JP4914077B2

JP4914077B2 - 投射型画像表示装置

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Description

本発明は、投射型画像表示装置に関し、特に、装置内に塵埃が入るのを防ぐ防塵手段を有する投射型画像表示装置に関するものである。

投射型画像表示装置は高精細化が進んでおり、光変調素子や光変調素子近くの光学素子においては、例えば、冷却手段からの冷却風による微小な塵埃の付着でも画質が大きく劣化してしまう要因となる。
このような画質劣化の要因となる塵埃が装置内に入るのを防ぐために、冷却手段からの冷却風の吸気口にフィルタを設け、このフィルタによって全ての塵埃を取り除くためには、目の細かいフィルタを用いる必要がある。
また、上記のような吸気口に設けられた防塵フィルタは、装置の使用により塵埃が目に詰まることから、交換もしくは洗浄等する必要が生じる。

従来において、このような防塵フィルタとして、例えば、特許文献１では冷却手段からの冷却風の吸気口に、洗浄可能である第一のフィルタと使い捨てタイプとした帯電部材からなる第二のフィルタを設けることにより、集塵効率を高める提案がなされている。
特開２００２−１７４８５５号公報

ところで、上記したように、画質劣化の要因となる塵埃が装置内に入るのを防ぐため、吸気口に目の細かいフィルタを用いた場合、一方では、吸気の抵抗となり装置内全体の温度上昇による画質劣化を引き起こす要因となる。
また、上記従来例の特許文献１のものでは、使い捨てタイプの第二の帯電フィルタを交換する際、この帯電フィルタの前に設けられた第一の防塵フィルタを取り外すことが必要となる。
そのため、この第二の帯電フィルタの交換時には、防塵フィルタの全て取り除かれることとなって装置内に塵埃が入ることを防ぐことができず、画質劣化を引き起こすこととなる。

本発明は、上記課題に鑑み、外気による冷却風の吸気口での抵抗を少なくすることができ、防塵フィルタの交換に際して画質劣化に直接影響を及ぼす部分への防塵性能を損なわないようにした投射型画像表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、上記課題を達成するために、以下のように構成した投射型画像表示装置を提供するものである。
本発明の投射型画像表示装置は、光照射手段からの光を光変調素子で変調し、該光変調素子で変調された光を被投射面に投射して画像を表示する投射型画像表示装置であって、
前記光変調素子と前記光照射手段の間に配置された光学素子と、
該光学素子を保持する保持部材と、
筺体ユニットの吸気口から外気を導入するためのファンと、
前記吸気口に配置された第一の防塵フィルタとを有し、
前記光学素子を保持する保持部材は、前記第一の防塵フィルタを通過した外気を前記光学素子へ導く導入部を備え、該導入部に第二の防塵フィルタが配置されており、
前記第一の防塵フィルタを通過した外気の一部は、前記第二の防塵フィルタを通過して前記光学素子へ導かれ、
前記第一の防塵フィルタを通過した外気のうち、前記光学素子へ導かれる外気とは別の外気の一部は、前記第二の防塵フィルタを通過することなく前記光変調素子を保持する保持部材へ導かれることを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、前記光変調素子が液晶表示素子であり、前記光学素子が位相板であることを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、前記光変調素子は反射型液晶表示素子であって、前記第一の防塵フィルタを介して導入された外気の一部は、前記第二の防塵フィルタを通過することなく、前記光変調素子のバックプレートへ導かれることを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、前記第一の防塵フィルタは、前記筐体ユニットの外部から着脱交換可能に構成されていることを特徴としている。
また、本発明の投射型画像表示装置は、複数の色光をそれぞれ変調する複数の光変調素子と、該複数の光変調素子と前記光照射手段との間にそれぞれ配置された複数の光学素子と、
前記第一の防塵フィルタを通過した外気を前記複数の光学素子へ分岐して導く導風路と、
を有することを特徴としている。

