JP2000221599A - 投射型表示装置 - Google Patents

投射型表示装置

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JP2000221599A
JP2000221599A JP11021633A JP2163399A JP2000221599A JP 2000221599 A JP2000221599 A JP 2000221599A JP 11021633 A JP11021633 A JP 11021633A JP 2163399 A JP2163399 A JP 2163399A JP 2000221599 A JP2000221599 A JP 2000221599A
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Tetsuya Hamada
哲也 浜田
Tetsuya Kobayashi
哲也 小林
Toshihiro Suzuki
敏弘 鈴木
Takeshi Goto
猛 後藤
Keiji Hayashi
啓二 林
Hisashi Yamaguchi
久 山口
Noriyuki Ohashi
範之 大橋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 投射型表示装置に関し、光漏れや騒音が少な
く、且つ内部の発熱部材を適切に冷却することができる
ようにすることを目的とする。 【解決手段】 ハウジング12と、ライトバルブ20
と、ライトバルブで形成された画像光を拡大投射するた
めの投射レンズ36と、ハウジング内に配置された少な
くとも1つの発熱部材14、38、40と、ライトバル
ブに冷却空気が当たるようにハウジングの内部に冷却空
気を取り入れるための少なくとも1つの第1のファン4
2と、少なくとも1つの発熱部材に直接に冷却空気が当
たるようにハウジング内に配置された少なくとも1つの
第2のファン43、44、45と、ハウジングから外部
へ冷却空気を排気するための第3のファン46とを備え
た構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はライトバルブを用い
た投射型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】投射型表示装置は、光源と、液晶パネル
等のライトバルブと、投射レンズとを含み、ライトバル
ブで形成された画像光を投射レンズでスクリーンに投射
して、拡大された画像をスクリーンに形成する。カラー
表示の投射型表示装置は、光源の光を赤、緑、青の色光
に分離する色分離手段と、分離された色光をそれぞれに
変調する複数のライトバルブと、複数のライトバルブで
形成された画像光を1つの合成光に合成する色合成手段
と、合成光を投射する投射レンズとを備える。
【0003】投射型表示装置はハウジングを有し、上記
した全ての部材はハウジング内に配置される。ハウジン
グは投射レンズから投射される光以外の光を外に漏らさ
ないように遮光している。光源やライトバルブ等は発熱
する。この熱がハウジング内にこもって内部温度が上昇
すると、部品の作用が損なわれるので、1つの吸気ファ
ン及び1つの排気ファンがハウジングに設けられ、冷却
空気がハウジング内を流れるようにしている。
【0004】ハウジング内を流れる冷却空気は、主とし
て光の吸収による発熱の多いライトバルブや偏光子を冷
却し、さらに他の発熱体である電源、光源、光源用安定
器を冷却するようになっている。しかし、投射型表示装
置はより小型化が進み、ハウジング内に配置される部材
の密度が高くなり、また画像の鮮明さが必要とされるた
め光束及び光密度が増大したため、ハウジング内の発熱
量が増え増大する傾向にある。このため、1つの吸気フ
ァン及び1つの排気ファンだけで全ての発熱体に冷却空
気風を効率よく回すことが難しくなってきた。そのため
に、複数の容量の大きな吸気ファンを、ライトバルブや
光源等の全ての発熱体の近くにそれぞれ配置して、各発
熱体に直接に外部の空気を供給することが必要になっ
た。
【0005】また、色分離手段及び色合成手段はダイク
ロイックミラー及び全反射ミラーで構成されている。ダ
イクロイックミラー及び全反射ミラーの各々は、保持部
材によって固定構造に保持されている。例えば、ミラー
を支持するために矩形状の開口部を有する支持板が使用
される。ミラーの大きさは矩形状の開口部よりも大き
く、ミラーは矩形状の開口部を覆って支持板の一面に配
置される。支持板はミラーの対向する2辺を保持する2
つの保持部材を含み、各保持部材はミラーの各辺に沿っ
て長く延びる止め具である。支持板は光の光路と平行な
方向に延びる一対のベースに取り付けられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】複数の容量の大きな吸
気ファンを、ライトバルブや光源等の全ての発熱体の近
くにそれぞれ配置して、各発熱体に直接に外部の空気を
供給する構成においては、吸気ファンがハウジングの複
数の位置に配置され、ハウジングの複数の位置に吸気口
を設けなければならず、ハウジングからの光漏れの問題
が発生する。また、複数の吸気ファンがそれぞれ騒音源
となり、装置としての騒音が大きくなる問題がある。
【0007】また、ランプとリフレクタとからなる光源
を冷却する場合、冷却空気をリフレクタの前側に導いて
ランプを直接に冷却するのがよい。しかし、リフレクタ
の後側にはケーブル等があり、ケーブル等が過熱される
と好ましくないことが分かった。また、光源は交換可能
にハウジングに配置されているのが好ましく、光源用の
冷却装置は交換可能な光源に対応できることが望まし
い。
【0008】また、色分離手段及び色合成手段はダイク
ロイックミラー及び全反射ミラーの保持部材について、
長く延びる保持部材は支持板との間にミラーを挟み込ん
でミラーを保持する。そこで、平坦であるべき支持板や
保持部材がひずんでいると、ミラーに歪みが生じるとい
う問題がある。つまり、非平行な2つの直線は1つの平
面を形成することができず、ミラーに歪みが生じる。ミ
ラーに歪みが生じると、ミラーで反射する光の反射方向
が歪み、光学系の特性が変動するという問題があった。
また、ミラーが投射レンズとスクリーンとの間に配置さ
れる場合にも同様な問題が生じる。そのため、従来は、
ミラーの厚さを増やし、支持板の強度をより大きくし且
つ精度を挙げて、ミラーに歪みが生じるのを防止してい
たが、この方法では、ミラー及び支持部材の重量が増加
し、ミラーのコストが上昇する。
【0009】本発明の目的は、光漏れや騒音が少なく、
且つ内部の発熱部材を適切に冷却することができる投射
型表示装置を提供することである。本発明の目的は、光
源を適切に冷却することができる投射型表示装置を提供
することである。本発明の目的は、適切に保持されたミ
ラーを含む投射型表示装置を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明による投射型表示
装置は、ハウジングと、該ハウジング内に配置されて、
画像光を形成するための少なくとも1つのライトバルブ
と、該ハウジング内に配置されて、該少なくとも1つの
ライトバルブで形成された画像光を拡大投射するための
投射レンズと、該ハウジング内に配置された少なくとも
1つの発熱部材と、該少なくとも1つのライトバルブに
冷却空気が当たるように該ハウジングの内部に冷却空気
を取り入れるための少なくとも1つの第1のファンと、
該少なくとも1つの発熱部材に直接に冷却空気が当たる
ように該ハウジング内に配置された少なくとも1つの第
2のファンと、該ハウジングから外部へ冷却空気を排気
するための少なくとも1つの第3のファンと、を備えた
ことを特徴とするものである。
【0011】より詳細には、液晶パネル等のライトバル
ブ及びライトバルブを挟む偏光子は光を吸収して発熱す
る。RGBそれぞれの色のライトバルブで発生する発熱
やライトバルブの配置環境が異なる。そこでRGBそれ
ぞれの色のライトバルブ毎に吸気ファンを設け、個別に
冷却する。この3つのファンは空気抵抗に強いシロッコ
ファンとし、装置の吸気ファンとして、装置底部に配置
する。ハウジングは底部に吸気口を有する。吸気口をハ
ウジングの底部にまとめることにより、装置外部への光
漏れや音漏れがなくなる。
【0012】他の発熱部材である光源や、電源や、光源
用安定器にそれぞれ個別のファンを設けて、これらの部
材毎に冷却に必要な風量を調節する。そして、上記吸気
ファンでハウジング内に吸気され、ライトバルブを冷却
した冷却空気の一部を該他の発熱部材の冷却用ファンに
吸気させ、該他の発熱部材を冷却し、排気ファンで装置
外に放出される。ライトバルブを冷却した冷却空気の残
りは適当な通路を辿って排気ファンで装置外に放出され
る。光源や、電源や、安定器は排気ファンの近くに冷却
空気の出口としてダクト等を含み、特に熱をもった冷却
空気を装置内に再び循環させることなく排気させる。
【0013】このように、装置内の冷却空気の通り道を
整えることにより、装置内の発熱部材に効率よく冷却空
気が行き渡り、また装置内に冷却空気が淀んだり、装置
内で循環したりすることなく、効率的に発熱部材の冷却
が行える。このように効率的に発熱部材の冷却を行うこ
とにより、不必要にファンの回転数を増して風速を増や
すことがなくなり、ファンの騒音を最小に抑えられ、吸
気ファン以外のファンは騒音を直接外に出すことがない
ので、装置単体の騒音を最小に抑えられる。
【0014】好ましくは、上記構成とともに、下記の構
成を含む。該少なくとも1つの発熱部材は光源を含み、
該少なくとも1つのライトバルブはカラー表示を行うた
めに複数のライトバルブからなり、該光源の出射光を複
数の色光に分離する色分離手段と、複数のライトバルブ
の出射光を1つの合成光に合成する色合成手段とをさら
に含む。
【0015】該少なくとも1つの発熱部材が前記光源
と、電源と、光源用安定器である。色分離手段が2つの
ダイクロイックミラーと、2つの全反射ミラーで構成さ
れ、色合成手段が2つのダイクロイック特性を有するプ
リズムと、1つの全反射面を有するプリズムで構成され
る。該少なくとも1つの第1のファンの冷却空気の吹き
出し口から該少なくとも1つのライトバルブの近くまで
延びるダクトが設けられ、該少なくとも1つの第2のフ
ァンの冷却空気の吹き出し口から該少なくとも1つの発
熱部材の近くまで延びるダクトが設けられている。
【0016】該少なくとも1つの第1のファンは複数の
ライトバルブに対応する複数のファンからなる。該複数
のファンが複数のライトバルブよりも低い該ハウジング
の部分に設置されており、各ライトバルブに対して下か
ら上方へ冷却空気を流す。該ハウジングの底部に外気を
吸気する吸気口があり、該吸気口の開口面積は該複数の
ライトバルブを冷却するための複数のファンの吸気口の
開口面積より大きい。
【0017】該少なくとも1つの第2のファンは光源冷
却用のファンと、電源冷却用のファンと、光源用安定器
冷却用のファンとからなり、該少なくとも1つの第1の
ファンによって該ハウジングの内部に吸気された冷却空
気の一部が該複数のライトバルブを冷却した後で該少な
くとも1つの第3のファンによって該ハウジングの外部
に排気され、該少なくとも1つの第1のファンによって
該ハウジングの内部に吸気された冷却空気の他の一部が
該複数のライトバルブを冷却した後で該少なくとも1つ
の第2のファンによって光源、電源、及び光源用安定器
を冷却した後で該少なくとも1つの第3のファンによっ
て該ハウジングの外部に排気される。
【0018】該光源冷却用のファンは該光源の該少なく
とも1つの第3のファンとは反対側に配置され、該電源
冷却用のファンは該電源の該少なくとも1つの第3のフ
ァンとは反対側に配置され、該光源用安定器冷却用のフ
ァンは該光源用安定器の該少なくとも1つの第3のファ
ンとは反対側に配置される。該光源、該電源、及び該光
源用安定器の少なくとも1つは冷却空気の出口にダクト
を有する。
【0019】該少なくとも1つの第2のファンの風量は
該少なくとも1つの第1のファンの風量よりも小さい。
該少なくとも1つの第3のファン排気量が、該少なくと
も1つの第1のファンの外気吸気量とほぼ同じかそれ以
上である。さらに、本発明の他の特徴による投射型表示
