JPH05107519A

JPH05107519A - 液晶パネルの冷却装置

Info

Publication number: JPH05107519A
Application number: JP3093495A
Authority: JP
Inventors: Eizo Otomo; 栄蔵大友; Toshio Wada; 俊雄和田
Original assignee: NEC Home Electronics Ltd; Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Home Electronics Ltd; NEC Corp
Priority date: 1991-03-30
Filing date: 1991-03-30
Publication date: 1993-04-30

Abstract

(57)【要約】【目的】液晶プロジェクターにおいて、液晶パネルを
冷却する液冷ユニットの組立工数を削減し、組立ての簡
単容易化を図り、かつ、液冷ユニットの製作コストを低
減する。【構成】柔軟性を有する透明樹脂シートにより冷却液
Ｃを充填・密封した冷却液収容体１０を形成すると共
に、前枠２１と後枠２２より成る支持枠２０を設け、冷
却液収容体１０の一面側に光透過板４０を密接させて前
後の枠２１，２２の一方に嵌め付け、かつ、収容体１０
の他面側に液晶パネル７を配置し、その外側から前後の
枠２１，２２を一体に組合せ・接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、液晶プロジェクター
における液晶パネルの冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図７，図８は従来の液晶パネルの液冷ユ
ニットを備えた液晶プロジェクターを示している。プロ
ジェクター本体１内において、光源２から出た光は反射
ミラー３によって直交方向に反射されたのち、防熱フィ
ルター４を通過することにより赤外線を含む熱成分が吸
収・除去される。防熱フィルター４を通過した光は、集
光レンズ５にて集光されて液冷ユニット６を通して液晶
パネル７に入射する。液晶パネル７は光シャッターであ
り、画面を構成している画素が信号に応じて開閉し、入
射光の透過によって映像が形成される。液晶パネル７か
ら出射した映像は、凹凸レンズの組合せから成る投影レ
ンズ８によって拡大され、本体前方に投射されてスクリ
ーン９の画面上に結像される。このような液晶プロジェ
クターでは、入射光の透過による温度上昇によって液晶
パネル７が発熱し、過熱することがある。そこで、液晶
パネル７の過熱防止のために、液晶パネル７を放熱器本
体６０の一面側にガラス板６１を介して密接状態で装着
し、パネル７の熱を他面のガラス板６２との間に充填さ
れた冷却液Ｃに熱伝導によって吸収し、冷却液Ｃに吸収
された熱を液の対流作用によって放熱器本体６０に伝
え、これより空中に放熱するようにしていた。

【０００３】図９は従来の液冷ユニット６を分解して示
している。

【０００４】液冷ユニット６は、アルミラグと呼ばれる
アルミ製の放熱器本体６０の光入射側の開口面にＯ−リ
ング６４を介してガラス板６５を取付け、その上から押
え金具６６をネジ止めしてガラス板６５を固定する一
方、光出射側の開口面にガラス板６７をＯ−リング６８
を介して取付け、その上から押え金具６９をネジ止めし
てガラス板６７を固定している。さらに、放熱器本体６
０の一面と他面のガラス板６５，６７間に形成された空
間部６３に冷却液Ｃを充填し、その上部に感圧パッキン
７０を取付け、ブラケット７１をネジ止めすることによ
り空間部６３内の冷却液Ｃを密封している。液晶パネル
７は、放熱器本体６０の光出射側の開口部に組付けられ
て、ガラス板６７を介して空間部６３内の冷却液Ｃに密
接させられる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
液冷ユニット６は、放熱器本体６０をアルミダイキャス
トで製作し、その後、切削加工しなければならず、製作
コストが嵩み、高価につく欠点がある。また、ユニット
全体の組立工数が嵩み、組立てに手間がかかる欠点があ
る。

【０００６】この発明は以上の点に鑑み提案されたもの
で、液晶パネルを冷却する液冷ユニットの部品構造を改
良し、その製作コストを低減すると共に、組立ての簡単
容易化を図り、組立工数を省くことを目的とするもので
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、柔軟性を有する透明樹脂シートにより所
定量の冷却液を充填・密封した冷却液収容体を形成し、
前後一組の枠より成る支持枠を設け、冷却液収容体の一
面側に光透過板を密接させて上記支持枠の一方に嵌め付
け、かつ、冷却液収容体の他面側に液晶パネルを配置
し、その外側から上記支持枠の他方と一方とを一体に組
合せ・接続した構成を採用した。

【０００８】さらに本発明の第２の技術手段は、上記構
成において、冷却液収容体に温度膨張で変位する緩圧ス
プリングを装着したことである。緩圧スプリングは、冷
却ファンの冷却風の流れ方向に沿って配置することが、
放熱性向上のためにより好ましい。また、放熱性のより
向上のために、本発明の１つの構成は、緩圧スプリング
に放熱用フィンを形成している。

