JP3170243B2 - 液晶表示装置 - Google Patents
液晶表示装置Info
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- JP3170243B2 JP3170243B2 JP10161398A JP10161398A JP3170243B2 JP 3170243 B2 JP3170243 B2 JP 3170243B2 JP 10161398 A JP10161398 A JP 10161398A JP 10161398 A JP10161398 A JP 10161398A JP 3170243 B2 JP3170243 B2 JP 3170243B2
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- Japan
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- liquid crystal
- light
- crystal display
- display device
- valves
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は液晶ライトバルブを用い
た液晶表示装置に関する。
た液晶表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図８は、従来の液晶表示装置の光学系を
示す構成図である。従来、光源1を出射した光は直接光
分離手段２１に入射し、光分離手投２１によって赤，
緑，青の３原色に分離され、３原色に対応する液晶ライ
トバルブ２２R，２２G，２２Bによって光変調され、光
合成手段２３によって合成された後投写レンズ２８によ
って前方のスクリーン１２に拡大投写される液晶表示装
置が知られていた。液晶ライトバルブ２２R，２２G，２
２Bは、それぞれその前後に偏光板2４及び２５を有し、
光は入射側偏光板２４によってＰ偏光成分或はＳ偏光成
分が選択透過され、液晶ライトバルブ２２R，２２Ｇ，
２２Ｂ透過後に出射側偏光板2５によって再び選択透過
されて画像表示を可能にしている。
示す構成図である。従来、光源1を出射した光は直接光
分離手段２１に入射し、光分離手投２１によって赤，
緑，青の３原色に分離され、３原色に対応する液晶ライ
トバルブ２２R，２２G，２２Bによって光変調され、光
合成手段２３によって合成された後投写レンズ２８によ
って前方のスクリーン１２に拡大投写される液晶表示装
置が知られていた。液晶ライトバルブ２２R，２２G，２
２Bは、それぞれその前後に偏光板2４及び２５を有し、
光は入射側偏光板２４によってＰ偏光成分或はＳ偏光成
分が選択透過され、液晶ライトバルブ２２R，２２Ｇ，
２２Ｂ透過後に出射側偏光板2５によって再び選択透過
されて画像表示を可能にしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は、光源１からの出射光のうちＰ偏光成分、Ｓ偏光成分
共光分離手段２１に取り込み、液晶ライトバルブ２２
Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの入射側偏光板２４によって不要偏
光成分を吸収するため、入射側偏光板２４は温度上昇が
著しく、この熱吸収した入射側偏光板２４を図８のごと
く液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの直前に設
けているため液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ
への熱伝導も著しいゆえ、広い環境温度条件下で信頼性
を保償するためには冷却能力の高い高回転型の冷却ファ
ン２６を図８のごとく偏光板24及び２５、液晶ライトバ
ルブ２２R，２２G，２２Bの直近に設ける必要があっ
た。一方、光源1にはハロゲンランプ，メタルハライド
ランプ等が用いられるが、光源としての長寿命、最適な
色特性等を満たすためにはここにも図８のごとく直近に
冷却ファン２７を設ける必要があった。以上のように2
個の冷却ファンを用いた場合、相互の風の流れの関係上
レイアウト設計が難しく、筐体、回路設計にもそれに対
応する構造が必要である。又、高回転型の冷却ファンは
回転数に相当する騒音を伴うため今日のAV志向の液晶表
示装置としては不適当である。
は、光源１からの出射光のうちＰ偏光成分、Ｓ偏光成分
共光分離手段２１に取り込み、液晶ライトバルブ２２
Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの入射側偏光板２４によって不要偏
光成分を吸収するため、入射側偏光板２４は温度上昇が
著しく、この熱吸収した入射側偏光板２４を図８のごと
く液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの直前に設
