(57)【要約】【課題】組み立てコストを削減する上で有利な光変調ユニット及び投射型表示装置を提供する。【解決手段】光変調素子ユニット１０は、入射側偏光板１２、出射側偏光板１４、透過型光変調素子１６、見切り部材３０、２つの取付部材４０とを備える。見切り部材３０に透過型光変調素子１６を取着して見切り部材一体型透過型光変調素子１６Ａが組み立てられる。入射側偏光板１２、見切り部材一体型透過型光変調素子１６Ａ、出射側偏光板１４の各両側部を、それぞれ取付部材４０の入射側偏光板収容凹部４２、透過型光変調素子収容凹部４６、出射側偏光板収容凹部４４に収容し接着剤により接着する。光入射面１６０２に対して入射側偏光板１２が隙間Ｄ１を空けて対向し、かつ、光出射面１６０４に対して出射側偏光板１４が隙間Ｄ２を空けて対向するように配置される。【選択図】        図１
2004226716.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矩形板状の透過型光変調素子と、
矩形板状の入射側偏光板と、
矩形板状の出射側偏光板と、
２つの取付部材とを備え、
前記透過型光変調素子の前記光入射面に前記入射側偏光板が隙間を空けて対向し、かつ、前記透過型光変調素子の前記光出射面に前記出射側偏光板が隙間を空けて対向した状態で、これら入射側偏光板、透過型光変調素子、出射側偏光板の両側の辺部分がそれぞれ前記取付部材に取着されている、
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矩形板状の透過型光変調素子と、
矩形板状の入射側偏光板と、
矩形板状の出射側偏光板と、
２つの取付部材とを備え、
前記透過型光変調素子の前記光入射面に前記入射側偏光板が隙間を空けて対向し、かつ、前記透過型光変調素子の前記光出射面に前記出射側偏光板が隙間を空けて対向した状態で、これら入射側偏光板、透過型光変調素子、出射側偏光板の両側の辺部分がそれぞれ前記取付部材に取着されている、
ことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
前記各取付部材には、前記入射側偏光板、前記透過型光変調素子、前記出射側偏光板をそれぞれ収容する入射側偏光板収容凹部、透過型光変調素子収容凹部、出射側偏光板収容凹部が設けられ、前記入射側偏光板、前記透過型光変調素子、前記出射側偏光板の前記取付部材への取着は、これらの辺部分が前記入射側偏光板収容凹部、透過型光変調素子収容凹部、出射側偏光板収容凹部に収容され接着剤による接着でな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】
前記各取付部材には、前記入射側偏光板、前記透過型光変調素子、前記出射側偏光板をそれぞれ収容する入射側偏光板収容凹部、透過型光変調素子収容凹部、出射側偏光板収容凹部が設けられ、前記入射側偏光板、前記透過型光変調素子、前記出射側偏光板の前記取付部材への取着は、これらの辺部分が前記入射側偏光板収容凹部、透過型光変調素子収容凹部、出射側偏光板収容凹部に収容され接着剤による接着でなされ、記２つの取付部材のうち一方の取付部材の入射側偏光板収容凹部の底面および出射側偏光板収容凹部の底面が基準面とされ、前記入射側偏光板の前記両側の辺部分のうち一方の辺部分を前記入射側偏光板収容凹部の基準面に当接し、かつ、前記出射側偏光板の前記両側の辺部分のうち一方の辺部分を前記出射側偏光板収容凹部の基準面に当接した状態でこれら入射側偏光板と出射側偏光板が前記取付部材に取着され、この状態で前記入射側偏光板と出射側偏光板をその厚さ方向から見たときに、前記入射側偏光板の偏光軸と前記出射側偏光板の偏光軸とが０度または９０度の角度をもって配置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５】
前記各取付部材には、前記入射側偏光板、前記透過型光変調素子、前記出射側偏光板をそれぞれ収容する入射側偏光板収容凹部、透過型光変調素子収容凹部、出射側偏光板収容凹部が設けられ、前記入射側偏光板、前記透過型光変調素子、前記出射側偏光板の前記取付部材への取着は、これらの辺部分が前記入射側偏光板収容凹部、透過型光変調素子収容凹部、出射側偏光板収容凹部に収容され接着剤による接着でなされ、前記入射側偏光板収容凹部、透過型光変調素子収容凹部、出射側偏光板収容凹部が設けられた箇所と反対側の前記取付部材の箇所に放熱用フィンが設けら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】
前記各取付部材は内側取付部材と外側取付部材とで構成され、前記内側取付部材には、前記透過型光変調素子を収容する透過型光変調素子収容凹部が設けられ、前記透過型光変調素子は、その両側の辺部分が前記透過型光変調素子収容凹部に収容され接着剤により接着され、前記入射側偏光板、前記透過型光変調素子、前記出射側偏光板の前記取付部材への取着は、前記入射側偏光板の両側の辺部分および前記内側取付部材ならびに前記出射側偏光板の両側の辺部分がそれぞれ前記外側取付部材に取着されることでな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】
前記各取付部材は内側取付部材と外側取付部材とで構成され、前記内側取付部材には、前記透過型光変調素子を収容する透過型光変調素子収容凹部が設けられ、前記透過型光変調素子は、その両側の辺部分が前記透過型光変調素子収容凹部に収容され接着剤により接着され、前記入射側偏光板、前記透過型光変調素子、前記出射側偏光板の前記取付部材への取着は、前記入射側偏光板の両側の辺部分および前記内側取付部材ならびに前記出射側偏光板の両側の辺部分がそれぞれ前記外側取付部材に取着されることでなされ、前記内側取付部材は前記外側取付部材に対して前記透過型光変調素子の厚さ方向に位置調節可能に取着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】
前記各取付部材は内側取付部材と外側取付部材とで構成され、前記内側取付部材には、前記透過型光変調素子を収容する透過型光変調素子収容凹部が設けられ、前記透過型光変調素子は、その両側の辺部分が前記透過型光変調素子収容凹部に収容され接着剤により接着され、前記入射側偏光板、前記透過型光変調素子、前記出射側偏光板の前記取付部材への取着は、前記入射側偏光板の両側の辺部分および前記内側取付部材ならびに前記出射側偏光板の両側の辺部分がそれぞれ前記外側取付部材に取着されることでなされ、前記２つの外側取付部材のうち一方の外側取付部材には、前記入射側偏光板取付用基準面および前記出射側偏光板取付用基準面が設けられ、前記入射側偏光板の前記両側の辺部分のうち一方の辺部分を前記入射側偏光板取付用基準面に当接し、かつ、前記出射側偏光板の前記両側の辺部分のうち一方の辺部分を前記出射側偏光板取付用基準面に当接した状態でこれら入射側偏光板と出射側偏光板が前記外側取付部材に取着され、この状態で前記入射側偏光板と出射側偏光板をその厚さ方向から見たときに、前記入射側偏光板の偏光軸と前記出射側偏光板の偏光軸とが０度または９０度の角度をもって配置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９】