装置は、ランプと、前側と後側とを有し該ランプが該前
側に配置されたリフレクタとを有する光源と、該光源の
光を受けて、画像光を形成するための少なくとも1つの
ライトバルブと、該少なくとも1つのライトバルブで形
成された画像光を拡大投射するための投射レンズと、光
源冷却装置とを備え、該光源冷却装置は、該ランプ及び
リフレクタを収めたランプハウスと、冷却ファンと、該
冷却ファンから該ランプハウスへ冷却空気を導くダクト
とからなり、該ダクトは該冷却ファンから空気を取り入
れるための空気入り口と第1の空気吹き出し口を有し、
該ランプハウスは該ダクトの第1の空気吹き出し口から
冷却空気を取り入れるための第1の空気取り入れ口と冷
却空気をランプハウス外へ排気するための排気口とを有
し、該ランプハウスの第1の空気取り入れ口は、該リフ
レクタの該後側に冷却空気を吹き出すように構成されて
いることを特徴とする。
【0020】この構成においては、リフレクタの後側に
冷却空気を吹き出すようにしたので、リフレクタの後側
にはあるケーブル等が過熱されることがなくなり、装置
の安定な作動が保証される。この構成は、リフレクタの
前側に冷却空気を吹き出すようにした構成と合わせて採
用するのが好ましい。また、ランプハウスはダクトに対
して移動可能に配置されていると、光源用の冷却装置は
交換可能な光源に対応できる。
【0021】好ましくは、上記構成とともに、下記の構
成を含む。該ダクトの第1の空気吹き出し口から該ラン
プハウスの第1の空気取り入れ口へ流れる冷却空気の流
れを制御する流れ制御部材が、該ダクトの第1の空気吹
き出し口に設けられている。該ダクトの第1の空気吹き
出し口から該ランプハウスの第1の空気取り入れ口へ流
れる冷却空気の流れを制御する流れ制御部材が、該ラン
プハウスの第1の空気取り入れ口に設けられている。
【0022】該ダクトは第2の空気吹き出し口を有し、
該ランプハウスは該ダクトの該第2の空気吹き出し口か
ら冷却空気を取り入れて該リフレクタの前側に冷却空気
を吹き出すための第2の空気取り入れ口を含む。該ダク
トの第2の空気吹き出し口から該ランプハウスの第2の
空気取り入れ口へ流れる冷却空気の流れを制御する流れ
制御部材が、該ダクトの第2の空気吹き出し口に設けら
れている。
【0023】該ダクトの第2の空気吹き出し口から該ラ
ンプハウスの第2の空気取り入れ口へ流れる冷却空気の
流れを制御する流れ制御部材が、該ランプハウスの第2
の空気取り入れ口に設けられている。該ダクトの第1の
空気吹き出し口から該ランプハウスの第1の空気取り入
れ口へ流れる冷却空気の流れを制御する流れ制御部材
が、該ダクトの第1の空気吹き出し口に設けられ、該ダ
クトの第1の空気吹き出し口から該ランプハウスの第1
の空気取り入れ口へ流れる冷却空気の流れを制御する流
れ制御部材が、該ランプハウスの第1の空気取り入れ口
に設けられ、該ダクトの第2の空気吹き出し口から該ラ
ンプハウスの第2の空気取り入れ口へ流れる冷却空気の
流れを制御する流れ制御部材が、該ダクトの第2の空気
吹き出し口に設けられ、該ダクトの第2の空気吹き出し
口から該ランプハウスの第2の空気取り入れ口へ流れる
冷却空気の流れを制御する流れ制御部材が、該ランプハ
ウスの第2の空気取り入れ口に設けられている。
【0024】該ランプハウスの第1及び第2の空気取り
入れ口は、ランプ設置状態で該ランプハウスの上部壁に
設けられる。該ランプハウスの第1及び第2の空気取り
入れ口は、ランプ設置状態で該ランプハウスの側壁に設
けられる。該リフレクタの外周部の一部がカットされて
おり、該ランプハウスの第2の空気取り入れ口は、該リ
フレクタの外周部のカット部の近傍に配置される。
【0025】該リフレクタの外周部の一部がカットされ
ており、該ランプハウスの排気口は、該リフレクタの外
周部のカット部の近傍に配置される。該ランプハウスは
該ダクトに対して移動可能に配置されている。該少なく
とも1つのライトバルブ及び該光源を収めたハウジング
と、該ハウジングに冷却空気を取り入れるための吸気フ
ァンと、該ハウジングから冷却空気を排気するための排
気ファンとをさらに備え、該光源を冷却するための冷却
ファンは該吸気ファンから該排気ファンへ向かって該ハ
ウジング内を流れる冷却空気を取り入れる。
【0026】さらに、本発明の他の特徴による投射型表
示装置は、ランプと、前側と後側とを有し該ランプが該
前側に配置されたリフレクタとを有する光源と、該光源
の光を受けて、画像光を形成するための少なくとも1つ
のライトバルブと、該少なくとも1つのライトバルブで
形成された画像光を拡大投射するための投射レンズと、
光源冷却装置とを備え、該光源冷却装置は、該ランプ及
びリフレクタを収めたランプハウスと、冷却ファンと、
該冷却ファンから該ランプハウスへ冷却空気を導くダク
トとからなり、該ダクトは該冷却ファンからの空気入り
口と空気吹き出し口を有し、該ランプハウスは該ダクト
の空気吹き出し口から冷却空気を取り入れるための空気
取り入れ口と冷却空気をランプハウス外へ排気するため
の排気口とを有し、該ランプハウスの空気取り入れ口
は、該リフレクタの該前側に冷却空気を吹き出すように
構成され、該ダクトの空気吹き出し口から該ランプハウ
スの空気取り入れ口へ流れる冷却空気の流れを制御する
流れ制御部材が、該ランプハウスの空気取り入れ口に設
けられていることを特徴とする。
【0027】この構成においては、リフレクタの前側に
冷却空気を吹き出すようにしたので、リフレクタの前側
にはあるランプを有効に冷却することができる。ランプ
ハウスはダクトに対して移動可能に配置されていて、光
源用の冷却装置は交換可能な光源に対応できる。そこ
で、ランプハウスがダクトに直接に接続されていず、ラ
ンプハウスの空気取り入れ口はダクトの空気吹き出し口
に対して間隔をあけて冷却空気を取り入れるようになっ
ている。流れ制御部材が、ランプハウスの空気取り入れ
口に設けられているので、ダクトの空気吹き出し口から
吹き出された冷却空気が不特定の方向に飛散することな
くランプハウスの空気取り入れ口に取り込まれるように
なっている。
【0028】好ましくは、上記構成とともに、下記の構
成を含む。該ランプハウスの空気取り入れ口は、ランプ
設置状態で該ランプハウスの上部壁に設けられる。該ラ
ンプハウスの第1及び第2の空気取り入れ口は、ランプ
設置状態で該ランプハウスの側壁に設けられる。
【0029】該リフレクタの外周部の一部がカットされ
ており、該ランプハウスの空気取り入れ口は、該リフレ
クタの外周部のカット部の近傍に配置される。該リフレ
クタの外周部の一部がカットされており、該ランプハウ
スの排気口は、該リフレクタの外周部のカット部の近傍
に配置される。該ランプハウスは該ダクトに対して移動
可能に配置されている。
【0030】該少なくとも1つのライトバルブ及び該光
源を収めたハウジングと、該ハウジングに冷却空気を取
り入れるための吸気ファンと、該ハウジングから冷却空
気を排気するための排気ファンとをさらに備え、該光源
を冷却するための冷却ファンは該吸気ファンから該排気
ファンへ向かって該ハウジング内を流れる冷却空気を取
り入れる。
【0031】ランプがチップ部を有するメタルハライド
ランプであり、該ランプのチップ部が該ランプハウスの
空気取り入れ口から吹き出された冷却空気が該ランプに
当たる側とは反対側に位置するように構成されている。
さらに、本発明の他の特徴による投射型表示装置は、光
源と、光源の出射光を複数の色光に分離する色分離手段
と、分離された色光を受けて画像光を形成するための複
数のライトバルブと、該複数のライトバルブの出射光を
1つの合成光に合成する色合成手段と、合成光を拡大投
射する投射レンズとからなり、該色分離手段及び該色合
成手段はダイクロイックミラー及び全反射ミラーを含
み、該ダイクロイックミラー及び全反射ミラーの少なく
とも1つのミラーは3つの保持部材によって固定構造に
保持され、各保持部材は、該ミラーの一方の面の一点及
び反対側の面の対応する一点を実質的に点接触で挟み込
むようにしたことを特徴とする。
【0032】この構成においては、ダイクロイックミラ
ーや全反射ミラー等のミラーが、3つの保持部材によっ
て実質的に点接触で挟み込むように保持されるので、ミ
ラーに歪みが生じるのが防止される。3つの位置は1つ
の平面に含まれることができ、しかも各位置においてミ
ラーは実質的に点接触で保持されるので、薄いミラーで
あっも歪みが生じることなく保持されることができる。
この結果、歪みのない画像を得ることができる。
【0033】好ましくは、上記構成とともに、下記の構
成を含む。該固定構造は開口部を有する支持部材を含
む。該保持部材はそれぞれに突起を有する一対のアーム
を有し、該一対のアームの突起は互いに対向し、該突起
により該ダイクロイックミラー及び全反射ミラーの少な
くとも1つのミラーを挟み込む。
【0034】該一対のアームは該突起とは反対側の端部
において固定部材により互いに固定される。前記アーム
はばね材で形成され、2つの突起の間隔をミラーの厚さ
よりも小さくした。該ダイクロイックミラー及び全反射
ミラーの少なくとも1つのミラーは矩形状の形状を有
し、2つの保持部材は該ミラーの一辺に配置され、1つ
の保持部材は該ミラーの反対側の一辺に配置される。
【0035】該ダイクロイックミラー及び全反射ミラー
の少なくとも1つのミラーを保持する3つの保持部材の
うち、2つの保持部材はミラーの重量を受けるようにミ
ラーの下側に配置され、1つの保持部材はミラーの上側
に配置される。該ダイクロイックミラー及び全反射ミラ
ーの少なくとも1つのミラーは矩形状の形状を有し、2
つの保持部材は該ミラーの一辺に配置され、1つの保持
部材は該ミラーの反対側の一辺に配置され、さらにミラ
ー移動防止機構が該ミラーの他の一辺に関連して配置さ
れる。
【0036】該ダイクロイックミラー及び全反射ミラー
の少なくとも1つのミラーは矩形状の形状を有し、2つ
の保持部材は該ミラーの一辺に配置され、1つの保持部
材は該ミラーの反対側の一辺に配置され、さらに接着剤
が該ミラーの他の一辺に関連して配置される。さらに、
本発明の他の特徴による投射型表示装置は、光源と、画
像光を形成するための少なくとも1つのライトバルブ
と、該少なくとも1つのライトバルブで形成された画像
光を拡大投射するための投射レンズと、拡大投射像を可
視化するスクリーンと、該投射レンズとスクリーンとの
間に配置されたミラーとを備え、該ミラーは3つの保持
部材によって固定構造に保持され、各保持部材は、該ミ
ラーの一方の面の一点及び反対側の面の対応する一点を
実質的に点接触で挟み込むようにしたことを特徴とす
る。
【0037】この構成においても、ミラーは歪みが生じ
ることなく保持されることができ、この結果、歪みのな
い画像を得ることができる。好ましくは、上記構成とと
もに、下記の構成を含む。さらに、本発明の他の特徴に
よる投射型表示装置は、偏光子と、該偏光子を通った偏
光を受けるライトバルブとを備え、該偏光子は、透明な
結晶基板と、フィルム状偏光生成部材とを含むことを特
徴とする。
【0038】従来の液晶パネル等のライトバルブでは、
偏光子は、フィルム状偏光子をガラス基板に貼り付けて
なるものであった。投射型表示装置のように偏光子へ大
光量を照射する場合、偏光生成工程(フィルム状偏光子
により必要な偏光を透過し、それ以外を吸収す工程)に
おいて、光吸収による熱で偏光子が劣化することがあ
り、これを防止するため、大きな冷却能力を必要として
いた。このフィルム状偏光生成部材を透明な結晶基板に
貼り付けることにより、熱により劣化しやすい偏光子の
冷却を容易にすることができる。
【0039】好ましくは、上記構成とともに、下記の構
成を含む。前記透明な結晶基板が、サファイア及びダイ
アモンドの一つからなる。前記透明な結晶基板内にある
屈折率楕円体の長軸、短軸の方向とフィルム状偏光生成
部材の偏光軸が一致している。
【0040】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第1実施例による
投射型表示装置を示す図である。投射型表示装置10は
ハウジング12を有し、以下に説明する部材はハウジン
グ12内に配置されている。投射型表示装置10は、光
源14と、偏光変換装置18と、3つのライトバルブ2
0R、20G、20Bと、色分離手段24と、色合成手
