(57)【要約】【課題】  冷却ファンにて光源ランプを冷却する際に、ランプ冷却能力低下を発生させないランプ冷却装置、および、投射表示装置を提供する。【解決手段】  ランプ冷却装置は、光源ランプと、前記光源ランプを冷却するための冷却ファンと、通気孔を有し前記光源ランプおよび前記冷却ファンを収納する外装ケースと、前記光源ランプと前記冷却ファンの間に設けられた遮熱部材とを備え、前記遮熱部材は前記通気孔に対向するように配置されていることを特徴とする。【選択図】  図２
2006078754.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源ランプと、前記光源ランプを冷却するための冷却ファンと、通気孔を有し前記光源ランプおよび前記冷却ファンを収納する外装ケースと、前記光源ランプと前記冷却ファンの間に設けられた遮熱部材とを備え、前記遮熱部材は前記通気孔に対向するように配置されていることを特徴とするランプ冷却装置。
【請求項２】
光源ランプと、前記光源ランプを冷却するための冷却ファンと、前記光源ランプおよび前記冷却ファンを収納する外装ケースと、前記光源ランプと前記冷却ファンの間に設けられた遮熱部材とを備え、前記遮熱部材は前記外装ケースに熱的に接触するように配置されていることを特徴とするランプ冷却装置。
【請求項３】
光源ランプと、前記光源ランプを冷却するための冷却ファンと、前記光源ランプを収納するランプケースと、前記光源ランプと前記冷却ファンの間に設けられた遮熱部材と、を備え、前記遮熱部材は、前記光源ランプが点灯している際に前記ランプケースの温度よりも低い温度となる部材に熱的に接触するように配置されていることを特徴とするランプ冷却装置。
【請求項４】
光源ランプと、前記光源ランプを冷却するための冷却ファンと、前記光源ランプおよび前記冷却ファンを収納する外装ケースと、前記光源ランプと前記冷却ファンの間に設けられ吸熱作用および熱伝導作用を有する遮熱部材と、を備え、前記光源ランプの輻射熱は、前記冷却ファンおよび前記遮熱部材を介して前記外装ケースの外部へ放出されることを特徴とするランプ冷却装置。
【請求項５】
前記冷却ファンは、モーター駆動軸およびモーター駆動回路を収納する収納部を有しており、前記遮熱部材は、前記光源ランプと前記収納部の間に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載のランプ冷却装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１つに記載のランプ冷却装置を備える投射表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源ランプを冷却ファンにて冷却するランプ冷却装置に関するもので、特に光源ランプの輻射熱により冷却ファン自体が発熱することで冷却能力低下を防止するための構成に関するものである。さらに、本発明は、ランプ冷却装置を備える液晶プロジェクタ等の投射型画像表示装置（投射表示装置）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、投射型画像表示装置での光源としてメタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ等が使用されているが、いずれも装置に搭載する際にはランプ自体の冷却が必要である。この冷却方法については一般的には空冷式を採用しており、即ち、軸流ファン、シロッコファン等による風の流れを利用し、その風を装置外に放出することでランプ冷却を行なっている。
【０００３】
その従来例の構成のひとつとして、特許文献１の図２で示すようにランプ冷却として軸流ファンを使用しており、ランプの輻射熱を軸流ファンで吸い込むような風の流れを作ることで、塾流ファン内に熱風を通し、外装ケース外にその熱風を放出する方法（所謂排気ファン構成）が開示されている。
【０００４】
また、特許文献１の図７においては、ランプの輻射熱を軸流ファンで吸い込むような風の流れを作ることの構成については前述した内容と同様であるが、ランプと軸流ファン（排気ファン）との間隙に風を通す為のスリット板が配置されている構成が開示されている。
【特許文献１】特開平８−２７５０９６号公報
【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、特許文献１の図２の構成においては、ランプ輻射熱での熱風が直接軸流ファンに当たることになる為、軸流ファン自体が高温化し、軸流ファンのモーター軸の焼きつき等によりファン回転異常が発生してランプ冷却能力が低下する危険性を有しているという問題点があった。一方、軸流ファンには、電流制限手段（正特性サーミスタ；ポジスタ）が配備されているものがあるが、前述したようにランプの輻射熱により軸流ファン自体が高温化すると、電流制限手段が作動することによるファン回転数が減少することで、ランプ冷却能力の低下が発生する危険性を有しているという問題点があった。この現象については、近年の投射型画像表示装置の明るさアップ対応、即ち、高出力ランプを使用する場合においては特に深刻で、ランプ輻射熱による軸流ファン高温化はさらに悪化し、前述した問題点の発生が顕著に起こるようになってしまうという問題点があった。
【０００６】
