JP2003035930A

JP2003035930A - 映像表示装置

Info

Publication number: JP2003035930A
Application number: JP2002125174A
Authority: JP
Inventors: Mikio Shiraishi; 幹夫白石; Yasuo Otsuka; 康男大塚; Toru Numata; 徹沼田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2003-02-07

Abstract

(57)【要約】【課題】液晶プロジェクタにおいて、光源のランプと
液晶パネルの冷却が必要であり、かつまた液晶パネルは
画像形成面の防塵処理が必要である。これらの両立をは
かりつつ、最適な構成を実現する必要がある。【解決手段】光源の冷却手段と液晶パネルの冷却手段
の間をダクトでつなぎ、管理温度が低くてすむ液晶パネ
ル側から、管理温度が高い光源側に向かう送風手段を設
け、２つの冷却要素を１つの冷却手段で兼用するように
した。さらに、条件設定の変化に対応するため、ファン
の直列運転を含む複数の冷却設定が可能となる構成にし
た。また、液晶パネルの光入出射面を光軸を含む略密閉
空間内におき、液晶パネルの冷却手段を略密閉空間外に
置いた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル等のラ
イトバルブ素子を利用して、スクリーン上に画像を拡大
投写する投写型映像表示機構及び投射型映像表示装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶プロジェクタ、液晶テレビジョン、
投写型ディスプレイ装置に代表される投写型映像表示装
置は、光源(例えば、ランプ等)から出射された光をライ
トバルブ素子(例えば、液晶パネル等)に照射させること
によって、ライトバルブ素子上の画像をスクリーン上に
拡大投写させるものとして知られている。

【０００３】従来より、この投写型映像表示装置につい
ては、光源から出射された光の吸収等による液晶パネル
及びその周辺部品の加熱、液晶パネル付近の塵埃の浮遊
が問題視されていた。液晶パネル及びその周辺部品の極
度の加熱は、液晶パネルが正常な動作不能(最悪の場合
には、液晶パネルの破壊)に陥る原因となり、液晶パネ
ルの入射・出射面付近の塵埃の浮遊、特に、液晶パネル
への塵埃の付着は、スクリーン上に拡大投写される映像
(以下、スクリーン映像と呼ぶ)の画質低下の原因となる
からである。

【０００４】そこで、多くの投写型映像表示装置には、
これら２つの問題を解決するための対策がなされてい
る。

【０００５】例えば、ある種の投写型映像表示装置に
は、液晶パネル専用の冷却装置が設けられており、液晶
パネルが所定の温度(例えば、６０度C程度)以上に加熱
されないようになっている。そして、これにより、半導
体の駆動素子及び液晶等の光学機能材料によって構成さ
れている液晶パネルの正常な動作が確保されている。更
に、例えば、それ自身が入力の３割程度の発熱をし、且
つ、可視光領域以外の光(例えば、波長が４００ｎｍ〜
７００ｎｍの光)、即ち、紫外線領域の光(例えば、波長
が４００ｎｍ未満の光)や赤外線領域の光(例えば、波長
が７００ｎｍよりも大きな光)を除去するために入力エ
ネルギの多くを熱エネルギーとして放出すると合計入力
の半分以上が熱となる光源にも、通常、それ専用の冷却
装置が設けられている。尚、これらの冷却装置として
は、取扱いが簡便な送風ファン等の空冷式冷却装置が用
いられるのが一般的である。

【０００６】また、特開平７−１５２００９号公報記載
の映像表示装置においては、液晶パネル付近への塵埃の
侵入防止を図るべく、密閉空間の内部に透過型液晶パネ
ルが収容されている。更に、液晶パネルの加熱防止を図
るべく、この密閉空間の内部で空気を循環させている。

【０００７】そして、特開昭６４−５１７４号公報記載
の映像表示装置においては、高精細映像の場合における
光の利用効率の向上を実現すべく、入出射面の裏側の面
(以下、裏面と呼ぶ)を放熱面として利用することができ
る反射型液晶パネルが使用されている。更に、特開昭６
２−２９４２３０号公報記載の映像表示装置において
は、反射型液晶パネルの裏面を放熱面としてより有効に
活用すべく、反射型液晶パネルの背面側に冷却装置が配
置されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
投写型映像表示装置においては、個々の発熱体(光源及
び液晶パネル)についてそれぞれ専用の送風ファンが搭
載されているため、セットの信頼性、コストの上昇の点
で、従来、十分に認識されていなかった。このため、冷
却機構の構造の簡略化も要望されていた。更に、排気口
の向きによっては、排気口から排気された温風が観者に
吹き当てられたり、スクリーン上に投射される投射光の
光路上に発生した空気揺らぎによってスクリーン映像に
揺らぎが発生するというような点で、従来、十分に認識
されていなかった。

