KR100557408B1

KR100557408B1 - 영상표시장치및광학장치용냉각장치

Info

Publication number: KR100557408B1
Application number: KR1019980037591A
Authority: KR
Inventors: 마코토 야마구치; 나오유키 가부라기; 히로유키 오노; 고사쿠 나카지마
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1997-09-16
Filing date: 1998-09-11
Publication date: 2007-04-25
Also published as: KR19990029738A; CN1127708C; JP3724532B2; JPH1195673A; CN1221167A; US6132049A

Abstract

본 발명은, 냉각팬으로부터의 바람을 효율좋게 이용하여 피냉각부의 냉각을 효율좋게 행할 수 있는 영상표시장치 및 광학장치용 냉각장치를 제공한다.

바람 안내부의 외벽부와 내벽부는, 냉각팬에 의해 발생되는 회전하는 바람을, 풍속을 잃지 않고, 냉각팬의 형태 및 회전방향에 맞춰서 정류하고, 또한 방향을 따르게함으로써, 바람 집어넣는 입구에 안내한다. 바람 안내부를 통과하는 바람은, 바람 집어넣는 입구에서 광학유닛내에 들어가서, 각 색광용의 액정라이트벌브 및 편광판 등의 피냉각부에 보내져서, 이 바람에 의해 피냉각부가 냉각된다.

Description

영상표시장치 및 광학장치용 냉각장치

본 발명은, 광원으로부터의 빛을 공간적으로 변조하고, 스크린 등에 투사하는 영상표시장치 및 광원과 이 광원에서 출사된 빛이 통과하는 광학계를 가지는 광학장치에 이용되고, 광원에서 출사된 빛이 통과하는 광학계의 적어도 일부를 포함하는 피냉각부를 냉각하기 위한 광학장치용 광학장치에 관한 것이다.

종래부터 영상을 감상하는 등의 목적에 이용되는 영상표시장치로서, 광원으로부터의 빛을 액정라이트벌브에 조사하여 공간적으로 변조하고, 이 액정라이트벌브의 투과광을 투사렌즈에 의해 스트린 등에 투사하여 영상을 표시하는 액정프로젝터장치가 개발되어 있다.

여기서, 도면을 참조하여 종래의 액정프로젝터장치에 대하여 설명한다. 도 1 내지 도 4는 종래의 액정프로젝터장치에 관계되고, 도 1은 액정프로젝터장치의 요부를 나타내는 사시도. 도 2는 액정프로젝터장치의 요부를 나타내는 평면도. 도 3은 액정프로젝터장치에 있어서의 액정라이트벌브, 편광판 및 냉각팬의 근방의 구성을 나타내는 단면도. 도 4는 액정프로젝터장치의 광학유닛의 요부를 저면측에서 본 사시도이다.

이 액정프로젝터장치(100)는 도시하지 않은 케이스체와, 이 케이스체에 설치된 기판(101)과, 이 기판(101)상에 설치된 광원(102)과, 이 광원(102)의 출사광을 공간적으로 변조하여 도시하지 않은 스크린 등에 투사하는 광학유닛(103)을 구비하고 있다. 광학유닛(103)의 상부는, 대부분이 덮개(121)에 의해 폐쇄되어 일부가 개방되어 있다. 덮개(121)의 상부에는, 후술하는 액정라이트벌브를 구동하기 위한 구동회로를 가지는 구동기판(104)이 설치되어 있다.

광학유닛(103)은, 입방체형태의 합성프리즘(105)과, 이 합성프리즘(105)의 한면(105R)에 대향하도록 배치된 액정라이트벌브(106R)와, 합성프리즘(105)에 있어서의 면(105R)과 직교하는 다른 면(105G)에 대향하도록 배치된 액정라이트벌브(106G)와, 합성프리즘(105)에 있어서의 면(105R)과 평행한 다른 면(105B)에 대향하도록 배치된 액정라이트벌브(106B)와, 합성프리즘(105)에 있어서의 면(105G)과 평행한 다른 면측에 설치된 투사렌즈(116)를 가지고 있다. 또 액정라이트벌브(106R, 106G, 106B)의 합성프리즘(105)에 대향하는 면과 반대의 면측에는, 각각 편광판(112R, 112G, 112B)이 설치되어 있다. 또한 편광판(112R, 112G, 112B)의 액정라이트벌브(106R, 106G, 106B)에 대향하는 면과 반대의 면측에는, 각각 콘덴서렌즈(113R, 113G, 113B)가 설치되어 있다.

이 액정프로젝터장치(100)에서는, 광원(102)에서 출사되어 광학유닛(103)에 입사한 백색광은, UV(자외선)-IR(적외선)컷필터(107), 렌즈어레이(109a, 109b)로 구성된 플라이 아이렌즈(109), 주 집광렌즈(108)를 거쳐서 다이크로익미러(111a)에 입사한다. 다이크로익미러(111a)에 입사한 빛중의 적색광은, 다이크로익미러(111a)로 반사되고, 다시 반사미러(114a)로 반사되어, 콘덴서렌즈(113R), 편광판(112R)을 차례로 통과한 후, 액정라이트벌브(106R)로 적색화상용의 화상신호에 의거해서 공간적으로 변조되어서, 합성프리즘(105)에 입사한다. 다이크로익미러(111a)에 입사한 빛중의 적색광 이외의 빛은, 다이크로익미러(111a)를 통과하여 다이크로익미러(111b)에 입사한다. 다이크로익미러(111b)에 입사한 빛중의 녹색광은, 다이크로익미러(111b)로 반사되어, 콘덴서렌즈(113G), 편광판(112G)을 차례로 통과한 후, 액정라이트벌브(106G)로 적색화상용의 화상신호에 의거해서 공간적으로 변조되어서, 합성프리즘(105)에 입사한다. 다이크로익미러(111b)에 입사한 빛중의 청색광은, 다이크로익미러(111b)를 투과하여 릴레이렌즈(115a)를 통과하고, 다시 반사미러(114c)로 반사되어, 콘덴서렌즈(113B), 편광판(112B)을 차례로 통과한 후, 액정라이트벌브(106B)로 청색화상용의 화상신호에 의거해서 공간적으로 변조되어서, 합성프리즘(105)에 입사한다. 합성프리즘(105)에 입사한 각 색광은, 합성프리즘(105)에 의해 합성되고, 투사렌즈(116)에 의해 도시하지 않은 미러를 거쳐서 도시하지 않은 스크린 등에 확대 투영된다.

이와같은 액정프로젝터장치(100)에서는, 광원(102)으로부터의 열이나 광원(102)으로부터의 빛에 의한 열에 의해 액정라이트벌브(106R, 106G, 106B)나 편광판(112R, 112G, 112B) 등의 각종 광학부품이 고온이 되는 것을 방지하기 위해, 이들을 냉각하기 위한 연구가 되고 있다.

즉, 종래의 액정프로젝터장치(100)에는, 도 3에 나타낸 바와같이 광학유닛(103)의 저면측에 있어서, 액정라이트벌브(106)(액정라이트벌브(106R, 106G, 106B)를 대표한다)나 편광판(112R)(편광판(112R, 112G, 112B)을 대표한다)의 근방에 냉각팬(110)이 설치되어 있다. 또한 도 3중의 부호(130)는 광원(102)에서 광학유닛(103)에 입사된 빛을 나타내는 것이다.

또, 액정프로젝터장치(100)에는, 도 1에 나타낸 바와같이 도시하지 않은 케이스체로 형성된 개구부에서 외기를 흡인하여 냉각팬(110)에 바람을 보내기 위한 덕트부(118)가 설치되어 있다. 덕트부(118)는 기판(101)의 이면측에 설치되고, 냉각팬(110)에 접속된 도시하지 않은 덕트와, 이 덕트에 연통하는 동시에 기판(101)의 표면측에 설치된 덕트(118b)로 구성되어 있다.

