JP2005283842A - 投射表示装置、および、画像投射システム - Google Patents

Abstract

【課題】 光学性能を発生させないように、効率の良い光源冷却を実現する投射表示装置、および、画像投射システムを提供できる。
【解決手段】 光源からの光を用いて、投射光学系により被投射面上に画像を投射する投射表示装置において、前記投射光学系と前記光源の間に配置され、前記投射光学系から前記光源へ冷却風を送る冷却ファンと、前記光源近傍に排気口を有し、前記投射光学系、前記冷却ファンおよび前記光源を覆う外装ケースと、を備え、前記投射光学系、前記冷却ファン、前記光源および前記排気口は略一直線上に配置されていることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、投射表示装置（透過型液晶プロジェクタや反射型液晶プロジェクタ等の投射型画像表示装置）、および、それを用いた画像投射システムに関する。特に、投射表示装置の光源冷却に関するものである。

従来、投射型画像表示装置での光源ランプとしてメタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ等の放電ランプが使用されているが、いずれも装置に搭載する際にはランプ自体の冷却が必要である。この冷却方法については一般的には空冷式を採用しており、即ち、軸流ファン、シロッコファン等による風の流れを利用し、その風を装置外に放出することでランプ冷却を行なっている。

このランプ冷却の目的としては、（１）ランプ発光管の発光効率維持、及び劣化防止、（２）ランプリフレクタ自体を冷却してランプリフレクタ面からの輻射熱を低減して装置外に排出する、の２つが主な目的である。

一方、近年の製品の小型化対応の為、または光学構成上、ランプに近接して光学部材（投射レンズを含む）を配置するケースも多い。特許文献１では、ランプと投射レンズの間隙に設けたファンにてランプ発光管の冷却を集中的に行ない、反対側に設けた排気ファンの吸いこみ力を利用してランプリフレクタ自体を冷却し、ランプリフレクタ面からの輻射熱を低減して装置外に排出する構成が開示されている。

さらに、特許文献２では、一実施例として、ランプと投射レンズ・色分解合成光学系の間隙に冷却ファンを設けた構成が開示されている。
特開２０００−２２１５９９号公報 特開２００３−１３１１６６号公報

しかしながら、特許文献１の構成においては、ランプと投射レンズの間隙に設けたファンはランプ発光管の冷却を集中的に行なうものであり、ランプリフレクタの冷却は反対側に設けた排気ファンの吸いこみ力を利用して行なわれる。ランプ自体の発熱量が非常に大きいと、この構成ではランプリフレクタの冷却が十分でなく、ランプリフレクタ面が高熱化してしまう。そして、ランプリフレクタ面からの輻射熱がランプ発光管冷却用のファンを回り込んで伝達され、ランプリフレクタ面に近接した部材（投射レンズ）まで高熱化されてしまう可能性がある。

ここで、ランプリフレクタ面に近接した部材が投射レンズであり、この投射レンズの硝材がプラスチック、または投射レンズ鏡筒自体がプラスチックにて形成されている場合においては、温度変化による収差変動、結像性能劣化、レンズ鏡筒の膨張収縮によるレンズ間隔の変化、レンズ相互間の偏芯、倒れによる光学性能劣化等、さまざまな投射画像性能劣化が現れてくるという問題点があった。

また、ランプリフレクタ面に近接した部材が光学要素を構成する偏光ビームスプリッターの場合にも同様、ランプ輻射熱により偏光ビームスプリッター自体が発熱することになるが、特に偏光ビームスプリッター自体の体積が大きい場合にはプリズム内に温度分布が生じることになる。この温度分布が発生すると、光学硝材自体に内部応力が発生することになり、その結果、光弾性により入射光の直線偏光が楕円偏光となることによる複屈折が発生し、即ち、反射透過の関係が崩れ（望まない偏光成分が発生する為、反射透過が確実に行なわれなくなる）、その結果、投影面に漏れ光が到達しまうことにより、コントラストが低下し、高品位な投射型画像表示装置が得られなくなってしまうという問題点があった。

また、ランプリフレクタ面に近接した部材が投射型画像表示装置の表示部である液晶パネル（画像形成素子）の場合にも同様、ランプ輻射熱により液晶パネル自体が発熱することになるが、元来、液晶パネルは熱に弱く、液晶自体の気化によりコントラスト低下、色ムラ等が発生し、高品位な投射型画像表示装置が得られなくなってしまうという問題点があった。

そこで、本発明は、上記の問題点を解決するためのもので、光学性能を発生させないように、効率の良い光源冷却を実現する投射表示装置、および、画像投射システムを提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面に係る投射表示装置は、光源からの光を用いて、投射光学系により被投射面上に画像を投射する投射表示装置であって、前記投射光学系と前記光源の間に配置され、前記投射光学系から前記光源へ冷却風を送る冷却ファンと、前記光源近傍に排気口を有し、前記投射光学系、前記冷却ファンおよび前記光源を覆う外装ケースと、を備え、前記投射光学系、前記冷却ファン、前記光源および前記排気口は略一直線上に配置されていることを特徴とする。

本発明の第２の側面に係る投射表示装置は、光源から照射された光を、画像形成素子を含む色分解合成光学系を介して、被投射面上に投射する投射表示装置であって、前記色分解合成光学系と前記光源の間に配置され、前記色分解合成光学系から前記光源へ冷却風を送る冷却ファンと、前記光源近傍に排気口を有し、前記色分解合成光学系、前記冷却ファンおよび前記光源を覆う外装ケースと、を備え、前記色分解合成光学系、前記冷却ファン、前記光源および前記排気口は略一直線上に配置されていることを特徴とする。

