JP4708537B2 - Image display device and image display system - Google Patents

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JP4708537B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも反射光学素子を含む光学系を備えた光学ユニットに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
液晶プロジェクター等の画像表示装置に用いられる光学ユニットには、図3に示すような構成のものがある。なお、この構成は、特開平2000−19634号公報にて提案されているものである。
【0003】
照明光源103を射出した照明光は、ダイクロイックミラー104,140を含むミラー群104,105,140,150〜153によってRGBの各色光に分解され、レンズ109を通じて液晶パネル110〜112に導かれる。そして、液晶パネル110〜112によって変調された各色画像光は、色合成プリズム102によって色合成され、投写レンズ106から不図示のスクリーン等に投写されてカラー画像を形成する。
【0004】
光源103から投写レンズ106に至るまでのRGBの各色光の光路長は、互いに略等しくなるように構成されている。また、上記ミラー群はすべて光学筐体101に内包されて固定配置されている。
【0005】
なお、この例の他にも、米国特許5651599号、同5676442号および特公平7−15537号などの公報に液晶プロジェクターの構成が開示されているが、いずれの構成でも、光学筐体内にミラー群(反射光学素子)を収納保持している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように光学ユニットの筐体を一体的に箱状に形成し、この筐体の内部にすべての反射光学素子を収納保持する構成では、液晶パネルや色合成プリズム等を取り囲むように反射光学素子が配置されることが多く、反射光学素子を配置する体積を確保するために、筐体に光学系の大きさよりもひと回り大きい体積を持たせる(寸法公差の関係で筐体と反射光学素子との間に隙間を空けておく)必要がある。したがって、光学ユニットが大型化し、これを備えた画像表示装置も大型化するという問題がある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の一側面としての画像表示装置は、筐体の内部に光学系が形成されている画像表示装置であって、前記光学系を構成する反射光学素子が前記筐体の一部を構成しており、前記反射光学素子は、ダイクロイック膜又は偏光分離膜と、該ダイクロイック膜又は偏光分離膜を透過した光束を吸収する母材とを備えており、前記筐体の外周に配置されている前記母材を冷却風によって冷却するファンを有することを特徴とする
【0008】
また、本発明の別の側面としての画像表示装置は、筐体の内部に光学系が形成されている画像表示装置であって、前記光学系を構成する反射光学素子が前記筐体の一部を構成しており、前記反射光学素子は、ダイクロイック膜又は偏光分離膜と、該ダイクロイック膜又は偏光分離膜を透過した光束を透過させる母材とを備えており、前記反射光学素子を透過した光束を吸収する吸収部材と、該吸収部材を冷却風によって冷却するファンを有することを特徴とする
【0014】
【発明の実施の形態】
図1には、本発明の実施形態である、液晶プロジェクター(画像表示装置)に備えられる光学ユニットの構成を示している。
【0015】
この図において、1はメタルハライドランプや水銀ランプなどの光源ランプであり、2は放物面や楕円体面からなるリフレクターである。
【0016】
3は第1のレンズアレイ31と第2のレンズアレイ32からなるインテグレーターであり、4は複数の偏光分離面41とこの偏光分離面41に対応した複数の反射面42と複数の位相板43とからなる偏光変換素子である。
【0017】
5は青反射ダイクロイックミラー51および赤透過ダイクロイックミラー52からなる色分解系であり、6は偏光変換素子4からの拡散光を液晶表示パネル(画像表示素子:以下、液晶パネルという)10R,10G,10B上に集光するための集光レンズである。本実施形態では、集光レンズ6を凹レンズ61,62と共に用いることにより光路長を圧縮している。また、71は平面ミラーであり、72は平面ダイクロイックミラー(反射光学素子)である。
【0018】
平面ダイクロイックミラー72は、透明ガラス母材に青反射のダイクロイック膜を蒸着して作られたものである。なお、ダイクロイック膜に代えて偏光分離膜を形成してもよい。
