JP3277508B2 - 投写型表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、光源からの白色光束を、赤、青、緑の３色
光束に分解し、これらの各色光束を液晶パネルから構成
されるライトバルブを通して映像情報に対応させて変調
し、変調した後の各色の変調光束を再合成して、投写レ
ンズを介してスクリーン上に拡大投写する投写型表示装
置に関するものである。さらに詳しくは、本発明は、こ
のような投写型表示装置の発熱部分を効率良く冷却する
ための冷却機構に関するものである。

背景技術 投写型表示装置は、基本的には、光源ランプユニット
と、ここから出射された白色光束を映像情報に対応した
カラー画像を合成できるように光学的に処理する光学レ
ンズユニットと、ここで合成された光束をスクリーン上
に投写する投写レンズユニットと、電源ユニットと、制
御回路等が搭載された回路基板群を備えている。

投写レンズユニットを除きこれらの各部分は装置外装
ケース内に配置されている。投写レンズユニットは、一
般には装置の前面から突出した状態で取付けられてい
る。外装ケースの表面には、電源スイッチ等の操作部
材、リモートコントロール用の受光窓、外部との信号の
授受を行う入出力端子群等が配置されている。

この種の投写型表示装置では、内部の発熱源である光
源ランプユニット、電源ユニット等を冷却するための冷
却機構が組み込まれている。一般的には、外装ケースの
吸気口から吸気ファンを用いて外気を導入し、内部の発
熱源の部分を経由させて外気を流してそれらの冷却を行
う。内部に導入された外気は、各部分を冷却した後は、
排気ファンによって外装ケースに開けた排気口から再び
外部に排出される。

発熱源としては、光学レンズユニットを構成している
各光学素子も含まれる。特に、液晶ライトバルブ、偏光
板等は、通過光の一部を吸収するので、過熱状態になら
ないように充分に冷却する必要がある。したがって、装
置内部に導入した外気の一部を、光学レンズユニットの
発熱部分に流して、これらの部分の冷却も行なってい
る。

しかしながら、外部から空気を導入した場合には、塵
等も一緒に装置内部に侵入するおそれがある。勿論、吸
気口にはエアフィルタ等を配置して塵を捕捉して吸気を
濾過してはいるが、それでも細かな塵等が装置内部に侵
入する場合がある。塵等が装置内部に外気と共に入り、
光学レンズユニット内の光学素子の表面を通過すると、
これらが光学素子の表面に付着するおそれがある。塵が
付着すると、それが原因となって拡大投写した塵が映っ
たり、塵のついている部分の映像にぼけ等が発生し、著
しく画質を低下させてしまう。したがって、光学レンズ
ユニット内の各光学素子の冷却は、塵等が侵入しない状
態で行なう必要がある。

しかし、従来においては、防塵機能を備え、しかも光
学レンズユニット内の各光学素子を効率良く冷却できる
機構は提案されていない。

発明の開示 本発明の課題は、塵等を侵入させることなく光学レン
ズユニット内の各部分を効率良く冷却することの可能な
冷却機構を備えた投写型表示装置を提案することにあ
る。

上記の課題を解決するために、本発明は、光源と、こ
こから出射された光束を光学的に処理して映像情報に対
応した光学像を形成する光学系と、ここで形成された光
学像を拡大投写する投写レンズと、前記光源と前記光学
系と前記投写レンズとを収納するケースと、を有する投
写型表示装置において、前記光学系は、前記光源から出
射された光束を複数の色光に分離する色分離光学系と、
前記色分離光学系によって分離された色光を変調する３
つの液晶ライトバルブと、前記３つの液晶ライトバルブ
によって変調された光を合成する色合成手段と、を有
し、前記色分離光学系は、前記ケース内に設けられた箱
状のライトガイド内に収納され、前記液晶ライトバルブ
と前記色合成手段とは、前記ライトガイドの外部に配置
され、前記色合成手段はダイクロイックプリズムを備
え、前記３つの液晶ライトバルブと前記投写レンズと
は、前記ダイクロイックプリズムの側面に対峙してお
り、前記ライトガイドの外部において、前記３つの液晶
ライトバルブから前記投写レンズまでの部分を、実質的
に気密状態の内部空間となるように区画し、この中に、
例えば上下方向に循環する循環空気流を形成するための
循環用ファンを配置し、当該循環空気流によって、内部
空間内に位置している光学素子を冷却するようにしてい
る。気密状態となるように区画する構成としては、例え
ば、ライトガイドと、色合成手段の上方、下方および前
方にそれぞれ設けられた上封止板、下封止板およびヘッ
ド板を用いることが可能である。

本発明においては、光学系の内部のうち、液晶ライト
バルブ等の発熱源が配置されている部分が実質的に気密
状態に区画される。この内部空間の中で、強制的に循環
空気流が形成され、この空気流によって各部分が冷却さ
れる。したがって、従来のように外部から導入した空気
を用いて冷却する場合とは異なり、実質的に塵等が外部
から侵入しない状態で冷却が行なわれる。よって、塵等
がライトバルブ等の光学素子の表面に付着することは無
い。

一般的には、光学系を構成している各光学素子のう
ち、液晶ライトバルブが最も大きな発熱源となる。した
がって、この部分の下側に、循環用ファンを配置して、
空気循環流を直接に液晶ライトバルブに吹きつけると、
効率の良い冷却を実現することができる。

ここで、更に、外気を導入するための外気導入手段
と、導入された外気を気密状態の内部空間を区画してい
る部材の外周面に沿って流す吸気通路とを配置し、前記
光学系の内部空間に形成される循環空気流と、吸気通路
を流れる外気との間で熱交換を行うようにすることが好
ましい。例えば、上封止板の上面に沿って吸気通路を形
成し、この上封止板を介して循環空気流と外気との間で
熱交換を行い、循環空気流を冷却すればよい。

また、前記光学系の内部空間に形成される循環空気流
の少なくとも一部分を、外面が外部に露出している空気
通路を介して循環させることにより、当該空気流と外気
との間で熱交換可能とすることが好ましい。このような
空気通路における外面が外部に露出している部分には、
放熱効率を高めるための放熱フィンを形成しておくこと
が好ましい。

本発明では、内部を循環する空気流と、上封止板等の
ような光学系の外周面を規定している部分の外面に沿っ
て流れる外気との間で熱交換を行うことで熱を放出する
ようにすることが可能である。あるいは、循環空気流を
外面が外部に露出している空気通路を流すことにより、
外部に熱を放出するよういすることが可能である。した
がって、循環空気流からの放熱が効率良く行なわれる。
この結果、循環空気流によって、内部空間が効率良く冷
却される。

本発明の一つの実施形態として、防塵ボックスによっ
て上記のような内部空間を形成することが可能である。

防塵ボックスを用いて上記のような内部空間を形成し
た場合には、防塵ボックスの側壁に開口を形成して、そ
の内部に配置されている液晶ライトバルブへ向かう光束
を通過させる必要がある。この開口に、防塵ボックスの
内側から偏光板を貼り付ければ、防塵ボックスの内部を
気密状態に保持できる。

また、防塵ボックス内に形成される循環空気流を、液
晶ライトバルブ等の表面に沿って流すことが好ましい。
さらに、防塵ボックスの直上に外気を導入するための外
気導入手段を配置し、当該外気導入手段によって導入さ
れた外気を、前記防塵ボックスの外周面に沿って流す吸
気通路を形成すれば、防塵ボックス内に形成される循環
空気流と、前記吸気通路を流れる外気との間で熱交換が
行なわれ、防塵ボックス内が効率良く冷却される。さら
にまた、循環用ファンから吹きだされた空気を当該循環
用ファンに戻すための空気還流用ダクトを配置して、当
該空気還流用ダクトの外周面を放熱面とすれば、より一
層効率良く防塵ボックス内を冷却できる。

