JP2010286753A - 電気光学装置及びプロジェクター - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却風により高い効率で液晶表示パネルを冷却するための構成を備える電気光学装置、及びプロジェクターを提供すること。
【解決手段】液晶層を挟持する第1基板である対向基板11及び第2基板であるTFT基板12と、第1基板へ入射する光を透過させる入射側基板である入射側防塵ガラス13と、第2基板から射出した光を透過させる射出側基板である射出側防塵ガラス14と、を備える液晶表示パネル10を有し、入射側基板の射出面である第2面32に接合され、液晶表示パネル10を冷却するための冷却風が流動する入射側冷却用ダクト21を入射側基板とともに構成する入射側ダクト構成部材23と、射出側基板の入射面である第1面33に接合され、液晶表示パネル10を冷却するための冷却風が流動する射出側冷却用ダクト22を射出側基板とともに構成する射出側ダクト構成部材24と、の少なくとも一方を有する。
【選択図】図2
【解決手段】液晶層を挟持する第1基板である対向基板11及び第2基板であるTFT基板12と、第1基板へ入射する光を透過させる入射側基板である入射側防塵ガラス13と、第2基板から射出した光を透過させる射出側基板である射出側防塵ガラス14と、を備える液晶表示パネル10を有し、入射側基板の射出面である第2面32に接合され、液晶表示パネル10を冷却するための冷却風が流動する入射側冷却用ダクト21を入射側基板とともに構成する入射側ダクト構成部材23と、射出側基板の入射面である第1面33に接合され、液晶表示パネル10を冷却するための冷却風が流動する射出側冷却用ダクト22を射出側基板とともに構成する射出側ダクト構成部材24と、の少なくとも一方を有する。
【選択図】図2
Description
本発明は、電気光学装置及びプロジェクター、特に、光を画像信号に応じて変調する電気光学装置に関する。
従来、プロジェクターは、投写性能の向上や小型化を目的とする開発が進められている。プロジェクターとしては、例えば、赤色(R)光用、緑色(G)光用、青色(B)光用の各透過型液晶表示パネルを備えるプロジェクターが広く普及している。液晶表示パネルは、照明光の吸収によって発熱する。液晶表示パネルの放熱には、例えば、空気を流動させるファンが用いられている。
ファンを用いる構成としては、例えば、各液晶表示パネルを配置する部分の下にダクトの開口を設け、開口から冷却風を噴出させるものがある。冷却風は、開口から液晶表示パネルの表面へ供給される。ファンを備えるプロジェクターは、静音化のために、少ない風量で効率良い冷却を可能とすることが望まれている。例えば、特許文献1には、液晶表示パネルへ向けられた開口から冷却風を送るための導風部材を設ける技術が提案されている。
液晶表示パネルに向けて設けられたダクトの開口から冷却風を噴出させる場合、液晶表示パネルに対するダクトの配置によっては、液晶表示パネルの表面へ到達せずに通過する冷却風が多くなる場合がある。液晶表示パネルの表面へ到達せずに通過する冷却風が多くなると、液晶表示パネルの効率的な冷却が困難になる。本発明は、上述に鑑みてなされたものであり、冷却風により高い効率で液晶表示パネルを冷却するための構成を備える電気光学装置、及びプロジェクターを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る電気光学装置は、液晶層を挟持する第1基板及び第2基板と、前記第1基板に接合され、前記第1基板へ入射する光を透過させる入射側基板と、前記第2基板に接合され、前記第2基板から射出した光を透過させる射出側基板と、を備える液晶表示パネルを有し、前記入射側基板は、光が入射する側の入射面と、前記第1基板側へ光を射出させる側の射出面と、を備え、前記射出側基板は、前記第2基板から射出された光が入射する側の入射面と、光を射出させる側の射出面と、を備え、前記入射側基板の前記射出面に接合され、前記液晶表示パネルを冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを前記入射側基板とともに構成する入射側ダクト構成部材と、前記射出側基板の前記入射面に接合され、前記液晶表示パネルを冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを前記射出側基板とともに構成する射出側ダクト構成部材と、の少なくとも一方を有することを特徴とする。
入射側基板と、入射側ダクト構成部材とで冷却用ダクトを構成する場合に、入射側基板の射出面に入射側ダクト構成部材を接合することで、冷却用ダクトの内側に入射側基板を突出させることができる。また、液晶表示パネルの熱源から冷却用ダクトへの伝熱経路を短くできる。これらにより、液晶表示パネルのうち入射側基板側における効率的な放熱が可能となる。また、射出側基板と、射出側ダクト構成部材とで冷却用ダクトを構成する場合に、射出側基板の入射面に射出側ダクト構成部材を接合することで、冷却用ダクトの内部に射出側基板を突出させる。また、液晶表示パネルの熱源から冷却用ダクトへの伝熱経路を短くできる。これらにより、液晶表示パネルのうち射出側基板側における効率的な放熱が可能となる。以上から、液晶表示パネルを高い効率で冷却させることができる。
