專利名稱：電氣光學(xué)裝置安裝組件和使用該組件的投影式顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將諸如液晶面板等等的電氣光學(xué)裝置，安裝在如雙向色型棱鏡或偏光光束分離器那樣的棱鏡上的組件，以及使用著這種組件的投影式顯示裝置。
日本特開平10-10994號公報(bào)公開了一種投影式顯示裝置，這種投影式顯示裝置是與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的一個(gè)在先技術(shù)實(shí)例，即也是用于將諸如液晶面板等等的電氣光學(xué)裝置安裝在棱鏡上的技術(shù)。下面參考如圖9所示的分解結(jié)構(gòu)構(gòu)成圖，對由日本特開平10-10994號公報(bào)公開的這種在先技術(shù)進(jìn)行簡要說明。
在投影式顯示裝置中的棱鏡組合體72的光入射面72R處，安裝著液晶面板組件70R。這種液晶面板組件70R由粘接固定在棱鏡組合體72上的光入射面72R處的、位于最內(nèi)側(cè)的固定框體76，收裝保持液晶面板80R用的、位于最外側(cè)的面板框體73，以及配置在固定框體76和面板框體73中間處的中間框體77構(gòu)成。面板框體73具有第一框體74和第二框體75，而且通過使液晶面板80R嵌入夾持在這兩個(gè)框體74、75之間的方式，保持著該液晶面板80R。
向外側(cè)突出地設(shè)置在中間框體77的四個(gè)角部處的結(jié)合用突起片77b，嵌合在位于面板框體73(中的第一框體74)的四個(gè)角部處的結(jié)合孔74b中，并且通過在中間框體77與面板框體73之間夾持安裝著大體呈三棱柱形的間隔體78的方式，對中間框體77和面板框體73實(shí)施粘接固定。
下面參考圖10所示的示意性流程圖，對獲得這種結(jié)構(gòu)構(gòu)成的工序進(jìn)行說明。
首先將固定框體76定位設(shè)置在棱鏡組合體72上的光入射面72R處，并且利用粘接劑實(shí)施粘接固定(程序步S1)。將中間框體77定位設(shè)置在這種粘接固定后的固定框體76的外側(cè)位置處，進(jìn)而將四根螺栓79插入在螺栓孔77a中把中間框體77固定住(程序步S2)。
隨后通過在設(shè)置在第一框體74處的結(jié)合孔74b中裝填入粘接劑，并且將中間框體77上的結(jié)合用突起片77b嵌入至這種結(jié)合孔74b，將面板框體73安裝在中間框體77處(程序步S3)。在這兒，在面板框體73上的第一框體74處還收裝保持著液晶面板80R。
在這種狀態(tài)下使液晶面板80R變亮(程序步S4)，對液晶面板80R實(shí)施聚焦調(diào)整、準(zhǔn)直調(diào)整(程序步S5、S6)。程序步S4～程序步S6是為了調(diào)整液晶面板80R的光軸位置和相對于該光軸的傾斜位置。
使裝填在結(jié)合孔74b處的粘接劑硬化，以便臨時(shí)固定在中間框體77與面板框體73(程序步S7)。隨后對液晶面板80R的象素偏差量實(shí)施檢測(程序步S8)。對于檢測結(jié)果為偏差量超過允許范圍的場合(檢測結(jié)果為不良的場合)，取下面板框體73(程序步S13)，并返回至前述的程序步S3。
對于偏差量位于允許范圍之內(nèi)的場合(檢測結(jié)果為良好的場合)，在間隔體78上涂覆粘接劑(程序步S9)，并且將其安裝在位于臨時(shí)固定著的中間框體77與面板框體73之間的預(yù)定導(dǎo)向部分處(程序步S10)。對位于間隔體78、面板框體73、中間框體77之間的粘接劑實(shí)施硬化處理，從而將面板框體73永久固定在棱鏡組合體72處(程序步S11)。
然而在這種作為在先技術(shù)的裝置中，固定在棱鏡器件處的固定框體，為了形成固定用螺栓孔而需要由棱鏡器件的外側(cè)周部突出出來，從而對裝置的小型化處理造成了妨礙。而且必須配置有固定框體和中間框體，所以使得棱鏡器件組件更難以實(shí)現(xiàn)小型化。
而且，對于液晶面板組件與棱鏡器件間的固定，需要采用對固定框體和中間框體實(shí)施固定用的螺栓，對面板框體和中間框體實(shí)施臨時(shí)固定用的、位于中間框體上的突起部和位于面板框體上的孔，以及對面板框體和中間框體實(shí)施永久固定用的間隔體和粘接劑等等多種固定組件，而且還需要采用相應(yīng)的工序，所以從提高作業(yè)效率和位置定位精度的角度看均還存在有進(jìn)一步改進(jìn)的必要。
本發(fā)明目的是要提供一種可以取代在先技術(shù)中對電氣光學(xué)裝置和棱鏡器件實(shí)施固定用的固定框體和間隔體，而僅僅采用若干個(gè)固定銷和粘接劑就能夠?qū)嵤┕潭ǖ耐队笆斤@示裝置，以便能夠使裝置小型化，使光學(xué)合成組件與電氣光學(xué)裝置間的固定作業(yè)簡單而高效率化，并且使位置定位高精度化。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了下述的技術(shù)解決方案。
首先，本發(fā)明提供了一種具有對光束實(shí)施調(diào)制用的電氣光學(xué)裝置，安裝所述電氣光學(xué)裝置用的棱鏡器件，以及對調(diào)制后的光束實(shí)施投影用的投影透鏡的投影式顯示裝置，而且這種投影式顯示裝置還可以具有保持所述電氣光學(xué)裝置用的、在周圍處設(shè)置有若干個(gè)孔的電氣光學(xué)裝置框體，以及在一個(gè)端面處具有平坦部的、插入至所述孔中的固定銷，而且使用粘接劑對所述棱鏡器件上的光束入射面與所述固定銷上的所述平坦部實(shí)施固定，并使用粘接劑對所述電氣光學(xué)裝置框體上的孔內(nèi)部與所述固定銷上的外側(cè)周面實(shí)施固定。