なお、均一照明光学系や偏光変換手段を用いれば、液
晶ライトバルブ等の発熱量を抑制できる。したがって、
冷却を一層効率良く行うことが可能になる。

図面の簡単な説明 第１図は本発明の一実施例である投写型表示装置の外
観形状を示す図であり、（ａ）はその前方側から見た斜
視図、（ｂ）は後ろ側から見た斜視図、（ｃ）は裏面図
である。

第２図は、第１図の装置の内部に配置されている各部
品の配置を示す図であり、（ａ）はそれら平面的な位置
関係を示す説明図、（ｂ）はそれらの上下方向の位置関
係を示す説明図である。

第３図は光学レンズユニットと投写レンズユニットの
部分を取り出して示す図であり、（ａ）はその概略平面
構成図、（ｂ）はその概略断面構成図である。

第４図はヘッド板、プリズムユニットおよび投写レン
ズユニットを取り出して示す図であり、（ａ）はその概
略平面図、（ｂ）はその概略断面図である。

第５図はヘッド板、投写レンズユニットおよび外装ケ
ースの固定方法を示す側面図である。

第６図は第１図の装置に組み込まれている光学系の概
略構成図である。

第７図は光源ランプユニットの構成を示す概略断面構
成図である。

第８図は冷却空気流の平面的な流れを示す説明図であ
る。

第９図は冷却空気流の上下方向の流れを示す説明図で
ある。

第10図は冷却空気流の上下方向の流れを示す説明図で
ある。

第11図は防塵ボックスを用いた冷却機構の平面的な構
成を示す概略構成図である。

第12図は防塵ボックスを用いた冷却機構の断面構成を
示す概略構成図である。

第13図は第12図のｍ−ｍ線で切断した部分の断面構成
を示す概略合成図である。

第14図は第12図のｎ−ｎ線で切断した部分の断面構成
を示す概略合成図である。

第15図、第16図および第17図は、それぞれ、第１図の
装置における基板の取付け位置を示すための説明図であ
る。

発明を実施するための最良の形態 以下に、図面を参照して本発明の一実施の投写型表示
装置を説明する。

（全体構成） 第１図には本例の投写型表示装置の外観を示してあ
る。投写型表示装置１は全体として偏平な直方体形状を
しており、外装ケース２によって覆われている。外装ケ
ース２は、基本的には、アッパーケース３と、ロアーケ
ース４と、装置前面を規定しているフロントケース５か
ら構成されている。フロントケース５の中央からは投写
レンズユニット６の先端側の部分が突出している。

第２図には、投写型表示装置１の内蔵されている構成
部分の配置関係を示してある。外装ケース２の内部にお
いて、その後端側には電源ユニット７が配置されてい
る。これよりも装置前側に隣接した位置には、光源ラン
プユニット８および光学レンズユニット９が配置されて
いる。光学レンズユニット９の前側の中央には、投写レ
ンズユニット６の基端側が位置している。

一方、光学レンズユニット９の一方の側には、装置前
後方向に向けて入出力インタフェース回路が搭載された
インタフェース基板11が配置され、これに平行に、ビデ
オ信号処理回路が搭載されたビデオ基板12が配置されて
いる。さらに、光源ランプユニット８、光学レンズユニ
ット９の上側には、装置駆動制御用の制御基板13が配置
されている。装置前端側の左右の角には、それぞれスピ
ーカ14R、14Lが配置されている。

光学レンズユニット９の上面側の中央には冷却用の吸
気ファン15Aが配置され、光学レンズユニット９の底面
側の中央には冷却用の空気循環流形成時の循環用ファン
15Bが配置されている。また、光源ランプユニット８の
裏面側である装置側面には排気ファン16が配置されてお
り、そして、電源ユニット７における基板11、12の端に
面する位置には、吸気ファン15Aからの冷却用空気流を
電源ユニット７内に吸引するための補助冷却ファン17が
配置されている。

更に、電源ユニット７の直上には、その装置左側の位
置に、フロッピーディスク駆動ユニット（FDD）18が配
置されている。

（外装ケースの構造） 第１図に示すように、外装ケース２のアッパーケース
３は、長方形の天壁3aと、その前側を除く三方の辺から
ほぼ垂直に下方に延びている左右の側壁3b、3cおよび後
壁3dから形成されている。同様に、ロアーケース４は、
長方形の底壁4aと、その前側を除く三方の辺からほぼ垂
直に起立している左右の側壁4b、4cおよび後壁4dから形
成されている。フロントケース５は、中央部分が僅かに
前方に凸状態に湾曲しており、この部分には環状リム5a
が周囲に形成された円形の開口5bが開いており、ここを
通って、投写レンズユニット６の前端側の部分が装置前
方側に延びている。アッパーケース３とロアーケース４
とは、左右の側壁におけるそれぞれ２箇所の位置で、固
定ねじ21a、21bおよび22a、22bにより相互に連結されて
いる。フロントケース５は、上下からアッパーケース３
およびロアーケース４によって挟まれた状態で保持され
ている。

アッパーケース３の天壁3aには、その中央の前方側の
位置に、エアーフィルタカバー23が取付けられている。
このカバー23には多数の通気孔が形成されており、この
内側には、ここを介して外部から塵等が侵入することの
無いように、エアーフィルタ24が取付けられている（第
２図（ｂ）参照）。この裏面側に、上記の吸気ファン15
Aが位置している。天壁3aの前方側の左右の端には、内
蔵スピーカー14R、14Lに対応した位置に多数の連通孔25
R、25Lが形成されている。また、天壁3aの左側の端の部
分には、操作スイッチ蓋26が取付けられている。この操
作スイッチ蓋26はその一方の端を中心として開閉できる
ようになっている。この蓋26を開くと、その内部に配列
された多数の操作スイッチ（図示せず）が露出する。

ロアーケース４の底壁4aには、内蔵されている光源ラ
ンプユニット８に対応する位置にランプ交換蓋27が取付
けられている。この交換蓋27は下壁4aにねじ止めされて
おり、ねじを緩めて蓋27を取り外せば内蔵の光源ランプ
ユニット８を交換できる。

底壁4aの前端の左右の角には、高さ調整用フット31
R、31Lが配置されている。これらのフット31R、31Lは、
それらを回すことにより高さを微調整できる。また、フ
ロントケース５の両端の下側部分に突出している高さ調
整ボタン32R、32L（図にはボタン32Lのみを示す。）を
操作することにより、これらのフット31R、31Lの高さを
大まかに調整（粗調整）できる。

底壁4aの後端側の中央には突起33が形成されており、
この突起33と、上記の２個のフット31とにより装置１は
３点支持された状態でテーブル等の上に設置される。な
お、設置面に凹凸がある場合等に装置ががたつくことの
無いように、底壁の後端側の両端にも補助突起34R、34L
が形成されている。

一方、装置前面を規定しているフロントケース５の右
側の上端位置と、装置後面の上半部分を規定しているア
ッパーケース３の後壁3dの中央位置には、それぞれ、受
光窓35F、35Rが配置されている。これらの受光窓はリモ
ートコントローラからの制御光を受けるためのものであ
る。装置の前側および後側の双方に受光窓を形成してあ
るので、装置の前側および後ろの側のいずれの側からで
も遠隔操作を行うことができ、便利である。また、フロ
ントケース５においてその中央の投写レンズユニット６
の左右の位置には、放熱フィンが多数露出している放熱
部5R、5Lが上下方向に形成されている。これらの放熱部
は、後述するように、光学レンズユニット内を循環する
空気流から熱を外部に放出するためのものである。

