JPH10254060A

JPH10254060A - 背面投写型表示装置

Info

Publication number: JPH10254060A
Application number: JP9055171A
Authority: JP
Inventors: Takashi Noguchi; 隆野口
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-03-10
Filing date: 1997-03-10
Publication date: 1998-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】従来よりも装置本体の小型化、薄型化を図る
と共に、送風ファンによる騒音を低減させた背面投写型
表示装置を提供する。【解決手段】映像投写装置４からの映像光を反射手段
７にて反射してスクリーン３の背面に入射するように構
成されている背面投写型表示装置１において、反射手段
７の背面側に設けられた放熱手段９と、映像投写装置４
から発生する熱を放熱手段９に伝熱する伝熱手段１０
と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、背面投写型表示装
置に関し、詳しくは、映像投写装置からの投影映像をス
クリーンの背面側に受け、スクリーンの正面側に位置す
る観察者に向けて映像光を発するようにした背面投写型
表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１は、従来の背面投写型表示装置を
示した概略の構成図であり、この背面投写型表示装置
は、筐体１０１内に配置された投影装置１０２、投影レ
ンズ１０３、反射ミラー１０４，１０５及び透過式スク
リーン１０６により概略構成されており、投影装置１０
２からの投影映像光は投影レンズ１０３を介して反射ミ
ラー１０４，１０５により反射され、この投影映像光が
透過式スクリーン１０６の背面側に入射され、観察者は
透過式スクリーン１０６の正面位置で画像をみることが
できる。そして、この種の背面投写型表示装置では、表
示手段としてブラウン管を備えるものに比べて大画面化
が容易であるという利点を有している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記背
面投写型表示装置では、従来のブラウン管などに比べて
画面輝度が低く、画面輝度を向上させるために投影装置
１０２の光源ランプ出力を大きくする必要がある。

【０００４】このため、従来ではこの光源ランプからの
熱を放熱するために、光源ランプに放熱フィンを取り付
け、その近傍に設けられた高出力の送風ファンによって
放熱させていた。

【０００５】一方、最近では上記背面投写型表示装置を
卓上ディスプレイとして用いるための種々の検討が行わ
れており、装置本体の小型化、薄型化や送風ファンによ
る騒音の低減が望まれている。

【０００６】本発明は、斯かる点に鑑みて為されたもの
であって、従来よりも装置本体の小型化、薄型化を図る
と共に、送風ファンによる騒音を低減させた背面投写型
表示装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、映像投写装置
からの映像光を反射手段にて反射してスクリーンの背面
に入射するように構成されている背面投写型表示装置に
おいて、前記反射手段の背面側に設けられた放熱手段
と、前記映像投写装置から発生する熱を前記放熱手段に
伝熱する伝熱手段と、を備えていることを特徴とする。

【０００８】この構成を用いることにより、高出力の送
風ファンを用いずに、反射手段の背面側を利用して映像
投写装置から発生する熱を放熱させることができる。そ
して好ましくは、放熱手段は、反射手段の背面側に熱伝
導率の低い材質を介して取り付けられている。

【０００９】この構成を用いることにより、放熱手段で
の熱が反射手段に伝熱するのが防止される。更に好まし
くは、スクリーンの背面側に設けられ、所定の偏光成分
による映像光のみを透過して該スクリーンの背面側に投
影表示すると共に、その他の映像光を反射する第１光学
手段を備え、反射手段は、映像投写装置又は第１光学手
段からの映像光に所定角度の偏光を施して該第１光学手
段側へ反射するものである。

【００１０】この構成を用いることにより、スクリーン
と反射手段との間で光路距離を稼ぐことができ、装置本
体の奥行きを小さくすることができる。又は、スクリー
ンの背面側に設けられ、第１の偏光光のみを透過して該
スクリーンの背面側に投影表示すると共に、その他の偏
光光を反射する第１光学手段を備え、反射手段は、映像
投写装置又は第１光学手段からの映像光を反射する反射
部材と、該反射部材の光入射面側に設けられ、入射する
映像光に所定角度の偏光を施して出射する第２光学手段
と、から構成され、第１の偏光光を第２の偏光光に、又
は第２の偏光光を第１の偏光光に変換して前記第１光学
手段側へ反射し、映像投写装置は、第２の偏光光の映像
光をスクリーンの背面側に至るように出射するか、又は
第１の偏光光の映像光を反射手段に至るように出射する
ように構成されているものである。