【０００９】一方、上記公報記載の映像表示装置は、何
れも、液晶パネル及びその周辺部品の加熱、液晶パネル
の入出射面付近の塵埃の浮遊という２つの問題の双方を
完全解決するには到らないものであった。即ち、装置自
体の信頼性確保と、スクリーン映像の画質向上とを両立
させることができないものであった。

【００１０】例えば、特開昭６２−２９４２３０号公報
記載の映像表示装置や、特開昭６４−５１７４号公報記
載の映像表示装置には、前述したように液晶パネルの加
熱を防止するための処理はなされているが、液晶パネル
の入出射面付近の塵埃の浮遊を防止するための特別な処
置が施されていない。従って、スクリーン映像には、塵
埃の影が含まれる可能性が極めて高い。その上、特開昭
６２−２９４２３０号公報記載の映像表示装置は、装置
全体が加熱されているにも関わらず、液晶パネルのみを
局所的に冷却するだけの冷却方式を採用しているため、
十分な冷却効果が得られることは期待できない。従っ
て、装置自体の信頼性は、必ずしも保証されない。

【００１１】一方、特開平７−１５２００９号公報記載
の映像表示装置は、液晶パネルの入出射面付近の塵埃の
浮遊防止及び液晶パネル及びその周辺部品の加熱防止の
双方の達成を図ったものではあるが、密閉空間内の空気
を媒介とした冷却方式を採用しているものであるため、
スクリーン映像の明るさについての要求が強まり、液晶
パネルの発熱量が増加する傾向にある最近においては、
十分な冷却効果が得られることは期待できない。従っ
て、装置自体の信頼性は必ずしも保証されない。そこ
で、本発明は、投写型映像表示装置の信頼性を低下させ
ることなく、その内部構造の簡略化と、その鑑賞環境の
改善とを達成することを第一の目的とする。更に、こう
した投写型映像表示装置によって投写されるスクリーン
映像の画質の向上を併せて達成することを第二の目的と
する。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、照明手段と、投射手段と、光入出射面を
有する反射型ライトバルブ手段と、外気を遮断した略密
閉室とを備え、前記照明手段は前記反射型ライトバルブ
手段を照明し、該反射型ライトバルブ手段で反射した光
を前記投射手段により投射して映像として表示する映像
表示装置であって、少なくとも、前記照明手段から前記
反射型ライトバルブ手段への入射光路が前記略密閉室内
に形成されており、前記略密閉室は複数の構造部材より
成り、前記反射型ライトバルブ手段の光入出射面側が、
前記複数の構造部材の接合面にまたがって接するように
構成する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明に係る、第一番目の実施の形態について説明
する。

【００１４】最初に、図１により、本実施の形態に係る
投写型映像表示装置の概略構成について説明しておく。

【００１５】本投写型映像表示装置１００の外装ケース
１ａ,１ｂの内部には、光源(本実施の形態ではラン
プ)、反射型液晶パネルその他の光学素子等が収容され
ている。そして、使用の際には、図２に示すように、上
側の外装ケース１ａに取り付けられたフタ１１を開くこ
とによって、光学系を構成する第三ミラーレンズ２１だ
けを外装ケース１ａ,１ｂの内部から取り出すようにな
っている。尚、本投写型映像表示装置１００に使用され
ているミラーレンズとは、何れも、曲面形状(球面形状
または非球面形状)の鏡面を有する結像用の光学部品で
ある。従って、それらのミラーレンズは、何れも、同様
な機能を有する光学素子、例えば、屈折レンズ、屈折レ
ンズとミラーとの組合せ等によって代替することが可能
である。

【００１６】そして、この状態で光源を点灯させると、
図３に示すように、反射型液晶パネルに書き込まれた映
像の情報を含んだ光束３が、第三ミラーレンズ２１で反
射されて、スクリーン上に照射される。このときの光束
３の光路をより詳細に説明すると、以下の通りである。

