JP6086286B2

JP6086286B2 - 画像投影装置

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Publication number: JP6086286B2
Application number: JP2012184529A
Authority: JP
Inventors: 誉唯月岡
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2012-08-23
Filing date: 2012-08-23
Publication date: 2017-03-01
Anticipated expiration: 2032-08-23
Also published as: JP2014041307A; US20140055758A1; US9329464B2

Description

本発明は、画像投影装置に関するものである。

従来から、パソコンやビデオカメラ等からの画像データを基に、光源から出射される光を用いて画像形成部により画像を形成し、その画像をスクリーン等に投射して表示する画像投影装置が知られている。

画像投影装置の光源としては、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどが用いられており、これらのランプは、発光すると高温となる。よって、ブロアやファンなどの送風手段により光源に空気を送風して、光源を空冷している。光源から熱を奪って温度上昇した空気としての光源排気は、排気部としての排気口から排出される。しかし、この場合、排気口から光源により温度上昇して高温となった空気が排気口から排出されるという不具合があった。

特許文献１や特許文献２には、光源から熱を奪って高温となった光源排気と、温度上昇していない空気とを混合させる混合部を設けている。そして、この混合部で、光源排気と光源排気よりも温度が低い空気とを混合させて温度を低下させてから、排気口から排出する画像投影装置が記載されている。

しかしながら、特許文献１や特許文献２に記載の画像投影装置においては、光源から熱を奪って高温となった光源排気は、いずれも、一度しか光源排気よりも温度が低い空気との混合が行われないため、光源排気を十分に冷却することができないという課題があった。

本出願人は、前記課題を解決するために、特願２０１２−０６２０８３号（以下、「先願」という。）に記載の画像投影装置を提案した。先願に記載の画像投影装置においては、装置本体に空気を取り入れるための吸気口と、装置本体内から空気を排出するための排気口と、吸気口から排気口へ向かう空気の流れを生じさせる排気ファンとを備えている。また、光源によって温度が上昇した光源排気が流入するための光源排気ダクトと、吸気口から取り入れられた光源排気よりも温度が低い空気である低温空気の一部が流入するための流入口とを有している。光源排気ダクトから流入した光源排気と、流入口から流入した低温空気とを混合させる混合ダクトを備えている。そして、混合ダクトから排出された混合空気が、混合ダクトと排気口との間で、吸気口から取り入れられ且つ流入口に流入しなかった空気と混合するように構成している。

これにより、混合ダクトから排出された混合空気が、排気口から排気されるまでの間に吸気口から取り入れられ、且つ、流入口に流入しなかった空気とさらに混合されるので、排気口から排気される空気を十分に冷却して排気することができる。

しかしながら、光源排気ダクトから混合ダクトに流入する光源排気の風圧や流量などによっては、混合ダクトの内圧が高くなり過ぎて、流入口から混合ダクトに低温空気が流れ込み難くなる。そのため、吸気口から取り込まれた低温空気は、流入口に流入する経路よりも流入口に流入しない経路を通って排気口に向けて流れ易くなる。よって、流入口から混合ダクトに低温空気が十分に流入せず、混合ダクトでの低温空気との混合による光源排気の冷却が不十分になってしまう。このように、混合ダクトで低温空気との混合により光源排気を十分に冷却できないと、混合ダクトから排出された混合空気が、排気口から排気されるまでの間に、流入口に流入しなかった空気と混合されるだけでは、排気口から排気される空気を十分に冷却して排気することができなくなるといった問題が生じる。

本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、混合部から排出された混合空気をさらに冷却した後に排気口から排気する構成において、混合部での光源排気の冷却が不十分になるのを抑制できる画像投影装置を提供することである。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、光源と投影光学部とを備え、前記光源からの光を用いて形成された画像を前記投影光学部によって投影する画像投影装置において、装置本体内に空気を取り入れるため一側面に形成された吸気口と、装置本体内から空気を排出するため前記一側面に対し本体内部を挟んで反対側の側面に形成された排気口と、前記吸気口から前記排気口へ向かう空気の流れを生じさせる第１送風手段と、前記光源によって温度が上昇した空気である光源排気が流入するための第１流路、及び前記吸気口から取り入れられ、前記光源排気よりも温度が低い空気である低温空気の一部が流入するための第２流路を有し、前記第１流路から流入した光源排気と、前記第２流路から流入した低温空気とが混合する混合部とを備え、前記混合部から排出された混合空気が、前記混合部と前記排気口との間で、前記吸気口から取り入れられ、且つ、前記第２流路に流入しなかった空気と合流するように構成し、且つ、前記第２流路から前記混合部へ向かう空気の流れを生じさせる第２送風手段を設け、前記投影光学部は、前記吸気口と前記排気口との間に配置され、前記混合部は、前記吸気口と前記排気口との間、かつ、前記投影光学部と前記排気口との間に配置され、前記第２送風手段は、前記投影光学部と前記混合部との間に配置されていることを特徴とするものである。

本発明においては、先願に記載の画像投影装置と同様に、混合部で冷却された混合空気を、排気口から排気されるまでの間に吸気口から取り入れられ、且つ、流入口に流入しなかった空気とさらに混合させて、排気口から排気される空気を十分に冷却して排気できる。
また、混合部の内圧が高くても、第２送風手段によって第２流路から混合部に低温空気を強制的に流入させることができる。これにより、流入口から混合部に低温空気が十分に流入せず、混合部での低温空気との混合による光源排気の冷却が不十分になってしまうのを抑制することができる。

以上、本発明によれば、混合部から排出された混合空気をさらに冷却した後に排気口から排気する構成において、混合部での光源排気の冷却が不十分になるのを抑制できるという優れた効果がある。

光源ユニット、電源ユニット及び混合ダクトなどを示した断面図。本実施形態に係るプロジェクタと投影面とを示す斜視図。プロジェクタから投影面までの光路図。プロジェクタの構成を示す概略斜視図。プロジェクタの要部外観斜視図。画像形成ユニットの斜視図。光源ユニットの概略斜視図。プロジェクタを設置面側から見た斜視図。光源交換蓋を装置から取り外した様子を示す斜視図。照明ユニットに配置される光学部品を示す概略斜視図。照明ユニットと画像形成ユニットと第１光学系ユニットの投影レンズユニットとを示す斜視図。第１光学系ユニットを、照明ユニットと画像形成ユニットとともに示す斜視図。図１２のＡ−Ａ断面図。第２光学系ユニットを、第１光学系ユニット、照明ユニット、画像形成ユニットとともに示す斜視図。第２光学系ユニットが保持する第２光系を、投影レンズユニットと照明ユニットと画像形成ユニットとともに示す斜視図。第１光学系から投影面までの光路を示す斜視図。装置内の各ユニットの配置関係を示した模式図。本実施形態のプロジェクタの使用例を示す図。従来のプロジェクタの使用例を示す図。図１９とは異なる従来のプロジェクタの使用例を示す図。プロジェクタ内の空気の流れを説明する説明図。混合ダクトと光源ハウジングとを示す斜視図。混合ダクトに板状部材を設けた実施形態を示す図。変形例１の概略斜視図。変形例１の断面図。傾斜面を階段状にした形態を示す図。

以下、本発明が適用される画像投影装置としてのプロジェクタの実施形態について説明する。図２は、本実施形態に係るプロジェクタ１とスクリーンなどの投影面１０１とを示す斜視図である。なお、以下の説明では、投影面１０１の法線方向をＸ方向、投影面の短軸方向（上下方向）をＹ方向、投影面１０１の長軸方向（水平方向）をＺ方向とする。

図２に示すように、プロジェクタ１の上面には、投影画像Ｐが出射する透過ガラス５１が設けられており、透過ガラス５１から出射した投影画像Ｐが、スクリーンなどの投影面１０１に投影される。

また、プロジェクタ１の上面には、ユーザーがプロジェクタ１を操作するための操作部８３が設けられている。また、プロジェクタ１の側面には、ピント調整のためのフォーカスレバー３３が設けられている。

図３は、プロジェクタ１から投影面１０１までの光路図である。
プロジェクタ１は、光源を備えた不図示の光源ユニットと、光源からの光を用いて画像を形成する画像形成部Ａとを有している。画像形成部Ａは、画像形成素子としてのＤＭＤ１２（ＤｉｇｉｔａｌＭｉｒｒｏｒＤｅｖｉｃｅ）を備えた画像形成ユニット１０と、光源からの光を、折り返してＤＭＤ１２に照射して光像を生成する照明ユニット２０とで構成されている。また、画像を投影面１０１に投影するための投影光学系Ｂを有している。投影光学系Ｂは、透過型の屈折光学系を少なくとも一つ含み、正のパワーを有する共軸系の第１光学系７０を備えた第１光学ユニット３０と、折り返しミラー４１と正のパワーを有する曲面ミラー４２とを備えた第２光学ユニット４０とで構成されている。

