JP2008039898A - 液晶パネルユニットおよび投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】光軸合わせなどの自由度を損なうことなく、放熱効果の高い構造を備えた液晶パネルユニットを実現する。
【解決手段】光が入射する入射窓が形成された前面板と、光が出射する出射窓が形成された背面板とを備えた金属製の筐体と、筐体内に収容され、入射窓から入射した光によって照明される液晶パネルと、前面板と液晶パネルとの間であって、かつ、液晶パネルに入射する光の光路上に配置された透光性の熱拡散板とを有し、液晶パネルの光入射面は、その全面が熱拡散板の光出射面に接しており、熱拡散板の光入射面は、光が入射する領域の周囲の領域が前面板に接している。
【選択図】図４

Description

本発明は、液晶パネルユニットおよび投写型表示装置に関するものであり、特に液晶パネルおよびその近傍の冷却構造に関するものである。

ライトバルブに液晶パネルを用いた投写型表示装置は、液晶パネルによって形成された画像を拡大投写する。具体的には、液晶パネルに入射した光は、映像信号に応じて駆動される液晶によって、画素毎に変調される。変調された光（画像光）は、光学系を介してスクリーンなどの投写面上に投写される。ここで、液晶パネルに入射した光の一部は、液晶パネルの温度上昇を引き起こす。一方、液晶パネルは、許容温度を超えると動作が不安定になったり、寿命が低下したりする。よって、液晶パネルを強制的に冷却する必要がある。特に、近年では投写型表示装置の小型化・高輝度化が促進された結果、装置内の熱密度が上昇しており、液晶パネルを効率良く冷却する必要がある。

そこで従来は、空冷ファンによって生み出された冷却風を液晶パネルに供給する強制空冷方式によって液晶パネルを冷却していた。例えば、送風ダクトの吹き出し口を液晶パネルユニットの近傍に配置し、該ユニット（特に、液晶パネル）に冷却風を供給することが一般的であった。また、冷却効果を高めるために、液晶パネルに放熱板を設け、発生した熱を放熱板に拡散させる技術も提案されている。例えば、特許文献１には、光変調装置（上記液晶パネルに相当）の光入射端面が第１透明放熱板に固着され、第１透明放熱基板がその両側部に配された熱伝導性結合部材を介してプリズムまたはプリズムに固着された第２透明放熱板に固定され、前記光変調装置と前記プリズム又は前記第２透明放熱板との間に風路が形成されてなることを特徴とするプロジェクタが記載されている。特許文献１によれば、上記プロジェクタでは、風路を通る空気によって光変調装置が冷却されることに加え、光変調装置の熱が第１透明放熱板及び熱伝導性結合部材を介した熱伝導によってプリズムへ放熱されるので冷却効率が向上する、とのことである。
特開２００２−２４４２１４号公報（第４頁［００２６］〜［００２７］、図５）

しかし、上記特許文献１に開示されている液晶パネル周辺の構造には次のような課題があった。
（１）液晶パネルの熱は第１透明放熱板に拡散した後、熱伝導性結合部材を介した熱伝導によってプリズムへ伝導する。しかし、特許文献１に開示ないし示唆されている熱伝導性結合部材は、２つの熱伝導性結合部材の端面同士を接合してなるものである。すなわち、液晶パネルからプリズムまでの熱伝導経路上には、第１透明放熱板と２つの熱伝導性結合部材の計３つの部材が存在する。さらに、第２透明放熱板が配置される場合には、計４つの部材が存在する。従って、液晶パネルからプリズムまでの熱伝導経路が長く、熱伝導効率が良くない。また、熱伝導経路上に存在する上記複数の部材は互いに不連続であるので、熱伝導効率がさらに低下する。要するに、液晶パネルの熱を第１透明放熱板に拡散させても、その後の熱伝導効率が悪いために十分な冷却効果を得られない虞がある。
（２）また、液晶パネルとプリズムとが固定されるので、両者の光軸合わせや位置合わせの自由度が大きく制限される。この点、特許文献１には、一方の熱伝導性結合部材を液晶パネル側に固定し、他方の熱伝導性結合部材をプリズム側に固定し、両結合部材の先端傾斜面同士を互いにスライドさせることによって液晶パネルとプリズムの光軸合わせを行うことが記載されている。しかし、結合部材の先端傾斜面同士を互いにスライドさせても一方向の光軸合わせしか実現できない。少なくとも、液晶パネルを光軸回りに回転させてプリズムとの位置合わせを行うことは不可能である。

