JP2002023109A

JP2002023109A - 偏光変換ユニットおよびこれを用いたプロジェクタ

Info

Publication number: JP2002023109A
Application number: JP2000207073A
Authority: JP
Inventors: Shinsuke Ito; 信介伊藤; Takeshi Takizawa; 猛滝澤
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2000-07-07
Filing date: 2000-07-07
Publication date: 2002-01-23
Also published as: US6561650B2; US20020018183A1

Abstract

(57)【要約】【課題】偏光変換素子とレンズアレイとをユニット化
した場合でも、これらを良好に冷却できる偏光変換ユニ
ットを提供すること。【解決手段】偏光変換ユニット８を、偏光変換素子４
１５と第２レンズアレイ４１６とを保持枠８０で保持
し、保持枠８０の下側に流入側開口部８４を設け、上側
に流出側開口部８５を設けた。従って、冷却空気を偏光
変換素子４１５および第２レンズアレイ４１６間の隙間
８３を通して上下に流通させることができ、偏光変換素
子４１５と第２レンズアレイ４１６とを互いの対向面側
から良好に冷却できる。このため、特に偏光変換素子４
１５の対向面に貼設された位相差板に対する熱影響を軽
減して剥離等を防止でき、画像品質を良好に維持でき
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、光源から出射され
た光束を一種類の偏光光に変換する偏光変換ユニットお
よび、この偏光光を変調した後に拡大投写して投写画像
を形成するプロジェクタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プロジェクタを使用する環境が拡
がりつつあり、社内会議や出張先でのプレゼンテーショ
ンなどで用いられる他、ＣＡＤ／ＣＡＭ／ＣＡＥのデー
タを取り込んで拡大投写することで、研究開発部門等で
の技術検討会に用いられたり、各種セミナーや研修会、
さらには視聴覚教育を行う学校の授業でも用いられてい
る。また、ＣＴスキャンやＭＲＩなどの医療画像やデー
タを投写し、治療法の検討、医療指導などに役立てた
り、展示会や大勢が集まるイベントなどを効果的に演出
するのにも用いられる。

【０００３】このように、あるゆる環境でプロジェクタ
が用いられる現在では、プロジェクタに求められる仕様
・機能も様々であり、携帯性を追求した軽量コンパクト
モデル、画像品質を追求した高輝度モデルおよび高解像
度モデル、各デジタル機器やモバイルツールとの接続を
可能にした高機能モデルなどがある。そして、使用され
る環境のさらなる拡大が予想されることから、新たな使
用環境を想定したより高付加価値のプロジェクタの開発
が盛んに行われている。

【０００４】ところで、プロジェクタに用いられる光学
部品の一つとして、光源から出射された光束を一種類の
偏光光に偏光する偏光変換素子がある。このような偏光
変換素子は、光学系の構造の違いにより、レンズアレイ
の光入射側に近接配置される場合と、レンズアレイの光
出射側に近接配置される場合とがあるが、何れの場合で
も、レンズアレイとの間で正しく位置調整される。

【０００５】また、光源の直ぐ前面（光出射側）には、
光束分割素子が配置されることが多い。このため、偏光
変換素子とレンズアレイとの位置関係において、偏光変
換素子がレンズアレイの光入射側にある構造では、この
偏光変換素子とさらに光入射側にある前記光束分割素子
との間でも互いの位置調整を行う必要があり、反対に、
偏光変換素子がレンズアレイの光出射側にある構造で
は、このレンズアレイと前記光束分割素子との間で互い
の位置調整を行わなければならい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、偏光変
換素子、レンズアレイ、光束分割素子の互いの位置調整
は、これらを支持する支持体上で個別に行われるので、
調整作業に非常に手間がかかる。このため、偏光変換素
子とレンズアレイとを一体にしてユニット化し、ユニッ
ト化すると同時に両者間の位置合わせを完了させること
が試みられている。このような場合、支持枠上では、当
該ユニットと光束分割素子との間で位置調整を行うだけ
でよく、調整作業が簡略化される。

【０００７】一方、偏光変換素子やレンズアレイは、光
束の入出射によって高温になり易いので、冷却空気で冷
却する必要がある。しかし、ユニット化された偏光変換
素子とレンズアレイとを効率よく冷却するのは困難であ
り、その解決が望まれている。

【０００８】本発明の目的は、偏光変換素子とレンズア
レイとをユニット化した場合でも、これらを良好に冷却
できる偏光変換ユニット、およびこれを用いたプロジェ
クタを提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の偏光変換ユニッ
トは、互いに隙間を空けて対向配置される偏光変換素子
およびレンズアレイと、これらを一体に保持する保持枠
とを備え、この保持枠には前記隙間内に対して冷却空気
を流入出させる少なくとも一対の開口部が設けられてい
ることを特徴とする。