ＤＭＤ１２は、不図示の光源の光が照明ユニット２０によって照射され、この照明ユニット２０によって照射された光を変調することで画像を生成する。ＤＭＤ１２によって生成された画像は、第１光学ユニット３０の第１光学系７０、第２光学ユニット４０の折り返しミラー４１、曲面ミラー４２を介して、投影面１０１に投影される。

図４は、プロジェクタ１の内部構成を示す概略斜視図である。
図４に示すように、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０、第１光学ユニット３０、第２光学ユニット４０が、投影面及び投影像の像面と平行な方向のうち図中Ｙ方向に並べて配置されている。また、照明ユニット２０の図中右側には、光源ユニット６０が配置されている。

なお、図４に示す符号３２ａ１及び符号３２ａ２は、第１光学ユニット３０のレンズホルダー３２の脚部であり、符号２６３は、画像形成ユニット１０を照明ユニット２０にネジ止めするためのネジ止め部である。

次に、各ユニットの構造について、詳細に説明する。
まず、光源ユニット６０について説明する。図５は、光源ユニット６０の概略斜視図である。

光源ユニット６０は、光源ブラケット６２を有しており、光源ブラケットの上部にハロゲンランプ、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプなどの光源６１が装着さている。また、光源ブラケット６２には、電源ユニット８０（図１５参照）に接続された不図示の電源側コネクタと接続するコネクタ部６２ａが設けられている。

また、光源ブラケット６２の上部の光源６１の光出射側には、図示しないリフレクタなどが保持されたホルダ６４がネジ止めされている。ホルダ６４の光源６１配置側と反対側の面には、出射窓６３が設けられている。光源６１から出射した光は、ホルダに保持された不図示のリフレクタにより出射窓に集光され、出射窓６３から出射する。

また、ホルダ６４の上面と、ホルダの下面のＸ方向両端には、光源ユニット６０を照明ユニット２０の照明ブラケット２６（図７参照）に位置決めするため光源位置決め部６４ａ１〜６４ａ３が設けられている。ホルダ６４の上面に設けられた光源位置決め部６４ａ３は突起形状であり、ホルダ６４の下面に設けられた２つの光源位置決め部６４ａ１，６４ａ２は穴形状となっている。

また、ホルダ６４の上面を除く側面には、光源６１を冷却するための空気が流入する光源流入口６４ｂが設けられており、ホルダ６４の上面には、光源６１の熱により加熱された空気が排気される光源排気口６４ｃが設けられている。

光源ブラケット６２には、後述するように吸気ブロワ９１（図２２など参照）から吸気された空気が流入する通過部６５が設けられている。また、通過部６５の図中手前側の空気流入側には、上記通過部６５へ流入する空気の一部を、光源ユニット６０と後述する開閉カバー５４（図８参照）との間に流すための開口部６５ａが設けられている。なお、光源ユニット６０の冷却については、後述する。

また、図５に示す突起状の光源位置決め部６４ａ３が設けられた平面部６４ｄ２、穴状の光源位置決め部６４ａ１，６４ａ２が設けられた平面部６４ｄ１は、後述するように、開閉カバーの押圧手段により押されたときに、照明ブラケットに突き当る突き当て部である。

次に、照明ユニット２０について説明する。
図６は、照明ユニット２０に収納された光学系部品を、他のユニットとともに示す斜視図である。

図６に示すように、照明ユニット２０は、カラーホイール２１、ライトトンネル２２、２枚のリレーレンズ２３、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５を有しており、これらは、照明ブラケット２６に保持されている。照明ブラケット２６は、２枚のリレーレンズ２３、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５が収納される筐体状の部分２６１を有しており、この筐体状の部分２６１の４つの側面部のうち、図中右側のみ側面を有し、他の３面は、開口した形状となっている。そして、図中Ｘ方向の奥側の側面部開口には、ＯＦＦ光板２７（図７参照）が取り付けられており、図中Ｘ方向手前側の側面部開口には、いずれの図面にも図示されていないカバー部材が取り付けられる。これにより、照明ブラケット２６の筐体状の部分２６１に収納される２枚のリレーレンズ２３、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５は、照明ブラケット２６と、ＯＦＦ光板２７（図７参照）と、いずれの図面にも図示されていないカバー部材とにより覆われる。

また、照明ブラケット２６の筐体状の部分２６１の下面には、ＤＭＤ１２が露出するための照射用貫通孔２６ｄを有している。

また、照明ブラケット２６には、３つの脚部２９を有している。これら脚部２９は、プロジェクタ１のベース部材５３（図２０参照）に当接して、照明ブラケット２６に積み重ねて固定される第１光学ユニット３０、第２光学ユニット４０の重量を支持している。また、脚部２９を設けることにより、画像形成ユニット１０のＤＭＤ１２を冷却するための冷却手段としてのヒートシンク１３（図７参照）に、後述するように、外気が流入するための空間を形成する。

なお、図６に示す符号３２ａ３及び符合３２ａ４は、第１光学ユニット３０のレンズホルダー３２の脚部であり、符号４５ａ３は、第２光学ユニット４０のネジ止め部４５ａ３である。

図７は、照明ユニット２０と投影レンズユニット３１と画像形成ユニット１０とを図６のＡ方向から見た斜視図である。

照明ブラケット２６の筐体状の部分２６１の上部には、図中Ｙ方向に対して直交する上面２６ｂが設けられている。この上面２６ｂの４角には、第１光学ユニット３０をネジ止めするためのネジが貫通する貫通孔が設けられている（図７では、貫通孔２６ｃ１と２６ｃ２とが図示されており、残りの貫通孔については、不図示）。また、図中Ｘ方向手前側の貫通孔２６ｃ１，２６ｃ２に隣接して、第１光学ユニット３０を照明ユニット２０に位置決めするための位置決め孔２６ｅ１，２６ｅ２が設けられている。

図中Ｘ方向手前側に設けられた２個の位置決め孔のうち、カラーホイール２１配置側の位置決め孔２６ｅ１は、位置決めの主基準であり、丸穴形状となっている。そして、カラーホイール２１配置側と反対側の位置決め孔２６ｅ２は、位置決めの従基準であり、Ｚ方向に延びる長穴となっている。

また、各貫通孔２６ｃ１，２６ｃ２の周囲は、照明ブラケット２６の上面２６ｂよりも突出しており、第１光学ユニット３０をＹ方向に位置決めするための位置決め突起２６ｆとなっている。位置決め突起２６ｆを設けずに、Ｙ方向の位置精度を高める場合、照明ブラケット２６の上面全体の平面度を高める必要があり、コスト高になる。一方、位置決め突起２６ｆを設けることで、位置決め突起２６ｆの部分だけ、平面度を高めればよいので、コストを抑えて、Ｙ方向の位置精度を高めることができる。

また、照明ブラケット２６上面の開口部には、投影レンズユニット３１の下部が嵌合する遮光板２６２が設けられており、上方から筐体状の部分２６１内への光の進入を防いでいる。

また、照明ブラケット２６の上面２６ｂの貫通孔２６ｃ１，２６ｃ２の間は、後述するように、第２光学ユニット４０を、第１光学ユニット３０にネジ止めする際に邪魔とならないように切り欠いている。

照明ブラケット２６のカラーホイール２１側端部（図中Ｚ方向手前側）には、光源ユニット６０のホルダ６４上面に設けた突起状の光源位置決め部６４ａ３（図５参照）が嵌合する上下方向に貫通孔が形成された筒状の光源被位置決め部２６ａ３が設けられている。また、この光源被位置決め部２６ａ３の下方には、ホルダ６４の光源ブラケット６２側に設けられた２つの穴形状の光源位置決め部６４ａ１，６４ａ２が嵌合する突起状の２個の光源被位置決め部２６ａ１，２６ａ２が設けられている。そして、ホルダ６４の３つの光源位置決め部６４ａ１〜６４ａ３が、照明ユニット２０の照明ブラケット２６に設けられた３箇所の光源被位置決め部２６ａ１〜２６ａ３に嵌合することで、光源ユニット６０は、照明ユニット２０に位置決め固定される（図４参照）。

また、照明ブラケット２６には、カラーホイール２１、ライトトンネル２２を覆う、照明カバー２８が取り付けられている。

図８は、照明ユニット２０内での光の光路Ｌを説明する図である。
カラーホイール２１は、円盤形状のものであり、カラーモータ２１ａのモータ軸に固定されている。カラーホイール２１には、回転方向にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）などのフィルタが設けられている。光源ユニット６０のホルダ６４に設けられた不図示のリフレクタにより集光された光は、出射窓６３を通って、カラーホイール２１の周端部に到達する。カラーホイール２１の周端部に到達した光は、カラーホイール２１の回転により時分割でＲ，Ｇ，Ｂの光に分離される。

カラーホイール２１により分離された光は、ライトトンネル２２へ入射する。ライトトンネル２２は、四角筒形状であり、その内周面が鏡面となっている。ライトトンネル２２に入射した光は、ライトトンネル２２内周面で複数回反射しながら、均一な面光源にされてリレーレンズ２３へ向けて出射する。

