(57)【要約】【課題】  冷却効率がよく、かつ騒音を低減させた発熱体保持ユニット、光学装置及画像投射装置を実現する。【解決手段】  発熱源である光源も含めた複数の光学部品を保持する光学ボックス６に排気ファン１８を保持する構造を設け、排気ファン１８の吸い込み口側の部分に、光源からの空気（第１の空気）でなく、光学ボックス６の外部からの第２の空気を吸い込むための開口（７６〜７９）を形成する。【選択図】  図１
2006084781.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を収容する保持部材と、
該保持部材により保持され、前記発熱体を冷却した第１の空気を前記保持部材の内部から吸い出すファンとを有する発熱体保持ユニットであって、
該ユニットにおける前記ファンの吸い込み口側の部分に、前記保持部材の外部から第２の空気を吸い込むための開口が形成されていることを特徴とする発熱体保持ユニット。
【請求項２】
前記第２の空気は前記第１の空気よりも温度が低いことを特徴とする請求項１に記載の発熱体保持ユニット。
【請求項３】
前記開口が、前記ファンの周囲における少なくとも２方向に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の発熱体保持ユニット。
【請求項４】
前記開口は、前記発熱体保持ユニットを覆う外装部材に面する側に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学装置。
【請求項５】
前記開口が、前記保持部材に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の発熱体保持ユニット。
【請求項６】
前記開口が、前記保持部材と前記ファンとの間に形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の発熱体保持ユニット。
【請求項７】
前記ファンが、弾性材料により形成されたスペーサ部材を介して前記保持部材により保持されていることを特徴とする請求項６に記載の発熱体保持ユニット。
【請求項８】
前記発熱体はランプであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の発熱体保持ユニット。
【請求項９】
前記発熱体は電気回路であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の発熱体保持ユニット。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１つに記載の発熱体保持ユニットと、
前記発熱体とは別の発熱体とを有し、
前記発熱体保持ユニットのファンから吐き出された空気を前記別の発熱体の冷却に用いることを特徴とする光学装置。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか１つに記載の発熱体保持ユニットを有し、
前記発熱体保持ユニットの前記ファンから吐き出された空気の前記開口からの吸い込みを制限する部材を有することを特徴とする光学装置。
【請求項１２】
光源からの光を画像形成素子により変調し、該画像形成素子からの光を投射する画像投射装置であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の光学装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像投射装置と、
該画像投射装置に画像情報を供給する画像情報供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投射装置（プロジェクタ）に関し、詳しくは、画像投射装置内の排熱に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、液晶プロジェクタでは、光源として超高圧水銀ランプ、ＵＨＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｂｒｉｇｈｔｎｅｓｓ）ランプ等が用いられ、高出力の光源を構成している。そして、該ランプでは光とともに熱が発生するので、該熱を液晶プロジェクタ内から排熱するための手段が種々提案されている。
【０００３】
特に近年、液晶プロジェクタの高輝度化、小型化が進み、液晶プロジェクタ内部で発生した熱による性能劣化等の影響を受け易い。このため、液晶プロジェクタ内の熱を効率良く外部に排出する機構の開発が望まれている。
【０００４】
具体的には特許文献１に記載のように、光源が収納されているランプハウスと筐体内冷却用ファンとの間に所定の空間を設け、さらにこの空間にランプハウスからファンに至る風路と筐体内からファンに至る風路とを仕切る仕切版を設けることで、ランプ内の冷却と筐体内の冷却を同時に１つのファンで行い、プロジェクタ内部の放熱性を高めている。
