JP2002229121A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 液晶パネル部における冷却性能の一層の向上
を図り、プロジェクターの小型化、高輝度化、並びに高
信頼性化に寄与する。 【解決手段】 光を変調する液晶パネルを保持したフレ
ームを、複数の色光を合成するプリズムユニットに取付
けてなるプロジェクタであって、フレーム５２は液晶パ
ネル４０Ｒの形状に対応した凹部５３ａ，５４ａとこの
凹部に形成された光通過窓とを有した２枚の金属板５
３、５４を重ねてそれらの間に液晶パネル４０Ｒの収納
部を構成したものであり、液晶パネル４０Ｒはフレーム
の凹部５３ａ，５４ａからなる収納部に当接固定され、
フレーム５２とプリズムユニット２０とがそれらの間に
風路１００を有して熱伝導可能に固定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプロジェクタに係
り、特に液晶パネル等の電気光学装置及び光合成用プリ
ズムユニット付近の光学系の配置構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】プロジェクターの液晶パネル等の電気光
学装置及び光合成用プリズムユニット付近の光学系の配
置構造は、例えば、特開２０００−２２１５８７号ある
いは特開２０００−２２１５８８等に開示されている。
これらの公報では、液晶パネルをパネル枠体に収めて光
合成用プリズムユニットに取り付けることで、この部分
の組立性や信頼性を高める工夫を行っているが、液晶パ
ネルの冷却は、パネル枠体とプリズムユニットとの間に
設けた風路での冷却にほとんど依存していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年、
プロジェクターの小型化、高輝度化が促進されて装置内
の熱密度が従来に比べて上昇して来たため、プロジェク
ター内部の放熱対策、特に液晶パネル等の電気光学装置
の冷却性能の一層の向上が必要となってきている。本発
明は、上記課題を解決するためになされたもので、液晶
パネル等の電気光学装置の冷却性能の一層の向上を図
り、プロジェクターの小型化、高輝度化、並びに高信頼
性化に寄与しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のプロジェクタ
は、光を変調する電気光学装置を保持したフレームを、
複数の色光を合成するプリズムユニットに取付けてなる
プロジェクタであって、前記フレームは前記電気光学装
置の形状に対応した凹部と前記凹部に形成された光通過
窓とを有した２枚の放熱板を重ねてそれらの間に前記電
気光学装置の収納部を構成したものであり、前記電気光
学装置は前記フレームの凹部からなる収納部に当接固定
され、前記フレームと前記プリズムユニットとがそれら
の間に風路を有して、熱伝導可能に固定されていること
を特徴とする。これにより、液晶パネル等の電気光学装
置を風路を通る空気と放熱板からの熱伝導とを利用して
高効率で冷却する事が可能となり、プロジェクタの小型
化、高輝度化、信頼性向上に寄与できる。この場合、前
記２枚の放熱板の表面を光が反射しないように表面処理
すると、フレームから電気光学装置への不要な漏れ光を
確実に遮光する事ができる。また、前記フレームの外形
を前記プリズムの光入射面の外形とほぼ等しくすると、
前記プリズムユニットの大きさの範囲内で放熱面積を最
大にすることができ、かつプリズムユニットへの迷光も
遮光できる。また、２枚の放熱板を金属板を用いて絞り
加工により形成すると、フレームを流体抵抗の小さな滑
らかな曲面形状にでき、しかも生産性の向上が図れる。

【０００５】また、前記電気光学装置がＴＦＴ基板と、
対向基板と、これらの基板に接続された制御ケーブルと
を有した液晶パネルとした場合に、前記２枚の放熱板の
合わせ面で前記制御ケーブルを挟持し、前記制御ケーブ
ルの配線パターン面と接触する前記放熱板の対応箇所を
絶縁処理したことを特徴とする。これにより、フレーム
から液晶パネルの制御ケーブルを簡単に引き出すことが
できる。さらに、前記２枚の放熱板の合わせ面を前記Ｔ
ＦＴ基板と前記対向基板の合わせ面にほぼ一致させ、前
記放熱板の凹部周壁で前記液晶パネルを位置決めするよ
うにすると、フレームへの電気光学装置の組込が容易に
行える。

【０００６】本発明のプロジェクタは、また、前記フレ
ームの対向側部を外側に向かうに従って前記プリズムユ
ニットの光入射面から遠ざかる傾斜面に形成し、前記傾
斜面及び前記プリズムユニットに当接する斜面を有した
楔状スペーサを介して前記フレームを前記プリズムユニ
ットに固定したことを特徴とする。これにより、電気光
学装置及びフレームのプリズムユニットに対する位置決
めを微調整可能に行うことができるとともに、フレーム
側の熱を楔状スペーサを介してプリズムユニット側へ伝
導させることができる。この場合に、前記フレームの傾
斜面に前記楔状スペーサをガイドするガイド片を設ける
と、前記位置決め作業が容易に行える。また、前記フレ
ームの傾斜面の開始部付近に前記フレーム側部の弾性を
増大させるスリットを設けると、熱膨脹等でフレームが
変形した場合にもその変形を吸収して、液晶パネルとプ
リズムユニットとの位置ズレを防止することが可能とな
る。なお、状況に応じて、前記楔状スペーサを前記フレ
ームの四隅に配置する構成としてもよい。

