JP2000231154A - 表示装置及び表示光学系部 - Google Patents

表示装置及び表示光学系部

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JP2000231154A
JP2000231154A JP11032363A JP3236399A JP2000231154A JP 2000231154 A JP2000231154 A JP 2000231154A JP 11032363 A JP11032363 A JP 11032363A JP 3236399 A JP3236399 A JP 3236399A JP 2000231154 A JP2000231154 A JP 2000231154A
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light
light valve
cooling
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Mikio Shiraishi
幹夫 白石
Nobuyuki Kaku
信行 賀来
Fukuoku Abe
福億 阿部
Kenji Fuse
健二 布施
Nobuo Masuoka
信夫 益岡
Tatsuo Morita
達雄 森田
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    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00—Details of colour television systems
    • H04N9/12—Picture reproducers
    • H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
    • H04N9/3141—Constructional details thereof

Abstract

(57)【要約】 【課題】液晶プロジェクタにおいて、ライトバルブ素子
４１４の冷却と塵埃付着時の除去及び光学機能部品の冷
却という課題を解決する。 【解決手段】直交以上の角度で複数の吹き出し口から風
を当ててライトバルブ素子４１４の冷却効率を上げる。
また、遠心ファン１４０の風の流路に分岐を設けて単一
のファンでライトバルブ素子４１４と光学機能部品であ
るインテグレータレンズＢ２０３などの複数箇所を冷却
する手段を設けた。さらには、光学ユニットから、投射
系ユニットを上方に取り外し可能として、メンテナンス
時の取り扱いを容易にする手段とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルなどの
ライトバルブ素子を使用して、スクリーン上に映像を投
影する、たとえば、液晶プロジェクタ装置や、液晶テレ
ビジョン、投写型ディスプレイ装置等の映像表示装置に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、電球などの光源からの光を、
液晶パネルなどのライトバルブ素子で画素毎の濃淡に変
えて調節し、スクリーンなどに画像を拡大投射する液晶
プロジェクタ等の投写型の表示装置が知られている。
【０００３】さて、ライトバルブ素子は、一般には半導
体の駆動素子と液晶等の光学機能材料とにより構成され
ており、いずれも正常に動作させるためには、所定の温
度（例えば６０℃など）以下に保つ必要がある。一方、
光源から出た光は、最終的に投射される分以外は、ライ
トバルブ素子およびその周辺の光学素子等に吸収されて
熱となる。そのため、投影型の表示装置では、正常に動
作する範囲を越えて過熱しないようにライトバルブ素子
を冷却する必要がある。そして、このような冷却の重要
性は、最近の投射映像の高輝度化のための光源光の強度
の増加に伴い、ますます増加している。光源光の強度の
増加によって、ライトバルブ素子の発熱量も増加するか
らである。
【０００４】ライトバルブ素子以外に光学機能部品の中
には、高分子材料を用いたものなど、高温ではその性能
や機能に変化をきたすものがあり、これらも所定の温度
以下（たとえば１５０℃など）に保つ必要がある。上記
したような高輝度化に伴って、ライトバルブ素子以外の
光学機能部品に関しても冷却が必要となってきた。
【０００５】また、このような映像表示装置では、光学
系は、ライトバルブ素子の画像面に焦点を結ぶことにな
るため、ライトバルブ素子付近に付着する塵埃などの異
物はそのまま拡大投射されて影としてスクリーンなどに
映し出されることになるため、ライトバルブ素子付近の
塵埃の防止はもちろん塵埃が付着した後に除去できるな
どのメンテナンス性も重要な課題となっている。
