JP2012198402A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】光学素子を効果的に冷却できるプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクター１は、冷却流体により光学素子を冷却する冷却装置４を備える。冷却装置４は、冷却流体を吐出する吐出手段と、光束を通過させる透光性基板Ｃｒ１及び光学素子が互いに隙間を空けた状態で取り付けられ、透光性基板Ｃｒ１及び光学素子との間で内部に所定の空間Ａｒが形成される枠状の光学素子保持部５とを備える。光学素子保持部５には、吐出手段から吐出された冷却流体を空間Ａｒに流入させる２つの流入部５４Ａ，５４Ｂと、空間Ａｒ内部の冷却流体を空間Ａｒ外部に流出させる流出部５５Ａ，５５Ｂとが設けられている。２つの流入部５４Ａ，５４Ｂは、空間Ａｒへの冷却流体の各流入方向Ｒ１，Ｒ２が互いに交差するように設けられている。
【選択図】図７

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、プロジェクターにおいて、液晶パネルや偏光板等の光学素子を冷却する冷却装置を備えた構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の冷却装置は、一対のシロッコファンと、一対のシロッコファンから吐出された空気を光学素子の下方側に導くダクトとを備える。
そして、一対のシロッコファンから吐出された空気は、ダクトを介して、下方側から上方側に向けて光学素子の表面に沿って流通し、当該光学素子を冷却する。

特開２００３−１２１９３１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の冷却装置では、ダクトから光学素子に向うまでに空気の流速が低下し、当該流速の低い空気が光学素子の表面に沿って流通する恐れがある。
光学素子の表面に沿って流通する空気の流速が低い場合には、当該空気は、所謂、層流（乱れを含まない流れ）の状態で光学素子の表面に沿って流通する。
また、光学素子の表面には、空気の粘性の影響により、所謂、速度境界層（流体の流速の変化が激しい薄い層の領域（表面で流速がゼロ））が存在する。
そして、上記のように層流の状態で光学素子の表面に沿って空気が流通した場合には、光学素子の表面の速度境界層により、流通する空気と光学素子との間で熱交換が良好に行われないこととなる。
したがって、光学素子を効果的に冷却することが難しい、という問題がある。

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

本発明のプロジェクターは、冷却流体により光学素子を冷却する冷却装置を備えたプロジェクターであって、前記冷却装置は、前記冷却流体を吐出する吐出手段と、光束を透過させる透光性基板及び前記光学素子が互いに隙間を空けた状態で取り付けられ、前記透光性基板及び前記光学素子との間で内部に所定の空間が形成される枠状の光学素子保持部とを備え、前記光学素子保持部には、前記吐出手段から吐出された前記冷却流体を前記空間に流入させる少なくとも２つの流入部と、前記空間内部の前記冷却流体を前記空間外部に流出させる流出部とが設けられ、前記少なくとも２つの流入部は、前記空間への前記冷却流体の各流入方向が互いに交差するように設けられていることを特徴とする。
ここで、冷却流体とは、空気に限らず、液体等も含むものである。

本発明では、吐出手段からの冷却流体は、少なくとも２つの流入部を介して、上述したように透光性基板及び光学素子が配設されることで光学素子保持部内部に形成される空間に流入し、光学素子の表面に沿って流通することとなる。
そして、少なくとも２つの流入部は、空間への冷却流体の各流入方向が互いに交差するように設けられている。
このことにより、少なくとも２つの流入部を介して空間に流入した冷却流体同士を互いに衝突させることができる。このため、当該衝突によって、光学素子の表面に沿って乱流の状態で冷却流体を流通させることができる。
そして、光学素子の表面に沿って乱流の状態で冷却流体が流通した場合には、光学素子の表面に存在する速度境界層を破壊する、あるいは、速度境界層を薄くすることができる。
すなわち、光学素子の表面の速度境界層を破壊する、あるいは、速度境界層を薄くすることで、流通する冷却流体と光学素子との間で熱交換を良好に行わせることができ、光学素子を効果的に冷却できる。