本発明によれば、外気による冷却風の吸気口での抵抗を少なくすることができ、防塵フィルタの交換に際して画質劣化に直接影響を及ぼす部分への防塵性能を損なわないようにすることが可能となる投射型画像表示装置を実現することができる。

本発明によれば、上記したように前記筐体ユニットの吸気口に前記第一の防塵フィルタを備え、前記光変調素子または前記光学素子へ導く導風路中に前記第二の防塵フィルタを備えた構成を採ることにより、画質劣化に直接影響を及ぼす部分への防塵が可能となる。
これにより、組み立て時等に導風路内に侵入し付着した塵埃が、塵埃の侵入により画質劣化に直接影響する前記光変調素子または前記光学素子を含む前記筐体ユニット内に侵入することを防ぐことができ、画質劣化を防止することが可能となる。
また、装置の使用により塵埃が付着する前記第一の防塵フィルタを交換可能とした構成を採ることにより、前記第一の防塵フィルタの目詰まりによる装置内の温度上昇を防止し、性能低下を防ぐことが可能となる。
また、冷却風を前記光変調素子または前記光学素子へ導く少なくとも二つの導風路に分岐させ、該分岐させた導風路中の少なくとも一つに前記第二の防塵フィルタを備えた構成を採ることができる。
これにより、高い防塵性の要求される箇所だけを前記第二の防塵フィルタにより防塵性を保たせるように構成することができる。
すなわち、これにより、前記第一の防塵フィルタの目は粗めにすることができ、第一の防塵フィルタを通過する冷却風を増加させることが可能となり、装置内部の温度上昇による画質劣化を防ぐことができる。
また、前記光変調素子または前記光学素子を保持する保持部材に形成された前記外気の導入部に前記第二の防塵フィルタが取り付け可能とした構成を採ることにより、第二の防塵フィルタから光変調素子または光学素子までの距離を極力短くすることが可能となる。
これにより、第二の防塵フィルタからこれらの光変調素子または光学素子までの間の導風路に付着する塵埃を減らすことができ、導風路に塵埃が付着したまま組み込まれてしまうことを防止することが可能となる。
また、第二の防塵フィルタは光変調素子または該光学素子を含む前記筐体ユニットに直接取り付けられるため、投射型画像表示装置への組み込みを容易に行うことができる。
これらにより、高温環境や塵埃の多い環境での使用でも画質劣化の少ないことを仕様として掲げる製品を提供することができる。

以下、本発明の実施例について説明する。

本実施例においては、本発明における筐体ユニットに形成された吸気口から外気を導入し、該筐体ユニットに収容された光学像を形成する光変調素子または該光変調素子と光照射手段との間に介在させた光学素子の少なくとも一方を、前記導入した外気によって冷却する投射型画像表示装置の構成例について説明する。
図１に、本実施例の投射型画像表示装置の構成を説明する分解斜視図を示す。
図１において、１は第１の光源ランプ、２はランプ１を保持するランプホルダー、３は防爆ガラス、４はガラス押さえである。
αはランプ１からの光を入射する照明光学系、βは照明光学系からの出射光を入射するＲＧＢの３色用の液晶パネルを備えた色分解合成光学系である。
５は色分解合成光学系からの出射光を入射して図示せぬスクリーン（被投射面）に画像を投射する投射レンズ鏡筒であり、投射レンズ鏡筒５内には後述する投射レンズ光学系を収納している。
６は光学ボックスであり、この光学ボックス６には上記した第１の光源ランプ１、照明光学系α、色分解合成光学系β等が収納されると共に、投射レンズ５が固定される。
また、この光学ボックス６には、第１の光源ランプ１の周囲を囲むランプ周辺部材としてのランプケース部材が形成されている。

