JPH09197364A - 液晶プロジェクタ及び液晶プロジェクタの冷却方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は液晶プロジェクタに関し、液晶・偏
光光学装置に対する強制空冷を効率的に行ない、出力の
より大きいランプを使用して、スクリーンの画面の明る
さを上げて、表示画面の品質の向上をはかることを課題
とする。 【解決手段】 投写光を発するメタルハライドランプ５
３と、一の光軸上に、一の入射側偏光板８１と、投写光
を空間変調する一の液晶パネル８２と、一の出射側偏光
板８３とが並んで配してある液晶・偏光光学装置５４
Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂと、強制空冷すべく、液晶・偏光光
学装置５４Ｒ，５４Ｇ，５４Ｂに風を送る送風装置５５
と、液晶パネル８２により空間変調された投写光をスク
リーン上に投写する投射レンズ５２とを有する。入射側
偏光板８１と出射側偏光板８３とは、両者の間隔が、風
の風上の方向に向かって広くなるように約３度傾斜させ
て配してある。送風装置５５は、一の吸気ファン６５
と、ダクト６６とよりなる。ダクト６６の空気吹き出し
口より吹き出した風が、入射側偏光板８１及び出射側偏
光板８３の全面にあたるよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶プロジェクタ及
び液晶プロジェクタの冷却方法に関する。液晶プロジェ
クタにおいては、スクリーンの画面の明るさを上げて、
表示画面の品質の向上をはかることが望まれている。そ
のためには、熱に弱い性質を有する偏光板を熱から守る
ため、偏光板を強制空冷して十分に冷却することが必要
とされる。一方、液晶プロジェクタにおいては、小型で
あること、消費電力が低いこと、及び、動作音が耳障り
とならない程度に小さいことが要求される。よって、偏
光板の強制空冷が効率良く行われる構成が望まれてい
る。

【０００２】

【従来の技術】図１０は、特開平５−２４９４１１号公
報に開示されている従来の一例の液晶プロジェクタ１０
を示す。液晶プロジェクタ１０は、ハウジング１１と、
投射レンズ１２とを有する。ハウジング１１内には、光
源１３と、Ｒ，Ｇ，Ｂ３つの液晶・偏光光学装置１４
と、３つの強制空冷装置１５とが設けてある。強制空冷
装置１５は、各光学装置１４毎に設けてある。

【０００３】強制空冷装置１５は、モータ２１により回
転される軸流ファン２２と、送風口部材２３とよりな
る。光学装置１４は、光３０が進む方向に、順に、コン
デンサレンズ３１と、入射側偏光膜３２と、液晶パネル
３３と、出射側偏光板３４とが、共に光軸２０に垂直と
されて並んだ構成である。コンデンサレンズ３１と液晶
パネル３３とは、平行に配されており、両者間には、空
間部３６が存在する。空間部３６の幅Ｗ１は、数ｍｍで
ある。送風口部材２３は、ファン２２が発生した風を、
符号３２で示すように、光学装置１４の光軸３５に直交
する方向３７に対して小さい角度θ傾斜した方向から送
るようにガイドする。風が、液晶パネル３３の面３３ａ
に斜めから当たって、液晶パネル３３等を効率良く空冷
するためである。風は、符号３８で示すように、上記空
間部３６の下側の入口３９を通って空間部３６内に斜め
に入り込み、液晶パネル３３の面３３ａに当たる。これ
により、液晶パネル３３が直接的に、液晶パネル３３の
裏側の出射側偏光板３４が間接的に空冷される。更に
は、液晶パネル３３の面３３ａに当たって跳ね返った、
符号４０で示す風によって、コンデンサレンズ３１の裏
面の入射側偏光膜３２が空冷される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、従来の液晶
プロジェクタにおいては、入口３９が狭い上に、風３８
の方向が光軸３５に直交する方向３７に対して少し斜め
の方向であるため、空間部３６内に送りこまれる風の量
が少なく、よって、出射側偏光板３４及び入射側偏光膜
３２の一部は空冷の程度が弱く、異常に高温となってし
まう恐れがある。出射側偏光板３４及び入射側偏光膜３
２のうちに異常に高温となってしまう部位が出現する
と、出射側偏光板３４及び入射側偏光膜３２の寿命が短
くなり、結果的には、液晶プロジェクタの寿命が短くな
ってしまう。

【０００５】また、出射側偏光板３４及び入射側偏光膜
３２が均一に冷却されないことによって、スクリーンの
画面に表示ムラが発生して、表示品質が劣化してしま
う。また、強制空冷装置１５は、各光学装置１４毎に設
けてある。一般に液晶プロジェクタは、三つの光学装置
を有する。よって、液晶プロジェクタは、計、３つのフ
ァン２２と３つのモータ２１とを必要とする。よって、
液晶プロジェクタは、小型化が難しくなり、また、消費
電力も多くなってしまう。