本発明の目的は、光軸合わせや位置合わせの自由度を損なうことなく、液晶パネルの熱を効率的に放熱させることが可能な構造を備えた液晶パネルユニットとそれを備えた投写型表示装置とを提供することである。

本発明の液晶パネルユニットの一つは、光が入射する入射窓が形成された前面板と、光が出射する出射窓が形成された背面板とを備えた金属製の筐体と、前記筐体内に収容され、前記入射窓から入射した光によって照明される液晶パネルと、前記前面板と前記液晶パネルとの間であって、かつ、前記液晶パネルに入射する光の光路上に配置された透光性の熱拡散板とを有し、前記液晶パネルの光入射面は、その全面が前記熱拡散板の光出射面に接しており、前記熱拡散板の光入射面は、光が入射する領域の周囲の領域が前記前面板に接している。

本発明の液晶パネルユニットの他の一つは、光が入射する入射窓が形成された前面板と、光が出射する出射窓が形成された背面板とを備えた金属製の筐体と、前記筐体内に収容され、前記入射窓から入射した光によって照明される液晶パネルと、前記背面板と前記液晶パネルとの間であって、かつ、前記液晶パネルから出射された光の光路上に配置された透光性の熱拡散板とを有し、前記液晶パネルの光出射面は、その全面が前記熱拡散板の光入射面に接しており、前記熱拡散板の光出射面は、光が出射する領域の周囲の領域が前記背面板に接している。

本発明の液晶パネルユニットの他の一つは、光が入射する入射窓が形成された前面板と、光が出射する出射窓が形成された背面板とを備えた金属製の筐体と、前記筐体内に収容され、前記入射窓から入射した光によって照明される液晶パネルと、前記前面板と前記液晶パネルとの間であって、かつ、前記液晶パネルに入射する光の光路上に配置された透光性の熱拡散板と、前記前面板と前記熱拡散板との間に、前記液晶パネルに入射する光の光路を避けて配置されたペルチェ素子とを有し、前記液晶パネルの光入射面は、その全面が前記熱拡散板の光出射面に接しており、前記熱拡散板の光入射面は、光が入射する領域の周囲の領域が前記ペルチェ素子の吸熱面に接しており、前記ペルチェ素子の廃熱面は、前記前面板に接している。

本発明の液晶パネルユニットの他の一つは、光が入射する入射窓が形成された前面板と、光が出射する出射窓が形成された背面板とを備えた金属製の筐体と、前記筐体内に収容され、前記入射窓から入射した光によって照明される液晶パネルと、前記背面板と前記液晶パネルとの間であって、かつ、前記液晶パネルから出射された光の光路上に配置された透光性の熱拡散板と、前記背面板と前記熱拡散板との間に、前記液晶パネルから出射された光の光路を避けて配置されたペルチェ素子とを有し、前記液晶パネルの光出射面は、その全面が前記熱拡散板の光入射面に接しており、前記熱拡散板の光出射面は、光が出射する領域の周囲の領域が前記ペルチェ素子の吸熱面に接しており、前記ペルチェ素子の廃熱面は、前記背面板に接している。

本発明の液晶パネルユニットの他の一つは、前記熱拡散板の光入射面と前記ペルチェ素子の吸熱面とが熱伝導シートを介して接している。また、本発明の液晶パネルユニットの他の一つは、前記ペルチェ素子の廃熱面と前記前面板とが熱伝導シートを介して接している。

