(57)【要約】【課題】透過型光変調素子がそれを支持する部材との熱膨張差による応力を受けて変形することが防止され透過型光変調素子に表示される映像の品質を確保する上で有利な光変調ユニット及び投射型表示装置並びに光変調ユニットの組立方法を提供する。【解決手段】光変調素子ユニット１０は、透過型光変調素子１６と、見切り部材３０と、２つの保持部材４０とを備える。見切り部材３０の入射側見切り板３２と出射側見切り板３６の間に透過型光変調素子１６を挟んで取着することにより見切り部材一体型透過型光変調素子１７が組み立てられる。２つの保持部材４０に設けられた収容凹部４２に見切り部材一体型透過型光変調素子１７の対向する２辺部分１６０６を収容した状態で接着固定し、２辺部分１６０６と収容凹部４２との間に確保した空間に熱伝導性を有するシーリング材を充填する。【選択図】        図１
2004226690.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状を呈し厚さ方向の一方に光が入射する光入射面が形成され、厚さ方向の他方に前記入射した光が出射する光出射面が形成された透過型光変調素子と、
光入射窓が形成された入射側見切り板と、光出射窓が形成され前記入射側見切り板に対向する出射側見切り板とを有する見切り部材と、
収容凹部を有する２つの保持部材とを備え、
前記見切り部材は、前記透過型光変調素子の熱膨張に追従して変形できる程度の剛性で形成され、
前記光入射面を前記入射窓に臨ませるとともに前記光出射面を前記出射窓に臨ませて前記入射側見切り板と出射側見切り板とに前記透過型光変調素子が挟まれた状態で該透過型光変調素子が前記見切り部材に取着されてほぼ矩形板状の見切り部材一体型透過型光変調素子が構成され、
前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分が前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で取着されている、
ことを特徴とする光変調素子ユニット。
【請求項２】
光源からの光を光変調素子ユニットにより映像信号に基づいて光変調することにより映像を形成し、前記光変調素子ユニットにより形成された前記映像を投射する投射型表示装置において、
前記光変調素子ユニットは、
板状を呈し厚さ方向の一方に光が入射する光入射面が形成され、厚さ方向の他方に前記入射した光が出射する光出射面が形成された透過型光変調素子と、
光入射窓が形成された入射側見切り板と、光出射窓が形成され前記入射側見切り板に対向する出射側見切り板とを有する見切り部材と、
収容凹部を有する２つの保持部材とを備え、
前記見切り部材は、前記透過型光変調素子の熱膨張に追従して変形できる程度の剛性で形成され、
前記光入射面を前記入射窓に臨ませるとともに前記光出射面を前記出射窓に臨ませて前記入射側見切り板と出射側見切り板とに前記透過型光変調素子が挟まれた状態で該透過型光変調素子が前記見切り部材に取着されてほぼ矩形板状の見切り部材一体型透過型光変調素子が構成され、
前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分が前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で取着されている、
ことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
前記保持部材は熱伝導性を有する材料により形成され、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分が前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分の端面と、これら端面に対向する前記２つの保持部材の収容凹部の底面との間には空間が確保され、前記空間には熱伝導性を有するシーリング材が充填されていることを特徴とする請求項１記載の光変調素子ユニットまたは請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記保持部材は熱伝導性を有する材料により形成され、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分が前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分の端面と、前記２つの保持部材の収容凹部の底面との間には空間が確保され、かつ、各２辺部分の延在方向の先端とこれら先端に対向する前記収容凹部の端面との間にも空間が確保され、これら空間には熱伝導性を有するシーリング材が充填されていることを特徴とする請求項１記載の光変調素子ユニットまたは請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記保持部材は熱伝導性を有する材料により形成され、前記収容凹部は、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の厚さに対応した幅と、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の前記収容される辺に対応した長さと、深さとを有し、前記