JP3313995B2

JP3313995B2 - 映像表示装置

Info

Publication number: JP3313995B2
Application number: JP02664697A
Authority: JP
Inventors: 幹夫白石; 康男大塚; 竹介丸山; 昇坂田; 清司綿貫; 雅晴出口; 敏大内
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-02-10
Filing date: 1997-02-10
Publication date: 2002-08-12
Anticipated expiration: 2017-02-10
Also published as: JPH10221779A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネルなどの
ライトバルブ素子を使用して、スクリーン上に映像を投
影する投射装置、例えば液晶プロジェクタ装置，液晶テ
レビジョン，投写型ディスプレイ装置などの映像表示装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶パネル等のライトバルブ素子に、電
球などの光源からの光を当てて、ライトバルブ素子上の
画像を拡大投射する、液晶プロジェクタ等の投写型映像
表示装置が知られている。

【０００３】この種の表示装置は、光源からの光をライ
トバルブ素子で画素毎の濃淡に変えて調節し、スクリー
ンなどに投射するものである。光源から出た光は、最終
的に投射される分以外は、ライトバルブ素子およびその
周辺の光学素子などに吸収されて熱となる。このため、
ライトバルブ素子及びその付近が加熱されることにな
る。

【０００４】ライトバルブ素子は、一般には半導体の駆
動素子と液晶等の光学機能材料とにより構成されてお
り、いずれも正常に動作させるためには、所定の温度以
下に保つ必要がある。このため、従来より、ライトバル
ブ素子の冷却には種々の方式が適用されてきた。

【０００５】例えば、特開昭６３−１８３４７９号公報
に記載されている例が知られている。この従来技術で
は、液晶パネルの回りを冷却液で満たし、さらに冷却液
の放熱にはヒートパイプを用いて冷却を行うというもの
である。このようにすると、ライトバルブ素子である液
晶パネルを冷却することができ、温度上昇に伴う種々の
不具合は発生しない。しかしながら、この従来技術で
は、冷却液の取り扱い、例えば温度変化による膨張や収
縮に伴う液漏れなどの液体の扱いが難しい点、ヒートパ
イプ等の熱移送装置を設けることによる、装置自体の複
雑化といった点が、十分に考慮されていなかった。

【０００６】また、別の例としては、特開平６−２７４
３２号公報に記載されている例が知られている。この従
来技術は、液晶パネル部分と光源の電球部分とを分離し
て、電球部分で出る熱が液晶に伝わらないようにすると
いうものである。このようにすると、電球部分での発熱
は液晶パネル部分とは分離して冷却できるため、温度管
理は容易である。しかしながら、このようにしても、液
晶パネル部分での発熱自体は変わらないため、専用の冷
却手段が必要である。この点が、充分に考慮されていな
かった。

【０００７】冷却液を使用しない例としては、例えば特
開昭６３−４６４１６号公報に記載されている例等が知
られている。この従来技術では、液晶パネルの表面に風
を当てて、液晶パネルの発熱を空気で冷却して温度を下
げるというものである。このようにすれば、液体の取り
扱いといった、やっかいな問題は起きないため、簡単な
構成で実現することができる。しかしながら、冷却のた
めに使用する空気は、装置外部の室内の空気であり、空
気中に浮遊する埃や塵などが含まれてしまい、長時間使
用すると風を当てる液晶パネル表面に埃等のゴミが付着
することになる。液晶パネルの表面に埃や塵などのゴミ
が付着すると、液晶の画素寸法が小さいため（例えば３
０μ角など）、液晶の画素を遮ったりすることになり、
この状態で投射された画像にゴミがそのまま、影として
投射されてしまう。

【０００８】すなわち、液晶パネル部分は、投射レンズ
の焦点が合っており、この液晶パネルに表示された画像
はもちろん、付近に付着する塵埃なども投射される画像
の影となってしまう。投射レンズのＦ値により、実質的
に影響される塵埃の大きさと着いた場所（焦点面からど
れだけ離れているか）が変わるが、いずれにしても、液
晶パネル付近には塵埃が着かないようにする必要があ
る。このような、塵埃を防止する必要がある点が、従来
技術では十分に認識されていなかった。