前記透過型光変調素子はその光入射面または光出射面を構成する透明基板を有し、前記透明基板は異方性を有し複屈折を生じるサファイアで構成され、前記入射側偏光板と出射側偏光板と前記透過型光変調素子とが前記２つの取付部材に取着された状態で、入射側偏光板と出射側偏光板をその厚さ方向から見たときに、前記入射側偏光板の偏光軸と前記出射側偏光板の偏光軸とが０度または９０度をなし、かつ、前記透明基板に臨む前記入射側偏光板または出射側偏光板の偏光軸と前記透明基板のＣ軸とが０度をなす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】
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をさらに有し、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、前記透過型光変調素子の前記取付部材への取着は、前記見切り部材一体型透過型光変調素子の対向する２辺部分が前記取付部材に取着されることでな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。
【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および投射型表示装置に関する。
【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に対して位置決めされ、光学部材側に取着されている。
また、透過型光変調素子の入射側および出射側には、入射側偏光板および出射側偏光板がそれぞれ設けられ、これら入射側偏光板および出射側偏光板は前記投射型表示装置の光学部材に対して前記透過型光変調素子とは別に位置決めされ、前記光学部材側に取着されている。
【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、入射側偏光板および出射側偏光板を光学部材側に対して個別に位置決めし、取着する構成では、これら透過型光変調素子、入射側偏光板および出射側偏光板相互の位置決め作業が面倒で手間がかかり、組み立てコストを削減する上で不利があった。
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、組み立てコストを削減する上で有利な光変調ユニット及び投射型表示装置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矩形板状の透過型光変調素子と、矩形板状の入射側偏光板と、矩形板状の出射側偏光板と、２つの取付部材とを備え、前記透過型光変調素子の前記光入射面に前記入射側偏光板が隙間を空けて対向し、かつ、前記透過型光変調素子の前記光出射面に前記出射側偏光板が隙間を空けて対向した状態で、これら入射側偏光板、透過型光変調素子、出射側偏光板の両側の辺部分がそれぞれ前記取付部材に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投射型表示装置において、前記光変調素子ユニットは、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矩形板状の透過型光変調素子と、矩形板状の入射側偏光板と、矩形板状の出射側偏光板と、２つの取付部材とを備え、前記透過型光変調素子の前記光入射面に前記入射側偏光板が隙間を空けて対向し、かつ、前記透過型光変調素子の前記光出射面に前記出射側偏光板が隙間を空けて対向した状態で、これら入射側偏光板、透過型光変調素子、出射側偏光板の両側の辺部分がそれぞれ前記取付部材に取着されてい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、取付部材により透過型光変調素子、入射側偏光板および出射側偏光板を相互に位置決めした状態で、光学部材に取り付ける以前に、予め組み立てることができる。
【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１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。
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、前記光変調ユニット１０Ａ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、前記光変調ユニット１０Ｂ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、前記光変調ユニット１０Ｃ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２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は取付部材の斜視図、図５は光変調素子ユニットの断面正面図、図６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２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、入射側偏光板１２と、出射側偏光板１４と、２つの取付部材４０とを備えている。
なお、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５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（ＴＦＴ基板１８）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、長方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。
また、前記ＴＦＴ基板１８と対向基板２０の間に封止された液晶は、前記透過型光変調素子１６の対向する短辺１６０６のうち一方を基準辺１６０６Ａとしたときに、その光入射側の透過軸および光出射側の透過軸の一方が前記基準辺１６０６Ａと平行し、かつ、光入射側の透過軸および光出射側の透過軸の他方が前記基準辺１６０６Ａと直交するように構成されている。
本実施の形態では、前記液晶の光入射側の透過軸１６０８が前記基準辺１６０６Ａと平行し、かつ、前記液晶の光出射側の透過軸１６１０が前記基準辺１６０６Ａと直交するように構成されている。
なお、本実施の形態では、前記基準辺１６０６Ａは前記ＴＦＴ基板１８の端面１８０２によって構成され、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２に示すように、入射窓３４が形成された長方形の入射側見切り板３２と、出射窓３８が形成され前記入射側見切り板３２に対向する長方形の出射側見切り板３６と、これら見切り板３２、３６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】
入射側偏光板１２は、長方形の板状に形成され、互いに対向する短辺１２０２の一方を基準辺１２０２Ａとして該基準辺１２０２Ａに対してその偏光軸１２０４が平行または直交の一方をなすように構成されている。本実施の形態では、基準辺１２０２Ａに対して前記偏光軸１２０４が平行をなすように構成されている。
出射側偏光板１４は、長方形の板状に形成され、互いに対向する短辺１４０２の一方を基準辺１４０２Ａとして該基準辺１４０２Ａに対してその偏光軸１４０４が平行また直交の他方をなすように構成されている。本実施の形態では、基準辺１４０２Ａに対して前記偏光軸１４０４が直交をなすように構成されている。
