JP4697542B2 - projector - Google Patents

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本発明は、プロジェクタに関する。 The present invention relates to a projector.

今日、パーソナルコンピュータの表示画面画像やビデオ画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてデータプロジェクタが多用されている。 Today, data projectors are widely used a display screen image or video image or the like of a personal computer as an image projection apparatus for projecting on a screen.
このプロジェクタは、高輝度の光源が用いられ、メタルハイランドランプや超高圧水銀ランプなどの小型高輝度の放電ランプにリフレクタとしての凹面反射鏡を取り付けたランプユニットをプロジェクタの光源装置としてプロジェクタに組み込むことが多い。 The projector, high brightness of the light source is used, incorporating a projector lamp unit fitted with a concave reflecting mirror as a reflector to the discharge lamp small high intensity such as a metal Highland lamp or super high pressure mercury lamp as the light source device of a projector in many cases.

そして、このランプユニットでは、回転放物線状のリフレクタ又は回転楕円面状のリフレクタを用いたものが多く用いられ、リフレクタの楕円焦点近傍に高輝度の放電ランプを設置し、前方及び後方に向けて射出された光をこの回転放物線又は回転楕円面のリフレクタで反射させ、ライトトンネルや導光ロッドに集光するものとしている。 Then, in the lamp unit, one using a rotary parabolic reflector or spheroidal reflector is often used, the high intensity discharge lamp is placed in an elliptical focal point of the reflector, towards the front and rear injection the light is reflected by the reflector of the rotating parabolic or ellipsoid of revolution, it is assumed that condenses the light tunnel and the light guide rod.

そして、超高圧水銀ランプなどの高輝度の放電ランプを内蔵した光源装置からの光を、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタからなり、毎秒120回の回転速度で回転するカラーホイールを用いて赤色、緑色、青色の光とし、この赤色、緑色、青色の光を導光ロッドやライトトンネル等の導光装置を通した後、レンズにより一般的にはDMDと呼ばれるマイクロミラー表示素子に集光させ、この表示素子によりプロジェクタ装置の投影口に向けて反射させるオン状態の光の量によってスクリーン上にカラー画像を表示させるものである。 Then, the light from the light source device having a built-in high-intensity discharge lamp such as an ultra-high pressure mercury lamp, a red filter, a green filter, consists blue filter, using a color wheel rotating at 120 times per second of the rotational speed red, green, and blue light, the red, green, after the blue light through the light guiding device such as a light guiding rod and the light tunnel, generally causes the converged on micromirror display device called DMD by a lens, it is intended to display a color image on a screen by the amount of light in the oN state for reflecting the projection opening of the projector apparatus by the display device.

そして、例えば特開平11−281918号公報(特許文献1)では、導光部材の枠を内枠と外枠の2重に形成し、内枠で可視光を反射導光し、赤外線などの不要な光は内枠を透過させて外枠で吸収し、又、不要光を除去するために遮光板を導光部材の射出口近傍に配置する提案がなされている。 Then, for example, in JP-A-11-281918 (Patent Document 1), forming a frame of the light guide member to the double of the inner frame and the outer frame, the visible light reflected guide light in the inner frame, unnecessary infrared such light is absorbed by the outer frame by transmitting inner frame, also proposes to place a light shielding plate on the exit opening neighborhood of the light guide member is made in order to remove unnecessary light.

このような、プロジェクタでは表示素子に照射する光ができる限り表示素子の形状と同一であることが好ましい。 Such, it is preferred projector is the same as the shape of the display elements as possible light irradiated to the display device. しかし、実際には表示素子は非常に小さいものであるため、表示素子の形状よりやや大きな形状の光が照射されることになる。 However, since in practice the display element is very small, light slightly larger shape than the shape of the display element is illuminated. 又、ミラーで斜めの角度から表示素子に光を照射するため、表示素子に照射される光線束の断面形状は歪んだ方形状となっていた。 Further, for irradiating light to the display device from an oblique angle by the mirror, the cross-sectional shape of the light beam to be irradiated to the display element had become distorted square shape.

そして、このようなことが原因となって、表示素子に照射された光線束は、表示素子を保護する枠等にも照射される不要光が発生し、枠等に反射した光が投影画像として投影されてしまうため、暗状態時には面外ゴーストといわれる通常の長方形の投影画像枠の外に更に別の投影画像枠が発生するといった問題が発生していた。 Then, such is caused, light beam irradiated to the display element, the unnecessary light is generated which is also irradiated to a frame or the like to protect the display element, the light reflected in the frame or the like as a projection image because would be projected, a problem typical rectangular further projected image frame out of the projected image frame called a plane ghosting occurs has occurred during the dark state.

このような問題点を解決するために、例えば特開2006−11065号公報(特許文献2)では、表示素子であるDMDにカバーを設け、このカバーで不要光を除去することで投影画像の画質の向上を図る提案がなされている。 To solve this problem, for example, Japanese In 2006-11065 (Patent Document 2), a cover on a display device DMD, the image quality of the projected image by removing the unnecessary light in the cover proposal to improve the have been made.
特開平11−281918号公報 JP 11-281918 discloses 特開2006−11065号公報 JP 2006-11065 JP

しかしながら、上述したようなDMDにカバーを設けるような技術では、不要光を除去するために新たな部品が必要となり、且つ、非常に精密な組立作業の追加が要求され、コストの増加といった問題点があった。 However, techniques such as providing a cover to the DMD as described above, requires a new part to remove unnecessary light, and, is required additional very precise assembly work, a problem that an increase in cost was there.

本発明は、上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、暗状態時における面外ゴースト等を削減可能で良質な画像を投影可能なプロジェクタを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and its object is to provide a projection capable projector possible quality image reduced plane ghost or the like at the time of dark state .

