(57)【要約】【課題】  光学装置における光路中の各部材の汚れ及び汚れによる各部材の機能の低下を防止し、且つ、効果的に光源装置及びこの光源装置を含む光学装置全体の放熱を行うことのできる光学装置を提供する。【解決手段】  第１の光源３１０と、前記第１の光源３１０からの光を受けて異なる波長光の蛍光光を発する蛍光体ホイールと、前記第１の光源の光、前記蛍光光の光軸を揃えて出射する導光光学系と、前記第１の光源、前記蛍光体ホイール、前記導光光学系を含む光源ユニットを収納する光源ユニットケース２５１と、前記光源ユニットケース２５１の直近に配置されるブロア型送風機３９１と、を備える【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の光源と、
前記第１の光源からの光を受けて異なる波長光の蛍光光を発する蛍光体ホイールと、
前記第１の光源の光、前記蛍光光の光軸を揃えて出射する導光光学系と、
前記第１の光源、前記蛍光体ホイール、前記導光光学系を含む光源ユニットを収納する光源ユニットケースと、
前記光源ユニットケースの直近に配置されるブロア型送風機と、
を備えることを特徴とする光源装置。
【請求項２】
前記ブロア型送風機は、吸気口を前記光源ユニットケースに近接させて吸気口を前記光源ユニットケース方向として前記光源装置の上面直近に配置されることを特徴とする請求項１に記載した光源装置。
【請求項３】
前記蛍光体ホイールは、前記光学ユニットケースの上面に配置されるホイールモータに固定され、ホイールカバーにより覆われていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載した光源装置。
【請求項４】
前記ブロア型送風機は、前記第１の光源と前記蛍光体ホイールとの中間位置上方に配置され、排気口を前記第１の光源の上方方向としていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載した光源装置。
【請求項５】
前記光源ユニットケースは、平板状のユニット底板と、ユニットカバーとを含み、
前記ユニットカバーは、前記ユニット底板に対向する天板部と、該天板部の周囲から垂下する側板部とを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れかに記載した光源装置。
【請求項６】
前記第１の光源の光及び前記蛍光光と異なる波長帯域光を発する第２の光源を更に備え、
前記導光光学系は、前記第１の光源の光、前記第２の光源の光、前記蛍光光の３種の光の光軸を揃えて出射し、
前記光源ユニットケースは、前記第２の光源を含む前記光源ユニットを収納することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れかに記載した光源装置。
【請求項７】
前記第１の光源は、青色波長帯域光を出射する半導体発光素子であり、
前記第２の光源は、赤色波長帯域光を出射する半導体発光素子であり、
前記蛍光体ホイールの蛍光体は、緑色波長帯域光を出射する蛍光体であることを特徴とする請求項６に記載した光源装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７の何れか記載の光源装置と、
前記光源装置からの出射光が照射されて画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子で形成された画像光をスクリーンに投影する投影光学系と、
前記表示素子や前記光源装置の制御を行うプロジェクタ制御手段と、
を備えることを特徴とする画像投影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユニットケースに収納された光源装置及びこの光源装置を含む光学装置の全体をケースに収納した画像投影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する画像投影装置としてのデータプロジェクタが多用されている。このようなプロジェクタにおいて、従来は高輝度の放電ランプを光源とするものが主流であったが、近年、光源装置の発光素子として発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザ発光器、有機ＥＬ、あるいは、蛍光体等を用いる開発や提案が多々なされている。
【０００３】
また、本願出願人は、先の出願において、光源としてレーザ発光素子を用い、レーザ光とこのレーザ光を励起光として蛍光体を発光させ、レーザ光と蛍光光とを組み合わせて明るい画像形成用の光源光を形成し、高輝度の画像光を出射可能な画像投影装置を種々提案し（例えば特許文献１）、また、画像投影装置を提供している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１２３９６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
レーザ発光素子等の半導体発光素子及び蛍光体発光板を用いた光源装置は、高輝度の三原色の形成が容易であり、明るい画像の投影を可能とするが、高輝度の光源は発熱量が多く、小型で冷却放熱効果の高い光源装置とすることが困難であった。
【０００６】
また、レンズやミラー等が時間経過によって汚れた場合、僅かではあるが、画像の明るさが低下することがある。この場合、画像の明るさが低下するのみでなく、投影画像に色調や鮮明度の低下を生じさせることとなり、更には、光学系における発熱量の増加等、種々の問題を生じさせる原因となることがあった。
【０００７】
本発明は上述したような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、光学装置における光路中の各部材の汚れ及び汚れによる各部材の機能の低下を防止し、且つ、効果的に光源装置及びこの光源装置を含む光学装置全体の放熱を行うことのできる光学装置と、この光学装置を備える画像投影装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る光源装置は、第１の光源と、前記第１の光源からの光を受けて異なる波長光の蛍光光を発する蛍光体ホイールと、前記第１の光源の光、前記蛍光光の光軸を揃えて出射する導光光学系と、前記第１の光源、前記蛍光体ホイール、前記導光光学系を含む光源ユニットを収納する光源ユニットケースと、前記光源ユニットケースの直近に配置されるブロア型送風機と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
そして、本発明に係る画像投影装置は、上記本発明に係る光源装置と、前記光源装置からの出射光が照射されて画像光を形成する表示素子と、前記表示素子で形成された画像光をスクリーンに投影する投影光学系と、前記表示素子や前記光源装置の制御を行うプロジェクタ制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光学装置における光路中の各部材の汚れ及び汚れによる各部材の機能の低下を防止し、且つ、効果的に光源装置及びこの光源装置を含む光学装置全体の放熱を行うことのできる光学装置と、この光学装置を備える画像投影装置とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの一例を示す外観斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るプロジェクタのコネクタカバーを外した状態を示す外観斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るプロジェクタのコネクタカバーを外した状態を示す後方外観斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの機能回路ブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの上ケースを外した内部構造の一例を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの上ケースを外した内部構造の一例を示す他の角度からの斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの図６におけるＡ−Ａ断面図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの図６におけるＢ−Ｂ断面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの光学系を中心とする内部構造模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る蛍光発光装置における蛍光ホイールの正面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る光源ユニット及び投影光学系ユニットを示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施の形態に係る光源ユニット及び投影光学系ユニットを示す下面側斜視図である。
