(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射された光束を複数の色光束に分離する色分離手段と、
当該色分離手段によって分離された各色光束を変調する複数の光変調素子と、それぞれの光変調素子によって変調された各色光束を合成する色合成手段と、当該色合成手段によって合成された光束を投写面上に拡大投写する投写手段とを有する投写型表示装置において、
前記色合成手段の光入射面に接着固定され、前記光変調素子から出射された光を通過させるための開口部を備えた固定枠板と、
前記光変調素子を保持している光変調素子枠板と、
前記固定枠板と前記光変調素子枠板の間に配置される中間枠板と
前記中間枠板と前記固定枠板に着脱可能に固定する固定手段と、
前記光変調素子の位置決めを行う楔と、
前記光変調素子枠板の左右両側面の上下方向の中央位置に形成された三面からなる楔案内面と、前記中間枠板とで構成される楔差し込み溝に、前記楔を打ち込み接着することによって、前記光変調素子枠板と前記中間枠板とを接着固定する固定手段と、
前記光変調素子の光出射面の側に配置される光出射側偏光板とを有し、
前記光出射側偏光板は、前記固定枠板の前記開口部の内側に配置されていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
複数の変調素子によって変調された各色光束を色合成手段によって合成し、当該色合成手段によって合成された光束を投写手段によって投写面上に拡大投写してなる投写型表示装置であって、
前記光変調素子を保持している光変調素子枠板と、
前記固定枠板と前記光変調素子枠板の間に配置される中間枠板と
前記中間枠板と前記固定枠板に着脱可能に固定する固定手段と、
前記光変調素子の位置決めを行う楔と、
前記光変調素子枠板の左右両側面の上下方向の中央位置に形成された三面からなる楔案内面と、前記中間枠板とで構成される楔差し込み溝に、前記楔を打ち込み接着することによって、前記光変調素子枠板と前記中間枠板とを接着固定する固定手段と、
前記光変調素子の光出射面の側に配置される光出射側偏光板とを有し、
前記光出射側偏光板は、前記固定枠板の前記開口部の内側に配置されていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】
請求項１または２において、前記光出射側偏光板は、前記色合成手段の光入射面に接着固定されていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの項において、前記光変調素子と前記光出射側偏光板との間に冷却風を導くための冷却用ファンを有していることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかの項において、前記光変調素子枠板と前記中間枠板を仮止めするための仮止め手段を有していることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項６】
請求項５において、前記仮止め手段は、前記中間枠板および前記光変調素子枠板の何れか一方の枠板に形成した係合突片と、他方の枠板に形成した係合孔とを備えていることを特徴とする投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投写型表示装置に関するものである。さらに詳しくは、投写型表示装置における色合成手段を構成しているプリズム合成体の周辺構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
投写型表示装置では、光変調素子としての液晶パネルによって変調された後の各色光束は、プリズム合成体（例えば、ダイクロイックプリズム）によって色合成される。液晶パネルはプリズム合成体の各色光束の光入射面に取り付けられている。この液晶パネルをプリズム合成体に取り付けるための機構としては、例えば、特願平６−１１８３６８号明細書に開示された形式のものがある。この形式の取付け機構では、プリズム合成体の光入射面に対して光変調素子としての液晶パネルが接着剤によって直に貼り付け固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、プリズム合成体の光入射面に光変調素子を直接に接着固定した場合には、光変調素子はプリズム合成体に接着固定されているので、欠陥のある光変調素子のみを交換することが困難である。すなわち、プリズム合成体の光入射面を傷つけることなく、そこに接着固定されている光変調素子のみを剥がすことは簡単ではない。このため、例えば、プリズム合成体も含めて交換しなければならない場合もあり、経済的でない。
【０００４】