【０００６】なお、出射側偏光板及び入射側偏光膜の冷
却不足及び冷却ムラは、出射側偏光板及び入射側偏光膜
が液晶パネルと平行に配してあり、空冷風が出射側偏光
板及び入射側偏光膜と平行に送風する構成の液晶プロジ
ェクタにおいても起きている。

【０００７】そこで、本発明は、上記課題を解決した液
晶プロジェクタ及び液晶プロジェクタの冷却方法を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、投写
光を発する光源と、光軸上に、該投写光を空間変調する
液晶パネルと、該投写光を照射される偏光素子とが並ん
で配してある液晶・偏光光学装置と、該液晶・偏光光学
装置を空冷すべく、該液晶・偏光光学装置に風を送る送
風手段と、該液晶パネルにより空間変調された投写光を
スクリーン上に投写する投写光学手段とよりなる液晶プ
ロジェクタにおいて、上記液晶・偏光光学装置を、該偏
光素子を該液晶パネルに対して傾斜させて配した構成と
し、上記送風手段を、空冷風を該偏光素子の面に対して
斜め方向より送風する構成としたものである。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１の前記送風手
段は、空冷風を前記液晶・偏光光学装置に、上記光軸に
略直角の方向から送風する構成としたものである。請求
項３の発明は、請求項１の前記液晶・偏光光学装置は、
入射側偏光素子と、液晶パネルと、出射側偏光素子とを
有する構成としたものである。

【００１０】請求項４の発明は、請求項３の前記入射側
偏光素子と出射側偏光素子との間隔が、前記空冷風の風
上の方向に向かって広くなるように傾斜させて配した構
成としたものである。請求項５の発明は、請求項１の前
記液晶・偏光光学装置は、前記空冷風の一部が前記液晶
パネルの面に斜めにあたるように、空冷風の向きを変え
る導風板を有する構成としたものである。

【００１１】請求項６の発明は、請求項３の前記液晶・
偏光光学装置は、前記液晶パネルの入射側に前記光源か
らの投写光を集光するレンズをさらに備え、前記入射側
偏光素子を該レンズの平面側に設ける構成としたもので
ある。請求項７の発明は、請求項３の前記入射側偏光素
子は、２つの異なる偏光膜を有する構成としたものであ
る。

【００１２】請求項８の発明は、請求項１の前記送風手
段は、吸気ファンと、複数の空気吹き出し口を有し、各
空気吹き出し口を液晶・偏光光学装置に対向させて設け
てあり、該吸気ファンにより液晶プロジェクタの外部よ
り吸気された空気を導き、空気を該空気吹き出し口より
前記液晶・偏光光学装置に向かって吹き出すダクトとよ
りなる構成としたものである。

【００１３】請求項９の発明は、光源からの投写光を空
間変調する液晶パネルと、該液晶パネルと並んで配置し
てあり該投写光が照射される偏光素子とを少なくとも備
える液晶プロジェクタの冷却方法であって、該偏光素子
を該液晶パネルに対して傾斜させて配し、空冷風の送風
方向が該偏光素子の面に対して斜め方向となるように、
該空冷風を該偏光素子と該液晶パネルとの間隔が広くな
っている側より送風する構成としたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１及び図２（Ａ），（Ｂ）は本
発明の一実施例の液晶プロジェクタ５０を示す。液晶プ
ロジェクタ５０は、ハウジング５１と、投射レンズ５２
とを有する。ハウジング５１内には、２５０Ｗのメタル
ハライドランプ５３と、液晶・偏光光学装置５４と、送
風装置５５、フィルタ５６と、ダイクロイックミラー５
７−１〜５７−４と、全反射ミラー５８−１、５８−２
等が設けてある。液晶・偏光光学装置５４は、Ｒ光用液
晶・偏光光学装置５４Ｒと、Ｇ光用液晶・偏光光学装置
５４Ｇと、Ｂ光用液晶・偏光光学装置５４Ｂとを有す
る。

【００１５】図２（Ａ）に示すように、ランプ５３より
出てフィルタ５６を透過した投射光６０は、ダイクロイ
ックミラー５７−１でＢ光６０Ｂと、Ｒ光６０Ｒ、Ｇ光
６０Ｇとに色分離される。Ｒ光６０Ｒ、Ｇ光６０Ｇは、
ダイクロイックミラー５７−２で、Ｒ光６０ＲとＧ光６
０Ｇとに色分離される。Ｒ光６０Ｒは、映像を再生して
いるＲ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒを透過し、空間的
に変調された変調Ｒ光６０Ｒｍとなる。Ｂ光６０Ｂは、
全反射ミラー５８−１で反射され、映像を再生している
Ｂ光用液晶・偏光光学装置５４Ｂを透過し、空間的に変
調された変調Ｂ光６０Ｂｍとなる。Ｇ光６０Ｇは、映像
を再生しているＧ光用液晶・偏光光学装置５４Ｇを透過
し、空間的に変調された変調Ｇ光６０Ｇｍとなる。変調
Ｒ光６０Ｒｍとなる。その後、変調Ｒ光６０Ｒｍと、変
調Ｂ光６０Ｂｍと、変調Ｇ光６０Ｇｍとが合成されて、
投射レンズ５２を通って、スクリーン６１上に投射さ
れ、スクリーン６１上に拡大された画像が表示される。