収容凹部は、互いに対向し前記幅を形成する２つの側面と、互いに対向し前記長さ方向の両端に位置する２つの端面と、前記深さ方向の端部に位置する底面を有し、前記見切り部材は、前記入射側見切り板と出射側見切り板とを連結する連結板を備え、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分が前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分の端面と、これら端面に対向する前記２つの保持部材の収容凹部の底面との間には空間が確保され、前記連結板は前記収容凹部の２つの端面のうちの一方の端面に当接され、前記連結板に対向する前記見切り部材一体型透過型光変調素子の端面と前記収容凹部の２つの端面のうちの他方の端面との間に空間が確保され、前記空間に熱伝導性を有するシーリング材が充填されていることを特徴とする請求項１記載の光変調素子ユニットまたは請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記見切り部材一体型透過型光変調素子は、前記透過型光変調素子の光出射面が前記出射側見切り板に載置され、前記透過型光変調素子の光入射面と前記入射側見切り板との間に隙間が確保されていることを特徴とする請求項１記載の光変調素子ユニットまたは請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項７】
前記見切り部材一体型透過型光変調素子は、前記透過型光変調素子の光出射面が前記出射側見切り板に載置され、前記透過型光変調素子の光入射面と前記入射側見切り板との間に隙間が確保され、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分が前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の下面を構成する出射側見切り板が前記収容凹部の側面に載置され、前記側面に対向する前記収容凹部の他方の側面と、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の上面を構成する入射側見切り板との間に隙間が確保されていることを特徴とする請求項１記載の光変調素子ユニットまたは請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項８】
前記透過型光変調素子および見切り部材は平面視ほぼ長方形を呈し、前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容される前記見切り部材一体型透過型光変調素子の２辺部分は前記長方形の短辺部分であることを特徴とする請求項１記載の光変調素子ユニットまたは請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項９】
前記透過型光変調素子よりも剛性の弱い薄板状の取付板が設けられ、前記２つの保持部材は前記取付板に取着されることを特徴とする請求項１記載の光変調素子ユニットまたは請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項１０】
前記透過型光変調素子よりも剛性の弱い薄板状の取付板が設けられ、前記２つの保持部材は前記取付板に取着され、この取付板が投射型表示装置を構成する光学部材に取着されることを特徴とする請求項１記載の光変調素子ユニットまたは請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項１１】
前記２つの保持部材の少なくとも一方に放熱用フィンが設けられ、前記放熱フィンは、前記２つの保持部材の間に位置するように配置されていることを特徴とする請求項１記載の光変調素子ユニットまたは請求項２記載の投射型表示装置。
【請求項１２】
透過型光変調素子を有する光変調素子ユニットを組み立てる方法であって、
前記透過型光変調素子は、板状を呈し厚さ方向の一方に光が入射する光入射面が形成され、厚さ方向の他方に前記入射した光が出射する光出射面が形成され、
光入射窓が形成された入射側見切り板と、光出射窓が形成され前記入射側見切り板に対向する出射側見切り板とを有し、前記透過型光変調素子の熱膨張に追従して変形できる程度の剛性で形成された見切り部材が設けられ、
収容凹部を有する２つの保持部材が設けられ、
前記透過型光変調素子の前記光入射面を前記入射窓に臨ませるとともに前記透過型光変調素子の前記光出射面を前記出射窓に臨ませ前記透過型光変調素子を前記入射側見切り板と出射側見切り板とに挟んだ状態で前記透過型光変調素子と前記見切り部材とを一体化したほぼ矩形板状の見切り部材一体型透過型光変調素子を構成し、
前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分を前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で取着する、
ことを特徴とする光変調素子ユニットの組立方法。
【請求項１３】
