(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ランプユニットから出射された光束を光学的に処理し、画像を投写レンズユニットにより投写面上に拡大投写する光学ユニットと、この光学ユニット及び光源ランプユニットに電力を供給する電源ユニットと、前記光学ユニットおよび前記電源ユニットを収納する外装ケースとを備えた投写型表示装置であって、
前記外装ケースには、装置外部から冷却用空気を取り入れる空気取り入れ口と、装置内部の空気を外部に排出する排気口とが形成され、
前記電源ユニットの一方の端部は前記空気取り入れ口の近傍に配置され、
前記一方の端部には、前記電源ユニット内部に冷却用空気を取り入れる吸気用開口が設けられ、
前記電源ユニットの他方の端部には、前記電源ユニット内部の空気を排出する排気用開口が設けられ、
前記光源ランプユニットは、ランプ本体、および、このランプ本体から射出される光束を反射する反射面を有するリフレクタから構成される光源ランプを備え、前記外装ケースに形成された排気口と前記電源ユニットの他方の端部に設けられる排気用開口との間に設けられ、
前記他方の端部に形成される排気用開口から排出される空気は、前記光源ランプユニットから射出される光束の光軸直交方向から前記リフレクタの反射面に沿って流通し、前記光学ユニットを冷却した空気は、前記光軸直交方向から前記リフレクタの反射面とは反対側の面に沿って流通し、当該光源ランプユニットの冷却用空気として利用されることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の投写型表示装置において、
前記吸気用開口には、吸気ファンが設けられていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の投写型表示装置において、
前記排気口には、当該排気口を内側から覆う遮光手段が設けられていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の投写型表示装置において、
前記遮光手段は、前記排気口をまたがる長さ寸法を有する板状材を複数重ねて形成されるルーバ状の遮光手段であることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の投写型表示装置において、
前記光源ランプユニットは、前記光源ランプを収納する箱状のランプハウジングを備え、
前記リフレクタの開口面と略直交する前記ランプハウジングの側面には、前記冷却用空気を前記ランプ本体に導く通気孔が形成されていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の投写型表示装置において、
前記通気孔には、前記冷却用空気を前記ランプ本体に導く整流板が設けられていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の投写型表示装置において、
前記光学ユニットは、前記光束を複数色の光束に分離する色分離光学系と、分離された前記光束のそれぞれを前記画像情報に基づいて変調して変調光束として出射する変調系と、各々の前記変調光束を合成して前記投写レンズユニットに出射する色合成光学系とを備え、
前記空気取り入れ口は、前記色合成光学系の下方に形成されていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項８】
請求項７に記載の投写型表示装置において、
前記光学ユニットの上部には、当該光学ユニットを制御する回路基板が設けられ、
前記空気取り入れ口から取り入れられる前記冷却用空気は、一部が前記色合成光学系の上部に集められ、前記回路基板に沿って流通して前記排気口から排出されることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の投写型表示装置において、
前記色合成光学系の上方には防塵手段が設けられていることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれかに記載の投写型表示装置において、
前記電源ユニットは、前記光学ユニットの側方に略Ｌ字型に配置され、当該電源ユニットの一方の端部が前記投写レンズユニットの近傍に配置されることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれかに記載の投写型表示装置において、
装置内部の温度を検出する内部温度検出手段と、装置外部の温度を検出する外部温度検出手段とを有し、前記内部温度検出手段によって検出される内部温度と、前記外部温度検出手段によって検出される外部温度との温度差に応じて、当該投写型表示装置の冷却制御が行われることを特徴とする投写型表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の投写型表示装置において、
前記外部温度検出手段が検出する前記外部温度は、前記空気取り入れ口から取り入れられる空気の温度であることを特徴とする投写型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源ランプユニットから出射された光束を光学的に処理し、画像を投写レンズユニットにより投写面上に拡大投写する光学ユニットと、この光学ユニットに電力を供給する電源ユニットと、前記光学ユニットおよび前記電源ユニットを収納する外装ケースとを備えた投写型表示装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、光源ランプユニットから出射された光束を光学的に処理し、画像を投写レンズユニットにより投写面上に拡大投写する光学ユニットと、この光学ユニットに電力を供給する電源ユニットと、前記光学ユニットおよび前記電源ユニットを収納する外装ケースと、光学ユニットを制御するための複数の回路基板とを備えた投写型表示装置が知られている。
【０００３】
投写型表示装置の光学ユニットは、通常上述した光源ランプユニットおよび投写レンズユニットの他、光源ランプから出射された光束を３原色の光束に分離する色分離光学系と、分離された光束のそれぞれを画像情報に基づいて変調光束として出射する変調系と、各々の変調光束を合成して投写レンズユニットに出射する色合成光学系とを備えている。
【０００４】
このような、投写型表示装置においては、取り扱いの容易化のために、装置を一体化し、かつ必要最小限に小型化することが切望されている。
【０００５】
一方、上述した投写型表示装置では、外装ケース内に収納される光源ランプ、電源ユニット、回路基板を冷却するために冷却機構が組み込まれている。
【０００６】
ここで、電源ユニットを冷却する必要があるのは、当該電源ユニットが一次側アクティブフィルタ、パワーサプライおよびバラスト等を備え、これらに搭載される素子が発熱源となるので、各素子にヒートシンクを固定して熱を滞留する必要があり、このヒートシンクを冷却するためである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような投写型表示装置では、上述した各種の光学系を搭載し、かつ、平行光束を得る必要があるので、外装ケース内に光学系の占める割合が大きくなってしまう。
【０００８】
従って、装置内の冷却を十分に行おうとすると、装置の各構成部品を余り密に配置することができず、小型化に限界があるという問題がある。
【０００９】
また、無理に各構成部品を密に配置しても、効率のよい冷却を行えないという問題がある。
【００１０】
本発明の目的は、光源ランプユニットから出射された光束を光学的に処理し、画像を投写レンズユニットにより投写面上に拡大投写する光学ユニットと、この光学ユニットに電力を供給する電源ユニットと、前記光学ユニットおよび前記電源ユニットを収納する外装ケースとを備えた投写型表示装置において、装置の小型化を図ることができ、かつ効率よく装置内部を冷却することのできる投写型表示装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本出願に係る投写型表示装置は、光源ランプユニットから出射された光束を光学的に処理し、画像を投写レンズユニットにより投写面上に拡大投写する光学ユニットと、この光学ユニット及び光源ランプユニットに電力を供給する電源ユニットと、前記光学ユニットおよび前記電源ユニットを収納する外装ケースとを備えた投写型表示装置であって、前記外装ケースには、装置外部から冷却用空気を取り入れる空気取り入れ口と、装置内部の空気を外部に排出する排気口とが形成され、前記電源ユニットの一方の端部は前記空気取り入れ口の近傍に配置され、前記一方の端部には、前記電源ユニット内部に冷却用空気を取り入れる吸気用開口が設けられ、前記電源ユニットの他方の端部には、前記電源ユニット内部の空気を排出する排気用開口が設けられ、前記光源ランプユニットは、ランプ本体、および、このランプ本体から射出される光束を反射する反射面を有するリフレクタから構成される光源ランプを備え、前記外装ケースに形成された排気口と前記電源ユニットの他方の端部に設けられる排気用開口との間に設けられ、前記他方の端部に形成される排気用開口から排出される空気は、前記光源ランプユニットから射出される光束の光軸直交方向から前記リフレクタの反射面に沿って流通し、前記光学ユニットを冷却した空気は、前記光軸直交方向から前記リフレクタの反射面とは反対側の面に沿って流通し、当該光源ランプの冷却用空気として利用されることを特徴とする。
