投射型表示装置
【課題】
コストの大幅な増大を抑えるとともに、偏光板の熱収縮による色ムラを発生させることなく、偏光板の信頼性を向上させることが可能な投射型表示装置を提供する。
【解決手段】
出射側偏光素子に異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子を使用し、該偏光硝子の光入射側に透光性基板を貼りあわせる。
コストの大幅な増大を抑えるとともに、偏光板の熱収縮による色ムラを発生させることなく、偏光板の信頼性を向上させることが可能な投射型表示装置を提供する。
【解決手段】
出射側偏光素子に異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子を使用し、該偏光硝子の光入射側に透光性基板を貼りあわせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を液晶パネルに照射し、該液晶パネル上に形成した光学像である画像を投射レンズで拡大して投射する投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−７７８５０号公報には、液晶表示素子の入射側もしくは出射側の少なくとも何れか一方に偏光板を備え、該偏光板に金属粒子を含有する偏光硝子の構成が開示されている。
【０００３】
特開２００６−２５９２８２号公報の図３及び図４（ａ）には、色合成プリズム１４とそれぞれの透光基板２９に狭持され、それぞれのフレーム部材３０によって上下のホルダ部材２８ａ、２８ｂに押圧固定された出射側偏光板１８の構成が開示されている。また、特開２００６−２５９２８２号公報の図８には、下側ホルダ部材２８ｄには、ピンフィンタイプのヒートシンク３８が接続された構成が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７７８５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２５９２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、投射型表示装置に用いられる偏光素子は、高温になると、熱収縮による色ムラや、寿命の低下（例えば偏光度の劣化）といった問題が発生する。
【０００６】
特開２００４−７７８５０号公報に記載の金属粒子を含有する偏光硝子は、一般的に、偏光素子を透明基板に貼り合せた偏光板に比べコストが高いが、耐熱温度に優れている。例えば、Ｇ光路の出射側偏光板に偏光硝子を配置した場合、コスト低減のために有機の補助偏光板は削除するので、偏光硝子の中心温度は２００度になる場合がある。この偏光硝子からの輻射熱は、偏光硝子を保持する構造部品及び液晶パネルへ熱的影響を与え、光学的性能の低下を招く要因となる。
【０００７】
そこで、偏光硝子からの輻射熱の影響を小さくするために、偏光硝子を液晶パネルから遠ざけ、かつ、構造部品で保持する必要が無い様に、偏光硝子を色合成素子に貼り付ける必要がある。
【０００８】
しかし、色合成素子に貼り付けたＲ光用、Ｇ光用、Ｂ光用の出射側偏光板の内、有機の偏光フィルムを使用した光路に関しては、偏光硝子の熱が色合成素子を伝わって、偏光フィルムに伝わり、偏光フィルムの温度を上昇させ、熱収縮による色ムラや、寿命の低下といった問題が発生する。
【０００９】
また、有機の偏光フィルムを適用する光路に関しては、偏光フィルムをサファイア等の基板に貼り付け、色合成素子から分離して、保持する方法もある。しかしながら、有機の偏光フィルムを使用する光路には、補助偏光板が既に存在するため、出射側偏光板を色合成素子から分離するための空間が無く、無理に分離すれば、高性能のファンの使用が必須となり、コストの増大を招く。
【００１０】
また、特開２００６−２５９２８２号公報のように、ホルダ部材に接触するヒートシンクを冷却することにより、偏光板を冷却する方法もあるが、システムが大掛かりでコストが増大するとともに、フレーム部材が偏光板と接触する領域は偏光板の端の領域のみであるため、偏光板の中心と偏光板の端での温度差が大きく、熱収縮による色ムラが発生する。
【００１１】
本発明は、上記した実情に鑑みて成されたもので、コストの大幅な増大を抑えるとともに、偏光板の熱収縮による色ムラを発生させることなく、偏光板の信頼性を向上させることが可能な投射型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一面は、出射側偏光素子に異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子を使用し、該偏光硝子の光入射側に透光性基板を貼りあわせる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コストの大幅な増大を抑えるとともに、偏光板の熱収縮による色ムラを発生させることなく、偏光板の信頼性を向上させた投射型表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、実施例について、図を参照して説明する。なお、各図において、同一な部分には同一符号を付して、一度説明したものについては、その説明を省略する。
【００１５】
まず、図３を用いて、実施例１の投射型表示装置の光学系について説明する。図３は、実施例１の投射型表示装置の光学系を示す図である。
【００１６】
図３において、投射型表示装置の光学系は、光源ユニット１と、照明光学ユニット１００と、３つの映像表示素子としての液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）と、色合成素子としてのダイクロイックプリズム２２と、投射ユニットとしての投射レンズ２３とを備えている。液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）は、それぞれ、入射側に入射側偏光板１８（１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ）を有し、Ｒ，Ｂ光路の出射側に補助偏光板１４（１４Ｒ，１４Ｂ）と出射側偏光板２１（２１Ｒ，２１Ｂ）を有し、Ｇ光路の出射側に出射側偏光板２１Ｇを有している。そして、これらの光学素子は、図示しない基体に装着されて、光学ユニット（図示せず）を構成し、この光学ユニットは、液晶パネルを駆動する駆動回路（図示せず）や電源回路（図示せず）と共に、図示しない筐体に搭載され、投射型表示装置を成す。なお、実施例１では、偏光板１４（１４Ｒ，１４Ｂ）と、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂは、有機の偏光フィルムであり、出射側偏光板２１Ｇは、異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子であるものとする。
【００１７】
