(57)【要約】【課題】画像劣化を防ぎ、密閉空間内の冷却対象を好適に冷却できるリアプロジェクタを提供する。【解決手段】リアプロジェクタ１は、光源、この光源からの光束を画像情報に応じて変調して画像を形成する光変調装置、および、形成画像を拡大投射する投射光学装置を有する画像形成装置と、投射光学装置から射出された光束を反射する反射ミラー２Ａと、反射した光束が投影されるスクリーン２Ｂと、これらを収納する箱状の筐体とを備える。筐体は、画像形成装置を収納する第１筐体部３と、スクリーン２Ｂおよび反射ミラー２Ａが設けられる第２筐体部２とを備える。光変調装置は、第２筐体部２内部の空間を含む密閉空間Ｓ内に収納され、第２筐体部２は、スクリーン２Ｂが設けられる側面と、当該側面に対向し、反射ミラー２Ａが隙間を設けて配置される他の側面２１１とを備え、当該隙間には、光変調装置を冷却した空気が循環する流路が形成されている。【選択図】  図９
2006208809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像を形成する光変調装置、および、この光変調装置で形成された画像を拡大投射する投射光学装置を有する画像形成装置と、前記投射光学装置から射出された画像としての光束を反射する反射ミラーと、この反射ミラーで反射した光束が投影されるスクリーンと、これらを内部に収納する箱状の筐体とを備えたリアプロジェクタであって、
前記筐体は、前記画像形成装置を収納する第１筐体部と、前記スクリーンおよび前記反射ミラーが設けられる第２筐体部とを備え、
前記光変調装置は、前記第２筐体部内部の空間を含む密閉空間内に収納され、
前記第２筐体部は、前記スクリーンが設けられる側面と、当該側面に対向し、前記反射ミラーが隙間を設けて配置される他の側面とを備え、
前記隙間には、前記光変調装置を冷却した空気が循環する流路が形成されていることを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項２】
請求項１に記載のリアプロジェクタにおいて、
一端が前記光変調装置に向かって開口し、他端が前記隙間に向かって開口し、前記光変調装置を冷却した空気を前記隙間に導く第１ダクトを備えることを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のリアプロジェクタにおいて、
前記投射光学装置の下方には、前記密閉空間内の空気を循環させる第１循環ファンが設けられ、
一端が前記第１循環ファンの排気面に向かって開口し、他端が前記光変調装置に向かって開口し、前記第１循環ファンから吐出された空気を、前記光変調装置に導く第２ダクトを備えることを特徴とするリアプロジェクタ。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のリアプロジェクタにおいて、
前記画像形成装置は、入射光束の光学変換を行う光学変換素子と、前記光源から射出される光束の照明光軸が設定され、前記光学変換素子を収納して前記照明光軸上の所定位置に配置する光学部品用筐体とを備え、
前記光学部品用筐体には、互いに対向する側面の前記光学変換素子に対応する位置に、当該光学部品用筐体内外を連通させる開口がそれぞれ形成され、
前記開口のうち、一方の開口には、当該開口を介して前記光学部品用筐体内部と、前記密閉空間とを連通させ、当該密閉空間の空気を前記光学変換素子に導く第３ダクトが設けられ、
前記開口のうち、他方の開口には、吸気面が前記光学変換素子に対向し、前記密閉空間内の空気を循環させる第２循環ファンが設けられていることを特徴とするリアプロジェクタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像を形成する光変調装置、および、この光変調装置で形成された画像を拡大投射する投射光学装置を有する画像形成装置と、前記投射光学装置から射出された画像としての光束を反射する反射ミラーと、この反射ミラーで反射した光束が投影されるスクリーンと、これらを内部に収納する箱状の筐体とを備えたリアプロジェクタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭内でのホームシアター等の用途として、プロジェクタが普及しつつある。この種のプロジェクタとして、光源、および、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像を形成する液晶パネル等の光変調素子と、形成された画像を拡大投射する投射レンズと、この投射レンズからの投射画像としての光束を反射する反射ミラーと、この反射ミラーにより反射された画像が投影される透光性のスクリーンと、これらを内部に収納する筐体とを備えたリアプロジェクタが知られている。このようなリアプロジェクタは、形成された画像が背面側からスクリーンに投影され、観察者が、正面側から画像を観察するように構成されている。
【０００３】
このようなリアプロジェクタの駆動時は、画像形成に係る光源装置および光変調装置等が高温状態となる一方で、これらの構成部品は熱に弱いものが多数用いられており、リアプロジェクタを安定して駆動するためには、これら構成部品を効率よく冷却する必要がある。
また、一方で、リアプロジェクタの筐体外部から空気を導入し、当該空気を筐体内部の構成部品に送風して冷却すると、光変調装置やスクリーン等に塵埃等が付着する可能性がある。このような場合、投射画像中に塵埃等が影となって現れ、表示される画像が劣化するという問題がある。
【０００４】
このような問題に対して、光変調装置およびスクリーン等が収納される空間を密閉空間とし、当該密閉空間内で空気を循環させて、光変調装置を冷却するリアプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載のリアプロジェクタには、筐体内に上部空間および下部空間からなる略Ｔ字状の密閉空間が形成され、下部空間内には、光変調装置としての液晶パネル等を備えた電気光学装置、この電気光学装置の下方に位置する循環ファン、および、電気光学装置を覆うダクトが配置されている。そして、循環ファンから吐出された密閉空間内の空気は、電気光学装置に送風されて当該電気光学装置を冷却し、ダクトを介して上部空間の左側端縁に流れる。この後、電気光学装置の冷却に供された空気は、押し出されるようにして上部空間の右側端縁に流れ、再び下部空間の循環ファンに吸入される。このような密閉空間内を循環する空気によって電気光学装置を冷却することにより、筐体外部から空気を導入する必要がなくなることに伴い、塵埃等が侵入することがなくなるので、液晶パネルを効果的に冷却できるだけでなく、画像の劣化を防ぐことができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２７０７２０号公報（第７〜８頁、図５〜６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のリアプロジェクタでは、上部空間を左側端縁から右側端縁に流れる過程で、上部空間に設けられた反射ミラーの正面側を流通する場合があるため、画像の揺らぎが発生する可能性がある。すなわち、電気光学装置の冷却に供され熱せられた空気が流通する流路に対して、投射光学装置から反射ミラーを介してスクリーンに至る画像としての光束の光路が交差することとなるので、光の散乱が生じる場合がある。このような場合、スクリーンに投影される画像が劣化するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、画像の劣化を防ぎ、密閉空間内部の冷却対象を好適に冷却できるリアプロジェクタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述した目的を達するために、本発明のリアプロジェクタは、光源、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して画像を形成する光変調装置、および、この光変調装置で形成された画像を拡大投射する投射光学装置を有する画像形成装置と、前記投射光学装置から射出された画像としての光束を反射する反射ミラーと、この反射ミラーで反射した光束が投影されるスクリーンと、これらを内部に収納する箱状の筐体とを備えたリアプロジェクタであって、前記筐体は、前記画像形成装置を収納する第１筐体部と、前記スクリーンおよび前記反射ミラーが設けられる第２筐体部とを備え、前記光変調装置は、前記第２筐体部内部の空間を含む密閉空間内に収納され、前記第２筐体部は、前記スクリーンが設けられる側面と、当該側面に対向し、前記反射ミラーが隙間を設けて配置される他の側面とを備え、前記隙間には、前記光変調装置を冷却した空気が循環する流路が形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、反射ミラーは、筐体を構成する第２筐体部の他の側面に対して隙間を設けて取り付けられ、当該他の側面と反射ミラーとの間の隙間には、密閉空間内を循環し、光変調装置を冷却した空気の流路が形成されている。これによれば、光変調装置の冷却に供され熱を帯びた空気が、反射ミラーと他の側面との間を流通することにより、当該熱を帯びた空気の流路と、画像形成装置から反射ミラーを介してスクリーンに投影される画像としての光束の光路とが交差することを防ぐことができる。
