JP2004226914A

JP2004226914A - 投射型表示装置

Info

Publication number: JP2004226914A
Application number: JP2003017653A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kikuchi; 俊菊地; Hiroshi Sugimoto; 拓杉本; Akio Nakamura; 彰男中村
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2004-08-12

Abstract

【課題】３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の温度をきめ細かく自動制御できるようにすること。
【解決手段】３組の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ、出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの温度を熱伝導部材７５Ｒ、７５Ｇ、７５Ｂ及び７３Ｒ、７３Ｇ、７３Ｂを介して熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂに伝えて、熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂによって開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂを開閉制御することにより、冷却風の風量を自動制御して、入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ、出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの温度を安定した温度に保つようにした液晶プロジェクター。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクターに適用するのに最適な投射型表示装置であって、特に、光源部から出射された光のうちの赤色、緑色、青色の３色の波長帯域の光をそれぞれ変調して３色の映像を得る３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板からなる液晶パネルユニットを冷却風によって冷却する技術の分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、投射型表示装置の一例である液晶プロジェクター
【例えば、特許文献１参照】では、電源ランプ等の光源部から出射された光を液晶パネルに入射することにより得られた赤色、緑色、青色等の映像を投射レンズによってスクリーン等に重ねて投射することによりフルカラー映像を表示するように構成されている。
【０００３】
そして、液晶プロジェクターでは、駆動時に高温となる各種の光学部品（発熱部品）、例えば、３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板からなる液晶パネルユニットを冷却用ファンから送風される冷却風で冷却する一方、電源ランプ等で発生する熱を排気用ファンによって外筐の前面側（映像投射側）へ排出するようにして、これらの発熱部品を限度保証温度以下に保持するように構成されている。
【０００４】
この際、液晶パネルユニットの空冷については、液晶パネルユニット部分の温度を温度センサーで検出して、冷却用ファンの回転数を制御することにより、液晶パネルユニットへ送風する冷却風の送風量を制御する方法が一般的である。
また、筐体内の熱源の高温時にのみ熱形状記憶合金を用いて天板を開くように
したもの
【例えば、特許文献２参照】や液晶プロジェクターの光源ランプの点灯時に、バイメタルを用いて排熱孔を開くようにしたもの
【例えば、特許文献３参照】も知られている。
【特許文献１】特願２００２−４４５３８号明細書
【特許文献２】特開平７−１８３６８０号公報
【特許文献３】特開平９−３０４８３４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来から液晶プロジェクターでは、偏光作用や光変調作用によって発熱する発熱部品である液晶パネルユニットの３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の温度が著しく高温（例えば、６０°以上）に上り過ぎた場合には、投射される映像のコントラスト等が極度に劣化したり、装置の寿命が著しく短くなってしまい、この逆に、液晶パネル等の温度が著しく低温（例えば、３０°以下）に下り過ぎた場合には、液晶パネルによる光変調の応答速度等が遅くなり、フリッカーと称される映像のちらつき等が発生してしまい、高品位の映像を安定して投射することができなくなることが知られている。
【０００６】
従って、この種、液晶プロジェクターでは、映像の投射動作中は、液晶パネルユニットの３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の温度を最適温度状態に保つことが重要である。
しかし、従来のように、液晶パネルユニット部分の温度を温度センサーで検出して、冷却用ファンの回転数を制御することにより、液晶パネルユニットへ送風する方法では、冷却用ファンによって液晶パネルユニット全体へ送風される冷却風全体の送風量を制御する方法であるから、液晶パネルユニット全体の温度は制御することができても、液晶パネルユニットの３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の温度をそれぞれ独立して、きめ細かく制御することができないために、投射される映像のコントラストの劣化やフリッカーの発生を完全に防止することができないと言う問題があった。
また、筐体内の熱源の高温時にのみ熱形状記憶合金を用いて天板を開くような方法や光源ランプの点灯時に、バイメタルを用いて排熱孔を開くようにした方法でも、上記の問題点を解決することができない。
