(57)【要約】【課題】投射レンズ鏡筒及び他の被冷却部材を効率良く冷却する。【解決手段】画像投射装置は、投射レンズ鏡筒５と、該投射レンズ鏡筒以外の被冷却部材６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂと、第１の冷却ファン１２Ａとを有する。該第１の冷却ファンは、投射レンズ鏡筒のうち装置の内部に配置された部分に面する第１の吸気口１３ａと該装置の外部に面する第２の吸気口２１ａとから取り込んだ空気を、被冷却部材に供給する。【選択図】図４
2009042329.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を投射する画像投射装置であって、
投射レンズ鏡筒と、
前記投射レンズ鏡筒以外の被冷却部材と、
第１の冷却ファンとを有し、
該第１の冷却ファンは、前記投射レンズ鏡筒のうち該装置の内部に配置された部分に面する第１の吸気口と該装置の外部に面する第２の吸気口とから取り込んだ空気を、前記被冷却部材に供給することを特徴とする画像投射装置。
【請求項２】
光源からの光を画像変調素子により変調して、前記投射レンズ鏡筒に導く光学系を有し、
前記被冷却部材は、前記光学系を構成する部材であることを特徴とする請求項１に記載の画像投射装置。
【請求項３】
前記第１の冷却ファンを保持し、前記第１の吸気口と、前記第２の吸気口から取り込まれた空気を前記第１の冷却ファンに導く第１のダクト部と、前記第１の冷却ファンからの空気を前記被冷却部材側に導く第２のダクト部とを有するダクト部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の画像投射装置。
【請求項４】
前記第２の吸気口から該装置の外部の空気を取り込み、前記第１の冷却ファンに供給する第２の冷却ファンを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の画像投射装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の冷却ファンを保持し、前記第１の吸気口と、前記第２の冷却ファンにより前記第２の吸気口から取り込まれた空気を前記第１の冷却ファンに導く第１のダクト部と、前記第１の冷却ファンからの空気を前記被冷却部材側に導く第２のダクト部とを有するダクト部材を有することを特徴とする請求項４に記載の画像投射装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１つに記載の画像投射装置と、
該画像投射装置に画像情報を供給する画像供給装置とを有することを特徴とする画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶プロジェクタ等の画像投射装置に関し、さらに詳しくは装置内部を冷却風により冷却する冷却構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像投射装置（以下、プロジェクタという）の高輝度化に伴い、光源ランプからの投射レンズ鏡筒への入射光量が増加することで、投射レンズ鏡筒の温度が上昇する傾向にある。
【０００３】
投射レンズ鏡筒の温度が上昇すると、ランプ点灯初期における投射レンズ鏡筒の温度がまだ低い状態に対して、鏡筒内のレンズの屈折率が変化したり、鏡筒の熱膨張が生じたりするため、光学性能の劣化につながる。したがって、投射レンズ鏡筒の温度の上昇に応じた補正が必要となる。
【０００４】
また、投射レンズ鏡筒以外の部品、例えば、液晶パネル等の画像変調素子の単位面積当たりに照射される光量も増大しており、これらの部品の温度上昇も問題となっている。しかも、プロジェクタの小型化に伴って部品間の間隔が狭くなったため、これらの部品を冷却することが難しくなっている。
【０００５】
特許文献１にて開示されたプロジェクタでは、液晶パネル、偏光板、偏光ビームスプリッタ及び光源ランプの冷却を、投射レンズ鏡筒の周辺に配置された２つの冷却ファンを用いて行っている。
【特許文献１】特許第３５２８８６２号公報
【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等に開示されている従来のプロジェクタでは、投射レンズ鏡筒の周辺自体を冷却する構成を採っていない。したがって、投射レンズ鏡筒の昇温に伴う光学性能の劣化を抑制することができない。
【０００７】
また、特許文献１にて開示されたプロジェクタでは、２つの冷却ファンが装置の筐体に設けられた1つの吸気口から吸気を行うため、吸気抵抗が大きい。このため、冷却ファンの回転数の増加及びこれに伴う騒音の増加を招くおそれがある。
【０００８】
