JP4706795B2 - プロジェクタ - Google Patents

Description

本発明は、光源と、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を投射する投射光学系と、これら前記光源、前記光変調装置および前記投射光学系を内部に収納する筐体とを備えたプロジェクタに関する。

従来、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、当該光学像をスクリーン等に拡大投射するプロジェクタが知られている。
このようなプロジェクタの駆動時には、当該プロジェクタを構成する電子部品および光学部品等が発熱する一方で、これら電子部品および光学部品の中には熱に弱いものがあり、このような部品の温度が許容温度を越えた場合には、画像形成が適切に行われなくなるという問題がある。このような問題に対し、プロジェクタ外部から導入した空気を送風して、発熱部品を冷却する構成が提案されている。

しかしながら、外部から導入した空気には塵埃が含まれていることがあり、このような塵埃がプロジェクタ内部に侵入すると、当該塵埃の影が光学像とともに投射されて画像が劣化したり、冷却効率が低下したりするという問題がある。このような問題に対し、内部に密閉空間を形成したプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載のプロジェクタでは、筐体内部に密閉空間を形成し、当該空間内に冷却対象としての液晶ライトバルブと、当該密閉空間内の空気を循環させる循環用ファンとが設けられている。そして、このプロジェクタは、循環用ファンを回転させることにより、密閉空間内の空気が循環して液晶ライトバルブを冷却し、熱せられた空気の熱は密閉空間外部に放熱される構成となっている。

特開２００１−２０９１２６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタでは、冷却対象である液晶ライトバルブや循環用ファンが内部に配置される密閉空間を形成するための側壁を設ける必要があるため、筐体内部の構成が複雑となり、プロジェクタの製造工程が煩雑化するという問題がある。このため、プロジェクタ内の冷却対象に対して、塵埃が含まれない清浄な空気を適切に送風して、当該冷却対象を確実に冷却できる簡易な構成が要望されてきた。

本発明の目的は、清浄な空気を送風して、冷却対象を効率よく冷却できるプロジェクタを提供することである。

前記した目的を達成するために、本発明のプロジェクタは、光源と、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を投射する投射光学系と、これら前記光源、前記光変調装置および前記投射光学系を内部に収納する外装筐体とを備えたプロジェクタであって、前記外装筐体には、当該外装筐体外部の空気を内部に導入する開口部が形成され、前記外装筐体内には、冷却対象と、当該冷却対象および前記開口部を接続するダクトと、前記開口部から導入された空気を清浄化して前記ダクト内に導入させるフィルタとが設けられ、前記ダクトには、前記開口部を介して空気を吸気して、当該空気を前記冷却対象に送風する冷却ファンが設けられ、前記ダクト内には、前記フィルタを通過した空気の流通方向に交差するように当該ダクト内部の下端から起立する整流部が設けられ、前記整流部は、前記フィルタに対向して設けられていることを特徴とする。

このような冷却対象としては、光変調装置や光源等を挙げることができるほか、画像形成に用いられる光学部品、プロジェクタの装置本体を制御する制御装置、および、プロジェクタを構成する各電子部品に電力を供給する電源装置等を挙げることができる。
本発明では、ダクト内には、整流部が設けられている。このことにより、開口部を介してダクト内を流通する空気は、一度、整流部に衝突した後、ダクト内を流通することとなる。このため、塵埃等を整流部に付着させることが可能となる。すなわち、整流部をフィルタとして機能させ、塵埃等を整流部にて捕捉することが可能となる。したがって、整流部を設けることで、冷却対象を清浄に保つことができる。
また、本発明では、外装筐体内部に密閉空間を形成する必要がなくなるので、特許文献１に記載のプロジェクタに比べて構成を簡略化することができる。

本発明によれば、フィルタを介してダクト内に流通する空気は、一度、整流部に衝突した後、ダクト内を流通することとなる。このため、フィルタにて捕捉できなかった塵埃等を整流部に付着させることが可能となる。すなわち、整流部を第２のフィルタとして機能させ、フィルタを通過した微小な塵埃等を整流部にて捕捉することが可能となる。また、フィルタに破損等が生じ、塵埃等が破損箇所を介してフィルタを通過した場合であっても、整流部にて捕捉することが可能となる。したがって、冷却対象をより確実に清浄に保つことができる。

本発明の一実施形態に係るプロジェクタの外観を示す概要斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクタの内部構成を示す斜視図。 前記実施形態における光学ユニットの構成を示す模式図。 前記実施形態における第１冷却系の一部を拡大して示す斜視図。 前記実施形態における第１冷却系の一部を拡大して示す斜視図。 前記実施形態におけるベースダクトに冷却ファンおよび第２ダクトを組み付けた状態を上方から見た斜視図。 前記実施形態におけるベースダクトに冷却ファンおよび第２ダクトを組み付けた状態を下方から見た斜視図。 前記実施形態における冷却ファン、第２ダクトおよび電気光学装置本体を示す斜視図。 前記実施形態における整流部による空気を清浄化する構造を模式的に示す図。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）プロジェクタ１の外観構成
図１は、本実施形態のプロジェクタ１の外観を示す斜視図である。
本実施形態のプロジェクタ１は、内部に設けられた光源から射出された光束を画像情報に応じた光学像を形成し、当該光学像をスクリーン等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、略立方体形状の外装筐体２を備えている。この外装筐体２は、プロジェクタ１の上面および側面を構成するアッパーケース２１と、底面を構成するロアーケース２２と、光学像の投射方向に沿った側面を構成するサイドケース２３とから構成されており、これらは、互いにねじ等で固定されている。
なお、外装筐体２は、合成樹脂等に限らず、その他の材料にて形成してもよく、例えば、金属等により構成してもよい。