【０００７】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、液晶パネルユニットの少なくとも３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の温度をそれぞれ独立してきめ細かく制御することができる投射型表示装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明の投射型表示装置は、クロスプリズムの周囲３箇所に収容されていて、光源部から出射された光のうちの赤色、緑色、青色の波長帯域の光をそれぞれ変調して、赤色、緑色、青色の３色の映像を得る３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板からなる液晶パネルユニットと、前記液晶パネルユニットで得られて、前記クロスプリズムで合成された前記赤色、緑色、青色の映像を重ねて投射する投射レンズと、前記液晶パネルユニットの前記３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の下部相当位置の３箇所に開口された冷却風吹出口から冷却風を上向きに吹き出して、これら３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板をそれぞれ冷却する冷却用ファンとを備えた投射型表示装置において、前記液晶パネルユニットの３組の前記入射側偏光板、前記液晶パネル、前記出射側偏光板の少なくとも１つの温度をそれぞれ独立して伝導する３組の熱伝導手段と、前記３組の熱伝導手段によりそれぞれ独立して伝導される熱によってそれぞれ独立して温度制御される３組の熱形状記憶合金と、前記３組の熱形状記憶合金によってそれぞれ独立して駆動されて、前記冷却用ファンによって前記３箇所の冷却風吹出口から吹き出される冷却風の風量をそれぞれ独立して制御する複数の風量制御手段とを備えたものである。
【０００９】
上記のように構成された本発明の投射型表示装置は、液晶パネルユニットの３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の少なくとも１つの温度を３組の熱伝導手段によって３組の熱形状記憶合金にそれぞれ独立して伝導することにより、液晶パネルユニットの３箇所の冷却風吹出口から冷却用ファンによって吹き出される冷却風の風量をそれぞれ独立して制御する３組の風量制御手段をその３組の熱形状記憶合金によってそれぞれ独立して駆動するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を適用した液晶プロジェクターの実施の形態を図を参照して、次の順序で説明する。
（１）・・・液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第１の実施の形態の説明（図１及び図２）
（２）・・・液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第２の実施の形態の説明（図３）
（３）・・・液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第３の実施の形態の説明（図４）
（４）・・・液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第４の実施の形態の説明（図５）
（５）・・・液晶プロジェクター全体の説明（図６〜図１０）
（６）・・・液晶パネルユニットの空冷装置の説明（図９〜図１４）
【００１１】
（１）・・・液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第１の実施の形態の説明
まず、図１及び図２によって、液晶パネルユニット２４の温度自動制御装置７１の第１の実施の形態について説明する。
この温度自動制御装置７１は、後述する液晶パネルユニット２４の３組（各一対で合計６個）の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂにて冷却風の風量をそれぞれ独立して制御する風量制御手段、即ち、回動式の開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂを設けたものである。
【００１２】
そして、これらの回動式の各開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂは、冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂが開口されている液晶パネルユニット搭載部４２上にそれぞれ固着された銅板等の熱伝導性の高い熱伝導部材７３Ｒ、７３Ｇ、７３Ｂにそれぞれ熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂを介して接続されている。そして、各熱伝導部材７３Ｒ、７３Ｇ、７３Ｂは、熱伝導手段である銅線等の熱伝導率の高い各々一対で、３組の熱伝導部材７５Ｒ、７５Ｇ、７５Ｂによって３組の入射側偏光板１８、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂにそれぞれ接続されている。
この際、図２の部分拡大図に示すように、各熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂは高温時に熱収縮する高温用熱形状記憶合金７４ａと、低温時に熱収縮する低温用熱形状記憶合金７４ｂとがラミネートされた構造に構成されている。
【００１３】
このように構成された温度自動制御装置７１の第１の実施の形態によれば、後述する映像投射中に、３組の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの温度（熱）が各一対で、３組の熱伝導部材７５Ｒ、７５Ｇ、７５Ｂによって３組の熱伝導部材７３Ｒ、７３Ｇ、７３Ｂに伝導される。すると、３組の熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂがそれぞれ独立して熱変形されて、これら３組の熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂによって３組の開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂがそれぞれ独立して回動駆動されて、３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂをそれぞれ独立して開閉制御することになる。
