(57)【要約】【課題】効率的な冷却が可能、かつ騒音も抑制可能な投射型表示装置を提供する。【解決手段】光学ユニットフレーム２０ａによって保持され、光源３６からの照明光を吸収してそれぞれ異なる温度に温度上昇する液晶パネル３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂに、光学ユニットフレーム２０ａに直接的に接続されたシロッコファン４０の吐出口４０ｐからの冷却風を、冷却風溜り４１および分配シート４３により液晶パネル３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂの温度に応じた所定の風量に分配し、直接的に当てる。【選択図】　図３
2004133310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力される画像データに基づいて照明光を変調して投射する投射型表示装置であって、
前記照明光を吸収して温度上昇する光学部品を保持するフレームに直接的に接続され、外気を吸気して得た冷却風を、吐出口から前記光学部品に向けて吐出するシロッコファンと、
それぞれ異なる温度に温度上昇する複数の前記光学部品に対して、前記吐出口からの前記冷却風を、異なる前記温度に応じた風量に分配する分配手段と
を有する投射型表示装置。
【請求項２】
前記分配手段は、前記光学部品に向かう前記冷却風を絞る絞り手段を有する
請求項１に記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記フレームと前記分配手段と前記絞り手段とは一体化されている
請求項２に記載の投射型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シロッコファンを用いて表示用の光学部品を冷却する表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光源からの光を変調して画像を表示する表示装置として、たとえば投射型の液晶プロジェクターが知られている。
投射型液晶プロジェクターの一例を、図９に示す。図９に示す液晶プロジェクター１は、筐体４ｐに設置された光学ユニットフレーム３４ｐと、光学ユニットフレーム３４ｐと連続的に配置されている投射レンズ３３ｐとを有している。光学ユニットフレーム３４ｐには、たとえば赤色、青色、緑色の光が各々通過する光路が設けられる。緑色光を例に挙げて述べると、光路を伝播してきた緑色光は、光路中に配置されたコンデンサーレンズ３０Ｇ、入射側偏光板３６ｐ、液晶パネル３１Ｇ、出射側偏光板３７ｐを通過して、クロスプリズム３２ｐに到達する。
【０００３】
コンデンサーレンズ３０Ｇによって集光され、偏光板３６ｐを介して液晶パネル３１Ｇに入射した緑色光は、液晶パネル３１Ｇにおいて画像データに基づいて変調されて、偏光板３７ｐを通過することによって、透過率が制御される。
透過率を制御された緑色光は、クロスプリズム３２ｐにおいて、同様にそれぞれ透過率を制御された赤色光および青色光と合波される。
クロスプリズム３２ｐにおいて合波された光が、投射レンズ３３ｐを介して図示しないスクリーンに投射されることによって、画像が表示される。
【０００４】
このような投射型液晶プロジェクターにおいては、照射される光のエネルギーによって発熱する偏光板３６ｐ，３７ｐや液晶パネル３１Ｇ等の光学部品を、シロッコファン４０を用いて送風することによって冷却していた。
たとえば筐体４ｐの下部に設置されたシロッコファン４０は、空気吸入口７２ｐから空気を吸入し、送風口３ａから送風することによって光学部品を冷却する。
従来は、図９に示すように、送風口３ａから送風された空気を、送風口３ａに接続されているダクト５１ｐを介して、ダクト５１ｐの傾斜面５３ｐによって方向を変えて、液晶パネル等の光学部品側に導いていた（たとえば、特許文献１〜３参照。）。
傾斜面５３ｐによって方向を変えられた空気は、光学ユニットフレーム３４ｐに設けられた吸入側開口部３８Ｇから発熱する光学部品に送風され、排気側開口部３９Ｇから排出されることによって、光学部品を冷却する。
【０００５】
シロッコファン４０を、筐体４ｐの下部ではなく、側面に沿って設置した液晶プロジェクターも知られている（たとえば、特許文献４参照）。
この場合にも同様に、シロッコファン４０から送風される空気は、シロッコファン４０の送風口に連結されたダクトを介して、発熱する光学部品に導かれる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−１８９２５０号公報（図４）
【特許文献２】
特開２００２−１８９２５１号公報（図２）
【特許文献３】
特開２００１−１３５８９号公報（図２）
【特許文献４】
