(57)【要約】【課題】プロジェクタの薄型化を可能とし、かつ効率的な冷却を可能とするプロジェクタを提供すること。【解決手段】光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備え、光を画像信号に応じて変調する複数の空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒと、複数の空間光変調装置の近傍を順次流動する冷却用流体を供給する冷却用流体供給部であるファン４０と、冷却用流体の流路において互いに隣り合う空間光変調装置同士のうち、冷却用流体供給部によって供給された冷却用流体が先に到達する上流側空間光変調装置の入射面側を流動した冷却用流体を、上流側空間光変調装置より後に冷却用流体が到達する下流側空間光変調装置の射出面側へ誘導する冷却用流体誘導部である整流板４２と、を有する。【選択図】図２
2010145768.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備え、光を画像信号に応じて変調する複数の空間光変調装置と、
前記複数の空間光変調装置の近傍を順次流動する冷却用流体を供給する冷却用流体供給部と、
前記冷却用流体の流路において互いに隣り合う空間光変調装置同士のうち、前記冷却用流体供給部によって供給された前記冷却用流体が先に到達する上流側空間光変調装置の前記入射面側を流動した前記冷却用流体を、前記上流側空間光変調装置より後に前記冷却用流体が到達する下流側空間光変調装置の前記射出面側へ誘導する冷却用流体誘導部と、を有することを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
前記空間光変調装置の入射面近傍に設けられた入射側偏光板と、
前記空間光変調装置の射出面近傍に設けられた射出側偏光板と、を有し、
前記冷却用流体誘導部は、前記上流側空間光変調装置と、前記上流側空間光変調装置について設けられた前記入射側偏光板との間から、前記下流側空間光変調装置と、前記下流側空間光変調装置について設けられた前記射出側偏光板との間へ、前記冷却用流体を誘導することを特徴とする請求項１に記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記冷却用流体誘導部として機能する整流板を有し、
前記整流板のうち前記上流側空間光変調装置側の端部が、前記上流側空間光変調装置の前記入射面或いはその延長面より、前記入射側偏光板側の位置にあることを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記空間光変調装置の周囲に設けられたフレームを有し、
前記下流側空間光変調装置の周囲に設けられた前記フレームは、前記上流側空間光変調装置側の端部が、前記上流側空間光変調装置の前記入射面の延長面より前記入射側偏光板側の位置にあって、前記冷却用流体誘導部として機能することを特徴とする請求項３に記載のプロジェクタ。
【請求項５】
前記上流側空間光変調装置の周囲に設けられた前記フレームは、前記下流側空間光変調装置側となる部分に対して前記冷却用流体供給部側となる部分を伸長させた形状をなすことを特徴とする請求項４に記載のプロジェクタ。
【請求項６】
前記射出側偏光板である第１の射出側偏光板と、
前記空間光変調装置の前記射出面と前記第１の射出側偏光板との間に設けられた第２の射出側偏光板と、を有し、
前記下流側空間光変調装置について設けられた前記第２の射出側偏光板は、前記上流側空間光変調装置側の端部が、前記上流側空間光変調装置の前記入射面の延長面より前記入射側偏光板側の位置にあって、前記冷却用流体誘導部として機能することを特徴とする請求項２に記載のプロジェクタ。
【請求項７】
前記上流側空間光変調装置について設けられた前記第２の射出側偏光板は、前記下流側空間光変調装置側となる部分に対して前記冷却用流体供給部側となる部分を伸長させた形状をなすことを特徴とする請求項６に記載のプロジェクタ。
【請求項８】
前記流路が、前記上流側空間光変調装置及び前記下流側空間光変調装置の間で折り曲げられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項９】
前記上流側空間光変調装置について設けられた前記入射側偏光板と、前記下流側空間光変調装置について設けられた前記入射側偏光板とは、ダクトにより連結されていることを特徴とする請求項２〜８のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１０】
前記複数の空間光変調装置は、第１色光を画像信号に応じて変調する第１色光用空間光変調装置と、第２色光を画像信号に応じて変調する第２色光用空間光変調装置と、第３色光を画像信号に応じて変調する第３色光用空間光変調装置と、を有し、
前記冷却用流体は、前記第１色光用空間光変調装置の近傍、前記第２色光用空間光変調装置の近傍、前記第３色光用空間光変調装置の近傍を順次流動し、
前記冷却用流体誘導部は、前記流路のうち、前記第１色光用空間光変調装置及び前記第２色光用空間光変調装置の間と、前記第２色光用空間光変調装置及び前記第３色光用空間光変調装置の間との少なくとも一方に設けられることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【請求項１１】
前記第１色光用空間光変調装置で変調された前記第１色光と、前記第２色光用空間光変調装置で変調された前記第２色光と、前記第３色光用空間光変調装置で変調された前記第３色光とを合成する色合成光学系を有し、
前記流路が、前記色合成光学系のうち前記第１色光が入射する入射面、前記第２色光が入射する入射面、前記第３色光が入射する入射面に沿うように、前記第１色光用空間光変調装置及び前記第２色光用空間光変調装置の間と、前記第２色光用空間光変調装置及び前記第３色光用空間光変調装置の間とにおいてそれぞれ折り曲げられていることを特徴とする請求項１０に記載のプロジェクタ。
【請求項１２】
前記第１色光が青色光であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載のプロジェクタ。
【請求項１３】
