JP2691792B2 - LCD projector device - Google Patents
LCD projector deviceInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ライトバルブに液晶表示装置を利用したプ
ロジエクター装置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a projector device using a liquid crystal display device for a light valve.
〈従来技術〉 近年、大画面デイスプレイを実現するのに最も有力な
手段の１つであるライトバルブ方式プロジエクター装置
において、液晶表示装置をライトバルブとして使用する
商品の開発が盛んに行われている。<Prior Art> In recent years, in a light valve type projector device, which is one of the most powerful means for realizing a large-screen display, a product using a liquid crystal display device as a light valve has been actively developed. .
第４図は従来のフロント型液晶プロジエクター装置の
構造図で、１は光源、２は全反射ミラー、３はダイクロ
イツクミラー（Ｒ光反射）、４はダイクロイツクミラー
（Ｂ光反射）、５はダイクロイツクミラー（Ｇ光反
射）、６はコンデンサーレンズ、7,8,9は液晶表示装
置、10は投影レンズを示している。FIG. 4 is a structural diagram of a conventional front type liquid crystal projector device, 1 is a light source, 2 is a total reflection mirror, 3 is a dichroic mirror (R light reflection), 4 is a dichroic mirror (B light reflection), 5 Is a dichroic mirror (G light reflection), 6 is a condenser lens, 7, 8 and 9 are liquid crystal display devices, and 10 is a projection lens.
そして、前記光源１はメタルハイライドランプ（出力
250W）からなり、太陽光の数倍の照度をもつ白色光が光
源１から出射し、全反射ミラー２およびダイクロイツク
ミラー3,4,5によつてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の
３原色に分解される。各色の光がそれぞれコンデンサー
レンズ６によつて集光され、液晶表示装置7,8,9に入射
し、アクテイブマトリクス駆動方式により液晶表示装置
7,8,9上に形成された映像を１つのフルカラー映像に合
成する。これを投影レンズ10でスクリーン11に拡大投影
させるものである。The light source 1 is a metal high-ride lamp (output
250 W), white light having an illuminance several times that of sunlight is emitted from the light source 1, and R (red), G (green), and B are reflected by the total reflection mirror 2 and the dichroic mirrors 3, 4, and 5. Separated into the three primary colors (blue). The light of each color is condensed by the condenser lens 6, respectively, enters the liquid crystal display devices 7, 8 and 9, and is driven by the active matrix drive system.
The images formed on 7, 8 and 9 are combined into one full color image. This is enlarged and projected on the screen 11 by the projection lens 10.
また、液晶表示装置7,8,9は、液晶パネルと偏光板と
を備えており、光源１の出射光が液晶表示装置7,8,9を
透過する際に、偏光板に吸収されて熱に変わつてしま
う。さらに液晶パネルを透過する際にも光が熱に変わ
る。Further, the liquid crystal display devices 7, 8 and 9 are provided with a liquid crystal panel and a polarizing plate, and when the light emitted from the light source 1 passes through the liquid crystal display devices 7, 8 and 9, it is absorbed by the polarizing plate and heat is generated. Turns into. Furthermore, when it passes through the liquid crystal panel, light turns into heat.
こうした条件で、画像に十分な光を与えるためには、
光源１の出力を上げざるを得ず、さらに熱が発生してし
まう。発生する熱によつて液晶表示装置7,8,9が劣化し
てしまうので、光源１の出射光による液晶表示装置7,8,
9の温度上昇を防止するため、複数の冷却フアンによる
送風を行つていた。Under these conditions, in order to give sufficient light to the image,
There is no choice but to raise the output of the light source 1, and more heat is generated. Since the liquid crystal display devices 7, 8, 9 are deteriorated by the generated heat, the liquid crystal display devices 7, 8,
In order to prevent the temperature rise of 9, air was blown by multiple cooling fans.
〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら、従来の送風による冷却方式では冷却効
率が悪く、液晶プロジエクター装置内の液晶表示装置の
中心部で約60℃、その周辺部で約40℃と全体に高温であ
り、また場所や周囲温度による温度のばらつきが著し
い。<Problems to be Solved by the Invention> However, the cooling efficiency by the conventional ventilation system is poor, and the central portion of the liquid crystal display device in the liquid crystal projector device is about 60 ° C. and its peripheral portion is about 40 ° C. The temperature is high, and the temperature varies significantly depending on the location and ambient temperature.
そして、液晶表示装置の中の液晶分子は、電圧印加時
の分子の立ち上がり方向を一定に規制し、誘起ドメイン
の発生を防ぐため、プレテイルト角を約１°程度つけて
配向されているが、この液晶分子のプレテイルト角は液
晶表示装置の温度上昇に伴い、初期の値より小さくなる
ことが分かつている。The liquid crystal molecules in the liquid crystal display device are oriented with a pretilt angle of about 1 ° in order to regulate the rising direction of the molecules when a voltage is applied and to prevent the generation of induced domains. It is known that the pre-tilt angle of liquid crystal molecules becomes smaller than the initial value as the temperature of the liquid crystal display device rises.
