JPH11295815A - 投写形表示装置の冷却機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ランプの光り出力を大きくしても、ランプとそ
の関係機器の温度が使用可能温度範囲内に収まるような
冷却機構を提供することにある。 【解決手段】第一の吸気用ファンと排気用ファンをつな
ぐ第一の通風経路を具備し、かつ、写形表示装置、また
は投写形表示装置の光学部品ユニットケースに、第二の
吸気用ファンを具備し、少なくとも投写形表示装置の光
源であるランプを直接通過する第二の通風経路を具備す
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、特にランプ、集光
レンズ発熱を防止する、高輝度の投写形表示装置の冷却
機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、投写形表示装置として、液晶投写
形表示装置を例に採れば、装置の輝度を向上させるため
ランプの光り出力を大きくし、吸気用ファンにより、外
気を吸入し、通風口を伝わりランプ、その他の発熱部品
を送風冷却し、さらに排気用ファンにより装置外部に放
出し、放熱冷却していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の例にお
いては、さらに輝度を向上させて、投写映像の輝度を向
上させようとすると、ランプとその関係機器の温度が使
用可能温度範囲を超えてしまい装置の信頼性を欠く問題
があった。

【０００４】本発明の目的は、かかる問題を解消し、装
置の輝度を向上させるためランプの光り出力を大きくし
ても、ランプとその関係機器の温度が使用可能温度範囲
内に収まるような冷却機構を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による投写形表示装置の冷却機構は、 （１）投写形表示装置、または投写形表示装置の光学部
品ユニットケースに第一の吸気用ファンを具備し、前記
投写形表示装置の前面または後面に排気用ファンを具備
する装置において、前記第一の吸気用ファンと前記排気
用ファンをつなぐ第一の通風経路を具備し、かつ、写形
表示装置、または投写形表示装置の光学部品ユニットケ
ースに、第二の吸気用ファンを具備し、少なくとも投写
形表示装置の光源であるランプ、または集光レンズを直
接通過する第二の通過経路を具備する構成を採ったもの
である。

【０００６】（２）前記排気用ファンのルーバーの壁は
排気方向ないし投写形表示装置の外方向であって、放射
状に外側に向けて配備されていることを特徴とする請求
項１の投写形表示装置の冷却機構。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を液晶投
写形表示装置を例にとり図を用いて説明する。

【０００８】図１は本発明に使用される液晶投写形表示
装置の斜視図を示し、符号１は上カバー、２は下カバ
ー、３はフロントパネル、４はレンズの組、５はハンド
ル、６は前記排気孔を示す。

【０００９】同図において、液晶投写形表示装置の外観
意匠部品は上カバー１、下カバー２、フロントパネル３
で構成され、略直方体を形成し、装置の前面には移動時
に手でつかむハンドル５、駆動時に発生する内部の熱を
外に排出する前部排気孔６、画像の光線を投写するレン
ズの組４を備えて構成される。

【００１０】そしてその液晶投写形表示装置の光学系路
の内部構成は平面図の略図を図２に示す。

【００１１】図２において、符号７は前部排気口６のル
ーバーを示し、符号９は配備された光学部品の下部支持
手段を内部に具備する下部光学ユニットケースを示し、
符号１０は配備された光学部品の上部支持手段を内部に
具備する上部光学ユニットケースを示し、１１は第一の
反射鏡、１２は第二の反射鏡、１３は第三の反射鏡、１
４は第四の反射鏡、１５は第一のダイクロイックミラ
ー、１６は第二のダイクロイックミラー、１７は第一の
調整レンズ、１８は第二の調整レンズ、２０は偏光板、
２１は第一の液晶パネル、２２は第二の液晶パネル、２
３は第三の液晶パネル、３１はコンデンサレンズ、３４
はダイクロイックプリズム、３５は第一の収光レンズ、
３６は第二の収光レンズ、４０はランプ、４１は排気用
ファン、４２は第一の吸気用ファン、４３は第二の吸気
用ファンを示し、４５は機械ネジを示す。

