JP2002098937A - ３板式反射型液晶プロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルにそれぞれ入
射されるＲ、Ｇ、Ｂの入力光の光エネルギーの強さに対
応させてＲ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルを放熱すること
により、これらＲ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルを一定温
度に高精度に保つようにすること。 【解決手段】 Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネル１２、１
３、１４に入射されるＲ、Ｇ、Ｂの入力光の光エネルギ
ーがほぼＥｂ≧Ｅｇ＞Ｅｒであることに着目し、Ｒ、
Ｇ、Ｂの反射型液晶パネル１２、１３、１４の光入出力
面に対する背面側から放熱するＲ、Ｇ、Ｂの放熱機構２
１、２２、２３の放熱特性θｒ、θｇ、θｂを入力光の
光エネルギーの強さに対応させてθｂ≧θｇ＞θｒに設
定したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばテレビジョ
ン映像やコンピュータ画面等をスクリーン等の投射表示
部に投射して表示するのに最適な３板式反射型液晶プロ
ジェクタ装置の技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、フルカラーの反射型液晶プロ
ジェクタ装置として、空間光変調器に液晶材料で構成さ
れた反射型液晶パネルを１枚用いる単板式液晶プロジェ
クタ装置と、反射型液晶パネルを３枚用いる３板式反射
型液晶プロジェクタ装置とがある。そして、単板式液晶
プロジェクタ装置は、光源から出射された白色光を１枚
の反射型液晶パネルに入射して時間的に赤色帯域の光で
あるＲと、緑色帯域の光であるＧと、青色帯域の光であ
るＢ（Ｒ、Ｇ、Ｂと白色の場合もある）の波長帯域に光
分割し、人間の目の反応速度の遅さを利用して、フルカ
ラーの映像を投射して表示するものである。また、３板
式液晶プロジェクタ装置は、光源から出射される白色光
を空間的にＲ、Ｇ、Ｂに光分割した後に、対応するＲ、
Ｇ、Ｂの液晶パネルにそれぞれ入射して変調する。そし
て、その変調されたＲ、Ｇ、Ｂの映像を合成してフルカ
ラーの映像を投射するものである。従って、単板式液晶
プロジェクタ装置は、反射型液晶パネルが１枚で良いこ
とから、小型化、軽量化に向く反面、表示画面の階調が
少ないと言う欠陥がある。一方、３板式反射型液晶プロ
ジェクタ装置は、反射型液晶パネルを３枚用いることか
ら、単板式液晶プロジェクタ装置に比べて大型化等する
反面、表示画面の階調が多くなり、高画質の映像を投射
して表示することができる特徴がある。

【０００３】また、３板式反射型液晶プロジェクタ装置
は、光分割されたＲ、Ｇ、Ｂの入力を対応するＲ、Ｇ、
Ｂの反射型液晶パネルの光入出力面からそれぞれ入射
し、映像信号（電気信号）の印加に従い変調して内部の
反射層で反射し、同じ光入出力面から出射して投射する
ので、入力光の入射面と出力面が同じとなり、Ｒ、Ｇ、
Ｂの反射型液晶パネルの光入出力面の反射側の面である
背面側に配線部を形成することができる。従って、その
背面側の配線部は光通過の障害にならず、光通過のため
の開口率を大きく設定することができて、高輝度化にも
適している。更に、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルの開
口率を大きく設定できることから、光の入出力による発
熱を抑えることができる上に、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶
パネルの背面に放熱機構をそれぞれ付設することができ
ることから、冷却にも適していると言う特徴がある。

【０００４】ところで、３板式反射型液晶プロジェクタ
装置では、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルのそれぞれに
おいて、映像信号の印加に従い液晶材料の高分子を回転
させるオン−オフ動作により変調を行っている関係で、
Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルの温度特性が変化する
と、液晶材料の動作速度の特性が変化してしまうため
に、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルの温度特性をほぼ一
定に保つ必要がある。つまり、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶
パネルの温度特性が変化して、液晶材料の動作速度の特
性が変化すると、特に、高速の映像を表示させる時に、
表示画面の画質が悪化してしまう。例えば、Ｒの入力光
に対応したＲの反射型液晶パネルの動作速度が遅い場
合、Ｒの映像が他の色の映像に対して遅れて表示されて
しまう。また、物体が高速で動く映像の場合には、映像
の輪郭に信号と異なる色が発生する色破れ等を発生して
しまう。

【０００５】一方、一般的に、Ｒ、Ｇ、Ｂの光エネルギ
ーＥｒ、Ｅｇ、Ｅｂは、Ｂの光は波長が最も短いことか
ら強く、Ｇの光は光量が最も多いことから強いために、
Ｒ、Ｇ、Ｂの光エネルギーＥｒ、Ｅｇ、Ｅｂの強さは、
ほぼＥｂ≧Ｅｇ＞Ｅｒとなっており、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射
型液晶パネルで、これらＲ、Ｇ、Ｂが１００％内部反射
されれば問題は発生しないが、実際上は幾らかの内部光
吸収が発生するために、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネル
の温度上昇が発生していて、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パ
ネルの温度特性は、Ｒ、Ｇ、Ｂの光エネルギーにほぼ比
例した温度特性を生じている。従って、投射される映像
の画質の向上を図るためには、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶
パネルの温度特性を一定に保つことが必要となる。

