JP2003043442A - 液晶投射型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構造で液晶パネルの表示エリア外周のパ
ネル枠体に照射されている光を遮光し、液晶パネルの温
度上昇を抑えることのできる液晶投射型表示装置を提供
すること。 【解決手段】光源としてのランプ１３０と、該ランプ１
３０からの光を変調する液晶パネル１１０と、該液晶パ
ネル１１０により変調された光を投射する投射光学手段
である投射レンズ３００を有した液晶投射型表示装置に
おいて、前記液晶パネル１１０の入射側に着脱自在に、
液晶パネル１１０の有効表示エリア１１１に入射する光
を通過させる開口部１１を有し、液晶パネル１１０の有
効表示エリア外の入射光を遮光する遮光板１０を配設し
た構成とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶投射型表示装置
に係り、特に液晶パネルの温度上昇を抑えるように構成
した液晶投射型表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、大画面で小型・軽量の映像表示装
置の要求に伴い、液晶パネルを用いた液晶投射型表示装
置が開発され使用されている。液晶投射型表示装置は、
液晶パネルを用いることによって、従来のＣＲＴを用い
た投射型映像表示装置に比べ、小型・軽量を可能にする
と共に大画面表示を容易に実現することが可能であるこ
と、また面倒なコンバーゼンス調整が不要で地磁気の影
響を受けないこと等の利点を有している。このような理
由から、現在、液晶パネルを用いた液晶投射型表示装置
の普及が急速に進んでいる。

【０００３】この液晶投射型表示装置の例としては、光
源（ランプ）、照明光学系、色分離光学系、Ｒ（赤），
Ｇ（緑），Ｂ（青）用の液晶パネル、色合成光学系、投
射光学系から構成される３板式の液晶プロジェクタがあ
る。

【０００４】この３板式液晶プロジェクタは、光源（ラ
ンプ）からの白色光を色分離光学系のダイクロイックミ
ラーにてＲ，Ｇ，Ｂの３色に分離し、ＲＧＢ用の３枚の
液晶パネルに照射する。そしてこの各色用液晶パネル
で、照射された各光の透過率を画像変調し、画像変調さ
れた各色光を色合成光学系のダイクロイックプリズムに
て１枚のカラー画像に合成する。次にこれを投射レンズ
によってスクリーン上に拡大投影するわけである。

【０００５】ところで、従来の液晶投射型表示装置にお
いては、図４に示すように液晶パネル１１０の入射側
で、その表示エリア１１１の外周のパネル枠体１１２に
も点線１１３で示す範囲で光が照射されていた。これは
部品寸法ばらつき等により照射エリアの位置，サイズが
変化するため、照射エリアを広げてマージンを持たせて
いるためである。

【０００６】しかしながら、液晶投射型表示装置の高輝
度化を図るために出力の大きい光源を用いると、液晶パ
ネル１１０に照射される光量が増加し、パネル枠体１１
２に照射される光によって更に液晶パネル１１０の温度
が上昇するという不具合があった。このため、従来に比
べて液晶パネルを冷却するファンの回転数を上げたり、
ファンを大型化する等が行われていた。その結果、ファ
ンの騒音が増大したり、装置が大型化する等の問題を生
じていた。

【０００７】一方、液晶投射型表示装置において液晶パ
ネルに対する高い防塵性と不要光の遮光性とを兼ね備え
ることによって、高品位の映像を映出しようとする先行
技術として、特開平11-305674号公報に記載されている
ものがある。

【０００８】この公報には、液晶パネル６がベース２１
には固定されていて、ベース２１上には第１の防塵部材
２３を介して遮光板２４が配置されている。さらに、遮
光板２４上には、ホルダ２６に固定された波長板２７が
第２の防塵部材２５を介して配置され、ベース２１と遮
光板２４と保持部材２８とはねじにて組み立て固定さ
れ、液晶パネルブロックが構成される投射型表示装置が
記載されている。しかしながら、該公報には、遮光板２
４が防塵部材２３を介して液晶パネル６に取付けられる
構成となっており、表示に寄与しない不要光を遮光する
ための構造としては複雑である一方、ベース２１と遮光
板２４と保持部材２８とはねじにて組み立て固定され且
つこれらの部材間には第１，第２の防塵部材２３，２
５、ホルダ２６及び波長板２７が密接して介在している
ために、液晶パネル自体を空冷することが困難であり且
つ液晶パネルが故障したときなどに液晶パネルの交換が
困難であるという問題を有している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の如く、従来は液
晶パネルを保持するパネル枠体に照射される光によって
液晶パネルの温度が上昇する不具合があり、ファンの回
転数を上げたり、ファンを大型化するなどしていた。こ
のため、ファンの騒音が増大したり、装置が大型化する
等の問題点を有していた。また、公知例に記載されてい
るものは、構造的に複雑であり、液晶パネルの空冷が難
しかったり液晶パネルが故障したときなどに液晶パネル
の交換が困難であるという問題があった。