【００１２】
このような本発明によれば、電源ユニットが吸気用開口と、排気用開口とを備えているので、他の部分とは独立して電源ユニット内部の冷却を効率よく行うことが可能となり、光学ユニットと電源ユニットとを密に配置して装置の小型化を図ることが可能となる。
【００１３】
ここで、上述した吸気用開口には、吸気ファンが設けられているのが好ましい。
【００１４】
すなわち、吸気ファンによって冷却用空気を電源ユニットの内部に強制的に取り入れることができるので、電源ユニット内部の冷却効率を一層向上することが可能となる。
【００１５】
また、上述した排気口には、当該排気口を内側から覆う遮光手段が設けられているのが好ましく、例えば、排気口をまたがる長さ寸法を有する板状材を複数重ねて形成されるルーバ状のものを採用するのが好ましい。
【００１６】
すなわち、排気口に遮光手段が設けられているので、光源ランプユニットが排気口の近傍に配置されても、当該排気口から漏光することがなく、投写型表示装置の使い勝手が一層向上する。
【００１７】
また、遮光手段がルーバ状に形成されているので、遮光手段によって排気口からの排気を遮ることがなく、適切な排気状態が確保される。
【００１８】
さらに、上述した光源ランプユニットは、前記光源ランプを収納する箱状のランプハウジングを備え、前記リフレクタの開口面と略直交する前記ランプハウジングの側面には、前記冷却用空気を前記ランプ本体に導く通気孔が形成されているのが好ましい。
【００１９】
すなわち、光源ランプユニットを構成するランプハウジングが通気孔を備えているので、この通気孔によって冷却用空気がランプ本体に供給され、光源ランプユニットの冷却効率が促進される。
【００２０】
そして、上述した通気孔には、冷却用空気をランプ本体に導く整流板が設けられているのが好ましい。
【００２１】
すなわち、通気孔に整流板が設けられているので、当該通気孔を冷却用空気が流通した場合、適切にランプ本体を冷却することが可能となり、光源ランプユニットの冷却効率が一層促進される。
【００２２】
また、光学ユニットが光束を複数の光束に分離する色分離光学系と、分離された光束のそれぞれを画像情報に基づいて変調して変調光束として出射する変調系と、各々の変調光束を合成して投写レンズユニットに出射する色合成光学系とを備えている場合、上述した空気取り入れ口は、前記色合成光学系の下方に形成されているのが好ましい。
【００２３】
すなわち、空気取り入れ口が色合成光学系の下方に形成されているので、外部から取り入れられる冷却用空気は、まず色合成光学系および変調系を冷却する。そして、これらを冷却した後、冷却用空気は、より高温の光源ランプユニット、電源ユニット、回路基板等の他の部分を冷却することが可能となるので、装置内の冷却が無駄なく効率よく行われる。
【００２４】
さらに、光学ユニットの上部に当該光学ユニットを制御する回路基板が設けられている場合、空気取り入れ口から取り入れられる冷却用空気は、一部が前記色合成光学系の上部に集められ、この回路基板に沿って流通して前記排気口から排出されるのが好ましい。
【００２５】
ここで、光学ユニットの上部に設けられる回路基板は、１枚のみならず異なる機能を有する複数の回路基板を積層して設けてもよく、例えば、ドライバ基板とビデオ基板とを重ねて光学ユニット上に設けてもよい。
【００２６】
すなわち、冷却用空気が色合成工学系および変調系よりも高温の回路基板に沿って流通するので、色合成光学系および変調系を冷却した空気を回路基板用の冷却用空気として利用し、さらには、冷却後の空気をより高温な光源ランプユニットの冷却用空気として利用することが可能となり、装置内の冷却効率が一層向上する。
【００２７】
そして、上述した空気取り入れ口が色合成光学系の下方に形成されている場合、色合成光学系の上部には防塵手段が設けられているのが好ましい
すなわち、色合成手段の上方に防塵手段が設けられているので、冷却用空気をの流れが停止した際に、色合成光学系側へ塵等が逆流するのを防止することができる。
【００２８】
また、前記電源ユニットは、前記光学ユニットの側方に略Ｌ字型に配置され、当該電源ユニットの一方の端部が前記投写レンズユニットの近傍に配置されることが好ましい。
【００２９】
このような本発明によれば、電源ユニットの吸気用開口が投写レンズユニットの近傍に形成されるので、外装ケースと投写レンズユニットとの隙間から冷却用空気を導入することが可能となり、上述と同様に、電源ユニットを効率よく冷却することが可能となり、装置の小型化が可能となる。特に、電源ユニットが略Ｌ字型に構成されているので、外装ケースと、光学ユニットと、投写レンズユニットとによって仕切られるスペースに効率よく電源ユニットを収納することができ、装置の小型化が一層図られる。
【００３０】
ここで、上述した電源ユニットの一方の端部には、電源ユニット内に前記冷却用空気を取り入れる吸気用開口が設けられ、電源ユニットの他方の端部には、前記電源ユニット内の空気を排出する排気用開口が設けられ、電源ユニットの前記一方の端部は、外装ケースに設けられる空気取り入れ口の近傍に配置されている。
【００３１】
すなわち、電源ユニットが略Ｌ字型をなしているので、吸気用開口を空気取り入れ口の近傍に配置することができ、電源ユニットの冷却効率が一層向上される。
【００３２】
また、上述した光源ランプユニットは、前記外装ケースに形成された排気口と電源ユニットの他方の端部に設けられた排気用開口との間に配置されている。
【００３３】
すなわち、排気口と排気用開口との間に光源ランプユニットが配置されているので、電源ユニット内部を冷却した冷却用空気をより高温な光源ランプユニットの冷却に利用することが可能となり、装置内の冷却効率の一層の向上が図られる。
【００３４】
また、本発明では、装置外部の温度を検出する外部温度検出手段と、装置内部の温度を検出する内部温度検出手段とを有し、前記内部温度検出手段によって検出される内部温度と、前記外部温度検出手段によって検出される外部温度との温度差に応じて、当該投写型表示装置の冷却制御が行われることが好ましい。
【００３５】
ここで、装置の冷却制御とは、例えば、装置内に設けられる吸気ファン、排気ファン等の送風量を制御したり、発熱量の大きい光源ランプユニットのランプ本体を消灯させたりする制御等をいう。
【００３６】
このような本発明によれば、外部温度と内部温度との温度差に応じて装置の冷却制御を行うので、排出される冷却用空気の温度によって、装置の構成部品の実際の温度を把握することが可能となり、適切な冷却制御を行うことができる。
【００３７】
以上において、上述した投写型表示装置の外部温度検出手段が検出する外部温度は、外装ケースに設けられた空気取り入れ口から取り入れられる空気の温度であるのが好ましい。
【００３８】
すなわち、外部検出手段によって検出する温度が空気取入口から取り入れられる空気の温度であるため、投写型表示装置の各構成部分の冷却前直前の外部温度を検出することが可能となり、より高精度の冷却制御を行うことが可能となる。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して本発明の実施の一形態である投写型表示装置を説明する。
【００４０】
１．装置の全体構成
図１（Ａ）、（Ｂ）には、第１実施形態に係る投写型表示装置１の正面図、背面図が示され、図２（Ａ）、（Ｂ）には、投写型表示装置１の上面図、底面図が示されている。
【００４１】
前記投写型表示装置１は、略直方体形状を有し、内部に後述する光学ユニット１０が収納される外装ケース２と、図１（Ａ）から判るように、この外装ケース２の正面に突出して設けられる投写レンズユニット６とを含んで形成される。
【００４２】
外装ケース２は、この投写レンズユニット６の略中央部分で上下に分割され、投写型表示装置１の上面部分を覆うアッパーケース３と、底面部分を覆うロアーケース４と、図１（Ｂ）に示す投写型表示装置１の背面部分を覆うリアケース５とから構成されている。
【００４３】
２．外装ケースの構造
アッパーケース３は、長方形の上壁３ａと、その後側を除く三方の辺からほぼ垂直に下方に延びている左右の側壁３ｂ、３ｃと、前壁３ｄとから構成されている。
【００４４】