【０００９】以上より、液晶パネルに関して、温度上昇
を抑えるということと、塵埃の防止という２つの観点か
らの対応が必要となっている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上の従来技術での課
題事項をまとめると、液晶パネルなどのライトバルブ素
子での発熱を冷却する手法において、冷却液を循環して
冷却する方式では、液体の取り扱いに関する事項が、空
気を流して冷却する方式では、塵埃の対応に関する事項
が、それぞれ課題となっている。

【００１１】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
その目的とするところは、温度上昇を防止し、かつ、冷
媒の取り扱いの簡便で、さらに、塵埃を防止できる投写
型映像表示装置を提供することにある。また、本発明の
目的とするところは、装置全体の冷却効率に優れた投写
型映像表示装置を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明による映像表示装置においては、ライトバ
ルブ素子の周辺を密閉空間で囲み、密閉空間内に気体を
強制循環させて、発熱部材であるライトバルブ素子を放
熱・冷却するとともに、密閉空間内の加熱された気体を
冷却するために、装置本体外から取り入れた空気を密閉
空間の筐体の外表面に沿って流した後、装置本体外へ排
出する熱交換手段を設けた。そして、ライトバルブ素子
近傍の密閉空間内の筐体内表面での循環気体流の方向
と、熱交換手段による密閉空間外の筐体外表面での空気
流の方向とを、略反対方向になるようにした。密閉空間
内に置かれたライトバルブ素子は、外気の塵埃に触れる
ことがないため、塵埃で画像に影を生じることがない。
また、密閉空間内を循環するのは気体であり、液体のよ
うな漏れ出したり、蒸発したりするといった、管理上の
問題は生じない。さらに、密閉空間の筐体の外表面に沿
って装置本体の外部から取り入れた空気を流すように
し、この筐体外表面での空気の流れの方向と、ライトバ
ルブ素子近傍の密閉空間内の筐体内表面での循環気体流
の流れの方向とを、略反対方向になるようにしているの
で、密閉空間内の気体を効率よく冷却できる。しかも、
装置本体の外部から取り入れた空気の空気流によって、
装置本体の他の発熱部分をも併せて冷却可能とできるの
で、装置全体の冷却効率も高まる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１は、本発明の第１実施形態
に係る映像表示装置（投写型映像表示装置）の構成を示
す断側面図であり、図２は、図１の映像表示装置の斜視
図である。

【００１４】本実施形態の映像表示装置１は、図２に示
すような外観を呈しており、映像表示装置（装置本体）
１の前面側には、投射レンズ４が配設されるとともに、
排気口１３が設けられている。

【００１５】図１に示すように、映像表示装置１内に
は、光源２が設けられ、光源２から出力される光は、ラ
イトバルブ素子である液晶パネル３を通過して投射レン
ズ４に向かい、スクリーン（図示せず）へ投影される。

【００１６】液晶パネル３は、密閉空間５の内部に位置
付けられており、この密閉空間５内を空気が循環するよ
うになっている。

【００１７】光源２の電球から出力される光は、リフレ
クタ２１で集光されて、コンデンサレンズ２２でほぼ平
行な光に変換され、光軸２３に従って液晶パネル３へと
向かう。コンデンサレンズ２２からの光は、入射フレネ
ルレンズ３１を通り、入射偏光板３２とカバーガラス３
３を経て、液晶パネル３へと入射される。液晶パネル３
の出射側には出射偏光板（図示せず）が貼り付けてあ
り、液晶パネル３から出射した光は、出射偏光板と出射
フレネルレンズ３４を経て、投射レンズ４へと進み、最
終的に装置１の外部に投射される。

【００１８】入射偏光板３２により、光源２からの光の
成分のうちの１つの偏光方向のみが取り出される。液晶
パネル３には、表示する画素に対応する（例えば、横６
４０画素，縦４８０画素各３色など）数の液晶表示部が
設けてある。そして、外部より駆動される信号に従っ
て、液晶パネル３の各画素の偏光角度が変わり、最終的
に出射側偏光板の偏光方向と一致する方向になった光が
出射され、直交方向になった光が出射偏光板で吸収され
て熱になる。この途中の角度の偏光を持った光は、出射
偏光板の偏光角度との関係で、偏光板を通る光の量と偏
光板に吸収される量とが決まる。このようにして、外部
より入力する信号に従った画像を投影する。