本発明は、投射レンズ鏡筒及び他の被冷却部材を効率良く冷却することができるようにした画像投射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としての画像投射装置は、投射レンズ鏡筒と、該投射レンズ鏡筒以外の被冷却部材と、第１の冷却ファンとを有する。そして、該第１の冷却ファンは、投射レンズ鏡筒のうち装置の内部に配置された部分に面する第１の吸気口と該装置の外部に面する第２の吸気口とから取り込んだ空気を、被冷却部材に供給することを特徴とする。
【００１０】
なお、上記画像投射装置と、該画像投射装置に画像情報を供給する画像供給装置とを有する画像表示システムも本発明の他の側面を構成する。
【発明の効果】
【００１１】
発明では、第１の吸気口に吸い込まれる空気によって投射レンズ鏡筒が冷却される。これにより、投射レンズ鏡筒の温度上昇及びこれに伴う光学性能の劣化が抑えられる。さらに、投射レンズ鏡筒を冷却した空気に第２の吸気口から取り込まれた空気が混合されて温度が下げられた空気が被冷却部材に供給される。これにより、被冷却部材を効率良く冷却することができる。しかも、ファンへの空気の取り込みを２つの吸気口を通じて行うので、吸気抵抗を減少させることができる。したがって、ファン回転数を低下させることができ、装置の静音化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
（プロジェクタの全体構成）
図１には、本発明の実施例１である液晶プロジェクタ（画像投射装置）の構成を示している。
【００１４】
この図において、１は光源ランプ（以下、単にランプという）であり、本実施例では、高圧水銀放電ランプが用いられている。ただし、光源ランプ１として、高圧水銀放電ランプ以外の放電型ランプ（例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプ）を用いてもよい。
【００１５】
２はランプ１を保持するランプホルダ、３は防爆ガラス、４はガラス押えである。αはランプ１からの光束を均一な明るさ分布を有する平行光束に変換する照明光学系、βは照明光学系αからの光を色分解して、後述するＲＧＢの３色用の液晶パネルに導き、さらに該液晶パネルからの光を色合成する色分解合成光学系である。
【００１６】
５は色分解合成光学系βからの光（画像）を図示しないスクリーン（被投射面）に投射する投射レンズ鏡筒である。投射レンズ鏡筒５内には、後述する投射光学系が収納されている。
【００１７】
６はランプ１、照明光学系α及び色分解合成光学系βを収納するとともに、投射レンズ鏡筒５が固定される光学ボックスである。該光学ボックス６には、ランプ１の周囲を囲むランプケース６ａが形成されている。
【００１８】
７は光学ボックス６内に照明光学系α及び色分解合成光学系βを収納した状態で蓋をする光学ボックス蓋である。８は商用電源から各基板へのＤＣ電源を作り出すＰＦＣ電源基板、９は電源フィルタ基板、１０はＰＦＣ電源基板８とともに動作してランプ１を点灯駆動するバラスト電源基板である。
【００１９】
１１はＰＦＣ電源基板８からの電力により、液晶パネルの駆動とランプ１の点灯制御を行う制御基板である。１２Ａ，１２Ｂはそれぞれ、後述する下部外装ケース２１の吸気口２１ａから空気を吸い込むことで、色分解合成光学系β内の液晶パネルや偏光板等の光学素子を冷却するための第１及び第２光学系冷却ファンである。１３は両光学系冷却ファン１２Ａ，１２Ｂからの風を、色分解合成光学系β内の光学素子に導く第１ＲＧＢダクトである。
【００２０】
７０は第１ＲＧＢダクト１３に形成された後述する第１の吸気口を覆う第１のゴミ除去フィルタである。
【００２１】
１４はランプ１に対して吹き付け風を送り、ランプ１を冷却するランプ冷却ファンである。１５はランプ冷却ファン１４を保持しつつ、冷却風をランプ１に導く第１ランプダクトである。１６はランプ冷却ファン１４を保持して、第１ランプダクト１５とともにダクトを構成する第２ランプダクトである。
【００２２】
１７は下部外装ケース２１に設けられた吸気口２１ｂから空気を吸い込み、ＰＦＣ電源基板８とバラスト電源基板１０内に風を流通させることで、これらを冷却するための電源冷却ファンである。１８は排気ファンであり、ランプ冷却ファン１４からランプ１に送られてこれを冷却した後の熱風を、後述する第２側板Ｂ２４に形成された排気口２４ａから排出する。
【００２３】
下部外装ケース２１は、ランプ１、光学ボックス６及び電源系基板８〜１０及び制御基板１１等を収納する。２２は下部外装ケース２１に光学ボックス６等を収納した状態で蓋をするための上部外装ケースである。２３は第１側板であり、第２側板２４とともに外装ケース２１，２２により形成される側面開口を閉じる。下部外装ケース２１には、上述した吸気口２１ａ，２１ｂが形成されており、第２側板２４には上述した排気口２４ａが形成されている。下部外装ケース２１、上部外装ケース２２、第１側板２３及び第２側板２４によって、該プロジェクタの筐体が構成される。
