(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画像データに基づいて照明光を変調して投射する投射型表示装置であって、
前記照明光を吸収して温度上昇する光学部品を複数個所に保持し、前記光学部品の端面が覗く第１の開口部を有するフレームと、
吸気して得た外気を冷却風として前記光学部品に向けて吐出する吐出口を有するシロッコファンと、
前記フレームに当接するシート状部材からなり、それぞれ異なる温度に温度上昇する複数の前記光学部品に対して、前記吐出口からの前記冷却風を、異なる前記温度に応じた風量に分配する第２の開口部を前記第１の開口部に対応して有する分配手段と、
前記シロッコファンの吐出口に接続され、前記分配手段に当接して前記冷却風が一時溜められる冷却風溜り手段と、
を有する投射型表示装置。
【請求項２】
前記分配手段は、前記光学部品に向かう前記冷却風を絞る絞り手段を有する
請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記フレームと前記分配手段と前記絞り手段とは一体化されている
請求項２に記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シロッコファンを用いて表示用の光学部品を冷却する表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光源からの光を変調して画像を表示する表示装置として、たとえば投射型の液晶プロジェクターが知られている。
投射型液晶プロジェクターの一例を、図９に示す。図９に示す液晶プロジェクター１は、筐体４pに設置された光学ユニットフレーム３４pと、光学ユニットフレーム３４pと連続的に配置されている投射レンズ３３pとを有している。光学ユニットフレーム３４pには、たとえば赤色、青色、緑色の光が各々通過する光路が設けられる。緑色光を例に挙げて述べると、光路を伝播してきた緑色光は、光路中に配置されたコンデンサーレンズ３０G、入射側偏光板３６p、液晶パネル３１G、出射側偏光板３７pを通過して、クロスプリズム３２pに到達する。
【０００３】
コンデンサーレンズ３０Gによって集光され、偏光板３６pを介して液晶パネル３１Gに入射した緑色光は、液晶パネル３１Gにおいて画像データに基づいて変調されて、偏光板３７pを通過することによって、透過率が制御される。
透過率を制御された緑色光は、クロスプリズム３２pにおいて、同様にそれぞれ透過率を制御された赤色光および青色光と合波される。
クロスプリズム３２pにおいて合波された光が、投射レンズ３３pを介して図示しないスクリーンに投射されることによって、画像が表示される。
【０００４】
このような投射型液晶プロジェクターにおいては、照射される光のエネルギーによって発熱する偏光板３６p，３７pや液晶パネル３１G等の光学部品を、シロッコファン４０を用いて送風することによって冷却していた。
たとえば筐体４pの下部に設置されたシロッコファン４０は、空気吸入口７２pから空気を吸入し、送風口３aから送風することによって光学部品を冷却する。従来は、図９に示すように、送風口３aから送風された空気を、送風口３aに接続されているダクト５１pを介して、ダクト５１pの傾斜面５３pによって方向を変えて、液晶パネル等の光学部品側に導いていた（たとえば、特許文献１〜３参照。）。
傾斜面５３pによって方向を変えられた空気は、光学ユニットフレーム３４pに設けられた吸入側開口部３８Gから発熱する光学部品に送風され、排気側開口部３９Gから排出されることによって、光学部品を冷却する。
【０００５】
シロッコファン４０を、筐体４pの下部ではなく、側面に沿って設置した液晶プロジェクターも知られている（たとえば、特許文献４参照）。
この場合にも同様に、シロッコファン４０から送風される空気は、シロッコファン４０の送風口に連結されたダクトを介して、発熱する光学部品に導かれる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１８９２５０号公報（図４）
【特許文献２】
特開２００２−１８９２５１号公報（図２）
【特許文献３】
特開２００１−１３５８９号公報（図２）
【特許文献４】
特開２００２−１８８５９７号公報（図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにダクトを介して空気を光学部品に送風したのでは、ダクトにより圧力損失が増大する傾向がある。また、ダクト内における乱流発生に起因する送風量の著しい低下が発生することがある。したがって、冷却が不十分となり、発熱する光学部品が所定の性能を発揮できない可能性も生じる。
