(57)【要約】【課題】信頼性に優れかつ修理・メンテナンス性に優れた投射型映像表示装置を低価格にて提供することを目的とする。【解決手段】液晶パネルとプリズムとの間に設ける支持部材に、熱可塑性高分子材料を使用し、液晶パネルと支持部材との固定を、支持部材の熱溶着を行うものとした。そして、故障などの液晶パネルを支持部材から取り外す必要のあるばあいには、安価な支持部材側の溶着部分を切断することにより、高価な液晶パネル側に損傷を与えることなく、再利用可能に取り出すように構成する。【選択図】  図７
2005017549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明手段と、該照明手段からの照明光を複数の色成分へ分光する分光手段と、分光した複数の色成分毎に各色光を変調する複数のライトバルブ手段と、該複数のライトバルブ手段からの光を合成する合成手段と、合成後の変調光を投射表示する投射手段とを有する投射型映像表示装置であって、
前記ライトバルブ手段と前記合成手段とを、熱溶融性高分子材料よりなる支持部材を介して固定される構成としたことを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項２】
前記支持部材と前記ライトバルブ手段とを前記高分子材料の熱溶着により固定されることを特徴とする請求項１に記載の投射型映像表示装置。
【請求項３】
照明手段と、該照明手段からの照明光を複数の色成分へ分光する分光手段と、分光した複数の色成分毎に各色光を変調する複数のライトバルブ手段と、該複数のライトバルブ手段からの光を合成する合成手段と、合成後の変調光を投射表示する投射手段と、前記ライトバルブ手段と前記合成手段とを固定する支持部材とを有し、
前記支持部材の前記ライトバルブ手段の取付け支持部分は、熱溶融性高分子材料を用いて構成したことを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項４】
前記支持部材と前記ライトバルブ手段とを、前記取付け支持部分の前記高分子材料の熱溶着により固定するように構成したことを特徴とする請求項３に記載の投射型映像表示装置。
【請求項５】
前記支持部材は、前記合成手段に固定された、高分子材料の一体射出成型により作成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投射型映像表示装置。
【請求項６】
前記ライトバルブ手段は、テーパ部とストレート部の少なくとも２つ以上の面を用いて前記支持支持部材と溶着されることを特徴とする請求項２、４の何れか一項に記載の投射型映像表示装置。
【請求項７】
前記ライトバルブ手段と前記支持部材とを固定した後、前記支持部材と前記合成手段とを固定する際に前記ライトバルブの位置調整を行なうことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の投射型映像表示装置。
【請求項８】
前記ライトバルブ手段の位置調整後に、前記ライトバルブ手段を前記支持部材に溶着固定したことを特徴とする請求項５に記載の投射型映像表示装置。
【請求項９】
照明手段と、該照明手段からの照明光を複数の色成分へ分光する分光手段と、分光した複数の色成分毎に各色光を変調する複数のライトバルブ手段と、該複数のライトバルブ手段からの光を合成する合成手段と、合成後の変調光を投射表示する投射手段と、前記ライトバルブ手段と前記合成手段とを固定する支持部材とを有し、
前記ライトバルブ手段の外形部分の材料と、前記支持部材のライトバルブ手段との取付け部の材料の、融点もしくはガラス転移点温度が４０度以上異なることを特徴とする投射型映像表示装置。
【請求項１０】
前記支持手段は、偏光板を固定する溝を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９の何れか一項に記載の投射型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶パネルなどのライトバルブ素子を使用して、スクリーン上に映像を投影する表示装置に係わり、特に、液晶プロジェクタ装置、背面投射型ディスプレイ装置等の投射型映像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電球などの光源からの光を、液晶パネルなどのライトバルブ手段で映像信号に応じて画素毎の濃淡に変える光強度変調を行って、光学像を形成し、その光学像をスクリーンなどに映像として拡大投射する液晶プロジェクタ，背面投射型ディスプレイ装置等の投射型映像表示装置が知られている。
【０００３】
