JP2004004505A - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【目的】吸排気時の音の発生を殆ど無くすことができる投写型映像表示装置を提供する。
【構成】光源１の側方位置にイオン風発生装置２０を設けた。このイオン風発生装置２０は、マイナス側となる針状電極２１でコロナ放電によって空気をマイナスイオン化し、このマイナスイオン化した空気をプラス側となる筒状電極２２で引き寄せて気流を生じさる。この気流は光源１にあてられ、光源１で発生した熱が奪い取られる。光源１からでる紫外線は第１ダイクロイックミラー４及び紫外線反射ミラー１７によってイオン風発生装置２０の送風口に導かれる。送風口から出てくる空気にはコロナ放電によって生成されたオゾン（Ｏ_３）含まれているが、このオゾンは前記紫外線によって分解される
【選択図】　　　　　　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
投写型映像表示装置は、光源から出射された光を液晶パネル等のライトバルブにより変調して投写する構成であるため、高輝度の光源を備える必要があり、この高輝度の光源自体から発生する熱や液晶パネルの偏光板あるいは各種光学部品に光が吸収されるときに発生する熱の対策が必要になり、従来は、モーターでファンを回転させて吸気や排気を行ない、熱を機外に放出するようにしていた（特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２２２０６５号
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モーター駆動による吸排気機構では、モーター回転音やファンによる風切り音により、吸排気音によるノイズが発生し、プロジェクタ使用時にその吸排気音ノイズが耳障りになるという不都合がある。
【０００５】
この発明は、上記の事情に鑑み、吸排気時の音の発生を殆ど無くすことができる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明の投写型映像表示装置は、上記の課題を解決するために、光源から出射された光をライトバルブにより変調して投写する投写型映像表示装置において、一方側電極により空気や空気中の分子をイオン化し、これにより発生させたイオンを他方側電極により移動させて空気移動を生じさせる送風装置を配備したことを特徴とする。また、光源から出射された光をライトバルブにより変調して投写する投写型映像表示装置において、一方側電極でコロナ放電によってイオン化した空気を他方側電極で引き寄せて空気移動を生じさせる送風装置を配備したことを特徴とする。
【０００７】
上記構成であれば、送風装置はイオン化した空気等を電気的に移動させて空気移動を生じさせるから、ファンの回転による送風と異なり、回転騒音の発生は無くなり、吸排気において殆ど無音状態とすることが可能となる。
【０００８】
光源から出射される紫外線を分光して前記送風装置の送風空気に照射するように構成するのがよい。これによれば、放電によってオゾンが発生しても、前記紫外線によってオゾンを分解することができる。また、映像表示において不要の光である紫外線の有効活用が図れることになる。
【０００９】
一方側電極を複数並列配置し、これに対応させて複数の他方側電極を並列配置して成る構成としてもよく、これによれば、送風力を向上できる。また、一方側電極を複数配置し、他方側電極としてメッシュ状電極を配置して成るものでもよく、これによれば、低コスト化や軽量化を実現し易い。
【００１０】
一方側電極は複数の先鋭部を縁部に有した金属板から成るものでもよく、これによれば、針状電極を多数配置する構成に比べて組み立て容易化が図れる。また、かかる構成において他方側電極としてメッシュ状電極を配置して成るものでもよい。また、前記複数の先鋭部を有する一方側電極が複数枚互いに離間して配置されて成るものでもよい。また、前記複数の先鋭部を有する一方側電極は金属板のエッチングにより形成されたものでもよく、これによれば、先鋭部の形状の最適化が図れる。
【００１１】
前記光源のリフレクタ部には切欠きが設けられ、この切欠き部に送風装置の空気送出部を位置させてもよい。また、前記送風装置が光源の近傍に位置し、光源からの熱が機外に排気されるように構成されていてもよい。また、前記送風装置が装置筐体の一側面の略全体を利用して配置されている構成としてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態の投写型映像表示装置を図１乃至図７に基づいて説明する。
【００１３】