ところで、従来の構成では、ダクトと光学素子とが離間しているため、ダクトを介して光学素子の表面に空気を送風することが難しい。
本発明では、光学素子保持部内部に上述した空間を形成し、当該空間に冷却流体を流入させる構成としているので、光学素子の表面に沿って冷却流体を確実に流通させることができる。
また、透光性基板及び光学素子の隙間を小さくすれば、空間の流路断面積を小さくすることができ、吐出手段の性能をそれほど高くしなくても、光学素子の表面に沿って流通する冷却流体（空間に流入した冷却流体）の流速を高くすることができる。

本発明のプロジェクターでは、前記冷却流体は、空気であることが好ましい。
ところで、空気は、液体に比較して、動粘性係数が小さいものである。
そして、冷却流体の動粘性係数が小さい場合（冷却流体が空気の場合）には、動粘性係数が大きい場合（冷却流体が液体の場合）に比較して、光学素子の表面に存在する速度境界層が薄くなるものである。
したがって、冷却流体として液体を利用する場合と比較して、速度境界層を薄くして流通する空気と光学素子との熱交換を良好に行わせることができる。

本発明のプロジェクターでは、前記少なくとも２つの流入部は、前記光学素子に入射する光束の光軸に沿う方向から見て、前記光学素子の表面の中心位置で前記各流入方向が互いに交差するように設けられていることが好ましい。
ところで、光学素子に光束を照射する場合には、光学素子全体を均一に照射することができず、光学素子の表面における中心領域（中心位置を含む所定の領域）の照度が高く、他の領域の照度が低くなる。すなわち、光学素子には、高い照度の中心領域の温度が高く、低い照度の他の領域の温度が低くなり、照度分布に応じて温度分布が生じることとなる。

本発明では、少なくとも２つの流入部が上述したように設けられているので、少なくとも２つの流入部を介して空間に流入した冷却流体同士を光学素子の表面の中心位置で互いに衝突させることができる。
すなわち、光学素子の表面に沿って流通する冷却流体には、光学素子の表面における中心領域で乱流が生じることなり、当該中心領域の速度境界層を主に破壊あるいは薄くすることができる。
したがって、光学素子の表面における中心領域の速度境界層を主に破壊あるいは薄くすることで、流通する冷却流体により当該中心領域を主に冷却し、光学素子の温度分布を均一化することができる。

本発明のプロジェクターでは、前記流出部は、複数設けられていることが好ましい。
本発明では、流出部が複数設けられているので、流入部を介して空間に流入した冷却流体を空間外部に良好に排出することができる。
したがって、光学素子にて温められた冷却流体が空間に滞留することを抑制し、冷却流体と光学素子との熱交換をより良好に行わせることができる。

本発明のプロジェクターでは、前記流出部の数は、前記流入部の数と同一であり、前記複数の流出部は、前記少なくとも２つの流入部にそれぞれ対向し、対向する前記流入部の前記流入方向に沿って外部と前記空間とを連通することが好ましい。
本発明では、流出部の数は、流入部の数と同一であり、上述したように外部と空間とを連通する。すなわち、各流入部における冷却流体の各流入方向の先に、当該各流入方向に沿って外部と空間とを連通した各流出部がそれぞれ設けられている。
このことにより、各流入部を介して空間に流入し、光学素子の表面に沿って流通した後の冷却流体を、各流出部を介して空間外部に良好に排出することができる。
したがって、光学素子にて温められた冷却流体が空間に滞留することをより一層抑制できる。

本発明のプロジェクターでは、前記冷却装置は、内部に前記冷却流体を流通可能とする複数の流体循環部材を備え、前記複数の流体循環部材は、前記吐出手段と前記流入部及び前記流出部との間に接続され、前記冷却流体を前記吐出手段から前記光学素子保持部を介して再度、前記吐出手段に戻す環状の流路を形成することが好ましい。
本発明では、複数の流体循環部材にて吐出手段と流入部及び流出部とが接続されることで環状の流路が形成され、冷却流体は、環状の流路に沿って循環する。
このことにより、冷却流体を略密閉された環状の流路に沿って循環させることができ、外部から塵埃等が冷却流体に混入し、光学素子の表面に付着する等の不具合を防止できる。したがって、良好な画質の投影画像を表示することができる。