【０００７】また、前記楔状スペーサに代えて、前記フ
レームの光通過窓周囲の少なくとも２箇所に開孔を設
け、側面が前記開孔に勘合し先端面が前記プリズムユニ
ットに当接する円柱状スペーサを介して前記フレームを
前記プリズムユニットに固定したことを特徴とする。こ
れにより、電気光学装置及びフレームのプリズムユニッ
トに対する位置決めを微調整可能に行うことができる。
また、フレーム側の熱を円柱状スペーサを介してプリズ
ムユニット側へ伝導させることができる。この場合に、
前記フレームの開孔をバーリング状に形成すると、前記
位置決め作業が容易に行える。

【０００８】本発明のプロジェクタは、また、前記フレ
ームの対向側部が前記プリズムユニット側に折り曲げら
れた折り曲げ部を有し、この折り曲げ部を介して前記フ
レームを前記プリズムユニットに固定したことを特徴と
する。この場合、折り曲げ部の先端部を前記プリズムユ
ニットに直接固着させても、また折り曲げ部の先端部を
前記プリズムユニットに固定した熱伝導板に固着させて
もよい。これによれば、折り曲げ部が風路の側部を形成
しそれが整流作用を果たすので風路の冷却効率が高まる
とともに、フレーム側の熱が折り曲げ部からプリズムユ
ニット側へ伝導される。

【０００９】本発明のプロジェクタは、また、前記フレ
ームの下端でこのフレームを構成する２枚の放熱板の間
に熱伝導シートの一端側を挟持し、前記熱伝導シートの
他端側を、前記プリズムユニットを含む光学系構成要素
を支持するライトガイドの水平面や垂直壁に、押さえ板
等を利用して圧接したことを特徴とする。これにより、
フレーム側の熱を熱伝導シートを介してもライトガイド
へ伝導でき、放熱効率が向上する。

【００１０】また、上記各プロジェクタにおいて、前記
プリズムユニットの光入射面に偏光板を固着したことを
特徴とする。これにより、偏光板の冷却を風路を通る空
気とプリズムユニットへの熱伝導とにより行える。ま
た、前記プリズムユニットの光入射面に該プリズムユニ
ットより熱伝導性のよい透明板を固着し、前記透明板を
介して前記偏光板を固着することで、偏光板の放熱効率
を上げることができる。さらに、上記各プロジェクタに
おいて、前記プリズムユニットを含む光学系構成要素を
支持するライトガイドに前記プリズムユニットを固定し
たことを特徴とする。これにより、電気光学装置及びフ
レームの熱をプリズムユニットを介してライトガイドへ
も放熱させることができる。なお、前記プリズムユニッ
トが固定板を介して前記ライトガイドに固定されるもの
にあっては、前記透明板の端部を前記固定板の端面に対
向させ、前記透明板と前記固定板との間で熱伝導可能と
なるようにしてもよい。

【００１１】

【発明の実施の形態】図１、図２は、本発明の実施例に
係るプロジェクタ内部の主要部分の配置を示す平面図、
側面図である。この実施例の場合、外装ケース２の内部
において、その後端側には電源ユニット７が配置され、
これよりも装置前側に隣接した位置には、光源ランプユ
ニット８及び光学ユニット９が配置されている。さら
に、光学ユニット９の前側の中央には、投写レンズユニ
ット６の基端側が位置している。

【００１２】一方、光学ユニット９の一方の側には、装
置前後方向に向けて入出力インタフェース回路が搭載さ
れたインタフェース基板１１が配置され、これに平行
に、ビデオ信号処理回路が搭載されたビデオ基板１２が
配置されている。さらに、光源ランプユニット８及び光
学ユニット９の上側には、装置駆動制御用の制御基板１
３が配置され、装置前端側の左右の角には、それぞれス
ピーカ１４Ｒ，１４Ｌが配置されている。

【００１３】光学ユニット９の上方及び下方には装置内
部冷却用の吸気ファン１５Ａ，１５Ｂが配置されてい
る。また、光源ランプユニット８の裏面側である装置側
面には排気ファン１６が配置されている。そして、電源
ユニット７における基板１１，１２の端に面する位置に
は、吸気ファン１５Ａからの冷却用空気流を電源ユニッ
ト７内に吸引するための補助冷却ファン１７が配置され
ている。これらのファンのうち、ファン１５Ｂは、主に
後述する液晶パネル冷却用のファンとして機能してい
る。

【００１４】図３は、本プロジェクタの光学ユニット９
の概略構成図である。光学ユニット９を構成する各光学
素子（要素）は、色光合成手段を構成しているプリズム
ユニット２０を含めて、ＭｇやＡｌ等の金属からなる上
ライトガイド８０又は下ライトガイド９０により支持さ
れている。上ライトガイド８０と下ライトガイド９０
は、それぞれ、アッパーケース３とロアーケース４に固
定ねじにより固定されている。