最近の投射型映像表示装置においては、光源からの光を光分離手段で複数色（例えば３色）に分光した光をそれぞれの色を担当するライトバルブ手段（以下では便宜上ライトバルブ手段が液晶パネルであるとして説明する）で変調した後に、合成プリズムにて複数色成分の光を合成し、投射レンズにて装置外部へと投射して映像として表示するものが多い。
【０００４】
このときに、合成プリズムと液晶パネルとの間の位置関係は、３色などの複数成分が、ともに固定されている必要がある。すなわち、３枚の液晶パネルのうち、１つでも位置が移動してしまったような場合には、合成されて表示される映像に色ずれや焦点ずれが発生し、映像の品質を損なうことになる。
【０００５】
従来より、ライトバルブ手段として液晶パネルを用いた投射型映像表示装置などの製造工程で、合成プリズム周りの液晶パネルの取付けにおいては、液晶パネルの姿勢・位置調整を行い、投射される映像において３色成分の映像が一致していることを確認する、いわゆるコンバージェンス調整を行っている。そして、コンバージェンス調整後に各液晶パネルの位置で合成プリズムに対して接着などにより固定する固着作業を行っている。
【０００６】
液晶パネルと合成プリズム間の姿勢・位置調整後に固定する構成の従来技術としては、例えば下記特許文献１には、３色成分の合成を行っている合成プリズムであるクロスダイクロイックプリズム（以下疑義を生じない限りプリズムと省略する）との周りに、液晶パネルを、取付け部材を介して取付けるという取り付け方法が開示されている。下記特許文献２には、液晶パネルを板金部材にねじ止めし、さらにねじ部をプリズムの上下に取付けてあるモールド部材に溶着固定する構成が開示されている。下記特許文献３には、液晶パネルを板金の支持部材に取付けた後にプリズム及びプリズムを支持しているベースに接着する構成が加持されている。下記特許文献４には、液晶パネル側に取付けた金属製の枠体と、プリズム側に取付けた支持枠との間を熱溶融材により溶着して取付けるという構造が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−３７２７５０号公報
【特許文献２】
特開２００２−２６８０３２号公報
【特許文献３】
特開平１１−８４１９６号公報
【特許文献４】
特開２０００−１０５４３４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に開示されている従来技術においては、液晶パネルの姿勢・位置調整後に、取付け部材とプリズムとの間を接着することにより、調整機構などの複雑な構成によらず、単純な構成で液晶パネルのコンバージェンス調整及び固定を行うシステムを実現することが可能となる。
【０００９】
しかしながら、この方式においては、高価な液晶パネルを取付け部材に接着して構成してあり、組み立てに失敗した場合や、３枚ある液晶パネルの内の１枚に不具合が発生したような場合、たとえば、使用にしたがって液晶パネルのいずれかが故障したような場合には、プリズム周りから、液晶パネルを破壊せずに、取り外せないため、正常な液晶パネルも廃棄せざるを得ない。また、高価なプリズムにおいても、光の入射面側には、ＡＲコートなどの光学コーティング加工を行っている場合が多い。この入射面に取付け部材を接着してある場合には、万一不具合がおきて、取付け部材を外そうとするような場合に、コーティング加工面の損傷を与えて、結局高価なプリズムを廃棄せざるを得なくなる。このように、この方式では再利用の観点について十分に認識されていない。
【００１０】
上記特許文献２に開示されている従来技術においては、組み立て後に不具合が発生したような場合でも、液晶パネルを板金部材からねじを外すことにより取り外すことができ、故障していない液晶パネルを再利用することができる。また、プリズムについても、入射面には接着していないため、光学的な損傷を与えることなく支持部材である上下のモールド部材を取り外すことが可能となり、プリズムを再利用することが可能となる。
【００１１】
しかしながら、この従来技術においては、板金部材に液晶パネルを取付ける方式は、ねじ止めによるものであり、ねじの緩みによる液晶パネルの位置ずれが発生しやすいという点については十分に考慮されていない。
【００１２】
上記特許文献３に開示される従来技術においては、板金の支持部材と液晶パネルとプリズム及びベースとの接着に失敗したような場合であっても、プリズムと板金の支持部材とを取り外すことにより、プリズムの再利用を図ることができる。
【００１３】