第１実施形態におけるプロジェクターの概略構成を示す図。 第１実施形態における冷却装置の構成を模式的に示す図。 第１実施形態における光学素子保持部の構造を示す図。 第１実施形態における光学素子保持部の構造を示す図。 第１実施形態における光学素子保持部の構造を示す図。 第１実施形態における流入部及び流出部の各連通方向を示す図。 第１実施形態における光学素子保持部内部に流入した空気の流通状態を示す図。 第２実施形態における光学素子保持部を光入射側から見た斜視図。 第３実施形態における光学素子保持部を光入射側から見た図。

[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。
〔プロジェクターの構成〕
図１は、プロジェクター１の概略構成を示す図である。
プロジェクター１は、画像を投射してスクリーン（図示略）上に投影画像を表示する。
そして、このプロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２内部に収納される光学ユニット３及び冷却装置４（図２参照）を備える。

〔光学ユニットの構成〕
光学ユニット３は、図１に示すように、発光管３１１及びリフレクター３１２を有する光源装置３１と、レンズアレイ３２１，３２２、偏光変換素子３２３、及び重畳レンズ３２４を有する照明光学装置３２と、ダイクロイックミラー３３１，３３２、及び反射ミラー３３３を有する色分離光学装置３３と、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、及び反射ミラー３４２，３４４を有するリレー光学装置３４と、３つの入射側偏光板３５と、３つの光変調装置３６と、３つの出射側偏光板３７と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３８と、投射光学装置としての投射レンズ３９とを備える。
そして、光学ユニット３では、上述した構成により、光源装置３１から出射され照明光学装置３２を介した光束は、色分離光学装置３３にて赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色光に分離される。また、分離された各色光は、各光変調装置３６にてそれぞれ変調される。変調された各色光は、プリズム３８にて合成されて画像となり、投射レンズ３９にてスクリーンに投射される。

〔冷却装置の構成〕
図２は、冷却装置４の構成を模式的に示す図である。
冷却装置４は、環状の流路Ｃ（図２）に沿って冷却流体を循環させ、当該冷却流体により光変調装置３６を冷却する。
本実施形態では、冷却流体として、空気を利用している。
そして、冷却装置４は、図２に示すように、光学素子保持部としての３つの光学素子保持部５と、ラジエーター６と、吐出手段としての流体吐出装置７と、複数の流体循環部材８とを備える。
複数の流体循環部材８は、内部に空気を流通可能とする管状部材で構成され、各部材５〜７を接続し、環状の流路Ｃを形成する。
なお、流体循環部材８による各部材５〜７の接続構造については、後述する。

〔光学素子保持部の構成〕
図３ないし図５は、光学素子保持部５の構造を示す図である。具体的に、図３は、光学素子保持部５を光入射側から見た斜視図である。図４は、図３のIV-IV線の断面図である。図５は、図３のV-V線の断面図である。
先ず、光学素子保持部５の構成を説明する前に、光変調装置３６の構成について説明する。なお、各光変調装置３６は、同様の構成であり、以下では１つの光変調装置３６のみを説明する。
光変調装置３６は、図４または図５に示すように、光学素子としての液晶パネル３６１と、透光性基板としての入射側防塵ガラスＣｒ１と、出射側防塵ガラスＣｒ２とを備える。

液晶パネル３６１は、図４または図５に示すように、ガラス等からなる一対の基板３６１Ａ，３６１Ｂ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。
一対の基板３６１Ａ，３６１Ｂのうち、一方の基板３６１Ａは、液晶を駆動するための駆動基板であり、具体的な図示は省略したが、複数のデータ線と、複数の走査線と、走査線及びデータ線の交差に対応して形成された画素電極と、ＴＦＴ(Thin Film Transistor)等のスイッチング素子とを有している。
また、他方の基板３６１Ｂは、駆動基板３６１Ａ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、具体的な図示は省略したが、所定の電圧Ｖcomが印加される共通電極を有している。
そして、駆動基板３６１Ａは、図４または図５に示すように、対向基板３６１Ｂの外形形状よりも大きい外形形状となるように形成されている。

入射側防塵ガラスＣｒ１は、水晶等の熱伝導性の高い透光性材料から構成され、対向基板３６１Ｂと略同一の外形形状を有し、対向基板３６１Ｂに対して光入射側に配設される。
出射側防塵ガラスＣｒ２は、入射側防塵ガラスＣｒ１と同様の材料から構成され、駆動基板３６１Ａの外形形状と略同一の外形形状を有し、駆動基板３６１Ａの外面（光出射側の端面）に貼り付けられている。

