JP2007156340A - 投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投写光学系のバックフォーカス延長その他の弊害を回避しつつ、液晶パネルとプリズムとの間に配置される透光性基板の数を増やして熱負担を分散させる。
【解決手段】異なる２以上の液晶パネルによって形成された画像光をプリズムによって合成し、合成された画像光を投写光学系を介して投写面上に投写する投写型表示装置であって、液晶パネル6bの出射面と対向する水晶基板３bと、プリズム２０の入射面と対向する水晶基板１bと、水晶基板３bと水晶基板１bとの間に配置された水晶基板２bとを有し、水晶基板１b、２b、３bには、所定の偏光成分を所定の割合で吸収する偏光板７b、８b、９bが設けられ、水晶基板２bは、プリズム２０の入射面に接着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、液晶パネルによって形成された画像を投写面上に拡大投写する投写型表示装置に関するものである。

近年、液晶パネルによって形成された画像を投写光学系によってスクリーン上に拡大投写する投写型表示装置が普及している。従来の投写型表示装置における液晶パネル周辺の構造を図６に模式的に示す。

図６に示す液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂは透過型液晶パネルであり、液晶パネル１００Ｒには赤色光が入射する。また、液晶パネル１００Ｇには緑色光が、液晶パネル１００Ｂには青色光がそれぞれ入射する。これら、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の各色光は、不図示の光源から出射され、同じく不図示の色分離手段によって分離された色光である。

各液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇ、１００Ｂは、入射した光を画像信号に基づいて変調して、画像光を形成する。形成された画像光は、クロスダイクロイックプリズム（ＸＤＰ１０１）に入射し、該ＸＤＰ１０１によって合成されてフルカラーの画像光となり、投写光学系１０２によって不図示のスクリーンに投写される。

各液晶パネル１００Ｒ、１００Ｇ、１００ＢとＸＤＰ１０１との間には、偏光板１０２を備えたガラス基板１０３が配置されている。さらに、液晶パネル１００Ｒ及び１００ＢとＸＤＰ１０１との間に配置されているガラス基板１０３には、偏光板１０３に加えてλ/２波長板１０４が設けられている。ここで、偏光板１０３は、入射光に含まれる所定の偏光成分を所定の割合で吸収し、所望の偏光状態の光線たけを透過させて直線偏光にする。一方、λ/２波長板１０４は、入射した直線偏光に位相差を生じさせ、直線偏光に９０度の回転を生じさせ、例えば、Ｓ偏光をＰ偏光にする偏光変換を行う。

以上が従来の投写型表示装置における液晶パネル周辺の構造概略である。しかし、光源や液晶パネルに関する技術の進歩により、液晶パネルを通過する光量が増加すると共に、液晶パネルの小型化が進んだ。この結果、液晶パネルを通過した光が入射する偏光板やλ/２波長板には、光量密度の増加と熱密度の増加が同時に起こり、それらの相乗効果によって、偏光板やλ/２波長板の寿命が短くなってしまった。

そこで、ガラス基板の枚数を増やすことによって、偏光板やλ/２波長板の熱負担を軽減することが提案されている（特許文献１参照）。すなわち、液晶パネルとＸＤＰとの間に、偏光板やλ/２波長板を備えたガラス基板（特許文献１には、ガラス基板をサファイヤ基板とすることが記載されている）を２枚配置し、光の吸収や偏光変換を２回に分けて行うことによって（熱負担を分散させることによって）、偏光板やλ/２波長板１枚当たりの熱負担を低減させる技術が提案されている。
特開２００２−７２１６２号公報

しかし、光源や液晶パネルに関する技術は日々進歩している。従って、液晶パネルとＤＸＰとの間に配置される偏光板やλ/２波長板の熱負担は、今後も増大する傾向にある。この場合、特許文献１に開示されている技術を応用し、液晶パネルとＤＸＰとの間に配置されるガラス基板の枚数をさらに増やし、光の吸収や偏光変換を３回または４回に分けて行うことによって熱負担の増大に対応することが考えられる。

