(57)【要約】【課題】  熱溶融性材料や熱硬化性材料を用いて支持枠に対して固定される表示パネルを有する画像表示装置において、表示パネルの支持枠への固定を行うにあたって熱が印加される時間を短時間とすることができ、また、表示パネル及び支持枠間に熱溶融性材料や熱硬化性材料が広がることが防止できるようにする。【解決手段】  熱溶融性材料２１等が付着される部分として、支持枠１８（１９，２０）において熱溶融性材料２１等が付着される支持枠側平面部１８ａ（１９ａ，２０ａ）に略平行であってこの支持枠側平面部１８ａ（１９ａ，２０ａ）よりも狭い面積のパネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）を有し、このパネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）に、熱溶融性材料２１等が流れ込むための孔部７０、または、切欠き部を有している。【選択図】  図５
2005043706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、前記光源から出射された光を変調する空間光変調素子を有する表示パネルと、前記表示パネルを熱溶融性材料又は熱硬化性材料によって固定する支持枠と、前記表示パネルの空間光変調素子で変調された光を投射する投射光学系とを有し、前記光源から出射された光を前記空間光変調素子で変調し、前記投射光学系で投射して表示する画像表示装置において、
前記支持枠は前記熱溶融性材料又は熱硬化性材料が付着される部分として支持枠側平面部を有し、前記表示パネルは前記熱溶融性材料又は熱硬化性材料が付着される部分として前記支持枠側平面部に略平行なパネル側平面部を有し、前記支持枠側平面部は、前記パネル側平面部より大きく、前記パネル側平面部には、少なくとも一以上の前記前記熱溶融性材料又は熱硬化性材料が流れ込むための孔部、または、切欠き部が設けられていること
を特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーンに画像を投射する画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、反射型液晶素子の如き表示パネルを使用した画像表示装置が提案されている。この画像表示装置においては、表示パネルが表示する画像が、投射光学系によって拡大されてスクリーン上に投射されることにより、画像表示が行われる。
【０００３】
このような画像表示装置において、表示パネルは、特許文献１及び特許文献２に記載されているように、投射光学系に対して位置決めされ、支持枠に対して固定されて配置される。
【０００４】
特に、特許文献２に記載されているような３枚の表示パネルを使用する画像表示装置においては、各表示パネルは、各表示パネルを照明し照明された各表示パネルの像を投射光学系によりスクリーン上に投射したときにスクリーン上において各表示パネルの像が重なり合うように、各表示パネル相互の空間的な位置合わせをなされて配置される必要がある。このとき、各表示パネルの位置は、光軸に直交する上下左右方向、光軸回りの回転のみならず、フォーカスが合う位置に調整するために光軸に沿って前後方向にも調整されていることが必要である。
【０００５】
そして、このような画像表示装置において、表示パネルは、振動や熱などによって移動してしまわないように、確実に、かつ、経時変化がない状態に固定される必要がある。また、表示パネルの固定は、上下左右及び前後方向についての位置調整の後の位置において固定する必要があるので、充填効果がある材料を用いて行う必要がある。
【０００６】
そのため、表示パネルは、特許文献３に記載されているように、半田などの如き熱溶融性材料によって、支持枠に対して固定される。すなわち、表示パネルは、この表示パネルと支持枠との間に加熱されて溶融した熱溶融性材料が流し込まれ、その後にこの熱溶融性材料が冷却されて固化することにより、支持枠に対して固定される。
【特許文献１】特開平１１−３０５６７４号公報
【特許文献２】特開２０００−１８０８１５公報