このうち、ロアーケース２２の底面には、図示を省略するが、プロジェクタ１を正置き姿勢（机等の設置面上に載置した状態）にした際に、設置面上に当接される脚部が複数突設されている。また、上面２１Ａには、後述する光学ユニット４を構成する光源ランプ４１６の交換用の開口２１Ａ２が形成されており、当該開口２１Ａ２は、蓋部２１Ａ３で閉塞されている。

サイドケース２３は、光学像の投射方向に沿った側面のうち、後述する投射レンズ３に近接する側の外装筐体２の側面を構成する。このサイドケース２３の略中央には、図１では詳しい図示を省略したが、内側に向かって没入した略矩形の凹部２３１（図４参照）が形成されており、当該凹部２３１の略中央には、横長略矩形の開口部２３２が形成されている。この開口部２３２は、後述する冷却ユニット６の第１冷却系６１により、外装筐体２外から内部に冷却空気を導入するための開口部である。また、この凹部２３１には、開口部２３２を覆うスリット２４が設けられている。なお、冷却ユニット６については、後に詳述する。

（２）プロジェクタ１の内部構成
図２は、プロジェクタ１の内部構成を示す斜視図である。具体的に、図２は、アッパーケース２１を取り外したプロジェクタ１を示す斜視図である。
外装筐体２の内部には、図２に示すように、投射レンズ３と、光学像を形成する光学ユニット４と、プロジェクタ１を構成する各電子部品に電力を供給する電源ユニット５と、プロジェクタ１全体を制御する制御ユニット（図示省略）と、発熱する光学部品および電子部品を冷却する冷却ユニット６とが配置されている。
このうち、投射レンズ３は、光学ユニット４で形成された光学像（カラー画像）を図示しないスクリーン上に拡大投射する投射光学系としての機能を有するものである。この投射レンズ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ており、アッパーケース２１の図示しない開口部から投射口が露出している。

（３）光学ユニット４の構成
図３は、光学ユニット４の光学系を模式的に示す図である。
光学ユニット４は、制御ユニットによる制御の下、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光学像（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２に示すように、外装筐体２の背面に沿って延出するとともに、当該外装筐体２の側面（前述の開口部２３２が形成された面）に沿って延出する平面視略Ｌ字形状を有している。
光学ユニット４は、図３に示すように、照明光学装置４１と、色分離光学装置４２と、リレー光学装置４３と、電気光学装置４４と、これら光学部品４１〜４４を内部に収納配置する光学部品用筐体４５とを備えている。

照明光学装置４１は、電気光学装置４４を構成する後述する液晶パネル４４１の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系である。この照明光学装置４１は、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えて構成されている。

光源装置４１１は、放射状の光線を射出する光源ランプ４１６と、この光源ランプ４１６から射出された放射光を反射して所定位置に収束させるリフレクタ４１７と、リフレクタ４１７にて収束される光束を照明光軸Ａに対して平行化する平行化凹レンズ４１８とを備えている。このような光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプやメタルハライドランプ、高圧水銀ランプを利用することができる。また、リフレクタ４１７としては、回転楕円面を有する楕円面リフレクタで構成することができるほか、回転放物面を有する放物面リフレクタで構成することも可能である。この場合には、平行化凹レンズ４１８を省略することができる。

第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見て略矩形状の輪郭を有する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。各小レンズは、光源装置４１１から射出される光束を、複数の部分光束に分割する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と同様な構成を有しており、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４１３は、当該第２レンズアレイ４１３の光路後段に配置された重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズから射出された像を、電気光学装置４４の後述する液晶パネル４４１の画像形成領域に結像させる機能を有している。

偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置され、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の直線偏光に変換するものである。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の直線偏光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に後述する液晶パネル４４１の画像形成領域にほぼ重畳される。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４１１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４１４を用いることで、光源装置４１１からの射出光を略１種類の直線偏光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。

色分離光学装置４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２により照明光学装置４１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４３は、入射側レンズ４３１、リレーレンズ４３３、および反射ミラー４３２，４３４を備え、色分離光学装置４２で分離された赤色光を赤色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｒ）まで導く機能を有している。

この際、色分離光学装置４２のダイクロイックミラー４２１では、照明光学装置４１から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１９を通って青色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｂ）に達する。このフィールドレンズ４１９は、第２レンズアレイ４１３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。緑色光用および赤色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｇ，４４１Ｒ）の光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。

ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうち、緑色光はダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１９を通って緑色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｇ）に達する。一方、赤色光はダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学装置４３を通り、さらにフィールドレンズ４１９を通って赤色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｒ）に達する。なお、赤色光の光路上にリレー光学装置４３が配置されているのは、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、光の拡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４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１９に伝えるためである。なお、リレー光学装置４３には、３つの色光のうち赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。

電気光学装置４４は、色分離光学装置４２から射出される３つの色光を画像情報に応じてそれぞれ変調し、変調した各色光を合成して光学像（カラー画像）を形成する。この電気光学装置４４は、光変調装置としての３つの液晶パネル４４１（赤色光用の液晶パネルを４４１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４４１Ｇ、青色光用の液晶パネルを４４１Ｂとする）と、これら液晶パネル４４１の光束入射側にそれぞれ配置される３つの入射側偏光板４４２と、各液晶パネル４４１の光束射出側にそれぞれ配置される３つの視野角補償板４４３と、３つの視野角補償板４４３の光束射出側にそれぞれ配置される３つの射出側偏光板４４４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４４５とを備えて構成されている。これらのうち、液晶パネル４４１、視野角補償板４４３、射出側偏光板４４４、クロスダイクロイックプリズム４４５は、固定部材（図示省略）によってユニット化されており、これらによって、電気光学装置本体４４０（図３および図８参照）が構成されている。