このような弊害を回避するために、本出願人は、プリズム合成体の光入射面に固定される固定枠板と、光変調素子を保持する光変調素子枠板と、この光変調素子枠板を固定枠板に着脱可能に固定する固定手段とを有する構成の投写型表示装置を提案している。光変調素子枠板は固定枠板から取り外すことができるので、欠陥のある光変調素子をプリズム合成体を傷つけることなく交換できる。
【０００５】
ここで、投写型表示装置では、投写画像のコントラストを高める等の目的から光変調素子の光出射面に偏光板（光出射側偏光板）が貼り付け固定されるのが主流になりつつある。しかしながら、本出願人が提案している投写型表示装置において、光変調素子の光出射面の偏光板を貼り付け固定すると、次のような解決すべき課題が生じる。
【０００６】
第１に、一般的に、光変調素子は、その開口率が５０％程度になっているので、入射光の一部を吸収して発熱する。また、偏光板は、その選択特性に応じて光変調素子からの出射光の一部を吸収して発熱する。換言すれば、光変調素子は、自己の発熱と偏光板での発熱とによって温度が上昇する。光変調素子の光学特性は温度上昇によって劣化し、この光学特性の劣化は投写画像の表示品位の低下を招いてしまう。特に、より明るい投写画像を得るために光源から出射される光束の照度を高めた場合には、光変調素子における光吸収量が多くなり、自己の発熱量も多くなるので、光変調素子の温度上昇が顕著になる。また、投写画像のコントラストを向上するために選択特性の良い偏光板を用いた場合は、偏光板における光吸収が多く、その分発熱量も多くなるので、この場合においても光変調素子の温度上昇が顕著になる。
【０００７】
第２に、偏光板を光変調素子の光出射面に貼り付ける場合に、それらの間にゴミが入らないようにするのは困難である。また、光変調素子の光出射面に傷がつかないように偏光板を貼り付けることも簡単ではない。従って、光出射面に偏光板を貼り付け固定した光変調素子を製造するのは歩留りの点で不利である。
【０００８】
ここで、偏光板を光変調素子の光出射面から離して配置することが考えられる。しかし、偏光板をその光出射面から単純に離して配置するのみでは、偏光板を配置するためのスペースや、偏光板を適切な状態に設置するための機構等が必要となり、装置が大型化してしまう。
【０００９】
本発明の課題は、色合成手段の光入射面に固定された固定枠板に対して光変調素子を保持した光変調素子枠板を着脱可能な状態で固定できる構成の投写型表示装置において、光変調素子の光出射面の側に偏光板を配置しても、光変調素子の温度上昇を引き起こすことのない構成を提案することにある。
【００１０】
また、本発明の課題は、色合成手段の光入射面に固定された固定枠板に対して光変調素子を保持した光変調素子枠板を着脱可能な状態で固定できる構成の投写型表示装置において、光変調素子の光出射面の側に偏光板を配置しても、装置が大型化することのない構成を提案することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明では、光源から出射された光束を複数の色光束に分離する色分離手段と、当該色分離手段によって分離された各色光束を変調する複数の光変調素子と、それぞれの光変調素子によって変調された各色光束を合成する色合成手段と、当該色合成手段によって合成された光束を投写面上に拡大投写する投写手段とを有する投写型表示装置、または、複数の変調素子によって変調された各色光束を色合成手段によって合成し、当該色合成手段によって合成された光束を投写手段によって投写面上に拡大投写してなる投写型表示装置において、前記色合成手段の光入射面に接着固定され、前記光変調素子から出射された光を通過させるための開口部を備えた固定枠板と、前記光変調素子を保持している光変調素子枠板と、前記固定枠板と前記光変調素子枠板の間に配置される中間枠板と、前記中間枠板と前記固定枠板に着脱可能に固定する固定手段と、前記光変調素子の位置決めを行う楔と、前記光変調素子枠板の左右両側面の上下方向の中央位置に形成された三面からなる楔案内面と、前記中間枠板とで構成される楔差し込み溝に、前記楔を打ち込み接着することによって前記光変調素子枠板と前記中間枠板とを接着固定する固定手段と、前記光変調素子の光出射面の側に配置する光出射側偏光板とを設け、前記光出射側偏光板を、前記固定枠板の前記開口部の内側に配置するようにしている。
【００１２】
本発明の投写型表示装置では、光出射側偏光板を配置するために、予め設けられている固定枠板の開口部内の空間を利用しているので、偏光板を取り付けるための他の部材の配置等を変更する必要がなく、また、寸法が増加することもない。さらに、固定枠板の開口部内に偏光板を配置してあるので、偏光板に邪魔されることなく、固定枠板を色合成手段の光入射面に直接に接着固定できる。よって、十分な接着強度を確保できる。
【００１３】