しかし、液晶パネルとＸＤＰとの間に配置されるガラス基板の枚数を単純に増やすことには、次のような問題がある。まず、液晶パネルとＸＤＰとの間に配置されるガラス基板の枚数を増やすことは、液晶パネルとＸＤＰとの間の距離が長くなることを意味する。そして、前記距離が長くなれば、それに応じて投写光学系のバックフォーカスを長くしなくてはならない。具体的には、投写光学系を構成するレンズの枚数を増やすことが必要となり、装置の大型化やコスト高を招く結果となる。また、特許文献１では、ガラス基板を熱伝導率の高いサファイヤ基板とすることによって、熱負担を低減することにも言及されているが、高価なサファイヤ基板の枚数を増やすことは、直接的なコスト高を招く。

次に、ガラス基板の枚数が増えると、それらガラス基板の保持が困難になる。従来、ガラス基板は、液晶パネルに固定されたフレームやアームなどによって保持され、液晶パネルと共にアセンブリを構成している。よって、ガラス基板の枚数が増えると、前記フレームやアームによって全てのガラス基板を確実、かつ、精度良く保持することが困難となる。さらに、前記アセンブリを実装する際には、機械によって該アセンブリを保持し、ＸＤＰとの位置合わせを行った上で固定がなされる。よってガラス基板の枚数が増え、前記アセンブリが大型化、重量化すると、ＸＤＰとの位置合わせ精度が低下する。

本発明の投写型表示装置の一つは、異なる２以上の液晶パネルによって形成された画像光をプリズムによって合成し、合成された画像光を投写光学系を介して投写面上に投写する投写型表示装置であって、前記液晶パネルの出射面と対向する第１透光性基板と、前記プリズムの入射面と対向する第２透光性基板と、前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に配置された少なくとも１枚の第３透光性基板とを有し、前記第１透光性基板、第２透光性基板及び第３透光性基板には、所定の偏光成分を所定の割合で吸収する偏光選択手段が設けられ、前記第２透光性基板は、前記プリズムの前記入射面に接着または圧着されている。

本発明の投写型表示装置の他の一つは、異なる２以上の液晶パネルによって形成された画像光をプリズムによって合成し、合成された画像光を投写光学系を介して投写面上に投写する投写型表示装置であって、前記液晶パネルの出射面と対向する第１透光性基板と、前記プリズムの入射面と対向する第２透光性基板と、前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に配置された少なくとも１枚の第３透光性基板とを有し、前記第１透光性基板、第２透光性基板及び第３透光性基板には、所定の偏光成分を所定の割合で透過させる偏光選択手段が設けられ、前記第２透光性基板が前記プリズムに設けられた保持手段によって保持されている。

前記第１透光性基板と第３透光性基板の双方または一方を、光軸を中心として回転可能に保持すると共に、これら透光性基板を回転させるための回転機構を設けることもできる。これによって、第１透光性基板、第２透光性基板及び第３透光性基板に設けられた偏光選択手段の透過軸を容易に一致させることが可能となる。例えば、前記偏光選択手段が偏光板である場合、それぞれの偏光板の透過軸が互いに一致していなと、そのズレ量に応じた光の損失が各偏光板において生じる。この光損失は、偏光板の温度上昇や投写画像の輝度低下を招く。従って、第１透光性基板と第３透光性基板の双方または一方を、光軸を中心として回転可能とすれば、第２透光性基板に設けられている偏光板の透過軸を基準として、各偏光板の透過軸を一致させることが可能となる。

本発明の投写型表示装置では、プリズムの入射面と対向する第２透光性基板がプリズムに極めて近接して配置されている。よって、液晶パネルとプリズムとの間の距離を可及的に短く抑えつつ、液晶パネルとプリズムとの間に３枚以上の透光性基板を配置することが可能である。また、第２透光性基板がプリズムに接着され、圧着され、またはプリズムに設けられた保持手段によって保持されているので、第２透光性基板を液晶パネルに固定されたフレームやアームなどによって保持する必要がない。