【００１９】
前記２つの取付部材４０は、図２、図４に示すように、直線状に延在するブロック状に形成され、その側面には、前記入射側偏光板１２、前記透過型光変調素子１６、前記出射側偏光板１４をそれぞれ収容する入射側偏光板収容凹部４２、透過型光変調素子収容凹部４６、出射側偏光板収容凹部４４が細長形状に形成されている。
図２、図５に示すように、前記透過型光変調素子収容凹部４６は、前記見切り部材３０が取着された状態の透過型光変調素子１６の厚さに対応した幅を形成するように互いに対向する２つの側面４６０２と、前記見切り部材３０が取着された状態の透過型光変調素子１６の短辺に対応した長さを形成するように互いに対向する２つの端面４６０４と、深さ方向の底部に位置する底面４６０６とを有し、前記透過型光変調素子１６の短辺１６０６部分を収容するように構成され、より詳細には、前記透過型光変調素子１６に前記見切り部材３０が取着された状態で前記短辺１６０６部分を収容するように構成されている。
【００２０】
図２、図５に示すように、前記入射側偏光板収容凹部４２は、前記入射側偏光板１２の厚さに対応した幅を形成するように互いに対向する２つの側面４２０２と、前記入射側偏光板１２の短辺に対応した長さを形成するように互いに対向する２つの端面４２０４と、深さ方向の底部に位置する底面４２０６とを有し、前記入射側偏光板１２の短辺１２０２部分を収容するように構成されている。
前記出射側偏光板収容凹部４４は、前記出射側偏光板１４の厚さに対応した幅を形成するように互いに対向する２つの側面４４０２と、前記出射側偏光板１４の短辺１４０２部分に対応した長さを形成するように互いに対向する２つの端面４４０４と、深さ方向の底部に位置する底面４４０６とを有し、前記出射側偏光板１４の短辺１４０２部分を収容するように構成されている。
また、前記２つの取付部材４０のうち一方の取付部材４０の前記底面４６０６、４２０６、４４０６は、基準面４６０６Ａ、４２０６Ａ、４４０６Ａとして形成されている。なお、以下の説明において基準面４６０６Ａ、４２０６Ａ、４４０６Ａを有する取付部材４０を一方の取付部材４０と呼び、基準面４６０６Ａ、４２０６Ａ、４４０６Ａを有していない取付部材４０を他方の取付部材４０と呼ぶ。
【００２１】
図２、図５に示すように、前記取付部材４０の長さ方向の両端近傍には、取付片部４１が突設され、該取付片部４１には取付孔４１０２がそれぞれ設けられている。
また、前記底面４６０６、４２０６、４４０６を構成する前記取付部材４０の側壁の中央には、前記透過型光変調素子収容凹部４６に連通する開口４８が設けられている。
本実施の形態では、前記２つの取付部材４０は熱伝導性に優れたアルミで構成されている。
【００２２】
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２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１６Ａが得られる。
【００２３】
次に、図２、図５に示すように、入射側偏光板１２、見切り部材一体型透過型光変調素子１６Ａ、出射側偏光板１４の各両側部を、それぞれ取付部材４０の前記入射側偏光板収容凹部４２、透過型光変調素子収容凹部４６、出射側偏光板収容凹部４４に収容し接着剤により接着する。
本実施の形態では、前記透過型光変調素子１６の基準辺１６０６Ａ部分を一方の取付部材４０の透過型光変調素子収容凹部４６に挿入し、前記基準面１８０２を前記基準面４６０６Ａに当接させる。これにより、前記透過型光変調素子１６の液晶の透過軸１６０２、１６０４はそれぞれ前記基準面４６０６Ａに対して平行および直交をなすように位置決めされる。前記位置決めされた状態で、第２防塵ガラス２４の端面と前記基準面４６０６ＡとにわたりＵＶ硬化型の接着剤５０を塗布し、前記接着剤５０を硬化させることにより、前記透過型光変調素子１６の基準辺１６０６Ａ部分と一方の取付部材４０とを接着固定する。なお、前記位置決めされた状態で前記基準面４６０６Ａと、該基準面４６０６Ａに対向する前記対向基板２０および第１防塵ガラス２２の端面との間には空間Ｋが形成されている。
【００２４】
また、前記入射側偏光板１２の基準辺１２０２Ａ部分を一方の取付部材４０の入射側偏光板収容凹部４２に挿入し、前記基準辺１２０２Ａを前記基準面４２０６Ａに当接させる。これにより、前記入射側偏光板１２の偏光軸１２０４は前記基準面４２０６Ａに対して平行をなすように位置決めされる。前記位置決めされた状態で、前記入射側偏光板収容凹部４２の縁部と該縁部近傍の前記入射側偏光板１２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、前記入射側偏光板１２と一方の取付部材４０とを接着固定する。
【００２５】
また、前記出射側偏光板１４の基準辺１４０２Ａ部分を一方の取付部材４０の出射側偏光板収容凹部４４に挿入し、前記基準辺１４０２Ａを前記基準面４４０６Ａに当接させる。これにより、前記出射側偏光板１４の偏光軸１４０４は前記基準面４２０６Ａに対して直交をなすように位置決めされる。前記位置決めされた状態で、前記出射側偏光板収容凹部４４の縁部と該縁部近傍の前記出射側偏光板１４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、前記出射側偏光板１４と一方の取付部材４０とを接着固定する。
【００２６】
そして、前記基準辺１６０６Ａ、１２０２Ａ、１４０２Ａを有さない各透過型光変調素子１６、入射側偏光板１２、出射側偏光板１４の短辺１６０６、１２０６、１４０６部分を他方の取付部材４０の透過型光変調素子収容凹部４６、入射側偏光板収容凹部４２、出射側偏光板収容凹部４４にそれぞれ挿入する。
この場合、前記ＴＦＴ基板１８の端面１８０２を前記透過型光変調素子収容凹部４６の底面４６０６に当接させ、この状態で第２防塵ガラス２４の端面と前記底面４６０６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、前記透過型光変調素子１６の短辺１６０６部分と他方の取付部材４０とを接着固定する。なお、この状態で前記底面４６０６と、該底面４６０６に対向する前記対向基板２０および第１防塵ガラス２２の端面との間にも空間Ｋが形成されている。
なお、本実施の形態では、前記短辺１６０６部分が前記２つの取付部材４０の透過型光変調素子収容凹部４６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、透過型光変調素子収容凹部４６の両側面４２０２のうちの一方の側面に当接され、前記見切り部材３０の入射側見切り板３２の上面と他方の側面との間には隙間Ｓ２が形成されている。
また、入射側偏光板１２の短辺１６０６部分を他方の取付部材４０の入射側偏光板収容凹部４２に挿入したならば、前記入射側偏光板収容凹部４２の縁部と該縁部近傍の前記入射側偏光板１２箇所とにわたりＵＶ硬化型の接着剤５０を塗布して該接着剤５０を硬化させることにより、前記入射側偏光板１２と他方の取付部材４０とを接着固定する。
同様に、出射側偏光板１４の短辺１４０６部分を他方の取付部材４０の出射側偏光板収容凹部４４に挿入したならば、前記出射側偏光板収容凹部４４の縁部と該縁部近傍の前記出射側偏光板１４箇所とにわたりＵＶ硬化型の接着剤５０を塗布して該接着剤５０を硬化させることにより、前記出射側偏光板１４と取付部材４０の他方とを接着固定する。
