JP2011180241A - プロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷却効率を向上させるプロジェクタ装置を提供する。
【解決手段】光源と、この光源から出射された光を映像情報に応じて変調する液晶パネル２７、２８、２９及び複数の並列した偏光パネル３０と、液晶パネル２７、２８、２９及び偏光パネル３０に送風する送風機と、光源、液晶パネル２７、２８、２９、偏光パネル３０、及び送風機を収容する筺体とを備えたプロジェクタ装置において、隣接する２枚のパネル２７、２８、２９、３０間に流れる空気流の上流位置に設けられ、空気流と直交する方向に延びる乱流促進体５０を、隣接する２枚のパネル２７、２８、２９、３０間の隙間δ１、δ２に配置する構成とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、光源からの出射光を光学素子にて変調し、変調後の投写光像を投射レンズにてスクリーンに投射するプロジェクタ装置に関する。

従来、筺体に光源と、この光源からの出射光を映像情報に応じて変調する光学素子と、変調された投写光像をスクリーンに投写するための投写レンズと、光学素子に送風して冷却する送風機を備えたプロジェクタ装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この種のプロジェクタ装置では、送風機から送風される空気を光学素子に向けて吹き出す吹出開口と光学素子との間に、吹出開口からの空気流と直交する方向に延びる乱流促進体を設置し、この乱流促進体によって空気の流れを乱すことにより、伝熱促進を図り、冷却効率を向上させている。

特開２００３−０６６５３４号公報

しかしながら、上記従来の構成では、乱流促進体が光学素子の上流に配置されているため、乱流促進体から離れた光学素子の中央付近や下流で乱れが減少するので、伝熱促進が不十分になり、冷却効率が十分に向上されていなかった。
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、冷却効率を向上させたプロジェクタ装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、光源と、この光源から出射された光を映像情報に応じて変調する液晶パネル及び複数の並列した偏光パネルと、前記液晶パネル及び前記偏光パネルに送風する送風機と、前記光源、前記液晶パネル、前記偏光パネル、及び前記送風機を収容する筺体とを備えたプロジェクタ装置において、隣接する２枚の前記パネル間に流れる空気流の上流位置に設けられ、前記空気流と直交する方向に延びる乱流促進体を、隣接する２枚の前記パネル間の隙間に配置したことを特徴とする。
また、上記構成において、前記乱流促進体は、前記パネルの光路に近接して配置されてもよい。

また、上記構成において、前記乱流促進体は、前記偏光パネルの入射面に寄せて配置されてもよい。
また、上記構成において、前記偏光パネルは、ガラス基材の表面に偏光フィルムを接合して形成され、前記乱流促進体は、前記偏光フィルムに寄せて配置されてもよい。
また、上記構成において、前記乱流促進体の断面は、一辺が前記空気流に直交する四角形状に形成されてもよい。
また、上記構成において、前記乱流促進体の外形は、隣接する２枚の前記パネル間の隙間の略３分の１の大きさに形成されてもよい。

本発明によれば、隣接する２枚のパネル間に流れる空気流の上流位置に設けられ、空気流と直交する方向に延びる乱流促進体を、隣接する２枚のパネル間の隙間に配置したため、パネルの中央付近や下流においても、乱流促進体により生じた乱れが維持されるので、伝熱促進を図り、冷却効率を向上させることができる。

