JP3448492B2 - 液晶パネル及び該液晶パネルを用いた投写装置 - Google Patents

液晶パネル及び該液晶パネルを用いた投写装置

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶パネル及び該
パネルを強力な光で照射してスクリーンに画像を照射す
る投写装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から液晶パネル(7)を強力な光で照
射してスクリーンに画像を照射する投写装置が知られて
おり、図8は、斯種投写装置の基本的構成を示す側面図
である。光源(2)からの光は、第1、第2インテグレー
タレンズ体(41)(42)、コンデンサレンズ(43)(44)により
集光された後に、液晶パネル(7)を照射する。図9は、
液晶パネル(7)を側面から見た断面図であるが、液晶パ
ネル(7)は僅かに離間した2枚の透明な基板(5)(5)間
に液晶(51)を封入し、両基板(5)(5)間の周縁部を封止
剤(50)にて塞いでいる。各基板(5)(5)の外側には、不
定偏光のうち、一方の偏光のみの通過を許す偏光板(9)
(9)が設けられている。光源(2)からの光は、強力であ
るから、基板(5)(5)及び偏光板(9)は過熱しやすく、
この結果、画像機能が劣化し、耐久性が低下する虞れが
ある。従って、通常は、基板(5)(5)及び偏光板(9)を
下方又は側方から空冷している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年斯種装置は、一層
の高輝度化が求められており、光源(2)から照射する光
も強力になっている。従って、基板(5)(5)及び偏光板
(9)はより一層熱損傷しやすくなり、冷却効果を上げる
ことが求められている。一般に空冷効果を上げるには、
放熱用部材を取り付けることが考えられる。出願人は、
基板(5)(5)が照射される部分以外の箇所を放熱用部材
で覆えば、冷却効果が高いことを着想した。本発明は、
液晶パネル(7)の基板(5)(5)又は偏光板(9)の冷却効
果を高めることを目的とする。
【0004】
【課題を解決する為の手段】 液晶パネルは、2枚の透
明な基板(5)(5)間に液晶(51)を封入し、両基板(5)
(5)を保持ケース(8)(8)にて挟持し、各保持ケース
(8)には、基板(5)(5)への光の透過を許す開口(81)が
開設され、各保持ケース(8)(8)に偏光板(9)(9)を配
備して構成される。両保持ケース(8)(8)の外側は、
数の突起(84)(84)を連ねて構成された放熱用フィン(80)
(80)を形成している。 偏光板(9)は各放熱用フィン(80)
の突起(84)の先端部に取り付けられ、隣り合う突起(84)
(84)と偏光板(9)との間に、基板(5)(5)の下方に設け
られたファン(33)からの冷却空気が流れる閉空間を形成
ている。
【0005】
【作用及び効果】基板(5)(5)は、放熱用フィン(80)を
一体に形成した保持ケース(8)(8)に挟持されている。
偏光板(9)は放熱用フィン(80)の外側又は内側にて接し
ている。従って、光源(2)からの強い光で、液晶パネル
(7)の基板(5)(5)及び偏光板(9)を照射しても、液晶
パネル(7)の基板(5)(5)又は偏光板(9)の過熱は防止
され、熱損傷を防止することができる。特に、保持ケー
ス(8)の開口(81)を、基板(5)の最小照射面積に対応し
て、極力小さくすれば、放熱用フィン(80)の空冷効果は
更に良くなる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一例を図を用いて
詳述する。従来と同一構成については、同一符号を用い
る。図5は、投写装置の平面図であり、該投写装置は光
の3原色であるR、G、Bに対応した3枚の液晶パネル
を強い光で照射した後に、光を合成し、スクリーンに画
像を映し出す。キャビネット(6)内には、3枚の液晶パ
ネル(7)(7a)(7b)を保持するシャーシ(3)が設けら
れ、該シャーシ(3)の前端部に投写レンズ(67)が設けら
れている。シャーシ(3)内には、投写レンズ(67)の光軸
と同軸に、プリズム体(30)が配備され、該プリズム体(3
0)を挟んで、RとBに対応した液晶パネル(7a)(7b)が
配備される。プリズム体(30)は内部に反射層(31)を具
え、該プリズム体(30)を挟んで投写レンズ(67)の反対側
には、Gに対応した液晶パネル(7)が設けられている。
シャーシ(3)の入口には、光源(2)が配備され、光路上
には全反射ミラー(75)(76)(77)(78)、ダイクロイックミ
ラー(45)(46)が光路に傾いて配備されている。以下の記
載では、光源(2)から光が出射し、プリズム体(30)に向
かう方向を前方とする。
【0007】光源(2)からの光は、第1、第2インテグ
レータレンズ体(41)(42)及びコンデンサレンズ(43)によ
り集光された後に、全反射ミラー(75)により反射され
