JP4288774B2

JP4288774B2 - 投写型表示装置

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Publication number: JP4288774B2
Application number: JP20953399A
Authority: JP
Inventors: 武士竹澤; 信男渡辺; 秀精山川
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-07-23
Filing date: 1999-07-23
Publication date: 2009-07-01
Anticipated expiration: 2019-07-23
Also published as: JP2001033751A; CN1282000A; EP1071291A2; CN1150425C; EP1315383A1; EP1071291A3; KR100394292B1; US6619800B1; KR20010015411A; TW526353B

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、画像を投写表示する投写型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
投写型表示装置では、照明光学系から射出された光を、液晶パネルなどを用いて画像情報（画像信号）に応じて変調し、変調された光をスクリーン上に投写することにより画像表示を実現している。
【０００３】
図１１は、従来の投写型表示装置の要部を示す説明図である。この投写型表示装置は、３つの液晶ライトバルブ９００Ｒ，９００Ｇ，９００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム９２０と、投写光学系９４０とを備えている。図示しない照明光学系から射出された赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３色の色光は、液晶ライトバルブ９００Ｒ，９００Ｇ，９００Ｂを通過することによって、画像情報に応じて変調される。変調された光（変調光線束）は、クロスダイクロイックプリズム９２０によって合成され、合成光は投写光学系９４０によって投写される。これにより、スクリーンＳＣ上にカラー画像が表示される。
【０００４】
第１の液晶ライトバルブ９００Ｒは、液晶パネル９０１Ｒと、液晶パネル９０１Ｒの光入射面側および光射出面側に貼り付けられた２つの偏光板９０２Ｒｉ，９０２Ｒｏとを備えている。光入射面側の第１の偏光板９０２Ｒｉは、入射する光のうち、偏光軸と同じ偏光方向の光を透過する。なお、図１１では、第１の偏光板９０２Ｒｉに入射する光は、第１の偏光板９０２Ｒｉの偏光軸とほぼ同じ偏光方向を有していると仮定しているので、入射する光のほとんどが第１の偏光板９０２Ｒｉをそのまま透過する。第１の偏光板９０２Ｒｉを透過した光は、液晶パネル９０１Ｒと第２の偏光板９０２Ｒｏとによって所定の偏光方向の光に変換されて射出される。第２および第３の液晶ライトバルブ９００Ｇ，９００Ｂについても同様である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、照明光学系から射出された光が、液晶ライトバブルを照射すると、通常、液晶ライトバルブの偏光板が発熱する。このとき、偏光板の温度は、約８０℃程度の高温となる場合もある。これは、偏光板を透過しない光が偏光板に吸収されるためである。図１１においては、各液晶ライトバルブ９００Ｒ，９００Ｇ，９００Ｂには、光入射面側の偏光板の偏光軸とほぼ同じ偏光方向の光が入射していると仮定しているため、光入射面側の偏光板９０２Ｒｉ，９０２Ｇｉ，９０２Ｂｉの発熱は比較的小さい。一方、射出面側の偏光板９０２Ｒｏ，９０２Ｇｏ，９０２Ｂｏは、液晶パネルによって変調された光のうち、所定の偏光方向の光のみを透過し、その他の偏光方向の光を吸収するので、発熱は比較的大きい。仮に、黒画像をスクリーンＳＣ上に表示するときには、射出面側の偏光板９０２Ｒｏ，９０２Ｇｏ，９０２Ｂｏは、入射する光のほとんどすべてを吸収することになるので、発熱はかなり大きくなる。
【０００６】