これに加えて、光出射側偏光板が光変調素子の光出射面から離れた位置に配置されているので、光出射側偏光板での発熱が直接に光変調素子に伝わることはない。従って、光変調素子の温度上昇を抑制でき、光変調素子の光学特性の劣化を防止できる。これにより、表示品位に優れた投写画像を得ることができる。特に、光源からの出射光の照度を高める場合や、選択特性に優れた偏光板を用いる場合に有効である。
【００１４】
さらに、光出射側偏光板が光変調素子の光出射面に貼り付け固定されていないので、光出射側偏光板を光変調素子の光出射面に貼り付け固定する場合のように、偏光板と光変調素子の光出射面との間にゴミが介在したり、光変調素子の光出射面に傷を付けてしまうといった問題が発生しない。従って、光変調素子の歩留りの向上を図れ、コストダウンにも有利である。
【００１５】
ここで、光出射側偏光板を色合成手段の光入射面に接着固定することが望ましい。このようにすれば、光出射側偏光板を保持するための特別な部材等は不要であるので、シンプルな構成にできる。また、光変調素子よりサイズの大きい色合成手段は熱容量が大きいので、偏光板の放熱が促進されるという効果も得られる。
【００１６】
本発明の投写型表示装置においては、光変調素子と光出射側偏光板とが離れているので、冷却用ファンを設けて、光変調素子と偏光板の間に冷却風を流せば、光変調素子を効率良く冷却でき、光変調素子の温度上昇に起因した投写画像の劣化を確実に防ぐことができる。
【００１７】
本発明では、光変調素子枠板と中間枠板を仮止めするための仮止め手段を有する構成としても良い。仮止め手段としては、中間枠板および光変調素子枠板の何れか一方の枠板に形成した係合突片と、他方の枠板に形成した係合孔とを備える構成とすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明を適用した投写型表示装置を説明する。
【００１９】
（全体構成）
図１には本発明を適用した投写型表示装置の外観を示してある。本例の投写型表示装置１の外装ケース２は直方体形状をしている。この外装ケース２は、基本的には、アッパーケース３と、ロアーケース４と、装置前面を規定しているフロントケース５から構成されている。フロントケース５の中央からは投写レンズユニット６の先端側の部分が突出している。
【００２０】
図２には、投写型表示装置１の外装ケース２の内部における各構成部分の配置を示してある。この図に示すように、外装ケース２の内部において、その後端側には電源ユニット７が配置されている。これよりも装置前側に隣接した位置には、光源ランプユニット８および光学レンズユニット９が配置されている。光学レンズユニット９の前側の中央には、投写レンズユニット６の基端側が位置している。一方、光学レンズユニット９の一方の側には、装置前後方向に向けて入出力インタフェース回路が搭載されたインタフェース基板１１が配置され、これに平行に、ビデオ信号処理回路が搭載されたビデオ基板１２が配置されている。さらに、光源ランプユニット８および光学レンズユニット９の上側には、装置駆動制御用の制御基板１３が配置されている。装置前端側の左右の角には、それぞれスピーカ１４Ｒ、１４Ｌが配置されている。
【００２１】
光学レンズユニット９の上面側の中央には冷却用の吸気ファン１５Ａが配置され、光学レンズユニット９の底面側の中央には冷却用循環流形成用の循環用ファン１５Ｂが配置されている。また、光源ランプユニット８の裏面側である装置側面には排気ファン１６が配置されている。そして、電源ユニット７における基板１１、１２の端に面する位置には、吸気ファン１５Ａからの冷却用空気流を電源ユニット７内に吸引するための補助冷却ファン１７が配置されている。
【００２２】
さらに、電源ユニット７の直上には、その装置左側の位置に、フロッピーディスク駆動ユニット１８が配置されている。
【００２３】
（光学レンズユニットおよび光学系）
図３（Ａ）には、光学レンズユニット９の部分を示してある。この図に示すように、光学レンズユニット９は、その色合成手段を構成しているプリズムユニット２０以外の光学素子が上下のライトガイド９０１、９０２の間に上下から挟まれて保持された構成となっている。上ライトガイド９０１および下ライトガイド９０２は、それぞれ、アッパーケース３およびロアーケース４の側に固定ねじにより固定されている。また、これらの上下のライトガイド板９０１、９０２は、プリズムユニット２０の側に同じく固定ねじによって固定されている。
【００２４】
プリズムユニット２０は、ダイキャスト板である厚手のヘッド板３０の裏面に固定ねじよって固定されている。このヘッド板３０の前面には、投写手段としての投写レンズユニット６の基端側が同じく固定ねじによって固定されている。
【００２５】