次に、本発明の投写型表示装置の実施形態の一例について詳細に説明する。本例の投写型表示装置は、透過型液晶パネルをライトバルブとする液晶プロジェクタである。図１は、本例の液晶プロジェクタにおける液晶パネル周辺の構造を示す模式図である。

不図示の光源から出射された光は、同じく不図示のカラーフィルタやその他の色分離手段によってＲ、Ｇ、Ｂの色光に分離される。分離された赤色光は、図示されているサファイヤ基板５rに入射し、緑色光は、サファイヤ基板５gに入射し、青色光はサファイヤ基板５bにそれぞれ入射する。尚、各色光は、各サファイア基板５r、５g、５bに入射する以前においてＳ偏光の直線偏光に統一されている。以下、各色光の光路上に配置されている部材について詳細に説明する。もっとも、各光路に配置されている部材は基本的に共通なので、重複する部材については適宜説明を省略する。

まず、青色光の光路上に配置されている部材について説明する。青色光の光路上には、光の進行方向に沿って、サファイヤ基板５b、ガラス基板４b、液晶パネル６b、水晶基板３b、水晶基板２b、及び水晶基板１bが配置されている。換言すれば、液晶パネル６bの手前に２枚の透光性基板が配置され、液晶パネル６bとクロスダイクロイックプリズム（ＸＤＰ２０）との間に３枚の透光性基板が配置されている。

サファイア基板５bの出射面には、偏光板１３bが貼り付けられており、該サファイア基板５bに入射した青色光は、該サファイヤ基板５bを透過した後に偏光板１３bに入射する。偏光板１３bは、入射した青色の直線偏光のＳ偏光成分だけを透過させ、Ｐ偏光成分を吸収する。

ガラス基板４bは、その入射面がサファイア基板５bの出射面（偏光板１３b）と正対する位置に配置され、かつ、サファイヤ基板５bの出射面（偏光板１３b）とガラス基板４bの入射面との間には所定の隙間が設けられている。さらに、ガラス基板４bの出射面には、光学補償板１２bが貼り付けられており、サファイア基板５bに貼り付けられている偏光板１３bを透過した青色光は、ガラス基板４bを透過した後に光学補償板１２bに入射する。光学補償板１２bは、液晶パネル６bにおける復屈折の影響を補正し、コントラスト低下を抑止する役割を果たす。具体的には、液晶パネル６bに用いられているネマティック液晶の配向角度は連的に変化している状態（プレチルト状態）にある。このプレチルト状態により複屈折が生じ、入射側の偏光板によって直線偏光となった光の偏光軸が乱される。これによって、出射側の偏光板において、偏光光が完全に遮断されず、光漏れが生じ、コントラスト低下として現れる。そこで、ネマティック液晶の正の一軸性に対して逆の性質（負の一軸性）を有する光学補償板１２bを配置することによって、ネマティック液晶に固有の複屈折の影響が画像に現れることを打ち消している。

液晶パネル６bは、前記の通り、ネマティック液晶を用いた透過型の液晶パネルである。該液晶パネル６bは、その入射面がガラス基板４b（光学補償板１２b）と正対する位置に配置され、かつ、ガラス基板４bの出射面（光学補償板１２b）と液晶パネル６bの入射面との間には所定の隙間が設けられている。液晶パネル６bは、映像信号に基づいて変調される。液晶パネル６bに入射したＳ偏光光は、その偏光面が液晶パネル６bの変調に応じて回転する。

