(57)【要約】【課題】電源回路やランプ駆動回路を効率的に冷却でき、かつ、小型化を図ることができる静粛なプロジェクタを提供する。【解決手段】プロジェクタ１は、外装ケース２の内部に設けられた隔壁９１に密着して配設された電源回路５１および／またはランプ駆動回路５２と、前記隔壁９１の反対側の面に密着して配設され、前記外装ケース２に覆われた放熱体８とを備え、前記放熱体８には、光源から射出された光束の光路により規定される平面に直交する方向に冷却風が流れる整流部８１が形成されている。【選択図】図９
2006139207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、この光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置と、これら光変調装置および投射光学装置が内部に配置される筐体とを備えたプロジェクタであって、
前記筐体内部の空間の一部を区画する隔壁と、
前記隔壁に密着して配設された電源回路および／またはランプ駆動回路と、
前記隔壁の反対側の面に密着して配設され、前記電源回路および／またはランプ駆動回路より生じた熱を熱伝導により放熱する放熱体とを備え、
前記放熱体には、前記光源から射出された光束の光路により規定される平面に直交する方向に冷却風が流れる整流部が形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクタにおいて、
前記筐体には、前記放熱体が配設されている近傍であって、かつ、前記整流部の整流方向に略直交する面に通風口が形成されていることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプロジェクタにおいて、
前記電源回路および／またはランプ駆動回路に実装された発熱部品が前記隔壁に沿って設けられた電源用基板上に構成され、
前記発熱部品は、熱伝導部材を介して前記隔壁と密着していることを特徴とするプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクタにおいて、
前記熱伝導部材は、可撓性のシート状部材で構成されるとともに、前記基板と前記隔壁の間に介装されていることを特徴とするプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、拡大投写するプロジェクタが利用されており、近年、企業内でのプレゼンテーションや、家庭内での映画鑑賞等の種々の用途に用いられている。
このようなプロジェクタは、光源を含む光源装置、光学像を形成するための光変調装置や色合成光学系を含む光学系、光源や光変調装置に電力を供給し、駆動させる電源ユニット（主に電源回路とランプ駆動回路）、これらを収納する筐体等を備えて構成されている。このようなプロジェクタに使用される光変調装置等は熱に弱いため、光変調装置、さらには、熱源となる光源装置、電源ユニット等を筐体外部から導入した冷却空気により冷却している。従来は、光変調装置、光源装置等を冷却した空気を電源ユニットに供給して、電源ユニットを冷却し、排気ファンから筐体外部に排出する構成が採用されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３３０２０２号公報（第８〜第９頁、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような従来の冷却構造では、一度、光変調装置、光源装置等を冷却した空気を電源ユニットに導入することとなるので、電源ユニットの冷却効率が悪いという問題がある。
それ故、電源ユニットの冷却効率を向上させるために、ファンの回転数を上げざるを得ず、必然的に騒音が大きくなる。一方、プロジェクタの騒音を低下させるためには、本体を大きくして大口径ファンを採用することも考えられるが、ホームシアタ−用の小型プロジェクタでは限界がある。
また、電源回路に独自に冷却ファンを設けてもよいが、あらたな騒音源となる可能性がある。
【０００５】
本発明の目的は、電源ユニットを効率的に冷却でき、かつ、小型化を図ることができる静粛なプロジェクタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクタは、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調する光変調装置と、この光変調装置にて変調された光束を拡大投射する投射光学装置と、これら光変調装置および投射光学装置が内部に配置される筐体とを備えたプロジェクタであって、
前記筐体内部の空間の一部を区画する隔壁と、前記隔壁に密着して配設された電源回路および／またはランプ駆動回路と、前記隔壁の反対側の面に密着して配設され、前記電源回路および／またはランプ駆動回路より生じた熱を熱伝導により放熱する放熱体とを備え、
前記放熱体には、前記光源から射出された光束の光路により規定される平面に直交する方向に冷却風が流れる整流部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、プロジェクタの内部に設けられた隔壁に、発熱量の大きな電源回路やランプ駆動回路が密着して配設されているので、発生した熱が隔壁に伝導しやすい。また、この隔壁の反対側には放熱体（ヒートシンク）が設けられているため、隔壁を通して伝導してきた熱をすみやかに放散できる。
さらに、放熱体には、プロジェクタの光源から射出された光束の光路により規定される平面に直交する方向に冷却風が流れる整流部（冷却フィン）が形成されているため、冷却風が流れやすい。すなわち、プロジェクタの筐体を適当な台座に設置した場合、整流方向が重力と同方向（鉛直方向）となるため、冷却風が整流部を自然に対流しやすく冷却効率が向上する。また、プロジェクタをいわゆる天吊り状態で使用する場合は、筐体の上下が反対になるが、その場合であっても冷却風は整流部を同様に流れるため冷却効率が下がることはない。
それ故、電源回路やランプ駆動回路を含む電源ユニットに対して冷却ファンを使う必要がなく、冷却ファンの騒音をなくすことができる。結果として、プロジェクタの騒音を低減することができるとともに、プロジェクタの小型化も可能となる。
