JPH04331942A - プロジェクタ用光源装置 - Google Patents

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規なプロジェクタ用光
源装置に関する。詳しくは、投影する画像のアスペクト
比に対応した横縦比の照射域を得ることができ、それに
よって、光の無駄を無くして、効率的な画像の投影を行
うことができる新規なプロジェクタ用光源装置を提供し
ようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】光を画像表示部を透過させて前方に投射
して映像を表示するプロジェクタがあるが、従来のプロ
ジェクタにあっては画像表示部、例えば、液晶表示パネ
ルの全体に光源からの光が投射されるようになっていた
。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、アスペクト
比が異なる画像、例えば、アスペクト比が４：３のＮＴ
ＳＣ方式やＰＡＬ方式、ＳＥＣＡＭ方式のテレビ画像の
他にハイビジョン方式のテレビ画像を表示することがで
きる画像表示部にあっては、光源の光が常に画像表示部
の全体を照射していたのでは、画像表示部のうち画像が
表示されている領域以外の部分にも光が照射されること
になり、該画像表示域以外の部分に照射される光は無駄
になってしまう。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明プロジェクタ用光
源装置の第１のものは、上記した課題を解決するために
、光源と該光源の光を反射する反射鏡とを備え、光源と
反射鏡の位置を相対的に変更可能とし、画像表示部に表
示される画像のアスペクト比に略等しい横縦比の照射域
を得るようにしたものであり、また、本発明プロジェク
タ用光源装置の第２のものは、反射鏡の一部を光源に対
して可変とし、画像表示部に表示される画像のアスペク
ト比に略等しい横縦比の照射域を得るようにしたもので
ある。

【０００５】

【作用】従って、本発明プロジェクタ用光源装置にあっ
ては、画像表示部に表示される画像のアスペクト比が変
わった場合は、光源を反射鏡に対して相対的に移動させ
、或いは、反射鏡の一部を光源に対して移動させて、反
射光が画像表示部のうち画像が存在する領域にだけ照射
されるようにすることが出来るので、光の無駄がなく、
それだけ明るい画像の投影を行うことが出来る。

【０００６】

【実施例】以下に、本発明プロジェクタ用光源装置の詳
細を添付図に示した各実施例に従って説明する。

【０００７】図１乃至図３は本発明プロジェクタ用光源
装置の第１の実施例を示すものである。

【０００８】本発明に係る光源装置の詳細を説明する前
にプロジェクタ装置の概要を図１によって説明する。

【０００９】図中１が液晶プロジェクタ装置であり、液
晶パネルが３枚ある、いわゆる３板式の液晶プロジェク
タ装置である。

【００１０】２は後方に配置されたバックライトであり
、この部分に本発明が適用されるが、その詳細について
は後述する。

【００１１】３はバックライト２を後側から囲うように
配置されたリフレクタであり、該リフレクタ３はその反
射面が回転放物面を為し、その焦点に上記バックライト
２が配置されており、これにより、バックライト２から
発し、後方へ向った光はリフレクタ３の反射面で反射さ
れて略平行な光束となってその前方に出射される。

【００１２】４はバックライト２の前方に反射面が光軸
に対して４５°の角度で後斜め上方を向くように傾斜し
た状態で配置された第１のダイクロイックミラーであり
、該第１のダイクロイックミラー４はバックライト２か
ら出射された光のうち青色成分のみを反射し、他の色成
分（赤色成分と緑色成分）の光束はそのまま透過させる
ようになっており、これにより、当該第１のダイクロイ
ックミラー４によって青色成分の光束のみが上方に反射
され、他の色成分の光束が前方にそのまま透過される。

【００１３】５は上記第１のダイクロイックミラー４の
前に反射面が光軸に対して４５°の角度で後斜め上方を
向くように傾斜した状態で配置された第２のダイクロイ
ックミラーであり、該第２のダイクロイックミラー５は
光束のうち赤色成分のみを反射し、他の色成分（緑色成
分と青色成分であるが青色成分は第１のダイクロイック
ミラー４によって既に除去されているのでここでは緑色
成分のみである。）の光束をそのまま透過させるように
なっており、これにより、当該第２のダイクロイックミ
ラー５にて、既に青色成分を第１のダイクロイックミラ
ー４にて除去された光束のうち赤色成分のみが上方に反
射され、残りの緑色成分の光束が前方にそのまま透過さ
れる。

