JP3049752B2 - Projection display device - Google Patents

Projection display device

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JP3049752B2
JP3049752B2 JP2266950A JP26695090A JP3049752B2 JP 3049752 B2 JP3049752 B2 JP 3049752B2 JP 2266950 A JP2266950 A JP 2266950A JP 26695090 A JP26695090 A JP 26695090A JP 3049752 B2 JP3049752 B2 JP 3049752B2
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【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、画像形成のために液晶ライトバルブを用い
た投写型液晶表示装置に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a projection type liquid crystal display device using a liquid crystal light valve for image formation.

[従来の技術] 従来は、第5図に示すように、偏光板を液晶ライトバ
ルブのガラス基板に貼り付けたり、液晶ライトバルブに
連結する部材に、両面テープを介して偏光板単体で貼り
付けた構造が一般的であった。
[Prior Art] Conventionally, as shown in FIG. 5, a polarizing plate is attached to a glass substrate of a liquid crystal light valve or a polarizing plate alone is attached to a member connected to the liquid crystal light valve via a double-sided tape. The structure was common.

[発明が解決しようとする課題] しかし、前述の従来の技術では、光源から発する光の
不要偏光成分を偏光板のみで吸収し、該吸収した不要偏
光成分が熱に変換されるために、偏光特性の劣化、熱変
形等が生じ画像劣化となること、又、偏光板で吸収した
熱が液晶ライトバルブのガラス基板に伝導し液晶ライト
バルブの温度上昇を増進することにより、配向不良を誘
発し画像劣化となること等、動作する環境温度が高温で
ある時の信頼性の保証が難しいという問題点を有してい
た。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-described conventional technology, the unnecessary polarized light component of the light emitted from the light source is absorbed only by the polarizing plate, and the absorbed unnecessary polarized light component is converted into heat. Deterioration of characteristics, thermal deformation, etc., resulting in image deterioration, and heat absorbed by the polarizing plate is conducted to the glass substrate of the liquid crystal light valve to increase the temperature rise of the liquid crystal light valve, thereby inducing poor alignment. There is a problem that it is difficult to guarantee the reliability when the operating environment temperature is high, such as deterioration of the image.

又、該熱対策のために高能力の冷却装置(例えば、送
風ファン)を具備する必要があり、その使用に当たって
は、高騒音を発する、装置が大型化するため設計上広い
スペースを確保しなければならない、高価格であるとい
う課題こ抱えている。特に、高騒音を発するという問題
は、静寂した場合の画像の時など、せっかくの綺麗な画
像をだいなしにしてしまうという悪影響を引き起こし、
解決すべき課題である。更に、明るさ向上のために高出
力の光源を用いると、上述した課題はより膨らみ、課題
削減のためには明るさを犠牲にしなければならないとい
う大きな欠点もある。
In addition, it is necessary to provide a high-performance cooling device (for example, a blowing fan) for the heat countermeasures. In using the device, it is necessary to secure a large space in design because it emits high noise and the device becomes large. We have to deal with the problem of high price. In particular, the problem of noisy noise has the negative effect of losing a beautiful image, such as when the image is quiet,
This is a problem to be solved. Further, when a high-output light source is used for improving brightness, the above-described problem is further increased, and there is a major disadvantage that the brightness must be sacrificed to reduce the problem.

又、偏光板のみで使用するにあたっては、表面反射損
失による光入射効率が低下し、装置の明るさ低減につな
がるばかりでなく、薄片状の偏光板を板金等の部材に両
面テープを介して貼り付けることは、完全固定でないば
かりか、取り付け精度、組立性も悪く、装置設計の上で
懸念される部分でもある。
In addition, when using only a polarizing plate, the light incident efficiency due to surface reflection loss is reduced, which not only leads to a reduction in the brightness of the device, but also a flaky polarizing plate is attached to a member such as a sheet metal via a double-sided tape. Attachment is not only completely fixed, but also has poor attachment accuracy and assemblability, and is also a concern in device design.

更に又、液晶ライトバルブのガラス基板にローラー等
の貼り付け用治具で偏光板を貼り付ける際に、力をかけ
すぎて大きな損傷を与え、不良品扱いとして歩留まりを
低下させることは、装置が高価格になるもうひとつの原
因である。又、その際、ガラス基板表面に小さな傷をつ
けたり、塵、手の脂等の不純物が付着したまま偏光板を
貼り付ける可能性が高く、それらの小さな傷や不純物の
存在する位置は、液晶ライトバルブの画像表示位置に非
常に近く、投写レンズにより焦点位置付近の情報として
スクリーン上に影となって拡大投写され、画像劣化の原
因となっている。
Furthermore, when a polarizing plate is attached to a glass substrate of a liquid crystal light valve with an attaching jig such as a roller, excessive force is applied to cause serious damage, and the yield is reduced as a defective product. This is another cause of high prices. Also, at this time, it is highly possible that small scratches are made on the surface of the glass substrate or a polarizing plate is attached while impurities such as dust and hand grease are attached. It is very close to the image display position of the bulb and is enlarged and projected as a shadow on the screen as information near the focal position by the projection lens, causing image deterioration.