しかしながら、この従来技術においては、板金の支持部材と液晶パネルとの取付けについては明示されておらず、特に液晶パネルの取付けが、組み立て後の３色合成位置の安定性について重要であることが十分認識されていない。また、板金の支持部材の接着場所が、プリズム上面とプリズムを支持しているベースにまたがっており、長期間の液晶パネル支持の安定性についても、十分に考慮されていない。
【００１４】
上記特許文献４に開示される従来技術においては、液晶パネルの姿勢・位置調整時と、不具合時の高価なプリズムや液晶パネル部品の再利用とを両立することが可能となる。
【００１５】
この従来技術においては、液晶パネルとそれを支える枠体との間の固定方法については記載がない。すなわち、液晶パネルの取付けが、組み立て後の３色合成位置の安定性について重要であることが十分認識されていない。
【００１６】
上記した従来技術における課題事項をまとめると、つぎのようになる。
１．液晶パネルとプリズムの間の調整後の位置固定方法に関しては、調整後に位置がずれない安定した方式とする必要がある。
２．液晶パネルとプリズムとの間の固定方式に関しては、高価な液晶パネルやプリズムのうちのいずれかが故障したような場合に、残りの高価な正常動作部品を再利用できるようにする必要がある。
【００１７】
本発明は、上記した従来技術における課題事項を鑑みて成されたもので、その目的は、上記課題を解決し、信頼性に優れかつ修理・メンテナンス性に優れた投射型映像表示装置を低価格にて提供することにある。特に、液晶パネルとプリズムとの間の調整・固定に関して、高額部品の再利用が可能でかつ高信頼を実現することをその目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
課題を解決するための手段としては、本発明においては、液晶パネルとプリズムとの間に設ける支持部材に、熱可塑性高分子材料を使用し、液晶パネルと支持部材との固定を、支持部材の熱溶着を行うものとした。そして、故障などの液晶パネルを支持部材から取り外す必要のあるばあいには、安価な支持部材側の溶着部分を切断することにより、高価な液晶パネル側に損傷を与えることなく、再利用可能に取り出す手段として構成した。また、プリズムと支持部材との間の接着は、プリズムの光入射・出射面以外で行う構成とし、故障などにより、液晶パネルを支持部材から取り外す必要のある場合には、安価な支持部材側の接着部分を取り外すことにより、高価なプリズム側に損傷を与えることなく、再利用可能に取り出す手段として構成した。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。なお、全図において、共通な機能を有する構成要素には同一符号を付して示し、また、煩雑さを避けるために、一度述べたものについてはその繰り返した説明を省略する。
【００２０】
図１から図８は、本発明による、第１の一実施形態の説明図である。図１から順に説明する。
【００２１】
図１は、本発明による第１の一実施形態である投射型映像表示装置の概観を示す斜視図で、図１（ａ）は投射型映像表示装置１の正面側、図１（ｂ）は投射型映像表示装置の背面側を示す。
【００２２】
図１において、本発明による投射型映像表示装置１は、図１（ａ）のように、吸排気口２が投射レンズ１０と同じ方向すなわち正面側に面しており、図１（ｂ）に示すように、吸排気口３は背面側に設けてある。その他、操作ボタン５、パネル吸気口４などが装置１外部に面して配置されている。
【００２３】
投射型映像表示装置１は、操作ボタン５により装置外部から操作して、動作させる。動作時には、投射レンズ１０から図示していないスクリーンなどに映像を投射して表示する。
【００２４】
図２は、図１に示した本発明による第１の一実施形態の投射型映像表示装置１の内部構成を示す斜視図である。
【００２５】
図２において、投射型映像表示装置１の内部には、光学エンジン部３００が設けてある。光学エンジン部３００には、照明手段１００が設けてある。光学エンジン部３００では、この照明手段１００からの光を光分離手段（図示せず）で３色に分光し、ライトバルブ手段である液晶パネル（図示せず）で変調し、変調後の光をプリズム（図示せず）で合成している。そして、最終的に投射手段である投射レンズ１０で装置外部のスクリーン（図示せず）などに投射して映像として表示する。光学エンジン部３００に設けられたプリズムユニット３１０は、プリズムの３面に各色光に対応する液晶パネルを装着したもの（詳細は後述する）で、投射レンズ１０はプリズムユニット３１０に取付けられている。
【００２６】
図３は、図１に示した本発明による第１の一実施形態の投射型映像表示装置内部の光学エンジン部３００の説明図である。
【００２７】
