JPH11271880A - プロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型でしかも放熱効果を高めることができる
プロジェクタ装置を提供すること。 【解決手段】 光源２と、光源２の光を映像表示部材に
照射して、この映像表示部材の透過光を投射レンズ３２
により投射対象上に投射して画像を表示する光学系７０
と、映像表示部材６ａ，６ｂ，６ｃと光学系７０を密閉
して収容して内部の熱を全体的に外部に放熱する放熱ケ
ース４と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源からの光を用
いて、スクリーンのような投射対象に対して投射して画
像を表示することができるプロジェクタ装置の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年マルチメディア機器やコンピュータ
の普及により、大画面を有する表示装置が必要になって
いる。最近では、例えば液晶表示パネルなどの映像表示
部材と光源、投射レンズなどの光学部品から構成される
液晶プロジェクタ装置が、テレビジョン受像機や、コン
ピュータを用いたプレゼンテーション用表示装置として
広く普及している。

【０００３】例えば３つの液晶表示パネルを用いた液晶
プロジェクタ装置は、メタルハライドランプやハロゲン
ランプなどの光源から出射されるＲ、Ｇ、Ｂ（赤色光、
緑色光、青色光）を偏光分離ブロックを用いて偏波面に
偏光した後に、ダイクロイックミラーなどの光学素子に
よってＲ、Ｇ、Ｂ各色毎に分解する。そして、各色の光
束は各色に対応した液晶表示パネルに入射して光変調し
た後にダイクロイックブロックで合成して、その出力光
としてカラー映像としてのＲＧＢ光を得ることができ
る。そして、合成されたカラー映像は投射レンズにより
スクリーンに投影される。

【０００４】このような液晶プロジェクタ装置は、光源
の熱により液晶ライトバルブや各種光学部品などが高温
になるのを防ぐため、これらを冷却する工夫がなされて
いる。この光学ブロックの冷却方法の一つに外気を導入
せず、図９に示すように外気と遮断された密閉ケース４
内の空気をファン１０により循環させる密閉型冷却方式
のものがある。密閉ケースでは外気と遮断されているた
め、 光学ブロック部への塵埃の進入防止のための部品やこ
れらを設置するためのスペースが不要であるため、設計
の自由度が増し、装置の小型化を図ることができる。 光学ブロック内の光学部品に塵埃の付着が無いため、
光の反射効率及び透過効率が向上し、光源の照明光を効
率よく使用することができる。 ファンノイズが低減できるため、低騒音のプロジェク
タを提供できる。 などのメリットがあった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、密閉ケース４
の上カバー２２ａ、下カバー２２ｂの素材が放熱性の悪
い材料を使用しているので、熱伝導板３４やヒートパイ
プ３５を密閉ケース４内に配置する必要があり、しかも
これらと接続された放熱フィン３６が必要であった。放
熱効果は、熱伝導板３４、ヒートパイプ３５の配置と大
きさ、放熱フィン３６との大きさで決まり、特に放熱フ
ィンは、密閉ケース４の外部に配置するため、大きさを
確保しつつ周辺部品との干渉を避けなければならず形状
が複雑になる傾向があった。また、これらの放熱効果と
の兼ね合いにより、ある一定量の空気量が必要となり、
この空気量に応じた密閉ケースの大きさとなり小型化に
は限界がある。そこで本発明は上記課題を解消し、小型
でしかも放熱効果を高めることができるプロジェクタ装
置を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、光源と、光源の光を映像表示部材に照射して、
この映像表示部材の透過光を投射レンズにより投射対象
上に投射して画像を表示する光学系と、映像表示部材と
光学系を密閉して収容して内部の熱を全体的に外部に放
熱する放熱ケースと、を備えることを特徴とするプロジ
ェクタ装置により、達成される。

【０００７】本発明では、光学系は、光源の光を映像表
示部材に照射して、この映像表示部材の透過光を投射レ
ンズにより、投射対象上に投射して画像を表示する。放
熱ケースは、映像表示部材と光学系を密閉して、収容し
て内部に生じる熱を全体的に外部に放熱するようになっ
ている。これにより、映像表示部材や光学系の付近から
発生する内部の熱は、放熱ケースを用いて全体的に外部
に放熱することができる。これにより、必ずしも別途大
きなフィンを外部に取り付ける必要がなく小型化が図
れ、しかも放熱性を高めることができる。

【０００８】本発明において、好ましくは放熱ケースは
金属、特に熱伝導性の高い金属で作ることにより、密閉
して収容した映像表示部材や光学系の付近において生じ
ている熱を効率よく外部に放熱することができる。本発
明において、好ましくは放熱ケースには、表面の面積を
広げるための波形形成部を有していることにより、放熱
ケースの表面積をより広くして放熱効率を上げることが
できる。

【０００９】本発明において、好ましくは放熱ケースの
内側或いは外側の少なくとも一方側に放熱フィンを有す
るようにすれば、更に放熱効率を上げることができる。

【００１０】本発明において、好ましくは放熱ケース内
には、外気を通すことのできる熱伝導性の高いパイプを
配置するようにすれば、放熱ケースの放熱特性を更に上
げることができる。