【０００６】そこで、従来、特開平５−２４９４３１号
公報や特開平１１−３８３７８号公報で開示されている
ように、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルの背面にそれぞ
れ放熱用素子であるペルチェ素子を取り付け、温度セン
サと併用することにより、これらのペルチェ素子によっ
てＲ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルを強制空冷して、これ
らＲ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルを一定の温度に保つよ
うにした技術が既に提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ペルチェ素子
は電流を流すことによって反射型液晶パネルの室温に対
する温度差を生じさせるようにしたもの、例えば、室温
２５℃対して反射型液晶パネル温度を１０℃に保つこと
によって１５℃の温度差が得られるようにしたものであ
り、例えば、１０Ｗの熱を移動させて２０Ｗの放熱を行
うためには、約１０Ｗの電力を通電する必要があって、
大きなエネルギーを食うことになり、消費電力の著しい
増大を招いている。しかも、ペルチェ素子への通電によ
り３板式反射型液晶プロジェクタ装置全体の発熱が増加
することになり、さほど高輝度が要求されることのない
一般事務や一般家庭等で使用される小型の３板式反射型
液晶プロジェクタ装置としては、装置全体の発熱は決し
て好ましいものではなく、その発熱を極力抑えることが
強く望まれている。

【０００８】そこで、小型の３板式反射型液晶プロジェ
クタ装置においては、ペルチェ素子を使用することな
く、従来から実施されている放熱方法であるＲ、Ｇ、Ｂ
の反射型液晶パネルの光入出力面に対する背面側にヒー
トシンクを取り付けて、室温に近づけるような放熱方法
を採用することが最も望ましい。しかし、従来は、Ｒ、
Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルにそれぞれ入射されるＲ、
Ｇ、Ｂの入力光の光エネルギーがほぼＥｂ≧Ｅｇ＞Ｅｒ
であることを考慮したヒートシンクの設計が全く行われ
ていなかったために、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルの
温度を一定温度に保つことができず、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射
型液晶パネルの温度特性が入射される入力光の光エネル
ギーＥｂ≧Ｅｇ＞Ｅｒに比例した温度のバラツキが生じ
ていた。そして、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルの温度
のバラツキは投射される映像の画質の劣化の大きな要因
になっていた。

【０００９】本発明は、上記の問題を解決するためにな
されたものであって、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルに
それぞれ入射されるＲ、Ｇ、Ｂの入力光の光エネルギー
の強さに対応させてＲ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルを放
熱することにより、これらＲ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネ
ルを一定温度に高精度に保つことができるようにした３
板式反射型液晶プロジェクタ装置を提供することを目的
としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の３板式反射型液晶プロジェクタ装置は、
Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルにそれぞれ入射される
Ｒ、Ｇ、Ｂの入力光の光エネルギーのうち、少なくとも
Ｂ若しくはＧの光源エネルギーがＲの光エネルギーより
も大きく設定され、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネルを光
入出力面に対する背面側からそれぞれ放熱するＲ、Ｇ、
Ｂの放熱手段の放熱特性のうち、少なくともＢ若しくは
Ｇの放熱手段の放熱特性がＲの放熱手段の放熱特性より
大きく設定されているものである。

【００１１】上記のように構成された本発明の３板式反
射型液晶プロジェクタ装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶
パネルに入射されるＲ、Ｇ、Ｂの入力光の光エネルギー
がほぼＥｂ≧Ｅｇ＞Ｅｒであることに着目し、Ｒ、Ｇ、
Ｂの反射型液晶パネルの光入出力面に対する背面側から
放熱するＲ、Ｇ、Ｂの放熱手段の放熱特性θｒ、θｇ、
θｂを入力光の光エネルギーの強さに対応させてθｂ≧
θｇ＞θｒに設定したので、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パ
ネルを一定温度に高精度に保つことができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した３板式反
射型液晶プロジェクタ装置の実施の形態を図を参照して
説明する。

【００１３】「第１の実施の形態」まず、図１〜図３に
よって、３板式反射型液晶プロジェクタ装置の第１の実
施の形態について説明すると、高圧水銀ランプ等の放電
ランプ１ａと反射集光鏡１ｂからなる光源１の光軸Ｆ１
上に集光レンズ２、ダイクロイックミラー等の第１色分
解ミラー３及び反射ミラー５が配置されていて、第１色
分解ミラー３及び反射ミラー５は光軸Ｆ１に対して４５
°に傾斜されている。そして、第１色分解ミラー３の反
射光軸Ｆ２上にダイクロイックミラー等の第２色分解ミ
ラー４、第１偏光ビームスプリッタ（以下、単に第１Ｐ
ＢＳと記載する）６が配置され、第２色分解ミラー４の
反射光軸Ｆ３上に第２偏光ビームスプリッタ（以下、単
に第２ＰＢＳと記載する）７が配置され、反射ミラー５
の反射光軸Ｆ４上にリレーレンズ９及び第３偏光ビーム
スプリッタ（以下、単に第３ＰＢＳと記載する）８が配
置されている。