【００１７】図４に示すように、光源７１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６３を透
過した後、ミラー６４で反射し、更にインテグレータ６
５を透過してから、ミラー３１で反射し、２枚のダイク
ロイックミラー３２,３３へと導かれる。そして、これ
らダイクロイックミラー３２,３３によって各色成分(例
えば、赤、緑、青等の色成分)に分離された光束は、そ
れぞれ、各色表示用の反射型液晶パネル９１Ａ,９１Ｂ,
９１Ｃの光入出射面に所定の入射角(≠０)で入射する。
そして、各色表示用の反射型液晶パネル９１Ａ,９１Ｂ,
９１Ｃで各画素毎に変調される。ここで、各反射型液晶
パネル９１Ａ,９１Ｂ,９１Ｃの光入出射面に所定の入射
角で光束を入射させているのは、各反射型液晶パネル９
１Ａ,９１Ｂ,９１Ｃにおける反射によって、ミラー３１
から進行してくる光束と、後述の第一ミラーレンズ２５
へと進行する変調後の光束とを分離するためである。

【００１８】そして、各色表示用の反射型液晶パネル９
１Ａ,９１Ｂ,９１Ｃで反射した変調後の光束は、それぞ
れ、再度、２枚のダイクロイックミラー３２,３３へと
導かれる。そして、これら２枚のダイクロイックミラー
３２,３３で一つの光束に合成されてから、第一ミラー
レンズ２５で反射した後、第二ミラーレンズ２２で反射
し、外装ケース１ａ,１ｂの外部に取り出されている第
三ミラーレンズ２１へと導かれる。

【００１９】これにより、スクリーン(不図示)上には、
各色表示用の反射型液晶パネル９１Ａ,９１Ｂ,９１Ｃに
書き込まれたカラー画像が拡大投写されることになる。
以下において、光源７１から反射型液晶パネル９１Ａ,
９１Ｂ,９１Ｃまでの光路Ａ₁→Ａ₂→Ａ₃を照明側光路と
し、反射型液晶パネル９１Ａ,９１Ｂ,９１Ｃからスクリ
ーンまでの光路Ａ₄→Ａ₅→Ａ₆→Ａ₇を投写側光路とす
る。

【００２０】また、この外装ケース１ａ,１ｂには、所
定の各領域に、吸気口１２、排気口１３が空けられてい
る。そして、この外装ケース１ａ,１ｂの内部には、排
気口１３に向い合うように排気ファンが収容されてい
る。吸気口１２からの外気は、外装ケース１ａ,１ｂの
内部を通過し、光学ユニットの吸気口に向かっている。

【００２１】以下、本発明に係る、第二番目の実施の一
形態について説明する。

【００２２】外装ケース１ａ,１ｂには、適当な位置
に、第二ミラーレンズ２２の位置を微調節するための焦
点合せ用ダイアルノブ１４が設けられており、スクリー
ン上に拡大投写された映像(以下、スクリーン映像と呼
ぶ)のピント合わせを操作者が簡単に行うことできるよ
うになっている。

【００２３】以上説明した概略構成を前提におきつつ、
以下、この投写型映像表示装置１００の内部構造をより
具体的に説明する。

【００２４】本投写型映像表示装置１００の外装ケース
１ａ,１ｂの内部には、図５に示した光学ユニット５０
０が、そのまま組み込まれている。

【００２５】そして、この光学ユニット５００には、所
定のレイアウト通りに前述の光学素子等が搭載されてい
る。例えば、第三ミラーレンズ２１は、上側ユニットケ
ース４ｂに設けられた開閉機構２３によって枢支され、
第二ミラーレンズ２２は、上側ユニットケース４ｂに設
けられた合焦機構８の可動部に固定されている。そし
て、この合焦機構８の可動部は、焦点合せ用ダイアルノ
ブ１４の回転に伴い前後に移動するようになっている。