【００１４】６は第１のダイクロイックミラー４の上方
にその反射面が前斜め下方を向くように傾斜した状態で
配置された第１の全反射ミラーであり、該第１の全反射
ミラー６により、第１のダイクロイックミラー４によっ
て上方に向けて反射された青色成分の光束を前方に向け
て反射するようになっている。

【００１５】７は上記第１の全反射ミラー６の前方に略
垂直に配設された青色用液晶パネルであり、映像信号の
うち青色成分の信号のみを画像として表示するものであ
る。そして、上記第１のダイクロイックミラー４にて青
色成分のみにされた光束は第１の全反射ミラー６で反射
されて青色用液晶パネル７に表示された画像を投影して
青線光線として前方に出射されることとなる。

【００１６】８は第２のダイクロイックミラー５の上方
に略水平に配設された赤色用液晶パネルであり、映像信
号のうち赤色成分の信号のみを画像として表示するもの
である。そして、上記第２のダイクロイックミラー５に
て赤色成分のみにされた光束は赤色用液晶パネル８に表
示された画像を投影して赤線光線として上方に出射され
ることとなる。

【００１７】９は第２のダイクロイックミラー５の前方
に略垂直に配設された緑色用液晶パネルであり、映像信
号のうち緑色成分の信号のみを画像として表示するもの
である。そして、第１のダイクロイックミラー４及び第
２のダイクロイックミラー５を透過して緑色成分のみに
された光束は緑色用液晶パネル９に表示された画像を投
影して緑線光線として前方に出射されることとなる。

【００１８】１０は第２のダイクロイックミラー５の前
方にその反射面が後斜め上方を向くように傾斜した状態
で配置された第２の全反射ミラーであり、緑色用液晶パ
ネル９を透過した緑線光線を上方に向けて反射させるよ
うになっている。

【００１９】１１は青色用液晶パネル７の前方であって
、赤色用液晶パネル８の上方に、その反射面が前斜め下
方を向くように傾斜した状態で配置された第３のダイク
ロイックミラーであり、赤線光線を反射し、他の色成分
（青色成分と緑色成分）の光線はそのまま透過させるも
のである。そして、青色用液晶パネル７を透過した光は
青線光線として第３のダイクロイックミラー１１をその
まま透過し、また、赤色用液晶パネル８を透過した光は
赤線光線として第３のダイクロイックミラー１１で前方
に向けて反射されることとなり、これにより、上記青線
光線と赤線光線とが第３のダイクロイックミラー１１で
合成されて前方に向けて出射されることとなる。

【００２０】１２は上記第３のダイクロイックミラー１
１の前方であって、第２の全反射ミラー１０の上方に、
その反射面が前斜め下方を向くように傾斜した状態で配
置された第４のダイクロイックミラーであり、緑線光線
を反射し、他の色成分（青色成分と赤色成分）の光線は
そのまま透過させるものである。そして、第３のダイク
ロイックミラー１１で赤線光線と青線光線とが合成され
た光線は第４のダイクロイックミラー１２をそのまま透
過し、また、第２の全反射ミラー１０で上方へ反射され
た緑線光線は第４のダイクロイックミラー１２で前方に
反射されることとなり、これにより、上記赤線光線と青
線光線とが合成された光線と緑線光線とが第４のダイク
ロイックミラー１２にて合成されて前方に向けて出射さ
れることとなる。

【００２１】１３は第４のダイクロイックミラー１２の
前方に配設されたプロジェクションレンズであり、各液
晶パネル７、８、９をそれぞれ透過し、各ダイクロイッ
クミラー１１、１２で合成された光線を通過させて、そ
の像をスクリーンに投影するものである。

【００２２】１４はバックライト駆動部であり、上記バ
ックライト２を前後方向へ移動させるものである。

【００２３】即ち、上記各液晶表示パネル７、８、９へ
出力される画像にかかるテレビ方式に応じて、該バック
ライト駆動部１４によってバックライト２を前後に移動
させて、上記各液晶表示パネル７、８、９への照射領域
を調整するようになっている。

【００２４】図２は光源部と液晶表示パネルとの関係を
簡単化して示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は液晶
表示パネルの正面図である。