このように偏光板が発熱すると、偏光板は液晶パネルに貼り付けられているため、偏光板の内部には熱応力が発生する。また、偏光板がレンズやプリズムに貼り付けられている場合にも、同様に、偏光板の内部に熱応力が発生する。図１２は、第１の液晶パネル９０１Ｒの光射出面側に貼り付けられた第２の偏光板９０２Ｒｏを−ｘ方向から見たときの平面図である。偏光板の内部の熱応力は、図１２の矢印に示すような方向に働いており、偏光板には熱応力に基づく歪みが発生する。この歪みは、偏光板に入射する光の強度分布にも依存するが、通常、図１２に示す破線で囲まれた領域、すなわち、略矩形の偏光板９０２Ｒｏの四隅で特に大きくなる。このように偏光板が歪む場合には、偏光板は所望の特性を発揮することができない。すなわち、偏光板９０２Ｒｏは、遮断すべき光を透過したり、透過すべき光を遮断したりしてしまう。このとき、偏光板の歪んだ部分から射出される光は楕円偏光となっており、直線偏光の光を射出する正常な場合と比べて、光の強度は、大きくなる場合もあれば、小さくなる場合もある。このような現象は、偏光板の分子構造に歪みが生じるために発生すると考えられており、また、偏光板９０２Ｒｏに入射する光の偏光方向を決定する液晶分子の並び方にも依存すると考えられている。このように、偏光板９０２Ｒｏに熱応力が発生している場合には、射出される変調光線束は明るさむらを有している。したがって、この変調光線束を合成して、スクリーンＳＣ上にカラー画像を表示する場合には、画像に色むらが発生してしまうという問題がある。なお、同様に、スクリーンＳＣ上にモノクロ画像を表示する場合には、明るさむらが発生するという問題がある。
【０００７】
この発明は、従来技術における上述の課題を解決するためになされたものであり、投写型表示装置において、表示される画像の明るむらや色むらを低減することのできる技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の第１の装置は、投写型表示装置であって、
照明光を射出する照明光学系と、
前記照明光学系からの光を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、
前記電気光学装置で得られる変調光線束を投写する投写光学系と、
を備え、
前記電気光学装置は、
光入射面側または光射出面側の少なくとも一方に偏光板を備え、
前記偏光板は、前記偏光板の形状変化に応じて撓むような可撓性を有する透光性の板材に貼り付けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の投写型表示装置においては、偏光板は、偏光板の形状変化に応じて撓むような可撓性を有する透光性の板材に貼り付けられている。こうすれば、偏光板から射出される光の明るさむらを低減させることができ、この結果、表示される画像の明るさむらや色むらを低減することが可能となる。
【００１０】
なお、本明細書において、「可撓性」とは、板材が撓む性質のみでなく、板材が元の形状に戻る性質も含んでいる。
【００１１】
上記の装置において、
前記板材は、板材保持部によって保持されており、
前記板材保持部は、略矩形形状の前記板材の少なくとも四隅が撓み得るように保持することが好ましい。
【００１２】
このように板材を保持する場合には、偏光板の形状変化に伴う変形が比較的大きいと予想される略矩形形状の板材の四隅において、板材を撓み易くすることができる。
【００１３】
また、上記の装置において、
前記板材保持部は、前記板材を通過する光の進行方向の前後に前記板材が移動できるように保持することが好ましい。
【００１４】
こうすれば、板材をより撓み易く保持することができる。
【００１５】
上記の装置において、
前記板材保持部は、前記板材の側面において、前記板材を前記板材の内側に向かって弾力的に押しつけるようにして保持することが好ましい。
【００１６】
こうすれば、板材を板材の撓みに追随して保持することが可能となる。
【００１７】
あるいは、上記の装置において、
前記板材は、ゲル状の接着剤を介して透光性の部材に貼り付けられているようにしてもよい。
【００１８】
このようにすれば、ゲル状の接着剤は容易に変形するので、偏光板の形状変化に応じて板材が容易に撓むように保持することができる。
【００１９】
本発明の第２の装置は、カラー画像を投写表示するための投写型表示装置であって、
照明光を射出する照明光学系と、
前記照明光学系から射出された前記照明光を、３つの色成分をそれぞれ有する第１ないし第３の色光に分離する色光分離光学系と、
前記色光分離光学系により分離された第１ないし第３の色光を、画像情報に応じて変調して、第１ないし第３の変調光線束を生成する第１ないし第３の電気光学装置と、
前記第１および第３の変調光線束を合成する色合成部と、
前記色合成部から射出される合成光を投写する投写光学系と、
を備え、
前記第１ないし第３の電気光学装置のそれぞれは、
光入射面側または光射出面側の少なくとも一方に偏光板を備え、
前記偏光板は、前記偏光板の形状変化に応じて撓むような可撓性を有する透光性の板材に貼り付けられていることを特徴とする。
【００２０】
この投写型表示装置においても、偏光板は、偏光板の形状変化に応じて撓むような可撓性を有する透光性の板材に貼り付けられている。したがって、各電気光学装置から射出される光の明るさむらを低減させることができるので、合成された変調光線束によって表示される画像の色むらを低減することが可能となる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