また、本発明の好ましい態様としては、前記入射側基板の前記射出面が、第1方向と、前記第1方向に略垂直な第2方向と、に略平行であって、前記入射側基板は、前記第1方向及び前記第2方向の少なくとも一方について、前記第1基板より大きいことが望ましい。これにより、入射側基板の射出面に入射側ダクト構成部材を接合させる構成にできる。
また、本発明の好ましい態様としては、前記入射側基板の前記射出面は、前記第1方向に平行な第1辺と、前記第2方向に平行な第2辺と、を備え、前記入射側ダクト構成部材は、前記射出面のうち前記第1辺の近傍及び前記第2辺の近傍の少なくとも一部に接合されることが望ましい。これにより、入射側基板の第1辺近傍と第2辺近傍との少なくとも一部から入射側ダクト構成部材へ熱を伝播させ、冷却用ダクトによる効率的な放熱が可能となる。
また、本発明の好ましい態様としては、前記射出側基板の前記入射面が、第1方向と、前記第1方向に略垂直な第2方向と、に略平行であって、前記射出側基板は、前記第1方向及び前記第2方向の少なくとも一方について、前記第2基板より大きいことが望ましい。これにより、射出側基板の入射面に入射側ダクト構成部材を接合させる構成にできる。
また、本発明の好ましい態様としては、前記射出側基板の前記入射面は、前記第1方向に平行な第1辺と、前記第2方向に平行な第2辺と、を備え、前記射出側ダクト構成部材は、前記入射面のうち前記第1辺の近傍及び前記第2辺の近傍の少なくとも一部に接合されることが望ましい。これにより、射出側基板の第1辺近傍と第2辺近傍との少なくとも一部から射出側ダクト構成部材へ熱を伝播させ、冷却用ダクトによる効率的な放熱が可能となる。
また、本発明の好ましい態様としては、前記入射側基板に対向させて設けられた入射側偏光板を有し、前記入射側偏光板は、前記入射側ダクト構成部材及び前記入射側基板とともに前記冷却用ダクトを構成することが望ましい。これにより、冷却用ダクトを流動する冷却風による入射側偏光板の効率的な冷却が可能となる。
また、本発明の好ましい態様としては、前記射出側基板に対向させて設けられた射出側偏光板を有し、前記射出側偏光板は、前記射出側ダクト構成部材及び前記射出側基板とともに前記冷却用ダクトを構成することが望ましい。これにより、冷却用ダクトを流動する冷却風による射出側偏光板の効率的な冷却が可能となる。
さらに、本発明に係るプロジェクターは、光を射出させる光源部と、前記光源部から射出された光を画像信号に応じて変調する上記の電気光学装置と、前記冷却用ダクトを流動させる前記冷却風を供給する冷却風供給部と、を有することを特徴とする。上記の電気光学装置を用いることにより、冷却用ダクトを流動する冷却風による液晶表示パネルの効率的な冷却を可能とする。液晶表示パネルの効率的な冷却により、液晶表示パネルの劣化を低減させる。また、効率的な冷却を可能とすることで、流動させる冷却風の風量を少なくできる。例えば、冷却風供給部として用いられるファンの駆動音を少なくすることが可能となる。これにより、静音性に優れ、かつ高い信頼性のプロジェクターを得られる。
また、本発明の好ましい態様としては、複数の前記電気光学装置と、前記電気光学装置の前記冷却用ダクト同士を結合させるダクト結合部と、を有することが望ましい。これにより、共通の流路で冷却風を流動させることにより、複数の電気光学装置を冷却することができる。また、ダクト結合部を介した放熱も可能となる。
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
図1は、本発明の実施例1に係る電気光学装置1の斜視図である。図2は、図1に示す電気光学装置1のAA断面図である。透過型液晶表示装置である電気光学装置1は、光を透過させる液晶表示パネル10を備える。図中、液晶表示パネル10の照射面に垂直な方向の軸をX軸とする。Y軸はX軸に垂直な軸とする。Z軸はX軸及びY軸に垂直な軸とする。図2に示すAA断面は、液晶表示パネル10の照射領域の中心を含むXZ断面である。
液晶表示パネル10は、対向基板11、TFT(Thin Film Transistor)基板12、入射側防塵ガラス13、射出側防塵ガラス14を備える。第1基板として機能する対向基板11は、TFT基板12に対向させて設けられている。対向基板11は、対向電極を有する。第2基板として機能するTFT基板12は、TFT素子を有する。対向基板11及びTFT基板12は、液晶層(図示省略)を挟持する。液晶層は、対向基板11及びTFT基板12により密閉封入されている。
