JP2008058385A - プロジェクタ - Google Patents

Abstract

【課題】光変調素子を効果的に冷却できるプロジェクタを提供する。
【解決手段】プロジェクタ１は、光源装置と、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する液晶パネル４５１１と、液晶パネル４５１１にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置と、ファンの回転により吸入した空気を回転接線方向に吐出する遠心力ファン５１を有し、液晶パネル４５１１に空気を送風して冷却する冷却装置５とを備える。冷却装置５は、液晶パネル４５１１の光変調面Ｓに対して所定角度θ、傾斜した方向Ｒ１から液晶パネル４５１１に空気を送風して冷却する。
【選択図】図４

Description

本発明は、プロジェクタに関する。

従来、光源装置と、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調素子と、光変調素子にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタにおいて、光変調素子（液晶パネル）は、保持枠に収納保持された構成が多用される（例えば、特許文献１参照）。
そして、特許文献１では、光変調素子の下方側から上方側に向けて空気を流通させて、光変調素子を冷却している。

特開２００３−１２１９３１号公報（図１３）

特許文献１では、光変調素子が保持枠に収納保持されているため、光変調素子は、保持枠の開口部分のみで露出することとなる。すなわち、光変調素子の外面（光束入射側端面、光束射出側端面）は、保持枠の外面（光束入射側端面、光束射出側端面）よりも保持枠内側に窪んだ位置に位置付けられている。このような構成において、光変調素子の下方側から上方側に向けて（光変調素子の光変調面に沿って）空気を流通させた場合には、保持枠により空気の流通状態が妨げられ、光変調素子の外面近傍での空気の流速が低下する恐れがある。すなわち、光変調素子の外面近傍（保持枠の開口内側）に空気が滞留する恐れがあり、光変調素子を効果的に冷却することが難しい。

本発明の目的は、光変調素子を効果的に冷却できるプロジェクタを提供することにある。

本発明のプロジェクタは、光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調素子と、前記光変調素子にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、ファンの回転により吸入した空気を回転接線方向に吐出する遠心力ファンを有し、前記光変調素子に空気を送風して冷却する冷却装置を備え、前記冷却装置は、前記光変調素子の光変調面に対して所定角度、傾斜した方向から前記光変調素子に空気を送風して冷却することを特徴とする。
本発明では、冷却装置は、光変調素子の光変調面に対して所定角度、傾斜した方向から光変調素子に空気を送風して冷却する。このことにより、光変調素子が保持枠に収納保持された構成であっても、保持枠により空気の流通状態が妨げられることなく、光変調素子の外面に良好に空気を送風させることができる。このため、光変調素子の外面近傍（保持枠の開口内側）に空気が滞留することがなく、光変調素子を効果的に冷却できる。

本発明のプロジェクタでは、前記遠心力ファンは、空気の吐出方向が前記光変調素子の光変調面に対して所定角度、傾斜した方向となるように配設され、吐出した空気を前記光変調素子に送風して冷却することが好ましい。
本発明では、遠心力ファンは、上述したように配設され、吐出した空気を直接、光変調素子に送風して冷却する。このことにより、ダクト部材等を用いることなく、簡素な構造で、上述した光変調素子を効果的に冷却できるという効果を好適に図れる。

本発明のプロジェクタでは、前記光変調素子を収納配置する光学部品用筐体を備え、前記光学部品用筐体には、前記光変調素子の配設位置に対応して開口部が形成され、前記遠心力ファンは、空気の吐出口が前記開口部を介して前記光学部品用筐体内部に突出していることが好ましい。
本発明によれば、遠心力ファンは、吐出口が光学部品用筐体内部に突出するように配設されているので、吐出口から吐出された空気の吐出圧を維持した状態で、空気を光変調素子に送風することができる。すなわち、例えば吐出口が光学部品用筐体外部に位置する構成と比較して、光変調素子に送風される空気の風速を高めることができ、光変調素子を効果的に冷却できる。