段30と、投射レンズ36とを有する。さらに、投射型
表示装置10は、電源38と、光源用安定器40とを有
する。
【0041】光源14は、メタルハライドランプ等のラ
ンプ15と、放物線リフレクタ16とからなる。光源1
4はランプハウス17に収められている。偏光変換装置
18は光源14の発生する白色光を所定の直線偏光に変
換するものである。偏光変換装置16は互いに直交する
2つの直線偏光のうちの一方をそのまま通過させ、且つ
他の直線偏光の偏光面を90度回転させて最初の直線偏
光と同じ偏光面にして通過させるものである。これによ
って、光の利用効率を高めることができる。偏光変換装
置18は省略することもできる。
【0042】ライトバルブ20R、20G、20Bは
赤、緑、及び青色の画像を形成するための例えば液晶パ
ネルからなる。偏光子21、22が各ライトバルブの両
側に配置され、コンデンサーレンズ23が各ライトバル
ブの光入射側に位置する。色分離手段24は、2つのダ
イクロイックミラー25、26と2つの全反射ミラー2
7、28とからなる。ダイクロイックミラー25は例え
ば白色光のうちの赤及び緑色の光を反射させ、青色の光
を透過させる。ダイクロイックミラー26は例えば緑色
の光を反射させ、赤色の光を透過させる。従って、光源
14からの光は色分離手段24で赤、緑、及び青の色光
に分離され、それぞれの色光がライトバルブ20R、2
0G、20Bに入射する。
【0043】色合成手段30は、ダイクロイック膜31
を2つの三角形プリズムで挟んでなる2つの透明な立方
体ブロック32、33と、全反射膜34を備える三角形
プリズムからなる1つの透明な立方体ブロック35とか
らなる。ブロック32のダイクロイック膜31は青色の
ライトバルブ20B及び緑色のライトバルブ20Gから
の画像光を合成し、ブロック33のダイクロイック膜3
1はこれらの青色及び緑色の画像光と赤色のライトバル
ブ20Rからの画像光を合成し、最終的に1つの合成光
とし、投射レンズ36が合成光を図示しないスクリーン
に拡大投射する。
【0044】ダイクロイック膜31を有する透明ブロッ
ク32の代わりに、図8(A)に示されるように、ダイ
クロイック膜31を透明な支持板32Pに貼りつけてな
るダイクロイックミラー32Mを使用することもでき
る。もう1つの透明ブロック33についても同様であ
る。また、全反射膜34を有する透明ブロック35の代
わりに、図8(A)に示されるように、全反射膜34を
を透明な支持板35Pに貼りつけてなる全反射ミラー3
5Mを使用することもできる。
【0045】図2は吸気ファンを示すために図1の一部
の部材を省略してハウジング12の一部を示す平面図で
ある。図2においては、ライトバルブ20R、20G、
20Bが示され、偏光子21、22及びコンデンサーレ
ンズ23が省略されている。図2において、3つの吸気
ファン42R、42G、42Bがハウジング12の底部
に配置され、冷却空気がハウジング12の底部から上方
向に向かって吸気されるようになっている。
【0046】各吸気ファン42R、42G、42Bは図
3に示されるようなシロッコファンによって構成され
る。シロッコファンは概略かたつむり状の形状をしてお
り、吸気口42iと吐出口42jとを有する。ダクト4
2kが吐出口42jに取り付けられ、ダクト42kは空
気吹き出し口42mを有する。図2には、各吸気ファン
42R、42G、42Bのダクト42kの空気吹き出し
口42mが示されている。ライトバルブ20R、20
G、20Bは対応する吸気ファン42R、42G、42
Bのダクト42kの空気吹き出し口42mの直上に位置
するように配置されている。より詳細には、吸気ファン
42Rに接続されたダクト42kの空気吹き出し口42
mはライトバルブ20Rの下方に配置され、吸気ファン
42Gに接続されたダクト42kの空気吹き出し口42
mはライトバルブ20Gの下方に配置され、吸気ファン
42Bに接続されたダクト42kの空気吹き出し口42
mはライトバルブ20Bの下方に配置されている。冷却
空気がそれぞれの空気吹き出し口42mからライトバル
ブ20R、20G、20B及びその入射側の偏光子21
に向かって吹き出される。よって、ライトバルブ20
R、20G、20B及びその入射側の偏光子21は外部
から取り入れたばかりの冷却空気によって冷却される。
【0047】図4は図1の装置のハウジング12の底面
図である。図5は図4の装置のハウジング12の底部の
部分の断面図である。図4及び図5において、ハウジン
グ12の底部外壁12oは開口部12pを有し、格子4
8、フィルタ49、及び金網50がこの開口部12pに
外側から順に配置されている。ハウジング12の底部外
壁12oの開口部12p内において、ハウジング12の
底部内壁12qは3つの開口部12rを有し、吸気ファ
ン42R、42G、42Bはこれらの開口部12pから
空気を取り入れるようにハウジング12の底部内壁12
qに取り付けられる。吸気ファン42R(42G、42
B)に接続されたダクト42kの空気吹き出し口42m
は上方に向かって開口している。従って、上記したよう
に、冷却空気がそれぞれの空気吹き出し口42mからラ
イトバルブ20R、20G、20B及びその入射側の偏
光子21に向かって吹き出される。
【0048】図1において、さらに、ファン43、4
4、45がハウジング12内に配置される。ファン43
は光源14に直接に冷却空気が当たるように配置され、
ファン44は電源38に直接に冷却空気が当たるように
配置され、ファン45は光源用安定器28に直接に冷却
空気が当たるように配置される。排気ファン46がハウ
ジング12の側部に配置される。基本的に、吸気ファン
42R、42G、42Bはハウジング12の一端部に配
置され、排気ファン46はハウジング12の他端部に配
置され、冷却空気がハウジング12の一端部から他端部
へ流れるようになっている。吸気ファン42R、42
G、42Bによってハウジング12の内部へ吸入された
冷却空気は、それぞれのライトバルブ20及び偏光子2
1を冷却した後、一部はファン43、44、45によっ
て吸気されて光源14、電源38、及び光源用安定器4
0を冷却した後、排気ファン46によってハウジング1
2の外部へ排出される。それぞれのライトバルブ20及
び偏光子21を冷却した空気の残りは直接に排気ファン
46によってハウジング12の外部へ排出される。
【0049】ファン43は光源14の排気ファン46と
は反対側に配置され、ファン44は電源38の排気ファ
ン46とは反対側に配置され、ファン45は光源用安定
器40の排気ファン46とは反対側に配置される。光源
14、電源38、及び光源用安定器40は、排気ファン
46を中心として放射状に配置され、光源14、電源3
8、及び光源用安定器40と排気ファン46との間に冷
却空気の流れを妨げる部材が配置されていない。従っ
て、光源14、電源38、及び光源用安定器40を冷却
して高温となった冷却空気はハウジング12内で対流す
ることなく排気ファン46によってハウジング12の外
部へ排出される。
【0050】電源38は図6に示されるように筒状のケ
ース38aを含み、ファン44はそのケース38aの一
端部に配置され、ケース38aの他端部には排気口38
bがある。排気口38bは排気ファン46を向いてい
る。冷却空気がケース38a内を流れるので電源38は
効率よく冷却される。光源用安定器40は図7に示され
るように筒状のケース40aを含み、ファン45はその
ケース40aの一端部に配置され、ケース40aの他端
部には排気口40bがある。排気口40bは排気ファン
46を向いている。冷却空気がケース40a内を流れる
ので光源用安定器40は効率よく冷却される。さらに、
光源14はランプハウス17に収められ、冷却空気がラ
ンプハウス17内を流れるので、光源14は効率よく冷
却される。ランプハウス17は排気口60を有し、排気
口60は排気ファン46に向いている。
【0051】以上の構成において、外気が吸気ファン4
2R、42G、42Bによって強制的にハウジング12
内に下から上に吹き上げられ、光の吸収によって熱をも
つライトバルブ20R、20G、20B及び偏光子21
を冷却する。吸気ファン42R、42G、42Bは、空
気抵抗に比較的に左右されにくいシロッコファンで構成
され、装置底部からでも確実に冷却に必要な風量をとれ
るようにしてある。また、開口部12p:12rが装置
底部にあるので、投射画像の観察者に吸気ファン42
R、42G、42Bの騒音が届きにくく、装置の音がう
るさいと感じないようにできる。また、ファン43、4
4、45がハウジング12内に配置されるので、装置の
音がうるさいと感じないようにできる。
【0052】光源14、電源38、安定器40はそれぞ
れに専用のファン43、44、45を設けてあり、各フ
ァン43、44、45は光源14、電源38、安定器4
0の個別の発熱量や形、装置内の配置に合わせて、必要
な冷却風量をとることができるように設計及び調整がで
き、熱的信頼性が向上する。装置内の全ての空気を排気
するために、装置側面に排気ファン46が1つ設けてあ
る。このファン46は大容量のファンを用いており、装
置内の空気を全て排気できる。また、排気ファン46は
装置の側面に取り付けてあるため、装置より後にいる観
察者には騒音は届きにくい。
【0053】これらのファンのうち、吸気ファン42
R、42G、42Bは全て同じもので、97mm角のシ
ロッコファンで構成される。光源14のファン43は7
5mm角のシロッコファンで構成され、電源38と安定
器40のファン44、45は50mm角の軸流ファンで
構成される。排気ファン46は120mm角の軸流ファ
ンである。
【0054】装置の吸気用開口12pは20×20cm
2 程度の大きさで、3個の吸気ファン42R、42G、
42Bの吸気口42iの合計はこれより小さい。これは
フィルタ49にも関係し、吸気用開口12pの開口面積
を大きくとって吸気用開口12pでの空気抵抗を少なく
し、装置内に冷却風量をスムーズに供給するためと、吸
気用開口12pを入る冷却空気の風速を下げて風きり音
等の騒音を生じさせないためである。
【0055】フィルタ49は吸気用開口12pから装置
内にゴミが入るのを防ぐ。このフィルタ(例えば、ブリ
ジストン社のエバーライトHR50、5mm厚)49は5
μm以上のゴミを80%以上除去でき、光学系の光路内
に大きなゴミが入って投射像に映って表示品質を落とし
たり、光量を落として表示品質を落とすことを防止す
る。
【0056】フィルタ49と吸気ファン42R、42
G、42Bの間隔は10mm離れており、フィルタ49
の吸気ファン42R、42G、42Bの抵抗を少なくし
て、ファン送風量をカタログ値(抵抗0のとき)の95
%以上とできるので、ファンの騒音を抑えられる。冷却
空気は吸気用開口12pから導入され、フィルタ49を
通り、3つのシロッコファンからなる吸気ファン42
R、42G、42Bにより各ライトバルブ20R、20
G、20B及び偏光子21を冷却する。そして、一部は
そのまま排気ファン46へ、一部は光源14、電源3
8、安定器40のそれぞれのファン43、44、45に
吸気され、光源14、電源38、安定器40を冷却し、
排気ファン46へ引かれる。光源14、電源38、安定
器40から排気される冷却空気の出口は排気ファン46
の近くに集めて、温かくなった空気が再び装置内を循環
しないで確実に排気されるようになっている。このた
め、冷却空気量は必要最低量でよく、ファン回転数を増
やして無理に空気を移動させることがないので、騒音を
最低限に抑えられる。
【0057】排気口60と排気ファン46との距離が電
源38、安定器40に比べて離れている光源14におい
ては、排気側にダクトを設けて排気ファン46との距離
を近くしている。排気ファン46との距離を縮めること
により、温度上昇した冷却風を再び装置内に回すことな
く、装置を効率よく冷却する。装置の排気量は吸気量と
ほぼ同量であり、複数のシロッコファンで吸気した冷却
空気を確実に排気することにより、よどみのないスムー
ズな冷却空気の流れを実現できる。
【0058】図9及び図10は本発明の第2実施例によ
る光源14の冷却装置をもった投射型表示装置10を説
明するための図である。これから説明する光源14の冷
却装置は図1の投射型表示装置10の光源14にそのま
ま適用することができる。しかし、この光源14の冷却