特開２００２−１８８５９７号公報（図２）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようにダクトを介して空気を光学部品に送風したのでは、ダクトにより圧力損失が増大する傾向がある。また、ダクト内における乱流発生に起因する送風量の著しい低下が発生することがある。したがって、冷却が不十分となり、発熱する光学部品が所定の性能を発揮できない可能性も生じる。
【０００８】
送風量を確保するために、シロッコファン４０自体の回転数を上げた場合には、騒音の上昇を招き易い。会議室等の比較的狭い空間で使用される可能性もある液晶プロジェクターには、騒音の上昇は不都合である。したがって、シロッコファン４０の駆動電圧を必要以上に上げることはできない。
【０００９】
本発明の目的は、冷却のための送風量を確保して効率的な冷却が可能であり、かつ、騒音も抑制可能な投射型表示装置を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る表示装置は、入力される画像データに基づいて照明光を変調して投射する投射型表示装置であって、前記照明光を吸収して温度上昇する光学部品を保持するフレームに直接的に接続され、外気を吸気して得た冷却風を、吐出口から前記光学部品に向けて吐出するシロッコファンと、それぞれ異なる温度に温度上昇する複数の前記光学部品に対して、前記吐出口からの前記冷却風を、異なる前記温度に応じた風量に分配する分配手段とを有する投射型表示装置である。
【００１１】
本発明に係る投射型表示装置においては、入力される画像データに基づいて照明光を変調して投射することにより、画像が表示される。
投射型表示装置のフレームには、複数の光学部品が保持されており、これらの光学部品は、照射される照明光を吸収することにより、それぞれ異なる温度に温度上昇する。
フレームには、外気を吸気して吐出口から冷却風として吐出するシロッコファンが直接的に接続される。
シロッコファンが、冷却風を吐出口から光学部品に直接的に当てることによって、温度上昇した光学部品が冷却される。その際に、吐出口に設けられた分配手段によって、複数の光学部品の異なる温度に応じた風量に冷却風が分配され、それぞれの光学部品に送風される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について述べる。
なお、以下では、液晶パネルによって照射光を変調して投射することにより画像を表示する投射型液晶プロジェクターを例に挙げて、本発明を述べる。
【００１３】
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施形態に係る液晶プロジェクターの外観を示す図であり、図１（ａ）は斜視図を、図１（ｂ）は側面図を、図１（ｃ）は図１（ａ）においてトップカバー６を外した状態を、それぞれ示している。
【００１４】
図１（ａ）に示すように、本発明に係る液晶プロジェクター１０は、筐体２と、筐体２の下部に設置される回転台７とを有している。
筐体２の内部に、後述するように、投射レンズ４６等の、画像表示のための各種光学部品が収容されている。
【００１５】
図１（ｂ）に示すように、筐体２は、筐体ベース３と、筐体カバー５と、トップカバー６を有している。
筐体ベース３の上に筐体カバー５が載置され、その上にさらにトップカバー６が載置される。
筐体ベース３には、後述する光源熱を排出するための開口部１２が、水平方向に並列的に形成される。
筐体ベース３の下部に、回転台７が脱着自在に設置される。これにより、筐体２は上下方向に所定の角度傾くことが可能になり、また、傾いた面内において、回転することも可能になる。
【００１６】
筐体カバー５には、図１（ｃ）に示すように、投射レンズ４６を露出させるための切り欠き５ａが前面に設けられ、光源交換用のランプ蓋８やエアフィルターユニット９を取付けるための開口部が上面に設けられる。また、側面には、エアフィルターユニット９に外部から空気を導入するための開口部５ｂが設けられる。しかしながら、筐体カバー５は、これらの切り欠き５ａや開口部を除いては、前面、上面、および側背面をほぼ覆うように形成されている。
【００１７】
図１（ｃ）に示すように、トップカバー６は、投射レンズ４６を露出させる開口部６ａを除いて、筐体カバー５の前面および上面をほぼ覆うように形成されている。トップカバー６は、図示しない係止爪を筐体カバー５の前面に係止させることによって、筐体カバー５に装着される。
筐体カバー５の上からさらにトップカバー６を取付けた２重カバー構造により、液晶プロジェクター１０においては、後述するファンによって発生する音の筐体２外部への漏洩を抑制することが可能である。
【００１８】
図２は、液晶プロジェクター１０の内部構造を示す透視図である。ただし、図２においてトップカバー６は図示を省略している。
図２に示すように、筐体２の内部には、光源３６と、投射レンズ４６を備える光学ユニット２０と、光源用軸流ファン５１と、光源熱排気ダクト５２と、シロッコファン４０と、エアフィルターユニット９と、画像表示用基板６０と、光源駆動用電源基板６２と、制御用電源基板６１と、通風ダクト６３と、基板用軸流ファン５０と、基板熱排気ダクト１５とを有している。