【０００６】従来、ライトバルブ素子の冷却に関する技
術としては、たとえば特開平９−１２００４６号公報に
記載されている技術が知られている。この技術では、液
晶ライトバルブの側面に風を供給し、液晶ライトバルブ
の発熱を冷却するというものである。このようにする
と、液晶ライトバルブ素子の発熱による温度上昇は冷却
により抑えることが可能である。しかしながら、この従
来技術では、片側からの風により、冷却風の入り口側の
温度が低くなり、出口側が高くなるなどの温度差ができ
てしまい、特に高輝度化時に充分な性能が得られないこ
とがある点、従来十分に認識されていなかった。また、
高輝度化に伴ってライトバルブ素子などの発熱全体が増
し、冷却能力が不足することがある点など、十分に認識
されていなかった。さらには、高輝度化にともなって、
ライトバルブ素子以外の光学機能部品の冷却が必要にな
ってくる点も十分認識されていなかった。
【０００７】また、別の従来の技術としては、たとえば
と特開平５−５３２００号公報に記載されている技術が
知られている。この技術では、ライトバルブ手段の冷却
に、圧力型の遠心タイプのシロッコファンを用いてい
る。このようにすると、比較的狭いダクト（風路）にお
いても風量を確保でき、効率よく冷却が可能である。こ
の、従来技術では、高輝度化にともなって、ライトバル
ブ手段以外の光学機能素子の冷却が必要になる点、従来
十分に認識されていなかった。
【０００８】また、映像表示装置における塵埃防止に関
する技術としては、特開平７−１５２００９号公報記載
の技術が知られている。この技術では、透過型のライト
バルブ素子である液晶パネルを密閉された空間内に置
き、密閉空間内の空気を 循環させて液晶パネルの発熱
を放熱し、さらに密閉空間外へ伝えるというものであ
る。このようにすると、塵埃の付着を防止することは可
能であるが、高輝度化に伴って、冷却能力が不足するこ
とがある点など、従来十分に認識されていなかった。
【０００９】さらには、製造過程などで混入する塵埃に
ついては、一旦密閉空間内に入ってしまうと、取り出す
のが困難である点、メンテナンス性について、従来十分
に認識されていなかった。
【００１０】映像表示装置のメンテナンス性に関して
は、たとえば特開平７−３１１３７２号公報に記載され
ている技術が知られている。この技術では装置内がユニ
ットの組み合わせ構成となっており、それぞれが個別に
着脱可能となっている。このようにすると、各ユニット
毎のメンテナンスや交換が容易となる。しかしながら、
この従来技術では、メンテナンスの機会の多い投射レン
ズおよび液晶ライトバルブ素子部分を含むユニットは、
投射レンズの投射方向に着脱する構成となっており、実
際に着脱を行う場合には、光学系全体のユニットを解体
する必要がある点、従来十分に認識されていなかった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】前記特開平９−１２０
０４６号公報および特開平５−５３２００号公報技術記
載の装置では、高輝度化に伴うライトバルブ素子の冷却
と、ライトバルブ素子付近の塵埃の処理について十分考
慮されておらず、前述した過熱によって正常動作しなく
なったり、スクリーン上に塵埃による影が生じてしまう
と除去が困難となることがある点、従来十分に考慮され
ていなかった。また、光学機能素子の冷却も同時に必要
である点も、十分に認識されていなかった。
【００１２】また、特開平７−１５２００９号公報記載
の技術では、密閉空間内の空気を介して冷却を行うもの
であるため、あまり効率的な冷却は期待できず、光源光
の強度の増加によって加熱量が増加した場合などには、
充分にライトバルブ素子を冷却できない可能性がある。
そして、この場合には、映像表示装置を正常に動作させ
ることができなくなる点、従来十分に考慮されていなか
った。また、装置のメンテナンスついて困難となる点、
十分に考慮されていなかった。
【００１３】特開平７−３１１３７２号公報記載の技術
では、ライトバルブ素子付近のメンテナンス時に、周辺
の部材を解体する必要があるなど、その取り扱いについ
て、十分に考慮されていなかった。
【００１４】そこで、本発明は、ライトバルブ素子及び
光学機能部品の効率的な冷却を行うことができ、さらに
はライトバルブ素子周りのメンテナンス性に優れる投射
型の表示装置を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記課題達成のために、
本発明が提供する映像表示装置の一例を示すならば、そ
れは、光源光を、ライトバルブ手段に入射し、ライトバ
ルブ素子で変調された光を投映する表示装置であって、
ライトバルブ手段の冷却に関しては、異なる複数角度の
冷却風をライトバルブ手段に当てて、乱流を発生させて
