JP2007271841A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
塵埃の浸入を抑制しながら、表示パネルおよびその周辺の光学部品を冷却し、表示パネルおよびその周辺の光学部品の長寿命化が図れる表示装置を提供する。
【解決手段】
光学ユニット９の表示デバイス１５Ｒや偏光板１６Ｒ等の光学部品を冷却する際に上部キャビネット３から吸気し、冷却に用いた空気を上部キャビネット３に排気する冷却ユニット１８を駆動させた際に、上部キャビネット３に生じている間隙２９ａ、３０ａに生じる吸気負荷より、上部キャビネット３に形成された空気取入口２８ａに生じる吸気負荷が小さくなるようなフィルタ３６を備えたフィルタユニット３３を空気取入口２８ａに取り付ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表示デバイスに表示させた映像を投射レンズによって、スクリーンに拡大投射する表示装置に係り、特に、表示装置内部に塵芥が侵入することを防止する表示装置に関する。

液晶などの表示デバイスに表示した映像を投射レンズにてスクリーンに背面側から投射する表示装置において、表示デバイスおよびその周辺の偏光板などの光学部品は入射する光により発熱する。これらの光学部品は、寿命等の観点から冷却する必要があり、ファンなどによる空冷が一般的である。また、これらの光学部品は塵埃が付着すると性能が劣化してしまう為、冷却風の風路への塵埃の浸入を抑制する必要がある。

従来の表示装置においては、スクリーンとキャビネットにより密閉された上部キャビネット内の空気を吸気し、その空気により下部キャビネット内に取り付けられた光学ユニットの表示デバイスおよびその周辺の光学部品を冷却し、冷却後の空気を再び上部キャビネットに排気するいわゆる内気循環のようにして、塵埃の浸入を抑制していた。このような内気循環の冷却構造は、例えば、特許文献１に開示されている。

特開２００４−２９４７８１号公報

上記した特許文献１の表示装置においては、上部キャビネットと下部キャビネットとの合わせ面で上部キャビネットとファンの吸気部を結ぶ吸気ダクト、ファンの排気部と上部キャビネットを結ぶ排気ダクトを形成し、上部キャビネットから吸気し、表示デバイスおよびその周辺の光学部品を冷却した後、上部キャビネットに戻るようになっていた。

図６は、一般的な表示装置上部のフレーム部の部分断面図である。図６（ａ）に示すように、スクリーン２４は、フレーム２５の金具取付部２５ｃにねじ２６によって固定されたスクリーン取付金具２７とフレーム２５に設けられた突出部２５ｂとによって挟持されている。

スクリーン２４とフレーム２５との当接部２９は設計的には図６（ａ）のように全面接触としているが、実際は部品の成型精度やフレーム２５などのそり等によって、部分的に図６（ｂ）のように、間隙２９ａが生じてしまう。また、フレーム２５と上部バックカバー２８の接合部３０においても同様に、設計的には図６（ａ）のように全面接触としているが、実際は部品の成型精度やフレーム２５、上部バックカバー２８のそり等によって、部分的に図６（ｂ）のように間隙３０ａが生じてしまう。したがって、間隙２９ａ、３０ａにより表示装置外部と上部キャビネット内の空間がつながった状態となり、完全な密閉空間とはならない。

特にファンの下流側となる排気ダクト内の圧力が周囲に対して高くなり、光学ユニットや排気ダクトの繋ぎ目などの間隙から空気が漏れるため、上部キャビネットから吸気した空気量に対して上部キャビネットに戻る空気量は少なくなる。したがって上部キャビネット内が負圧になり、間隙２９ａ、３０ａから外部の塵埃を含む空気が入り込み、表示デバイスおよび周辺の光学部品を冷却する空気に塵埃が含まれてしまうという問題がある。

すなわち従来の表示装置においては、塵埃が表示デバイスや周辺の光学部品に付着する等することによる性能劣化、および塵埃がファンに付着する等により冷却効率が低下し表示デバイスやその周辺の光学部品が短寿命化する恐れがある。

