(57)【要約】【課題】装置の組立性と光学素子の交換容易性を両立させた小型の投写型表示装置を提供する。【解決手段】投写型表示装置は、光源と、光源からの光が入射する照明光学系と、照明光学系からの光によって照明される液晶表示素子を備えた色分解合成光学系と、色分解合成光学系からの光を被投写面に投写する投写光学系と、照明光学系及び色分解合成光学系を収納する筐体とを有し、照明光学系は、交換可能な光学素子を備えており、筐体は、装置組立時における光学素子の組付方向と、光学素子の交換時における光学素子の着脱方向とが互いに異なるように構成されている。【選択図】図３
2012103460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源からの光が入射する照明光学系と、前記照明光学系からの光によって照明される液晶表示素子を備えた色分解合成光学系と、
前記色分解合成光学系からの光を被投写面に投写する投写光学系と、
前記照明光学系及び前記色分解合成光学系を収納する筐体と、を有し、
前記照明光学系は、交換可能な光学素子を備えており、
前記筐体は、装置組立時における前記光学素子の組付方向と、該光学素子の交換時における該光学素子の着脱方向とが互いに異なるように構成されている、ことを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
前記液晶表示素子の駆動信号を出力する回路基板を有し、該回路基板は、前記光学素子の交換時における前記着脱方向とは異なる方向に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の投写型表示装置。
【請求項３】
冷却ファンを有し、
前記冷却ファンは、前記光学素子の交換時における前記着脱方向とは異なる方向に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の投写型表示装置。
【請求項４】
前記光学素子は、有機フィルムを備えた偏光変換素子であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学素子の交換を容易にした投写型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投写型表示装置に設けられる有機フィルムを備えた光学素子は、光源から出射される紫外線や熱等により経年劣化が生じ、この劣化によりスクリーンに投写される画像品質が劣化する。このとき、劣化した光学素子を交換すれば、再び、投写型表示装置の本来の良好な画像を得ることができる。しかしながら、投写型表示装置の通常の組立工程では、初期工程に光学素子が組み込まれるため、組立完成後に光学素子を交換するには、制御基板や冷却ユニット等の様々な部品を取り外す必要があり、多くの工数と時間が掛かる。
【０００３】
特許文献１には、回路基板の取り外し工程を削減するため、回路基板に光学素子着脱用の開口を設けた投写型表示装置が開示されている。この投写型表示装置では、その開口近傍の筐体に設けられた光学素子交換用の蓋を取り外すことにより、光学素子に直接アクセスすることができ、光学素子を容易に交換可能であることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５８６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、回路基板に開口を設けると、開口による電気素子実装面積の減少分を補うため、開口面積分だけ回路基板の外形を大きくする必要があり、投射型表示装置自体の大型化や重量増加が懸念される。また、回路基板に開口を設けることにより、パターン設計に無理が生じ、ＥＭＩ性能の確保が困難となり好ましくない。
【０００６】
そこで本発明は、装置の組立性と光学素子の交換容易性を両立させた小型の投写型表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての投写型表示装置は、光源と、前記光源からの光が入射する照明光学系と、前記照明光学系からの光によって照明される液晶表示素子を備えた色分解合成光学系と、前記色分解合成光学系からの光を被投写面に投写する投写光学系と、前記照明光学系及び前記色分解合成光学系を収納する筐体とを有し、前記照明光学系は、交換可能な光学素子を備えており、前記筐体は、装置組立時における前記光学素子の組付方向と、該光学素子の交換時における該光学素子の着脱方向とが互いに異なるように構成されている。
【０００８】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、装置の組立性と光学素子の交換容易性を両立させた小型の投写型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１における投写型表示装置の分解斜視図である。
【図２】実施例１における投写型表示装置の光学構成図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は側面図である。
【図３】実施例１における投写型表示装置の要部構成図であり、（ａ）は偏光変換素子の保持構造概略図、（ｂ）は光軸に対する偏光変換素子の前後左右方向の保持方法、（ｃ）は光軸に対する偏光変換素子の上下方向の保持方法、（ｄ）は偏光変換素子着脱開口部と片寄せバネガイド形状である。