【００１４】そして、反射光軸Ｆ２、Ｆ４の中間に平行
に配置された投射光軸Ｆ５上にほぼ正方形状の色合成プ
リズム１０と投射レンズ１１が配置されていて、その反
射光軸Ｆ５の延長線上で色合成プリズム１０の投射レン
ズ１１とは反対側の側面に第２ＰＢＳが配置され、その
色合成プリズム１０の投射光軸Ｆ５に対して直角な光軸
Ｆ６、Ｆ７上で、その色合成プリズム１０の両側に第１
ＰＢＳ６と第３ＰＢＳ８が対称状に配置されている。な
お、色合成プリズム１０の直交するＲ反射面１０ａとＢ
反射面１０ｂは投射光軸Ｆ５に対して４５°に傾斜され
ている。

【００１５】そして、第１、第２、第３ＰＢＳ６、７、
８の色合成プリズム１０とは反対側の側面にＲ、Ｇ、Ｂ
の光に対応された空間光変調器である第１、第２、第３
反射型液晶パネル１２、１３、１４が配置されていて、
これら第１、第２、第３反射型液晶パネル１２、１３、
１４の光入出力面１２ａ、１３ａ、１４ａに対する背面
１２ｂ、１３ｂ、１４ｂには配線部が形成されている。
そして、これらの背面１２ｂ、１３ｂ、１４ｂには放熱
手段の一例である第１、第２、第３ヒートシンク１５、
１６、１７が取り付けられている。ここで、第１、第２
色分解ミラー３、４は色分解素子であり、第１、第２、
第３ＰＢＳ６、７、８は偏光分離合成素子であり、色合
成プリズム１０は色合成素子である。

【００１６】そして、この３板式反射型液晶プロジェク
タ装置は、光源１から出射された白色光を集光レンズ２
によって第１色分解ミラー３に集光して、この第１色分
解ミラー３でＲとＧの光を反射し、Ｂの光はそのまま透
過させる。そして、第１色分解ミラー３で反射されたＲ
とＧの光は第２色分解ミラー４に入射され、この第２色
分解ミラー４でＧの光が反射され、Ｒの光はそのまま透
過される。そして、第２色分解ミラー４を透過したＲの
光は第１ＰＢＳ６に入射されて、その偏光分離合成面６
ａで反射されたＳ偏光が第１反射型液晶パネル１２に光
入出力面１２ａから入射され、第２色分解ミラー４で反
射されたＧの光は第２ＰＢＳ７に入射されて、その偏光
分離合成面７ａで反射されたＳ偏光が第２反射型液晶パ
ネル１３に光入出力面１３ａから入射される。一方、第
１色分解ミラー３を透過したＢの光は反射ミラー５で反
射され、リレーレンズ９でリレーされて第３ＰＢＳ８に
入射され、その偏光分離合成面８ａで反射されたＳ偏光
が第３反射型液晶パネル１７にその光入出力面１７ａか
ら入射される。

【００１７】ここで、第２色分解ミラー４を透過して、
第１ＰＢＳ６の偏光分離合成面６ａで反射されて第１反
射型液晶パネル１２に到達するＲの光の到達距離と、第
２色分解ミラー４で反射されて、第２ＰＢＳ７の偏光分
離合成面７ａで反射されて第２反射型液晶パネル１３の
光入出力面１３ａに到達するＧの光の到達距離は等しく
構成されている。一方、これらＲ、Ｇの光の到達距離に
対して第３反射型液晶パネル１４の光入出力面１４ａに
到達するＢの光の到達距離が長くなっているが、リレー
レンズ９によってその到達距離が光学的に補正されてい
る。

【００１８】そして、第１、第２、第３反射型液晶パネ
ル１２、１３、１４にこれらの光入出力面１２ａ、１３
ａ、１４ａから入射されたＲ、Ｇ、Ｂの入力光はこれら
第１、第２、第３反射型液晶パネル１２、１３、１４に
印加される映像信号に従い偏光方向が回転されてＰ偏光
成分に変調され、内部の反射層で反射されて同じ光入出
力面１２ａ、１３ａ、１４ａから出射される。そして、
これら第１、第２、第３反射型液晶パネル１２、１３、
１４の光入出力面１２ａ、１３ａ、１４ａから出射され
たＲ、Ｇ、ＢのＰ偏光成分は第１、第２、第３ＰＢＳ
６、７、８の偏光分離合成面６ａ、７ａ、８ａを透過し
て色合成プリズム１０に入射される。この色合成プリズ
ム１０によってＲ、Ｇ、Ｂの波長帯域の光が合成され
る。