図３（Ｂ）には、投写型表示装置１に組み込まれている光学系の概略構成を示してある。本例の光学系は、光源ランプ８０５と、均一照明光学素子であるインテグレータレンズ９２１、９２２から構成される照明光学系９２３と、この照明光学系９２３から出射される光束Ｗを、赤、緑、青の各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂに分離する色分離光学系９２４と、各色光束を変調する光変調素子としての３枚の液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂと、変調された色光束を再合成する色合成手段としてのプリズムユニット２０に備えられているダイクロイックプリズム２２と、合成された光束を投写面上に拡大投写する投写レンズユニット６から構成される。また、色分離光学系９２４によって分離された各色光束のうち、青色光束Ｂを対応する液晶パネル４０Ｂに導く導光系９２７を有している。
【００２６】
光源ランプ８０５としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等を用いることができる。均一照明光学系９２３は、反射ミラー９３１を備えており、照明光学系からの出射光の光軸１ａを装置前方向に向けて直角に折り曲げるようにしている。このミラー９３１を挟み、インテグレータレンズ９２１、９２２が前後に直交する状態に配置されている。
【００２７】
色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において、光束Ｗに含まれている青色光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射されて、緑反射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。
【００２８】
赤色光束Ｒはこの青緑反射ダイクロイックミラー９４１を透過し、後方の反射ミラー９４３でほぼ直角に反射されて、赤色光束Ｒの出射部９４４からダイクロイックプリズム２２の側に出射される。次に、青緑反射ダイクロイックミラー９４１において反射された青色、緑色光束Ｂ、Ｇのうち、緑反射ダイクロイックミラー９４２において、緑色光束Ｇのみがほぼ直角に反射されて、緑色光束Ｇの出射部９４５からダイクロイックプリズム２２の側に出射される。この緑反射ダイクロイックミラー９４２を通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から導光系９２７の側に出射される。本例では、均一照明光学系９２３の光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２４における各色光束の出射部９４４、９４５、９４６までの距離が全て等しくなるように設定されている。
【００２９】
色分離光学系９２４の赤色光束Ｒ、緑色光束Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１、９５２が配置されている。したがって、各出射部９４４、９４５から出射した赤色光束Ｒ、緑色光束Ｇは、これらの集光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。
【００３０】
このように平行化された赤色光束Ｒ、緑色光束Ｇは、光入射側偏光板２３Ｒ、２３Ｇを介して、液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇに入射し変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、これらの液晶パネルは、不図示の駆動手段によって画像情報に応じてスイッチング制御されて、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。このような駆動手段は公知の手段をそのまま使用することができる。一方、青色光束Ｂは、導光系９２７および光入射側偏光板２３Ｂを介して対応する液晶パネル４０Ｂに導かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。
【００３１】
導光系９２７は、青色光束Ｂの出射部９４６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、液晶パネル４０Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３とから構成される。各色光束の光路の長さ、すなわち、光源ランプ８０５から各液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂまでの距離は青色光束Ｂが最も長くなり、したがって、この光束の光量損失が最も多くなる。しかし、導光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制できる。
【００３２】