【０００８】
送風量を確保するために、シロッコファン４０自体の回転数を上げた場合には、騒音の上昇を招き易い。会議室等の比較的狭い空間で使用される可能性もある液晶プロジェクターには、騒音の上昇は不都合である。したがって、シロッコファン４０の駆動電圧を必要以上に上げることはできない。
【０００９】
本発明の目的は、冷却のための送風量を確保して効率的な冷却が可能であり、かつ、騒音も抑制可能な投射型表示装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表示装置は、入力される画像データに基づいて照明光を変調して投射する投射型表示装置であって、前記照明光を吸収して温度上昇する光学部品を複数個所に保持し、前記光学部品の端面が覗く第１の開口部を有するフレームと、吸気して得た外気を冷却風として前記光学部品に向けて吐出する吐出口を有するシロッコファンと、前記フレームに当接するシート状部材からなり、それぞれ異なる温度に温度上昇する複数の前記光学部品に対して、前記吐出口からの前記冷却風を、異なる前記温度に応じた風量に分配する第２の開口部を前記第１の開口部に対応して有する分配手段と、前記シロッコファンの吐出口に接続され、前記分配手段に当接して前記冷却風が一時溜められる冷却風溜り手段とを有する投射型表示装置である。
【００１１】
本発明に係る投射型表示装置においては、入力される画像データに基づいて照明光を変調して投射することにより、画像が表示される。
投射型表示装置のフレームには、複数の光学部品が保持されており、これらの光学部品は、照射される照明光を吸収することにより、それぞれ異なる温度に温度上昇する。
フレームには、外気を吸気して吐出口から冷却風として吐出するシロッコファンが直接的に接続される。
シロッコファンが、冷却風を吐出口から光学部品に直接的に当てることによって、温度上昇した光学部品が冷却される。その際に、吐出口に設けられた分配手段によって、複数の光学部品の異なる温度に応じた風量に冷却風が分配され、それぞれの光学部品に送風される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について述べる。
なお、以下では、液晶パネルによって照射光を変調して投射することにより画像を表示する投射型液晶プロジェクターを例に挙げて、本発明を述べる。
【００１３】
図１（a）〜（c）は、本発明の一実施形態に係る液晶プロジェクターの外観を示す図であり、図１（a）は斜視図を、図１（b）は側面図を、図１（c）は図１（a）においてトップカバー６を外した状態を、それぞれ示している。
【００１４】
図１（a）に示すように、本発明に係る液晶プロジェクター１０は、筐体２と、筐体２の下部に設置される回転台７とを有している。
筐体２の内部に、後述するように、投射レンズ４６等の、画像表示のための各種光学部品が収容されている。
【００１５】
図１（b）に示すように、筐体２は、筐体ベース３と、筐体カバー５と、トップカバー６を有している。
筐体ベース３の上に筐体カバー５が載置され、その上にさらにトップカバー６が載置される。
筐体ベース３には、後述する光源熱を排出するための開口部１２が、水平方向に並列的に形成される。
筐体ベース３の下部に、回転台７が脱着自在に設置される。これにより、筐体２は上下方向に所定の角度傾くことが可能になり、また、傾いた面内において、回転することも可能になる。
【００１６】
筐体カバー５には、図１（c）に示すように、投射レンズ４６を露出させるための切り欠き５aが前面に設けられ、光源交換用のランプ蓋８やエアフィルターユニット９を取付けるための開口部が上面に設けられる。また、側面には、エアフィルターユニット９に外部から空気を導入するための開口部５bが設けられる。しかしながら、筐体カバー５は、これらの切り欠き５aや開口部を除いては、前面、上面、および側背面をほぼ覆うように形成されている。
【００１７】
図１（c）に示すように、トップカバー６は、投射レンズ４６を露出させる開口部６aを除いて、筐体カバー５の前面および上面をほぼ覆うように形成されている。トップカバー６は、図示しない係止爪を筐体カバー５の前面に係止させることによって、筐体カバー５に装着される。
筐体カバー５の上からさらにトップカバー６を取付けた２重カバー構造により、液晶プロジェクター１０においては、後述するファンによって発生する音の筐体２外部への漏洩を抑制することが可能である。
【００１８】
図２は、液晶プロジェクター１０の内部構造を示す透視図である。ただし、図２においてトップカバー６は図示を省略している。