【００２５】図２に於いて、実線で示す状態は、アスペ
クト比１６：９の画像１５、例えば、ハイビジョン方式
によるテレビ画像が液晶表示パネル（７、８、９）に映
っている状態であり、放物面状の反射面を有するリフレ
クタ３の焦点位置にバックライト２が位置しており、バ
ックライト２から放射されてリフレクタ３で反射された
反射光は液晶表示パネル（７、８、９）のうち上記画像
１５が映っている領域を照射している。

【００２６】そして、液晶表示パネル（７、８、９）に
アスペクト比が４：３の画像、例えば、ＮＴＳＣ方式に
よるテレビ画像１６が映される時には、リフレクタ３と
バックライト２との間の間隔が稍大きくなり、従って、
反射光は、破線で示すように、稍中央に寄ってきて、そ
の照射範囲の横幅が狭まり、液晶表示パネル（７、８、
９）のうち上記画像１６のアスペクト比に対応した横縦
比４：３の領域が反射光によって照射されることになる
。

【００２７】依って、リフレクタ３とバックライト２と
の相対的な位置を変化させることによって液晶表示パネ
ルに映し出される画像の有る部分だけを反射光が照射す
ることになり、反射光の無駄がなくなり、効率の良い画
像の投影を行うことが出来る。

【００２８】以下に、反射光の照射領域を画像のアスペ
クト比に応じて変化させる為の機構について幾つかの例
を挙げて説明する。

【００２９】図３は固定されたリフレクタに対してバッ
クライト、即ち、光源を移動させるようにした光源装置
１７を示すものである。

【００３０】１８は前面に大きな開口１８ａを有するラ
ンプハウスであり、このランプハウス１８内にリフレク
タ等が配置されている。

【００３１】１９は放物面状の反射面１９ａを有するリ
フレクタであり、その開口縁部に外方へ向けて突設され
たフランジ部１９ｂが押えブラケット１９ｄによってラ
ンプハウス１８の開口縁部の内側に固定されている。ま
た、このようなリフレクタ１９の後部中央には挿通孔１
９ｃが形成されている。

【００３２】２０はランプハウス１８内のリフレクタ１
９の後側においてランプハウス１８の底板に固定された
保持ブロックであり、その前端部の上面には電球保持部
２１が一体に形成されている。そして、該電球保持部２
１にはこれを前後方向に貫通した保持孔２１ａが形成さ
れている。

【００３３】２２は保持ブロック２０の電球保持部２１
の後側に固定されたモータであり、その上下方向に延び
る回転軸２２ａにはピニオン２３が固定されている。

【００３４】２４は電球支持体であり、上記保持ブロッ
ク２０の電球保持部２１の保持孔２１ａに前後方向へ摺
動自在に支持されている。そして、この電球支持体２４
の前端部にはハロゲン電球２５が支持されており、該ハ
ロゲン電球２５はリフレクタ１９に設けられた挿通孔１
９ｃを通してリフレクタ１９内に位置しており、また、
電球支持体２４の後端からはラック２６が後方へ向けて
突設されている。そして、該ラック２６は上記ピニオン
２３と噛合されている。

【００３５】しかして、例えば、画像切換信号を動作信
号として利用する等して、モータ２２が駆動されると、
その回転軸２２ａに固定されたピニオン２３によってラ
ック２６が前後方向に送られて、電球支持体２４が前後
方向へ移動する。従って、電球２５が電球支持体２４と
共に移動して、そのリフレクタ１９に対する相対的な位
置が変更されて、リフレクタ１９による反射光の照射範
囲が変更されることになる。これによって、上記液晶表
示パネル７、８、９等に映し出される画像のアスペクト
比に応じた横縦比の領域を照射するようにすることが出
来る。

【００３６】図４及び図５は固定された光源に対してリ
フレクタを可動とした実施例を示すものである。

【００３７】２７はランプハウスであり、前面に大きな
開口２７ａが形成されている。

【００３８】２８は放物面状の反射面２８ａを有するリ
フレクタであり、その開口縁部に外方へ向けて突設され
たフランジ部２８ｂ形成されており、また、後部中央に
は挿通孔２８ｃが形成されている。

