JP2004037584A

JP2004037584A - Picture display device

Info

Publication number: JP2004037584A
Application number: JP2002191353A
Authority: JP
Inventors: Hidefumi Nodagashira; 野田頭　　英文
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-06-28
Filing date: 2002-06-28
Publication date: 2004-02-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem on the performance degradation of a polarizing plate caused by the increase of the thermal load of the polarizing plate arranged on the incident side or the emitting side of a picture display element. <P>SOLUTION: The picture display device is provided with: color separation means DM1 and DM2 for separating illuminating light to a plurality of color light beams; a plurality of picture display elements 9R, 9G and 9B for respectively modulating a plurality of color light beams; and a color synthesizing means 11 for combining a plurality of color light beams modulated by the picture display elements so as to realize color picture display. The polarizing plates 8RI, 8RG and 8RB each obtained by sticking a polarizing element to a transparent base plate are arranged on the incident surface sides and the emitting surface sides of the picture display elements in the respective optical paths of a plurality of color light beams. The thickness of the transparent base plate arranged on the incident surface side of the picture display element is made larger than that of the transparent base plate arranged on the emitting surface side in at least one of the plurality of optical paths. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンピュータ画像やビデオ画像を拡大表示する液晶プロジェクタ等の画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、液晶プロジェクタ等の画像表示装置において明るさの向上が求められている。図７には、従来の投射型画像表示装置の構成を示す。
【０００３】
この図において、超高圧水銀ランプの光源部１０１から射出された白色光は、リフレクター１０２によって反射され、フライアイレンズ１０３，１０４を通過し、ＰＳ変換素子１０５を構成する、Ｐ偏光とＳ偏光に分離するミラーと偏光方向を変える１／２波長板とによって偏光方向が合わせられて射出され、コンデンサーレンズ１０６等を通過する。その後、赤色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ１０１を透過し、緑から青色帯域光はダイクロイックミラーＤＭ１０１により反射され、また、青色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ１０２を透過し、緑色帯域の光がダイクロイックミラーＤＭ１０２で反射する。これにより、照明光は赤色帯域、緑色帯域、青色帯域の光に分解される。
【０００４】
そして、それぞれの色の光がそれぞれの色に対応する液晶表示素子１０９Ｒ，１０９Ｇ，１０９Ｂに入射して変調され、ダイクロイックプリズム１１１でこれら色光が合成され、投射レンズ１１２によって被投射面に拡大投射される。
【０００５】
さらに、それぞれの色帯域について詳述すると、ダイクロイックミラーＤＭ１０１を透過した赤色帯域光は、反射ミラーＭ１０１によって光路が９０度変えられ、フィールドレンズ１０７Ｒを透過し、入射側偏光板１０８ＲＩ、液晶表示素子１０９Ｒに入射し、ここで変調される。
【０００６】
変調された赤色帯域光は、射出側偏光板１１０ＲＯ、ダイクロイックプリズム１１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１１で光路を９０度変えられて投射レンズ１１２に入射する。ここでのダイクロイックプリズム１１１は、４個のプリズムをそれぞれ接着剤により貼り合わせて波長選択反射層が略十字状になるように構成されたものである。
【０００７】
一方、ダイクロイックミラーＤＭ１０１によって反射され、光路を９０度変えられた緑〜青色帯域光はダイクロイックミラーＤＭ１０２に入射する。ダイクロイックミラーＤＭ１０２は緑色帯域光Ｇを反射する特性を有しているため、ここで緑色帯域光は反射され、その光路を９０度変えられ、フィールドレンズ１０７Ｇを透過し、入射側偏光板１０８ＧＩ、液晶表示素子１０９Ｇに入射し、ここで変調される。
【０００８】
変調された緑色帯域光は、射出側偏光板１１０ＧＯ、ダイクロイックプリズム１１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１１を透過し、投射レンズ１１２に入射する。
【０００９】
さらに、ダイクロイックミラーＤＭ１０２を透過した青色帯域光は、コンデンサーレンズ１１３、リレーレンズ１１４、反射ミラーＭ１０２、Ｍ１０３やフィールドレンズ１０７Ｂを透過し、入射側偏光板１０８ＢＩ、液晶表示素子１０９Ｂに入射し、ここで変調される。
【００１０】
変調された青色帯域光は、射出側偏光板１１０ＢＯ、ダイクロイックプリズム１１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１１で光路を９０度変えられて投射レンズ１１２に入射する。
【００１１】
以上のように、投射レンズ１１２に入射したそれぞれの色帯域の光は被投射面に投射され、拡大画像として表示される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明した従来の投射型画像表示装置においては、通常、図８に示すように、
偏光板は、透明基板ａにフィルム状の偏光素子ｂを所定の偏光特性を発揮できるように貼り付けられている。入射側偏光板も射出側偏光板も各色帯域ごとに所定の偏光素子を、各色同形状の透明基板に貼り付けて構成されている。
【００１３】
ここで、入射側偏光板は液晶表示素子に入射する光の偏光方向を整えるため、偏光軸が旋回している光を吸収して熱に変えている。また、射出側偏光板は表示色が黒色の時は偏光板の偏光軸と液晶表示素子から出てくる光の振幅が直交している状態となり、光を全て吸収して熱に変えるため、熱的な負荷が非常に大きい。
【００１４】
液晶表示素子の開口率が低く、また使用するランプの光量が小さい時には、上記従来技術のように同形状の透明基板、例えばガラス基板（熱伝導率が約１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ））でも十分である。
【００１５】
一方、最近では１．３型液晶表示素子で画素数約７７万個でも開口率６０％のものや、ランプの消費電力をあげることで、投射映像の明るさが向上してきており、また、液晶表示素子の小型化も進んできている。
【００１６】
また、熱的な負荷は、色帯域ごとに、および入射側か射出側かによって異なる。
例えば、複数の色帯域のうち少なくとも１つの色帯域の色純度を変える時などはある特定の色帯域の入射側あるいは射出側の偏光板の熱的負荷が増大する。このため、一部の入射側あるいは射出側の偏光板にかかる熱的負荷が大きくなり、偏光板の性能劣化という問題が生じる。
【００１７】
この偏光板にかかる熱的負担を解決するためには、特許第３０４９７５２号公報にて開示されているように、偏光素子を貼り付ける透明基板を偏光板よりも熱伝導率の高い材料を用い、偏光板を貼り付けた透明基板の前後に空気流を通す例が知られている。
【００１８】
ここで、偏光板よりも熱伝導率が高い材料としては、特開平１１−２３１２７７号公報にて提案されているように、透明ガラス基板の約４０倍の熱伝導率を持つサファイア（４２Ｗ／（ｍ・Ｋ））が挙げられる。
【００１９】
しかしながら、サファイアは高価であり、これを使用することはコストの観点から可能な限り避けたいという要求がある。特に図７に示すような三板方式の投射型画像表示装置では入射側および射出側に計６枚の偏光板があり、通常、複数枚のサファイア基板が必要になる。したがって、大きなコストアップにつながることとなる。
【００２０】
また、冷却ファンで冷却効率を上げようとすると、冷却ファンの消費電力が増したり騒音が大きくなったりする等の問題がある。
【００２１】
本発明は、偏光板の熱的負荷に対応させて、偏光板の熱を透明基板に有効に伝達して透明基板により効率よく放熱することができ、熱による画質劣化を確実に防止しつつ、低コスト化を図ることのできる画像表示装置を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本願第１の発明では、照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置において、上記複数の色光のそれぞれの光路において画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板を配置し、上記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、画像表示素子の入射面側に配置された透明基板の厚さを、射出面側に配置された透明基板の厚さよりも厚く（例えば、略１．２倍以上と）している。
【００２３】
また、本願第２の発明では、照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置において、上記複数の色光のそれぞれの光路における画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板を配置し、上記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、画像表示素子の射出側に配置された透明基板の厚さを、入射面側に配置された透明基板の厚さよりも厚く
（例えば、略１．２倍以上と）している。
【００２４】
また、本願第３の発明では、照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置において、上記複数の色光のそれぞれの光路における画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板を配置し、上記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、画像表示素子の入射面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比を、射出面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比よりも大きく（例えば、略１．２倍以上と）している。
【００２５】
また、本願第４の発明では、照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置において、上記複数の色光のそれぞれの光路における画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板を配置し、上記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、画像表示素子の射出面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比を、入射面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比よりも大きく（例えば、略１．２倍以上と）している。
【００２６】
また、本願第５の発明では、照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置において、上記複数の色光のそれぞれの光路における画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板を配置し、上記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、画像表示素子の入射面側に配置された透明基板の面積を、射出面側に配置された透明基板の面積よりも大きく（例えば、略１．２倍以上と）している。
【００２７】
また、本願第６の発明では、照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置において、上記複数の色光のそれぞれの光路における画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板を配置し、上記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、画像表示素子の射出面側に配置された透明基板の面積を、入射面側に配置された透明基板の面積よりも大きく（例えば、略１．２倍以上と）している。
【００２８】
さらに、本願第７の発明では、照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置において、上記複数の色光のそれぞれの光路における画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板を配置し、上記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、画像表示素子の入射面側に配置された透明基板の表面積を、射出面側に配置された透明基板の表面積よりも大きく（例えば、略１．２倍以上と）している。
【００２９】
さらに、本願第８の発明では、照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置において、上記複数の色光のそれぞれの光路における画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板を配置し、上記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、画像表示素子の射出面側に配置された透明基板の表面積を、入射面側に配置された透明基板の表面積よりも大きく（例えば、略１．２倍以上と）している。
【００３０】
なお、透明基板は、ガラス又は蛍石で形成するとよい。また、上記少なくとも１つの光路において、画像表示素子の入射面側に配置された透明基板および射出面側に配置された透明基板のうち一方の透明基板をサファイアで形成し、他方の透明基板をガラス又は蛍石で形成するようにしてもよい。
【００３１】
これらの発明により、熱的負荷が大きい色光の入射側あるいは射出側偏光素子に対応させて、偏光素子を貼り付けるための透明基板の厚さ、偏光素子との面積比、面積又は表面積を変えることにより、透明基板の材料として、サファイア等に比べて熱伝導率が低い透明ガラス（熱伝導率：約１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ））あるいは蛍石（熱伝導率：約９．７Ｗ／（ｍ・Ｋ））といった材料を用いても、十分に熱的負荷を緩和することが可能となり、画像劣化を防止しつつ、低コスト化を図ることが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態である投射型画像表示装置の光学的構成を示している。
【００３３】
図１において、超高圧水銀ランプの光源部１から射出された白色の照明光は、リフレクター２によって反射され、フライアイレンズ３，４を通過し、ＰＳ変換素子５を構成する、Ｐ偏光とＳ偏光に分離するミラーと偏光方向を変える１／２波長板によって偏光方向を合わせられて射出され、コンデンサーレンズ６等を通過する。
【００３４】
その後、赤色帯域の光がダイクロイックミラーＤＭ１を透過し、緑から青色帯域光はダイクロイックミラーＤＭ１によって反射される。また、青色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ２を透過し、緑色帯域の光がダイクロイックミラーＤＭ２で反射する。これにより、照明光は、赤色帯域、緑色帯域、青色帯域の光に分解される。
【００３５】
そして、それぞれの色の光がそれぞれの色に対応する液晶表示素子９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに入射して各色画像を形成し、ダイクロイックプリズム１１で合成された後、投射レンズ１２によって被投射面（図示を省略したスクリーン等）に投射される。
【００３６】
さらに、それぞれの色帯域について詳述すると、ダイクロイックミラーＤＭ１を透過した赤色帯域光は、反射ミラーＭ１によって光路を９０度変えられ、フィールドレンズ７Ｒを透過し、入射側偏光板８ＲＩ、液晶表示素子９Ｒに入射する。液晶表示素子９Ｒは、不図示の画像情報供給装置（パーソナルコンピュータやテレビ、ビデオ、ＤＶＤプレーヤ等）から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した赤色帯域光を変調する。