また、リアプロジェクタの筐体内において、反射ミラーは大きな面積を有する部材であり、反射ミラーと当該反射ミラーを保持する筐体の他の側面との間を、光変調装置を冷却した空気が流通することにより、空気の流通経路を長くすることができる。これにより、当該空気の流通過程で、熱せられた空気を効果的に冷却することができる。
さらに、光変調装置を冷却する空気は、密閉空間内を流通する構成とされているので、筐体外部から塵埃等が侵入することを防ぐことができる。
従って、揺らぎや、塵埃等により画像が劣化することを防ぐことができるとともに、密閉空間内の空気の温度を低く保つことができるので、光変調装置等のリアプロジェクタの構成部品の冷却効率を向上することができる。
【００１０】
本発明では、一端が前記光変調装置に向かって開口し、他端が前記隙間に向かって開口し、前記光変調装置を冷却した空気を前記隙間に導く第１ダクトを備えることが好ましい。
本発明によれば、光変調装置と、反射ミラーおよび他の側面の間に形成される隙間とを接続する第１ダクトを設けたことにより、当該光変調装置を冷却した空気を、反射ミラーおよび他の側面の間に形成される隙間に、効率よく流すことができる。これによれば、光変調装置を冷却した空気が密閉空間内で拡散することを防ぐことができるとともに、当該熱を帯びた空気が密閉空間内で滞留することを防ぐことができる。
従って、密閉空間内の空気の循環を良好とすることができるとともに、当該密閉空間内の温度を下げることができるので、光変調装置の冷却効率を向上することができる。
【００１１】
本発明では、前記投射光学装置の下方には、前記密閉空間内の空気を循環させる第１循環ファンが設けられ、一端が前記第１循環ファンの排気面に向かって開口し、他端が前記光変調装置に向かって開口し、前記第１循環ファンから吐出された空気を、前記光変調装置に導く第２ダクトを備えることが好ましい。
本発明によれば、投射光学装置に下方に配置された第１循環ファンの排気面と、光変調装置の下方とを接続する第２ダクトを設けたことにより、当該第２ダクトを介して、第１循環ファンが吐出した空気を、直接光変調装置に送風することができる。従って、光変調装置に効率よく空気を送風することができ、これにより、光変調装置の冷却効率を向上することができる。
【００１２】
本発明では、前記画像形成装置は、入射光束の光学変換を行う光学変換素子と、前記光源から射出される光束の照明光軸が設定され、前記光学変換素子を収納して前記照明光軸上の所定位置に配置する光学部品用筐体とを備え、前記光学部品用筐体には、互いに対向する側面の前記光学変換素子に対応する位置に、当該光学部品用筐体内外を連通させる開口がそれぞれ形成され、前記開口のうち、一方の開口には、当該開口を介して前記光学部品用筐体内部と、前記密閉空間とを連通させ、当該密閉空間の空気を前記光学変換素子に導く第３ダクトが設けられ、前記開口のうち、他方の開口には、吸気面が前記光学変換素子に対向し、前記密閉空間内の空気を循環させる第２循環ファンが設けられていることが好ましい。
【００１３】
ここで、光学変換素子としては、偏光ビームスプリッタプリズムおよび位相差膜を有し、入射光束の偏光方向を揃える偏光変換素子や、所定の波長域の光束の透過を低減する光学フィルタ素子等を例示することができる。
【００１４】
本発明によれば、光学変換素子を収納する光学部品用筐体には、互いに対向する側面の光学変換素子に対応する位置に、光学部品用筐体内外を連通させる開口がそれぞれ形成されている。このうち、一方の開口には、当該開口を介して、光学部品用筐体内部と密閉空間とを連通させて、光学変換素子に密閉空間内の空気を導く第３ダクトが設けられる。また、他方の開口には、吸気面が光学変換素子に対向し、密閉空間内の空気を循環させる第２循環ファンが設けられている。これによれば、密閉空間に、前述の光変調素子を冷却する流路とは独立して、光学変換素子を冷却する流路を形成することができる。
すなわち、第２循環ファンの駆動により、密閉空間から第３ダクトを介して、光学変換素子に空気が集約して流通し、当該光学変換素子が冷却される。そして、この冷却に供された空気は、第２循環ファンによって吸引され、再び、密閉空間内に排出され、循環する。従って、密閉空間内の空気を、光学変換素子に効率よく送風することができ、密閉空間内の空気を循環させて、光学変換素子を効果的に冷却することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
〔１．第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態に係るリアプロジェクタを図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態のリアプロジェクタ１を正面側から見た斜視図である。また、図２は、リアプロジェクタ１を背面側から見た図であり、図３は、当該リアプロジェクタ１を左側面から見た図である。なお、図３でいう左側とは、リアプロジェクタ１を正面から見た場合の左側を指す。
リアプロジェクタ１は、光源から射出された光束を、入力する画像情報に応じて変調して光学像を形成し、形成した光学像を、当該リアプロジェクタ１に設けられた透光性のスクリーン２Ｂに拡大投射するものである。
【００１６】
（１）外観構成
リアプロジェクタ１は、図１から図３に示すように、正面側から見て略長方形状を有し、縦断面略三角形状を有する上部キャビネット２と、この上部キャビネット２を下方から支える下部キャビネット３とを備えて構成されている。これら上部キャビネット２および下部キャビネット３は、互いにねじ等により固定されている。
このうち、上部キャビネット２は、本発明の第２筐体部に相当し、図１に示すように、内部に後述する反射ミラー２Ａ（図４）を収納するミラーケース２１と、スクリーン２Ｂを保持するフレーム枠２２とを備えて構成される。
また、下部キャビネット３は、本発明の第１筐体部に相当し、上部キャビネット２を支持するとともに、リアプロジェクタ１の主要な構成部品を内部に収納する平面視略台形状の箱型筐体である。この平面形状は、上部キャビネット２の平面形状と略一致している。
【００１７】
（1-1）リアプロジェクタ１の正面構成
リアプロジェクタ１の正面側、すなわち、上部キャビネット２の正面側には、図１に示すように、フレーム枠２２が配置されている。
フレーム枠２２は、後述するミラーケース２１（図２）の正面側の寸法と略同じ大きさで正面視略長方形状に形成され、当該ミラーケース２１の正面側に、ねじ等により固定される。
このフレーム枠２２は、前述のように、光学像が投射されるスクリーン２Ｂを保持する。このため、フレーム枠２２の略中央には、スクリーン２Ｂの光学像投射領域と略同じ大きさの略長方形状の開口部２２１が形成され、当該開口部２２１からスクリーン２Ｂが露出する。また、この開口部２２１の左右両側には、背面側にそれぞれ２個のスピーカ（図示省略）が配置されたスピーカ設置部２２２，２２３が形成されている。
【００１８】
ここで、スクリーン２Ｂは、フレネルシート、レンチキュラーシート、ガラス板等の保護板を備えて構成されている。このうち、フレネルシートは、後述する光学ユニット４の投射レンズ４６から射出され、後述する反射ミラー２Ａ（図４）で反射された光束を平行化する。また、レンチキュラーシートは、フレネルシートを透過して平行化された光束を、当該レンチキュラーシートによって拡散して、表示画像を適切に視認できるように構成されている。
【００１９】
下部キャビネット３の正面側には、略中央に略長方形状の開口部３１が形成され、上下方向に回動して、当該開口部３１を閉塞および開放する蓋部材３１Ａが設けられている。
この開口部３１の内部には、詳しい図示を省略するが、正面側操作パネルとしてのフロントパネルが設けられている。このフロントパネルの左側部分には、音量調節や画質調整等を行う各種操作スイッチ、ＰＣ（Personal Computer）接続端子としてのＤ−Ｓｕｂ端子、ステレオ音声入力端子、ビデオ入力端子、Ｓ端子等が配設されている。また、フロントパネルの右側部分には、各種半導体メモリカードが挿入可能な開口が形成され、内部に当該カードからデータを読み取るカードリーダが配設されている。このような開口部３１の右側には、電源スイッチ３２が設けられている。これらフロントパネルおよび電源スイッチ３２は、後述する制御基板５（図５）に電気的に接続されている。
また、下部キャビネット３の正面側左右両端には、脚部３３が形成されている。
【００２０】
（1-2）リアプロジェクタ１の背面構成
リアプロジェクタ１の背面側は、図２および図３に示すように、上部キャビネット２のミラーケース２１、および、下部キャビネット３により構成される。
