JP3147370B2 - 投写型表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は光源冷却手段を備えた投写型表示装置に関
するものである。

〔従来の技術〕 第６図は、たとえば、特開昭64−74585号公報で示さ
れる従来の投写型表示装置を示す原理図であり、同装置
は、光源と投写レンズの間に透過型液晶パネルを配設
し、上記光源から出た光を上記透過型液晶パネルにて光
強変調し、上記投写レンズ前方のスクリーンに映像を拡
大投影するためのものである。

同図において、（１）は反射鏡（２）を備えた光源、
（３）は赤外線ダイクロイックミラーでその光路前方に
色分離のダイクロイックミラー（4a），（4b）と全反射
ミラー（5a），（5b），（5c）が設けられており、赤、
緑、青に色分離された光路上には各光を受けるように透
過型液晶パネル（6a），（6b），（6c）が配設されてい
る。さらに、その光路前方には、色合成のダイクロイッ
クプリズム（７）と投写型レンズ（８）が配設され、ス
クリーン（９）上に映像を映し出すようになっている。

一方、（10）は上記赤外線ダイクロイックミラー
（３）の光路に対して直角方向に設けられた熱吸収体で
あり、（11）は冷却ファン、（12）は筺体である。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

各透過型液晶パネル（6a），（6b），（6c）には電気
信号によりモノクローム画像が形成されている。いま、
光源（１）から照射された光は直接か又は反射鏡（２）
で反射させられ、光軸に対して45度の傾きをもつ赤外線
ダイクロイックミラー（３）を透過するとき、赤外線は
直角方向に反射され、白色光のみが透過する。

つづいて、赤外線ダイクロイックミラー（３）を透過
した白色光は光軸に対して44度傾いて取付けられた第１
のダイクロイックミラー（4a）に入り、赤色光は反射さ
れ、緑色光、青色光は透過して直進し、同様に光軸に対
して45度傾いて取り付けられた第２のダイクロイックミ
ラー（4b）に入り、青色光を透過し、緑色光を直角方向
に反射し、透過型液晶パネル（6b）に入る。

また、上記赤色光および青色光も全反射ミラー（5
a），（5b）および（5c）により方向を変えられ、各
々、透過型液晶パネル（6a），（6c）に入る。

つぎに、透過型液晶パネル（6a），（6b），（6c）に
入った赤，緑，青の各光は上記液晶パネルのモノクロー
ム画像を各色の画像情報として透過させ、その情報がダ
イクロイックプリズム（７）で合成され、投写レンズ
（８）により、スクリーン（９）上にカラー画像として
拡大し映し出される。

一方、上記赤外線ダイクロイックミラー（３）で分離
された熱線である赤外線は、熱吸収体（10）に吸収さ
れ、冷却ファン（11）により吸い出される空気流に熱伝
達され、筺体（12）の外へ放熱される。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の投写型表示装置は以上のように構成されている
ので、光源からの赤外線の熱は空気の熱伝達によらなけ
ればならなく、伝達高率を良くするために大型の冷却フ
ァンで強制空冷する必要があった。

したがって、装置全体が大きくなったり、ファン騒音
が大きく、映像効果を悪くするばかりか、冷却ファンに
よる空気流により、光源の電極部に風が当たり、電極の
酸化を促進させ、光源の寿命を短くするという問題点が
あった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたものであって、冷却ファンを使用しないか又は小型
の冷却ファンで光源からの赤外線の熱を放熱する投写型
表示装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明に係る投写型表
示装置は、透過型液晶パネルを投写する光源と、上記光
源を固定するスペーサブロックと、該スペーサブロック
の上記光源からの光出射口側に固定された赤外線フィル
タと、上記スペーサに固定されて内外圧によって容積を
増減させるタンクと、上記光源と上記スペーサと上記赤
外線フィルタと上記タンクで作られた空間に充填された
冷却用媒体とを具備したものである 〔作用〕 この発明によれば、光源からの熱を密閉状態にある冷
却用冷媒を利用して放熱させるので、冷却ファンを使用
しなくてもよい。また、たとえ、冷却ファンを使用する
としても、小型の冷却ファンでよいので、騒音を極力小
さくすることが可能であるとともに、光源自体が冷却用
冷媒中であり、空気に触れることがないので、光源が酸
化されず、寿命が延びる。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の一実施例を図面により説明する。

第１図はこの発明の一実施例を示す原理図、第２図お
よび第３図はそれぞれ、この発明の一実施例の要部を示
す斜視図および断面図である。

これらの図面において、従来例では、赤外線ダイクロ
イックミラー（３）を使用していたが、この発明の実施
例では、赤外線フィルタ（13）を光軸に対して垂直に設
置されていることを除くと、符号（１）〜（９）は従来
例の構成と同一部分を示すものであるので、詳しい説明
を省略する。