【００１０】そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされ
たもので、簡単な構造で液晶パネルの表示エリア外周の
パネル枠体に照射されている光を遮光し、液晶パネルの
温度上昇を抑えることのできる液晶投射型表示装置を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明による液晶投射型
表示装置は、光源と、前記光源からの光を変調する液晶
パネルと、前記液晶パネルの入射側に着脱自在に配置さ
れ、該液晶パネルの有効表示エリアに入射する光を通過
させる開口部を有し、前記液晶パネルの有効表示エリア
外の入射光を遮光する遮光板と、前記液晶パネルにより
変調された光を投射する投射光学手段と、を具備したも
のである。

【００１２】上記構成により、表示に寄与しない光を有
効に遮光でき、液晶パネルの余分な温度上昇を抑えるこ
とができる一方、液晶パネルが故障した際にも液晶パネ
ルを容易に交換することができる。

【００１３】また、本発明による液晶投射型表示装置
は、光源と、前記光源からの光を変調する液晶パネル
と、前記液晶パネルの入射側にパネル面に対して所定の
間隔をおいて配置され、かつ該液晶パネルの有効表示エ
リアに入射する光を通過させる開口部を有し、前記液晶
パネルの有効表示エリア外の入射光を遮光する遮光板
と、前記液晶パネルにより変調された光を投射する投射
光学手段と、を具備したものである。

【００１４】上記構成により、液晶パネルの面より所定
の間隔をおいて遮光板が配置されているので、液晶パネ
ルの熱を放熱し易くなる。

【００１５】また、前記液晶パネルと前記遮光板との間
に冷却風を送風する構成とすることにより、液晶パネル
を冷却することができる。

【００１６】また、前記遮光板は前記液晶パネルを固定
する固定枠板に着脱可能に取付けるようにしたものであ
る。

【００１７】この構成によれば、液晶パネルが故障した
際にも容易に液晶パネルを交換することができる。

【００１８】さらに、前記遮光板は前記液晶パネルに対
して非接触としたものである。この構成によれば、前記
遮光板の熱が直接液晶パネルに伝わらなくなり、遮熱効
果を上げることができる。

【００１９】また、本発明による液晶投射型表示装置
は、光源と、前記光源からの光を複数の色光に分離する
色分離手段と、前記色分離手段からの夫々の色光を変調
する複数の液晶パネルと、前記複数の液晶パネルの少な
くとも１つの液晶パネルの入射側に着脱自在に配置さ
れ、該液晶パネルの有効表示エリアに入射する光を通過
させる開口部を有し、該液晶パネルの有効表示エリア外
の入射光を遮光する遮光板と、前記複数の液晶パネルに
より変調された色光を合成する色合成手段と、前記色合
成手段からの合成された光を投射する投射光学手段と、
を具備したものである。

【００２０】上記構成により、３板式の液晶投射型表示
装置において、表示に寄与しない光を有効に遮光でき、
液晶パネルの余分な温度上昇を抑えることができる一
方、液晶パネルが故障した際にも液晶パネルを容易に交
換することができる。

【００２１】さらに、本発明による液晶投射型表示装置
は、光源と、前記光源からの光を複数の色光に分離する
色分離手段と、前記色分離手段からの夫々の色光を変調
する複数の液晶パネルと、前記複数の液晶パネルの少な
くとも１つの液晶パネルの入射側にパネル面に対して所
定の間隔をおいて配置され、かつ該液晶パネルの有効表
示エリアに入射する光を通過させる開口部を有し、該液
晶パネルの有効表示エリア外の入射光を遮光する遮光板
と、前記複数の液晶パネルにより変調された色光を合成
する色合成手段と、前記色合成手段からの合成された光
を投射する投射光学手段と、を具備したものである。

