JP2002244101A

JP2002244101A - 液晶表示ユニット

Info

Publication number: JP2002244101A
Application number: JP2001042573A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Okada; 俊範岡田; Yuka Nakahito; 由佳中人
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-02-19
Filing date: 2001-02-19
Publication date: 2002-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】大型化を伴わず、また、冷却性能を低下させ
ることなく、冷却容器の圧力を調圧することができる。【解決手段】冷却容器２の上面を開放し、開放された
上面に隔壁部材９を弾性体であるシール部材１０によっ
て、冷却容器２の側壁２ｂに対して上下移動可能に取り
付け、隔壁部材９とシール部材１０とで調圧機構１１を
構成した。隔壁部材９が、上下移動可能になっているた
め、冷却媒体８の熱膨張を吸収することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶プロジェク
タ、液晶テレビジョン、投射型ディスプレイ装置等のよ
うにスクリーン上等に所望の映像を投影する液晶表示装
置において、光学手段として使用される液晶表示ユニッ
トに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、投射型の液晶表示装置では、複
数の液晶表示素子により構成される液晶パネルに電球等
の光源から発せられる光を照射して、液晶パネルにおけ
る１画素となっている各液晶表示素子毎に光の透過を調
整して、各液晶表示素子を透過した光の偏光をスクリー
ン上等に投射することにより所望の画像を形成してい
る。

【０００３】このような液晶表示装置においては、光源
から発せられて、実際にスクリーン上等に投射される光
以外の光が、各液晶表示素子、その周辺の光学素子等に
吸収されて熱となるために、液晶表示素子及びその周辺
の光学素子が加熱されて、それぞれの素子の温度が上昇
する。スクリーン上等への投射光の出力を向上させるた
めに、光源を高輝度化して、光利用効率を向上させる
と、液晶表示素子等の温度はさらに上昇する。

【０００４】また、光源からの光を液晶表示素子に入射
させる入射側の光学系において、分離された２方向の直
線偏光の一方を他方の偏光方向に一致するように回転さ
せる偏光変換素子を用いた場合、偏光方向を一方向に揃
えて、スクリーン等に対して光を照射しない全黒表示し
た場合等には、出射側偏光素子における発熱量が大きく
なる。

【０００５】液晶表示素子は、一般に、液晶等の光学機
能材料と、この光学機能材料を駆動するための半導体等
の駆動素子とを有しており、これらが正常に動作するた
めには、いずれも所定の温度以下の状態に保つ必要があ
る。また、偏光素子においても、加熱によって損傷する
ことを防ぐために、所定の温度以下の状態に保つ必要が
ある。

【０００６】このような液晶表示素子等の加熱による破
損を防止することを目的として、液晶表示素子及びその
周辺の光学素子を冷却する構成を有する液晶表示装置
が、例えば、特開平１１−１８３８８５号公報に開示さ
れている。

【０００７】この液晶表示装置は、光源からの光を駆動
信号である光信号に変換する液晶表示素子と、液晶表示
素子の入射側及び出射側にそれぞれ配置される入射側偏
光素子及び出射側偏光素子と、液晶表示素子から出射さ
れた光信号を投射対象に向けて投射する投射光学系と
を、それぞれ所定の位置に収納した冷却容器を有してい
る。この冷却容器内における各構成部材の間に形成され
る空間には、各構成部材が発する熱を吸収する冷却媒体
が充填されており、熱を吸収した冷却媒体が、冷却容器
内を循環することにより、各構成部材が発する熱を冷却
容器内に拡散して、効率的に外部に放熱するようになっ
ている。

【０００８】また、この冷却容器内には、吸熱・昇温に
よって熱膨張する冷却媒体の体積変化を吸収する調圧用
ベローズが設けられており、冷却容器内の冷却媒体の圧
力が一定に保たれるように調整されている。このため、
冷却媒体の体積変化によって、冷却容器が破損すること
が防止される。

【０００９】また、実開平１−７５２８９号公報には、
吸熱・昇温によって熱膨張する冷媒によって圧縮されて
内部空気を容器外に排出するとともに、冷媒が降温する
と容器外から吸気して復元するダンバー部材を冷却容器
に設けた液晶冷却器が開示されている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記公報にそれぞれ開
示されているように、冷却容器内に冷却媒体を備えた液
晶表示装置においては、冷却媒体の体積変化による液晶
表示素子等の破損を防止するため、冷却容器内部の圧力
を一定に保つ調圧機構が必要不可欠な構成となってい
る。