【００３９】２９はリフレクタホルダーであり、ランプ
ハウス２７の内法形状に適合した外形状の枠状をしてお
り、ランプハウス２７内で前後方向へ摺動可能に配置さ
れている。

【００４０】リフレクタホルダー２９の上下両端面には
摺動突起２９ａ、２９ａが突設されており、これら摺動
突起２９ａ、２９ａがランプハウス２７の上下両内面に
前後方向に延びるように形成された摺動溝３０、３０に
摺動自在に係合されている。

【００４１】そして、上記リフレクタ２８はその開口縁
部に外方へ向けて突設されたフランジ部２８ｂが押えブ
ラケット２９ｄによってリフレクタホルダー２９の後面
に固定されている。

【００４２】３１はリフレクタホルダー２９の下端部か
ら後方へ向けて突設されたラックである。

【００４３】３２はランプハウス２７の内底面に固定さ
れたモータであり、その回転軸３２ａにピニオン３３が
固定されており、該ピニオン３３が上記ラック３１と噛
合されている。

【００４４】３４はランプハウス２７においてその底板
から立設された電球支持ブロックであり、該電球支持ブ
ロック３４に電球支持体３５が固定されており、該電球
支持体３５の前端部にハロゲン電球２５が支持されてい
る。そして、該ハロゲン電球２５はリフレクタ２８の挿
通孔２８ｃを通してリフレクタ２８内に位置されている
。

【００４５】この光源装置３６にあっても、必要に応じ
てモータ３２を駆動することによってリフレクタ２８を
前後に移動して光源、即ち、ハロゲン電球２５との間の
相対的位置を変更して反射光の照射領域を液晶表示パネ
ルに映し出される画像のアスペクト比に応じて効果的な
ものに変えることが出来る。

【００４６】図６乃至図８はリフレクタの一部を光源に
対して可動するようにした光源装置３７を示すものであ
る。

【００４７】３８は上記ランプハウス１８や２７と同様
のランプハウスであり、前面に大きな開口３８ａが形成
されている。

【００４８】３９は上記リフレクタホルダー２９と同様
のミラーホルダーであり、ランプハウス３８の内法形状
に適合した外形状の枠状をしており、ランプハウス３８
内で前後方向へ摺動可能に配置されている。

【００４９】ミラーホルダー３９の上下両端面には摺動
突起３９ａ、３９ａが突設されており、これら摺動突起
３９ａ、３９ａがランプハウス３８の上下両内面に前後
方向に延びるように形成された摺動溝４０、４０に摺動
自在に係合されている。

【００５０】４１はミラーホルダー３９の下端部から後
方へ向けて突設されたラックである。

【００５１】４２はランプハウス３８の内底面に固定さ
れたモータであり、その回転軸４２ａにピニオン４３が
固定されており、該ピニオン４３が上記ラック４１と噛
合されている。

【００５２】４４は放物面状の反射面４４ａを有するリ
フレクタであり、該リフレクタ４４はその前端部を為す
可動部４５とその余の主部４６とからなる。

【００５３】可動部４５の前端開口縁には外方に向かっ
て突出したフランジ部４５ａが一体に突設されており、
該フランジ部４５ａが押えブラケット４７によってミラ
ーホルダー３９の後面に固定されている。

【００５４】４８はリフレクタ固定ブラケットであり、
ランプハウス３８の底板から立設されており、該リフレ
クタ固定ブラケット４８にリフレクタ４４の主部４６が
固定されている。そして、可動部４５がその移動範囲の
最前部にある状態で、該可動部４５の後端開口縁４５ｂ
と主部４６の前端開口縁４６ａとが、可動部４５の後端
開口縁４５ｂが主部４６の前端開口縁４６ａに外嵌され
るような状態で連続するようになっている。

【００５５】リフレクタ４４の主部４６の後部中央には
取付孔４６ｂが形成されている。

【００５６】４９は電球支持ブロックであり、ランプハ
ウス３８の底板から立設されており、該電球支持ブロッ
ク４９の上端部に電球支持体５０が前方に向けて突設さ
れ、その前端部はリフレクタ４４の後部の挿通孔を通し
てリフレクタ４４の主部４６内に位置している。