【００１９】入射フレネルレンズ３１では、概略平行と
なった光軸２３をほぼ完全な平行に変換する。平行光に
対し、出射側には出射フレネルレンズ３４が設けてあ
り、出射フレネルレンズ３４は、光軸２３を図１の上方
にシフトし、さらに平行光を集光して投射レンズ４へと
送り出す。

【００２０】光源側のリフレクタ２１とコンデンサレン
ズ２２には、ＵＶ・ＩＲカットフィルタ（紫外・赤外成
分除去フィルタ）が設けられており、入射フレネルレン
ズ３１に入る光は、可視光成分、例えば４２０ｎｍから
７８０ｎｍまでなどとなっている。光源側での可視光成
分以外の光は、リフレクタ２１及びコンデンサレンズ２
２により吸収されて熱になる。

【００２１】可視光成分の光のうち、入射偏光板３２で
は、所定の偏光方向以外の光を吸収してしまい、約４割
の光が出射され、残りの約６割の光が吸収されてしまっ
て熱になる。

【００２２】液晶パネル３及び出射側偏光板では、表示
する画像の内容により残りの光の約半分から全部が吸収
されて熱になる。すなわち、画像の内容が全白の場合で
約半分、全黒の場合で全部吸収される。

【００２３】このように、光源部分以外では、入射偏光
板３２と、液晶パネル３及び出射偏光板部分との、２カ
所の発熱が大きい。

【００２４】以下、各部の冷却・放熱のメカニズムにつ
いて説明する。まず、液晶パネル３の冷却について説明
する。装置（装置本体）１内の密閉空間５は、ケース５
２と、カバーガラス３３と、放熱板５５と、投射レンズ
４とによって形成される筐体１５で形づくられており、
密閉空間５とこの密閉空間５の外部との間は密閉されて
いて、両者の間では空気の出入りがないように構成され
ている（密閉空間５を形づくる筐体１５は気密構造とな
っている）。また、密閉空間５内には、循環ファン５１
が設けられており、この循環ファン５１を回すと内部を
空気が循環するようになっている。すなわち、図１の下
側方向から上方向に風が送られ、液晶パネル３の入射側
流路５４あるいは出射側流路５３のいずれかを通った後
に、筐体１５の底板となる放熱板５５の上を通って、再
び循環ファン５１に入るようになっている。

【００２５】このように、密閉空間５の内部では空気が
循環しており、液晶パネル３での発熱は強制対流により
冷却される。冷却されたエネルギーは、循環経路内の空
気を経由して、熱交換面より密閉空間５の外側に放出さ
れる。

【００２６】カバーガラス３３面の外側では、後述のよ
うにして、吸気口１１からシロッコファン６に向かって
空気が流れている。すなわち、ちょうど入射側空間５４
を流れる空気の方向である図１の上から下に向かった流
れと反対方向となる、下から上に向かって、カバーガラ
ス３３の外側を空気が流れている。したがって、カバー
ガラス３３の内側では、密閉空間５の内部での循環流
が、カバーガラス３３の外側では外気が互いに反対方向
に流れていることになり、発熱部材である液晶パネル３
がある密閉空間５の内部の方が温度が高いことから、カ
バーガラス３３の内側と外側との間で熱交換が効率よく
行われる。そして、熱交換後の冷えた空気を、循環ファ
ン５１が再び液晶パネル３に向かって強制的に対流させ
て、引き続き冷却が行なわれる。

【００２７】上述したように、密閉空間５内を空気が循
環しているため、装置外部の塵埃などは液晶パネル３の
周辺には到達せず、長時間の使用においても、ゴミの付
着の問題は発生しない。

【００２８】続いて、入射側偏光板３２の冷却について
説明する。入射偏光板３２の冷却は、シロッコファン６
により行われる。シロッコファン６の吸気側に設けられ
た流路、すなわち、入射フレネルレンズ３１と入射偏光
板３２との間の流路と、入射偏光板３２とカバーガラス
３３との間に設けた流路との、２つの流路に風を流すこ
とにより、入射偏光板３２の発熱を冷却することができ
る。このように、シロッコファン６の吸気側に入射偏光
板３２を置いており、装置１の底面に設けられた吸気口
１１より吸い込まれた外気が、入射偏光板３２の回りを
通って、シロッコファン６に入る。シロッコファン６の
排出側には、電源回路１２があり、この回路１２の内部
を空気が通って、装置１の前方の排気口１３へと排気さ
れる。