【００３７】
変調された赤色帯域光は、射出側偏光板１０ＲＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１で光路を９０度変えられて投射レンズ１２に入射する。
【００３８】
ダイクロイックプリズム１１は、４個のプリズムをそれぞれ接着剤により貼り合わせて波長選択反射（ダイクロイック）層が略十字状になるように構成されたいわゆるクロスダイクロイックプリズムである。なお、クロスダイクロイックプリズムに代えて、形状の異なる３つ又は４つのプリズムを貼り合わせて構成されたいわゆる３Ｐ（３ピース）プリズム又は４Ｐ（４ピース）プリズムを用いてもよい。
【００３９】
一方、ダイクロイックミラーＤＭ１によって反射され、光路を９０度変えられた緑〜青色帯域光は、ダイクロイックミラーＤＭ２に入射する。ダイクロイックミラーＤＭ２は緑色帯域光Ｇを反射する特性を有しているため、ここで緑色帯域光Ｇは反射され、その光路を９０度変えられてフィールドレンズ７Ｇを透過し、入射側偏光板８ＧＩを通って液晶表示素子９Ｇに入射する。
【００４０】
液晶表示素子９Ｇは、不図示の画像情報供給装置から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した緑色帯域光を変調する。
【００４１】
変調された緑色帯域光は、射出側偏光板１０ＧＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１を透過して投射レンズ１２に入射する。
【００４２】
さらに、ダイクロイックミラーＤＭ２を透過した青色帯域光は、コンデンサーレンズ１３を透過し、反射ミラーＭ２によって光路を９０度変えられ、リレーレンズ１４を透過し、さらに反射ミラーＭ３によって光路を９０度変えられ、フィールドレンズ７Ｂを透過し、入射側偏光板８ＢＩを通って液晶表示素子９Ｂに入射する。
【００４３】
液晶表示素子９Ｂは、不図示の画像情報供給装置から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した青色帯域光を変調する。
【００４４】
変調された青色帯域光は、射出側偏光板１０ＢＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１で光路を９０度変えられて投射レンズ１２に入射する。
【００４５】
こうしてダイクロイックプリズム１１で合成された３つの帯域光Ｒ，Ｇ，Ｂは投射レンズ１２によって被投射面（図示を省略したスクリーン等）に投射され、拡大画像として表示される。
【００４６】
ここで、赤色帯域の色純度を低くする（赤色帯域近傍の別の色帯域まで取り入れると）と明るい画像が得られるが、この場合、赤色帯域の光路に配置された偏光板の熱的な負荷が大きくなる。特に、入射側偏光板８ＲＩは、液晶表示素子９Ｒを透過することにより熱的負荷が軽減される射出側偏光板１０ＲＯに比べて熱的負荷が大きいため、効果的な冷却が必要となる。
【００４７】
以下、この対策について説明する。赤色帯域光が透過する入射側偏光板８ＲＩは、図２に示すように、蛍石で作られた透明基板８ａに偏光素子８ｂを所定の偏光特性を発揮できるように貼り付けられて構成されている。本実施形態の装置に用いられている他の偏光板も同様である。
【００４８】
そして、赤色帯域光の入射側偏光板８ＲＩの透明基板８ａの厚さｔは、同じく赤色帯域光の射出側偏光板１０ＲＯの透明基板の板厚よりも厚く設定されている。
【００４９】
また、赤色帯域光の入射側偏光板８ＲＩの透明基板８ａの厚さｔは、他の帯域光の光路に設けられている入射側および射出側の偏光板の透明基板の厚さよりも厚い。なお、赤色帯域光の射出側偏光板１０ＲＯの透明基板の厚さと、他の帯域光の光路における入射側および射出側の偏光板の透明基板の厚さとは互いに等しい。
【００５０】
ここで、図３を用いて、透明基板の厚みと偏光素子の貼り付け面の温度との関係について説明する。図３は、一定の面積の偏光素子を一定の面積の透明基板に貼り付け、偏光素子が一定の発熱を生じたときの透明基板の厚みと偏光素子の貼り付け面の温度との関係を示したものであり、透明基板がガラス（ＢＫ７：熱伝導率：約１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ））で形成した場合、蛍石（熱伝導率：約９．７Ｗ／（ｍ・Ｋ））で形成した場合、およびサファイア（４２Ｗ／（ｍ・Ｋ））で形成した場合のそれぞれについての関係を表している。
【００５１】
なお、図３に示す結果は、空気による自然対流による冷却のみで強制冷却は行っていない場合のものである。
【００５２】
図３から明らかなように、透明基板を同じ材質で形成したのであれば、透明基板の板厚が厚いほうが貼り付け面の最高温度は低くなっている。すなわち、偏光素子の熱による性能劣化を防ぐためには板厚が厚い方が有利である。そして、板厚０．５ｍｍのサファイアの基板に偏光素子を貼り付けた場合と板厚１．１ｍｍの蛍石の基板に偏光素子を貼り付けた場合は同等の結果となっている。
【００５３】
このことから、赤色帯域光が通過する入射側偏光板８ＲＩの透明基板８ａ（１０ａ）は、材質として蛍石を用いた場合でも、板厚を厚くすることで十分に熱的負荷を緩和することが可能であることがわかる。具体的には、透明基板８ａの板厚を、射出側偏光板１０ＲＯの透明基板の厚さに比べて２割程度（略１．２倍）以上厚くすると差異が明らかになる。
【００５４】
なお、本実施形態では、赤色帯域光の光路に設けられた入射側偏光板に用いた蛍石の透明基板８ａの厚さを、射出側偏光板に用いた蛍石の透明基板よりも厚くした場合について説明したが、冷却風路の関係等で黒色表示のとき等に射出側偏光板に熱的負荷がかかる場合は、射出側偏光板の透明基板の厚さを入射側偏光板の透明基板の厚さよりも厚くしてもよい。
【００５５】
また、同様に冷却風路の関係等で、緑色帯域あるいは青色帯域に設けられた入射側偏光板および射出側偏光板のうち熱的負荷が大きい側の透明基板の厚さを他方の透明基板よりも厚くするようにしてもよい。
【００５６】
さらに、透明基板の材質としては、蛍石に限らず、熱的負荷の程度によっては、ガラスの透明基板を用いることができ、この場合も、図３より、板厚を２割程度（略１．２倍）以上厚くすると差異が明らかである。
【００５７】
さらに、一部の偏光板における熱的負荷が非常に大きな場合は、該当する偏光板の透明基板にのみサファイア基板を用い、板厚を厚くすることによって、確実にその大きな熱的負荷に耐えうる偏光板とすることができる。
【００５８】
このように本実施形態では、少なくとも１つの色帯域光の光路に設けられた入射側偏光板と射出側偏光板のうち、熱的負荷の大きい側の偏光板の透明基板の厚さを他方の透明基板の厚さよりも厚くしている（言い換えれば、表面積を大きくする）ことにより、偏光板の熱を透明基板に有効に伝達して透明基板により効率よく放熱させることができる。
【００５９】
（第２実施形態）
図４には、本発明の第２実施形態である投射型画像表示装置の光学的構成を示している。なお、第１実施形態と共通する構成要素には第１実施形態と同符号を付して説明に代える。
【００６０】
図４において、超高圧水銀ランプの光源部１から射出された白色光は、リフレクター２によって反射され、フライアイレンズ３，４を通過し、ＰＳ変換素子５を構成する、Ｐ偏光とＳ偏光に分離するミラーと偏光方向を変える１／２波長板によって偏光方向が合わされて射出され、コンデンサーレンズ６等を通過する。
【００６１】
その後、ダイクロイックミラーＤＭ１によって赤色帯域の光は透過し、緑から青色帯域光は反射される。また、青色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ２を透過し、緑色帯域の光はダイクロイックミラーＤＭ２で反射する。これにより、照明光は赤色帯域、緑色帯域、青色帯域の光に分解される。
【００６２】
そして、それぞれの色の光がそれぞれの色に対応する液晶表示素子９Ｒ，９Ｇ，９Ｂに入射して変調され、ダイクロイックプリズム１１でそれぞれの色光が合成されて投射レンズ１２によって被投射面（図示を省略したスクリーン）に投射される。
【００６３】
さらに、それぞれの色帯域について詳述すると、ダイクロイックミラーＤＭ１を透過した赤色帯域光は、反射ミラーＭ１によって光路を９０度変えられ、フィールドレンズ７Ｒを透過し、入射側偏光板１８ＲＩ、液晶表示素子９Ｒに入射する。液晶表示素子９Ｒは、不図示の画像情報供給装置（パーソナルコンピュータやテレビ、ビデオ、ＤＶＤプレーヤ等）から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した赤色帯域光を変調する。
【００６４】
変調された赤色帯域光は、射出側偏光板１０ＲＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１で光路を９０度変えて投射レンズ１２に入射する。ダイクロイックプリズム１１は、４個のプリズムをそれぞれ接着剤により貼り合わせて波長選択反射（ダイクロイック）層が略十字状になるように構成されたいわゆるクロスダイクロイックプリズムである。なお、クロスダイクロイックプリズムに代えて、形状の異なる３つ又は４つのプリズムを貼り合わせて構成されたいわゆる３Ｐ（３ピース）プリズム又は４Ｐ（４ピース）プリズムを用いてもよい。
【００６５】
一方、ダイクロイックミラーＤＭ１によって反射され、光路を９０度変えわれた緑〜青色帯域光は、ダイクロイックミラーＤＭ２に入射する。ダイクロイックミラーＤＭ２は緑色帯域光Ｇを反射する特性を有しているため、ここで緑色帯域光は反射され、その光路を９０度変えられてフィールドレンズ７Ｇを透過し、入射側偏光板１８ＧＩ、液晶表示素子９Ｇに入射する。液晶表示素子９Ｇは、不図示の画像情報供給装置から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した緑色帯域光を変調する。
【００６６】
変調された緑色帯域光は、射出側偏光板１０ＧＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１を透過して投射レンズ１２に入射する。
【００６７】
さらに、ダイクロイックミラーＤＭ２を透過した青色帯域光は、コンデンサーレンズ１３を透過し、反射ミラーＭ２によって光路を９０度変えられ、リレーレンズ１４を透過し、さらに反射ミラーＭ３によって光路を９０度変えられ、フィールドレンズ７Ｂを透過し、入射側偏光板８ＢＩ、液晶表示素子９Ｂに入射する。液晶表示素子９Ｂは、不図示の画像情報供給装置から供給された画像情報に応じて駆動され、ここに入射した青色帯域光を変調する。
【００６８】
変調された青色帯域光は、射出側偏光板１０ＢＯ、ダイクロイックプリズム１１の順に入射し、ダイクロイックプリズム１１で光路を９０度変えられて投射レンズ１２に入射する。
【００６９】
こうしてダイクロイックプリズム１１で合成された各色帯域光は投射レンズ１２によって被投射面（図示を省略したスクリーン等）に投射され、拡大画像として表示される。
【００７０】
ここで、赤色帯域の色純度を低くする（赤色帯域光近傍の別の色帯域光まで取り入れる）と明るい画像が得られるが、この場合、赤色帯域の光路に配置された偏光板の熱的な負荷が大きくなる。特に、入射側偏光板１８ＲＩは、液晶表示素子９Ｒを透過することにより熱的負荷が軽減される射出側偏光板１０ＲＯに比べて熱的負荷が大きいため、効果的な冷却が必要となる。
【００７１】
以下、この対策について説明する。赤色帯域光が透過する入射側偏光板１８ＲＩは、図５に示すように、蛍石で作られた透明基板１８ａに偏光素子１８ｂを所定の偏光特性を発揮できるよう貼り付けられて構成されている。本実施形態の装置に用いられている他の偏光板も同様である。
【００７２】
そして、赤色帯域光の入射側偏光板１８ＲＩの透明基板１８ａにおける偏光素子貼付け面の面積（以下、単に面積という）は、同じく赤色帯域光の射出側偏光板１０ＲＯの透明基板の面積よりも大きく設定されている。
【００７３】
また、赤色帯域光の入射側偏光板１８ＲＩにおける透明基板１８ａの面積は、他の帯域光の光路に設けられている入射側および射出側の偏光板における透明基板の面積より大きい。なお、赤色帯域光の射出側偏光板１０ＲＯにおける透明基板の面積と、他の帯域光の光路に設けられた入射側および射出側の偏光板における透明基板の面積とは互いに等しい。
【００７４】
ここで、図６を用いて透明基板と偏光素子の面積の比と、透明基板の偏光素子を貼り付けた面の温度との関係について説明する。図６は、一定の面積の偏光素子を板厚ｔが１ｍｍ，２ｍｍ，３ｍｍの透明基板に貼り付け、偏光素子が一定の発熱を生じたときの透明基板と偏光素子の面積の比（偏光素子の面積が一定である場合には偏光素子を貼り付けた領域の面積）と、透明基板の偏光素子を貼り付けた面の温度との関係を示したもので、透明基板の材質が蛍石の場合を示している。
【００７５】
なお、図６に示す結果は、空気による自然対流による冷却のみで強制冷却は行っていない場合のものである。
【００７６】
図６から明らかなように、同じ板厚であれば、透明基板の面積と偏光素子の面積との比（透明基板の面積／偏光素子の面積）が大きいほうが貼り付け面の最高温度は低くなっている。すなわち、偏光素子の熱による性能劣化を防ぐためには上記面積比が大きいほうが有利である。例えば、板厚が１ｍｍで面積比２．０の蛍石基板に偏光素子を貼り付けた場合と、板厚が３ｍｍで面積比１．２の蛍石基板に偏光素子を貼り付けた場合とは同等の結果となっている。ここで、透明基板の材質がサファイア、ガラスの場合でも蛍石の場合と同様の特性を示す。
【００７７】
このことから、赤色帯域光が通過する入射側偏光板１８ＲＩの透明基板１８ａは、材質として蛍石を用いた場合でも、上記面積比を大きくすることで、十分に熱的負荷を緩和することが可能である。具体的には、上記面積比を、他の色帯域光が通過する透明基板と偏光素子との面積比に比べて２割程度（略１．２倍）以上大きくすると差異が明らかになる。
【００７８】
なお、本実施形態では、赤色帯域光の光路に設けられた入射側偏光板に用いた蛍石の透明基板とこれに貼り付けられる偏光素子との面積比を、射出側偏光板に用いた蛍石の透明基板とこれに貼り付けられる偏光素子との面積比よりも大きくした場合について説明したが、冷却風路の関係等で黒色表示のとき等に射出側偏光板に熱的負荷がかかる場合は、射出側偏光板に用いた透明基板とこれに貼り付けられる偏光素子との面積比を、入射側偏光板に用いた蛍石の透明基板とこれに貼り付けられる偏光素子との面積比よりも大きくしてもよい。
【００７９】
また、同様に冷却風路の関係等で、緑色帯域あるいは青色帯域に設けられた入射側偏光板および射出側偏光板のうち熱的負荷が大きい側の透明基板とこれに貼り付けられる偏光素子との面積比を、他方の透明基板とこれに貼り付けられる偏光素子との面積比よりも大きくしてもよい。
【００８０】
さらに、透明基板の材質としては、蛍石に限らず、熱的負荷の程度によっては、ガラスの透明基板を用いることができ、この場合も、上記面積比を２割程度（略１．２倍）以上大きくするとよい。
【００８１】
さらに、一部の偏光板における熱的負荷が非常に大きな場合は、該当する偏光板の透明基板にのみサファイア基板を用い、上記面積比を大きくすることによって、確実にその大きな熱的負荷に耐えうる偏光板とすることができる。
【００８２】
このように本実施形態では、少なくとも１つの色帯域光の光路に設けられた入射側偏光板と射出側偏光板のうち、熱的負荷の大きい側の偏光板の透明基板とこれに貼り付けられる偏光素子との面積比を、他方の透明基板とこれに貼り付けられる偏光素子との面積比よりも大きくする（言い換えれば、熱的負荷の大きい側の透明基板の面積あるいは表面積を、他方の透明基板の面積あるいは面積比よりも大きくする）ことにより、偏光板の熱を透明基板に有効に伝達して透明基板により効率よく放熱させることができる。
【００８３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも１つの色光の光路内における画像表示素子の入射側および射出側のうち熱的負荷が大きい側の偏光素子が貼り付けられる透明基板の厚さ、透明基板の面積、偏光素子との面積比又は透明基板の表面積を他方の透明基板のそれらよりも大きくすることにより、偏光板の熱を有効に透明基板に伝達して透明基板により効率よく放熱させることができる。これにより、透明基板の材料として、サファイヤ等に比べて熱伝導率が低いガラスや蛍石といった材料を用いても、偏光板の熱的負荷を有効かつ十分に緩和することができ、熱による画質劣化を確実に防止できるとともに、低コスト化を図ることができる。
【００８４】
さらに、一部の透明基板にのみサファイヤを用いて本発明を適用することにより、熱的負荷を緩和する効果をより大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である投射型画像表示装置の光学的構成を示す図。
【図２】上記第１実施形態の投射型画像表示装置における赤色帯域の偏光板の構成図。
【図３】上記第１実施形態の投射型画像表示装置における透明基板の厚みと偏光素子の貼り付け面の温度との関係を示すグラフ図。
【図４】本発明の第２実施形態である投射型画像表示装置の光学的構成を示す図。
【図５】上記第２実施形態の投射型画像表示装置における赤色帯域の偏光板の構成図。
【図６】上記第２実施形態の投射型画像表示装置における透明基板と偏光素子の面積の比と偏光素子の貼り付け面の温度との関係を示すグラフ図
【図７】従来の投射型画像表示装置の光学的構成を示す図。
【図８】従来の投射型画像表示装置における偏光板の構成図。
【符号の説明】
１　　光源
２　　リフレクター
３，４　　フライアイレンズ
５　　ＰＳ変換素子
６　　コンデンサーレンズ
７　　フィールドレンズ
８ＲＩ，８ＧＩ，８ＢＩ，１８ＲＩ　　入射側偏光板
９Ｒ，９Ｇ，９Ｂ　　液晶表示素子
１０ＲＯ，１０ＧＯ，１０ＢＯ　　射出側偏光板
８ａ，１８ａ　　透明基板
８ｂ，１８ｂ　　偏光素子
１１　　ダイクロイックプリズム
１２　　投射レンズ
１３　　コンデンサーレンズ
１４　　リレーレンズ
ＤＭ１，ＤＭ２　　ダイクロイックミラー