本発明の第３の側面に係る投射表示装置は、光を第１の向きへ照射する光源と、前記光源からの光を前記第１の向きとは略垂直な第２の向きへ出射する照明光学系と、画像形成素子を含み、前記照明光学系からの光を前記第１の向きとは略反対の第３の向きへ出射する色分解合成光学系と、前記色分解合成光学系からの光を前記第３の向きへ投射する投射光学系と、前記投射光学系と前記光源の間に配置され、前記投射光学系から前記光源へ冷却風を送る冷却ファンと、前記光源近傍に排気口を有し、前記投射光学系、前記色分解合成光学系、前記照明光学系、前記冷却ファンおよび前記光源を覆う外装ケースと、を備え、前記投射光学系、前記冷却ファン、前記光源および前記排気口は略一直線上に配置されていることを特徴とする。

本発明の第４の側面に係る投射表示装置は、光を第１の向きへ照射する光源と、前記光源からの光を前記第１の向きとは略垂直な第２の向きへ出射する照明光学系と、画像形成素子を含み、前記照明光学系からの光を前記第１の向きとは略反対の第３の向きへ出射する色分解合成光学系と、前記色分解合成光学系からの光を前記第３の向きへ投射する投射光学系と、前記色分解合成光学系と前記光源の間に配置され、前記色分解合成光学系から前記光源へ冷却風を送る冷却ファンと、前記光源近傍に排気口を有し、前記投射光学系、前記色分解合成光学系、前記照明光学系、前記冷却ファンおよび前記光源を覆う外装ケースと、を備え、前記色分解合成光学系、前記冷却ファン、前記光源および前記排気口は略一直線上に配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、光学性能を発生させないように、効率の良い光源冷却を実現する投射表示装置、および、画像投射システムを提供できる。

以下に、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の投射型画像表示装置（投射表示装置）を示している。

図１において、１は光源ランプ、２はランプ１を保持するランプホルダー、αはランプ１からの光を入射する照明光学系、βは照明光学系からの出射光を入射するＲＧＢの３色用の液晶パネルを備えた色分解合成光学系、３は色分解合成光学系からの出射光を入射して図示せぬスクリーン（被投射面）に画像を投射する投射レンズ鏡筒であり、投射レンズ鏡筒３内には後述する投射レンズ光学系７０を収納している。４はランプ１、照明光学系α、色分解合成光学系βを収納するとともに投射レンズ３が固定される光学ボックスであり、該光学ボックス４にはランプ１の周囲を囲むランプ周辺部材としてのランプケース部材４ａが形成されている。

５は光学ボックス４内に照明光学系α、色分解合成光学系βを収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋、６は電源、７はランプ１を点灯する為のバラスト電源、８は電源６からの電力により液晶パネル駆動、及びランプ１の点灯指令を送る為の回路基板、９は後述する外装キャビネット１７の吸気口１７ａから空気を吸い込むことで色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子を冷却する為の光学系用の冷却ファン、１０は光学冷却ファン９による風を色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子に送る為のファンダクトである。

１１はランプ１に対して吹き付け風を送り、ランプ１を冷却する為の光源ランプ用の冷却ファンであり、ランプ１と投射レンズ鏡筒３との間隙に所定間隔を持って配置されている。１２はランプ冷却ファン１１を保持するファン保持台、１３は後述する外装キャビネット１７に設けた吸気口１７ｂから空気を吸い込むことで電源６内に風を流通させ、かつバラスト電源７に吹き付け力による風を流通させることで電源６、及びバラスト電源７を同時に冷却する為の電源用の冷却ファンであり、電源冷却ファン１３にてバラスト電源７に吹き付けた後の風はバラスト電源７を通過し、後述する外装キャビネット１７に設けた排気口１７ｃにより投射型画像表示装置外に排出される。

１４はランプ冷却ファン１１によるランプ１を通過した後の熱風を投射型画像表示装置外に排出する為の排気ルーバー（このとき、排気ルーバーは、風は装置外部へ通すが、光は装置外部へ漏れないような構造になっている）、１５は排気ルーバー１４を保持するとともにランプ１を通過した後の熱風を通過させる為の通風ダクト、１６はランプ１とランプケース部材４ａとの間隙に配置される本体部１６ａを有するとともにこの本体部１６ａがランプケース部材４ａに対しても間隙を持って該ランプケース４ａに固定されている熱シールド部材である。また熱シールド部材１６には排気ルーバー１４が通風ダクト１５に収納された状態にて通風ダクト１５に蓋をするような延出部１６ｂを有している。即ち、この熱シールド部材１６の延出部１６ｂは通風ダクト１５まで侵入した形にて形成され通風ダクト１５と延出部１６ｂとの間でランプの熱風が通過する通風路を形成している。さらに熱シールド部材１６はランプ周辺部材としてのランプケース部材４ａよりも熱伝導率が高く熱輻射率が低い材料、例えばアルミニウム板にて形成されている。

１７は光学ボックス４等を収納する為の外装キャビネット（外装ケース下部）、１８は外装キャビネット１７に光学ボックス４等を収納した状態で蓋をする為の外装キャビネット蓋（外装ケース上部）である。

次に、前述したランプ１、照明光学系α、色分解合成光学系β、投射レンズ鏡筒３内の投射レンズ光学系７０（図２参照）にて構成される反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル等の画像形成素子）を搭載した投射型画像表示装置の光学構成について図２にて説明する。

図２において、５１は連続スペクトルで白色光を発光する発光管、５２は発光管５１からの光を所定の方向に集光するリフレクターであり、発光管５１とリフレクター５２によりランプ１を形成する。５３ａは矩形のレンズをマトリックス状に配置した第１のフライアイレンズ、５３ｂは第１のフライアイレンズの個々のレンズに対応したレンズアレイからなる第２のフライアイレンズ、５４は無偏光光を所定の偏光光に揃える偏光変換素子である。５５は紫外線カットフィルターであり、５６は光軸を９０度変換する為の反射ミラーであり、５７はコンデンサーレンズである。以上により照明光学系αが構成される。

５８は青（Ｂ）と赤（Ｒ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ）の波長領域の光を透過するダイクロイックミラーであり、５９は透明基板５９ａに偏光素子５９ｂを貼着したＧ用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光のみを透過する。６０はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第１の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。

