JPH07281146A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶プロジェクタに関し、光源の交換時期や
光量分布の適否がスクリーンに表示されるようにした液
晶プロジェクタの提供を目的とする。 【構成】 光源ランプ２の光量を検出する光センサ３１
と、この光センサ３１が検出する光量が所定値以下に低
下した時に液晶パネル１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂを駆動し
てスクリーンに光源ランプ２の交換時期の到来を表示さ
せる報知手段とを設けた構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶プロジェクタに係
り、特に、光源の交換時期や光量分布の適否がスクリー
ンに表示されるようにした液晶プロジェクタに関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】液晶プロジェクタは、画像が形成される
液晶パネルに光源から出た光を透過させ、液晶パネル上
に形成された画像をスクリーンに投射して結像させるよ
うにしている。

【０００３】カラー画像をスクリーンに投射する液晶プ
ロジェクタでは、図１１に示すように、外装ケース１内
の奥に配置された光源ランプ２の出射光からフィルタ３
で紫外線及び赤外線を除去した後、２枚の分離用ダイク
ロイックミラー４・５によって赤色光（Ｒ）、緑色光
（Ｇ）、青色光（Ｂ）に分光し、２枚の全反射ミラー６
・７と２枚の合成用ダイクロイックミラー８・９とによ
ってこれらの分光を１つの出射光路に集合させて投射レ
ンズ１０に入射させる。分光された各色の光路上には各
色の画像を形成する３つの液晶パネル１１Ｇ・１１Ｒ・
１１Ｂが配置され、これらの画像が重ね合わされて投射
レンズ１０からスクリーンに投射される。

【０００４】なお、各色の光路の液晶パネル１１Ｇ・１
１Ｒ・１１Ｂの入射側には各色の光を液晶パネル１１Ｇ
・１１Ｒ・１１Ｂに収束させる集光レンズ１２が設けら
れ、液晶パネル１１Ｇ・１１Ｒ・１１Ｂの入射側と出射
側との両側に光の透過・遮蔽機能を有する偏光板１３が
設けられる。

【０００５】又、単板式の液晶プロジェクタでは、光源
の光を分光することなく単一のカラー液晶パネルに照射
し、このカラー液晶パネルの画像を投射レンズを介して
スクリーンに投射するようにしている。

【０００６】上記光源ランプ２としては、発光効率が高
く、天然昼光色の分光分布を示し、映像として色温度が
適当なメタルハライドランプが使用されている。このラ
ンプは、使用時間と共に光量が減少し、通常２０００時
間程度で初期の２分の１に低下した時に交換される。し
かしながら、この光量の減少にはランプの品質のばらつ
きや使用状態によって変動があるので、実際には、一定
の使用期間が経過した時、スクリーンの照度が暗くなっ
た時、あるいはランプが破損した時に交換されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、ランプ
には品質のばらつきや使用状態によって変動があるの
で、その使用期間と光量の減少とが対応するとは必ずし
も言えず、例えば一定の使用期間が経過する前に要求性
能が得られない程度に光量が低下している場合や、一定
の使用期間が経過した時にまだ要求性能を保持している
場合がある。

【０００８】又、スクリーンの照度を基準にする場合に
は、目視によって判断されるので、客観性が乏しく、要
求性能が得られない程度に光量が低下していても交換さ
れない場合や、まだ要求性能を保持しているのに交換さ
れることがある。即ち、これまでのところ、客観的にラ
ンプ交換の必要性を認識させる技術は見出せていないの
である。

【０００９】一方、ランプの交換に際しては、ランプの
取付け位置が変わって光軸がずれて画像の位置が移動し
たり、スクリーンの輝度分布が偏ったりすることがあ
り、このような場合には光軸調整が行われる。この光軸
調整を行う場合、調整結果が最適であることを画面を目
視して判定する必要があるが、この判定は客観性に乏し
く、正確な光軸調整は困難である。