このうち、ミラーケース２１は、縦断面略三角形状を有する合成樹脂製の箱型筐体である。このミラーケース２１は、リアプロジェクタ１の背面を構成する背面壁２１１と、この背面壁２１１の下方端部と接続される底面壁２１２と、これら背面壁２１１および底面壁２１２の左右両側に位置する一対の側壁２１３，２１４とから構成されている。また、このミラーケース２１の正面側には、側壁２１３，２１４に略直交し、互いに離間する方向、すなわち、リアプロジェクタ１の左右方向に延出する延出部２１５，２１６が形成されている。
【００２１】
背面壁２１１は、長辺が上方に位置する平面視略台形状の形状を有し、後方の下側に向かって傾斜するように形成されている。この背面壁２１１の内側の面には、後述する反射ミラー２Ａ（図４）が所定角度で支持されている。
一対の側壁２１３，２１４は、背面壁２１１および底面壁２１２の左右両端を接続するように形成されており、後方に向かうにしたがって内側に傾斜するように形成されている。
延出部２１５，２１６は、側壁２１３，２１４の縦寸法より大きく形成され、略中央部分に、背面方向に向かって膨出した膨出部２１５Ａ，２１６Ａが形成されている。この膨出部２１５Ａ，２１６Ａは、フレーム枠２２のスピーカ設置部２２２，２２３（図１）と合わさって、スピーカエンクロージャを形成する。
【００２２】
下部キャビネット３の背面側には、図２における左側に第１凹部３４が形成され、右側に第２凹部３５が形成されている。
このうち、第１凹部３４には、略正方形状のランプ交換口３４Ａが形成され、当該ランプ交換口３４Ａは、ランプカバー３４Ｂによって覆われている。このランプ交換口３４Ａは、ランプカバー３４Ｂを取り外すことによって開放され、当該ランプ交換口３４Ａを介して、後述する光学ユニット４の光源装置４１（図５および図８）を交換できるように構成されている。
第２凹部３５には、電源ケーブル３５Ａ、および、背面側操作パネルとしてのリアパネル３５Ｂが設けられている。このうち、リアパネル３５Ｂには、具体的に、ＰＣ接続端子としてのＤＶＩ（Digital Visual Interface）端子、アンテナ入力端子、および、複数系統のビデオ・音声入出力端子等が配設されている。
【００２３】
また、第１凹部３４および第２凹部３５の下方には、下部キャビネット３内部に収納された電子部品を冷却する冷却空気を導入するための吸気口３６（３６Ａ，３６Ｂ）が形成されている。
さらに、第１凹部３４の左側および第２凹部３５の右側には、排気口３７（３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ）が形成されている。これら排気口３７Ａ〜３７Ｃは、下部キャビネット３内の各種装置を冷却した空気が排出される開口であり、スリット状に形成されている。
【００２４】
（２）内部構成
（2-1）上部キャビネット２の内部構成
図４は、上部キャビネット２の内部構成を示す図である。具体的に、図４は、図１の状態からスクリーン２Ｂを取り外したリアプロジェクタ１の正面側斜視図である。
上部キャビネット２の内部には、図４に示すように、下部キャビネット３内部に設けられた後述する光学ユニット４（図５）の投射レンズ４６（図８）から射出された光学像としての光束を反射する反射ミラー２Ａが収納される。この反射ミラー２Ａは、背面壁２１１（図２）の形状と略同じ平面視略台形状に形成された一般的なミラーであり、上部キャビネット２の背面壁２１１（図２）の内側に、台形状の長辺が上側となるように傾斜して取り付けられる。この反射ミラー２Ａの傾斜角は、正面側に取り付けられるスクリーン２Ｂ（図１）と後述する光学ユニット４（図５）の投射レンズ４６（図８）による映像の反射との設定された位置関係に基づいて設定されている。また、この反射ミラー２Ａは、背面壁２１１との間に隙間を設けて取り付けられている。
【００２５】
また、ミラーケース２１の底面壁２１２は、長辺が前方側に位置する平面視略台形状の形状を有している。この底面壁２１２は、図２および図３に示したように、背面側に向かうにしたがって上方に傾斜するように形成され、背面側の端部で背面壁２１１と、また、左右の端部で側壁２１３，２１４と接続されている。
この底面壁２１２には、正面側の略中央部分に略矩形状の切欠２１２Ａが形成されており、後述する光学ユニット４の投射レンズ４６（図８）が露出する。また、当該切欠２１２Ａの左側には、上方に向かって膨出した膨出部２１２Ｂが形成されている。この膨出部２１２Ｂは、後述する電源ユニット６（図５）の電源ブロック６１（図５）に対応する位置に形成されている。
【００２６】
（2-2）下部キャビネット３の内部構成
図５は、下部キャビネット３の内部構成を示す図である。詳述すると、図５は、図２の状態から下部キャビネット３の背面側の外装ケースを取り外したリアプロジェクタ１の背面側斜視図である。また、図６は、下部キャビネット３の内部構成を模式的に示した平面図である。
下部キャビネット３の内部には、図５および図６に示すように、画像を形成する光学ユニット４、リアプロジェクタ１全体の駆動制御を行う制御基板５、各電子部品に駆動電力を供給する電源ユニット６等が収納されている。これら光学ユニット４、制御基板５および電源ユニット６は、下部キャビネット３の底面を構成する底面部３９上に載置される。このように、画像形成等のリアプロジェクタ１における主要な処理は、下部キャビネット３内に収納された構成部品によって実行される。
このうち、光学ユニット４は、下部キャビネット３の略中央から右側、すなわち、背面側から見て左側に配置されている。また、制御基板５および電源ユニット６は、下部キャビネット３の略中央から左側、すなわち、背面側から見て略中央から右側に配置されている。
【００２７】
（３）光学ユニット４の構成
図７は、光学ユニット４を示す斜視図である。また、図８は、光学ユニット４の光学系を示す模式図である。
光学ユニット４は、本発明の画像形成装置に相当し、光源装置４１から射出された光束を、液晶パネル４５１により、入力する画像情報に応じて変調して光学像を形成し、当該形成した光学像を投射レンズ４６により反射ミラー２Ａ（図４）を介して、スクリーン２Ｂ（図１）に拡大投射するものである。この光学ユニット４は、図７に示すように、下部キャビネットの底面部３９（図５）の上面に設けられた光学ユニット載置台３８上に載置される。
なお、この光学ユニット載置台３８は、複数の板状部材から構成され、光学ユニット４を底面部３９上の所定の位置に固定するための板状部材である。
【００２８】
このような光学ユニット４は、図８に示すように、光源装置４１と、インテグレータ照明光学系４２と、色分離光学系４３と、リレー光学系４４と、電気光学装置４５と、投射光学装置としての投射レンズ４６と、これらを内部に収納する光学部品用筐体４７と、投射レンズ４６を保持固定するヘッド体４８とを備えて構成されている。
【００２９】
光源装置４１は、放射光源としての光源ランプ４１１と、リフレクタ４１２と、防爆ガラス４１３と、これらを内部に収納する合成樹脂製の筐体である光源ランプボックス４１４とを備えて構成されている。そして、この光源装置４１は、光源ランプ４１１から射出された放射状の光線をリフレクタ４１２で反射して平行光線とし、この平行光線を、防爆ガラス４１３を介して外部へと射出する。
【００３０】
このうち、光源ランプ４１１は、本実施形態では、高圧水銀ランプが採用されている。なお、高圧水銀ランプ以外に、メタルハライドランプやハロゲンランプ等を採用することもできる。また、リフレクタ４１２としては、放物面鏡を採用しているが、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
防爆ガラス４１３は、リフレクタ４１２の開口部分を閉塞する透光性のガラス部材であり、光源ランプ４１１が破裂した場合に、当該光源ランプ４１１の破片が、光源ランプボックス４１４から外部に飛散しないように構成されている。
光源ランプボックス４１４には、図７に示すように、光源装置４１をリアプロジェクタ１内に収納した際の背面方向に向かって延出した一対の把手４１４Ａが形成されており、光源装置４１を交換する際に、光源ランプボックス４１４を把持しやすいように構成されている。そして、光源ランプ４１１の寿命および破損等により光源装置４１を交換する必要が生じた場合には、前述のランプカバー３４Ｂ（図２）を開放して、ランプ交換口３４Ａ（図２）から光源装置４１ごと交換できるように構成されている。
【００３１】
インテグレータ照明光学系４２は、電気光学装置４５を構成する後述する３つの液晶パネル４５１の画像形成領域をほぼ均一に照明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４２は、図８に示すように、第１レンズアレイ４２１と、第２レンズアレイ４２２と、偏光変換素子４２３と、重畳レンズ４２４とを備えて構成されている。
第１レンズアレイ４２１は、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有し、各小レンズは、光源装置４１から射出された光束を複数の部分光束に分割している。
