(57)【要約】【課題】冷却風を効率良くＬＣＤパネルの表面に導き、さらに冷却効率を向上させることが可能なＬＣＤ装置の提供。【解決手段】パネル保持枠３の下部に、冷却ファンの導風口より導入された冷却風をＬＣＤパネル２の表面に導くための整流板６を、このパネル保持枠３から突き出して設ける。整流板６は、冷却風の上流側に近づくほど先端が細くなるように、その両面に緩斜面６ａ，６ｂを形成する。導風口から導入された冷却風８は、整流板６によって、ＬＣＤパネル２入射側および出射側に分流され、ＬＣＤパネル２の両表面からＬＣＤパネル２を冷却する。このとき、パネル保持枠３と整流板６とが、整流板６の緩斜面によって緩やかに接続されているため、整流板６からパネル保持枠３への冷却風８の流れが滑らかとなり、冷却風８がパネル保持枠３に保持されたＬＣＤパネル２の表面から剥がれずにその表面に沿って流れる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルを保持部材により保持した液晶表示装置において、
前記液晶表示パネルの表面に冷却風を導く緩斜面を有した整流板を、前記保持部材から突き出して設けた
ことを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記緩斜面の前記液晶表示パネルの表面に対する角度は、３０°以下である請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記整流板は、前記緩斜面を両面に備えたものである請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記整流板両面の緩斜面の先端を、前記整流板の中心からオフセットさせた請求項３記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記整流板の両側端に一対の仕切板を備えた請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記一対の仕切板は冷却風の流れ方向に対して平行に配置したものである請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記一対の仕切板は冷却風の上流側の間隔が広くなるように配置したものである請求項５記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記保持部材に、前記整流板に連続する凹部を設けた請求項１記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記整流板の表面に凹凸を設けた請求項１記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクタや液晶プロジェクションテレビなどの投射型表示装置等に利用される液晶表示（以下、「ＬＣＤ」と称す。）装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＬＣＤ装置の代表的な用途として液晶プロジェクタがある。液晶プロジェクタは、ダイクロイックプリズムの三つの面に、それぞれ映像信号に応じて光を変調するＬＣＤパネルを配置した光学プリズムユニットを備える。光学プリズムユニットのＬＣＤパネルによって変調された後の各色光束（Ｒ，Ｇ，Ｂ）は、ダイクロイックプリズムによって色合成され、投射レンズによりスクリーン上に投影される。
【０００３】
近年、液晶プロジェクタには、画像情報をより鮮明に投影するために高解像度ＬＣＤパネルが用いられており、さらに投影画面が明るくなるように高輝度化が促進されている。このように高解像度かつ高輝度な液晶プロジェクタでは、発熱源である光源ランプユニット、回路ユニットおよびＬＣＤパネルが高温となるため、これらを冷却するための冷却装置が組み込まれる。一般的には、これらの冷却装置は、それぞれの用途に応じて冷却ファンが配置された構成であり、冷却ファンにより液晶プロジェクタの筐体外の空気を内部に吸い込み、各発熱源近傍に送風して冷却するものである。
【０００４】
図１０は従来のＬＣＤ装置の斜視図であって、（ａ）は分解状態を示す図、（ｂ）は組立状態を示す図、図１１は図１０のＬＣＤ装置を光学プリズムユニットに組み込んだ状態のＤ−Ｄ線断面図である。
【０００５】
図１０に示すＬＣＤ装置２１は、画像データに対応して光源からの入射光の透過率を制御するための透過型のＬＣＤパネル２と、ＬＣＤパネル２を保持する保持部材としてのパネル保持枠２２と、ＬＣＤパネル２の有効画素以外の領域が投射画像に悪影響を及ぼさないようにするための見切り板４と、ＬＣＤパネル２に外部回路を接続するためのフレキシブル基板５とで構成されている。また、図示しないが、ＬＣＤパネル２とパネル保持枠２２との間には熱伝導に優れた放熱用樹脂が充填されている。
