JPH0833543B2 - 液晶プロジェクタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は液晶プロジェクタに関するものである。

［考案の技術］ 液晶プロジェクタは、透過型の液晶表示パネルを用い
て画像を表示させ、この液晶表示パネルの表示像を投影
レンズによりスクリーン面に拡大投影するもので、この
液晶プロジェクタは次のような構成となっている。

すなわち、第６図は従来の液晶プロジェクタを示した
もので、図中１は透過型ドットマトリックス液晶表示パ
ネル、２はこの液晶表示パネル１の後方に設けられた光
源部であり、この光源部２は、光源ランプ３とこの光源
ランプ３からの照明光を液晶表示パネル１の裏面に向け
て反射させる楕円鏡面リフレクタ４とからなっている。
この光源部２と液晶表示パネル１との間には、赤外線反
射フィルタ5aおよび赤外線吸収フィルタ5bと、拡散板６
と、リレーレンズ７が図示のような配置で設けられてお
り、前記リフレクタ４により液晶表示パネル１に向けて
反射される光源部２からの照明光は、赤外線反射フィル
タ5aおよび赤外線吸収フィルタ5bにより赤外線成分を除
去されて拡散板６により拡散され、さらにリレーレンズ
７により光軸と平行な平行光に補正されて液晶表示パネ
ル１に入射するようになっている。また、第６図におい
て、８は液晶表示パネル１の前面側に設けられた偏心フ
レネルレンズ、９は液晶表示パネル１の前方に設けられ
た投影レンズであり、液晶表示パネル１を透過した光つ
まり液晶表示パネル１の表示像は、偏心フレネルレンズ
８により所定の方向に向けられて投影レンズ９に集光さ
れ、投影レンズ９により拡大されてスクリーンＳ面に投
影されるようになっている。なお、液晶表示パネル１は
TN（ツイステッド・ネマティック）型のものであり、こ
の液晶表示パネル１は、その裏面側から入射する照明光
の入射効率が最もよくなるように、光源側の光軸に対し
所定角度傾けて設けられている。

つまり、この液晶プロジェクタは、液晶表示パネルの
表示像をスクリーン面に拡大投影するもので、この液晶
プロジェクタによれば、スライドフィルムを使用する通
常のプロジェクタのようにスライドフィルムを挿入抜き
出しする必要はないし、またテレビジョン画像のような
動画像もスクリーン面に投影することができる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、従来の液晶プロジェクタでは、光源ラ
ンプ３からリフレクタ４に向かう光はリフレクタ４によ
りリレーレンズ７に向けて反射されるが、光源ランプ３
からリフレクタ４のない方向に向かう光はそのまま放射
状に拡がるために、この放射状に拡がる光のうちリレー
レンズ７に向かう光以外の大部分の光は周囲に放散して
しまうことになり、そのために、リレーレンズ７により
平行光とされて液晶表示パネル１に入射する光量が光源
ランプ３の発生光量に比べてかなり少なくなってしまう
から、従来の液晶プロジェクタは、液晶表示パネルの表
示輝度が低くて、スクリーン面に投影される投影像が暗
いという問題をもっていた。また、液晶プロジェクタの
光源ランプ３としては、一般に高輝度のキセノンランプ
等の放電ランプが使用されているが、このキセノンラン
プ等の放電ランプは高温を発生するとともに、その発光
光には電磁波が含まれているために、上記従来の液晶プ
ロジェクタでは、光源ランプ３の発生する熱で液晶表示
パネルが熱せられてコントラストが低下したり、プロジ
ェクタ内部に設けられている表示駆動回路等の回路が光
源ランプ３から放射状に広がる光中の電磁波の影響を受
けて誤作動することがあるという問題ももっていた。