【0019】
8はリレー系であり、内側に2つの凹面鏡(反射面)を有するモールドリレーミラー(反射光学素子)81と、このモールドリレーミラー81に対向配置されたミラー82とから反射光学系として構成されている。
【0020】
モールドリレーミラー81は、不透明のポリカーボネイト樹脂により成形された母材部品(素子本体)の2つの凹面部分を鏡面加工し、これら凹面部分にダイクロイック膜を蒸着して作られている。これらダイクロイック膜は、赤波長域の光を反射するとともに、赤波長域より長波長側の光を透過させる。そして、ダイクロイック膜を透過した非赤成分光は、母材部品にて熱になる。
【0021】
なお、モールドリレーミラー81を、上記凹面部分に偏光分離膜を蒸着して作るようにしてもよい。
【0022】
9G,9Bは照明光(緑波長域の光および青波長の光)を液晶パネル10G,10Bに集光するためのコンデンサーレンズである。なお、液晶パネル10Rは赤色用の液晶パネル、液晶パネル10Gは緑色用の液晶パネル、液晶パネル10Bは青色用の液晶パネルである。
【0023】
11は色合成プリズムであり、その内部には、互いに異なる波長域の光を反射して他を透過させる2つのダイクロイック膜が形成されている。この色合成プリズム11は、基本的には3CCDカメラ用のいわゆる3Pプリズムと同様のプリズム構成を投影用に用いたものである。但し、本実施形態では、加工性を考慮して4つのプリズムを結合して色合成プリズム11を構成している。
【0024】
12は正の屈折力を有し、色合成プリズム11から射出した色合成画像を拡大して不図示のスクリーン等に投写する投写レンズである。
【0025】
13は色合成プリズム11および投写レンズ12を固定保持するベースマウント部材である。
【0026】
以上の各構成要素は、筐体14に固定保持されている。筐体14は、不飽和ポリエステルにガラスを添加した材料を使用した成形品である。この筐体14には開口部141,142が形成されており、これら開口部141,142の周囲部分にはそれぞれ、平面ダイクロイックミラー72およびモールドリレーミラー81が開口部141,142を塞ぐように固定保持されている。また、平面ミラー71は、筐体14の内側に固定されている。
【0027】
なお、平面ダイクロイックミラー72は、ガタ取り用に弾性スペーサを光路外周の差し込み部に固着したのち、筐体14における開口部141の内側面に形成された溝部に挿入されることで筐体14に固定される。
【0028】
モールドリレーミラー81は、筐体14における開口部142の周囲部分に対し、位置決め可能に結合固定される。なお、モールドリレーミラー81の位置決め方法としては、筐体14における開口部142の外周に嵌合溝(入れ子形状部)83を形成し、対応する形状を有するモールドリレーミラー81を嵌合させることにより筐体14に固定される。この際、モールドリレーミラー81に形成されたダボを筐体14に形成された位置決め穴84に嵌合させることにより、モールドリレーミラー81が筐体14に対して位置決めされる。
【0029】
但し、モールドリレーミラー81に形成された位置決め穴に筐体14に形成されたダボを嵌合させるようにして位置決めを行ってもよいし、モールドリレーミラー81と筐体14とを不図示の工具で保持して両者の位置合わせを行ってもよい。そして、モールドリレーミラー81と筐体14との位置決め後、ビス止め、UV硬化型,エポキシ系およびシアノボンドなどの接着、熱溶着、クリップバネ85などの板バネあるいはピアノ線を用いバネ加圧固定といった固定方法を単独あるいは複数使用してモールドリレーミラー81を筐体14に位置決め固定する。
【0030】
以上のように構成される光学ユニットにおいて、光源ランプ1(およびリフレクタ2)から射出した白色照明光は、平面ミラー71で反射して、偏光変換素子4を通じて色分解系に入射する。
【0031】
青反射ダイクロイックミラー51に入射した照明光のうち、青色光成分はこの青反射ダイクロイックミラー51にて反射し、他の色光成分は青反射ダイクロイックミラー51を透過する。青反射ダイクロイックミラー51にて反射した青色光成分は、平面ミラー72で反射してコンデンサーレンズ9Bで集光され、青色用液晶パネル10Bを照明する。
【0032】
また、青反射ダイクロイックミラー51を透過した色光成分は、赤透過ダイクロイックミラー52に入射する。赤透過ダイクロイックミラー52に入射した色光成分のうち緑色光成分は、この赤透過ダイクロイックミラー52にて反射し、コンデンサーレンズ9Gで集光されて緑色用液晶パネル10Gを照明する。
【0033】