また、特許文献１の図７の構成においては、ランプと軸流ファン（排気ファン）との間隙に風を通す為のスリット板を配備することで、直接ランプ輻射熱による熱風が軸流ファンに当たる量が少なくなり、ランプ点灯での当初は軸流ファンのモーター軸の焼きつき等によるファン回転異常、電流制限手段の作動によるファン回転数減少でのランプ冷却能力低下の問題点が発生する危険性が減少することも考えられるが、ランプ点灯を続行すると、スリット板自体も発熱することで高温化し、今度はスリット板自体の輻射熱も軸流ファンに当たることになる為、結局は軸流ファンのモーター軸の焼きつき等によるファン回転異常、電流制限手段の作動によるファン回転数減少が発生する危険性を減少させることにはつながらないという問題点があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点を解消して、冷却ファンにて光源ランプを冷却する際に、ランプ冷却能力低下を発生させないランプ冷却装置、および、投射表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する為、本発明の第１の形態は、光源ランプと、前記光源ランプを冷却するための冷却ファンと、通気孔を有し前記光源ランプおよび前記冷却ファンを収納する外装ケースと、前記光源ランプと前記冷却ファンの間に設けられた遮熱部材とを備え、前記遮熱部材は前記通気孔に対向するように配置されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の第２の形態は、光源ランプと、前記光源ランプを冷却するための冷却ファンと、前記光源ランプおよび前記冷却ファンを収納する外装ケースと、前記光源ランプと前記冷却ファンの間に設けられた遮熱部材とを備え、前記遮熱部材は前記外装ケースに熱的に接触するように配置されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の第３の形態は、光源ランプと、前記光源ランプを冷却するための冷却ファンと、前記光源ランプを収納するランプケースと、前記光源ランプと前記冷却ファンの間に設けられた遮熱部材と、を備え、前記遮熱部材は、前記光源ランプが点灯している際に前記ランプケースの温度よりも低い温度となる部材に熱的に接触するように配置されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の第４の形態は、光源ランプと、前記光源ランプを冷却するための冷却ファンと、前記光源ランプおよび前記冷却ファンを収納する外装ケースと、前記光源ランプと前記冷却ファンの間に設けられ吸熱作用および熱伝導作用を有する遮熱部材と、を備え、前記光源ランプの輻射熱は、前記冷却ファンおよび前記遮熱部材を介して前記外装ケースの外部へ放出されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、冷却ファンにて光源ランプを冷却する際に、ランプ冷却能力低下を発生させないランプ冷却装置、および、投射表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１は、反射型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置の光学構成を示している。
【００１５】
まず、図１にて反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル）を搭載した投射型画像表示装置の光学構成について説明する。
【００１６】
図１において、１は連続スペクトルで白色光を発光する光源（光源ランプ）、２は光源１からの光を所定の方向に集光するリフレクターであり、光源１とリフレクター２によりランプαを形成する。３ａは矩形のレンズをマトリックス状に配置した第１のフライアイレンズ、３ｂは第１のフライアイレンズの個々のレンズに対応したレンズアレイからなる第２のフライアイレンズ、４は無偏光光を所定の偏光光に揃える偏光変換素子である。５は紫外線カットフィルターであり、６はミラーであり、７はコンデンサーレンズである。以上により照明系が構成される。８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り、９は透明基板９ａに偏光素子９ｂを貼着したＧ用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光のみを透過する。１０はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第１の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ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。１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ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。１３は透明基板１３ａに偏光素子１３ｂを貼着したＧ用の出射側偏光板であり、Ｐ偏光のみを透過する。１４は透明基板１４ａに偏光素子１４ｂを貼着したＲＢ用の入射側偏光板であり、Ｓ偏光のみを透過する。１５はＢの光の偏光方向を９０度変換し、Ｒの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。