本発明の本実施の形態に係るプロジェクタ装置の概略構成図である。 プロジェクタ装置の内部構成を示す斜視図である。 光変調部を模式的に示す側面図である。 ワイヤの支持構造を示す図であり、（Ａ）はワイヤの支持構造を示す正面図であり、（Ｂ）はワイヤの支持構造を示す下面図であり、（Ｃ）はワイヤの支持構造を示す側面図であり、（Ｄ）は（Ｂ）及び（Ｃ）のＡ−Ａ断面図である。 実験装置を模式的に示す側面図である。 ワイヤの配置位置を隙間方向に沿って変更する実験を示す図であり、（Ａ）はワイヤの配置位置を示す断面図であり、（Ｂ）は実験結果を示す図である。 ワイヤの配置位置を風向に沿って変更する実験を示す図であり、（Ａ）はワイヤの配置位置を示す断面図であり、（Ｂ）は実験結果を示す図である。 ワイヤの直径を変更する実験を示す図であり、（Ａ）はワイヤの配置位置を示す断面図であり、（Ｂ）は実験結果を示す図である。 ワイヤの断面形状を変更する実験を示す図であり、（Ａ）はワイヤの断面形状を示す図であり、（Ｂ）は実験結果を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本実施の形態に係るプロジェクタ装置の概略構成図であり、図２は、プロジェクタ装置の内部構成を示す斜視図である。この図２では、プロジェクタ装置の光学系を構成する部材を省略している。図３は、光変調部を模式的に示す側面図である。なお、以下に述べる上下、左右、前後といった方向は、プロジェクタ装置を設置した状態でその前面側から見た場合の方向を示している。
プロジェクタ装置１０は、図１に示すように、筺体１１内に光源１２と、色分離光学系１３と、光変調部（光学素子）１４と、投写レンズ１５と、光変調部１４の冷却装置１６とを設けて成る液晶プロジェクタである。筺体１１は、放熱性に優れた素材（例えば、マグネシウム）を用いて構成された扁平な箱状体であり、この筺体１１の一側面には、筺体１１内に外気を供給する吸気口１１Ａが形成され、他側面には、筺体１１の外部に内気を排出する排気ファン１７を有する排気口１１Ｂが形成されている。

また、筺体１１内には、密閉空間として区画された密閉室１８が設けられ、この密閉室１８内に色分離光学系１３、光変調部１４及び冷却装置１６の後述する吸熱器３８等が収容されている。ここで、密閉空間とは、空間内の温度変化等に伴って当該空間内外でわずかに空気の移動（いわゆる呼吸現象）が生じるものをいう。この密閉室１８は、断熱性の高い板材（例えば、硬質塩化ビニル、シリコン樹脂、フッ素樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネイト樹脂、ポリスチレン樹脂等の熱伝導率が０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）乃至０．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度のゴム・プラスチック系材料））で形成された扁平な箱状体であり、光源１２に対向する一側面には、光源１２からの出射光を色分離光学系１３に導く光透過窓１８Ａが形成され、投写レンズ１５に対向する他側面には、光変調部１４で変調された投写光像を投写レンズ１５に導く光透過窓１８Ｂが形成されている。なお、密閉室１８は、図示は省略するが、断熱性を高めるために箱状体の外表面または内表面に、断熱性の高い部材（例えば、グラスウール、硬質ウレタンフォーム、独立気泡エストラマー等の）熱伝導率が０．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下の材料）で覆われている場合もある。

光源１２は、超高圧水銀ランプなどのランプ２０と、ランプ２０から発散される光（発散光）を前方に出射するためのミラー２１とを備える。本実施の形態では、光源１２は、複数（４つ）のランプ２０・・と４つのミラー２１・・とから構成され、筺体１１内に設けられたランプボックス２２内に収容されている。
色分離光学系１３は、光源１２からの光束を各色Ｒ、Ｇ、Ｂの色光に分離するものであり、この光束を各色に分離するための第１、第２のダイクロイックミラー２４Ａ、２４Ｂや、分離された各色光束を光変調部１４に導くための反射用ミラー２５Ａ〜２５Ｃ、図示しないリレーレンズ等を備えて構成されている。

光源１２の照射光は、ミラー２１によって前方へ出射され、密閉室１８の光透過窓１８Ａを介して、第１のダイクロイックミラー２４Ａに導かれる。この第１のダイクロイックミラー２４Ａは、赤色波長帯域の光を透過し、シアン（緑＋青）の波長帯域の光を反射する。第１のダイクロイックミラー２４Ａを透過した赤色波長帯域の光は、反射用ミラー２５Ａにて反射されて光路を変更され、光変調部１４の赤色光用の透過型表示デバイスとしての液晶パネル（ＬＣＤパネル）２７（後述する）に導かれ、この液晶パネル２７を通過することによって光変調される。
また、第１のダイクロイックミラー２４Ａにて反射したシアンの波長帯域の光は、第２のダイクロイックミラー２４Ｂに導かれる。第２のダイクロイックミラー２４Ｂは、青色波長帯域の光を透過し、緑色波長帯域の光を反射する。第２のダイクロイックミラー２４Ｂにて反射した緑色波長帯域の光は、光変調部１４の緑色光用の透過型表示デバイスとしての液晶パネル２８（後述する）に導かれ、この液晶パネル２８を通過することによって光変調される。
また、第２のダイクロイックミラー２４Ｂを透過した青色波長帯域の光は、全反射用ミラー２５Ｂ、２５Ｃを経て、光変調部１４の青色光用の透過型表示デバイスとしての液晶パネル２９（後述する）に導かれ、この液晶パネル２９を通過することによって光変調される。