冷却を効率よく行うようにしている。また、ライトバル
ブ手段以外の光学機能部品の冷却としては、ダクト手段
の分岐により分流して、同じ圧力型の遠心型ファンを用
いてライトバルブ手段の冷却同時に行う手段としてい
る。また、投射手段を、光学系部から上方に離脱できる
構成とし、かつ投射手段と取り付け基準は光学系部の光
学部品と同一手段とし、着脱に伴う光学位置ずれの問題
を防止している。また、着脱時には、光学系部を解体す
ること無く、投射手段のみを単独で取り扱える構成とし
ている。
【００１６】このような表示装置によれば、ライトバル
ブ手段の冷却は乱流により効率よく冷却することが可能
となる。また、高輝度化に伴って必要となる光学機能部
品の冷却もライトバルブ手段と兼用できる。さらには、
投射手段を光学系部から容易に離脱できて、メンテナン
スが容易となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】図１から図１２は、本発明による、第１番
目の一実施の形態の説明図である。
【００１９】図１において、投射系ユニット５００は、
光学ユニット１０の下側ユニットケース７００から着脱
可能となっており、その着脱方向は、この図１での投射
レンズの投射方向に対して上方となっている。
【００２０】詳細な説明に先立って、図２から図８を用
いて本実施の形態に係る映像表示装置の概略構成につい
て説明しておく。
【００２１】図２は、本発明にの一実施の形態の外観を
示した図である。映像表示装置１の内部には、光学ユニ
ットが収容されている。図示する映像表示装置１におい
て、投射系ユニット５００の一部である投射レンズ手段
は映像表示装置の外装匡体の外部に露出しており、この
投射レンズ手段より、外部のスクリーンなどに映像が投
射される。また前方には吸気口１１０が、側面後方には
排気口１１１が設けられており、吸気口１１０から外気
を取り入れて装置内部を冷却後、暖まった空気を排気口
１１１から装置外部へ排出する。
【００２２】装置の操作は、操作ボタン１１３もしくは
遠隔操作受信部Ａ１１７経由で外部からの操作信号によ
り行う。また、装置の移動時には、ハンドル１２２を使
用する。
【００２３】図３は、図２に示した映像表示装置の底面
側の外観を示している。
【００２４】映像表示装置１の底面側には、光源の交換
蓋１１４が設けてあり、この蓋を開けて光源を交換す
る。また、装置全体の設置角度を調整して投射する映像
の角度を調整する調整脚Ａ１１２及び調整脚Ｂ１１５が
設けてある。これら２つの脚の高さを調整して、投射す
る映像の位置や傾きの微調整を行う。
【００２５】装置への外部からの映像信号は入力端子Ａ
１１８や入力端子Ｂ１２０より入力する。また、電源は
電源コネクタ１１９へ入力する。装置後方側にも遠隔操
作受信部Ｂ１１６が設けてあり、図２に示した受信部と
同様に動作する。
【００２６】図２に示したハンドル１２２の反対側に
は、脚１２１が上記入力端子より高い位置に設けてあ
り、ハンドル１２２を持って、床面などに置いた場合
に、入力端子などが損傷を受けないようになっている。
【００２７】図４は、図１に示した映像表示装置の動作
状態の斜視図（ａ）と側面図（ｂ）である。映像表示装
置１から投射された光束はスクリーン上に映像１２２と
して映る。このとき、映像表示装置１とスクリーン上の
映像との位置関係は、この図４においては投射系ユニッ
トの光軸１２３に対して投射光束の光軸１２４は上方を
向いており、投射レンズの光軸にいわゆるあおり角度が
設けてある。投射レンズの光軸に設けたあおり角度は、
机などの水平な台に装置を設置した状態で、上方のスク
リーンに映像を投射する場合に発生するキーストンひず
み（台形ひずみ）を防止するために設けてある。照明側
の光軸１２３に対して投射レンズを所定の量ずらし（あ
おり量１２６を設ける）て投射レンズ光軸１２５の位置
に配置すると、斜めに投射されるてできる映像が長方形
などのひずみのない形状となる。このあらかじめ設定さ
れている所定の光軸をずらすことをあおりと呼んでい
る。この図４の設定では、図面の上方にあおり量１２６
が設定されている。
【００２８】天井などの上方に設置する場合には、装置
全体を図４とは上下逆向きに設置することにより、天井
より下向きに、下側のスクリーンなどに映像を表示する
ことが可能となる。
【００２９】図５は、図１に示した表示装置内部の光学
構成を示す。
【００３０】光源１０１から出射された適当な光量の光
束は、まずインテグレータレンズＡ２０２、インテグレ
ータレンズＢ２０３及びコリメータレンズＡ４０１を透
過した後、反射ミラーＡ４０７で反射し、コリメータレ
ンズＢ３０１を透過してダイクロイックミラーＢ４０８
へと導かれる。ダイクロイックミラーＢ４０８では、２