図２に示すように、筐体２の内部には、光源３６と、投射レンズ４６を備える光学ユニット２０と、光源用軸流ファン５１と、光源熱排気ダクト５２と、シロッコファン４０と、エアフィルターユニット９と、画像表示用基板６０と、光源駆動用電源基板６２と、制御用電源基板６１と、通風ダクト６３と、基板用軸流ファン５０と、基板熱排気ダクト１５とを有している。
【００１９】
光学ユニット２０は、筐体ベース３のほぼ中央に配置される。本実施形態に係る液晶プロジェクター１０においては、光源３６は、光学ユニット２０の片側の後方に配置される。光源３６から出射された照明光は、光学ユニット２０内の所定の光路を伝播して、筐体２の前面の投射レンズ４６から出射される。
光学ユニット２０の詳細な構造および機能については後述する。
【００２０】
光源３６は、図示しない発光体と、発光体からの光を反射、集光して出射する所定形状のリフレクターと、これらを覆うたとえば透光性のカバーを一体化したユニット構造になっている。
発光体としては、たとえばハロゲンランプ、メタルハイドランプ、キセノンランプを用いることができる。
ユニット構造の光源３６は、光源３６の周囲を覆って保護する光源ケース３６aに設置され、図１（c）に示したランプ蓋８を外すことにより、筐体カバー５の上面から着脱することが可能である。
【００２１】
光源３６および光源ケース３６aから見て投射レンズ４６側には、光源用軸流ファン５１が設置される。光源用軸流ファン５１は、ファンの回転軸を、光学ユニット２０の長手方向に沿わせて配置されている。
光源用軸流ファン５１のさらに投射レンズ４６側には、光源熱排気ダクト５２が配置されている。光源熱排気ダクト５２はクランク状をしており、その一端を光源用軸流ファン５１の排気側に位置させており、他端を図１（b）に示す筐体ベース３の開口部１２に位置させている。
光源用軸流ファン５１は、光源３６側から空気を吸入して光源熱排気ダクト５２へ排出することにより、光源３６を冷却する。
【００２２】
クランク状の光源熱排気ダクト５２の、開口部１２に位置している排気側の端部上方側に、シロッコファン４０が設置されている。
シロッコファン４０の上方側には、エアフィルターユニット９がさらに設置されている。
シロッコファン４０は、外気の吸入部をエアフィルターユニット９に当接させており、吸入した外気を冷却風として吐出する吐出口を光学ユニット２０に連結させている。
シロッコファン４０の回転により、筐体カバー５の側面の開口部５bから外気がエアフィルターユニット９内に吸気される。吸気された外気は、エアフィルターユニット９内のフィルターによって塵芥を除去されて、シロッコファン４０内に吸入され、吐出口から光学ユニット２０側へ吐出される。
【００２３】
エアフィルターユニット９は、前述のように、トップカバー６を外して、筐体カバー５の上部から容易に着脱することが可能である。
【００２４】
光学ユニット２０を挟み、光源３６やシロッコファン４０が配置されている領域の反対側の領域に、画像表示用基板６０と、光源駆動用電源基板６２と、制御用電源基板６１とが配置されている。これらの基板はたとえば矩形状をしており、その長手方向を光学ユニット２０の長手方向に沿わせて、筐体ベース３と直交するように、並列に配置されている。
【００２５】
画像表示用基板６０は、後述する液晶パネルの駆動用LSI等の各種電子回路を有しており、画像表示のために用いられる。
光源駆動用電源基板６２は、供給される定格の電源から、光源６２のための高出力の電力を生成して光源３６に供給する。
制御用電源基板６１は、軸流ファン５１やシロッコファン４０、画像表示用基板６０等の部品を含め、液晶プロジェクター１０に全般的に電力を供給して制御するためのものである。
【００２６】
一例として、基板６０，６１，６２のうち、駆動時に最も高い熱を発する光源駆動用電源基板６２を覆うように、四角い筒状の通風ダクト６３が設けられる。通風ダクト６３は、たとえばアルミニウム等の伝熱性の良い材料からなり、光源駆動用電源基板６２の熱を吸収して放熱する。
【００２７】
通風ダクト６３の開口部に対向するように、投射レンズ４６に隣接して、基板用軸流ファン５０が配置される。基板用軸流ファン５０は、ファンの回転軸の方向を、各基板および通風ダクト６３の長手方向に一致させて配置されている。
基板用軸流ファン５０と筐体カバー５の前面との間に、基板熱排気ダクト１５が設置される。基板用軸流ファン５０が回転することにより、各基板６０，６１，６２の熱により温められた空気が、筐体ベース３の開口部１１から下向きに排出され、各基板６０，６１，６２が冷却される。
