JPH1048747A - 投写形液晶表示装置の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光源からの放射熱による液晶パネルの昇温を効
果的に抑制し、装置の小形化と高輝度光源の使用を可能
とする投写形液晶表示装置を提供する。 【解決手段】光源から発生する放射熱を、光源と液晶パ
ネルを吸入側送風機と排出側送風機による通風により冷
却する手段と、光源を囲むランプケース等を熱伝導体で
形成し放熱冷却する手段とを具備した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は投写形液晶表示装置
の冷却手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶を用いた投写形表示装置は、光源か
らの光を透過型液晶パネルに入射し、液晶パネルに生じ
る表示像をスクリーン面に投射するものである。この方
式の液晶プロジェクタに用いられる液晶は、温度変化に
対して劣化しやすく、例えば、電子制御による配向膜の
特性を低下させ、画像表示の応答性を不安定にする。

【０００３】上記した投写形表示装置はハロゲンランプ
やキセノンランプ及びメタルハライドランプ等の、高電
圧放電ランプを用いているため、これら光源からの放射
熱が問題になっている。

【０００４】このため従来は、特開平４−６９６４１号
公報に開示されているように、熱媒を強制循環した冷却
器を光源や反射鏡に一体に構成し、光源からの放射熱を
直接的に除去したものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は装置
光源の輝度を上げた場合の、光源からの放射熱増加に対
して、冷却効果は十分ある。しかし熱媒を強制循環して
いるため、熱媒としての水、またはエチレングリコール
を循環するパイプ、循環ポンプ、放熱フィンが冷却用の
送風機より別途必要となり、装置全体が大きくなり携帯
用としては不都合を生じる問題があった。

【０００６】本発明の目的は、光源からの放射熱による
液晶パネルの昇温を効果的に抑制し、携帯用で高輝度光
源の使用を可能とする投写形液晶表示装置を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、液晶パネルと光源を、吸入側送風機と排
出側送風機により通風し、冷却する手段を具備した投写
形液晶表示装置において、 上記光源を熱伝導体で囲み放熱冷却する手段を設け
る構成とされる。

【０００８】 上記光源を囲む熱伝導体は投写形液晶
表示装置の底面、又は周囲を囲むシャーシに接触する構
成とされる。

【０００９】 上記光源は反射鏡を具備し、上記反射
鏡は吸入側送風機と排出側送風機により通風され、その
吸入孔（収光レンズ通風孔、ユニットケースの開口部）
は複数存在し、各々の孔より吸気される空気は光源内
部、反射鏡外面または内面で交差し、排出側通風機によ
り一つの孔（ランプケース通風孔）を通気し、光源外に
通風冷却する構成とされる。

【００１０】 上記排出側送風機の排出面を、投写形
液晶表示装置の投写レンズの組を配備した面側に設ける
構成とされる。

【００１１】 少なくとも複数の液晶パネルと光源を
囲むユニットを、横長に配備し、横長方向に直交する方
向に投写レンズの組の投写方向を合わせる構成とされ
る。

【００１２】 上記投写レンズの組の投写方向を上と
した状態が、上記投写形液晶表示装置の移動状態である
移動具を具備した請求項１または４の装置。

【００１３】また上記，の装置を組合せ形投写形表
示装置の映像投写装置として使用し、 上記映像を写すスクリーンの組み立体と映像投写装
置の中間の空間を遮蔽し、遮蔽内部より外部に放熱する
送風機を設ける構成とされる。

【００１４】 上記映像投写装置の裏面を、映像投写
装置を収納するキャビネットの裏面に略合わせて収納さ
せる構成とされる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図に基づ
いて説明する。

【００１６】図１は本発明による三板式の投写形液晶表
示装置全体の説明図を示し、図中１は光源であり、２は
ダイクロイックミラー、３はダイクロイックミラー、４
はダイクロイックミラー、５はダイクロイックミラー、
６は反射鏡、７は反射鏡、８は液晶表示手段である赤色
の液晶パネル、９は液晶表示手段である緑色の液晶パネ
ル、１０は液晶表示手段である青色の液晶パネル、１１
は吸入側送風機、１２は排出側送風機、１３は投写レン
ズの組、１４は紫外線カット用のフィルタ、１５はユニ
ットケース、１６はユニットケースの通風孔、１７はハ
ウジング、１８は収光レンズ、１９は収光レンズ通風孔
を示す。

