JP2008203608A - Projector, screen and projection system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プロジェクタ、スクリーン及びプロジェクションシステムに関する。 The present invention relates to a projector, a screen, and a projection system.
近年、プロジェクタが急速に普及してきている。主に、ビジネスプレゼンテーション用途で用いられてきたフロント投射型プロジェクタの他、最近ではリア型プロジェクタが、大型テレビ(PTV;プロジェクションテレビ)の一形態として認知度を高めてきている。プロジェクション方式の最大の利点は、液晶テレビ、PDP等の直視型ディスプレイに比べて低価格で同画面サイズの商品を供給できることである。しかし、直視型においても低価格化が進展しており、プロジェクタ表示装置にもより高い画質性能が求められつつある。 In recent years, projectors are rapidly spreading. In addition to front projection projectors that have been used mainly for business presentation applications, recently, rear projectors have been gaining recognition as a form of large televisions (PTVs). The biggest advantage of the projection system is that it can supply products with the same screen size at a lower price than direct-view displays such as liquid crystal televisions and PDPs. However, the price reduction is also progressing in the direct view type, and higher image quality performance is being demanded for the projector display device.
プロジェクタは、アークランプ等の光源から射出された光を液晶ライトバルブの光変調素子に照射し、光変調素子により変調された投射光をスクリーンに投射することで画像をスクリーンに表示するものである。このとき、スクリーンには、画像が表示されるだけでなく、スクリーン全面がぎらついて見える。これは、光線の干渉に伴う輝度ムラによるもので、スペックルノイズ、所謂シンチレーションと呼ばれる。 The projector irradiates light emitted from a light source such as an arc lamp onto a light modulation element of a liquid crystal light valve, and projects the projection light modulated by the light modulation element onto the screen to display an image on the screen. . At this time, not only an image is displayed on the screen, but the entire screen appears glaring. This is due to luminance unevenness caused by light interference, and is called speckle noise, so-called scintillation.
ここで、シンチレーションの発生原理について述べる。
図13に示すように、光源201から照射された光が液晶ライトバルブ202を透過して投射レンズ203によりスクリーン204へと投射される。スクリーン204に投射された投射光は、スクリーン204の散乱構造により回折し、それらが二次波源のように振舞うことによって拡散される。二次波源による2つの球面波が、互いの位相関係に応じて光の強めあいや弱めあいを起こすことによって、スクリーン204と鑑賞者との間に明暗の縞模様(干渉縞)となって現れる。この干渉縞が発生する像面205に鑑賞者の焦点が合わせられると、鑑賞者は干渉縞をスクリーンをぎらつかせるシンチレーションとして認識する。
Here, the principle of scintillation generation will be described.
As shown in FIG. 13, the light emitted from the
シンチレーションは、スクリーン面に結像された画像を見ようとする鑑賞者によって、スクリーン面と鑑賞者との間にあたかもベール、レース布、くもの巣を張ったかのような不快感を与える。また、鑑賞者はスクリーン上の画像とシンチレーションとの2重の像を見ることになり、それぞれに視点を合わせようとするため大きな疲労を招く。したがって、このシンチレーションは、ストレスを鑑賞者に与えてしまう。 Scintillation gives the viewer an unpleasant feeling as if a veil, a lace cloth, or a spider web is stretched between the screen surface and the viewer by the viewer who wants to see the image formed on the screen surface. In addition, the viewer sees a double image of the image on the screen and the scintillation, and causes great fatigue because it tries to match the viewpoint to each. Therefore, this scintillation imparts stress to the viewer.
最近では、従来の高圧水銀ランプに替わる新しい光源の開発が進められており、特にレーザ光源は、エネルギー効率、色再現性、長寿命、瞬時点灯等の点で次世代プロジェクタ用光源として期待が高まっている。しかしながら、レーザ光源によるスクリーン上の投射光は、隣接する領域の光線の位相が揃っていることから干渉性が非常に高いものとなる。レーザ光源のコヒーレンス長は数十メートルにも及ぶこともあるため、同一の光源を分割して再合成すると、コヒーレンス長より短い光路差を経て合成された光が強い干渉を引き起こすことになり、高圧水銀ランプよりもはっきりとしたシンチレーション(干渉縞)が出現してしまう。
よって、特にレーザ光源を用いたプロジェクタの製品化においてシンチレーションの低減は必須技術となっている。
Recently, development of new light sources that replace conventional high-pressure mercury lamps has been underway, and in particular, laser light sources are expected to become light sources for next-generation projectors in terms of energy efficiency, color reproducibility, long life, and instantaneous lighting. ing. However, the projection light on the screen by the laser light source has very high coherence since the phases of the light beams in the adjacent regions are aligned. Since the coherence length of a laser light source can be as long as several tens of meters, splitting the same light source and recombining will cause strong interference from the light synthesized through the optical path difference shorter than the coherence length. A clearer scintillation (interference fringe) appears than a mercury lamp.
Therefore, reduction of scintillation is an essential technology especially in the commercialization of projectors using laser light sources.
ところで、上述したようなプロジェクタを用い、流れる水をスクリーンにして映像を投影するものが提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照。)。
特許文献1に記載の噴水式映写装置は、水を膜状の滝となるように流れ落とす流出口を有する液溜め部と、水及び空気の混合液を圧送する混合液圧送手段と、複数の小孔を有するノズルとを備えている。この構成により、混合液圧送手段が液溜め部の流出口から気泡を含んだ水を膜状に流し、この膜状の水に映写機(プロジェクタ)から映像を投影する。このように、膜状の流れ落ちる水で自然な滝を感得している。
また、特許文献2に記載の水壁ユニットは、前後両壁面部が透光板で形成された中空状の液槽ユニットに水が収容されている。この液槽ユニットは、内部に多量の気泡を発生させることが可能となっている。そして、液槽ユニットの下部に給水ノズルが設けられ、この給水ノズルから給水を連続的に行い、液槽ユニットの上部から水が溢れ出る。この構成では、液槽ユニットに観賞用の魚を収容し、映写機(プロジェクタ)を用いてこの液槽ユニットの前面壁面部に所望の画像を映写することにより、映像と魚とが一体化されたような印象を与える。
The fountain-type projection device described in Patent Document 1 includes a liquid reservoir portion having an outlet that allows water to flow down to form a film-like waterfall, a mixed liquid pressure feeding unit that pumps a mixed liquid of water and air, And a nozzle having a small hole. With this configuration, the mixed liquid pressure feeding means causes the water containing bubbles to flow from the outlet of the liquid reservoir in a film shape, and projects an image from the projector (projector) onto the film-shaped water. In this way, a natural waterfall is felt by the film-like flowing water.
Further, in the water wall unit described in
しかしながら、上記特許文献1に記載の噴水式映写装置及び特許文献2に記載の水壁ユニットは、流体をスクリーンにすること自体を目的としているため、シンチレーションの対策にはなっていない。また、スクリーンとなる水の内部に気泡を発生させているため、高画質な画像を投影することは困難である。
However, the fountain-type projection device described in Patent Document 1 and the water wall unit described in
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、投射光によるシンチレーションを確実に防止し、高画質化を図ることの可能なプロジェクタ、スクリーン及びプロジェクションシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a projector, a screen, and a projection system that can reliably prevent scintillation due to projection light and achieve high image quality. And
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明のプロジェクタは、光を射出する光源と、該光源から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調手段と、任意の光学部品から発熱する熱を受熱する冷却媒体と、入射した光を拡散させる光拡散層を有するスクリーンと、前記光変調手段によって変調された光を前記スクリーン上に投射する投射手段とを備え、前記光拡散層は、光散乱材が移動可能に分散された収容空間を有し、前記収容空間内に前記冷却媒体が流動することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The projector of the present invention includes a light source that emits light, a light modulation unit that modulates the light emitted from the light source according to an image signal, a cooling medium that receives heat generated from an arbitrary optical component, and an incident light A screen having a light diffusing layer for diffusing light; and a projecting means for projecting the light modulated by the light modulating means onto the screen, wherein the light diffusing material is movably dispersed. An accommodation space is provided, and the cooling medium flows in the accommodation space.