【００２８】
次に、図３および図４を用いて、光源３６から照射される照明光の光路について述べる。
図３は、光学ユニット２０の構成と、光学ユニット２０と光源３６およびシロッコファン４０との接続関係を示すための斜視図であり、図４は光学ユニット２０を側面から見た場合の概略構成図である。ただし、図３における光学ユニット２０の透視斜視図では、図面が煩雑になることを避けるために、一部の構成要素の図示を省略している。
【００２９】
図３および図４に図解のように、光学ユニット２０は、全反射ミラー２１，２７，２９，３０と、フライアイレンズ２２，２３と、PS変換素子２４と、コンデンサーレンズ２５と、ダイクロイックミラー２６，２８と、リレーレンズ３１と、入射側偏光板３２R，３２G，３２B、液晶パネル３３R，３３G，３３B、出射側偏光板３４R，３４G，３４Bと、クロスプリズム３５と、投射レンズ４６とを有している。
これらの光学部品は、光学ユニットフレーム２０aに適宜保持されている。
光学ユニットフレーム２０aが、本発明におけるフレームの一実施態様に相当する。
【００３０】
光源３６からは、赤色光（以下、R光）、緑色光（以下、G光）、青色光（以下、B光）を含む白色光LWが出射される。
光源３６から出射された白色光LWは、全反射ミラー２１によって反射されて、光学ユニット２０の内部に導かれる。
光学ユニット２０の内部には、全反射ミラー２１から順に、フライアイレンズ２２とPS変換素子２４とフライアイレンズ２３とコンデンサーレンズ２５が配置されている。
【００３１】
フライアイレンズ２２，２３は、光源３６から出射された強度分布を有する白色光LWを、複数の光束に分割し、液晶パネル３３R，３３G，３３Bに照射する光の強度分布を均一化させる。
【００３２】
PS変換素子２３は、ストライプ状に配列された偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタに対応して間欠的に設けられた位相差板とを有し、入射光の偏光方向を揃えて出射させる。
位相差板としては、たとえば１／２波長板が用いられる。PS変換素子２３は、入射光をP偏光成分およびS偏光成分の２つの偏光光に分離する。分離した偏光光のうち、一方の偏光光は、その偏光方向（たとえばP偏光）を保ったままPS変換素子２３を透過し、他方の偏光光（たとえばS偏光光）が、１／２波長板の作用により他の偏光方向（たとえばP偏光）に変換されて出力されることにより、入射光の偏光方向が揃って出射される。
【００３３】
コンデンサーレンズ２５は、偏光方向が揃い、強度分布が均一化された白色光LWを集光させる。
コンデンサーレンズ２５からの白色光LWの出射側には、ダイクロイックミラー２６が配置されている。
ダイクロイックミラー２６は、入射する白色光LWのうちから、B光LBのみを透過させ、残りの色の光は反射させることによって、B光LBを分離する。
【００３４】
ダイクロイックミラー２６によって分離されたB光LBの光路には、全反射ミラー２７と、入射側偏光板３２Bと、液晶パネル３３Bと、出射側偏光板３４Bとが、この順に配置される。
全反射ミラー２８は、ダイクロイックミラー２６によって分離されたB光LBを、入射側偏光板３２Bに向けて反射する。
【００３５】
入射側偏光板３２Bは、所定の偏光方向のB光LBを透過させる。
液晶パネル３３Bには画像表示用基板６０を介して画像データが送信され、液晶パネル３３Bは、画像データに応じて液晶分子の配列方向を変化させることにより、入射したB光LBの偏光面を回転させて変調する。
出射側偏光板３４Bは、偏光面を回転されて液晶パネル３３Bから出射するB光LBのうち、所定の偏光成分の光を透過させる。これにより、出射側偏光板３４Bを透過するB光LBの透過率が、画像データに応じて変更される。
出射側偏光板３４Bを透過した所定偏光成分のB光LBは、クロスプリズム３５に入射する。
以下では、入射側偏光板３２Bと液晶パネル３３Bと出射側偏光板３４Bとを合わせて、表示用素子３００Bと呼ぶこともある。
【００３６】
ダイクロイックミラー２６によって、B光LB以外の色の光が反射される方向には、ダイクロイックミラー２８が配置されている。
ダイクロイックミラー２８は、入射した光のうちから、G光LGのみを反射し、R光LRのみを透過させる。
ダイクロイックミラー２８によって反射、分離されたG光LGの光路には、B光LBの場合と同様に、入射側偏光板３２Gと液晶パネル３３Gと出射側偏光板３４Gとが配置されている。
入射側偏光板３２Gと液晶パネル３３Gと出射側偏光板３４Gの機能は、B光LBの光路中のものと同じであるため、詳細な記述は省略する。なお、入射側偏光板３２Gと液晶パネル３３Gと出射側偏光板３４Gとを合わせて、表示用素子３００Gと呼ぶこともある。