【００１５】図４は、光学ユニット９の詳細な構成図で
ある。光学ユニット９は、光源ランプ８０５と、均一照
明光学素子であるインテグレータレンズ９２１，９２２
を有する照明光学系９２３と、この照明光学系９２３か
ら出射される光束Ｗを、赤、緑、青の各色光束Ｒ、Ｇ、
Ｂに分離する色光分離光学系９２４と、各色光束を変調
する電気光学装置としての３枚の液晶パネル４０Ｒ，４
０Ｇ，４０Ｂと、変調された色光束を合成する色光合成
光学系としてのプリズムユニット２０と、合成された光
束を投写面上に拡大投写する投写レンズユニット６とか
ら構成される。また、色光分離光学系９２４によって分
離された各色光束のうち、青色光束Ｂを対応する液晶パ
ネル４０Ｂに導くリレー光学系９２７を備えている。

【００１６】照明光学系９２３は、さらに、反射ミラー
９３１を備えており、光源ランプ８０５からの出射光の
光軸１ａを装置前方向に向けて直角に折り曲げるように
している。このミラー９３１を挟み、インテグレータレ
ンズ９２１，９２２が前後に直交する状態に配置されて
いる。

【００１７】色光分離光学系９２４は、青緑反射ダイク
ロイックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー
９４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青
緑反射ダイクロイックミラー９４１において、均一照明
光学系９２３を通った光束Ｗのうち、そこに含まれてい
る青色光束Ｂ及び緑色光束Ｇが直角に反射されて、緑反
射ダイクロイックミラー９４２の側に向かう。赤色光束
Ｒは、このミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー
９４３で直角に反射されて、赤色光束の出射部９４４か
ら色光合成光学系の側に出射される。次に、緑反射ダイ
クロイックミラー９４２において、ミラー９４１におい
て反射された青及び緑の光束Ｂ、Ｇのうち、緑色光束Ｇ
のみが直角に反射されて、緑色光束の出射部９４５から
色光合成光学系の側に出射される。ミラー９４２を通過
した青色光束Ｂは、青色光束の出射部９４６からリレー
光学系９２７の側に出射される。本例では、照明光学系
９２３の光束の出射部から色光分離光学系９２４におけ
る各色光束の出射部９４４，９４５，９４６までの距離
が、全てほぼ等しくなるように設定されている。

【００１８】色光分離光学系９２４の赤色光束及び緑色
光束の出射部９４４，９４５の出射側には、それぞれ集
光レンズ９５１，９５２が配置されている。したがっ
て、各出射部から出射した赤色光束及び緑色光束は、こ
れらの集光レンズ９５１，９５２に入射して平行化され
る。

【００１９】平行化された赤色及び緑色の光束Ｒ、Ｇ
は、偏光板６０Ｒ，６０Ｇによって偏光方向が揃えられ
た後、液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇに入射して変調され、
各色光に対応した画像情報が付加される。すなわち、こ
れらの液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇは、図示していない駆
動手段によって画像情報に対応する画像信号によってス
イッチング制御され、これにより、ここを通過する各色
光の変調が行われる。このような駆動手段は、公知の手
段をそのまま使用することができる。

【００２０】一方、青色光束Ｂは、リレー光学系９２７
を介し、さらに、偏光板６０Ｂによって偏光方向が揃え
られた後、対応する液晶パネル４０Ｂに導かれて、ここ
において、同様に画像情報に応じて変調が施される。

【００２１】リレー光学系９２７は、集光レンズ９７４
と入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２
と、これらのミラー間に配置した中間レンズ９７３と、
液晶パネル４０Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３
から構成される。各色光束の光路の長さ、すなわち、光
源ランプ８０５から各液晶パネルまでの距離は、青色光
束Ｂが最も長くなり、したがって、この光束の光量損失
が最も多くなる。しかし、リレー光学系９２７を介在さ
せることにより、光量損失を抑制できる。

【００２２】各液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４０Ｂを通
って変調された各色光束は、偏光板６１Ｒ，６１Ｇ，６
１Ｂに入射し、これを透過した光がプリズムユニット
（クロスダイクロイックプリズム）２０に入射して合成
される。ここで合成されたカラー画像は、投写レンズユ
ニット６を介して、所定の位置にある投写面７上に拡大
投写される。

【００２３】次に、上記液晶パネル４０Ｒ，４０Ｇ，４
０Ｂの光合成プリズムへの各種取付態様を説明する。な
お、以下では、赤色光に関する液晶パネル４０Ｒを対象
にして説明するが、他の液晶パネル４０Ｇ，４０Ｂもそ
れと同様に扱える。