１６はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第２の偏光ビームスプリッターであり、偏光分離面を有する。１７はＲの光の偏光方向を９０度変換し、Ｂの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。尚、第２の偏光ビームスプリッター１６には第１の色選択性位相差板１５と第２の色選択性位相差板１７が貼着されている。１８は透明基板１８ａに偏光素子１８ｂを貼着したＲＢ用の出射側偏光板であり、Ｓ偏光のみを透過する。１９はＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第３の偏光ビームスプリッター（色合成手段）であり、偏光分離面を有する。
【００１７】
以上のダイクロイックミラー８から第３の偏光ビームスプリッター１９により、色分解合成光学系が構成される。
【００１８】
２０は投射レンズであり、投射光学系を構成する。尚、上記照明系，色分解合成光学系および投射光学系により画像表示光学系が構成される。
【００１９】
次に光学的な作用を説明する。
【００２０】
光源１から発した光はリフレクター２により所定の方向に集光される。リフレクター２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平行な光束となる。但し、光源１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。これらの集光光束は、第１のフライアイレンズ３ａに入射する。第１のフライアイレンズ３ａは、外形が矩形である正の屈折力を有するレンズをマトリックス状に組み合わせて構成されており、入射した光束はそれぞれのレンズに応じた複数の光束に分割、集光され、第２のフライアイレンズ３ｂを経て、マトリックス状に複数の光源像を偏光変換素子４の近傍に形成する。偏光変換素子４は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とからなり、マトリックス状に集光される複数の光束は、その列に対応した偏光分離面に入射し、透過するＰ偏光成分の光と反射するＳ偏光成分の光に分割される。反射されたＳ偏光成分の光は反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に出射する。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、偏光方向が揃った光として出射する。偏光変換された複数の光束は、偏光変換素子４を出射した後、紫外線カットフィルター５を透過し、ミラー６にて反射することで、発散光束としてコンデンサーレンズ７に至る。このコンデンサーレンズ７のレンズ屈折率の関係で、複数の光束は矩形形状の像が重なった形で矩形の均一な照明エリアが形成されることになる。この照明エリアに後述の反射型液晶表示素子１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂを配置する。次に、偏光変換素子４によりＳ偏光とされた光は、ダイクロイックミラー８に入射する。尚、ダイクロイックミラー８は、Ｂ（４３０〜４９５ｎｍ）とＲ（５９０〜６５０ｎｍ）の光は反射し、Ｇ（５０５〜５８０ｎｍ）の光は透過する。
【００２１】
次に、Ｇの光路について説明する。
【００２２】
ダイクロイックミラー８を透過したＧの光は入射側偏光板９に入射する。尚、Ｇの光はダイクロイックミラー８によって分解された後もＳ偏光となっている。そしてＧの光は、入射側偏光板９から出射した後、第１の偏光ビームスプリッター１０に対してＳ偏光として入射して偏光分離面で反射され、Ｇ用の反射型液晶表示素子１１Ｇへと至る。Ｇ用の反射型液晶表示素子１１Ｇにおいては、Ｇの光が画像変調されて反射される。画像変調されたＧの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第１の偏光ビームスプリッター１０の偏光分離面で反射し、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Ｇの反射光のうちＰ偏光成分は、第１の偏光ビームスプリッター１０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１９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１０とＧ用の反射型液晶表示素子１１Ｇとの間に設けられた１／４波長板１２Ｇ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１０とＧ用の反射型液晶表示素子１１Ｇ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。第１の偏光ビームスプリッター１０から出射したＧの光は、Ｐ偏光のみを透過する出射側偏光板１３で検光される。これにより、第１の偏光ビームスプリッター１０とＧ用の反射型液晶表示素子１１Ｇを通ることによって生じた無効な成分がカットされた光となる。そして、Ｇの光は、第３の偏光ビームスプリッター１９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１９の偏光分離面を透過して投射レンズ２０へと至る。
【００２３】