【００２２】上記構成により、３板式の液晶投射型表示
装置において、液晶パネルの面より所定の間隔をおいて
遮光板が配置されているので、液晶パネルの熱を放熱し
易くなる。

【００２３】また、前記液晶パネルと前記遮光板との間
に冷却風を送風する構成とすることにより、３板式の液
晶投射型表示装置における液晶パネルを冷却することが
できる。

【００２４】さらに、前記遮光板は前記液晶パネルを固
定する固定枠板に着脱可能に取付けるようにしたもので
ある。

【００２５】この構成によれば、３板式の液晶投射型表
示装置において、液晶パネルが故障した際にも容易に液
晶パネルを交換することができる。

【００２６】さらに、前記遮光板は前記液晶パネルに対
して非接触としたものである。この構成によれば、３板
式の液晶投射型表示装置において、前記遮光板の熱が直
接液晶パネルに伝わらなくなり、遮熱効果を上げること
ができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。本発明の実施の形態の要部を図１及
び図２を参照して説明する前に、図３を参照して液晶投
射型表示装置の主要部を構成するランプハウジング，光
学ボックス及び投射レンズの配置を説明する。

【００２８】図３ではＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）用
の液晶パネルを有する３板式の液晶プロジェクタの例を
示している。

【００２９】図３において、符号１００は光学ボック
ス、２００はランプハウジング、３００は投射レンズで
ある。ランプハウジング２００の中には光源として、発
光管１３１、リフレクタ１３２及び支持部１３３から成
るランプ１３０が配置されている。前記発光管１３１か
らの光はリフレクタ１３２によって反射され、赤外線や
紫外線等の不要光がフィルタ１０１で除去された後、コ
ンデンサレンズ１０２や反射ミラー１０３を介して色分
離手段であるダイクロイックミラー１０４に供給され
る。

【００３０】ダイクロイックミラー１０４は、ランプ１
３０からの光をＲ光とＧＢ光に分光し、分離されたＲ光
はミラー１０５で反射され、フィールドレンズ１０６を
介してＲ用の液晶パネル１０７に照射される。

【００３１】また、ダイクロイックミラー１０４により
分離されたＧＢ光は色分離手段であるダイクロイックミ
ラー１０８によりＧ光とＢ光に分光され、Ｇ光はフィー
ルドレンズ１０９を介してＧ用の液晶パネル１１０に照
射され、Ｂ光はリレーレンズ１１１、反射ミラー１１
２、リレーレンズ１１３、反射ミラー１１４及びリレー
レンズ１１５を介してＢ用の液晶パネル１１６に照射さ
れる。

【００３２】さらに、各液晶パネル１０７、１１０、１
１６を透過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光は色合成手段としての
ダイクロイックプリズム１１８によって合成され、この
合成された映像光を投射光学手段である投射レンズ３０
０によってスクリーン（図示せず）に投射するようにし
ている。

【００３３】このとき、Ｒ、Ｇ、Ｂ用の液晶パネル１０
７、１１０、１１６をＲ、Ｇ、Ｂの原色信号で駆動する
ことにより、カラー画像を投射することができる。な
お、前記液晶パネル１０７、１１０、１１６の入射側及
び出射側にはそれぞれ図示しない偏光板が配置されてい
る。

【００３４】図１は本発明の一実施例の形態の液晶投射
型表示装置における、液晶パネルへの遮光板取付構造を
示す分解斜視図である。３枚の液晶パネルのうちの上記
のG光用液晶パネル１１０の入射側に遮光板を取付けた
場合を例として説明する。