本発明の請求項1に係るプロジェクタは、光源装置と、光源側光学系と、投影画像を生成する表示素子と、投影画像を投影する投影側光学系と、プロジェクタ制御手段とを備え、 前記光源側光学系は、カラーホイールと、導光装置と、光源側レンズ群と、 反射ミラーとを備え、 前記導光装置は、 一端を入射口とし、他端を射出口とする導光部材により表示素子に射出光の光線束を所定の角度で斜め方向から入射させる光を均一な強度分布の光とし、前記導光部材の少なくとも射出口近傍に遮光板を有し、当該遮光板は導光部材の端部形状に近似した大きさ及び形状の開口部を有し、前記遮光板の開口部が、前記斜め方向から前記表示素子に照射されて表示素子の周縁の枠で反射された光が前記表示素子の画像形成部前方を横切らない方向に反 Projector according to claim 1 of the present invention includes a light source device, a light source side optical system, a display device that generates a projection image, a projection side optical system for projecting a projection image, and a projector control unit, the light source side optical system, a display and the color wheel, the light guiding device, and a light source-side lens unit, and a reflecting mirror, the light guide device, one end and the entrance, the light guide member to exit the other end the light to be incident bundle of rays emitted light from an oblique direction at a predetermined angle to the device into a uniform intensity distribution of the light, it has a light shielding plate with at least an injection opening neighborhood of the light guide member, the light shielding plate light guiding member end shape has an opening of size and shape similar openings of the light shielding plate, the light reflected by the frame of the peripheral edge of which the display element is irradiated from the oblique direction on said display device said contrary to the direction which does not cross the image forming portion in front of the display device される枠の二辺に挟まれる隅に対応する一箇所のみ直角である歪んだ方形形状であることを特徴とする。 Characterized in that it is a distorted square-shaped one place only at right angles corresponding to the corners sandwiched by the two sides of the frame to be.
そして、請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記遮光板は、金属で形成されていることを特徴とする。 The invention of claim 2 is the invention of claim 1, wherein the light shielding plate is characterized in that it is formed of metal.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明において、前記遮光板は、反射防止塗装がなされていることを特徴とする。 The invention of claim 3 is the invention according to claim 1 or claim 2, wherein the light shielding plate is characterized in that the antireflection coating has been made.
本発明に請求項4に係るプロジェクタは、光源装置と、光源側光学系と、投影画像を生成する表示素子と、投影画像を投影する投影側光学系と、プロジェクタ制御手段とを備え、前記光源側光学系は、カラーホイールと、導光装置と、光源側レンズ群と、反射ミラーとを備え、前記導光装置は、一端を入射口とし、他端を射出口とする導光部材を有して表示素子に射出光の光線束を所定の角度で斜め方向から入射させる光を均一な強度分布の光とし、前記導光部材の断面が、前記斜め方向から前記表示素子に照射されて表示素子の周縁の枠で反射された光が前記表示素子の画像形成部前方を横切らない方向に反射される枠の二辺に挟まれる隅に対応する一箇所のみ直角である歪んだ方形形状であることを特徴とする。 Projector according to claim 4 in the present invention includes a light source device, a light source side optical system, a display device that generates a projection image, a projection side optical system for projecting a projection image, and a projector control unit, the light source Yes side optical system includes a color wheel, a light guide device, and a light source-side lens unit, and a reflecting mirror, the light guide device, one end and the entrance, the light guide member and the other end exit the light to be incident bundle of rays emitted light from an oblique direction at a predetermined angle to the display device and the light having a uniform intensity distribution, the cross section of the light guide member is viewed from the oblique direction is irradiated to the display device is distorted rectangular shape peripheral light reflected by the frame of the device is perpendicular only one location corresponding to a corner that is sandwiched between two sides of the frame to be reflected in a direction that does not cross the image forming portion in front of the display device it is characterized in.
請求項5の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の発明において、前記開口部又は導光部材断面が略矩形であって、前記直角の隅の対角の隅を鋭角とし、鋭角に隣接する2つの隅が鈍角とされていることを特徴とする。 The invention of claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein the opening or the light guide member cross section a substantially rectangular, the corners of the corner diagonal of the right angle to an acute angle characterized in that the two corners adjacent to the acute angle is an obtuse angle.
請求項6の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれかに記載の発明において、前記導光部材は、ライトトンネル又は導光ロッドであることを特徴とする。 The invention of claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5, wherein the light guide member may be a light tunnel or light guiding rod.

本発明によれば、暗状態時における面外ゴースト等を削減可能で良質な画像を投影可能なプロジェクタを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a projection capable projector quality image can reduce the out-of-plane ghost or the like at the time of dark state.

本発明を実施するための最良の形態のプロジェクタ100は、光源装置210と、光源側光学系220と、投影画像を生成する表示素子230と、投影画像を投影する投影側光学系250と、プロジェクタ制御手段181とを備え、光源側光学系220は、カラーホイール221と、導光装置224と、光源側レンズ群226と、ミラー228とを備えている。 The projector 100 of the best mode for carrying out the present invention includes a light source device 210, a light source side optical system 220, and a display device 230 that generates a projection image, the projection side optical system 250 for projecting a projection image, the projector and control means 181, the light source side optical system 220 includes a color wheel 221, a light guiding device 224, and a light source side lens group 226, a mirror 228.

又、導光装置224は、一端を入射口とし、他端を射出口とする導光部材と、導光部材の入射口近傍に配置され光源装置210からの射出光の内で不要となる光を遮光し、又、射出口近傍に配置され導光部材の射出口で拡散する光を遮光する2つの遮光板242を有し、当該遮光板242は導光部材の端部形状に近似した大きさ及び形状の開口部245を有し、当該開口部245の形状が歪んだ方形形状とされるものである。 Further, the light guiding device 224, one end and the entrance, comprising a light guide member and the other end exit, unnecessary disposed entrance near the light guide member among the light emitted from the light source device 210 light light-shielded, also has two light shielding plates 242 for blocking light spreading in the exit of the disposed exit opening near the light guide member, the size the light shielding plate 242 is approximate to an end portion shape of the light guide member and has an opening 245 of the shape, the shape of the opening 245 is a rectangular shape distorted.