Ａ．第１実施例：
次に、本発明の実施の形態を実施例に基づき説明する。図１は、本発明を適用した投写型表示装置を示す説明図である。投写型表示装置１０００は、照明光学系１００と、色光分離光学系２００と、リレー光学系２２０と、３枚の液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂと、クロスダイクロイックプリズム５２０と、投写光学系５４０とを備えている。
【００２２】
照明光学系１００は、偏光発生光学系１６０を含んでおり、光源装置２０から射出された光を偏光方向の揃った１種類の直線偏光光に変換して射出する。照明光学系１００から射出された光は、色光分離光学系２００において赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。分離された各色光は、液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂにおいて画像情報（画像信号）に応じて変調される。液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂにおいて変調された３色の変調光線束は、クロスダイクロイックプリズム５２０で合成され、投写光学系５４０によってスクリーンＳＣ上に投写される。これにより、スクリーンＳＣ上にカラー画像が表示されることとなる。なお、図１に示すような投写型表示装置の各部の構成および機能については、例えば、本願出願人によって開示された特開平１０−３２５９５４号公報に詳述されているので、本明細書において詳細な説明は省略する。
【００２３】
図２は、図１の投写型表示装置１０００の要部を示す説明図である。図２では、図１の３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂとクロスダイクロイックプリズム５２０とが示されている。
【００２４】
第１ないし第３の液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂには、それぞれ色光Ｒ，Ｇ，Ｂが入射する。第１の液晶ライトバルブ３００Ｒから射出された色光Ｒの変調光線束はクロスダイクロイックプリズム５２０の赤色光反射膜５２１で反射され、第３の液晶ライトバルブ３００Ｂから射出された色光Ｂの変調光線束は青色光反射膜５２２で反射される。一方、第２の液晶ライトバルブ３００Ｇから射出された色光Ｇの変調光線束は、クロスダイクロイックプリズム５２０の２つの反射膜５２１，５２２を透過する。このようにして、３つの変調光線束が合成され、投写光学系５４０によってスクリーンＳＣ上にカラー画像が表示される。なお、図２では、図示の便宜上、赤色光と青色光が反射される位置を、２つの反射膜５２１，５２２からずれた位置に描いている。
【００２５】
第１の液晶ライトバルブ３００Ｒは、液晶パネル３０１Ｒと、その光入射面側および光射出面側に設けられた２つの偏光板３０２Ｒｉ，３０２Ｒｏとを備えている。第１の偏光板３０２Ｒｉは、液晶パネル３０１Ｒに貼り付けられている。一方、第２の偏光板３０２Ｒｏは、液晶パネル３０１Ｒから離された位置で透光性のガラス板３０８に貼り付けられている。
【００２６】
第１の液晶ライトバルブ３００Ｒに入射する色光Ｒは、上記のように、偏光発生光学系１６０を備える照明光学系１００（図１）から射出されているので、直線偏光光となっている。液晶ライトバルブ３００Ｒの光入射面側に設けられた第１の偏光板３０２Ｒｉの偏光軸は、入射する直線偏光光の偏光方向と同じとなるように設定されている。したがって、第１の偏光板３０２Ｒｉに入射した色光Ｒのほとんどが第１の偏光板３０２Ｒｉをそのまま透過する。第１の偏光板３０２Ｒｉから射出された偏光光は、液晶パネル３０１Ｒによって変調される。第２の偏光板３０２Ｒｏは、液晶パネル３０１Ｒにおいて変調された光のうち、偏光軸と同じ偏光方向の光のみを射出する。第２の偏光板３０２Ｒｏから射出された変調光線束は、ガラス板３０８を通過してクロスダイクロイックプリズム５２０に入射する。
【００２７】
ところで、従来の投写型表示装置においては、図１１に示すように、第２の偏光板９０２Ｒｏは、液晶パネル９０１Ｒ（あるいはプリズムなど）に貼り付けられているのに対し、本実施例の投写型表示装置においては、第２の偏光板３０２Ｒｏは比較的薄いガラス板３０８上に貼り付けられている。このようにすれば、偏光板３０２Ｒｏが発熱して熱応力が発生するような場合にも、偏光板３０２Ｒｏから射出される変調光線束の明るさむらを低減することが可能である。すなわち、偏光板３０２Ｒｏの熱応力に基づく形状変化に応じて、比較的薄いガラス板３０８が撓んだり、戻ったりするので、偏光板３０２Ｒｏ内部に発生する熱応力をかなり小さくすることができる。この結果、偏光板は、透過すべき光を透過し、遮断すべき光を遮断するという所望の特性を発揮することができるので、射出される変調光線束の明るさむらを低減することが可能となる。なお、第２および第３の液晶ライトバルブ３００Ｇ，３００Ｂについても同じである。以下では、第３の液晶ライトバルブ３００Ｂに注目して説明する。
