(57)【要約】【課題】液晶パネルに付着した塵埃を吹き飛ばして除去した後に，塵埃の除去動作を停止しても、再び液晶パネルに塵埃が付着するように舞い戻ってくることの無い塵埃除去手段を有する投射型表示装置を提供する。【解決手段】光源から出射される不定偏光光を３原色光に色分離する色分解光学系と、色分解光学系で色分離された３原色光の各色光の信号に応じて光変調した後、出射させる各色光に対応した３つの空間光変調素子と、３つの空間光変調素子に対向配置され、３つの空間光変調素子から出射された各色光の色合成を行う色合成光学部品と、を備えた投射表示装置において、３つの空間光変調素子は、色合成光学部品に対向するの辺の長さが色合成光学部品の辺よりも短く配置され、かつ３つの空間光変調素子の表面に沿って気体を流す導入菅を設けるものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から出射される不定偏光光を３原色光に色分離する色分解光学系と、前記色分解光学系で色分離された前記３原色光の各色光の信号に応じて光変調した後、出射させる各色光に対応した３つの空間光変調素子と、前記３つの空間光変調素子に対向配置され、前記３つの空間光変調素子から出射された各色光の色合成を行う色合成光学部品と、を備えた投射表示装置において、
前記３つの空間光変調素子は、前記色合成光学部品に対向するの辺の長さが前記色合成光学部品の辺よりも短く配置され、かつ前記３つの空間光変調素子の表面に沿って気体を流す導入菅を有することを特徴とする投射表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は透過型液晶あるいは反射型液晶などの液晶パネルを用いた投射表示装置に係り、特に液晶パネルに付着した塵埃の除去手段を備えた投射型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
投射型表示装置として液晶プロジェクタが普及しているが、この液晶プロジェクタは、光源からの光を透過型液晶パネルあるいは反射型液晶パネルに照射し、液晶パネルをテレビジョン信号やパソコン等からの情報信号に基づいて駆動することで、液晶パネルから変調された光を出射し、投射レンズを介してスクリーンに拡大した映像を投射するものである。
【０００３】
液晶パネルに塵埃等が付着すると、付着した塵埃に投射された光がそのまま投射レンズを介してスクリーンに拡大投影され表示しようとする映像の画質を著しく劣化させてしまうため、液晶パネルに塵埃が付着してその像がスクリーン上に映し出される状態になってしまった場合は、通常、光学エンジンを分解して液晶パネル清掃する必要があった。このような問題に対処するため液晶パネルに付着した塵埃を除去する手段を備えたプロジェクタ装置として、液晶パネルに付着した塵埃を、液晶パネルを冷却する冷却風の風力を増加することにより除去する方法が開示されている。
この液晶パネルに冷却風を送る手段を有する投射表示装置が特許文献１に記載されている。図５は、特許文献１に記載されている従来の投射表示装置を説明するための図である。
【０００４】
図５に示すように、従来の投射表示装置１００は、光源１０１から出射される不定偏光光を３原色光に色分離する色分解光学系１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃと、色分解光学系１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃで色分離された３原色光の各色光の信号に応じて光変調した後、出射させる各色光に対応した３つの空間光変調素子(以下液晶パネルと称する)１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃと、３つの液晶パネル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃに対向配置され、３つの液晶パネル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃから出射された各色光の色合成を行う色合成光学部品１０４と、３つの液晶パネル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの下側から上側に気体を流し冷却風とする導入菅１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃと、導入菅１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃに気体を注入する注入口１０８と、色合成光学部品１０４で合成された各色光をスクリーンに投射する投射レンズ１０６と、から構成される。
【０００５】
次に、動作について説明する。
光源１０１から出射される不定偏光光を、色分解光学系１０２ａ，１０２ｂ，１０２ｃでそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの３原色光に色分離して３つの液晶パネル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃへ出射し、各液晶パネル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃでは各色光の信号に応じて光変調した後、色合成光学部品１０４で合成し、この合成された各色光を投射レンズ１０６によりスクリーンに投射して拡大された映像を得る。
【０００６】
そして、各液晶パネル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃは、光源１から出射され３原色光に色分離された色光により加熱されるので、注入口１０８から冷却用の空気を図示していないファン等により注入し，この注入された冷却用の空気を導入菅１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃから各液晶パネル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃへ放射し冷却する。この冷却は投射表示装置１００の稼動時には常時連続して行われる。
【０００７】