本発明の目的は、光学ユニットの冷却効率を高めて長寿命化するのに好適な技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、上部キャビネット内の空気を循環させて下部キャビネット内の光学ユニットを冷却する表示装置において、上部キャビネットに開口を設けるとともに、この開口にフィルタを設けたことを特徴とする。

上記構成によれば、光学ユニットの冷却効率を高めて長寿命化が図ることができる。

以下、本発明の最良の形態について、図を用いて詳細に説明する。

図１は、本実施形態に係る表示装置１の構成の一例を示している。図１に示すように、表示装置１には、下部キャビネット２と及び上部キャビネット３とが備えられている。図２は、図１に示された表示装置１の垂直方向の断面を示している。図２に示すように、下部キャビネット２は、底部キャビネット４と、底部キャビネット４の前端側に設けられた下部キャビネット前壁５と、底部キャビネット４の後端側に設けられた下部バックカバー６とを備えて構成されている。

また、下部キャビネット２には、下部キャビネット前壁５を覆うようにフロントパネル７が取り付けられている。下部キャビネット前壁５及び下部バックカバー６には、固定部材８を介して光学ユニット９が取り付けられている。

図３、４に示すように光学ユニット９には、図示しない光源であるランプを収納するランプ収納ケース１０、ランプ収納ケース１０内に収納されたランプを冷却した空気を排気するための排気ダクト１１、上部キャビネット３側に露出して映像を投影する投射レンズ１２及び表示デバイス部１３を備えて構成されている。

図５に示すように、表示デバイス部１３には、合成プリズム１４が備えられており、合成プリズム１４の周囲には、赤（Ｒ），緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色に対応した表示デバイス１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂが配置されており、合成プリズム１４と各表示デバイスの間には、各表示デバイスに対応した偏光板１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂが配置されている。また、さらに表示デバイス１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂの偏光板１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂと対向する面の反対側の面の側には、各表示デバイスに対応するように偏光板１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂが配置されている。

また、本実施形態に係る表示装置１は、図３、４に示すように、光学ユニット９を冷却するための冷却ユニット１８が備えられている。冷却ユニット１８は、吸気ダクト１９、吸気ダクトカバー２０、吸気ダクトカバー２０に接続されたファン２１、送風ダクト２２、及び送風ダクト２２から表示デバイス部１３内に送り込まれた空気を上部キャビネット３内に排出する排気ダクト２３を備えて構成されている。

吸気ダクト１９は、上部キャビネット３内に開口された吸気口１９ａ及び吸気口１９ａから吸気された空気を排出する吸気ダクト出口１９ｂが備えられている。吸気ダクトカバー２０は、吸気ダクト出口１９ｂに連結されており、吸気ダクト１９内を送風されてきた空気をファン２１に送風する。

ファン２１は吸気ダクトカバー２０及び送風ダクト２２に接続されている。ファン２１を駆動すると吸気ダクト１９の吸気口１９ａより吸気が行われ、吸気された空気はファン２１より送風ダクト２２に供給される。送風ダクト２２は、ファン２１より送風されてきた空気を表示デバイス部１３内に送風するようになっている。

表示デバイス部１３は、送風ダクト２２より送られてきた空気を排気ダクト２３に送風する送風路となっており、送風ダクト２２より送風されてきた空気は、表示デバイス１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ、及び偏光板１６Ｒ、１６Ｇ、１６Ｂ、１７Ｒ、１７Ｇ、１７Ｂ等により排気ダクト２３の方向に案内されるようになっている。排気ダクト２３は、表示デバイス１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ等により案内されてきた空気を上部キャビネット３内に排気口２３ａより排出するようになっている。

排気ダクト２３には、上部キャビネット３内に開口している排気口２３ａが設けられている。光学ユニット９内の光学部品の冷却し、表示デバイス１５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ等により案内されてきた空気は、排気口２３ａから上部キャビネット３内の空間に排気される。

