(57)【要約】【課題】冷却ファンを用いることなく、液晶パネルの過熱を防止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では、液晶パネル３１、３２、３３を、断熱壁３によって、発熱源である光源ユニット１０および電源ユニット５３から仕切るようにしている。したがって、液晶パネル３１、３２、３３がこれらの発熱源からの熱によって過熱状態に陥ることを防止できる。この結果、光源ユニット１０や電源ユニット５３からの発熱をある程度は許容でき、これらを冷却するための冷却ファンを省略し、ヒートシンクなどの放熱機構のみでも問題がない。よって、冷却ファンを設置することに起因する消費電力の増加、振動・騒音の発生を抑制できる。【選択図】      図１
2005024810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
前記筐体の内部を少なくとも第１の区画室および第２の区画室に仕切っている第１の断熱壁とを有し、
前記第１の区画室には、光源ユニットと電源ユニットが配置され、
前記第２の区画室には、前記光源ユニットからの射出光を映像信号に応じて変調する液晶パネルが配置されている液晶プロジェクタ。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の区画室を、前記光源ユニットが配置された光源側区画室と、前記電源ユニットが配置された電源側区画室に仕切っている第２の断熱壁を有している液晶プロジェクタ。
【請求項３】
請求項２において、
前記第２の区画室と前記光源側区画室の間に、前記電源側区画室の一部が断熱用空間として介在している液晶プロジェクタ。
【請求項４】
請求項１、２または３において、
前記光源ユニットから発生した熱を外部に放出する光源放熱機構を有し、
前記光源放熱機構は、前記筐体の側面から外部に露出している放熱面を備えた放熱部材と、前記筐体の底面および天面に形成した放熱用開口部とを有している液晶プロジェクタ。
【請求項５】
請求項１、２、３または４において、
前記液晶パネルから発生した熱を外部に放出するパネル放熱機構を有し、
前記パネル放熱機構は、前記液晶パネルを支持している伝熱性素材からなる支持部材と、この支持部材に接合されている放熱部材と備え、この放熱部材は前記筐体の底面から外部に露出している放熱面を備えている液晶プロジェクタ。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記電源ユニットには放熱部材が取り付けられてい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、
前記筐体はアルミニウム製であり、当該筐体の表面にはセラミック材などの放熱性の塗料が塗布されてい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、さらに詳しくは、冷却ファンを用いることなく液晶パネルの過熱を防止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）が搭載されている。光源ユニットからの射出光は、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る。変調後の各色光は、ダイクロイックプリズムなどからなる光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投写される。
【０００３】
この構成の液晶プロジェクタでは、その筐体内に配置されている光源ユニット、電源ユニットおよび液晶パネルがそれぞれ発熱源であるので、これら発熱源の相乗効果により筐体内が過熱状態に陥る惧れがある。そこで、従来においては、筐体内部の熱を外部に放出するための放熱機構が組み込まれている。
【０００４】
一般的な放熱機構は冷却ファンを用いている。例えば、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。また、液晶パネルの支持部材に放熱フィンを形成し、ここに冷却ファンからの風を当てて液晶パネルを冷却している。同様に、電源ユニットにおいても、冷却ファンにより風を当てて効率良く放熱するようにしている。かかる構成の放熱機構は、例えば特願２００２−１９８８２３の出願明細書に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、液晶プロジェクタの筐体内に配置されている光源ユニット、電源ユニットおよび液晶パネルのそれぞれは、他方の二つの部位から発生する熱の影響を受けて、自己の発熱温度以上に過熱されてしまう。特に、液晶パネルが過熱状態に陥ると、その特性が劣化して撮影画像の画質が劣化するので好ましくない。