【００１０】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
ものであり、光源の交換時期や光量分布の適否がスクリ
ーンに表示されるようにした液晶プロジェクタの提供を
目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の液晶プロ
ジェクタは、光源の交換時期がスクリーンに表示される
液晶プロジェクタを提供するために、光源の光量を検出
する光センサと、この光センサが検出する光量が所定値
以下に低下した時に液晶パネルを駆動してスクリーンに
光源ランプの交換時期の到来を表示する報知手段とを設
けたことを特徴とする。

【００１２】又、本発明の第２の液晶プロジェクタは、
光量分布がスクリーンに表示されるようにした液晶プロ
ジェクタを提供するために、設計光軸から異なる方向に
偏倚した複数箇所に配置される複数個の光センサと、各
光センサの出力に基づいて液晶パネルを駆動してスクリ
ーンに光量分布の適否を表示させる報知手段とを設けた
ことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明の第１の液晶プロジェクタにおいては、
光センサが検出する光量が所定値以下に低下すると、報
知手段が液晶パネルを駆動してスクリーンの画面の一部
分または全体にわたって光源ランプの交換時期の到来を
報知する模様、色、文字、文章などを形成させ、この模
様、色、文字、文章などをスクリーンに投射させて表示
する。

【００１４】又、本発明の第２の液晶プロジェクタにお
いては、客観的な各光センサの出力に基づいて報知手段
が光量分布の適否を判定し、液晶パネルを駆動してスク
リーンの画面の一部分または全体にわたってその判定結
果を報知する模様、色、文字、文章などを表示する。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体
的に説明する。

【００１６】図１に示すように、本発明の一実施例に係
る液晶プロジェクタは、赤色光、緑色光、青色光用の３
枚の液晶パネル１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂを備え、光源ラ
ンプ２の光をリフレクタ２１で反射して前方に出射さ
せ、フィルタ３で紫外線と赤外線とを除去した後、２枚
の分離用ダイクロイックミラー４・５で赤色光、緑色
光、青色光に分離している。

【００１７】分光された各色の光は、２枚の全反射ミラ
ー６・７と２枚の合成用ダイクロイックミラー８・９で
１つの出射光軸に集合されてから投射レンズ１０に入射
し、図示しないスクリーンに投射される。

【００１８】上記各液晶パネル１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂ
は分光された赤色光、緑色光、青色光の光路上に配置さ
れ、その入射側には各色光を対応する液晶パネル１１Ｒ
・１１Ｇ・１１Ｂに収束させる集光レンズ１２が配置さ
れ、又、その入射側と出射側とに光の透過・遮蔽機能を
有する偏光板１３が設けられる。

【００１９】上記光源ランプ２としては、発光効率が高
く、天然昼光色の分光分布をしめし、映像として色温度
が適当なメタルハライドランプが使用され、その光量が
初期の２分の１以下に低下すると交換され、必要に応じ
てこの光源ランプ２と共にリフレクタ２１も交換され
る。

【００２０】図１及び図２に示すように、外装ケース１
内には、分離用ダイクロイックミラー５により青色光か
ら分離された緑色光が緑色用液晶パネル１１Ｇを経て合
成用ダイクロイックミラー８に入射する緑色分光光路の
延長線上に、５つの光センサー３１が配置される。

【００２１】この合成用ダイクロイックミラー８は液晶
パネル１１Ｇを通過した緑色光のうち有効な波長域を反
射すると共に、全反射ミラー６から液晶パネル１１Ｒを
経て入射する赤色光を透過する作用があり、図３に示す
ような波長分光特性を有しているので、入射する緑色光
のうちの一部分を透過させて、光センサ３１に入射させ
る。

【００２２】この合成用ダイクロイックミラー８を透過
する光は、図４に破線で示す長方形の領域に照射され、
この領域内でハッチングを付した長方形の部分が投影さ
れる画像の領域に対応する有効画像領域を示している。