照明光学ユニット１００は、光源からの光の照度分布の一様化（均一化）を図ると共に、偏光方向を所定偏光方向に統一し、光源からの略白色光を例えば３原色光（Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光）に色分離して、対応する色光の液晶パネルに照射する光学系である。すなわち、照度分布の一様化を行うインテグレータを成す第１アレイレンズ３及び第２アレイレンズ４と、偏光方向を所定偏光方向に揃える偏光変換素子５と、集光レンズ（重畳レンズともいう）６と、光路方向を変える反射ミラー７と、色分離光学系である色分離素子としてのダイクロイックミラー１１，１２及び光路方向を変える反射ミラー１０と、コンデンサレンズ１３（１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ）と、リレー光学系を成すリレーレンズ１５，１６及び光路方向を変える反射ミラー８，９とを含んでなる。なお、コンデンサレンズ１３Ｂは、リレー光学系の出射側レンズを形成する。
【００１８】
光源ユニット１は、光源（ランプともいう）１ａと、リフレクタ１ｂとから成る。光源１ａは、例えば、超高圧水銀ランプの略白色ランプである。また、リフレクタ１ｂは、光源１ａを背後側から覆うように配置された、例えば、回転放物面形状の反射面を有するもので、円形乃至多角形の出射開口を持つ。
【００１９】
光源１ａから出射した光は、例えば、回転放物面鏡であるリフレクタ１ｂで反射されて平行光に変換され、照明光学ユニット１００に入射する。
【００２０】
照明光学ユニット１００に入射した光は、まず照度分布の一様化（均一化）を行う第１アレイレンズ３と第２アレイレンズからなるインテグレータに入射する。
【００２１】
第１アレイレンズ３及び第２アレイレンズ４は、それぞれ、照明光軸方向から見て液晶パネルと略相似な矩形形状を有する複数のレンズセルがマトリックス状に配置されたものである。
【００２２】
第１アレイレンズ３は、光源ユニット１から入射した光をレンズセルで複数の光に分割して、効率よく第２アレイレンズ４と偏光変換素子５を通過するように導く。即ち、第１アレイレンズ３は光源１ａと第２アレイレンズ４の各レンズセルとが互いに物体と像の関係（共役関係）になるように設計されている。
【００２３】
第１アレイレンズ３と同様に、マトリックス状に配設された複数のレンズセルを持つ第２アレイレンズ４は、レンズセルそれぞれが対応する第１アレイレンズ３のレンズセルの形状を液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）に投影（写像）する。
【００２４】
この時、偏光変換素子５で第２アレイレンズ４からの光は所定の直線偏光光（ここではＳ偏光光）に統一される。そして、第１アレイレンズ３の各レンズセルの投影像は、それぞれ集光レンズ６、反射ミラー７及びコンデンサレンズ１３Ｒ，１３Ｇ、リレー光学系（リレーレンズ１５，反射ミラー８，リレーレンズ１６、反射ミラー９），コンデンサレンズ１３Ｂにより各液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）上に重ね合わせられる。
【００２５】
なお、第２アレイレンズ４とこれに近接して配設される集光レンズ６とは、第１アレイレンズ３と液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）とが、互いに物体と像の関係（共役関係）になるように設計されているので、第１アレイレンズ３で複数に分割された光束は、第２アレイレンズ４と集光レンズ６によって、液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）上に重畳して投影され、実用上問題のないレベルの均一性の高い照度分布の照明が可能となる。
【００２６】
その過程で、集光レンズ６で集光されたＳ偏光光の白色光は、反射ミラー７で反射されて、色分離光学系に入射する。実施例１の色分離光学系は、ダイクロイックミラー１１とダイクロイックミラー１２と反射ミラー１０とを含んでなり、入射する白色光を光の３原色の色光に色分離する。例えば、第１の色光であるＲ光（赤色帯域の光）と、第２の色光であるＧ光（緑色帯域の光）と、第３の色光であるＢ光（青色帯域の光）とに色分離する。そして、色分離した各色光を対応する液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）に向かうそれぞれの光路（第１の色光のＲ光路，第２の色光のＧ光路，第３の色光のＢ光路）に導光する。すなわち、ダイクロイックミラー１１により、例えば、Ｒ光は反射され、対応する液晶パネル１９Ｒ（Ｒ光路）に向かう。また、Ｇ光及びＢ光は、ダイクロイックミラー１１を透過し、ダイクロイックミラー１２でＧ光とＢ光に分離される。ここでは、Ｇ光は、ダイクロイックミラー１２で反射して対応する液晶パネル１９Ｇ（Ｇ光路）に向かい、Ｂ光は、ダイクロイックミラー１２を透過して対応する液晶パネル１９Ｂ（Ｂ光路）に向かう。
【００２７】
ダイクロイックミラー１１で反射したＲ光は、反射ミラー１０で反射されて光路方向を変更され、コンデンサレンズ１３Ｒを介してＲ光用の液晶パネル１９Ｒの入射側偏光板１８Ｒに入射する。入射側偏光板１８Ｒには、偏光フィルム（図示せず）の直前に位相を９０度回転するλ／２板（図示せず）が配置されており、λ／２板でＳ偏光光がＰ偏光光に変換される。入射側偏光板１８Ｒの偏光フィルムは、Ｓ偏光光を吸収、Ｐ偏光光を透過する方向に配置されているため、入射側偏光板１８Ｒで透過軸方向のＰ偏光光の純度が高められ、Ｒ光用の液晶パネル１９Ｒに照射される。液晶パネル１９Ｒでは、Ｒ光のＰ偏光光が透過時に映像信号に基づいて変調され、Ｓ偏光光の光学像を形成した光（以下、「光学像光」という）として出射される。液晶パネル１９Ｒから出射されたＲ光のＳ偏光光（光学像光）は、有機の偏光フィルムである補助偏光板１４Ｒと出射側偏光板２１Ｒに順次入射する。そして、それらの透過軸方向の偏光光成分が透過されることで偏光方向が揃えられ、色合成素子としてのダイクロイックプリズム２２に入射する。
【００２８】
一方、ダイクロイックミラー１１を透過したＧ光及びＢ光のＳ偏光光は、さらに、ダイクロイックミラー１２に約４５゜の入射角で入射し、ダイクロイックミラー１２で、Ｇ光のＳ偏光光は反射され、Ｂ光のＳ偏光光は透過される。反射されたＧ光のＳ偏光光は、コンデンサレンズ１３Ｇを介してＧ光用の液晶パネル１９Ｇの入射側偏光板１８Ｇに入射する。
【００２９】
Ｇ光のＳ偏光光は、入射側偏光板１８Ｇにおいて入射側偏光板１８Ｇの透過軸方向のものが透過されることで偏光方向を揃えられ、Ｇ光用の液晶パネル１９Ｇに照射される。液晶パネル１９Ｇでは、Ｇ光のＳ偏光光が透過時に映像信号に基づいて変調され、Ｇ光のＰ偏光光の光学像を形成した光（光学像光）として出射される。液晶パネル１９Ｇから出射されたＧ光のＰ偏光光（光学像光）は、透光性基板２９を介して、異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子である出射側偏光板２１Ｇに入射する。そして、出射側偏光板２１Ｇでは、その透過軸方向の偏光光成分が透過されることで偏光方向が揃えられ、ダイクロイックプリズム２２に入射する。
【００３０】