さらに、赤透過ダイクロイックミラー52を透過した赤色光成分は、モールドリレーミラー81の第1の凹面鏡(ダイクロイック膜)で反射し、対向ミラー82の凹面鏡で反射し、さらにモールドリレーミラー81の第3の凹面鏡(ダイクロイック膜)で反射して赤色用液晶パネル10Rを照明する。
【0034】
そして、各液晶パネル10B,10G,10Rにて変調されこれら液晶パネル10B,10G,10Rを透過した各色画像光成分は、色合成プリズム11内で合成され、投写レンズ12を通じて色合成画像光として射出される。
【0035】
ここで、モールドリレーミラー81は、その外表面(ダイクロイック膜とは反対側の表面)が筐体外面に露出するように筐体14に固定されることによって、それ自体が筐体の一部をなす。言い換えれば、筐体に一体的に反射光学素子としてのダイクロイック膜を形成したことと同じになる。
【0036】
また、平面ダイクロイックミラー72も、その外表面(ダイクロイック膜とは反対側の表面)が筐体外面に露出するように筐体14に固定される。
【0037】
つまり、モールドリレーミラー81や平面ダイクロイックミラー72の外側が筐体14で覆われていないので、これらミラーを筐体で隙間を空けて覆う従来の場合に比べて光学ユニットを小型化することができる。
【0038】
しかも、モールドリレーミラー81の母材部分は、2つのダイクロイック膜の形状(凹面)に沿う形に形成してモールドリレーミラー81を最小形状化しているので、光学ユニットのより小型化を図ることができる。
【0039】
なお、平面ダイクロイックミラー72およびモールドリレーミラー81を筐体14の開口部141,142を塞ぐよう固定することで、平面ダイクロイックミラー72、モールドリレーミラー81および筐体14によって囲まれる空間内に、外部からの光の侵入を遮断した、液晶パネル10R,10G,10Bの照明系の光路を形成することができる。
【0040】
また、不透明母材を用いたモールドリレーミラー81を上記のように筐体外面に露出する位置に固定することにより、ダイクロイック膜(又は偏光分離膜)を透過した光を母材部分で直接吸収させることができる。したがって、不要光処理に伴って発生した熱を筐体外部に効率良く伝達することができる。
【0041】
ここで、不透明母材を用いたミラー部材を筐体内部に密封する構成では、ミラー部材にて発生した熱によりミラー部材が温度上昇し、母材とミラー膜(ダイクロイック膜又は偏光分離膜)との密着強度に劣化が生じ、信頼性が低下するおそれがあるが、本実施形態によれば、筐体外周を流れる空気によるモールドリレーミラー81の冷却効果を容易に得ることができ、信頼性を高めることができる。
【0042】
このため、モールドリレーミラー81の母材として樹脂はもちろん、金属も問題なく使用できる。
【0043】
なお、モールドリレーミラー81の母材にポリカーボネイトを用いる場合に、その素材色は無色であるため、これを不透明化するに際してカーボンを添加することで、可視領域光を効率良く吸収できるようになり、母材強度も改善する。このようなモールドリレーミラー81を用いることで、一層効果的に外形寸法の小型化と放熱とを行うことができる。
【0044】
一方、平面ダイクロイックミラー72については、筐体外面に露出する位置に固定することにより、青色光以外の長波長域の光が、平面ダイクロイックミラー72の透明ガラス母材および開口部141を通って筐体14外に出射する。このため、光学ユニットとしては、平面ダイクロイックミラー72における不要光による発熱を抑えることができる。
【0045】
図2には、上記光学ユニットを備えた液晶プロジェクターの全体構成を示している。
【0046】
この図において、15は上記光学ユニット17を収容するプロジェクター筐体であり、16は投写スクリーンである。プロジェクター筐体15は、箱形に形成されており、マグネシウム合金を用いて作られている。このプロジェクター筐体15には、吸気ファン19aと排気ファン19bとが取り付けられており、プロジェクター筐体15内の冷却を効率良く行わせるようにしている。
【0047】
また、本プロジェクターは、不図示の電源系、ランプバラスト、画像・音声入出力回路、画像処理回路、液晶駆動回路、音声処理回路、スピーカー、操作スイッチ等を有して構成されており、テレビ・ビデオ・コンピュータ等の画像供給装置からの画像情報を投写スクリーン16に拡大投影する表示装置として用いられる。
【0048】
また、本プロジェクターでは、光学ユニット17の平面ダイクロイックミラー72を透過して光学ユニット17外に射出させた不要光を、吸気ファン19aから排気ファン19bへの空気の通路に設けた金属板(例えば、電源ユニットのアルミケースやアルミ又はマグネシウム合金などの軽合金製の部品)18に当てるようにしている。
【0049】
この金属板18には、反射防止処理として黒色塗料が塗布されている。金属板18に当たった不要光は熱に変換され、外界へ放熱される。