【図４】実施例２における投写型表示装置の要部構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１２】
まず、本発明の実施例１における投写型画像表示装置（投写型表示装置）について説明する。図１は、投写型表示装置１００の分解斜視図である。図１において、１は光源としてのランプ、２はランプ１を保持するランプホルダー、３は防爆ガラス、４はガラス押さえである。αは、ランプ１からの光が入射する照明光学系であり、後述の交換可能な偏光変換素子４５（光学素子）を備える。βは、照明光学系αによって照明されるＲＧＢの３色用の液晶パネル（液晶表示素子）を備えた色分解合成光学系である。５は、色分解合成光学系βからの出射光を、図示しないスクリーン（被投写面）に投写する投写レンズ（投写光学系）である。６は、ランプ１、照明光学系α、及び、色分解合成光学系βを収納するとともに投写レンズ５を固定する光学ボックス（筐体）である。光学ボックス６には、ランプ１の周囲を囲むランプ周辺部材としてのランプケース部材６ａが形成されている。後述のように、光学ボックス６は、装置組立時における偏光変換素子４５の組付方向と、偏光変換素子４５の交換時における偏光変換素子４５の着脱方向とが互いに異なるように構成されている。
【００１３】
７は、光学ボックス６内に照明光学系α及び色分解合成光学系βを収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋である。８は電源、１０は電源８と合体しランプ１を点灯するためのバラスト電源である。１１は、電源８からの電力により液晶パネル（液晶表示素子）の駆動信号を出力し、また、ランプ１の点灯を指令する回路基板である。１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ、後述する外装キャビネット１９の吸気口から空気を吸い込むことで色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子を冷却する光学系用の冷却ファンである。１３は、冷却ファン１２Ａ、１２Ｂによる風を色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子に送る第１のＲＧＢダクトである。
【００１４】
１４は、ランプ１に対して吹き付け風を送り、ランプ１を冷却する光源ランプ用の冷却ファンである。１５は、冷却ファン１４を保持しつつ冷却風をランプ１に送る第１のランプダクトである。１６は、冷却ファン１４を押さえて第１のランプダクト１５と合わせてダクトを構築する第２のランプダクトである。１７は、後述する外装キャビネット１９に設けた吸気口から空気を吸い込むことで電源８とバラスト電源１０内に風を流通させることで電源８及びバラスト電源１０を同時に冷却する電源用の冷却ファンである。１８は排気ファンであり、排気ファン１８は冷却ファン１４によるランプ１を通過した後の熱風を排出する。
【００１５】
１９は、光学ボックス６等を収納する外装キャビネット（外装ケース下部）である。２０は、外装キャビネット１９に光学ボックス６等を収納した状態で蓋をする外装キャビネット蓋（外装ケース上部）である。２１は第１の側板、２２は第２の側板である。外装キャビネット１９には、後述の偏光変換素子交換用の開口１９ａが形成されている。
【００１６】
２３は各種信号を取り込むコネクタが搭載されるインターフェース基板、２４は第１の側板２１の内側に取付けられたインターフェース補強板である。２５はランプ蓋であり、ランプ蓋２５は外装キャビネット１９の底面に着脱自在に設けられ、不図示のビスにより固定されている。  ２７は外装キャビネット１９の吸気口の外側に取り付けられた不図示のフィルタを押えるＲＧＢ吸気プレートである。２８は、色分解合成光学系βを保持するプリズムベースである。２９は、色分解合成光学系βの光学素子（偏光変換素子）と反射型液晶表示素子を冷却するために冷却ファン１２Ａ、１２Ｂからの冷却風を導くダクト形状部を有するボックスサイドカバーである。３０は、ボックスサイドカバー２９と合わせることでダクトを形成する第２のＲＧＢダクトである。
【００１７】
３１は、色分解合成光学系β内に配置され、反射型液晶表示素子から出ているＦＰＣが接続されて回路基板１１に接続されるＲＧＢ基板である。３２は、ＲＧＢ基板３１に電気ノイズが入り込まないようにするＲＧＢ基板カバーである。３３は、外装キャビネット１９の偏光変換素子交換用の開口１９ａの外側に取付けられる偏光変換素子交換用の蓋である。偏光変換素子交換用の蓋３３は、外装キャビネット１９に対して脱着自在に設けられており、不図示のビスにより外装キャビネット１９に固定されている。
【００１８】
次に、図２を参照して、ランプ１、照明光学系α、色分解合成光学系β、及び、投写レンズ５にて構成される反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル等の画像形成素子）を搭載した投写型表示装置の光学構成について説明する。図２は、本実施例における投写型表示装置の光学構成図であり、図２（ａ）は上面図を示し、図２（ｂ）は側面図を示す。
【００１９】
図２において、４１は連続スペクトルで白色光を発光する発光管である。４２は発光管４１からの光を所定の方向に集光するリフレクタであり、発光管４１とリフレクタ４２によりランプ１が構成される。４３ａは、水平方向（ランプ１からの光の進行方向における水平方向（紙面垂直方向））において屈折力を有するレンズアレイで構成された第１のシリンダアレイである。４３ｂは、第１のシリンダアレイ４３ａの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第２のシリンダアレイである。４４は、紫外線吸収フィルタである。４５は、無偏光光を所定の偏光光に揃えるように構成され、有機フィルタを備えた偏光変換素子（光学素子）である。