入射側基板として機能する入射側防塵ガラス13は、対向基板11へ入射する光を透過させる。入射側防塵ガラス13は、光が入射する側の入射面である第1面31と、対向基板11側へ光を射出させる側の射出面である第2面32と、を備える。入射側防塵ガラス13は、第2面32を対向基板11に接合させて設けられている。入射側防塵ガラス13は、第2面32がY軸及びZ軸に平行となるように配置されている。射出側基板として機能する射出側防塵ガラス14は、TFT基板12から射出した光を透過させる。射出側防塵ガラス14は、TFT基板12から射出した光が入射する側の入射面である第1面33と、光を射出させる側の射出面である第2面34と、を備える。射出側防塵ガラス14は、第1面33をTFT基板12に接合させて設けられている。射出側防塵ガラス14は、第1面33がY軸及びZ軸に平行となるように配置されている。対向基板11、TFT基板12、入射側防塵ガラス13、射出側防塵ガラス14は、例えば、石英部材を用いて構成されている。
フレキシブル基板15は、液晶表示パネル10の外部接続端子である。フレキシブル基板15は、液晶表示パネル10からZ軸方向へ延伸させて設けられている。入射側偏光板16は、入射側防塵ガラス13の第1面31に対向させて設けられている。入射側偏光板16は、特定の偏光方向の偏光を透過させる。液晶表示パネル10は、入射側偏光板16からの偏光の偏光方向を、画像信号に応じて変化させる。射出側偏光板17は、射出側防塵ガラス14の第2面34に対向させて設けられている。射出側偏光板17は、液晶表示パネル10で偏光方向が変換された偏光を透過させる。入射側偏光板16及び射出側偏光板17は、互いに偏光軸が垂直となるように配置される。
入射側冷却用ダクト21は、入射側ダクト構成部材23と、入射側防塵ガラス13と、入射側偏光板16とを組み合わせて構成されている。入射側冷却用ダクト21は、入射側防塵ガラス13及び入射側偏光板16の間の空間を冷却風が流動する冷却用ダクトである。入射側ダクト構成部材23は、入射側防塵ガラス13の第2面32に接合されている。射出側冷却用ダクト22は、射出側ダクト構成部材24と、射出側防塵ガラス14と、射出側偏光板17とを組み合わせて構成されている。射出側冷却用ダクト22は、射出側防塵ガラス14及び射出側偏光板17の間の空間を冷却風が流動する冷却用ダクトである。射出側ダクト構成部材24は、射出側防塵ガラス14の第2面34に接合されている。
図3は、対向基板11と入射側防塵ガラス13とを展開して示した斜視図である。図4は、TFT基板12と射出側防塵ガラス14とを展開して示した斜視図である。図5は、電気光学装置1を展開して示した斜視図である。入射側ダクト構成部材23(図1参照)は、図5に示す第1構造体41と第2構造体42とを組み合わせて構成されている。第1構造体41、第2構造体42のいずれも、XZ断面がUの字型をなすように2枚の側板と1枚の底板とを組み合わせたような形状をなしている。かかる形状の第1構造体41と第2構造体42とをZ軸方向について接合させることにより、Y軸方向へ冷却風が流動する流路が構成される。第1構造体41と第2構造体42とにより入射側ダクト構成部材23を構成することで、入射側冷却用ダクト21(図1参照)の内側に入射側防塵ガラス13が配置された構成の組み立てを容易にできる。
第1構造体41及び第2構造体42には、それぞれ矩形の切り欠き部25が設けられている。切り欠き部25が形成された第1構造体41と第2構造体42とを組み合わせることにより、入射側冷却用ダクト21のうち入射側偏光板16側と入射側防塵ガラス13側とに、光を通過させる矩形の開口が形成される。入射側偏光板16及び入射側防塵ガラス13は、切り欠き部25を合わせることにより構成される開口を塞ぐように配置される。なお、入射側ダクト構成部材23は、本実施例で説明する構成であるに限られず、適宜変形しても良い。入射側ダクト構成部材23は、例えば、二つの構造体をY軸方向について接合させたものとしても良い。また、入射側ダクト構成部材23は、二つの構造体を組み合わせてなるものである他、三つ以上の構造体を組み合わせてなるものであっても良い。
射出側ダクト構成部材24(図1参照)も、入射側ダクト構成部材23と同様、図5に示す第1構造体43と第2構造体44とを組み合わせて構成されている。第1構造体43及び第2構造体44とは、入射側ダクト構成部材23を構成する第1構造体41及び第2構造体42と同様の形状をなしている。第1構造体43と第2構造体44とをZ軸方向について接合させることにより、Y軸方向へ冷却風が流動する流路が構成される。第1構造体43と第2構造体44とにより射出側ダクト構成部材24を構成することで、射出側冷却用ダクト22(図1参照)の内側に射出側防塵ガラス14が配置された構成の組み立てを容易にできる。
また、第1構造体43及び第2構造体44には、それぞれ矩形の切り欠き部26が設けられている。切り欠き部26が形成された第1構造体43と第2構造体44とを組み合わせることにより、射出側冷却用ダクト22のうち射出側防塵ガラス14側と射出側偏光板17側とに、光を通過させる矩形の開口が形成される。射出側防塵ガラス14及び射出側偏光板17は、切り欠き部26を合わせることにより構成される開口を塞ぐように配置される。なお、射出側ダクト構成部材24も、入射側ダクト構成部材23と同様、適宜変形しても良い。