ライトトンネル２２を抜けた光は、２枚のリレーレンズ２３を透過し、シリンダミラー２４、凹面ミラー２５により反射され、ＤＭＤ１２の画像生成面上に集光して結像される。

次に、画像形成ユニット１０について、説明する。図９は、画像形成ユニット１０の斜視図である。

図９に示すように画像形成ユニット１０は、ＤＭＤ１２が装着されるＤＭＤボード１１を備えている。ＤＭＤ１２は、マイクロミラーが格子状に配列された画像生成面を上向きにしてＤＭＤボード１１に設けられたソケット１１ａに装着されている。ＤＭＤボード１１には、ＤＭＤミラーを駆動するための駆動回路などが設けられている。

ＤＭＤボード１１の裏面（ソケット１１ａが設けられた面と反対側の面）には、ＤＭＤ１２を冷却するための冷却手段としてのヒートシンク１３が固定されている。ＤＭＤボード１１のＤＭＤ１２が装着される箇所は、貫通しており、ヒートシンク１３には、この不図示の貫通孔に挿入される突起部１３ａ（図８参照）が形成されている。この突起部１３ａの先端は、平面状になっている。突起部１３ａを不図示の貫通孔に挿入して、ＤＭＤ１２の裏面（画像生成面と反対側の面）に突起部１３ａ先端の平面部を当接させている。この平面部やＤＭＤ１２の裏面のヒートシンク１３が当接する箇所に弾性変形可能な伝熱シートを貼り付けて、突起部１３ａの平面部とＤＭＤ１２の裏面との密着性を高めて、熱伝導性を高めてもよい。

ヒートシンク１３は、固定部材１４により、ＤＭＤボード１１のソケット１１ａが設けられた面と反対側の面に加圧されて固定される。固定部材１４は、ＤＭＤボード１１の裏面の図中右側の部分に対向する板状の固定部１４ａと、ＤＭＤボード１１の裏面の図中左側の部分に対向する板状の固定部１４ａとを有している。各固定部のＸ方向一端付近と他端付近とには、左右の固定部を連結するように設けられた押圧部１４ｂを有している。

ヒートシンク１３は、画像形成ユニット１０を照明ブラケット２６（図７参照）にネジ止めすると、固定部材１４により、ＤＭＤボード１１のソケット１１ａが設けられた面と反対側の面に加圧されて固定される。

以下に、画像形成ユニット１０の照明ブラケット２６の固定について、説明する。まず、ＤＭＤ１２が、先の図６で示した照明ユニット２０の照明ブラケット２６下面に設けられた照射用貫通孔２６ｄの開口面と対向するように画像形成ユニット１０を、照明ブラケット２６に位置決めする。次に、固定部１４ａに設けられた不図示の貫通孔と、ＤＭＤボード１１の貫通孔１５とを貫通するように図中下側からネジを挿入する。そして、そのネジを照明ブラケット２６に設けられたネジ止め部２６３（図４参照）の下面に設けられたネジ穴にねじ込んで、画像形成ユニット１０を照明ブラケット２６に固定する。

また、照明ブラケット２６に設けられたネジ止め部２６３にネジをねじ込んでいくと、押圧部１４ｂが、ヒートシンク１３をＤＭＤボード側押圧していく。これにより、ヒートシンク１３が、固定部材１４により、ＤＭＤボード１１のソケット１１ａが設けられた面と反対側の面に加圧されて固定される。

このように、画像形成ユニット１０は、照明ブラケット２６に固定され、先の図６に示した３つの脚部２９は、画像形成ユニット１０の重量も支持している。

ＤＭＤ１２の画像生成面には、可動式の複数のマイクロミラーが格子状に配列されている。各マイクロミラーは鏡面をねじれ軸周りに所定角度傾斜させることができ、「ＯＮ」と「ＯＦＦ」の２つの状態を持たせることができる。マイクロミラーが「ＯＮ」のときは、先の図８の矢印Ｌ２に示すように、光源６１からの光を第１光学系７０（図３参照）に向けて反射する。「ＯＦＦ」のときは、先の図７に示す照明ブラケット２６の側面に保持されたＯＦＦ光板２７に向けて光源６１からの光を反射する（図８の矢印Ｌ１参照）。従って、各ミラーを個別に駆動することにより、画像データの画素ごとに光の投射を制御することができ、画像を生成することができる。

不図示のＯＦＦ光板２７に向けて反射された光は、熱となって吸収され外側の空気の流れで冷却される。

次に、第１光学ユニット３０について、説明する。図１０は、第１光学ユニット３０を、照明ユニット２０と画像形成ユニット１０とともに示す斜視図である。

図１０に示すように、第１光学ユニット３０は、照明ユニット２０の上方に配置されており、複数のレンズで構成された第１光学系７０（図３参照）を保持した投影レンズユニット３１と、この投影レンズユニット３１を保持するレンズホルダー３２とを有している。レンズホルダー３２には、下方へ延びる４つの脚部３２ａ１〜３２ａ４が設けられており（図１０には、脚部３２ａ２，３２ａ３のみ図示されている。脚部３２ａ１は、図４参照、脚部３２ａ４は、図６参照）、各脚部３２ａ１〜３２ａ４の底面には、照明ブラケット２６にねじ止めされるためのネジ穴が形成されている。

また、投影レンズユニット３１には、フォーカスギヤ３６が設けられており、フォーカスギヤ３６には、アイドラギヤ３５が噛み合っている。アイドラギヤ３５には、レバーギヤ３４が噛み合っており、レバーギヤ３４の回転軸には、フォーカスレバー３３が固定されている。フォーカスレバー３３の先端部分は、先の図２に示すように、装置本体から露出している。

フォーカスレバー３３を動かすと、レバーギヤ３４、アイドラギヤ３５を介して、フォーカスギヤ３６が回動する。フォーカスギヤ３６が回動すると、投影レンズユニット３１内の第１光学系７０を構成する複数のレンズが、それぞれ所定の方向へ移動し、投影画像のピントが調整される。

また、レンズホルダー３２には、４箇所、第２光学ユニット４０を第１光学ユニット３０にネジ止めするためのネジ４８が貫通するネジ貫通孔３２ｃ１〜３２ｃ３を有している。なお、図１０では、３個のネジ貫通孔が図示されており、各ネジ貫通孔３２ｃ１〜３２ｃ３には、ネジ４８を貫通させた様子が示されており、図で見えているのは、ネジ４８のネジ部の先端側である。また、各ネジ貫通孔３２ｃ１〜３２ｃ４の周囲は、レンズホルダー３２の面から突出した第２光学ユニット位置決め突起３２ｄ１〜３２ｄ３が形成されている（図１０では、３２ｄ１〜３２ｄ３が図示されている）。

図１１は、図１０のＡ−Ａ断面図である。
図１１に示すように、脚部３２ａ１，３２ａ２には、被位置決め突起３２ｂ１，３２ｂ２が、設けられている。そして、図中右側の被位置決め突起３２ｂ１は、照明ブラケット２６の上面２６ｂに設けられた位置決めの主基準である丸穴形状の位置決め孔２６ｅ１に挿入されている。また、図中左側の被位置決め突起３２ｂ２は、位置決めの従基準である長穴形状の位置決め孔２６ｅ２に挿入されており、これらによって、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向の位置決めがなされる。そして、照明ブラケット２６上面２６ｂに設けられた貫通孔２６ｃ１〜２６ｃ４にネジ３７を挿入し、レンズホルダー３２の各脚部３２ａ１〜３２ａ４に設けられたネジ穴にネジ３７をねじ止めすることで、第１光学ユニット３０が照明ユニット２０に位置決め固定される。

投影レンズユニット３１のレンズホルダー３２よりも上部側は、後述する第２光学ユニットのミラーホルダー４５（図１３参照）により覆われている。なお、先の図４に示すように、投影レンズユニット３１のレンズホルダー３２よりも下部側のレンズホルダー３２と照明ユニット２０の照明ブラケット２６の上面２６ｂとの間の部分は、露出している。しかしながら、投影レンズユニット３１は、レンズホルダー３２と嵌合しているため、この露出部から、画像の光路へ光が入り込むことはない。

次に、第２光学ユニット４０について説明する。
図１２は、第２光学ユニット４０が備える第２光学系を、投影レンズユニット３１と照明ユニット２０と画像形成ユニット１０とともに示す斜視図である。

図１２に示すように、第２光学ユニット４０は、第２光学系を構成する折り返しミラー４１と、凹面状の曲面ミラー４２とを備えている。曲面ミラー４２の光を反射する面は、球面、回転対称非球面、自由曲面形状などにすることができる