【００１０】このような構成では、偏光変換素子とレン
ズアレイとをユニット化するのに保持枠を用いるが、こ
の保持枠に冷却空気を流入出させる開口部を設けるの
で、偏光変換素子およびレンズアレイ間の隙間を冷却空
気が流れるようになり、偏光変換素子とレンズアレイと
が互いに対向面側から良好に冷却され、本発明の目的が
達成される。

【００１１】本発明の偏光変換ユニットでは、前記保持
枠の一方の開口部には、前記隙間内への冷却空気の流入
を案内する整流部が設けられていることが望ましい。こ
のような構成では、冷却空気の流入側の開口部に整流部
を設けることで、より多くの冷却空気が確実に偏光変換
ユニット内の隙間に流入するようになり、偏光変換素子
とレンズアレイとの冷却効率がより向上する。

【００１２】本発明の偏光変換ユニットでは、前記整流
部は滑らかな曲面状に形成されていることが望ましい。
このような構成では、整流部での冷却空気の流れがスム
ーズになるので、冷却空気の流出入が効率よく行われ、
冷却効率がさらに向上する。また、冷却空気が整流部に
衝突した際に衝撃音が生じ難くなり、騒音が低減する。

【００１３】本発明のプロジェクタは、光源から出射さ
れた光束を変調した後に拡大投写して投写画像を形成す
るプロジェクタであって、前記請求項１ないし請求項３
のいずれかに記載の偏光変換ユニット備えていることを
特徴とする。このような構成では、前述来の偏光変換ユ
ニットを用いることで、偏光変換素子とレンズアレイと
が良好に冷却されるプロジェクタを提供可能である。

【００１４】本発明のプロジェクタでは、偏光変換ユニ
ットの保持枠に設けられた冷却空気流入側の開口部へ冷
却空気を吐き出すシロッコファンを備えていることが好
ましい。このような構成では、冷却空気の送風をシロッ
コファンで行うので、例えば、軸流ファンを用いる場合
に比べて低騒音化が促進される。

【００１５】本発明のプロジェクタでは、前記シロッコ
ファンと前記冷却空気流入側の開口部との間にはダクト
が設けられていることが望ましい。このような構成で
は、ダクトを設けることにより、シロッコファンから吐
き出された冷却空気が漏れなく偏光変換ユニットの開口
部に向かうようになるから、やはり冷却効率が向上す
る。

【００１６】本発明のプロジェクタでは、前記ダクトの
一部は、外装ケースで形成されていることが好ましい。
本発明のプロジェクタでは、前記ダクトの一部は、前記
偏光変換ユニットを支持する支持体で形成されているこ
とが好ましい。これらの構成では、ダクトを外装ケース
や支持体とは異なる別部品として用意する必要がないの
で、部品点数が低減され、コスト削減が図れる。

【００１７】本発明のプロジェクタでは、前記支持体に
前記シロッコファンが設けられていることが好ましい。
このような構成では、シロッコファンと支持体とを外装
ケース内などに組み込む以前に予め一体にしておくこと
が可能であるから、それらを個別に外装ケース内に組み
込むよりも作業が容易となり、組立時の作業性が良好に
なる。

【００１８】本発明のプロジェクタでは、前記ダクト
は、前記光源の前面側（光出射側）に連通していること
が好ましい。このような構成では、光源と偏光変換ユニ
ットとの間に配置される例えば光束分割素子等の光学部
品側へも冷却空気が送られるようになり、光源に近い位
置に配置される光学部品の多くが冷却されるようにな
る。

【００１９】本発明のプロジェクタでは、前記光源の前
面側に紫外線遮断フィルタ（ＵＶフィルタ）および光束
分割素子が配置されていてもよく、このような構成で
は、光源の間近に配置された光学部品であるＵＶフィル
タおよび光束分割素子が良好に冷却されるようになる。

【００２０】本発明のプロジェクタでは、外装ケースの
底面部は、前記シロッコファンに対応した位置が凹状に
形成されていることが好ましい。このような構成では、
シロッコファンが底面部の凹状部分に沈み込むようにし
て配置されるから、シロッコファンの上面の位置が低く
なり、プロジェクタ全体の薄型化が図れる。

