(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源から出射した光を透過させて被写体像を映出する液晶パネルユニットと、
該液晶パネルユニットを透過した前記被写体像を拡大する光学手段と、
前記光源および前記液晶パネルユニットに電力を供給する電源部と
を１つの筺体内に備えた液晶プロジェクタにおいて、
前記液晶プロジェクタの略中央部に設けられ、少なくとも前記液晶パネルユニットが配置されたプロジェクタ上部と、少なくとも前記電源部が配置されたプロジェクタ下部とを分離するシャーシと、
前記液晶プロジェクタの所定位置に配設された第１の送風用ファンと、
前記液晶プロジェクタ下部に配設された第１の外気吸入口と、
前記液晶プロジェクタの所定位置に配設された第２の外気吸入口と、
該第２の外気吸入口に接続して配設された吸気ダクトと、
前記吸気ダクトの所定位置に配設され、前記第２の外気吸入口が塞がれた場合に開き、前記第１の外気吸入口から取り込まれた外気を前記吸気ダクト内に取り込む第３の外気吸入口と
を備え、
前記第１の送風用ファンは、前記第１の外気吸入口から前記液晶プロジェクタ内部に取り込まれ前記電源部を通過した外気を排出するとともに、前記第２の外気吸入口から取り込まれ前記吸気ダクトを経由し前記液晶プロジェクタ上部の前記液晶パネルユニットを通過した外気を排出する
ことを特徴とする液晶プロジェクタ。
【請求項２】
前記吸気ダクトに連接して第２の送風用ファンが配設され、前記第２の送風用ファンは前記第２の外気吸入口から取り込まれ前記吸気ダクトを経由した外気を前記液晶パネルユニットに送風する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶プロジェクタ。
【請求項３】
前記第３の外気吸入口は、前記第２の外気吸入口が塞がれた場合に前記液晶プロジェクタ内部の気圧が低下するのを利用して自動的に開蓋する構造とした
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶プロジェクタ。
【請求項４】
前記液晶パネルユニットの入口側偏光板の下側には、前記第２の外気吸入口または前記第３の外気吸入口から吸引した外気を前記液晶パネルユニットに導く入力板が形成されるとともに、該入力板には前記光源周辺の気体を前記第２の外気吸入口または前記第３の外気吸入口から吸引した外気と合流させる通風孔が形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶プロジェクタ。
【請求項５】
前記シャーシの正面形状は、クランク状に折り曲げられて形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶プロジェクタ。
【請求項６】
前記シャーシは、少なくとも前記光源、前記液晶パネルユニット、および前記光学手段を係止する係止手段を兼用する
ことを特徴とする請求項１に記載の液晶プロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源から出射した光により液晶パネルの情報をスクリーン上に拡大投射する液晶プロジェクタに関し、さらに詳しくは、液晶パネルに対する光源や電源からの熱の影響を軽減する液晶プロジェクタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶プロジェクタ（以下、単に「プロジェクタ」とも記す）においては、光源からの光により液晶パネルの透過光をスクリーンに投射して映像や情報を表示するようになされている。すなわち、従来の液晶プロジェクタは、例えばメタルハライドランプ等の光源により照明光を形成し、この照明光を赤色、緑色、青色の色信号でそれぞれの液晶パネルを駆動し、色分離手段によって分光された赤色、緑色、青色それぞれの照明光を各液晶パネルに透過させる。これらの液晶パネルの透過光を光合成手段により合成した後、投射手段によりスクリーン表面上に投射し、カラーの投射映像を形成するようになされている。かかる構成の液晶プロジェクタは３板式フロントプロジェクタと呼称されるが、この他にも１枚のカラー液晶パネルを用いてカラー映像を得る単板式フロントプロジェクタ、照射光をミラーで反射してスクリーン裏面上に照射するリアプロジェクタなども存在している。
【０００３】