また、ダイクロイックミラー１２を透過したＢ光のＳ偏光光は、リレーレンズ１５を経て反射ミラー８で反射され、さらにリレーレンズ１６を経て反射ミラー９で反射され、コンデンサレンズ１８Ｂを介してＢ光用の液晶パネル１９Ｂの入射側偏光板１８Ｂに入射する。入射側偏光板１８Ｂは、偏光フィルム（図示せず）の直前に位相を９０度回転するλ／２板（図示せず）が配置されており、λ／２板でＳ偏光光がＰ偏光光に変換される。入射側偏光板１８Ｂの偏光フィルムは、Ｓ偏光光を吸収、Ｐ偏光光を透過する方向に配置されているため、入射側偏光板１８Ｂで透過軸方向のＰ偏光光の純度が高められ、Ｂ光用の液晶パネル１９Ｂに照射される。液晶パネル１９Ｂでは、Ｂ光のＰ偏光光が透過時に映像信号に基づいて変調され、Ｂ光のＳ偏光光の光学像を形成した光（光学像光）として出射される。液晶パネル１９Ｂから出射されたＢ光のＳ偏光光（光学像光）は、有機の偏光フィルムである補助偏光板１４Ｂと出射側偏光板２１Ｂに入射する。そして、それらの透過軸方向の偏光光成分が透過されることで偏光方向が揃えられ、ダイクロイックプリズム２２に入射する。
【００３１】
色合成素子としてのダイクロイックプリズム２２は、Ｒ光を反射するダイクロイック膜（誘電体多層膜）と、Ｂ光を反射するダイクロイック膜（誘電体多層膜）とが、４つの直角プリズムの界面に略Ｘ字状（クロス状）に形成されたものである。そして、３色光の各光学像を合成してカラー映像光（画像光）とする機能を有する。ダイクロイックプリズム２２の３つの入射面の内、対向する入射面に入射したＲ光のＳ偏光光（光学像光）とＢ光のＳ偏光光（光学像光）は、クロスしたＲ光用のダイクロイック膜及びＢ光用のダイクロイック膜でそれぞれ反射され、また、中央の入射面に入射したＧ光のＰ偏光光（光学像光）は直進して、カラー映像光として合成され、出射面から出射する。その後、投射レンズ２３によりスクリーン（図示せず）などに映像光として拡大投射される。
【００３２】
以上説明した投射型表示装置においては、変調信号が白信号の場合、出射側偏光板２１による吸収はわずかであるため、出射側偏光板の温度上昇は少ない。しかし、変調信号が黒信号の場合、液晶パネルでの偏光回転が起こらないため、補助偏光板１４、出射側偏光板２１により、ほぼ全ての光が吸収されるため、出射側偏光板の温度が上昇する。
【００３３】
この出射側偏光板の温度上昇を軽減するため、一般に、出射側偏光板２１（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）は、ダイクロイックプリズム２２の対応する入射面に、図示しない接着剤で貼着されている。これにともない、出射側偏光板２１で生じた熱はダイクロイックプリズム２２に移動し、出射側偏光板２１の温度上昇が軽減される。
【００３４】
また、液晶パネル１９を冷却すると共に、偏光板１４，２１を冷却するファン２７が設けられている。ファン２７からの風が風路２８を通り、偏光板、液晶パネルに風３４（３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ）として吹き付けられ、冷却している。
【００３５】
しかし、高輝度化と投射型表示装置の小型化が進むにつれて、補助偏光板の追加やファンだけでは出射側偏光板の温度上昇の抑制が困難となりつつある。特に、Ｇ光がもつ光エネルギーは他の色光より大きく、Ｇ光路の出射側偏光板の温度上昇を抑えることは特に難しい。
【００３６】
そこで、出射側偏光板として、特開２００４−７７８５０号公報に記載の偏光硝子を用いることを考えた。しかし、単に有機の偏光フィルム構成の偏光板に代えて、偏光硝子を用いれば、図２で後述する問題が生じる。
【００３７】
なお、偏光板の温度劣化を考慮すれば、ＲＧＢ全光路に金属粒子を含有する偏光硝子を使用することが望ましい。しかし、現在、偏光硝子は高価であるため、実施例１では、偏光板の劣化によるコントラスト低下の問題が顕著に発生する、Ｇ光路の出射側のみに偏光硝子を使用するものとする。勿論、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
次に、有機の偏光フィルムの偏光板に代えて、偏光硝子を使用した場合の問題について、図２を用いて説明する。
【００３９】
図２は、Ｇ光路の出射側偏光板のみ偏光硝子とした場合における、ダイクロイックプリズム２２周辺の部品の配置を示す図である。
【００４０】
図２において、Ｒ，Ｂ光路の出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂは、有機の偏光フィルムで形成されている。また、Ｇ光路の出射側偏光板２１Ｇは、異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子で形成されている。出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、何れもダイクロイックプリズム２２の対応する入射面に貼り付けられている。
【００４１】
Ｒ，Ｂ光路の出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂは、図３で示したように、その前に補助偏光板１４Ｒ，１４Ｇが設けられ、光吸収量の分担がなされるため、熱の発生が軽減されている。しかし、Ｇ光路の出射側偏光板２１Ｇは、その前に補助偏光板が配置されないため、熱の発生量が出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂに比べて非常に大きい。
【００４２】
Ｇ光路の出射側偏光板２１Ｇで生じた高温の熱は、矢印で示すように、一つはダイクロイックプリズム２２の方向に伝わる熱３２となり、他方は風３４Ｇが流れる空間の方向に伝わる熱３３となる。このとき、空間よりも、ダイクロイックプリズム２２を成す硝子の方に熱が伝わり易いため、熱３２の方が大きくなる。そのため、有機の偏光フィルムである出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂが熱３２の影響を受け、温度が下がらず、場合によっては温度が上昇し、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂの性能が劣化する懸念がある。
【００４３】
図１は、実施例１のダイクロイックプリズム２２周辺の部品の配置を示す図である。
【００４４】
図１においても、図２と同様、Ｒ，Ｂ光路の出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂは有機の偏光フィルムであり、Ｇ光路の出射側偏光板２１Ｇは異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子である。また、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、何れもダイクロイックプリズム２２の対応する入射面に貼り付けられている。
【００４５】
さらに、実施例１では、偏光硝子の出射側偏光板２１Ｇの上（液晶パネル１９Ｇ側）に、ダイクロイックプリズム２２よりも熱伝導率の高い透光性基板２９が図示しない接着剤を用いて貼り付けられている。このとき、偏光硝子の出射側偏光板２１Ｇで吸収した光が熱に変換され、周囲に伝わる様子を矢印で示している。