또, 도 4에 나타낸 바와같이, 광학유닛(103)의 저부에는 냉각팬(110)으로부터의 바람이 액정라이트벌브(106R, 106G, 106B) 및 편광판(112R, 112G, 112B)에 각각 닿도록, 바람 집어넣는 입구(123R, 123G, 123B)가 열려 있다. 이들의 바람 집어넣는 입구(123R, 123G, 123B)와 냉각팬(110)과의 사이에는, 바람 집어넣는 입구(123R, 123G, 123B) 전체를 둘러싸는 것같이, 대략 직사각형의 벽형태의 리브(117)가 설치되어 있다. 이 리브(117)에 의해 둘러싸인 영역내에는 바람 집어넣는 입구(123R, 123G, 123B)사이를 구분판(122a, 122b)이 설치되어 있다. 그리고, 리브(117) 및 구분판(122a, 122b)에 의해, 각 액정라이트벌브(106R, 106G, 106B)에 보내지는 풍량이 조정되도록 되어 있다. 예를 들면, 단파장측의 청색광을 공간적으로 변조하는 액정라이트벌브(106B)는, 특히 빛의 에너지 흡수율이 크고 고온으로 되기 쉽다. 그래서 특히 바람 집어넣는 입구(123B)에, 보다 많은 바람이 들어가기 쉽게 하기 위해, 바람 집어넣는 입구(123B)에 대응하는 구분면적이 다른 것보다도 커지도록, 리브(117) 및 구분판(122a, 122b)의 위치가 적당히 조정되어 있다.

또한, 도 1에 나타낸 바와같이, 덕트(118b)의 입구에는 외부로부터의 먼지, 진애, 해충 등의 침입을 방지하는 가는 망형의 필터(119)가 설치되어 있고, 또 도 3에 나타낸 바와같이, 액정라이트벌브(106)의 양면에는 실드유리(120a, 120b)가 접착제로 고착되어 있다. 이들에 의해 진애 등이 액정라이트벌브(106)의 표면에 부착하여 일어나는 투사영상의 화질열화를 방지하고 있다.

이 액정프로젝터장치(100)에서는, 냉각팬(110)은 도시하지 않은 케이스체로 형성된 개구부에서 덕트부(118)를 거쳐서 외기를 흡인하고, 흡인한 외기의 바람을 바람 집어넣는입구(123)를 거쳐서 액정라이트벌브(106)나 편광판(112) 등의 각종 광학부품에로 보낸다. 이것에 의해 액정라이트벌브(106), 편광판(112), 콘덴서렌즈(113)(콘덴서렌즈(113R, 113G, 113B)를 대표한다) 및 합성프리즘(105)은, 바람 집어넣는입구(123)를 거쳐서 보내져온 바람에 의해 냉각된다. 광학유닛(103)내에서 가열된 공기는, 광학유닛(103) 상부의 덮개(121)에 의해 폐쇄되어 있지 않은 부분에서 배출된다.

그렇지만, 상술한 종래의 액정프로젝터장치(100)에 있어서는, 냉각팬(110)에서 보내지는 바람의 이용효율이 좋지 않았기 때문에, 이하와 같은 불편이 있었다.

(1) 액정라이트벌브(106)로부터의 투사영상의 휘도를 올리기 위해, 광원(102)의 파워업이나 광학계의 개량(예를 들면 S편광의 빛(전계의 진동방향이 입사면에 수직한 직선편광)을 P편광의 빛(전계의 진동방향이 입사면에 평행한 직선편광)으로 변환하는 편광변환소자를 사용하여 빛의 이용효율을 올리는 등)에 의해, 액정라이트벌브(106)에의 빛의 조사량을 증가시킨 경우에는, 액정라이트벌브(106)나 편광판(112) 등의 광학부품이 고온이 되어 특성열화를 발생한다. 구체적으로는 액정라이트벌브(106)에서는, 예를 들면 70C°이상이 되면 색얼룩을 일으킨다 던지 한다. 또 편광판(112)에서는, 예를 들면 80C°이상이 되면 편광기능이 없어지고 정상으로 동작하지 않게 된다. 상술과 같이, 특히 청색광이 투과하는 액정라이트벌브(106B)는, 빛의 에너지 흡수율이 크고 고온으로 되기 쉽기 때문에, 이와같은 특성열화를 일으키기 쉽다.

(2) 액정라이트벌브(106)나 편광판(112) 등의 광학부품을 고온환경에서 사용하고 있으면 수명이 짧아진다.

(3) 냉각효과를 올리기 위해, 풍량이 많고 또한 풍속이 빠른 냉각팬을 사용하면, 노이즈가 커져서 상품가치가 저하한다.

(4) 냉각팬을 대형화 또는 냉각팬의 수를 증가시켜서 냉각효과를 높이도록 하면, 코스트업으로 연결될 뿐만 아니라, 광학유닛을 소형화할 수 없게 된다.

이들의 불편은, 액정라이트벌브(106) 등의 파괴나 교환 등에 연결되어, 이용자의 편리성을 손상한다 던지, 장치의 코스트가 높아지는 등의 요인으로 되어 있었다.

본 발명의 영상표시장치는, 빛을 출사하는 광원과, 이 광원에서 출사된 빛을 표시되는 영상의 정보에 따라서 공간적으로 변조하여 화상을 형성하는 화상형성부와, 이 화상형성부에 의해 변조된 빛을 투사하는 투사광학계와, 화상형성부의 적어도 일부를 포함하는 피냉각부를 냉각하기 위한 바람을 발생시키는 냉각팬과, 이 냉각팬의 형태 및 회전방향에 맞춰서 냉각팬으로부터의 바람을 피냉각부에 안내하기 위한 안내수단을 갖춘다.

따라서, 이 안내수단에 의해 냉각팬으로부터의 바람이 냉각팬의 형태 및 회전방향에 맞춰서 피냉각부에 안내되고, 이 바람에 의해 화상형성부의 적어도 일부를 포함하는 피냉각부가 냉각된다.

또, 본 발명의 광학장치용 냉각장치는, 광원에서 출사된 빛이 통과하는 광학계의 적어도 일부를 포함하는 피냉각부를 냉각하기 위한 바람을 발생시키는 냉각팬과, 이 냉각팬의 형태 및 회전방향에 맞춰서, 냉각팬으로부터의 바람을 피냉각부에 안내하기 위한 안내수단을 갖춘다.

따라서, 이 안내수단에 의해 냉각팬으로부터의 바람이 냉각팬의 형태 및 회전방향에 맞춰서 피냉각부에 안내되고, 이 바람에 의해 광학계의 적어도 일부를 포함하는 피냉각부가 냉각된다.

본 발명의 영상표시장치 혹은 광학장치용 냉각장치에 의하면, 냉각팬으로부터의 바람을 안내수단에 의해 냉각팬의 형태 및 회전방향에 맞춰서 피냉각부에 안내하므로, 냉각팬으로부터의 바람을 효율좋게 이용하여 피냉각부의 냉각을 효율좋게 행하는 것이 가능하게 된다.

또, 안내수단이 냉각팬과 피냉각부와의 사이에 있어서, 냉각팬의 형태 및 회전방향에 맞춰서, 냉각팬을 둘러싸도록 주위 회전형태로 형성되고, 또한 유선형태로 형성된 외벽부를 가지므로, 냉각팬으로부터의 바람의 풍속을 손상시키지 않고, 냉각팬으로부터의 바람을 피냉각부에 안내할 수 있다.

또한, 안내수단이 상기 외벽부에 가하여, 냉각팬과 피냉각부와의 사이에 있어서, 냉각팬의 형태 및 회전방향에 맞춰서, 냉각팬의 회전축부를 둘러싸도록 주위 회전형태로 형성되고, 또한 유선형태로 형성된 내벽부를 가지므로, 냉각팬으로부터의 바람의 풍속을 손상시키지 않고, 냉각팬으로부터의 바람을 피냉각부에 안내할 수 있는 동시에, 냉각팬의 회전축부 근방에 있어서 발생하는 냉각팬측으로 되돌아오는 공기의 흐름이, 냉각팬의 전편으로 향하는 바람에 영향을 주지 않도록 할 수 있다.

또, 본 발명의 영상표시장치 혹은 광학장치용 냉각장치에 의하면, 내벽부의 일부를 절결하였으므로, 다시 냉각팬의 회전축부 근방에 있어서의 부압을 작게하여, 냉각팬의 전편으로 향하는 바람에 대한 영향을 작게할 수 있다.

또, 본 발명의 영상표시장치 혹은 광학장치용 냉각장치에 의하면, 안내수단이 외벽부와 내벽부와의 사이에 설치되고, 외벽부와 내벽부와의 사이를 통과하는 바람의 풍속을 증가시키기 위한 풍속증가용 벽부를 가지므로, 보다 냉각효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또 안내수단이, 각 바람 집어넣는 입구를 통과하는 바람의 풍량을 조정하는 기능을 가지므로, 각 바람 집어넣는 입구를 통과하는 바람의 풍량을 조정하는 것이 가능하게 된다.