【００１２】同図において、ランプ４０は図中下方向に
向かって配置されてい、ランプ４０より出射された光り
は紫外線カット用のフィルタ（図示せず）と第一の収光
レンズ３５と第二の収光レンズ３６を通過し、第一の反
射鏡１１で９０度曲げられ、再び第二の収光レンズ３６
と第一の収光レンズ３５を通過し、第一のダイクロイッ
クミラー１５で赤色のみ反射され、他は通過される。

【００１３】そして前記赤色光は第四の反射鏡１４で反
射され、コンデンサレンズ３１と偏光板２０を通過し第
一の液晶パネル２１を照射する。

【００１４】一方、第一のダイクロイックミラー１５で
通過された青色光及び緑色光は、第二のダイクロイック
ミラー１６で青色が通過され、緑色光は反射されること
によって分離され、緑色はコンデンサーレンズ３１と偏
光板２０を通過し第二の液晶パネル２２を照射し、青色
光は第一の調整レンズ１７を通過し、第二の反射鏡１２
で９０度曲げられ、さらに第二の調整レンズ１８を通過
して第三の反射鏡１３で９０度曲げられ、コンデンサレ
ンズ３１、偏光板２０を通過して第三の液晶パネル２３
を照射する。

【００１５】前記第一の液晶パネル２１、第二の液晶パ
ネル２２、第三の液晶パネル２３は、各々のＲ，Ｇ，Ｂ
の各映像信号により駆動されているため、各パネル２
１，２２，２３の透過光は、各々前記映像信号で輝度変
調されたものとなる。

【００１６】そして輝度変調された赤色光、緑色光、青
色光はダイクロイックプリズム３４で合成され、レンズ
の組４で拡大投写される。

【００１７】以上が、下部、上部光学ユニットケース
９，１０の内部の光学部品の配置の光学系路である。

【００１８】本実施例ではランプ４０は図中下方を向
き、右上に配備されているが、図中上方向を向き右下に
配備されても良く、それに従い第一の反射鏡１１を光路
を中心として本図より９０度回転させて配備させてもよ
い、また下部光学部品ユニットケース９、上部光学部品
ユニットケース１０幅を短くするため図中第一のダイク
ロイックミラー１５を通過する光路と平行に右向きに、
その下部にランプ４０を位置させる配置でもよいものと
する。（この配置は排気ファンと排気口は後面に配備さ
れることとなる。） 上記構成でなる液晶投写形表示装置の第一の通風経路を
具備する構成例について図３に沿って説明する。図３は
図２のＡ１−Ａ２，Ａ３−Ａ４線に沿った断面図を示
し、先の図と同じものには同じ符号を示す。

【００１９】同図において、下カバー２の底面平面部に
第一の吸気用ファン４２は配備され、前記下部光学ユニ
ットケース９と上部ユニットケース１０に挟まれて固定
される光学部品のうち、偏光板２０、第一の液晶パネル
２１（図示せず）、第二の液晶パネル２２、第三の液晶
パネル（図示せず）、ダイクロイックプリズム３４は、
矢印イに示す前記第一の吸気用ファン４２の通風により
冷却され、フロントパネル３に具備された排気用ファン
４１により矢印ロに示すように前面排気口６を通過し、
外部に放出され空気冷却される。

【００２０】一方、第一の吸気用ファン４２より吸入さ
れる外気は、偏光板２０、第一の液晶パネル２１（図示
せず）、第二の液晶パネル２２、第三の液晶パネル（図
示せず）、ダイクロイックプリズム３４等の光学部品の
近傍を通過し、通風される空気は、他の発熱部品（図示
せず）の熱と合流し、矢印ハに示すように前面排気孔６
より排気用ファン４１の排気により外部に放出され空気
冷却される。

【００２１】また第一の吸気用ファン４２より吸入され
る他の外気は、下部光学ユニットケース９の下面を通過
し、外気は他の発熱部品（図示せず）より発生した熱と
合流し、矢印ハに示すように前面排気孔６より排気用フ
ァン４１の排気により外部に放出され空気冷却される。

