(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から放出された光を反射型表示パネルに照射し、前記反射型表示パネルによって反射された光をスクリーンに投射して画像を表示する投写型表示装置であって、
前記反射型表示パネルを冷却するための液冷機構を有し、
前記液冷機構は、前記反射型表示パネルに設けられたヒートシンクと、冷却液を循環させる動力源としてのポンプと、ヒートシンクとポンプとの間で冷却液を循環させる循環路と、前記光源から放出された光に含まれる紫外光によって前記冷却液を殺菌する殺菌手段とを有し、
前記殺菌手段は、前記光源が収容されているランプハウスに設けられた開口部と、前記循環路の途中であって、且つ前記開口部から放出された光を受光可能な位置に設けられた透光性容器とからなり、
前記ランプハウスに設けられた前記開口部と、該開口部から放出された光が入光する前記透光性容器の入光面とは隙間を介して対向しており、前記開口部に赤外光を遮断又は吸収する手段が設けられている投写型表示装置。
【請求項２】
前記透光性容器が、内部に入射した紫外光が外部に漏洩することを防止する手段を有する請求項１に記載の投写型表示装置。
【請求項３】
前記循環路の途中に、冷却液と外気との間で熱交換を行って冷却液を冷却する手段が設けられた請求項１または請求項２に記載の投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源から放出された光を反射型表示パネルに照射し、前記反射型表示パネルによって反射された光をスクリーンに投射して画像を表示する投写型（プロジェクション型）表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上記投写型表示装置では、極めて強力な光が反射型表示パネルに照射されるため、反射型表示パネルの温度上昇を抑制する冷却機構が必要である。特に、温度による特性変化や劣化が顕著である液晶材料を使用した反射型表示パネルを備えた投写型表示装置では上記冷却機構が不可欠である。そこで、従来の投写型表示装置は、空冷方式の冷却機構（空冷機構）又は液冷方式の冷却機構（液冷機構）のいずれかを備えているのが通常である（例えば、特許文献１又は特許文献２参照）
しかし、スクリーンに表示される画像をさらに明るくする目的で光源の改善が進められており、反射型表示パネルに照射される光は次第に強くなる傾向にある。これに伴って反射型表示パネルの発熱量も上昇し、空冷機構では反射型表示パネルの温度を許容温度以下に抑えることが困難な状況となっており、より冷却効果の高い液冷機構が主流となりつつある。
【０００３】
図３に投写型表示装置の液冷機構の一例を示す。図３に示す液冷機構は、不図示の光源から放出された光が照射される反射型表示パネルＡ1〜Ａ3の背面に装着されたヒートシンクＢ1〜Ｂ3と、これらシートシンクＢ1〜Ｂ3間に循環路Ｃを形成するチューブＤと、循環路Ｃ内の冷却液を循環させるポンプＥとを備えている。ポンプＥによって循環路Ｃ内を循環される冷却液は、あるヒートシンクで熱を吸収し、循環路Ｃ内を循環する間に吸収した熱を外気中に放出し、次のヒートシンクで再び熱を吸収するといった熱交換を繰返して各反射型表示パネルＡ1〜Ａ3を冷却する。
【０００４】
【特許文献１】
特開平４−３５０６２３号公報
【特許文献２】
特開平５−２１６０１６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
冷却効果の点で空冷機構に優る液冷機構にも、冷却液中で細菌やバクテリアが繁殖し、品質劣化や機能低下を招くといった別の問題がある。そこで、紫外線ランプを内蔵し、その紫外線ランプから放出される紫外光を冷却液に照射して殺菌したり、紫外線ランプ以外の殺菌手段を設けることが考えられる。しかし、紫外線ランプその他の殺菌手段を設けると、装置の大型化、高コスト化、消費電力増大などの様々な弊害を招く結果となる。一方、細菌やバクテリアを繁殖させないための特別な処理が施された冷却液を使用すれば、上記殺菌手段は不要となり、上記弊害は生じない。しかし、そのような特別な処理が施された冷却液は入手が困難であり、たとえ入手できたとしても非常に高価であって実用的ではない。
【０００６】