【００２４】
２５は各種信号を取り込むためのコネクタが搭載されたＩＦ基板であり、２６は第１側板２３の内側に取り付けられたＩＦ補強板である。
【００２５】
２７はランプ１からの排気熱を排気ファン１８まで導き、筐体内に排気風を拡散させないようにするための排気ダクトである。
【００２６】
２８はランプ蓋である。ランプ蓋２８は、下部外装ケース２１の底面に着脱可能に配置され、不図示のビスにより固定される。また、２９はセット調整脚である。セット調整脚２９は、下部外装ケース２１に固定されており、その脚部２９ａの高さを調整可能となっている。脚部２９ａの高さ調整により、プロジェクタの傾斜角度を調整できる。
【００２７】
３０は下部外装ケース２１の吸気口２１ａの外側に取り付けられる第２のゴミ除去フィルタ７１を保持するＲＧＢ吸気プレートである。
【００２８】
３１は色分解合成光学系βを保持するプリズムベースである。３２は色分解合成光学系β内の光学素子と液晶パネルを冷却するために、第１及び第２光学系冷却ファン１２Ａ，１２Ｂからの冷却風を導くダクト形状部を有するボックスサイドカバーである。３３はボックスサイドカバー３２と合わさってダクトを形成する第２ＲＧＢダクトである。
【００２９】
３４は色分解合成光学系β内に配置される液晶パネルから延びたフレキシブル基板が接続され、制御基板１１に接続されるＲＧＢ基板である。
【００３０】
（光学構成）
次に、前述したランプ１、照明光学系α、色分解合成光学系β及び投射レンズ鏡筒（投射光学系）５により構成される光学系の構成について図２を用いて説明する。図２において、（Ａ）は光学系の水平断面を、（Ｂ）は垂直断面をそれぞれ示す。
【００３１】
同図において、４１は連続スペクトルで白色光を発光する放電発光管（以下、単に発光管という）である。４２は発光管４１からの光を所定の方向に集光する凹面鏡を有するリフレクタである。発光管４１とリフレクタ４２により光源ランプ１が構成される。
【００３２】
４３ａは図２（Ａ）に示す水平方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズセルを複数配列した第１シリンダアレイである。４３ｂは第１シリンダアレイ４３ａの個々のレンズセルに対応したシリンドリカルレンズセルを複数有する第２シリンダアレイである。４４は紫外線吸収フィルタ、４５は無偏光光を所定の偏光光に変換する偏光変換素子である。
【００３３】
４６は図２（Ｂ）に示す垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたフロントコンプレッサである。４７はランプ１からの光軸を、ほぼ９０度（より詳しくは８８度）折り曲げるための反射ミラーである。
【００３４】
４３ｃは垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズセルを複数配列した第３シリンダアレイである。４３ｄは第３シリンダアレイ４３ｃの個々のレンズセルに対応したシリンドリカルレンズアレイを複数有する第４シリンダアレイである。
【００３５】
５０は色座標を所定値に調整するために特定波長域の色をランプ１に戻すためのカラーフィルタである。４８はコンデンサーレンズである。４９は垂直方向において屈折力を有するシリンドリカルレンズで構成されたリアコンプレッサである。以上により、照明光学系αが構成される。
【００３６】
５８は青（Ｂ：例えば４３０〜４９５ｎｍ）と赤（Ｒ：例えば５９０〜６５０ｎｍ）の波長領域の光を反射し、緑（Ｇ：例えば５０５〜５８０ｎｍ）の波長領域の光を透過するダイクロイックミラーである。５９は透明基板に偏光素子を貼り付けたＧ用の入射側偏光板であり、Ｐ偏光光のみを透過する。６０は多層膜により構成された偏光分離面においてＰ偏光光を透過し、Ｓ偏光光を反射する第１偏光ビームスプリッタである。
【００３７】
６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂ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光変調素子（若しくは画像形成素子）としての赤用反射型液晶パネル、緑用反射型液晶パネル及び青用反射型液晶パネルである。６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂはそれぞれ、赤用１／４波長板、緑用１／４波長板及び青用１／４波長板である。
【００３８】
