JPH0455351Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、光源からの光を表示部に投射して
この表示パネルの表示画像をスクリーン面に投影
する表示装置の冷却構造に関するものである。

〔従来の技術〕

例えば液晶表示パネル等の表示パネルを用いて
画像を表示する表示装置として、表示パネルの表
示画像を拡大してスクリーン面に投影表示する投
影型のものがある。この投影型の表示装置は、ケ
ース内に透過型の表示パネルと光源とを設けて光
源からの光を表示パネルに投射し、この表示パネ
ルを透過した光つまり表示パネルの表示画像を投
影レンズにより拡大してスクリーン面に投影する
ようにしたもので、この表示装置によれば、小画
面の表示パネルの表示画像を大きく拡大して見る
ことができる。

ところで、上記投影型の表示装置における光源
は、一般に、光源ランプとこの光源ランプからの
光を表示パネルに向けて反射させるリフレクタと
によつて構成されており、また光源ランプとして
は、ハロゲンランプやキセノンランプ等の高輝度
ランプが使用されているが、上記高輝度ランプは
かなりの発熱をともなうために、光源からの放射
熱により装置内部の温度が高くなつて表示パネル
が熱による悪影響を受けたり、光源ランプが異常
に高温となつて破裂したりすることがある。

このため上記投影型の表示装置では、そのケー
スに吸気孔および排気孔を設けるとともにケース
内に空冷用送風フアンを設けて装置内部を空冷し
ている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来は、上記送風フアンを所定
の姿勢でケース内に設置しているために、装置内
部が局部的に高温となつたときにこれに対処する
ことができないという問題をもつていた。すなわ
ち、装置内部が局部的に高温となる原因として
は、まず第１に光源ランプの過熱が考えられる
が、従来の冷却構造では、光源ランプの温度が上
昇した場合でも装置内部の光源側を流れる冷却風
量は変わらないから、光源ランプの温度上昇が大
きい場合は光源側が空冷されながらも昇温し続け
ることになり、これをそのまま放置すると、光源
側の昇温にともなう表示パネル側の異常昇温によ
り表示パネルが熱影響を受けて誤動作や熱破壊を
発生したり、光源ランプが異常過熱を生じて破裂
したりする。また、装置内部の局部的な温度上昇
の原因としては、表示装置の近くに他の物体があ
つてこの物体で一部の吸気孔または排気孔におけ
る空気流通が阻害される場合も考えられ、この場
合には、空気流通が阻害される吸気孔からの吸気
量あるいは排気孔からの排気量が少なくなつて装
置内部が部分的に冷却風量の減少による冷却不足
を生じるから、この冷却不足が表示パネルの配置
側において発生した場合には表示パネルが熱によ
る悪影響を受けるし、光源側において冷却不良を
発生した場合にはこれが光源ランプの異常過熱に
つながることになる。

この考案は上記のような実情にかんがみてなさ
れたものであつて、その目的とするところは、装
置内部が局部的に高温となつたときにこの高温と
なつた部分を強く冷却してこの部分の温度を下げ
てやることができるようにした表示装置の冷却構
造を提供することにある。

〔問題点を解決する手段〕

この考案の冷却構造は、表示装置のケースに吸
気孔および排気孔を設けるとともに、このケース
内に空冷用送風フアンを配置し、かつこの送風フ
アンを、形状記憶合金を備えて熱による前記形状
記憶合金の形状変化により前記送風フアンをケー
ス内の温度上昇部に向けるフアン傾動機構に支持
させたことを特徴とするものである。

〔作用〕

すなわち、この考案の冷却構造は、光源ランプ
の過熱や、吸気孔または排気孔における空気流通
が他の物体によつて阻害されることによる冷却風
量の減少によつて装置内部が局部的に高温となつ
たときに、この熱による形状記憶合金の形状変化
によつて送風フアンをケース内の温度上昇部に向
けてやるようにしたものであり、このように送風
フアンの向きを変えてやれば、送風フアンが向い
た側の冷却力が強くなるから、装置内部の高温と
なつた部分を強く冷却してこの部分の温度を下げ
てやることができる。しかも、この考案の冷却構
造では、装置内部の各部の温度を検出して送風フ
アンの姿勢を制御するのではなく、形状記憶合金
の熱による形状変化を利用して送風フアンをケー
ス内の温度上昇部に向けてやるようにしているか
ら、何等の制御も必要とせずに送風フアンの向き
を自動的に変えることができる。

