JPH01265226A - 投写型表示装置及び投写型表示装置の冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は投写型表示装置および投写型表示装置の冷却装
置に間する。

［従来の技術］ 従来の投射型表示装置は、特開昭６０−１７９７２３の
様に、画像形成のためのライトバルブにＴＰＴパネルを
用いた液晶プロジェクション装置があり、ざらには１９
８６年５月に行なわれたソサヤティー・フォア・インフ
ォメーション・デイスプレィ（Ｓ　Ｉ　Ｄ）の技術論文
要項３７５〜３７８ページに掲載された論文ｒＬＣＤ　
　ｆｕｌｌｃｏｌｏｒ　　ｖｉｄｅｏ　　ｐｒｏｊｅｃ
ｔｏｒ」等がある。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、前述の従来技術では特に高輝度の投射表示装置
を実現しようとした場合、光源の出射高束を上げる必要
があり、透過型のライトバルブにおいては、　　光源よ
り出射′した光は、偏光板を通過するときにその一部が
吸収され熱に変わるために、有機系の偏光膜がこの熱に
より分解され偏光特性が劣化し、スクリーンに投射され
た画像自体の表示性能も劣化してしまってｔ）た。

また、従来の投写型表示装置の冷却装置には冷却効率が
悪いため、光源の明るさが大きくなった場合それに見合
った大きさの空冷ファンをつけなければならなかった。

したがって光源の明るさが大きくなっていった場合、空
冷そのものが難しくなって行き、また空冷であるがため
、大きな風切り音が発生する、という課題があった。

そこで本発明はこのような問題点を解決するもので、そ
の目的とするところは、高出射光束の光源を用いても、
偏光板における発熱を冷却装置で吸収することにより表
示性能を劣化させない投射型表示装置を堤供し、また、
空冷を液冷に置き換えることによって静粛性を増し、冷
却効率を上げ、冷却装置そのものをコンパクト化するこ
とを目的とするものである。

［ｒＲ題を解決するための手段］ 本発明の投写型表示装置は、光源からでた光を）α晶ラ
イトバルブにて光強度変調し、レンズで拡大投影する投
写型表示装置において、偏光板を冷却するために液体冷
媒を用いる冷却装置を具備することを特徴とする。また
、本発明の投写型表示装置の冷却装置は、該冷却装置内
部に蒸発器、及び該蒸発器と冷凍サイクルを構成する凝
縮器及び循環ポンプを具備することを特徴とする。

［実施例］ 実施例１ 第１図は本発明の投射型表示装置の実施例を示す構成図
である。

光Ｒ１０１はハロゲンランプ、Ｘｅランプ、メタルハラ
イドランプ等の高出射光束を有するランプで、カラーフ
ィルター１０２に光を照射する。

１０２は、モザイク状に配置した色の３原色の赤、青、
緑が選択的に蒸着されている。

偏光板１０３は、２枚のガラス板に挟まれた有機系の偏
光膜で透明な冷媒１０６がダイクロイックミラー１０２
と偏光板１０３との間に充填されている。

ライトバルブ１０７は、液晶のＴＮモードによるライト
バルブで、単純マトリクスによる液晶パネル、もしくは
能動素子（ＭＩＭ、ＴＰＴ等）を用いたアクティブマト
リックス表示等で構成されている。偏光板１０３は、ラ
イトバルブ１０７に密着され、投射レンズｌＯ８により
、ライトバルブ１０７に形成された画像をスクリーン１
０９上に拡大投射する。偏光板の冷却用の冷媒として水
を使用した実施例である。全光束２００００ルーメンの
光源を使用しているため偏光板での光吸収熱は略８．５
Ｗであった。冷媒中での光の散−乱及び吸収を極力抑え
る為に表示部分となる範囲は、すべて液層となる構造と
なっており、偏光板及で発生した熱は、気化熱として冷
媒であるフレオンｌ１３に吸収され密閉室の上部に蒸気
となって溜る。

水蒸気は、吸入口を通って凝縮器に導入されヒートシン
クの表面から放熱し凝縮される。

凝縮器での放熱を効率的に行なうためにファンモーター
により空気を循環させている。凝縮器にて凝縮された水
は循環ポンプによって吐出パイプを通って蒸発器に戻る
冷凍サイクルとなっている。

発熱科が８．５Ｗで、水の気化熱が５３９ｃ　ａ　１７
ｇであるため１分間あたりの循環量は０．２３ｃｃ／ｍ
ｉｎ以上をあれば良いため循環ポンプにはソレノイドを
使用した間欠型のアクチュエータにより一分間当り１０
回のサイクルでと出漁０゜０２３ｃｃを確保する構造と
なっている。使用時の圧力は略０．５ｋｇ／ｃｍ２とし
ている。