【図１３】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの上ケースの内部を示す斜視図である。
【図１４】本発明の実施の形態に係るフィルタの変形例を示す図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係るプロジェクタの使用状態の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図に基づいて詳説する。図１は、画像投影装置であるプロジェクタ１００の外観斜視図である。なお、本実施形態において、プロジェクタ１００における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とはプロジェクタ１００の投影方向の前後方向を示すものであり、図1における右下方向を前方とする。
【００１３】
この画像投影装置は、図１に示すように、略直方体形状をしたプロジェクタ１００であって、下ケース１４０における底板１４１の上面に固定する各種機器や回路基板を上ケース１１０が覆うようにしている。
【００１４】
そして、プロジェクタ１００における筐体とする上ケース１１０の正面板１１３には、正面側吸気孔１６１を、右側板１１９には、右側板１１９の前方、中央、後方の部分に夫々前部排気孔１８１、中央排気孔１８３、後部排気孔１８５の各排気孔が形成される。
【００１５】
尚、下ケース１４０には、高さ調整を可能とするネジ部を備えた脚１４５が底板１４１の３カ所に取り付けられている。
【００１６】
また、プロジェクタ筐体は、図２に示すように、この上ケース１１０と下ケース１４０とによる筐体本体と、この筐体本体に着脱可能とされて筐体本体の左側板を覆うコネクタカバー１５０とで形成される。
【００１７】
また、この上ケース１１０の上面板１１１にはキー／インジケータ部２２３が設けられている。このキー／インジケータ部２２３には、電源スイッチキー、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキーや、電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、光源ユニットや表示素子又は制御回路等が過熱したときに報知をする過熱インジケータ等のキーやインジケータが配置されている。
【００１８】
更に、この上ケース１１０の上面板１１１には前傾斜部１２２と後傾斜部１２３によるＶ字形状の切込み溝１２１が左右方向に延びるように形成されている。この後傾斜部１２３には、投影口１２５が形成され、投影口１２５から斜め前方に画像光を出射可能としている。
【００１９】
尚、切込み溝１２１は、上ケース１１０の上面板１１１からコネクタカバー１５０の上面部１５１に亙って形成されている。
【００２０】
また、投影口１２５の内面には、図１３に示すように、投影口１２５の形状に合わせたクッション材１２７が配置され、このクッション材１２７が後述する投影光学系ユニットを収納する投影ユニットケースのケース後方部に設けられるカバーガラスに当接するように、上ケース１１０が被せられる。
【００２１】
そして、コネクタカバー１５０は、図２に示すように、上面部１５１、前後両端を円弧状に湾曲させた側面部１５３、及び、側面部１５３の下端に沿った下面部１５５を有する。そして、下面部１５５の内側を開口部１５７として上ケース１１０の左側板の入出力コネクタ部に接続する各種コネクタのコードを引き出し可能とするものである。
【００２２】
また、図３に示すように、上ケース１１０の左側板１１７には、入出力コネクタ部２１１を有し、ＳＢ（シリアルバス）端子やアナログＲＧＢ映像信号が入力される映像信号入力用のＤ−ＳＵＢ端子、Ｓ端子、ＲＣＡ端子、音声出力端子、及び、電源アダプタやプラグ等の各種端子（群）がコネクタボード２４５に設けられている。
【００２３】
更に、左側板１１７の前方であって入出力コネクタ部２１１の上方には、側面前部吸気孔１６３が、左側板１１７の後方には側面後部吸気孔１６５が設けられている。
尚、上ケース１１０の背面板１１５にも背面側吸気孔１６７が設けられており、背面側吸気孔１６７の内、右端近傍部分は、スピーカの放音用の孔を兼ねる。
【００２４】
次に、プロジェクタ１００のプロジェクタ制御手段について図４の機能ブロック図を用いて述べる。
プロジェクタ制御手段は、制御部２３１、入出力インターフェース２１２、画像変換部２１３、表示エンコーダ２１４、表示駆動部２１６等から構成される。
【００２５】
このプロジェクタ制御手段により、入出力コネクタ部２１１から入力された各種規格の画像信号は、入出力インターフェース２１２、システムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２１３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換された後、表示エンコーダ２１４に出力される。
【００２６】
そして、制御部２３１は、プロジェクタ内の各回路の動作制御を司るものであって、演算装置としてのＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。
【００２７】
また、表示エンコーダ２１４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２１５に展開記憶させた上で、このビデオＲＡＭ２１５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２１６に出力する。
【００２８】
表示駆動部２１６は、表示素子制御手段として機能するものであり、表示エンコーダ２１４から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子４２０を駆動するものである。
【００２９】
このプロジェクタ１００は、励起光源等を有する励起光照射装置３１０と、蛍光体発光装置３３１、赤色光源装置３５０、導光光学系３７０を有する主光源部３３０と、ライトトンネル３８３等を有する光源側光学装置３８０を含む光源ユニット２５０を備える。
【００３０】
そして、このプロジェクタ１００は、光源ユニット２５０の主光源部３３０から出射された光線束を光源ユニット２５０の光源側光学装置３８０を介して表示素子４２０に照射することにより、表示素子４２０の反射光で光像を形成し、後述する投影光学系を介して例えば図１４に示すように壁面などに画像を投影表示する。
【００３１】
なお、この投影光学系の可動レンズ群４１６は、レンズモータ２３９によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動が行われる。
【００３２】
また、画像圧縮伸長部２２１は、再生時にメモリカード２２２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長し、この画像データを、画像変換部２１３を介して表示エンコーダ２１４に出力し、メモリカード２２２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行なう。