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３　　ミラー[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device such as a liquid crystal projector for enlarging and displaying a computer image or a video image.
[0002]
[Prior art]
In recent years, improvement in brightness has been demanded for image display devices such as liquid crystal projectors. FIG. 7 shows a configuration of a conventional projection type image display device.
[0003]
In this figure, white light emitted from a light source unit 101 of an ultra-high pressure mercury lamp is reflected by a reflector 102, passes through fly-eye lenses 103 and 104, and becomes a P-polarized light and an S-polarized light constituting a PS conversion element 105. The light is emitted with its polarization direction adjusted by a separating mirror and a half-wave plate that changes the polarization direction, and passes through the condenser lens 106 and the like. Thereafter, the light in the red band passes through the dichroic mirror DM101, the light in the green to blue band is reflected by the dichroic mirror DM101, the light in the blue band passes through the dichroic mirror DM102, and the light in the green band is transmitted by the dichroic mirror DM102. reflect. As a result, the illumination light is decomposed into light in the red band, green band, and blue band.
[0004]
Then, the light of each color is incident on the liquid crystal display elements 109R, 109G, and 109B corresponding to each color, modulated, and combined by the dichroic prism 111, and is enlarged and projected on the projection surface by the projection lens 112. You.
[0005]
The respective color bands will be described in detail. The red band light transmitted through the dichroic mirror DM101 has its optical path changed by 90 degrees by the reflection mirror M101, transmits through the field lens 107R, enters the incident side polarizing plate 108RI, and the liquid crystal display element 109R. And is modulated here.
[0006]
The modulated red band light enters the emission side polarizing plate 110RO and the dichroic prism 111 in this order. The dichroic prism 111 changes the optical path by 90 degrees and enters the projection lens 112. Here, the dichroic prism 111 is configured such that four prisms are bonded to each other with an adhesive so that the wavelength-selective reflection layer has a substantially cross shape.
[0007]
On the other hand, the green-blue band light reflected by the dichroic mirror DM101 and having its optical path changed by 90 degrees enters the dichroic mirror DM102. Since the dichroic mirror DM102 has a characteristic of reflecting the green band light G, the green band light is reflected here, the optical path thereof can be changed by 90 degrees, transmitted through the field lens 107G, the incident side polarizing plate 108GI, and the liquid crystal. The light enters the display element 109G and is modulated here.
[0008]
The modulated green band light enters the emission side polarizing plate 110GO and the dichroic prism 111 in this order, passes through the dichroic prism 111, and enters the projection lens 112.
[0009]
Further, the blue band light transmitted through the dichroic mirror DM102 is transmitted through the condenser lens 113, the relay lens 114, the reflection mirrors M102 and M103 and the field lens 107B, and is incident on the incident side polarizing plate 108BI and the liquid crystal display element 109B. Modulated.
[0010]
The modulated blue band light enters the emission side polarizing plate 110BO and the dichroic prism 111 in this order. The dichroic prism 111 changes the optical path by 90 degrees and enters the projection lens 112.
[0011]
As described above, the light of each color band incident on the projection lens 112 is projected on the projection surface and displayed as an enlarged image.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional projection type image display device described above, usually, as shown in FIG.
The polarizing plate is formed by attaching a film-shaped polarizing element b to a transparent substrate a so as to exhibit predetermined polarization characteristics. Both the incident-side polarizing plate and the exit-side polarizing plate are configured by attaching a predetermined polarizing element for each color band to a transparent substrate having the same shape for each color.
[0013]
Here, the incident side polarizing plate absorbs the light whose polarization axis is turning and converts it into heat in order to adjust the polarization direction of the light incident on the liquid crystal display element. In addition, when the display color of the emission-side polarizing plate is black, the polarization axis of the polarizing plate and the amplitude of light coming out of the liquid crystal display element are orthogonal to each other. Load is very large.
[0014]
When the aperture ratio of the liquid crystal display element is low and the amount of light of the lamp to be used is small, a transparent substrate having the same shape as in the above-described conventional technique, for example, a glass substrate (a thermal conductivity of about 1.2 W / (m · K)) But enough.
[0015]
On the other hand, recently, the brightness of a projected image has been improved by increasing the power consumption of a 1.3-inch liquid crystal display element having an aperture ratio of 60% even when the number of pixels is about 770,000. Display elements have also been reduced in size.
[0016]
Also, the thermal load differs for each color band and for the incident side or the exit side.
For example, when changing the color purity of at least one color band of a plurality of color bands, the thermal load on the polarizing plate on the incident side or emission side of a specific color band increases. For this reason, the thermal load applied to some of the incident-side or exit-side polarizing plates is increased, and the performance of the polarizing plates is deteriorated.
[0017]
In order to solve the thermal burden on the polarizing plate, as disclosed in Japanese Patent No. 3049752, a transparent substrate to which a polarizing element is attached is made of a material having a higher thermal conductivity than the polarizing plate, There is known an example in which an air flow is passed before and after a transparent substrate to which a polarizing plate is attached.
[0018]
Here, as a material having a higher thermal conductivity than the polarizing plate, as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-231277, sapphire (42 W / () having a thermal conductivity about 40 times that of the transparent glass substrate is proposed. m · K)).
[0019]
However, sapphire is expensive, and there is a demand that its use be avoided as much as possible from a cost viewpoint. In particular, in a three-panel projection type image display device as shown in FIG. 7, there are a total of six polarizing plates on the entrance side and the exit side, and usually requires a plurality of sapphire substrates. Therefore, it leads to a large cost increase.
[0020]
Further, if the cooling fan is used to increase the cooling efficiency, there are problems such as an increase in power consumption of the cooling fan and an increase in noise.
[0021]
According to the present invention, in response to the thermal load of the polarizing plate, the heat of the polarizing plate can be effectively transmitted to the transparent substrate to efficiently radiate heat to the transparent substrate, and while image quality degradation due to heat is reliably prevented, It is an object of the present invention to provide an image display device capable of reducing cost.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, in the first invention of the present application, a color separation unit that separates illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements that respectively modulate a plurality of color lights, and a modulation method that is performed by these image display elements. And a color synthesizing means for synthesizing the plurality of color lights thus obtained to enable color image display. A transparent substrate on which an element is attached is disposed, and in at least one of the plurality of optical paths, the thickness of the transparent substrate disposed on the incident surface side of the image display element is changed to the transparent substrate disposed on the emission surface side. (For example, about 1.2 times or more).