【００１９】即ち、第１反射型液晶パネル１２で変調さ
れたＲの光のＰ偏光成分は色合成プリズム１０のＲ反射
面１０ａで反射されて投射レンズ１１に入射され、第３
反射型液晶パネル１４で変調されたＢの光のＰ偏光成分
は色合成プリズム１０のＢ反射面１０ｂで反射されて投
射レンズ１１に入射され、第２反射型液晶パネル１３で
変調されたＧの光のＰ偏光成分は色合成プリズム１０の
Ｒ反射面１０ａとＢ反射面１０ｂをそのまま透過して投
射レンズ１１に入射される。このようにして、Ｒ、Ｇ、
Ｂの映像が色合成プリズム１０によって合成され、投射
レンズ１１によってスクリーン等の投射表示部１５に投
射されて、フルカラーの映像がその投射表示部１５に表
示されることになる。

【００２０】そして、前述したように３板式反射型液晶
プロジェクタ装置では、Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する第１、第
２、第３反射型液晶パネル１２、１３、１４の温度特性
の変化により、これら第１、第２、第３反射型液晶パネ
ル１２、１３、１４の変調のための動作速度の特性が変
化することから、これら第１、第２、第３反射型液晶パ
ネル１２、１３、１４の光入出力面１２ａ、１３ａ、１
４ａに対する背面１２ｂ、１３ｂ、１４ｂ側に放熱手段
である第１、第２、第３放熱機構２１、２２、２３を取
り付けて、これら第１、第２、第３放熱機構２１、２
２、２３によって第１、第２、第３反射型液晶パネル１
２、１３、１４を室温に近づけるように放熱させるよう
に構成したものである。そして、その第１、第２、第３
放熱機構２１、２２、２３を第１、第２、第３ヒートシ
ンク２４、２５、２６によって構成している。

【００２１】しかし、第１、第２、第３反射型液晶パネ
ル１２、１３、１４の温度特性は、これらにそれぞれ入
射されるＲ、Ｇ、Ｂの入力光の光エネルギーの変化によ
って変動することから、第１、第２、第３ヒートシンク
２４、２５、２６による放熱量を単に一定にしただけで
は、第１、第２、第３反射型液晶パネル１２、１３、１
４の全部を一定温度に保つことができない。そこで、本
発明では、第１、第２、第３反射型液晶パネル１２、１
３、１４にそれぞれ入射されるＲ、Ｇ、Ｂの入力光の光
エネルギーの強さに対応させて、第１、第２、第３反射
型液晶パネル１２、１３、１４を放熱することができる
ように、これら第１、第２、第３ヒートシンク２４、２
５、２６の放熱特性を互いに異なる値に設定することに
より、第１、第２、第３反射型液晶パネル１２、１３、
１４の全てを一定温度に高精度に保つことができるよう
にしている。なお、第１、第２、第３ヒートシンク２
４、２５、２６の放熱特性は、これらの放熱容量である
放熱面積の大小の変化によって決定される。

【００２２】即ち、高画質の３板式反射型液晶プロジェ
クタ装置を実現するためには、第１、第２、第３反射型
液晶パネル１２、１３、１４から出射されるＲ、Ｇ、Ｂ
の光の映像の光エネルギーのバランスが良くなければな
らず、例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂの光の映像のうちの１つの色
の光エネルギーが高くても、投射される映像の階調を保
ち、広い色範囲の再現性を保つことが困難になる。一般
に、放電ランプ１ａから出射される光束のスペクトル分
布（波長分布）は一様ではなく、例えば、高圧水銀ラン
プから出射される光のスペクトル分布を測定したとこ
ろ、図２に示すように、Ｂの光（波長４４０ｎｍ付近）
とＧの光（波長５５０ｎｍ付近）の光エネルギーがＲの
光（波長６１０ｎｍ付近）に比べて高いことが判る。

【００２３】また、図３は比視感度曲線を測定したもの
であって、同じエネルギーの光でも、人間の目に感じる
明るさ（比視感度）に違いが生じていて、Ｇの光の波長
（波長５５０ｎｍ付近）において、比視感度が最も高い
ことが判る。つまり、Ｇの光は他のＢやＲの光よりも少
ないエネルギーでも良く見えることになる。そして、こ
のように、ＢとＧの光エネルギーＥｂ、ＥｇがＲの光エ
ネルギーＥｒに比べて高く、Ｇの光エネルギーは少なく
ても良く見えることの２点を大きな理由として、一般的
に３板式反射型液晶プロジェクタ装置ではＲの光エネル
ギーＥｒをＢ、Ｇの光エネルギーＥｂ、Ｅｇよりも少な
くしている場合、即ち、Ｅｂ≧Ｅｇ＞Ｅｒが多い。

【００２４】そこで、図１に示す３板式反射型液晶プロ
ジェクタ装置において、Ｒ、Ｇ、Ｂの入力光が入射され
る第１、第２、第３反射型液晶パネル１２、１３、１４
の位置に光パワーメータ等を配置して、これら第１、第
２、第３反射型液晶パネル１２、１３、１４に入射され
るＲ、Ｇ、Ｂの入力光の光エネルギーの強さを測定した
ところ、ある機種では、Ｒ：Ｇ：Ｂ＝１：２：３となる
場合があり、別の機種ではＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：２であ
った。そして、この光エネルギーの比は、同じスペクト
ル分布の放電ランプ１ａを使用した３板式反射型液晶プ
ロジェクタ装置であっても、その光学系におけるダイク
ロイックミラー等の光の色分離・合成に係わる特性や所
望の色純度の光を得るために、所定のスペクトル帯域の
光を除去（トリミング）する必要がある時等におけるト
リミングの手法やトリミングのためのフィルタに適用す
る光学素子の配置等によっても変化する。そこで、本発
明の３板式反射型液晶プロジェクタ装置では、第１、第
２、第３反射型液晶パネル１２、１３、１４に入射され
るＲ、Ｇ、Ｂの入力光の光エネルギーＥｒ、Ｅｇ、Ｅｂ
の強さの比はＥｂ≧Ｅｇ＞Ｅｒとする。