図３において、光学エンジン部３００は、照明手段１００、光分離手段（図示せず）、ライトバルブ手段である液晶パネル（図示せず）、光合成手段であるプリズム（図示せず）、および投射手段の投射レンズ１０などにより構成されている。そして、プリズムユニット３１０は液晶パネル（図示せず）、プリズム（図示せず）及び投射レンズ１０を含んだ構成となっている。
【００２８】
図４は、図１に示した本発明による第１の一実施形態の投射型映像表示装置１のプリズムユニットの詳細構成を示す。
【００２９】
図４において、ライトバルブ手段としての液晶パネル３２０が、ライトバルブホルダ３３０に取付けられ、プリズム（図示せず）を介してプリズムホルダ３８０に支持される構成となっている。プリズムホルダ３８０の出射側には、投射レンズ１０が取付けられている。
【００３０】
プリズムユニット３１０の構成は、プリズムホルダ３８０にプリズム（図示せず）が取付けられ、プリズムをとりかこむようにライトバルブホルダ３３０，ライトバルブホルダ３４０，ライトバルブホルダ３６０が取付けられている。ライトバルブホルダは、ポリカーボネート材などの熱可塑性高分子材料でできている。ライトバルブホルダ３３０には液晶パネル３２０が、ライトバルブホルダ３４０には液晶パネル３５０が、ライトバルブホルダ３６０には液晶パネル３７０がそれぞれ取付けられている。投射型映像表示装置の動作時には、それぞれの液晶パネルには、分光した各成分の光、たとえば赤、緑、青などの光成分毎の光を入射する。入射された光を、各液晶パネル３２０，３５０，３７０で変調し、プリズムで合成し、投射レンズ１０で装置外部へ投射出力する。
【００３１】
図５は、図１に示した本発明による第１の一実施形態の投射型映像表示装置１のプリズムの周りの各液晶パネルの取付け状況を示す。
【００３２】
図５（ａ）では、３色成分の液晶パネルが取り付いた状態、図５（ｂ）では図５（ａ）中理解を容易とするために１色成分の液晶パネルのみが取り付いた状態をそれぞれ示している。
【００３３】
図５において、プリズム６００の周囲に各色成分を担当する液晶パネルが取付けられている。プリズム６００の上面６１０と下面６２０にライトバルブホルダ３３０、ライトバルブホルダ３４０、ライトバルブホルダ３６０がそれぞれ取付けられている。これらのライトバルブホルダにライトバルブ手段である液晶パネル３２０、液晶パネル３５０、液晶パネル３７０がそれぞれ取付けられている。
【００３４】
なお、図５（ｂ）に示すように、液晶パネル３２０とプリズム６００との間には、偏光板４１０が設けられているが、他の液晶パネルとプリズム６００との間にも、同様に偏光板が設けられているのはいうまでもない。
【００３５】
ここで、液晶パネルで画像を表示する仕組みを説明する。液晶パネル３２０に入射する光は、あらかじめ図示しない偏光変換手段により偏光方向がそろったの光（例えばＳ偏光）となっている。液晶パネル３２０で、設定した画素に対応する液晶部分では、偏光方向を回転する／しないの制御を行って、入射光の変調を行う。そして、偏光方向を回転した画素に対応する部分からの光は入射のたとえばＳ偏光に対してＰ偏光などに回転し、出力する。ここで、偏光板４１０の透過方向に設定してある偏光方向と先ほどの回転した画素部分の光の偏光方向であるＰ偏光が一致する配置になっており、液晶パネル３２０で偏光を回転した画素部分の光は偏光板４１０を透過する。液晶パネル３２０から出る、回転していないＳ偏光の成分は、偏光板４１０に吸収される。
【００３６】
このようにして、偏光板と液晶パネルとの組み合わせにより、液晶パネルの画素毎のオン／オフの制御動作が実現され、さらに、この画素毎の制御を組み合わせて１枚の光学像である画像として表示することが可能となる。
【００３７】
３色成分の液晶パネルから出力された光は、プリズム６００にて合成される。３色成分の合成は、プリズム６００内部のクロスダイクロイックミラー面（図示せず）により実現される。たとえば、Ｐ偏光の緑色光が、液晶パネル３２０から出力されて、プリズム６００では透過して、直進する構成。また、たとえば、Ｓ偏光の赤色光と青色光が、液晶パネル３５０及び液晶パネル３７０から出力されて、プリズム６００内ではそれぞれ図示しないクロスダイクロイックミラー面で直角に反射して、投射レンズ１０方向に進む。このようにして、３色成分のそれぞれを担当する液晶パネルからの映像を、プリズム６００が合成することができる。
【００３８】
３色成分の表示位置を、完全に一致して合成するためには、投射レンズ１０側から見て、３枚の液晶パネルが同じ焦点位置、同じ画面位置にある必要がある。このために、プリズム６００周りに液晶パネルを固定する場合には、通常は、上記特許文献１乃至４と同じく液晶パネルの位置合わせ調整（コンバージェンス調整）が行われる。そして、コンバージェンス調整後には、液晶パネルの位置がずれると、合成される映像が乱れることになるため、調整後の位置が確実に固定されている。