６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂはそれぞれ入射した光を反射するとともに画像変調する赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子である。６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂはそれぞれ、赤用の１／４波長板、緑用の１／４波長板、青用の１／４波長板である。６３は透明基板６３ａに偏光素子６３ｂを貼着したＧ用の出射側偏光板であり、Ｐ偏光のみを透過する。６４は透明基板６４ａに偏光素子６４ｂを貼着したＲＢ用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光のみを透過する。６５はＢの光の偏光方向を９０度変換し、Ｒの光の偏光方向は変換しない第１の色選択性位相差板である。６６はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第２の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。６７はＲの光の偏光方向を９０度変換し、Ｂの光の偏光方向は変換しない第２の色選択性位相差板である。尚、第２の偏光ビームスプリッター６６には第１の色選択性位相差板６５と第２の色選択性位相差板６７が貼着されている。６８は透明基板６８ａに偏光素子６８ｂを貼着したＲＢ用の出射側偏光板であり、Ｓ偏光のみを透過する。６９はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第３の偏光ビームスプリッター（色合成手段）であり、偏光分離面を有する。

以上のダイクロイックミラー５８から第３の偏光ビームスプリッター６９により、色分解合成光学系が構成される。

７０は投射レンズ光学系であり、上記照明光学系，色分解合成光学系および投射レンズ光学系により画像表示光学系が構成される。

次に光学的な作用を説明する。

発光管５１から発した光はリフレクター５２により所定の方向に集光される。リフレクター５２は放物面形状を有しており、放物面の焦点位置からの光は放物面の対称軸に平行な光束となる。但し、発光管５１からの光源は理想的な点光源ではなく有限の大きさを有しているので、集光する光束には放物面の対称軸に平行でない光の成分も多く含まれている。これらの集光光束は、第１のフライアイレンズ５３ａに入射する。第１のフライアイレンズ５３ａは、外形が矩形である正の屈折力を有するレンズをマトリックス状に組み合わせて構成されており、入射した光束はそれぞれのレンズに応じた複数の光束に分割、集光され、第２のフライアイレンズ５３ｂを経て、マトリックス状に複数の光源像を偏光変換素子５４の近傍に形成する。

偏光変換素子５４は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とからなり、マトリックス状に集光される複数の光束は、その列に対応した偏光分離面に入射し、透過するＰ偏光成分の光と反射するＳ偏光成分の光に分割される。反射されたＳ偏光成分の光は反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に出射する。一方、透過したＰ偏光成分の光は、１／２波長板を透過してＳ偏光成分と同じ偏光成分に変換され、偏光方向が揃った光として出射する。偏光変換された複数の光束は、偏光変換素子５４を出射した後、紫外線カットフィルター５５を透過し、反射ミラー５６にて９０度反射することで、発散光束としてコンデンサーレンズ５７に至る。

このコンデンサーレンズ５７のレンズ屈折率の関係で、複数の光束は矩形形状の像が重なった形で矩形の均一な照明エリアが形成されることになる。この照明エリアに後述の反射型液晶表示素子６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを配置する。次に、偏光変換素子５４によりＳ偏光とされた光は、ダイクロイックミラー５８に入射する。尚、ダイクロイックミラー５８は、Ｂ（４３０〜４９５ｎｍ）とＲ（５９０〜６５０ｎｍ）の光は反射し、Ｇ（５０５〜５８０ｎｍ）の光は透過する。

次に、Ｇの光路について説明する。

ダイクロイックミラー５８を透過したＧの光は入射側偏光板５９に入射する。尚、Ｇの光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＳ偏光となっている。そしてＧの光は、入射側偏光板５９から出射した後、第１の偏光ビームスプリッター６０に対してＳ偏光として入射して偏光分離面で反射され、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇにおいては、Ｇの光が画像変調されて反射される。画像変調されたＧの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射し、光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＧの反射光のうちＰ偏光成分は、第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面を透過し、投射光として第３の偏光ビームスプリッター６９に向かう。このとき、すべての偏光成分をＳ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、第１の偏光ビームスプリッター６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇとの間に設けられた１／４波長板６２Ｇの遅相軸を所定の方向に調整することにより、第１の偏光ビームスプリッター６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。第１の偏光ビームスプリッター６０から出射したＧの光は、Ｐ偏光のみを透過する出射側偏光板６３で検光される。これにより、第１の偏光ビームスプリッター６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇを通ることによって生じた無効な成分がカットされた光となる。そして、Ｇの光は、第３の偏光ビームスプリッター６９に対してＰ偏光として入射し、第３の偏光ビームスプリッター６９の偏光分離面を透過して投射レンズ７０へと至る。

一方、ダイクロイックミラー５８を反射したＲとＢの光は、入射側偏光板６４に入射する。尚、ＲとＢの光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＳ偏光となっている。そしてＲとＢの光は、入射側偏光板６４から出射した後、第１の色選択性位相差板６５に入射する。第１の色選択性位相差板６５は、Ｂの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＢの光はＰ偏光として、Ｒの光はＳ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射する。Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。

Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲの光は画像変調されて反射される。画像変調されたＲの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＲの反射光のうちＰ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過して投射光として第２の色選択性位相板６７に向かう。

また、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢの光は画像変調されて反射される。画像変調されたＢの反射光のうちＰ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＢの反射光のうちＳ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射して投射光として第２の色選択性位相板６７に向かう。

このとき、第２の偏光ビームスプリッター６６とＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｒ，６１Ｂの間に設けられた１／４波長板６２Ｒ，６２Ｂの遅相軸を調整することにより、Ｇの場合と同じようにＲ，Ｂそれぞれの黒の表示の調整を行うことができる。