３つの光学素子保持部５は、３つの光変調装置３６をそれぞれ保持するとともに、内部に空気が流入出し、当該空気により３つの光変調装置３６（液晶パネル３６１）をそれぞれ冷却する。なお、各光学素子保持部５は、同様の構成であり、以下では１つの光学素子保持部５のみを説明する。
この光学素子保持部５は、図３ないし図５に示すように、光変調装置３６が内部に収納される矩形枠形状を有する。

具体的に、光学素子保持部５において、光出射面には、図４または図５に示すように、駆動基板３６１Ａの外形形状に対応した第１凹部５１が形成されている。
また、第１凹部５１の底部分には、対向基板３６１Ｂの外形形状に対応した第２凹部５２が形成されている。
さらに、第２凹部５２の底部分には、液晶パネル３６１の画像形成領域に対応して、光学素子保持部５の光入射面に貫通した開口部５３が形成されている。
以上のように、光学素子保持部５は、各凹部５１，５２及び開口部５３により光変調装置３６に入射する光束の光軸に沿って貫通する枠状に形成されている。

そして、入射側防塵ガラスＣｒ１は、光学素子保持部５の光出射側から、光学素子保持部５内部に挿入され、図４または図５に示すように、光入射面が第２凹部５２の底部分に当接した状態で、光学素子保持部５内部に収納される。
また、液晶パネル３６１は、出射側防塵ガラスＣｒ２が貼り付けられた状態で、光学素子保持部５の光出射側から、光学素子保持部５内部に挿入される。そして、液晶パネル３６１は、図４または図５に示すように、駆動基板３６１Ａが第１凹部５１の底部分に当接した状態で、光学素子保持部５内部に収納される。

以上のように、光学素子保持部５内部に光変調装置３６が収納された状態では、図４または図５に示すように、入射側防塵ガラスＣｒ１と、対向基板３６１Ｂとの間に隙間が形成された状態となる。
すなわち、光学素子保持部５内部には、当該隙間により、第２凹部５２の側壁、入射側防塵ガラスＣｒ１、及び対向基板３６１Ｂの間で所定の空間Ａｒが形成される。
本実施形態では、各凹部５１，５２の深さ寸法や、入射側防塵ガラスＣｒ１及び対向基板３６１Ｂの厚み寸法を適宜、設定することで、入射側防塵ガラスＣｒ１と対向基板３６１Ｂ間の離間寸法は、１ｍｍ以下に設定されている。

また、光学素子保持部５において、下方側の端部における左右方向の略中央部分の位置には、図３または図４に示すように、外部に突出する第１流入部５４Ａが形成されている。
さらに、光学素子保持部５において、光入射側から見て右側の端部における上下方向の略中央部分の位置には、図３または図５に示すように、外部に突出する第２流入部５４Ｂが形成されている。
また、光学素子保持部５において、上方側の端部における左右方向の略中央部分の位置（第１流入部５４Ａに対向する位置）には、図３または図４に示すように、外部に突出する第１流出部５５Ａが形成されている。
さらに、光学素子保持部５において、光入射側から見て左側の端部における上下方向の略中央部分の位置（第２流入部５４Ｂに対向する位置）には、図３または図５に示すように、外部に突出する第２流出部５５Ｂが形成されている。

図６は、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂ及び第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂの各連通方向Ｒ１〜Ｒ４をそれぞれ示す図である。具体的に、図６は、光学素子保持部５を光入射側から見た図である。
第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂ、及び第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂは、図４または図５に示すように、光学素子保持部５外部と第２凹部５２とを連通する部分であり、光学素子保持部５内部に光変調装置３６が収納された状態では、光学素子保持部５外部と空間Ａｒとをそれぞれ連通する。
そして、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂ、及び第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂは、図６に示すように、液晶パネル３６１に入射する光束の光軸に沿う方向から見て、光学素子保持部５外部から空間Ａｒへの各連通方向Ｒ１〜Ｒ４が液晶パネル３６１（対向基板３６１Ｂ）の中心位置Ｏで互いに交差するように形成されている。