【０００６】
かかる弊害を確実に回避するために、従来においては、光源ユニットや電源ユニットに大型の冷却ファンを配置せざるを得なかった。しかし、大型の冷却ファンを設けると、消費電力が増加し、振動や騒音も大きくなるという新たな弊害が発生する。
【０００７】
本発明の課題は、このような点に鑑みて、冷却ファンを用いることなく液晶パネルの過熱を防止可能な機構を備えた液晶プロジェクタを提案することにある。
【０００８】
【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、本発明の液晶プロジェクタは、筐体と、前記筐体の内部を少なくとも第１の区画室および第２の区画室に仕切っている第１の断熱壁とを有し、前記第１の区画室には、光源ユニットと電源ユニットが配置され、前記第２の区画室には、前記光源ユニットからの射出光を映像信号に応じて変調する液晶パネルが配置されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明では、断熱壁によって、液晶パネルを、発熱源である光源ユニットおよび電源ユニットから仕切るようにしている。したがって、液晶パネルがこれらの発熱源からの熱によって過熱状態に陥ることを防止できる。この結果、光源ユニットや電源ユニットからの発熱をある程度は許容できるので、これらを冷却するための冷却ファンを省略しても問題がない。よって、冷却ファンを設置することに起因する消費電力の増加、振動・騒音の発生を抑制できる。
【００１０】
ここで、前記第１の区画室を、断熱壁によって、前記光源ユニットが配置された光源側区画室と、前記電源ユニットが配置された電源側区画室に仕切ることが望ましい。このようにすれば、光源ユニットおよび電源ユニットが相互の発熱によって過熱状態に陥ることを防止できる。
【００１１】
この場合、前記第２の区画室と前記光源側区画室の間に、前記電源側区画室の一部が断熱用空間として介在するように構成することが望ましい。このようにすれば、断熱壁と断熱用空間とによって、最も大きな発熱源である光源ユニットのランプからの発熱が液晶パネルの側に伝わることを確実に阻止できる。
【００１２】
前記光源ユニットから発生した熱を外部に放出する光源放熱機構としては、前記筐体の側面から外部に露出している放熱面を備えた放熱部材と、前記筐体の底面および天面に形成した放熱用開口部とを有しているものを用いればよい。
【００１３】
また、前記液晶パネルから発生した熱を外部に放出するパネル放熱機構としては、前記液晶パネルを支持している伝熱性素材からなる支持部材と、この支持部材に接合されている放熱部材と備え、この放熱部材は前記筐体の底面から外部に露出している放熱面を備えている構成のものを用いればよい。
【００１４】
さらに、前記電源ユニットの放熱機構として放熱部材を配置すればよい。
【００１５】
次に、前記筐体を放熱性の良いアルミニウム製とし、当該筐体の表面にセラミック材などの放熱性の塗料を塗布すれば、筐体内部の熱を外周面から効率良く放出できる。
【００１６】
【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実施の形態を説明する。図１は本実施の形態に係る液晶プロジェクタの内部構成を示す平面構成図であり、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した場合の概略断面図である。
【００１７】
（全体構成）
これらの図に示すように、液晶プロジェクタ１はアルミニウム製の筐体２を有している。筐体２は前後の端板部分２１、２２と、左右の側板部分２３、２４と、天板部分２５および底板部分２６を備えた扁平な左右に長い直方体形状をしている。また、筐体２の表面には筐体２からの放熱性を高めるためにセラミック材が塗布されている。
【００１８】
筐体２の内部は、その前側の端板部分２１の左右方向の中程の位置から直角に延びて後側の端板部分２２に到る垂直な断熱壁３によって左右に仕切られ、第１の区画室４と第２の区画室５が形成されている。断熱壁３は筐体２の底板部分２６から天板部分２５に到る垂直壁である。また、第１の区画室４は、断熱壁６によって光源側区画室７と電源側区画室８に仕切られている。断熱壁６は、筐体２の一方の側板部分２４における前後方向の中程の位置から筐体長辺方向に延びている壁部分６１と、この壁部分６１の先端から後側に直角に折れ曲がって後側の端壁部分２２まで延びている壁部分６２とを備えている。断熱壁６も筐体２の底板部分２６から天板部分２５に到る垂直壁である。
【００１９】