【００２８】
図３は、図２の第２の偏光板３０２Ｂｏとガラス板３０８との拡大断面図である。図示するように、偏光板３０２Ｂｏは、ガラス板３０８上に貼り付けられている。実際には、偏光板３０２Ｂｏとガラス板３０８との間には、両者を接着する接着層が存在するが、図３では接着層の図示を省略している。
【００２９】
偏光板３０２Ｂｏは、偏光フィルムＰＦと、偏光フィルムＰＦの両面に設けられた２枚のセルロース系フィルムＳＦ１，ＳＦ２とで構成されている。偏光フィルムＰＦは、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）で成形されており、約２０μｍの厚みに設定されている。２枚のセルロース系フィルムＳＦ１，ＳＦ２は、それぞれトリアセチルセルロース（ＴＡＣ）で成形されており、約７０μｍの厚みに設定されている。したがって、偏光板３０２Ｂｏは、合計約１４０μｍの厚みを有する。
【００３０】
ガラス板３０８は、白板ガラスで構成されており、約５００μｍの厚みに設定されている。このようにガラス板３０８としては、偏光板３０２Ｂｏの厚み（約１４０μｍ）に対して、比較的薄いものが用いられている。ガラス板３０８の厚みとしては、偏光板３０２Ｂｏの熱応力に基づく形状変化に応じて、撓んだり戻ったりする可撓性を発揮できるような厚みが好ましい。上記のような偏光板３０２Ｂｏに対して白板ガラスを用いる場合には、白板ガラスの厚みを、約３００〜約５００μｍに設定したときに、偏光板３０２Ｂｏ内部に発生する熱応力に適した可撓性が得られる。
【００３１】
なお、偏光板３０２Ｂｏの入射面とガラス板３０８の射出面には、反射防止膜ＡＲ１，ＡＲ２が形成されている。これにより、偏光板３０２Ｂｏに入射する光のほとんどを偏光板３０２Ｂｏ内に導くことができ、ガラス板３０８内部を通過する光のほとんどをガラス板３０８から射出させることができる。
【００３２】
なお、ガラス板３０８としては、白板ガラスに代えて他の種類のガラス（無機ガラス）を用いてもよく、また、アクリル板などの有機ガラスを用いてもよい。一般には、偏光板は偏光板の形状変化に応じて撓むような可撓性を有する透光性の板材に貼り付けられていればよい。ただし、本実施例のように、白板ガラスなどの無機ガラスを用いる方が、耐熱性に優れているとともに、反射防止膜ＡＲ２を形成し易いという利点がある。
【００３３】
図４は、偏光板３０２Ｂｏおよびガラス板３０８が撓む様子を示す概念図である。図４（Ａ）は、偏光板３０２Ｂｏの温度が比較的小さな場合の偏光板３０２Ｂｏおよびガラス板３０８を示しており、図４（Ｂ）は、偏光板３０２Ｂｏの温度が比較的大きな場合の偏光板３０２Ｂｏおよびガラス板３０８を示している。図４（Ａ），（Ｂ）に示すように、偏光板３０２Ｂｏが発熱して温度が高くなると、偏光板３０２Ｂｏ内部に発生する熱応力に基づいて、偏光板３０２Ｂｏの形状が弓なりに変化する。このように、可撓性を有するガラス板３０８に偏光板３０２Ｂｏを貼り付ければ、偏光板３０２Ｂｏの熱応力に基づく形状変化に応じてガラス板３０８が撓んだり、戻ったりするので、偏光板内部の熱応力を低減させることができる。この結果、偏光板は、透過すべき光を透過し、遮断すべき光を遮断するという所望の特性を発揮することができ、射出される変調光線束の明るさむらを低減することができる。したがって、このような変調光線束を合成してカラー画像を表示すれば、画像の色むらを低減することが可能となる。
【００３４】
なお、以上の説明からも分かるように、本実施例において、第１ないし第３の液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂが、それぞれ本発明における第１ないし第３の電気光学装置に相当する。なお、一般に、電気光学装置の語は、液晶パネルのみを示す狭義の電気光学装置を意味する場合もあるが、本明細書では、液晶パネルと偏光板とを含む広義の電気光学装置を意味している。
【００３５】
図５は、偏光板が貼り付けられたガラス板３０８を保持するための保持部を示す説明図である。本実施例では、ガラス板３０８の可撓性を発揮させるために、ガラス板３０８を以下に説明するようにして保持している。
【００３６】