【００１６】図１及び図２（Ｂ）に示すように、送風装
置５５は、ハウジング５１の側面側の一の吸気ファン６
５と、ダクト６６とを有する。ダクト６６は、３つの空
気吹き出し口６７Ｒ，６７Ｇ，６７Ｂを有し、空気吹き
出し口６６ＲをＲ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒに対向
させ、空気吹き出し口６６ＧをＧ光用液晶・偏光光学装
置５４Ｇに対向させ、空気吹き出し口６６ＢをＢ光用液
晶・偏光光学装置５４Ｂに対向させて設けてある。

【００１７】吸気ファン６５によって、外部の空気が矢
印６８で示すように吸い込まれ、吸い込まれた空気は、
ダクト６６を通って、各空気吹き出し口６７Ｒ，６７
Ｇ，６７Ｂより、符号６９、７０、７１で示すように、
各液晶・偏光光学装置５４Ｒ、５４Ｇ５４Ｂに向かって
吹き出す。空気吹き出し口６７Ｒから吹き出した空冷風
６９は、図１に拡大して併せて示すように、Ｒ光用液晶
・偏光光学装置５４Ｒの光軸７２に対して直角の方向か
ら送風される。風６９は、Ｒ光用液晶・偏光光学装置５
４Ｒ内を通過する過程で、Ｒ光用液晶・偏光光学装置５
４Ｒの熱を奪い、符号６９ａで示すようにＲ光用液晶・
偏光光学装置５４Ｒより出て、開口９４を通って、ハウ
ジング５１外に出る。

【００１８】空気吹き出し口６７Ｇから吹き出した空冷
風７０は、Ｇ光用液晶・偏光光学装置５４Ｇの光軸７３
に対して直角の方向から送風され、Ｇ光用液晶・偏光光
学装置５４Ｇ内を通過する過程で、Ｇ光用液晶・偏光光
学装置５４Ｇの熱を奪い、符号７０ａで示すようにＲ光
用液晶・偏光光学装置５４Ｇより出て、開口９４を通っ
てハウジング５１外に出る。空気吹き出し口６７Ｂから
吹き出した空冷風７１も、Ｂ光用液晶・偏光光学装置５
４Ｂの光軸７４に対して直角の方向から送風され，Ｂ光
用液晶・偏光光学装置５４Ｂ内を通過する過程で、Ｂ光
用液晶・偏光光学装置５４Ｂの熱を奪い、符号７１ａで
示すようにＢ光用液晶・偏光光学装置５４Ｂより出て、
開口９４を通ってハウジング５１外に出る。

【００１９】上記のように、送風装置５５は、ハウジン
グ５１の側面側の一の吸気ファン６５と、ダクト６６と
を有する構成であるため、各液晶・偏光光学装置毎にフ
ァン及びモータを設けている構成の従来の送風装置に比
べて、小型であり、且つ消費電力も少ない。

【００２０】図１に拡大して示すように、Ｒ光用液晶・
偏光光学装置５４Ｒは、Ｒ光６０Ｒが進む方向に、順
に、コンデンサレンズ８０と、入射側偏光板８１と、液
晶パネル８２と、出射側偏光板８３とが並んだ構成であ
る。入射側偏光板８１は、ガラス基板８５と、ガラス基
板８５のうち液晶パネル８２側の面上の入射側偏光膜８
６とよりなる。出射側偏光板８３も、ガラス基板８７
と、ガラス基板８７のうち液晶パネル８２側の面上の出
射側偏光膜８８とよりなる。入射側偏光板８１と液晶パ
ネル８２の間には、空間部９０がある。出射側偏光板８
３と液晶パネル８２の間には、空間部９１がある。空間
部９０及び９１は、風６９の流れの通路として機能す
る。

【００２１】９２は、Ｒ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒ
のうち、風６９の送風の方向上、風上側の位置である。
９３は、風下側の位置である。次に、Ｒ光用液晶・偏光
光学装置５４Ｒの構成について説明するが、それに先立
って、Ｒ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒの構成を以下に
説明する構成とした根拠となる実験について説明する。

【００２２】本発明者は、Ｒ光用液晶・偏光光学装置５
４Ｒについて、図４（Ａ）に示すように、熱電対１１０
をを複数箇所にはりつけた入射側偏光板８１及び出射側
偏光板８３を、光軸７２に対して垂直の位置を基準の位
置として、風の来る方向側が広がるように対称に少しず
つ傾斜させては固定し、その状態における、入射側偏光
板８１（出射側偏光板８３）の複数点の温度を測定する
とともに、スクリーン６１上の画面のコントラストを測
定する実験をおこなった。