【００２２】このとき前面排気孔６に具備された、投写
形表示装置のレンズの組４の映像投射方向より外方向
に、放射状に曲がるようにルーバー７の壁を設け、排気
をレンズの組４より離し、その部分の温度上昇による陽
炎が立つのを防止する。

【００２３】次に本発明の要部である、第二の吸気用フ
ァンを具備し、少なくとも投写形表示装置の光源である
ランプ、または集光レンズを直接通過する第二の通風経
路を具備する構成例について図４，５に沿って説明す
る。

【００２４】図４は図２のランプ４０の近傍の拡大図
（平面図）を示し、図５は図４のＢ−Ｂ線に沿った断面
図を示し、先の図と同じものには同じ符号を付しその他
符号５０は発光体であるランプ本体を示し、５１は楕円
面鏡、５２は円面鏡、５３は円面鏡に設けられた第一の
通風孔を示し、５５はランプホルダ、５６はランプケー
ス、６１は止めネジ、６２は第二の通風孔を示し、６３
はケース止めネジ、６４はホルダ止めネジ、６５は下カ
バー２に形成されたボス、６６は下カバー２の第一の収
光レンズ３５、第二の収光レンズ３６の固定部に、形成
された第三の通風孔を示し、７０は蓋を示す。

【００２５】図４，５において、ランプ４０はランプ本
体５０の球部を中心として略後部の空間を楕円面鏡５１
で覆われ、略側面周囲の空間を第一の通風孔５３を左右
の面に具備した円面鏡５２で覆われ、薄板状の鋼板でな
るランプホルダ５５に止めネジ６１で固定されてなる。

【００２６】ランプホルダ５５は前方向の上部角部と、
左右側面傾斜部に第二の通風孔６２を具備し、後面（図
中上部）を解放された面を持つ構造で構成されるランプ
ケース５６に囲まれてなり、ランプ本体５０を収納した
楕円面鏡５１と、円面鏡５２と、それらを固定したラン
プホルダ５５は、ランプケース５６の内側に具備された
ボスにホルダ止めネジ６４で固定されてなる。

【００２７】さらにランプホルダ５６とランプケース５
６は前部（図中下方向に）開口部を持ち、ランプケース
５６は下カバー２にケース止めネジ６３で周囲四カ所を
固定されてなり、結果においてランプホルダ５６はラン
プケース５６を介して下カバー２に間接的に固定されて
なる。

【００２８】そして前記ランプケース５６の開口部は下
部光学ユニットケース９と上部光学ユニットケース１０
の光源採り入れ口が挿入され、その下面の部分には第二
の吸気用ファン４３を配備してなり、ランプケース５６
の図中上部には、前面排気孔６を具備したフロントパネ
ル３の内面が左右に平行に位置し、その内側に排気ファ
ン４１が配置されている。

【００２９】第一の収光レンズ３５と第二の収光レンズ
３６を第三の通風孔６６を具備した下部光学部品ユニッ
トケース９と上部光学ユニットケース１０を上下に挟ん
で係止し、下カバー２に機械ネジ４５で固定して構成さ
れる。一方前記ランプ本体５０と、楕円面鏡５１、円面
鏡５２とランプホルダ５５のくみは交換が容易となるよ
うに、蓋７０を外し、ホルダ止めネジ６４をゆるめ外せ
ば、図中下方向に着脱可能となる構造を有していること
は勿論である。

【００３０】以上の構成でなるランプ４０の近傍は、ラ
ンプ本体５０の球部より放射状に放射される光りを楕円
面鏡５１、円面鏡５２で反射させ、集光させ図中（図
５）ランプ本体５０より第一の収光レンズ３５、第二の
収光レンズ３６の方向に照射させる。このためランプ本
体５０より第一の収光レンズ３５、第二の収光レンズ３
６の近傍は光りが集まり高温となり、ランプ本体５０の
寿命は短くなる。

【００３１】この状態を防止すべく第二の吸気用ファン
４３より吸入された空気ニは第三の通気孔６６を通過
し、第一の収光レンズ３５、第二の収光レンズ３６を通
気し、冷却し、さらに円面鏡５２の第一の通気孔５３を
通過し、空気ハはランプ本体５０を通風冷却し、トの様
に排気用ファン４１前面排気孔６より外部に放出され
る。このことによりランプ本体５０、第一の収光レンズ
３５、第二の収光レンズ３６輝度アップされた熱は冷や
される。