光変調部１４は、各色Ｒ、Ｇ、Ｂに対応する上記した３枚の液晶パネル２７、２８、２９と、各液晶パネル２７、２８、２９の出射側に間隔を存して設けられた複数（本実施の形態では、２枚）の偏光板（偏光パネル）３０等とを備えて構成されている。液晶パネル２７、２８、２９は、色分離光学系１３により分離されて当該各液晶パネル２７、２８、２９に導かれた光を映像情報に応じて変調するものである。
また、各液晶パネル２７、２８、２９及び偏光板３０の内側には、各色の光を合成して投写光像を形成するプリズム３１が配置されている。このプリズム３１は、色分離光学系１３であり、Ｘ状の誘電体多層膜から成る反射面を備え、当該反射面を介して、各液晶パネル２７、２８、２９からの光が単一の光束とされる。符号３２は、光源１２からの出射光が各液晶パネル２７、２８、２９及び偏光板３０に導かれる光束（光路）である。

各偏光板３０は、光を偏光する部材であり、図３に示すように、例えばサファイアガラス製のガラス基材３０Ａの表面に、光路３２よりも若干大きく形成された例えば合成樹脂製の偏光フィルム３０Ｂを接合し構成され、偏光フィルム３０Ｂが偏光板３０の入射側に位置するように配置されている。これらの液晶パネル２７、２８、２９及び偏光板３０は、光の照射を受けて発熱する。
図２に示すように、投写レンズ１５は、プリズム３１からの投写光像をスクリーン（不図示）に拡大投写するものであり、筺体１１の壁面に形成された孔内に着脱可能に配設されている。

以上の構成でプロジェクタ装置１０の光学系の動作を説明すると、光源１２からの出射光は、色分離光学系１３において各色Ｒ、Ｇ、Ｂの各光に分離されて、それぞれ対応するライトバルブとして機能する液晶パネル２７、２８、２９に導かれる。液晶パネル２７、２８、２９に導かれた各光束はそこで映像情報に応じて変調され、偏光板３０を経てプリズム３１で単一の光束の投写映像とされた後、投写レンズ１５によりスクリーンに拡大投写される。

次に、冷却装置１６について説明する。
冷却装置１６は、光変調部１４の液晶パネル２７、２８、２９及び偏光板３０やプリズム３１を冷却するためのものであり、図１に示すように、圧縮機３５、放熱器３６、膨張弁３７及び吸熱器３８を備え、これらを配管接続して冷媒回路が構成されている。すなわち、圧縮機３５の冷媒吐出管３９は放熱器３６の入口に接続され、この放熱器３６の出口には冷媒配管４０の一端が接続され、この冷媒配管４０の他端は、電磁開閉弁４１及び膨張弁３７を介して、吸熱器３８の入口に接続され、この吸熱器３８の出口には、電磁開閉弁４２を介して、圧縮機３５の冷媒吸込管４３が接続されて環状の冷媒回路が構成されている。放熱器３６は、空冷式の熱交換器であり、この放熱器３６の近傍（側方）には送風手段としての送風ファン４４が設置されている。なお、本実施の形態では冷媒を減圧する装置として膨張弁３７を用いるものとしたが、減圧装置は当該膨張弁３７に限定されるものでなく、冷媒を所定の圧力に減圧することができるものであれば、どのようなものであっても良く、例えば、キャピラリチューブを用いるものとしても構わない。

本構成では、冷却装置１６の圧縮機３５、放熱器３６及び膨張弁３７は、密閉室１８の外側に配置され、吸熱器３８は密閉室１８内に配置される。このため、密閉室１８の側壁には、冷媒配管４０及び冷媒吸込管４３が貫通して配置される。
冷却装置１６の圧縮機３５、放熱器３６及び膨張弁３７は、筺体１１の吸気口１１Ａに近接して配置され、この冷却装置１６と排気口１１Ｂとの間に光源１２が配置されている。このため、筺体１１内には、密閉室１８と筺体１１の側壁との間に、吸気口１１Ａと排気口１１Ｂとを連通する送風経路が形成され、吸気口１１Ａから筺体１１内に供給された空気は、冷却装置１６の圧縮機３５及び放熱器３６を冷却した後に、光源１２のランプ２０を冷却し、排気口１１Ｂから排出される。光源１２のランプ２０は、上記圧縮機３５及び放熱器３６に比べて極めて高温となるため、当該圧縮機３５及び放熱器３６を冷却した後であっても、光源１２のランプ２０を十分に冷却することができる。

