(57)【要約】【課題】冷却ファンを大型化することなく、ライトバルブを効率よく冷却することができる投射型表示装置を提供する。【解決手段】複数の反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂを射出した光を色合成し、この合成光を投射レンズ１１０で投射する投射型表示装置において、ライトバルブ１０８Ｇの下方に配置された床部材１３０に、反射型ライトバルブ１０８Ｇに冷却風を送る通風用穴１３１Ｇを形成し、床部材１３０の下部に設けられた冷却ファン１７０による冷却風を導風管１４０の分岐管１４０Ｇ及び通風用穴１３１Ｇを介してライトバルブ１０８Ｇに導くようにした。【選択図】　図１
2004045938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のライトバルブが収容された筐体と、
前記筐体内を仕切る床部材と、
前記床部材に設けられ、前記複数のライトバルブのそれぞれに相対する複数の通風用穴と、
前記複数の通風用穴を介して前記複数のライトバルブに送風するための冷却ファンと、
前記冷却ファンによって生じた冷却風を前記複数の通風用穴のそれぞれに導く導風管と
を備えていることを特徴とする投射型表示装置。
【請求項２】
前記導風管が前記複数の通風用穴のそれぞれに接続される複数の分岐管を有し、前記複数の分岐管の末端部に前記複数の通風用穴へ向かって湾曲する曲面が形成されていることを特徴とする請求項１記載の投射型表示装置。
【請求項３】
前記ライトバルブは反射型ライトバルブであることを特徴とする請求項１又は２記載の投射型表示装置。
【請求項４】
前記複数のライトバルブはそれぞれ検光用の偏光ビームスプリッタと一体化されていることを特徴とする請求項３記載の投射型表示装置。
【請求項５】
前記一体化された複数のライトバルブと偏光ビームスプリッタとは色合成プリズムと一体化され、検光合成光学系を構成することを特徴とする請求項４記載の投射型表示装置。
【請求項６】
前記複数のライトバルブは色分解合成プリズムと一体化されていることを特徴とする請求項３記載の投射型表示装置。
【請求項７】
前記一体化された複数のライトバルブと色分解合成プリズムは検光用偏光ビームスプリッタと一体化され、検光合成光学系を構成することを特徴とする請求項６記載の投射型表示装置。
【請求項８】
前記検光合成光学系は前記筐体のマウント部に取り付けられることを特徴とする請求項５又は７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】
この発明は複数の反射型ライトバルブを使用し、このライトバルブを射出した光を偏光ビームスプリッタで検光し、この検光光を投射光学系にて投射する構成の投写型表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の投射型表示装置におけるライトバルブの冷却方法を説明する模式図である。
【０００３】
この透過型ライトバルブを用いた投射型表示装置は、光源光を色分解光学系でＲ（赤）光、Ｇ（緑）光、Ｂ（青）光に色分解し、各光をＲ光用液晶ライトバルブ３Ｒ、Ｇ光用液晶ライトバルブ３Ｇ（図示せず）及びＢ光用液晶ライトバルブ３Ｂに入射させ、変調光だけを色合成光学系を構成するクロスダイクロイックプリズム４に入射させ、合成光を投射光学系に入射させて拡大投射する。
【０００４】
Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光用液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂは色合成用のクロスダイクロイックプリズム４の入射用の側面に接近して配置されている。Ｒ光、Ｇ光及びＢ光用液晶ライトバルブ３Ｒ、３Ｇ、３Ｂの下部の床部材２１には各色光用液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂに対応する冷却風用の通風用穴がそれぞれ形成されている。また、床部材２１の下方には冷却ファン７が配置されている。
【０００５】
そのため、冷却ファン７によって発生した冷却風が通風用穴を通過して矢印で示すように上方に進行し、各色光用液晶ライトバルブ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂを冷却する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、反射型ライトバルブを使用し、クロスダイクロイックプリズムを用いて色合成を行なう場合は、各色用液晶ライトバルブとクロスダイクロイックプリズムとの間に検光用の偏光ビームスプリッタを配置する必要があり、各色用液晶ライトバルブを含む検光合成光学系が大型となる。
【０００７】
この結果、各色用液晶ライトバルブ間の距離が大きくなり、上記冷却方法では冷却ファンも大型化する。冷却ファンが大型化したとき、発生するノイズが大きくなるとともに、使用電力が大きくなるという問題がある。
【０００８】
また、冷却ファンの発生する冷却風を通風用穴を通じて十分に各色用ライトバルブへ供給することができず、冷却風の利用効率が悪く、各色用ライトバルブを確実に冷却するためにはファンを一層大型化しなければならないという問題がある。