【０００６】
このようなＬＣＤ装置２１は、プロジェクタ光学系の色分離によってＲＧＢ３色に分解された入射光に対応して、色合成系のダイクロイックプリズム７の３面にそれぞれ一つずつ設けられる。そして、このダイクロイックプロズム７の３面に設けられたＬＣＤ装置２１を冷却するため、冷却ファン（図示せず）からの冷却風８が図１１の下方に設けられた導風口（図示せず）から導入される。導風口もＲＧＢ各色に対応した位置にそれぞれ設けられている。この導風口から導入された冷却風は、ＬＣＤパネル２入射側の入射側照明光学系内壁９とＬＣＤ装置２１との間の空気層およびＬＣＤパネル２出射側のダイクロイックプリズム７とＬＣＤ装置２１との間の空気層に分流され、ＬＣＤパネル２の両表面からＬＣＤパネル２を冷却する。
【０００７】
ところが、導風口から導入された冷却風８は、パネル保持枠２２の下部壁面２２ａに垂直に衝突して乱流を生じてしまう。つまり、パネル保持枠２２の厚みが、冷却風８の送風方向に対して大きな抵抗成分となってしまうのである。そのため、ＬＣＤパネル２の透過領域箇所では、前述の乱流と上方に向かう冷却風とが合成されてしまい、冷却風が効率良く流れなくなるため、透過領域近傍での効率的な熱交換が行えない状態となっている。
【０００８】
今後、プロジェクタの高輝度化・小型化が進むにつれ、ＬＣＤ装置の冷却性能向上は、ＬＣＤパネルの長寿命化のために早急に解決すべき課題である。さらに、高輝度化に対してはＬＣＤ装置構造による効果的な冷却が、小型化に対しては冷却ファンの大型化に対する抑制やファン騒音問題の解決が、早急に求められている。これらの冷却効率の改善には、冷却風の積極的な利用が不可欠である。
【０００９】
冷却風を積極的に利用することにより冷却効率を改善するものとして、例えば特許文献１には、パネル取付枠に傾斜面部を形成したものが提案されている。冷却風は傾斜面部に沿って流れ、冷却風に対する接触面積が大きくなり、また、冷却風がスムーズに流れることによって冷却効率が向上するというものである。
【００１０】
【特許文献１】
特開２０００−１８１３７２号公報（ｐ．７，図５、図７−図９）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１の傾斜面部は、パネル取付枠を固定するための丸孔部分を除いてパネル取付枠の一部を切除した形状である。そのため、傾斜面部は、パネル取付枠を固定するための丸孔部分の取り合いの関係上、パネル取付枠の限られた幅の中で形成しなければならず、傾斜面部は急斜面とならざるを得ない。
【００１２】
このような急斜面の傾斜面部に対して冷却風が衝突した場合、冷却風はＬＣＤパネルの両面に分流されるものの、実際にはこの傾斜面部の後方端でパネル取付枠から剥がれて、ＬＣＤパネルの表面から離れていってしまう傾向にある。つまり、冷却風がＬＣＤパネルの表面から離れてしまっては、冷却効果を損なうことになる。
【００１３】
そこで、本発明においては、冷却風を効率良くＬＣＤパネルの表面に導き、さらに冷却効率を向上させることが可能なＬＣＤ装置を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のＬＣＤ装置は、ＬＣＤパネルを保持部材により保持したＬＣＤ装置において、ＬＣＤパネルの表面に冷却風を導く緩斜面を有した整流板を、保持部材から突き出して設けたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明によれば、保持部材とこの保持部材から突き出した整流板との接続部が、整流板の緩斜面によって緩やかに接続されているため、整流板から保持部材への冷却風の流れが滑らかとなり、冷却風が保持部材に保持されたＬＣＤパネルの表面から剥がれずにその表面に沿って流れる。
【００１６】
整流板の緩斜面の前記液晶表示パネルの表面に対する角度は、３０°以下とするのが望ましい。整流板の緩斜面の角度が３０°以下であれば、整流板の表面を流れてそのまま保持部材の表面を流れる冷却風が３０°以上向きを変えることがなく、冷却風がＬＣＤパネルに沿って滑らかに流れる。
【００１７】
上記緩斜面を整流板の両面に備えれば、冷却風をＬＣＤパネルの入出射側の両面へ滑らかに分流して流すことができる。また、整流板両面の緩斜面の先端を、整流板の中心からオフセットさせることで、ＬＣＤパネルの入出射のそれぞれの側への冷却風の風量比を変化させることができる。
【００１８】
整流板の両側端には一対の仕切板を備えるのが望ましい。この一対の仕切板により、整流板に沿って流れる冷却風の横方向への拡がりを抑え、冷却風をＬＣＤパネルの表面に集めることができる。