色成分、たとえば赤色及びシアン色成分に分離し、赤色
成分を透過して反射ミラーＤへ、シアン色成分を反射し
てダイクロイックミラーＣ４０９へとそれぞれ導く。ダ
イクロイックミラーＣ４０９では、入射したシアン色成
分をさらに２色成分、たとえば緑色成分と青色成分に分
離し、緑色成分を反射してコンデンサレンズＧ４０５
へ、青色成分を透過してリレーレンズＡ４０２へとそれ
ぞれ導く。このようにして、カラーの映像表現に必要な
複数色成分に分離する。
【００３１】分離された色成分毎の光束は、それぞれの
色成分を担当するライトバルブ手段へと進む。すなわ
ち、反射ミラーＤ４１２から反射した赤色の光束はコン
デンサレンズＲ４０４を経由してライトバルブ素子Ｒ４
１３へと進む。コンデンサレンズＧ４０５に入射した緑
色の光束はライトバルブ素子Ｇ４１５へと進む。また、
リレーレンズＡ４０２に入射した青色成分の光束は、フ
ィルタ４１９、反射ミラーＤ４１０、リレーレンズＢ４
０３、反射ミラーＦ４１１、コンデンサレンズＢ４０６
とすすみ、ライトバルブ素子Ｂ４１４へと進む。各色成
分のライトバルブ手段には、図示しない駆動回路手段に
より、画像が表示されており、上記のように各色成分の
入射光はライトバルブ手段により変調されて投射系ユニ
ット５００へと進む。投射系ユニット５００には、複数
の色成分の光束を合成する合成手段としてのプリズム手
段が設けてあり、最終的に変調された光束は投射レンズ
５０１により装置外部へと進む。
【００３２】これにより、スクリーン（図示せず）上に
は、各色表示用のライトバルブ、４１３、４１４、４１
５に表示された画像が映像として拡大投射されることに
なる。
【００３３】図４で説明したように、投射系ユニット５
００には、プリズム手段と投射レンズ手段との光軸をず
らすなどにより、所定のあおり量を設定してある。すな
わち、プリズム手段で合成された光束は、投射レンズ手
段により設定されたあおり量に見合う角度だけずれた方
向に投射される。
【００３４】図６は、図１に示した映像表示装置内部
の、光学ユニットの構成を示す。図５に示した図では、
光学部品の配置を示したが、実際には、光学ユニット１
０を構成する下側ユニットケース７００により各光学部
品は支持されている。
【００３５】また、光源１０１は、光源ユニット１００
に支持された上で光学ユニット１０に取り付けられてい
る。光源ユニット１００は使用状況によって交換が必要
であり、光学ユニット１０から着脱可能となっている。
【００３６】遠心冷却手段１３０は、外部からの空気を
取り込んで、光学ユニット１０内のライトバルブ手段な
どの冷却が必要な部材へ風を送り冷却する。
【００３７】投射系ユニット５００は、光学ユニット１
０の下側を構成する下側ユニットケース７００に取り付
けられている。すなわち、光学部品を支持している下側
ケース７００に投射系ユニット５００が取り付けられて
いる。
【００３８】図７は、図６で説明した光学ユニット１０
を構成する下側ユニットケース７００に上側ユニットケ
ース７０１が取り付けられた状態を示す。
【００３９】上側ユニットケース７０１には、さらに第
１カバー１６０と第２カバー１６１が取り付けられてい
て、ライトバルブ手段の上方に配置されている。
【００４０】光源ユニット１００の上方には、光源ハウ
ジング１５１が設けられていて、さらにこの光源ハウジ
ング１５１には軸流ファン１５０が取り付けられてい
て、主に光学ユニット１００付近の冷却を行っている。
【００４１】図８は、光学ユニット１０が外装筐体に収
納された状態を示す。説明のため、筐体の上部は切断し
て示している。
【００４２】映像表示装置１の筐体に納められた光学ユ
ニット１０は、吸気口１１２から取り入れた外部の空気
を遠心冷却手段１３０により取り込み、主に光学ユニッ
ト１０内部の冷却に使用する。冷却後の空気は、筐体内
部に放出される。一方、排気口１１１に面して軸流ファ
ン１５０が設けてあり、光源ユニット１００付近を冷却
して暖まった空気を映像表示装置１外部へと排出する。
このとき、光源ユニット１００付近に流れ込む空気は、
筐体内部にある空気であり、上記した光学ユニット１０
内部の冷却に使用した空気が含まれる。このほか、図示
しない電源や信号処理などの電気回路部分を冷却した空
気もまとめて軸流ファン１５０が装置１外部へと排出す
る。
【００４３】光学ユニット１０や図示しない電源などの
冷却温度、たとえば５０度Ｃなどに比較して、光源ユニ
ット１００に含まれる光源１０１の冷却温度、たとえば
６００度Ｃのように遥かに高い。このため、いったん光
学ユニット１０を冷却して温度上昇した空気、たとえば
外気温度２０度Ｃであったものが２５度Ｃに上昇したよ
うな空気であっても、光源１０１の冷却に使用しても問
題ない。
【００４４】このようにして、映像表示装置１全体の冷
