JPH01302387A

JPH01302387A - 液晶プロジェクタ

Info

Publication number: JPH01302387A
Application number: JP63133872A
Authority: JP
Inventors: Fumitaka Yajima; 章隆矢島
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1988-05-31
Filing date: 1988-05-31
Publication date: 1989-12-06
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: JP2860989B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は少なくとも３枚の画像形成用液晶ライトバルブ
を用い、レンズで拡大投写して大画面表示を行う液晶プ
ロジェクタに関するものである。

〔従来の技術〕

赤・緑・青の光を各々制御する３枚の液晶ライトパルプ
を用いてこれら３成分の光を合成し、その合成された光
をレンズを通して拡大投写するいわゆる液晶プロジェク
タが知られている（例えば特開昭６０−１７９７２３号
公報・特開昭６１−１５０４８７号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の液晶プロジェクタは、赤・緑・青色光の混色
合成を複数のグイクロイックミラーによって行うことに
より装置の小型軽量化を図っているが、グイクロイック
ミラーの設置にスペースを取られるので、ＣＲＴを用い
たビデオプロジェクタに比べればはるかに小さいけれど
も、十分小型化されるには至っていない。

本出願人は先に、小型コンパクト化した液晶プロジェク
タを得るために、複数のグイクロイックミラーを用いる
代わりに１個のグイクロイックミラープリズムで混色合
成を行うと共に、投写光源と各液晶ライトパルプの光路
長を、強度の大きい色光を最も長く、強度の小さい色光
を最も短くなるように構成し、さらに３枚のうち１枚の
液晶ライトパルプのみ左右反転した表示を行うように制
御することを提案（特馴昭　　−号）している。

本発明は上記の構成を元にして、その周辺の関連部材の
配置に工夫を加えることにより、さらに小型コンパクト
に構成され、しかも操作性・耐久性・メンテナンス性に
優れた液晶プロジェクタを提供しようとするものである
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の液晶プロジェクタは上記の目的を達成するため
に、直方体のケース内にベースプレートを設け、そのベ
ースプレート上に、投写光源を持つランプハウジングユ
ニットと、光分離手段を内蔵したライトガイドユニット
と、画像形成用液晶ライトパルプ・光合成プリズムおよ
び投写レンズを組み合わせた光学ヘッドユニットとを、
主光路が平面視り形となるように配置して、投写レンズ
をケース正面の窓に、ランプハウジングユニットをケー
ス背面の開口に臨ませたものである。

そしてケースの一方の側面とランプハウジングユニット
の間に電源ユニットを、またケースの他方の側面とライ
トガイドユニットの間に駆動用制御回路ユニットを配置
し、光学ヘッドユニットの下に光学ヘッドユニット冷却
用ファンを、またＬ形主光路の形成によって生じたライ
トガイドユニットとランプハウジングユニットとケース
の正面およびその一方の側面とによって囲まれる空所に
ランプハウジングユニット冷却用ファンを設ける。

上記ランプハウジングユニット・ライトガイドユニット
・光学ヘッドユニット・電源ユニット・駆動用制御回路
ユニットは、ベースプレートに対し別個に着脱可能に設
ける。

駆動用制御回路ユニットは、アナログ回路ユニットとデ
ジタル回路ユニットに分離し、そのいず杭か一方の回路
ユニットをライトガイドユニットの上面に配置する。

またランプハウジングユニットは、ベースプレートに固
定のアウタハウジング内に位置決め支持されていて、ラ
ンプハウジングユニットをケース背面の開口を通して出
し入れできるように構成したことを特徴としている。

〔作　用〕

投写光源（白色光）から出てライトガイドユニットに導
かれた光は、該ユニット内で赤・緑・青の３原色に分離
され、各色光はそれぞれの液晶ライトパルプを透過する
際、各液晶ライトパルプに入力される各色ごとのビデオ
信号によって変調される。

そして上記変調制御された各色光はプリズムによって混
色合成されると同時に、レンズに導かれ、レンズを通し
てスクリーンに拡大投写される。

ケース正面の窓に臨んでいる投写レンズを回して進退さ
せることにより焦点合わせを行う。

光学ヘッドユニットの下方にあるファンによって液晶ラ
イトバルブおよびプリズムが冷却される。

またランプハウジングユニット寄りに設けたファンによ
ってランプハウジングユニットが冷却される。その冷却
風はランプハウジングユニットの側方にある電源ユニッ
トの方にも送られて電源ユニットの過熱を防ぐ。