これにより、前記前記入射側偏光板１２、前記透過型光変調素子１６、前記出射側偏光板１４は、前記光入射面１６０２および入射側見切り板３２に対して前記入射側偏光板１２が隙間Ｄ１を空けて対向し、かつ、前記光出射面１６０４および出射側見切り板３６に対して前記出射側偏光板１４が隙間Ｄ２を空けて対向するように配置され、かつ、これら入射側偏光板１２、透過型光変調素子１６（見切り部材一体型透過型光変調素子１６Ａ）、出射側偏光板１４の対向する両辺部分がそれぞれ前記取付部材４０に取着される。
【００２７】
次いで、前記空間Ｋ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４８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５２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。
【００２８】
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６に示すように、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、それぞれプリズム側取付部材６０が設けられ、各プリズム側取付部材６０にはそれぞれ２つの取付突片６２が設けられている。前記各取付突片６２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４１０２に前記取付突片６２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４１０２と前記取付突片６２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。
【００２９】
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。
１）前記光変調素子ユニット１０には、前記光入射面１６０２と前記入射側偏光板１４との間に隙間Ｄ１が形成され、かつ、前記光出射面１６０４と前記出射側偏光板１４との間に隙間Ｄ２が形成されているので、これら隙間Ｄ１、Ｄ２によって空気が流通するダクトが形成されることになる。したがって、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、あるいは、透過型光変調素子１６が駆動されることによってその温度が上昇しても、この熱は前記ダクトを流通する空気によって速やかに放熱される。
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。
２）前記光変調素子ユニット１０では、前記透過型光変調素子１６の光入射側の透過軸１６０８は前記取付部材４０の基準面４６０６Ａに対して平行し、光出射側の透過軸１６１０は前記取付部材４０の基準面４６０６Ａに対して直交し、前記入射側偏光板１２の偏光軸１２０４は前記取付部材４０の基準面４２０６Ａに対して平行し、前記出射側偏光板１４の偏光軸１４０４は前記取付部材４０の基準面４４０６Ａに対して直交している。
ここで、前記基準面４２０６Ａ、４４０６Ａは互いに平行しているので、前記入射側偏光板１２の偏光軸１２０４と前記出射側偏光板１４の偏光軸１４０４は互いに第１の所定角度として９０度を形成することになる。
また、前記基準面４６０６Ａ、４２０６Ａ、４４０６Ａも互いに平行しているので、前記液晶の光入射側の透過軸１６０８と入射側偏光板１２の偏光軸１２０４は互いに平行し、かつ、前記液晶の光出射側の透過軸１６１０と前記出射側偏光板１４の偏光軸１４０４は互いに平行することになる。
したがって、前記光変調素子ユニット１０で形成される映像のコントラストを確保する上で最適な状態となるように、透過型光変調素子１６の液晶の透過軸と入射側偏光板１２の偏光軸と出射側偏光板１４の偏光軸との相対的な位置合わせがなされるので、光変調素子ユニット１０によって形成される映像の品質を向上させる上で有利となる。
また、前記透過型光変調素子１６の液晶の透過軸と入射側偏光板１２の偏光軸と出射側偏光板１４の偏光軸との相対的な位置合わせが、透過型光変調素子１６、入射側偏光板１２、出射側偏光板１４を２つの取付部材４０に取着するのみで容易に行なうことができるので、光変調素子ユニット１０を簡単に組み立てることができ、安価な光変調素子ユニット１０を得る上で有利となる。
３）前記２つの取付部材４０が熱伝導性を有する材料により形成され、これら取付部材４０と透過型光変調素子１６との間に確保した空間Ｋ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の温度が上昇しても、この熱は前記シーリング材５２を介して前記取付部材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。
４）透過型光変調素子１６の両端の取付部材４０は互いに切り離されているので、透過型光変調素子１６は取付部材４０との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。
５）前記光変調素子ユニット１０は、前記入射側偏光板１２、透過型光変調素子１６、出射側偏光板１４の対向する両辺部分がそれぞれ前記取付部材４０に取着されることで一体的に構成されているので、光変調素子ユニット１０を前記クロスダイクロイックプリズム１２２などの取付対象となる部材に取り付ける際には光変調素子ユニット１０を位置決めして取り付ければよく、前記入射側偏光板１２、透過型光変調素子１６、出射側偏光板１４のそれぞれを独立して位置決めする場合に比較して組み立てが簡単になり、組み立てコストを削減する上で有利である。
【００３０】
図７は取付部材４０の変形例を示す斜視図である。
なお、以下に説明する変形例、他の実施の形態では、前記第１の実施の形態と同様の部材、箇所について第１の実施の形態と同一の符号を付して説明し、その詳細説明を省略する。
この変形例では、前記取付部材４０の側部の外側に放熱用フィン４００２を設けたものである。前記放熱用フィン４００２は、取付部材４０の側部の外側で長さ方向に沿って延在形成されている。
このように構成した場合には、前記透過型光変調素子１６から前記取付部材４０に伝達された熱を前記放熱フィン４００２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より一層有利となる。
【００３１】
次に、第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、第１防塵ガラスとしてサファイアからなる透明基板を用いた点である。
前記サファイアは、その熱伝導率が４０Ｗ／ｍ・℃であり、一般的なガラスの熱伝導率１乃至２Ｗ／ｍ・℃に比較して格段に高く、冷却性能に優れている。したがって、第１防塵ガラスとしてサファイアからなる透明基板を用いることで透過型光変調素子１６の温度上昇をより効果的に抑えることが期待できる。
しかしながら、サファイアは光学異方性を有しているため、サファイアを透過する光が複屈折する特性を持っている。このため、サファイアを前記第１防塵ガラスとして用いる場合には、該第１防塵ガラスを透過する光の偏光に影響を与えないように、すなわち前記複屈折が生じないようにする必要がある。