６４ａはＲ光の色純度を高めるためにオレンジ光をランプ１に戻すトリミングフィルタである。６４ｂは透明基板に偏光素子を貼り付けたＲＢ用入射側偏光板であり、Ｐ偏光のみを透過する。
【００３９】
６５はＲ光の偏光方向を９０度変換し、Ｂ光の偏光方向は変換しない色選択性位相差板である。６６は偏光分離面においてＰ偏光を透過し、Ｓ偏光を反射する第２偏光ビームスプリッタである。
【００４０】
６８ＢはＢ用射出側偏光板（偏光素子）であり、Ｂ光のうちＳ偏光成分のみを整流する。６８ＧはＧ光のうちＳ偏光成分のみを透過させるＧ用出側偏光板である。６９はＲ光及びＢ光を透過し、Ｇ光を反射するダイクロイックプリズムである。
【００４１】
以上のダイクロイックミラー５８〜ダイクロイックプリズム６９により、色分解合成光学系βが構成される。
【００４２】
本実施例において、偏光変換素子４５はＰ偏光をＳ偏光に変換するが、ここでいうＰ偏光とＳ偏光は、偏光変換素子４５における光の偏光方向を基準として述べている。一方、ダイクロイックミラー５８に入射する光は、第１及び第２偏光ビームスプリッタ６０，６６での偏光方向を基準として考え、Ｐ偏光光であるとする。すなわち、本実施例では、偏光変換素子４５から射出された光をＳ偏光光とするが、同じＳ偏光光をダイクロイックミラー５８に入射する場合はＰ偏光光として定義する。
【００４３】
（光学的作用）
次に、光学的な作用を説明する。
【００４４】
発光管４１から発した光はリフレクタ４２により所定の方向に集光される。リフレクタ４２は放物面形状の凹面鏡を有し、放物面の焦点位置からの光は該放物面の対称軸に平行な光束となる。但し、発光管４１からの光源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。これらの光束は、第１シリンダアレイ４３ａに入射する。第１シリンダアレイ４３ａに入射した光束は、シリンダレンズセルの数に応じた複数の光束に分割されて集光され、垂直方向に並ぶ帯状の複数の光束となる。そして、これら複数の分割光束は、紫外線吸収フィルタ４４及び第２シリンダアレイ４３ｂを経て、複数の光源像を偏光変換素子４５の近傍に形成する。
【００４５】
偏光変換素子４５は、偏光分離面と反射面と１／２波長板とを有する。複数の光束は、それぞれの列に対応した偏光分離面に入射し、これを透過するＰ偏光成分とここで反射するＳ偏光成分とに分割される。反射されたＳ偏光成分は反射面で反射し、Ｐ偏光成分と同じ方向に射出する。一方、偏光分離面を透過したＰ偏光成分は、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る。こうして、同じ偏光方向を有する複数の光束が射出する。
【００４６】
偏光変換された複数の光束は、偏光変換素子４５から射出した後、フロントコンプレッサ４６で圧縮され、反射ミラー４７によって８８度反射され、第３シリンダアレイ４３ｃに入射する。
【００４７】
第３シリンダアレイ４３ｃに入射した光束は、シリンダレンズセルの数に応じた複数の光束に分割されて集光され、水平方向に並ぶ帯状の複数の光束となる。該複数の分割光束は、第４シリンダアレイ４３ｄ及びコンデンサーレンズ４８を介してリアコンプレッサ４９に入射する。
【００４８】
フロントコンプレッサ４６、コンデンサーレンズ４８及びリアコンプレッサ４９の光学作用によって、複数の光束によって形成される矩形像は互いに重なり合い、矩形の均一な明るさの照明エリアを形成する。この照明エリアに、反射型液晶パネル６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂが配置される。
【００４９】
偏光変換素子４５によってＳ偏光とされた光は、ダイクロイックミラー５８に入射する。以下、ダイクロイックミラー５８を透過したＧ光の光路について説明する。
【００５０】
ダイクロイックミラー５８を透過したＧ光は、入射側偏光板５９に入射する。Ｇ光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＰ偏光（偏光変換素子４５を基準とする場合はＳ偏光）となっている。そして、Ｇ光は入射側偏光板５９から射出した後、第１偏光ビームスプリッタ６０に対してＰ偏光として入射し、その偏光分離面を透過してＧ用反射型液晶パネル６１Ｇへと至る。
【００５１】
ここで、該プロジェクタのＩＦ基板２５には、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤプレーヤ、テレビチューナ等の画像供給装置８０が接続されている。制御基板１１は、画像供給装置８０から入力された画像情報に基づいて反射型液晶パネル６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂを駆動し、これらに各色用の原画を形成させる。これにより、各反射型液晶パネルに入射した光は、反射されるとともに原画に応じて変調（画像変調）される。画像供給装置８０とプロジェクタとにより画像表示システムが構成される。