【００１９】
光学ユニット２０は、筐体ベース３のほぼ中央に配置される。本実施形態に係る液晶プロジェクター１０においては、光源３６は、光学ユニット２０の片側の後方に配置される。光源３６から出射された照明光は、光学ユニット２０内の所定の光路を伝播して、筐体２の前面の投射レンズ４６から出射される。
光学ユニット２０の詳細な構造および機能については後述する。
【００２０】
光源３６は、図示しない発光体と、発光体からの光を反射、集光して出射する所定形状のリフレクターと、これらを覆うたとえば透光性のカバーを一体化したユニット構造になっている。
発光体としては、たとえばハロゲンランプ、メタルハイドランプ、キセノンランプを用いることができる。
ユニット構造の光源３６は、光源３６の周囲を覆って保護する光源ケース３６ａに設置され、図１（ｃ）に示したランプ蓋８を外すことにより、筐体カバー５の上面から着脱することが可能である。
【００２１】
光源３６および光源ケース３６ａから見て投射レンズ４６側には、光源用軸流ファン５１が設置される。光源用軸流ファン５１は、ファンの回転軸を、光学ユニット２０の長手方向に沿わせて配置されている。
光源用軸流ファン５１のさらに投射レンズ４６側には、光源熱排気ダクト５２が配置されている。光源熱排気ダクト５２はクランク状をしており、その一端を光源用軸流ファン５１の排気側に位置させており、他端を図１（ｂ）に示す筐体ベース３の開口部１２に位置させている。
光源用軸流ファン５１は、光源３６側から空気を吸入して光源熱排気ダクト５２へ排出することにより、光源３６を冷却する。
【００２２】
クランク状の光源熱排気ダクト５２の、開口部１２に位置している排気側の端部上方側に、シロッコファン４０が設置されている。
シロッコファン４０の上方側には、エアフィルターユニット９がさらに設置されている。
シロッコファン４０は、外気の吸入部をエアフィルターユニット９に当接させており、吸入した外気を冷却風として吐出する吐出口を光学ユニット２０に連結させている。
シロッコファン４０の回転により、筐体カバー５の側面の開口部５ｂから外気がエアフィルターユニット９内に吸気される。吸気された外気は、エアフィルターユニット９内のフィルターによって塵芥を除去されて、シロッコファン４０内に吸入され、吐出口から光学ユニット２０側へ吐出される。
【００２３】
エアフィルターユニット９は、前述のように、トップカバー６を外して、筐体カバー５の上部から容易に着脱することが可能である。
【００２４】
光学ユニット２０を挟み、光源３６やシロッコファン４０が配置されている領域の反対側の領域に、画像表示用基板６０と、光源駆動用電源基板６２と、制御用電源基板６１とが配置されている。これらの基板はたとえば矩形状をしており、その長手方向を光学ユニット２０の長手方向に沿わせて、筐体ベース３と直交するように、並列に配置されている。
【００２５】
画像表示用基板６０は、後述する液晶パネルの駆動用ＬＳＩ等の各種電子回路を有しており、画像表示のために用いられる。
光源駆動用電源基板６２は、供給される定格の電源から、光源６２のための高出力の電力を生成して光源３６に供給する。
制御用電源基板６１は、軸流ファン５１やシロッコファン４０、画像表示用基板６０等の部品を含め、液晶プロジェクター１０に全般的に電力を供給して制御するためのものである。
【００２６】
一例として、基板６０，６１，６２のうち、駆動時に最も高い熱を発する光源駆動用電源基板６２を覆うように、四角い筒状の通風ダクト６３が設けられる。
通風ダクト６３は、たとえばアルミニウム等の伝熱性の良い材料からなり、光源駆動用電源基板６２の熱を吸収して放熱する。
【００２７】
通風ダクト６３の開口部に対向するように、投射レンズ４６に隣接して、基板用軸流ファン５０が配置される。基板用軸流ファン５０は、ファンの回転軸の方向を、各基板および通風ダクト６３の長手方向に一致させて配置されている。
基板用軸流ファン５０と筐体カバー５の前面との間に、基板熱排気ダクト１５が設置される。基板用軸流ファン５０が回転することにより、各基板６０，６１，６２の熱により温められた空気が、筐体ベース３の開口部１１から下向きに排出され、各基板６０，６１，６２が冷却される。
【００２８】
次に、図３および図４を用いて、光源３６から照射される照明光の光路について述べる。
図３は、光学ユニット２０の構成と、光学ユニット２０と光源３６およびシロッコファン４０との接続関係を示すための斜視図であり、図４は光学ユニット２０を側面から見た場合の概略構成図である。ただし、図３における光学ユニット２０の透視斜視図では、図面が煩雑になることを避けるために、一部の構成要素の図示を省略している。
【００２９】
