JP2001343708A

JP2001343708A - 背面投射型ディスプレイ装置の冷却機構

Info

Publication number: JP2001343708A
Application number: JP2000160868A
Authority: JP
Inventors: Toshinori Hirobe; 俊典廣部; Kazuyuki Shigeta; 和之繁田; Hiroto Yasumura; 洋人安村; Shigehiro Kadota; 茂宏門田; Minoru Noji; 稔野地
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-05-30
Filing date: 2000-05-30
Publication date: 2001-12-14

Abstract

(57)【要約】【課題】投射ブロックの冷却を、流路（ダクト）を経
由して行うことで、装置本体の設置状態に関わることな
く、確実に投射ブロックを冷却し、かつ、スクリーン裏
面および投射レンズ表面の塵埃の付着を防止し、画質の
劣化を防止するようにした、背面投射型ディスプレイ装
置の冷却機構を提供する。【解決手段】背面投射型ディスプレイ装置において、
透過型スクリーンに対応する投射レンズ表面を含む空間
から分離して、投射ブロック部を含む別室を、装置本体
のキャビネット内に構成すると共に、上記投射ブロック
部を構成する部品を冷却するために、上記透過型スクリ
ーン脇で、装置本体の前面側に位置して、吸気あるいは
／および排気のための開口部を設け、該開口部と前記別
室との間を連通するダクト形状部を、前記キャビネット
内に設けて、冷却用の空気の流路とすることを特徴とす
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、背面投射型ディス
プレイ装置における、装置本体のキャビネット内部の冷
却機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、画像発生源および投射レンズ
を有する投射ブロック部と該投射レンズによって拡大投
影された画像を結像させる透過型スクリーンとから構成
される背面投射型ディスプレイ装置において、該画像発
生源を構成する部品などが高温になるのを防ぐため、そ
の冷却手段に工夫がなされている。

【０００３】例えば、ディスプレイ背面部などに吸排気
用の開口部を設置して、自然吸気またはファンなどを使
用して、外気を装置本体のキャビネット内に導入し、投
射ブロックを冷却するようにした冷却装置が知られてい
る。図１０は、その従来の背面投射型ディスプレイ装置
の冷却機構の概要を示す平面図であり、また、図１１
は、図１０の側面図である。

【０００４】図１０、図１１において、符号７０は装置
本体のキャビネット、７１はキャビネット７０に設置さ
れた冷却用の開口部、７２はファン、７３は投射ブロッ
ク、７４は投射ブロック取付部材、７５は透過型スクリ
ーン、７６はスクリーン固定フレームである。上記キャ
ビネット背面部には、開口部７１が設置されており、フ
ァン７２によって、キャビネット内の吸気または排気を
行っている。なお、ファン７２を省略して、自然吸気に
よって、外部の空気を装置本体内部に導入し、投射ブロ
ック５の冷却を行ってもよいことは勿論である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ディス
プレイ装置の背面などに吸排気用の開口部を設置して、
投射ブロックを冷却する手段では、充分な冷却を行うた
めに、装置本体の設置に際して、開口部の周辺に、吸排
気用の充分な空間または流路を確保する必要がある。特
に、画像発生源に液晶パネルなどのライトバルブを使用
して、光源からの光をライトバルブに透過または反射さ
せ、透過型スクリーンに画像を表示する液晶プロジェク
ター方式においては、光源の投射ランプおよびライトバ
ルブや各種光学部品が高温になり易く、従って、開口部
周辺に、吸排気用の充分な空間または流路を確保するこ
とが重要である。

【０００６】しかし、背面投射型ディスプレイ装置は、
その大型の画面サイズを利用して、公共施設や商業施設
などで使用されることも多く、壁面に埋め込む設置形態
や他の機器と一体になった設置形態なども、多く見受け
られるので、そのような場合、開口部周辺に、冷却のた
めの空間や吸排気用の流路が、充分に確保されないこと
も多い。

【０００７】また、複数の背面投射型ディスプレイ装置
を並べて、一括画面として、画像表示を行うマルチスク
リーンタイプにおいては、冷却を必要とする投射ブロッ
クが互いに近接して複数、存在することになり、複数の
投射ブロックのそれぞれの冷却に対応可能な、充分な空
間や吸排気用の流路を確保することが、更に難しくな
る。

【０００８】そこで、上記のような設置状態において
も、確実に投射ブロックを冷却するために、背面投射型
ディスプレイ装置の装置本体前面部に冷却用の開口部を
設置し、吸気あるいは／および排気を行う手段も考えら
れる。ところが、前面に設置した開口部からの吸気ある
いは／および排気の流路として、透過型スクリーンの内
側で、装置本体のキャビネット内部を通る構造とする
と、仮に、上記開口部に塵埃防止用のフィルタを設置し
ても、フィルタ開孔径より小さい外部の塵埃が、キャビ
ネット内部に侵入し、スクリーンに対応する内側空間を
通過することになる。