【００３７】
ダイクロイックミラー２８を透過することによって分離されたR光LRの光路には、リレーレンズ３１と、全反射ミラー２９，３０とが配置されている。
リレーレンズ３１は、光路を伝播してゆくことにより拡散する光を集光するためのものである。
リレーレンズ３１を透過したR光LRは、全反射ミラー２９，３０によって所定の角度に反射され、入射側偏光板３２Rに入射する。B光LBおよびG光LGの場合と同様に、入射側偏光板３２Rを透過した所定の偏光成分のR光LRは、液晶パネル３３Rによって変調され、出射側偏光板３４Rからの透過率が変化させられる。
以下では、入射側偏光板３２Rと液晶パネル３３Rと出射側偏光板３４Rとを合わせて、表示用素子３００Rと呼ぶこともある。
また、全反射ミラー２７と入射側偏光板３２Bとの間、ダイクロイックミラー２８と入射側偏光板３２Gとの間、および全反射ミラー３０と入射側偏光板３２Rとの間には、フィールドレンズも配置される。
【００３８】
B光LB、G光LGおよびR光LRを合成する機能を有したクロスプリズム３５は、出射側偏光板３４B，３４G，３４Rをそれぞれ出射したこれら３つの色光の光路が交わる位置に設置されている。
クロスプリズム３５は、入射したB光LBおよびR光LRをそれぞれ投射レンズ４６の方向に反射し、G光LGはそのまま投射レンズ４６方向へ透過することによって、３色の光を合成する。
クロスプリズム３５によって色合成された光は、投射レンズ４６を介してスクリーンS等の投射対象に出射し、スクリーンSに画像が表示される。
【００３９】
ところで、光学ユニット２０の各種光学部品は、光源３６からの照明光を吸収することにより温度が上昇する。特に、PS変換素子２４および偏光板３２R，３２G，３２B，３４R，３４G，３４B、液晶パネル３３R，３３G，３３Bは、光を単に透過するだけでなく、偏光方向の変換や変調、光の透過、非透過のために用いられることから、温度が上昇し易い。
本実施形態に係る液晶プロジェクター１０においては、シロッコファン４０を用いて、照明光を吸収して温度上昇するこれらの光学部品を冷却することにより、液晶プロジェクター１０の所望の性能を確保している。
【００４０】
シロッコファン４０は、図３に示すような、偏平型の遠心多翼ファンである。ケース４０aの内部に、複数の翼を有する図示しない回転翼が、所定の回転軸を中心に回転自在に収容されている。
前述のように、シロッコファン４０の回転翼が回転することにより、筐体カバー５の側面の開口部５bから吸入された外気は、回転軸方向ALに沿って、ケース４０a上面の開口部opからシロッコファン４０内に吸気される。シロッコファン４０内に吸気された外気は、回転翼の回転方向wdに沿って流れ、冷却風としてケース４０の吐出口４０pから吐出される。
【００４１】
シロッコファン４０は、冷却風溜り４１と分配シート４３を介して、光学ユニットフレーム２０aに直接的に接続されている。図５は、シロッコファン４０を光学ユニットフレーム２０に接続した状態において、図３の断面III−IIIから見た断面図である。
なお、本実施形態においては、冷却風の流れの方向が変わるようなダクト等の部品を介さずにシロッコファン４０を光学ユニットフレーム２０aに接続することを、直接的に接続された状態であるとしている。
【００４２】
図３および図５に示すように、冷却風溜り４１のシロッコファン４０側には開口部４１aが設けられ、分配シート４３には３つの開口部４３R，４３G，４３Bが設けられている。
また、光学ユニットフレーム２０aのシロッコファン４０側の側壁にも、３つの開口部４２R，４２G，４２Bが設けられている。
これらの開口部４２R，４３Rと、開口部４２G，４３Gと、開口部４２B，４３Bとは、表示用素子３００R，３００G，３００Bの設置位置に対応した位置にそれぞれ設けられている。
【００４３】
吐出口４０pからの冷却風は、開口部４１aを通って冷却風溜り４１を通過し、分配シート４３の開口部４３R，４３G，４３Bおよび光学ユニットフレーム２０aの開口部４２R，４２G，４２Bを通過して、表示用素子３００R，３００G，３００Bに送風される。
分配シート４３が、本発明における分配手段の一実施態様に相当する。
図５に示すように、本実施形態においては、吐出口４０pからの冷却風CWの吐出方向と、表示用素子３００R，３００G，３００Bに対する送風方向が一致しており、冷却風CWが表示用素子３００R，３００G，３００Bに直接的に当たる。表示用素子３００R，３００G，３００Bに当たり、これらの表示用素子の熱を奪ってあたためられた排気HWは、光学ユニットフレーム２０aの開口部４２R，４２G，４２Bに対向する位置に設けられた開口部４２opから排出される。
