JP2002122839A - 液晶プロジェクタの冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラジアルファンを用いて真に効率のよい冷却
が行え、最小限のエネルギを用いて低騒音で最大限の冷
却作用を得る。 【解決手段】 液晶プロジェクタのプリズム１４の底面
にはシロッコファン２０が配置される。また、プリズム
１４の上部には、枠部材２４が設けられ、枠部材２４の
内側には、シロッコファン２０によって下方に吸気され
る空気を各液晶パネル１０及び偏向板１２に分岐させて
供給するためのガイド部材２６が配置される。このガイ
ド部材２６は、各テーパ面２６Ａによって各液晶パネル
１０及び偏向板１２に対応する層流状の冷却風を生成
し、各液晶パネル１０及び偏向板１２に供給する。この
ような冷却装置により、外部の冷気を効率よく取り込
み、液晶パネル１０等に集中的に供給し、最小限のエネ
ルギを用いて低騒音で最大限の冷却作用を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルを用い
てスクリーンに映像を拡大投写する液晶プロジェクタの
冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、液晶プロジェクタにおいて
は、できるだけ明るい映像を得るために、液晶パネルを
有効に冷却し、一定の温度範囲に維持することが必要で
あり、そのための提案としては、例えば、特開平９−１
３０７１３号公報、特開平１１−９５１８７号公報、及
び特開２０００−１８０８１６号公報等に開示されるよ
うに、液晶プロジェクタにアキシャルファンによる冷却
装置を用いて液晶プロジェクタの内部を冷却するように
したものが知られている。そして、このような冷却装置
では、通常、ファンの排気風速または吸気風速の上昇を
図ることにより、冷却効果の向上を図るものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来技術では、部品性能の限界から冷却効果に限界が
あるものであり、また、風速の上昇が必要であるため、
ファンの駆動電圧として高電圧が必要になり、騒音も増
大する。このため、十分な冷却効果を得ることが困難で
あり、液晶プロジェクタの明るさ性能を向上する上で十
分な方法とは言えないものである。そこで、部品性能に
依存することなく冷却効率を向上する方法として、例え
ば特開平１１−３５４９６３号公報に開示されるものの
ように、遠心ファン（シロッコファン）を使って液晶パ
ネルに風を引き込み、冷却するようにしたものが提案さ
れている。

【０００４】この冷却装置では、液晶パネルの下側に冷
却風のダクトと遠心ファンを配置し、遠心ファンによっ
て液晶パネルの上方から冷却風を引き込み、液晶パネル
を冷却するものであり、遠心ファンを用いたことによ
り、液晶パネルに対する冷却風を増大でき、液晶パネル
の冷却効率を向上する上で一応の効果を奏している。し
かしながら、この冷却装置では、ＲＧＢの３色に対応す
る３つの液晶パネルと、色分解用の偏向板と、各色の映
像を合成するためのクロスダクロイックプリズムが設け
られた部分全体に、遠心ファンを用いて冷却風を引き込
む構成であるため、冷却が必要な部分に集中的に冷却風
を供給することができないという問題が生じる。特に３
枚の液晶パネルを冷却する場合、各液晶パネルの温度上
昇は互いに均一ではないため、全体的に冷却風を送る構
成では、真に効率のよい冷却が行えず、最小限のエネル
ギを用いて低騒音による最も効率の良い冷却作用を得る
ことは困難である。一方、冷却風の方向や風量を制御す
るために、従来から用いられている通風用ダクトを設け
て冷却風を局部に導くような構成とした場合には、ダク
トの構成が複雑化し、装置の大型化やコストアップを招
く上に、設計時においてダクトの配置スペース等を配慮
する必要があり、設計が煩雑となってしまう。

【０００５】そこで本発明の目的は、ラジアルファンを
用いて真に効率のよい冷却が行え、最小限のエネルギを
用いて低騒音で最大限の冷却作用を得ることができる液
晶プロジェクタの冷却装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、光源からの光を透過型の液晶パネルを通して
映像に変換し、前記映像を投写光学系を通して拡大投写
する液晶プロジェクタの冷却装置において、前記液晶プ
ロジェクタの被冷却部に隣接し、かつ、前記被冷却部に
沿って形成される冷却風の流通路の排気側に配置され、
前記流通路からの冷却風を排気するラジアルファンと、
前記流通路の吸気側に配置され、前記流通路内に流入す
る冷却風の流入方向をテーパ面によって制御するガイド
部材とを有することを特徴とする。