一方、ダイクロイックミラー８を反射したＲとＢの光は、入射側偏光板１４に入射する。尚、ＲとＢの光はダイクロイックミラー８によって分解された後もＳ偏光となっている。そしてＲとＢの光は、入射側偏光板１４から出射した後、第１の色選択性位相差板１５に入射する。第１の色選択性位相差板１５は、Ｂの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＢの光はＰ偏光として、Ｒの光はＳ偏光として第２の偏光ビームスプリッター１６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１６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッター１６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子１１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター１６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッター１６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子１１Ｂへと至る。
【００２４】
Ｒ用の反射型液晶表示素子１１Ｒに入射したＲの光は画像変調されて反射される。画像変調されたＲの反射光のうちＳ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター１６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の反射光のうちＰ偏光成分は第２の偏光ビームスプリッター１６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１７に向かう。
【００２５】
また、Ｂ用の反射型液晶表示素子１１Ｂ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の反射光のうちＰ偏光成分は、再び第２の偏光ビームスプリッター１６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１６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１７に向かう。
【００２６】
このとき、第２の偏光ビームスプリッター１６とＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子１１Ｒ，１１Ｂの間に設けられた１／４波長板１２Ｒ，１２Ｂの遅相軸を調整することにより、Ｇの場合と同じようにＲ，Ｂそれぞれの黒の表示の調整を行うことができる。
【００２７】
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１６から出射したＲとＢの投射光のうちＲの光は、第２の色選択性位相板１７によって偏光方向が９０度回転されてＳ偏光成分となり、さらに出射側偏光板１８で検光されて第３の偏光ビームスプリッター１９に入射する。また、Ｂの光はＳ偏光のまま第２の色選択性位相板１７をそのまま透過し、さらに出射側偏光板１８で検光されて第３の偏光ビームスプリッター１９に入射する。尚、出射側偏光板１８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１６とＲ用，Ｂ用の反射型液晶表示素子１１Ｒ，１１Ｂ、１／４波長板１２Ｒ、１２Ｂ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。
【００２８】
そして、第３の偏光ビームスプリッター１９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１９の偏光分離面を反射し、前述した該偏光分離面にて反射したＧの光と合成されて投射レンズ２０に至る。
【００２９】
そして、合成されたＲ，Ｇ，Ｂの投射光は、投射レンズ２０によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。
【００３０】
以上説明した光路は反射型液晶表示素子が白表示の場合である為、以下に反射型液晶表示素子が黒表示の場合での光路を説明する。
【００３１】
まず、Ｇの光路について説明する。
【００３２】
ダイクロイックミラー８を透過したＧの光のＳ偏光光は入射側偏光板９に入射し、その後、第１の偏光ビームスプリッター１０に入射して偏光分離面で反射され、Ｇ用の反射型液晶表示素子１１Ｇへと至る。しかし、反射型液晶表示素子１１Ｇが黒表示の為、Ｇの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１１Ｇで反射された後もＧの光はＳ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター１０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板９を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。
【００３３】
次に、ＲとＢの光路について説明する。
【００３４】
