(57)【要約】【課題】  偏光度を高め、色ムラ及びコントラストの低下を防ぐことが可能な投写型画像表示装置をローコストに提供する。【解決手段】  投写型画像表示装置１０は、光源部１１と、ミラー１２、集光レンズ１３ａ，１３ｂ、偏光ビームスプリッタ１５、反射型液晶パネル１６、投写レンズ１７、支持部材１８ａ，１８ｂ、ケーシング２１、ベース２２からなる。光源部１１から照射された照明光はミラー１２で反射して偏光ビームスプリッタ１５へ入射する。偏光ビームスプリッタ１５は、支持部材１８ａ，１８ｂによって両側方部から支持されており、照明光を高い偏光度でＳ偏光及びＰ偏光に分離する。偏光ビームスプリッタ１５から出射したＳ偏光は、反射型液晶パネル１６によってＳ偏光及びＰ偏光からなる画像光に生成されて反射され、再び偏光ビームスプリッタ１５に入射した画像光のうちＰ偏光のみが透過して投写レンズ１７へ入射する。【選択図】        図１
2006010954.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を照射する光源と、この光源からの照明光を受光し、入力された映像信号に応じて前記照明光を第１及び第２の偏光成分からなる画像光に光変調する光変調手段と、前記第１の偏光成分を反射し、且つ前記第２の偏光成分を透過させる反射面を有する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタを透過した前記第２の偏光成分をスクリーンへ投映する投映光学系とを備えた投写型画像表示装置において、
前記偏光ビームスプリッタは、略矩形柱状に形成されており、その鉛直方向と平行な入射方向に沿って前記照明光が入射するとともに、前記入射方向と直交する投映方向に沿って前記画像光が入射するように配置されており、前記入射方向及び前記投映方向と略直交する保持方向に沿って前記偏光ビームスプリッタを両側から挟み込んで保持する保持部材を備えたことを特徴とする投写型画像表示装置。
【請求項２】
前記保持部材は少なくとも２つ以上の部材から構成され、前記偏光ビームスプリッタを２箇所以上で保持することを特徴とする請求項１記載の投写型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光変調手段としての液晶表示素子を備え、この液晶表示素子によって光変調された画像光をスクリーンに投映する投写型画像表示装置が知られており、この投写型画像表示装置を構成する液晶表示素子として、反射型液晶パネルを用いたものが注目されている。
【０００３】
この反射型液晶パネルを用いたものとして、特許文献１，２に記載されているような従来の投写型画像表示装置を図４及び図５に示す。この従来の投写型画像表示装置９０は、光源部９１、この光源部９１からの光軸上に設けられたミラー９４、偏光ビームスプリッタ９５、反射型液晶パネル９６、及び投写レンズ９７などからなる。光源部９１からの照明光は偏光ビームスプリッタ９５に入射し、この偏光ビームスプリッタ９５に設けられた反射面９５ａによってＰ偏光が透過し、Ｓ偏光が反射する。偏光ビームスプリッタ９５の反射面９５ａで反射したＳ偏光は、反射型液晶パネル９６に入射する。反射型液晶パネル９６は、輝度の高い部分（画像白色部分）に対してはＳ偏光をＰ偏光に変換して反射させるとともに、輝度の低い部分（画像黒色部分）に対してはＳ偏光をそのまま反射させるように配置されている。反射型液晶パネル９６で反射した照明光のうち、Ｐ偏光のみが偏光ビームスプリッタ９５を透過して投写レンズ９７へ入射する。これにより、画像白色部分の画素のみが投写レンズ９７で拡大されてスクリーン９８へ投写され、大画面の画像が得られる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２６８０１５号公報
【特許文献２】特開平７−８７４２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような投写型画像表示装置では、偏光ビームスプリッタによる偏光分離後出射する光束の偏光度が偏光ビームスプリッタの内部歪みの影響で低下することによって、色ムラやコントラストの低下が起こるという問題点を持つ。そこで、このような問題を防ぐためには、偏光ビームスプリッタを適正な位置に確実に固定して、高い偏光度を有する構成にする必要がある。ところが、従来の投写型表示装置では、一般的に図５に示すような構成で偏光ビームスプリッタ９５を固定しており、偏光ビームスプリッタ９５を保持する保持部材１０２は、ケーシング１０１に対して固着されているととともに、偏光ビームスプリッタ９５の一方の端面側のみを片持ち保持する構成となっている。この構成では、偏光ビームスプリッタ自体の重さによって他端側が下方へ向かう応力がかかり、応力歪みが生じてしまうため、偏光度が低下して色ムラやコントラストが低下することになる。なお、従来は、偏光ビームスプリッタの応力歪みを軽減する目的で、柔軟性に優れる鉛ガラスを透明光学部材として使用するなどの対策を施していたが、応力歪みを完全に無くすことは困難であり、高価な鉛ガラスを使用することはローコスト化の妨げになる。