断熱壁６によってＬ形に仕切られている電源側区画室８は前側の左右に延びている区画部分８１と、この後側から後方に延びている区画部分８２を備えており、前側の区画部分８１にはバラスト回路５１および電源回路５２からなる電源ユニット５３が配置されている。後側の区画部分８２は、光源側区画室７と第２の区画室５の間に介在する断熱用空間として機能する。
【００２０】
断熱壁６によって矩形に仕切られた光源側区画室７には光源ユニット１０が配置されている。光源ユニット１０は、放電管１１およびリフレクタ１２からなる光源ランプ１３と、この光源ランプ１３を支持しているランプ取り付け枠１４とを備えている。光源ランプ１３の光軸１３ａは筐体２の幅方向に向いており、その射出側に対峙している断熱壁６の壁部分６２には開口部６２ａが形成されている。
【００２１】
この開口部６２ａの外周縁部分には円筒状の光学シャーシ１５が同軸状態で取り付けられている。光学シャーシ１５はプラスチック成形品であり、開口部６２ａの外周縁部分に接合されている大径の円筒部分１５ａと、この円筒部分１５ａの先端に同軸状態に連続している小径の円筒部分１５ｂとを備えている。この小径の円筒部分１５ｂの先端縁は、断熱壁３に形成した同一内径の円形開口部３ａに同軸状態に接続されている。第２の区画室５の側にも、円形開口部３ａに一端が接続されているプラスチック成形品からなる光学シャーシ１６が配置されている。
【００２２】
（光学系）
電源側区画室８に配置されている光学シャーシ１５の内部には、光源ランプ１３からの射出光を均一な輝度分布の平行光束に変換するための均一照明光学系１７が配置されている。均一照明光学系１７は、複数のマイクロレンズがマトリクス状に配列されたインテグレータレンズ１８、集光レンズ１９などから構成されている。
【００２３】
これに対して、第２の区画室５内の光学シャーシ１６の内部には、色分離光学系３０と、ライトバルブとして機能する３枚の液晶パネル３１、３２、３３と、光合成光学系３４が配置されている。色分離光学系３０では、円形開口部３ａを介して入射する平行光束から、青反射用ダイクロイックミラー３５によって青色光成分を分離して全反射ミラー３６および集光レンズ３７を介して液晶パネル３１に導く。また、青反射用ダイクロイックミラー３５を通過した緑色光成分を、緑反射用ダイクロイックプリズム３８によって反射して集光レンズ３９を介して液晶パネル３２に導く。さらに、緑反射用ダイクロイックプリズム３８を通過した赤色光成分を、一対のリレーレンズ４０、４１および全反射ミラー４２、４３からなるリレー光学系と、集光レンズ４４を介して、液晶パネル３３に導く。
【００２４】
色分離光学系３０で分離された各色光成分は、液晶パネル３１、３２、３３によって映像信号に対応して変調され、光合成光学系３４に導かれる。光合成光学系３４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、変調後の各色光成分が合成されて投写光像を形成する単一の光束とされる。投写光像は、光学シャーシ１６の前側開口部１６ａに配置されている投写レンズユニット４９を介して不図示のスクリーン上に拡大投写される。
【００２５】
（各部の放熱機構）
次に、筐体２内の発熱源である光源ユニット１０、電源ユニット５３および液晶パネル３１〜３３の放熱機構を説明する。
【００２６】
まず、光源ユニット１０の放熱機構は、ランプ取り付け枠１４における筐体後側の端板部分２２および左側の側板部分２４に対峙しているランプ取り付け枠１４の側面７０、７１に取り付けたヒートシンク７２、７３と、ランプ取り付け枠１４の天面７４および底面７５が対峙している筐体２の天板部分２５および底板部分２６に形成した放熱用の開口部７６、７７とを備えている。ヒートシンク７２、７３の背面部分には多数の放熱フィン７８、７９が形成されており、放熱フィン７８、７９は、端板部分２２および側板部分２４に形成した開口部２２ａ、２４ａから筐体外部に突出して露出状態になっている。放熱用の開口部７６、７７は、多数の開口が形成された構成とされている。
【００２７】
液晶パネル３１〜３３の放熱機構は、光学シャーシ１６の下側に配置したヒートシンク４５と、各液晶パネル３１〜３３を支持している伝熱性の高い素材からなるパネル支持板４６とから構成されている。ヒートシンク４５はその下面部分に多数の放熱フィン４７が形成されており、放熱フィン４７は筐体底板部分２６に形成した開口部２６ａから下方に突出して外部に露出している。ヒートシンク４５の上面は平坦な面であり、ここに、Ｌ形状をしたパネル支持板４６の水平板部分が伝熱性の良い状態で接合されている。パネル支持板４６の垂直板部分は、光学シャーシ１６の底面に形成した開口部１６ｂを介して当該光学シャーシ１６内部に延びており、当該垂直板部分に液晶パネル３１〜３３が垂直に取り付けられている。