ダイクロイックミラー８を反射したＲとＢの光のＳ偏光光は、入射側偏光板１４に入射する。そしてＲとＢの光は、入射側偏光板１４から出射した後、第１の色選択性位相差板１５に入射する。第１の色選択性位相差板１５は、Ｂの光のみ偏光方向を９０度回転する作用を持っており、これによりＢの光はＰ偏光として、Ｒの光はＳ偏光として第２の偏光ビームスプリッター１６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１６に入射したＲの光は、第２の偏光ビームスプリッター１６の偏光分離面で反射され、Ｒ用の反射型液晶表示素子１１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２の偏光ビームスプリッター１６に入射したＢの光は、第２の偏光ビームスプリッター１６の偏光分離面を透過してＢ用の反射型液晶表示素子１１Ｂへと至る。ここでＲ用の反射型液晶表示素子１１Ｒは黒表示の為、Ｒ用の反射型液晶表示素子１１Ｒに入射したＲの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１１Ｒで反射された後もＲの光はＳ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター１０の偏光分離面で反射し、入射側偏光板１４を通過して光源側に戻され、投射光から除去される為、黒表示となる。一方、Ｂ用の反射型液晶表示素子１１Ｂに入射したＢの光はＢ用の反射型液晶表示素子１１Ｂが黒表示の為、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１１Ｂで反射された後もＢの光はＰ偏光光のままである為、再び第１の偏光ビームスプリッター１０の偏光分離面を透過し、第１の色選択性位相差板１５により、Ｓ偏光に変換され、入射側偏光板１４を透過して光源側に戻されて投射光から除去される。
【００３５】
以上が、反射型液晶表示素子（反射型液晶パネル）を使用した投射型画像表示装置での光学構成である。
【００３６】
次に、図１にて説明した光学構成を搭載した投射型画像表示装置のメカ構成について図２、図３にて説明する。
【００３７】
図２、図３において、２１は図１にて説明した第１のフライアイレンズ３ａ、第２のフライアイレンズ３ｂ、偏光変換素子４、紫外線カットフィルター５、ミラー６、コンデンサーレンズ７、ダイクロイックミラー８、Ｇ用の入射側偏光板９、第１の偏光ビームスプリッター１０、反射型液晶表示素子１１（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）、１／４波長板１２（１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ）、Ｇ用の出射側偏光板１３、ＲＢ用の入射側偏光板１４、第１の色選択性位相差板１５、第２の偏光ビームスプリッター１６、第２の色選択性位相差板１７、ＲＢ用の出射側偏光板１８、第３の偏光ビームスプリッター１９の全てを収納保持する為の光学系ボックスであり、蓋部材２２にて光学系ボックス２１に蓋をすることで光学系ユニットＡを形成している。２３は光学系ボックス２１に取り付けられた投射レンズ鏡筒であり、図１にて説明した投射レンズ２０が該投射レンズ鏡筒内２３内に収納保持されている。２４は光学系ユニットＡ、及び投射レンズ鏡筒２３を収納する第１の外装ケースである。２５は図１にて説明した光源としてのランプαを保持するランプケースであり、第１の外装ケース２４に設けた穴部２４ａを通して光学系ボックス２１に取り付けられることで、光学系ユニットＡ内に該ランプαからの光を入力することが可能となる。尚、光学系ボックス２１には、ランプα、及びランプケース２５が光学系ボックス２１に取り付けられた際にランプαの上部を覆うランプケース部２１ａが設けられている。２６は光学系ユニットＡ等が第１の外装ケース２４に収納保持された状態で蓋をする為の第２の外装ケース、２７はランプαの点灯時にランプケース２５、ランプケース部２１ａ内の熱風を排出させランプαを冷却する為の排気ファンである。尚、排気ファン２７は、ファン羽根部２７ａを有しているとともに、ファンの回転中心部にはモーター駆動軸収納部及び電流制限手段（正特性サーミスタ；ポジスタ）を有するモーター駆動回路収納部２７ｂを備えている。２８は第３の外装ケースであり、投射レンズ鏡筒２３を挿入する穴２８ａと、排気ファン２７によりランプケース２５、ランプケース部２１ａ内の熱風を外部に放出する為のスリット部２８ｂと通気孔２８ｃを形成している。２９は、ランプαと排気ファン２７との間隙に配置された遮熱部材であり、ランプケース２５、ランプケース部２１ａ内の熱風が第３の外装ケース２８のスリット部２８ｂを通って外部に排出されるように、遮熱部材２９にもスリット部２９ａが設けられている。一方、遮熱部材２９には、排気ファン２７のモーター駆動軸収納部及びモーター駆動回路収納部２７ｂとランプαとの間隙を遮蔽する遮蔽部２９ｂ（スリット部２９ａが無い部分）と、第３の外装ケース２８の通気孔２８ｃに対向する腕部２９ｃを有している。３０は、一般にバラストと呼ばれているランプ電源であり、このランプ電源はランプ電源ケース３１に収納され、このランプ電源ケースは第１の外装ケース２４に保持されている。
【００３８】
次に、図３にてランプ冷却の構成について説明する。
【００３９】