前記保持部材は熱伝導性を有する材料により形成され、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分が前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分の端面と、これら端面に対向する前記２つの保持部材の収容凹部の底面との間に空間を確保し、前記空間に熱伝導性を有するシーリング材を充填することを特徴とする請求項１２記載の光変調素子ユニットの組立方法。
【請求項１４】
前記見切り部材一体型透過型光変調素子は、前記透過型光変調素子の光出射面が前記出射側見切り板に載置され、前記透過型光変調素子の光入射面と前記入射側見切り板との間に隙間を確保するようにしたことを特徴とする請求項１２記載の光変調素子ユニットの組立方法。
【請求項１５】
前記見切り部材一体型透過型光変調素子は、前記透過型光変調素子の光出射面が前記出射側見切り板に載置され、前記透過型光変調素子の光入射面と前記入射側見切り板との間に隙間を確保し、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分が前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の下面を構成する出射側見切り板が前記収容凹部の側面に載置され、前記側面に対向する前記収容凹部の他方の側面と、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の上面を構成する入射側見切り板との間に隙間を確保するようにしたことを特徴とする請求項１２記載の光変調素子ユニットの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光変調素子ユニット、投射型表示装置並びに光変調素子ユニットの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
映像信号に基づいて光源からの光を透過型光変調素子を用いて光変調し、該光変調された光をスクリーンなどに投射することで画像を形成する投射型表示装置が提供されている（特許文献１）。
前記透過型光変調素子は、例えば石英ガラスなどからなる透明基板の間に液晶が封入されて構成されており、前記液晶が前記映像信号に基づいて駆動されることによって映像の表示を行ない、前記映像が表示されている液晶に光源からの光を透過させることによって前記光変調を行なって映像の像を形成するものである。
前記透過型光変調素子は接着剤によって、例えばアルミ材料から構成されるフレームに固定され、該フレームを介して前記投射型表示装置の光学部材あるいは筐体側に固定されている。
また、透過型光変調素子の光入射側に前記光束が入射する領域を制限する入射側見切り板を設け、透過型光変調素子の光出射側に前記光束が出射する領域を制限する前記入射側見切り板とは別体の出射側見切り板を設けている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−１８０９５８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように透過型光変調素子がフレームに固定されている場合、一般的にアルミ材料などからなるフレームの熱膨張率は、石英ガラスなどからなる透過型光変調素子の熱膨張率よりも大きく、投射型表示装置が設置された環境の温度に応じて、前記透過型光変調素子とフレームとの間に熱膨張差が生じると、透過型光変調素子がフレームからの応力を受けて変形してしまうおそれがある。このような透過型光変調素子の変形が生じると、該透過型光変調素子によって形成される映像に濃淡ムラが生じる不具合が発生する。
また、透過型光変調素子の光入射側と光出射側の２箇所にそれぞれ別体の見切り板を設けるため、部品点数が多く組み立てコストを削減する上で不利である。本発明は前記事情に鑑み案出されたものであって、その目的とするところは、透過型光変調素子がそれを支持する部材との熱膨張差による応力を受けて変形することが防止され、透過型光変調素子に表示される映像に濃淡ムラが生じることがなく映像の品質を確保する上で有利な光変調ユニット及び投射型表示装置並びに光変調ユニットの組立方法を提供することにある。
また、本発明の目的とするところは、部品点数を削減して組み立てコストを削減する上で有利な有利な光変調ユニット及び投射型表示装置並びに光変調ユニットの組立方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記目的を達成するため、本発明の光変調素子ユニットは、板状を呈し厚さ方向の一方に光が入射する光入射面が形成され、厚さ方向の他方に前記入射した光が出射する光出射面が形成された透過型光変調素子と、光入射窓が形成された入射側見切り板と、光出射窓が形成され前記入射側見切り板に対向する出射側見切り板とを有する見切り部材と、収容凹部を有する２つの保持部材とを備え、前記見切り部材は、前記透過型光変調素子の熱膨張に追従して変形できる程度の剛性で形成され、前記光入射面を前記入射窓に臨ませるとともに前記光出射面を前記出射窓に臨ませて前記入射側見切り板と出射側見切り板とに前記透過型光変調素子が挟まれた状態で該透過型光変調素子が前記見切り部材に取着されてほぼ矩形板状の見切り部材一体型透過型光変調素子が構成され、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分が前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で取着されていることを特徴とする。