したがって、サファイアからなる透明基板のＣ軸と前記透過型光変調素子１６の液晶の透過軸１６０８、１６１０、入射側偏光板１２の偏光軸１２０４、出射側偏光板１４の偏光軸１６０４との相対的な位置関係を前記複屈折が生じないようにする必要がある。
以下、このような複屈折の発生を防止した第２の実施の形態について説明する。
【００３２】
図８は第２の実施の形態の透過型光変調素子の分解斜視図、図９は同透過型光変調素子の断面正面図である。
図８に示すように、第２の実施の形態では、第１防塵ガラス２２Ａとしてサファイアからなる透明基板を用いている。
前記第１防塵ガラス２２Ａは、矩形板状に形成され、互いに対向する短辺２２０２部分の一方を基準辺２２０２Ａとして該基準辺２２０２Ａに対してそのＣ軸２２０４が平行または直交の一方をなすように構成されている。本実施の形態では、基準辺２２０２Ａに対して前記Ｃ軸２２０４が平行をなすように構成されている。
前記光変調素子ユニット１０を組み立てる際、透過型光変調素子１６を構成する前記ＴＦＴ基板１８、対向基板２０、第１防塵ガラス２２Ａ、第２防塵ガラス２４のうち、第１防塵ガラス２２Ａを除いた前記ＴＦＴ基板１８、対向基板２０、第２防塵ガラス２４のみを重ねて接着し、入射側見切り板３２と出射側見切り板３６との間に挿入し、第２防塵ガラス２４の下面を出射側見切り板３６に載せ、第２防塵ガラス２４の下面を出射側見切り板に接着剤により固定する。
【００３３】
次に、図９に示すように、前記見切り部材３０が取着され前記第１防塵ガラス２２が取着されていない状態の透過型光変調素子１６の基準辺１６０６Ａ部分を一方の取付部材４０の透過型光変調素子収容凹部４６に挿入し、前記基準面１８０２を前記基準面４６０６Ａに当接させる。これにより、前記透過型光変調素子１６の液晶の透過軸１６０２、１６０４はそれぞれ前記基準面４６０６Ａに対して平行および直交をなすように位置決めされる。前記位置決めされた状態で、第２防塵ガラス２４の端面箇所と前記基準面４６０６Ａとにわたり接着剤５０を塗布する。
【００３４】
次いで、前記第１防塵ガラス２２Ａを前記対向基板２０の上面に載せ該第１防塵ガラス２２Ａの基準辺２２０２Ａ部分を前記一方の取付部材４０の前記透過型光変調素子収容凹部４６に挿入し、前記基準辺２２０２Ａを前記基準面４６０６Ａに当接させる。これにより、前記第１防塵ガラス２２ＡのＣ軸２２０４はそれぞれ前記基準面４６０６Ａに対して平行をなすように位置決めされる。前記位置決めされた状態で、前記第１防塵ガラス２２Ａの下面と前記対向基板２０の上面との間に接着剤５０を塗布するとともに、第１防塵ガラス２２Ａの端面箇所と前記基準面４６０６Ａとにわたり接着剤５０を塗布する。
そして、前記のように塗布した接着剤５０を硬化させることにより、前記透過型光変調素子１６を一体的に構成すると同時に、前記透過型光変調素子１６の基準辺１６０６Ａと一方の取付部材４０とを固定する。
以下、第１の実施の形態と同様の手順で、透過型光変調素子１６に対して入射側偏光板１２、出射側偏光板１４と他方の取付部材４０とを取付けることにより光変調素子ユニット１０を組み立て、また、前記光変調素子ユニット１０をクロスダイクロイックプリズム１２２へ取り付ける。
【００３５】
このようにして構成された第２の実施の形態の光変調素子ユニット１０および投射型表示装置１００によれば、第１の実施の形態の作用効果に加えて次のような作用効果を奏することができる。
すなわち、前記光変調素子ユニット１０では、前記第１防塵ガラス２２ＡのＣ軸２２０４は前記取付部材４０の基準面４６０６Ａに対して平行し、前記入射側偏光板１２の偏光軸１２０４は前記取付部材４０の基準面４２０６Ａに対して平行し、透過型光変調素子１６の前記入射側偏光板１２の偏光軸１２０２は前記取付部材４０の基準面４４０６Ａに対して平行している。
したがって、第１防塵ガラス２２ＡのＣ軸２２０４と、入射側偏光板１２の偏光軸１２０４と、出射側偏光板１４の偏光軸１６０４と、前記透過型光変調素子１６の液晶の透過軸１６０８とが何れも平行をなす位置関係となり、前記第１防塵ガラス２２Ａによる複屈折の発生を防止することができる。
これにより、熱伝導率の高いサファイアで構成された第１防塵ガラスによって透過型光変調素子１６の放熱を効果的に行なうことができ、映像の品質を確保する上で有利となる。
また、前記第１防塵ガラス２２ＡのＣ軸２２０４と入射側偏光板１２の偏光軸１２０４と透過型光変調素子１６の入射側の透過軸１６０８との相対的な位置合わせが、前記第１防塵ガラス２２Ａ、該前記第１防塵ガラス２２Ａを除く透過型光変調素子１６、入射側偏光板１２、出射側偏光板１４を２つの取付部材４０に取着するのみで容易に行なうことができるので組み立てコストを削減する上で有利となる。
なお、第１防塵ガラスとしてサファイアを用いる代りに、第２防塵ガラスとしてサファイアを用いていもよいし、第１、第２防塵ガラスの双方にサファイアを用いてもよい。
また、前記サファイアを用いた第１または第２防塵ガラスの基準辺を前記収容凹部４６の基準面４６０６Ａに当接することでＣ軸の位置決めを行なうのではなく、予め第１または第２防塵ガラスのＣ軸を透過型光変調素子１６の液晶の透過軸に対して位置決めした状態で透過型光変調素子１６を構成しておき、第１の実施の形態と同様に透過型光変調素子１６の基準辺１６０６Ａを基準面４６０６Ａに当接することで前記偏光軸および前記透過軸とＣ軸との相対的な位置決めがなされるように構成してもよい。
【００３６】
次に、第３の実施の形態について説明する。
第３の実施の形態が第１の実施の形態と異なる点は、２つの取付部材がそれぞれ内側取付部材と外側取付部材とで構成されている点である。
図１０は光変調素子ユニットの構成を示す分解斜視図、図１１は内側取付部材の斜視図、図１２は光変調素子ユニットの断面正面図、図１３（Ａ）は光変調素子ユニットの内側取付部材が最上位位置に位置した状態を示す図、（Ｂ）は光変調素子ユニットの内側取付部材が最下位位置に位置した状態を示す図、図１４は光変調素子ユニットの取付状態を示す斜視図である。
【００３７】
図１０に示すように、各光変調素子ユニット１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは、すなわち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、入射側偏光板１２と、出射側偏光板１４と、２つの取付部材７０とを備え、前記各取付部材７０は、図１０に示すように、内側取付部材８０と外側取付部材９０とから構成されている。
【００３８】
前記内側取付部材８０は、直線状に延在するブロック状に形成され、その側面には、前記透過型光変調素子１６を収容する収容凹部８２が細長形状に形成されている。
図１０、図１１に示すように、前記収容凹部８２は、前記見切り部材３０が取着された状態の透過型光変調素子１６の厚さに対応した幅を形成するように互いに対向する２つの側面８２０２と、前記見切り部材３０が取着された状態の透過型光変調素子１６の短辺に対応した長さを形成するように互いに対向する２つの端面８２０４と、深さ方向の底部に位置する底面８２０６とを有し、前記見切り部材３０が取着された状態の透過型光変調素子１６の短辺１６０６部分を収容するように構成されている。
また、前記２つの内側取付部材８０のうち一方の内側取付部材８０の底面８２０６は、基準面８２０６Ａとして形成されている。なお、以下の説明において基準面８２０６Ａを有する内側取付部材８０を一方の内側取付部材８０と呼び、基準面８２０６Ａを有していない内側取付部材８０を他方の内側取付部材８０と呼ぶ。
