(57)【要約】【課題】冷却ファンを用いることなく、簡単な構成により、液晶パネル、偏光板および光源ランプからの発熱を外部に放出可能な液晶プロジェクタを提案すること。【解決手段】液晶プロジェクタ１における各液晶パネル３１〜３３と、各偏光板３４〜３９の隙間６１〜６６の下端には外気導入路７０を介して外気が導入され、これらの隙間の上端は内部ダクト７１の連通孔７１ａを介して外部に連通している。液晶パネル、偏光板の発熱により、これらの隙間６１〜６６に下側から導入された外気が加熱されると、これらの隙間６１〜６６に上昇気流が自然発生し、加熱された外気が上端側から外部に排出される。内部ダクト７１を経由して光源ランプ５で加熱された高温空気が外部に排出され、この高温空気を隙間６１〜６６の上端部分を経由して排出することにより、隙間に発生する上昇気流の流速、流量を増加でき、効率良く液晶パネル、偏光板の発熱を外部に放出できる。【選択図】      図１
2004163689.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各色光を映像情報に応じて変調するための複数枚の液晶パネルと、各液晶パネルの入射面および／または射出面に対向配置した偏光板とを有している液晶プロジェクタにおいて、
前記液晶パネルおよび前記偏光板の隙間に外気を導入する外気導入路と、
前記隙間に導入された後に前記液晶パネルおよび偏光板の発熱により加熱された空気を外部に排出する排出路とを有し、
前記隙間の下側に前記外気導入路が配置され、当該隙間の上側に前記排出路が配置されていることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項２】
請求項１において、
光源ランプによって加熱された液晶プロジェクタ内部の加熱空気を前記排出路に導く内部ダクトを有していることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項３】
請求項２において、
前記内部ダクトにおける前記排出口に連通している連通部分あるいはその上流側の部位には、当該部分を通過する加熱空気の流速を増加させるための絞り部分が形成されていることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項４】
請求項２または３において、
前記内部ダクトは、前記隙間の上側位置まで延びている先端部分を備えており、
この先端部分が前記排出路として機能することを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項５】
請求項４において、
前記外気導入路は、
前記隙間の下側に位置している光学部品が搭載された光学シャーシの底板部分の部位に形成した底板側通気孔と、
外装ケースにおける前記底板側通気孔に対峙しているケース底板部分の部位に形成した外気導入孔と、
を有していることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項６】
請求項５において、
前記隙間の上側に位置している前記光学シャーシの天板部分の部位に形成した天板側通気孔と、当該天板側通気孔に対峙している前記外装ケースの天板部分の部位に形成した排出口とを有し、
前記内部ダクトの前記先端部分は、前記天板側通気孔に連通している連通口と、前記排出口に連通している先端開口とを備えており、
前記連通口は前記絞りよりも下流側に位置し、前記先端開口は前記連通口よりも上側に位置していることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちのいずれかの項において、
前記外気導入路に導入された外気を循環冷媒との間の熱交換によって強制冷却する冷却機構を有していることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項８】
請求項２ないし６のうちのいずれかの項において、
前記内部ダクト内の空気を前記排出路に向けて強制的に送り出す強制送り機構を有していることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項９】
各色光を映像情報に応じて変調するための複数枚の液晶パネルと、各液晶パネルの入射面および／または射出面に対向配置した偏光板と、各液晶パネルおよび対応する前記偏光板が取り付けられているヒートシンクとして機能する支持枠とを有している液晶プロジェクタにおいて、
外装ケースを貫通して垂直に延びている複数本の貫通ダクトを有し、
各貫通ダクトの上下方向の途中位置の外周面に前記支持枠が結合されており、