【特許文献３】特開２０００−１０５４３４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述のように熱溶融性材料を用いて表示パネルを支持枠に対して固定する場合においては、特に、液晶や半導体を用いた表示パネルにおいては、熱溶融性材料を溶融させるための熱が表示パネルに伝わり、この表示パネルまでが加熱されてしまうと、表示パネルの性能が損なわれる虞れがあった。
【０００８】
また、表示パネルと支持枠との間には、表示パネルの位置決めの結果として隙間が生ずることがあるが、この隙間内において、溶融した状態の熱溶融性材料が流れて広がってしまい、表示パネルの特性や表示パネルによって表示される画像の表示状態に悪影響を与える虞れがあった。
【０００９】
そこで、本発明は、前述の実情に鑑みて提案されるものであって、熱溶融性材料、または、熱硬化性材料を用いて支持枠に対して固定されて使用される表示パネルを有する画像表示装置において、表示パネルの支持枠への固定を行うにあたって、熱溶融性材料が溶融されている時間、または、熱硬化性材料が加熱される時間を短時間とすることができるとともに、表示パネルと支持枠との間に熱溶融性材料、または、熱硬化性材料が広がってしまうことが防止された画像表示装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前述の課題を解決するため、本発明に係る画像表示装置は、光源と、前記光源から出射された光を変調する空間光変調素子を有する表示パネルと、前記表示パネルを熱溶融性材料又は熱硬化性材料によって固定する支持枠と、前記表示パネルの空間光変調素子で変調された光を投射する投射光学系とを有し、前記光源から出射された光を前記空間光変調素子で変調し、前記投射光学系で投射して表示するものであって、前記支持枠は前記熱溶融性材料又は熱硬化性材料が付着される部分として支持枠側平面部を有し、前記表示パネルは前記熱溶融性材料又は熱硬化性材料が付着される部分として前記支持枠側平面部に略平行なパネル側平面部を有し、前記支持枠側平面部は、前記パネル側平面部より大きく、前記パネル側平面部には、少なくとも一以上の前記前記熱溶融性材料又は熱硬化性材料が流れ込むための孔部、または、切欠き部が設けられている。
【００１１】
前記空間変調素子は、反射型液晶素子であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、熱溶融性材料、または、熱硬化性材料を用いて支持枠に対して固定されて使用される表示パネルを有する画像表示装置において、表示パネルを支持枠への固定を行うにあたって、熱溶融性材料が溶融されている時間、または、熱硬化性材料が加熱される時間を短時間とすることができるとともに、表示パネルと支持枠との間に熱溶融性材料、または、熱硬化性材料が広がることが防止できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照してこの発明に係る画像表示装置の実施するための最良の形態について説明する。各図において、同一の番号を付す部材は同一の構成を有する。
【００１４】
〔第１の実施の形態〕
図１は、画像表示装置の構成を示す平面図である。
【００１５】
この画像表示装置においては、図１に示すように、例えば、キセノンアークランプであるランプ１より発せられた白色光は、レンズ２，３によって集光され、色分解ミラー４に入射される。色分解ミラー４に入射された白色光のうち、青色（Ｂ）光は色分解ミラー４を透過し、黄色光は色分解ミラー４で反射されて色分解ミラー５に入射される。色分解ミラー５に入射された黄色光のうち、赤色（Ｒ）光は色分解ミラー５を透過して偏光プリズム９に入射される。色分解ミラー５に入射された黄色光のうち、緑色（Ｇ）光は色分解ミラー５で反射されて偏光プリズム１０に入射される。
【００１６】
色分解ミラー４を透過したＢ光は、リレーレンズ６を介して色分解ミラー７に入射される。このＢ光は、色分解ミラー７で反射され、リレーレンズ８を介して偏光プリズム１１に入射される。リレーレンズ６，８は、Ｂ光の光路長を、Ｒ光及びＧ光の光路と合わせるためのものである。なお、Ｂ光は、色分解ミラー４を透過した時点で既に分離されているので、色分解ミラー７の代わりに通常の反射ミラーを用いてもよい。