アッパーケース３の上壁３ａの前方側の左右の端には、図２（Ａ）に示すように、多数の連通孔２５Ｒ、２５Ｌが形成され、これらの連通孔２５Ｒ、２５Ｌに対応する装置内部の部分には、内蔵スピーカ（図示略）が設けられている。また、上壁３ａの略中央部分には、投写型表示装置１の画質、ピント等を調整するための操作スイッチ２６が設けられている。
【００４５】
尚、図１（Ａ）から判るように、装置の前面には、操作スイッチ２６と同様の機能を有するリモコンを受光する受光板３５１が設けられ、当該投写型表示装置１を遠隔操作することが可能となっている。
【００４６】
ロアーケース４は、長方形の底壁４ａと、その後側を除く三方の辺からほぼ垂直に起立している左右の側壁４ｂ、４ｃおよび前壁４ｄから形成されている。
【００４７】
底壁４ａには、図２（Ｂ）に示すように、内部に収納される光源ランプユニット８（後述）を交換するためのランプ交換蓋２７と、装置内部を冷却するための空気取り入れ口２４０が形成されたエアーフィルタカバー２３が設けられている。
【００４８】
尚、ランプ交換蓋２７には、多数の吸気孔２７１が形成されていて、空気取り入れ口２４０からのみならず、この吸気孔２７１からも装置内部に冷却用空気が供給される。
【００４９】
また、底壁４ａには、図１および図２（Ｂ）に示すように、その後端の左右の角部に後端フット３１Ｒ、３１Ｌが設けられ、前端の投写レンズユニット６に対応する位置には、高さ調整用の前端フット３１Ｃが設けられ、これらは底壁４ａの下面側に突出している。
【００５０】
尚、後端フット３１Ｒには、回転により突出量を調整することのできる調整機構が設けられ、これにより、投写画面の水平方向の調整ができるとともに、前端フット３１Ｃには、図１（Ａ）及び図２（Ａ）に示されるフットボタン３１０によって投写画面の上下方向の調整ができる調整機構が設けられている。
【００５１】
このようなロアーケース４の内部には、図３に示すように、電源ケーブルシールド板２４３が設けられ、この電源ケーブルシールド板２４３は、ＡＣ入力ラインを覆う配線挿通部２４４を備えている。
【００５２】
電源ケーブルシールド板２４３は、ＡＣ入力ラインから発生するノイズを遮断するために設けられ、加えて、後述する電源ユニット７、ビデオ基板１１、ドライバ基板１３のアースのバスラインを兼ねている。
【００５３】
また、前述した空気取り入れ口２４０は、スポンジ状のエアーフィルタ２４１で覆われており、この部分からの塵等の侵入を防ぐことができるようになっている。また、空気取り入れ口２４０の周囲部分には、発泡ウレタン製のクッション材２４２が配置され、空気取り入れ口２４０の周囲部分からの塵等の侵入も防ぐことができるようになっている。
【００５４】
図２から判るように、アッパーケース３の前壁３ｄおよびロアーケース４の前壁４ｄは、中央部分が僅かに前方に凸状態に湾曲しており、この部分には環状リム３２が周囲に形成された円形の開口３３が形成され、この開口３３から上述した投写レンズユニット６の前端側の部分が突出している。
【００５５】
この投写レンズユニット６の先端部分は、底壁４ａに沿って延出して設けられるガード部４２によって支持される。このガード部４２は、投写レンズユニット６の先端部分をフード状に覆う肉厚のリムである。このガード部４２に手を添えることにより、投写レンズユニット６に負担を掛けることなく、装置前端側を持ち上げることができる。
【００５６】
リアケース５は、アッパーケース３およびロアーケース４のインロー部分を外側から案内、保持する構造を基本としている。
【００５７】
尚、図１（Ｂ）では図示を略したが、リアケース５は、その上端がアッパーケース３の内側端縁に沿って形成される３箇所のフック部分に係合されるとともに、下端がロアーケース４の内側からねじ固定されることによって保持されている。
【００５８】
リアケース５の後壁５ｄには、図１（Ｂ）からわかるように、左側に外部電力供給用のＡＣインレット５１や各種の入出力端子群５０が配置されており、また、その右側には、張り出し部分５０１が形成されている。張り出し部分５０１には、装置内部の空気を排出する排気口１６０が設けられている。
【００５９】
このように、リアケース５の後壁５ｄに信号ケーブル等のコードが接続されるＡＣインレット５１や入出力端子群５０が配置されているので、利用者が通常、位置する装置側面部に信号ケーブル等が接続されることがなく、使い勝手がよい。
【００６０】
３．装置の内部構造
図４及び図５には、投写型表示装置１の内部構造が示されている。図４から判るように、上述した外装ケース２の内部には、画像情報を拡大投写する光学ユニット１０と、この光学ユニット１０の側方に配置され、当該光学ユニット１０に電力を供給する電源ユニット７とが収納されている。
【００６１】
また、光学ユニット１０の光源ランプユニット８に隣接する部分には、装置内部の空気を排出する排気ファン１６と、排気口１６０とが設けられている。
【００６２】
さらに、図５から判るように、光学ユニット１０のプリズムユニット９１０の下方には、装置内へ外部の空気を取り入れる吸気ファン２４と空気取り入れ口２４０とが設けられている。
【００６３】
そして、光学ユニット１０の上方には、装置駆動制御用のドライバ基板１３およびビデオ基板１１が積層配置されている。
【００６４】
３−１．光学ユニットの構造
光学ユニット１０は、図４（Ａ）に示すように、光源ランプユニット８と、この光源ランプユニット８から出射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を形成する光学レンズユニット９と、光学レンズユニット９によって形成された光学像を合成するプリズムユニット９１０と、合成された光学像を投写面上に拡大投写する投写レンズユニット６とを含んで構成される。
【００６５】
光源ランプユニット８および光学レンズユニット９は、平面略Ｌ字状の光路が確保されたライトガイド１００に収納される。プリズムユニット９１０は、ライトガイド１００の切り欠き９００１、９００２部分（図６参照）に配置され、投写レンズユニット６はこのライトガイド１００の側面から突出して設けられている。
【００６６】
光源ランプユニット８から投写レンズユニット６に至る光路は全体として略Ｌ字状になっている。従って、ライトガイド１００の平面形状は、これに対応して、略Ｌ字形となっている。ライトガイド１００は、外装ケース２の内部空間の後側半分以上を占有している。
【００６７】
なお、光源ランプユニット８は、図３に示す光源ランプユニット収納部８００の位置に交換可能な状態で収納される。
【００６８】
３−２．電源ユニットの構造
一方、電源ユニット７は、図４（Ａ）から判るように、投写レンズユニット６と、外装ケース２に収納されたライトガイド１００の占有部分以外の部分、すなわち、図３に示す電源ユニット収納部７００に収納されている。そして、光源ランプユニット８の近傍を基端として外装ケース２の側壁２ｃに沿って前方に延びる本体部分と、この本体部分７１の前方端部で屈曲し、投写レンズユニット６に臨む延設部分７２とを備えた平面形状が略Ｌ字形となっている。
【００６９】
電源ユニット７の一方の端部となる延設部分７２の端部側面には、吸気用開口７５が形成されているとともに、他方の端部となる本体部分７１の端部側面には、排気用開口７７が形成されている。
【００７０】
尚、外装ケース２に形成される空気取り入れ口２４０は、プリズムユニット９１０の下方に位置するので、吸気用開口７５は空気取り入れ口２４０の近傍でありかつ投写レンズユニット６の近傍に配置されることとなる。
【００７１】
また、この電源ユニット７内には、図４では図示を略したが、一次側アクティブフィルターと、パワーサプライと、バラストとが収納されている。
【００７２】
そして、一次側アクティブフィルターは発信用ＦＥＴを備え、パワーサプライは整流用ダイオードブリッジ、Ｄ／Ｄコンバータ用発振トランジスター、Ｄ／Ｄコンバータ用３端子レギュレーターを備え、バラストはチョッパー回路用ドライブＦＥＴ、チョッパー回路用逆流防止用ダイオードを備え、これらの各素子が回路基板上に搭載されている。
【００７３】
このような各素子は発熱するため、素子自体の温度上昇を防止するためにヒートシンクが固定されていて、前記吸気用開口７５に設けられる吸気ファン１７によってヒートシンクを強制的に冷却する構造となっている。
【００７４】
このように、光学ユニット１０が略Ｌ字形であることを逆に利用して、電源ユニット７も略Ｌ字形とすると、ライトガイド１００、投写レンズユニット６、並びに外装ケース２によって区画された領域が無駄にならない。すなわち、光学ユニット１０と電源ユニット７とを狭い領域内に効率よく配置することができるので、投写型表示装置１の小型化を図ることができる。
【００７５】
尚、図４では図示を略したが、電源ユニット７から光源ランプユニット８への入力線は、コネクタを介して光源ランプユニット８と接続されている。そして、この入力線はシールド材によってシールドされ、ノイズが生じないようになっている。