【００３９】
図１０、図１１に示すように、前記内側取付部材８０の長さ方向の両端近傍には、取付片部８１が突設され、該取付片部８１には取付孔８１０２がそれぞれ設けられいる。
また、前記内側取付部材８０の前記底面８２０６を構成する側壁８４には、２つの凸部８６が間隔をおいて突設され、これら２つの凸部８６の中間箇所には、前記収容凹部８２に連通する開口８８が設けられている。
本実施の形態では、前記内側取付部材８０は熱伝導性に優れたアルミで構成されている。
【００４０】
前記各外側取付部材９０は、矩形板状の板部９２と、板部９２の上下の２辺からそれぞれ屈曲された入射側偏光板取付板部９４と、出射側偏光板取付板部９６とを有している。
前記板部９２には、前記内側取付部材８０の２つの凸部８６に係合することで、該内側取付部材８０を上下に案内する２つの案内溝９２０２が上下方向に延在形成されており、前記板部９２の内側面９２０４は平坦面として形成されている。
前記入射側偏光板取付板部９４は、前記入射側偏光板１２の短辺１２０２部分に対応する寸法の長さを有し、前記出射側偏光板取付板部９６は、前記出射側偏光板１４の短辺１４０２部分に対応する寸法の長さを有している。
また、前記２つの外側取付部材９０のうち一方の外側取付部材９０の前記内側面９２０４は基準面９２０４Ａとされる。なお、以下の説明において基準面９２０４Ａを有する外側取付部材９０を一方の外側取付部材９０とよび、基準面９２０４Ａを有していない外側取付部材９０を他方の外側取付部材９０と呼ぶ。
そして、一方の内側取付部材８０の側壁８４を一方の外側取付部材９０の基準面９２０４Ａに当接することで収容凹部９２の基準面９２０４Ａと前記外側取付部材９０の基準面９２０４Ａとが互いに平行するように構成されている。
本実施の形態では、前記外側取付部材９０も熱伝導性に優れたアルミで構成されている。
【００４１】
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。
前記透過型光変調素子１６に対する前記見切り部材３０の取着は第１の実施の形態と同様になされ、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ることにより、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１６Ａが得られる。
【００４２】
次に、図１０、図１２に示すように、前記見切り部材一体型透過型光変調素子１６Ａの２つの短辺１６０６部分のうち基準辺１６０６Ａを構成する部分を一方の内側取付部材８０の収容凹部８２に挿入し、前記基準面１８０２を前記基準面８２０６Ａに当接させる。これにより、前記透過型光変調素子１６の液晶の透過軸１６０２、１６０４はそれぞれ前記基準面８２０６Ａに対して平行および直交をなすように位置決めされる。前記位置決めされた状態で、前記第２防塵ガラス２４の端面と前記基準面８２０６Ａ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、前記見切り部材一体型透過型光変調素子１６Ａの一方の短辺１６０６部分と一方の内側取付部材８０とを接着固定する。なお、前記位置決めされた状態で前記基準面８２０６Ａと、該基準面８２０６Ａに対向する前記対向基板２０および第１防塵ガラス２２の端面との間には空間Ｋが形成されている。
【００４３】
次いで、前記見切り部材一体型透過型光変調素子１６Ａの他方の短辺１６０６部分（基準辺１６０６Ａと反対側の短辺部分）を他方の内側取付部材８０の収容凹部８２に挿入する。
そして、他方の短辺１６０６部分を前記収容凹部８２の底面８２０６に当接させ、この状態で第２防塵ガラス２４の端面と前記底面８２０６とにわたり接着剤５０を塗布する。そして、前記接着剤を硬化させることにより、前記見切り部材一体型透過型光変調素子１６Ａの他方の短辺１６０６部分と他方の内側取付部材８０とを接着固定する。なお、この状態で前記底面８２０６と、該底面８２０６に対向する前記対向基板２０および第１防塵ガラス２２の端面との間にも空間Ｋが形成されている。
本実施の形態では、前記見切り部材一体型透過型光変調素子１６Ａの短辺１６０６部分が前記２つの内側取付部材８０の収容凹部８２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の下面が前記収容凹部８２の両側面８２０２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の上面と前記両側面８２０２の他方との間には隙間Ｓ２が形成されている。
次いで、前記空間Ｋ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８８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５２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。
【００４４】
次に、図１０、図１２に示すように、前記入射側偏光板１２の短辺１２０２部分のうち基準辺１２０２Ａを一方の外側取付部材９０に取着する。すなわち、前記入射側偏光板１２の上面を前記外側取付部材９０の入射側偏光板取付板部９４の下面に当接させつつ前記基準辺１２０２Ａを前記外側取付部材９０の基準面９２０４Ａに当接させる。これにより、前記入射側偏光板１２の偏光軸１２０４は前記基準面９２０４Ａに対して平行をなすように位置決めされる。前記位置決めされた状態で、前記入射側偏光板取付板部９４の縁部と該縁部近傍の前記入射側偏光板１２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、前記入射側偏光板１２と一方の外側取付部材９０とを接着固定する。
【００４５】
次に、図１０、図１２に示すように、前記出射側偏光板１４の短辺１４０２部分のうち基準辺１４０２Ａを一方の外側取付部材９０に取着する。すなわち、前記出射側偏光板１４の下面を前記外側取付部材９０の出射側偏光板取付板部９６の上面に当接させつつ前記基準辺１４０２Ａを前記外側取付部材９０の基準面９２０４Ａに当接させる。これにより、前記出射側偏光板１４の偏光軸１４０４は前記基準面９２０４Ａに対して直交をなすように位置決めされる。前記位置決めされた状態で、前記出射側偏光板取付板部９６の縁部と該縁部近傍の前記出射側偏光板１４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、前記出射側偏光板１４と一方の外側取付部材９０とを接着固定する。
【００４６】
次いで、前記透過型光変調素子１６が取り付けられた状態の２つの内側取付部材８０のうち、一方の内側取付部材８０の側壁８４を、前記一方の外側取付部材９０の基準面９２０４Ａに接触させ、前記２つの凸部８６を前記２つの案内溝９２０２に係合させる。
そして、他方の内側取付部材８０の外面８４を、他方の外側取付部材９０の内側面９２０４に接触させ、前記２つの凸部８６を前記２つの案内溝９２０２に係合させる。
この状態で、前記入射側偏光板１２の他方の短辺１２０２部分（基準辺１２０２Ａと反対側の短辺部分）を他方の外側取付部材９０に取着する。すなわち、前記入射側偏光板１２の上面を前記外側取付部材９０の入射側偏光板取付板部９４の下面に当接させつつ前記短辺１２０２部分を前記外側取付部材９０の内側面９２０４に当接させ、この状態で、前記入射側偏光板取付板部９４の縁部と該縁部近傍の前記入射側偏光板１２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、前記入射側偏光板１２と外側取付部材９０の他方とを接着固定する。