【００２４】実施例１．図５は液晶パネルユニットのプ
リズムユニットへの取付態様その１を示す説明図、図６
は図５の液晶パネルユニットの内部を説明するための分
解斜視図、図７は液晶パネルを収納した状態のフレーム
中央部の断面図である。液晶パネルユニット５０Ｒは、
基本的に、液晶パネル４０Ｒとそれを収納保持するフレ
ーム５２とからなっている。液晶パネル４０ＲはＴＦＴ
基板４０ａ、対向基板４０ｂ及びそれらの基板を防塵す
る防塵ガラス４０ｃ，４０ｄから構成され、ＴＦＴ基板
４０ａからは制御用ケーブル４１Ｒがフレーム５２の外
へ延びている。フレーム５２は液晶パネル４０Ｒを収納
保持しかつ放熱作用を有するもので、熱伝導性のよい金
属（Ｍｇ、Ａｌ、チタン、又はこれらの合金等）やセラ
ミック等のあらかじめ所定の形状に加工した板材を重ね
て、プリズムユニット２０の入射面のサイズとほぼ等し
い大きさに形成される。ここでは、液晶パネル４０Ｒ収
納用の凹部５３ａ，５４ａを絞り加工により形成し、そ
の中央部には光通過窓５３ｗ，５４ｗを形成してなる２
枚の金属板５３，５４からフレーム５２を構成してい
る。従って、凹部５３ａ，５４ａは基板４０ａ又は４０
ｂと防塵ガラス４０ｃ又は４０ｄとの形状に対応した深
さと面積を有している。

【００２５】液晶パネル４０Ｒのフレーム５２への取付
は、２枚の金属板５３，５４のいずれか一方の凹部５３
ａ，５４ａの周壁と液晶パネルを構成する基板４０ａ，
４０ｂ、防塵ガラス４０ｃ，４０ｄ等の周囲を利用して
液晶パネル４０Ｒを位置決めし接着剤等で固定した後、
他方の金属板の凹部を液晶パネル４０Ｒに対応させて重
ね、これら２枚の金属板５３，５４を組付固定する。こ
れによって、液晶パネル４０Ｒをフレーム５２で保持し
た液晶パネルユニット５０Ｒが組上る。２枚の金属板５
３，５４の組付固定は、図７ではボス５３ｂと孔５４ｂ
の勘合により行っているが、ネジ、カシメ、溶接、接着
等で行うこともできる。なお、液晶パネル４０Ｒと金属
板５３，５４、及び金属板５３と金属板５４の接着に
は、ＵＶ硬化又は熱硬化型接着剤の使用が望ましい。ま
た、好ましくは、金属板５３の凹部５３ａの周壁に対向
基板４０ｂの端面部が位置決めされる。

【００２６】上記の場合、２枚の金属板５３，５４の合
わせ面は、液晶パネル４０ＲのＴＦＴ基板４０ａと対向
基板４０ｂとの合わせ面にできるだけ一致させ、ＴＦＴ
基板４０ａの対向基板４０ｂとの合わせ面から上方に延
ばした制御ケーブル４１Ｒをこれらの金属板５３，５４
の合わせ面で挟持するようにすると、液晶パネルユニッ
ト５０Ｒの組立てが容易になる。なお、制御ケーブル４
１Ｒの配線側を挟持する金属板（この例では金属板５
４）の対応箇所５４ｄは絶縁処理しておく。また、金属
板５３，５４の表面を、例えば黒色に塗装して無反射面
としておくと、その反射による不必要な漏れ光が液晶パ
ネル４０Ｒに入り込むことを防止できる。

【００２７】フレーム５２の左右側部には、外側に向か
うに従ってプリズムユニット２０の光入射面から離れる
方向に傾斜が付けられた傾斜面５２ｃ（金属板５３の傾
斜面５３ｃと金属板５４の傾斜面５４ｃからなる）を設
けている。液晶パネルユニット５０Ｒは、金属板５４の
傾斜面５４ｃとプリズムユニット２０の光入射面とに当
接する傾斜面を有した、できるだけ熱伝導性の良い樹
脂、セラミック（サファイア、水晶等）、金属等からな
る楔状スペーサ５６を介して、光透過部に偏光板６１Ｒ
が貼付けられたプリズムユニット２０に固定される。こ
の固定は、ＵＶ硬化型の接着剤又はハンダ等により楔状
スペーサ５６を傾斜面５４ｃ及びプリズムユニット２０
の両方に固着することで可能となる。また、固定された
フレーム５２とプリズムユニット２０との間には空気を
通す風路（隙間）１００を備えている。なお、楔状スペ
ーサを利用した液晶パネルユニットとプリズムユニット
との位置決め方法については、特開２０００−２２１５
８７号で詳しく説明されている。

【００２８】液晶パネルユニット５０Ｒのプリズムユニ
ット２０への取付においては、楔状スペーサ５６を、フ
レーム５２の左右２箇所に（図５の例参照）あるいはフ
レーム５２の４隅に（図８の例参照）配置して行うこと
ができる。これらの場合、フレーム５２を構成する金属
板５４の楔状スペーサ５６対応位置に、楔状スペーサ５
６の上下端面５６ａ，５６ｂをガイドするガイド片５４
ｇを形成しておくと、液晶パネルユニット５０Ｒのプリ
ズムユニット２０への固定を正確かつ容易に行える。ま
た、図５、図８のいずれの場合でも、金属板５４のガイ
ド片５４ｇに対応する傾斜面５４ｃの始点付近に、スリ
ット５４ｓを形成して傾斜面５４ｃの弾性率を増大させ
ておくと、フレーム５２とプリズムユニット２０が固定
された後、その固定部の熱膨脹率の相違による変形を吸
収して、液晶パネルユニット５０Ｒとプリズムユニット
２０との位置ズレを防止することが可能になる。