また、冷却ファンを補助的に使用するとしてもファン自体を小型化できるか、あるいは、ファンの回転数を下げることができるため、プロジェクタの騒音を低減することができる。
なお、湾曲した壁面を持つ筐体の内壁に近接して放熱体を配設する場合、放熱体をその湾曲面に沿った形状とすれば、筐体内部の空間を有効に活用することができる。
【０００８】
本発明では、前記筐体には、前記放熱体が配設されている近傍であって、かつ、前記整流部の整流方向に略直交する面に通風口が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、筐体には、通風口が放熱体の上下に位置する個所に設けられているので、整流部（冷却フィン）への冷却用空気の吸入・排出が容易となる。すなわち、空気の自然対流により放熱体からの除熱が円滑に行われる。この通風口としてはスリット状の孔を多数形成した構造でもよいが、円形・楕円形の孔を多数形成してもよい。孔の大きさとしては、ユーザがプロジェクタを持ち上げたときに指が内部に挿入できない程度であれば直接放熱体に触れることがないので好適である。
さらに、放熱体の放熱部分とプロジェクタの内部とが隔壁で仕切られており、冷却空気は放熱体の冷却用フィンの間を通り抜けてそのままプロジェクタ外に放出されるため、冷却中に、外部の塵埃等がプロジェクタ本体の内部に侵入することがない。
【０００９】
本発明では、前記電源回路および／またはランプ駆動回路に実装された発熱部品が前記隔壁に沿って設けられた電源用基板上に設けられ、前記発熱部品は、前記隔壁と熱伝導部材を介して密着していることが好ましい。
発熱部品が隔壁と熱伝導部材を介して密着しているため伝熱上好適である。また、電源回路やランプ駆動回路を構成する発熱部品は、一般に基板上に配設されているため、プロジェクタの構造を大きく変更する必要がなく、製造上も有利である。
なお、発熱部品は、電源用基板を介して隔壁と密着することになるが、電源用基板の該当部分を切り欠き、発熱部品（例えば、コイルのコア）を直接、熱伝導性部材と接触・密着させると伝熱上より好適である。ただし、その場合は、熱伝導部材は電気抵抗の高いものを使用する必要がある。
【００１０】
本発明では、前記熱伝導部材は、可撓性のシート状部材で構成されるとともに、前記電源用基板と前記隔壁の間に介装されていることが好ましい。
熱伝導部材が可撓性シート状部材であって、基板と隔壁との間に介装されているため、電源用基板と隔壁との密着性に優れ、熱伝導性が向上する。
この可撓性シート状部材としては、例えばシリコーン樹脂（ゴム）が、耐熱性、熱伝導性、可撓性、密着性、電気絶縁性の点で好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
[第１実施形態]
以下に、図面を参照しつつ本発明の第1実施形態を詳細に説明する。
（１）外観構成
図１は、本実施形態に係るプロジェクタ１を上方前面側から見た斜視図である。図２は、プロジェクタ１を下方前面側から見た斜視図である。図３は、プロジェクタ１を上方背面側から見た斜視図である。
画像表示装置としてのプロジェクタ１は、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調し、スクリーン等の投射面上に拡大投射する。このプロジェクタ１は、図１〜図３に示すように、略直方体状の外装ケース２、および、この外装ケース２から露出する投射レンズ３を備えている。
このうち、投射レンズ３は、後述する表示部本体としての液晶パネル４４１（図５参照）で変調形成された光学像を拡大投射する投射光学装置としての機能を具備するものであり、鏡筒としてのレンズ保持筒３Ａ内部に複数のレンズが収納された組レンズとして構成されている。
【００１２】
外装ケース２は、平面視略矩形状の合成樹脂製の筐体であり、プロジェクタ１の後述する光学ユニット４を含む装置本体を収納する。この外装ケース２は、装置本体の上面部分を覆うアッパーケース２１と、装置本体の下面部分を覆うロアーケース２２と、装置本体の前面部分を覆うフロントケース２３と、装置本体の側面部分の一部を覆うサイドケース２４と、装置本体の背面部分を覆うリアケース２５（図３参照）を備えている。
なお、この外装ケース２の上面、前面、側面、底面、背面の角部分は、曲面状に形成されている。
【００１３】
アッパーケース２１は、装置本体の上面部分を覆う平面略矩形形状の上面部２１Ａと、この上面部２１Ａの長辺方向の一方の端部から略垂下する側面部２１Ｂと、上面部２１Ａの長辺方向の他方の端部の前方部分から略垂下する側面部２１Ｃと、上面部２１Ａの後端部から略垂下する背面部２１Ｄ（図３参照）とを備えている。
上面部２１Ａの背面側略中央部分には、図１および図３に示すように、プロジェクタ１の起動・調整操作を実施する操作パネル２６が、左右方向に延びるように設けられている。この操作パネル２６には、電源スイッチを含む複数の操作スイッチ２６１が配置され、これら操作スイッチ２６１を適宜押下すると、操作パネル２６内部に配置される図示しない回路基板に実装されたタクトスイッチと接触し、所望の操作が可能となる。また、回路基板には、ここでは図示しないＬＥＤが取り付けられており、所望の操作に応じて発光するようになっている。
さらに、操作パネル２６は、操作スイッチ２６１を囲むように配置される化粧板２６２
を備えており、ＬＥＤからの光は化粧板２６２を介して拡散される。
【００１４】
また、この上面部２１Ａの前面側（図１における右側）からは、投射レンズ３を上下左右に動かし、投射レンズ３の位置を調整する投射レンズ位置調整機構（図示省略）を構成する２つのダイアル３１１，３２１が露出している。
これら２つのダイアル３１１，３２１のうち、図１における左側に配置されたダイアル３１１をＹ１方向（下方）に動かすと、投射レンズ３がＹ３方向（下方）に動き、ダイアル３１１をＹ２方向（上方）に動かすと、投射レンズ３がＹ４方向（上方）に動くこととなる。
また、図１における右側に配置されたダイアル３２１をＸ１方向（プロジェクタ１後方からみて右方向）に動かすと、投射レンズがＸ３方向（右方向）に動き、ダイアル３２１をＸ２方向（プロジェクタ１後方から見て左方向）に動かすと、投射レンズ３がＸ４方向（左方向）に動くこととなる。
さらに、上面部２１Ａの内面側には、図示を略すが、投射レンズ３の外周を囲うようなリブが立設されている。
【００１５】