本実施例においては、冷媒としてフレオン１１３を使用
したが、冷媒としては他のフレオンガスおよび水でも実
施可能である。

ライトバルブ１０８は、液晶のＴＮモードによるライト
バルブで、単純マトリクスによる液晶パネル、もしくは
、ＭＩＭ−ＴＰＴ等の能動素子を用いたアクティブマト
リクス表示等で構成されている。偏光板１０９は、ライ
トバルブ１０８に密着され、投射レンズ１１０によりラ
イトバルブ１０８により形成された画像をスクリーン１
１１状に拡大投影する構造となっている。

偏光板で発生する熱は、冷媒の気化潜熱として吸収され
るため、冷媒の一部は蒸発器上部に蓄積される。気化し
た冷媒は、吸入パイプを通り凝縮器１１２に導かれ、フ
ァンモーターによって蒸発器で吸収した熱を放出し液化
する。液化した冷媒は、循環ポンプ１１３により吐出バ
イブ１１４を通り蒸発器に導かれるという冷却サイクル
により偏光板を冷却する構造となっている。

実施例２ 第２図は、本発明の投射型表示装置の３板うイトバルブ
方式の実施例を示す構成図である。

ハロゲン、キセノン、メタルハライドなどの光源２０１
からでた光は青色分離ダイクロイックミラー２１１、緑
色分離ダイクロイックミラー２１２によって、青、緑、
赤の原色色光に分離される。

各色光は偏光板２５０を透過して、青色ライトバルブ２
１５、緑色ライトバルブ２１６、赤色ライトバルブ２１
７によって光強度変調され、２枚目の偏光板２２０を透
過した後、ダイクロイックプリズム２３０によって合成
され投射レンズ２３１によってスクリーン上に投射され
る。

偏光板２１３と、青色ライトバルブ２１６、緑色ライト
バルブ２１６、赤色ライトバルブ２１７の間には冷却漕
２５０があり、実施例１と同様の方法で冷却駆動される
。したがって、２１３．２１５．２１６．２１７にて発
生した熱は２５０によって速やかに除去される。

本実施例においては、全光束２００００ルーメンの光源
を使用しており、青・赤争緑それぞれの偏光板における
吸収熱量は５．　２Ｗ、　　４．　８Ｗ。

２．６Ｗであった。冷却サイクルは、各偏光板の冷却を
並列接続で行なう構造を採用した。サイクル内の圧力は
、１．６８ｋｇ／ｃｍ２とし、冷媒のフレオン１１３の
８０℃での気化熱は３１．６ｋＣａ　ｌ　／　ｇである
ため偏光板の熱量を吸収するために必要な冷媒流量は、
０．０８１ｃｃ／ｓｅｃである。このように必要な冷媒
流量が少ないために循環ポンプは間欠運転としリニアタ
イプのソレノイドを使用し、ＩＨｚの周波数で駆動しポ
ンプ吐出量は０．０８１ｃｃとして蒸発器での吐出時に
おける液層のゆらぎを防止し液層での光の透過率を９２
％以上に保っている。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、画像形成のためのラ
イトバルブ（ＴＰＴ−ＬＣパネル、　　ＭＩＭ−ＬＣパ
ネル、単純マトリックス型ＬＣパネル等）を投射して映
像をスクリーン上に表現する投射型カラー表示装置にお
いて、偏光板に接して、冷却液を充填したことにより、
偏光板による光吸収熱を冷却でき、空冷方式に比較して
静粛性を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

１１１！ｌは単板式投射型表示装置及び冷却装置の概念
図である。 １０１　　光源 １０２　カラーフィルター １０３　（ｌｉ光板 １０６　冷媒 １０８　ライトバルブ １１０　　投射レンズ １０９　偏光板 １１１　　スクリーン 第２図は３板式投射型表示装置及び冷却装置の概念図で
ある。 ２０１　　光源 ２１１　　青色反射ダイクロイックミラー２１２　緑色
反射ダイクロイックミラー２１３　　偏光板 ２１５　青色ライトバルブ ２１６　　緑色ライトバルブ ２１７　赤色ライトバルブ ２２０　偏光板 ２３０　ダイクロイックプリズム ２３１　　投射レンズ ２５０　冷却漕

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源からでた光を液晶ライトバルブにて光強度変
   調し、レンズで拡大投影する投写型表示装置において、
   偏光板を冷却するために液体冷媒を用いる冷却装置を具
   備することを特徴とする投写型表示装置。
2. （２）該冷却装置内部に蒸発器、及び該蒸発器と冷凍サ
   イクルを構成する凝縮器及び循環ポンプを具備する請求
   項１記載の投写型 表示装置の冷却装置。