【００２３】風速は、約２ｍ／ｓであり、光源は、２５
０Ｗのランプである。実験の結果、入射側偏光板８１
（出射側偏光板８３）の基準の位置に対する傾斜角α
と、（入射側偏光板８１（出射側偏光板８３）の最高温
度−室温）、即ち、室温に対する温度の最大上昇との関
係は、図４（Ｂ）の線Ｉで示すようになった。

【００２４】このことから、入射側偏光板８１（出射側
偏光板８３）を僅かに傾斜させただけで（傾斜角αを２
〜３度としただけで）、入射側偏光板８１（出射側偏光
板８３）を傾斜させない場合に比べて、最高温度が５度
も低下し、入射側偏光板８１（出射側偏光板８３）を傾
斜させることは、強制空冷の効果を上げるのに効果があ
ることが分かる。

【００２５】また、実験の結果、入射側偏光板８１（出
射側偏光板８３）の基準の位置に対する傾斜角αと、ス
クリーン６１上の画面のコントラストとの関係は、図４
（Ｃ）の線IIで示すようになった。このことから、入射
側偏光板８１（出射側偏光板８３）を２〜３度程度傾斜
させても、スクリーン６１上の画面のコントラストは殆
ど低下しないことが分かる。

【００２６】本発明者らの実験によると、偏光板の傾斜
角αは、コントラストを考慮して（コントラストが９０
以上）、４度以下、好ましくは、３度以下が良く、更
に、空冷効果を考慮すると、２〜３度が好ましいことが
明らかになった。なお、この傾斜角αの値は、偏光膜の
材質等で変化することも考えられ、上記の値に限定され
るものではない。

【００２７】上記の実験の結果に基づいて、Ｒ光用液晶
・偏光光学装置５４Ｒは、図１に示すように、以下に説
明する構成となっている。コンデンサレンズ８０、入射
側偏光板８１、液晶パネル８２、出射側偏光板８３の姿
勢（向き）についてみる。

【００２８】コンデンサレンズ８０及び液晶パネル８２
は、従来と同じく、光軸７２に対して垂直である。入射
側偏光板８１と出射側偏光板８３との姿勢については、
冷却効率を高めるために工夫してある。即ち、入射側偏
光板８１は、光軸７２に垂直な面８９（液晶パネル８
２）に対して、図１中反時計方向に角度α１（例えば、
３度）傾斜している。出射側偏光板８３は、上記面８９
に対して、入射側偏光板８１の場合とは逆に時計方向に
角度α２（例えば、３度）傾斜している。よって、入射
側偏光板８１と出射側偏光板８３とは、風６９の風上側
９２に向かってＶ字状をなしている。

【００２９】入射側偏光板８１のうち風下側９３の部位
８１ａと液晶パネル８２との間隔Ｗ２は、３ｍｍであ
る。この間隔Ｗ２は、入射側偏光板８１を、従来と同じ
く、光軸７２に対して垂直の向きとした場合に、入射側
偏光板８１と液晶パネル８２との間に形成される空間部
の間隔Ｗ１と同じである。入射側偏光板８１のうち風上
側９２の部位８１ｂと液晶パネル８２との間隔Ｗ３は、
７ｍｍである。この間隔Ｗ３は、入射側偏光板８１を、
従来と同じく、光軸７２に対して垂直の向きとした場合
に、入射側偏光板８１と液晶パネル８２との間に形成さ
れる空間部の間隔Ｗ１の約２倍と広い。

【００３０】空間部９０は、風６９の流れ方向上、入口
部９５と出口部９６とを有する。出口部９６の広さは、
通常の構成の場合と同じ広さである。入口部９５の広さ
は、通常の構成の場合の、約２倍の広さである。出射側
偏光板８３と液晶パネル８２との関係は、入射側偏光板
８１と液晶パネル８２との関係と略同じである。即ち、
出射側偏光板８３のうち風下側９３の部位８３ａと液晶
パネル８２との間隔Ｗ４は、３ｍｍである。この間隔Ｗ
４は、出射側偏光板８３を、従来と同じく、光軸７２に
対して垂直の向きとした場合に、出射側偏光板８３と液
晶パネル８２との間に形成される空間部の間隔Ｗ１（図
１０参照）と同じである。出射側偏光板８３のうち風上
側９２の部位８３ｂと液晶パネル８２との間隔Ｗ５は、
７ｍｍである。この間隔Ｗ５は、出射側偏光板８３を、
従来と同じく、光軸７２に対して垂直の向きとした場合
に、出射側偏光板８３と液晶パネル８２との間に形成さ
れる空間部の間隔Ｗ１の約２倍と広い。

【００３１】空間部９１は、風６９の流れ方向上、入口
部９７と出口部９８とを有する。出口部９８の広さは、
通常の構成の場合と同じ広さである。入口部９７の広さ
は、通常の構成の場合の、約２倍の広さである。次に、
Ｒ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒの強制空冷状態につい
て、図３を参照して説明する。