【００２９】実施例１の構造を有したプロジェクタで
は、金属板５３，５４からなるフレーム５２に収納され
た液晶パネル４０Ｒが風路１００を通る空気で冷却され
ることに加えて、液晶パネル４０Ｒの熱がフレーム５
２、楔状スペーサ５６を介してプリズムユニット２０側
に放熱されるため、液晶パネル４０Ｒの冷却効率が向上
する。

【００３０】実施例２．図９は液晶パネルユニットのプ
リズムユニットへの取付態様その２を示す説明図、図１
０はその取付態様を上面から見た説明図である。実施例
２は、液晶パネル４０Ｒを収納したフレーム５２、即ち
液晶パネルユニット５０Ｒを、実施例１の楔状スペーサ
に代えて円柱状スペーサ５７を介してプリズムユニット
２０に取付けるものであり、これに対応してフレーム５
２の外周部形状が実施例１とは相違している。しかしそ
れ以外の構成、例えば、液晶パネル４０Ｒの構成、金属
板５３、５４の材質、液晶パネル４０Ｒのフレーム５２
への組込態様、プリズムユニット２０側の構成等は、全
て実施例１と同じとする。

【００３１】実施例２のフレーム５２は、その左右側部
５２ｄがプリズムユニット側２０へ折り曲げられてＬ字
状に形成され、その液晶パネル収納部の周囲４隅には円
柱状スペーサ５７を挿入する円孔５２ｈが形成されてい
る。フレーム５２の左右側部５２ｄは風路１００を形成
するために折り曲げられるものであり、金属板５３，５
４の少なくとも一方を折り曲げて形成する。また、円孔
５２ｈのプリズムユニット２０側は、金属板５３又は５
４のいずれか一方あるいは両方を図１０に示すようにバ
ーリング状に形成して、円柱状スペーサ５７の挿入及び
固定を容易にしている。

【００３２】上記フレーム５２に液晶パネル４０Ｒを収
納してなる液晶パネルユニット５０Ｒは、側面５７ａが
円孔５２ｈに勘合し先端面５７ｂがプリズムユニット２
０の光入射面に当接する円柱状スペーサ５７を介して、
偏光板６１Ｒが貼付けられたプリズムユニット２０に固
定される。この固定は円柱状スペーサ５７の側面５７ａ
を円孔５２ｈのバーリング部に、先端面５７ｂをプリズ
ムユニット２０の光入射面に、それぞれ接着剤やハンダ
で固着することで可能となる。この場合、円柱状スペー
サ５７は必ずしも４箇所に使用する必要はなく、例え
ば、フレーム５２の対角線上の２箇所の円孔５２ｈだけ
を使用する事も可能である。なお、円柱状スペーサを利
用した液晶パネルユニットとプリズムユニットとの位置
決め方法については、特開２０００−２２１５８８号で
詳しく説明されている。ただし、本実施例で使用する円
柱状スペーサ５７はできるだけ熱伝導性のよい樹脂、セ
ラミック、金属等で作るものとする。

【００３３】実施例２の構造を有したプロジェクタで
は、金属板５３，５４からなるフレーム５２に収納され
た液晶パネル４０Ｒが風路１００を通る空気で冷却され
ることに加えて、液晶パネル４０Ｒの熱がフレーム５
２、円柱状スペーサ５７を介してプリズムユニット２０
側に放熱されるため、液晶パネル４０Ｒの冷却効率が向
上する。

【００３４】実施例３．図１１は液晶パネルユニットの
プリズムユニットへの取付態様その３を示す説明図であ
る。実施例３では、フレーム５２の左右側部５２ｄをプ
リズムユニット２０側に折り曲げてコの字状に加工しプ
リズムユニット２０の光入射面と平行な先端部５２ｅを
形成し、この先端部５２ｅを接着剤又はハンダでプリズ
ムユニット２０に直接又は間接的に固着することで、液
晶パネルユニット５０Ｒをプリズムユニット２０に固定
したものである。なお、実施例３においても、液晶パネ
ルユニット５０Ｒのプリズムユニット２０への取付に関
係する部分以外の構成は、実施例１と同様とする。

【００３５】実施例３の構造を有したプロジェクタで
は、金属板５３，５４からなるフレーム５２に収納され
た液晶パネル４０Ｒが風路１００を通る空気で冷却され
ることに加えて、液晶パネル４０Ｒの熱がフレーム５２
を介して直接プリズムユニット２０側に放熱されるた
め、液晶パネル４０Ｒの冷却効率が向上する。

【００３６】実施例４．図１２は液晶パネルユニットの
プリズムユニットへの取付態様その４を示す説明図であ
る。実施例４は実施例３の変形であって、プリズムユニ
ット２０の光入射面の左右端部に予め熱伝導性の良い金
属等からなる熱伝導部材５８を貼付けておき、その熱伝
導部材５８に、フレーム５２の左右側部５２ｄをプリズ
ムユニット２０側に折り曲げた先端面を接着剤又はハン
ダで固着することで、液晶パネルユニット５０Ｒをプリ
ズムユニット２０に固定したものである。なお、熱伝導
部材５８とフレーム５２との固着面の形状は、図１２の
ようなＩ字形に限らず、Ｔ字形やＬ字形としてもよい。