而且，本發(fā)明還提供了一種將對光束實(shí)施調(diào)節(jié)的電氣光學(xué)裝置安裝在棱鏡器件處的電氣光學(xué)裝置安裝組件，它具有保持所述電氣光學(xué)裝置用的、在周圍處設(shè)置有若干個(gè)孔的電氣光學(xué)裝置框體，以及在一個(gè)端面處具有平坦部的、插入至所述孔中的固定銷，而且使用粘接劑對所述棱鏡器件上的光束入射面與所述固定銷上的所述平坦部實(shí)施固定，并使用粘接劑對所述電氣光學(xué)裝置框體上的孔內(nèi)部與所述固定銷上的外側(cè)周面實(shí)施固定。
如果采用這種構(gòu)成形式，則不再需要使用由棱鏡器件的周圍處突出的固定框體，所以可以使這部分裝置小型化，而且還可以將棱鏡器件與電氣光學(xué)裝置框體之間的間隙減少至適當(dāng)?shù)姆秶?比如說在3毫米之內(nèi)，特別是可以為1～2毫米)。由于減少了組裝用部件，而且使固定銷定位在孔中，所以還可以使電氣光學(xué)裝置框體的位置定位操作容易，從而可以提高將電氣光學(xué)裝置固定在棱鏡器件上的作業(yè)效率。而且實(shí)驗(yàn)表明，即使需要將固定銷由棱鏡器件處取下也可以方便地實(shí)施。
而且在本發(fā)明的一種最佳實(shí)施形式中，還可以使所述電氣光學(xué)裝置框體的外部輪廓，與所述棱鏡器件上的光束入射面的外側(cè)周部相同，或是位于其內(nèi)側(cè)處。如果采用這種構(gòu)成方式，還可以將電氣光學(xué)裝置固定在棱鏡器件外側(cè)周部的內(nèi)側(cè)，從而對應(yīng)于棱鏡器件尺寸，可使裝置小型化。
而且在本發(fā)明的一種最佳實(shí)施形式中，還可以使所述電氣光學(xué)裝置框體大體呈矩形，使所述的孔設(shè)置在該電氣光學(xué)裝置框體的四個(gè)角部處。如果采用這種構(gòu)成方式，還可以通過均勻的力，將電氣光學(xué)裝置固定在棱鏡器件上，從而可以進(jìn)一步提高位置定位精度，而且是將其均勻地固定在周圍處，所以還可以提高耐沖擊性。
而且在本發(fā)明的一種最佳實(shí)施形式中，還可以使所述固定銷在與設(shè)置有平坦部一側(cè)不同的另一側(cè)處具有異形部，而且使該異形部由所述電氣光學(xué)裝置框體的表面處突出。如果采用這種構(gòu)成方式，還可以利用這種異形部作為夾卡部件等等，從而可以方便地將固定銷插入至位于電氣光學(xué)裝置框體上的孔中，進(jìn)而可以容易地實(shí)施位置調(diào)整。
而且在本發(fā)明的一種最佳實(shí)施形式中，還可以使所述固定銷呈中央部膨起的鼓形形狀。如果采用這種構(gòu)成方式，還可以相應(yīng)于投影透鏡的鏡面畸變，而使電氣光學(xué)裝置以固定銷的中央部為支點(diǎn)，可以實(shí)施自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所以可以更容易地實(shí)施電氣光學(xué)裝置用的位置定位作業(yè)。
而且在本發(fā)明的一種最佳實(shí)施形式中，還可以使所述固定銷呈中央部比兩側(cè)端部更細(xì)的形狀。如果采用這種構(gòu)成方式，還可以提高固定銷在中央部處的彈性，從而可以通過這種部分，來降低由于熱膨脹系數(shù)不同，而施加在電氣光學(xué)裝置與棱鏡器件間結(jié)合部處的應(yīng)力，進(jìn)而可以降低象素的偏差量。
而且在本發(fā)明的一種最佳實(shí)施形式中，還可以使所述固定銷呈在所述平坦部的周圍處具有倒角的形狀，或是使所述固定銷呈在所述平坦部側(cè)的外側(cè)周面處具有溝槽的形狀。如果采用這種構(gòu)成方式，還可以防止粘接劑由固定銷處流動(dòng)至下方處。
圖1為表示使用著本發(fā)明的投影式顯示裝置用的示意性外觀斜視圖。
圖2(A)為表示位于圖1所示裝置的內(nèi)部處的各個(gè)部件用的示意性平面配置圖，圖2(B)為表示這些部件用的示意性立體配置圖。
圖3(A)為表示光學(xué)透鏡組件和投影透鏡組件部分被取下時(shí)的示意圖，圖3(B)為表示光學(xué)系統(tǒng)用的示意性概括構(gòu)成圖。
圖4為表示頂板、棱鏡器件組件和液晶面板組件之間關(guān)系用的示意性斜視圖。
圖5為表示液晶面板組件中的各構(gòu)成部件被分解開時(shí)的示意性斜視圖。
圖6為表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的液晶面板組件安裝工序用的示意性流程圖。
圖7為表示根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例構(gòu)造的棱鏡器件組件和液晶面板組件用的組裝示意圖。
圖8為表示使用在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的固定銷的形狀用的示意性斜視圖。
圖9為表示作為在先技術(shù)實(shí)例的一種投影式顯示裝置中的液晶面板組件用的示意性分解斜視圖。
圖10為表示作為在先技術(shù)實(shí)例的一種投影式顯示裝置中的液晶面板組件安裝方法用的示意性流程圖。
下面參考