또한 안내수단이, 냉각팬으로부터의 바람을 바람 집어넣는 입구로 도입하기 위한 바람도입용 벽부를 가지므로, 보다 냉각효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또, 본 발명의 영상표시장치 혹은 광학장치용 냉각장치에 의하면, 적어도 하나의 바람 집어넣는 입구를 통과한 바람의 발산을 규제하는 발산규제수단을 구비하였으므로, 보다 냉각효율을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

또한, 적어도 하나의 바람 집어넣는 입구를 통과한 바람의 방향을 조정하는 방향조정수단을 구비하였으므로, 소망의 부위의 냉각효율을 보다 향상시키는 것이 가능하게 된다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다.

도 6은, 본 발명의 제 1실시형태에 관계되는 영상표시장치로서의 액정프로젝터장치의 구성을 나타내는 측단면도이다. 이 액정프로젝터장치(1)는, 각 구성요소를 수납하는 케이스체(2)와 이 케이스체(2)내의 저부에 설치되고, 경사면 형태의 부착면(3a)을 갖는 몰드섀시(3)와, 이 몰드섀시(3)의 부착면(3a)에 부착된 기판(4)과, 이 기판(4)에 부착되고, 표시하는 화상에 대응한 빛을 형성하여 출사하는 광학유닛(5)과, 기판(4)에 부착되어 광학유닛(5)에 대하여 빛을 출사하는 도시하지 않은 광원과, 케이스체(2)내의 상부 배면측에 부착되고, 광학유닛(5)의 출사광을 반사하는 반사미러(6)와, 케이스체(2)의 상부 전면측에 부착되고, 반사미러(6)에 의해 반사된 빛이 투사되는 스크린(7)과, 기판(4)에 있어서의 광학유닛(5)이 부착된 면과는 반대측의 면에 부착되고, 또한 몰드섀시(3)내에 배치되고, 광학유닛(5)에 바람을 보내서 광학유닛(5)내에 설치된 광학부품을 냉각하기 위한 냉각팬(8)과, 한편의 개구부가 냉각팬(8)을 둘러싸는 것같이 배치되고, 다른편의 개구부가 케이스체(2)내의 하부 전면측에 배치되어, 외기를 냉각팬(8)에 보내기 위한 덕트부(9)를 구비하고 있다. 몰드섀시(3), 기판(4) 및 광학유닛(5)의 저부의 일부에는, 냉각팬(8)으로부터의 바람을 통하게 하기 위한 개구부가 설치되어 있다.

도 7은, 덕트부(9)의 구성을 나타내는 사시도이다. 덕트부(9)는 한편의 개구부가 냉각팬(8)을 둘러싸는 것같이 배치되고, 정면에서 보아 냉각팬(8)의 좌측으로 연장되고, 예를 들면 약 40cm의 길이를 갖는 덕트(9a)와, 한편의 개구부가 덕트(9a)의 다른편의 개구부에 연통하는 동시에, 다른편의 개구부가 케이스체(2)에 설치된 도시하지 않은 개구부에서 외기를 거둬들이기 위한 흡입구로 되어 있는 덕트(9b)를 가지고 있다. 덕트(9b)의 흡입구에는 먼지의 침입을 방지하기 위한 망형태의 필터(28)가 설치되어 있다. 냉각팬(8)의 구동시에는 외기는 케이스체(2)에 설치된 개구부, 필터(28), 덕트(9b), 덕트(9a)를 차례로 통과하여 냉각팬(8)에 유도되도록 되어 있다. 또한 도 7중의 부호(48)는 냉각팬(8)에 유도되는 외기의 흐름(바람의 흐름)을 표시사한 것이다. 냉각팬(8)에 유도된 외기는 냉각팬(8)에 의해 몰드섀시(3), 기판(4) 및 광학유닛(5)의 저부에 형성된 개구부를 거쳐서 광학유닛(5)내에 냉각용의 바람으로서 보내지도록 되어 있다.

도 8은, 광학유닛(5)의 외관을 나타내는 사시도이다. 이 도면에 나타낸 바와같이 광학유닛(5)은, 한 측부에 투사렌즈(15)를 가지고 있다. 또 광학유닛(5)에는 백색광을 출사하는 메탈할라이드램프 등의 광원(10)이 부착되어 있다. 광학유닛(5)의 상부는 대부분이 덮개(11)에 의해 폐쇄되고, 일부가 개방되어 있다. 또 덮개(11)의 상부에는 후술하는 액정라이트벌브를 구동하기 위한 구동회로를 가지는 구동기판(12)이 설치되어 있다.

도 9는, 광학유닛(5)의 내부의 광학계를 나타내는 평면도이다. 광학유닛(5)은 입방체 형태의 합성프리즘(13)과, 이 합성프리즘(13)의 한 면(13R)에 대향하도록 배치된 액정라이트벌브(14R)와, 합성프리즘(13)에 있어서의 면(13R)과 직교하는 다른 면(13G)에 대향하도록 배치된 액정라이트벌브(14G)와, 합성프리즘(13)에 있어서의 면(13R)과 평행한 다른 면(13B)에 대향하도록 배치된 액정라이트벌브(14B)와, 합성프리즘(13)에 있어서의 면(13G)과 평행한 다른 면측에 설치된 투사렌즈(15)를 가지고 있다. 또 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)의 합성프리즘(13)에 대향하는 면과 반대의 면측에는, 각각 편광판(16R, 16G, 16B)이 설치되어 있다. 또한 편광판(16R, 16G, 16B)의 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)에 대향하는 면과 반대의 면측에는, 각각 콘덴서렌즈(17R, 17G, 17B)가 설치되어 있다. 또한 투사렌즈(15)는, 본 발명에 있어서의 투사광학계에 대응하고, 광학유닛(5)에 있어서의 투사렌즈(15) 이외의 광학계는, 본 발명에 있어서의 화상형성부에 대응한다.

편광판(16R, 16G, 16B)은, 각각 입사광을 직선편광의 빛으로 하는 것이다. 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)는, 구동기판(12)상의 구동회로에 의해 구동되고, 편광판(16R, 16G, 16B)을 통과한 각 빛을 각각 표시하는 영상의 정보, 즉 적, 녹, 청의 각색 화상용의 영상신호에 따라서 공간적으로 변조하도록 되어 있다. 합성프리즘(13)은, 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)로 공간적으로 변조된 각 색광을 합성하여 출사하는 것이다. 투사렌즈(15)는 합성프리즘(13)으로 합성된 빛을 반사미러(6)를 거쳐서 스크린(7)에 확대투영하는 것이다.

광학유닛(5)은, 다시 광원(10)의 출사광의 광로에 따라서 직선적으로 차례로 설치된 UV(자외선) -IR(적외선) 컷필터(18), 편광변환소자(19), 플라이 아이렌즈(20), 다이크로익미러(21, 22), 릴레이렌즈(23) 및 반사미러(24)를 가지고 있다. 광학유닛(5)은, 다시 다이크로익미러(21)에 의해 반사된 빛을 콘덴서렌즈(17R)로 향해서 반사하는 반사미러(25)와, 반사미러(24)에 의해 반사된 빛을 콘덴서렌즈(17B)로 향해서 반사하는 반사미러(26)와, 반사미러(24)와 반사미러(26)와의 사이에 설치된 릴레이렌즈(27)를 가지고 있다.

UV-IR 컷필터(18)는, 광원(10)의 출사광에서 자외광이나 적외광을 제거하는 것이다.

편광변환소자(19)는, 광원(10)으로부터의 빛을 P편광의 빛과 S편광의 빛으로 분리하는 동시에, S편광의 빛을 P편광의 빛으로 변환하고, 모두 P편광의 빛으로서 출사하는 소자이다. 이 편광변환소자(19)는, 광원(10)으로부터의 빛이 입사되고, P편광의 빛을 투과시켜서 출사하는 동시에, S편광의 빛을 반사하는 편광빔스플리터(19a)와, 이 편광빔스플리터(19a)에서 반사된 S편광의 빛을, 편광빔스플리터(19a)를 투과한 P편광의 빛과 같은 방향으로 향해서 반사하는 전반사미러(19b)와, 이 전반사미러(19b)로 반사된 S편광의 빛의 편광방향을 90°회전시켜서 P편광의 빛으로 변환하여 출사하는 2분의1 파장판(19c)을 가지고 있다. 이와 같이하여 편광변환소자(19)는, 광원(10)으로부터의 빛을 쓸데없이 하지 않고, P편광의 빛만을 출사하도록 되어 있다. 이 P편광의 빛이 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)에 입사되는 것이나, 편광판(16R, 16G, 16B)은 편광변환소자(19)로부터의 빛에서 S편광 성분을 제거하여 완전한 P편광의 빛으로 하기 위해 설치되어 있다.