図１、２に示すように、上部キャビネット３は、スクリーン２４、フレーム２５及び上部バックカバー２８を備えて構成されている。また、図６（ａ）に示すように、フレーム２５の内部の側壁２５ａ付近には、表示装置１の内部方向に突出した突出部２５ｂが設けられている。側壁２５ａと突出部２５ｂの間には、金具取付部２５ｃが設けられている。

スクリーン２４は、金具取付部２５ｃにねじ２６によりねじ止めされたスクリーン取付金具２７と突出部２５ｂに端部を挟持されてフレーム２５に固定されている。また、図６（ａ）に示すように、フレーム２５の側壁２５ａの端部には、上部バックカバー２８の端部が接合されている。一方、図６（ｂ）に示すように、スクリーン２４とフレーム２５との接合部２９には、部分的に間隙２９ａが生じる。また、フレーム２５と上部バックカバー２８の接合部３０にも部分的に間隙３０ａが生じ、間隙２９ａ、３０ａを通じて、表示装置１の内部の空間と外部の空間が連通している。また、上部バックカバー２８の表示装置１の内部側の面にはミラー３１が取り付けられている。

図１及び図２に示すように、下部キャビネット２と上部キャビネット３との間には、仕切りパネル３２が取り付けられており、仕切りパネル３２により、下部キャビネット２と上部キャビネット３のそれぞれの内部には独立した空間が形成されている。

上部バックカバー２８の上面には、表示装置１の外部から表示装置１内に流入させるための空気取入口２８ａが形成されている。空気取入口２８ａには、空気取入口２８ａを覆うようにフィルタユニット３３が取り付けられている。

フィルタユニット３３は、例えば、図７に示すように、長尺平板状の固定部材３４に開口３５を形成し、開口３５にフィルタ３６をはめ込んで構成されている。固定部材３４に形成する開口３５の数に制限は無く、一つであっても複数であってもよい。また、本実施形態においては、上部キャビネット３への吸排気（空気の対流）を考慮して、空気取入口２８ａを上部キャビネット３の上部に設けている。しかしながら、例えば、上部キャビネット３の側面に空気取入口２８ａを設けるようにしてもよい。

フィルタユニット３３は、上部バックカバー２８に対し、着脱自在となっている。フィルタユニット３３の上部バックカバー２８への取り付け方法に特に制限はないが、例えば、固定部材３４を図示しないねじにより上部バックカバー２８にねじ止めして固定する。

フィルタ３６には、冷却ユニット１８を駆動させた時に、間隙２９ａ、３０ａに生じる吸気負荷が空気取入口２８ａに生じる吸気負荷より小さくなるフィルタを用いる。フィルタ３６に用いるフィルタは、空気を透過するとともに空気を透過する際、所定サイズ以上の塵埃を除去するものである。ここで用いるフィルタとしては、例えば、物理的に目の細かいフィルタ、及び物理的に目が粗いが静電捕集を行う静電捕集タイプのフィルタやフィルタ内の空気の通る流路が複雑に入り組んでいるタイプのフィルタがあげられる。これらのフィルタを用いることにより、表示装置１内に流入する塵芥のサイズを小さくすることができる。

なお、図８に示すように、吸気ダクト１９の吸気口１９ａにフィルタ１９ｃを設けることとしてもよい。フィルタ３６が目詰まりを起こした場合のフィルタユニット３３の交換、あるいはフィルタ３６の清掃は、使用者が行う。使用者がフィルタユニット３３の交換、あるいはフィルタ３６の清掃を行わずに使用を継続する場合、フィルタ３６の吸気負荷が、間隙２９ａ、３０ａからの吸気負荷より大きくなる場合がある。この場合は、上部キャビネット３内に間隙２９ａ、３０ａから塵埃を含んだ空気が浸入することになる。このような場合においても、吸気ダクト１９の吸気口１９ａに吸気フィルタ１９ｃを設けてある為、間隙２９ａ、３０ａから浸入した塵埃が表示デバイス部１３に浸入することを防止または抑制される。

