JPH0380222A - 液晶プロジェクタ - 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】 ［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、′ｉ８６図は従来の液晶プロジェクタを示し
たもので、図中１は透過型ドツ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ｌ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（ツィステッド・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に向かう光はりフレフタ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が
使用されているが、このキセノンランプ等の発生光には
電磁波が含まれているために、上記従来の液晶プロジェ
クタは、プロジェクタ内に設けられている表示駆動回路
等のデジタル回路が、光源ランプ３から放射状に拡がる
光中の電磁波の影響を受けて誤動作を発生することがあ
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リレーレンズを介し
て液晶表示パネルに導くことができるようにした、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とともに、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、光源部から液晶表示パネルに向けて先端が
少なくともリレーレンズの配置位置に達する長さの筒状
導光パイプを設け、この導光パイプ内に光源部からの照
明光゛を平行光に補正する前記リレーレンズを設けて、
前記光源部からの照明光を前記導光パイプ内を通してリ
レーレンズに導くようにしたものである。

［作用］ つまり、この発明は、光源部からの照明光を、少なくと
もリレーレンズにより平行光に補正されるまでは導光パ
イプ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、リフレクタによる反射光および光源ランプから
直接液晶表示パネルに向かう光はもちろん、光源ランプ
から放射状に拡がる光も導光パイプにより周囲への放散
を阻止されてリレーレンズに入るから、光源部からの照
明光のほとんどをリレーレンズにより平行光にして液晶
表示パネルに入射させることができる。したがってこの
発明によれば、液晶表示パネルを効率よく照明すること
ができるから、液晶表示パネルの表示輝度を高くしてス
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
きるし、また光源ランプからの光が周囲に放散すること
がないために、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前記電
磁波の影響を受けることはない。

［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。２
１は前記ケース１０内に投影レンズ２つと対向させて配
置された透過型のドツ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１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ツ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３２．２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ＴＳ４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３５ａ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３
５ａ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２
１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２
３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から導光バフイブ３
０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２
７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３
０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２７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に入射させて、輝度むら
や色むらのない画像をカフリーン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、光源部からの照明光を少なくともリレーレ
ンズにより平行光に補正されるまでは導光パイプ内を通
して導くようにしたものであり、このようにすれば、リ
フレクタによる反射光および光源ランプから直接液晶表
示パネルに向かう光はもちるん、光源ランプから放射状
に拡がる光も導光パイプにより周囲への放散を阻止され
てリレーレンズに入るから、光源部からの照明光のほと
んどをリレーレンズにより平行光にして液晶表示パネル
に入射させることができる。したがってこの発明のよれ
ば、液晶表示パネルを効率よく照明することができるか
ら、液晶表示パネルの表示輝度を高くしてスクリーン面
に輝度の高い明るい画像を投影することができるし、ま
た光源ランプからの光が周囲に放散することがないため
に、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前記電磁波の影響
を受けることはない。

【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、２５ｂ・・・赤外線吸収フィルタ
、２６・・・拡散板、２７・・・リレーレンズ、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. 　透過型液晶表示パネルの後方に、光源ランプとこの光
   源ランプからの照明光を液晶表示パネルの裏面に向けて
   反射させるリフレクタとからなる光源部を設け、この光
   源部からの照明光をリレーレンズにより平行光に補正し
   て前記液晶表示パネルに入射させるとともに、前記液晶
   表示パネルの表示像を、この液晶表示パネルの前方に設
   けた投影レンズによりスクリーン面に拡大投影する液晶
   プロジェクタにおいて、前記光源部から液晶表示パネル
   に向けて先端が少なくとも前記リレーレンズの配置位置
   に達する長さの筒状導光パイプを設け、この導光パイプ
   内に前記リレーレンズを設けて、前記光源部からの照明
   光を前記導光パイプ内を通して前記リレーレンズに導く
   ようにしたことを特徴とする液晶プロジェクタ。