液晶ライトバルブ駆動用制御回路ユニットは、電源ユニ
ット・ランプハウジングユニット等ト反対側に配置され
ていることにより熱影響を受けない、さらに上記制御回
路ユニットは、アナログ回路ユニットとデジタル回路ユ
ニットに分離されていることにより、該ユニット相互の
干渉が避けられ、ノイズが減る。

投写光源ランプの交換は、ケース背面の開口からランプ
ハウジングユニットごと取出して行う。

ランプ交換後、ランプハウジングユニットを開口内に納
めると、ランプハウジングユニットはアウタハウジング
の中に正しく位置決めされる。

ランプハウジングユニットを始めとする各構成ユニット
のメンテナンスは、ケースを開き、各ユニフトごとにベ
ースプレートから外して行うことができる。

〔実施例〕

以下本発明の液晶プロジェクタの実施例を図面について
説明する。

第１図は本発明による液晶プロジェクタの外観斜視図で
直方体のケース１の中にすべての部品が機能ごとにユニ
フト化されて収容されている。

直方体ケース１は第２図に示すように、底板ＩＡと正面
板ＩＢと背面板１ｃと、両側板と一体の天板ＩＤとに分
離可能に形成されている。

底板ＩＡの下面の前部に、投写方向の上下調節を行うた
めのねじ行脚２が左右一対設けられている。また後述の
光学ヘッドユニットの下方に位置する部分に換気スリッ
ト３が開いている。

正面板ＩＢの中央から左右方向のやや片側に寄った位置
にレンズ窓４が開いており、その窓４は、横方向に動く
スライド式のカバー板５で覆われ、カバー板５は投写す
るとき横に逃がす、また正面板ＩＢの中央部には画像お
よび音声等の各種調整用ノブ６が設けられている。背面
板ＩＣの中央からやや前記正面板ＩＢのレンズ窓３が開
いている側と反対側に寄った位置にランプハウジングユ
ニット出し入れ用量ロアが開いており、その間ロアは後
述のランプハウジングユニットに一体に設けたパネルで
覆われる。

また背面板ｌＣには第３図に示すように、電源接続用コ
ンセント８、電源大切スイッチのノブ９、各種信号入力
端子１０が設置されている。

第２図に示すように天板ＩＤと底板ＩＡの各コーナ部そ
の他に、位置決め用のビン脚１１と受筒１２が上下対応
して設けられており、このピン脚１１と受筒１２をはめ
合わせて組付けた天板ＩＤと底板ＩＡの前後に正面板Ｉ
Ｂおよび背面板ＩＣをそれぞれはめ付け、ビス等で固定
することによってケース１が組立てられる。天板ＩＤの
中央より電源部側に寄った位置に換気スリット１３が広
い範囲にわたって設けられている。この換気スリット１
３の下にスピーカが取付けられるが図には省略されてい
る。

底板ＩＡＯ上にベースプレート１４が取外しできるよう
にビス等で取付けられている。

上記ベースプレート１４の上に、ランプハウジングユニ
ット１５とライトガイドユニット１６と光学ヘッドユニ
ット１７を、主光路が平面から見てＬ形となるように配
置しく第９図参照）、光学ヘッドユニット１７の投写レ
ンズ１８がケース正面の窓４に、ランプハウジングユニ
ット１５がケース背面の開ロアに臨むように構成されて
いる。

また電源ユニット１９がランプハウジングユニッ）１５
より外側に、駆動用制御回路ユニット２０がライトガイ
ドユニット１６より外側にそれぞれ配置されていて、上
記ランプハウジングユニット１５・ライトガイドユニッ
ト１６・光学へ・７ドユニツト１７・電源ユニッ）１９
および駆動用制御回路ユニット２０は、別々にベースプ
レート１４に対し着脱できるように構成されている。

上記駆動用制御回路ユニット２０は、アナログ回路の部
分とデジタル回路の部分とを含むが、両回路は分離して
それぞれユニット化されており、いずれか一方の回路ユ
ニット２０１はライトガイドユニット１４の上面に配置
されている。

そして光学ヘッドユニット１７の下方でベースプレート
１４に平形のプロペラファン２１が取付けられており、
ケース底板ＩＡの換気スリット３から吸込んだ外気を光
学ヘッドユニット１７に吹付け、特にライトバルブの偏
光板を冷却する。また主光路がＬ形になるように各ユニ
７）を配置した結果形成された、ライトガイドユニット
１６とランプハウジングユニット１５とケース１の一方
の側面ＩＥおよび正面ＩＢとによって囲まれる空所Ｓ（
第９図参照）において、ベースプレート１４にシロッコ
ファン２２が取付けられており、ランプハウジングユニ
ット１５が発する熱を、そのユニット１５の近傍から吸
込んだ外気の流れに乗せて天板ＩＤの換気スリット１３
から強制排気する。電源ユニット１９の熱および前記光
学へッドユニッ）１７を冷やして温まった空気も同時に
排気する。