【００５２】
Ｇ用反射型液晶パネル６１Ｇにおいては、Ｇ光が画像変調されて反射される。画像変調されたＧ光のうちＰ偏光成分は、再び第１偏光ビームスプリッタ６０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Ｇ光のうちＳ偏光成分は、第１偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面で反射され、投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。
【００５３】
このとき、すべての偏光成分をＰ偏光に変換した状態（黒を表示した状態）において、第１偏光ビームスプリッタ６０とＧ用反射型液晶パネル６１Ｇとの間に設けられた１／４波長板６２Ｇの遅相軸を所定の方向に調整する。これにより、第１偏光ビームスプリッタ６０とＧ用反射型液晶パネル６１Ｇ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。
【００５４】
第１偏光ビームスプリッタ６０から射出したＧ光は、ダイクロイックプリズム６９に対してＳ偏光として入射し、該ダイクロイックプリズム６９のダイクロイック膜面で反射して投射レンズ鏡筒５へと至る。
【００５５】
一方、ダイクロイックミラー５８で反射したＲ光とＢ光は、トリミングフィルタ６４aに入射する。Ｒ光とＢ光はダイクロイックミラー５８によって分解された後もＰ偏光となっている。そして、Ｒ光とＢ光は、トリミングフィルタ６４aでオレンジ光成分がカットされた後、入射側偏光板６４ｂを透過し、色選択性位相差板６５に入射する。
【００５６】
色選択性位相差板６５は、Ｒ光の偏光方向のみを９０度回転させる作用を有し、これによりＲ光はＳ偏光として、Ｂ光はＰ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射する。
【００５７】
Ｓ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射したＲ光は、該第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射され、Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射したＢ光は、該第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過してＢ用反射型液晶パネル６１Ｂへと至る。
【００５８】
Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒに入射したＲ光は、画像変調されて反射される。画像変調されたＲ光のうちＳ偏光成分は、再び第２偏光ビームスプリッタ６６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光のうちＰ偏光成分は、第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過して、投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。
【００５９】
また、Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｂに入射したＢ光は、画像変調されて反射される。画像変調されたＢ光のうちＰ偏光成分は、再び第２偏光ビームスプリッタ６６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光のうちＳ偏光成分は、第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射して、投射光としてダイクロイックプリズム６９に向かう。
【００６０】
このとき、第２偏光ビームスプリッタ６６とＲ用，Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｒ，６１Ｂとの間に設けられた１／４波長板６２Ｒ，６２Ｂの遅相軸を調整することにより、Ｇ光の場合と同じように、Ｒ，Ｂ光それぞれの黒表示状態での調整を行うことができる。
【００６１】
こうして１つの光束に合成されて第２偏光ビームスプリッタ６６から射出したＲ光とＢ光は、射出側偏光板６８Ｂで検光されてダイクロイックプリズム６９に入射する。また、Ｒ光はＰ偏光のまま射出側偏光板６８Ｂを透過して、ダイクロイックプリズム６９に入射する。
【００６２】
