JPH03174134A - 液晶プロジェクタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は液晶プロジェクタの表示装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

液晶プロジェクタは、液晶表示パネルを用いて画像を表
示させ、この液晶表示パネルの表示像を投影レンズによ
りスクリーン面に拡大投影するもので、この液晶プロジ
ェクタは次のような構成となっている。

すなわち、第４図は液晶プロジェクタの原理を示したも
ので、図中１はプロジェクタのケースであり、このケー
ス１の前面には複数枚の光学レンズを組合わせてなる投
影レンズ２が設けられている。３はケース１内に設けら
れた表示装置であり、この表示装置３は、投影レンズ２
と対向させて配置された透過型のドツトマトリックス液
晶表示パネル４からなっている。この液晶表示パネル４
は、その光入射側および出射側に一対の偏光板５ａ、　
５ｂを配置したＴＮ（ツィステッド・ネマティック）型
のもので、この液晶表示パネル４はその表示駆動回路基
板６とコネクタ７を介して接続されている。８は液晶表
示パネル４の後方に位置させてケース１内に設けられた
光源装置である。この光源装置８は、光源ランプ８ａと
この光源ランプ８ａからの照明光を液晶表示パネル４に
向けて反射させるリフレクタ８ｂとからなっており、こ
の光源装置８からの照明光は液晶表示パネル４に入射し
、液晶表示パネル４を透過した光つまり液晶表示パネル
４の表示像は、集光レンズ（図ではフレネルレンズ）９
により投影レンズ２に集光されて投影レンズ２により拡
大され、プロジェクタの前方に配置されたスクリーンＳ
面に投影される。

つまり、この液晶プロジェクタは、液晶表示パネル４の
表示像を拡大してスクリーンＳ面に拡大投影するもので
、この液晶プロジェクタによれば、表示画面が小さい液
晶表示パネル４の表示像を大きく拡大して見ることがで
きる。

〔発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記液晶プロジェクタは、光源装置８か
らの照明光を成品表示パネル４に入射させて画像を表示
させるものであるために、液晶表示パネル４が入射光の
熱（赤外線成分）によって加熱されるとともに、光源装
置８からその周囲に放射される熱によっても加熱される
ことになり、そのために液晶表示パネル４内の液晶が昇
温してこの熱影響により液晶表示パネル４の表示コント
ラストが低下し、鮮明な画像をスクリーンＳ面に投影で
きなくなるだけでなく、液晶の寿命も低下するという問
題をもっていた。このため、上記液晶プロジェクタでは
、ケース１内を空冷することによって液晶表示パネル４
の昇温を抑えるようにしているが、液晶プロジェクタの
光源ランプ８ａとして一般に使用されている高輝度のキ
セノンランプ等はかなりの発熱をともなうために、ケー
ス１内の空冷だけでは液晶表示パネル４の昇温を十分に
抑えることはできないし、また液晶表示パネル４の両面
に設けられている偏光板５ａ、　５ｂが光や熱を吸収し
て昇温する（特に光入射側の偏光板５ａはかなり温度が
高くなる）ために、この偏光板５ａ。

５ｂの昇温により液晶表示パネル４が加熱されてその空
冷効率が低下するから、液晶表示パネル４内の液晶の昇
温を熱影響を受けない程度に抑えることはできなかった
。

この発明は上記のような実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、液晶表示パネルを
強制的に冷却して照明光の熱や光源装置からの放射熱に
よる液晶表示パネルの温度上昇を低く抑えるとともに、
偏光板の昇温による液晶表示パネルの冷却効率の低下も
防いで、液晶の昇温による表示コントラストの低下や液
晶の寿命低下を防ぐことができるようにした液晶プロジ
ェクタの表示装置を提供することにある。

〔問題点を解決する手段〕

この発明は、成品表示パネルを、内部に透明冷！ｌ］戒
を充填するとともに前記冷却液が吸収した熱を外部に放
出するヒートパイプを設けた表示パネル冷却器の一面に
設け、かつ液晶表示パネルの光入射側および出射側に配
置される一対の偏光板のうち少なくとも光入射側の偏光
板を、液晶表示パネルから離して配置したことを特徴と
するものである。