【００５７】そして、該電球支持体５０の前端部にハロ
ゲン電球２５が支持されている。これによって、ハロゲ
ン電球２５はリフレクタ４４内に配置される。

【００５８】尚、５１は電球支持体５０とリフレクタ４
４の主部４６の取付孔４６ｂとの間に充填された接着剤
である。

【００５９】しかして、この光源装置３７にあっては、
必要に応じてモータ４２を駆動することによってリフレ
クタ４４の可動部４５を前後に移動させて光源、即ち、
ハロゲン電球２５との間の相対的位置を変更して反射光
の照射領域を液晶表示パネルに映し出される画像のアス
ペクト比に応じて効果的なものに変えることが出来る。

【００６０】即ち、リフレクタ４４の可動部４５が、図
６に示すように、その移動範囲の最前部、即ち、前進位
置に有る状態ではこのリフレクタ４４による反射光は全
て平行光束となるが、図７に示すように、可動部４５が
その移動範囲の最後部、即ち、後退位置に有る状態では
この可動部４５による反射光は外側へ広がった光束とな
り、その分照射領域が広がることになる。

【００６１】このようにして、該光源装置３７による照
射範囲を適宜に変更することができる。

【００６２】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明プロジェクタ用光源装置は、光を画像表示部
を透過させて前方に投射して映像を表示するプロジェク
タに使用する光源装置であって、光源と該光源の光を反
射する反射鏡とを備え、光源と反射鏡の位置を相対的に
変更可能とし、或いは、反射鏡の一部を光源に対して可
変とし、画像表示部に表示される画像のアスペクト比に
略等しい横縦比の照射域を得るようにしたことを特徴と
する。

【００６３】従って、本発明プロジェクタ用光源装置に
あっては、画像表示部に表示される画像のアスペクト比
が変わった場合は、光源を反射鏡に対して相対的に移動
させ、或いは、反射鏡の一部を光源に対して移動させて
、反射光が画像表示部のうち画像が存在する領域にだけ
照射されるようにすることが出来るので、光の無駄がな
く、それだけ明るい画像の投影を行うことが出来る。

【００６４】尚、上記各実施例において示した具体的な
形状乃至構造は何れも本発明の具体化に当たってのほん
の一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の
技術的範囲が限定的に解釈されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】液晶表示パネルを用いたプロジェクタ装置の概
要を示す説明図である。

【図２】光源部と液晶表示パネルとの関係を簡単化して
示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は液晶表示パネル
の正面図である。

【図３】本発明プロジェクタ用光源装置の第１の実施例
を示す断面図である。

【図４】本発明プロジェクタ用光源装置の第２の実施例
を示す断面図である。

【図５】図４のプロジェクタ用光源装置の要部を示す拡
大斜視図である。

【図６】本発明プロジェクタ用光源装置の第３の実施例
を示す断面図であり、反射鏡の可動部が前進位置にある
状態を示すものである。

【図７】図６のプロジェクタ用光源装置の反射鏡の可動
部が後退位置にある状態を示す断面図である。

【図８】図６のプロジェクタ用光源装置の要部を示す拡
大斜視図である。

【符号の説明】

１　　プロジェクタ ２　　光源 ３　　反射鏡 ７　　画像表示部 ８　　画像表示部 ９　　画像表示部 １７　　プロジェクタ用光源装置 １９　　反射鏡 ２５　　光源 ２８　　反射鏡 ３６　　プロジェクタ用光源装置 ３７　　プロジェクタ用光源装置 ４４　　反射鏡 ４５　　反射鏡の一部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　光を画像表示部を透過させて前方に投
   射して映像を表示するプロジェクタに使用する光源装置
   であって、光源と該光源の光を反射する反射鏡とを備え
   、光源と反射鏡の位置を相対的に変更可能とし、画像表
   示部に表示される画像のアスペクト比に略等しい横縦比
   の照射域を得るようにしたことを特徴とするプロジェク
   タ用光源装置
2. 【請求項２】　　光を画像表示部を透過させて前方に投
   射して映像を表示するプロジェクタに使用する光源装置
   であって、光源と該光源の光を反射する反射鏡とを備え
   、反射鏡の一部を光源に対して可変とし、画像表示部に
   表示される画像のアスペクト比に略等しい横縦比の照射
   域を得るようにしたことを特徴とするプロジェクタ用光
   源装置