装置後面の下半部分を規定しているロアーケース４の
後壁4dには、その左端の部位に、外部電力供給用のACイ
ンレット36および主電源スイッチ37が配置されている。

第１図（ａ）に示すように、装置の左側の側面には携
帯用ハンドル38が取付けられている。このハンドル38の
２つの基端部分38a、38bは、アッパーケース３およびロ
アーケース４の側壁3b、4bの合わせ面の部分に回転可能
に取付けられている。アッパーケース側の側壁3bには、
ハンドル収納用の凹部3eが形成されており、ここにハン
ドル38を収納できるようになっている。また、側壁3bの
上端部分には、装置の動作状態を表示するためのLED表
示部39が配置されている。ロアーケース側の左側の側壁
4bには、下端を中心として開閉可能な入出力用端子蓋41
が取付けられている。これを開けると、内部に配置され
ている多数の入出力端子（図示せず）が露出する。

さらに、この装置左側のアッパーケース側壁3bには、
その後側の天壁3a寄りの位置に、水平な状態で、フロッ
ピーディスクの挿入口18aが開口している。この挿入口1
8aの右上にはイジェクトボタン18bが配置されている。

装置の反対側、すなわち、右側の側面を規定している
アッパーケースおよびロアーケースの側壁3c、4cには、
これらの双方に渡る状態で、排気孔43が形成されてい
る。この排気孔43の裏面側にはエアーフィルタを介して
冷却用の排気ファン16が位置している。

（光源ランプユニット） 第２図（ａ）および第７図を参照して、光源ランプユ
ニット８について説明する。光源ランプユニット８は、
光源ランプ801と、これを内蔵しているほぼ直方体形状
のランプハウジング802から構成されている。ランプハ
ウジング802は、インナーハウジング803とアウターハウ
ジング804の二重構造となっている。光源ランプ801は、
ハロゲンランプ等のランプ本体805と、リフレクタ806か
ら構成されており、ランプ本体805からの光を光軸1aに
沿って光学レンズユニット９の側に向けて出射する。

アウターハウジング804は、光軸1a方向の前面が開口
となっており、ここには紫外線フィルタ809が取付けら
れている。光軸1a方向の裏面には、冷却空気の通過用の
スリット群807が多数形成されている。インナーハウジ
ング803は、光源ランプ801の前面に取付けられており、
出射光の通過部分は開口となっていると共に、外周部分
には、冷却空気の通過孔808が多数形成されている。本
例では、このインナーハウジング803と光源ランプ801が
一体に形成されている。ランプ交換は、これらを一体の
ままで、着脱するように構成されている。

（光学レンズユニット） 第３図（ａ）に示すように、光学レンズユニット９
は、その色合成手段を構成しているプリズムユニット91
0以外の光学素子が上下のライトガイド901、902の間に
上下から挟まれて保持された構成となっている。上ライ
トガイド901、下ライトガイド902は、それぞれ、アッパ
ーケース３およびロアーケース４の側に固定ねじにより
固定されている。また、プリズムユニット910の側に同
じく固定ねじによって固定されている。

プリズムユニット910は、ダイキャスト板である厚手
のヘッド板903の裏面側に固定ねじよって固定されてい
る。このヘッド板903の前面には、投写レンズユニット
６の基端側が同じく固定ねじによって固定されている。
したがって、本例では、ヘッド板903を挟み、プリズム
ユニット910と投写レンズユニット６とが一体となるよ
うに固定された構造となっている。このように剛性の高
いヘッド板903を挟み、双方のユニットが一体化されて
いる。したがって、衝撃等が投写レンズユニット６の側
に作用しても、これらの双方のユニットの間に光軸ずれ
が発生することが殆どない。

（光学系） 第６図には投写型表示装置１の光学系のみを示してあ
る。光学系は、上記の光源ランプ805と、均一照明光学
素子であるインテグレータレンズ921、922と、インテグ
レータレンズ922に隣接して配置される偏光変換素子か
ら構成される照明光学系923と、この照明光学系923から
出射される白色光束Ｗを、赤、緑、青の各色光束Ｒ、
Ｇ、Ｂに分離する色分離光学系924と、各色光束を変調
するライトバルブとしての３枚の液晶ライトバルブ925
R、925G、925Bと、変調された色光束を再合成する色合
成光学系としてプリズムユニット910と、合成された光
束をスクリーン上に拡大投写する投写レンズユニット６
から構成される。また、色分離光学系924によって分離
された各色光束のうち、青色光束Ｂを対応する液晶バル
ブ925Bに導く導光系927を有している。

光源ランプ805としては、ハロゲンランプ、メタルハ
ライドランプ、キセノンランプ等を用いることができ
る。均一照明光学系923は、反射ミラー931を備えてお
り、照明光学系からの出射光の中心光軸1aを装置前方向
に向けて直角に折り曲げるようにしている。このミラー
931を挟み、インテグレータレンズ921、922が前後に直
交する状態に配置されている。

色分離光学系924は、青緑反射ダイクロックミラー941
と、緑反射ダイクロイックミラー942と、反射ミラー943
から構成される。白色光束Ｗは、まず、青緑反射ダイク
ロイックミラー941において、そこに含まれている青色
光束Ｂおよび緑色光束Ｇが直角に反射されて、緑反射ダ
イクロイックミラー942の側に向かう。赤色光束Ｒはこ
のミラー941を通過して、後方の反射ミラー943で直角に
反射されて、赤色光束の出射部944からプリズムユニッ
ト910の側に出射される。

ミラー941で反射された青および緑の光束Ｂ、Ｇのう
ち、緑色光束Ｇは、緑反射ダイクロイックミラー942で
直角に反射されて、緑色光束の出射部945から色合成光
学系の側に出射される。他方の青色光束Ｂは、ミラー94
2を通過して、青色光束の出射部946から導光系の側に出
射される。本例では、均一照明光学素子の白色光束の出
射部から、色分離光学系924における各色光束の出射部9
44、945、946までの距離が全て等しくなるように設定さ
れている。

色分離光学系924の各色光束の出射部944、945、946の
出射側には、それぞれ集光レンズ951、952、953が配置
されている。したがって、各出射部から出射した各色光
束は、これらの集光レンズ951、952、953に入射して平
行光束とされる。

平行光束とされた各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂのうち、赤色お
よび緑色の光束Ｒ、Ｇは、偏光板981、982を介して偏光
方向が揃えられて液晶ライトバルブ925R、925Gに入射し
て変調され、各色光に対応した映像情報が付加される。
すなわち、これらのライトバルブは、不図示の駆動手段
によって映像情報に応じてスイッチング制御されて、こ
れにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。こ
のような駆動手段は公知の手段をそのまま使用すること
ができる。一方、青色光束Ｂは、導光系927および偏光
板983を介して対応する液晶ライトバルブ925Bに導かれ
て、ここにおいて、同様に映像情報に応じて変調が施さ
れる。本例のライトバルブは、例えば、ポリシリコンTF
Tをスイッチング素子として用いたものを使用できる。

導光系927は、入射側反射ミラー971と、出射側反射ミ
ラー972と、これらの間に配置した中間レンズ973と、液
晶パネル925Bの手前側に配置した集光レンズ953から構
成される。各色光束の光路長、すなわち、光源ランプ80
5から各液晶パネルまでの距離は緑色光束Ｂが最も長く
なり、したがって、この光束の光量損失が最も多くな
る。しかし、導光系927を介在させることにより、光量
損失を抑制できる。

次に、各液晶パネル925R、Ｇ、Ｂを通って変調された
各色光束は色合成光学系に入射され、ここで再合成され
る。本例では、前述のようにダイクリックプリズムから
なるプリズムユニット910を用いて色合成光学系を構成
している。ここで再合成されたカラー映像は、投写レン
ズユニット６を介して、所定の位置にあるスクリーン上
に拡大投写される。

ここで、上記の構成に加えて、各色の光束をＳ偏光に
揃えることが好ましい。Ｓ偏光のみを利用できるように
すると、Ｐ偏光およびＳ偏光が混在しているランダム偏
光をそのまま利用する場合に比べて、ダイクロイックミ
ラーでの色分離性が改善される。また、導光系927はミ
ラーを用いて光束を反射しているが、Ｓ偏光はＰ偏光に
比べて反射率が良いので、光量損失等を抑制できるとい
う利点も得られる。