また、本発明の投射型表示装置は、光源からの光を光変調素子ユニットにより映像信号に基づいて光変調することにより映像を形成し、前記光変調素子ユニットにより形成された前記映像を投射するものであって、前記光変調素子ユニットは、板状を呈し厚さ方向の一方に光が入射する光入射面が形成され、厚さ方向の他方に前記入射した光が出射する光出射面が形成された透過型光変調素子と、光入射窓が形成された入射側見切り板と、光出射窓が形成され前記入射側見切り板に対向する出射側見切り板とを有する見切り部材と、収容凹部を有する２つの保持部材とを備え、前記見切り部材は、前記透過型光変調素子の熱膨張に追従して変形できる程度の剛性で形成され、前記光入射面を前記入射窓に臨ませるとともに前記光出射面を前記出射窓に臨ませて前記入射側見切り板と出射側見切り板とに前記透過型光変調素子が挟まれた状態で該透過型光変調素子が前記見切り部材に取着されてほぼ矩形板状の見切り部材一体型透過型光変調素子が構成され、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分が前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で取着されていることを特徴とする。
また、本発明の光変調素子ユニットの組立方法は、透過型光変調素子を有する光変調素子ユニットを組み立てる方法であって、前記透過型光変調素子は、板状を呈し厚さ方向の一方に光が入射する光入射面が形成され、厚さ方向の他方に前記入射した光が出射する光出射面が形成され、光入射窓が形成された入射側見切り板と、光出射窓が形成され前記入射側見切り板に対向する出射側見切り板とを有し、前記透過型光変調素子の熱膨張に追従して変形できる程度の剛性で形成された見切り部材が設けられ、収容凹部を有する２つの保持部材が設けられ、前記透過型光変調素子の前記光入射面を前記入射窓に臨ませるとともに前記透過型光変調素子の前記光出射面を前記出射窓に臨ませ前記透過型光変調素子を前記入射側見切り板と出射側見切り板とに挟んだ状態で前記透過型光変調素子と前記見切り部材とを一体化したほぼ矩形板状の見切り部材一体型透過型光変調素子を構成し、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分を前記２つの保持部材の収容凹部にそれぞれ収容された状態で取着することを特徴とする。
そのため、本発明の光変調素子ユニットおよび投射型表示装置によれば、透過型光変調素子が熱膨張した場合、見切り部材はこれに追従して変位する。
また、透過型光変調素子の両端の保持部材が互いに切り離されているため、透過型光変調素子と保持部材との間に熱膨張差が生じても透過型光変調素子は熱膨張差による影響を受けにくい。
したがって、透過型光変調素子がこれを支持するための他の部材との熱膨張差による応力を受けて変形することを防止する上で有利となる。
また、透過型光変調素子を、入射側見切り板および出射側見切り板とが一体的に設けられた単一の見切り部材に取着して見切り部材一体型透過型光変調素子を構成するようにしたので、光変調素子ユニットの部品点数を減らすとともに、組み立てコストを削減する上で有利となる。
また、本発明の光変調素子ユニットの組立方法によれば、上記の光変調素子ユニットおよび投射型表示装置を簡単に製造することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図２は本発明の第１の実施の形態の投射型表示装置の構成を示す構成図である。
投射型表示装置１００は筐体１０２を有し、該筐体１０２内に本発明に係る３つの光変調素子ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃが配設されている。
前記各光変調素子ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの光入射側には、それぞれ入射側偏光板１２が配設され、前記各光変調素子ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの光出射側には、それぞれ出射側偏光板１４が配設されている。
これら３つの光変調素子ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、図外の映像信号供給器、例えば、テレビジョンチューナ装置、ビデオテーププレーヤ装置、ビデオディスクプレーヤ装置などから制御回路を介して映像信号が供給され、この映像信号に基づいて映像を表示するように構成されている。
前記各光変調素子ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、透過型の光変調素子を有し、透過率の変化（濃淡）によって映像を表示する。前記３つの光変調素子ユニットのうち、光変調素子ユニット１０Ａは前記映像信号に対応する映像の赤色成分を表示し、光変調素子ユニット１０Ｂは前記映像信号に対応する映像の緑成分を表示し、光変調素子ユニット１０Ｃは前記映像信号に対応する映像の青色成分を表示する。
【０００７】