第２レンズアレイ４２２は、第１レンズアレイ４２１と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４２２は、重畳レンズ４２４とともに、第１レンズアレイ４２１の各小レンズの像を後述する液晶パネル４５１上に結像させる機能を有する。
【００３２】
偏光変換素子４２３は、本発明の光学変換素子に相当し、第２レンズアレイ４２２と重畳レンズ４２４との間に配設される。このような偏光変換素子４２３は、第２レンズアレイ４２２からの光を略１種類の直線偏光に変換するものであり、これにより、電気光学装置４５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４２３によって略１種類の直線偏光に変換された各部分光は、重畳レンズ４２４によって最終的に電気光学装置４５の後述する液晶パネル４５１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４５１を用いたリアプロジェクタ１では、１種類の直線偏光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１１からの光のほぼ半分が利用されない。そこで、偏光変換素子４２３を用いることにより、光源ランプ４１１から射出された光束を略１種類の直線偏光に変換し、電気光学装置４５での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４２３は、例えば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３３】
色分離光学系４３は、２枚のダイクロイックミラー４３１，４３２と、反射ミラー４３３とを備え、ダイクロイックミラー４３１，４３２によりインテグレータ照明光学系４２から射出された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
【００３４】
リレー光学系４４は、入射側レンズ４４１と、リレーレンズ４４３と、反射ミラー４４２，４４４とを備え、色分離光学系４３で分離された色光である赤色光を電気光学装置４５の後述する赤色光用の液晶パネル４５１Ｒまで導く機能を有している。
この際、色分離光学系４３のダイクロイックミラー４３１では、インテグレータ照明光学系４２から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに、青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４３１によって反射した青色光は、反射ミラー４３３で反射し、フィールドレンズ４５５を通って、電気光学装置４５の後述する青色光用の液晶パネル４５１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４５５は、第２レンズアレイ４２２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。他の緑色光用、赤色光用の光変調装置の光束入射側に設けられたフィールドレンズ４５５も同様である。
【００３５】
また、ダイクロイックミラー４３１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４３２によって反射し、フィールドレンズ４５５を通って、緑色光用の液晶パネル４５１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４３２を透過してリレー光学系４４を通り、さらにフィールドレンズ４５５を通って、赤色光用の液晶パネル４５１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４４が用いられているのは、赤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４４１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４５５に伝えるためである。なお、リレー光学系４４には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光や緑色光を通す構成としてもよい。
【００３６】
電気光学装置４５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ものであり、色分離光学系４３で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４５２と、各入射側偏光板４５２の光路後段に配置される光変調素子としての３つの液晶パネル４５１（赤色光用の液晶パネルを４５１Ｒ、緑色光用の液晶パネルを４５１Ｇ、青色光用の液晶パネルを４５１Ｂとする）と、各液晶パネル４５１の光路後段に配置される３つの射出側偏光板４５３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４５４とを備える。そして、これら入射側偏光板４５２、液晶パネル４５１、射出側偏光板４５３、およびクロスダイクロイックプリズム４５４は、一体的にユニット化されている。なお、入射側偏光板４５２、液晶パネル４５１、および、射出側偏光板４５３は、具体的な図示は省略するが、所定の間隔を空けて配置している。
なお、電気光学装置４５の冷却流路については、後に詳述する。
【００３７】
入射側偏光板４５２は、偏光変換素子４２３で偏光方向が略一方向に揃えられた各色光が入射され、入射された光束のうち、偏光変換素子４２３で揃えられた光束の偏光軸と略同一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る。この入射側偏光板４５２は、例えば、サファイアガラスまたは水晶等の透光性基板上に偏光膜が貼付された構成を有している。
【００３８】
液晶パネル４５１は、一対の透明ガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された構成を有し、後述する制御基板から出力される駆動信号に応じて、画像形成領域内にある前記液晶の配向状態が制御され、入射側偏光板４５２から射出された偏光光束の偏光方向を変調する。
【００３９】
射出側偏光板４５３は、入射側偏光板４５２と略同様の構成であり、液晶パネル４５１の画像形成領域から射出された光束のうち、入射側偏光板４５２における光束の透過軸と直交する偏光軸を有する光束のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
【００４０】
クロスダイクロイックプリズム４５４は、射出側偏光板４５３から射出された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光学素子である。このクロスダイクロイックプリズム４５４は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。これら誘電体多層膜は、液晶パネル４５１Ｒ，４５１Ｂから射出され射出側偏光板４５３を介した各色光を反射し、液晶パネル４５１Ｇから射出され射出側偏光板４５３を介した色光を透過する。このようにして、各液晶パネル４５１Ｒ，４５１Ｇ，４５１Ｂにて変調された各色光が合成され、カラー画像が形成される。
【００４１】
投射レンズ４６は、鏡筒内に複数のレンズ、および、入射光束を偏向するミラーが収納された構成を有し、電気光学装置４５から射出されたカラー画像を拡大して、反射ミラー２Ａ（図４）に向けて、すなわち、正面に向かって射出されたカラー画像を上方向に向けて、折り曲げて投射するものである。この投射レンズ４６は、図８に示すように、電気光学装置４５の光束射出側に配置され、後述するヘッド体４８に固定されている。また、この投射レンズ４６は、図４に示したように、下部キャビネット３の正面側略中央に配置され、前述の上部キャビネット２の底面壁２１２に形成された切欠２１２Ａからミラーケース２１内部に露出する。
【００４２】
光学部品用筐体４７は、図８に示すように、内部に所定の照明光軸Ａが設定され、上述した光学部品４２〜４５を照明光軸Ａに対する所定位置に配置する。この光学部品用筐体４７は、図７および図８に示すように、光源装置収納部材４７１と、部品収納部材４７２と、蓋状部材４７３とを備えて構成されている。
【００４３】
光源装置収納部材４７１は、詳しい図示を省略するが、背面側に開口した断面略Ｕ字状を有する箱型に形成されている。この光源装置収納部材４７１に光源装置４１を収納する際には、当該光源装置収納部材４７１に対して光源ランプボックス４１４を正面側に向かってスライドさせる。また、光源装置収納部材４７１から光源装置４１を取り出す場合には、背面側に向かって光源ランプボックス４１４をスライドさせる。
この光源装置収納部材４７１は、部品収納部材４７２に接続されており、当該部品収納部材との接続部分には、光源装置４１の光源ランプ４１１から射出される光束が通過するように開口４７１Ａが形成されている。