各貫通ダクトの下端開口から導入された外気が加熱されて上昇気流を形成して、各貫通ダクトの上端開口から排出されることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項１０】
請求項９において、
前記貫通ダクトの内周面における前記上端開口側の部分には、当該内周面から内方に突出した複数の放熱フィンが形成されていることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項１１】
請求項９または１０において、
各貫通ダクトの前記下端開口から導入される外気を、循環冷媒との熱交換によって強制冷却する冷却機構を有していることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項１２】
請求項９、１０または１１において、
光源ランプによって加熱された液晶プロジェクタ内部の加熱空気を外部に排出する内部ダクトと、この内部ダクトを前記貫通ダクトの上端部分に連通している連通ダクトとを有していることを特徴とする液晶プロジェクタ。
【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に関し、ライトバルブとして用いられている液晶パネルや光源ランプから発生した熱を、簡単な構成により効率良く放出可能な液晶プロジェクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶プロジェクタにおいては、一般にライトバルブとして各色光を変調するための３枚の液晶パネル（ＬＣＯＳパネルやＤＬＰパネル）が搭載されており、光源からの射出光が各色光に分離された後に各液晶パネルによって映像信号に応じて変調され、ダイクロイックプリズムなどからなる合成光学系を介して投写光像として合成され、これが投写レンズによってスクリーン上に拡大投写されるようになっている。一般に、各液晶パネルの入射面側および射出面側にはそれぞれ偏光板が対向配置されている。この構成の液晶プロジェクタでは、光源ランプや、各液晶パネルおよび偏光板が発熱源となってプロジェクタ内部が加熱状態になるので、発生した熱を放出するための放熱機構が組み込まれている。
【０００３】
液晶パネルの放熱機構は、一般に、液晶パネルを支持している支持板を熱伝導性の高い金属素材から形成すると共に、当該支持板の背面に放熱板を密着させ、液晶パネルで発生した熱を放熱板から放出して、液晶パネルが過熱状態に陥ることを防止している。また、フィンなどの放熱部が形成されている放熱板に対して冷却ファンにより風を当てて、放熱効率を高めている。
【０００４】
一方、光源ランプの放熱機構は、光源ランプを取り囲んでいるリフレクタの外周面に対して下側あるいは後方などから冷却ファンにより風を当てて、ランプで発生した熱を放出するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来における液晶パネルの放熱機構は、液晶パネルの発熱を放熱板（ヒートシンク）を介して放出する構成であり、放出された熱がプロジェクタハウジング内に拡散して周辺部分を加熱することになる。ハウジング内温度が高くなると、冷却ファンなどによって風を流通させても放熱性が低下するなどの弊害がある。
【０００６】
また、従来の放熱機構を用いて放熱性を高めるためには、ヒートシンクとしての放熱板の大型化、冷却ファンの大型化・性能向上・設置個数の増加などが必要であるが、このようにすると、プロジェクタの寸法増加、コストアップに繋がってしまう。さらには、大型の冷却ファンを駆動するので消費電力のアップも招いてしまう。これに加えて、冷却ファンの駆動による騒音も大きくなってしまう。
【０００７】
特に、近年においては、投写映像の高解像度化、高輝度化に伴って、液晶プロジェクタ内部での発熱量も増加しているので、液晶パネルおよび光源ランプの放熱効率を一層改善する必要がある。
【０００８】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、簡単な構成により、液晶パネルの部分や光源ランプで発生した熱を効率良く外部に放出できる液晶プロジェクタを提案することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、各色光を映像情報に応じて変調するための複数枚の液晶パネルと、各液晶パネルの入射面および／または射出面に対向配置した偏光板とを有している液晶プロジェクタにおいて、
前記液晶パネルおよび前記偏光板の隙間に外気を導入する外気導入路と、