図５では、図１のクロスダイクロイックプリズム５２０に３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂを取り付けるときの様子が示されている。保持部は、クロスダイクロイックプリズム５２０を固定するためのプリズム固定台４００と、３つの液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂをそれぞれ保持するための３組のバルブ保持部４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂとを備えている。３組のバルブ保持部４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂの構成は同じであり、各バルブ保持部は、バルブ取付枠４２０と、第１および第２の偏光板保持枠４３０，４７０と、パネル保持枠４８０とを備えている。なお、以下では第３の液晶ライトバルブ３００Ｂを保持するための第３のバルブ保持部４１０Ｒに注目して説明する。
【００３７】
クロスダイクロイックプリズム５２０は、略正四角柱形状のプリズム固定台４００に固定されている。クロスダイクロイックプリズム５２０の側面には、略矩形形状を有するバルブ取付枠４２０が設けられており、プリズム固定台４００に固定されている。バルブ取付枠４２０の光入射面側には、偏光板３０２Ｂｏが貼り付けられたガラス板３０８を挟んで、略矩形形状を有する第１および第２の偏光板保持枠４３０，４７０が設けられている。バルブ取付枠４２０と第１および第２の偏光板保持枠４３０，４７０とは、図中、破線で示すように、それぞれに設けらた取付穴を介してねじ止めされる。第２の偏光板保持枠４７０は、対向する１組の辺に、それぞれ比較的幅の広い平面領域であるパネル取付部４７１ａ，４７１ｂを有している。パネル取付部４７１ａ，４７１ｂには、それぞれ楔（くさび）状のスペーサ４７２ａ，４７２ｂが接着固定され、２つのスペーサ４７２ａ，４７２ｂを介してパネル保持枠４８０が取り付けられる。すなわち、パネル保持枠４８０の光射出面側には、２つのスペーサ４７２ａ，４７２ｂと係合するような係合部４８１ａ，４８１ｂが設けられており、この係合部４８１ａ，４８１ｂとスペーサ４７２ａ，４７２ｂとをそれぞれ接着固定することにより、パネル保持枠４８０は第２の偏光板保持枠４７０に取り付けられる。パネル保持枠４８０は、光入射面側に第１の偏光板３０２Ｂｉが貼り付けられた液晶パネル３０１Ｂ（図２）を保持している。また、パネル保持枠４８０には、液晶パネル３０１Ｂに画像信号を供給するためのフレキシブルプリント基板ＦＰＣが接続されている。なお、液晶パネル３０１Ｂから射出された光は、バルブ取付枠４２０と第１および第２の偏光板保持枠４３０，４７０の内側の開口部を通過して、クロスダイクロイックプリズム５２０に入射することとなる。
【００３８】
図６は、第１の偏光板保持枠４３０を拡大して示す説明図である。なお、図６は、第３のバルブ保持部４１０Ｒに含まれる第１の偏光板保持枠４３０を図５と同じ方向から見たときの拡大図である。図７は、第１の偏光板保持枠４３０を種々の方向から見たときの平面図である。図７（Ａ）には、第１の偏光板保持枠４３０を−ｘ方向から見たときの正面図が示されている。図７（Ｂ）には、−ｚ方向から見たときの側面図が示されており、図７（Ｃ）には、＋ｚ方向から見たときの側面図が示されている。同様に、図７（Ｄ）には、＋ｙ方向から見たときの側面図が示されており、図７（Ｅ）には、−ｙ方向から見たときの側面図が示されている。以下では、図７（Ａ）に示す正面図に注目して説明する。
【００３９】
図６，図７に示すように、第１の偏光板保持枠４３０は、略矩形の外形形状を有しており、その内側には略矩形の開口部が設けられている。第１の偏光板保持枠４３０は、平坦な金属製の板材に種々の形状が施されたものであり、一体成形されている。偏光板保持枠４３０の平面部４３２は、上下（ｙ方向）に突出した２つの凸部４３２ａ，４３２ｂと、鍵状に形成された鍵部４３２ｃと、周辺部に設けられた複数の取付穴とを有している。なお、平面部４３２は、左右（ｚ方向）の端部において、紙面奥手方向（＋ｘ方向）に折り曲げられている。
【００４０】
また、第１の偏光板保持枠４３０は、ガラス板３０８の紙面奥手方向（＋ｘ方向）、すなわち、光の進行方向への移動を制限するための５つの光軸方向移動制限部４３４ａ〜ｅを有している。第５の光軸方向移動制限部４３４ｅは、鍵部４３２ｃに設けられている。なお、ガラス板３０８の紙面手前方向（−ｘ方向）への移動の制限は、図５の第２の偏光板保持枠４７０に設けられた比較的幅の広い２つのパネル取付部４７１ａ、４７１ｂによって実現される。この説明からも分かるように、５つの光軸方向移動制限部４３４ａ〜ｅと２つのパネル取付部４７１ａ、４７１ｂとによって、ガラス板３０８の光の進行方向の前後（±ｘ方向）への移動が、所定の移動量の範囲内に制限される。なお、５つの光軸方向移動制限部４３４ａ〜ｅおよび２つのパネル取付部４７１ａ，４７１ｂは、ともに平面部４３２と平行に形成された平面領域である。
【００４１】