入射側偏光板４４２は、偏光変換素子４１４で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子４１４で揃えられた光束の偏光軸と略同一方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。この入射側偏光板４４２は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
液晶パネル４４１は、一対の透明ガラス基板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、後述する制御ユニットから入力する駆動信号に応じて、画像形成領域内にある液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板４４２から射出された偏光光束の偏光方向を変調して、入射する色光に応じた色画像を形成する。

視野角補償板４４３は、フィルム状に形成され、光束が液晶パネル４４１に斜方入射（液晶パネル４４１の光束入射面の法線方向に対して傾斜して入射）した場合に、当該液晶パネル４４１で生じる複屈折による常光と異常光との間に生じる位相差を補償する。この視野角補償板４４３は、負の一軸性を有する光学異方体であり、その光学軸がフィルム面内の所定方向に向きかつ、該フィルム面から面外方向に所定角度傾斜するように配向している。
この視野角補償板４４３としては、例えば、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等の透明支持体上に配向膜を介してディスコティック（円盤状）化合物層を形成したもので構成することができ、ＷＶフィルム（富士写真フィルム社製）を採用できる。

射出側偏光板４４４は、液晶パネル４４１から射出され視野角補償板４４３を介した光束のうち、入射側偏光板４４２における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４４から射出された色画像としての各色光を合成して光学像（カラー画像）を形成する光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム４４５は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、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、投射レンズ３と対向する側（Ｇ色光側）に配置された射出側偏光板４４４を介した色光を透過し、残り２つの射出側偏光板４４４（Ｒ色光側およびＢ色光側）を介した色光を反射する。このようにして、各入射側偏光板４４２、各液晶パネル４４１、各視野角補償板４４３、および各射出側偏光板４４４にて変調された各色光が合成されてカラー画像が形成される。

光学部品用筐体４５は、内部に所定の照明光軸Ａが設定され、上述した光学部品４１〜４４を照明光軸Ａに対する所定位置に配置するとともに、投射レンズ３を所定位置で支持固定する合成樹脂製の箱状部材である。
この光学部品用筐体４５は、図２に示すように、光源装置４１１を収納する光源収納部材４５１と、光源装置４１１を除いた各光学部品４１〜４４を内部に収納する部品収納部材４５２と、当該部品収納部材４５２の部品収納用の開口を閉塞する蓋状部材４５３を備えて構成されている。

このうち、光源収納部材４５１は、上方に開口する縦断面視略Ｕ字状の箱状部材として構成されており、前述のアッパーケース２１の上面２１Ａに形成された開口２１Ａ２を介して、光源装置４１１を交換可能に構成されている。
また、部品収納部材４５２は、上方に部品収納用開口が形成された縦断面視略Ｕ字状の箱状部材である。この部品収納部材４５２は、光源収納部材４５１と接続されており、詳しい図示を省略するが、当該光源収納部材４５１と接続される部品収納部材４５２の側壁には、光源収納部材４５１に収納された光源装置４１１から射出された光束が透過する開口が形成されている。また、部品収納部材４５２の内部には、図示を省略するが、光源装置４１１を除いた各光学部品４１〜４４を位置決め固定するための複数の溝が形成されている。

（４）電源ユニット５の構成
図２に戻り、電源ユニット５は、プロジェクタ１を構成する各電子部品に電力を供給する。この電源ユニット５は、プロジェクタ１の長手方向に沿って、光学ユニット４と略平行に配置されており、ＥＭＩ（ElectroMagnetic Interference、電磁干渉）対策のため、電磁シールド材５１によって覆われている。このような電源ユニット５は、詳しい図示を省略するが、電源ブロックと、光源駆動ブロックとを備えている。

このうち、電源ブロックは、電源ケーブル（図示省略）を介して入力する商用交流電流を直流変換し、各電子部品に応じた電圧に昇圧および減圧した後に、光源駆動ブロックおよび制御ユニット等の各電子部品に供給する。
光源駆動ブロックは、電源ブロックから供給される直流電流を整流、変圧して、交流矩形波電流を発生させ、この交流矩形波電流を光源装置４１１の光源ランプ４１６に供給して、当該光源ランプ４１６を点灯させる。この光源駆動ブロックは、制御ユニットに電気的に接続され、当該制御ユニットにより、光源駆動ブロックを介して光源ランプ４１６の点灯制御がなされている。

（５）制御ユニットの構成
制御ユニットは、詳しい図示を省略したが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、Ｒ
ＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等を実装した回路基板として構成されており、プロジェクタ１全体の駆動制御を行う。例えば、制御ユニットは、外装筐体２の外面に露出する接続端子から入力した画像情報を処理して、光学ユニット４の液晶パネル４４１の駆動を制御するとともに、光源装置４１１の光源ランプ４１６の点灯制御を行う。また、この制御ユニットは、各冷却対象が効率よく冷却されるように、冷却ユニット６を構成する各冷却ファンの駆動を制御する。

（６）冷却ユニット６の構成
冷却ユニット６は、プロジェクタ１外部から冷却空気を導入して、プロジェクタ１を構成する電子部品や光学部品等の発熱部品である冷却対象を冷却する。この冷却ユニット６は、液晶パネル４４１等を冷却する第１冷却系６１と、電源ユニット５を冷却する第２冷却系６２と、光源ランプ４１６を冷却する第３冷却系６３と、これら第１〜第３冷却系６１〜６３での冷却に供された冷却空気をプロジェクタ１外部に排出する排気系６４とを備えて構成されている。