【００２１】本発明のプロジェクタでは、前記シロッコ
ファンは、前記偏光変換ユニットの光出射側に配置され
ていることが好ましい。このような構成では、シロッコ
ファンが偏光変換装置に対して光源側とは反対側に位置
するようになるため、光源回りの部品とシロッコファン
との配置スペースの取り合いが生じず、光源ランプ等の
交換用の開口が確実に確保される。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面
に基づいて説明する。〔１．プロジェクタの主な構成〕図１は、本実施形態に
係るプロジェクタ１を上方から見た全体斜視図、図２
は、プロジェクタ１を下方から見た全体斜視図、図３
は、プロジェクタ１の内部を示す斜視図である。図１な
いし図３において、プロジェクタ１は、略四角箱状の外
装ケース２と、外装ケース２内に収容された電源ユニッ
ト３と、同じく外装ケース２内に配置された平面Ｌ字形
の光学ユニット４とを備えている。

【００２３】外装ケース２は、図４に示すように、互い
にネジ止めされる合成樹脂製のアッパーケース２１と、
アルミニウム等の金属製のロアーケース２２と、同じく
アルミニウム等の金属製のフロントケース２３とで構成
されている。

【００２４】アッパーケース２１は、上面部２１１およ
び背面部２１２が一体成形された形状である。上面部２
１１の内部側には、アルミニウム板のパンチング加工に
よる多孔状の第１電磁遮蔽部材２１３が取り外し可能に
設けられている。アッパーケース２１の背面部２１２の
内部側にも、アルミニウム板からなる第２電磁遮蔽部材
２１４が設けられている。第２電磁遮蔽部材２１４は、
ロアーケース２２側にネジ止めされている。

【００２５】ロアーケース２２は、底面部２２１および
対向し合う一対の側面部２２２が一体に形成された形状
であり、プレスやマシニングセンタ等で加工された所定
形状のアルミニウム板等を曲げ加工することで、底面部
２２１および側面部２２２が互いに折曲して形成されて
いる。

【００２６】底面部２２１の前方の両隅部分には、プロ
ジェクタ１全体の傾きを調整して投写画像の位置合わせ
を行う高さ位置調整機構７が設けられている。これに対
して底面部２２１の後方側中央部には、樹脂製のフット
部材６（図２）が嵌合しているのみである。底面部２２
１の背面側にはランプ交換用開口部２２５（図４）が設
けられている。

【００２７】フロントケース２３は、外装ケース２の前
面部２３１を形成する部材であり、やはりプレスやマシ
ニングセンタ等で加工された所定形状のアルミニウム板
等の曲げ加工あるいは絞り加工によって形成されてい
る。このフロントケース２３には投写レンズ４６に対
応して丸孔開口２３２が設けられ、丸孔開口２３２の周
辺は絞り加工によって内部側に湾曲している。

【００２８】このような外装ケース２には、内部に冷却
空気を取り入れるための吸気口２Ａ，２Ｂ，２Ｃ、およ
び内部から冷却空気を排出するための排気口２Ｄ，２Ｅ
の他、操作パネル２Ｆ（図１、図７）や、スピーカの位
置に対応した多数の孔２Ｇ等が設けられている。また、
外装ケース２の背面側には、インターフェース用の種々
のコネクタが露出しており。各コネクタがマウントされ
るドライバーボードや他のボードは、背面側の開口部分
を塞ぐように固定されたアルミ板５０に支持されるよう
になっている。このアルミ板５０は、電磁遮蔽板として
も機能する。

【００２９】電源ユニット３は、外装ケース２（図３）
内の前面側に配置された主電源３１と、主電源３１の後
方に配置されたバラスト３２とで構成されている。主電
源３１は、電源ケーブルを通して供給された電力をバラ
スト３２や図示しないドライバーボード（電子回路基
板）等に供給するものであり、前記電源ケーブルが差し
込まれるインレットコネクタ３３（図２）、周囲を囲む
アルミニウム製のフレーム３４、図示しない電源回路等
を備えている。バラスト３２は、電力を主に光学ユニッ
ト４の光源ランプ（後述）に供給するものであり、ラン
プ駆動回路を備えている。

【００３０】光学ユニット４は、図５に示すように、イ
ンテグレータ照明光学系４１、色分離光学系４２、リレ
ー光学系４３、電気光学装置４４、色合成光学系として
のクロスダイクロイックプリズム４５、および投写光学
系としての投写レンズ４６を備えている。

