JP2008191361A - Projector - Google Patents

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Makoto Furusawa
真 古澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress temperature rise on the side of an image forming apparatus, and to efficiently cool the heat-generation of a polarizing plate. <P>SOLUTION: An outer case 1 stores the image forming apparatus 20, a projection lens 30, etc. inside. Further, an auxiliary polarizing plate 40 is detachably attached to the front surface of the outer case 1. The auxiliary polarizing plate 40 transmits the component light in a predetermined polarizing direction, of light after passing through the projection lens 30. The auxiliary polarizing plate 40 can suppress the temperature rise of exiting side polarizing plates 25i, 25j and 25k and liquid crystal panels 25a, 25b and 25c arranged in the vicinity of the exiting side polarizing plates 25i, 25j and 25k and further can suppress a deterioration in the exiting side polarizing plates. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、光源から射出された光を変調して画像を形成する画像形成装置を備え、当該画像形成装置によって形成された画像を投射するプロジェクタに関する。   The present invention relates to a projector that includes an image forming apparatus that forms an image by modulating light emitted from a light source, and projects an image formed by the image forming apparatus.

従来のプロジェクタとして、液晶パネルの入射側及び出射側に偏光板を配置するとともに、投射される画像のコントラストの向上を目的として、レンチキュラレンズの前面に偏光板を配置したものが知られている(特許文献1参照。)。本技術によれば、画像品位を向上させることができる。   As a conventional projector, there is known a projector in which polarizing plates are arranged on the incident side and the emitting side of a liquid crystal panel and a polarizing plate is arranged on the front surface of a lenticular lens for the purpose of improving the contrast of a projected image ( (See Patent Document 1). According to the present technology, image quality can be improved.

また、別のプロジェクタとして、液晶パネルの入射側に偏光板を配置するとともに、クロスダイクロイックプリズムの出射側に複数の偏光板を配置したものが知られている(特許文献2参照。)。本技術によれば、液晶パネルから離れた位置に偏光板を配置するため、偏光板の発熱による液晶パネルの温度上昇を抑えることができる。
特開平09−251149号公報 特開2004−325807号公報
Another projector is known in which a polarizing plate is disposed on the incident side of a liquid crystal panel and a plurality of polarizing plates are disposed on the exit side of a cross dichroic prism (see Patent Document 2). According to the present technology, since the polarizing plate is disposed at a position away from the liquid crystal panel, an increase in the temperature of the liquid crystal panel due to heat generation of the polarizing plate can be suppressed.
JP 09-251149 A JP 2004-325807 A

しかしながら、特許文献1の技術では、レンチキュラレンズの前面に偏光板を配置するため、偏光板の面積が大型化してしまい、コストが増大するという問題がある。また、特許文献2の技術では、クロスダイクロイックプリズムと投射レンズとの間に偏光板を配置するため、クロスダイクロイックプリズムと投射レンズとの間の距離が大きくなり光学性能に悪影響を与えるといった問題や、偏光板の冷却を効率良く行うことができないといった問題がある。
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであり、画像形成装置側の温度上昇を抑制できるとともに、偏光板の発熱を効率良く冷却できるプロジェクタを提供することを目的とする。
However, the technique of Patent Document 1 has a problem in that since the polarizing plate is disposed on the front surface of the lenticular lens, the area of the polarizing plate increases and the cost increases. Further, in the technique of Patent Document 2, since a polarizing plate is arranged between the cross dichroic prism and the projection lens, the distance between the cross dichroic prism and the projection lens becomes large, which adversely affects the optical performance, There is a problem that the polarizing plate cannot be efficiently cooled.
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a projector that can suppress the temperature increase on the image forming apparatus side and can efficiently cool the heat generated by the polarizing plate.

上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、光源から射出された光を変調して画像を形成する画像形成装置と、当該画像形成装置によって形成された画像を投射する投射レンズと、画像形成装置と投射レンズを内部に収容する外装ケースとを備えたプロジェクタであって、投射レンズの出射側において外装ケースと一体的に設けられ、所定の偏光方向の成分光を透過する補助偏光板を備える。   In order to solve the above problems, a projector according to the present invention modulates light emitted from a light source to form an image, a projection lens that projects an image formed by the image forming apparatus, and an image A projector including a forming apparatus and an exterior case that houses a projection lens therein, and an auxiliary polarizing plate that is provided integrally with the exterior case on the emission side of the projection lens and transmits component light in a predetermined polarization direction Prepare.

上記プロジェクタによれば、投射レンズの出射側に補助偏光板を配置するため、従来画像形成装置側で生じていた温度上昇を抑制することができる。また、補助偏光板は、投射レンズの出射側で外装ケースと一体的に設けられる。このため、補助偏光板と投射レンズとの間にスペースを確保できるので、上述した所定の偏光方向以外の成分光の吸収に起因する発熱の効率的な冷却が実現できる。また、外観上投射レンズが露出しない。このため、粉塵等による投射レンズの汚染を防止することができるとともに、意匠効果も向上する。一方で、投射レンズの出射側に設けた補助偏光板によって所定の偏光方向の成分光を透過するため、画像のコントラスト低下を軽減させることができる。よってプロジェクタの長寿命化を図ることができる。   According to the projector, since the auxiliary polarizing plate is disposed on the emission side of the projection lens, it is possible to suppress a temperature rise that has conventionally occurred on the image forming apparatus side. The auxiliary polarizing plate is provided integrally with the exterior case on the emission side of the projection lens. For this reason, since a space can be ensured between the auxiliary polarizing plate and the projection lens, efficient cooling of heat generation due to absorption of component light other than the predetermined polarization direction described above can be realized. Further, the projection lens is not exposed in appearance. For this reason, contamination of the projection lens due to dust or the like can be prevented, and the design effect is improved. On the other hand, since component light in a predetermined polarization direction is transmitted by the auxiliary polarizing plate provided on the emission side of the projection lens, it is possible to reduce a decrease in contrast of the image. Therefore, the lifetime of the projector can be extended.