このうち、第２冷却系６２は、投射レンズ３の投射方向に沿った位置に配置された軸流ファン６２１を備えて構成され、第１冷却系６１でプロジェクタ１外部から外装筐体２内に導入された冷却空気を電源ユニット５に送風して、当該電源ユニット５を冷却する。
第３冷却系６３は、外装筐体２内の空気を、図示しないダクトを介して光源装置４１１に送風するシロッコファン６３１を備えて構成され、光源装置４１１に吐出された冷却空気は、光学部品用筐体４５の光源収納部材４５１内を流通して、当該光源収納部材４５１内に収納された光源装置４１１の光源ランプ４１６を冷却する。

排気系６４は、プロジェクタ１内部の発熱部品を冷却した冷却空気を外部に排出する。具体的に、排気系６４は、電源ユニット５および光源収納部材４５１に挟まれて配置されたダクト６４１と、軸流ファン６４２とを備えて構成されている。そして、軸流ファン６４２は、電源ユニット５を冷却した冷却空気、および、光源ランプ４１６を冷却した冷却空気を、ダクト６４１を介して吸気する。この後、当該軸流ファン６４２は、外装筐体２の開口部２３２が形成された側面とは反対側の側面に形成された排気口（図示省略）を介して、吸気した冷却空気をプロジェクタ１外部に排出する。

図４は、第１冷却系６１の一部を示す斜視図である。
第１冷却系６１は、前述のように、サイドケース２３に形成された開口２３２を介してプロジェクタ１外部から冷却空気を導入し、冷却対象としての液晶パネル４４１および偏光変換素子４１４等を冷却する。
この第１冷却系６１は、図２および図４に示すように、フィルタ６１１、第１ダクト６１２、ベースダクト６１３、２つの冷却ファン６１４，６１５および第２ダクト６１６（図７）を備えて構成されている。これらのうち、２つの冷却ファン６１４，６１５は、本発明の冷却ファンに相当し、第１ダクト６１２、ベースダクト６１３および第２ダクト６１６により、本発明のダクトが構成されている。

フィルタ６１１は、図４に示すように、開口部２３２に対応する外装筐体２の内側に設けられている。このフィルタ６１１は、開口部２３２から導入した空気を清浄化するためのものであり、サイドケース２３の凹部２３１および第１ダクト６１２に固定されている。

ここで、フィルタ６１１と、開口部２３２を形成するサイドケース２３との内面との間には、本発明の第２封止部材としての第１クッション７１が介装されている。
詳述すると、第１クッション７１は弾力性を有する合成樹脂製のクッションで構成され、フィルタ６１１とサイドケース２３との間の隙間を埋めるように、フィルタ６１１およびサイドケース２３に対して密着して取り付けられている。このため、後述する冷却ファン６１４，６１５を駆動させて、開口部２３２から冷却空気が外装筐体２内部に導入する際には、当該冷却空気のほぼ全てがフィルタ６１１を介して内部に導入されることとなり、外装筐体２内部には、当該フィルタ６１１によって清浄化された空気が導入されることとなる。

図５は、第１冷却系６１の一部を示す図である。詳述すると、図５は、第１冷却系６１を図４とは反対側から見た図である。
第１ダクト６１２は、図４および図５に示すように、開口部２３２を覆うように、サイドケース２３の内側の面、および、後述するベースダクト６１３の上面６１３Ａにねじ固定される。この第１ダクト６１２は、水平方向に開口した縦断面視略Ｕ字状の箱状部材として構成されており、開口部２３２と、ベースダクト６１３の上面６１３Ａとを接続する。この第１ダクト６１２の内部には、詳しい図示を省略したが、開口部２３２の図４における左側から流通する空気を、ベースダクト６１３に形成された開口部６１３６（図６参照）に導き、開口部２３２の図４における右側から流通する空気を、ベースダクト６１３に形成された開口部６１３７（図６参照）に導く導風板が設けられている。

ここで、第１ダクト６１２とベースダクト６１３との間には、図５に示すように、第１ダクト６１２の下面を覆い、これら第１ダクト６１２とベースダクト６１３との間の隙間を埋める第２クッション７２が介装されている。この第２クッション７２は、第１クッション７１と同様に、弾力性を有する合成樹脂製のクッションで構成されている。このため、第１ダクト６１２内を流通した空気は、漏れることなくベースダクト６１３を介して、後述する冷却ファン６１４，６１５に吸気される。

図６は、ベースダクト６１３に冷却ファン６１４，６１５および第２ダクト６１６を組み付けた状態を上方から見た斜視図である。また、図７は、図６において示した状態を下方から見た斜視図である。
ベースダクト６１３は、第１ダクト６１２内を流通した空気を冷却ファン６１４，６１５の吸気面に導くとともに、ロアーケース２２（図１および図２参照）の底面内側に取り付けられ、フィルタ６１１、第１ダクト６１２、冷却ファン６１４，６１５および第２ダクト６１６を支持する部材である。
具体的に、ベースダクト６１３の上面６１３Ａには、フィルタ６１１および第１ダクト６１２が取り付けられ、また、下面６１３Ｂには、図７に示すように、冷却ファン６１４，６１５および第２ダクト６１６が取り付けられる。