【００２６】また、各反射型液晶パネル９１Ａ,９１Ｂ,
９１Ｃは、図６に示すように、下側ユニットケース４ａ
に固定された姿勢調整機構９Ａ,９Ｂ,９Ｃによって支持
されている。そして、下側ユニッケース４ａに上側ユニ
ットケース４ｂを装着すると、これら２つのユニットケ
ース４ａ,４ｂの壁面によって、インテグレータレンズ
６５から第一ミラーレンズ２５に到る迄の光路Ａ₂→Ａ₃
→Ａ₄→Ａ₅を遮蔽する密閉室(図５の４ｇの内部に相当)
が形成されるようになっている。また、上側ユニット４
ｂには、第一ミラーレンズ２５で反射した光束を第二ミ
ラーレンズ２２に向けて出射させるための窓が形成され
ている。但し、この窓には、透明部材で形成された絞り
２４が嵌め込まれている。従って、塵埃を含む外気から
密閉室の内部が完全に遮断されるようになっている。即
ち、このような密閉室構成を採用すれば、スクリーン映
像の画質に悪影響を与える塵埃が、各反射型液晶パネル
９１Ａ,９１Ｂ,９１Ｃの光入出射面、即ち、ミラーレン
ズ群の焦点面付近に侵入するのをほぼ完全に防止するこ
とができる。

【００２７】更に、下側ユニットケース４ａには、前述
の送風ファン４５Ｃが取付板９８によって取り付けられ
ている。尚、反射型液晶パネル９１Ｃの入出射面の反対
側の面には、放熱面の面積を増加させるための放熱フィ
ン９２Ｃが設けられている。また、光源７１は、図７に
示すように、下側ユニットケース４ａに固定されたラン
プケース７の内部に収容されている。そして、下側ユニ
ットケース４ａには、前述の排気ファン４１が、ランプ
ケース７の内部に面するように嵌め込まれている。従っ
て、この排気ファン４１の駆動によって、外装ケース１
ａ,１ｂの排出口１３からは、ランプケース７の内部の
空気が積極的に排出されることになる。

【００２８】そして、密閉室の外壁と下側ユニットケー
ス４ａに装着された導風板(図６の４２)とによって、反
射型液晶パネル９１Ａ,９１Ｂ,９１Ｃの内の１つの反射
型液晶パネル９１Ｂを支持している姿勢調整機構９Ｂ付
近からランプケース７の内部へと送風Ｂ₄を導くダクト
４９Ｂが形成されている。同様に、密閉室の外壁と下側
ユニットケース４ａの側壁とによって、もう１つの反射
型液晶パネル９１Ａを支持している姿勢調整機構９Ａ付
近からも、ランプケース７の内部へと送風Ｂ ₂を導くダ
クト４９Ａが形成されている。尚、光源７１から照射さ
れた光の吸収によって加熱されているランプケース７の
内部へと確実に送風Ｂ₂,Ｂ₄を導くことができるよう
に、送風Ｂ₂,Ｂ₄の風向は、風向ガイド４７、導風板４
２に形成されているフィン４２ａによって規制されてい
る。

【００２９】従って、排出ファン４１を駆動させて、排
気口１３から空気Ｂ₃,Ｂ₆を排気すると、ランプケース
７内部の圧力が低下して、一方の反射型液晶パネル９１
Ｂの入出射面の反対側の面付近の空気Ｂ₄が、姿勢調整
機構９Ｂの上下の隙間からダクト４９Ｂに流入し、この
ダクト４９Ｂを通過してから、ランプケース７の内部へ
と流入する。同様に、他方の反射型液晶パネル９１Ａの
入出射面の反対側の面付近からの空気Ｂ₂も、姿勢調整
機構９Ａの上下の隙間からダクト４９Ａに流入し、ダク
ト４９Ａを通過してから、ランプケース７の内部へと流
入する。また、光学ユニット５００の外部の新しい空気
は、光学ユニット５００の外周を回って吸入口に達す
る。尚、２つの反射型液晶パネル９１Ａ,９１Ｂの入出
射面の反対側の面には、それぞれ、放熱フィン９２Ａ,
９２Ｂが設けられている。