また、本発明の具体的な態様によれば、上記プロジェクタにおいて、画像形成装置が、光源を含む照明装置と、照明装置からの光の偏向方向を変調する液晶パネルと、液晶パネルの光源側に配置される入射側偏光板と、液晶パネルとの投射レンズ側に配置される出射側偏光板とを備える。これによれば、液晶パネルの射出側に、出射側偏光板と補助偏光板とが配置され、これら偏向板によって所定の偏光方向以外の成分光を段階的に遮断することができる。   Further, according to a specific aspect of the invention, in the projector, the image forming apparatus includes an illumination device including a light source, a liquid crystal panel that modulates a deflection direction of light from the illumination device, and a light source side of the liquid crystal panel. An incident-side polarizing plate disposed; and an output-side polarizing plate disposed on the projection lens side of the liquid crystal panel. According to this, the exit side polarizing plate and the auxiliary polarizing plate are disposed on the exit side of the liquid crystal panel, and component light other than the predetermined polarization direction can be blocked in stages by these deflecting plates.

また、本発明のさらに別の態様では、所定の偏光方向以外の成分光のうちの一部が出射側偏光板によって吸収され、所定の偏光方向以外の成分光のうちの残りが補助偏光板によって略吸収されるように、補助偏光板及び出射側偏光板の透過率がそれぞれ設定される。これによれば、所定の偏光方向以外の成分光の吸収に起因する熱負荷を、補助偏光板と出射側偏光板とに適宜分担させることができる。したがって、出射側偏光板の発熱を抑制することができ、延いては液晶パネルの温度上昇を抑制できる。また、出射側偏光板の劣化を防止することが可能となる。   In still another aspect of the present invention, a part of the component light other than the predetermined polarization direction is absorbed by the output side polarizing plate, and the rest of the component light other than the predetermined polarization direction is absorbed by the auxiliary polarizing plate. The transmittances of the auxiliary polarizing plate and the output side polarizing plate are set so as to be substantially absorbed. According to this, the heat load resulting from the absorption of component light other than the predetermined polarization direction can be appropriately shared between the auxiliary polarizing plate and the output side polarizing plate. Therefore, the heat generation of the output side polarizing plate can be suppressed, and the temperature rise of the liquid crystal panel can be suppressed. In addition, it is possible to prevent the emission side polarizing plate from deteriorating.

本発明のさらに別の態様では、補助偏光板及び出射側偏光板の所定の偏光方向以外の成分光に対する透過率は、所定の偏光方向以外の成分光の吸収に起因する出射側偏光板の熱負荷が、補助偏光板の熱負荷と比較して小さくなるようにそれぞれ設定される。これによれば、出射側偏光板の発熱をより一層抑制することができる。   In yet another aspect of the present invention, the transmittance of the auxiliary polarizing plate and the output side polarizing plate with respect to the component light other than the predetermined polarization direction is the heat of the output side polarizing plate caused by absorption of the component light other than the predetermined polarization direction. The load is set to be smaller than the thermal load of the auxiliary polarizing plate. According to this, heat_generation | fever of an output side polarizing plate can be suppressed further.

本発明のさらに別の態様では、補助偏光板は、外装ケースに対して着脱自在に設けられる。これによれば、補助偏光板が劣化した場合や、コントラスト調整等を目的としたユーザによる交換作業を容易に実施可能とできる。   In yet another aspect of the present invention, the auxiliary polarizing plate is provided detachably with respect to the outer case. According to this, when the auxiliary polarizing plate is deteriorated, replacement work by the user for the purpose of contrast adjustment or the like can be easily performed.

本発明のさらに別の態様では、投射レンズと補助偏光板との間に冷却用空気が流通するダクトを形成するとともに、冷却用空気の流路上に冷却用ファンを配置した冷却機構を備える。これによれば、投射レンズと補助偏光板との間に冷却用空気を流通させることができるので、光の吸収に起因する補助偏光板の発熱を効率的に防止することができる。   In yet another aspect of the present invention, a cooling mechanism is provided in which a duct through which cooling air flows is formed between the projection lens and the auxiliary polarizing plate, and a cooling fan is disposed on the cooling air flow path. According to this, since the cooling air can be circulated between the projection lens and the auxiliary polarizing plate, heat generation of the auxiliary polarizing plate due to light absorption can be efficiently prevented.

本発明のさらに別の態様では、補助偏光板周辺の温度を検出する温度センサと、温度センサによって検出された補助偏光板周辺の温度変化に基づいて、冷却ファンの駆動を制御するファン駆動制御部と、をさらに備える。これによれば、補助偏光板周辺の温度変化に応じて冷却ファンを必要に応じて適宜駆動させることができる。したがって、補助偏光板の発熱をより効率的かつ確実に防止することが可能となる。   In still another aspect of the present invention, a temperature sensor that detects the temperature around the auxiliary polarizing plate, and a fan drive control unit that controls driving of the cooling fan based on a temperature change around the auxiliary polarizing plate detected by the temperature sensor And further comprising. According to this, the cooling fan can be appropriately driven as necessary according to the temperature change around the auxiliary polarizing plate. Therefore, it becomes possible to more efficiently and reliably prevent the auxiliary polarizing plate from generating heat.

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るプロジェクタについて詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るプロジェクタの外観を説明する斜視図である。本プロジェクタ10は、直方体形状の外装ケース1を有する。外装ケース1の前面には、後述する補助偏光板40が着脱自在に取り付けられるとともに、外装ケース1の内部に冷却用の外気(冷却用空気)を導入する吸気口3が設けられる。また、外装ケース1の後面には、吸気口3から導入されて外装ケース1の内部を流通する冷却用空気を排気する排気口5や、不図示の各種入力端子、電力供給用のACインレット等が適宜設けられる。   Hereinafter, a projector according to an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view for explaining the appearance of the projector according to the present embodiment. The projector 10 has a rectangular parallelepiped outer case 1. An auxiliary polarizing plate 40 described later is detachably attached to the front surface of the outer case 1, and an air inlet 3 for introducing outside air for cooling (cooling air) into the outer case 1 is provided. Further, on the rear surface of the exterior case 1, an exhaust port 5 for exhausting cooling air introduced from the intake port 3 and flowing through the interior of the exterior case 1, various input terminals (not shown), an AC inlet for supplying power, and the like Is provided as appropriate.