このベースダクト６１３は、図６に示すように、平面視略Ｌ字状に形成されており、当該ベースダクト６１３には、上面６１３Ａから起立する板状の整流部６１３１，６１３２と、略中央に形成された開口部６１３３と、略矩形の開口部６１３４と、３つの略円形状の開口部６１３５，６１３６，６１３７とが形成されている。
このうち、整流部６１３１，６１３２は、各端面（板面）がベースダクト６１３に取り付けられた第１ダクト６１２内の空気の流通方向に略直交するように設けられ、前記空気の流れを整流する。

ベースダクト６１３の略中央に形成された開口部６１３３には、後述する第２ダクト６１６が露出する。この開口部６１３３は、光学ユニット４を構成する電気光学装置本体４４０（図８参照）に対応する位置に形成されており、ベースダクト６１３の上面６１３Ａに取り付けられた第１ダクト６１２を介して、下面６１３Ｂに取り付けられた冷却ファン６１４，６１５によってプロジェクタ１外部から吸気された空気が、第２ダクト６１６を介して、電気光学装置本体４４０に送風される。

ベースダクト６１３において、整流部６１３１，６１３２から離間した位置、具体的には、サイドケース２３から離れた位置に形成された略矩形の開口部６１３４には、冷却ファン６１５から第２ダクト６１６を介して冷却空気が送風される。この開口部６１３４の形成位置は、光学ユニット４を構成する偏光変換素子４１４に対応しており、第２ダクト６１６および開口部６１３４を介して、冷却ファン６１５から偏光変換素子４１４に、プロジェクタ１外部から導入した冷却空気が送風される。

ベースダクト６１３に形成された３つの略円形状の開口部６１３５，６１３６，６１３７のうち、整流部６１３１，６１３２から離れた位置に形成された開口部６１３５に対応する位置には、下面６１３Ｂ側に、第３冷却系６３を構成するシロッコファン６３１が取り付けられる。このため、第１冷却系６１により外装筐体２内に導入され、電気光学装置４４を冷却した空気は、開口部６１３５を介してシロッコファン６３１に吸気され、光源装置４１１に送風される。

開口部６１３６，６１３７は、第１ダクト６１２をベースダクト６１３に取り付けた際に、当該第１ダクト６１２内に覆われる位置に形成されている。この開口部６１３６，６１３７に対応する下面６１３Ｂ側には、冷却ファン６１４，６１５が取り付けられる。具体的に、開口部６１３６に対応する位置には、当該開口部６１３６に吸気口６１４１２を向けて冷却ファン６１４が取り付けられ、開口部６１３７に対応する位置には、吸気口６１５１２を向けて冷却ファン６１５が取り付けられる。このため、第１ダクト６１２を介して外装筐体２外部から導入された冷却空気は、開口部６１３６，６１３７を介して、冷却ファン６１４，６１５に吸引される。

図８は、冷却ファン６１４，６１５および第２ダクト６１６と、電気光学装置本体４４０とを示す斜視図である。なお、図８においては、電気光学装置本体４４０の下方に位置する部品収納部材４５２の図示は省略している。
冷却ファン６１４，６１５は、前述のように、サイドケース２３に形成された開口部２３２から導入された空気を吸気して、電気光学装置本体４４０を構成する液晶パネル４４１等に送風するものであり、ベースダクト６１３の下面６１３Ｂの開口部６１３６，６１３７に対応する位置に取り付けられる。
これら冷却ファン６１４，６１５は、図８に示すように、それぞれファン本体６１４１，６１５１と、ファンカバー６１４２，６１５２とを備えて構成されている。

ファン本体６１４１，６１５１は、詳しい図示を省略するが、回転軸上に複数の羽根部材が設けられた回転駆動源としてのモータ（図示省略）と、当該モータを内部に収納する筐体６１４１１，６１５１１とを備えている。このようなファン本体６１４１，６１５１は、シロッコファンとして構成することができる。
このうち、筐体６１４１１，６１５１１には、モータの回転軸に略直交する面に吸気口６１４１２，６１５１２が形成され、また、モータの回転軸に沿った面に、吸気口６１４１２，６１５１２から吸気した空気を、当該モータの回転によって排出する排気口６１４１３，６１５１３が形成されている。

ファンカバー６１４２，６１５２は、ファン本体６１４１，６１５１と同様の外観形状を有し、上方に開口６１４２１，６１５２１が形成された箱状部材として構成されている。このファンカバー６１４２，６１５２には、当該開口６１４２１，６１５２１を介して内部にファン本体６１４１，６１５１が収納される。
このファンカバー６１４２，６１５２には、ファン本体６１４１，６１５１の排気口６１４１３，６１５１３に応じた位置にそれぞれ開口６１４２２，６１５２２（図７参照）が形成されている。また、この開口６１４２２，６１５２２には、後述する第２ダクト６１６が接続されており、ファン本体６１４１，６１５１で吸気した冷却空気は、これら開口６１４２２，６１５２２を介して、第２ダクト６１６内に送出される。

すなわち、ファンカバー６１４２，６１５２によって、ファン本体６１４１，６１５１は、吸気口６１４１２，６１５１２が形成された面、および、排気口６１４１３，６１５１３以外は、略全て覆われることとなる。この状態で、冷却ファン６１４，６１５は、ベースダクト６１３の下面６１３Ｂにねじ固定される。

これらファンカバー６１４２，６１５２において、開口６１４２１，６１５２１を形成する側壁の上面、すなわち、ベースダクト６１３の下面６１３Ｂに対向する面には、当該面の面外方向に起立するリブ６１４２３，６１５２３が形成されている。
これらリブ６１４２３，６１５２３は、ファンカバー６１４２，６１５２にファン本体６１４１，６１５１を収納する開口６１４２１，６１５２１の周囲を囲むように形成されている。そして、これらリブ６１４２３，６１５２３は、ファンカバー６１４２，６１５２と、ベースダクト６１３の下面６１３Ｂとの間に介装される第３クッション７３および第４クッション７４をそれぞれ押圧する。