【０００９】さらに本発明の第３の技術手段は、上記構
成において、緩圧スプリングにネジ止め用孔を形成し、
該ネジ止め用孔と対応する冷却液収容体の所定の部位に
取付代を設け、その周囲を密封すると共に、その内周部
に上記ネジ止め用孔と対応する孔を形成したことを特徴
としている。

【００１０】

【作用】上記構成において、冷却液収容体の一面側に光
透過板を密接させて支持枠の一方に嵌め付け、収容体の
他面側に液晶パネルを配置し、その外側から前枠と後枠
を一体に組合せ、接続する。すると、冷却液収容体が一
面側に光透過板を密接させ、かつ、他面側に液晶パネル
を密着・配置した状態で支持枠に一体的に保持される。
その際、収容体の両側縁部が後枠を構成する側枠の開口
部を通して外側へ突出し、その突出部に緩圧スプリング
が装着される。また、光透過板は、後枠の左右の側枠の
片によって保持される。前枠と後枠は、例えばネジ止め
によって接続・固定される。したがって、前枠と後枠と
の間に冷却液収容体とその両面側の光透過板及び液晶パ
ネルを保持し、前後の枠を接続・一体化させるだけで液
冷ユニットの組立てを行うことができる。しかも、液晶
パネルを、その際、同時に組込むことができる。また、
前後の枠は、例えばアルミ板金製により作製することが
できる。

【００１１】

【実施例】図１，図２は本発明に係る液晶パネルの液冷
ユニットを示すもので、冷却液収容体１０と、前後の枠
２１，２２の組合せより成る支持枠２０と、冷却液収容
体１０の両側縁部に装着された一対の緩圧スプリング３
０と、冷却液収容体１０の一面側に密接・配置される光
透過板４０とにより概略構成され、液晶プロジェクター
本体への組付けにあたっては、上記従来例を示す図７の
液冷ユニット６の位置に配置される。

【００１２】冷却液収容体１０は、柔軟性を有する透明
樹脂シート、例えば、ポリエチレンシート、ポリエステ
ルシート、ポリイミドフィルム、等の耐光性、耐熱性、
機密性、柔軟性に富んだ透明樹脂シートによって形成さ
れている。冷却液収容体１０は、その外周囲がヒートシ
ールによって熱圧着又は接着剤により接着されており、
その内部に充填した冷却液Ｃが密封・封止されている。

【００１３】支持枠２０の前枠（光出射側の枠）２１
は、矩形状の光透過窓２１１を有する平板状に形成され
ている。後枠２２は、左右一対の側枠２３，２３によっ
て構成されている。側枠２３は、中央の片２３１と、そ
の一方端から外方に折曲形成された取付片２３２と、中
央の片２３１の他方端から内方に折曲形成された押え片
２３３とから成り、中央の片２３１の上下方向に長孔状
の開口部２３４が形成され、この開口部２３４を通して
冷却液収容体１０の側縁部が外方へ突出するようになっ
ている。また、側枠２３の取付片２３２は、前枠２１の
一側部にネジ止め固定される。

【００１４】上記光透過板４０は、例えばガラス板によ
って形成されている。また、緩圧スプリング３０は略Ｕ
字状に形成されており、後述するように収容体１０の一
側縁部に嵌着されるようになっている。

【００１５】以上の如く構成された液冷ユニットを組立
てるには、光透過板４０の左右の側縁部を、後枠２２の
左右の側枠２３，２３間に、各押え片２３３によって保
持し、次に、冷却液収容体１０を左右の側枠２３，２３
間に嵌め込み、その両側縁部を左右の側枠２３，２３の
開口部２３４から外側方へ突出させ、その突出した両側
縁部に緩圧スプリング３０を装着する。すると、一面側
（光入射側）に光透過板４０を密接・配置した状態で、
冷却液収容体１０が後枠２２の側枠２３，２３間に保持
される。緩圧スプリング３０は、収容体１０の側枠２３
から外側への突出部分に冷却ファン（図示せず）からの
冷却風の流れ方向１００に沿って装着され、接着固定さ
れている。こうすることにより、放熱作用がさらに向上
する。冷却液収容体１０を後枠２２に保持した後、収容
体１０の他面側に液晶パネル７を密接させて配置し、そ
の外側から前枠２１を後枠２２に組合せ、前枠２１の両
側部と左右の側枠２３の取付片２３２とをネジ止め固定
する。すると、冷却液収容体１０とその両面側の光透過
板４０及び液晶パネル７とが支持枠２０によって一体的
に保持される。