【００２９】シロッコファン６の特性としては、一般的
に流路の抵抗が大きい場合に有利とされており、このよ
うに狭い偏光板等の隙間や、電源回路の間などのような
部分の冷却に向いている。但し、風量自体は大きく無い
ため、発熱の熱量が大きい場合には、対応しきれないこ
とがある。

【００３０】続いて、光源２部分付近の冷却について説
明する。光源２回りの冷却は、主に軸流ファン７により
行っている。軸流ファン７は、装置１の底面に設けた吸
気口１１より取り込んだ外気を、光源２とリフレクタ２
１とコンデンサレンズ２２の周囲を通して、装置１の後
面（背面）に設けた排気１４から装置外部へと排出して
いる。軸流ファン７の特性は、一般的には、流路の抵抗
が小さい場合に有利とされており、流路の抵抗が比較的
少なく、かつ発熱量が大きくて、大きな風量が要る場合
に適している。光源２回りでは、光源２の電球自体の損
失や、リフレクタ２１やコンデンサレンズ２２での吸収
した熱などによって、数百ワット程度の発熱になること
がある。このような場合には、発熱に対応した風量を確
保する必要があり、軸流ファン７による冷却が好適であ
る。

【００３１】このように本実施形態では、装置底面の吸
気口１１より吸い込んだ空気を、コンデンサレンズ２２
とリフレクタ２１と光源２の３者の周辺を回して、発熱
部分に対して強制対流による冷却を行い、加熱された空
気を、排気口１４から軸流ファン７によって排気する。

【００３２】また、本実施形態では、装置（装置本体）
１の底面には、脚１６及び１７が設けられており、これ
によって、装置１と設置台との間に隙間を作って、装置
底面の吸気口１１に向かって装置外部から空気が流れ込
むようにしている。さらに、装置１の底面には、密閉空
間５の筐体１５の一部を形成する放熱板５５が位置して
おり、この部分でも密閉空間５内部との熱交換が行われ
て、密閉空間５が冷却されるようになっている。

【００３３】上述したように本実施形態では、ライトバ
ルブ素子である液晶パネル３は、密閉空間５内にあり、
外気の塵埃とは直接接触しないので、前記した塵埃によ
る不都合が生じることがない。また、液晶パネル３の放
熱は、密閉空間５内部の空気の強制対流による冷却によ
って行われ、さらに、密閉空間５と外部との間には熱交
換面を設けて、密閉空間５の外部へ熱を逃がすため、必
要な放熱量を確保できる。

【００３４】図３は、本発明の第２実施例に係る映像表
示装置（投写型映像表示装置）の構成を示す断平面図で
あり、図４は、図３の映像表示装置の斜視図である。図
３及び図４において、先の実施形態で説明した構成要素
と均等なものには同一符号を付し、その説明は重複を避
けるため割愛する（なお、これは以下の各実施形態にお
いても同様である）。図３において、２４はミラーであ
る。

【００３５】本実施形態においては、光源２から発生し
た光は、光軸２３に沿ってミラー２４に入射し、ミラー
２４によって９０°進路を変換された後、液晶パネル３
に向かって進み、最終的に、投射レンズ４によって装置
外部へと投射される。

【００３６】ミラー２４には、ＵＶ・ＩＲ透過特性を持
つ反射膜が設けてあり、赤外及び紫外の可視光以外の光
線は、ミラー２４の裏側へと送られ、装置１の筺体部分
を加熱する。このように、ＵＶ・ＩＲ透過特性を持つ反
射膜ミラー２４を設けることにより、光源２近傍の発熱
を分散でき、冷却が容易になる。

【００３７】また、本実施形態においては、電源回路１
２部分が、密閉空間５と平面的に並ぶ構成として、装置
全体の薄型化を図っている。

【００３８】なお、本実施形態における各部の構成や動
作、及び効果については、図１及び図２を用いて説明し
た第１実施形態と同様のため、その説明は省略する。

【００３９】斯様な構成をとる本実施形態では、前記し
た第１実施形態と同様の効果を奏する他、光源側の発熱
部分の分散によって冷却がより容易になるとともに、電
源の置場所を横位置にすることによって装置全体の薄型
化が図れる。