前記第２色光が緑色光であることを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載のプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタ、特に、透過型液晶表示パネルを備えるプロジェクタの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクタは、投写性能の向上や小型化を目的とする開発が進められている。プロジェクタとしては、例えば、赤色（Ｒ）光用、緑色（Ｇ）光用、青色（Ｂ）光用の各透過型液晶表示パネルを備えるプロジェクタが広く普及している。液晶表示パネル、及び液晶表示パネルの周囲に設けられる偏光板は、照明光の吸収によって発熱する。液晶表示パネルや偏光板の放熱には、冷却構造、例えば空気を流動させるファンが用いられている。
【０００３】
冷却構造としては、液晶表示パネルや偏光板が配置される光軸を含む面に対して、略垂直な方向へ空気を流動させる構成が知られている。この場合、各液晶表示パネルへ均等に空気を供給できる一方、各液晶表示パネルを配置する部分の上下にファン、及び空気を流動させるためのダクトを配置することでプロジェクタの薄型化が難しくなる点が課題となる。かかる課題に対しては、光軸を含む面に略平行な方向へ空気を流動させる流路を設け、各液晶表示パネル及び各偏光板へ順次空気を流動させる技術が提案されている。例えば、特許文献１には、各色光を合成するクロスダイクロイックプリズムの周囲に各液晶表示パネルを配置する構成において、各液晶表示パネルの入射側及び射出側にそれぞれ流路を設ける構成が提案されている。また、例えば特許文献２には、複数のダイクロイックミラーを用いて各色光を分離及び合成する構成において、各液晶表示パネルに沿って空気を流動させる流路を設ける構成が提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８１６１３号公報
【特許文献２】特開平５−６１１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液晶表示パネルは、直線偏光の偏光方向を変えることにより表示を行う。光の利用効率を向上させるために、液晶表示パネルの入射面側に設けられる入射側偏光板には、特定の直線偏光に変換されている照明光を入射させる。液晶表示パネルの射出面側に設けられた射出側偏光板は、液晶表示パネルで偏光方向が変換された直線偏光を透過させ、他の偏光光を遮蔽する。通常、射出側偏光板は、入射側偏光板に比べて多くの光が吸収されることにより発熱量が多くなるため、より効率的な放熱が求められる。特許文献１の構成の場合、液晶表示パネルの入射側と射出側とで冷却風の流路が分けられている。この場合、冷却風が最初に到達する液晶表示パネルの射出側で多くの熱を奪った空気が、そのあとに冷却風が到達する液晶表示パネルでも、より放熱を必要とする射出側を流動することとなるため、効率的な冷却が困難となる。特許文献２の構成の場合、流路が折り曲げられた部分では、折り曲げられた内側より外側を多くの空気が流動することとなる。このために射出側への冷却風の供給が少なくなる液晶表示パネルについては、効率的な冷却が困難となる。本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、プロジェクタの薄型化を可能とし、かつ効率的な冷却を可能とするプロジェクタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプロジェクタは、光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備え、光を画像信号に応じて変調する複数の空間光変調装置と、複数の空間光変調装置の近傍を順次流動する冷却用流体を供給する冷却用流体供給部と、冷却用流体の流路において互いに隣り合う空間光変調装置同士のうち、冷却用流体供給部によって供給された冷却用流体が先に到達する上流側空間光変調装置の入射面側を流動した冷却用流体を、上流側空間光変調装置より後に冷却用流体が到達する下流側空間光変調装置の射出面側へ誘導する冷却用流体誘導部と、を有することを特徴とする。
【０００７】
複数の空間光変調装置へ順次冷却用流体を流動させる構成とすることで、プロジェクタの薄型化を可能とする。上流側空間光変調装置の入射面側から下流側空間光変調装置の射出面側へ冷却用流体を誘導することにより、上流側空間光変調装置のうち発熱量が少ない入射面側を流動した冷却用流体を、下流側空間光変調装置のうち発熱量が多い射出面側へ供給する。多くの熱を奪う前の冷却用流体を、より放熱を必要とする射出面側へ供給可能とすることで、効率的な冷却が可能となる。これにより、プロジェクタの薄型化を可能とし、かつ効率的な冷却を可能とすることができる。
【０００８】
また、本発明の好ましい態様としては、空間光変調装置の入射面近傍に設けられた入射側偏光板と、空間光変調装置の射出面近傍に設けられた射出側偏光板と、を有し、冷却用流体誘導部は、上流側空間光変調装置と、上流側空間光変調装置について設けられた入射側偏光板との間から、下流側空間光変調装置と、下流側空間光変調装置について設けられた射出側偏光板との間へ、冷却用流体を誘導することが望ましい。これにより、下流側空間光変調装置について設けられた射出側偏光板の効率的な冷却が可能となる。
【０００９】
また、本発明の好ましい態様としては、冷却用流体誘導部として機能する整流板を有し、整流板のうち上流側空間光変調装置側の端部が、上流側空間光変調装置の入射面或いはその延長面より、入射側偏光板側の位置にあることが望ましい。これにより、上流側空間光変調装置の入射面側を流動した冷却用流体を、下流側空間光変調装置の射出面側へ誘導させることができる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様としては、空間光変調装置の周囲に設けられたフレームを有し、下流側空間光変調装置の周囲に設けられたフレームは、上流側空間光変調装置側の端部が、上流側空間光変調装置の入射面の延長面より入射側偏光板側の位置にあって、冷却用流体誘導部として機能することが望ましい。これにより、上流側空間光変調装置の入射面側を流動した冷却用流体を、下流側空間光変調装置の射出面側へ誘導させることができる。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様としては、上流側空間光変調装置の周囲に設けられたフレームは、下流側空間光変調装置側となる部分に対して冷却用流体供給部側となる部分を伸長させた形状をなすことが望ましい。