本発明に係るプロジェクタでは、光源から射出された光は、光変調手段により画像信号に応じて変調され、変調された光は、投射手段によりスクリーンに投射される。このとき、冷却媒体がスクリーンの光拡散層に設けられた収容空間内を流動する。この冷却媒体の流動に伴い収容空間全体における光散乱材の位置が刻々と変化する。その変化に伴い、視認されるスペックル(干渉による斑点模様)が移動したり、スペックルのパターンが複雑に変化する。その結果、人間の眼の残像時間内でスペックルのパターンが積分平均化され、スペックルによるシンチレーション(光のぎらつき現象)が視認されなくなる。これにより、スクリーンと視聴者との間に生じていたシンチレーションが除去されてぎらつき感がなくなり、投射光による画像が良好に視認でき、視聴者の疲労も軽減される。また、光拡散層をフォーカス方向に移動させることなく、シンチレーションを除去できるため、画像ボケが生じることもない。これにより、高画質な画像を投影することが可能となる。
さらに、光学部品から発熱する熱を受熱した冷却媒体がスクリーンの光拡散層の収容空間に流動される。このように、収容空間により放熱面積を大きく取ることができるため、光学部品を効率良く冷却することが可能となる。また、光学部品の熱を受熱する冷却媒体をスクリーンに流動しているため、既存の冷却媒体をシンチレーション防止に効率良く利用することが可能となる。
In the projector according to the present invention, the light emitted from the light source is modulated in accordance with the image signal by the light modulating unit, and the modulated light is projected onto the screen by the projecting unit. At this time, the cooling medium flows in the accommodation space provided in the light diffusion layer of the screen. As the cooling medium flows, the position of the light scattering material in the entire accommodation space changes every moment. Along with the change, the speckle (spot pattern due to interference) visually recognized moves or the speckle pattern changes in a complicated manner. As a result, the speckle pattern is integrated and averaged within the afterimage time of the human eye, and scintillation due to speckle (light glare phenomenon) is not visually recognized. As a result, the scintillation generated between the screen and the viewer is removed, the feeling of glare is eliminated, the image by the projected light can be viewed well, and the viewer's fatigue is reduced. Further, since scintillation can be removed without moving the light diffusion layer in the focus direction, image blur does not occur. This makes it possible to project a high quality image.
Further, the cooling medium that has received the heat generated from the optical component flows into the accommodating space of the light diffusion layer of the screen. As described above, since the heat radiation area can be increased by the accommodation space, the optical component can be efficiently cooled. In addition, since the cooling medium that receives the heat of the optical component flows through the screen, the existing cooling medium can be efficiently used for preventing scintillation.
また、本発明のプロジェクタは、前記冷却媒体が液体であることが好ましい。
本発明に係るプロジェクタでは、冷却媒体が液体であるため、気体に比べ塵埃等が混入しにくいため、鮮明な画像を映し出すことが可能となる。また、冷却媒体として液体を用いることにより、気体に比べ放熱効果が高いので、任意の光学部品の冷却効率を向上させることが可能となる。
In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the cooling medium is a liquid.
In the projector according to the present invention, since the cooling medium is a liquid, dust or the like is less likely to be mixed as compared with the gas, so that a clear image can be displayed. Further, by using a liquid as the cooling medium, the heat dissipation effect is higher than that of gas, so that the cooling efficiency of any optical component can be improved.
また、本発明のプロジェクタは、前記冷却媒体が気体であることが好ましい。
本発明に係るプロジェクタでは、液体では気泡が混入するおそれがあるが、冷却媒体が気体であれば、気泡の混入を回避することができる。したがって、気泡による画像の劣化等が生じないため、鮮明な画像を映し出すことが可能となる。
In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the cooling medium is a gas.
In the projector according to the present invention, bubbles may be mixed in the liquid, but if the cooling medium is a gas, the bubbles can be avoided. Therefore, the image is not deteriorated due to bubbles, and a clear image can be displayed.
また、本発明のプロジェクタは、前記光拡散層には、前記冷却媒体の流れを整流する整流部が設けられていることが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the light diffusion layer is provided with a rectifying unit that rectifies the flow of the cooling medium.
本発明に係るプロジェクタでは、冷却媒体は整流部に流入し、整流部により冷却媒体は収容空間の内部に広げられる。これにより、温められた冷却媒体が収容空間に局所的に滞留し、流動の乱れや澱み点が発生して偏った流れが生じるのを回避できる。したがって、シンチレーションを確実に防止し、流動の流れに伴う画質の劣化を抑えることができる。 In the projector according to the present invention, the cooling medium flows into the rectification unit, and the rectification unit spreads the cooling medium inside the accommodation space. As a result, it is possible to avoid that the warmed cooling medium stays locally in the accommodation space and the flow is disturbed and the stagnation point is generated, thereby causing an uneven flow. Therefore, scintillation can be reliably prevented, and deterioration in image quality due to flow can be suppressed.
また、本発明のプロジェクタは、前記収容空間に、多孔性材料からなるとともに、前記冷却媒体を通過可能にし、前記光散乱材を通過不可能にする多孔性部材が設けられているが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that a porous member that is made of a porous material, allows the cooling medium to pass therethrough, and does not allow the light scattering material to pass through is provided in the housing space.
本発明に係るプロジェクタでは、収容空間に多孔性材料からなるとともに、冷却媒体を通過可能にし、光散乱材は通過不可能にする多孔性部材が設けられているため、光散乱材が収容空間から外部に流れ出ることがない。したがって、例えば、光拡散層の収容空間に流通可能に設けられた流入管及び排出管に光散乱材が流れないため、光拡散材が収容空間外部の配管に詰まるおそれを回避することが可能となる。すなわち、冷却媒体を収容空間内で円滑に循環させることができる。
また、光散乱材は少なくともスクリーンにあれば良いため、スクリーン内だけに光散乱材を設けることにより、光散乱材の使用量を最小限に抑えることが可能となる。
In the projector according to the present invention, the housing space is made of a porous material, and a porous member that allows the cooling medium to pass therethrough and the light scattering material cannot pass therethrough is provided. There is no flow outside. Therefore, for example, since the light scattering material does not flow in the inflow pipe and the discharge pipe provided to be circulated in the accommodation space of the light diffusion layer, it is possible to avoid the possibility that the light diffusion material is clogged in the piping outside the accommodation space. Become. That is, the cooling medium can be smoothly circulated in the accommodation space.
In addition, since the light scattering material only needs to be at least on the screen, it is possible to minimize the amount of light scattering material used by providing the light scattering material only in the screen.
また、本発明のプロジェクタは、前記スクリーンが、入射した光の角度を変換する角度変換部材を備えることが好ましい。 In the projector according to the aspect of the invention, it is preferable that the screen includes an angle conversion member that converts an angle of incident light.