こうして１つの光束に合成され、第２の偏光ビームスプリッター６６から出射したＲとＢの投射光のうちＲの光は、第２の色選択性位相板６７によって偏光方向が９０度回転されてＳ偏光成分となり、さらに出射側偏光板６８で検光されて第３の偏光ビームスプリッター６９に入射する。また、Ｂの光はＳ偏光のまま第２の色選択性位相板６７をそのまま透過し、さらに出射側偏光板６８で検光されて第３の偏光ビームスプリッター６９に入射する。尚、出射側偏光板６８で検光されることにより、ＲとＢの投射光は第２の偏光ビームスプリッター６６とＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｒ，６１Ｂ、１／４波長板６２Ｒ、６２Ｂを通ることによって生じた無効な成分をカットされた光となる。

そして、第３の偏光ビームスプリッター６９に入射したＲとＢの投射光は第３の偏光ビームスプリッター６９の偏光分離面を反射し、前述した該偏光分離面にて反射したＧの光と合成されて投射レンズ７０に至る。

そして、合成されたＲ，Ｇ，Ｂの投射光は、投射レンズ７０によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。

以上説明した光路は反射型液晶表示素子が白表示の場合である為、以下に反射型液晶表示素子が黒表示の場合での光路を説明する。

まず、Ｇの光路について説明する。

ダイクロイックミラー５８を透過したＧの光のＳ偏光光は入射側偏光板５９に入射し、その後、第１の偏光ビームスプリッター６０に入射して偏光分離面で反射され、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。しかし、反射型液晶表示素子６１Ｇが黒表示の為、Ｇの光は画像変調されないまま反射される。従って、反射型液晶表示素子６１Ｇで反射された後もＧの光はＳ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板５９を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。

次に、ＲとＢの光路について説明する。

ダイクロイックミラー５８を反射したＲとＢの光のＳ偏光光は、入射側偏光板６４に入射する。そしてＲとＢの光は、入射側偏光板６４から出射した後、第１の色選択性位相差板６５に入射する。第１の色選択性位相差板６５は、Ｂの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＢの光はＰ偏光として、Ｒの光はＳ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射する。Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。ここでＲ用の反射型液晶表示素子６１Ｒは黒表示の為、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲの光は画像変調されないまま反射される。従って、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒで反射された後もＲの光はＳ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板６４を通過して光源側に戻され、投射光から除去される為、黒表示となる。一方、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢの光はＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂが黒表示の為、画像変調されないまま反射される。従って、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂで反射された後もＢの光はＰ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面を透過し、第１の色選択性位相差板６５により、Ｓ偏光に変換され、入射側偏光板６４を透過して光源側に戻されて投射光から除去される。

以上が、反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル）を使用した投射型画像表示装置での光学構成である。

次に、投射型画像表示装置内のランプ冷却部のメカ構成について図３、及び図４で詳細に説明する。

図３、図４において、まず、ランプ１と投射レンズ鏡筒３は前述した光学構成の関係上、距離的に接近している構成となっている一方、ランプ冷却ファン１１はランプ１に対して吹き付け風を送ることでランプ１の冷却を行なうように構成しており、ランプ１と投射レンズ鏡筒３との間隙に所定間隔を持って配置されている。また、投射レンズ鏡筒３内には図２にて示す投射レンズ系７０が収納されており、この投射レンズ系７０の少なくとも一部には、近年の製品の小型化、高倍率化、コストダウン等に対応するようにプラスチックレンズを搭載している。また、投射レンズ系７０を保持するレンズ鏡筒も同様に、一部のレンズ保持鏡筒にはプラスチック材（例えばポリカーボ材）が使用されている。

次に、ランプ冷却ファン１１による風の流れを説明する。

図３、図４にてわかるように、ランプ１を冷却する為の方法としてランプ冷却ファン１１の吹き付け力を利用する冷却方法を採用している為、このランプ冷却ファン１１の風の流れとしては、ランプ冷却ファン１１の回転により投射レンズ鏡筒３に対して吸い込み力による風の流れを作成して投射レンズ鏡筒３自体を冷却する一方、ランプ冷却ファン１１の風がそのままランプ１の方向に流れ、リフレクター５２に当たることになる。この風のうちの一部はリフレクター５２に設けられた切り欠き部５２ａを通って発光管５１に当たり発光管５１を冷却することになる。この発光管５１の冷却の目的は発光管５１の温度を一定に保ち、適正なランプ明るさを保つことにある。そしてその風は、リフレクター５２に設けた別の切り欠き部５２ｂを通り、排気ルーバー１４を介して投射型画像表示装置外に風を排出するように構成される。一方、リフレクター５２に当たった風の大部分はリフレクター５２自体を冷却しつつ、リフレクター５２の周囲を流れて排気ルーバー１４まで到達し、その後、投射型画像表示装置外に風を排出するように構成されている。

このような構成において、ランプ冷却ファン１１は、ランプ１のリフレクター５２の投射レンズ鏡筒３側の面に直接、風を吹き付けて冷却している為、リフレクター５２の排気ルーバー１４側の面に比べてリフレクター５２の投射レンズ鏡筒３側の面でのランプからの輻射熱は少なくなることから（リフレクター５２の投射レンズ鏡筒３側の面には冷却風のまま直接当たる為、リフレクター５２の温度分布はリフレクター５２の投射レンズ鏡筒３側の面の方が低い温度となる）、投射レンズ鏡筒３に対してランプ輻射熱の影響が極力抑えられるように構成している。このことは、例えば、前述したように投射レンズ鏡筒３、投射レンズ系７０（図２参照）の硝材がプラスチック材料にて形成されている場合においても、温度変化による収差変動、結像性能劣化、レンズ鏡筒の膨張収縮によるレンズ間隔の変化、レンズ相互間の偏芯、倒れによる光学性能劣化等の影響が受けにくくなる為、高品位な投射型画像表示装置を得ることが可能となった。

一方、ランプ冷却ファン１１の風の投射レンズ鏡筒３からランプ１に流れる方向を略一直線上となるように構成した為、風の抵抗を極力受けずに風がスムースに投射型画像表示装置外に排出できることになることになり、効率の良い冷却が可能となってランプ冷却ファン１１のファン電圧を低下させても十分な冷却能力が得られ、低騒音化にも優れた高品位な投射型画像表示装置を得ることも可能となった。