【００２５】そして、本発明の３板式反射型液晶プロジ
ェクタ装置の第１の実施の形態では、図１に示すよう
に、Ｒ、Ｇ、Ｂの入力光が入射される第１、第２、第３
反射型液晶パネル１２、１３、１４の背面１２ａ、１３
ａ、１４ａに取り付けられた第１、第２、第３ヒートシ
ンク２４、２５、２６の放熱特性をθｒ、θｇ、θｂと
した時に、Ｒ、Ｇ、Ｂの入力光の光エネルギーの強さで
あるＥｂ≧Ｅｇ＞Ｅｒにほぼ比例するように、その放熱
特性をθｂ≧θｇ＞θｒに設定したものである。

【００２６】以上により、本発明の３板式反射型液晶プ
ロジェクタ装置の第１の実施の形態では、入力光の光エ
ネルギーＥｂ、Ｅｇが最も強いＢとＧの光が入力され
て、温度が最も上昇され易いＢとＧに対応された第３、
第２反射型液晶パネル１４、１３を放熱特性θｂ、θｇ
が最も高い第３、第２ヒートシンク２６、２５によって
高効率に放熱することができて、第１、第２、第３反射
型液晶パネル１２、１３、１４を一定温度に高精度に保
つことができて、高画質の３板式反射型液晶プロジェク
タ装置を実現することができた。

【００２７】「第２の実施の形態」次に、図４によっ
て、３板式反射型液晶プロジェクタ装置の第２の実施の
形態について説明すると、この第２の実施の形態は、第
１の実施の形態と同じ３板式反射型液晶プロジェクタ装
置において、第１、第２、第３反射型液晶パネルを放熱
する第１、第２、第３放熱機構２１、２２、２３を第
１、第２、第３ヒートシンク２４、２５、２６と、その
第１、第２、第３ヒートシンク２４、２５、２６を強制
的に空冷する第１、第２、第３空冷ファン２７、２８、
２９とによって構成したものである。但し、この図４で
は図１に示されている光源１、照明光学系である集光レ
ンズ２や反射ミラー５、第１、第２色分解ミラー３、４
等を省略して図示している。

【００２８】そして、この第２の実施の形態では、３板
式反射型液晶プロジェクタ装置の動作中に、第１、第
２、第３空冷ファン２７、２８、２９を作動させて、第
１、第２、第３ヒートシンク２４、２５、２６に冷却空
気を送風することにより、これら第１、第２、第３ヒー
トシンク２４、２５、２６を強制的に空冷して、第１、
第２、第３反射型液晶パネル１２、１３、１４を強制的
に放熱させるようにしたものである。なお、第１、第
２、第３空冷ファン２７、２８、２９は多翼ファン（シ
ロッコファン）又は軸流ファンの何れでも良い。そし
て、第１、第２、第３放熱機構２１、２２、２３の放熱
特性θｒ、θｇ、θｂを第１の実施の形態と同様に、θ
ｂ≧θｇ＞θｒに設定するに当って、ここでは第１、第
２、第３空冷ファン２７、２８、２９の送風量を変化さ
せたものである。

【００２９】なお、第１、第２、第３空冷ファン２７、
２８、２９の送風量の変化は、これら第１、第２、第３
空冷ファン２７、２８、２９の大きさの変化や印加電圧
の変化によって異にすることができる。そして、第１、
第２、第３空冷ファン２７、２８、２９の送風量の変化
によって放熱特性θｒ、θｇ、θｂをθｂ≧θｇ＞θｒ
に設定する場合には、第１、第２、第３ヒートシンク２
４、２５、２６には同じ大きさのものを使用することが
できるので、同一部品を用いることによる製造、組立の
観点からコスト的に有利となる。

【００３０】但し、この第２の実施の形態において、第
１、第２、第３空冷ファン２７、２８、２９の送風量を
同じにして、第１、第２、第３ヒートシンク２４、２
５、２６の放熱特性を第１の実施の形態と同じように変
化させることによって、第１、第２、第３放熱機構２
１、２２、２３の放熱特性θｒ、θｇ、θｂをθｂ≧θ
ｇ＞θｒに設定することもできる。

【００３１】「第３の実施の形態」次に、図５によっ
て、３板式反射型液晶プロジェクタ装置の第３の実施の
形態について説明すると、この第３の実施の形態は、第
２の実施の形態における第１、第２、第３放熱機構２
１、２２、２３を第１、第２、第３ヒートシンク２４、
２５、２６と、これら第１、第２、第３ヒートシンク２
４、２５、２６に共通の１つの空冷ファン３０と、その
１つの空冷ファン３０と第１、第２、第３ヒートシンク
２４、２５、２６との間をそれぞれ結ぶ第１、第２、第
３送風ダクト３１、３２、３３とによって構成したもの
である。