この現象により、液晶表示装置をプロジエクター装置
に使用した場合、電圧印加時に誘起ドメインの発生が助
長され、一般的なノーマリホワイト方式（電圧印加時に
黒を表示）の液晶表示装置であれば、黒表示のときに輝
線が現れコントラストを低下させることがある。Due to this phenomenon, when the liquid crystal display device is used in a projector device, the generation of induced domains is promoted when a voltage is applied, and if a liquid crystal display device of a general normally white system (displays black when a voltage is applied), A bright line may appear during black display, which may reduce the contrast.
また、液晶表示装置の冷却能力を向上させるために冷
却フアンを多数設けたり、大型フアンを取り付けるなど
の対策が考えられるが、フアンの騒音が大きくなり、音
響映像機器としての性質上実用困難である。Further, in order to improve the cooling capacity of the liquid crystal display device, it is possible to take measures such as providing a large number of cooling fans or attaching a large fan, but the noise of the fan becomes large and it is difficult to practically use it as an audiovisual device. .
本発明は、上記に鑑み、騒音が少なく、しかも誘起ド
メインの発生によるコントラストの低下がない優れた画
像品質を得ることができる液晶プロジエクター装置の提
供を目的とする。In view of the above, an object of the present invention is to provide a liquid crystal projector device capable of obtaining excellent image quality with less noise and no reduction in contrast due to generation of induced domains.
〈課題を解決するための手段〉 本発明による課題解決手段は、第１図の如く、プロジ
エクター本体20内部に、光源１と、複数の液晶表示装置
7,8,9と、前記光源１からの出射光を各液晶表示装置7,
8,9に導き液晶表示装置7,8,9上の映像を１つの映像に合
成する光学的手段21と、前記映像を拡大投影する投影レ
ンズ10と設けられた液晶プロジエクター装置において、
プロジエクター本体20内部に、前記液晶表示装置7,8,9
を冷却するための液体冷却装置が設けられ、該液体冷却
装置22は、液体を冷却するための電子冷却素子24と、冷
却された液体を下方に位置する液晶表示装置7,8から順
に上方に位置する液晶表示装置7,8に導き高温になつた
液体を再び電子冷却素子24に導く循環路25とから構成さ
れ、前記電子冷却素子24は最も下方にある液晶表示装置
９よりも下方に配置され、前記循環路25に内装された電
子冷却素子24による冷却部と液晶表示装置7,8,9による
発熱部27との間の液体の温度差によつて液体を循環させ
るものである。<Means for Solving the Problems> As shown in FIG. 1, the means for solving the problems according to the present invention is provided with a light source 1 and a plurality of liquid crystal display devices inside a projector main body 20.
7, 8 and 9 and the light emitted from the light source 1 to each liquid crystal display device 7,
In a liquid crystal projector device provided with optical means 21 for guiding the images on the liquid crystal display devices 7, 8, 9 into one image and a projection lens 10 for enlarging and projecting the images,
Inside the projector body 20, the liquid crystal display device 7,8,9
A liquid cooling device for cooling the liquid is provided, and the liquid cooling device 22 includes an electronic cooling element 24 for cooling the liquid and liquid crystal display devices 7 and 8 located below the cooled liquid in the order from above. And a circulating path 25 for guiding the liquid having a high temperature to the liquid crystal display devices 7 and 8 located therein and again to the electronic cooling element 24, and the electronic cooling element 24 is arranged below the liquid crystal display device 9 at the bottom. The liquid is circulated according to the temperature difference of the liquid between the cooling part by the electronic cooling element 24 installed in the circulation path 25 and the heat generating part 27 by the liquid crystal display device 7, 8, 9.
そして、液晶冷却素子２は、光源１の周囲光を利用し
た太陽電池26により駆動されるものである。The liquid crystal cooling element 2 is driven by the solar cell 26 that uses the ambient light of the light source 1.
また、液晶表示装置7,8,9は、液晶パネル31と、該液
晶パネル31の端部に接続されたドライバー回路30とから
なり、該ドライバー回路30を覆うようにシールドケース
32が設けられ、該シールドケース32と液晶パネル31との
間に前記ドライバー回路30への液体の浸透を防ぐための
防水加工がされ、前記循環路25内に前記液晶表示装置7,
8,9が配されたものである。The liquid crystal display devices 7, 8 and 9 each include a liquid crystal panel 31 and a driver circuit 30 connected to an end of the liquid crystal panel 31, and a shield case that covers the driver circuit 30.
32 is provided, and is waterproofed between the shield case 32 and the liquid crystal panel 31 to prevent liquid from penetrating into the driver circuit 30, and the liquid crystal display device 7 is provided in the circulation path 25.
8 and 9 are arranged.
〈作用〉 上記課題解決手段において、光源１の出射光が液晶表
示装置7,8,9を透過する際に、光が吸収されて、熱に変
わり発熱する。<Operation> In the above problem solving means, when the light emitted from the light source 1 passes through the liquid crystal display devices 7, 8 and 9, the light is absorbed and converted into heat to generate heat.