けているため液晶ライトバルブ２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂ
への熱伝導も著しいゆえ、広い環境温度条件下で信頼性
を保償するためには冷却能力の高い高回転型の冷却ファ
ン２６を図８のごとく偏光板24及び２５、液晶ライトバ
ルブ２２R，２２G，２２Bの直近に設ける必要があっ
た。一方、光源1にはハロゲンランプ，メタルハライド
ランプ等が用いられるが、光源としての長寿命、最適な
色特性等を満たすためにはここにも図８のごとく直近に
冷却ファン２７を設ける必要があった。以上のように2
個の冷却ファンを用いた場合、相互の風の流れの関係上
レイアウト設計が難しく、筐体、回路設計にもそれに対
応する構造が必要である。又、高回転型の冷却ファンは
回転数に相当する騒音を伴うため今日のAV志向の液晶表
示装置としては不適当である。
【０００４】本発明の液晶表示蓑置は以上の課題を解決
するもので、その目的とするところは、広い環境温度条
件下における信頼性が高く、低騒音で今日のAV志向に適
合し、レイアウト，筐体，回路設計を容易にする低価格
の液晶表示装置を提供することにある。
するもので、その目的とするところは、広い環境温度条
件下における信頼性が高く、低騒音で今日のAV志向に適
合し、レイアウト，筐体，回路設計を容易にする低価格
の液晶表示装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 上記課題を解決するた
めに、本発明の液晶表示装置は、光源と、該光源からの
光を複数の色光に分離する光分離手段と、該光分離手段
により分離された複数の色光を変調する複数の液晶ライ
トバルブと、該複数の液晶ライトバルブにより変調され
た色光を合成する光合成手段と、該光合成手段により合
成された光を投写する投写光学手段とを有する液晶表示
装置において、前記各液晶ライトバルブの光入射側に配
置される第１の偏光板と、前記各液晶ライトバルブの光
出射側に配置される第２の偏光板とを有し、前記各第１
の偏光板と前記各第２の偏光板は、それぞれ前記液晶ラ
イトバルブから離間して配置され、吸気孔を前記複数の
液晶ライトバルブの下方或は上方の筐体に設け、前記吸
気孔から吸気された空気が、前記各液晶ライトバルブと
前記各第１及び第２の偏光板の表面を通るようにするこ
とを特徴とする。また、上記の液晶表示装置において、
前記複数の液晶ライトバルブと前記光源との冷却用の風
の流路とが共通になるように冷却ファンが設けられてい
ることを特徴とする。
めに、本発明の液晶表示装置は、光源と、該光源からの
光を複数の色光に分離する光分離手段と、該光分離手段
により分離された複数の色光を変調する複数の液晶ライ
トバルブと、該複数の液晶ライトバルブにより変調され
た色光を合成する光合成手段と、該光合成手段により合
成された光を投写する投写光学手段とを有する液晶表示
装置において、前記各液晶ライトバルブの光入射側に配
置される第１の偏光板と、前記各液晶ライトバルブの光
出射側に配置される第２の偏光板とを有し、前記各第１
の偏光板と前記各第２の偏光板は、それぞれ前記液晶ラ
イトバルブから離間して配置され、吸気孔を前記複数の
液晶ライトバルブの下方或は上方の筐体に設け、前記吸
気孔から吸気された空気が、前記各液晶ライトバルブと
前記各第１及び第２の偏光板の表面を通るようにするこ
とを特徴とする。また、上記の液晶表示装置において、
前記複数の液晶ライトバルブと前記光源との冷却用の風
の流路とが共通になるように冷却ファンが設けられてい
ることを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記のように構成された液晶表示装置におい
て、液晶ライトバルブの下方或は上方から吸気された空
気は液晶ライトバルブ及びその周辺の偏光板の表面を冷
却して外部に放出される。
て、液晶ライトバルブの下方或は上方から吸気された空
気は液晶ライトバルブ及びその周辺の偏光板の表面を冷
却して外部に放出される。
【０００７】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の実施例における光学系の横成図
である。図１において、光源１を出射した光は偏光ビー
ムスプリッター２に入射し、偏光ビームスプリッター２
の反射面においてＰ（Ｓ）偏光成分は透過しＳ（Ｐ）偏
光成分は反射される。偏光ビームスプリッター２を透過
したＰ（Ｓ）偏光成分は光分離手投３に入射し、青色反
射ダイクロイックミラー４により青色光（約500nm以下
の光）を反射し、その他の光（黄色光）を透過する。反
射された青色光は反射ミラー５により方向を変え、青色
用液晶ライトバルブ７Ｂに入射する。青色反射ダイクロ
イックミラー４を透過した光は、赤色透過ダイクロイッ
クミラー６に入射し緑色光（約500nmから約600nmの間の
光）を反射し、その他の光である赤色光（約600nm以上
の光）を透過する。反射した緑色光は緑色用液晶ライト