【００３２】そして、この第３の実施の形態では、３板
式反射型液晶プロジェクタ装置の動作中に、１つの空冷
ファン３０を作動させて、第１、第２、第３送風ダクト
３１、３２、３３を通じて第１、第２、第３ヒートシン
ク２４、２５、２６に冷却空気を送風することにより、
これら第１、第２、第３ヒートシンク２４、２５、２６
を強制的に空冷して、第１、第２、第３反射型液晶パネ
ル１２、１３、１４を強制的に放熱させるようにしたも
のである。なお、空冷ファン３０は多翼ファン（シロッ
コファン）又は軸流ファンの何れでも良いが、特に多翼
ファンは高い静圧が得られることから、空冷ファン３０
から離れた部位にある第１、第２、第３ヒートシンク２
４、２５、２６に第１、第２、第３送風ダクト３１、３
２、３３を通じて冷却空気を送風するのに最適である。

【００３３】そして、この第３の実施の形態では、１つ
の空冷ファン３０から第１、第２、第３送風ダクト３
１、３２、３３を通じて第１、第２、第３ヒートシンク
２４、２５、２６に送風する冷却空気の送風量を調整す
ることによって第１、第２、第３ヒートシンク２４、２
５、２６による第１、第２、第３放熱機構２１、２２、
２３の放熱特性θｒ、θｇ、θｂを第１、第２の実施の
形態と同じようにθｂ≧θｇ＞θｒに設定したものであ
る。そして、第１、第２、第３ヒートシンク２４、２
５、２６に送風する冷却空気の送風量の調節を第１、第
２、第３送風ダクト３１、３２、３３の断面積Ｓｒ、Ｓ
ｇ、Ｓｂの調節によって行うようにしたものである。

【００３４】つまり、第１、第２、第３送風ダクト３
１、３２、３３の断面積Ｓｒ、Ｓｇ、ＳｂをＳｂ≧Ｓｇ
＞Ｓｒに設定することによって、第１、第２、第３ヒー
トシンク２４、２５、２６による第１、第２、第３放熱
機構２１、２２、２３の放熱特性θｒ、θｇ、θｂをθ
ｂ≧θｇ＞θｒに設定したものである。そして、この第
３の実施の形態によれば、第１、第２、第３ヒートシン
ク２４、２５、２６の部位によって空冷ファン３０の部
位が拘束されることがなく、この空冷ファン３０を外気
吸引に最適な外筐内の最外周位置等の自由な位置に配置
することができると共に、空冷ファン３０が１個で済む
ことによるコストダウンや消電力化を実現できる特徴が
ある。

【００３５】「第４の実施の形態」次に、図６によっ
て、３板式反射型液晶プロジェクタ装置の第４の実施の
形態について説明すると、この第４の実施の形態は、１
ＰＢＳタイプと称され、偏光分離合成素子であるＰＢＳ
を１つにしたものである。即ち、光源１の光軸Ｆ１が投
射光軸Ｆ５に対して直角状に配置されていて、これらの
光軸Ｆ１、Ｆ５の交点に１つのＰＢＳ１７が配置され、
そのＰＢＳ１７の偏光分離合成面１７ａが両光軸Ｆ１、
Ｆ５に対して共に４５°に設定されている。そして、光
軸Ｆ１上で光源１とＰＢＳ１７との間に集光レンズ２が
配置され、反射光軸Ｆ５上でＰＢＳ１７の投射レンズ１
１側とは反対側に色合成分解素子である色分解合成プリ
ズム１８が配置され、その色分解合成プリズム１８のＰ
ＢＳ１７側を除く３面に第１、第２、第３反射型液晶パ
ネル１２、１３、１４が配置されている。そして、これ
ら第１、第２、第３反射型液晶パネル１２、１３、１４
の光入出力面１２ａ、１３ａ、１４ａに対する背面１２
ｂ、１３ｂ、１４ｂに第１、第２、第３の実施の形態で
説明した第１、第２、第３放熱機構２１、２２、２３の
何れかが取り付けられている。

【００３６】そして、この１ＰＢＳタイプの３板式反射
型液晶プロジェクタ装置は、光源１から出射されて集光
レンズ２によって集光されたＲ、Ｇ、Ｂの入力光が１つ
のＰＢＳ１７に入射されて検光された後に、色分解合成
プリズム１８の直交する色分解合成面１８ａ、１８ｂに
よってＲ、Ｇ、Ｂの各波長の光に分解されて、対応する
Ｒ、Ｇ、Ｂの第１、第２、第３反射型液晶パネル１２、
１３、１４の光入出力面１２ａ、１３ａ、１４ａに入射
される。そして、第１、第２、第３反射型液晶パネル１
２、１３、１４に印加される映像信号によって変調され
たＲ、Ｇ、Ｂの映像が内部の反射層で反射されて、これ
ら第１、第２、第３反射型液晶パネル１２、１３、１４
の同じ光入出力面１２ａ、１３ａ、１４ａから出射され
て再び色分解合成プリズム１８に入射される。そして、
この色分解合成プリズム１８の直交する色分解合成面１
８ａ、１８ｂによってＲ、Ｇ、Ｂの映像が合成され、Ｐ
ＢＳ１７で検光されて、投射レンズ１１によってスクリ
ーン等の投射表示部１５に投射されて、フルカラーの映
像が表示されるものである。