前記隙間に導入された後に前記液晶パネルおよび偏光板の発熱により加熱された空気を外部に排出する排出路とを有し、
前記隙間の下側に前記外気導入路が配置され、当該隙間の上側に前記排出路が配置されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明では、液晶パネルと偏光板の隙間に、その下側から外気を導入し、当該隙間の上側から外気を排出可能な外気通路が形成されている。液晶パネルと偏光板の隙間に外気が導入されると、外気は液晶パネルおよび偏光板からの放熱によって加熱されて、当該隙間内において上昇気流が発生する。この結果、当該隙間を経由する自然対流が発生して、効率良く、液晶パネルおよび偏光板からの放熱が外部に排出される。
【００１１】
ここで、液晶プロジェクタ内の発熱源である光源ランプによって加熱された加熱空気を前記排出路に導く内部ダクトを有していることが望ましい。この構成では、内部ダクトを経由して光源ランプによって加熱された空気が、液晶プロジェクタおよび偏光板の隙間の上側の排出路を通って外部に排出される。光源ランプの発熱量は多いので、それによる加熱空気は、液晶パネルおよび偏光板の隙間を上昇する空気よりも温度が高い。従って、光源ランプからの加熱空気によって、隙間の上側部分の温度が高くなるので、当該隙間を流れる上昇気流の流れが速まり、液晶パネルおよび偏光板の放熱効率が高まる。また、光源ランプの放熱を外部に放出できるので、光源ランプの発熱も効率良く外部に放出できる。
【００１２】
この場合、前記内部ダクトにおける前記排出口に連通している連通部分あるいはその下流側の部位に、当該部分を通過する加熱空気の流速を増加させるための絞り部分を形成しておくことが望ましい。絞り部分によって、光源ランプからの加熱空気の流速が増加するので、排出路が、液晶パネルと偏光板の隙間に比べて負圧状態になる。よって、当該隙間を流れる上昇気流の流れが一層速くなり、液晶パネルおよび偏光板の放熱効率が一層改善される。
【００１３】
ここで、前記内部ダクトを配置する場合には、その先端部分を前記隙間の上側位置まで延ばし、この部分を前記排出路として機能させるようにすれば、構造が簡単になる。
【００１４】
また、液晶プロジェクタは、一般に、外装ケースの内部に配置された光学シャーシに光学部品が搭載された構造となっている。従って、前記外気導入路は、前記隙間の下側に位置している光学部品が搭載された光学シャーシの底板部分の部位と、外装ケースにおける前記底板側通気孔に対峙しているケース底板部分の部位とを垂直に貫通した状態に形成される。
【００１５】
また、前記隙間の上側に位置している前記光学シャーシの天板部分の部位に形成した天板側通気孔と、当該天板側通気孔に対峙している前記外装ケースの天板部分の部位に形成した排出口とを備え、前記内部ダクトの前記先端部分に、前記天板側通気孔に連通している連通口と、前記排出口に連通している先端開口とを備えた構成とされる。この場合、前記連通口は前記絞りよりも下流側に位置し、前記先端開口は前記連通口よりも上側に位置した配置関係とされる。
【００１６】
次に、上記構成の液晶プロジェクタにおいて、さらに、前記外気導入路に導入された外気を循環冷媒との間の熱交換によって強制冷却する冷却機構を配置することもできる。
【００１７】
また、上記構成の液晶プロジェクタにおいて、さらに、前記内部ダクト内の空気を前記排出路に向けて強制的に送り出す強制送り機構を配置することもできる。このようにすれば、光源ランプの発熱を一層効率良く外部に放出できると共に、光源ランプからの加熱空気を液晶パネルおよび偏光板の上側に導くことによる上記の作用効果を一層改善できる。
【００１８】
一方、本発明は、各色光を映像情報に応じて変調するための複数枚の液晶パネルと、各液晶パネルの入射面および／または射出面に対向配置した偏光板と、各液晶パネルおよび対応する前記偏光板が取り付けられているヒートシンクとして機能する支持枠とを有している液晶プロジェクタにおいて、
外装ケースを貫通して垂直に延びている複数本の貫通ダクトを有し、
各貫通ダクトの上下方向の途中位置の外周面に前記支持枠が結合されており、
各貫通ダクトの下端開口から導入された外気は加熱されて上昇気流を形成して各貫通ダクトの上端開口から排出されることを特徴としている。
【００１９】
ここで、前記貫通ダクトの内周面における前記上端開口側の部分に、当該内周面から内方に突出した複数の放熱フィンを形成しておくことが望ましい。このようにすれば、貫通ダクトの上側部分からの放熱量が下側部分からの放熱量よりも多くなる。この結果、貫通ダクト内における上側がより高温状態になるので、当該貫通ダクト内に効率良く上昇気流を形成でき、より放熱効率を高めることができる。