７は光学ボックス蓋であり、光学ボックス蓋７によって上記光学ボックス６内に照明光学系α、色分解合成光学系β等を収納した状態で蓋をする。
８は電源、９は電源フィルタ、１０は電源８と合体し第１の光源ランプ１を点灯するためのバラスト電源である。
１１は電源８からの電力により液晶パネルの駆動、及びランプ１の点灯指令を送るための回路基板である。
１２Ａ、１２Ｂは後述する外装キャビネット２１の吸気口２１ａから空気を吸い込むことで色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子を冷却するための光学系用の冷却ファンＡ及び冷却ファンＢ（空冷ファン）である。
１３は光学冷却ファン１２による風を色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子に送るためのＲＧＢダクトＡである。

１４はランプ１に対して吹き付け風を送り、第１の光源ランプ１を冷却するための光源ランプ用の冷却ファンである。
１５はランプ冷却ファン１４を保持しつつ冷却風をランプに送るためのランプダクトＡであり、１６は冷却ファン１４を押さえて１５のランプダクトＡと合わせてダクトを構築するためのランプダクトＢである。
１７は後述する外装キャビネット２１に設けた吸気口２１ｂから空気を吸い込んで電源８とバラスト電源１０内に風を流通させることで電源８及びバラスト電源１０を同時に冷却するための電源用の冷却ファンである。
１８は排気ファンであり、排気ファン１８はランプ冷却ファン１４によるランプ１を通過した後の熱風を排出する。

１９はランプ排気ルーバーＡ、２０はランプ排気ルーバーＢであり、ランプ１からの光が装置外部に漏れないような遮光機能を有している。
２１は光学ボックス６等を収納するための外装キャビネット（外装ケース下部）、２２は外装キャビネット２１に光学ボックス６等を収納した状態で蓋をするための外装キャビネット蓋（外装ケース上部）である。
２３は側板Ａ、２４は側板Ｂであり、外装キャビネット２１には上述した吸気口２１ａ、２１ｂが形成されており、側板Ｂ２４には排気口が形成されている。
２５は各種信号を取り込むコネクタが搭載されるインターフェース基板、２６は側板Ａ２３の内側に取り付けられたインターフェース補強板である。
２７はランプ１からの排気熱を１８の排気ファンまで導き、装置内部に排気風を放散させないためのランプ排気ボックスであり、１９のランプ排気ルーバーＡと２０のランプ排気ルーバーＢを保持する。

２８はランプ蓋であり、ランプ蓋２８は外装キャビネット２１の底面に着脱自在に設けられており、図示を省略したビスにより固定されている。
２９はセット調整脚であり、セット調整脚２９は外装キャビネット２１に固定されており、その脚部２９ａの高さを調整可能となっている。脚部２９ａの高さ調整により、装置本体の傾斜角度を調整できるように構成されている。
３０は外装キャビネット２１の吸気口２１ａ外側に取り付く不図示のフィルタを押えるＲＧＢ吸気プレートである。
３１はβの色分解合成光学系を保持するプリズムベース、３２はβの色分解合成光学系の光学素子と反射型液晶表示素子を冷却するために１２Ａ・１２Ｂの冷却ファンＡ・冷却ファンＢからの冷却風を導くためのダクト形状部を有するボックスサイドカバーである。
３３は３２のボックスサイドカバーと合わせることでダクトを形成するためのＲＧＢダクトＢである。
３４はβの色分解合成光学系内に配置されるところの、反射型液晶表示素子から出ているＦＰＣが接続され、１１の回路基板に接続されるＲＧＢ基板である。
３５は３４のＲＧＢ基板に電気ノイズが入り込まないようにするためのＲＧＢ基板カバーである。