【０００６】
本発明は、上記問題点を解決するためのものであり、偏光ビームスプリッタを確実に固定して高い偏光度の光束を投写し、色ムラ及びコントラストの低下を防ぐことが可能な投写型画像表示装置をローコストに提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題点を解決するために、本発明の投写型画像表示装置は、照明光を照射する光源と、この光源からの照明光を受光し、入力された映像信号に応じて前記照明光を第１及び第２の偏光成分からなる画像光に光変調する光変調手段と、前記第１の偏光成分を反射し、且つ前記第２の偏光成分を透過させる反射面を有する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタを透過した前記第２の偏光成分をスクリーンへ投映する投映光学系とを備えた投写型画像表示装置において、前記偏光ビームスプリッタは、略矩形柱状に形成されており、その鉛直方向と平行な入射方向に沿って前記照明光が入射するとともに、前記入射方向と直交する投映方向に沿って前記画像光が入射するように配置されており、前記入射方向及び前記投映方向と略直交する保持方向に沿って前記偏光ビームスプリッタを両側から挟み込んで保持する保持部材を備えたことを特徴とする。なお、前記保持部材は少なくとも２つ以上の部材から構成され、前記偏光ビームスプリッタを２箇所以上で保持することが好ましい。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、前記偏光ビームスプリッタは、略矩形柱状に形成されており、その鉛直方向と平行な入射方向に沿って前記照明光が入射するとともに、前記入射方向と直交する投映方向に沿って前記画像光が入射するように配置されており、前記入射方向及び前記投映方向と略直交する保持方向に沿って前記偏光ビームスプリッタを両側から挟み込んで保持する保持部材を備えているので、偏光ビームスプリッタを確実に固定して高い偏光度の光束を投写し、色ムラ及びコントラストの低下を防ぐことができる投写型画像表示装置をローコストに提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の投写型画像表示装置の構成を示す斜視図である。投写型画像表示装置１０は、光源部１１と、ミラー１２、集光レンズ１３ａ，１３ｂ、偏光ビームスプリッタ１５、反射型液晶パネル１６、投写レンズ１７、支持部材１８ａ，１８ｂ、これらを内部に収納するケーシング２１、及びこのケーシング２１が固着されたベース２２を備えている。
【００１０】
図２に示すように、光源部１１、ミラー１２、集光レンズ１３ａ，１３ｂは、ケーシング２１内の下方部に位置する。ケーシング２１は、正面板２１ａ、背面板２１ｂ、側面板２１ｃ，２１ｄ、及び天面板２１ｅからなる箱状に形成され、ベース２２の上面に固定されている。
【００１１】
光源部１１は、光源１１ａと、この光源１１ａが照射する照明光をミラー１２に向けて反射するリフレクタ１１ｂとからなる。光源１１ａとしては、例えば、キセノン管や水銀灯、メタルハイドランプなどの白色光源が使用される。ミラー１２は、光源部１１からの照明光を鉛直方向上方へと反射させる。ミラー１２で反射した照明光は偏光ビームスプリッタ１５へ入射する。集光レンズ１３ａ，１３ｂは、光源部１１からの照明光を収束させる。
【００１２】
図２及び図３に示すように、反射型液晶パネル１６、及び投写レンズ１７は、偏光ビームスプリッタ１５を間に挟んで画像光の投映方向Ａに沿って、平行に配置されており、ケーシング２１内の上方部に位置する。偏光ビームスプリッタ１５の反射面１５ａは、Ｓ偏光を反射するとともにＰ偏光を透過するように形成されており、水平面に対して４５°傾斜して配置されている。よって、光源部１１から入射した照明光のうち、Ｓ偏光は反射面１５ａで反射して水平方向へ出射し、Ｐ偏光は上方へ出射する。偏光ビームスプリッタ１５から出射したＳ偏光は、後方に位置する反射型液晶パネル１６へ入射する。