より具体的に、各連通方向Ｒ１，Ｒ２は、図６に示すように、互いに９０°で交差する。
また、第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂは、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂにそれぞれ対向し、対向する流入部５４Ａ，５４Ｂの各連通方向Ｒ１，Ｒ２に沿って外部と空間Ａｒとを連通する。すなわち、各連通方向Ｒ３，Ｒ４も、図６に示すように、互いに９０°で交差する。

〔ラジエーターの構成〕
ラジエーター６は、環状の流路Ｃに沿って循環する空気の熱を放熱する部分である。
このラジエーター６は、具体的な図示は省略したが、複数回、折れ曲がって蛇行するように形成された管状部材と、当該管状部材が貫通され、当該管状部材と熱伝達可能に接続する複数のフィン状部材とで構成されている。
すなわち、管状部材内部を空気が流通する際に、当該空気の熱が管状部材及び複数のフィン状部材を介して外部に放熱される。

〔流体吐出装置の構成〕
流体吐出装置７は、ポンプやファン等で構成され、空気を吸入及び吐出し、環状の流路Ｃに沿って空気を循環させる部分である。

〔流体循環部材による接続構造〕
次に、流体循環部材８による各部材５〜７の接続構造について説明する。
なお、以下では、説明の便宜上、図２に示すように、３つの光学素子保持部５のうち、Ｒ色光側の光変調装置３６を保持する光学素子保持部をＲ側光学素子保持部５Ｒ、Ｇ色光側の光変調装置３６を保持する光学素子保持部をＧ側光学素子保持部５Ｇ、Ｂ色光側の光変調装置３６を保持する光学素子保持部をＢ側光学素子保持部５Ｂとする。
流体循環部材８は、図２に示すように、第１〜第５流体循環部材８Ａ〜８Ｅの５本で構成されている。

具体的に、第１流体循環部材８Ａは、流入側が流体吐出装置７の吐出側に接続され、流出側がラジエーター６の前記管状部材の一端に接続される。
第２流体循環部材８Ｂは、流入側がラジエーター６の前記管状部材の他端に接続される。また、第２流体循環部材８Ｂは、流出側が２つに分岐し、Ｒ側光学素子保持部５Ｒの第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂにそれぞれ接続される。
第３流体循環部材８Ｃは、流入側が２つに分岐し、Ｒ側光学素子保持部５Ｒの第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂにそれぞれ接続される。また、第３流体循環部材８Ｃは、流出側が２つに分岐し、Ｇ側光学素子保持部５Ｇの第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂにそれぞれ接続される。

第４流体循環部材８Ｄは、流入側が２つに分岐し、Ｇ側光学素子保持部５Ｇの第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂにそれぞれ接続される。また、第４流体循環部材８Ｄは、流出側が２つに分岐し、Ｂ側光学素子保持部５Ｂの第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂにそれぞれ接続される。
第５流体循環部材８Ｅは、流入側が２つに分岐し、Ｂ側光学素子保持部５Ｂの第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂに接続される。また、第５流体循環部材８Ｅは、流出側が流体吐出装置７の吸入側に接続される。
なお、第２流体循環部材８Ｂの流出側、第３，第４流体循環部材８Ｃ，８Ｄの各流入出側、第５流体循環部材８Ｅの流入側は、上述したように２つに分岐しているが、図２では図示を簡略化するために、当該分岐状態の図示を省略している。

以上のような流体循環部材８による接続構造により、図２に示すように、流体吐出装置７〜ラジエーター６〜Ｒ側光学素子保持部５Ｒ（第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂ〜空間Ａｒ〜第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂ）〜Ｇ側光学素子保持部５Ｇ（第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂ〜空間Ａｒ〜第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂ）〜Ｂ側光学素子保持部５Ｂ（第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂ〜空間Ａｒ〜第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂ）を辿り、再度、流体吐出装置７に戻る環状の流路Ｃが形成される。

図７は、空間Ａｒに流入した空気の流通状態を示す図である。具体的に、図７は、光学素子保持部５を光入射側から見た図である。
環状の流路Ｃに沿って循環する空気は、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂ及び第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂが上述した位置に形成されているため、空間Ａｒにおいて、以下に示すように、流通することとなる。
第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂは、各連通方向Ｒ１，Ｒ２が中心位置Ｏで交差するように形成されている。このため、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂを介した空気Ａ１,Ａ２は、図７に示すように、各連通方向Ｒ１，Ｒ２に沿って空間Ａｒにそれぞれ流入する。
すなわち、各連通方向Ｒ１，Ｒ２は、本発明に係る流入方向に相当する。以下では、説明の便宜上、各連通方向Ｒ１，Ｒ２を流入方向Ｒ１，Ｒ２と記載する。