【００１４】
この際、入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの温度が基準値よりも高くなった場合には、３組の熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂの高温用熱形状記憶合金７４ａが熱収縮することによって、開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂはそれぞれ独立して各冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂの開口面積を拡大するように開き、後述するように、冷却用ファン２７によって各冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂから液晶パネルユニット２４内に吹き出される冷却風の風量をそれぞれ独立して増大する。この結果、入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの温度をそれぞれ独立して降下させることができる。
【００１５】
また、この逆に、入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの温度が基準値よりも低くなった場合には、３組の熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂの低温用熱形状記憶合金７４ｂが熱収縮することによって、開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂはそれぞれ独立して各冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂの開口面積を縮小するように閉じ、後述するように、冷却用ファン２７によって各冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂから液晶パネルユニット２４内に吹き出される冷却風の風量をそれぞれ独立して減少する。この結果、入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの温度をそれぞれ独立して上昇させることができる。
【００１６】
従って、この温度自動制御装置７１によれば、後述する映像の投射中に、３組の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの温度をそれぞれ独立してきめ細かく制御することができて、これらの温度を終始ほぼ基準値に安定して保つことができる。
従って、映像の投射中に、３組の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの温度が著しく高温に上り過ぎたために、投射される映像のコントラスト等が極度に劣化したり、装置の寿命が著しく短くなってしまうような不都合や、この逆に、映像の投射中に、３組の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの温度が著しく低温に下り過ぎたために、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂによる光変調の応答速度が遅くなり、フリッカー（映像のちらつき）等が発生してしまうような不都合が発生せず、常に高品位の映像を安定して投射することができる。
【００１７】
それでいて、構造的には、３組の開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂを駆動する３組の熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂへ３組の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの熱を３組の熱伝導部材７５Ｒ、７５Ｇ、７５Ｂ及び７３Ｒ、７３Ｇ、７３Ｂを介して伝導するだけの非常に簡単なものである。従って、温度センサー等が不要であり、構造が簡単で、低コストな液晶プロジェクターを製造することができる。
【００１８】
（２）・・・液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第２の実施の形態の説明
次に、図３によって、液晶パネルユニット２４の温度自動制御装置７１の第２の実施の形態につい説明すると、この場合は、３組の開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂをスライドガイド７６Ｒ、７６Ｇ、７６Ｂによってガイドされてスライドされるスライド式に構成して、３組の熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂによって３組の開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂをそれぞれ独立してスライド駆動することにより、３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂをそれぞれ独立して開閉制御するように構成したものである。
そして、この温度自動制御装置７１の第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態と同等の効果を奏することができるものである。
【００１９】
（３）・・・液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第３の実施の形態の説明