【００１７】図１で、光源１はメタルハライドランプで
なり、図中横方向に向かって配置されている。光源１よ
りでた光は紫外線カット用のフィルタ１４を通過し、ダ
イクロイックミラー２で赤色光のみ通過され、他は反射
される。そして、赤色光は反射鏡６で反射され、赤色用
の液晶パネル８を照射する。

【００１８】一方、ダイクロイックミラー２で反射され
た青色光及び緑色光はダイクロイックミラー３で緑色が
反射され、青色光は透過されることによって分離され、
各々、緑色用の液晶パネル９及び青色用の液晶パネル１
０を照射する。

【００１９】第一から液晶パネル８，９，１０はＲ，
Ｇ，Ｂの各映像信号により駆動されているため、各パネ
ルの透過光は各々、映像信号で輝度変調されたものとな
る。そして、輝度変調された赤色光及び緑色光はダイク
ロイックミラー４で合成される。また、輝度変調された
青色光は反射鏡７で反射され、青色光のみ通過させるダ
イクロイックミラー５で緑色光及び赤色光と合成された
後、投写レンズで拡大される。以上が光学経路である。

【００２０】さらに同図で、光学経路は側面と上下面の
一部がユニットケース１５で囲まれてい、ユニットケー
ス１５の内部は吸入側送風機１１と排出側送風機１２に
より通風孔１６を通過する空気に空冷されてなる。

【００２１】図２は図１のＡ−Ａ線に沿った断面図を示
し、図３は図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図を示す。各々
の図で２０は光源１の本体であるランプを囲むランプケ
ースを示し、２２はランプケースの通風孔を示し、２３
は図中投写形液晶表示装置の底部に具備された開口部、
２４は防塵フィルタ、２５は下部シャーシ、２６は上部
シャーシを示し、２８はランプの取手、３０はランプ３
１は光源の本体、３２はランプ３０により発光され、周
囲に漏れる光をランプ３０に戻している反射鏡、３３は
ランプ３０背面と反射鏡３２の空間を連続させている反
射鏡通風孔を示す。

【００２２】図２、図３で、メタルハライドランプでな
るランプ３０と、光源本体３１、ガラスまたは金属で成
形され、表面処理を行った反射鏡３２は吸入側送風機１
１による通風で、図中、イの流路は、ユニットケースの
通風孔１６を通過し、ユニットケース１５の外周で形成
される空間を通過し、次に複数の収光レンズ通風孔１９
を通過し、収光レンズ１８と反射鏡３２とランプ３０を
空冷し、さらに反射鏡通風孔３３、ランプケースの通気
孔２２を通過し、光源本体３１を外部より、図中ハの流
れにより内部より空冷し、排出側送風機１２に達する通
風路をたどり空冷される。

【００２３】さらにランプ３０と、反射鏡３２は図中、
ロの流路で、開口部２３よりユニットケース１５の内部
の空間を通過し、収光レンズ１８と反射鏡３２を空冷
し、反射鏡通風孔３３を通過しランプ３０、光源本体３
１を空冷し、ランプケースの通気孔２２を通過し、排出
側送風機１２、ロに達する通風路をたどり空冷され、図
示の通りイハの方向からの通風とロからの通風が交差し
あい空冷してなる。

【００２４】またランプ３０と、反射鏡３２は図中ラン
プケース２０に接続固定されてい、ランプケース２０は
金属材料等の熱伝導率の良い材料で成形されているの
で、熱はこの部分からも放熱冷却される。さらにランプ
ケース２０は下部シャーシ２５と上部シャーシ２６と接
触してい、下部シャーシ２５と上部シャーシ２６は金属
材料等の熱伝導率の良い材料で成形されているので、こ
の部分からも放熱される。