そこで、本発明は、上記の従来の問題点を解決するも
ので、その目的とするところは、環境温度の保証範囲が
広い、画像劣化が無い等、信頼性が高く、設計が容易で
あり、明るく、小型、低騒音、低価格である投写型液晶
表示装置を提供することにある。
Therefore, the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, the purpose is to ensure a wide range of environmental temperature, there is no image degradation, etc., high reliability, easy design, An object of the present invention is to provide a bright, small, low-noise, low-cost projection type liquid crystal display device.

[課題を解決するための手段] 本発明は、光源と、前記光源からの光を変調して出射
するライトバルブと、前記ライトバルブによって変調さ
れた光を投写する投写手段とを備えた投写型表示装置で
あって、前記ライトバルブは、光変調手段と、前記光変
調手段の光入射側に配置された偏光板とを備え、前記偏
光板の、前記変調手段と対向する面とは反対側の面に、
これよりも熱伝導率の高い光透過板が貼り付けられてお
り、前記偏光板は、前記光変調手段から離れた位置に配
置され、前記光変調装置と前記偏光板との間、及び、前
記光透過板の光入射側に風を通す冷却装置を有すること
を特徴とする。
Means for Solving the Problems The present invention provides a projection type including a light source, a light valve that modulates and emits light from the light source, and a projection unit that projects the light modulated by the light valve. In a display device, the light valve includes a light modulating unit and a polarizing plate disposed on a light incident side of the light modulating unit, and a side of the polarizing plate opposite to a surface facing the modulating unit. In terms of
A light transmitting plate having a higher thermal conductivity than this is attached, and the polarizing plate is arranged at a position away from the light modulating means, between the light modulating device and the polarizing plate, and It is characterized by having a cooling device that allows air to flow on the light incident side of the light transmitting plate.

また、本発明は、光源と、前記光源からの光を変調し
て出射するライトバルブと、前記ライトバルブによって
変調された光を投写する投写手段とを備えた投写型表示
装置であって、前記ライトバルブは、光変調手段と、前
記光変調手段の光出射側に配置された偏光板とを備え、
前記偏光板の、前記変調手段と対向する面とは反対側の
面に、これよりも熱伝導率の高い光透過板が貼り付けら
れており、前記偏光板は、前記光変調手段から離れた位
置に配置され、前記光変調装置と前記偏光板との間、及
び、前記光透過板の光出射側に風を通す冷却装置を有す
ることを特徴とする。
Further, the present invention is a projection display device comprising: a light source; a light valve that modulates and emits light from the light source; and a projection unit that projects light modulated by the light valve. The light valve includes a light modulator, and a polarizing plate disposed on a light emission side of the light modulator,
On the surface of the polarizing plate opposite to the surface facing the modulating means, a light transmitting plate having a higher thermal conductivity is attached, and the polarizing plate is separated from the light modulating means. A cooling device that is disposed at a position and that allows air to flow between the light modulation device and the polarizing plate and to the light exit side of the light transmission plate.

また、上記投写型表示装置において、前記光透過板に
は反射防止膜が蒸着されていることを特徴とする。
In the above-mentioned projection display device, an anti-reflection film is deposited on the light transmitting plate.

[作用] 上記のように構成された投写型液晶表示装置におい
て、ガラス板の熱伝導率は、偏光板の熱伝導率より高い
ため、偏光板で吸収した熱を光透過板に放出できる。
又、偏光板の片面のみに光透過板を貼り付ける場合に、
偏光板側が光変調手段側となるように配置することによ
り、熱の伝導する方向は、光変調手段側と相反する方向
(光変調手段から遠ざかる方向)であるため、偏光板及
び光変調手段の温度上昇を低減できる。そして、上記の
熱を冷却装置によって発生する風により奪い、偏光板及
び光変調手段の温度を下げるのである。
[Operation] In the projection type liquid crystal display device configured as described above, since the thermal conductivity of the glass plate is higher than the thermal conductivity of the polarizing plate, the heat absorbed by the polarizing plate can be released to the light transmitting plate.
Also, when attaching a light transmitting plate to only one side of the polarizing plate,
By arranging the polarizing plate side to be the light modulating unit side, the direction of heat conduction is opposite to the light modulating unit side (the direction away from the light modulating unit). Temperature rise can be reduced. Then, the above-mentioned heat is taken away by the wind generated by the cooling device, and the temperatures of the polarizing plate and the light modulating means are lowered.

又、光透過板を偏光板に貼り付けることで、偏光板の
表面で起こっていた反射を抑制できるので、光入射効率
を高められる。又、反射防止膜を蒸着した光透過板を用
いると、光透過板の表面反射損失をほぼなくすことがで
きるので、更に光入射効率を高めることが可能となり、
明るい装置が実現できる。
Further, by attaching the light transmitting plate to the polarizing plate, reflection occurring on the surface of the polarizing plate can be suppressed, so that the light incidence efficiency can be increased. Further, when a light transmitting plate on which an anti-reflection film is deposited is used, the surface reflection loss of the light transmitting plate can be almost eliminated, so that the light incidence efficiency can be further improved,
A bright device can be realized.