【００１９】
一対の仕切板は、冷却風の流れ方向に対して平行に配置したものであれば、整流板に沿って流れる冷却風の横方向への拡がりを抑えかつ一方向へ整流することができ、冷却風をＬＣＤパネルの表面に均一に送ることができる。
【００２０】
一対の仕切板は、冷却風の上流側の間隔が広くなるように配置したものであれば、より多くの冷却風がこの仕切板間へ流れ込むようになり、この流れ込んだ多くの冷却風を集めてＬＣＤパネルの表面へ送ることができる。
【００２１】
また、本発明のＬＣＤ装置では、保持部材に、整流板に連続する凹部を設けることで、保持部材の表面とこの保持部材に保持するＬＣＤパネルの表面との段差を小さくして、段差付近の冷却風の吹き溜まり部を狭くし、冷却風を滑らかに流すことができる。また、保持部材に設けた凹部の側壁によって冷却風の横方向への拡がりを抑え、ＬＣＤパネルの表面に集めることができる。
【００２２】
また、本発明のＬＣＤ装置では、整流板の表面に凹凸を設けることが望ましい。これにより、整流板の表面積が増加するため、整流板自身の放熱作用を高めることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１実施形態におけるＬＣＤ装置の斜視図であって、（ａ）は分解状態を示す図、（ｂ）は組立状態を示す図、図２は図１のＬＣＤ装置を光学プリズムユニットに組み込んだ状態のＡ−Ａ線断面図である。
【００２４】
図１に示すＬＣＤ装置１は、画像データに対応して光源からの入射光の透過率を制御するための透過型のＬＣＤパネル２と、ＬＣＤパネル２を保持する保持部材としてのパネル保持枠３と、ＬＣＤパネル２の有効画素以外の領域が投射画像に悪影響を及ぼさないようにするための見切り板４と、ＬＣＤパネル２に外部回路を接続するためのフレキシブル基板５とで構成されている。また、図示しないが、ＬＣＤパネル２とパネル保持枠３との間には熱伝導性に優れた放熱用樹脂が充填されている。
【００２５】
パネル保持枠３の下部には、冷却ファン（図示せず）の導風口（図示せず）より導入された冷却風をＬＣＤパネル２の表面に導くための整流板６を、このパネル保持枠３から突き出して設けている。整流板６は、冷却風の上流側すなわち冷却ファンの送風口側に近づくほど先端が細くなるように、その両面に緩斜面６ａ，６ｂが形成されている。緩斜面６ａ，６ｂは、パネル保持枠３の表面に対して３０°傾斜させている。
【００２６】
このようなＬＣＤ装置１は、プロジェクタ光学系の色分離によってＲＧＢ３色に分解された入射光に対応して、色合成系のダイクロイックプリズム７の３面にそれぞれ一つずつ設けられる。冷却ファンおよび導風口は、図２の下方に設けられている。
【００２７】
図２に示すように導風口から導入された冷却風８は、整流板６によって、ＬＣＤパネル２入射側の入射側照明光学系内壁９とＬＣＤ装置１との間の空気層およびＬＣＤパネル２出射側のダイクロイックプリズム７とＬＣＤ装置との間の空気層に分流され、ＬＣＤパネル２の両表面からＬＣＤパネル２を冷却する。
【００２８】
このとき、パネル保持枠３とこのパネル保持枠３から突き出した整流板６との接続部が、整流板６の緩斜面によって緩やかに接続されているため、整流板６からパネル保持枠３への冷却風８の流れが滑らかとなり、冷却風８がパネル保持枠３に保持されたＬＣＤパネル２の表面から剥がれずにその表面に沿って流れる。すなわち、本実施形態におけるＬＣＤ装置１によれば、冷却風８を滑らかにＬＣＤパネル２の両表面に導き、ＬＣＤパネル２を効率良く冷却することができる。
【００２９】
また、本実施形態におけるＬＣＤ装置１では、整流板６の緩斜面を３０°としているため、整流板６の表面を流れてそのままパネル保持枠３の表面を流れる冷却風６が３０°以上向きを変えることがなく、冷却風６がＬＣＤパネル２に沿って滑らかに流れるため、ＬＣＤパネル２の冷却効率が特に優れている。
【００３０】
なお、図１および図２に示すＬＣＤ装置１は、整流板６両面の緩斜面の先端を整流板６の中心に配置したものであるが、この位置をＬＣＤパネルの入射側または出射側へオフセットさせることも可能である。以下、この整流板による冷却風の風量比の選択方法について説明する。図３は図１の整流板６両面の緩斜面６ａ，６ｂの先端をオフセットさせた場合のＡ−Ａ線断面を示す図である。
【００３１】
入射側照明光学系内壁９の表面からＬＣＤ装置１のＬＣＤパネル２のＬＣＤ面までの距離をＬ１、同ＬＣＤ面からダイクロイックプリズム７の表面までの距離をＬ２、ＬＣＤ面と整流板６両面の緩斜面６ａ，６ｂの先端部中心とのオフセット量をΔＬとする。冷却ファンからの冷却風８は、ＬＣＤ装置１下方の導風口より導入され、パネル保持枠２から突き出した整流板６の先端によってＬＣＤパネル２の入射側および出射側に分流される。