本発明に係るプロジェクタでは、スクリーンに入射した光は、角度変換部材により角度が変換されて射出される。これにより、例えば、スクリーンに入射した光を平行光に変換しスクリーンのゲインの調整をしたり、所定の角度に拡散させ視野角を調整し、視野角を広くすることが可能となる。したがって、スクリーンから射出される光を好適な状態にすることが可能となる。 In the projector according to the present invention, the light incident on the screen is emitted after the angle is converted by the angle conversion member. Thereby, for example, the light incident on the screen can be converted into parallel light and the gain of the screen can be adjusted, or the viewing angle can be adjusted by diffusing to a predetermined angle to widen the viewing angle. Therefore, the light emitted from the screen can be brought into a suitable state.
本発明のスクリーンは、冷却媒体を備えた投射エンジンとともに用いられるスクリーンであって、前記投射エンジンから射出された光を拡散させる光拡散層を有し、該光拡散層が、少なくとも画像形成領域内に設けられ前記冷却媒体を収容するとともに移動可能な光散乱材が分散された収容空間を有することを特徴とする。 The screen of the present invention is a screen used with a projection engine provided with a cooling medium, and has a light diffusion layer for diffusing light emitted from the projection engine, and the light diffusion layer is at least in an image forming region. And a housing space in which the light scattering material which is movable and accommodates the cooling medium is dispersed.
本発明に係るスクリーンに、投射エンジンから射出された投射光が投射される。このとき、冷却媒体が光拡散層に設けられた収容空間内を流動する。この冷却媒体の流動に伴い収容空間全体における光散乱材の位置が刻々と変化する。その変化に伴い、視認される干渉縞が移動したり、干渉縞のパターンが複雑に変化する。その結果、人間の眼の残像時間内で干渉縞のパターンが積分平均化され、干渉縞(シンチレーション)が視認されなくなる。これにより、スクリーンと視聴者との間に生じていた干渉縞が除去されてぎらつき感がなくなり、投射光による画像が良好に視認でき、視聴者の疲労も軽減される。また、光拡散層をフォーカス方向に移動させることなく、干渉縞を除去できるため、画像ボケが生じることもない。
さらに、受熱した冷却媒体が光拡散層の収容空間に流動される。これにより、少なくとも画像形成領域内に設けられた収容空間により放熱面積を大きく取ることができるため、投射エンジンより発生した熱を効率良く冷却することが可能となる。
The projection light emitted from the projection engine is projected onto the screen according to the present invention. At this time, the cooling medium flows in the accommodation space provided in the light diffusion layer. As the cooling medium flows, the position of the light scattering material in the entire accommodation space changes every moment. Along with the change, the visually recognized interference fringe moves or the interference fringe pattern changes in a complicated manner. As a result, the interference fringe pattern is integrated and averaged within the afterimage time of the human eye, and the interference fringe (scintillation) is not visually recognized. As a result, the interference fringes generated between the screen and the viewer are removed, the feeling of glare is eliminated, the image by the projected light can be viewed well, and the viewer's fatigue is reduced. Further, since the interference fringes can be removed without moving the light diffusion layer in the focus direction, image blur does not occur.
Further, the received cooling medium flows into the accommodation space of the light diffusion layer. As a result, a heat radiation area can be increased by at least the accommodation space provided in the image forming region, and thus heat generated from the projection engine can be efficiently cooled.
また、本発明のスクリーンには、少なくとも前記画像形成領域内に外部に露出する放熱部材が設けられていることが好ましい。 The screen of the present invention is preferably provided with a heat radiating member exposed to the outside at least in the image forming area.
本発明に係るスクリーンでは、少なくとも画像形成領域内に外部に露出する放熱部材が設けられているため、温められた冷却媒体をスクリーンのほぼ全面に設けられた放熱部材により外部に放熱することが可能となる。したがって、効率良く冷却媒体を放熱することができる。 In the screen according to the present invention, since the heat radiating member exposed to the outside is provided at least in the image forming area, the heated cooling medium can be radiated to the outside by the heat radiating member provided on almost the entire surface of the screen. It becomes. Therefore, the cooling medium can be radiated efficiently.
本発明のプロジェクションシステムは、投射エンジンと、該投射エンジンから射出された投射光が投射される上記のスクリーンと、前記冷却媒体が流入され前記収容空間と前記投射エンジンとを連通させる連通部とを備えることを特徴とする。 The projection system according to the present invention includes a projection engine, the screen on which the projection light emitted from the projection engine is projected, and a communication unit that allows the cooling medium to flow into and communicates the housing space with the projection engine. It is characterized by providing.
本発明に係るプロジェクションシステムでは、投射エンジンの冷却媒体が連通部を流れ、スクリーンの光拡散層の収容空間に流入する。したがって、上述したプロジェクタと同様、投射光によるシンチレーションを確実かつ効率良く防止してぎらつきを抑制することによって、高画質で鑑賞者にストレスを与えることのないプロジェクションシステムを実現することができる。 In the projection system according to the present invention, the cooling medium of the projection engine flows through the communicating portion and flows into the accommodating space of the light diffusion layer of the screen. Therefore, similarly to the projector described above, it is possible to realize a projection system that does not give stress to the viewer with high image quality by reliably and efficiently preventing scintillation due to projection light and suppressing glare.