次に、投射レンズ鏡筒３とランプ冷却ファン１１との距離Ｘ（図３、図４参照）について図５、図６にて説明する。

図５は、投射レンズ鏡筒３とランプ冷却ファン１１の吸い込み口との距離Ｘに対するランプ冷却ファン１１の騒音の関係を表したグラフである。一般的にはファンの騒音（風切り音）を低くする為にはファン吸い込み口に対して、極力、障害物（実施例１の場合は投射レンズ鏡筒３）を近づけないように設定するのが当然であるが、この距離Ｘを求めたところ、１５ｍｍ以上離すと騒音レベルは変化せず、５ｍｍ〜１５ｍｍにて若干の騒音アップ、５ｍｍ以下にすると騒音レベルは急激に増加する結果となった。即ち、投射型画像表示装置としては、少なくとも５ｍｍ以上、投射レンズ鏡筒３からランプ冷却ファン１１の吸い込み口を離すことで低騒音化の図れた投射型画像表示装置が可能となる結果となった。

また、図６は、投射レンズ鏡筒３とランプ冷却ファン１１の吸い込み口との距離Ｘに対するランプ冷却ファン１１による投射レンズ鏡筒３位置での風速の関係を表したグラフである。一般的に被冷却部材（実施例１の場合は投射レンズ鏡筒３）の冷却には、１ｍ／ｓ以上の風速が必要であり、１ｍ／ｓ以下の風速では冷却風の循環が不完全となり、冷却効率が悪化する可能性が大となるが、この１ｍ／ｓの風速が発生する投射レンズ鏡筒３とランプ冷却ファン１１の吸い込み口との距離Ｘを求めたところ、４０ｍｍ以上の距離にて１ｍ／ｓ以下の風速となった。

従って、図５、図６にてわかるように、ランプ冷却ファン１１の配置を、投射レンズ鏡筒３とランプ冷却ファン１１の吸い込み口との距離Ｘを５ｍｍ〜４０ｍｍに設定すると、ランプ冷却ファン１１１による冷却効率の低下、及び騒音増加を発生させずに高効率、高品位な投射型画像表示装置を得られることがわかった。

次に、投射型画像表示装置の別な光学構成についてのランプ冷却ファン配置について図７にて説明する。

図７において、まず、投射型画像表示装置の光学構成について説明する。

８１は連続スペクトルで白色光を発光する発光管、８２は発光管８１からの光を所定の方向に集光するリフレクターであり、発光管８１とリフレクター８２によりランプＡを形成する。８３ａは矩形のレンズをマトリックス状に配置した第１のフライアイレンズ、８３ｂは第１のフライアイレンズの個々のレンズに対応したレンズアレイからなる第２のフライアイレンズ、８４は光軸を９０度変換する為の反射ミラーであり、８５は無偏光光を所定の偏光光に揃える偏光変換素子である。８６は紫外線カットフィルターであり、８７はコンデンサーレンズである。以上により照明光学系αが構成される。

８８は青（Ｂ）と赤（Ｒ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ）の波長領域の光を透過するダイクロイックミラーであり、８９は透明基板８９ａに偏光素子８９ｂを貼着したＧ用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光のみを透過する。９０はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第１の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。

９１Ｒ，９１Ｇ，９１Ｂはそれぞれ入射した光を反射するとともに画像変調する赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子である。９２Ｒ，９２Ｇ，９２Ｂはそれぞれ、赤用の１／４波長板、緑用の１／４波長板、青用の１／４波長板である。９３は透明基板９３ａに偏光素子９３ｂを貼着したＧ用の出射側偏光板であり、Ｐ偏光のみを透過する。９４は透明基板９４ａに偏光素子９４ｂを貼着したＲＢ用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光のみを透過する。９５はＢの光の偏光方向を９０度変換し、Ｒの光の偏光方向は変換しない第１の色選択性位相差板である。９６はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第２の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。９７はＲの光の偏光方向を９０度変換し、Ｂの光の偏光方向は変換しない第２の色選択性位相差板である。尚、第２の偏光ビームスプリッター９６には第１の色選択性位相差板９５と第２の色選択性位相差板９７が貼着されている。９８は透明基板９８ａに偏光素子９８ｂを貼着したＲＢ用の出射側偏光板であり、Ｓ偏光のみを透過する。９９はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第３の偏光ビームスプリッター（色合成手段）であり、偏光分離面を有する。

以上のダイクロイックミラー８８から第３の偏光ビームスプリッター９９により、色分解合成光学系が構成される。

１００は投射レンズ光学系であり、上記照明光学系，色分解合成光学系および投射レンズ光学系により画像表示光学系が構成される。

次に光学的な作用を説明する。

発光管８１から発した光はリフレクター８２により所定の方向に集光される。リフレクター８２は放物面形状を有しており、放物面の焦点位置からの光は放物面の対称軸に平行な光束となる。但し、発光管８１からの光源は理想的な点光源ではなく有限の大きさを有しているので、集光する光束には放物面の対称軸に平行でない光の成分も多く含まれている。これらの集光光束は、第１のフライアイレンズ８３ａに入射する。第１のフライアイレンズ８３ａは、外形が矩形である正の屈折力を有するレンズをマトリックス状に組み合わせて構成されており、入射した光束はそれぞれのレンズに応じた複数の光束に分割、集光され、反射ミラー８４にて９０度反射し、第２のフライアイレンズ８３ｂを経て、マトリックス状に複数の光源像を偏光変換素子８５の近傍に形成する。

偏光変換素子８５は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とからなり、マトリックス状に集光される複数の光束は、その列に対応した偏光分離面に入射し、透過するＰ偏光成分の光と反射するＳ偏光成分の光に分割される。反射されたＳ偏光成分の光は反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に出射する。一方、透過したＰ偏光成分の光は、１／２波長板を透過してＳ偏光成分と同じ偏光成分に変換され、偏光方向が揃った光として出射する。偏光変換された複数の光束は、偏光変換素子８５を出射した後、紫外線カットフィルター８６を透過し、発散光束としてコンデンサーレンズ８７に至る。