【００４０】図５は、本発明の第３実施形態に係る映像
表示装置（投写型映像表示装置）の構成を示す断平面図
であり、図６は、同じく本第３実施形態に係る映像表示
装置の断側面図である。

【００４１】本実施形態では、ライトバルブ素子である
液晶パネルは３枚使っており、それぞれ色成分毎にレッ
ド，ブルー，グリーンの３色を１色づつ担当している。

【００４２】光源２から出力される光は、リフレクタ２
１で集光されて、コンデンサレンズ２２でほぼ平行な光
に変換され、ＵＶ・ＩＲカットフィルタ（紫外・赤外成
分除去フィルタ）１０１を経て、光軸２３に従って密閉
空間５内へと向かう。

【００４３】密閉空間５内に達した可視光成分の光は、
分光フィルタ・ハーフミラー３５，３７と全反射ミラー
３６，３８，３９とにより、３色に分光されるとともに
反射されて、それぞれの液晶パネルに入射される。そし
て、３つの画面はプリズム４０により合成されて投射レ
ンズ４に送られ、装置１外部に投射される。

【００４４】液晶パネルは、レッド用液晶パネル３０
０，ブルー用液晶パネル３０１，グリーン用液晶３０２
の３枚があり、この各液晶パネル３００，３０１，３０
２とプリズム４０との間には隙間があるように構成され
ていて、各隙間に循環ファン５１による空気流を通すよ
うになっている。

【００４５】すなわち、図６で矢印で示す循環ファン５
１による空気流（強制滞留）によって、各液晶パネル３
００，３０１，３０２が冷却され、熱交換によって昇温
した密閉空間５内のエネルギーは、密閉空間５の筐体１
５の熱交換面より密閉空間５の外側に放出される。本実
施形態では、密閉空間５とその外部との熱交換は、装置
全体の冷却の一部として行われる。

【００４６】装置１の吸気口１１から取り込まれた外気
は、密閉空間５の筐体１５の外側を通過して、光源２部
分へと進み、軸流ファン７によって排気口１４から装置
１の外部へと排気される。このとき、密閉空間５の筐体
１５の外表面に沿って通過する風が、筐体１５を冷却
し、結果的に密閉空間５の内部の空気を冷やす。このよ
うにして、密閉空間５内の液晶パネルの冷却を行うこと
ができる。

【００４７】斯様な構成をとる本実施形態においても、
外気の塵埃に触れることのない密閉空間５内の液晶パネ
ルの冷却を、効果的に行なうことができる。さらに、本
実施形態においては、１つの軸流ファン７によって、密
閉空間５と装置１内の各部の冷却を総べて行なうので、
冷却系の構成が簡素化でき、装置の信頼性を向上でき
る。

【００４８】図７は、本発明の第４実施形態に係る映像
表示装置（投写型映像表示装置）の構成を示す断側面図
である。

【００４９】本実施形態では、ライトバルブ素子とし
て、反射型素子を用いている。ライトバルブ素子として
は、液晶表示素子を使用したもの以外に、マイクロミラ
ー（微小反射鏡）方式や、レーザ書き込み液晶方式など
が知られている。本実施形態の説明では、液晶表示素子
方式の例で説明するが、実際には上記方式を含むライト
バルブ素子でも同等の効果があり、本発明が適用可能で
ある。

【００５０】反射型ライトバルブ素子である反射液晶パ
ネル（反射液晶素子）８は、筐体１５で形づくられる密
閉空間５の内部にあり、外気とは直接接触しない。光源
２から出力される光は、筐体１５のカバーガラス３３を
経て反射液晶パネル８に入射される。そして、反射液晶
パネル８では外部からの信号に応じて、画素毎に反射・
散乱の２つ及びその中間の状態が選択できる。すなわ
ち、反射液晶パネル８で反射状態とすると、入射した光
がほぼ出射される白の状態となり、散乱状態とすると、
入射した光のほとんどが戻らない黒の状態となる。この
ようにして、画像信号に応じて形成された映像は、投射
レンズ４により装置外部に投射される。

【００５１】密閉空間５の内部には循環ファン５１が設
けられており、この循環ファン５１による空気流によっ
て、反射液晶パネル（反射液晶素子）８が冷却され、熱
交換によって昇温した密閉空間５内のエネルギーは、密
閉空間５の筐体１５の熱交換面より密閉空間５の外側に
放出される。本実施形態においても、前記第３実施形態
と同様に、密閉空間５とその外部との熱交換は、装置全
体の冷却の一部として行われる。