【００１３】
光変調手段としての反射型液晶パネル１６は、従来のものと同様であり、輝度の高い部分（画像白色部分）に対してはＳ偏光をＰ偏光に変換して反射させるとともに、輝度の低い部分（画像黒色部分）に対してはＳ偏光をそのまま反射させる。反射型液晶パネル１６で反射したＳ偏光及びＰ偏光は入射の際と同じ光路上に反射して出射し、再度偏光ビームスプリッタ１５に入射する。そして、反射型液晶パネル１６で反射した照明光のうち、Ｐ偏光のみが偏光ビームスプリッタ１５を透過して投写レンズ１７へ入射する。また、この反射型液晶表示パネル１６は、支持部材２３などを介してケーシング２１に固定されている。
【００１４】
支持部材１８ａ，１８ｂは、偏光ビームスプリッタ１５の両側方部に位置している。この支持部材１８ａ，１８ｂは、短矩形柱状に形成されており、偏光ビームスプリッタ１５の両側面に接着されるとともに、ケーシング２１の両側面板２１ｃ，２１ｄにそれぞれ接着されて偏光ビームスプリッタ１５を両側方部から固定する。偏光ビームスプリッタ１５と支持部材１８ａ，１８ｂとの接着は、シリコンゴムなどを充填して行う。このようにして、支持部材１８ａ，１８ｂが偏光ビームスプリッタ１５を保持する保持方向は、図に対して垂直な方向、すなわち、ミラー１２で反射した照明光の入射方向Ｂ、及び反射型液晶パネル１６で光変調されて生成された画像光の投映方向Ａと直交する方向から偏光ビームスプリッタ１５を挟み込んで保持している。
【００１５】
上記構成の作用について以下に説明する。投写型画像表示装置１０の電源をオンにすると、光源部１１から照明光が照射され、偏光ビームスプリッタ１５によってＳ偏光とＰ偏光に分離され、Ｓ偏光のみが反射型液晶パネル１６に入射される。反射型液晶パネル１６には、入力された画像が表示され、偏光ビームスプリッタ１５から出射された照明光をＳ偏光とＰ偏光からなる画像光に光変調して反射させる。反射型液晶パネル１６で生成された画像光のうち、Ｐ偏光のみが偏光ビームスプリッタ１５を透過して投写レンズ１７へ入射し、投写レンズ１７によって大画面に拡大された画像がスクリーン２４へ投写される。上述したように支持部材１８ａ，１８ｂによって偏光ビームスプリッタ１５が両側方部から挟み込まれて保持され、所定の位置に確実に固定されているので、偏光ビームスプリッタ１５の自重による応力歪みを防ぐことが可能であり、高い偏光度を保持しつづけることが可能となる。これによって、色ムラやコントラストの低下を防ぐことができる。また、偏光ビームスプリッタ１５の自重による応力歪みが発生することを防ぐことが可能であるから、偏光ビームスプリッタ１５を構成する透明光学部材として鉛ガラスなどの高価な部材を使用する必要がなくなるので、ローコスト化を図ることが可能となる。
【００１６】
なお、上記実施形態においては、偏光ビームスプリッタ１５の両側面に支持部材１８ａ，１８ｂを接着してケーシング２１に固定しているが、本発明はこれに限らず、照明光の入射方向Ｂ、及び画像光の投映方向Ａに干渉しない方向から偏光ビームスプリッタ１５を挟み込むことができればよく、また偏光ビームスプリッタ１５のどの部分を保持してもよく、支持部材１８ａ，１８ｂの形状も矩形柱状に限らない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の投写画像表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】投写画像表示装置を鉛直方向に沿って切断した縦断面図である。
【図３】投写画像表示装置を水平方向に沿って切断した横断面図である。
【図４】従来の投写型画像表示装置を鉛直方向に沿って切断した縦断面図である。
【図５】従来の投写型画像表示装置を水平方向に沿って切断した横断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
１０  投写型画像表示装置
１１  光源部
１５，９５  偏光ビームスプリッタ
１６，９６  反射型液晶パネル
１８ａ，１８ｂ  支持部材
【図１】
2006010954.tif 000003
【図２】
2006010954.tif 000004
【図３】
2006010954.tif 000005
【図４】
2006010954.tif 000006
【図５】
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