これにより、上流側空間光変調装置について、放熱面積を広く確保し、効率的な冷却が可能となる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様としては、射出側偏光板である第１の射出側偏光板と、空間光変調装置の射出面と第１の射出側偏光板との間に設けられた第２の射出側偏光板と、を有し、下流側空間光変調装置について設けられた第２の射出側偏光板は、上流側空間光変調装置側の端部が、上流側空間光変調装置の入射面の延長面より入射側偏光板側の位置にあって、冷却用流体誘導部として機能することが望ましい。これにより、上流側空間光変調装置の入射面側を流動した冷却用流体を、下流側空間光変調装置の射出面側へ誘導させることができる。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様としては、上流側空間光変調装置について設けられた第２の射出側偏光板は、下流側空間光変調装置側となる部分に対して冷却用流体供給部側となる部分を伸長させた形状をなすことが望ましい。これにより、上流側空間光変調装置について設けられた第２の射出側偏光板について、放熱面積を広く確保し、効率的な冷却が可能となる。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様としては、流路が、上流側空間光変調装置及び下流側空間光変調装置の間で折り曲げられていることが望ましい。これにより、各色光を合成するように配置された複数の空間光変調装置について、順次冷却用流体を流動させる構成にできる。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様としては、上流側空間光変調装置について設けられた入射側偏光板と、下流側空間光変調装置について設けられた入射側偏光板とは、ダクトにより連結されていることが望ましい。これにより、入射側偏光板とダクトとにより流路の外壁が構成されることにより、流路において効率良く冷却用流体を流動させることができる。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様としては、複数の空間光変調装置は、第１色光を画像信号に応じて変調する第１色光用空間光変調装置と、第２色光を画像信号に応じて変調する第２色光用空間光変調装置と、第３色光を画像信号に応じて変調する第３色光用空間光変調装置と、を有し、冷却用流体は、第１色光用空間光変調装置の近傍、第２色光用空間光変調装置の近傍、第３色光用空間光変調装置の近傍を順次流動し、冷却用流体誘導部は、流路のうち、第１色光用空間光変調装置及び第２色光用空間光変調装置の間と、第２色光用空間光変調装置及び第３色光用空間光変調装置の間との少なくとも一方に設けられることが望ましい。これにより、第２色光用空間光変調装置及び第３色光用空間光変調装置の少なくとも一方についての効果的な冷却が可能となる。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様としては、第１色光用空間光変調装置で変調された第１色光と、第２色光用空間光変調装置で変調された第２色光と、第３色光用空間光変調装置で変調された第３色光とを合成する色合成光学系を有し、流路が、色合成光学系のうち第１色光が入射する入射面、第２色光が入射する入射面、第３色光が入射する入射面に沿うように、第１色光用空間光変調装置及び第２色光用空間光変調装置の間と、第２色光用空間光変調装置及び第３色光用空間光変調装置の間とにおいてそれぞれ折り曲げられていることが望ましい。これにより、各色光用空間光変調装置について、順次冷却用流体を流動させる構成にできる。
【００１８】
また、本発明の好ましい態様としては、第１色光が青色光であることが望ましい。光源からの光に紫外線が含まれている場合、色分離光学系において、紫外線が青色光とともに進行する場合がある。各色光用空間光変調装置のうち青色光用空間光変調装置へ最初に冷却用流体を供給することで、紫外線の吸収による劣化を効果的に低減させることができる。
【００１９】
また、本発明の好ましい態様としては、第２色光が緑色光であることが望ましい。緑色光は他の色光に比べて視感度が高いことから、高出力であることが求められることとなる。第１色光用空間光変調装置の入射面側から緑色光用空間光変調装置の射出面側へ冷却用流体を誘導することで、光の吸収による発熱量が多くなる緑色光用の射出側偏光板について、効率的な冷却を可能とし、熱による劣化を効果的に低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクタ１の概略構成を示す。プロジェクタ１は、スクリーン３２へ投写光を投写し、スクリーン３２で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクタである。光源１０は、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む光を射出するランプ、例えば超高圧水銀ランプである。第１インテグレータレンズ１１及び第２インテグレータレンズ１２は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレータレンズ１１は、光源１０からの光束を複数に分割する。第１インテグレータレンズ１１の各レンズ素子は、光源１０からの光束を第２インテグレータレンズ１２のレンズ素子近傍にて集光させる。第２インテグレータレンズ１２のレンズ素子は、第１インテグレータレンズ１１のレンズ素子の像を空間光変調装置上に形成する。
【００２２】
２つのインテグレータレンズ１１、１２を経た光は、偏光変換素子１３にて特定の直線偏光、例えばｓ偏光に変換される。重畳レンズ１４は、第１インテグレータレンズ１１の各レンズ素子の像を空間光変調装置上で重畳させる。第１インテグレータレンズ１１、第２インテグレータレンズ１２及び重畳レンズ１４は、光源１０からの光の強度分布を空間光変調装置上にて均一化させる。反射ミラー１５は、重畳レンズ１４からの光を反射させることで、光路を略９０度折り曲げる。第１ダイクロイックミラー１６は、反射ミラー１５から入射する光のうち第１色光であるＢ光を反射し、第２色光であるＧ光、及び第３色光であるＲ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー１６は、反射によりＢ光の光路を略９０度折り曲げる。
【００２３】