射出側偏光板６８Ｂで検光されることにより、Ｂ光は、該Ｂ光が第２偏光ビームスプリッタ６６、Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｂ及び１／４波長板６２Ｂ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。
【００６３】
そして、ダイクロイックプリズム６９に入射したＲ光とＢ光は、ダイクロイック膜面を透過して、該ダイクロイック膜面にて反射したＧ光と合成されて投射レンズ５に至る。
【００６４】
そして、合成されたＲ，Ｇ，Ｂ光は、投射レンズ５によってスクリーンなどの被投射面に拡大投影される。
【００６５】
以上説明した光路は、反射型液晶パネルが白表示状態の場合である。以下では、反射型液晶パネルが黒表示状態の場合での光路について説明する。
【００６６】
まず、Ｇ光の光路について説明する。ダイクロイックミラー５８を透過したＧ光のＰ偏光光は、入射側偏光板５９に入射し、その後第１偏光ビームスプリッタ６０に入射してその偏光分離面で透過され、Ｇ用反射型液晶パネル６１Ｇへと至る。しかし、反射型液晶パネル６１Ｇが黒表示状態であるため、Ｇ光は画像変調されずに反射される。このため、Ｇ用反射型液晶パネル６１Ｇで反射された後も、Ｇ光はＰ偏光光のままである。したがって、Ｇ光は再び第１偏光ビームスプリッタ６０の偏光分離面を透過し、入射側偏光板５９を透過して光源側に戻され、投射光から除去される。
【００６７】
次に、Ｒ光とＢ光の光路について説明する。ダイクロイックミラー５８で反射したＲ光とＢ光のＰ偏光光は、入射側偏光板６４ｂに入射する。そして、入射側偏光板６４ｂから射出した後、色選択性位相差板６５に入射する。色選択性位相差板６５は、Ｒ光の偏光方向のみを９０度回転する作用を持つため、Ｒ光はＳ偏光として、Ｂ光はＰ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射する。
【００６８】
Ｓ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射したＲ光は、その偏光分離面で反射され、Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒへと至る。また、Ｐ偏光として第２偏光ビームスプリッタ６６に入射したＢ光は、その偏光分離面を透過してＢ用反射型液晶パネル６１Ｂへと至る。
【００６９】
ここで、Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒは黒表示状態であるため、Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒに入射したＲ光は画像変調されないまま反射される。このため、Ｒ用反射型液晶パネル６１Ｒで反射された後も、Ｒ光はＳ偏光光のままである。したがって、Ｒ光は再び第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面で反射し、入射側偏光板６４ｂを通過して光源側に戻され、投射光から除去される。これにより、黒表示がなされる。
【００７０】
一方、Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｂに入射したＢ光は、Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｂが黒表示状態であるため、画像変調されないまま反射される。このため、Ｂ用反射型液晶パネル６１Ｂで反射された後も、Ｂ光はＰ偏光光のままである。したがって、Ｂ光は再び第２偏光ビームスプリッタ６６の偏光分離面を透過し、色選択性位相差板６５によりＰ偏光に変換され、入射側偏光板６４ｂを透過して、光源側に戻され、投射光から除去される。
【００７１】
（冷却構造）
次に、本実施例のプロジェクタにおける冷却構成について、図３を用いて説明する。前述したように、本プロジェクタ内には、５つのファン１２Ａ，１２Ｂ，１４，１７，１８が収納されており、以下に示す複数の流路に空気流を流してそれぞれの冷却対象を冷却する。
【００７２】
図３中に実線矢印で示す流路Ｂでは、ランプ冷却ファン１４によって吸い込まれた筐体内の空気が、ダクト１５，１６を介して冷却風としてランプ１まで送られる。ランプ１を冷却した空気流は、排気ボックス２７に導かれ、排気ファン１８によって筐体外部に排気される。
【００７３】
図３中に点線矢印で示す流路Ａでは、投射レンズ鏡筒５の下側の吸気口２１ａから第１及び第２冷却ファン１２Ａ，１２Ｂ（１２Ｂは投射レンズ鏡筒５の下側に配置されている）によって筐体外部から吸い込まれた空気が流入する。該空気流による冷却風は、光学ボックス６内に配置された色分解合成系βの光学素子を冷却する。そして、その冷却風の多くは、光学ボックス６に隣接するＰＦＣ電源基板８及びバラスト電源基板１０に向かって流れ、該基板９，１０に実装された電気部品を冷却した後、排気ファン１８及び電源冷却ファン１７によって筐体外部に排出される。