次に、各液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂを通って変調された各色光束は、光出射側偏光板２３Ｒ、２３Ｇ、２３を介して、ダイクロイックプリズム２２に入射し、ここで再合成される。本例では、プリズム合成体からなるダイクロイックプリズム２２を用いて色合成光学系を構成している。ここで再合成されたカラー画像は、投写レンズユニット６を介して、所定の位置にある投写面７上に拡大投写される。
【００３３】
（プリズムユニットおよびヘッド板の構造）
図４には、ヘッド板３０と、このヘッド板３０に取り付けたプリズムユニット２０とを取り出して示してある。また、図５にはプリズムユニット２０の周辺部分の概略を示してある。これらの図に示すように、ヘッド板３０は、装置の幅方向に向けて垂直な姿勢で延びる垂直壁３１と、この垂直壁３１の下端から水平に延びる底壁３２から基本的に構成されている。垂直壁３１には、プリズムユニット２０からの出射光が通過するための矩形の開口３１ｂが形成されている。また、垂直壁３１には、多数の補強リブが形成され、その剛性を高めてある。この垂直壁３１を挟み、位置合わせした状態で、プリズムユニット２０および投写レンズユニット６が固定されている。プリズムユニット２０は、垂直壁３１の裏面側に固定ねじによって固定されている。投写レンズユニット６は垂直壁３１の前面に固定ねじによって固定されている。従って、これらの一体性が高く、衝撃等が作用しても、相互の位置ずれが発生するおそれは極めて少ない。
【００３４】
ヘッド板３０の底壁３２の上面にはプリズムユニット２０が設置されている。プリズムユニット２０は、直角二等辺三角形の断面をした４個の直角プリズム２１を、それらの斜面を相互に接合することによって構成された直方体形状のダイクロイックプリズム２２と、プリズム支持板３３とを備えている。
【００３５】
ダイクロイックプリズム２２の底部は、プリズム支持板３３の表面に接着等の手段によって固定されている。プリズム支持板３３の底部には位置決め用のダボ３３ａが形成されている。プリズム支持板３３は、このダボ３３ａがヘッド板３０の底壁３２に形成されたダボ孔３２ａに挿入された状態で、ヘッド板３０の底壁３２の所定の位置に固定されている。
【００３６】
ダイクロイックプリズム２２の側面のうち光入射面として機能する三方の側面には、それぞれ、同一構造の液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂが取り付けられている。各液晶パネルユニットには液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂが保持されている。
【００３７】
（液晶パネルの取付け構造）
図６（Ａ）には、液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂのうち、液晶パネル４０Ｒが保持されている液晶パネルユニット５０Ｒを各構成部品を分解して示してある。
【００３８】
図５および図６（Ａ）に示すように、液晶パネルユニット５０Ｒは、液晶パネル４０Ｒを保持している光変調素子枠板としてのパネル枠板５１を備え、このパネル枠板５１は第１の枠板５２と第２の枠板５３を備えている。これらの枠板５２、５３の間に液晶パネル４０Ｒが挟まれた状態で保持されている。
【００３９】
液晶パネルユニット５０Ｒは、さらに、ダイクロイックプリズム２２の光入射面２２Ｒに接着固定される固定枠板５４を備えている。パネル枠板５１は、中間枠板５５を介して、この固定枠板５４の側に着脱可能な状態で固定される。
【００４０】
各部分の構造を詳細に説明する。まず、第１の枠板５２は、液晶パネル４０Ｒに光を通過させるための開口部５２ａを備えていると共に、四周には一定の厚さの周囲壁５２ｂが形成されている。第２の枠板５３には液晶パネル４０Ｒから出射された光を通過させるための光通過用の開口部（図示せず）が形成されている。この枠板５３は、第１の枠板５２の周囲壁５２ｂの内側に嵌まり込む大きさとなっている。従って、第１および第２の枠板５２、５３の間に液晶パネル４０Ｒを挟んだ状態で、第２の枠板５３の側を第１の枠板５２の側に嵌め込めば、これらの枠板５２、５３の間に液晶パネル４０Ｒが挟み込まれた状態で保持されたパネル枠板５１が構成される。
【００４１】
なお、第１の枠板５２および第２の枠板５３の嵌め合わせ構造としては、第１の枠板５２および第２の枠板５３に相互に係合可能な係合突起および係合溝を形成したものを採用できる。
【００４２】
次に、中間枠板５５は、パネル枠板５１の第１の枠板５２とほぼ同一の大きさの矩形枠であり、液晶パネル４０Ｒから出射された光を通過させるための開口部５５ａを備えている。この中間枠板５５には、その開口部５５ａの四隅に、枠板表面から垂直に延びる係合突片５５ｄが形成されている。これに対して、パネル枠板５１の第１の枠板５２の側には、各係合突片５５ｄに対応する位置に、これらを差し込み可能な係合孔５２ｄが形成されている。従って、パネル枠板５１の各係合孔５２ｄに、中間枠板５５の係合突片５５ｄを位置合わせして相互に重ね合わせると、各係合孔５２ｄに各係合突片５５ｄが差し込まれた仮止め状態が形成される。
