JPH03163428A - 液晶プロジェクタ - 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］ この発明は液晶プロジェクタのレンズ装置に関するもの
である。

［従来の技術］ 液晶プロジェクタは、透過型の液晶表示パネルを用いて
画像を表示させ、この液晶表示パネルの表示像を投影レ
ンズによりスクリーン面に拡大投影するものであって、
この液晶プロジェクタは次のような構成となっている。

すなわち、第４図は液晶プロジェクタの原理を示したも
ので、図中１はプロジェクタのケースであり、このケー
ス１の前面部には複数枚の光学レンズを組合わせてなる
投影レンズ２が設けられ、ケース１内の後端部には光源
部３が設けられている。４および５，６．７は前記光源
部３と投影レンズ２との間に配置された透過型液晶表示
パネルおよび各種光学レンズであり、前記透過型液晶表
示バネル４は、テレビジョン画像等を表示するドットマ
トリックス表示パネルとされている。また、前記各種光
学レンズ５，６．７は例えばフレネルレンズからなって
おり、液晶表示バネル４の後方（光源部３側）に配置さ
れたレンズ５．６は光束圧縮レンズおよび光束補正レン
ズとされ、液晶表示バネル４の前方（投影レンズ２側）
に配置されたレンズ７は集光レンズとされている。また
、前記光源部３は、光源ランプ３ａとこの光源ランプ３
ａからの照明光を液晶表示パネル４に向けて反射させる
リフレクタ３ｂとからなっており、この光源部３からの
照明光は、光束圧縮レンズ５により光束巾を圧縮されて
輝度を強められ、光束補正レンズ６により光１ｄｌ　Ｏ
と平行な平行光に補正されて液晶表示バネル４に入射す
る。また液晶表示バネル４を透過した光つまり液晶表示
パネル４の表示像は、集光レンズ７により投影レンズ２
に集光されて投影レンズ２により拡大され、プロジェク
タの前方に配置されたスクリーンＳ面に投影される。

つまり、この液晶プロジェクタは、液晶表示パネルの表
示像を拡大してスクリーン面に拡大投影するもので、こ
の液晶プロジェクタによれば、表示画面が小さい液晶表
示パネルの表示像を大きく拡大して見ることができる。

なお、第４図では、光源部３からの光束を光束圧縮レン
ズ５により圧縮して輝度を強め、この光を光束補正レン
ズ６により平行先に補正して液晶表示バネル４に入射さ
せるようにしている液晶プロジェクタを示したが、液晶
プロジェクタには、光源部からの光束を圧縮せずにその
まま液晶表示パネルに入射させるタイプのものもある。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記液晶プロジェクタにおＬ１ては、光源部
３からの照明光の熱（赤外線成分）や、光源部３からの
放射熱によるケース１内の昇温ｌこよって、光源部３と
投影レンズ２との間に配置されている液晶表示パネル４
および光学レンズ（第４図に示した液晶プロジェクタで
は光束圧縮レンズ５および光束補正レンズ６と集光レン
ズ７）が加熱されるために、光学レンズに熱歪みが発生
する（レンズがフレネルレンズのようなプラスチックレ
ンズの場合はその熱歪みも大きくなる）ことがあり、特
に集光レンズ７に熱歪みが発生すると、液晶表示バネル
４の表示像が集光レンズ７の熱歪みにより歪んだ画像と
して投影レンズ２に集光されるために、スクリーン投影
画像に歪みが生じてしまうという問題があった。なお、
ケース１内の昇温は、ケース１内の換気によりケース１
内を空冷することによってある程度は抑えることができ
るが、液晶プロジェクタの光源ランブ３ａとして一般に
使用されている高輝度のキセノンランプ等はかなりの発
熱をともなうために、ケース１内の換気だけでは、ケー
ス１内の昇温を光学レンズに熱影響を及ぼさない程度に
抑えることは難しい。

この発明は上記のような実情にかんがみてなされたもの
であって、その目的とするところは、光源部からの照明
光の熱や光源部からの放射熱による光学レンズの温度上
昇を低く抑えてこのレンズの熱歪みを防−ぐことかでき
るようにした液晶プロジェクタのレンズ装置を提供する
ことにある。

［問題点を解決する手段］ この発明は、光源部と投影レンズとの間に配置される光
学レンズを、内部に透明冷却液を充填するとともにこの
冷却液が吸収した熱を外部に放出するヒートパイプを備
えた冷却容器面に設けたことを特徴とするものである。