却を行っている。
【００４５】再び第１図に戻って詳細な説明を行う。
【００４６】下側ユニットケース７００と投射系ユニッ
ト５００とは着脱可能となっていて、それらの位置合わ
せは、下側ユニットケース７００に設けてある位置決め
突起Ａ７１０位置決め突起Ｂ７１１位置決め突起Ｃ７１
２の３つの突起に勘合して行う。投射系ユニット５００
側には、位置決め穴５１０、位置決め長穴Ａ５１１、位
置決め長穴Ｂ５１２が設けてあり、まず、位置決め穴５
１０が下側ユニットケース７００の位置決め突起Ａ７１
０と勘合する。さらに、位置決め長穴Ａ５１１が位置決
め突起Ｂ７１１に、位置決め長穴Ｂ５１２が位置決め突
起Ｃ７１２にそれぞれ勘合して取り付け位置が確定され
る。
【００４７】投射系ユニット５００を下側ユニット７０
０に勘合させた後、固定ネジ７１３により、投射系ユニ
ット５００と下側ユニット７００とを固定する。
【００４８】図９は、図１の投射系ユニットの着脱状態
を別の角度からみた斜視図である。このように、下側ユ
ニット７００から、直接着脱することができる。すなわ
ち、上側ユニットなどその他の構成部品を取り外すこと
無くライトバルブ手段を含む投射系ユニット５００を取
り外し、ライトバルブ手段の清掃などのメンテナンスを
行うことができる。
【００４９】この時の、投射系ユニット５００の取り外
し方向の矢印７３０の方向は、投射レンズ手段のあおり
量の設定方向と一致させると、取り外す距離が少なくて
済み、取り外し易い。
【００５０】図１０は、冷却部分の詳細を示す斜視図で
ある。また、図１１は図１０のダクト部分の接続詳細を
示す。
【００５１】光学ユニット１０の下側ユニット７００に
は、ダクトとしての導風部７１４があり、別体のガイド
部材７１７とで導風路が構成されている。遠心ファン１
４０から出る風は、この導風路を経由してライトバルブ
手段などへ進む。導風部７１４の先には、分岐部があ
り、導風部Ｂ７１５が続いている。この導風部Ｂ７１５
に対しては、導風板７１６があり、この導風板７１６と
導風部Ｂ７１５の２つの部材によりダクトとしての導風
路が構成されている。枝別れした導風路の先には、コリ
メータレンズＡ３０１とインテグレータレンズＢ２０３
との形成する空間７１８があり、この空間７１８に上述
したダクト手段７１５が接続されている。この状態で遠
心ファン１４０を動作させると、遠心ファン１４０から
の風は、導風部７１４で分岐してライトバルブ手段４１
４と枝分かれした導風部７１５などよりなる導風路に進
む。風はさらに進むとコリメータレンズＡ３０１とイン
テグレータレンズＢ２０３との形成する空間７１８へと
すすみ、光学機能部品であるコリメータレンズＡ３０１
とインテグレータレンズＢ２０３とを冷却して、光学ユ
ニット外部へぬける。
【００５２】このようにすると、ライトバルブ手段およ
びその周辺部品のみならず、光学機能部品の冷却も可能
となる。
【００５３】図１２は、ライトバルブ手段付近の冷却風
の方向を示す説明図である。遠心ファン１４０から送ら
れる風は、ダクトにより分割されて、さらに、ライトバ
ルブ手段に対しては、図１２では側面の吹き出し口７２
２および底面吹き出し口７２１のほぼ直交する２つの吹
き出し口から吹き付ける構成となっている。つまり、略
４５度以上、略３１５度以下の範囲で複数の吹き出し口
からの風を吹き付ける構成である。このようにすると、
異なる角度の２つの風を当てることにより、ライトバル
ブ手段のほぼ中央付近では風の流れが乱流となり、熱交
換効率が増し、効果的に冷却することが可能となる。す
なわち、強制的に乱流を発生させて、冷却効率を増す。
このようにして、特に風量を増大させることなく冷却能
力を増大することができる。
【００５４】図１２の説明では、ライトバルブ手段を用
いて説明を行ったが、実際にはライトバルブ手段と前後
して偏光手段を設ける場合が多い。偏光手段もライトバ
ルブ手段と同様に発熱してその冷却が必要な光学機能部
品である。偏光手段の冷却を行う場合にも、図１２のラ
イトバルブ手段の位置に偏光手段を置いて冷却する場合
でも同様であることは、言うまでもない。さらに、ライ
トバルブ手段と偏光手段の両方を同時に冷却する場合で
も同様である。
【００５５】以上まとめると、本発明による第１番目の
一実施の形態によれば、高輝度化に伴う光学機能部品の
発熱量の増加という課題に対しては、冷却風を複数の角
度で当てて熱交換効率を増して冷却能力を増し、ライト
バルブ素子以外の光学機能部品もライトバルブ手段と同
じ冷却手段で冷却することにより解決できるという効果
がある。また、ライトバルブ手段付近のメンテナンス性
に関しては、投射系ユニット手段を光学ユニットから、
着脱可能とし、この時の着脱方向を投射レンズ手段のあ
おり量方向に設定したことにより、着脱が容易となり、