【0050】
従来は、平面ダイクロイックミラー72に相当するミラーを透過した不要光を光学ユニットの筐体内壁に当てて吸収および放熱を行っていたため、冷却効率があまり良くなかったが、本実施形態によれば、不要光の吸収および放熱を効率良く行うことができる。
【0051】
また、ガラス母材での非可視紫外線領域での吸収(低い分光透過率)特性を生かし、平面ダイクロイックミラー72のガラス母材として、液晶物性に悪影響のある分光成分に対する吸収率の高いガラス材料を選定することも可能である。この場合、ガラス母材の裏面側(ダイクロイック膜面とは反対側)にミラーコートを施すことで、ダイクロイック膜を透過した不要光がガラス母材中を反射進行し、ミラー母材の外部への放熱と光出射処理とを同時に行うことができる。
【0052】
この場合、透過光がガラス母材中を反射進行するため、光吸収量に比例するガラス板厚は、フィルターとして単純に光路直交に挿入配置する場合より、同一光透過距離あたりで薄肉で済む。そして、これにより、必要なガラス材料が減少し、低価格化および軽量化を図ることができる。
【0053】
なお、上記実施形態では、画像表示装置に用いる光学ユニットについて説明したが、本発明の光学ユニットは画像表示装置以外にも用いることが可能である。また、液晶パネル以外の画像表示素子を用いることも可能である。
【0054】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、反射光学素子筐体の一部を構成することによって、筐体の小型化を図ると共に、反射光学素子のダイクロイック膜又は偏光分離膜を透過した光束を母材で吸収し、または母材を透過した光束を吸収部材により吸収し、該母材または吸収部材を冷却風で冷却することによって、不要光による発熱を効率的に放熱することができる
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態である光学ユニットの構成図である。
【図2】上記光学ユニットを備えた液晶プロジェクターの構成図である。
【図3】従来の光学ユニットの概略構成図である。
【符号の説明】
1 光源ランプ
2 リレクター
3 インテグレーター
4 偏光変換素子
5 色分解系
51,52 ダイクロイックミラー
6 集光レンズ
71 平面ミラー
72 平面ダイクロイックミラー
8 リレー系
81 モールドリレーミラー
9G,9B コンデンサーレンズ。
10R,10G,10B 液晶表示パネル
11 色合成プリズム
12 投写レンズ
13 ベースマウント部材
14 筐体
15 プロジェクター筐体
16 投写スクリーン
17 光学ユニット
18 電源ユニット
19a,19b ファン
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical unit including an optical system including at least a reflective optical element.
[0002]
[Prior art]
An optical unit used in an image display apparatus such as a liquid crystal projector has a configuration as shown in FIG. This configuration is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-19634.
[0003]
The illumination light emitted from the illumination light source 103 is decomposed into RGB color lights by the mirror groups 104, 105, 140, and 150 to 153 including the dichroic mirrors 104 and 140, and guided to the liquid crystal panels 110 to 112 through the lens 109 . The color image lights modulated by the liquid crystal panels 110 to 112 are color-synthesized by the color synthesis prism 102 and projected from a projection lens 106 onto a screen (not shown) to form a color image.