本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
圖1為表示使用著本發(fā)明提供的方法的投影式顯示裝置的外觀用的示意圖。在本實(shí)施例中的投影式顯示裝置1用的外側(cè)殼體2呈長方形形狀。該外側(cè)殼體2主要由上側(cè)殼體3、下側(cè)殼體4和限定裝置前側(cè)面用的前側(cè)殼體5構(gòu)成。而且投影透鏡組件6中的前端側(cè)部分還由前側(cè)殼體5的中央部處突出出來。
圖2為表示位于投影式顯示裝置1中的外側(cè)殼體2的內(nèi)部處的各個(gè)部件配置用的示意圖。正如該圖所示，在外側(cè)殼體2的內(nèi)部處配置有位于其后端部側(cè)的電源組件7。在比其靠前的與裝置前側(cè)部相鄰接的位置處，配置上光源組件8和光學(xué)組件9。而且可以將投影透鏡組件6的基端部配置在該光學(xué)組件9的前側(cè)中央部處。
在另一方面，在光學(xué)組件9的一個(gè)側(cè)面處還配置有朝向裝置的前后方向搭載著輸入輸出接口電路的接口用基板11，以及與其相平行的、搭載著視頻信號處理電路的視頻信號用基板12。在光源組件8和光學(xué)組件9的上側(cè)處，還配置有對裝置實(shí)施驅(qū)動(dòng)控制用的控制基板13，在位于裝置前端部側(cè)的左右角部處還分別配置著揚(yáng)聲器14R、14L。
在光學(xué)組件9的上方和下方處配置有對裝置內(nèi)部實(shí)施冷卻用的空氣吸入用風(fēng)扇15A、15B。在作為光源組件8的內(nèi)側(cè)面的裝置側(cè)面處還配置著空氣排出用風(fēng)扇16。而且在電源組件7中與基板11、12的端部相對的面處，還配置有輔助冷卻用風(fēng)扇17，該輔助冷卻用風(fēng)扇17用于將由空氣吸入用風(fēng)扇15A給出的冷卻用空氣流吸引至電源組件7之內(nèi)。
在這些風(fēng)扇之中，風(fēng)扇15B具有主要作為對如后所述的液晶面板40R、40G、40B實(shí)施冷卻的風(fēng)扇用的功能。而且風(fēng)扇15A也用于對液晶面板40R、40G、40B實(shí)施冷卻。
下面參考圖3，對光學(xué)組件9及其光學(xué)系統(tǒng)的構(gòu)成形式進(jìn)行說明。
在圖3(A)中示出了光學(xué)組件9中的一部分。正如該圖所示，構(gòu)成該顏色合成組件的棱鏡器件組件20之外的光學(xué)元件，被上下夾持在上側(cè)、下側(cè)光導(dǎo)組件901、902之間。上側(cè)光導(dǎo)組件901和下側(cè)光導(dǎo)組件902分別通過固定螺栓，固定在上側(cè)殼體3和下側(cè)殼體4的一側(cè)處。而且這兩個(gè)上側(cè)、下側(cè)光導(dǎo)組件901、902還通過固定螺栓，固定在棱鏡器件組件20的一側(cè)處。
棱鏡器件組件20通過固定螺栓，固定在作為模鑄板的、厚度比較厚的頂板30的內(nèi)側(cè)面處。在這種頂板30的前側(cè)面處還通過相同的固定螺栓，固定著作為投影組件的投影透鏡組件6的基礎(chǔ)端。因此在本實(shí)施例中，棱鏡器件組件20和投影透鏡組件6呈夾持著頂板30而形成為一體的結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式。
圖3(B)示出了表示組裝在投影式顯示裝置1中的光學(xué)系統(tǒng)用的示意性結(jié)構(gòu)構(gòu)成。作為該實(shí)施例的這種光學(xué)系統(tǒng)具有光源805，包含有作為均勻照明元件的積分型透鏡921、922的均勻照明用光學(xué)系統(tǒng)923，將由該照明用光學(xué)系統(tǒng)923出射的光束W分解成紅色、綠色、藍(lán)色等各種顏色光束R、G、B用的顏色分解用光學(xué)系統(tǒng)924，作為對各種顏色光束實(shí)施調(diào)制的電氣光學(xué)裝置使用的三個(gè)液晶面板40R、40G、40B，作為對調(diào)制后的各顏色光束實(shí)施合成用的顏色合成用光學(xué)系統(tǒng)的棱鏡組合體22，以及將合成出的光束放大投射到投射面處的投影透鏡組件6。而且還具有將由顏色分解用光學(xué)系統(tǒng)924分解出的各種顏色光束中的藍(lán)色光束B，引導(dǎo)轉(zhuǎn)換至相應(yīng)的液晶面板40B處用的光學(xué)系統(tǒng)927。
均勻照明用光學(xué)系統(tǒng)923還具有反射鏡931，以便將由光源805出射的光束光軸1a直角折曲至朝向裝置前側(cè)的方向上。積分型透鏡921、922以夾持著該反射鏡931，且呈前后正交的方式配置著。
顏色分解用光學(xué)系統(tǒng)924由對藍(lán)色、綠色光實(shí)施反射用的二向色鏡941、對綠色光實(shí)施反射用的二向色鏡942和反射鏡943構(gòu)成。在對藍(lán)色、綠色光實(shí)施反射用的二向色鏡941中，包含在穿過照明用光學(xué)系統(tǒng)923的光束W中的藍(lán)色光束B和綠色光束G將被直角反射，而朝向?qū)G色光實(shí)施反射用的二向色鏡942側(cè)。紅色光束R在穿過該二向色鏡941之后，由配置在后側(cè)處的反射鏡943呈直角反射，進(jìn)而由紅色光束出射部944出射至顏色合成用光學(xué)系統(tǒng)處。而且在對綠色光實(shí)施反射用的二向色鏡942中，僅對由二向色鏡941反射來的藍(lán)色和綠色光束B、G中的綠色光束G實(shí)施直角反射，進(jìn)而使其通過綠色光束出射部945出射至顏色合成用光學(xué)系統(tǒng)處。穿過二向色鏡942的藍(lán)色光束B由藍(lán)色光束出射部946出射至中轉(zhuǎn)用光學(xué)系統(tǒng)927處。在本實(shí)施例中，由均勻照明用光學(xué)系統(tǒng)中的光束出射部，至顏色分解用光學(xué)系統(tǒng)924中的各種顏色光束用光束出射部944、945、946之間的距離，全部按照大體相等的方式設(shè)定。
