JP2003075822A - 液晶表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光源からの光を偏光板を介して液晶表示手段
に照射し、その液晶表示手段の映像を偏光板を介してス
クリーンに映出する液晶表示装置において、前記偏光板
の熱と光の照射による劣化を軽減する構成を提供する。 【解決手段】 環状に形成された可撓性の帯状の偏光板
８を、液晶表示手段７の周囲を囲むように、かつ、移動
可能に支持体９、１０で支持し、その帯状偏光板８を移
動させながら、その偏光板８を介して光を前記液晶表示
手段７に照射することにより、偏光板７の同一箇所に連
続的に熱および光が照射され、偏光板８が劣化すること
を避ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶表示手段を用い
た液晶表示装置に関するものであって、特に、偏光板の
冷却構造に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の投射型液晶表示装置の光学
系の概要を示す斜視図であり、液晶ライトバルブなどの
液晶表示手段３に光源１からの光を当てて液晶表示手段
３上の映像を投射レンズ５で前方スクリーン（図示せ
ず）に拡大投射するものである。前記液晶表示手段３の
前後には、それぞれ入射偏光板２、出射偏光板４が配置
され、光源１からの光を入射偏光板２によって液晶表示
手段３の表示に必要な偏光成分を透過、また表示に不要
な偏光成分を吸収し、液晶表示手段３で光変調後に出射
偏光板４によって再び光変調された出射偏光成分を偏光
状態に応じ、透過及び吸収することによってより良い映
像表示を可能にしている。

【０００３】プロジェクターのような出射光量の多い投
射型液晶表示装置に使用される入射偏光板２及び出射偏
光板４は、高分子の樹脂基材を色素で着色、延伸した偏
光シートを板状のガラスまたは板状のサファイア基板な
どに粘着剤などで貼付したものが広く知られ使用されて
いる。これら板状の入射偏光板２及び出射偏光板４の取
付け方法としては、入射偏光板２は液晶表示手段３より
光入射側の光学ブロックに、出射偏光板４は液晶表示手
段３より光出射側の光学ブロックにそれぞれ直接または
取り付け部品を介して間接的に固定されている。

【０００４】先ほど述べた映像に不必要な吸収された偏
光成分は偏光板で熱に変化するため、これら偏光板の冷
却方法としては液晶表示手段３と入射偏光板２の間およ
び液晶表示手段３と出射偏光板４の間のそれぞれの隙間
に、冷却ファン６により液晶表示手段３、入射偏光板２
および出射偏光板４に沿ったかたちで偏光板に平行に空
気を送り込み空冷にて冷却を行っている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方法では板状の偏光板に使用される偏光シートを構
成物質のほとんどが樹脂や色素などの光や熱に弱い有機
物であると言うことに加え、入射および出射偏光板は板
状の物を使用し、光学ブロックに固定されているため入
射偏光板は限られた領域が常に継続的に光源１からの強
い光と光源からの輻射熱、不要な偏光成分を吸収した際
に発生する熱などにさらされる。同様に出射偏光板も限
られた領域が常に継続的に液晶表示手段３を通過した光
にさらされる。同一の領域のみに光と熱が加えられた偏
光板は劣化が加速され、偏光板に使用される偏光シート
は有機物であるため可逆性がなく一度劣化が始まると、
加速度的に進行する。

【０００６】偏光シートが劣化し、入射および出射偏光
板が本来の機能を果たさなくなると、投射された映像の
カラーバランスが崩れコントラストは低下し映像品位は
低下する。