【０００９】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、冷却ファンを大型化することなく、ライトバルブを効率よく冷却することができる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】
上記問題を解決するため、請求項１記載の発明は、複数のライトバルブが収容された筐体と、前記筐体内を仕切る床部材と、前記床部材に設けられ、前記複数のライトバルブのそれぞれに相対する複数の通風用穴と、前記複数の通風用穴を介して前記複数のライトバルブに送風するための冷却ファンと、前記冷却ファンによって生じた冷却風を前記複数の通風用穴のそれぞれに導く導風管とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の投射型表示装置において、前記導風管が前記複数の通風用穴のそれぞれに接続される複数の分岐管を有し、前記複数の分岐管の末端部に前記複数の通風用穴へ向かって湾曲する曲面が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の投射型表示装置において、前記ライトバルブは反射型ライトバルブであることを特徴とする。
【００１３】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の投射型表示装置において、前記複数のライトバルブはそれぞれ検光用の偏光ビームスプリッタと一体化されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の投射型表示装置において、前記一体化された複数のライトバルブと偏光ビームスプリッタとは色合成プリズムと一体化され、検光合成光学系を構成することを特徴とする。
【００１５】
請求項６記載の発明は、請求項３記載の投射型表示装置において、前記複数のライトバルブは色分解合成プリズムと一体化されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の投射型表示装置において、前記一体化された複数のライトバルブと色分解合成プリズムは検光用偏光ビームスプリッタと一体化され、検光合成光学系を構成することを特徴とする。
【００１７】
請求項８記載の発明は、請求項第５又は７記載の投射型表示装置において、前記検光合成光学系は前記筐体のマウント部に取り付けられることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基いて説明する。
【００１９】
図４はこの発明の一実施形態に係る投射型表示装置の基本構成を示す図である。なお、図４に示すように互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を定義する。Ｚ軸は紙面に直角な方向を示す。
【００２０】
ランプと放物面鏡等の凹面鏡とからなる光源１０１から射出された光源光は偏光変換装置１０２に入射してほぼ単一直線偏光（本実施形態ではＺ軸の方向に平行な方向に振動方向を有する）に変換される。
【００２１】
単一直線偏光光はＢ光反射ダイクロイックミラー１０３Ｂと、Ｒ光、Ｇ光を反射するダイクロイックミラー１０３ＲＧとを互いに直交するようにＸ型に配置したクロスダイクロイックミラー１０３に入射し、互いに反対方向に進行するＢ光と、Ｒ光、Ｇ光の混合光とに色分解される。
【００２２】
色分解されたＢ光は折り曲げミラー１０４で進行方向を変えて進行し、Ｂ光用偏光ビームスプリッタ１０７Ｂに入射する。Ｒ光とＧ光との混合光は折り曲げミラー１０５で進行方向を変えてＧ光反射ダイクロイックミラー１０６に入射し、ダイクロイックミラー１０６を透過するＲ光と反射するＧ光とに色分解され、Ｒ光は偏光ビームスプリッタ１０７Ｒに、Ｇ光は偏光ビームスプリッタ１０７Ｇにそれぞれ入射する。
【００２３】
各色光用に配置された偏光ビームスプリッタ１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂに入射した各色光は偏光分離部で反射されて射出面から射出され、射出面近傍に配置された反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂにそれぞれ入射する。
【００２４】
反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ、１０８Ｂで変調されて反射された光は偏光ビームスプリッタ１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂに再度入射し、変調光だけを透過光として検光して取り出し、各色光の検光光の色合成を行なうクロスダイクロイックプリズム（色合成プリズム）１０９にそれぞれ異なる入射面から入射する。
【００２５】
クロスダイクロイックプリズム１０９に入射したＢ光はＢ光反射ダイクロイック膜１０９Ｂで反射され、Ｒ光はＲ光反射ダイクロイック膜１０９Ｒで反射され、Ｇ光は両膜１０９Ｂ，１０９Ｒを透過し、色合成されて射出面から射出される。
【００２６】
合成光が投射レンズ１１０に入射し、図示しないスクリーン上にフルカラー像が投射される。
【００２７】
なお、上記投射型表示装置の各構成部材は投射レンズ１１０を除いて筐体１２０中に配置されている。投射レンズ１１０は筐体１２０に固着されている。
【００２８】
