JP2006098759A - Liquid crystal projector and liquid-cooling apparatus for the same - Google Patents
Liquid crystal projector and liquid-cooling apparatus for the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006098759A JP2006098759A JP2004285056A JP2004285056A JP2006098759A JP 2006098759 A JP2006098759 A JP 2006098759A JP 2004285056 A JP2004285056 A JP 2004285056A JP 2004285056 A JP2004285056 A JP 2004285056A JP 2006098759 A JP2006098759 A JP 2006098759A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- liquid
- flow path
- types
- plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、光源からの光をライトバルブと呼ばれる液晶パネルや投射レンズを介して映像をスクリーン上に投射する液晶プロジェクタに関し、更には、かかる液晶プロジェクタにおいて使用され、液晶パネルを液体冷媒によって冷却するための液冷装置に関する。 The present invention relates to a liquid crystal projector that projects light on a screen through a liquid crystal panel called a light valve or a projection lens, and further used in such a liquid crystal projector to cool the liquid crystal panel with a liquid refrigerant. The present invention relates to a liquid cooling device.
近年、例えば、パーソナルコンピュータ上のカラー映像画面等を拡大・投射して表示するための投射装置(以下、単に「プロジェクタ」と称する)では、メタルハライドランプなどの光源から得られる光を3方向に分解し、それぞれ、R、G又はBの3原色用の液晶パネルを介してその光強度を変調してこれらを色合成プリズムなどによって合成した後、投射レンズなどを介してスクリーン上に投射する装置が、広く、実用化されてきている。 In recent years, for example, in a projection device for enlarging and projecting a color video screen on a personal computer (hereinafter simply referred to as “projector”), light obtained from a light source such as a metal halide lamp is decomposed in three directions. A device that modulates the light intensity via a liquid crystal panel for three primary colors of R, G, or B, combines them by a color combining prism, etc., and then projects them onto a screen via a projection lens or the like. Widely and practically used.
なお、かかるプロジェクタでは、得られる投射画面の精細度を上げるためにその液晶パネルの画素数をより多くする(高精細化)と共に、更には、表示画面の大型化などに伴って、その発光源であるランプの高照度化(例えば、250W、又は、それ以上の電力のメタハライドランプを採用)が図られている。そのため、かかる高照度の発光源からの熱が問題となってきている。特に、上述のような構成になるプロジェクタでは、発光源からの光が、それぞれ、R、G又はBの3原色用の液晶パネルに照射され、その表面で変調・透過されることから、上記発光源の光強度(明るさ)が上昇すると、これら液晶パネルにおける発熱も上昇してしまい、液晶パネルの特性にも悪影響を与えることとなる。 In such a projector, the number of pixels of the liquid crystal panel is increased in order to increase the definition of the obtained projection screen (high definition), and further, the light emission source is increased as the display screen is enlarged. The illuminance of the lamp is increased (for example, a metahalide lamp with a power of 250 W or higher is employed). Therefore, heat from such a high illuminance light source has become a problem. In particular, in the projector configured as described above, the light from the light source is irradiated to the liquid crystal panel for the three primary colors of R, G, or B, and modulated and transmitted on the surface thereof. When the light intensity (brightness) of the source increases, the heat generation in these liquid crystal panels also increases, which adversely affects the characteristics of the liquid crystal panel.
ところで、従来、かかるプロジェクタでは、一般に、上記液晶パネルを含む装置の各部(特に、ランプや制御部など)における温度上昇を防止してその悪影響を防止するため、空冷用のファンを備え、これにより、装置の外部から筐体内部に冷却風を導入・循環することが行われている。しかしながら、上述したように、近年における発光源からの光強度の上昇に伴い、上述した空冷ファンによる冷却風の装置内部への導入や循環だけでは、液晶パネルにおける発熱を十分に抑制することは困難となってきていた。 By the way, conventionally, such a projector is generally provided with an air cooling fan in order to prevent an increase in temperature in each part (particularly, a lamp and a control unit) of the apparatus including the liquid crystal panel and to prevent adverse effects thereof. Cooling air is introduced and circulated into the housing from the outside of the apparatus. However, as described above, with the recent increase in light intensity from the light source, it is difficult to sufficiently suppress the heat generation in the liquid crystal panel only by introducing or circulating the cooling air by the above-described air cooling fan into the apparatus. It was becoming.
