(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パネルを用いたプロジェクタにおいて、
前記パネルを取り付け固定し、かつ、前記パネルの直下に設けた冷却外気送風口を有したキャビティと、
前記キャビティの下側に配置された外気吸入用の電動モータファンと、
前記キャビティの冷却外気送風口に介挿され、前記キャビティの上面から突出した第１の突出片と、前記キャビティの下面に延在し、前記電動モータファンで吸入した外気の上昇傾斜に沿って折曲した折曲片とを有した第１の風向板と、
前記キャビティの冷却外気送風口に介挿され、前記キャビティの上面から突出した第２の突出片と、前記キャビティの下面に延在した延在片を有した第２の風向板と、
を具備し、前記電動モータファンで吸入した外気を前記キャビティの下面に延在した第１風向板の折曲片と第２の風向板の延在片で案内誘導し、前記キャビティの上面に突出した前記第１と第２の突出片で誘導拡散し、前記パネルに冷却外気を送風することを特徴とするプロジェクタのパネル冷却装置。
【請求項２】
前記第１と第２の風向板は、異なる板体で形成し、前記第１の風向板を前記第２の風向板に重ねて、前記キャビティに固定することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタのパネル冷却装置。
【請求項３】
前記キャビティの冷却外気送風口の開口は、前記第１と第２の風向板の突出片で所定の間隔で区切ることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタのパネル冷却装置。
【請求項４】
前記第１と第２の風向板の少なくとも一方を複数設け、前記第１の風向板の折曲片と前記第２の風向板の前記延在片の寸法を異ならせることを特徴とする請求項１記載のプロジェクタのパネル冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プロジェクタにおけるパネルの冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
テレビジョン映像を大型画面で再生表示するプロジェクションテレビ受像機には、大型画面の再生映像の輝度を確保するために、従来、投射ブラウン管を用いていた。特にテレビジョン映像を精細に再生表示するためには、テレビジョン映像を構成する三原色毎の投射ブラウン管を用いた３管式プロジェクションテレビ受像機は大型で、かつ、重量もあるために、その取り扱いに不自由していた。近来、液晶素子の開発が進み、軽量小型な液晶プロジェクタが製品化されている。
【０００３】
この液晶プロジェクタの構成について図４を用いて説明する。
【０００４】
図４は、三原色毎に専用の液晶パネルを用いた３板式液晶プロジェクタで、上面から見た光学系の配置構成である。
【０００５】
白色光を照射する光源５１の後部には、白色光を集光するリフレクタ５２が配置されている。光源５１から照射される白色光は、光の三原色である青色、緑色及び赤色の光から構成されている。このリフレクタ５２で集光された白色光は、第１のフィールドレンズ５３を透過して、第１の反射ミラー５４で９０度、光の投射向きを変更され、第２のフィールドレンズ５５とコンデンサーレンズ５６を透過する間に平行光に変換される。この平行光は、青色の光を反射し、他の色の光を透過させる青色ダイクロイックミラー５７に投射される。この青色ダイクロイックミラー５７は投射される平行光に対して、４５度の角度に設置され、この青色ダイクロイックレンズ５７で反射された青色光は、９０度光の投射向きを変えて、第２の反射ミラー５８で反射される。前記青色ダイクロイックミラー５７を透過した他の色の平行光は、緑色の光を反射し、他の色の光を透過させる緑色ダイクロイックミラー５９に投射される。この緑色ダイクロイックミラー５９も投射された平行光に対して、４５度の角度に設置され、この緑色ダイクロイックミラー５９で反射された緑色光は、９０度光の投射向きを変える。この緑色ダイクロイックミラー５９を透過した光は、赤色光であり、第３の反射ミラー６０と第４の反射ミラー６１で９０度づつ光の投射向きを変える。
【０００６】
一方、光の三原色毎の青色液晶パネル６２Ｂと、緑色液晶パネル６２Ｇ、及び赤色液晶パネル６２Ｒは、図に示すように矩形の３辺に設置されている。この液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒの前記光源５１側の前面には、偏向板６３Ｂ、６３Ｇ、６３Ｒが設けられている。すなわち、青色液晶パネル６２Ｂには、前記第２の反射ミラー５８から反射された青色平行光を偏向する偏向板６３Ｂが、緑色液晶パネル６２Ｇには、前記緑色ダイクロイックミラー５９で反射された緑色平行光を偏向する偏向板６３Ｇが、赤色液晶パネル６２Ｒには、前記第４の反射ミラー６１で反射された赤色平行光を偏向する偏向板６３Ｒが配置されている。
【０００７】
前記偏向板６３Ｂ、６３Ｇ、６３Ｒを介して前記液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒを透過した前記青色、緑色及び赤色の平行光は、クロスプリズム６４で合成され、投射レンズ６５ａを内蔵した投射レンズブロック６５から図示されていないスクリーンに投影される。
【０００８】