反射ミラー１７は、第１ダイクロイックミラー１６からのＢ光を反射させ、光路を略９０度折り曲げる。Ｂ光用フィールドレンズ１８Ｂは、反射ミラー１７からのＢ光を平行化させる。λ／２位相差板１９Ｂは、Ｂ光用フィールドレンズ１８Ｂからのｓ偏光をｐ偏光に変換する。Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂは、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの入射面近傍に設けられている。Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂは、ｐ偏光を透過させる。
【００２４】
Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する第１色光用空間光変調装置であって、透過型の液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂは、光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備える。Ｂ光用射出側偏光板２２Ｂは、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの射出面近傍であって、クロスダイクロイックプリズム２３のうちの一つの面に設けられている。Ｂ光用射出側偏光板２２Ｂは、ｓ偏光を透過させる。Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂでの変調によりｐ偏光から変換されたｓ偏光は、Ｂ光用射出側偏光板２２Ｂを透過し、クロスダイクロイックプリズム２３へ入射する。
【００２５】
第２ダイクロイックミラー２４は、第１ダイクロイックミラー１６からのＧ光を反射させ、Ｒ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー２４は、反射によりＧ光の光路を略９０度折り曲げる。Ｇ光用フィールドレンズ１８Ｇは、第２ダイクロイックミラー２４からのＧ光を平行化させる。Ｇ光用入射側偏光板２０Ｇは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの入射面近傍に設けられている。Ｇ光用入射側偏光板２０Ｇは、ｓ偏光を透過させる。
【００２６】
Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する第２色光用空間光変調装置であって、透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇは、光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備える。Ｇ光用射出側偏光板２２Ｇは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの射出面近傍であって、クロスダイクロイックプリズム２３のうちＢ光の入射面に隣接する面に設けられている。Ｇ光用射出側偏光板２２Ｇは、ｐ偏光を透過させる。Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇでの変調によりｓ偏光から変換されたｐ偏光は、Ｇ光用射出側偏光板２２Ｇを透過し、クロスダイクロイックプリズム２３へ入射する。
【００２７】
第２ダイクロイックミラー２４を透過したＲ光は、リレーレンズ２５を透過した後、反射ミラー２６での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー２６からのＲ光は、さらにリレーレンズ２７を透過した後、反射ミラー２８での反射により光路が折り曲げられる。Ｂ光の光路及びＧ光の光路よりもＲ光の光路が長いことから、空間光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、Ｒ光の光路には、リレーレンズ２５、２７を用いるリレー光学系が採用されている。Ｒ光用フィールドレンズ１８Ｒは、反射ミラー２８からのＲ光を平行化させる。λ／２位相差板１９Ｒは、Ｒ光用フィールドレンズ１８Ｒからのｓ偏光をｐ偏光に変換する。Ｒ光用入射側偏光板２０Ｒは、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒの入射側近傍に設けられている。Ｒ光用入射側偏光板２０Ｒは、ｐ偏光を透過させる。
【００２８】
Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する第３色光用空間光変調装置であって、透過型の液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒは、光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備える。Ｒ光用射出側偏光板２２Ｒは、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒの射出面近傍であって、クロスダイクロイックプリズム２３のうちＧ光の入射面に隣接する面に設けられている。Ｒ光用射出側偏光板２２Ｒは、ｓ偏光を透過させる。Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒでの変調によりｐ偏光から変換されたｓ偏光は、Ｒ光用射出側偏光板２２Ｒを透過し、クロスダイクロイックプリズム２３へ入射する。
【００２９】
クロスダイクロイックプリズム２３は、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂで変調されたＢ光と、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇで変調されたＧ光と、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒで変調されたＲ光とを合成する色合成光学系として機能する。クロスダイクロイックプリズム２３は、互いに略直交するように配置された２つのダイクロイック膜２９、３０を有する。第１ダイクロイック膜２９は、Ｂ光を反射し、Ｇ光及びＲ光を透過させる。第２ダイクロイック膜３０は、Ｒ光を反射し、Ｂ光及びＧ光を透過させる。投写レンズ３１は、クロスダイクロイックプリズム２３で合成された光をスクリーン３２の方向へ投写する。なお、各色光用射出側偏光板２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒは、クロスダイクロイックプリズム２３の入射面に設ける他、クロスダイクロイックプリズム２３の入射面との間に隙間を空けて配置することとしても良い。