【００７６】
３−３．基板の配置構造
図５（Ａ）に示すように、光学ユニット１０の上方には、液晶駆動制御用のドライバ基板１３が光学ユニット１０の上面にねじ止め固定され、その上面側にはこれに平行にビデオ信号処理回路が搭載されたビデオ基板１１が配置されている。  これらの２枚の基板１１、１３のうち、下段側の位置するドライバ基板１３と光学ユニット１０との間にはシート状のシールド材１２が配置されている。
【００７７】
各基板１１、１３間の電気的接続は次のようになっている。まず、ビデオ基板１１の下面にはコネクタ１１０が配置され、ドライバ基板１３の上面には、コネクタ１１０に差し込み接続可能なコネクタ１３０が配置されている。
【００７８】
したがって、各基板１１、１３を所定位置に積層配置した状態においては、コネクタ１１０とコネクタ１３０とが接続した状態になる。
【００７９】
このように、本実施形態では、各基板間の接続がリード線等を引き回すことなく行われている。したがって、ノイズ発生源が少なく、ノイズの発生を抑制することができる。
【００８０】
また、ドライバ基板１３およびビデオ基板１１はいずれも、端部がリアケース５の後壁５ｄの近くに配置されている。そして、ビデオ基板１１のリアケース５の後壁５ｄに近い端部には、Ｄ−ｓｕｂコネクタの入出力端子類が直接取り付けられ、リアケース５の入出力端子群５０の一部を構成している。
【００８１】
従って、リアケース５の後壁５ｄに配置されている入出力端子５０と、ドライバ基板１３およびビデオ基板１１との間での配線距離を短くできるので、高速かつ微弱な信号を処理する回路系がノイズなどの影響を受けにくい。
【００８２】
さらに、図５（Ａ）からわかるように、シールド材１２には延設部分１２ａが設けられ、当該延設部分１２ａによってコネクタ１１０、１３０の少なくとも一部が覆われるようになっている。したがって、コネクタ１１０、１３０のほぼ真下に配置されている光源ランプユニット８（図５では図示略）等から発生するノイズが、これらのコネクタ１１０、１３０から混入するのをも防止することが可能である。
【００８３】
なお、ドライバ基板１３が光学ユニット１０の上面にねじ止め固定された構造は、光学ユニット１０を部品として売る場合に便利である。すなわち、通常、光学ユニット１０に組み込まれたライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの動作特性は、光学ユニット１０毎に微妙に異なる。したがって、すべての光学ユニット１０で同質な画像を得るためには、この動作特性の相違を電気的な調整により補償しなければならない。このような電気的調整は、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの駆動条件を変えることにより可能である。すなわち、ドライバ基板１３に組み込まれた回路に、所定の駆動条件を記憶させておけば良いのである。本実施形態のように、ドライバ基板１３を光学ユニット１０の上面にねじ止め固定された構造を採用すれば、光学ユニット１０とドライバ基板１３とをセットにした状態で、すなわち、電気的調整が終了した状態で光学ユニット１０を売ることが可能であり、顧客側では何ら電気的調整を行う必要がない。
【００８４】
光学ユニット１０の下面側にはマウスなどから入力される信号処理を行うためのリモート信号処理回路が搭載されたリモート基板１４が配置され、このリモート基板１４と光学ユニット１０との間にはシールド板１５が配置されている。ここで、リモート基板１４は、装置後端側すなわちリアケース５の後壁５ｄ側から挿抜可能に配置されている。このため、マウスなどに対するリモート用回路について機種によって異なる回路構成の回路基板を用いる必要があっても、装置後端側からリモート基板１４を入れ替えることにより容易に対応することができる。光学ユニット１０のリアケース５側の端面とリアケース５との間にはテレビ画像や音声信号のインターフェースを行うオーディオ基板１８が当該端面に対して水平に配置され、このオーディオ基板１８はビデオ基板１１の端部に配線によって接続されている。さらに、図５（Ｂ）に示すように、このオーディオ基板１８とリアケース５との間には金属製のシャーシ１９が配置されている。シャーシ１９とシールド板１５とはねじ止めされ、シャーシ１９はグランド電位に設定されている。このようにして、各基板間を近接配置することにより、相互の配線距離を短縮し、ノイズの影響を受けにくいように構成してある。
【００８５】
また、オーディオ基板１８はシャーシ１９の一部に設けられた曲げ起こし部１９ａにねじ２０によって固定され、オーディオ基板１８に実装されているインターフェース端子に加わる挿抜力に耐え得るようになっている。
【００８６】
４．光学系
図４（Ｂ）を参照して、光学ユニット１０に組み込まれている光学系について説明する。
【００８７】
本実施形態の光学系は、光源ランプユニット８と、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを照明する光の面内照度分布を均一化する照明光学系９２３と、この照明光学系９２３から出射される光束を、赤、緑、青の各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂに分離する色分離光学系９２４と、各色光束を変調する変調系を構成する３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと、変調された色光束を再合成する色合成光学系としてのプリズムユニット９１０と、合成された光束をスクリーン上に拡大投写する投写レンズユニット６とから構成される。
【００８８】
４−１．光源ランプユニット
光源ランプユニット８は、図６に示すように、光源ランプ８０１と、これを内蔵している略箱状のランプハウジング８０２とから構成されている。
【００８９】
光源ランプ８０１は、メタルハライドランプ等のランプ本体８０５と、リフレクタ８０６とから構成されており、ランプ本体８０５からの光を光学レンズユニット９の側に向けて出射する。
【００９０】
ランプハウジング８０２は、光軸方向の前面が開口され、この前面に略直交する左右の側面には、冷却用空気を導入、排出するための通気口８０８、８０９が形成されている。一方、リフレクタ８０６の左右の側面にも、冷却用空気を導入、排出するための通気口８０３、８０４が形成されている。
【００９１】
また、冷却用空気の通気口８０８の入り口には、図６（Ｂ）に示すように、整流板８２０が設けられており、冷却用空気をリフレクタ８０６の反射面８０６ａやランプ本体８０５に向けて効率よく導けるようになっている。この整流板８４１は、ランプハウジング８０２の通気口８０８近傍の側壁８０７に、これを挟み込むように装着され、かつ側壁８０７に設けたダボ８０７ａに位置決めされている。
【００９２】
さらに、ランプハウジング８０２のうち、通気口８０９側の側面の一部には、冷却用空気の流れを妨げないように切り欠き部８１０が設けられている。また、ランプハウジングの側面には、ランプハウジングへの電源供給を行うための電源プラグ８１１が設けられている。
【００９３】
なお、本実施形態では、ランプハウジング８０２に光源ランプ８０１が固定されている。したがって、先に述べた外装ケースのランプ交換蓋２７（図２参照）部分から光源ランプ８０１を交換する場合は、ランプハウジング８０２ごと着脱する。
【００９４】
４−２．照明光学系
照明光学系９２３は、微小レンズの集合体を備え、かつ、この微小レンズによって光源ランプユニット８から出射された光を複数の部分光束に分割するインテグレータレンズ９２１、９２２と、偏光方向がランダムな光の集合体である部分光束を、それぞれ同じ偏光方向の光に変換する偏光変換素子９２０と、同じ偏光方向の光に変換された部分光束のそれぞれを、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの面に重畳させる重畳レンズ９３０とを含んで構成される。
【００９５】
ここで、偏光変換素子９２０は、図７に示すように、偏光ビームスプリッタアレイ９２０１と、選択位相差板９２０２とを備え、偏光ビームスプリッタアレイ９２０１は、それぞれ断面が平行四辺形の柱状の複数の透光性板材９２０３が、貼り合わされた形状を有している。
【００９６】
透光性板材９２０３の界面には、偏光分離膜９２０４と反射膜９２０５とが交互に形成されている。
【００９７】
尚、この偏光ビームスプリッタアレイ９２０１は、偏光分離膜９２０４と反射膜９２０５が交互に配置されるように、これらの膜が形成された複数枚の板ガラスを貼り合わせて、所定の角度で斜めに切断することによって作製される。
【００９８】