【００４６】
出射側偏光板２１Ｇで発生する熱は、透光性基板２９の方向に伝わる熱３１と、ダイクロイックプリズム２２の方向に伝わる熱３０とになる。しかし、実施例１では、図２の場合と異なり、ダイクロイックプリズム２２よりも、透光性基板２９の方が熱伝導率が高いため、熱３１の方が熱量が大きい。また、透光性基板２９が出射側偏光板に直接貼り付けられているため、かつ、補助偏光板を用いないので、偏光板周辺（具体的には、液晶パネル１９Ｇと透光性基板２９との間）に十分な空間が確保できる（図３参照）。これにより、透光性基板２９に伝わった熱３１を、風３４Ｇで一様に効率的に逃がすことができる。その結果、出射側偏光板２１Ｇが効率よく冷却されることになる。従って、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂに対するダイクロイックプリズム２２を介しての出射側偏光板２１Ｇの熱３０の影響が低減される。
【００４７】
すなわち、実施例１によれば、偏光硝子の出射側偏光板２１Ｇで発生した熱は、透光性基板２９を伝わり、風３４Ｇにより、効率的に放熱されるため、有機の偏光フィルムである出射側偏光板２１Ｒ、２１Ｂの温度上昇を防ぐことができる。つまり、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂの温度ムラが低減され、熱収縮による色ムラも低減されることになる。
【００４８】
ここで、偏光硝子の出射側偏光板２１Ｇと同様に、有機の偏光フィルムである出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂの入射側に、透光性基板を貼り冷却する方法も考えられる。しかし、有機の偏光フィルムを使用するＲ，Ｂ光路には、補助偏光板１４Ｒ，１４Ｂが既に存在しているため、透光性基板を貼るとファンからの風を通過させる空間が狭くなり、結局、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂを効率的に冷却できない。また、ダイクロイックプリズム２２に貼り付けた、有機フィルムの出射偏光板２１Ｒ，２１Ｂに、更に透光性基板を貼り付けると、有機フィルムは硬度が低いため、透光性基板の自重で引っ張られて、歪みが発生し、色ムラの原因となる。そこで、偏光硝子の出射側偏光板２１Ｇに透光性基板２９を貼り付け、透光性基板２９から熱３１を逃がす方法が、最適である。
【００４９】
ダイクロイックプリズムとしては、一般的に、安価なＢＫ７(熱伝導率〜１Ｗ／(m・Ｋ))が使用されるため、偏光硝子に貼り付ける透光性基板としては、水晶基板(熱伝導率〜８Ｗ／(m・Ｋ))やサファイア基板等(熱伝導率〜４２Ｗ／(m・Ｋ))が考えられる。
【００５０】
以上述べたように、実施例１によれば、白色光をＲ，Ｇ，Ｂの３色に色分離する色分離ユニットと、各色の映像信号に応じて変調する液晶パネルと、液晶パネルの映像を拡大投影する投射ユニットを有する光学ユニットにおいて、コストの増大を抑えながら、偏光板の熱収縮による色ムラを発生させることなく、偏光板の信頼性を向上させた投射型表示装置を提供することができる。
【００５１】
なお、実施例１では、出射側偏光板２１Ｇのみに偏光硝子を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、出射側偏光板２１Ｂのみ偏光硝子の場合、出射側偏光板２１Ｒのみ偏光硝子の場合、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｇが偏光硝子の場合、出射側偏光板２１Ｇ，２１Ｂが偏光硝子の場合、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂが偏光硝子の場合にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例１の偏光板を示す図。
【図２】Ｇ光路の出射側偏光板のみ偏光硝子とした場合における偏光板を示す図。
【図３】実施例１の投射型表示装置の光学系の模式図。
【符号の説明】
【００５３】
１…光源ユニット、１ａ…光源、１ｂ…リフレクタ、３…第１アレイレンズ、４…第２アレイレンズ、５…偏光変換素子、６…集光レンズ、７，８，９，１０…反射ミラー、１１，１２…ダイクロイックミラー、１３（１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ）…コンデンサレンズ、１４Ｒ，１４Ｂ…補助偏光板、１５，１６…リレーレンズ、１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）…液晶パネル、１８（１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ）…入射側偏光板、２１（２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ）…出射側偏光板、２２…ダイクロイックプリズム、２３…投射レンズ、２７…ファン、２８…風路、２９…透光性基板、３０，３１，３２，３３…熱、３４（３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂ）…風、１００…照明光学ユニット。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの光を液晶パネルに照射し、該液晶パネル上に形成した光学像である画像を投射レンズで拡大して投射する投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００４−７７８５０号公報には、液晶表示素子の入射側もしくは出射側の少なくとも何れか一方に偏光板を備え、該偏光板に金属粒子を含有する偏光硝子の構成が開示されている。
【０００３】
特開２００６−２５９２８２号公報の図３及び図４（ａ）には、色合成プリズム１４とそれぞれの透光基板２９に狭持され、それぞれのフレーム部材３０によって上下のホルダ部材２８ａ、２８ｂに押圧固定された出射側偏光板１８の構成が開示されている。また、特開２００６−２５９２８２号公報の図８には、下側ホルダ部材２８ｄには、ピンフィンタイプのヒートシンク３８が接続された構成が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−７７８５０号公報
【特許文献２】特開２００６−２５９２８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、投射型表示装置に用いられる偏光素子は、高温になると、熱収縮による色ムラや、寿命の低下（例えば偏光度の劣化）といった問題が発生する。
【０００６】
特開２００４−７７８５０号公報に記載の金属粒子を含有する偏光硝子は、一般的に、偏光素子を透明基板に貼り合せた偏光板に比べコストが高いが、耐熱温度に優れている。例えば、Ｇ光路の出射側偏光板に偏光硝子を配置した場合、コスト低減のために有機の補助偏光板は削除するので、偏光硝子の中心温度は２００度になる場合がある。この偏光硝子からの輻射熱は、偏光硝子を保持する構造部品及び液晶パネルへ熱的影響を与え、光学的性能の低下を招く要因となる。