次に、図１〜３を用いて反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂの冷却法を説明する。
【００２９】
図１は投射型表示装置の断面図、図２は投射型表示装置の断面図、図３は投射型表示装置の一部を示す分解斜視図である。なお、光源１０１及び色分解光学系の図示を省略した。
【００３０】
まず、各色光用反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂ、各色光用偏光ビームスプリッタ１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム１０９からなる検光合成光学系の一体化構造について説明する。
【００３１】
図１、図２に記載されているように、色合成を行なうクロスダイクロイックプリズム１０９は一体化部材１１１−Ａ，１１１−Ｂを用いて筐体１２０の投射レンズ１１０のマウント部に固着されている。
【００３２】
偏光ビームスプリッタ１０７Ｒはガラス板部材１１４Ｒからなる一体化部材を用いて、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇはガラス板部材１１４Ｇからなる一体化部材を用いて、偏光ビームスプリッタ１０７Ｂはガラス板部材１１４Ｂからなる一体化部材を用いて、それぞれクロスダイクロイックプリズム１０９の各入射面に接着剤で固着され、一体化している。
【００３３】
金属部材からなるライトバルブ保持部材１１３Ｒの中央部に形成された開口部には反射型ライトバルブ１０８Ｒの前面ガラス部が挿入されている。ライトバルブ保持部材１１３Ｒと反射型ライトバルブ１０８Ｒとは図示しないネジによって固着されている。
【００３４】
また、金属部材からなるライトバルブ保持部材１１３Ｇの中央部に形成された開口部には反射型ライトバルブ１０８Ｇの前面ガラス部が挿入されている。ライトバルブ保持部材１１３Ｇと反射型ライトバルブ１０８Ｇとは図示しないネジによって固着されている。
【００３５】
更に、金属部材からなるライトバルブ保持部材１１３Ｂの中央部に形成された開口部には反射型ライトバルブ１０８Ｂの前面ガラス部が挿入されている。ライトバルブ保持部材１１３Ｂと反射型ライトバルブ１０８Ｂとは図示しないネジによって固着されている。
【００３６】
ライトバルブ保持部材１１３Ｒ，１１３Ｇ，１１３Ｂには上下方向へ延びる延設部がそれぞれ設けられている。
【００３７】
偏光ビームスプリッタ１０７Ｒの上面及び下面、並びに反射型ライトバルブ１０８Ｒからの光が入射する入射面の近傍には、金属部材からなる一体化部材１１２Ｒ−Ａ，１１２Ｒ−Ｂが接着剤で固着されている。
【００３８】
一体化部材１１２Ｒ−Ａ，１１２Ｒ−Ｂの折曲げ部とライトバルブ保持部材１１３Ｒの延設部とを半田付けすることにより、反射型ライトバルブ１０８Ｒと偏光ビームスプリッタ１０７Ｒとが一体化される。
【００３９】
また、偏光ビームスプリッタ１０７Ｇの上面及び下面、並びに反射型ライトバルブ１０８Ｇからの光が入射する入射面の近傍には、それぞれ金属部材からなる一体化部材１１２Ｇ−Ａ，１１２Ｇ−Ｂが接着剤で固着されている。
【００４０】
一体化部材１１２Ｇ−Ａ，１１２Ｇ−Ｂの折曲げ部とライトバルブ保持部材１１３Ｇの延設部とを半田付けすることにより、反射型ライトバルブ１０８Ｇと偏光ビームスプリッタ１０７Ｇとが一体化される。
【００４１】
更に、偏光ビームスプリッタ１０７Ｂの上面及び下面、並びに反射型ライトバルブ１０８Ｂからの光が入射する入射面の近傍には、それぞれ金属部材からなる一体化部材１１２Ｂ−Ａ，１１２Ｂ−Ｂが接着剤で固着されている。
【００４２】
一体化部材１１２Ｂ−Ａ，１１２Ｂ−Ｂの折曲げ部とライトバルブ保持部材１１３Ｂの延設部とを半田付けすることにより、反射型ライトバルブ１０８Ｂと偏光ビームスプリッタ１０７Ｂとが一体化される。
【００４３】
その結果、反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂ、偏光ビームスプリッタ１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂ及びクロスダイクロイックプリズム１０９からなる検光合成光学系の一体化が達成される。
【００４４】
次に、反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂの冷却方法について説明する。
【００４５】
筐体１２０内には前述のようにして一体化された検光合成光学系の下方にＸＹ平面に平行な平面を形成するように床部材１３０が取り付けられている。この床部材１３０には反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂに相対して通風用穴１３１Ｒ，１３１Ｇ，１３１Ｂが形成されている。床部材１３０の下部には導風管１４０が取り付けられている。
【００４６】
ここで、導風管１４０の構造について説明する。
【００４７】
上部を開放した構造を有し、他端が３本の分岐管１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂに分割されている導風管１４０は、３本の分岐管１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの先端部が通風用穴１３１Ｒ，１３１Ｇ，１３１Ｂを覆うように床部材１３０に取り付けられ、導風管１４０と床部材１３０とによって冷却風の導風通路が形成される。