【００２３】上記５つの光センサー３１はそれぞれ図５
に示す波長特性と図６に示す出力特性とを有する単結晶
シリコンホトセンサで構成され、図４に示すように、緑
色分光の設計光軸の延長線が通過する有効画像領域の中
心と、この中心を中心とする垂直方向の対称位置と、上
記中心を中心とする水平方向の対称位置とに配置され
る。

【００２４】図７に示すように、各光センサ３１は測定
回路４０に接続され、この測定回路４０は中心の光セン
サ３１（３１Ａ）の出力がランプ交換直後に測定された
初期値の２分の１以下になると、図示しない表示回路に
交換報知請求を出力し、表示回路はこの交換報知請求に
基づいて液晶パネル１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂのうちの少
なくとも１つを駆動して、光源ランプ２の交換時期が到
来したことを示す表示を形成し、スクリーンの画面の一
部又は全部にわたって変色、明暗、点滅、模様表示、文
字表示などによって交換時期が到来したことを表示させ
る。

【００２５】この実施例では、最も確実に交換時期の到
来を表示させるため、中心の光センサ３１（３１Ａ）の
出力がランプ交換直後に測定された初期値の２分の１以
下になると、画像を白ラスタにして、交換時期の到来を
明示するようにしている。

【００２６】このように、光源ランプ２の交換時期の到
来が光センサ３１（３１Ａ）によって客観的に検出さ
れ、使用者に表示されるので、この表示に従って光源ラ
ンプ２を交換することにより、要求性能を満たさない光
源ランプ２を使用したり、交換の必要がない光源ランプ
２を交換したりすることが防止され、最適の時に光源ラ
ンプ２を交換することができ、液晶プロジェクタの維持
コストを低減できる。

【００２７】上記測定回路４０は、ランプ交換後に垂直
方向の対称位置にある１対の光センサ３１（３１Ｂ）の
出力を入力して、その偏差を演算し、偏差が最小になっ
た時に垂直位置の適正表示請求を上記表示回路に出力
し、表示回路はこの垂直位置の適正表示請求に基づいて
液晶パネル１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂの少なくとも１つを
駆動して、光源ランプ２の光軸が垂直方向に最適位置に
調整されたことをスクリーン上に表示させる。

【００２８】又、上記測定回路４０は、ランプ交換後に
水平方向の対称位置にある１対の光センサ３１（３１
Ｃ）の出力を入力して、その偏差を演算し、偏差が最小
になった時に水平位置の適正表示請求を上記表示回路に
出力し、表示回路は液晶パネル１１Ｒ・１１Ｇ・１１Ｂ
の少なくとも１つを駆動して、光源ランプ２の光軸が水
平方向に最適位置に調整されたことをスクリーン上に表
示させる。

【００２９】従って、光センサ３１（３１Ｂ・３１Ｃ）
によって客観的に光源ランプ２の光軸が最適位置に位置
することが検出されたことを調整作業者が確認できるよ
うになり、光軸調整作業が容易になると共に、光軸のず
れやこれによる輝度分布の偏りを防止できるようにな
る。

【００３０】図８に示す本発明の他の実施例に係る液晶
プロジェクタは、単板式液晶プロジェクタに本発明を適
用したものであり、この場合、光源ランプ２から出射さ
れ、リフレクタ２１で前方に向けられた光からフィルタ
３で紫外線及び赤外線を除去した後、集光レンズ１２で
カラー液晶パネル１１に収束させ、このカラー液晶パネ
ル１１を透過した光を投射レンズ１０に入射させるよう
にしている。

【００３１】カラー液晶パネル１１の入射側及び出射側
には光の透過・遮蔽機能を有する偏光板１３が設けら
れ、カラー液晶パネル１１の入射側にはこのカラー液晶
パネル１１を外装ケース１に固定する取付け枠２２が設
けられる。

