[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JPH11119202A - 液晶表示装置 - Google Patents

液晶表示装置

Info

Publication number
JPH11119202A
JPH11119202A JP9278814A JP27881497A JPH11119202A JP H11119202 A JPH11119202 A JP H11119202A JP 9278814 A JP9278814 A JP 9278814A JP 27881497 A JP27881497 A JP 27881497A JP H11119202 A JPH11119202 A JP H11119202A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
crystal display
display device
container
cooling
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9278814A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Numata
徹 沼田
Yasuo Otsuka
康男 大塚
Mikio Shiraishi
幹夫 白石
Koji Hirata
浩二 平田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP9278814A priority Critical patent/JPH11119202A/ja
Priority to US09/168,921 priority patent/US6256083B1/en
Publication of JPH11119202A publication Critical patent/JPH11119202A/ja
Priority to US09/886,151 priority patent/US6535267B2/en
Priority to US10/337,400 priority patent/US6829031B2/en
Priority to US10/898,978 priority patent/US20050001970A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141Constructional details thereof
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133382Heating or cooling of liquid crystal cells other than for activation, e.g. circuits or arrangements for temperature control, stabilisation or uniform distribution over the cell
    • G02F1/133385Heating or cooling of liquid crystal cells other than for activation, e.g. circuits or arrangements for temperature control, stabilisation or uniform distribution over the cell with cooling means, e.g. fans
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00Details of television systems
    • H04N5/74Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
    • H04N5/7416Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal
    • H04N5/7441Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor involving the use of a spatial light modulator, e.g. a light valve, controlled by a video signal the modulator being an array of liquid crystal cells
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/133308Support structures for LCD panels, e.g. frames or bezels
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133528Polarisers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • H04N9/31Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3102Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM] using two-dimensional electronic spatial light modulators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Projection Apparatus (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 液晶表示素子および偏光素子の温度上昇と、