【００３３】
そして、筐体の上ケース１１０に設けられるキー／インジケータ部２２３からの操作信号は、直接に制御部２３１に送出される。また、リモートコントローラからのキー操作信号は、ＩＲ受信部２２５で受信され、ＩＲ処理部２２６で復調されたコード信号が制御部２３１に出力される。
【００３４】
なお、制御部２３１にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部２３５が接続されている。この音声処理部２３５は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ２３６を駆動して拡声放音させる。
【００３５】
また、制御部２３１は、光源制御手段としての光源制御回路２３２を制御している。この光源制御回路２３２は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光源光が光源ユニット２５０の主光源部３３０から出射されるように、光源ユニット２５０の励起光照射装置（励起光源）３１０及び赤色光源装置３５０の発光を個別に制御すると共に、ホイール制御部２３４を介して蛍光発光装置３３１の蛍光体ホイールの回転を制御する。
【００３６】
さらに、制御部２３１は、冷却ファン駆動制御回路２３３に光源ユニット２５０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファンの回転速度を制御させる。
【００３７】
また、制御部２３１は、冷却ファン駆動制御回路２３３にタイマー等によりプロジェクタ本体の電源オフ後も冷却ファンの回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によってはプロジェクタ本体の電源をオフにする等の制御も行う。
【００３８】
次に、このプロジェクタ１００の内部構造について述べる。図５及び図６は、プロジェクタ１００の内部構造を示す斜視図であり、図７及び図８は、図６に示すＡ−Ａ線位置及びＢ−Ｂ線位置で上ケース１１０を被せたプロジェクタ１００を切断した状態を示す図である。図９は、光学系を中心とする内部構造模式図である。
【００３９】
この画像投影装置であるプロジェクタ１００は、図５及び図６に示す底板１４１の右前方隅角部に設けられるヒートシンクカバー４３０の内部に、後に詳述するように、励起光源を冷却する放熱フィンとする励起光源用ヒートシンク３２５や、赤色光源を冷却する放熱フィンとする赤色光源用ヒートシンク３６５、第１冷却ファン３２７、第２冷却ファン３６７を備える（図９参照）。
【００４０】
そして、励起光源用ヒートシンク３２５の後方である底板１４１の右端中央部には、光源ユニット２５０に収納される励起光照射装置３１０が配置され、励起光照射装置３１０を覆うユニットカバー２６１の励起光源天板部２６３が、ヒートシンクカバー４３０のカバー上部板４３１よりも低く配置されている。
【００４１】
更に、励起光照射装置３１０の後方には軸流型送風機である制御部冷却ファン４４５が配置されている。
【００４２】
また、底板１４１の略中央には、ホイールカバー３４５を上方に突出させた光源ユニット２５０の主光源部３３０が配置され、ホイールカバー３４５の右側には、シロッコファンであるブロア型送風機３９１が配置されている。
【００４３】
そして、このブロア型送風機３９１は、励起光照射装置３１０とホイールカバー３４５との中間位置上方であるユニットカバー２６１の上方直近に配置され、排気口３９５を励起光照射装置３１０の上方である右方向とし、前後方向に延びる排気口仕切板１３５を備える。
尚、ブロア型送風機３９１及び排気口仕切板１３５は、後述するように上ケース１１０における上面板１１１の内側に取り付けられる。
【００４４】
更に、ヒートシンクカバー４３０の左側である底板１４１の前方側中央には、後述する光源側光学装置３８０が配置され、この光源側光学装置３８０を覆うユニットカバー２６１における光学装置天板部２６７が、ヒートシンクカバー４３０のカバー上部板４３１よりも低く配置されている。
【００４５】
そして、光源ユニット２５０の光源側光学装置３８０や主光源部３３０の左側には、投影光学系ユニット４１０が配置されている。
【００４６】
この投影光学系ユニット４１０は、前方にＤＭＤと呼ばれるデジタルマイクロミラーデバイスを表示素子４２０（図９参照）として備える。そして、表示素子４２０の後方に配置されるレンズ鏡筒４１５には固定レンズ群及び可動レンズ群４１６による投影光学系のレンズ群が内蔵され、レンズ鏡筒４１５の後方には非球面ミラー（背面投射用ミラー）を収納する投影ユニットケース４１１（図７、図１１等参照）のケース後方部４１４が配置され近接投影光学系を構成している。
【００４７】
そして、表示素子４２０の背面側である投影光学系ユニット４１０の前端に表示素子４２０用の放熱フィン４２３を有し、非球面ミラーで反射された画像光はカバーガラス４１９を介して上ケース１１０の投影口１２５から斜め前方に射出される。
【００４８】
また、この投影光学系ユニット４１０の左側にはフォーカスを手動で微調整する調整レバー４２９が設けられ、更に、入出力コネクタ部２１１のコネクタボード２４５が設けられている。
【００４９】
更に、コネクタボード２４５の上面に、図６に示すように、区画リブ４２５が設けられている。この区画リブ４２５は、左側板１１７側のコネクタボード２４５の略中間位置からコネクタボード２４５の厚みだけ右に向かい、コネクタボード２４５に沿って前方に向かい、コネクタボード２４５の前端近くから右に向かって投影光学系ユニット４１０の前端である放熱フィン４２３の左端に至るクランク形状となっている。
【００５０】
そして、ヒートシンクカバー４３０は、励起光源用ヒートシンク３２５や赤色光源用ヒートシンク３６５及び冷却ファンを覆う板状のカバー上部板４３１を有し、カバー上部板４３１の前端右側から下方に垂下するカバー前壁部４３２を有し、カバー前壁部４３２の左側は開口されフィルタ４３５を備える。
【００５１】
更に、このヒートシンクカバー４３０は、カバー上部板４３１の後方には図５に示したようにカバー後壁部４３３を有し、このカバー後壁部４３３はカバー上部板４３１の後端全体から垂下させて隔壁とするように設けられている。
【００５２】
また、カバー上部板４３１の左側は、図６に示したように通気穴４３８を備える下部隔壁４３７が設けられ、それにより、ヒートシンクカバー４３０の左側を閉じている。
【００５３】
尚、下部隔壁４３７は、コ字形状とされ、光源側光学装置３８０の上方の空間を囲う。
【００５４】
そして、励起光照射装置３１０及び主光源部３３０の後方には、板状の区画板４４７が左右に延びるように設けられている。
【００５５】
この区画板４４７の後方において、制御部冷却ファン４４５の左にスピーカ２３６が配置され、区画板４４７の後方面や下ケース１４０の底板１４１の上面に、ＣＰＵやメモリを搭載する主制御回路基板４４１や電源制御回路基板４４３の他、光源制御回路２３２（図４参照）等を組み込む各種基板が配置される（図８参照）。
【００５６】
また、この画像投影装置であるプロジェクタ１００の光学系は、図７に示すように、光源ユニット２５０のユニット底板２５３における励起光源底板部２５５の上に励起光照射装置３１０が配置される。そして、励起光源底板部２５５が下ケース１４０の底板１４１の右端近傍に位置している。
【００５７】
この励起光照射装置３１０は、励起光源やコリメータレンズ３１３、集光レンズ３１５及び拡散板３１７を有する。そして、半導体発光素子である青色レーザ発光器が励起光源として素子ホルダー３２１に３２個配置され、各青色レーザ発光器からのレーザ光は、コリメータレンズ３１３により略平行な光線束に変換され、集光レンズ３１５に入射する。
【００５８】
この素子ホルダー３２１は、第１段目に４個、第２段目から第５段目には６個、第６段目には４個の励起光源とする青色レーザ発光器を保持する。即ち、素子ホルダー３２１には、６行６列のマトリックス状として最上段と最下段の両端を除く３２箇所に第１の光源としての励起光源が配置される。
【００５９】