図2は、プロジェクタ10の内部構成を説明する概念図である。同図に示すように、外装ケース1は、画像形成装置20や、投射レンズ30、冷却機構50、温度センサ60、回路装置70、不図示の電源装置等を内部に収容する。また、前述のように、外装ケース1の前面に補助偏光板40が着脱自在に取り付けられる。   FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the internal configuration of the projector 10. As shown in the figure, the exterior case 1 houses the image forming apparatus 20, the projection lens 30, the cooling mechanism 50, the temperature sensor 60, the circuit device 70, a power supply device (not shown), and the like. Further, as described above, the auxiliary polarizing plate 40 is detachably attached to the front surface of the outer case 1.

画像形成装置20は、光源光を発生する照明装置21と、照明装置21からの光源光を赤緑青の3色に分割する色分離光学系23と、色分離光学系23から射出された各色の照明光によって照明される光変調部25と、光変調部25からの各色の像光を合成するクロスダイクロイックプリズム27とを備え、スクリーンに投射すべき像光を形成する。   The image forming apparatus 20 includes an illumination device 21 that generates light source light, a color separation optical system 23 that divides the light source light from the illumination device 21 into three colors of red, green, and blue, and each color emitted from the color separation optical system 23. A light modulation unit 25 illuminated by the illumination light and a cross dichroic prism 27 that synthesizes the image light of each color from the light modulation unit 25 are provided to form image light to be projected on the screen.

照明装置21は、光源ランプ21aと、凹レンズ21bと、一対のレンズアレイ21d,21eと、偏光変換部材21gと、重畳レンズ21iとを備える。このうち、光源ランプ21aは、例えば高圧水銀ランプからなり、光源光を回収して前方に射出させる凹面鏡を備える。凹レンズ21bは、光源ランプ21aからの光源光を平行化する役割を有するが、省略することもできる。一対のレンズアレイ21d,21eは、マトリックス状に配置された複数の要素レンズからなり、これらの要素レンズによって凹レンズ21bを経た光源ランプ21aからの光源光を分割して個別に集光・発散させる。偏光変換部材21gは、レンズアレイ21eから射出した光源光を例えば図2の紙面に垂直なS偏光成分のみに変換して次段光学系に供給する。重畳レンズ21iは、偏光変換部材21gを経た照明光を全体として適宜収束させることにより、光変調部25に設けた各色の光変調装置に対する重畳照明を可能にする。つまり、両レンズアレイ21d,21eと重畳レンズ21iとを経た照明光は、以下に詳述する色分離光学系23を経て、光変調部25に設けられた各色の液晶パネル25a,25b,25cを均一に重畳照明する。   The illumination device 21 includes a light source lamp 21a, a concave lens 21b, a pair of lens arrays 21d and 21e, a polarization conversion member 21g, and a superimposing lens 21i. Among these, the light source lamp 21a is composed of, for example, a high-pressure mercury lamp, and includes a concave mirror that collects the light source light and emits it forward. The concave lens 21b has a role of collimating the light source light from the light source lamp 21a, but may be omitted. The pair of lens arrays 21d and 21e is composed of a plurality of element lenses arranged in a matrix, and these element lenses divide the light source light from the light source lamp 21a that has passed through the concave lens 21b, and individually collect and diverge the light. The polarization conversion member 21g converts the light source light emitted from the lens array 21e into, for example, only the S-polarized component perpendicular to the paper surface of FIG. The superimposing lens 21i enables superimposing illumination on the light modulation devices of the respective colors provided in the light modulation unit 25 by appropriately converging the illumination light that has passed through the polarization conversion member 21g as a whole. That is, the illumination light that has passed through both the lens arrays 21d and 21e and the superimposing lens 21i passes through the color separation optical system 23 described in detail below, and passes through the liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c of each color provided in the light modulation unit 25. Uniform overlapping illumination.

色分離光学系23は、第1及び第2ダイクロイックミラー23a,23bと、補正光学系である3つのフィールドレンズ23f,23g,23hと、反射ミラー23j,23m,23n,23oとを備える。ここで、第1ダイクロイックミラー23aは、赤緑青の3色のうち例えば赤光及び緑光を反射し青光を透過させる。また、第2ダイクロイックミラー23bは、入射した赤及び緑のうち例えば緑光を反射し赤光を透過させる。この色分離光学系23において、照明装置21からの略白色の光源光は、反射ミラー23jで光路を折り曲げられて第1ダイクロイックミラー23aに入射する。第1ダイクロイックミラー23aを通過した青光は、例えばS偏光のまま、反射ミラー23mを経てフィールドレンズ23fに入射する。また、第1ダイクロイックミラー23aで反射されて第2ダイクロイックミラー23bでさらに反射された緑光は、例えばS偏光のままフィールドレンズ23gに入射する。さらに、第2ダイクロイックミラー23bを通過した赤光は、例えばS偏光のまま、レンズLL1,LL2及び反射ミラー23n,23oを経て、入射角度を調節するためのフィールドレンズ23hに入射する。レンズLL1,LL2及びフィールドレンズ23hは、リレー光学系を構成している。このリレー光学系は、第1レンズLL1の像を、第2レンズLL2を介してほぼそのままフィールドレンズ23hに伝達する機能を備えている。   The color separation optical system 23 includes first and second dichroic mirrors 23a and 23b, three field lenses 23f, 23g, and 23h that are correction optical systems, and reflection mirrors 23j, 23m, 23n, and 23o. Here, the first dichroic mirror 23a reflects, for example, red light and green light among the three colors of red, green, and blue and transmits blue light. The second dichroic mirror 23b reflects, for example, green light and transmits red light out of the incident red and green. In the color separation optical system 23, the substantially white light source light from the illumination device 21 is incident on the first dichroic mirror 23a after the optical path is bent by the reflection mirror 23j. The blue light that has passed through the first dichroic mirror 23a enters the field lens 23f through the reflection mirror 23m, for example, as S-polarized light. Further, the green light reflected by the first dichroic mirror 23a and further reflected by the second dichroic mirror 23b is incident on the field lens 23g as S-polarized light, for example. Further, the red light that has passed through the second dichroic mirror 23b remains as S-polarized light, for example, and enters the field lens 23h for adjusting the incident angle via the lenses LL1 and LL2 and the reflecting mirrors 23n and 23o. The lenses LL1 and LL2 and the field lens 23h constitute a relay optical system. This relay optical system has a function of transmitting the image of the first lens LL1 almost directly to the field lens 23h via the second lens LL2.