플라이 아이스렌즈(20)는, 렌즈얼레이(20a, 20b)로 구성되고, 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)에 조사되는 빛의 조도분포를 균일화하기 위한 것이다.

다이크로익미러(21)는, 플라이 아이스렌즈(20)로부터의 빛중의 적색광을 반사하고, 녹색광 및 청색광을 투과시키도록 되어 있다. 다이크로익미러(21)로 반사된 적색광은, 반사미로(25)로 반사되어 콘덴서렌즈(17R) 및 편광판(16R)을 거쳐서 액정라이트벌브(14R)에 조사되도록 되어 있다.

다이크로익미러(22)는, 다이크로익미러(21)를 투과한 빛중의 녹색광을 반사하고, 청색광을 투과시키도록 되어 있다. 다이크로익미러(22)로 반사된 녹색광은, 콘덴서렌즈(17G) 및 편광판(16G)을 거쳐서 액정라이트벌브(14G)에 조사되도록 되어 있다.

다이크로익미러(22)를 투과한 청색광은, 릴레이렌즈(23), 반사미러(24), 릴레이렌즈(27), 반사미러(26), 콘덴서렌즈(17B) 및 편광판(16B)을 거쳐서 액정라이트벌브(14B)에 조사되도록 되어 있다.

액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)에 입사된 각 색광은, 각각 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)에 의해, 각 색화상용의 화상신호에 따라서 공간적으로 변조되고, 합성프리즘(13)에 의해 합성되어서, 투사렌즈(15)에 의해 반사미러(6)를 통해서 스크린(7)에 확대투영되고, 이것에 의해 스크린(7)에 컬러화상이 표시되도록 되어 있다.

본 실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치는, 광원(10)으로부터의 열이나 광원(10)으로부터의 빛에 의한 열에 의해 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)나 편광판(16R, 16G, 16B) 등의 각종 광학부품이 고온으로 되는 것을 방지하기 위해, 광학장치용 냉각장치(이하, 단순히 냉각장치라고 한다)를 구비하고 있다. 또한, 적어도 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B) 및 편광판(16R, 16G, 16B)은, 본 실시형태에 있어서의 피냉각부에 포함된다.

이하, 도 5, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 실시형태에 있어서의 냉각장치에 대하여 상세히 설명한다. 또 5는 냉각장치에 있어서의 바람 안내부를 나타내는 사시도이다. 도 10은 청색광용의 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)의 근방의 냉각장치의 구성을 나타내는 단면도이고, 도 11은 도 5에 나타낸 바람 안내부의 평면도이다. 또한 도 5중의 부호(70)는 냉각팬(8)의 회전방향을 나타내고, 도 10중의 부호(49)는 콘덴서렌즈(17B)에 입사하는 빛을 나타내고 있다.

이들의 도면에 나타낸 바와같이, 냉각장치는 상술한 냉각팬(8)과 피냉각부와의 사이에 배치되고, 냉각팬(8)의 형태 및 회전방향에 맞춰서, 냉각팬(8)으로부터의 바람을 피냉각부에 안내하는 안내수단으로서의 바람 안내부를 가지고 있다. 또한 냉각팬(8)은 회전축부(8a)와, 이 회전축부(8a)에 부착된 복수의 날개(8b)를 가지고 있다. 또 도 11에 있어서, 부호(8c)는 냉각팬(8)의 회전시에 있어서의 날개(8b)의 외단부의 궤적을 나타내고, 화살표는 바람의 흐름을 나타내고 있다.

또한, 광학유닛(5)의 저부에는, 바람 안내부(30)에 의해 안내되는 바람을 광학유닛(5)내의 피냉각부에 도입하기 위한 3개의 바람 집어넣는 입구(31R, 31G, 31B)가 형성되어 있다. 바람 집어넣는 입구(31R)는, 액정라이트벌브(14G) 및 편광판(16G)에 대응하는 위치에 설치되고, 바람 집어넣는 입구(31B)는 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)에 대응하는 위치에 설치되어 있다. 또, 바람 집어넣는 입구(31R, 31G, 31B)는 액정라이트벌브 및 편광판의 배열방향에 대하여 긴 직사각 형태로 형성되어 있다.

바람 안내부(30)는 냉각팬(8)과 피냉각부와의 사이에 있어서, 냉각팬(8)의 형태 및 회전방향에 맞춰서 냉각팬(8)을 둘러싸는 것같이 주위 회전형태로 형성되고, 또한 유선형태로 형성된 외벽부(32)와 같게, 냉각팬(8)과 피냉각부와의 사이에 있어서, 냉각팬(8)의 형태 및 회전방향에 맞춰서 냉각팬(8)의 회전축부(8a)를 둘러싸는 것같이 주위 회전형태로 형성되고, 또한 유선형태로 형성된 내벽부(33)를 가지고 있다. 내벽부(33)는 2개소로 절결되어 있고, 벽(33a, 33b)으로 분할되어 있다. 바람의 흐름방향으로 나타낸 경우, 벽(33a)은 바람 집어넣는 입구(31B)의 하류측의 단부보다도 약간 하류측의 위치에서 바람 집어넣는 입구(31R)의 하류측의 단부보다도 약간 하류측의 위치까지 연설되어 있다. 또 벽(33b)은 바람 집어넣는 입구(31G)의 상류측의 단부보다도 약간 하류측의 위치에서 바람 집어넣는 입구(31B)의 하류측의 단부 근방의 위치까지 연설되어 있다.

외벽부(32) 및 내벽부(33)는, 바람 집어넣는 입구(31R, 31G, 31B)를 통과하는 바람의 풍량을 조정하는 기능을 가지고 있다. 즉, 외벽부(32)와 내벽부(33)와의 간격을 장소에 따라 넓게하거나 좁게하거나 함으로써, 각 바람 집어넣는 입구(31B)를 통과하는 바람의 풍량을 다른 바람 집어넣는 입구(31R, 31G)를 통과하는 바람의 풍량에 비해서 많게하거나 할 수 있다. 외벽부(32)와 내벽부(33)와의 간격은, 실제로 각 바람 집어넣는 입구(31R, 31G, 31B)를 통과하는 바람의 풍량, 혹은 풍량과 비례관계에 있는 풍속을 측정하면서, 소망의 풍량 혹은 풍속이 얻어지도록 조정하여 설정하는 것이 소망스럽다.

바람 안내부(30)는, 또한 외벽부(32)와 내벽부(33)(벽(33b))와의 사이에 있어서, 바람 집어넣는 입구(31G)의 하류측의 단부보다도 약간 상류측의 위치에서 바람 집어넣는 입구(31B)의 상류측의 단부 근방의 위치까지 연설되고, 외벽부(32)와 내벽부(33)와의 사이를 통과하는 바람의 풍속을 증가시키기 위한 풍속증가용 벽부(35)를 가지고 있다. 풍속증가용 벽부(35)는 외벽부(32)와 내벽부(33)와 동일하게 유선형태로 형성되어, 외벽부(32) 및 내벽부(33)(벽(33b))의 사이의 대략 중앙에 배치되어 있다.

바람 안내부(30)는 또한, 바람 집어넣는 입구(31B)의 근방에 있어서, 외벽부(32) 및 내벽부(33)(벽(33b))와 교차(예를 들면, 직교)하는 방향에 따라서 배치되어, 냉각팬(8)으로부터의 바람을 바람 집어넣는 입구(31B)에 도입하기 위한 바람 도입용 벽부(34)를 가지고 있다. 이 바람 도입용 벽부(34)는 2개의 벽(34a, 34b)을 가지고 있다. 벽(34a)은 바람 집어넣는 입구(31B)의 하류측의 근방의 외벽부(32)와 벽(33b)의 사이에 있어서, 외벽부(32)와 벽(33b)과 대략 직교하는 방향에 따라서 배치되어 있다. 벽(34b)은 바람 집어넣는 입구(31B)의 긴쪽방향의 중간위치의 외벽부(32)와 벽(33b)의 사이에 있어서, 외벽부(32) 및 벽(33b)과 대략 직교하는 방향에 따라서 배치되어 있다. 벽(34b)의 높이는 벽(34a)보다도 낮게 형성되어 있다.