以下、図面を参照して、本発明に係るプロジェクタ、スクリーン及びプロジェクションシステムの実施形態について説明する。なお、以下の図面においては、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, embodiments of a projector, a screen, and a projection system according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
[第1実施形態]
図1(a)は本実施形態に係るリアプロジェクタ(プロジェクタ)1の概略構成を示す斜視図であり、図1(b)は、図1(a)に示すリアプロジェクタ1の側面断面図である。本実施形態に係るリアプロジェクタ1は、光源装置から射出された光を光変調手段により変調し、この変調した光をスクリーン10に拡大投射するものである。
[First Embodiment]
FIG. 1A is a perspective view showing a schematic configuration of a rear projector (projector) 1 according to the present embodiment, and FIG. 1B is a side sectional view of the rear projector 1 shown in FIG. . The rear projector 1 according to the present embodiment modulates light emitted from a light source device by a light modulation unit, and enlarges and projects the modulated light onto a
図1(a)に示すように、リアプロジェクタ1は、筐体(保持部)2と、筐体2の前面に取り付けられ、画像が投影されるスクリーン10とを備えている。スクリーン10の下方の筐体2にはフロントパネル3が設けられ、フロントパネル3の左右側にはスピーカからの音声を出力する開口部4が設けられている。
As shown in FIG. 1A, the rear projector 1 includes a housing (holding unit) 2 and a
次に、リアプロジェクタ1の筐体2の内部構造について説明する。
図1(b)に示すように、リアプロジェクタ1の筐体2内部の下方には投射光学系30が配設されている。投射光学系30とスクリーン10との間には反射ミラー5,6が設けられており、投射光学系30から出射された光が反射ミラー5,6によって反射され、スクリーン10に拡大投影されるようになっている。
Next, the internal structure of the
As shown in FIG. 1B, a projection
まず、スクリーン10の詳細について説明する。
スクリーン10は、図2に示すように、入射した光の角度を変換するフレネル板(角度変換部材)11と、光透過性を有するレンチキュラ板(角度変換部材)13と、フレネル板11とレンチキュラ板13との間に配置され、入射した光を拡散させる拡散板(光拡散層)12とを備えている。
First, details of the
As shown in FIG. 2, the
まず、拡散板12について説明する。
拡散板12は、図2に示すように、フレネル板11の射出面11bから射出したレーザ光を拡散させ、レンチキュラ板13の入射面13aに向けて射出するものである。また、拡散板12は、図3に示すように、入射側に配置された第1基板21及び射出側に配置された第2基板22と、分散媒23とを備えている。第1基板21及び第2基板22はいずれも光透過性を有し、例えばガラス板である。なお、第1基板21及び第2基板22の材料としては、例えば、ポリカーボネート、シクロオレフィン系樹脂など、透明であることに加えて低吸湿性、耐熱性、低複屈折性、高寸法安定性というような性質を持つ材料で構成されることが好ましい。
First, the
As shown in FIG. 2, the
図4は、拡散板12の上端側の拡大図である。
拡散板12には、図4に示すように、第1基板21と第2基板22との間の周縁部に沿って設けられた封止材24により密閉された空間が設けられており、この空間は、分散媒23が収容された収容空間Kとなっている。また、第1基板21の収容空間Kに対応する領域が、投射光学系30により画像が表示される画像表示領域(画像形成領域)Aとなっている。
分散媒23は、冷却媒体23aとこの冷却媒体23aの内部に設けられた拡散性を有する粒子(光散乱材)23bとを備えている。また、冷却媒体23aは液体である。そして、冷却媒体23a,粒子23bの材料及び粒子23bの大きさや重さ等の条件により、粒子23bが沈むことなく分散し続けることが可能となる。また、冷却媒体23aとしては、光透過性を有する材料からなることが好ましく、例えば、非電気伝導性の有機系媒体が用いられ、冷却媒体23aには粒子23bの帯電を促すような界面活性剤が添加されている。また、粒子23bには帯電し易くなるための物質が添加処理されている。
また、この分散媒23は後述する液冷ユニット50からスクリーン30に流れ込む流体である。
FIG. 4 is an enlarged view of the upper end side of the
As shown in FIG. 4, the
The
The
また、粒子23bとしては、光透過性を有する材質からなることが好ましく、具体的には、微粒子状(ビーズ状)のシリカ、ガラス、樹脂等を用いることができ、比重を考えると樹脂球が好ましい。この粒子23bは、光拡散効果及び粒子の分散効果の両立に適した大きさであれば良く、小さすぎるとスクリーン10としての光散乱効率が低下してしまい、大きすぎると光散乱分布が前方散乱側に偏るため良好な拡散特性が得られなくなる。これにより、粒子23bの平均粒径は、特に限定されないが、0.5μm〜50μmであることが好ましい。
The
また、拡散板12の上端部12aには、図4及び図5に示すように、流路26と、整流部40とを備えている。なお、図5で示す矢印Fは分散媒23の流れを示しており、分散媒23は拡散板12の上端部12aから下端部12bに流れるようになっている。
流路26は、図4に示すように、拡散板12の上端部12aに設けられた流入部27に形成されている。この流路26には、流入部27の左端面27aに、収容空間K内に分散媒23を流入させる流入口27bが形成されている。さらに、流路26は、図5に示すように、拡散板12の上辺に沿って延在している。また、流入部27には流入口27bと連通した流入管28が設けられている。また、図5に示すように、拡散板12の下端部12bには、排出口12cが設けられており、さらに、この排出口12cに連通した排出管29が設けられている。これにより、収容空間K内の分散媒23は、流入管28を介して流入口27bから流入し、排出口12cから排出管29を介して外部に排出されるようになっている。
Moreover, as shown in FIGS. 4 and 5, the
The
整流部40は、図5に示すように、拡散板12の上端部12a側の封止材24に形成されている。そして、整流部40には、複数(図5に示す例では8個)の貫通孔41が形成されている。この貫通孔41は、流路26の側面26aから収容空間Kに向かって、断面積が大きくなるテーパ状となっている。このような形状の貫通孔41により、図5の矢印Fに示すように、流入した分散媒23を収容空間K内に広げることが可能となっている。
また、整流部40は、図5に示すように、投射光学系30により画像が表示される画像表示領域Aの外に設けられている。
As shown in FIG. 5, the rectifying
Further, as shown in FIG. 5, the rectifying
次に、フレネル板11について説明する。
フレネル板11には、図3に示すように、入射面11aと反対の射出面11bに略同心円状に形成されたプリズム形状のフレネルレンズ11cが形成されている。このフレネルレンズ11cは、投射光学系30から射出され入射面11aより入射した放射状に拡散するレーザ光を拡散板12(観察者の方向)に向かって屈折させ、平行光に変換し射出面11bより射出するものである。
また、フレネルレンズ11cの先端には、面取りが施されている。なお、フレネルレンズ11cの先端に、R付けが施されていても良い。
Next, the
As shown in FIG. 3, the
Further, the tip of the
次に、レンチキュラ板13について説明する。
レンチキュラ板13は、図3に示すように、入射面13aに複数の蒲鉾状のマイクロレンズ素子13cがレーザ光の入射側に設けられている。この複数のマイクロレンズ素子13cは、光軸Oに垂直な平面(xy平面)において、y方向(スクリーンを設置した状態における垂直方向)に長手方向を有し、x方向に並列に配置されている。また、マイクロレンズ素子13cの先端には、R付けが施されている。なお、マイクロレンズ素子13cの先端に、面取りが施されていても良い。
レンチキュラ板13は、入射面13aから入射したレーザ光を所定の角度範囲に拡散させ、射出面13bから射出させるものである。これにより、画像の視野角を広くし、スクリーン10を正面から水平方向にずれた位置で観察しても良好な画像を観察可能にするものである。なお、レンチキュラ板13の材料としては、光を透過する材料であれば良い。
Next, the
As shown in FIG. 3, the
The
また、フレネル板11及びレンチキュラ板13の材料としては、例えば、アクリル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、塩化ビニル系樹脂等の熱可塑性樹脂、シクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。
Examples of the material for the
次に、リアプロジェクタ1の投射光学系30の概略構成について説明する。
図6は、リアプロジェクタ1の投射光学系30の構成を示す概略図である。なお、図6中においては、簡略化のためリアプロジェクタ1を構成する筐体2は省略している。
