JP4148865B2

JP4148865B2 - 投写型映像表示装置

Info

Publication number: JP4148865B2
Application number: JP2003335241A
Authority: JP
Inventors: 貴司池田; 孝治石井
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2003-09-26
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2023-09-26
Also published as: JP2005099589A; CN1601375A; US20050077103A1

Description

この発明は、液晶プロジェクタ等の投写型映像表示装置に関する。

投写型映像表示装置は、光源から出射された光を液晶パネル等のライトバルブにより変調して投写する構成であるため、高輝度の光源を備える必要があり、この高輝度の光源自体から発生する熱や液晶パネルの偏光板あるいは各種光学部品に光が吸収されるときに発生する熱の対策が必要になり、従来は、モーターでファンを回転させて吸気や排気を行ない、熱を装置外に放出するようにしていた（特許文献１参照）。
特開２００１−２２２０６５号公報

しかしながら、モーター駆動による吸排気機構では、モーター回転音やファンによる風切り音により、吸排気音によるノイズが発生し、プロジェクタ使用時にその吸排気音ノイズが耳障りになるという不都合がある。

そこで、本願出願人は、先にイオン風発生装置を搭載した投写型映像表示装置の出願を行った（特願２００２−３６１１４０号）。このイオン風発生装置は、図４に示しているように、マイナス側となる多数の針状電極２１…でコロナ放電によって空気をマイナスイオン化し、このマイナスイオン化した空気をアース側となるメッシュ電極２２で引き寄せて空気移動を生じさせる構成となっている。イオン風発生装置２０は光源（ランプ）１の後方に設けられており、イオン風発生装置２０にて生成される移動空気が装置外に排出されるとき、光源１の熱にて高温化した周囲空気が吸引され、移動空気に乗って装置外へと排気される。筐体背面の排気口にはオゾン分解触媒フィルタ２３を設けている。イオン風発生装置２０におけるコロナ放電によってオゾン（Ｏ₃）が発生し、このオゾンは移動空気に乗って装置外へと導かれることになるが、上記排気口に設けられたオゾン分解触媒フィルタ２３を通ることにより、オゾンは分解される。

しかしながら、前記光源１の背面側から漏れ出る光（不要光）がオゾン分解触媒フィルタ２３及び排気口を通過してユーザの目に入るという不都合が生じる。特に、投写型映像表示装置は部屋を暗くして使用するために不要光が目立ち、スクリーン上の投写映像のコントラストを低下させることになる。一方、上記不要光を遮断するために、図５に示すごとく、遮光板２５を配置することが考えられる。しかしながら、このような遮光板２５を設けると、装置が大型化し、また、移動空気をも遮ることになり、冷却能力が低下してしまう。なお、遮光板２５をオゾン分解触媒フィルタ２３の下流側に設けても同様の不都合が生じる。

この発明は、上記の事情に鑑み、冷却装置としてイオン風発生装置を用い且つ冷却能力の低下を抑えつつ不要光の機外漏れを防止することができる投写型映像表示装置を提供することを目的とする。

この発明の投写型映像表示装置は、上記の課題を解決するために、光源から出射された光をライトバルブにより変調して投写する投写型映像表示装置において、一方側電極により空気や空気中の分子をイオン化してこれにより発生させたイオンを他方側電極により移動させて空気移動を生じさせる送風装置と、複数の通気部を有して当該通気部を通る移動空気中のオゾンを除去するオゾン除去フィルタとを備え、前記送風装置及びオゾン除去フィルタは前記光源の近傍に配置され、前記オゾン除去フィルタはその通気部が前記光源の背面から漏れ出て排気口又は吸気口へと進む光の方向に対して斜めになるように配置されていることを特徴とする。

上記の構成であれば、送風装置はイオン化した空気等を電気的に移動させて空気移動を生じさせるから、ファンの回転による送風と異なり、回転騒音の発生は無くなり、吸排気において殆ど無音状態とすることが可能となる。そして、上記イオン化によりオゾンが発生しても、このオゾンはオゾン除去フィルタによって除去されることになる。前記オゾン除去フィルタはその通気部が前記光源の背面から漏れ出て排気口又は吸気口へと進む光の方向に対して斜めになるように配置されているので、不要光が排気口又は吸気口から漏れ出てしまうのを防止できる。