[0004]
The optical path length of each color light of RGB from the light source 103 to the projection lens 106 is configured to be substantially equal to each other. All the mirror groups are included in the optical housing 101 and fixedly arranged.
[0005]
In addition to this example, the configuration of a liquid crystal projector is disclosed in US Pat. Nos. 5,651,599, 5,676,442, and Japanese Patent Publication No. 7-15537, but in either configuration, a mirror group is included in the optical casing. (Reflective optical element) is stored and held.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the configuration in which the housing of the optical unit is integrally formed in a box shape as described above and all the reflective optical elements are housed and held inside the housing, the liquid crystal panel, the color combining prism, etc. are surrounded. In many cases, a reflective optical element is arranged, and in order to secure a volume in which the reflective optical element is arranged, the housing has a volume that is slightly larger than the size of the optical system (the housing and the reflective optical It is necessary to leave a gap between the device). Therefore, there is a problem that the optical unit is increased in size and the image display apparatus including the optical unit is also increased in size.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
An image display device according to an aspect of the present invention is an image display device in which an optical system is formed inside a housing, and a reflective optical element constituting the optical system forms part of the housing. The reflective optical element includes a dichroic film or a polarization separation film, and a base material that absorbs a light beam transmitted through the dichroic film or the polarization separation film, and is disposed on an outer periphery of the casing. It has the fan which cools a base material with cooling air .
[0008]
An image display device according to another aspect of the present invention is an image display device in which an optical system is formed inside a housing, and a reflective optical element constituting the optical system is a part of the housing. The reflective optical element includes a dichroic film or a polarization separation film, and a base material that transmits a light beam that has passed through the dichroic film or the polarization separation film, and a light beam that has passed through the reflection optical element. And a fan for cooling the absorbing member with cooling air .
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows a configuration of an optical unit provided in a liquid crystal projector (image display device) according to an embodiment of the present invention.
[0015]
In this figure, 1 is a light source lamp such as a metal halide lamp or a mercury lamp, and 2 is a reflector having a parabolic surface or an ellipsoidal surface.
[0016]
Reference numeral 3 denotes an integrator including a first lens array 31 and a second lens array 32. Reference numeral 4 denotes a plurality of polarization separation surfaces 41, a plurality of reflection surfaces 42 corresponding to the polarization separation surfaces 41, and a plurality of phase plates 43. A polarization conversion element comprising:
[0017]
Reference numeral 5 denotes a color separation system including a blue reflecting dichroic mirror 51 and a red transmitting dichroic mirror 52. Reference numeral 6 denotes liquid crystal display panels (image display elements: hereinafter referred to as liquid crystal panels) 10R, 10G, It is a condensing lens for condensing on 10B. In the present embodiment, the optical path length is compressed by using the condensing lens 6 together with the concave lenses 61 and 62. Reference numeral 71 denotes a plane mirror, and 72 denotes a plane dichroic mirror (reflection optical element).
[0018]
The flat dichroic mirror 72 is made by evaporating a blue reflecting dichroic film on a transparent glass base material. A polarization separation film may be formed instead of the dichroic film.
[0019]
Reference numeral 8 denotes a relay system, which is configured as a reflection optical system from a mold relay mirror (reflection optical element) 81 having two concave mirrors (reflection surfaces) on the inner side and a mirror 82 arranged opposite to the mold relay mirror 81. Yes.
[0020]
The mold relay mirror 81 is made by mirror-finishing two concave portions of a base material part ( element body ) formed of an opaque polycarbonate resin, and depositing a dichroic film on these concave portions. These dichroic films reflect light in the red wavelength range and transmit light on the longer wavelength side than the red wavelength range. And the non-red component light which permeate | transmitted the dichroic film | membrane becomes heat | fever in a base material component.
[0021]
The mold relay mirror 81 may be made by depositing a polarization separation film on the concave surface portion.
[0022]
Reference numerals 9G and 9B denote condenser lenses for condensing illumination light (light in the green wavelength region and light in the blue wavelength region ) on the liquid crystal panels 10G and 10B. The liquid crystal panel 10R is a liquid crystal panel for red, the liquid crystal panel 10G is a liquid crystal panel for green, and the liquid crystal panel 10B is a liquid crystal panel for blue.