【００３１】〔２．光学系の詳細な構成〕図５におい
て、インテグレータ照明光学系４１は、光源ランプ４１
１およびリフレクタ４１２を含む光源装置４１３と、光
束分割素子としての第１レンズアレイ４１４と、偏光変
換素子４１５と、第２レンズアレイ４１６とを備えてい
る。光源ランプ４１１から射出された光束は、リフレク
タ４１２によって集光点に集光するように反射した後、
集光点までの途中位置に配置された第１レンズアレイ４
１４によって複数の部分光束に分割され、そして、偏光
変換素子４１５によって１種類の偏光光に変換され、第
２レンズアレイ４１６に入射する。なお、このような偏
光変換素子４１５は、例えば特開平８−３０４７３９号
公報に紹介されている。偏光変換素子４１５によって１
種類の偏光光に変換された各部分光束は、集光レンズ４
１７に集光し、最終的に電気光学装置４４を構成する３
枚の光変調装置（ライトバルブ）としての液晶パネル４
４１（色光毎に液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１
Ｂと示す）上にほぼ重畳される。

【００３２】色分離光学系４２は、２枚のダイクロイッ
クミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備
え、ミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光
学系４１から射出された複数の部分光束を赤、緑、青の
３色の色光に分離する機能を有している。

【００３３】リレー光学系４３は、入射側レンズ４３
１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２、４
３４を備え、色分離光学系４２で分離された色光、例え
ば、青色光を液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有して
いる。

【００３４】電気光学装置４４は、３枚の光変調装置と
なる液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備え、
これらは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング
素子として用いたものであり、色分離光学系４２で分離
された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４
４１Ｇ，４４１Ｂによって、画像情報に応じて変調され
て光学像を形成する。

【００３５】クロスダイクロイックプリズム４５は、３
枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出
された各色光ごとに変調された画像を合成してカラー画
像を形成するものである。なお、プリズム４５には、赤
色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体
多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字
状に形成され、これらの誘電体多層膜によって３つの色
光が合成される。そして、プリズム４５で合成されたカ
ラー画像は、投写レンズ４６から射出され、スクリーン
上に拡大投写される。

【００３６】以上説明した各光学系４１〜４５は、図６
に示す合成樹脂製のライトガイド４７に収容される。す
なわち、このライトガイド４７には、光源装置４１３を
覆う光源保護部４７１の他、前述の各光学部品４１４〜
４１６，４２１〜４２３，４３１〜４３４を上方からス
ライド式に嵌め込む溝部４７２〜４８１が設けられてい
る。ここで、溝部４７３には、偏光変換素子４１５およ
び第２レンズアレイ４１６を一体にユニット化した偏光
変換ユニット８（図１１）が嵌め込まれる。そして、ラ
イトガイド４７には、図３に示すカバー４８が取り付け
られている。

【００３７】また、ライトガイド４７の光出射側には、
アルミニウム製のヘッド板４９（図６、図７）が配置さ
れており、このヘッド板４９の一端側に液晶パネル４４
１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂが一体に取り付けられたプリ
ズム４５が固定され、他端側の半円筒状部分に沿ったフ
ランジ上に投写レンズ４６が固定されるようになってい
る。

【００３８】〔３．冷却構造〕図１ないし図３におい
て、プロジェクタ１内には、投写レンズ４６脇および外
装ケース２底面の吸気口２Ａから吸引された冷却空気が
排気口２Ｄから排気される第１冷却系統Ａ、外装ケース
２の側面に設けられた吸気口２Ｂから吸引された冷却空
気が排気口２Ｅから排気される第２冷却系統Ｂ、外装ケ
ース２の底面に設けられた吸気口２Ｃから吸引された冷
却空気が排気口２Ｅから排気される第３冷却系統Ｃが形
成されている。

【００３９】第１冷却系統Ａでは、主電源３１の投写レ
ンズ４６側に軸流吸気ファン５１（図３中に一点鎖線で
図示）が設けられ、バラスト３２の光源装置４１３側に
第１シロッコファン５２が設けられている。軸流吸気フ
ァン５１の駆動によって投写レンズ４６脇および吸気口
２Ａから吸引された冷却空気は、主電源３１を冷却した
後に第１シロッコファン５２に吸引される。また、この
第１シロッコファン５２の吸引作用により、吸気口２Ａ
からの冷却空気の一部は、バラスト３２を冷却しながら
シロッコファン５２側に流れ、吸引される。第１シロッ
コファン５２から吐き出された冷却空気は、ライトガイ
ド４７に設けられた吸気用切欠部４７１Ａから光源保護
部４７１内に入り込んで光源装置４１３を後方から冷却
し、排気用切欠部４７１Ｂ（図６）から排気され、最終
的に排気口２Ｄから外装ケース２外に排気される。