本発明の液晶パネルユニットの他の一つは、前記熱拡散板の光出射面と前記ペルチェ素子の吸熱面とが熱伝導シートを介して接している。また、本発明の液晶パネルユニットの他の一つは、前記ペルチェ素子の廃熱面と前記背面板とが熱伝導シートを介して接している。

本発明の投写型表示装置は、複数の液晶パネルユニットによって変調された光をプリズムで合成し、合成された光を投写レンズを介して投写する投写型表示装置であって、前記液晶パネルユニットが上記本発明の液晶パネルユニットのいずれかであることを特徴とする。

本発明によれば、光軸合わせや位置合わせの自由度を損なうことなく、液晶パネルの熱を効率的に放熱させることが可能な構造を備えた液晶パネルユニットとそれを備えた投写型表示装置が実現される。

（実施形態１）
以下、本発明の投写型表示装置の実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本例の投写型表示装置の内部構造を示す模式的平面図である。本例の投写型表示装置の場合、上下２分割の外装ケース１内に構成要素が収容されている。まず、外装ケース１内における主要構成要素の配置状態について概説する。ここでは、説明の便宜上、図１に示す外装ケース１の内部空間を縦横に４分割し、紙面右上の領域を第１エリア、同左上の領域を第２エリア、同左下の領域を第３エリア、同右下の領域を第４エリアと定義する。

外装ケース１の第１エリアには、主に電源ユニット１０が配置されている。一方、第２エリア〜第４エリアには、主に光学エンジン２０が配置されている。より具体的には、第４エリアに光源ランプ２１が配置され、第２エリアに投写レンズ２２が配置されている。そして、光源ランプ２１から発せられた光は、概ね第４エリア、第３エリア、第２エリアの順で反時計回りに進行し、投写レンズ２２から出射される。また、第２、第３エリアには、吸気口（不図示）と、吸気口から外気を取り込むための吸気ファン（シロッコファン）２３、２４がそれぞれ配置され、第１エリアには、排気口（不図示）と、外装ケース１内の空気を外部に排気するための排気ファン（軸流ファン）２５とが配置されている。吸気ファン２３、２４によって各吸気口から導入された外気は、外装ケース１内の所定の経路を通過する過程で所定の冷却対象物を冷却した後、排気ファン２５によって排気口から外部に排気される。もっとも、ここでは各エリアに配置されている主要構成要素について概説したに過ぎず、各エリアには上記要素以外の要素が配置されることもあり、また、ある要素が複数のエリアに跨って配置されることもある。

図２は、本例の投写型表示装置が備える光学エンジン２０の概略図である。光学エンジン２０は、既述の光源ランプ２１と、光源ランプ２１から発せられた光（照明光）の輝度分布を均一化させるインテグレータ光学系３０とからなる照明光学系３１を有する。また、照明光学系３１から発せられた光を赤・緑・青の各色光に分離する色分離光学系４０を有する。さらに、色分離光学系４０によって分離された色光ごとに用意された３つの液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂと、それら液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂによって変調された光を合成するクロスダイクロイックプリズム（ＸＤＰ）７０と、ＸＤＰ７０によって合成された光を投写する投写レンズ２２とを有する。

照明光学系３１を構成している光源ランプ２１は、超高圧水銀ランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプなどの高圧放電ランプである。光源ランプ２１の周囲にはリフレクタ３２が配置されている。光源ランプ２１から発せられた光は、リフレクタ３２によって反射されて一対のレンズアレイ３３ａ、３３ｂに入射し、輝度分布の均一化が図られる。具体的には、前段のレンズアレイ３３ａは、入射した光を分割し、多数の２次光源像を形成する。形成された２次光源像は、後段のレンズアレイ３３ｂおよびフィールドレンズ３４によって、液晶パネル上で重畳される。尚、レンズアレイ３３ｂとフィールドレンズ３４との間には、偏光変換素子３５が配置されており、フィールドレンズ３４に入射する光の偏光方向が統一される（本例ではＳ偏光に統一される）。