図3に示すように、入射側防塵ガラス13の第2面32は、Y軸に平行な二つの第1辺35と、Z軸に平行な二つの第2辺36とからなる矩形形状をなしている。Y軸方向を第1方向とすると、Z軸方向は、第1方向に垂直な第2方向である。第2面32は、Y軸方向及びZ軸方向のいずれについても対向基板11よりも大きい矩形形状をなしている。そのため、図中破線で示すように第2面32に対向基板11を接合させると、第2面32のうち対向基板11の周囲には、第1辺35沿い及び第2辺36沿いに、ある程度の幅を持たせた領域が残る。かかる領域には、入射側ダクト構成部材23のうち、切り欠き部25からなる開口の周囲の部分が接合される。このように、入射側ダクト構成部材23は、入射側防塵ガラス13の第2面32のうち、第1辺35の近傍及び第2辺36の近傍に接合される。入射側ダクト構成部材23と入射側防塵ガラス13とは、互いの密着性を高めるために、例えば熱伝導グリスや熱伝導シート等を介して接合されることとしても良い。
なお、入射側ダクト構成部材23は、第1辺35の近傍及び第2辺36の近傍のうちの少なくとも一部において第2面32に接合されていれば良い。第2面32は、Y軸方向及びZ軸方向の少なくとも一方について対向基板11よりも大きい形状であれば、入射側ダクト構成部材23を第2面32に接合させる構成にできる。本実施例で説明するように、第2面32のうち矩形を構成する全ての辺の近傍を入射側ダクト構成部材23に接合させることで、入射側ダクト構成部材23と第2面32とが接触する領域をできるだけ広く確保する。これにより、入射側防塵ガラス13から入射側ダクト構成部材23への熱の伝播を促進させ、入射側冷却用ダクト21による効率的な放熱が可能となる。
また、図4に示すように、射出側防塵ガラス14の第1面33は、Y軸に平行な二つの第1辺37と、Z軸に平行な二つの第2辺38とからなる矩形形状をなしている。第1面33は、Y軸方向及びZ軸方向のいずれについても、TFT基板12より大きい矩形形状をなしている。そのため、図中破線で示すように第1面33にTFT基板12を接合させると、第1面33のうちTFT基板12の周囲には、第1辺37沿い及び第2辺38沿いに、ある程度の幅を持たせた領域が残る。かかる領域には、射出側ダクト構成部材24のうち、切り欠き部26からなる開口の周囲の部分が接合される。このように、射出側ダクト構成部材24は、射出側防塵ガラス14の第1面33のうち、第1辺37の近傍及び第2辺38の近傍に接合される。射出側ダクト構成部材24と射出側防塵ガラス14とは、互いの密着性を高めるために、例えば熱伝導グリスや熱伝導シート等を介して接合させることとしても良い。
なお、射出側ダクト構成部材24は、第1辺37の近傍及び第2辺38の近傍のうちの少なくとも一部において第1面33に接合されていれば良い。第1面33は、Y軸方向及びZ軸方向の少なくとも一方についてTFT基板12よりも大きい形状であれば、射出側ダクト構成部材24を第1面33に接合させる構成にできる。本実施例で説明するように、第1面33のうち矩形を構成する全ての辺の近傍を射出側ダクト構成部材24に接合させることで、射出側ダクト構成部材24と第1面33とが接触する領域をできるだけ広く確保する。これにより、射出側防塵ガラス14から射出側ダクト構成部材24への熱の伝播を促進させ、射出側冷却用ダクト22による効率的な放熱が可能となる。
仮に、入射側防塵ガラス13の第1面31に入射側ダクト構成部材23を接合させると、冷却風の流路において第1面31の部分が凹みをなす構成となる。これに対して、本実施例では、入射側防塵ガラス13の第2面32に入射側ダクト構成部材23を接合させることで、入射側防塵ガラス13は、入射側冷却用ダクト21のうち冷却風の流路に突出させて配置されることとなる(図2参照)。冷却風の流路に突出させて入射側防塵ガラス13が配置されることにより、入射側防塵ガラス13の第1面31に入射側ダクト構成部材23を接合させる場合に比べて、入射側冷却用ダクト21を流動する冷却風を入射側防塵ガラス13の表面に効率良く到達させることが可能となる。なお、入射側防塵ガラス13は、入射側冷却用ダクト21の内部に突出させて配置される場合に限られない。入射側防塵ガラス13は、冷却風の流路において第1面31の部分が凹みをなさないように配置されていれば良い。例えば、送風機の必要能力を低減させるために、入射側防塵ガラス13は、入射側ダクト構成部材23のうち冷却風を流動させる側の面と第1面31とが互いに平坦となるように配置されても良い。この場合も、入射側防塵ガラス13の表面に冷却風を効率良く到達させることができる。
液晶表示パネル10のうち、熱源は、対向基板11とTFT基板12とを貼り合わせた部分となる。液晶表示パネル10の熱源からの熱は、入射側防塵ガラス13の表面から冷却風へ伝達される他、入射側防塵ガラス13から入射側ダクト構成部材23を経て、冷却風へ伝達される。入射側防塵ガラス13の第2面32に入射側ダクト構成部材23を接合させる構成とすることで、入射側ダクト構成部材23が第1面31に接合される場合に比べて、熱源から入射側ダクト構成部材23への伝熱経路を短くすることが可能となる。伝熱経路を短くできることで、入射側冷却用ダクト21による効率的な放熱が可能となる。