［作　用］ すなわち、この発明のレンズ装置は、光学レンズを冷却
液を充填した冷却容器面に設けることにより、この冷却
容器内の冷却液によって光学レンズを冷却するとともに
、冷却容器内の冷却液が吸収した熱をヒートパイプによ
って外部に放出することにより、冷却液の温度上昇も抑
えて光学レンズの冷却効率を常に高く維持するようにし
たものであり、このレンズ装置によれば、光源部からの
照明光の熱や光源部からの放射熱による光学レンズの温
度上昇を低く抑えてこのレンズの熱歪みを防ぐことがで
きる。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を、液晶表示パネルの表示像
を投影レンズに集光させる集光レンズ装置を例にとって
第１図〜第３図を参照し説明する。

図中１０は前記集光レンズ７を冷却する薄箱状の冷却容
器である。この冷却容器１０は、前記液晶表示バネル４
より十分大きな外形を有する垂直な枠体ｌ１の両面を透
明板１２．　１３で閉塞した密閉構造のもので、一方の
透明板ｌ２はガラス板等からなっており、この透明板１
２の外面には、透過型のドットマトリックス液晶表示バ
ネル４が透明板外面に密接させた状態で接着等の手段に
より固定されている。また、他方の透明板ｌ３は、前記
液晶表示パネル４と対向する部分の外面に液晶表示バネ
ル４の表示領域４ａ（第２図参照）より大面積のサーキ
ュラフレネルレンズ部７ａを形成した透明プラスチック
板からなっており、この透明板ｌ３のサーキュラフレネ
ルレンズ部７ａは、液晶表示バネル４の表示像を投影レ
ンズ２に集光させる集光レンズ７とされている。この冷
却容器ＩＯ内には、エチレングリコール水溶液等の透明
な冷却液ｌ４が充填されている。また、ｌ５は冷却容器
１０内に前記液晶表示バネル４および集光レンズ７と対
応する部分を避けて神人されたヒートパイブであり、こ
のヒートパイプ１５は、その両端側が冷却容器ＩＯの両
側面から外部に突出する状態で冷却容器ＩＯ内の上部に
挿入されている。このヒートパイブｌ５は、冷却容器Ｉ
Ｏ内の冷却液ｌ４が吸収した熱を冷却容器ｌＯの外部に
放出するもので、このヒートバイプ１５の冷却容器ｌＯ
内に挿入された中央部は吸熱部ａとされ、冷却容器１０
外に突出する両端側部分は放熱部ｂ，ｂとされており、
この放熱部ｂ，ｂの外周には縦長帯板状の大面積放熱フ
ィン１６．　１８が設けられている。

このヒートパイプＩ５は、両端が閉塞する金属パイプ内
に揮発性の作動流体（伝熱媒体）を封入したもので、こ
のヒートパイブ１５の内面にはその全域に、ヒートパイ
プｌ５内の作動流体を毛細管現象により放熱部ｂ側から
吸熱部ａ側に導く石綿状のウイック１５ａが形成されて
いる。前記作動流体は、蒸発・凝縮の可逆２相変化によ
り伝熱を行なうもので、この作動流体としては例えばフ
ロン等のような潜熱係数が高くかつ浸透性にすぐれた流
体が使用されている。この作動流体は、ヒートパイプｌ
５の吸熱部ａにおいて冷却容器１ｏ内の冷却液１４との
熱交換により昇温しで蒸発し、蒸気となってヒートバイ
フｌ５内を上昇するとともに、ヒートパイプｌ５の放熱
部ｂにおいて外部への放熱により凝縮して液化するもの
で、潜熱を奪われて液化した作動流体は、ウイック１５
ａに浸透してその毛細管現象により再び吸熱部ａへと導
かれる。なお、このし−トパイブ■５は、その吸熱部ａ
において蒸発した作動流体をヒートパイプ両端の放熱部
ｂ，ｂに導き、放熱部ｂ，ｂにおいて液化してウイツク
ｌ５ａに浸透した作動流体を再び吸熱部ａに導くために
、中央部が最も低くかつ両端側が斜め上方に向かって傾
斜する形゛状に折曲されている。

この集光レンズ装置は、例えば第４図に示した液晶プロ
ジェクタのケース１内に、投影レンズ７を設けた面を投
影レンズ２側に向け、液晶表示バネル４を設けた面を光
源部３側に向けた状態で配置されるもので、光源部３か
らの光紬０と平行な照明光Ａは第１に示すように透過型
の液晶表示バネル４に入射し、液晶表示パネル４の表示
領域４ａを通った光つまり液晶表示バネル４の表示画像
光は、冷却容器ｌＯを通って集光レンズ７により投影レ
ンズ２に集光される。