これら第３クッション７３および第４クッション７４は、それぞれ本発明の第１封止部材に相当し、ファンカバー６１４２，６１５２とベースダクト６１３の下面６１３Ｂとの間に形成される隙間を埋める、弾力性を有する合成樹脂製のクッションである。すなわち、これら第３クッション７３および第４クッション７４により、ベースダクト６１３とファンカバー６１４２，６１５２との間の隙間が塞がれており、外装筐体２内の空気が、冷却ファン６１４，６１５の吸気口６１４１２，６１５１２に流入することが防がれている。このため、冷却ファン６１４，６１５がベースダクト６１３に取り付けられた状態で、当該冷却ファン６１４，６１５のファン本体６１４１，６１５１が駆動すると、当該ファン本体６１４１，６１５１の吸気口６１４１２，６１５１２には、ベースダクト６１３に形成された開口部６１３６，６１３７を介して、第１ダクト６１２内を流通した空気のみが流入することとなる。

第２ダクト６１６は、冷却ファン６１４，６１５から吐出された冷却空気を、液晶パネル４４１および偏光変換素子４１４に導くものである。この第２ダクト６１６は、合成樹脂製の一体成形品であり、ベースダクト６１３の下面６１３Ｂにねじ固定され、一部が、ベースダクト６１３に形成された開口部６１３３を介して、上面６１３Ａ側に露出している。このような第２ダクト６１６には、図７および図８に示すように、第１導風部６１６１、第２導風部６１６２および第３導風部６１６３が形成されている。

第１導風部６１６１は、冷却ファン６１４から吐出された冷却空気を、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂのそれぞれに導風する。この第１導風部６１６１には、冷却ファン６１４の開口６１４２２に接続され、当該冷却ファン６１４から吐出された空気が内部を流通する流通部６１６１１と、当該流通部６１６１１から分岐して、電気光学装置４４の液晶パネル４４１Ｒに向かって延出する延出部６１６１２と、同様に、流通部６１６１１から分岐して、液晶パネル４４１Ｂに向かって延出する延出部６１６１３とが形成されている。これら延出部６１６１２，６１６１３には、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂに対応する位置に開口６１６１２Ａ，６１６１３Ａ（図６および図８参照）が形成されており、当該延出部６１６１２，６１６１３内には、流通部６１６１１内を流通した冷却空気が分配される。

すなわち、冷却ファン６１４から吐出された空気は、第１導風部６１６１の流通部６１６１１内を流通し、延出部６１６１２，６１６１３内にそれぞれ分配される。
このうち、延出部６１６１２内に分配された冷却空気は、当該延出部６１６１２に形成された開口６１６１２Ａから排出され、液晶パネル４４１Ｒと、当該液晶パネル４４１Ｒの光束入射側および光束射出側に配置された入射側偏光板４４２、視野角補償板４４３および射出側偏光板４４４とを冷却する。
一方、延出部６１６１３内に分配された冷却空気は、当該延出部６１６１３に形成された開口６１６１３Ａから排出され、液晶パネル４４１Ｂと、当該液晶パネル４４１Ｂの光束入射側および光束射出側に配置された入射側偏光板４４２、視野角補償板４４３および射出側偏光板４４４とを冷却する。

第２導風部６１６２は、冷却ファン６１５から吐出された空気を液晶パネル４４１Ｇに導風する。この第２導風部６１６２には、冷却ファン６１５の開口６１５２２に接続され、当該冷却ファン６１５から吐出された冷却空気が内部を流通する流通部６１６２１と、当該流通部６１６２１から分岐して、液晶パネル４４１Ｇに向かって延出する延出部６１６２２とが形成されている。このうち、延出部６１６２２には、液晶パネル４４１Ｇに対応する位置に開口６１６２２Ａが形成されている。

また、第３導風部６１６３は、冷却ファン６１５から吐出された冷却空気の一部を、偏光変換素子４１４に導風する。この第３導風部６１６３には、第２導風部６１６２の流通部６１６２１と接続され、当該流通部６１６２１から分岐した一部の冷却空気が内部を流通する流通部６１６３１と、当該流通部６１６３１から偏光変換素子４１４に向かって延出する延出部６１６３２とが形成されている。この延出部６１６３２には、偏光変換素子４１４に対応する位置に開口６１６３２Ａが形成されている。

すなわち、冷却ファン６１５から吐出された空気は、まず、第２導風部６１６２の流通部６１６２１内に流入し、一部が延出部６１６２２に、他の一部が第３導風部６１６３の流通部６１６３１に分配される。
ここで、延出部６１６２２内を流通する空気は、開口６１６２２Ａから排出され、液晶パネル４４１Ｇと、当該液晶パネル４４１Ｇの光束入射側および光束射出側に配置された入射側偏光板４４２、視野角補償板４４３および射出側偏光板４４４とを冷却する。
また、第３導風部６１６３の流通部６１６３１内を流通する空気は、当該流通部６１６３１に接続された延出部６１６３２内を流通した後、開口６１６３２Ａを介して排出され、偏光変換素子４１４を冷却する。