【００３０】
図２は、各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒ、各色光用入射側偏光板２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒ、各色光用射出側偏光板２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒを冷却するための冷却構造を示す。ファン４０は、冷却用流体を供給する冷却用流体供給部であって、例えばシロッコファンである。ファン４０は、プロジェクタ１の筐体外部から冷却用流体である空気を取り込み、各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒ、各色光用入射側偏光板２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒ、各色光用射出側偏光板２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒが配置される光軸を含む面に対して略平行な方向へ空気を流動させる。なお、冷却用流体供給部は、冷却用流体を供給可能であればいずれのものを用いても良い。
【００３１】
Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂ、Ｇ光用入射側偏光板２０Ｇ、Ｒ光用入射側偏光板２０Ｒは、ダクト４１によって連結されている。各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒの入射面と各色光用入射側偏光板２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒとの間、各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒの射出面と各色光用射出側偏光板２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒとの間には、空気を流動させる流路が形成されている。流路は、クロスダイクロイックプリズム２３のうちＢ光が入射する入射面、Ｇ光が入射する入射面、Ｒ光が入射する入射面に沿うように、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂ及びＧ光用空間光変調装置２１Ｇの間と、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇ及びＲ光用空間光変調装置２１Ｒの間とにおいてそれぞれ略９０度折り曲げられている。
【００３２】
整流板４２は、流路のうちＢ光用空間光変調装置２１Ｂ及びＧ光用空間光変調装置２１Ｇの間の折り曲げられた部分に設けられている。ダクト４１及び整流板４２は、いずれも板状部材を湾曲させた形状をなしている。空気は、ファン４０を駆動させることにより、プロジェクタ１の筐体外部から取り込まれ、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの近傍、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの近傍、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒの近傍を順次流動して、プロジェクタ１の筐体外部へ排出される。各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒの近傍へ順次空気を流動させるために、光軸を含む面方向にファン４０やダクト４１を並列させる構成とすることで、プロジェクタ１の薄型化が可能となる。
【００３３】
図３は、図２に示す構成のうち整流板４２が設けられた部分を拡大して示すものである。流路において互いに隣り合うＢ光用空間光変調装置２１Ｂ及びＧ光用空間光変調装置２１Ｇのうち、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂは、ファン４０によって供給された空気が先に到達する上流側空間光変調装置に該当する。Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇは、上流側空間光変調装置より後に空気が到達する下流側空間光変調装置に該当する。
【００３４】
整流板４２のうちＢ光用空間光変調装置２１Ｂ側の端部４３は、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの入射面Ｓ１或いはその延長面Ｓ１’より、Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂ側の位置にある。Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂ及び入射面Ｓ１の間を流動した空気の一部は、整流板４２に当たって、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの射出面Ｓ４及びＧ光用射出側偏光板２２Ｇの間へ進行する。整流板４２は、上流側空間光変調装置の入射面側を流動した冷却用流体を下流側空間光変調装置の射出側へ誘導する冷却用流体誘導部として機能する。
【００３５】
Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂ及びＢ光用空間光変調装置２１Ｂの入射面Ｓ１の間からダクト４１及び整流板４２の間へ進行した空気は、Ｇ光用入射側偏光板２０Ｇ及びＧ光用空間光変調装置２１Ｇの入射面Ｓ３の間へ進行する。Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの射出面Ｓ２及びＢ光用射出側偏光板２２Ｂの間を進行した空気は、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの射出面Ｓ４及びＧ光用射出側偏光板２２Ｇの間へ進行する。
【００３６】