【０００９】然るに、スクリーンには、通常、アクリル
などの材質のものが使用されるので、静電気が帯電し易
いため、開口部から侵入した塵埃は、スクリーンの内側
に付着し、表示される画像の輝度などを劣化させ、性能
低下の一因となる。また、同様に開口部からの吸気ある
いは／および排気の流路が、投射レンズ表面側の空間を
通る構造となっている場合も、レンズ表面に塵埃が付着
し、上述と同様に、性能劣化の一因となる。

【００１０】更に、背面投射型ディスプレイ装置におい
ては、キャビネット内におけるスクリーン内側およびレ
ンズ表面を清掃する必要がある場合、スクリーンを保持
する枠部を取り外す作業を行わないと、その清掃個所へ
のアクセスができない上、スクリーン自体も大型のタイ
プが多いので、枠部の取り外し作業だけでも容易ではな
い。そのため、頻繁な清掃が行われずに、塵埃による汚
れで、画像が劣化しても、そのまま、放置される傾向が
あった。

【００１１】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
ので、その目的とするところは、スクリーン内側と投射
レンズ表面を含む装置本体のキャビネット内部を仕切
り、投射ブロック側の空間を別室として、装置本体の前
面に設置した冷却用の開口部からの吸気あるいは／およ
び排気の流路を、この別室に連通し、投射ブロックの冷
却を、この流路（ダクト）を経由して行うことで、装置
本体の設置状態に関わることなく、確実に投射ブロック
を冷却し、かつ、スクリーン裏面および投射レンズ表面
の塵埃の付着を防止し、画質の劣化を防止するようにし
た、背面投射型ディスプレイ装置の冷却機構を提供する
にある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、画像発生源および投射レンズを有する
投射ブロック部と、該投射レンズによって拡大投影され
た画像を結像させる透過型スクリーンとから構成される
背面投射型ディスプレイ装置において、上記透過型スク
リーンに対応する投射レンズ表面を含む空間から分離し
て、上記投射ブロック部を含む別室を、装置本体のキャ
ビネット内に構成すると共に、上記投射ブロック部を構
成する部品を冷却するために、上記透過型スクリーン脇
で、装置本体の前面側に位置して、吸気あるいは／およ
び排気のための開口部を設け、該開口部と前記別室との
間を連通するダクト形状部を、前記キャビネット内に設
けて、冷却用の空気の流路とすることを特徴とする。

【００１３】この場合、本発明の実施の形態として、装
置本体のキャビネットを構成する構造部材を、上記ダク
ト形状部の一部として使用していること、上記投射ブロ
ックを含む別室から、上記開口部へのダクト形状部は、
上記透過型スクリーンに対応する投射レンズ表面を含む
空間脇に形成されていること、更に、上記別室に対応し
て、上記キャビネットに吸気あるいは／および排気のた
めのファンを装備していることは、好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して、具体的に説明する。なお、図１は本発明
に係る、背面投射型ディスプレイ装置の冷却機構の一実
施形態をしめすもので、画像発生源として、透過型液晶
パネルを使用した背面投射型ディスプレイ装置の概要構
成が開示されている。また、図２は図１の平面図、図３
は同側面図である。

【００１５】図１、図２、図３において、レンチキュラ
ーシート３とフレネルレンズ４によって構成されたスク
リーン２には、画像発生源および投射レンズを有する投
射ブロック５から、画像が拡大投射され、画像表示がな
される。なお、投射ブロック５は、装置本体の筐体（キ
ャビネット）１に、取付部材６を介して、固定されてい
る。

【００１６】スクリーン２は、スクリーン固定フレーム
７によって、筐体１の前面に固定されている。また、筐
体の前面部に位置して、スクリーン２およびスクリーン
固定フレーム７の横脇には、上記投射ブロック５を冷却
するための、冷却風導入口としての開口部１１、１２が
設置されている。

【００１７】筐体１の内部は、仕切板２０によって、ス
クリーン２の装置内部側およびスクリーン２に対向する
投射レンズ表面を含む空間２４から、投射ブロック５を
含む空間２５を別室として分離している。筐体１を構成
する構造部材２１、２２は、図４に示す断面形状２３を
持ち、前述の装置本体の前面部の横脇に設置された開口
部１１、１２と連結されている。さらに、投射ブロック
５を含む空間２５内には、吸気用のファン１３と排気用
のファン１４ｔが、筐体１を構成する構造部材２１に対
して取り付けられている。