このコンデンサーレンズ８７のレンズ屈折率の関係で、複数の光束は矩形形状の像が重なった形で矩形の均一な照明エリアが形成されることになる。この照明エリアに後述の反射型液晶表示素子９１Ｒ、９１Ｇ、９１Ｂを配置する。次に、偏光変換素子８５によりＳ偏光とされた光は、ダイクロイックミラー８８に入射する。尚、ダイクロイックミラー８８は、Ｂ（４３０〜４９５ｎｍ）とＲ（５９０〜６５０ｎｍ）の光は反射し、Ｇ（５０５〜５８０ｎｍ）の光は透過する。

次に、Ｇの光路について説明する。

ダイクロイックミラー８８を透過したＧの光は入射側偏光板８９に入射する。尚、Ｇの光はダイクロイックミラー８８によって分解された後もＳ偏光となっている。そしてＧの光は、入射側偏光板８９から出射した後、第１の偏光ビームスプリッター９０に対してＳ偏光として入射して偏光分離面で反射され、Ｇ用の反射型液晶表示素子９１Ｇへと至る。Ｇ用の反射型液晶表示素子９１Ｇにおいては、Ｇの光が画像変調されて反射される。画像変調されたＧの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第１の偏光ビームスプリッター９０の偏光分離面で反射し、光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＧの反射光のうちＰ偏光成分は、第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面を透過し、投射光として第３の偏光ビームスプリッター９９に向かう。このとき、すべての偏光成分をＳ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、第１の偏光ビームスプリッター９０とＧ用の反射型液晶表示素子９１Ｇとの間に設けられた１／４波長板９２Ｇの遅相軸を所定の方向に調整することにより、第１の偏光ビームスプリッター９０とＧ用の反射型液晶表示素子９１Ｇで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。第１の偏光ビームスプリッター９０から出射したＧの光は、Ｐ偏光のみを透過する出射側偏光板９３で検光される。これにより、第１の偏光ビームスプリッター９０とＧ用の反射型液晶表示素子９１Ｇを通ることによって生じた無効な成分がカットされた光となる。そして、Ｇの光は、第３の偏光ビームスプリッター９９に対してＰ偏光として入射し、第３の偏光ビームスプリッター９９の偏光分離面を透過して投射レンズ１００へと至る。

一方、ダイクロイックミラー８８を反射したＲとＢの光は、入射側偏光板９４に入射する。尚、ＲとＢの光はダイクロイックミラー８８によって分解された後もＳ偏光となっている。そしてＲとＢの光は、入射側偏光板９４から出射した後、第１の色選択性位相差板９５に入射する。第１の色選択性位相差板９５は、Ｂの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＢの光はＰ偏光として、Ｒの光はＳ偏光として第２の偏光ビームスプリッター９６に入射する。Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッター９６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッター９６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子９１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター９６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッター９６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子９１Ｂへと至る。

Ｒ用の反射型液晶表示素子９１Ｒに入射したＲの光は画像変調されて反射される。画像変調されたＲの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター９６の偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＲの反射光のうちＰ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター９６の偏光分離面を透過して投射光として第２の色選択性位相板９７に向かう。

また、Ｂ用の反射型液晶表示素子９１Ｂに入射したＢの光は画像変調されて反射される。画像変調されたＢの反射光のうちＰ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター９６の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＢの反射光のうちＳ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター９６の偏光分離面で反射して投射光として第２の色選択性位相板９７に向かう。

このとき、第２の偏光ビームスプリッター９６とＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ，９１Ｂの間に設けられた１／４波長板９２Ｒ，９２Ｂの遅相軸を調整することにより、Ｇの場合と同じようにＲ，Ｂそれぞれの黒の表示の調整を行うことができる。

こうして１つの光束に合成され、第２の偏光ビームスプリッター９６から出射したＲとＢの投射光のうちＲの光は、第２の色選択性位相板９７によって偏光方向が９０度回転されてＳ偏光成分となり、さらに出射側偏光板９８で検光されて第３の偏光ビームスプリッター９９に入射する。また、Ｂの光はＳ偏光のまま第２の色選択性位相板９７をそのまま透過し、さらに出射側偏光板９８で検光されて第３の偏光ビームスプリッター９９に入射する。尚、出射側偏光板９８で検光されることにより、ＲとＢの投射光は第２の偏光ビームスプリッター９６とＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ，９１Ｂ、１／４波長板９２Ｒ、９２Ｂを通ることによって生じた無効な成分をカットされた光となる。

そして、第３の偏光ビームスプリッター９９に入射したＲとＢの投射光は第３の偏光ビームスプリッター９９の偏光分離面を反射し、前述した該偏光分離面にて反射したＧの光と合成されて投射レンズ１００に至る。

そして、合成されたＲ，Ｇ，Ｂの投射光は、投射レンズ１００によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。

以上説明した光路は反射型液晶表示素子が白表示の場合である為、以下に反射型液晶表示素子が黒表示の場合での光路を説明する。

まず、Ｇの光路について説明する。

ダイクロイックミラー８８を透過したＧの光のＳ偏光光は入射側偏光板８９に入射し、その後、第１の偏光ビームスプリッター９０に入射して偏光分離面で反射され、Ｇ用の反射型液晶表示素子９１Ｇへと至る。しかし、反射型液晶表示素子９１Ｇが黒表示の為、Ｇの光は画像変調されないまま反射される。従って、反射型液晶表示素子９１Ｇで反射された後もＧの光はＳ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター９０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板８９を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。