【００３２】先ず、入射側偏光板８１（入射側偏光膜８
６）及び出射側偏光板８３（出射側偏光膜８８）の強制
空冷状態について説明する。 風６９は、光軸７４に対して直角の方向から送風さ
れる。よって、風６９は、空間部９０、９１の奥部まで
円滑に届く。

【００３３】 空間部９０、９１の入口部９５、９７
の広さは、通常の構成の場合の約２倍と広い。よって、
空間部９０、９１内に入り込む風の量は、通常の倍と多
い。 空間部９０、９１の出口部９６、９８の広さは、通
常の構成の場合と同じである。よって、空間部９０、９
１内に入り込んだ風は、空間部９０、９１より円滑に抜
け出る。

【００３４】 入射側偏光板８１は、傾斜している。
よって、入射側偏光板８１の熱を奪う風は、符号１００
で示すように、入射側偏光膜８６に斜めにあたる。ここ
で、上記により風６９が空間部９０の奥部まで円滑に
届くため、風は、符号１００ａで示すように、入射側偏
光膜８６のうち空間部９０の出口部９６の部位にも確実
にあたる。よって、風は、入射側偏光膜８６の全面に略
一様にあたる。しかも、上記、により、従来より多
くの風量があたる。

【００３５】 出射側偏光板８３は、傾斜している。
よって、よって、出射側偏光板８３の熱を奪う風は、符
号１０１で示すように、出射側偏光膜８８に斜めにあた
る。ここで、上記により風６９が空間部９１の奥部ま
で円滑に届くため、風は、符号１０１ａで示すように、
出射側偏光膜８８のうち空間部９１の出口部９８の部位
にも確実にあたる。よって、風は、出射側偏光膜８８の
全面に略一様にあたる。しかも、上記、により、従
来より多くの風量があたる。

【００３６】従って、入射側偏光板８１（入射側偏光膜
８６）及び出射側偏光板８３（出射側偏光膜８８）は、
従来に比べて、最高点の温度が５度程度低くされ、ムラ
なく且つ効率良く冷却される。よって、入射側偏光板８
１（入射側偏光膜８６）及び出射側偏光板８３（出射側
偏光膜８８）は、従来に比べて、長い寿命を有する。ま
た、特に、入射側偏光板８１（入射側偏光膜８６）及び
出射側偏光板８３（出射側偏光膜８８）が、従来に比べ
て、ムラなく冷却されるため、スクリーン上の画面に表
示ムラがなくなり、スクリーン上の画面の表示品質を向
上させることが出来る。

【００３７】なお、前記の図４（Ｃ）の実験結果より分
かるように、入射側偏光板８１及び出射側偏光板８３
が、３度程度傾斜していても、スクリーン６１上にはコ
ントラストが殆ど低下しない画面が表示される。次に、
液晶パネル８２の強制空冷状態について説明する。

【００３８】図３に示すように、液晶パネル８２の熱を
奪う風は、符号１０２、１０３で示すように、液晶パネ
ル８２の面８２ａ，８２ｂに沿う。しかし、上記の、
、の構成により、風は、符号１０２ａ、１０３ａで
示すように、液晶パネル８２のうち、空間部９０、９１
の出口部９６、９８の部分まで届き、且つ、従来より多
くの風量となる。

【００３９】従って、液晶パネル８２は、従来に比べ
て、最高点の温度が少し低くされ、ムラなく且つ効率良
く冷却される。よって、液晶パネル８２は、従来に比べ
て、長い寿命を有する。Ｇ光用液晶・偏光光学装置５４
Ｇ、及びＢ光用液晶・偏光光学装置５４Ｂも、上記のＲ
光用液晶・偏光光学装置５４Ｒと同様に、ムラなく且つ
効率良く冷却され、従来に比べて、長い寿命を有する。

【００４０】従って、本実施例の液晶プロジェクタ５０
は、従来の液晶プロジェクタに比べて、長い寿命を有
し、且つ、小型であり、且つ、消費電力も少ない。ま
た、本実施例の液晶プロジェクタ５０は、スクリーン６
１に従来に比べてより明るい画面を表示出来る。Ｒ光用
液晶・偏光光学装置５４Ｒ等が効率良く空冷されること
により、従来より出力の大きいランプ５３を使用するこ
とが出来るからである。

【００４１】次に、上記の液晶プロジェクタの変形例に
ついて説明する。各液晶プロジェクタは、上記の送風装
置５５と同じ構成の送風装置を備え、Ｒ光用液晶・偏光
光学装置等が、上記のＲ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒ
と少し違えた構造を有する構成である。よって、Ｒ光用
液晶・偏光光学装置の変形例について説明する。

【００４２】図５は、Ｒ光用液晶・偏光光学装置の第１
の変形例を示す。Ｒ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒ−１
は、図１に示すＲ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒに、導
風板１２０、１２１を追加して設けた構成である。図５
中、図１に示す構成部分と同一部分には同一符号を付
し、その説明は省略する。以下の変形例についても同様
である。