このように遮光板242の開口部245の形状を歪んだ方形形状とすることで、導光装置224からの射出光の断面が歪んだ方形形状となり、よって表示素子230の枠に照射されて面外ゴーストを生じさせる不要光を除去することができる。 With such a rectangular shape distorted the shape of the opening 245 of the light shielding plate 242, the light emitted cross section becomes a square shape distorted from the light guide unit 224, thus being irradiated to the frame of the display device 230 faces it is possible to remove unnecessary light causing outer ghost. これにより不要光となる光を容易に遮光できる導光装置と、当該導光装置を用いることで暗状態時における面外ゴースト等を削減可能で良質な画像を投影可能なプロジェクタ100を提供することができる。 Thereby a light guide device can be easily block light becomes unnecessary light, to provide a plane ghost or the like can project the projector 100 capable of high quality image reduced at the time that the dark state using the light guiding device can.

以下、本発明の実施例を図に基づいて詳説する。 Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to FIG. 本発明に係るプロジェクタは、プロジェクタ制御手段としてのマイクロコンピュータを内蔵し、図1に示すように、略直方体とされるケースの前面パネル120にはレンズカバー121を備えた投影口123を有し、ケースの上面パネル110には電源スイッチ111としてのキーや手動画質調整キー113、自動画質調整キー114、電源ランプインジケータ112、光源ランプインジケータ115、過熱インジケータ116などのキー及びインジケータ類、スピーカを内側に配置した拡声穴118や開閉蓋119を有し、図示しない背面パネルには電源コネクタやパーソナルコンピュータと接続するUSB端子、画像信号入力用のビデオ端子やミニD−サブ端子などの各種信号入力端子を有するプロジェクタ100である。 Projector according to the present invention, a microcomputer as a projector control unit, as shown in FIG. 1, has a projection opening 123 provided with a lens cover 121 on the front panel 120 of the case which is substantially rectangular parallelepiped, key or manual image quality adjustment key 113 as a power supply switch 111 in the case of the top panel 110, the automatic image quality adjustment key 114, the power lamp indicator 112, the light source lamp indicator 115, keys and indicators such as overheat indicator 116, a speaker inside has a loudspeaker hole 118 and lid 119 arranged, USB terminals on the back panel (not shown) for connecting the power connector and a personal computer, various signal input terminal such as a video terminal and a mini D- sub terminal for image signal input is a projector 100 having.

そして、上面の開閉蓋119の内部には、画質や画像の微調整及びプロジェクタ100の各種動作設定を行うサブキーを有し、ケースの左側面パネル150には吸気口155が、図示しない右側面パネルには排気口が設けられ、内部に冷却ファンを有するものである。 Then, inside the upper surface of the lid 119 has a subkey for fine adjustment and various operation settings of the projector 100 of the image quality and image, inlet 155 on the left side surface panel 150 of the case, a right side panel (not shown) an exhaust port is provided in those having a cooling fan therein. 更に、左側面パネル150には、投影画像の大きさを変えるズームリング257や投影画像のピントを調節するフォーカスリング258等を有している。 Further, the left side panel 150 has a focus ring 258 or the like to adjust the focus of the zoom ring 257 and the projection image to change the size of the projected image.

又、底面パネルの前方には突出量を調整可能とした前足部材170を有し、底面パネルの後方左右には固定式の後足部材175を有し、前足部材170の突出量を調整してプロジェクタ100の前方高さを変化させ、スクリーンの高さにあわせた画像の投影を可能としているものである。 Further, in front of the bottom panel has a forefoot member 170 can be adjusted to the amount of protrusion, the rear right and left of the bottom panel has a rear foot member 175 stationary, by adjusting the amount of protrusion of the forefoot member 170 changing the front height of the projector 100, in which is made possible the projection of images that match the height of the screen.

そして、このプロジェクタ100の内部には、図2に示すように、超高圧水銀ランプなどの放電ランプ211を内蔵する光源装置210、及び、光源側光学系220としてカラーホイール221や導光装置224、照明側光学系として複数枚の光源側レンズ群226と1枚のミラー228を有するものである。 Then, the inside of the projector 100, as shown in FIG. 2, the light source device 210 incorporates a discharge lamp 211 such as an ultra-high pressure mercury lamp and the color wheel 221 and the light guide device 224 as the light source side optical system 220, those having a plurality of light source side lens group 226 and one mirror 228 as an illumination-side optical system.

更に、ランプ電源回路187やプロジェクタ制御手段181を取り付けた回路基板180、光源装置210からの射出光を表示素子230に照射する光源側光学系220、及び、複数の画素を行方向及び列方向にマトリクス状に配列して入射した光の反射を制御することにより画像を表示する表示素子230、更に、表示素子230からの射出光をスクリーン等の投影面に投影する投影側光学系250である固定レンズ群253や可動レンズ群255を組み込んだプロジェクタ100である。 Furthermore, the lamp power supply circuit 187 and the projector control unit 181 circuit board 180 fitted with a light source side optical system 220 for irradiating the display element 230 to light emitted from the light source device 210, and a plurality of pixels in the row and column directions display device 230 for displaying an image by controlling reflection of light incident arranged in a matrix, further, fixing the light emitted from the display element 230 is a projection side optical system 250 for projecting the projection surface such as a screen incorporating a lens group 253 and a movable lens group 255 is a projector 100.