水晶基板３bの入射面には、光学補償板１１bが貼り付けられ、出射面には偏光板１０bが貼り付けられている。該水晶基板３bは、その入射面に貼り付けられている光学補償板１１bが液晶パネル６bの出射面と正向する位置に配置され、かつ、液晶パネル６bの出射面と水晶基板３bの入射面（光学補償板１１b）との間には所定の隙間が設けられている。光学補償板１１bの構造及び作用は、前記光学補償板１２bと同様である。また、偏光板１０bは、液晶パネル６ｂの入射側において、偏光板１３ｂとクロスニコルに配置されている。よって、光学補償板１１b及び水晶基板３bを透過した青色の直線偏光のＰ偏光成分だけが透過され、Ｓ偏光成分は吸収される。

水晶基板２bの入射面には、偏光板９bが貼り付けられている。該水晶基板２bは、その入射面に貼り付けられている偏光板９bが水晶基板３bの出射面（偏光板１０b）と正対する位置に配置され、かつ、水晶基板３bの出射面（偏光板１０b）と水晶基板２bの入射面（偏光板９b）との間には、所定の隙間が設けられている。偏光板９bは、液晶パネル６ｂの入射側において、偏光板１３ｂとクロスニコルに配置されている。よって、偏光板９ｂに入射した青色の直線偏光のＰ偏光成分だけが透過され、Ｓ偏光成分は吸収される。すなわち、前段の偏光板１０bによるＳ偏光成分の吸収に続いて、２回目の吸収が行われる。

水晶基板１bの入射面には、λ/２波長板７bが貼り付けられ、そのλ/２波長板７bには偏光板８bが積層されている。該水晶基板１bは、偏光板８bが水晶基板２bの出射面と正対する位置に配置され、かつ、水晶基板２bの出射面と水晶基板１bの入射面（偏光板８b）との間には所定の隙間が設けられている。一方、水晶基板１bの出射面は、接着剤によってＸＤＰ２０の入射面に接着されている。偏光板８bも偏光板１３ｂとクロスニコルに配置されている。よって、偏光板8ｂに入射した青色の直線偏光のＰ偏光成分だけが透過され、Ｓ偏光成分は吸収される。すなわち、前段の偏光板１０b及び９bによるＳ偏光成分の吸収に続いて、３回目の吸収が行われる。さらに、偏光板８bを透過した青色光は、λ/２波長板によってＳ偏光光に偏光変換される。

以上のように、青色光の光路上では、液晶パネル６bとＸＤＰ２０との間に偏光板を備えた３枚の水晶基板３b、２b、１bが配置され、３枚の偏光板１０b、９b、８bによってＳ偏光成分の吸収が３回に分けて行われる。このとき吸収されたＳ偏光成分は熱に変わる。よって、１枚の偏光板によって（１回の吸収によって）同様の吸収量を得る場合に比べて、各偏光板１０b、９b、８bの劣化と温度上昇が低減される。ここで本例においては、各偏光板１０b、９b、８bの吸収率を同一とはせず、かつ、偏光板１０b、９b、８bの吸収率に応じて該偏光板１０b、９b、８bが設けられている水晶基板３b、２b、１bの大きさ（体積）を異ならせてある。具体的には、３枚の偏光板１０b、９b、８bのうち、偏光板９bの吸収率を最大とし、該偏光板９bが設けられている水晶基板２bの体積を水晶基板３b、２b、１bの中で最大としてある。その理由は、水晶基板の枚数を可及的に少なくするため、水晶基板３bには、偏光板１０bに加えて光学補償板１１bが設けられている。すなわち、水晶基板３bは、偏光板１０bと光学補償板１１bとで共用されている。光学補償板は、偏光板に比べて吸熱量（発熱量）が少ない点に着目して上記共用としたものであるが、光学補償板の吸熱量もゼロではない。よって、光学補償板１１bの吸熱量を考慮して偏光板１０bの吸熱量（吸収率）を決定する必要がある。同じく水晶基板の枚数低減を図るために、水晶基板１bは、偏光板８bとλ/２波長板７bとで共用されている。よって、偏光板８bの吸収率の決定に当たっては、偏光板１０bと同様の制限がある。一方、水晶基板２bには偏光板９b以外には何も設けられていない。そこで、偏光板９bの吸収率を最大とするとともに、これに伴う吸熱量（発熱量）の増大に対応すべく、水晶基板２bの体積を最大とし、十分な放熱量を確保してある。