この発熱部27において、循環路25中の液体23が加熱さ
れる。一方、液体冷却装置22の電子冷却素子24により液
体23が冷却されており、加熱された液体23が循環路25を
上方に移動すると、そこに冷たい液体23が下方から流れ
込む。この発熱部27と冷却部29との温度差（密度差）に
より、液体23の自然循環が生じる。In this heat generating portion 27, the liquid 23 in the circulation path 25 is heated. On the other hand, the liquid 23 is being cooled by the electronic cooling element 24 of the liquid cooling device 22, and when the heated liquid 23 moves upward in the circulation path 25, the cold liquid 23 flows into the liquid from below. Due to the temperature difference (density difference) between the heat generating portion 27 and the cooling portion 29, natural circulation of the liquid 23 occurs.
そして、下方に位置する液晶表示装置９から順に上方
に位置する液晶表示装置7,8にかけて熱を奪つて高温に
なつた液体23は、循環路25を時計回りに移動して、光源
１の周囲光を利用した太陽電池26により駆動される電子
冷却素子24の冷却部29で冷却され、再び液晶表示装置7,
8,9の方に移動していく。Then, the liquid 23, which has taken a heat from the liquid crystal display device 9 located at the lower side to the liquid crystal display devices 7 and 8 located at the upper side to reach a high temperature, moves clockwise in the circulation path 25 to surround the light source 1. Cooled by the cooling unit 29 of the electronic cooling element 24 driven by the solar cell 26 using light, the liquid crystal display device 7 again,
Move to 8 and 9.
このように、循環路25を液体23が循環していくことに
よつて、液晶表示装置7,8,9は一様で効率的に冷却さ
れ、温度上昇による液晶分子の状態変化を防いで、コン
トラストの低下を防止して、表示品位を向上させること
ができ、しかも騒音や振動を発生させることなく冷却す
ることができる。さらに、電子冷却素子24の駆動電流に
光源１の周囲光を利用した太陽電池26を用いることによ
り、余分な電力を使うことなく経済的に冷却を行うこと
ができる。Thus, by circulating the liquid 23 in the circulation path 25, the liquid crystal display devices 7, 8 and 9 are uniformly and efficiently cooled, and the state change of the liquid crystal molecules due to the temperature rise is prevented. It is possible to prevent deterioration of contrast and improve the display quality, and further, it is possible to cool without generating noise or vibration. Furthermore, by using the solar cell 26 that uses ambient light of the light source 1 for the drive current of the electronic cooling element 24, cooling can be economically performed without using extra power.
また、液晶表示装置7,8,9のドライバー回路30への液
体23の浸透を防いでドライバー回路30の腐食損傷を防止
するため、液晶表示装置7,8,9に防水加工して、循環路2
5の内部に配置することにより、直接液晶表示装置7,8,9
を冷却でき、冷却効果をさらに向上させることができ
る。Further, in order to prevent the liquid 23 from penetrating into the driver circuit 30 of the liquid crystal display devices 7, 8 and 9 and prevent the corrosive damage of the driver circuit 30, the liquid crystal display devices 7, 8 and 9 are waterproofed, and the circuit 2
By arranging inside 5, the liquid crystal display device 7,8,9
Can be cooled, and the cooling effect can be further improved.
〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。<Example> Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第１図は本発明の実施例を示す液晶プロジエクター装
置の構成図である。なお、従来と同じ構成部品には同一
符号を付す。FIG. 1 is a block diagram of a liquid crystal projector device showing an embodiment of the present invention. The same components as those in the related art are denoted by the same reference numerals.
本実施例の液晶プロジエクター装置は、図示の如く、
プロジエクター本体20内部に、メタルハライドランプ
（出力250W）からなる光源１と、TFTアクテイブマトリ
ツクス駆動方式の液晶表示装置7,8,9と、前記光源１か
らの出射光をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色に
分解して各液晶表示装置7,8,9に導き液晶表示装置7,8,9
上の映像を１つのフルカラー映像に合成する光学的手段
21と、前記フルカラー映像を拡大投影する投影レンズ10
と、前記液晶表示装置7,8,9を冷却するための液体冷却
装置22とが設けられている。The liquid crystal projector device of this embodiment is, as shown in the drawing,
Inside the projector main body 20, a light source 1 consisting of a metal halide lamp (output 250 W), a liquid crystal display device 7, 8, 9 of a TFT active matrix drive system, and light emitted from the light source 1 is R (red), G (Green) and B (blue) are separated into three primary colors and led to the respective liquid crystal display devices 7, 8, 9 and liquid crystal display devices 7, 8, 9
Optical means to combine the above images into one full color image
21 and a projection lens 10 for enlarging and projecting the full-color image
And a liquid cooling device 22 for cooling the liquid crystal display devices 7, 8 and 9.
前記光源１は、反射鏡と一体にされ、プロジエクター
本体20の後側に照射面を下にして取付けられている。The light source 1 is integrated with a reflecting mirror, and is attached to the rear side of the projector main body 20 with the irradiation surface facing down.