メンテナンス性に優れるという効果がある。
【００５６】図１３は、本発明による第２番目の一実施
の形態の冷却状態を示す斜視図である。
【００５７】ライトバルブ手段４１４付近の冷却風の方
向は、ライトバルブ手段の表裏すなわち光の入射面と出
射面とで対向する関係と設定している。すなわち、入射
面側の吹き出し口７２２の吹き出し方向７２４と出射面
側の吹き出し口７２１の吹き出し方向４２３とを対向さ
せている。このようにすると、従来のようにライトバル
ブ手段を冷却する風の方向が一方向の場合は風の吹き出
し口側の温度が低くなり、出口側の温度が相対的に高く
なることが無く、ライトバルブ手段の温度勾配を平均化
することが可能となる。また、温度勾配が平均化できる
ため、問題となるライトバルブ手段内での最高温度が押
さえられ、結果として冷却効率を増大することになる。
本発明による第２番目の一実施の形態によれば、ライト
バルブ手段付近の冷却効率を増すことができるという効
果がある。
【００５８】図１４は、本発明による第３番目の一実施
の形態のダクトの分岐状態を示す説明図である。
【００５９】遠心ファン１４０からの風は、導風部７１
４で分岐してライトバルブ手段４１４と枝分かれした導
風部７１５などよりなる導風路に進む。風はさらに進む
と別の枝分かれ部に達し一方はコリメータレンズＡ３０
１とインテグレータレンズＢ２０３との形成する空間７
１８へとすすむ。もう一方は光源１０１とインテグレー
タレンズＡ４０１との形成する空間７８０へと進む。空
間７１８では光学機能部品であるコリメータレンズＡ３
０１とインテグレータレンズＢ２０３とが冷却される。
空間７８０では光源１０１の出射面側とインテグレータ
レンズＡ４０１とが冷却される。冷却後の風は、光学ユ
ニット外部へぬける。本発明による第３番目の一実施の
形態によれば、冷却が必要な複数の光学機能部品対を効
率よく冷却できるようになるという効果がある。
【００６０】図１５は、本発明による第４番目の一実施
の形態の斜視図である。
【００６１】色合成手段であるプリズムユニット７６０
およびプリズムユニットに一体となっているライトバル
ブ手段４１３、４１４、４１５のが光学ユニットから着
脱可能となっている構成である。
【００６２】このように、本発明による第４番目の一実
施の形態によれば、ライトバルブ手段の塵埃の付着など
の問題に対する清掃などのメンテナンスが容易となる効
果がある。
【００６３】本発明の説明では、実施の形態として、ラ
イトバルブ手段に液晶を用いた例で説明したが、他のラ
イトバルブ手段、たとえば微少鏡駆動方式、レーザーア
ドレス液晶方式など、入射光を変調して映像として投影
できるものであれば透過式・反射式ともに同様に実現可
能である。また、ライトバルブ手段を３枚使用するいわ
ゆる３板方式で説明を行ったが、２枚、あるいは１枚な
どのライトバルブ手段を用いる方式であっても同様の効
果を有することは言うまでもない。
【００６４】説明では、投射型としての装置の説明で、
正面からスクリーンに投射するものを例として使用した
が、背面側から投射するいわゆる背面投射型の装置とし
た場合でも、同様の効果がある。
【００６５】装置の外形の説明としては、可搬型の小型
装置を例に説明したが、固定型たとえば劇場などに固定
して使用する形態のもの、あるいは屋外に設置する建物
と一体となった形態のものであっても同様の効果がある
点は言うまでもない。
【００６６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ライトバ
ルブ素子付近および光学機能部品の冷却と、ライトバル
ブ素子の塵埃除去が可能な投射型の表示装置を提供する
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表示装置の着脱の
説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る表示装置の外観を
示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る表示装置の外観底
面側を示す斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る表示装置の動作時
の、投射映像位置を示す断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る表示装置の光学系
の構成を示す斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る表示装置の構成を
示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る表示装置の構成を