光変調部25は、3つの液晶パネル25a,25b,25cと、各液晶パネル25a,25b,25cを挟むように配置される3組の入射側偏光板25e,25f,25g及び出射偏光板25i,25j,25kとを備える。ここで、青光用の液晶パネル25aと、これを挟む一対の入射側偏光板25e及び出射偏光板25iとは、照明光のうち青光を画像情報に基づいて2次元的に輝度変調するための青光用の液晶ライトバルブ25mを構成する。同様に、緑光用の液晶パネル25bと、対応する入射側偏光板25f及び出射偏光板25jは、緑光用の液晶ライトバルブ25nを構成し、赤光用の液晶パネル25cと、入射側偏光板25g及び出射偏光板25kは、赤光用の液晶ライトバルブ25oを構成する。   The light modulation unit 25 includes three liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c, and three sets of incident-side polarizing plates 25e, 25f, and 25g, and an output polarizing plate 25i that are disposed so as to sandwich the liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c. 25j and 25k. Here, the liquid crystal panel 25a for blue light, and the pair of incident-side polarizing plates 25e and outgoing polarizing plates 25i sandwiching the liquid crystal panel 25a are for two-dimensionally modulating the luminance of the blue light of the illumination light based on image information. The liquid crystal light valve 25m for blue light is configured. Similarly, the green light liquid crystal panel 25b, the corresponding incident side polarizing plate 25f, and the output polarizing plate 25j constitute a green light liquid crystal light valve 25n, and the red light liquid crystal panel 25c and the incident side polarizing plate 25g. And the output polarizing plate 25k constitutes a liquid crystal light valve 25o for red light.

詳細には、青光用の液晶パネル25aには、色分離光学系23の第1ダイクロイックミラー23aで反射されることによって分岐された青光が、フィールドレンズ23fを介して入射する。緑光用の液晶パネル25bには、色分離光学系23の第2ダイクロイックミラー23bで反射されることによって分岐された緑光が、フィールドレンズ23gを介して入射する。赤光用の液晶パネル25cには、第2ダイクロイックミラー23bを透過することによって分岐された赤光が、フィールドレンズ23hを介して入射する。各液晶パネル25a,25b,25cにそれぞれ入射した3色の光は、その偏光方向に関して、各液晶パネル25a,25b,25cに電気的信号として入力された駆動信号或いは画像信号に応じて変調される。その際、入射側偏光板25e,25f,25gによって、各液晶パネル25a,25b,25cに入射する照明光の偏光方向が正確に調整されるとともに、出射側偏光板25i,25j,25kによって、各液晶パネル25a,25b,25cから射出される変調光から所定の偏光方向の成分光が像光として取り出される。つまり、青光用の液晶ライトバルブ25mと、緑光用の液晶ライトバルブ25nと、赤光用の液晶ライトバルブ25oとは、それぞれ入射した照明光の空間的強度分布を変調する非発光型の光変調装置として機能している。なお、後述するが、出射側偏光板25i,25j,25kの透過率を、所定の偏光方向以外の成分光(例えば図2の紙面に水平なP偏光)のうちの一部を吸収するように設定する。   Specifically, blue light branched by being reflected by the first dichroic mirror 23a of the color separation optical system 23 enters the blue light liquid crystal panel 25a via the field lens 23f. The green light branched by being reflected by the second dichroic mirror 23b of the color separation optical system 23 is incident on the green light liquid crystal panel 25b via the field lens 23g. The red light branched by passing through the second dichroic mirror 23b is incident on the red light liquid crystal panel 25c via the field lens 23h. The light of the three colors respectively incident on the liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c is modulated according to the drive signal or image signal input as an electrical signal to the liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c with respect to the polarization direction. . At that time, the polarization directions of the illumination light incident on the liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c are accurately adjusted by the incident-side polarizing plates 25e, 25f, and 25g, and the output-side polarizing plates 25i, 25j, and 25k Component light in a predetermined polarization direction is extracted as image light from the modulated light emitted from the liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c. In other words, the liquid crystal light valve 25m for blue light, the liquid crystal light valve 25n for green light, and the liquid crystal light valve 25o for red light each emit non-light-emitting light that modulates the spatial intensity distribution of incident illumination light. It functions as a modulation device. As will be described later, the transmittance of the output-side polarizing plates 25i, 25j, and 25k is set so as to absorb a part of component light other than a predetermined polarization direction (for example, P-polarized light horizontal to the paper surface of FIG. 2). Set.

クロスダイクロイックプリズム27は、光合成部材であり、4つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、X字状に交差する一対の誘電体多層膜27a,27bが形成されている。一方の第1誘電体多層膜27aは青光を反射し、他方の第2誘電体多層膜27bは赤光を反射する。このクロスダイクロイックプリズム27は、液晶パネル25aからの青光を第1誘電体多層膜27aで反射して進行方向右側に射出させ、液晶パネル25bからの緑光を第1及び第2誘電体多層膜27a,27bを介して直進・射出させ、液晶パネル25cからの赤光を第2誘電体多層膜27bで反射して進行方向左側に射出させる。   The cross dichroic prism 27 is a photosynthetic member, has a substantially square shape in plan view in which four right angle prisms are bonded together, and a pair of dielectric multilayer films that intersect in an X shape at the interface where the right angle prisms are bonded to each other. 27a and 27b are formed. One first dielectric multilayer film 27a reflects blue light, and the other second dielectric multilayer film 27b reflects red light. The cross dichroic prism 27 reflects the blue light from the liquid crystal panel 25a by the first dielectric multilayer film 27a and emits it to the right in the traveling direction, and the green light from the liquid crystal panel 25b to the first and second dielectric multilayer films 27a. , 27b, the red light from the liquid crystal panel 25c is reflected by the second dielectric multilayer film 27b and emitted to the left in the traveling direction.