次に、前述したランプ１、照明光学系α、色分解合成光学系β、投射レンズ５にて構成される反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル等の画像形成素子）を搭載した投射型画像表示装置について説明する。
図２に上記投射型画像表示装置の光学構成を説明する図を示す。
図２において、４１は連続スペクトルで白色光を発光する発光管、４２は発光管４１からの光を所定の方向に集光するリフレクタであり、これらの発光管４１とリフレクタ４２によりランプ１を形成する。
４３ａは水平方向（ランプ１からの光の進行方向における水平方向（紙面垂直方向））において屈折力を有するレンズアレイで構成された第１のシリンダアレイである。
４３ｂは第１のシリンダアレイ４３ａの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第２のシリンダアレイである。
４４は紫外線吸収フィルタ。４５は無偏光光を所定の偏光光に揃える偏光変換素子である。
４６は垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたフロントコンプレッサ、４７は光軸を８８度変換する為の全反射ミラーである。
４３ｃは垂直方向（ランプ１からの光の進行方向における垂直方向（紙面垂直方向））において屈折力を有するレンズアレイで構成された第３のシリンダアレイである。
４３ｄは第３のシリンダアレイ４３ｃの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第４のシリンダアレイである。
５０は色座標をある値に調整するために特定波長域の色をランプに戻すためのカラーフィルタ、４８はコンデンサーレンズ、４９は垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたリアコンプレッサである。
以上部材により、照明光学系αが構成される。

５８は青（Ｂ）と赤（Ｒ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ）の波長領域の光を透過するダイクロイックミラー。５９は透明基板に偏光素子を貼着したＧ用の入射側偏光板であり、Ｐ偏光光のみを透過する。６０はＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する第１の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。
６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂはそれぞれ入射した光を反射するとともに画像変調する赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子である。６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂはそれぞれ、赤用の１／４波長板、緑用の１／４波長板、青用の１／４波長板（位相板）である。６４ａはＲの色純度を高めるためにオレンジ光をランプに戻すトリミングフィルタで、６４ｂは透明基板に偏光素子を貼着したＲＢ用の入射側偏光板であり、Ｐ偏光のみを透過する。６５はＲの光の偏光方向を９０度変換し、Ｂの光の偏光方向は変換しない色選択性位相差板である。６６はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第２の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。
６８ＢはＢ用出射側偏光板（偏光素子）であり、ＢのＳ偏光のみを整流し、６８ＧはＳ偏光のみを透過させるＧ用出側偏光板、６９はＲＢ光を透過し、Ｇ光を反射するダイクロイックプリズムである。

以上のダイクロイックミラー５８から６９のダイクロイックプリズムにより、色分解合成光学系βが構成される。
ここでＰ偏光とＳ偏光の定義を明確にすると、４５の偏光変換素子では、Ｐ偏光をＳ偏光に変換するが、ここでゆうＰ偏光とＳ偏光は４５の偏光変換素子を基準として述べている。
一方、５８のダイクロイックミラーに入射する光は６０と６６の偏光ビームスプリッター基準で考えるのでＰ偏光光が入射するものとする。
４５の偏光変換素子から射出された光はＳ偏光だが、同じＳ偏光光を５８のダイクロイックミラーに入射する光をＰ偏光光として本実施例では定義する。

次に、光学的な作用を説明する。
発光管４１から発した光はリフレクタ４２により所定の方向に集光される。
リフレクタ４２は放物面形状を有しており、放物面の焦点位置からの光は放物面の対称軸に平行な光束となる。但し、発光管４１からの光源は理想的な点光源ではなく有限の大きさを有しているので、集光する光束には放物面の対称軸に平行でない光の成分も多く含まれている。
これらの光束は、第１のシリンダアレイ４３ａに入射する。
第１のシリンダアレイ４３ａに入射した光束は、それぞれのシリンダレンズに応じた複数の光束に分割、集光される（垂直方向に帯状の複数の光束）。
そして、紫外線吸収フィルタ４４を介して、第２のシリンダアレイ４３ｂを経て、複数の光束（垂直方向に帯状の複数の光束）を偏光変換素子４５の近傍に形成する。