[0023]
Further, in the second invention of the present application, a color separation unit that separates illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements that respectively modulate a plurality of color lights, and a plurality of color lights that are modulated by the image display elements are combined. And a color synthesizing means capable of displaying a color image. A transparent substrate having a polarizing element attached to an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights. And in at least one of the plurality of optical paths, the thickness of the transparent substrate disposed on the emission side of the image display element is greater than the thickness of the transparent substrate disposed on the incident surface side.
(For example, approximately 1.2 times or more).
[0024]
Further, in the third invention of the present application, a color separation unit that separates illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements that respectively modulate the plurality of color lights, and a plurality of color lights that are modulated by the image display elements are combined. And a color synthesizing means capable of displaying a color image. A transparent substrate having a polarizing element attached to an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights. In at least one of the plurality of optical paths, the area ratio between the transparent substrate disposed on the incident surface side of the image display device and the polarizing element attached to the transparent substrate is determined on the exit surface side. The area ratio between the disposed transparent substrate and the polarizing element attached to the transparent substrate is larger (for example, about 1.2 times or more).
[0025]
In the fourth invention of the present application, a color separation unit that separates illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements that respectively modulate a plurality of color lights, and a plurality of color lights that are modulated by the image display elements are combined. And a color synthesizing means capable of displaying a color image. A transparent substrate having a polarizing element attached to an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights. And, in at least one of the plurality of optical paths, the area ratio between the transparent substrate disposed on the emission surface side of the image display element and the polarizing element attached to the transparent substrate is determined on the incident surface side. The area ratio between the disposed transparent substrate and the polarizing element attached to the transparent substrate is larger (for example, about 1.2 times or more).
[0026]
Further, in the fifth invention of the present application, a color separation unit that separates illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements respectively modulating the plurality of color lights, and a plurality of color lights modulated by the image display elements are combined. And a color synthesizing means capable of displaying a color image. A transparent substrate having a polarizing element attached to an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights. And in at least one of the plurality of optical paths, the area of the transparent substrate disposed on the incident surface side of the image display element is larger than the area of the transparent substrate disposed on the exit surface side (for example, About 1.2 times or more).
[0027]
In the sixth invention of the present application, the color separating means for separating the illumination light into a plurality of color lights, the plurality of image display elements respectively modulating the plurality of color lights, and the plurality of color lights modulated by the image display elements are combined. And a color synthesizing means capable of displaying a color image. A transparent substrate having a polarizing element attached to an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights. And in at least one of the plurality of optical paths, the area of the transparent substrate disposed on the exit surface side of the image display element is larger than the area of the transparent substrate disposed on the incident surface side (for example, About 1.2 times or more).
[0028]
Further, in the seventh invention of the present application, a color separation unit that separates illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements that respectively modulate the plurality of color lights, and a plurality of color lights that are modulated by the image display elements are combined. And a color synthesizing means capable of displaying a color image. A transparent substrate having a polarizing element attached to an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights. And in at least one of the plurality of optical paths, the surface area of the transparent substrate disposed on the incident surface side of the image display element is larger than the surface area of the transparent substrate disposed on the exit surface side (for example, About 1.2 times or more).
[0029]
Furthermore, in the eighth invention of the present application, a color separation unit that separates illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements that respectively modulate the plurality of color lights, and a plurality of color lights that are modulated by the image display elements are combined. And a color synthesizing means capable of displaying a color image. A transparent substrate having a polarizing element attached to an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights. And in at least one of the plurality of optical paths, the surface area of the transparent substrate disposed on the exit surface side of the image display element is larger than the surface area of the transparent substrate disposed on the incident surface side (for example, About 1.2 times or more).
[0030]
Note that the transparent substrate may be formed of glass or fluorite. In the at least one optical path, one of the transparent substrate disposed on the incident surface side and the transparent substrate disposed on the exit surface side of the image display element is formed of sapphire, and the other transparent substrate is formed of glass. Alternatively, it may be formed of fluorite.
[0031]
According to these inventions, the thickness of the transparent substrate for attaching the polarizing element, the area ratio with the polarizing element, the area or the surface area are changed corresponding to the incident side or the emitting side of the color light having a large thermal load. Thus, as a material for the transparent substrate, transparent glass (thermal conductivity: about 1.2 W / (m · K)) or fluorite (thermal conductivity: about 9.7 W / ( Even if a material such as m.K)) is used, the thermal load can be sufficiently reduced, and the cost can be reduced while preventing image deterioration.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
FIG. 1 shows an optical configuration of a projection type image display device according to a first embodiment of the present invention.
[0033]
In FIG. 1, white illumination light emitted from a light source unit 1 of an extra-high pressure mercury lamp is reflected by a reflector 2, passes through fly-eye lenses 3 and 4, and constitutes a PS conversion element 5. The light is emitted with its polarization direction adjusted by a mirror that separates the polarized light and a half-wave plate that changes the polarization direction, and passes through the condenser lens 6 and the like.
[0034]