【００１８】これにより、装置本体の前面部に設置され
た開口部１１から、構造部材２１の断面を通り、吸気用
ファン１３により吸気するための流路が形成される。同
様に、排気用ファン１４より、構造部材２２の断面を通
り、開口部１２から排気する流路が形成される。また、
投射ブロックは、吸気用ファン１３によって、開口部１
１から吸気され、構造部材２１のダクト形状部を通過し
て、導入された空気によって冷却される。そして、この
温められた空気は、排気用ファン１４によって、構造部
材２２のダクト形状部を通過し、開口部１２から排出さ
れる。

【００１９】以上の構成において、投射ブロックの冷却
用として外部から導入された空気は、仕切板２０によっ
て、スクリーン部２の装置内部側と投射レンズ表面とを
含む空間２４が、投射ブロック５を含む空間２５からな
る別室から分離されているために、この空間２４に入る
ことはない。その結果、装置本体の前面部に開口部を設
置し、投射ブロックを冷却しても、外部の塵埃が侵入
し、スクリーン装置内側とレンズ表面に付着することを
防ぐことが可能となる。なお、投射ブロック５の画像発
生源として、ＣＲＴなど、他の表示デバイスを使用した
場合も同等の構成とすることができる。

【００２０】図４は、画像発生源および投射レンズを有
する投射ブロック５の概略構成を示しており、ここで、
符号３１は投射レンズ、３２は光学部品を保持固定する
ハウジングである。ハウジングの上部には、液晶パネル
を駆動するための駆動回路３３が固定されている。ま
た、３４は光源を駆動するためのランプ電源回路であ
る。また、図５は、投射ブロックの光学系の構成を示す
概略平面図である。

【００２１】図３において、符号３５は光源、３６は白
色光の青色成分のみを透過し、その他成分は反射させる
ダイクロイックミラー、３７はダイクロイックミラー３
６で透過した青色成分を除いた光の中で緑色成分のみを
反射し、残る赤色成分を透過させるダイクロイックミラ
ー、３８、３９、４０は全反射ミラーである。

【００２２】更に、符号４１は赤色に対応する画像を表
示する赤色用液晶パネル、４２は同様に緑色に対応する
緑色用液晶パネル、４３は同じく青色に対応する青色用
液晶パネルである。また、４４はダイクロイックプリズ
ムであり、ダイクロイックミラー３６、３７で分離さ
れ、各液晶パネル４１、４２、４３に入射した光を合成
する。

【００２３】次に、この投射ブロック５の動作について
説明する。メタルハライドランプなどの光源３５は、ラ
ンプ電源回路３４によって白色光を照射する。照射され
た白色光は、ダイクロイックミラー３６に入射し、青色
成分光のみを透過する。透過した青色成分光は、全反射
ミラー３８に入射し、該ミラー３８で反射して、青色用
液晶パネル４３に入射する。また、ダイクロイックミラ
ー３６で透過した青色成分以外の光は反射し、ダイクロ
イックミラー３７へ入射する。

【００２４】ダイクロイックミラー３７は、緑色成分の
みを反射し、反射した緑色成分光は、緑色用液晶パネル
４２に入射する。さらに、ダイクロイックミラー３７で
緑色成分を反射し、赤色成分のみとなったランプからの
照射光は、全反射ミラー３９、４０で反射し、赤色用液
晶パネル４１に入射する。その後、各液晶パネル３８、
３９、４０に表示された画像は、ダイクロイックプリズ
ム４４によって合成され、投射レンズ３１によって、ス
クリーン２に拡大投影される。

【００２５】また、図７に示すように、筐体１内のダク
ト形状部は、筐体１を構成する構造部品６２、６３を、
断面形状６０のようにして、ダクト構造部材６１と合わ
せてダクト形状部とすることも可能である。これによ
り、ダクト構造の部品点数削減による構造の単純化、ダ
クト設置に必要なスペースの削減を可能とする。なお、
投射ブロックの冷却の必要に応じて、装置本体の前面部
側に吸気口のみを設置し、吸気のみを、装置本体の前面
側から行い、あるいは、装置本体の前面側に排気口のみ
を設置し、排気のみを装置本体の前面側から行うことも
可能である。また、筐体１内に設置した吸気ファンおよ
び排気ファンも、投射ブロックの冷却の必要の程度に応
じて設置するが、ファンを用いず、自然吸気、自然排気
のみとする構成を選択することが可能である。