第４図はランプハウジングユニット１５と該ユニット１
５を収容支持するアウタハウジング２３の外観斜視口で
ある。アウタハウジング２３はベースプレート１４に固
定されていて、その背面の開口２４がケース背面板ＩＣ
の開ロアと対面している。

ランプハウジングユニット１５は第４図および第５図の
分解斜視図に示すように、箱形フレーム２５Ａ・２５Ｂ
の中にハロゲンランプを可とする投写光源ランプ２６を
支持している。２７はリフレクタで、熱対策としてコー
ルドミラー付および明るさを向上する目的でマルチミラ
ーリフレクタが用いられる。２８はランプソケット、２
９はランプ取外し用エジェクタ、３０は箱形フレーム２
５Ｂの光路方向正面側に設けた導光筒、３１は箱形フレ
ーム２５Ｂのシロッコファン２２の側の面に設けた導風
筒、３２は箱形フレーム２５Ａ・２５Ｂのケース背面側
の面に一体に設けたパネル部である。そのパネル部３２
はケース背面の開ロアより大きくて、ランプハウジング
ユニット１５を開ロアからアウタハウジング２３に収め
ると、開ロアはランプハウジングユニット１５のパネル
部３２によって覆われる。３３は上記パネル部３２に一
体に設けたつまみで、そのつまみ３３をつまんでランプ
ハウジングユニット１５の出し入れをする。３４はケー
ス１に対するランプハウジングユニット１５のロック部
材で、そのロック部材操作用ノブ３４Ａは上記つまみ３
３の中央に位置している。

ランプハウジングユニット１５はアウタハウジング２３
に対し点接触で支持され、出し入れの際の摩擦抵抗を少
なくし、且つ位置決め精度を向上させている。アウタハ
ウジング２３に対するランプハウジングユニット１５の
位置決め、すなわち投写光源ランプ２６の位置は、ラン
プハウジングユニット１５の箱形フレーム２５Ｂの外面
と、アウタハウジング２３の内面に相対的に設けた光路
方向に対する前後方向・上下方向および左右方向の各方
向に作用する３個のばね３５（第５図および第７図参照
）によって決められる。

上記アウタハウジング２３にも、第４図・第６図に示す
ように前記ランプハウジングユニット１５の導光筒３０
に連なる導光筒３６が設けられている。両導光筒３０・
３６共に内面は鏡面に仕上げられていて、明るさ並びに
冷却効率の向上を図っている。

さらにランプハウジングユニット１５をアウタハウジン
グ２３に収めると該ユニット１５はあたかも二重構造と
なり、パネル部３２に設けたスリット３７から吸込まれ
てランプハウジングユニット１５とアウタハウジング２
３の間の隙間を流れる外気の流速が高められ、またスリ
ット３７から入った外気の一部は、前記導風筒３１の案
内作用によって光源ランプ２６の周囲を正確に流れるの
でランプハウジングユニット１５は十分冷却される。従
ってランプ２６の寿命が永く、ケース１の過熱がない、
３８は万が一過熱したときの安全のために設けた電源遮
断用の温度ヒユーズである。

アウタハウジング２３の導光筒３６の光源ランプ側端面
に熱線カットフィルタ３９を重ねて押さえプレート４０
で固定している。導光筒３６の光源ランプと反対側の端
面にはマスク４１が形成されている。４２は前記ランプ
ハウジングユニノト１５のランプソケット２日が接触し
て通電するコネクタである。

第８図はライトガイドユニット１６と光学ヘッドユニッ
ト１７の外観斜視図である。

ライトガイドユニット１６は、平面視コ字形の上下一対
の枠板４４・４５と内外の側板４６・４７とによって管
状に形成された導光管内にグイクロインクミラー系を組
込んだものである。上記導光管の内面は鏡面仕上げして
反射率を高め、明るさの低下を抑止している。

グイクロイックミラー系は、第９図に示すように、光源
２６側から青色反射グイクロイックミラー４８・緑色反
射ダイクロインクミラー４９および通常の反射ミラー５
０の順に配置し、さらに青色反射グイクロイックミラー
４８および最も離れた位置にある反射ミラー５０の各々
に対応させて反射ミラー５１・５２を設け、青色反射グ
イクロインクミラー４８で反射変向した青色光、および
反射ミラー５０で反射変向した赤色光をそれぞれ内方向
に変向させるようにしている０色の分離順を以上のよう
に設定すると、青色光の光路長が短く、赤色光の光路長
が長くなって、明るさ・色再現性・色バランスを向上さ
せる。