【００４４】
部品収納部材４７２は、上方が開口した断面略Ｕ字状を有する合成樹脂製の箱型筐体として構成されている。この部品収納部材４７２は、前述のように、一端側に、光源装置収納部材４７１が接続され、他端側に、電気光学装置４５および投射レンズ４６を保持固定するヘッド体４８が取り付けられる。このうち、光源装置収納部材４７１に接続される側の部品収納部材４７２の端部には、光源装置収納部材４７１に収納された光源装置４１から射出された光束が、部品収納部材４７２内を通過するように、略矩形の開口４７２Ａが形成されている。
この部品収納部材４７２の内部には、複数の溝が形成され、当該溝に、前述の光学部品４２１〜４２４、４３１〜４３３、４４１〜４４４、４５５を、上方から嵌め込むようにして位置決め固定する。
【００４５】
この部品収納部材４７２において、光源装置４１の光源ランプ４１１から射出され内部で導光した光束を射出する平面視Ｕ字状の射出側端部の各端面には、図８に示すように、光束を通過させるための光束通過用開口としての切欠４７２Ｂがそれぞれ形成され、当該切欠４７２Ｂを閉塞するように切欠４７２Ｂの周縁部分にフィールドレンズ４５５が取り付けられる。
また、この部品収納部材４７２には、図７に示すように、外面に複数の脚部４７２Ｃが形成されている。これら脚部４７２Ｃは、光学ユニット載置台３８に、当該部品収納部材４７２を固定するためのものである。そして、部品収納部材４７２は、脚部４７２Ｃに形成された孔４７２Ｃ１を介して、光学ユニット載置台３８にねじ固定される。
さらに、図８および図９に示すように、部品収納部材４７２の底面における偏光変換素子４２３に対応する位置には、部品収納部材４７２内外を連通させる開口４７２Ｄが形成されている。
【００４６】
蓋状部材４７３は、図７に示すように、部品収納部材４７２の平面形状に対応する形状を有し、当該部品収納部材４７２の上部開口を閉塞するように取り付けられる合成樹脂製の筐体である。
この蓋状部材４７３の偏光変換素子４２３に対応する位置には、開口４７３Ａ（図１０および図１１参照）が形成されており、当該開口の上方には、偏光変換素子４２３を冷却するための冷却ファン９５が設けられ、当該偏光変換素子４２３に冷却空気が供給される。
また、蓋状部材４７３の電気光学装置４５に対応する位置には、後述するダクト９３と接続されるダクト接続部材４９が取り付けられている。このダクト接続部材４９は、平面視略矩形状を有し、中央に電気光学装置４５を冷却した空気が流通する開口４９１が形成されている。なお、このダクト接続部材４９を介して流通する冷却空気の流路については、後に詳述する。
【００４７】
部品収納部材４７２の光束射出側の端部には、図８に示すように、投射レンズ４６を保持固定するヘッド体４８が取り付けられる。
ヘッド体４８は、例えばアルミニウム合金またはマグネシウム合金等の金属材料から構成され、電気光学装置４５および投射レンズ４６を一体化するとともに、一体化したユニットを光学部品用筐体４７に対して取り付けるものである。
このヘッド体４８は、詳しい図示を省略するが、側面視略逆Ｔ字状を有し、光束入射側の水平部４８１と、光束射出側の水平部４８２と、これら水平部４８１，４８２に挟まれ、当該水平部４８１，４８２から垂直に起立する垂直部４８３とから構成されている。
光束入射側の水平部４８１には、電気光学装置４５が固定され、光束射出側の水平部４８２には、投射レンズ４６が固定される。このうち、水平部４８１には、電気光学装置４５を構成する液晶パネル４５１，入射側偏光板４５２および射出側偏光板４５３に対向する位置に、当該水平部４８１を上下に貫通する３つの開口４８１Ａが形成されている。また、水平部４８２には、投射レンズ４６の下方に対応する位置に、当該水平部４８２を貫通する開口４８２Ａが形成されている。
垂直部４８３には、電気光学装置４５から射出された光束を投射レンズ４６に導く開口４８３Ａが形成されている。
【００４８】
（４）制御基板５の構成
制御基板５は、リアプロジェクタ１を正面側から見て投射レンズ４６の左側、すなわち、図５および図６における中央右寄りに縦置きに配置され、ＥＭＩ（Electromagnetic Interference，電磁障害）を防止するため、複数の孔が形成された金属製のシールド部材で全体が覆われている。この制御基板５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等を実装した回路基板として構成され、フロントパネルおよびリアパネル３５Ｂ（図２）に設けられた各接続端子から入力した画像情報、および、フロントパネルに配設された操作ボタンからの操作信号を処理して、光学ユニット４の液晶パネル４５１（図８）を含むリアプロジェクタ１（図１）全体の駆動制御を行う。
【００４９】
（５）電源ユニット６の構成
電源ユニット６は、外部から入力する交流電流を直流変換して、リアプロジェクタ１（図１）を構成する各電子部品に、駆動電力を供給する回路基板である。
この電源ユニット６は、図５および図６に示すように、下部キャビネット３の右側に配置され、電源ケーブル３５Ａ（図２）と接続される電源ブロック６１と、光源装置収納部材４７１の正面側に配置され、光源装置４１を構成する光源ランプ４１１（図８）に駆動電力を供給する光源駆動ブロック６２とから構成されている。
このうち、電源ブロック６１は、電源ケーブル３５Ａ（図２）を介して入力する商用交流電流を直流変換し、各電子部品に応じた電圧に昇圧および減圧した後に、光源駆動ブロック６２および制御基板５等の電子部品に供給する。
光源駆動ブロック６２は、電源ブロック６１から供給される直流電流を整流、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４１の光源ランプ４１１（図８）に供給して、当該光源ランプ４１１を点灯させる回路基板である。この光源駆動ブロック６２は、前述の制御基板５に電気的に接続され、当該制御基板５により、光源駆動ブロック６２を介して、光源ランプ４１１（図８）の点灯制御がなされている。
【００５０】
（６）電気光学装置４５の冷却系
（6-1）冷却構造
図９は、左右方向略中央におけるリアプロジェクタ１の概要縦断面図である。
リアプロジェクタ１の下部キャビネット３は、図９に示すように、電気光学装置４５を冷却する空気の流れである冷却流路を形成するものとして、冷却ファン９１およびダクト９２，９３を備えている。
冷却ファン９１は、本発明の第１循環ファンに相当し、ファン回転軸方向から吸気した空気を回転接線方向に排気するシロッコファンであり、図９に示すように、投射レンズ４６を固定するヘッド体４８の水平部４８２の下方に配置されている。この冷却ファン９１の吸気面９１Ａは、投射レンズ４６に対向し、排気面９１Ｂは、ダクト９２に対向している。このため、冷却ファン９１は、上部キャビネット２の底面壁２１２に形成された切欠２１２Ａから、密閉された上部キャビネット２内部の空気を吸引して、ダクト９２内に排出する。
【００５１】
ダクト９２は、本発明の第２ダクトに相当し、側面視略Ｌ字状に形成され、電気光学装置４５が載置・固定されるヘッド体４８の水平部４８１の下方に取り付けられる。
このダクト９２は、一端が冷却ファン９１の排気面９１Ｂと接続され、他端が水平部４８１と接続されている。これらダクト９２および水平部４８１により、冷却ファン９１から送風された空気が、当該ダクト９２内を流通して、水平部４８１に形成された開口４８１Ａを介して、電気光学装置４５の液晶パネル４５１、入射側偏光板４５２および射出側偏光板４５３に下方から供給され、これらを冷却する。
【００５２】
このようなダクト９２が設けられていることにより、冷却ファン９１から排出される空気を確実に電気光学装置４５に導くことができる。
すなわち、一端が冷却ファン９１の排気面９１Ｂと接続され、他端が水平部４８１を介して電気光学装置４５の下方に接続されるダクト９２を設けたことにより、冷却ファン９１から排出される空気が拡散することなく電気光学装置４５に送風されることとなる。また、ダクト９２内を冷却ファン９１からの空気が流通することにより、円滑に電気光学装置４５に空気を送風することができる。従って、電気光学装置４５の冷却効率を向上することができる。
【００５３】
ダクト９３は、本発明の第１ダクトに相当し、電気光学装置４５を冷却した空気を反射ミラー２Ａの背面側に導くものである。このダクト９３は、縦断面略Ｓ字状に形成された筒状部材であり、図５および図９に示すように、開口した上方部分が上部キャビネット２の底面壁２１２に取り付けられ、これにより、内部に横断面略矩形状の空間が形成される。また、このダクト９３の下方の端部は、電気光学装置４５に対応する蓋状部材４７３の位置に設けられたダクト接続部材４９と接続され、上方の端部は、反射ミラー２Ａの下端、および、上部キャビネット２の背面壁２１１の下端と接続される。このようなダクト９３により、電気光学装置４５を冷却した空気は、当該ダクト９３内を流通して、反射ミラー２Ａと背面壁２１１との間の隙間に流通することとなる。