【００３２】
ここで、導風口からの流入風量をｑとすると、冷却風８の風量比は、緩斜面６ａ，６ｂの先端部中心の位置によって下式のようになる。
（入射側）ｑｉ＝ｑ×（Ｌ１＋ΔＬ）／（Ｌ１＋Ｌ２）
（出射側）ｑｏ＝ｑ×（Ｌ２−ΔＬ）／（Ｌ１＋Ｌ２）
すなわち、整流板６の先端のオフセット量を変化させることにより、ＬＣＤパネル２の入出射のそれぞれの側への冷却風８の風量比を選択することが可能となる。
【００３３】
（実施の形態２）
図４は本発明の第２実施形態におけるＬＣＤ装置を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は冷却風の流れを示す正面図である。
【００３４】
図４に示すように、第２実施形態におけるＬＣＤ装置１０は、整流板６の両側端の面に、パネル保持枠３から垂直に突き出した一対の仕切板１１ａ，１１ｂを備えている。仕切板１１ａ，１１ｂは、見切り板４の開口部４ａの両端に対応する位置に、互いに平行に配置されている。
【００３５】
導風口から導入された冷却風８は、整流板６に到達するまでにある程度の拡がりが発生する。本実施形態におけるＬＣＤ装置１０では、この拡がりをもった冷却風８を仕切板１１ａ，１１ｂにて整流し、整流板６に沿って流れる冷却風８の横方向への拡がりを抑えることができる。また、仕切板１１が互いに平行に配置されているため、冷却風８の流れを一方向へ整流することができ、冷却風８をＬＣＤパネル２の表面に均一に送ることができる。
【００３６】
これにより、整流板６によってＬＣＤパネル２の表面から剥がれないように流す冷却風８を、ＬＣＤパネル２の入射側および出射側の見切り板４の開口部４ａに集めることができ、より効率的にＬＣＤパネル２と接触させて冷却することができる。
【００３７】
図５は本発明の第２実施形態におけるＬＣＤ装置の変形例を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は冷却風の流れを示す正面図である。
図５に示すＬＣＤ装置１２は、仕切板１１ａ，１１ｂを、冷却風８の上流側の間隔が広くなるように形成したものである。これにより、整流板６下方の導風口から流れ込む冷却風をより多くこの仕切板１１ａ，１１ｂによって集め、ＬＣＤパネル２の見切り板４の開口部４ａへの冷却風の風量を増加させることができる。さらに、この場合、冷却風の拡がりを図４の構造よりも抑えることができるため、冷却効率をさらに高めることができる。
【００３８】
（実施の形態３）
図６は本発明の第３実施形態におけるＬＣＤ装置を出射側からみた斜視図、図７は図６のＬＣＤ装置の冷却風の流れを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【００３９】
図６に示すように、第３実施形態におけるＬＣＤ装置１３は、パネル保持枠１４の出射側に凹部１５を設けたものである。整流板６はこの凹部１５の窪みと連続した形状とする。このとき、凹部１５の窪みの幅は、パネル保持枠１４の開口部１４ａの幅と同等かそれ以上とする。
【００４０】
図７（ｂ）に示すように、パネル保持枠１４の開口部１４ａにはＬＣＤパネル２とパネル保持枠１４の段差によって、冷却風８の吹き溜まり部８ａが発生するが、本実施形態におけるＬＣＤ装置１３では、パネル保持枠１４に凹部１５を設けているため、ＬＣＤパネル２の表面とパネル保持枠１４の段差が小さくなっている。
【００４１】
これにより、この段差付近の冷却風８の吹き溜まり部８ａが狭くなるため、冷却風８を効率良く流すことができ、吹き溜まり部８ａでの局部的な温度の偏りを抑えることができる。また、凹部１５の側壁によって第２実施形態と同様、冷却風８の横方向への拡がりを抑えることができるため、ＬＣＤパネル２の表面に冷却風を集めて効率良く冷却することができる。
【００４２】
（実施の形態４）
図８は本発明の第４実施形態におけるＬＣＤ装置の斜視図、図９は図８のＬＣＤ装置を光学プリズムユニットに組み込んだ状態のＣ−Ｃ線断面図である。
【００４３】
第４実施形態におけるＬＣＤ装置１６は、さらに冷却効率を高めるため、ＬＣＤパネル２の入射側および出射側のそれぞれに対応する整流板６の表面に凹凸を設けるため、溝１７を形成したものである。溝１７の冷却風の下流側の端面、すなわち整流板５の先端と反対側の面は、送風抵抗増大とならないように送風方向と直交しないように傾斜を設けている。
【００４４】
さらに、本実施形態におけるＬＣＤ装置１６は、図３で説明したように整流板６両面の緩斜面６ａ，６ｂの先端をオフセットさせている。このオフセットによって入出射側の冷却風量を最適配分とし、溝１７によって表面積を増大させることによって整流板６自身の放熱作用を高めることで、双方の相互作用によりさらに冷却効率が向上する。