【００３９】
これに対して、本発明による第１の一実施形態においては、まずコンバージェンス調整前に、各ライトバルブホルダに液晶パネルを溶着固定する。そして、図５に示したように、プリズム６００に対して液晶パネルを溶着固定した各ライトバルブホルダ３３０，３４０，３６０の位置をそれぞれコンバージェンス調整し、その調整後にプリズム６００と各ライトバルブホルダ３３０，３４０，３６０との接着処理をプリズム上面６１０と下面６２０で行っている。このように、コンバージェンス調整前に既にライトバルブホルダには液晶パネルが溶着固定されているため、コンバージェンス調整後の液晶パネル位置は確実に固定されている。
【００４０】
ここで、ライトバルブホルダと液晶パネルの取付け方法を、図５（ｂ）に示すように、ライトバルブホルダ３３０に対する液晶パネル３２０の取付け方法で代表的示す。図５（ｂ）では、ライトバルブホルダ３３０に液晶パネル３２０が取付けられている。この取付け方法は、後述するように、熱可塑性高分子材料でできているライトバルブホルダ３３０の突起部分（図示せず）に液晶パネル３２０の取付け穴部を組み合わせて液晶パネル３２０を装着し、ライトバルブホルダ３３０の突起部分の突出部（図示せず）を熱で溶融して、たとえばマグネシウム合金製の液晶パネルの取付け部の形状に合わせた形状になったところで冷却固化して固定する、いわゆる溶着により取付けられている。５００がその溶着部で、少なくとも複数箇所ある。他のライトバルブと液晶パネルも同様に溶着されているのはいうまでもない。
【００４１】
このとき、ライトバルブホルダ３３０，３４０，３６０は、たとえばポリカーボネート製で融点は例えば１６０℃に対して、液晶パネル３２０，３５０，３７０の外枠は、たとえばマグネシウム合金製で融点はたとえば６５０℃となっている。双方の融点が異なる設定となった組み合わせ構成である。
【００４２】
溶着処理を行って固定した溶着部５００は、後述するように液晶パネル３２０の取付け穴部の形状に一致した形状となって固まっており、液晶パネル３２０はライトバルブホルダ３３０を破壊しない限り取り外すことができない。
【００４３】
図６は、本発明による第１の一実施形態におけるプリズム及び液晶パネルの取付け状態の断面図である。図６ではその取付け状態をプリズム６００と液晶パネル３２０の取付け状態を用いて代表的に示している。他の液晶パネルについても同様に取付けられているのはいうまでもない。
【００４４】
図６において、液晶パネル３２０の取付け穴部３２２ａには、ライトバルブホルダ３３０の突起部分が入り、さらに先端の溶着部５００では、液晶パネル３２０のテーパ部（円錐穴部）３２１には溶着処理に伴って、ライトバルブホルダ３３０側の一部が溶融してテーパ部３２１の形状に倣った形状で冷却固化している。このような構成のため、ライトバルブホルダ３３０，３４０，３６０と液晶パネル３２０，３５０，３７０とは一体に固定されており、取付け位置は容易に移動することは無い。
【００４５】
液晶パネル３２０とプリズム６００との間には、偏光板４１０が設置されている。この偏光板４１０は、ライトバルブホルダ３３０に設けられた固定溝４１１により保持されている。また、ライトバルブホルダ３３０とプリズム６００との固定は、接着剤７００により固定されている。
【００４６】
なお、液晶パネル３２０に入射する光は、光軸２１０にそって、矢印２２０の方向に進む。そして、液晶パネル３２０で変調された後に、偏光板４１０を通り、プリズム６００へと進む。
【００４７】
図５で説明したように、この１色成分の構成が３つあり、それぞれの液晶パネル部分で変調された光がプリズム６００に進み、合成される。
【００４８】
図７は、本発明による第１の一実施形態における図６に示す溶着部分の詳細説明図である。図７（ａ）は溶着前の状態で、図７（ｂ）が溶着後の状態を示している。
図７（ａ）において、ライトバルブホルダ３３０の突起部分の溶着代３３１が液晶パネル３２０の取付け穴部３２２ａに通されている。溶着代３３１部分は、液晶パネル３２０の取付け穴部３２２ａのストレート部３２４の穴径より小さく、隙間が空いた状態となっている。また、液晶パネル３２０の取付け穴部３２２ａの開口部には溶着用のテーパ部３２１が設けてある。