【００１６】上記構成において、液晶プロジェクターの
使用時に、光源からの光が液晶パネル７に入射すると、
その面が温度上昇する。その温度上昇による熱は、収容
体１０内の冷却液Ｃに吸収され、冷却液Ｃの対流作用に
よって収容体１０の面から大気中へ放熱される。液晶パ
ネル７を透過した光は前枠２１の透過窓２１１を通して
前方へ出射する。その際、液晶パネル７からの熱の吸収
により、収容体１０内の冷却液Ｃが温度上昇すると、液
Ｃの温度膨張に伴い収容体１０が変形する。そして、緩
圧スプリング３０が図３（Ａ）の低温状態から図３
（Ｂ）の高温状態に弾性変形し、冷却液Ｃの温度膨張を
吸収する。この場合、上記のように、緩圧スプリング３
０を冷却ファンの冷却風の流れ方向に沿って配置してい
るので、収容体１０から緩圧スプリング３０に伝わった
熱の放熱が冷却風によって更に促進される。すなわち、
冷却風の流れ方向に緩圧スプリング３０の面が存在して
いるので、冷却風の流れがスムーズとなり、また、流れ
方向の放熱面積が大となるので放熱性が良くなり、結果
的に放熱効果がさらに良くなる。

【００１７】次に、図４は緩圧スプリング３０の他の実
施例を示すもので、基端側が略Ｕ字状であって、その前
端両辺に複数の放熱用フィン３１…が形成されている。
この放熱用フィン３１…の形成により、緩圧スプリング
３０の冷却液収容体１０に対する接触面積・放熱面積が
増大し、放熱効果がさらに向上する。また、フィン３１
…の形成によって緩圧スプリング３０がさらに変形し易
くなり、液Ｃの温度膨張の吸収・変形動作がよりスムー
ズに行えるようになる。

【００１８】図５は、冷却液収容体１０に対する緩圧ス
プリング３０の取付構造の他の実施例を示している。な
お、左右の緩圧スプリング３０は同一の取付構造で収容
体１０の側縁部に取付けられるので、その一方側のみに
ついて説明する。冷却液収容体１０の側縁部の長手方向
２箇所に取付代１１，１１が形成されている。取付代１
１は、略半円形状に形成され、その外周部がヒートシー
ルによって密封されている。取付代１１の中央に貫通孔
１１１が形成されている。

【００１９】一方、緩圧スプリング３０の基端側２箇所
に取付代１１の貫通孔１１１と対応するネジ止め用孔３
２，３２が貫通形成されている。緩圧スプリング３０を
取付けるにあたっては、図５のように収容体１０の側縁
部に嵌め付け、ネジ止め用孔３２と貫通孔１１１とを位
置合わせし、次に、取付ネジ（タッピンスクリュー）３
３をネジ止め用孔３２，３２にネジ込む。すると、緩圧
スプリング３０が収容体１０の側縁部にネジ止め固定さ
れる。この取付構造によると、接着に比べてさらに確実
・強固に取付け、保持できる。

【００２０】図６（Ａ）は冷却液収容体１０の側縁部に
形成する取付代の他の例を示すもので、収容体１０の側
縁部２箇所に円形状の取付代１１′，１１′を形成して
いる。取付代１１′の周縁部はヒートシールによって密
封されている。その中央に上記同様の貫通孔１１１′が
形成されている。また、図６（Ｂ）は収容体１０に形成
する取付代のさらに他の例を示すもので、取付代１１″
は収容体１０の側縁部に所定幅で長手方向に形成されて
いる。その収容体１０の中央側一辺がヒートシールによ
って密封されている。取付代１１″の長手方向２箇所に
上記同様の貫通孔１１１″，１１１″が形成されてい
る。この図６（Ａ），（Ｂ）に示す取付代１１′，１
１″であっても上記同様の取付効果を得ることができ
る。

【００２１】上記実施例において、冷却液収容体１０の
液晶パネル７と接する側の樹脂シートにマット処理等を
施し、または顔料を混入させ、スリガラス状に形成して
おくと、光拡散特性が得られ、液晶パネル７に入射する
光の明るさのムラをなくし、明るさを均等にして入射す
ることができる。また、冷却液収容体１０の光透過板４
０側の樹脂シートに金属を蒸着させるなどの処理を施す
と、入射光中のＵＶ光成分をカットする機能を持たせる
ことができる。さらに、光透過板４０にＵＶ光カット処
理または防熱処理を施すと、光透過板４０が入射光中の
ＵＶ成分を除去する作用を示し、又は、入射光中の熱成
分を除去する作用を示す。また、冷却液収容体１０の樹
脂シートに顔料を混ぜ込むと、樹脂シートが光源の光に
対する色温度変換フィルターとして作用し、例えば光源
の光の赤色が強いときはその赤色を吸収し、青色がかっ
た光にする、といったように、光源の色温度を変換する
ことができる。