【００３７】実施例４の構造を有したプロジェクタで
は、金属板５３，５４からなるフレーム５２に収納され
た液晶パネル４０Ｒが風路１００を通る空気で冷却され
ることに加えて、液晶パネル４０Ｒの熱がフレーム５
２、熱伝導部材５８を介してプリズムユニット２０側に
放熱されるため、液晶パネル４０Ｒの冷却効率が向上す
る。

【００３８】実施例５．図１３は液晶パネルユニットの
プリズムユニットへの取付態様その５を示す説明図、図
１４は図１３の液晶パネルユニット及びプリズムユニッ
トの下部断面図である。実施例５の液晶パネルユニット
５０Ｒは、上記各実施例の液晶パネルユニットの下部に
放熱シート７０を取付け、液晶パネル４０Ｒの熱をその
放熱シート７０からも放熱させるようにしたものであ
る。すなわち、フレーム５２を構成する２枚の金属板５
３，５４の下部を絞り加工等して放熱シート挟持部５３
ｊ，５４ｊを形成し、これらの金属板５３、５４を組付
る際にこの挟持部５３ｊ，５４ｊに放熱シート７０を挟
んで圧着固定する。放熱シート７０は上部をプリズムユ
ニット２０と平行にし、下部をフレーム５２から外側に
向けて水平に折り曲げ、その折り曲げ水平部を押さえ板
７５で上からネジ７６等で押し付けて、プリズムユニッ
ト２０を含む光学系を構成する光学素子を支持する下ラ
イトガイド９０の水平面９０ａや凸部壁面９０ｂに圧接
させている。また、放熱シート７０はプリズムユニット
２０と平行な部分だけで構成し、その下端部をスペーサ
や押さえ板を利用して下ライトガイド９０に形成した凹
凸部の立壁に圧接させてもよい。なお、放熱シート７０
の下ライトガイド９０への固定に先立って、先の実施例
に従って（図では円柱状スペーサ５７を利用）、液晶パ
ネルユニット５０Ｒをプリズムユニット２０へ取付けて
おくものとする。

【００３９】ところで、上記放熱シート７０は、高い熱
伝導性、軽量性、及びフレキシブル性（加工性）を備え
たものが好ましく、例えば、ポリイミド等の高分子フィ
ルムを熱分解によりグラファイト化して、単結晶に近い
構造を持たせたグラファイトシート等が利用できる。

【００４０】また、この実施例に限らず、プルズムユニ
ット２０を固定しているライトガイド（ここでは下ライ
トガイド９０）には、図１４に示すように、液晶パネル
ユニット５０Ｒとプリズムユニット２０との間に通気孔
９０ｃを設け、液晶パネルユニット５０Ｒとプリズムユ
ニット２０で形成される風路１００と連通させるように
しておくのがよい。

【００４１】実施例５の構造を有したプロジェクタで
は、液晶パネル４０Ｒが風路を通る空気で冷却されるこ
とに加えて、液晶パネル４０Ｒの熱がフレーム５２を介
してプリズムユニット２０側に伝導されるとともに、放
熱シート７０を介して下ライトガイド９０にも伝導され
て放熱されるため、液晶パネル４０Ｒの冷却効率がより
一層向上する。

【００４２】実施例６．上記実施例１〜５の構成におい
て、液晶パネルユニット５０Ｒが固定されるプリズムユ
ニット２０が熱伝導率の小さい材料から作られている場
合には、フレーム５２からプリズムユニット２０側への
熱伝導による放熱は少ない。そこで、プリズムユニット
２０が水晶等の高い熱伝導性を有する材料から作られて
いない場合には、図１５に示すように、プリズムユニッ
ト２０の光入射面のほぼ全面に、プリズムユニット２０
より高い熱伝導性を有する透明板２２（サファイア板
等）を貼付け、この透明板２２上に偏光板６１Ｒや液晶
パネルユニット５０Ｒのフレーム５２を固着して、液晶
パネル４０や偏光板６１Ｒの熱がこの透明板２２へ伝導
されるようにすることで、それらの放熱効率を上げるこ
とができる。また、この場合において、透明板２２の下
部を、プリズムユニット２０を下ライトガイド９０に固
定するための金属製プリズム固定板３３に直接又は熱伝
導性部材２４を介して接触させると、液晶パネル４０Ｒ
の熱がフレーム５２、透明板２２、プリズム固定板３３
を経て下ライトガイド９０へも伝導されるため、さらに
放熱効率を上げることが可能となる。

