い。
【００５０】
又、本発明の技術は、三板式のデジタルビデオカメラやデジタルスチールカメラ等のデジタルカメラに適用することができる。この場合、保持枠１１２には、液晶ライトバルブに代えてＣＣＤ等の固体撮像素子が装着される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１実施形態によるカラー液晶プロジェクタ装置の模式図
【図２】同、液晶ライトバルブを保持する保持枠とダイクロイックプリズムとの斜視図
【図３】同、（ａ）は液晶ライトバルブと保持枠とダイクロイックプリズムとの平面図、（ｂ）は液晶ライトバルブと保持枠とダイクロイックプリズムとを組み立てた状態の平面図
【図４】同、液晶ライトバルブの斜視図
【図５】第２実施形態に係り、（ａ）は液晶ライトバルブと保持枠とダイクロイックプリズムとの平面図、（ｂ）は液晶ライトバルブと保持枠とダイクロイックプリズムとを組み立てた状態の平面図
【符号の説明】
【００５２】
１００…液晶プロジェクタ、１１０，１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ…液晶ライトバルブ、１１１…ダイクロイックプリズム、１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂ…光束入射面、１１１ａ…光束出射面、１１２…保持枠、１１２Ｒ，１１２Ｇ，１１２Ｂ…バルブ収容部、１１３…固定板、１３０…液晶パネル、１３１，１３２…防塵ガラス、１５１Ｒ，１５１Ｇ，１５１Ｂ…保持枠部材、１５２ａ，１５２ｂ…連結部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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