（電源ユニット） 第２図に示すように、電源ユニット７は、金属製のシ
ールドケース701の内部に各構成素子が配置され、この
ユニットで発生する電気的、磁気的ノイズが外部に漏れ
ることを防止している。シールドケース701は、装置の
外装ケース２の左右の側壁に渡る大きさであり、左端の
部分は、装置前方側に向けて一定の幅で突出した平面形
状をしている。すなわち、この突出部分702の前方に
は、光学系ブロック９の均一照明系の反射ミラー931が
装置前後方向に対して45度の角度で配置されている。こ
の裏面側の空間はとかくデットスペースになり易い。本
例では、この空間703を有効利用するために、シールド
ケース701をこの空間703の側に突出させて突出部分702
を形成し、電源ユニットの構成部品の配置空間を確保し
ている。

電源ユニット７のシールドケース701は、矩形の中空
断面をしており、その剛性は他の部分に比べて一般的に
高い。このケース701の底面側は、複数本の固定ねじに
よって、ロアーケース４の底部4aに固定されている。ま
た、その上面側は、同じく複数本の固定ねじによって、
アッパーケース３の上壁3aに固定されている。このよう
に装置後端側において、アッパーケース３およびロアー
ケース４を、剛性の高いシールドケース701に固定して
あるので、装置後端部分の外装ケースは、一体性が高
く、また剛性も高くなっている。

電源ユニット７は、装置内に配置されている他の部品
に比べて重い。装置内において重い部分は、電源ユニッ
ト７の他に、ヘッド板903の前後に固定したプリズムユ
ニット910および投写レンズユニット６である。本例で
は、第２図から良く分かるように、電源ユニット７を装
置後端において横長の状態に配置してある。また、電源
ユニット７の各構成素子の配置を適切に設定することに
より、その重心が、装置の幅方向の中央に位置するよう
に調整してある。これに対して、装置前端側において
は、その中央にプリズムユニット910と投写レンズユニ
ット６が配置されている。

したがって、本例においては、装置の重心位置が、ほ
ぼ装置の幅方向および前後方向の中心に位置する。この
結果、携帯用ハンドル38を引出して、第25図に示すよう
に装置左側が上に向いた姿勢で装置を持ち運んでいる際
に、誤って装置を落下させても、装置は、その中心が前
後左右の中央に位置しているので、その姿勢のまま落下
することになる。

装置の重心位置が前後あるいは左右に片寄った位置に
あると、装置は重心の側に倒れながら落下する。このよ
うに落下すると、装置の外装ケースの角の部分が床面等
に最初に衝突するので、局部に過大な衝撃力が作用し
て、その部分が破損するおそれが極めて高い。しかしな
がら、本例では、装置はそのまま前後、左右に倒れるこ
となく落下するので、下側の装置右側面が全体としてほ
ぼ同時に床面等に衝突し、局部的な破損が発生するおそ
れが極めて低いという利点がある。

さらに、電源ユニット７は従来においては、その底面
あるいは上面の側を外装ケース２の側に固定しているの
みである。しかし、本例では、第２図（ｂ）から分かる
ように、電源ユニット７の装置上下方向における重心位
置に対応する高さ位置の所でも、固定ねじ704によっ
て、外装ケース２の側に固定されている。本例では、ロ
アーケース４の後壁4dに固定されている。この結果、装
置に前後方向の振動が加わった場合に、電源ユニット７
の前後の揺れを効果的に防止できる。

一方、本例の電源ユニット７では、ここから各駆動部
分への電力供給路等を可能な限り短くすることにより、
ノイズ発生源であるリード線を可能な限り短くし、これ
によりノイズの発生を抑制している。まず、ACインレッ
ト36および主電源スイッチ37は、電源ユニット７のシー
ルドケース701の後側面に対して直接固定されている。
したがって、これらの各部分から電源ユニット７まで引
き回されるリード線を省略できる。

また、装置裏面に取り付けたランプ交換蓋27の開閉に
連動するインターロックスイッチ710も電源ユニット７
のシールドケース701の前側面に一体的に取り付けてあ
る。すなわち、第２図に示すように、インターロックス
イッチ710は、シールドケース突出部分702の装置右側に
僅かに離れた部分に取付けられている。このスイッチ71
0の動作部分711は下方に向いている。この動作部分711
は、交換蓋27の上面から垂直に延びる作動突起271によ
って常に上方に押し上げられている。この状態で、イン
ターロックスイッチ710はオン状態にある。これに対し
て、交換蓋27を外した状態では、スイッチ710の動作部
分が下方に移動して、スイッチはオフ状態に切り換わ
る。このように、従来においては電源ユニット７から離
れた位置にあったスイッチ710を電源ユニットのシール
ドケース701の側面に固定して、そこまでのリード線を
短くしてある。

さらには、本例の電源ユニット７においては、装置前
側に隣接配置されているランプユニット８の駆動回路で
あるバラスト回路部分720を、ランプユニット８と同一
の側に配置してあり、ここからランプユニット８までの
リード線を極力短くしてある。

このように、本例では、電源ユニット７から引き出さ
れて各駆動部分に到る電力供給路を極力短くしてある。
したがって、従来に比べて、ノイズ源が少なく、ノイズ
の発生量を少なくできる。

（FD駆動ユニット） 本例では、上記のように、装置内において耐衝撃性、
耐落下強度を改善した状態で取付けられている電源ユニ
ット７の上面に、FD駆動ユニット18が固定ねじ等によっ
て固定されている。投写型表示装置において、その内部
構成部分のうち、光学系の部分はシールドケース等によ
って強固に覆われている訳ではない。このため、このよ
うな光学系の部分にFD駆動ユニット18を取り付けるに
は、別途、取付け用の補強部材等を配置する必要があ
る。しかし、電源ユニット７、光源ランプユニット８
は、上記のようにケースによって覆われており、その上
面には一般に平坦部分が形成されている。本例では、こ
の平坦な部分に、FD駆動ユニット18を固定してある。こ
のため、FD駆動ユニット18を固定するための別部材、補
強部材等を必要とすることなく、当該ユニット18を設置
できる。

また、FD駆動ユニット18を、これらの電源ユニット７
および光源ランプユニット８の上面に取り付けた場合に
は、これらのシールドケースを電気的グラウンドとして
そのまま利用できるという利点もある。

さらに、本例では、FD駆動ユニット18を、電源ユニッ
ト７の上面における左側の側面に寄せた位置に配置して
ある。この理由は、当該ユニット18のFD駆動ユニット18
aを、装置外装ケースの左側の側壁3bに位置させるため
である。この左側の側壁3bには、その天壁側の部分には
操作スチッチ群が配置されていると共に、その底壁側の
部分には、外部機器との入出力を取るための入出力部が
配置されている。したがって、この位置にFD挿入口18a
を配置すれば、FDの挿入、排出操作も含めて、装置１に
対する各種の操作の全てを、装置の左側の側面3bにおい
て行うことができるので、便利となる。

（基板の配置） 第15図、第16図および第17図を参照して、インタフェ
ース基板11、ビデオ基板12および制御基板13、並びに、
FD駆動ユニット18の駆動制御回路が搭載されている駆動
用基板19の配置を説明する。

まず、第15図に示すように、制御基板13はアッパーケ
ース３の上壁3aの下側位置においてこれと平行に配置さ
れ、外周縁の複数の箇所が、固定ねじにより、アッパー
ケース３の側に固定されている。この基板13は、光学系
ブロック９および光源ランプユニット８の上面を覆う形
状をしている。また、プリズムユニット910の直上部分
は矩形に切りかかれた形状となっている。この基板13の
装置左側の端部には、装置天面の左側の端に配列されて
いる操作スイッチ群26aに対応する接点が配列されてい
る。