そして、空間Ａｒに流入した空気Ａ１，Ａ２は、中心位置Ｏで互いに衝突し、乱流の状態で入射側防塵ガラスＣｒ１及び対向基板３６１Ｂの表面に沿って流通し、入射側防塵ガラスＣｒ１や液晶パネル３６１（対向基板３６１Ｂ）を冷却する。
入射側防塵ガラスＣｒ１及び対向基板３６１Ｂの表面に沿って流通した後の空気は、図７に矢印で示すように、第１,第２流出部５５Ａ，５５Ｂを介して空間Ａｒ外部に流出する。

上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、流体吐出装置７からの空気は、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂを介して、上述したように入射側防塵ガラスＣｒ１及び液晶パネル３６１が配設されることで光学素子保持部５内部に形成される空間Ａｒに流入し、入射側防塵ガラスＣｒ１及び液晶パネル３６１（対向基板３６１Ｂ）の表面に沿って流通することとなる。
そして、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂは、空間Ａｒへの空気の各流入方向Ｒ１，Ｒ２が互いに交差するように設けられている。

このことにより、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂを介して空間Ａｒに流入した空気Ａ１，Ａ２同士を互いに衝突させることができる。このため、当該衝突によって、液晶パネル３６１の表面に沿って乱流の状態で空気を流通させることができる。
そして、液晶パネル３６１の表面に沿って乱流の状態で空気が流通した場合には、液晶パネル３６１の表面に存在する速度境界層を破壊する、あるいは、速度境界層を薄くすることができる。
すなわち、液晶パネル３６１の表面の速度境界層を破壊する、あるいは、速度境界層を薄くすることで、流通する空気と液晶パネル３６１との間で熱交換を良好に行わせることができ、液晶パネル３６１を効果的に冷却できる。

また、光学素子保持部５内部に空間Ａｒを形成し、空間Ａｒに空気を流入させる構成としているので、液晶パネル３６１の表面に沿って空気を確実に流通させることができる。
さらに、入射側防塵ガラスＣｒ１及び対向基板３６１Ｂの隙間を小さくすれば、空間Ａｒの流路断面積を小さくすることができ、流体吐出装置７の性能をそれほど高くしなくても、液晶パネル３６１の表面に沿って流通する空気（空間Ａｒに流入した空気）の流速を高くすることができる。

また、冷却流体として、液体に比較して、動粘性係数が小さいため液晶パネル３６１の表面に存在する速度境界層が薄くなる空気を利用している。
このことにより、冷却流体として液体を利用する場合と比較して、速度境界層を薄くして流通する空気と液晶パネル３６１との熱交換を良好に行わせることができる。

さらに、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂにおける各流入方向Ｒ１，Ｒ２が中心位置Ｏで互いに交差するので、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂを介して空間Ａｒに流入した空気Ａ１，Ａ２同士を中心位置Ｏで互いに衝突させることができる。
すなわち、液晶パネル３６１の表面に沿って流通する空気には、液晶パネル３６１の表面における中心領域（中心位置Ｏを含む所定の領域）で乱流が生じることとなり、当該中心領域の速度境界層を主に破壊あるいは薄くすることができる。
したがって、液晶パネル３６１の表面における中心領域の速度境界層を主に破壊あるいは薄くすることで、流通する空気により当該中心領域を主に冷却し、液晶パネル３６１の温度分布を均一化することができる。

また、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂにおける空気の各流入方向Ｒ１，Ｒ２の先に、各流入方向Ｒ１，Ｒ２に沿って外部と空間Ａｒとを連通した第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂがそれぞれ設けられている。
このことにより、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂを介して空間Ａｒに流入し、液晶パネル３６１の表面に沿って流通した後の空気を、第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂを介して空間Ａｒ外部に良好に排出することができる。
したがって、液晶パネル３６１にて温められた空気が空間Ａｒに滞留することを抑制し、空気と液晶パネル３６１との熱交換をより一層良好に行わせることができる。