【００４４】
以上により、本実施形態においては、冷却風CWの圧力損失を最小限に抑えることができ、送風量の低下も抑制することができる。このため、表示用素子３００R，３００G，３００Bを効率的に冷却することができる。
また、送風量の低下を抑制することができるため、シロッコファン４０の駆動電圧を下げても、所定の冷却能力を確保した量の冷却風CWを送風することができる。したがって、シロッコファン４０の騒音（ファンノイズ）を大幅に低減することができ、液晶プロジェクター１０の静粛化を図ることができる。
【００４５】
また、本実施形態においては、冷却風溜り４１および分配シート４３を介してシロッコファン４０を光学ユニット２０に接続している。図５に示すように、冷却風溜り４１は、薄いシート状の分配シート４３に当接してタンク状をなし、吐出口４０pからの冷却風CWが一時溜められる。冷却風溜り４１内の冷却風CWは、分配シート４３の各開口部４３R，４３G，４３Bから、それらの面積に応じた風量で吐出される。
【００４６】
開口部４３Bから吐出される冷却風CWBは、開口部４２Bを通過して表示用素子３００Bに当たり、開口部４３Rから吐出される冷却風CWRは、開口部４２Rを通過して表示用素子３００Rに当たる。また、図５においては図示されない開口部４３Gから吐出される冷却風CWGは、開口部４２Gを通過して表示用素子３００Gに当たる。
これにより、吐出口４０pからの冷却風CWを、所望の風量に分配して、表示用素子３００R，３００G，３００Bにそれぞれ送風することができる。
【００４７】
図６は、分配シート４３に当接した状態の冷却風溜り４１を、シロッコファン４０側から見た平面図である。
図３および図６に示すように、冷却風溜り４１の一部は延長されて、その延長部の先端部には、分配シート４３に当接した状態において開口部４１PSが形成される。
開口部４１PSは、光学ユニットフレーム２０aに冷却風溜り４１を取付けたときに、PS変換素子２４の設置位置に冷却風CWの一部が導かれるように形成されている。光学ユニットフレーム２０aのうち、PS変換素子２４が設置されている部分の側壁には、図３に示すように開口部４２PSが設けられている。開口部４１PSからの冷却風CWPSは、開口部４２PSを通過してPS変換素子２４に当たる。
【００４８】
R光LR、G光LG、B光LBのうちでは、波長が最も短いB光LBのエネルギーが最も高い。このため、３つの表示用素子３００R，３００G，３００BおよびPS変換素子２４のうち、B光LBが集光されて照射される表示用素子３００Bの温度が最も高くなる傾向にある。次いで、表示用素子３００G、表示用素子３００Rの順で温度が高くなる。
本実施形態においては、開口部４３R，４３G，４３B，４１PSの面積と、これらの開口部に対する冷却風溜り４１の開口部４１aの面積および位置を適宜設定することによって、容易に適切な風量の冷却風を各光学部品に当てることができる。
【００４９】
さらに、本実施形態においては、分配シート４３の開口部４３Bおよび４３Gに、図３に示すような、絞り４３BW，４３GWを設けている。
絞り４３BW，４３GWが、本発明における絞り手段の一実施態様に相当する。たとえば、金属や樹脂製の分配シート４３に切り込みを入れ、光学ユニット２０側に折り込むことによって、開口部４３B，４３Gと絞り４３BW，４３GWとを同時に形成することができる。ただし、絞り４３BW，４３GWは、光学ユニットフレーム２０aの開口部４２Bならびに４２Gに形成してもよい。
【００５０】
絞り４３BW，４３GWは、吐出口４０pからの冷却風CWを絞る。これにより、たとえば液晶パネル３３B，３３G，３３Rの矩形の表示領域の縦横比が９：１６であった場合にも、短辺の長さに送風幅を容易に合わせることができる。また、送風幅が狭められることにより、冷却風の風速が上昇し、結果的に単位時間当たりの送風量が増加する。このため、液晶パネル３３B，３３G，３３Rを含め、表示用素子３００B，３００G，３００Rをより効率的に冷却することができる。
【００５１】
一例として、矩形の開口部４３Bと開口部４３Gの短辺の長さX１と長辺の長さY１をそれぞれ１５mm、１６mmとし、矩形の開口部４３Rの短辺の長さと長辺の長さをそれぞれ４mm、１６mmとする。また、冷却風溜り４１の矩形の開口部４１aおよび開口部４１PSの短辺の長さと長辺の長さをそれぞれ１７mm、２１mmおよび３mm、１４mmとする。