在顏色分解用光學(xué)系統(tǒng)924中的紅色光束和綠色光束出射部944、945的出射側(cè)，還分別配置有聚光透鏡951、952。因此由各個(gè)出射部出射的紅色光束和綠色光束，均入射至聚光透鏡951、952而呈平行光束。
實(shí)施過平行處理的紅色和綠色光束R、G在由偏振光板60R、60G實(shí)施偏振方向控制后，再入射至液晶面板40R、40G實(shí)施調(diào)制處理，以便在各種顏色的光束上附加上相應(yīng)的圖象信息。換句話說就是，這兩個(gè)液晶面板40R、40G可以通過圖中未示出的驅(qū)動(dòng)組件，依據(jù)與圖象信息相對應(yīng)的圖象信號實(shí)施開關(guān)控制，進(jìn)而可以通過這種方式對所穿過其中的各種顏色光束實(shí)施調(diào)制處理，這種驅(qū)動(dòng)組件可以直接采用各種公知的組件。
在另一方面，藍(lán)色光束B在通過中轉(zhuǎn)用光學(xué)系統(tǒng)927，并且由偏振光板60B對偏振方向?qū)嵤┛刂坪螅灰龑?dǎo)至相應(yīng)的液晶面板40B處，由此類似的，相應(yīng)于圖象信息實(shí)施調(diào)制。而且如果舉例來說，在本實(shí)施例中的液晶面板40R、40G、40B，也可以采用聚硅型薄膜晶體管(TFT)作為開關(guān)控制元件。
中轉(zhuǎn)用光學(xué)系統(tǒng)927可以由聚光透鏡974和入射側(cè)反射鏡971，出射側(cè)反射鏡972，以及配置在它們之間的中間透鏡973，和配置在液晶面板40B的正前方側(cè)的聚光透鏡953構(gòu)成。各種顏色光束的光路長度，即由光源805至各液晶面板之間的距離，以藍(lán)色光束B的為最長，因此這種光束的光量損失為最大。通過設(shè)置有中轉(zhuǎn)用光學(xué)系統(tǒng)927的方式，便可以對光量損失加以抑制。
通過各個(gè)液晶面板40R、40G、40B實(shí)施過調(diào)制處理的各種顏色光束，將入射至偏振光板61R、61G、61B，透射過這些偏振光板的光束入射至棱鏡組合體22，并由該棱鏡組合體22實(shí)施合成。在本實(shí)施例中，是利用由二向色型棱鏡器件構(gòu)成的棱鏡組合體22，來構(gòu)成顏色合成用光學(xué)系統(tǒng)的。在這兒，合成后的彩色圖象將通過投影透鏡組件6，放大投影在位于預(yù)定位置處的投影面7上。
下面參考圖4，對棱鏡器件組件20和頂板30的結(jié)構(gòu)構(gòu)成進(jìn)行說明。
圖4表示的是頂板30，安裝在該頂板30上的棱鏡器件組件20和液晶面板組件50R、50G、50B被取下時(shí)的示意圖。正如該圖所示，頂板30主要由朝向裝置的寬度方向、以垂直方式延伸的垂直側(cè)壁31，以及由該垂直側(cè)壁31的下端部處水平延伸出的底側(cè)壁32構(gòu)成。在垂直側(cè)壁31處形成有供由棱鏡器件組件20出射的光束通過用的矩形開口31b。在該垂直側(cè)壁31處還形成有若干個(gè)增強(qiáng)筋肋，以提高它的剛性。棱鏡器件組件20和投影透鏡組件6以夾持著該垂直側(cè)壁31，且彼此位置吻合的方式被固定(請參見圖3(A))。因此，可以提高其整體性，使得即使受到諸如沖擊力等等的作用，也可以使彼此間的位置幾乎不發(fā)生什么偏置。
在位于頂板30上的底側(cè)壁32的上面處還設(shè)置有棱鏡器件組件20。棱鏡器件組件20具有呈長方形形狀的棱鏡組合體22和棱鏡器件支撐板33(請參見圖5)，而且棱鏡組合體22是由剖面大體呈直角等邊三角形的四個(gè)棱鏡器件21構(gòu)成的，且這四個(gè)棱鏡器件21的斜面彼此相互結(jié)合而構(gòu)成為這種棱鏡器件組件20。棱鏡組合體22的底部還通過諸如粘接等等方式，固定在棱鏡器件支撐板33的表面上，從而將該棱鏡器件支撐板33被安裝固定在底側(cè)壁32處。在位于棱鏡組合體22的側(cè)面上的、具有作為光束入射面功能的三個(gè)側(cè)面處，安裝著分別配置有液晶面板40R、40G、40B的液晶面板組件50R、50G、50B。
下面參考圖5所示的液晶面板組件的分解結(jié)構(gòu)構(gòu)成示意圖，對安裝在棱鏡器件組件20(或棱鏡組合體22)處的、作為本實(shí)施形式中的特征技術(shù)的液晶面板組件50R、50G、50B的結(jié)構(gòu)構(gòu)成形式進(jìn)行說明。
由于各液晶面板組件50R、50G、50B的結(jié)構(gòu)構(gòu)成相類似，所以在下面主要對液晶面板組件50G進(jìn)行說明。在這兒由圖中的不同角度，也可以觀察到組件50R、50B。
液晶面板組件50G具有面板框體(電氣光學(xué)裝置框體)51，在該面板框體51的內(nèi)部處收裝保持著作為電氣光學(xué)裝置的液晶面板40G。這種面板框體51具有配置在光源側(cè)(外側(cè))處的第一框體52，配置在棱鏡組合體22(內(nèi)側(cè))處的第二框體53，而液晶面板40G被夾持安裝在這兩個(gè)框體之間。