[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面に沿って説明する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は、本発明の実施例に係る投写型液晶表示装置
の光学系の構成図である。又、この第1図は、偏光板に
貼り付けたガラス板を、偏光板側が、液晶ライトバルブ
側に配置した実施例でもある。
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical system of a projection type liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 also shows an embodiment in which a glass plate attached to a polarizing plate is arranged on the polarizing plate side on the liquid crystal light valve side.

第1図において、メタルハライドランプ、キセノンラ
ンプ、ハロゲンランプ等の光源1から出射した白色光の
うち、熱線カットフィルター2によって熱線(約720nm
以上の波長領域の光)は反射し、その他の光(約720nm
以下の波長領域の光)は透過する。透過した光は、光分
離光学系3に入射し、赤色光透過ダイクロイックミラー
4により、赤色光(約590nmから約700nmまでの波長領域
の光)が透過する。透過した赤色光は、反射ミラー5に
より進行方向を変え、偏光板ガラス7を透過し、偏光板
10で不要偏光成分が吸収され、単一偏光成分を選択透過
し、赤色用液晶ライトバルブ13に入射する。一方、前記
の赤色光透過ダイクロイックミラー4により、赤色光以
外の光(シアン色光)は反射され、緑色光反射ダイクロ
イックミラー6に入射する。緑色光反射ダイクロイック
ミラー6は、緑色光(約510nmから約590nmまでの波長領
域の光)を反射し、その他の光である青色光(約510nm
以下の波長領域の光)を透過する。反射した緑色光と透
過した青色光は、前記の赤色光と同様に、それぞれ偏光
板ガラス8、9を透過し、偏光板11、12で単一偏光成分
を選択透過し、緑色用液晶ライトバルブ14、青色用液晶
ライトバルブ15に入射する。
In FIG. 1, among white light emitted from a light source 1 such as a metal halide lamp, a xenon lamp, a halogen lamp, etc., a heat ray (about 720 nm) is applied by a heat ray cut filter 2.
The light in the above wavelength range is reflected, and other light (about 720 nm)
The following wavelength regions are transmitted. The transmitted light is incident on the light separation optical system 3, and red light (light in a wavelength region from about 590 nm to about 700 nm) is transmitted by the red light transmitting dichroic mirror 4. The transmitted red light is changed its traveling direction by the reflection mirror 5 and is transmitted through the polarizing plate glass 7 to form a polarizing plate.
Unnecessary polarized light components are absorbed at 10 and single polarized light components are selectively transmitted and incident on the red liquid crystal light valve 13. On the other hand, light other than red light (cyan light) is reflected by the red light transmitting dichroic mirror 4 and enters the green light reflecting dichroic mirror 6. The green light reflecting dichroic mirror 6 reflects green light (light in a wavelength region from about 510 nm to about 590 nm) and blue light (about 510 nm) as other light.
Light in the following wavelength range). The reflected green light and the transmitted blue light pass through the polarizing plate glasses 8 and 9, respectively, selectively transmit a single polarization component through the polarizing plates 11 and 12, similarly to the red light, and the liquid crystal light valve 14 for green light. Incident on the blue liquid crystal light valve 15.