前記液晶表示装置7,8,9は、RGBの各光をコントロール
するための光シヤツタとして用いられ、液晶パネルと、
液晶パネルの両側に配置された偏光板とからなり、液晶
パネルを制御駆動するためのコントロール基板およびド
ライバー回路が液晶パネルに接続されている。The liquid crystal display device 7, 8, 9 is used as a light shutter for controlling each light of RGB, a liquid crystal panel,
A control board and a driver circuit for controlling and driving the liquid crystal panel are connected to the liquid crystal panel, which are composed of polarizing plates arranged on both sides of the liquid crystal panel.
前記光学的手段21は、光源１からの出射光をプロジエ
クター本体20の前側方向に反射する全反射ミラー2aと、
Ｒ光のみを上方に反射するダイクロイツクミラー３と、
該ダイクロイツクミラー３で反射されたＲ光を反射ミラ
ー2bを介して集光して液晶表示装置７に導くコンデンサ
ーレンズ6aと、全反射ミラー2aから光のうちＢ光のみを
上方に反射するダイクロイツクミラー5aと、該ダイクロ
イツクミラー5aで反射されたＢ光を集光して液晶表示装
置８に導くコンデンサーレンズ5bと、液晶表示装置７を
透過したＲ光を透過して液晶表示装置８からのＢ光を前
側方向に反射するダイクロイツクミラー5bと、全反射ミ
ラー2aで反射され前記ダイクロイツクミラー３およびダ
イクロイツクミラー5aを透過したＧ光を集光して液晶表
示装置９に導くコンデンサーレンズ6cと、液晶表示装置
９を透過したＧ光を上方に反射する全反射ミラー2cと、
Ｇ光のみを前側方向に反射してＲ光およびＢ光を透過さ
せるダイクロイツクミラー４とから構成される。なお、
全反射ミラー2aの入射方向手前側に、紫外線および赤外
線カツトフイルター（図示せず）が配されている。The optical means 21 is a total reflection mirror 2a for reflecting the light emitted from the light source 1 toward the front side of the projector body 20,
A dichroic mirror 3 that reflects only R light upward,
A condenser lens 6a that guides the R light reflected by the dichroic mirror 3 through the reflection mirror 2b to the liquid crystal display device 7, and a dichroism that reflects only B light of the light from the total reflection mirror 2a upward. The light mirror 5a, the condenser lens 5b that collects the B light reflected by the dichroic mirror 5a and guides it to the liquid crystal display device 8, and the R light that has passed through the liquid crystal display device 7 are transmitted from the liquid crystal display device 8 A dichroic mirror 5b that reflects the B light in the front direction, and a condenser lens that collects the G light reflected by the total reflection mirror 2a and transmitted through the dichroic mirror 3 and the dichroic mirror 5a to guide it to the liquid crystal display device 9. 6c, and a total reflection mirror 2c that reflects upwardly the G light transmitted through the liquid crystal display device 9,
The dichroic mirror 4 reflects only the G light in the front direction and transmits the R light and the B light. In addition,
Ultraviolet and infrared cut filters (not shown) are arranged on the front side of the total reflection mirror 2a in the incident direction.
前記投影レンズ10は、プロジエクター本体20の前側に
配され、凸レンズと凹レンズを組み合わせたものであ
る。The projection lens 10 is arranged on the front side of the projector body 20 and is a combination of a convex lens and a concave lens.
前記液体冷却装置22は、液体23を冷却するための電子
冷却素子24と、冷却された液体23を液晶表示装置7,8,9
に導き高温になった液体23を再び電子冷却素子24に導く
循環路25とからなる。The liquid cooling device 22 is an electronic cooling element 24 for cooling the liquid 23, and the cooled liquid 23 is a liquid crystal display device 7, 8, 9
And a circulation path 25 that guides the high temperature liquid 23 to the electronic cooling element 24 again.
前記液体23は、温度変化の範囲と取り扱いの容易さか
ら水を用いているが、アルコール類または水とアルコー
ルの混合液でも差し支えない。As the liquid 23, water is used because of the range of temperature change and easy handling, but alcohols or a mixed liquid of water and alcohol may be used.
前記電子冷却素子24は、ペルチエ効果を利用したサー
モモジユール（小松エレクトロニクス株式会社製）が使
用され、Ｎ型とＰ型の半導体を銅などの金属片で接合し
たもので、直流電流を一定方向に流すと電子がエネルギ
ーレベルの低いＰ型半導体からエネルギーレベルの高い
Ｎ型半導体にうつる際、電子の運動エネルギーを熱の形
で奪いとる吸熱作用を利用して、液体23を冷却する。The thermoelectric module 24 (manufactured by Komatsu Electronics Co., Ltd.) utilizing the Peltier effect is used as the electronic cooling element 24, and N-type and P-type semiconductors are joined by a metal piece such as copper. When the electrons pass from the P-type semiconductor having a low energy level to the N-type semiconductor having a high energy level, the liquid 23 is cooled by utilizing the endothermic action that deprives the kinetic energy of the electron in the form of heat.