コントラストの低下とを共に抑制でき、かつ、簡略な構
成により実現できる液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 透光性の冷却媒体5を充填される冷却容
器6の入射側開口部を、第1の偏光素子3aまたは液晶
表示素子2により液密の状態に封止し、冷却容器6の出
射側開口部を、最前段の投射レンズ1aにより液密の状
態に封止する。冷却媒体5としては、液晶表示素子2、
偏光素子3b、第1投射レンズ1a等に近い屈折率を有
するもの(グリセリン、エチレングリコール、それらの
混合液など)を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、液晶プロ
ジェクタ装置や、液晶テレビジョン、投写型ディスプレ
イ装置等、液晶表示素子を使用してスクリーン上に任意
の映像を投影する液晶表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】液晶表示素子を使用してスクリーン上に
映像を投影する表示装置では、液晶パネル等の液晶表示
素子に、電球などの光源からの光を当てて、その透過光
をスクリーン上に投射する。そして、液晶表示素子にお
いて画素毎に偏光量を調整することで、任意の表示を行
うことができるようになっている。
【0003】このような表示装置において、光源から出
た光の内、最終的に投射されるもの以外の光は、液晶表
示素子やその周辺の光学素子等に吸収されて熱となる。
このため、液晶表示素子やその周辺の光学素子等は加熱
されることになる。液晶表示素子は、一般には半導体の
駆動素子と液晶等の光学機能材料とにより構成されてお
り、いずれも正常に動作させるためには、所定の温度以
下(例えば60℃以下)に保つ必要がある。このため、
従来より、液晶表示素子の冷却には種々の方式が適用さ
れてきた。
【0004】また、上述の表示装置では、液晶表示素子
を通過した光の一部が液晶表示素子の後方の投射レンズ
等の光学素子に反射して液晶表示素子に戻ることが、コ
ントラストの低下といった投射画像の品質を下げる一因
となっている。
【0005】まず、液晶表示素子の冷却に関する従来技
術としては、例えば特開平3−174134号公報に記
載の技術が知られている。この技術では、一対の偏光板
の内の一方と、液晶表示素子である液晶パネルが、冷却
液を密封した冷却器に密接して、配置される。冷却器は
枠体と枠体の両面を閉塞する2枚の透明板からなる密閉
構造となっている。先の偏光板および液晶パネルはそれ
ぞれ透明板に密接している。また、冷却器内部にはヒー
トパイプが一部挿入されており、ヒートパイプの冷却器
外部突出部分には放熱フィンが設けられている。この従
来技術は、液晶パネルおよび偏光板の発熱を冷却器へ伝
達し、更に、冷却液の対流、ヒートパイプを経て、放熱
フィンから冷却器の外部に放熱するというものである。
【0006】液晶表示素子後部の光学素子からの反射光
によるコントラスト低下を抑制する従来技術としては、
光学素子のコーティングによる透過率の向上策の他に、
例えば、特開平6−110055号公報に記載されてい
る技術がある。この従来技術では、出射側の偏光板と投
射レンズとの間にλ/4板を配置している。液晶パネル
および出射側偏光板を通過した光は、λ/4板を経て投
射レンズに至る。この入射光の一部は、投射レンズで反
射して液晶パネル方向に戻る。この時反射光は、出射側
偏光板を通過してから往復で計2度λ/4板を通過する
ため、再度出射側偏光板に到達したところでは先に通過
した時に比べ偏光方向が90度回転している。そのた
め、反射光は出射側偏光板を通過出来ず全て吸収され
る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、液晶表
示素子の加熱を防ぐための上記従来の技術は、一方の偏
光板と液晶表示素子とを、冷却液を密封した冷却器の透
明板に密接して配置するものであるため、偏光板および
液晶表示素子の間には、2枚の透明板と冷却液とが介在
することになる。これらの各境界面では屈折率の変化に
よる反射が発生するため、通過光の減衰や、上述のコン
トラストの低下が生じ易い。
【0008】また、コントラストの低下を抑えるための
上記従来の技術では、投射レンズからの反射光を出射側
偏光板で吸収する構成であるため、出射側偏光板がより
加熱されやすくなる。この加熱は、出射側偏光板の熱劣
化(変形など)の要因となる。また、λ/4板の追加に
より、光学部品数が増加し、構成が複雑になる。
【0009】そこで、本発明は、液晶表示素子および偏
光素子の温度上昇と、コントラストの低下とを共に抑制
でき、かつ、簡略な構成により実現できる液晶表示装置
を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、光源、第1の偏光手段、液晶表示手段、
第2の偏光手段、および、投射手段を、光軸に沿って配
置している液晶表示装置であって、入射側開口部および
出射側開口部を有すると共に、透光性の冷却媒体を充填
される容器を備え、前記容器の入射側開口部は、前記第
1の偏光手段および液晶表示手段をそれぞれ構成してい
る光学素子のいずれかにより液密の状態に封止され、前
記容器の出射側開口部は、前記投射手段を構成する最前
段の投射レンズにより液密の状態に封止されていること
を特徴とする液晶表示装置を提供する。
【0011】このような液晶表示装置によれば、冷却媒
体により、液晶表示素子および偏光素子の温度上昇を抑
え、かつ、液晶表示素子の出射側の光路における屈折率
の変化を小さく抑えることが可能となる。屈折率の変化