Thereafter, the light in the red band passes through the dichroic mirror DM1, and the light in the green to blue bands is reflected by the dichroic mirror DM1. The light in the blue band passes through the dichroic mirror DM2, and the light in the green band is reflected by the dichroic mirror DM2. As a result, the illumination light is decomposed into light in a red band, a green band, and a blue band.
[0035]
Then, the light of each color is incident on the liquid crystal display elements 9R, 9G, 9B corresponding to each color to form an image of each color, and after being synthesized by the dichroic prism 11, the projection surface (shown in FIG. Etc.).
[0036]
Further, the respective color bands will be described in detail. The red band light transmitted through the dichroic mirror DM1 has its optical path changed by 90 degrees by the reflection mirror M1, passes through the field lens 7R, enters the incident side polarizing plate 8RI, and the liquid crystal display element 9R. Incident on. The liquid crystal display element 9R is driven in accordance with image information supplied from an image information supply device (not shown) (a personal computer, a television, a video, a DVD player, or the like), and modulates the red band light incident thereon.
[0037]
The modulated red band light enters the exit side polarizing plate 10RO and the dichroic prism 11 in this order, and the light path is changed by 90 degrees by the dichroic prism 11 to enter the projection lens 12.
[0038]
The dichroic prism 11 is a so-called cross dichroic prism in which four prisms are bonded to each other with an adhesive so that a wavelength-selective reflection (dichroic) layer has a substantially cross shape. Instead of the cross dichroic prism, a so-called 3P (three-piece) prism or 4P (four-piece) prism formed by bonding three or four prisms having different shapes may be used.
[0039]
On the other hand, the green-blue band light reflected by the dichroic mirror DM1 and having its optical path changed by 90 degrees enters the dichroic mirror DM2. Since the dichroic mirror DM2 has a property of reflecting the green band light G, the green band light G is reflected here, the optical path thereof is changed by 90 degrees, the light passes through the field lens 7G, and the incident side polarizing plate 8GI is Then, the light enters the liquid crystal display element 9G.
[0040]
The liquid crystal display element 9G is driven according to image information supplied from an image information supply device (not shown), and modulates green band light incident thereon.
[0041]
The modulated green band light enters the emission-side polarizing plate 10GO and the dichroic prism 11 in this order, passes through the dichroic prism 11, and enters the projection lens 12.
[0042]
Further, the blue band light transmitted through the dichroic mirror DM2 is transmitted through the condenser lens 13, the optical path is changed by 90 degrees by the reflection mirror M2, transmitted through the relay lens 14, and further changed by 90 degrees by the reflection mirror M3. The light passes through the field lens 7B, passes through the incident-side polarizing plate 8BI, and enters the liquid crystal display element 9B.
[0043]
The liquid crystal display element 9B is driven according to image information supplied from an image information supply device (not shown), and modulates the blue band light incident thereon.
[0044]
The modulated blue band light enters the emission side polarizing plate 10BO and the dichroic prism 11 in this order. The dichroic prism 11 changes the optical path by 90 degrees and enters the projection lens 12.
[0045]
The three band lights R, G, and B synthesized by the dichroic prism 11 are projected on a projection surface (a screen or the like not shown) by the projection lens 12 and displayed as an enlarged image.
[0046]
Here, if the color purity of the red band is lowered (when the color band is taken into another color band near the red band), a bright image can be obtained. In this case, however, the thermal load of the polarizing plate arranged in the optical path of the red band is obtained. Becomes larger. In particular, the incident-side polarizing plate 8RI has a larger thermal load than the emission-side polarizing plate 10RO in which the thermal load is reduced by transmitting through the liquid crystal display element 9R, and thus requires effective cooling.
[0047]
Hereinafter, this measure will be described. As shown in FIG. 2, the incident side polarizing plate 8RI through which the red band light is transmitted is configured by attaching a polarizing element 8b to a transparent substrate 8a made of fluorite so as to exhibit a predetermined polarization characteristic. I have. The same applies to other polarizing plates used in the device of the present embodiment.
[0048]
The thickness t of the transparent substrate 8a of the red-band light incident-side polarizing plate 8RI is set to be larger than the thickness of the transparent substrate of the red-band light emitting-side polarizing plate 10RO.
[0049]
The thickness t of the transparent substrate 8a of the incident-side polarizing plate 8RI for red band light is greater than the thickness of the transparent substrate of the incident-side and exit-side polarizing plates provided in the optical path of the other band light. Note that the thickness of the transparent substrate of the exit-side polarizing plate 10RO for red band light is equal to the thickness of the transparent substrate of the incident-side and exit-side polarizing plates in the optical path of the other band light.
[0050]
Here, the relationship between the thickness of the transparent substrate and the temperature of the surface to which the polarizing element is attached will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a relationship between the thickness of the transparent substrate and the temperature of the surface to which the polarizing element is attached when the polarizing element having a certain area is attached to a transparent substrate having a certain area and the polarizing element generates a certain amount of heat. When the transparent substrate is formed of glass (BK7: thermal conductivity: about 1.2 W / (m · K)), fluorite (thermal conductivity: about 9.7 W / (m · K)) , And the relationship when formed with sapphire (42 W / (m · K)).
[0051]
In addition, the result shown in FIG. 3 is a case in which cooling is performed only by natural convection by air and forced cooling is not performed.
[0052]
As is clear from FIG. 3, when the transparent substrate is formed of the same material, the maximum temperature of the bonding surface is lower as the thickness of the transparent substrate is larger. That is, in order to prevent performance degradation of the polarizing element due to heat, a thicker plate is more advantageous. The same result was obtained when the polarizing element was attached to a sapphire substrate having a thickness of 0.5 mm and when the polarizing element was attached to a fluorite substrate having a thickness of 1.1 mm.
[0053]
Therefore, even if fluorite is used as the material of the transparent substrate 8a (10a) of the incident side polarizing plate 8RI through which the red band light passes, the thermal load can be sufficiently reduced by increasing the plate thickness. It can be seen that is possible. Specifically, the difference becomes apparent when the thickness of the transparent substrate 8a is about 20% (approximately 1.2 times) or more the thickness of the transparent substrate of the emission-side polarizing plate 10RO.
[0054]
In the present embodiment, the thickness of the fluorite transparent substrate 8a used for the incident-side polarizing plate provided in the optical path of the red band light is thicker than the fluorite transparent substrate used for the emission-side polarizing plate. In the case described above, when a thermal load is applied to the emission-side polarizing plate during black display or the like due to a cooling air path or the like, the thickness of the transparent substrate of the emission-side polarizing plate is changed to the thickness of the transparent substrate of the incidence-side polarizing plate. May be thicker than the thickness of.