この発明は上記のような実情にかんがみてなされたも
のであって、その目的とするところは、光源ランプから
の照明光を周囲に放散させることなく液晶表示パネルに
導くことができるようにし、液晶表示パネルを効率よく
照明してスクリーン面に輝度の高い明るい画像を投影す
ることができるようにするとともに、液晶表示パネルの
光源の熱による影響を減少させ、また、光源ランプの発
生光に電磁波が含まれている場合でも、プロジェクタ内
のデジタル回路が電磁波の影響を受けるのを防ぐことが
できる液晶プロジェクタを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ この発明は、ケースと、光源と、液晶表示パネルと、
投影手段とを備え、前記光源からの光を前記液晶表示パ
ネルに入射して前記投影手段で投影表示する液晶プロジ
ェクタであって、前記ケース内に、前記光源からの光を
前記液晶表示パネルに導くための筒状の導光部材を、前
記光源から前記液晶表示パネルに向って、前記光源から
の光のほぼ全部がその中に入射するように配置し、前記
導光部材には、その表面に冷却風導入用の冷却孔が設け
られるとともに、前記導光部材の内壁には、レンズもし
くは赤外線を遮断するフイルタが取り付け部材によって
取り付けるようにしたものである。

［作用］ つまりこの発明は、ケース内に、光源からの光を液晶
表示パネルに導くための筒状の導光部材を前記光源から
前記液晶表示パネルに向って、前記光源からの光のほぼ
全部がその中に入射するように配置し、前記導光部材に
はその表面に冷却風導入用の冷却孔を設けるとともに、
前記導光部材の内壁にレンズもしくは赤外線を遮断する
フイルタが取り付け部材によって取り付けるようにした
ものであり、このようにすれば、光源ランプからの光を
効率良く液晶表紙パネル側に導けるばかりか、前記ケー
スの過熱や光漏れを低減でき、また、前記導光部材内側
も過熱することがない。さらに、各種フイルタやレンズ
をケースに直接取り付けないですむので、取り付け部材
も小型化できて軽量化が図れる。

［実施例］ 以下、この発明の一実施例を図面を参照して説明す
る。

第１図において、10は液晶プロジェクタのケースであ
り、このケース10の前面部には、鏡筒内に複数の光学レ
ンズを並設した投影レンズ29が設けられている。21は前
記ケース10内に投影レンズ29と対向させて配置された透
過型のドットマトリックス液晶表示パネルであり、この
液晶表示パネル21の前面側にはその表示像を所定方向に
向けて投影レンズ29に集光させる偏心フレネルレンズ28
が設けられている。また、ケース10内の後端側には、前
記液晶表示パネル21の後方に位置させて、液晶表示パネ
ル21を裏面側から照明する光源部22が設けられている。
この光源部22は、キセノンランプ等の光源ランプ23と、
この光源ランプ23からの照明光を液晶表示パネル21の裏
面に向けて反射させる楕円鏡面リフレクタ34とからなっ
ている。

また、30は光源部22から液晶表示パネル21に向けて設
けられた両端が開放する円筒状の導光パイプであり、こ
の導光パイプ30の内周面には、光を適度に反射させるた
めにクロムメッキ等が施されている。この導光パイプ30
は、先端に向かって小径となるテーパー筒状のもので、
その基端の径は前記リフレクタ24の外径とほぼ同径とさ
れ、先端の内径は液晶表示パネル21の表示画面の外接円
より若干大きな径とされている。そしてこの導光パイプ
30は、その基端の周縁部を、その外周に形成したフラン
ジ部30aを前記パラボラリフレクタ24の外周縁に形成し
たフランジ部24aにビス31,31により固定してリフレクタ
24の外周部に連結され、先端の開放面を液晶表示パネル
21の裏面に対向させた状態で設けられている。

また、この導光パイプ30は、その先端が少なくともリ
レーレンズ27の配置位置に達する長さ（この実施例では
リレーレンズ27の配置位置をわずかに越える長さ）のも
のとされており、光源部22からの照明光を光軸と平行な
平行光に補正する前記リレーレンズ27は、この導光パイ
プ30内に設けられている。また、この導光パイプ30内に
は、光源部22とリレーレンズ27との間に位置させて、赤
外線反射フィルタ25aおよび赤外線吸収フィルタ25bと、
拡散板26とが設けられており、このフィルタ25a,25bお
よび拡散板26と前記リレーレンズ27は、それぞれ導光パ
イプ30の内周面に取付けたリング状部材31a,31aに外周
部を固定して、導光パイプ30の内周面との間に隙間がで
きないように設置されている。