【００４０】第２冷却系統Ｂでは、図７、図８の断面図
に示すように、投写レンズ４６の下側に第２シロッコフ
ァン５３が設けられている。この第２シロッコファン５
３は、吸気口２Ｂから電気光学装置４４の下方まで冷却
空気を導くダクト部材６０（図６）の途中に配置されて
いる。吸気口２Ｂから吸引された吸気は、ダクト部材６
０に導かれて第２シロッコファン５３に吸い込まれ、外
装ケース２の底面に沿って吐き出された後、電気光学装
置４４を冷却する。この後に冷却空気は、光学ユニット
４の上部に配置された図示しないドライバーボードを冷
却しながら背面側の軸流排気ファン５４に向かい、この
排気ファン５４で排気口２Ｅから排気される。

【００４１】第３冷却系統Ｃでは、図６中に一点鎖線で
示すように、ライトガイド４７の下面における外装ケー
ス２底面の吸気口２Ｃに対応した位置に第３シロッコフ
ァン５５が設けられている。吸気口２Ｃは、個々の孔を
極力小径とすることで、プロジェクタ１の設置個所上に
ある塵や埃を吸い込み難くしている。吸気口２Ｃから第
３シロッコファン５５に吸い込まれた冷却空気は、外装
ケース２の底面およびライトガイド４７の下面間を通っ
て光源装置４１３側に吐き出された後、ライトガイド４
７の溝部４７２，４７３に対応して設けられた吸気用開
口４７２Ａ、４７３Ａ（図６）に導かれ、この溝部４７
２，４７３に配置される前述した第１レンズアレイ４１
４、偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とか
らなるユニットの他、ＵＶフィルタ４１８を下方から上
方に向かって冷却する。この後に冷却空気は、カバー４
８の排気用開口４８Ａ，４８Ｂ（図３）から排気され、
最終的に背面側の軸流排気ファン５４で排気口２Ｅから
排気される。なお、この第２冷却系統Ｃの詳細な構成を
以下に説明する。

【００４２】〔４．第３冷却系統の詳細な構成〕図９に
おいて、第３シロッコファン５５は、支持体としてのラ
イトガイド４７の下面にネジ５５１によって固定されて
いる。この固定位置は、偏光変換ユニット８よりも光出
射側であって、光源装置４１３（図６）とは反対側に設
定され、光源装置４１３との配置スペースの取り合いが
生じないようになっている。また、第３シロッコファン
５５は、ロアーケース２２の底面部２２１に下方に窪ん
で形成された凹状部２２３内に沈み込んでおり、第３シ
ロッコファン５５の上面位置が低くなるように配置され
ている。

【００４３】ライトガイド４７の下面には、第３シロッ
コファン５５の吐出口５５２から吸気用開口４７３Ａに
達し、さらに光源装置４１３前面の吸気用開口４７２Ａ
まで延びたヒレ状のダクト形成部４８２が一体に設けら
れている。このダクト形成部４８２の下端側は、樹脂製
のシート４８４（図１３）が貼設などされて塞がれ、ダ
クト形成部４８２およびシート４８４、およびライトガ
イド４７の下面で囲まれた部分で筒状のダクト４８３が
形成されている。

【００４４】図１０ないし図１２において、冷却される
偏光変換ユニット８は、前述の偏光変換素子４１５およ
び第２レンズアレイ４１６と、これらを一体に保持する
樹脂製の保持枠８０とを備え、偏光変換素子４１５の光
入射側には複数のスリットを有する金属製の遮光板４１
９（図１２）が配置されている。第２レンズアレイ４１
６と対向する偏光変換素子４１５の対向面には、内部の
図示しない偏光分離膜および反射膜の位置に応じて位相
差板４１５Ａ（図１１）が貼設されている。なお、本実
施形態での偏光変換素子４１５は、内部での光の反射方
向が反対の向きとなるように左右一対配置されている。

【００４５】保持枠８０は、偏光変換素子４１５が取り
付けられる入射側取付部８１と、第２レンズアレイ４１
６が取り付けられる出射側取付部８２とを備え、各取付
部８１，８２に偏光変換素子４１５および第２レンズア
レイ４１６を取り付け、複数のクリップ８０Ａを用いて
固定することで、偏光変換素子４１５および第２レンズ
アレイ４１６の対向面間には隙間８３（図１２）が形成
されるとともに、互いの３次元方向の位置決めが完了す
るようになっている。