さらに、前記筐体１０２内には、光源１０４、ＵＶフィルタ１０６、マルチレンズアレイ１０８、１１０、コンデンサレンズ１１２、第１のダイクロイックミラー１１４Ａ、第２のダイクロイックミラー１１４Ｂ、第１乃至第３のコンデンサーレンズ１１６Ａ、１１６Ｂ、１１６Ｃ、第１、第２の集光レンズ１１８、１２０、クロスダイクロイックプリズム１２２、投射レンズ１２４などが配設されている。
前記光源１０４はハロゲンランプのような高輝度の白色ランプで構成され、該光源１０４から出射された光束は、前記ＵＶフィルタ１０６、マルチレンズアレイ１０８、１１０を順次透過し、該光束に対して４５度傾斜して配設された前記第１のダイクロイックミラー１１４Ａに入射する。
前記第１のダイクロイックミラー１１４Ａは、前記光束のうち赤色成分光Ｒのみを反射して９０度偏向させ、前記光束のうち緑色成分光Ｇと青色成分光Ｂを透過させる。
前記第１のダイクロイックミラー１１４Ａにより反射された赤色成分光Ｒは、第１のミラー１２６Ａによって反射され９０度偏向され、第１のコンデンサーレンズ１１６Ａ、入射側偏光板１２、前記光変調ユニット１０Ａ、出射側偏光板１４を順次透過してクロスダイクロイックプリズム１２２の一側面部１２２Ａに入射する。
【０００８】
前記第１のダイクロイックミラー１１４Ａを透過した緑色成分光Ｇおよび青色成分光Ｂは、これら緑色成分光Ｇおよび青色成分光Ｂの光束に対して４５度傾斜して配設された前記第２のダイクロイックミラー１１４Ｂに入射する。この第２のダイクロイックミラー１１４Ｂは、前記緑色成分光Ｇおよび青色成分光Ｂのうち、緑色成分光Ｇのみを反射して９０度偏向させ、残りの青色成分光Ｂを透過させる。
前記第２のダイクロイックミラー１１４Ｂによって反射された緑色成分光Ｇは、前記第２のコンデンサーレンズ１１６Ｂ、入射側偏光板１２、前記光変調ユニット１０Ｂ、出射側偏光板１４を順次透過してクロスダイクロイックプリズム１２２の後面部１２２Ｂに入射する。
【０００９】
前記第２のダイクロイックミラー１１４Ａを透過した青色成分光Ｂは、第１の集光レンズ１１８を透過し、該青色成分光Ｂの光束に対して４５度傾斜して配設された第２のミラー１２６Ｂに入射されて反射され９０度偏向される。
前記第２のミラー１２６Ｂによって反射された青色成分光Ｂは、第２の集光レンズ１２０を透過し、第３のミラー１２６Ｃにより反射され９０度偏向されコンデンサーレンズ１１６Ｃ、入射側偏光板１２、前記光変調ユニット１０Ｃ、出射側偏光板１４を順次透過してクロスダイクロイックプリズム１２２の他側面部１２２Ｃに入射する。
なお、前記第１、第２の集光レンズ１１８、１２０は、前記光源１０から前記各光変調素子ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃに至る赤色成分光Ｒ、緑色成分光Ｇおよび青色成分光Ｂのそれぞれの光路長のうち、前記青色成分光Ｂの光路長が前記赤色成分光Ｒ、緑色成分光Ｇの光路長に比較して長いことにより青色成分光Ｂが拡散しやすいため、青色成分光Ｂを集束させるためのものである。
【００１０】
前記クロスダイクロイックプリズム１２２は、前記一側面部１２２Ａから入射された赤色成分光Ｒ、前記後面部１２２Ｂから入射された緑色成分光Ｇ、前記他側面部１２２Ｃから入射された青色成分光Ｂを合成して前面部１２２Ｄから出射するものである。本実施の形態では、前記クロスダイクロイックプリズム１２２は、色合成光学系としての光学部材を構成している。
前記クロスダイクロイックプリズム１２２の前面部１２２Ｄから出射された光束は、前記投射レンズ１２４に入射される。該投射レンズ１２４は、入射された光束を前記筐体１０２の前方に投射する。
すなわち、前記投射レンズ１２４は、前記各光変調素子ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃにより表示され前記光源１０４によって照明された映像の像を、前記筐体１０２の前方に設置されたスクリーン上に結像させる。
【００１１】
図１は光変調素子ユニットの構成を示す分解斜視図、図３は光変調素子ユニットの組立状態を示す斜視図、図４は光変調素子ユニットの断面正面図、図５は図１のＡＡ線断面図、図６は光変調素子ユニットの断面平面図、図７は光変調素子ユニットの取付状態を示す斜視図である。
図１に示すように、各光変調素子ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、それぞれ透過型光変調素子１６と、見切り部材３０と、２つの保持部材４０とを備え、光変調素子ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの構成はほぼ同様であるので以後光変調素子ユニット１０として説明する。
図４に示すように、前記透過型光変調素子１６は、ＴＦＴ基板１８、対向基板２０、第１防塵ガラス２２、第２防塵ガラス２４などが重ね合わされて平面視ほぼ長方形状に形成され、透過型光変調素子１６にはフレキシブル基板２６が連結されている。
前記ＴＦＴ基板１８は、矩形状に形成された透明基板から構成され、該透明基板の上面中央には透明電極が矩形状の領域に形成され、前記上面の透明電極の周囲には液晶駆動用回路が形成されている。
【００１２】