【００１１】この構成を用いることにより、映像投写装
置から第２の偏光光がスクリーン背面側に至るように出
射されると、この第２の偏光光は、第１光学手段（第２
の偏光光反射）→反射部材及び第２光学手段（第１の偏
光光化）→第１光学手段（第１の偏光光透過）→スクリ
ーンといった光路を実現する。また、映像投写装置から
第１の偏光光が反射手段に至るように出射されると、こ
の第１の偏光光は、反射部材及び第２光学手段（第２の
偏光光化）→第１光学手段（第２の偏光光反射）→反射
部材及び第２光学手段（第１の偏光光化）→第１光学手
段（第１の偏光光透過）→スクリーンといった光路を実
現する。従って、スクリーンと反射手段との配置間隔を
短くして装置本体の奥行きを小さくしつつ、映像光がス
クリーンに至るまでの光路を長く稼ぐことが可能とな
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明をその一実施の形態
例を示す図に基づいて説明する。図１は本発明の背面投
写型表示装置の内部構成を示す概略構成図である。図２
は図１装置を装置後方から見た場合の概略斜視図であ
る。

【００１３】図１において、１は背面投写型表示装置、
２はその筐体、３は筐体２の正面に設けられた平面形状
の透過式の拡散スクリーン、４はスクリーン３の背面側
から投影表示させる映像光を出射する映像投写装置であ
る。

【００１４】映像投写装置４は、図３に示すようにリフ
レクタ４１と、光源としてのメタルハライドランプ４２
と、ＵＶ／ＩＲフィルタ４３とが順に配置され、更にそ
の前方にはコンデンサレンズ４４と、ＬＣＤパネル４５
と、カラーフィルタ４６とが順に配置されている。そし
て、ランプ４２から照射された白色光は、ＵＶ／ＩＲフ
ィルタ４３を透過し、コンデンサレンズ４４で集光され
た後、映像表示されている振動方向の偏光成分による映
像光がＬＣＤパネル４５に入射する。

【００１５】ＬＣＤパネル４５を通過した白色の映像光
が、カラーフィルタ４６によってＲ，Ｇ，Ｂに対応した
各色の合成映像光に変換される。このカラーフィルタ４
６は、多数の微小領域に分割され、各領域にはＲのみを
透過するフィルタ部と、Ｇのみを透過するフィルタ部
と、Ｂのみを透過するフィルタ部とがマトリックス状に
配列されている。

【００１６】また、５はカラーフィルタ４６を透過した
合成映像光が入射され、この映像光をスクリーン３側へ
拡大投影するための投影レンズである。ここで、光源と
してのメタルハライドランプ４２は、従来のハロゲンラ
ンプに比べて色温度が高く（５０００〜７０００°
Ｋ）、発光効率が高い（５０〜８０ｌｍ／Ｗ）ので、従
来より鮮明なカラー映像を拡大投影することができる。
また、コンデンサレンズ４４として非球面レンズを採用
し、そしてそのレンズの表面に反射防止膜をコーティン
グすることにより、周辺光量を多く集め、透過率を向上
させて照度アップを図っている。これによりスクリーン
３には、明るく鮮明な映像が拡大投影される。

【００１７】尚、本実施の形態例では、映像投写装置４
から振動方向の偏光成分がＰ波の映像光のみが照射され
るように、ＬＣＤパネル４５の入射及び出射側に所定の
偏光板（図示せず）が配置されている。また、映像投写
装置４の光源としてメタルハライドランプ４２を用いた
場合について説明しているが、図４に示すように、Ｒ，
Ｇ，Ｂの３原色を有する白色ＬＥＤ光源４７を用いても
構わない。ここでは白色光を発光する単一のＬＥＤ光源
を用いる場合について説明しているが、Ｒ，Ｇ，Ｂの各
色を発光する複数のＬＥＤ光源の光を合成させるように
しても良い。

【００１８】そして、光源としてＬＥＤ光源を用いるこ
とにより、他のランプに比べて均一で高純度・広範囲な
色再現を実現することができると共に、長寿命化を図る
ことが可能となる。

【００１９】また、５はカラーフィルタ４６を透過した
合成映像光が入射され、この映像光をスクリーン３側へ
拡大投影するための投影レンズである。６は投影レンズ
５からのＰ偏光の映像光を反射する第１の全反射ミラー
であり、第１全反射ミラー６によって反射されたＰ波の
偏光映像光が、後述の反射手段７に照射される（図５参
照）。