密閉室１８内には、図２に示すように、光変調部１４の液晶パネル２７、２８、２９及び偏光板３０に対して、吸熱器３８にて冷却された冷却風を供給するダクト４５が配置されている。このダクト４５は、密閉室１８の下部に水平に延在し、当該ダクト４５の一端は、各液晶パネル２７、２８、２９に合わせて３系統に分岐し、当該液晶パネル２７、２８、２９の下方位置に上向きの吹出開口４５Ａが形成されている。また、ダクト４５の他端には、送風機４６が収容され、この送風機４６の上部には、密閉室１８内を上方に延びる吸込ダクト４７が接続されている。この吸込ダクト４７の吸込開口４７Ａは、大きく拡径して形成され、この吸込開口４７Ａに吸熱器３８が配置されている。なお、図２において、符号４８は、プロジェクタ装置１０の各部の動作を制御する制御板が収容された電装箱である。

送風機４６が運転されると、密閉室１８内の空気は、吸込開口４７Ａを通じて、吸込ダクト４７に吸い込まれる。この際に、吸い込まれた空気は、吸熱器３８を通過することにより、この吸熱器３８を流れる冷媒に熱を奪われて冷却される。そして、この冷却された空気は、ダクト４５を流れ、このダクト４５の吹出開口４５Ａを通じて、各液晶パネル２７、２８、２９及び偏光板３０に供給される。これにより、液晶パネル２７、２８、２９及び偏光板３０は、供給された空気に熱を放出することにより冷却され、密閉室１８内に吹き出される。この吹き出された空気は、再び吸込開口４７Ａを通じて吸込ダクト４７に吸い込まれ、密閉室１８内を循環する。これにより、密閉室１８内を均一な温度に維持することができるため、外気温度に影響されること無く液晶パネル２７、２８、２９及び偏光板３０等を冷却することが可能となり、これら液晶パネル２７、２８、２９及び偏光板３０等の密閉室１８内に設けられた各機器を常に最適な一定温度に維持することができる。

ところで、偏光板３０は、偏光フィルム３０Ｂの温度が限界温度を超えるとその偏光機能が著しく低下するので、上述したように、送風機４６によって偏光板３０に送風することにより、偏光板３０を冷却している。しかしながら、高輝度の映像を投射することが可能なプロジェクタ装置においては、光変調部１４からの発熱量が大きくなるため、送風機４６を高速で回転させて、冷却風量を増大させる必要があり、この結果、送風機４６から発生する騒音が増大するおそれがある。

そこで、本実施の形態では、少ない風量で光変調部１４を冷却するべく、図３に示すように、ダクト４５の吹出開口４５Ａの上方に、吹出開口４５Ａから吹き出された空気流と直交する方向に延びるワイヤ（乱流促進体）５０が配置されている。ワイヤ５０は、隣接する２枚のパネル２７、２８、２９、３０間に流れる空気流の上流位置であって、隣接する２枚のパネル２７、２８、２９、３０間の隙間δ１、δ２に配置されている。これにより、図中矢印で示すように、吹出開口４５Ａから吹き出された空気の流れをワイヤ５０によって乱すことにより、伝熱促進を図り、冷却効率を向上させている。

図４は、ワイヤ５０の支持構造を示す図であり、図４（Ａ）はワイヤ５０の支持構造を示す正面図であり、図４（Ｂ）はワイヤ５０の支持構造を示す下面図であり、図４（Ｃ）はワイヤ５０の支持構造を示す側面図であり、図４（Ｄ）は図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）のＡ−Ａ断面図である。
プリズム３１は、プリズムフレーム５１に収容され、このプリズムフレーム５１の側面には、入射側に延出する上下一対のパネルフレーム５２が取り付けられている。上下一対のパネルフレーム５２は、下面視略コ字状に形成されており、その先端面には、上下一対のパネルフレーム５２を跨いで取り付けられた固定板５３を介して、液晶パネル２７、２８、２９が固定されている。パネルフレーム５２の両側面には、上下一対のパネルフレーム５２を跨ぐように一対の偏光板支持フレーム５４がそれぞれ取り付けられている。