【００１７】
偏光プリズム９に入射されたＲ光は、その接合面でＳ偏光成分のみが反射され、表示パネルを構成する反射型液晶素子１２に入射する。反射型液晶素子１２に入射したＳ偏光成分は、この反射型液晶素子１２において偏光変調されて反射され、Ｐ偏光成分となる。この反射型液晶素子１２からの反射光は、偏光プリズム９の接合面を透過し、スペーサガラス４１を介して色合成プリズム２２に入射する。
【００１８】
また、偏光プリズム１０に入射されたＧ光は、その接合面でＳ偏光成分のみが反射され、表示パネルを構成する反射型液晶素子１３に入射する。反射型液晶素子１３に入射したＳ偏光成分は、この反射型液晶素子１３において偏光変調されて反射され、Ｐ偏光成分となる。この反射型液晶素子１３からの反射光は、偏光プリズム１０の接合面を透過し、スペーサガラス４２を介して色合成プリズム２２に入射する。
【００１９】
さらに、偏光プリズム１１に入射されたＢ光は、その接合面でＳ偏光成分のみが反射され、表示パネルを構成する反射型液晶素子１４に入射する。反射型液晶素子１４に入射したＳ偏光成分は、この反射型液晶素子１４において偏光変調されて反射され、Ｐ偏光成分となる。この反射型液晶素子１４からの反射光は、偏光プリズム１１の接合面を透過し、スペーサガラス４３を介して色合成プリズム２２に入射する。
【００２０】
なお、各反射型液晶素子１２，１３，１４は、表示画像に応じた電圧が印加され、入射されたＲ光，Ｇ光，Ｂ光をそれぞれ表示画像の各色成分に応じて変調する。
【００２１】
色合成プリズム２２に入射されたＲ光、Ｇ光及びＢ光は、色合成プリズム２２において合成され、投射レンズ２３によって図示していないスクリーンに投射される。このようにして、スクリーンには画像が表示される。
【００２２】
次に、この画像表示装置における各光学部品の取り付け構造についで説明する。反射型液晶素子１２，１３，１４は、それぞれ、表示パネル枠１５，１６，１７を有する表示パネルである反射型液晶素子ブロックを構成している。これら表示パネル枠１５，１６，１７は、それぞれ、支持枠１８，１９，２０に装着されている。各表示パネル枠１５，１６，１７は、それぞれ、四角形状に形成され、支持枠１８，１９，２０に対して、例えば、半田２１のような熱溶融性材料、または、紫外線硬化樹脂のような熱硬化性材料によって四隅部を固定されている。なお、反射型液晶素子ブロックの表示パネル枠１５，１６，１７は、後述するように、投射レンズ２３のフォーカス位置や反射型液晶素子１２，１３，１４間の相対位置を調整された後に、支持枠１８，１９，２０に固定される。
【００２３】
このようにして反射型液晶素子ブロックを保持する支持枠１８，１９，２０は、それぞれ、偏光プリズム９，１０，１１に、接着固定されている。偏光プリズム９，１０，１１と色合成プリズム２２とは、偏光プリズム９，１０，１１と色合成プリズム２２との間の相対位置がずれないように、それぞれ、スペーサガラス４１，４２，４３を介して接着固定されている。すなわち、反射型液晶素子ブロックと、偏光プリズム９，１０，１１と、色合成プリズム２２とは、全てが一体となって一つのブロック５０として形成されている。
【００２４】
図２は、画像表示装置の要部の構成を示す側面図である。なお、図２における左右方向は、図１において紙面に直交する方向に相当する。
【００２５】
色合成プリズム２２の上下方向、図２における左右方向には、狭着板４４が接着固定されており、この狭着板４４のフランジ部４４ａが、例えば、アルミダイキャスト製のベース６０にねじ止め固定されている。また、投射レンズ２３も、ベース６０にねじ止め固定されている。
【００２６】
以上のランプ１、投射レンズ２３及びベース６０は、さらに全体として、光学ベース１００に位置決めされて、ねじ止め等によって固定されている。この画像表示装置においては、反射型液晶素子１２，１３，１４と、偏光プリズム９，１０，１１と、色合成プリズム２２とを、一つのブロック５０として構成しているので、こられの光学部品間の相対位置はほとんどずれることがない。したがって、Ｒ光、Ｇ光及びＢ光の光軸がずれることがなく、レジストレーションずれのない良好な画像をスクリーン上に投射することができる。