ここで、偏光板及び液晶ライトバルブの機能について
説明する。液晶ライトバルブは、光変調素子として光の
導波管の役目をする。簡単に言えば入射した光の形態を
変えて出射する。又、この装置における役割は、電気的
に制御することにより光を透過したり遮断したりするこ
とにある。しかし、光源1には、無数の偏波面を持った
光が混在するため、これらの光全てが直接液晶ライトバ
ルブに入射すると、それぞれの偏波面の光がそれぞれ光
変調されて出射するため、全ての光を透過あるいは遮断
することができず、上記の役割を果たせない。そこで、
液晶ライトバルブが満足に機能するためには、上記光の
中から単一の偏波面の光の成分(単一偏光成分)を選択
する必要がある。単一偏光成分であれば、一種類の光を
変調すればいいだけなので、透過、遮断の制御が可能で
ある。この単一偏光成分の選択の手段として用いられる
のが偏光板である。偏光板10、11、12は単一偏光成分の
選択に、偏光板16、17、18は液晶ライトバルブによって
光変調された偏光成分の検光に用いられる。従って、光
入射側及び出射側の2枚の偏光板と液晶ライトバルブの
組合せにより、正常に光変調が行われる。ここで、偏光
板10、11、12は、単一の偏光成分のみを選択透過するた
め、その他の偏光成分(入射光の約60%)を吸収する。
この吸収した偏光成分(不要偏光成分)が熱に変換する
ため、偏光板の温度上昇は余儀ない。又、偏光板16、1
7、18は、それ自身の偏波面方向(偏光軸方向)と、液
晶ライトバルブ13、14、15により光変調された偏光の偏
波面方向とが一致しない場合に、偏光の一部あるいは全
部を吸収し、温度上昇を受ける。又、それぞれの偏光板
の温度上昇は、それぞれの偏光板からの輻射熱によっ
て、2枚の偏光板の間の液晶ライトバルブの温度上昇を
引き起こす。従って、液晶ライトバルブの下部あるいは
上部に設置する冷却装置である送風ファン22により、液
晶ライトバルブ13、14、15と、偏光板10、11、12との間
及び偏光板16、17、18との間、偏光板ガラス7、8、9
の光入射側と偏光板ガラス19、20、21の光出射側に風を
通し、強制的に熱を奪う必要がある。
Here, the functions of the polarizing plate and the liquid crystal light valve will be described. The liquid crystal light valve serves as a light waveguide as a light modulation element. Simply put, the incident light is changed in form and emitted. The role of this device is to transmit or block light by controlling it electrically. However, since light having an infinite number of polarization planes is mixed in the light source 1, when all of these lights are directly incident on the liquid crystal light valve, the lights of the respective polarization planes are respectively light-modulated and emitted. Cannot transmit or block the light, and cannot fulfill the above role. Therefore,
In order for the liquid crystal light valve to function satisfactorily, it is necessary to select a light component of a single plane of polarization (single polarization component) from the above light. In the case of a single polarization component, only one type of light needs to be modulated, so that transmission and cutoff can be controlled. A polarizing plate is used as a means for selecting the single polarization component. The polarizing plates 10, 11, and 12 are used for selecting a single polarized light component, and the polarizing plates 16, 17, and 18 are used for detecting a polarized light component light-modulated by a liquid crystal light valve. Therefore, the light modulation is normally performed by the combination of the two polarizing plates on the light incident side and the light emitting side and the liquid crystal light valve. Here, since the polarizing plates 10, 11, and 12 selectively transmit only a single polarized light component, they absorb other polarized light components (about 60% of the incident light).
Since the absorbed polarized component (unnecessary polarized component) is converted into heat, the temperature of the polarizing plate must be increased. In addition, polarizing plates 16, 1
7 and 18 denote part or all of the polarized light when the polarization plane direction (polarization axis direction) of the liquid crystal light valves 13, 14 and 15 does not coincide with the polarization plane direction of the liquid crystal light valves 13, 14 and 15. Absorbs and experiences temperature rise. Further, the rise in temperature of each polarizing plate causes the temperature of the liquid crystal light valve between the two polarizing plates to rise due to radiant heat from each polarizing plate. Therefore, by the blower 22 which is a cooling device installed at the lower or upper part of the liquid crystal light valve, the liquid crystal light valves 13, 14, 15 and the polarizers 10, 11, 12 and the polarizers 16, 17, 18 are connected. Between, polarizing plate glass 7, 8, 9
It is necessary to allow air to pass through the light incident side of the substrate and the light exit side of the polarizing plate glasses 19, 20, and 21 to forcibly remove heat.

引き続き第1図を説明する。各色用液晶ライトバルブ
に入射した各色光は、上記したようにそれぞれ光変調さ
れ、偏光板16、17、18により検光され、偏光板ガラス1
9、20、21を透過した後、光合成光学系23に入射する。
入射した赤色光は、緑色光反射ダイクロイックミラー24
を透過した後、該緑色光反射ダイクロイックミラー24に
よって反射した緑色光と合成し、黄色光となり青色光反
射ダイクロイックミラー26を透過する。入射した青色光
は、反射ミラー25により進行方向を変え、青色光反射ダ
イクロイックミラー26で反射され、上記の黄色光と合成
し、白色光となる。この様に合成した白色光は、投写光
学系に入射し、投写レンズ27により、スクリーン(図に
描かれていない)上に拡大投写される。
Next, FIG. 1 will be described. Each color light incident on the liquid crystal light valve for each color is light-modulated as described above, and analyzed by the polarizing plates 16, 17, and 18, and the polarizing plate glass 1
After passing through 9, 20, and 21, the light enters the photosynthetic optical system.
The incident red light is reflected by a green light reflecting dichroic mirror 24.
Then, the light is combined with the green light reflected by the green light reflecting dichroic mirror 24 to become yellow light, and passes through the blue light reflecting dichroic mirror 26. The incident blue light changes its traveling direction by the reflection mirror 25, is reflected by the blue light reflection dichroic mirror 26, and is combined with the yellow light to become white light. The white light synthesized in this manner enters the projection optical system, and is enlarged and projected by a projection lens 27 on a screen (not shown).

又、第1図において、光源1の位置は光軸28の延長線
上でも可能であり、投写レンズ27の位置も光軸32の延長
線上でも可能である。その際に、光分離、光合成が円滑
に行なわれるように、ダイクロイックミラーの特性を変
えれば良い。更に、各色用液晶ライトバルブ13、14、15
の位置も自由に選択でき、各々に対応して4枚のダイク
ロイックミラーの特性を変えるだけでよい。
In FIG. 1, the position of the light source 1 can be on the extension of the optical axis 28, and the position of the projection lens 27 can be on the extension of the optical axis 32. At this time, the characteristics of the dichroic mirror may be changed so that light separation and photosynthesis are performed smoothly. Furthermore, the liquid crystal light valves for each color 13, 14, 15
Can be freely selected, and it is only necessary to change the characteristics of the four dichroic mirrors corresponding to each position.