【０００７】本発明による液晶プロジェクタの冷却装置
において、ラジアルファンが作動すると、液晶プロジェ
クタの被冷却部に冷却風の流通路が形成され、その吸気
側の冷却風が流通路を通って排気側のラジアルファンに
吸い込まれ、液晶プロジェクタの外部に排気される。こ
の際、吸気側から流通路内に流入する冷却風は、流通路
の吸気側に配置されたガイド部材のテーパ面によって流
入方向を制御され、被冷却部の特定箇所（１箇所または
複数箇所）に集中して供給される。ここで、ガイド部材
はテーパ面によって風の流れを制御するものであり、単
純な形状で形成できるものであり、また小さいスペース
に配置可能である。したがって、簡単でコンパクトな構
成により、全体の風量に限りのある冷却風を、最も冷却
が必要な部位に有効に供給でき、効率の良い冷却作用を
得ることができ、最小限のエネルギを用いて低騒音で最
大限の冷却作用を得ることが可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明による液晶プロジェ
クタの冷却装置の実施の形態について説明する。図１は
本発明の実施の形態による冷却装置を設けた液晶プロジ
ェクタの概要を示す一部省略斜視図であり、図２は図１
に示す冷却装置及び液晶プロジェクタの要部の構成を示
す拡大斜視図である。本例の冷却装置は、液晶プロジェ
クタのＲＧＢに対応した３つの液晶パネル及び偏向板を
外部から取り込んだ冷気によって冷却するものである。
また、この種の液晶プロジェクタでは、各液晶パネルの
温度上昇がその色に応じて異なるものであり、例えば青
色（Ｂ）の液晶パネルが最も大きい温度上昇となる。そ
こで、本例の冷却装置では、各液晶パネルの温度上昇率
に応じて異なる風量を各液晶パネルに分岐して供給する
ものである。

【０００９】図１において、ＲＧＢに対応した３つの液
晶パネル１０は、クロスダイクロイックプリズム（ＸＤ
Ｐ）１４の左右側面と後側面に配置されており、各液晶
パネル１０とクロスダイクロイックプリズム１４との間
には、それぞれ偏向板１２が配置されている。また、ク
ロスダイクロイックプリズム１４の前側面には、投写レ
ンズを含む投写光学系１６が配置されている。各液晶パ
ネル１０には、図示しない光源ランプからの光がポララ
イザビームスプリッタ（ＰＢＳ）やミラー等の光学系を
通してそれぞれ入射され、各液晶パネル１０の表示画像
によって変調された後、各偏向板１２によってＲＧＢの
各色成分に分離され、クロスダイクロイックプリズム１
４に入射される。そして、このクロスダイクロイックプ
リズム１４で合成されて投写光学系１６に送られ、図示
しないスクリーン等に投写される。

【００１０】このような液晶プロジェクタにおいて、ク
ロスダイクロイックプリズム１４の底面には、ラジアル
ファンとしてのシロッコファン（遠心ファン）２０が配
置されている。このシロッコファン２０は、ダクトケー
ス２２内に図示しないフィンを配置したものであり、ダ
クトケース２２の上面に形成された吸気口２２Ａをクロ
スダイクロイックプリズム１４の直下に配置した状態で
図示しない取り付けベースに取り付けられている。この
シロッコファン２０では、フィンの回転によってダクト
ケース２２の吸気口２２Ａから空気を吸気し、ダクトケ
ース２２内でフィンの周回り方向に空気を送り、ダクト
ケース２２の側方に形成した排気口２２Ｂから排気す
る。

【００１１】なお、ダクトケース２２の排気口２２Ｂ
は、液晶プロジェクタの図示しない筐体に形成した排気
口に対応する位置に配置されており、液晶パネル等の冷
却によって温まった空気を、この排気口から液晶プロジ
ェクタの外部に排気するようになっている。このような
シロッコファン２０は、アキシャルファンに比べて吸気
圧力が高いため、多くの風量を液晶パネル１０に流すこ
とが可能であり、また、フィンの回転も低速で済むこと
から、少ないエネルギ、低騒音で高い冷却作用を得るこ
とができるものである。そして、本例の冷却装置は、こ
のようなシロッコファン２０の吸気力により、各液晶パ
ネル１０及び偏向板１２に沿って上方から下方に向けて
冷却風の流通路が形成されるようにしたものである。よ
り詳細には、主として、各液晶パネル１０の入射面に沿
わせて、また、各液晶パネル１０の出射面と偏向板１２
との間に沿わせて、さらに、偏向板１２とクロスダイク
ロイックプリズム１４の側面との間に沿わせて上方から
下方に向けて冷却風が流れるようにしたものである。