図７（ｂ）に示すように、溶着処理後には、溶着部５００が形成される。溶着部５００は、液晶パネル３２０のテーパ部３２１に倣って溶着側テーパ部５１０が形成される。また、溶着部５００の一部は、液晶パネル３２０の取付け穴部３２２ａのストレート部３２４に倣って溶着側ストレート部５２０が形成される。溶着処理は、熱溶融性高分子材料でできているライトバルブホルダ３３０の溶着代３３１の一部を加熱して溶融することにより行われる。このとき、溶融した熱溶融性高分子材料は、内部応力が開放されて、周囲の形状に倣った形態に変形する。冷却後固化しても、その変形した状態が保たれる。変形した状態では、内部応力が開放されており、液晶パネルとライトバルブホルダとの間には特段の応力が発生しない。このため、ライトバルブホルダに液晶パネルを取付けても、取付けに伴う内部応力が発生せず、取付け後に徐々に内部応力が開放されて、液晶パネルの取付け位置がずれることはない。
【００４９】
また、ライトバルブホルダ側の形状を、液晶パネルの形状に倣って溶融変形させるため、溶着処理後には、ライトバルブホルダに対して、液晶パネルが移動することがない。すなわち、図７に示す溶着部５００の軸方向である矢印２５０方向には液晶パネル３２０のテーパ部３２１に対して、溶着側テーパ部５１０が対向しており、液晶パネル３２０はライトバルブホルダ３３０との位置関係は移動することはない。逆方向はライトバルブホルダ３３０で液晶パネル３２０の位置移動が制限される。図７に示す溶着部５００の直交方向である矢印２６０方向には、液晶パネル３２０の穴部３２２ａに対して溶着側ストレート部５２０が対向しており、こちらの方向に対しても液晶パネル３２０とライトバルブホルダ３３０との位置関係は移動することがない。
【００５０】
図７の説明では、１個所の溶着部の説明であるが、図５及び図６で説明したように、液晶パネルを取付ける複数箇所の溶着部（本実施形態では４箇所）についても同等の溶着処理を行っており、液晶パネルとライトバルブホルダの位置関係において、矢印２５０，２６０方向のみならず回転方向の移動も規制している。なお、この回転方向の移動規制は少なくとも２箇所の溶着があれば十分であり、この場合には溶着部が対角方向の位置関係にあるのが好ましい。
【００５１】
以上のようにして、ライトバルブホルダ３３０，３４０，３６０と液晶パネル３２０，３５０，３７０をストレス無く固定することが可能となる。
【００５２】
図８には、本発明による第１の一実施形態における、液晶パネルの取り外し時の状態を示す断面図である。
【００５３】
プリズム６００周りにもうけた複数の液晶パネルのうち１枚が不良であったり、故障したような場合は、修理または交換する液晶パネルを取り外して、交換する必要がある。同様に、プリズム６００自体が故障したような場合にも、周囲にもうけた液晶パネルを取り外して、別のプリズムへ取り付ける必要がある。
【００５４】
このような場合には、図８に示すように、溶着部５００をドリルなどでカットし、液晶パネル３２０のテーパ部３２１を露出させることにより、液晶パネル３２０を矢印２４０方向に取り外すことができる。このようにすることにより、液晶パネル３２０は、損傷を受けることなく、プリズム６００から取り外すことができる。さらには、熱溶融性高分子材料でできているライトバルブホルダ３３０は、プリズム６００との間は接着剤７００により固定されており、接着剤７００部分を破壊することにより、容易にプリズム６００から取り外すことができる。このとき、プリズム６００の光入射面には接着されていないため、入射面に施されたコーティングなどの表面処理を損傷することがない。このため、プリズム６００を再利用することも可能となっている。
【００５５】
以上、本発明による第１の一実施形態によると、高価な液晶パネルやプリズム部品の故障などの場合に、故障していない部品を取り外して交換を容易に行うことが可能となり、残りの高価な部品の再利用、ひいては高品質な投射型映像表示装置を低価格にて提供可能となる。
【００５６】
また、液晶パネルの固定に溶着を用いているため、液晶パネルにストレスを与えることなく、高精度かつ高信頼性を持った状態で取り付けを行うことが可能となる。
【００５７】
図９は、本発明による第２の一実施形態の構成を示す説明図である。図９（ａ）はライトバルブホルダ周りの説明図、図９（ｂ）は液晶パネルを溶着後の状態を示す。図９では本実施形態を示すのに、図示を容易とするために、プリズムを囲むように設置された３つのライトバルブホルダ／液晶パネルのうちの一つを図示しており、この一つの構成を用いて説明するが、他の２つのライトバルブホルダ／液晶パネルについても同様に構成されていることはいうまでもない。なお、図１１は図９（ｂ）溶着部近傍のＨ部の拡大詳細図である。
【００５８】