【００２０】
また、各貫通ダクトの前記下端開口から導入される外気を、循環冷媒との熱交換によって強制冷却する冷却機構を配置することもできる。
【００２１】
次に、この構成の液晶プロジェクタにおいて、光源ランプによって加熱された液晶プロジェクタ内部の加熱空気を外部に排出する内部ダクトと、この内部ダクトを前記貫通ダクトの上端部分に連通している連通ダクトとを有していることが望ましい。
【００２２】
内部ダクトを経由して光源ランプで加熱された空気は内部ダクトを介して外部に排出される。内部ダクトは連通ダクトを介して貫通ダクトの上端部分に連通しているので、貫通ダクト内の上端側部分が負圧状態になり、当該貫通ダクト内における上昇気流の流速および流量を増加させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した液晶プロジェクタの各実施の形態を説明する。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は本発明を適用した実施の形態１に係る液晶プロジェクタを示す図であり、図１（ａ）はそれを上側から見た場合の平面構成図であり、図１（ｂ）はそれを一方の側面の側から見た場合の断面構成図であり、図１（ｃ）はそれを一方の端面の側から見た場合の断面構成図である。
【００２５】
（全体構成）
これらの図を参照して説明すると、液晶プロジェクタ１は破線で示す扁平な直方体の外装ケース２の内部に同じく破線で示す光学シャーシ３が配置されており、この光学シャーシ３に各構成部品が搭載された構成となっている。光学シャーシ３の一端には、投写用の光源ランプユニット４と、均一照明光学系１０と、色分離光学系２０と、３枚の液晶パネル３１〜３３と、光合成光学系４０と、投写レンズユニット５０が搭載されている。また、液晶プロジェクタ１には、その内部に発生した熱を外部に放出するための放熱機構６０が搭載されている。
【００２６】
各部を詳細に説明すると、光源ランプユニット４は、ハロゲンランプなどのランプ５と、ランプ発散光を前方に射出するためのリフレクタ６を備えている。
【００２７】
この光源ランプユニット４からの射出光は均一照明光学系１０を介して均一な輝度分布の平行光束とされる。均一照明光学系１０は複数のマイクロレンズがマトリックス状に配列されたインテグレータレンズ１１、集光レンズ１２などから構成されている。平行光束は、色分離光学系２０において各色Ｒ、Ｇ、Ｂの色光に分離され、各色光はそれぞれ対応するライトバルブとして機能する透過型の液晶パネル３１、３２、３３に導かれる。
【００２８】
色分離光学系２０では、白色の平行光束から青反射用ダイクロイックミラー２１によって青色光束を分離して全反射ミラー２２および集光レンズ２３を介して液晶パネル３１に導く。青反射用ダイクロイックミラー２１を通過した緑色光は緑反射用ダイクロイックプリズム２４によって反射されて集光レンズ２５を介して液晶パネル３２に導かれる。ダイクロイックプリズム２３を通過した赤色光は緑反射ダイクロイックプリズム２４を通過した後、一対のリレーレンズ２６、２７および全反射ミラー２８、２９からなるリレー光学系と、集光レンズ３０を介して、液晶パネル３３に導かれる。
【００２９】
各液晶パネル３１、３２、３３は、その入射面側および射出面側にそれぞれ偏光板３４、３５と、３６、３７と、３８、３９とが対向配置されており、各色光は、液晶パネル３１、３２、３３で反射される際に映像信号に対応して変調された後に、光合成光学系４０に導かれる。
【００３０】
光合成光学系４０は４個のダイクロイックプリズムを貼り合せた構造となっており、Ｘ状の誘電体多層膜からなる反射面を介して、各色の光が合成されて投写光像を形成する単一の光束とされ、投写光像は投写レンズユニット５０を介して不図示のスクリーンに拡大投写される。
【００３１】
（放熱機構）
色合成光学系４０および、これを構成しているダイクロイックプリズムの３つの入射側面に対向配置されている３枚の液晶パネル３１、３２、３３、並びに、各液晶パネル３１〜３３の入射面側および射出面側に配置されている偏光板３４、３５と、３６、３７と、３８、３９は、光学シャーシ３の底板部分３ａに取り付けた不図示の支持ブロックに搭載されている。
【００３２】
これらの光学部品の下側に位置している底板部分３ａの部位には連通孔３ｂが形成されており、この連通孔３ｂに対峙している外装ケース２の底板部分２ａの部位には外気導入孔２ｂが形成されている。これら外気導入孔２ｂおよび連通孔３ｂを連通した状態で、外気導入路７０が垂直に形成されている。この外気導入路７０は、液晶パネル３１と偏光板３４、３５との隙間６１、６２、液晶パネル３２と偏光板３６、３７との隙間６３、６４、液晶パネル３３と偏光板３８、３９との隙間６５、６６の下端に、それぞれ連通している。