そして、集光レンズ３１５により集光された全てのレーザ光は、拡散板３１７に入射して、拡散板により、レーザ光のコヒーレント性が低くなる。
【００６０】
この拡散板３１７を透過したレーザ光は、主光源部３３０の蛍光体ホイール３３３などに入射される。
【００６１】
この主光源部３３０は、蛍光体発光装置３３１としての、ホイールモータ３４１により回転する蛍光体ホイール３３３や、赤色光源装置３５０及び導光光学系３７０を含み、これらは、ユニット底板２５３における主光源底板部２５７の上に配置される。
【００６２】
この蛍光体ホイール３３３は、図１０に示すように、円周上に拡散透過領域３３７と蛍光体領域３３５を有する。この拡散透過領域３３７は、回転板基材の切抜き透孔部に、硝子等の透光性を有する透明基材を嵌入するものである。この透明基材は、その表面にサンドブラスト等による微細凹凸が形成されており、光を透過拡散させる板状体である。
【００６３】
また、蛍光体領域３３５は、銅やアルミニウム等から成る金属基材による回転板基材の表面に環状の溝を形成し、この溝の底部を銀蒸着等によってミラー加工し、このミラー加工した表面に緑色蛍光体層を敷設して蛍光体領域３３５を形成しているものである。
【００６４】
そして、ホイールモータ３４１は後述するように主光源天板部２６５（図７参照）の上面に固定され、この蛍光体ホイール３３３の回転軸は集光レンズ３１５や拡散板３１７を透過した励起光の光軸の上方に位置し、励起光の光軸と回転軸とが平行になるように配置される。
【００６５】
また、赤色光源装置３５０は、励起光照射装置３１０からの励起光の光軸と光軸が平行となるように配置された半導体発光素子である赤色発光ダイオードと、この第２の光源とする赤色発光ダイオードからの出射光を集光する集光レンズ群３５３と、を備える単色発光装置である（図９参照）。
【００６６】
そして、導光光学系３７０は、ダイクロイックミラーや集光レンズにより構成される。即ち、導光光学系３７０は、励起光照射装置３１０の拡散板３１７と蛍光体ホイール３３３との間に配置される第一ダイクロイックミラー３７１、第一ダイクロイックミラー３７１の前方であって赤色光源装置３５０の出射光光軸の位置に配置される第二ダイクロイックミラー３７３、蛍光体ホイール３３３の左側に配置される反射ミラー３７７、反射ミラー３７７の前方であって第二ダイクロイックミラー３７３の左側に配置される第三ダイクロイックミラー３７５と、各ダイクロイックミラーの間や反射ミラー３７７とダイクロイックミラーとの間に配置される各集光レンズ３７９と、で構成される。
【００６７】
この第一ダイクロイックミラー３７１は、青色波長帯域光を透過させ、緑色波長帯域光を反射するものである。従って、励起光照射装置３１０からの励起光を透過させて蛍光体ホイール３３３に照射可能とし、蛍光体ホイール３３３からの蛍光光をプロジェクタ１００の前方に反射する。
【００６８】
第二ダイクロイックミラー３７３は、赤色波長帯域光を透過させ、緑色波長帯域光を反射する。従って、第一ダイクロイックミラー３７１で反射されて集光レンズ３７９を介した緑色波長帯域光をプロジェクタ１００の左方向に反射し、この反射した緑色波長帯域光と光軸を合わせるようにして赤色光源装置３５０から出射された赤色波長帯域光を透過させる。
【００６９】
また、反射ミラー３７７は、励起光照射装置３１０からの励起光であって、蛍光体ホイール３３３の拡散透過領域３３７を透過した青色波長帯域光をプロジェクタ１００の前方に反射するものである。
【００７０】
そして、第三ダイクロイックミラー３７５は、青色波長帯域光を透過させ、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を反射する。従って、反射ミラー３７７からの青色波長帯域光を透過させ、第二ダイクロイックミラー３７３で透過及び反射した赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射し、青色波長帯域光、緑色波長帯域光、赤色波長帯域光の光軸を一致させて前方の光源側光学装置３８０に出射させる。
【００７１】
この光源側光学装置３８０は、光源光を均一化して投影光学系ユニット４１０の表示素子４２０に導くものであって、光源ユニット２５０のユニット底板２５３における光学装置底板部２５９の上に配置される集光レンズ３８１、３８５やライトトンネル３８３、光軸変更ミラー３８７により構成される。
【００７２】
この光源側光学装置３８０は、主光源部３３０の第三ダイクロイックミラー３７５を介した光源光を、集光レンズ３８１により集光してライトトンネル３８３に入射させ、その光源光を均一化する。更に、均一化されてライトトンネル３８３から出射される光を集光レンズ３８５により集光して光軸変更ミラー３８７に照射させる。そして、光軸変更ミラー３８７で反射した光を、接続筒２７５(図１２参照)を介して投影光学系ユニット４１０に入射させる。
【００７３】
この光軸変更ミラー３８７は、ライトトンネル３８３から出射される光の光軸を左方向に９０度変化させ、表示素子４２０や正面板１１３と平行として、斜め４５度上方に反射する。
【００７４】
このように、光軸変更ミラー３８７により進行方向を変更された光源光は、表示素子４２０の入射面と平行となるように進行し、表示素子４２０の前面直近に配置されるＴＩＲプリズム３８９に入射して、表示素子４２０の画像形成面に照射される。このため、光軸変更ミラー３８７と表示素子４２０やＴＩＲプリズム３８９の位置を近接させ、光源側光学装置３８０の前端と投影光学系ユニット４１０の前端とを略揃えることができる。
【００７５】
そして、投影光学系ユニット４１０は、表示素子４２０の前面直近にＴＩＲプリズム３８９を有し、光軸変更ミラー３８７からの光がＴＩＲプリズム３８９に入射されると、この入射光を表示素子４２０に照射させる。そして、表示素子４２０により形成された画像光を、表示素子４２０よりもプロジェクタ１００の後方に位置するレンズ鏡筒４１５内の固定レンズ群や可動レンズ群４１６を介して、プロジェクタ１００の後方に位置する非球面ミラー４１７に照射させる。
【００７６】
また、非球面ミラー４１７により反射された画像光は、投影ユニットケース４１１に取り付けられたカバーガラス４１９を介して投影光学系ユニット４１０から射出され、クッション材１２７を介してカバーガラス４１９の直近に配置される上ケース１１０の投影口１２５を透過してスクリーン等に投影される。
【００７７】
この第１の光源である励起光源を備える励起光照射装置３１０や第２の光源である赤色光源を備える赤色光源装置３５０、及び、導光光学系３７０や光源側光学装置３８０を備える光源ユニット２５０は、図１１及び図１２に示すように、ホイールカバー３４５を含む光源ユニットケース２５１に収納される。
【００７８】
そして、ＴＩＲプリズム３８９及び表示素子４２０や投影光学系のレンズ群及び非球面ミラー４１７を備える投影光学系ユニット４１０も、図１１及び図１２に示すように、投影ユニットケース４１１に収納される。
【００７９】
更に、この光源ユニット２５０を収納した光源ユニットケース２５１と、投影光学系ユニット４１０を収納した投影光学系ユニット４１０とは結合され、プロジェクタ１００用の光学装置となる。
【００８０】
また、筒状の接続筒２７５が、投影光学系ユニット４１０の表示素子４２０を固定した投影ユニットケース４１１の前端近傍の側方斜め下方に設けられ、光源ユニットケース２５１の内部空間と投影ユニットケース４１１の内部空間とを接続している。
【００８１】
この光源ユニットケース２５１は、耐熱樹脂製のユニット底板２５３と、マグネシウム合金などの軽金属合金製のユニットカバー２６１及びホイールカバー３４５とで構成される。
【００８２】
そして、図１２に示すように、ユニット底板２５３の励起光源底板部２５５の端部は、励起光照射装置３１０の素子ホルダー３２１の下端に接続される。また、図１１に示すように、ユニットカバー２６１における励起光源天板部２６３及び励起光源側板部２６４の端部は、それぞれ励起光照射装置３１０の素子ホルダー３２１の上端及び側部に接続される。
【００８３】
このようにして、光源ユニットケース２５１は、光源ユニット２５０における励起光照射装置３１０側の端部を励起光照射装置３１０の素子ホルダー３２１により閉塞するものである。