側面部２１Ｃには、複数の羽根板７１１から構成されるルーバ７１が露出する切り欠き２１Ｃ１が形成されている。
また、図３に示すように、背面部２１Ｄには、リアケース２５が係合する切り欠き２１Ｄ１が形成されている。
【００１６】
ロアーケース２２は、図１〜図３に示すように、底面部２２Ａ、側面部２２Ｂ、２２Ｃ、背面部２２Ｄ、前面部２２Ｅを備えている。
底面部２２Ａは、平面略矩形形状であり、この底面部２２Ａのプロジェクタ１の背面側略中央には、固定脚部２２Ａ１が設けられるとともに、前面側の長辺方向両端に調整脚部２７が設けられている。
調整脚部２７は、底面部２２Ａから面外方向に進退自在に突出する軸状部材２７１（図４参照）を備えており、プロジェクタ１の投射時におけるプロジェクタ１の上下方向（煽り方向）および左右方向の傾斜位置を調整可能としている。
また、底面部２２Ａには、外装ケース２の内部と連通する開口部２２Ａ３が形成されている。この開口部２２Ａ３は、外装ケース２外部の冷却空気を外装ケース２内部に取り込む吸気口であり、この開口部２２Ａ３には、複数の開口が形成されたカバー２２Ａ５が取り付けられている。
【００１７】
側面部２２Ｂは、底面部２２Ａの長辺方向の一方の端部から立設されたものであり、図２に示すように、アッパーケース２１の側面部２１Ｂと係合して、外装ケース２の側面を構成する。
この側面部２２Ｂには、アッパーケース２１側に窪んだ窪み部２２Ｂ１が形成されており、この窪み部２２Ｂ１はプロジェクタ１を把持する際に把持部として使用される。
側面部２２Ｃは、図１に示すように、底面部２２Ａの長辺方向の他方の端部の前面側部分から立設されたものであり、アッパーケース２１の側面部２１Ｃと係合して、外装ケース２の側面の一部を構成する。この側面部２２Ｃは、その上端が大きく切りかかれており、この切り欠き２２Ｃ１からルーバ７１が露出する。すなわち、側面部２１Ｃの切り欠き２１Ｃ１と、側面部２２Ｃの切り欠き２２Ｃ１とにより、ルーバ７１が露出する開口が形成される。この開口からは、プロジェクタ１内部（光源装置等）を冷却した空気が排出される。
【００１８】
図３に示すように、背面部２２Ｄは、底面部２２Ａの短辺方向の一方の端部から立設されたものであり、この背面部２２Ｄには、リアケース２５が係合する切り欠き２２Ｄ１が形成されている。すなわち、本実施形態では、背面部２１Ｄ，２２Ｄ、リアケース２５とで、外装ケース２の背面が構成されることとなる。
この背面部２２Ｄには、矩形状の開口２２Ｄ２が形成され、この開口２２Ｄ２からは、インレットコネクタ２２Ｄ３が露出している。インレットコネクタ２２Ｄ３は、外部電源からプロジェクタ１に電力を供給する端子であり、後述する電源ユニット５と電気的に接続されている。
再度、図１に示すように、前面部２２Ｅは、底面部２２Ａの短辺方向の他方の端部から立設されている。この前面部２２Ｅは、フロントケース２３と係合し、これらにより外装ケース２の前面が構成されることとなる。
【００１９】
フロントケース２３は、図１および図２に示すように、略楕円形状を有し、その長手方向端部側（図１右側）に投射レンズ３を露出させるための開口２３１が形成されている。
また、フロントケース２３の略中央部分には、リモコン受光窓２３２が形成される。このリモコン受光窓２３２の内側には、リモートコントローラからの操作信号を受信するリモコン受光部２３２Ａが露出している。
なお、リモートコントローラには、前述した操作パネル２６に設けられる操作スイッチ２６１と同様のものが設けられており、リモートコントローラを操作すると、この操作に応じた赤外線信号がリモートコントローラから出力され、この赤外線信号は、リモコン受光窓２３２を介してリモコン受光部２３２Ａで受光され、制御信号に変換された後、後述する制御基板６で処理される。
【００２０】
アッパーケース２１とフロントケース２３の境界付近には、両者にまたがって、複数のスリット状の孔からなる通風口２３３（２３３Ａ）が形成されている。同様に、フロントケース２３の下部にも、複数のスリット状の孔からなる通風口２３３（２３３Ｂ）が形成されている。これらのスリット状の孔は、ユーザがプロジェクタ１を持ち上げたときに指が入らないよう、スリット巾は狭くなっている。
詳細は後述するが、これらの通風口２３３Ａ、２３３Ｂは、プロジェクタ１の内部に配設される放熱体８（図８、図９）を冷却するために、自然対流により外部空気が流入しやすく、かつ、排出しやすい位置に形成されている。
【００２１】
サイドケース２４は、図１および図３に示すように、上面部２４Ａと、上面部２４Ａから略垂下した側面部２４Ｃとを備えている。上面部２４Ａは、アッパーケース２１の上面部２１Ａに係合して、外装ケース２の上面を構成する。
側面部２４Ｃは、アッパーケース２１の側面部２１Ｃ、ロア−ケース２２の側面部２２Ｃに係合する。
【００２２】
図３に示すように、リアケース２５は、アッパーケース２１の背面部２１Ｄの切り欠き２１Ｄ１と、ロアーケース２２の背面部２２Ｄの切り欠き２２Ｄ１とで形成される開口に嵌め込まれて固定される。
このリアケース２５は平面略矩形状を有しており、その長手方向の端部近傍には、フロントケース２３と同様のリモコン受光窓２３２が形成されている。
また、このリアケース２５には、外装ケース２内部側に窪んだ凹部２５１が形成されており、この凹部２５１から複数の接続端子２５２が露出している。
接続端子２５２は、外部の電子機器からの画像信号、音声信号等を入力するためのものであり、この接続端子２５２は、リアケース２５の内側に位置するインターフェイス基板（図示省略）に接続されている。
なお、このインターフェイス基板は、制御基板６と、電気的に接続されており、このインターフェイス基板にて処理された信号は、制御基板６に出力される。ここで、制御基板６は、図４に示すように、光学ユニットの上方に配置され、ＣＰＵ等の演算処理装置が実装された回路基板であって、プロジェクタ１全体を制御する。
【００２３】
（２）内部構成
図４は、プロジェクタ１の内部構成を示す図である。具体的には、外装ケース２のロアーケース２２のみ残し、アッパーケース２１と、フロントケース２３と、サイドケース２４と、リアケース２５と、後述する放熱体８・隔壁９１・熱伝導部材９２（図８）とを外した図である。
