(57)【要約】【課題】本発明の目的は、信頼性に優れた投写型映像表示装置を提供する。【解決手段】本発明の投写型映像表示装置は、光源１０１と、光源１０１からの光の強度分布を映像信号に応じて変調する光変調素子１３０Ｇ等と、光変素子１３０Ｇ等により変調された光を投写するための投写光学系１７０と、光変調素子１３０Ｇ等を冷却するための空気流を形成する送風機構２０５と、光変調素子１３０Ｇ等を保持するための保持部材１５０Ｇ等と、を有する投写型映像表示装置であって、保持部材１５０Ｇ等には、保持部材１５０Ｇ等の周辺を流れる空気流を、保持部材１５０Ｇ等を介して冷却する冷却素子２００Ｇ等が備えられており、保持部材１５０Ｇ等を介して冷却された空気流が、光変調素子１３０Ｇ等に送風されることを特徴とする。【選択図】図１
2009300739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、該光源からの光の強度分布を映像信号に応じて変調する光変調素子と、
該光変素子により変調された光を投写するための投写光学系と、
前記光変調素子を冷却するための空気流を形成する送風機構と、
前記光変調素子を保持するための保持部材と、
を有する投写型映像表示装置であって、
前記保持部材には、前記保持部材の周辺を流れる前記空気流を、前記保持部材を介して冷却する冷却素子が備えられており、
前記保持部材を介して冷却された前記空気流が、前記光変調素子に送風されることを特徴とする投写型映像表示装置。
【請求項２】
前記光変調素子が、光入射側偏光板と光出射側偏光板を備え、前記保持部材が、前記光入射側偏光板を保持する板状の第１の保持部材と前記光出射側偏光板を保持する第２の保持部材とを有し、これら第１または第２の前記保持部材の何れか一方に前記冷却素子が備えられてなる投写型映像表示装置であって、
前記空気流が、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との間を流れることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項３】
前記冷却素子は、前記第１の保持部材の光入射面に配置されることを特徴とする請求項２に記載の投写型映像表示装置。
【請求項４】
前記光変調素子が、光入射側偏光板と光出射側偏光板を備え、前記保持部材が、前記光入射側偏光板を保持する板状の第１の保持部材と前記光出射側偏光板を保持する第２の保持部材とを有し、これら第１または第２の前記保持部材の何れか一方に前記冷却素子が備えられてなる投写型映像表示装置であって、
前記空気流が、前記第１の保持部材の光入射面側を流れることを特徴とする請求項１に記載の投写型映像表示装置。
【請求項５】
前記保持部材の前記空気流と接する面が、凹凸構造を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の投写型映像表示装置。
【請求項６】
前記凹凸構造は、少なくとも１つ以上の突条にて形成されており、前記空気流の流れの方向と各突条の延在方向とを平行とすることを特徴とする請求項５に記載の投写型映像表示装置。
【請求項７】
前記保持部材の前記空気流と接する面において、前記空気流の流れの幅が前記光変調素子の幅より広い幅を有してなり、
前記保持部材の前記空気流と接する面において、前記光変調素子の幅よりも外側の領域における前記凹凸構造の前記突条の延在方向を、前記空気流の流れに沿って、前記光変調素子の幅よりも外側から内側へ曲げる形状としたことを特徴とする請求項５に記載の投写型映像表示装置。
【請求項８】
前記保持部材は、前記空気流に対して、前記光変調素子より上流及び前記光変調素子の両側に位置し、前記空気流と接する面を有する第１の部分と前記光変調素子の下流に位置する第２の部分とを備え、
前記保持部材の前記第１の部分の熱伝導率が、前記保持部材の前記第２の部分の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の投写型映像表示装置。
【請求項９】