図３および図４に図解のように、光学ユニット２０は、全反射ミラー２１，２７，２９，３０と、フライアイレンズ２２，２３と、ＰＳ変換素子２４と、コンデンサーレンズ２５と、ダイクロイックミラー２６，２８と、リレーレンズ３１と、入射側偏光板３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ、液晶パネル３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ、出射側偏光板３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂと、クロスプリズム３５と、投射レンズ４６とを有している。
これらの光学部品は、光学ユニットフレーム２０ａに適宜保持されている。
光学ユニットフレーム２０ａが、本発明におけるフレームの一実施態様に相当する。
【００３０】
光源３６からは、赤色光（以下、Ｒ光）、緑色光（以下、Ｇ光）、青色光（以下、Ｂ光）を含む白色光ＬＷが出射される。
光源３６から出射された白色光ＬＷは、全反射ミラー２１によって反射されて、光学ユニット２０の内部に導かれる。
光学ユニット２０の内部には、全反射ミラー２１から順に、フライアイレンズ２２とＰＳ変換素子２４とフライアイレンズ２３とコンデンサーレンズ２５が配置されている。
【００３１】
フライアイレンズ２２，２３は、光源３６から出射された強度分布を有する白色光ＬＷを、複数の光束に分割し、液晶パネル３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂに照射する光の強度分布を均一化させる。
【００３２】
ＰＳ変換素子２３は、ストライプ状に配列された偏光ビームスプリッタと、この偏光ビームスプリッタに対応して間欠的に設けられた位相差板とを有し、入射光の偏光方向を揃えて出射させる。
位相差板としては、たとえば１／２波長板が用いられる。ＰＳ変換素子２３は、入射光をＰ偏光成分およびＳ偏光成分の２つの偏光光に分離する。分離した偏光光のうち、一方の偏光光は、その偏光方向（たとえばＰ偏光）を保ったままＰＳ変換素子２３を透過し、他方の偏光光（たとえばＳ偏光光）が、１／２波長板の作用により他の偏光方向（たとえばＰ偏光）に変換されて出力されることにより、入射光の偏光方向が揃って出射される。
【００３３】
コンデンサーレンズ２５は、偏光方向が揃い、強度分布が均一化された白色光ＬＷを集光させる。
コンデンサーレンズ２５からの白色光ＬＷの出射側には、ダイクロイックミラー２６が配置されている。
ダイクロイックミラー２６は、入射する白色光ＬＷのうちから、Ｂ光ＬＢのみを透過させ、残りの色の光は反射させることによって、Ｂ光ＬＢを分離する。
【００３４】
ダイクロイックミラー２６によって分離されたＢ光ＬＢの光路には、全反射ミラー２７と、入射側偏光板３２Ｂと、液晶パネル３３Ｂと、出射側偏光板３４Ｂとが、この順に配置される。
全反射ミラー２８は、ダイクロイックミラー２６によって分離されたＢ光ＬＢを、入射側偏光板３２Ｂに向けて反射する。
【００３５】
入射側偏光板３２Ｂは、所定の偏光方向のＢ光ＬＢを透過させる。
液晶パネル３３Ｂには画像表示用基板６０を介して画像データが送信され、液晶パネル３３Ｂは、画像データに応じて液晶分子の配列方向を変化させることにより、入射したＢ光ＬＢの偏光面を回転させて変調する。
出射側偏光板３４Ｂは、偏光面を回転されて液晶パネル３３Ｂから出射するＢ光ＬＢのうち、所定の偏光成分の光を透過させる。これにより、出射側偏光板３４Ｂを透過するＢ光ＬＢの透過率が、画像データに応じて変更される。
出射側偏光板３４Ｂを透過した所定偏光成分のＢ光ＬＢは、クロスプリズム３５に入射する。
以下では、入射側偏光板３２Ｂと液晶パネル３３Ｂと出射側偏光板３４Ｂとを合わせて、表示用素子３００Ｂと呼ぶこともある。
【００３６】
ダイクロイックミラー２６によって、Ｂ光ＬＢ以外の色の光が反射される方向には、ダイクロイックミラー２８が配置されている。
ダイクロイックミラー２８は、入射した光のうちから、Ｇ光ＬＧのみを反射し、Ｒ光ＬＲのみを透過させる。
ダイクロイックミラー２８によって反射、分離されたＧ光ＬＧの光路には、Ｂ光ＬＢの場合と同様に、入射側偏光板３２Ｇと液晶パネル３３Ｇと出射側偏光板３４Ｇとが配置されている。
入射側偏光板３２Ｇと液晶パネル３３Ｇと出射側偏光板３４Ｇの機能は、Ｂ光ＬＢの光路中のものと同じであるため、詳細な記述は省略する。なお、入射側偏光板３２Ｇと液晶パネル３３Ｇと出射側偏光板３４Ｇとを合わせて、表示用素子３００Ｇと呼ぶこともある。
【００３７】
ダイクロイックミラー２８を透過することによって分離されたＲ光ＬＲの光路には、リレーレンズ３１と、全反射ミラー２９，３０とが配置されている。
リレーレンズ３１は、光路を伝播してゆくことにより拡散する光を集光するためのものである。
リレーレンズ３１を透過したＲ光ＬＲは、全反射ミラー２９，３０によって所定の角度に反射され、入射側偏光板３２Ｒに入射する。Ｂ光ＬＢおよびＧ光ＬＧの場合と同様に、入射側偏光板３２Ｒを透過した所定の偏光成分のＲ光ＬＲは、液晶パネル３３Ｒによって変調され、出射側偏光板３４Ｒからの透過率が変化させられる。