外装ケース２の内部には、プロジェクタ１の装置本体が収容されており、この装置本体は、外装ケース２の長手方向に沿って左右方向に延びる光学ユニット４と、電源ユニット５と、光学ユニット４の上方に配置される制御手段としての制御基板６とを備えて構成されている。なお、電源ユニット５は後述する電源回路５１とランプ駆動回路５２とを含んで電源用基板９の上に構成され、これらは、隔壁と密着して配設されている。
【００２４】
（３）光学ユニット４の構造
図５は、光学ユニット４の構成を示す模式図である。
光学ユニット４は、光源装置から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を
形成し、投射レンズ３を介してスクリーン等の投射面上に投射画像を形成するものである。この光学ユニット４は、図５に示すように、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光変調装置および色合成光学装置を一体化した光学装置４４と、これら光学部品４１，４２，４３，４４を収納配置する図示しない光学部品用筐体とに機能的に大別される。
【００２５】
インテグレータ照明光学系４１は、光源から射出された光束を照明光軸直交面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレータ照明光学系４１は、光源装置４１１、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、偏光変換素子４１４、および重畳レンズ４１５を備えて構成されている。
【００２６】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１１Ａ、リフレクタ４１１Ｂ、およびリフレクタ４１１Ｂの光束射出面を覆う防爆ガラス４１１Ｃを備えている。そして、光源ランプ４１１Ａから射出された放射状の光束は、リフレクタ４１１Ｂで反射されて略平行光束とされ、外部へと射出される。
なお、本実施形態では、光源ランプ４１１Ａとして、高圧水銀ランプを採用しているが、これに限らず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用してもよい。また、リフレクタ４１１Ｂとして放物面鏡を採用しているが、これに限らず、楕円面鏡からなるリフレクタの射出面に平行化凹レンズを配置した構成を採用してもよい。
【００２７】
第１レンズアレイ４１２は、照明光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備している。各小レンズは、光源ランプ４１１Ａから射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸方向に射出する。
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を具備する。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上に結像させる機能を有する。
【００２８】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光学装置４４での光の利用効率が高められている。
具体的に、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１５によって最終的に光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂを用いたプロジェクタでは、１種類の偏光光しか利用できないため、ランダムな偏光光を発する光源ランプ４１１Ａからの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いて、光源ランプ４１１Ａから射出された光束を略１種類の偏光光に変換することにより、光学装置４４における光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１４は、例えば、特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００２９】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備える。インテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２により赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離される。
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、一対のリレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２，４３５とを備えている。このリレー光学系４３は、色分離光学系４２で分離された色光である青色光を、光学装置４４の後述する液晶パネル４４１Ｂまで導く機能を有している。
【００３０】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光
学系４１から射出された光束のうち、緑色光成分と青色光成分とは透過し、赤色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した赤色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１９を通って、赤色用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。このフィールドレンズ４１９は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。
【００３１】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した青色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１９を通って、緑色光用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、青色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１９を通って、青色光用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。