【特許文献１】実用新案登録第２５６９２３５号公報（段落００１９、図２、図４等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記実施例では、排熱を行うファンに流れ込む空気は光源を通るようになっている、すなわち風路が光源→ファンとなっているため、光源によって熱せられた高い温度の空気がそのまま排気されることになり、外装部材等の光源以外の部材を加熱してしまうことになる。このため、冷却効率が低減してしまう。さらには高温の空気又は該高温の空気により熱せられた外装部材によりユーザが不快感を感じる可能性も有している。
【０００６】
また、冷却効率を向上させるために、排気ファンの大型化したり、若しくは出力を上げたりすると、モータ駆動音やファン羽根の振動による騒音が発生してしまう。
【０００７】
特に、ファンに流れ込む空気の風路が１つである場合には、ファンの動作圧力が上昇し、ファン羽根が振動することによる騒音が発生する問題がある。
【０００８】
本発明の例示的な目的の１つは、冷却効率がよく、かつ騒音を低減させた発熱体保持ユニット、光学装置及画像投射装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の１つの観点としての発熱体保持ユニットは、発熱体を収容する保持部材と、該保持部材により保持され、発熱体を冷却した第１の空気を保持部材の内部から吸い出すファンとを有する発熱体保持ユニットであって、該ユニットにおけるファンの吸い込み口側の部分に、保持部材の外部から第２の空気を吸い込むための開口が形成されていることを特徴する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、発熱体保持ユニットのファンの吸い込み口側の部分に、保持部材の外部から第２の空気を吸い込むための開口が形成されているので、該第２の空気により第１の空気が冷却される。このため、ファンの排気温度が低下する。また、ファンからの排気を他の部位の冷却に使用することが可能となる。よって冷却効果が向上するとともに、ファンの動作圧力が適切に維持できるため、騒音が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１には、本発明の実施例１である画像投射装置（プロジェクタ）の構成を示している。図１において、１はランプユニット、２はランプユニット１を保持するランプホルダー、３は防爆ガラス、４はガラス押さえである。
【００１３】
αはランプユニット１からの光が入射する照明光学系、βは照明光学系αからの射出光を色分解してＲＧＢ３色用の液晶パネル（画像形成素子）に導く色分解合成光学系である。
【００１４】
５は色分解合成光学系βからの射出光を図示しないスクリーン（被投射面）に投射する投射レンズ鏡筒である。投射レンズ鏡筒５内には、後述する投射レンズ光学系が収納されている。
【００１５】
６はランプユニット１、照明光学系αおよび色分解合成光学系βを収納するとともに、投射レンズ鏡筒５が固定される光学ボックスである。該光学ボックス６には、ランプユニット１の周囲を囲むランプケース部６ａが形成されている。
【００１６】
７は光学ボックス６内に照明光学系αおよび色分解合成光学系βを収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋である。８は電源、９は電源フィルタ、１０はランプユニット１を点灯させるバラスト電源、１１は電源８からの電力により、液晶パネルの駆動やランプユニット１の点灯を制御する回路基板である。
【００１７】
１２は後述する外装キャビネット２１の吸気口２１ａから空気を吸い込むことで色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子を冷却する光学系冷却ファン、１３は光学系冷却ファン１２により発生した冷却風を色分解合成光学系β内の液晶パネル等の光学素子に送るファンダクトである。
【００１８】
１４はランプユニット１に対して冷却風を吹き付け、ランプユニット１を冷却するランプ冷却ファンであり、ランプユニット１と投射レンズ鏡筒５との間に配置されている。
【００１９】
１５はランプ冷却ファン１４を保持するファン保持部材である。１６はファン押さえ板、１７は後述する外装キャビネット２１に設けられた吸気口２１ｂから空気を吸い込むことで、電源８内に冷却風を流通させ、かつバラスト電源１０に吹き付け風を流通させることで電源８およびバラスト電源１０を同時に冷却する電源冷却ファンである。
【００２０】
１８は排気ファンである。この排気ファン１８は、ランプ冷却ファン１４から吹き出されてランプユニット１を通過した熱風およびバラスト電源１０を冷却した熱風を、後述する外装側板２４に設けられた排気口２４ａから画像投射装置外に排出する。
【００２１】