또한, 도 10에 나타낸 바와같이, 액정라이트벌브(14B)의 양면에는, 각각 실드유리(42a, 42b)가 접착제에 의해 고착되어 있다. 다른 액정라이트벌브(14R, 14G)에 대해서도 동일하다. 이것에 의해 광학유닛(5) 또는 케이스체(2)내에 존재하는 진애 등이 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)의 표면에 부착함으로써 투사영상의 화질의 열화를 방지하도록 되어 있다.

또, 액정라이트벌브(14B)와 편광판(16B)은, 틀체(43)에 의해 서로 사각부에서 연결되어 있다. 따라서 액정라이트벌브(14B)와 편광판(16B)과의 사이는, 사각부를 제외하고 대략 개방되어 있다. 그 때문에, 그대로는 바람 집어넣는 입구(31B)를 통과한 바람이 액정라이트벌브(14B)와 편광판(16B)과의 사이 이외의 장소로 발산하기 쉽다. 그래서 본 실시형태에 있어서의 냉각장치는, 바람 집어넣는 입구(31B)를 통과한 바람의 거의가 액정라이트벌브(14B)와 편광판(16B)과의 사이를 통과하도록, 바람 집어넣는 입구(31B)를 통과한 바람의 발산을 규제하는 발산규제부(40)를 구비하고 있다. 이 발산규제부(40)는 광학유닛(5)내의 저부에서 광학유닛(5)내로 향해서 돌출하도록 설치되고, 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)에 대하여 도 10의 지면에 직교하는 방향의 양측에 배치된 2장의 판형의 리브로 된다. 이 리브의 상단부의 높이방향의 위치는, 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)의 상단부와 높이방향의 위치와 일치하고 있다. 또한 도 10은 지면 바로 앞측의 리브를 제외한 상태를 나타내고 있다. 바람 집어넣는 입구(31B)를 통과한 바람은 그 대부분이 발산규제부(40)에 의해 규제되어서, 액정라이트벌브(14B)와 편광판(16B)과의 사이를 통과하도록 되어 있다.

본 실시형태에 있어서의 냉각장치는, 또한 바람 집어넣는 입구(31B)와 피냉각부(액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B) 등)와의 사이에 설치되고, 바람 집어넣는 입구(31B)를 통과한 풍향을 조정하는 방향조정수단으로서의 풍향조정부(41)를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 풍향조정부(41)는 편광판(16B)의 하편위치에 있어서, 광학유닛(5)내의 저부에서 광학유닛(5)내로 향해서 돌출하도록 설치되고, 또한 상단측이 액정라이트벌브(14B)측으로 경사한 판형으로 형성되어 있다. 바람 집어넣는 입구(31B)를 통과한 바람은 풍향조정부(41)에 의해, 액정라이트벌브(14B)의 정면의 대략 중심부로 향하도록 방향이 조정되도록 되어 있다.

청색광용의 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)은, 특히 빛의 에너지 흡수율이 크게 고온이 되기 쉽기 때문에, 다른 액정라이트벌브(14R, 14G) 및 편광판(16R, 16G)에 비하여, 보다 냉각효율을 올리는 것이 소망스럽다. 그래서 본 실시형태에서는, 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)을 포함하는 피냉각부에 대한 바람의 통로에만 발산규제부(40)와 풍향조정부(41)를 설치하고 있다.

여기서, 본 실시형태에 있어서의 냉각장치의 각부의 기능에 대하여 설명한다. 먼저 외벽부(32)와 내벽부(33)의 기본적인 기능은, 냉각팬(8)에 의해 발생되는 회전하는 바람은 풍속을 손실하지 않고, 냉각팬(8)의 형태 및 회전방향에 맞춰서 정류(흐름을 조절하는 것)하고, 또한 방향을 굳히므로써 바람 집어넣는 입구(31R, 31G, 31B)를 통해서 피냉각부에 안내하는 것이다. 그 때문에 외벽부(32)와 내벽부(33)의 형태는, 냉각팬(8)의 형태 및 회전방향에 맞춰서, 난류가 일어나기 어려운 유선형태로 형성되어 있다.

내벽부(33)의 또 다른 기능으로서는, 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방에 있어서 발생하는 냉각팬(8)측으로 되돌아가는 공기의 흐름이, 냉각팬(8)의 전편으로 향하는 바람에 영향을 주지않도록 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방과 그 외측의 부분을 분리한다는 기능이 있다. 도 12는, 바람의 흐름을 관찰하는 실험에 의해 알게 된 냉각팬(8)의 근방에 있어서의 바람의 흐름을 나타낸 것이다. 이 도면에 있어서, 부호(36)는 냉각팬(8)의 전편으로 향하는 바람을 나타내고, 부호(37)는 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방에 있어서 발생하는 냉각팬(8)측으로 되돌아가는 바람의 흐름을 나타내고 있다. 냉각팬(8)측으로 되돌아가는 공기의 흐름(37)은 난류가 되고, 냉각팬(8)의 전편으로 향하는 바람(36)의 움직임을 불안정하게 하는 등, 바람(36)에 악영향을 주기쉽다. 내벽부(33)는 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방과 그 외측의 부분을 분리함으로써, 냉각팬(8)측으로 되돌아가는 공기의 흐름(37)이 냉각팬(8)의 전편으로 향하는 바람(36)에 영향을 주지않도록 하는 것이다.

여기서, 내벽부(33)가 전 주위에 걸쳐서 연속하여 있으면, 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방에 있어서 부압이 지나치게 커져서, 냉각팬(8)의 전편으로 향하는 바람(36)에 영향을 줄 우려가 있다. 그래서 본 실시형태에서는, 내벽부(33)를 도중의 2개소에서 절결하고 있고, 이것에 의해 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방에 있어서의 부압을 작게하여, 냉각팬(8)의 전편으로 향하는 바람(36)에 대한 영향을 작게하도록 하고 있다.

다음에 도 13을 참조하여, 풍속증가용 벽부(35)의 기능에 대하여 설명한다. 도 13은, 도 11에 있어서의 A-A’선 단면에 있어서의 풍속분포를 개념적으로 나타낸 것이다. 도면중, 부호(38)는 본 실시형태의 경우의 풍속분포를 나타내고, 부호(39)는 풍속증가용 벽부(35)를 설치하지 않은 경우의 풍속분포를 나타내고 있다. 어느 것이나 풍속을 측정하는 실험의 결과에 의거하고 있다. 풍속증가용 벽부(35)를 설치하지 않은 경우의 실험에서 벽에 따라서 흐르는 바람은, 벽에서 떨어진 위치를 흐르는 바람에 비하여 풍속이 크게 되는 것을 알았다. 또 풍속증가용 벽부(35)를 설치하지 않은 경우, 부호(39)로 나타낸 바와같이 외벽부(32) 및 벽(33b)(내벽부(33))의 근방에서는 풍속이 커지는바, 중앙부에서는 풍속이 작아져서 바람 집어넣는 입구(31B)로 향하는 바람의 풍속을 충분히 크게 하는 것이 곤란하다. 본 실시형태에서는, 벽에 따라서 흐르는 바람의 풍속이 커지는 것을 이용하여 풍속증가용 벽부(35)를 설치하는 것으로, 부호(38)에서 나타낸 바와같이 풍속증가용 벽부(35)의 양측에 있어서의 풍속을 크게 하고, 풍속증가용 벽부(35)를 설치하지 않은 경우에 비하여, 외벽부(32)와 벽(33b)의 사이를 통과하는 바람의 풍속을 전체적으로 크게 하고 있다. 이와같이 풍속증가용 벽부(35)는, 외벽부(32)와 벽(33b)의 사이를 통과하는 바람의 풍속을 전체적으로 크게 하고, 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)에 대하여 충분한 풍량의 바람을 보낼 수 있도록, 바람 집어넣는 입구(31B)로 향하는 바람의 풍속을 크게 하는 기능을 가지고 있다.