第2図は、第1図の実施例の液晶ライトバルブ周辺の
詳細図を表す。偏光板ガラス7及び19の熱伝導率は、約
0.68kcal/m・h・degであるのに対し偏光板10、16の熱
伝導率は、約0.22kcal/m・h・degである。従って、熱
は熱伝導率の低い偏光板10及び16から、それよりも熱伝
導率の高い偏光板ガラス7及び19に伝導する。図中の矢
印33及び34は、熱の伝導方向を表しており、その指し示
す方向は、液晶ライトバルブ側とは相反方向である光分
離光学系3又は光合成光学系23側である。即ち、液晶ラ
イトバルブ13の温度上昇の低減に大きく作用するのは明
らかである。第1図の説明で前述したように、液晶ライ
トバルブの下部あるいは上部(この第2図においては下
部)に設置する送風ファン22からの風が、液晶ライトバ
ルブ13、偏光板10及び16と偏光板ガラス7及び19の周辺
を通過する際に、それらから強制的に熱を奪い流出する
様子を、矢印35、36、37、38で示す。この強制的に奪い
取るべき熱は、上記に説明した通り、温度上昇が低減し
た分、少なくなる。従って、冷却装置の低能力化が可能
となり、小型、低騒音で安価の送風ファンが使用でき
る。これは、投写型液晶表示装置の小型化、低騒音化、
低価格化につながり、装置設計も容易となる。又、冷却
装置の冷却能力に余裕ができるため、光源の高出力化が
可能となり、明るい装置を実現できる。
FIG. 2 is a detailed view around the liquid crystal light valve of the embodiment of FIG. The thermal conductivity of the polarizing plate glasses 7 and 19 is about
The heat conductivity of the polarizing plates 10 and 16 is about 0.22 kcal / m · h · deg, whereas the heat conductivity is 0.68 kcal / m · h · deg. Accordingly, heat is conducted from the low thermal conductivity polarizers 10 and 16 to the higher thermal conductivity polarizer glasses 7 and 19. Arrows 33 and 34 in the figure indicate the direction of heat conduction, and the direction pointed to is the light separation optical system 3 or the photosynthesis optical system 23 which is opposite to the liquid crystal light valve side. That is, it is clear that the temperature rise of the liquid crystal light valve 13 is greatly reduced. As described above with reference to FIG. 1, the wind from the blower fan 22 installed below or above the liquid crystal light valve (the lower part in FIG. 2) causes the liquid crystal light valve 13, the polarizing plates 10 and 16 to be polarized. Arrows 35, 36, 37, and 38 show how heat is forcibly removed from the glass sheets 7 and 19 as they pass through the area. As described above, the heat to be forcibly taken away is reduced by the reduced temperature rise. Therefore, the capacity of the cooling device can be reduced, and a small-sized, low-noise, inexpensive blower fan can be used. This is because of the miniaturization and low noise of the projection type LCD,
This leads to lower prices and facilitates device design. In addition, since the cooling capacity of the cooling device can be sufficient, the output of the light source can be increased, and a bright device can be realized.