【００４３】
固定枠板５４は、中間枠板５５とほぼ同一の矩形枠であり、液晶パネル４０Ｒから出射された光を通過させるための開口部５４ａを備えている。この固定枠板５４は裏面がダイクロイックプリズム２２の光入射面２２Ｒに接着剤によって固定される。この固定枠板５４の上枠部分の両隅、および固定枠板５４の下枠部分の左右の方向の中央位置には、ねじ孔５４ｃが形成されている。これに対して、中間枠板５５の側にはこれら３個のねじ孔５４ｃに対応する位置に、それぞれねじ孔５５ｃが形成されている。従って、対応するねじ孔５４ｃ、５５ｃを重なるように、固定枠板５４に対して中間枠板５５を位置合わせした後に、それぞれ締結用の皿ねじ５６をねじ込むことにより、固定枠板５４に対して中間枠板５５が固定される。なお、本例では３本のねじ５６によって固定枠板５４に対して中間枠板５５が固定されているが、ねじの本数は２本以下であってもよいし、４本以上であっても良い。但し、一般的には、本数が少ない程、ねじ締結の作業工程が少なくなる。
【００４４】
ここで、固定枠板５４の下枠部分の左右両隅には係合突起５４ｂが形成され、これら２個の係合突起５４ｂに対応する中間枠板５５の下枠部分の左右両隅には係合孔５５ｂが形成されている。従って、ねじ５６により固定するに際しては、固定枠板５４の係合突起５４ｂに対して中間枠板５５の係合孔５５ｂを合わせて、中間枠板５５を固定枠板５５の側に押し込めば、中間枠板５５を固定枠板５４に仮止めできる。このようにすれば、相互の枠板の位置決め精度を一層向上させることができる。
【００４５】
また、固定枠板５４の上枠部分に形成されたねじ孔５４ｃに隣接した位置には基準孔５４ｅが形成され、これら２個の基準孔５４ｅに対応する中間枠板５５の上枠部分にも基準孔５５ｅが形成されている。また、固定枠板５４の下枠部分には２個の基準溝５４ｆが形成され、これら２個の基準孔５４ｆに対応する中間枠板５５の下枠部分にも基準溝５５ｆが形成されている。従って、固定枠板５４および中間枠板５５を相互に位置合わせして、ねじ５６によって固定した後には、これらの重なり合った基準孔５４ｅ、５５ｅおよび基準溝５４ｆ、５５ｆを治具への位置決め部として利用して、固定枠板５４をダイクロイックプリズム２２の光入射面２２Ｒの所定の位置に接着固定できるようになっている。
【００４６】
さらに、液晶パネルユニット５０Ｒは、パネル枠板５１を、固定枠板５４に固定した中間枠板５５に対して位置決めするための位置決め手段を備えている。この位置決め手段は２個の楔５７を備えている。この楔５７の傾斜面５７ａが当接する楔案内面５２ｅ〜ｇが、パネル枠板５１の第１の枠板５２の周囲壁５２ｂの左右両側面の上下方向の中央位置に形成されている。中間枠板５５にパネル枠板５１を仮止めすると、第１の枠板５２の楔案内面５２ｅと、これに対峙している中間枠板５５の枠部分との間に楔差し込み溝が構成される。従って、中間枠板５５にパネル枠板５１を仮止めした後に、２個の楔５７を、第１の枠板５２の左右に打ち込み、これらの楔５７の押し込み量を調整して、液晶パネル４０Ｒの位置決めを行うようになっている。
【００４７】
なお、楔５７は、図６（Ａ）から分かるように、その背面５７ｂに２つの盲孔５７ｃを備えている。これらの盲孔５７ｃは、楔５７を治具を用いてチャッキングして取り扱う場合において、チャッキング用の係合部として機構するものである。このような盲孔５７ｃを形成しておけば、そのチャッキングを簡単にでき、従って、その取扱操作が簡単になる。
【００４８】
ここで、光出射側偏光板２３Ｒは、固定枠板５４の開口部５４ａの内側に配置され、ダイクロイックプリズム２２の光入射面２２Ｒに直接に接着固定されている。すなわち、光出射側偏光板２３Ｒを配置するために、予め設けられている固定枠板５４の開口部内の空間を利用している。従って、光出射側偏光板２３Ｒを取り付けるために他の部材の配置等を変更する必要がなく、また、寸法が増加することもないので、装置を大型化させることはない。さらに、光出射側偏光板２３Ｒと固定枠板５４とが重なり合うことがない。すなわち、図６（Ｂ）に示すように、固定枠板５４の枠部分のうち、ダイクロイックプリズム２２の光入射面２２と接触する部分（図６（Ｂ）において斜線で表す部分）５４ｄの全てを接着面として利用できる。このため、光出射側偏光板２３Ｒに邪魔されるとなく、固定枠板５４をダイクロイックプリズム２２の光入射面２２Ｒに接着固定できる。よって、それらの接着強度を十分に確保できる。
【００４９】