【００８４】
また、素子ホルダー３２１の外面には複数本のヒートパイプ３２３が埋め込まれ、直線状のヒートパイプ３２３は、励起光照射装置３１０の横方向（プロジェクタ１００の前方方向）に伸び、励起光源用ヒートシンク３２５につながる。
【００８５】
また、主光源部３３０も、ユニットカバー２６１の主光源天板部２６５及び主光源側板部２６６により覆われ、主光源側板部２６６の下端がユニット底板２５３の主光源底板部２５７に接続される。このようにして、主光源部３３０も励起光照射装置３１０側と光源側光学装置３８０側を開口した閉鎖空間とされる。
【００８６】
そして、赤色光源装置３５０の赤色光源を保持する素子ホルダー３６１の外側面は、図１１に示したように露出される。この素子ホルダー３６１にヒートパイプ３６３が埋め込まれ、主光源部３３０の側方に設けられる赤色光源用ヒートシンク３６５と素子ホルダー３６１とがヒートパイプ３６３により接続される。
【００８７】
この励起光源用ヒートシンク３２５と赤色光源用ヒートシンク３６５は、図９に示したように、フィンを通る冷却風の通過面が平行となるように配置される。そして、その間に軸流型送風機である第１冷却ファン３２７が配置され、この第１冷却ファン３２７の送風により励起光源用ヒートシンク３２５が冷却されて、その冷却風は、上ケース１１０の右側板１１９に設けられた排気孔の内、前部排気孔１８１からプロジェクタ１００の外部に排気される。
【００８８】
また、赤色光源用ヒートシンク３６５の第１冷却ファン３２７と逆側に軸流型送風機である第２冷却ファン３６７が配置され、この第２冷却ファン３６７の排風により赤色光源用ヒートシンク３６５に送風を行う。
【００８９】
そして、この励起光源用ヒートシンク３２５と赤色光源用ヒートシンク３６５及び第１冷却ファン３２７と第２冷却ファン３６７が、図５及び図６に示したようにヒートシンクカバー４３０で覆われ、赤色光源用ヒートシンク３６５をフィルタ４３５の位置として、上ケース１１０の正面側吸気孔１６１からの外気が、フィルタ４３５を介してヒートシンクカバー４３０の内部に吸い込まれ、赤色光源用ヒートシンク３６５及び励起光源用ヒートシンク３２５の放熱が行われる。
このような構造により、赤色光源と励起光源は点灯時において、赤色光源の方がより低温であり、より低温な赤色光源用ヒートシンク３６５（赤色光源）と、より高温な励起光源用ヒートシンク３２５（励起光源）とを効率よく冷却することができる。
【００９０】
また、第２冷却ファン３６７は、図６に示したように、ヒートシンクカバー４３０の下部隔壁４３７に設けられた通気穴４３８の内側に配置される。従って、第２冷却ファン３６７は、上ケース１１０の側面前部吸気孔１６３からの外気を表示素子４２０の放熱フィン４２３周辺を介して吸込み、その外気により表示素子４２０用の放熱フィン４２３を冷却して、その外気を赤色光源用ヒートシンク３６５に吹き付けることができる。
【００９１】
更に、光源側光学装置３８０も、ユニットカバー２６１の光学装置天板部２６７及び光学装置側板部２６８で覆われ、光学装置側板部２６８の下端がユニット底板２５３の光学装置底板部２５９に接続される。このため、光源側光学装置３８０は、主光源部３３０側及び接続筒２７５部分を開口する閉鎖空間に収納される。
【００９２】
そして、プロジェクタ１００は、ユニットカバー２６１の光学装置天板部２６７及び光学装置側板部２６８の前端から斜め上方に４５度の角度とする接続筒２７５を有し、接続筒２７５は、接続筒２７５により光源ユニット２５０と投影光学系ユニット４１０とを接続している。
【００９３】
また、光源ユニット２５０の光源側光学装置３８０は、ライトトンネル３８３の光軸即ち光源側光学装置３８０の光軸が、投影光学系ユニット４１０の光軸即ちレンズ鏡筒４１５の光軸と平行とされるとともに、投影光学系ユニット４１０の光軸よりも下方に位置されて、略Ｌ形状となるユニットカバー２６１の光源側光学装置３８０を収納する部分で光源ユニット２５０を投影光学系ユニット４１０と接合している。
【００９４】
このように、第１の光源とする励起光源等を含む励起光照射装置３１０や、主光源部３３０とする蛍光体発光装置３３１、赤色光源装置３５０、導光光学系３７０と、ライトトンネル３８３等の光源側光学装置３８０を含むプロジェクタ１００用の光源装置全体が略Ｌ字形状の平板であるユニット底板２５３に載置され、ユニット底板２５３と略平行な天板部及び天板部の周囲から垂下する側板部とした軽金属合金製のユニットカバー２６１で覆われる。
【００９５】
そして、接続筒２７５が接続される投影光学系ユニット４１０の投影ユニットケース４１１は、ケース前方部４１２、ケース中央部４１３、及び、ケース後方部４１４で構成される。このケース前方部４１２は、レンズ鏡筒４１５の前端に接続される。また、このケース前方部４１２にＴＩＲプリズム３８９及び表示素子４２０が収納される。
【００９６】
そして、ケース中央部４１３は、レンズ鏡筒４１５の下方を支えてユニットカバー２６１の光源側光学装置３８０収納部分と接合される。また、ケース後方部４１４は、レンズ鏡筒４１５の後端に接続され、非球面ミラー４１７を収納するように保持すると共に、上面の傾斜部にカバーガラス４１９を有する。
【００９７】
尚、固定レンズ群や可動レンズ群４１６による投影光学系のレンズ群の光軸は、表示素子４２０の画像形成面と垂直で、画像形成面の中央よりも下方として表示素子４２０の画像形成面中心がレンズ群の光軸よりも上方にずれている。また、非球面ミラー４１７の中心は、投影光学系レンズ群の中心よりも下方にずれて位置する。
【００９８】
そして、光源ユニット２５０の主光源天板部２６５には、厚肉半円形状のホイールカバー３４５を設けられ、ホイールカバー３４５は、ユニットカバー２６１の主光源天板部２６５の上面に固定されるホイールモータ３４１及びホイール制御回路板３４３と蛍光体ホイール３３３とを収納する（図７参照）。
【００９９】
この蛍光体ホイール３３３は、その下方の一部を励起光照射装置３１０から出射された励起光である青色波長帯域光の光路と交差するように配置される。蛍光体ホイール３３３の多くの部分は、主光源部３３０の上方に位置されてホイールカバー３４５で覆われる。
【０１００】
また、上ケース１１０の上面板１１１内側に取り付けられるシロッコファン型のブロア型送風機３９１は、図１３に示すように吸気口３９３を下面中央に有し、図７に示すようにホイールカバー３４５の右側であって主光源部３３０の上方に吊るされるようにして固定される。
【０１０１】
このブロア型送風機３９１における排気口３９５側には、図５や図６に示したように、ヒートシンクカバー４３０の上方に位置する排気口仕切板１３５が設けてられている。
【０１０２】
また、この上ケース１１０には、側面前部吸気孔１６３の内側に吸気仕切板１３３が設けられている。この吸気仕切板１３３は、コネクタボード２４５の中央位置から投影光学系ユニット４１０の前端近くに設けられた区画リブ４２５と同様にクランク形状とされて、区画リブ４２５の上端にこの吸気仕切板１３３の下端が接続可能とされている。
【０１０３】
また、上ケース１１０の上面板１１１の下面には、正面板１１３の略中央から上面板１１１の中央近傍においてコ字形状に突出する上部隔壁１３１が設けられている。
【０１０４】
この上部隔壁１３１は、ヒートシンクカバー４３０の下部隔壁４３７の上端にその下端が接続される。
【０１０５】
尚、上ケース１１０の下面後方左端近傍には、スイッチボード２４７が取り付けられ、キー／インジケータ部２２３の各キーやインジケータが固定される。
【０１０６】
従って、側面前部吸気孔１６３から吸気される外気は、吸気仕切板１３３及び区画リブ４２５により投影光学系ユニット４１０の前方空間に導かれ、投影光学系ユニット４１０の前端に設けた放熱フィン４２３を通って光源ユニット２５０に内蔵される光源側光学装置３８０の上方に設けられたコ字形状の下部隔壁４３７及び上部隔壁１３１に囲まれた空間に導かれる。
【０１０７】
そして、側面前部吸気孔１６３から吸気された外気は、下部隔壁４３７の通気孔から第２冷却ファン３６７に吸い込まれてヒートシンクカバー４３０の内部に導かれ、赤色光源用の放熱フィン３６５に吹き付けられる。