次に、図４によって、液晶パネルユニット２４の温度自動制御装置７１の第３の実施の形態について説明すると、この場合は、後述する送風ダクト５４内の３組の送風通路５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂ内に回動式の３つの開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂを設けて、これら３つの開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂを３つの熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂによって回動駆動することにより、３組の送風通路５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂ内を通って３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂから吹き出される冷却風の風量をそれぞれ独立して制御するように構成したものである。
そして、この温度自動制御装置７１の第３の実施の形態においても、前述した第１及び第２の実施の形態と同等の効果を奏することができる。
【００２０】
（４）・・・液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第４の実施の形態の説明
次に、図５によって、液晶パネルユニット２４の温度自動制御装置７１の第４の実施の形態について説明すると、この場合は、液晶パネルユニット２４の上部の後述するフィルターホルダー４４に、液晶パネルユニット２４の下部の３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂの真上に対向された３組の排気口７７Ｒ、７７Ｇ、７７Ｂを形成して、これらの排気口７７Ｒ、７７Ｇ、７７Ｂをそれぞれ独立して開閉制御する３組の開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂを設けたものである。そして、これらの開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂを前述した第１の実施の形態又は第２の実施の形態で説明した３組の熱形状記憶合金７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂによってそれぞれ独立して開閉駆動させるように構成したものである。なお、３組の排気口７７Ｒ、７７Ｇ、７７Ｂには後述するごみ落下防止フィルター４５が取り付けられている。
【００２１】
そし、この場合は、後述するように、冷却用ファンによって液晶パネルユニット２４の下部の３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂから上向きに吹き出された冷却風が３組の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの表面に沿って液晶パネルユニット２４内を上昇して、これら入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂを冷却した後、液晶パネルユニット２４の上部の３組の排気口７７Ｒ、７７Ｇ、７７Ｂから排気される際の、その排気量を３組の開閉扉７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂによってそれぞれ独立して制御することができるものであり、前述した第１、第２及び第３の実施の形態とほぼ同等の効果を奏することができるものである。
【００２２】
（５）・・・液晶プロジェクター全体の説明
まず、図６〜図１０によって、投射型表示装置の一例である液晶プロジェクター全体について説明する。
この液晶プロジェクター１の外筐は扁平な箱形に構成されていて、この液晶プロジェクター１は外筐２の底面２ｅに設けたスタンド３（図１０参照）によって机上等に載置して使用したり、外筐２の上面２ｆに設けられる吊下げ用部材（図示せず）によって室内の天井等に吊り下げる等して使用することができるように構成されている。
【００２３】
次に、外筐２の内部には、合成樹脂等によって成形されて、平面形状がほぼＬ型に屈曲されている光学ユニットケース４が配置され、この光学ユニットケース４の内部に各光学部品により構成される光学ユニットが収納されている。この光学ユニットは、光源部である電源ランプ５、フライアイレンズ６、７、ＰＳ変換素子８、コンデンサーレンズ９、全反射ミラー１０、ダイクロイックミラー１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ、リレーレンズ１２、全反射ミラー１３、リレーレンズ１４、全反射ミラー１５、１６、フィールドレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ、入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ、出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂ及びクロスプリズム２１等によって構成されている。
【００２４】
なお、光源部を構成している電源ランプ５は、放電管５ａをほぼ円錐形状のリフレクター５ｂの中心に同心状に取り付けたものである。
また、間隔を隔てて配置されているフライアイレンズ６、７は電源ランプ５から出射された輝度分布が不均一な光を多数の光束に分割することにより、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂの表面全体を照射する光の輝度分布を均一にする機能を有している。そして、入射側のフライアイレンズ６は電源ランプ５側に近接され、出射側のフライアイレンズ７にはＰＳ変換素子８が近接して配置されている。このＰＳ変換素子８は短冊状に配列された偏光ビームスプリッターとこれに対応して間欠的に設けられた位相差板とによって構成されていて、入射光の偏光方向の変換を行う機能を有している。
【００２５】
また、全反射ミラー１０は、コンデンサーレンズ９を挟んでＰＳ変換素子８の反対側に配置されていて、光を９０°反射してダイクロイックミラー１１Ｒ、１１Ｇへ導く機能を有している。そして、ダイクロイックミラー１１Ｒ、１１Ｇはそれぞれ同じ向きに４５°傾斜されて配置され、ダイクロイックミラー１１Ｒは入射された光のうち赤色の波長帯域の光を９０°反射し、ダイクロイックミラー１１Ｇは入射された光のうち緑色の波長帯域の光を９０°反射する機能を有している。
【００２６】