【００４６】保持枠８０の下側には流入側開口部８４が
設けられ、偏光変換ユニット８内の隙間８３と外部とが
下側で連通している。また、上側には流出側開口部８５
が設けられ、隙間８３と外部とが上側で連通している。
流入側開口部８４には、第３シロッコファン５５側に開
口した整流部８７が設けられている。この整流部８７
は、図１３にも示すように、偏光変換ユニット８をライ
トガイド４７に設置した際に、吸気用開口４７３Ａらダ
クト４８３内に突出し、第３シロッコファン５５から吐
き出された冷却空気を偏光変換ユニット８内の隙間８３
に導く機能を有している。整流部８７の導風部８７１は
滑らかな曲面状に形成され、冷却空気がスムーズに案内
されるようになっている。流出側開口部８５は、ライト
ガイド４７に取り付けられるカバー４８の排気用開口４
８Ａ（図３）に対応しており、冷却空気をライトガイド
４７の外部に排出することが可能である。

【００４７】このような偏光変換ユニット８は、保持枠
８０の両側面に係合部８６を備えており、これらの係合
部８６が図６に示すライトガイド４７の被係合部４７３
Ｂに係合し、係合した状態で位置決めされて接着剤で固
定される。このような位置決め作業は、図示しない位置
決め装置（治具）に設けられたチャッキング用の爪を、
偏光変換ユニット８の流出側開口部８５に引っ掛けて当
該偏光変換ユニット８を保持した後、この位置決め装置
を適宜操作することで行われる。そして、第３シロッコ
ファン５５から吐き出された冷却空気は、ダクト４８３
を通って流入側開口部８４から偏光変換ユニット８内の
隙間８３に流入し、偏光変換素子４１５および第２レン
ズアレイの対向面を冷却した後、流出側開口部８５から
排出される。

【００４８】〔５．実施形態の効果〕このような本実施
形態によれば、以下のような効果がある。 (１)プロジェクタ１の第３冷却系統Ｃにおいて、冷却さ
れる偏光変換ユニット８は、偏光変換素子４１５と第２
レンズアレイ４１６とを保持枠８０で保持した構成であ
るが、この保持枠８０の下側には流入側開口部８４が設
けられ、上側には流出側開口部８５が設けられているの
で、第３シロッコファン５５から吐き出された冷却空気
を偏光変換素子４１５および第２レンズアレイ４１６間
の隙間８３を通して上下に流通させることができ、偏光
変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とを互いの対
向面側から良好に冷却できる。このため、特に偏光変換
素子４１５の対向面に貼設された位相差板４１５Ａによ
り、隙間８３が非常に狭くなっている本実施形態のよう
な構成では、隙間８３内を流れる冷却空気で位相差板４
１５Ａに対する熱影響を確実に軽減でき、位相差板４１
５Ａの剥離等を防止して画像品質を良好に維持できる。

【００４９】(２)保持枠８０の流入側開口部８４には、
隙間８３内への冷却空気の流入を案内する整流部８７が
設けられているため、より多くの冷却空気を確実に偏光
変換ユニット８内の隙間８３に流入させることができ、
偏光変換素子４１５と第２レンズアレイ４１６とをより
効率的に冷却できる。

【００５０】(３)この整流部８７は、滑らかな曲面状の
導風部８７１を有しているから、整流部８７での冷却空
気の流れをスムーズにでき、冷却空気の流出入を効率よ
く行って冷却効率をさらに向上させることができる。ま
た、冷却空気が整流部に衝突した際に衝撃音を生じ難く
でき、騒音を低減させる効果もある。

【００５１】(４)偏光変換ユニット８の流入側開口部８
４へは、第３シロッコファン５５を用いて冷却空気を送
っているので、例えば、軸流ファンを用いる場合に比べ
て低騒音化を促進できる。

【００５２】(５)第３シロッコファン５５と偏光変換ユ
ニット８の流入側開口部８４との間にはダクト４８３が
設けられているので、第３シロッコファン５５から吐き
出された冷却空気を漏れなく流入側開口部８４に送るこ
とができ、やはり偏光変換素子４１５と第２レンズアレ
イ４１６との冷却効率を向上させることができる。

【００５３】(６)この際、ダクト４８３の一部を形成し
ているダクト形成部４８２は、ライトガイド４７に一体
に形成されているため、ダクト４８３を外装ケース２や
ライトガイド４７とは異なる別部品として用意する必要
がなく、部品点数を低減でき、コストを削減できる。

【００５４】(７)また、ダクト４８３は光源ランプ４１
１を備えた光源装置４１３の前面側まで延設されて連通
しているから、光源ランプ４１１の直前にあるＵＶフィ
ルタ４１８や光束分割素子としての第１レンズアレイ４
１４をも確実に冷却できる。