【００２７】
次に、各反射型液晶素子１２，１３，１４を保持する反射型液晶素子ブロックの構造について、より詳細に説明する。
【００２８】
図３は、反射型液晶素子ブロックの構造を示す分解斜視図である。
【００２９】
図４は、反射型液晶素子ブロックの構造を示す斜視図である。
【００３０】
各反射型液晶素子１２，１３，１４を有する各反射型液晶素子ブロックの構造は共通であるので、以下の説明では、代表して反射型液晶素子１２を有する反射型液晶素子ブロックの構造として説明することとする。
【００３１】
この反射型液晶素子ブロックにおいて、反射型液晶素子１２は、図３及び図４に示すように、アルミニウム製のヒートシンクを兼ねたベース６１に背面部を接着固定されている。反射型液晶素子１２には、フレキシブル電極６２が接続されている。ベース６１の反射型液晶素子１２の周囲部６１ａには、第１の防塵部材６３が、反射型液晶素子１２の前面側より、粘着剤、もしくは、接着剤によって固定されている。
【００３２】
第１の防塵部材６３の前面部には、図３に示すように、中央部に開口が形成された遮光板６４が配置される。遮光板６４は、反射型液晶素子１２の有効ドット以外に光が当たらないようにするためのものである。遮光板６４の前面部には、波長板（偏光板）６７を保持する円環状のホルダ６６が配置される。そして、遮光板６４とホルダ６６との間には、第２の防塵部材６５が配置されている。第２の防塵部材６５はホルダ６６の遮光板６４側の端部に粘着剤、もしくは、接着剤によって固定される。
【００３３】
ホルダ６６は、周囲部にギヤ歯が形成されている。このホルダ６６の遮光板６４とは反対側の端部、すなわち、前端部には、波長板６７が接着固定される。このようにして、第２の防塵部材６５と波長板６７とは、ホルダ６６と一体化される。ホルダ６６は、反射型液晶素子１２に照射する光の偏光方向を調整できるように、波長板６７とともに、第２の防塵部材６５の前面部に支持された状態で、光軸回りに回動可能となっている。
【００３４】
なお、第１及び第２の防塵部材６３，６５としては、発泡ゴムやウレタンフォーム、エチレンフォーム等の弾性部材から形成されたものを用いることができる。特に、ウレタンフオーム、エチレンフォームは、適度の弾性を有しており、また、それ自体から塵挨が発生しにくいことから、好ましい材料である。
【００３５】
そして、ホルダ６６の前面部には、中央部に円形の開口部が形成された表示パネル枠１５（１６，１７）が配置される。ベース６１と遮光板６４と表示パネル枠１５（１６，１７）のそれぞれの四隅部には、ねじ孔が形成されており、これらベース６１、遮光板６４及び表示パネル枠１５（１６，１７）は、図４に示すように、ネジ６９によって締め付け固定される。このようにして、反射型液晶素子ブロックが構成される。
【００３６】
なお、表示パネル枠１５（１６，１７）には、ホルダ６６のギヤ歯を外部ヘと臨ませるための窓１５ａ（１６ａ，１７ａ）が形成されている。したがって、図４に示すように、反射型液晶素子ブロックを組み立てると、ホルダ６６のギヤ歯は、表示パネル枠１５（１６，１７）の窓１５ａ（１６ａ，１７ａ）より外部ヘと臨むようになっている。図示しない他の歯車の歯をホルダ６６のギヤ歯に噛合させ、その歯車を回転させることによって、ホルダ６６を光軸回りに回転させることができ、反射型液晶素子１２に照射する光の偏光方向を容易に調整することができる。
【００３７】
ところで、これら反射型液晶素子ブロックは、表示パネル枠１５，１６，１７が、それぞれ、支持枠１８，１９，２０に装着されるとき、ベース６１において仮固定された状態で、光軸に直交する上下方向及び左右方向と、光軸回りの回転方向と、光軸に沿うフォーカス方向とについて、位置調整が行われる。この位置調整は、各反射型液晶素子１２，１３，１４を照明し、これら反射型液晶素子１２，１３，１４からの反射光を投射レンズ２３を介してスクリーン上に投射し、これら反射光が重なり合わせることによって行われる。