本発明の目的は、上記弊害を招くことなく冷却液を殺菌可能な殺菌手段を備えた投写型表示装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、光源から出射された光を反射型表示パネルに照射し、その反射型表示パネルによって反射された光をスクリーンに投射して画像を表示する投写型表示装置に、反射型表示パネルに設けられたヒートシンクと、冷却液を循環させる動力源としてのポンプと、ヒートシンクとポンプとの間で冷却液を循環させる循環路と、光源から放出された光に含まれる紫外光によって冷却液を殺菌する殺菌手段とを有する液冷機構を設ける。本発明では、投写型表示装置がそもそも備えている光源から放出される光に含まれている紫外光を利用して冷却液を殺菌するので、表示装置の大型化、高コスト化、消費電力増大などの弊害を一切生じることがない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の投写型表示装置の実施形態の一例を説明する。ここで説明する投写型表示装置は、図１に示すように、ランプハウス１内に収納された光源（ランプ）２と、コールドレンズ３と、ホールドレンズ４と、コールドレンズ３とホールドレンズ４との間に配置された複数のレンズ５a〜５dと、プリズム６と、３つの反射型表示パネル７a〜７cと、投写レンズ８と、反射型表示パネル７a〜７cを冷却する液冷機構１１とを備えている。
【０００９】
ランプハウス１内には、ランプ２を取り囲むように反射板（リフレクタ）９が配置されており、ランプ２から放出された光は、反射板９によって集光され、ランプハウス１の上面に開口されている出射口１０（図２参照）から出射されてコールドレンズ３に入射する。コールドレンズ３に入射した光のうち、赤外光はコールドレンズ３を透過し、可視光はコールドレンズ３によって反射されてレンズ５aに入射する。レンズ５aに入射した可視光は、レンズ５b〜５dを通過してホールドレンズ４で反射され、プリズム６に入射する。プリズム６に入射した可視光は、赤色光、緑色光、青色光の三原色の光に分光され、赤色光は反射型表示パネル７aに照射され、緑色光は反射型表示パネル７bに照射され、青色光は反射型表示パネル７cに照射される。反射型表示パネル７a、７b、７cの各々に照射された光は、反射型表示パネル７a、７b、７cの各々に表示されている画像に従って反射されてプリズム６に戻され、プリズム６内で合成される。合成された光は投写レンズ８を通して不図示のスクリーンに投射される。以上によって、スクリーン上に反射型表示パネル７a、７b、７cに表示されている画像が投写される。なお、モノクロ画像のみを投写する場合には、反射型表示パネルは一つであってもよい。
【００１０】
次に、液冷機構１１について具体的に説明する。この液冷機構１１は、図１に示すように、反射型表示パネル７a、７b、７cの各々の背面に装着されたヒートシンク１2a、１２b、１２cと、冷却液が循環する循環路１３と、循環路１３の途中に設けられたポンプ１４及び透光性容器１５と、ランプハウス１の側面１６に設けられた開口部１７（図２参照）とからなる。
【００１１】
循環路１３は、ヒートシンク１２a、１２b、１２c、ポンプ１４及び透光性容器１５をエンドレスに繋ぐチューブ１８によって形成されている。循環路１３内の冷却液は、ポンプ１４によって、ヒートシンク１２c、ヒートシンク１２b、ヒートシンク１２a、透光性容器１５という順で循環されてポンプ１４に戻り、再びヒートシンク１２a送り出される。尚、本実施形態では、取回しの容易なゴム製のチューブ１８によって循環路１３を形成したが、その他の可撓性部材によって循環路１３を形成することもできる。また、取回しを考慮しないのであれば、金属パイプや樹脂パイプといった非可撓性部材によって循環路１３を形成することもできる。
【００１２】
ヒートシンク１２a、１２b、１２cは、上記のようにして循環路１３を循環する冷却液を一時的に滞留させておくことが可能な容積を有するボックスである。循環路１３内を循環する冷却液はヒートシンク１２a、１２b、１２c内に滞留している間に、それぞれのヒートシンク１２a、１２b、１２cが装着されている反射型表示パネル７a、７b、７cの熱を吸収し、次ぎのヒートシンクに送り込まれるまでの間に外気中に熱を放出する。従って、ヒートシンク１２a、１２b、１２cは、熱伝導率の良好な金属その他の素材によって形成されていることが望ましい。また、各反射型表示パネル７a、７b、７cと各ヒートシンク１２a、１２b、１２cとは、接触面積が大きいことが望ましい。
【００１３】