なお、前記液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｇには、図示されていないテレビ信号再生処理回路手段により、テレビ映像信号を構成する輝度信号及び色差信号によって生成された青色信号、緑色信号、及び赤色信号が液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒに供給され、その液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒに各色毎の映像が結像される。なお、映像信号としては、テレビジョン放送信号の他に、コンピュータ等からの映像信号を処理するようにしても良い。
【０００９】
このような液晶プロジェクタにおいて、駆動時には各液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒに光源からの光が照射されるため、液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒの液晶材が発熱する。この液晶材の発熱は、再生する映像の画質劣化の要因となるために、動作中は一定の温度となるように冷却装置で冷却している。
【００１０】
この冷却装置としては、一般に液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒを取り付けた筐体の下部から電動モータにより回転するファンを用いて、外気を取り入れ、その外気を前記液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒに当て、発生熱を放熱している。この液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒの放熱を効率よく行うためには、液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒに与える外気の風量を増大させることにより、その放熱効果が向上する。このために、前記電動モータファンの大型のものを使用し、かつ回転数を上げたり、さらに、筐体に設ける外気を取り入れるための開口を大きくすれば良い。
【００１１】
しかしながら、大型の電動モータファンを用い、かつその回転数を増加させると、その電動モータファンから騒音が発生し、回転数の低い電動モータファンを用いると、冷却に必要が風量が得られない。
【００１２】
また、前記液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒの表面に外気中の塵埃が付着すると、その付着した塵埃部分は、平行光が透過しないために、スクリーン投影された映像に前記塵埃部分が影となって投影される。このために、前記筐体に設ける外気取り入れ用の開口には、塵埃除去用のフィルタを設けるが、このフィルタのメッシュが粗いと大型の塵埃は除去できるが、微少の塵埃が除去できない。また、メッシュを微細にすると外気の取り入れ量が減少し、前記液晶パネル６２Ｂ、６２Ｇ、６２Ｒを冷却するために必要な風量が得られない。
【００１３】
すなわち、前記液晶プロジェクタの液晶パネルを冷却するために、騒音の少ない電動モータファンを用い、かつ外気中の塵埃が付着することなく、冷却に必要な風量を確保するために、さらなる改善が求められている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、液晶プロジェクタの液晶パネルを冷却するために、、騒音の少ない電動モータファンを用い、かつ外気中の塵埃が付着することなく、冷却に必要な風量を確保するために、さらなる改善が求められている。
【００１５】
本発明は、回転数の低い電動モータファンを用い、かつ、外気中の塵埃を十分除去できる微細メッシュのフィルタを用い、外気取り入れ開口から取り込む外気量が少なくても、前記パネルを冷却するために必要な風量が得られるパネル冷却装置を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、パネルを用いたプロジェクタにおいて、前記パネルを取り付け固定し、かつ、前記パネルの直下に設けた冷却外気送風口を有したキャビティと、前記キャビティの下側に配置された外気吸入用の電動モータファンと、前記キャビティの冷却外気送風口に介挿され、前記キャビティの上面から突出した第１の突出片と、前記キャビティの下面に延在し、前記電動モータファンで吸入した外気の上昇傾斜に沿って折曲した折曲片とを有した第１の風向板と、前記キャビティの冷却外気送風口に介挿され、前記キャビティの上面から突出し、た第２の突出片と、前記キャビティの下面に延在した延在片を有した第２の風向板とを備え、前記電動モータファンで吸入した外気を前記キャビティの下面に延在した第１風向板の折曲片と第２の風向板の延在片で案内誘導し、前記キャビティの上面に突出した前記第１と第２の突出片で誘導拡散し、前記パネルに冷却外気を送風することを特徴とするプロジェクタのパネル冷却装置である。
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明に係るプロジェクタのパネル冷却装置の一実施の形態を示す図で、図１（ａ）は、一部断面斜視図で、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＸ、Ｙ線で切断した断面図である。なお、この図１は、図４で説明した液晶プロジェクタの液晶パネルと投射レンズの部分のみを示し、光源から液晶パネルまでの光学系の構成は省略している。
【００１８】