【０００７】一方、近年より明るく、大きな投射映像を
えるために、光源の明るさはより明るくなる傾向にあ
り、偏光板にかかる光および熱負荷量は年々増加してい
っており、前述の空冷構成での冷却は限界に近づいてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の液晶表示装置は、入射偏光板を移動可能に
配置し、その移動にともなつて前記入射偏光板及び出射
偏光板の異なる領域を介して前記光源からの光を前記液
晶表示手段に照射及び液晶表示手段から照射された光を
出射偏光板を介して映出することを特徴とするものであ
り、これによって、これまで光学ブロックに固定され、
特定領域のみが光や熱で劣化していた入射及び出射偏光
板は、移動させることにより負荷を受ける領域が移動、
分散されるため劣化時期を遅らせることができる。しか
も、劣化が偏光板面内で均一に発生するため劣化時に映
像に及ぼす影響は減少する。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、液晶表示手段に入射偏光板を介して光源からの光を
照射し、前記液晶表示手段の映像を出射偏光板を介して
スクリーン上に映出する液晶表示装置において、前記入
射偏光板を移動可能に配置し、その移動にともなつて前
記入射偏光板の異なる領域を介して前記光源からの光を
前記液晶表示手段に照射することを特徴とする液晶表示
装置であり、これまで光学ブロックに固定され、特定領
域のみが光や熱で劣化していた入射偏光板は、移動させ
ることにより負荷を受ける領域が移動、分散されるため
劣化時期を遅らせることができる。しかも、劣化が偏光
板面内で均一に発生するため劣化時に映像に及ぼす影響
は減少する。次に本発明の請求項２に記載の発明は、可
撓性の帯状の偏光板を、前記液晶表示手段の周囲に移動
可能に配置し、前記光源からの光を前記入射偏光板とし
て前記偏光板を介して前記液晶表示手段に照射するとと
もに、その液晶表示手段からの透過光を前記射出偏光板
として前記偏光板を介して前記スクリーン上に映出し、
前記偏光板の移動にともなって前記偏光板の異なる領域
をそれぞれ前記光源からの光および液晶表示手段の透過
光が通過するように構成したことを特徴とする請求項１
記載の液晶表示装置であり、可撓性の帯状の偏光板を使
用し連続的に移動させることにより劣化部が常に移動し
偏光板の寿命を遅らせることができる。本発明の請求項
３に記載の発明は、前記帯状の偏光板は環状に形成され
ていることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置
は、帯状の偏光板が環状に形成されているため、エンド
レスに偏光板を移動することができ、その駆動機構が簡
素化されるものである。本発明の請求項４に記載の発明
は、円筒状の偏光板の空間内に、前記液晶表示手段を配
置し、前記光源からの光を前記入射偏光板として前記偏
光板を介して前記液晶表示手段に照射するとともに、そ
の液晶表示手段からの透過光を前記射出偏光板として前
記偏光板を介して前記スクリーン上に映出し、前記偏光
板の回転移動にともなって前記偏光板の異なる領域をそ
れぞれ前記光源からの光および液晶表示手段の透過光が
通過するように構成したことを特徴とする請求項１記載
の液晶表示装置であり、円筒状の偏光板を回転せしめる
ことにより、その回転に伴って、偏光板の使用領域を連
続的に変化せしめ、偏光板の寿命を延ばすことが出来
る。

【００１０】（実施の形態１）以下、本発明の実施の形
態１について図１を参照しながら説明する。図１は本発
明の一実施の形態における投射型液晶表示装置の光学系
の斜視図である。

【００１１】７は液晶ライトバルブからなる液晶表示手
段７であり、８は可撓性の帯状の偏光板で、環状に構成
されており、前記液晶表示手段７の周囲を取り巻くよう
に回転可能な支持体９，１０に支持されている。そし
て、モータ１１の駆動に伴う支持体９の回転により、前
記液晶表示手段７の表示面の表裏にそれぞれ沿って移動
可能に構成されている。動作時には、前記モータ１１に
より支持体９を回転させ、偏光板８を連続的、あるいは
間欠的に移動させながら、光源１２より出射した光を偏
光板８を介して液晶表示手段７に照射する。