また、プリズムフレーム５１には、上下一対の偏光板位置決めフレーム５５が取り付けられており、各偏光板位置決めフレーム５５は、プリズムフレーム５１の前面に沿って中央に延びる基部５５Ａと、基部５５Ａから２つに分岐し、入射側に水平に延出する延出部５５Ｂとを備えている。各偏光板３０は、両側が左右一対の偏光板支持フレーム５４によって狭持されるとともに、上下が偏光板位置決めフレーム５５の延出部５５Ｂによって位置決めされることで、パネルフレーム５２に固定されている。各偏光板３０は、偏光板支持フレーム５４をパネルフレーム５２から取り外すだけで、交換可能に構成されている。

ワイヤ５０は、液晶パネル２７、２８、２９と偏光板３０との間の隙間δ１、及び、２枚の偏光板３０間の隙間δ２に配置されている。各ワイヤ５０は、光路３２よりも長く形成されており、液晶パネル２７、２８、２９及び偏光板３０と略平行に延在している。
また、各ワイヤ５０は、左右一対の延出部５５Ｂを跨いで左右に延出するように設けられ、略Ｌ字状の固定具５６によって延出部５５Ｂに固定されている。したがって、ワイヤ５０の取り付けには固定具５６を設ければよいので、光変調部１４に変更を加えることなく、簡単な構成でワイヤ５０を取り付けることができる。また、固定具５６は、偏光板３０の交換時に取り外されない偏光板位置決めフレーム５５に固定されるため、ワイヤ５０を取り外すことなく、偏光板３０を交換できる。

偏光板３０の温度をより低下させるため、ワイヤ５０の配置位置や形状を変更して、偏光板３０の温度を測定する実験を行った。
図５は、実験装置を模式的に示す図である。なお、以下に示す上下方向などの各方向は、図５に示す方向に従うものとする。
実験装置１００において、２枚の偏光板３０は、３ｍｍの隙間δ２を空けて配置され、対向面と反対側の面にそれぞれ断熱材１０１が取り付けられている。一方（図５では、下側）の断熱材１０１には、偏光板３０に沿って延びるヒータ１０２が偏光板３０に接するように設けられている。ヒータ１０２は、偏光板３０に入射する光を模すように、光路３２（図３）と略同一の大きさに形成され、光の代わりに偏光板３０を発熱させる。ヒータ１０２に接する偏光板３０の中央部には、偏光板３０の温度を測定する熱電対１０３が設けられている。

偏光板３０に空気を吹き出すダクト４５の吹出開口１４５Ａは、実際の吹出開口４５Ａ（図２）より小さく形成されるとともに、偏光板３０に寄せて配置される。また、実験装置１００には、２枚の偏光板３０間を通る空気の流量を測定する流量測定器（不図示）が設けられている。
このように構成された実験装置１００は、実際のプロジェクタ装置１０（図２）との間に十分な相関があり、プロジェクタ装置１０と略同等の結果を得ることができる装置である。また、実験時の室温を２５℃とする。

まず、ワイヤ５０の配置位置を隙間δ２方向に沿って変更して、偏光板３０の温度を測定する実験について説明する。
図６は、ワイヤ５０の配置位置を隙間δ２方向に沿って変更する実験を示す図であり、図６（Ａ）はワイヤ５０の配置位置を示す断面図であり、図６（Ｂ）は実験結果を示す図である。なお、図６（Ｂ）では、横軸に流量、縦軸に偏光板温度が示されている。
図６（Ａ）に示すように、この実験では、断面形状が円形で、直径が１ｍｍに形成されたワイヤ５０が用いられる。このワイヤ５０は、偏光板３０の内側位置、より詳細には、ヒータ１０２に近接した位置であって、２枚の偏光板３０間の略中央と、２枚の偏光板３０間の上側と、２枚の偏光板３０間の下側に配置されており、ワイヤ５０の配置位置をそれぞれワイヤ中条件、ワイヤ上条件、ワイヤ下条件とする。また、この実験では、送風機４６（図２）の入力電圧を１０Ｖ、１７Ｖ、２４Ｖと変化させており、ワイヤ５０を配置しない場合（ワイヤ無）でも、偏光板３０中央部の温度（偏光板温度）を測定した。