さらに、第１の偏光板保持枠４３０は、光の進行方向と直交するｙ方向およびｚ方向への移動を制限するための６つの垂直方向移動制限部４３６ａ〜ｆを有している。なお、各垂直方向移動制限部４３６ａ〜ｆは、平面部４３２と垂直に形成された平面領域である。第４の垂直方向移動制限部４３６ｄは、その一方の先端部分が内側に向かって折り曲げられた屈曲部を有している。また、第５の垂直方向移動制限部４３６ｅは鍵部４３２ｃに形成されており、第６の垂直方向移動制限部４３６ｆよりも、少し内側に突出して設けられている。鍵部４３２ｃおよび第４の垂直方向移動制限部４３６ｄの屈曲部とは、装着されるガラス板３０８を弾力的に押さえ付けるための押圧機構であり、図中、矢印の方向に容易に撓んだり戻ったりする。
【００４２】
図８は、第１の偏光板保持枠４３０にガラス板３０８を装着したときの様子を示す説明図である。ガラス板３０８を第１の偏光板保持枠４３０に装着する場合には、ガラス板３０８を第１ないし第４の光軸方向移動制限部４３４ａ〜ｄと、鍵部４３２ｃに設けられた第５の光軸方向移動制限部４３４ｅ上に乗せる。このとき、ガラス板３０８は、６つの垂直方向移動制限部４３６ａ〜ｆで囲まれた領域内に設置される。これにより、鍵部４３２ｃの第５の垂直方向移動制限部４３６ｅと、第４の垂直方向移動制限部４３６ｄの先端の屈曲部とによって弾力的に押さえ付けられる。なお、平面部４３２に設けられた２つの凸部４３２ａ，４３２ｂは、ガラス板３０８の保持には寄与していない。
【００４３】
このように第１の偏光板保持枠４３０に装着されたガラス板３０８は、第１および第２の偏光板保持枠４７０に挟まれた状態で、バルブ取付枠４２０（図５）に取り付けられる。このとき、ガラス板３０８のｘ方向への移動は、前述したように、第１の偏光板保持枠４３０に設けられた５つの光軸方向移動制限部４３４ａ〜ｅと、第２の偏光板保持枠４７０に設けられた２つのパネル取付部４７１ａ、４７１ｂとによって所定の移動量の範囲内に制限される。
【００４４】
図９は、第１および第２の偏光板保持枠４３０，４７０に挟まれたガラス板３０８が押さえ付けられている様子を示す説明図である。ガラス板３０８は、図９中、破線で囲んだ６箇所で押さえ付けられている。すなわち、ガラス板３０８は、第１および第４の垂直方向移動制限部４３６ａ，４３６ｄによって横方向（ｚ方向）に押さえ付けられており、第２，第３，第５および第６の垂直方向移動制限部４３６ｂ，４３６ｃ，４３６ｅ，４３６ｆによって縦方向（ｙ方向）に押さえ付けられている。
【００４５】
図９に示すように、本実施例では、略矩形形状のガラス板３０８の四隅は、押さえつけられていない。このようにしてガラス板３０８を保持すれば、偏光板３０２Ｂｏの熱応力に基づく形状変化が比較的大きいと予想される四隅において、ガラス板３０８を撓みやすくすることができる。
【００４６】
また、前述したように、ガラス板３０８は、第１および第２の偏光板保持枠４３０，４７０の間に挟まれているので、所定の移動量の範囲内で、光の進行方向の前後への移動が可能である。このようにすれば、移動できない場合と比べ、ガラス板３０８をより撓み易くすることができる。
【００４７】
さらに、ガラス板３０８は、その側面の中央部において、ガラス板の内側に向かって弾力的に押し付けるように保持されている。これにより、ガラス板３０８の撓みに追随してガラス板３０８を保持することが可能となる。
【００４８】
なお、以上の説明からも分かるように、本実施例の第１および第２の偏光板保持枠４３０，４８０が、本発明における板材保持部に相当する。
【００４９】
Ｂ．第２実施例：
図１０は、可撓性を有するガラス板３０８の他の保持方法を示す説明図である。図１０では、ガラス板３０８は、ゲル状の接着剤４９２に貼り付けられて保持されている。すなわち、偏光板３０２Ｂｏを貼り付けたガラス板３０８は、ゲル状の接着剤４９２を介して透光性の第２のガラス板４９０に貼り付けられている。
【００５０】
図１０（Ａ）は、偏光板３０２Ｂｏの温度が比較的小さな場合の偏光板３０２Ｂｏおよびガラス板３０８を示しており、図１０（Ｂ）は、偏光板３０２Ｂｏの温度が比較的大きな場合の偏光板３０２Ｂｏおよびガラス板３０８を示している。図示するように、ゲル状の接着剤４９２を用いてガラス板３０８を保持する場合には、ゲル状の接着剤４９２は容易に変形するため、偏光板３０２Ｂｏの形状変化に応じてガラス板３０８が容易に撓んだり戻ったりするようにすることができる。ゲル状の接着剤４９２としては、偏光板３０２Ｂｏから射出された光をうまく透過させることができるようなものが好ましい。例えば、東レ・ダウコーニング・シリコーン社が販売する２種類の溶液ＪＣＲ６１１９Ａ，ＪＣＲ６１１９Ｂを同量混合してゲル状に硬化させたものを使用することができる。
【００５１】
なお、図１０では、偏光板を貼り付けたガラス板３０８は、ゲル状の接着剤４９２を介して第２のガラス板４９０に貼り付けられているが、これに代えて、クロスダイクロイックプリズム５２０に貼り付けるようにしてもよい。こうすれば、第２のガラス板４９０を省略することができる。一般には、偏光板が貼り付けられたガラス板は、ゲル状の接着剤を介して透光性の部材に貼り付けられていればよい。