面板框體51的大小(形狀)使其可以被收裝在棱鏡組合體22的光入射面22G之內(nèi)，而且在它的四個(gè)角部處可插入有固定銷56。通過利用固定銷56和粘接劑的方式，便可以將面板框體51定位設(shè)置固定在棱鏡組合體22的光入射面22G處。
固定銷56的結(jié)構(gòu)構(gòu)成將在后面進(jìn)行詳細(xì)說明。由面板框體51處朝向上方延伸的部件，為連接配線用的撓性纜線41G。
第一框體52是一個(gè)基本上呈矩形形狀的框體，它的內(nèi)側(cè)區(qū)域形成為矩形開口52a，并且具有呈一定厚度的周向側(cè)壁52b。在周向側(cè)壁52b的內(nèi)側(cè)處具有收裝液晶面板用的空間，在周向側(cè)壁52b的左右兩側(cè)處設(shè)置有與第二框體53相結(jié)合用的結(jié)合用溝槽52h，在周向側(cè)壁52b的四個(gè)角部還分別設(shè)置有可使固定銷56貫穿通過的銷孔52c。銷孔52c的大小應(yīng)使其與貫穿通過的固定銷56之間具有可注入粘接劑用的間隙。
第一框體52當(dāng)采用混合入碳纖維或碳酸鈣的熱硬化型樹脂等等制作的成型制品時(shí)，可以和一般的樹脂材料相比，其熱膨脹系數(shù)與構(gòu)成棱鏡器件用的玻璃材料更為接近。因此可以減輕在固定在棱鏡組合體22的狀態(tài)下，由于熱變形而導(dǎo)致的象素偏差量。
第二框體53是一種在內(nèi)側(cè)區(qū)域處形成有矩形開口53a的板狀框體，從而可以保持住收裝在第一框體52處的液晶面板。在第二框體53的左右外側(cè)部處，還形成有與第一框體52上的結(jié)合用溝槽52h相結(jié)合用的鉤型部53h。
第一框體52和第二框體53在夾持著液晶面板40G的狀態(tài)下，通過所述結(jié)合用溝槽52h和鉤型部53h而彼此嵌合，從而構(gòu)成為面板框體51。對于這種場合，第一框體52上的孔52c位于液晶面板40G和第二框體53的外側(cè)周部的外側(cè)位置處，所以固定銷56在貫穿通過孔52c而到達(dá)棱鏡組合體22時(shí)，將不會(huì)受到妨礙。
面板框體51的構(gòu)成形式并不僅限于這一實(shí)例，還可以呈其它構(gòu)成形式，只要能夠保持住液晶面板，并且可以將固定銷56用的貫穿孔，按照可以將液晶面板穩(wěn)定地固定在棱鏡組合體22處的方式，配置在其周圍處即可。
下面參考圖6所表示的液晶面板組件用安裝工序示意圖，對將液晶面板組件50R、50G、50B安裝在棱鏡器件組件20處的方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
首先將偏振光板61R、61G、61B粘接在位于棱鏡器件組件20上的棱鏡組合體22處的光入射面22R、22G、22B處(如圖6中的程序步S1所示)。在另一方面，通過諸如酒精等等對面板框體51上銷孔52c的內(nèi)部和固定銷56，實(shí)施脫脂處理(如圖6中的程序步S2、S3所示)。
在固定銷56的平坦部56a和外側(cè)周部56c處涂覆粘接劑(如圖6中的程序步S4所示)。利用在另一端部處形成有突起的異形部56b，將該平坦部56a夾卡在棱鏡器件側(cè)，進(jìn)而將該固定銷56插入至位于面板框體51上的孔52c處(如圖6中的程序步S5所示)。利用固定銷56上的平坦部56a，再將安裝有該固定銷56的面板框體51，安裝在位于棱鏡組合體22上的光入射面22R、22G、22B處(如圖6中的程序步S6所示)。在這種狀態(tài)下，固定銷56可通過位于平坦部56a中的粘接劑的表面張力，而僅僅安裝在棱鏡組合體22處。
隨后對液晶面板40R、40G、40B實(shí)施點(diǎn)燃(如圖6中的程序步S7所示)。實(shí)施聚焦調(diào)整，而使投影透鏡組件6的聚焦面與夾持在面板框體51處的液晶面板40R、40G、40B的聚焦面相吻合(如圖6中的程序步S8所示)。在該程序步S8中，當(dāng)取投影透鏡組件6的光軸為z軸，取與其相正交的兩個(gè)軸為x軸和y軸時(shí)，可以沿三個(gè)軸向方向，對位于x軸方向上的位置(x)、以x軸為基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向傾角(xθ)、以y軸為基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向傾角(yθ)實(shí)施調(diào)整。這種調(diào)整可以取位于液晶面板40R、40G、40B的液晶層附近處的位置為基準(zhǔn)實(shí)施。在實(shí)施聚焦調(diào)整之后，對聚焦?fàn)顟B(tài)實(shí)施確認(rèn)(如圖6中的程序步S9所示)，如果聚焦調(diào)整的結(jié)果不好，則返回至程序步S8，再次進(jìn)行聚焦調(diào)整。
如果在程序步S9中的判斷結(jié)果為聚焦調(diào)整結(jié)果良好，則進(jìn)行準(zhǔn)直調(diào)整，使液晶面板40R、40G、40B的象素位置相吻合(如圖6中的程序步S10所示)。在程序步S10中，當(dāng)取投影透鏡組件6的光軸為z軸，取與其相正交的兩個(gè)軸為x軸和y軸時(shí)，可以沿三個(gè)軸向方向，對位于x軸方向上的位置(x)、位于y軸方向上的位置(y)、以z軸為基準(zhǔn)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向傾角(zθ)實(shí)施調(diào)整。這種準(zhǔn)直調(diào)整最好是取三個(gè)液晶面板40R、40G、40B中的一個(gè)象素為基準(zhǔn)實(shí)施的調(diào)整，然而也可以分別單獨(dú)地進(jìn)行調(diào)整。