【００２０】
４６は、垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたフロントコンプレッサである。４７は、光軸を８８度変換する全反射ミラーである。４３ｃは、垂直方向（ランプ１からの光の進行方向における垂直方向（紙面垂直方向））において屈折力を有するレンズアレイで構成された第３のシリンダアレイである。４３ｄは、第３のシリンダアレイ４３ｃの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第４のシリンダアレイである。５０は、色座標をある値に調整するために特定波長域の色をランプ１に戻すカラーフィルタである。４８はコンデンサーレンズ、４９は垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたリアコンプレッサである。以上により、照明光学系αが構成される。
【００２１】
５８は、青（Ｂ）と赤（Ｒ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ）の波長領域の光を透過するダイクロイックミラーである。５９は、透明基板に偏光素子を貼着したＧ用の入射側偏光板であり、Ｐ偏光光のみを透過する。６０は、Ｐ偏光光を透過してＳ偏光光を反射する第１の偏光ビームスプリッタであり、偏光分離面を有する。
【００２２】
６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂはそれぞれ、入射光を反射するとともに画像変調する赤用、緑用、青用の反射型液晶表示素子である。６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂはそれぞれ、赤用、緑用、青用の１／４波長板である。６４ａはＲの色純度を高めるためにオレンジ光をランプ１に戻すトリミングフィルタ、６４ｂは透明基板に偏光素子を貼着したＲＢ用の入射側偏光板であり、Ｐ偏光のみを透過する。６５は、Ｒの光の偏光方向を９０度変換し、Ｂの光の偏光方向は変換しない色選択性位相差板である。６６は、Ｐ偏光を透過してＳ偏光を反射する第２の偏光ビームスプリッタであり、偏光分離面を有する。６８ＢはＢ用出射側偏光板（偏光素子）であり、ＢのＳ偏光のみを整流し、６８ＧはＳ偏光のみを透過させるＧ用出側偏光板（偏光素子）である。６９は、ＲＢ光を透過してＧ光を反射するダイクロイックプリズムである。以上のダイクロイックミラー５８からダイクロイックプリズム６９までの各要素により、色分解合成光学系βが構成される。
【００２３】
ここで、Ｐ偏光とＳ偏光の定義を明確にする。偏光変換素子４５は、Ｐ偏光をＳ偏光に変換するが、ここで言うＰ偏光とＳ偏光は偏光変換素子４５を基準として説明している。一方、ダイクロイックミラー５８へ入射する光は、偏光ビームスプリッタ６０、６６を基準しているため、Ｐ偏光光が入射することになる。偏光変換素子４５から射出された光はＳ偏光であるが、本実施例では、同じＳ偏光光をダイクロイックミラー５８に入射する光をＰ偏光光として定義する。
【００２４】
次に、光学的な作用を説明する。発光管４１から発した光は、リフレクタ４２により所定の方向に集光される。リフレクタ４２は放物面形状を有し、放物面の焦点位置からの光は放物面の対称軸に平行な光束となる。ただし、発光管４１からの光源は理想的な点光源ではなく有限の大きさを有している。このため、集光する光束には、放物面の対称軸に平行でない光の成分も多く含まれている。これらの光束は、第１のシリンダアレイ４３ａに入射する。第１のシリンダアレイ４３ａに入射した光束は、それぞれのシリンダレンズに応じた複数の光束（垂直方向に帯状の複数の光束）に分割され、集光される。そして、紫外線吸収フィルタ４４を介して第２のシリンダアレイ４３ｂを経て、複数の光束（垂直方向に帯状の複数の光束）を偏光変換素子４５の近傍に形成する。
【００２５】
偏光変換素子４５は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とからなり、複数の光束は、その列に対応した偏光分離面に入射し、透過するＰ偏光成分の光と反射するＳ偏光成分の光に分割される。反射されたＳ偏光成分の光は、反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に出射する。一方、透過したＰ偏光成分の光は、１／２波長板を透過してＳ偏光成分と同じ偏光成分に変換され、偏光方向が揃った光として出射する。偏光変換された複数の光束（垂直方向に帯状の複数の光束）は、偏光変換素子４５を出射した後、フロントコンプレッサ４６を介して、反射ミラー４７にて８８度で反射し、第３のシリンダアレイ４３ｃに入射する。第３のシリンダアレイ４３ｃに入射した光束は、それぞれのシリンダレンズに応じた複数の光束（水平方向に帯状の複数の光束）に分割、集光される。そして第４のシリンダアレイ４３ｄを経て、複数の光束（水平方向に帯状の複数の光束）となり、コンデンサーレンズ４８、リアコンプレッサ４９に至る。
【００２６】