【００５２】
以上説明したように、本発明においては、偏光板は、偏光板の熱応力に基づく形状変化に応じて撓むような可撓性を有する透光性の板材に貼り付けられている。これにより、偏光板からは、明るさむらのない光が射出される。したがって、この偏光板から射出された３色の変調光線束を合成すれば、スクリーンＳＣ上に色むらのないカラー画像を表示することが可能となる。
【００５３】
上記実施例においては、カラー画像を表示する投写型表示装置１０００を例に説明しているが、モノクロ画像を表示する投写型表示装置においても同様である。すなわち、モノクロ画像を表示する投写型表示装置においては、偏光板から明るさむらのない光が射出されるため、スクリーン上に明るさむらのないモノクロ画像を表示することが可能となる。
【００５４】
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００５５】
（１）上記実施例では、図２に示すように、各液晶ライトバルブ３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの光射出面側に設けられた第２の偏光板３０２Ｒｏ，３０２Ｇｏ，３０２Ｂｏのみを可撓性を有するガラス板３０８に貼り付けているが、さらに、光入射面側に設けられた第１の偏光板３０２Ｒｉ，３０２Ｇｉ，３０２Ｂｉを可撓性を有するガラス板に貼り付けるようにしてもよい。こうすれば、第１の偏光板３０２Ｒｉ，３０２Ｇｉ，３０２Ｂｉは、偏光度の高い直線偏光光を液晶パネル３０１Ｒ，３０１Ｇ，３０１Ｂに入射させることが可能となる。
【００５６】
また、上記実施例では、投写型表示装置１０００は、直線偏光光を射出する照明光学系１００を備えているが、これに代えて偏りのない光を射出する照明光学系を備えるようにしてもよい。ただし、この場合には、光入射面側に設けられた第１の偏光板３０２Ｒｉ，３０２Ｇｉ，３０２Ｂｉにおける発熱が大きくなるため、第１の偏光板も可撓性を有するガラス板に貼り付けるようにすることが好ましい。なお、上記実施例のように直線偏光光を射出する照明光学系１００を用いれば、光入射面側の第１の偏光板に入射する光を有効に利用することができるので、スクリーンＳＣ上に明るい画像を表示できるという利点がある。また、光入射面側の偏光板は、入射する直線偏光光の偏光度を高めるために設けられているので、省略できるという利点もある。
【００５７】
上記の説明からも分かるように、本発明は、電気光学装置の光入射面側または光射出面側の少なくとも一方に偏光板が備えられているような投写型表示装置に適用可能である。
【００５８】
（２）上記第１実施例では、本発明の板材保持部である第１および第２の偏光板保持枠４３０，４７０は、偏光板が貼り付けられたガラス板３０８を、その側面の中央部において、ガラス板の内側に向かって弾力的に押しつけて保持しているが、ガラス板３０８は他の方法によって保持されていてもよい。例えば、ガラス板３０８は、側面の中央部において、しっかりと押しつけられて保持されていてもよい。この場合にも、ガラス板３０８の四隅は容易に撓む。一般に、板材保持部は、略矩形の板材の少なくとも四隅が撓み得るように板材を保持していればよい。このように、他の方法で保持する場合にも、板材保持部は、上記第１実施例で説明したように、板材を透過する光の進行方向の前後に板材が移動できるように板材を保持することが好ましく、また、板材の側面において、板材の内側に向かって弾力的に押しつけるようにして板材を保持することが好ましい。
【００５９】
（３）上記実施例では、図５，図１０に示すように、偏光板を可撓性を有するガラス板３０８に貼り付けることによって偏光板から所定の偏光方向の光を射出させているが、これに加えて、偏光板を強制的に冷却するような冷却装置を用いてもよい。例えば、冷却用ファンを用いてガラス板に貼り付けられた偏光板を冷却するようにしてもよい。また、偏光板が貼り付けられたガラス板を液体中に設置して、熱交換機との間で液体を循環させることにより冷却するようにしてもよい。あるいは、ペルチェ素子を偏光板やガラス板の隅に接触させることにより偏光板を冷却するようにしてもよい。このような冷却装置を用いれば、偏光板から所定の偏光方向の光を射出させることが容易となる。なお、上記のように強制的に冷却する場合には、偏光板のみでなく、液晶ライトバルブ全体を冷却するようにしてもよい。
【００６０】