【０００７】
そこで、偏光硝子からの輻射熱の影響を小さくするために、偏光硝子を液晶パネルから遠ざけ、かつ、構造部品で保持する必要が無い様に、偏光硝子を色合成素子に貼り付ける必要がある。
【０００８】
しかし、色合成素子に貼り付けたＲ光用、Ｇ光用、Ｂ光用の出射側偏光板の内、有機の偏光フィルムを使用した光路に関しては、偏光硝子の熱が色合成素子を伝わって、偏光フィルムに伝わり、偏光フィルムの温度を上昇させ、熱収縮による色ムラや、寿命の低下といった問題が発生する。
【０００９】
また、有機の偏光フィルムを適用する光路に関しては、偏光フィルムをサファイア等の基板に貼り付け、色合成素子から分離して、保持する方法もある。しかしながら、有機の偏光フィルムを使用する光路には、補助偏光板が既に存在するため、出射側偏光板を色合成素子から分離するための空間が無く、無理に分離すれば、高性能のファンの使用が必須となり、コストの増大を招く。
【００１０】
また、特開２００６−２５９２８２号公報のように、ホルダ部材に接触するヒートシンクを冷却することにより、偏光板を冷却する方法もあるが、システムが大掛かりでコストが増大するとともに、フレーム部材が偏光板と接触する領域は偏光板の端の領域のみであるため、偏光板の中心と偏光板の端での温度差が大きく、熱収縮による色ムラが発生する。
【００１１】
本発明は、上記した実情に鑑みて成されたもので、コストの大幅な増大を抑えるとともに、偏光板の熱収縮による色ムラを発生させることなく、偏光板の信頼性を向上させることが可能な投射型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一面は、出射側偏光素子に異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子を使用し、該偏光硝子の光入射側に透光性基板を貼りあわせる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、コストの大幅な増大を抑えるとともに、偏光板の熱収縮による色ムラを発生させることなく、偏光板の信頼性を向上させた投射型表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、実施例について、図を参照して説明する。なお、各図において、同一な部分には同一符号を付して、一度説明したものについては、その説明を省略する。
【００１５】
まず、図３を用いて、実施例１の投射型表示装置の光学系について説明する。図３は、実施例１の投射型表示装置の光学系を示す図である。
【００１６】
図３において、投射型表示装置の光学系は、光源ユニット１と、照明光学ユニット１００と、３つの映像表示素子としての液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）と、色合成素子としてのダイクロイックプリズム２２と、投射ユニットとしての投射レンズ２３とを備えている。液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）は、それぞれ、入射側に入射側偏光板１８（１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ）を有し、Ｒ，Ｂ光路の出射側に補助偏光板１４（１４Ｒ，１４Ｂ）と出射側偏光板２１（２１Ｒ，２１Ｂ）を有し、Ｇ光路の出射側に出射側偏光板２１Ｇを有している。そして、これらの光学素子は、図示しない基体に装着されて、光学ユニット（図示せず）を構成し、この光学ユニットは、液晶パネルを駆動する駆動回路（図示せず）や電源回路（図示せず）と共に、図示しない筐体に搭載され、投射型表示装置を成す。なお、実施例１では、偏光板１４（１４Ｒ，１４Ｂ）と、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂは、有機の偏光フィルムであり、出射側偏光板２１Ｇは、異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子であるものとする。
【００１７】
照明光学ユニット１００は、光源からの光の照度分布の一様化（均一化）を図ると共に、偏光方向を所定偏光方向に統一し、光源からの略白色光を例えば３原色光（Ｒ光，Ｇ光，Ｂ光）に色分離して、対応する色光の液晶パネルに照射する光学系である。すなわち、照度分布の一様化を行うインテグレータを成す第１アレイレンズ３及び第２アレイレンズ４と、偏光方向を所定偏光方向に揃える偏光変換素子５と、集光レンズ（重畳レンズともいう）６と、光路方向を変える反射ミラー７と、色分離光学系である色分離素子としてのダイクロイックミラー１１，１２及び光路方向を変える反射ミラー１０と、コンデンサレンズ１３（１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ）と、リレー光学系を成すリレーレンズ１５，１６及び光路方向を変える反射ミラー８，９とを含んでなる。なお、コンデンサレンズ１３Ｂは、リレー光学系の出射側レンズを形成する。
【００１８】
光源ユニット１は、光源（ランプともいう）１ａと、リフレクタ１ｂとから成る。光源１ａは、例えば、超高圧水銀ランプの略白色ランプである。また、リフレクタ１ｂは、光源１ａを背後側から覆うように配置された、例えば、回転放物面形状の反射面を有するもので、円形乃至多角形の出射開口を持つ。
【００１９】
光源１ａから出射した光は、例えば、回転放物面鏡であるリフレクタ１ｂで反射されて平行光に変換され、照明光学ユニット１００に入射する。
【００２０】
照明光学ユニット１００に入射した光は、まず照度分布の一様化（均一化）を行う第１アレイレンズ３と第２アレイレンズからなるインテグレータに入射する。
【００２１】
第１アレイレンズ３及び第２アレイレンズ４は、それぞれ、照明光軸方向から見て液晶パネルと略相似な矩形形状を有する複数のレンズセルがマトリックス状に配置されたものである。
【００２２】
第１アレイレンズ３は、光源ユニット１から入射した光をレンズセルで複数の光に分割して、効率よく第２アレイレンズ４と偏光変換素子５を通過するように導く。即ち、第１アレイレンズ３は光源１ａと第２アレイレンズ４の各レンズセルとが互いに物体と像の関係（共役関係）になるように設計されている。
【００２３】
第１アレイレンズ３と同様に、マトリックス状に配設された複数のレンズセルを持つ第２アレイレンズ４は、レンズセルそれぞれが対応する第１アレイレンズ３のレンズセルの形状を液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）に投影（写像）する。
【００２４】
この時、偏光変換素子５で第２アレイレンズ４からの光は所定の直線偏光光（ここではＳ偏光光）に統一される。そして、第１アレイレンズ３の各レンズセルの投影像は、それぞれ集光レンズ６、反射ミラー７及びコンデンサレンズ１３Ｒ，１３Ｇ、リレー光学系（リレーレンズ１５，反射ミラー８，リレーレンズ１６、反射ミラー９），コンデンサレンズ１３Ｂにより各液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）上に重ね合わせられる。