【００５４】
（6-2）冷却流路
次に、電気光学装置４５を冷却する空気の流路（冷却流路）Ｄについて説明する。
上部キャビネット２内部の空気は、図９に示すように、下部キャビネット３に位置する冷却ファン９１の駆動により、矢印Ｄ１に示すように、当該冷却ファン９１の吸気面９１Ａに集約して吸引される。この吸引された空気は、冷却ファン９１の排気面９１Ｂから排気され、矢印Ｄ２に示すように、ダクト９２内を流通する。そして、この空気は、ダクト９２が接続されたヘッド体４８の水平部４８１に形成された開口４８１Ａを介して、電気光学装置４５に送られる。
電気光学装置４５に送風された空気は、各色光ごとに設けられた液晶パネル４５１、入射側偏光板４５２および射出側偏光板４５３に沿って上方に流通する。すなわち、当該空気は、フィールドレンズ４５５の光束射出面と入射側偏光板４５２の光束入射面との間、入射側偏光板４５２の光束射出面と液晶パネル４５１の光束入射面との間、液晶パネル４５１の光束射出面と射出側偏光板４５３の光束入射面との間、および、射出側偏光板４５３の光束射出面とクロスダイクロイックプリズム４５４の光束入射面との間を流通して、これら液晶パネル４５１、入射側偏光板４５２および射出側偏光板４５３を冷却する。
【００５５】
液晶パネル４５１、入射側偏光板４５２および射出側偏光板４５３を冷却した空気は、矢印Ｄ３に示すように、冷却ファン９１からの吐出圧とともに、これらの冷却に供されて熱を帯びたことによりさらに上昇し、電気光学装置４５の上方に載置されたダクト接続部材４９に形成された開口４９１を介して、ダクト９３内に進入する。
ダクト９３内に進入した空気は、矢印Ｄ４に示すように、当該ダクト９３および上部キャビネット２の底面壁２１２に沿って上昇し、反射ミラー２Ａと背面壁２１１との間を流通する。
【００５６】
この反射ミラー２Ａと背面壁２１１との間を流通する空気は、矢印Ｄ５に示すように、当該反射ミラー２Ａおよび背面壁２１１の形成方向に沿って上昇し、反射ミラー２Ａの上端部分に到達する。ここで、電気光学装置４５の冷却に供され熱せられた空気が、反射ミラー２Ａおよび背面壁２１１に沿って流通する過程で、当該空気は、上部キャビネット２内の他の空気、反射ミラー２Ａおよび背面壁２１１に接触し、放熱が行われることで、冷却される。
この反射ミラー２Ａの上端部分に到達し冷却された空気は、冷却に伴って重くなり、矢印Ｄ６に示すように、スクリーン２Ｂに沿って下降する。この下降した空気は、再び、冷却ファン９１に吸引され、電気光学装置４５の冷却に供される。
【００５７】
以上のような冷却ファン９１による電気光学装置４５を冷却する空気の流路は、上部キャビネット２および下部キャビネット３によって構成される密閉空間Ｓ内に形成されている。すなわち、密閉空間Ｓは、正面視略Ｔ字状に形成され、上部キャビネット２内部の空間と、上部キャビネット２から冷却ファン９１に至る空間と、ダクト９２内の空間と、電気光学装置４５周辺の空間と、ダクト９３内の空間とから構成され、上部キャビネット２および下部キャビネット３内を、矢印Ｄ１〜Ｄ６に沿って空気が流通する空間は、リアプロジェクタ１外部に対して密閉された空間とされている。このため、前述した電気光学装置４５の冷却流路は、密閉空間Ｓ内を循環する空気の流路とされる。
従って、リアプロジェクタ１外部の空気を導入して流通させる場合のように、空気中に含まれる塵埃等が、電気光学装置４５を構成する液晶パネル４５１、入射側偏光板４５２、射出側偏光板４５３等に付着するなどして、画像が劣化することを防ぐことができる。
【００５８】
以上のような本実施形態のリアプロジェクタ１によれば、以下のような効果を奏することができる。
反射ミラー２Ａ、および、当該反射ミラー２Ａが取り付けられる背面壁２１１との間に、密閉空間Ｓ内を循環する空気の流路を形成したことにより、液晶パネル４５１等を備えて構成される電気光学装置４５の冷却に供されて熱せられた空気が、放熱されて十分に冷却されるだけの長い流路を形成することができる。
すなわち、反射ミラー２Ａは、リアプロジェクタ１を構成する部品の中でも大きな部材であり、当該反射ミラー２Ａの背面側を上方に向かって空気が流通することにより、当該空気は長い距離を反射ミラー２Ａに沿って流れることとなる。これによれば、電気光学装置４５を冷却し熱せられた空気が、十分に冷却されるだけの長い流路を形成することができるので、循環する空気を再び電気光学装置４５に送風する場合でも、十分に冷却した空気を当該電気光学装置４５に送風することができる。
従って、電気光学装置４５の冷却効率を向上することができるだけでなく、密閉空間Ｓ内の低温化を図ることができる。
【００５９】
また、電気光学装置４５を冷却した空気は、反射ミラー２Ａの背面側を流通する。
ここで、反射ミラー２Ａの正面側を流通する場合には、投射レンズ４６から反射ミラー２Ａに射出される光束の光路と交差してしまう。このような場合、電気光学装置４５を冷却した空気は非常に温度が高いため、当該光路が交差してしまうと、揺らぎ等が発生する可能性があり、場合によっては、スクリーン２Ｂに表示される画像が劣化する。
これに対し、電気光学装置４５を冷却した空気が、反射ミラー２Ａの背面側を流通することにより、このような可能性を排除することができ、安定した画像形成を行うことができる。
【００６０】
また、電気光学装置４５を冷却した空気は、反射ミラー２Ａおよび背面壁２１１の間に形成された隙間を上方に流通する。
ここで、電気光学装置４５を冷却した空気の流れが妨げられて、当該空気が密閉空間Ｓ内に拡散してしまう場合には、密閉空間Ｓ内の空気が循環せずに滞留してしまい、当該空気の冷却効率も低下してしまう。
これに対し、電気光学装置４５を冷却した空気を上方に流通させるようにしたことにより、上昇傾向にある空気の流れを妨げずに、当該空気を反射ミラー２Ａおよび背面壁２１１の間を円滑に流通させることができる。
従って、密閉空間Ｓ内の空気の循環を良好に保ち、当該密閉空間Ｓ内の温度上昇を低減して、電気光学装置４５の高温化を防ぐことができる。
【００６１】
さらに、一端が電気光学装置４５に向かって開口し、他端が反射ミラー２Ａおよび背面壁２１１の間に開口したダクト９３を設けたことにより、電気光学装置４５を冷却した空気は、反射ミラー２Ａと背面壁２１１との間を円滑に流通する。これによれば、密閉空間Ｓ内に形成された空気の流路が妨げられることなく、また、当該空気が滞留、拡散することなく、反射ミラー２Ａおよび背面壁２１１の間に、空気を流通させることができる。
従って、密閉空間Ｓ内の空気の循環を良好とすることができるとともに、当該密閉空間Ｓ内の温度を下げることができるので、光変調装置の冷却効率を向上することができる。
【００６２】
〔２．第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るリアプロジェクタ１Ａについて説明する。
第２実施形態に係るリアプロジェクタ１Ａは、前述の第１実施形態に係るリアプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、密閉空間Ｓ内に光学ユニット４を構成する偏光変換素子４２３の冷却流路が形成されている点において相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一または略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６３】
図１０は、偏光変換素子４２３に対応する位置を断面とするリアプロジェクタ１Ａの概要縦断面図である。また、図１１は、偏光変換素子４２３の冷却流路を示す模式図である。
本実施形態のリアプロジェクタ１Ａでは、偏光変換素子４２３を冷却する空気の流路Ｅが密閉空間Ｓ内に形成されている。この冷却流路Ｅは、図１０および図１１に示すように、ダクト９４，９６および冷却ファン９５により構成されている。
ダクト９４は、本発明の第３ダクトに相当し、縦断面略Ｕ字状に形成された筒状体である。このダクト９４は、図１０に示すように、一端が、上部キャビネット２の底面壁２１２の切欠２１２Ａ（図９）から光源装置４１（図５）寄り（図１の右方向側）に形成された切欠２１２Ｃと接続され、他端が、光学ユニット４を構成する部品収納部材４７２に形成された開口４７２Ｄと接続されている。
【００６４】
冷却ファン９５は、本発明の第２循環ファンに相当し、前述のように、蓋状部材４７３の偏光変換素子４２３に対応する位置に形成された開口４７３Ａを覆うように設けられている。この冷却ファン９５は、吸気面を偏光変換素子４２３に対向させ、排気面をダクト９６に向けて配置されている。
これにより、偏光変換素子４２３には、冷却ファン９５の駆動により、密閉空間Ｓ内部の空気が、ダクト９４を介して吸引され、その過程で、当該冷却ファン９５の吸気側に位置する偏光変換素子４２３に沿って、当該空気が流通することとなるので、光学変換素子としての偏光変換素子４２３に確実に空気を送風することができる。