本発明のプロジェクタでは、前記冷却装置は、前記遠心力ファンから吐出された空気を所定位置に導くダクト部材を備え、前記ダクト部材は、内部に空気を導入する導入口から内部の空気を外部に排出する排出口にかけて、前記光変調素子の光変調面に対して所定角度、傾斜した形状を有していることが好ましい。
本発明では、冷却装置は、上述した形状を有するダクト部材を備え、ダクト部材を介して遠心力ファンから吐出された空気を光変調素子に送風して冷却する。このことにより、ダクト部材を引き回すことで、遠心力ファンから吐出された空気を光変調素子に送風できるので、遠心力ファンの配設位置や、姿勢状態が制限されず、プロジェクタの設計の自由度を向上できる。

本発明のプロジェクタでは、前記光変調素子を収納配置する光学部品用筐体を備え、前記光学部品用筐体には、前記光変調素子の配設位置に対応して開口部が形成され、前記ダクト部材は、前記排出口が前記開口部を介して前記光学部品用筐体内部に突出していることが好ましい。
本発明によれば、ダクト部材は、排出口が光学部品用筐体内部に突出するように配設されているので、排出口から排出された空気の吐出圧を維持した状態で、空気を光変調素子に送風することができる。すなわち、例えば排出口が光学部品用筐体外部に位置する構成と比較して、光変調素子に送風される空気の風速を高めることができ、光変調素子を効果的に冷却できる。

[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクタの概略構成〕
図１は、プロジェクタ１の概略構成を模式的に示す図である。
プロジェクタ１は、光源から射出される光束を画像情報に応じて変調してカラー画像（光学像）を形成し、このカラー画像をスクリーン（図示略）上に拡大投射するものである。このプロジェクタ１は、図１に示すように、略直方体状の外装筺体２と、投射光学装置としての投射レンズ３と、光学ユニット４と、冷却装置５（図４参照）等を備える。
なお、図１において、具体的な図示は省略したが、外装筺体２内において、投射レンズ３および光学ユニット４以外の空間には、プロジェクタ１内部の各構成部材に電力を供給する電源ユニット、およびプロジェクタ１内部の各構成部材を制御する制御装置等が配置されるものとする。
投射レンズ３は、筒状の鏡筒内に複数のレンズが収納された組レンズとして構成され、光学ユニット４にて形成されたカラー画像をスクリーン上に拡大投射する。

〔光学ユニットの詳細な説明〕
光学ユニット４は、図１に示すように、外装筺体２の背面に沿って延出するとともに、外装筺体２の側面に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有し、前記制御装置による制御の下、光源から射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応したカラー画像を形成するユニットである。この光学ユニット４は、図１に示すように、光源装置４１と、均一照明光学装置４２と、色分離光学装置４３と、リレー光学装置４４と、光学装置４５と、光学部品用筐体４６とを備える。

光源装置４１は、前記制御装置による制御の下、点灯し、均一照明光学装置４２に向けて光束を射出する。この光源装置４１は、図１に示すように、光源ランプ４１１およびリフレクタ４１２を有する光源装置本体４１Ａと、平行化レンズ４１３と、これら各部材４１１〜４１３を内部に収納するランプハウジング４１４とを備える。そして、光源ランプ４１１から射出された放射状の光束は、リフレクタ４１２にて反射され、平行化レンズ４１３を介して平行光とされる。
なお、図１では、リフレクタ４１２を、楕円面リフレクタとして構成していたが、これに限らず、光源ランプ４１１から射出された光束を略平行化して反射するパラボラリフレクタとして構成しても構わない。この場合には、平行化レンズ４１３を省略する。

均一照明光学装置４２は、光源装置４１から射出された光束を、光学装置４５を構成する後述する液晶パネルの画像形成領域（光変調面Ｓ（図４参照））に略均一に照明するための光学系である。この均一照明光学装置４２は、図１に示すように、第１レンズアレイ４２１と、第２レンズアレイ４２２と、偏光変換素子４２３と、重畳レンズ４２４とを備える。
第１レンズアレイ４２１は、入射光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する第１小レンズが、入射光軸に対し略直交する面内においてマトリクス状に配列された構成を有している。各第１小レンズは、光源装置４１から射出される光束を複数の部分光束に分割している。
第２レンズアレイ４２２は、第１レンズアレイ４２１と略同様な構成を有しており、第２小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４２２は、重畳レンズ４２４とともに、第１レンズアレイ４２１の各第１小レンズの像を光学装置４５の後述する液晶パネル上に結像させる機能を有している。