〔実施例〕

以下、この考案の一実施例を、液晶表示パネル
の表示画像を外部のスクリーン面に投影する液晶
プロジエクタの冷却構造について図面を参照し説
明する。

まず液晶プロジエクタの構成を説明すると、第
１図において１は液晶プロジエクタのケース、２
はケース１内の後部に設けられた光源であり、こ
の光源２は、ハロゲンランプまたはキセノンラン
プ等の高輝度光源ランプ３と、この光源ランプ３
からの光を前方に向けて反射させるリフレクタ４
とからなつている。なお、上記リフレクタ４は、
光源ランプ３からの放射光をリフレクタ光軸に平
行な平行光として反射させる放物面鏡リフレクタ
とされている。５はケース１内の前部側に設けら
れた透過型の液晶表示パネルである。この液晶表
示パネル５は、例えばテレビジヨン画像（カラー
画像）を表示するマトリクス表示パネルとされて
おり、この液晶表示パネル５は表示パネル冷却器
６の前面（光源２に対して反対側の面）に取付け
られている。この表示パネル冷却器６は、前後面
が透明な密封容器内にエチレングリコール水溶液
等の透明な冷却液を充填したもので、熱に弱い液
晶表示パネル５を常時強制冷却して液晶表示パネ
ル５の昇温を防いでいる。７はケース１の前面に
設けられた投影レンズ、８は上記液晶表示パネル
５と投影レンズ７との間に設けられたサーキユラ
フレネルレンズからなる集光レンズである。ま
た、９はケース１内のほぼ中央部に設けられてケ
ース１内を光源２側と表示パネル５側とに仕切る
断熱壁であり、この断熱壁９には光源２からの光
を透過させる透光窓１０が設けられている。この
透光窓１０は、断熱壁９に開口を設けるとともに
この開口に耐熱ガラス等の透明板１１を取付けて
形成されている。

この液晶プロジエクタは、液晶表示パネル５の
表示画像を投影レンズ７によりプロジエクタの前
方に配置された図示しない外部スクリーン面に拡
大投影するもので、光源２からの投射光ａは、断
熱壁９の透光窓１０および表示パネル冷却器６を
通つて液晶表示パネル５に入射し、この液晶表示
パネル５を透過した光つまり液晶表示パネル５の
表示画像は、集光レンズ８により投影レンズ７に
集光されてこの投影レンズ７により外部スクリー
ン面に拡大画像として投影される。