装置はその他の構成の投射型表示装置の光源に適用する
こともできる。
【0059】光源14は、上記したように、ランプ15
と、放物線リフレクタ16と、ランプハウス17とを含
む。ランプ15はメタルハライドランプを用いることが
できる。光源14の冷却装置は、投射型表示装置のハウ
ジング12内に配置されるファン43(図1参照)及び
ファン43からランプハウス17へ冷却空気を導くダク
ト54を含む。ファン43は軸流ファン又はシロッコフ
ァンを用いる。
【0060】図9(A)はランプハウス17及びダクト
54の正面図、図9(B)はランプハウス17及びダク
ト54の平面図である。図10はランプハウス17及び
ダクト54の図9(B)の線X─Xに沿った断面図であ
る。ランプハウス17は、ランプハウス17がダクト5
4に対して移動可能なようにダクト54とランプハウス
17との間に微小な間隔があけて配置される。従って、
光源14を交換するためにランプハウス17をハウジン
グ12に対して移動させることができる。この例では、
ファン43はランプハウス17の斜め上方に配置され
る。ダクト54はランプハウス17の上方に配置され、
ファン43からランプハウス17の中心軸線に対して横
方向に延び、途中で90度曲がってランプハウス17の
中心軸線に平行に延びる。
【0061】ダクト54は、ファン43から空気を取り
入れるための空気入り口55と、第1の空気吹き出し口
56と、第2の空気吹き出し口57とを有する。第1の
空気吹き出し口56はダクト54の中間部にあり、第2
の空気吹き出し口57はダクト54の先端部にある。第
1の空気吹き出し口56及び第2の空気吹き出し口57
は矩形断面のダクト54の底壁に設けられる。
【0062】ランプハウス17は、第1の空気取り入れ
口58と、第2の空気取り入れ口59と、排気口60と
を有する。第1の空気取り入れ口58と第2の空気取り
入れ口59はランプハウス17の頂部壁にあり、排気口
60はランプハウス17の底部壁にある。ランプハウス
17の第1の空気取り入れ口58はダクト54の第1の
空気吹き出し口56から冷却空気を取り入れるように第
1の空気吹き出し口56と対応した位置に設けられ、第
2の空気取り入れ口59はダクト54の第2の空気吹き
出し口57から冷却空気を取り入れる第2の空気吹き出
し口57と対応した位置に設けられる。冷却空気は、ラ
ンプハウス17内を上から下へ向かって流れる。
【0063】図10に示されるように、ランプハウス1
7の第1の空気取り入れ口58は、リフレクタ16の後
側に冷却空気を吹き込むように設けられる。この場合、
冷却空気はランプ15に直接に当たらないので、ランプ
15を冷却する効果低いが、リフレクタ16の後側にあ
るケーブル等(図示せず)を冷却してそれらのケーブル
等が過熱されるのを防止し、装置の安定な作動を保証す
ることができる。実際に、光量の増加とともに、リフレ
クタ16の後側にあるケーブル等を冷却することが望ま
しくなっている。
【0064】ランプハウス17の第2の空気取り入れ口
59は、リフレクタ16の前側に冷却空気を吹き込み、
ランプ15を直接的に冷却するために設けられる。冷却
空気をランプ15に対して上から下へ向かって流すこと
により、ランプ15を全体的に効率よく冷却することが
できる。これに対して、冷却空気をランプ15に対して
下から上へ向かって流す場合には、ランプ15の上面側
はあまり有効に冷却されない。この実施例のように、リ
フレクタ16の前側及び後側に冷却空気を吹き込むこと
によって、光源14のよりよい作動が保証されるように
なる。
【0065】ランプハウス17が移動可能なために、ダ
クト54の第1の空気吹き出し口56とランプハウス1
7の第1の空気取り入れ口58とは連続してはいないの
で、一部の冷却空気がダクト54とランプハウス17と
の間の隙間から漏れる。そこで、フィン61、62が、
流れ制御部材として、ダクト54の第1の空気吹き出し
口56及びランプハウス17の第1の空気取り入れ口5
8にそれぞれ設けられ、冷却空気が漏れるのを減少し、
ダクト54の第1の空気吹き出し口56からランプハウ
ス17の第1の空気取り入れ口58へ流れる冷却空気が
できるだけ多くなるようにしている。同様に、フィン6
3、64が、流れ制御部材として、ダクト54の第2の
空気吹き出し口57及びランプハウス17の第2の空気
取り入れ口59にそれぞれ設けられる。ただし、後の実
施例で示されるように、必ずしも全てのフィン61、6
2、63、64を設ける必要はない。
【0066】各フィン61、62、63、64はダクト
54及びランプハウス17から外側へ向かって延び、ラ
ンプハウス17をダクト54に対して所定の位置に配置
したときにランプハウス17の通路とダクト54の通路
との不連続性を補償するようにするのが好ましい。ま
た、各フィン61、62、63、64は冷却空気の流れ
がダクト54からランプハウス17へ向かうように部分
的にダクト54及びランプハウス17の内部へ延びる。
【0067】ランプ15の上部へ吹き出す風量と向きを
調整することで、ランプ15の上部の温度を任意に設定
できる。また、シロッコファンからなるファン43とダ
クト54を用いることで、冷却機構がコンパクトにな
る。リフレクタ17の後側の冷却の調整は、ダクト54
の途中に設けた第1の空気吹き出し口56の大きさとそ
こに設けるフィン61の大きさ及び角度によって任意に
調整できる。
【0068】図11(A)は光源14の冷却装置の他の
例を示す斜視図、図11(B)は図11(A)の光源1
4の冷却装置の断面図である。この例では、ダクト54
の途中に設けた第1の空気吹き出し口56には、ダクト
54の内部及びダクト外側へ突出するフィン61がダク
トに対して垂直に設けられている。このフィン61によ
り、リフレクタ16の後側へ流れ出る風量及び吹き出す
角度を調整できる。この図の場合では、フィン61がダ
クト54の高さに対して30%程度ダクト内部へ突出
し、且つ、フィン61はダクト54の外側にもダクト下
側とランプハウス上面との間隔に近い高さだけ突出し、
その角度は垂直に立てている。この構造により、ダクト
54の第1の空気吹き出し口56から吹き出す風量を増
やすことができる。なお、フィン61のダクト54内部
への入れ込み量や、ダクト54からの飛び出し量、フィ
ン61の角度は上記条件に限るものではなく、任意に設
定可能である。
【0069】図12は光源14の冷却装置の他の例を示
す断面図である。この例では、ダクト54の第2の空気
吹き出し口57に配置されるフィン63は、ダクト54
から吹き出される冷却空気が矢印で示されるようにラン
プ15の発光管付近に当たるように、角度や大きさを決
めている。このフィン63により、ダクト54から吹き
出された冷却空気がこのフィン63によって風向きがラ
ンプ15のバルブの方へ流れていく。従って、ランプ1
5の温度をランプ15の信頼性が保てるような温度に設
定できる。
【0070】図13は光源14の冷却装置の他の例を示
す断面図である。この例では、ランプハウス17の第2
の空気取り入れ口59に配置されたフィン64は、ダク
ト54から吹き出される冷却空気がランプ15の発光管
付近に当たるように、角度や大きさを調整する。このフ
ィン64により、ダクト54から吹き出され、ランプハ
ウス17の第2の空気取り入れ口59へ入った冷却空気
が、ランプ15の温度をランプ15の信頼性が保てるよ
うな温度に設定できる。
【0071】図14(A)、(B)は光源14の冷却装
置の他の例を示す断面図である。図14(A)のフィン
61は図14(B)の矢印XIVAの方向から見たものであ
る。この例は、図11から図13の実施例を組み合わせ
た構成となっており、各例の効果を全て達成する。ラン
プハウス17の冷却を重視する場合は、図12、図13
の実施例の組み合わせだけでも構わない。この構成で
は、リフレクタ16の後側へ流れる冷却空気が図11の
場合よりも悪くなるが、ダクト54の構造が簡単ですむ
効果がある。
【0072】図15は光源14の冷却装置の他の例を示
す斜視図である。図9から図14までの実施例では、ダ
クト54がランプ設置状態においてランプハウス17の
上方に配置され、冷却空気がランプ15及びリフレクタ
16に対して上から下方向に流れるようになっていた。
この例では、ダクト54の少なくとも一部がランプハウ
ス17の横に配置され、冷却空気が横方向に流れるよう
になっている。第1の空気吹き出し口56及び第1の空
気取り入れ口58はダクト54及びランプハウス17の
側部壁に設けられている。第2の空気吹き出し口57及
び第2の空気取り入れ口59はダクト54及びランプハ
ウス17の頂部壁に設けられている。さらに、フィン6
1、62、63、64を適切に設けることができる。
【0073】図16は光源14の冷却装置の他の例を示
す斜視図、図17は図16の装置のダクト及びランプハ
ウスの図解的平面である。図16ではダクト54は示さ
れていない。リフレクタ16は例として放物線リフレク
タであり、ランプ設置状態において外周部の上下部分が
カットされている。カット部分は16cによって示され
ている。リフレクタ16のカット部分16cに対応する
ランプハウス17の部分が第2の空気取り入れ口59及
び排気口60となっている。ダクト54の空気吹き出し
口57はリフレクタ16のカット部分16cに対応して
位置する。従って、光源14の冷却構造を小さくでき
る。なお、この図では、上下方向にカット部分を設けた
が、これ以外のリフレクタ外周部に設けてもよく、小さ
く構成できる効果は変わらない。
【0074】図18は光源14の冷却装置の他の例を示
す斜視図である。冷却ファン43はシロッコファンから
なる。シロッコファンは吸気部43a及び吹き出し部4
3bを有する。シロッコファンの吹き出し部43bは軸
流ファンと比べて小さいため、ダクト54が小さくな
る。しかも、シロッコファンは軸流ファンと比べて静圧
特性が高いので、ダクト54が複雑になってもランプ1
5の冷却に必要な冷却空気量を確保しやすい。図9から
図17に示した構成において全て冷却ファン43とし
て、シロッコファンを用いてもよい。
【0075】図19は光源14の冷却装置の他の例を示
す斜視図である。光源14及びその冷却装置は例えば投
射型表示装置10内に配置されている。投射型表示装置
10は図1に示されたものとすることもでき、あるいは
その他の構成のものとすることができる。投射型表示装
置10は光学ユニット13を有し、光学ユニット13は
図1を参照して説明した光学部材(例えばライバルブ
等)を含む。投射型表示装置10は吸気装置を示し、光
学ユニット13は吸気部13a及び排気部13bを有
し、冷却空気が矢印で示されるように流れるようになっ
ている。光源14の冷却装置のファン43の吸気部43
aは冷却空気の流れに向かって配置される。従って、装
置内の冷却が行われ、高温状態の冷却空気が光源14の
冷却装置のファン43に吸気され、ランプ15を冷却
し、さらに高温になった冷却、装置全体の排気ファンに
より装置外へ排出される。
【0076】図20から図22は光源14の冷却装置の
他の例を示す図である。放物線リフレクタ16に固定さ
れたメタルハライドランプ15がランプハウス17に組
み込まれ、ランプハウス17の上下には空気取り入れ口
59及び排気口60が設けられている。ランプハウス1
7の横には軸流ファン43が配置され、ダクト54が軸
流ファン43の吹き出し口からランプハウス17へ冷却
空気を流す。ランプハウス17の冷却空気取り入れ口5
9には、フィン64が設けられている。このフィン64
の角度や大きさは、ダクト54から吹き出される冷却空
気がランプ15の発光管付近に当たるように決められて
いる。このフィン64により、ダクト54から吹き出さ
れた冷却空気がランプ15のバルブの方へ流れていく。
従って、ランプ15の温度をランプの信頼性が保てるよ
うな温度に設定できる。ランプハウス17の冷却空気取
り入れ口59からリフレクタ17の前側へ吹き出される
冷却空気量がランプ温度が適切になるようにファンの選
定及びファン駆動電圧の調整を行うことでもランプ冷却
の調整ができる。
【0077】図23は光源14の冷却装置の他の例を示
す図である。図20から図22の実施例に対して、この
実施例では、フィン63がダクト54の第2の空気吹き
出し口57に設けられ、且つフィン64がランプハウス