また、全反射ミラー１５はダイクロイックミラー１１Ｒの前方に配置され、ダイクロイックミラー１１Ｒで反射された赤色の波長帯域の光を反射してフィールドレンズ１７Ｒに導く機能を有している。そして、ダイクロイックミラー１１Ｇの側方には、リレーレンズ１２及び全反射ミラー１３がそれぞれ離間して配置され、この全反射ミラー１３の前方にはリレーレンズ１４及び全反射ミラー１６がそれぞれ離間して配置されている。これらの全反射ミラー１３、１６は、ダイクロイックミラー１１Ｇを透過された青色の波長帯域の光を９０°反射してフィールドレンズ１７Ｂへ導く機能を有している。
【００２７】
また、フィールドレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂの出射側にそれぞれ入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂが所定間隔を隔てた平行状で、かつ、垂直状に配置されている。そして、これら入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは直方体形状のクロスプリズム２１の左右両側面と後面の３つの垂直状の入射面２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに対向された３方向にほぼコ字状に配列されている。
この際、入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂはそれぞれガラス板２２の液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ側に接着等にて貼り付けられていて、出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂはガラス板２３の液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ側に接着等にて貼り付けられるか、或いは、クロスプリズム２１の３つの入射面２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに接着等にて直接貼り付けられている。
【００２８】
そして、クロスプリズム２１の外周にほぼコ字状に配置されている入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂによって全体としてほぼコ字状をなす液晶パネルユニット２４が構成されていて、この液晶パネルユニット２４がクロスプリズム２１の周囲に板金等からなるユニットフレーム（図示せず）によって一体に結合されている。
そして、クロスプリズム２１の前面２１Ｆの前方位置に配置された投射レンズ２５の先端２５ａが外筐２の前面２ａに露出されている。
【００２９】
ところで、光学ユニットケース４は外筐２の内部で、右側面２ｂ等へ偏位された位置に収容されていて、この外筐２の内部で、左側面２ｃ等へ偏位された位置に、セット用電源回路及び電源ランプ用電源回路がマウントされている電源基板２６が水平状に収容されている。
そして、この外筐２の内部の前面２ａ側位置で、投射レンズ２５の右側位置（電源ランプ５とは反対側）の位置に冷却用ファン２７が配置され、電源ランプ５の前方位置及び電源基板２６の前方位置に２つの排気用ファン２８、２９が配置されている。なお、光学ユニットケース４の左側の側面で、フライアイレンズ７及びＰＳ変換素子８の近傍位置にも冷却用ファン３０が配置されている。
そして、外筐２の側面２ｂで、冷却用ファン２７の横位置やこの外筐２の背面２ｄ等にはそれぞれ吸気口３１、３２が形成されていて、この外筐２の前面２ａで、２つの排気用ファン２８、２９の前方位置には排気口３３、３４が形成されている。
【００３０】
ここで、この液晶プロジェクター１によるフルカラーの映像投射動作（以下、駆動時と記載する）について説明する。
【００３１】
電源ランプ５の放電管５ａの点灯によって発光された白色光がリフレクター５ｂで反射されてほぼ平行光となり、この白色光が光軸Ｐ１に沿って出射される。そして、この白色光が多数の小レンズで構成されているフライアイレンズ６、７によって輝度むらのない均一の白色光に形成される。即ち、白色光のほぼ平行光が第１段のフライアイレンズ６の多数のレンズによって多数の光束に分割された後、その多数の光束が第２段のフライアイレンズ７の対応する多数のレンズのほぼ中心に集光され、その集光された多数の光がＰＳ変換素子８を透過して偏光変換されると共に、コンデンサーレンズ９で液晶パネル面に対応する領域を照射するように集光することによって輝度むらのない均一の白色光が形成される。そして、その輝度むらのない均一の白色光が光軸Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７を経由して後述する３枚の液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂの全面にほぼ均一に入射、照明されることになる。
【００３２】
この際、その白色光が全反射ミラー１０及びダイクロイックミラー１１Ｒ、１１Ｇで構成された色分離手段を反射及び／又は透過することによって波長帯域が赤色光であるＲと、緑色光であるＧと、青色光であるＢとの３色の光に分割される（以下、赤色光、緑色光、青色光を単にＲ、Ｇ、Ｂと記載する）。まず白色光は、全反射ミラー１０によって反射されて光軸Ｐ１から光軸Ｐ２へ進行方向を９０°に変えた後、第１段のダイクロイックミラー１１Ｒに入射される。そして、この第１段のダイクロイックミラー１１ＲはＲを反射して光軸Ｐ３へ９０°進行方向を変える一方、ＧとＢを透過する。そして、この第１段のダイクロイックミラー１１Ｒで反射されたＲが全反射ミラー１５で反射されて光軸Ｐ４へ９０°進行方向を変える。
【００３３】
そして、第１段のダイクロイックミラー１１Ｒを透過したＧとＢは光軸Ｐ２上で第２段のダイクロイックミラー１１Ｇに入射される。そして、この第２段のダイクロイックミラー１１ＧはＧを反射して光軸Ｐ５へ進行方向を９０°に変える一方、Ｂを透過する。そして、この第２段のダイクロイックミラー１１Ｇを透過したＢは全反射ミラー１３で反射されて光軸Ｐ２から光軸Ｐ６へ進行方向を９０°に変換した後に、リレーレンズ１４を透過し、更に、全反射ミラー１６で反射されて、光軸Ｐ６から光軸Ｐ７へ９０°進行方向を変える。
【００３４】