【００２５】図４は図２の応用実施形態を示し、３５は
放熱フィン、３６カバー、３７はカバーの放熱孔を示
し、同図で、先の図（図２）との相違点はランプケース
２０の放熱効果をさらに向上させるため、ランプケース
２０に放熱フィン３５を追加したものであり、他は同じ
のため説明を簡説明化する。図中イの流路は、ユニット
ケースの通風孔１６、ユニットケース１５の外周で形成
される空間、複数の収光レンズ通風孔１９を通風し、収
光レンズ１８と反射鏡３２を空冷する。、さらに反射鏡
通風孔３３、ランプケースの通気孔２２、光源本体３１
を空冷し、排出側送風機１２に達する通風路をたどる。

【００２６】またランプ３０と、反射鏡３２は図中ロの
流路で、開口部２３よりユニットケース１５の内部、収
光レンズ１８と反射鏡３２、ランプ３０、光源本体３１
を空冷し、さらに反射鏡通風孔３３、ランプケースの通
気孔２２を通過し、ランプ３０、光源本体３１を空冷
し、排出側送風機１２、ロに達する通風路をたどり空冷
され、図示の通りイハの方向からの通風とロからの通風
が交差しあい空冷してなる。

【００２７】またランプ３０と、反射鏡３２は図中ラン
プケース２０に接続固定されてい、ランプケース２０に
は放熱フィン３５固定し、放熱フィン３５の周囲には放
熱孔３７を具備しカバーで覆われてなる。この放熱フィ
ンは熱伝導率の良いアルミニュウムト等の材料で成形さ
れているので、熱は伝達されこの部分からも放熱冷却さ
れる。また先の例と同様にランプケース２０は下部シャ
ーシ２５と上部シャーシ２６と接触してい、下部シャー
シ２５と上部シャーシ２６は金属材料等の熱伝導率の良
い材料で成形されているので、熱はこの部分からも放熱
される。

【００２８】次に本発明の第二実施形態について図に基
づいて説明する。

【００２９】図５は第二実施形態の三板式投写形液晶表
示装置全体の説明図を示し、３５は横形投写形液晶表示
装置、３６は反射鏡、３７は横形ユニットケース、３８
は端子板ブロック、３９は横形ハウジング、４１は偏光
レンズを示す。図１の例とは基本的には構成は同じで反
射鏡３６を追加して光学路を横長にし、投写レンズの組
１３の映像の投写方向に対し直交する方向に横長にした
ものである。光源１はメタルハライドランプでなり、図
中、横方向に向かって配置されてい、投写レンズの組１
３と光源１、排出側送風機１２を図中、左側の面に配備
し、かつ投写レンズの組１３の先端と排出側送風機１２
の先端の距離を短くすることにより全体の容積を少なく
する。光源１よりでた光は紫外線カット用のフィルタ
（図示せず）、収光レンズ１８を通過し、反射鏡６で反
射され、ダイクロイックミラー５で青色光のみ反射さ
れ、他は通過し、そして反射鏡３６により、青色用の液
晶パネル１０を照射する。一方、ダイクロイックミラー
５で通過された赤色光及び緑色光はダイクロイックミラ
ー４で緑色が反射され、赤色光は透過されることによっ
て分離され、各々、赤色用の液晶パネル８及び緑色用の
液晶パネル９を照射する。

【００３０】第一から液晶パネル８，９，１０はＢ，
Ｇ，Ｒの各映像信号により駆動されているため、各パネ
ルの透過光は各々、映像信号で輝度変調されたものとな
る。そして、輝度変調された青色光及び緑色光はダイク
ロイックミラー３で合成される。また、輝度変調された
赤色光は反射鏡７で反射され、ダイクロイックミラー２
で青色光及び赤色光と合成された後、投写レンズで拡大
される。以上が光学経路である。

【００３１】さらに同図で、光学経路は側面と上下面の
一部が横形ユニットケース３７で囲まれてい、横形ユニ
ットケース３７の内部は吸入側送風機１１と排出側送風
機１２により通風孔１６を通過する空気に空冷されてな
る。

【００３２】図６は図５のＣ部拡大図を示し、図７は図
５に示す投写形液晶表示装置を使用して組合せ形投写形
表示装置を形成する縦方向の断面図で、図８、図９は図
５に示す投写形液晶表示装置の使用例を示す説明図であ
る。