【００４３】導風板１２０は、風の流れの方向上、空間
部９０の入口部９５の手前の部位に、面８９に対して入
射側偏光板８１と同じ方向に、角度α１０傾斜して設け
てある。風６９の一部が、導風板１２０によって、符号
１２１で示すように、向きを少し変えられ、液晶パネル
８２の面８２ａに斜めにあたるようになる。

【００４４】導風板１２２は、風の流れの方向上、空間
部９１の入口部９７の手前の部位に、面８９に対して出
射側偏光板８３と同じ方向に、角度α１１傾斜して設け
てある。風６９の一部が、導風板１２２によって、符号
１２３で示すように、向きを少し変えられ、液晶パネル
８２の面８２ｂに斜めにあたるようになる。

【００４５】よって、図１のＲ光用液晶・偏光光学装置
５４Ｒに比べて、入射側偏光板８１及び出射側偏光板８
３の冷却が少し抑えられ、その代わりに、液晶パネル８
２がより良く冷却される。上記角度α１０、α１１を適
宜定めることにより、入射側偏光板８１、出射側偏光板
８３及び液晶パネル８２の冷却の程度が定まる。即ち、
適当な角度の範囲では、角度α１０、α１１を大きくす
るほど、液晶パネル８２がより効率良く冷却される。

【００４６】図６は、Ｒ光用液晶・偏光光学装置の第２
の変形例を示す。Ｒ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒ−２
は、図１に示すＲ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒのう
ち、入射側偏光板８１を省略し、これに代えて、コンデ
ンサレンズ８０をその平面８０ａに入射側偏光膜８６を
設けた構成とし、コンデンサレンズ８０を図１の入射側
偏光板８１と同じく傾斜させて配した構成である。

【００４７】入射側偏光膜８６は、図１のＲ光用液晶・
偏光光学装置５４Ｒの場合と同じく空冷される。図７
は、Ｒ光用液晶・偏光光学装置の第３の変形例であるＲ
光用液晶・偏光光学装置５４Ｒ−３を示し、図８は、第
４の変形例であるＲ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒ−４
を示し、図９は、第５の変形例であるＲ光用液晶・偏光
光学装置５４Ｒ−５を示す。

【００４８】Ｒ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒ−３、５
４Ｒ−４、５４Ｒ−５は、液晶パネル８２より入射側に
二つの入射側偏光膜８６−１，８６−２を有する構成で
ある。ランプよりの光を最初に通す入射側偏光膜８６−
１は、染料系の分子を分散させた樹脂製である。入射側
偏光膜８６−１を通った光を通す入射側偏光膜８６−２
は、ヨウ素系の分子を分散させた樹脂製である。この二
つの入射側偏光膜８６−１，８６−２を有することによ
り、熱が効率良く分散して、局部的な温度上昇が制限さ
れる。

【００４９】図７は、Ｒ光用液晶・偏光光学装置の第３
の変形例であるＲ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒ−３を
示す。入射側偏光膜８６−１を有する入射側偏光板８１
−１及び入射側偏光膜８６−２を有する入射側偏光板８
１−２は、共に、図１に示すＲ光用液晶・偏光光学装置
５４Ｒのうちの入射側偏光板８１と同様に傾斜して配し
てある。

【００５０】風６９は、入射側偏光板８１−１と入射側
偏光板８１−２の間の空間部９０−１に入り、入射側偏
光膜８６−１に斜めにあたる。また、風６９は、入射側
偏光板８１−２と液晶パネル８２との間の空間部９０−
２に入り、入射側偏光膜８６−２に斜めにあたる。よっ
て、入射側偏光膜８６−１、８６−２は、効率良く空冷
される。

【００５１】図８は、第４の変形例であるＲ光用液晶・
偏光光学装置５４Ｒ−４を示す。入射側偏光板８１−１
と入射側偏光板８１−２とは、風上に向かってＶ字状を
形成している。入射側偏光膜８６−１と入射側偏光膜８
６−２とは、対向している。風６９は、入射側偏光板８
１−１と入射側偏光板８１−２の間の空間部９０−１に
入り、入射側偏光膜８６−１、８６−２に斜めにあた
る。よって、入射側偏光膜８６−１、８６−２は、効率
良く空冷される。

【００５２】図９は、第４の変形例であるＲ光用液晶・
偏光光学装置５４Ｒ−５を示す。このＲ光用液晶・偏光
光学装置５４Ｒ−２は、図８に示すＲ光用液晶・偏光光
学装置５４Ｒのうち、入射側偏光板８１−１を省略し、
これに代えて、コンデンサレンズ８０をその平面８０ａ
に入射側偏光膜８６−１を設けた構成とし、コンデンサ
レンズ８０を図８の入射側偏光板８１−１と同じく傾斜
させて配した構成である。コンデンサレンズ８０と入射
側偏光板８１−２とは、風上に向かってＶ字状を形成し
ている。入射側偏光膜８６−１と入射側偏光膜８６−２
とは、対向している。