を小さく抑えることで、液晶表示手段に戻る反射光が低
減され、反射光に起因する投影画像のコントラストの低
下が抑制される。また、λ/4板など特殊な光学部品が
いらなくなるため、簡略な構成により実現できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明の実
施の形態に係る短板式液晶プロジェクタ装置について述
べる。
【0013】まず、本発明の第1の実施形態について、
図1〜図3を用いて説明する。
【0014】図1は、本発明の第1の実施形態における
液晶表示部の各部構成例を示す断面図である。図中、2
は液晶表示素子、1aは投射レンズの中で最も液晶表示
素子2側にある第1投射レンズ、3aは入射側偏光素
子、3bは出射側偏光素子、6(6a,6b)は冷却容
器、5は冷却容器6内に充填されている冷却媒体、9は
冷却媒体5の体積変化を吸収するための調圧用ベロー
ズ、19は放熱フィンである。また、90は光の進行方
向を示している。
【0015】入射側偏光素子3a、液晶表示素子2、出
射側偏光素子3b、および、第1投射レンズ1aは、透
光面が互いに平行となるように配置されている。
【0016】冷却容器6は、第1冷却容器6aと第2冷
却容器6bとを、Oリング7aにより接合したものであ
る。冷却容器6には、液晶表示素子2により封止される
入射側開口部と、それに対向する位置に設けられ、第1
投射レンズ1aにより封止される出射側開口部と、調圧
用ベローズ9により封止される開口部とが形成されてい
る。入射側開口部および出射側開口部は、共に、液晶表
示素子2の入射光および出射光を遮らない大きさとなっ
ている。
【0017】入射側開口部は、液晶表示素子2をはめ込
まれ、その隙間に弾性体20を圧入されている。出射側
開口部は、第1投射レンズ1aをはめ込まれ、Oリング
7bにより、第1投射レンズ1aに圧接されている。
【0018】入射側偏光素子3aは、液晶表示素子2と
の間に一定の距離を空けて配置され、入射側偏光素子保
持枠4aにより支持されている。一方、出射側偏光素子
3bは、第1投射レンズ1aの入射面上に配置され、出
射側偏光素子保持枠4bにより支持されている。ここ
で、入射側偏光素子保持枠4aおよび出射側偏光素子保
持枠4bは、共に、液晶表示素子2の入射光を遮らない
形状となっている。
【0019】調圧用ベローズ9は、調圧用ベローズ押え
板10により、冷却容器6の開口部に取り付けられてい
る。これら液晶表示素子2、冷却容器6、第1投影レン
ズ1a、および、調圧用ベローズ9に囲まれた空間は、
液密状態となっており、冷却媒体5で満たされている。
【0020】上記の各構成要素について、さらに詳しく
説明する。
【0021】図2に、液晶表示素子2の断面を示す。図
示のように、液晶表示素子2は、液晶駆動表示部50
と、ガラス板51および52と、液晶表示素子フレーム
53とにより構成される。液晶表示素子2には、液晶表
示素子駆動用信号線18が電気的に接続されている。こ
の液晶表示素子駆動用信号線18は、接着剤54により
液晶表示素子2に固定されて、図示していない駆動回路
より出される駆動信号を伝送する。
【0022】入射側偏光素子3aおよび出射側偏光素子
3bは、板状に成形されており、片側の表面をガラスま
たは樹脂によりコーティングされている。これら、入射
側偏光素子3aおよび出射側偏光素子3bは、所望の振
動方向の光成分のみを通過させる機能を有する。なお、
入射側偏光素子3aおよび出射側偏光素子3bとして、
それぞれ、複数の変更素子を用いるようにしてもよい。
【0023】冷却媒体5としては、屈折率が1.2以
上、1.7以下となる透光性流体を用いる。屈折率が
1.2以上、1.7以下の透光性流体としては、例え
ば、スリーエム社のフッ素化不活性液(屈折率1.25
〜1.3)、エチレングリコール(屈折率1.43)
や、グリセリン(屈折率1.47)、これらの水溶液、
グリセリン・エチレングリコール混合液、等がある。
【0024】望ましくは、冷却媒体5の屈折率は、液晶
表示素子2や出射側偏光素子3b等、光路上で冷却媒体
5に接触する光学素子の屈折率と略等しくなるようにす
る。ここで、液晶表示素子2や、出射側偏光素子3b、
第1投射レンズ1aに用いられる光学ガラスやプラスチ
ックの屈折率は約1.4〜1.5である。グリセリン・
エチレングリコール混合液は、屈折率が1.45である
ため、冷却媒体5として好適である。もちろん、上記条
件を満たすものであれば、ここに挙げていないものでも
用いることができる。
【0025】このように冷却媒体5を選択すると、液晶
表示素子2および冷却媒体5の境界面と、冷却媒体5お
よび出射側偏光素子3bの境界面とにおける屈折率の差
が小さくなる。これにより、これら境界面での反射が抑
えられ、反射光が液晶表示素子に戻ることによって発生
するコントラストの低下が抑制される。
【0026】冷却容器6は、例えばFe、Cu、Al、Mg等の
金属や、それらを含む熱伝達性に優れた材料により形成
されている。冷却容器6を構成する冷却容器6bには、
液晶表示素子2の表示画素領域より大きな略四角形の入
射側開口部が設けられている。この開口部には、液晶表
示素子2がはめ込まれ、隙間に弾性体20を圧入するこ
とにより固定される。一方、冷却容器6aには第1投射
レンズ1aの有効径と略同じ大きさの円形の出射開口部
が設けられている。この開口部には、第1投射レンズ1
aがはめ込まれる。Oリング7bを潰すことにより、第
1投射レンズ1aは、第1投射レンズ押え板8に圧接さ
れ、固定される。なお、弾性体20およびOリング7の
代りに、接着剤や、パテ、硬化樹脂等を用いて液晶表示
素子2および第1投射レンズ1aの固定および封止を行
うようにしてもよい。このような構造を有するため、冷
却容器6が、液晶表示素子2の表示画素領域を通過した