【００１１】本発明において、好ましくはこのパイプに
対して放熱フィンを配置すれば、更に放熱ケースを高め
ることができる。このように、本発明においては、放熱
ケースの密閉性を確保して内部に塵埃の進入防止やファ
ンノイズの低減を図ることができるととともに、放熱性
を高めることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１３】図１は、本発明のプロジェクタ装置の好ま
しい実施の形態を示しており、このプロジェクタ装置
は、例えば液晶方式の背面投射型テレビジョンセットの
中に配置されたり或いは直接スクリーンに対して画像を
投射することができるものに採用することができる。

【００１４】このプロジェクタ装置１００は、所謂三板
式の液晶プロジェクタ装置であり、本発明の液晶プロジ
ェクタ装置１００は、図１に示すように、図示を省略し
た筐体内に設置された基板１上に、光源２と、光学ブロ
ック３とが設置されている。光学ブロック３は、光学ブ
ロックケース４と、光学ブロックケース４の上方を閉鎖
する蓋２１と、光学ブロック３の前方に位置する上カバ
ー２２ａと、上カバー２２ａに対して基板１の下方に設
けられた下カバー２２ｂとにより密封されており、その
内部に光学部品を収容して。蓋２１の上部には、映像表
示部材としての液晶表示パネル（液晶ライトバルブ）を
駆動するための駆動回路８が設けられている。上カバー
２２ａは脱着可能であり、上カバー２２ａを取り外すと
液晶ライトバルブのレジストレーション調整（画像の重
ね合わせ調整）を行うことができる。

【００１５】光学ブロック３は、例えば図２に示すよう
な構成の光学系７０などを有しており、その動作につい
て説明する。メタルハライドランプなどの光源２で形成
された照明光は、紫外線及び赤外線を遮断するカットフ
ィルター２３、レンズアイ２４ａ，２４ｂ及び集光レン
ズ２６を通過し、赤色の照明光を分離反射する第一のダ
イクロイックミラー２７ａに入射する。第一のダイクロ
イックミラー２７ａで色分離された赤色の照明光Ｒは、
反射ミラー２８ａで偏光され、集光レンズ２９ａ及び偏
光板３０ａを通過し、駆動回路８から供給される赤色の
映像信号に基づいて駆動する赤色用液晶ライトバルブ
（映像表示部材）６ａを透過する。

【００１６】第一のダイクロイックミラー２７ａを透過
した緑色及び青色の照明光ＧＢは、第二のダイクロイッ
クミラー２７ｂに入射して緑色の照明光Ｇが色分離され
る。分離された緑色の照明光Ｇは、集光レンズ２９ｂ及
び偏光板３０ｂを通過し、駆動回路８から供給される緑
色の映像信号に基づいて駆動する緑色用液晶ライトバル
ブ（映像表示部材）６ｂを透過する。

【００１７】第二のダイクロイックミラー２７ｂを透過
した青色の照明光Ｂは、リレーレンズ３１ａ、反射ミラ
ー２８ｂ、リレーレンズ３１ｂ及び反射ミラー２８ｃを
経て、集光レンズ２９ｃ及び偏光板３０ｃを通過し、駆
動回路８から供給される青色の映像信号に基づいて駆動
する青色用液晶ライトバルブ６ｂ（映像表示部材）を透
過する。そして、赤色用液晶ライトバルブ６ａ、緑色用
液晶ライトバルブ６ｂ、青色用液晶ライトバルブ６ｃを
それぞれ透過した光は、合成プリズム５で色合成され
て、投射レンズ３２によって拡大され、所定のスクリー
ンへと投射される。

【００１８】図３に示すように、ケース４の上カバー２
２ａと、上カバー２２ａに対応して基板１の下方に設け
られた下カバー２２ｂとで形成された空間によってダク
ト部３３が形成されている。この上カバー２２ａ、下カ
バー２２ｂは金属などの熱伝導率の高い材質でできてい
る。

【００１９】次に、本発明のプロジェクタ装置１００に
おける光学部品の冷却方法について説明する。図３にお
いて、ファン１０の駆動により生じた気流は、矢印で示
すように上昇し、光源２の照明で熱せられた各液晶ライ
トバルブ６ａ，６ｂ，６ｃ、偏光板３０ａ，３０ｂ，３
０ｃなどの光学部品から熱を奪い、これらを冷却した
後、ダクト部３３へと進む。熱を持つ気流は、ダクト部
３３を形成する金属などの熱伝導率の高い材料でできた
上カバー２２ａ、下カバー２２ｂと接しているので、カ
バー全体が放熱板となり、冷却される。冷却された気流
は、再度ファン１０によって上昇させられ、光学系７０
の各光学部品の冷却に供される。この気流循環を利用し
て光学部品の冷却を続行する。