【００４８】
なお、分岐管１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの末端部には通風用穴へ向かって湾曲する曲面がそれぞれ形成され、冷却風の進行方向をＺ軸方向に効率よく変えることができる（図１参照）。
【００４９】
分岐管１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂには導風管１４０の一端に設けられた冷却ファン１７０から送り出され、導風管本体を通過した冷却風がそれぞれ導かれる。
【００５０】
冷却風は各分岐管１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂに沿って進行し、分岐管１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂの末端部で上方（Ｚ軸方向）へ導かれ、進行方向が９０°変わる。
【００５１】
冷却風は更に通風用穴１３１Ｒ，１３１Ｇ，１３１Ｂを通過してＺ軸方向にそれぞれ進行し、前述した検光合成光学系を構成する反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂを冷却する。
【００５２】
この実施形態によれば、冷却ファン１７０の発生する冷却風の大部分は反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂへ向かって進行し、反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂへ十分に冷却風を供給することができ、冷却風の利用効率を向上させることができるため、小型の冷却ファンを用いて効率よく反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂを冷却することができる。すなわち、冷却ファンを大型化することなく、反射型ライトバルブ１０８Ｒ，１０８Ｇ、１０８Ｂを効率よく冷却することができる。
【００５３】
また、冷却ファンが発生するノイズを大きくさせずにすむとともに、使用電力を増加させずにすむ。
【００５４】
なお、このライトバルブの冷却方法は図４に記載の投射型表示装置だけに限定されることはない。
【００５５】
図５は他の実施形態の投射型表示装置の構成を示す図である。
【００５６】
この投射型表示装置は、光源光を偏光変換装置１０２で単一直線偏光に変換して偏光ビームスプリッタ２０３に入射させ、偏光分離された一方の偏光を色分解合成プリズム２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂと内部に形成された複数のダイクロイック膜とによって構成された複合プリズム２０４によってＢ光、Ｇ光、Ｒ光に色分解して射出させ、反射型ライトバルブ２０５Ｒ，２０５Ｇ，２０５Ｂに入射させ、変調させて射出させ、複合プリズム２０４によって色合成して、合成光を偏光ビームスプリッタ２０３で検光光として取り出して投射レンズ２０６によって投射させる。
【００５７】
この構成の投射型表示装置の反射型ライトバルブ２０５Ｒ，２０５Ｇ，２０５Ｂに対しても前述の冷却方法を同様に適用することができ、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５８】
また、透過型ライトバルブ間の距離が大きい透過型表示装置にも同様に適用することができる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明の投射型表示装置によれば、冷却ファンを大型化することなく、ライトバルブを効率よく冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は投射型表示装置の断面図である。
【図２】図２は投射型表示装置の断面図である。
【図３】図３は投射型表示装置の一部を示す分解斜視図である。
【図４】図４はこの発明の一実施形態に係る投射型表示装置の基本構成を示す図である。
【図５】図５は他の実施形態の投射型表示装置の構成を示す図である。
【図６】図６は従来の投射型表示装置におけるライトバルブの冷却方法を説明する模式図である。
【符号の説明】
１０７Ｒ，１０７Ｇ，１０７Ｂ，２０３　偏光ビームスプリッタ
１０８Ｒ，１０８Ｇ，１０８Ｂ，２０６Ｒ，２０５Ｇ，２０５Ｂ　反射型ライトバルブ
１０９　クロスダイクロイックプリズム
１１０，２０６　投射レンズ
１２０　筐体
１３０　床部材
１３１Ｒ，１３１Ｇ，１３１Ｂ　通風用穴
１４０　導風管
１４０Ｒ，１４０Ｇ，１４０Ｂ　分岐管
１７０　冷却ファン
２０４Ｒ，２０４Ｇ，２０４Ｂ　色分解合成プリズム
【図１】
2004045938.tif 000003
【図２】
2004045938.tif 000004
【図３】
2004045938.tif 000005
【図４】
2004045938.tif 000006
【図５】
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【図６】
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