偏光変換素子４２３は、第２レンズアレイ４２２と重畳レンズ４２４との間に配置され、第２レンズアレイ４２２からの光を略１種類の偏光光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子４２３によって略１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４２４によって最終的に光学装置４５の後述する液晶パネル上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネルを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源装置４１からの光の略半分を利用できない。このため、偏光変換素子４２３を用いることで、光源装置４１からの射出光を略１種類の偏光光に変換し、光学装置４５での光の利用効率を高めている。

色分離光学装置４３は、図１に示すように、２枚のダイクロイックミラー４３１，４３２と、反射ミラー４３３とを備え、ダイクロイックミラー４３１，４３２により均一照明光学装置４２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。
リレー光学装置４４は、図１に示すように、入射側レンズ４４１、リレーレンズ４４３、および反射ミラー４４２，４４４を備え、色分離光学装置４３で分離された赤色光を光学装置４５の後述する赤色光用の液晶パネルまで導く機能を有している。

この際、色分離光学装置４３のダイクロイックミラー４３１では、均一照明光学装置４２から射出された光束の青色光成分が反射するとともに、赤色光成分と緑色光成分とが透過する。ダイクロイックミラー４３１によって反射した青色光は、反射ミラー４３３で反射し、フィールドレンズ４２５を通って光学装置４５の後述する青色光用の液晶パネルに達する。
このフィールドレンズ４２５は、第２レンズアレイ４２２から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の緑色光用、赤色光用の液晶パネルの光束入射側に設けられたフィールドレンズ４２５も同様である。

ダイクロイックミラー４３１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光はダイクロイックミラー４３２によって反射し、フィールドレンズ４２５を通って光学装置４５の後述する緑色光用の液晶パネルに達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４３２を透過してリレー光学装置４４を通り、さらにフィールドレンズ４２５を通って光学装置４５の後述する赤色光用の液晶パネルに達する。
なお、赤色光にリレー光学装置４４が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４４１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４２５に伝えるためである。

光学装置４５は、図１に示すように、３枚の光変調装置４５１（赤色光用の光変調装置を４５１Ｒ、緑色光用の光変調装置を４５１Ｇ、青色光用の光変調装置を４５１Ｂとする）と、これら光変調装置４５１の光束入射側および光束射出側にそれぞれ配置される入射側偏光板４５２および射出側偏光板４５３と、クロスダイクロイックプリズム４５４とを備える。

入射側偏光板４５２は、色分離光学装置４３で分離された各色光のうち、偏光変換素子４２３で揃えられた偏光方向と略同一方向の偏光方向を有する偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、具体的な図示は省略するが、透光性基板上に偏光膜が貼付されて構成されている。
光変調装置４５１は、具体的には後述するが、前記制御装置による制御の下、画像情報に応じて入射側偏光板４５２から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
射出側偏光板４５３は、入射側偏光板４５２と略同様の構成を有し、液晶パネル４５１１の光変調面Ｓから射出された光束のみ透過させ、その他の光束を吸収する。

クロスダイクロイックプリズム４５４は、射出側偏光板４５３から射出された色光毎に変調された各色光を合成してカラー画像を形成する。このクロスダイクロイックプリズム４５４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、光変調装置４５１Ｇから射出され射出側偏光板４５３を介した色光を透過し、光変調装置４５１Ｒ，４５１Ｂから射出され射出側偏光板４５３を介した各色光を反射する。このようにして、各色光が合成されてカラー画像が形成される。そして、クロスダイクロイックプリズム４５４で形成されたカラー画像は、上述した投射レンズ３によりスクリーン等へ拡大投射される。