ランプαの点灯、即ち光源１から白色光を発光すると、その光エネルギーがリフレクター２に当たることで熱エネルギーに変換されリフレクター２が発熱される。そのリフレクター２の発熱で該リフレクター２外部にランプ輻射熱が発生する為、該ランプ輻射熱でのランプ自体の高温化、ランプケースの高温化を防ぐ為に冷却が必要となる。そのランプ冷却の方法は、まず排気ファン２７を駆動することにより図３にて示す矢印方向の風の流れを作る。この風の流れは、まずランプα周辺部の空気が排気ファン２７方向へ向かうように流れる。そしてこの風は遮熱部材２９のスリット部２９ａを通過して排気ファン２７のファン羽根部２７ａに入り、その後、第３の外装ケース２８のスリット部２８ｂを通過して高温化された風は外部に放出されることになる。一方、ランプαと排気ファン２７のモーター駆動軸収納部及びモーター駆動回路収納部２７ｂとの間隙には遮熱部材２９の遮蔽部２９ｂが配置されている為、ランプα周辺の高温の風、及ぶランプ輻射熱が直接排気ファン２７のモーター駆動軸収納部及びモーター駆動回路収納部２７ｂに当たることがない為、排気ファン２７のモーター軸の焼きつきによる回転数低下、または排気ファン２７のモーター駆動回路収納部２７ｂに内蔵された電流制限手段の作動によるファン回転数減少でのランプ冷却能力低下が発生することがない。
【００４０】
また、ランプα周辺の高温の風、及びランプ輻射熱は、遮熱部材２９に当たることになるが、この遮熱部材２９の腕部２９ｃは第３の外装ケース２８に設けた通気孔２８ｃに対向していることにより腕部２９ｃは温度が低い状態となる為、遮熱部材２９のスリット部２９ａ、及び遮蔽部２９ｂがランプα周辺の高温の風、及びランプ輻射熱にて高温化されても遮熱部材２９自体のもつ熱伝導作用により腕部２９ｃに熱伝導され、その後、腕部２９ｃにて自己放熱されて第３の外装ケース２８に設けた通気孔２８ｃを介して熱を放出することになる。即ち、ランプα周辺の熱は、排気ファン２７の導風作用と、遮熱部材２９の吸熱作用及び熱伝導作用の２つの部材の作用にて冷却可能となる為、低回転でのファン駆動にてランプ冷却が可能となり、騒音低減が達成できるランプ冷却装置を提供可能となる。
【実施例２】
【００４１】
次に、図１にて説明した光学構成を搭載した投射型画像表示装置の別なメカ構成について図４、図５にて説明する。
【００４２】
図４、図５において、１２１は図１にて説明した第１のフライアイレンズ３ａ、第２のフライアイレンズ３ｂ、偏光変換素子４、紫外線カットフィルター５、ミラー６、コンデンサーレンズ７、ダイクロイックミラー８、Ｇ用の入射側偏光板９、第１の偏光ビームスプリッター１０、反射型液晶表示素子１１（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）、１／４波長板１２（１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ）、Ｇ用の出射側偏光板１３、ＲＢ用の入射側偏光板１４、第１の色選択性位相差板１５、第２の偏光ビームスプリッター１６、第２の色選択性位相差板１７、ＲＢ用の出射側偏光板１８、第３の偏光ビームスプリッター１９の全てを収納保持する為の光学系ボックスであり、蓋部材１２２にて光学系ボックス１２１に蓋をすることで光学系ユニットＢを形成している。１２３は光学系ボックス１２１に取り付けられた投射レンズ鏡筒であり、図１にて説明した投射レンズ２０が該投射レンズ鏡筒内１２３内に収納保持されている。１２４は光学系ユニットＢ、及び投射レンズ鏡筒１２３を収納する第１の外装ケースである。１２５は図１にて説明した光源としてのランプαを保持するランプケースであり、第１の外装ケース１２４に設けた穴部１２４ａを通して光学系ボックス１２１に取り付けられることで、光学系ユニットＢ内に該ランプαからの光を入力することが可能となる。尚、光学系ボックス１２１には、ランプα、及びランプケース１２５が光学系ボックス１２１に取り付けられた際にランプαの上部を覆うランプケース部１２１ａが設けられている。１２６は光学系ユニットＢ等が第１の外装ケース１２４に収納保持された状態で蓋をする為の第２の外装ケース、１２７はランプαの点灯時にランプケース１２５、ランプケース部１２１ａ内の熱風を排出させランプαを冷却する為の排気ファンである。尚、排気ファン１２７は、ファン羽根部１２７ａを有しているとともに、ファンの回転中心部にはモーター駆動軸収納部及び電流制限手段（正特性サーミスタ；ポジスタ）を有するモーター駆動回路収納部１２７ｂを備えている。１２８は第３の外装ケースであり、投射レンズ鏡筒１２３を挿入する穴１２８ａと、排気ファン１２７によりランプケース１２５、ランプケース部１２１ａ内の熱風を外部に放出する為のスリット部１２８ｂを形成している。１２９は、ランプαと排気ファン１２７との間隙に配置された遮熱部材であり、ランプケース１２５、ランプケース部１２１ａ内の熱風が第３の外装ケース１２８のスリット部１２８ｂを通って外部に排出されるように、遮熱部材１２９にもスリット部１２９ａが設けられている。一方、遮熱部材１２９には、排気ファン１２７のモーター駆動軸収納部及びモーター駆動回路収納部１２７ｂとランプαとの間隙を遮蔽する遮蔽部１２９ｂ（スリット部１２９ａが無い部分）と、第３の外装ケース１２８に熱的に接触固定される腕部１２９ｃを有している。１３０は、一般にバラストと呼ばれているランプ電源であり、このランプ電源はランプ電源ケース１３１に収納され、このランプ電源ケースは第１の外装ケース１２４に保持されている。
