(57)【要約】【課題】  部品点数を増加することなく、出射端から出射される紫外光及び赤外光の量を低減することができるライトトンネルを提供する。【解決手段】  液晶プロジェクタ１０は、ランプ１９、ライトトンネル２０を備える。ライトトンネル２０の各内壁面２０ａ〜２０ｄに、光を反射する反射層をコーティングする。内壁上面２０ａ及び内壁右面２０ｄにコーティングされた反射層は、紫外光を透過する分光反射特性を有する。内壁下面２０ｂ及び内壁左面２０ｃにコーティングされた反射層は、赤外光を透過する分光反射特性を有する。ランプ１９から照射され、入射開口２０ｅから入射した光のうちの紫外光及び赤外光は、反射層により透過されて、液晶プロジェクタ１０の外部に出射される。これにより、ライトトンネル２０の出射開口２０ｆから出射される紫外光及び赤外光の量を低減することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空の筒体からなり、入射端から受け入れられた光源からの照明光を内壁面に形成された反射層で多重反射させて出射端から出射させるライトトンネルにおいて、
前記反射層が、可視光に対して紫外光及び赤外光の反射率が低い分光反射特性を有していることを特徴とするライトトンネル。
【請求項２】
前記筒体が四角筒で構成され、互いに対面し合う反射層の一方が紫外光の反射率が低い分光反射特性を有し、他方が赤外光の反射率が低い分光反射特性を有することを特徴とする請求項１記載のライトトンネル。
【請求項３】
前記反射層は、紫外光または赤外光を透過させることを特徴とする請求項１または２記載のライトトンネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源から照射された光を導光するライトトンネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
画像などの情報が付与された光をスクリーンに投映してスクリーン上で画像を表示するプロジェクタとして、液晶パネルを用いたものやＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）を用いたものが知られている。液晶パネルを用いた液晶プロジェクタでは、液晶パネルに照射した光を透過させたり、あるいは、照射した光を液晶パネルで反射させることによって、液晶パネルに表示された画像情報をスクリーンに投映させる。スクリーン上では液晶パネルで表示された画像情報が拡大して表示される。
【０００３】
液晶プロジェクタには、液晶パネルに光を照射するための照明装置が設けられ、照明装置の前方には、照明装置から照射された光を液晶パネルに均一に照射するための照明光学系が設けられている。照明光学系には、レンズや偏光変換素子等が含まれており、照明装置から照射された光は照明光学系を介して液晶パネルに照射される。液晶パネルには明るく均一な光が照射されることが好ましく、そのためには、照明装置から照射される光は高輝度で、かつその光束が均一であることが望まれる。このため、照明装置には、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプなど、液晶パネルの画像を投映させるのに必要な輝度（高輝度）の光を照射することが可能な高輝度放電ランプを用いるのが一般的である。特許文献１では、ランプユニットから照射された光をライトトンネルで凝縮して導光している。
【特許文献１】実用新案登録番号第２０９２００５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ランプからは、可視光(おおむね波長４２０〜７６０ｎｍの光)の他に、紫外光（おおむね波長１００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の光）や赤外光（おおむね波長７６０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下の光）が発せられている。液晶パネルの配向膜は紫外光や赤外光に弱く、現状の液晶パネルの寿命は紫外光や赤外光の総照射量に大きく影響されている。したがって、液晶プロジェクタでは、紫外光や赤外光が液晶パネルに照射されないように処理する必要がある。このため、ライトトンネルの入射端または出射端に、紫外光及び赤外光を吸収する吸収フィルターや、紫外光及び赤外光を反射する反射ミラーを設け、紫外光及び赤外光を低減する必要があり、部品点数の増加となり、ライトトンネルのコストが増加し、それに伴い、液晶プロジェクタのコストが増加するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来技術の問題を解決するためになされたものであり、部品点数を増加することなく、出射端から出射される紫外光及び赤外光の量を低減することができるライトトンネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のライトトンネルは、中空の筒体からなり、入射端から受け入れられた光源からの照明光を内壁面に形成された反射層で多重反射させて出射端から出射させるライトトンネルにおいて、前記反射層が、可視光に対して紫外光及び赤外光の反射率が低い分光反射特性を有していることを特徴とする。