示す斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る表示装置の内部構
成を示す斜視図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る表示装置の着脱の
説明図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る表示装置の冷却
ダクトの構成を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る表示装置の冷却
構成を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る表示装置の冷却
部分の構成を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る表示装置の冷却
部分の構成を示す斜視図である。
【図１４】本発明の第４実施形態に係る表示装置の冷却
ダクトの構成を示す断面図である。
【図１５】本発明の第５実施形態に係る表示装置の着脱
の説明図である。
【符号の説明】
１ 表示装置 １０ 光学ユニット １００ 光源ユニット １０１ 光源 １４０ 遠心ファン ２０３ インテグレータレンズＢ ３０１ コリメータレンズＡ ４１３、４１４、４１５ ライトバルブ ５００ 投射系ユニット ５０１ 投射レンズ ７００ 下側ユニットケース ７０１ 上側ユニットケース ７１４ 導風部 ７１５ 導風部Ｂ ７１６ 導風板 ７１７ ガイド部材 ７１８ 空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 福億 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 布施 健二 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 益岡 信夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所マルチメディアシステム開 発本部内 (72)発明者 森田 達雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 Ｆターム(参考） 2H088 EA12 EA15 EA68 MA20

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】照明手段と、ライトバルブ手段と、投射手
    段とを有し、照明手段の光束を複数色に分離する分離手
    段と、複数色の光を合成する合成手段とを備え、前記ラ
    イトバルブ手段で変調した光を前記投射手段により投射
    して映像として表示する表示光学系部であって、かつ前
    記照明及び分離の光軸に対して投射手段の光軸が所定量
    ずらしてある表示光学系部において、 前記投射手段の着脱方向を、投射手段の光軸のずらし方
    向側に設けた構成としたことを特徴とする表示光学系
    部。
  2. 【請求項２】照明手段と、ライトバルブ手段と、投射手
    段とを有し、前記ライトバルブ手段で変調した光を前記
    投射手段により投射して映像として表示する表示光学系
    部であって、ライトバルブ手段に風を当てて冷却する冷
    却手段を持つ表示光学系部において、 ライトバルブ手段の冷却風は、略４５度以上、略３１５
    度以下の角度範囲の関係にある複数の吹き出し口より当
    てる構成としたことを特徴とする表示光学系部。
  3. 【請求項３】照明手段と、ライトバルブ手段と、光の偏
    光手段、投射手段とを有し、前記ライトバルブ手段で変
    調した光を前記投射手段により投射して映像として表示
    する表示光学系部であって、前記偏光手段に風を当てて
    冷却する冷却手段を持つ表示光学系部において、 偏光手段の冷却風は、略４５度以上、略３１５度以下の
    角度範囲の関係にある複数の吹き出し口より当てる構成
    としたことを特徴とする表示光学系部。
  4. 【請求項４】照明手段と、ライトバルブ手段と、投射手
    段とを有し、前記ライトバルブ手段で変調した光を前記
    投射手段により投射して映像として表示する表示光学系
    部であって、前記ライトバルブ手段に遠心型送風手段に
    より風を当てて冷却する冷却手段を持つ表示光学系部に
    おいて、 前記遠心型送風手段の冷却風を、導風路内の分岐により
    分割し、少なくとも前記ライトバルブ手段及びレンズ手
    段の複数の光学手段をに冷却風を供給して冷却する構成
    としたことを特徴とする表示光学系部。
  5. 【請求項５】請求項４記載の表示光学系部であって、 冷却風は、導風路から所定の間隔を持つ光学手段対の間