透光性容器１５は、上記のようにして循環路１３内を循環する冷却液を一時的に滞留させておくことが可能な容積を有するボックスであり、プラスチックやガラスなどの透光性素材によって形成されている。この透光性容器１５は、全六面のうち五面に紫外光を遮断又は吸収する紫外光防止手段が設けられており、紫外光防止手段が設けられていない一面（入光面）１９がランプハウス１の開口部１７と対向する位置に不図示の保持手段によって保持されている。従って、ランプハウス１内のランプ２から放出された光の一部は開口部１７から放出され、入光面１９を通して透光性容器１５内に入光する。この結果、循環路１３内を循環する途中で透光性容器１５内に一時的に滞留する冷却液は、その滞留している間に、ランプ２から放出された光に含まれる紫外光を浴びて殺菌される。尚、開口部１７には赤外光を遮断又は吸収する赤外光防止手段が設けられており、冷却液が赤外光によって加温されることはない。
【００１４】
透光性容器１５の形状及び容積に特に限定はない。もっとも、透光性容器１５の容積に応じて冷却液の滞留時間（殺菌時間）が変化するので、必要且つ十分な殺菌時間が確保されるように透光性容器１５の容積を定めることが望ましい。また、上記紫外光防止手段は、透光性容器１５から漏洩した紫外光によるチューブ１８その他の部材の劣化防止を目的としている。従って、この目的を達成可能であれば具体的構成は特に限定されず、例えば、透光性容器１５の入光面１９以外の面に紫外光を遮断又は吸収可能なコーティングを施したり、入光面１９以外の面を金属で覆ったりすることが考えられる。さらに、紫外光防止手段が設けられる箇所も、ランプハウス１の開口部１７から出た光が透光性容器１５内に入光し、且つ入光した光が外部に漏洩することがないように選択されていれば特に限定されず、入光面１９の一部にも紫外光防止手段を設けることができる。
【００１５】
上記赤外光防止手段は、開口部１７から出た赤外光が透光性容器１５内に入光し、その赤外光によって透光性容器１５内の冷却液が加温されることを回避する目的で設けられるものである。従って、この目的を達成可能であれば具体的構成は特に限定されず、例えば、開口部１７に赤外光を遮断又は吸収可能なコーティングが施されたガラス板やプラスチック板を嵌め込むことが考えられる。もっとも、透光性容器１５の入光面１９に赤外光防止手段を設けることによっても上記目的を達成することができる。
【００１６】
図２には、ランプハウス１の開口部１７が設けられた側面１６と、透光性容器１５の入光面１９との間に隙間が設けられている例が図示されている。ここで、上記隙間の周囲を反射板その他で覆って、開口部１７から放出された光が外部に漏れることなく全て透光性容器１５に入光するようにしてもよい。もっとも、ランプハウス１の側面１６と透光性容器１５の入光面１９とは密接させてもよい。いずれにしても、開口部１７が大きくても入光面１９が小さければ、透光性容器１５内に入光する光（紫外光）の量は少なくなり、入光面１９が大きくても開口部１７が小さければ、透光性容器１５内に入光する光（紫外光）の量は同様に少なくなる。そこで、透光性容器１５内に必要且つ十分な量の光（紫外光）が入光するように、開口部１７及び入光面１９の大きさが設定されていることが望ましく、入光面１９の全面に光が入光するように設定されていることが最も望ましい。
【００１７】
透光性容器１５の出口又はその近傍に、透光性容器１５から循環路への流出量を調整可能な流量弁を設けることによって、冷却液の滞留時間（殺菌時間）を調整可能とすることもできる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明の投写型表示装置では、画像表示用の光源から放出される光に含まれている紫外光を利用して反射型表示パネルを冷却する冷却液を殺菌するので、紫外線ランプやその他の特別な殺菌手段を設けなくとも、冷却液が殺菌される。従って、装置の大型化、高コスト化、消費電力増大などの弊害を生じることなく、冷却液を殺菌することができる。また、水道水や純水といった入手容易で安価な液体を冷却液として使用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の投写型表示装置の一構成例を示す概略図である。
【図２】ランプハウス及び透光性容器の一例を示す概略図である。
【図３】従来の投写型表示装置の一構成例を示す概略図である。
【符号の説明】
１  ランプハウス
２  光源（ランプ）
３  コールドレンズ
４  ホールドレンズ
５a〜５b  レンズ
６  プリズム
７a〜７c  反射型表示パネル
８  投写レンズ
９  反射板
１０  出射口
１１  液冷機構
１２a〜１２c  ヒートシンク
１３  循環路
１４  ポンプ
１５  透光性容器
１６  側面
１７  開口部
１８  チューブ
１９  入光面
【図１】
0004257152.tif 000002
【図２】
0004257152.tif 000003
【図３】
0004257152.tif 000004