また、第１流入部５４Ａが下方側の端部における左右方向の略中心位置に設けられ、第２流入部５４Ｂが光入射側から見て右側の端部における上下方向の略中心位置に設けられている。
このことにより、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂを介して空間Ａｒに流入した空気Ａ１，Ａ２を、空間Ａｒ全体に亘って流通させることができ、液晶パネル３６１の冷却効率を向上させることができる。
さらに、５本の流体循環部材８により環状の流路Ｃが形成され、空気は、環状の流路Ｃに沿って循環する。
このことにより、液晶パネル３６１を冷却するための空気を略密閉された環状の流路Ｃに沿って循環させることができ、外部から塵埃等が当該空気に混入し、入射側防塵ガラスＣｒ１や対向基板３６１Ｂの表面に付着する等の不具合を防止できる。
したがって、良好な画質の投影画像を表示することができる。

[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。
図８は、第２実施形態における光学素子保持部５を光入射側から見た斜視図である。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造及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。
本実施形態では、前記第１実施形態に対して、図８に示すように、光学素子保持部５において、第２流出部５５Ｂを省略し、本発明に係る流出部を第１流出部５５Ａの１つのみとした点が異なるのみである。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
そして、本実施形態のように、本発明に係る流出部を第１流出部５５Ａの１つのみとした場合であっても、光学素子保持部５の構造の簡素化を図りつつ、前記第１実施形態と同様に液晶パネル３６１を効果的に冷却できるという効果を享受できる。

[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
図９は、第３実施形態における光学素子保持部５を光入射側から見た図である。
以下の説明では、前記第２実施形態と同様の構造及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。
本実施形態では、前記第２実施形態に対して、図９に示すように、光学素子保持部５において、第１流出部５５Ａが異なるのみである。その他の構成は、前記第２実施形態と同様である。

具体的に、第１流出部５５Ａは、図９に示すように、光入射側から見て、光学素子保持部５の上方側の端部において、左側の角隅部分に形成されている。
また、第１流出部５５Ａは、前記第２実施形態と同様に、図９に示すように、液晶パネル３６１に入射する光束の光軸に沿う方向から見て、連通方向Ｒ３が中心位置Ｏに向うように形成されている。

上述した第３実施形態によれば、前記第２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、矩形状の光学素子保持部５における４つの側壁部Ｗ１〜Ｗ４のうち、互いに隣り合う第１側壁部Ｗ１（下方側の側壁部）及び第２側壁部Ｗ２（光入射側から見て右側の側壁部）に第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂがそれぞれ形成されている（図９）。また、第１，第２側壁部Ｗ１，Ｗ２とは異なる第３側壁部Ｗ３（上方側の側壁部）において、第１，第２側壁部Ｗ１，Ｗ２の角部分Ｃ１の対角位置にある角部分Ｃ２側に第１流出部５５Ａが形成されている（図９）。
このことにより、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂを介して空間Ａｒに流入した空気は互いに衝突した後に角部分Ｃ２側に向けて流通するので、当該衝突した後の空気を、角部分Ｃ２側に形成された第１流出部５５Ａを介して空間Ａｒ外部に良好に排出することができる。

また、第１流出部５５Ａにおける空気の連通方向Ｒ３が中心位置Ｏに向うように（角部分Ｃ１，Ｃ２の対角方向に沿うように）設定されているので、衝突した後の空気を、第１流出部５５Ａを介して空間Ａｒ外部にさらに良好に排出することができる。
したがって、本発明に係る流出部を第１流出部５５Ａの１つのみとして光学素子保持部５の構造の簡素化を図りながら、液晶パネル３６１にて温められた空気が空間Ａｒに滞留することを抑制できる。

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、冷却流体として空気を利用していたが、これに限らず、水やエチレングリコール等の液体を冷却流体として利用しても構わない。
前記各実施形態では、略密閉された環状の流路Ｃに沿って空気を流通させていたが、これに限らず、第５流体循環部材８Ｅを省略した構成等、空気を循環させない構成を採用しても構わない。

前記各実施形態では、本発明に係る透光性基板として入射側防塵ガラスＣｒ１を採用し、当該入射側防塵ガラスＣｒ１を利用して光学素子保持部５内部に空間Ａｒを形成していたが、これに限らない。
例えば、本発明に係る透光性基板として入射側偏光板３５を採用し、当該入射側偏光板３５を利用して光学素子保持部５内部に空間Ａｒを形成しても構わない。
前記各実施形態において、冷却対象として液晶パネル３６１を採用していたが、これに限らず、偏光変換素子３２３、入射側偏光板３５、出射側偏光板３７等の他の光学素子を冷却対象としても構わない。