（14）はスペーサブロックであり、これは、光源
（１）の反射鏡（２）と上記赤外線フィルタ（13）の間
に設置される。上記反射鏡（２）および赤外線フィルタ
（13）とは、パッキン（15a）および（15b）を介して取
り付けられ、密封された空間（16）を形成している。ま
た、上記スペーサブロック（14）の上方には、タンク
（17）がパッキン（15c）を介して上記と同様に密封状
態で取付けられている。このタンク（17）内と上記空間
（16）とは通路（14a）でつながっており、その中に冷
却用冷媒（18）が充填されている。さらに、上記タンク
（17）の中には、内外圧によりその容積を変化されるエ
アーパック（19）が取り付けられ、通路（14b）により
外気とつながっている。（20），（21）は反射鏡（２）
および赤外線フィルタ（13）をスペーサブロック（14）
に取り付けるための金具で、（22）は上記金具（20），
（21）とタンク（17）とを取り付けるためのネジであ
る。

つぎに、上記構成の動作について説明する。

まず、光源（１）から照射された光が赤外線フィルタ
（13）で赤外線を除去され、色分離のダイクロイックミ
ラー（4a），（4b）により赤，緑，青に分離される。つ
ぎに、分離された各色は、各々、透過型液晶パネル（6
a），（6b），（6c）に入り、液晶パネルのモノクロー
ム画像を各々の画像情報として透過させ、ダイクロイッ
クプリズム（７）で合成し、投写レンズ（８）によりス
クリーン（９）上にカラー画像として拡大投影される動
作は従来と同様である。

上記実施例で例示されるこの発明において、その特徴
的動作は、光源（１）から直接、または反射鏡（２）で
反射された光が赤外線フィルタ（13）を透過するとき、
赤外線が除去されるが、その熱は反射鏡（２）と赤外線
フィルタ（13）およびスペーサブロック（14）とで囲ま
れた空間（16）に充填された冷却用冷媒（18）を通して
スペーサブロック（14）へと熱伝導される。

このとき、上記で用いる冷却用冷媒（18）としては、
たとえば、エチレングリコール等の液体冷媒を用い、ス
ペーサブロック（14）としては、たとえば、アルミニウ
ム等の熱伝導率の良い物質で構成されているので、従来
の空気による熱伝達よりも効率よく熱を伝え、スペーサ
ブロック（14）からの自然放熱で充分に冷却効果を達成
できる。

一方、冷却用冷媒は赤外線の熱であたためられ、膨張
して、その体積を増加するが、増加分はスペーサブロッ
ク（14）の通路（14a）を通り、タンク（17）内に流れ
込み、タンク（17）内の内圧を上げる。タンク（17）内
の内圧が上がると、その分タンク（17）中にあるエアー
パック（19）を圧縮し、内部の空気をスペーサブロック
（14）の通路（14b）を通過して外へ押し出し、タンク
（17）内に冷却用冷媒（18）が膨張した分の容積を増や
す。逆に、運転停止時には、冷却用冷媒（18）の温度が
下がるので、エアーパック（19）内に外気が流れ込み、
冷却用冷媒（18）の収縮分だけタンク（17）の容積を減
少させる。

このように、タンク（17）とエアーパック（19）との
圧力バランスにより反射鏡（12）と赤外線フィルタ（1
3）との間の空間（16）中の冷却用冷媒（18）は常に充
満状態を保ち、冷却効果を維持しつづける。

なお、上記実施例では、モノクロームの透過型液晶パ
ネルを３枚使用し、白色光を赤，緑，青に分離し、各々
の単色画像情報をダイクロイックプリズムでカラー情報
として合成する方法を示したが、ダイクロイックプリズ
ムの代わりに、色合成用のダイクロイックミラーも使用
してもよく、また、第４図に示すように、カラーの透過
型液晶１枚を使用し、色の分離、合成をおこなわない方
法において使用してもよい。

さらに、第５図のように、スペーサブロック（14）に
対して、小型の冷却ファン（11b）により風を流すと、
光源（１）の冷却効率が一層向上するという効果があ
る。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、スペーサブロック
に固定されて内外圧によって容積を増減させるタンクに
よって、冷却用冷媒を常に充満状態に保ち、光源からの
熱を熱伝導の良い冷却用冷媒により放熱するので、大型
の冷却ファンが不要であり、低騒音化がはかれ、映像効
果を害することがないばかりか、光源自身も冷却用冷媒
中にあり、空気に触れないので、光源中の金属片が酸化
されず、光源の点灯寿命がのびる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す原理図、第２図およ
び第３図はこの発明の一実施例の要部を示す斜視図およ
び断面図、第４図および第５図はこの発明の他の実施例
を示す原理図、第６図は従来の投写型表示装置を示す原
理図である。 （１）……光源、（６）……透過型液晶パネル、（８）
……投写レンズ、（13）……赤外線フィルタ、（14）…
…スペーサブロック、（18）……冷却用冷媒。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09F 9/00 G02F 1/133 H05K 7/20

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透過型液晶パネルを投写する光源と、 上記光源を固定するスペーサブロックと、 該スペーサブロックの上記光源からの光出射口側に固定
   された赤外線フィルタと、 上記スペーサブロックに固定されて内外圧によって容積
   を増減させるタンクと、 上記光源と上記スペーサブロックと上記赤外線フィルタ
   と上記タンクで作られた空間に充填された冷却用媒体と
   を具備したことを特徴とする投写型表示装置。