前記対向基板２０は、前記ＴＦＴ基板１８よりも縦横の寸法が若干小さい透明基板から構成されている。前記対向基板２０は、該対向基板２０の四辺と前記ＴＦＴ基板１８の四辺をそれぞれ平行させ、かつ、前記ＴＦＴ基板１８の透明電極に対向して配設され、前記対向基板２０と前記ＴＦＴ基板１８との間に液晶が封止されている。
そして、前記液晶によって矩形状の輪郭を有した映像表示領域が形成されるように構成されている。
【００１３】
前記第１防塵ガラス２２は前記対向基板２０よりも縦横の寸法が若干小さい透明基板から構成されている。前記第１防塵ガラス２２は、該第１防塵ガラス２２の四辺と前記対向基板２０の四辺をそれぞれ平行させ、かつ、前記対向基板２０の上面に重ね合わせて配設され、接着剤によって接着されている。
【００１４】
前記第２防塵ガラス２４は前記ＴＦＴ基板１８よりも縦横の寸法が若干小さい透明基板から構成されている。前記第２防塵ガラス２４は、該第２防塵ガラス２４の四辺と前記ＴＦＴ基板１８の四辺をそれぞれ平行させ、かつ、前記ＴＦＴ基板１８の下面に重ね合わせて配設され、接着剤によって接着されている。
【００１５】
したがって、本実施の形態では、前記第１防塵ガラス２２の上面が、前記透過型光変調素子１６の厚さ方向の一方に位置し前記光源１０４からの光を入射する光入射面１６０２を構成している。
また、前記第２防塵ガラス２４の下面が、前記透過型光変調素子１６の厚さ方向の他方に位置し前記光入射面１６０２に入射した光が出射する光出射面１６０４を構成している。
なお、本実施の形態では、前記ＴＦＴ基板１８、対向基板２０、第１、第２防塵ガラス２２、２４は石英ガラスで構成されている。
【００１６】
前記フレキシブル基板２６は、図１に示すように、帯状に形成されその長手方向の両端に複数の接続端子が設けられている。フレキシブル基板２６の一端側の接続端子は前記ＴＦＴ基板１８に設けられた前記液晶駆動用回路の接続端子に接続され、フレキシブル基板２６の他端側の接続端子は外部回路に接続されている。そして、前記外部回路から液晶駆動信号が前記フレキシブル基板２６を介して前記液晶駆動用回路に供給される。
そして、前記液晶駆動信号に基づいて前記ＴＦＴ基板１８と対向基板２０の間に封止された液晶が駆動されることにより映像が表示されることになる。
【００１７】
前記見切り部材３０は、図１に示すように、入射側見切り板３２と、前記入射側見切り板３２に形成された矩形状の入射窓３４と、前記入射側見切り板３２と対向する出射側見切り板３６と、前記出射側見切り板３６に形成された矩形状の出射窓３８と、前記入射側見切り板３２の一辺と出射側見切り板３６の一辺とを連結する連結板３９とを有し、平面視ほぼ長方形状を呈している。
前記入射側見切り板３２と出射側見切り板３６とは互いに平行をなすように設けられ、前記入射側見切り板３２の下面から出射側見切り板３６の上面までの寸法は、前記透過型光変調素子１６の厚さよりも若干大きな値となっている。
前記入射側見切り板３２は、前記入射窓３４によって光変調素子ユニット１６の光入射面１６０２を透過する光束の透過領域を制限することで不要な光が光変調素子ユニット１６の光入射面１６０２に入射したり、該光入射面１６０２から反射したりすることを防止するものである。
前記出射側見切り板３６は、前記出射窓３８によって光変調素子ユニット１６の光出射面１６０４を透過する光束の透過領域を制限することで不要な光が光変調素子ユニット１６の光出射面１６０４に入射したり、該光出射面１６０２から反射したりすることを防止するものである。
前記見切り部材３０は、光を透過しない例えば金属などの材料で前記透過型光変調素子１６の熱膨張に追従して変形できる程度の剛性で形成され、本実施の形態ではアルミやステンレスの薄い板材によって形成されている。
【００１８】
前記２つの保持部材４０は、図１に示すように、直線状に延在するブロック状に形成されてその側面に細長形状の収容凹部４２が設けられている。
前記収容凹部４２は、前記見切り部材一体型透過型光変調素子１７の対向する２辺部分１６０６、より詳細には、前記見切り部材一体型透過型光変調素子１７がなす長方形の短辺部分を収容するように構成されている。
前記収容凹部４２は、前記見切り部材一体型透過型光変調素子１７の厚さに対応した幅と、前記見切り部材一体型透過型光変調素子１７の前記収容される辺に対応した長さと、深さとを有している。本実施の形態では、前記幅の寸法は、前記見切り部材３０の前記入射側見切り板３２の上面から出射側見切り板３６の下面までの寸法より若干大きな値となるように構成されている。
図１、図４に示すように、前記収容凹部４２は、前記幅方向の両端に位置する２つの側面４２０２と、前記長さ方向の両端に位置する２つの端面４２０４と、前記深さ方向の端部に位置する底面４２０６を有している。
図１、図５に示すように、前記保持部材４０の長さ方向の両端近傍には、上下方向に貫通するねじ挿通孔４４がそれぞれ設けられ、前記保持部材４０の上部の長さ方向の中央には、前記収容凹部４２の内側に連通する開口４６が設けられている。
本実施の形態では、前記２つの保持部材４０は熱伝導性に優れたアルミで構成されている。
【００１９】
次に、前記光変調素子ユニット１０の組立てについて説明する。
まず、図１に示すように、前記透過型光変調素子１６の光入射面１６０２を入射側見切り板３２の下面に臨ませるとともに、前記透過型光変調素子１６の光出射面１６０４を出射側見切り板３６の上面に臨ませるように、前記透過型光変調素子１６を入射側見切り板３２と出射側見切り板３６の間に挿入する。