【００１２】また、クロスダイクロイックプリズム１４
の上部には、枠部材２４が設けられている。この枠部材
２４は、３つの液晶パネル１０の上部を包囲する６角形
の短尺筒状に形成されており、各液晶パネル１０のフラ
ットケーブル１０Ａは、この枠部材２４の上縁部を通っ
て外方に導かれている。また、枠部材２４の内側には、
シロッコファン２０によって下方に吸気される空気を各
液晶パネル１０及び偏向板１２に分岐させて供給するた
めのガイド部材２６が設けられている。このガイド部材
２６は、各液晶パネル１０及び偏向板１２に対応する３
つのテーパ面２６Ａを有するものであり、各テーパ面２
６Ａによって各液晶パネル１０及び偏向板１２に対応す
る層流状の冷却風を生成し、各液晶パネル１０及び各偏
向板１２に供給する。

【００１３】また、ガイド部材２６の各テーパ面２６Ａ
は、それぞれ個別の形状を有して形成されており、各液
晶パネル１０及び偏向板１２に供給する冷却風の風量を
各液晶パネル１０及び偏向板１２の互いに異なる温度上
昇率に応じて分配するようになっている。例えば、温度
上昇率の高い青色の液晶パネル１０及び偏向板１２に対
するテーパ面２６Ａは、他のテーパ面２６Ａよりも大き
い面積を有して形成されており、より多くの冷却風を供
給するようになっている。このようなガイド部材２６を
設けることにより、各液晶パネル１０及び偏向板１２に
対して最適な量の冷却風を供給し、最小限の冷却風を効
率的に用いて有効な冷却作用を得るようになっている。

【００１４】また、枠部材２４の上部には、外気を有効
に取り込むための筒部材（通気用ダクト）２８が装着さ
れている。この筒部材２８は、枠部材２４と同一の外形
を有しており、下端部が枠部材２４の上端部に接合され
ている。また、この筒部材２８は短尺に形成されてお
り、上端部が液晶プロジェクタの筐体の天板に設けた吸
気孔に近接して配置されている。すなわち、本例の液晶
プロジェクタでは、各液晶パネル１０、偏向板１２、プ
リズム１４等のユニットと液晶プロジェクタの筐体の天
板とが近接して配置されており、短尺な筒部材２８によ
って液晶パネル１０等で構成される冷却風の流通路と筐
体の天板に設けた吸気口とを、より直接的に接続するよ
うにしたものである。このような構成により、筐体の吸
気口から筒部材２８を通して外気を直接的に取り込み、
液晶パネル１０等に供給できる。このため、冷却風が液
晶プロジェクタの筐体内で引き回されることがないこと
から、液晶プロジェクタ内の発熱部品によって冷却風が
温められずに、低温のまま液晶パネル１０等に供給で
き、この点からも冷却効率の改善を得ることが可能であ
る。

【００１５】以上のような構成の冷却装置では、外部の
冷気を効率よく取り込み、液晶パネル１０等に供給でき
るため、液晶パネル１０等の冷却を効率よく行うことが
でき、最小限のエネルギを用いて低騒音で最大限の冷却
作用を得ることができる（なお、図１及び図２の矢線ａ
は吸気された冷却風のイメージを示しており、図１の矢
線ｂは排気された冷却風のイメージを示している）。こ
の結果、光源ランプによる明るさの向上を図ることも可
能となり、明るい液晶プロジェクタを実現することが可
能である。

【００１６】図３は本発明の他の実施の形態による冷却
装置を設けた液晶プロジェクタの概要を示す一部省略斜
視図である。なお、図１と共通の構成については同一符
号を付してある。ただし、図３では図１に示した枠部材
２４、ガイド部材２６、筒部材２８は省略しているが、
図１の構成と同様に設けられているものとする。本例の
冷却装置は、図中に破線２０Ａ、２０Ｂで示すように、
シロッコファン２０の角度を変更可能とし、シロッコフ
ァン２０の排気口の角度を変えることにより、排気方向
を適宜に選択できるようにしたものである（なお、図３
の矢線ｂは排気された冷却風のイメージを示してい
る）。

【００１７】すなわち、シロッコファン２０を用いた冷
却装置では、シロッコファン２０の角度をフィンの周回
り方向に変えた場合でも、角度の変更にかかわらず、同
様の吸気作用を得ることができることから、例えば設計
段階で他の部材の配置等に応じてシロッコファン２０の
角度を適宜に設定することが可能である。また、本例の
冷却装置においても、図１及び図２の例で説明したよう
に、シロッコファン２０のダクトケース２２の排気口２
２Ｂは、液晶プロジェクタの筐体に設けた排気口に直接
臨む構成であるため、途中のダクト等の配置を考慮する
ことなく、適宜にシロッコファン２０の角度を変更する
ことができる。したがって、シロッコファン２０の角度
を任意に変更できることとダクトケース２２の排気口２
２Ｂを直接筐体の排気口に配置できることの相乗効果に
より、設計時の自由度を大幅に向上でき、設計効率の改
善に寄与できるという利点を有する。