図１は３板式カラー液晶プロジェクタの光学系を示した図である。光源１の発光部２は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光は、例えばパラボラリフレクタ３によって平行光となって出射される。
【００１４】
第１ダイクロイックミラー４は、光源１の光出射方向に対して斜め４５°配置されており、紫外線を側方に反射し、それ以外の波長成分を透過させる。
【００１５】
第２ダイクロイックミラー５は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー５を透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー６にて反射されて光路を変更される。全反射ミラー６にて反射された赤色光はコンデンサレンズ７を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ３１を透過することによって光変調される。一方、第２ダイクロイックミラー５にて反射したシアンの波長帯域の光は、第３ダイクロイックミラー８に導かれる。
【００１６】
第３ダイクロイックミラー８は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第３ダイクロイックミラー８にて反射した緑色波長帯域の光はコンデンサレンズ９を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ３２に導かれ、これを透過することによって光変調される。また、第３ダイクロイックミラー８を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー１１，１３、リレーレンズ１０，１２、及びコンデンサレンズ１４を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ３３に導かれ、これを透過することによって光変調される。
【００１７】
上記の液晶ライトバルブ３１，３２，３３は、入射側偏光板と、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部と、出射側偏光板とを備えて成る。液晶ライトバルブ３１，３２，３３を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、ダイクロイックプリズム１５によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ１６によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投影表示される。
【００１８】
前記光源１の側方位置には、イオン風発生装置２０が設けられている。このイオン風発生装置２０は、図２にも示すように、マイナス側となる針状電極２１でコロナ放電によって空気をマイナスイオン化し、このマイナスイオン化した空気をプラス側となる筒状電極２２で引き寄せて空気移動を生じさせる構成となっている。高電圧発生回路２３は、電源部２４から電圧供給を受け、数ｋＶ乃至十数ｋＶ程度の高電圧を発生させてこれを電極２１，２２に印加する。
【００１９】
また、図１に示したように、イオン風発生装置２０の送風口は光源１に向けられており、生成された移動空気（気流）は光源１にあてられ、光源１で発生した熱が奪い取られることになる。前記第１ダイクロイックミラー４によって反射された紫外線を受ける位置には紫外線収束用レンズ１８及び紫外線反射ミラー１７が設けられている。これら紫外線収束用レンズ１８及び紫外線反射ミラー１７によって光源１で発生した紫外線はイオン風発生装置２０の送風口の近傍に収束されて導かれる。送風口から出てくる空気にはコロナ放電によって生成されたオゾン（Ｏ_３）が含まれているが、このオゾンは前記紫外線によって分解されることになる。紫外線は映像投影においては不要の光であり、むしろ照明光から除去されるのが望ましいものである。この実施形態では、紫外線の単なる除去ではなく、紫外線をオゾン分解に有効活用している。なお、上記の例では、イオン風発生装置２０の送風口が光源１に向けられ、冷却風を吹きつける構造としたが、逆にイオン風発生装置２０によって光源１により発生した熱を吸気するよう、針状電極２１を光源１の近傍に配置し、円筒電極２２を光源１から遠い位置に配置してもよい。
【００２０】