そして、前記透過型光変調素子１６の光入射面１６０２の中央を前記入射窓３４に臨ませ、かつ、前記透過型光変調素子１６の光出射面１６０４の中央を前記出射窓３８に臨ませる。
次いで、前記透過型光変調素子１６の映像表示領域の輪郭と、前記入射窓３４の輪郭とに基づいて透過型光変調素子１６の見切り部材３０への位置決めを行なう。この状態で、前記透過型光変調素子１６の光出射面１６０４が前記出射側見切り板３６の上面に載置され、かつ、前記透過型光変調素子１６の光入射面１６０２と前記入射側見切り板３２の下面との間には隙間Ｓ１が形成されている。
前記位置決めがなされた状態で、前記透過型光変調素子１６を前記見切り部材３０に取着する。本実施の形態では、前記透過型光変調素子１６の第２防塵ガラス２４の４つの角部近傍の端面箇所と、該端面箇所に臨む前記出射側見切り板３４の端面箇所とのそれぞれにわたってＵＶ硬化型の接着剤を塗布して硬化させる。
これにより、図３に示すように、前記透過型光変調素子１６と前記見切り部材３０が一体的に取り付けられた見切り部材一体型透過型光変調素子１７が組み立てられる。
【００２０】
次に、図１、図４に示すように、前記見切り部材一体型透過型光変調素子１７の対向する２辺部分１６０６を、より詳細には、見切り部材一体型透過型光変調素子１７がなす長方形の短辺部分１６０６を前記２つの保持部材４０の収容凹部４２にそれぞれ挿入する。本実施の形態では、前記ＴＦＴ基板１８の端面を収容凹部４２の段部４２０８に当接させる。
これにより、前記２辺部分１６０６の端面と前記収容凹部４２の底面４２０６との間に空間４８が確保される。
そして、前記連結板３９を前記２つの端面４２０４の一方に当接させ、前記２辺部分１６０６の端面と前記収容凹部４２の底面４２０６との間に空間４８が確保されるように前記見切り部材一体型透過型光変調素子１７と２つの保持部材４０との位置決めを行なう。
これにより、前記透過型光変調素子１６の２辺部分１６０６の延在方向の先端と前記収容凹部４２の他方の端面４２０４との間に空間４９が確保される。
このように位置決めがなされた状態で、前記２辺部分１６０６の端面箇所と前記底面４２０６とにわたり接着剤５０を塗布する。本実施の形態では、前記ＴＦＴ基板１８および対向基板２０の端面の箇所と前記底面４２１０の箇所とにわたりＵＶ硬化型の接着剤５０を塗布する。そして、前記接着剤５０を硬化させることにより、前記見切り板一体型透過型光変調素子１７の２辺部分１６０６と２つの保持部材４０とを接着固定する。
なお、本実施の形態では、前記２辺部分１６０６が前記２つの保持部材４０の収容凹部４２にそれぞれ収容された状態で、前記見切り部材３０の出射側見切り板３６の下面が前記側面４２０２の一方に当接され、前記見切り部材３０の入射側見切り板３２の上面と前記側面４２０２の他方との間には隙間Ｓ２が形成されている。
【００２１】
次いで、前記空間４８、４９に熱伝導性を有するシーリング材５２を充填する。前記シーリング材５２の充填は、シーリング材用のディスペンサ装置のシリンジの先端を前記開口４６に挿入し該シリンジ先端の吐出口からシーリング材５２を吐出させることによって行なわれる。
本実施の形態では、前記シーリング材５０として熱伝導性を有するシリコンゴムが用いられている。
以上のようにして前記光変調素子ユニット１０が簡単に組み立てられる。
【００２２】
次に、前記光変調素子ユニット１０のクロスダイクロイックプリズム１２２への取付について説明する。
図７に示すように、前記２つの保持部材４０は、まず、第１の取付部材５０に取り付けられる。
前記第１の取付部材５０の中央には前記透過型光変調素子１６の光出射面１６０４を臨ませる窓が形成され、また、四隅にはそれぞれ取付孔５００２が設けられている。
前記第１の取付部材５０は、前記透過型光変調素子１６よりも剛性の弱い薄板により形成され、本実施の形態では、前記第１の取付部材５０としてメッキ鋼板やステンレス板が用いられている。
前記２つの保持部材４０の第１の取付部材５０への取付は、不図示のねじを前記５つのねじ挿通孔４４を介して第１の取付部材５０のねじ孔に螺合することでなされる。
一方、前記クロスダイクロイックプリズム１２２は不図示の固定部材により筐体１０２に取り付けられており、該クロスダイクロイックプリズム１２２の一側面部１２２Ａ、後面部１２２Ｂ、他側面部１２２Ｃの両側にはそれぞれ第２の取付部材５２が設けられ、これら第２の取付部材５２にはそれぞれ２つの取付突片５２０２が設けられている。前記各取付突片５２０２は、前記一側面部１２２Ａ、後面部１２２Ｂ、他側面部１２２Ｃのそれぞれの四隅近傍箇所に位置している。
前記光変調素子ユニット１０は、前記出射側偏光板１４をクロスダイクロイックプリズム１２２の一側面部１２２Ａ（後面部１２２Ｂ、他側面部１２２Ｃ）に対面させ、前記各取付孔５００２に前記取付突片５２０２を挿入し、光変調素子ユニット１０と一側面部１２２Ａ（後面部１２２Ｂ、他側面部１２２Ｃ）との位置決めを行なった状態で、前記各取付孔５００２と前記取付突片５２０２の間の隙間に接着剤を充填して硬化させることで前記クロスダイクロイックプリズム１２２に取り付けられる。
【００２３】
次に、光変調素子ユニット１０および投射型表示装置１００の作用、効果について説明する。