そして、インテグレータレンズ９２１、９２２によって分割された部分光束は、それぞれ偏光分離膜９２０４によってＰ偏光光とＳ偏光光とに分離され、Ｐ偏光光は、選択位相差板９２０２に選択的に形成されるλ／２位相差層９２０６によってＳ偏光光に変換されて出射される。
【００９９】
一方、Ｓ偏光光は、偏光分離膜９２０４によって反射され、さらに反射膜９２０５によって反射された後、Ｓ偏光光のまま出射される。
【０１００】
このようにしてＳ偏光光に揃えられた光束は、図４（Ｂ）に示されるように、ライトガイド１００の角部に配置される反射ミラー９３１で反射されて色分離光学系９２４に送られる。
【０１０１】
このように、照明光学系９２３が偏光変換素子９２０を備えているので、Ｐ偏光およびＳ偏光が混在しているランダム偏光をそのまま利用する場合に比べて光の利用効率が増し、しかも後述するダイクロイックミラー９４１、９４２での色分離性が改善される。また、Ｓ偏光はＰ偏光に比べて反射率が良いので、光量損失等を抑制することができるという利点もある。
【０１０２】
４−３．色分離光学系および変調系
色分離光学系９２４は、図４（Ｂ）に示すように、赤緑反射ダイクイロックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９４２と、反射ミラー９４３とから構成される。
【０１０３】
照明光学系９２３から出射された光束に含まれている青色光束Ｂは、赤緑反射ダイクロイックミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直角に反射されて、青色光束の出射部からプリズムユニット９１０の側に出射される。
【０１０４】
赤および緑の光束Ｒ、Ｇはミラー９４１で反射され緑反射ダイクロイックミラー９４２において、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色光束の出射部から色合成光学系の側に出射される。
【０１０５】
このミラー９４２を通過した赤色光束Ｒは、赤色光束の出射部から導光系９２７の側に出射される。
【０１０６】
色分離光学系９２４の赤色光束Ｒ、緑色光束Ｇの出射部の出射側には、それぞれ集光レンズ９５１、９５２が配置され、各出射部から出射した光束は、これらの集光レンズ９５１、９５２によって平行化される。
【０１０７】
４−４．変調系および色合成光学系
このように平行化された青色および緑色の光束Ｂ、Ｇはライトバルブ９２５Ｂ、９２５Ｇに入射して変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。
【０１０８】
すなわち、これらのライトバルブ９２５Ｂ、９２５Ｇは、不図示の駆動手段によって画像情報に応じてスイッチング制御され、これにより、ここを通過する各色光の変調が行われる。
【０１０９】
このような駆動手段は公知の手段をそのまま使用することができる。
【０１１０】
一方、赤色光束Ｒは、導光系９２７を介して対応するライトバルブ９２５Ｒに導かれて、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施される。
【０１１１】
導光系９２７は、入射側レンズ９７４と、入射側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、これらの間に配置した中間レンズ９７３と、ライトバルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３とで構成されている。
【０１１２】
光源ランプユニット８から各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ迄の光路の長さは、赤色光束Ｒの場合が最も長く、従って、光の拡散による損失は、赤色光の場合が最も多くなる。しかしながら、このような導光系９２７を配置することにより、赤色光の損失をある程度抑制することが可能となる。
【０１１３】
尚、本実施形態におけるライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、一対の偏光板と、その間に配置された液晶パネルとからなる液晶ライトバルブである。
【０１１４】
４−５．色合成光学系
次に、各ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを通って変調された各色光束は、色合成光学系を構成するプリズムユニット９１０に入射され、ここで再合成される。
【０１１５】
そして、ここで再合成された光束は、投写レンズユニット６を介して、カラー画像として所定の位置にあるスクリーン上に拡大投写される。
【０１１６】
このように本形態では、光源ランプユニット８から出射された光束は、ライトガイド１００内で反射ミラー９３１によって反射され、ライトガイド１００のＬ字形の平面形状に沿う大回りのＬ字形の光路を進行して色分離光学系９２４およびプリズムユニット９１０に到達する。
【０１１７】
従って、各光学系部品が狭い領域内に配置されながらも、光路を最大限長く設定してある。それ故、Ｆ値の小さなレンズを用いながら、かつ、インテグレータレンズ９２１、９２２や偏光変換素子９２０の配置位置を十分に確保しながら、光源ランプユニット８から出射された光束を平行光束としてライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂに到達させることができる。
【０１１８】
また、インテグレータレンズ９２１、９２２の配置位置を十分広く確保できる分、その分割数を増やすことができる。
【０１１９】
したがって、インテグレータレンズ９２１、９２２を光学的に無理のない状態に配置することができ、結果的には小型化を図ることができる。加えて、インテグレータレンズ９２１、９２２を同じサイズにすることにより、より一層テレセントリックな照明光を得ることができるので、前記偏光変換素子９２０の偏光分離膜９２０４上に形成される各部分光束の集光像を小さくすることができ、また、それぞれの集光像の大きさのバラツキを抑えることができ、照明光の利用効率を高めることができる。
【０１２０】
５．ライトガイドの構造
上記の光学系のうち、光源ランプユニット８と、色合成手段を構成するプリズムユニット９１０と、投写レンズユニット６以外の光学素子の全てが、図８に示す形状をした上下のライトガイド９０１、９０２の間に上下から挟まれて保持された構成となっている。光源ランプユニット８は、下ライトガイド９０１に形成された光源ランプユニット収納部８００に収納される。
【０１２１】
上ライトガイド９０２、下ライトガイド９０１は、後述するヘッド板９０３を介してプリズムユニット９１０および投写レンズユニット６と一体化され、固定ねじによりロアーケース４に固定される。このため、下ライトガイド９０１の下面および上ライトガイド９０２の上面には、プリズムユニット９１０とヘッド板９０３とを固定するために、矩形の切り欠き９００１、９００２が形成されている。
【０１２２】
また、光源ランプ収納部８００の近傍に位置する下ライトガイド９０１の仕切り壁９００３には、光源ランプユニット８へ冷却用空気を供給するための開口部９００４が形成されている。
【０１２３】
さらに、光学ユニット１０の照明光学系９２３が収納される領域９００の側面および底面部分には、照明光学系９２３を冷却するための開口部９０７、９０８が形成されている。
【０１２４】
そして、上ライトガイド９０２の上部には開口部９０２１が形成され、この開口部９０２１と上述した開口部９００４とは、ダクト９０２８によって連絡されている。
【０１２５】
６．ヘッド板の構造
プリズムユニット９１０は、図９に示すマグネシウムのダイキャスト板である薄手のヘッド板９０３の表面側（図９に向かって手前側）に固定ねじによって固定される。
【０１２６】
ヘッド板９０３は、装置の幅方向に向けて垂直な姿勢で延びる垂直壁９１と、この垂直壁９１の下端から水平に延びてプリズムユニット９１０を支持する底壁９２とから基本的に構成されている。
【０１２７】
垂直壁９１の中央部分には、プリズムユニット９１０からの出射光が通過するための矩形の開口９１ｂが形成されている。この垂直壁９１には投写レンズユニット６の基端側を固定するためのねじ孔９１ｄが４か所に形成され、位置決め用のダボ９１ｅが２か所に形成されている。また、垂直壁９１のうち、開口９１ｂの両側の部分には、ロアーケース４の内面側に設けられた一対の支持部４０（図３参照）に支持される被支持部９３（一方のみ図示）が設けられている。
【０１２８】
尚、底壁９２のプリズムユニット９１０の取付位置に対応する部分には、底壁下面に連通する連通孔９１ｇが３箇所形成され、この連通孔９１ｇ上にプリズムユニット９１０の取り付け部分９１ｈが形成されている。
【０１２９】
この取り付け部分９１ｈには、ねじ孔９１ｃが形成され、このねじ孔９１ｃを利用して、プリズムユニット９１０がヘッド板９０３に対して固定される。
【０１３０】