以下では、入射側偏光板３２Ｒと液晶パネル３３Ｒと出射側偏光板３４Ｒとを合わせて、表示用素子３００Ｒと呼ぶこともある。
また、全反射ミラー２７と入射側偏光板３２Ｂとの間、ダイクロイックミラー２８と入射側偏光板３２Ｇとの間、および全反射ミラー３０と入射側偏光板３２Ｒとの間には、フィールドレンズも配置される。
【００３８】
Ｂ光ＬＢ、Ｇ光ＬＧおよびＲ光ＬＲを合成する機能を有したクロスプリズム３５は、出射側偏光板３４Ｂ，３４Ｇ，３４Ｒをそれぞれ出射したこれら３つの色光の光路が交わる位置に設置されている。
クロスプリズム３５は、入射したＢ光ＬＢおよびＲ光ＬＲをそれぞれ投射レンズ４６の方向に反射し、Ｇ光ＬＧはそのまま投射レンズ４６方向へ透過することによって、３色の光を合成する。
クロスプリズム３５によって色合成された光は、投射レンズ４６を介してスクリーンＳ等の投射対象に出射し、スクリーンＳに画像が表示される。
【００３９】
ところで、光学ユニット２０の各種光学部品は、光源３６からの照明光を吸収することにより温度が上昇する。特に、ＰＳ変換素子２４および偏光板３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ，３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ、液晶パネル３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂは、光を単に透過するだけでなく、偏光方向の変換や変調、光の透過、非透過のために用いられることから、温度が上昇し易い。
本実施形態に係る液晶プロジェクター１０においては、シロッコファン４０を用いて、照明光を吸収して温度上昇するこれらの光学部品を冷却することにより、液晶プロジェクター１０の所望の性能を確保している。
【００４０】
シロッコファン４０は、図３に示すような、偏平型の遠心多翼ファンである。
ケース４０ａの内部に、複数の翼を有する図示しない回転翼が、所定の回転軸を中心に回転自在に収容されている。
前述のように、シロッコファン４０の回転翼が回転することにより、筐体カバー５の側面の開口部５ｂから吸入された外気は、回転軸方向ＡＬに沿って、ケース４０ａ上面の開口部ｏｐからシロッコファン４０内に吸気される。シロッコファン４０内に吸気された外気は、回転翼の回転方向ｗｄに沿って流れ、冷却風としてケース４０の吐出口４０ｐから吐出される。
【００４１】
シロッコファン４０は、冷却風溜り４１と分配シート４３を介して、光学ユニットフレーム２０ａに直接的に接続されている。図５は、シロッコファン４０を光学ユニットフレーム２０に接続した状態において、図３の断面ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。
なお、本実施形態においては、冷却風の流れの方向が変わるようなダクト等の部品を介さずにシロッコファン４０を光学ユニットフレーム２０ａに接続することを、直接的に接続された状態であるとしている。
【００４２】
図３および図５に示すように、冷却風溜り４１のシロッコファン４０側には開口部４１ａが設けられ、分配シート４３には３つの開口部４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂが設けられている。
また、光学ユニットフレーム２０ａのシロッコファン４０側の側壁にも、３つの開口部４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂが設けられている。
これらの開口部４２Ｒ，４３Ｒと、開口部４２Ｇ，４３Ｇと、開口部４２Ｂ，４３Ｂとは、表示用素子３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂの設置位置に対応した位置にそれぞれ設けられている。
【００４３】
吐出口４０ｐからの冷却風は、開口部４１ａを通って冷却風溜り４１を通過し、分配シート４３の開口部４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂおよび光学ユニットフレーム２０ａの開口部４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂを通過して、表示用素子３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂに送風される。
冷却風溜り４１と、分配シート４３と、光学ユニットフレーム２０ａの開口部４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂとが、本発明における分配手段の一実施態様に相当する。