ここで、フロントコンプレッサ４６、コンデンサーレンズ４８、及び、リアコンプレッサ４９の光学的作用の関係で、複数の光束は矩形形状の像が重なった形で矩形の均一な照明エリアが形成される。この照明エリアに反射型液晶表示素子６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂが配置される。次に、偏光変換素子４５によりＳ偏光とされた光は、ダイクロイックミラー５８に入射する。なお、ダイクロイックミラー５８は、Ｂ（４３０〜４９５ｎｍ）とＲ（５９０〜６５０ｎｍ）の光は反射し、Ｇ（５０５〜５８０ｎｍ）の光は透過する。
【００２７】
次に、Ｇの光路について説明する。ダイクロイックミラー５８を透過したＧの光は、入射側偏光板５９に入射する。なお、Ｇの光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＰ偏光（偏光変換素子４５を基準とした場合はＳ偏光）となっている。そして、Ｇの光は、入射側偏光板５９から出射した後、第１の偏光ビームスプリッタ６０に対してＰ偏光として入射して偏光分離面で透過して、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇにおいては、Ｇの光が画像変調されて反射される。画像変調されたＧの反射光のうちＰ偏光成分は、再び第１の偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面で透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＧの反射光のうちＳ偏光成分は、第１の偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面で反射され、投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。このとき、全ての偏光成分をＰ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、第１の偏光ビームスプリッタ６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇとの間に設けられた１／４波長板６２Ｇの遅相軸を所定の方向に調整する。これにより、第１の偏光ビームスプリッタ６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。第１の偏光ビームスプリッタ６０から出射したＧの光は、第３の偏光ビームスプリッタとしてのダイクロイックプリズム６９に対してＳ偏光として入射し、ダイクロイックプリズム６９のダイクロイック膜面でＧ光を反射して投写レンズ７０へと至る。
【００２８】
一方、ダイクロイックミラー５８を反射したＲとＢの光は、入射側偏光板６４ａに入射する。尚、ＲとＢの光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＰ偏光となっている。そしてＲとＢの光は、トリミングフィルタ６４ａでオレンジ光をカットされた後、６４ｂの入射側偏光板から出射し、色選択性位相差板６５に入射する。色選択性位相差板６５は、Ｒの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＲの光はＳ偏光として、Ｂの光はＰ偏光として第２の偏光ビームスプリッタ６６に入射する。Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッタ６６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッタ６６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。
【００２９】
Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲの光は画像変調されて反射される。画像変調されたＲの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＲの反射光のうちＰ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過して投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。
【００３０】
また、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢの光は、画像変調されて反射される。画像変調されたＢの反射光のうちＰ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＢの反射光のうちＳ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射して投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。このとき、第２の偏光ビームスプリッタ６６とＲ用、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｒ、６１Ｂの間に設けられた１／４波長板６２Ｒ、６２Ｂの遅相軸を調整することにより、Ｇの場合と同じように、Ｒ、Ｂそれぞれの黒の表示の調整を行うことができる。
【００３１】