図６（Ｂ）に示すように、送風機４６（図２）の入力電圧の大小に係わらず、ワイヤ５０（図６（Ａ））を配置しない場合よりもワイヤ５０を配置した場合の方が、偏光板温度が低下している。また、送風機４６の入力電圧の大小に係わらず、ワイヤ５０を略中央に配置した場合と、ワイヤ５０を上側に配置した場合とでは、偏光板温度が略同一であるが、ワイヤ５０を下側に配置した場合では、ワイヤ５０を略中央及び上側に配置した場合よりも偏光板温度が低下している。特に、送風機４６の入力電圧が２４Ｖの時には、ワイヤ５０を下側に配置した場合の方が、ワイヤ５０を配置しない場合より、偏光板温度が約３℃低下している。したがって、ワイヤ５０を、冷却を必要とする側、例えば、偏光フィルム３０Ｂ（図３）に寄せて配置することで、伝熱促進を図り、冷却効率を向上できる。

次に、ワイヤ５０の配置位置を風向に沿って変更して、偏光板３０の温度を測定する実験について説明する。
図７は、ワイヤ５０の配置位置を風向に沿って変更する実験を示す図であり、図７（Ａ）はワイヤ５０の配置位置を示す断面図であり、図７（Ｂ）は実験結果を示す図である。なお、図７（Ｂ）では、横軸に偏光板端部からの距離、左側の縦軸に流量、右側の縦軸に偏光板温度が示されている。
図７（Ａ）に示すように、この実験では、断面形状が円形で、直径が１ｍｍに形成されたワイヤ５０が用いられ、このワイヤ５０は、２枚の偏光板３０間の下側であって、偏光板３０の端部３０Ｃからの距離Ｌが０ｍｍ、２ｍｍ、１ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ、５ｍｍの位置に配置される。なお、本実施の形態では、偏光板３０の端部３０Ｃからヒータ１０２（光路（図３））までの距離は、６ｍｍに設定されている。この実験では、ワイヤ５０を２枚の偏光板３０間の略中央であって、距離Ｌが５ｍｍの位置に配置した場合（ワイヤ中）でも偏光板３０の温度を測定した。

図７（Ｂ）に示すように、ワイヤ５０（図７（Ａ））を下側に配置して風向に沿って移動させた場合、流量は、距離Ｌが０ｍｍから３ｍｍとなるに従い減少し、距離Ｌが４ｍｍ及び５ｍｍの時には、３ｍｍの時よりも若干増加している。一方、偏光板温度は、距離Ｌが長くなるほど、すなわち、ワイヤ５０を偏光板３０の中央側に配置するほど低下している。また、ワイヤ５０を略中央で５ｍｍの位置に配置した場合と、ワイヤ５０を下側で５ｍｍの位置に配置した場合とを比較すると、流量はほとんど変わらないが、偏光板温度は、ワイヤ５０を下側に配置した場合の方がワイヤ５０を略中央に配置した場合よりも、約３．５℃低下している。したがって、光路３２（図３）を阻害しないように、ワイヤ５０を光路３２に近接させて配置することで、伝熱促進を図り、冷却効率を向上できる。

次に、ワイヤ５０の直径を変更して、偏光板３０の温度を測定する実験について説明する。
図８は、ワイヤ５０の直径を変更する実験を示す図であり、図８（Ａ）はワイヤ５０の配置位置を示す断面図であり、図８（Ｂ）は実験結果を示す図である。なお、図８（Ｂ）では、横軸に流量、縦軸に偏光板温度が示されている。
図８（Ａ）に示すように、この実験では、断面形状が円形で、直径が０．５ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍの４種類のワイヤ５０が用いられ、各ワイヤ５０は、ヒータ１０２（光路３２（図３））に近接した位置であって、２枚の偏光板３０間の略中央にそれぞれ配置される。また、この実験では、送風機４６（図２）の入力電圧を１２Ｖ、１６Ｖ、２０Ｖ、２４Ｖと変化させており、ワイヤ５０を配置しない場合でも、偏光板３０の温度を測定した。

図８（Ｂ）に示すように、送風機４６（図２）の入力電圧の大小に係わらず、ワイヤ５０（図８（Ａ））を配置しない場合よりも、直径の異なる４種類のワイヤ５０を配置した場合の方が、偏光板温度が低下している。また、送風機４６の入力電圧の大小に係わらず、偏光板温度は、直径が１ｍｍの場合に一番低下しており、直径が１．５ｍｍ、０．５ｍｍ、２ｍｍの順に上昇している。したがって、ワイヤ５０の直径を１ｍｍに形成することで、伝熱促進を図り、冷却効率を向上できる。