色分離光学系４０は、青色反射ダイクロイックミラー４１と、緑色反射ダイクロイックミラー４２と、反射ミラー４３とを有する。インテグレータ光学系３０から出射された光は、まず青色反射ダイクロイックミラー４１に入射する。青色反射ダイクロイックミラー４１に入射した光のうち、青色光は、該ミラー４１によって反射された後、反射ミラー４４によって偏向されて液晶パネルユニット５０Ｂに入射する。

一方、青色反射ダイクロイックミラー４１を透過した緑色光および赤色光のうち、緑色光は、青色反射ダイクロイックミラー４１の後段に配置されている緑色反射ダイクロイックミラー４２によって反射されて液晶パネルユニット５０Ｇに入射する。

緑色反射ダイクロイックミラー４２を透過した赤色光は、緑色反射ダイクロイックミラー４２の後段に配置されているリレー光学系によって反射ミラー４３に導かれ、該ミラー４３によって反射されて液晶パネルユニット５０Ｒに入射する。尚、リレー光学系は、２つのリレーレンズ４５、４６と、１つの反射ミラー４７とから構成されている。また、各液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂの手前には、集光レンズ４８Ｒ、４８Ｇ、４８Ｂがそれぞれ配置されており、各色光は、各集光レンズ４８Ｒ、４８Ｇ、４８Ｂによってコリメートされた上で対応する液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂに入射する。

次に、本発明の特徴である液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂの構造について説明する。もっとも、各ユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂの構造は共通なので、ここでは液晶パネルユニット５０Ｂを例にとってその構造を説明する。図３は、液晶パネルユニット５０Ｂの外観斜視図、図４は同分解斜視図、図５は同断面図である。

図４に示されているように、液晶パネルユニット５０Ｂは、液晶パネル５２と、液晶パネル５２を挟んで対向配置された一対のガラス板（熱拡散板５３、防塵板５４）と、これらを保持する金属製の筐体５５（図３）とを有する。

液晶パネル５２は、対向する２枚のガラス基板５２ａ、５２ｂの間に、液晶、透明電極、配向膜などが設けられ、両ガラス基板５２ａ、５２ｂの間から引き出されたフレキシブルケーブル５２ｃを介して電気信号が入力されると、液晶が駆動される。

液晶パネル５２は、対向する熱拡散板５３と防塵板５４との間に配置されている。もっとも、熱拡散板５３は、液晶パネル５２を傷や埃から保護するための防塵板としても機能する。熱拡散板５３および防塵板５４は、対応するガラス基板に、熱伝導性の良好な接着剤（例えば、シリコン系の熱伝導性接着剤）によって固定されている。具体的には、熱拡散板５３はガラス基板５２ａに密着固定され、防塵板５４はガラス基板５２ｂに密着固定されている。ここで、ガラス基板５２ａに密着している熱拡散板５３は、ガラス基板５２ａに比べて十分に大きい。従って、液晶パネル５２が固定された熱拡散板５３上には、液晶パネル５２の周囲に該パネル５２と重複しない方形枠状の非重複領域が形成される。一方、ガラス基板５２ｂに密着している防塵板５４は、ガラス基板５２ｂと略同一の大きさを有する。

筐体５５は、本体５６と背面カバー５７とから構成され、両者の間に形成された収容空間内に液晶パネル５２、熱拡散板５３、および防塵板５４が収容される。より具体的には、本体５６は、外形寸法が熱拡散板５３と同一か、それよりもやや大きく、かつ、中央に液晶パネル５２のガラス基板５２ａよりも僅かに小さな入射窓５６ａが形成された前面板５６ｂと、前面板５６ｂの四辺からそれぞれ略垂直に立ち上げられた側壁５６ｃとを有する。