上記の大きさの開口部４１aは、開口部４３Gに一部重なっている。開口部４３Gの長辺の長さY１に対する重なりの大きさをY２とし、短辺X１に対する重なりの大きさをX２とした場合に、本実施形態においては、一例としてY２＝Y１／２、および、X２＝X１／２とする。
シロッコファン４０としては、たとえば、駆動電圧８Vの場合に、最大風量０．１９m3/min、最大静圧が１２９．４Pa（１３．２mmH2O）のものを用いるとする。
【００５２】
以上の条件のもとで、開口部４３Bおよび４３Gに絞り４３BWおよび４３GWをそれぞれ設け、シロッコファン４０を８Vで駆動した。このとき、光学ユニットフレーム２０aの開口部４２opにおいて測定した排気HWの風量は、最大約０．１４５m3/minであった。
冷却風CWを表示用素子３００R，３００G，３００Bに直接的に当てず、図９に示すようにダクト５１pを介して送風し、他は同じ条件とした場合には、排気風量は０．１２m3/minであった。したがって、送風効率は２０％以上向上したことになる。
また、冷却風CWB，CWG，CWR，CWPSの風量比率は、この順にそれぞれ４１％、３９％、１７％、３％であった。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、冷却風CWを、ダクトを用いず直接的に表示用素子３００R，３００G，３００Bに当てることができるため、冷却効率を従来よりも大幅に向上させることができる。このため、シロッコファン４０の駆動電圧を低くすることもでき、液晶プロジェクター１０の騒音を抑制することもできる。
さらに、表示用素子３００R，３００G，３００BおよびPS変換素子２４の温度の上昇の比率に応じて冷却風CWを適宜分配することができるため、これらの光学部品ひいては液晶プロジェクター１０の所定の性能を安定して確保することができる。
【００５４】
なお、これまでは分配シート４３と冷却風溜り４１とを別部品としたが、これらは光学ユニットフレーム２０aと一体化していてもよいし、または、シロッコファン４０の吐出口４０aと一体化していてもよい。
分配シート４３と冷却風溜り４１とを光学ユニットフレーム２０aと一体化させた場合には、これらがユニット化され、液晶プロジェクター１０の組立てや、保守、部品交換などの状況において、取り扱いが簡便になる。
【００５５】
光学ユニットフレーム２０aの開口部４２opから吐出されるあたためられた排気HWは、基板用軸流ファン５０によって、基板熱排気ダクト１５を介して筐体ベース３の開口部１１から下向きに排出される。
この基板用軸流ファン５０による基板熱の排出と、光源用軸流ファン５１による光源熱の排出の経路について、以下でさらに詳細に述べる。
【００５６】
図７（a）は、図２における断面I−Iから見た部分断面図であり、図７（b）は、図２における断面II−IIから見た部分断面図である。
図７（a）に示すように、光源用軸流ファン５１は、同じ軸流ファン５１aを２個直列に配置して構成されている。この構成により、クランク状の光源熱排気ダクト５２によって排気するにもかかわらず、軸流ファン５１aの駆動電圧を従来よりも低くした場合にも、光源３６を冷却するために必要な静圧と風量を確保することができる。したがって、光源用軸流ファン５１の駆動によるファンノイズを低減することができる。
【００５７】
光源用軸流ファン５１の回転により、外気は筐体ベース３の光源３６近傍に設けられた開口部３aから吸入される。光源３６の熱を奪った排気は、光源熱排気ダクト５２を通って、光源用軸流ファン５１を挟んで開口部３aとは反対方向の筐体ベース３の開口部１２から排出される。
したがって、光源用軸流ファン５１による排熱系統は、図７（a）の矢印FL１のようになる。
【００５８】
一方、基板用軸流ファン５０は、その回転により、筐体ベース３において基板用軸流ファン５０とは反対側に設けられた開口部３bから外気を吸入する。
筐体カバー５の内部空間に吸入された外気は、光源駆動用電源基板６２等の基板の熱を奪いながら、主として通風ダクト６３の中を通過し、基板熱排気ダクト１５を介して筐体ベース３の開口部１１から下向きに排出される。
したがって、基板用軸流ファン５０による排熱系統は、図７（b）の矢印FL２のようになる。
【００５９】
光源用軸流ファン５１による排熱系統を示す矢印FL１と、基板用軸流ファン５０による排熱系統を示す矢印FL２とを、シロッコファン４０による排熱系統を示す矢印FL３と共に斜視図によって示すと、図８のようになる。
図８から、シロッコファン４０による排熱系統は、光源用軸流ファン５１による排熱系統および基板用軸流ファン５０による排熱系統とは別系統になっていることが分かる。