図３はイオン風発生装置２０Ａの構成及びその配置形態を示している。このイオン風発生装置２０Ａは、針状電極２１Ａ…を複数並列配置し、これに対応させて複数の電極２２Ａ…を並列配置して成る。すなわち、先に示したイオン風発生装置２０を並列的に集合化したものに相当するが、電極２２Ａ…のうち幾つかの電極２２Ａは隣の筒部形成を兼ねるものとなる。このように、複数のイオン風発生装置が並列的に集合化された構成となることにより、送風力（風量）が向上する。また、イオン風発生装置２０Ａにおける送風の向きは光源１の配置側とは逆方向としており、イオン風発生装置２０Ａの送風口は装置筐体の通気口１９に向けられている。イオン風発生装置２０Ａにて生成される移動空気が通気口１９を経て排気されるとき、光源１の熱にて高温化した周囲空気が吸引され、移動空気に乗って通気口１９から排気される。また、排気手前位置に紫外線が導かれるようにしてあり、オゾンの機外排出を低減するようにしている。なお、通気口１９に通じる排気筒を設置し、この筒内にイオン風発生装置２０Ａを設けると共に、前記筒の一部を紫外線透過ガラス部とすることで、排気効率の向上と紫外線によるオゾン分解の両立を図ることができる。
【００２１】
図４はイオン風発生装置２０Ｂを光源１のリフレクタ内に連結させる構成を示している。光源１の発光部２の破裂によるガラス飛散を防止するため、光出射側に透明カバー１ａを設けているが、この透明カバー１ａによる封止状態にて光源内の空気が高温化するのを防止するため、リフレクタ３の両側部に切欠き３ａ・３ａを形成して高温空気を逃がすようにしている。イオン風発生装置２０Ｂは針状電極２１Ｂと筒状電極２２Ｂとからなり、筒状電極２２Ｂは略半円筒形に形成されており、前記切欠き３ａの形状に対応させてある。二つの切欠き３ａ・３ａのうち、一方の切欠き３ａにだけイオン風発生装置２０Ｂを装着し、他方の切欠き３ａは排気口としている。イオン風発生装置２０Ｂのコロナ放電によって生成されたオゾンは、リフレクタ３内で光源１の紫外線の直射を受けて分解される。すなわち、かかる構成においては、第１ダイクロイックミラー４や紫外線反射ミラー１７は不要となる。なお、切欠き３ａには発光部２の破裂によるガラス飛散を防止するため、メッシュ部材を貼り付けておくのが望ましい。
【００２２】
図５にはイオン風発生装置２０Ｃの構成を示している。このイオン風発生装置２０Ｃは、針状電極２１Ｃとメッシュ電極２２Ｃとを備えて成る。このメッシュ電極２２Ｃを用いる構成であれば、筒状電極を多数配置する場合に比べ、低コスト化や軽量化を実現し易い。
【００２３】
図６はイオン風発生装置２０Ｄが設けられた投写型映像表示装置４０の内部構成を示した斜視図である。この投写型映像表示装置４０は、白色光源４１、補助ファン４２、電源４３、カラーホイール４４、映像生成光学系４５、投写レンズ系４６、信号処理回路４７を備える。イオン風発生装置２０Ｄは、白色光源４１に近い側の筐体側面の略全体を占めて配置されている。また、イオン風発生装置２０Ｄは、一方側の電極として針状電極２１Ｄ…を複数配置し、他方側の電極として例えば前述したメッシュ電極を備える。このように、筐体側面の略全体を占めて多数の針状電極２１Ｄ…を配置した構成により、送風力（風量）が向上することになる。イオン風発生装置２０Ｄにおける送風の向きは白色光源４１の配置側とは逆方向（機外側）としており、イオン風発生装置２０Ｄにて生成される移動空気が筐体外に排気されるとき、光源４１の熱にて高温化した周囲空気が吸引され、移動空気に乗って筐体外に排気される。また、このイオン風発生装置２０Ｄは、オゾン除去フィルタ２３Ｄを備えており、放電によって生成されたオゾン（Ｏ_３）は排気に際して分解除去される。なお、オゾン除去フィルタ２３Ｄとしては、例えば、二酸化マンガンを触媒としてこれをハニカム状の支持体に添着させたものなどを用いることができる。
【００２４】
上記構成では、針状電極２１Ｄ…を複数配置したが、このような構造の他、図７に示すように、縁部に複数の先鋭部が形成された電極板２１Ｅを複数枚互いに離間させて設けてもよい。かかる電極板２１Ｅにおいては、各先鋭部が一つの針状電極として機能することになる。このような構成であれば、複数の針状電極を配置する構成に比べて構造が簡素化され、組み立て容易化が図れる。電極板２１Ｅは、金属板に対するプレス成型（打ち抜き）によっても得られるが、この実施形態では、エッチング加工によって得ている。エッチング加工の方が、先鋭部の形状の最適化（放電音低減，送風効率向上等）し易い利点がある。
【００２５】
以上の例では、イオン風発生装置を光源１の近傍に配置した構成を示したが、これに限るものではなく、他の高温発生箇所（例えば、液晶表示パネルの近傍位置等）に設けてもよいものである。また、イオン風発生装置における電極のプラスとマイナスの関係を逆にしてもかまわないものであり、また、空気や空気中の分子のイオン化で空気移動が生じるものであれば、上述の具体的に示した構成とは異なるイオン風発生装置を用いることができる。
【００２６】