前記導光パイプ30は、光源部22からの照明光を周囲に
放散させることなくリレーレンズ27に導くためのもの
で、光源部22からの照明光は、この導光パイプ30内を導
かれて赤外線反射フィルタ25aおよび赤外線吸収フィル
タ25bにより赤外線成分を除去され、さらに拡散板26に
より光の分布が均一になるように拡散されてリレーレン
ズ27に入るようになっている。

また、この導光パイプ30の基端側には、その下面と上
面とに、冷却空気の吹込口32と排気孔33とが第１図およ
び第２図に示すように設けられており、空気吸込口32の
下には、冷却用送風機34が設けられている。この送風機
34は、ケース10内の空気を前記空気吸込口32から導光パ
イプ30内に送風して光源部22および導光パイプ30を内部
から冷却するもので、この冷却空気は排気孔33から排出
されるようになっている。

一方、第１図において、35は液晶表示パネル21の裏面
側に設けられた表示パネル冷却器である。この表示パネ
ル冷却器35は、第３図および第４図に示すように、液晶
表示パネル21の裏面にこの液晶表示パネル21の表示画面
21aよりも十分大きい枠体36を取付けるとともに、この
枠体36の光源側に透明板37を取付けて形成した密閉箱状
をなす冷却器本体35a内にエチレングリコール水溶液等
の冷却液ａを充填し、この冷却器本体35a内の両側に、
液晶表示パネル21の表示画面21a部分を避けてヒートパ
イプ38,38を挿入した構成となっている。前記ヒートパ
イプ38,38は、両端を閉塞したパイプ内に揮発性冷媒を
封入したもので、このヒートパイプ38,38の冷却器本体3
5a上に突出する部分には空冷フィン39,39が取付けられ
ている。このヒートパイプ38,38内の冷媒は、冷却器本
体35a内の熱により昇温してヒートパイプ38内を上昇
し、空冷フィン部においてケース10内の空気により冷却
されて再び冷却器本体35a側に下降するもので、冷却器
本体35a内の冷却液ａは、このヒートパイプ38,38内の冷
媒の対流循環により常時冷却されている。すなわち、こ
の表示パネル冷却器35は、液晶表示パネル21をその裏面
側から冷却するものであり、光源部22からの照明光をこ
の表示パネル冷却器35を通して液晶表示パネル21に入射
させるようにしておけば、熱に弱い液晶表示パネル21が
照明光の熱により昇温するのを防いで、その熱破壊を防
止することができる。なお、冷却器本体35aの光源側の
透明板37はガラス等の通常の透明板でもよいが、この透
明板37を赤外線吸収フィルタまたは赤外線反射フィルタ
とすれば、照明光中の赤外線をこの表示パネル冷却器35
においてもカットすることができるから、さらに効果的
に液晶表示パネル21の昇温を防ぐことができる。

なお、第１図において、11はケース10の前面部に設け
られた外気吸込口、12はケース10の後端側上面に設けら
れた排気口であり、この排気口12には、外気吸込口11か
ら外気を吸込んで排気口12から排気する送風ファン13が
設けられている。

しかして、この液晶プロジェクタにおいては、上記の
ように、光源部22から液晶表示パネル21に向けて先端が
少なくともリレーレンズ27の配置位置に達する長さの筒
状導光パイプ30を設け、この導光パイプ30内に前記リレ
ーレンズ27を設けて、光源部22からの照明光を導光パイ
プ30内を通してリレーレンズ27に導くようにしているか
ら、リフレクタ24により反射されてリレーレンズ27に向
かう光と光源ランプ23から直接リレーレンズ27に向かう
光はもちろん、光源ランプ23から放射状に拡がる光も、
周囲に放散することなく導光パイプ30の内周面で反射さ
れながら導光パフイプ30内をその先端側に導かれてリレ
ーレンズ27に入ることになり、したがって、光源部22か
らの照明光のほとんどをリレーレンズ27に導いて、この
リレーレンズ27により平行光とされた照明光を液晶表示
パネル21に入射させることができる。つまり、この液晶
プロジェクタは、光源部22からの照明光を、少なくとも
リレーレンズ27により平行光に補正されるまでは導光パ
イプ30内を通して導くようにしたものであり、このよう
にすれば、液晶表示パネル21を効率よく照明することが
できるから、液晶パネル21の表示輝度を高くしてスクリ
ーンＳ面に輝度の高い明るい画像を投影することができ
る。しかも、この液晶プロジェクタにおいては、光源ラ
ンプ23からの光が周囲に逃げることがないために、光源
ランプ23の発生光に電磁波が含まれている場合でも、プ
ロジェクタ内のデジタル回路（図示しないがケース10内
に設けられている）が前記電磁波の影響を受けることは
なく、したがって、光源ランプ23として発生光に電磁波
が含まれているキセノンランプ等を使用しても、その発
生光中の電磁波によりプロジェクタ内のデジタル回路が
誤動作する心配はない。また、この液晶プロジェクタに
おいては、上記のように、赤外線反射フィルタ25aおよ
び赤外線吸収フィルタ25bと、拡散板26と、リレーレン
ズ27を、それぞれ導光パイプ30の内周面に取付けたリン
グ状部材32,32に外周部を固定して、導光パイプ30の内
周面との間に隙間ができないように設けているから、各
フィルタ25a,25bおよび拡散板26の周囲やリレーレンズ2
7の周囲から光が漏れることなく、したがってこれら光
学系を通過せずに液晶表示パネル21に入射する光学径を
通過せずに液晶表示パネル21に入射する光は全くないか
ら、均一で安定した光を液晶表示パネル21に入射めさせ
て、輝度むらや色むらのない画像をカクリーンＳ面に投
影することができる。