【００３３】
また、これらの光学部品の上側に位置している光学シャーシ３の天板部分３ｃの部位には、各隙間６１〜６６の上端に連通している排出孔３ｄが形成されている。この排出孔３ｄの上側に位置している外装ケース２の天板部分２ｃの部位には、排出口２ｄが形成されている。
【００３４】
一方、外装ケース２の天板部分２ｃと光学シャーシ３の天板部分３ｃの間には、光源ランプユニット４の上部から排出孔３ｄの上部まで略水平に延びている扁平な矩形断面をした内部ダクト７１が配置されている。この内部ダクト７１の一端は、光源ランプユニット４の上部に位置している光学シャーシ３の天板部分３ｃの部位に形成した連通孔３ｅに接続されている。内部ダクト７１の他端側の部分は、排出孔３ｄの上側を封鎖する状態に配置されている。当該封鎖部分の底板部分には、内部ダクトと同一幅の排出孔３ｄに連通した連通孔７１ａが形成されている。
【００３５】
内部ダクト７１の先端部分は、当該連通孔７１ａよりも側方に延びていると共に、先端が上方に直角に立ち上がった形状をしており、その上端開口が外装ケース２の天板部分２ｃに形成した排出口２ｄに接続されている。また、内部ダクト７１における連通孔７１ａよりも下流側の部位には、幅は同一であるが、厚さが当該連通孔７１ａに向けて漸減した絞り部分７１ｂが形成されている。
【００３６】
（放熱動作）
この構成の液晶プロジェクタ１における放熱動作を説明する。液晶パネル３１〜３３と、偏光板３４〜３９との間に形成されている隙間６１〜６６の下端は、その下側に垂直に形成した外気導入路７０に連通しており、これらの隙間６１〜６６の上端は、連通孔３ｄ、連通孔７１ａ、内部ダクト７１の先端部分および排出口２ｄから構成される排出路に連通している。各隙間６１〜６６内の空気が、液晶パネル３１〜３３および偏光板６１〜６６によって加熱されると、各隙間６１〜６６の内部には上昇気流が発生する。この結果、それらの下側の外気導入路７０から当該隙間６１〜６６に取り込まれた外気（常温風）は当該隙間を上昇して（温風となって）、上側の排出路を経由して外部に排出される。このようにして、各隙間６１〜６６を経由する外気の自然対流が発生して、液晶パネル３１〜３３および偏光板６１〜６６で発生した熱が外部に放出される。
【００３７】
また、光源ランプユニット４で発生した熱により加熱された内部空気は、内部ダクト７１を経由して排出口２ｄから外部に放出され、これによって光源ランプ５の発熱が外部に放出される。
【００３８】
ここで、光源ランプ５の発熱量は各液晶パネル３１〜３３、偏光板６１〜６６の発熱量よりも格段に多いので、内部ダクト７１を通って排出される空気は、各隙間６１〜６６に沿って上昇する空気よりも高温である。この光源ランプ側からの高温空気（熱風）が、各隙間６１〜６６の上側に連通している内部ダクト部分を経由して排出されるので、各隙間６１〜６６の下側から導入された外気をその上側の排出口２ｄから排出する外気流通路では、その上側部分が高温になる。この結果、各隙間部分６１〜６６に発生する上昇気流の速度が高まり、液晶パネル３１〜３３、偏光板６１〜６６で発生した熱を、効率良く外部に放出することができる。
【００３９】
これに加えて、内部ダクト７１における連通孔７１ａの上流側部分には絞り部分７１ｂが形成されている。光源ランプ５によって加熱された高温空気は当該絞り部分７１ｂを通過して流速を増して、排出口２ｄから外部に排出される。このようにして流速が増した高温空気の通過部分には連通孔７１ａが開いているので、当該連通孔７１ａの部分は、それよりも下側の隙間６１〜６６に比べて負圧状態になる。かかる負圧状態が形成されると、隙間６１〜６６の下側からの外気の導入が促進され、隙間６１〜６６を流れる上昇気流の流速も高くなる。よって、液晶パネル３１〜３３、偏光板６１〜６６から発生した熱を、効率良く外部に放出することができる。
【００４０】
（実施の形態１の変形例１）
図２は上記の液晶プロジェクタ１における放熱機構の変形例２を示す平面構成図、断面構成図および直交方向から見た場合の断面構成図である。本例の放熱機構は、上記構成の放熱機構に加えて、外気導入路７０に導入される外気を、循環冷媒との熱交換によって強制冷却する冷却機構が備わっている。本例の冷却機構８０は、外気導入孔２ｂに取り付けたラジエータ８１と、このラジエータ８１を経由させて冷媒を循環させる冷媒循環路８２と、この冷媒循環路８２に介挿した超小型圧縮機８３とを備えている。これ以外の構成は、実施の形態１に係る放熱機構と同一である。