【００３０】このように２本のダクト４９Ａ,４９Ｂを
形成したことによって、共用の排気ファン４１を１台し
か設けていないにも関わらず、２枚の反射型液晶パネル
９１Ａ,９１Ｂとランプリフレクタ７１ａとに向けて絶
えず新たな外気を流入させることができる。従って、光
学ユニット５００の全体、２枚の反射型液晶パネル９１
Ａ,９１Ｂと、赤外線領域及び紫外線領域の光線の吸収
によって発熱したランプリフレクタ７１ａとを、絶えず
流れ込んでくる新たな外気と熱交換させることができ
る。また、光源７１自体の熱も、光源７１の発光管とラ
ンプリフレクタ７１ａとの接触部分を介して十分に放熱
させることできる。また、ここでは、光学ユニット５０
０の外周にも外気を回り込ませることとしているため、
光学ユニット５００全体に蓄えられた熱も十分に放熱さ
せることができる。

【００３１】尚、ランプケース７の内部に流入する空気
Ｂ₂,Ｂ₄が、既に反射型液晶パネル９１Ａ,９１Ｂからの
熱を受け取っているため、ランプリフレクタ７１ａの冷
却効率が低下するように危惧されるが、低温側から高温
側に向けて空気を導いているため、このような危惧は全
く無用である。例えば、吸気口１２から導入された常温
(例えば、２５度C程度)の空気は、動作温度が例えば６
０度C程度に過ぎない反射型液晶パネル９１Ａ,９１Ｂか
らの放熱では、せいぜい３０度C程度にしか昇温しな
い。従って、これよりもはるかに高い動作温度(例え
ば、３００度C程度)のランプ７１近傍にあるランプリフ
レクタ７１ａの冷却効率が低下することがあり得ないこ
とは言うまでもなく明らかである。

【００３２】即ち、このようなダクト構造を採用するこ
とによって、使用中に発生する熱による液晶パネルの破
壊等の故障発生率を低下させることができる。また、騒
音を発する排気ファンを発熱体毎に個別に設ける必要が
なくなるため、観者に不快感を与えることがなくなる上
に、装置の内部構造を簡略化することができるという利
点もある。

【００３３】３つの液晶パネルすべてを排出ファン４１
で冷却しない場合でも、セット全体の構成を簡略化で
き、信頼性の向上と部品点数の削減が可能になるなどの
効果は変らない。

【００３４】本実施の形態では、３つの液晶パネルの内
の２つについて照明側の冷却手段の一部と兼用する構成
とし、残りの１つの液晶パネルについては専用ファンで
冷却するようにしたが、３つのファン全てを兼用とする
場合、２つファンについて専用ファンとし、残りの１つ
のファンとして、残りの１つのファンについて兼用とす
る場合のいずれであっても、同様な効果が得られること
はいうまでもない。

【００３５】図８は、本発明に係る、第２番目の実施の
一形態の内部構成を示す分解図である。映像表示機構５
００は、下側ユニットケース４ａ部分と、上側ユニット
ケース４ｂとにわかれ、これらのケースが密閉空間の主
要部分を構成している。また、冷却が必要な液晶を支持
している姿勢調整機構９からは、ランプケース部に向か
って導風路(ダクト)が接続されている。ダクトの一部と
して導風板４２が蓋の役割を果たしている。また、液晶
パネルの姿勢調整機構９部分付近には、吸気側のファン
４５が設けてある。３つの液晶パネルそれぞれに１つづ
つ合計３個のファンが設けてある。

【００３６】尚、下側ユニットケース４ａの中央付近に
ある反射型液晶パネル９１Ｂ専用の送風ファン４５Ｂ
は、下側ユニットケース４ａの底面に窓を形成し、この
窓に取付板によって取り付ければよい。

【００３７】このようすれば、動作温度が比較的低い場
合には、排気ファン４１を停止し、３つ送風ファン４５
Ａ,４５Ｂ,４５Ｃの内の一部または全部を駆動する等、
個々の使用状況に応じて機動的にファンの使い分けを行
うことができるようになる。また、排気ファン４１と共
に全ての送風ファン４５Ａ,４５Ｂ,４５Ｃを駆動するこ
とは、騒音の改善という観点からは不利であるが、図９
に示すように、全ての反射型液晶パネル９１Ａ,９１Ｂ,
９１Ｃの入出射面の反対側の面側に空気が積極的に導入
され、いわゆるプッシュ・プル動作がなされるため、よ
り多量の送風を必要とする場合、ダクト内における圧力
損失が大きい(風の抵抗が大きい)場合等には非常に有利
である。