そして、該電子冷却素子24の電源として、光源１の周
囲光を利用したシリコン太陽電池26が用いられており、
該太陽電池26は、波長が900nm付近の赤外光を受光した
時に最大電力を発生するので、光源１の近傍で紫外線お
よび赤外線カツトフイルターの手前に配置されている。A silicon solar cell 26 that uses ambient light of the light source 1 is used as a power source of the electronic cooling element 24.
The solar cell 26 generates maximum electric power when it receives infrared light having a wavelength of around 900 nm, and is therefore arranged in the vicinity of the light source 1 in front of the ultraviolet and infrared cut filters.
前記循環路25は、液晶表示装置7,8,9と液晶表示装置
7,8,9に対向した各コンデンサーレンズ6a,6b,6cとの間
を通り、プロジエクター本体20の内部を循環するよう配
設され、液晶表示装置7,8,9と接触しており、この接触
部が発熱部27とされる。また、循環路25の上部に、上面
が開放された液体タンク28が設けられており、下部に前
記電子冷却素子24が内装され、冷却部29とされる。The circulation path 25 includes a liquid crystal display device 7, 8, 9 and a liquid crystal display device.
Passed between each condenser lens 6a, 6b, 6c facing 7,8,9, arranged so as to circulate inside the projector main body 20, in contact with the liquid crystal display device 7,8,9, This contact portion serves as the heat generating portion 27. Further, a liquid tank 28 having an open upper surface is provided at the upper part of the circulation path 25, and the electronic cooling element 24 is internally provided at the lower part to form a cooling unit 29.
そして、該循環路25は、約80℃の温度に耐え、所定の
形状に加工しやすいポリエチレン等のパイプからなる。
また、液晶表示装置7,8,9と接している発熱部27におけ
る循環路25は、冷却効果を一様に得るためと光が透過す
るためにパイレツクスガラス等が用いられ、液晶表示装
置と同じ大きさにしておくことが必要である。しかも、
冷却後のゆらぎ現象が表示におよぼす影響を最小限にす
るためと冷却効果を得るために、パイレツクスガラスの
部分の循環路25の幅は３〜5mmが望ましい。The circulation path 25 is made of a pipe made of polyethylene or the like that can withstand a temperature of about 80 ° C. and can be easily processed into a predetermined shape.
Further, the circulation path 25 in the heat generating portion 27 which is in contact with the liquid crystal display device 7, 8, 9 is made of pyrex glass or the like in order to obtain a uniform cooling effect and to transmit light. It is necessary to keep the same size. Moreover,
In order to minimize the effect of the fluctuation phenomenon after cooling on the display and to obtain the cooling effect, the width of the circulation path 25 in the portion of the pyrex glass is preferably 3 to 5 mm.
循環路25中の液体23の循環は、前記発熱部27における
液体23と冷却部29における液体23の温度差（密度差）に
よつて生じる自然循環を利用している。すなわち、発熱
部27において、液体23が高温になると、液体23が膨張し
て密度が小さくなる。すると、液体23は循環路25中を上
方に移動し、その下方は低温でしかも高密度であるた
め、液体23が流れ込み、時計回りに自然循環が生じる。
そこで、自然循環による液体23の循環力を高めるには、
発熱部27と冷却部29の位置における高低差および温度差
を大きくすれば良いことが実験的に分かつているので、
発熱部27と冷却部29との距離が最も離れるように、電子
冷却素子24は循環路25のプロジエクター本体20後側の下
部に配されている。The circulation of the liquid 23 in the circulation path 25 uses natural circulation caused by the temperature difference (density difference) between the liquid 23 in the heat generating section 27 and the liquid 23 in the cooling section 29. That is, in the heat generating portion 27, when the temperature of the liquid 23 rises, the liquid 23 expands and its density decreases. Then, the liquid 23 moves upward in the circulation path 25, and the lower part thereof has a low temperature and a high density, so that the liquid 23 flows in and natural circulation is generated in the clockwise direction.
Therefore, in order to enhance the circulation power of the liquid 23 by natural circulation,
Since it is experimentally known that it is sufficient to increase the height difference and the temperature difference between the positions of the heat generating portion 27 and the cooling portion 29,
The electronic cooling element 24 is arranged in the lower part of the circulation path 25 at the rear side of the projector main body 20 so that the heat generating portion 27 and the cooling portion 29 are separated most.
上記構成において、太陽光の数倍の照度をもつ白色光
が光源１から出射し、全反射ミラー2a,2bおよびダイク
ロイツクミラー3,5aによつてＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）の３原色に分解する。これらの光が、コンデンサ
ーレンズ6a,6b,6cによつて集光され液晶表示装置7,8,9
に入射し、各液晶表示装置7,8,9上の映像を全反射ミラ
ー2cおよびダイクロイツクミラー4,5bにより１つのフル
カラー映像に合成する。このフルカラー映像が投影レン
ズ10でスクリーン11に拡大投影される。In the above structure, white light having an illuminance several times that of sunlight is emitted from the light source 1, and the total reflection mirrors 2a and 2b and the dichroic mirrors 3 and 5a produce R (red), G (green) and B
Separated into three primary colors (blue). These lights are condensed by the condenser lenses 6a, 6b, 6c, and the liquid crystal display device 7, 8, 9
Then, the images on the liquid crystal display devices 7, 8 and 9 are combined into one full color image by the total reflection mirror 2c and the dichroic mirrors 4,5b. This full-color image is enlarged and projected on the screen 11 by the projection lens 10.
