JP3953451B2 - 集塵送風装置及び投写型映像表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、集塵送風装置及びこれを備えた投写型映像表示装置に関する。

投写型映像表示装置は、光源から出射された光を液晶パネル等のライトバルブにより変調して投写する構成であるため、高輝度の光源を備える必要があり、この高輝度の光源自体から発生する熱や液晶パネルの偏光板あるいは各種光学部品に光が吸収されるときに発生する熱の対策が必要になり、従来より、モーターによってファンを回転させて吸気や排気を行ない、熱を装置外に放出するようにしていた（特許文献１参照）。また、装置外の空気を吸気して装置内に送風する場合、装置外の塵埃が装置内に入り込んでしまうおそれがあり、通常は塵埃除去フィルタを設置するように構成していた。
特開２００１−２２２０６５号公報

しかしながら、塵埃除去フィルタは開口幅を液晶パネルの画素サイズ（１０〜２０ｕｍ）にする必要があり、空気の流れに対して抵抗となり放熱効率が低下するという課題がある。

この発明は、上記の事情に鑑み、ファンによる吸気で塵埃が入り込むのを防止しつつ気流に対する抵抗を生じさせない集塵送風装置及びこれを備えた投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

この発明の集塵送風装置は、上記課題を解決するために、一方側電極により空気中の塵埃をイオン化しメッシュ状の他方側電極に吸引して吸着させる集塵手段と、前記集塵手段により生じる移動空気の下流側に設けられ、清浄化された移動空気を吸い込んで送風する遠心式送風機と、を備えたことを特徴とする。

上記の構成での前記メッシュ電極は、開口幅を液晶表示パネルの画素サイズに対して十分大きくすることが可能になり負荷が軽減される。また、前記集塵手段によって前記遠心式送風機の空気吸い込み方向への気流が生じることになる。この２つの効果により遠心式送風機への空気流に対する抵抗を解消しつつ塵埃の入り込みを防止することができる。

前記他方側電極が着脱可能に設けられているのがよい。また、前記メッシュ状の他方側電極の手前位置に当該電極の開口よりも大きな開口を有するメッシュ状の第２他方側電極が固定的に設けられているのがよい。また、前記メッシュ状の他方側電極の後方位置にオゾン除去フィルタが固定的に又は着脱可能に設けられているのがよい。

また、この発明の投写型映像表示装置は、光源から出射された光をライトバルブにより変調して投写する投写型映像表示装置において、上述したいずれかの集塵送風装置を備えたことを特徴とする。かかる投写型映像表示装置において、前記ライトバルブとして液晶表示パネルを備えると共に、前記遠心式送風機の送風口から前記液晶表示パネルに至る送風ダクトを備えているのがよい。

この発明によれば、ファンによる吸気で塵埃が入り込むのを防止しつつ気流に対する抵抗を生じさせないという効果を奏する。

以下、この発明の実施形態の集塵送風装置及び投写型映像表示装置を図１乃至図４に基づいて説明する。

図１は集塵送風装置２０を示した斜視図（一部透視）である。集塵送風装置２０は集塵部及び送風部を備えて成る。

前記集塵部は、角状筒体内に、針状電極２１…、第１，第２メッシュ電極２２Ａ・２２Ｂ、及びオゾン分解触媒フィルタ２３をこの順序で空気流方向に配置して成り、マイナス側となる多数の針状電極２１…でコロナ放電によって空気や塵埃等をマイナスイオン化し、このマイナスイオン化した空気や塵埃等をアース側となる第１，第２メッシュ電極２２Ａ・２２Ｂで引き寄せて移動空気を生じさせると共に、前記メッシュ電極２２Ｂにて塵埃を吸着するようになっている。前記オゾン分解触媒フィルタ２３は、二酸化マンガン、酸化ニッケル、活性炭などの触媒を、例えばハニカム構造の通気孔部の内壁に添着して成るものである。前記コロナ放電によってオゾン（Ｏ₃ ）が発生しても、このオゾンは送風部に導かれる前にオゾン分解触媒フィルタ２３を通ることで分解除去されることになる。高電圧発生回路２６は、図示しない電源部から電圧供給を受け、マイナス数ｋＶ乃至マイナス十数ｋＶ程度の高電圧を発生させてこれを電極２１…に印加する。

前記送風部は、前記集塵部にて清浄化された移動空気をフード部（エルボ部）２５を介してシロッコファン２４にて吸引し送風する構成となっている。シロッコファン２４は空気をファン回転軸方向に吸い込んでファン回転軸方向と直交する方向に吹き出すものである。

第１メッシュ電極２２Ａのメッシュ開口の直径（円形の場合）或いは一辺の長さ（方形の場合）は、例えば数ｍｍ程度に設定されている。第２メッシュ電極２２Ｂのメッシュ開口の直径（円形の場合）或いは一辺の長さ（方形の場合）は、例えば液晶表示パネルの画素の大きさ（１０〜２０ｕｍ）の約１０倍程度に設定されている。集塵機能は主として第２メッシュ電極２２Ｂによって行われる。第１メッシュ電極２２Ａは前記角状筒体内で固定配置されている。一方、第２メッシュ電極２２Ｂ及びオゾン分解触媒フィルタ２３は、前記角状筒体内から取り外せるように設けられている。これにより、第２メッシュ電極２２Ｂ及びオゾン分解触媒フィルタ２３の交換、或いは、これらを清掃して元に戻すことが行えることになる。また、第２メッシュ電極２２Ｂを取り外した状態で誤って針状電極２１…に通電が行われたとしても、第１メッシュ電極２２Ａが角状筒体内に存在するから、放電の他方電極が無いことによる不具合の発生を防止できることになる。