１９はランプ放熱板である。２０はランプ排気／遮光マスクであり、ランプユニット１の放熱機能およびランプユニット１を冷却した熱風を通過させる通風ダクトの機能を有し、さらにランプユニット１からの光が装置外に漏れないようにする遮光機能を有している。
【００２２】
２１は光学ボックス６等を収納する外装キャビネット（外装下部ケース）であり、この外装キャビネット２１には、上述した吸気口２１ａ，２１ｂが形成されている。２２は外装キャビネット２１に光学ボックス６等を収納した状態で蓋をするための外装キャビネット蓋（外装上部ケース）である。２３は投射レンズ鏡筒５の前方から見て左側に配置される外装側板であり、２４は同右側に配置される外装側板である。外装側板２４には、上述した排気口２４ａが形成されている。
【００２３】
２５は色分解合成光学系βを構成する偏光素子等の光学素子を冷却するための素子冷却ファンである。この素子冷却ファン２５は、外装キャビネット２１の図示しない吸気口からの空気を、外装キャビネット２１に形成された図示しないダクト部を通して上記光学素子に吹き付ける。
【００２４】
２６は外装側板２３の内側に取り付けられたインターフェース補強板である。２７は外装放熱板であり、ランプケース６ａに取り付けられて、ランプユニット１からの熱を放熱する。
【００２５】
２８はランプ蓋である。このランプ蓋２８は、外装キャビネット２１の底面に着脱自在に設けられており、図示しないビスにより固定される。また、２９は外装キャビネット２１に固定されたセット調整脚であり、このセット調整脚２９は、その脚部２９ａの高さを調整可能となっている。脚部２９ａの高さ調整により、画像投射装置の傾斜角度を調整できる。
【００２６】
＜光学構成＞
次に、図２を用いて、前述したランプユニット１、照明光学系α、色分解合成光学系β、反射型液晶表示素子（液晶パネル）および投射レンズ鏡筒５内の投射レンズ光学系７０により構成される画像表示光学系の構成について説明する。
【００２７】
図２において、４１は連続スペクトルで白色光を発光する超高圧水銀ランプ等の発光管、４２は発光管４１からの光を反射して所定の方向に集光するリフレクタである。発光管４１とリフレクタ４２によりランプユニット１が構成される。γは画像投射光学系の光軸であり、ランプユニット１からの光の進行方向を示す。
【００２８】
４３ａは図２の紙面に対して垂直な方向（以下、単に垂直方向という）において屈折力を有するレンズアレイで構成された第１のシリンダアレイ、４３ｂは第１のシリンダアレイ４３ａの個々のレンズに対応したレンズアレイを有する第２のシリンダアレイである。４４は紫外線吸収フィルタ、４５は無偏光光を所定の偏光方向の光に揃える偏光変換素子である。
【００２９】
４６は水平方向（図２の紙面の面内方向）において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたフロントコンプレッサ、４７は光軸γを９０度方向変換するミラーである。４８はコンデンサーレンズ、４９は水平方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたリアコンプレッサである。以上により照明光学系αが構成される。
【００３０】
５８は青（Ｂ）と赤（Ｒ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ）の波長領域の光を透過するダイクロイックミラーである。５９は透明基板に偏光素子を貼り付けた緑用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光光のみを透過する。６０はＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する第１の偏光ビームスプリッターであり、一対の三角柱形状のガラスブロックの間に偏光分離面（偏光分離膜）を有する。
【００３１】
６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂはそれぞれ、入射した光を反射するとともに画像変調する赤用の反射型液晶表示素子、緑用の反射型液晶表示素子、青用の反射型液晶表示素子である。該液晶表示素子６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂには、これらを駆動する駆動回路１１０が接続されており、該駆動回路１１０には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤー、ビデオデッキ、テレビチューナー等の画像情報供給装置１２０が接続されている。駆動回路１１０は、画像情報供給装置１２０からの映像（画像）情報を受け、該映像情報に応じて液晶表示素子６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂに原画を形成させる。６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂはそれぞれ、赤用の１／４波長板、緑用の１／４波長板、青用の１／４波長板である。６４は透明基板に偏光素子を貼り付けた緑および青用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光のみを透過する。