図５に示すように、本実施形態においては、吐出口４０ｐからの冷却風ＣＷの吐出方向と、表示用素子３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂに対する送風方向が一致しており、冷却風ＣＷが表示用素子３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂに直接的に当たる。表示用素子３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂに当たり、これらの表示用素子の熱を奪ってあたためられた排気ＨＷは、光学ユニットフレーム２０ａの開口部４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂに対向する位置に設けられた開口部４２ｏｐから排出される。
【００４４】
以上により、本実施形態においては、冷却風ＣＷの圧力損失を最小限に抑えることができ、送風量の低下も抑制することができる。このため、表示用素子３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂを効率的に冷却することができる。
また、送風量の低下を抑制することができるため、シロッコファン４０の駆動電圧を下げても、所定の冷却能力を確保した量の冷却風ＣＷを送風することができる。したがって、シロッコファン４０の騒音（ファンノイズ）を大幅に低減することができ、液晶プロジェクター１０の静粛化を図ることができる。
【００４５】
また、本実施形態においては、冷却風溜り４１および分配シート４３を介してシロッコファン４０を光学ユニット２０に接続している。図５に示すように、冷却風溜り４１は、薄いシート状の分配シート４３に当接してタンク状をなし、吐出口４０ｐからの冷却風ＣＷが一時溜められる。冷却風溜り４１内の冷却風ＣＷは、分配シート４３の各開口部４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂから、それらの面積に応じた風量で吐出される。
【００４６】
開口部４３Ｂから吐出される冷却風ＣＷＢは、開口部４２Ｂを通過して表示用素子３００Ｂに当たり、開口部４３Ｒから吐出される冷却風ＣＷＲは、開口部４２Ｒを通過して表示用素子３００Ｒに当たる。また、図５においては図示されない開口部４３Ｇから吐出される冷却風ＣＷＧは、開口部４２Ｇを通過して表示用素子３００Ｇに当たる。
これにより、吐出口４０ｐからの冷却風ＣＷを、所望の風量に分配して、表示用素子３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂにそれぞれ送風することができる。
【００４７】
図６は、分配シート４３に当接した状態の冷却風溜り４１を、シロッコファン４０側から見た平面図である。
図３および図６に示すように、冷却風溜り４１の一部は延長されて、その延長部の先端部には、分配シート４３に当接した状態において開口部４１ＰＳが形成される。
開口部４１ＰＳは、光学ユニットフレーム２０ａに冷却風溜り４１を取付けたときに、ＰＳ変換素子２４の設置位置に冷却風ＣＷの一部が導かれるように形成されている。光学ユニットフレーム２０ａのうち、ＰＳ変換素子２４が設置されている部分の側壁には、図３に示すように開口部４２ＰＳが設けられている。開口部４１ＰＳからの冷却風ＣＷＰＳは、開口部４２ＰＳを通過してＰＳ変換素子２４に当たる。
【００４８】
Ｒ光ＬＲ、Ｇ光ＬＧ、Ｂ光ＬＢのうちでは、波長が最も短いＢ光ＬＢのエネルギーが最も高い。このため、３つの表示用素子３００Ｒ，３００Ｇ，３００ＢおよびＰＳ変換素子２４のうち、Ｂ光ＬＢが集光されて照射される表示用素子３００Ｂの温度が最も高くなる傾向にある。次いで、表示用素子３００Ｇ、表示用素子３００Ｒの順で温度が高くなる。
本実施形態においては、開口部４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂ，４１ＰＳの面積と、これらの開口部に対する冷却風溜り４１の開口部４１ａの面積および位置を適宜設定することによって、容易に適切な風量の冷却風を各光学部品に当てることができる。
【００４９】
さらに、本実施形態においては、分配シート４３の開口部４３Ｂおよび４３Ｇに、図３に示すような、絞り４３ＢＷ，４３ＧＷを設けている。
絞り４３ＢＷ，４３ＧＷが、本発明における絞り手段の一実施態様に相当する。たとえば、金属や樹脂製の分配シート４３に切り込みを入れ、光学ユニット２０側に折り込むことによって、開口部４３Ｂ，４３Ｇと絞り４３ＢＷ，４３ＧＷとを同時に形成することができる。ただし、絞り４３ＢＷ，４３ＧＷは、光学ユニットフレーム２０ａの開口部４２Ｂならびに４２Ｇに形成してもよい。
【００５０】
絞り４３ＢＷ，４３ＧＷは、吐出口４０ｐからの冷却風ＣＷを絞る。これにより、たとえば液晶パネル３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒの矩形の表示領域の縦横比が９：１６であった場合にも、短辺の長さに送風幅を容易に合わせることができる。また、送風幅が狭められることにより、冷却風の風速が上昇し、結果的に単位時間当たりの送風量が増加する。このため、液晶パネル３３Ｂ，３３Ｇ，３３Ｒを含め、表示用素子３００Ｂ，３００Ｇ，３００Ｒをより効率的に冷却することができる。