そこで、下記の特許文献1〜15に開示されるように、例えば、偏光板とこれに対向するガラスパネルとでその内部に空間を形成すると共に、その空間内部に水などの液体冷媒を封止し、当該液晶パネルの発熱を利用して前記封入した液体冷媒を空間内部で循環させ、もって、液晶パネルの受光による温度上昇を抑制し、液晶パネルを温度上昇による悪影響から保護するものが提案されている。また、例えば、特に、下記の特許文献11では、R、G及びBの3原色用の液晶パネルを、全体で、光合成プリズムを取り囲んで形成してその内部に冷媒を封入すると共に、その一部に攪拌手段を備えてなる冷却容器内に浸漬し、冷却する冷却構造が開示されている。加えて、例えば、特に、下記の特許文献15によれば、上記液晶パネルとその前後に設けられた偏光板との間に形成した空間に冷媒を封入すると共に、これら液晶パネル前後の空間の間に連結流路を形成し、更に、ポンプ等を利用して空間内部に充填した冷媒を積極的に循環するものも、既に、知られている。
Therefore, as disclosed in the following
上述したように、液晶パネルの一部に液体冷媒を封止し、その内部に封入した液体冷媒を当該液晶パネルの発熱によって生じる対流を利用して循環し、又は、攪拌手段やポンプ等により積極的に循環させるものでは、液晶パネル内に封入した液体冷媒の循環により、より効率的に、液晶パネルの冷却を実現することが可能となる。しかしながら、近年におけるプロジェクタにおける光源の光強度(明るさ)の著しい上昇に伴う液晶パネルの発熱を考慮した場合、未だなお、不十分であった。そこで、更に、例えば、以下の特許文献16〜19にも知られるように、上記R、G及びBの3原色用の液晶パネルに液体冷媒の流路を形成すると共に、その外部に熱交換器を設け、更に、循環ポンプを利用して液体冷媒を循環する冷却サイクルを構成し、水などの液体冷媒をこの冷却サイクル内で循環させることにより、上記液晶パネルにおいて、より効率の高い冷却を実現するものが、既に、知られている。なお、特に、上記特許文献19は、液体冷媒の循環路を、上記液晶パネルの周囲に形成してその周囲から冷却すると共に、更には、発光源の周囲にも循環路を形成し、もって、プロジェクタの全体を冷却サイクルによって冷却するものである。 As described above, a liquid refrigerant is sealed in a part of the liquid crystal panel, and the liquid refrigerant sealed in the liquid crystal panel is circulated using the convection generated by the heat generation of the liquid crystal panel, or actively by a stirring means, a pump, or the like. Therefore, the liquid crystal panel can be cooled more efficiently by circulating the liquid refrigerant sealed in the liquid crystal panel. However, in consideration of the heat generation of the liquid crystal panel accompanying the remarkable increase in the light intensity (brightness) of the light source in the projector in recent years, it is still insufficient. Therefore, for example, as is also known in the following Patent Documents 16 to 19, a liquid refrigerant channel is formed in the liquid crystal panel for the three primary colors R, G, and B, and a heat exchanger is provided outside thereof. In addition, a cooling cycle that circulates liquid refrigerant using a circulation pump is configured, and liquid refrigerant such as water is circulated in the cooling cycle, thereby realizing more efficient cooling in the liquid crystal panel. What to do is already known. In particular, the above-mentioned Patent Document 19 forms a circulation path of the liquid refrigerant around the liquid crystal panel and cools it from the circumference, and further forms a circulation path around the light emitting source. The entire projector is cooled by a cooling cycle.
以上にも詳述したように、従来のプロジェクタにおいては、特に、近年における光源強度(明るさ)の著しい上昇に伴って、従来の空冷ファンによる冷却風の導入・循環に代え、より効率の高い冷却を実現するため、液晶パネルの一部に液体冷媒を接触させてこれをその内部で循環して冷却する方式が採用され、更には、より効率的な冷却を実現するため、液晶パネル内に液体冷媒の流路を形成すると共に、その外部に熱交換器や循環ポンプを設けて冷却サイクルを構成し、もって、液体冷媒をこの冷却サイクル内で循環させて冷却する方式が提案されている。 As described in detail above, the conventional projector is more efficient in place of the introduction and circulation of the cooling air by the conventional air-cooling fan, in particular, due to the remarkable increase in the light source intensity (brightness) in recent years. In order to realize cooling, a method is adopted in which a liquid refrigerant is brought into contact with a part of the liquid crystal panel and circulated and cooled inside the liquid crystal panel. Furthermore, in order to achieve more efficient cooling, A system has been proposed in which a flow path for liquid refrigerant is formed and a heat exchanger or a circulation pump is provided outside to form a cooling cycle, and the liquid refrigerant is circulated in the cooling cycle for cooling.
このように、上記従来技術では、液晶パネル内に液体冷媒の流路を形成すると共に、その外部に熱交換器や循環ポンプを設けて冷却サイクルを構成し、もって、液体冷媒をこの冷却サイクル内で循環させて、液晶パネルを、より効率的に冷却するための構造は知られているが、しかしながら、その場合、かかる冷却サイクルをプロジェクタの筐体内において簡単に構成するための構造については、何等の考慮も払われていなかった。 As described above, in the above prior art, a flow path for the liquid refrigerant is formed in the liquid crystal panel, and a heat exchanger and a circulation pump are provided outside the liquid crystal panel to form a cooling cycle. However, in this case, what is the structure for easily configuring such a cooling cycle in the projector housing? The consideration of was not paid.
すなわち、上記従来技術により提案される構造では、特に、外部に設けられた冷却サイクルを構成する熱交換器や循環ポンプから、上記R、G及びBの3原色用の液晶パネルに、それぞれ、液体冷媒の流路を接続する作業が必要とる。そのため、上記従来技術になるプロジェクタでは、その製造作業や製造価格が上昇してしまい、又は、その液晶パネルを交換する場合などのメンテナンス作業が面倒となると言う等の問題点が指摘されていた。 That is, in the structure proposed by the above-described prior art, in particular, the liquids for the three primary colors of R, G, and B are respectively supplied from the heat exchanger and the circulation pump constituting the cooling cycle provided outside. Work to connect the flow path of the refrigerant is required. For this reason, problems have been pointed out in the projector according to the above-described prior art, such that the manufacturing work and the manufacturing price increase, or the maintenance work such as replacement of the liquid crystal panel becomes troublesome.
そこで、本発明では、上述した従来技術における問題点に鑑みて、まず、外部に熱交換器や循環ポンプなどを備えて冷却サイクルを構成し、この冷却サイクル内で循環する液体冷媒を、R、G及びBの3原色用の液晶パネルに導くための接続流路を簡単な作業で実現することが可能であり、もって、その製造作業や製造価格の上昇を抑制し、そのメンテナンス作業が行い易い液晶プロジェクタを提案し、更には、かかる液晶プロジェクタにおいて使用され、液晶パネルを液体冷媒によって冷却するための液冷装置を提供することをその目的とする。 Therefore, in the present invention, in view of the problems in the above-described prior art, first, a cooling cycle is configured by externally including a heat exchanger, a circulation pump, and the like, and the liquid refrigerant circulating in the cooling cycle is R, It is possible to realize a connection flow path for guiding to the liquid crystal panel for the three primary colors G and B by a simple operation, and therefore, it is possible to suppress an increase in the manufacturing operation and the manufacturing price and to perform the maintenance operation easily. The present invention proposes a liquid crystal projector, and further provides a liquid cooling device used in such a liquid crystal projector for cooling a liquid crystal panel with a liquid refrigerant.