【００３７】そして、この１ＰＢＳタイプの３板式反射
型液晶プロジェクタ装置において、第１、第２、第３の
実施の形態で説明した第１、第２、第３放熱機構２１、
２２、２３の何れかが取り付けられていることによっ
て、第１、第２、第３の実施の形態と同様に第１、第
２、第３反射型液晶パネル１２、１３、１４の全てを一
定温度に高精度に保つことができるものである。なお、
この１ＰＢＳタイプの３板式反射型液晶プロジェクタ装
置は、１つの色分解合成プリズム１８で第１、第２、第
３の実施の形態で示した第１、第２色分解ミラー３、４
と色合成プリズム１０とを兼用させることができること
から、３板式反射型液晶プロジェクタ装置のより一層の
小型化、軽量化を実現することができる。

【００３８】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明は上記した実施の形態に限定されることな
く、本発明の技術的思想に基づいて各種の変更が可能で
ある。例えば、上記した実施の形態では、第１、第２、
第３反射型液晶パネル１２、１３、１４にＳ偏光が入射
されるように光学素子の配置を設定したものについて述
べたが、第１、第２、第３反射型液晶パネル１２、１
３、１４にＰ偏光が入射されるようにしたものにも適用
することができる。

【００３９】以上のように構成された本発明の３板式反
射型液晶プロジェクタ装置は、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶
パネルに入射されるＲ、Ｇ、Ｂの入力光の光エネルギー
がほぼＥｂ≧Ｅｇ＞Ｅｒであることに着目し、Ｒ、Ｇ、
Ｂの反射型液晶パネルの光入出力面に対する背面側から
放熱するＲ、Ｇ、Ｂの放熱手段の放熱特性θｒ、θｇ、
θｒを入力光の光エネルギーの強さに対応させてθｂ≧
θｇ＞ｓθｒに設定して、Ｒ、Ｇ、Ｂの反射型液晶パネ
ルを一定温度に高精度に保つことができるようにしたの
で、スクリーン等の投射表示部に投射されて表示される
映像のＲ、Ｇ、Ｂの各色ごとの表示速度がほぼ等しくな
り、高品質の映像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した３板式反射型液晶プロジェク
タ装置の第１の実施の形態を説明する模式図である。

【図２】放電ランプから出射される光束のスペクトル分
布を示した図面である。

【図３】比視感度曲線を示した図面である。

【図４】本発明を適用した３板式反射型液晶プロジェク
タ装置の第２の実施の形態を示した模式図である。

【図５】本発明を適用した３板式反射型液晶プロジェク
タ装置の第３の実施の形態を示した模式図である。

【図６】本発明を適用した３板式反射型液晶プロジェク
タ装置の第４の実施の形態を示した模式図である。

【符号の説明】

１は光源、３、４は色分解素子である第１、第２色分解
ミラー、６、７、８は偏光分離合成素子である第１、第
２、第３ＰＢＳ、１０は色合成素子である色合成プリズ
ム、１１は投射レンズ、１２、１３、１４は第１、第
２、第３反射型液晶パネル、１５は投射表示部、１７は
ＰＢＳ、１８は色分解素子と色合成素子とを兼用する色
分解合成プリズム、２１、２２、２３は第１、第２、第
３放熱機構、２４、２５、２６は第１、第２、第３ヒー
トシンク、２７、２８、２９は第１、第２、第３空冷フ
ァン、３０は１つの空冷ファン、３１、３２、３３は第
１、第２、第３送風ダクトである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｆ 9/00 ３０４ Ｇ０９Ｆ 9/00 ３０４Ｂ ３６０ ３６０Ｄ Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 MA04 MA20 2H091 FA05X FA05Z FA14Y FA14Z FA26X FA26Z FA41Z LA04 LA16 5G435 AA04 AA12 BB12 BB16 BB17 CC09 CC12 DD05 EE04 EE22 GG02 GG03 GG04 GG08 GG23 GG28 GG44 GG46 LL15