【００３２】
６５は青光の偏光方向を９０度変換し、赤光の偏光方向は変換しない第１の色選択性位相差板である。６６はＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する第２の偏光ビームスプリッターであり、一対の三角柱形状のガラスブロックの間に偏光分離面（偏光分離膜）を有する。６７は赤光の偏光方向を９０度変換し、青光の偏光方向は変換しない第２の色選択性位相差板である。
【００３３】
６８は赤および青用の射出側偏光板（偏光素子）であり、Ｓ偏光光のみを透過する。６９はＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する色合成光学部材としての第３の偏光ビームスプリッターであり、一対の三角柱形状のガラスブロックの間に偏光分離面（偏光分離膜）を有する。
【００３４】
以上説明したダイクロイックミラー５８から第３の偏光ビームスプリッター６９により色分解合成光学系βが構成される。
【００３５】
＜光学作用＞
次に、上記画像表示光学系の光学的な作用について説明する。発光管４１から発した光はリフレクタ４２で反射して所定の方向に集光される。リフレクタ４２は放物面形状を有しており、放物面の焦点位置からの光は放物面の対称軸に略平行な光束となる。但し、発光管４１からの光源は理想的な点光源ではなく有限の大きさを有しているので、集光する光束には放物面の対称軸に平行でない光の成分も多く含まれている。これらの光束は、第１のシリンダアレイ４３ａに入射する。
【００３６】
第１のシリンダアレイ４３ａに入射した光束は、それぞれのシリンダレンズに応じた複数の光束に分割および集光され、水平方向に延びる帯状の複数の光束となる。そして、該複数の光束は、紫外線吸収フィルタ４４を介して第２のシリンダアレイ４３ｂを経て、偏光変換素子４５の近傍に焦点を形成する。
【００３７】
偏光変換素子４５は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とからなり、上記複数の光束は、各光束の列に対応した偏光分離面に入射し、透過するＰ偏光成分と反射するＳ偏光成分とに分割される。反射したＳ偏光成分は反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に射出する。一方、透過したＰ偏光成分の光は、１／２波長板を透過してＳ偏光成分と同じ偏光成分に変換される。これにより、偏光方向が揃った光が偏光変換素子４５から射出する。
【００３８】
偏光変換された複数の光束は、フロントコンプレッサ４６を介してミラー４７にて９０度反射され、コンデンサーレンズ４８およびリアコンプレッサ４９に至る。フロントコンプレッサ４６、コンデンサーレンズ４８およびリアコンプレッサ４９は、これらの光学的作用により、上記複数の光束の矩形像を相互に重ね、矩形の均一な照明エリアを形成する。この照明エリアに反射型液晶表示素子６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂが配置される。
【００３９】
偏光変換素子４５によりＳ偏光とされた光は、ダイクロイックミラー５８に入射する。ダイクロイックミラー５８は、青（４３０〜４９５ｎｍ）と赤（５９０〜６５０ｎｍ）の光は反射し、緑（５０５〜５８０ｎｍ）の光は透過する。
【００４０】
次に、緑光（以下、Ｇ光という）の光路について説明する。ダイクロイックミラー５８を透過したＧ光は入射側偏光板５９に入射する。なお、Ｇ光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＳ偏光となっている。そして、Ｇ光は、入射側偏光板５９から射出した後、第１の偏光ビームスプリッター６０に対してＳ偏光として入射し、該第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射され、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。
【００４１】
Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇにおいては、Ｇ光が画像変調されて反射される。画像変調されたＧ光（反射光）のうちＳ偏光成分は、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射し、光源側に戻されて投射光から除去される。一方、画像変調されたＧ光のうちＰ偏光成分は、第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面を透過し、投射光として第３の偏光ビームスプリッター６９に向かう。このとき、すべての偏光成分をＳ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、第１の偏光ビームスプリッター６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇとの間に設けられた１／４波長板６２Ｇの遅相軸を所定の方向に調整することにより、第１の偏光ビームスプリッター６０とＧ用の反射型液晶表示素子６１Ｇで発生する偏光状態の乱れの影響を小さく抑えることができる。
【００４２】
第１の偏光ビームスプリッター６０から射出したＧ光は、第３の偏光ビームスプリッター６９に対してＰ偏光として入射し、第３の偏光ビームスプリッター６９の偏光分離面を透過して投射レンズ光学系７０へと至る。
【００４３】
一方、ダイクロイックミラー５８を反射した赤と青の光（以下、それぞれＲ光、Ｂ光という）は、入射側偏光板６４に入射する。なお、Ｒ光とＢ光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＳ偏光となっている。そして、Ｒ光とＢ光は、入射側偏光板６４から射出した後、第１の色選択性位相差板６５に入射する。第１の色選択性位相差板６５は、Ｂ光の偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＢ光はＰ偏光として、Ｒ光はＳ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射する。Ｓ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＲ光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。
【００４４】
また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＢ光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。
【００４５】
Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲ光は画像変調されて反射される。画像変調されたＲ光（反射光）のうちＳ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射されて光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＲ光のうちＰ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過して投射光として第２の色選択性位相板６７に向かう。
【００４６】
また、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢの光は画像変調されて反射される。画像変調されたＢ光（反射光）のうちＰ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。一方、画像変調されたＢの反射光のうちＳ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射して投射光として第２の色選択性位相板６７に向かう。
【００４７】
このとき、第２の偏光ビームスプリッター６６とＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｒ，６１Ｂの間に設けられた１／４波長板６２Ｒ，６２Ｂの遅相軸を調整することにより、Ｇ光の場合と同じようにＲ，Ｂ光のそれぞれの黒の表示の調整を行うことができる。
【００４８】
こうして１つの光束に合成され、第２の偏光ビームスプリッター６６から射出したＲとＢの投射光のうちＲ光は、第２の色選択性位相板６７によって偏光方向が９０度回転されてＳ偏光成分となり、さらに射出側偏光板６８で検光されて第３の偏光ビームスプリッター６９に入射する。また、Ｂ光はＳ偏光のまま第２の色選択性位相板６７を透過し、さらに射出側偏光板６８で検光されて第３の偏光ビームスプリッター６９に入射する。射出側偏光板６８で検光されることにより、ＲとＢの投射光は第２の偏光ビームスプリッター６６とＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｒ，６１Ｂ、１／４波長板６２Ｒ，６２Ｂを通ることによって生じた無効な成分をカットされた光となる。
【００４９】
そして、第３の偏光ビームスプリッター６９に入射したＲとＢの投射光は第３の偏光ビームスプリッター６９の偏光分離面で反射し、前述した該偏光分離面にて反射したＧ光と合成されて投射レンズ光学系７０に至る。これにより、合成されたＲ，Ｇ，Ｂの投射光は、投射レンズ光学系７０によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。