かかる上記の目的を達成するため、本発明によれば、まず、光源と、前記光源からの光を平行光として三本の光に分割する光学素子と、前記光学素子により分割された3本の光を透過してその強度を変調する三種類の板状に形成された液晶パネルと、前記三種類の板状液晶パネルを透過してその強度を変調した三本の光を合成する光合成手段と、前記光合成手段により合成された三本の光を投射するための投射手段と共に、前記三種類の板状液晶パネル内に液体冷媒を循環して冷却するポンプ及びラジエータを含む液冷サイクルを備えた液晶プロジェクタにおいて、前記三種類の板状液晶パネルの内部には、それぞれ、前記液体冷媒を循環するための流路が形成されており、かつ、これら前記三種類の板状液晶パネルは、その内部に前記液体冷媒の流路が形成された流路ブロックに、一体に、着脱可能に取り付けられ、もって、その内部に液体冷媒を循環する液晶プロジェクタが提供される。 In order to achieve the above-described object, according to the present invention, first, a light source, an optical element that divides light from the light source into three lights as parallel light, and three optical elements divided by the optical element. Liquid crystal panels formed in three types of plates that transmit light and modulate its intensity, and light combining means that combines the three types of light that have been transmitted through the three types of plate-like liquid crystal panels and modulated in intensity. And a liquid cooling cycle including a pump and a radiator that circulates and cools the liquid refrigerant in the three kinds of plate-like liquid crystal panels, together with a projection means for projecting the three lights synthesized by the light synthesis means. In the liquid crystal projector, a flow path for circulating the liquid refrigerant is formed in each of the three types of plate-like liquid crystal panels, and the three types of plate-like liquid crystal panels are arranged in the inside thereof. To the liquid The passage block the flow path is formed of medium, together, detachably attached, with a liquid crystal projector for circulating a liquid coolant therein is provided.
また、やはり上記の目的を達成するため、本発明によれば、光源からの光を、三種類の板状に形成された液晶パネルを透過してその強度を変調し、当該強度を変調した光を光合成手段により合成し、当該合成した光をスクリーン上に投射して映像を得る液晶プロジェクタにおいて、前記三種類の板状液晶パネルを冷却するための冷却装置であって、液体冷媒を循環するための電動ポンプと、前記電動ポンプによって循環される液体冷媒を冷却するラジエータとを備えており、更に、前記三種類の板状液晶パネルに、一体に、着脱可能に取り付けられ、もって、前記三種類の板状液晶パネルの内部に形成された流路に、それぞれ、前記循環される液体冷媒を循環するための流路ブロックを備えている液晶プロジェクタの冷却装置が提供される。 In order to achieve the above object, according to the present invention, light from a light source is transmitted through a liquid crystal panel formed in three types of plates to modulate its intensity, and the intensity-modulated light. Is a cooling device for cooling the three types of plate-like liquid crystal panels, and circulates the liquid refrigerant in a liquid crystal projector that obtains an image by projecting the synthesized light onto a screen. And a radiator that cools the liquid refrigerant circulated by the electric pump, and is detachably attached integrally to the three types of plate-like liquid crystal panels. There is provided a cooling device for a liquid crystal projector provided with a flow path block for circulating the circulated liquid refrigerant in a flow path formed inside the plate-like liquid crystal panel.
なお、本発明によれば、上記に記載した液晶プロジェクタ、又は、液晶プロジェクタの冷却装置において、前記各板状液晶パネルは、それぞれ、同一側面に前記液体冷媒の流入口と流出口が形成されており、前記流路ブロックは、前記三種類の板状液晶パネルの前記同一側面を覆うように形成されていることが好ましく、更には、前記三種類の板状液晶パネルの前記同一側面と対向する前記流路ブロックの面には、前記三種類の板状液晶パネルの流入口と流出口に対向する位置に、それぞれ、接続管が形成されていることが好ましい。更には、前記流路ブロックの面に形成された接続管は、それぞれ、当該面方向において自在に移動可能に形成されていることが好ましい。 According to the present invention, in the liquid crystal projector or the cooling device for the liquid crystal projector described above, each of the plate-like liquid crystal panels has an inlet and an outlet for the liquid refrigerant formed on the same side surface. The flow path block is preferably formed so as to cover the same side surface of the three types of plate-like liquid crystal panels, and is further opposed to the same side surface of the three types of plate-like liquid crystal panels. It is preferable that connection pipes are respectively formed on the surface of the flow path block at positions facing the inlet and outlet of the three types of plate-like liquid crystal panels. Furthermore, the connecting pipes formed on the surface of the flow path block are preferably formed so as to be freely movable in the surface direction.
さらに、本発明によれば、前記に記載した液晶プロジェクタ、又は、液晶プロジェクタの冷却装置において、前記流路ブロックを前記三種類の板状液晶パネルの上方に配置すると共に、前記ポンプ及び前記ラジエータを含む液冷サイクルを、前記投射手段に近接して配置することが好ましい。 Further, according to the present invention, in the liquid crystal projector or the liquid crystal projector cooling device described above, the flow path block is disposed above the three types of plate-like liquid crystal panels, and the pump and the radiator are provided. It is preferable to arrange the liquid cooling cycle including it in proximity to the projection means.