Next, a schematic configuration of the projection
FIG. 6 is a schematic diagram showing the configuration of the projection
投射光学系30は、赤色光を射出する赤色レーザ光源(光源)31Rと、緑色光を射出する緑色レーザ光源(光源)31Gと、青色光を射出する青色レーザ光源(光源)31Bと、これらレーザ光源31R,31G,31Bから射出されたレーザ光をそれぞれ変調する液晶ライトバルブ(光変調手段、光学部品)34R,34G,34Bと、液晶ライトバルブ34R,34G,34Bにより変調されたレーザ光を合成するクロスダイクロイックプリズム(色光合成手段)36と、クロスダイクロイックプリズム36により合成されたレーザ光を拡大して投射する投射レンズ(投射手段)37とを備えている。また、投射光学系30には、液晶ライトバルブ34R,34G,34Bを冷却する液冷ユニット50が設けられている。
The projection
投射光学系30は、レーザ光源31R,31G,31Bから射出されたレーザ光の照度分布を均一化させるための均一照明系として、各レーザ光源31R,31G,31Bの後方に配置され、レーザ光を液晶ライトバルブ34R,34G,34Bに射出する照明光学系32R,32G,32Bを備えている。例えば、照明光学系は、ホログラム、フィールドレンズを備えている。
The projection
また、各液晶ライトバルブ34R,34G,34Bの入射側および出射側には、偏光板(図示せず)が配置されている。そして、各レーザ光源31R,31G,31Bからの光束のうち所定方向の直線偏光のみが入射側偏光板を透過して、各液晶ライトバルブ34R,34G,34Bに入射する。また、入射側偏光板の前方に偏光変換手段(図示せず)を設けてもよい。この場合、偏光変換手段により、入射側偏光板を透過する光に変換することで、光の利用効率を向上させることができる。
In addition, polarizing plates (not shown) are arranged on the incident side and the emission side of each liquid crystal
各液晶ライトバルブ34R,34G,34Bによって変調された3つの色光は、クロスダイクロイックプリズム36に入射する。このプリズムは4つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、その内面に赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが十字状に配置されている。これらの誘電体多層膜によって3つの色光が合成され、カラー画像を表す光が形成される。そして、合成された光は投写光学系である投射レンズ37によりスクリーン10上に投写され、拡大された画像が表示される。
The three color lights modulated by the liquid
液冷ユニット50は、図7に示すように、メインタンク51、流体圧送部52と、素子冷却管53と、分岐タンク54と、合流タンク55と、ラジエータ56と、軸流ファン57と、管部58,66,67とを備えている。なお、図7は、説明を簡略化するために、液冷ユニット50における部材を一部省略して説明する。
As shown in FIG. 7, the
メインタンク51は、図7に示すように、分散媒23を一時的に蓄積する。また、このメインタンク51の周面において、分散媒23の流入部51A及び流出部51Bが形成されている。そして、メインタンク51から流出した分散媒23は、管部58を介して流体圧送部52に送られる。
The
流体圧送部52は、図7に示すように、メインタンク51からの分散媒23を内部に吸引するとともに、その分散媒23を分岐タンク54に向けて外部に強制的に排出する。すなわち、メインタンク51の流出部51Bと流体圧送部52の流入部52Aとが管部58を介して接続され、流体圧送部52の流出部52Bと分岐タンク54の流入部54Aとが管部58を介して接続されている。
また、流体圧送部52は、収容空間K内に分散媒を流動させる流動部である。
As shown in FIG. 7, the
The
分岐タンク54は、図7に示すように、流体圧送部52から送られた分散媒23を各素子冷却管53に向けて分岐させるものである。
素子冷却管53は、図8(A),(B)に示すように、赤色光に関して、液晶ライトバルブ34Rの周縁に配設されている。また、分散媒23は素子冷却管53の流入部(IN)から流入して液晶ライトバルブ34Rの周縁に沿って流れ、流出部(OUT)から外部に流出する。このように、液晶ライトバルブ34R,34G,34Bと素子冷却管53とを隣接して配設させることにより、素子冷却管53を流れる分散媒23と各液晶ライトバルブ34R,34G,34Gとの間で熱交換が行われる。
As shown in FIG. 7, the
As shown in FIGS. 8A and 8B, the
また、合流タンク55は、各素子冷却管53から送られた分散媒23を合流させて一時的に蓄積するものである。
合流タンク55とスクリーン10の拡散板12との配管を図9に模式的に示すと、合流タンク55の流出部55Aとスクリーン10の拡散板12の流入管28とが管部66を介して接続されている。さらに、スクリーン10の拡散板12の排出管29とラジエータ56の管状部材61の流入部61Aとが管部67を介して接続されている。
Further, the merging
9 schematically shows the piping between the merging
ラジエータ56は、図7に示すように、分散媒23が流れる管状部材61と、この管状部材に接続された複数の放熱フィン62とを備える。
管状部材61は、アルミニウム等の熱伝導性の高い部材からなり、流入部61Aから流入した分散媒23が流出部61Bに向けて内部を流れる。さらに、管状部材61の流出部61Bとメインタンク51とが管部58を介して接続されている。
複数の放熱フィン62は、アルミニウム等の熱伝導性の高い板状部材からなり、並列配置されている。また、軸流ファン57は、ラジエータ56の一面側から冷却空気を吹き付けるように構成されている。
そして、ラジエータ56では、管状部材61内を流れる分散媒23の熱が放熱フィン62を介して放熱されるとともに、軸流ファン57による冷却空気の供給によってその放熱が促進される。
As shown in FIG. 7, the
The
The plurality of radiating
In the
以上説明したように、液冷ユニット50では、管部58を介して、メインタンク51、流体圧送部52、分岐タンク54、素子冷却管53、合流タンク55、スクリーン10及びラジエータ56の順に分散媒23が流れ、その分散媒23は、ラジエータ56からメインタンク51に戻り、上記経路を繰り返し流れて循環する。
As described above, in the
次に、以上の構成からなる本実施形態のリアプロジェクタ1によりスクリーン10に画像を投影する方法について説明する。
まず、各レーザ光源(光源装置)31R,31G,31Bから射出されたレーザ光は、図6に示すように、それぞれ照明光学系32R,32G,32Bにより、照度分布が略均一化され液晶ライトバルブ34R,34G,34Bに入射する。そして、入射したレーザ光は、液晶ライトバルブ34R,34G,34Bによりそれぞれ変調され、クロスダイクロイックプリズム36に入射する。その後、クロスダイクロイックプリズム36は、各透過型液晶ライトバルブ34R,34G,34Bでそれぞれ変調されたR光、G光及びB光を合成し、クロスダイクロイックプリズム36で合成された光は、投射レンズ37によってスクリーン10へ投射される。
Next, a method of projecting an image on the
First, as shown in FIG. 6, the illuminance distributions of the laser beams emitted from the laser light sources (light source devices) 31R, 31G, and 31B are substantially uniformed by the illumination
このとき、スクリーン10に投射されたレーザ光は、図3に示すように、フレネル板11の入射面11aより入射し、フレネルレンズ11cによって屈折し平行光となる。そして、フレネル板11の射出面11bから射出した平行光は、拡散板12によりランダムな方向に拡散され、拡散された光はレンチキュラ板13の入射面13aから入射する。そして、レンチキュラ板13から射出される光は、所定の角度範囲に拡散される。このとき、メインタンク51に貯留された分散媒23が流体圧送部52に送られる。そして、流体圧送部52から分岐タンク54に送られた分散媒23は、それぞれの液晶ライトバルブ34R,34G,34Bより発生した熱を受熱する。温められた分散媒23は、合流タンク55に貯留され、スクリーン10に流動される。これにより、分散媒23がスクリーン10の拡散板12の収容空間K内を流動する。そして、収容空間K内の粒子23bも流動し、この粒子23bの流動に伴い、収容空間K全体における粒子23bの位置が刻々と変化する。
その変化に伴い、視認されるスペックルが移動したり、スペックルのパターンが複雑に変化する。その結果、人間の眼の残像時間内でスペックルのパターンが積分平均化され、スペックルによるシンチレーションが視認されなくなる。
さらに、温められた分散媒23は、画像表示領域A内に設けられた収容空間Kにおいて放熱される。そして、分散媒23はラジエータ56において放熱が促進され、再びメインタンク51に貯留される。
At this time, as shown in FIG. 3, the laser light projected on the
Along with this change, the speckle that is visually recognized moves, and the speckle pattern changes in a complex manner. As a result, the speckle pattern is integrated and averaged within the afterimage time of the human eye, and scintillation due to speckle is not visually recognized.