【００２６】また、図８、図９に示すように、投射ブロ
ック５側の筐体１内の空間を別室として、隔壁部材５１
で密閉し、装置本体の前面部の通気口（開口部）からダ
クト形状部を通る、冷却用空気の流路を形成すること
で、スクリーン２の装置内側と投射レンズ３１の表面と
を含む空間５０に、前述の実施の形態と同様に、投射ブ
ロックを冷却しても、外部の塵埃の侵入を防止し、静電
気などの影響で、スクリーンの装置内側とレンズ表面と
に塵埃が付着するのを回避することが可能となる。

【００２７】

【発明の効果】本発明は、以上説明したようになり、装
置本体のキャビネット内にダクトを設置することで、装
置前面側に設置した開口部から上記ダクトを経由するこ
とで、該投射ブロックを冷却するための吸気あるいは／
および排気を、装置前面側から直接行うことが可能であ
り、しかも、スクリーン裏面側（装置内部側）および投
射レンズ表面を含む空間から、冷却すべき投射ブロック
の有る空間を別室として分離することで、スクリーン側
の空間を、機器外部との空気の流れから遮断すること
で、上記空間内に機器外部の塵埃の侵入を防止すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す背面投射型ディスプ
レイ装置の冷却機構の概略図である。

【図２】同じく、平面図である。

【図３】同じく、側面図である。

【図４】同じく、投射ブロックの概要を示す斜視図であ
る。

【図５】同じく、投射ブロック内の光学部品の配置を示
す概略図である。

【図６】図１における、装置本体のキャビネット構造を
示す概略図である。

【図７】本発明の変形例を示す、キャビネット構造の概
略図である。

【図８】上記背面投射型ディスプレイ装置の冷却機構を
示す平面図である。

【図９】同じく、冷却機構を示す側面図である。

【図１０】従来の背面投射型ディスプレイ装置の冷却機
構を示す平面図である。

【図１１】同じく、冷却機構を示す側面図である。

【符号の説明】

１筐体（キャビネット）２スクリーン３フレネルシート４レンチキュラーレンズ５投射ブロック６取付部材７スクリーン固定フレーム１１開口部１２開口部１３吸気ファン１４排気ファン２０仕切板２１構造部材２２構造部材２３断面形状２４スクリーン装置内部側と投射レンズ表面とを含む
空間２５投射ブロックを含む空間３１投射レンズ３２ハウジング３３駆動回路３４ランプ電源回路３５投射ランプ３６ダイクロイックミラー３７ダイクロイックミラー３８全反射ミラー３９全反射ミラー４０全反射ミラー４１赤色用液晶パネル４２緑色用液晶パネル４３青色用液晶パネル４４ダイクロイックプリズム５０スクリーン装置内部側と投射レンズ表面を含む空
間５１隔壁部材６０断面形状６１ダクト構造部材６２構造部材６３構造部材７０本体キャビネット７１開口部７２ファン７３投射ブロック７４投射ブロック取付部材７５スクリーン部７６スクリーン固定フレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｈ０４Ｎ 5/74 Ｆ (72)発明者安村洋人東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者門田茂宏東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内 (72)発明者野地稔東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H088 EA14 EA15 HA05 MA20 5C058 AB03 BA35 EA01 EA43 EA52 5G435 AA11 AA12 BB12 BB17 CC12 DD02 DD05 DD07 EE02 GG01 GG04 GG05 GG06 GG08 GG44 GG46 LL15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像発生源および投射レンズを有する投
射ブロック部と、該投射レンズによって拡大投影された
画像を結像させる透過型スクリーンとから構成される背
面投射型ディスプレイ装置において、上記透過型スクリ
ーンに対応する投射レンズ表面を含む空間から分離し
て、上記投射ブロック部を含む別室を、装置本体のキャ
ビネット内に構成すると共に、上記投射ブロック部を構
成する部品を冷却するために、上記透過型スクリーン脇
で、装置本体の前面側に位置して、吸気あるいは／およ
び排気のための開口部を設け、該開口部と前記別室との
間を連通するダクト形状部を、前記キャビネット内に設
けて、冷却用の空気の流路とすることを特徴とする、背
面投射型ディスプレイ装置の冷却機構。
【請求項２】装置本体のキャビネットを構成する構造
部材を、上記ダクト形状部の一部として使用しているこ
とを特徴とする、請求項１に記載の背面投射型ディスプ
レイ装置の冷却機構。
【請求項３】上記投射ブロックを含む別室から、上記
開口部へのダクト形状部は、上記透過型スクリーンに対
応する投射レンズ表面を含む空間脇に形成されているこ
とを特徴とする、請求項１あるいは２に記載の背面投射
型ディスプレイ装置の冷却機構。
【請求項４】上記別室に対応して、上記キャビネット
に吸気あるいは／および排気のためのファンを装備して
いることを特徴とする、請求項１ないし３の何れか１項
に記載の背面投射型ディスプレイ装置の冷却機構。