射出側防塵ガラス14の第1面33に射出側ダクト構成部材24を接合させることで、射出側防塵ガラス14は、射出側冷却用ダクト22のうち冷却風の流路に突出させて配置されることとなる。冷却風の流路に突出させて射出側防塵ガラス14が配置されることにより、射出側防塵ガラス14の第2面34に射出側ダクト構成部材24を接合させる場合に比べて、射出側冷却用ダクト22を流動する冷却風を射出側防塵ガラス14の表面に効率良く到達させることが可能となる。なお、射出側防塵ガラス14は、射出側冷却用ダクト22の内部に突出させて配置される場合に限られない。射出側防塵ガラス14は、冷却風の流路において第2面34の部分が凹みをなさないように配置されていれば良い。例えば、送風機の必要能力を低減させるために、射出側防塵ガラス14は、射出側ダクト構成部材24のうち冷却風を流動させる側の面と第2面34とが互いに平坦となるように配置されても良い。この場合も、射出側防塵ガラス14の表面に冷却風を効率良く到達させることができる。
また、液晶表示パネル10の熱源からの熱は、射出側防塵ガラス14の表面から冷却風へ伝達される他、射出側防塵ガラス14から射出側ダクト構成部材24を経て、冷却風へ伝達される。射出側防塵ガラス14の第1面33に射出側ダクト構成部材24を接合させる構成とすることで、射出側ダクト構成部材24が第2面34に接合される場合に比べて、熱源から射出側ダクト構成部材24への伝熱経路を短くすることが可能となる。伝熱経路を短くできることで、射出側冷却用ダクト22による効率的な放熱が可能となる。これにより、液晶表示パネル10を高い効率で冷却させることができるという効果を奏する。
入射側ダクト構成部材23及び射出側ダクト構成部材24は、高い熱伝導率の部材、例えばアルミニウムや銅等の金属部材を用いて構成されることが望ましい。これにより、特に、熱源から入射側ダクト構成部材23又は射出側ダクト構成部材24を経る放熱経路における熱抵抗が低くなり、放熱性能を高くすることが可能となる。入射側ダクト構成部材23及び射出側ダクト構成部材24は、いずれの部材を用いて構成しても良く、例えば樹脂部材等を用いて構成しても良い。
さらに、入射側偏光板16を組み合わせて入射側冷却用ダクト21を構成し、射出側偏光板17を組み合わせて射出側冷却用ダクト22を構成することにより、入射側偏光板16及び射出側偏光板17へも効率良く冷却風を進行させる。これにより、入射側偏光板16及び射出側偏光板17を高い効率で冷却することが可能となる。射出側冷却用ダクト22は、光を射出させる側の開口を塞ぐ透明部材を設置し、冷却風を流動させる射出側冷却用ダクト22内部に射出側偏光板17を配置する構成としても良い。これにより、射出側偏光板17をさらに冷却させることが可能となる。入射側冷却用ダクト21も、光が入射する側の開口を塞ぐ透明部材を設置し、冷却風を流動させる入射側冷却用ダクト21内部に入射側偏光板16を配置する構成としても良い。これにより、入射側偏光板16をさらに冷却させることが可能となる。
なお、電気光学装置1は、入射側偏光板16、射出側偏光板17を備える構成とする場合に限られない。電気光学装置1は、別途設けられる入射側偏光板や射出側偏光板と組み合わせて使用されるものであっても良い。この場合、入射側冷却用ダクト21のうち光が入射する側の開口を塞ぐ透明部材と、射出側冷却用ダクト22のうち光を射出させる側の開口を塞ぐ透明部材と、を設けることが望ましい。これにより、透明部材を組み合わせて入射側冷却用ダクト21、射出側冷却用ダクト22を構成する。
電気光学装置1は、Y軸方向へ冷却風を進行させる冷却用ダクトを設ける場合に限られず、Z軸方向へ冷却風を進行させる冷却用ダクトを設けることとしても良い。Z軸方向へ冷却風を進行させるには、本実施例で説明する入射側冷却用ダクト21及び射出側冷却用ダクト22をX軸周りに90度回転させた構成とする。さらに、電気光学装置1は、入射側冷却用ダクト21と射出側冷却用ダクト22との双方を備える構成に限られず、少なくとも一方を備えるものであれば良い。
図6は、本発明の実施例2に係るプロジェクター50の概略構成図である。プロジェクター50は、スクリーン69へ投写光を投写し、スクリーン69で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクターである。プロジェクター50は、実施例1で説明する電気光学装置1と同様に構成されたR光用電気光学装置59Rと、G光用電気光学装置59Gと、B光用電気光学装置59Bとを備える。以下、実施例1と同様の部分には同一の符号を付して説明する。