よって、ファン２１への塵埃の付着を防止でき、光学ユニット９を効率よく冷却できるので、表示パネルおよびその周辺の光学ユニット９の長寿命化を図ることができる。また、光学ユニット９に塵芥を含んだ空気が吹き付けられることが無いため、表示デバイス部１３内への塵芥の侵入を防止することができ、光学ユニット９に付着する塵芥を減少させて画質の劣化を防止することができる。

表示装置１を駆動させると、光学ユニット９のランプ収納ケース１０に収納されている図示しないランプより光が出射され、出射された光に応じて投射レンズ１２からミラー３１に向かって映像が出射される。ミラー３１に出射された映像はミラー３１で反射され、反射された映像はスクリーン２４に投射される。また、表示装置１を駆動させた際には、冷却ユニット１８も駆動する。

冷却ユニット１８のファン２１が動作すると、図９に示すように上部キャビネット３内の空気を吸気口１９ａから吸気する。吸気口１９ａから吸気した空気は吸気ダクト１９を通り、吸気ダクト出口１９ｂから出て、吸気ダクトカバー２０内を通り、ファン２１に送られる。ファン２１から排出された空気は送風ダクト２２を通り、表示デバイス部１３に吹き付けられる。表示デバイス部１３に吹き付けられた空気は、表示デバイス部１３を構成する表示デバイス１５Ｒ等、偏光板１６Ｒ等及び合成プリズム１４を備える光学ユニット９を冷却する。光学ユニット９を冷却した空気は、排気ダクト２３に送風され、排気ダクト２３の排気口２３ａから排出される。

冷却ユニット１８の駆動時においては、上部キャビネット３に戻る空気量は、特にファン２１の排気側で部品の組合せ部で周囲に対して圧力が高くなる部分、例えばファン２１と送風ダクト２２の組合せ部、送風ダクト２２と表示デバイス部１３との組合せ部で空気の漏れが生じ、上部キャビネット３から吸気される空気量に対して少なくなるため上部キャビネット３内は負圧になろうとする。

そして、上部キャビネット３内が負圧になったとき、空気取入口２８ａにはフィルタ３６が備えられているため、空気取入口２８ａに生じる吸気負荷は、間隙２９ａ、３０ａに生じる吸気負荷に対して小さいので、上部キャビネット３の内部にはフィルタユニット３３のフィルタ３６を通して塵埃が除去された空気が流入し、間隙２９ａ、３０ａから塵埃を含んだ空気を吸気することはない。したがって、表示デバイス部１３に塵埃が浸入することはない。

また、フィルタユニット３３のフィルタ３６は使用時間ととも除去した塵埃が付着することにより目詰まっていく。その場合は、フィルタユニット３３を新品と交換する、あるいはフィルタ３６を清掃しフィルタ３６に付着した塵埃を除去し、清掃後のフィルタ３６を再度フィルタユニット３３に取り付けることができる。

以上のように、塵埃を含んだ空気は、フィルタ３６により表示装置１の上部キャビネット３内に進入することは阻止される。そのため、光学ユニット９を構成する投射レンズ１２、表示デバイス１５Ｒ等、偏光板１６Ｒ等に塵芥が付着することはなく、画質劣化を防ぎながら光学ユニット９を冷却することができる。また、ファン２１への塵埃の付着をも防止することができるため、光学ユニット９を効率よく冷却できる。そのため、表示デバイス１５Ｒ等、及びその周辺の光学部品の長寿命化を図ることができる。

本実施形態に係る表示装置の構成を表す斜視図である。 本実施の形態に係る表示装置の断面図である。 本実施の形態に係る表示装置の光学ユニットの表示デバイス部付近の上面図である。 本実施の形態に係る表示装置の光学ユニットの側面図である。 本実施の形態に係る表示装置の光学ユニットの吸気ダクトカバーを外した状態を表す斜視図である。 本実施の形態に係る表示装置のフレームにスクリーンを取り付けた状態を示す部分断面図である。 上部キャビネットの空気取入口にフィルタユニットを取り付けた状態を示す図である。 本実施の実施形態に係る表示装置の冷却ユニットの吸気ダクトの吸気口にフィルタを取り付けた状態を表す図である。 本実施の形態に係る表示装置内の冷却風の流れを模式化した図である。