次に、上記液晶プロジエクタの冷却構造につい
て説明すると、第１図および第３図、１２および
１３はプロジエクタ内部を空冷するためにケース
１に設けられた吸気孔および排気孔であり、吸気
孔１２，１２は、光源側と表示パネル側とにそれ
ぞれ対応させて、ケース１の後面と前面および底
面と両側面（ケース側面の吸気孔は図示せず）に
設けられており、また排気孔１３，１３は、ケー
ス１の中央部上面に、光源側と表示パネル側とに
またがつて設けられている。１４はケース１内の
中央部に排気孔１３，１３と対応させて配置され
た空冷用送風フアンであり、この送風フアン１４
は、フアン傾動機構１５に支持されている。この
フアン傾動機構１５は、送風フアン１４のモータ
部１４ａを固定支持するフアン支持フレーム１６
と、このフアン支持フレーム１６を傾動可能に支
持する４本の回動アーム１７，１７（第３図参
照）と、フアン支持フレーム１６を傾動させる４
本の形状記憶合金１８ａ，１８ｂとからなつてい
る。各回動アーム１７，１７は、光源２からの投
射光ａの光路を避けてケース１内に立設した４本
の支柱１９，１９の上端にアーム下端を軸支され
てケース１の前後方向に回動可能に設けられてお
り、フアン支持フレーム１６はその４隅部におい
て各回動アーム１７，１７の上端に軸支されてい
る。なお、フアン支持フレーム１６のケース前後
方向の長さは前後の支柱１９，１９の間隔より小
さくなつており、前後の回動アーム１７，１７は
フアン中心側に傾けてフアン支持フレーム１６に
連結されている。また、上記形状記憶合金１８
ａ，１８ｂは、加熱によつて形状回復するもの
で、各形状記憶合金１８ａ，１８ｂはいずれも記
憶形状が直線状の棒状のものとされており、この
各形状記憶合金１８ａ，１８ｂは、その下端側を
支柱１９，１９に沿わせて固定して垂直に設けら
れている。またこの各形状記憶合金１８ａ，１８
ｂの支柱上端より上方に突出する上端側部分の長
さは、上記回動アーム１７，１７とほぼ同じ長さ
とされており、この各形状記憶合金１８ａ，１８
ｂの上端側は、その基部（支柱上端位置）から回
動アーム１７，１７と平行になるように折曲げ変
形させられて、その上端において前記フアン支持
フレーム１６の４隅部に各回動アーム１７，１７
と並べて枢着連結されている。また、上記各形状
記憶合金１８ａ，１８ｂのうち、表示パネル側の
２本の形状記憶合金１８ａは、液晶表示パネル５
の最適動作温度（この実施例では30℃±15℃）よ
り若干高い温度で形状回復する特性のもの、例え
ばIn−Cd合金（形状回復温度50℃）またはIn−
Tl合金（形状回復温度65℃）等とされており、
光源側の２本の形状記憶合金１８ｂは、表示パネ
ル側の形状記憶合金１８ａの形状回復温度よりも
ある程度高い温度で形状回復する特性のもの、例
えばTi−Ni合金（形状回復温度78℃）またはTi
−Ni−Cu合金（形状回復温度85℃）等とされて
いる。