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、 前記光源から出射された赤色、緑色、青色の入力光が光
   入出力面にそれぞれ入射され、映像信号の印加に従い変
   調されて、赤色、緑色、青色の映像をその光入出力面か
   らそれぞれ出射する赤色、緑色、青色に対応した反射型
   液晶パネルと、 前記赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルから
   それぞれ出射された赤色、緑色、青色の映像を投射する
   投射レンズとを備えた３板式反射型液晶プロジェクタ装
   置において、 前記赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルにそ
   れぞれ入射される赤色、緑色、青色の入力光の光エネル
   ギーのうち、少なくとも青色若しくは緑色の光エネルギ
   ーが赤色の光エネルギーよりも大きく設定され、 前記赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルを光
   入出力面に対する背面側からそれぞれ放熱する赤色、緑
   色、青色に対応した放熱手段の放熱特性のうち、少なく
   とも青色若しくは緑色に対応した放熱手段の放熱特性が
   赤色に対応した放熱手段の放熱特性より大きく設定され
   ていることを特徴とする３板式反射型液晶プロジェクタ
   装置。
2. 【請求項２】光源と、 前記光源から出射された赤色、緑色、青色の入力光が光
   入出力面にそれぞれ入射され、映像信号の印加に従い変
   調されて、赤色、緑色、青色の映像をその光入出力面か
   らそれぞれ出射する赤色、緑色、青色に対応した反射型
   液晶パネルと、 前記赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルから
   それぞれ出射された赤色、緑色、青色の映像を投射する
   投射レンズとを備えた３板式反射型液晶プロジェクタ装
   置において、 前記赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルにそ
   れぞれ入射される赤色、緑色、青色の入力光の光エネル
   ギーのうち、少なくとも青色若しくは緑色の光エネルギ
   ーが赤色の光エネルギーよりも大きく設定され、 前記赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルを光
   入出力面に対する背面側からそれぞれ放熱する赤色、緑
   色、青色のヒートシンクの放熱特性のうち、少なくとも
   青色若しくは緑色のヒートシンクの放熱特性が赤色のヒ
   ートシンクの放熱特性より大きく設定されていることを
   特徴とする３板式反射型液晶プロジェクタ装置。
3. 【請求項３】光源と、 前記光源から出射された赤色、緑色、青色の入力光が光
   入出力面にそれぞれ入射され、映像信号の印加に従い変
   調されて、赤色、緑色、青色の映像をその光入出力面か
   らそれぞれ出射する赤色、緑色、青色に対応した反射型
   液晶パネルと、 前記赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルから
   それぞれ出射された赤色、緑色、青色の映像を投射する
   投射レンズとを備えた３板式反射型液晶プロジェクタ装
   置において、 前記赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルにそ
   れぞれ入射される赤色、緑色、青色の入力光の光エネル
   ギーのうち、少なくとも青色若しくは緑色の光エネルギ
   ーが赤色の光エネルギーよりも大きく設定され、 前記赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルを光
   入出力面に対する背面側からそれぞれ放熱する赤色、緑
   色、青色に対応した放熱機構がそれぞれヒートシンクと
   空冷ファンによって構成されていて、これら空冷ファン
   の風量の変化若しくはヒートシンクの放熱特性の変化に
   よって、これら赤色、緑色、青色に対応した放熱機構の
   放熱特性のうち、少なくとも青色しくは緑色の放熱機構
   の放熱特性が赤色の放熱機構の放熱特性より大きく設定
   されていることを特徴とする３板式反射型液晶プロジェ
   クタ装置。
4. 【請求項４】光源と、 前記光源から出射された赤色、緑色、青色の入力光が光
   入出力面にそれぞれ入射され、映像信号の印加に従い変
   調されて、赤色、緑色、青色の映像をその光入出力面か
   らそれぞれ出射する赤色、緑色、青色に対応した反射型
   液晶パネルと、前記赤色、緑色、青色に対応した反射型
   液晶パネルからそれぞれ出射された赤色、緑色、青色の
   映像を投射する投射レンズとを備えた３板式反射型液晶
   プロジェクタ装置において、 前記赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルにそ
   れぞれ入射される赤色、緑色、青色の入力光の光エネル
   ギーのうち、少なくとも青色若しくは緑色の光エネルギ
   ーが赤色の光エネルギーよりも大きく設定され、 前記赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルを光
   入出力面に対する背面側からそれぞれ放熱する赤色、緑
   色、青色に対応した放熱機構がこれら赤色、緑色、青色
   に対応した反射型液晶パネルの背面に設けられた赤色、
   緑色、青色のヒートシンクと、３つの送風ダクトを介し
   て赤色、緑色、青色のヒートシンクを空冷する１つの空
   冷ファンによって構成されていて、これら３つの送風ダ
   クトの断面積の変化によって赤色、緑色、青色のヒート
   シンクの放熱特性のうち、少なくとも青色若しくは緑色
   のヒートシンクの放熱特性が赤色のヒートシンクの放熱
   特性より大きく設定されていることを特徴とする３板式
   反射型液晶プロジェクタ装置。
5. 【請求項５】前記光源から出射された赤色、緑色、青色
   の出力光をそれぞれ分離する３つの色分離素子と、前記
   赤色、緑色、青色に対応した反射型液晶パネルで変調さ
   れた赤色、緑色、青色の映像を合成する１つの色合成素
   子を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２又は
   請求項３又は請求項４に記載の３板式反射型液晶プロジ
   ェクタ装置。
6. 【請求項６】前記光源から出射された赤色、緑色、青色
   の出力光の色分離素子と、前記赤色、緑色、青色に対応
   した反射型液晶パネルで変調された赤色、緑色、青色の
   映像を合成する色合成素子が同一の素子で構成されてい
   ることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３
   又は請求項４又に記載の３板式反射型液晶プロジェクタ
   装置。