다음에, 도 14 및 도 15를 참조하여, 바람 도입용 벽부(34)의 기능에 대하여 설명한다. 도 14는 도 11에 있어서의 B-B’선 단면에 있어서의 바람의 흐름을 나타낸 것이다. 도 14에 있어서, 부호(44)가 바람의 흐름을 나타내고 있다. 도 15는 도 11에 있어서의 B-B’선 단면에 있어서의 풍속분포를 개념적으로 나타낸 것이다. 도 15에 있어서, 부호(45)는 본 실시형태의 경우의 풍속분포를 나타내고, 부호(46)는 벽(34b)을 설치하지 않은 경우의 풍속분포를 나타내고 있다. 어느 것이나 풍속을 측정하는 실험의 결과에 의거하고 있다.

바람 도입용 벽부(34)의 벽(34a)은, 바람을 하류측으로 도망가지 않도록하여 바람 집어넣는 입구(31B)로 향하는 바람의 풍량을 크게 하는 기능을 가지고 있다. 바람 도입용 벽부(34)의 벽(34a)은 풍속증가용 벽부(35)와 동일하게, 벽에 따라서 흐르는 바람의 풍속을 크게 되는 것을 이용하여, 도 15에 있어서 부호(46)로 나타낸 바와같이 벽(34b)을 설치하지 않은 경우에 비하여, 도 15에 있어서 부호(45)로 나타낸 바와같이 벽(34b)의 양측에 있어서의 풍속을 크게 하고, 바람 집어넣는 입구(31B)로 향하는 바람의 풍속을 전체적으로 크게 하는 기능을 가지고 있다.

상술과 같이, 청색광용의 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)은, 다른 액정라이트벌브(14R, 14G) 및 편광판(16R, 16G)에 비하여, 보다 냉각효율을 올리는 것이 소망스런데서, 본 실시형태에서는 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)을 포함하는 피냉각부에 대한 바람의 통로에만, 바람 도입용 벽부(34)와 풍속증가용 벽부(35)를 설치하고 있다. 또한 발산규제부(40)와 풍향조정부(41)의 기능은, 이미 설명한 바와같다.

다음에, 본 실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치(1)의 동작의 개략에 대하여 설명한다. 이 액정프로젝터장치(1)에서는, 광원(10)에서 출사되어서 광학유닛(5)에 입사한 백색광은 UV-IR컷필터(18)로 자외선이나 적외선이 제거되고, 편광변환소자(19)로 P편광의 빛으로 되고, 플라이 아이렌즈(20)로 조도분포의 균일화가 도모되어서 다이크로익미러(21)에 입사한다.

다이크로익미러(21)에 입사한 빛중의 적색광은, 다이크로익미러(21)로 반사되고, 다시 반사미러(25)로 반사되고 콘덴서미러(17R) 및 편광판(16R)을 거쳐서 액정라이트벌브(14R)에 조사된다. 다이크로익미러(21)에 입사한 빛중의 적색광 이외의 빛은, 다이크로익미러(21)를 투과하여 다이크로익미러(22)에 입사한다. 다이크로익미러(22)에 입사한 빛중의 녹색광은 다이크로익미러(22)로 반사되고, 콘덴서렌즈(17G) 및 편광판(16G)을 거쳐서 액정라이트벌브(14G)에 조사된다. 다이크로익미러(22)에 입사한 빛중의 청색광은, 다이크로익미러(22)를 투과하여 릴레이렌즈(23), 반사미러(24), 릴레이렌즈(27), 반사미러(26), 콘덴서렌즈(17B) 및 편광판(16B)을 거쳐서 액정라이트벌브(14B)에 조사된다.

액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)에 입사된 각 색광은, 각각 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B)에 있어서, 각색 화상용의 화상신호에 따라서 공간적으로 변조되고, 합성프리즘(13)에 의해 합성되어서, 투사렌즈(15)에 의해 반사미러(6)를 통해서 스크린(7)에 확대투영되고, 이것에 의해 스크린(7)에 컬러화상이 표시된다.

다음에, 액정프로젝터장치(1)에 있어서의 냉각장치의 작용에 대하여 설명한다. 냉각팬(8)은 덕트부(9)를 통해서 외기를 흡인하고 바람을 발생시킨다. 이 바람은 몰드섀시(3) 및 기판(4)의 개구부를 거쳐서, 광학유닛(5)의 바람 안내부(30)에 보내진다. 냉각팬(8)에 의해 발생되는 바람은, 냉각팬(8)의 날개(8b)의 근방에서는 냉각팬(8)의 회전방향과 같은 방향으로 회전하는 바람으로 되어 있다. 바람 안내부(30)의 외벽부(32)와 내벽부(33)는, 이 냉각팬(8)에 의해 발생되는 회전하는 바람을 풍속을 손실하지 않고, 냉각팬(8)의 형태 및 회전방향에 맞춰서 정류하고, 또한 방향을 굳히므로써 바람 집어넣는 입구(31R, 31G, 31B)를 통과하는 바람의 풍량은, 외벽부(32)와 내벽부(33)와의 간격에 의해 조정된다. 예를 들면 바람 집어넣는 입구(31B)를 통과하는 바람의 풍량이, 다른 바람 집어넣는 입구(31R, 31G)를 통과하는 바람의 풍량에 비하여 많아지도록 조정되어 있다.

또 내벽부(33)는, 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방에 있어서 발생하는 냉각팬(8)측으로 되돌아가는 공기의 흐름이, 냉각팬(8)의 전편으로 향하는 바람에 영향을 주지 않도록 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방과 그 외측의 부분을 분리한다. 또 2개소로 절결된 내벽부(33)는, 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방에 있어서의 부압을 작게하여, 냉각팬(8)의 전편으로 향하는 바람(36)에 대한 영향을 작게한다.

바람 안내부(30)를 통과하는 바람은, 바람 집어넣는 입구(31R, 31G, 31B)에서 거둬들여, 각각 액정라이트벌브(14R) 및 편광판(16R) 등, 액정라이트벌브(14G) 및 편광판(16G) 등, 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B) 등의 각 피냉각부에 보내지고, 이 바람에 의해 각 피냉각부가 냉각된다. 광학유닛(5)내에서 열로 된 공기는 광학유닛(5)의 상부의 덮개(11)에 의해 폐쇄되어 있지 않은 부분에서 배출된다.

여기서, 바람 집어넣는 입구(31B)로 향하는 바람은, 도중 풍속증가용 벽부(35)를 통과함으로써 풍속이 증가되고, 이것에 의해 바람 집어넣는 입구(31B)로 향하는 바람의 풍속이 크게 된다. 또한 풍량은 풍속과 비례관계에 있으므로, 풍속이 증가하면 풍량도 증가한다. 바람 집어넣는 입구(31B)로 향하는 바람는, 다시 바람 도입용 벽부(34)에 의해 풍량, 풍속이 커진다. 바람 집어넣는 입구(31B)를 통과한 바람은, 그 대부분이 발산규제부(40)에 의해 규제되어서, 액정라이트벌브(14B)와 편광판(16B)과의 사이를 통과한다. 또 바람 집어넣는 입구(31B)를 통과한 바람은, 풍향조정부(41)에 의해 방향이 조정되어서 액정라이트벌브(14B)의 정면의 대략 중심부로 향해서 흐른다. 이와같이 풍속증가용 벽부(35), 바람 도입용 벽부(34) 및 발산규제부(40)에 의해, 액정라이트벌브(14B)와 편광판(16B)에 대한 풍량이 증가되고, 고온이 되기 쉬운 청색광용의 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)의 냉각효율이 향상된다. 또 액정라이트벌브(14B)와 편광판(16B)을 비교하면, 액정라이트벌브(14B)를 보다 냉각할 필요가 있으나, 본 실시형태에서는 풍향조정부(41)에 의해 액정라이트벌브(14B)의 정면의 대략 중심부로 향해서 흐르도록 바람의 방향이 조정되므로, 액정라이트벌브(14B)의 냉각효율을 보다 향상시킬 수 있다.