【００７４】
さらに、図３中に一点鎖線矢印で示す流路Ｃでは、下部外装ケース２１の吸気口２１ｂ（図３中には示していない）から吸い込まれた空気が流入する。該空気流による冷却風は、筐体内の空気とともに電源冷却ファン１７もしくは排気ファン１８による吸い込み力によってバラスト電源基板１０及びＰＦＣ電源基板８に導かれる。そして、これら基板８，１０を冷却した後、電源冷却ファン１７及び排気ファン１８によって筐体外部に排出される。
【００７５】
以上のように構成されるプロジェクタにおける投射レンズ鏡筒５及び色分解合成光学系βの冷却構造について、図４及び図５を用いて詳細に説明する。図５には、図４に分解して示した冷却構造の一部の下面側から見た様子を示している。
【００７６】
図４において、第１光学系冷却ファン（以下、単に第１の冷却ファンという）１２Ａは、ダクト部材としての第１ＲＧＢダクト１３と、図１に示した第２ＲＧＢダクト３３とにより挟持されて保持される。第１の冷却ファン１２Ａは、第１ＲＧＢダクト１３の上部に設けられた第１の吸気口１３ａから空気Ｗ１を取り込む。
【００７７】
ここで、第１の吸気口１３aは、投射レンズ鏡筒５のうち筐体（装置）の内部に配置された部分である外周面（側面）に面するように形成されている。より詳細には、第１の吸気口１３aは、投射レンズ鏡筒５の外周面の一部に沿うような曲面開口形状を有する。
【００７８】
また、第１ＲＧＢダクト１３の底面には、第２光学系冷却ファン（以下、単に第２の冷却ファンという）１２Ｂの排気面に対向した開口１３ｂが形成されている。第２の冷却ファン１２Ｂの吸気面は、下部外装ケース２１の底面に設けられて筐体の外部に面した吸気口（第２の吸気口）２１ａに対向している。
【００７９】
そして、第１ＲＧＢダクト１３には、第２の吸気口２１ａから第２の冷却ファン１２Ｂ及び開口１３ｂを通じて流入した筐体外部の空気（外気）Ｗ２を第１の冷却ファン１２Ａに導く第１のダクト部１３ｃが形成されている。
【００８０】
さらに、第１ＲＧＢダクト１３には、第２ＲＧＢダクト３３とともに色分解合成光学系βに向けて（すなわち、被冷却部材側に）空気を導くためのダクトを構成する第２のダクト部１３ｄ及び第３のダクト部１３ｅを有する。なお、第２のダクト部１３ｄは、第２ＲＧＢダクト３３とボックスサイドカバー３２とが合わさって形成されるダクトに連結されることにより、第１の冷却ファン１２Ａからの冷却風を色分解合成光学系β（反射型液晶パネル６１Ｒ，６１Ｂ、１／４波長板６２Ｒ，６２Ｂ）まで導く。第３のダクト部１３ｅは、光学ボックス６と合わさって形成されるダクトに連結されることにより、第２の冷却ファン１２Ｂからの冷却風Ｗ４を色分解光学系β（入射側偏光板６４ｂ、色選択性位相差板６５、反射型液晶パネル６１Ｇ，１／４波長板６２Ｇ）まで導く。
【００８１】
このような構成において、空気Ｗ１は、第１の冷却ファン１２Ａの吸い込み力によって投射レンズ鏡筒５の外周面に沿って流れて該鏡筒５を冷却した後、第１の吸気口１３ａに吸い込まれる。この様子を、図３中に矢印Ｄで示す。これにより、投射レンズ鏡筒５の温度の上昇による光学性能の劣化を抑制することができる。
【００８２】
また、第１ＲＧＢダクト１３の内部において、吸気口２１ａ、第２の冷却ファン１２Ｂ、開口１３ｂ及びダクト部１３ｃを通じて取り込まれた低温（例えば、室温）の外気Ｗ２が投射レンズ鏡筒５を冷却して温度が上昇した空気Ｗ１に混合される。これにより、第１の冷却ファン１２Ａからダクト形状部１３ｄを通じて色分解合成光学系βに供給される空気Ｗ３の温度を空気Ｗ１の温度よりも下げることができる。
【００８３】
そして、温度が低い空気Ｗ３は、色分解合成光学系βを構成する部材（投射レンズ鏡筒以外の被冷却部材）を効率良く冷却する。冷却される部材には、光変調素子、言い換えれば画像変調素子としての反射型液晶パネル６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂと、１／４波長板６２Ｒ，６２Ｇ，６１Ｂとが含まれる。また、その他、偏光板５９，６４ｂ，６８Ｂ，６８Ｇ、色選択性位相差板６５、トリミングフィルタ６４ａ等を冷却してもよい。
【００８４】
本実施例では、第１の冷却ファン１２Ａ及び第２の冷却ファン１２Ｂのそれぞれについて主たる吸気口１３ａ，２１ａを設けている。
【００８５】
仮に吸気口２１ａからのみ第１の冷却ファン１２Ａと第２の冷却ファン１２Ｂとが吸気を行う場合、吸気する空気を２つのファンで奪い合うことになる。この結果、吸気抵抗が増加し、必要な風速及び風量を求めるためには各ファンの回転数を上げる必要が生じる。これにより、騒音が増加する。