〔作用〕

すなわち、この発明の表示装置は、液晶表示パネルを冷
却液を充填した表示パネル冷却器の一面に設けることに
より、この冷却器内の冷却液によって液晶表示パネルを
強制的に冷却するとともに、冷却器内の冷却液が吸収し
た熱をヒートパイプによって外部に放出することにより
、冷却液の温度上昇を抑えて冷却器による液晶表示パネ
ルの冷却効率を常に高く維持するようにし、さらに液晶
表示パネルの光入射側および出射側に配置される一対の
偏光板の少なくとも光入射側の偏光板を液晶表示パネル
から離して配置することにより、この偏光板が光や熱を
吸収して昇温しでもその熱が液晶表示パネルには伝達さ
れないようにしたもので、あり、この液晶表示装置によ
れば、照明光の熱や光源装置からの放射熱による液晶表
示パネルの温度上昇を低く抑えるとともに、偏光板の昇
温による成品表示パネルの冷却効率低下も防いで、液晶
の昇温による表示コントラストの低下や液晶の寿命低下
を防ぐことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図〜第３図を参照して
説明する。

図中ｌＯは成品表示パネル２３を冷却する表示パネル冷
却器、２０は内部に液晶表示パネル２３を収納した表示
ユニットである。前記表示パネル冷却器ｌＯは、薄箱状
の容器内にエチレングリコール水溶液等の透明な冷却液
１５を充填したもので、この冷却器ｌＯは、液晶表示パ
ネル２３より十分大きな外形を有する枠体１１と、この
枠体１１の両面を閉塞する透明板（ガラス板またはアク
リル樹脂板等）　１２．１３とからなる密閉構造となっ
ている。前記枠体１１は、その−面に液晶表示パネル２
３の表示領域より僅かに大きな面積の窓部１４を有する
表示ユニット取付は板１１ａを形成した形状とされてお
り、この枠体１１の一面を閉塞する透明板１２は前記窓
部１４を覆う大きさとされて表示ユニット取付は板１１
ａに接着され、枠体１１の他面を閉塞する透明板１３は
枠体１１の外形とほぼ同じ大きさのものとされて枠体１
１の他面に接着されている。

また、ｉ６は表示パネル冷却器ｌＯ内にその窓部１４と
対応する部分を避けて挿入されたヒートパイプであり、
このヒートパイプ１６は、その両端側が冷却器両側面か
ら外部に突出する状態で冷却器１０内の上部に挿入され
ている。このヒートパイプ１６ハ、冷却器ｌＯ内の冷却
液１５が吸収した熱を冷却器１０の外部に放出するもの
で、このヒートパイプ１６の冷却器内に挿入された中央
部は吸熱部ａとされ、冷却器外に突出する両端側部分は
放熱部す、ｂとされており、この放熱部す、ｂの外周に
は縦長帯板状の大面積放熱フィン１７．１７が設けられ
ている。

このヒートパイプ１６は、両端が閉塞する金属パイプ内
に揮発性の作動流体（伝熱媒体）を封入したもので、こ
のヒートパイプ１Ｂの内面にはその全域に、ヒートパイ
プ１６内の作動流体を毛細管現象により放熱部す側から
吸熱部ａ側に導く石綿状のウィック１６ａが形成されて
いる。前記作動流体は、蒸発・凝縮の可逆２相変化によ
り伝熱を行なうもので、この作動流体としては例えばフ
ロン等のような潜熱係数が高くかつ浸透性にすぐれた流
体が使用されている。この作動流体は、ヒートパイプ１
６の吸熱部ａにおいて表示パネル冷却器１ｏ内の冷却液
１５との熱交換により昇温しで蒸発し、蒸気となってヒ
ートパイプ１６内を上昇するとともに、ヒートパイプ１
６の放熱部すにおいて外部への放熱により凝縮して液化
するもので、潜熱を奪われて液化した作動流体は、ウィ
ックｌｅａに浸透してその毛細管現象により再び吸熱部
ａへと導かれる。なお、このヒートパイプ１６は、その
吸熱部ａにおいて蒸発した作動流体をヒートパイプ両端
の放熱部す、ｂに導き、放熱部す、ｂにおいて液化して
ウィック１６ａに浸透した作動流体を再び吸熱部ａに導
くために、中央部が最も低くかつ両端側が斜め上方に向
かって傾斜する形状に折曲されている。