【００２０】ケース内の密閉空間を減らし、より少ない
気流で光学系７０の光学部品やライトバルブを冷却した
い場合には、放熱効果を高めるため、図４に示すように
上カバー２２ａ、下カバー２２ｂの外部を波形にして、
波形形成部分１２０を設けて表面積を多くするか、図５
に示すように上カバー２２ａ、下カバー２２ｂの外部の
部品と干渉しない位置に放熱フィン３６を装着すればよ
い。また、更に放熱効果をより高めたい場合には、図６
と図７に示すように、密閉ケース４内に外気の通る冷却
パイプ３７を１本若しくは複数本設ける。このときに、
図８のように冷却パイプ３７の外周にフィン３８をつけ
ると更に放熱効果を高めることができる。上述した本発
明の実施の形態では、密閉型のケース４の材料として、
熱伝導性の優れた鉄、アルミニュウム、ステンレス、銅
のような金属材料で作られている。そして、このケース
４の外形には、波形形成部分１２０を設けてケース４の
表面積を大きくするのが好ましい。そして、ケース４の
内外の内側或いは外側の少なくとも一方（図５では外側
であるが）に設けることにより、更にケース４の放熱能
力を高めることができる。

【００２１】図６と図７に示すように、ケース４に対し
て放熱性の優れた、例えば金属製のパイプ３７を設け
て、このパイプの中に外気を通すようにすれば、更にケ
ース４の放熱性を高めることができる。このパイプ３７
に対して、図８に示すようなフィン３８を設ければその
放熱性を更に高めることができる。何れにしても本発明
の実施の形態においては、これらの実施の形態の１つ或
いは複数を組み合わせることにより、密閉型のケースの
放熱性を高め、ケース内の必要空気を減らすことによ
り、密閉型のケース４の大きさを小さくでき、密閉構造
のメリットを持たせながらプロジェクタ装置１００の小
型化が図れる。すなわち、密閉構造のケース４は、ケー
ス４内の光学系７０を構成する各光学部品ライトバルブ
のところに塵埃などの進入防止をすることができるとと
もに、ファン１０のノイズの低減を図ることができ、低
騒音のプロジェクタ装置を提供することができる。

【００２２】このように、レンズなどの各種光学要素や
映像表示部材としての赤色用、緑色用、青色用の液晶ラ
イトバルブを密閉して、冷却することができる。そし
て、密閉型のケース４は放熱性の高い例えば金属で作
り、放熱性の高い構造にすることによって、密閉型冷却
方式のメリットを持ちつつ、プロジェクタ装置の小型化
が図れる。

【００２３】ところで、本発明上記の実施の形態に限定
されるものではない。上述した実施の形態のプロジェク
タ装置では、所謂三板式とよばれる３つの赤色用、緑色
用、青色用の液晶ライトバルブを用いているが、これに
限らず１つのライトバルブを用いる形式のものも採用で
きる。また、１つのライトバルブを用いる場合には、カ
ラー表示用或いは白黒表示用としても用いることができ
る。

【００２４】本発明のプロジェクタ装置の実施の形態
は、例えばテレビジョン受像機の中に配置して、テレビ
ジョン受像機のスクリーンに対して背面側から投射する
所謂背面投射型のプロジェクタ装置としても用いること
ができるが、スクリーンに対して直接画像を投影する直
接フロント投射式のプロジェクタ装置としても用いるこ
とができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
小型でしかも放熱効果を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプロジェクタ装置の好ましい実施の形
態を示す斜視図。

【図２】プロジェクタ装置の内部構造例をを示す図。

【図３】ケース内に配置された光学系と映像表示部材な
どを示す図。

【図４】本発明のプロジェクタ装置の別の実施の形態を
示す図。

【図５】本発明のプロジェクタ装置の更に別の実施の形
態を示す図。

【図６】本発明のプロジェクタ装置の更に別の実施の形
態を示す斜視図。

【図７】図６のプロジェクタ装置の内部構造を示す図。

【図８】図７のプロジェクタ装置のパイプの別の実施の
形態を示す図。

【図９】従来のプロジェクタ装置の構造例を示す図。

【符号の説明】

１００・・・プロジェクタ装置、２・・・光源、４・・
・ケース、６ａ，６ｂ，６ｃ・・・ライトバルブ（映像
表示装置）、７０・・・光学系、１２０・・・波形形成
部、３６・・・放熱フィン、３７・・・放熱用のパイ
プ、３８・・・放熱用のフィン。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光源と、 光源の光を映像表示部材に照射して、この映像表示部材
   の透過光を投射レンズにより投射対象上に投射して画像
   を表示する光学系と、 映像表示部材と光学系を密閉して収容して内部の熱を全
   体的に外部に放熱する放熱ケースと、を備えることを特
   徴とするプロジェクタ装置。
2. 【請求項２】 放熱ケースは金属で作られている請求項
   １に記載のプロジェクタ装置。
3. 【請求項３】 放熱ケースには、表面の面積を広げるた
   めの波形形成部を有する請求項１に記載のプロジェクタ
   装置。
4. 【請求項４】 放熱ケースの内側あるいは外側の少なく
   とも一方側に、放熱フィンを有する請求項１に記載のプ
   ロジェクタ装置。
5. 【請求項５】 放熱ケース内には、外気を通すことので
   きる熱伝導性の高いパイプを配置した請求項１に記載の
   プロジェクタ装置。
6. 【請求項６】 パイプに放熱フィンを配置した請求項５
   に記載のプロジェクタ装置。