【００３２】以上図３，４，５で説明した通風経路を簡
単に説明すると、図６，７の略図の様になる。

【００３３】図６は投写形表示装置の底面に具備された
第一の吸気用ファン４２により吸入された空気は、ダイ
クロイックプリズム３４近傍を通過し、投写形表示装置
内を通風し、前面に具備された排気用ファン４１により
外部に放出される構成で、図中イ，ハ，ロの第一の通風
経路を形成する。

【００３４】また図７は図６に加え、投写形表示装置の
下部及び上部光学ユニットケース９及び１０の底面に具
備された吸気用送ファン４３により吸入された空気は、
ランプ４０とその近傍を空冷し、前面に具備された排気
用ファンにより外部に放出される構成で、図中ニ，ハ，
トの第二の通風経路を形成する。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投写映像の輝度を向上させるため、ランプの光り出力を
大きくしても、ランプとその近傍が直接に空気冷却され
るので、ランプとその近傍の部品は使用可能温度範囲内
に収まる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に使用される液晶投写形表示装置の斜視
図。

【図２】液晶投写形表示装置の内部を示す略平面図。

【図３】図２のＡ１−Ａ２−Ａ３−Ａ４線に沿った断面
図。

【図４】図２のランプ４０の近傍の拡大平面図。

【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図。

【図６】本発明による通風経路の略断面図。

【図７】本発明による通風経路の略断面図。

【符号の説明】

１…上カバー、 ２…下カバー、 ３…フロントパ
ネル、４…レンズの組、 ５…ハンドル、 ６…前面
排気孔、７…ルーバー、９…下部光学ユニットケース、
１０…上部光学ユニットケース、１１…第一の反
射鏡、１２…第二の反射鏡、１３…第三の反射鏡、１４
…第四の反射鏡、１５…第一のダイクロイックミラー、
１６…第二のダイクロイックミラー、 １７…第一
の調整レンズ、１８…第二の調整レンズ、２０…偏光
板、 ２１…第一の液晶パネル、２２…第二の液晶パネ
ル、２３…第三の液晶パネル、３１…コンデンサレン
ズ、３４…ダイクロイックプリズム、 ３５…
第一の収光レンズ、３６…第二の収光レンズ、４０…ラ
ンプ、 ４１…排気ファン、４２…第一の吸気ファン、
４３…第二の吸気ファン、４５…機械ネジ、５０…ラン
プ本体、 ５１…楕円面鏡、 ５２…円面鏡、５３
…第一の通風孔、 ５５…ランプホルダ、５６…ランプ
ケース、６１…止めネジ、 ６２…第二の通風孔、
６３…ケース止めネジ、６４…ホルダ止めネジ、６５…
ボス、 ７０…蓋。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲毛 久夫 東京都千代田区神田駿河台四丁目６番地株 式会社日立製作所内 (72)発明者 田中 圭一郎 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 小沼 順弘 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 森田 達雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内 (72)発明者 山田 裕一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所映像情報メディア事業部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】投写形表示装置、または投写形表示装置の
   光学部品ユニットケースに第一の吸気用ファンを具備
   し、前記投写形表示装置の前面または後面に排気用ファ
   ンを具備する装置において、前記第一の吸気用ファンと
   前記排気用ファンをつなぐ第一の通風経路を具備し、か
   つ、投写形表示装置、または投写形表示装置の光学部品
   ユニットケースに、第二の吸気用ファンを具備し、少な
   くとも投写形表示装置の光源であるランプ、または集光
   レンズを直接通過する第二の通風経路を具備することを
   特徴とする投写形表示装置の冷却機構。
2. 【請求項２】前記排気用ファンのルーバーの壁は排気方
   向ないし投写形表示装置の外方向であって放射状に外側
   に向けて配備されていることを特徴とする請求項１の投
   写形表示装置の冷却機構。