一方、前記表示ユニット２０は、両面に液晶表示パネル
２３と対応する開口２２ａ　、　２２ｂを設けた極薄ケ
ース状のハウジング２１内に、液晶表示パネル２３とそ
の表示駆動回路基板２５とを収納したもので、前記ハウ
ジング２１の両面の開口２２ａ　、　２２ｂのうち、冷
却器取付は面側の開口２２ａは、表示パネル冷却器１０
の表示ユニット取付は板１ｆａに接着された透明板１２
が入り込む大きさとされ、反対側の開口２２ｂは、前記
液晶表示パネル２３の表示領域とほぼ同じ大きさとされ
ている。また、前記表示駆動回路基板２５は、その中央
部に、前記ハウジング２１の冷却器取付は面側の開口２
２ａとほぼ同じ大きさの開口２５ａを形成した形状のも
のとされており、この回路基板２５には多数の表示駆動
用ＬＳＩチップ２６、２６が前記開口２５ａを囲むよう
に配設されている。また、液晶表示パネル２３は、テレ
ビジョン画像等を表示するＴＮ型の透過型ドツトマトリ
ックス液晶表示パネルとされており、この液晶表示パネ
ル２３は、その光入射側を表示パネル冷却器１０に対向
させて配置されるとともに、・回路基板２５の外周縁部
に配列形成されている多数の表示パネル接続端子（図示
せず）とシート状のフレキシブルコネクタ２７．２７に
よって接続されている。また、２４ａ　、　２４ｂは液
晶表示パネル２３の光入射側および出射側に配置される
一対の偏光板であり、光入射側の偏光板２４ａは、液晶
表示パネル２３から離して、表示パネル冷却器１０の他
面（表示ユニット取付は側と反対側の透明板１３の外面
）に接着等の手段で固定されている。また出射側の偏光
板２４ｂも液晶表示パネル２３から離して配置されてお
り、この出射側偏光板２４ｂは、表示ユニット２０の外
側にそのハウジング２１の開口２２ｂと対向させて配置
した集光レンズ（サーキュラフレネルレンズ）９面に接
着等の手段で固定されている。この集光レンズ９は、表
示ユニット２０のハウジング２１に取付けたレンズ取付
は板２８に固定されている。

そして、前記液晶表示パネル２３は、表示ユニット２０
を表示パネル冷却器ｌＯの表示ユニット取付は板１１ａ
に接面させて固定することにより、光入射側パネル面を
冷却器１０の表示ユニット取付は側透明板１２の外面に
接面させた状態で冷却器ｌＯの表示ユニット取付は面に
設置されている。

この表示装置は、液晶プロジェクタのケース内に、表示
ユニット２０側を投影レンズ２側に向け、表示パネル冷
却器１０側を光源装置側に向けた状態で配置されるもの
で、光源装置からの照明光Ａは、入射側偏光板２４ａを
通って表示パネル冷却器１０に入射し、透明冷却液１５
との熱交換により降温して表示パネル冷却器１０から液
晶表示パネル２３に入射する。また、液晶表示パネル２
３を透過した光は、出射側偏光板２４ｂを通って画像光
となり、この画像光は集光レンズ９により投影レンズ２
に集光されてこの投影レンズ２によりスクリーン面に拡
大投影される。

しかして、上記液晶プロジェクタの表示装置においては
、照明光の熱や光源装置からの放射熱によって液晶表示
パネル２３が加熱されても、この成品表示パネル２３は
表示パネル冷却器１０内の冷却液１５によって強制的に
冷却されるし、また冷却液１５は冷却器ｌＯ内を対流し
ながらヒートパイプ１６との熱交換を行なうから、冷却
液１５が吸収した熱をヒートパイプ１６によって外部に
放出して冷却液１５の温度上昇を抑えて、表示パネル冷
却器ｌＯによる液晶表示パネル２３の冷却効率を常に高
く維持することができる。しかも上記表示装置において
は、液晶表示パネル２３を表示パネル冷却器ｌＯの投影
レンズ側に設けているために、光源装置からの照明光を
冷却器１０内の冷却液１５との熱交換により降温させて
から液晶表示パネル２３に入射させることができるから
、照明光の熱により液晶表示パネル２３の昇温を低く抑
えることができる。また、上記表示装置では、液晶表示
パネル２３の光入射側の偏光板２４ａを液晶表示パネル
２３から離して表示パネル冷却器１０の光源装置側に設
けているために、この入射側偏光板２４ａが光や熱を吸
収して昇温してもその熱が液晶表示パネル２３に伝達さ
れることはないし、また入射側偏光板２４ａも表示パネ
ル冷却器ＩＯによって冷却して、この入射側偏光板２４
ａの過熱も防ぐことができる。さらにこの表示装置では
、液晶表示パネル２３の出射側偏光板２４ｂも液晶表示
パネル２３から離して配置しているから、この出射側偏
光板２４ａが光や熱を吸収して昇温しでもその熱が液晶
表示パネル２３に伝達されることはない。