【００１１】このために、特開平１１−１８３８８５号
公報に開示された液晶表示装置においては、冷却容器内
の冷却媒体の熱膨張による昇圧を吸収する調圧用ベロー
ズを、冷却容器内に設置するためのスペースを設けなけ
ればならず、冷却容器が大型化するという問題がある。

【００１２】また、実開平１−７５２８９号公報に開示
された液晶冷却器では、冷却容器内へのダンパー部材の
設置により、冷却容器内の放熱面積が減少するため、冷
却容器の冷却性能が低下するという問題がある。

【００１３】本発明は、上記問題に鑑みてなされたもの
であり、大型化を伴わず、また、冷却性能を低下させる
ことなく、冷却容器の圧力を調圧することができる液晶
表示装置の液晶表示ユニットを提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の液晶表示パネルは、所望の画像光を生成す
る液晶パネルと、該液晶パネルの入射側及び出射側にそ
れぞれ設けられて該液晶パネルに入射される光及び該液
晶パネルから出射される光を偏光制御する偏光素子と、
該液晶パネル及び該偏光素子をそれぞれ所定の位置に収
納するとともに、冷却媒体が封止された冷却容器とを備
えた液晶表示ユニットであって、該冷却媒体の温度変化
による体積変動を吸収する弾性体を有する調圧機構が設
けられており、該調圧機構によって、該冷却媒体と外気
とが隔離されていることを特徴とするものである。

【００１５】上記本発明において、前記調圧機構は、前
記冷却容器の側壁に対してスライド可能に設けられた上
壁部を有しており、前記弾性体は、該上壁部を前記冷却
容器の側部に対して上下移動可能に支持していることが
好ましい。

【００１６】上記本発明において、前記調圧機構は、前
記冷却容器の上壁部に、該冷却容器の内部側に突出する
ように設けられて、大気に連通する通気経路となる開口
を有する段部を有しており、前記弾性体は、該開口を閉
塞するように該段部に取り付けられていることが好まし
い。

【００１７】上記本発明において、前記段部と、前記冷
却容器の上壁部との間に前記冷却媒体が流入する空間が
設けられていることが好ましい。

【００１８】上記本発明において、前記弾性体は、前記
冷却媒体の熱膨張によって破損しないように配置されて
いることが好ましい。

【００１９】上記本発明において、前記冷却媒体は、予
め、加熱することにより体積が増加した状態にして前記
冷却容器に封入されていることが好ましい。

【００２０】上記本発明において、前記調圧機構は、前
記冷却容器の内部に設けられ、開口を有する中空の調圧
室を有し、前記弾性体は、該開口を閉塞して冷却媒体に
接するように取り付けられるとともに、該調圧室の内部
と該冷却容器の外部とが通気経路によって連通されてい
ることが好ましい。

【００２１】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）以下、本発明の
実施の形態１に係る液晶表示ユニットについて、図面に
基づいて説明する。

【００２２】図１は、本実施の形態１の液晶表示ユニッ
ト１を示す断面図、図２は、図１のＡ−Ａ’線に沿う断
面図をそれぞれ示している。

【００２３】この液晶表示ユニット１は、上面が開放さ
れた中空の直方体状に形成された冷却容器２を有してい
る。この冷却容器２は、その一部もしくは全体が良熱伝
導性の金属、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ等、また
は、これらを含む合金により形成されており、前後左右
の各側壁２ｂには、それぞれ開口２ａが形成されてい
る。

【００２４】冷却容器２における開口２ａが設けられた
４つの側壁２ｂにおける３つの側壁２ｂには、それぞ
れ、所定波長の光が入射し、他の１つの側壁２ｂの開口
２ａから、図２に矢印Ｂで示すように、光が出射する。
この光が出射する開口２ａが、設けられた側壁２ｂを、
以下、後側側壁２ｂとし、この後側側壁２ｂに対向する
側壁を前側側壁２ｂとする。

【００２５】冷却容器２の前側側壁２ｂ及びその前側側
壁２ｂにそれぞれ直交する左右の各側壁２ｂに形成され
た各開口２ａには、入射側偏光素子３がそれぞれ設けら
れており、冷却容器２の内部には、各入射側偏光素子３
に対向して、３つの液晶パネル５がそれぞれ設けられて
いる。また、前側側壁２ｂに対向した後側側壁２ｂに形
成された開口２ａには、出射側ガラス板４が設けられて
いる。