【００５２】装置１の吸気口１１から取り込まれた外気
は、密閉空間５の筐体１５の外側を通過して、光源２部
分へと進み、軸流ファン７によって排気口１４から装置
１の外部へと排気される。このとき、密閉空間５の筐体
１５の外表面に沿って通過する風が、筐体１５を冷却
し、結果的に密閉空間５の内部の空気を冷やす。このよ
うにして、密閉空間５内の液晶パネルの冷却を行うこと
ができる。

【００５３】斯様な構成をとる本実施形態においても、
前記第３実施形態と同等の効果を奏する。

【００５４】図８は、本発明の第５実施形態に係る映像
表示装置（投写型映像表示装置）の構成を示す断側面図
であり、本実施形態は前記第１実施形態の発展例であ
る。

【００５５】本実施形態では、装置１の底面には、密閉
空間５の筐体１５の一部を形成する伝熱板５８が位置し
ており、その外側に熱移送素子５６と、放熱フィン５７
とが設けてある。なお、伝熱板５８，熱移送素子５６，
放熱フィン５７は、前記第１実施形態の放熱板５５に代
替して、密閉空間５における、循環ファン５１の空気取
り入れ側に設けられている。

【００５６】熱移送素子５６は、例えばペルチェ効果を
利用したペルチェ素子など、半導体素子で熱を移送する
働きのあるもので構成されている。この熱移送素子５６
に電流を供給すると、伝熱板５８から放熱フィン５７に
向かって熱を移送する。すなわち、伝熱板５８側が冷
え、冷えたエネルギーに対応するエネルギーを放熱フィ
ン５７側に送り、放熱フィン５７が暖まる。このように
すると、伝熱板５８の温度を装置１外部の雰囲気温度よ
りも下げることが可能となり、伝熱量は温度差に比例す
るため、伝熱板５８と密閉空間５内部の空気の冷却を効
率的に行うことが可能となる。また、放熱フィン５７側
の温度も室温よりかなり高くすることができるため、吸
気１１口へ向かって流れる前記した空気流による放熱フ
ィン５７の冷却を、より効果的に行うことが出来る。

【００５７】斯様な構成をとる本実施形態においては、
前記第１実施形態の効果に加え、さらに効率よく密閉空
間５（すなわち、密閉空間５内部の液晶パネル３）を冷
却することができる。

【００５８】図９は、本発明の第６実施形態に係る映像
表示装置（投写型映像表示装置）の構成を示す断側面図
であり、本実施形態も前記第１実施形態の発展例であ
る。

【００５９】本実施形態においては、密閉空間５内にお
ける循環ファン５１の空気取り入れ側（装置１の底面の
一部をなす密閉空間５の筐体部位の内側）に、ヒートパ
イプ５９が設けられており、このヒートパイプ５９の放
熱部分５９ａが密閉空間５の外側に延出されている。ヒ
ートパイプ５９の放熱部分５９ａは、装置１内の室７５
に位置しており、この室７５専用に（ヒートパイプ５９
の放熱部分５９ａ専用に）、吸気口１１Ａと排気口１４
Ａと放熱ファン７６とが設けてある。そして、放熱ファ
ン７６によって吸気口１１Ａから吸い込んだ空気を、放
熱部分５９ａに当てて冷却し、排気口１４Ａから装置１
の外部へと排気するようにしている。このようにするこ
とにより、密閉空間５内部の空気の冷却をより効率的に
行うことが可能となる。

【００６０】斯様に構成をとる本実施形態においては、
前記第１実施形態の効果に加え、さらに効率よく密閉空
間５（すなわち、密閉空間５内部の液晶パネル３）を冷
却することができる。

【００６１】図１０は、本発明の第７実施形態に係る映
像表示装置（投写型映像表示装置）の構成を示す断側面
図である。

【００６２】本実施形態においては、前記第１実施形態
におけるシロッコファン６を排し、装置１全体の冷却に
使用するファンを、軸流ファン７の１つのみとして、こ
の軸流ファン７によって、密閉空間５とその外部との間
の熱交換、および、装置１全体の冷却を行なうようにな
っている。