したがって、この表示装置によれば、照明光の熱や光源
装置からの放射熱により液晶表示パネル２３の温度上昇
を低く抑えるとともに、偏光板２４ａ。

２４ｂの昇温による液晶表示パネル２３の冷却効率低下
も防ぐことができるから、液晶表示パネル２３内の液晶
の昇温による表示コントラストの低下を防いで鮮明な画
像をスクリーン面に投影することができるし、また液晶
の寿命低下も防止することができる。また上記実施例で
は、液晶表示パネル２３とともにその表示駆動回路基板
２５を表示ユニット２０内に設けて、この表示ユニット
２０を表示パネル冷却器ｌＯに取付けているから、液晶
表示パネル２３だけでなく表示駆動回路基板２５も表示
パネル冷却器ｌＯにより冷却して、表示駆動回路の熱破
壊も防ぐことができる。

なお、上記実施例では、液晶表示パネル２３の出射側偏
光板２４ｂも液晶表示パネル２３から離して配置してい
るが、この出射側偏光板２４ｂの光や熱の吸収のよる昇
温は比較的小さいから、この出射側偏光板２４ｂは液晶
表示パネル２３に接面させて設けてもよい。また、上記
実施例では、液晶表示パネル２３を表示パネル冷却器ｌ
Ｏの投影レンズ側に設けているが、この液晶表示パネル
２３は表示パネル冷却器ＩＯの光源装置側に設けてもよ
く、その場合は、液晶表示パネル２３の入射側偏光板２
４ａを表示パネル冷却器１０および液晶表示パネル２３
から光源装置側に離して設ければよい。

〔発明の効果〕

この発明の表示装置は、液晶表示パネルを、内部に透明
冷却液を充填するとともに前記冷却液が吸収した熱を外
部に放出するヒートパイプを設けた表示パネル冷却器の
一面に設け、かつ液晶表示パネルの光入射側および出射
側に配置される一対の偏光板のうち少なくとも光入射側
の偏光板を、液晶表示パネルから離して配置したもので
あるから、照明光の熱や光源装置からの放射熱による液
晶表示パネルの温度上昇を低く抑えるとともに、偏光板
の昇温による液晶表示パネルの冷却効率低下も防いで、
液晶の昇温による表示コントラストの低下や液晶の寿命
低下を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す表示装置の縦断側面
図、第２図および第３図は同じく表示装置の正面図およ
び平面図、第４図は従来の液晶プロジェクタの原理構成
図である。 ２・・・・・・投影レンズ、９・・・集光レンズ、ｌＯ
・・・表示パネル冷却器、１５・・・冷却液、１６・・
・ヒートパイプ、２３・・・液晶表示パネル、２４ａ・
・・入射側偏光板、２４ｂ・・・出射側偏光板、２５・
・・表示駆動回路基板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光入射側および出射側に一対の偏光板を配置した
   ＴＮ型の透過型液晶表示パネルを備えた表示装置と、前
   記液晶表示パネルの後方に設けられた光源装置と、前記
   液晶表示パネルの表示像をスクリーン面に拡大投影する
   投影レンズとを備えた液晶プロジェクタの表示装置であ
   って、前記液晶表示パネルを、内部に透明冷却液を充填
   するとともに前記冷却液が吸収した熱を外部に放出する
   ヒートパイプを設けた表示パネル冷却器の一面に設け、
   かつ前記一対の偏光板のうち少なくとも光入射側の偏光
   板を、前記液晶表示パネルから離して配置したことを特
   徴とする液晶プロジェクタの表示装置。
2. （２）液晶表示パネルは表示パネル冷却器の投影レンズ
   側に設けられており、光入射側の偏光板は前記表示パネ
   ル冷却器の光源装置側に設けられていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の液晶プロジェクタの表示
   装置。