【００４１】
この構成の放熱機構によれば、導入される外気を強制冷却機構によって冷却した後に各隙間６１〜６６に導くことができるので、冷媒としての空気の熱交換量を増加させることができるので、放熱効率を改善できる。また、隙間６１〜６１の下側に導入される外気が冷却されるので、隙間６１〜６６で加熱された空気との温度差が広がるので、隙間６１〜６６で発生する上昇気流の流速あるいは風量を増加させることができ、これによっても、放熱効率が改善される。
【００４２】
（実施の形態１の変形例２）
図３は、上記の液晶プロジェクタ１における放熱機構の変形例２を示す平面構成図、断面構成図および直交方向から見た場合の断面構成図である。本例の放熱機構は、図１に示す放熱機構に加えて、内部ダクト７１を流れる高温空気を強制的に排出口２ｄに送るための強制送り機構が備わっている。この強制送り機９０は内部ダクト７１の上流側の部位に吹き出し口９１が連通しているシロッコファン９２を備えている。
【００４３】
シロッコファン９２を駆動することにより、内部ダクト７１を流れる高温空気の流速、流量が増加するので、各隙間６１〜６６を流れる上昇気流の流速および流量も増加する。この結果、液晶パネル３１〜３３、偏光板６１〜６６からの発熱を一層効率良く外部に放出できる。また、光源ランプ５で発生する熱も効率良く外部に排出可能になることは勿論である。
【００４４】
（実施の形態１の変形例３）
図４は、上記の液晶プロジェクタ１における放熱機構の変形例３を示す平面構成図、断面構成図および直交方向から見た場合の断面構成図である。本例の放熱機構は、図２および３に示す放熱機構を組み合わせたものであり、強制冷却機構８０および強制送り機構９０とを備えている。
【００４５】
（実施の形態２）
図５は本発明を適用した実施の形態２に係る液晶プロジェクタを示す平面構成図、側方から見た場合の断面構成図、およびこれに直交する方向から見た場合の断面構成図である。本実施の形態に係る液晶プロジェクタ１Ａの基本的な構成は図１の液晶プロジェクタ１と同一であるので、対応する部位には同一の符号を付して、それらの説明を省略するものとする。
【００４６】
本実施の形態における液晶プロジェクタ１Ａの放熱機構は、外装ケース２および光学シャーシ３を貫通して垂直に延びる円筒形の４本の貫通ダクト１０１〜１０４を備えている。貫通ダクト１０１〜１０４はアルミニウムなどの放熱性に優れた素材から形成されており、それらの上下方向の途中位置の外周には、３枚の液晶パネル３１〜３３と、６枚の偏光板６１〜６６を支持しているヒートシンクとして機能する支持ブロック１１０が結合されている。また、各貫通ダクト１０１〜１０４の内周面における上半部分には内方に突出した多数の放熱用のフィン１０１ｃ〜１０４ｃが形成されている。
【００４７】
支持ブロック１１０は、４本の垂直支持枠１１１〜１１４を備えている。垂直支持枠１１１と１１２の間には、液晶パネル３１と偏光板３４、３５が取り付けられており、垂直支持枠１１２と１１３の間には、液晶パネル３２と偏光板３６、３７が取り付けられており、垂直支持枠１１３と１１４の間には、液晶パネル３３と偏光板３８、３９が取り付けられている。
【００４８】
各垂直支持枠１１１〜１１４には、貫通ダクト１０１〜１０４の円形外周面に密着するように、ほぼ９０度の角度を張る円弧状凹面１１１ａ〜１１４ａが形成されている。
【００４９】
この構成の放熱機構の放熱動作を説明する。液晶パネル３１〜３３、偏光板６１〜６６で発生した熱は、支持ブロック１１０に伝導し、これを介して４本の貫通ダクト１０１〜１０４に伝導し、これらを加熱する。貫通ダクト１０１〜１０４の下端開口１０１ａ〜１０４ａおよび上端開口１０１ｂ〜１０４ｂは外部に連通しているので、その途中位置が加熱状態になると、下側から外気を取り込み、加熱した外気を上側から排出する上昇気流が自然発生する。この上昇気流によって、液晶パネル３１〜３３、偏光板６１〜６６で発生した熱が効率良く外部に放出される。
【００５０】
また、各貫通ダクト１０１〜１０４の内周面における上半部分には内方に突出した多数の放熱用のフィン１０１ｃ〜１０４ｃが形成されている。支持ブロック１１０から各貫通ダクト１０１〜１０４に伝導した熱は、放熱用のフィン１０１ｃ〜１０４ｃが形成されている上半部分の方が放熱量が多い。この結果、各貫通ダクト１０１〜１０４の中空部においては、上側の空気の方が下側に位置している空気よりも高温に加熱されるので、上昇気流の発生が促進され、放熱効果が高まる。
【００５１】
（実施の形態２の変形例１）