【００５０】
以上説明した光路は、反射型液晶表示素子が白表示状態の場合であるため、以下に反射型液晶表示素子が黒表示状態の場合での光学的作用について説明する。
【００５１】
まず、Ｇ光の光路について説明する。ダイクロイックミラー５８を透過したＧ光（Ｓ偏光光）は入射側偏光板５９に入射し、その後、第１の偏光ビームスプリッター６０に入射してその偏光分離面で反射され、Ｇ用の反射型液晶表示素子６１Ｇへと至る。しかし、反射型液晶表示素子６１Ｇが黒表示状態であるため、Ｇ光は画像変調されないまま反射される。従って、反射型液晶表示素子６１Ｇで反射された後もＧ光はＳ偏光光のままであり、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板５９を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。
【００５２】
次に、Ｒ光とＢ光の光路について説明する。ダイクロイックミラー５８を反射したＲ光とＢ光（Ｓ偏光光）は入射側偏光板６４に入射する。そしてＲ光とＢ光は、入射側偏光板６４から射出した後、第１の色選択性位相差板６５に入射する。第１の色選択性位相差板６５は、Ｂ光のみその偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＢ光はＰ偏光光として、Ｒ光はＳ偏光光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射する。
【００５３】
Ｓ偏光光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＲ光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光光として第２の偏光ビームスプリッター６６に入射したＢ光は、第２の偏光ビームスプリッター６６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子６１Ｂへと至る。
【００５４】
ここで、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒは黒表示状態であるため、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒに入射したＲ光は画像変調されないまま反射される。従って、Ｒ用の反射型液晶表示素子６１Ｒで反射された後もＲ光はＳ偏光光のままであり、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板６４を通過して光源側に戻され、投射光から除去される。すなわち、被投射面上で黒表示となる。
【００５５】
一方、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂに入射したＢ光は、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂが黒表示状態であるため、画像変調されないまま反射される。従って、Ｂ用の反射型液晶表示素子６１Ｂで反射された後もＢ光はＰ偏光光のままであり、再び第１の偏光ビームスプリッター６０の偏光分離面を透過し、第１の色選択性位相差板６５によりＳ偏光光に変換され、入射側偏光板６４を透過して光源側に戻されて投射光から除去される。
【００５６】
＜光学装置＞
以下、本実施例における液晶プロジェクタ装置の排気ファン１８の保持機構について、図３から図５を用いて説明する。図３は液晶プロジェクタ装置内部で発生した熱を排気する排気ファン１８の保持方法について示している。
【００５７】
光学ボックス６は、排気ファン１８を保持する保持部６ｂが設けられ、該保持部６ｂによって排気ファン１８はランプユニット１の排気口６ｃと数ｃｍの間隔（間隙）を隔てて離間して配設されている。そして、この排気ファン１８とランプユニット（発熱体）１の排気口６ｃとの間に排気ファン１８の吸入口７６、７７、７８が設けられている。さらに排気ファン１８の４隅部に防振用エラストマーやゴム製のスペーサ部材（防振ゴム）１００が配設され、光学ボックス６とファン押さえ板金１９によって挟み込むように保持されている。
【００５８】
このように光学ボックス６に排気ファン１８を取り付けることによって、液晶プロジェクタ装置の外装キャビネット２１に直接ファンを取り付ける場合とは異なり、外装キャビネット２１に直接振動が伝わり難くなる。さらに、光学ボックス６にスペーサ部材１００を介して排気ファン１８を取り付けることによって、排気ファン１８のモータによる振動が光学ボックス６に伝わり難くなる。このため、排気ファン１８の振動が液晶プロジェクタの外装キャビネット（外装部材）に伝わって発生する騒音を低減することができ、液晶プロジェクタ装置の静音化を図ることができる。
【００５９】