表示光の光路を遮る事はない。
【0027】また、冷却容器6は、容器6a,6bの2
ピース構造としており、この接合部はOリング7aを潰
すことにより液密状態となる。このように、冷却容器を
複数ピース構造にすることで、冷却容器6の入射側開口
部や出射側開口部の大きさと、液晶表示素子2から第1
投射レンズ1aまでの光学的距離とに関わらず、冷却媒
体5を封止する空間容積を大きく取る事が出来る。もち
ろん、冷却容器を1ピース構造として、液晶表示部11
の構造を簡略化してもよい。
【0028】冷却容器6aには、調圧用ベローズ9が調
圧用ベローズ押え板10によって固定されている。この
調圧用ベローズ9により、冷却媒体5の温度変化による
体積変化は調圧用ベローズ9の膨張収縮または変形によ
って吸収され、冷却媒体5の圧力は一定に保たれる。
【0029】出射側偏光素子3bは、出射側偏光素子保
持枠4bによって冷却容器6aに固定される。この出射
側偏光素子保持枠4bは、光路および冷却媒体の対流を
阻害しない形状をしている。
【0030】液晶表示素子2で発生した熱は、一部が弾
性体20を介して冷却容器6へと伝わり、液晶表示部1
1外部へ放出される。他の多くの部分の熱は、冷却媒体
5に吸収され、冷却媒体5の自然対流に伴い移動する。
そして、冷却容器6の内壁面に伝導して、外部へ放出さ
れる。出射側偏光素子3bで発生した熱は、その大分部
が冷却媒体5に吸収され、外部へ放出される。
【0031】このように、冷却容器6は、液晶表示部1
1で発生した熱を外部に放出する役目を持つ。冷却容器
6の外壁に放熱フィン19を設けることで、放熱の効率
を高めることができる。空気の自然対流により放熱を行
う場合には、放熱フィン19の放熱面を鉛直方向に略平
行となるように配置することが望ましい。なお、図中で
は、放熱フィン19は冷却容器6aに設けているが、冷
却容器6bまたは冷却容器6a、6b両方に設けても構
わない。冷却容器6を冷却ファン等により強制冷却する
ことで、放熱の効率をより高めることができる。この場
合には、放熱フィン19の放熱面を冷却ファンの空気流
の方向に略平行となるように配置することが望ましい。
また、本実施例のように自然対流で冷却する場合には、
ファン等による騒音の発生しない低騒音冷却を実現でき
る。
【0032】入射側偏光素子3aで発生した熱は、一部
は接触熱伝導により周辺部へ、残りの一部は周囲雰囲気
との間で熱交換される。冷却ファンを用いて入射側偏光
素子3a表面上に空気流を起して、強制冷却するように
してもよい。
【0033】また、液晶表示部11全体を保持固定する
構造材に、例えばFe、 Al等の金属およびそれらを含む
熱伝達性に優れた材料を用い、液晶表示部11外部への
接触熱伝導による放熱を促すようにしてもよい。
【0034】本実施例においては、液晶表示素子2の少
なくとも入射側部分が冷却容器6外部に面しているた
め、液晶表示素子2と液晶表示素子駆動用信号線18の
電気的接合部を冷却容器6の外部に設けて、この電気的
接合部および液晶表示素子駆動用信号線18を冷却媒体
5に接触させないようにしている。このため、冷却媒体
5による侵蝕防止のための対策を行う必要はない。
【0035】また、液晶表示素子2の出射面が周囲雰囲
気(外部の空気)とは非接触になるため、周囲雰囲気中
の塵埃が液晶表示素子2の出射面表面に付着して、投射
画像に影を落とす事が無い。
【0036】なお、出射側偏光素子3bは本実施例のよ
うに1枚である必要はなく、複数枚から構成されるもの
であってもよく、その複数枚の内の一部が液晶表示素子
2に取り付けられている場合でも、本発明の効果は有効
である。
【0037】図3は、本実施形態の単板式液晶プロジェ
クタの光学系の全体構成を示す図である。図3におい
て、12はメタルハライドランプ等の光源、13は光源
12より発光した光を一定方向に集光する反射鏡、14
および15は多数のセルレンズが集合したマルチレン
ズ、17は偏光を一方向に揃える偏光変換素子、11は
前述した液晶表示部、1bは投射レンズ群、16はスク
リーンである。ここで、投射レンズ群16は、投射手段
を構成する投射レンズ群から、液晶表示部11に含まれ
る第1レンズ1aを除いたものである。
【0038】以上の構成において、光源12から出射し
た光は、反射鏡13によりマルチレンズ14、15に集
光される。ここで、マルチレンズ14および15は、液
晶表示素子2の表示画素領域の全域に均一に光を入射さ
せる作用を有し、スクリーン16上の照度の均一化を可
能とする。マルチレンズ14および15を経た光は、偏
光変換素子17において入射側偏光素子3の偏光方向に
略平行な偏光光に変換された後、液晶表示部11に入射
される。そして、液晶表示部11において画素毎に濃淡
を調整された光は、投射手段を構成する投射レンズ群を
経てスクリーン16に投射される。
【0039】本実施形態では、偏光変換素子17を用い
ることで、各入射側偏光素子3aで吸収される光の量を
小さくしている。これにより、各入射側偏光素子3aで
の発熱量は、偏光変換素子17を用いない場合に比べ大
幅に低減される。
【0040】以上で説明したように、本実施形態によれ
ば、液晶表示素子2および出射側偏光素子3bの加熱の
防止と、投影画像のコントラストの低下を抑制とを共に
達成できる。更には、他の特別な光学素子等を必要とし
ないため、液晶表示部11の簡略化が図れる。
【0041】次に、本発明の他の実施形態について説明
する。なお、以下で説明する液晶表示部では、第1の実
施形態の構成要素と同じ機能を持つものには同じ符号を
付している。また、以下の液晶表示部も図3に示した液
晶プロジェクタに適用されるものである。
【0042】図4は、本発明の第2の実施形態における
液晶表示部の各部構成例を示す断面図である。