【００４３】ここで、上記実施例１〜６に共通する効果
を以下にまとめて列挙しておく。 ・液晶パネルユニット周りの放熱率の向上により、それ
らを冷却するファンの小型化及び小駆動力化が可能とな
り、プロジェクタの小型化、低騒音化に寄与できる。 ・液晶パネルユニット周りの放熱率の向上により、プロ
ジェクタのさらなる高輝度化に対応可能となる。 ・液晶パネルユニット周りの放熱率の向上により、液晶
パネルや偏光板を許容温度以下に保持でき、液晶パネル
の配向膜や偏光板の変質・劣化を抑制できる。 ・液晶パネルユニットのフレームをＭｇやＡｌ等の金属
で形成することで、液晶パネルユニットを軽量でかつ耐
外乱性や耐衝撃性にも強くできる。 ・液晶パネルユニットのフレームをＭｇやＡｌ等の金属
で形成することで、熱硬化性樹脂製の場合に生じていた
フレームからのシロキ酸発生がなくなり、従って液晶パ
ネルの白濁が防止できる。 ・液晶パネルユニットのフレームをＭｇやＡｌ等の金属
で形成することで、フレームの厚みを薄くでき、角度の
大きな有害な入射光を遮光し、かつ有効な入射光を広角
に液晶パネルに取り込むことができる。 ・液晶パネルユニットのフレームの内外表面を無反射と
したので、フレームからの反射による液晶パネルへの漏
れ光を確実に遮光できる。 ・液晶パネルユニットのフレームにＭｇやＡｌ等の金属
を使用することで、フレームの熱間プレス加工が可能と
なり、品質及び歩留りが向上し、コスト低減が図れる。

【００４４】以上、本発明を具体的な実施例に基づき説
明してきたが、本発明は上記の実施例に限定されること
なく、種々の変形や変更が可能であって、本技術思想内
にある限り、それらの変形や変更も本発明に含まれる。
例えば、電気光学装置は液晶パネルに限られず、マイク
ロミラーを用いた装置や、ＣＣＤ（電荷結合素子）であ
っても良い。また、色合成プリズムは、４つの三角柱状
プリズムの接着面に沿って二種類の色選択面が形成され
たダイクロイックプリズムに限られず、色選択面が一種
類のダイクロイックプリズムや、偏光ビームスプリッタ
であっても良い。その他、略六面体状の光透過性の箱の
中に光選択面を配置し、そこに液体を充填したようなも
のであっても良い。さらに、投写型表示装置として投写
像を観察する方向から投写を行う前面投写型表示装置
と、投写像を観察する方向とは反対側から投写を行う背
面投写型表示装置とがあるが、上記実施例で示した構成
はそのいずれにも適用可能である。

【００４５】

【発明の効果】本願発明によれば、液晶パネル等の電気
光学装置を含むユニットが、風路を通る空気により冷却
されることに加え、フレームを介した熱伝導によって光
合成プリズムやそれを支持するライトガイドへ放熱され
るので、その冷却効率が向上し、従ってプロジェクター
の小型化、高輝度化、並びに高信頼性化に寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るプロジェクタ内部の主要
部分の配置を示す平面図。

【図２】本発明の実施例に係るプロジェクタ内部の主要
部分の配置を示す側面図。

【図３】本実施例のプロジェクタの光学ユニットの概略
構成図。

【図４】本実施例のプロジェクタの光学ユニットの詳細
構成図。

【図５】液晶パネルユニットのプリズムユニットへの取
付態様その１を示す説明図。

【図６】図５の液晶パネルユニットの内部を説明する分
解斜視図。

【図７】各実施例における液晶パネルを収納した状態の
フレーム中央部の断面図。

【図８】楔状スペーサを４個使用できるようにした液晶
パネルユニットの内部を説明する分解斜視図。

【図９】液晶パネルユニットのプリズムユニットへの取
付態様その２を示す説明図。

【図１０】図９の態様を上面から見た説明図。

【図１１】液晶パネルユニットのプリズムユニットへの
取付態様その３を示す説明図。

【図１２】液晶パネルユニットのプリズムユニットへの
取付態様その４を示す説明図。

【図１３】液晶パネルユニットのプリズムユニットへの
取付態様その５を示す説明図。

【図１４】図１３の液晶パネルユニット及びプリズムユ
ニットの下部断面図。

【図１５】プリズムユニットのライトガイドへの取付態
様の一例を示す説明図。

【符号の説明】

２０ プリズムユニット ２２ 透明板（サファイア板） ４０Ｒ 液晶パネル ５０Ｒ 液晶パネルユニット ５２ フレーム ５３，５４ 金属板 ５６ 楔状スペーサ ５７ 円柱状スペーサ ５８ 熱伝導板 ６１Ｒ 偏光板 ７０ 放熱シート ９０ 下ライトガイド １００ 風路

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｇ０３Ｂ 33/12 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ａ Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 EA19 HA05 HA13 MA06 MA20 2H091 FA05X FD12 GA13 LA04 LA11 LA15 MA07 5C058 BA35 EA26 EA42 EA43 EA45