次に、各液晶パネル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの表面に塵埃が付着した場合は、図示していないファン等により注入される冷却用の空気の注入量と注入速度を増加させることにより風力を増加して液晶パネルに付着した塵埃を吹き飛ばして除去していた。
【０００８】
このようにして、各液晶パネル１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃの表面に塵埃が付着しても、導入菅１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃへの冷却用の空気の注入量と注入速度を増加させることにより風力を増加して塵埃を吹き飛ばす構造になっている。
【特許文献１】特開２００２−６２８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来の技術では、送風ファンによる発生圧力が小さいため塵埃除去能力が低く、静電力など比較的強い力で付着した塵埃を吹き飛ばすことはできないという問題点があった。また、導入菅１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃから得られる冷却用の空気は、液晶パネルの下部から上部へ液晶パネルに沿って吹き上げる様に流出させて冷却効果を上げるよう構成されており，折角、冷却用の空気の注入量と注入速度を増加させて風力を増加することにより液晶パネルに付着した塵埃を液晶パネルの上方へ吹き飛ばして除去しても、塵埃の除去動作を停止し、冷却用の空気の注入量と注入速度を元に戻すことにより上部に吹き飛ばされた塵埃が、再び液晶パネルに付着するように舞い戻ってしまうと言う問題点があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、少なくとも１．５気圧以上の空気圧を得るポンプ手段と、その圧搾空気を冷却風とは別系統で液晶パネルへ導く導風路を具備し、液晶パネルに付着した塵埃を吹き飛ばして除去した後に，塵埃の除去動作を停止しても、再び液晶パネルに塵埃が付着するように舞い戻ってくることの無い塵埃除去手段を有する投射型表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願発明における第１の発明は、光源から出射される不定偏光光を３原色光に色分離する色分解光学系と、前記色分解光学系で色分離された前記３原色光の各色光の信号に応じて光変調した後、出射させる各色光に対応した３つの空間光変調素子と、前記３つの空間光変調素子に対向配置され、前記３つの空間光変調素子から出射された各色光の色合成を行う色合成光学部品と、を備えた投射表示装置において、前記３つの空間光変調素子は、前記色合成光学部品に対向するの辺の長さが前記色合成光学部品の辺よりも短く配置され、かつ前記３つの空間光変調素子の表面に沿って気体を流す導入菅を有することを特徴とする投射表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、光源から出射される不定偏光光を３原色光に色分離する色分解光学系と、色分解光学系で色分離された３原色光の各色光の信号に応じて光変調した後、出射させる各色光に対応した３つの空間光変調素子と、３つの空間光変調素子に対向配置され、３つの空間光変調素子から出射された各色光の色合成を行う色合成光学部品と、を備えた投射表示装置において、３つの空間光変調素子は、色合成光学部品に対向するの辺の長さが色合成光学部品の辺よりも短く配置され、かつ３つの空間光変調素子の表面に沿って気体を流す導入菅を設けることにより、液晶パネルに付着した塵埃を容易に吹き飛ばして除去することが出来、しかも、塵埃の除去動作を停止しても再び液晶パネルに付着するように塵埃が舞い戻ってくることの無い状態とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施形態に係る投射表示装置について図１〜図２を用いて説明する。
図１は、本発明の実施形態における投射表示装置を説明するための上面図を示す図である。
図２は、塵埃除去風と冷却風の動作を説明するための図であり，（Ａ）は塵埃除去風を説明するための上面図と側面図を示し、（Ｂ）は冷却風を説明するための上面図と側面図を示す図である。
図３は、高圧空気の送風手段の動作を説明するための図であり、（Ａ）は送風手段に吸気する場合を示す図であり，（Ｂ）は送風手段から高圧空気を送り出す場合を示す図である。
図４は、高圧空気の送風手段を投射表示装置に設置した例を示す図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の第１実施形態における投射表示装置１は、光源２から出射される不定偏光光を３原色光に色分離する色分解光学系３ａ，３ｂ，３ｃと、分離された不定偏光光中の２つの色光をそれぞれ色分解光学系３ｂ，３ｃへ向けて全反射する全反射ミラー４ａ，４ｂと、色分解光学系３ａ，３ｂ，３ｃで色分離された３原色光の各色光の信号に応じて光変調した後、出射させる各色光に対応した３つの空間光変調素子(以下液晶パネルと称する)５ａ，５ｂ，５ｃと、３つの液晶パネル)５ａ，５ｂ，５ｃに対向配置され、３つの液晶パネル)５ａ，５ｂ，５ｃから出射された各色光の色合成を行う色合成光学部品６と、３つの液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃの色合成光学部品６で合成された各色光をスクリーンに投射する投射レンズ７と、３つの液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃの側面側から気体を流し塵埃除去風とする導入菅８ａ，８ｂ，８ｃと、導入菅８ａ，８ｂ，８ｃに気体を注入する注入口９と、３つの液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃの下部側から上部側へ向け気体を流し冷却風とする導入管１０ａ，１０ｂ，１０ｃと、導入管１０ａ，１０ｂ，１０ｃに気体を注入する注入口１１と、から構成される。
【００１５】
次に、動作について説明する。
光源１から出射される不定偏光光を、色分解光学系３ａ，３ｂ，３ｃでそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの３原色光に色分離して３つの液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃへ出射し、各液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃでは各色光の信号に応じて光変調した後、色合成光学部品６で合成し、この合成された各色光を投射レンズ７により図示していないスクリーンに投射して拡大された映像を得る。