【００３５】図１において、液晶パネル１１０はパネル
ホルダー３０にネジ止め等で固定されている。パネルホ
ルダー３０は、少なくとも液晶パネル１１０の表示エリ
ア１１１に相当する大きさの開口部（図示せず）を有し
た固定枠板であって、その左右部分にＬ字状（つば状）
の折り曲げ部３１，３１が形成されている。パネルホル
ダー３０の左右の折り曲げ部３１，３１にはそれぞれ複
数（図では２つ）の突起部３２，３２が上下に設けられ
ている。パネルホルダー３０の平板部分における上下端
部分の裏面側（液晶パネルとは反対側）にはホルダー支
え４０がＵＶ接着剤等で固着されている。このホルダー
支え４０は、前記パネルホルダー３０を支持し、液晶パ
ネル１１０を図示しないプリズムユニット（図３におけ
るダイクロイックプリズム）に取付けるための支持部材
である。

【００３６】遮光板１０は、略中央に液晶パネル１１０
の有効表示エリア（以下単に表示エリアという）１１１
に入射する光を通過させる開口部１１を有し、液晶パネ
ル１１０の表示エリア１１１外の入射光を遮光するため
のものである。遮光板１０は、バネ性を有し、パネルホ
ルダー３０に着脱可能に取付けられるように構成されて
いる。即ち、遮光板１０の左右部分には折り曲げ部１
２，１２が形成され、遮光板１０の左右折り曲げ部１
２，１２にはそれぞれ複数（図では２つ）の孔１３，１
３が上下に設けられている。そして、遮光板１０の左右
折り曲げ部１２，１２はパネルホルダー３０の左右折り
曲げ部３１，３１の内側に挿入され、遮光板１０の左右
折り曲げ部１２，１２の複数の孔１３，１３がパネルホ
ルダー３０の左右折り曲げ部３１，３１の複数の突起部
３２，３２に係合されて保持されるようになっている。

【００３７】図２は液晶パネルに遮光板が取付けられた
状態を示す上面図である。図２は遮光板の開口部と液晶
パネルの表示エリアの関係を説明するためのものであ
り、遮光板１０の開口部１１は、液晶パネル１１０の表
示エリア１１１に対して入射する入射光１を遮らないよ
うにその寸法が設定されている。図では、斜めから入射
する光も表示エリア１１１内に取り込めるように、開口
部１１の長さを表示エリア１１１の長さに対して極く僅
か大きく設定している。さらに、遮光板１０は液晶パネ
ル１１０に対して隙間Ｌができるように配置されてい
る。つまり、遮光板１０は液晶パネル１１０に対して非
接触となるように配置されている。

【００３８】以上の構成により、液晶パネル１１０の表
示エリア１１１周囲（周辺部分）に照射される入射光を
遮光板１０にて有効に遮光することができ、液晶パネル
の余分な温度上昇を抑えることができる。

【００３９】以上説明したように、本発明の実施の形態
によれば、液晶パネルの入射側に位置し、該液晶パネル
の表示エリアに入射する光を開口部にて通過させ、表示
エリア外の入射光を遮光する遮光板が配置されたため、
表示に寄与しない光を有効に遮光でき、液晶パネルの余
分な温度上昇を抑えることができる。

【００４０】また、上記遮光板は上記液晶パネルを固定
する固定枠板（パネルホルダー）に着脱可能に取付ける
ようにしたものであるため、液晶パネルが故障した際に
も容易に液晶パネルを交換することができる。

【００４１】さらに、上記遮光板は前記液晶パネルに対
して隙間Ｌを設けたものであるため、上記遮光板の熱が
直接液晶パネルに伝わることがなく、遮熱効果を上げる
ことができ、しかも上記隙間Ｌに下又は上から冷却用の
風を送風して液晶パネルを空気流にて冷却することも可
能である。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、簡単
な構造で液晶パネルの表示エリア外周のパネル枠体に照
射されている光を遮光することができ、液晶パネルの温
度上昇を抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の液晶投射型表示装置に
おける、液晶パネルと遮光板の保持構造を示す斜視図。