一方、背面カバー５７は、入射窓５６ａと同一形状、同一寸法の出射窓５７ａが形成された背面板５７ｂと、背面板５７ｂの対向する二辺から略垂直に立ち上げられた側壁５７ｃとを有する。そして、本体５６の内側に、熱拡散板５３および防塵板５４が固定された液晶パネル５２を配置し、防塵板５４の後方から背面カバー５７を被せることによって、本体５６と背面カバー５７との間に、熱拡散板５３および防塵板５４と一体化された液晶パネル５２が収容され、保持される。尚、背面カバー５７の対向する側壁５７ｃの間隔Ｄ₁は、本体５６の対向する側壁５６ｃの間隔Ｄ₂よりも若干小さくしてある。従って、本体５６に背面カバー５７を装着する際には、対向する側壁５７ｃ間の間隔Ｄ₁を僅かに広げて本体５６の対向する側壁５６ｃの外側に被せる。すると、背面カバー５７は、側壁５７ｃの弾性復元力によって本体５６に固定される。

また、本体５６の対向する側壁５６ｃの高さＨは、熱拡散板５３、液晶パネル５２および防塵板５４の厚みの合計と同一か、それよりも低くしてある。従って、上記のようにして本体５６と背面カバー５７との間に、熱拡散板５３、液晶パネル５２および防塵板５４を収容すると、本体５６の前面板５６ｂは熱拡散板５３に密着し、背面カバーの背面板５７は防塵板５４に密着する。より具体的には、熱拡散板５３は、本体５６の入射窓５６ａから入射した光によって照明される領域の周囲の領域が前面板５６ｂに密着する。そして、熱拡散板５３が前面板５６ｂに密着する領域は、既述の非重複領域と略一致する。

さらに本例では、密着した本体５６の前面板５６ｂと熱拡散板５３とを熱伝導性の良好な接着剤（例えば、シリコン系の熱伝導性接着剤）によって接着してある。また、密着した背面カバー５７の背面板５７ｂと防塵板５４も同様に接着してある。もっとも、本体５６と背面カバー５７とをより強固に固定することによって、両者の間に液晶パネル５２、熱拡散板５３、および防塵板５４を挟着保持することも可能である。この場合には、本体５６の前面板５６ｂと熱拡散板５３、および背面カバー５７の背面板５７ｂと防塵板５４を接着剤によって接着しなくともよい。

次に、図５を参照しつつ液晶パネルユニット５０Ｂにおける光の振る舞いについて説明する。液晶パネルユニット５０Ｂは、筐体５５（本体５６）の入射窓５６ａから光が入射する位置および向きで配置される。すなわち、図２に示す集光レンズ４８Ｂから出射された光は、本体５６の前面板５６ｂに照射される。このとき、前面板５６ｂに照射される光のスポットが入射窓５６ａよりも若干大きくなるように設計されており、前面板５６ｂに対する光の照射位置が設計値から多少ずれた場合にも、入射窓５６ａの全体が照明されるようになっている。入射窓５６ａから入射した光は、熱拡散板５３を透過して液晶パネル５２に入射し、該パネル５２によって変調を受ける。変調を受けた光（画像光）は、防塵板５４を透過し、背面カバー５７の出射窓５７ａから液晶パネルユニット５０Ｂの外に出射される。

このとき、液晶パネル５２に入射した光の一部は内部で損失し、熱に変わる。発生した熱は、ガラス基板５２ａ、５２ｂを介して熱拡散板５３、防塵板５４に拡散し、さらに筐体５５に拡散し、該筐体５５の表面から放熱される。ここで、ガラス基板５２ａ、５２ｂは、その全面がそれぞれ熱拡散板５３または防塵板５４に密着しており、熱拡散板５３および防塵板５４は、金属製の筐体５５にそれぞれ密着している。従って、液晶パネル５２から筐体５５までの熱伝導経路が極めて短く、かつ、熱伝導経路を構成している部材間の接触面積が大きいので、液晶パネル５２で発生した熱を効率的に筐体５５まで伝導させて放熱させることができる。さらに、液晶パネル５２の光入射側に配置されているガラス基板５２ａに密着している熱拡散板５３は、ガラス基板５２ａに対して表面積および体積が十分に大きい。加えて、熱拡散板５３は、その大部分を占める上記非重複領域の全面が本体５６に密着している。この結果、液晶パネル５２で発生した熱をより効率的に熱拡散板５３に拡散させ、拡散した熱を筐体５５からより効率的に放熱させることができる。要するに、本発明は、熱拡散板５３を、液晶パネル５２に入出射する光を遮らない方向（光軸と直交する方向）に拡大することで熱を周囲に拡散し、その拡大部分を金属製の筐体５５に直に接触させることによって放熱効率を向上させたことを本質とする。従って、熱拡散板５３を液晶パネル５２と背面板５７ｂとの間に配置し、この熱拡散板５３の光入射面をガラス基板５２ｂに接触させ、光出射面を背面板５７ｂに接触させてもよい。この場合、防塵板５４は、液晶パネル５２と前面板５６ｂとの間に配置される。