【００８６】
これに対し、本実施例では、第１の冷却ファン１２Ａはこれにより近接した第１の吸気口１３ａから主として吸気を行うため、吸気口２１ａにおける２つの冷却ファン１２Ａ，１２Ｂによる空気の奪い合いを軽減することができる。したがって、第１及び第２の冷却ファン１２Ａ，１２Ｂの回転数をともに低下させることができ、プロジェクタの静音化を図ることができる。
【００８７】
なお、第１の吸気口１３ａには、第１のゴミ除去フィルタ７０が配置される。また、第２の吸気口２１ａには、第２のゴミ除去フィルタ７１が配置される（図５では図示を省略している）。第１のゴミ除去フィルタ７０は、第１ＲＧＢダクト１３における第１の吸気口１３ａの周囲に設けられた爪部によって保持される。また、第２のゴミ除去フィルタ７１は、吸気口２１ａに設けられたルーバー部とＲＧＢ吸気プレート３０によって挟持される。
【００８８】
これらゴミ除去フィルタ７０，７１を設けることにより、特にゴミや埃が問題となる色分解合成光学系β内へのゴミ等の侵入を防止することができる。
【００８９】
第１ＲＧＢダクト１３は、前述したように、第１の吸気口１３ａと、開口１３ｂ及び第１のダクト部１３ｃと、第２のダクト部１３ｄとを有し、さらに第１のゴミ除去フィルタ７０の保持機能も有する。このような多機能の第１ＲＧＢダクト１３を用いることで、冷却構造の部品点数を削減することができる。
【実施例２】
【００９０】
図６には、本発明の実施例２である液晶プロジェクタにおける投射レンズ鏡筒５及び色分解合成光学系β（光学ユニット）の冷却構造を示している。本実施例は、実施例１の冷却構造（図４及び図５）から、第２の冷却ファン１２Ｂをなくした構成に相当する。本実施例において、実施例１と共通する構成要素及び構成部分については、実施例１と同符号を付して説明に代える。
【００９１】
空気Ｗ１は、第１の冷却ファン１２Ａの吸い込み力によって投射レンズ鏡筒５の外周面に沿って流れて該鏡筒５を冷却した後、第１の吸気口１３ａに吸い込まれる。これにより、投射レンズ鏡筒５の温度の上昇による光学性能の劣化を抑制することができる。
【００９２】
また、第１ＲＧＢダクト１３の内部において、吸気口２１ａ、開口１３ｂ及びダクト部１３ｃを通じて取り込まれた低温の外気Ｗ２が投射レンズ鏡筒５を冷却して温度が上昇した空気Ｗ１に混合される。これにより、第１の冷却ファン１２Ａからダクト形状部１３ｄを通じて色分解合成光学系βに供給される空気Ｗ３の温度を空気Ｗ１の温度よりも下げることができる。
【００９３】
そして、温度が低い空気Ｗ３は、実施例１で説明した色分解合成光学系βを構成する部材（被冷却部材）を効率良く冷却する。
【００９４】
本実施例では、第１の冷却ファン１２Ａへの吸気を、２つの吸気口１３ａ，２１ａを通じて行うので、１つの吸気口を通じて吸気を行う場合に比べて吸気抵抗を減少させることができる。したがって、第１の冷却ファン１２Ａの回転数を低下させることができ、プロジェクタの静音化を図ることができる。
【００９５】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。例えば、上記各実施例では、第２の吸気口としての吸気口２１ａを筐体の底面に形成した場合について説明したが、第２の吸気口を筐体の側面に形成してもよい。
【００９６】
また、反射型液晶パネルに代えて、透過型液晶パネルやデジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の実施例１であるプロジェクタの分解斜視図。
【図２】実施例１のプロジェクタの光学構成を示す平面図及び側面図。
【図３】実施例１のプロジェクタの冷却風の流れを示す平面図。
【図４】実施例１における冷却構造を示す分解斜視図。
【図５】実施例１における冷却構造を示す底面図。
【図６】本発明の実施例２であるプロジェクタの冷却構造を示す分解斜視図。
【符号の説明】
【００９８】
１  光源ランプ
５  投射レンズ鏡筒
１２Ａ  第１の冷却ファン
１２Ｂ  第２の冷却ファン
１３  第１ＲＧＢダクト
３２  ボックスサイドカバー
３３  第２ＲＧＢダクト
５９，６４ｂ，６８Ｂ，６８Ｇ  偏光板
６１Ｒ，６１Ｇ，６１Ｂ  反射型液晶パネル
６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂ  １／４波長板
６４a  トリミングフィルタ
６５  色選択性位相差板
７０，７１  ゴミ除去フィルタ
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図６】
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