図６は上記の液晶プロジェクタ１Ａの放熱機構の変形例１を示す平面構成図、断面構成図および直交方向から見た場合の断面構成図である。本例の放熱機構は、図５に示す放熱機構に対して、各貫通ダクト１０１〜１０４に導入される外気を、循環冷媒との熱交換によって強制冷却する冷却機構１２０が備わっている構成となっている。冷却機構１２０は、外装ケース２に形成した外気導入孔２ｂに取り付けたラジエータ１２１と、このラジエータ１２１を経由させて冷媒を循環させる冷媒循環路１２２と、この冷媒循環路１２２に介挿した超小型圧縮機１２３とを備えている。
【００５２】
この構成の放熱機構によれば、導入される外気を強制冷却機構によって冷却した後に各貫通ダクト１０１〜１０４に導くことができるので、冷媒としての空気の熱交換量を増加させることができ、放熱効率を改善できる。また、各貫通ダクト１０１〜１０４に導入される外気が冷却されるので、各貫通ダクトで加熱された空気との温度差が広がるので、各貫通ダクト１０１〜１０４で発生する上昇気流の流速あるいは風量を増加させることができ、これによっても、放熱効率が改善される。
【００５３】
（実施の形態２の変形例２）
図７は、上記の液晶プロジェクタ１Ａにおける放熱機構の変形例２を示す平面構成図、断面構成図および直交方向から見た場合の断面構成図である。本例の放熱機構は、図５に示す放熱機構に加えて、光源ランプユニット４で発生した熱により加熱された内部空気を、内部ダクト１３１を介して、そこに形成した排出口１３１ａから外部に放出する構成を備えている。また、内部ダクト１３１の排出口１３１ａと各貫通ダクト１０１〜１０４の上端部分との間が連通ダクト１３２によって連通している。
【００５４】
この構成の放熱機構では、光源ランプ５から発生した熱が、内部ダクト１３１を経由して排出口２ｄから外部に放出されるので、光源ランプ５を効率良く冷却できる。
【００５５】
また、光源ランプ５から外部に排出される高温空気の空気流によって、内部ダクト１３１と各貫通ダクト１０１〜１０４を連通している連通ダクト１３２は負圧状態が形成され、各貫通ダクト１０１〜１０４内に発生する上昇気流の流速および流量が増加する。この結果、より効率良く、液晶パネル３１〜３３、偏光板６１〜６６から発生した熱を外部に放出することが可能になる。
【００５６】
（実施の形態２の変形例３）
図８は、上記の液晶プロジェクタ１Ａにおける放熱機構の変形例３を示す平面構成図、断面構成図および直交方向から見た場合の断面構成図である。本例の放熱機構は、図６および７に示す放熱機構を組み合わせたものであり、強制冷却機構１２０と内部ダクト１３１および連通用ダクト１３２とを備えた構成となっている。
【００５７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶プロジェクタにおいては、液晶パネルと偏光板の隙間に外気を導入すると共に、これらの発熱により上昇気流を自然に発生させるようにしている。従って、冷却ファンなどを用いることなく、簡単な構成により、液晶パネルおよび偏光板の放熱機構を実現できる。
【００５８】
また、光源ランプによって加熱された加熱空気を、液晶パネルおよび偏光板の隙間の上側に導く内部ダクトを有している場合には、光源ランプの発熱を外部に放出できると共に、内部ダクトを介して排出される高温空気によって、液晶パネルと偏光板の隙間に形成される上昇気流の流速、流量が増加するので、液晶パネルおよび偏光板の放熱効率を高めることができる。
【００５９】
さらに、内部ダクトの一部に断面を小さくした絞り部分を形成した場合には、内部ダクトを経由して排出される高温空気の流速が速くなるので、これによって液晶パネルと偏光板の隙間に形成される上昇気流の流速、流量を増加でき、これによっても放熱効率を改善できる。
【００６０】
また、液晶パネルと偏光板の隙間に導入される外気を強制冷却した場合、および、内部ダクトを流れる高温空気を強制的に圧送するようにしても、液晶パネルおよび偏光板の放熱効率、光源ランプの放熱効率を高めることができる。
【００６１】
一方、本発明の液晶プロジェクタにおいては、上下に貫通して延びる貫通ダクトを配置し、ここに、液晶パネルおよび偏光板が取り付けられている支持枠を結合した構成を採用している。液晶パネルおよび偏光板で発生した熱は支持枠を介して貫通ダクトに伝導し、当該貫通ダクトを加熱する。従って、貫通ダクトの下端開口から導入された外気が加熱されて上昇気流が自然発生する。これにより液晶パネルおよび偏光板で発生した熱を外部に放出することができる。
【００６２】
