JP2004333685A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】低コスト化を図りつつ、偏光板の熱による表示画像の画質劣化を確実に防止できる。
【解決手段】光源から照射された光を用いて画像表示素子上に形成された画像を被投射面に投射する画像表示装置であって、前記画像表示素子の入射側および射出側の少なくとも一方の側に、光を偏光させる偏光素子、平行平面板または平凸レンズである第１の素子、および、前記第１の素子よりも高い熱伝導率を有する材質から成る第２の素子を貼り合わせた偏光手段を具備している。
【選択図】 図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ画像やビデオ画像を拡大表示する液晶プロジェクタ等の画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の投射型画像表示装置の構成を図７に示す。
【０００３】
図７において、超高圧水銀ランプの光源部１０１から射出された白色光は、リフレクター１０２によって反射され、フライアイレンズ１０３，１０４を通過し、ＰＳ変換素子１０５のＰ偏光とＳ偏光に分離するミラーと偏光方向を変える１／２波長板によって偏光方向が合わせられて射出され、コンデンサーレンズ１０６等を通過する。その後、赤色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ１０１を透過し、緑から青色帯域光はダイクロイックミラーＤＭ１０１により反射され、さらに、青色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ１０２を透過し、緑色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ１０２で反射する。これにより、照明光は赤色帯域、緑色帯域、青色帯域の光に分解される。
【０００４】
そして、それぞれの色の光がそれぞれの色に対応する液晶表示素子１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂに入射して変調され、ダイクロイックプリズム１１１でこれら色光が合成され、投射レンズ１１２によって被投射面に拡大投射される。
【０００５】
さらに、それぞれの色帯域について詳述すると、ダイクロイックミラーＤＭ１０１を透過した赤色帯域光は、反射ミラーＭ１０１によって光路が９０度変えられ、フィールドレンズ１０７Ｒを透過し、入射側偏光板１０８ＲＩ、液晶表示素子１０９Ｒに入射し、ここで変調される。変調された赤色帯域光は、射出側偏光板１１０ＲＯ、ダイクロイックプリズム１１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１１で光路を９０度変えられて投射レンズ１１２に入射する。ここでのダイクロイックプリズム１１１は、４個のプリズムをそれぞれ接着剤により貼り合わせて波長選択反射層が略十字状になるように構成されたものである。
【０００６】
一方、ダイクロイックミラーＤＭ１０１によって反射され、光路を９０度変えられた緑〜青色帯域光はダイクロイックミラーＤＭ１０２に入射する。ダイクロイックミラーＤＭ１０２は緑色帯域光Ｇを反射する特性を有しているため、ここで緑色帯域光は反射され、その光路を９０度変えられ、フィールドレンズ１０７Ｇを透過し、入射側偏光板１０８ＧＩ、液晶表示素子１０９Ｇに入射し、ここで変調される。変調された緑色帯域光は、射出側偏光板１１０ＧＯ、ダイクロイックプリズム１１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１１を透過し、投射レンズ１１２に入射する。
【０００７】
さらに、ダイクロイックミラーＤＭ１０２を透過した青色帯域光は、コンデンサーレンズ１１３、反射ミラーＭ１０２、リレーレンズ１１４、反射ミラーＭ１０３やフィールドレンズ１０７Ｂを透過し、入射側偏光板１０８ＢＩ、液晶表示素子１０９Ｂに入射し、ここで変調される。変調された青色帯域光は、射出側偏光板１１０ＢＯ、ダイクロイックプリズム１１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１１で光路を９０度変えられて投射レンズ１１２に入射する。
【０００８】
以上のように、投射レンズ１１２に入射したそれぞれの色帯域の光は被投射面に投射され、拡大画像として表示される。
【０００９】