上記平面視コ字形のライトガイドユニット１６の中央の
空所に光学ヘンドユニット１７が配置され、光合成プリ
ズム５３およびそのプリズム５３の３面に各々配置した
液晶ライトバルブ５４・５５・５６が、ライトガイドユ
ニット１６のグイクロイックミラー系で色分離された青
色光・緑色光および赤色光の各光路に合致している。

液晶ライトバルブ５４・５５・５６は、ドライバー内蔵
のアクティブマトリクス液晶パネルで、それぞれ青色信
号・緑色信号・赤色信号を変調する。

プリズム５３は、４個の直角プリズムの直角をはさむ二
つの面を互いに貼り合わせて波長選択反射層（青色反射
面５７と赤色反射面５８）が直交するように構成したダ
イクロイックプリズムである。

第９図を参照して光の分離・合成を説明すると、青色反
射グイクロイックミラー４８は青色光を反射し、その他
の色光を透過させる。反射した青色光は反射ミラー５１
によって方向を変え、青色変調液晶ライトバルブ５４に
入る。

青色反射グイクロイックミラー４８を透過した色光は緑
色反射ダイクロインクミラー４９に入射し、そのミラー
４９は緑色光のみを反射し、その他の色光である赤色光
を透過潰せる。反射した緑色光は直進して緑色変調液晶
ライトバルブ５５に入射する。

緑色反射グイクロイックミラー４９を透過した赤色光は
反射ミラー５０で方向を変え、さらに次の反射ミラー５
２で方向を変えて赤色変調液晶ライトバルブ５６に入射
する。

各液晶ライトバルブ５４・５５・５６で変調された色光
のうち、青色光はプリズム５３の青色反射面５７で反射
し、また赤色光はプリズム５３の赤色反射面５８で反射
し、緑色光はプリズム５３をまっすぐ透過して混色合成
され、レンズ１８に入って一つのカラー画像となってス
クリーンに拡大投写される。

上記の構成によると、青色変調液晶ライトバルブ５４と
赤色変調液晶ライトバルブ５６で得られた各画像情報は
、それぞれプリズム５３の反射面５７・５８で左右反転
させられるのに対し、緑色変調液晶ライトバルブ５５に
よる画像情報は左右反転しないので、駆動ドライバー回
路を緑色変調液晶ライトバルブ５５のみを左右反転した
表示をするように構成することによって合成画像の表示
を一致させている。

第１Ｏ図は光学ヘッドユニット１７の具体的構成を示す
分解斜視図である。上下および前後の板５９・６０・６
１・６２を組み合わせて構成される左右が開いた箱形枠
の中央にダイクロイックプリズム５３を、前後・左右お
よび上下にそれぞれ作用する３個のばね６３（図は１個
のみ表示）によって位置決め支持している。

上記箱形枠の前板６１の前面の開口６１Ａに合わせてレ
ンズ１日を取付け、箱形枠の左右の開口部および背板６
２の後に、青色変調液晶ライトバルブ５４、赤色変調液
晶ライトバルブ５６および緑色変調液晶ライトバルブ５
５が、それぞればね６４を介して上下・左右・前後の光
軸調整可能に取付けられている。

各液晶ライトバルブ５４・５５・５６は、前後一対の支
詩板６５・６６の間に絶縁シート６７・偏光板（不図示
）等と共に挟持されており、液晶ライトバルブと前後の
板の間には若干の隙間を置いている。さらに外側となる
各支詩板６５の下辺に外方に開いたはかま形の整流部６
５Ａが設けられており、第１１図の拡大縦断面図に示す
ように、光学ヘッドユニット１７の下方に置かれたファ
ン２１がケース１内に吸込んだ外気を逃がすことなく各
液晶ライトバルブ５４・５５・５６に誘導して冷却効果
を上げている。すなわち液晶ライトバルブを支持してい
る板部材自身に冷却風の整流機能を持たせている。

〔発明の効果〕

本発明の液晶プロジェクタは上述の構成としたから、少
なくとも３枚のカラー画像形成用液晶ライトバルブを用
い、混色合成した画像をレンズで拡大投写して大画面の
表示を行うのに必要なランプハウジングユニット、ライ
トガイドユニット、ライトバルブ・光合成プリズム・投
写レンズから成る光学ヘンドユニソト、およびランプハ
ウジング冷却用ファン並びに光学ヘッドユニット特に偏
光板冷却用ファン等が直方体のケースの中にコンパクト
に収まり、冷却効率がよくて画質を向上させる。また携
行も可能である。