第17図から分かるように、インタフェース基板11はロ
アーケース４の底壁4aよりも僅かに高い位置において平
行に配置されている。また、ビデオ基板12は、このイン
タフェース基板11の表面側から装置上下方向に起立した
姿勢で、装置左側の側壁に平行に配置されている。これ
らの２枚の基板11、12は、ロアーケース４の底壁4aに固
定した基板固定金具111によって支持されている。ま
た、基板固定金具111の上端にはシールド板112が取付け
られており、このシールド板112の上端側は、ビデオ基
板12の上端まで延びている。したがって、これらの２枚
の基板11、12、シールド板112および基板固定金具111に
よって、これらの間にシールド空間が区画形成されてい
る。したがって、これらの間に配置されている電気素
子、電子素子から発生したノイズが外部に漏れることが
防止される。

一方、駆動用基板19は、FD駆動ユニット18に対して装
置右側に隣接した位置に配置されている。この駆動用基
板19は、天壁3aの裏面側においてこれに平行に配置され
ていると共に、その前側部分19aは、制御基板13の後端
部分13aの上側に部分的に重なった状態となっている。

ここで、各基板間の電気的接続は次のようになってい
る。まず、インタフェース基板11の表面には、ビデオ基
板12の側とのコネクタ113が配置されている。ビデオ基
板12の下端側の表面には、このコネクタ113に差し込み
接続可能なコネクタ114が配置されている。同様に、ビ
デオ基板12の上端側の表面には制御基板13の側とのコネ
クタ115が配置されている。制御基板13の裏面には、こ
のコネクタ115に差し込み接続可能なコネクタ116が配置
されている。したがって、第17図に示すように、各基板
11、12、13を配置した状態においては、相互の対応する
コネクタ同志が接続した状態になる。

また、制御基板13の後端部分13aと、この上に重なっ
た状態に配置されている駆動用基板の前側部分19aとの
間も、相互に差し込み可能なコネクタ117を介して、電
気的に相互に接続されている。

このように、本例では、各基板間の接続がリード線等
を引き回すことなく形成されている。したがって、ノイ
ズ発生源が少なく、ノイズの発生を抑制することができ
る。

さらに、本例では、第15図から分かるように、制御基
板13の外周縁の角の部分を、固定ねじを用いて、外装ケ
ース２の側、すなわち接地側に固定してある。このよう
な角の部分は、ノイズ発生が起こり易い部分である。し
かし、本例のようにこのような部分を接地すれば、ノイ
ズの発生を抑制できる。

（ヘッド板の部分の構造） 主として第４図および第５図を参照して、ヘッド板90
3の形状を説明する。ヘッド板903は、装置の幅方向に向
けて垂直な姿勢で延びる垂直壁91と、この垂直壁91の下
端から水平に延びる底壁92から基本的に構成されてい
る。垂直壁91は、第５図に示すように、表面に縦横に補
強リブ91aが多数本形成された面外剛性の高い壁であ
る。その中央部分には、プリズムユニット910からの出
射光を通過させる矩形の開口91bが形成されている。ま
た、垂直壁91には、プリズムユニット固定ねじのねじ孔
91cが形成されていると共に、投写レンズユニット６の
基端側を固定するためのねじ孔91dが形成されている。
第４図から分かるように、垂直壁91の前面側の表面には
投写レンズユニット６の基端側が固定され、その後面側
の表面にはプリズムユニット910が固定される。

このように、剛性の高い垂直壁91を挟み、位置合わせ
した状態で、プリズムユニット910および投写レンズユ
ニット６が固定されている。よって、これらのユニット
の一体性が高く、衝撃力等が作用しても、相互の位置ず
れが発生するおそれは極めて少ない。

ヘッド板903の底壁92の裏面には、循環用ファン15Bが
取付けられている。この底壁92には、冷却用空気を流通
させるための連通孔（図示せず）が形成されている。

ここで、第２図（ｂ）および第４図（ａ）から分かる
ように、ヘッド板903の垂直壁91の上端および下端に
は、それぞれ、アッパーケース３およびロアーケース４
への取付け部91e、91fが形成されている。これらの部分
が固定ねじによって、それぞれアッパーケース３および
ロアーケース４の側に固定されている。

このように、アッパーケース３およびロアーケース４
は、その後端側の部分が電源ユニット７に固定され、前
端側の部分がヘッド板903に固定されている。前後にお
いて剛性の高い部分に固定されているので、アッパーケ
ース３およびロアーケース４は、それらの一体性および
剛性が高い。よって、耐衝撃性が改善され、落下等によ
り破損が起きることが少ない。

（冷却機構） 次に、第７図、第８図、第９図および第10図を参照し
て、本例の投写型表示装置１における各発熱部分の冷却
機構を説明する。

第８図には、投写型表示装置１の内部に形成される基
本的な冷却用空気の流れの平面的な経路を示してある。
冷却用吸引ファン15Aによって、外気は、装置１の天壁3
aに形成した通気孔23を通って装置内部に吸引される。
導入された空気は、光学レンズユニット９の上面を規定
している上封止板991と、装置天壁3aの間の空間（吸気
通路）を横方向に流れて、装置の右側面に配置されてい
る排気ファン16によって、再び外部に排出される。

主要な空気流の流通経路は第８図において太線で示し
てあるように、その一部の空気流1100は、平面的に見
て、光学レンズユニット９の上側に配置されている上封
止板991の上面に沿って直接に排気ファン16に至り、こ
こを通過して外部に排出される。

別の空気流1120は、光学レンズユニット９の上側に配
置されている上封止板991に沿って後ろ側に流れて、光
源ランプユニット８の前面側から、そのアウターハウジ
ング804に形成されている通気孔804a、およびインナー
ハウジング803に形成されている通気孔808を介して、そ
の内部に入り込む。ここを通過した後は、裏面側の排気
口807を通過して、その裏側の排気ファン16を介して外
部に排出される。

これに対して、更に別の空気流1130は、光学レンズユ
ニット９の上面に沿って後側に流れて、電源ユニット７
の端に取り付けてある補助吸引ファン17によって吸引さ
れて、電源ユニット７の内部に引き込まれ、この内部を
通過して他端側から排気ファン16によって吸引されて外
部に排出される。

電源ユニットの冷却 第９図には、電源ユニット７の内部を通過する空気流
1130の流通経路の立体的な流れを示している。空気流11
30は、吸引ファン15Aによって外部から吸引された後
に、光学レンズユニット９の上側に配置されている上封
止板991に沿って後側に流れる。次に、上ライトガイド9
01に空けた通気孔（図示せず）を通って、均一照明光学
素子であるインテグレターレンズ921、922が配置されて
いる光学レンズユニット９の部分を降下する。しかる後
に、下ライトガイド902に開けた通気孔からその下側に
回り込む。そして、吸引ファン17を介して電源ユニット
７の内部に導入される。最後に、排気ファン16の側に流
れ、ここを介して外部に排出される。

このように、本例では、補助の排気ファン17を配置し
て、強制的に電源ユニット７の内部に冷却用空気流を導
入している。したがって、発熱源である電源ユニットの
内部を効果的に冷却することができる。

光源ランプユニットの冷却 第７図には、光源ランプユニット８を通過して流れる
空気流1120の立体的な流れを示してある。空気流1120
は、上ライトガイド901とアパーケース上壁3aの裏面の
間に沿って流れて、光源ランプユニット８の出射側の前
端上部に至る。ここから光源ランプユニット８の各構成
部分の表面に沿って流れて、後ろ側の排気ファン16に到
る。すなわち、空気流1120は、アウターハウジング804
の内外の表面に沿って流れると共に、インナーハウジン
グ803の内外の表面に沿って流れる。さらには、リフレ
クタ806の表面に沿って流れる。