上記の従来の投射型画像表示装置において、液晶表示素子（画像表示素子）の入射側および射出側（出射側）に設けられる偏光板は、図８に示すように、透明基板ａにフィルム状の偏光素子ｂを所定の偏光特性を発揮できるように貼り付けられている。入射側偏光板も射出側偏光板も、各色帯域ごとに、所定の偏光素子を、各色同形状の透明基板に貼り付けて構成されている。
【００１０】
ここで、入射側偏光板は液晶表示素子に入射する光の偏光方向を整えるため、偏光軸が旋回している光を吸収して熱に変換する。また、射出側偏光板は液晶表示素子上での表示色が黒色の時、偏光板の偏光軸と液晶表示素子から出てくる光の振幅が直交している状態となり、光を全て吸収して熱に変換する。そのため、偏光板にかかる熱的な負荷は非常に大きいものとなる。液晶表示素子の開口率が低く、かつ光源に使用するランプの光量が小さい時には、上記のように同形状の透明基板、例えばガラス基板（熱伝導率が約１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ））を偏光板に使用しても十分である。
【００１１】
しかしながら、最近では０．９型液晶表示素子で画素数約７８万個で開口率を６３％と高くしたりや、ランプの消費電力を大きくしたりして、投射画像の明るさを向上させている。また、液晶表示素子の小型化も進んできている。
【００１２】
偏光板にかかる熱的な負荷は、色帯域ごと、さらには偏光板の配置（液晶表示素子に対して入射側か射出側か）ごとによって異なる。例えば、複数の色帯域のうち少なくとも１つの色帯域の色純度を変える場合、ある特定の色帯域の入射側あるいは射出側の偏光板の熱的負荷が増大してしまう。このため、一部の入射側あるいは射出側の偏光板にかかる熱的負荷が他の偏光板に比べて大きくなり、偏光板の性能劣化という問題が生じてしまう。この問題を解決するために、特許文献１には、偏光素子を貼り付ける透明基板としてガラス基板の約４０倍の熱伝導率を持つサファイア（４２Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いることが記載されている。
【００１３】
さらに、特許文献２には、偏光素子が貼り付けられたサファイア基板を液晶パネル（画像表示素子）に密着させることが記載されている。また、特許文献３には、偏光素子が貼り付けられたサファイア基板をクロスダイクロイックプリズム（色合成手段）に密着させることが記載されている。
【００１４】
【特許文献１】
特開平１１−２３１２７７号公報
【特許文献２】
特開平１１−３３７９１９号公報
【特許文献３】
特開２００２−９０８７３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、偏光板の放熱用透明基板の体積は大きい方が冷却において有利であるが、サファイアは高価なものであるので、コストの観点から放熱用透明基板として用いるサファイアの体積を可能な限り小さく抑えたい、という要求がある。特に、図７のような三板方式の投射型画像表示装置では色帯域ごとに入射側および射出側に計６枚の偏光板が構成されており、複数枚のサファイア基板が必要になり、大きなコストアップとなってしまう。
【００１６】
そこで、本発明は、上記の課題を解決するためのもので、低コスト化を図りつつ、偏光板の熱による表示画像の画質劣化を確実に防止できる画像表示装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明に係る、光源から照射された光を用いて画像表示素子上に形成された画像を被投射面に投射する画像表示装置は、前記画像表示素子の入射側および射出側の少なくとも一方の側に、光を偏光させる偏光素子、平行平面板または平凸レンズである第１の素子、および、前記第１の素子よりも高い熱伝導率を有する材質から成る第２の素子を貼り合わせた偏光手段を具備するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態である投射型画像表示装置の構成を示す図である。
【００１９】
図１において、超高圧水銀ランプの光源部１から射出された白色の照明光は、リフレクター２によって反射され、フライアイレンズ３、４を通過し、ＰＳ変換素子５のＰ偏光とＳ偏光に分離するミラーと偏光方向を変える１／２波長板によって偏光方向を合わせられて射出され、コンデンサーレンズ６等を通過する。その後、赤色帯域の光がダイクロイックミラーＤＭ１を透過し、緑から青色帯域光はダイクロイックミラーＤＭ１によって反射される。さらに、青色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ２を透過し、緑色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ２で反射する。これにより、照明光は、赤色帯域、緑色帯域、青色帯域の光に分解される。