【００５１】
一例として、矩形の開口部４３Ｂと開口部４３Ｇの短辺の長さＸ１と長辺の長さＹ１をそれぞれ１５ｍｍ、１６ｍｍとし、矩形の開口部４３Ｒの短辺の長さと長辺の長さをそれぞれ４ｍｍ、１６ｍｍとする。また、冷却風溜り４１の矩形の開口部４１ａおよび開口部４１ＰＳの短辺の長さと長辺の長さをそれぞれ１７ｍｍ、２１ｍｍおよび３ｍｍ、１４ｍｍとする。
上記の大きさの開口部４１ａは、開口部４３Ｇに一部重なっている。開口部４３Ｇの長辺の長さＹ１に対する重なりの大きさをＹ２とし、短辺Ｘ１に対する重なりの大きさをＸ２とした場合に、本実施形態においては、一例としてＹ２＝Ｙ１／２、および、Ｘ２＝Ｘ１／２とする。
シロッコファン４０としては、たとえば、駆動電圧８Ｖの場合に、最大風量０．１９ｍ３／ｍｉｎ、最大静圧が１２９．４Ｐａ（１３．２ｍｍＨ２Ｏ）のものを用いるとする。
【００５２】
以上の条件のもとで、開口部４３Ｂおよび４３Ｇに絞り４３ＢＷおよび４３ＧＷをそれぞれ設け、シロッコファン４０を８Ｖで駆動した。このとき、光学ユニットフレーム２０ａの開口部４２ｏｐにおいて測定した排気ＨＷの風量は、最大約０．１４５ｍ３／ｍｉｎであった。
冷却風ＣＷを表示用素子３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂに直接的に当てず、図９に示すようにダクト５１ｐを介して送風し、他は同じ条件とした場合には、排気風量は０．１２ｍ３／ｍｉｎであった。したがって、送風効率は２０％以上向上したことになる。
また、冷却風ＣＷＢ，ＣＷＧ，ＣＷＲ，ＣＷＰＳの風量比率は、この順にそれぞれ４１％、３９％、１７％、３％であった。
【００５３】
このように、本実施形態によれば、冷却風ＣＷを、ダクトを用いず直接的に表示用素子３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂに当てることができるため、冷却効率を従来よりも大幅に向上させることができる。このため、シロッコファン４０の駆動電圧を低くすることもでき、液晶プロジェクター１０の騒音を抑制することもできる。
さらに、表示用素子３００Ｒ，３００Ｇ，３００ＢおよびＰＳ変換素子２４の温度の上昇の比率に応じて冷却風ＣＷを適宜分配することができるため、これらの光学部品ひいては液晶プロジェクター１０の所定の性能を安定して確保することができる。
【００５４】
なお、これまでは分配シート４３と冷却風溜り４１とを別部品としたが、これらは光学ユニットフレーム２０ａと一体化していてもよいし、または、シロッコファン４０の吐出口４０ａと一体化していてもよい。
分配シート４３と冷却風溜り４１とを光学ユニットフレーム２０ａと一体化させた場合には、これらがユニット化され、液晶プロジェクター１０の組立てや、保守、部品交換などの状況において、取り扱いが簡便になる。
【００５５】
光学ユニットフレーム２０ａの開口部４２ｏｐから吐出されるあたためられた排気ＨＷは、基板用軸流ファン５０によって、基板熱排気ダクト１５を介して筐体ベース３の開口部１１から下向きに排出される。
この基板用軸流ファン５０による基板熱の排出と、光源用軸流ファン５１による光源熱の排出の経路について、以下でさらに詳細に述べる。
【００５６】
図７（ａ）は、図２における断面Ｉ−Ｉから見た部分断面図であり、図７（ｂ）は、図２における断面ＩＩ−ＩＩから見た部分断面図である。
図７（ａ）に示すように、光源用軸流ファン５１は、同じ軸流ファン５１ａを２個直列に配置して構成されている。この構成により、クランク状の光源熱排気ダクト５２によって排気するにもかかわらず、軸流ファン５１ａの駆動電圧を従来よりも低くした場合にも、光源３６を冷却するために必要な静圧と風量を確保することができる。したがって、光源用軸流ファン５１の駆動によるファンノイズを低減することができる。
【００５７】
光源用軸流ファン５１の回転により、外気は筐体ベース３の光源３６近傍に設けられた開口部３ａから吸入される。光源３６の熱を奪った排気は、光源熱排気ダクト５２を通って、光源用軸流ファン５１を挟んで開口部３ａとは反対方向の筐体ベース３の開口部１２から排出される。
したがって、光源用軸流ファン５１による排熱系統は、図７（ａ）の矢印ＦＬ１のようになる。
【００５８】
一方、基板用軸流ファン５０は、その回転により、筐体ベース３において基板用軸流ファン５０とは反対側に設けられた開口部３ｂから外気を吸入する。
筐体カバー５の内部空間に吸入された外気は、光源駆動用電源基板６２等の基板の熱を奪いながら、主として通風ダクト６３の中を通過し、基板熱排気ダクト１５を介して筐体ベース３の開口部１１から下向きに排出される。