なお、青色光にリレー光学系４３が用いられているのは、青色光の光路の長さが他の色光の光路の長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１９に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの青色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、赤色光を通す構成としてもよい。
【００３２】
光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成する。この光学装置４４は、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、この入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）および射出側偏光板４４４と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム４４５とを備える。
【００３３】
液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）は、本発明の表示部本体として構成されるものである。具体的に、液晶パネル４４１は、基板上に、互いに略平行に配置される複数の信号線と、これら複数の信号線のそれぞれと直交するように配置される複数の走査線と、それぞれの信号線および走査線の近傍に配置され、スイッチング素子を介して信号線に接続される複数の画素電極と、これら複数の画素電極に対向して配置される共通電極と、それぞれの画素電極および共通電極の間に充填、保持される複数の液晶材料とを有し、これらによって構成される複数の表示画素を備えている。このような液晶パネルとして、本実施形態では、スイッチング素子にポリシリコンＴＦＴを用いたノーマリーホワイト型のＴＦＴ液晶パネルを採用している。そして、この液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、入射側偏光板４４２を介して入射する光束を、走査線および信号線を介して入力する画像情報に応じて変調して射出する。
【００３４】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
また、射出側偏光板４４４も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂから射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみを透過させ、その他の光束を吸収するものであり、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板４４２における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。
【００３５】
クロスダイクロイックプリズム４４５は、射出側偏光板４４４から射出され、色光毎に変調された光学像を合成して、カラー画像を形成するものである。このクロスダイクロイックプリズム４４５には、赤色光を反射する誘電体多層膜と、青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
以上説明した液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、射出側偏光板４４４およびク
ロスダイクロイックプリズム４４５は、一体的にユニットとして構成される。
【００３６】
（４）電源ユニット５の構成
電源ユニット５は、図４に示すように、外装ケース２のフロントケース２３の長手方向に沿って配置されている。
図６は、電源ユニット５の構成を示すブロック図である。
電源ユニット５は、図６に示すように、光源装置４１１の光源ランプ４１１Ａおよび後述する制御基板６等に電力を供給する。
この電源ユニット５は、図４および図６に示すように、電力供給手段としての電源回路５１と、この電源回路５１の下方に配置されるランプ駆動回路５２と、ランプ駆動回路５２へ供給される電力を規制する電力規制部５３（図４では図示省略）とを備えている。
【００３７】
なお、このような電源ユニット５の側方には、図４に示すように、排気ファン７２が設置されており、光学ユニット４を冷却した空気を、ルーバ７１が取り付けられた開口から排出する。本実施形態では電源ユニット５の冷却には使用しないため、排気ファンの回転数をかなり下げておくことができる。もちろん、電源ユニット５を経由するように風路を設計してもよい。
【００３８】
（4-1）電源回路５１の構成
電源回路５１は、インレットコネクタ２２Ｄ３に接続された電源ケーブルを介して、外部電源から供給された電力を、ランプ駆動回路５２および制御基板６等の電子部品に供給する。
この電源回路５１は、図６に示すように、一次側電力供給系５１１と、二次側電力供給系５１２とに区分される。
【００３９】
一次側電力供給系５１１は、図６に示すように、外部電源から供給される電力の流れる順に、整流回路５１１２と、平滑回路５１１３と、昇圧回路５１１４とを含んで構成されている。
整流回路５１１２は、供給される電力の交流電流から脈流電流を生成する。このような整流回路５１１２は、ダイオードを４つ組み合わせて構成されるダイオードブリッジ等によって構成することができる。
平滑回路５１１３は、整流回路５１１２によって生成された脈流電流を直流電流に平滑化する。このような平滑回路５１１３は、コンデンサを含んで構成され、このコンデンサにより安定した直流電流が供給される。また、このコンデンサは、外部電源からの電力供給が遮断された際に、制御基板６等への電力供給が可能とされるように、電力保持量の大きいコンデンサが用いられている。
昇圧回路５１１４は、コイル素子、トランス等から構成され、直流変換された電流の電圧を昇圧する。この昇圧回路５１１４を経て昇圧された電力は、一部が後述する電力規制部５３を介してランプ駆動回路５２に供給され、もう一部が二次側電力供給系５１２の変圧回路５１２１に供給される。このような昇圧回路５１１４を構成するコイル素子については、後に詳述する。