より具体的には、偏光板の直交透過率（透過軸と直交する方向の透過率）の値によって、その偏光板の吸熱量を制御できる。本例においては、偏光板１０b、９b、８bの直交透過率を、それぞれ、30％、58％、100％としてある。偏光板１０bに入射するＳ偏光の光は、偏光板１０bによりその30％が吸収され熱となり、残りの70％は偏光板９bに入射する。偏光板９bでは、残り70％のＳ偏光の光のうち、その58％が吸収され熱となる。つまり、偏光板１０bに入射するＳ偏光の光のうち、70％×58％＝41％が吸熱される。偏光板８bでは、残りのＳ偏光の光がすべて吸収され熱となる。つまり、偏光板８bに入射するＳ偏光の光のうち、29％が吸熱される。

さらに、３枚目の水晶基板１bはＸＤＰ２０に密着している。このことは、液晶パネル６bとＸＤＰ２０との間の距離が可及的に短くなり、投写光学系２１のバックフォーカスも可及的に短くなることを意味する。すなわち、投写光学系２１のバックフォーカスの延長を抑制しつつ、液晶パネル６bとＸＤＰ２０との間に配置される水晶基板の枚数増加が実現されている。

次に、緑色光の光路上に配置されている部材について説明する。緑色光の光路上には、光の進行方向に沿って、サファイヤ基板５g、ガラス基板４g、液晶パネル６g、水晶基板３g、水晶基板２g、及び水晶基板１gが配置されている。換言すれば、液晶パネル６gの手前に２枚の透光性基板が配置され、液晶パネル６gとＸＤＰ２０との間に３枚の透光性基板が配置されている。

サファイヤ基板５g及びガラス基板４gは、青色光の光路上に配置されているサファイヤ基板５b及びガラス基板４bと同一のものである。また、サファイヤ基板５gの出射面には、偏光板１３bと同一の偏光板１３gが貼り付けられ、ガラス基板４gの出射面には、光学補償板１２bと同一の光学補償板１２gが貼り付けられている。

液晶パネル６g、水晶基板３g、及び水晶基板２gも青色光の光路上に配置されているそれらと同一のものである。さらに、水晶基板３gの入射面には、光学補償板１１bと同一の光学補償板１１gが、出射面には、偏光板１０bと同一の偏光板１０gがそれぞれ貼り付けられている。また、水晶基板２gの入射面には、偏光板９bと同一の偏光板９gが貼り付けられている。

水晶基板１gの出射面は接着剤によってＸＤＰの入射面に接着され、入射面には、偏光板８bと同一の偏光板８gが貼り付けられている。水晶基板１gがＸＤＰ２０に密着していることの技術的意義は、水晶基板１bがＸＤＰ２０に密着していることによる技術的意義と同一である。

要するに、青色光の光路上に配置されている部材と緑色光の光路上に配置されている部材との相違点は、ＸＤＰ２０に接着されている水晶基板１gがλ/２波長板を備えていない点のみである。このため、液晶パネル６gから出射された緑色光は、偏光変換を受けることなくＸＤＰ２０に入射する。もっとも、ＸＤＰ２０に入射する光を偏光変換するか否かは、ＸＤＰ２０の反射透過特性に起因するものであって、本発明の本質的要素ではない。

なお、緑色光の光路上においても、３枚の偏光板１０g、９g、８gによって、Ｓ偏光成分の吸収が３回に分けて行われる。さらに、３枚の偏光板１０g、９g、８gのうち、偏光板９gの吸収率が最大であり、該偏光板９gが設けられている水晶基板２gの体積は、３枚の水晶基板３g、２g１gのうちで最大である。