【図２】図１で、液晶パネルに遮光板が取付けられた状
態を示す上面図。

【図３】液晶投射型表示装置の主要部である、ランプハ
ウジング，光学ボックス及び投射レンズの配置を説明す
る平面図。

【図４】従来の液晶投射型表示装置において液晶パネル
へ入射する照明光の範囲を示す正面図。

【符号の説明】

１０…遮光板 １１…開口部 １２…折り曲げ部 １３…孔 ３０…パネルホルダー（固定枠板） ３１…折り曲げ部 ３２…突起部 １００…光学ボックス １０４，１０８…ダイクロイックミラー（色分離手段） １１０…液晶パネル １１１…有効表示エリア １１８…ダイクロイックプリズム（色合成手段） １３０…ランプ（光源） ２００…ランプハウジング ３００…投射レンズ（投射光学手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０２Ｆ 1/1335 Ｇ０２Ｆ 1/1335 ５００ ５００ Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｇ０３Ｂ 21/00 Ｅ Ｆターム(参考） 2H042 AA15 AA28 CA06 CA14 CA17 2H088 EA12 EA44 HA05 HA13 HA24 HA28 MA20 2H089 HA40 QA06 TA13 TA16 TA18 UA05 2H091 FA05X FA26X FA34X FA41Z FD22 FD24 LA04 MA07

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 前記光源からの光を変調する液晶パネルと、 前記液晶パネルの入射側に着脱自在に配置され、該液晶
   パネルの有効表示エリアに入射する光を通過させる開口
   部を有し、前記液晶パネルの有効表示エリア外の入射光
   を遮光する遮光板と、 前記液晶パネルにより変調された光を投射する投射光学
   手段と、 を具備したことを特徴とする液晶投射型表示装置。
2. 【請求項２】 光源と、 前記光源からの光を変調する液晶パネルと、 前記液晶パネルの入射側にパネル面に対して所定の間隔
   をおいて配置され、かつ該液晶パネルの有効表示エリア
   に入射する光を通過させる開口部を有し、前記液晶パネ
   ルの有効表示エリア外の入射光を遮光する遮光板と、 前記液晶パネルにより変調された光を投射する投射光学
   手段と、 を具備したことを特徴とする液晶投射型表示装置。
3. 【請求項３】 前記液晶パネルと前記遮光板との間に冷
   却風を送風するようにしたことを特徴とする請求項２記
   載の液晶投射型表示装置。
4. 【請求項４】 前記遮光板は前記液晶パネルを固定する
   固定枠板に着脱可能に取付けられていることを特徴とす
   る請求項１〜３のいずれか１つに記載の液晶投射型表示
   装置。
5. 【請求項５】 前記遮光板は前記液晶パネルに対して非
   接触であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１
   つに記載の液晶投射型表示装置。
6. 【請求項６】 光源と、 前記光源からの光を複数の色光に分離する色分離手段
   と、 前記色分離手段からの夫々の色光を変調する複数の液晶
   パネルと、 前記複数の液晶パネルの少なくとも１つの液晶パネルの
   入射側に着脱自在に配置され、該液晶パネルの有効表示
   エリアに入射する光を通過させる開口部を有し、該液晶
   パネルの有効表示エリア外の入射光を遮光する遮光板
   と、 前記複数の液晶パネルにより変調された色光を合成する
   色合成手段と、 前記色合成手段からの合成された光を投射する投射光学
   手段と、 を具備したことを特徴とする液晶投射型表示装置。
7. 【請求項７】 光源と、 前記光源からの光を複数の色光に分離する色分離手段
   と、 前記色分離手段からの夫々の色光を変調する複数の液晶
   パネルと、 前記複数の液晶パネルの少なくとも１つの液晶パネルの
   入射側にパネル面に対して所定の間隔をおいて配置さ
   れ、かつ該液晶パネルの有効表示エリアに入射する光を
   通過させる開口部を有し、該液晶パネルの有効表示エリ
   ア外の入射光を遮光する遮光板と、 前記複数の液晶パネルにより変調された色光を合成する
   色合成手段と、 前記色合成手段からの合成された光を投射する投射光学
   手段と、 を具備したことを特徴とする液晶投射型表示装置。
8. 【請求項８】 前記液晶パネルと前記遮光板との間に冷
   却風を送風するようにしたことを特徴とする請求項７記
   載の液晶投射型表示装置。
9. 【請求項９】 前記遮光板は前記液晶パネルを固定する
   固定枠板に着脱可能に取付けられていることを特徴とす
   る請求項６〜８のいずれか１つに記載の液晶投射型表示
   装置。
10. 【請求項１０】 前記遮光板は前記液晶パネルに対して
    非接触であることを特徴とする請求項６〜９のいずれか
    １つに記載の液晶投射型表示装置。