【００４３】
次に、図５にてランプ冷却の構成について説明する。
【００４４】
ランプαの点灯、即ち光源１から白色光を発光すると、その光エネルギーがリフレクター２に当たることで熱エネルギーに変換されリフレクター２が発熱される。そのリフレクター２の発熱で該リフレクター２外部にランプ輻射熱が発生する為、該ランプ輻射熱でのランプ自体の高温化、ランプケースの高温化を防ぐ為に冷却が必要となる。そのランプ冷却の方法は、まず排気ファン１２７を駆動することにより図５にて示す矢印方向の風の流れを作る。この風の流れは、まずランプα周辺部の空気が排気ファン１２７方向へ向かうように流れる。そしてこの風は遮熱部材１２９のスリット部１２９ａを通過して排気ファン１２７のファン羽根部１２７ａに入り、その後、第３の外装ケース１２８のスリット部１２８ｂを通過して高温化された風は外部に放出されることになる。一方、ランプαと排気ファン１２７のモーター駆動軸収納部及びモーター駆動回路収納部１２７ｂとの間隙には遮熱部材１２９の遮蔽部１２９ｂが配置されている為、ランプα周辺の高温の風、及ぶランプ輻射熱が直接排気ファン１２７のモーター駆動軸収納部及びモーター駆動回路収納部１２７ｂに当たることがない為、排気ファン１２７のモーター軸の焼きつきによる回転数低下、または排気ファン１２７のモーター駆動回路収納部１２７ｂに内蔵された電流制限手段の作動によるファン回転数減少でのランプ冷却能力低下が発生することがない。
【００４５】
また、ランプα周辺の高温の風、及びランプ輻射熱は、遮熱部材１２９に当たることになるが、この遮熱部材１２９の腕部１２９ｃは第３の外装ケース１２８に接触固定されていることにより腕部１２９ｃは第３の外装ケース１２８の温度に習い、温度が低い状態となる為、遮熱部材１２９のスリット部１２９ａ、及び遮蔽部１２９ｂがランプα周辺の高温の風、及びランプ輻射熱にて高温化されても遮熱部材１２９自体のもつ熱伝導作用により腕部１２９ｃに熱伝導され、その後、第３の外装ケース１２８にも熱伝導して、遮熱部材２２９の熱を分散可能になる。即ち、ランプα周辺の熱は、排気ファン１２７の導風作用と、遮熱部材１２９の吸熱作用及び熱伝導作用の２つの部材の作用にて冷却可能となる為、低回転でのファン駆動にてランプ冷却が可能となり、騒音低減が達成できるランプ冷却装置を提供可能となる。
【実施例３】
【００４６】
次に、図１にて説明した光学構成を搭載した投射型画像表示装置のさらに別なメカ構成について図６、図７にて説明する。
【００４７】
図６、図７において、２２１は図１にて説明した第１のフライアイレンズ３ａ、第２のフライアイレンズ３ｂ、偏光変換素子４、紫外線カットフィルター５、ミラー６、コンデンサーレンズ７、ダイクロイックミラー８、Ｇ用の入射側偏光板９、第１の偏光ビームスプリッター１０、反射型液晶表示素子１１（１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂ）、１／４波長板１２（１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂ）、Ｇ用の出射側偏光板１３、ＲＢ用の入射側偏光板１４、第１の色選択性位相差板１５、第２の偏光ビームスプリッター１６、第２の色選択性位相差板１７、ＲＢ用の出射側偏光板１８、第３の偏光ビームスプリッター１９の全てを収納保持する為の光学系ボックスであり、蓋部材２２２にて光学系ボックス２２１に蓋をすることで光学系ユニットＣを形成している。２２３は光学系ボックス２２１に取り付けられた投射レンズ鏡筒であり、図１にて説明した投射レンズ２０が該投射レンズ鏡筒内２２３内に収納保持されている。２２４は光学系ユニットＣ、及び投射レンズ鏡筒２２３を収納する第１の外装ケースである。２２５は図１にて説明した光源としてのランプαを保持するランプケースであり、第１の外装ケース２２４に設けた穴部２２４ａを通して光学系ボックス２２１に取り付けられることで、光学系ユニットＣ内に該ランプαからの光を入力することが可能となる。尚、光学系ボックス２２１には、ランプα、及びランプケース２２５が光学系ボックス２２１に取り付けられた際にランプαの上部を覆うランプケース部２２１ａが設けられている。２２６は光学系ユニットＣ等が第１の外装ケース２２４に収納保持された状態で蓋をする為の第２の外装ケース、２２７はランプαの点灯時にランプケース２２５、ランプケース部２２１ａ内の熱風を排出させランプαを冷却する為の排気ファンである。尚、排気ファン２２７は、ファン羽根部２２７ａを有しているとともに、ファンの回転中心部にはモーター駆動軸収納部及び電流制限手段（正特性サーミスタ；ポジスタ）を有するモーター駆動回路収納部２２７ｂを備えている。２２８は第３の外装ケースであり、投射レンズ鏡筒２２３を挿入する穴２２８ａと、排気ファン２２７によりランプケース２２５、ランプケース部２２１ａ内の熱風を外部に放出する為のスリット部２２８ｂを形成している。２２９は、ランプαと排気ファン２２７との間隙に配置された遮熱部材であり、ランプケース２２５、ランプケース部２２１ａ内の熱風が第３の外装ケース２２８のスリット部２２８ｂを通って外部に排出されるように、遮熱部材２２９にもスリット部２２９ａが設けられている。一方、遮熱部材２２９には、排気ファン２２７のモーター駆動軸収納部及びモーター駆動回路収納部２２７ｂとランプαとの間隙を遮蔽する遮蔽部２２９ｂ（スリット部２２９ａが無い部分）と、後述するランプ電源ケース２３１に熱的に接触固定される腕部２２９ｃを有している。２３０は、一般にバラストと呼ばれているランプ電源であり、このランプ電源はランプ電源ケース２３１に収納され、このランプ電源ケースは第１の外装ケース２２４に保持されている。