投射レンズ30は、クロスダイクロイックプリズム27で合成されたカラーの像光を、補助偏光板40を介して所望の倍率で不図示のスクリーン上に投射する。つまり、各液晶パネル25a,25b,25cに入力された駆動信号或いは画像信号に対応する所望の倍率のカラー動画やカラー静止画がスクリーン上に投射される。   The projection lens 30 projects the color image light synthesized by the cross dichroic prism 27 on a screen (not shown) at a desired magnification via the auxiliary polarizing plate 40. That is, a color moving image or a color still image having a desired magnification corresponding to the drive signal or image signal input to each of the liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c is projected on the screen.

補助偏光板40は、投射レンズ30を経た光のうち、所定の偏光方向の成分光(例えば図2の紙面に水平なP偏光)を透過し、所定の偏光方向以外の成分光(例えば図2の紙面に垂直なS偏光)を吸収する。詳細には、前述のように出射側偏光板25i,25j,25kによって所定の偏光方向以外の成分光のうちの一部が吸収されるが、補助偏光板40は、残りの所定の偏光方向以外の成分光を吸収する。より詳細には、補助偏光板40及び出射側偏光板25i,25j,25kの目的外の偏光に対する透過率を、光の吸収に起因する出射側偏光板25i,25j,25kの発熱が許容される程度に保たれるように、それぞれ設定する。これにより、出射側偏光板25i,25j,25kの発熱が許容範囲内で維持されるように、光の吸収に起因する熱負荷を、補助偏光板と出射側偏光板25i,25j,25kとに分担させることができる。したがって、出射側偏光板25i,25j,25k自体や、出射側偏光板25i,25j,25kの近傍に配置される液晶パネル25a,25b,25cの温度上昇を抑制することができる。また、出射側偏光板の劣化を防止できる。よってプロジェクタの長寿命化を図ることができる。一方で、投射レンズ30の出射側に設けた補助偏光板40によって所定の偏光方向の成分光を選択的に透過させるため、画像のコントラスト低下を軽減させることができる。   The auxiliary polarizing plate 40 transmits component light in a predetermined polarization direction (for example, P-polarized light horizontal to the paper surface of FIG. 2) out of the light that has passed through the projection lens 30, and component light other than the predetermined polarization direction (for example, FIG. 2). (S-polarized light perpendicular to the paper surface). Specifically, as described above, a part of the component light other than the predetermined polarization direction is absorbed by the exit-side polarizing plates 25i, 25j, and 25k, but the auxiliary polarizing plate 40 has the remaining other than the predetermined polarization direction. Absorbs component light. More specifically, the transmittance of the auxiliary polarizing plate 40 and the output side polarizing plates 25i, 25j, and 25k with respect to undesired polarized light is allowed to be generated by the output side polarizing plates 25i, 25j, and 25k due to light absorption. Set each so that it is kept at a certain level. Thereby, the heat load caused by the absorption of light is applied to the auxiliary polarizing plate and the outgoing side polarizing plates 25i, 25j, and 25k so that the heat generation of the outgoing side polarizing plates 25i, 25j, and 25k is maintained within an allowable range. Can be shared. Therefore, it is possible to suppress the temperature rise of the emission side polarizing plates 25i, 25j, 25k themselves and the liquid crystal panels 25a, 25b, 25c arranged in the vicinity of the emission side polarizing plates 25i, 25j, 25k. Further, it is possible to prevent deterioration of the output side polarizing plate. Therefore, the lifetime of the projector can be extended. On the other hand, since component light in a predetermined polarization direction is selectively transmitted by the auxiliary polarizing plate 40 provided on the emission side of the projection lens 30, it is possible to reduce a decrease in image contrast.

また、この補助偏光板40は、外装ケース1前面の投射レンズ30の出射側となる位置に形成された開口部に配置される。より詳細には、補助偏光板40は、止め具等の保持機構41により外装ケース1に着脱自在に取り付けられ、外装ケース1に対して補助偏光板40を簡単に着脱することができるようになっている。これにより、ユーザは、補助偏光板40が劣化した場合の交換作業や、コントラスト調整等を目的とした補助偏光板40の交換作業を容易に実施することができる。そして、外観上投射レンズ30が露出しないので、粉塵等による投射レンズ30の汚染を防止することができるとともに、意匠効果も向上する。   Further, the auxiliary polarizing plate 40 is disposed in an opening formed at a position on the front side of the outer case 1 on the emission side of the projection lens 30. More specifically, the auxiliary polarizing plate 40 is detachably attached to the outer case 1 by a holding mechanism 41 such as a stopper, and the auxiliary polarizing plate 40 can be easily attached to and detached from the outer case 1. ing. Thus, the user can easily perform the replacement work when the auxiliary polarizing plate 40 is deteriorated or the replacement work of the auxiliary polarizing plate 40 for the purpose of contrast adjustment. Since the projection lens 30 is not exposed in appearance, contamination of the projection lens 30 due to dust or the like can be prevented, and the design effect is also improved.

冷却機構50は、ダクト53と、第1冷却ファン55と、第2冷却ファン57とを含む。このうち、ダクト53は、投射レンズ30と補助偏光板40との間のスペース、すなわち流路壁51と外装ケース1の前面部分とで囲まれている。なお、流路壁51は、外装ケース1内おいて前側のダクト53と後側の像形成装置20とを仕切る役割を有する。第1冷却ファン55は、後述する冷却用空気の流路AR上であって、流路壁51に設置されている。第2冷却ファン57は、冷却用空気の流路AR上であって、光源ランプ21aの近傍に配置されている。この冷却機構50により、吸気口3からダクト53内を流通し、第1冷却ファン55から画像形成装置20側を通過し、第2冷却ファン57から排気口5に導かれる冷却用空気の流路ARが形成される。   The cooling mechanism 50 includes a duct 53, a first cooling fan 55, and a second cooling fan 57. Among these, the duct 53 is surrounded by the space between the projection lens 30 and the auxiliary polarizing plate 40, that is, the flow path wall 51 and the front surface portion of the outer case 1. The flow path wall 51 has a role of partitioning the front duct 53 and the rear image forming apparatus 20 in the exterior case 1. The first cooling fan 55 is installed on the flow path wall 51 on the cooling air flow path AR described later. The second cooling fan 57 is disposed in the vicinity of the light source lamp 21a on the cooling air flow path AR. The cooling mechanism 50 circulates in the duct 53 from the intake port 3, passes through the image forming apparatus 20 side from the first cooling fan 55, and is a flow path of cooling air that is guided from the second cooling fan 57 to the exhaust port 5. AR is formed.