【００３２】図９及び図１０に示すように、この取付け
枠２２には液晶パネル１１の有効画面領域（図９に破線
の長方形で示す領域）Ａ１よりも若干大きい開口２１が
形成され、この開口２１の周囲で投射レンズ１０から出
射された光が当たる領域（図９にハッチングを付して示
す領域）Ａ２内に５つの光センサ３１Ａ・３１Ｂ・３１
Ｃが配置される。これらの光センサ３１Ａ・３１Ｂ・３
１Ｃのうちの２つの光センサ３１Ｂは有効画面領域の中
心から垂直方向の対称位置に配置され、残りの３つのう
ちの２つの光センサ３１Ｃは有効画面領域の中心から水
平方向の対称位置に配置される。

【００３３】この場合、光センサ３１Ａ・３１Ｂ・３１
Ｃは光源ランプ２から出射された光をカラー液晶パネル
１１を透過する前に受光しているので、白ラスタ画像を
出さずに光源ランプ２の光量測定と光量分布とを連続的
に測定できる。

【００３４】この実施例のその他の構成、作用ないし効
果は上記の一実施例のそれらと同様であるので、重複を
避けるためこれらの説明は省略する。

【００３５】なお、この実施例は３枚の液晶パネルを用
いる液晶プロジェクタにも適用することが可能である。

【００３６】又、上記各実施例では、光源ランプ２の光
量を測定する光センサ３１（３１Ａ）を光量分布を測定
する光センサ３１（３１Ｂ・３１Ｃ）と別に設けている
が、光量分布を測定する光センサ３１（３１Ｂ・３１
Ｃ）のうちの１つないし全部を光量を測定する光センサ
３１（３１Ａ）に兼用することが可能である。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の第１の
液晶プロジェクタは、光源の光量を検出する光センサ
と、この光センサが検出する光量が所定値以下に低下し
た時に液晶パネルを駆動してスクリーンに表示させる報
知手段とを設けたので、光源ランプの品質のばらつきや
使用状態に関係なく、正確に光源ランプの交換時期を検
出して、表示させることができ、性能が低下した光源ラ
ンプを使用したり、交換不要の光源ランプを交換したり
することを防止して、最適の交換時期に光源ランプを交
換することができ、液晶プロジェクタの維持コストを低
減できる。

【００３８】又、本発明の第２の液晶プロジェクタは、
設計光軸から異なる方向に偏倚した複数箇所に配置され
る複数個の光センサと、各光センサの出力に基づいて液
晶パネルを駆動してスクリーンに光量分布の適否を表示
させる手段とを設けたので、各光センサの検出光量の偏
差から光源ランプの光軸の位置が適正か否かを客観的に
検出してスクリーンに表示でき、光軸合わせが簡単にな
ると共に、光軸調整の結果が適正か否かを客観的に認識
することができ、光軸のずれやこれによる輝度分布の偏
りのない良好な画像をえることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成図である。

【図２】本発明の要部の構成図である。

【図３】本発明のＲＧ合成用ダイクロイックミラーの分
光特性図である。

【図４】本発明の光センサの配置図である。

【図５】本発明の光センサの相対感度特性図である。

【図６】本発明の光センサの出力特性図である。

【図７】本発明の光センサの回路図である。

【図８】本発明の他の構成図である。

【図９】本発明の要部の説明図である。

【図１０】本発明の要部の斜視図である。

【図１１】従来例の構成図である。

【符号の説明】

２ 光源ランプ ３１・３１Ａ・３１Ｂ・３１Ｃ 光センサ ４０ 測定手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源の光量を検出する光センサと、この
   光センサが検出する光量が所定値以下に低下した時に液
   晶パネルを駆動してスクリーンに光源ランプの交換時期
   の到来を表示させる報知手段とを設けたことを特徴とす
   る液晶プロジェクタ。
2. 【請求項２】 設計光軸から異なる方向に偏倚した複数
   箇所に配置される複数個の光センサと、各光センサの出
   力に基づいて液晶パネルを駆動してスクリーンに光量分
   布の適否を表示させる手段とを設けたことを特徴とする
   液晶プロジェクタ。