[0023]
Reference numeral 11 denotes a color synthesizing prism, in which two dichroic films that reflect light in different wavelength ranges and transmit others are formed. The color synthesizing prism 11 basically uses a prism configuration similar to a so-called 3P prism for a 3CCD camera for projection. However, in this embodiment, the color synthesis prism 11 is configured by combining four prisms in consideration of workability.
[0024]
Reference numeral 12 denotes a projection lens having a positive refractive power and enlarging the color composite image emitted from the color synthesis prism 11 and projecting it on a screen (not shown).
[0025]
Reference numeral 13 denotes a base mount member for fixing and holding the color synthesis prism 11 and the projection lens 12.
[0026]
Each of the above components is fixedly held in the housing 14. The housing 14 is a molded product using a material obtained by adding glass to unsaturated polyester. Openings 141 and 142 are formed in the casing 14, and the flat dichroic mirror 72 and the mold relay mirror 81 are fixed around the openings 141 and 142 so as to block the openings 141 and 142, respectively. Is retained. The plane mirror 71 is fixed to the inside of the housing 14.
[0027]
The flat dichroic mirror 72 is attached to the housing 14 by fixing an elastic spacer to the insertion portion on the outer periphery of the optical path for backlash and then inserting it into a groove formed on the inner surface of the opening 141 in the housing 14. Fixed.
[0028]
The molded relay mirror 81 is coupled and fixed to the peripheral portion of the opening 142 in the housing 14 so as to be positioned. As a method for positioning the mold relay mirror 81, a fitting groove (nested shape portion) 83 is formed on the outer periphery of the opening 142 in the housing 14, and the mold relay mirror 81 having a corresponding shape is fitted. Fixed to the housing 14. At this time, the mold relay mirror 81 is positioned with respect to the housing 14 by fitting a dowel formed on the mold relay mirror 81 into a positioning hole 84 formed in the housing 14.
[0029]
However, positioning may be performed by fitting dowels formed in the casing 14 into positioning holes formed in the mold relay mirror 81, or the mold relay mirror 81 and the casing 14 may be connected to a tool (not shown). It is possible to hold both of them and align them. Then, after positioning the mold relay mirror 81 and the housing 14, fixing with screws, UV curing type, adhesion of epoxy system and cyanobond, thermal welding, spring pressure fixing using a plate spring such as a clip spring 85 or a piano wire, etc. The mold relay mirror 81 is positioned and fixed to the housing 14 using one or a plurality of fixing methods.
[0030]
In the optical unit configured as described above, the white illumination light emitted from the light source lamp 1 (and the reflector 2) is reflected by the plane mirror 71 and enters the color separation system through the polarization conversion element 4.
[0031]
Of the illumination light incident on the blue reflecting dichroic mirror 51, the blue light component is reflected by the blue reflecting dichroic mirror 51, and the other color light components are transmitted through the blue reflecting dichroic mirror 51. The blue light component reflected by the blue reflecting dichroic mirror 51 is reflected by the plane mirror 72 and condensed by the condenser lens 9B, and illuminates the blue liquid crystal panel 10B.
[0032]
The color light component transmitted through the blue reflecting dichroic mirror 51 is incident on the red transmitting dichroic mirror 52. Of the color light components incident on the red transmissive dichroic mirror 52, the green light component is reflected by the red transmissive dichroic mirror 52 and condensed by the condenser lens 9G to illuminate the green liquid crystal panel 10G.
[0033]
Moreover, the red light component transmitted through the red light transmission dichroic mirror 52 is reflected by the first concave mirror of the mold relay mirror 81 (dichroic film), reflected by the concave mirror facing the mirror 82, further a third mold relay mirror 81 The red liquid crystal panel 10R is illuminated by being reflected by a concave mirror (dichroic film) .
[0034]
The color image light components modulated by the liquid crystal panels 10B, 10G, and 10R and transmitted through the liquid crystal panels 10B, 10G, and 10R are combined in the color combining prism 11 and emitted as color combined image light through the projection lens 12. Is done.