【００４０】
二次側電力供給系５１２は、一次側電力供給系５１１から供給される電力を、プロジェクタ１を構成する各電子部品に供給するものである。この二次側電力供給系５１２は、変圧回路５１２１と、信号入力部５１２２と、遮断信号出力部５１２３とを備えて構成されている。
このうち、変圧回路５１２１は、一次側電力供給系５１１の昇圧回路５１１４から供給される電力の電圧を、プロジェクタ１を構成する電子部品に応じて変圧して供給するものである。
【００４１】
上述した、整流回路５１１２、平滑回路５１１３、昇圧回路５１１４および変圧回路５１２１は、プロジェクタ１の運転に伴い、非常に大きな発熱を生じる発熱部品となる。特に昇圧回路５１１４を構成するコイル素子（後述）は発熱量が大きい。
これらは、隔壁９１に沿って設けられた電源用基板９上に構成され、隔壁と可撓性のシート状熱伝導部材９２を介して密着している（図８）。
【００４２】
（4-2）ランプ駆動回路５２の構成
ランプ駆動回路５２は、電源回路５１から、電力規制部５３を介して入力する直流電流を整流、変圧して、交流矩形波電流を発生させ、この交流矩形波電流を光源装置４１１の光源ランプ４１１Ａに供給する。
このランプ駆動回路５２は、図６に示すように、電源回路５１から供給される電流の流れる順に、ダウンコンバータ５２１と、インバータブリッジ５２２と、イグナイタ５２３とを備えて構成されている。
【００４３】
ダウンコンバータ５２１は、高周波ノイズを除去するとともに、供給された直流電流を降圧化する。具体的には、略３００〜４００Ｖで入力する直流電圧を、光源ランプ４１１Ａの点灯に適した略５０〜１５０Ｖに降圧する。このようなダウンコンバータ５２１は、詳しい図示は省略するが、直列接続されるコイル素子およびダイオードと、これらの回路素子から分岐して接続されるトランジスタおよびコンデンサとを備えて構成される。
なお、このようなダウンコンバータ５２１を構成するコイル素子については、後に詳述する。
【００４４】
インバータブリッジ５２２は、直流電流を交流矩形波電流に変換する。このインバータブリッジ５２２は、図示を略したが、一対のトランジスタを２つ、計４つのトランジスタを備えるブリッジ回路として構成されている。このブリッジ回路には、ダウンコンバータ５２１を経て降圧された直流電流が入力され、それぞれのトランジスタにパルス信号を与えると、一方の一対のトランジスタを含む経路と、他方の一対のトランジスタを含む経路とが交互に短絡して電流が流れる。これにより、交流矩形波電流を発生させることができる。
【００４５】
イグナイタ５２３は、光源ランプ４１１Ａの電極間の絶縁破壊を行って、光源ランプ４１１Ａの始動を促す回路として構成されている。
このイグナイタ５２３は、図示を略したが、高圧パルス発生回路、および、この高圧パルス発生回路が一次側に接続されるパルストランスを備え、高圧パルス発生回路で発生した高電圧パルスを、パルストランスの二次側で昇圧し、昇圧した電力を光源ランプ４１１Ａに印加することにより、光源ランプ４１１Ａの電極間の絶縁が破壊され、電気的導通が確保されて光源ランプ４１１Ａが点灯を開始する。このイグナイタ５２３のパルストランスに用いられるコイル素子については、後に詳述する。
【００４６】
このようなランプ駆動回路５２を構成するダウンコンバータ５２１およびインバータブリッジ５２２は、後述する制御基板６の主制御系６１を構成する光源駆動制御部６１２に電気的に接続されている。そして、主制御系６１から、電圧レベルを決定する電圧信号がダウンコンバータ５２１に出力され、また、インバータブリッジ５２２のトランジスタにパルス信号が出力される。これにより、光源ランプ４１１Ａへの印加電圧が変化して、当該光源ランプ４１１Ａの発光輝度の制御が行われる。
【００４７】
上述したダウンコンバータ５２１、インバータブリッジ５２２、およびイグナイタ５２３は、プロジェクタ１の運転に伴って、かなりの発熱を伴う発熱部品となる。特に、ダウンコンバータ５２１、およびイグナイタ５２３を構成するコイル素子の発熱量は大きい。
これらは、隔壁９１に沿って設けられた電源用基板９上に構成され、可撓性のシート状熱伝導部材９２を介して隔壁と密着している（後述の図７、図９参照）。
【００４８】
（4-3）コイル素子の構成
図７は、コイル素子の構成を示す図である。詳述すると、図７（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、コイル素子の平面図および側面図である。
コイル素子５０は、前述の電源回路５１の昇圧回路５１１４、ランプ駆動回路５２のダウンコンバータ５２１およびイグナイタ５２３を構成し、図７（Ｂ）に示すように、電源用基板９に実装される。
このコイル素子５０は、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ボビン５０１と、コア５０２と、これらボビン５０１およびコア５０２に導線を巻回して形成されるコイル５０３とを備えている。このうち、ボビン５０１は、合成樹脂により形成され、ボビン５０１の下端から面外方向に突出する複数の端子部５０４が露出している。これら端子部５０４の一端は、コイル５０３と電気的に接続され、他端が電源用基板９に接続される。端子部５０４は電源用基板９の反対側で可撓性のシート状熱伝導部材９２と接触している。
【００４９】
（4-4）放熱体８の構成（電源ユニット５との位置関係）
図８は、プロジェクタ１の内部構成を示す図である。具体的には、外装ケース２のロアーケース２２とフロントケース２３を残し、プロジェクタ１の本体を外した図である。放熱体８は、プロジェクタ１のフロントケース２３の内側に配設されている。また、図９に、この放熱体８と電源ユニット５との位置関係を断面図として示した。
【００５０】
放熱体８は、上述の電源ユニット５（電源回路５１、ランプ駆動回路５２）を冷却するものであり、整流部８１と板状の基部８２とを含んで構成される。
整流部８１は、多数の冷却フィンからなり、冷却フィンはプロジェクタ１の光源から射出された光束の光路により規定される平面に直交する方向に配設されている。すなわち、図１０（Ａ）に示したように、冷却フィンは鉛直方向に配列しており、冷却空気の整流部として構成される。この整流部（冷却フィン）８１と基部８２は、熱伝導性の高いアルミ合金製であり一体に形成されている。