【0043】本実施形態は、出射側偏光素子3bを液晶
表示素子2の出射面に固定しているる点が、第1の実施
形態と異なる。この構成は、液晶表示素子2に対する出
射側偏光素子3の偏光透過軸を、予め、高精度に位置決
めし、固定することができるため、全白表示時の透過率
および全黒表示時の遮蔽率が向上し、高コントラストが
得られる。
【0044】また、本実施例では、液晶表示素子2と冷
却容器6aとの接合部を接着剤21により封止し、液晶
表示素子2を冷却容器6bに固定している。
【0045】図5は、本発明の第3実施形態における液
晶表示部の各部構成例を示す断面図である。
【0046】本実施形態は、入射側偏光素子3aの出射
面から第1投射レンズ1aの入射面までの領域を冷却媒
体5で満たし、液晶表示素子2を冷却媒体5内に配置し
た点が、第1の実施形態と異なる。
【0047】図5において、24は液晶表示素子2を冷
却媒体5の中に配置、保持する液晶表示素子保持枠、2
5は冷却媒体調圧室、22は液晶表示素子駆動用信号線
18を冷却容器外部に引き出すために設けられた信号線
引き出し口である。
【0048】液晶表示素子2は、液晶表示素子保持枠2
4により、冷却媒体5の中に配置されることになる。こ
こで、冷却媒体5を充填されている領域は、液晶表示素
子2の入射面側と出射面側とが繋がっており、冷却媒体
5が両領域間を自由に対流できるようになっている。
【0049】入射側偏光素子3aは、冷却容器6bの入
射側開口部を塞ぐように設置されている。なお、入射側
偏光素子3aと冷却容器6bとの接合部は、接着剤や、
パテ、Oリングなどで封止される。冷却媒体5は、入射
側偏光素子3a、冷却容器6、調圧用ベローズ9、およ
び、第1投影レンズ1aにより囲まれた空間に充填され
る。
【0050】液晶表示素子駆動用信号線18は、信号線
引き出し口22から冷却容器6外部に引き出される。信
号線引き出し口22は接着剤や硬化樹脂の充填または弾
性体の圧入等により封止される。このようにして形成さ
れるシール部により、液漏れをおこすことなく、液晶表
示素子駆動用信号線18を容器外部に引き出すことがで
きる。
【0051】このように、本実施形態によれば、液晶表
示素子2の入射面および出射面の双方が冷却媒体5に直
接接触されて、冷却されるため、液晶表示素子2の温度
上昇をより低減できる。入射側偏光素子3aでの発熱も
冷却媒体5により冷却する事が可能になる。更に、液晶
表示素子2の両面が周囲雰囲気(外部空気)と非接触に
なるため、周囲雰囲気中の塵埃が液晶表示素子2の表面
に付着して、投射画像に影を落とす事が無い。
【0052】調圧用ベローズ9を設置された冷却媒体調
圧室25は、冷却容器6a内部と連通し、冷却媒体5の
圧力を一定に保つ。冷却媒体調圧室25を冷却容器6と
別部品とすることで、冷却容器6a、6bを小型にする
事が出来る。
【0053】図6は、本発明の第4の実施形態における
液晶表示部の各部構成例を示す断面図である。
【0054】本実施形態は、液晶表示素子2の、液晶表
示素子駆動用信号線18との接続部を含む一部が、冷却
媒体5の充填された冷却容器6の外部に出るように構成
した点が、第3の実施形態と異なる。
【0055】冷却容器6には、液晶表示素子2を取付け
るための勘合部が形成されている。この勘合部の一部に
は開口が形成されている。液晶表示素子2の一部は、こ
の勘合部に、Oリングや、接着剤、パテなどの手段によ
り、液密状態で固定される。液晶表示素子2と液晶表示
素子駆動用信号線18との接続部は、勘合部内の開口に
位置し、冷却媒体5に接触しないようになっている。
【0056】本実施形態によれば、第3の実施形態で述
べた効果に加え、液晶表示素子駆動用信号線18と、そ
の液晶表示素子2との接続部の、冷却媒体5に対する耐
蝕性や、これによる冷却媒体5への漏電等への配慮が不
要になるという効果が得られる。
【0057】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明によれ
ば、液晶表示素子および偏光素子の温度上昇と、コント
ラストの低下とを共に抑制でき、かつ、簡略な構成によ
り実現できる液晶表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における液晶表示部
の各部構成例を示す断面図。
【図2】本発明で用いる液晶表示素子の構成例を示す断
面図。
【図3】本発明の第1の実施形態に係る短板式液晶プロ
ジェクタの光学系全体を示す概要図。
【図4】本発明の第2の実施の形態における液晶表示部
の各部構成例を示す断面図。
【図5】本発明の第3の実施形態における液晶表示部の
各部構成例を示す断面図。
【図6】本発明の第4の実施形態における液晶表示部周
辺の各部構成例を示す断面図。
【符号の説明】
1a…第1投射レンズ 1b…第1投射レンズを除く投射レンズ群 2…液晶表示素子 3a…入射側偏光素子 3b…出射側偏光素子 4a…入射側偏光素子保持枠 4b…出射側偏光素子保持枠 5…冷却媒体 6a、6b…冷却容器 7a,7b…Oリング 8…第1投射レンズ押え板 9…調圧用ベローズ 10…調圧用ベローズ押え板 11…液晶表示部 12…光源 13…反射鏡 14、15…マルチレンズ 16…スクリーン 17…偏光変換素子 18…液晶表示素子駆動用信号線 19…放熱フィン 20…冷却媒体封止用弾性体 21…接着剤 22…信号線引き出し口 24 …液晶表示素子保持枠 25…冷却媒体調圧室 50…液晶駆動表示部 51、52…ガラス板 53…液晶表示素子フレーム 54…液晶表示素子駆動用信号線固定用接着剤 90…光の進行方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白石 幹夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所マルチメディアシステム 開発本部内 (72)発明者 平田 浩二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所映像情報メディア事業部 内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光源、第1の偏光手段、液晶表示手段、第2