【００１２】光源１２より照射された光は、液晶表示手
段７の光入射側に位置する偏光板８で液晶表示手段７の
表示に必要な偏光成分を透過、また表示に不必要な偏光
成分を吸収し、偏光板８を透過した偏光成分は液晶表示
手段７により光変調され、再び液晶表示手段７の光出射
側に位置する偏光板８によって出射偏光成分の状態に応
じて透過及び吸収が行われ、スクリーンへ投影される。
以上のように本実施の形態においては、偏光板８は液晶
表示手段７の入射側で入射偏光板として働く領域と、液
晶表示手段７の出射側で出射偏光板として働く領域及び
光を全く受けず偏光板８自身の移動運動などで冷却され
ている領域に分かれ、かつ、支持体９、１０間を移動す
るため、これらの領域が順次変化する。従って、従来の
ように、固定された同一領域のみが常時、光と熱を受け
て劣化するのではなく、光と熱を受ける領域が順次移動
するため、劣化が起こり難く、かつ、蓄積されないため
偏光板としての劣化時期を遅らせることができる。

【００１３】また、従来行われていたファンのみを使用
した冷却では、偏光板面内に冷却ムラが生じこれによ
り、偏光板面内に温度差が生じ熱歪みが生じていた。そ
のことにより偏光板面内で均一な特性が得られず、コン
トラストが不均一な映像となり映像品位を低下せていた
が、本実施の形態では、光、熱による負荷を受ける領域
が変化するため偏光板面内での温度不均一が発生しにく
い。したがって映像に偏光板の温度歪みに起因する、温
度特性の不均一によるムラが発生しないため高画質が実
現できる。

【００１４】また、本実施の形態のように偏光板を移動
させることにより、必ずしも、冷却のためのファンを使
用する必要がないため、静寂なセットを実現することが
可能である。

【００１５】（実施の形態２）図２は、３枚の液晶ライ
トバルブ１４ａ、１４b，１４cを使用したプロジェクタ
−に応用された本発明の一実施の形態における投射型液
晶表示装置の光学系の斜視図である。

【００１６】液晶バルブ１４a、１４b、１４cは、それ
らの液晶バルブの映像を合成するプリズム１６と組み合
わされて、略立方体状に組み立てられている。その周囲
を取り囲むように、かつ、前記液晶バルブ１４ａ，１４
ｂ，１４ｃおよびプリズム１６の面に沿うように、可撓
性の入射、出射偏光板を兼ねた可撓性の帯状の偏光板１
５が支持体１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄに支持さ
れ、モ−タ１８による支持体１７ｃの回転に伴って移動
可能に構成されている。

【００１７】動作時には、モータ１８により、偏光板１
５を間欠的あるいは連続的に移動せしめながら、光源
（図示せず）からの光を、偏光板１５を介してそれぞれ
液晶ライトバルブ１４ａ、１４ｂ、１４ｃに照射する。

【００１８】また、プリズム１６により液晶ライトバル
ブ１４ａ、１４ｂ、１４ｃの映像は合成され、偏光板１
５を介してスクリ−ン（図示による説明省略）に投射さ
れる。

【００１９】この構成においても、実施の形態１同様に
固定された同一領域のみが常時光と熱を受けて劣化する
のではなく、光と熱の劣化を受ける部分が移動するた
め、劣化が起こり難く、かつ蓄積されないため偏光板の
劣化時期を遅らせることができる。

【００２０】（実施の形態３）図３は本発明のさらに他
の実施の形態における投射型液晶表示装置の光学系の斜
視図である。

【００２１】図３において、２１は剛性の円筒状の偏光
板で、モータ２２により回転可能に支持されている。そ
してこの円筒状偏光板２１の中空の内部に液晶表示手段
２０が配置されている。

【００２２】動作時には、この入射偏光板と出射偏光板
を兼ねた円筒状の偏光板２１を、間欠的あるいは連続的
にモータ２２により、回転させながら光源２３の光を液
晶表示手段２０に照射する。