【００４７】
また、前記出射側偏光板１４の他方の短辺１４０２部分（基準辺１４０２Ａと反対側の短辺部分）を他方の外側取付部材９０に取着する。すなわち、前記出射側偏光板１４の下面を前記外側取付部材９０の出射側偏光板取付板部９６の上面に当接させつつ前記短辺１４０２部分を前記外側取付部材９０の内側面９２０４に当接させ、この状態で、前記出射側偏光板取付板部９６の縁部と該縁部近傍の前記出射側偏光板１４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、前記出射側偏光板１４と他方の外側取付部材９０とを接着固定する。
これにより、前記光入射面１６０２に対して前記入射側偏光板１２が隙間Ｄ１を空けて対向し、かつ、前記光出射面１６０４に対して前記出射側偏光板１４が隙間Ｄ２を空けて対向するように配置される。
そして、前記２つの内側部材８０の凸部８６が２つの外側部材９０の案内溝９２０２に案内されることで、前記透過型光変調素子１６は、該透過型光変調素子１６の厚さ方向（光の透過方向）に移動可能に保持される。
したがって、前記隙間Ｄ１、Ｄ２が所望の寸法となるように前記透過型光変調素子１６を位置調節した状態で、前記２つの内側部材８０の凸部８６と２つの外側部材９０の案内溝９２０２との間に接着剤を塗布して固定する。
これにより、図１４に示すように、前記入射側偏光板１２、透過型光変調素子１６、出射側偏光板１４の対向する両短辺部分がそれぞれ前記２つの外側取付部材９０に取着される。
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。
【００４８】
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への取付は前記第１の実施の形態と同様であり、図１４に示すように、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８１０２に前記取付突片６２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８１０２と前記取付突片６２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。
【００４９】
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。
１）前記透過型光変調素子１６の前記光入射面１６０２と前記入射側偏光板１４との間に隙間Ｄ１が形成され、かつ、前記透過型光変調素子１６の前記光出射面１６０４と前記出射側偏光板１４との間に隙間Ｄ２が形成されているので、これら隙間Ｄ１、Ｄ２によって空気が流通するダクトが形成されることになる。したがって、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、あるいは、透過型光変調素子１６が駆動されることによってその温度が上昇しても、この熱は前記ダクトを流通する空気によって速やかに放熱される。
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。
また、図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように前記透過型光変調素子１６を最上位から最下位までの任意の高さ位置に位置調節できるので、前記隙間Ｄ１、Ｄ２に流通する空気流による放熱効果が最も得られるように前記隙間Ｄ１とＤ２の比率を設定することができ、透過型光変調素子１６の温度上昇を抑える上で有利となり、映像の品質を確保する上で有利となる。
２）前記光変調素子ユニット１０では、前記透過型光変調素子１６の光入射側の透過軸１６０８は前記内側取付部材８０の基準面８２０６Ａに対して平行し、光出射側の透過軸１６１０は前記内側取付部材８０の基準面８２０６Ａに対して直交し、前記入射側偏光板１２の偏光軸１２０４は前記外側取付部材９０の基準面９２０４Ａに対して平行し、前記出射側偏光板１４の偏光軸１４０４は前記外側取付部材９０の基準面９２０４Ａに対して直交している。
ここで、前記基準面８２０６Ａ、９２０４は互いに平行しているので、前記入射側偏光板１２の偏光軸１２０４と前記出射側偏光板１４の偏光軸１４０４は互いに第１の所定角度として９０度を形成することになり、かつ、前記液晶の光入射側の透過軸１６０８と入射側偏光板１２の偏光軸１２０４は互いに平行し、かつ、前記液晶の光出射側の透過軸１６１０と前記出射側偏光板１４の偏光軸１４０４は互いに平行することになる。
したがって、前記光変調素子ユニット１０で形成される映像のコントラストを確保する上で最適な状態となるように、透過型光変調素子１６の液晶の透過軸と入射側偏光板１２の偏光軸と出射側偏光板１４の偏光軸との相対的な位置合わせがなされるので、光変調素子ユニット１０によって形成される映像の品質を向上させる上で有利となる。
また、前記透過型光変調素子１６の液晶の透過軸と入射側偏光板１２の偏光軸と出射側偏光板１４の偏光軸との相対的な位置合わせが、透過型光変調素子１６、入射側偏光板１２、出射側偏光板１４を２つの取付部材７０に取着するのみで容易に行なうことができるので組み立てコストを削減する上で有利となる。
３）前記２つの内側取付部材８０が熱伝導性を有する材料により形成され、これら内側取付部材８０と透過型光変調素子１６との間に確保した空間Ｋ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の温度が上昇しても、この熱は前記シーリング材５２を介して前記内側取付部材８０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。
４）透過型光変調素子１６の両端の取付部材７０は互いに切り離されているので、透過型光変調素子１６は取付部材７０との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。
５）前記光変調素子ユニット１０は、前記入射側偏光板１２、透過型光変調素子１６、出射側偏光板１４の対向する両辺部分がそれぞれ前記取付部材７０に取着されることで一体的に構成されているので、光変調素子ユニット１０を前記クロスダイクロイックプリズム１２２などの取付対象となる部材に取り付ける際には光変調素子ユニット１０を位置決めして取り付ければよく、前記入射側偏光板１２、透過型光変調素子１６、出射側偏光板１４のそれぞれを独立して位置決めする場合に比較して組み立てコストを削減する上で有利である。
【００５０】
次に、第４の実施の形態について説明する。
第４の実施の形態が第３の実施の形態と異なる点は、第１防塵ガラス２２Ａとしてサファイアからなる透明基板を用いた点である。
前記第２の実施の形態と同様に、サファイアは、冷却性能に優れているため、第１防塵ガラス２２Ａとしてサファイアからなる透明基板を用いることで透過型光変調素子１６の温度上昇をより効果的に抑えることが期待できる。
しかしながら、サファイアは光学異方性を有しているため、サファイアからなる透明基板のＣ軸と前記透過型光変調素子１６の液晶の透過軸１６０８、１６１０、入射側偏光板１２の偏光軸１２０４、出射側偏光板１４の偏光軸１６０４との相対的な位置関係を前記複屈折が生じないようにする必要がある。