【００２０】
そして、それぞれの色の光がそれぞれの色に対応する液晶表示素子９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに入射して各色画像を形成し、ダイクロイックプリズム１１で合成された後、投射レンズ１２によって被投射面（図示を省略したスクリーン）に投射される。
【００２１】
さらに、それぞれの色帯域について詳述すると、ダイクロイックミラーＤＭ１を透過した赤色帯域光は、反射ミラーＭ１によって光路を９０度変えられ、フィールドレンズ７Ｒを透過し、入射側偏光板８ＲＩ、液晶表示素子９Ｒに入射する。液晶表示素子９Ｒは、不図示の画像情報供給装置（パーソナルコンピュータやテレビ、ビデオ、ＤＶＤプレーヤ等）から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した赤色帯域光を変調する。変調された赤色帯域光は、射出側偏光板１０ＲＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１で光路を９０度変えられて投射レンズ１２に入射する。ここでのダイクロイックプリズム１１は、４個のプリズムをそれぞれ接着剤により貼り合わせて波長選択反射（ダイクロイック）層が略十字状になるように構成されたいわゆるクロスダイクロイックプリズムである。なお、クロスダイクロイックプリズムに代えて、形状の異なる３つ又は４つのプリズムを貼り合わせて構成されたいわゆる３Ｐ（３ピース）プリズム又は４Ｐ（４ピース）プリズムを用いてもよい。
【００２２】
一方、ダイクロイックミラーＤＭ１によって反射され、光路を９０度変えられた緑〜青色帯域光は、ダイクロイックミラーＤＭ２に入射する。ダイクロイックミラーＤＭ２は緑色帯域光Ｇを反射する特性を有しているため、ここで緑色帯域光は反射され、その光路を９０度変えられ、フィールドレンズ７Ｇを透過し、入射側偏光板８ＧＩ、液晶表示素子９Ｇに入射する。液晶表示素子９Ｇは、不図示の画像情報供給装置から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した緑色帯域光を変調する。変調された緑色帯域光は、射出側偏光板１０ＧＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１を透過して投射レンズ１２に入射する。
【００２３】
さらに、ダイクロイックミラーＤＭ２を透過した青色帯域光は、コンデンサーレンズ１３を透過し、反射ミラーＭ２によって光路を９０度変えられ、リレーレンズ１４を透過し、さらに反射ミラーＭ３によって光路を９０度変えられ、フィールドレンズ７Ｂを透過し、入射側偏光板８ＢＩ、液晶表示素子９Ｂに入射する。液晶表示素子９Ｂは、不図示の画像情報供給装置から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した青色帯域光を変調する。変調された青色帯域光は、射出側偏光板１０ＢＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１で光路を９０度変えられて投射レンズ１２に入射する。
【００２４】
こうしてダイクロイックプリズム１１で合成された各色帯域光は投射レンズ１２によって被投射面（図示を省略したスクリーン）に投射され、拡大画像として表示される。
【００２５】
ここで、赤色帯域の色純度を低くする（赤色帯域近傍の別の色帯域まで取り入れる）と明るい画像が得られるが、この場合、赤色帯域の光路に配置された偏光板の熱的な負荷が大きくなる。
【００２６】
以下、この対策について説明する。図２に示すように、赤色帯域光が透過する入射側偏光板８ＲＩ（射出側偏光板１０ＲＯ）は、第１の透明基板（第１の素子）８ａ（１０ａ）と第２の透明基板（第２の素子）８ｂ（１０ｂ）から成る透明基板に偏光素子８ｃ（１０ｃ）を所定の偏光特性を発揮できるよう貼り付けられている。ここでフィルム状（シート状）の偏光素子８ｃ（１０ｃ）は第２の透明基板８ｂ（１０ｂ）に密着するように貼り付けられている。第２の透明基板８ｂ（１０ｂ）は第１の透明基板８ａ（１０ａ）よりも熱伝導率が大きい材質を用いて構成されている。なお、偏光素子８ｃ（１０ｃ）、第１の素子８ａ（１０ａ）、および、第２の素子８ｂ（１０ｂ）は、接着剤等によりそれぞれ貼り合わされ、画像表示素子と色合成手段とは独立した偏光手段として一体化されている。