第3図に、液晶ライトバルブ、偏光板及び偏光板ガラ
スの表面反射損失の詳細を示す。光は、屈折率の異なる
媒体間を通過するとき、その界面(媒体の表面)におい
て反射を起こし、入射光を損失する。その損失は、光の
入射角、媒体の屈折率及び表面状態等によって異なる
が、表面反射損失をR、光入射側の媒体の屈折率をn0、
被光入射側の媒体の屈折率をn1とすると、光が直角に入
射する時の、おおよその表面反射損失Rは、 と表すことができる。従って、屈折率の比が大きい程、
表面反射損失は大きくなる。第3図[A]において、入
射光が、空気層から偏光板ガラス7に入射する際に、表
面反射損失101が起こり、偏光板ガラス7から偏光板10
との間の接着層に入射する際に表面反射損失102、偏光
板10に入射する際に表面反射損失103、再び接着層に入
射する際にも表面反射損失103、ガラス板42に入射する
際に表面反射損失102、更に又、空気層に入射する際に
表面反射損失101、そして、更に液晶ライトバルブ13に
入射する際に表面反射損失104が起こる。第3図[B]
において、偏光板10に入射する際の表面反射損失103ま
での過程は、第3図[A]と同様であり、その後、空気
層に入射する際に表面反射損失105が起こり、液晶ライ
トバルブ13に入射する際に表面反射損失104が起こる。
又、第3図[C]において、入射光は、偏光板10に入射
する際に、表面反射損失105が起こり、空気層に入射す
る際にも表面反射損失105が起こり、液晶ライトバルブ1
3に入射する際に表面反射損失104がおきる。上記のいず
れの場合とも、液晶ライトバルブ13から出射した光は、
入射した時と逆の過程を経て、それぞれの表面反射損失
を起こす。偏光板ガラス7には、反射防止膜を蒸着して
あるので、表面反射損失101は、 R(101)=0 ・・・・・・・・・・(2) である。空気層の屈折率は、1.00、ここで、偏光板ガラ
ス7の屈折率は、1.52、接着層の屈折率は、1.48、偏光
板10の屈折率は、1.49であるため、(1)式に代入する
と、それぞれの表面反射損失は、 R(102)=1.78×10-4 ・・・(3) R(103)=0.11×10-4 ・・・(4) R(105)=0.039 ・・・・・・(5) となる。以上の(1)〜(5)式の結果から、液晶ライ
トバルブ13の直前の空気層に入射するまでの全表面反射
損失は、 R(第3図[A])=3.78×10-4 ・・(6) R(第3図[B])=0.0392 ・・・・(7) R(第3図[C])=0.078 ・・・・・(8) である。この(6)、(7)、(8)式からわかるよう
に、偏光板単体の時に比べ、反射防止膜を蒸着したガラ
ス板を偏光板に貼り付けることにより、表面反射損失
は、約半分にすることができる。更に、偏光板の両面
に、反射防止膜を蒸着したガラス板を貼り付けると、桁
違いに表面反射損失を低減でき、0に近い。そして、液
晶ライトバルブ13を透過し、光合成光学系23に入射する
までの間にも上記の表面反射損失があるので、偏光板単
体の時と反射防止膜を蒸着したガラス板を偏光板の片面
又は両面に貼り付ける時における表面反射損失の差が、
より顕著に表れる。従って、更に明るい投写型液晶表示
装置が実現できる。
FIG. 3 shows details of the surface reflection loss of the liquid crystal light valve, the polarizing plate, and the polarizing plate glass. When light passes between media having different refractive indices, it reflects at the interface (surface of the medium) and loses incident light. The loss depends on the incident angle of light, the refractive index of the medium, the surface state, etc., but the surface reflection loss is R, the refractive index of the medium on the light incident side is n0,
Assuming that the refractive index of the medium on the light incident side is n1, the approximate surface reflection loss R when light is incident at right angles is: It can be expressed as. Therefore, as the ratio of the refractive indices is larger,
The surface reflection loss increases. In FIG. 3A, when the incident light enters the polarizing plate glass 7 from the air layer, surface reflection loss 101 occurs, and the polarizing plate 10
Between the surface reflection loss 102 when entering the adhesive layer, the surface reflection loss 103 when entering the polarizing plate 10, the surface reflection loss 103 when entering the adhesive layer again, and when entering the glass plate 42. A surface reflection loss 102 occurs when the light enters the air layer, and a surface reflection loss 104 occurs when the light further enters the liquid crystal light valve 13. Fig. 3 [B]
3A, the process up to the surface reflection loss 103 when the light enters the polarizing plate 10 is the same as that in FIG. 3A. Thereafter, the surface reflection loss 105 occurs when the light enters the air layer, and the liquid crystal light valve 13 , A surface reflection loss 104 occurs.
In FIG. 3C, when the incident light is incident on the polarizing plate 10, a surface reflection loss 105 occurs, and when the incident light is incident on an air layer, the surface reflection loss 105 occurs.
When the light is incident on 3, a surface reflection loss 104 occurs. In any of the above cases, the light emitted from the liquid crystal light valve 13 is
Through the reverse process to the incidence, each surface reflection loss occurs. Since an antireflection film is deposited on the polarizing plate glass 7, the surface reflection loss 101 is R (101) = 0 (2). The refractive index of the air layer is 1.00. Here, the refractive index of the polarizing plate glass 7 is 1.52, the refractive index of the adhesive layer is 1.48, and the refractive index of the polarizing plate 10 is 1.49. Then, the respective surface reflection losses are as follows: R (102) = 1.78 × 10 -4 (3) R (103) = 0.11 × 10 -4 (4) R (105) = 0.039 ... (5) From the results of the above equations (1) to (5), the total surface reflection loss until the light enters the air layer immediately before the liquid crystal light valve 13 is R (FIG. 3A) = 3.78 × 10 −4. (6) R (FIG. 3 [B]) = 0.0392 (7) R (FIG. 3 [C]) = 0.078 (8) As can be seen from the equations (6), (7) and (8), the surface reflection loss is reduced to about half by attaching a glass plate on which an antireflection film is deposited to the polarizing plate, as compared with the case of using the polarizing plate alone. can do. Further, when a glass plate on which an antireflection film is deposited is attached to both surfaces of the polarizing plate, the surface reflection loss can be reduced by orders of magnitude, and is close to zero. Since there is the above-mentioned surface reflection loss even before the light passes through the liquid crystal light valve 13 and enters the photosynthetic optical system 23, the polarizing plate alone and the glass plate on which the antireflection film is deposited are attached to one side of the polarizing plate. Or the difference in surface reflection loss when pasting on both sides,
Appears more prominently. Therefore, a brighter projection type liquid crystal display device can be realized.