【００６３】本実施形態の装置１には、吸気口１１Ｂ，
１１Ｃの２つが設けられており、一方の吸気口１１Ｃか
ら吸い込まれた外気は、密閉空間５の筐体１５の外面に
沿って進んで、筐体１５を形成するケース５２の一部，
放熱板５５，カバーガラス３３を介して密閉空間５内部
と熱交換して、密閉空間５内を冷却し、さらに、入射偏
光板３２を冷却した後に、光源２部分に進んで、光源２
周辺を冷却して、軸流ファン７によって排気口１４から
装置１の外部へと排気される。また、他方の吸気口１１
Ｂから吸い込まれた外気は、電源回路１２部分を冷却し
た後、光源２部分に進んで、光源２周辺を冷却して、軸
流ファン７によって排気口１４から装置１の外部へと排
気される。

【００６４】斯様な構成をとる本実施形態においては、
前記第３，第４実施形態と同様に、１つの軸流ファン７
によって、密閉空間５の冷却と装置１内の各部の冷却を
総べて行なうので、冷却系の構成が簡素化でき、装置の
信頼性を向上できる。

【００６５】図１１は、本発明の第８実施例に係る映像
表示装置（投写型映像表示装置）の構成を示す断平面図
であり、本実施形態は前記第３実施形態の発展例であ
る。

【００６６】本実施形態においては、密閉空間５内部と
の熱交換および入射偏光板３２の冷却に使用しているシ
ロッコファン６から送り出される暖まった空気は、シロ
ッコファン６用の排出口１３から、そのまま装置１の外
部に排気されるようになっている。また、電源回路１２
は、装置１内の室８１に位置しており、この室８１専用
に（電源回路１２部分専用に）、吸気口１１Ｄと排気口
１４Ｂと放熱ファン８２とが設けてある。そして、放熱
ファン８２によって吸気口１１Ｄから吸い込んだ空気
を、電源回路１２部分に当てて冷却し、排気口１４Ｂか
ら装置１の外部へと排気するようになっている。また、
光源２部分の周辺の冷却は、軸流ファン７によって行な
うようになっている。

【００６７】斯様な構成をとる本実施形態では、密閉空
間５内部との熱交換および入射偏光板３２の冷却、電源
回路１２部分の冷却、光源２部分周辺の冷却のそれぞれ
に、専用の冷却ファンを設けることができ、それぞれの
冷却対象の温度変化に応じて最適な回転数で運転するこ
とができ、騒音の低減や装置の長寿命化などを達成でき
る。

【００６８】上述した各実施形態では、ライトバルブ素
子として、液晶透過パネル及び反射パネルを用いたもの
で説明したが、他のライトバルブ素子、例えばマイクロ
ミラー方式や、レーザ液晶書き込み方式などのものであ
っても、同様の効果があることは言うまでもない。ま
た、光学系にレンズを用いるもので説明したが、レンズ
以外の光学素子、例えば反射鏡レンズなどを用いたもの
であっても、同様の効果を得ることができる。

【００６９】さらに、上述した各実施形態の説明では、
装置として投射レンズ部分までとし、スクリーンを同じ
装置内部にもつ背面投射装置の場合は説明しなかった
が、この形式の背面投射型の装置であっても、同様の効
果があることは言うまでもない。

【００７０】さらにまた、当業者には本発明の精神を逸
脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまで
もなく、例えば、密閉空間内のライトバルブ手段は、そ
の背面の支持部分を熱移送素子を介して筐体に支持され
るようにしてもよい。

【００７１】

【発明の効果】以上のように本発明の映像表示装置によ
れば、ライトバルブ素子を密閉空間内において、この密
閉空間内に気体の循環手段を設けたため、ライトバルブ
素子を外気の塵埃に触れさせることなく、ライトバルブ
素子に発生する熱を効率よく冷却することができる。さ
らに、ライトバルブ素子近傍の密閉空間内の筐体内表面
での循環気体流の流れの方向と、略反対方向になるよう
に、密閉空間の筐体外表面に沿って空気を流すことによ
って、密閉空間と外部との間の熱交換を行なうようにし
ているので、簡単な構成で密閉空間の効率のよい冷却を
達成することができる。また、装置本体の外部から取り
入れた空気の空気流によって装置本体の他の発熱部分を
も併せて冷却できるので、装置全体の冷却効率も高ま
る。さらにまた、密閉空間の筐体における、密閉空間内
の気体循環手段の気体取り入れ側に対応する部位に、冷
却するための放熱手段もしくは熱交換手段を付加する
と、より一層、密閉空間と外部との間の熱交換の効率を
上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る映像表示装置（投
写型映像表示装置）の構成を示す断側面図である。