ところで、メタルハライドランプ等の光源ランプやそれを点灯する電源ブロックは発熱源であり、光源ランプの点灯と共にプロジェクタの機内温度は上昇する。つまり、液晶パネルは光源ランプの光を照射することにより光を透過し、投射レンズを介して映像を拡大表示するようになされているが、液晶パネルには光源ランプからの光が直接入射するため、光源ランプの光エネルギーや赤外線を吸収して発熱する。
【０００４】
周知のように、液晶パネルは高温に弱く、温度が上昇するとコントラスト比が低下したり、最悪の場合（約８０°Ｃ以上）は液晶パネルが沸騰して表示デバイスとしての機能を失ってしまう虞れがある。このため、送風用ファンにより液晶パネルに送風を送り、液晶パネルを空気冷却することが一般的に行われている。
【０００５】
近時の液晶プロジェクタに対する市場の要求は、高解像度、高出力（高輝度）および小型化である。これら何れの要求もプロジェクタ機内の温度上昇、ひいては液晶パネルの温度上昇につながるものであり、液晶パネルを効率良く冷却する手法は、特に液晶プロジェクタの小型化に際して重要な技術となる。本発明は小型の液晶プロジェクタにおける液晶パネルの冷却方法に係わるものであり、以下の説明では液晶プロジェクタの一例として単板式フロントプロジェクタを採り挙げて説明を行うものとする。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる観点に鑑みてなされたもので、その課題は、特に小型化された液晶プロジェクタの液晶パネルに対する熱源からの影響を排除し、高出力で安定した情報が表示できる液晶プロジェクタを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の液晶プロジェクタは、光源と、該光源から出射した光を透過させて被写体像を映出する液晶パネルユニットと、該液晶パネルユニットを透過した被写体像を拡大する光学手段と、光源および前記液晶パネルユニットに電力を供給する電源部とを１つの筺体内に備えた液晶プロジェクタにおいて、液晶プロジェクタの略中央部に設けられ、少なくとも液晶パネルユニットが配置されたプロジェクタ上部と、少なくとも電源部が配置されたプロジェクタ下部とを分離するシャーシと、液晶プロジェクタの所定位置に配設された第１の送風用ファンと、液晶プロジェクタ下部に配設された第１の外気吸入口と、液晶プロジェクタの所定位置に配設された第２の外気吸入口と、該第２の外気吸入口に接続して配設された吸気ダクトと、該吸気ダクトの所定位置に配設され、第２の外気吸入口が塞がれた場合に開き、第１の外気吸入口から取り込まれた外気を吸気ダクト内に取り込む第３の外気吸入口とを備え、第１の送風用ファンは、第１の外気吸入口から液晶プロジェクタ内部に取り込まれ電源部を通過した外気を排出するとともに、第２の外気吸入口から取り込まれ吸気ダクトを経由し液晶プロジェクタ上部の液晶パネルユニットを通過した外気を排出することを特徴とする。
このシャーシによって電源部から発生した熱を遮断し、プロジェクタ下部の熱的影響がプロジェクタ上部の液晶パネルユニット等の主要部品に及ばないようにする。
さらに、第１の送風用ファンが、第１の外気吸入口から液晶プロジェクタ内部に取り込まれ電源部を通過した外気を排出するとともに、第２の外気吸入口から取り込まれ吸気ダクトを経由し液晶プロジェクタ上部の液晶パネルユニットを通過した外気を排出する構成とすることにより、電源部等の熱源や液晶パネルユニット等の主要部品が外気吸入口から吸引した外気により直接冷却されて液晶パネルユニット等の主要部品が液晶プロジェクタの機内温度の上昇による影響を受けなくなり、液晶パネルユニット等の主要部品の安定化が図られる。
【０００８】
また、上記吸気ダクトの所定位置に、第２の外気吸入口が塞がれた場合に開き、第１の外気吸入口から取り込まれた外気を吸気ダクト内に取り込む第３の外気吸入口を備える構成としたので、万が一、何らかの理由で第２の外気吸入口が塞がれた場合でも、この第３の外気吸入口によって吸気ダクトに液晶プロジェクタ内部を循環する空気を吸入し、液晶プロジェクタ内部に新たな空気の流れを形成することができるので、第２の外気吸入口が塞がれた場合の液晶プロジェクタの安全性能をより向上することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の具体的な実施の形態につき添付図面を参照して説明する。
【００１０】
先ず、図１および図２を参照して本発明の液晶プロジェクタの要部構成とその動作を説明する。図１は本発明の液晶プロジェクタの一例を示す側面断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ視における正面断面図である。