이상 설명한 바와같이, 본 실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치(1)에 의하면, 바람 안내부(30)에 의해 냉각팬(8)으로부터의 바람을 풍속을 손실시키지 않고, 냉각팬(8)의 형태 및 회전방향에 맞춰서 정류하고, 또한 방향을 굳히므로써 바람 집어넣는 입구(31R, 31G, 31B)를 통해서 피냉각부에 안내하도록 하였으므로, 피냉각부를 효율좋게 냉각할 수 있다. 그 결과 액정라이트벌브(14R, 14G, 14B) 및 편광판(16R, 16G, 16B) 등의 광학부품에 있어서의 특성열화를 방지할 수 있는 동시에, 광학부품의 수명을 길 게 할 수 있다. 또한 피냉각부를 효율좋게 냉각할 수 있는데서 냉각팬(8)의 소형화가 가능하게 되고, 광학유닛(5)이나 액정프로젝터장치(1)의 소형화도 가능하게 된다. 또한 피냉각부를 효율좋게 냉각할 수 있는데서, 냉각팬(8)의 회전의 저속화도 가능하게 되고, 액정프로젝터장치(1)의 저소음화도 가능하게 된다.

또, 본 실시형태에 의하면, 외벽부(32)와 내벽부(33)와의 간격에 의해 각 바람 집어넣는 입구(31R, 31G, 31B)를 통과하는 바람의 풍량을 조정할 수 있고, 예를 들면 바람 집어넣는 입구(31B)를 통과하는 바람의 풍량을, 다른 바람 집어넣는 입구(31R, 31G)를 통과하는 바람의 풍량에 비하여 많아지도록 조정할 수 있다.

또, 내벽부(33)에 의해, 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방과 그 외측의 부분을 분리함으로써, 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방에 있어서 발생하는 냉각팬(8)측으로 되돌아가는 공기의 흐름이, 냉각팬(8)의 전편으로 향하는 바람에 영향을 주지 않도록 할 수가 있다. 또 내벽부(33)의 일부를 절결한 것에서, 냉각팬(8)의 회전축부(8a) 근방에 있어서의 부압을 작게하여, 냉각팬(8)의 전편으로 향하는 바람(36)에 영향을 작게할 수 있다.

또 본 실시형태에 의하면, 풍속증가용 벽부(35), 바람 도입용 벽부(34) 및 발산규제부(40)에 의해, 고온이 되기 쉬운 청색광용의 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)의 냉각효율을 특별히 향상시킬 수 있다. 또한, 풍향조정부(41)에 의해 액정라이트벌브(14B)의 냉각효율을 보다 향상시킬 수 있다.

도 16은, 풍속의 증가에 의한 냉각효율의 향상을 확인하기 위해 행한 실험의 결과를 나타내는 특성도이다. 또 16에 있어서 횡축은 도 10에 있어서의 측정점(50)(액정라이트벌브(14B)의 상단부와 편광판(16B)의 상단부와의 사이의 중앙부)에 있어서의 풍속을 나타내고, 종축은 피냉각부로서의 액정라이트벌브(14B)의 표면온도를 나타내고 있다. 실험은 풍속을 변화시키면서 액정라이트벌브(14B)의 표면온도를 측정함으로써 행하였다. 이 실험결과에서 풍속을 증가시키면, 액정라이트벌브(14B)의 표면온도가 직선적으로 감소하는 것을 알았다. 따라서 본 실시형태에 의하면, 피냉각부에 대한 바람의 풍속을 증가시키므로써, 피냉각부를 보다 냉각할 수 있고, 냉각효율을 향상시킬 수 있는 것을 알 수 있다.

도 17은, 본 발명의 제 2실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치의 냉각장치에 있어서의 바람 안내부를 나타내는 사시도이다. 본 실시형태에 있어서의 바람 안내부(60)는 냉각팬(8)과 피냉각부와의 사이에 있어서, 냉각팬(8)의 형태 및 회전방향에 맞춰서 냉각팬(8)을 둘러싸는 것같이 주위 회전형태로 형성되고, 또한 유선형태로 형성된 외벽부(62)와 같게 냉각팬(8)과 피냉각부와의 사이에 있어서, 냉각팬(8)의 형태 및 회전방향에 맞춰서 냉각팬(8)의 회전축부(8a)를 둘러싸는 것같이 주위 회전형태로 형성되고, 또한 유선형태로 형성된 내벽부(63)와, 바람 집어넣는 입구(31B)의 하류단 근방의 외벽부(62)와 내벽부(63)의 사이에 있어서, 외벽부(62)와 내벽부(63)가 교차하는 방향에 따라서 배치되고, 냉각팬(8)으로부터의 바람을 바람 집어넣는 입구(31B)에 도입하기 위한 바람 도입용 벽부(64)와, 내벽부(63)와 바람 도입용 벽부(64)를 연결하는 연결용 벽부(65)를 가지고 있다. 본 실시형태에 있어서의 바람 안내부(60)의 기본적인 기능은, 제 1실시형태에 있어서의 바람 안내부(60)와 동일하다.

또한, 본 실시형태에서는 내벽부(63)는 절결되어 있지 않다. 또 바람 도입용 벽부(64)는, 제 1실시형태와 같이 2개의 벽으로 구성되는 것이 아니고, 바람을 하류측으로 도망가지 않도록하여 바람 집어넣는 입구(31B)로 유도하고, 바람 집어넣는 입구(31B)로 향한 바람의 풍량을 크게 하는 기능을 가지는 벽, 즉 제 1실시형태에 있어서의 벽(34a)에 상당하는 벽만으로 구성되어 있다. 또, 본 실시형태에서는 제 1실시형태와 같은 풍속증가용 벽부(35)는 설치되어 있지 않다. 본 실시형태에 있어서의 다른 구성은, 제 1실시형태와 동일하다.

본 실시형태에 의하면, 제 1실시형태에 비하여 바람 안내부(60)의 구성이 간단하게 된다. 본 실시형태에서는 제 1실시형태에 있어서의 작용효과중, 내벽부가 절결되어 있음으로써의 작용효과나, 풍속증가용 벽부(35)나 벽(34b)에 의한 작용효과는 얻어지지 않으나, 기타의 작용효과는 제 1실시형태와 동일하게 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 각 실시형태에 한정되지 않고, 예를 들면 제 1실시형태에서는, 청색광용의 액정라이트벌브(14B) 및 편광판(16B)을 포함하는 피냉각부에 대한 바람의 통로에만 바람 도입용 벽부(64), 풍속증가용 벽부(35), 발산규제부(40) 및 풍향조정부(41)를 설치하였으나, 이들은 다른 색광용의 액정라이트벌브 및 편광판을 포함하는 피냉각부에 대한 바람의 통로에도 설치하여 좋다.

또 본 발명은, 실시형태에서 알 수 있는 바와같은 3판식 액정프로젝터장치에 한하지 않고, 1장의 액정라이트벌브를 가지는 단판식 액정프로젝터장치 등의 다른 종류의 프로젝터장치에도 적용할 수 있고, 더욱이는 빛을 출사하는 광원과 이 광원에서 출사된 빛이 통과하는 광학계를 가지며, 광학계의 적어도 일부를 포함하는 피냉각부를 냉각할 필요가 있는 광학장치 전반에도 적용할 수 있다.

도 1은 종래의 액정프로젝터장치의 요부를 나타내는 사시도이다.

도 2는 종래의 액정프로젝터장치의 요부를 나타내는 평면도이다.

도 3은 종래의 액정프로젝터장치에 있어서의 액정라이트벌브, 편광판 및 냉각팬의 근방의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 4는 종래의 액정프로젝터장치의 광학유닛의 요부를 저면측에서 본 사시도이다.

도 5는 본 발명의 제 1실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치의 냉각장치에 있어서의 바람 안내부를 나타내는 사시도이다.

도 6은 본 발명의 제 1실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치의 구성을 나타내는 측단면도이다.

도 7은 본 발명의 제 1실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치에 있어서의 덕트의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 8은 본 발명의 제 1실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치에 있어서의 광학유닛의 외관을 나타내는 사시도이다.

도 9는 본 발명의 제 1실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치에 있어서의 광학유닛의 내부의 광학계를 나타내는 평면도이다.

도 10은 본 발명의 제 1실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치에 있어서의 청색광용의 액정라이트벌브 및 편광판의 근방의 냉각장치의 구성을 나타내는 단면도이다.

도 11은 본 발명의 제 1실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치에 있어서의 바람 안내부의 구성을 나타내는 평면도이다.

도 12는 본 발명의 제 1실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치에 있어서의 냉각팬의 근방에서의 바람의 흐름을 나타내는 설명도이다.

도 13은 도 11에 있어서의 A-A’선 단면에 있어서의 풍속분포를 개념적으로 나타내는 설명도이다.

도 14는 도 11에 있어서의 B-B’선 단면에 있어서의 냉각팬에 의한 바람의 흐름을 설명하기 위한 단면도이다.