次に、ＲとＢの光路について説明する。

ダイクロイックミラー８８を反射したＲとＢの光のＳ偏光光は、入射側偏光板９４に入射する。そしてＲとＢの光は、入射側偏光板９４から出射した後、第１の色選択性位相差板９５に入射する。第１の色選択性位相差板９５は、Ｂの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＢの光はＰ偏光として、Ｒの光はＳ偏光として第２の偏光ビームスプリッター９６に入射する。Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッター９６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッター９６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子９１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター９６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッター９６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子９１Ｂへと至る。ここでＲ用の反射型液晶表示素子９１Ｒは黒表示の為、Ｒ用の反射型液晶表示素子９１Ｒに入射したＲの光は画像変調されないまま反射される。従って、Ｒ用の反射型液晶表示素子９１Ｒで反射された後もＲの光はＳ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター９０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板９４を通過して光源側に戻され、投射光から除去される為、黒表示となる。一方、Ｂ用の反射型液晶表示素子９１Ｂに入射したＢの光はＢ用の反射型液晶表示素子９１Ｂが黒表示の為、画像変調されないまま反射される。従って、Ｂ用の反射型液晶表示素子９１Ｂで反射された後もＢの光はＰ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター９０の偏光分離面を透過し、第１の色選択性位相差板９５により、Ｓ偏光に変換され、入射側偏光板９４を透過して光源側に戻されて投射光から除去される。

以上が、反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル）を使用した投射型画像表示装置での光学構成である。

次に、ランプ冷却部のメカ構成について図７にて説明する。

図７において、まず、ランプＡと光学手段としてのＲ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ、及び第２の偏光ビームスプリッター９６は前述した光学構成の関係上、距離的に接近している構成となっている一方、ランプ冷却ファン１１１はランプＡに対して吹き付け風を送ることでランプＡの冷却を行なうように構成しており、ランプＡとＲ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ、及びランプＡと第２の偏光ビームスプリッター９６との間隙に所定間隔を持って配置されている。

次に、ランプ冷却ファン１１１による風の流れを説明する。

図７にてわかるように、ランプＡを冷却する為の方法としてランプ冷却ファン１１１の吹き付け力を利用する冷却方法を採用している為、このランプ冷却ファン１１１の風の流れとしては、ランプ冷却ファン１１１の回転によりＲ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ、及び第２の偏光ビームスプリッター９６に対して吸い込み力による風の流れを作成してＲ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ、及び第２の偏光ビームスプリッター９６を冷却する一方、ランプ冷却ファン１１１の風がそのままランプＡの方向に流れ、リフレクター８２に当たることでリフレクター８２自体を冷却するように構成されている。

このような構成において、ランプ冷却ファン１１１は、ランプＡのリフレクター８２のＲ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ側の面に直接、風を吹き付けて冷却している為、リフレクター８２のＲ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ側の面でのランプからの輻射熱は少なくなることから（リフレクター８２のＲ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ側の面には冷却風のまま直接当たる為、リフレクター５２の温度分布はリフレクター５２のＲ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ側の面が低い温度となる）、Ｒ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ、及び第２の偏光ビームスプリッター９６に対してランプ輻射熱の影響が極力抑えられるように構成している。

このランプ輻射熱による影響であるが、偏光ビームスプリッターの場合、この偏光ビームスプリッター自体が発熱すると、特に偏光ビームスプリッター自体の体積が大きい場合にはプリズム内に温度分布が生じることになる。この温度分布が発生すると、光学硝材自体に内部応力が発生することになり、その結果、光弾性により入射光の直線偏光が楕円偏光となることによる複屈折が発生し、即ち、反射透過の関係が崩れ（望まない偏光成分が発生する為、反射透過が確実に行なわれなくなる）、その結果、投影面に漏れ光が到達しまうことにより、コントラストが低下し、高品位な投射型画像表示装置が得られなくなってしまうという問題点があったが、実施例２のようなランプ冷却ファン１１１の配置にすれば、偏光ビームスプリッター９６へのランプ輻射熱による影響を極力抑えることが可能になった。

また、反射型液晶表示素子の場合、ランプ輻射熱による影響を受けると、反射型液晶表示素子自体が発熱することになるが、元来、液晶表示素子は熱に弱く、液晶自体の気化によりコントラスト低下、色ムラ等が発生し、高品位な投射型画像表示装置が得られなくなってしまうという問題点があったが、実施例２のようなランプ冷却ファン１１１の配置にすれば、反射型液晶表示素子９１Ｒへのランプ輻射熱による影響を極力抑えることが可能になった。

一方、ランプ冷却ファン１１１の風のＲ用の反射型液晶表示素子９１Ｒ、及び第２の偏光ビームスプリッター９６からランプＡに流れる方向を略一直線上となるように構成した為、風の抵抗を極力受けずに風がスムースに投射型画像表示装置外に排出できることになることになり、効率の良い冷却が可能となってランプ冷却ファン１１１のファン電圧を低下させても十分な冷却能力が得られ、低騒音化にも優れた高品位な投射型画像表示装置を得ることも可能となった。

なお、実施例１および２で説明した光源部を備えた投射表示装置と、これに画像信号を供給する画像信号供給装置（例えば、パーソナルコンピュータ、ビデオカメラ、デジタルカメラ等）と、を組合せれば、会議や説明会や上映会等で好適な画像投射システムを提供することができる。このとき、反射型液晶表示装置と画像信号入力装置の間の通信は、通信ケーブルを介したものでも、無線ＬＡＮシステムを利用したものでも構わない。

本発明の実施例１の投射表示装置の斜視図 本発明の反射型液晶表示素子を搭載した投射表示装置の図 本発明の実施例１のランプ冷却メカ構成の平面図 本発明の実施例１のランプ冷却メカ構成の断面図 本発明の実施例１のランプ冷却ファンと投射レンズ鏡筒との距離との騒音との関係を表すグラフ 本発明の実施例１のランプ冷却ファンと投射レンズ鏡筒との距離との風速との関係を表すグラフ 本発明の実施例２の反射型液晶表示素子を搭載した投射表示装置とランプ冷却ファンの配置図