このように、剛性の高い垂直壁９１を挟み、位置合わせした状態で、プリズムユニット９１０および投写レンズユニット６が固定されるので、これらの一体性は高く、衝撃力等が作用しても、相互の位置ずれが発生するおそれは極めて少ないという利点がある。
【０１３１】
また、プリズムユニット９１０をマグネシウム成形品からなるヘッド板９０３に搭載し、このヘッド板９０３を介してライトガイド９０１、９０２に支持させている。このように構成すると、マグネシウム成形品は、成形性に優れていることに加えて、放熱性に優れていることから、発熱しやすいプリズムユニット９１０周辺部が高温になるのを防止できる。
【０１３２】
さらに、マグネシウム成形品は比重が小さいことから、光学ユニット１０を軽量化することもできる。
【０１３３】
７．各構成部分の冷却構造
このように構成した投写型表示装置１において、光学ユニット１０、電源ユニット７、ビデオ基板１１、ドライバ基板１３の冷却は、上述した吸気ファン１５、１７および排気ファン１６によって強制的に行われる。
【０１３４】
７−１．空気取り入れ口２４０からの吸気およびプリズムユニット９１０、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの冷却と防塵
図５から判るように、外部空気の取り入れは、主として、プリズムユニット９１０の下部に設けられる吸気ファン２４によって、空気取り入れ口２４０から行われる。
【０１３５】
空気取り入れ口２４０から取り入れられた冷却用空気の一部は、プリズムユニット９１０およびライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの冷却用空気として供給される。
【０１３６】
図１０は、プリズムユニット９１０周辺の詳細な構成を示す部分断面図である。なお、図１０ではライトバルブ９２５Ｇの断面のみが示されている。
【０１３７】
プリズムユニット９１０の３つの光入射面の周囲には、３枚のライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂが配置されている。本実施形態におけるライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、一対の偏光板９６２、９６３と、その間に配置された液晶パネル９６１とからなる液晶ライトバルブである。液晶パネル９６１とその光出射面側に配置された出射側偏光板９６３とは、プリズムユニット９１０の光入射面に対して固定されている。一方、液晶パネル９６１の光入射面側に配置された入射側偏光板９６２は、金属製の偏光板固定板９６０の液晶パネル９６１側の面に固定されている。偏光板固定板９６０は、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの光入射面をとり囲むように形成された壁に、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの面積よりも若干小さい面積の開口が形成されたものである。入射側偏光板９６２は、その周辺部がこの開口の周辺部に接着されることによって固定されている。入射側偏光板固定板の入射側偏光板固定板９６０は、ヘッド板９０３の底壁９２に固定されている。また、液晶パネル９６１にはフレキシブル基板９６４が接続されている。フレキシブル基板９６４は、上ライトガイド９０２に設けられた立ち壁部９０２２に貼り付けられたクッション材９０２３と、プリズムダクト９２６とによって挟み込まれている。そして、フレキシブル基板９６４の先端は、基板１３に形成されたコネクタに接続されている（図示省略）。
【０１３８】
プリズムユニット９２０と３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂとが搭載されたヘッド板９０３は、空気取り入れ口２４０の上部に取り付けられている。空気取り入れ口２４０を覆うように配置されたエアーフィルタ２４１およびこの周囲部分に配置されるクッション材２４２は、ヘッド板９０３の下面に設けられたリブ９１ｆによって挟持、固定されている。吸気ファン２４は、プリズムユニット９２０とエアーフィルタ２４１との間に配置されている。
【０１３９】
また、プリズムユニット９１０の光入出射面は、下ライトガイド９０１とヘッド板９０３の垂直壁９１に囲まれている。さらに、プリズムユニット９１０の上方は、金属製のメッシュ９２６ａと樹脂製の枠９２６ｂとで構成されたダクト９２６によって覆われている。
【０１４０】
このように、プリズムユニット９０１の周囲には、空気取り入れ口２４０、ヘッド板９０３の垂直壁９１、下ライトガイド９１０、ダクト９２６によって囲まれた空間９１１が形成され、この空間９１１によって、空気取り入れ口２４０からダクト９２６に至る冷却路が構成される。
【０１４１】
この冷却路について、詳細に説明する。まず、吸気ファン２４によって空気取り入れ口２４０から取り入れられた冷却用空気は、ヘッド板９０３の底壁９２に設けられた連通孔９１ｇを通ってプリズムユニット９１０、液晶パネル９６１、入出射側偏光板９６２、９６３の面を冷却する。ここで、入出射側偏光板９６２、９６３は、入射する光のうち、特定の偏光成分光のみを透過させ、残りの偏光成分光を吸収するものであるため、特に発熱しやすい。偏光板は熱に比較的弱く、また、液晶パネルは熱によってその動作特性が変化しやすい傾向がある。従って、液晶パネルの周辺は特に冷却が必要な箇所である。本実施形態では、入射側偏光板固定板９６０が整流板の働きも兼ねており、この入射側偏光板固定板によって、冷却用空気を効率よく液晶パネルの周辺部に導くことができる。さらに、偏光板固定板９６０をアルミニウム等の熱伝導率が高い材料で構成すれば、偏光板固定板からの放熱により、特に入射側偏光板の冷却を促進することが可能である。
【０１４２】
次に、プリズムユニット９１０周辺部分の防塵構造について説明する。
【０１４３】
画像を形成するライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂや、これらのライトバルブによって形成された画像を合成するプリズムユニット９１０に塵等が付着すると、投写面に投写される画像（投写画像）に塵等による影が出現してしまう。従って、空気取り入れ口２４０、ヘッド板９０３の垂直壁９１、下ライトガイド９１０、ダクト９２６によって囲まれた空間９１１に塵等の侵入を防ぐことは、投写画像の品質を向上させるという点で好ましい。
【０１４４】
本実施形態では、エアーフィルタ２４１とクッション材２４２とが防塵手段として設けられており、これらによって、空気取り入れ口２４０からこの空間９１１への塵等の侵入を防ぐことができる。さらに、本実施形態では、ダクト９２６が防塵手段として設けられており、これによって、吸気ファン２４を停止した際に、空間９１１に塵等が逆流するのをも防止することができる。従って、本実施形態の投写型表示装置では、空間９１１への塵等の侵入が少なく、極めて高品質な画像を得ることが可能である。
【０１４５】
７−２．回路基板１１、１３の冷却
プリズムユニット９１０およびライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを冷却した冷却用空気は、ダクト９２６から排出されてプリズムユニット９１０の上部に導かれ、図１１並びに図４（Ａ）に示すように、光学ユニット１０の上部に設けられるビデオ基板１１、ドライバ基板１３の冷却用空気として供給される。尚、積層されるビデオ基板１１およびドライバ基板１３のそれぞれに沿って冷却用空気を流通させるために、下側に配置されるドライバ基板１３のプリズムユニット９１０を覆う部分には、切り欠き１３１が形成されている。
【０１４６】
基板１１、１３に沿って流通した空気は、排気ファン１６の排気力によって光源ランプユニット８の方へ導かれる（経路Ａ１）。
【０１４７】
７−３．電源ユニット７の冷却
一方、空気取り入れ口２４０から取り入れられた冷却用空気の一部は、ヘッド板９０３の開口９１ｂを介して電源ユニット７の冷却用にも利用される。
【０１４８】
すなわち、図１１並びに図４（Ａ）に示すように、前記開口９１ｂから放出された冷却用空気は、電源ユニット７の一方の端部に設けられた吸気用開口７５に導かれる（経路Ａ２）。
【０１４９】
尚、図４（Ａ）に示すように、吸気用開口７５内には、吸気ファン１７が設けられている。経路Ａ２に沿って導かれた冷却用空気は、吸気ファン１７によって強制的に電源ユニット７の内部に引き込まれ、電源ユニット７の内部の一次側アクティブフィルター、パワーサプライ、バラスト等を冷却する。
【０１５０】
その後、冷却用空気は、排気ファン１６の排気力によって、電源ユニット７の他方の端部に設けられた排気用開口７７（図１１では図示略）から排出される（経路Ａ３）。
【０１５１】
７−４．照明光学系９２３の冷却