【００５１】
放熱体８と密着して隔壁９１が配設されている。隔壁９１は、放熱体８と前述の電源用基板９とを隔てている熱伝導性の平板であり、放熱体８と同じく、熱伝導性の高いアルミ合金により構成されている。
なお、隔壁９１と放熱体８との間にはシリコーンゴムのような可撓性熱伝導シートを配設してもよい。また、放熱体８の板状の基部８２がこの隔壁９１を兼ねていてもよい。
【００５２】
本実施形態によれば、プロジェクタ１の内部に設けられた隔壁９１に、発熱量の大きな電源回路５１やランプ駆動回路５２が密着して配設されているので、発生した熱が容易に隔壁９１に伝導する。また、この隔壁の反対側には放熱体８が設けられているため、隔壁９１を通して伝導してきた熱をすみやかに放散できる。
さらに、放熱体８の整流部（冷却フィン）８１による整流方向が重力と同方向鉛直方向であるため（図１０（Ａ））、整流方向が水平方向の場合（図１０（Ｂ））と異なり、冷却風が整流部８１を自然に対流しやすく冷却効率が高い。また、プロジェクタ１をいわゆる天吊り状態で使用する場合は、筐体の上下が反対になるが、その場合であっても冷却風は整流部を同様に流れるため冷却効率は同じである。
従って、電源回路５１やランプ駆動回路５２を含む電源ユニット５に対して冷却ファンを使う必要がなく、冷却ファンの騒音をなくすことができる。結果として、プロジェクタの騒音を低減することができるとともに、プロジェクタの小型化も可能となる。
なお、冷却ファンを補助的に使用するとしてもファン自体を小型化できるか、または、ファンの回転数を下げることができるため、結果としてプロジェクタの騒音を低減することができる。
【００５３】
外装ケース２には、放熱体８が配設されている近傍であって、かつ、整流部８１の整流方向に略直交する面に通風口２３３が形成されている。
本発明によれば、筐体には、通風口２３３が放熱体の上下に位置する個所に設けられているので、整流部（冷却フィン）８１への冷却用空気の吸入・排出が容易となる。すなわち、空気の自然対流により放熱体８からの除熱が円滑に行われる。
また、放熱体８とプロジェクタ１本体の内部とが隔壁９１で仕切られており、冷却空気は放熱体８の整流部（冷却用フィン）８１により構成される隙間を通り抜けてそのままプロジェクタ外に放出されるため、冷却中に、外部の塵埃等がプロジェクタ本体の内部に侵入することもない。
さらに、通風口２３３を構成するスリット状の孔は、ユーザがプロジェクタ１の筐体を手で持ち上げたときに指が入らないよう、スリット巾が狭くなっており、直接放熱体に触れることがないため、火傷する危険は少ない。また、筐体の外装ケース２は合成樹脂製であるため、熱伝導性が低く、内部の放熱体８が高温になったとしても、外装ケース２自体の温度はさほど上がらないため、ユーザが素手で放熱体付近の筐体に触れても火傷する危険は少ない。
【００５４】
電源回路５１やランプ駆動回路５２に実装された発熱部品（特にコイル素子５０）が前記隔壁９１に沿って設けられた電源用基板９上に設けられ、前記発熱部品は、前記隔壁９１と熱伝導部材９２を介して密着しているため、非常に熱伝導性に優れる。また、一般に電源回路５１やランプ駆動回路５２を構成する発熱部品は、基板上に配設されているため、プロジェクタ１の構造を大きく変更する必要がなく、製造上も有利である。
なお、発熱部品は、電源用基板９を介して隔壁９１と密着することになるが、電源用基板の該当部分を切り欠き、発熱部品を直接、熱伝導性部材と接触・密着させているため伝熱効率上、より好適である。
さらに、熱伝導部材が可撓性シート状部材であって、基板と隔壁との間に介装されているため、電源用基板と隔壁との密着性に優れ、熱伝導性が向上する。
【００５５】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
図１１は、第２実施形態におけるプロジェクタ１Ａを模式的に示す平面図である。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の機器構成には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
なお、プロジェクタ１Ａは、後述する通風口の配置を除けば、プロジェクタ１と略同様の外観構成を有している。
【００５６】
第１実施形態では、電源回路５１とランプ駆動回路５２は、ともにプロジェクタ１のフロントケース２３の内面付近に位置し、上下に隣接していた。それに対して第２実施形態では、図１１に示すように、電源回路５１とランプ駆動回路５２は、光学ユニット４を介して離間している点が異なる。以下、具体的に説明する。
【００５７】
電源回路５１は、図１１に模式的に示したように、光学ユニット４におけるリレー光学系４３に近接して配設されている。そして、隔壁９１Ａを介して放熱体８Ａに密着している。
放熱体８Ａは、第１実施形態における放熱体８と基本的に同様の構成である。すなわち、整流部８Ａ１と板状の基部８Ａ２とを含んで構成され、整流部８Ａ１は、多数の冷却フィンからなり、冷却フィンはプロジェクタ１Ａの光源から射出された光束の光路により規定される平面に直交する方向に配設されている。この整流部（冷却フィン）８Ａ１と基部８Ａ２は、熱伝導性の高いアルミ合金製であり一体に形成されている。
【００５８】
放熱体８Ａの整流部（放熱フィン）８Ａ１はアッパーケース２１の側面部２１Ｂ、および、ロアーケース２２の側面部２２Ｂに近接しており、図１１のように側面部２１Ｂ、２２Ｂの曲面に倣った形状をしている。図示しないが、整流部８Ａ１は上下方向にも側面部２１Ｂ、２２Ｂの曲面に倣った形状をしている。
また、外装ケース２には、放熱体８Ａが配設されている近傍であって、かつ、整流部８Ａ１の整流方向に略直交する面に通風口（図示せず）が各々形成されている。
電源回路５１と放熱体８Ａに関する他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００５９】
一方、ランプ駆動回路５２は、図１１に模式的に示したように、光学ユニット４における光源装置４１１に近接して配設されている。ただし、光源装置４１１のすぐ後方には断絶材５４が配設され、ランプ駆動回路５２と光源装置４１１とは離間している。ランプ駆動回路５２は、隔壁９１Ｂを介して放熱体８Ｂに密着している。