上述のとおり１つの光束に合成され、第２の偏光ビームスプリッタ６６から出射したＲとＢの投射光のうちＢの光は、出射側偏光板６８Ｂで検光されてダイクロイックプリズム６９に入射する。また、Ｒの光はＰ偏光のまま６８Ｂの偏光板をそのまま透過し、ダイクロイックプリズム６９に入射する。なお、出射側偏光板６８Ｂで検光されることにより、Ｂの投射光は、第２の偏光ビームスプリッタ６６とＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂ、１／４波長板６２Ｂを通ることによって生じた無効な成分がカットされた光となる。
【００３２】
ダイクロイックプリズム６９に入射したＲとＢの投射光は、ダイクロイックプリズム６９のダイクロイック膜面を透過し、ダイクロイック膜面にて反射したＧの光と合成されて投写レンズ５に至る。そして、合成されたＲ、Ｇ、Ｂの投射光は、投写レンズ５によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。
【００３３】
以上は、反射型液晶表示素子が白表示の場合における光路についての説明である。続いて、反射型液晶表示素子が黒表示の場合における光路について説明する。
【００３４】
まず、Ｇの光路について説明する。ダイクロイックミラー５８を透過したＧの光のＰ偏光光は入射側偏光板５９に入射し、その後、第１の偏光ビームスプリッタ６０に入射して偏光分離面で透過され、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。しかし、反射型液晶表示素子６１Ｇが黒表示であるため、Ｇの光は画像変調されないまま反射される。従って、反射型液晶表示素子６１Ｇで反射された後もＧの光はＰ偏光光のままであるため、再び第１の偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面で透過し、入射側偏光板５９を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。
【００３５】
次に、ＲとＢの光路について説明する。ダイクロイックミラー５８を反射したＲとＢの光のＰ偏光光は、入射側偏光板６４ｂに入射する。そして、ＲとＢの光は入射側偏光板６４ｂから出射した後、色選択性位相差板６５に入射する。色選択性位相差板６５は、Ｒの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を有し、これによりＲの光はＳ偏光として、Ｂの光はＰ偏光として第２の偏光ビームスプリッタ６６に入射する。Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッタ６６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッタ６６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過して、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。ここで、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒは黒表示であるため、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲの光は画像変調されないまま反射される。従って、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒで反射された後も、Ｒの光はＳ偏光光のままである。このため、再び第１の偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板６４ｂを通過して光源側に戻され、投射光から除去されるため、黒表示となる。
【００３６】
一方、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢの光は、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂが黒表示であるため、画像変調されないまま反射される。従って、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂで反射された後も、Ｂの光はＰ偏光光のままである。このため、再び第１の偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面を透過し、色選択性位相差板６５によりＰ偏光に変換され、入射側偏光板６４ｂを透過して光源側に戻され、投射光から除去される。
【００３７】
次に、図３を参照して、本実施例における投写型表示装置の要部について説明する。図３は、投写型表示装置１００の要部構成図である。図３（ａ）は偏光変換素子の保持構造の概略図である。図３（ｂ）は光軸に対する偏光変換素子の前後左右方向の保持方法を示す図であり、図３（ａ）中のＫ方向から見た図である。図３（ｃ）は光軸に対する偏光変換素子の上下方向の保持方法を示す図であり、図３（ａ）中のＷ−Ｗ断面図である。図３（ｄ）は偏光変換素子の着脱開口部と片寄せバネガイドの形状を示し、図１の方向とは反対側（装置の裏側）から見た構成図である。
【００３８】
図３において、８０は偏光変換素子４５を保持する片寄バネである。６ｂは、片寄ばね８０を保持するために光学ボックス６に設けられたバネ引掛部である。６ｃは、光学ボックス６に設けられた偏光変換素子４５の突当部である。６ｄは、偏光変換素子を交換するために光学ボックス６に設けられた着脱穴である。７ａは、光学ボックス蓋７に設けられた、偏光変換素子４５の突当部である。３３ａは、偏光変換素子交換用の蓋３３に設けられた、偏光変換素子４５の突当部である。