尚、筐体５５、熱拡散板５３、および防塵板５４の材質は特定のものに限定されない。もっとも、熱伝導性に優れた材質が望ましいことは明らかであり、本例では、筐体５５の材質にはアルミニウムを選択し、熱拡散板５３および防塵板５４の材質には水晶を選択した。熱拡散板５３の材質にサファイアを選択すれば、熱拡散性はさらに向上する。

以上が液晶パネルユニット５０Ｂの主な構造および作用であるが、図２に示す他の液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇも同様の構造および作用を有することは既述の通りである。ここで、各液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂから出射された光（画像光）は、ＸＤＰ７０によって合成され、投写レンズ２２から出射される。また、図１に示す吸気ファン２３によって導入された外気は、冷却風として各液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂに供給される。

さらに、液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂは、それぞれが独立した一つの構造体を構成している。具体的には、液晶パネル５２その他の構成要素が筐体５５によって保持されている。従って、液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂを外装ケース１内に配置する際には、各ユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂを任意の方向に移動させて、液晶パネル５２とＸＤＰ７０との光軸合わせや位置合わせなどを行うことができる。例えば、液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０ＢとＸＤＰ７０とが固定されるベースに、各液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂを任意の２以上の方向に変位可能なるように取り付けることができる。また、ＸＤＰ７０に固定されたアームに、各液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂを任意の２以上の方向に変位可能なるように取り付けることができる。

（実施形態２）
以下、本発明の投写型表示装置の実施形態の他例について説明する。本例の投写型表示装置の基本構成は、前記実施形態１の投写型表示装置と共通である。本例の投写型表示装置が実施形態１の装置と異なる点は、液晶パネルユニットの構造のみである。よって、共通する構成については説明を省略し、液晶パネルユニットについてのみ以下に説明する。また、液晶パネルユニットの説明に際しても、共通する構成については同一の符号を用いて詳しい説明を省略する。

図６は、本例の投写型表示装置が備える液晶パネルユニット８０の分解斜視図、図７は同断面図である。液晶パネルユニット８０は、熱拡散板５３と本体５６の前面板５６ｂとの間にペルチェ素子８１が介在している点で、実施形態１の液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂと相違する。

ペルチェ素子８１は、入射窓５６ａから入射した光を通すための矩形開口部８５が形成された方形枠状に形成されており、吸熱面および廃熱面には、熱伝導シート８２、８３がそれぞれ設けられている。そして、熱拡散板５３は、熱伝導率の良好な接着剤（例えば、シリコン系の熱伝導性接着剤）によって熱伝導シート８２の表面に接着されており、本体５６の前面板５６ｂは、同様の接着剤によって熱伝導シート８３の表面に接着されている。従って、液晶パネル５２で発生し熱拡散板５３に拡散した熱は、熱伝導シート８２を介してペルチェ素子８１に吸熱される。さらに、ペルチェ素子８１からの廃熱は、熱伝導シート８３を介して本体５６に拡散され放熱される。もっとも、本体５６と背面カバー５７とによって、ペルチェ素子８１と、熱拡散板５３および防塵板５４が一体化された液晶パネル５２とを挟着保持すれば、上記接着剤による固定を省略することもできる。また、熱伝導シート８２、８３の双方または一方は必要に応じて省略することも可能である。例えば、接着剤を介した熱伝導によって十分な放熱効果が得られる場合には、熱伝導シート８２、８３の双方または一方を省略することも可能である。