【００２２】なお、上記実施例において、液晶パネル７
と冷却液収容体１０の他面側との間に補強用の光透過板
を介在させるようにしても良い。但し、収容体１０の強
度が十分に保たれるならば補強用の光透過板はなくても
良い。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明に明らかな通り、本発明のよ
れば、下記の効果を得ることができる。

【００２４】前後の枠の一方に冷却液収容体とその両
面側の光透過板及び液晶パネルを嵌め付けて保持し、前
後の枠を一体に組合せ、接続させるだけで液冷ユニット
を組立てることができる。しかも、液晶パネルは冷却液
収容体の取付けと同時に液冷ユニットに組付けられる。
したがって、従来の冷却構造に比べて組立工数を格段に
削減し、組立てを簡単容易化することができる。

【００２５】冷却液収容体は透明樹脂シートにより形
成され、その内部に冷却液を充填するだけで良いのでコ
スト的に安価である。また、前後の枠から成る支持枠は
アルミ板金材により簡単に作製できるので、従来のアル
ミラグに比べて格段に安価である。したがって、製作コ
ストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る冷却装置の平面断面図である。

【図２】本発明に係る冷却装置の分解斜視図である。

【図３】（Ａ），（Ｂ）は緩圧スプリングの動作を示す
部分断面図である。

【図４】緩圧スプリングの他の例を示す斜視図である。

【図５】緩圧スプリングの取付構造を示す分解斜視図で
ある。

【図６】（Ａ），（Ｂ）は緩圧スプリングの取付構造の
他の例を示す部分正面図である。

【図７】従来例を示す液晶プロジェクターの構成図であ
る。

【図８】従来例を示す外観斜視図である。

【図９】従来の液冷ユニットを示す分解斜視図である。

【符号の説明】

１０冷却液収容体Ｃ冷却液２０支持枠２１前枠２１１光透過窓２２後枠２３，２３側枠３０，３０緩圧スプリング３１放熱用フィン４０光透過板３２，３２ネジ止め用孔１１，１１取付代１１１貫通孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光源からの光を透過させて映像を形成す
る液晶パネルを有し、該液晶パネルを放熱器内の冷却液
に密接させて前記透過光による温度上昇を吸収し、液冷
を行う冷却装置において、柔軟性を有する透明樹脂シートにより所定量の冷却液を
充填・密封した冷却液収容体を形成すると共に、前枠と
後枠より成る支持枠を設け、前記冷却液収容体の一面側
に光透過板を密接させて前記前後の枠の一方に嵌め付
け、かつ、前記収容体の他面側に前記液晶パネルを配置
し、その外側から前記支持枠の他方と一方とを一体に組
合せ・接続して成ることを特徴とする液晶パネルの冷却
装置。
【請求項２】前枠を光透過窓を有する平板状に形成す
る一方、後枠を左右一対の側枠で構成し、該側枠の中央
に長孔状の開口部を形成すると共に、その一側に取付
片、他側に押え片をそれぞれ形成し、冷却液収容体の側
縁部を前記長孔状開口部を通して側方へ突出させ、か
つ、前記押え片にて光透過板の一側縁を保持すると共
に、前記前枠の一側部に前記一側の取付片を接続・固定
させるようにして成る請求項１に記載の液晶パネルの冷
却装置。
【請求項３】冷却液収容体の側縁部に温度膨張で変形
可能な緩圧スプリングを装着したことを特徴とする請求
項１又は２に記載の液晶パネルの冷却装置。
【請求項４】冷却ファンによる冷却風の流れ方向に沿
って緩圧スプリングを取付けたことを特徴とする請求項
３に記載の液晶パネルの冷却装置。
【請求項５】緩圧スプリングに放熱用フィンを形成し
たことを特徴とする請求項３又は４に記載の液晶パネル
の冷却装置。
【請求項６】緩圧スプリングにネジ止め用孔を形成
し、該ネジ止め用孔と対応する冷却液収容体の所定の部
位に取付代を設け、その周囲を密封すると共に、その内
周部に前記ネジ止め用孔と対応する孔を形成したことを
特徴とする請求項３，４又は５のいずれかに記載の液晶
パネルの冷却装置。
【請求項７】冷却液収容体の液晶パネルと接する側に
光拡散性の光学処理を施したことを特徴とする請求項１
に記載の液晶パネルの冷却装置。
【請求項８】冷却液収容体の光透過板側にＵＶ（紫外
線）カット処理を施したことを特徴とする請求項１に記
載の液晶パネルの冷却装置。
【請求項９】光透過板にＵＶカット処理を施し、又は
防熱処理を施したことを特徴とする請求項１に記載の液
晶パネルの冷却装置。
【請求項１０】透明樹脂シートに顔料を混入させ、冷
却液収容体の一面側又は他面側を色温度変換フィルター
としたことを特徴とする請求項１に記載の液晶パネルの
冷却装置。