上記各機能ユニット並びに電源ユニット・駆動用制御回
路ユニットをケース内のヘースプレートに対し、個々に
着脱できる構成であるがら、生産時の組立てが簡単能率
的で生産性が向上する。また各ユニットごとのメンテナ
ンス・交換が容易である。

駆動用＠両回路ユニットが電源ユニットおよびランプハ
ウジングユニット等の発熱部から離れているので、駆動
用制御回路ユニットは熱影響を受けることがない。

またその駆動用制御回路ユニットはアナログ回路ユ七ッ
トとデジタル回路ユニットに分けて配置するので、相互
干渉がなくてノイズ発生がない。

投写光源ランプはしばしば交換するが、その場合ケース
を開くことなくランプハウジングユニットごとケース内
に固定のアウタハウジングから外に引出してランプ交換
できるので煩わしさがない。

またランプハウジングユニットをアウタハウジングに入
れると位置決めされるので、あとから光軸調整する必要
がないもので、操作性に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液晶プロジェクタの外観斜視図、
第２図はケースを分解して示す斜視図、第３図は背面側
から見た外観斜視図、第４図はランプハウジングユニッ
トをアウタハウジングから取出した状態の斜視図、第５
図はランプハウジングユニ・７トの分解斜視図、第６図
はアウタハウジングの分解斜視図、第７図はアウタハウ
ジングをランプハウジングユニット出し入れ側の面から
見た図、第８図はライトガイドユニットと光学ヘッドユ
ニットの外観斜視図、第９図はケース内における各ユニ
ットの配置並びに光路の概略を説明する平面図、第１０
図は光学ヘッドユニットの分解斜視図、第１１図は光学
ヘッドユニットの要部の拡大縦断正面図。１は直方体ケース、ＩＡは底板、ＩＢは正面板、ＩＣは
背面板、ＩＤは天板、ＩＥ・ＩＦは側面、４は正面の窓
、７は背面の開口、１４はベースプレート、１５はラン
プハウジングユニット、１６はライトガイドユニット、
１７は光学ヘッドユニット、１８は投写レンズ、１８は
電源ユニット、２０は駆動用制御回路ユニット、２１は
光学ヘッドユニット冷却用ファン、２２はランプハウジ
ングユニット冷却用ファン、２３はランプハウジングユ
ニットのアウタハウジング、２６は投写光源、５３は光
合成プリズム、５４・５５・５６は液晶ライトバルブ、
Ｓは空所。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ケース内にベースプレートを設け、そのベースプ
レート上に、投写光源を持つランプハウジングユニット
と、光分離手段を内蔵したライトガイドユニットと、画
像形成用液晶ライトバルブ・光合成プリズムおよび投写
レンズを組み合わせた光学ヘッドユニットとを、主光路
が平面視Ｌ形となるように配置して、投写レンズをケー
ス正面の窓に、ランプハウジングユニットをケース背面
の開口に臨ませたことを特徴とする液晶プロジェクタ。
（２）ケースの一方の側面とランプハウジングユニット
の間に電源ユニットを、またケースの他方の側面とライ
トガイドユニットの間に駆動用制御回路ユニットを配置
し、光学ヘッドユニットの下に光学ヘッドユニット冷却
用ファンを、またＬ形主光路の形成によって生じたライ
トガイドユニットとランプハウジングユニットとケース
の正面およびその一方の側面とによって囲まれる空所に
ランプハウジングユニット冷却用ファンを設けたことを
特徴とする請求項（１）記載の液晶プロジェクタ。
（３）ランプハウジングユニット・ライトガイドユニッ
ト・光学ヘッドユニット・電源ユニット・駆動用制御回
路ユニットを、ベースプレートに対し別個に着脱可能に
設けたことを特徴とする請求項（１）記載の液晶プロジ
ェクタ。
（４）駆動用制御回路ユニットを構成しているアナログ
回路ユニットとデジタル回路ユニットを分離し、そのい
ずれか一方の回路ユニットをライトガイドユニットの上
面に配置したことを特徴とする請求項（１）記載の液晶
プロジェクタ。
（５）ランプハウジングユニットは、ベースプレートに
固定のアウタハウジング内に位置決め支持されていて、
ランプハウジングユニットをケース背面の開口を通して
出し入れできるように構成したことを特徴とする請求項
（１）記載の液晶プロジェクタ。