ペルチェ素子８１の電源ケーブル８４は、本体５６の側壁５６ｃに形成された切り欠きを通して外部に引き出されている。この切り欠きからは、液晶パネル５２に電気信号を供給するフレキシブルケーブル５２ｃも引き出されている。もっとも、この点は、実施形態１と共通である。

以上の構造を有する液晶パネルユニット８０によれば、液晶パネル５２で発生した熱がペルチェ素子８１によって強制的に熱移動を起こして冷却されるので、自然放熱のみによる実施形態１の液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂに比べてより放熱性が高い。もっとも、実施形態１の液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂは、ペルチェ素子８１を備えていない分だけ厚みが減少するので、薄型化に適しているという利点を有する。また、熱拡散板５３の面積を拡大したり、厚みを拡大したりすることによって、本例の液晶パネルユニット８０と同程度の放熱性を確保することも可能である。ここで、実施形態１の液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂは、本例の液晶パネルユニット８０と比べて、ペルチェ素子８１を備えていない分だけ厚みが薄い。よって、熱拡散板５３の厚みを拡大しても、全体としての厚みは同程度に抑えることが可能である。

また、本発明によれば、液晶パネル冷却用のファンを不要としたり、冷却風を弱めたりすることによって大幅な騒音低減を実現できる。もっとも、従来と同様に冷却風を供給することによって、より高い冷却効果を得ることも可能である。

尚、本例の液晶パネルユニット８０は、実施形態１の液晶パネルユニット５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂに比べて、ペルチェ素子８１の分だけ厚みが増している。よって、かかる厚みの増加に対応して筐体５５の寸法が変更されていることは自明である。また、本例の投写型表示装置においても、液晶パネルユニット８０がＲ・Ｇ・Ｂの各色光ごとに設けられていることは言うまでもない。

また、本例では、熱拡散板５３の光入射面をペルチェ素子８１の吸熱面に接触させ、ペルチェ素子８１の廃熱面を前面板５６ｂに接触させた形態について説明した。しかし、熱拡散板５３の光出射面をペルチェ素子８１の吸熱面に接触させ、ペルチェ素子８１の廃熱面を背面板５７ｂに接触させることも可能である。さらには、熱拡散板５３の光入射面および光出射面の双方にペルチェ素子を配置することもできる。

本発明の投写型表示装置の構成を示す平面図である。 図１に示す光学エンジンの構造概略図である。 図１に示す液晶パネルユニットの外観斜視図である。 図１に示す液晶パネルユニットの分解斜視図である。 図１に示す液晶パネルユニットの断面図である。 図１に示す液晶パネルユニットの外観斜視図である。 液晶パネルユニットの変形例を示す分解斜視図である。

符号の説明

１ 外装ケース
１０ 電源ユニット
２０ 光学エンジン
２１ 光源ランプ
２２ 投写レンズ
２３、２４ 吸気ファン
２５ 排気ファン
３０ インテグレータ光学系
３１ 照明光学系
３２ リフレクタ
３３ａ、３３ｂ レンズアレイ
３４ フィールドレンズ
３５ 偏光変換素子
４０ 色分離光学系
４１ 青色反射ダイクロイックミラー
４２ 緑色反射ダイクロイックミラー
４３、４４、４７ 反射ミラー
４５、４６ リレーレンズ
５０Ｒ、５０Ｇ、５０Ｂ 液晶パネルユニット
５２ 液晶パネル
５２ａ、５２ｂ ガラス基板
５２ｃ フレキシブルケーブル
５３ 熱拡散板
５４ 防塵板
５５ 筐体
５６ 本体
５６ａ 入射窓
５６ｂ 前面板
５６ｃ 側壁
５７ 背面カバー
５７ａ 出射窓
５７ｂ 背面板
５７ｃ 側壁
７０ ＸＤＰ
８０ 液晶パネルユニット
８１ ペルチェ素子
８２、８３ 熱伝導シート
８４ 電源ケーブル