以上の記載からも明らかなように、本発明になる液晶プロジェクタ、更には、その液冷装置によれば、外部に熱交換器や循環ポンプなどを備えて冷却サイクルを構成してより効率的な冷却を実現すると共に、この冷却サイクル内で循環する液体冷媒を、R、G及びBの3原色用の液晶パネルに導くための接続流路を簡単な作業で実現することが可能であることから、その製造作業や製造価格の上昇を抑制し、そのメンテナンス作業が行い易い液晶プロジェクタ、及び、その冷却装置を提供するが可能となるという、極めて優れた効果を発揮する。 As is clear from the above description, according to the liquid crystal projector according to the present invention, and further, the liquid cooling device, a cooling cycle is configured by providing a heat exchanger, a circulation pump, and the like outside. In addition to realizing cooling, it is possible to realize a connection flow path for guiding the liquid refrigerant circulating in the cooling cycle to the liquid crystal panel for the three primary colors of R, G, and B with a simple operation. The liquid crystal projector which suppresses the increase in the manufacturing work and the manufacturing price, and can easily perform the maintenance work, and the cooling device can be provided.
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
まず、図2には、本発明の一実施の形態になる液晶パネルの液冷装置を備えた、液晶プロジェクタの全体構造の概略が示されている。図において、符号100は、液晶プロジェクタの筐体を示しており、また、図からも明らかなように、その内部には、発光源である、例えば、メタルハライドランプ112が設けられている。そして、この発光源112からの光は、やはり、上記の筐体内の所定の位置に配置された第1レンズアレイ113、第2レンズアレイ114、偏光変換素子115、集光レンズ116により平行な光にされて出力される。この平行光は、その後、第1のダイクロイックミラー117に導かれ、その一部はこれを透過し、第1のコンデンサレンズ118を通してR(赤)用の液晶パネル101(R)に導かれ、そこで光強度が変調され、その後、光合成プリズム119に到る。
First, FIG. 2 schematically shows the overall structure of a liquid crystal projector including a liquid cooling device for a liquid crystal panel according to an embodiment of the present invention. In the figure,
一方、上記第1のダイクロイックミラー117で反射された光は、第1の反射鏡120の表面で反射され、第2のダイクロイックミラー121に入射する。ここで反射された光は、第2のコンデンサレンズ122を通してG(緑)用の液晶パネル101(G)に導かれ、そこで光強度が変調された後、上記光合成プリズム119に到る。さらに、上記第2の第クロイックミラー121を透過した光は、第2の反射鏡123、リレーレンズ124を通って第3の反射鏡125の表面で反射され、第3のコンデンサレンズ126を通してB(青)用の液晶パネル101(B)に導かれ、そこで光強度が変調され、上記光合成プリズム119に到る。そして、上記3原色であるR、G、B用の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)でその光強度がそれぞれ変調された光は、上記光合成プリズム119によって合成され、更に、投射レンズを含む投射光学系127によって拡大されて、例えば、図示しないスクリーン上に投射される(図中の細い矢印を参照)。
On the other hand, the light reflected by the first
また、図中の符号131は、その内部にファン及びそれを回転駆動するモータを含む冷却ファンユニットを示しており、図中に白抜きの矢印で示すように、上記液晶プロジェクタの筐体100の一部に開口された空気吸込口134を介して外部の空気を筐体内に取り込み、後に説明する放熱ユニットを構成するラジエータ130や電気部品ユニット128を冷却する。さらに、取り込まれた空気は、上述したように、近年における表示画面の大型化などに伴い、高照度化が著しく、そのため、発熱が問題となってきている高照度発光源であるメタルハライドランプからなる発光源112、更には、この発光源112に近接して配置される第1レンズアレイ113、第2レンズアレイ114、偏光変換素子115、集光レンズ116をも冷却した後、上記筐体100の一部に開口された空気排出口135を介して外部へ排出される。
そして、上記3原色であるR、G、B用の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)には、それぞれ、以下に詳細にその構造を説明するが、液体冷媒の通路が形成されており、上記液晶プロジェクタの筐体100の内部に設けられた電動ポンプ129の働きにより、液体冷媒が、図中の黒の太い矢印で示すように、筐体内に這い回された配管132を介して、R、G、B用の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)、電動ポンプ129、ラジエータ130の順に循環され、もって、所謂、液冷サイクルを形成している。
The liquid crystal panels 101 (R), 101 (G), and 101 (B) for R, G, and B that are the three primary colors will be described in detail below. A pipe in which the liquid refrigerant is squeezed into the casing as shown by the black thick arrow in the figure by the action of the
次に、添付の図3には、上記R、G、B用の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)の内の一つの液晶パネル101の内部構造の詳細を示す。なお、この図では、これら三種の液晶パネルから一つだけを取り出し、単一の液晶パネル101として説明する。まず、液晶パネル101の側断面を示す図3(a)の符号2は、この液晶パネル101の主な構成要素であり、その表面に多数のトランジスタ駆動素子が形成された、例えば、ガラスからなるTFT基板を示しており、このTFT基板に対向して、やはりガラスからなる対向基板1が配置されて、そして、これらの透明基板2、1の間には液晶3が封入され、もって、R、G又はBの三原色の一つとなる液晶パネル101を構成する。
Next, FIG. 3 attached herewith shows the details of the internal structure of one of the liquid crystal panels 101 (R), 101 (G), and 101 (B) for the R, G, and B. In this figure, only one of these three types of liquid crystal panels is taken out and described as a single