    の偏光手段、および、投射手段を、光軸に沿って配置し
    ている液晶表示装置であって、 入射側開口部および出射側開口部を有すると共に、透光
    性の冷却媒体を充填される容器を備え、 前記容器の入射側開口部は、前記第1の偏光手段および
    液晶表示手段をそれぞれ構成している光学素子のいずれ
    かにより液密の状態に封止され、 前記容器の出射側開口部は、前記投射手段を構成する最
    前段の投射レンズにより液密の状態に封止されているこ
    とを特徴とする液晶表示装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の液晶表示装置であって、 前記冷却媒体は、屈折率が1.2以上、1.7以下の透
    光性の液体であることを特徴とする液晶表示装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の液晶表示装置であって、 前記冷却媒体は、前記第1の偏光手段、液晶表示手段、
    第2の偏光手段、合成光学手段、および、投射手段をそ
    れぞれ構成している光学素子の内の少なくとも1つの光
    学素子の屈折率と略等しい屈折率を有する透光性の液体
    であることを特徴とする液晶表示装置。
  4. 【請求項4】請求項1記載の液晶表示装置であって、 前記容器は、金属成分を有するものであることを特徴と
    する液晶表示装置。
  5. 【請求項5】請求項1記載の液晶表示装置であって、 前記容器内の冷却媒体の圧力を一定に保つための調圧機
    構をさらに備えることを特徴とする液晶表示装置。
  6. 【請求項6】請求項1記載の液晶表示装置であって、 前記容器は、前記液晶表示手段に駆動信号を供給する信
    号線と、前記信号線および前記液晶表示手段の接続部分
    とを、容器外部に出す構造となっていることを特徴とす
    る液晶表示装置。
  7. 【請求項7】請求項1記載の液晶表示装置であって、 前記液晶表示手段は、前記冷却媒体により覆われてお
    り、 前記容器は、前記液晶表示手段の信号線を容器外部に引
    き出すためのシール部を有することを特徴とする液晶表
    示装置。
  8. 【請求項8】光源、第1の偏光手段、液晶表示手段、第2
    の偏光手段、および、投射手段を、光軸に沿って配置し
    ている液晶表示装置であって、 前記第1の偏光手段を構成している光学素子から、投射
    手段を構成している光学素子までの光通過領域の内、少
    なくとも、液晶表示手段の光出射面と、前記投射手段を
    構成する最前段の投射レンズの光入射面との間の光通過
    領域に冷却媒体を封入するための部材を備えることを特
    徴とする液晶表示装置。
  9. 【請求項9】光源、分離光学手段、第1の偏光手段、液
    晶表示手段、第2の偏光手段、および、投射手段を、光
    軸に沿って配置している液晶表示装置であって、 入射側開口部および出射側開口部を有すると共に、屈折
    率が1.2以上、1.7以下の透光性の冷却液を充填さ
    れる冷却容器と、 前記冷却容器内の冷却媒体の圧力を一定に保つための調
    圧機構とを備え、 前記冷却容器の入射側開口部は、前記第1の偏光手段お
    よび液晶表示手段をそれぞれ構成している光学素子のい
    ずれかにより液密の状態に封止され、 前記冷却容器の出射側開口部は、前記投射手段を構成し
    ている最前段の投射レンズにより液密の状態に封止さ
    れ、 前記冷却容器は、前記液晶表示手段に駆動信号を供給す
    る信号線と、前記信号線および前記液晶表示手段の接続
    部分とを、容器外部に出す構造となっていることを特徴
    とする液晶表示装置。
JP9278814A 1997-10-13 1997-10-13 液晶表示装置 Pending JPH11119202A (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9278814A JPH11119202A (ja) 1997-10-13 1997-10-13 液晶表示装置
US09/168,921 US6256083B1 (en) 1997-10-13 1998-10-08 Liquid crystal display apparatus and optical device for use therein
US09/886,151 US6535267B2 (en) 1997-10-13 2001-06-22 Liquid crystal display apparatus having liquid crystal display element immersed in cooling medium
US10/337,400 US6829031B2 (en) 1997-10-13 2003-01-07 Liquid crystal display apparatus and optical device for use therein
US10/898,978 US20050001970A1 (en) 1997-10-13 2004-07-27 Liquid crystal display apparatus and optical device for use therein