上記のように構成された冷却構造によるプロジ
エクタ内部の冷却について説明すると、この冷却
構造は、送風フアン１４の送風作用により各吸気
孔１２，１２から冷却空気（外気）をケース１内
に吸込んでこの空気を排気孔１３，１３から排出
するもので、光源側の吸気孔１２，１２からケー
ス１内に取入れられた冷却空気は、プロジエクタ
内部の光源側を冷却して排気孔１３，１３から排
出され、表示パネル側の吸気孔１２，１２からケ
ース１内に取入れられた冷却空気は、プロジエク
タ内部の表示パネル側を冷却して排気孔１３，１
３から排出される。また、上記送風フアン１４
は、初期状態では光源側の冷却風量と表示パネル
側の冷却風量とがバランスのとれた風量となる姿
勢となつている。この送風フアン１４の初期の姿
勢は、表示パネル側の形状記憶合金１８ａと光源
側の形状記憶合金１８ｂの折曲げ角を選択するこ
とによつて設定されるもので、例えば両方の形状
記憶合金１８ａ，１８ｂの折曲げ角を等しくすれ
ば、送風フアン１４は第１図に示すように真下を
向く姿勢となり、両形状記憶合金１８ａ，１８ｂ
の折曲げ角に差をつければ、送風フアン１４は真
下よりも若干光源側または表示パネル側を向く姿
勢となる。一方、液晶プロジエクタに画像投影を
行なわせている状態において、例えば第２図に示
すようプロジエクタの前面近くに他の物体２０が
あつてこの物体２０で前面の吸気孔１２への空気
の流通が阻害されると、この空気流通が阻害され
る吸気孔１２からの吸気量が少なくなるために、
プロジエクタ内部の表示パネル側に冷却風量の減
少による冷却不足が生じて表示パネル側の温度が
上昇するが、この場合は、表示パネル側の温度が
表示パネル側形状記憶合金１８ａの形状回復温度
まで上昇したときに、この熱により表示パネル側
形状記憶合金１８ａが形状回復して第２図に実線
で示すように垂直に立上がる。そして、このよう
に表示パネル側形状記憶合金１８ａが形状回復す
ると、フアン支持フレーム１６が表示パネル側形
状記憶合金１８ａで引張られて送風フアン１４を
表示パネル側に近付けるとともに、光源側形状記
憶合金１８ｂがフアン支持フレーム１６で引張ら
れて表示パネル側に倒伏する方向に折曲げられ、
これによりフアン支持フレーム１６が傾動して送
風フアン１４を表示パネル側に向く姿勢に傾動さ
せる。なおこの場合、各回動アーム１７，１７
は、フアン支持フレーム１６の傾動にともなつて
フアン支持フレーム１６を支持しながら回動す
る。したがつて、プロジエクタ内部の表示パネル
側が冷却風量の減少による冷却不足によつて昇温
した場合は、送風フアン１４が表示パネル側に近
付くとともに表示パネル側に向く姿勢に傾動して
表示パネル側の冷却力を強めるようになり、これ
により冷却不足を生じた表示パネル側が強く冷却
されてその温度を強制的に下げられるから、液晶
表示パネル５が熱による悪影響を受けるのを未然
に防止することができる。また、上記と逆にプロ
ジエクタ内部の光源側に冷却風量の減少による冷
却不足が生じて光源側の温度が上昇した場合は、
光源側の温度が光源側形状記憶合金１８ｂの形状
回復温度まで上昇したときに、この熱により光源
側形状記憶合金１８ｂが形状回復して第２図に鎖
線で示すように垂直に立上がり、これによつて送
風フアン１４が光源側に近付くとともに光源側に
向く姿勢に傾動して光源側の冷却力を強めるよう
になる。したがつて、光源側に冷却不足が生じた
場合にも、この光源側が強く冷却されてその温度
を強制的に下げられるから、光源ランプ３が異常
過熱を起して破裂するのを未然に防ぐことができ
る。これは、光源ランプ３が何等かの原因によつ
て過熱を生じた場合も同様であり、この場合も、
光源側の温度が光源側形状記憶合金１８ｂが形状
回復温度まで上昇したときに、光源側形状記憶合
金１８ｂが形状回復して送風フアン１４を光源側
の冷却力を強める姿勢にするから、光源ランプ３
の異常過熱を防ぐことができる。なお、表示パネ
ル側の温度と光源側の温度とが共に表示パネル側
形状記憶合金１８ａおよび光源側形状記憶合金１
８ｂの形状回復温度まで上昇した場合には、表示
パネル側形状記憶合金１８ａと光源側形状記憶合
金１８ｂとが両方とも形状回復しようとするため
に、両方の形状記憶合金１８ａ，１８ｂの形状回
復力が同じであると、両形状記憶合金１８ａ，１
８ｂの形状回復力が互いに相殺されて送風フアン
１４の姿勢を変えてやることができなくなるが、
いずれか一方の形状記憶合金の形状回復力を他方
の形状記憶合金の形状回復力よりも強くしておけ
ば、送風フアン１４を光源側または表示パネル側
に向けてこの側の冷却力を強くしてやることがで
きる。なお、この場合、温度上昇の根源である光
源２の温度を下げてやればそれにともなつて表示
パネル側の温度も下がるから、形状記憶合金の形
状回復力は、光源側形状記憶合金１８ｂの方を強
くしておくのが望ましい。

すなわち、上記冷却構造は、光源ランプ３の過
熱や冷却風量の減少によつてプロジエクタ内部が
局部的に高温となつたときに、この熱による形状
記憶合金１８ａ，１８ｂの形状変化によつて送風
フアン１４をケース１内の温度上昇部に向けてや
るようにしたものであり、このように送風フアン
１４の向きを変えてやれば、送風フアン１４が向
いた側の冷却力が強くなるから、プロジエクタ内
部の高温となつた部分を強く冷却してこの部分の
温度を下げてやることができる。しかも、上記冷
却構造では、プロジエクタ内部の各部の温度を検
出して送風フアンの姿勢を制御するのではなく、
形状記憶合金１８ａ，１８ｂの熱による形状変化
を利用して送風フアン１４をケース１内の温度上
昇部に向けてやるようにしているから、何等の制
御も必要とせずに送風フアン１４の向きを自動的
に変えることができる。