【００４８】
次に、図７にてランプ冷却の構成について説明する。
【００４９】
ランプαの点灯、即ち光源１から白色光を発光すると、その光エネルギーがリフレクター２に当たることで熱エネルギーに変換されリフレクター２が発熱される。そのリフレクター２の発熱で該リフレクター２外部にランプ輻射熱が発生する為、該ランプ輻射熱でのランプ自体の高温化、ランプケースの高温化を防ぐ為に冷却が必要となる。そのランプ冷却の方法は、まず排気ファン２２７を駆動することにより図７にて示す矢印方向の風の流れを作る。この風の流れは、まずランプα周辺部の空気が排気ファン２２７方向へ向かうように流れる。そしてこの風は遮熱部材２２９のスリット部２２９ａを通過して排気ファン２２７のファン羽根部２２７ａに入り、その後、第３の外装ケース２２８のスリット部２２８ｂを通過して高温化された風は外部に放出されることになる。一方、ランプαと排気ファン２２７のモーター駆動軸収納部及びモーター駆動回路収納部２２７ｂとの間隙には遮熱部材２２９の遮蔽部２２９ｂが配置されている為、ランプα周辺の高温の風、及ぶランプ輻射熱が直接排気ファン２２７のモーター駆動軸収納部及びモーター駆動回路収納部２２７ｂに当たることがない為、排気ファン２２７のモーター軸の焼きつきによる回転数低下、または排気ファン２２７のモーター駆動回路収納部２２７ｂに内蔵された電流制限手段の作動によるファン回転数減少でのランプ冷却能力低下が発生することがない。
【００５０】
また、ランプα周辺の高温の風、及びランプ輻射熱は、遮熱部材２２９に当たることになるが、この遮熱部材２２９の腕部２２９ｃはランプ電源ケース２３１に接触固定されていることにより腕部２２９ｃはランプ電源ケース２３１の温度に習い、温度が低い状態となる為、遮熱部材２２９のスリット部２２９ａ、及び遮蔽部２２９ｂがランプα周辺の高温の風、及びランプ輻射熱にて高温化されても遮熱部材２２９自体のもつ熱伝導作用により腕部２２９ｃに熱伝導され、その後、ランプ電源ケース２３１にも熱伝導して、遮熱部材２２９の熱を分散可能になる。即ち、ランプα周辺の熱は、排気ファン２２７の導風作用と、遮熱部材２２９の吸熱作用及び熱伝導作用の２つの部材の作用にて冷却可能となる為、低回転でのファン駆動にてランプ冷却が可能となり、騒音低減が達成できるランプ冷却装置を提供可能となる。
【００５１】
尚、遮熱部材２２９が接触固定される部分をランプ電源ケース２３１の場合にて説明したが、ランプケース部２２１ａ、ランプケース２２５の発熱温度より低い温度となる固定部材、例えば冷却ファンのダクト、投射型画像表示のドライブ基板の支持部材等に遮熱部材２２９を接触固定させる方法であっても本発明が成り立つことはもちろんのことである。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の反射型液晶表示素子を搭載した投射型画像表示装置の光学構成図
【図２】本発明の実施例１のランプ冷却メカ構成の斜視図
【図３】本発明の実施例１のランプ冷却メカ構成の平面図
【図４】本発明の実施例２のランプ冷却メカ構成の斜視図
【図５】本発明の実施例２のランプ冷却メカ構成の平面図
【図６】本発明の実施例３のランプ冷却メカ構成の斜視図
【図７】本発明の実施例３のランプ冷却メカ構成の平面図
【符号の説明】
【００５３】
１  光源
２  リフレクター
３ａ  第１のフライアイレンズ
３ｂ  第２のフライアイレンズ
４  偏光変換素子
５  紫外線カットフィルター
６  ミラー
７  コンデンサーレンズ
８  ダイクロイックミラー
９  入射側偏光板
１０  第１の偏光ビームスプリッター
１１Ｒ，１１Ｇ，１１Ｂ  反射型液晶表示素子
１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ  １／４波長板
１３  出射側偏光板
１４  入射側偏光板
１５  第１の色選択性位相差板
１６  第２の偏光ビームスプリッター
１７  第２の色選択性位相差板
１８  出射側偏光板
１９  第３の偏光ビームスプリッター
２０  投射レンズ
２１、１２１、２２１  光学系ボックス
２１ａ、１２１ａ、２２１ａ  ランプケース部
２２、１２２、２２２  蓋部材
２３、１２３、２２３  投射レンズ鏡筒
２４、１２４、２２４  第１の外装ケース
２５、１２５、２２５  ランプケース
２６、１２６、２２６  第２の外装ケース
２７、１２７、２２７  排気ファン（冷却ファン）
２８、１２８、２２８  第３の外装ケース
２８ｂ、１２８ｂ、２２８ｂ  スリット部
２８ｃ  通気孔
２９、１２９、２２９  遮熱部材
２９ａ、１２９ａ、２２９ａ  スリット部
２９ｂ、１２９ｂ、２２９ｂ  遮蔽部
２９ｃ、１２９ｃ、２２９ｃ  腕部
３０、１３０、２３０  ランプ電源
３１、１３１、２３１  ランプ電源ケース
α  ランプ
【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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