しかして、上記集光レンズ装置においては、前記集光レ
ンズ７を、内部に透明冷却液ｌ４を充填するとともにこ
の冷却液１４が吸収した熱を外部に放出するヒートパイ
プｌ５を備えた冷却容器ｌＯ面に設けているから、この
冷却容器ｌＯ内の冷却液ｌ４によって集光レンズ７を冷
却することができるし、また冷却容器１０内の冷却液１
４は冷却容器ＩＯ内を対流しながらヒートバイプ１５と
の熱交換を行なうために冷却液ｌ４が吸収した熱をヒー
トパイプｌ５によって外部に放出して冷却液ｌ４の温度
上昇を抑えることができるから、冷却液ｌ４の温度上昇
も抑えて集光レンズ７の冷却効率を常に高く維持するこ
とができる。したがって、この集光レンズ装置によれば
、光源部からの照明光の熱や光源部からの放熱による集
光レンズ７の温度上昇を低く抑えてこのレンズ７の熱歪
みを防ぐことができるから、液晶表示バネル４の表示像
を歪ませることなく投影レンズ２に集光して、スクリー
ン面に歪みのない良質な画像を投影することができる。

しかも、上記実施例では、前記冷却容器ｌＯの他面に液
晶表示バネル４を設けて、この液晶表示バネル４も冷却
容器ＩＯにより冷却するようにしているから、光源部か
ららの照明光の熱や光源部からの放射熱による光源部か
らの放射熱による液晶表示バネル４の温度上昇も低く抑
えて、表示コントラストの低下や液晶の寿命低下も防ぐ
ことができる。

なお、上記実施例では、集光レンズ７を冷却容器ＩＯの
一面の透明板ｌ３に形威しているが、この集光レンズ７
は前記透明板ｌ３とは別のものとして、透明板ｌ３の外
面または内面に取付けてもよいし、また液晶表示パネル
４は前記冷却容器ＩＯとは別の冷却容器に取付けて集光
レンズ７とは別に冷却してもよい。また上記実施例では
、液晶表示パネル４の表示像を投影レンズ２に集光させ
る集光レンズ装置について説明したが、この発明は第１
図に示した液晶プロジェクタにおける光束圧縮レンズ５
や光束補正レンズ６等にも適用できるものであり、その
場合は、光束圧縮レンズ５および光束補正レンズ６をそ
れぞれ別の冷却容器に設けて個々に冷却してもよいし、
光束圧縮レンズ５と光束補正レンズ６を同じ冷却容器の
両面に設けてもよく、さらに光束補正レンズ６と液晶表
示バネル４とを同じ冷却容器の両面に設けて光束補正レ
ンズ６と液晶表示パネル４とを同じ冷却容器で冷却して
もよい。また、この発明はフレネルレンズのようなプラ
スチックレンズに限らず、通常のガラスレンズを使用す
るレンズ装置にも適用できることはもちろんである。

［発明の効果］ この発明のレンズ装置は、光源部と投影レンズとの間に
配置される光学レンズを、内部に透明冷却液を充填する
とともにこの冷却液が吸収した熱を外部に放出するヒー
トパイプを備えた冷却容器面に設けたものであるから、
光源部からの照明光の熱や光源部からの放射熱による光
学レンズの温度上昇を低く抑えてこのレンズの熱歪みを
防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示したもので、
第１図はレンズ装置の縦断側面図、第２図および第３図
は同じく正面図および平面図である。Ｍ４図は液晶プロ
ジェクタの原理構成図である。 ２・・・投影レンズ、４・・・液晶表示パネル、７・・
・集光レンズ、１０・・・冷却容器、ｌ４・・・冷却液
、１５・・・ヒートパイプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 光源部と投影レンズとの間に透過型液晶表示パネルと光
   学レンズを配置し、前記液晶表示パネルの表示像を前記
   投影レンズによりスクリーン面に拡大投影する液晶プロ
   ジェクタのレンズ装置であって、前記光学レンズを、内
   部に透明冷却液を充填するとともにこの冷却液が吸収し
   た熱を外部に放出するヒートパイプを備えた冷却容器面
   に設けたことを特徴とする液晶プロジェクタのレンズ装
   置。