このように、光軸1aに沿って光源ランプユニット８の
前端側から後ろ側に向かう空気流1120が形成される。し
たがって、ランプ805、リフレクタ806等の発熱源の周囲
が効率良く冷却される。

光学レンズユニットの冷却 第９図および第10図を主に参照して光学レンズユニッ
ト９の内部の各光学素子の冷却機構を説明する。光学レ
ンズユニット９は、上ライトガイド901および下ライト
ガイド902によって囲まれている。すなわち、上ライト
ガイド901は、第３図（ａ）に示す平板状の天壁部分
と、この天壁部分の周囲から下方にほぼ垂直に延びてい
る側壁上半部分とを備えている。同様に、下ライトガイ
ド902も、底壁部分と、この底壁部分の周囲から上方に
向けてほぼ垂直に起立している側壁下半部分とを備えて
いる。これらのライトガイド901、902が上下から重ね合
わされている。前述したように、上ライトガイド901に
おけるプリズムユニット910の上方部分は切り欠かれて
いる。

上ライトガイド901の上には上封止板991が取付けられ
ている。この上封止板991によって、光学レンズユニッ
ト９の上面は実質的に気密状態となるように封止されて
いる。尤も、上記のように電源ユニット７に向かう空気
流1130を通過させるための通気部分は形成されている。
この通気部分は、均一照明光学系923の直上に位置する
上ライトガイド901の部分に形成されている。

また、光学レンズユニット９の下側においても、その
下ライトガイド902の下側の部分に下封止板1150が取付
けられている。この下封止板1150は、プリズムユニット
910の直下の下ライトガイド902の部分に取付けられてい
る循環ファン15Bを下側から包囲する状態に取付けられ
ている。したがって、本例では、光学レンズユニット９
の下側も実質的に気密状態となるように封止されてい
る。

これらの上下の封止板の前側部分はヘッド板903に固
定されている。これらの板の後側はそれぞれ上ライトガ
イド901および下ライトガイド902の上面および下面に、
それぞれ固定されている。

これに加えて、ヘッド板903の前側には、その中央に
取付けられている投写レンズユニット６の両側に、フロ
ントケース５の内側面に沿って上下に延びる実質的に気
密状態の空気循環路1160、1170が封止板1161、1171とフ
ロントケース５の内側面の間に形成されている。これら
の循環路1160、1170が位置するフロントケース５の部分
には、放熱部5R、5Lが形成されている。また、ヘッド板
903には、光学レンズユニット９の内部空間と、空気循
環路1160、1170の上端側とをそれぞれ連通するための多
数の通気孔9031、9032が形成されている。

このように、本例では、光学レンズユニット９の内部
空間が実質的に気密状態となるように区画されている。
すなわち、光学レンズユニット９の外周を覆っている上
ライトガイド901および下ライトガイド902と、上ライト
ガイド901の上側に取り付けた上封止板991と、下ライト
ガイド902の下側に取り付けた下封止板992と、ヘッド板
903とによって、当該光学レンズユニット９の内部空間
は実質的に気密状態とされている。

これらの各部材によって区画されている気密空間の下
側の位置に配置されている循環用ファン15Bを駆動する
と、第９図および第10図に示すように、各ライトバルブ
の前後の面に沿って上方に向かい、その後に循環路116
0、1170を通って、再びファン15Bの吸引側に度る空気循
環流1180が形成される。この空気循環流1180は、その上
昇過程において、ライトバルブ、偏光板等の光学素子を
冷却する。上昇して上封止板991に沿って横方向に流れ
る。

上封止板991の直上には吸気ファン15Aが配置されてお
り、ここを介して外気が導入されて、上封止板991の上
面に吹きつけられている。したがって、上封止板991に
沿ってその下側を横方向に流れる空気循環流1180は、こ
の上封止板に沿って流れている間に、この封止板991を
介して、その上側を流れる外部から導入された空気流と
の間で熱交換が行われて冷却される。

さらに、循環路1160、1170を通って降下する過程にお
いて、フロントケース５に形成されている放熱部5R、5L
を介して外部に熱を放出する。よって、循環空気流は効
率良く充分に冷却される。よって、光学レンズユニット
内部の冷却を効率良く行うことができる。

このように、本例においては、光学レンズユニット９
の内部を冷却するために、外部から空気を導入すること
なく、内部で循環流を形成し、これによって冷却を行っ
ている。外部から空気流を導入して冷却を行う場合に
は、外部から塵等が光学レンズユニット９に侵入して、
光学素子の表面に付着し、これが原因となって、投写映
像がぼける等の弊害が発生するおそれがある。しかし、
本例では、このように循環流で冷却を行っているので、
このような弊害が発生することがない。すなわち、本例
によれば、投写型表示装置において、光学レンズユニッ
トの冷却に適した防塵構造を備えた冷却機構を実現する
ことができる。

また、インテグレータレンズを使用することによっ
て、ライトバルブの開口部への光の導光が中央部と周辺
部が均一となり、しかも中央部の光量が1/3乃至1/5に下
げられるため、この冷却方式と組み合わせることによっ
て、冷却を一層効率良く行うことが可能になる。加え
て、偏光変換素子によって波長振動方向を偏光して一方
向に揃えることによって偏光板の発熱を半減することが
でき、防塵クーリングの実現が容易になる。

なお、本例においては、上封止板991の直上、すなわ
ち、装置外装ケースの天壁3aに吸気口23を開けて、外気
を上封止板991に吹きつけて、ここを介して、循環空気
流1180を冷却するようにしている。この代わりに、下封
止板1150の側、すなわち、底壁に吸気口を形成して、下
封止板1150を介して循環吸気流1180を冷却するようにし
てもよい。さらには、光学レンズユニットの外周側面を
規定しているライトガイドの一部分に沿って外気を通過
させることにより、内部の循環空気流1180を冷却するよ
うにしてもよい。

また、放熱部5R、5Lが形成された循環通路1160、1170
は、ヘッド板903とフロントケース５の間に形成する代
わりに、光学レンズユニット９の左右の側面と、対応す
る外装ケースの側壁3b、3cとの間に形成し、放熱部をこ
れらの外装ケース側壁に配置してもよい。

光学レンズユニットの冷却機構の変形例 第11図ないし第14図には、光学レンズユニット９の冷
却機構の別の例を示してある。なお、以下の説明では、
異なる部分のみを説明する。同一部分については第１図
から第10図に示す各部分に付した番号を用いて説明す
る。

これらの図に示す冷却機構は、光学レンズユニット９
の発熱源となっている各ライトバルブ925R、925G、925B
と、偏光板981、982、983の部分を効率良く冷却でき
る。

そのために、光学レンズユニット９を構成している光
学素子のうち、プリズムユニット910と、その三方の入
射面に対峙している各ライトバルブ925R、925G、925B
と、各偏光板981、982、983とを、実質的に気密状態の
ボックス内に収納している。また、気密状態のボックス
の中に循環用ファン15Bを配置して、ボックス内におい
て冷却用の循環空気流を形成している。

詳細に説明すると、プリズムユニット910と、その三
方の入射面に対峙している各ライトバルブ925R、925G、
925Bと、各偏光板981、982、983は、これらの光学素子
を包含する大きさの直方体形状をした防塵ボックス1500
と、ヘッド板903の垂直壁部分によって囲まれている。
この防塵ボックス1500は、ヘッド板903の水平壁の部分
を貫通して上下に延びている。この防塵ボックス1500の
光入射側の三方の側壁には、それぞれ、矩形の開口150
1、1502および1503が開いている。これらの各開口1501
乃至1503は、それらの内側から側壁に取付け固定した各
偏光板981乃至983によって気密状態となるように封鎖さ
れている。防塵ボックス1500の光出射側の側面は開放状
態となっており、この部分がヘッド板903の垂直壁部分
に取付けられ、全体として直方体形状の収納空間が区画
形成されている。