光学部品用筐体４６は、上述した各光学部品４２〜４５を内部に収納配置する。この光学部品用筐体４６は、各光学部品４２〜４５を内部に収納配置する容器状の部品収納部４６１（図４参照）と、部品収納部４６１の開口部分を閉塞する蓋状部材４６２（図４参照）とを備えている。
これらのうち、部品収納部４６１において、底面部分には、各光変調装置４５１の配設位置に対応して、冷却装置５を構成する後述する遠心力ファン５１から吐出された空気を内部に導入するための開口部４６１１（図４参照）が形成されている。

〔光変調装置の構成〕
図２および図３は、光変調装置４５１の構成を示す斜視図である。具体的に、図２は、光変調装置４５１を光束入射側から見た斜視図である。図３は、光変調装置４５１を光束射出側から見た斜視図である。
なお、３つの光変調装置４５１は、同一の構造を有しているため、以下では、１つの光変調装置４５１のみを説明する。
光変調装置４５１は、図２または図３に示すように、光変調素子としての液晶パネル４５１１と、保持枠４５１２とを備える。

液晶パネル４５１１は、ガラスなどからなる一対の基板４５１１Ａ（図３）、４５１１Ｂ（図２）に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有している。このうち、基板４５１１Ａは、液晶を駆動するための駆動基板であり、互いに平行に配列形成される複数のデータ線と、複数のデータ線と直交する方向に配列形成される複数の走査線と、走査線およびデータ線の交差に対応してマトリクス状に配列形成される画素電極と、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子と、スイッチング素子を駆動する駆動部とを有している。また、基板４５１１Ｂは、基板４５１１Ａに対して所定間隔を空けて対向配置される対向基板であり、所定の電圧Ｖcomが印加される共通電極を有している。また、これら基板４５１１Ａ，４５１１Ｂには、前記制御装置と電気的に接続し、前記走査線、前記データ線、前記スイッチング素子、および前記共通電極等に所定の駆動信号を出力する回路基板としてのＦＰＣケーブル４５１１Ｃが接続されている。このＦＰＣケーブル４５１１Ｃを介して前記制御装置から駆動信号を入力することで、所定の前記画素電極と前記共通電極との間に電圧が印加され、該画素電極および共通電極間に介在する液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板４５２から射出された偏光光束の偏光方向が変調される。

そして、この液晶パネル４５１１において、駆動基板４５１１Ａの外形形状は、対向基板４５１１Ｂの外形形状よりも大きく設定される（図４参照）。すなわち、この液晶パネル４５１１は、光束入射側に向かうにしたがって、外形形状が小さくなる段付状に形成されている。
なお、基板４５１１Ａ，４５１１Ｂの少なくともいずれかの外面に、例えば、熱伝導性を有する防塵ガラスを貼り付けた構成を採用してもよい。この防塵ガラスを貼り付けることで、液晶パネル４５１１外面に塵埃が付着しても、塵埃がフォーカス位置からずれた状態となり、該塵埃が投射画像上に影となって表示されることを防止できる。

保持枠４５１２は、液晶パネル４５１１を収納保持する部材であり、図２または図３に示すように、光束入射側に配置される保持枠本体４５１２Ａと、光束射出側に配置される遮光板４５１２Ｂとを備える。
保持枠本体４５１２Ａは、図２に示すように、平面視略中央部分に液晶パネル４５１１の光変調面Ｓに対応した開口部４５１２Ａ１を有している。
また、保持枠本体４５１２Ａにおいて、光束射出側には、開口部４５１２Ａ１の周縁部分に、液晶パネル４５１１における外形形状（段付状）に対応した凹部４５１２Ａ２（図４参照）が形成され、該凹部４５１２Ａ２にて液晶パネル４５１１を収納保持する。
さらに、保持枠本体４５１２Ａにおいて、四隅角部分には、図２または図３に示すように、光束入射側端面および光束射出側端面を貫通し、図示しない棒状のスペーサを挿通可能とするスペーサ挿通部４５１２Ａ３がそれぞれ形成されている。
そして、例えば、各光変調装置４５１は、各スペーサ挿通部４５１２Ａ３にそれぞれ棒状のスペーサを挿通し、前記棒状のスペーサを介してクロスダイクロイックプリズム４５４の各光束入射側端面に接着固定される。