第4図は、この発明の他の実施例に係る投写型液晶表
示装置の光学系の構成図を表す。図において、第1図と
同一のものは、同一の符号を付してある。光が光源1か
ら熱線カットフィルター2を透過するまでの過程は、前
述した実施例と同様である。透過した白色光は、偏光板
ガラス7を透過し、偏光板10により単一偏光成分が選択
透過され、光分離光学系3に入射する。光分離された各
色偏光成分は、それぞれ各色用液晶ライトバルブ13、1
4、15により光変調され、光合成光学系23へ入射する。
光合成された白色光は、偏光板16で検光され、偏光板ガ
ラス19を透過し、投写レンズ27により、スクリーンに拡
大投写される。この中で、光分離光学系3及び光合成光
学系23内の過程は、前述した実施例と同様であるため説
明を省略した。偏光板10及び偏光板ガラス7を光分離光
学系3の入口に、偏光板16及び偏光板ガラス19を光合成
光学系23の出口に配したことで、第1図の実施例と同程
度以上に、各色用液晶ライトバルブの温度上昇を低減で
きる。
FIG. 4 shows a configuration diagram of an optical system of a projection type liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals. The process until light passes through the heat ray cut filter 2 from the light source 1 is the same as in the above-described embodiment. The transmitted white light is transmitted through the polarizing plate glass 7, the single polarized light component is selectively transmitted by the polarizing plate 10, and enters the light separation optical system 3. The light-polarized components of each color are separated into the liquid crystal light valves 13 and 1 for each color.
The light is modulated by 4 and 15 and is incident on the photosynthetic optical system 23.
The white light that has undergone photosynthesis is analyzed by the polarizing plate 16, passes through the polarizing plate glass 19, and is enlarged and projected on the screen by the projection lens 27. In this, the processes in the light separation optical system 3 and the photosynthesis optical system 23 are the same as those in the above-described embodiment, and thus the description is omitted. By arranging the polarizing plate 10 and the polarizing plate glass 7 at the entrance of the light separating optical system 3 and the polarizing plate 16 and the polarizing plate glass 19 at the exit of the photosynthetic optical system 23, each color is more than the same as the embodiment of FIG. The temperature rise of the liquid crystal light valve can be reduced.

[発明の効果] 本発明の投写型表示装置は、以上説明したように、偏
光板をこれよりも熱伝導率の高い光透過板に貼り付け、
光変調手段から離れた位置に配置し、光変調装置と偏光
板との間、及び、光透過板の偏光板とは反対側に風を通
す冷却装置を設けることにより、簡単な構造によって、
偏光板並びに光変調装置の温度上昇を低減することがで
きる。
[Effects of the Invention] As described above, the projection display device of the present invention attaches a polarizing plate to a light transmitting plate having a higher thermal conductivity than this,
It is arranged at a position away from the light modulation means, between the light modulation device and the polarizing plate, and by providing a cooling device that allows air to flow on the opposite side of the light transmission plate from the polarization plate, by a simple structure,
The temperature rise of the polarizing plate and the light modulator can be reduced.

また、光変調装置に偏光板を貼り付けることなく、且
つ、偏光板に貼り付けたガラス板を、偏光板側が光変調
装置側となるように配置することにより、光変調装置の
温度上昇低減が可能となる。この温度上昇低減は、偏光
板の偏光特性の劣化や熱変形、光変調装置の動作不良に
よる画質劣化を妨げるので、環境温度の保証範囲を広げ
られ、装置の信頼性が増大するばかりか、冷却装置を低
能力化することができる。低能力化というのは、小型で
低騒音であり安価な送風ファンを使用できることを意味
し、この点から投写型表示装置の小型化、定騒音化、低
価格化につながる。またこの温度上昇低減は、冷却装置
が冷却能力に余裕をもつことになり、その分光源の高出
力化が可能となり、装置が明るくできるという効果があ
る。そして、冷却装置が小型化できることは、他の構成
要素に、スペース的に影響を与えずに済むので、設計が
容易となる。
In addition, the temperature rise of the light modulation device can be reduced without disposing the polarizing plate on the light modulation device and by arranging the glass plate attached to the polarization plate so that the polarization plate side is the light modulation device side. It becomes possible. This reduction in temperature rise prevents deterioration of the image quality due to deterioration of the polarization characteristics of the polarizing plate, thermal deformation, and malfunction of the light modulation device, so that the guaranteed range of the environmental temperature can be widened and the reliability of the device increases, as well as cooling. The capacity of the device can be reduced. Lowering the capacity means that a small, low-noise and inexpensive blower fan can be used, and this leads to a reduction in the size, constant noise, and lower cost of the projection display device. In addition, this reduction in temperature rise has the effect that the cooling device has a margin in cooling capacity, the output of the light source can be increased accordingly, and the device can be brightened. In addition, the downsizing of the cooling device does not affect the other components in terms of space, thereby facilitating the design.

又、偏光板に光透過板を貼り付けた構造とすること
で、薄片状のものから、ある程度の機械的強度をもつ部
品となり、完全固定もでき、取り付け精度も向上し、組
立性も良好である。従って、この点からも設計が容易と
なっている。
In addition, by adopting a structure in which a light transmitting plate is attached to a polarizing plate, it becomes a part with a certain level of mechanical strength from a flake-like part, it can be completely fixed, the mounting accuracy is improved, and the assemblability is good. is there. Therefore, the design is also easy from this point.

更に、偏光板を光変調手段に貼り付けずに、光変調手
段から離れた位置に配置して光透過板に貼り付けること
により、光変調手段を不良扱いにすることもなく、歩留
まりが向上するため、この点からも装置の低価格化に寄
与する。更に又、光変調手段に傷を付けること、不純物
が付着したままという状態等が回避できるので、画像劣
化がなく、投写型表示装置の信頼性を更に増大できると
いう効果が得られる。さらに、冷却手段により、光透過
板を直接冷却するため、非常に効率的に偏光板の温度上
昇を低減することができる。
Further, the yield is improved without disposing the polarizing plate on the light modulating means, and arranging the polarizing plate at a position distant from the light modulating means and sticking the polarizing plate on the light transmitting plate. This also contributes to lowering the price of the apparatus. Further, since the light modulating means can be prevented from being damaged, the state in which impurities remain adhered, and the like, there is obtained an effect that there is no image deterioration and the reliability of the projection display device can be further increased. Furthermore, since the light transmitting plate is directly cooled by the cooling means, the temperature rise of the polarizing plate can be reduced very efficiently.