【００３３】各々の図で４１はバンドホルダ、４２はば
ね、４３は切欠き部、４４はハンドル、４５はバンド止
め金具、４６はスタッド、５０はキャビネット、５１は
大形送風機、５２はスクリーン組立体、５３は天板、５
４は側板、５５は仕切板、５７は台板、５８は台板通風
孔、６０は壁、６１は机、６２は一体形スクリーン、６
５は大形反射鏡、６６は小形反射鏡、６７は単品背面投
写形表示装置を示す。

【００３４】図６で、横形ハウジング３９のＣ部に各々
バンドホルダ４１を固定し、バンドホルダ４１は切欠き
部４３と図中矢印ハ方向に加圧してなるばね４２を備
え、バンド４４はその両端にスタッド４６を具備したバ
ンド止め金具４５が固定される。

【００３５】同図で、スタッド４６を切欠き部４３に挿
入することにより、バンドホルダ４１とバンド４４は連
結され、バンドホルダ４４は横形液晶投写装置３５の横
形ハウジング３９のＣ部に固定されている。バンド４４
を手で持ち横形液晶投写装置３５を移動させるとき、投
写レンズの組１３と端子ブロック３８は上部の面にある
ので、直接他のものと接触する確率が少なく強度的に安
心で取り扱いやすい。

【００３６】図７で、キャビネット５０に通風孔５８を
具備した台板５７を固定し、台板５７の上横形投写形液
晶表示装置３５の投写レンズの組１３がキャビネット５
０の上下／左右の中心にくるように台板５７の高さをキ
ャビネットに選び、横形投写形液晶表示装置３５とキャ
ビネット５０の組を左右に三列上下に各々三段積み上
げ、前面にスクリーン組立体５２を配備し、横形投写形
液晶表示装置３５の映像の光線がスクリーン組立体５２
に背面投写され、横形投写形液晶表示装置３５とスクリ
ーン組立体５２の中間の保守空間は天面を大形送風機５
１を具備した天板５３、側面を側板５４、各々の横形投
写形液晶表示装置３５の前面は仕切板５５で覆って構成
される。

【００３７】組合せ形投写形表示装置は横形投写形液晶
表示装置３５の前面より他の部分はキャビネット５０と
共に外気と接触し、外気は台板通風孔５８から吸入側送
風機１１により横形投写形液晶表示装置３５内部に送風
され、横形投写形液晶表示装置３５の前部に具備された
排出側送風機１２より保守空間５９に送風され、保守空
間５９から大形送風機５１より外部に放熱され、各々の
横形投写形液晶表示装置３５は冷却される。横形投写形
液晶表示装置３５は前面以外の外周面は直接外気と接触
しているので、この部分よりも放熱される。また横形投
写形液晶表示装置３５は横長（奥行きは短い）裏面に吸
入側送風機１１を配備してないのでキャビネットの裏面
に空間を必要としないで搭載でき、同じ奥行の組合せ形
投写形表示装置では投写距離を長くとれる自由度があ
る。

【００３８】図８で、横形投写形液晶表示装置３５を机
６１の上に壁６０と裏面をつけて設置でき、映像の光線
を一体形スクリーン６２に前面投写してなり、図５の例
と同様に横形投写形液晶表示装置３５は横長（奥行きは
短い）裏面に吸入側送風機１１、排出側送風機１２を配
備してないのでキャビネットの裏面に空間を必要としな
いで搭載できるので同じ奥行の組合せ形投写形表示装置
では投写距離を長くとれるか、または奥行きを短く採れ
る選択の自由度がある。