【００３８】そして、仮に、このようにした場合であっ
ても、２台の送風ファン４５Ａ,４５Ｂを取り外し、こ
れら送風ファン４５Ａ,４５Ｂを下側ユニットケース４
ａに固定していた取付板９８を仕切板(図６の９９)に交
換するだけで、簡単に、図５及び図６に示した形態にす
ることができる。従って、例えば、１２０ワット程度の
通常の光源の使用が予定されている場合には、図５及び
図６に示した形態を採用し、その２.５倍の３００ワッ
トもの光源の使用が予定されている場合には、図８及び
図９に示した形態を採用する使用するというように、個
々の用途毎に定まる光源のワット数その他の使用条件に
応じて、送風ファン４５Ｃの他に搭載する送風ファンの
台数を選択することができる。更に、３台の送風ファン
４５Ａ,４５Ｂ,４５Ｃだけで十分に対応可能である場
合、例えば、比較的ワット数の小さい光源(例えば、５
０Ｗ程度等)の使用が予定されている場合等には、図１
０に示したように、２台の送風ファン４５Ａ,４５Ｂを
取り外さずに、むしろ、位置的に騒音が外部に漏れやす
い排出ファン４１の方を取り外すというような選択肢も
ある。

【００３９】図１０は、本発明に係る、第３番目の実施
の一形態を示す斜視図である。

【００４０】図１０により、外装ケース１ａ,１ｂの排
気口１３からの排気の進行方向と、スクリーン上に投射
される光束３の光路との最適な位置関係について説明す
る。外装ケース１ａ,１ｂの排気口１３の中心軸、即
ち、排気口１３からの排気の進行方向１７と、スクリー
ン上に投射される光束３の光軸３ａとのなす角θが３０
度よりも小さいと、外装ケース１ａ,１ｂの排気口１３
から排気される温風によって、第三ミラーレンズ２１で
反射された光束３の光路上に空気揺らぎが発生し、スク
リーン映像が揺らぐという不具合を生じることが実験的
に確認されている。また、スクリーンに面していない方
の側面に排気口がある場合等のように、この角θが９０
度よりも大きいと、投写型映像表示装置１００の横や後
に温風をまき散らし、観者に不愉快な思いをさせるとい
う不具合を生じることも実験的に確認されている。

【００４１】従って、この角θを約３０度以上９０度以
下の範囲内に収めることを念頭に置いて、換言すれば、
スクリーン上に投射される光束３の光軸３ａと異なる高
さの進路に沿って排気を吹き出させることを念頭に置い
て、使用時における第三ミラーレンズ２１の姿勢、使用
時における第三ミラーレンズ２１と排気口１３との位置
関係を設計することが望ましい。尚、この角θの現実的
な値は、５０度程度である。

【００４２】図１１は、本発明による第４番目の一実施
の形態の内部構成を示す断面図である。すなわち、液晶
パネル側の吸気口側にファンを設け、排出側にはファン
をおかないというものである。

【００４３】このようにすると、例えば、照明手段のラ
ンプの出力を例えば５０Ｗなどに下げたような場合、排
気ファンによらず、吸気側の小型ファンのみで全体の冷
却が可能な場合がある。このような場合には、図１１の
ように、吸気側のファンのみでも対応可能となる。

【００４４】すなわち、吸気側ファン４５Ａから流線Ｂ
1のように吸気された空気は、放熱フィンＡ９２Ａで熱
交換され、ダクト４９Ａを通りランプケース７側に進
む。また、吸気ファンＢ４５Ｂから流線Ｂ4のように吸
気された空気は、放熱Ｂ９２Ｂで熱交換され、ダクト４
９Ｂを通りランプケース７側に進む。ランプケース７内
で、ランプ７１の外周を通ってランプと熱交換した空気
は流線Ｂ5及び流線Ｂ3のように外部に排気される。この
ようにすることにより、排出側のファンを除去できるた
め、排出口から外部へのファンの騒音を低減することが
可能となる。

【００４５】図１２は、本発明に係る、第５番目の実施
の形態の内部構造を示す断面図である。すなわち、液晶
パネル側の吸気口側と照明手段側の排出口の中間に中間
ファン６００を設置したものである。