【０１０８】
また、正面側吸気孔１６１から吸気される外気として、ヒートシンクカバー４３０よりも下方の位置のフィルタ４３５を通る外気が、第１冷却ファン３２７によりヒートシンクカバー４３０の内部に吸引され、通気穴４３８を介して赤色光源用の放熱フィン３６５に吹き付けられた外気と共に、励起光源用の放熱フィン３２５に吹き付けられ、右側板１１９の前部排気孔１８１からプロジェクタ１００の外部に排気される。
【０１０９】
そして、制御部冷却ファン４４５は、プロジェクタ筐体内の空気を吸引して右側板１１９の後部排気孔１８５から排出するものであるが、区画板４４７により光源ユニット２５０を収納する空間と光源ユニット２５０の後方の空間とが区切られているため、背面板１１５に設けられた背面側吸気孔１６７及び左側板１１７の側面後部吸気孔１６５からプロジェクタ１００筐体内に吸い込まれた外気より、プロジェクタ筐体内の背面板１１５近傍に配置された回路基板等が冷却される。そして、制御部冷却ファン４４５は、その外気をプロジェクタ１００の外部に排出する。
【０１１０】
また、光源ユニット２５０の上方に配置されるブロア型送風機３９１は、光源ユニット２５０のユニットカバー２６１近辺の空気を吸引して右側板１１９の中央排気孔１８３から励起光照射装置３１０の上面に沿って右側に噴出されるように空気を排出する。
【０１１１】
従って、このような構造により、レンズやダイクロイックミラー等、高輝度とされた光が照射され、この光を屈折透過又は反射させる等の光学処理を行う光学部材が配置された主光源部３３０を冷却しつつ、空気を、高発熱体である第１の光源直近を通過させてプロジェクタ１００の外部に排出し、励起光照射装置３１０の一部を冷却することができる。
【０１１２】
そして、このブロア型送風機３９１に吸気される空気としては、光源ユニット２５０の空間が後方を区画板４４７により区画され、前方がヒートシンクカバー４３０や下部隔壁４３７及び上部隔壁１３１により区画され、右側を排気口仕切板１３５により区画されているため、ヒートシンクカバー４３０の上方であって、排気口仕切板１３５と上部隔壁１３１との間の流路を通る正面側吸気孔１６１の上方部分からの外気が、フィルタ４３５の上部を介して吸引されることになる。
【０１１３】
また、ヒートシンクカバー４３０の下方であって、正面側吸気孔１６１からフィルタ４３５の下部を介して吸引される外気は、光源ユニット２５０の高発熱源である励起光源や赤色光源の熱を、ヒートパイプ３２３、３６３を介して励起光源用ヒートシンク３２５や赤色光源用ヒートシンク３６５から放熱させる。
【０１１４】
そして、ヒートパイプ３２３、３６３は、直線状であるので、ヒートシンクの配置及び励起光源や赤色光源と励起光源用ヒートシンク３２５や赤色光源用ヒートシンク３６５との接続が容易となり、熱源からの熱を放熱フィンであるヒートシンク３２５、３６５に効果的に伝達することができる。
【０１１５】
また、励起光としてのレーザ光が照射される蛍光体ホイール３３３は、ホイールモータ３４１及び回転軸が光源ユニット２５０のユニットカバー２６１の上方に配置されホイール径を大きくすることにより、光照射による蛍光体の劣化や疲労を軽減すると共に熱の放散効果を高め、ホイールカバー３４５周辺の温められた空気をブロア型送風機３９１に吸気させてホイールカバー３４５ひいては蛍光発光装置３３１及び主光源部３３０を効果的に冷却することができる。
【０１１６】
更に、このような構造により、蛍光体ホイール３３３の径が大きくでき、蛍光体ホイール３３３の寿命を長くすると共に、第１の光源や第２の光源に半導体発光素子を用いて光源ユニット２５０の寿命を長くすることができる。
【０１１７】
更に、このように、ホイールモータ３４１を含む蛍光体発光装置３３１が、光学ユニット２５０の厚さ方向に対して、縦置き（上方）に配置されているので、横置きされる場合に比べて、平面方向のサイズを小さくできる。
【０１１８】
特に、非球面ミラー４１７等の部品を有する投影光学系ユニット４１０と光源ユニット２５０との干渉を避ける意味で、蛍光体発光装置３３１のホイールカバー３４５を、投影光学系ユニット４１０の下方に合わせて配置する光源ユニット２５０の上方空間に位置させることがプロジェクタ１００の小型化に有効である。
【０１１９】
また、ホイールカバー３４５周辺及び光源ユニット２５０のユニットカバー２６１近辺の空気がブロア型送風機３９１により吸気されたとき、この空間に補充される外気は正面側吸気孔１６１からフィルタ４３５を介して吸気されるため、光源ユニット２５０周辺の空気の汚れを少なくすることができる。
【０１２０】
また、このように、ブロア型送風機３９１が、非球面ミラー４１７等の部品を有する投影光学系ユニット４１０の横の空きスペースの、光学ユニット２５０の上方に投影光学系ユニット４１０の高さ内で配置されているので、冷却部品を含めて、装置全体の厚み増やさないとともに、平面方向のサイズを小さくできる。
【０１２１】
このように本実施の形態では、励起光照射装置３１０、この励起光照射装置３１０からの青色波長帯域光の光路及びこの光路に配置されるレンズや拡散板３１７及びミラー類、蛍光体ホイール３３３からの緑色波長帯域光の光路及びこの光路に配置されるレンズやダイクロイックミラー、赤色光源装置３５０及び赤色波長帯域光の光路とこの光路に配置されるレンズやダイクロイックミラー、３原色の光を同一光路として表示素子４２０直近のＴＩＲプリズム３８９に導く光源側光学装置３８０が、ユニットカバー２６１により覆われている。
【０１２２】
そして、ユニット底板２５３とユニットカバー２６１とにより光源ユニット２５０の内部を密封空間として、光源ユニット２５０と投影光学系ユニット４１０が接続筒２７５で接続されて、光軸変更ミラー３８７で反射された光源光が投影光学系ユニット４１０に入射する光源ユニット２５０とされている。
【０１２３】
従って、このプロジェクタ１００にあっては、筐体内で光源光の通路が密閉されているので、大気中のゴミ等の侵入を阻止し、各種光学部材の汚れを防止してその光学部材の時間経過による機能低下を防止することができる。
【０１２４】
このため、長期に亘り明るく鮮明な画像を投影することができるプロジェクタ１００として、壁面の近くにこのプロジェクタ１００を配置し、脚１４５により傾斜を調整して壁面に投影を行うことができる。
【０１２５】
また、光源ユニット２５０においては、第１の光源を備える励起光照射装置３１０からの出射光の光軸が投影光学系のレンズ群の光軸と垂直に交差し、光源側光学装置３８０のライトトンネル３８３の光軸が投影光学系のレンズ群の光軸と平行で、投影光学系ユニット４１０の前後長よりも前後長が短い光源ユニット２５０の光源側光学装置３８０が投影光学系ユニット４１０の投影光学系のレンズ群の斜め下に配置されている。
【０１２６】
そして、投影光学系のレンズ群の光軸よりも下方に中心を位置させた非球面ミラー４１７を収納する下方に膨出するケース後方部４１４を除き、投影ユニットケース４１１の一部、即ち投影光学系ユニット４１０の一部と、光源ユニット２５０の一部とが重なり、４５度の傾斜角を有する接続筒２７５により光源ユニット２５０と投影光学系ユニット４１０とが接続されている。
【０１２７】
このような構造により、光源ユニット２５０の光軸変更ミラー３８７で反射した光源光を、投影光学系ユニット４１０の表示素子４２０の正面直近に配置されるＴＩＲプリズム３８９に入射する。
【０１２８】
従って、光源や画像光の形成手段を含む光学装置とする光源ユニット２５０及び投影光学系ユニット４１０の全体を小型化し、ひいては画像投影装置であるプロジェクタ１００を小型化することができる。
【０１２９】
また、Ｌ字形状の光源ユニット２５０と投影光学系ユニット４１０とを一体に結合するに際し、励起光照射装置３１０からの出射光の光軸が、プロジェクタ１００の前後方向とする投影光学系のレンズ群の光軸と投影光学系ユニット４１０の略中央で交差するように配置して結合されていて、プロジェクタ１００の右前方の隅角位置となるＬ字形状とした光源ユニット２５０の右前方空間に高熱源となる光源の放熱フィンであるヒートシンクが集中している。