前記各実施形態において、本発明に係る流入部は、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂの２つ設けられていたが、３つ以上、設けても構わない。
例えば、前記第１実施形態において、第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂのいずれか一方を、流入部として機能させても構わない。
なお、本発明に係る流出部も同様に、３つ以上、設けても構わない。
また、前記各実施形態において、本発明に係る流入部及び流出部の形成位置も、前記各実施形態で説明した形成位置に限らず、各流入方向Ｒ１，Ｒ２が交差していれば、いずれの位置に形成しても構わない。

前記各実施形態では、第１，第２流入部５４Ａ，５４Ｂ、及び第１，第２流出部５５Ａ，５５Ｂの連通方向Ｒ１〜Ｒ４は、直線状に設定されていたが、これに限らず、折れ曲がるように設定してもよく、あるいは、曲線状に設定しても構わない。

前記実施形態において、冷却装置４を構成する各部材５〜７の配設順序は、前記実施形態で説明した順序に限らず、その他の順序で配設しても構わない。
前記実施形態では、液晶パネル３６１は、３つ設けられていたが、その数は３つに限らず、１つ、２つ、あるいは、４つ以上であっても構わない。
前記実施形態において、光変調装置としては、透過型または反射型の液晶パネルの他、マイクロミラーを用いたデバイス等、液晶以外の光変調装置を採用しても構わない。
前記実施形態では、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ー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ーにも適用可能である。

本発明は、プレゼンテーションやホームシアターに用いられるプロジェクターに利用できる。

１・・・プロジェクター、４・・・冷却装置、５・・・光学素子保持部、７・・・流体吐出装置（吐出手段）、８・・・流体循環部材、５４Ａ・・・第１流入部、５４Ｂ・・・第２流入部、５５Ａ・・・第１流出部、５５Ｂ・・・第２流出部、３６１・・・液晶パネル（光学素子）、Ａｒ・・・空間、Ｃ・・・環状の流路、Ｃｒ１・・・入射側防塵ガラス（透光性基板）、Ｏ・・・中心位置、Ｒ１，Ｒ２・・・流入方向。

Claims (6)

1. 冷却流体により光学素子を冷却する冷却装置を備えたプロジェクターであって、
   前記冷却装置は、
   前記冷却流体を吐出する吐出手段と、
   光束を透過させる透光性基板及び前記光学素子が互いに隙間を空けた状態で取り付けられ、前記透光性基板及び前記光学素子との間で内部に所定の空間が形成される枠状の光学素子保持部とを備え、
   前記光学素子保持部には、
   前記吐出手段から吐出された前記冷却流体を前記空間に流入させる少なくとも２つの流入部と、前記空間内部の前記冷却流体を前記空間外部に流出させる流出部とが設けられ、
   前記少なくとも２つの流入部は、
   前記空間への前記冷却流体の各流入方向が互いに交差するように設けられている
   ことを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
   前記冷却流体は、空気である
   ことを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
   前記少なくとも２つの流入部は、
   前記光学素子に入射する光束の光軸に沿う方向から見て、前記光学素子の表面の中心位置で前記各流入方向が互いに交差するように設けられている
   ことを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
   前記流出部は、複数設けられている
   ことを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項４に記載のプロジェクターにおいて、
   前記流出部の数は、
   前記流入部の数と同一であり、
   前記複数の流出部は、
   前記少なくとも２つの流入部にそれぞれ対向し、対向する前記流入部の前記流入方向に沿って外部と前記空間とを連通する
   ことを特徴とするプロジェクター。
6. 請求項１から請求項５のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
   前記冷却装置は、
   内部に前記冷却流体を流通可能とする複数の流体循環部材を備え、
   前記複数の流体循環部材は、
   前記吐出手段と前記流入部及び前記流出部との間に接続され、前記冷却流体を前記吐出手段から前記光学素子保持部を介して再度、前記吐出手段に戻す環状の流路を形成する
   ことを特徴とするプロジェクター。

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