第１の前記保持部材と第２の前記保持部材とを熱伝導部材によって連結したことを特徴とする請求項２〜８に記載の投写型映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光源からの出射光を光学素子にて変調し、変調後の光像を投写光学系部品にて投写する投写型映像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の投写型映像表示装置、例えば、液晶プロジェクターは、図１１に示すように、本体内に光源３０１と、照明光学系３０２、偏光板３４０、液晶パネル３３５と、ダイクロイックプリズム等の合成光学系３６０、投写光学系３７０等を搭載して構成されている。液晶パネル３３５は、映像の画素（例えば、ピクセル）単位で、光の透過を制御する所謂ライトバルブとして働くものであり、映像情報に応じて各色光を変調する。なお、図１１では、１組の偏光板３４０と液晶パネル３３５のみを記載し、各色に対応した他の偏光板３４０と液晶パネル３３５については、省略している。この変調された各色光は、ダイクロイックプリズム等の合成光学系３６０により合成された投写光像を投写光学系３７０によってスクリーン上等に拡大投写される。
【０００３】
このような液晶プロジェクターでは、光源３０１や、その光源３０１からの光を吸収する液晶パネル３３５及びその前後に配置される偏光板３４０等が発熱源となって本体内が加熱状態となる。そのため、本体外枠等に放熱ファン４０４や送風ファン４０５を設置して、図中の矢印（白抜き）に送風方向を示すように、液晶プロジェクター外部の空気（外気）を光源３０１、液晶パネル３３５及び偏光板３４０等に供給（送風）して、これらを冷却していた。この場合、光源３０１は＋９００℃程度と非常に高温となるので、外気により十分に冷却することができるが、液晶パネル３３５や偏光板３４０等は使用温度の上限が比較的低温で、使用温度の上限は、＋７０℃程度であるため、十分に冷却することができなかった。即ち、液晶パネル３３５や偏光板３４０等は、放熱量が外気温度に大きく影響されることとなるので、例えば、外気温度が低い場合には、液晶パネル３３５や偏光板３４０等は供給される外気により十分に冷却することができても、外気温度が高い場合には十分に冷却することができなかった。従って、外気温度が高い場合には送風ファン４０５の風量を増加する等して放熱量を増加させる必要があり、このため、送風ファン４０５による騒音が増大すると共に、消費電力が著しく増大する等の不都合を招く危惧もあった。
【０００４】
また、近年、液晶プロジェクター等の投写画面の大面積化に対する要請に答えるため、光源の高輝度化が求められている。しかしながら、液晶パネル３３５や偏光板３４０等に照射される光量が増加すると、液晶パネル３３５や偏光板３４０等に吸収される光が増加することで、発熱量も増加して、液晶パネル３３５や偏光板３４０等を使用温度の上限以下に冷却することができなくなる等、高輝度化を実現する上で、冷却性能不足が課題となっていた。
【０００５】
このような課題を解決するために、光学部品を冷却する冷却風の通風口内にフィンを設け、そのフィンをペルチェ素子で冷却することで、通過する冷却風の温度を下げて冷却能力を向上させるもの（例えば、特許文献１参照）や液晶パネルを構成する枠に放熱フィンを設けて、フィンに集中的に風を送ることで冷却するもの（例えば、特許文献２参照）などが提案されていた。
【特許文献１】特開２００２−２２８７５４号公報
【特許文献２】特開２００６−５８３３８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の構成では、空気を冷却するためのフィンを設けた通風口と冷却対象である液晶パネル等の光学部品との間が離れており、冷却風が通気口から液晶パネルに到達するまでに暖められる等により冷気が逃げるため、冷却の効率が十分ではなかった。また、特許文献２の構成では、液晶パネルを透過する光を妨げないように、液晶パネルの４辺の端部から、この４辺の端部と結合した枠を通じて放熱フィン等に放熱しなければならず、光変調部全体を冷却するのには、効率が悪かった。
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するもので、発熱量が大きな光変調素子を効率的に冷却することにより、高輝度化した場合においても信頼性の高い投写型映像表示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】
前記従来の課題を解決するために、本発明の投写型映像表示装置は、光源と、該光源からの光の強度分布を映像信号に応じて変調する光変調素子と、該光変素子により変調された光を投写するための投写光学系と、前記光変調素子を冷却するための空気流を形成する送風機構と、前記光変調素子を保持するための保持部材と、を有する投写型映像表示装置であって、前記保持部材には、前記保持部材の周辺を流れる前記空気流を、前記保持部材を介して冷却する冷却素子が備えられており、前記保持部材を介して冷却された前記空気流が、前記光変調素子に送風されることを特徴とするものである。