偏光変換素子４５は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とからなり、複数の光束は、その列に対応した偏光分離面に入射し、透過するＰ偏光成分の光と反射するＳ偏光成分の光に分割される。
反射されたＳ偏光成分の光は反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に出射する。
一方、透過したＰ偏光成分の光は、１／２波長板を透過してＳ偏光成分と同じ偏光成分に変換され、偏光方向が揃った光として出射する。
偏光変換された複数の光束（垂直方向に帯状の複数の光束）は、偏光変換素子４５を出射した後、フロントコンプレッサ４６を介して、反射ミラー４７にて８８度反射し、第３のシリンダアレイ４３ｃに入射する。
第３のシリンダアレイ４３ｃに入射した光束はそれぞれのシリンダレンズに応じた複数の光束に分割、集光され（水平方向に帯状の複数の光束）、第４のシリンダアレイ４３ｄを経て、複数の光束（水平方向に帯状の複数の光束）となる。
そして、コンデンサーレンズ４８、リアコンプレッサ４９に至る。

ここで、フロントコンプレッサ４６、コンデンサーレンズ４８、リアコンプレッサ４９の光学的作用の関係で、複数の光束は矩形形状の像が重なった形で矩形の均一な照明エリアが形成されることになる。
この照明エリアに後述の反射型液晶表示素子６１Ｒ、６１Ｇ、６１Ｂを配置する。
次に、偏光変換素子４５によりＳ偏光とされた光は、ダイクロイックミラー５８に入射する。尚、ダイクロイックミラー５８は、Ｂ（４３０〜４９５ｎｍ）とＲ（５９０〜６５０ｎｍ）の光は反射し、Ｇ（５０５〜５８０ｎｍ）の光は透過する。

次に、Ｇの光路について説明する。
ダイクロイックミラー５８を透過したＧの光はＧ用入射側偏光板５９に入射する。尚、Ｇの光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＰ偏光（４５の偏光変換素子基準の場合はＳ偏光）となっている。
そしてＧの光は、Ｇ用入射側偏光板５９から出射した後、第１の偏光ビームスプリッター６０に対してＰ偏光として入射して偏光分離面で透過して、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。
Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇにおいては、Ｇの光が画像変調されて反射される。
画像変調されたＧの反射光のうちＰ偏光成分は、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で透過して光源側に戻され、投射光から除去される。
一方、画像変調されたＧの反射光のうちＳ偏光成分は、第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射され、投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。
このとき、すべての偏光成分をＰ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、第１の偏光ビームスプリッター６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇとの間に設けられた１／４波長板６２Ｇの遅相軸を所定の方向に調整する。これにより、第１の偏光ビームスプリッター６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。
第１の偏光ビームスプリッター６０から出射したＧの光は、第３の偏光ビームスプリッター６９に対してＳ偏光として入射し、ダイクロイックプリズム６９のダイクロイック膜面でＧ光を反射して投射レンズ５へと至る。

一方、ダイクロイックミラー５８を反射したＲとＢの光は、入射側偏光板６４ｂに入射する。尚、ＲとＢの光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＰ偏光となっている。
そして、ＲとＢの光は、トリミングフィルタ６４ａでオレンジ光をカットされた後、６４ｂの入射側偏光板から出射し、色選択性位相差板６５に入射する。
色選択性位相差板６５は、Ｒの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＲの光はＳ偏光として、Ｂの光はＰ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射する。
Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。
また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。

Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲの光は画像変調されて反射される。
画像変調されたＲの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。
一方、画像変調されたＲの反射光のうちＰ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過して投射光として６９のダイクロイックプリズムに向かう。
また、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢの光は画像変調されて反射される。
画像変調されたＢの反射光のうちＰ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。
一方、画像変調されたＢの反射光のうちＳ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射して投射光として６９のダイクロイックプリズムに向かう。
このとき、第２の偏光ビームスプリッター６６とＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｒ，６１Ｂの間に設けられた１／４波長板６２Ｒ，６２Ｂの遅相軸を調整する。これにより、Ｇの場合と同じようにＲ，Ｂそれぞれの黒の表示の調整を行うことができる。