この回路基板180には、マイクロコンピュータによるプロジェクタ制御手段181が設けられ、この制御手段181により、プロジェクタ内の各回路の動作制御を行い、電源スイッチ111がオン状態とされると光源装置210の放電ランプ211を点灯させると共に、冷却ファン190を放電ランプ211の出力や冷却ファン190のファン形状及び配置などに合わせた定格速度で駆動させ、左側面パネル150の吸気口155から外気を取り入れ、右側面パネル140の排気口145から内部の空気を排出しつつプロジェクタ100をスタンバイ状態とするものである。 The circuit board 180, a projector control means 181 is provided by a microcomputer, by the control unit 181 performs the operation control of each circuit in the projector, the discharge of the power switch 111 is turned on the light source device 210 the lamp 211 with turning on, the cooling fan 190 causes the discharge of the output and the cooling fan 190 of the lamp 211 fan shape and is driven at a rated speed matching the like arranged, taken outside air from the intake port 155 of the left side panel 150, a right side while discharging the internal air from the exhaust port 145 of the panel 140 is to the projector 100 and the standby state.

そして、放電ランプ211の温度が所定温度に上昇して発光が安定すると、画像信号の入力による画像の投影を可能とするものである。 When the temperature of the discharge lamp 211 emitting risen to a predetermined temperature stabilizes, and makes it possible to project an image according to input image signals.
又、電源スイッチ111がオフ状態とされると放電ランプ211を消灯すると共に、タイマーにより数分間程度の所定時間だけ冷却ファン190の駆動を持続させてプロジェクタ100の内部を冷却した後に全ての動作を停止させる等の制御も行なうものである。 Further, the power switch 111 turns off the discharge lamp 211 to be turned off, all the operations after cooling the inside of the projector 100 only lasted driving of the cooling fan 190 a predetermined time of several minutes by a timer control of such stops also performs.

そして、表示素子230は、カラーフィルターのような入射光を着色する手段を備えない表示素子230であり、この実施例では、一般にDMD(Digital Micromirror Device)と略称されるマイクロミラー表示素子を用いている。 The display device 230 is a display device 230 is not provided with means for coloring an incident light such as a color filter, in this embodiment, generally using a micromirror display device which is abbreviated as DMD (Digital Micromirror Device) there. この表示素子230は、マイクロミラーが整列配置された画像形成部の周縁を枠により保護されており、右枠と下枠に表示素子230を制御する電気回路や電気系統が保持されている。 The display device 230, the peripheral edge of the image forming unit in which the micromirror is aligned is protected by the frame, an electric circuit or electric system which controls the display device 230 in the right frame and the lower frame is retained. このため右枠と下枠の面積は他の枠に比べて大きく形成されている。 The area of ​​this for the right frame and the lower frame is formed larger than the other frame.

この表示素子230は、その正面方向に対して一方向に傾いた入射方向から入射した光を、複数のマイクロミラーの傾き方向の切換えにより正面方向のオン状態光線と斜め方向のオフ状態光線とに分けて反射することにより画像を表示するものであり、一方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより正面方向に反射するオン状態光線とし、他方の傾き方向に傾動されたマイクロミラーに入射した光をこのマイクロミラーにより斜め方向に反射してオフ状態光線とすると共に、このオフ状態光線を吸光板で吸収し、正面方向への反射による明表示と、斜め方向への反射による暗表示とにより画像を表示するものである。 The display device 230, the light incident from the incident direction inclined in one direction with respect to the front direction, to the plurality of micromirrors tilt direction switched by the front direction of the on-state rays and oblique direction off state light and displays an image by reflecting separately, the light incident on the micromirrors which are tilted in one direction of inclination is turned on light reflected in the front direction by this micromirror, it is tilted in the other direction of inclination and with an off state light is reflected in an oblique direction by this micromirror the light incident on the micro mirror to absorb the off-state light by absorbance plate, and a bright display by reflection in the front direction, in an oblique direction the dark display and by reflection to display an image.

そして、光源装置210は、内部に放電ランプ211を備え、内面が反射面とされる楕円球面形状のリフレクタと、このリフレクタの前方にリフレクタ前方の開口を塞ぐように防爆面が設置されるものであり、放電ランプ211はランプ電源回路187から電力を供給可能に導線により接続され、放電ランプ211が発光してリフレクタの反射面により反射して、光源装置210の前方に光を照射するものである。 The light source device 210, inside provided with a discharge lamp 211, a reflector of the elliptical spherical shape whose inner surface is a reflecting surface, in which anti-explosion surface is placed so as to close the opening of the reflector forward in front of the reflector There, the discharge lamp 211 are connected by a conductive wire to be supplied with power from the lamp power supply circuit 187, a discharge lamp 211 to emit light is reflected by the reflecting surface of the reflector, which irradiates light in front of the light source device 210 .

又、光源装置210からの射出光を表示素子230に入射させる光源側光学系220は、カラーホイール221や導光装置224、複数枚のレンズである光源側レンズ群226、及び、ミラー228で構成している。 Further, the light source side optical system 220 for entering the light emitted from the light source device 210 to the display device 230, the color wheel 221 and the light guiding device 224, the light source side lens group 226 is a plurality of lenses and, constituting a mirror 228 doing. このカラーホイール221は薄肉円盤状であり、光源装置210からの射出光を順次着色するためのカラーフィルターを平面上に有している。 The color wheel 221 is a thin disk shape, and has a color filter for sequentially color the light emitted from the light source device 210 on the plane.