各色光用入射側偏光板２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒへは、偏光変換素子１３で偏光方向が揃えられた直線偏光が入射するのに対して、各色光用射出側偏光板２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒへは、各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒで偏光方向が変換された直線偏光と、偏光方向が変換されなかった直線偏光とが入射する。各色光用射出側偏光板２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒは、各色光用入射側偏光板２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒに比べて多くの光が吸収され、発熱量が多くなる。
【００３７】
仮に、図３に示す構成において整流板４２を設けないこととすると、流路のうちＢ光用空間光変調装置２１Ｂ及びＧ光用空間光変調装置２１Ｇの間で略９０度折り曲げられた部分では、折り曲げられた内側である射出面Ｓ４側よりも、外側である入射面Ｓ３側へ多くの空気が流動することとなる。整流板４２は、入射面Ｓ３側、射出面Ｓ４側とで流動する空気の流量を調整する役割を果たしている。整流板４２は、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂのうち発熱量が少ない入射面Ｓ１側を流動した空気を、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇのうち発熱量が多い射出面Ｓ４側へ誘導する。多くの熱を奪う前の空気を、より放熱を必要とする射出面Ｓ４側へ供給可能とすることで、効率的な冷却が可能となる。
【００３８】
光源１０からの光に紫外線が含まれている場合、図１に示す光路において、紫外線がＢ光とともに進行する場合がある。各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒのうち最初にＢ光用空間光変調装置２１Ｂへファン４０からの空気を供給することで、紫外線の吸収による劣化を効果的に低減させることができる。
【００３９】
Ｇ光は、他の色光であるＢ光、Ｒ光に比べて視感度が高いことから、高出力であることが求められることとなる。Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの入射面Ｓ１側からＧ光用空間光変調装置２１Ｇの射出面Ｓ４側へ空気を誘導することで、光の吸収により発熱量が多くなるＧ光用射出側偏光板２２Ｇについて効率的な冷却を可能とし、熱による劣化を効果的に低減させることができる。これにより、プロジェクタ１の薄型化を可能とし、かつ効率的な冷却ができるという効果を奏する。
【００４０】
整流板４２は、流路のうちＧ光用空間光変調装置２１Ｇ及びＲ光用空間光変調装置２１Ｒの間の折り曲げられた部分に設けることとしても良い。流路において互いに隣り合うＧ光用空間光変調装置２１Ｇ及びＲ光用空間光変調装置２１Ｒのうち、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇは、ファン４０によって供給された空気が先に到達する上流側空間光変調装置に該当する。Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒは、上流側空間光変調装置より後に空気が到達する下流側空間光変調装置に該当する。整流板４２は、流路のうち、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂ及びＧ光用空間光変調装置２１Ｇの間と、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇ及びＲ光用空間光変調装置２１Ｒの間との少なくとも一方に設けられていれば良い。
【００４１】
Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂ、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇ、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒについて空気を流動させる順序は、本実施例で説明する場合に限られない。例えば、図１及び図２に示す配置からＧ光用空間光変調装置２１ＧとＲ光用空間光変調装置２１Ｒとを入れ替え、Ｇ光用空間光変調装置２１ＧとＲ光用空間光変調装置２１Ｒとで空気を流動させる順序を入れ替えても良い。ファン４０からの空気を流動させる順序は、各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒについて許容される温度への冷却が可能であれば、適宜変更しても良い。
【実施例２】
【００４２】
図４は、本発明の実施例２に係るプロジェクタの特徴的な部分を示す。本実施例は、空間光変調装置のフレームを冷却用流体誘導部として機能させることを特徴とする。上記の実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。Ｂ光用フレーム５０Ｂは、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの周囲に設けられている。Ｂ光用フレーム５０Ｂは、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂを収納し、保持する。Ｇ光用フレーム５０Ｇは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの周囲に設けられている。Ｇ光用フレーム５０Ｇは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇを収納し、保持する。Ｒ光用フレーム５０Ｒは、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒの周囲に設けられている。Ｒ光用フレーム５０Ｒは、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒを収納し、保持する。なお、図４において、各色光用フレーム５０Ｂ、５０Ｇ、５０Ｒ及び各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒは、紙面に平行な断面により表している。
【００４３】