また、上記の例では、透過型の液晶表示パネルを３枚用いた映像生成光学系を示したが、このような映像生成光学系に限るものではなく、他の映像生成光学系を用いる場合にも適用することができる。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、送風装置はイオン風を発生させる機構であるから、ファンの回転による送風と異なり、回転騒音の発生は無くなり、吸排気時において殆ど無音状態とすることが可能となる。また、光源から出射される紫外線を分光して前記送風装置の送風空気に照射する構成やオゾン除去フィルタを備える構成においては、オゾンが発生しても、機外にはオゾンを排出しないようにできるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の投写型映像表示装置を示した図である。
【図２】イオン風発生装置の構成を示した説明図である。
【図３】イオン風発生装置の他の構成及びその配置形態を示した説明図である。
【図４】イオン風発生装置の他の構成及びその配置形態を示した斜視図である。
【図５】イオン風発生装置の他の構成を示した斜視図である。
【図６】イオン風発生装置の他の構成及びその配置形態を示した斜視図である。
【図７】イオン風発生装置の他の構成（電極構造）を示した斜視図である。
【符号の説明】
１　　光源
４　　第１ダイクロイックミラー
１７　紫外線反射ミラー
２０　　イオン風発生装置
２０Ａ　イオン風発生装置
２０Ｂ　イオン風発生装置
２０Ｄ　イオン風発生装置
２０Ｂ　イオン風発生装置
２１　　針状電極
２１Ａ　針状電極
２１Ｂ　針状電極
２１Ｃ　針状電極
２１Ｄ　針状電極
２１Ｅ　電極板
２２　　筒状電極
２２Ａ　筒状電極
２２Ｂ　筒状電極
２２Ｃ　メッシュ電極
２３Ｄ　オゾン除去フィルタ

Claims (12)

1. 光源から出射された光をライトバルブにより変調して投写する投写型映像表示装置において、一方側電極により空気や空気中の分子をイオン化し、これにより発生させたイオンを他方側電極により移動させて空気移動を生じさせる送風装置を配備したことを特徴とする投写型映像表示装置。
2. 光源から出射された光をライトバルブにより変調して投写する投写型映像表示装置において、一方側電極でコロナ放電によってイオン化した空気を他方側電極で引き寄せて空気移動を生じさせる送風装置を配備したことを特徴とする投写型映像表示装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の投写型映像表示装置において、光源から出射される紫外線を分光して前記送風装置の送風空気に照射するように構成したことを特徴とする投写型映像表示装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、一方側電極を複数並列配置し、これに対応させて複数の他方側電極を並列配置して成ることを特徴とする投写型映像表示装置。
5. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、一方側電極を複数配置し、他方側電極としてメッシュ状電極を配置して成ることを特徴とする投写型映像表示装置。
6. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、一方側電極は複数の先鋭部を縁部に有した金属板から成ることを特徴とする投写型映像表示装置。
7. 請求項６に記載の投写型映像表示装置において、他方側電極としてメッシュ状電極を配置して成ることを特徴とする投写型映像表示装置。
8. 請求項６又は請求項７に記載の投写型映像表示装置において、前記複数の先鋭部を有する一方側電極が複数枚互いに離間して配置されて成ることを特徴とする投写型映像表示装置。
9. 請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、前記複数の先鋭部を有する一方側電極は金属板のエッチングにより形成されたことを特徴とする投写型映像表示装置。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、前記光源のリフレクタ部には切欠きが設けられ、この切欠き部に送風装置の空気送出部を位置させたことを特徴とする投写型映像表示装置。
11. 請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、前記送風装置が光源の近傍に位置し、光源からの熱が機外に排気されるように構成されたことを特徴とする投写型映像表示装置。
12. 請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の投写型映像表示装置において、前記送風装置が装置筐体の一側面の略全体を利用して配置されていることを特徴とする投写型映像表示装置。

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