【００２６】冷却容器２の中央部には、それぞれの液晶
パネル５に対向するように立方体形状の合成光学素子６
が設けられており、この合成光学素子６の各液晶パネル
５に対向する面には、出射側偏光素子７がそれぞれ設け
られている。

【００２７】各入射側偏光素子３及び出射側ガラス板４
が各開口２ａに設けられた冷却容器２は、密閉状態にな
っており、その内部には、例えば、エチレングリコール
等の屈折率がガラスに比較的近い特性を有する液体が、
冷却媒体８として密封されている。

【００２８】この冷却容器２の開放された上面には、隔
壁部材９が設けられている。隔壁部材９は、冷却容器２
の各側壁２ｂ内に、上下方向へのスライド可能に嵌合さ
れており、隔壁部材９の外周縁に沿って取り付けられた
弾性体であるシール部材１０によって、冷却容器２の各
側壁２ｂに対して上下方向にスライド移動可能に取り付
けられている。このように、図１における点線で囲まれ
た隔壁部材９とシール部材１０とによって、冷却容器２
内の冷却媒体８の熱膨張による冷却容器２内の圧力の増
加を防止する調圧機構１１が形成されている。

【００２９】また、隔壁部材９の上面及び冷却容器２の
下面の外側には、冷却容器２を外気との自然空冷または
強制空冷により放熱して冷却するための冷却フィン１２
がそれぞれ取り付けられている。

【００３０】図３は、隔壁部材９とシール部材１０とに
よって形成される調圧機構１１を拡大して示す断面図で
ある。

【００３１】隔壁部材９の外周縁に沿って取り付けられ
たシール部材１０は、図３に示すように、シール部材押
さえ具１３とネジ１４とによって、冷却容器２の前後左
右の各側壁２ｂに取り付けられている。隔壁部材９は、
その上部に設けられた冷却フィン１２によって効率良く
放熱するために、例えば、Ｆｅ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｇ等の
金属、あるいは、これらの金属を含む合金等の良熱伝導
性の材質により形成されている。シール部材１０を構成
する弾性体は、隔壁部材９が冷却媒体８によって上下方
向に所定距離Ｌ１だけスライドし得る弾性を有する材
質、例えば、ゴム、形状記憶合金等によって形成されて
いる。

【００３２】なお、シール部材１０と冷却容器２の各側
壁２ｂとの固定は、本実施の形態１では、シール部材押
さえ具１３とネジ１４とを用いているが、この固定方法
に代えて、接着剤等により直接、冷却容器２の各側壁２
ｂに接着しても良い。

【００３３】この液晶表示ユニット１は、３板式のプロ
ジェクタに使用されるようになっており、冷却容器２の
各液晶パネル４がそれぞれ設けられた３つの各側壁２ｂ
には、図示しない光源から発光された光を３分割して得
られるＲ、Ｇ、Ｂに対応した波長の光が、それぞれ照射
される。合成光学手段６は、各表示パネル５からそれぞ
れ入射されたＲ、Ｇ、Ｂの透過光を合成して、冷却容器
２の後側側壁２ｂに設けられた出射側ガラス４から冷却
容器２の外部に出射する。この出射光は、図示しない投
射レンズ等を透過した後、所望の画像がスクリーン等に
照射される。

【００３４】液晶表示パネル４の駆動により、各液晶パ
ネル５、各入射側偏光素子３、各出射側偏光素子７のそ
れぞれに発生する熱は、直接、冷却容器２の各側壁２ｂ
に伝達される一部の熱を除き、大部分が、冷却媒体８に
吸収される。熱を吸収して温度上昇した冷却媒体８は、
冷却容器２内を自然対流により移動し、その移動の間
に、冷却媒体８の熱が、冷却容器２の各側壁２ｂ、下面
及び隔壁部材９に伝達される。冷却媒体８から冷却容器
２に伝達された熱は、冷却容器２の上面及び下面にそれ
ぞれ設けられた冷却フィン１２によって、外気と熱交換
されて冷却媒体８が冷却される。