遮光板４５１２Ｂは、図３に示すように、平面視略中央部分に液晶パネル４５１１の光変調面Ｓに対応した開口部４５１２Ｂ１を有する矩形状の板体から構成され、保持枠本体４５１２Ａの光束射出側に固定されている。この遮光板４５１２Ｂは、液晶パネル４５１１を透過した光が、射出側偏光板４５３やクロスダイクロイックプリズム４５４等で反射して液晶パネル４５１１の駆動部にあたり液晶パネル４５１１が誤動作することを防止している。

以上説明した保持枠４５１２としては、種々の材料を採用することができるが、熱伝導性を有する材料を採用することが好ましい。熱伝導性を有する材料としては、例えば、インバーおよび４２Ｎｉ−Ｆｅ等のニッケル−鉄合金、マグネシウム合金、アルミニウム合金、炭素鋼、ステンレス等の金属、または、カーボンファイバー、カーボンナノチューブ等のカーボンフィラーを混入させた樹脂（ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、液晶樹脂等）等が例示できる。なお、保持枠４５１２としては、保持枠本体４５１２Ａおよび遮光板４５１２Ｂを上述した材料のうち同一の材料で構成してもよく、異なる材料で構成してもよい。このように熱伝導性を有する材料で保持枠４５１２を構成することで、光束の照射により液晶パネル４５１１で生じた熱を効率的に保持枠４５１２に放熱することができる。

〔冷却装置の構成〕
図４は、冷却装置５の一部の構成を示す断面図である。具体的に、図４は、冷却装置５の一部、光変調装置４５１、入射側偏光板４５２、および光学部品用筐体４６を側方から見た断面図である。なお、図４では、説明の便宜上、光変調装置４５１への光束の入射方向をＺ軸とし、該Ｚ軸に直交する２つの軸をそれぞれＸ軸（水平軸）およびＹ軸（鉛直軸）とする。
以下では、冷却装置５のうち、光変調装置４５１を冷却する構成を主に説明し、その他の部材、光源装置４１、前記電源ユニット、前記制御装置等を冷却する構成については説明を省略する。
冷却装置５は、図４に示すように、３つの遠心力ファン５１等を備える。なお、図４では、３つの光変調装置４５１のうち１つの光変調装置４５１に対応した１つのみの遠心力ファン５１を図示しているが、３つの光変調装置４５１に対応してそれぞれ遠心力ファン５１が設置されているものとする。

遠心力ファン５１は、ファンの回転により吸入した空気を回転接線方向に吐出するシロッコファンであり、光変調装置４５１に空気を送風して光変調装置４５１を冷却する。
この遠心力ファン５１は、図４に示すように、光学部品用筐体４６の−Ｙ軸方向側（下方側）において、開口部４６１１に対応して配設されている。
より具体的に、遠心力ファン５１は、図４に示すように、空気を吸入する吸入口５１１がＸ軸方向（水平方向）に向き、空気を吐出する吐出口５１２が開口部４６１１を介して光変調装置４５１に対して光束入射側から空気を吐出可能に配設されている。すなわち、遠心力ファン５１は、図４に示すように、吐出口５１２からの空気の吐出方向Ｒ１が光変調装置４５１の光変調面Ｓ（図４では、ＸＹ平面に平行しているものとする）に対して角度θ、傾斜した方向となるように配設されている。

ここで、上述した角度θは、以下の条件を満足するように設定することが好ましい。
例えば、光変調装置４５１における保持枠本体４５１２Ａの開口部４５１２Ａ１において、互いに対向する各端縁（図４では、上下の各端縁）のうち一方の端縁（図４では、下方側の端縁）の光束入射側部位をＰ１、他方の端縁（図４では、上方側の端縁）の光束射出側部位をＰ２とする。そして、各部位Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線Ｌ１と、光変調面Ｓとのなす角度をφとした場合に、角度θは、θ＞φを満足するように設定することが好ましい。