【００２５】
なお、第２アレイレンズ４とこれに近接して配設される集光レンズ６とは、第１アレイレンズ３と液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）とが、互いに物体と像の関係（共役関係）になるように設計されているので、第１アレイレンズ３で複数に分割された光束は、第２アレイレンズ４と集光レンズ６によって、液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）上に重畳して投影され、実用上問題のないレベルの均一性の高い照度分布の照明が可能となる。
【００２６】
その過程で、集光レンズ６で集光されたＳ偏光光の白色光は、反射ミラー７で反射されて、色分離光学系に入射する。実施例１の色分離光学系は、ダイクロイックミラー１１とダイクロイックミラー１２と反射ミラー１０とを含んでなり、入射する白色光を光の３原色の色光に色分離する。例えば、第１の色光であるＲ光（赤色帯域の光）と、第２の色光であるＧ光（緑色帯域の光）と、第３の色光であるＢ光（青色帯域の光）とに色分離する。そして、色分離した各色光を対応する液晶パネル１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）に向かうそれぞれの光路（第１の色光のＲ光路，第２の色光のＧ光路，第３の色光のＢ光路）に導光する。すなわち、ダイクロイックミラー１１により、例えば、Ｒ光は反射され、対応する液晶パネル１９Ｒ（Ｒ光路）に向かう。また、Ｇ光及びＢ光は、ダイクロイックミラー１１を透過し、ダイクロイックミラー１２でＧ光とＢ光に分離される。ここでは、Ｇ光は、ダイクロイックミラー１２で反射して対応する液晶パネル１９Ｇ（Ｇ光路）に向かい、Ｂ光は、ダイクロイックミラー１２を透過して対応する液晶パネル１９Ｂ（Ｂ光路）に向かう。
【００２７】
ダイクロイックミラー１１で反射したＲ光は、反射ミラー１０で反射されて光路方向を変更され、コンデンサレンズ１３Ｒを介してＲ光用の液晶パネル１９Ｒの入射側偏光板１８Ｒに入射する。入射側偏光板１８Ｒには、偏光フィルム（図示せず）の直前に位相を９０度回転するλ／２板（図示せず）が配置されており、λ／２板でＳ偏光光がＰ偏光光に変換される。入射側偏光板１８Ｒの偏光フィルムは、Ｓ偏光光を吸収、Ｐ偏光光を透過する方向に配置されているため、入射側偏光板１８Ｒで透過軸方向のＰ偏光光の純度が高められ、Ｒ光用の液晶パネル１９Ｒに照射される。液晶パネル１９Ｒでは、Ｒ光のＰ偏光光が透過時に映像信号に基づいて変調され、Ｓ偏光光の光学像を形成した光（以下、「光学像光」という）として出射される。液晶パネル１９Ｒから出射されたＲ光のＳ偏光光（光学像光）は、有機の偏光フィルムである補助偏光板１４Ｒと出射側偏光板２１Ｒに順次入射する。そして、それらの透過軸方向の偏光光成分が透過されることで偏光方向が揃えられ、色合成素子としてのダイクロイックプリズム２２に入射する。
【００２８】
一方、ダイクロイックミラー１１を透過したＧ光及びＢ光のＳ偏光光は、さらに、ダイクロイックミラー１２に約４５゜の入射角で入射し、ダイクロイックミラー１２で、Ｇ光のＳ偏光光は反射され、Ｂ光のＳ偏光光は透過される。反射されたＧ光のＳ偏光光は、コンデンサレンズ１３Ｇを介してＧ光用の液晶パネル１９Ｇの入射側偏光板１８Ｇに入射する。
【００２９】
Ｇ光のＳ偏光光は、入射側偏光板１８Ｇにおいて入射側偏光板１８Ｇの透過軸方向のものが透過されることで偏光方向を揃えられ、Ｇ光用の液晶パネル１９Ｇに照射される。液晶パネル１９Ｇでは、Ｇ光のＳ偏光光が透過時に映像信号に基づいて変調され、Ｇ光のＰ偏光光の光学像を形成した光（光学像光）として出射される。液晶パネル１９Ｇから出射されたＧ光のＰ偏光光（光学像光）は、透光性基板２９を介して、異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子である出射側偏光板２１Ｇに入射する。そして、出射側偏光板２１Ｇでは、その透過軸方向の偏光光成分が透過されることで偏光方向が揃えられ、ダイクロイックプリズム２２に入射する。
【００３０】
また、ダイクロイックミラー１２を透過したＢ光のＳ偏光光は、リレーレンズ１５を経て反射ミラー８で反射され、さらにリレーレンズ１６を経て反射ミラー９で反射され、コンデンサレンズ１８Ｂを介してＢ光用の液晶パネル１９Ｂの入射側偏光板１８Ｂに入射する。入射側偏光板１８Ｂは、偏光フィルム（図示せず）の直前に位相を９０度回転するλ／２板（図示せず）が配置されており、λ／２板でＳ偏光光がＰ偏光光に変換される。入射側偏光板１８Ｂの偏光フィルムは、Ｓ偏光光を吸収、Ｐ偏光光を透過する方向に配置されているため、入射側偏光板１８Ｂで透過軸方向のＰ偏光光の純度が高められ、Ｂ光用の液晶パネル１９Ｂに照射される。液晶パネル１９Ｂでは、Ｂ光のＰ偏光光が透過時に映像信号に基づいて変調され、Ｂ光のＳ偏光光の光学像を形成した光（光学像光）として出射される。液晶パネル１９Ｂから出射されたＢ光のＳ偏光光（光学像光）は、有機の偏光フィルムである補助偏光板１４Ｂと出射側偏光板２１Ｂに入射する。そして、それらの透過軸方向の偏光光成分が透過されることで偏光方向が揃えられ、ダイクロイックプリズム２２に入射する。
【００３１】
色合成素子としてのダイクロイックプリズム２２は、Ｒ光を反射するダイクロイック膜（誘電体多層膜）と、Ｂ光を反射するダイクロイック膜（誘電体多層膜）とが、４つの直角プリズムの界面に略Ｘ字状（クロス状）に形成されたものである。そして、３色光の各光学像を合成してカラー映像光（画像光）とする機能を有する。ダイクロイックプリズム２２の３つの入射面の内、対向する入射面に入射したＲ光のＳ偏光光（光学像光）とＢ光のＳ偏光光（光学像光）は、クロスしたＲ光用のダイクロイック膜及びＢ光用のダイクロイック膜でそれぞれ反射され、また、中央の入射面に入射したＧ光のＰ偏光光（光学像光）は直進して、カラー映像光として合成され、出射面から出射する。その後、投射レンズ２３によりスクリーン（図示せず）などに映像光として拡大投射される。
【００３２】
以上説明した投射型表示装置においては、変調信号が白信号の場合、出射側偏光板２１による吸収はわずかであるため、出射側偏光板の温度上昇は少ない。しかし、変調信号が黒信号の場合、液晶パネルでの偏光回転が起こらないため、補助偏光板１４、出射側偏光板２１により、ほぼ全ての光が吸収されるため、出射側偏光板の温度が上昇する。
【００３３】
この出射側偏光板の温度上昇を軽減するため、一般に、出射側偏光板２１（２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂ）は、ダイクロイックプリズム２２の対応する入射面に、図示しない接着剤で貼着されている。これにともない、出射側偏光板２１で生じた熱はダイクロイックプリズム２２に移動し、出射側偏光板２１の温度上昇が軽減される。
【００３４】