これに加えて、光出射側偏光板２３が液晶パネル４０Ｒの光出射面から離れた状態にあるので、光出射側偏光板２３での発熱が直接に液晶パネル４０Ｒに伝達することはない。また、光出射側偏光板２３を液晶パネル４０Ｒより熱容量の大きいダイクロイックプリズム２２に固定しているので、光出射側偏光板２３の放熱が促進される。さらに、図５に矢印で示すように、ダイクロイックプリズム２２の下方位置に配置されているファン１５Ｂから液晶パネル４０Ｒと光出射側偏光板２３Ｒの間に冷却風が導かれる。以上のことから、液晶パネル４０Ｒを十分に冷却でき、その温度上昇を抑制できる。従って、液晶パネル４０Ｒの光学特性の劣化を防止できる。これにより、表示品位に優れた投写画像を得ることができる。特に、光源からの出射光の照度を高めてより明るい投写画像を得る場合や、光出射側偏光板２３の選択特性を高めてコントラストに優れた投写画像を得る場合等に有効である。
【００５０】
また、光出射側偏光板２３を液晶パネル４０Ｒに貼り付け固定する場合のように、光出射側偏光板２３と液晶パネル４０Ｒの光出射面との間にゴミが介在したり、液晶パネル４０Ｒの光出射面を傷付けるといった問題が発生しない。従って、液晶パネルユニット５０Ｒの歩留りの向上を図れ、コストダウンにも有利である。
【００５１】
（液晶パネルユニットの組み立て手順）
液晶パネルユニット５０Ｒをダイクロイックプリズム２２の光入射面２２Ｒに取り付ける手順について説明する。まず、ダイクロイックプリズム２２をプリズム支持板３３に接着固定する。
【００５２】
次に、ダイクロイックプリズム２２の光入射面２２Ｒに光出射側偏光板２３Ｒを接着固定する。光入射面２２Ｒに対する偏光板の位置決めは治具を用いて行う。接着剤としては紫外線硬化型接着剤等を用いることができる。
【００５３】
次に、固定枠板５４と中間枠板５５を相互に固定する。すなわち、固定枠板５４の表面に、中間枠板５５を位置決めして、３本の皿ねじ５６によって、当該中間枠板５５をねじ止めする。
【００５４】
次に、光出射側偏光板２３が貼り付け固定されたダイクロイックプリズム２２の光入射面２２Ｒに、中間枠板５５を固定した固定枠板５４を治具を用いて位置決めして接着固定する。この時、固定枠板５４および中間枠板５５に形成した基準孔５４ｅ、５５ｅおよび基準溝５４ｆ、５５ｆを治具への位置決め部として利用する。このようにして固定枠板５４をダイクロイックプリズム２２の光入射面２２Ｒに接着固定すると、固定枠板５４の開口部５４ａの内部に光出射側偏光板２３Ｒを確実に配置させることができる。
【００５５】
次に、プリズム支持板３３に形成したダボ３３ａがヘッド板３０のダボ孔３２ａに挿入されるように、プリズム支持板３３をヘッド板３０の底壁３２に固定する。このように固定すると、ダイクロイックプリズム２２が固定されたプリズム支持板３３をヘッド板３０の底壁３２の所定の位置に固定できる。
【００５６】
次に、液晶パネル４０Ｒが保持されているパネル枠板５１を用意して、そのパネル枠板５１を、中間枠板５５に位置決めして、そこに仮止めする。すなわち、中間枠板５５の係合突片５５ｄをパネル枠板５１の係合孔５２ｄに一致させ、この状態で、パネル枠板５１を中間枠板５５に向けて押し込む。なお、固定枠板５４をダイクロイックプリズム２２に接着固定する前に、固定枠板５４と中間枠板５５を皿ねじ５６で予め一体化しておくと位置精度がだしやすくなる。
【００５７】
この後は、位置決め手段としての楔５７を用いて、ダイクロイックプリズム２２の光入射面２２Ｒに対して、液晶パネル４０Ｒの位置決めを行う。すなわち、２個の楔５７を、第１の枠板５２に形成した楔案内面５２ｅに沿って、仮止めされているパネル枠板５１と中間枠板５５の間に差し込む。そして、各楔５７の差し込み量を調整することにより、液晶パネル４０Ｒのアライメント調整およびフォーカス調整を行う。
【００５８】
位置決めができたところで、これらの楔５７を、接着剤を用いて位置決め対象の部材であるパネル枠板５１および中間枠板５５に接着固定する。この場合に使用する接着剤としても、紫外線硬化型の接着剤を用いることができる。
【００５９】
なお、液晶パネル４０Ｒ以外の液晶パネル４０Ｇ、４０Ｂを保持している液晶パネルユニット５０Ｇ、５０Ｂも同一構造であるのでその説明は省略する。
【００６０】
ここで、上記の楔５７の位置決め作業および楔５７の接着固定作業を、工程順序に従ってより詳しく説明する。
【００６１】
まず、投写レンズユニット６のフォーカス面内の液晶パネル４０Ｇのフォーカス面を専用の調整装置を用いて合わせ込む。この状態で、前述の通り、中間枠板５５の係合突片５５ｄがパネル枠板５１の係合孔５２ｄに入って形成される隙間に紫外線硬化型の接着剤を注入し、紫外線照射によって、硬化させて仮固定する。
【００６２】
次に、中間枠板５５と第１の枠板５２に設けた楔案内面５２ｅとによって、紫外線硬化型接着剤に楔５７の露出端面から紫外線を照射して接着し、本固定を行う。液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂのうち、中央に配置される液晶パネル４０Ｇを基準として、同様に液晶パネル４０Ｒ、４０Ｂのフォーカス調整及び相互間の画素合わせ調整をして仮固定および本固定を行う。