[0055]
Similarly, due to the cooling air path, etc., the thickness of the transparent substrate on the side where the thermal load is large among the incident side polarizing plate and the exit side polarizing plate provided in the green band or the blue band is made larger than the other transparent substrate. May also be made thicker.
[0056]
Further, the material of the transparent substrate is not limited to fluorite, and depending on the degree of thermal load, a glass transparent substrate can be used. In this case as well, from FIG. .2 times) or more, the difference is obvious.
[0057]
Furthermore, when the thermal load on some polarizing plates is very large, a sapphire substrate is used only for the transparent substrate of the corresponding polarizing plate, and by increasing the plate thickness, it is possible to reliably withstand the large thermal load. It can be a polarizing plate.
[0058]
As described above, in the present embodiment, the thickness of the transparent substrate of the polarizing plate on the side with a large thermal load among the incident side polarizing plate and the emitting side polarizing plate provided in the optical path of at least one color band light is set to the other. By making the thickness greater than the thickness of the transparent substrate (in other words, increasing the surface area), the heat of the polarizing plate can be effectively transmitted to the transparent substrate, and the heat can be efficiently radiated to the transparent substrate.
[0059]
(2nd Embodiment)
FIG. 4 shows an optical configuration of a projection-type image display device according to a second embodiment of the present invention. Note that components common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and will not be described.
[0060]
In FIG. 4, white light emitted from the light source unit 1 of the ultra-high pressure mercury lamp is reflected by the reflector 2, passes through the fly-eye lenses 3 and 4, and becomes P-polarized light and S-polarized light constituting the PS conversion element 5. The light is emitted with its polarization direction matched by a separating mirror and a half-wave plate that changes the polarization direction, and passes through a condenser lens 6 and the like.
[0061]
After that, light in the red band is transmitted by the dichroic mirror DM1, and light in the blue band is reflected from green. Light in the blue band is transmitted through the dichroic mirror DM2, and light in the green band is reflected by the dichroic mirror DM2. As a result, the illumination light is decomposed into light in the red band, green band, and blue band.
[0062]
Then, the light of each color enters the liquid crystal display elements 9R, 9G, 9B corresponding to each color and is modulated. The light of each color is synthesized by the dichroic prism 11 and is projected by the projection lens 12 to the projection surface (not shown). (Omitted screen).
[0063]
The respective color bands will be described in detail. The red band light transmitted through the dichroic mirror DM1 has its optical path changed by 90 degrees by the reflection mirror M1, passes through the field lens 7R, enters the incident side polarizing plate 18RI, and the liquid crystal display element 9R. Incident on. The liquid crystal display element 9R is driven in accordance with image information supplied from an image information supply device (not shown) (a personal computer, a television, a video, a DVD player, or the like), and modulates the red band light incident thereon.
[0064]
The modulated red band light enters the emission side polarizing plate 10RO and the dichroic prism 11 in this order, and the dichroic prism 11 changes the optical path by 90 degrees and enters the projection lens 12. The dichroic prism 11 is a so-called cross dichroic prism in which four prisms are bonded to each other with an adhesive so that a wavelength-selective reflection (dichroic) layer has a substantially cross shape. Instead of the cross dichroic prism, a so-called 3P (three-piece) prism or 4P (four-piece) prism formed by bonding three or four prisms having different shapes may be used.
[0065]
On the other hand, the green-blue band light reflected by the dichroic mirror DM1 and having its optical path changed by 90 degrees enters the dichroic mirror DM2. Since the dichroic mirror DM2 has a characteristic of reflecting the green band light G, the green band light is reflected here, the optical path thereof is changed by 90 degrees, the light passes through the field lens 7G, and the incident side polarizing plate 18GI, the liquid crystal The light enters the display element 9G. The liquid crystal display element 9G is driven according to image information supplied from an image information supply device (not shown), and modulates green band light incident thereon.
[0066]
The modulated green band light enters the emission-side polarizing plate 10GO and the dichroic prism 11 in this order, passes through the dichroic prism 11, and enters the projection lens 12.
[0067]
Further, the blue band light transmitted through the dichroic mirror DM2 is transmitted through the condenser lens 13, the optical path is changed by 90 degrees by the reflection mirror M2, transmitted through the relay lens 14, and further changed by 90 degrees by the reflection mirror M3. The light passes through the field lens 7B and enters the incident-side polarizing plate 8BI and the liquid crystal display element 9B. The liquid crystal display element 9B is driven according to image information supplied from an image information supply device (not shown), and modulates the blue band light incident thereon.
[0068]
The modulated blue band light enters the emission side polarizing plate 10BO and the dichroic prism 11 in this order. The dichroic prism 11 changes the optical path by 90 degrees and enters the projection lens 12.
[0069]
The respective color band lights synthesized by the dichroic prism 11 are projected by a projection lens 12 onto a projection surface (a screen or the like not shown) and displayed as an enlarged image.
[0070]
Here, if the color purity in the red band is reduced (to take in another color band light in the vicinity of the red band light), a bright image can be obtained. In this case, however, the thermal effect of the polarizing plate disposed in the optical path of the red band is obtained. The load increases. In particular, the incident-side polarizing plate 18RI has a larger thermal load than the emission-side polarizing plate 10RO whose thermal load is reduced by transmitting through the liquid crystal display element 9R, and thus requires effective cooling.
[0071]
Hereinafter, this measure will be described. As shown in FIG. 5, the incident side polarizing plate 18RI through which red band light is transmitted is configured by attaching a polarizing element 18b to a transparent substrate 18a made of fluorite so as to exhibit predetermined polarization characteristics. . The same applies to other polarizing plates used in the device of the present embodiment.
[0072]
The area (hereinafter, simply referred to as the area) of the polarizing element attachment surface of the transparent substrate 18a of the red-band light incident-side polarizing plate 18RI is set to be larger than the area of the transparent substrate of the red-band light emitting-side polarizing plate 10RO. Have been.
[0073]
In addition, the area of the transparent substrate 18a in the incident-side polarizing plate 18RI for red band light is larger than the area of the transparent substrate in the incident-side and exit-side polarizing plates provided in the optical path of the other band light. Note that the area of the transparent substrate in the exit-side polarizing plate 10RO for red band light is equal to the area of the transparent substrate in the incident-side and exit-side polarizing plates provided in the optical path of the other band light.
[0074]