Further, the warmed
本実施形態に係るリアプロジェクタ1では、拡散板12の収容空間K内の粒子23bが分散媒23の流動に伴い動くので、スクリーン10と視聴者との間に生じていたシンチレーションが除去されてぎらつき感がなくなり、投射光による画像が良好に視認でき、視聴者の疲労も軽減される。また、拡散板12をフォーカス方向に移動させることなく、シンチレーションを除去できるため、画像ボケが生じることもない。また、機械的な駆動系がないため、耐久性に関しても有利なリアプロジェクタ1を提供することが可能となる。
さらには、受熱した分散媒23がスクリーン10の拡散板12の収容空間Kに流動されるため、画像表示領域A内に設けられた収容空間Kにより放熱面積を大きく取ることができる。したがって、液晶ライトバルブ34R,34G,34Bを効率良く冷却することが可能となる。
つまり、本実施形態のリアプロジェクタ1は、投射光によるシンチレーションを確実に防止し、高画質化を図ることの可能となる。
In the rear projector 1 according to the present embodiment, since the
Furthermore, since the
That is, the rear projector 1 of the present embodiment can reliably prevent scintillation due to the projection light and improve the image quality.
また、冷却媒体23aが液体であるため、冷却媒体として気体を用いた場合に比べ、塵埃等の混入のおそれがないため、鮮明な画像を映し出すことができる。
また、スクリーン10上の画像が表示される画像表示領域Aにおいて、分散媒23の流動が行われていないと、流動の乱れによる画質の劣化、澱み点ができて、シンチレーションを生じてしまうおそれがある。そこで、本実施形態では、拡散板12には整流部40が設けられているため、流動の乱れや澱み点の発生を抑えている。
さらに、整流部40が画像表示領域A外に設けられているため、表示される画像に影響を及ぼすことがないので、明るい画像を映し出すことが可能となる。
Further, since the cooling medium 23a is a liquid, there is no possibility of dust and the like being mixed as compared with the case where gas is used as the cooling medium, so that a clear image can be displayed.
Further, in the image display area A where the image on the
Furthermore, since the rectifying
なお、上端部12aに整流部40を設けた構成にしたが、上端部12a及び下端部12bのいずれにも整流部40を設けた構成であっても良い。この構成では、収容空間Kへの分散媒23の流入及び収容空間Kからの分散媒23の排出をスムーズに行うことが可能となる。
また、分散媒23の流動方向は、重力に対して順方向、すなわち、拡散板12の上端部12aから下端部12b方向であるが、逆方向(下端部12bから上端部12a方向)であっても良い。さらには、図5に示すように、側面部12dと反対の側面部12eに向かって(スクリーン10の水平方向)分散媒23を流しても良い。
また、貫通孔41の形状は上記の形状に限定されるものではない。
また、液冷ユニット50により、液晶ライトバルブ34R,34G,34Bを冷却したが、レーザ光源(光学部品)31R,31G,31B、液晶ライトバルブ34R,34G,34Bに用いられる偏光板(光学部品)、電源(図示略、光学部品)などの発熱する部材も冷却する構造であっても良い。
また、温められた分散媒23のスクリーン10における放熱が十分であれば、投射光学系30にラジエータ56を設けなくても良い。この構成では、投射光学系30を小型にすることができるため、リアプロジェクタ1全体の小型化を図ることが可能となる。
In addition, although it was set as the structure which provided the rectification | straightening
Further, the flow direction of the
The shape of the through
Further, the liquid
In addition, the
さらに、分散媒23内の粒子23bの分散はリアプロジェクタ1の駆動時のみ確保できていれば良いため、駆動していない時まで沈殿のない完璧なものである必要性がないので、粒子23bの材質の選択幅が広がる。また、分散媒23内の粒子23bの分散を事前に確保するために、投射光学系30により画像を投射する前に、分散媒23内の粒子23bを分散させる分散工程や、分散媒23を流動させ流動の安定化を図る工程を備えた構成でも画質の安定に効果的である。
また、角度変換部材としてフレネル板11、レンチキュラ板13を用いたがこれに限るものではない。すなわち、スクリーン10に入射した光を所定の角度範囲に変換することが可能な部材であれば良い。
また、フレネル板11及びレンチキュラ板13を用いないと、スクリーン10のゲイン(明るさ)が小さくなってしまう。しかしながら、より広い方向で観察者に見せるようなスクリーンでは拡散性を重視するため、拡散面を必要とするので、必ずしもフレネル板11及びレンチキュラ板13は必要ではない。
また、画像表示領域A外の例えばスクリーン10の固定枠に放熱可能な放熱フィン(放熱部材)を設けて、スクリーン10での放熱をより高めても良い。
さらに、整流部40は、画像表示領域Aの外に設けられているとしたが、整流部40及び封止材24が光透過性を有する部材であれば、画像表示領域A内に設けられていても良い。
Furthermore, since it is sufficient that the dispersion of the
Moreover, although the
Further, if the
Further, a heat radiating fin (heat radiating member) capable of radiating heat may be provided outside the image display area A, for example, on a fixed frame of the
Further, although the rectifying
[第1実施形態の変形例]
図1に示す第1実施形態では、整流部40に複数の貫通孔41が形成された構成であったが、整流部40に代えてスポンジフォーム68,69を有する拡散板65を用いても良い。このような変形例について、図10を参照して説明する。なお、その他のスクリーン10の構成は第1実施形態と同様である。
[Modification of First Embodiment]
In the first embodiment shown in FIG. 1, the rectifying
拡散板65には、図10に示すように、収容空間Kの上端部12aに、流路26内の冷却媒体23aが流入するスポンジフォーム(多孔性部材)68が設けられている。また、拡散板12の下端部12bの排出口12cにもスポンジフォーム(多孔性部材)69が設けられている。このスポンジフォーム68,69は、複数の孔を有する多孔性樹脂材料からなっており、この孔の径は、小さすぎると冷却媒体23aがスムーズに透過しなくなり、一方、大きすぎると粒子23bが透過してしまうため、使用する粒子23bの粒径より若干小さい程度が好ましい。
これにより、収容空間K内に配設された粒子23bを収容空間K内にのみとどめることができる。すなわち、拡散板65の排出口12cからは冷却媒体23aのみが外部に流出される。
As shown in FIG. 10, the
Thereby, the
このような拡散板65を備えたるプロジェクタでは、スポンジフォーム68,69により、粒子23bが収容空間Kから外部に流れ出ることがない。したがって、排出口12cに粒子23bが流れ出ないため、粒子23bが液冷ユニット50の管部58,66,67等に詰まるおそれを回避することが可能となる。すなわち、冷却媒体23aを収容空間K内で確実に循環させることができる。
In the projector having such a
なお、本変形例では、排出口12cのスポンジフォーム69付近に粒子23bが溜らないように、流体圧送部52を一定時間おきに逆転させ、分散媒23を流入管28から排出管29への流れと、排出管29から流入管28への流れとに一定時間ごとに切り替えても良い。
また、流体圧送部52により分散媒23を拡散板12の下端部12b側から上端部12a側に流動させ、一定時間経過後に流体圧送部52を停止させても良い。これにより、拡散板12の上端部12a側のスポンジフォーム68付近に溜まった粒子23bが重力により、拡散板12の下端部12b側に落ちてくる。これらの構成により、粒子23bを収容空間K内により満遍なく分散させることが可能となる。
また、本変形例の拡散板65に第1実施形態で示すような整流部40が設けられていても良い。
In this modification, the
Alternatively, the
Moreover, the rectification | straightening
[第2実施形態]
次に、本発明に係る第2実施形態について、図11及び図12を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態において、上述した第1実施形態に係るリアプロジェクタ1と構成を共通とする箇所には同一符号を付けて、説明を省略することにする。
本実施形態に係るプロジェクションシステム70では、図11に示すように、スクリーン80と投射エンジン71とが別体で構成されている。また、投射エンジン71を構成する光学部材及び光学系は第1実施形態と同様である。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In each embodiment described below, portions having the same configuration as those of the rear projector 1 according to the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
In the