このとき、光源１の出射光が液晶表示装置7,8,9を透
過する際に、液晶パネルおよび偏光板に光が吸収され
て、熱に変わり発熱する。At this time, when the light emitted from the light source 1 passes through the liquid crystal display devices 7, 8 and 9, the light is absorbed by the liquid crystal panel and the polarizing plate and is converted into heat to generate heat.
この発熱部27が、液体冷却装置22の循環路25に接して
いるため、循環路25中の液体23が加熱される。一方、液
体冷却装置22の電子冷却素子24により液体23が冷却され
ており、加熱された液体23が循環路25を上方に移動する
と、そこに冷たい液体23が流れ込む。この発熱部27と冷
却部29との温度差（密度差）により、液体23の自然循環
が生じる。Since the heat generating portion 27 is in contact with the circulation path 25 of the liquid cooling device 22, the liquid 23 in the circulation path 25 is heated. On the other hand, the liquid 23 is cooled by the electronic cooling element 24 of the liquid cooling device 22, and when the heated liquid 23 moves upward in the circulation path 25, the cold liquid 23 flows therein. Due to the temperature difference (density difference) between the heat generating portion 27 and the cooling portion 29, natural circulation of the liquid 23 occurs.
そして、液晶表示装置7,8,9から熱を奪つて高温にな
つた液体23は、循環路25を時計回りに移動して、電子冷
却素子24の冷却部29で冷却され、再び液晶表示装置7,8,
9の方に移動していく。このように、循環路25を液体23
が循環していくことによつて、液晶表示装置7,8,9は一
様で効率的に冷却され、温度上昇による液晶分子のプレ
テイルト角の変化を安定にし、コントラストの低下を防
止して、表示品位を向上させることができる。Then, the liquid 23 that has taken heat from the liquid crystal display devices 7, 8, 9 and has reached a high temperature moves clockwise in the circulation path 25, is cooled by the cooling unit 29 of the electronic cooling element 24, and is again in the liquid crystal display device. 7,8,
Move to 9 In this way, the circulation path 25
By circulating, the liquid crystal display devices 7, 8 and 9 are uniformly and efficiently cooled, the change in the pre-tilt angle of the liquid crystal molecules due to the temperature rise is stabilized, and the decrease in contrast is prevented, The display quality can be improved.
また、液体冷却装置22に電子冷却素子24を用いること
により、一般に使用されている冷凍機（コンプレツサ
ー）の発する騒音や冷却フアンのモーターの音、風音を
全く発生させることなく冷却効果を得ることができる。In addition, by using the electronic cooling element 24 in the liquid cooling device 22, it is possible to obtain a cooling effect without generating noise generated by a commonly used refrigerator (compressor), noise of the cooling fan motor, or wind noise. You can
しかも、電子冷却素子24の駆動電流は光源１の周囲光
を利用した太陽電池26を用いることにより、余分な電力
を使うことなく経済的に冷却を行うことができる。Moreover, the driving current of the electronic cooling element 24 can be economically cooled without using extra electric power by using the solar cell 26 utilizing the ambient light of the light source 1.
さらに、液体冷却装置22の液体23は、液体23の温度差
（密度差）によつて生じる自然循環を利用することによ
り、強制循環ポンプを使用する必要がなく、これにより
従来の冷却フアンによる風音およびポンプの騒音、振動
のない冷却装置を得ることができる。Further, since the liquid 23 of the liquid cooling device 22 uses natural circulation caused by the temperature difference (density difference) of the liquid 23, it is not necessary to use the forced circulation pump, which allows the wind by the conventional cooling fan to be used. It is possible to obtain a cooling system that is free of noise and pump noise and vibration.
ここで、さらに液晶表示装置7,8,9の冷却効果を高め
るために、液晶表示装置7,8,9を循環路25の内部に設置
してもよい。この際、第2,3図に示すように、液晶表示
装置7,8,9は、ドライバー回路30への液体23の浸透を防
いでドライバー回路30の腐食損傷を防止するため防水加
工しておく。Here, in order to further enhance the cooling effect of the liquid crystal display devices 7, 8 and 9, the liquid crystal display devices 7, 8 and 9 may be installed inside the circulation path 25. At this time, as shown in FIGS. 2 and 3, the liquid crystal display devices 7, 8 and 9 are waterproofed in order to prevent the liquid 23 from penetrating into the driver circuit 30 and prevent corrosion damage of the driver circuit 30. .