前記投射型表示装置１００が設置された環境の温度に応じて、前記透過型光変調素子１６が熱膨張した場合、前記見切り部材３０はこれに追従して変位し、したがって透過型光変調素子１６と見切り部材３０の熱膨張差により透過型光変調素子１６が変形することが防止される。
また、透過型光変調素子１６の両端の保持部材４０は互いに切り離されているので、透過型光変調素子１６は保持部材４０からの熱膨張差による影響を受けにくい。
さらに、前記保持部材４０は透過型光変調素子１６の熱膨張に追従して変形する取付部材５０に取着されているので、前記透過型光変調素子１６が熱膨張した場合、前記両端の保持部材４０は透過型光変調素子１６の熱膨張に追従して変位する。したがって、透過型光変調素子１６と取付部材５０との熱膨張差により透過型光変調素子１６が変形することが防止される。
したがって、透過型光変調素子１６が、これを支持するための他の部材との熱膨張差による応力を受けて変形することが防止され、前記透過型光変調素子１６に表示される映像に濃淡ムラが生じることがなく映像の品質を確保する上で有利となる。
また、前記入射側見切り板３２および出射側見切り板３６とが一体的に設けられた単一の見切り部材３０を、透過型光変調素子１６に取着して見切り部材一体型透過型光変調素子１７を構成するようにしたので、光変調素子ユニット１０の部品点数を減らすとともに、組み立てコストを削減する上で有利となる。
また、前記透過型光変調素子１６の光入射面１６０２と前記入射側見切り板３２との間に隙間Ｓ１が確保され、前記収容凹部４２の側面４２０２と、前記見切り部材一体型透過型光変調素子１７の上面を構成する入射側見切り板３２との間に隙間Ｓ２が確保されているので、前記見切り部材３０や前記保持部材４０に変形が生じても、これら変形による応力が透過型光変調素子１６に伝達されず、したがって前記透過型光変調素子１６に表示される映像に濃淡ムラが生じることがなく映像の品質を確保する上で有利となる。
また、前記２つの保持部材４０が熱伝導性を有する材料により形成され、これら保持部材４０と透過型光変調素子１６との間に確保した空間４８、４９に熱伝導性を有するシーリング材５２を充填したので、透過型光変調素子１６が光源１０４からの光束が入射されることにより温度が上昇しても、この熱は前記シーリング材５２を介して前記保持部材４０に速やかに伝導され放熱される。
したがって、透過型光変調素子１６の温度上昇を抑える上で有利となり、映像の品質を確保する上で有利となる。
【００２４】
図８は保持部材４０の変形例を示す斜視図である。
この変形例では、前記２６とは反対側に位置する前記２つの保持部材４０の長さ方向の端部にそれぞれ放熱用フィン６０を設けたものである。
前記放熱用フィン６０は、前記２つの保持部材４０の端部から前記連結板３９に沿って互いに近づく方向に延在し、２つの保持部材４０の間のスペースに収まるように配置されている。
このように構成した場合には、前記放熱フィン６０を配置するスペースを余分に確保することなく、前記透過型光変調素子１６から前記保持部材４０に伝達された熱を前記放熱フィン６０を介して速やかに放熱することができ、透過型光変調素子１６の温度上昇を抑える上で有利となる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、透過型光変調素子がそれを支持する部材との熱膨張差による応力を受けて変形することが防止され、透過型光変調素子に表示される映像に濃淡ムラが生じることがなく映像の品質を確保する上で有利な光変調ユニット、投射型表示装置並びに光変調ユニットの組立方法を提供することができる。
また、本発明によれば、部品点数を削減して組み立てコストを削減する上で有利な有利な光変調ユニット及び投射型表示装置並びに光変調ユニットの組立方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】光変調素子ユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態の投射型表示装置の構成を示す構成図である。
【図３】光変調素子ユニットの組立状態を示す斜視図である。
【図４】光変調素子ユニットの断面正面図である。
【図５】図１のＡＡ線断面図である。
【図６】光変調素子ユニットの断面平面図である。
【図７】光変調素子ユニットの取付状態を示す斜視図である。
【図８】保持部材の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００……投射型表示装置、１０……光変調素子ユニット、１６……透過型光変調素子、１６０２……光入射面、１６０４……光出射面、１６０６……２辺部分、１７……見切り部材一体型透過型光変調素子、３０……見切り部材、３２……入射側見切板、３４……光入射窓、３６……出射側見切り板、３８……光出射窓、４０……保持部材、４２……収容凹部。
【図１】
2004226690.tif 000003
【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】
2004226690.tif 000009
【図８】
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