また、光源ランプによって加熱された加熱空気を、貫通ダクトの上端部分に導入する内部ダクトを有している場合には、光源ランプの発熱を外部に放出できると共に、内部ダクトを介して排出される高温空気によって、貫通ダクト内に形成される上昇気流の流速、流量が増加するので、液晶パネルおよび偏光板の放熱効率を高めることができる。
【００６３】
さらに、内部ダクトに外部に連通した排出口を形成した場合には、内部ダクトを経由して排出される高温空気によって、貫通ダクトの上端側の部分が負圧状態になるので、貫通ダクト内に形成される上昇気流の流速、流量を増加でき、これによっても放熱効率を改善できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る液晶プロジェクタを示す平面構成図、断面構成図および直交する方向から見た場合の断面構成図である。
【図２】図１の液晶プロジェクタの放熱機構の変形例１を示す平面図、断面構成図、および直交する方向から見た場合の断面構成図である。
【図３】図１の液晶プロジェクタの放熱機構の変形例２を示す平面図、断面構成図および直交する方向から見た場合の断面構成図である。
【図４】図１の液晶プロジェクタの放熱機構の変形例３を示す平面図、断面構成図および直交する方向から見た場合の断面構成図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る液晶プロジェクタを示す平面構成図、断面構成図および直交する方向から見た場合の断面構成図である。
【図６】図５の液晶プロジェクタの放熱機構の変形例１を示す平面構成図、断面構成図および直交する方向から見た場合の断面構成図である。
【図７】図５の液晶プロジェクタの放熱機構の変形例２を示す平面図、断面構成図、および直交する方向から見た場合の断面構成図である。
【図８】図５の液晶プロジェクタの放熱機構の変形例３を示す平面図、断面構成図および直交する方向から見た場合の断面構成図である。
【符号の説明】
１、１Ａ    液晶プロジェクタ
２    外装ケース
２ａ  底板部分
２ｂ  外気導入孔
２ｃ  天板部分
２ｄ  排出口
３    光学シャーシ
３ａ  底板部分
３ｂ  連通孔
３ｃ  天板部分
３ｄ  排出孔
４    光源ランプユニット
１０  均一照明光学系
２０  色分離光学系
３１〜３３  液晶パネル
３４〜３９  偏光板
４０  光合成光学系
５０  投写レンズユニット
６０  放熱機構
６１〜６６  液晶パネルと偏光板の隙間
７０  外気導入路
７１  内部ダクト
７１ａ  連通孔
７１ｂ  絞り部分
８０、１２０  冷却機構
８１、１２１  ラジエータ
８２、１２２  冷媒循環路
８３、１２３  超小型圧縮機
９０  強制送り機構
９１  吹き出し口
９２  シロッコファン
１０１〜１０４  貫通ダクト
１０１ａ〜１０４ａ  下端開口
１０１ｂ〜１０４ｂ  上端開口
１０１ｃ〜１０４ｃ  放熱フィン
１１０  支持ブロック
１１１〜１１４  支持枠
１３１  内部ダクト
１３１ａ  排出口
１３２  連通ダクト
【図１】
2004163689.tif 000003
【図２】
2004163689.tif 000004
【図３】
2004163689.tif 000005
【図４】
2004163689.tif 000006
【図５】
2004163689.tif 000007
【図６】
2004163689.tif 000008
【図７】
2004163689.tif 000009
【図８】
2004163689.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成14年11月26日(2002.11.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
色分離光学系２０では、白色の平行光束から青反射用ダイクロイックミラー２１によって青色光束を分離して全反射ミラー２２および集光レンズ２３を介して液晶パネル３１に導く。青反射用ダイクロイックミラー２１を通過した緑色光は緑反射用ダイクロイックミラー２４によって反射されて集光レンズ２５を介して液晶パネル３２に導かれる。ダイクロイックミラー２１を通過した赤色光は緑反射ダイクロイックミラー２４を通過した後、一対のリレーレンズ２６、２７および全反射ミラー２８、２９からなるリレー光学系と、集光レンズ３０を介して、液晶パネル３３に導かれる。


【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
この構成の放熱機構では、光源ランプ５から発生した熱が、内部ダクト１３１を経由して排出口１０２ｂ、１０３ｂから外部に放出されるので、光源ランプ５を効率良く冷却できる。