また、液晶パネル１９を冷却すると共に、偏光板１４，２１を冷却するファン２７が設けられている。ファン２７からの風が風路２８を通り、偏光板、液晶パネルに風３４（３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ）として吹き付けられ、冷却している。
【００３５】
しかし、高輝度化と投射型表示装置の小型化が進むにつれて、補助偏光板の追加やファンだけでは出射側偏光板の温度上昇の抑制が困難となりつつある。特に、Ｇ光がもつ光エネルギーは他の色光より大きく、Ｇ光路の出射側偏光板の温度上昇を抑えることは特に難しい。
【００３６】
そこで、出射側偏光板として、特開２００４−７７８５０号公報に記載の偏光硝子を用いることを考えた。しかし、単に有機の偏光フィルム構成の偏光板に代えて、偏光硝子を用いれば、図２で後述する問題が生じる。
【００３７】
なお、偏光板の温度劣化を考慮すれば、ＲＧＢ全光路に金属粒子を含有する偏光硝子を使用することが望ましい。しかし、現在、偏光硝子は高価であるため、実施例１では、偏光板の劣化によるコントラスト低下の問題が顕著に発生する、Ｇ光路の出射側のみに偏光硝子を使用するものとする。勿論、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３８】
次に、有機の偏光フィルムの偏光板に代えて、偏光硝子を使用した場合の問題について、図２を用いて説明する。
【００３９】
図２は、Ｇ光路の出射側偏光板のみ偏光硝子とした場合における、ダイクロイックプリズム２２周辺の部品の配置を示す図である。
【００４０】
図２において、Ｒ，Ｂ光路の出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂは、有機の偏光フィルムで形成されている。また、Ｇ光路の出射側偏光板２１Ｇは、異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子で形成されている。出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、何れもダイクロイックプリズム２２の対応する入射面に貼り付けられている。
【００４１】
Ｒ，Ｂ光路の出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂは、図３で示したように、その前に補助偏光板１４Ｒ，１４Ｇが設けられ、光吸収量の分担がなされるため、熱の発生が軽減されている。しかし、Ｇ光路の出射側偏光板２１Ｇは、その前に補助偏光板が配置されないため、熱の発生量が出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂに比べて非常に大きい。
【００４２】
Ｇ光路の出射側偏光板２１Ｇで生じた高温の熱は、矢印で示すように、一つはダイクロイックプリズム２２の方向に伝わる熱３２となり、他方は風３４Ｇが流れる空間の方向に伝わる熱３３となる。このとき、空間よりも、ダイクロイックプリズム２２を成す硝子の方に熱が伝わり易いため、熱３２の方が大きくなる。そのため、有機の偏光フィルムである出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂが熱３２の影響を受け、温度が下がらず、場合によっては温度が上昇し、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂの性能が劣化する懸念がある。
【００４３】
図１は、実施例１のダイクロイックプリズム２２周辺の部品の配置を示す図である。
【００４４】
図１においても、図２と同様、Ｒ，Ｂ光路の出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂは有機の偏光フィルムであり、Ｇ光路の出射側偏光板２１Ｇは異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子である。また、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｇ，２１Ｂは、何れもダイクロイックプリズム２２の対応する入射面に貼り付けられている。
【００４５】
さらに、実施例１では、偏光硝子の出射側偏光板２１Ｇの上（液晶パネル１９Ｇ側）に、ダイクロイックプリズム２２よりも熱伝導率の高い透光性基板２９が図示しない接着剤を用いて貼り付けられている。このとき、偏光硝子の出射側偏光板２１Ｇで吸収した光が熱に変換され、周囲に伝わる様子を矢印で示している。
【００４６】
出射側偏光板２１Ｇで発生する熱は、透光性基板２９の方向に伝わる熱３１と、ダイクロイックプリズム２２の方向に伝わる熱３０とになる。しかし、実施例１では、図２の場合と異なり、ダイクロイックプリズム２２よりも、透光性基板２９の方が熱伝導率が高いため、熱３１の方が熱量が大きい。また、透光性基板２９が出射側偏光板に直接貼り付けられているため、かつ、補助偏光板を用いないので、偏光板周辺（具体的には、液晶パネル１９Ｇと透光性基板２９との間）に十分な空間が確保できる（図３参照）。これにより、透光性基板２９に伝わった熱３１を、風３４Ｇで一様に効率的に逃がすことができる。その結果、出射側偏光板２１Ｇが効率よく冷却されることになる。従って、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂに対するダイクロイックプリズム２２を介しての出射側偏光板２１Ｇの熱３０の影響が低減される。
【００４７】
すなわち、実施例１によれば、偏光硝子の出射側偏光板２１Ｇで発生した熱は、透光性基板２９を伝わり、風３４Ｇにより、効率的に放熱されるため、有機の偏光フィルムである出射側偏光板２１Ｒ、２１Ｂの温度上昇を防ぐことができる。つまり、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂの温度ムラが低減され、熱収縮による色ムラも低減されることになる。
【００４８】
ここで、偏光硝子の出射側偏光板２１Ｇと同様に、有機の偏光フィルムである出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂの入射側に、透光性基板を貼り冷却する方法も考えられる。しかし、有機の偏光フィルムを使用するＲ，Ｂ光路には、補助偏光板１４Ｒ，１４Ｂが既に存在しているため、透光性基板を貼るとファンからの風を通過させる空間が狭くなり、結局、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂを効率的に冷却できない。また、ダイクロイックプリズム２２に貼り付けた、有機フィルムの出射偏光板２１Ｒ，２１Ｂに、更に透光性基板を貼り付けると、有機フィルムは硬度が低いため、透光性基板の自重で引っ張られて、歪みが発生し、色ムラの原因となる。そこで、偏光硝子の出射側偏光板２１Ｇに透光性基板２９を貼り付け、透光性基板２９から熱３１を逃がす方法が、最適である。
【００４９】
ダイクロイックプリズムとしては、一般的に、安価なＢＫ７(熱伝導率〜１Ｗ／(m・Ｋ))が使用されるため、偏光硝子に貼り付ける透光性基板としては、水晶基板(熱伝導率〜８Ｗ／(m・Ｋ))やサファイア基板等(熱伝導率〜４２Ｗ／(m・Ｋ))が考えられる。