これら液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂおよび偏光変換素子４１４等を冷却した冷却空気は、外装筐体２内を流通した後、前述のように、第２冷却系６２を構成する軸流ファン６２１により吸気され、電源ユニット５を冷却するほか、第３冷却系６３を構成するシロッコファン６３１により吸気され、光源装置４１１を冷却する。そして、これら光源装置４１１および電源ユニット５を冷却した空気は、排気系６４を構成するダクト６４１を介して軸流ファン６４２により吸気され、アッパーケース２１に形成された排気口（図示省略）を介して、外装筐体２外に排出される。

以上のような本実施形態のプロジェクタ１によれば、以下の効果を奏することができる。
冷却ファン６１４と、ベースダクト６１３の下面６１３Ｂとの間には、第３クッション７３が介装されている。これによれば、冷却ファン６１４をベースダクト６１３の下面６１３Ｂに取り付ける際に、第３クッション７３が変形することで、冷却ファン６１４のファンカバー６１４２とベースダクト６１３との間に隙間が生じることを防ぐことができる。このため、冷却ファン６１４のファン本体６１４１が駆動した際に、当該ファン本体６１４１の吸気口６１４１２に、冷却ファン６１４とベースダクト６１３との間から空気が流入することを防ぐことができる。従って、ファン本体６１４１の吸気口６１４１２に流入する空気を、サイドケース２３に形成された開口部２３２およびフィルタ６１１を介して第１ダクト６１２内に流入した清浄な空気とすることができるので、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｂ等に塵埃等を含まない清浄な空気を送風することができる。
また、冷却ファン６１５とベースダクト６１３との間に介装された第４クッション７４についても同様であり、これにより、液晶パネル４４１Ｇおよび偏光変換素子４１４に清浄な空気を送風することができる。

また、冷却ファン６１４，６１５を構成するファンカバー６１４２，６１５２には、第３クッション７３および第４クッション７４を押圧するリブ６１４２３，６１５２３が形成されている。これによれば、冷却ファン６１４，６１５を構成するファン本体６１４１，６１５１が第３クッション７３および第４クッション７４を直接押圧することが無くなるので、当該ファン本体６１４１，６１５１を構成するモータの回転が妨げられることを防ぐことができる。従って、ファン本体６１４１，６１５１を安定して駆動させることができ、液晶パネル４４１および偏光変換素子４１４等の冷却対象を安定して冷却することができる。

また、開口部２３２を形成するサイドケース２３の側壁と、当該開口部２３２に対応する位置に設けられたフィルタ６１１との間には、第２封止部材としての第１クッション７１が介装されている。これによれば、サイドケース２３とフィルタ６１１との間に隙間が生じることを防ぐことができ、当該隙間から塵埃等が外装筐体２内に侵入することを防ぐことができる。また、開口部２３２を介してプロジェクタ１内部に導入される空気は、確実にフィルタ６１１を通過することとなり、導入される冷却空気の清浄化を確実に行うことができる。従って、プロジェクタ１内部に塵埃等が侵入することを防ぐことができるとともに、液晶パネル４４１および偏光変換素子４１４等の冷却に供される冷却空気を確実に清浄化することができる。

さらに、開口部２３２を形成するサイドケース２３の側壁とフィルタ６１１との間に介装される第１クッション７１、第１ダクト６１２とベースダクト６１３との間に介装される第２クッション７２、および、ベースダクト６１３と冷却ファン６１４，６１５との間に介装される第３クッション７３および第４クッション７４は、弾力性を有する合成樹脂製のクッション材で構成されている。これによれば、各第１〜第４クッション７１〜７４の変形を容易に生じさせることができる。このため、各第１〜第４クッション７１〜７４が変形することにより、サイドケース２３とフィルタ６１１との間、第１ダクト６１２とベースダクト６１３との間、および、ベースダクト６１３と冷却ファン６１４，６１５との間に隙間が生じることを確実に防ぐことができる。従って、プロジェクタ１内に外部から塵埃等が侵入することを、より確実に防ぐことができる。

また、これにより、サイドケース２３に形成された開口部２３２から導入され、冷却ファン６１４，６１５により液晶パネル４４１および偏光変換素子４１４等の冷却対象に送出される冷却空気は、確実にフィルタ６１１を通過した空気とすることができるので、液晶パネル４４１等の冷却に供される冷却空気を清浄化することができる。従って、清浄な空気を送出して、これらの適切な冷却効率を維持することができる。

図９は、整流部６１３１，６１３２による空気を清浄化する構造を模式的に示す図である。
本実施形態では、整流部６１３１，６１３２は、図９に示すように、フィルタ６１１に対向するように設けられている。このことにより、フィルタ６１１を介して第１ダクト６１２内に導入された空気は、図９に示すように、一度、整流部６１３１，６１３２における空気の流路前段側の端面に衝突した後、第１ダクト６１２内を流通する。このため、フィルタ６１１にて捕捉できなかった塵埃等を整流部６１３１，６１３２に付着させることが可能となる。すなわち、整流部６１３１，６１３２を第２のフィルタとして機能させ、フィルタ６１１を通過した微小な塵埃等を整流部６１３１，６１３２にて捕捉することが可能となる。また、フィルタ６１１に破損等が生じ、塵埃等が破損箇所を介してフィルタ６１１を通過した場合であっても、整流部６１３１，６１３２にて捕捉することが可能となる。したがって、整流部６１３１，６１３２を設けることで、液晶パネル４４１および偏光変換素子４１４等の冷却対象をより確実に清浄に保つことができる。
また、整流部６１３１，６１３２の端面が空気の流通方向に略直交するように形成されているので、整流部６１３１，６１３２への塵埃等の付着を効果的に実施できる。

（７）実施形態の変形
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、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若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。