【０１３０】
即ち、光源ユニット２５０の高発熱源である励起光源の熱を放熱する励起光源用ヒートシンク３２５と励起光源に次ぐ高発熱源である赤色光源の熱を放熱する赤色光源用ヒートシンク３６５が並ぶように集まり、励起光源用ヒートシンク３２５と赤色光源用ヒートシンク３６５との間に第１冷却ファン３２７が配置されている。
【０１３１】
このため、第１冷却ファン３２７により、赤色光源用ヒートシンク３６５を介した空気と共に、正面板１１３の正面側吸気孔１６１から取り入れる外気により励起光源用ヒートシンク３２５に放熱を行わせて、右側板１１９の前部排気孔１８１からプロジェクタ１００の外部に排気させる。このような構造により、高温且つ発熱量が最大の熱源である励起光源を効果的に冷却することができる。
【０１３２】
また、励起光照射装置３１０、赤色光源装置３５０は、ヒートシンクカバー４３０のカバー後壁部４３３を介して、それぞれのヒートパイプ３２３、ヒートパイプ３６３により、励起光源用ヒートシンク３２５、赤色光源用ヒートシンク３６５に接続されている。
【０１３３】
したがって、カバー後壁部４３３が隔壁、つまり、第１冷却ファン３２７の冷却風のダクトとしての役割を果たし、冷却風のゴミの影響を光学ユニットに与えることなく、第１冷却ファン３２７により、好適に熱源である励起光照射装置３１０、赤色光源装置３５０を冷却することができる。
【０１３４】
また、本実施形態では、更に、光源ユニットケース２５１が、光源、蛍光体ホイール３３３、導光光学系３７０を収納しているので、冷却風のゴミの影響をより一層光源ユニット２５０に与えることがなく、第１冷却ファン３２７により、好適に熱源である励起光照射装置３１０、赤色光源装置３５０を冷却することができる。
【０１３５】
更に、赤色光源用ヒートシンク３６５の第１冷却ファン３２７と逆の位置に第２冷却ファン３６７が配置されており、この第２冷却ファン３６７により左側板１１７の側面前部吸気孔１６３からプロジェクタ１００内に外気が吸い込まれ、この外気により投影光学系ユニット４１０の前端に設けられた放熱フィン４２３の放熱が行われて発熱源の表示素子４２０が冷却される。
【０１３６】
そして、第２冷却ファン３６７により放熱フィン４２３を介した空気が、赤色光源用ヒートシンク３６５に吹き付けられる。このような構造により、第２の光源である赤色光源を効果的に冷却することができる。
【０１３７】
また、この励起光源用ヒートシンク３２５や赤色光源用ヒートシンク３６５、及び、第１冷却ファン３２７や第２冷却ファン３６７がヒートシンクカバー４３０で覆われるように区画され、側面前部吸気孔１６３からの外気により低発熱源の表示素子４２０が冷却され高発熱源の赤色光源が冷却される。そして、この赤色光源を冷却した空気と正面側吸気孔１６１からの新鮮な外気とが合わさり、高温且つ高発熱量の励起光源を冷却して、この吸熱した空気がプロジェクタ１００の外部に直接排出されるため、熱源及びプロジェクタ１００の冷却を効果的に行うことができる。
【０１３８】
そして、励起光照射装置３１０からの出射光の光軸と赤色光源装置３５０からの出射光の光軸とが平行となるようにして、励起光源を保持する素子ホルダー３２１と赤色光源を保持する素子ホルダー３６１とが平行に配置され、直線状のヒートパイプ３２３、３６３によりＬ字形状とした光源ユニット２５０の右前方空間に発熱源の冷却手段である励起光源用ヒートシンク３２５や赤色光源用ヒートシンク３６５を集めている。このため、光源ユニット２５０やプロジェクタ用の光学装置、ひいてはプロジェクタ１００の小型化を容易に達成することができる。
【０１３９】
更に、光源ユニット２５０の後方であって、投影光学系ユニット４１０の右側の空間には、回路基板が集中して配置され、区画板４４７でこの空間がプロジェクタ１００内の他の空間と区画される。そして、背面板１１５の背面側吸気孔１６７から外気が吸気されて、その外気が、各種回路の発する熱を放熱させて、制御部冷却ファン４４５により右側板１１９の後部排気孔１８５からプロジェクタ１００の外部に直接排出される。
【０１４０】
このため、プロジェクタ１００を小型としつつ、プロジェクタ１００の発熱源を効果的に冷却することができる。
【０１４１】
従って、発熱源となる主制御回路基板４４１や電源制御回路基板４４３等に設けられた各種回路及び回路素子は、制御部冷却ファン４４５が背面板１１５の背面側吸気孔１６７から吸気した外気により冷却され、この放熱させた外気は右側板１１９の後部排気孔１８５から直接にプロジェクタ１００の外部に排出される。
【０１４２】
そして、励起光源や赤色光源とされる光源、更に表示素子４２０が、背面板１１５以外の吸気孔から吸気した外気により冷却される。そして、この正面板１１３や左側板１１７の吸気孔から吸気される冷却風は、発熱温度が光源よりも低く発熱量が光源より少ない表示素子４２０の放熱フィン４２３を冷却した後、高発熱源用の放熱フィンである励起光源用ヒートシンク３２５及び赤色光源用ヒートシンク３６５も冷却して、プロジェクタ１００の外部に排出されるようにすることができる。
【０１４３】
また、高輝度の光を透過又は反射する光学部材は、光源ユニットケース２５１で囲われ、熱伝導性の高い軽金属合金製としたユニットカバー２６１の周辺の空気がブロア型送風機３９１で吸い込まれる。光源ユニットケース２５１の周囲には、正面側吸気孔１６１から吸気されてヒートシンクカバー４３０のカバー上部板４３１の上方を通過した新鮮な外気が、光源ユニットケース２５１の周囲に供給されるようにすることができる。
【０１４４】
このため、高輝度の光を反射屈折させる光学部材が発する熱も、熱伝導性の高い光源ユニットケース２５１を介して吸収することができ、光源ユニット２５０全体の放熱を行って光源ユニット２５０の温度上昇を効果的に防止することができる。
【０１４５】
そして、正面側吸気孔１６１の内側にはフィルタ４３５を設けられ、吸気する外気のゴミが除去されるようにしているため、光源ユニット２５０の周囲に導く外気を清浄とし、光源ユニット２５０が光源ユニットケース２５１に収納されていることと合せ、光源ユニット２５０が長時間の経過によっても光学素子の汚れを防止して各光学素子の機能低下を防止することができる。
【０１４６】
尚、図５、図６等に示した実施の形態では、フィルタ４３５を正面板１１３の下端近傍から上端近傍に至る高さのフィルタとしているが、このフィルタ４３５は、ヒートシンクカバー４３０のカバー上部板４３１よりも上方部分のみとしてもよい。また、図１４（ａ）に示すように、カバー上部板４３１よりも下方部分と上方部分とでメッシュを変化させ、カバー上部板４３１よりも上方部分の目をカバー上部板４３１よりも下方部分の目よりも細かくなっているフィルタ４３５ａのようにしてもよい。
上方部分のフィルタのメッシュをより細かくすることにより、光源ユニット２５０側へ吸気される空気をヒートシンク冷却用の空気に対して、きれいにすることができ、好適な冷却を実現することができる。
【０１４７】
そして、その場合、図１４（ｂ）に示すように、縦方向に山筋及び谷筋を有するプリーツタイプとしてフィルタの表面積を大きくできるフィルタ４３５ｂのようにすることが好ましい。このようにすることにより、吸気に際しての空気抵抗を小さくして効果的に外気をプロジェクタ１００の内部に取り込むことができる。
また、このフィルタ４３５（４３５ａ、４３５ｂ）が、取り外し（交換）可能になっていてもよい。その場合は、掃除やメンテナンスが容易となる。
【０１４８】
また、このプロジェクタ１００は、図１５に示すように、壁面の上方や白板等の上端に吊り金具４５１を固定し、脚１４５を底板１４１から取り外して取付けネジ４５５により釣り金具への当該プロジェクタ１００を取り付けるようにしてもよい。
【０１４９】
尚、この画像投影装置としてのプロジェクタ１００は、非球面ミラー４１７を有する近接投影型プロジェクタ１００であるが、非球面ミラー４１７を有することなく、表示素子４２０で形成した画像光を、投影レンズ群を介して表示素子４２０の前方にそのまま出射する通常の投影装置とするようにしてもよい。
【０１５０】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【０１５１】