こうして１つの光束に合成され、第２の偏光ビームスプリッター６６から出射したＲとＢの投射光のうちＢの光は、出射側偏光板６８Ｂで検光されて６９のダイクロイックプリズムに入射する。
また、Ｒの光はＰ偏光のまま６８Ｂの偏光板をそのまま透過し、６９のダイクロイックプリズムに入射する。
尚、出射側偏光板６８Ｂで検光されることにより、Ｂの投射光は第２の偏光ビームスプリッター６６とＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂ、１／４波長板６２Ｂを通ることによって生じた無効な成分をカットされた光となる。
そして、６９のダイクロイックプリズムに入射したＲとＢの投射光は６９のダイクロイックプリズムのダイクロイック膜面を透過し、前述した該ダイクロイック膜面にて反射したＧの光と合成されて投射レンズ５に至る。
そして、合成されたＲ，Ｇ，Ｂの投射光は、投射レンズ５によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。

以上説明した光路は反射型液晶表示素子が白表示の場合であるため、以下に反射型液晶表示素子が黒表示の場合での光路を説明する。
まず、Ｇの光路について説明する。
ダイクロイックミラー５８を透過したＧの光のＰ偏光光は入射側偏光板５９に入射し、その後、第１の偏光ビームスプリッター６０に入射して偏光分離面で透過され、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。
しかし、反射型液晶表示素子６１Ｇが黒表示の為、Ｇの光は画像変調されないまま反射される。
従って、反射型液晶表示素子６１Ｇで反射された後もＧの光はＰ偏光光のままであるため、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で透過し、入射側偏光板５９を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。

次に、ＲとＢの光路について説明する。
ダイクロイックミラー５８を反射したＲとＢの光のＰ偏光光は、入射側偏光板６４ｂに入射する。
そして、ＲとＢの光は入射側偏光板６４ｂから出射した後、色選択性位相差板６５に入射する。
色選択性位相差板６５は、Ｒの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＲの光はＳ偏光として、Ｂの光はＰ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射する。
Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。
また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。
ここでＲ用の反射型液晶表示素子６１Ｒは黒表示のため、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲの光は画像変調されないまま反射される。
従って、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒで反射された後もＲの光はＳ偏光光のままであるため、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板６４ｂを通過して光源側に戻され、投射光から除去されて、黒表示となる。

一方、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢの光はＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂが黒表示の為、画像変調されないまま反射される。
従って、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂで反射された後もＢの光はＰ偏光光のままであるため、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面を透過する。
そして、色選択性位相差板６５により、Ｐ偏光に変換され、入射側偏光板６４ｂを透過して光源側に戻されて、投射光から除去される。
以上が、反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル）を使用した投射型画像表示装置での光学構成である。

次に、本発明を適用した本実施例の特徴的構成について説明する。
図３（ａ）に本実施例における第一の防塵フィルタの構成を説明する斜視図を、図３（ｂ）に第一の防塵フィルタの形状を示す。
図４に本実施例における反射型液晶表示素子及び１／４波長板冷却吹き付け口等への冷却風の流れを示す。
図５に本実施例における第二の防塵フィルタとその設置部を示す。
図６（ａ）に本実施例における第二の防塵フィルタである赤用１／４波長板への冷却風吹き付け口用フィルタとその前後の冷却風の流れを示す。また、図６（ｂ）に１／４波長板ホルダとその冷却風導入部に挿入される防塵フィルタの構成を示す。

図３（ａ）において、７０は着脱交換可能に構成されている第一の防塵フィルタである。
この第一の防塵フィルタ７０は、外装キャビネット２１の吸気口２１ａの外側に配置され、不図示のＲＧＢ吸気プレートによって押さえられ取り付けられる。
第一の防塵フィルタ７０は、塵埃の付着などにより交換が必要である時は、前記ＲＧＢ吸気プレート３０を取り外すことにより、外装キャビネット２１の外部から取り外しや、交換が可能に構成されている。