また、図中の符号4及び5は、所謂、保護ガラス板であり、これらの保護ガラス板は、それぞれ、上記液晶パネル101の入射側と出射側に設けられており、その間には、液体冷媒の流路6、7を形成している。そして、その平面断面を示す図3(b)からも明らかなように、これら対向基板1、TFT基板2、及び、保護ガラス板4、5の周囲を取り囲んで、枠体を形成するケース14が取り付けられている。即ち、上述した液晶パネル101が形成された領域(以後、「液晶パネル領域」と言う)を含めたパネルの両側面には、具体的には、上記対向基板1と保護ガラス板4との間、そして、上記TFT基板2と保護ガラス板5との間に、その厚さ「D」(図3(b)の紙面に垂直な方向の高さ)が一様で扁平な流路6、7が、それぞれ、形成されている。なお、ここでは図示しないが、保護ガラス板4、5の入射側及び出射側には、それぞれ、偏光膜が形成されている。
そして、これらの図3(a)及び3(b)からも明らかなように、上記各種基板を取り囲んで形成された枠体を形成するケース14の上方には、液体冷媒の導入管10と導出管11とが取り付けられ、また、上記液晶パネル101の内部に形成された流路における液体冷媒の流れが矢印によって示されている。
As is apparent from FIGS. 3A and 3B, the liquid
次に、以上にその構成を示した上記の各液晶パネル101をその一部に含んだ、本発明になる液晶プロジェクタの液冷装置(冷却ブロック)の構成について、添付の図4に示す。この図4において、上記図2と同様、符号129は、その一部に駆動装置であるモータを備えた電動ポンプを示しており、この電動ポンプ129に隣接して、多数の金属配管を配列して構成されたラジエータ130から成る放熱ユニットと、後にもその詳細を説明する冷媒タンク150が、一体に形成されている。また、図において、上記ラジエータ130の下部には、上述した冷却ファンユニット131が、やはり、一体に取り付けられている。すなわち、上記電動ポンプ129、ラジエータ130、冷却ファンユニット131、更には、冷媒タンク150を一体に構成してなる冷却ユニットによれば、冷媒タンク150の側壁面に形成された排出管151から冷却された低温の液体冷媒が取り出され、その後、上記液晶パネル101をその一部に含んだ流路を循環して発熱が伝達された高温の液体冷媒が、その流入管152に戻る。
Next, FIG. 4 of the accompanying drawings shows the configuration of the liquid cooling device (cooling block) of the liquid crystal projector according to the present invention, which includes the
そして、図からも明らかなように、上記排出管151から取り出された低温の液体冷媒は、後にも詳述するた、その内部に液体冷媒の流路が形成された流路ブロック200を介して、上記三種類の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)に、それぞれ、導かれる。この導かれた液体冷媒は、上記図3にその構造を示した各液晶パネル101内の流路6、7(図3(a)を参照)を通過し、その際、各液晶パネル101における発熱が液体冷媒に伝達され、そして、再び、上記流路ブロック200に戻り、更には、その内部に形成された流路を通って、上記の流入管152に戻る。
As is clear from the figure, the low-temperature liquid refrigerant taken out from the
上述したように、上記冷却ユニットと、その排出管151及び流入管152に接続された流路ブロック200によれば、例えば、添付の図1に示すように、これらを一体的に、液晶プロジェクタの筐体100内の一部に、簡単に、取り付けることが出来る。なお、この図1に示す例では、上記電動ポンプ129、ラジエータ130、冷却ファンユニット131、そして、冷媒タンク150を一体に構成してなる冷却ユニットを、当該液晶プロジェクタの全体構造において比較的その温度の低い場所、即ち、上記投射レンズを含む、所謂、投射光学系127に隣接して配置し、そして、この冷却ユニットに接続された流路ブロック200を、上記R、G、B用の三種類の液晶パネル101の上方を覆うように配置した構成を示している。なお、この図1における符号140は、上記図2に符号113〜118、120〜126で示した構成要素からなる、所謂、光学系ボックスを示している。また、図中の符号112は、上記図2と同様、高照度発光源であるメタルハライドランプからなる発光源112を、そして、符号134は、筐体100の一部に開口された空気吸込口134である。
As described above, according to the cooling unit and the flow path block 200 connected to the
また、添付の図5には、上記冷却ユニットを構成する冷媒タンク150の側面から突出して設けられた液体冷媒の排出管151と流入管152を、上記流路ブロック200の流入管202と排出管203に接続する構造の一例が示されており、図中における153は、排出管151と流入管202との間、及び、流入管152と排出管203との間に挿入された、例えば、ゴム等の弾性材からなるチューブを示している。このように、上記冷却ユニットと上記流路ブロック200との間を、弾性材からなるチューブ153、153により接続する構成を採用することによれば、例えば、上記冷却ユニットを筐体100内の一部に固定した後にも、この流路ブロック200を自在にその位置を移動することが可能となり、この流路ブロック200を上記R、G、B用の三種類の液晶パネル101に流体的に接続する作業を容易にする。
Further, in FIG. 5 attached, the liquid
次に、添付の図6は、上述した流路ブロック200の内部構造を示しており、この図において、符号201は、この流路ブロック200の内部に形成された液体冷媒の流路を、また、符号202、203は、上述した流路ブロック200の液体冷媒の流入管と排出管を示している。なお、この図からも明らかなように、この流路ブロック200は、その外形を矩形の板状に形成しており、上記液晶プロジェクタの筐体100内において直立して配置された三種類の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)の上端面(一側面)を覆うように設定されている。
Next, attached FIG. 6 shows the internal structure of the above-described flow path block 200. In this figure,
また、上記図6、更には、添付の図7にも示すように、この流路ブロック200の下壁面には、上記三種類の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)のそれぞれに対応して、液体冷媒の排出管204と流入管205とが取り付けられている。なお、この図7に示した例では、これら液体冷媒の排出管204と流入管205を、例えば、ゴム等の弾性材からなるチューブにより構成している。すなわち、上記流路ブロック200の内部に形成された液体冷媒の流路を、上記三種類の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)のそれぞれに接続するための上記排出管204と流入管205とを弾性材により構成することによれば、これら排出管204と流入管205の位置を上記流路ブロック200の下壁面の面方向において、自在に移動可能となることから、上記三種類の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)の位置が、上記流路ブロック200に形成された排出管204と流入管205の位置によって拘束されることなく、独立し、自在な位置に設定することが可能となる。なお、このことは、特に、本発明の係る液晶プロジェクタにおいては、三種類の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)は、それぞれで変調された光を合成するための上記光合成プリズム119に対して精密に位置決めされる必要があることから、好ましい構造である。