（４）上記投写型表示装置は、透過型の投写型表示装置に本発明を適用した場合を例に説明しているが、本発明は反射型の投写型表示装置にも適用することが可能である。ここで、「透過型」とは、透過型液晶パネルのように光変調手段としての電気光学装置が光を透過するタイプであることを意味しており、「反射型」とは、反射型液晶パネルのように光変調手段としての電気光学装置が光を反射するタイプであることを意味している。反射型の投写型表示装置にこの発明を適用した場合にも、透過型の投写型表示装置とほぼ同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した投写型表示装置を示す説明図である。
【図２】図１の投写型表示装置１０００の要部を示す説明図である。
【図３】図２の第２の偏光板３０２Ｂｏとガラス板３０８との拡大断面図である。
【図４】偏光板３０２Ｂｏおよびガラス板３０８が撓む様子を示す概念図である。
【図５】偏光板が貼り付けられたガラス板３０８を保持するための保持部を示す説明図である。
【図６】第１の偏光板保持枠４３０を拡大して示す説明図である。
【図７】第１の偏光板保持枠４３０を種々の方向から見たときの平面図である。
【図８】第１の偏光板保持枠４３０にガラス板３０８を装着したときの様子を示す説明図である。
【図９】第１および第２の偏光板保持枠４３０，４７０に挟まれたガラス板３０８が押さえ付けられている様子を示す説明図である。
【図１０】可撓性を有するガラス板３０８の他の保持方法を示す説明図である。
【図１１】従来の投写型表示装置の要部を示す説明図である。
【図１２】第１の液晶パネル９０１Ｒの光射出面側に設けられた第２の偏光板９０２Ｒｏを−ｘ方向から見たときの平面図である。
【符号の説明】
１００…照明光学系
１０００…投写型表示装置
１２０…光源装置
１６０…偏光発生光学系
２００…色光分離光学系
２２０…リレー光学系
３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…液晶ライトバルブ
３０１Ｒ，３０１Ｇ，３０１Ｂ…液晶パネル
３０２Ｒｉ，３０２Ｇｉ，３０２Ｂｉ…第１の偏光板
３０２Ｒｏ，３０２Ｇｏ，３０２Ｂｏ…第２の偏光板
３０８…ガラス板
４００…プリズム固定台
４１０Ｒ，４１０Ｇ，４１０Ｂ…バルブ保持部
４２０…バルブ取付枠
４３０…第１の偏光板保持枠
４７０…第２の偏光板保持枠
４３２…平面部
４３２ａ，４３２ｂ…凸部
４３２ｃ…鍵部
４３４ａ〜ｅ…光軸方向移動制限部
４３６ａ〜４３６ｆ…垂直方向移動制限部
４７１ａ，４７１ｂ…パネル取付部
４７２ａ，４７２ｂ…スペーサ
４８０…パネル保持枠
４８１ａ，４８１ｂ…係合部
４９０…ガラス板
４９２…ゲル状の接着剤
５２０…クロスダイクロイックプリズム
５２１…赤色光反射膜
５２２…青色光反射膜
５４０…投写光学系
９００Ｒ，９００Ｇ，９００Ｂ…液晶ライトバルブ
９０１Ｒ，９０１Ｇ，９０１Ｂ…液晶パネル
９０２Ｒｉ，９０２Ｇｉ，９０２Ｂｉ…第１の偏光板
９０２Ｒｏ，９０２Ｇｏ，９０２Ｂｏ…第２の偏光板
９２０…クロスダイクロイックプリズム
９４０…投写光学系
ＡＲ１，ＡＲ２…反射防止膜
ＰＦ…偏光フィルム
ＳＦ１，ＳＦ２…セルロース系フィルム
ＦＰＣ…フレキシブルプリント基板
ＳＣ…スクリーン

Claims

投写型表示装置であって、
照明光を射出する照明光学系と、
前記照明光学系からの光を画像情報に応じて変調する電気光学装置と、
前記電気光学装置で得られる変調光線束を投写する投写光学系と、
を備え、
前記電気光学装置は、
光入射面側または光射出面側の少なくとも一方に偏光板を備え、
前記偏光板は、前記偏光板の形状変化に応じて撓むような可撓性を有する透光性の板材に貼り付けられており、
前記板材は、板材保持部によって保持されており、
前記板材保持部は、略矩形形状の前記板材の少なくとも四隅が撓み得るように、前記板材の側面を弾力的に押しつけるようにして、前記板材を保持することを特徴とする投写型表示装置。
請求項１記載の投写型表示装置であって、
前記板材保持部は、前記板材を通過する光の進行方向の前後に前記板材が移動できるように保持する、投写型表示装置。
カラー画像を投写表示するための投写型表示装置であって、
照明光を射出する照明光学系と、
前記照明光学系から射出された前記照明光を、３つの色成分をそれぞれ有する第１ないし第３の色光に分離する色光分離光学系と、
前記色光分離光学系により分離された第１ないし第３の色光を、画像情報に応じて変調して、第１ないし第３の変調光線束を生成する第１ないし第３の電気光学装置と、
前記第１および第３の変調光線束を合成する色合成部と、
前記色合成部から射出される合成光を投写する投写光学系と、
を備え、
前記第１ないし第３の電気光学装置のそれぞれは、
光入射面側または光射出面側の少なくとも一方に偏光板を備え、
前記偏光板は、前記偏光板の形状変化に応じて撓むような可撓性を有する透光性の板材に貼り付けられており、
前記板材は、板材保持部によって保持されており、
前記板材保持部は、略矩形形状の前記板材の少なくとも四隅が撓み得るように、前記板材の側面を弾力的に押しつけるようにして、前記板材を保持することを特徴とする投写型表示装置。