【００４６】中間ファン６００は、吸気口側で空気を吸
い込み、逆に排気側では風を送り出す。このため、中間
ファン６００により吸気口側から流線Ｂ１のように吸気
された空気は、放熱フィンＡ９２Ａで熱交換され、流線
Ｂ２のようにダクト４９Ａ及び中間ファン６００を経て
ランプケース７側に進む。ランプケース７内で、ランプ
７１の外周を通ってランプと熱交換した流線Ｂ空気は流
線Ｂ５及び流線Ｂ３のように外部に排気される。

【００４７】このようにすると、排出口にファンから風
が直接でないため、騒音を低減でき、さらに、吸気口側
でなく、中間に設けてあるため、ファンの圧力損失によ
る風量低下のおそれもなくなる。

【００４８】上記した、実施形態では、ライトバルブ手
段として、反射液晶パネル方式を用いたもので説明した
が、他の形態のライトバルブ素子、例えば透過型液晶パ
ネル方式、マイクロミラー（微少鏡駆動）方式、レーザ
液晶書き込み方式などであっても同様の効果があること
は言うまでもない。また、光学系には反射鏡レンズを用
いるもので説明したが、反射鏡レンズ以外の光学素子、
例えば屈折レンズを用いるもに、あるいは屈折レンズと
反射鏡レンズの組み合わせなどを用いたものであっても
同様の効果を得ることができることはいうまでもない。

【００４９】また、実施形態の説明では、映像表示機構
部分とこれを内蔵した映像表示装置の２つをまとめて説
明したが、映像表示機構部分のみ、もしくはこれを内蔵
した映像表示装置いずれであっても同様な効果を得るこ
とができることはいうまでもない。すなわち、映像表示
機構部分を、建物などに直接組み込むような使い方をし
た場合で、その外装部分が建物と一体となるような場
合、あるいは、映像表示機構部分を大きな筐体に収め、
筐体の外壁部分に透過型スクリーンをおき、このスクリ
ーンに投射する装置として実施したような場合であって
も、同様な効果が得られる。

【００５０】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の映像表示
機構及びこれを用いた映像表示装置では、照明手段とラ
イトバルブ手段の冷却手段の間をダクトでつなぎ、双方
の冷却手段を１つのファンで兼用する構成とし、さらに
ライトバルブ手段の光入出射面側を密閉空間にしたた
め、次のような効果を有する。

【００５１】装置全体のファンの数を減らすことがで
き、装置構成の簡略化及び信頼性の向上をはかることが
できる。また、ファンの数が減ることにより、装置の騒
音も減らすという効果がある。さらに、ライトバルブ手
段の防塵と装置の冷却の簡略化を両立できるという効果
もある。

【００５２】また、別の一実施の形態では、照明手段と
ライトバルブ手段との間をダクトでつなぎ、双方の冷却
手段を１つあるいは２つのファンを選択的に運転制御す
ることができるため、装置の動作状況や環境条件に対応
して、最適な動作を設定することが可能となる効果があ
る。

【００５３】また、さらに冷却手段の一部であるファン
手段を設置する／しないを選択できる構造としたため、
使用する素子の種類や照明の明るさ、用途向けによる違
いなど、種々の動作条件に適合した最適な冷却性能の装
置を提供する事が可能となる効果がある。

【００５４】さらに、投写光束の光軸と排気方向とを所
定の範囲内にしたため、鑑賞環境の改善を実現すること
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一番目の実施の一形態に係る投写型
映像表示装置の外観図である。