在進(jìn)行聚焦調(diào)整和準(zhǔn)直調(diào)整的過程中，固定銷56可通過粘接劑的表面張力而保持在孔52c之內(nèi)，并且可以在調(diào)整操作中隨著面板的動(dòng)作而動(dòng)作，從而使其位置和方向均不會(huì)產(chǎn)生變化。在實(shí)施準(zhǔn)直調(diào)整之后，對各液晶面板40R、40G、40B的象素偏差量實(shí)施確認(rèn)(如圖6中的程序步S11所示)，對于偏差量位于允許范圍之外(不好)的場合，取下固定銷56并丟棄(如圖6中的程序步S17所示)，更換上新的固定銷56，并返回程序步S3，以重復(fù)實(shí)施程序步S3之后的操作。
對于在程序步S11中的判斷結(jié)果為象素偏差量位于允許范圍之內(nèi)(良好)的場合，對于位于固定銷56、棱鏡組合體22及面板框體51之間的粘接劑實(shí)施一次硬化(如圖6中的程序步S12所示)。在這兒，如果粘接劑使用的是紫外線型硬化粘接劑，則可以通過用紫外線對粘接劑實(shí)施預(yù)定時(shí)間照射的方式實(shí)施硬化。紫外線的照射時(shí)間可隨著粘接劑的種類和數(shù)量的不同而不同，但通?？梢詾閹资搿珟追昼?。
隨后再次對各液晶面板40R、40G、40B的象素偏差量實(shí)施確認(rèn)(如圖6中的程序步S13所示)。對于偏差量位于允許范圍之外(不好)的場合，與程序步S11相類似，廢棄固定銷56(如圖6所示的程序步S17)，更換上新的固定銷56，并返回程序步S3以重復(fù)實(shí)施程序步S3之后的操作。
對于判斷結(jié)果為象素偏差量位于允許范圍之內(nèi)(良好)的場合，對于位于固定銷56、棱鏡組合體22及面板框體51之間的粘接劑硬化狀態(tài)實(shí)施確認(rèn)(如圖6中的程序步S14所示)。對于硬化狀態(tài)不好的場合，與程序步S11相類似，廢棄固定銷56(如圖6中的程序步S17所示)，更換上新的固定銷56，并返回程序步S3以重復(fù)實(shí)施程序步S3之后的操作。
對于硬化狀態(tài)良好的場合，對位于固定銷56與面板框體51之間的、位于固定銷56與棱鏡組合體22之間的粘接劑實(shí)施二次硬化(如圖6中的程序步S15所示)。
也可以不進(jìn)行二次硬化，而僅通過一次硬化即使粘接劑完全硬化，然而在本實(shí)施形式中是將硬化工序分成兩次進(jìn)行的，這從提高產(chǎn)生率的角度看是更為有利的。
而且在本實(shí)施形式中，硬化工序是分成兩次進(jìn)行的，并且對于在實(shí)施二次硬化之前判斷偏差量和硬化狀態(tài)為不好的場合實(shí)施返工，這從提高可信賴度的角度看是更為有利的。而且是在實(shí)施最終的二次硬化之前進(jìn)行返工操作的，所以還可以容易地將固定銷56取下。
在進(jìn)行完畢二次硬化之后，再次對位于固定銷56、棱鏡組合體22及面板框體51之間的粘接劑硬化狀態(tài)實(shí)施確認(rèn)(如圖6中的程序步S14所示)。對于硬化狀態(tài)不好的場合，廢棄固定銷56(如圖6中的程序步S17所示)，更換上新的固定銷56，并返回程序步S3以重復(fù)實(shí)施程序步S3之后的操作。對于硬化狀態(tài)良好的場合，將液晶面板組件50R、50G、50B相對配置在棱鏡器件組件20處，結(jié)束安裝作業(yè)。
液晶面板組件50R、50G、50B被安裝固定在棱鏡器件組件20處時(shí)的狀態(tài)如圖7所示。
正如圖7所示，位于固定銷56的后端部處的異形部56b呈由面板框體51的表面突起的狀態(tài)，所以對于相對于棱鏡器件組件20固定、取下面板框體51的場合，該突起出的異形部56b還可作為夾卡部件而加以使用。
下面對固定銷56進(jìn)行詳細(xì)說明。固定銷56正如上所述，具有粘接固定在棱鏡組合體22處用的平坦部56a，位于平坦部56a的另一側(cè)位置處的、與其他部分的形狀有所不同的異形部56b，以及可通過位于平坦部56a和異形部56b之間的部分固定在孔52c的內(nèi)側(cè)處用的外側(cè)周部56c。具有這些構(gòu)成要素的固定銷56，可以呈如圖8所示的各種形狀。
正如圖8(A)所示，固定銷56的一種最基本的構(gòu)成形式是使其外側(cè)周部56c呈圓柱形，使其前端部呈平面狀的平坦部56a，并且使其后端部呈凸起形的異形部56b。如圖8(B)所示的固定銷56是在如圖8(A)所示的形狀基礎(chǔ)上，還使圓柱的中央部膨起而呈鼓形，如果采用這種構(gòu)成形式，則面板框體51以該中央部為支點(diǎn)可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，所以可以更容易地實(shí)施調(diào)整作業(yè)。
如圖8(C)所示的固定銷56是在如圖8(A)所示的形狀基礎(chǔ)上，還使圓柱的中央部形成得比兩端部處更細(xì)，從而可以具有比兩端部處更高的彈性。這種彈性部件56d可以對由于熱膨脹系數(shù)不同，使施加在粘接部處的應(yīng)力實(shí)施吸收，從而可以降低由于溫度變化所產(chǎn)生的象素偏差量。