スクリーン80は、図12に示すように、拡散板81と放熱フィン(放熱部材)90とを備えている。なお、図12に示すスクリーン80では、フレネル板11及びレンチキュラ板13を省略して図示している。
拡散板81は、視認側に配置された光透過性を有する透過板82及び視認側からみて奥側に配置された反射板83と、分散媒23とを備えている。そして、拡散板81には、透過板82と反射板83との間の周縁部に沿って設けられたパッキン(封止材)84により密閉された空間が設けられており、この空間は、分散媒23が収容された収容空間Kとなっている。なお、透過板82と反射板83とを固定枠により固定しても良い。
As shown in FIG. 12, the
The
反射板83は、透過板82を透過し、分散媒23を通過した光を透過板82に向かって反射させる反射ミラーとなっている。なお、この反射板83に、第1実施形態と同様のフレネル板11の形状を持たせると、スクリーン80のゲインは大きくなる。また、反射板83に、拡散部材である第1実施形態と同様のレンチキュラ板13の形状を持たせると視野角を広げることができる。
また、スクリーン80には、反射板83の分散媒23と接触する面83aと反対の面83bに放熱フィン90が設けられている。放熱フィン90は、板状部材90aを複数有しており、透過板82の画像表示領域Aに対応した位置に外部(画像光が入射する側とは逆側)に露出している。また、放熱フィン90の材質としては伝導率が良好な金属素材を用いることが好ましい。例えば、アルミニウムやアルミニウム合金、銅合金あるいはステンレス鋼等の素材により形成されていても良い。
The
Further, the
また、スクリーン80には、第1実施形態と同様の流路85と貫通孔86aが形成された整流部86が設けられている。さらに、スクリーン80の反射板83の上端部83c側には、流路85と連通し収容空間K内に分散媒23を流入させる流入管87が設けられており、下端部83d側には収容空間K内の分散媒23を排出させる排出管88が設けられている。
また、投射エンジン71は、図2に示す、レーザ光源(光学部品)31R,31G,31B、液晶ライトバルブ(光学部品)34R,34G,34B、液晶ライトバルブ34R,34G,34Bに用いられる偏光板(光学部品)、電源(図示略、光学部品)より発熱した熱を分散媒23が受熱するような構成になっている。
Further, the
Further, the
図11に示すように、投射エンジン71の流出部55Aと、スクリーン80の流入管87とはチューブ(連通部)72により連通されている。また、スクリーン80の排出管88と、投射エンジン71の流入部61Aとはチューブ(連通部)73により連通されている。
これにより、投射エンジン71の受熱した分散媒23は、投射エンジン71からチューブ72を介して流出され、スクリーン80の流入管87より収容空間Kに流入可能となっている。そして、スクリーン80において放熱された分散媒23は、スクリーン80の排出管88からチューブ73を介して流出され、投射エンジン71に流入可能となっている。
As shown in FIG. 11, the
As a result, the
本実施形態に係るプロジェクションシステム70では、スクリーン80で冷却媒体23aが放熱されるため、放熱面積を飛躍的に大きく取ることができる。すなわち、通常のプロジェクションシステムでは、投射エンジン71の筐体に放熱形状を持たせたり、専用のヒートシンクを設置したりしている。これにより、投射エンジン71の大きさの制約から面積が大きく取れないので、冷却効果が小さい。しかしながら、本実施形態のプロジェクションシステム70では、冷却効果が大きくなり、大きなファンによる風量も必要でなくなり、静穏化を図ることも可能となる。
また、透過型のスクリーンでは画像表示領域A外にしか放熱フィンを設けることができない。しかしながら、本実施形態の反射型のスクリーン80では画像表示領域Aを覆うように放熱フィン90が設けられているため、温められた冷却媒体23aを圧倒的に大きな放熱面積により放熱することが可能となる。
このように、スクリーン80側に放熱形状を持たせることにより、さらに放熱面積を大きくすることができるだけでなく、観察者から離れた位置に冷却ファンを設けるか、または、冷却ファンを用いなくても冷却媒体23aを十分に冷却することができる。したがって、プロジェクションシステムの最大の欠点である観察者の近くに騒音源があるといった問題を解消することが可能となる。
In the
In addition, a radiating fin can be provided only outside the image display area A in a transmissive screen. However, since the
In this way, by providing a heat dissipation shape on the
仮に、投射エンジン71がファンを備えるとしても、本実施形態のプロジェクションシステム70では、ファンを備えなくても放熱効果が十分良いので、風量の小さな音の静かなファンでも冷却媒体23aの十分な冷却効果を得ることが可能となる。
また、例えば、部屋の中でのスクリーン80及び投射エンジン71の位置が固定されている場合、壁や床等の内部(観察者が見えない位置)にチューブ72,73を配設させても良い。さらには、チューブの先端部分を例えば壁から露出させ、チューブの先端と接続可能なコネクタ部を有する投射エンジン71であっても良い。これにより、スクリーン80に投射エンジン71より映像を投射するときのみ、チューブの先端部分と投射エンジンのコネクタ部とを接続すれば良いので、常時セットしておかなくても良い。
また、分散媒23が、レーザ光源31R,31G,31B、液晶ライトバルブ34R,34G,34B、偏光板、電源より発生した熱を受熱する構成にしたが、発熱量が大きい部材のみ冷却する構成であっても良い。
さらに、本実施形態では、第1実施形態と同様の整流部40を有するスクリーン80としたが、第1実施形態の変形例と同様のスポンジフォーム68,69を有するスクリーンであっても良い。
Even if the
Further, for example, when the positions of the
Further, although the
Further, in the present embodiment, the
なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
また、上記実施形態で例示した散乱板の具体的な構成については、上記実施形態に限らず、適宜変更が可能である。また、リアプロジェクタ全体についても、光変調手段として液晶ライトバルブを用いたものの他、DMD(Digital Micromirror Device)素子等の反射型光変調素子を用いたものに本発明を採用することも可能である。例えば上記実施形態のような3板方式のプロジェクタのみならず、単板方式(時分割方式)のプロジェクタに本発明を適用することも可能である。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
The specific configuration of the scattering plate exemplified in the above embodiment is not limited to the above embodiment, and can be changed as appropriate. The present invention can also be applied to a rear projector as a whole that uses a reflective light modulation element such as a DMD (Digital Micromirror Device) element in addition to a liquid crystal light valve as a light modulation means. . For example, the present invention can be applied not only to a three-plate projector as in the above embodiment, but also to a single-plate (time division) projector.
また、フレネル板、拡散板、レンチキュラ板の配置の順番は上記の配置に限らない。また、スクリーンはフレネル板、拡散板、レンチキュラ板の3層からなる必要はなく、フレネル板、レンチキュラ板のいずれかの板の中に拡散板が含まれる2層構造であっても良い。すなわち、フレネル板、レンチキュラ板のいずれかの板の中に冷媒及び粒子を設け、流体圧送部により流動させる構成であっても良い。
また、冷却媒体,粒子の材料及び粒子の大きさや重さ等の条件により、粒子が沈むことを防いでいるが、より粒子の沈殿を防ぐために、第1基板と第2基板とに挟まれた領域を複数の領域に区画しても良い。この構成では、冷媒中の粒子が所定の領域内を移動することになるため、粒子が拡散板の下端側に沈殿するのを防ぎ、冷媒内に均一に粒子を分散させることが可能となる。
これを実現するための具体的な手段として、例えば、複数のマイクロカプセルを用いて、マイクロカプセル内に複数の粒子を設けた構成であっても良い。
The order of arrangement of the Fresnel plate, the diffusion plate, and the lenticular plate is not limited to the above arrangement. Further, the screen does not need to be composed of three layers of a Fresnel plate, a diffusion plate, and a lenticular plate, and may have a two-layer structure in which the diffusion plate is included in any one of the Fresnel plate and the lenticular plate. That is, a configuration in which a refrigerant and particles are provided in any one of a Fresnel plate and a lenticular plate and fluidized by a fluid pumping unit may be used.