17の第2の空気取り入れ口59に設けられている。こ
のフィン63、64の角度や大きさを調整して、ランプ
ハウス17の冷却空気取り入れ口59へ冷却空気が入り
やすくなるように調整できる。また、この図では、ダク
トの開口部が光源設置状態において上部に設けてある
が、横にあってもよい。
【0078】図24及び図25は光源14の冷却装置の
他の例を示す図である。図20から図22の実施例に対
して、リフレクタ16はその外周部が一部カットされて
おり、この図では上下方向がカットされている。そのリ
フレクタ16のカット部分16cに対応するランプハウ
ス17の冷却空気取り入れ口59及び排気口60が形成
されている。これにより、光源14の機構サイズを図2
0から図22の場合と比べて小さくできる。なお、この
図では、上下方向にカット部分16cを設けたが、例え
ば、左右方向や、上と横というように任意の部分にカッ
ト部分を設けても構わないし、そのときの機構サイズを
小さくできる効果は変わらない。
【0079】図26及び図27は光源14の冷却装置の
他の例を示す図である。図20から図22の実施例に対
して、冷却ファン43として、シロッコファンを用い
る。シロッコファンを用いることで、ダクトの大きさを
小さくできる。また、軸流ファンと比べて、シロッコフ
ァンは静圧特性が良好なため、ランプ冷却に必要な冷却
空気量を確保しやすい。
【0080】図28は光源14の冷却装置の他の例を示
す図である。図20から図22の実施例に対して、光源
14は投射型表示装置10に配置されている。装置内
は、図に示すような冷却空気の流れが構成されており、
その中でファン43の吸気口43aは冷却空気下側に配
置されている。従って、装置内の冷却が行われ、高温状
態の冷却空気が光源冷却部の冷却ファン43に吸気さ
れ、ランプ15を冷却し、さらに高温になった冷却、装
置全体の排気ファンにより装置外へ排出される。
【0081】図29から図31は光源14の冷却装置の
他の例を示す図である。ランプ15はメタルハライドラ
ンプからなり、ファン43がランプハウス17の横に設
けられている。冷却ファン43からの冷却空気はダクト
54を通り、ランプハウス17の冷却空気取り入れ口5
9及びリフレクタのカット部分16cからランプ15の
発光管へ向かって吹き出される。このとき、メタルハラ
イドランプ15にあるチップ部15aが、この吹き出し
冷却空気がバルブに当たる側とは反対側に位置するよう
にバルブの位置を調整する。この結果、冷却空気は直接
チップ部15aに当たらないため、チップ部15aが冷
えすぎることが避けられる。チップ部15aが冷えすぎ
ると、発光効率が低下しやすく、表示の明るさが暗くな
る。なお、15bは陰極であり、15cは陽極である。
なお、この実施例では、取り入れ口59を上に設けてい
るが、これは、これまでの実施例で示した横方向にあっ
ても、冷却空気は直接チップ部15aに当たらないよう
にチップ部15aを横方向に位置させればよい。
【0082】図32は光源14の冷却装置の他の例を示
す斜視図である。図29から図31の実施例において、
リフレクタ16の外周部の横方向にカット部分16cが
設けられている。そのカット部分16c近傍には冷却空
気取り入れ口59が設けられている。これにより、図2
9から図31の構成に対して、光源14の大きさを小さ
くできる。
【0083】なお、上記で示した実施例全てにおいて、
ランプ15はメタルハライドランプを使用し、リフレク
タ16は放物線リフレクタで構成されていてよい。図3
3及び図34は光源14の冷却装置の他の例を示す図で
ある。ランプ15はメタルハライドランプからなり、リ
フレクタ16は放物リフレクタからなり、シロッコファ
ン43及びダクト54により冷却装置が構成されてい
る。ダクト54の途中にはリフレクタ16の後側を冷却
するための冷却空気を取り出す開口部が設けられ、その
開口部にはフィンが設けられ、冷却空気の取り出し効率
アップと、冷却空気が必要なところへ吹き込むようにフ
ィンの大きさと角度が調整されている。ダクト54の先
端側の開口部にはフィンが設けられ、一方、リフレクタ
16の上下がカットされており、そこに開口するランプ
ハウス17の開口部が設けられている。また、吸気側開
口部にはフィンが、また排気開口部の外には排気された
冷却空気が装置全体の排気を行う排気ファン46側へ効
率よく冷却空気が流れるようにダクトが設けられてい
る。この光源14及びランプ冷却機構と、色分離装置と
液晶パネルからなるライトバルブと色合成装置と投射レ
ンズ36とから構成され、投射型表示装置を構成する。
【0084】また、ランプ交換する場合もランプを引き
出すときに、ダクトやフィンが他の部材と干渉すること
なくランプの出し入れが可能となる。さらに、上記全て
の実施例において、ダクト54の空気吹き出し口の開口
面積とランプハウス17の空気取り入れ口の開口面積の
大きさは、ランプハウス17の空気取り入れ口の開口面
積をダクト54の空気吹き出し口の開口面積と同等か又
は大きくすることで、ダクト54側から吹き出される冷
却空気を有効にランプハウス17側へ入れ込むことがで
きる。
【0085】図35及び図36は、本発明の第3実施例
によるミラー支持装置を示す斜視図である。この実施例
では、ミラー66が適切に支持される。最初にミラー6
6と投射型表示装置との関係について説明する。図1を
参照すると、投射型表示装置10は、光源14と、3つ
のライトバルブ20R、20G、20Bと、色分離手段
24と、色合成手段30と、投射レンズ36とを備え
る。ライトバルブ20R、20G、20Bは赤、緑、及
び青色の画像を形成するための例えば液晶パネルからな
る。色分離手段24は、2つのダイクロイックミラー2
5、26と2つの全反射ミラー27、28とからなる。
色合成手段30は、2つの透明なブロック32、33
と、透明なブロック35とからなる。図8では、色合成
手段30は、2つのダイクロイックミラー32M、33
Mと1つの全反射ミラー35Mとからなる。
【0086】この実施例のミラー支持装置は、色分離手
段24及び色合成手段30に含まれるダイクロイックミ
ラー25、26、全反射ミラー27、28、ダイクロイ
ックミラー32M、33M、及び全反射ミラー35Mを
対象としている。説明を簡略にするために、ここではダ
イクロイックミラー及び全反射ミラーを単にミラー66
で代表する。
【0087】図35において、ミラー66は、3つの保
持部材68によって固定構造70に保持される。この場
合、固定構造70はミラー66の両側に配置される一対
の支持板であり、固定構造70はハウジング12(図
1)に適切に固定される。図36(A)は保持部材68
の斜視図、図36(B)は保持部材68の断面図、図3
6(C)は保持部材68でミラー66を保持した例を示
す図である。
【0088】図35及び図36において、各保持部材6
8は、クリップ型の保持部材であって、ミラー66の一
方の面の一点及び反対側の面の対応する一点を実質的に
点接触で挟み込むようにしてミラー66を保持する。す
なわち、保持部材68は、固定構造70に取り付けられ
るベース部68aと、二股となった一対の対向する平板
状のアーム部68b、68cとからなり、アーム部68
b、68cはそれぞれ突起68d、68eを有する。一
対のアーム部68b、68cの突起68d、68eは互
いに対向し、突起68d、68eによりミラー66を挟
み込むようになっている。
【0089】保持部材68は例えばステンレス鋼等のば
ね性を有する材料で作られ、突起68d、68e間の初
期寸法はミラー66の厚さよりも小さくしておく。その
ために、突起68d、68eはミラー66に実質的に点
接触するようになっているが、アーム部68b、68c
はばね性を提供するために十分な横方向の幅を有する。
例えば、アーム部68b、68cの横方向の幅は10m
mであり、アーム部68b、68cの分岐部から先端ま
での長さは5.0mmであり、厚さは0.5mmであ
る。
【0090】ベース部68aは穴68fを有し、ベース
部68aを穴68fに挿入されるねじ(図示せず)によ
り固定構造70に固定される。あるいは、ベース部68
aを固定構造70に作り込んでおいてもよい。この構成
において、ミラー66を空間的に3位置で保持し、3つ
の位置は1つの平面に含まれることができるので、ミラ
ー66は凹面や凸面を含む形状に歪められることがな
い。また、各位置において、ミラー66を対向する突起
68d、68e間に実質的に点接触で挟み込み固定する
ため、ミラー66は凹面や凸面を含む形状に歪められる
ことがない。例えば、保持部材68が突起68d、68
eではなくて比較的に長い支持面でミラー66を保持す
る場合には、この支持面が3つの位置を含む平面と平行
でないと、ミラー66は凹面や凸面を含む形状に歪めら
れる。本実施例では、ミラー68は凹面や凸面を含む形
状に歪めることがなく、投射レンズの収差や投射像の歪
み(TVディストーション)の増大や、解像度低下を防
止し、投射型表示装置の表示品質の低下を防止できる。
【0091】図37はミラー支持装置の他の例を示す図
である。この例では、ミラー66は、3つの保持部材6
8によって固定構造71に保持される。この場合、固定
構造71は開口部71aをもった支持板状の部材であ
り、この固定構造71はさらに一対の支持板72に支持
され、支持板72はハウジング12(図1)に適切に固
定される。保持部材68は、図35及び図36の保持部
材68と同様のものであり、ミラー66を表裏で挟み込
み固定する。従って、この場合にも、ミラー66は3つ
の保持部材68によって歪みなく保持されることができ
る。固定構造71の開口部71aはミラー66が例えば
図1のダイクロイックミラーとして使用される場合に光
路を遮らないためのものである。
【0092】この構成にすることにより、ミラー66の
歪みを防止するだけでなく、図35の場合にミラー66
の角に物を当てて破損させる不良を防止することもでき
る。また、保持部材68はミラー66に歪みを生じさせ
ないため、固定構造の薄型化、低コスト化に効果があ
る。図38は保持部材68の他の例を示す図である。図
38(A)は保持部材68の側面図、図38(B)は保
持部材68の正面図である。保持部材68は、クリップ
型の保持部材であって、ミラー66の一方の面の一点及
び反対側の面の対応する一点を実質的に点接触で挟み込
むようにしてミラー66を保持する。すなわち、保持部
材68は、固定構造70に取り付けられるベース部68
aと、二股となった一対の対向する平板状のアーム部6
8b、68cとからなり、アーム部68b、68cはそ
れぞれ突起68d、68eを有する。一対のアーム部6
8b、68cの突起68d、68eは互いに対向し、突
起68d、68eによりミラー66を挟み込むようにな
っている。図36の例では、一対のアーム部68b、6
8cは互いにほぼ平行になっていたのに対して、この例
では、一方のアーム部68bは他方のアーム68cに対
して角度をつけた状態で配置されている。これによっ
て、一対のアーム部68b、68cでミラー66を挟持
するばね力を調整することができる。これによりミラー
66の歪みを防止した上で、抑え力を強くでき、ミラー
ずれに効果がある。
【0093】図39は保持部材68の他の例を示す図で
ある。図39(A)は保持部材68の斜視図、図39
(B)は保持部材68の側面図である。保持部材68
は、クリップ型の保持部材であって、ミラー66の一方
の面の一点及び反対側の面の対応する一点を実質的に点
接触で挟み込むようにしてミラー66を保持する。保持
部材68は、ベース部68aと、一対の対向するアーム
部68b、68cとからなり、アーム部68b、68c
はそれぞれ突起68d、68eを有する。図38及び図
39の保持部材68では、アーム部68b、68c及び
それから延長されるベース部68aの部分は、2つの別
個の部材として形成され、後で一体化されたものであ
る。
【0094】さらに、突起68d、68eは曲面形状で
形成され、好ましくは突起68d、68eは球面の一部
で形成される。図36及び図38では、突起68d、6
8eは概略半球形状に形成され、図39では、突起68
d、68eは概略1/4球形状に形成される。図40
(A)は図39の一方のアーム部68bを拡大して示す
斜視図である。図40(B)は図39及び図40(A)