【００１８】なお、以上の説明では、ラジアルファンと
してシロッコファンを用いた例について述べたが、他の
ラジアルファンを用いてもよい。また、冷却装置で冷却
する被冷却部として液晶パネルや偏向板を例に述べた
が、他の部材、例えば光源ランプやその他の光学部品、
あるいは電気部品を冷却する冷却装置としても用いるこ
とが可能である。また、ガイド部材の具体的形状は、テ
ーパ面で被冷却部に冷却風を供給できるものであればよ
く、上述の例に限定されるものではない。また、ガイド
部材によって冷却風を供給する部位としては、上述した
例のように複数箇所である必要はなく、１箇所に集中し
て冷却風を供給する構成であってもよい。また、複数箇
所にほぼ均一な冷却風を供給する構成であってもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明による液晶プ
ロジェクタの冷却装置では、液晶プロジェクタの被冷却
部に沿って形成される冷却風の流通路の排気側にラジア
ルファンを設けるとともに、流通路の吸気側に冷却風の
流入方向をテーパ面によって制御するガイド部材を設け
た。このため、簡単でコンパクトな構成により、全体の
風量に限りのある冷却風を、最も冷却が必要な部位に有
効に供給でき、効率の良い冷却作用を得ることができ、
最小限のエネルギを用いて低騒音で最大限の冷却作用を
得ることができ、液晶プロジェクタの明るさの向上に寄
与することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態による冷却装置を設けた液
晶プロジェクタの概要を示す一部省略斜視図である。

【図２】図１に示す冷却装置及び液晶プロジェクタの要
部の構成を示す拡大斜視図である。

【図３】本発明の他の実施の形態による冷却装置を設け
た液晶プロジェクタの概要を示す一部省略斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０……液晶パネル、１２……偏向板、１４……クロス
ダイクロイックプリズム、１６……投写光学系、２０…
…シロッコファン、２２……ダクトケース、２２Ａ……
吸気口、２２Ｂ……排気口、２４……枠部材、２６……
ガイド部材、２６Ａ……テーパ面、２８……筒部材。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源からの光を透過型の液晶パネルを通
   して映像に変換し、前記映像を投写光学系を通して拡大
   投写する液晶プロジェクタの冷却装置において、 前記液晶プロジェクタの被冷却部に隣接し、かつ、前記
   被冷却部に沿って形成される冷却風の流通路の排気側に
   配置され、前記流通路からの冷却風を排気するラジアル
   ファンと、 前記流通路の吸気側に配置され、前記流通路内に流入す
   る冷却風の流入方向をテーパ面によって制御するガイド
   部材と、 を有することを特徴とする液晶プロジェクタの冷却装
   置。
2. 【請求項２】 前記ラジアルファンは、シロッコファン
   であることを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェク
   タの冷却装置。
3. 【請求項３】 前記ガイド部材は、冷却風を液晶プロジ
   ェクタの所定箇所に略層流状に供給するテーパ面を有す
   ることを特徴とする請求項１記載の液晶プロジェクタの
   冷却装置。
4. 【請求項４】 前記ガイド部材は、前記流通路内に流入
   する冷却風を複数の経路に分岐させて液晶プロジェクタ
   の複数の箇所に供給することを特徴とする請求項１記載
   の液晶プロジェクタの冷却装置。
5. 【請求項５】 前記液晶プロジェクタの複数の箇所に
   は、カラー映像を構成する３原色に対応して設けられた
   ３つの液晶パネルを含むことを特徴とする請求項４記載
   の液晶プロジェクタの冷却装置。
6. 【請求項６】 前記液晶プロジェクタの所定箇所には、
   前記３つの液晶パネルに対応して配置される色分解用の
   偏向板を含むことを特徴とする請求項５記載の液晶プロ
   ジェクタの冷却装置。
7. 【請求項７】 前記３つの液晶パネル及び偏向板は、各
   液晶パネルからの光を投写光学系に導くクロスプリズム
   の３つの側面に配置され、前記ラジアルファンは前記ク
   ロスプリズムの底面に配置され、前記ガイド部材は前記
   クロスプリズムの上面に配置されていることを特徴とす
   る請求項６記載の液晶プロジェクタの冷却装置。
8. 【請求項８】 前記ガイド部材は、前記３つの液晶パネ
   ルに供給する冷却風の風量を所定の比率で分岐させて供
   給することを特徴とする請求項５、６、または７記載の
   液晶プロジェクタの冷却装置。
9. 【請求項９】 前記ラジアルファンは、前記流通路の排
   気側に角度変更可能に取り付けられるダクトケースを有
   し、前記ダクトケースの角度を変更することにより排気
   方向を調整可能であることを特徴とする請求項１記載の
   液晶プロジェクタの冷却装置。