図４において、３２Ｒは赤用反射型液晶表示素子及び赤用１／４波長板への冷却風吹き付け口を示す。
また、３２Ｇは緑用１／４波長板への冷却風吹き付け口、３２Ｂは青用反射型液晶表示素子及び青用１／４波長板への冷却風吹き付け口を示す。
吸気口２１ａから吸気されて第一の防塵フィルタ７０を通過した冷却風ＣＡは、ＲＧＢダクトＡ１３内に設けられた光学冷却ファン１２Ａ、１２Ｂによりボックスサイドカバー３２へ送られる。
ファン１２Ａ、１２Ｂによりボックスサイドカバー３２に送られた冷却風ＣＡは、ＲＧＢダクトＡ１３及びボックスサイドカバー３２に設けられた壁により分岐される。
そして、冷却風ＣＡＲ、ＣＡＧ、ＣＡＢとして、上記それぞれの冷却風吹き付け口３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂへ送られる。

図５において、７１Ｒは第二の防塵フィルタである赤用１／４波長板への冷却風吹き付け口用フィルタである。
また、７１Ｇは第二の防塵フィルタである緑用１／４波長板への冷却風吹き付け口用フィルタ、７１Ｂは第二の防塵フィルタとしての青用１／４波長板への冷却風吹き付け口用フィルタである。

図６を用いて、ＲＧＢの一つを代表して、赤用１／４波長板への冷却風吹き付け口用フィルタとその前後の冷却風の流れについて説明する。
図６（ａ）において、６２Ｒは赤用の１／４波長板、７２Ｒは赤用の１／４波長板ホルダ、７３Ｒは赤用の光変調素子バックプレートである。
前記冷却風ＣＡＲは、上記冷却風吹き付け口３２Ｒからの冷却風が、図６（ａ）に示されるように、冷却風ＣＡＲ１と冷却風ＣＡＲ２とに分岐される。
すなわち、冷却風ＣＡＲ１は、上記冷却風吹き付け口３２Ｒから１／４波長板６２Ｒの保持部材である１／４波長板ホルダ７２Ｒを通過し、１／４波長板６２Ｒ表面を冷却する。
一方、冷却風ＣＡＲ２は、反射型液晶表示素子６１Ｒの保持部材である光変調素子バックプレート７３Ｒを冷却する。

図６（ｂ）において、７２Ｒａは上記した１／４波長板ホルダ７２Ｒにおける冷却風導入部である。
前記第二の防塵フィルタ７１Ｒは前記１／４波長板ホルダ７２Ｒの冷却風導入部７２Ｒａに挿入して設置される。
したがって、上記冷却風ＣＡＲ１は１／４波長板６２Ｒに到達する直前に、第二の防塵フィルタ７１Ｒを通過する構成とされている。

以上の実施例の構成によれば、第二の防塵フィルタ７１Ｒを設けることにより、第一の防塵フィルタ７０交換時や、７０を塵埃が通過してしまった際にも、第二の防塵フィルタ７１Ｒによって捕塵することが可能となる。
これにより、前記冷却風ＣＡＲ１に画質劣化に影響を及ぼす塵埃が含まれるのを防ぐことができ、塵埃の侵入による画質劣化の少ない投射型画像表示装置を実現することが可能となる。

本発明の実施例における投射型画像表示装置の構成を説明する分解斜視図。本発明の実施例における反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル等の画像形成素子）を搭載した投射型画像表示装置の光学構成を説明する図。本発明の実施例における第一の防塵フィルタを説明する図であり、（ａ）は第一の防塵フィルタの斜視図、（ｂ）は第一の防塵フィルタの形状を示す図。本発明の実施例における反射型液晶表示素子及び１／４波長板冷却吹き付け口等への冷却風の流れを示す図。本発明の実施例における第二の防塵フィルタとその設置部を示す図。本発明の第二の防塵フィルタを説明する図である。（ａ）は第二の防塵フィルタである赤用１／４波長板への冷却風吹き付け口用フィルタとその前後の冷却風の流れを示す図。（ｂ）は１／４波長板ホルダとその冷却風導入部に挿入される防塵フィルタの構成を示す図。