Here, the relationship between the area ratio of the transparent substrate and the polarizing element and the temperature of the surface of the transparent substrate to which the polarizing element is attached will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a case in which a polarizing element having a fixed area is adhered to a transparent substrate having a plate thickness t of 1 mm, 2 mm, or 3 mm, and the ratio of the area of the transparent substrate to the polarizing element when the polarizing element generates a certain amount of heat (the polarizing element). The area of the area where the polarizing element is adhered when the area of the transparent element is constant) and the temperature of the surface of the transparent substrate where the polarizing element is adhered, and the material of the transparent substrate is fluorite. Shows the case.
[0075]
In addition, the result shown in FIG. 6 is a case where the cooling is performed only by the natural convection by the air and the forced cooling is not performed.
[0076]
As is clear from FIG. 6, if the thickness is the same, the larger the ratio of the area of the transparent substrate to the area of the polarizing element (the area of the transparent substrate / the area of the polarizing element), the lower the maximum temperature of the bonding surface. ing. That is, in order to prevent performance degradation of the polarizing element due to heat, it is advantageous that the area ratio is large. For example, a case where a polarizing element is attached to a fluorite substrate having a plate thickness of 1 mm and an area ratio of 2.0 and a case where a polarizing element is attached to a fluorite substrate having a plate thickness of 3 mm and an area ratio of 1.2 The result is equivalent. Here, even when the material of the transparent substrate is sapphire or glass, the same characteristics as in the case of fluorite are exhibited.
[0077]
From this, even when fluorite is used as the material of the transparent substrate 18a of the incident side polarizing plate 18RI through which the red band light passes, the thermal load can be sufficiently reduced by increasing the area ratio. It is possible. Specifically, when the area ratio is increased by about 20% (approximately 1.2 times) or more compared to the area ratio between the transparent substrate and the polarizing element through which other color band light passes, the difference becomes apparent.
[0078]
In the present embodiment, the area ratio between the fluorite transparent substrate used for the incident-side polarizing plate provided in the optical path of the red band light and the polarizing element attached to the fluorite is determined by the fluorescence ratio used for the emission-side polarizing plate. The case where the area ratio between the stone transparent substrate and the polarizing element attached to the stone is larger than that described above is described.However, when a thermal load is applied to the emission-side polarizing plate during black display due to a cooling air path or the like. Is the area ratio between the transparent substrate used for the exit-side polarizing plate and the polarizing element attached to it, based on the area ratio between the fluorite transparent substrate used for the incident-side polarizing plate and the polarizing element attached to it. May also be increased.
[0079]
Similarly, the transparent substrate on the side where the thermal load is large among the incident side polarizing plate and the emitting side polarizing plate provided in the green band or the blue band, and the polarizing element attached to the same, due to the relationship of the cooling air path and the like. May be larger than the area ratio between the other transparent substrate and the polarizing element attached thereto.
[0080]
Further, the material of the transparent substrate is not limited to fluorite, and a glass transparent substrate can be used depending on the degree of thermal load. In this case, the area ratio is about 20% (about 1.2 times). ) Should be larger.
[0081]
Furthermore, when the thermal load on some of the polarizers is very large, the sapphire substrate is used only for the transparent substrate of the corresponding polarizer, and by increasing the area ratio, it is possible to reliably withstand the large thermal load. Polarizing plate.
[0082]
As described above, in the present embodiment, of the incident-side polarizing plate and the emitting-side polarizing plate provided in the optical path of at least one color band light, the transparent substrate of the polarizing plate on the side where the thermal load is large is attached to the transparent substrate. The area ratio with the polarizing element is made larger than the area ratio between the other transparent substrate and the polarizing element attached to the other transparent substrate (in other words, the area or surface area of the transparent substrate on the side where the thermal load is large is changed to the other transparent substrate). By making the area larger than the area or the area ratio of the substrate), the heat of the polarizing plate can be effectively transmitted to the transparent substrate, and the heat can be efficiently radiated to the transparent substrate.
[0083]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the thickness of the transparent substrate to which the polarizing element on the side with a large thermal load among the incident side and the emitting side of the image display element in the optical path of at least one color light is attached, By making the area of the transparent substrate, the area ratio with the polarizing element, or the surface area of the transparent substrate larger than those of the other transparent substrate, the heat of the polarizing plate is effectively transmitted to the transparent substrate and the transparent substrate dissipates heat more efficiently. be able to. As a result, even if a material such as glass or fluorite having a lower thermal conductivity than sapphire or the like is used as the material of the transparent substrate, the thermal load on the polarizing plate can be effectively and sufficiently reduced, and the image quality due to heat can be reduced. Deterioration can be reliably prevented, and cost can be reduced.
[0084]
Further, by applying the present invention using sapphire to only some of the transparent substrates, the effect of reducing the thermal load can be further increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an optical configuration of a projection type image display device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a polarizing plate in a red band in the projection type image display device of the first embodiment.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the thickness of a transparent substrate and the temperature of the surface to which a polarizing element is attached in the projection type image display device of the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing an optical configuration of a projection type image display device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a red band polarizing plate in the projection type image display device of the second embodiment.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between the ratio of the area of the transparent substrate to the polarizing element and the temperature of the surface to which the polarizing element is attached in the projection type image display device of the second embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing an optical configuration of a conventional projection type image display device.
FIG. 8 is a configuration diagram of a polarizing plate in a conventional projection type image display device.
[Explanation of symbols]
1 light source
2 Reflector
3,4 fly eye lens
5 PS conversion element
6 Condenser lens
7 Field lens
8RI, 8GI, 8BI, 18RI Incident side polarizing plate
9R, 9G, 9B Liquid crystal display device
10RO, 10GO, 10BO Emission-side polarizing plate
8a, 18a Transparent substrate
8b, 18b Polarizing element
11 Dichroic prism
12 Projection lens
13 Condenser lens
14 relay lens
DM1, DM2 Dichroic mirror
M1, M2, M3 mirror