そして、このようにして、色分離されて、３方向の光軸Ｐ４、Ｐ５、Ｐ７に入射されたＲ、Ｇ、Ｂの３つの光は、それぞれフィールドレンズ１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂで集光されて、液晶パネルユニット２４の３枚の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂをそれぞれ透過して３枚の液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂの入射面にそれぞれ入射される。
【００３５】
この際、Ｒ、Ｇ、Ｂの３つの光は３枚の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂでそれぞれ偏光方向が揃えられて、３枚の液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂの入射面にそれぞれ入射される。そして、３枚の液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂは各波長帯域に対応して印加された映像信号により変調され、光の偏光面が回転する。偏光面が回転したＲ、Ｇ、Ｂの３つの光について、これら３枚の液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂのそれぞれ出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂにより所定の偏光成分を透過させることにより映像光が得られ、これらＲ、Ｇ、Ｂの３つの映像光がクロスプリズム２１の３面２１Ｒ、２１Ｇ、２１Ｂに３つの光軸Ｐ４、Ｐ５、Ｐ６からそれぞれ入射される。
【００３６】
そして、クロスプリズム２１がＲとＢの映像光を直交する２つの反射面２１ａ、２１ｂで９０°に反射すると共に、Ｇの映像光をその２つの反射面２１ａ、２１ｂで透過させるようにして、このクロスプリズム２１によってＲ、Ｇ、Ｂの３つの映像光が合成される。そして、その合成されたＲ、Ｇ、Ｂの３つの映像光が光軸Ｐ５上で投射レンズ２５に入射され、その投射レンズ２５によってスクリーン等の投射面（図示せず）に投射されて、フルカラーの映像がその投射面に映し出されることになる。
【００３７】
なお、この液晶プロジェクター１の駆動時において、第１の発熱部である液晶パネルユニット２４では、３枚の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８ＢはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの３つの光の偏光方向を揃えるために、一定方向以外の光を吸収することになり、その光の吸収によってそれぞれ発熱する。また、３枚の液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９ＢはそれぞれＲ、Ｇ、Ｂの３つの光の各波長帯域に対応して印加される映像信号（電圧）によって液晶の分子が振動方向を変換することにより３つの光を変調して、光の偏光面を回転させており、液晶の分子が振動されることによってそれぞれ発熱する。更に、３枚の出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂはそれぞれ偏光面が一定方向に回転されたＲ、Ｇ、Ｂの３つの光のみを透過し、他の光を吸収することになり、その光の吸収によってそれぞれ発熱する。
【００３８】
従って、この液晶プロジェクター１の駆動時には、液晶パネルユニット２４の３組の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの表面を強制空冷して、これらを限定保証温度以下に保持する必要がある。
【００３９】
また、この液晶プロジェクター１の駆動時において、第２の発熱部である電源ランプ５は、放電管５ａの点灯によって高熱を発生する。更に、第３の発熱部である電源基板２６は、マウントされているコンデンサーやＩＣ、電源トランス等の発熱部品によって発熱する。
従って、この液晶プロジェクター１の駆動時には、液晶パネルユニット２４と共に、電源ランプ５及び電源基板２６上の発熱部品も強制空冷して、これらを限定保証温度以下に保持する必要がある。
【００４０】
（６）・・・液晶パネルユニット空冷装置の説明
次に、図９〜図１４によって、液晶パネルユニット空冷装置４０について説明する。
まず、液晶パネルユニット空冷装置４０は、投射レンズ２５の後方位置で、光学ユニットケース４の前面側位置に、ほぼコ字状に切り欠かれたほぼ方形状で、垂直状の空間部である空冷用空間部４１を有している。そして、この空冷用空間部４１の底部が水平状の液晶パネルユニット搭載部４２に形成されていて、前述した液晶パネルユニット２４がユニットフレーム（図示せず）によってクロスプリズム２１と一体に空冷用空間部４１内の中央に収容されて、液晶パネルユニット搭載部４２上に垂直状に搭載されている。そして、この液晶パネルユニット２４の光軸Ｐ５が投射レンズ２５の光軸Ｐ８に一致されている。
【００４１】
この際、液晶パネルユニット搭載部４２はアルミダイカスト等にて構成されていて、その前端側の上部に垂直状に一体成形されたレンズ取付部４２ａに水平状の投射レンズ２５の後端が取り付けられ、その投射レンズ２５の後端はクロスプリズム２１の前面２１Ｆに近接されている。
【００４２】
そして、液晶パネルユニット搭載部４２には、クロスプリズム２１の投射レンズ２５側を除く外周の３箇所であって、ほぼコ字状をなす液晶パネルユニット２４の下部相当位置に、各一対、合計６個である３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂがほぼコ字状に形成されている。これら３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂは、各入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂと各液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂとの間の真下位置と、各液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂと各出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂとの間の真下位置とにそれぞれ形成されていて、かつ、これら３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂはそれぞれ入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂに沿った長孔形状に形成されている。