【００２３】光源２３より照射された光は液晶表示手段
２０の光入射側に位置する円筒状の偏光板２１で液晶表
示手段２０の表示に必要な偏光成分を透過、また表示に
不必要な偏光成分を吸収し、通過した偏光成分は液晶表
示手段２０により光変調され、再び、光出射側に位置す
る円筒状の偏光板２１によって出射偏光成分の状態に応
じて透過及び吸収が行われ、レンズ２４を介してスクリ
ーンに投影される。この構成においても、入射側偏光板
として働く領域および出射側偏光板として働く領域およ
び偏光板２１自身の回転運動で冷却されている領域に分
かれ、これらの領域が順次変化するため、劣化が起り難
く、かつ、蓄積されないため偏光板の劣化時期を遅らせ
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、液晶を
使用した表示表示装置において、偏光板に加わる光、熱
による劣化を分散することで劣化時期を遅らし、なおか
つ、偏光板の面内での温度格差に起因する映像品位の低
下を少なくさせるせことが可能となる。また、冷却ファ
ンなどを使用しないで構成することも出来、低騒音の装
置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１における投射型液晶表示
装置の概要を示斜視図

【図２】本発明の実施の形態２における投射型液晶表示
装置の概要を示す斜視図

【図３】本発明の実施の形態３における投射型液晶表示
装置の概要を示す斜視図

【図４】従来の投射型液晶表示装置の概要を示す斜視図

【符号の説明】

１ 光源 ２ 入射偏光板 ３ 液晶ライトバルブ ４ 出射偏光板 ５ 投射レンズ ６ 冷却ファン ７ 液晶ライトバルブ ８ ベルト状の偏光板 ９ 支持体 １０ 支持体 １１ モ−タ １２ 光源 １３ 投射レンズ １４−a 液晶ライトバルブ １４−b 液晶ライトバルブ １４−c 液晶ライトバルブ １４−d 液晶ライトバルブ １５ ベルト状の偏光板 １６ プリズム １７−a 支持体 １７−b 支持体 １７−c 支持体 １７−d 支持体 １８ モ−タ １９ 投射レンズ ２０ 液晶ライトバルブ ２１ 円筒状偏光板 ２２ モ−タ ２３ 光源 ２４ 投射レンズ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶表示手段に入射偏光板を介して光源
   からの光を照射し、前記液晶表示手段の映像を射出偏光
   板を介してスクリーン上に映出する液晶表示装置におい
   て、前記入射偏光板を移動可能に配置し、その移動にと
   もなつて前記入射偏光板の異なる領域を介して前記光源
   からの光を前記液晶表示手段に照射することを特徴とす
   る液晶表示装置。
2. 【請求項２】 可撓性の帯状の偏光板を、前記液晶表示
   手段の周囲に移動可能に配置し、前記光源からの光を前
   記入射偏光板として前記偏光板を介して前記液晶表示手
   段に照射するとともに、その液晶表示手段からの透過光
   を前記出射偏光板として前記偏光板を介して前記スクリ
   ーン上に映出し、前記偏光板の移動にともなって前記偏
   光板の異なる領域をそれぞれ前記光源からの光および液
   晶表示手段の透過光が通過するように構成したことを特
   徴とする請求項１記載の液晶表示装置。
3. 【請求項３】 前記帯状の偏光板は環状に形成されてい
   ることを特徴とする請求項２記載の液晶表示装置。
4. 【請求項４】 円筒状の偏光板の空間内に、前記液晶表
   示手段を配置し、前記光源からの光を前記入射偏光板と
   して前記偏光板を介して前記液晶表示手段に照射すると
   ともに、その液晶表示手段からの透過光を前記出射偏光
   板として前記偏光板を介して前記スクリーン上に映出
   し、前記偏光板の回転移動にともなって前記偏光板の異
   なる領域をそれぞれ前記光源からの光および液晶表示手
   段の透過光が通過するように構成したことを特徴とする
   請求項１記載の液晶表示装置。