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9278814A JPH11119202A (ja) 1997-10-13 1997-10-13 液晶表示装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11119202A true JPH11119202A (ja) 1999-04-30

Family

ID=17602538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9278814A Pending JPH11119202A (ja) 1997-10-13 1997-10-13 液晶表示装置

Country Status (2)

Country Link
US (4) US6256083B1 (ja)
JP (1) JPH11119202A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11249120A (ja) * 1998-03-03 1999-09-17 Sharp Corp 透過型表示装置
US6299313B1 (en) * 1997-09-10 2001-10-09 Hitachi, Ltd. Projection display apparatus and projection lens device for use therein
JP2010066550A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Mitsubishi Electric Corp 投写型表示装置
WO2012118142A1 (ja) * 2011-03-02 2012-09-07 株式会社ニコン 表示装置
JP2014062935A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Casio Comput Co Ltd 投影レンズユニットと空間光変調装置の組立体、プロジェクター及びハウジング
JP2019133128A (ja) * 2018-01-29 2019-08-08 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11119202A (ja) * 1997-10-13 1999-04-30 Hitachi Ltd 液晶表示装置
JP2002220045A (ja) * 2001-01-26 2002-08-06 Honda Motor Co Ltd 電動駐車ブレーキ装置
JP2003288022A (ja) * 2002-03-27 2003-10-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶表示装置
JP3815382B2 (ja) * 2002-06-07 2006-08-30 セイコーエプソン株式会社 表示パネル積層体、ケース、表示パネルモジュール及び投射型表示装置並びに表示パネルモジュールの冷却方法
EP1422594A3 (de) * 2002-11-22 2005-08-17 Contec Steuerungstechnik & Automation Gesellschaft m.b.H. Anordnung und Verfahren zum Kühlen eines tragbaren Rechners
AU2003278473A1 (en) * 2002-12-02 2004-06-23 Koninklijke Philips Electronics N.V. Display mounting
US7148945B2 (en) * 2003-03-14 2006-12-12 Seiko Epson Corporation Optical device having a plurality of optical modulator units, projector equipping the same, and particular heat insulation
JP2004294758A (ja) * 2003-03-27 2004-10-21 Hitachi Ltd 光学ユニット及びそれを用いた投写型映像表示装置
JP4359105B2 (ja) * 2003-08-25 2009-11-04 株式会社日立製作所 液晶パネル装置
US20050134164A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 3M Innovative Properties Company Optical coupler for projection display
DE10359753B3 (de) * 2003-12-19 2005-08-18 Carl Zeiss Jena Gmbh Anordnung zum Beleuchten eines Displays
JP4192882B2 (ja) * 2003-12-26 2008-12-10 セイコーエプソン株式会社 光学装置、およびプロジェクタ
JP4151584B2 (ja) * 2004-02-16 2008-09-17 セイコーエプソン株式会社 光学装置、およびプロジェクタ
JP4492174B2 (ja) * 2004-03-26 2010-06-30 株式会社日立製作所 液晶表示装置
JP4096904B2 (ja) * 2004-03-26 2008-06-04 セイコーエプソン株式会社 光変調素子保持体、光学装置、およびプロジェクタ
US20080225188A1 (en) * 2004-06-30 2008-09-18 Masakazu Hoshino Liquid Crystal Projector, and Liquid Crystal Panel and Liquid Cooling Apparatus Thereof
ITVI20090140A1 (it) * 2009-06-12 2010-12-13 Global Display Solutions S P A Monitor lcd a notevole resistenza meccanica ed atto alla visualizzazione di immagini ad elevato contrasto
JP5516168B2 (ja) * 2010-07-14 2014-06-11 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター
EA029589B1 (ru) * 2012-12-19 2018-04-30 Премиум Электроник Ко. Лтд Устройство отображения
GB201508520D0 (en) * 2015-05-18 2015-07-01 Structo Pte Ltd Liquid crystal display assembly
CN109557749B (zh) * 2017-09-27 2021-11-12 精工爱普生株式会社 投影仪
CN110095929A (zh) * 2018-01-29 2019-08-06 精工爱普生株式会社 投影仪