【００３５】また、隔壁部材９が、シール部材１０によ
って冷却容器２の各側壁２ｂに対して上下方向にスライ
ド可能になっているため、冷却容器２内の冷却媒体８が
加熱によって熱膨張しても、隔壁部材９が上方へスライ
ドすることによって冷却媒体８の体積膨張が吸収され
る。その結果、冷却容器２内の液晶パネル５等が、冷却
媒体８によって加圧されて破損することが防止される。

【００３６】なお、隔壁部材９上に設置されている冷却
フィン１２は、隔壁部材９の上下方向のスライドによっ
て隔壁部材９と分離することがないように、隔壁部材９
に固定されるか、または、隔壁部材９と一体的に形成さ
れる。

【００３７】上記のような調圧機構１１を有することに
より、調圧ベローズ等の調圧装置を冷却容器２内に設置
する必要がなく、しかも、冷却容器２の放熱面積を減少
させることなく、冷却容器２を所定の冷却性能に維持す
ることができる。

【００３８】また、冷却媒体８の圧力は、冷却容器２の
上面全体に嵌合された隔壁部材９の内面全体に加わるた
めに、隔壁部材９の上下方向へのスライド距離Ｌ１を小
さくすることができ、この結果、冷却容器２が大型化す
ることを防止できる。

【００３９】例えば、冷却容器２を約６０×６０×６０
ｍｍ³の体積の直方体とし、その内部へ約１００ｃｃの
冷却媒体８を封入した場合、冷却媒体８の加熱により、
冷却媒体８に約５％の体積膨張が発生すると、隔壁部材
９の冷却媒体８に対向する表面積が、約６０×６０ｍｍ
²であるので、冷却媒体８の膨張体積を吸収するために
隔壁部材９が上方にスライドする距離Ｌ１は、約１．４
ｍｍとなる。このように、冷却媒体８が膨張しても、冷
却容器２の大きさは、ほとんど変化しない。

【００４０】図４は、本実施の形態１の他の例における
液晶表示ユニット１の断面図を示しており、図５は、図
４に示す液晶表示ユニットの調圧機構１１を拡大して示
す断面図である。

【００４１】この液晶表示ユニット１の調圧機構１１で
は、隔壁部材９の外周縁に沿って、下方に延びる案内突
条９ａが全周にわたって設けられている。他の構成は、
上記の液晶表示ユニット１と同様であるので、詳しい説
明は省略する。

【００４２】前述の図１に示す液晶表示ユニット１の調
圧機構１１では、隔壁部材９は、冷却容器２の各側壁２
ｂの上部によって案内されており、隔壁部材９が上下方
向にスライドする際に、隔壁部材９が、水平方向に対し
て傾斜した状態になると、隔壁部材９と各側壁２ｂとの
間に形成された隙間のために、隔壁部材９が冷却容器２
の各々の側壁２ｂに引っかかって上下方向にスライドで
きなくなるおそれがある。これは、隔壁部材９の厚みが
薄いこと、隔壁部材９と冷却容器２の各側壁２ｂとの間
の隙間が大きいことに起因する。

【００４３】しかし、この問題を解決するために、隔壁
部材９の厚みを厚くすると、冷却容器２内の冷却媒体８
の熱は、隔壁部材９の厚さの増大により、冷却容器２内
から隔壁部材９を介して冷却フィン１２に伝わる熱経路
における熱抵抗が大きくなり、冷却容器２の冷却性能が
低下する。

【００４４】これに対して、図４に示す液晶表示装置の
調圧機構１１では、隔壁部材９には、冷却容器２におけ
る各側壁２ｂの上端部の内面に沿って案内突条９ａが形
成されているため、隔壁部材９が冷却容器２の各側壁２
ｂに引っかかることなく、スムーズに上下方向にスライ
ドする。しかも、隔壁部材９は、案内突条９ａを設ける
ことによって薄くすることができ、冷却容器２の冷却性
能を向上させることができる。

【００４５】なお、上記の調圧機構１１における隔壁部
材９は、冷却媒体８の温度上昇による体積膨張時に、隔
壁部材９が冷却容器２から外れて破損することがないよ
うに、冷却媒体８の膨張を吸収するように、その位置が
位置決めされて製造される。

【００４６】（実施の形態２）以下、本発明の実施の形
態２に係る液晶表示ユニット１について、図面に基づい
て説明する。

【００４７】図６は、本実施の形態２の液晶表示ユニッ
ト１の断面図、図７は、図６に示す液晶表示ユニット１
の調圧機構１１を拡大して示す断面図である。

【００４８】この調圧機構１１は、中空の立方体状に形
成された冷却容器２の上面が、上部壁２ｃによって閉塞
されており、その上部壁２ｃの略中央部分に、冷却容器
２の内側に突出する円筒状の段部２２が形成されてい
る。段部２２には、直径Ｄ１の開口が上下方向に貫通し
て形成されている。