光源部51は、R光、G光、B光を含む光を射出する。光源部51は、例えば、超高圧水銀ランプである。第1インテグレーターレンズ52及び第2インテグレーターレンズ53は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第1インテグレーターレンズ52は、光源部51からの光束を複数に分割する。第1インテグレーターレンズ52の各レンズ素子は、光源部51からの光束を第2インテグレーターレンズ53のレンズ素子近傍にて集光させる。第2インテグレーターレンズ53のレンズ素子は、第1インテグレーターレンズ52のレンズ素子の像を液晶表示パネル10(図1参照)に形成する。
偏光変換素子54は、2つのインテグレーターレンズ52、53を経た光を特定の偏光方向の直線偏光に変換させる。重畳レンズ55は、第1インテグレーターレンズ52の各レンズ素子の像を液晶表示パネル10の照射面上で重畳させる。第1インテグレーターレンズ52、第2インテグレーターレンズ53及び重畳レンズ55は、光源部51からの光の強度分布を液晶表示パネル10の照射領域上にて均一化させる。
第1ダイクロイックミラー56は、重畳レンズ55から入射したR光を反射させ、G光及びB光を透過させる。重畳レンズ55から入射したR光は、第1ダイクロイックミラー56、反射ミラー57でそれぞれ光路が折り曲げられ、R光用フィールドレンズ58Rへ入射する。R光用フィールドレンズ58Rは、反射ミラー57からのR光を平行化させ、R光用電気光学装置59Rへ入射させる。R光用電気光学装置59Rは、R光を画像信号に応じて変調する。R光用電気光学装置59Rで変調されたR光は、色合成光学系であるクロスダイクロイックプリズム60へ入射する。
第2ダイクロイックミラー61は、第1ダイクロイックミラー56からのG光を反射させ、B光を透過させる。第1ダイクロイックミラー56からのG光は、第2ダイクロイックミラー61で光路が折り曲げられ、G光用フィールドレンズ58Gへ入射する。G光用フィールドレンズ58Gは、第2ダイクロイックミラー61からのG光を平行化させ、G光用電気光学装置59Gへ入射させる。G光用電気光学装置59Gは、G光を画像信号に応じて変調する。G光用電気光学装置59Gで変調されたG光は、クロスダイクロイックプリズム60へ入射する。
第2ダイクロイックミラー61を透過したB光は、リレーレンズ62を透過した後、反射ミラー63での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー63からのB光は、さらにリレーレンズ64を透過した後、反射ミラー65での反射により光路が折り曲げられ、B光用フィールドレンズ58Bへ入射する。
R光の光路及びG光の光路よりもB光の光路が長いことから、液晶表示パネル10の照射領域における照明倍率を他の色光と等しくするために、B光の光路には、リレーレンズ62、64を用いるリレー光学系が採用されている。B光用フィールドレンズ58Bは、反射ミラー65からのB光を平行化させ、B光用電気光学装置59Bへ入射させる。B光用電気光学装置59Bは、B光を画像信号に応じて変調する。B光用電気光学装置59Bで変調されたB光は、クロスダイクロイックプリズム60へ入射する。
クロスダイクロイックプリズム60は、互いに直交させて配置された2つのダイクロイック膜66、67を有する。第1ダイクロイック膜66は、R光を反射させ、G光及びB光を透過させる。第2ダイクロイック膜67は、B光を反射させ、R光及びG光を透過させる。クロスダイクロイックプリズム60は、それぞれ異なる方向から入射したR光、G光及びB光を合成させ、投写レンズ68の方向へ射出させる。投写レンズ68は、クロスダイクロイックプリズム60で合成された光をスクリーン69の方向へ投写させる。
図7は、各色光用電気光学装置59R、59G、59Bを冷却させるための冷却構造の平面概略構成図である。ファン70は、冷却風を供給する冷却風供給部であって、例えばシロッコファンである。ファン70は、プロジェクター50の筐体外から空気を取り込み、各色光用電気光学装置59B、59G、59Rの入射側冷却用ダクト21及び射出側冷却用ダクト22を流動させる冷却風を供給する。なお、冷却風供給部は、シロッコファンに限られず、冷却風を供給可能ないずれのものを用いても良い。
第1ダクト結合部71及び第2ダクト結合部72は、いずれも、電気光学装置の冷却用ダクト同士を結合させるダクト結合部である。第1ダクト結合部71は、R光用電気光学装置59Rの入射側冷却用ダクト21及び射出側冷却用ダクト22と、G光用電気光学装置59Gの入射側冷却用ダクト21及び射出側冷却用ダクト22とを結合させる。第2ダクト結合部72は、G光用電気光学装置59Gの入射側冷却用ダクト21及び射出側冷却用ダクト22と、B光用電気光学装置59Bの入射側冷却用ダクト21及び射出側冷却用ダクト22とを結合させる。
R光用電気光学装置59RとG光用電気光学装置59Gとは、液晶表示パネル10の照射面の向きを略90度異ならせて配置されている。G光用電気光学装置59GとB光用電気光学装置59Bとは、液晶表示パネル10の照射面の向きを略90度異ならせて配置されている。第1ダクト結合部71及び第2ダクト結合部72は、いずれも、冷却風の進行方向が略90度変換されるように折り曲げられた流路をなす配管部品である。