【００５５】(８)第３シロッコファン５５はライトガイ
ド４７にネジ止めされるため、第３シロッコファン５５
をライトガイド４７に予め取り付けておき、このライト
ガイド４７を第３シロッコファン５５ごと外装ケース２
のロアーケース２２に組み込むことができる。従って、
取り扱いの容易な内部部品同士を先に一体にしておくこ
とで、比較的大きなロアーケース２２への組み付け作業
を一度で行えるから、大きなロアーケース２２の取扱回
数を低減でき、組立時の作業性を良好にできる。

【００５６】(９)第３シロッコファン５５は、ロアーケ
ース２２の底面部２２１に設けられた凹状部２２３に沈
み込むようにして配置されているので、第３シロッコフ
ァン５５の上面の位置を低くでき、プロジェクタ１全体
を薄型化できる。

【００５７】(10)第３シロッコファン５５は、偏光変換
ユニット８よりも光出射側に配置されているから、光源
装置４１３と第３シロッコファン５５との配置スペース
の取り合いを無くすことができ、ロアーケース２２の底
面部２２１にランプ交換用開口部２２５を確実に設ける
ことができる。

【００５８】〔６．変形例〕なお、本発明は、前記実施
形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成で
きる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発
明に含まれる。例えば、前記実施形態の偏光変換ユニッ
ト８に設けられた整流部８７は、曲面状の導風部８７１
を有していたが、このような導風部８７１の形状は任意
であり、鉛直面やフラットな傾斜面で形成されていても
よい。また、このような整流部８７は本発明に必須の構
成ではなく、流入側開口部８４のみが設けられた場合で
も本発明に含まれる。

【００５９】偏光変換ユニット８の保持枠８０に設けら
れる流入側開口部８４や流出側開口部８５の位置は、ラ
イトガイド４７の吸気用開口４７３Ａおよびカバー４８
の排気用開口４８Ａと対応していれば任意に決められて
よく、前記実施形態の位置に限定されない。

【００６０】本発明の偏光変換ユニットとしては、光入
射側に光束分割素子としてのレンズアレイが配置され、
光出射側に偏光変換素子が配置され、これらを保持枠で
一体化したタイプであってもよい。

【００６１】前記実施形態では、第３シロッコファン５
５が偏光変換ユニット８の光出射側に配置されていた
が、このような配置位置も任意に決められてよい。しか
し、前記実施形態のように、他の内部部品との関係で配
置スペースの取り合いが生じない位置に配置することが
望ましい。

【００６２】また、第３シロッコファン５５を沈み込ま
せて配置させるロアーケース２２の凹状部２２３は、第
３シロッコファン５５の高さ寸法や、プロジェクタ１全
体のデザイン上の高さ寸法等を勘案して設ければよく、
勘案した結果省略された場合でも本発明に含まれる。第
３シロッコファン５５は、ライトガイド４７に固定され
る他、ロアーケース２２側に固定されてもよい。

【００６３】ダクト４８３を形成するダクト形成部４８
２はライトガイド４７に一体に設けられていたが、この
ようなダクト形成部４８２をロアーケース２２側に一体
に設けてもよく、このような構成は前記請求項７の発明
に含まれる。また、ダクト形成部４８２の形状等も前記
実施形態に限定されず、第３シロッコファン５５と偏光
変換ユニット８との位置関係などを勘案して決められれ
ばよい。ただし、ダクト４８３も本発明に必須の構成で
はなく、必要に応じて設けられればよい。

【００６４】前記実施形態で用いられた第３シロッコフ
ァン５５の代わりに、軸流式の吸気ファンを設けた場合
でも本発明に含まれる。しかし、軸流ファンをロアーケ
ース２２の底面部２２１に設けた場合には、冷却空気の
向き変えてを底面部２２１に沿って流す必要があるか
ら、ダクトの構造が複雑になってプロジェクタの小型化
が阻害される可能性がある。また、軸流ファンを用いる
ことで、騒音レベルの上昇も懸念される。従って、前記
実施形態のようなシロッコファンを用いることが望まし
い。

【００６５】前記実施形態では、３つの光変調装置を用
いたプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、１つ
の光変調装置のみを用いたプロジェクタ、２つの光変調
装置を用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の光変
調装置を用いたプロジェクタにも適用可能である。ま
た、前記実施形態では、光変調装置として液晶パネルを
用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、
液晶以外の光変調装置を用いてもよい。さらに、前記実
施形態では、光入射面と光出射面とが異なる透過型の光
変調装置を用いていたが、光入射面と光出射面とが同一
となる反射型の光変調装置を用いてもよい。さらにま
た、前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から
投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを
挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反
対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適
用可能である。