【００３９】
まず、投写型表示装置１００の組立工程について説明する。偏光変換素子４５と偏光変換素子４５を保持する片寄せバネ８０は、光学ボックス６に対して、他の光学素子と同じ向き、すなわち光学ボックス蓋７側（図３（ａ）中の上側（矢印Ｋ方向））から組み込まれる。このとき、片寄せバネ８０の片側端に設けられたフック形状部が、光学ボックス６に設けられたバネ引掛け部６ｂに組み付けられる。また、片寄せバネ８０の他方端部を定位置にするためのガイド形状部６ｅが光学ボックス６に設けられている。片寄せバネ８０は、光学ボックス６に対して所定の位置に配置され、光学ボックス６に設けられた突当部６ｃによって、光軸ＯＡに対する前後方向（光軸ＯＡ方向）及び左右方向（光軸ＯＡ方向とＫ方向に直交する方向）において偏光変換素子４５を保持する。その後、光学ボックス蓋７及び偏光変換素子交換用の蓋３３に設けられた突当部３３ａにより、偏光変換素子４５は、光軸ＯＡに対する上下方向（Ｋ方向）の移動量が制限された状態で保持される。このとき、偏光変換素子４５は、光軸ＯＡに対する前後方向及び左右方向の敏感度が高く、バネ等による片寄せ保持が必要となる。しかしながら、光軸ＯＡの上下方向に対する敏感度は低いため、光軸ＯＡに対する位置ずれ量を許容範囲内に抑制することができれば、前述のような片寄せ構造は不要である。従って、前述のような保持構造を採用することができる。本実施例において、この後の組立工程にて取付けられる回路基板１１は、光学ボックス６の全体を覆うように光学ボックス蓋７側に配置される。
【００４０】
続いて、メンテナンス時における偏光変換素子４５の交換工程について説明する。まず、偏光変換素子交換用の蓋３３を取り外す。偏光変換素子交換用の蓋３３を取り外すと、偏光変換素子４５の光軸ＯＡに対する上下方向の抑制が解かれ、光学ボックス６に設けられた着脱穴６ｄを介して偏光変換素子４５を交換することができる。すなわち、本実施例では、装置組立時における偏向変換素子４５の組込方向とは反対側（１８０度異なる方向）から偏向変変換素子４５を交換するように構成されている。
【００４１】
古い偏光変換素子を取り外して新規の偏光変換素子を組み込む際、片寄せバネ８０は光学ボックス６から外れる方向に荷重を受けるが、光学ボックス蓋７に設けられたバネ押さえ部７ｂにより光学ボックス６から外れることはない。従って、偏光変換素子４５の片寄せ機能を果たすことができる。また、前述のように、新規の偏光変換素子を組み込んだ後に偏光変換素子交換用の蓋３３を取り付けることにより、偏光変換素子４５は光学ボックス６内の定位置に配置される。
【００４２】
このように、光学ボックス６は、装置組立時における偏光変換素子４５の組付方向と、偏光変換素子４５の交換時における偏光変換素子４５の着脱方向とが互いに異なるように構成されている。このため、例えば回路基板１１は、偏光変換素子４５の交換時における着脱方向とは異なる方向に設けられている。また、装置内部に設けられている各冷却ファンも、偏光変換素子４５の交換時における着脱方向とは異なる方向の位置に設けられている。本実施例の投写型表示装置によれば、回路基板等に開口を設けることなく、偏光変換素子の組立性と交換容易性を両立させて、投写型表示装置の小型化及び軽量化を実現することができる。
【実施例２】
【００４３】
次に、図４を参照して、本発明の実施例２について説明する。図４は、本実施例における投写型表示装置の要部構成図である。本実施例の投写型表示装置は、片寄せバネを備えた偏光変換素子ホルダー８１に偏光変換素子４５を組み付け、偏光変換素子ホルダー８１を光学ボックス６、光学ボックス蓋７（図１参照）、及び、偏光変換素子交換用の蓋３３（図１参照）で保持して構成される。実施例１と同様に、偏光変換素子４５は、光学ボックス６に設けられた着脱穴６ｄを介して交換することができる。本実施例では、偏光変換素子ホルダー８１につまみ部８１ａが設けられているため、光学ボックス６からの着脱容易性を更に向上させることが可能である。
【００４４】
上記各実施例によれば、有機フィルムを有して経年劣化する光学素子（偏光変換素子）に関し、製品組立時の取付方向と、製品組立後の着脱方向が異なるように構成されている。このため、製品の組立性と光学素子の交換容易性を両立させた小型の投写型表示装置を提供することができる。
【００４５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。上記各実施例において、光学素子としての偏光変換素子は、製品組立時の取付方向と製品組立後の着脱方向は、それぞれ互いに反対方向（１８０度異なる方向）である。ただし、これに限定されるものではなく、取付方向と着脱方向は例えば互いに９０度異なる方向や４５度異なる方向等、いずれの方向に異なるように構成されてもよい。また、同様の構成を、偏光変換素子以外の光学素子について適用することもできる。
【符号の説明】
【００４６】
５  投写レンズ
６  光学ボックス
１１  回路基板
４５  偏光変換素子
６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂ  反射型液晶表示素子
１００  投写型表示装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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