【０００７】
なお、前記筒体が四角筒で構成され、互いに対面し合う反射層の一方が紫外光の反射率が低い分光反射特性を有し、他方が赤外光の反射率が低い分光反射特性を有することが好ましい。
【０００８】
また、前記反射層は、紫外光または赤外光を透過させることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のライトトンネルによれば、中空の筒体からなり、入射端から受け入れられた光源からの照明光を内壁面に形成された反射層で多重反射させて出射端から出射させ、反射層が、可視光に対して紫外光及び赤外光の反射率が低い分光反射特性を有しているから、部品点数を増加することなく、出射端から出射される紫外光及び赤外光の量を低減することができる。
【００１０】
また、筒体が四角筒で構成され、互いに対面し合う反射層の一方が紫外光の反射率が低い分光反射特性を有し、他方が赤外光の反射率が低い分光反射特性を有するから、反射層の４面全面が紫外光及び赤外光の反射率が低い分光反射特性を有するものに比べて、コストを下げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明を実施した液晶プロジェクタ１０の概略的な構成を示す説明図である。液晶プロジェクタ１０には、照明光学系１１、照射された光の照射方向を変化させるためのミラー１２、ダイクロイックミラー１３，１４、３枚の透過型の液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ、クロスダイクロイックプリズム１６、投映レンズ１７、スクリーン１８、ランプ（光源）１９、ライトトンネル２０が設けられている。
【００１２】
照明光学系１１は、レンズ２１、偏光変換素子２２を備えている。ランプ１９からは、赤色光（Ｒ光）、緑色光（Ｇ光）、青色光（Ｂ光）を含む白色の光が下流側に照射される。ランプ１９から照射された光は、ライトトンネル２０を介してレンズ２１に入射する。レンズ２１に入射した光は平行光となってレンズ２１の下流側に照射される。偏光変換素子２２は、レンズ２１の下流側に配置されている。偏光変換素子２２は、ランプ１９から照射された光を透過させることによって、特定の偏波面を持たないＲ光、Ｇ光、Ｂ光をＳ偏光に変換する。偏光変換素子２２を透過した各色光は、ミラー１２で反射してダイクロイックミラー１３に入射する。
【００１３】
ダイクロイックミラー１３は、白色光に含まれるＢ光を透過し、Ｒ光及びＧ光を反射することによりＢ光を分離する。分離されたＢ光はミラー１２で反射して液晶パネル１５Ｂに入射する。ダイクロイックミラー１３を反射したＲ光及びＧ光は、ダイクロイックミラー１４に入射する。ダイクロイックミラー１４はＲ光を透過し、Ｇ光を反射してＲ光とＧ光を分離する。ダイクロイックミラー１４を透過したＲ光はミラー１２で反射して液晶パネル１５Ｒに入射する。ダイクロイックミラー１４で反射したＧ光は、液晶パネル１５Ｇに入射する。
【００１４】
液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂでは、入射したＲ光、Ｇ光、Ｂ光のそれぞれに画像情報が付与される。液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂを透過したＲ光、Ｇ光、Ｂ光の光束は、クロスダイクロイックプリズム１６に入射する。クロスダイクロイックプリズム１６は、４つの直角プリズムの組み合わせからなる。クロスダイクロイックプリズム１６は、Ｒ光を反射するＲ光反射面１６ａと、Ｂ光を反射するＢ光反射面１６ｂの２種類のダイクロイック面を有しており、Ｒ光反射面１６ａとＢ光反射面１６ｂが互いに直交するように直交プリズムは配置されている。
【００１５】