【００３９】図９で、横形投写形液晶表示装置３５の後
面を装置の裏面に付けて、映像の光線の光路を、小形反
射鏡６６と大形反射鏡６５の順に反射させて単品スクリ
ーン６８の裏面に背面投させて単品背面投射形表示装置
を形成させ、横形投写形液晶表示装置３５の後面を装置
の裏面に付けて設置することにより、装置の奥行きを短
くすることができ、据付け空間の省力化に効果がある。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、光源を通風し、かつ
熱伝導体で囲み放熱冷却するので冷却効果が大きく、
光源を囲む熱伝導体は投写形液晶表示装置の底面、又は
周囲を囲むシャーシに接触しているので別途大がかりな
装置を設けなくても冷却効果が大きく、光源は各々の
孔より吸気され、光源内部、反射鏡外面または内面で交
差し、排出側通風機により一つの孔を通気し、光源外に
通風冷却するので光源は全体的に冷却され、排出側送
風機の排出面を、投写形液晶表示装置の投写レンズの組
を配備した面側に設けることにより複数の液晶パネル
と光源を囲むユニットを、横長に配備し、横長方向に直
交する方向に投写レンズの組の投写方向を合わせること
で奥行きを短くでき、投写レンズの組の投写方向を上
とした状態で、投写形液晶表示装置を移動でき映像投
写装置の裏面を、映像投写装置を収納するキャビネット
の裏面に説明合わせて収納させ、その奥行きを短くでき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による三板式の投写形液晶表示装置全体
の説明図。

【図２】図２は図１の光源１のＡ−Ａ線に沿った断面
図。

【図３】図２のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【図４】図２の応用実施形態の説明図。

【図５】第二実施形態の三板式投写形液晶表示装置全体
の説明図。

【図６】図５のＣ部の斜視図。

【図７】図５に示す横形投写形液晶表示装置を使用して
組合せ形投写形表示装置を形成する縦方向の断面図。

【図８】図５に示す横形投写形液晶表示装置の使用例を
示す説明図。

【図９】図５に示す横形投写形液晶表示装置の使用例を
示す説明図。

【符号の説明】

１…光源、 １２…排出側送風機、 １５…ユニットケース、 １８…収光レンズ、 １９…収光レンズ通風孔、 ２０…ランプケース、 ２２…ランプケースの通風孔、 ３０…ランプ、 ３１…光源本体、 ３２…反射鏡、 ３３…反射鏡通風孔。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも液晶パネルと光源とを、吸入側
   送風機と排出側送風機により通風し、冷却する手段を具
   備した投写形液晶表示装置において、上記光源を熱伝導
   体で囲み放熱冷却する手段を設けることを特徴とする投
   写形液晶表示装置の冷却装置。
2. 【請求項２】光源を囲む熱伝導体は投写形液晶表示装置
   の底面、又は周囲を囲む熱伝導体でなるシャーシに接触
   する請求項１の投写形液晶表示装置の冷却装置。
3. 【請求項３】光源は反射鏡を具備し、上記反射鏡は吸入
   側送風機と排出側送風機により通風され、上記光源吸入
   孔は複数存在し、各々の孔より吸気される空気は光源内
   部本体、光源本体の内部、外部、反射鏡外面、内面を通
   風交差し、排出側通風機により一つの孔を通気し、光源
   外に通風冷却することを特徴とする投写形液晶表示装置
   の冷却装置。
4. 【請求項４】少なくとも液晶パネルと光源とを、吸入側
   送風機と排出側送風機により通風し、冷却する手段を具
   備した投写形液晶表示装置において、排出側送風機の排
   出面を、投写形液晶表示装置の投写レンズの組を配備し
   た面側に設けることを特徴とする投写形液晶表示装置の
   冷却装置。
5. 【請求項５】少なくとも複数の液晶パネルと光源とを囲
   むユニットを、横長に配備し、横長方向に直交する方向
   に投写レンズの組の投写方向を合わせる請求項４の投写
   形液晶表示装置の冷却装置。
6. 【請求項６】上記投写レンズの組の投写方向を上とした
   状態が、上記投写形液晶表示装置を移動する状態の移動
   具を具備した請求項１，４、または５の投写形液晶表示
   装置の冷却装置。
7. 【請求項７】請求項１または４の装置を組合せ形投写形
   表示装置の映像投写装置として使用し、上記映像投写装
   置の裏面を、映像投写装置を収納するキャビネットの裏
   面に、またはキャビネットは据付け現場の壁に略合わせ
   て収納させる投写形液晶表示装置の冷却装置。