立方体状の３側面に、液晶パネル１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒが配置され、その３っの液晶パネル１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒの内側には、クロスプリズム１２が配置され、かつ前記立方体状の他の１側面には、投射レンズを内蔵した投射レンズブロック１３が配置されている。前記液晶パネル１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒは、箱形状のキャビティ１４の上面に取付固定されている。前記投射レンズブロック１３は、前記キャビティ１４に取付固定されたレンズ固定板１５で固定されている。前記キャビティ１４の下面内部には、電動モータファン１６が取り付け固定されている。前記液晶パネル１１、投射レンズブロック１３及び電動モータファン１６が配置された前記キャビティ１４は、外装筐体１７に取り付け固定されている。この外装筐体１７には、前記電動モータファン１６によって外気を取り込む複数の外気取り入れ開口１８が形成されている。この外気取り入れ開口１８には、塵埃除去用のフィルター１９が配置されている。前記液晶パネル１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒの直下で、液晶パネル１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒが取付固定された前記キャビティ１４に冷却外気送風口２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒが設けられている。この冷却外気送風口２０は、少なくとも前記液晶パネル１１に冷却外気を送風するために必要な形状寸法で形成する。この冷却外気送風口２０には、第１の風向板２１と第２の風向板２２が介挿されている。この第１の風向板２１は、前記キャビティ１４の上面から突出した突出片２１ａと、前記キャビティ１４の下面内部に突出し、かつ前記電動モータファン１６の回転方向に折曲した折曲片２１０ａを有している。前記第２の風向板２２は、前記キャビティ１４の上面から突出した突出片２２ａと前記キャビティ１４の下面内部に延在した延在片２２０ａを有している。
【００１９】
この第１と第２の風向板２１、２２の詳細構成について、図２を用いて説明する。この図２は前記キャビティ１４と第１と第２の風向板２１、２２の関係と形状を示す展開斜視図である。
【００２０】
第１の風向板２１は、板体２５に形成され、この板体２５の上方に突出する突出片２１ａ、２１ｂ、２１ｃと、下方に突出し、かつ折曲された折曲片２１０ａ、２１０ｂ、２１０ｃを有している。第２の風向板２２は、板体２６に形成され、この板体２６の上方に突出する突出片２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、下方に延在する延在片２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃを有している。前記板体２５と２６の上方に突出した突出片２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび２２ａ、２２ｂ、２２ｃおよび下方に突出させた折曲片２１０ａ、２１０ｂ、２１０Ｃと延在片２２０ａ、２２０ｂ、２２０ｃは、前記キャビティ１４の冷却外気送風口２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒの長手方向に対抗するように形成される。このように形成された第１と第２の風向板２１、２２は、第１の風向板２１の板体２５を第２の風向板２２の板体２６の上に重ね、両板体２５、２６に設けたネジ穴２７ａ、２７ｂ、２７ｃを用いて前記キャビティ１４に取り付け固定する。なお、前記第１の風向板２１の突出片２１ａ、２１ｂ、２１ｃと第２の風向板２２の突出片２２ａ、２２ｂ、２２ｃとは、前記キャビティ１４の冷却外気送風口２０内に所定の間隔を有し、かつ向き合うように形成される。
【００２１】
この第１と第２の風向板２１、２２をキャビティ１４に取り付け固定された状態とその風向板２１、２２による冷却外気の風向動作について、図３の風向板２１、２２の取付拡大斜視図を用いて説明する。なお、この図では、前記冷却外気送風口２０Ｂに、第１の風向板２１の突出片２１ａと折曲片２１０ａ、第２の風向板２２の突出片２２ａと延在片２２０ａが取り付けられた状態を示し、他の冷却外気送風口２０Ｇ、２０Ｒも同様に風向板２１、２２が取り付けられるために省略している。
【００２２】
前記第１と第２の風向板２１、２２の突出片２１ａ、２２ａは、冷却外気送風口２０Ｇの長手方向の開口内に所定の間隔で介挿される。つまり、図中の冷却外気送風口２０Ｇの長手方向の寸法Ｔに対して、前記第１の風向板２１の突出片２１ａと前記冷却外気送風口２０Ｇの内側との寸法Ｔ１と、前記第１と第２の風向板の突出片２１ａと２２ａとの寸法Ｔ２と、及び、前記第２の風向板２２の突出片２２ａと前記冷却外気送風口２０Ｇの内側との寸法Ｔ３は、所定の間隔寸法で形成される。なお、この間隔寸法は、等間隔である必要はなく、後述する冷却外気が送風できる間隔であれば、前記間隔寸法Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３は異なっていても良い。
【００２３】