また、冷却ファン９５の吸気面が、偏光変換素子４２３に対向しているので、密閉空間Ｓの空気は、ダクト９４内を流通した後、冷却ファン９５の吸気側に位置する偏光変換素子４２３に集約することとなる。これによれば、偏光変換素子４２３の冷却に供される空気の量を確保することができるので、偏光変換素子４２３の冷却効率を向上することができる。
【００６５】
ダクト９６は、一端が、冷却ファン９５の排気面と接続され、他端が、上部キャビネット２の底面壁２１２の偏光変換素子４２３の上方背面寄りに形成された切欠２１２Ｄと接続されている。このため、ダクト９６は、緩やかに背面方向に湾曲した形状を有している。
このダクト９６は、冷却ファン９５から排気された空気を、上部キャビネット２内の密閉空間Ｓ内に排気するためのものであり、これにより、冷却ファン９５から排気された偏光変換素子４２３を冷却した空気が、滞りなく、密閉空間Ｓに排出される。
【００６６】
ここで、偏光変換素子４２３を冷却する空気の流路（冷却流路）Ｅについて説明する。
偏光変換素子４２３の上方に位置する冷却ファン９５が駆動すると、当該冷却ファン９５によって吸引され、密閉空間Ｓ内の空気は、図１０の矢印Ｅ１に示すように、底面壁２１２に形成された切欠２１２Ｃを介してダクト９４内に流入する。このダクト９４内に流入した空気は、矢印Ｅ２に示すように、当該ダクト９４内を流通して、部品収納部材４７２に形成された開口４７２Ｄを介して、当該部品収納部材４７２内に流入する。
【００６７】
部品収納部材４７２に流入した空気は、偏光変換素子４２３に沿って、上方に流通する。詳述すると、図１１に示すように、第２レンズアレイ４２２の光束射出面と偏光変換素子４２３の光束入射面との間、および、偏光変換素子４２３の光束射出面と重畳レンズ４２４の光束入射面との間を流通し、偏光変換素子４２３を冷却しつつ上方に流通する。
この偏光変換素子４２３の冷却に供された空気は、熱を帯びるとともに、蓋状部材４７３の開口４７３Ａを介して冷却ファン９５に吸引され、当該冷却ファン９５によって、ダクト９６内に排出される。
【００６８】
ダクト９６内に排出された空気は、図１０の矢印Ｅ３に示すように、ダクト９６内を流通して、密閉空間Ｓ内に流入する。詳述すると、ダクト９６が湾曲しているため、ダクト９６内を流通した空気は、反射ミラー２Ａ近傍に排出される。
ここで、この空気は、偏光変換素子４２３を冷却する過程で、熱を帯びて軽くなっているので、矢印Ｅ４に示すように、反射ミラー２Ａの正面側の反射面に沿って上方に流通する。この空気は、当該反射ミラー２Ａに沿って流通する過程で、密閉空間Ｓ内の他の空気および反射ミラー２Ａと接触することにより、当該空気同士で熱交換が行われ、冷却される。また、この空気の熱は、当該空気が上部キャビネット２の側壁２１３，２１４（図２）等と接触することにより、リアプロジェクタ１Ａ外部に放熱される。
【００６９】
反射ミラー２Ａに沿って流通した空気は、矢印Ｅ５に示すように、他の空気と熱交換が行われるにつれ、冷却されて重くなり、下方に流通方向を変える。このため、密閉空間Ｓ内の空気は、スクリーン２Ｂに沿って下方に流通することとなる。この後、スクリーン２Ｂに沿って流通する空気は、再び矢印Ｅ１に示すように、ダクト９４に流入し、冷却ファン９５によって吸引される。
【００７０】
以上のような本発明の第２実施形態に係るリアプロジェクタ１Ａによれば、前述の第１実施形態に係るリアプロジェクタ１と同様の効果を奏することができるほか、以下のような効果を奏することができる。
すなわち、偏光変換素子４２３を冷却する空気の流路Ｅを、前述の電気光学装置４５の冷却流路Ｄとは独立して形成したことにより、偏光変換素子４２３の冷却効率を向上することができる。
詳述すると、冷却ファン９５の駆動により、密閉空間Ｓ内の空気が、ダクト９４内に流入して、部品収納部材４７２の内部を流通する。この流通過程で、冷却ファン９５により吸引される空気は、部品収納部材４７２内部の偏光変換素子４２３に沿って流通して、当該偏光変換素子４２３を冷却する。そして、この偏光変換素子４２３を冷却した空気は、冷却ファン９５によりダクト９６に排出され、密閉空間Ｓ内部を流通して冷却された後、再びダクト９４に流入する。これによれば、密閉空間Ｓ内部の空気を循環させる過程で、偏光変換素子４２３を独立して冷却することができるので、当該偏光変換素子４２３を効率よく冷却することができる。
【００７１】
冷却ファン９５は、吸気面が偏光変換素子４２３に対向するように設けられている。これによれば、ダクト９４を流通した空気を、当該冷却ファン９５の吸気側に位置する偏光変換素子４２３に集約して送風することができる。また、偏光変換素子４２３が冷却ファン９５の吸気側に位置することにより、偏光変換素子４２３周囲が陰圧状態に保たれることにより、偏光変換素子４２３に所定の風圧の空気を送風することができる。
従って、偏光変換素子４２３に確実に空気を流通させることができるので、当該偏光変換素子４２３の冷却効率を一層向上することができる。
【００７２】
〔３．第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係るリアプロジェクタについて説明する。
第３実施形態に係るプロジェクタは、前述の第１実施形態に係るリアプロジェクタ１と同様の構成を備えるが、電気光学装置４５に空気を送風する冷却ファン９１が、偏光変換素子４２３に対しても空気を送風する点において相違する。
【００７３】
図１２は、本発明の第３実施形態に係るリアプロジェクタの電気光学装置４５および偏光変換素子４２３に冷却空気を導くダクト９７を模式的に示した概要平面図である。また、図１３は、電気光学装置４５および偏光変換素子４２３を冷却する冷却流路を模式的に示した図である。
本実施形態のリアプロジェクタは、図１２および図１３に示すように、第１実施形態で示したリアプロジェクタ１と同様に、投射レンズ４６（図１３では図示省略）の下方に設置された冷却ファン９１と、ダクト９７，９８とを備えている。
【００７４】
このうち、ダクト９７は、図１２に示すように、平面視略矩形状に形成され、冷却ファン９１に接続される第１導風部９７１と、当該第１導風部９７１から枝分かれするように設けられた第２導風部９７２とを備え、これらにより、ダクト９７は、平面視略逆Ｊ字形状に形成されている。
第１導風部９７１は、冷却ファン９１から送風された空気を、電気光学装置４５に導く部分であり、冷却ファン９１の排気面９１Ｂと、電気光学装置４５が載置されるヘッド体４８の水平部４８１とに接続されている。この第１導風部９７１の冷却ファン９１の排気面９１Ｂに対向する面には、冷却ファン９１から排気された空気を、第１導風部９７１内に導入する開口９７１Ａが形成されている。また、ヘッド体４８の水平部４８１に対向する第１導風部９７１の面、すなわち、第１導風部９７１の上面には、第１導風部９７１内を流通する空気を、電気光学装置４５に導く開口９７１Ｂ（図１３）が形成されている。
【００７５】
第２導風部９７２は、冷却ファン９１から送風された空気を偏光変換素子４２３に導く部分であり、第１導風部９７１の側面から、偏光変換素子４２３の下方に向かって延出するように形成され、部品収納部材４７２の開口４７２Ｄと接続されている。この第２導風部９７２の第１導風部９７１との接続部分には、当該第１導風部９７１内部に向かって延出し、第１導風部９７１内部に送風された空気を、第２導風部９７２内に導く導風板９７２１が設けられている。また、第２導風部９７２の偏光変換素子４２３に対応する位置には、当該第２導風部９７２内部に導入した空気を、偏光変換素子４２３に導く開口９７２Ａ（図１３）が形成されている。
すなわち、このようなダクト９７は、冷却ファン９１から送風された空気を、電気光学装置４５および偏光変換素子４２３に案分して流通させるものである。
なお、この案分の割合は、導風板９７２１により、偏光変換素子４２３に供給する空気に対して、電気光学装置４５に供給する方の空気の割合を高くしているが、当該割合は適宜設定してよい。
【００７６】
ダクト９８は、側面視略Ｌ字状を有し、光学ユニット４の光学部品用筐体４７を構成する蓋状部材４７３上に取り付けられる。このダクト９８は、図１３に示すように、偏光変換素子４２３および電気光学装置４５のそれぞれを冷却した空気を合流させて、上部キャビネット２の底面壁２１２に取り付けられるダクト９３（図９）内に導くものである。このため、このダクト９８は、底面部分が、蓋状部材４７３の偏光変換素子４２３に対応する位置に形成された開口４７３Ａと、電気光学装置４５の上方とに跨るように配置され、当該電気光学装置４５の上方でダクト９３の下端部分と接続される。これにより、電気光学装置４５を冷却した空気だけでなく、偏光変換素子４２３を冷却した空気も、ダクト９３（図９）内を流通して、密閉空間Ｓ内を循環する。
【００７７】
以下に、電気光学装置４５および偏光変換素子４２３を冷却する空気の流れ（冷却流路）Ｆについて説明する。