のアーム部68bの突起68dの形状を説明する図であ
る。図40(B)において、球Sは平面P1によって切
断され、球Sの平面P1の一方側の部分はさらに平面P
1と垂直な平面P2によって切断され、その結果四分割
された球部分Tが、突起68d、68eになる。平面P
1は球Sの直径とはずれており、球部分Tは正確な1/
4球形状ではないが、1/4球形状に近い。この形状の
突起68d、68eはミラー66を実質的に点接触で保
持することができ、且つ図41を参照して説明する金型
による型押し成形で作るのに適したものである。
【0095】保持部材68の突起68d、68eの形状
を概略1/4球形状としている。これによって金型で型
押しする突起68d、68eの半径を小さくすることが
可能になり、ミラー66と接触する位置の精度を向上す
ることができる。保持部材68の突起68d、68eの
形状を半球状にすると、半径を小さくしていくと突起部
68d、68eの上部が割れやすくなることがあった。
【0096】図41は図39及び図40の別個に製造さ
れたアームの部分を製造する成形工程を説明するであ
る。図41(A)はアーム部68b及びそれから延長さ
れるベース部68aの部分に相当する一方のアームの部
分を成形する工程、(B)はアーム部68c及びそれか
ら延長されるベース部68aの部分に相当する他方のア
ームの部分を成形する工程を示す図である。
【0097】図41(A)に示される型は、上型73と
下型74とを有し、上型73は形成すべき突起68dの
形状に対応した突起73aを有し、下型74は形成すべ
き突起68dの形状に対応し且つ突起73aと相補的な
形状の凹部74aを有する。金属板68Bを上型73と
下型74との間に配置し、上型73と下型74との間に
圧力をかけることにより、金型による型押しで、アーム
部68b及びそれから延長されるベース部68aの部分
に相当する一方のアームの部分を成形する。なお、上型
73は位置決め用ピン73bを有し、下型73は位置決
め用ピン73bを受ける凹部74bを有し、成形された
一方のアームの部分に位置決め穴を形成する。
【0098】図41(B)に示される型は、上型75と
下型76とを有し、上型75は形成すべき突起68eの
形状に対応した突起75aを有し、下型76は形成すべ
き突起68eの形状に対応し且つ突起75aと相補的な
形状の凹部76aを有する。金属板68Cを上型75と
下型76との間に配置し、上型75と下型76との間に
圧力をかけることにより、金型による型押しで、アーム
部68c及びそれから延長されるベース部68aの部分
に相当する他方のアームの部分を成形する。なお、上型
75は位置決め用ピン75bを有し、下型76は位置決
め用ピン75bを受ける凹部76bを有し、成形された
他方のアームの部分に位置決め穴を形成する。こうして
形成された一方のアームの部分と他方のアームの部分の
位置決め穴を合わせて両者を一体化し、保持部材68を
形成する。なお、一方のアームの部分と他方のアームの
部分とをねじにより一体化する場合には、上型、73、
75と74、下型76は、ねじを通す穴を形成するため
の突起と凹部を有する。
【0099】保持部材68を形成する場合、通常は保持
部材68に相当するキャビティを有する金型に材料を流
しし込む、鋳造で製作するが、本実施例とすることによ
り、保持部材68を金型による型押し成形で作ることが
でき、コストの低減を図れる。同様に、保持部材68を
樹脂で成形することもできる。保持部材68を構成する
2つのアームの部分を固定構造70、71にねじ止めす
ることで、保持部材68の上下の部分の位置が一様に決
まり、上下の突起の位置バラツキを小さくすること、す
なわち位置ずれによるミラーの歪みを防止することが可
能である。また、保持部材68をステンレス板や銅板、
あるいは高分子樹脂のばね材を用い、上下の突起の間隔
dをミラーの厚さよりも小さくすることにより、ミラー
66に対し、保持部材68の突起を介して常に一定の圧
力をかけることができ、ミラー66の横方向のずれを防
止することができる。
【0100】図42は保持部材68の他の例を示す図で
あり、図42(A)は2つのアームの部分を一体化する
前の状態を示し、図42(B)は2つのアームの部分を
一体化した後の状態を示す。この例では、保持部材68
の2つのアーム部68b、68cは互いに同一形状と
し、一方を反転して2つを組み合わせ、間にミラー66
を挟み込むことでミラー66を保持する。2つのアーム
の部分はねじ68xで固定構造71に固定されている。
【0101】この構成にすることで、保持部材68の2
つのアームの部分を同一の金型で製作することができ、
突起68d、68eの位置ずれを防止でき、また1つの
金型ですむため、低コスト化が可能になる。図43は、
保持部材68の突起68d(68e)の形状を曲面とし
た種々の例を示している。図43(A)は突起68dを
有するアーム部68bの平面図であり、以下の図の断面
図は図43(A)の線A−Aに沿って取った断面図であ
り、正面図は図43(A)の矢印Bから見た正面図であ
る。図43(B)はV溝絞り形状の突起68dを有する
アーム部68bの断面図であり、図43(C)は図43
(B)のアーム部68bの正面図である。図43(D)
は半球絞り形状の突起68dを有するアーム部68bの
断面図であり、図43(E)は図43(D)のアーム部
68bの正面図である。図43(F)は1/4球絞り形
状の突起68dを有するアーム部68bの断面図であ
り、図43(G)は図43(F)のアーム部68bの正
面図である。
【0102】図44はミラー支持装置の他の例を示す図
である。ミラー66を保持する3つの保持部材68のう
ち、2つの保持部材68を装置下側の固定構造70に固
定し、残る1つの保持部材68をの装置上側の固定構造
70に固定した。これにより、ミラー66の重量を装置
下側の固定構造70に固定された2つの保持部材68で
支持することができ、重量による位置の変動を抑えるこ
とができ、ミラー66の位置ずれによる装置の表示品質
の低下を防止することができる。
【0103】図45はミラー支持装置の他の例を示す図
である。この実施例では、開口部71aを有する固定構
造71の対向する2つの辺に保持部材68が設けられ、
保持部材68のない辺にピン77を配置し、投射型表示
装置に衝撃が加わったときにミラー66が保持部材68
のない方向にずれることを防止することができ、ミラー
66の位置ずれによる装置の表示品質の低下を防止する
ことができる。
【0104】図46はミラー支持装置の他の例を示す図
である。この実施例では、開口部71aを有する固定構
造71の対向する2つの辺に保持部材68が設けられ、
保持部材68のない辺にに柔軟性を有する接着剤78を
配置し、接着剤78の硬化後の弾性率がミラー66の弾
性率より小さく、硬化後の接着剤78が柔軟性を有して
いる。この構成では、ミラー66の固定後に接着剤78
を塗布することができる。また、ミラー66に対して1
か所で位置ずれ防止効果が得られるため工程が簡略で
き、ミラー66の固定構造71の低コスト化になる。ま
た、接着剤78が柔軟性を有しているため、装置組み込
み後投射型表示装置に衝撃が加わっても衝撃を吸収し、
ミラー66のずれや歪みを発生させない上、ミラー66
と保持部材68や接着剤78の熱膨張係数の違いによる
ミラー66のずれや歪みも防止できる。
【0105】図47は本発明のさらに他の実施例を示す
図である。この実施例では、投射型表示装置80は、ハ
ウジング82を有し、複数の光学部材がハウジング82
に配置されている。図1の実施例に従えば、これらの光
学部材は、光源14と、ライトバルブ20R、20G、
20Bと、色分離手段24と、色合成手段30と、投射
レンズ36とを含む。図47には、複数の光学部材のう
ちの投射レンズ36が示されている。この、投射型表示
装置80は背面投射型の表示装置であり、スクリーン8
4を有する。さらに、ミラー86が投射レンズ36とス
クリーン84との間に配置され、投射レンズ36から投
射された画像光がミラー86で光路を曲げられてスクリ
ーン84に投射されるようになっている。
【0106】このミラー86についても、前の実施例の
ミラー66と同様の問題点がある。従って、このミラー
86も前に説明したのと同様の支持装置によって支持さ
れる。すなわち、ミラー86は、3つの保持部材68に
よって実質的に点接触で固定構造(ハウジング82又は
ハウジング82に固定された部材)に保持される。保持
部材68は図35から図46を参照して説明したものと
同様の構造とすることができる。従って、ミラー66の
実施例について説明したのと同様に、ミラー86は歪み
が生じることなく支持されることができ、画像の歪みの
発生を防止することができる。
【0107】図48は本発明のさらに他の実施例を示す
図である。図1に示されるように、各ライトバルブ20
R、20G、20Bの前後には、偏光子21、22が配
置されている。図48は偏光子21を示し、偏光子21
は透明な基板21aと、基板21aに貼り付けられたフ
ィルム状偏光生成部材21bとからなるものである。偏
光生成部材21bは例えば誘電体の多層膜からなる。
【0108】投射型表示装置のように偏光子21へ大光
量を照射する場合、偏光生成工程(フィルム状偏光生成
部材21bにより必要な偏光を透過し、それ以外の偏光
を吸収す工程)において、光吸収による熱で偏光子21
が劣化することがあり、これを防止するため、大きな冷
却能力を必要としている。本実施例では、透明な基板2
1aを透明な結晶基板で構成し、このフィルム状偏光生
成部材21bを透明な結晶基板21aに貼り付けること
により、熱により劣化しやすい偏光子21の冷却を容易
にすることができる。なお、従来は、基板21aは透明
なガラス板によって構成されている。
【0109】サファイアやダイアモンドからなる結晶基
板21aは、熱伝導率が従来のガラスと比較して数十倍
良いため、偏光生成部材21bでの光吸収による発熱の
放熱効率が高く、冷却構造の簡素化が可能となる。ま
た、結晶基板21a内にある屈折率楕円体により偏光が
乱れ、表示品質を低下する。前記透明な結晶基板内にあ
る屈折率楕円体の長軸、短軸の方向とフィルム状偏光生
成部材の偏光軸が一致していることにより、この偏光乱
れを防止でき、表示装置の表示品質の低下が防止でき
る。
【0110】従って、透明な結晶基板21aが、サファ
イア及びダイアモンドの一つからなることが好ましい。
また、透明な結晶基板21a内にある屈折率楕円体の長
軸、短軸の方向とフィルム状偏光生成部材の偏光軸が一
致していることが好ましい。
【0111】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高密度で光学部材及び電気部材を配置した投射型表示装
置において、吸気ファンにより装置底面から外気を取り
入れ、光の吸収による発熱の多いライトバルブや偏光子
を外部から取り入れた冷却空気で冷却し、さらに装置内
各部に冷却空気を回し、冷却の強化が必要な発熱部材に
おいては、専用のファンで冷却空気を引き込む。このよ
うにして、強制的に装置内で冷却空気の流れを作ること
により、冷却空気が装置内で対流することなく、ある道
筋で吸気から排気へきスムーズに流れるので、装置内で
発生した熱が効率的に外部へ排出され、従って各部材を
効率よく冷却でき、装置の信頼性が向上する。また、必
要なだけファンを回転させるので、1つ1つのファンの
回転の負荷が最小となり、ファンの騒音を最小にするこ
とができ、高密度で小型の、騒音の小さい、信頼性のあ
る装置を実現できる。
【0112】また、簡単な構造で投射型表示装置内のミ
ラー類を歪みなく固定できるため、投射像の表示品質低
下を防止し、それによって高性能な投射型表示装置を得
ることができる。また、ミラーや偏光子の効率的に冷却
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による実施例による投射型
表示装置を示す平面図である。
【図2】吸気ファンを示すために図1の一部の部材を省
略してハウジングの一部を示す平面図である。
【図3】シロッコファンを示す斜視図である。
【図4】図1の装置のハウジングの底面図である。
【図5】図4の装置のハウジングの底部の部分の断面図
である。
【図6】図1の電源を示す斜視図である。