なお、上記実施例では、導光パイプ30としてテーパー
筒状のものを使用しているが、この導光パイプ30は第５
図に示すような直筒状のものとしてもよいし、またこの
導光パイプ30を基端側に長くして、光源ランプ23および
リフレクタ24からなる光源部22も導光パイプ30内に納め
てもよい。

［発明の効果］ この発明は、ケースと、光源と、液晶表示パネルと、
投影手段とを備え、前記光源からの光を前記液晶表示パ
ネルに入射して前記投影手段で投影表示する液晶プロジ
ェクタであって、前記ケース内に、前記光源からの光を
前記液晶表示パネルに導くための筒状の導光部材を、前
記光源から前記液晶表示パネルに向って、前記光源から
の光のほぼ全部がその中に入射するように配置し、前記
導光部材には、その表面に冷却風導入用の冷却孔が設け
られるとともに、前記導光部材の内壁には、レンズもし
くは赤外線を遮断するフイルタが取り付け部材によって
取り付けるようにしたので、導光部材によって光源ラン
プからの光を効率良く液晶表示パネル側に導けるばかり
かケースからの光漏れや過熱を低減できる。また、導光
部材にも冷却孔があるので逆に導光部材そのものが過熱
することもないから、導光部材の内部に各種フイルタや
レンズを配置することができる。さらに、これにより各
種フイルタやレンズをケースに直接取り付けないですむ
ので、取り付け部材が小型化できて軽量化を図ることも
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はこの発明の一実施例を示したもので、
第１図は液晶プロジェクタの縦断側面図、第２図は第１
図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第３図および第４図は液晶
表示パネルの裏面側に設けた表示パネル冷却器の一部切
開正面図および縦断側面図である。第５図はこの発明の
他の実施例を示す導光パイプの縦断側面図である。第６
図は従来の液晶プロジェクタの原理構成図である。 21……液晶表示パネル、22……光源部、23……光源ラン
プ、24……リフレクタ、25a……赤外線反射フィルタ、2
5b……赤外線吸収フィルタ、26……拡散板、27……リレ
ーリンズ、28……偏心フレネルレンズ、29……投影レン
ズ、30……導光パイプ、35……表示パネル冷却器、Ｓ…
…スクリーン。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ケースと、光源と、液晶表示パネルと、投
   影手段とを備え、前記光源からの光を前記液晶表示パネ
   ルに入射して前記投影手段で投影表示する液晶プロジェ
   クタであって、 前記ケース内に、前記光源からの光を前記液晶表示パネ
   ルに導くための筒状の導光部材を、前記光源から前記液
   晶表示パネルに向って、前記光源からの光のほぼ全部が
   その中に入射するように配置し、 前記導光部材には、その表面に冷却風導入用の冷却孔が
   設けられるとともに、 前記導光部材の内壁には、レンズもしくは赤外線を遮断
   するフイルタが取り付け部材によって取り付けられてい
   ることを特徴とする液晶プロジェクタ。