すなわち、液晶パネル31の端部に接続されたドライバ
ー回路30を覆うよう、液晶パネル31の端部にシールドケ
ース32を外嵌する。そして、液晶パネル31とシールドケ
ース32との両面の隙間をモールド樹脂33により完全に埋
めるようにして、液晶表示装置7,8,9を形成する。な
お、図中、34は外部接続端子である。That is, the shield case 32 is fitted on the end of the liquid crystal panel 31 so as to cover the driver circuit 30 connected to the end of the liquid crystal panel 31. Then, the gaps on both surfaces of the liquid crystal panel 31 and the shield case 32 are completely filled with the mold resin 33 to form the liquid crystal display devices 7, 8 and 9. In the figure, 34 is an external connection terminal.
したがつて、液晶表示装置7,8,9に防水加工をして、
循環路25の内部に配置することにより、直接液晶表示装
置7,8,9を冷却でき、冷却効果をさらに向上させること
ができる。Therefore, waterproof the liquid crystal display device 7,8,9,
By arranging the liquid crystal display device inside the circulation path 25, the liquid crystal display devices 7, 8 and 9 can be directly cooled, and the cooling effect can be further improved.
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made to the above-described embodiment within the scope of the present invention.
例えば、光源１は、赤外線を多く含むハロゲンランプ
やタングステンランプなどであつてもよい。これによつ
て、電子冷却素子24の駆動電流が余分な電力を消費する
ことなく安定的に得ることができる。For example, the light source 1 may be a halogen lamp or a tungsten lamp that contains a large amount of infrared rays. As a result, the drive current of the electronic cooling element 24 can be stably obtained without consuming extra power.
また、液晶表示装置7,8,9の防水に対して、液晶パネ
ル31とシールドケース32の間もしくはシールドケース32
と循環路25の間にゴムパツキン、Ｏリングなどを用いて
もよい。In addition, in order to protect the liquid crystal display devices 7, 8 and 9 from water, the space between the liquid crystal panel 31 and the shield case 32 or the shield case 32 may be reduced.
A rubber packing, an O-ring, or the like may be used between the and the circulation path 25.
また、本発明による冷却対象は、偏光板、内部回路お
よび光源等であつてもよい。Further, the cooling target according to the present invention may be a polarizing plate, an internal circuit, a light source, or the like.
〈発明の効果〉 以上の説明から明らかな通り、本発明によると、複数
の液晶表示装置を備えたプロジエクター本体内部に、下
方に位置する液晶表示装置から順に上方に位置する液晶
表示装置に冷却された液体を循環させる液体冷却装置が
設けられているので、液晶表示装置は一様で効率的に冷
却され、温度上昇による液晶分子の状態変化を防ぎ、コ
ントラストの低下を防止して、表示品位を向上させるこ
とができる。<Effects of the Invention> As is apparent from the above description, according to the present invention, inside a projector main body having a plurality of liquid crystal display devices, the liquid crystal display devices located at the bottom are sequentially cooled to the liquid crystal display devices located at the top. Since the liquid cooling device that circulates the generated liquid is provided, the liquid crystal display device is cooled uniformly and efficiently, the state change of the liquid crystal molecules due to the temperature rise is prevented, the deterioration of the contrast is prevented, and the display quality is improved. Can be improved.
そして、特に液体冷却装置は、液体を冷却するための
電子冷却素子と、冷却された液体を下方に位置する液晶
表示装置から順に上方に位置する液晶表示装置に導き高
温になつた液体を再び電子冷却素子に導く循環路とから
構成され、電子冷却素子は最も下方にある液晶表示装置
よりも下方に配置されているので、一般に使用されてい
る冷凍機（コンプレツサー）の発する騒音や冷却フアン
のモーターの音、風音を全く発生させることなく、冷却
効果を得ることができる。And, in particular, the liquid cooling device guides the cooled liquid to the liquid crystal display device located in the upper part in order from the electronic cooling element for cooling the liquid and the liquid crystal display device located in the lower part, and re-electrons the liquid having a high temperature. It consists of a circulation path leading to the cooling element, and the electronic cooling element is arranged below the lowest liquid crystal display device. The cooling effect can be obtained without generating any noise or wind noise.
また、高温の液晶表示装置と低温の電子冷却素子の各
位置には高低差があるので、自然循環によつて液体が循
環しやすくなり、冷却効果を高めることができる。その
ため、強制循環ポンプを使用する必要がなく、これによ
り従来の冷却フアンによる風音およびポンプの騒音、振
動のない冷却装置を得ることができる。Further, since there is a difference in height between each position of the high temperature liquid crystal display device and the low temperature electronic cooling element, the liquid is easily circulated by natural circulation, and the cooling effect can be enhanced. Therefore, it is not necessary to use a forced circulation pump, and thereby a cooling device without wind noise, pump noise, and vibration can be obtained.
しかも、電子冷却素子を用い、循環路内に配している
ので、熱交換器や放熱により冷却する場合に比べて強制
的に冷却することができ、発熱部が複数存在していても
十分な冷却効果が得られ、構成部材も多くならないので
設置スペースもとらず、プロジエクター本体内部の限ら
れたスペースに配置可能な効率のよい冷却装置を提供す
ることができる。Moreover, since the electronic cooling element is used and arranged in the circulation path, it can be forcibly cooled compared with the case of cooling by a heat exchanger or heat radiation, and even if there are a plurality of heat generating parts, it is sufficient. Since a cooling effect can be obtained and the number of constituent members does not increase, it is possible to provide an efficient cooling device that can be arranged in a limited space inside the projector body without taking up an installation space.