【００６３】
このようにしてダイクロイックプリズム２２の３つの光入射面２２Ｒ、２２Ｂ、２２Ｇに、液晶パネル４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂを取り付けた状態が図４に示す状態である。なお、この図４において、各液晶パネルユニット５０Ｒ、５０、５０Ｇから上方に向けて延びている部材は、配線用のフレキシブルケーブル４１Ｒ、４１Ｇ、４１Ｂである。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、色合成手段の光入射面に固定される固定枠板と、光変調素子を保持した光変調素子枠板と、前記固定枠板と前記光変調素子枠板の間に配置される中間枠板と、前記中間枠板と前記固定枠板に着脱可能に固定する固定手段と、前記光変調素子の位置決めを行う楔と、前記光変調素子枠板の左右両側面の上下方向の中央位置に形成された三面からなる楔案内面と、前記中間枠板とで構成される楔差し込み溝に、前記楔を打ち込み接着することによって前記光変調素子枠板と前記中間枠板とを接着固定する固定手段と、光変調素子の光出射側に配置される光出射側偏光板とを有する投写型表示装置、または、複数の変調素子によって変調された各色光束を色合成手段によって合成し、当該色合成手段によって合成された光束を投写手段によって投写面上に拡大投写してなる投写型表示装置において、光出射側偏光板を予め設けられている固定枠板の開口部の内側に配置するようにしている。従って、光出射側偏光板を配置するためのスペースを特別に用意したり、他の部材の配置を変更する必要がないので、装置が大型化することを回避できる。また、光出射側偏光板に邪魔されることなく、固定枠板を色合成手段の光入射面に直接に接着固定できるので、固定枠板の接着強度を十分なものにできる。
【００６５】
これに加えて、光出射側偏光板での発熱が直接に光変調素子に伝達しないので、光変調素子の温度上昇を抑制でき、光変調素子の光学特性が劣化することを防ぐことができる。これにより、表示品位に優れた投写画像を得ることができる。特に、光源からの出射光の照度を高める場合や、選択特性に優れた偏光板を用いる場合に有効である。
【００６６】
また、光出射側偏光板が光変調素子の光入射面に貼り付け固定されていないので、光出射側偏光板を光変調素子の光入射面に貼り付け固定する場合のように、偏光板と光変調素子の光入射面との間にゴミが介在したり、光変調素子の光入射面に傷を付けてしまうといった問題が発生しない。従って、光変調素子の歩留りの向上を図れ、コストダウンにも有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した投写型表示装置の外観斜視図である。
【図２】図１の装置内部の各部品の配置を示す図であり、（Ａ）はその平面的な配置を示す図、（Ｂ）はその立体的な配置を示す図である。
【図３】（Ａ）は光学レンズユニットと投写レンズユニットの部分を取り出して示す図であり、（Ｂ）は光学系の概略構成図である。
【図４】ヘッド板および、そこに支持されているプリズムユニットおよび液晶パネルユニットの部分を取り出して示す部分斜視図である。
【図５】ダイクロイックプリズム、液晶パネルユニットの配置関係を模式的に示す説明図である。
【図６】（Ａ）は、液晶パネルユニットの構成を示す分解斜視図、（Ｂ）は固定枠板と光出射側偏光板の大小関係を示す説明図である。
【符号の説明】
１      投写型表示装置
１ａ    光軸
２      外装ケース
３      アッパーケース
４      ロアーケース
５      フロントケース
６      投写レンズユニット
７      電源ユニット
８      光源ランプユニット
９      光学レンズユニット
２０    プリズムユニット
２１    プリズム
２２    ダイクロイックプリズム
２２Ｒ、２２Ｇ、２２Ｂ  光入射面
２３Ｒ、２３Ｇ、２３Ｂ  光出射側偏光板
２４Ｒ、２４Ｇ、２４Ｂ  光入射側偏光板
３０    ヘッド板
３２ａ  ダボ孔
３３ａ  ダボ
４０Ｒ、４０Ｇ、４０Ｂ    液晶パネル
５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂ  液晶パネルユニット
５１    パネル枠板
５２    第１の枠板
５２ｂ  周囲壁
５３    第２の枠板
５４    固定枠板
５５    中間枠板
５４ｃ、５５ｃ  ねじ孔
５４ｅ、５５ｅ  基準孔
５４ｆ、５５ｆ  基準溝
５６    皿ねじ
５５ｄ  係合突片
５２ｄ  係合孔
５２ｅ  楔案内面
５７    楔
【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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