本件発明者が行った実験によれば、緑色光の光路上に配置されている３枚の偏光板１０g、９g、８gの温度は、２枚のサファイヤ基板のそれぞれに設けられた偏光板と比較して、約１５℃低くなることが確認された。これにより、偏光板の寿命がそれぞれ約３．５倍に延びるとの著しい改善効果が得られた。また、青色光路で使用した出力側偏光板の寿命も同様に改善された。

次に赤色光の光路上に配置されている部材について説明する。赤色光の光路上には、光の進行方向に沿って、サファイヤ基板５r、ガラス基板４r、液晶パネル６r、水晶基板３r及び水晶基板２rが配置されている。換言すれば、液晶パネル６rより手前に２枚の透光性基板が配置され、液晶パネル６rとＸＤＰ２０との間にも２枚の透光性基板が配置されている。

サファイヤ基板５r及びガラス基板４rは、青色光の光路上に配置されているサファイヤ基板５b及びガラス基板４bと同一のものである。また、サファイヤ基板５rの出射面には、偏光板１３bと同一の偏光板１３rが貼り付けられ、ガラス基板４rの出射面には、光学補償板１２bと同一の光学補償板１２rが貼り付けられている。

液晶パネル６r及び水晶基板３rも青色光の光路上に配置されている液晶パネル６b及び水晶基板３bと同一のものであり、水晶基板３rの入射面には、光学補償板１１bと同一の光学補償板１１rが、出射面には、偏光板９bと同一の偏光板９rがそれぞれ貼り付けられている。

水晶基板２rの入射面には、偏光板８bと同一の偏光板８rが貼り付けられ、出射面には、λ/２波長板７bと同一のλ/２波長板７rが貼り付けられている。そして、水晶基板２rとＸＤＰ２０との間には、所定の隙間が設けられている。要するに、他の光路上に配置されている部材と赤色光の光路上に配置されている部材との第１の相違点は、ＸＤＰ２０に最も近接している水晶基板がＸＤＰ２０に密着しているか否かの点である。具体的には、青色光の光路上に配置されている水晶基板１b及び緑色光の光路上に配置されている水晶基板１gは、その出射面がＸＤＰ２０に接着されて密着している。一方、赤色光の光路上に配置されている水晶基板２rとＸＤＰ２０との間には所定の隙間が設けられている。また、他の光路上に配置されている部材と赤色光の光路上に配置されている部材との第２の相違点は、液晶パネルとＸＤＰとの間に配置されている水晶基板の数が２枚である点である。

もっとも、赤色光の光路上に配置される部材は、他の色光の光路上に配置される部材に比べて熱的負荷が少ないので、偏光板の数を一枚減らし、光の吸収を２回に分散させたに過ぎず、水晶基板を３枚以上とした構成を除外するものではない。また、水晶基板の数が他の光路に比べて一枚少ないのは、偏光板の数が一枚少ないことによる当然の帰結であり、偏光板の増設に伴って水晶基板を増設することを除外するものではない。さらに本例では、水晶基板が２枚なので、図示されている水晶基板２rをＸＤＰ２０に密着させて、液晶パネル６rとＸＤＰ２０との間の距離の短縮を図る必要がない。しかし、水晶基板２rをＸＤＰ２０に密着させることを除外するものではなく、増設された水晶基板をＸＤＰ２０に密着させる構成を除外するものでもない。

ここで、青色光の光路上に配置されている水晶基板３b及び水晶基板２bは、同光路上に配置されている液晶パネル６bに固定された不図示のフレームによって保持され、液晶パネル６bと一体化されている。また、緑色光の光路上に配置されている水晶基板３g及び水晶基板２gは、同光路上に配置されている液晶パネル６gに固定された不図示のフレームによって保持され、液晶パネル６gと一体化されている。さらに、赤色光の光路上に配置されている水晶基板３r及び水晶基板２rは、同光路上に配置されている液晶パネル６rに固定された不図示のフレームによって保持され、液晶パネル６rと一体化されている。また、各光路上に配置された各部材間の隙間には、不図示のファンから冷却風が送り込まれる。