さらに、電子冷却素子は、光源の周囲光を利用した太
陽電池により駆動されるので、余分な電力を使うことな
く経済的に例を行うことができる。Furthermore, since the electronic cooling element is driven by a solar cell that utilizes ambient light of the light source, an example can be economically performed without using extra power.
また、液晶表示装置のドライバー回路を覆うようにシ
ールドケースが設けられ、シールドケースと液晶パネル
との間にドライバー回路への液体の浸透を防ぐための防
水加工がされているので、循環路内に液晶表示装置を配
することが可能となり、直接液晶表示装置を冷却でき、
冷却効果をさらに向上させることができる。In addition, a shield case is provided so as to cover the driver circuit of the liquid crystal display device, and waterproof processing is performed between the shield case and the liquid crystal panel to prevent liquid from penetrating into the driver circuit. It becomes possible to arrange the liquid crystal display device, and the liquid crystal display device can be directly cooled,
The cooling effect can be further improved.
第１図は本発明の実施例を示す液晶プロジエクター装置
の構成図、第２図は同じく防水加工された液晶表示装置
の斜視図、第３図は第２図におけるＡ−Ａ断面図、第４
図は従来の液晶プロジエクター装置の構成図である。 1:光源、7,8,9:液晶表示装置、10:投影レンズ、20:プロ
ジエクター本体、21:光学的手段、22:液体冷却装置、2
3:液体、24:電子冷却素子、25:循環路、26:太陽電池、2
7:発熱部、29:冷却部、30:ドライバー回路、31:液晶パ
ネル。FIG. 1 is a block diagram of a liquid crystal projector device showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a liquid crystal display device similarly waterproof, and FIG. 3 is a sectional view taken along line AA in FIG. Four
The figure is a block diagram of a conventional liquid crystal projector device. 1: Light source, 7, 8, 9: Liquid crystal display device, 10: Projection lens, 20: Projector body, 21: Optical means, 22: Liquid cooling device, 2
3: Liquid, 24: Thermoelectric cooler, 25: Circulation path, 26: Solar cell, 2
7: Heat generating part, 29: Cooling part, 30: Driver circuit, 31: Liquid crystal panel.
Claims (3)
の液晶表示装置と、前記光源からの出射光を各液晶表示
装置に導き液晶表示装置上の映像を１つの映像に合成す
る光学的手段と、前記映像を拡大投影する投影レンズと
が設けられた液晶プロジエクター装置において、プロジ
エクター本体内部に、前記液晶表示装置を冷却するため
の液体冷却装置が設けられ、該液体冷却装置は、液体を
冷却するための電子冷却素子と、冷却された液体を下方
に位置する液晶表示装置から順に上方に位置する液晶表
示装置に導き高温になつた液体を再び電子冷却素子に導
く循環路とから構成され、前記電子冷却素子は最も下方
にある液晶表示装置よりも下方に配置され、前記循環路
に内装された電子冷却素子による冷却部と液晶表示装置
による発熱部との間の液体の温度差によつて液体を循環
させることを特徴とする液晶プロジエクター装置。1. A light source, a plurality of liquid crystal display devices, and optical means for guiding light emitted from the light sources to each liquid crystal display device inside a projector main body to synthesize an image on the liquid crystal display device into one image. And a liquid crystal projector device provided with a projection lens for enlarging and projecting the image, a liquid cooling device for cooling the liquid crystal display device is provided inside the projector body, and the liquid cooling device is a liquid An electronic cooling element for cooling the liquid crystal, and a circulation path for guiding the cooled liquid from the liquid crystal display device located below to the liquid crystal display device located above in order to guide the hot liquid to the electronic cooling device again. The electronic cooling element is disposed below the lowermost liquid crystal display device, and is provided with a cooling part by the electronic cooling element and a heat generating part by the liquid crystal display device installed in the circulation path. LCD Puroji EKTAR and wherein the to the circulated by connexion liquid to the temperature difference of the liquid.
太陽電池により駆動されることを特徴とする請求項１記
載の液晶プロジエクター装置。2. The liquid crystal projector device according to claim 1, wherein the electronic cooling element is driven by a solar cell utilizing ambient light of a light source.
ネルの端部に接続されたドライバー回路とからなり、該
ドライバー回路を覆うようにシールドケースが設けら
れ、該シールドケースと液晶パネルとの間に前記ドライ
バー回路への液体の浸透を防ぐための防水加工がされ、
前記循環路内に前記液晶表示装置が配されたことを特徴
とする請求項１記載の液晶プロジエクター装置。3. A liquid crystal display device comprises a liquid crystal panel and a driver circuit connected to an end of the liquid crystal panel, a shield case is provided to cover the driver circuit, and the shield case and the liquid crystal panel are provided. Is waterproofed to prevent liquid from penetrating into the driver circuit during
The liquid crystal projector device according to claim 1, wherein the liquid crystal display device is disposed in the circulation path.
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