【００４３】
そして、合成樹脂等によって形成されたフィルタホルダー４４に取り付けられた通気性を有するごみ落下防止フィルタ４５で、空冷用空間部４１の中央上部を覆うように、フィルタホルダー４４が光学ユニットケース４の上部に脱着可能で、水平状に搭載されている。
【００４４】
そして、冷却用ファン２７がシロッコファン４７で構成されていて、このシロッコファン４７は投射レンズ２５と平行な垂直状に取り付けられている。このシロッコファン４７はほぼ渦巻き形状のハウジング４８内の偏心位置に、モータ（図示せず）のロータ４９と一体に回転される回転羽根５０を備えていて、この回転羽根５０には放射状をなす多数のシロッコファン羽根５０ａが設けられている。そして、ハウジング４８の外側面に開口された円環状の吸気口５１が回転羽根５０と同心状に配置され、排気口５２がほぼ渦巻き形状のハウジング４８の外周の端部に絞り込まれるようにして開口されている。なお、吸気口５１が図７に示した外筐２の右側面２ｂの吸気口３１に近接されている。
【００４５】
そして、液晶パネルユニット搭載部４２の下部には３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂの下部全体を覆う形状の送風ダクト５４が脱着可能で、水平状に取り付けられている。そして、シロッコファン４７の排気口５２がこの送風ダクト５４にダクトジョイント５６を介して接続されている。この送風ダクト５４は合成樹脂等にて成形されていて、この送風ダクト５４内には、冷却風を３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂへそれぞれ送風する３組の送風通路５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂが形成されている。そして、これらの送風通路５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂによって送風される冷却風の風量が送風通路５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂの順に多くなるように設計されている。
【００４６】
そして、この液晶パネルユニット空冷装置４０は、液晶プロジェクター１の駆動時に、シロッコファン４７を同時に作動させて、ロータ４９と一体に回転される回転羽根５０によって外気である冷却風ＣＷを外筐２の吸気口３１から吸気口５１を通して吸入する。そして、その冷却風ＣＷを回転羽根５０によってハウジング４８内で加圧して排気口５２からダクトジョイント５６を通して送風ダクト５４へ吐出し、その冷却風ＣＷを送風ダクト５４の３組の送風通路５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂで案内して３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂから空冷用空間部４１の下部に上向きに吹き出す。
【００４７】
すると、その３組の冷却風吹出口４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂから吹き出された冷却風ＣＷが液晶パネルユニット２４の３組の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの表面に沿ってこの空冷用空間部４１内及びコーナー部分４１ａを上昇して、その冷却風ＣＷによって、液晶パネルユニット２４の３組の入射側偏光板１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂ、液晶パネル１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂ及び出射側偏光板２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの表面が強制空冷されて、これらが限定保証温度以下に保持されることになる。
なお、空冷用空間部４１内を上昇した冷却風ＣＷは光学ユニットケース４の上方で、外筐２の内部へ放出される。
【００４８】
また、この液晶プロジェクター１の駆動時には、冷却用ファン（シロッコファン４７）２７と同時に排気用ファン２８、２９及び冷却用ファン３０が作動される。そして、外気である冷却風を図７に示す吸気口３１から外筐２の内部に吸入し、冷却用ファン３０によって冷却風を光学ユニットケース４内の電源ランプ５の光出射側に吹き込みながら、電源ランプ５が発生する高温の熱を排気用ファン１８によって図７に示す排気口３３から外筐２の前方へ排気するようにして、電源ランプ５を強制空冷する。そして、これと同時に、電源基板２６にマウントされているコンデンサーやＩＣ、電源トランス等の発熱部品が発生する熱及び空冷用空間部４１内から光学ユニットケース４の上方で、外筐２の内部に放出された熱風を図７に示す排気口３４から外筐２の前方へ排気するようにして、電源基板２６のコンデンサーやＩＣ、電源トランス等の発熱部品を強制空冷して、電源ランプ５及び電源基板２６の発熱部品等が限度保証温度以下に保持される。
【００４９】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されることなく、本発明の技術的思想に基づいて各種有効な変更が可能である。