【００４９】冷却容器２の上部壁２ｃに形成された開口
２１は、外気に連通する通気経路となっている。段部２
２の下端には、上下に湾曲可能になった弾性体により形
成された隔離部材２３が取り付けられており、開口２１
と冷却容器２内の冷却媒体８とを隔離している。

【００５０】この隔離部材２３は、図７に示すように、
段部２２の下端部において開口２１の周囲に形成された
凹部２２ａに嵌合する隔離部材押さえ具２４によって、
段部２２の凹部２２ａを覆うように取り付けられてい
る。隔離部材押さえ具２４は、ネジ２５によって、段部
２２に取り付けられている。

【００５１】隔離部材２３に使用される材質としては、
例えば、ゴム、形状記憶合金等が用いられる。また、隔
離部材２３の段部２２への固定は、本実施の形態２で
は、隔離部材押さえ具２４とネジ２５とを用いている
が、接着剤等により直接、段部２２へ接着しても良い。

【００５２】その他の構成は、実施の形態１で説明した
液晶表示ユニット１と同様であるので、詳しい説明は省
略する。

【００５３】本実施の形態２の液晶表示ユニット１で
は、加熱した冷却媒体８が体積膨張しても、段部２２に
取り付けられた隔離部材２３が、上下方向に湾曲するこ
とによって、冷却媒体８の体積膨張を吸収することがで
き、冷却媒体８の加圧によって、冷却容器２内の液晶パ
ネル等の破損を防止することができる。

【００５４】本実施の形態２の液晶表示ユニット１の調
圧機構１１では、冷却容器２の上部壁２ｃにおいて、隔
離部材２３を設けている段部２２のみを冷却容器２の内
側に厚く形成して、段部２２に、直径Ｄ１、上下方向の
長さＬの開口２１を形成しているために、開口２１によ
って冷却媒体８の膨張を吸収する空間が確保される。ま
た、段部２２以外の上部壁２ｃの部分は、薄い一定の厚
さｌになっているので、冷却容器２内の冷却媒体８の熱
は、薄くなった上部壁２ｃを介して、冷却容器２内から
冷却フィン１２に確実に伝わる。このように、上部壁２
ｃは段部２２が形成された部分のみが厚くなっているた
めに、冷却媒体８の熱経路における熱抵抗が大きくなら
ず、冷却容器２の冷却性能を向上させることができる。

【００５５】例えば、６０×６０×６０ｍｍ³の体積の
直方体状の冷却容器２の内部に、約１００ｃｃの冷却媒
体８を封入し、加熱により冷却媒体８の体積が約５％膨
張した場合に、開口２１の断面形状が円形であって、冷
却媒体８の体積膨張を吸収するための開口２１の上下方
向長さＬが５ｍｍであるとすると、冷却媒体８の体積膨
張分を吸収するために、開口２１は、約３６ｍｍ以上の
直径Ｄ１を有することが必要となり、調圧機構１１が冷
却容器２の上部壁２ｃの面積の半分以上を占めることと
なる。

【００５６】この場合、開口２１の上下方向長さＬとし
て５ｍｍを得るために、段部２２を設けることなく、冷
却容器２の上部壁２ｃの厚さｌを全体にわたって５ｍｍ
とすると、冷却容器２の上面部分における熱抵抗が増大
し、冷却容器２の冷却性能を低下させることになる。

【００５７】本実施の形態２では、所定の上下方向長さ
の開口を形成するために、上部壁２ｃの一部を厚くして
段部２２を形成しているために、冷却性能が低下するお
それがない。

【００５８】なお、本実施の形態２では、開口２１の形
状を円形として説明したが、多角形、楕円等の他の形状
としてもよい。

【００５９】図８には、本実施の形態２の他の液晶表示
ユニットの調圧機構１１を拡大した断面図を示してい
る。

【００６０】この調圧機構１１は、冷却容器２の上部壁
２ｃに形成された開口２１の上端部には、冷却媒体８側
となる下端側の直径よりも小さな直径ｄ１の通気孔２１
ａによって外部と連通している（ｄ１＜Ｄ１）。したが
って、開口２１の上端面は通気孔２１ａを除いて覆われ
ている。他の構成は、図７に示す調圧機構１１と同一で
あるので詳しい説明は省略する。