バルブ７Ｇに入射し、透過した赤色光は赤色用液晶ライ
トバルブ７Ｒに入射する。入射した各色光は、液晶ライ
トバルブ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂによって各色に対応した光変
調を受けた後光合成手段８に入射し、青色光は青色透過
ダイクロイックミラー９を透過後赤色透過ダイクロイッ
クミラー１０で反射され、緑色光は青色透過ダイクロイ
ックミラー９及び赤色透過ダイクロイックミラー１０で
反射され、赤色光は反射ミラー５で反射された後赤色透
過ダイクロイックミラー１０を透過する。上記のように
して色合成された光は、投写レンズ１１に入射し前方の
スクリーン１２上に拡大投写される。
する。図１は、本発明の実施例における光学系の横成図
である。図１において、光源１を出射した光は偏光ビー
ムスプリッター２に入射し、偏光ビームスプリッター２
の反射面においてＰ（Ｓ）偏光成分は透過しＳ（Ｐ）偏
光成分は反射される。偏光ビームスプリッター２を透過
したＰ（Ｓ）偏光成分は光分離手投３に入射し、青色反
射ダイクロイックミラー４により青色光（約500nm以下
の光）を反射し、その他の光（黄色光）を透過する。反
射された青色光は反射ミラー５により方向を変え、青色
用液晶ライトバルブ７Ｂに入射する。青色反射ダイクロ
イックミラー４を透過した光は、赤色透過ダイクロイッ
クミラー６に入射し緑色光（約500nmから約600nmの間の
光）を反射し、その他の光である赤色光（約600nm以上
の光）を透過する。反射した緑色光は緑色用液晶ライト
バルブ７Ｇに入射し、透過した赤色光は赤色用液晶ライ
トバルブ７Ｒに入射する。入射した各色光は、液晶ライ
トバルブ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂによって各色に対応した光変
調を受けた後光合成手段８に入射し、青色光は青色透過
ダイクロイックミラー９を透過後赤色透過ダイクロイッ
クミラー１０で反射され、緑色光は青色透過ダイクロイ
ックミラー９及び赤色透過ダイクロイックミラー１０で
反射され、赤色光は反射ミラー５で反射された後赤色透
過ダイクロイックミラー１０を透過する。上記のように
して色合成された光は、投写レンズ１１に入射し前方の
スクリーン１２上に拡大投写される。
【０００８】液晶ライトバルブ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂはそれ
ぞれその前後の偏光板１３，１４において偏光成分の選
択を受けることによって画像表示を可能にするが、偏光
板１３は偏光ビームスプリッター２の補助偏光板として
用いるため、偏光ビームスプリッター２の偏光度が１０
０％に近い場合は不要である。
ぞれその前後の偏光板１３，１４において偏光成分の選
択を受けることによって画像表示を可能にするが、偏光
板１３は偏光ビームスプリッター２の補助偏光板として
用いるため、偏光ビームスプリッター２の偏光度が１０
０％に近い場合は不要である。
【０００９】図２は、偏光ビームスプリッター２におけ
る構成例を示す図である。偏光ビームスプリッター２と
しては、一対の直角プリズムの斜面同士を接着したキュ
ーブ状のものが一般的であり、９８％程度の偏光度が達
成できるため偏光板１３は不要になるが高価格になって
しまう。図２の偏光ビームスプリッターは低価格を実現
するものでその原理を図３において説明する。図３にお
いて、ガラス板１７の屈折率をnとし光の入射角をθと
し、 θ＝ｔａｎ-1ｎ なる関係にガラス板１７を設けるとき、Ｐ偏光成分１８
は１００％透過しＳ偏光成分１９の約１５％は反射す
る。（このときのθがブリュースター角である。）従っ
て、このガラス板１７を複数枚平行に重ね図２のような
構成にすると理想的には最終的にＰ偏光成分１８が１０
０％透過し、Ｓ偏光成分１９が１００％反射する。実測
では、横軸にガラス板１７の枚数をとり縦軸に偏光度を
とると図４のような関係になり、ガラス板１７を8枚〜
１０枚用いると約８０％の偏光度が達成できる。図５
は、偏光ビームスプリッター２における別の実施例であ
り、図中２０は図２のガラス板１７と同様小型のガラス
板であり図２の場合に比べ偏光ビームスプリッター２の
占めるスペースを約1／2にして同様の効果が得られるた
め、装置の小型化には有効である。以上述べたように、
ガラス板１７を８枚〜１０枚平行にして重ね光の入射角
がブリュースター角になるように設置することによって
偏光度約８０％が達成できるため、図１における入射側
偏光板１３によるＳ偏光成分の吸収は３０％足らずです
み、偏光板１３の温度上昇を極小にできる。従って、こ
の偏光板１３を液晶ライトバルブ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの直
前に設けても偏光板１３の温度上昇による液晶ライトバ
ルブＲ，７Ｇ，７Ｂへの影響は極めて小さく環境温度条
件を考慮に入れたとしても液晶ライトバルブＲ，７Ｇ，