液晶パネル１５Ｒを透過したＲ光がＲ光反射面１６ａで反射すると、その照射方向が投映レンズ１７に向かうように液晶パネル１５Ｒを透過した方向と直交する方向に変化する。これにより、Ｒ光は投映レンズ１７に入射する。液晶パネル１５Ｇを透過したＧ光は、Ｒ光反射面１６ａ及びＢ光反射面１６ｂを透過して直進し、投映レンズ１７に入射する。液晶パネル１５Ｂを透過したＢ光がＢ光反射面１６ｂで反射すると、その照射方向が投映レンズ１７に向かうように液晶パネル１５Ｂを透過した方向と直交する方向に変化する。これにより、Ｂ光は投映レンズ１７に入射する。投映レンズ１７は、クロスダイクロイックプリズム１６によって合成された各色の光束を拡大投映してスクリーン１８上に結像させる。これにより、スクリーン１８上に画像情報が表示される。
【００１６】
図２に示すように、ライトトンネル２０は、中空の筒体からなり、その内壁面が内壁上面（内壁面）２０ａ、内壁下面（内壁面）２０ｂ、内壁左面（内壁面）２０ｃ、内壁右面（内壁面）２０ｄの４面からなる四角筒状に形成されている。ライトトンネル２０は、入射開口（入射端）２０ｅから入射した光を各内壁面２０ａ〜２０ｄで反射して、出射開口（出射端）２０ｆからレンズ２１（図１参照）に出射させる。ランプ１９からは、紫外光（おおむね波長１００ｎｍ以上４２０ｎｍ以下の光）、可視光(おおむね波長４２０〜７６０ｎｍの光)、赤外光（おおむね波長７６０ｎｍ以上１００００ｎｍ以下の光）を含んだ波長領域の光が照射される。各内壁面２０ａ〜２０ｄには、入射開口２０ｅから入射した光を反射する反射層がコーティングされている。
【００１７】
内壁上面２０ａ及び内壁右面２０ｄにコーティングされた反射層は、紫外光を透過する分光反射特性を有する。内壁下面２０ｂ及び内壁左面２０ｃにコーティングされた反射層は、赤外光を透過する分光反射特性を有する。各内壁面２０ａ〜２０ｄを透過した紫外光及び赤外光は、ライトトンネル２０よりも下流側のレンズ２１、液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ等に入射しないように、液晶プロジェクタ１０の外部に出射される。
【００１８】
なお、ライトトンネル２０を形成する材料としては、紫外光及び赤外光を透過する必要があるため、例えば、ガラスやアクリルなどの透明樹脂が用いられる。また、ライトトンネル２０の形状は四角筒状に限らず適宜形状にしてよい。
【００１９】
図３は、ライトトンネル２０の内壁上面２０ａ及び内壁右面２０ｄによる１回の光の反射率を示すグラフであり、紫外光を透過する分光反射特性を有するから、可視光に対して紫外光の反射率が低くなる。これにより、内壁上面２０ａ及び内壁右面２０ｄで多重反射（例えば、１０回）するうちに、紫外光の量は、限りなくゼロに近づくこととなる。なお、内壁上面２０ａ及び内壁右面２０ｄでの紫外光の反射率は、可視光の反射率に対して低ければ低いほど好ましいが、ライトトンネル２０内で多重反射することを考慮すれば、可視光の反射率に対して５０％程度以下であればよい。
【００２０】
図４は、ライトトンネル２０の内壁下面２０ｂ及び内壁左面２０ｃによる１回の光の反射率を示すグラフであり、赤外光を透過する分光反射特性を有するから、可視光に対して赤外光の反射率が低くなる。これにより、内壁下面２０ｂ及び内壁左面２０ｃで多重反射（例えば、１０回）するうちに、赤外光の量は、限りなくゼロに近づくこととなる。なお、内壁下面２０ｂ及び内壁左面２０ｃでの赤外光の反射率は、可視光の反射率に対して低ければ低いほど好ましいが、ライトトンネル２０内で多重反射することを考慮すれば、可視光の反射率に対して５０％程度以下であればよい。
【００２１】
図５は、ライトトンネル２０による１回の光の反射率を示すグラフであり、可視光の反射率に比べて、紫外光及び赤外光の反射率は低くなる。これにより、ライトトンネル２０の各内壁面２０ａ〜２０ｄで多重反射（例えば、１０回）するうちに、出射開口２０ｆから出射される紫外光及び赤外光の量を低減することができる。
【００２２】
次に、上記のように構成された液晶プロジェクタの作用について説明する。ランプ１９から照射された光は、ライトトンネル２０に入射する。ライトトンネル２０に入射した光は、内壁上面２０ａ及び内壁右面２０ｄにコーティングされた反射層により紫外光が透過されて液晶プロジェクタ１０の外部に出射され、内壁下面２０ｂ及び内壁左面２０ｃにコーティングされた反射層により赤外光が透過されて液晶プロジェクタ１０の外部に出射される。これにより、ライトトンネル２０の出射開口２０ｆから出射される紫外光及び赤外光の量を低減し、ライトトンネル２０よりも下流側のレンズ２１、液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ等に入射する紫外光及び赤外光の量を低減することができる。
【００２３】
ライトトンネル２０に入射した光のうちの紫外光及び赤外光が透過されて液晶プロジェクタ１０の外部に出射され、可視光が各内壁面２０ａ〜２０ｄにコーティングされた反射層により反射され、出射開口２０ｆからレンズ２１に出射される。ライトトンネル２０から出射された光は、クロスダイクロイックプリズム１６や投映レンズ１７を経てスクリーン１８上に投映される。