【００６１】図７に示す調圧機構１１では、開口２１の
直径Ｄ１が、外気側と冷却媒体８とで一定になっている
ため、開口２１の上下方向長さ（段部２２の厚さＬ）が
冷却容器２の大きさのために制限されて、冷却媒体８の
体積膨張を吸収するために開口２１の直径Ｄ１を大きく
すると、冷却容器２の上面側の放熱面積が、大きく形成
された開口２１の直径Ｄ１のために小さくなる。

【００６２】図８に示す調圧機構１１では、冷却容器２
の上面側の放熱面積を確保するために、開口２１の上端
部を直径ｄ１の通気孔２１ａを除いて覆っているため
に、上部壁２ｃの通気孔２１ａの部分でのみ放熱面積が
減少しているにすぎず、冷却容器２の所定の冷却性能を
確保することができる。

【００６３】なお、上記の調圧機構１１における隔離部
材２３は、冷却媒体８の温度上昇による体積膨張時に、
隔離部材２３が冷却容器２から外れて破損することがな
いように、冷却媒体８の膨張時における隔壁部材２３の
湾曲量に対応して、その寸法が、予め調整されている。

【００６４】また、冷却媒体８を、液晶表示ユニットの
駆動状態において、液晶パネル６、偏光素子３等が破損
しない最大の体積膨張状態になるように、例えば、６０
〜７０℃まで加熱した状態で、冷却媒体８を冷却容器２
に注入することにより、液晶表示ユニット１の駆動時
に、調圧機構１１の隔離部材２３が冷却容器２の外部へ
漏出するおそれがなく、また、隔離部材２３が破損する
おそれがない。

【００６５】（実施の形態３）以下、本発明の実施の形
態３に係る液晶表示ユニット１について、図面に基づい
て説明する。

【００６６】図９は、本実施の形態３の液晶表示ユニッ
ト１を示す断面図、図１０は、図９に示す液晶表示ユニ
ット１の調圧機構１１を拡大して示す断面図をそれぞれ
示している。

【００６７】この液晶表示ユニット１では、立方体形状
に形成された冷却容器２における上部壁２ｃの略中央部
分に冷却容器２の内側に突出する調圧機構１１が設けら
れている。

【００６８】この調圧機構１１は、図１０に示すよう
に、上部壁２ｃの中央部に取り付けられた円柱状の支持
部３１と、支持部３１の下端部に同心状に設けられた円
柱状の段部２２とを有しており、段部２２の直径Ｄ２が
支持部３１の直径ｄ２よりも大きくなっている。段部２
２内には、隔離部材２３が設けられている。この段部２
２と冷却容器２の上部壁２ｃとの間の支持部３１の周囲
には、冷却媒体８が流入されている。

【００６９】他の構成は、実施の形態１に説明した液晶
表示ユニット１と同一の構成であるので詳しい説明は省
略する。

【００７０】本実施の形態３の液晶表示ユニット１で
は、隔離部材２３が設けられた段部２２が上部壁２ｃと
間隙をあけて形成されているために、段部２２と上部壁
２ｃとの間に冷却媒体８が流入する。したがって、冷却
容器２の上部壁２ｃは、支持部３１を除いて、冷却媒体
８に接しているために、図８に示すように、冷却容器２
の上部壁２ｃに段部２２を形成する場合に比べて冷却容
器２の上部壁２ｃに冷却媒体８が接する面積が大きくな
り、冷却容器２の所定の冷却性能を確保することができ
る。

【００７１】次に、本実施の形態３のように、上記の調
圧機構１１を有する冷却容器２の上部壁２ｃを簡易に製
造する方法について、図１１に基づいて説明する。

【００７２】図１０に示すように、支持部３１及び段部
２２を有する調圧機構１１を、一般的に考えられるよう
に、切削、鋳造等により、上部壁２ｃと一体的に製造す
る場合には、上部壁２ｃと段部２２との間に支持部３１
を形成するための製造工程を含むために、その製造工程
は複雑化する。このため、図１１に示すように、調圧機
構１１と、冷却容器２の上部壁２ｃとを、それぞれ別個
に製造し、その後、上部壁２ｃに形成された開口３２内
に、支持部３１を挿入して、溶接、接着等により接合す
れば、それぞれの部品の製造が単純化され、製造工程が
複雑化するおそれがない。