７Ｂ専用の冷却ファンは不要である。
る構成例を示す図である。偏光ビームスプリッター２と
しては、一対の直角プリズムの斜面同士を接着したキュ
ーブ状のものが一般的であり、９８％程度の偏光度が達
成できるため偏光板１３は不要になるが高価格になって
しまう。図２の偏光ビームスプリッターは低価格を実現
するものでその原理を図３において説明する。図３にお
いて、ガラス板１７の屈折率をnとし光の入射角をθと
し、 θ＝ｔａｎ-1ｎ なる関係にガラス板１７を設けるとき、Ｐ偏光成分１８
は１００％透過しＳ偏光成分１９の約１５％は反射す
る。（このときのθがブリュースター角である。）従っ
て、このガラス板１７を複数枚平行に重ね図２のような
構成にすると理想的には最終的にＰ偏光成分１８が１０
０％透過し、Ｓ偏光成分１９が１００％反射する。実測
では、横軸にガラス板１７の枚数をとり縦軸に偏光度を
とると図４のような関係になり、ガラス板１７を8枚〜
１０枚用いると約８０％の偏光度が達成できる。図５
は、偏光ビームスプリッター２における別の実施例であ
り、図中２０は図２のガラス板１７と同様小型のガラス
板であり図２の場合に比べ偏光ビームスプリッター２の
占めるスペースを約1／2にして同様の効果が得られるた
め、装置の小型化には有効である。以上述べたように、
ガラス板１７を８枚〜１０枚平行にして重ね光の入射角
がブリュースター角になるように設置することによって
偏光度約８０％が達成できるため、図１における入射側
偏光板１３によるＳ偏光成分の吸収は３０％足らずです
み、偏光板１３の温度上昇を極小にできる。従って、こ
の偏光板１３を液晶ライトバルブ７Ｒ，７Ｇ，７Ｂの直
前に設けても偏光板１３の温度上昇による液晶ライトバ
ルブＲ，７Ｇ，７Ｂへの影響は極めて小さく環境温度条
件を考慮に入れたとしても液晶ライトバルブＲ，７Ｇ，
７Ｂ専用の冷却ファンは不要である。
【００１０】図７は、液晶ライトバルブＲ，７Ｇ，７Ｂ
冷却用の風の流路と光源１冷却用の風の流路とが共通に
なるように冷却ファン１５を設けた実施例でもあり、図
において１６は液晶ライトバルブＲ，７Ｇ，７Ｂの真下
の筐体に設けた吸気孔をあらわす。図６は、吸気につい
ての縦断面模式図であり、吸気孔１６から吸い込まれた
空気が偏光板１３，１４及び液晶ライトバルブ７の表面
を通り冷却ファン１５に吸い込まれるようすをあらわ
す。唯一の吸気孔１６から吸い込まれた空気は図６，図
７に示すように偏光板１３，１４及び液晶ライトバルブ
Ｒ，７Ｇ，７Ｂを冷却し、光源1及び偏光ビームスプリ
ッター2の熱を奪って冷却ファン１５に抜けるため、単
一の冷却ファン１５によって十分な冷却が可能である。
冷却用の風の流路と光源１冷却用の風の流路とが共通に
なるように冷却ファン１５を設けた実施例でもあり、図
において１６は液晶ライトバルブＲ，７Ｇ，７Ｂの真下
の筐体に設けた吸気孔をあらわす。図６は、吸気につい
ての縦断面模式図であり、吸気孔１６から吸い込まれた
空気が偏光板１３，１４及び液晶ライトバルブ７の表面
を通り冷却ファン１５に吸い込まれるようすをあらわ
す。唯一の吸気孔１６から吸い込まれた空気は図６，図
７に示すように偏光板１３，１４及び液晶ライトバルブ
Ｒ，７Ｇ，７Ｂを冷却し、光源1及び偏光ビームスプリ
ッター2の熱を奪って冷却ファン１５に抜けるため、単
一の冷却ファン１５によって十分な冷却が可能である。
【００１１】以上説明したように、液晶ライトバルブの
下方或は上方の筐体に冷却用の吸気孔を設けることによ
って、偏光板及び液晶ライトバルブの温度上昇を極小に
抑えることが可能になり、広い環境温度条件下において
も低回転の冷却ファンを用いることが可能となるため、
信頼性が高く、低騒音で今日のAV志向に適合し、レイア
ウト，筐体，回路設計を容易にする低価格の液晶表示装
置を実現できる。
下方或は上方の筐体に冷却用の吸気孔を設けることによ
って、偏光板及び液晶ライトバルブの温度上昇を極小に
抑えることが可能になり、広い環境温度条件下において
も低回転の冷却ファンを用いることが可能となるため、
信頼性が高く、低騒音で今日のAV志向に適合し、レイア
ウト，筐体，回路設計を容易にする低価格の液晶表示装
置を実現できる。
【発明の効果】以上説明したように、本発明の液晶表示
装置によれば、液晶ライトバルブの下方或いは上方の筐
体に吸気孔を設け、液晶ライトバルブと一対の偏光板と
を離間配置し、この間隙を液晶ライトバルブと一対の偏
光板のそれぞれの表面に吸気された空気が通るようにす
ることにより、また、複数の液晶ライトバルブと光源と
の冷却用の風の流路とが共通になるように冷却ファンが
設けられていることにより、これらを効率的に冷却する
ことができる。
装置によれば、液晶ライトバルブの下方或いは上方の筐
体に吸気孔を設け、液晶ライトバルブと一対の偏光板と
を離間配置し、この間隙を液晶ライトバルブと一対の偏
光板のそれぞれの表面に吸気された空気が通るようにす
ることにより、また、複数の液晶ライトバルブと光源と
の冷却用の風の流路とが共通になるように冷却ファンが