【図２】本発明の第一番目の実施の一形態に係る投写型
映像表示装置の使用時における外観図である。

【図３】本発明の第一番目の実施の一形態に係る投写型
映像表示装置から投射された投射光の光路を概念的に示
した図である。

【図４】本発明の第一番目の実施の形態に係る投写型映
像表示装置の光学系の概略構成を示した図である。

【図５】(ａ)は、本発明の第一番目の実施の形態に係る
光学ユニットの外観図であり、(ｂ)は、その反対側から
の外観図である。

【図６】本発明の第一番目の実施の形態に係る光学ユニ
ットの基本構造を説明するための図である

【図７】図５の光学ユニットの断面図である。

【図８】本発明の第二番目の実施の形態に係る光学ユニ
ットの基本構造を説明するための図である。

【図９】図８の光学ユニットの断面図である。

【図１０】本発明の第三番目の実施の形態を説明するた
めの図である。

【図１１】本発明の第四番目の実施の形態に係る、スク
リーン上に投射される光束の光路と、排気口からの排気
の方向との位置関係を説明するための図である。

【図１２】本発明の第五番目の実施の形態に係るダクト
中にファンを設けた例の断面図である。

【符号の説明】

１ａ,１ｂ…外装ケース、３…光束、４ａ,４ｂ…ユニッ
トケース、４ｇ…密閉室、７…ランプケース、８…合焦
機構、９Ａ,９Ｂ,９Ｃ…姿勢調整機構、１１…フタ、１
２…吸気口、１３…排気口、１４…焦点合せ用ダイアル
ノブ、２１…第三ミラーレンズ、２２…第二ミラーレン
ズ、２３…開閉機構、２４…透明部材、２５…第一ミラ
ーレンズ、３１…ミラー、３２…ダイクロイックミラ
ー、３３…ダイクロイックミラー、４１…排気ファン、
４２…導風板、４２ａ…フィン、４５Ａ,４５Ｂ,４５Ｃ
…送風ファン、４７…風向ガイド、４９Ａ,４９Ｂ…ダ
クト、６３…インテグレータ、６４…ミラー、６５…イ
ンテグレータ、７１…光源(ランプ)、７１ａ…ランプリ
フレクタ、９１Ａ,９１Ｂ,９１Ｃ…反射型液晶パネル、
９２Ａ,９２Ｂ,９２Ｃ…放熱フィン、９８…取付板、１
００…投写型像表示装置、５００…光学ユニット。

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）Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 ＫＺ (72)発明者大塚康男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)発明者沼田徹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Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 EA16 HA13 HA24 HA28 MA16 MA20 2H091 FA05X FA26X FA41X LA04 LA07 LA13 MA07 2K103 AA05 AA14 AA16 AB10 BB02 BC51 CA17 CA25 CA29 CA34 CA55 DA18 5C058 AA07 AA08 AB06 BA30 EA02 EA12 EA13 EA26 EA52

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照明手段と、投射手段と、光入出射面を有
する反射型ライトバルブ手段と、外気を遮断した略密閉
室とを備え、前記照明手段は前記反射型ライトバルブ手
段を照明し、該反射型ライトバルブ手段で反射した光を
前記投射手段により投射して映像として表示する映像表
示装置であって、少なくとも、前記照明手段から前記反射型ライトバルブ
手段への入射光路が前記略密閉室内に形成されており、前記略密閉室は複数の構造部材より成り、前記反射型ラ
イトバルブ手段の光入出射面側が、前記複数の構造部材
の接合面にまたがって接するようにしたことを特徴とす
る映像表示装置。
【請求項２】照明手段と、投射手段と、光入出射面を有
する反射型ライトバルブ手段と、外気を遮断した略密閉
室とを備え、前記照明手段は前記反射型ライトバルブ手
段を照明し、該反射型ライトバルブ手段で反射した光を
前記投射手段により投射して映像として表示する映像表
示装置であって、少なくとも、前記照明手段から前記反射型ライトバルブ
手段への入射光路が前記略密閉室内に形成されており、前記略密閉室の外部に設けられ前記反射型ライトバルブ
手段の姿勢を調整する姿勢調整手段を備えたことを特徴
とする映像表示装置。
【請求項３】照明手段と、投射手段と、光入出射面を有
する反射型ライトバルブ手段と、外気を遮断した略密閉
室とを備え、前記照明手段は前記反射型ライトバルブ手
段を照明し、該反射型ライトバルブ手段で反射した光を
前記投射手段により投射して映像として表示する映像表
示装置であって、少なくとも、前記照明手段から前記反射型ライトバルブ
手段への入射光路が前記略密閉室内に形成されており、前記略密閉室は複数の構造部材より成り、前記反射型ライトバルブ手段の光入出射面側が該複数の
構造部材の接合面にまたがって接し、照明及び投射光軸に対して略直交する単一方向に設けら
れ前記反射型ライトバルブ手段の姿勢を調整する姿勢調
整手段を備える、ことを特徴とする映像表示装置。
【請求項４】前記姿勢調整手段は、前記反射型ライトバ
ルブ手段の取り付け方向と同じ方向で位置決めする構成
を有することを特徴とする請求項２乃至請求項３の何れ
かに記載の映像表示装置。