そして、第1冷却ファン55及び第2冷却ファン57が後述の回路装置70によって駆動されると、吸気口3から冷却用空気が導入され、ダクト53内を流通して補助偏光板40を冷却する。補助偏光板40を冷却した冷却用空気は、第1冷却ファン55を通過して画像形成装置20側に導入され、画像形成装置20側を構成する各部を冷却し、最後に光源ランプ21aを冷却する。光源ランプ21aを冷却した冷却用空気は、第2冷却ファン57から排気口5に導かれ、外装ケース1の外部へ排気される。これによれば、吸気口3から導入した冷却用空気が、流路壁51に沿ってダクト53内を流通するため、補助偏光板40の発熱を効率良く冷却することができる。そして、前述のようにダクト53内を流通して補助偏光板40を冷却する冷却用空気が画像形成装置20側を通過するため、筐体内をも冷却することができる。さらに、画像形成装置20側を通過した冷却用空気は、光源ランプ21aの近傍に配置される第2冷却ファン57から排気口5に導かれて排気されるため、光源ランプ21aをも冷却することができる。なお、画像形成装置20の冷却装置として、上記冷却機構50とは別に、液晶ライトバルブ25m,25n,25oを冷却するための専用の冷却系を設けることもできる。   When the first cooling fan 55 and the second cooling fan 57 are driven by a circuit device 70 described later, cooling air is introduced from the air inlet 3 and flows through the duct 53 to cool the auxiliary polarizing plate 40. . The cooling air that has cooled the auxiliary polarizing plate 40 passes through the first cooling fan 55 and is introduced to the image forming apparatus 20 side, cools each part constituting the image forming apparatus 20 side, and finally cools the light source lamp 21a. To do. The cooling air that has cooled the light source lamp 21 a is guided from the second cooling fan 57 to the exhaust port 5 and exhausted to the outside of the exterior case 1. According to this, since the cooling air introduced from the intake port 3 circulates in the duct 53 along the flow path wall 51, the heat generation of the auxiliary polarizing plate 40 can be efficiently cooled. As described above, the cooling air that circulates in the duct 53 and cools the auxiliary polarizing plate 40 passes through the image forming apparatus 20 side, so that the inside of the housing can also be cooled. Further, since the cooling air that has passed through the image forming apparatus 20 side is led to the exhaust port 5 and exhausted from the second cooling fan 57 disposed in the vicinity of the light source lamp 21a, the light source lamp 21a is also cooled. Can do. In addition to the cooling mechanism 50, a dedicated cooling system for cooling the liquid crystal light valves 25m, 25n, and 25o can be provided as a cooling device for the image forming apparatus 20.

温度センサ60は、補助偏光板40周辺の適所に配置されて、補助偏光板40周辺の温度を測定する。   The temperature sensor 60 is disposed at an appropriate position around the auxiliary polarizing plate 40 and measures the temperature around the auxiliary polarizing plate 40.

回路装置70は、プリント基板上に搭載された電子部品からなり、プロジェクタ10全体の動作を統括的に制御する。なお、この回路装置70は、外装ケース1内の適所に収められるものであり、図2中において破線により示している。   The circuit device 70 is composed of electronic components mounted on a printed circuit board, and comprehensively controls the operation of the projector 10 as a whole. The circuit device 70 is housed in a proper position in the outer case 1 and is indicated by a broken line in FIG.

図3は、回路装置70の構成を説明するためのブロック図である。回路装置70は、ビデオ信号等の外部画像信号が入力される画像処理部71と、画像処理部71の出力に基づいて各液晶ライトバルブ25a,25b,25cを駆動するライトバルブ駆動部73と、第1冷却ファン55及び第2冷却ファン57を個別に駆動する冷却ファン駆動部75と、温度センサ60を駆動して補助偏光板40周辺の温度を検出するセンサ駆動部77と、各部71,75,77等の動作を統括的に制御する制御部79とを備える。 FIG. 3 is a block diagram for explaining the configuration of the circuit device 70. The circuit device 70 includes an image processing unit 71 to which an external image signal such as a video signal is input, a light valve driving unit 73 that drives the liquid crystal light valves 25a, 25b, and 25c based on the output of the image processing unit 71, A cooling fan driving unit 75 that individually drives the first cooling fan 55 and the second cooling fan 57, a sensor driving unit 77 that drives the temperature sensor 60 to detect the temperature around the auxiliary polarizing plate 40, and the units 71 and 75. , 77 and the like.

画像処理部71は、入力された外部画像信号に対して適宜補正処理を行う画像補正回路71aを備える。画像処理部71すなわち画像補正回路81aは、制御部79からの指令に基づいて、外部画像信号に対して色補正や歪補正等の各種画像処理を行う。   The image processing unit 71 includes an image correction circuit 71a that appropriately performs correction processing on the input external image signal. The image processing unit 71, that is, the image correction circuit 81 a performs various image processing such as color correction and distortion correction on the external image signal based on a command from the control unit 79.