次に、排気ファン１８とランプユニット１の排気口６ｃとの間の排気ファン１８の吸入口７６、７７、７８について説明する。本実施例における液晶プロジェクタ装置内部で暖められた空気（熱風）は、唯一の排気口である図１に示した外装側板２４の排気口２４ａから排気される。この排気口２４ａには、例えば空気が通過できる鉄板に小穴が無数に空いたパンチングメタル２４ａが設けられている。
【００６０】
図３は外装側板２４及びバラスト電源１０を外した状態について示したものである。排気ファン１８はプロジェクタ装置内の熱風を光学ボックス６に設けられた開口７６，７７，７８から吸い込む。さらに図５に示すように光学ボックス６の下部にも吸入用の開口７９を設置し、主にランプホルダー２の下部からの熱気を吸い込む構成になっている。すなわち、開口７６、７７、７８、７９はランプユニット１からの直接の熱風（第１の空気）以外の外部からの熱風（第２の空気）７１〜７４を吸い込む。
【００６１】
このように本実施例では、排気ファン１８の吸入口を増やすことにより排気ファン１８の動作圧力の上昇が抑え、該動作圧の上昇による排気ファン１８のうなり音が低減される効果があり、液晶プロジェクタ装置の静音化を図ることができる。
【００６２】
さらに、排気ファン１８は同時にランプユニット１にて発生した熱風もランプユニット１の排気口６ｃから吸い込むように構成されている。このため、ランプユニット１内の冷却がより促進される。そして、この排気の際、光学ボックス６に設けられた開口７６〜７９から吸い込んだ熱風７１〜７４の温度とランプユニット１から吸い込んだ熱風との間には温度差があり、一般的にはランプユニット１から吸い込んだ熱風よりも開口７６〜７９から吸い込む熱風７１〜７４の方の温度が低い。このため、両方の熱風は排気ファン１８に吸い込まれることによって混ぜられ、温度が平均化される。
【００６３】
したがって、ランプユニット１からの排気のみをプロジェクタ装置外に排出した場合の排気温度より、光学ボックス６に設けられた開口７６〜７９から同時に吸入し、排気ファン１８によって排気した方の排気温度が低くなり、外装側板２４及びパンチングメタル２４ａが排気７５により過剰に発熱することなく冷却される。
【００６４】
特に、パンチングメタル２４ａが排気熱で高温になると、液晶プロジェクタ装置の動作中に設置場所を移動する場合、排気部に触った場合にユーザが不快に感じる恐れがあるため、このようなに排気温度を下げることでユーザに対する不快感を解消することができる。
【００６５】
さらに、パンチングメタル２４ａで構成される外装部品と排気ファン１８の間にわずかな間隙を設けて保持した場合、排気ファン１８の圧力が上昇し、パンチングメタル２４ａの開口穴から吹き出しきれなかった風がパンチングメタル２４ａに当たって跳ね返り、再び開口７６，７７，７８から取り込まれ、循環してしまうことがある。この結果、排気温度を下げる効果が損なわれてしまうので、例えばわずかな間隙から漏れる風路をリブ９０等を設けて塞ぎ、パンチングメタル２４ａから確実に排気するように構成することが望ましい。
【００６６】
このように本実施例では、発熱源である光源も含めた複数の光学部品を保持する光学ボックス６に排気ファン１８を保持する構造を設け、光源から発生する熱を排気するだけでなく、光学ボックス６において排気ファン１８を光源より離間して設置し、離間した部分に新たに空気の取り込み口を設けている。このため、発熱部である光源からの空気（第１の空気）だけでなく、装置内の空気（第２の空気）を取り込むことにより排気ファン１８の動作圧力上昇による騒音の増加を防止することができるとともに、排気する排気温度の低減を図ることができる。
【００６７】
また、直接に光学ボックス６へ排気ファン１８を取り付けるのではなく、排気ファン１８を光学ボックス６にスペーサ部材１００を介して取り付けて排気ファン18の振動が光学ボックス６へ伝わりにくくし、更なる静音化を実現している。
【００６８】
さらには、ランプユニット１によって暖められた空気と開口７６〜７９より取り込んだ空気とが排気ファン１８によって混合されることにより排気温度を低下させているので、排気を別の発熱部位、例えば回路等の冷却に用いることが可能となる。
【００６９】
なお、ランプユニット１と排気ファン１８との間に開口７６〜７９の４つの開口（４方向）を設けているが、排気ファン１８の周囲における少なくとも２方向（２つの開口）に設ければよく、好ましくは、外装キャビネット２１及び外装キャビネット蓋２２に面する側にそれぞれ開口を設ける。これにより、光学ボックスと外装キャビネットの間に空気の流れ、すなわち風路が形成されるので、第２の空気の冷却効率を向上させ、さらに全体の冷却効率も向上させることができる。
【実施例２】
【００７０】
本発明の実施例２は、上記実施例１の排気ファン１８の保持方法を電源８の冷却ファン１７に適用したものである。図４においてプロジェクタ装置の後部に取り付けられた電源８を取り出したものを図６に示す。
【００７１】