【００５３】入射側偏光膜８６−１、８６−２は、第４
の変形例であるＲ光用液晶・偏光光学装置５４Ｒ−４の
場合と同じく効率良く空冷される。なお、特許請求の範
囲の欄記載の「偏光素子」は、偏光膜、偏光フィルム、
偏光板等を包含するものである。

【００５４】また、送風装置５５が、特許請求の範囲の
欄記載の「送風手段」を構成する。投射レンズ５２が、
特許請求の範囲の欄記載の「投写光学手段」を構成す
る。なお、入射側偏光板８１及び出射側偏光板８３の光
軸７２に垂直な面８９に対する傾斜角α１、α２は３度
に限るものではなく、スクリーン６１上の画面のコント
ラストを損ねない範囲で適宜定められる。

【００５５】また、入射側偏光板８１及び出射側偏光板
８３が光軸７２に垂直な面８９に対して傾斜しているこ
とは、入射側偏光板８１及び出射側偏光板８３が風の送
風の方向に対して傾斜していることを意味する。

【００５６】

【発明の効果】上述の如く、請求項１の発明によれば、
液晶・偏光光学装置を、該偏光素子を該液晶パネルに対
して傾斜させて配した構成とし、送風手段を、空冷風を
該偏光素子の面に対して斜め方向より送風する構成とし
たため、空冷風が偏光素子の全面に斜めにあたり、よっ
て、偏光素子の全面をムラなく、且つ効率良く空冷出
来、よって、偏光素子が熱によって損傷する恐れをなく
して、光源の出力を上げることが出来る。よって、従来
に比べて、スクリーンの画面の明るさを上げて、表示画
面の品質の向上が図られた液晶プロジェクタを実現出来
る。また、偏光素子の全面が均一に冷却されるため、ス
クリーン上の画面の表示ムラを抑えることが出来、表示
品質を向上させることが出来る。

【００５７】請求項２の発明によれば、送風手段は、空
冷風を前記液晶・偏光光学装置に、上記光軸に略直角の
方向から送風する構成であるため、送風手段を特別の構
成とする必要はなく、よって、液晶プロジェクタを簡単
な構成と出来る。請求項３の発明によれば、液晶・偏光
光学装置は、入射側偏光素子と、液晶パネルと、出射側
偏光素子とを有する構成としたものであるため、入射側
偏光素子と、液晶パネルと、出射側偏光素子とを効率良
く冷却出来る。また、入射側偏光素子、液晶パネル、出
射側偏光素子の全部について面全体が均一に冷却される
ため、スクリーン上の画面の表示ムラを抑えることが出
来、表示品質を向上させることが出来る。

【００５８】請求項４の発明によれば、入射側偏光素子
と出射側偏光素子との間隔が、前記空冷風の風上の方向
に向かって広くなるように傾斜させて配した構成とした
ため、空冷風が偏光板の全面に斜めにあたり、よって、
入射側偏光素子及び出射側偏光素子の全面をムラなく、
且つ効率良く空冷出来る。

【００５９】請求項５の発明によれば、前記液晶・偏光
光学装置は、前記空冷風の一部が前記液晶パネルの面に
斜めにあたるように、空冷風の向きを変える導風板を有
する構成としたため、入射側偏光素子及び出射側偏光素
子の空冷を支障がでるほどには損ねることなく、液晶パ
ネルを効率よく空冷することが出来る。

【００６０】請求項６の発明によれば、入射側偏光素子
をレンズの平面に設けた構成であるため、入射側偏光板
を省略出来る。また、レンズの平面側に設けた入射側偏
光素子の全面をムラなく、且つ効率良く空冷出来る。請
求項７の発明によれば、２つの異なる偏光膜の全面をム
ラなく、且つ効率良く空冷出来る。

【００６１】請求項８の発明によれば、送風手段は、吸
気ファンと、複数の空気吹き出し口を有し、各空気吹き
出し口を液晶・偏光光学装置に対向させて設けてあり、
該吸気ファンにより液晶プロジェクタの外部より吸気さ
れた空気を導き、空気を空気吹き出し口より液晶・偏光
光学装置に向かって吹き出すダクトとよりなる構成とし
たため、液晶・偏光光学装置毎に吸気ファンを設けた従
来の液晶プロジェクタに比べて、小型に出来、且つ、消
費電力を少なく出来る。

【００６２】請求項９の発明によれば、偏光素子を液晶
パネルに対して傾斜させて配し、空冷風の送風方向が偏
光素子の面に対して斜め方向となるように、空冷風を偏
光素子と液晶パネルとの間隔が広くなっている側より送
風する構成であるため、偏光素子の全面をムラなく、且
つ効率良く空冷出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の液晶プロジェクタの全体
と、内部の液晶・偏光光学装置を取り出して示す図であ
る。