又、図3に示すように、導光装置224と光源側レンズ群226とミラー228と表示素子230はユニットとしてプロジェクタ100の筐体内に配置されており、導光装置224は、カラーホイール221の射出側に入射面を対向させる位置として配置し、入射口から入射した光を射出口から均一な強度分布の光として射出するものである。 Further, as shown in FIG. 3, the light guide device 224 and the light source-side lens 226 and the mirror 228 and the display device 230 is arranged in the housing of the projector 100 as a unit, the light guide device 224, the color wheel 221 place a position for facing the incident surface on the exit side, is intended to emit light incident from the incident port as light of a uniform intensity distribution from the injection port. 又、導光装置224は導光部材の入射口近傍と射出口近傍に遮光板242を有している。 Further, the light guide device 224 has a light shielding plate 242 to the exit port near the entrance near the light guide member.

そして、ミラー228は、光源装置210から射出され、カラーホイール221と導光装置224と光源側レンズ群226とを透過した光を、表示素子230に向けて反射することにより表示素子230にその正面方向に対して一方の方向に傾いた方向から光を投射するものである。 Then, the mirror 228 is emitted from the light source device 210, a front display device 230 by the light transmitted through the color wheel 221 and the light guide device 224 and the light source-side lens 226, is reflected toward the display device 230 it is intended to project light from a direction inclined in one direction relative to the direction.

又、投影側光学系250は、固定レンズ群253を内蔵する固定鏡筒と、この固定鏡筒に係合され、回転操作により軸方向に進退移動可能とされる可動レンズ群255を内蔵する可動鏡筒とを備え、これらの鏡筒内に組み込まれた複数枚のレンズの組み合わせによりズームレンズを形成する投影側光学系250としているものである。 Also, the projection side optical system 250 includes a fixed lens barrel which incorporates a fixed lens group 253, the engaged to the fixed lens barrel, a movable incorporating a movable lens group 255 that is retractable to move in the axial direction by the rotational operation and a lens barrel, in which is the projection side optical system 250 which forms a zoom lens by a combination of a plurality incorporated within these tube lens.

このように、このプロジェクタ100は、光源装置210から光を一方向に射出させ、光源側光学系220のカラーホイール221を高速で回転駆動させることにより、光源装置210から光源側光学系220に入射した光を、カラーホイール221により順次着色し、さらに導光装置224のライトトンネル240により強度分布を均一にして、光源側光学系220としての光源側レンズ群226及びミラー228により表示素子230に向けて投射するものである。 Thus, the projector 100, the light from the light source device 210 is emitted in one direction, the incident color wheel 221 of the light source side optical system 220 by rotationally driving at high speed, from the light source device 210 to the light source side optical system 220 was light, sequentially colored by the color wheel 221, and further a uniform intensity distribution by the light tunnel 240 of the light guide device 224, toward the display device 230 by the light source side lens group 226 and the mirror 228 as a light source side optical system 220 it is intended to project Te.

そして、電源投入時から所定時間が経過して光源装置210からの光が安定すると、カラーホイールを透過することで着色された各色の光の投射周期に同期させて表示素子230に各色の単色画像データを順次書込むことにより、表示素子230の正面方向に反射するオン状態光線により表示素子230に各色の単色画像を順次形成させ、表示素子230から順次射出する各色の単色画像光を、投影側光学系250のレンズ群253、255により拡大して投影面に投影するものであり、投影面に、各色の3色の単色画像が重なったフルカラー画像を表示するものである。 When after a predetermined period of time has elapsed from the time of power-on light from the light source device 210 is stabilized, single-color images in synchronism with the display element 230 in the projection period of light of each colored color by passing through the color wheel by sequentially written data, to the display device 230 by the on-state light reflected in the front direction of the display device 230 are sequentially formed a monochromatic image of each color, a monochromatic image light of the respective colors sequentially emitted from the display device 230, the projection side is intended to be projected on the projection surface is enlarged by the lens group 253, 255 of the optical system 250, a projection surface, and displays a full-color image overlapping monochromatic images of three colors for each color.

そして、本実施例の導光装置224は、図4に示すように、導光部材とするライトトンネル241と、2枚の遮光板242とを有している。 The light guide device 224 of the present embodiment, as shown in FIG. 4, and a light tunnel 241 to the light guide member, and the two light shielding plates 242. ライトトンネル241は、外形が直方体形状であり、内部には直方体形状の空洞を有し、内面を反射面とした筒体であり、空洞の断面は長方形形状となっている。 Light tunnel 241, the outer shape is the rectangular parallelepiped shape, having a cavity having a rectangular parallelepiped shape inside a cylindrical body in which a reflecting surface an inner surface, the cross section of the cavity has a rectangular shape. そして、一端を入射口とし、他端を射出口としている。 Then, one end and the entrance, and the exit at the other end.

又、遮光板242は円盤形状でライトトンネル241の端部形状に近似した大きさ及び形状の開口部245を有しており、ライトトンネル241の入射口及び射出口の近傍に当該開口部245が位置するように配置されている。 Further, the light shielding plate 242 has an end portion size approximating the shape and the opening 245 of the shape of the light tunnel 241 in a disk shape, the opening 245 in the vicinity of the entrance and exit of the light tunnel 241 It is arranged so as to be located. この遮光板242は、光源装置210から射出された光線束の内で不要光となるものをライトトンネル241の入射口近傍に配置された遮光板242で遮光し、ライトトンネル241の射出口で拡散した光線束をライトトンネル241の射出口近傍に配置された遮光板242で遮光することにより、不要光が表示素子230に照射するのを防いでいる。 The light shielding plate 242, what becomes unnecessary light among the light rays emitted beam is shielded by the light shielding plate 242 disposed entrance near the light tunnel 241 from the light source device 210, spread with the exit of the light tunnel 241 by shielded by the light shielding plate 242 of the light beams arranged in the exit near the light tunnel 241, the unnecessary light is prevented from illuminating the display element 230. 又、この遮光板242は金属により形成されており、耐熱性を有する黒い塗装がなされている。 Further, the light shielding plate 242 is formed of a metal, a black paint having a heat resistance have been made. このように金属で形成することで耐熱性を有し、又、黒色等で反射防止塗装を施すことにより光が反射するのを防いでいる。 Thus has heat resistance by forming a metal, also, the light by applying an antireflection coating with black or the like is prevented from reflecting.