図９において、図９（ａ）のように、プリズム６００の周囲には、熱溶融性高分子材料で一体成型、いわゆるアウトサート成型されたライトバルブホルダ８００が設けられている。プリズム６００の上面６１０及び下面６２０でライトバルブホルダ８００が固定されている。本実施形態では、第１の実施形態とは異なり、アウトサート成型のため、ライトバルブホルダ８００はプリズム６００との位置関係がずれることはない。また、アウトサート成型によるライトバルブホルダは、万一故障などで取り外す必要が生じたような場合には、プリズムの上下面より剥がして取り外すことになり、高価な表面処理を行っているプリズムの光の入射面６３０に対して損傷を与えることが無く、プリズム６００の再使用が可能となる。
【００５９】
また、本実施形態では、ライトバルブホルダ８００の突起部分の溶着代８１０を挿入する液晶パネル３２０’の取付け穴部３２２ｂの内壁にテーパ部３２１とテーパ部３２３を有する突起部３２６が形成されており、ライトバルブホルダ８００の突起部分の溶着代８１０を液晶パネル３２０’の取付け穴部３２２ｂに挿入後、溶着代８１０を溶融させた場合、テーパ部３２１とテーパ部３２３に対向して形成される溶着側テーパ部８４０と溶着側テーパ部８５０で前記突起部３２６が挟まれて位置移動できなくなる。その様子を図９（ｂ），図１１に示す。
【００６０】
液晶パネル３２０’を溶着した状態の図９（ｂ）では、図１１に示す図９（ｂ）Ｈ部の拡大詳細図から明らかなように、溶着部８２０において、液晶パネル３２０’の取付け穴部３２２ｂのテーパ部３２１に対応して溶着側テーパ部８４０が、そして取付け穴部３２２ｂのストレート部３２５に対応して溶着側ストレート部８３０が、また取付け穴部３２２ｂのテーパ部３２３に対応して溶着側テーパ部８５０がそれぞれ密着して形成されている。この図９に示す実施の形態では、液晶パネル３２０’の姿勢調整（コンバージェンス調整）を行った後に溶着を行っている。
【００６１】
図９（ｂ）では、プリズム６００に対する液晶パネル３２０’の姿勢調整を行った状態を説明するため、ライトバルブホルダ８００部分と液晶パネル３２０’とが、傾きかつ浮いて取り付いている状態を表示している。このように、姿勢調整により液晶パネル３２０’がライトバルブホルダ８００に対して傾いて浮いた状態で取り付いている場合に、溶着部８２０が作用して、固定した状態で液晶パネルを保持している。すなわち、矢印２５０方向に液晶パネルが移動しようとすると、液晶パネル３２０’のテーパ部３２１に対して溶着側テーパ部８４０が対向しており、移動できない。矢印２６０方向に液晶パネルが移動しようとすると、液晶パネル３２０’のストレート部３２５に対向する溶着側ストレート部８３０が移動を阻止する。矢印２７０方向に液晶パネルが移動しようとすると、液晶パネル３２０’のテーパ部３２３に対向する溶着側テーパ部８５０が移動を阻止する。また、回転方向に関しては、複数箇所の溶着場所を設けることにより規制することが可能である。
【００６２】
このように、プリズム周りにアウトサート成型でライトバルブホルダを作成し、かつ、液晶パネルの取付け穴部の内壁にテーパ部を有する突起部を備え、ライトバルブホルダに対して液晶パネルを位置決め後に溶着固定する本実施形態の構成においては、プリズムに対する液晶パネルの位置が固定され、移動することなく、高品位な映像表示装置を提供することが可能となる。また、複数枚ある液晶パネルの一部が故障したような場合には、ライトバルブホルダ部分を破壊して、プリズム部と故障していない液晶パネルを取り出して、再利用することが可能である。
【００６３】
図１０は、本発明による第３の一実施形態を示す説明図である。本実施形態では、ライトバルブ手段として第１，第２の実施形態で用いた透過型液晶パネルに替えて、反射型液晶パネルを使用した実施形態である。
【００６４】
ＰＢＳプリズム６００’の光入出射面６４０以外の面でライトバルブホルダ３３０が接着剤７００により取付けられており、さらにライトバルブホルダ３３０には、λ／４板４１０’、及び反射型液晶パネル９００が取り付けられ、溶着部９２０により固定されている。また、反射型液晶パネル９００背面には、放熱板９１０が装着されている。
【００６５】
このように、反射型液晶パネルの構成においても、プリズムに対する液晶パネルの位置が固定され、移動することなく、高品位な投射型映像表示装置を提供することが可能となる。また、複数枚ある液晶パネルの一部が故障したような場合には、ライトバルブホルダ部分を破壊して、プリズム部と故障していない液晶パネルを取り出して、再利用することが可能である。
【００６６】
上記した実施形態の説明においては、ライトバルブ手段として、液晶パネル（透過型）または反射型液晶パネルの例で説明したが、他のライトバルブ手段、たとえば微小鏡回転方式などの手段を用いても同様に構成でき、同等の効果が得られることは言うまでも無い。