【００６６】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
偏光変換素子とレンズアレイとをユニット化するのに保
持枠を用いるが、この保持枠には冷却空気を流入出させ
る開口部が設けられているので、偏光変換素子およびレ
ンズアレイ間の隙間に冷却空気を流すことができ、偏光
変換素子とレンズアレイとが互いに対向面側から良好に
冷却できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一本実施形態に係るプロジェクタを上
方から見た全体斜視図である。

【図２】プロジェクタを下方から見た全体斜視図であ
る。

【図３】プロジェクタの内部を示す斜視図である。

【図４】前記実施形態の外装ケースの分解斜視図であ
る。

【図５】プロジェクタの各光学系を模式的に示す平面図
である。

【図６】プロジェクタの光学ユニットの構成部材を示す
斜視図である。

【図７】図１の矢印VII−VIIから見た縦断面図である。

【図８】図１の矢印VIII−VIIIから見た縦断面図であ
る。

【図９】前記実施形態の支持体を下面側から見た斜視図
である。

【図１０】前記実施形態の偏光変換ユニットとシロッコ
ファンとの位置関係を示す斜視図である。

【図１１】偏光変換ユニットを示す分解斜視図である。

【図１２】偏光変換ユニットを示す縦断面図である。

【図１３】プロジェクタの要部を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１プロジェクタ２外装ケース８偏光変換ユニット２２ロアーケース４７支持体であるライトガイド５５シロッコファンである第３シロッコファン８０保持枠８３隙間８４開口部である流入側開口部８５開口部である流出側開口部８７整流部２２１底面部２２３凹状部４１５偏光変換素子４１６レンズアレイである第２レンズアレイ４１１光源である光源ランプ４８２ダクト形成部４８３ダクト８７１導風部

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 9/31 Ｈ０４Ｎ 9/31 ＺＦターム(参考） 2H099 AA12 BA09 DA03 5C058 AB06 EA02 EA12 EA14 EA26 EA52 5C060 BC05 DA04 HC10 HC14 HC21 JA27 JB06 5G435 AA00 BB12 FF05 GG03 GG04 GG08 GG16 GG44 GG46 LL15

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに隙間を空けて対向配置される偏光
変換素子およびレンズアレイと、これらを一体に保持す
る保持枠とを備え、この保持枠には前記隙間内に対して
冷却空気を流入出させる開口部が設けられていることを
特徴とする偏光変換ユニット。
【請求項２】請求項１に記載の偏光変換ユニットにお
いて、前記保持枠の冷却空気流入用の開口部には、前記
隙間内への冷却空気の流入を案内する整流部が設けられ
ていることを特徴とする偏光変換ユニット。
【請求項３】請求項２に記載の偏光変換ユニットにお
いて、前記整流部は滑らかな曲面状に形成されているこ
とを特徴とする偏光変換装置。
【請求項４】光源から出射された光束を変調した後に
拡大投写して投写画像を形成するプロジェクタであっ
て、前記請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の偏光変
換ユニット備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項５】請求項４に記載のプロジェクタにおい
て、前記偏光変換ユニットの保持枠に設けられた冷却空
気流入側の開口部へ冷却空気を吐き出すシロッコファン
を備えていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項６】請求項５に記載のプロジェクタにおい
て、前記シロッコファンと前記冷却空気流入側の開口部
との間にはダクトが設けられていることを特徴とするプ
ロジェクタ。
【請求項７】請求項６に記載のプロジェクタにおい
て、前記ダクトの一部は、外装ケースで形成されている
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項８】請求項６または請求項７に記載のプロジ
ェクタにおいて、前記ダクトの一部は、前記偏光変換ユ
ニットを支持する支持体で形成されていることを特徴と
するプロジェクタ。
【請求項９】請求項８に記載のプロジェクタにおい
て、前記支持体に前記シロッコファンが設けられている
ことを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１０】請求項６ないし請求項９のいずれかに
記載されたプロジェクタにおいて、前記ダクトは、前記
光源の前面側に連通していることを特徴とするプロジェ
クタ。
【請求項１１】請求項１０に記載のプロジェクタにお
いて、前記光源の前面側には、紫外線遮断フィルタおよ
び光束分割素子が配置されていることを特徴とするプロ
ジェクタ。
【請求項１２】請求項５ないし請求項１１のいずれか
に記載のプロジェクタにおいて、外装ケースの底面部
は、前記シロッコファンに対応した位置が凹状に形成さ
れていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項１３】請求項５ないし請求項１２のいずれか
に記載のプロジェクタにおいて、前記シロッコファン
は、前記偏光変換ユニットの光出射側に配置されている
ことを特徴とするプロジェクタ。