また、遠心力ファン５１は、図４に示すように、吐出口５１２が開口部４６１１を介して光学部品用筐体４６内部に突出するように配設されている。ここで、入射側偏光板４５２を介して光変調装置４５１の光変調面Ｓに向う有効光に吐出口５１２が干渉しない限界位置まで、吐出口５１２を突出させた状態で遠心力ファン５１を配設することが好ましい。
さらに、遠心力ファン５１において、吐出口５１２は、図４に示すように、該吐出口５１２から吐出される空気の吐出圧を高めるために、吐出方向Ｒ１に沿って先細り状に形成されている。

上述した第１実施形態においては、以下の効果がある。
本実施形態では、冷却装置５は、液晶パネル４５１１の光変調面Ｓに対して角度θ、傾斜した方向Ｒ１から光変調装置４５１に空気を送風して冷却する。このことにより、液晶パネル４５１１が保持枠４５１２に収納保持されている状態であっても、保持枠４５１２により空気の流通状態が妨げられることなく、液晶パネル４５１１の光束入射側端面に良好に空気を送風させることができる。このため、液晶パネル４５１１の光束入射側端面近傍（開口部４５１２Ａ１内側）に空気が滞留することがなく、液晶パネル４５１１を効果的に冷却できる。

また、冷却装置５を構成する遠心力ファン５１は、上述したように配設され、吐出した空気を直接、光変調装置４５１（液晶パネル４５１１）に送風して冷却する。このことにより、ダクト部材等を用いることなく、簡素な構造で、上述した液晶パネル４５１１を効果的に冷却できるという効果を好適に図れる。

さらに、遠心力ファン５１は、吐出口５１２が開口部４６１１を介して光学部品用筐体４６内部に突出するように配設されているので、吐出口５１２から吐出された空気の吐出圧を維持した状態で、空気を液晶パネル４５１１に送風することができる。すなわち、例えば吐出口５１２が光学部品用筐体４６外部に位置するように遠心力ファン５１を配設した構成と比較して、液晶パネル４５１１に送風される空気の風速を高めることができ、液晶パネル４５１１を効果的に冷却できる。
また、吐出口５１２は、吐出方向Ｒ１に沿って先細り状に形成されているので、吐出圧を高め、液晶パネル４５１１に送風される空気の風速をさらに高めることができる。

したがって、本実施形態におけるプロジェクタ１においては、上述したように液晶パネル４５１１を効果的に冷却できるので、液晶パネル４５１１の熱劣化を防止し、投影画像を良好に維持できる。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造および同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図５は、第２実施形態における冷却装置５Ａの一部の構成を示す断面図である。具体的に、図５は、冷却装置５Ａの一部、光変調装置４５１、入射側偏光板４５２、および光学部品用筐体４６を側方から見た断面図である。なお、図５では、説明の便宜上、図４と同様に、光変調装置４５１への光束の入射方向をＺ軸とし、該Ｚ軸に直交する２つの軸をそれぞれＸ軸（水平軸）およびＹ軸（鉛直軸）とする。
また、以下では、冷却装置５Ａのうち、光変調装置４５１を冷却する構成を主に説明し、その他の部材、光源装置４１、前記電源ユニット、前記制御装置等を冷却する構成については説明を省略する。

前記第１実施形態では、冷却装置５は、遠心力ファン５１から吐出された空気を光変調装置４５１に直接、送風する構成としている。
これに対して第２実施形態では、プロジェクタ１Ａを構成する冷却装置５Ａは、図５に示すように、遠心力ファン５１の他、ダクト部材５２を備え、該ダクト部材５２を介して遠心力ファン５１から吐出された空気を光変調装置４５１に送風する構成としている。その他の構成は、前記第１実施形態と同様のものである。

冷却装置５Ａは、図５に示すように、３つの遠心力ファン５１と、３つのダクト部材５２等を備える。なお、図５では、３つの光変調装置４５１のうち１つの光変調装置４５１に対応した１つのみの遠心力ファン５１およびダクト部材５２を図示しているが、３つの光変調装置４５１に対応してそれぞれ遠心力ファン５１およびダクト部材５２が設置されているものとする。なお、３つのダクト部材５２としては、それぞれ別体で構成してもよく、あるいは、成形等により一体化した構成としても構わない。