図１３は、第２光学ユニット４０を、第１光学ユニット３０、照明ユニット２０、画像形成ユニット１０とともに示す斜視図である。

図１３に示すように、第２光学ユニット４０は、曲面ミラー４２から反射した光像を透過するとともに、装置内の光学系部品を防塵するための透過ガラス５１も備えている。

第２光学ユニット４０は、折り返しミラー４１と透過ガラス５１とを保持するミラーブラケット４３と、曲面ミラー４２を保持する自由ミラーブラケット４４と、ミラーブラケット４３及び自由ミラーブラケット４４が取り付けられるミラーホルダー４５とを有する。

ミラーホルダー４５は、箱型の形状をしており、上面、下面及び図中Ｘ方向奥側が開口しており、上から見たとき、略コの字状の形状をしている。ミラーホルダー４５の上部開口のＺ方向手前側と奥側とのそれぞれでＸ方向に延びる縁部は、図中Ｘ方向手前側端部からＸ方向奥側へ行くにつれて、上昇するように傾斜した傾斜部と、図中Ｘ方向と平行な平行部とで構成されている。なお、傾斜部が、平行部より図中Ｘ方向手前側にある。また、ミラーホルダー４５の上部開口の図中Ｘ方向手前側のＺ方向に延びる縁部は、図中Ｚ方向と平行になっている。

ミラーブラケット４３は、ミラーホルダー４５の上部に取り付けられる。ミラーブラケット４３は、ミラーホルダー４５の上部開口縁部の傾斜部と当接する図中Ｘ方向手前側端部からＸ方向奥側へ行くにつれて、上昇するように傾斜した傾斜面４３ａと、ミラーホルダー４５の上部開口部縁部の平行部と当接するＸ方向に平行な平行面４３ｂとを有している。傾斜面４３ａと平行面４３ｂとは、それぞれ開口部を有しており、傾斜面４３ａの開口部を塞ぐように、折り返しミラー４１が保持されており、平行面４３ｂの開口部を塞ぐように透過ガラス５１が保持されている。

折り返しミラー４１は、板バネ状のミラー押さえ部材４６によりＺ方向両端が、ミラーブラケット４３の傾斜面４３ａに押し付けられることにより、ミラーブラケット４３の傾斜面４３ａに位置決め保持されている。折り返しミラー４１のＺ方向の一方側端部には、２個のミラー押さえ部材４６により固定されており、他方側端部には、１個のミラー押さえ部材４６により固定されている。

透過ガラス５１は、Ｚ方向両端が、板バネ状のガラス押さえ部材４７によりミラーブラケット４３の平行面４３ｂに押し付けられることにより、ミラーブラケット４３に位置決め固定されている。透過ガラス５１は、Ｚ方向両端それぞれ１個のガラス押さえ部材４７により保持されている。

曲面ミラー４２を保持する自由ミラーブラケット４４は、図中Ｘ方向奥側から手前側へ向けて下降するように傾斜した腕部４４ａをＺ軸方向手前側と奥側とに有している。また、自由ミラーブラケット４４は、腕部４４ａの上部でこれら二つの腕部を連結する連結部４４ｂを有している。自由ミラーブラケット４４は、ミラーホルダー４５の図中Ｘ方向奥側の開口を曲面ミラー４２が覆うように、腕部４４ａがミラーホルダー４５に取り付けられている。

曲面ミラー４２は、透過ガラス５１側端部の略中央部が、板バネ状の自由ミラー押さえ部材４９により自由ミラーブラケット４４の連結部４４ｂに押し付けられている。また、第１光学系側の図中Ｚ軸方向両端が、ネジにより自由ミラーブラケット４４の腕部４４ａに固定されている。

第２光学ユニット４０は、第１光学ユニット３０のレンズホルダー３２に積載固定される。具体的には、ミラーホルダー４５の下部には、レンズホルダー３２の上面と対向する下面４５１が設けられている。そして、この下面４５１には、第１光学ユニット３０にネジ止めするための筒状形状のネジ止め部４５ａ１〜４５ａ３が４箇所、形成されている（ネジ止め部４５ａ１、４５ａ２は、図１２参照）。

ネジ止め部４５ａ３は、図６参照、残りのネジ止め部は、不図示）。第２光学ユニット４０は、第１光学ユニット３０のレンズホルダー３２に設けられた各ネジ貫通孔３２ｃ１〜３２ｃ３にネジ４８を貫通させ、各ネジ止め部４５ａ１〜４５ａ３にネジ４８をネジ止めすることにより、第１光学ユニット３０にネジ止めされる。このとき、第２光学ユニット４０のミラーホルダー４５の下面が、レンズホルダー３２の第２光学ユニット位置決め突起３２ｄ１〜３２ｄ４と当接して、第２光学ユニット４０は、Ｙ方向に位置決めされて固定される。

第２光学ユニット３０を第１光学ユニット３０レンズホルダー３２に積載固定すると、先の図１０に示すように、投影レンズユニット３１のレンズホルダー３２よりも上部の部分が、第２光学ユニット４０のミラーホルダー４５内に収納される。また、第２光学ユニット４０を、レンズホルダー３２に積載固定したとき、曲面ミラー４２とレンズホルダー３２との間には、隙間があり、その隙間にアイドラギヤ３５（図１０参照）入り込んでいるような形となる。

図１４は、第１光学系７０から投影面１０１（スクリーン）までの光路を示す斜視図である。

第１光学系７０を構成する投影レンズユニット３１を透過した光束は、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間で、ＤＭＤ１２で生成された画像に共役な中間像を形成する。この中間像は、折り返しミラー４１と曲面ミラー４２との間に曲面像として結像される。次に、光像は、凹面状の曲面ミラー４２に入射し、曲面ミラー４２により中間像を「さらに拡大した画像」にして投影面１０１に投影結像する。

このように、投影光学系を、第１光学系７０と、第２光学系とで構成し、第１光学系７０と第２光学系の曲面ミラー４２との間に中間像を形成し、曲面ミラー４２で拡大投影することで、投影距離を短くでき、狭い会議室などでも使用することができる。

また、図１４に示すように、照明ブラケット２６には、第１光学ユニット３０、第２光学ユニット４０が積載固定される。また、画像形成ユニット１０も固定される。よって、照明ブラケット２６の脚部２９が、第１光学ユニット３０、第２光学ユニット４０及び画像形成ユニット１０の重量を支える形でベース部材５３に固定される。

図１５は、装置内の各ユニットの配置関係を示した模式図である。
図に示すように、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０、第１光学ユニット３０、第２光学ユニット４０は、投影面の短軸方向であるＹ方向に積層配置されている。光源ユニット６０は、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０、第１光学ユニット３０、第２光学ユニット４０が積層された積層体に対して投影面の長軸方向であるＺ方向に配置されている。

このように、本実施形態においては、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０、第１光学ユニット３０、第２光学ユニット４０及び光源ユニットが、投影画像及び投影面１０１に対して平行な方向であるＹ方向またはＺ方向に並べて配置されている。さらに具体的には、画像形成ユニット１０と照明ユニット２０とからなる画像形成部Ａと、第１光学ユニット３０と第２光学ユニット４０とからなる投影光学部Ｂとが積層された方向に対して直交する方向に光源ユニット６０が画像形成部Ａに連結されている。また、画像形成部Ａと光源ユニット６０とは、ベース部材５３に平行な同一の直線上に配置されている。また、画像形成部Ａと投影光学部Ｂとは、ベース部材５３に垂直な同一の直線上に配置され、ベース部材５３側から、画像形成部Ａ、投影光学部Ｂの順番で配置されている。

また、本実施形態においては、光源ユニット６０の上方に、光源６１やＤＭＤ１１に電力を供給するための電源ユニット８０が積層配置されている。これら光源ユニット６０、電源ユニット８０、画像形成部Ａ、投影光学部Ｂは、上述のプロジェクタの上面と、ベース部材５３と、プロジェクタ１の周囲を覆う後述の外装カバー５９（図１９参照）からなるプロジェクタ１の容器に収納されている。

図１６は、本実施形態のプロジェクタ１の使用例を示す図であり、図１７、図１８は、従来のプロジェクタ１Ａの使用例を示す図である。

図１６〜図１８に示すように、プロジェクタ１は、例えば会議室などで使用する場合、プロジェクタ１をテーブル１００に置いてホワイトボードなどの投影面１０１に画像を投影して使用される。

図１７に示すように、従来のプロジェクタ１Ａは、ＤＭＤ１２（画像生成素子）、照明ユニット２０、第１光学系７０、第２光学系（曲面ミラー４２）が、投影面１０１に投影された投影画像の面に対して直交する方向に直列に並べて配置されている。よって、プロジェクタ１Ａの投影面に対して直交する方向（Ｘ方向）に長くなり、プロジェクタ１Ａが、投影面１０１に対して直交する方向にスペースをとってしまう。投影面１０１に投影された画像を見る人が座る椅子や、使用する机は、一般的に投影面に対して直交する方向に配置する。そのため、プロジェクタが、投影面に対して直交する方向にスペースを取ると、それだけ、椅子の配置スペースや机の配置スペースが制限されて、利便性が悪い。