如圖8(D)所示的固定銷56是在平坦部56a的周圍處還實(shí)施有倒角，如圖8(E)所示的固定銷56是在位于平坦部56a側(cè)的外側(cè)周部56c，還設(shè)置有溝槽。如果采用這些種構(gòu)成形式，則可以使粘接劑滯留在倒角部56e和溝槽56f處，從而可以防止粘接劑流至下方處。而且溝槽56f的大小和數(shù)目可以根據(jù)應(yīng)用狀況而適當(dāng)選擇。
這種固定銷56通?？梢杂刹Ａе圃臁Ｈ欢鴮τ诓捎脴渲尚椭破纷鳛榈谝豢蝮w52的場合，由于它比玻璃的熱膨脹系數(shù)大，所以是一種在熱膨脹的作用下，固定銷56會(huì)由該框體上剝離開，而使固定銷56由于溫度變化而受到破壞的場合。為了能夠回避這一問題，最好是采用諸如丙烯酸類樹脂等等材料制作的成型制品作為固定銷56。
當(dāng)采用丙烯酸類材料制作固定銷56時(shí)，可以采用加工成型方法實(shí)施制作，所以和玻璃相比可以大幅度地降低成本。而且當(dāng)采用允許紫外線透射過的材料作為制造固定銷56用的材料時(shí)，還可以采用溫度上升少而硬化時(shí)間短的紫外線型硬化粘接劑，作為對固定銷56實(shí)施粘接固定用的粘接劑。
如果采用本實(shí)施形式中所述的方法，便可以將分別保持有液晶面板40R、40G、40B的面板框體51，僅僅通過四個(gè)固定銷56和粘接劑而穩(wěn)定地固定在棱鏡組合體22上。
而且各液晶面板40R、40G、40B與位于棱鏡組合體22上的光入射面間的位置定位，可以通過插入至位于面板框體51上的孔52c中的前端平坦部56a，使面板框體51沿著粘接在棱鏡組合體22上的光入射面的固定銷56上的外側(cè)周部56c移動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)，所以可以使這種位置定位操作更容易，從而可以進(jìn)一步提高位置定位精度。
以上是依據(jù)具體的實(shí)施形式對本發(fā)明進(jìn)行說明的，然而本發(fā)明并不僅限于上述實(shí)施形式，還可以在不脫離本發(fā)明技術(shù)主題的范圍內(nèi)進(jìn)行種種變形，而這些變形和變動(dòng)均包含在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。
如果舉例來說，還可以實(shí)施下述的若干種變形。
(1)在上述實(shí)施形式中，是以將本發(fā)明應(yīng)用在使用著透射型液晶面板的投影式顯示裝置的場合為例進(jìn)行說明的，然而本發(fā)明也可以應(yīng)用在使用著反射型液晶面板的投影式顯示裝置中。而且如后所述，電氣光學(xué)裝置并不僅限于采用液晶面板。在這兒，“透射型”是指諸如液晶面板等等的電氣光學(xué)裝置是某種可以允許光束透射過的裝置；“反射型”是指諸如液晶面板等等的電氣光學(xué)裝置是某種可以對光束實(shí)施反射的裝置。
使用著反射型電氣光學(xué)裝置的投影式顯示裝置，諸如棱鏡組合體22等等的二向色型棱鏡器件可以作為將光束分解為紅色、綠色、藍(lán)色這三種光束的光束分解組件使用，而且還可以作為將調(diào)制后的三色光束實(shí)施合成并且使其沿同一方向出射的光束合成組件使用。而且還可以在電氣光學(xué)裝置與顏色合成用光學(xué)系統(tǒng)之間的配置有偏光光束分離器件。對于后一種場合，可以通過將電氣光學(xué)裝置固定在這種偏光光束分離器件的表面上的方式，來應(yīng)用本發(fā)明中。對于將本發(fā)明應(yīng)用于反射型投影顯示裝置的場合，也可以獲得與透射型投影顯示裝置大體相同的效果。
(2)電氣光學(xué)裝置并不僅限于使用液晶面板(比如說諸如液晶光閥等等)，如果舉例來說，還可以采用使用著微型鏡片的裝置，以及電荷結(jié)合元件(CCD)等等。
而且，棱鏡器件并不僅限于諸如棱鏡組合體22等等的、沿著四個(gè)三棱柱形的棱鏡器件粘接面形成兩種類型的顏色選擇面的二向色型棱鏡器件，還可以采用顏色選擇面僅為一種類型的二向色型棱鏡器件和偏光光束分離器件等等。也可以采用在大體呈六面體的光透射箱中配置有光選擇面、并且在其中填充有液體的組件構(gòu)成為這種棱鏡器件。
(3)投影式顯示裝置可以為沿著觀察投影圖象的方向?qū)嵤┩队暗那巴妒酵队帮@示裝置，也可以為沿著與觀察投影圖象的方向相反的方向?qū)嵤┩队暗谋惩妒酵队帮@示裝置，而且由上述實(shí)施形式所示出的結(jié)構(gòu)構(gòu)成可以應(yīng)用于這兩種類型的顯示裝置。
因此如果采用本發(fā)明，便可以通過插入在位于電氣光學(xué)裝置框體周圍處的孔中的固定銷，利用粘接劑將保持電氣光學(xué)裝置用的電氣光學(xué)裝置框體，相對固定在棱鏡器件處的方式，而不再使用安裝在棱鏡器件處的固定框體，從而可以實(shí)現(xiàn)裝置的小型化。同時(shí)還可以削減與其相關(guān)聯(lián)的制備作業(yè)，所以還可以降低成本。
而且在對電氣光學(xué)裝置實(shí)施聚焦調(diào)整和準(zhǔn)直調(diào)整時(shí)，可以使固定銷的跟隨性良好，從而可以使組裝作業(yè)高效率化，并且可以使位置定位高精度化。
權(quán)利要求