又、遮光板242が有する開口部245は、図5に示すように、光源装置210からの射出光の入射側から見て開口部の左下の隅である角dを直角に、この角dの対角となる右上の隅である角bを鋭角に、この角bと隣接する2つの隅である角a,cが鈍角となるように、右辺bcと上辺acを斜めに形成している。 Further, the opening 245 shielding plate 242 has, as shown in FIG. 5, lower left corner d at right angles is a corner of the opening when viewed from the incident side of light emitted from the light source device 210, the corner d corner b is a top right corner of the diagonal at an acute angle, the corner a is two corners adjacent to the corner b, c is such that an obtuse angle to form a right bc and upper ac diagonally.

ここで、従来の断面矩形の導光部材により矩形の光線束を導光装置224を介して表示素子230に照射した光が投影画像として投影されるまでの光の流れについて図6を用いて説明する。 Here, the flow of light to the light irradiated by a conventional rectangular cross section of the light guide member of the light beams of a rectangular display device 230 through the light guiding device 224 is projected as a projection image with reference to FIG. 6 described to. まず、図6(a)に示すように、光源装置210から射出された光は導光装置224の入射口に位置する遮光板242の開口部245より入射して導光装置224の射出口より射出する。 First, as shown in FIG. 6 (a), from the exit of the light source device 210 the light shielding plate 242 of the opening 245 and enters from the light guide device 224 the light emitted is located in the entrance of the light guiding device 224 from injection. この時の光線束の形状は略長方形形状である。 The shape of light beam at this time is substantially rectangular.

次に、図6(b)に示すように、導光装置224から射出された光線束は光源側レンズ群226で上下左右を反転され、更にミラー228により左右を反転させられて表示素子230に照射される。 Next, as shown in FIG. 6 (b), light beam emitted from the light guide device 224 is inverted vertically and horizontally at the light source side lens group 226, the display device 230 is allowed to further reverse the right and left by a mirror 228 It is irradiated. つまり、図6(a)における導光装置224から射出した光線束が、図6(b)では上下が反転した光線束となる。 That is, light beams emitted from the light guide device 224 in FIGS. 6 (a) becomes a light beam in the vertical inverted FIG 6 (b). 又、ミラー228から斜めに光線束が入射するため断面が歪んだ方形形状の光線束となる。 Further, light beams obliquely from the mirror 228 is a ray bundle of rectangular shape distorted cross section for incident.

そして、図6の(b)及び図7に示すように、表示素子230に光を照射すると、画像形成部のみでなく面積が大きく形成された右枠232及び下枠231に歪んだ方形状の光の一部が照射されることになる。 Then, as shown in (b) and 7 of Figure 6, the display is irradiated to the element 230 the light, the area not the image forming unit only are larger right frame 232 and the distorted square-shaped in the lower frame 231 so that part of the light is irradiated.

又、図6(c)に示すように、表示素子230から反射した光は上下左右を反転して投影画像として投影される。 Further, as shown in FIG. 6 (c), the light reflected from the display device 230 is projected as a projection image is inverted vertically and horizontally. つまり、図6(b)における光線束の枠である辺abと辺dcが反転した形状となる。 In other words, the sides ab and the side dc is a frame of the ray bundles in FIG. 6 (b) is inverted shape. ここで、図6(b)と図6(c)において左右の辺が反転していないのは、現実の映像は反転しているも、図6(b)は表示素子230の前方からプロジェクタ100の後方を向く方向としてみた図であり、図6(c)はプロジェクタの側から正面スクリーン方向を見ているために視点の方向が前後逆向きであって、左右が反転しているためである。 Here, the left and right sides that not inverted in FIG. 6 (b) and FIG. 6 (c), also the real image is inverted, the projector 100 from the front in FIG. 6 (b) display device 230 is a view seen as a direction facing the rear, FIG. 6 (c) a longitudinal direction opposite to the direction of the viewpoint for viewing the front screen direction from the side of the projector, is because the right and left is reversed .

このため、図7における表示素子230の下枠231と右枠232の枠外により反射された映像を形成しない光がその後の投影側光学系250において完全に除去できず、そのまま一部が投影側光学系250を通過して投影画像として表示されてしまい、図8に示すように、暗状態時の投影画像の投影枠外に面外ゴーストといわれる薄明るい陰が発生していた。 Therefore, it can not be completely removed in the lower frame 231 and the right frame 232 light which does not form an image reflected by the outside the frame of the subsequent projection side optical system 250 of the display device 230 in FIG. 7, as part of the projection side optical through the system 250 will appear as a projected image, as shown in FIG. 8, the thin bright shade has occurred is said out-of-plane ghosts projected outside the frame of the projected image when the dark state.

しかし、本実施例の導光装置224のように、遮光板242の開口部245を歪んだ方形状に形成することで、導光装置224より射出された光線束の形状は歪んだ方形状とすることにより、図9に示すように、表示素子230の右枠232と下枠231に照射されていた不要光を削減することができる。 However, as in the light guiding device 224 of this embodiment, by forming the rectangular shape distorted the opening 245 of the light shielding plate 242, the shape of the injected light beam from the light guide device 224 and the distorted square-shaped by, as shown in FIG. 9, it is possible to reduce the unnecessary light emitted to the right frame 232 and lower frame 231 of the display device 230. これにより、図10に示すように、投影画像においても面外ゴーストA,Bを削減することができる。 Thus, as shown in FIG. 10, it is possible to reduce the plane ghost A, B in the projection image.