なお、水晶基板１b及び水晶基板１gの出射面をＸＤＰ２０の入射面に接着する代わりに、これら水晶基板１b及び水晶基板１gを付勢手段によってＸＤＰ２０側に付勢して（ＸＤＰ２０に押し付けて）、水晶基板１b及び水晶基板１gの出射面をＸＤＰ２０の入射面に密着させてもよい。

また、ＸＤＰ２０に保持手段を設け、該保持手段によって水晶基板１b及び水晶基板１gをそれらの出射面がＸＤＰ２０の入射面に密着するように保持することもできる。保持手段の具体的構成は特に限定されてないが、例えば、ＸＤＰ２０の入射面やその他の面から突設されたアームやブラケットがその一例として挙げられる。さらには、かかるアームやブラケットを弾性材料によって形成することによって、該アームやブラケットの弾性復元力を利用して、水晶基板１b及び水晶基板１gの出射面をＸＤＰ２０の入射面に密着させることもできる。尚、水晶基板１b及び水晶基板１g以外の透光性基板をＸＤＰ２０に密着させて配置する場合にも、上記付勢手段や保持手段を用いることが可能であることは言うまでもない。

いずれにしても、透光性基板の一部がＸＤＰに固定されていることは、次のような技術的意義を有する。従来、液晶パネルとＸＤＰとの間に配置される透光性基板は、液晶パネルに固定されたフレームやアームなどによって保持され、液晶パネルと共にアセンブリを構成していた。よって、透光性基板の数が増えると、前記フレームやアームによって全てのガラス基板を確実、かつ、精度良く保持することが困難となる。さらに、前記アセンブリを実装する際には、機械によって該アセンブリを保持し、ＸＤＰとの位置合わせを行った上で固定がなされる。よって透光性基板の数が増え、前記アセンブリが大型化、重量化すると、ＸＤＰとの位置合わせ精度が低下する。しかし、本例のように、透光性基板の一部がＸＤＰに固定されていれば、上記不具合を回避して透光性基板の数を増やすことが可能である。そして、透光性基板の数を増やすことができれば、偏光板の数を増やして熱負担をより分散させることが可能になることはこれまでの説明から明らかである。

次に、本例の液晶プロジェクタの変形例の一部について説明する。図１に示す各色光の光路上に配置された部材の構成は、互いに他の色光の光路に適用することができる。例えば、青色光の光路上に配置されている部材を緑色光や赤色光の光路上にも配置することができる。

図２に示すように、光学補償板１１bを偏光板８bの上に積層することもできる。また、図１に示されている偏光板１３b及び光学補償板１２bを共通の透光性基板上に設けることもできる。この場合、図３（ａ）に示すように、偏光板１３b及び光学補償板１２bを透光性基板３０の入射面に積層してもよく、同図（ｂ）に示すように、出射面に積層してもよい。さらには、同図（ｃ）に示すように、一方を透光性基板３０の入射面に、他方を出射面に設けてもよい。

また、図４（ａ）に示すように、図１に示されている偏光板８b及びλ/２波長板７bを水晶基板１bの出射面に設けることもできる。さらには、同図（ｂ）に示すように、偏光板８b及びλ/２波長板７bの一方を水晶基板１bの入射面に、他方を出射面に設けることもできる。

また、図５（ａ）に示すように、図１に示されている偏光板９bを水晶基板２bの出射面に設けることもできる。同図（ｂ）または（ｃ）に示すように、図１に示されている光学補償板１１b及び偏光板１０bを水晶基板３bの入射面または出射面に積層させることもできる。

ここでは、青色光の光路上に配置される部材を例にとって変形例を説明したが、他の光路上に配置される部材に関しても同様の変形を実施することが可能である。また、これまで説明したガラス基板は、より熱伝導率の高いサファイヤ基板、水晶基板その他の透光性基板に変更することもできる。もちろん、コストを低減すべく、これまで説明したサファイヤ基板や水晶基板をガラス基板その他の安価な透光性基板に変更することもできる。