【００４５】
【発明の効果】
本発明により、以下の効果を奏することができる。
【００４６】
（１）ＬＣＤパネルの表面に冷却風を導く緩斜面を有した整流板を、保持部材から突き出して設けたことにより、保持部材から突き出した整流板から保持部材への冷却風の流れが滑らかとなり、冷却風が保持部材に保持されたＬＣＤパネルの表面から剥がれずにその表面に沿って流れる。これにより、冷却風を滑らかにＬＣＤパネルの表面に導き、ＬＣＤパネルを効率良く冷却することができる。
【００４７】
（２）整流板の両側端には一対の仕切板を備えることによって、整流板に沿って流れる冷却風の横方向への拡がりを抑え、冷却風をＬＣＤパネルの表面に集めてより効率良く冷却することができる。
【００４８】
（３）保持部材に、整流板に連続する凹部を設けることで、保持部材の表面とこの保持部材に保持するＬＣＤパネルの表面との段差を小さくして、段差付近の冷却風の吹き溜まり部を狭くし、冷却風を滑らかに流して冷却することができる。また、保持部材に設けた凹部の側壁によって冷却風の横方向への拡がりを抑え、ＬＣＤパネルの表面に集めてより効率良く冷却することができる。
【００４９】
（４）整流板の表面に凹凸を設けることで、整流板の表面積が増加し、整流板自身の放熱作用を高めてさらに冷却性能を向上させることができる。
【００５０】
（５）以上のようにＬＣＤ装置の冷却性能を向上させたことで、冷却ファン性能を大きく利用できるようになるため、このＬＣＤ装置を利用したプロジェクタなどの装置の小型化、低コスト化を実現できる。
【００５１】
（６）整流板は、送風抵抗を低減させる構造であるため、風切り音が低減し、プロジェクタなどの装置の騒音対策にも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態におけるＬＣＤ装置の斜視図であって、（ａ）は分解状態を示す図、（ｂ）は組立状態を示す図である。
【図２】図１のＬＣＤ装置を光学プリズムユニットに組み込んだ状態のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１の整流板両面の緩斜面の先端をオフセットさせた場合のＡ−Ａ線断面を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態におけるＬＣＤ装置を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は冷却風の流れを示す正面図である。
【図５】本発明の第２実施形態におけるＬＣＤ装置の変形例を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は冷却風の流れを示す正面図である。
【図６】本発明の第３実施形態におけるＬＣＤ装置を出射側からみた斜視図である。
【図７】図７は図６のＬＣＤ装置の冷却風の流れを示す図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】本発明の第４実施形態におけるＬＣＤ装置の斜視図である。
【図９】図９は図８のＬＣＤ装置を光学プリズムユニットに組み込んだ状態のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１０】従来のＬＣＤ装置の斜視図であって、（ａ）は分解状態を示す図、（ｂ）は組立状態を示す図である。
【図１１】図１０のＬＣＤ装置を光学プリズムユニットに組み込んだ状態のＤ−Ｄ線断面図である。
【符号の説明】
１，１０，１２，１３，１６  ＬＣＤ装置
２  ＬＣＤパネル
３，１４  パネル保持枠
４  見切り板
４ａ，１４ａ  開口部
５  フレキシブル基板
６  整流板
６ａ，６ｂ  緩斜面
７  ダイクロイックプリズム
８  冷却風
８ａ  吹き溜まり部
９  入射側照明光学系内壁
１１ａ，１１ｂ  仕切板
１５  凹部
１７  溝
【図１】
2004191650.tif 000003
【図２】
2004191650.tif 000004
【図３】
2004191650.tif 000005
【図４】
2004191650.tif 000006
【図５】
2004191650.tif 000007
【図６】
2004191650.tif 000008
【図７】
2004191650.tif 000009
【図８】
2004191650.tif 000010
【図９】
2004191650.tif 000011
【図１０】
2004191650.tif 000012
【図１１】
2004191650.tif 000013