【００３８】
図５は、反射型液晶素子ブロックの支持枠１８，１９，２０への取付け部分の第１の実施の形態を示す正面図である。
【００３９】
反射型液晶素子ブロックの位置調整の後に、図５に示すように、表示パネル枠１５（１６，１７）の四隅部に設けられたパネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）を、支持枠１８（１９，２０）に対して、半田２１のような熱溶融性材料、または、紫外線硬化樹脂のような熱硬化性材料によって固定する。
【００４０】
支持枠１８（１９，２０）には、表示パネル枠１５，１６，１７のパネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）に対向する位置に、熱溶融性材料、または、熱硬化性材料が付着される支持枠側平面部１８ａ（１９ａ，２０ａ）が設けられている。これらパネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）と支持枠側平面部１８ａ（１９ａ，２０ａ）とは、互いに略平行となっている。そして、これら支持枠側平面部１８ａ（１９ａ，２０ａ）は、表示パネル枠１５，１６，１７のパネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）よりも大きな寸法となっている。すなわち、パネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）は、支持枠側平面部１８ａ（１９ａ，２０ａ）よりも狭い面積となされて形成されている。
【００４１】
そして、パネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）には、少なくとも一以上、すなわち、一または複数の、熱溶融性材料、または、熱硬化性材料が流れ込むための孔部７０が設けられている。
【００４２】
反射型液晶素子ブロックを支持枠に対して位置決めして固定する手順を以下に説明する。ここでは、熱溶融性材料としてクリーム半田を用いる場合について説明する。
【００４３】
まず、反射型液晶素子ブロックの位置調整をする前に、孔部７０内及びこの孔部７０の周辺部に、クリーム半田を塗布しておく。そして、反射型液晶素子ブロックの位置調整の後に、反射型液晶素子ブロックの背面側より、孔部７０を通して、光照射を行う。この光のエネルギーによって、クリーム半田を溶融させる。その後、冷却することで、クリーム半田が固化し、反射型液晶素子ブロックが支持枠１８（１９，２０）に対して固定される。
【００４４】
なお、紫外線硬化樹脂のような熱硬化性材料を用いる場合も同様に、反射型液晶素子ブロックの位置調整をする前に、孔部７０内及びこの孔部７０の周辺部に、紫外線硬化樹脂を塗布しておき、反射型液晶素子ブロックの位置調整の後に、反射型液晶素子ブロックの背面側より孔部７０を通して、光照射を行う。この光によって紫外線硬化樹脂が硬化し、反射型液晶素子ブロックが支持枠１８（１９，２０）に対して固定される。
【００４５】
この反射型液晶素子ブロックにおいては、熱溶融性材料、または、熱硬化性材料を孔部７０内に盛込むことにより、より多くの熱溶融性材料、または、熱硬化性材料を使用することが可能となり、支持枠１８（１９，２０）との間に隙間があっても、支持枠１８（１９，２０）に対する確実な固定が可能となる。
【００４６】
また、この反射型液晶素子ブロックにおいては、この反射型液晶素子ブロックの背面側からでも、孔部７０を通して熱溶融性材料、または、熱硬化性材料に対して光を直接照射することができるので、熱溶融性材料を迅速に溶融、または、熱硬化性材料を迅速に硬化させることができる。
【００４７】
さらに、この反射型液晶素子ブロックにおいては、支持枠側平面部１８ａ（１９ａ，２０ａ）がパネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）よりも面積が大きいことにより、反射型液晶素子ブロックの背面側から照射する光が支持枠側平面部１８ａ（１９ａ，２０ａ）にも照射される。したがって、支持枠側平面部１８ａ（１９ａ，２０ａ）が加熱され、熱溶融性材料の溶融、または、熱硬化性材料の硬化を迅速に行うことができる。