本実施例によれば、面外ゴーストの発生位置と対応する射出光を遮光板242で除去するように開口部245を歪んだ方形状に形成し、歪んだ光線束を射出することで、暗状態時の面外ゴースト等を削減することができ、よって、良質な投影画像を投影可能なプロジェクタを提供することができる。 According to this embodiment, by forming the rectangular shape distorted the opening 245 so as to remove the emitted light corresponding to the occurrence position of the plane ghost light shielding plate 242, it emits a light beam distorted, dark it is possible to reduce the plane ghost or the like at the time of state, thus, it is possible to provide a projection capable projector quality projection image.

又、上述した実施例においては、遮光板242の開口部245の形状を変化させることで不要光を除去していたが、図11、図12に示すように、ライトトンネル241の断面形状を歪んだ方形形状とすることでも不要光を除去することが可能である。 Further, in the embodiment described above, but is was removed unnecessary light changing the shape of the opening 245 of the light shielding plate 242, as shown in FIGS. 11 and 12, distorted cross-sectional shape of the light tunnel 241 it also be rectangular shape it is possible to remove unnecessary light. つまり、ライトトンネル241の断面の左下の隅である角dが直角に、角dの対角の隅である角bが鋭角に、角dと近接する2つの隅である角a,cが鈍角になるよう、右側面板247と上面板246を斜めに形成するものである。 That is, the angular d is at right angles a lower left corner of the cross section of the light tunnel 241, the corner at which corner b is sharp diagonal corners d, corner a is two corners adjacent the corner d, c is obtuse so as to be, and forms a right side plate 247 and upper plate 246 obliquely.

このようにライトトンネル241を形成することで、図9に示すように、表示素子230の右枠232と下枠231に照射された光を除去することができ、投影画像においても図10に示すように、面外ゴーストを削減することができる。 By thus forming the light tunnel 241, as shown in FIG. 9, it is possible to remove the light irradiated to the right frame 232 and lower frame 231 of the display device 230, also shown in FIG. 10 in the projection image as such, it is possible to reduce the plane ghost. よって、良質な投影画像を投影可能なプロジェクタ100を提供できる。 Thus, it is possible to provide a projection capable projector 100 high-quality projection image.

又、これまで導光部材としてライトトンネルを用いていたが当然導光ロッドを用いることも可能である。 Although so far have used light tunnel as the light guide member it is also possible to use a naturally light guiding rod. 更に、面外ゴーストの発生位置と対応する遮光板の開口部の辺やライトトンネルの面を、一隅を直角とし、直角とした隅と対向する隅を鋭角とするように変形させることで面外ゴーストの削減を行ってきたが、面外ゴーストが発生していない開口部の辺やライトトンネルの面を変形させ、面外ゴーストを発生させる不要光が表示素子の面積の広い右枠や下枠に照射されないようにミラーで光線束の照射位置を調整することでも面外ゴーストを除去することが可能である。 Further, the surface side and the light tunnel of the opening of the shielding plate and the corresponding occurrence position of the plane ghost, and at right angles to one corner, out-of-plane by deforming the corner to corner and opposing the perpendicular to the acute angle having performed the reduction of the ghost, to deform the surface of the side and the light tunnel opening plane ghost does not occur, unnecessary light for generating plane ghost in area of ​​the display element wide right frame and the lower frame it is possible to remove even plane ghosts by adjusting the irradiation position of the light beam by a mirror so as not to be irradiated to.

更に、本発明は、以上の実施例に限定されるものでなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。 Furthermore, the present invention is not limited to the above embodiments, freely modified without departing from the spirit and scope of the invention, improvements are possible.

本発明に係るプロジェクタの斜視図。 Perspective view of a projector according to the present invention. 本発明に係るプロジェクタの内部説明図。 Internal diagram of a projector according to the present invention. 本発明に係る導光装置を備える光源側光学系のユニットの説明図。 Illustration of a unit of the light source side optical system including a light guiding device according to the present invention. 本発明に係る導光装置の斜視図。 Perspective view of the light guide device according to the present invention. 本発明に係る導光装置を示す正面概要図。 Schematic front view of a light guide device according to the present invention. 本発明に係る導光装置を用いた光線束による光の照射状態を説明する概略図。 Schematic view illustrating the irradiation state of light by light beams using the light guide device according to the present invention. 表示素子と表示素子に照射される光線束の状態を示す図。 It shows the state of the light beam to be irradiated to the display device the display device. 投影画像と光線束の関係の説明図。 Illustration of the relationship between the projected image and the light bundle. 本発明に係る導光装置による表示素子に照射される光線束の状態を示す図。 It shows the state of the light beam to be irradiated to the display element by the light guide device according to the present invention. 本発明に係る導光装置による投影画像と光線束の関係を示す図。 Diagram showing the relationship between the projected image and the light flux by a light guide device according to the present invention. 本発明に係る導光装置の他の実施例を示す斜視図。 Perspective view showing another embodiment of a light guide device according to the present invention. 本発明に係る導光装置のその他の実施例を示す正面図。 A front view showing another embodiment of a light guide device according to the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