【００２０】反射手段７は、第２の光学手段としての１
／４波長板７１と、反射部材としての第２の全反射ミラ
ー７２とから構成され、第１全反射ミラー６からのＰ波
の偏光映像光が１／４波長板７１の下部領域を通過して
第２全反射ミラー７２の下部領域に照射される。このと
き、第２全反射ミラー７２に照射される映像光は、その
振動方向がＰ波に対して４５度回転された映像光となっ
ている。

【００２１】そして、第２全反射ミラー７２で反射され
た映像光は、再び１／４波長板７１を通過した後、後述
の第１光学手段８に照射される（図６参照）。このと
き、第１光学手段８に照射される映像光は、その振動方
向がＰ波に対して９０度回転されたＳ波の偏光映像光と
なっている。

【００２２】第１光学手段８は、Ｐ波の偏光映像光のみ
を透過してスクリーン３の背面側に投影表示すると共
に、その他の映像光を反射する平面偏光ミラーで構成さ
れており、反射手段７から照射されたＳ波の偏光映像光
は、この平面偏光ミラー８の下部領域で反射され、その
Ｓ波の偏光映像光が反射手段７の下部領域を除く略全領
域に照射される（図７参照）。このとき、反射手段７の
１／４波長板７１を入射及び出射時に合計２回通過する
ことによって、反射手段７に照射された映像光が、その
振動方向がＳ波に対して９０度回転されたＰ波の偏光映
像光に変換される。

【００２３】この反射手段７の略全領域で偏光反射され
たＰ波の偏光映像光は、平面偏光ミラー８の全領域に照
射され、平面偏光ミラー８を通過してスクリーン３の背
面側に投影表示される（図８参照）。これによって、観
察者はスクリーン３の正面位置で画像を見ることができ
る。

【００２４】このように、反射手段７と平面偏光ミラー
８との間で複数回映像光を反射させることにより、光路
距離を長くすることができ、従来より筐体２の奥行きを
小さくして、スクリーン３の画面を大きくすることがで
きる。

【００２５】次に、上記映像投写装置４の光源４２（４
７）において発生する熱を放熱させる場合について説明
する。筐体２には、図２に示すように、第２全反射ミラ
ー７２の背面側に設けられた後述の放熱手段９が筐体外
部に露出するように、開口部２１が開設されていると共
に、筐体２の背面側の下部側面に放熱孔２２が開設され
ている。これにより、放熱手段９が空冷されると共に、
映像投写装置４近傍が外気により空冷されることにな
る。

【００２６】そして、放熱手段９は図９に示すように、
複数の放熱フィン９１が植設された放熱板９２により構
成され、この放熱板９２は第２全反射ミラー７２の背面
側に取り付けられた熱伝導率の低い材質（本実施形態例
ではシリコーンゴムを使用）からなる断熱部９３を介し
て取り付けられている。これにより、放熱板９２からの
高温の熱が第２全反射ミラー７２に伝熱して、その反射
特性に影響を及ぼすことがない。

【００２７】ここで、放熱フィン９１及び放熱板９２は
アルミ合金で構成されているが、熱伝導率の高い材質で
あれば他のものでも構わない。また、図１０に示すよう
に、放熱手段９と映像投写装置４との間には伝熱手段１
０が設けられており、映像投写装置４から発生する熱を
放熱手段９に伝熱させて、放熱手段９にて外気に放熱し
ている。ここで、伝熱手段１０は銅線を網目状に編み込
み、若干、変形及び伸縮が可能なように構成されてい
る。尚、この伝熱手段１０は、この他の熱伝導率の高い
材質から構成させたり、或いはヒートパイプ構造を有す
るもので構成させても構わない。

【００２８】これにより、映像投写装置４から発生する
熱を、反射手段７の背面側に設けられた放熱手段９へ伝
熱手段１０を介して伝熱され、その放熱手段９にて外気
に放熱されている。

【００２９】従って、映像投写装置４の発熱を反射手段
７の背面側領域を利用して放熱させるため、従来装置の
ように放熱フィンなどを映像投写装置４の近傍に設ける
必要が無く、放熱用の高出力の送風ファンを不要又は小
出力のものに変更することができ、その結果、装置本体
の小型化及び薄型化を図ると共に、放熱用送風ファンに
よる騒音を低減することができる。

【００３０】上記実施の形態の説明は、本発明を説明す
るためのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を
限定し、或いは範囲を減縮する様に解すべきではない。
又、本発明の各部構成は上記実施の形態に限らず、特許
請求の範囲に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能で
あることは勿論である。