【００４８】
また、この反射型液晶素子ブロックにおいては、支持枠側平面部１８ａ（１９ａ，２０ａ）がパネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）よりも面積が大きいことにより、反射型液晶素子ブロックの支持枠１８（１９，２０）に対する位置がずれた場合でも、接着面積を確保することができる。
【００４９】
なお、前述した実施の形態においては、光を照射することによりクリーム半田を加熱して溶融させる手順を説明したが、半田ごてのように熱源を接触させて半田を加熱して溶融させる場合においても、同様の効果が得られる。
【００５０】
〔第２の実施の形態〕
図６は、反射型液晶素子ブロックの支持枠１８，１９，２０への取付け部分の第２の実施の形態を示す正面図である。
【００５１】
この実施の形態においては、前述の実施の形態における孔部７０に代えて、図６に示すように、パネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）に、少なくとも一以上、すなわち、一または複数の、熱溶融性材料、または、熱硬化性材料が流れ込むための切欠き部７１を設けている。この切欠き部７１のほうが、孔部７０よりも、パネル側平面部１５ｂ（１６ｂ，１７ｂ）に対して容易に形成できるという利点がある。
【００５２】
この実施の形態においても、熱溶融性材料、または、熱硬化性材料を切欠き部７１内に盛込むことにより、より多くの熱溶融性材料、または、熱硬化性材料を使用することが可能となり、支持枠１８（１９，２０）との間に隙間があっても、支持枠１８（１９，２０）に対する確実な固定が可能となる。
【００５３】
また、この反射型液晶素子ブロックにおいては、この反射型液晶素子ブロックの背面側からでも、切欠き部７１を通して熱溶融性材料、または、熱硬化性材料に対して光を直接照射することができるので、熱溶融性材料を迅速に溶融、または、熱硬化性材料を迅速に硬化させることができる。
【００５４】
この効果は、半田ごてのように熱源を接触させて半田を加熱して溶融させる場合においても、同様に得られる。
【００５５】
以上説明したように、本発明によれば、表示パネルを有する画像表示装置において、熱溶融性材料、または、熱硬化性材料が付着される部分として、支持枠において熱溶融性材料、または、熱硬化性材料が付着される支持枠側平面部に略平行であって該支持枠側平面部よりも狭い面積のパネル側平面部が設けられ、このパネル側平面部に、少なくとも一以上の熱溶融性材料、または、熱硬化性材料が流れ込むための孔部、または、切欠き部が設けられているので、支持枠に対する位置が各方向にずれても、この支持枠に対する固定が可能であり、かつ、短時間で固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】画像表示装置の構成を示す平面図である。
【図２】画像表示装置の要部の構成を示す側面図である。
【図３】反射型液晶素子ブロックの構造を示す分解斜視図である。
【図４】反射型液晶素子ブロックの構造を示す斜視図である。
【図５】前記反射型液晶素子ブロックの支持枠への取付け部分の第１の実施の形態を示す正面図である。
【図６】前記反射型液晶素子ブロックの支持枠への取付け部分の第２の実施の形態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１２，１３，１４  反射型液晶素子
１５，１６，１７  表示パネル枠
１５ｂ，１６ｂ，１７ｂ  パネル側平面部
１８，１９，２０  支持枠
１８ａ，１９ａ，２０ａ  支持枠側平面部
２１  半田
７０  孔部
７１  切欠き部
【図１】
2005043706.tif 000003
【図２】
2005043706.tif 000004
【図３】
2005043706.tif 000005
【図４】
2005043706.tif 000006
【図５】
2005043706.tif 000007
【図６】
2005043706.tif 000008