さらに、照明光学系９２３の冷却について説明する。図８に示すように、下ライトガイド９０１には、開口部９０７、９０８が形成されている。照明光学系９２３は、装置内の空気を開口部９０７、９０８から取り入れることによって冷却される。装置内の空気は、排気ファン１６（図４参照）によって強制的に排出される。この排気ファン１６の排気力によって開口部９０７、９０８に自然に取り込まれる装置内の空気が、照明光学系の冷却用空気として利用されるのである。照明光学系を冷却した空気は、排気ファン１６の排気力によって、上ライトガイド９０２に設けられた開口部９０２１に導かれ、ここから排出される（図４（Ａ）、図１１に示す経路Ａ４）。
【０１５２】
７−５．光源ランプユニット８の冷却
回路基板１１、１３、電源ユニット７、および照明光学系９２３を冷却した空気は、光源ランプユニット８の冷却に用いられる。この冷却経路について、図４（Ａ）および図６を参照して説明する。
【０１５３】
上述した経路Ａ１に沿ってビデオ基板１１、ドライバ基板１３を冷却した空気は、下ライトガイド９０２に設けられた開口部９００４（図８参照）を介して、光源ランプユニット８に流入する。そして、排気ファン１６の排気力によって、リフレクタ８０６の反射面８０６ａとは反対側の面に沿って導かれ、これを冷却する。その後、空気は排気ファン１６の排気力によって、ランプハウジング８０２側方に形成された切り欠き部８１０から排出される（経路Ａ５）。
【０１５４】
一方、経路Ａ３に沿って電源ユニット７を冷却した空気は、下ライトガイド９０２に設けられた開口部９００４（図８参照）を介して光源ランプユニット８に流入する。さらに、ランプハウジング８０２に形成された通気口８０８、リフレクタ８０６に形成された通気口８０３を介してリフレクタ８０６の反射面に沿って導かれ、ランプ本体８０５を冷却する（経路Ａ６）。ここで、先に光源ランプユニット８の説明部分で図６を参照して述べたように、通気口８０８の入り口には整流板８４１が設けられており、これによって空気の流れる方向が変更される。そして、冷却用空気はランプ本体８０５に直接あたるように導かれる。従って、装置内で最も大きな発熱源となるランプ本体８０５を、効率よく冷却することが可能である。
【０１５５】
さらに、経路Ａ４に沿って照明光学系９２３を冷却した空気も、図８に示した開口部９０２１から排出された後、ダクト９０２８によって開口部９００４に導かれ、これを介して光源ランプユニット８に流入する。そして、経路Ａ６に沿ってランプ本体８０５を冷却する。
【０１５６】
経路Ａ６に沿ってランプ本体８０５を冷却した空気は、排気ファン１６の排気力によってリフレクタ８０６に形成された通気口８０４を通過し、ランプハウジング８０２に形成された通気口８０９から排出される（経路Ａ６）。
【０１５７】
７−６．排気構造
光源ランプユニット８から排出された空気は、図４に示したように、排気ファン１６によって排気口１６０から排出される。
【０１５８】
ここで、図５（Ａ）から判るように、排気口１６０の内側には、ここから漏れる光を遮るための遮光手段として、遮光板１６１が設けられている。
【０１５９】
この遮光板１６１は、その詳細な構造については図示省略されているが、排気口１６０をまたがる板状材を２枚、部分的に重ねて形成されるルーバ状のものであり、これら二体の重なり合う部分がランプリフレクタ８０６の切り欠き部８１０に対応するように配置される。尚、排気は２枚の板状材の隙間部分から行われるため、排気が妨げられることはない。
【０１６０】
８．温度監視
上述した光源ランプユニット８と、３つのライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの温度は、図１１に示されるように、光源ランプユニット８の上部に設けられる内部温度検出手段Ｓ１と、プリズムユニット９１０の上方のビデオ基板１１に設けられる内部温度検出手段Ｓ２と、電源ユニット７の吸気用開口７５の近傍に設けられる外部温度検出手段Ｓ３とを利用して監視される。熱に比較的弱い光源ランプユニット８、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの過剰な温度上昇を防ぐためである。
【０１６１】
内部温度検出手段Ｓ１は光源ランプユニット８の温度を検知するものであり、単独で動作する。投写型表示装置１の使用中に、光源ランプユニット８に不自然な温度上昇が検出された場合、警告音を発し（警告温度）、さらに温度上昇が止まらず、異常状態が続く場合、ランプ本体８０５を消灯させる（異常温度）。
【０１６２】
外部温度検出手段Ｓ３は、電源ユニット７の吸気用開口７５の近傍の温度を検知するものであり、外装ケース２および投写レンズユニット６の隙間から入ってくる冷却用空気と、前述した開口９１ｂから入ってくる冷却用空気との温度を検出する。尚、外部温度検出手段Ｓ３をこのような位置に設けたのは、これらの冷却用空気が外気温度に略等しい点を考慮したためである。
【０１６３】
内部温度検出手段Ｓ２は、３枚のライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂと、プリズムユニット９１０を冷却した後の冷却用空気の温度を検知することにより、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの温度上昇を検知するために設けられている。尚、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの温度上昇の検知を、冷却後の空気の温度を検知することとしたのは、実使用状態において、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの実際の温度を接触式の温度センサによって測定することができないからである。
【０１６４】
ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの冷却制御は、上述した内部温度検出手段Ｓ２および外温度温度検出手段Ｓ３で検知される温度の差Δｔに応じて行われる。なお、ここでいう冷却制御とは、排気ファン１６、吸気ファン２４等装置内に設けられるファンの送風量を制御したり、発熱量の大きい光源ランプユニット８のランプ本体８０５を消灯させたりする制御等をいう。このように内部温度検出手段Ｓ２および外部温度検出手段Ｓ３で検出される温度の差に応じてライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの冷却制御を行うこととしたのは、外部温度によって、実際のライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの温度と内部温度検出手段Ｓ２によって検出される温度の差が変化することを考慮したためである。
【０１６５】
具体的には、図１２に示すように、警告温度の下限グラフＧ１と、異常温度の下限グラフＧ２を用いて制御し、グラフＧ１の下方の領域の場合、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂが正常状態にあることを表し、グラフＧ１とグラフＧ２に挟まれる領域にあれば、ブザーによる警告をし、グラフＧ２の上方の領域の場合、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂが異常な状態にあるとして、光源ランプユニット８のランプ本体８０５を消灯させる。
【０１６６】
尚、グラフＧ１およびグラフＧ２の式は、以下の式によって導かれる。
【０１６７】
グラフＧ１  Δｔ（℃）＝Ａ×外気温度（℃）＋Ｂ（℃）
グラフＧ２  Δｔ（℃）＝Ｃ×外気温度（℃）＋Ｄ（℃）
Ｙ切片Ｂ、Ｄ、傾きＡ、Ｃ等の具体的な数値は、投写型表示装置１の構造配置によってそれぞれ異なるため、以下の手順によって求められる。
【０１６８】
▲１▼  まず、外部温度、すなわち外部温度検出手段Ｓ３で検出される温度が０℃の場合において、ライトバルブが実用温度限界に達したときに内部温度検出手段Ｓ２で検出される冷却用空気の温度Ｄと、ライトバルブが警告を発するべき温度に達したときに内部温度検出手段Ｓ２で検出される冷却用空気の温度Ｂとを測定する。この測定によりグラフＧ１、Ｇ２のＹ切片Ｂ、Ｄが求められる。
【０１６９】
▲２▼  次に、所定の外部温度、すなわち、内部温度検出手段Ｓ３で検出される温度がＴ℃の場合において、ライトバルブが実用温度限界に達したとき、および、警告を発するべき温度に達したときに、内部温度検出手段Ｓ２で検出される冷却用空気の温度Ｔ２、Ｔ１を測定する。さらに、これらの測定値から、ライトバルブが実用温度限界に達したときのΔｔの値Ｄ１（＝Ｔ２−Ｔ）と、ライトバルブが警告温度に達したときのΔｔの値Ｂ１（＝Ｔ１−Ｔ）を求める。
【０１７０】
▲３▼  上記▲１▼、▲２▼の手順によって求められた値からグラフＧ１、Ｇ２の傾きＡ、Ｃを計算する。
【０１７１】
９．実施形態の効果