In addition, although the particles are prevented from sinking depending on the conditions such as the cooling medium, the material of the particles, and the size and weight of the particles, the particles are sandwiched between the first substrate and the second substrate in order to prevent further precipitation of the particles. The region may be divided into a plurality of regions. In this configuration, since the particles in the refrigerant move within a predetermined region, it is possible to prevent the particles from settling on the lower end side of the diffusion plate, and to disperse the particles uniformly in the refrigerant.
As a specific means for realizing this, for example, a configuration in which a plurality of microcapsules are used and a plurality of particles are provided in the microcapsules may be used.
また、フレネル板を用いて説明したが、これに限らず、入射した光を屈折させる屈折作用を有するものであれば良く、例えば、ホログラムシート等であっても良い。
さらに、蒲鉾状のマイクロレンズ素子が形成されたレンチキュラ板を用いたが、これに限らず、例えば、レンチキュラ板を平面視したときの形状が略円形または略楕円形のマイクロレンズ素子が形成された光学素子であっても良い。また、光学部材は、光透過性を有する板状の部材であれば良く、例えば、ガラス等であっても良い。
Moreover, although it demonstrated using the Fresnel board, it should just have a refracting action which refracts | emits the incident light not only in this, For example, a hologram sheet etc. may be sufficient.
Furthermore, the lenticular plate on which the bowl-shaped microlens element is formed is used. However, the present invention is not limited to this. For example, when the lenticular plate is viewed in plan, a microlens element having a substantially circular or substantially elliptical shape is formed. It may be an optical element. Moreover, the optical member should just be a plate-shaped member which has a light transmittance, for example, glass etc. may be sufficient as it.
また、光源として干渉性の高いレーザ光源を用いたが、可干渉性を有する光源であれば効果的であり、光源としては、例えば、高圧水銀ランプ,LED等であっても良い。
また、冷媒として液体を用いたが気体を用いて粒子を収容空間内に満遍なく分散させても良い。このように気体を用いることで、液体では気泡が混入するおそれがあったが、冷却媒体が気体であれば、気泡の混入のおそれはない。したがって、気泡による画像の劣化等がないため、鮮明な画像を映し出すことが可能となる。
また、1つの流体圧送部により、投射光学系側の冷媒の流動と、スクリーン内の冷媒の流動を行ったが、流体圧送部を個別に設けても良い。この構成の場合、プロジェクタの電源と同期させてスクリーン10側の流動手段を駆動させれば良い。
また、第1実施形態のリアプロジェクタにも放熱フィンを設けても良い。その場合には、放熱フィンは画像形成領域外に放熱フィンを配置する。また、プロジェクションシステム70の反射型スクリーンの画像表示領域外にも放熱フィンを設けても良い。
また、色光合成手段として、クロスダイクロイックプリズムを用いたが、これに限るものではない。色光合成手段としては、ダイクロイックミラーをクロス配置とし色光を合成するもの、ダイクロミラーを平行に配置し色光を合成するものを用いることができる。
Further, although a laser light source having high coherence is used as the light source, any light source having coherence is effective, and the light source may be, for example, a high-pressure mercury lamp, LED, or the like.
Moreover, although the liquid was used as the refrigerant, the particles may be evenly dispersed in the accommodation space using a gas. By using the gas in this way, bubbles may be mixed in the liquid. However, if the cooling medium is a gas, there is no risk of bubbles being mixed. Therefore, since there is no deterioration of the image due to bubbles, a clear image can be displayed.
Moreover, although the flow of the refrigerant on the projection optical system side and the flow of the refrigerant in the screen are performed by one fluid pumping unit, the fluid pumping unit may be provided individually. In this configuration, the flow means on the
Further, the rear projector of the first embodiment may be provided with heat radiating fins. In that case, the heat dissipating fins are disposed outside the image forming area. Further, heat radiating fins may be provided outside the image display area of the reflective screen of the
Further, although the cross dichroic prism is used as the color light combining means, the present invention is not limited to this. As the color light synthesizing means, a dichroic mirror having a cross arrangement to synthesize color light, or a dichroic mirror arranged in parallel to synthesize color light can be used.
A…画像表示領域(画像形成領域)、K…収容空間、1…リアプロジェクタ(プロジェクタ)、10,80…スクリーン、12,65,81…拡散板(光拡散層)、23a…冷却媒体、26,85…流路、31R,31G,31B…光源、34R,34G,34B…液晶ライトバルブ(光変調手段)、37…投射レンズ(投射手段)、40,86…整流部、52…流体圧送部、68,69…スポンジフォーム(多孔性部材)、70…プロジェクションシステム、71…投射エンジン、72,73…チューブ(連通部)、90…放熱フィン(放熱部材) A ... Image display area (image forming area), K ... Accommodating space, 1 ... Rear projector (projector), 10, 80 ... Screen, 12, 65, 81 ... Diffusion plate (light diffusion layer), 23a ... Cooling medium, 26 , 85 ... flow path, 31R, 31G, 31B ... light source, 34R, 34G, 34B ... liquid crystal light valve (light modulation means), 37 ... projection lens (projection means), 40, 86 ... rectifying part, 52 ... fluid pressure sending part , 68, 69 ... sponge foam (porous member), 70 ... projection system, 71 ... projection engine, 72, 73 ... tube (communication part), 90 ... radiation fin (heat radiation member)
Claims (9)
該光源から射出された光を画像信号に応じて変調する光変調手段と、
任意の光学部品から発熱する熱を受熱する冷却媒体と、
入射した光を拡散させる光拡散層を有するスクリーンと、
前記光変調手段によって変調された光を前記スクリーン上に投射する投射手段とを備え、
前記光拡散層は、光散乱材が移動可能に分散された収容空間を有し、前記収容空間内に前記冷却媒体が流動することを特徴とするプロジェクタ。 A light source that emits light;
Light modulating means for modulating light emitted from the light source according to an image signal;
A cooling medium that receives heat generated from any optical component;
A screen having a light diffusion layer for diffusing incident light;
Projecting means for projecting the light modulated by the light modulating means onto the screen;
The light diffusing layer has a storage space in which a light scattering material is movably dispersed, and the cooling medium flows in the storage space.
前記投射エンジンから射出された光を拡散させる光拡散層を有し、
該光拡散層が、少なくとも画像形成領域内に設けられ前記冷却媒体を収容するとともに移動可能な光散乱材が分散された収容空間を有することを特徴とするスクリーン。 A screen for use with a projection engine with a cooling medium,
A light diffusion layer for diffusing the light emitted from the projection engine;
The screen, wherein the light diffusing layer is provided in at least an image forming region and has a receiving space in which the cooling medium is stored and a movable light scattering material is dispersed.
該投射エンジンから射出された投射光が投射される請求項7または請求項8に記載のスクリーンと、
前記冷却媒体が流入され前記収容空間と前記投射エンジンとを連通させる連通部とを備えることを特徴とするプロジェクションシステム。 A projection engine;
The screen according to claim 7 or 8, wherein the projection light emitted from the projection engine is projected;
A projection system comprising: a communication portion into which the cooling medium is introduced to communicate between the accommodation space and the projection engine.
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