【００６７】
また、プリズム構成は、３色成分を合成するクロスダイクロイックプリズムやＰＢＳプリズムの構成で説明したが、他のプリズム構成、たとえば三角プリズム（全反射プリズム）による合成システムや２色成分の合成システムであっても、同様に構成でき、同等の効果が得られることは言うまでも無い。
【００６８】
さらに、以上述べた実施形態の説明では、液晶パネルの外形部材をマグネシウム合金製とし、ライトバルブホルダの材料をポリカーボネート製のもので説明したが、これに限定されるものではなく、他の素材の組み合わせ、たとえば液晶パネルの外形部材をポリカーボネートとし、ライトバルブホルダの材料をＡＢＳ樹脂とするなどの高分子材料であっても、それぞれの融点温度差が４０度以上あえば同様に構成でき、同等の効果が得られることは言うまでも無い。
【００６９】
また、液晶パネルの固定手段として、熱溶着を用いて説明したが、溶着方式として、熱溶着以外の超音波溶着など、最終的に熱可塑性材料のライトバルブホルダの一部を溶融して液晶パネル形状に倣って冷却固化して固定するものであれば、同様に構成でき、同等の効果が得られることは言うまでも無い。
【００７０】
以上のように、本発明によれば、投射型映像表示装置において、プリズムとライトバルブ間の取付け位置を安定した状態で保つことが可能となり、高品位な画質を保持できる。また、プリズムやライトバルブの高額部品の一部が故障したような場合に、残りの高額部品を取り外して再利用可能とすることができる。
【００７１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、投射型映像表示装置の低価格化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る投射型映像表示装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る投射型映像表示装置の内部構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る投射型映像表示装置内部の光学エンジン部の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る投射型映像表示装置の投射レンズプリズムユニットの構成を示す斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る投射型映像表示装置のプリズムと液晶パネル部の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る投射型映像表示装置のプリズムと液晶パネル部の構成を示す断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る投射型映像表示装置の液晶パネル部の溶着部分の詳細説明図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る投射型映像表示装置の、液晶パネル部の取り外し作業の説明図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る投射型映像表示装置のプリズムと液晶パネル部の構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る投射型映像表示装置のプリズムと液晶パネル部の構成を示す断面図である。
【図１１】図９（ｂ）溶着部近傍のＨ部の拡大詳細図である。
【符号の説明】
１…投射型映像表示装置、２、３…吸排気口、４…パネル吸気口、５…操作ボタン、１０…投射レンズ、１００…照明手段、２１０…光軸、２２０、２４０、２５０、２６０、２７０…矢印、３００  光学エンジン部、３１０  プリズムユニット、３２０、３５０、３７０…液晶パネル、３２１、３２３…テーパ部、３２２…取付け穴部、３２４、３２５…ストレート部、３２６…突起部、３３０、３４０、３６０…ライトバルブホルダ、３３１…溶着代、４１０…偏光板、４１１…固定溝、５００…溶着部、５１０…溶着側テーパ部、５２０…溶着側ストレート部、６００…プリズム、６１０…上面、６２０…下面、６３０…入射面、６４０…入出射面、７００…接着剤、８００…ライトバルブホルダ、８２０…溶着部、８３０…溶着側ストレート部、８４０、８５０…溶着側テーパ部、９００…反射型液晶パネル、９１０…放熱板、９２０…溶着部。
【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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