【００２７】
例えば、第１の透明基板８ａ（１０ａ）にガラス（ＢＫ７）（熱伝導率：約１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ））、第２の透明基板８ｂ（１０ｂ）にサファイア（熱伝導率：４２Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いて構成される。
【００２８】
この構成で第１の透明基板を２４ｍｍ×２０ｍｍ、厚み２ｍｍの平行平面板、第２の透明基板を２２ｍｍ×１８ｍｍ、厚み０．５ｍｍの平行平面板としたとき、第２の透明基板を用いず第１の透明基板のみに直接偏光素子を貼り付けた場合と比較して偏光素子中央部の温度が１０℃以上低くなることを確認した。
【００２９】
さらに図３には別の変形例を示す。ここで、赤色帯域光が透過する入射側偏光板８ＲＩ（射出側偏光板１０ＲＯ）は、第１の透明基板（第１の素子）８ｄ（１０ｄ）と第２の透明基板８ｅ（第２の素子）（１０ｅ）から成る透明基板の間に偏光素子８ｆ（１０ｆ）を所定の偏光特性を発揮できるよう挟み込んでいる。ここで偏光素子８ｆ（１０ｆ）は第１の透明基板８ｄ（１０ｄ）と第２の透明基板８ｅ（１０ｅ）に密着するように貼り付けられている。第２の透明基板８ｅ（１０ｅ）は第１の透明基板８ｄ（１０ｄ）よりも熱伝導率が大きい材質を用いて構成されている。なお、偏光素子８ｆ（１０ｆ）、第１の素子８ｄ（１０ｄ）、および、第２の素子８ｅ（１０ｅ）は、接着剤等によりそれぞれ貼り合わされ、画像表示素子と色合成手段とは独立した偏光手段として一体化されている。
【００３０】
例えば、第１の透明基板８ｄ（１０ｄ）にガラス（ＢＫ７）（熱伝導率：約１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ））、第２の透明基板８ｅ（１０ｅ）にサファイア（熱伝導率：４２Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いて構成される。
【００３１】
この構成で第１の透明基板を２４ｍｍ×２０ｍｍ、厚み２ｍｍの平行平面板、第２の透明基板を２２ｍｍ×１８ｍｍ、厚み０．５ｍｍの平行平面板としたとき、第２の透明基板を用いず第１の透明基板のみに直接偏光素子を貼り付けた場合と比較して偏光素子中央部の温度が１０℃以上低くなることを確認した。
【００３２】
また、以上図２及び図３で説明した第１の透明基板と第２の透明基板の組み合わせは熱的負荷に応じてガラスと蛍石（熱伝導率：約９．７Ｗ／（ｍ・Ｋ））、あるいは蛍石とサファイア、というように適宜選択できる。
【００３３】
このとき、図１において、紙面の下側に設けられた不図示の冷却ファン（送風手段）により冷却風が紙面に略垂直な方向（光軸に略垂直な方向）の紙面下側から紙面上側へと流れており、入射側偏光板８ＲＩと液晶表示素子９Ｒの間、液晶表示素子９Ｒと射出側偏光板１０ＲＯの間、および、射出側偏光板１０ＲＯとダイクロイックプリズム１１の間のうち少なくとも１箇所を冷却している。ここで、入射側偏光板８ＲＩと射出側偏光板１０ＲＯの熱的負荷を軽減するために、冷却ファンの冷却効率を上げようとすると、冷却ファンの消費電力が増したり、騒音が大きくなったりしてしまうといった問題が発生する。しかしながら、本実施形態によれば、第１の透明基板の体積を第２の透明基板の体積よりも充分大きくすることにより、冷却風が第２の透明基板に当たり易くなり、第１の透明基板に第２の透明基板から効率よく熱を伝え易くなるので、冷却ファンの冷却効率を過度に上げる必要はなくなる。
【００３４】
上記本実施形態では、赤色帯域光が透過する入射側偏光板と射出側偏光板を熱伝導率の異なる第１の透明基板と第２の透明基板から成る透明基板とし、熱伝導率の大きい方の透明基板に偏光素子を所定の偏光特性を発揮できるよう貼り付ける場合について説明したが、本実施形態を緑色帯域光あるいは青色帯域光の光路に設けられた入射側偏光板や射出側偏光板に適用するようにしてもよい。
【００３５】
また、入射側偏光板および射出側偏光板のうち熱的負荷が大きい側の偏光板のみを熱伝導率の異なる第１の透明基板と第２の透明基板から成る透明基板とし、熱伝導率の大きい方の透明基板に偏光素子を所定の偏光特性を発揮できるよう貼り付ける構成としてもよい。