【図7】図1の光源用安定器を示す斜視図である。
【図8】色合成手段のダイクロイックミラー及び全反射
ミラーを示す図である。
【図9】本発明の第2実施例による光源の冷却装置を説
明するためのランプハウス及びダクトを示す正面図及び
平面図である。
【図10】図9(A)、(B)のランプハウス及びダク
トの図9(B)の線X─Xに沿った断面図である。
【図11】光源の冷却装置の他の例を示す斜視及び断面
図である。
【図12】光源の冷却装置の他の例を示す断面図であ
る。
【図13】光源の冷却装置の他の例を示す断面図であ
る。
【図14】光源の冷却装置の他の例を示す断面図であ
る。
【図15】光源の冷却装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図16】光源の冷却装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図17】図16の装置のダクト及びランプハウスの図
解的平面図である。
【図18】光源の冷却装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図19】光源の冷却装置の他の例を示す図解的平面図
である。
【図20】光源の冷却装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図21】図20の光源の冷却装置の背面図である。
【図22】図20のダクト及びランプハウスの空気吹き
出し口及び空気取り入れ口を示す図である。
【図23】光源の冷却装置の他の例を示す図である。
【図24】光源の冷却装置の他の例を示す側面図であ
る。
【図25】図24の光源の冷却装置を示す斜視図であ
る。
【図26】光源の冷却装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図27】図24の光源の冷却装置を示す略断面図であ
る。
【図28】光源の冷却装置の他の例を示す図である。
【図29】光源の冷却装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図30】図29のランプの部分を示す正面図である。
【図31】図29のランプの部分を示す側面図である。
【図32】光源の冷却装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図33】光源の冷却装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図34】図33の光源の冷却装置の側面図である。
【図35】本発明の第3実施例によるミラー支持装置を
示す斜視図である。
【図36】図35の保持部材を示し、(A)は保持部材
の斜視図、(B)は保持部材の断面図、(C)は保持部
材でミラーを保持した例を示す図である。
【図37】ミラー支持装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図38】保持部材の他の例を示す図であり、(A)は
保持部材の側面図、(B)は保持部材の正面図である。
【図39】保持部材の他の例を示す図であり、(A)は
保持部材の斜視図、(B)は保持部材の側面図である。
【図40】保持部材のアーム部の突起の形状を説明する
図であり、(A)は図39の一方のアーム部を拡大して
示す斜視図、(B)は(A)のアーム部の突起の形状を
説明する図である。
【図41】図39及び図40のアームの部分を製造する
成形工程を説明する図であり、(A)は一方のアームの
部分を成形する工程、(B)は他方のアームの部分を成
形する工程を示す図である。
【図42】保持部材の他の例を示す図であり、(A)は
2つのアームの部分を一体化する前の状態を示し、
(B)は2つのアームの部分を一体化した後の状態を示
す図である。
【図43】保持部材の突起の形状を曲面とした種々の例
を示し、(A)は突起を有するアーム部の平面図であ
り、(B)はV溝絞り形状の突起を有するアーム部の断
面図であり、(C)は(B)のアーム部の正面図であ
り、(D)は半球絞り形状の突起を有するアーム部の断
面図であり、(E)は(D)のアーム部の正面図であ
り、(F)は1/4球絞り形状の突起を有するアーム部
の断面図であり、(G)は(F)のアーム部の正面図で
ある。
【図44】ミラー支持装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図45】ミラー支持装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図46】ミラー支持装置の他の例を示す斜視図であ
る。
【図47】本発明のさらに他の実施例を示す斜視図であ
る。
【図48】本発明のさらに他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
10…投射型表示装置 12…ハウジング 14…光源 15…ランプ 16…リフレクタ 17…ランプハウス 18…偏光変換装置 20R、20G、20B…ライトバルブ 21、22…偏光子 23…コンデンサーレンズ 24…色分離手段 25、26…ダイクロイックミラー 27、28…全反射ミラー 30…色合成手段 31…ダイクロイック膜 32、33…ブロック 34…全反射膜 35…ブロック 36…投射レンズ 38…電源 40…光源用安定器 42R、42G、42B…吸気ファン 43…ファン 44…ファン 45…ファン 46…排気ファン 48…格子 49…フィルタ 50…金網 54…ダクト 55…空気入り口 56…第1の空気吹き出し口 57…第2の空気吹き出し口 58…第1の空気取り入れ口 59…第2の空気取り入れ口 60…排気口 61…フィン 62…フィン 63…フィン 64…フィン 66…ミラー 68…保持部材 70…固定構造 71…固定構造 72…支持板 73…型 74…型 75…型 76…型 77…ピン 78…接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小林 哲也 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 鈴木 敏弘 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 後藤 猛 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 林 啓二 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 山口 久 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 (72)発明者 大橋 範之 神奈川県川崎市中原区上小田中4丁目1番 1号 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5C058 AB06 BA30 BA33 EA12 EA13 EA26 EA52

Claims (43)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングと、 該ハウジング内に配置されて、画像光を形成するための
    少なくとも1つのライトバルブと、 該ハウジング内に配置されて、該少なくとも1つのライ
    トバルブで形成された画像光を拡大投射するための投射
    レンズと、 該ハウジング内に配置された少なくとも1つの発熱部材
    と、 該少なくとも1つのライトバルブに冷却空気が当たるよ
    うに該ハウジングの内部に冷却空気を取り入れるための
    少なくとも1つの第1のファンと、 該少なくとも1つの発熱部材に直接に冷却空気が当たる
    ように該ハウジング内に配置された少なくとも1つの第
    2のファンと、 該ハウジングから外部へ冷却空気を排気するための少な
    くとも1つの第3のファンと、 を備えたことを特徴とする投射型表示装置。
  2. 【請求項2】 該少なくとも1つの発熱部材は光源を含
    み、該少なくとも1つのライトバルブはカラー表示を行
    うために複数のライトバルブからなり、 該光源の出射光を複数の色光に分離する色分離手段と、
    複数のライトバルブの出射光を1つの合成光に合成する
    色合成手段とをさらに含むことを特徴とする請求項1に
    記載の投射型表示装置。
  3. 【請求項3】 該少なくとも1つの発熱部材が前記光源
    と、電源と、光源用安定器であることを特徴とする請求
    項2に記載の投射型表示装置。
  4. 【請求項4】 色分離手段が2つのダイクロイックミラ
    ーと、2つの全反射ミラーで構成され、色合成手段がダ
    イクロイック膜をプリズムで挟んでなる2つの透明ブロ
    ックと、全反射膜を備える1つの透明ブロックで構成さ
    れることを特徴とする請求項2に記載の投射型表示装
    置。
  5. 【請求項5】 該少なくとも1つの第1のファンの冷却
    空気の吹き出し口から該少なくとも1つのライトバルブ
    の近くまで延びるダクトが設けられ、該少なくとも1つ
    の第2のファンの冷却空気の吹き出し口から該少なくと
    も1つの発熱部材の近くまで延びるダクトが設けられて
    いることを特徴とする請求項2に記載の投射型表示装
    置。
  6. 【請求項6】 該少なくとも1つの第1のファンは複数
    のライトバルブに対応する複数のファンからなり、該複
    数のファンが複数のライトバルブよりも低い該ハウジン
    グの部分に設置されており、各ライトバルブに対して下
    から上方へ冷却空気を流すようになっており、該ハウジ
    ングの底部に外気を吸気する吸気口があり、該吸気口の
    開口面積は該複数のライトバルブを冷却するための複数
    のファンの吸気口の開口面積より大きいことを特徴とす
    る請求項2に記載の投射型表示装置。
  7. 【請求項7】 該少なくとも1つの第2のファンは光源
    冷却用のファンと、電源冷却用のファンと、光源用安定
    器冷却用のファンとからなり、該少なくとも1つの第1
    のファンによって該ハウジングの内部に吸気された冷却
    空気の一部が該複数のライトバルブを冷却した後で該少
    なくとも1つの第3のファンによって該ハウジングの外
    部に排気され、該少なくとも1つの第1のファンによっ
    て該ハウジングの内部に吸気された冷却空気の他の一部
    が該複数のライトバルブを冷却した後で該少なくとも1
    つの第2のファンによって光源、電源、及び光源用安定
    器を冷却した後で該少なくとも1つの第3のファンによ
    って該ハウジングの外部に排気されることを特徴とする
    請求項4に記載の投射型表示装置。
  8. 【請求項8】 該光源冷却用のファンは該光源の該少な
    くとも1つの第3のファンとは反対側に配置され、該電
    源冷却用のファンは該電源の該少なくとも1つの第3の
    ファンとは反対側に配置され、該光源用安定器冷却用の
    ファンは該光源用安定器の該少なくとも1つの第3のフ
    ァンとは反対側に配置されることを特徴とする請求項7
    に記載の投射型表示装置。
  9. 【請求項9】 該少なくとも1つの第2のファンの風量
    は該少なくとも1つの第1のファンの風量よりも小さい
    ことを特徴とする請求項7に記載の投射型表示装置。
  10. 【請求項10】 該少なくとも1つの第3のファン排気
    量が、該少なくとも1つの第1のファンの外気吸気量と
    ほぼ同じかそれ以上であることを特徴とする請求項9に
    記載の投射型表示装置。
  11. 【請求項11】 ランプと、前側と後側とを有し該ラン
    プが該前側に配置されたリフレクタとを有する光源と、 該光源の光を受けて、画像光を形成するための少なくと
    も1つのライトバルブと、 該少なくとも1つのライトバルブで形成された画像光を
    拡大投射するための投射レンズと、 光源冷却装置とを備え、 該光源冷却装置は、該ランプ及びリフレクタを収めたラ
    ンプハウスと、冷却ファンと、該冷却ファンから該ラン
    プハウスへ冷却空気を導くダクトとからなり、 該ダクトは該冷却ファンから空気を取り入れるための空