設けられていることにより、これらを効率的に冷却する
ことができる。
【図１】本発明の液晶表示装置の光学系の構成図。
【図２】偏光ビームスプリッターの横式図。
【図３】偏光ビームスプリッターの原理図。
【図４】偏光ビームスプリッターによるガラス板の枚数
と偏光度の関係図。
と偏光度の関係図。
【図５】別の偏光ビームスプリッターの模式図。
【図６】本発明の液晶表示装置における風の流れをあら
わす縦断面模式図。
わす縦断面模式図。
【図７】本発明の液晶表示装置における風の流れをあら
わす平面模式図。
わす平面模式図。
【図８】従来の液晶表示装置の光学系の構成図である。
1・・・光源 2・・・偏光ビームスプリッター 3・・・光分離手段 7・・・液晶ライトバルブ 8・・・光合成手段 １１・・投写レンズ １５・・冷却ファン １６・・吸気孔 １７・・ガラス板 １８・・Ｐ偏光成分 １９・・Ｓ偏光成分 ２０・・ガラス板
Claims (2)
- 【請求項１】 光源と、該光源からの光を複数の色光に
分離する光分離手段と、該光分離手段により分離された
複数の色光を変調する複数の液晶ライトバルブと、該複
数の液晶ライトバルブにより変調された色光を合成する
光合成手段と、該光合成手段により合成された光を投写
する投写光学手段とを有する液晶表示装置において、 前記各液晶ライトバルブの光入射側に配置される第１の
偏光板と、前記各液晶ライトバルブの光出射側に配置さ
れる第２の偏光板とを有し、前記各第１の偏光板と前記
各第２の偏光板は、それぞれ前記液晶ライトバルブから
離間して配置され、 吸気孔を前記複数の液晶ライトバルブの下方或は上方の
筐体に設け、前記吸気孔から吸気された空気が、前記各
液晶ライトバルブと前記各第１及び第２の偏光板の表面
を通るようにすることを特徴とする液晶表示装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の液晶表示装置におい
て、 前記複数の液晶ライトバルブと前記光源との冷却用の風
の流路とが共通になるように冷却ファンが設けられてい
ることを特徴とする液晶表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10161398A JP3170243B2 (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 液晶表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10161398A JP3170243B2 (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 液晶表示装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1144860A Division JPH0310218A (ja) | 1989-06-07 | 1989-06-07 | 液晶表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10246877A JPH10246877A (ja) | 1998-09-14 |
| JP3170243B2 true JP3170243B2 (ja) | 2001-05-28 |
Family
ID=14305262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10161398A Expired - Lifetime JP3170243B2 (ja) | 1998-04-13 | 1998-04-13 | 液晶表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3170243B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6532047B1 (en) | 1998-10-27 | 2003-03-11 | Ushiodenki Kabushiki Kaisha | Irradiation device for polarized light for optical alignment of a liquid crystal cell element |
| JP5921199B2 (ja) * | 2012-01-05 | 2016-05-24 | 三菱電機株式会社 | 光源装置 |
-
1998
- 1998-04-13 JP JP10161398A patent/JP3170243B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10246877A (ja) | 1998-09-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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