次に、ワイヤ５０の断面形状を偏光して、偏光板３０の温度を測定する実験について説明する。
図９は、ワイヤ５０の断面形状を変更する実験を示す図であり、図９（Ａ）はワイヤ５０の断面形状を示す図であり、図９（Ｂ）は実験結果を示す図である。
図９（Ａ）に示すように、この実験では、直径が１ｍｍの円形、一辺が１ｍｍの三角形、一辺が１ｍｍの四角形の断面形状を有する３種類のワイヤ５０が用いられる。円形のワイヤ５０を配置する場合を円形条件とし、三角形のワイヤ５０を一の頂点が空気流（風向）に対向するように配置する場合を上向き三角形条件とし、三角形のワイヤ５０を一の辺が空気流に対向するように配置される場合を下向き三角形条件とする。また、四角形のワイヤ５０を一の辺が空気流に対向するように配置する場合を四角形条件とし、四角形のワイヤ５０を一の頂点が空気流に対向するように配置する場合を菱形条件とする。

ここで、２枚の偏光板３０間の隙間δ２は３ｍｍなので、直径が１ｍｍの円形条件、一辺が１ｍｍの上向き三角形条件、下向き三角形条件、及び四角形条件では、２枚の偏光板３０間における流れ方向の閉塞率が３分の１になり、一辺が１ｍｍの菱形条件では、２枚の偏光板３０間における流れ方向の閉塞率が３分の１．４１になる。
各ワイヤ５０は、図５に示すように、ヒータ１０２（光路３２（図３））に近接した位置であって、２枚の偏光板３０間の下側にそれぞれ配置される。また、この実験では、送風機４６（図２）の入力電圧を１２Ｖ、１６Ｖ、２０Ｖと変化させており、ワイヤ５０を配置しない場合でも、偏光板３０の温度を測定した。

図９（Ｂ）に示すように、送風機４６（図２）の入力電圧の大小に係わらず、ワイヤ５０（図９（Ａ））を配置しない場合よりも、断面形状の異なるワイヤ５０を配置した場合の方が、偏光板温度が低下している。また、流量は、送風機４６の入力電圧の大小に係わらず、菱形条件の場合に一番低下しており、四角形条件、下向き三角形条件、円形条件の順に上昇している。一方、偏光板温度は、送風機４６の入力電圧の大小に係わらず、四角形条件の場合に一番低下しており、円形条件、下向き三角形条件、上向き三角形条件、菱形条件の順に上昇している。したがって、断面形状が四角形であるワイヤ５０を形成し、このワイヤ５０を一の辺が空気流に対向するように配置することで、伝熱促進を図り、冷却効率を向上できる。

以上の実験結果に基づき、本実施の形態では、図４に示すように、外形が２枚の偏光板３０間の隙間δ２の略３分の１の大きさになるように、一辺が１ｍｍの四角形の断面形状を有するワイヤ５０が２本用いられている。これらのワイヤ５０のそれぞれは、一の辺が空気流に対向するように設置されるとともに、光路３２に近接した位置であって、偏光フィルム３０Ｂに寄せて配置される。これにより、偏光板３０の中央付近や下流においても、ワイヤ５０により生じた乱れが維持されるので、伝熱促進を図り、冷却効率を向上させることができ、その結果、高輝度の映像を投射することが可能なプロジェクタ装置においても、送風機４６（図２）の回転速度を上昇させる必要がなくなり、送風機４６から発生する騒音を抑制できる。

以上説明したように、本実施の形態によれば、隣接する２枚のパネル２７、２８、２９、３０間に流れる空気流の上流位置に設けられ、空気流と直交する方向に延びるワイヤ５０を、隣接する２枚のパネル２７、２８、２９、３０間の隙間に配置したため、隣接する２枚のパネルの上流にワイヤを配置する場合に比べ、ワイヤ５０がパネル２７、２８、２９、３０の中央側に配置されることとなるので、パネル２７、２８、２９、３０の中央付近や下流においても、ワイヤ５０により生じた乱れを維持でき、その結果、伝熱促進を図り、冷却効率を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、ワイヤ５０は、パネル２７、２８、２９、３０の光路３２に近接して配置されるため、ワイヤ５０は、パネル２７、２８、２９、３０の中央側に配置されることとなるので、光路３２を阻害することなく、パネル２７、２８、２９、３０の中央付近や下流においても、ワイヤ５０により生じた乱れを維持でき、その結果、伝熱促進を図り、冷却効率を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、ワイヤ５０は、偏光板３０の入射面に寄せて配置されるため、液晶パネル２７、２８、２９に近く、比較的高温になりやすい偏光板３０の入射面がより冷却されるので、偏光板３０を効果的に冷却できる。