【００２８】
一方、電源ユニット５３の放熱機構は、バラスト回路５１のケースおよび電源回路５２のケースにそれぞれ取り付けたヒートシンク５４、５５から構成されている。
【００２９】
（作用効果）
このように構成した液晶プロジェクタ１においては、液晶パネル３１〜３３を、断熱壁３によって、発熱源である光源ユニット１０および電源ユニット５３から仕切るようにしている。したがって、液晶パネル３１〜３３がこれらの発熱源からの熱によって過熱状態に陥ることを防止できる。この結果、光源ユニット１０や電源ユニット５３からの発熱をある程度は許容できるので、ヒートシンク、放熱用開口などの放熱機構により熱を放出すればよく、これらを冷却するための冷却ファンを省略しても問題がない。よって、冷却ファンを設置することに起因する消費電力の増加、振動・騒音の発生を抑制できる。
【００３０】
また、断熱壁６によって、光源ユニット１０が配置された光源側区画室７と、電源ユニット５３が配置された電源側区画室８に仕切ってあるので、光源ユニット１０および電源ユニット５３が相互の発熱によって過熱状態に陥ることを防止できる。
【００３１】
さらに、液晶パネル３１、３２、３３が配置された第２の区画室５と光源側区画室７の間に、電源側区画室８の後側の区画部分８２が断熱用空間として介在している。よって、最も大きな発熱源である光源ユニット１０からの発熱が液晶パネル３１、３２、３３の側に伝わることを確実に阻止できる。
【００３２】
また、光源ユニット１０に取り付けられたヒートシンク７２、７３の放熱フィン７８、７９は筐体２の外部に突出して露出状態になっている。同様に、各液晶パネル３１〜３３にパネル支持板４６を介して取り付けられたヒートシンク４５の放熱フィン４７は、筐体２の外部に突出して露出状態になっている。したがって、光源ユニット１０および液晶パネル３１〜３３で発生した熱を効率よく筐体２の外に放出することができるので、各部材が過熱状態に陥ることを防止できる。
【００３３】
（その他の実施の形態）
上記形態では、アルミニウム製の筐体２の表面にセラミック材を塗布することにより、筐体２の放熱性を改善してあるが、各部材に取付けたヒートシンクおよび放熱フィン、液晶パネル３１〜３３を支持するパネル支持板４６等の表面にもセラミック材を塗布して、それらの放熱性を改善してもよい。
【００３４】
また、上記形態では、光源側区画室７のランプ取り付け枠１４が対峙している筐体２の天板部分２５および底板部分２６にのみ放熱用の開口部７６、７７を形成してあるが、前記開口部に加えて、電源側区画室８のバラスト回路のケース５１および電源回路のケース５２が対峙している筐体２の天板部分２５および底板部分２６に放熱用の開口部を形成してもよい。
【００３５】
【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、液晶パネルを、断熱壁によって、発熱源である光源ユニットおよび電源ユニットから仕切るようにしている。したがって、液晶パネルがこれらの発熱源からの熱によって過熱状態に陥ることを防止できる。この結果、光源ユニットや電源ユニットからの発熱をある程度は許容できるので、これらを冷却するための冷却ファンを省略しても問題がない。よって、冷却ファンを設置することに起因する消費電力の増加、振動・騒音の発生を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る液晶プロジェクタの内部構成を示す平面構成図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した場合の概略断面図である。
【符号の説明】
１    液晶プロジェクタ
２    筐体
３、６  断熱壁
４    第１の区画室
５    第２の区画室
７    光源側区画室
８    電源側区画室
１０  光源ユニット
１１  放電管
１２  リフレクタ
１３  光源ランプ
１４  ランプ取り付け枠
１５、１６  光学シャーシ
１７  均一照明光学系
３０  光分離光学系
３１、３２、３３  液晶パネル
３４  光合成光学系
４９  投写レンズユニット
４５、５４、５５、７２、７３  ヒートシンク
４６  パネル支持板
４７、７８、７９  放熱フィン
７６、７７  開口部
【図１】
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【図２】
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