したがって、基板用軸流ファン５０による排熱系統は、図７（ｂ）の矢印ＦＬ２のようになる。
【００５９】
光源用軸流ファン５１による排熱系統を示す矢印ＦＬ１と、基板用軸流ファン５０による排熱系統を示す矢印ＦＬ２とを、シロッコファン４０による排熱系統を示す矢印ＦＬ３と共に斜視図によって示すと、図８のようになる。
図８から、シロッコファン４０による排熱系統は、光源用軸流ファン５１による排熱系統および基板用軸流ファン５０による排熱系統とは別系統になっていることが分かる。
したがって、光源用軸流ファン５１による排熱および基板用軸流ファン５０による排熱がシロッコファン４０に悪影響を与えることがなく、シロッコファン４０によって効率的に冷却を行なうことができる。また、液晶プロジェクター１０全体が効率的に冷却される。
【００６０】
以上のように、本実施形態においては、温度上昇する光学部品を、その温度に応じて適切に効率的に冷却することができる。その際に、シロッコファン４０の駆動電圧を下げることができるため、液晶プロジェクター１０の静粛化を図ることもできる。これにより、液晶プロジェクター１０の消費電力を下げることもできる。
【００６１】
なお、上記の実施形態に限らず、本発明は適宜変更可能である。たとえば、上記実施形態においては３板式の透過型液晶プロジェクターを例に挙げたが、液晶パネルは透過型に限らず、反射型等の他の液晶パネルであってもよく、単板式であってもよい。また、液晶パネルに限らず、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ）等の他の変調手段を用いることも可能である。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、冷却のための送風量を確保して、効率的な冷却が可能、かつ騒音も抑制可能な投射型表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る液晶プロジェクターの外観図であり、図１（ａ）は斜視図を、図１（ｂ）は側面図を、図１（ｃ）はトップカバーを取付ける状態の斜視図をそれぞれ示している。
【図２】図２は、図１に示す液晶プロジェクターの内部構造を示す透視図である。
【図３】図３は、図２に示す光学ユニットと光源とシロッコファンとの接続関係を示すための斜視図である。
【図４】図４は、図３に示す光学ユニットの側面図である。
【図５】図５は、図３における断面ＩＩＩ−ＩＩＩから見た断面図である。
【図６】図６は、図３に示す分配シートおよび冷却風溜りを、シロッコファン側から見た平面図である。
【図７】図７（ａ）は、図２における断面Ｉ−Ｉから見た部分断面図であり、図７（ｂ）は、図２における断面ＩＩ−ＩＩから見た部分断面図である。
【図８】図８は、図２に示す液晶プロジェクターにおける排熱系統を示す透視図である。
【図９】図９は、従来の液晶プロジェクターにおける液晶パネルの冷却構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１０…液晶プロジェクター、２，４ｐ…筐体、３…筐体ベース、３ａ…送風口、５…筐体カバー、５ａ…切り欠き、５ｂ…筐体カバーの開口部、３ａ，３ｂ，１１，１２…筐体ベースの開口部、４１ａ，４１ＰＳ…冷却風溜りの開口部、４２Ｒ，４２Ｇ，４２Ｂ，４２ＰＳ，４２ｏｐ…光学ユニットフレームの開口部、４３Ｒ，４３Ｇ，４３Ｂ…分配シートの開口部、ｏｐ…シロッコファンの開口部、６…トップカバー、７…回転台、８…ランプ蓋、９…エアフィルターユニット、１５…基板熱排気ダクト、２０…光学ユニット、２０ａ…光学ユニットフレーム、２１，２７，２９，３０…全反射ミラー、２２，２３…フライアイレンズ、２４…ＰＳ変換素子、２５…コンデンサーレンズ、２６，２８…ダイクロイックミラー、３１…リレーレンズ、３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ…入射側偏光板、３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ…液晶パネル、３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ…出射側偏光板、３３ｐ，４６…投射レンズ、３５…クロスプリズム、３６…光源、３６ａ…光源ケース、４０…シロッコファン、４０ａ…ケース、４０ｐ…吐出口、４１…冷却風溜り、４３ＢＷ，４３ＧＷ…絞り、５０…基板用軸流ファン、５１…光源用軸流ファン、５２…光源熱排気ダクト、５３ｐ…傾斜面、６０…画像表示用基板、６１…制御用電源基板、６２…光源駆動用電源基板、６３…通風ダクト、３００Ｒ，３００Ｇ，３００Ｂ…表示用素子、ＬＷ…白色光、ＬＲ…赤色光、ＬＧ…緑色光、ＬＢ…青色光
【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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