【００５０】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明の投射型表示装置によれば、液晶パネルユニットの３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の少なくとも１つの温度を３組の熱伝導手段によって３組の熱形状記憶合金にそれぞれ独立して伝導することにより、液晶パネルユニットの３箇所の冷却風吹出口から冷却用ファンによって吹き出される冷却風の風量をそれぞれ独立して制御する３組の風量制御手段をその３組の熱形状記憶合金によってそれぞれ独立して駆動するものであるから、入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の温度をそれぞれ独立してきめ細かく制御することができる。従って、入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の温度を安定した温度に高精度に保つことができ、熱源の変化、部品のバラツキ等があっても、温度変化に伴う画質の劣化が少なく、高品位の映像を安定して投射することができる。
【００５１】
しかも、入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の少なくとも１つの温度を熱伝導手段によって熱形状記憶合金に伝導して、その熱形状記憶合金によって風量制御手段を駆動する構造は、液晶パネル部分の温度を温度センサーで検出して、冷却用ファンの回転数を制御する方法のように、温度センサーや制御回路等の複雑な構成が不要であり、部品点数、組立工数を削減することができて、投射型表示装置の低コスト化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１本発明を適用した液晶プロジェクターにおける液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第１の実施の形態を説明する斜視図である。
【図２】図１の要部を拡大して示した断面図である。
【図３】同上の液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第２の実施の形態を説明する斜視図である。
【図４】同上の液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第３の実施の形態を説明する平面図である。
【図５】同上の液晶パネルユニットの温度自動制御装置の第４の実施の形態を説明する斜視図である。
【図６】同上の液晶プロジェクター全体を透視して示した斜視図である。
【図７】同上の液晶プロジェクターの吸排気口を透視して示した斜視図である。
【図８】同上の液晶プロジェクターの主として光学ユニットを透視して示した平面図である。
【図９】同上の液晶プロジェクターの主として光学ユニットに対する冷却用ファン及び送風ダクトの配置を透視して示した平面図である。
【図１０】図８のＡ−Ａ矢視での一部切欠き正面図である。
【図１１】同上の液晶プロジェクターの液晶パネルユニットの空冷装置を説明する要部の拡大平面図である。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ矢視での一部切欠き側面図である。
【図１３】図１１のＣ−Ｃ矢視での一部切欠き側面図である。
【図１４】同上の液晶プロジェクターの３箇所の冷却風吹出口、冷却用ファン及び送風ダクトを分解して示した斜視図である。
【符号の説明】
１は投射型表示装置である液晶プロジェクター、２は外筐、４は光学ユニットケース、５は光源部である電源ランプ、１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂは入射側偏光板、１９Ｒ、１９Ｇ、１９Ｂは液晶パネル、２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂは出射側偏光板、２１はクロスプリズム、２４は液晶パネルユニット、２７は冷却用ファン、４０は液晶パネルユニット空冷装置、４１は空冷用空間部、４３Ｒ、４３Ｇ、４３Ｂは３箇所の冷却風吹出口、５４は送風ダクト、５５Ｒ、５５Ｇ、５５Ｂは送風ダクトの送風通路、７１は温度自動制御装置、７２Ｒ、７２Ｇ、７２Ｂは風量制御手段である開閉扉、７３Ｒ、７３Ｇ、７３Ｂ及び７５Ｒ、７５Ｇ、７５Ｂは熱伝導手段である熱伝導部材、７４Ｒ、７４Ｇ、７４Ｂは熱形状記憶合金である。

Claims

クロスプリズムの周囲３箇所に収容されていて、光源部から出射された光のうちの赤色、緑色、青色の波長帯域の光をそれぞれ変調して、赤色、緑色、青色の３色の映像を得る３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板からなる液晶パネルユニットと、
前記液晶パネルユニットで得られて、前記クロスプリズムで合成された前記赤色、緑色、青色の映像を重ねて投射する投射レンズと、
前記液晶パネルユニットの前記３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の下部相当位置の３箇所に開口された冷却風吹出口から冷却風を上向きに吹き出して、これら３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板をそれぞれ冷却する冷却用ファンとを備えた投射型表示装置において、
前記液晶パネルユニットの３組の前記入射側偏光板、前記液晶パネル、前記出入射側偏光板の少なくとも１つの温度をそれぞれ独立して伝導する３組の熱伝導手段と、
前記３組の熱伝導手段により伝導される熱によってそれぞれ独立して温度制御される３組の熱形状記憶合金と、
３組の前記熱形状記憶合金によってそれぞれ独立して駆動されて、前記冷却用ファンによって前記３箇所の冷却風吹出口から吹き出される冷却風の風量をそれぞれ独立して制御する複数の風量制御手段とを備えた
ことを特徴とする投射型表示装置。
前記風量制御手段が前記３箇所の冷却風吹出口にそれぞれ独立して設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
前記風量制御手段が前記冷却用ファンと前記３箇所の冷却風吹出口との間に配置されている送風ダクト内の３つの送風通路にそれぞれ独立して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。
前記風量制御手段が前記液晶パネルユニットの前記３組の入射側偏光板、液晶パネル、出射側偏光板の上部相当位置の３箇所に開口された３組の排気口にそれぞれ独立して設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の投射型表示装置。