【００１１】
図１に示されるような本発明の液晶プロジェクタは、全体がカバーで覆われ、このカバーの内側には筐体を形成するシャーシ１がプロジェクタの上下を隔てるように配置されている。このシャーシ１の正面形状は、図２に示すようにクランク状に曲げ加工され、折り曲げられたシャーシ１の平面部および側面部にはＬＣＤ(Liquid Crystal Display)ユニット３等の主要部品が取付けられるようになされている。これにより、シャーシ１は液晶プロジェクタ全体の小型化にも役立っている。
【００１２】
本発明の液晶プロジェクタの上部前側には、レンズユニット２、ＬＣＤユニット３が配置され、その後方にはＬＣＤユニット３から離間して偏光板ユニット４が配置され、これら偏光板ユニット４、ＬＣＤユニット３、およびＬＣＤユニット３の出口側偏光板（図示省略）で液晶パネルユニットを構成している（ポリマーに液晶分子を分散し、偏光板を必要としない液晶パネルユニットもある）。液晶パネルユニットの後方にはランプユニット５および送風用ファン（第１の送風用ファン）６が配置されている。
【００１３】
シャーシ１で分離されたプロジェクタ下部には、主に光源ランプ５ａを駆動する電源ブロック７が配置されている。
なお、以下の説明ではシャーシ１より上を上部、下を下部、レンズユニット２側を前側、送風用ファン６側を後側と定義して説明を行うものとする。また、シャーシ１に対する各ユニットの取付け方法の詳細は省略するものとする。
【００１４】
液晶プロジェクタの略中央部に配置されるシャーシ１は、主要部品が配置されたプロジェクタ上部と、熱源である電源ブロック７が配置されたプロジェクタ下部とを分離する役割を担っており、このシャーシ１の働きにより電源ブロック７の熱的影響がプロジェクタ上部の主要部品に及ばないようなされている。
【００１５】
すなわち、プロジェクタ後側に配置された送風用ファン６によって液晶プロジェクタの下部前側の外気吸気口（第１の外気吸入口）から吸引された外気は、このシャーシ１によりプロジェクタ上部へと流れるのを遮られ、電源ブロック７の前側から後側に向かって流れる送風となって電源ブロック７を空気冷却する。これにより、電源ブロック７の熱的影響がＬＣＤユニット３等に及ぶことがなく、ＬＣＤユニット３等の温度上昇が低減される。
【００１６】
ここでランプユニット５は、メタルハライドランプ等の光源ランプ５ａとランプリフレクタ５ｂとが一体形成され、保持機構（図示省略）により交換可能に保持されている。ランプリフレクタ５ｂでは、光源ランプ５ａで発光した照明光の光路と略平行になるように光路を折り曲げ、偏光板ユニット４、ＬＣＤユニット３を透過するようになされている。
ＬＣＤユニット３では、この照明光を映像光に変調して光学手段たるレンズユニット２に出射する。レンズユニット２では、ＬＣＤユニット３によって変調された映像光を拡大照射してスクリーン（図示省略）にカラー画像を投影する。
【００１７】
同様に、図１および図２を参照してプロジェクタ上部に配置された主要部品の冷却方法の詳細を説明する。
【００１８】
本発明の液晶プロジェクタにおけるＬＣＤユニット３や偏光板ユニット４が位置する部分（図１参照）には、送風用ファン（第２の送風用ファン）８（必ずしも必要ではない）や外気吸気口（第２の外気吸入口）９が配置されている。この外気吸気口９の内側には外気吸気口９から吸引した外気を送風用ファン８に導く吸気ダクト１０（図１参照）が配置されるとともに、吸気ダクト１０の前側には外気吸気口（第３の外部吸気口）１１が配設されている。
【００１９】
そして、送風用ファン６、８によって外気吸気口９および吸気ダクト１０から外気を取り込み、取り込んだ外気によってレンズユニット２およびＬＣＤユニット３間、並びにＬＣＤユニット３および偏光板ユニット４間（図１参照）に送風を通過させて液晶パネルユニットを強制的に空冷する。
このように、本発明の液晶プロジェクタは、ＬＣＤユニット３および偏光板ユニット４を外気吸気口９および吸気ダクト１０から取り込んだ外気によって直接空冷するようにしたため、ＬＣＤユニット３および偏光板ユニット４の温度上昇を低減するとともに、液晶プロジェクタ機内の温度上昇によるＬＣＤユニット３および偏光板ユニット４への影響を低減することができる。
【００２０】