【００７３】また、冷却媒体８を、液晶表示ユニットの
駆動状態において、液晶パネル６、偏光素子３等が破損
しない最大の体積膨張状態になるように、例えば、６０
〜７０℃まで加熱した状態で、冷却媒体８を冷却容器２
に注入することにより、液晶表示ユニット１の駆動時
に、調圧機構１１の隔離部材２３が冷却容器２の外部へ
漏出するおそれがなく、また、隔離部材２３が破損する
おそれがない。

【００７４】（実施の形態４）以下、本発明の実施の形
態４に液晶表示ユニット１について、図面に基づいて説
明する。

【００７５】図１２は、本実施の形態４の液晶表示ユニ
ット１を示す断面図、図１３は、図１２に示す液晶表示
ユニット１の調圧機構１１を拡大して示す断面図をそれ
ぞれ示している。

【００７６】この液晶表示ユニット１の調圧機構１１
は、図１２及び１３に示すように、上面が閉塞された中
空の直方体状の冷却容器２内における一つのコーナー部
に設けられており、中空直方体状に形成された調圧室形
成体４１を有しており、調圧室形成体４１の内部が調圧
室４１ａになっている。調圧室形成体４１は、冷却容器
２のコーナー部に整合状態で嵌合されている。図１３に
示すように、調圧室形成体４１の上面部には、開口が形
成されており、その開口に弾性体によって構成された隔
離部材２３が取り付けられている。隔離部材２３は、中
空になっている調圧室形成体４１の内部と冷却容器２の
内部とを隔離している。また、調圧室形成体４１には、
冷却容器２の側壁２ｂに対向した側部に開口が形成され
ており、側部に形成された開口は、冷却容器２の側壁２
ｂに形成された通気経路４３を介して、外部に連通して
いる。

【００７７】他の構成は、実施の形態１に説明した液晶
表示ユニット１と同一の構成を有しているので、詳しい
説明は省略する。

【００７８】本実施の形態４では、冷却容器２の内部に
簡単な構造の調圧機構１１を設けており、冷却媒体８の
熱膨張により、隔離部材２３が変形して、調圧室形成体
４１内の空気が調圧室４１ａを通り外部に排出される。
これにより、冷却媒体８の膨張が吸収される。その結
果、冷却容器２の大型化を伴わずに冷却容器２を調圧す
ることができる。また、冷却容器２の上部の放熱面積が
減少しないため、冷却容器２の冷却性能を維持すること
ができる。

【００７９】また、図１４には、本実施の形態４の他の
液晶表示ユニット１の断面図、図１５には、図１４に示
す液晶表示ユニット１の調圧機構１１を拡大した断面図
をそれぞれ示している。

【００８０】図１４に示す液晶表示ユニット１では、調
圧機構１１の保持部材４１が合成光学素子６上に取り付
けられており、側部に形成された開口と冷却容器２の１
つの側壁２ｂに形成された開口２ｄとが管状の通気経路
４４にて連通している。

【００８１】冷却容器２の内部において、調圧機構１１
が最も効果的に冷却媒体８の体積膨張を吸収することが
できる部分は、加熱された冷却媒体８が上昇流を形成す
ることから、冷却容器２の上部側である。図１４に示す
調圧機構１１は、冷却容器２内の上部側である合成光学
素子６上に設けられているために、冷却媒体８の膨張を
効率良く吸収することができる。

【００８２】なお、本実施の形態４では、調圧機構１１
を冷却容器２の１つのコーナー部または合成光学素子６
上に設けているが、調圧機構１１を設ける位置は、この
位置に限定するものではなく、冷却容器２内部における
光路を遮ることがなければ、他の位置に設けてもよい。

【００８３】また、本実施の形態４の調圧機構１１を、
冷却容器２の外部に突出するように設け、冷却媒体８が
冷却容器２の外部に膨張する連通ようにしても、冷却媒
体８の熱膨張による冷却容器２内の各部材の破損を防止
することができる。