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8600752A (nl) * 1986-03-25 1987-10-16 Philips Nv Inrichting voor het projecteren van een televisiebeeld op een scherm.
US5105265A (en) * 1988-01-25 1992-04-14 Casio Computer Co., Ltd. Projector apparatus having three liquid crystal panels
JPH01209482A (ja) * 1988-02-18 1989-08-23 Kawasaki Heavy Ind Ltd 液晶画像投影機構
JPH01265226A (ja) * 1988-04-15 1989-10-23 Seiko Epson Corp 投写型表示装置及び投写型表示装置の冷却装置
JPH01265227A (ja) * 1988-04-15 1989-10-23 Seiko Epson Corp 投写型表示装置の冷却装置
JPH01314288A (ja) * 1988-06-14 1989-12-19 Seiko Epson Corp 投写型表示装置の冷却装置
JPH0290881A (ja) 1988-09-28 1990-03-30 Hitachi Ltd 磁気記録再生装置
DE69026181D1 (de) * 1989-10-11 1996-05-02 Sanyo Electric Co Flussigkristallprojektor
US5168351A (en) * 1990-05-16 1992-12-01 North American Philips Corporation Short focal length video color projector employing dichroic mirror block
US5170195A (en) * 1990-09-17 1992-12-08 Pioneer Electronic Corporation Cooling device for a liquid crystal panel
JPH04177386A (ja) * 1990-11-13 1992-06-24 Toshiba Corp 液晶表示プロジェクタの冷却装置
DE69132253T2 (de) * 1990-11-28 2001-01-04 Canon K.K., Tokio/Tokyo Lichtstreuende Flüssigkristallvorrichtung
US5758956A (en) * 1991-04-30 1998-06-02 Vari-Lite, Inc. High intensity lighting projectors
JPH0580321A (ja) * 1991-09-24 1993-04-02 Hitachi Ltd 投写形液晶表示装置
GB2278927A (en) * 1993-06-12 1994-12-14 Central Research Lab Ltd Liquid crystal optical projector arrangement
US5812215A (en) * 1994-06-13 1998-09-22 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Projector display unit
JPH10123964A (ja) * 1996-08-30 1998-05-15 Sony Corp 液晶表示装置
US6256063B1 (en) * 1996-10-02 2001-07-03 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image signal processing unit and electronic still camera
JPH11119202A (ja) * 1997-10-13 1999-04-30 Hitachi Ltd 液晶表示装置

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6299313B1 (en) * 1997-09-10 2001-10-09 Hitachi, Ltd. Projection display apparatus and projection lens device for use therein
US6542308B2 (en) 1997-09-10 2003-04-01 Koji Hirata Projection display apparatus and projection lens device for use therein
JPH11249120A (ja) * 1998-03-03 1999-09-17 Sharp Corp 透過型表示装置
JP2010066550A (ja) * 2008-09-11 2010-03-25 Mitsubishi Electric Corp 投写型表示装置
WO2012118142A1 (ja) * 2011-03-02 2012-09-07 株式会社ニコン 表示装置
JP2014062935A (ja) * 2012-09-20 2014-04-10 Casio Comput Co Ltd 投影レンズユニットと空間光変調装置の組立体、プロジェクター及びハウジング
JP2019133128A (ja) * 2018-01-29 2019-08-08 セイコーエプソン株式会社 プロジェクター

Also Published As

Publication number Publication date
US20050001970A1 (en) 2005-01-06
US20010033345A1 (en) 2001-10-25
US6535267B2 (en) 2003-03-18
US6256083B1 (en) 2001-07-03
US6829031B2 (en) 2004-12-07
US20030098944A1 (en) 2003-05-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11119202A (ja) 液晶表示装置
JPH11282361A (ja) 画像表示装置
KR20040028666A (ko) 액정 프로젝터
JP4492174B2 (ja) 液晶表示装置
JP3454397B2 (ja) ビデオプロジェクタ用光学系
JP2002006282A (ja) 液晶表示装置
JPH10319379A (ja) 表示装置
JP2004294758A (ja) 光学ユニット及びそれを用いた投写型映像表示装置
JP3712326B2 (ja) 液晶表示装置
JP2002318423A (ja) 映像表示装置
US11493839B2 (en) Projection image display device
JPH04142527A (ja) 投写型表示装置
JP4196691B2 (ja) 液晶表示装置
US20090153753A1 (en) Projector
JP3900350B2 (ja) 投射型表示装置
JP3807239B2 (ja) プロジェクタ
JPH0454778A (ja) 液晶プロジェクタ
CN217333099U (zh) 一种提升单片液晶屏性能的投影仪
US20040150793A1 (en) Illumination system for a projector
JP4811482B2 (ja) 光源装置およびプロジェクター
JPH03126011A (ja) 液晶プロジエクタ
JP2005274749A (ja) 光学素子の冷却装置およびビデオプロジェクタ
JPH09189962A (ja) 投写形表示装置
KR200209095Y1 (ko) 투사형 액정디스플레이장치에서 냉각액을 이용한 램프 냉각장치
JPH04138490A (ja) 液晶プロジェクタの冷却機構

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20041005

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20041005

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20041005

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060829

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20061121

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070313