【００３６】
（第２実施形態）
図４には、本発明の第２実施形態である投射型画像表示装置の構成を示す図である。なお、第１実施形態と共通する構成要素には第１実施形態と同符号を付している。
【００３７】
図４において、超高圧水銀ランプの光源部１から射出された白色光は、リフレクター２によって反射され、フライアイレンズ３，４を通過し、ＰＳ変換素子５のＰ偏光とＳ偏光に分離するミラーと偏光方向を変える１／２波長板によって偏光方向が合わされて射出され、コンデンサーレンズ６等を通過する。その後、ダイクロイックミラーＤＭ１によって赤色帯域の光は透過し、緑から青色帯域光は反射される。さらに、青色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ２を透過し、緑色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ２で反射する。これにより、照明光は赤色帯域、緑色帯域、青色帯域の光に分解される。
【００３８】
そして、それぞれの色の光がそれぞれの色に対応する液晶表示素子９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに入射して変調され、ダイクロイックプリズム１１でそれぞれの色光が合成されて投射レンズ１２によって被投射面（図示を省略したスクリーン）に投射される。
【００３９】
さらに、それぞれの色帯域について詳述すると、ダイクロイックミラーＤＭ１を透過した赤色帯域光は、反射ミラーＭ１によって光路を９０度変えられ、偏光素子付きフィールドレンズ２８ＲＩを透過し、液晶表示素子９Ｒに入射する。液晶表示素子９Ｒは、不図示の画像情報供給装置（パーソナルコンピュータやテレビ、ビデオ、ＤＶＤプレーヤ等）から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した赤色帯域光を変調する。変調された赤色帯域光は、射出側偏光板１０ＲＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１で光路を９０度変えて投射レンズ１２に入射する。ダイクロイックプリズム１１は、４個のプリズムをそれぞれ接着剤により貼り合わせて波長選択反射（ダイクロイック）層が略十字状になるように構成されたいわゆるクロスダイクロイックプリズムである。なお、クロスダイクロイックプリズムに代えて、形状の異なる３つ又は４つのプリズムを貼り合わせて構成されたいわゆる３Ｐ（３ピース）プリズム又は４Ｐ（４ピース）プリズムを用いてもよい。
【００４０】
一方、ダイクロイックミラーＤＭ１によって反射され、光路を９０度変えわれた緑〜青色帯域光は、ダイクロイックミラーＤＭ２に入射する。ダイクロイックミラーＤＭ２は緑色帯域光Ｇを反射する特性を有しているため、ここで緑色帯域光は反射され、その光路を９０度変えられて偏光素子付きフィールドレンズ２８ＧＩを透過し、液晶表示素子９Ｇに入射する。液晶表示素子９Ｇは、不図示の画像情報供給装置から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した緑色帯域光を変調する。変調された緑色帯域光は、射出側偏光板１０ＧＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１を透過して投射レンズ１２に入射する。
【００４１】
さらに、ダイクロイックミラーＤＭ２を透過した青色帯域光は、コンデンサーレンズ１３、リレーレンズ１４を透過し、反射ミラーＭ２，Ｍ３で反射され、偏光板付きフィールドレンズ２８ＢＩを透過し、液晶表示素子９Ｂに入射する。液晶表示素子９Ｂは、不図示の画像情報供給装置から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した青色帯域光を変調する。変調された青色帯域光は、射出側偏光板１０ＢＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１で光路を９０度変えられて投射レンズ１２に入射する。
【００４２】
こうしてダイクロイックプリズム１１で合成された各色帯域光は投射レンズ１２によって被投射面（図示を省略したスクリーン）に投射され、拡大画像として表示される。
【００４３】