【図２】本発明の第１実施形態に係る映像表示装置（投
写型映像表示装置）の外観を示す斜視図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る映像表示装置（投写
型映像表示装置）の構成を示す断平面図である。

【図４】本発明の第２実施例に係る映像表示装置（投写
型映像表示装置）の外観を示す斜視図である。

【図５】本発明の第３実施形態に係る映像表示装置（投
写型映像表示装置）の構成を示す断平面図である。

【図６】本発明の第３実施形態に係る映像表示装置（投
写型映像表示装置）の構成を示す断側面図である。

【図７】本発明の第４実施形態に係る映像表示装置（投
写型映像表示装置）の構成を示す断側面図である。

【図８】本発明の第５実施形態に係る映像表示装置（投
写型映像表示装置）の構成を示す断側面図である。

【図９】本発明の第６実施形態に係る映像表示装置（投
写型映像表示装置）の構成を示す断側面図である。

【図１０】本発明の第７実施形態に係る映像表示装置
（投写型映像表示装置）の構成を示す断側面図である。

【図１１】本発明の第８実施形態に係る映像表示装置
（投写型映像表示装置）の構成を示す断平面図である。

【符号の説明】

１映像表示装置（装置本体）２光源３液晶パネル４投射レンズ５密閉空間６シロッコファン７軸流ファン８反射液晶パネル１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｄ吸気口１２電源回路１３，１４，１４Ａ，１４Ｂ排気口１５密閉空間を形づくる筐体１６，１７脚２１リフレクタ２２コンデンサレンズ２３光軸２４ミラー３１入射フレネルレンズ３２入射偏光板３３カバーガラス３４出射フレネルレンズ４０プリズム５１循環ファン５２ケース５５放熱板５６熱移送素子５７放熱フィン５８伝熱板５９ヒートパイプ７５室７６放熱ファン８１室８２放熱ファン３００レッド用液晶パネル３０１ブルー用液晶パネル３０２グリーン用液晶パネル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者丸山竹介神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者坂田昇神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者綿貫清司神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者出口雅晴神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者大内敏神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (56)参考文献特開平７−152009（ＪＰ，Ａ) 特開平４−323643（ＪＰ，Ａ) 特開平９−113998（ＪＰ，Ａ) 特開平９−179198（ＪＰ，Ａ) 特開平６−281907（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−183479（ＪＰ，Ａ) 特開平８−186784（ＪＰ，Ａ) 特開平５−66382（ＪＰ，Ａ) 実開平６−2337（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 21/16 G02F 1/13 505

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】照明手段と、ライトバルブ手段と、冷却
手段とを持つ映像表示装置であって、装置本体内に密閉された冷却空間をもち、該冷却空間内
に上記ライトバルブ手段を、上記冷却空間外に上記照明
手段をそれぞれ配置して、上記冷却空間内に気体循環手段を設けるとともに、上記装置本体外から取り入れた空気を上記冷却空間の筐
体の外表面に沿って流した後、上記装置本体外へ排出す
る熱交換手段を設け、上記気体循環手段による上記ライトバルブ手段近傍の上
記冷却空間内の筐体内表面での循環気体流の方向と、上
記熱交換手段による上記冷却空間外の筐体外表面での空
気流の方向とを、略反対方向にしたことを特徴とする映
像表示装置。
【請求項２】請求項１記載において、前記冷却空間の外側に狭い空気流通路を形成して、この
空気流通路に前記装置本体外から取り入れた空気を流す
熱交換手段を設けたことを特徴とする映像表示装置。
【請求項３】請求項２記載において、前記熱交換手段は、前記空気流通路内に配設されたシロ
ッコファンであることを特徴とする映像表示装置。
【請求項４】請求項１記載において、前記冷却空間の筐体における、前記冷却空間内の前記気
体循環手段の気体取り入れ側に対応する部位に、冷却す
るための放熱手段もしくは熱交換手段をさらに付加した
ことを特徴とする映像表示装置。