[0035]
Here, the molded relay mirror 81 is fixed to the casing 14 such that its outer surface (the surface opposite to the dichroic film) is exposed to the outer surface of the casing, so that the molded relay mirror 81 itself is a part of the casing. Eggplant. In other words, this is the same as forming a dichroic film as a reflective optical element integrally with the housing.
[0036]
The planar dichroic mirror 72 is also fixed to the housing 14 such that the outer surface (the surface opposite to the dichroic film ) is exposed to the outer surface of the housing.
[0037]
That is, since the outside of the molded relay mirror 81 and the planar dichroic mirror 72 is not covered with the casing 14, the optical unit can be downsized compared to the conventional case of covering these mirrors with a gap in the casing. .
[0038]
Moreover, since the base portion of the mold relay mirror 81 is formed along the shape (concave surface) of the two dichroic films to minimize the shape of the mold relay mirror 81, the optical unit can be further miniaturized. it can.
[0039]
In addition, by fixing the flat dichroic mirror 72 and the mold relay mirror 81 so as to close the openings 141 and 142 of the housing 14, the space surrounded by the flat dichroic mirror 72, the mold relay mirror 81 and the housing 14 is The light path of the illumination system of the liquid crystal panels 10R, 10G, and 10B can be formed in which the intrusion of light from the light is blocked.
[0040]
Further, by fixing the mold relay mirror 81 using the opaque base material at a position exposed on the outer surface of the housing as described above, the light transmitted through the dichroic film (or the polarization separation film) is directly absorbed by the base material portion. be able to. Therefore, the heat generated with the unnecessary light processing can be efficiently transferred to the outside of the housing.
[0041]
Here, in the configuration in which the mirror member using the opaque base material is sealed inside the housing, the temperature of the mirror member rises due to the heat generated in the mirror member, and the base material and the mirror film (dichroic film or polarization separation film) However, according to the present embodiment, the cooling effect of the mold relay mirror 81 by the air flowing around the outer periphery of the housing can be easily obtained, and the reliability can be improved. Can be increased.
[0042]
For this reason, not only resin but also metal can be used as a base material of the molded relay mirror 81 without any problem.
[0043]
When polycarbonate is used for the base material of the mold relay mirror 81, since the material color is colorless, it becomes possible to efficiently absorb visible region light by adding carbon when making this opaque, The base material strength is also improved. By using such a molded relay mirror 81, it is possible to more effectively reduce the outer dimensions and dissipate heat.
[0044]
On the other hand, the planar dichroic mirror 72 is fixed at a position exposed on the outer surface of the housing, so that light in a long wavelength region other than blue light passes through the transparent glass base material of the planar dichroic mirror 72 and the opening 141. The light is emitted out of the body 14. For this reason, as an optical unit, the heat_generation | fever by the unnecessary light in the plane dichroic mirror 72 can be suppressed.
[0045]
FIG. 2 shows an overall configuration of a liquid crystal projector provided with the optical unit.
[0046]
In this figure, reference numeral 15 denotes a projector housing that accommodates the optical unit 17, and reference numeral 16 denotes a projection screen. The projector housing 15 is formed in a box shape and is made using a magnesium alloy. An intake fan 19a and an exhaust fan 19b are attached to the projector casing 15 so that the projector casing 15 can be efficiently cooled.
[0047]
In addition, this projector has a power supply system (not shown), a lamp ballast, an image / audio input / output circuit, an image processing circuit, a liquid crystal drive circuit, an audio processing circuit, speakers, operation switches, etc. It is used as a display device that enlarges and projects image information from an image supply device such as a video computer onto a projection screen 16.
[0048]
Further, in this projector, a metal plate (for example, for example) provided with unnecessary light transmitted through the planar dichroic mirror 72 of the optical unit 17 and emitted outside the optical unit 17 in an air passage from the intake fan 19a to the exhaust fan 19b. A power supply unit aluminum case or a light alloy part such as aluminum or magnesium alloy) 18 is applied.
[0049]
A black paint is applied to the metal plate 18 as an antireflection treatment. Unnecessary light hitting the metal plate 18 is converted into heat and radiated to the outside.
[0050]
Conventionally, since the unnecessary light transmitted through the mirror corresponding to the planar dichroic mirror 72 was applied to the inner wall of the casing of the optical unit to absorb and dissipate, the cooling efficiency was not so good. Unnecessary light can be absorbed and radiated efficiently.