【００３１】例えば、上記実施の形態の説明では、映像
投写装置４を出射した映像光が第１全反射ミラー６で反
射された後、反射手段７に入射する構成について説明し
たが、この他に、第１全反射ミラー６を無くして映像投
写装置４を出射した映像光が直接反射手段７に入射する
構成としてもよく、また、映像投写装置４を出射した映
像光が先ず平板偏光ミラー（第１光学手段）８に投射さ
れ、そこで反射された映像光が反射手段７に入射する構
成としてもよい。但し、この場合には平板偏光ミラー８
を透過する偏光成分による映像光以外の映像光を映像投
写装置４から照射させる構成にする必要がある。

【００３２】また、第２光学手段としての１／４波長板
７１を用いて反射手段７での１回の反射によって偏光方
向を９０度回転させる場合について説明したが、その偏
光方向をその他の角度、例えば、６０度回転させる構成
としても良い。

【００３３】更に、映像投写装置４からＰ波の偏光映像
光を照射する場合について説明したが、その他の振動方
向の偏光成分による映像光を照射する構成としても構わ
ない。但し、この場合には、反射手段７での複数回の反
射によって最終的に第１光学手段８を透過する偏光映像
光に変換されるように設定しておくことが必要となる。

【００３４】加えて、上記実施の形態の説明では、２次
元映像を表示する場合について説明したが、この他に、
３次元映像の表示にも適用可能である。そして、３次元
映像表示による立体視をめがね無しで行う場合には、例
えば、拡散スクリーンと観察者との間に、レンチキュラ
板やパララックスバリアを備えた構成などを用いること
ができる。

【００３５】

【発明の効果】以上述べたとおり本発明によれば、従来
よりも装置本体の小型化、薄型化を図ると共に、放熱用
送風ファンによる騒音を低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の背面投写装置の一実施の形態を示す概
略構成図である。

【図２】図１装置の背面側から見た外観斜視図である。

【図３】図１における映像投写装置４の第１の概略構成
を説明するための説明図である。

【図４】図１における映像投写装置４の第２の概略構成
を説明するための説明図である。

【図５】図１装置の映像光の第１の状態を説明する説明
図である。

【図６】図１装置の映像光の第２の状態を説明する説明
図である。

【図７】図１装置の映像光の第３の状態を説明する説明
図である。

【図８】図１装置の映像光の第４の状態を説明する説明
図である。

【図９】図１における放熱手段９の概略構成を説明する
ための断面図である。

【図１０】図１における放熱手段９の概略構成を説明す
るための斜視図である。

【図１１】従来の背面投写型表示装置を示した概略構成
図である。

【符号の説明】

１背面投写型表示装置２筐体３拡散スクリーン４映像投写装置５投影レンズ６第１全反射ミラー７反射手段８平板偏光ミラー（第１光学手段）９放熱手段１０伝熱手段７１１／４波長板（第２光学手段）７２第２全反射ミラー（反射部材）９１放熱フィン９２放熱板９３断熱部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】映像投写装置からの映像光を反射手段に
て反射してスクリーンの背面に入射するように構成され
ている背面投写型表示装置において、前記反射手段の背面側に設けられた放熱手段と、前記映像投写装置から発生する熱を前記放熱手段に伝熱
する伝熱手段と、を備えていることを特徴とする背面投
写型表示装置。
【請求項２】前記放熱手段は、前記反射手段の背面側
に熱伝導率の低い材質を介して取り付けられていること
を特徴とする請求項１記載の背面写型表示装置。
【請求項３】前記スクリーンの背面側に設けられ、所
定の偏光成分による映像光のみを透過して該スクリーン
の背面側に投影表示すると共に、その他の映像光を反射
する第１光学手段を備え、前記反射手段は、前記映像投写装置又は第１光学手段か
らの映像光に所定角度の偏光を施して該第１光学手段側
へ反射することを特徴とする請求項１又は２に記載の背
面投写型表示装置。
【請求項４】前記スクリーンの背面側に設けられ、第
１の偏光光のみを透過して該スクリーンの背面側に投影
表示すると共に、その他の偏光光を反射する第１光学手
段を備え、前記反射手段は、前記映像投写装置又は第１光学手段か
らの映像光を反射する反射部材と、該反射部材の光入射
面側に設けられ、入射する映像光に所定角度の偏光を施
して出射する第２光学手段と、から構成され、第１の偏
光光を第２の偏光光に、又は第２の偏光光を第１の偏光
光に変換して前記第１光学手段側へ反射し、前記映像投写装置は、第２の偏光光の映像光を前記スク
リーンの背面側に至るように出射するか、又は第１の偏
光光の映像光を前記反射手段に至るように出射するよう
に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記
載の背面投写型表示装置。