Further, as shown in FIG. 6 and FIG. 7 attached hereto, on the lower wall surface of the flow path block 200, the three types of liquid crystal panels 101 (R), 101 (G), and 101 (B) are provided. Corresponding to each, a liquid
更に、添付の図8には、上記図7に示した流路ブロック200、特に、その下壁面の変形構造を示す。即ち、この変形例では、流路ブロック200の下壁面には、上記液体冷媒の排出管204と流入管205とに代えて、排出口204’と流入口205’を形成し、その内部に、ゴム等の弾性材からなるOリング206を挿入している。なお、かかる構成によっても、上記流路ブロック200を、上記三種類の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)の上方から押圧して流路を形成することが出来、なお、その際にも、上記弾性材からなるOリング206の働きにより、各液晶パネル101の排出管10と流入管11の位置を、上記流路ブロック200の下壁面の面方向において僅かではあるが移動可能となる。
Further, FIG. 8 attached shows a deformation structure of the flow path block 200 shown in FIG. 7, particularly the lower wall surface thereof. That is, in this modification, instead of the liquid
また、添付の図9には、上記図6に示した流路ブロック200の変形構造を示す。即ち、上記図6では、上記三種類の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)が、液体冷媒の流路に対して、所謂、直列に接続されていたが、これに対し、この変形例では、図からも明らかなように、流路ブロック200の内部に形成される流路は、上記三種類の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)が、液体冷媒の流路に対して、所謂、並列になるように形成されている。なお、本発明では、上記流路ブロック200の内部に形成される流路は、上記の例に限られず、例えば、その内部に単に空間を形成する等、その他の構成としてもよいことは明らかであろう。 Further, FIG. 9 attached shows a modified structure of the flow path block 200 shown in FIG. That is, in FIG. 6, the three types of liquid crystal panels 101 (R), 101 (G), and 101 (B) are connected in series to the liquid refrigerant flow path. On the other hand, in this modified example, as is apparent from the drawing, the flow paths formed inside the flow path block 200 are the three types of liquid crystal panels 101 (R), 101 (G), and 101 (B). It is formed so as to be in parallel with the flow path of the liquid refrigerant. In the present invention, the flow path formed inside the flow path block 200 is not limited to the above example, and it is apparent that other configurations such as simply forming a space inside the flow path block 200 may be used. I will.
なお、実際の液晶プロジェクタにおいては、上記三種類の液晶パネル101(R)、101(G)、101(B)の内、特に、青色用の液晶パネル101(B)の冷却を、他の二つ(赤色用の液晶パネル101(R)又は緑色用の液晶パネル101(G))に比較して、より冷却することが求められるが、特に、上記図6に示す流路ブロック200の構成(直列流路)によれば、上記冷却ユニットからの温度の低い液体冷媒が、最初に、青色用の液晶パネル101(B)に導かれることから好ましい。また、上記図9に示す流路ブロック200の構成(並列流路)では、例えば、青色用の液晶パネル101(B)に導かれる流路を、他の赤色用の液晶パネル101(R)又は緑色用の液晶パネル101(G)に導かれる経路よりも、その断面積を大きくすることにより、同様の効果を達成することが出来る。 In an actual liquid crystal projector, among the above three types of liquid crystal panels 101 (R), 101 (G), and 101 (B), the cooling of the blue liquid crystal panel 101 (B) is particularly limited to the other two. The liquid crystal panel 101 (R) for red or the liquid crystal panel 101 (G) for green is required to be cooled more. In particular, the configuration of the flow path block 200 shown in FIG. According to the serial flow path), the low-temperature liquid refrigerant from the cooling unit is preferably led to the blue liquid crystal panel 101 (B) first. Further, in the configuration (parallel flow path) of the flow path block 200 shown in FIG. 9, for example, the flow path guided to the blue liquid crystal panel 101 (B) is replaced with another red liquid crystal panel 101 (R) or The same effect can be achieved by making the cross-sectional area larger than the path led to the green liquid crystal panel 101 (G).