Claims

照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、前記複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置であって、
前記複数の色光のそれぞれの光路における前記画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板が配置されており、
前記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の入射面側に配置された透明基板の厚さを、射出面側に配置された透明基板の厚さよりも厚くしたことを特徴とする画像表示装置。Color separation means for separating illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements for modulating the plurality of color lights, and a color image display by combining the plurality of color lights modulated by these image display elements. An image display device comprising:
A transparent substrate on which a polarizing element is attached is arranged on an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights,
In at least one of the plurality of optical paths, the thickness of the transparent substrate disposed on the incident surface side of the image display element is greater than the thickness of the transparent substrate disposed on the exit surface side. Image display device.

前記少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の入射面側に配置された透明基板の厚さを、射出面側に配置された透明基板の厚さの略１．２倍以上としたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。In the at least one optical path, the thickness of the transparent substrate disposed on the incident surface side of the image display element is at least about 1.2 times the thickness of the transparent substrate disposed on the exit surface side. The image display device according to claim 1.

照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、前記複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置であって、
前記複数の色光のそれぞれの光路における前記画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板が配置されており、
前記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の射出側に配置された透明基板の厚さを、入射面側に配置された透明基板の厚さよりも厚くしたことを特徴とする画像表示装置。Color separation means for separating illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements for modulating the plurality of color lights, and a color image display by combining the plurality of color lights modulated by these image display elements. An image display device comprising:
A transparent substrate on which a polarizing element is attached is arranged on an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights,
In at least one of the plurality of optical paths, the thickness of the transparent substrate disposed on the emission side of the image display element is greater than the thickness of the transparent substrate disposed on the incident surface side. Image display device.

前記少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の射出面側に配置された透明基板の厚さを、入射面側に配置された透明基板の厚さの略１．２倍以上としたことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。In the at least one optical path, the thickness of the transparent substrate disposed on the exit surface side of the image display element is at least about 1.2 times the thickness of the transparent substrate disposed on the incident surface side. The image display device according to claim 3, wherein

照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、前記複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置であって、
前記複数の色光のそれぞれの光路における前記画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板が配置されており、
前記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の入射面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比を、射出面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比よりも大きくしたことを特徴とする画像表示装置。Color separation means for separating illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements for modulating the plurality of color lights, and a color image display by combining the plurality of color lights modulated by these image display elements. An image display device comprising:
A transparent substrate on which a polarizing element is attached is arranged on an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights,
In at least one of the plurality of optical paths, the area ratio between the transparent substrate disposed on the incident surface side of the image display element and the polarizing element attached to the transparent substrate is disposed on the exit surface side. An image display device characterized by having an area ratio larger than a transparent substrate and a polarizing element attached to the transparent substrate.

前記少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の入射面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比を、射出面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比の略１．２倍以上としたことを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。In the at least one optical path, the area ratio between the transparent substrate disposed on the incident surface side of the image display element and the polarizing element attached to the transparent substrate is determined by comparing the transparent substrate disposed on the exit surface side with the transparent substrate. 6. The image display device according to claim 5, wherein an area ratio of the image display device to the polarizing element attached to the substrate is about 1.2 times or more.

照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、前記複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置であって、
前記複数の色光のそれぞれの光路における前記画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板が配置されており、
前記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の射出面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比を、入射面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比よりも大きくしたことを特徴とする画像表示装置。Color separation means for separating illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements for modulating the plurality of color lights, and a color image display by combining the plurality of color lights modulated by these image display elements. An image display device comprising:
A transparent substrate on which a polarizing element is attached is arranged on an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights,
In at least one of the plurality of optical paths, the area ratio between the transparent substrate disposed on the exit surface side of the image display element and the polarizing element attached to the transparent substrate is disposed on the incident surface side. An image display device characterized by having an area ratio larger than a transparent substrate and a polarizing element attached to the transparent substrate.

前記少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の射出面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比を、入射面側に配置された透明基板とこの透明基板に貼り付けられた偏光素子との面積比の略１．２倍以上としたことを特徴とする請求項７に記載の画像表示装置。In the at least one optical path, the area ratio between the transparent substrate disposed on the emission surface side of the image display device and the polarizing element attached to the transparent substrate is determined by comparing the transparent substrate disposed on the incident surface side with the transparent substrate. 8. The image display device according to claim 7, wherein an area ratio of the polarizing element attached to the substrate is about 1.2 times or more.

照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、前記複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置であって、
前記複数の色光のそれぞれの光路における前記画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板が配置されており、
前記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の入射面側に配置された透明基板の面積を、射出面側に配置された透明基板の面積よりも大きくしたことを特徴とする画像表示装置。Color separation means for separating illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements for modulating the plurality of color lights, and a color image display by combining the plurality of color lights modulated by these image display elements. An image display device comprising:
A transparent substrate on which a polarizing element is attached is arranged on an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights,
In at least one of the plurality of optical paths, the area of the transparent substrate disposed on the incident surface side of the image display element is larger than the area of the transparent substrate disposed on the exit surface side. Image display device.

前記少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の入射面側に配置された透明基板の面積を、射出面側に配置された透明基板の面積の略１．２倍以上としたことを特徴とする請求項９に記載の画像表示装置。In the at least one optical path, the area of the transparent substrate disposed on the incident surface side of the image display element is approximately 1.2 times or more the area of the transparent substrate disposed on the exit surface side. The image display device according to claim 9.

照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、前記複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置であって、
前記複数の色光のそれぞれの光路における前記画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板が配置されており、
前記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の射出面側に配置された透明基板の面積を、入射面側に配置された透明基板の面積よりも大きくしたことを特徴とする画像表示装置。Color separation means for separating illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements for modulating the plurality of color lights, and a color image display by combining the plurality of color lights modulated by these image display elements. An image display device comprising:
A transparent substrate on which a polarizing element is attached is arranged on an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights,
In at least one of the plurality of optical paths, an area of the transparent substrate disposed on the exit surface side of the image display element is larger than an area of the transparent substrate disposed on the incident surface side. Image display device.

前記少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の射出面側に配置された透明基板の面積を、入射面側に配置された透明基板の面積の略１．２倍以上としたことを特徴とする請求項１１に記載の画像表示装置。In the at least one optical path, the area of the transparent substrate disposed on the exit surface side of the image display element is set to be approximately 1.2 times or more the area of the transparent substrate disposed on the incident surface side. The image display device according to claim 11.

照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、前記複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置であって、
前記複数の色光のそれぞれの光路における前記画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板が配置されており、
前記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の入射面側に配置された透明基板の表面積を、射出面側に配置された透明基板の表面積よりも大きくしたことを特徴とする画像表示装置。Color separation means for separating illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements for modulating the plurality of color lights, and a color image display by combining the plurality of color lights modulated by these image display elements. An image display device comprising:
A transparent substrate on which a polarizing element is attached is arranged on an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights,
In at least one of the plurality of optical paths, the surface area of the transparent substrate disposed on the incident surface side of the image display element is larger than the surface area of the transparent substrate disposed on the exit surface side. Image display device.

前記少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の入射面側に配置された透明基板の表面積を、射出面側に配置された透明基板の表面積の略１．２倍以上としたことを特徴とする請求項１３に記載の画像表示装置。In the at least one optical path, the surface area of the transparent substrate arranged on the incident surface side of the image display element is set to be approximately 1.2 times or more the surface area of the transparent substrate arranged on the emission surface side. The image display device according to claim 13.

照明光を複数の色光に分解する色分解手段と、前記複数の色光をそれぞれ変調する複数の画像表示素子と、これら画像表示素子により変調された前記複数の色光を合成してカラー画像表示を可能とする色合成手段とを有する画像表示装置であって、
前記複数の色光のそれぞれの光路における前記画像表示素子の入射面側および射出面側に、偏光素子を貼り付けた透明基板が配置されており、
前記複数の光路のうち少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の射出面側に配置された透明基板の表面積を、入射面側に配置された透明基板の表面積よりも大きくしたことを特徴とする画像表示装置。Color separation means for separating illumination light into a plurality of color lights, a plurality of image display elements for modulating the plurality of color lights, and a color image display by combining the plurality of color lights modulated by these image display elements. An image display device comprising:
A transparent substrate on which a polarizing element is attached is arranged on an incident surface side and an emitting surface side of the image display element in each optical path of the plurality of color lights,
In at least one of the plurality of optical paths, a surface area of the transparent substrate disposed on the exit surface side of the image display element is larger than a surface area of the transparent substrate disposed on the incident surface side. Image display device.

前記少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の射出面側に配置された透明基板の表面積を、入射面側に配置された透明基板の表面積の略１．２倍以上としたことを特徴とする請求項１５に記載の画像表示装置。In the at least one optical path, the surface area of the transparent substrate disposed on the emission surface side of the image display element is approximately 1.2 times or more the surface area of the transparent substrate disposed on the incident surface side. The image display device according to claim 15.

前記複数の透明基板が、ガラス又は蛍石で形成されていることを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の画像表示装置。17. The image display device according to claim 1, wherein the plurality of transparent substrates are formed of glass or fluorite.

前記少なくとも１つの光路において、前記画像表示素子の入射面側に配置された透明基板および射出面側に配置された透明基板のうち一方の透明基板がサファイアで形成され、他方の透明基板がガラス又は蛍石で形成されていることを特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の画像表示装置。In the at least one optical path, one of the transparent substrate disposed on the incident surface side and the transparent substrate disposed on the emission surface side of the image display element is formed of sapphire, and the other transparent substrate is formed of glass or The image display device according to any one of claims 1 to 16, wherein the image display device is formed of fluorite.