JP4204500B2 - 投写型映像表示装置 - Google Patents

Description

この発明は、液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置に関する。

図５は３板式カラー液晶プロジェクタの光学系を示した図である。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、インテグレータレンズ４へと導かれる。

インテグレータレンズ４は一対のレンズ群４ａ・４ａにて構成されており、個々のレンズ対が光源１から出射された光を液晶ライトバルブ３１，３２，３３の全面へ導くようになっている。インテグレータレンズ４を経た光は、偏光変換装置５によって例えばＳ偏光に統一された後、第１ダイクロイックミラー８へと導かれる。

第１ダイクロイックミラー８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８を透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー９にて反射されて光路を変更される。全反射ミラー９にて反射された赤色光はコンデンサレンズ１０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８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１１に導かれる。

第２ダイクロイックミラー１１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１１にて反射した緑色波長帯域の光はコンデンサレンズ１２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１１を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー１４，１６、リレーレンズ１３，１５、及びコンデンサレンズ１７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。

各液晶ライトバルブ３１，３２，３３は、入射側偏光板３１ａ，３２ａ，３３ａ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３１ｂ，３２ｂ，３３ｂと、出射側偏光板３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ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、ダイクロイックプリズム１８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１９によって拡大投写され、スクリーン２０上に投影表示される。

図４は上記投写型映像表示装置における吸気構造部を示した断面図である。吸気部７０は、装置内の複数箇所に冷却用の空気を供給すべく複数個設けられている。各吸気部７０は、装置筐体の底部上に配置された外気導入ダクト７１を備える。前記底部には複数の開口部７２が形成されており、外気は前記開口部７２を通り、フィルター７３にて塵埃が除去されて前記外気導入ダクト７１内に導入される。外気導入ダクト７１上には冷却ファン７４が設けられている。この冷却ファン７４が回転することにより、外気導入ダクト７１にて吸引された外気が吹き付けダクト７５内に導入され、この導入された外気が冷却対象部品７６…にそれぞれ吹き付けられることになる。

なお、冷却ファン及びダクトを備える液晶プロジェクタが知られている（特許文献１参照）。また、ランプリフレクタを冷却するものも知られている（特許文献２参照）。
特開平９−４９９９８号公報 特開２００２−３５２６１２号公報

しかしながら、上記従来の投写型映像表示装置においては、各ファン７４の各々に外気導入ダクト７１を設けた構造であるため部品点数が増加する。また、より効率的に冷却を行うと共に静音化を図ることが求められる。

この発明は、上記の事情に鑑み、部品点数の削減、冷却効率や静音化の向上が図れる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

この発明の投写型映像表示装置は、上記の課題を解決するために、光源から出射された光を映像表示パネルにより変調して投写する投写型映像表示装置において、装置筐体内の、装置筐体の底板から離間した位置に配置され、装置筐体内の底部に一つの外気導入用ダクトを形成する板部材と、板部材より下方の装置筐体の底板に形成され、一つの外気導入用ダクトと外気とを連通する複数の開口部と、板部材上に配置され、一つの外気導入用ダクトから外気を吸引すると共に、冷却対象物に外気を吹き付ける複数の冷却ファンとを備え、前記装置筐体の底部から立ち上がる筐体壁部が前記外気導入ダクトの一部を構成していることを特徴とする。

上記構成においては、複数の冷却ファンに対して一つの外気導入用ダクトを設けた構造であるから、従来のごとく各冷却ファンの各々について外気導入用ダクトを設ける構造に比べて、構造が簡単化し、部品点数も削減される。また、前記板部材が装置筐体の底部から離間して二重底構造を成すから、前記外気導入用ダクトにおいて前記複数の冷却ファンの吸引に対して必要とされる容積を確保することが容易になり、冷却ファンの負荷が軽減され、冷却ファンの低電圧駆動化及びこれによるファン音の低減等が図れることになる。

前記筐体壁部として装置筐体の側面壁部及び背面壁部が利用されてもよい。

この発明によれば、部品点数の削減、冷却効率や静音化の向上が図れるという効果を奏する。

（実施形態１）
以下、この発明の実施形態の投写型映像表示装置を図１乃至図３に基づいて説明する。なお、この実施形態においては、透過型の液晶表示パネルを３枚用いた液晶プロジェクタとしており、その映像生成光学系については従来例の説明で用いた図５の液晶プロジェクタと同じにしているので、映像生成光学系の説明については省略し、外気導入構造について主に説明する。

図１は液晶プロジェクタにおける外気導入構造の概略を示した図であって、同図（ａ）は透視的に示した平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。また、図２は図１（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。

液晶プロジェクタ内に配置された板部材５１上に冷却ファン（例えば、シロッコファン）６０が３台設置されている。前記板部材５１は、一つの外気導入用ダクト５２を形成すべく装置筐体５０の底板５０ａから離間して設けられる。前記板部材５１によって二重底構造が形成され、当該板部材５１が部品配置用の底として利用される。すなわち、板部材５１上に光学ユニット等が配置されるようになっている。前記外気導入用ダクト５２は前記３台の冷却ファン６０の吸引に対して必要とされる容積を少なくとも有する。