ライトバルブ駆動部73は、画像処理部71から入力される画像処理後の画像信号に基づいて青光用の液晶ライトバルブ25m、緑光用の液晶ライトバルブ25n、及び赤光用のライトバルブ25oの表示状態を調節する駆動信号を発生する。これにより、液晶パネル25a,25b,25c、及びこれらに付随する入射側偏光板25e,25f,25gや、出射側偏光板25i,25j,25kからなる液晶ライトバルブ25m,25n,25oにおいて、画像処理部71から出力された画像信号に対応した画像を形成することができる。   Based on the image signal after image processing input from the image processing unit 71, the light valve drive unit 73 includes a liquid crystal light valve 25m for blue light, a liquid crystal light valve 25n for green light, and a light valve 25o for red light. A drive signal for adjusting the display state is generated. As a result, image processing is performed in the liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c, the incident side polarizing plates 25e, 25f, and 25g, and the liquid crystal light valves 25m, 25n, and 25o including the outgoing side polarizing plates 25i, 25j, and 25k. An image corresponding to the image signal output from the unit 71 can be formed.

冷却ファン駆動部75は、制御部79から入力される制御信号に基づいて第1冷却ファン55及び第2冷却ファン57の駆動信号を発生する。具体的には、冷却ファン駆動部75は、制御部79から入力される制御信号に応じて第1冷却ファン55及び第2冷却ファン57の回転数を変更して、第1冷却ファン55及び第2冷却ファン57の冷却状態を調節する。   The cooling fan drive unit 75 generates drive signals for the first cooling fan 55 and the second cooling fan 57 based on a control signal input from the control unit 79. Specifically, the cooling fan drive unit 75 changes the rotation speeds of the first cooling fan 55 and the second cooling fan 57 according to a control signal input from the control unit 79, and thereby changes the first cooling fan 55 and the first cooling fan 55. 2 The cooling state of the cooling fan 57 is adjusted.

センサ駆動部77は、温度センサ60とともに計測装置として機能する。すなわち、センサ駆動部77は、温度センサ60を利用して、プロジェクタ10中の補助偏光板40周辺の温度を検出し、検出値を制御部79に出力する。   The sensor driving unit 77 functions as a measuring device together with the temperature sensor 60. That is, the sensor driving unit 77 uses the temperature sensor 60 to detect the temperature around the auxiliary polarizing plate 40 in the projector 10 and outputs the detected value to the control unit 79.

制御部79は、マイクロコンピュータ等からなり、本実施形態を実現するための処理として、センサ駆動部77から随時入力される補助偏光板40周辺の温度変化に応じて冷却ファン駆動部75を制御し、第1冷却ファン55及び第2冷却ファン57を駆動させるための処理を行う。この制御部79は、プロジェクタ10の動作に必要な各種データを保持するメモリ70aを内蔵しており、第1冷却ファン55及び第2冷却ファン57の冷却状態を判定するための基準となる基準温度情報が記憶される。制御部79は、センサ駆動部77から入力される検出値に基づいて、補助偏光板40周辺の温度変化を監視する。そして、メモリ70aに記憶される基準温度情報をもとに第1冷却ファン55及び第2冷却ファン57の冷却状態を判定し、冷却状態が十分ではない場合等、必要に応じて冷却状態を調整するための制御信号を冷却ファン駆動部75に出力する。これによれば、必要に応じて第1冷却ファン55及び第2冷却ファン57を駆動させることができるので、補助偏光板40の発熱をより効率的に防止できる。また、第1冷却ファン55及び第2冷却ファン57の駆動による騒音レベルを低下させることが可能となる。なお、温度センサ60を具備しない構成とし、制御部79は、常時冷却ファン駆動部75に制御信号を出力し、第1冷却ファン55及び第2冷却ファン57を駆動させることとしても構わない。   The control unit 79 includes a microcomputer or the like, and controls the cooling fan driving unit 75 according to a temperature change around the auxiliary polarizing plate 40 that is input from the sensor driving unit 77 as needed, as a process for realizing the present embodiment. Then, a process for driving the first cooling fan 55 and the second cooling fan 57 is performed. The control unit 79 has a built-in memory 70 a that holds various data necessary for the operation of the projector 10, and serves as a reference temperature for determining the cooling state of the first cooling fan 55 and the second cooling fan 57. Information is stored. The control unit 79 monitors the temperature change around the auxiliary polarizing plate 40 based on the detection value input from the sensor driving unit 77. Then, the cooling state of the first cooling fan 55 and the second cooling fan 57 is determined based on the reference temperature information stored in the memory 70a, and the cooling state is adjusted as necessary when the cooling state is not sufficient. A control signal for this is output to the cooling fan drive unit 75. According to this, since the 1st cooling fan 55 and the 2nd cooling fan 57 can be driven as needed, the heat_generation | fever of the auxiliary polarizing plate 40 can be prevented more efficiently. In addition, the noise level due to the driving of the first cooling fan 55 and the second cooling fan 57 can be reduced. Note that the temperature sensor 60 may not be provided, and the control unit 79 may always output the control signal to the cooling fan driving unit 75 to drive the first cooling fan 55 and the second cooling fan 57.

以上、本発明を適用した好適な実施形態について説明したが、以下のような変形例も可能である。すなわち、上記実施形態のプロジェクタ10では、照明装置21を、光源ランプ21a、一対のレンズアレイ21d,21e、偏光変換部材21g、及び重畳レンズ21iで構成したが、レンズアレイ21d,21e、偏光変換部材21g等については省略することができ、光源ランプ21aも、LED等の別光源に置き換えることができる。   The preferred embodiment to which the present invention is applied has been described above, but the following modifications are also possible. In other words, in the projector 10 of the above embodiment, the illumination device 21 is configured by the light source lamp 21a, the pair of lens arrays 21d and 21e, the polarization conversion member 21g, and the superimposing lens 21i, but the lens arrays 21d and 21e and the polarization conversion member. 21g and the like can be omitted, and the light source lamp 21a can be replaced with another light source such as an LED.