【００８４】以上に説明した実施の形態１〜４の液晶表
示ユニットは、いずれも３板式のプロジェクタとして用
いられる液晶表示ユニットについて説明したが、冷却媒
体を充填した冷却容器中に液晶パネル等を収納する構成
を有するものであれば、単板式等の他のプロジェクタと
して用いられる液晶表示ユニットにも適用できる。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように本発明の液晶表示ユ
ニットは、液晶パネル等を収納する冷却容器内に封入さ
れた冷却媒体と外気とを隔離するように設けられた弾性
体を有する調圧機構を設け、この調圧機構の弾性体が、
冷却媒体の温度上昇による体積変動を吸収するため、液
晶表示ユニットの冷却容器の大型化を伴わずに、冷却容
器の冷却性能を維持することができ、冷却容器内の圧力
を一定に保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の液晶表示ユニットの概
略構成を示す断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿う断面図である。

【図３】本発明の実施の形態１の液晶表示ユニットの調
圧機構を示す拡大図である。

【図４】本発明の実施の形態１の他の液晶表示ユニット
を示す断面図である。

【図５】本発明の実施の形態１の他の液晶表示ユニット
の調圧機構を示す拡大図である。

【図６】本発明の実施の形態２の液晶表示ユニットを示
す断面図である。

【図７】本発明の実施の形態２の調圧機構を示す拡大図
である。

【図８】本発明の実施の形態２の他の調圧機構を示す拡
大図である。

【図９】本発明の実施の形態３の液晶表示ユニットを示
す断面図である。

【図１０】本発明の実施の形態３の液晶表示ユニットの
調圧機構を示す拡大図である。

【図１１】本発明の実施の形態３の調圧機構を作製する
方法を示す斜視図である。

【図１２】本発明の実施の形態４の液晶表示ユニットを
示す断面図である。

【図１３】本発明の実施の形態４の液晶表示ユニットの
調圧機構を示す拡大図である。

【図１４】本発明の実施の形態４の他の液晶表示ユニッ
トを示す断面図である。

【図１５】本発明の実施の形態４の他の液晶表示ユニッ
トの調圧機構を示す拡大図である。

【符号の説明】

１液晶表示ユニット２冷却容器３入射側偏光素子４出射側ガラス板５液晶パネル６合成光学素子７出射側偏光素子８冷却媒体９隔壁部材１０シール部材１１調圧機構１２冷却フィン１３シール部材押さえ具１４ネジ２１開口２２段部２３隔離部材２４隔離部材押さえ具２５ネジ３１支持部４１調圧室形成体

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所望の画像光を生成する液晶パネルと、
該液晶パネルの入射側及び出射側にそれぞれ設けられて
該液晶パネルに入射される光及び該液晶パネルから出射
される光を偏光制御する偏光素子と、該液晶パネル及び
該偏光素子をそれぞれ所定の位置に収納するとともに、
冷却媒体が封止された冷却容器とを備えた液晶表示ユニ
ットであって、該冷却媒体の温度変化による体積変動を吸収する弾性体
を有する調圧機構が設けられており、該調圧機構によっ
て、該冷却媒体と外気とが隔離されていることを特徴と
する液晶表示ユニット。
【請求項２】前記調圧機構は、前記冷却容器の側壁に
対してスライド可能に設けられた上壁部を有しており、
前記弾性体は、該上壁部を前記冷却容器の側部に対して
上下移動可能に支持している、請求項１に記載の液晶表
示ユニット。
【請求項３】前記調圧機構は、前記冷却容器の上壁部
に、該冷却容器の内部側に突出するように設けられて、
大気に連通する通気経路となる開口を有する段部を有し
ており、前記弾性体は、該開口を閉塞するように該段部
に取り付けられている、請求項１に記載の液晶表示ユニ
ット。
【請求項４】前記段部と、前記冷却容器の上壁部との
間に前記冷却媒体が流入する空間が設けられている、請
求項３に記載の液晶表示ユニット。
【請求項５】前記弾性体は、前記冷却媒体の熱膨張に
よって破損しないように配置されている、請求項２また
は３に記載の液晶表示ユニット。
【請求項６】前記冷却媒体は、予め、加熱することに
より体積が増加した状態にして前記冷却容器に封入され
ている、請求項３または４に記載の液晶表示ユニット。
【請求項７】前記調圧機構は、前記冷却容器の内部に
設けられ、開口を有する中空の調圧室を有し、前記弾性
体は、該開口を閉塞して冷却媒体に接するように取り付
けられるとともに、該調圧室の内部と該冷却容器の外部
とが通気経路によって連通されている、請求項１に記載
の液晶表示ユニット。