Claims (22)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光を変調する電気光学装置を保持したフ
   レームを、複数の色光を合成するプリズムユニットに取
   付けてなるプロジェクタであって、 前記フレームは前記電気光学装置の形状に対応した凹部
   と前記凹部に形成された光通過窓とを有した２枚の放熱
   板を重ねてそれらの間に前記電気光学装置の収納部を構
   成したものであり、 前記電気光学装置は前記フレームの凹部からなる収納部
   に当接固定され、 前記フレームと前記プリズムユニットとがそれらの間に
   風路を有して、熱伝導可能に固定されていることを特徴
   とするプロジェクタ。
2. 【請求項２】 前記２枚の放熱板の表面を光が反射しな
   いように表面処理したことを特徴とする請求項１に記載
   のプロジェクタ。
3. 【請求項３】 前記フレームの外形を前記プリズムの光
   入射面の外形とほぼ等しくしたことを特徴とする請求項
   １又は２に記載のプロジェクタ。
4. 【請求項４】 前記２枚の放熱板を金属板を用いて絞り
   加工により形成したことを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれかに記載のプロジェクタ。
5. 【請求項５】 前記電気光学装置がＴＦＴ基板と、対向
   基板と、これらの基板に接続された制御ケーブルとを有
   した液晶パネルであって、 前記２枚の放熱板の合わせ面で前記制御ケーブルを挟持
   し、前記制御ケーブルの配線パターン面と接触する前記
   放熱板の対応箇所を絶縁処理したことを特徴とする請求
   項１乃至４のいずれかに記載のプロジェクタ。
6. 【請求項６】 前記２枚の放熱板の合わせ面が前記ＴＦ
   Ｔ基板と前記対向基板の合わせ面にほぼ一致し、前記放
   熱板の凹部周壁で前記液晶パネルが位置決めされている
   ことを特徴とする請求項５に記載のプロジェクタ。
7. 【請求項７】 前記フレームの対向側部を外側に向かう
   に従って前記プリズムユニットの光入射面から遠ざかる
   傾斜面に形成し、前記傾斜面及び前記プリズムユニット
   に当接する斜面を有した楔状スペーサを介して前記フレ
   ームを前記プリズムユニットに固定したことを特徴とす
   る請求項１乃至６のいずれかに記載のプロジェクタ。
8. 【請求項８】 前記フレームの傾斜面に前記楔状スペー
   サをガイドするガイド片を設けたことを特徴とする請求
   項７に記載のプロジェクタ。
9. 【請求項９】 前記フレームの傾斜面の開始部付近に前
   記フレーム側部の弾性を増大させるスリットを設けたこ
   とを特徴とする請求項７又は８に記載のプロジェクタ。
10. 【請求項１０】 前記楔状スペーサを前記フレームの四
    隅に配置したことを特徴とする請求項７乃至９のいずれ
    かに記載のプロジェクタ。
11. 【請求項１１】 前記フレームの光通過窓周囲の少なく
    とも２箇所に開孔を設け、側面が前記開孔に勘合し先端
    面が前記プリズムユニットに当接する円柱状スペーサを
    介して前記フレームを前記プリズムユニットに固定した
    ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のプ
    ロジェクタ。
12. 【請求項１２】 前記フレームの開孔をバーリング状に
    形成したことを特徴とする請求項１１に記載のプロジェ
    クタ。
13. 【請求項１３】 前記フレームの対向側部が前記プリズ
    ムユニット側に折り曲げられた折り曲げ部を有し、この
    折り曲げ部を介して前記フレームを前記プリズムユニッ
    トに固定したことを特徴とする請求項１乃至６のいずれ
    かに記載のプロジェクタ。
14. 【請求項１４】 前記折り曲げ部の先端部を前記プリズ
    ムユニットに直接固着したことを特徴とする請求項１３
    に記載のプロジェクタ。
15. 【請求項１５】 前記折り曲げ部の先端部を前記プリズ
    ムユニットに固定した熱伝導板に固着したことを特徴と
    する請求項１３に記載のプロジェクタ。
16. 【請求項１６】 前記フレームの下端でこのフレームを
    構成する２枚の放熱板の間に熱伝導シートの一端側を挟
    持し、前記熱伝導シートの他端側を前記プリズムユニッ
    トを含む光学系構成要素を支持するライトガイドに圧接
    したことを特徴とする請求項１乃至１５のいずれかに記
    載のプロジェクタ。
17. 【請求項１７】 前記熱伝導シートを押さえ板で押圧し
    て前記ライトガイドに圧接したことを特徴とする請求項
    １６に記載のプロジェクタ。
18. 【請求項１８】 前記熱伝導シートを前記ライトガイド
    に形成した垂直壁に圧接したことを特徴とする請求項１
    ６に記載のプロジェクタ。
19. 【請求項１９】 前記プリズムユニットの光入射面に偏
    光板を固着したことを特徴とする請求項１乃至１８のい
    ずれかに記載のプロジェクタ。
20. 【請求項２０】 前記プリズムユニットの光入射面に該
    プリズムユニットより熱伝導性のよい透明板を固着し、
    前記透明板を介して前記偏光板を固着したことを特徴と
    する請求項１９に記載のプロジェクタ。
21. 【請求項２１】 前記プリズムユニットを含む光学系構
    成要素を支持するライトガイドに前記プリズムユニット
    を固定したことを特徴とする請求項１乃至２０のいずれ
    かに記載のプロジェクタ。
22. 【請求項２２】 前記プリズムユニットを含む光学系構
    成要素を支持するライトガイドに固定板を介して前記プ
    リズムユニットを固定し、前記透明板の端部を前記固定
    板の端面に対向させ、前記透明板と前記固定板との間で
    熱伝導可能としたことを特徴とする請求項２０に記載の
    プロジェクタ。