本実施形態では、遠心力ファン５１は、図５に示すように、光学部品用筐体４６の−Ｙ軸方向側（下方側）において、吸入口５１１が−Ｙ軸方向に向き、吐出口５１２が＋Ｚ軸方向（水平方向）に向くように配設されている。
ダクト部材５２は、遠心力ファン５１から吐出された空気を光変調装置４５１近傍まで導く。このダクト部材５２は、図５に示すように、光学部品用筐体４６の下方側において、開口部４６１１に対応して配設されている。
より具体的に、ダクト部材５２は、図５に示すように、内部に空気を導入する導入口５２１が遠心力ファン５１の吐出口５１２に接続し、内部の空気を外部に排出する排出口５２２が開口部４６１１を介して光変調装置４５１に対して光束入射側から空気を吐出可能に構成されている。すなわち、ダクト部材５２は、図５に示すように、導入口５２１から排出口５２２にかけて、＋Ｚ軸方向に延出し、延出方向先端部分が＋Ｙ軸方向（上方側）に屈曲した形状を有し、導入口５２１を介して排出される空気の方向Ｒ２が光変調装置４５１の光変調面Ｓ（図５では、ＸＹ平面に平行しているものとする）に対して角度θ、傾斜した方向となるように形成されている。
なお、本実施形態においても、前記第１実施形態と同様に、角度θは、θ＞φを満足するように設定することが好ましい。

また、ダクト部材５２は、図５に示すように、排出口５２２が開口部４６１１を介して光学部品用筐体４６内部に突出するように配設されている。ここで、入射側偏光板４５２を介して光変調装置４５１の光変調面Ｓに向う有効光に排出口５２２が干渉しない限界位置まで、排出口５２２を突出させた状態となるようにダクト部材５２を形成することが好ましい。
さらに、ダクト部材５２は、図５に示すように、排出口５２２から排出される空気の吐出圧を高めるために、導入口５２１から排出口５２２にかけて先細り状に形成されている。

上述した第２実施形態においては、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、冷却装置５Ａは、遠心力ファン５１の他、上述した形状を有するダクト部材５２を備え、ダクト部材５２を介して遠心力ファン５１から吐出された空気を光変調装置４５１（液晶パネル４５１１）に送風して冷却する。このことにより、ダクト部材５２を引き回すことで、遠心力ファン５１から吐出された空気を液晶パネル４５１１に送風できるので、遠心力ファン５１の配設位置や、姿勢状態が制限されず、プロジェクタ１の設計の自由度を向上できる。

また、ダクト部材５２は、排出口５２２が開口部４６１１を介して光学部品用筐体４６内部に突出するように配設されているので、排出口５２２から排出された空気の吐出圧を維持した状態で、空気を液晶パネル４５１１に送風することができる。すなわち、例えば排出口５２２が光学部品用筐体４６外部に位置するようにダクト部材５２を形成した構成と比較して、液晶パネル４５１１に送風される空気の風速を高めることができ、液晶パネル４５１１を効果的に冷却できる。
また、ダクト部材５２は、導入口５２１から排出口５２２にかけて先細り状に形成されているので、排出口５２２から排出される空気の吐出圧を高め、液晶パネル４５１１に送風される空気の風速をさらに高めることができる。

なお、本発明は前述の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範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、冷却装置５，５Ａから光変調装置４５１に送風する方向Ｒ１，Ｒ２を、下方側から光変調装置４５１（液晶パネル４５１１）の光束入射側端面に向う方向としていたが、これに限らず、液晶パネル４５１１の光変調面Ｓに対して所定角度、傾斜した方向であれば、いずれの方向でも構わない。例えば、上方側から光変調装置４５１の光束入射側端面に向う方向としてもよく、あるいは、上方側または下方側から光変調装置４５１の光束射出側端面に向う方向としても構わない。

前記各実施形態では、遠心力ファン５１やダクト部材５２を、光変調装置４５１の数に対応した数だけ設けていたが、これに限らず、３つの光変調装置４５１のうち、少なくともいずれかの光変調装置に対応した数だけ設けていればよく、例えば、１つのみ設ける構成や、２つ設ける構成としても構わない。
前記各実施形態において、ダクト部材５２の形状や、保持枠４５１２の形状については、前記各実施形態で説明した形状に限らず、その他の形状を採用しても構わない。