なお、上記実施例では、フアン支持フレーム１
６を回動アーム１７，１７によつて支持している
が、形状記憶合金１８ａ，１８ｂに送風フアン１
４の重量を支える強度がある場合には、形状記憶
合金１８ａ，１８ｂ自体でフアン支持フレーム１
６を支持させてもよい。また上記実施例では、フ
アン傾動機構１５を、送風フアン１４を温度上昇
部側に近付けながらこの送風フアン１４を温度上
昇部に向けてやるような構成としているが、この
フアン傾動機構は、送風フアン１４をその位置で
傾動させて温度上昇部に向けてやるものでもよ
く、その場合は、送風フアン１４を支軸に傾動可
能に軸支するとともにこの送風フアン１４に形状
記憶合金１８ａ，１８ｂを連結しておけばよい。
さらに上記実施例では、送風フアン１４を表示パ
ネル側に向けてやるための表示パネル側形状記憶
合金１８ａと、送風フアン１４を光源側に向けて
やるための光源側形状記憶合金１８ｂとを設けて
いるが、この形状記憶合金はいずれか一方（望ま
しくは送風フアン１４を光源側に向けてやるも
の）だけとしてもよい。なおこの場合は、形状記
憶合金の形状回復により温度上昇部に向けられた
送風フアン１４が温度上昇部の温度が下がつた後
もそのままの姿勢となつてしまうが、送風フアン
１４の重量またはばね部材等を利用して送風フア
ン１４に逆方向への傾動力を与えておけば、温度
上昇部の温度が下がつた後に送風フアン１４を初
期状態に復帰させることができる。また上記実施
例では、光源側および表示パネル側の吸気孔１
２，１２から冷却空気をケース１内に吸込んでこ
の空気をケース中央部の排気孔１３，１３から排
出するようにしているが、上記吸気孔１２，１２
と排気孔１３，１３は上記実施例と逆にしてもよ
いし（この場合は送風フアン１４を逆方向に回転
させる）、また吸気孔と排気孔の位置および送風
フアン１４の位置も上記実施例に限られるもので
はない。

なお、この考案は、液晶表示パネルの表示画像
を外部スクリーンに投影する液晶プロジエクタに
限らず、プロジエクタ本体の前面に透過型のスク
リーンを設けてこのスクリーン面に液晶表示パネ
ルの表示画像を投影する液晶プロジエクタや、液
晶表示パネル以外の表示パネル（例えばエレクト
ロクロミツク表示パネル等）の表示画像をスクリ
ーン面に投影する表示装置の冷却にも広く適用で
きることはもちろんである。

〔考案の効果〕

この考案の冷却構造は、表示装置のケースに吸
気孔および排気孔を設けるとともに、このケース
内に空冷用送風フアンを配置し、かつこの送風フ
アンを、形状記憶合金を備えて熱による前記形状
記憶合金の形状変化により前記送風フアンをケー
ス内の温度上昇部に向けるフアン傾動機構に支持
させたものであるから、装置内部が局部的に高温
となつたときにこの高温となつた部分を強く冷却
してこの部分の温度を下げてやることができる
し、また、形状記憶合金の熱による形状変化を利
用して送風フアンをケース内の温度上昇部に向け
てやるようにしているために、何等の制御も必要
とせずに送風フアンの向きを自動的に変えること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの考案の一実施例を示した
もので、第１図は冷却構造を備えた液晶プロジエ
クタの縦断側面図、第２図は同じく送風フアンが
傾動した状態の縦断側面図、第３図は第１図のＡ
−Ａ線に沿う拡大断面図である。 １……ケース、２……光源、３……光源ラン
プ、４……リフレクタ、５……液晶表示パネル、
６……表示パネル冷却器、７……投影レンズ、８
……集光レンズ、９……断熱壁、１０……透光
窓、１１……透明板、１２……吸気孔、１３……
排気孔、１４……送風フアン、１５……フアン傾
動機構、１６……フアン支持フレーム、１７……
回動アーム、１８ａ，１８ｂ……形状記憶合金、
１９……支柱。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 光源からの光を表示部に投射してこの表示部の
   表示画像をスクリーン面に投影する表示装置の冷
   却構造において、表示装置のケースに吸気孔およ
   び排気孔を設けるとともに、このケース内に空冷
   用送風フアンを配置し、かつこの送風フアンを、
   形状記憶合金を備えて熱による前記形状記憶合金
   の形状変化により前記送風フアンをケース内の温
   度上昇部に向けるフアン傾動機構に支持させたこ
   とを特徴とする表示装置の冷却構造。