放熱体８Ｂの構成は、基本的に放熱体８Ａと同様である。整流部８Ｂ１と板状の基部８Ｂ２とを含んで構成され、整流部８Ｂ１は、多数の冷却フィンからなり、冷却フィンはプロジェクタ１Ａの光源から射出された光束の光路により規定される平面に直交する方向に配設されている。この整流部（冷却フィン）８Ｂ１と基部８Ｂ２は、熱伝導性の高いアルミ合金製であり一体に形成されている。
【００６０】
放熱体８Ｂの整流部（放熱フィン）８Ｂ１は、サイドケース２４の側面部２４Ｃに近接しており、図１１のように側面部２４Ｃの曲面に倣った形状をしている。図示しないが、整流部８Ｂ１は上下方向にも側面部２４Ｃの曲面に倣った形状をしている。
また，外装ケース２には、放熱体８Ｂが配設されている近傍であって、かつ、整流部８１の整流方向に略直交する面に通風口（図示せず）が形成されている。
ランプ駆動回路５２と放熱体８Ｂに関する他の構成は、第１実施形態と同様である。
【００６１】
本実施形態においても、第１実施形態と同様に、電源回路５１やランプ駆動回路５２に実装された発熱部品（特にコイル素子５０）が、前記隔壁９１Ａ、９１Ｂを介して放熱体８Ａ、８Ｂと密着しているため、冷却能力に優れる。
それ故、冷却ファンを設ける必要がないため、プロジェクタ１Ａの静粛性に優れると同時に、プロジェクタ１Ａの小型化が可能となる。その他の点についても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６２】
また、放熱体８Ａ、８Ｂは、その整流部８Ａ１、８Ｂ１がプロジェクタ１Ａの筐体に倣った形状をしているため、プロジェクタ１Ａの内部にある空間を有効に活用して放熱面積を稼ぐことができ、結果として、プロジェクタ１Ａの小型化に寄与する。
本実施形態では、プロジェクタ１Ａの筐体の２箇所に隔壁９１Ａ、９１Ｂがあり、筐体の強度向上にも寄与している。
さらに、プロジェクタ１Ａでは、電源回路５１とランプ駆動回路５２が、別々の場所に配設されているため、プロジェクタ設計上の自由度も増す。すなわち、電源回路５１を冷却する放熱体８Ａと、ランプ駆動回路５２を冷却する放熱体８Ｂとが互いに独立した存在であるため、冷却構造に関して、互いに影響を受けることなく設計することができる。
【００６３】
本発明を実施するための最良の構成などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、かつ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
したがって、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易に
するために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの
形状、材質などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明
に含まれるものである
【００６４】
例えば、本実施形態では、放熱体８、８Ａ、８Ｂを電源回路５１やランプ駆動回路５２と密着した構成にしたが、これらが物理的に離れている場合であっても、ヒートパイプのような高熱伝導媒体を用いて、「熱的に接触」させることも、本発明における「密着」に含まれる。
【００６５】
前記実施形態では、３つの液晶パネル４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂを用いたプロジェクタ１の例のみを挙げたが、本発明は、１つの液晶パネルのみを用いたプロジェクタ、２つの液晶パネルを用いたプロジェクタ、あるいは、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
前記実施形態では、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
【００６６】
前記実施形態では、光変調装置として液晶パネルを用いていたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。この場合は、光束入射側および光束射出側の偏光板は省略できる。
前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明のプロジェクタは、電源回路やランプ駆動回路を効率的に冷却できる構成を有するので、冷却用のファンを省略でき、プロジェクタ本体の小型化を図れるとともに騒音を低減できるため有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを上方前面側から見た斜視図。
【図２】前記実施形態におけるプロジェクタを下方前面側から見た斜視図。
【図３】前記実施形態におけるプロジェクタを上方背面側から見た斜視図。
【図４】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構造を示す斜視図。
【図５】前記実施形態における光学ユニットを示す模式図。
【図６】前記実施形態における電源ユニットの構成を示すブロック図
【図７】前記実施形態におけるコイル素子の構成を示す断面図。
【図８】前記実施形態におけるプロジェクタの内部構造を示す斜視図。
【図９】前記実施形態における電源ユニットおよび放熱体の構成を示す断面図。
【図１０】前記実施形態における放熱体（ヒートシンク）の整流方向を示す斜視図。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るプロジェクタの構造を模式的に示す平面図。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・プロジェクタ、２・・・外装ケース（筐体）、５・・・電源ユニット、８・・・放熱体、９・・・電源用基板、５０・・・コイル素子、５１・・・電源回路、５２・・・ランプ駆動回路（バラスト）、８１・・・整流部、８２・・・基部、９１・・・隔壁、９２・・・熱伝導部材、２３３（２３３Ａ、２３３Ｂ）・・・通風口
【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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