防塵ボックス1500の内部には、その下側の位置に水平
な仕切り板1510が形成されている。この仕切り板1510の
上にプリズムユニット910が支持されている。この仕切
り板1510の下側の空間には、循環用ファン15Bが配置さ
れている。この循環用ファン15Bの空気吹き出し側は仕
切り板1510の側に面している。仕切り板1510には、各ラ
イトバルブ925R、925G、925Bの直下の部分に空気流通用
の３個の開口1511（図においては２個の開口のみを示
す。）が形成されている。

防塵ボックス1500の前方側の左右には、空気還流用ダ
クト1520および1530が接続されている。これらの空気還
流用ダクト1520、1530は、循環用ファン15Bから吹きだ
されてプリズムユニット910の上方の吹き上げられた空
気流を、循環用ファン15Bの空気吸い込み側の戻すため
のものである。

これらの空気還流用ダクト1520、1530は、左右対称な
形状をしている。一方のダクト1520の構造を説明する。
このダクト1520の上端側は、防塵ボックス1500の側壁15
05の上端に接続された上側水平ダクト部分1521を備えて
いる。この上側水平ダクト部分1521は、側壁1505から装
置横方向に水平に延び、その先端が装置前方に向けてヘ
ッド板903の垂直壁部分を越えて装置前方側まで水平に
延びている。上側水平ダクト部分1521の先端には、装置
下方向に向けて垂直に延びる垂直ダクト部分1522が接続
されている。さらに、垂直ダクト部分1522の下端には、
下側水平ダクト部分1523が接続されている。下側水平ダ
クト部分1523はヘッド板903の下側を装置後方に向けて
水平に延びて、循環用ファン15Bが内蔵されている防塵
ボックス1500の部分に接続されている。

他方の側の空気還流用ダクト1530も同一構造であり、
上側水平ダクト部分1531と、垂直ダクト部分1532と、下
側水平ダクト部分1533とを備えている。

この構成の防塵ボックス1500の直上には、吸気ファン
15Aが位置している。この吸気ファン15Aは、防塵ボック
ス1500の上面および上ライトガイド901の上面に取り付
けた支持板1540によって支持されている。この支持板15
40には、吸気ファン15Aの空気吹き出し口15aの周囲を囲
む円筒状のダクト1541が形成されている。また、このダ
クト1541を囲む円筒状のダクト1542がアッパーケースの
裏面に一体形成されている。さらに、吸気ファン15A
は、その空気吹き出し口15aが防塵ボックス1500の上面
から、例えば、約5mm程度離れた位置となるように、配
置されている。なお、吸気ファン15Aを、アッパーケー
スの側に取付け固定してもよい。

一方、防塵ボックス1500の上面1550は、矩形の平坦面
1551と、その装置後ろ側に形成した傾斜面1552と、平坦
面1551の左右に形成した傾斜面1553、1554を備えてい
る。これらの傾斜面1552、1553、1554は下方に向けて約
40度から60度程度の傾斜角で傾斜している。

次に、防塵ボックス1500の装置後ろ側の側面1506と、
これに対峙している上下のライトガイド901、902によっ
て形成されている光学レンズユニット９の前面9aとの間
は、例えば、約5mm程度の隙間1560が出来ている。この
隙間1560の上端は冷却ファン15Aの空気吹き出し口の側
に連通している。隙間1560の下端は、光学レンズブロッ
ク９の下ライトガイド902とロアーケースの間の隙間156
1に連通している。

なお、防塵ボックス1500と、還流用ダクト1520、1530
との接続部分等には、金属テープを貼り付けることによ
り、目張りしてある。これにより、防塵ボックス1500の
気密性が一層高まっている。クッション材を用いて気密
性を保つ方法を採用してもよい。

この構成の冷却機構は防塵ボックス1500を有してお
り、その下側に循環用ファン15Bが配置されている。し
たがって、循環用ファン15Bを駆動すると、その空気吹
き出し口15bから吹きだされた空気は、仕切り板1510の
開口1511を通って、プリズムユニット910の側に吹き上
がる。そして、プリズムユニット910と各ライトバルブ9
25R、925G、925Bとの隙間、各ライトバルブ925R、925
G、925Bと対応する偏光板981、982、983との隙間を通っ
て、その上方に向けて流れる。しかる後は、一対の空気
還流用ダクト1520、1530を通って、循環して、循環用フ
ァン15Bの空気吸い込み側に戻る。したがって、実質的
に気密状態とされた防塵ボックス1500の内部において、
循環空気流が形成される。第11図乃至第14図では、循環
空気流の流通経路を矢印で示してある。

このように循環空気流によって発熱源であるライトバ
ルブおよび偏光板が冷却される。したがって、外部から
導入した空気を利用していないので、塵等が外部から侵
入して、ライトバルブ、プリズムユニットの表面等に付
着してしまうことはない。

また、偏光板981、982、983は、防塵ボックス1500の
側壁1505、1506、1507の開口に取付けられて、これらの
開口を封鎖する役割を果している。また、防塵ボックス
1500の側壁の表面に沿って、吸気ファン15Aから導入さ
れた空気が流れる。したがって、各側壁は偏光板981、9
82、983の放熱板として機能する。よって、各偏光板が
効率良く冷却される。

さらに、循環用ファン15Bによって形成される循環空
気流は、空気還流用ダクト1520、1530を経由して循環用
ファン15Bに戻る。これらの空気還流用ダクト1520、153
0を通過する間に、循環空気流は冷却される。すなわ
ち、各空気循環用ダクト1520、1530の外周面が放熱面と
して機能して、循環空気流が効率良く冷却される。

一方、吸気ファン15Aの周囲には、円筒状のダクト154
1、1542が配置されている。したがって、導入された外
気が拡散することなく、防塵ボックス1500の上面に向け
て吹きつけられる。よって、防浸ボックス1500の冷却を
効率良く行なうことができる。

なお、上記のような冷却手段と共に、防塵ボックスの
天面内側にペルテェ素子等の電気的冷却手段を配置すれ
ば、冷却効率を一層向上させることができる。

発明の効果 以上説明したように、本発明では、光学レンズユニッ
トの内部、あるいはその一部分を実質的な気密空間とし
て構成し、この中に、循環用ファンを用いて循環空気流
を形成し、この循環空気流によって液晶ライトバルブ等
の発熱部分を冷却している。

したがって、光学レンズユニットの内部に外気が導入
されて冷却される従来方式とは異なり、外部から塵や油
煙等が侵入することがない。よって、塵等が光学素子の
表面に付着して拡大投写映像の画質が低下することな
く、効率良く光学レンズユニットの内部を冷却すること
ができる。

特に、循環空気流と、装置内部に導入された外気との
間で熱交換を行わせるようにした場合には、循環空気流
を効率良く充分に冷却できる。同様に、循環空気流を直
接外部に露出した放熱部を備えた空気通路を介して循環
させるようにした場合にも、循環空気流を効率良く充分
に冷却できる。したがって、これらの構成を採用すれ
ば、一層効率のよい冷却動作を実現できる。

また、本発明では光学系にインテグレータレンズを使
用している。インテグレータレンズを使用すれば、液晶
ライトバルブの中央部への光の導光が1/3乃至1/5以下に
抑えられ、光量が中央部分と周辺部分の間で均一化され
る。このため、液晶ライトバルブや偏光板に生ずる発熱
量を抑制できる。したがって、インテグレータレンズを
本発明の冷却方式と併用すれば、液晶ライトバルブの冷
却を極めて効率良く行なうことができる。

更に、照明光の波長成分（Ｐ波とＳ波）を一方向に偏
光するための偏光変換手段を併用すると、防塵ボックス
に装着される偏光板に掛かる負荷を半減でき、外気の導
入量への依存度を低くできる。