図２は３板式カラー液晶プロジェクタの光学系と集塵送風装置２０の配置関係の一例を示した説明図である。光源１の発光部２は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光は、例えばパラボラリフレクタ３によって平行光となって出射される。第１ダイクロイックミラー５は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー５を透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー６にて反射されて光路を変更される。全反射ミラー６にて反射された赤色光はコンデンサレンズ７を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ３１を透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー５にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー８に導かれる。第２ダイクロイックミラー８は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー８にて反射した緑色波長帯域の光はコンデンサレンズ９を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ３２に導かれ、これを透過することによって光変調される。また、第２ダイクロイックミラー８を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー１１，１３、リレーレンズ１０，１２、及びコンデンサレンズ１４を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ３３に導かれ、これを透過することによって光変調される。

上記の液晶ライトバルブ３１，３２，３３は、入射側偏光板と、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部と、出射側偏光板とを備えて成る。液晶ライトバルブ３１，３２，３３を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、クロスダイクロイックプリズム１５によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ１６によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投影表示される。

上記の図２の構成における集塵送風装置２０は、映像光生成光学系の下方側に配置されている。シロッコファンの送風口にはダクト２７が設けられている。ダクト２７の先端部は３つに分岐されており、各先端部開口は液晶ライトバルブ３１，３２，３３の下方に位置して上方に向けて送風を行うようになっている。集塵送風装置２０における第２メッシュ電極２２Ｂ及びオゾン分解触媒フィルタ２３の交換は、これらを液晶プロジェクタの底面側から引き出すことで行える。

図３は３板式カラー液晶プロジェクタの光学系と集塵送風装置２０の配置関係の他の例を示した説明図である。集塵送風装置２０は、液晶プロジェクタの側面部に設けられており、シロッコファン２４のファン回転軸は横向きとなり、吹き出し方向は背面方向となっている。集塵送風装置２０における第２メッシュ電極２２Ｂ及びオゾン分解触媒フィルタ２３の交換は、これらを液晶プロジェクタの上面側へ引き出すか或いはサイド側へ引き出すことで行える。

図４は３板式カラー液晶プロジェクタの映像合成系と集塵送風装置２０の配置関係の他の例を示した説明図である。集塵送風装置２０はシロッコファン２４の上部位置に設けている。また、ダクト２７の先端部開口は上方向に立ち上げられている。集塵送風装置２０を構成している針状電極２１…、第１，第２メッシュ電極２２Ａ・２２Ｂ、及びオゾン分解触媒フィルタ２３の高さは、先端部開口の前記立ち上げ部の高さ程度とし、光学系への影響を無くしている。なお、図においてフード部（エルボ部）は図示を省略している。集塵送風装置２０における第２メッシュ電極２２Ｂ及びオゾン分解触媒フィルタ２３の交換は、これらを液晶プロジェクタのサイド側へ引き出すことで行える。

なお、以上の例では、透過型の液晶表示パネルを３枚用いた映像生成光学系を示したが、このような映像生成光学系に限るものではなく、他の映像生成光学系を用いる場合にも適用することができる。

この発明の実施形態の集塵送風装置を示した斜視図である。 集塵送風装置を備えた投写型映像表示装置の説明図である。 集塵送風装置を備えた集塵送風装置の他の例を示した説明図である。 集塵送風装置を備えた集塵送風装置の他の例を示した説明図である。

符号の説明

１ 光源
２０ 集塵送風装置
２１ 針状電極
２２Ａ 第１メッシュ電極
２２Ｂ 第２メッシュ電極
２３ オゾン分解触媒フィルタ
２４ シロッコファン
２６ 高電圧発生回路
２７ ダクト

Claims (5)

1. 一方側電極により空気中の塵埃をイオン化し複数のメッシュ状の他方側集塵電極に吸引して吸着させる集塵手段と、前記集塵手段により生じる移動空気の下流側に設けられ、清浄化された移動空気を吸い込んで送風する遠心式送風機と、を備え、前記複数のメッシュ状の他方側集塵電極のうち、前記遠心送風機の側に位置する他方側集塵電極は着脱可能に設けられており、前記一方側電極の側に位置する他方側集塵電極は、前記遠心送風機の側に位置する他方側集塵電極の開口よりも大きな開口を有し且つ固定的に設けられていることを特徴とする集塵送風装置。
2. 請求項１に記載の集塵送風装置において、前記遠心送風機側に位置する他方側集塵電極の後方位置にオゾン除去フィルタが固定的に又は着脱可能に設けられていることを特徴とする集塵送風装置。
3. 光源から出射された光をライトバルブにより変調して投写する投写型映像表示装置において、請求項１又は請求項２に記載の集塵送風装置を備えたことを特徴とする投写型映像表示装置。
4. 請求項３に記載の投写型映像表示装置において、集塵送風装置の前記複数のメッシュ状の他方側集塵電極の開口幅は、前記ライトバルブの１画素の幅よりも大とされたことを特徴とする投写型映像表示装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載の投写型映像表示装置において、前記ライトバルブとして液晶表示パネルを備えると共に、前記遠心式送風機の送風口から前記液晶表示パネルに至る送風ダクトを備えていることを特徴とする投写型映像表示装置。

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