図１８に示すプロジェクタ１Ｂは、ＤＭＤ１２（画像形成素子）、照明ユニット２０、第１光学系７０が、投影面１０１に投影された投影画像の面と平行に直列に並べて配置されている。よって、図１９に示すプロジェクタ１Ｂに比べて、投影面１０１に対して直交する方向の長さを短くすることができる。しかしながら、図１８に示すプロジェクタ１Ｂは、光源６１が、照明ユニット２０に対して投影面１０１に投影された投影画像の面に対して直交する方向に配置されているため、プロジェクタの投影面１０１に対して直交する方向の長さを十分に短くすることができない。

一方、図１６に示す本実施形態のプロジェクタ１においては、画像形成ユニット１０と照明ユニット２０とからなる画像形成部Ａ及び第１光学ユニット３０と折り返しミラー４１とからなる投影光学部Ｂを、投影面１０１及び投影面１０１に投影された投影画像の像面に対して平行な方向のうち図中Ｙ方向に直列に並べて配置している。また、光源ユニット６０と、照明ユニット２０とが、投影面１０１に投影された投影画像の面に対して平行な方向のうち図中Ｚ方向に直列に並べて配置している。

すなわち、本実施形態のプロジェクタ１は、光源ユニット６０、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０及び第１光学ユニット３０と、折り返しミラー４１とは、投影面１０１に投影された投影画像の面に対して平行な方向（図中Ｚ方向またはＹ方向）に配置された構造となっている。また、光源ユニット６０、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０及び第１光学ユニット３０と、折り返しミラー４１のそれぞれが投影面及び投影画像の像面に平行な面に交差するように配置されているのである。

このように、光源ユニット６０、画像形成ユニット１０、照明ユニット２０及び第１光学ユニット３０と、折り返しミラー４１とを、投影面１０１に投影された投影画像の面に対して平行な方向（図中Ｚ方向またはＹ方向）に配置したので、図１６に示すように、図１７や図１８に示したプロジェクタに比べて投影面１０１に対して直交する方向（図中Ｘ方向）の長さを短くすることができる。これにより、プロジェクタ１が椅子の配置スペースや机の配置スペースの阻害となるのを抑制することができ、利便性の高いプロジェクタ１を提供することができる。

また、本実施形態においては、先の図１５に示すように、光源ユニット６０の上方に、光源６１やＤＭＤ１１に電力を供給するための電源ユニット８０が積層配置されている。これにより、プロジェクタ１のＺ方向も短くなっている。

また、本実施形態においては、第２光学系を折り返しミラー４１と曲面ミラー４２とで構成しているが、第２光学系を曲面ミラー４２のみで構成してもよい。また、折り返しミラー４１は、平面ミラーでも正の屈折力を持ったミラーでも負の屈折力を持ったミラーでもよい。また、本実施形態においては、曲面ミラー４２として凹面ミラーを用いているが、凸面ミラーを用いることもできる。この場合は、第１光学系７０と曲面ミラー４２との間で中間像を形成しないように第１光学系７０を構成する。

光源６１は、経時使用で寿命を迎えるので、定期的な交換が必要である。このため、本実施形態においては、光源ユニット６０は、装置本体から着脱可能に設けられている。

図１９は、プロジェクタ１の設置面側を見た斜視図である。
図１９に示すように、プロジェクタ１の底面を構成するベース部材５３には、開閉カバー５４が設けられており、開閉カバー５４には、回転操作部５４ａが設けられている。回転操作部５４ａを回転すると、開閉カバー５４と装置本体との固定が解除され、開閉カバー５４が、装置本体から取り外し可能となる。また、ベース部材５３の開閉カバー５４のＸ方向に隣接する箇所には、電源吸気口５６が設けられている。

また、図１９に示すように、プロジェクタ１の外装カバー５９の一方のＹ−Ｘ平面には、吸気口８４と、パソコンなどの外部装置からの画像データなどが入力される外部入力部８８が設けられている。

図２０は、開閉カバー５４を装置から取り外した様子を示す斜視図である。
開閉カバー５４を取り外すと、図２０に示すように、光源ユニット６０の光源ブラケット６２の光源６１が装着された側と反対側の面が露出する。光源ブラケット６２には、取っ手部６６が、光源ブラケット６２に対して図中点線で示すＯ１を回転中心にして回動自在に取り付けられている。

光源ユニット６０を装置本体から取り出すときは、取っ手部６６を回動させて取っ手部６６を掴んで図中手前側へ引き出すことで、光源ユニット６０は、装置本体の開口部から取り外される。光源ユニット６０を装置本体に装着するときは、装置本体の開口部から光源ユニット６０を挿入する。

光源ユニット６０を装置本体への挿入していくと、先の図５に示したコネクタ部６２ａが装置本体の不図示の電源側コネクタと接続する。また、同図に示したホルダ６４の３つの光源位置決め部６４ａ１〜６４ａ３が、先の図７に示した照明ユニット２０の照明ブラケット２６に設けられた３つの光源被位置決め部２６ａ１〜２６ａ３に嵌合する。これにより、光源ユニット６０が装置本体に位置決めされ、光源ユニット６０の装着が完了する。そして、開閉カバー５４をベース部材５３に取り付ける。本実施形態においては、光源ユニット６０に取っ手部６６を設けているが、図２０に示すように、開閉カバー５４側へ突出して設けられた通過部６５を取っ手部としてもよい。

また、ベース部材５３には、３箇所に脚部５５が設けられており、この脚部５５を回転させることで、ベース部材５３からの突出量が変更され、高さ方向（Ｙ方向）の調整を行うことができるようになっている。

また、図２０に示すように、外装カバー５９の他方のＹ−Ｘ平面には、排気口８５が設けられている。

図２１は、本実施形態のプロジェクタ１内の空気の流れを説明する説明図である。この図は、プロジェクタ１を投影面１０１に対して直交する方向（Ｘ方向）から見た図である。

図２１に示すように、プロジェクタ１の側面の一方（図中左側）にプロジェクタ１内に外気を取り込むための開口した吸気口８４が設けられており、プロジェクタ１の側面の他方（図中右側）にプロジェクタ１内の空気を排気する開口した排気口８５が設けられている。また、排気口８５と対向するように、排気ファン８６が設けられている。

排気口８５と吸気口８４の一部は、プロジェクタ１を投影面１０１に対して直交する方向（Ｘ方向）から見たとき、光源ユニット６０と操作部８３との間となるように設けられている。また、曲面ミラー４２の裏面と、この裏面に対向する外装カバー５９との間には空気が流れることが可能な流路が形成されている。これにより、吸気口８４から取り込まれた外気は、先の図１３に示す第２光学ユニット４０のミラーホルダー４５のＺＹ平面や曲面ミラー４２の裏面にまわりこんで、ミラーホルダー４５や曲面ミラー４２の裏面の曲面に沿いながら、排気口８５へ向かって移動する。

なお、曲面ミラー４２は上述のとおり正のパワーを持つ凹面形状のミラーであり、曲面ミラー４２の裏面は、表面の形状に概略沿った凸形状である。光源ユニット６０の上部に配置された電源ユニット８０は、図中Ｚ方向から見たとき、光源ユニット６０側の辺のみが無い略四角形のコの字形状をしている。そして、吸気口８４から取り込まれた外気は、ミラーホルダー４５や曲面ミラー４２の裏面の曲面に沿いながら、排気口８５へ向かい、四方のうちの光源ユニット６０側を除く３方向を電源ユニット８０に囲われた空間へ流れ、排気口８５から排出される。

このように、排気口８５と吸気口８４の一部が、プロジェクタ１を投影面１０１に対して直交する方向（Ｘ方向）から見たとき、光源ユニット６０と操作部８３との間となるように設ける。これにより、光源ユニット６０と操作部８３との間を通って、排気口８５から排出される気流を生じさせることができる。

また、照明ユニット２０のカラーホイール２１を回転駆動させるためのカラーモータ２１ａ（図６参照）の周囲の空気が吸引できるような箇所に光源ブロワ９５が配置されている。これにより、光源ブロワ９５の吸気により発生する気流でカラーモータ２１ａとライトトンネル２２とを冷却することができる。

光源ブロワ９５により吸引された空気は、光源ダクト９６を通って、ホルダ６４の光源流入口６４ｂ（図５参照）へ流入する。また、光源ダクト９６へ流入した空気の一部は、光源ダクト９６の外装カバー５９（図２０参照）との対向面に形成された開口部９６ａから光源ハウジング９７と外装カバー５９との間に流れる。

光源ダクト９６の開口部９６ａから光源ハウジング９７と外装カバー５９との間に流れてきた空気は、光源ハウジング９７と外装カバー５９とを冷却した後、排気ファン８６によって排気口８５から排出される。