る。ダイクロイックミラー(45)はRの通過を許し、Gと
Bを反射する。Rは全反射ミラー(76)により反射され
て、Rに対応した液晶パネル(7a)を照射する。Gはダ
イクロイックミラー(46)に反射されてプリズム体(30)に
入射する。Bは全反射ミラー(77)(78)により反射された
後に、プリズム体(30)内の反射層(31)に反射されて投写
レンズ(67)に入射する。プリズム体(30)にてR、G、B
の3色光が合成されて、スクリーン(68)上に投写され
る。
【0008】(第1実施例)図1は、液晶パネル(7)の分
解斜視図であり、図2は同上をA−A線で破断した断面
図である。液晶パネル(7)は、互いに突き合わさった保
持ケース(8)(8)を具え、該保持ケース(8)(8)にて互
いに対向した2枚の透明な基板(5)(5)を挟持してい
る。両基板(5)(5)間の隙間に液晶(51)を封入し、両基
板(5)(5)間の周縁部を封止剤(50)で塞いでいる。保持
ケース(8)の外側は、複数の突起(84)(84)を横一列に連
ねた放熱用フィン(80)を形成し、保持ケース(8)及び放
熱用フィン(80)は、アルミダイカスト又は銅板の加工に
より一体に形成される。保持ケース(8)及び放熱用フィ
ン(80)の素材として、アルミ又は銅を用いるのは、アル
ミニウムの熱伝導率は236(1/W・m-1・K-1)、銅
の熱伝導率は403(1/W・m-1・K-1)であり、鉄等
の他の金属に比して熱伝導率が大きく、放熱効果が高い
ことによる。
【0009】放熱用フィン(80)(80)の中央部は開口(81)
しており、外部からの光は、該開口(81)を通って2枚の
基板(5)(5)に入射する。従来と同様に、液晶パネル
(7)は偏光板(9)(9)を具え、該偏光板(9)(9)は放熱
用フィン(80)の先端に取り付けられて開口(81)を覆う。
周知の如く、偏光板(9)(9)は偏光方向が互いに直交し
ており、基板(5)(5)間に封入された液晶(51)への給電
と遮断が切り換えられると、光の遮断と通過が切り換わ
り、画像が表示される。
【0010】光源(2)は強力な光で照射するから、過熱
しやすい。然るに、本例にあっては、基板(5)(5)及び
偏光板(9)には、放熱用フィン(80)を有する保持ケース
(8)が取り付けられ、冷却効果を高めている。従って、
光源(2)からの強い光で、液晶パネル(7)の基板(5)
(5)及び偏光板(9)を照射しても、基板(5)(5)及び偏
光板(9)の過熱は防止され、熱損傷を防止することがで
きる。特に、開口(81)を基板(5)の最小照射面積に対応
して、極力小さくすれば、放熱用フィン(80)の空冷効果
は更に良くなる。尚、基板(5)上に透明導電膜(図示せ
ず)を形成して、熱伝導率を更に高めてもよい。また、
偏光板(9)(9)を、図2に一点鎖線で示すように、保持
ケース(8)の外側に設ける代わりに、保持ケース(8)の
内側にて基板(5)に接して設けても良い。更に、一方の
保持ケース(8)の内面に板バネ(82)を設けて、基板(5)
(5)を他方の保持ケース(8)に押圧してもよい。
【0011】図6は、液晶パネル(7)のシャーシ(3)へ
の取付け状態を示す縦断面図である。シャーシ(3)上に
て、液晶パネル(7)の下方には、開口(32)が形成され、
該開口(32)の下側にはファン(33)が設けられている。液
晶パネル(7)はファン(33)により空冷されるが、放熱用
フィン(80)によりその冷却効果を高めている。ここに於
いて、図5に示すように、シャーシ(3)上には3枚の液
晶パネル(7)(7a)(7b)が設けられており、開口(32)は
各液晶パネル(7)(7a)(7b)に対応して開設されてい
る。ファン(33)は開口(32)(32)(32)を通って、3枚の液
晶パネル(7)(7a)(7b)を冷却するが、ファン(33)から
の冷却空気は、放熱用フィン(80)の突起(84)間を通って
上昇する。これにより、1つのファン(33)で3枚の液晶
パネル(7)(7a)(7b)の液晶パネルを冷却できる。即
ち、図5に示すように、各液晶パネル(7)(7a)(7b)
は、隣り合う液晶パネルとは取付け位置が90度ずつ異
なっており、ファン(33)を仮に各液晶パネル(7)(7a)
(7b)の横側に設置すると、3枚の液晶パネル(7)(7a)
(7b)を一度に冷却することが難しい。故に、ファン(3
3)を液晶パネル(7)(7a)(7b)の下側に設置した。
【0012】(第2実施例)図3は、他の実施例に於ける
液晶パネル(7)の平面断面図である。これは、基板(5)
(5)に防塵用の透明なガラス板(55)(55)を取り付けて、
これを保持ケース(8)(8)で挟持したものである。この
ガラス板(55)(55)を、熱伝導率の大きなサファイアガラ
ス等で形成することにより、基板(5)の熱をガラス板(5
5)(55)を介して、放熱用フィン(80)に伝わり易くし、冷
却効果を高めている。ここで、サファイアガラスの熱伝
導率は、ガラスの成分比によりバラ付きがあるものの、
一般的なソーダガラスの熱伝導率である0.55−0.