又、反射防止膜を蒸着した光透過板を、偏光板の片面
に貼り付けることにより、光の表面反射損失を抑制で
き、光入射効率が増大し、明るい装置が実現できる。
Further, by attaching a light transmitting plate on which an anti-reflection film is deposited to one surface of the polarizing plate, the surface reflection loss of light can be suppressed, the light incidence efficiency can be increased, and a bright device can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は、本発明の一実施例に係る投写型液晶表示装置
の光学系の構成図、第2図は、第1図の液晶ライトバル
ブ周辺の詳細図、第3図は、液晶ライトバルブ、偏光板
及び偏光板ガラスの表面反射損失の詳細な説明図、第4
図は、本発明の他の実施例に係る投写型液晶表示装置の
光学系の構成図、第5図は、従来の投写型液晶表示装置
の光学系の構成図を示す。 1……光源 3……光分離光学系 7,8,9,19,20,21,42,43……偏光板ガラス 10,11,12,16,17,18……偏光板 13,14,15……液晶ライトバルブ 22……送風ファン 23……光合成光学系 27……投写レンズ 28,32……光軸 33,34……熱の伝導方向 35,36,37,38……風の流れ 101,102,103,104,105……表面反射損失
FIG. 1 is a structural view of an optical system of a projection type liquid crystal display device according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a detailed view around the liquid crystal light valve of FIG. 1, and FIG. Detailed illustration of surface reflection loss of polarizing plate and polarizing plate glass, FIG.
FIG. 5 is a configuration diagram of an optical system of a projection type liquid crystal display device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a configuration diagram of an optical system of a conventional projection type liquid crystal display device. 1 light source 3 light separation optical system 7,8,9,19,20,21,42,43 polarizing plate glass 10,11,12,16,17,18 polarizing plate 13,14,15 Liquid crystal light valve 22 Air blower 23 Photosynthesis optical system 27 Projection lens 28, 32 Optical axis 33, 34 Heat transfer direction 35, 36, 37, 38 Wind flow 101, 102, 103, 104, 105 ...... Surface reflection loss

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】光源と、 前記光源からの光を変調して出射するライトバルブと、 前記ライトバルブによって変調された光を投写する投写
手段とを備えた投写型表示装置であって、 前記ライトバルブは、光変調手段と、前記光変調手段の
光入射側に配置された偏光板とを備え、 前記偏光板の、前記変調手段と対向する面とは反対側の
面に、これよりも熱伝導率の高い光透過板が貼り付けら
れており、 前記偏光板は、前記光変調手段から離れた位置に配置さ
れ、 前記光変調装置と前記偏光板との間、及び、前記光透過
板の光入射側に風を通す冷却装置を有することを特徴と
する投写型表示装置。
1. A projection display device comprising: a light source; a light valve that modulates and emits light from the light source; and a projection unit that projects light modulated by the light valve, wherein the light is The valve includes a light modulating means, and a polarizing plate disposed on the light incident side of the light modulating means. The surface of the polarizing plate opposite to the surface facing the modulating means has a higher heat than the light modulating means. A light transmitting plate having high conductivity is attached, and the polarizing plate is disposed at a position distant from the light modulation unit, between the light modulating device and the polarizing plate, and of the light transmitting plate. A projection display device comprising a cooling device that allows air to flow on a light incident side.
【請求項2】光源と、 前記光源からの光を変調して出射するライトバルブと、 前記ライトバルブによって変調された光を投写する投写
手段とを備えた投写型表示装置であって、 前記ライトバルブは、光変調手段と、前記光変調手段の
光出射側に配置された偏光板とを備え、 前記偏光板の、前記変調手段と対向する面とは反対側の
面に、これよりも熱伝導率の高い光透過板が貼り付けら
れており、 前記偏光板は、前記光変調手段から離れた位置に配置さ
れ、 前記光変調装置と前記偏光板との間、及び、前記光透過
板の光出射側に風を通す冷却装置を有することを特徴と
する投写型表示装置。
2. A projection display apparatus comprising: a light source; a light valve that modulates and emits light from the light source; and a projection unit that projects the light modulated by the light valve. The valve includes a light modulating means and a polarizing plate disposed on the light emitting side of the light modulating means. The surface of the polarizing plate opposite to the surface facing the modulating means has a higher heat than the light modulating means. A light transmitting plate having high conductivity is attached, and the polarizing plate is disposed at a position distant from the light modulation unit, between the light modulating device and the polarizing plate, and of the light transmitting plate. A projection display device, comprising: a cooling device that passes air to a light emission side.
【請求項3】請求項1または2において、 前記光透過板には反射防止膜が蒸着されていることを特
徴とする投写型表示装置。
3. The projection display according to claim 1, wherein an anti-reflection film is deposited on the light transmitting plate.
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