図５は、Ｇ光用フレーム５０Ｇ及びＧ光用空間光変調装置２１Ｇの入射側における平面構成を示す。Ｇ光用フレーム５０Ｇは、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂより後にファン４０からの空気が到達する下流側空間光変調装置であるＧ光用空間光変調装置２１Ｇの周囲に設けられている。Ｇ光用フレーム５０ＧのうちＢ光用空間光変調装置２１Ｂ側の端部５１は、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの入射面の延長面Ｓ１’よりＢ光用入射側偏光板２０Ｂ側の位置にある。Ｇ光用フレーム５０Ｇは、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒ側となる部分に対してＢ光用空間光変調装置２１Ｂ側となる部分を伸長させた形状をなしている。
【００４４】
Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂ及びＢ光用空間光変調装置２１Ｂの入射面の間を流動した空気の一部は、Ｇ光用フレーム５０Ｇに当たって、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの射出面及びＧ光用射出側偏光板２２Ｇの間へ進行する。Ｇ光用フレーム５０Ｇは、上流側空間光変調装置の入射面側を流動した冷却用流体を下流側空間光変調装置の射出面側へ誘導する冷却用流体誘導部として機能する。本実施例の場合も、プロジェクタの薄型化を可能とし、かつ効率的な冷却が可能となる。
【００４５】
図６は、本実施例の変形例に係るプロジェクタの特徴的な部分を示す。本変形例は、冷却用流体誘導部として機能させるＧ光用フレーム５０Ｇ及びＲ光用フレーム５３Ｒを有することを特徴とする。Ｒ光用フレーム５３Ｒは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇより後にファン４０からの空気が到達する下流側空間光変調装置であるＲ光用空間光変調装置２１Ｒの周囲に設けられている。Ｒ光用フレーム５３ＲのうちＧ光用空間光変調装置２１Ｇ側の端部５４は、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの入射面の延長面Ｓ３’よりＧ光用入射側偏光板２０Ｇ側の位置にある。Ｒ光用フレーム５３Ｒは、Ｇ光用フレーム５０Ｇと同様に、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇ側となる部分を伸長させた形状をなしている。
【００４６】
Ｇ光用入射側偏光板２０Ｇ及びＧ光用空間光変調装置２１Ｇの入射面の間を流動した空気の一部は、Ｒ光用フレーム５３Ｒに当たって、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒの射出面及びＲ光用射出側偏光板２２Ｒの間へ進行する。Ｒ光用フレーム５３Ｒは、上流側空間光変調装置の入射面側を流動した冷却用流体を下流側空間光変調装置の射出側へ誘導する冷却用流体誘導部として機能する。
【００４７】
Ｂ光用フレーム５３Ｂは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇ側となる部分に対してファン４０側となる部分を伸長させた形状をなしている。Ｂ光用フレーム５３Ｂも一部を伸長させた形状とすることで、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂについて放熱面積を広く確保し、効率的な冷却が可能となる。Ｇ光用フレーム５０Ｇ、Ｒ光用フレーム５３Ｒについても一部を伸長させた形状とすることで、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇ、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒについて放熱面積を広く確保し、効率的な冷却が可能となるという効果を得られる。以上により、本変形例の場合も、効果的な冷却が可能となる。なお、本実施例に係るプロジェクタは、Ｇ光用フレーム５０Ｇ及びＲ光用フレーム５０Ｒ、５３Ｒの少なくとも一方を冷却用流体誘導部として機能させるものであれば良く、適宜変形しても良い。
【実施例３】
【００４８】
図７は、本発明の実施例３に係るプロジェクタの特徴的な部分を示す。本実施例は、プリポラライザを冷却用流体誘導部として機能させることを特徴とする。上記の実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。Ｂ光について設けられたＢ光用プリポラライザ６０Ｂは、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの射出面と、第１の射出側偏光板であるＢ光用射出側偏光板２２Ｂとの間に設けられた第２の射出側偏光板である。Ｂ光用プリポラライザ６０Ｂは、Ｂ光用射出側偏光板２２Ｂと同様の偏光特性を備える。
【００４９】
Ｇ光について設けられたＧ光用プリポラライザ６０Ｇは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの射出面と、第１の射出側偏光板であるＧ光用射出側偏光板２２Ｇとの間に設けられた第２の射出側偏光板である。Ｇ光用プリポラライザ６０Ｇは、Ｇ光用射出側偏光板２２Ｇと同様の偏光特性を備える。Ｒ光について設けられたＲ光用プリポラライザ６０Ｒは、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒの射出面と、第１の射出側偏光板であるＲ光用射出側偏光板２２Ｒとの間に設けられた第２の射出側偏光板である。Ｒ光用プリポラライザ６０Ｒは、Ｒ光用射出側偏光板２２Ｒと同様の偏光特性を備える。
【００５０】
各色光用射出側偏光板２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒで遮蔽する直線偏光を、各色光用射出側偏光板２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒと各色光用プリポラライザ６０Ｂ、６０Ｇ、６０Ｒとにより吸収する。各色光用プリポラライザ６０Ｂ、６０Ｇ、６０Ｒと各色光用射出側偏光板２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒとへ発熱量を分散させることにより、効率的な冷却が可能となる。
【００５１】