また、本実施の形態によれば、偏光板３０は、ガラス基材３０Ａの表面に偏光フィルム３０Ｂを接合して形成され、ワイヤ５０は、偏光フィルム３０Ｂに寄せて配置されるため、偏光フィルム３０Ｂがより冷却されるので、偏光板３０の偏光機能が低下することを抑制でき、偏光板３０を高寿命化できる。

また、本実施の形態によれば、ワイヤ５０の断面は、一辺が空気流に直交する四角形状に形成されるため、他の断面形状のワイヤを配置する場合に比べ、偏光板３０をより冷却できる。

また、本実施の形態によれば、ワイヤ５０の外形は、隣接する２枚のパネル３０間の隙間δ２の略３分の１の大きさに形成されるため、他の大きさの外形を有するワイヤを配置する場合に比べ、偏光板３０をより冷却できる。

但し、上記実施の形態は本発明の一態様であり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能であるのは勿論である。
例えば、上記実施の形態では、ワイヤ５０は、液晶パネル２７、２８、２９と偏光板３０との間の隙間δ１、及び、２枚の偏光板３０間の隙間δ２の両方に設けられていたが、どちらか一方に配置してもよい。
また、上記実施の形態では、ワイヤ５０は、左右一対の延出部５５Ｂを跨いで延出するように設けられていたが、上下一対の延出部５５Ｂを跨いで延出するように設けられてもよい。

また、上記実施の形態では、ワイヤ５０は、液晶パネル２７、２８、２９と偏光板３０との間の隙間δ１、及び、２枚の偏光板３０間の隙間δ２に１本ずつ設けられていたが、隙間δ１、δ２に複数本配置されてもよい。
また、上記実施の形態では、偏光板３０は、液晶パネル２７、２８、２９の出射側に配置されていたが、出射側及び入射側の両方に配置されてもよい。この場合、入射側に隣接する２枚の偏光板間や、隣接する液晶パネル２７、２８、２９と入射側の偏光板３０との間にもワイヤ５０を配置してもよい。

また、上記実施の形態では、乱流促進体をワイヤとして説明したが、乱流促進体は、ワイヤに限定されるものではなく、例えば板状に形成されてもよい。
また、上記実施の形態では、送風機４６は、冷却装置１６で冷却した空気を光変調部１４に送風するものとしたが、冷却されていない空気を光変調部１４に送風するようにしてもよい。

１０ プロジェクタ装置
１１ 筺体
１２ 光源
１４ 光変調部（光学素子）
２７〜２９ 液晶パネル
３０ 偏光板（偏光パネル）
３０Ａ ガラス基材
３０Ｂ 偏光フィルム
３２ 光路
４６ 送風機
５０ ワイヤ（乱流促進体）
δ１、δ２ 隙間

Claims (6)

1. 光源と、この光源から出射された光を映像情報に応じて変調する液晶パネル及び複数の並列した偏光パネルと、前記液晶パネル及び前記偏光パネルに送風する送風機と、前記光源、前記液晶パネル、前記偏光パネル、及び前記送風機を収容する筺体とを備えたプロジェクタ装置において、
   隣接する２枚の前記パネル間に流れる空気流の上流位置に設けられ、前記空気流と直交する方向に延びる乱流促進体を、隣接する２枚の前記パネル間の隙間に配置したことを特徴とするプロジェクタ装置。
2. 前記乱流促進体は、前記パネルの光路に近接して配置されることを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ装置。
3. 前記乱流促進体は、前記偏光パネルの入射面に寄せて配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ装置。
4. 前記偏光パネルは、ガラス基材の表面に偏光フィルムを接合して形成され、
   前記乱流促進体は、前記偏光フィルムに寄せて配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載のプロジェクタ装置。
5. 前記乱流促進体の断面は、一辺が前記空気流に直交する四角形状に形成されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のプロジェクタ装置。
6. 前記乱流促進体の外形は、隣接する２枚の前記パネル間の隙間の略３分の１の大きさに形成されたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のプロジェクタ装置。

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