続いて、以下には、上記図4に示した冷却ユニットの一部を構成する冷媒タンク150の詳細な構造について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、上記の図4に示した冷却ユニットを構成する冷媒タンク150は、必ずしも、以下の構成による必要はないが、しかしながら、以下の説明から明らかとなるように、本冷媒タンク150の構造によれば、その姿勢に関わりなく、冷媒タンク150からは液体だけを取り出すことが可能となる。なお、このことは、特に、本発明の係る液晶プロジェクタにおいては、その上下を逆転して使用される場合も多く、そのため、特に、液晶プロジェクタの冷却ユニットを構成する冷媒タンクにとっては好適な構造となる。
Subsequently, the detailed structure of the
まず、添付の図10には、上記冷媒タンク150の外観と共に、その内部構造が、その一部を展開して示されている。この図からも明らかなように、冷媒タンク150は、外部容器1501と共に、その中央に配置された内部容器1502とにより形成されている。なお、図の符号1503は、上記内部容器1502を外部容器1501の内部中心に保持するための支持部材を示している。また、符号1504は、液体冷媒の流入管を、また、符号1505は、流出管を、それぞれ示しているが、図からも明らかなように、流入管1504は、上記外部容器1501に接続されてその内部に開口すると共に、他方の流出管1505は、上記外部容器1501を貫通して上記内部容器1502の内部にまで到って配置されている。更に、上記内部容器1502の外壁の一部(本例では、その4辺)には、スリット1506が形成されており、上記外部容器1501の内部に貯留された液体冷媒は、これらスリット1506を介して、上記内部容器1502の内部に流入する。
First, in FIG. 10 attached, the internal structure of the
上記にその構造を説明した上記冷媒タンク150について、その動作を、添付の図11の断面図により説明する。一般に、上述した冷却ユニットでは、時間の経過と共に、その内部に充填されている液体冷媒の一部がその配管部等から外部へ漏出し、その結果、内部に充填された液体冷媒の一部に空気等の気体が混入されてしまう。なお、この混入された気体は、液体冷媒の循環により、上記冷媒タンク150内に集まるが、その状態が図11に示される。即ち、上記冷媒タンク150下方を含む大部分には液体冷媒Wが充填されているが、しかしながら、その上方には気体の層Aが形成される。そして、上述したように、例えば、液晶プロジェクタを上下逆転して配置した場合、この気体の層Aは、図に破線Cで示すように、液体冷媒W内を上昇して外部容器1501の上方に移動しようとするが、その際、上記内部容器1502によりその進路が隔てられて、その外壁に沿って移動する。即ち、冷媒タンク150内で気体が上下に移動する際にも、上記流出管1505がその内部に突出して配置された内部容器1502には気体Aが侵入することなく、上記流出管1505からは、常に、その一部に気体Aを混入することなく、液体冷媒だけを、確実に、取り出すことが可能となる。
The operation of the
このように、液晶プロジェクタでは、その移動時や、上下を逆転して天井に取り付ける場合など、タンク150内に保持されている空気は、空気塊となって移動するが、その際、内部容器1502に設けたスリット幅を、冷媒液が浸入するのに差し支えない程度に小さくすることで、空気塊は、ほとんど内部容器1502に浸入することなく、その外周部に沿って移動する。ところが、一方、液中に分散する微細な気泡や、又は、上記空気塊から分離された一部の気泡は、上記内部容器1502内に侵入する場合がある。その場合にも、これらの気泡は、この内部容器内において上方に移動し、そのスリット1506から出て行き、もって、外部容器1501の上方に集まることとなる。しかしながら、その場合にも、なお、この内部容器内を上方に移動せず、冷媒液の流れと共に、上記流出管1505に向かう気泡も存在する。
As described above, in the liquid crystal projector, the air held in the
そこで、上記流出管1505の入り口には、フィルタFを取り付けることが好ましい。即ち、このフィルタFを取り付けることによれば、特に、微細な気泡などがこれにより捕獲される。そして、このフィルタFで捕獲された微細な気泡は、他の捕獲された気泡と合体し、上記内部容器1502内において上方に移動し、そのスリット1506から出て行く。なお、このフィルタFの荒さは、捕獲されずに通過して液体冷媒と共に循環されることを考慮した場合、特に、上記液晶パネル101における投射画像に悪影響を考慮した場合、例えば、10μm程度が好適である。即ち、このフィルタFを通過することの可能な微細な気泡は、10μm程度以下の微小さであれば、実用的には、上記液晶パネル101における投射画像に悪影響与える程ではない。
Therefore, it is preferable to attach a filter F to the inlet of the
また、上記のタンク150に形成した液体冷媒の吐出口(即ち、流出管1505)を、タンクの高さ方向の略中央部に配置することによれば、当該タンク内に保持される冷媒液が所定の量以上に、より具体的には、冷媒液の液面が当該吐出口(流出管1505)の位置よりも上方となるような液量に、常に、保たれていれば、装置(タンク)がいかなる姿勢で設置されようとも、当該タンク150から取り出される液体冷媒から、内部に混入されて液冷サイクル内を循環する気泡を、より確実に、除去することが可能となる。
Further, by disposing the liquid refrigerant discharge port (that is, the outflow pipe 1505) formed in the
加えて、添付の図12及び図13には、上記にその構造及び動作を説明した冷媒タンク150の変形例が、その一部展開斜視図と共に、その断面図により示されている。なお、この変形例になる冷媒タンク150’では、これらの図からも明らかように、特に、その内部容器1502の形状を球形に形成したものである。なお、かかる構成によっても、やはり、上記と同様の効果を得ることが出来ることは明らかであろう。なお、上記の説明では、上記冷媒タンク150又は150’には、それぞれ、1本の流入管1504及び流出管1505が設けられているが、しかしながら、これら流入管1504及び流出管1505は、それぞれ、複数本(例えば、2本)設けることも可能であり、その場合にも、上記と同様の効果を得ることが出来る。
In addition, FIGS. 12 and 13 attached hereto show a modification of the
更に、上述した種々の実施の形態において、上記の各流路を流れる液体冷媒としては、例えば、その一部に、エチレングリコールやプロピレングリコール等の不凍液を混入した水や、又は、光透過性に優れ、不活性で発泡が少なく、電気絶縁性をも兼ね備えた、例えば、フロリナート(住友3M社の商標)などに代表されるフッ素系不活性液体(パークロロカーボン)を採用することができる。特に、後者の液体の採用によれば、上記液晶パネル領域の流路を流れる液体冷媒中への気泡の混入による投射画面の劣化を有効に防止することが可能となる。また、上記液晶パネル領域の流路6、7を形成する各種基板の表面には、親水性を保持するための加工、例えば、酸化チタンの薄膜をコーティングすることが好ましい。これによれば、上記ランプからの光による酸化チタンの光触媒作用により、その壁面が常に親水性に保たれることから、当該壁面での汚れの付着、気泡の付着を抑制することが可能となる。
Furthermore, in the various embodiments described above, the liquid refrigerant flowing in each of the flow paths described above is, for example, water mixed with an antifreeze liquid such as ethylene glycol or propylene glycol, or light transmissive. For example, a fluorine-based inert liquid (perchlorocarbon) represented by, for example, Fluorinert (trademark of Sumitomo 3M Co., Ltd.), which is excellent, inert, less foaming, and also has electrical insulation, can be used. In particular, when the latter liquid is used, it is possible to effectively prevent deterioration of the projection screen due to air bubbles mixed into the liquid refrigerant flowing through the flow path of the liquid crystal panel region. Moreover, it is preferable to coat the surface of the various substrates forming the
なお、上記に詳細に説明した構造になる液晶プロジェクタ、更には、その液冷装置によれば、冷却サイクル内で循環する液体冷媒を、R、G及びBの3原色用の液晶パネルに導くための接続流路を簡単な作業で実現することが可能であることから、その製造作業や製造価格の上昇を抑制し、そのメンテナンス作業が行い易く、また、特に、液晶プロジェクタの狭い筐体内で冷媒の配管を取り付ける際に有利である。 In addition, according to the liquid crystal projector having the structure described in detail above, and the liquid cooling apparatus, the liquid refrigerant circulating in the cooling cycle is guided to the liquid crystal panel for the three primary colors R, G, and B. The connection flow path can be realized by a simple operation, so that an increase in the manufacturing operation and the manufacturing price is suppressed, and the maintenance operation is easy to perform. This is advantageous when installing the pipe.