符号の説明

１ ランプ
２ ランプホルダー
３ 投射レンズ鏡筒
４ 光学ボックス
４ａ ランプケース部材
５ 光学ボックス蓋
６ 電源
７ バラスト電源
８ 回路基板
９ 光学冷却ファン
１０ ファンダクト
１１ ランプ冷却ファン
１２ ファン保持台
１３ 電気冷却ファン
１４ 排気ルーバー
１５ 通風ダクト
１６ 熱シールド部材
１６ａ 本体部
１６ｂ 延出部
１７ 外装キャビネット
１８ 外装キャビネット蓋
５１ 発光管
５２ リフレクター
５３ａ 第１のフライアイレンズ
５３ｂ 第２のフライアイレンズ
５４ 偏光変換素子
５５ 紫外線カットフィルター
５６ 反射ミラー
５７ コンデンサーレンズ
５８ ダイクロイックミラー
５９ 入射側偏光板
６０ 第１の偏光ビームスプリッター
６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂ 反射型液晶表示素子
６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂ １／４波長板
６３ 出射側偏光板
６４ 入射側偏光板
６５ 第１の色選択性位相差板
６６ 第２の偏光ビームスプリッター
６７ 第２の色選択性位相差板
６８ 出射側偏光板
６９ 第３の偏光ビームスプリッター
７０ 投射レンズ光学系

Claims (13)

1. 光源からの光を用いて、投射光学系により被投射面上に画像を投射する投射表示装置において、
   前記投射光学系と前記光源の間に配置され、前記投射光学系から前記光源へ冷却風を送る冷却ファンと、
   前記光源近傍に排気口を有し、前記投射光学系、前記冷却ファンおよび前記光源を覆う外装ケースと、を備え、
   前記投射光学系、前記冷却ファン、前記光源および前記排気口は略一直線上に配置されていることを特徴とする投射表示装置。
2. 前記光源は、発光管と、切欠き部が設けられたリフレクターと、を有するランプを含み、
   前記冷却ファンは、前記リフレクターへ冷却風を送るとともに、前記切欠き部を介して前記発光管へも冷却風を送ることを特徴とする請求項１に記載の投射表示装置。
3. 前記冷却ファンは、前記投射光学系から５ｍｍ〜４０ｍｍの距離だけ離間して配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の投射表示装置。
4. 前記光源と前記排気口の間に排気ルーバーをさらに配置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の投射表示装置。
5. 光源から照射された光を、画像形成素子を含む色分解合成光学系を介して、被投射面上に投射する投射表示装置において、
   前記色分解合成光学系と前記光源の間に配置され、前記色分解合成光学系から前記光源へ冷却風を送る冷却ファンと、
   前記光源近傍に排気口を有し、前記色分解合成光学系、前記冷却ファンおよび前記光源を覆う外装ケースと、を備え、
   前記色分解合成光学系、前記冷却ファン、前記光源および前記排気口は略一直線上に配置されていることを特徴とする投射表示装置。
6. 前記光源は、発光管と、切欠き部が設けられたリフレクターと、を有するランプを含み、
   前記冷却ファンは、前記リフレクターへ冷却風を送るとともに、前記切欠き部を介して前記発光管へも冷却風を送ることを特徴とする請求項５に記載の投射表示装置。
7. 前記冷却ファンは、前記色分解合成光学系から５ｍｍ〜４０ｍｍの距離だけ離間して配置されていることを特徴とする請求項５または６に記載の投射表示装置。
8. 前記光源と前記排気口の間に排気ルーバーをさらに配置することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１つに記載の投射表示装置。
9. 光を第１の向きへ照射する光源と、
   前記光源からの光を前記第１の向きとは略垂直な第２の向きへ出射する照明光学系と、
   画像形成素子を含み、前記照明光学系からの光を前記第１の向きとは略反対の第３の向きへ出射する色分解合成光学系と、
   前記色分解合成光学系からの光を前記第３の向きへ投射する投射光学系と、
   前記投射光学系と前記光源の間に配置され、前記投射光学系から前記光源へ冷却風を送る冷却ファンと、
   前記光源近傍に排気口を有し、前記投射光学系、前記色分解合成光学系、前記照明光学系、前記冷却ファンおよび前記光源を覆う外装ケースと、を備え、
   前記投射光学系、前記冷却ファン、前記光源および前記排気口は略一直線上に配置されていることを特徴とする投射表示装置。
10. 前記照明光学系は、反射ミラー、第１フライアイレンズおよび第２フライアイレンズを有し、
    前記反射ミラーは、前記第１フライアイレンズおよび第２フライアイレンズよりも前記色分解合成光学系に近い側に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の投射表示装置。
11. 光を第１の向きへ照射する光源と、
    前記光源からの光を前記第１の向きとは略垂直な第２の向きへ出射する照明光学系と、
    画像形成素子を含み、前記照明光学系からの光を前記第１の向きとは略反対の第３の向きへ出射する色分解合成光学系と、
    前記色分解合成光学系からの光を前記第３の向きへ投射する投射光学系と、
    前記色分解合成光学系と前記光源の間に配置され、前記色分解合成光学系から前記光源へ冷却風を送る冷却ファンと、
    前記光源近傍に排気口を有し、前記投射光学系、前記色分解合成光学系、前記照明光学系、前記冷却ファンおよび前記光源を覆う外装ケースと、を備え、
    前記色分解合成光学系、前記冷却ファン、前記光源および前記排気口は略一直線上に配置されていることを特徴とする投射表示装置。
12. 前記照明光学系は、反射ミラー、第１フライアイレンズおよび第２フライアイレンズを有し、
    前記反射ミラーは、前記第１フライアイレンズと第２フライアイレンズの間に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の投射表示装置。
13. 請求項１〜１２のいずれか１つに記載の投射表示装置と、前記投射表示装置に画像信号を供給する画像信号供給装置を具備する画像投射システム。
    

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