Claims (9)

1. 光が入射する入射窓が形成された前面板と、光が出射する出射窓が形成された背面板とを備えた金属製の筐体と、
   前記筐体内に収容され、前記入射窓から入射した光によって照明される液晶パネルと、
   前記前面板と前記液晶パネルとの間であって、かつ、前記液晶パネルに入射する光の光路上に配置された透光性の熱拡散板とを有し、
   前記液晶パネルの光入射面は、その全面が前記熱拡散板の光出射面に接しており、
   前記熱拡散板の光入射面は、光が入射する領域の周囲の領域が前記前面板に接している、液晶パネルユニット。
2. 光が入射する入射窓が形成された前面板と、光が出射する出射窓が形成された背面板とを備えた金属製の筐体と、
   前記筐体内に収容され、前記入射窓から入射した光によって照明される液晶パネルと、
   前記背面板と前記液晶パネルとの間であって、かつ、前記液晶パネルから出射される光の光路上に配置された透光性の熱拡散板とを有し、
   前記液晶パネルの光出射面は、その全面が前記熱拡散板の光入射面に接しており、
   前記熱拡散板の光出射面は、光が出射する領域の周囲の領域が前記背面板に接している、液晶パネルユニット。
3. 光が入射する入射窓が形成された前面板と、光が出射する出射窓が形成された背面板とを備えた金属製の筐体と、
   前記筐体内に収容され、前記入射窓から入射した光によって照明される液晶パネルと、
   前記前面板と前記液晶パネルとの間であって、かつ、前記液晶パネルに入射する光の光路上に配置された透光性の熱拡散板と、
   前記前面板と前記熱拡散板との間に、前記液晶パネルに入射する光の光路を避けて配置されたペルチェ素子とを有し、
   前記液晶パネルの光入射面は、その全面が前記熱拡散板の光出射面に接しており、
   前記熱拡散板の光入射面は、光が入射する領域の周囲の領域が前記ペルチェ素子の吸熱面に接しており、
   前記ペルチェ素子の廃熱面は、前記前面板に接している、液晶パネルユニット。
4. 光が入射する入射窓が形成された前面板と、光が出射する出射窓が形成された背面板とを備えた金属製の筐体と、
   前記筐体内に収容され、前記入射窓から入射した光によって照明される液晶パネルと、
   前記背面板と前記液晶パネルとの間であって、かつ、前記液晶パネルから出射される光の光路上に配置された透光性の熱拡散板と、
   前記背面板と前記熱拡散板との間に、前記液晶パネルから出射される光の光路を避けて配置されたペルチェ素子とを有し、
   前記液晶パネルの光出射面は、その全面が前記熱拡散板の光入射面に接しており、
   前記熱拡散板の光出射面は、光が出射する領域の周囲の領域が前記ペルチェ素子の吸熱面に接しており、
   前記ペルチェ素子の廃熱面は、前記背面板に接している、液晶パネルユニット。
5. 前記熱拡散板の光入射面と前記ペルチェ素子の吸熱面とが熱伝導シートを介して接している請求項３記載の液晶パネルユニット。
6. 前記ペルチェ素子の廃熱面と前記前面板とが熱伝導シートを介して接している請求項３又は請求項５記載の液晶パネルユニット。
7. 前記熱拡散板の光出射面と前記ペルチェ素子の吸熱面とが熱伝導シートを介して接している請求項４記載の液晶パネルユニット。
8. 前記ペルチェ素子の廃熱面と前記背面板とが熱伝導シートを介して接している請求項４又は請求項７記載の液晶パネルユニット。
9. 複数の液晶パネルユニットによって変調された光をプリズムで合成し、合成された光を投写レンズを介して投写する投写型表示装置であって、
   前記液晶パネルユニットが請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の液晶パネルユニットである投写型表示装置。

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