したがって、光源用軸流ファン５１による排熱および基板用軸流ファン５０による排熱がシロッコファン４０に悪影響を与えることがなく、シロッコファン４０によって効率的に冷却を行なうことができる。また、液晶プロジェクター１０全体が効率的に冷却される。
【００６０】
以上のように、本実施形態においては、温度上昇する光学部品を、その温度に応じて適切に効率的に冷却することができる。その際に、シロッコファン４０の駆動電圧を下げることができるため、液晶プロジェクター１０の静粛化を図ることもできる。これにより、液晶プロジェクター１０の消費電力を下げることもできる。
【００６１】
なお、上記の実施形態に限らず、本発明は適宜変更可能である。たとえば、上記実施形態においては３板式の透過型液晶プロジェクターを例に挙げたが、液晶パネルは透過型に限らず、反射型等の他の液晶パネルであってもよく、単板式であってもよい。また、液晶パネルに限らず、DMD（Digital Micromirror Device）等の他の変調手段を用いることも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、冷却のための送風量を確保して、効率的な冷却が可能、かつ騒音も抑制可能な投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る液晶プロジェクターの外観図であり、図１（a）は斜視図を、図１（b）は側面図を、図１（c）はトップカバーを取付ける状態の斜視図をそれぞれ示している。
【図２】図２は、図１に示す液晶プロジェクターの内部構造を示す透視図である。
【図３】図３は、図２に示す光学ユニットと光源とシロッコファンとの接続関係を示すための斜視図である。
【図４】図４は、図３に示す光学ユニットの側面図である。
【図５】図５は、図３における断面III−IIIから見た断面図である。
【図６】図６は、図３に示す分配シートおよび冷却風溜りを、シロッコファン側から見た平面図である。
【図７】図７（a）は、図２における断面I−Iから見た部分断面図であり、図７（b）は、図２における断面II−IIから見た部分断面図である。
【図８】図８は、図２に示す液晶プロジェクターにおける排熱系統を示す透視図である。
【図９】図９は、従来の液晶プロジェクターにおける液晶パネルの冷却構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１０…液晶プロジェクター、２，４p…筐体、３…筐体ベース、３a…送風口、５…筐体カバー、５a…切り欠き、５b…筐体カバーの開口部、３a，３b，１１，１２…筐体ベースの開口部、４１a，４１PS…冷却風溜りの開口部、４２R，４２G，４２B，４２PS，４２op…光学ユニットフレームの開口部、４３R，４３G，４３B…分配シートの開口部、op…シロッコファンの開口部、６…トップカバー、７…回転台、８…ランプ蓋、９…エアフィルターユニット、１５…基板熱排気ダクト、２０…光学ユニット、２０a…光学ユニットフレーム、２１，２７，２９，３０…全反射ミラー、２２，２３…フライアイレンズ、２４…PS変換素子、２５…コンデンサーレンズ、２６，２８…ダイクロイックミラー、３１…リレーレンズ、３２R，３２G，３２B…入射側偏光板、３３R，３３G，３３B…液晶パネル、３４R，３４G，３４B…出射側偏光板、３３p，４６…投射レンズ、３５…クロスプリズム、３６…光源、３６a…光源ケース、４０…シロッコファン、４０a…ケース、４０p…吐出口、４１…冷却風溜り、４３BW，４３GW…絞り、５０…基板用軸流ファン、５１…光源用軸流ファン、５２…光源熱排気ダクト、５３p…傾斜面、６０…画像表示用基板、６１…制御用電源基板、６２…光源駆動用電源基板、６３…通風ダクト、３００R，３００G，３００B…表示用素子、LW…白色光、LR…赤色光、LG…緑色光、LB…青色光
【図１】
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【図２】
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【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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【図８】
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【図９】
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