また、防塵ボックスが偏光板の発熱を伝えやすくな
り、しかも、熱勾配の高いところで広い面積の放熱板と
しの機能を有効に果たせると共に、防塵ボックス内部の
循環空気との熱交換を大幅に向上でき、加えて、液冷の
ような複雑な構造を考えなくても十分冷却性能を保証す
ることができる。尚、ベルテェ素子等の電気的冷却手段
を用いれば更に高輝度化を可能とし、しかも吸気ファン
15Aを削減し製品の薄型化にも資する。

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、ここから出射された光束を光学的
   に処理して映像情報に対応した光学像を形成する光学系
   と、ここで形成された光学像を拡大投写する投写レンズ
   と、前記光源と前記光学系と前記投写レンズとを収納す
   るケースと、を有する投写型表示装置において、 前記光学系は、前記光源から出射された光束を複数の色
   光に分離する色分離光学系と、前記色分離光学系によっ
   て分離された色光を変調する３つの液晶ライトバルブ
   と、前記３つの液晶ライトバルブによって変調された光
   を合成する色合成手段と、を有し、 前記色分離光学系は、前記ケース内に設けられた箱状の
   ライトガイド内に収納され、 前記液晶ライトバルブと前記色合成手段とは、前記ライ
   トガイドの外部に配置され、 前記色合成手段はダイクロイックプリズムを備え、前記
   ３つの液晶ライトバルブと前記投写レンズとは、前記ダ
   イクロイックプリズムの側面に対峙しており、前記ライ
   トガイドの外部において、前記３つの液晶ライトバルブ
   から前記投写レンズまでの部分が、実質的に気密状態と
   なるように区画されており、当該区画された内部空間内
   には、当該内部空間内に循環空気流を形成する循環用フ
   ァンが配置されており、前記循環空気流によって、前記
   液晶ライトバルブと前記ダイクロイックプリズムとの冷
   却が行われ、 外気を導入するための外気導入手段と、導入された外気
   を、前記内部空間を区画している部材の外周面の少なく
   とも一部分に沿って流す吸気通路とを有し、 前記内部空間に形成される循環空気流と、前記吸気通路
   を流れる外気との間で熱交換可能となっていることを特
   徴とする投写型表示装置。
2. 【請求項２】光源と、ここから出射された光束を光学的
   に処理して映像情報に対応した光学像を形成する光学系
   と、ここで形成された光学像を拡大投写する投写レンズ
   と、前記光源と前記光学系と前記投写レンズとを収納す
   るケースと、を有する投写型表示装置において、 前記光学系は、前記光源から出射された光束を複数の色
   光に分離する色分離光学系と、前記色分離光学系によっ
   て分離された色光を変調する３つの液晶ライトバルブ
   と、前記３つの液晶ライトバルブによって変調された光
   を合成する色合成手段と、を有し、 前記色分離光学系は、前記ケース内に設けられた箱状の
   ライトガイド内に収納され、 前記液晶ライトバルブと前記色合成手段とは、前記ライ
   トガイドの外部に配置され、 前記色合成手段はダイクロイックプリズムを備え、前記
   ３つの液晶ライトバルブと前記投写レンズとは、前記ダ
   イクロイックプリズムの側面に対峙しており、 前記ライトガイドの外部において、前記３つの液晶ライ
   トバルブから前記投写レンズまでの部分が、実質的に気
   密状態となるように区画されており、当該区画された内
   部空間内には、当該内部空間内に循環空気流を形成する
   循環用ファンが配置されており、前記循環空気流によっ
   て、前記液晶ライトバルブと前記ダイクロイックプリズ
   ムとの冷却が行われ、 前記内部空間に形成される循環空気流の少なくとも一部
   分を、外面が外部に露出している空気通路を介して循環
   させることにより、当該空気流と外気との間で熱交換可
   能となっていることを特徴とする投写型表示装置。
3. 【請求項３】請求項２において、 前記空気通路における外面が外部に露出している部分に
   は、放熱フィンが形成されていることを特徴とする投写
   型表示装置。
4. 【請求項４】請求項１〜３のいずれかにおいて、 前記ライトガイドと、前記色合成手段の上方に設けられ
   た上封止板と、前記色合成手段の下方に設けられた下封
   止板と、前記色合成手段の前方に設けられたヘッド板
   と、によって、前記内部空間が実質的に気密状態となる
   ように区画されており、前記投写レンズは前記ヘッド板
   に取り付けられていることを特徴とする投写型表示装
   置。
5. 【請求項５】請求項１〜４のいずれかにおいて、 前記液晶ライトバルブの表面に沿って、前記循環空気流
   が上下方向に循環することを特徴とする投写型表示装
   置。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかにおいて、 前記循環用ファンの空気吹き出し口が前記液晶ライトバ
   ルブの下側に配置され、当該空気吹き出し口から上方に
   向けて循環用空気が吹きだされることを特徴とする投写
   型表示装置。
7. 【請求項７】光源と、ここから出射された光束を光学的
   に処理して映像情報に対応した光学像を形成する光学系
   と、ここで形成された光学像を拡大投写する投写レンズ
   と、前記光源と前記光学系と前記投写レンズとを収納す
   るケースと、を有する投写型表示装置において、 前記光学系は、前記光源から出射された光束を複数の色
   光に分離する色分離光学系と、前記色分離光学系によっ
   て分離された色光を変調する３つの液晶ライトバルブ
   と、前記３つの液晶ライトバルブによって変調された光
   を合成する色合成手段と、を有し、 前記色分離光学系は、前記ケース内に設けられた箱状の
   ライトガイド内に収納され、 前記液晶ライトバルブと前記色合成手段とは、前記ライ
   トガイドの外部に配置され、 前記色合成手段はダイクロイックプリズムを備え、前記
   ３つの液晶ライトバルブと前記投写レンズとは、前記ダ
   イクロイックプリズムの側面に対峙しており、 前記ライトガイドの外部において、前記３つの液晶ライ
   トバルブから前記投写レンズまでの部分が、防塵ボック
   スによって実質的に気密状態となるように区画されてお
   り、当該区画された内部空間内には、当該内部空間内に
   循環空気流を形成する循環用ファンが配置されており、
   前記循環空気流によって、前記液晶ライトバルブと前記
   ダイクロイックプリズムとの冷却が行われ、 前記防塵ボックスの上方に配置された外気を導入するた
   めの外気導入手段と、当該外気導入手段によって導入さ
   れた外気を、前記防塵ボックスの外周面に沿って流す吸
   気通路とを有し、 前記防塵ボックス内に形成される循環空気流と、前記吸
   気通路を流れる外気との間で熱交換可能となっているこ
   とを特徴とする投写型表示装置。
8. 【請求項８】請求項７において、 前記防塵ボックスの側壁には、前記液晶ライトバルブへ
   の入射光束を通過させる開口が形成されており、当該開
   口は、前記防塵ボックスの内側から貼り付けた偏光板に
   よって封鎖されることを特徴とする投写型表示装置。
9. 【請求項９】請求項８において、 前記循環空気流は、前記液晶ライトバルブ、前記色合成
   手段および前記偏光板の表面に沿って上下に循環するよ
   うになっていることを特徴とする投型表示装置。
10. 【請求項１０】請求項７〜９のいずれにおいて、 前記循環用ファンから吹きだされた空気を当該循環用フ
    ァンに戻すための空気環流用ダクトを有することを特徴
    とする投写型表示装置。
11. 【請求項１１】請求項１〜請求項10のいずれかにおい
    て、 前記光学系は、さらに、均一照明光学系を備えることを
    特徴とする投写型表示装置。
12. 【請求項１２】請求項１〜請求項11のいずれかにおい
    て、 前記光学系は、さらに、前記光源から出射された光の偏
    光方向を揃える偏光変換手段を備えることを特徴とする
    投写型表示装置。