Ｇ光用プリポラライザ６０Ｇは、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂより後にファン４０からの空気が到達する下流側空間光変調装置であるＧ光用空間光変調装置２１Ｇについて設けられている。Ｇ光用プリポラライザ６０ＧのうちＢ光用空間光変調装置２１Ｂ側の端部６１は、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの入射面の延長面Ｓ１’よりＢ光用入射側偏光板２０Ｂ側の位置にある。Ｇ光用プリポラライザ６０Ｇは、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒ側となる部分に対してＢ光用空間光変調装置２１Ｂ側となる部分を伸長させた形状をなしている。
【００５２】
Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂ及びＢ光用空間光変調装置２１Ｂの入射面の間を流動した空気の一部は、Ｇ光用プリポラライザ６０Ｇに当たって、Ｇ光用プリポラライザ６０Ｇ及びＧ光用射出側偏光板２２Ｇの間へ進行する。Ｇ光用プリポラライザ６０Ｇは、上流側空間光変調装置の入射面側を流動した冷却用流体を下流側空間光変調装置の射出面側へ誘導する冷却用流体誘導部として機能する。
【００５３】
Ｒ光用プリポラライザ６０Ｒは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇより後にファン４０からの空気が到達する下流側空間光変調装置であるＲ光用空間光変調装置２１Ｒについて設けられている。Ｒ光用プリポラライザ６０ＲのうちＧ光用空間光変調装置２１Ｇ側の端部６２は、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの入射面の延長面Ｓ３’よりＧ光用入射側偏光板２０Ｇ側の位置にある。Ｒ光用プリポラライザ６０Ｒは、Ｇ光用プリポラライザ６０Ｇと同様に、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇ側となる部分を伸長させた形状をなしている。
【００５４】
Ｇ光用入射側偏光板２０Ｇ及びＧ光用空間光変調装置２１Ｇの入射面の間を流動した空気の一部は、Ｒ光用プリポラライザ６０Ｒに当たって、Ｒ光用プリポラライザ６０Ｒ及びＲ光用射出側偏光板２２Ｒの間へ進行する。Ｒ光用プリポラライザ６０Ｒは、上流側空間光変調装置の入射面側を流動した冷却用流体を下流側空間光変調装置の射出面側へ誘導する冷却用流体誘導部として機能する。
【００５５】
Ｂ光用プリポラライザ６０Ｂは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇ側となる部分に対してファン４０側となる部分を伸長させた形状をなしている。Ｂ光用プリポラライザ６０Ｂも一部を伸長させた形状とすることで、放熱面積を広く確保し、効率的な冷却が可能となる。Ｇ光用プリポラライザ６０Ｇ、Ｒ光用プリポラライザ６０Ｒについても一部を伸長させた形状とすることで、放熱面積を広く確保し、効率的な冷却が可能となるという効果を得られる。以上により、本実施例の場合も、効果的な冷却が可能となる。なお、本実施例に係るプロジェクタは、Ｇ光用プリポラライザ６０Ｇ及びＲ光用プリポラライザ６０Ｒの少なくとも一方を冷却用流体誘導部として機能させるものであれば良く、適宜変形しても良い。
【００５６】
上記各実施例のプロジェクタは、光源１０として超高圧水銀ランプを用いる構成に限られない。光源１０は、超高圧水銀ランプ以外のランプや、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）、レーザ光源等を用いる構成としても良い。プロジェクタは、色光ごとに空間光変調装置を備える構成に限られず、一つの空間光変調装置により二つ又は三つ以上の色光を変調する構成としても良い。プロジェクタは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクタであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の実施例１に係るプロジェクタの概略構成を示す図。
【図２】各色光用空間光変調装置等を冷却するための冷却構造を示す図。
【図３】図２に示す構成のうち整流板が設けられた部分を拡大して示す図。
【図４】本発明の実施例２に係るプロジェクタの特徴的な部分を示す図。
【図５】Ｇ光用フレーム及びＧ光用空間光変調装置の平面構成を示す図。
【図６】実施例２の変形例に係るプロジェクタの特徴的な部分を示す図。
【図７】本発明の実施例３に係るプロジェクタの特徴的な部分を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１  プロジェクタ、１０  光源、１１  第１インテグレータレンズ、１２  第２インテグレータレンズ、１３  偏光変換素子、１４  重畳レンズ、１５  反射ミラー、１６  第１ダイクロイックミラー、１７  反射ミラー、１８Ｂ  Ｂ光用フィールドレンズ、１８Ｇ  Ｇ光用フィールドレンズ、１８Ｒ  Ｒ光用フィールドレンズ、１９Ｂ、１９Ｒ  λ／２位相差板、２０Ｂ  Ｂ光用入射側偏光板、２０Ｇ  Ｇ光用入射側偏光板、２０Ｒ  Ｒ光用入射側偏光板、２１Ｂ  Ｂ光用空間光変調装置、２１Ｇ  Ｇ光用空間光変調装置、２１Ｒ  Ｒ光用空間光変調装置、２２Ｂ  Ｂ光用射出側偏光板、２２Ｇ  Ｇ光用射出側偏光板、２２Ｒ  Ｒ光用射出側偏光板、２３  クロスダイクロイックプリズム、２４  第２ダイクロイックミラー、２５、２７  リレーレンズ、２６、２８  反射ミラー、２９  第１ダイクロイック膜、３０  第２ダイクロイック膜、３１  投写レンズ、３２  スクリーン、４０  ファン、４１  ダクト、４２  整流板、４３  端部、Ｓ１、Ｓ３  入射面、Ｓ２、Ｓ４  射出面、Ｓ１’  延長面、５０Ｂ、５３Ｂ  Ｂ光用フレーム、５０Ｇ  Ｇ光用フレーム、５０Ｒ、５３Ｒ  Ｒ光用フレーム、５１、５４  端部、Ｓ３’  延長面、６０Ｂ  Ｂ光用プリポラライザ、６０Ｇ  Ｇ光用プリポラライザ、６０Ｒ  Ｒ光用プリポラライザ、６１、６２  端部
【図１】
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【図２】
2010145768.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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