符号の説明

１：光源ランプ
２：ランプホルダー
３：防爆ガラス
４：ガラス押さえ
５：投射レンズ
６：光学ボックス
７：光学ボックス蓋
８：電源
９：電源フィルタ
１０：バラスト電源
１１：回路基板
１２Ａ・１２Ｂ：光学冷却ファンＡ・Ｂ
１３：ＲＧＢダクトＡ
１４：ランプ冷却ファン（吹き付けファン）
１５：ランプダクトＡ
１６：ランプダクトＢ
１７：電源用冷却ファン
１８：排気ファン
１９：ランプ排気ルーバーＡ
２０：ランプ排気ルーバーＢ
２１：外装キャビネット
２２：外装キャビネット蓋（外装ケース）
２３：側板Ａ
２４：側板Ｂ
２５：インターフェース基板
２６：インターフェース補強板
２７：排気ボックス
２８：ランプ蓋
２９：セット調整脚
３０：ＲＧＢ吸気プレート
３１：プリズムベース
３２：ボックスサイドカバー
３３：ＲＧＢダクトＢ
３４：ＲＧＢ基板
３５：ＲＧＢ基板カバー
４１：ランプ発光管（光源）
４２：リフレクター
４３ａ：第１のシリンダーアレイ
４３ｂ：第２のシリンダーアレイ
４３ｃ：第３のシリンダーアレイ
４３ｄ：第４のシリンダーアレイ
４４：紫外線吸収フィルター
４５：偏光変換素子
４６：フロントコンプレッサ
４７：全反射ミラー
４８：コンデンサーミラー
４９：リアコンプレッサ
５０：カラーフィルター
５８：ダイクロイックミラー
５９：Ｇ用入射側偏光板
６０：第１の偏光ビームスプリッター
６１：反射型液晶表示素子
６２：１／４波長板
６４ａ：トリミングフィルター
６４ｂ：ＲＢ用入射側偏光板
６５：色選択性位相差板
６６：第２の偏光ビームスプリッター
６８Ｂ：Ｂ用出側偏光板
６８Ｇ：Ｇ用出側偏光板
６９：ダイクロイックプリズム
７０：第一の防塵フィルタ
７１：第二の防塵フィルタ
７２：１／４波長板ホルダ
７３：光変調素子バックプレート
ＣＡ：冷却風

Claims

光照射手段からの光を光変調素子で変調し、該光変調素子で変調された光を被投射面に投射して画像を表示する投射型画像表示装置であって、
前記光変調素子と前記光照射手段の間に配置された光学素子と、
該光学素子を保持する保持部材と、
筺体ユニットの吸気口から外気を導入するためのファンと、
前記吸気口に配置された第一の防塵フィルタとを有し、
前記光学素子を保持する保持部材は、前記第一の防塵フィルタを通過した外気を前記光学素子へ導く導入部を備え、該導入部に第二の防塵フィルタが配置されており、
前記第一の防塵フィルタを通過した外気の一部は、前記第二の防塵フィルタを通過して前記光学素子へ導かれ、
前記第一の防塵フィルタを通過した外気のうち、前記光学素子へ導かれる外気とは別の外気の一部は、前記第二の防塵フィルタを通過することなく前記光変調素子を保持する保持部材へ導かれることを特徴とする投射型画像表示装置。
前記光変調素子が液晶表示素子であり、前記光学素子が位相板であることを特徴とする請求項１に記載の投射型画像表示装置。
前記光変調素子は反射型液晶表示素子であって、前記第一の防塵フィルタを介して導入された外気の一部は、前記第二の防塵フィルタを通過することなく、前記光変調素子のバックプレートへ導かれることを特徴とする請求項１または２に記載の投射型画像表示装置。
前記第一の防塵フィルタは、前記筐体ユニットの外部から着脱交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の投射型画像表示装置。
複数の色光をそれぞれ変調する複数の光変調素子と、該複数の光変調素子と前記光照射手段との間にそれぞれ配置された複数の光学素子と、
前記第一の防塵フィルタを通過した外気を前記複数の光学素子へ分岐して導く導風路と、
を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の投射型画像表示装置。