また、光源流入口６４ｂへと流れた空気は、光源６１へ流入し、光源６１を冷却した後、ホルダ６４の上面に設けられた光源排気口６４ｃから排気される。光源排気口６４ｃから排気された空気は、光源ハウジング９７上面の開口部から電源ユニット８０に囲われた空間へ排気される。その後、第２光学ユニット４０を周り込んで中継排気ファン８７により電源ユニット８０の囲われた空間に流れ込んできた低温の空気と混ざった後、排気ファン８６により排気口８５から排出される。このように、光源排気口６４ｃから排気された高温の空気が、外気と混合させてから、排気することにより、排気口８５から排気される空気が高温となるのを抑制することができる。なお、具体的な光源排気口６４ｃから排気された空気と、吸気口８４から吸気された空気との混合についての詳細については、後述する。

また、ユーザーが操作する操作部８３は、ユーザーが操作しやすいように、装置の上面に設けるのが好ましい。しかし、本実施形態においては、プロジェクタ１上面に、投影面１０１に画像を投影するための透過ガラス５１を設けているため、プロジェクタをＹ方向から見たとき、光源６１と重なる位置に、操作部８３を設ける必要がある。

本実施形態においては、光源ユニット６０と操作部８３との間に吸気口８４から排気口８５へ向かって流れる気流で、光源６１を冷却して高温となった空気を、排気口へ向けて排気するので、この高温の空気が、操作部８３へ移動するのを抑制することができる。これにより、光源６１を冷却して高温となった空気で、操作部８３が温度上昇するのを抑制することができる。また、吸気口８４から第２光学ユニット４０を周り込んで、排気口８５へ向かって流れる空気の一部は、操作部８３の真下を通って、操作部８３を冷却する。このことも、操作部８３の温度上昇を抑制することができる。

また、排気ファン８６による吸気により、先の図２０に示したベース部材５３に設けられた電源吸気口５６から外気が吸気される。光源ハウジング９７よりも図中Ｘ方向奥側には、光源６１に安定した電力（電流）を供給するための不図示のバラスト基板が配置されている。そして、電源吸気口５６から吸引された外気は、光源ハウジング９７と不図示のバラスト基板との間を上方へ移動しながら、バラスト基板を冷却する。その後、バラスト基板の上方に配置されている電源ユニット８０で囲われた空間に流れた後、排気ファン８６により排気口８５から排気される。

また、装置本体の図中左下側には、画像形成ユニット１０のヒートシンク１３や、光源ユニット６０光源ブラケット６２などを冷却する冷却部１２０が配置されている。冷却部１２０は、吸気ブロワ９１、垂直ダクト９２、水平ダクト９３を有している。

吸気ブロワ９１は、吸気口８４の下方に対向配置されており、吸気口８４と対向する面から吸気口８４を介して外気を吸気するとともに、吸気口と対向する面と反対側の面から装置内部の空気を吸気して、吸気ブロワ９１の下方に配置された垂直ダクト９２へ流入する。垂直ダクト９２へ流入した空気は、下方へと移動し、垂直ダクト９２の下方部で連結された水平ダクト９３へ送れられる。

水平ダクト９３内には、ヒートシンク１３が配置されており、ヒートシンク１３が、水平ダクト９３を流れる空気により冷却される。ヒートシンク１３が冷却されることにより、効率よくＤＭＤ１２を冷却することができ、ＤＭＤ１２が、高温になるのを抑制することができる。

水平ダクト９３内を移動してきた空気は、先の図５に示す光源ユニット６０の光源ブラケット６２に設けられた通過部６５または開口部６５ａへ流入する。開口部６５ａへ流入した空気は、開閉カバー５４と光源ブラケット６２との間へと流れ、開閉カバー５４を冷却する。

一方、通過部６５へ流入した空気は、光源ブラケット６２を冷却した後、光源６１の出射側とは反対側の部分へ流入し、光源６１のリフレクタ６７の反射面とは反対側を冷却することで、光源６１のリフレクタ６７を冷却する。したがって、通過部６５を通過する空気は、光源ブラケット６２と光源６１の両方の熱を奪う。リフレクタ６７付近を通過した空気は、光源ブラケット６２の高さから排気ファン８６の下部付近の高さまでの空気を導く排気ダクト９４を通った後に、光源排気口６４ｃから排気された空気と合流し、排気口８５へ至る。排気ファン８６により排気口８５から排出される。また、開口部６５ａを通って開閉カバー５４と光源ブラケット６２との間へ流入した空気は、開閉カバー５４を冷却した後、装置内部を移動して、排気ファン８６により排気口８５から排出される。

光源ブラケット６２に通過部６５を設けて、光源ブラケット６２を冷却することで、光源６１の温度上昇を抑制することができる。よって、光源６１へ流入させる冷却風の流量を、少なくしても、良好に光源６１を冷却することができる。これにより、光源ブロワ９５の回転数（ｒｐｍ）を落とすことができ、光源ブロワ９５の風切り音を抑えることができる。また、光源ブロワ９５の回転数（ｒｐｍ）を落とすことができるので、装置の省電力化を図ることができる。

次に、本実施形態の特徴点である光源排気口６４ｃから排気された空気（以下、光源排気という）と、吸気口８４から吸気された空気（以下、低温空気という）との混合について具体的に説明する。

図２２は、光源排気と低温空気とを混合させる混合部としての混合ダクト９８を光源ハウジング９７とともに示す斜視図である。

図に示すように、光源ハウジング９７の上方に混合ダクト９８が設けられている。混合ダクト９８のＺ軸方向手前側と奥側は、開口している。

図１は、光源ユニット６０、電源ユニット８０及び混合ダクト９８などを示した断面図である。

図１に示すように、光源ハウジング９７には、光源排気を鉛直方向上方に導いて、混合ダクト９８へ流入させる第１流路を形成する光源排気ダクト９９が設けられている。光源排気ダクト９９の一端は、ホルダ６４の光源排気口６４ｃの真上に形成された光源ハウジング９７の開口部に接続されており、他端は、混合ダクト９８の下面に設けられた開口部に接続されている。混合ダクト９８は、電源ユニット８０に囲われた空間に配置されている。図では、電源ユニット８０のＰＦＣメイン電源基板８０ａと、ＰＦＣサブ電源基板８０ｂとが図示されている。また、ＰＦＣメイン電源基板８０ａの上方に操作部８３が、配置されている。また、ＰＦＣサブ基板の排気ファン８６側（図中右側）には、自身が所定の温度以上になると、電源ユニット８０への電圧供給を停止するサーモスイッチ１８２が配置されている。

図１に示すように、ホルダ６４の光源排気口６４ｃから排出された光源６１の熱を奪って温度上昇した光源排気は、自身の上昇気流、排気ファン８６の吸引力、光源ブロワ９５の風圧により、光源排気ダクト９９内を上昇していき、混合ダクト９８の壁面としての上面に突き当る。

流入口９８ａよりも空気流れ方向上流側には、流入口９８ａから混合ダクト９８へ向かう空気の流れを生じさせる中継排気ファン８７が設けられている。吸気口８４から第２光学ユニット４０を周り込んできた低温空気の一部は、中継排気ファン８７によって、混合ダクト９８の図中左側の開口した第２流路としての流入口９８ａから流入し、混合ダクト９８の壁面としての上面に突き当った光源排気と混合される。これにより、光源排気は、温度低下して、排気ファン８６へ向けて移動する。

そして、混合ダクト９８の排気ファン８６側の開口した流出口９８ｂから流出し、流出した混合排気は、流出口９８ｂと排気口８５との間で、混合ダクト９８の上部及び外周から周り込んできた、吸気口８４から取り込んだ空気のうち流入口９８ａに流入しなかった空気とさらに混合され、さらに温度低下して、排気ファン８６から機外へ排出される。

ここで、光源排気ダクト９９から混合ダクト９８に流入する光源排気の風圧や流量などによっては、混合ダクト９８の内圧が高くなり過ぎて、流入口９８ａから混合ダクト９９に低温空気が流れ込み難くなる。そのため、吸気口８４から取り込まれた低温空気は、流入口９８ａに流入する経路よりも流入口９８ａに流入しない経路を通って排気口８５に向けて流れ易くなる。よって、流入口９８ａから混合ダクト９８に低温空気が十分に流入せず、混合ダクト９８での低温空気との混合による光源排気の冷却が不十分になってしまう。このように、混合ダクト９８で低温空気との混合により光源排気を十分に冷却できないと、混合ダクト９８から排出された混合空気が、排気口８５から排気されるまでの間に、流入口９８ａに流入しなかった低温空気と混合されるだけでは、排気口８５から排気される空気を十分に冷却して排気することができなくなる。

これに対し、中継排気ファン８７によって流入口９８ａから混合ダクト９８に低温空気を流入させることで、混合ダクト９８の内圧が高くても、中継排気ファン８７によって流入口９８ａから混合ダクト９８に低温空気を強制的に流入させることができる。これにより、流入口９８ａから混合ダクト９８に低温空気が十分に流入せず、混合ダクト９８での低温空気との混合による光源排気の冷却が不十分になってしまうのを抑制することができる。よって、混合ダクト９８で十分に冷却された混合空気を、排気口８５から排気されるまでの間に、吸気口８４から取り入れられ、且つ、流入口９８ａに流入しなかった低温空気とさらに混合させて、排気口８５から排気される空気を十分に冷却して排気することができる。