また、上記実施形態では、色分離光学系23を用いて照明光の色分離を行って、光変調部25において各色の変調を行った後に、クロスダイクロイックプリズム27において各色の像の合成を行っているが、色分離光学系23を省略し、単一の液晶パネルを用いたプロジェクタにも同様に適用可能である。また、液晶パネル25a,25b,25cは透過型の例のみを挙げたが、反射型の液晶パネルを採用したプロジェクタにも適用可能である。   Further, in the above embodiment, the color separation optical system 23 is used to perform color separation of illumination light, the light modulation unit 25 modulates each color, and then the cross dichroic prism 27 synthesizes each color image. However, the present invention can be similarly applied to a projector that omits the color separation optical system 23 and uses a single liquid crystal panel. Further, the liquid crystal panels 25a, 25b, and 25c are only transmissive examples, but the present invention can also be applied to projectors that employ reflective liquid crystal panels.

また、上記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。   In the above embodiment, only an example of a front type projector that projects from the direction of observing the screen has been described. However, the present invention can be applied to a rear type projector that projects from the side opposite to the direction of observing the screen. Is also applicable.

本実施形態に係るプロジェクタの外観を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining the external appearance of the projector which concerns on this embodiment. プロジェクタの内部構成を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the internal structure of a projector. 回路装置の構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of a circuit device.

符号の説明Explanation of symbols

10…プロジェクタ 1…外装ケース 3…吸気口 5…排気口 20…画像形成装置 21…照明装置 23…色分離光学系 25…光変調部 27…クロスダイクロイックプリズム 30…投射レンズ 40…補助偏光板 50…冷却機構 53…ダクト 55…第1冷却ファン 57…第2冷却ファン 60…温度センサ 70…回路装置 71…画像処理部 73…ライトバルブ駆動部 75…冷却ファン駆動部 77…センサ駆動部 79…制御部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Projector 1 ... Exterior case 3 ... Intake port 5 ... Exhaust port 20 ... Image forming apparatus 21 ... Illumination device 23 ... Color separation optical system 25 ... Light modulation part 27 ... Cross dichroic prism 30 ... Projection lens 40 ... Auxiliary polarizing plate 50 ... Cooling mechanism 53 ... Duct 55 ... First cooling fan 57 ... Second cooling fan 60 ... Temperature sensor 70 ... Circuit device 71 ... Image processing unit 73 ... Light valve driving unit 75 ... Cooling fan driving unit 77 ... Sensor driving unit 79 ... Control unit

Claims (7)

光源から射出された光を変調して画像を形成する画像形成装置と、当該画像形成装置によって形成された画像を投射する投射レンズと、前記画像形成装置と前記投射レンズを内部に収容する外装ケースとを備えたプロジェクタであって、
前記投射レンズの出射側において前記外装ケースと一体的に設けられ、前記投射レンズを経た光のうち、所定の偏光方向の成分光を透過する補助偏光板を備えるプロジェクタ。
An image forming apparatus that modulates light emitted from a light source to form an image, a projection lens that projects an image formed by the image forming apparatus, and an exterior case that houses the image forming apparatus and the projection lens therein A projector with
A projector provided with an auxiliary polarizing plate that is provided integrally with the exterior case on the emission side of the projection lens and transmits component light in a predetermined polarization direction out of the light that has passed through the projection lens.
前記画像形成装置は、前記光源を含む照明装置と、前記照明装置からの光の偏向方向を変調する液晶パネルと、前記液晶パネルの前記光源側に配置される入射側偏光板と、前記液晶パネルとの前記投射レンズ側に配置される出射側偏光板とを備える請求項1に記載のプロジェクタ。   The image forming apparatus includes an illumination device including the light source, a liquid crystal panel that modulates a deflection direction of light from the illumination device, an incident-side polarizing plate disposed on the light source side of the liquid crystal panel, and the liquid crystal panel The projector according to claim 1, further comprising: an exit-side polarizing plate disposed on the projection lens side. 前記所定の偏光方向以外の成分光のうちの一部が前記出射側偏光板によって吸収され、前記所定の偏光方向以外の成分光のうちの残りが前記補助偏光板によって略吸収されるように、前記補助偏光板及び前記出射側偏光板の透過率がそれぞれ設定される請求項2に記載のプロジェクタ。   A part of the component light other than the predetermined polarization direction is absorbed by the output-side polarizing plate, and the remainder of the component light other than the predetermined polarization direction is substantially absorbed by the auxiliary polarizing plate, The projector according to claim 2, wherein transmittances of the auxiliary polarizing plate and the output-side polarizing plate are respectively set. 前記補助偏光板及び前記出射側偏光板の前記所定の偏光方向以外の成分光に対する透過率は、前記所定の偏光方向以外の成分光の吸収に起因する前記出射側偏光板の熱負荷が、前記補助偏光板の熱負荷と比較して小さくなるようにそれぞれ設定される請求項3に記載のプロジェクタ。   The transmittance with respect to the component light other than the predetermined polarization direction of the auxiliary polarizing plate and the output side polarizing plate is the thermal load of the output side polarizing plate due to the absorption of the component light other than the predetermined polarization direction, The projector according to claim 3, wherein the projector is set to be smaller than a thermal load of the auxiliary polarizing plate. 前記補助偏光板は、前記外装ケースに対して着脱自在に設けられる請求項1から請求項4の何れか一項に記載のプロジェクタ。   The projector according to any one of claims 1 to 4, wherein the auxiliary polarizing plate is detachably provided to the exterior case. 前記投射レンズと前記補助偏光板との間に冷却用空気が流通するダクトを形成するとともに、前記冷却用空気の流路上に冷却用ファンを配置した冷却機構を備える請求項1から請求項5の何れか一項に記載のプロジェクタ。   The cooling mechanism in which a duct through which cooling air flows is formed between the projection lens and the auxiliary polarizing plate, and a cooling fan is disposed on the flow path of the cooling air. The projector according to any one of the above. 前記補助偏光板周辺の温度を検出する温度センサと、
前記温度センサによって検出された前記補助偏光板周辺の温度に基づいて、前記冷却ファンの駆動を制御する制御手段と、
をさらに備える請求項1から請求項6の何れか一項に記載のプロジェクタ。
A temperature sensor for detecting the temperature around the auxiliary polarizing plate;
Control means for controlling the driving of the cooling fan based on the temperature around the auxiliary polarizing plate detected by the temperature sensor;
The projector according to any one of claims 1 to 6, further comprising:
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