前記オゾン除去フィルタは、その空気取り入れ面及び空気排出面が前記光の進行方向に対して直交して配置されると共に、前記面に対して前記通気部が斜めに形成されているてもよい。或いは、前記オゾン除去フィルタは、その空気取り入れ面及び空気排出面が前記光の進行方向に対して斜めに配置されると共に、前記面に対して前記通気部が直交するように形成されていてもよい。

以上説明したように、この発明によれば、冷却装置としてイオン風発生装置を用い且つ冷却能力の低下を抑えつつ不要光の機外漏れを防止することができるという効果を奏する。

以下、この発明の実施形態の投写型映像表示装置を図１乃至図３に基づいて説明する。

図１は３板式カラー液晶プロジェクタの光学系を示した図である。光源１の発光部２は、超高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ等から成り、その照射光は、例えばパラボラリフレクタ３によって平行光となって出射される。

第１ダイクロイックミラー５は、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１ダイクロイックミラー５を透過した赤色波長帯域の光は、全反射ミラー６にて反射されて光路を変更される。全反射ミラー６にて反射された赤色光はコンデンサレンズ７を経て赤色光用の透過型の液晶ライトバルブ３１を透過することによって光変調される。一方、第１ダイクロイックミラー５にて反射したシアンの波長帯域の光は、第２ダイクロイックミラー８に導かれる。

第２ダイクロイックミラー８は、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２ダイクロイックミラー８にて反射した緑色波長帯域の光はコンデンサレンズ９を経て緑色光用の透過型の液晶ライトバルブ３２に導かれ、これを透過することによって光変調される。また、第２ダイクロイックミラー８を透過した青色波長帯域の光は、全反射ミラー１１，１３、リレーレンズ１０，１２、及びコンデンサレンズ１４を経て青色光用の透過型の液晶ライトバルブ３３に導かれ、これを透過することによって光変調される。

上記の液晶ライトバルブ３１，３２，３３は、入射側偏光板と、一対のガラス基板（画素電極や配向膜を形成してある）間に液晶を封入して成るパネル部と、出射側偏光板とを備えて成る。液晶ライトバルブ３１，３２，３３を経ることで変調された変調光（各色映像光）は、クロスダイクロイックプリズム１５によって合成されてカラー映像光となる。このカラー映像光は、投写レンズ１６によって拡大投写され、図示しないスクリーン上に投影表示される。

前記光源１の後方位置には、イオン風発生装置２０が設けられている。このイオン風発生装置２０は、マイナス側となる多数の針状電極２１…でコロナ放電によって空気をマイナスイオン化し、このマイナスイオン化した空気をアース側となるメッシュ電極２２で引き寄せて空気移動を生じさせる構成となっている。高電圧発生回路２６は、図示しない電源部から電圧供給を受け、マイナス数ｋＶ乃至マイナス十数ｋＶ程度の高電圧を発生させてこれを電極２１…に印加する。

また、図１に示したように、イオン風発生装置２０の送風口は筐体背面の排気口に向けられており、イオン風発生装置２０にて生成される移動空気が装置外に排出されるとき、光源１の熱にて高温化した周囲空気が吸引され、移動空気に乗って装置外へと排気される。

前記筐体背面の排気口にはオゾン分解触媒フィルタ２３を設けている。このオゾン分解触媒フィルタ２３は二酸化マンガン、酸化ニッケル、活性炭などの触媒を例えばハニカム構造の通気孔部２３ａ…の壁面に添着して成るものである。イオン風発生装置２０におけるコロナ放電によってオゾン（Ｏ₃）が発生し、このオゾンは移動空気に乗って装置外へと導かれることになるが、上記排気口に設けられたオゾン分解触媒フィルタ２３の通気孔部２３ａ…を通ることにより、オゾンは分解される。