    気入り口と第1の空気吹き出し口を有し、該ランプハウ
    スは該ダクトの第1の空気吹き出し口から冷却空気を取
    り入れるための第1の空気取り入れ口と冷却空気をラン
    プハウス外へ排気するための排気口とを有し、該ランプ
    ハウスの第1の空気取り入れ口は、該リフレクタの該後
    側に冷却空気を吹き出すように構成されていることを特
    徴とする投射型表示装置。
  12. 【請求項12】 該ダクトの第1の空気吹き出し口から
    該ランプハウスの第1の空気取り入れ口へ流れる冷却空
    気の流れを制御する流れ制御部材が、該ダクトの第1の
    空気吹き出し口に設けられていることを特徴とする請求
    項11に記載の投射型表示装置。
  13. 【請求項13】 該ダクトの第1の空気吹き出し口から
    該ランプハウスの第1の空気取り入れ口へ流れる冷却空
    気の流れを制御する流れ制御部材が、該ランプハウスの
    第1の空気取り入れ口に設けられていることを特徴とす
    る請求項11に記載の投射型表示装置。
  14. 【請求項14】 該ダクトは第2の空気吹き出し口を有
    し、該ランプハウスは該ダクトの該第2の空気吹き出し
    口から冷却空気を取り入れて該リフレクタの前側に冷却
    空気を吹き出すための第2の空気取り入れ口を含むこと
    を特徴とする請求項11に記載の投射型表示装置。
  15. 【請求項15】 該ダクトの第2の空気吹き出し口から
    該ランプハウスの第2の空気取り入れ口へ流れる冷却空
    気の流れを制御する流れ制御部材が、該ダクトの第2の
    空気吹き出し口に設けられていることを特徴とする請求
    項14に記載の投射型表示装置。
  16. 【請求項16】 該ダクトの第2の空気吹き出し口から
    該ランプハウスの第2の空気取り入れ口へ流れる冷却空
    気の流れを制御する流れ制御部材が、該ランプハウスの
    第2の空気取り入れ口に設けられていることを特徴とす
    る請求項14に記載の投射型表示装置。
  17. 【請求項17】 該ダクトの第1の空気吹き出し口から
    該ランプハウスの第1の空気取り入れ口へ流れる冷却空
    気の流れを制御する流れ制御部材が、該ダクトの第1の
    空気吹き出し口に設けられ、 該ダクトの第1の空気吹き出し口から該ランプハウスの
    第1の空気取り入れ口へ流れる冷却空気の流れを制御す
    る流れ制御部材が、該ランプハウスの第1の空気取り入
    れ口に設けられ、 該ダクトの第2の空気吹き出し口から該ランプハウスの
    第2の空気取り入れ口へ流れる冷却空気の流れを制御す
    る流れ制御部材が、該ダクトの第2の空気吹き出し口に
    設けられ、 該ダクトの第2の空気吹き出し口から該ランプハウスの
    第2の空気取り入れ口へ流れる冷却空気の流れを制御す
    る流れ制御部材が、該ランプハウスの第2の空気取り入
    れ口に設けられていることを特徴とする請求項14に記
    載の投射型表示装置。
  18. 【請求項18】 該ランプハウスの第1及び第2の空気
    取り入れ口は、ランプ設置状態で該ランプハウスの上部
    壁に設けられることを特徴とする請求項14に記載の投
    射型表示装置。
  19. 【請求項19】 該ランプハウスの第1及び第2の空気
    取り入れ口は、ランプ設置状態で該ランプハウスの側壁
    に設けられることを特徴とする請求項14に記載の投射
    型表示装置。
  20. 【請求項20】 該リフレクタの外周部の一部がカット
    されており、該ランプハウスの第2の空気取り入れ口
    は、該リフレクタの外周部のカット部の近傍に配置され
    ることを特徴とする請求項14に記載の投射型表示装
    置。
  21. 【請求項21】 該ランプハウスは該ダクトに対して移
    動可能に配置されていることを特徴とする請求項11に
    記載の投射型表示装置。
  22. 【請求項22】 該少なくとも1つのライトバルブ及び
    該光源を収めたハウジングと、該ハウジングに冷却空気
    を取り入れるための吸気ファンと、該ハウジングから冷
    却空気を排気するための排気ファンとをさらに備え、該
    光源を冷却するための冷却ファンは該吸気ファンから該
    排気ファンへ向かって該ハウジング内を流れる冷却空気
    を取り入れることを特徴とする請求項11に記載の投射
    型表示装置。
  23. 【請求項23】 ランプと、前側と後側とを有し該ラン
    プが該前側に配置されたリフレクタとを有する光源と、 該光源の光を受けて、画像光を形成するための少なくと
    も1つのライトバルブと、 該少なくとも1つのライトバルブで形成された画像光を
    拡大投射するための投射レンズと、 光源冷却装置とを備え、 該光源冷却装置は、該ランプ及びリフレクタを収めたラ
    ンプハウスと、冷却ファンと、該冷却ファンから該ラン
    プハウスへ冷却空気を導くダクトとからなり、 該ダクトは該冷却ファンからの空気入り口と空気吹き出
    し口を有し、該ランプハウスは該ダクトの空気吹き出し
    口から冷却空気を取り入れるための空気取り入れ口と冷
    却空気をランプハウス外へ排気するための排気口とを有
    し、該ランプハウスの空気取り入れ口は、該リフレクタ
    の該前側に冷却空気を吹き出すように構成され、 該ダクトの空気吹き出し口から該ランプハウスの空気取
    り入れ口へ流れる冷却空気の流れを制御する流れ制御部
    材が、該ランプハウスの空気取り入れ口に設けられてい
    ることを特徴とする投射型表示装置。
  24. 【請求項24】 該ランプハウスの空気取り入れ口は、
    ランプ設置状態で該ランプハウスの上部壁に設けられる
    ことを特徴とする請求項23に記載の投射型表示装置。
  25. 【請求項25】 該ランプハウスの第1及び第2の空気
    取り入れ口は、ランプ設置状態で該ランプハウスの側壁
    に設けられることを特徴とする請求項23に記載の投射
    型表示装置。
  26. 【請求項26】 該リフレクタの外周部の一部がカット
    されており、該ランプハウスの空気取り入れ口は、該リ
    フレクタの外周部のカット部の近傍に配置されることを
    特徴とする請求項23に記載の投射型表示装置。
  27. 【請求項27】 該リフレクタの外周部の一部がカット
    されており、該ランプハウスの排気口は、該リフレクタ
    の外周部のカット部の近傍に配置されることを特徴とす
    る請求項26に記載の投射型表示装置。
  28. 【請求項28】 該ランプハウスは該ダクトに対して移
    動可能に配置されていることを特徴とする請求項23に
    記載の投射型表示装置。
  29. 【請求項29】 該少なくとも1つのライトバルブ及び
    該光源を収めたハウジングと、該ハウジングに冷却空気
    を取り入れるための吸気ファンと、該ハウジングから冷
    却空気を排気するための排気ファンとをさらに備え、該
    光源を冷却するための冷却ファンは該吸気ファンから該
    排気ファンへ向かって該ハウジング内を流れる冷却空気
    を取り入れることを特徴とする請求項23に記載の投射
    型表示装置。
  30. 【請求項30】 ランプがチップ部を有するメタルハラ
    イドランプであり、該ランプのチップ部が該ランプハウ
    スの空気取り入れ口から吹き出された冷却空気が該ラン
    プに当たる側とは反対側に位置するように構成されてい
    ることを特徴とする請求項23に記載の投射型表示装
    置。
  31. 【請求項31】 光源と、 光源の出射光を複数の色光に分離する色分離手段と、 分離された色光を受けて画像光を形成するための複数の
    ライトバルブと、 該複数のライトバルブの出射光を1つの合成光に合成す
    る色合成手段と、 合成光を拡大投射する投射レンズとからなり、 該色分離手段及び該色合成手段はダイクロイックミラー
    及び全反射ミラーを含み、該ダイクロイックミラー及び
    全反射ミラーの少なくとも1つのミラーは3つの保持部
    材によって固定構造に保持され、各保持部材は、該ミラ
    ーの一方の面の一点及び反対側の面の対応する一点を実
    質的に点接触で挟み込むようにしたことを特徴とする投
    射型表示装置。
  32. 【請求項32】 該固定構造は開口部を有する支持部材
    を含むことを特徴とする請求項31に記載の投射型表示
    装置。
  33. 【請求項33】 該保持部材はそれぞれに突起を有する
    一対のアームを有し、該一対のアームの突起は互いに対
    向し、該突起により該ダイクロイックミラー及び全反射
    ミラーの少なくとも1つのミラーを挟み込むことを特徴
    とする請求項31に記載の投射型表示装置。
  34. 【請求項34】 該一対のアームは該突起とは反対側の
    端部において固定部材により互いに固定されることを特
    徴とする請求項33に記載の投射型表示装置。
  35. 【請求項35】 前記アームはばね材で形成され、2つ
    の突起の間隔をミラーの厚さよりも小さくしたことを特
    徴とする請求項33に記載の投射型表示装置。
  36. 【請求項36】 該ダイクロイックミラー及び全反射ミ
    ラーの少なくとも1つのミラーは矩形状の形状を有し、
    2つの保持部材は該ミラーの一辺に配置され、1つの保
    持部材は該ミラーの反対側の一辺に配置されることを特
    徴とする請求項31に記載の投射型表示装置。
  37. 【請求項37】 該ダイクロイックミラー及び全反射ミ
    ラーの少なくとも1つのミラーを保持する3つの保持部
    材のうち、2つの保持部材はミラーの重量を受けるよう
    にミラーの下側に配置され、1つの保持部材はミラーの
    上側に配置されることを特徴とする請求項36に記載の
    投射型表示装置。
  38. 【請求項38】 該ダイクロイックミラー及び全反射ミ
    ラーの少なくとも1つのミラーは矩形状の形状を有し、
    2つの保持部材は該ミラーの一辺に配置され、1つの保
    持部材は該ミラーの反対側の一辺に配置され、さらにミ
    ラー移動防止機構が該ミラーの他の一辺に関連して配置
    されることを特徴とする請求項31に記載の投射型表示
    装置。
  39. 【請求項39】 該ダイクロイックミラー及び全反射ミ
    ラーの少なくとも1つのミラーは矩形状の形状を有し、
    2つの保持部材は該ミラーの一辺に配置され、1つの保
    持部材は該ミラーの反対側の一辺に配置され、さらに接
    着剤が該ミラーの他の一辺に関連して配置されることを
    特徴とする請求項31に記載の投射型表示装置。
  40. 【請求項40】 光源と、 画像光を形成するための少なくとも1つのライトバルブ
    と、 該少なくとも1つのライトバルブで形成された画像光を
    拡大投射するための投射レンズと、 拡大投射像を可視化するスクリーンと、 該投射レンズとスクリーンとの間に配置されたミラーと
    を備え、 該ミラーは3つの保持部材によって固定構造に保持さ
    れ、各保持部材は、該ミラーの一方の面の一点及び反対
    側の面の対応する一点を実質的に点接触で挟み込むよう
    にしたことを特徴とする投射型表示装置。
  41. 【請求項41】 偏光子と、該偏光子を通った偏光を受
    けるライトバルブとを備え、 該偏光子は、透明な結晶基板と、フィルム状偏光生成部
    材とを含むことを特徴とする投射型表示装置。
  42. 【請求項42】 前記透明な結晶基板が、サファイア及
    びダイアモンドの一つからなることを特徴とする請求項
    41に記載の投射型表示装置。
  43. 【請求項43】 前記透明な結晶基板内にある屈折率楕
    円体の長軸、短軸の方向とフィルム状偏光生成部材の偏
    光軸が一致していることを特徴とする請求項41に記載
    の投射型表示装置。
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