【００５０】
以上述べたように、実施例１によれば、白色光をＲ，Ｇ，Ｂの３色に色分離する色分離ユニットと、各色の映像信号に応じて変調する液晶パネルと、液晶パネルの映像を拡大投影する投射ユニットを有する光学ユニットにおいて、コストの増大を抑えながら、偏光板の熱収縮による色ムラを発生させることなく、偏光板の信頼性を向上させた投射型表示装置を提供することができる。
【００５１】
なお、実施例１では、出射側偏光板２１Ｇのみに偏光硝子を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、出射側偏光板２１Ｂのみ偏光硝子の場合、出射側偏光板２１Ｒのみ偏光硝子の場合、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｇが偏光硝子の場合、出射側偏光板２１Ｇ，２１Ｂが偏光硝子の場合、出射側偏光板２１Ｒ，２１Ｂが偏光硝子の場合にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】実施例１の偏光板を示す図。
【図２】Ｇ光路の出射側偏光板のみ偏光硝子とした場合における偏光板を示す図。
【図３】実施例１の投射型表示装置の光学系の模式図。
【符号の説明】
【００５３】
１…光源ユニット、１ａ…光源、１ｂ…リフレクタ、３…第１アレイレンズ、４…第２アレイレンズ、５…偏光変換素子、６…集光レンズ、７，８，９，１０…反射ミラー、１１，１２…ダイクロイックミラー、１３（１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ）…コンデンサレンズ、１４Ｒ，１４Ｂ…補助偏光板、１５，１６…リレーレンズ、１９（１９Ｒ，１９Ｇ，１９Ｂ）…液晶パネル、１８（１８Ｒ，１８Ｇ，１８Ｂ）…入射側偏光板、２１（２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂ）…出射側偏光板、２２…ダイクロイックプリズム、２３…投射レンズ、２７…ファン、２８…風路、２９…透光性基板、３０，３１，３２，３３…熱、３４（３４Ｒ、３４Ｇ、３４Ｂ）…風、１００…照明光学ユニット。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
白色光を出射する光源ユニットと、
前記光源ユニットからの白色光を所定の偏光方向に統一する偏光変換素子と、
前記偏光変換素子からの白色光を第１、第２及び第３の光に分離する分離ユニットと、
前記第１、第２及び第３の光の各々に対応して配置され、前記第１、第２及び第３の光を光学像に変調する第１、第２及び第３の映像表示素子と、
前記第１、第２及び第３の映像表示素子の各々の出射側に配置された第１、第２及び第３の出射側偏光素子と、
前記複数個の映像表示素子からの光を合成する合成素子と、
前記合成素子で合成された光を投射する投射ユニットとを備え、
前記第１、第２及び第３の出射側偏光素子の少なくとも何れかは、異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子であって、前記偏光硝子の光入射側に透光性基板を貼り付けることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投射型表示装置であって、
前記透光性基板の熱伝導率は、前記合成素子の熱伝導率よりも高いことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の投射型表示装置であって、
前記第１の光はＲ光、前記第２の光はＧ光、前記第３の光はＢ光であって、
前記第２の出射側偏光素子は、前記異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子であって、前記合成素子に貼り付けられたことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の投射型表示装置であって、
前記第１、第２及び第３の出射側偏光素子は、前記合成素子に貼り付けられたことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の投射型表示装置であって、
前記合成素子は、ダイクロイックプリズムであることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項１】
白色光を出射する光源ユニットと、
前記光源ユニットからの白色光を所定の偏光方向に統一する偏光変換素子と、
前記偏光変換素子からの白色光を第１、第２及び第３の光に分離する分離ユニットと、
前記第１、第２及び第３の光の各々に対応して配置され、前記第１、第２及び第３の光を光学像に変調する第１、第２及び第３の映像表示素子と、
前記第１、第２及び第３の映像表示素子の各々の出射側に配置された第１、第２及び第３の出射側偏光素子と、
前記複数個の映像表示素子からの光を合成する合成素子と、
前記合成素子で合成された光を投射する投射ユニットとを備え、
前記第１、第２及び第３の出射側偏光素子の少なくとも何れかは、異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子であって、前記偏光硝子の光入射側に透光性基板を貼り付けることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投射型表示装置であって、
前記透光性基板の熱伝導率は、前記合成素子の熱伝導率よりも高いことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の投射型表示装置であって、
前記第１の光はＲ光、前記第２の光はＧ光、前記第３の光はＢ光であって、
前記第２の出射側偏光素子は、前記異方性形状の金属粒子を含有する偏光硝子であって、前記合成素子に貼り付けられたことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の投射型表示装置であって、
前記第１、第２及び第３の出射側偏光素子は、前記合成素子に貼り付けられたことを特徴とする投射型表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の投射型表示装置であって、
前記合成素子は、ダイクロイックプリズムであることを特徴とする投射型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２０１３２（Ｐ２００９−２０１３２Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８０４５２（Ｐ２００７−１８０４５２）
【出願日】平成１９年７月１０日（２００７．７．１０）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１０日（２００７．７．１０）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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