前述のような本実施形態に係る投写型表示装置１によれば、以下に説明するように、冷却用空気取り入れ口２４０から取り込んだ冷却用空気を効率よく循環させることにより、高密度に各種部品を配置してその小型化を図りながらも、冷却効率を高めることができる。
【０１７２】
すなわち、空気取り入れ口２４０がプリズムユニット９１０の下方に形成されているので、外部から取り入れられる冷却用空気は、まずプリズムユニット９１０およびライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを冷却する。プリズムユニット９０１の周囲には、空気取り入れ口２４０、ヘッド板９０３の垂直壁９１、下ライトガイド９１０、ダクト９２６によって囲まれた空間９１１が形成されているので、冷却用空気を漏れなく上部に導くことができる。尚、この空間９１１内に変調系を構成するライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂが配置されているので、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを冷却するために別途冷却機構を設ける必要がなく、冷却機構の簡素化を図ることができる。
【０１７３】
そして、これらを冷却した後、冷却用空気は、より高温の回路基板１１、１３に沿って流通し、これらを冷却する。
【０１７４】
一方、電源ユニット７は吸気用開口７５と、排気用開口７７とを備えているので、他の部分とは独立して内部の冷却を効率よく行うことができる。また、電源ユニット７の吸気用開口７５には、吸気ファン１７が設けられているので、電源ユニット７内部のヒートシンクを強制的に冷却することができ、電源ユニット７内の各素子の冷却効率を一層向上することができる。
【０１７５】
さらに、ライトガイド１００に形成された開口部９０７、９０８によって照明光学系９２３の冷却をも可能としている。
【０１７６】
そして、光源ランプユニット８は、排気口１６０に一番近い位置に配置されているので、プリズムユニット９１０、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ、回路基板１１、１３、電源ユニット７内部、並びに照明光学系９２３を冷却用空気を、光源ランプユニット８の冷却に利用することができる。ここで、光源ランプユニット８を構成するランプハウジング８０２は、通気孔８０８、８０９を備えており、一方、リフレクタ８０６の左右側面にも通気孔８０３、８０４が形成されている。そして、これらの通気孔８０８、８０９、８０３、８０４によって冷却用空気がランプ本体８０５に供給されるため、光源ランプユニット８の冷却効率を促進することができる。さらに、通気孔８０８の入口に設けられた整流板８２０によって冷却効率をより向上することができる。
【０１７７】
このように、本実施形態の投写型表示装置１では、空気取り入れ口２４０からから取り入れた冷却用空気で、少なくともプリズムユニット９１０、電源ユニット７、および光源ランプユニット８を冷却できるので、各部品を狭い領域内に配置した場合でも効率よく冷却することができる。
【０１７８】
さらに、プリズムユニット９１０、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ、回路基板１１、１３、電源ユニット７、照明光学系９２３および光源ランプユニット８は、比較的低温の部分から順に冷却されるので、冷却効率は一層向上する。
【０１７９】
さらに、本実施形態の投写型表示装置１では、排気口１６０が装置後端部に設けられており、通常、利用者が位置する装置側面部から排気されない。従って、熱風が利用者に当たらず、かつ、装置内部から漏れる光が目に入りにくいことから、使い勝手がよい。
【０１８０】
また、光源ランプユニット８の近傍に形成された排気口１６０には、内側に遮光板１６１が設けられているので、使用中排気口１６０から光源ランプユニット８の光が漏れにくい。さらに、この遮光板１６１は、ルーバ状であるので、排気口１６０からの排気の妨げとなることもない。
【０１８１】
また、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの冷却制御を、内部温度検出手段Ｓ２および外部温度検出手段Ｓ３で検知される温度の差、すなわち、外部温度と内部温度との温度差に応じて行うようにしているので、適切な冷却制御を行うことができる。
【０１８２】
尚、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、次に示すような変形をも含むものである。
【０１８３】
すなわち、前述の実施形態では、電源ユニット７の冷却は、空気取り入れ口２４０から取り込まれた空気と、投写レンズユニット６および外装ケース２の間の隙間から入り込む空気とを吸気用開口７５から吸引することによって行われていたが、いずれか一方の取り込みのみであっても、前述した実施形態と同様の効果を享受することができる。
【０１８４】
また、電源ユニット７には、吸気ファン１７が設けられ、強制的に冷却用空気を吸気していたが、排気口１６０に設けられる排気ファン１６の排気力を利用して電源ユニット７内に冷却用空気を流通させてもよく、さらには、排気用開口７７に排気ファンを設け、冷却用空気を強制的に流通させてもよい。
【０１８５】
さらにまた、外部温度と内部温度との温度差に応じた冷却制御は、ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂについてのみならず、装置内の冷却制御全般に適用することができる。
【０１８６】
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および形状等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等としてもよい。
【０１８７】
【発明の効果】
前述のような本発明によれば、光学ユニットおよび電源ユニットを収納した投写型表示装置において、電源ユニットが吸気用開口と、排気用開口とを備えているので、他の部分とは独立して電源ユニット内部の冷却を効率よく行うことができ、光学ユニットと電源ユニットとを密に配置して装置の小型化を図ることができ、かつ効率よく装置内部を冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る投写型表示装置を表す正面図および背面図である。
【図２】前述の実施形態における上面図および底面図である。
【図３】前述の実施形態における外装ケースのロアーケース部分の内部構造を表す概要斜視図である。
【図４】前述の実施形態における光学ユニットおよび電源ユニットの配置および光学ユニットの構造を表す水平断面図である。
【図５】前述の実施形態における回路基板の配置構造を表す投写型表示装置の垂直断面図および排気口を表す部分斜視図である。
【図６】前述の実施形態における光源ランプユニットの構造を表す概要斜視図および水平断面図である。
【図７】前述の実施形態における照明光学系を構成する偏光変換素子の構造を表す水平断面図および概要斜視図である。
【図８】前述の実施形態における光学ユニットを収納するライトガイドの構造を表す概要斜視図である。
【図９】前述の実施形態における色合成光学系となるプリズムユニットを支持するヘッド板の構造を表す概要斜視図である。
【図１０】前述の実施形態における空気取り入れ口のダクトの構造を表す垂直断面図である。
【図１１】前述の実施形態における光学ユニット、電源ユニット、回路基板の冷却構造を表す概要斜視図である。
【図１２】前述の実施形態における内部温度センサおよび外気温度センサによる温度監視の制御範囲を表すグラフである。
【符号の説明】
１  投写型表示装置
２  外装ケース
６  投写レンズユニット
７  電源ユニット
８  光源ランプユニット
１０  光学ユニット
１１、１３  回路基板
１７  吸気ファン
７５  吸気用開口
７７  排気用開口
１００  ライトガイド
２４０  空気取り入れ口
９２６  ダクト
１６０  排気口
２４１  エアーフィルタ
８０８、８０９  通気孔
８２０  整流板
９０７、９０８  開口部
９１０  色合成光学系（プリズムユニット）
９２３  照明光学系
９２４  色分離光学系
９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ  変調系（ライトバルブ）
１６１  遮光板（遮光手段）
Ｒ  赤色光束
Ｇ  緑色光束
Ｂ  青色光束
Ｓ１、Ｓ２  内部温度検出手段
Ｓ３  外気温度検出手段
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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