도 15는 도 11에 있어서의 B-B’선 단면에 있어서의 풍속분포를 개념적으로 나타내는 설명도이다.

도 16은 풍속의 증가에 의한 냉각효율의 향상을 확인하기 위해 행한 실험의 결과를 나타내는 특성도이다.

도 17은 본 발명의 제 2실시형태에 관계되는 액정프로젝터장치의 냉각장치에 있어서의 바람 안내부를 나타내는 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100. 액정프로젝터장치 101. 기판

102. 광원 103. 광학유닛

104. 구동기판 105. 합성프리즘

106. 액정라이트벌브 5. 광학유닛

8. 냉각팬 10. 광원

14R,14G,14B. 액정라이트벌브 16R,16G,16B. 편광판

30. 바람 안내부 31R,31G,31B. 바람 집어넣는 입구

32. 외벽부 33. 내벽부

34. 바람 도입용 벽부 35. 풍속증가용 벽부

40. 바람 발산규제부 41. 풍향조정부

Claims

빛을 출사하는 광원과,

표시를 위한 영상에 대한 정보에 응답하여 광원으로부터 출사된 빛을 공간적으로 변조함으로써 화상을 생성하는 화상 생성부와,

상기 화상 생성부에서 변조된 빛을 투사하는 광학계와,

상기 화상 생성부의 적어도 한 부분을 포함하는 소정의 피냉각부를 냉각하기 위한 공기 흐름을 생성하기 위한 냉각팬과,

상기 냉각팬의 형태 및 회전방향에 따라서 상기 냉각팬에서 상기 소정의 피냉각부까지의 공기 흐름을 안내하기 위한 안내수단을 포함하고,

상기 안내수단은 상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부와의 사이에 위치되고, 상기 냉각팬의 회전축의 연장부분을 둘러싸는 유선부로 형성되는 내부벽 구조와 외부벽 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 외부벽 구조는 상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부와의 사이에 위치되고, 상기 냉각팬의 회전축의 연장부분을 둘러싸는 유선부를 형성하는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 2항에 있어서,

상기 내부벽은 절결된 일부를 가지는 것으로 구성된 특징으로 하는 영상표시장치.
제 2항에 있어서,

상기 안내수단은 상기 외부벽과 상기 내부벽 사이를 지나는 냉각팬에 의해 생성된 공기 흐름의 속도를 증가시키기 위한 상기 외부벽과 상기 내부벽 사이에 배치된 풍속 증가벽을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부를 안내하기 위한 안내수단에 의해 안내된 공기 흐름을 도입하는 상기 소정의 피냉각부 사이에 형성된 복수의 통풍구를 더 포함하고, 상기 안내수단은 상기 통풍구를 통해 지나는 풍량을 상기 외벽부와 상기 내벽부와의 간격에 의해 조정하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 2항에 있어서,

상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부에 안내하기 위한 안내수단에 의해 안내된 공기 흐름을 도입하는 상기 소정의 피냉각부에 형성된 하나 이상의 통풍구를 더 포함하고, 상기 안내수단은 상기 냉각팬에서 상기 하나 이상의 통풍구에 공기 흐름을 도입하는 상기 적어도 통풍구 중 하나의 상기 외부벽과 상기 내부벽을 교차하는 방향을 따라 놓여 배치된 벽으로 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 2항에 있어서,

상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부에 안내하기 위한 안내수단에 의해 안내된 공기 흐름을 도입하는 상기 소정의 피냉각부에 형성된 하나 이상의 통풍구를 더 포함하고, 상기 안내수단은 상기 외부벽과 상기 내부벽을 교차하는 방향을 따라 놓여 배치되고, 냉각팬에서 적어도 통풍구 중 하나까지 공기 흐름을 도입하기 위한 상기 통풍구 중 하나의 근처에 배치된 복수의 벽으로 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부에 안내하기 위한 안내수단에 의해 안내된 공기 흐름을 도입하는 상기 소정의 피냉각부 사이에 형성된 하나 이상의 통풍구와,

상기 적어도 하나의 통풍구를 통해 지나는 공기 흐름의 발산을 규제하는 발산 규제기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 1항에 있어서,

상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부에 안내하기 위한 안내수단에 의해 안내된 공기 흐름을 도입하는 상기 소정의 피냉각부에 형성된 하나 이상의 통풍구와,

상기 적어도 통풍구 중의 하나와 상기 통풍구를 통해 지나는 공기 흐름의 방향을 조정하기 위한 상기 소정의 피냉각부 사이에 배치된 수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
제 1항에 있어서,

화상생성부에 포함된 상기 소정의 피냉각부는

상기 광원으로부터의 빛을 선형 편광된 빛으로 만들기 위한 편광판과,

표시를 위한 상기 여상에 대한 정보에 따라서 상기 편광판을 통해 지나는 빛을 공간적으로 변조하는 액정라이트 벌브를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 영상표시장치.
빛을 출사하는 광원과 광원으로부터 출사된 빛을 지나고, 적어도 광학 시스템의 한 부분을 포함하는 소정의 피냉각부를 냉각하기 위한 광학계를 포함하는 광학장치용 냉각장치에 있어서,

상기 소정의 피냉각부를 냉각하기 위한 공기 흐름을 생성하는 냉각팬과,

상기 냉각팬의 형태와 회전 방향에 기초하여 형태를 가지고, 상기 냉각팬에서 상기 소정의 피냉각부까지 공기 흐름을 안내하기 위한 안내수단을 포함하고,

상기 안내수단은 상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부와의 사이에 위치되고, 상기 냉각팬의 회전축의 연장부분을 둘러싸는 유선부로 형성되는 내부벽 구조와 외부벽 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제 11항에 있어서,

상기 외부벽 구조는 상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부와의 사이에 배치되고, 상기 냉각팬의 회전축의 연장부분을 둘러싸는 유선부를 형성하는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치
제 12항에 있어서,

상기 내부벽은 절결된 일부를 가지는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제 12항에 있어서,

상기 안내수단은 상기 외부벽과 상기 내부벽 사이를 지나는 냉각팬에 의해 생성된 공기 흐름의 속도를 증가시키기 위한 상기 외부벽과 상기 내부벽 사이에 배치된 풍속 증가벽을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제 11항에 있어서,

상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부를 안내하기 위한 안내수단에 의해 안내된 공기 흐름을 도입하는 상기 소정의 피냉각부 사이에 형성된 복수의 통풍구를 더 포함하고, 상기 안내수단은 상기 통풍구를 통해 지나는 풍량을 상기 외벽부와 상기 내벽부와의 간격에 의해 조정하는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제 12항에 있어서,

상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부에 안내하기 위한 안내수단에 의해 안내된 공기 흐름을 도입하는 상기 소정의 피냉각부에 형성된 하나 이상의 통풍구를 더 포함하고, 상기 안내수단은 상기 냉각팬에서 상기 하나 이상의 통풍구에 공기 흐름을 도입하는 상기 적어도 통풍구 중 하나의 상기 외부벽과 상기 내부벽을 교차하는 방향을 따라 놓여 배치된 벽으로 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제 11항에 있어서,

상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부에 안내하기 위한 안내수단에 의해 안내된 공기 흐름을 도입하는 상기 소정의 피냉각부에 형성된 하나 이상의 통풍구를 더 포함하고, 상기 안내수단은 상기 외부벽과 상기 내부벽을 교차하는 방향을 따라 놓여 배치되고, 냉각팬에서 적어도 통풍구 중 하나까지 공기 흐름을 도입하기 위한 상기 통풍구 중 하나의 근처에 배치된 복수의 벽으로 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제 11항에 있어서,

상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부에 안내하기 위한 안내수단에 의해 안내된 공기 흐름을 도입하는 상기 소정의 피냉각부 사이에 형성된 하나 이상의 통풍구와,

상기 적어도 하나의 통풍구를 통해 지나는 공기 흐름의 발산을 규제하는 발산 규제기를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치.
제 11항에 있어서,

상기 냉각팬과 상기 소정의 피냉각부에 안내하기 위한 안내수단에 의해 안내된 공기 흐름을 도입하는 상기 소정의 피냉각부에 형성된 하나 이상의 통풍구와,

상기 적어도 통풍구 중의 하나와 상기 통풍구를 통해 지나는 공기 흐름의 방향을 조정하기 위한 상기 소정의 피냉각부 사이에 배치된 수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 냉각장치.