【００２４】
このように、ライトトンネル２０に入射した光のうちの紫外光及び赤外光は、液晶プロジェクタ１０の外部に出射されるから、部品点数を増加することなく、簡単な構成で、ライトトンネル２０の出射開口２０ｆから出射される紫外光及び赤外光の量を低減し、ライトトンネル２０よりも下流側のレンズ２１、液晶パネル１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ等に入射する紫外光及び赤外光の量を低減することができる。これにより、紫外光や赤外光が入射されるとその配向膜が壊れやすい液晶パネル１５Ｒ,１５Ｇ,１５Ｂを防護することができる。
【００２５】
さらに、内壁上面２０ａ及び内壁右面２０ｄに、可視光及び赤外光を反射するとともに、紫外光を透過する分光反射特性を有する反射層をコーティングし、内壁下面２０ｂ及び内壁左面２０ｃに、可視光及び紫外光を反射するとともに、赤外光を透過する分光反射特性を有する反射層をコーティングすることにより、ライトトンネル２０の出射開口２０ｆから出射される紫外光及び赤外光の量を低減することができるため、各内壁２０ａ〜２０ｄの全てに、可視光を反射するとともに紫外光及び赤外光を透過する分光反射特性を有する反射層をコーティングする場合に比べて、コーティングするコストを下げることができ、ライトトンネル２０の製造コストを下げることができる。それに伴い、液晶プロジェクタ１０の製造コストを下げることができる。
【００２６】
なお、上記実施形態では、内壁上面２０ａ及び内壁右面２０ｄに、可視光及び赤外光を反射するとともに、紫外光を透過する分光反射特性を有する反射層をコーティングし、内壁下面２０ｂ及び内壁左面２０ｃに、可視光及び紫外光を反射するとともに、赤外光を透過する分光反射特性を有する反射層をコーティングしたが、これに限定されることなく、ライトトンネル２０の出射開口２０ｆから出射される紫外光及び赤外光の量を低減することができればよく、内壁上面２０ａ及び内壁右面２０ｄに、可視光及び赤外光を反射するとともに、紫外光を吸収する分光反射特性を有する反射層をコーティングし、内壁下面２０ｂ及び内壁左面２０ｃに、可視光及び紫外光を反射するとともに、赤外光を吸収する分光反射特性を有する反射層をコーティングしてもよい。
【００２７】
また、上記実施形態では、内壁上面２０ａ及び内壁右面２０ｄに、可視光及び赤外光を反射するとともに、紫外光を透過する分光反射特性を有する反射層をコーティングし、内壁下面２０ｂ及び内壁左面２０ｃに、可視光及び紫外光を反射するとともに、赤外光を透過する分光反射特性を有する反射層をコーティングしたが、これに限定されることなく、上記した異なる分光反射特性を有する２種類の反射層をコーティングする面はこれに限定されることなく、２種類の反射層は、それぞれ、互いに対面し合う内壁上面２０ａ、内壁下面２０ｂのいずれかと、互いに対面し合う内壁左面２０ｃ、内壁右面２０ｄのいずれかとにコーティングされていればよく、２種類の反射層をコーティングする面は適宜変更されるものである。
【００２８】
また、本発明は、液晶パネルに照射した光を透過させる透過型の液晶プロジェクタ１０に限らず、例えば液晶パネルに照射した光を反射させる反射型の液晶プロジェクタやＤＭＤを用いたプロジェクタなど、他のプロジェクタに適用してよい。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】プロジェクタの概略的な構成を示す説明図である。
【図２】ライトトンネルを示す外観斜視図である。
【図３】紫外光を透過する分光反射特性を有する反射層による１回の光の反射率を示すグラフである。
【図４】赤外光を透過する分光反射特性を有する反射層による１回の光の反射率を示すグラフである。
【図５】ライトトンネルによる１回の光の反射率を示すグラフである。
【符号の説明】
【００３０】
１０  液晶プロジェクタ
１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ  液晶パネル
１９  ランプ（光源）
２０  ライトトンネル
２０ａ  内壁上面（内壁面）
２０ｂ  内壁下面（内壁面）
２０ｃ  内壁左面（内壁面）
２０ｄ  内壁右面（内壁面）
２０ｅ  入射開口（入射端）
２０ｆ  出射開口（出射端）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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