なお、流入口９８ａよりも空気流れ方向上流側に、少なくとも１つ上の中継排気ファン８７を設けることで、中継排気ファン８７によって流入口９８ａから混合ダクト９８に効率良く低温空気を流入させることができる。

また、図２３に示すように、混合ダクト９８に水平方向に平行な板状部材９８ｃを鉛直方向に所定の間隔を開けて複数設けてもよい。各板状部材９８ｃは、光源排気ダクト９９側の下方の板状部材９８ｃよりも上方にある板状部材９８ｃが排気口８５側に位置するように、低温空気の流入方向である水平方向にずらして配置している。

先の図１、図２２に示す構成では、混合ダクト９８の上方に高温の空気の層ができてしまい、混合ダクト内で外気との混合が十分に行われない場合がある。しかし、図２３に示すように、複数の板状部材９８ｃを設けることで、混合ダクト９８内を上昇してきた光源排気が、上面よりも下方にある板状部材９８ｃとぶつかり、気流が乱れる。これにより、流入口９８ａから流入してきた低温空気と良好に混合させることができ、光源排気の温度を良好に低下させることができる。

また、下方の板状部材９８ｃにぶつかった光源排気は、上昇気流により上昇しながら、排気ファン側へ移動すると、さらに上方にある板状部材９８ｃにぶつかり、気流が乱れ、低温空気とさらに混合される。このように、下方の板状部材よりも上方にある板状部材が排気部側に位置するので、混合ダクト９８内で光源排気と低温空気との混合をさらに促進させることができ、光源排気の温度を混合ダクト内で良好に低下させることができる。

また、混合ダクト９８から排出された気流は、板状部材９８ｃにより乱されており、混合ダクト９８と排気ファン８６との間で、混合ダクト９８の外周を周り込んできた低温空気と良好に混合され、さらの光源排気の温度を低下させることができる。これにより、排気口８５からの排気温度をより一層低下させることができる。

次に、変形例について説明する。

［変形例１］
図２４は、変形例１の概略斜視図であり、図２５は、変形例１の断面図である。
図２４、図２５に示すように、この変形例１は、混合ダクト９８に傾斜面を設け、この傾斜面に第２流路としての流入口９８ａを設けたものである。

この変形例１においては、第１流路９９ａ内を上昇してきて、混合ダクト９８へ流入してきた光源排気が、傾斜面９８ｄに案内されながら、排気ファン８６側へ移動する。そして、傾斜面９８ｄに案内されながら移動する光源排気が、流入口９８ａから流入してきた低温空気と混合される。さらには、流入口９８ａを複数設けることで、混合ダクト９８内の気流を乱すことができ、混合ダクト９８内で光源排気と低温空気との混合をさらに促進させることができ、光源排気の温度を混合ダクト内で良好に低下させることができる。

また、混合ダクト９８から排出された気流は、複数の流入口９８ａからの気流により乱されており、混合ダクト９８と排気ファン８６との間で、混合ダクト９８の外周を周り込んできた低温空気と良好に混合され、さらの光源排気の温度を低下させることができる。これにより、排気口８５からの排気温度をより一層低下させることができる。

また、この変形例１においては、混合ダクト９８が、排気ファン８６へ向かうに連れて、その口径が拡大するような形状となっている。よって、混合ダクト９８へ流入した光源排気は、拡散され、混合ダクト９８の外周面から周り込んできた低温空気と良好に混合させることができ、光源排気を良好に温度低下させることができる。

また、図２６に示すように傾斜面９８ｄを階段状にして、傾斜面９８ｄを凹凸形状にしてもよい。このように、傾斜面９８ｄを凹凸形状にすることで、傾斜面９８ｄにより案内された光源排気の気流を乱すことができ、流入口９８ａから流入した低温空気と良好に混合させることができる。

また、傾斜面９８ｄが平面の場合、光源６１からのフレア光が、傾斜面９８ｄを正反射して、排気口８５から出射してしまう場合がある。一方、傾斜面９８ｄを凹凸形状にすることで、傾斜面９８ｄに入射した光源６１からのフレア光が乱反射し、排気口８５から出射するのを抑制することができる。また、図２６では、傾斜面９８ｄを階段状にしているが、傾斜面９８ｄを凹凸形状であれば、どのような形状でも構わない。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様Ａ）
光源６１などの光源を備え、光源からの光を用いて形成された画像を投影するプロジェクタ１などの画像投影装置において、装置本体内に空気を取り入れるための吸気口８４などの吸気口と、装置本体内から空気を排出するための排気口８５などの排気口と、吸気口から排気口へ向かう空気の流れを生じさせる排気ファン８６などの第１送風手段と、光源によって温度が上昇した空気である光源排気が流入するための光源排気ダクト９９などの第１流路及び吸気口から取り入れられ、光源排気よりも温度が低い空気である低温空気の一部が流入するための流入口９８ａなどの第２流路を有し、第１流路から流入した光源排気と、第２流路から流入した低温空気とが混合する混合ダクト９８などの混合部とを備え、混合部から排出された混合空気が、混合部と排気口との間で、吸気口から取り入れられ且つ第２流路に流入しなかった空気と合流するように構成し、且つ、第２流路から混合部へ向かう空気の流れを生じさせる中継排気ファン８７などの第２送風手段を設けた。これよれば、上記実施形態について説明したように、混合部での光源排気の冷却が不十分になるのを抑制し、且つ、光源排気を良好に冷却して排気することができる。
（態様Ｂ）
（態様Ａ）において、上記第２流路よりも空気流れ方向上流側に少なくとも１つ以上の上記第２送風手段を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、第２送風手段によって効率良く低温空気を混合部に送り込むことができる。
（態様Ｃ）
（態様Ａ）または（態様Ｂ）において、前記第１流路から流入する光源排気の流入方向を、前記第２流路から流入する前記低温空気の流入方向に対して直交させた。これによれば、上記実施形態について説明したように、光源排気の気流を乱すことができ、混合部で良好に光源排気と低温空気とを混合させることができる。
（態様Ｄ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、前記第１流路から流入してきた光源排気が突き当る、混合ダクト９８の壁面としての上面などの壁面を設け、前記壁面と第１流路との間に前記低温空気が前記第２流路から流入するよう前記混合部を構成した。これによれば、上記実施形態について説明したように、壁面に突き当って気流が乱れた光源排気に対して、低温の空気を流入させることができる。これにより、混合部で良好に光源排気と低温空気とを混合させることができる。また、気流が乱れた状態で混合空気を混合部から排出することができ、混合部と排気口との間で混合空気と低温空気とを良好に混合させることができる。
（態様Ｅ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）または（態様Ｄ）において、前記混合部に、前記第２流路から流入する低温空気の流入する方向に平行な板状部材９８ｃなどの板状部材を、前記第２流路から流入する低温空気の流入する方向と直交する方向に所定の間隔を開けて複数設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、光源排気を何度も板状部材に衝突させることができ、混合部における光源排気の気流を乱すことができ、混合部での光源排気と低温空気との混合を促進させることができる。これにより、光源排気の温度を良好に低下させることができ、排気口からの排気が高温になるのを抑制することができる。また、気流が乱れた状態で混合空気を混合部から排出することができ、混合部と排気口との間で混合空気と低温空気とを良好に混合させることができる。
（態様Ｆ）
（態様Ｅ）において、前記第１流路側の板状部材よりも前記第１流路から離間した側にある板状部材が排気部側に位置するように、各板状部材を前記第２流路から流入する低温空気の流入方向にずらして配置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、高温の光源排気が混合部内を排気口側へ移動する際に、何度も板状部材に衝突させることができる。これにより、光源排気の気流を良好に乱すことができ、混合部での光源排気と低温空気との混合をより一層、促進することができる。
（態様Ｇ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）または（態様Ｃ）において、前記排気部側に傾斜した傾斜面９８ｄなどの傾斜面を設け、前記傾斜面に前記第２流路を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、流入口から流入する低温空気により傾斜面に案内されて移動してきた光源排気の気流を乱すことができるとともに、流路内で光源排気と低温空気との混合を行うことができる。これにより、混合部で光源排気の温度を低下させることができ、排気口から排出される排気温度を低下させることができる。また、気流が乱れた状態で混合空気を混合部から排出することができ、混合部と排気口との間で混合空気と低温空気とを良好に混合させることができる。また、混合部が、排気口へ向かうに連れて、その口径が拡大するような形状となる。よって、混合部内の空気は、拡散されて混合部から排気される。これにより混合部と排気口との間で混合空気と低温空気とを良好に混合させることができ、光源排気を良好に温度低下させることができる。
（態様Ｈ）
（態様Ｇ）において、前記傾斜面を凹凸状にした。これによれば、上記実施形態について説明したように、傾斜面に沿って移動する光源排気の気流を乱すことができる。これにより、混合部で、光源排気と低温空気とを混合を促進することができ、光源排気を良好に温度低下させることができる。また、気流が乱れた状態で混合空気を混合部から排出することができ、混合部と排気口との間で混合空気と低温空気とを良好に混合させることができる。
（態様Ｉ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）または（態様Ｈ）において、前記光源に電力を供給する電源ユニット８０などの電源ユニットと、前記光源との間に前記混合部を配置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、高温の光源排気が、混合部で低温空気と混合されて温度低下されるので、電源ユニットが、光源排気の熱の影響で高温となるのを抑制することができる。よって、安定的に光源になどに電力を供給することができる。
（態様Ｊ）
（態様Ａ）、（態様Ｂ）、（態様Ｃ）、（態様Ｄ）、（態様Ｅ）、（態様Ｆ）、（態様Ｇ）、（態様Ｈ）または（態様Ｉ）において、ユーザーが当該装置を操作するための操作部８３などの操作ユニットと、前記光源との間に前記混合部を配置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、高温の光源排気が、混合部で低温空気と混合されて温度低下されるので、操作ユニットが、光源排気の熱の影響で高温となるのを抑制することができる。これにより、操作ユニットを装置の上面に配置しても、操作ユニットの熱でユーザーの操作が困難になるのを抑制することができる。