100 プロジェクタ 110 上面パネル 100 projector 110 top panel
111 電源スイッチ 112 電源ランプインジケータ 111 Power switch 112 Power indicator Indicator
113 手動画質調整キー 114 自動画質調整キー 113 manual image quality adjustment key 114 automatic image quality adjustment key
115 光源ランプインジケータ 116 加熱インジケータ 115 a light source lamp indicator 116 heating indicator
118 拡声穴 119 開閉蓋 118 loudspeaker hole 119 lid
120 前面パネル 121 レンズカバー 120 Front panel 121 lens cover
123 投影口 130 後面パネル 123 projection port 130 on the rear panel
140 右側面パネル 145 排気口 140 right side panel 145 exhaust port
150 左側面パネル 155 吸気口 150 left side panel 155 inlet
160 底面パネル 170 前足部材 160 bottom panel 170 forefoot member
175 後足部材 180 回路基板 175 hind member 180 circuit board
181 プロジェクタ制御手段 187 ランプ電源回路 181 projector control unit 187 lamp power supply circuit
190 冷却ファン 210 光源装置 190 cooling fan 210 light source apparatus
211 放電ランプ 220 光源側光学系 211 a discharge lamp 220 light source side optical system
221 カラーホイール 221 color wheel
224 導光装置 226 光源側レンズ群 224 light guiding device 226 the light source side lens group
228 ミラー 230 表示素子 228 mirror 230 display elements
231 下枠 232 右枠 231 lower frame 232 right frame
241 ライトトンネル 242 遮光板 241 light tunnel 242 shielding plate
245 開口部 246 上面板 245 openings 246 top plate
247 右側面板 247 right side plate
250 投影側光学系 253 固定レンズ群 250 projection side optical system 253 fixed lens group
255 可動レンズ群 257 ズームリング 255 movable lens group 257 Zoom ring
258 フォーカスリング 258 focus ring

Claims (6)

  1. 光源装置と、 A light source device,
    光源側光学系と、 A light source side optical system,
    投影画像を生成する表示素子と、 A display device for generating a projection image,
    投影画像を投影する投影側光学系と、 A projection side optical system for projecting a projected image,
    プロジェクタ制御手段とを備え、 And a projector control means,
    前記光源側光学系は、カラーホイールと、導光装置と、光源側レンズ群と、反射ミラーとを備え、 The light source side optical system comprises a color wheel, a light guide device, and a light source-side lens unit, and a reflection mirror,
    前記導光装置は、 The light guide device,
    一端を入射口とし、他端を射出口とする導光部材により表示素子に射出光の光線束を所定の角度で斜め方向から入射させる光を均一な強度分布の光とし、 One end and the entrance, the light to be incident ray bundle of light emitted to the display device from an oblique direction at a predetermined angle to a uniform intensity distribution of the light by the light guide member to exit the other end,
    前記導光部材の少なくとも射出口近傍に遮光板を有し、 It has a light shielding plate with at least an injection opening neighborhood of the light guide member,
    当該遮光板は導光部材の端部形状に近似した大きさ及び形状の開口部を有し、 The light shielding plate has an opening of size and shape similar to the edge shape of the light guide member,
    前記遮光板の開口部が、前記斜め方向から前記表示素子に照射されて表示素子の周縁の枠で反射された光が前記表示素子の画像形成部前方を横切らない方向に反射される枠の二辺に挟まれる隅に対応する一箇所のみ直角である歪んだ方形形状であることを特徴とするプロジェクタ。 The opening of the light shielding plate, the frame light reflected by the frame of the peripheral edge of the display element is illuminated from an oblique direction to the display element is reflected in a direction that does not cross the image forming portion in front of the display element two projector, characterized in that the corners sandwiched by the sides a distorted rectangular shape which is perpendicular only one place that corresponds.
  2. 前記遮光板は、金属で形成されていることを特徴とする請求項に記載のプロジェクタ。 The light shielding plate, the projector according to claim 1, characterized in that it is formed of metal.
  3. 前記遮光板は、反射防止塗装がなされていることを特徴とする請求項又は請求項に記載のプロジェクタ。 The light shielding plate, the projector according to claim 1 or claim 2, characterized in that the antireflection coating has been made.
  4. 光源装置と、 A light source device,
    光源側光学系と、 A light source side optical system,
    投影画像を生成する表示素子と、 A display device for generating a projection image,
    投影画像を投影する投影側光学系と、 A projection side optical system for projecting a projected image,
    プロジェクタ制御手段とを備え、 And a projector control means,
    前記光源側光学系は、カラーホイールと、導光装置と、光源側レンズ群と、反射ミラーとを備え、 The light source side optical system comprises a color wheel, a light guide device, and a light source-side lens unit, and a reflection mirror,
    前記導光装置は、 The light guide device,
    一端を入射口とし、他端を射出口とする導光部材を有して表示素子に射出光の光線束を所定の角度で斜め方向から入射させる光を均一な強度分布の光とし、 One end and the entrance, the light to be incident ray bundle of light emitted to a display device having a light guide member and the other end exit from an oblique direction at a predetermined angle with uniform intensity distribution of light,
    前記導光部材の断面が、前記斜め方向から前記表示素子に照射されて表示素子の周縁の枠で反射された光が前記表示素子の画像形成部前方を横切らない方向に反射される枠の二辺に挟まれる隅に対応する一箇所のみ直角である歪んだ方形形状であることを特徴とするプロジェクタ。 The cross section of the light guide member is of the frame light reflected by the frame of the peripheral edge of the oblique direction from the display device is irradiated on the display device is reflected in a direction that does not cross the image forming portion in front of the display element two projector, characterized in that the corners sandwiched by the sides a distorted rectangular shape which is perpendicular only one place that corresponds.
  5. 前記開口部又は導光部材断面が略矩形であって、前記直角の隅の対角の隅を鋭角とし、鋭角に隣接する2つの隅が鈍角とされている請求項乃至請求項のいずれかに記載のプロジェクタ。 Wherein a opening or the light guide member section is substantially rectangular, one corner of the corners of the diagonal of the right angle to an acute angle, the two corners adjacent to the acute angle of claims 1 to 4 is an obtuse angle the projector of crab described.
  6. 前記導光部材は、ライトトンネル又は導光ロッドであることを特徴とする請求項乃至請求項のいずれかに記載のプロジェクタ。 The light guide member, the projector according to any one of claims 1 to 5, characterized in that a light tunnel or light guiding rod.
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