このように、第１と第２の風向板２１、２２が形成された前記冷却外気送風口２０Ｇに対して、前記キャビティ１４の下側内部に設けられた電動モータファン１６が、図中の矢印Ｚで示すように、電動モータファン１６の下側から見て、時計方向に回転しているとすると、電動モータファン１６が吸入した外気は、前記冷却外気送風口２０Ｇ方向へと上昇する。この上昇する外気は、図中真上には上昇せず、前記電動モータファン１６の回転により渦巻き状となり、前記冷却外気送風口２０Ｇに対して、図中、矢印Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’で示すように右下から左上に斜め方向に上昇する。この斜めに上昇する外気の中、矢印Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’で示した外気（以下、外気Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’という）は、前記第１の風向板２１の折曲片２１０ａに沿って上昇し、外気Ａ’は第１の風向板２１の突出片２１ａで反射されて図中矢印Ａの方向に上昇する。前記外気Ｂ’は、前記第１の風向板２１の突出片２１ａの外側を通過して、前記第２の風向板２２の突出片２２ａで反射されて図中矢印Ｂの方向に上昇する。前記外気Ｃ’は、前記第１の風向板２１の突出片２１ａの外側を通過して、前記第２の風向板２２の突出片２２ａの下端で反射し、その反射された外気は再度第１の風向板２１の突出片２１ａの上端で反射されて、図中矢印Ｃの方向に上昇する。さらに、外気Ｄ’は、前記第１の風向板２１の折曲片２１０ａの下側を通過して、第２の風向板２２の延在片２２０ａで反射され、この反射された外気は、前記第１の風向板２１の突出片２１ａで再度反射されて、図中矢印Ｄの方向に上昇する。
【００２４】
このようにして、前記冷却外気送風口２０Ｇに、第１と第２の風向板２１、２２を設置することにより、この冷却外気送風口２０Ｇの真上に配置された液晶パネル１１Ｇの下方から上方に、かつ液晶パネル１１Ｇの全面績に冷却用外気を供給できる。
【００２５】
仮に、前記第１と第２の風向板２１，２２が存在しないと、電動モータファン１６で吸気した外気Ａ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’は、ほぼ放物線を描くようにして、図中右下から左上へと上昇して、前記液晶パネル１１Ｇの左斜め下方の半分にのみ外気が送風されて、液晶パネル１１Ｇの右斜め上方の半分には外気が送風されないために、その部分の冷却効果が低下し、前記液晶パネル１１Ｇの全面に渡る均一映像再生が出来なくなる。
【００２６】
よって、本発明は、冷却外気送風口２０内に第１と第２の風向板２１、２２を設け、その第１の風向板２１には、電動モータファン１６で上昇される外気の上昇傾斜に沿った折曲片２１０ａを設け、この折曲片２１０ａに沿って上昇する外気を前記第１と第２の風向板２１、２２の突出片２１ａ、２２ａで反射させ、かつ、第１の風向板２１の前記折曲片２１０ａの下側を通過する外気を第２の風向板２２の延在片２２０ａで反射させて、前記冷却外気送風口２０から多くの風量の外気を前記液晶パネル１１に送風し、前記液晶パネル１１の全域に均一な外気送風を行うことが可能となる。
【００２７】
なお、前述の説明では、第１と第２の風向板２１、２２を各液晶パネル１１の冷却外気送風口２０に各１個づつ設けたが、この第１と第２の風向板２１、２２を複数設け、又は、いずれか一方の風向板を複数設け、かつ、第１の風向板２１の折曲片２１ａ又は第２の風向板２２の延在片２２０ａの寸法を異ならせることにより、冷却外気の集積量を増加させ、液晶パネル１１への風量を増大させることも可能である。
【００２８】
また、前述の説明では、３板式液晶プロジェクタを用いたが、テレビ映像の三原色を単板の液晶パネルで再生する単板式液晶プロジェクタにも本発明の冷却装置は適用できる。
【００２９】
これにより、前記電動モータファン１６は騒音の少ない回転数の低いものを使用し、かつ、外気取り入れ用の開口に設置する集塵用のフィルタに微細な塵埃も除去できるものを使用して、吸気する外気の風量が少なくても、その少ない風量を確実に集積して、前記液晶パネル１１の全域に送風可能となり、効率的に液晶パネル１１に発生する熱を放出することが実現でき、液晶パネルの安定した動作状態を維持できるようになった。
【００３０】
【発明の効果】
本発明のパネルの冷却装置を用いることにより、騒音が極めて少なく、回転数の低い冷却用の電動モータファンと、微細な塵埃も集塵可能なフィルタとを採用し、吸入外気量が少なくしても、吸入した外気を有効に集積して、前記液晶パネルに送風し、その外気により液晶パネルの発熱を効率よく冷却排気することが可能となった。
【００３１】
また、液晶プロジェクタからスクリーンに投影される映像の輝度を向上させるために、高輝度の光源を用いても、この高輝度光源による液晶パネルの発熱も十分冷却排気可能となり、液晶プロジェクタの小型化、低騒音化、及び高輝度化が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るプロジェクタの一実施の形態を示す、図１（ａ）は一部断面斜視図、図１（ｂ）は図１（ａ）の切断線Ｘ，Ｙから切断した断面図。
【図２】  本発明に係る風向板の形状を説明する展開斜視図。
【図３】  本発明に係る風向板の取付状態と風向を示す拡大斜視図。
【図４】  液晶プロジェクタの構成を示す平面図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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