符号の説明

１…表示装置、２…下部キャビネット、３…上部キャビネット、４…底部キャビネット、５…下部キャビネット前壁、６…下部バックカバー、７…フロントパネル、８…固定部材、９…光学ユニット、１０…ランプ収納ケース、１１…排気ダクト、１２…投射レンズ、１３…表示デバイス部、１４…合成プリズム、１５Ｒ…表示デバイス、１５Ｇ…表示デバイス、１５Ｂ…表示デバイス、１６Ｒ…偏光板、１６Ｇ…偏光板、１６Ｂ…偏光板、１７Ｒ…偏光板、１７Ｇ…偏光板、１７Ｂ…偏光板、１８…冷却ユニット、１９…吸気ダクト、１９ａ…吸気口、１９ｂ…吸気ダクト出口、１９ｃ…フィルタ、２０…吸気ダクトカバー、２１…ファン、２２…送風ダクト、２３…排気ダクト、２３ａ…排気口、２４…スクリーン、２５…フレーム、２５ａ…側壁、２５ｂ…突出部、２５ｃ…金具取付部、２６…ねじ、
２７…スクリーン取付金具、２８…上部バックカバー、２８ａ…空気取入口、２９…接合部、２９ａ…間隙、３０…接合部、３０ａ…間隙、３１…ミラー、３２…仕切りパネル、３３…フィルタユニット、３４…固定部材、３５…開口、３６…フィルタ

Claims (9)

1. 表示装置において、
   スクリーンが取り付けられている上部キャビネットと、
   前記スクリーンに投射される映像を形成するための光学部品を有する光学ユニットと、
   前記上部キャビネット内の空気を前記光学部品を通して循環させるための冷却ユニットを含む下部キャビネットとを備え、
   前記上部キャビネットには開口が設けられ、前記開口に第１のフィルタが設けられていることを特徴とする表示装置。
2. 請求項１に記載の表示装置においては、前記開口は前記上部キャビネットの上部に設けられていることを特徴とする表示装置。
3. 請求項１に記載の表示装置においては、前記第１のフィルタは着脱可能であることを特徴とする表示装置。
4. 請求項１に記載の表示装置においては、前記冷却ユニットは、吸気ダクト及びファンを備えているとともに、前記吸気ダクトの吸気口は、前記上部キャビネット内に位置し、かつ第２のフィルタが取り付けられていることを特徴とする表示装置。
5. 請求項１に記載の表示装置においては、前記上部キャビネットには間隙が生じているとともに、前記第１のフィルタは前記冷却ユニットが吸気を行う際に前記間隙に生じる吸気負圧より前記開口に生じる吸気負が小さいことを特徴とする表示装置。
6. 請求項１に記載の表示装置においては、前記光学ユニットは、表示デバイス及び前記表示デバイスの表示面側に配置された偏光板を含むことを特徴とする表示装置。
7. 表示装置において、
   スクリーンが取り付けられている上部キャビネットと、
   前記スクリーンに投射される映像を形成するための光学部品を有する光学ユニットと、
   前記上部キャビネット内から吸気して送風することで前記光学ユニットを冷却し、冷却後の空気を前記上部キャビネット内に排気する冷却ユニットを有する下部キャビネットとを備え、
   前記上部キャビネットには開口が設けられ、前記開口に第１のフィルタが設けられていることを特徴とする表示装置。
8. 請求項７に記載の表示装置においては、前記上部キャビネットには間隙が生じているとともに、前記第１のフィルタは前記冷却ユニットが吸気を行う際に前記間隙に生じる吸気負圧より前記開口に生じる吸気負圧を小さくすることを特徴とする表示装置。
9. 請求項７に記載の表示装置においては、前記光学ユニットは、表示デバイス及び前記表示デバイスの表示面側に配置された偏光板を含むことを特徴とする表示装置。
   

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