例えば、底板５０ａには図示しない螺子穴付きボス部が形成されており、前記板部材５１は前記螺子穴付きボス部によって支持される。前記螺子穴付きボス部に図示しない螺子が螺合されることで板部材５１が固定される。板部材５１の支持固定構造はこのような構造に限られるものではない。

各冷却ファン６０は前記一つの外気導入用ダクト５２から外気を吸引し、吹き付けダクト５５から冷却対象物５３に外気を吹き付ける。冷却対象物５３は、光源１や液晶表示パネル３１，３２，３３などである。前記底板５０ａには複数の開口部５０ｂが形成されており、外気は前記開口部５０ｂを通り、フィルター５４にて塵埃が除去されて外気導入ダクト５２内に導入される。

板部材５１は装置筐体５０の左側壁部から右側壁部に渡る幅を有しており、装置筐体の底板５０ａから立ち上がる前記左側壁部、前記右側壁部、及び背面壁部が前記外気導入用ダクト５２の一部を構成している。そして、投写レンズ１９が配置される箇所よりも奥側から背面部にかけて装置筐体５０の底板５０ａが下方に突出しており、この突出部内に前記外気導入ダクト５２が存在する。前記底板５０ａには、その底面だけでなく、背面部、前面部、側面部にも開口部５０ｂが形成されている。

更に、装置筐体５０の背面側の左隅の下側にはＡＣプラグ６１が設けられている。前記外気導入ダクト５２は前記ＡＣプラグ６１が配置される領域を避けて形成されている。

上記構成においては、複数の冷却ファン６０に対して一つの外気導入用ダクト５２を設けた構造であるから、従来のごとく各冷却ファンの各々について外気導入用ダクトを設ける構造に比べて、構造が簡単化し、部品点数（ダクト構成部材の個数、フィルタ個数等）も削減される。また、前記複数の冷却ファン６０の吸引に対して必要とされる容積を前記外気導入用ダクト５２において確保することが容易であるから、冷却ファン６０の負荷が軽減され、冷却ファン６０の低電圧駆動化及びこれによるファン音の低減等が図れることになる。

前記板部材５１によって二重底構造が形成され、当該板部材５１が光学ユニット等の配置用の底として利用されており、高温化する部品配置空間と低温状態を保っておきたい外気導入ダクト５２とが前記板部材５１によって熱的に隔離されることになり、一層の冷却効果が得られる。前記板部材５１は金属以外の断熱効果が高い素材を用いて構成されていてもよいし、或いは、金属を基台にして断熱材を貼付した構造としてもよい。

装置筐体５０の底部から立ち上がる筐体壁部が前記外気導入ダクト５２の一部を構成しているので、外気導入ダクト５２において大きな容積を確保し易い。また、投写レンズ１９が配置される箇所よりも奥側から背面側にかけて装置筐体５０の底板５０ａが下方に突出しており、この突出部内に前記外気導入ダクト５２が存在するように構成されているので、突出部における底面だけでなく壁面部において外気導入用の開口を形成することが可能となり、外気を外気導入ダクト５２内に取り込みやすくなる。

ＡＣプラグ６１は装置背面の下部側に設けられている方が、電源コードを装着する上で使い勝手がよい。前記外気導入ダクト５２はＡＣプラグ６１が配置される領域を避けて形成されているので、ＡＣプラグ６１を装置背面の下部側に設けることが実現される。

図３は外気導入構造の変形例を示した図であって、図１（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面に相当する図である。この図３に示す外気導入構造では、板部材５１と吹き付けダクト５５とは一体成形されている。かかる構成であれば、吹き付けダクト５５と板部材５１とを別部品とする構成に比べ、部品点数が更に削減されることになり、また、組立作業も容易になる。

なお、以上説明した例では、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液晶プロジェクタにおける外気導入構造の概略を示した図であって、同図（ａ）は透視的に示した平面図であり、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。 図１（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。 外気導入構造の変形例を示した図であって、図１（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面に相当する図である。 従来の液晶プロジェクタにおける外気導入構造を示した断面図である。 液晶プロジェクタの光学系の例を示した説明図である。

符号の説明

５０ 装置筐体
５０ａ 底板
５０ｂ 開口部
５１ 板部材
５２ 外気導入ダクト
５５ 吹き付けダクト
６０ 冷却ファン
６１ ＡＣプラグ

Claims (2)

1. 光源から出射された光を映像表示パネルにより変調して投写する投写型映像表示装置において、装置筐体内の、装置筐体の底板から離間した位置に配置され、装置筐体内の底部に一つの外気導入用ダクトを形成する板部材と、板部材より下方の装置筐体の底板に形成され、一つの外気導入用ダクトと外気とを連通する複数の開口部と、板部材上に配置され、一つの外気導入用ダクトから外気を吸引すると共に、冷却対象物に外気を吹き付ける複数の冷却ファンとを備え、前記装置筐体の底部から立ち上がる筐体壁部が前記外気導入ダクトの一部を構成していることを特徴とする投写型映像表示装置。
2. 請求項１に記載の投写型映像表示装置において、前記筐体壁部として装置筐体の側面壁部及び背面壁部が利用されていることを特徴とする投写型映像表示装置。

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