第1ダクト結合部71及び第2ダクト結合部72は、いずれも、入射側冷却用ダクト21から進入した冷却風と、射出側冷却用ダクト22から進入した冷却風とが共通の流路を進行するように構成されている。この他、第1ダクト結合部71及び第2ダクト結合部72は、入射側冷却用ダクト21から進入した冷却風と、射出側冷却用ダクト22から進入した冷却風とが互いに別の流路を進行するように、内部を仕切る構成としても良い。
ファン70からの冷却風は、B光用電気光学装置59Bの入射側冷却用ダクト21と射出側冷却用ダクト22とへ供給される。B光用電気光学装置59Bの入射側冷却用ダクト21と射出側冷却用ダクト22とを経た冷却風は、第2ダクト結合部72を通過して、G光用電気光学装置59Gの入射側冷却用ダクト21と射出側冷却用ダクト22とへ供給される。G光用電気光学装置59Gの入射側冷却用ダクト21と射出側冷却用ダクト22とを経た冷却風は、第1ダクト結合部71を通過して、R光用電気光学装置59Rの入射側冷却用ダクト21と射出側冷却用ダクト22とへ供給される。R光用電気光学装置59Rの入射側冷却用ダクト21と射出側冷却用ダクト22とを経た冷却風は、プロジェクター50の筐体外へ放出される。このようにして、ファン70から供給された冷却風は、各色光用電気光学装置59B、59G、59Rを順次流動する。
プロジェクター50は、各色光について設けられた光学素子の光軸(図6に示す一点鎖線)を含む面に対して平行に冷却風を進行させるように、入射側冷却用ダクト21と射出側冷却用ダクト22とが配置される。このような配置とすることで、第1ダクト結合部71と第2ダクト結合部72とを用いて、各色光用電気光学装置59R、59G、59Bの入射側冷却用ダクト21及び射出側冷却用ダクト22を結合させる構成にできる。これにより、共通の流路で冷却風を流動させて、各色光用電気光学装置59R、59G、59Bを冷却することができる。また、第1ダクト結合部71及び第2ダクト結合部72を介した放熱も可能となる。
第1ダクト結合部71及び第2ダクト結合部72は、いずれも、高い熱伝導率の部材、例えばアルミニウムや銅等の金属部材を用いて構成されることが望ましい。第1ダクト結合部71及び第2ダクト結合部72に高い熱伝導率を持たせることにより、第1ダクト結合部71、第2ダクト結合部72を経る放熱経路における熱抵抗を低くし、放熱性能を高くすることができる。実施例1と同様に構成された各色光用電気光学装置59R、59G、59Bを用いることにより、液晶表示パネル10、入射側偏光板16、射出側偏光板17の効率的な冷却を可能とする。液晶表示パネル10、入射側偏光板16、射出側偏光板17の効率的な冷却により、液晶表示パネル10、入射側偏光板16、射出側偏光板17の劣化を低減させる。また、効率的な冷却を可能とすることで、流動させる冷却風の風量を少なくでき、ファン70の駆動音を少なくすることが可能となる。これにより、プロジェクター50は、静音性に優れ、かつ高い信頼性を得ることができる。
光源部51からの光に紫外線が含まれている場合、図6に示す光路において、紫外線がB光とともに進行する場合がある。各色光用電気光学装置59B、59G、59Rのうち最初にB光用電気光学装置59Bへファン70からの冷却風を供給することで、紫外線の吸収による劣化を効果的に低減させることができる。なお、各色光用電気光学装置59B、59G、59Rにおいて冷却風を流動させる順序は本実施例で説明する場合に限られず、適宜変更しても良い。第1ダクト結合部71及び第2ダクト結合部72は、金属部材を用いて構成する場合に限られず、他の部材、例えば樹脂部材等を用いて構成しても良い。
プロジェクター50は、第1ダクト結合部71及び第2ダクト結合部72を設ける構成に限られず、少なくとも一つのダクト結合部を設ける構成であれば良く、ファン70からの冷却風の経路のいずれの位置にダクト結合部を設けることとしても良い。例えば、プロジェクター50は、ファン70のうち冷却風の吹出口にダクト連結部を設けても良い。ファン70の吹出口にダクト連結部を設けることにより、ファン70を配置する位置や向きに応じて、冷却用ダクトへ冷却風を効率良く供給させる構成にできる。ダクト連結部の形状は、本実施例で説明するものに限られず、ファン70や冷却用ダクトの配置に応じて適宜変形しても良い。
以上のように、本発明に係る電気光学装置は、プロジェクターに用いる場合に適している。