この電源８は、プロジェクタ装置の電源回路２００が内包されたユニットであり、該電源回路２００は不図示の絶縁シートで覆われ、アルミ製で筒状の電源ケース８１、８２内に設けられている。そして、図７に示すように、電源ケース８２には冷却ファン１７の取り付け穴が３箇所設けられ、これらの取り付け穴と冷却ファン１７のフランジ部はスペーサ部材１０１によって保持されている。
【００７２】
このスペーサ部材１０１は、冷却ファン１７と電源ケース８２との間を離間させて該冷却ファンを電源ケース８２に保持させるために設けられるとともに、このスペーサ部材１０１により冷却ファン１７の回転による振動が電源ケース８１，８２に伝わるのを低減させるために設けられている。したがって、上記実施例１と同様に制振性能の高い例えばエラストマーや各種ゴムを用いているので、同様な防振効果を得ることができる。
【００７３】
また、電源ケース８２と冷却ファン１７との間に間隙を設けているため、冷却ファン１７の動作圧力上昇を防ぐことができる。図６に示すように、冷却ファン１７を回転することにより吸入口８０から冷気を吸い込み、電源ケース８１、８２内の電源回路２００が冷却される。そして、電源ケース８１，８２内で暖められた空気は冷却ファン１７によって排気される。
【００７４】
このとき冷却ファン１７と電源ケース８１，８２の間に設けられた隙間から電源ケース外の空気を冷却ファン１７の４方向８４，８５，８６，８７から吸い込んでいる。電源ケースの内部は電源回路２００により複雑な風路となっており、冷却ファン１７の動作圧力が上昇しやすいため、電源冷却ファン１７を電源ケース８２に密着させて保持すると、ファンの動作圧力がさらに上がり、ファンのうなり音が発生してしまう。
【００７５】
したがって、冷却ファン１７と電源ケース８２の間に適当な間隔を設け、そこから冷気を同時に吸い込むことにより冷却ファン１７の動作圧力が上昇してしまうことを防ぐことができる。
【００７６】
このため、動作圧力の上昇による冷却ファン１７のうなり音が低減し、プロジェクタ装置の静音化を図ることができる。さらに、電源ケース８１，８２の内部を通過してきた熱風と冷却ファン１７と電源ケース８２の間より吸い込んだ空気とが冷却ファン１７によって混合されるので、冷却ファン１７から排気される排気温度は平均化され、さらには、冷却ファン１７から排気された風を冷却してプロジェクタ装置の別の部位を冷却する冷却風として利用することができる。
【００７７】
具体的には、図６に示すように、例えばランプユニット１を点灯させる起動回路、駆動回路等を備えたバラスト電源１０を冷却する冷却風として用いることができる。
【００７８】
なお、実施例１、２では、冷却ファン１７、排気ファン等のファンを軸流ファンで構成しているが、本発明においてファンの種類は軸流ファンに限らず、シロッコファン、クロスフローファン等、他のファンを用いてもよい。
【００７９】
また、実施例１、２では画像投射装置を例に説明したが、ステッパー装置等に適用することも可能であり、光源、回路等の発熱源に対して空気による冷却（空冷）を行うその他の光学装置、例えば、露光装置、複写機等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の実施例１における画像投射装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施例１における画像投射装置の光学系配置図である。
【図３】本発明の実施例１における画像投射装置の分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例１における画像投射装置の光学ボックスの斜視図である。
【図５】本発明の実施例１における画像投射装置の光学ボックスの斜視図である。
【図６】本発明の実施例２における電源ケース、バラスト電源の斜視図である。
【図７】本発明の実施例２における電源ケースの分解斜視図である。
【符号の説明】
【００８１】
１            ランプユニット
２            ランプホルダー
８            電源
１０          バラスト電源
１７          冷却ファン
１８          排気ファン
２１          外装キャビネット（外装ケース下部）
２２          外装キャビネット蓋（外装ケース上部）
２３          外装側板
２４          外装側板
７１〜７４    排気（第２の空気）
７５          排気（第１の空気）
７６〜７９    開口
１００        スペーサ部材
α            照明光学系
β            色分解合成光学系
【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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