ここで偏光板ユニット４の入力板４ａは、図１の側面断面図に示すように外気を偏光板ユニット４に誘導するように上部が前側に傾斜して配置され、入力板４ａには、図２の正面図に示すように外気をスムースに通過する通風孔１２が設けられている。これにより、外気吸気口９および吸気ダクト１０から吸引された外気を順当にプロジェクタ後側に通過させることができ、ランプユニット５から発生した熱も併せてプロジェクタ後部に吹き出すことができる。
【００２１】
次に、図２を参照して本発明の液晶プロジェクタの吸気ダクトに配設された外気吸気口１１の動作を説明する。
【００２２】
外気吸気口９および吸気ダクト１０を介して本発明の液晶プロジェクタを空冷中、何らかの要因により外気吸気口９が塞がれた場合、プロジェクタ内部が密閉状態となってプロジェクタの機内温度は上昇する。プロジェクタの機内温度が上昇すると、液晶プロジェクタを構成する部材が変質・変形してしまう虞れがある。そこで本発明の液晶プロジェクタでは、吸気ダクト１０に図２に示す如き外気吸気口１１を設けるようにした。
【００２３】
そして、万が一外気吸気口９が塞がれた場合において、この外気吸気口１１によって吸気ダクト１０に液晶プロジェクタ内部の空気を吸入し、プロジェクタ内部に新たな空気の流れを形成するようにして安全面の配慮を行うようにした。これにより、外気吸気口９が塞がれた場合の液晶プロジェクタの安全性能をより向上することができる。なお、図示を省略したが、この外気吸気口１１を内側に開く蓋により構成し、外気吸気口９が塞がれた場合にプロジェクタ内部の気圧が低下するのを利用してこの蓋が自動的に開くような構造としても良い。
【００２４】
本発明の液晶プロジェクタでは、次の具体的な効果を挙げることができる。
第１には、本発明の液晶プロジェクタは、ＬＣＤユニット３等を外気吸気口９および吸気ダクト１０から取り込んだ外気によって直接空冷するようにしたため、ＬＣＤユニット３等の温度上昇を低減するとともに、液晶プロジェクタ機内の温度上昇によるＬＣＤユニット３等への熱的影響を低減することができる。
第２には、本発明の液晶プロジェクタは送風用ファンを１ないし２個と少なくして冷却システムを構築できるため、液晶プロジェクタの小型化に有利である。
第３には、本発明の液晶プロジェクタ構造を実現するため、シャーシ１を中央部に配置するだけであるため、液晶プロジェクタ全体の小型化および低コスト化に有利である。
第４には、本発明の液晶プロジェクタのダクト構造は、シャーシ１等に吸気ダクト１０を設けるだけで簡単に実現可能であり、液晶プロジェクタ全体の小型化および低コスト化に有利である。
【００２５】
本発明は前記実施の形態例に限定されず、種々の実施形態を採ることができる。例えば、光源をプロジェクタ下部に配置し（光はミラー介してＬＣＤユニット等に照射する）、ＬＣＤユニット等の主要部品と光源や電源等の熱源を完全に分離する構成としても良く、本発明はシャーシによってプロジェクタ上下を遮る構造の全てのプロジェクタ装置に適用される。また、本実施の形態例では単板式フロントプロジェクタについて説明したが、無論３板式フロントプロジェクタやリアプロジェクション方式の液晶プロジェクタ、ＬＣＤユニット以外の画像表示ユニットを用いる種々のプロジェクタ装置にも広く適用することができる。
【００２６】
【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は、シャーシ構造により液晶パネル等の主要部品が配置されたプロジェクタ上部と、熱源である電源等が配置されたプロジェクタ下部とに分離する構成とした。このため、電源等の熱的影響がプロジェクタ上部の主要部品に及ぶことなく、液晶パネル等の主要部品の特性劣化を低減できる。また、本発明の液晶プロジェクタでは、外気吸気口および吸気ダクトから直接外気を取り込み、液晶パネル等の主要部品を冷却するようにしたため、主要部品の温度上昇を低減するとともに、液晶プロジェクタ機内の温度上昇による主要部品への影響を低減することができ、有益である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶プロジェクタの一例を示す側面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ視における正面断面図である。
【符号の説明】
１…シャーシ、２…レンズユニット、３…ＬＣＤユニット、４…偏光板ユニット、５…ランプユニット、６，８…送風用ファン、７…電源ブロック、９，１１，１３…外気吸気口、１０…吸気ダクト、１２…通風孔
【図１】
0003780628.tif 000002
【図２】
0003780628.tif 000003