以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[１]  第１の光源と、
前記第１の光源からの光を受けて異なる波長光の蛍光光を発する蛍光体ホイールと、
前記第１の光源の光、前記蛍光光の光軸を揃えて出射する導光光学系と、
前記第１の光源、前記蛍光体ホイール、前記導光光学系を含む光源ユニットを収納する光源ユニットケースと、
前記光源ユニットケースの直近に配置されるブロア型送風機と、
を備えることを特徴とする光源装置。
[２]  前記ブロア型送風機は、吸気口を前記光源ユニットケースに近接させて吸気口を前記光源ユニットケース方向として前記光源装置の上面直近に配置されることを特徴とする前記[１]に記載した光源装置。
[３]  前記蛍光体ホイールは、前記光学ユニットケースの上面に配置されるホイールモータに固定され、ホイールカバーにより覆われていることを特徴とする前記[１]又は前記[２]に記載した光源装置。
[４]  前記ブロア型送風機は、前記第１の光源と前記蛍光体ホイールとの中間位置上方に配置され、排気口を前記第１の光源の上方方向としていることを特徴とする前記[１]乃至前記[３]の何れかに記載した光源装置。
[５]  前記光源ユニットケースは、平板状のユニット底板と、ユニットカバーとを含み、
前記ユニットカバーは、前記ユニット底板に対向する天板部と、該天板部の周囲から垂下する側板部とを有することを特徴とする前記[１] 乃至前記[４]の何れかに記載した光源装置。
[６]  前記第１の光源の光及び前記蛍光光と異なる波長帯域光を発する第２の光源を更に備え、
前記導光光学系は、前記第１の光源の光、前記第２の光源の光、前記蛍光光の３種の光の光軸を揃えて出射し、
前記光源ユニットケースは、前記第２の光源を含む前記光源ユニットを収納することを特徴とする前記[１]乃至前記[５]の何れかに記載した光源装置。
[７]  前記第１の光源は、青色波長帯域光を出射する半導体発光素子であり、
前記第２の光源は、赤色波長帯域光を出射する半導体発光素子であり、
前記蛍光体ホイールの蛍光体は、緑色波長帯域光を出射する蛍光体であることを特徴とする前記[６]に記載した光源装置。
[８]  前記[１]乃至前記[７]の何れか記載の光源装置と、
前記光源装置からの出射光が照射されて画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子で形成された画像光をスクリーンに投影する投影光学系と、
前記表示素子や前記光源装置の制御を行うプロジェクタ制御手段と、
を備えることを特徴とする画像投影装置。
【符号の説明】
【０１５２】
１００  プロジェクタ
１１０  上ケース
１１１  上面板                  １１３  正面板
１１５  背面板                  １１７  左側板
１１９  右側板
１２１  切込み溝                １２２  前傾斜部
１２３  後傾斜部                １２５  投影口
１２７  クッション材
１３１  上部隔壁                １３３  吸気仕切板
１３５  排気口仕切板
１４０  下ケース
１４１  底板                    １４５  脚
１５０  コネクタカバー
１５１  上面部                  １５３  側面部
１５５  下面部                  １５７  開口部
１６１  正面側吸気孔            １６３  側面前部吸気孔
１６５  側面後部吸気孔          １６７  背面側吸気孔
１８１  前部排気孔              １８３  中央排気孔
１８５  後部排気孔
２１１  入出力コネクタ部
２１２  入出力インターフェース  ２１３  画像変換部
２１４  表示エンコーダ          ２１５  ビデオＲＡＭ
２１６  表示駆動部              ２２１  画像圧縮伸長部
２２２  メモリカード            ２２３  キー／インジケータ部
２２５  Ｉｒ受信部              ２２６  Ｉｒ処理部
２３１  制御部                  ２３２  光源制御回路
２３３  冷却ファン駆動制御回路  ２３４  ホイール制御部
２３５  音声処理部              ２３６  スピーカ
２３９  レンズモータ
２４５  コネクタボード          ２４７  スイッチボード
２５０  光源ユニット
２５１  光源ユニットケース      ２５３  ユニット底板
２５５  励起光源底板部          ２５７  主光源底板部
２５９  光学装置底板部
２６１  ユニットカバー
２６３  励起光源天板部          ２６４  励起光源側板部
２６５  主光源天板部            ２６６  主光源側板部
２６７  光学装置天板部          ２６８  光学装置側板部
２７１  スリット
２７５  接続筒
３１０  励起光照射装置
３１３  コリメータレンズ        ３１５  集光レンズ
３１７  拡散板
３２１  素子ホルダー            ３２３  ヒートパイプ
３２５  励起光源用ヒートシンク  ３２７  第１冷却ファン
３３０  主光源部
３３１  蛍光発光装置            ３３３  蛍光体ホイール
３３５  蛍光体領域              ３３７  拡散透過領域
３４１  ホイールモータ          ３４３  ホイール制御回路板
３４５  ホイールカバー
３５０  赤色光源装置
３５３  集光レンズ群
３６１  素子ホルダー            ３６３  ヒートパイプ
３６５  赤色光源用ヒートシンク  ３６７  第２冷却ファン
３７０  導光光学系
３７１  第一ダイクロイックミラー
３７３  第二ダイクロイックミラー
３７５  第三ダイクロイックミラー
３７７  反射ミラー              ３７９  集光レンズ
３８０  光源側光学装置
３８１  集光レンズ              ３８３  ライトトンネル
３８５  集光レンズ              ３８７  光軸変更ミラー
３８９  ＴＩＲプリズム
３９１  ブロア型送風機
３９３  吸気口                  ３９５  排気口
４１０  投影光学系ユニット
４１１  投影ユニットケース      ４１２  ケース前方部
４１３  ケース中央部            ４１４  ケース後方部
４１５  レンズ鏡筒              ４１６  可動レンズ群
４１７  非球面ミラー            ４１９  カバーガラス
４２０  表示素子                ４２３  放熱フィン
４２５  区画リブ                ４２９  調整レバー
４３０  ヒートシンクカバー
４３１  カバー上部              ４３２  カバー前壁部
４３３  カバー後壁部            ４３５  フィルタ
４３７  下部隔壁                ４３８  通気穴
４４１  主制御回路基板          ４４３  電源制御回路基板
４４５  制御部冷却ファン        ４４７  区画板
４５１  吊り金具                ４５５  取付けネジ
【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】
2015222300.tif 000009
【図８】
2015222300.tif 000010
【図９】
2015222300.tif 000011
【図１０】
2015222300.tif 000012
【図１１】
2015222300.tif 000013
【図１２】
2015222300.tif 000014
【図１３】
2015222300.tif 000015
【図１４】
2015222300.tif 000016
【図１５】
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