1.一種具有對光束實(shí)施調(diào)制用的電氣光學(xué)裝置，安裝所述電氣光學(xué)裝置用的棱鏡器件，以及對調(diào)制后的光束實(shí)施投影用的投影透鏡的投影式顯示裝置，其特征在于還具有保持所述電氣光學(xué)裝置用的、在周圍處設(shè)置有若干個(gè)孔的電氣光學(xué)裝置框體，以及在一個(gè)端面處具有平坦部的、插入至所述孔中的固定銷，而且使用粘接劑對所述棱鏡器件上的光束入射面與所述固定銷上的所述平坦部實(shí)施固定，并使用粘接劑對所述電氣光學(xué)裝置框體上的孔內(nèi)部與所述固定銷上的外側(cè)周面實(shí)施固定。
2.一種如權(quán)利要求1所述的投影式顯示裝置，其特征在于所述電氣光學(xué)裝置框體的外部輪廓，與所述棱鏡器件上的光束入射面的外側(cè)周部相同，或是位于其內(nèi)側(cè)處。
3.一種如權(quán)利要求1或2所述的投影式顯示裝置，其特征在于所述電氣光學(xué)裝置框體大體呈矩形，所述孔設(shè)置在該電氣光學(xué)裝置框體的四個(gè)角部處。
4.一種如權(quán)利要求1至3中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的投影式顯示裝置，其特征在于所述固定銷在與設(shè)置有平坦部一側(cè)不同的另一側(cè)端部具有異形部，而且該異形部從所述電氣光學(xué)裝置框體的表面處突出。
5.一種如權(quán)利要求1至4中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的投影式顯示裝置，其特征在于所述固定銷呈中央部膨起的鼓形形狀。
6.一種如權(quán)利要求1至4中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的投影式顯示裝置，其特征在于所述固定銷呈中央部比兩側(cè)端部更細(xì)的形狀。
7.一種如權(quán)利要求1至6中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的投影式顯示裝置，其特征在于所述固定銷呈在所述平坦部的周圍處具有倒角的形狀。
8.一種如權(quán)利要求1至6中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的投影式顯示裝置，其特征在于所述固定銷在所述平坦部側(cè)的外側(cè)周面處具有溝槽。
9.一種將對光束實(shí)施調(diào)節(jié)的電氣光學(xué)裝置安裝在棱鏡器件處的電氣光學(xué)裝置安裝組件，其特征在于具有保持所述電氣光學(xué)裝置用的、在周圍處設(shè)置有若干個(gè)孔的電氣光學(xué)裝置框體，以及在一個(gè)端面處具有平坦部的、插入至所述孔中的固定銷，而且使用粘接劑對所述棱鏡器件上的光束入射面與所述固定銷上的所述平坦部實(shí)施固定，并使用粘接劑對所述電氣光學(xué)裝置框體上的孔內(nèi)部與所述固定銷上的外側(cè)周面實(shí)施固定。
10.一種如權(quán)利要求9所述的電氣光學(xué)裝置安裝組件，其特征在于所述電氣光學(xué)裝置框體大體呈矩形，所述孔設(shè)置在該電氣光學(xué)裝置框體的四個(gè)角部處。
11.一種如權(quán)利要求9或10所述的電氣光學(xué)裝置安裝組件，其特征在于所述固定銷在與設(shè)置有平坦部一側(cè)不同的另一側(cè)處具有異形部，而且該異形部由所述電氣光學(xué)裝置框體的表面處突出。
12.一種如權(quán)利要求9至11中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電氣光學(xué)裝置安裝組件，其特征在于所述固定銷呈中央部膨起的鼓形形狀。
13.一種如權(quán)利要求9至11中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電氣光學(xué)裝置安裝組件，其特征在于所述固定銷呈中央部比兩側(cè)端部更細(xì)的形狀。
14.一種如權(quán)利要求9至13中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電氣光學(xué)裝置安裝組件，其特征在于所述固定銷呈在所述平坦部的周圍處具有倒角的形狀。
15.一種如權(quán)利要求9至13中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電氣光學(xué)裝置安裝組件，其特征在于所述固定銷在所述平坦部側(cè)的外側(cè)周面處具有溝槽。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種小型化的投影式顯示裝置。這種投影式顯示裝置具有保持液晶面板40R、40G、40B用的、在周圍處設(shè)置有若干個(gè)孔52c的面板框體51,以及在一個(gè)端面處具有平坦部56a的、在與設(shè)置有平坦部56a一側(cè)不同的另一側(cè)處具有異形部56b的、可插入至孔52c中的固定銷56,而且使用粘接劑對棱鏡組合體22上的光束入射面與固定銷56上的平坦部56a實(shí)施固定,并使用粘接劑對面板框體51上的孔52c的內(nèi)部與固定銷56上的外側(cè)周部56c實(shí)施固定。
文檔編號H04N5/74GK1264846SQ0010487
公開日2000年8月30日 申請日期2000年2月1日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月2日
發(fā)明者藤森基行, 北林雅志 申請人:精工愛普生株式會(huì)社