75(1/W・m-1・K-1)よりも大きな値であり、ソー
ダガラスでガラス板(55)(55)を形成するよりは、冷却効
果が大きい。尚、基板(5)をサファイアガラスで構成し
てもよい。また、ガラス板(55)上に透明導電膜(図示せ
ず)を形成して、熱伝導率を更に高めてもよい。更に、
前記の如く、基板(5)上に透明導電膜を形成してもよい
し、偏光板(9)(9)を、保持ケース(8)の外側に設ける
代わりに、保持ケース(8)の内側にて基板(5)に接して
設けても良い。
【0013】(第3実施例)図4は、他の実施例に於ける
液晶パネル(7)の平面断面図である。本例にあっては、
2枚の基板(5)(5)の周縁部は、プラスチック製の枠体
(52)に保持され(図7参照)、各基板(5)(5)の外側に、
サファイアガラスのような透明で熱伝導率の大きな材料
で形成された中間部材(95)が当接している。該中間部材
(95)の外側には、中央部が開口(81)し、山状の突起(84)
を横方向に連ねて構成された第1放熱用フィン(80)が取
り付けられ、該第1放熱用フィン(80)の外側に、第1放
熱用フィン(80)と同形状の第2放熱用フィン(83)が取り
付けられる。第1放熱用フィン(80)と第2放熱用フィン
(83)は、互いの突起(84)の頂点を突き合わせ、隣り合う
突起(84)との間に閉空間(85)が形成される。冷却空気
は、該閉空間(85)を上下に流れる。このように、第1放
熱用フィン(80)と第2放熱用フィン(83)を設けて、空気
と触れる部分の面積を大きくし、冷却効果を高めてい
る。第2放熱用フィン(83)の外側には、ガラス板(86)が
設けられ、該ガラス板(86)の内面には、第2放熱用フィ
ン(83)の開口(81)内に位置する偏光板(9)が取り付けら
れている。尚、第2放熱用フィン(83)の外側に直接偏光
板(9)を取り付けても良い。
【0014】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】液晶パネルの分解斜視図である。
【図2】同上の平面断面図である。
【図3】他の実施例に於ける液晶パネルの平面断面図で
ある。
【図4】他の実施例に於ける液晶パネルの平面断面図で
ある。
【図5】投写装置の平面図である。
【図6】シャーシ上の液晶パネルとファンの位置関係を
示す縦断面図である。
【図7】枠体に支持された基板の斜視図である。
【図8】投写装置の基本的構成を示す側面図である。
【図9】液晶パネルの側面断面図である
【符号の説明】
(2) 光源 (3) シャーシ (5) 基板 (7) 液晶パネル (9) 偏光板 (51) 液晶 (55) ガラス板 (80) 放熱用フィン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02F 1/13 - 1/141

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 2枚の透明な基板(5)(5)間に液晶(51)
    を封入し、両基板(5)(5)を保持ケース(8)(8)にて挟
    持し、各保持ケース(8)には、基板(5)(5)への光の透
    過を許す開口(81)が開設され、各保持ケース(8)に偏光
    板(9)を配備して構成される液晶パネルに於いて、 両保持ケース(8)(8)の外側は、複数の突起(84)(84)を
    連ねて構成された放熱用フィン(80)(80)を形成し、 偏光板(9)は各放熱用フィン(80)の突起(84)の先端部に
    取り付けられ、隣り合う突起(84)(84)と偏光板(9)との
    間に、基板(5)(5)の下方に設けられたファン(33)から
    の冷却空気が流れる閉空間を形成し ていることを特徴と
    する液晶パネル。
  2. 【請求項2】 放熱用フィン(80)又は基板(5)の少なく
    とも一方には、ガラス材の中でも、大きな熱伝導率を有
    するサファイアガラスで構成されたガラス板(55)が取り
    付けられる請求項1に記載の液晶パネル。
  3. 【請求項3】 シャーシ(3)内に、光源(2)と、光源
    (2)からの光をR、G、Bに分光する分光手段と、R、
    G、Bの各光に対応した液晶パネル(7)(7a)(7b)と、
    該液晶パネル(7)(7a)(7b)を照射した光を合成する合
    成手段と、合成された光を写す投写レンズ(67)を具え、
    液晶パネル(7)(7a)(7b)は2枚の透明な基板(5)(5)
    間に液晶(51)を封入し、両基板(5)(5)を保持ケース
    (8)(8)にて挟持し、各保持ケース(8)には、基板(5)
    (5)への光の透過を許す開口(81)が開設され、各保持ケ
    ース(8)(8)に偏光板(9)(9)を配備して構成される
    写装置に於いて、基板(5)(5)の下方にファン(33)が設けられ、 両保持ケース(8)(8)の外側は、複数の突起(84)(84)を
    連ねて構成された放熱用フィン(80)(80)を形成し、 偏光板(9)は各放熱用フィン(80)の突起(84)の先端部に
    取り付けられ、隣り合う突起(84)(84)と偏光板(9)との
    間に、ファン(33)からの冷却空気が流れる閉空間を形成
    して いることを特徴とする投写装置。
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