１プロジェクタ
１Ａプロジェクタ
１Ｂプロジェクタ
１０画像形成ユニット
１１ボード
１１ａソケット
１３ヒートシンク
１３ａ突起部
１４固定部材
１４ａ固定部
１４ｂ押圧部
１５貫通孔
２０照明ユニット
２１カラーホイール
２１ａカラーモータ
２２ライトトンネル
２３リレーレンズ
２４シリンダミラー
２５凹面ミラー
２６照明ブラケット
２６ａ１光源被位置決め部
２６ａ２光源被位置決め部
２６ａ３光源被位置決め部
２６ｂ上面
２６ｃ１貫通孔
２６ｄ照射用貫通孔
２６ｅ１位置決め孔
２６ｅ２位置決め孔
２６ｆ突起
２７光板
２８照明カバー
２９脚部
３０第１光学ユニット
３１投影レンズユニット
３２レンズホルダー
３２ａ１脚部
３２ａ２脚部
３２ａ３脚部
３２ａ４脚部
３２ｂ１突起
３２ｂ２突起
３２ｃ１ネジ貫通孔
３２ｄ１突起
３３フォーカスレバー
３４レバーギヤ
３５アイドラギヤ
３６フォーカスギヤ
３７ネジ
４０光学ユニット
４１折り返しミラー
４２曲面ミラー
４３ミラーブラケット
４３ａ傾斜面
４３ｂ平行面
４４自由ミラーブラケット
４４ａ腕部
４４ｂ連結部
４５ミラーホルダー
４５ａ１ネジ止め部
４５ａ３ネジ止め部
４６ミラー押さえ部材
４７ガラス押さえ部材
４８ネジ
４９自由ミラー押さえ部材
５１透過ガラス
５３ベース部材
５４開閉カバー
５４ａ回転操作部
５５脚部
５６電源吸気口
５９外装カバー
６０光源ユニット
６１光源
６２光源ブラケット
６２ａコネクタ部
６３出射窓
６４ホルダ
６４ａ１光源位置決め部
６４ａ２光源位置決め部
６４ａ３光源位置決め部
６４ｂ光源流入口
６４ｃ光源排気口
６４ｄ１平面部
６４ｄ２平面部
６５通過部
６５ａ開口部
６６取っ手部
６７リフレクタ
７０第１光学系
８０電源ユニット
８０ａメイン電源基板
８０ｂサブ電源基板
８３操作部
８４吸気口
８５排気口
８６排気ファン
８７中継排気ファン
８８外部入力部
９１吸気ブロワ
９２垂直ダクト
９３水平ダクト
９４排気ダクト
９５光源ブロワ
９６光源ダクト
９６ａ開口部
９７光源ハウジング
９８混合ダクト
９８ａ流入口
９８ｂ流出口
９８ｃ板状部材
９８ｄ傾斜面
９９光源排気ダクト
９９ａ流路
１００テーブル
１０１投影面
１２０冷却部
１８２サーモスイッチ
２６１筐体状の部分
２６２遮光板
２６３ネジ止め部
４５１下面

特開２００８−２９２８３２号公報特許第２９１０７４２号公報

Claims

光源と投影光学部とを備え、前記光源からの光を用いて形成された画像を前記投影光学部によって投影する画像投影装置において、
装置本体内に空気を取り入れるため一側面に形成された吸気口と、
装置本体内から空気を排出するため前記一側面に対し本体内部を挟んで反対側の側面に形成された排気口と、
前記吸気口から前記排気口へ向かう空気の流れを生じさせる第１送風手段と、
前記光源によって温度が上昇した空気である光源排気が流入するための第１流路、及び前記吸気口から取り入れられ、前記光源排気よりも温度が低い空気である低温空気の一部が流入するための第２流路を有し、前記第１流路から流入した光源排気と、前記第２流路から流入した低温空気とが混合する混合部とを備え、
前記混合部から排出された混合空気が、前記混合部と前記排気口との間で、前記吸気口から取り入れられ、且つ、前記第２流路に流入しなかった空気と合流するように構成し、
且つ、前記第２流路から前記混合部へ向かう空気の流れを生じさせる第２送風手段を設け、
前記投影光学部は、前記吸気口と前記排気口との間に配置され、
前記混合部は、前記吸気口と前記排気口との間、かつ、前記投影光学部と前記排気口との間に配置され、
前記第２送風手段は、前記投影光学部と前記混合部との間に配置されていることを特徴とする画像投影装置。
請求項１の画像投影装置において、
前記混合部は、複数の基板で構成された電源ユニットが周囲に配置されており、
前記混合部から排出された混合空気と、前記第２流路に流入しなかった空気とは、前記混合部と前記第１送風手段との間、且つ、前記電源ユニットで囲われた空間で合流し、
前記複数の基板のうちの少なくとも一つには、前記電源ユニットで囲われた空間に面する箇所に、前記電源ユニットへの電圧供給を停止するためのサーモスイッチが配置されていることを特徴とする画像投影装置。
請求項１または２の画像投影装置において、
上記第１流路から流入する光源排気の流入方向を、上記第２流路から流入する上記低温空気の流入方向に対して直交させたことを特徴とする画像投影装置。
請求項１、２または３の画像投影装置において、
上記第１流路から流入してきた光源排気が突き当る壁面を設け、
前記壁面と前記第１流路との間に低温空気が上記第２流路から流入するよう上記混合部を構成したことを特徴とする画像投影装置。
請求項１、２、３または４の画像投影装置において、
上記混合部に、上記第２流路から流入する低温空気の流入する方向に平行な板状部材を、該第２流路から流入する低温空気の流入する方向と直交する方向に所定の間隔を開けて複数設けたことを特徴とする画像投影装置。
請求項５の画像投影装置において、
上記第１流路側の上記板状部材よりも前記第１流路から離間した側にある上記板状部材が排気口側に位置するように、各板状部材を上記第２流路から流入する低温空気の流入方向にずらして配置したことを特徴とする画像投影装置。
請求項６の画像投影装置において、
上記排気口側に傾斜した傾斜面を設け、該傾斜面に上記第２流路を設けたことを特徴とする画像投影装置。
請求項７の画像投影装置において、
上記傾斜面を凹凸状にしたことを特徴とする画像投影装置。
請求項１、３、４、５、６、７または８の画像投影装置において、
上記光源に電力を供給する電源ユニットと、該光源との間に上記混合部を配置したことを特徴とする画像投影装置。
請求項１、２、３、４、５、６、７、８または９の画像投影装置において、
ユーザーが当該装置を操作するための操作ユニットと、上記光源との間に上記混合部を配置したことを特徴とする画像投影装置。
光源を備え、前記光源からの光を用いて形成された画像を投影する画像投影装置において、
装置本体内に空気を取り入れるための吸気口と、
装置本体内から空気を排出するための排気口と、
前記吸気口から前記排気口へ向かう空気の流れを生じさせる第１送風手段と、
前記光源によって温度が上昇した空気である光源排気が流入するための第１流路、及び前記吸気口から取り入れられ、前記光源排気よりも温度が低い空気である低温空気の一部が流入するための第２流路を有し、前記第１流路から流入した光源排気と、前記第２流路から流入した低温空気とが混合する混合部とを備え、
前記混合部から排出された混合空気が、前記混合部と前記排気口との間で、前記吸気口から取り入れられ、且つ、前記第２流路に流入しなかった空気と合流するように構成し、
且つ、前記第２流路から前記混合部へ向かう空気の流れを生じさせる第２送風手段を設け、上記混合部に、上記第２流路から流入する低温空気の流入する方向に平行な板状部材を、該第２流路から流入する低温空気の流入する方向と直交する方向に所定の間隔を開けて複数設けたことを特徴とする画像投影装置。