投射レンズ４６の下方に位置する冷却ファン９１の駆動により、図９の矢印Ｄ１で示したように、密閉空間Ｓ内の空気は、冷却ファン９１に吸引される。この空気は、当該冷却ファン９１から、図１２および図１３に示すように、ダクト９７の第１導風部９７１内に排出される。
ここで、第１導風部９７１内に排出された空気は、導風板９７２１によって案分され、案分された空気のうち、一方の空気は、図１３に示すように、第１導風部９７１内を電気光学装置４５の下方に向かって流通し、開口９７１Ｂから矢印Ｆ１に示すように上方に向かって流通する。そして、この空気は、電気光学装置４５に沿って流通して、当該電気光学装置４５を冷却する。この後、電気光学装置４５を冷却した空気は、電気光学装置４５の冷却により熱せられるとともに、冷却ファン９１からの吐出圧により、矢印Ｆ５に示すように上昇して、ダクト９３（図９参照）内に導入される。
【００７８】
また、図１３に示すように、ダクト９７の第１導風部９７１内に排出された空気のうち、導風板９７２１によって案分された他方の空気は、矢印Ｆ２方向に導風され、第２導風部９７２内部を流通して、偏光変換素子４２３の下方に位置する部品収納部材４７２の開口４７２Ｄ近傍に到達する。この後、この空気は、矢印Ｆ３に示すように、第２導風部９７２の開口９７２Ａ、および、部品収納部材４７２の開口４７２Ｄを介して、偏光変換素子４２３に沿って上方に流通し、当該偏光変換素子４２３を冷却する。
【００７９】
偏光変換素子４２３の冷却に供され熱せられた空気は、当該偏光変換素子４２３に対応する蓋状部材４７３の位置に形成された開口４７３Ａを介して、矢印Ｆ４に示すように、ダクト９８内を流通する。そして、この空気は、矢印Ｆ５に示すように、電気光学装置４５を冷却した空気と合流して上昇し、ダクト９３（図１２および図１３では図示省略）内を流通する。
このダクト９３内を流通した空気は、図９の矢印Ｄ４，Ｄ５およびＤ６にて示したのと同様に、密閉空間Ｓを循環する。そして、循環した空気は、再び、冷却ファン９１により吸引、排気され、電気光学装置４５および偏光変換素子４２３の冷却に供される。
【００８０】
以上のような本発明の第３実施形態に係るリアプロジェクタによれば、前述の第１実施形態のリアプロジェクタ１と同様の効果を奏することができるほか、以下のような効果を奏することができる。
すなわち、ダクト９７により、冷却ファン９１からの空気を案分して、電気光学装置４５および偏光変換素子４２３に供給することにより、１つの冷却ファン９１でこれらを冷却することができる。
また、電気光学装置４５を冷却した空気、および、偏光変換素子４２３を冷却した空気は、ダクト９８内を流通して合流し、ダクト９３を介して密閉空間Ｓ内を循環する。これによれば、電気光学装置４５を冷却した空気、および、偏光変換素子４２３を冷却した空気が、互いに交差せずに、密閉空間Ｓ内を流通することとなるので、密閉空間Ｓ内の空気の循環を良好とすることができる。
従って、密閉空間Ｓにおける空気の滞留を防ぎ、効率のよい空気の循環を実現することができ、電気光学装置４５および偏光変換素子４２３を効率よく冷却することができる。
【００８１】
〔４．実施形態の変形〕
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。
従って、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。
【００８２】
前記各実施形態では、光変調装置である液晶パネル４５１を冷却した空気を、ダクト９３を介して、反射ミラー２Ａと背面壁２１１との間に導く構成としたが、本発明はこれに限らず、当該空気を、自然対流により、反射ミラー２Ａと背面壁２１１との間に導く構成としてもよい。
また、前記各実施形態では、液晶パネル４５１を冷却した空気が、反射ミラー２Ａと背面壁２１１との間を上方に向かって流通する構成としたが、水平方向に流通する構成としてもよい。すなわち、当該空気が、側壁２１３，２１４のうち、一方が形成された側から、反射ミラー２Ａと背面壁２１１との間を流入し、他方の側壁が形成された側から流出する構成としてもよい。なお、液晶パネル４５１を冷却した空気が、上方に向かって流通する構成とすれば、当該空気は液晶パネル４５１を冷却する過程で熱せられ軽くなっているので、当該空気の流れに沿った空気の流路を形成することができる。
【００８３】
前記各実施形態では、冷却ファン９１を投射レンズ４６の下方に配置するとしたが、本発明はこれに限らず、液晶パネル４５１および偏光変換素子４２３等の冷却対象の下方に配置してもよく、また、上方に配置してもよい。すなわち、密閉空間Ｓ内の空気が循環し、当該空気が冷却対象に送風される位置であれば、冷却ファンの位置は問わない。
【００８４】
前記各実施形態では、電気光学装置４５に沿って上方に空気が流通する構成とし、第２および第３実施形態では、偏光変換素子４２３に沿って空気が上方に流通する構成としたが、本発明はこれに限らない。すなわち、冷却対象の水平方向に沿って空気が流通するように構成してもよい。なお、上方に空気が流通する構成とすれば、冷却後の空気が熱せられて上昇するので、空気の流通を円滑に行うことができる。
【００８５】
前記第２および第３実施形態では、光学変換素子として偏光変換素子４２３を挙げたが、本発明はこれに限らず、入射光束の光学変換を行う光学部品であれば、他のものでもよい。例えば、このような光学変換素子として、所定波長の光の透過を規制するフィルタ等を挙げることができる。
【００８６】
前記各実施形態では、３つの光変調素子を用いたリアプロジェクタ１，１Ａを採用したが、これに限らず、例えば、１つの光変調素子のみを用いたリアプロジェクタ、２つの光変調素子を用いたリアプロジェクタ、または４つ以上の光変調素子を用いたリアプロジェクタとしてもよい。また、光変調素子として液晶パネル４５１を採用したが、これに限らず、マイクロミラーを用いたデバイス等の液晶以外の光変調素子を採用してもよい。さらに、透過型の光変調素子ではなく、反射型の光変調素子を用いてもよい。
加えて、前記各実施形態では、光学ユニット４が平面視略Ｌ字形状を有した構成を説明したが、これに限らず、例えば、平面視略Ｕ字形状を有した構成を採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、画像形成装置、投射光学装置、反射ミラー、スクリーン、および、これらを内部に収納する筐体を備え、画像形成装置により形成された画像を、投射光学装置により反射ミラーに拡大投射し、当該反射ミラーにより、画像をスクリーンに反射して投影するリアプロジェクタに好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るリアプロジェクタを正面側から見た斜視図。
【図２】前記実施形態におけるリアプロジェクタを背面側から見た斜視図。
【図３】前記実施形態におけるリアプロジェクタを左側から見た側面図。
【図４】前記実施形態における上部キャビネットの内部構成を示す斜視図。
【図５】前記実施形態における下部キャビネットの内部構成を示す斜視図。
【図６】前記実施形態における下部キャビネットの内部構成を示す模式図。
【図７】前記実施形態における光学ユニットを示す斜視図。
【図８】前記実施形態における光学ユニットの光学系を示す模式図。
【図９】前記実施形態におけるリアプロジェクタを示す概要縦断面図。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るリアプロジェクタを示す概要縦断面図。
【図１１】前記実施形態における偏光変換素子の冷却流路を示す模式図。
【図１２】本発明の第３実施形態に係るリアプロジェクタのダクトを模式的に示した概要平面図。
【図１３】前記実施形態における電気光学装置および偏光変換素子の冷却流路を示す模式図。
【符号の説明】
【００８９】
１，１Ａ…リアプロジェクタ、２…上部キャビネット（筐体、第２筐体部）、３…下部キャビネット（筐体、第１筐体部）、４…光学ユニット（画像形成装置）、２Ａ…反射ミラー、２Ｂ…スクリーン、４６…投射レンズ（投射光学装置）、４７…光学部品用筐体、９１…冷却ファン（第１循環ファン）、９２…ダクト（第２ダクト）、９３…ダクト（第１ダクト）、９４…ダクト（第３ダクト）、９５…冷却ファン（第２循環ファン）、２１１…背面壁（他の側面）、４２３…偏光変換素子（光学変換素子）、４５１（４５１Ｒ，４５１Ｇ，４５１Ｂ）…液晶パネル（光変調装置）、４７２Ｄ…開口、４７３Ａ…開口、Ａ…照明光軸、Ｓ…密閉空間。
【図１】
2006208809.tif 000003
【図２】
2006208809.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】
2006208809.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2006208809.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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