100 液晶プロジェクタの筐体
101(R)、101(G)、101(B) 液晶パネル
127 投射光学系(レンズ)
129 ポンプ
130 ラジエータ
150、150’ 冷媒タンク
200 流路ブロック。
DESCRIPTION OF
129
Claims (10)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004285056A JP2006098759A (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Liquid crystal projector and liquid-cooling apparatus for the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004285056A JP2006098759A (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Liquid crystal projector and liquid-cooling apparatus for the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006098759A true JP2006098759A (en) | 2006-04-13 |
Family
ID=36238640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004285056A Pending JP2006098759A (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Liquid crystal projector and liquid-cooling apparatus for the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006098759A (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007148341A (en) * | 2005-11-04 | 2007-06-14 | Seiko Epson Corp | Optical device and optical equipment |
JP2010243694A (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Seiko Epson Corp | Heat exchanger and projector |
JP2011075777A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Seiko Epson Corp | Optical apparatus and projector |
WO2017122409A1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | ソニー株式会社 | Projector |
WO2018037540A1 (en) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Projecton type display device |
US10656508B2 (en) | 2018-01-30 | 2020-05-19 | Seiko Epson Corporation | Projector and operation control method |
US10845684B2 (en) | 2017-09-27 | 2020-11-24 | Seiko Epson Corporation | Projector |
CN112631050A (en) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 安徽优品智能科技有限公司 | Heat dissipation mechanism of projector |
US10996549B2 (en) | 2018-01-29 | 2021-05-04 | Seiko Epson Corporation | Projector with polarization element cooled with cooling liquid |
-
2004
- 2004-09-29 JP JP2004285056A patent/JP2006098759A/en active Pending
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007148341A (en) * | 2005-11-04 | 2007-06-14 | Seiko Epson Corp | Optical device and optical equipment |
JP2010243694A (en) * | 2009-04-03 | 2010-10-28 | Seiko Epson Corp | Heat exchanger and projector |
JP2011075777A (en) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Seiko Epson Corp | Optical apparatus and projector |
WO2017122409A1 (en) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | ソニー株式会社 | Projector |
US10627707B2 (en) | 2016-01-15 | 2020-04-21 | Sony Corporation | Projector for reducing mechanical stress of an optical panel due to vibration |
WO2018037540A1 (en) * | 2016-08-25 | 2018-03-01 | Necディスプレイソリューションズ株式会社 | Projecton type display device |
US10845684B2 (en) | 2017-09-27 | 2020-11-24 | Seiko Epson Corporation | Projector |
US10996549B2 (en) | 2018-01-29 | 2021-05-04 | Seiko Epson Corporation | Projector with polarization element cooled with cooling liquid |
US10656508B2 (en) | 2018-01-30 | 2020-05-19 | Seiko Epson Corporation | Projector and operation control method |
CN112631050A (en) * | 2020-12-24 | 2021-04-09 | 安徽优品智能科技有限公司 | Heat dissipation mechanism of projector |
CN112631050B (en) * | 2020-12-24 | 2021-11-26 | 安徽优品智能科技有限公司 | Heat dissipation mechanism of projector |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100802725B1 (en) | Liquid crystal projector and its liquid crystal panel and liquid-cooling device thereof | |
JP4227969B2 (en) | Projection display | |
US7084931B2 (en) | Projection video device | |
EP1315028B1 (en) | Projection video device | |
JP5085888B2 (en) | Cooling device for electronic equipment | |
CN108107656B (en) | Optical device and projector | |
JP4266959B2 (en) | Electronic apparatus cooling device and projection optical device | |
CN1677224A (en) | Optical device and projector | |
JP2005164908A (en) | Liquid crystal projector system and cooling method of the same | |
US9872001B2 (en) | Projector | |
JP2010243694A (en) | Heat exchanger and projector | |
US7130136B2 (en) | Optical modulator holder, optical device, and projector | |
JP2016200316A (en) | Heat exchange device, cooling device and projector | |
JP4957019B2 (en) | projector | |
US8690346B2 (en) | Projection display apparatus including wind outlets for cooling optical part | |
JP2006098759A (en) | Liquid crystal projector and liquid-cooling apparatus for the same | |
JP2006017799A (en) | Liquid crystal projector, its liquid crystal panel and its liquid cooling device | |
JP3731598B2 (en) | Projection display | |
JP2004109731A (en) | Projection type display device | |
JP4015647B2 (en) | Liquid crystal projector, liquid crystal panel thereof, and liquid cooling device thereof | |
WO2006003903A1 (en) | Liquid crystal projector, and liquid cooler for its liquid crystal panel | |
JP2010002094A (en) | Heat exchanger, light source unit, and projector | |
CN108107657B (en) | Optical device and projector | |
JP2006106250A (en) | Liquid crystal projector and liquid cooling device therefor | |
JP2006119493A (en) | Liquid crystal projector and its liquid cooling device |