【図２】図１の液晶プロジェクタを示す図である。

【図３】Ｒ光用液晶・偏光光学装置に対する強制空冷状
態を示す図である。

【図４】本発明者が行った実験を説明する図である。

【図５】Ｒ光用液晶・偏光光学装置の第１の変形例を示
す図である。

【図６】Ｒ光用液晶・偏光光学装置の第２の変形例を示
す図である。

【図７】Ｒ光用液晶・偏光光学装置の第３の変形例を示
す図である。

【図８】Ｒ光用液晶・偏光光学装置の第４の変形例を示
す図である。

【図９】Ｒ光用液晶・偏光光学装置の第５の変形例を示
す図である。

【図１０】従来の１例の液晶プロジェクタを示す図であ
る。

【符号の説明】

５０ 液晶プロジェクタ ５１ ハウジング ５２ 投射レンズ ５３ メタルハライドランプ ５４ 液晶・偏光光学装置 ５４Ｒ Ｒ光用液晶・偏光光学装置 ５４Ｇ Ｇ光用液晶・偏光光学装置 ５４Ｂ Ｂ光用液晶・偏光光学装置 ５５ 送風装置 ６１ スクリーン ６５ 一の吸気ファン ６６ ダクト ６７Ｒ，６７Ｇ，６７Ｂ 空気吹き出し口 ６９ 風 ８０ コンデンサレンズ ８１，８１−１，８１−２ 入射側偏光板 ８２ 液晶パネル ８３ 出射側偏光板 ８５，８７ ガラス基板 ８６ 入射側偏光膜 ８８ 出射側偏光膜 ９０，９１ 空間部 ９２ 風上側の位置 ９３ 風下側の位置 ９５、９７ 入口部 ９６、９８ 出口部 １００ 入射側偏光膜に斜めにあたる風 １０１ 出射側偏光膜に斜めにあたる風 １０２、１０３ 液晶パネルの面に沿う風 １２０、１２２ 導風板 １２１、１２３ 向きを少し変えられた風

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜田 哲也 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 後藤 猛 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投写光を発する光源と、 光軸上に、該投写光を空間変調する液晶パネルと、該投
   写光を照射される偏光素子とが並んで配してある液晶・
   偏光光学装置と、 該液晶・偏光光学装置を空冷すべく、該液晶・偏光光学
   装置に風を送る送風手段と、 該液晶パネルにより空間変調された投写光をスクリーン
   上に投写する投写光学手段とよりなる液晶プロジェクタ
   において、 上記液晶・偏光光学装置を、該偏光素子を該液晶パネル
   に対して傾斜させて配した構成とし、 上記送風手段を、空冷風を該偏光素子の面に対して斜め
   方向より送風する構成としたことを特徴とする液晶プロ
   ジェクタ。
2. 【請求項２】 前記送風手段は、空冷風を前記液晶・偏
   光光学装置に、上記光軸に略直角の方向から送風するこ
   とを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタ。
3. 【請求項３】 前記液晶・偏光光学装置は、入射側偏光
   素子と、液晶パネルと、出射側偏光素子とを有する構成
   としたことを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェク
   タ。
4. 【請求項４】 前記入射側偏光素子と出射側偏光素子と
   の間隔が、前記空冷風の風上の方向に向かって広くなる
   ように傾斜させて配した構成としたことを特徴とする請
   求項３記載の液晶プロジェクタ。
5. 【請求項５】 前記液晶・偏光光学装置は、前記空冷風
   の一部が前記液晶パネルの面に斜めにあたるように、空
   冷風の向きを変える導風板を有する構成としたことを特
   徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタ。
6. 【請求項６】 前記液晶・偏光光学装置は、前記液晶パ
   ネルの入射側に前記光源からの投写光を集光するレンズ
   をさらに備え、前記入射側偏光素子を該レンズの平面側
   に設ける構成としたことを特徴とする請求項３記載の液
   晶プロジェクタ。
7. 【請求項７】 前記入射側偏光素子は、２つの異なる偏
   光膜を有する構成としたことを特徴とする請求項３記載
   の液晶プロジェクタ。
8. 【請求項８】 前記送風手段は、 吸気ファンと、 複数の空気吹き出し口を有し、各空気吹き出し口を液晶
   ・偏光光学装置に対向させて設けてあり、該吸気ファン
   により液晶プロジェクタの外部より吸気された空気を導
   き、空気を該空気吹き出し口より前記液晶・偏光光学装
   置に向かって吹き出すダクトとよりなる構成としたこと
   を特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタ。
9. 【請求項９】 光源からの投写光を空間変調する液晶パ
   ネルと、該液晶パネルと並んで配置してあり該投写光が
   照射される偏光素子とを少なくとも備える液晶プロジェ
   クタの冷却方法であって、 該偏光素子を該液晶パネルに対して傾斜させて配し、空
   冷風の送風方向が該偏光素子の面に対して斜め方向とな
   るように、該空冷風を該偏光素子と該液晶パネルとの間
   隔が広くなっている側より送風することを特徴とする液
   晶プロジェクタの冷却方法。