図２に示しているオゾン分解触媒フィルタ２３は、その空気取り入れ面及び空気排出面がランプ不要光の進行方向に対して直交して配置されると共に、前記空気取り入れ面及び空気排出面に対して前記通気孔部２３ａ…が斜めに形成されている。

図３に示しているオゾン分解触媒フィルタ２３は、その空気取り入れ面及び空気排出面がランプ不要光の進行方向に対して斜めに配置されると共に、前記空気取り入れ面及び空気排出面に対して前記通気孔部２３ａ…が直交するように形成されている。

図２及び図３のいずれの構成においても、通気孔部２３ａ…はランプ不要光の進行方向（排気口へと進む方向）に対して斜めになり、ランプ不要光はオゾン分解触媒フィルタ２３によって遮光されることになる。オゾン分解触媒フィルタ２３の通気孔部２３ａの径（幅）は極めて小さいため、遮光は通気孔部２３ａ…を僅かに傾ける程度で可能であり、イオン風の流れを妨げることは殆ど無く、冷却能力の低下は抑えられる。なお、通気孔部２３ａ…の内壁を黒色としておくのが遮光（更には、後述する温度上昇）の観点から望ましい。

ところで、オゾン分解触媒フィルタ２３のオゾン分解能力を十分に発揮するためにはある程度の温度が必要である。上記のごとく、通気孔部２３ａ…の進路軸をランプ不要光の進行方向に対して斜めにする構成であれば、通気孔部２３ａ…上の触媒はランプ不要光を受けて温度上昇しやすくなり、オゾン分解能力が高まることになる。特に、温度上昇には赤外線が有用であり、いわゆるコールドランプを用いると赤外線を取り出し易い。

以上の例では、イオン風発生装置２０によるイオン風にて光源１の周囲の高温空気を吸引して装置外へと導くこととしたが、イオン風発生装置２０によるイオン風を光源１に吹きつける構成としてもよく、この場合にはオゾン分解触媒フィルタ２３を光源１のリフレクタ３の直ぐ近傍に配置するのがよい。また、イオン風発生装置における電極のプラスとマイナスの関係を逆にしてもかまわないものであり、また、空気や空気中の分子のイオン化で空気移動が生じるものであれば、上述の具体的に示した構成とは異なるイオン風発生装置を用いることができる。

また、上記の例では、透過型の液晶表示パネルを３枚用いた映像生成光学系を示したが、このような映像生成光学系に限るものではなく、他の映像生成光学系を用いる場合にも適用することができる。

この発明の実施形態の投写型映像表示装置を示した図である。イオン風発生装置及びオゾン分解除去フィルタを示した説明図である。イオン風発生装置及び他の構成例のオゾン分解除去フィルタを示した説明図である。本願出願人が先に出願した内容にかかるイオン風発生装置を示した説明図である。遮光板を設けたイオン風発生装置を示した説明図である。

符号の説明

１光源
２０イオン風発生装置
２１針状電極
２２メッシュ電極
２３オゾン分解触媒フィルタ
２６高電圧発生回路

Claims

光源から出射された光をライトバルブにより変調して投写する投写型映像表示装置において、一方側電極により空気や空気中の分子をイオン化してこれにより発生させたイオンを他方側電極により移動させて空気移動を生じさせる送風装置と、複数の通気部を有して当該通気部を通る移動空気中のオゾンを除去するオゾン除去フィルタとを備え、前記送風装置及びオゾン除去フィルタは前記光源の近傍に配置され、前記オゾン除去フィルタはその通気部が前記光源の背面から漏れ出て排気口又は吸気口へと進む光の方向に対して斜めになるように配置されていることを特徴とする投写型映像表示装置。
請求項１に記載の投写型映像表示装置において、前記オゾン除去フィルタは、その空気取り入れ面及び空気排出面が前記光の進行方向に対して直交して配置されると共に、前記面に対して前記通気部が斜めに形成されていることを特徴とする投写型映像表示装置。
請求項１に記載の投写型映像表示装置において、前記オゾン除去フィルタは、その空気取り入れ面及び空気排出面が前記光の進行方向に対して斜めに配置されると共に、前記面に対して前記通気部が直交するように形成されていることを特徴とする投写型映像表示装置。