また、これまで説明した偏光板、光学補償板、λ/２波長板は、板状のものに限定されるものではなく、上記作用を奏する膜、フィルム、層などの全てを包含する。

本発明の投写型表示装置の実施形態の一例を示す模式図である。 本発明の投写型表示装置の実施形態の変形例を示す模式図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の投写型表示装置の実施形態の異なる変形例を示す模式図である。 （ａ）（ｂ）は、本発明の投写型表示装置の実施形態の異なる変形例を示す模式図である。 （ａ）（ｂ）（ｃ）は、本発明の投写型表示装置の実施形態の異なる変形例を示す模式図である。 従来の投写型表示装置における液晶パネル周辺の構造を示す模式図である。

符号の説明

１g、１b 水晶基板
２r、２g、２b 水晶基板
３r、３g、３b 水晶基板
４r、４g、４b ガラス基板
５r、５g、５b サファイヤ基板
６r、６g、６b 液晶パネル
７r、７b λ/２波長板
８r、８g、８b 偏光板
９r、９g、９b 偏光板
１０g、１０b 偏光板
１１r、１１g、１１b 光学補償板
１２r、１２g、１２b 光学補償板
１３r、１３g、１３b 偏光板
２０ ＸＤＰ
２１ 投写光学系

Claims (7)

1. 異なる２以上の液晶パネルによって形成された画像光をプリズムによって合成し、合成された画像光を投写光学系を介して投写面上に投写する投写型表示装置であって、
   前記液晶パネルの出射面と対向する第１透光性基板と、
   前記プリズムの入射面と対向する第２透光性基板と、
   前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に配置された少なくとも１枚の第３透光性基板と、を有し、
   前記第１透光性基板、第２透光性基板及び第３透光性基板には、所定の偏光成分を所定の割合で吸収する偏光選択手段が設けられ、
   前記第２透光性基板は、前記プリズムの前記入射面に接着されている投写型表示装置。
2. 異なる２以上の液晶パネルによって形成された画像光をプリズムによって合成し、合成された画像光を投写光学系を介して投写面上に投写する投写型表示装置であって、
   各液晶パネルの出射面と対向する第１透光性基板と、
   前記プリズムの各入射面と対向する第２透光性基板と、
   前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に配置された少なくとも１枚の第３透光性基板と、を有し、
   前記第１透光性基板、第２透光性基板及び第３透光性基板には、所定の偏光成分を所定の割合で吸収する偏光選択手段が設けられ、
   前記第２透光性基板は、前記プリズムの前記入射面に圧着されている投写型表示装置。
3. 異なる２以上の液晶パネルによって形成された画像光をプリズムによって合成し、合成された画像光を投写光学系を介して投写面上に投写する投写型表示装置であって、
   各液晶パネルの出射面と対向する第１透光性基板と、
   前記プリズムの各入射面と対向する第２透光性基板とを有し、
   前記第１透光性基板と前記第２透光性基板との間に配置された少なくとも１枚の第３透光性基板と、を有し、
   前記第１透光性基板、第２透光性基板及び第３透光性基板には、所定の偏光成分を所定の割合で吸収する偏光選択手段が設けられ、
   前記第２透光性基板は、前記プリズムに設けられた保持手段によって保持されている投写型表示装置。
4. 前記第１透光性基板と前記第３透光性基板の双方または一方が、前記液晶パネルの液晶配向角に起因する偏光軸の乱れを補償する光学補償手段を備えている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の投写型表示装置。
5. 前記第２透光性基板が、該第２透光性基板に設けられている前記偏光選択手段を通過した光の偏光度を変化させる偏光変換手段を備えている請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の投写型表示装置。
6. 前記第１透光性基板と前記第３透光性基板の双方または一方が、光軸を中心として回転可能である請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の投写型表示装置。
7. 前記第１透光性基板、前記第２透光性基板及び前記第３透光性基板の全部または一部が水晶基板またはサファイヤ基板である請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の投写型表示装置。

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