【００１６】
そして、各液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃは、光源１から出射され３原色光に色分離された色光により加熱されるので、図２(Ｂ)に示すように、注入口１１から冷却用の空気を図示していないファン等により注入し，この注入された冷却用の空気を導入菅１０ａ，１０ｂ，１０ｃから図２（Ｂ）の矢印で示されるように各液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃの下部から上部へ放射し冷却する。この冷却は投射表示装置１の稼動時には常時連続して行われる。
【００１７】
次に、各液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃの表面に塵埃が付着した場合は、図２(Ａ)に示すように、注入口９から塵埃除去用の空気を、図示していない高圧空気の送風手段により注入し，この注入された塵埃除去用の空気を導入菅８ａ，８ｂ，８ｃから図２（Ａ）の矢印で示されるように各液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃの一方の側面側から他方の側面側へ放射する。そして、この塵埃除去用の空気を放射することにより、各液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃの表面に付着した塵埃を吹き飛ばして除去する。
この３つの液晶パネル（空間光変調素子）５ａ，５ｂ，５ｃは、色合成光学部品６に対向するの辺の長さが色合成光学部品６の辺よりも短く配置し、かつ、この３つの液晶パネル（空間光変調素子）５ａ，５ｂ，５ｃの表面に沿って気体を流す導入菅８ａ，８ｂ，８ｃを設けることにより塵埃の除去効果をより高める効果を有する。
【００１８】
この時、塵埃除去用の空気は、各液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃの一方の側面側から他方の側面側を経由して図２(Ａ)に示すように各液晶パネル５ａ，５ｂ，５ｃが設置されていない方向へ抜ける様に空気の通路が設定されているから、塵埃の除去動作を停止しても再び液晶パネルに付着するように塵埃が舞い戻ってくることの無い状態とすることができる。
冷却用の空気の注入は塵埃除去用の空気を注入している間は停止しておけばより塵埃除去の効果を向上させることができる。
【００１９】
次に塵埃除去用の空気を供給する高圧空気の送風手段について説明する。
図３に示すように、塵埃除去用の空気を供給する高圧空気の送風手段２０は、空気室からなるシリンダ２１と、空気を逃がさないようにして移動するピストン２２と、空気を吸入するための吸気弁２３と、吸気した空気を排出するための排気弁２４と、ピストンを動かすための取っ手２５と、送風手段２０の筐体２６と、から構成される。
【００２０】
この送風手段２０の動作を説明すると，
まず図３(Ａ)に示すように取っ手２５を矢印方向に移動させる。すると、送風手段２０の外部の空気Ａが吸気弁２３を持ち上げ，排気弁２４を閉じさせることにより送風手段２０の内部に投射表示装置１の外部の空気を吸気する。
【００２１】
そして，図３(Ｂ)に示すように、取っ手２５を送風手段２０の内部の吸気が十分になるように引くと、シリンダ２１の空気が圧縮されているから、この状態から取っ手２５を離すと矢印方向にピストン２２が急速に移動することにより，吸気弁２３を閉じ，排気弁２４を開けて高圧の圧搾空気Ｂを排出する。この時、取っ手２５をより早く矢印方向に移動させればより高圧の圧搾空気が得られる。この送風手段によれば、少なくとも略３．０気圧の空気圧で液晶パネル表面に空気を送ることができる。
【００２２】
この高圧の圧搾空気を投射表示装置１の注入口９から供給すれば、液晶パネルに付着した塵埃を十分な風力で吹き飛ばすことができる。
また、送風手段２０は、図４に示すように取っ手２５を投射表示装置１の外側に出るようにして配置すれば、液晶パネルに塵埃が付着した時にも瞬時に送風手段２０を稼動させて付着した塵埃を除去することができる。
【００２３】
以上述べてきた本発明の実施形態に係る投射表示装置によれば、液晶パネルに付着した塵埃を高圧の圧搾空気で吹き飛ばして除去し、かつ、液晶パネルの側面に沿って液晶パネル部分より外側に塵埃を移動させることにより、塵埃除去動作を塵埃除去後に停止しても、塵埃が舞い戻ることの無い優れた塵埃除去効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態における投射表示装置を説明するための上面図を示す図である。
【図２】塵埃除去風と冷却風の動作を説明するための図であり，（Ａ）は塵埃除去風を説明するための上面図と側面図を示し、（Ｂ）は冷却風を説明するための上面図と側面図を示す図である。
【図３】高圧空気の送風手段の動作を説明するための図であり、（Ａ）は送風手段に吸気する場合を示す図であり，（Ｂ）は送風手段から高圧空気を送り出す場合を示す図である。
【図４】高圧空気の送風手段を投射表示装置に設置した例を示す図である。
【図５】従来の投射表示装置を説明するための上面図を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１・・・投射表示装置、２・・・光源、３ａ，３ｂ，３ｃ・・・３原色光に色分離する色分解光学系、４ａ，４ｂ・・・全反射ミラー、５ａ，５ｂ，５ｃ・・・液晶パネル（空間光変調素子）、６・・・色合成光学部品、７・・・投射レンズ、８ａ，８ｂ，８ｃ・・・導入管、９・・・注入口、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ・・・導入管、１１・・・注入口、２０・・・送風手段、２１・・・シリンダ、２２・・・ピストン、２３・・・吸気弁、２４・・・排気弁、２５・・・取っ手、２６・・・筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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