ここで、赤色帯域の色純度を低くする（赤色帯域光近傍の別の色帯域光まで取り入れる）と明るい画像が得られるが、この場合、赤色帯域の光路に配置された偏光板の熱的な負荷が大きくなる。
【００４４】
以下、この対策について説明する。図５に示すように、赤色帯域光が透過する偏光板の透明基板として用いられるフィールドレンズ２８ＲＩは、入射側を球面、出射側を平面とするレンズ（第１の透明基板（第１の素子）に相当する）２８ａと、その射出平面に密着して成る第２の透明基板（第２の素子）２８ｂから構成され、フィルム状（シート状）の偏光素子２８ｃが所定の偏光特性を発揮できるよう貼り付けられている。なお、偏光素子２８ｃ、第１の素子２８ａ、および、第２の素子２８ｂは、接着剤等によりそれぞれ貼り合わされ、画像表示素子と色合成手段とは独立したフィールドレンズ機能を持つ偏光手段として、一体化されている。
【００４５】
ここで、第２の透明基板２８ｂは第１の透明基板２８ａよりも熱伝導率が大きい材質を用いて構成されている。例えば、第１の透明基板２８ａにガラス（ＢＫ７）（熱伝導率：約１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ））、第２の透明基板２８ｂにサファイア（熱伝導率：４２Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いて構成される。
【００４６】
この構成で第１の透明基板を径が２８ｍｍ中央部の厚みが４ｍｍの凸形状を持つ平凸レンズとし、第２の透明基板を２２ｍｍ×１８ｍｍ、厚み０．５ｍｍの平行平面板としたとき、第２の透明基板を用いず第１の透明基板に直接偏光素子を貼り付けた場合と比較して偏光素子中央部の温度が１５℃以上低くなることを確認した。
【００４７】
さらに図６には別の変形例を示す。ここで、赤色帯域光が透過する偏光板の透明基板として用いられるフィールドレンズ２８ＲＩは、入射側を球面、出射側を平面とするレンズ（第１の透明基板（第１の素子）に相当する）２８ｄと、その射出平面と第２の透明基板（第２の素子）２８ｅの間に偏光素子２８ｆを所定の偏光特性を発揮できるよう挟み込んでいる。なお、偏光素子２８ｆ、第１の素子２８ｄ、および、第２の素子２８ｅは、接着剤等によりそれぞれ貼り合わされ、画像表示素子と色合成手段とは独立したフィールドレンズ機能を持つ偏光手段として、一体化されている。
【００４８】
ここで、第２の透明基板２８ｅは第１の透明基板２８ｄよりも熱伝導率が大きい材質を用いて構成されている。例えば、第１の透明基板２８ｄにガラス（ＢＫ７）（熱伝導率：約１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ））、第２の透明基板２８ｅにサファイア（熱伝導率：４２Ｗ／（ｍ・Ｋ））を用いて構成される。
【００４９】
この構成で第１の透明基板を径が２８ｍｍ中央部の厚みが４ｍｍの凸形状を持つ平凸レンズとし、第２の透明基板を２２ｍｍ×１８ｍｍ、厚み０．５ｍｍの平行平面板としたとき、第２の透明基板を用いず第１の透明基板のみに直接偏光素子を貼り付けた場合と比較して偏光素子中央部の温度が１５℃以上低くなることを確認した。
【００５０】
また、以上図５及び図６で説明した第１の透明基板と第２の透明基板の組み合わせは熱的負荷に応じてガラスと蛍石（熱伝導率：約９．７Ｗ／（ｍ・Ｋ））、あるいは蛍石とサファイア、というように適宜選択できる。
【００５１】
上記本実施形態では、赤色帯域光が透過する偏光板の透明基板として用いられる第１の透明基板としてのフィールドレンズに、それより熱伝導率の大きい第２の透明基板を密着させて構成し、第２の透明基板に偏光素子を所定の偏光特性を発揮できるよう貼り付ける場合について説明したが、本実施形態を緑色帯域光あるいは青色帯域光の光路上に配置された偏光板およびフィールドレンズに適用するようにしてもよい。
【００５２】
また、本実施形態では、第１の透明基板の形状として一方の面を平面、他方の面を球面の凸形状を持つ平凸レンズとして説明したが、本実施形態を一方の面が平面、他方の面が波形状、格子状または非球面の光学素子（特に、ＤＯＥ）に適用するようにしてもよい。この場合においても、これら光学素子の平面側に偏光素子および第２の透明基板を貼り付けるようにするとよい。
【００５３】