以下、このような複屈折の発生を防止した前記光変調素子ユニットについて説明する。
【００５１】
図１５は第４の実施の形態の透過型光変調素子の分解斜視図、図１６は同透過型光変調素子の断面正面図である。
図１４に示すように、第４の実施の形態では、第１防塵ガラス２２Ａとしてサファイアからなる透明基板を用いる。
前記第１防塵ガラス２２Ａは、矩形板状に形成され、互いに対向する短辺２２０２部分の一方を基準辺２２０２Ａとして該基準辺２２０２Ａに対してそのＣ軸２２０４が平行または直交の一方をなすように構成されている。本実施の形態では、基準辺２２０２Ａに対して前記Ｃ軸２２０４が平行をなすように構成されている。
前記光変調素子ユニット１０を組み立てる際、透過型光変調素子１６を構成する前記ＴＦＴ基板１８、対向基板２０、第１防塵ガラス２２Ａ、第２防塵ガラス２４のうち、第１防塵ガラス２２Ａを除いた前記ＴＦＴ基板１８、対向基板２０、第２防塵ガラス２４のみを重ねて接着し、見切り部材３０を第２防塵ガラス２４の下面に接着剤５０により固定する。
【００５２】
次に、図１６に示すように、前記見切り部材３０が取着され前記第１防塵ガラス２２が取着されていない状態の透過型光変調素子１６の基準辺１６０６Ａを一方の内側取付部材８０の収容凹部８２に挿入し、前記基準面１８０２を前記基準面８２０６Ａに当接させる。これにより、前記透過型光変調素子１６の液晶の透過軸１６０２、１６０４はそれぞれ前記基準面８２０６Ａに対して平行および直交をなすように位置決めされる。前記位置決めされた状態で、前記基準辺１６０６Ａの端面箇所と前記基準面８２０６Ａとにわたり接着剤を塗布する。
【００５３】
次いで、前記第１防塵ガラス２２Ａを前記対向基板２０の上面に載せ該第１防塵ガラス２２Ａの基準辺２２０２Ａを前記基準面８２０６Ａに当接させる。これにより、前記第１防塵ガラス２２ＡのＣ軸２２０４はそれぞれ前記基準面８２０６Ａに対して平行をなすように位置決めされる。前記位置決めされた状態で、前記第１防塵ガラス２２Ａの下面と前記対向基板２０の上面との間に接着剤を塗布するとともに、前記基準辺２２０２Ａの端面箇所と前記基準面８２０６Ａとにわたり接着剤を塗布する。
そして、前記接着剤５０を硬化させることにより、前記透過型光変調素子１６を構成する第１、第２防塵ガラス２２Ａ、２４、ＴＦＴ基板１８、対向基板２０を一体的に構成すると同時に、前記透過型光変調素子１６の基準辺１６０６Ａ部分と一方の内側取付部材８０とを接着固定する。
以下、第３の実施の形態と同様の手順で、前記透過型光変調素子１６に対して他方の内側取付部材８０を取付け、次いで前記入射側偏光板１２、透過型光変調素子１６、出射側偏光板１４の対向する両辺部分をそれぞれ前記２つの外側取付部材８０に取着することにより光変調素子ユニット１０を組み立て、また、前記光変調素子ユニット１０をクロスダイクロイックプリズム１２２へ取り付ける。
【００５４】
このようにして構成された第４の実施の形態の光変調素子ユニット１０および投射型表示装置１００によれば、第３の実施の形態の作用効果に加えて次のような作用効果を奏することができる。
すなわち、前記光変調素子ユニット１０では、前記第１防塵ガラス２２ＡのＣ軸２２０４は前記取付部材４０の基準面８２０６Ａに対して平行し、前記入射側偏光板１２の偏光軸１２０４は前記取付部材４０の基準面４２０６Ａに対して平行し、透過型光変調素子１６の前記入射側偏光板１２の偏光軸１２０２は前記取付部材４０の基準面４４０６Ａに対して平行している。
したがって、第１防塵ガラス２２ＡのＣ軸２２０４と、入射側偏光板１２の偏光軸１２０４と、出射側偏光板１４の偏光軸１６０４と、前記透過型光変調素子１６の液晶の透過軸１６０８とが何れも平行をなす位置関係となり、前記第１防塵ガラス２２Ａによる複屈折の発生を防止することができる。
これにより、熱伝導率の高いサファイアで構成された第１防塵ガラスによって透過型光変調素子１６の放熱を効果的に行なうことができ、映像の品質を確保する上で有利となる。
また、前記第１防塵ガラス２２ＡのＣ軸２２０４と入射側偏光板１２の偏光軸１２０４と透過型光変調素子１６の入射側の透過軸１６０８との相対的な位置合わせが、前記第１防塵ガラス２２Ａ、該前記第１防塵ガラス２２Ａを除く透過型光変調素子１６、入射側偏光板１２、出射側偏光板１４を２つの取付部材４０に取着するのみで容易に行なうことができるので組み立てコストを削減する上で有利となる。
なお、第１防塵ガラスとしてサファイアを用いる代りに、第２防塵ガラスとしてサファイアを用いていもよいし、第１、第２防塵ガラスの双方にサファイアを用いてもよい。
また、前記サファイアを用いた第１または第２防塵ガラスの基準辺を前記収容凹部８２の基準面８２０６Ａに当接することでＣ軸の位置決めを行なうのではなく、予め第１または第２防塵ガラスのＣ軸を透過型光変調素子１６の液晶の透過軸に対して位置決めした状態で透過型光変調素子１６を構成しておき、第１の実施の形態と同様に透過型光変調素子１６の基準辺１６０６Ａを基準面８２０６Ａに当接することで前記偏光軸および前記透過軸とＣ軸との相対的な位置決めがなされるように構成してもよい。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、組み立てコストを削減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ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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２】第１の実施の形態の光変調素子ユニットの構成を示す分解斜視図である。
【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】取付部材の斜視図である。
【図５】光変調素子ユニットの断面正面図である。
【図６】光変調素子ユニットの取付状態を示す斜視図である。
【図７】取付部材の変形例を示す斜視図である。
【図８】第２の実施の形態の透過型光変調素子の分解斜視図である。
【図９】同透過型光変調素子の断面正面図である。
【図１０】第３の実施の形態の光変調素子ユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図１１】内側取付部材の斜視図である。
【図１２】光変調素子ユニットの断面正面図である。
【図１３】（Ａ）は光変調素子ユニットの内側取付部材が最上位位置に位置した状態を示す図、（Ｂ）は光変調素子ユニットの内側取付部材が最下位位置に位置した状態を示す図である。
【図１４】光変調素子ユニットの取付状態を示す斜視図である。
【図１５】第４の実施の形態の透過型光変調素子の分解斜視図である。
【図１６】同透過型光変調素子の断面正面図である。
【符号の説明】
１００……投射型表示装置、１０……光変調素子ユニット、１２……入射側偏光板、１４……出射側偏光板、１６……透過型光変調素子、１６０２……光入射面、１６０４……光出射面、４０……取付部材、７０……取付部材、８０……内側取付部材、９０……外側取付部材。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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