10 液晶表示パネル、11 対向基板、12 TFT基板、13 入射側防塵ガラス、14 射出側防塵ガラス、15 フレキシブル基板、16 入射側偏光板、17 射出側偏光板、21 入射側冷却用ダクト、22 射出側冷却用ダクト、23 入射側ダクト構成部材、24 射出側ダクト構成部材、25、26 切り欠き部、31、33 第1面、32、34 第2面、35、37 第1辺、36、38 第2辺、41、43 第1構造体、42、44 第2構造体、50 プロジェクター、51 光源部、52 第1インテグレーターレンズ、53 第2インテグレーターレンズ、54 偏光変換素子、55 重畳レンズ、56 第1ダイクロイックミラー、57 反射ミラー、58R R光用フィールドレンズ、58G G光用フィールドレンズ、58B B光用フィールドレンズ、59R R光用電気光学装置、59G G光用電気光学装置、59B B光用電気光学装置、60 クロスダイクロイックプリズム、61 第2ダイクロイックミラー、62、64 リレーレンズ、63、65 反射ミラー、66 第1ダイクロイック膜、67 第2ダイクロイック膜、68 投写レンズ、69 スクリーン、70 ファン、71 第1ダクト結合部、72 第2ダクト結合部
Claims (9)
- 液晶層を挟持する第1基板及び第2基板と、
前記第1基板に接合され、前記第1基板へ入射する光を透過させる入射側基板と、
前記第2基板に接合され、前記第2基板から射出した光を透過させる射出側基板と、を備える液晶表示パネルを有し、
前記入射側基板は、光が入射する側の入射面と、前記第1基板側へ光を射出させる側の射出面と、を備え、
前記射出側基板は、前記第2基板から射出された光が入射する側の入射面と、光を射出させる側の射出面と、を備え、
前記入射側基板の前記射出面に接合され、前記液晶表示パネルを冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを前記入射側基板とともに構成する入射側ダクト構成部材と、
前記射出側基板の前記入射面に接合され、前記液晶表示パネルを冷却するための冷却風が流動する冷却用ダクトを前記射出側基板とともに構成する射出側ダクト構成部材と、の少なくとも一方を有することを特徴とする電気光学装置。 - 前記入射側基板の前記射出面が、第1方向と、前記第1方向に略垂直な第2方向と、に略平行であって、
前記入射側基板は、前記第1方向及び前記第2方向の少なくとも一方について、前記第1基板より大きいことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。 - 前記入射側基板の前記射出面は、前記第1方向に平行な第1辺と、前記第2方向に平行な第2辺と、を備え、
前記入射側ダクト構成部材は、前記射出面のうち前記第1辺の近傍及び前記第2辺の近傍の少なくとも一部に接合されることを特徴とする請求項2に記載の電気光学装置。 - 前記射出側基板の前記入射面が、第1方向と、前記第1方向に略垂直な第2方向と、に略平行であって、
前記射出側基板は、前記第1方向及び前記第2方向の少なくとも一方について、前記第2基板より大きいことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記射出側基板の前記入射面は、前記第1方向に平行な第1辺と、前記第2方向に平行な第2辺と、を備え、
前記射出側ダクト構成部材は、前記入射面のうち前記第1辺の近傍及び前記第2辺の近傍の少なくとも一部に接合されることを特徴とする請求項4に記載の電気光学装置。 - 前記入射側基板に対向させて設けられた入射側偏光板を有し、
前記入射側偏光板は、前記入射側ダクト構成部材及び前記入射側基板とともに前記冷却用ダクトを構成することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 前記射出側基板に対向させて設けられた射出側偏光板を有し、
前記射出側偏光板は、前記射出側ダクト構成部材及び前記射出側基板とともに前記冷却用ダクトを構成することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の電気光学装置。 - 光を射出させる光源部と、
前記光源部から射出された光を画像信号に応じて変調する請求項1から7のいずれか一項に記載の電気光学装置と、
前記冷却用ダクトを流動させる前記冷却風を供給する冷却風供給部と、を有することを特徴とするプロジェクター。 - 複数の前記電気光学装置と、
前記電気光学装置の前記冷却用ダクト同士を結合させるダクト結合部と、を有することを特徴とする請求項8に記載のプロジェクター。
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JP2009141944A JP2010286753A (ja) | 2009-06-15 | 2009-06-15 | 電気光学装置及びプロジェクター |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2013235155A (ja) * | 2012-05-09 | 2013-11-21 | Seiko Epson Corp | プロジェクター |
-
2009
- 2009-06-15 JP JP2009141944A patent/JP2010286753A/ja not_active Withdrawn
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