なお、上述した各実施形態では、液晶表示素子として、各色の画像を形成するために光を透過する構成の透過型の液晶パネルを用いた構成の投射型画像表示装置（液晶プロジェクタ）に、上述した各実施形態の偏光板を保持する透明基板を用いる例について説明したが、液晶表示素子として、各色の画像を形成するために光を反射する構成の反射型の液晶パネルを用いた構成の投射型画像表示装置（液晶プロジェクタ）に上述した各実施形態の偏光板を保持する透明基板を用いる構成としてもよい。この場合、画像表示装置の光学系には、色分解光学系と、色合成光学系と、色分解および色合成の両機能を有する色分解・色合成光学系とが用いられる。
【００５４】
ここで、上述した本発明の実施形態を以下に列挙しておく。
（１）光源から照射された光を用いて画像表示素子上に形成された画像を被投射面に投射する画像表示装置であって、前記画像表示素子の入射側および射出側の少なくとも一方の側に、光を偏光させる偏光素子、平行平面板または平凸レンズである第１の素子、および、前記第１の素子よりも高い熱伝導率を有する材質から成る第２の素子を貼り合わせた偏光手段を具備する画像表示装置。
（２）前記第１の素子の体積は、前記第２の素子の体積よりも大きいことを特徴とする上記（１）に記載の画像処理装置。
（３）前記偏光素子はフィルム状のもので、前記第２の素子の前記画像表示素子に近い面側に貼付されていることを特徴とする上記（１）に記載の画像表示装置。
（４）前記偏光素子は、前記第１の素子と前記第２の素子の間に挟み込まれていることを特徴する上記（１）に記載の画像表示装置。
（５）前記第１の素子または前記第２の素子は、蛍石から成ることを特徴とする上記（１）に記載の画像表示装置。
（６）入射してきた光を偏光し射出する偏光素子、平行平面板または平凸レンズである第１の素子、および、前記第１の素子よりも高い熱伝導率を有する材質から成る第２の素子を貼り合わせた偏光板。
（７）光源から照射された白色光を、赤色帯域付近の光、緑色帯域付近の光および青色帯域付近の光に分解する色分解手段と、分解された光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、前記複数の画像表示素子でそれぞれ変調された光を合成する色合成手段とを有する画像表示装置であって、前記複数の画像表示素子うちのいずれかの入射側または射出側に、光を偏光させる偏光素子、第１の素子、および、前記第１の素子よりも高い熱伝導率を有する材質から成る第２の素子を貼り合わせた偏光手段を具備する画像表示装置。
（８）前記偏光手段と前記画像表示素子の間、および、前記偏光手段と前記色合成手段の間に冷却風を送る送風手段をさらに具備する上記（７）に記載の画像表示装置。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、低コスト化を図りつつ、偏光板の熱による表示画像の画質劣化を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の投射型画像表示装置の構成図。
【図２】第１実施形態の投射型画像表示装置における赤色帯域の偏光板の構成図。
【図３】第１実施形態の投射型画像表示装置における赤色帯域の偏光板（挟み込み型）の構成図。
【図４】第２実施形態の投射型画像表示装置の構成図。
【図５】第２実施形態の投射型画像表示装置における赤色帯域の偏光板の構成図。
【図６】第２実施形態の投射型画像表示装置における赤色帯域の偏光板（挟み込み型）の構成図。
【図７】従来の投射型画像表示装置の構成図。
【図８】従来の投射型画像表示装置における偏光板の構成図。
【符号の説明】
１ 光源
２ リフレクター
３，４ フライアイレンズ
５ ＰＳ変換素子
６ コンデンサーレンズ
７，２８ フィールドレンズ
８ 入射側偏光板、
９ 液晶パネル
１０ 射出側偏光板
８ａ，１０ａ，８ｄ，１０ｄ，２８ａ，２８ｄ 第１の透明基板（第１素子）
８ｂ，１０ｂ，８ｅ，１０ｅ，２８ｂ，２８ｅ 第２の透明基板（第２素子）
８ｃ，１０ｃ，８ｆ，１０ｆ，２８ｃ，２８ｆ 偏光素子
１１ ダイクロイックプリズム
１２ 投射レンズ
１３ コンデンサーレンズ
１４ リレーレンズ
ＤＭ ダイクロイックミラー
Ｍ ミラー

Claims (1)

1. 光源から照射された光を用いて画像表示素子上に形成された画像を被投射面に投射する画像表示装置であって、前記画像表示素子の入射側および射出側の少なくとも一方の側に、光を偏光させる偏光素子、平行平面板または平凸レンズである第１の素子、および、前記第１の素子よりも高い熱伝導率を有する材質から成る第２の素子を貼り合わせた偏光手段を具備する画像表示装置。

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