    に供給されることを特徴とする表示光学系部。
  6. 【請求項６】照明手段と、ライトバルブ手段と、投射手
    段とを有し、前記ライトバルブ手段で変調した光を前記
    投射手段により投射して映像として表示する表示光学系
    部であって、ライトバルブ手段に風を当てて冷却する冷
    却手段を持つ表示光学系部において、 ライトバルブ手段の冷却風は、ライトバルブ手段の光入
    射面と出射面とで、冷却風の方向が略４５度以上、略３
    １５度以下の範囲の関係にある構成としたことを特徴と
    する表示光学系部。
  7. 【請求項７】照明手段と、ライトバルブ手段と、光の偏
    光手段、投射手段とを有し、前記ライトバルブ手段で変
    調した光を前記投射手段により投射して映像として表示
    する表示光学系部であって、前記偏光手段に風を当てて
    冷却する冷却手段を持つ表示光学系部において、 偏光手段の冷却風は、偏光手段の光の入射面と出射面と
    で、冷却風の方向が略４５度以上、略３１５度以下の範
    囲の関係にある構成としたことを特徴とする表示光学系
    部。
  8. 【請求項８】照明手段と、ライトバルブ手段と、投射手
    段とを有し、照明手段の光束を複数色に分離する分離手
    段と、複数色の光を合成する合成手段とを備え、前記ラ
    イトバルブ手段で変調した光を前記投射手段により投射
    して映像として表示する表示装置であって、かつ前記照
    明及び分離の光軸に対して投射手段の光軸が所定量ずら
    してある表示装置において、 前記投射手段の着脱方向を、投射手段の光軸のずらし方
    向側に設けた構成としたことを特徴とする表示装置
  9. 【請求項９】照明手段と、ライトバルブ手段と、投射手
    段とを有し、前記ライトバルブ手段で変調した光を前記
    投射手段により投射して映像として表示する表示装置で
    あって、ライトバルブ手段に風を当てて冷却する冷却手
    段を持つ表示装置において、 ライトバルブ手段の冷却風は、略４５度以上、略３１５
    度以下の角度範囲の関係にある複数の吹き出し口より当
    てる構成としたことを特徴とする表示装置。
  10. 【請求項１０】照明手段と、ライトバルブ手段と、光の
    偏光手段、投射手段とを有し、前記ライトバルブ手段で
    変調した光を前記投射手段により投射して映像として表
    示する表示装置であって、前記偏光手段に風を当てて冷
    却する冷却手段を持つ表示装置において、 偏光手段の冷却風は、略４５度以上、略３１５度以下の
    角度範囲の関係にある複数の吹き出し口より当てる構成
    としたことを特徴とする表示装置。
  11. 【請求項１１】照明手段と、ライトバルブ手段と、投射
    手段とを有し、前記ライトバルブ手段で変調した光を前
    記投射手段により投射して映像として表示する表示装置
    であって、前記ライトバルブ手段に遠心型送風手段によ
    り風を当てて冷却する冷却手段を持つ表示装置におい
    て、 前記遠心型送風手段の冷却風を、導風路内の分岐により
    分割し、少なくとも前記ライトバルブ手段及びレンズ手
    段の複数の光学手段をに冷却風を供給して冷却する構成
    としたことを特徴とする表示装置。
  12. 【請求項１２】請求項４記載の表示装置であって、 冷却風は、導風路から所定の間隔を持つ光学手段対の間
    に供給されることを特徴とする表示装置。
  13. 【請求項１３】照明手段と、ライトバルブ手段と、投射
    手段とを有し、前記ライトバルブ手段で変調した光を前
    記投射手段により投射して映像として表示する表示装置
    であって、ライトバルブ手段に風を当てて冷却する冷却
    手段を持つ表示装置において、 ライトバルブ手段の冷却風は、ライトバルブ手段の光入
    射面と出射面とで、冷却風の方向が略４５度以上、略３
    １５度以下の範囲の関係にある構成としたことを特徴と
    する表示装置。
  14. 【請求項１４】照明手段と、ライトバルブ手段と、光の
    偏光手段、投射手段とを有し、前記ライトバルブ手段で
    変調した光を前記投射手段により投射して映像として表
    示する表示装置であって、前記偏光手段に風を当てて冷
    却する冷却手段を持つ表示装置において、 偏光手段の冷却風は、偏光手段の光の入射面と出射面と
    で、冷却風の方向が略４５度以上、略３１５度以下の範
    囲の関係にある構成としたことを特徴とする表示装置。
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