前記各実施形態では、光源装置４１は、放電発光型の光源装置で構成していたが、これに限らず、レーザダイオード、ＬＥＤ(Light Emitting Diode)、有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子、シリコン発光素子等の各種固体発光素子を採用してもよい。
また、前記各実施形態では、光源装置４１を１つのみ用い色分離光学装置４３にて３つの色光に分離していたが、色分離光学装置４３を省略し、３つの色光をそれぞれ射出する３つの前記固体発光素子を光源装置として構成してもよい。
前記各実施形態では、色合成光学装置としてクロスダイクロイックプリズム４５４を採用していたが、これに限らず、ダイクロイックミラーを複数用いることで各色光を合成する構成を採用してもよい。

前記各実施形態では、プロジェクタ１，１Ａは、液晶パネル４５１１を３つ備える三板式のプロジェクタで構成していたが、これに限らず、液晶パネルを１つ備える単板式のプロジェクタで構成しても構わない。また、液晶パネルを２つ備えるプロジェクタや、液晶パネルを４つ以上備えるプロジェクタとして構成しても構わない。
前記各実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
前記各実施形態では、光変調素子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、液晶以外の光変調素子を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板４５２，４５３は省略できる。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行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射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。

本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

本発明は、光変調素子を効果的に冷却できるため、プレゼンテーションやホームシアタに用いられるプロジェクタとして利用できる。

第１実施形態におけるプロジェクタの概略構成を模式的に示す図。 前記実施形態における光変調装置の構成を示す斜視図。 前記実施形態における光変調装置の構成を示す斜視図。 前記実施形態における冷却装置の一部の構成を示す断面図。 第２実施形態における冷却装置の一部の構成を示す断面図。

符号の説明

１，１Ａ・・・プロジェクタ、３・・・投射レンズ（投射光学装置）、５，５Ａ・・・冷却装置、４１・・・光源装置、４６・・・光学部品用筐体、５１・・・遠心力ファン、５２・・・ダクト部材、５１２・・・吐出口、５２１・・・導入口、５２２・・・排出口、４５１１・・・液晶パネル（光変調素子）、４６１１・・・開口部。

Claims (5)

1. 光源装置と、前記光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調素子と、前記光変調素子にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置とを備えたプロジェクタであって、
   ファンの回転により吸入した空気を回転接線方向に吐出する遠心力ファンを有し、前記光変調素子に空気を送風して冷却する冷却装置を備え、
   前記冷却装置は、前記光変調素子の光変調面に対して所定角度、傾斜した方向から前記光変調素子に空気を送風して冷却することを特徴とするプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記遠心力ファンは、空気の吐出方向が前記光変調素子の光変調面に対して所定角度、傾斜した方向となるように配設され、吐出した空気を前記光変調素子に送風して冷却することを特徴とするプロジェクタ。
3. 請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
   前記光変調素子を収納配置する光学部品用筐体を備え、
   前記光学部品用筐体には、前記光変調素子の配設位置に対応して開口部が形成され、
   前記遠心力ファンは、空気の吐出口が前記開口部を介して前記光学部品用筐体内部に突出していることを特徴とするプロジェクタ。
4. 請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
   前記冷却装置は、前記遠心力ファンから吐出された空気を所定位置に導くダクト部材を備え、
   前記ダクト部材は、内部に空気を導入する導入口から内部の空気を外部に排出する排出口にかけて、前記光変調素子の光変調面に対して所定角度、傾斜した形状を有していることを特徴とするプロジェクタ。
5. 請求項４に記載のプロジェクタにおいて、
   前記光変調素子を収納配置する光学部品用筐体を備え、
   前記光学部品用筐体には、前記光変調素子の配設位置に対応して開口部が形成され、
   前記ダクト部材は、前記排出口が前記開口部を介して前記光学部品用筐体内部に突出していることを特徴とするプロジェクタ。

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