[0051]
In addition, taking advantage of the absorption (low spectral transmittance) characteristics in the invisible ultraviolet region of the glass base material, a glass material having a high absorption rate for spectral components that adversely affect liquid crystal properties is used as the glass base material of the flat dichroic mirror 72. It is also possible to select. In this case, by applying a mirror coat to the back side of the glass base material (on the side opposite to the dichroic film surface), unnecessary light that has passed through the dichroic film is reflected in the glass base material, and is transmitted to the outside of the mirror base material. Heat dissipation and light emission processing can be performed simultaneously.
[0052]
In this case, since the transmitted light is reflected and propagates through the glass base material, the glass plate thickness proportional to the amount of light absorption can be thinner for the same light transmission distance than when the filter is simply inserted and arranged orthogonal to the optical path. As a result, the required glass material is reduced, and the cost and weight can be reduced.
[0053]
In the above embodiment, the optical unit used in the image display device has been described. However, the optical unit of the present invention can be used other than the image display device. It is also possible to use an image display element other than the liquid crystal panel.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, by reflecting optical element constituting a part of the housing, along with reducing the size of the housing, the light flux transmitted through the dichroic film or a polarization separation film of the reflective optical element Mother By absorbing the luminous flux absorbed by the material or transmitted through the base material by the absorbing member and cooling the base material or the absorbing member with cooling air, it is possible to efficiently dissipate heat generated by unnecessary light .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an optical unit according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of a liquid crystal projector including the optical unit.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a conventional optical unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source lamp 2 Relector 3 Integrator 4 Polarization conversion element 5 Color separation system 51,52 Dichroic mirror 6 Condensing lens 71 Plane mirror 72 Plane dichroic mirror 8 Relay system 81 Mold relay mirror 9G, 9B Condenser lens.
10R, 10G, 10B Liquid crystal display panel 11 Color composition prism 12 Projection lens 13 Base mount member 14 Case 15 Projector case 16 Projection screen 17 Optical unit 18 Power supply unit 19a, 19b Fan

Claims (4)

筐体の内部に光学系が形成されている画像表示装置であって、前記光学系を構成する反射光学素子が前記筐体の一部を構成しており、前記反射光学素子は、ダイクロイック膜又は偏光分離膜と、該ダイクロイック膜又は偏光分離膜を透過した光束を吸収する母材とを備えており、前記筐体の外周に配置されている前記母材を冷却風によって冷却するファンを有することを特徴とする画像表示装置。An image display device in which an optical system is formed inside a housing, wherein a reflective optical element constituting the optical system forms part of the housing, and the reflective optical element is a dichroic film or A polarization separation film; and a base material that absorbs a light beam that has passed through the dichroic film or the polarization separation film; and a fan that cools the base material disposed on the outer periphery of the housing with cooling air. An image display device characterized by the above. 筐体の内部に光学系が形成されている画像表示装置であって、前記光学系を構成する反射光学素子が前記筐体の一部を構成しており、前記反射光学素子は、ダイクロイック膜又は偏光分離膜と、該ダイクロイック膜又は偏光分離膜を透過した光束を透過させる母材とを備えており、前記反射光学素子を透過した光束を吸収する吸収部材と、該吸収部材を冷却風によって冷却するファンを有することを特徴とする画像表示装置。An image display device in which an optical system is formed inside a housing, wherein a reflective optical element constituting the optical system forms part of the housing, and the reflective optical element is a dichroic film or A polarization separation film; and a base material that transmits the light beam that has passed through the dichroic film or the polarization separation film; and an absorption member that absorbs the light beam that has passed through the reflective optical element; An image display device comprising a fan that performs the above-described operation. 前記光学系、光源からの光によって画像表示素子を照明する照明光学系であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表示装置Wherein the optical system, an image display apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the light from the light source is an illumination optical system for illuminating the image display element. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の画像表示装置と、画像表示装置に画像情報を供給する画像供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。An image display system comprising: the image display device according to claim 1 ; and an image supply device that supplies image information to the image display device.
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