前記実施形態では、サイドケース２３に形成された開口部２３２から導入された空気を導くダクトを、第１ダクト６１２、ベースダクト６１３および第２ダクト６１６を用いて構成したが、本発明はこれに限らず、１つのダクト部材で構成してもよい。このような場合、当該ダクト部材の一方の端部を開口部２３２に接続し、他方の端部に冷却ファンの吸気口を接続するようにして、当該冷却ファンから送出される冷却空気を、冷却対象に対して直接送出するように構成してもよい。また、ダクト内に冷却ファンを設け、当該冷却ファンとダクト内面との間にクッション材を介装するようにしてもよい。

前記実施形態では、冷却ファン６１４，６１５は、ファンカバー６１４２，６１５２を有する構成としたが、本発明はこれに限らず、冷却ファン６１４，６１５のファン本体６１４１，６１５１を構成する筐体６１４１１，６１５１１が第３クッション７３および第４クッション７４を直接押圧する構成としてもよい。
また、前記実施形態では、冷却ファン６１４，６１５は、シロッコファンで構成することができるファン本体６１４１，６１５１を備えるとしたが、軸流ファンにより構成してもよい。

前記実施形態では、第２封止部材としての第１クッション７１、第２クッション７２、並びに、第１封止部材としての第３クッション７３および第４クッション７４は、弾力性のある合成樹脂製のクッション材で構成されるとしたが、本発明はこれに限らず、ゴム等の可撓性部材により構成してもよい。
なお、第１〜第４クッション７１〜７４をクッション材で構成すれば、前述のように、当該第１〜第４クッション７１〜７４を挟む部材間に隙間が生じないようにすることができるとともに、このような封止部材を安価に構成することができる。

前記実施形態では、冷却対象として、液晶パネル４４１、入射側偏光板４４２、視野角補償板４４３、射出側偏光板４４４および偏光変換素子４１４を例示したが、本発明はこれらに限らない。すなわち、冷却対象としては、プロジェクタ１の駆動時に発熱するとともに、熱に弱く冷却の必要性がある部品であればよい。例えば、第３冷却系６３により冷却される光源装置４１１、第２冷却系６２により冷却される電源ユニット５、および制御ユニット等を冷却するようにしてもよく、また、前述の第１冷却系６１の構成を第２冷却系６２および第３冷却系６３に適用してもよい。

前記実施形態では、整流部６１３１，６１３２は、平板状で構成され、第１ダクト６１２内の空気の流通方向に略直交するように設けられていたが、これに限らず、第１ダクト６１２内の空気の流通方向に交差して延出していれば、いずれの形状や配置状態でも構わない。例えば、整流部としては、平板状に限らず、曲面を有する板状部材で構成してもよい。また、例えば、整流部としては、鉛直方向（上下方向）から見た場合に、上端部と下端部とで位置が異なるように傾斜して設けても構わない。さらに、例えば、整流部としては、板状に限らず、ブロック状に形成しても構わない。また、整流部の数も、前記実施形態で説明した数に限らず、その他の数で構成しても構わない。

前記実施形態では、プロジェクタ１は、３つの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを備えるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、２つ以下、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも、本発明を適用可能である。
また、前記実施形態では、光学ユニット４は平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
さらに、前記実施形態では、光束入射面と光束射出面とが異なる透過型の液晶パネル４４１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。

前記実施形態では、光変調装置として液晶パネル４４１を備えたプロジェクタ１を例示したが、入射光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置であれば、他の構成の光変調装置を採用してもよい。例えば、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶層以外の光変調装置を用いたプロジェクタにも、本発明を適用することも可能である。このような光変調装置を用いた場合、光束入射側および光束射出側の偏光板４４２，４４４は省略することができる。

前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から画像投射を行なうフロントタイプのプロジェクタ１のみを例示したが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から画像投射を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。

本発明は、プロジェクタに利用でき、特に塵埃の多い環境下で使用されるプロジェクタに好適に利用することができる。

１…プロジェクタ、２…外装筐体、３…投射レンズ（投射光学系）、７１…第１クッション（第２封止部材）、７３…第３クッション（第１封止部材）、７４…第４クッション（第１封止部材）、２３２…開口部、４１４…偏光変換素子（冷却対象）、４１６…光源ランプ（光源）、４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）…液晶パネル（光変調装置、冷却対象）、６１１…フィルタ、６１２…第１ダクト（ダクト）、６１３…ベースダクト（ダクト）、６１４，６１５…冷却ファン、６１６…第２ダクト（ダクト）、６１３１，６１３２…整流部、６１４１，６１５１…ファン本体、６１４２，６１５２…ファンカバー、６１４１１，６１５１１…筐体、６１４１２，６１５１２…吸気口、６１４１３，６１５１３…排気口、６１４２３，６１５２３…リブ。

Claims (1)

1. 光源と、当該光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、形成された光学像を投射する投射光学系と、これら前記光源、前記光変調装置および前記投射光学系を内部に収納する外装筐体とを備えたプロジェクタであって、
   前記外装筐体には、当該外装筐体外部の空気を内部に導入する開口部が形成され、
   前記外装筐体内には、冷却対象と、当該冷却対象および前記開口部を接続するダクトと、
   前記開口部から導入された空気を清浄化して前記ダクト内に導入させるフィルタとが設けられ、
   前記ダクトには、前記開口部を介して空気を吸気して、当該空気を前記冷却対象に送風する冷却ファンが設けられ、
   前記ダクト内には、前記フィルタを通過した空気の流通方向に交差するように当該ダクト内部の下端から起立する整流部が設けられ、
   前記整流部は、前記フィルタに対向して設けられていることを特徴とするプロジェクタ。

Images