【０００９】
このように構成することで、冷却素子により冷却された保持部材によって、送風機構により送風された空気流が冷却された後、この冷却された空気流が、光変調素子に送風され、光変調素子を冷却する。このため、光変調素子を保持すると共に、空気流を冷却する熱交換部として作用する保持部材は、冷却対象である光変調素子の近くに配置され、空気流は、保持部材で冷却された直後に光変調素子に送風されることになる。これにより、冷却効率の向上が実現でき、光変調素子の信頼性向上、長寿命化を実現することが可能となる。
【００１０】
また、前記光変調素子が、光入射側偏光板と光出射側偏光板を備え、前記保持部材が、前記光入射側偏光板を保持する板状の第１の保持部材と前記光出射側偏光板を保持する第２の保持部材とを有し、第１または第２の前記保持部材の何れか一方に前記冷却素子が備えられてなる投写型映像表示装置であって、前記空気流が、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との間を流れる構成が好ましい。
【００１１】
このように構成することで、冷却された空気流が、第１の保持部材と第２の保持部材の間に制限されて流れるため、冷却された空気流が周囲に広がって、冷気が拡散することを抑制し、効率的に光変調素子を冷却することができる。
【００１２】
さらに、この場合、前記冷却素子は、前記第１の保持部材の光入射面に配置されることが好ましい。冷却素子として、ペルチェ素子等を用いた場合、冷却素子の低温側と高温側が存在する。前記第１の保持部材の光入射側に冷却素子を配置することで、空気流が流れる第１の保持部材と第２の保持部材の間には、冷却素子が配置されず、その結果、空気流が冷却素子の高温側で暖められることが抑制でき、冷却効率を高めることができる。
【００１３】
また、前記光変調素子が、光入射側偏光板と光出射側偏光板を備え、前記保持部材が、前記光入射側偏光板を保持する板状の第１の保持部材と前記光出射側偏光板を保持する第２の保持部材とを有し、第１または第２の前記保持部材の何れか一方に前記冷却素子が備えられてなる投写型映像表示装置であって、前記空気流が、前記第１の保持部材の光入射面側を流れる構成であっても良い。
【００１４】
このように構成することで、第１の保持部材の光入射側へ送風した空気流によって、光変調素子を冷却することができる。これにより、第１の保持部材と第２の保持部材の間に流れる空気流と合せて、光変調素子を冷却できるので、冷却効率を高めることができる。
【００１５】
また、前記保持部材の前記空気流と接する面が、凹凸構造を有することが好ましい。これにより、空気流と保持部材間の接触面積が向上し、熱交換効率が増加して、より空気流を効率的に冷却することができる。さらに、前記凹凸構造は、少なくとも１つの突条にて形成されており、前記空気流の流れの方向と各突条の延在方向とを平行とする、あるいは、前記光変調素子の幅よりも外側の領域における前記凹凸構造の前記突条の延在方向を、前記空気流の流れに沿って、前記光変調素子の幅よりも外側から内側へ曲げる形状とすることで、冷却された空気流が光変調素子以外の領域に流れることを抑制して、冷却効率を高めることができる。
【００１６】
さらに、前記保持部材は、前記空気流に対して、前記光変調素子より上流及び前記光変調素子の両側に位置し、前記空気流と接する面を有する第１の部分と前記光変調素子の下流に位置する第２の部分とを備え、前記保持部材の前記第１の部分の熱伝導率が、前記保持部材の前記第２の部分の熱伝導率よりも大きくすることが好ましい。
【００１７】
これにより、保持部材における光変調素子の下流に位置する領域への熱伝導が抑制され、冷却素子によって、冷却する領域を光変調素子の冷却に寄与する光変調素子の上流及び両側に位置する領域に限定できるため、冷却効率を向上させることができる。
【００１８】
また、第１の前記保持部材と第２の前記保持部材とを熱伝導部材によって連結してもよい。これにより、光出射側の保持部材においても、光入射側と同様にして、光出射側の保持部材において冷却された空気流を光出射側の光変調素子に送風することで、光出射側の偏光板を冷却することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の投写型映像表示装置は、光変調素子を効率的に冷却することができ、信頼性の高い投写型映像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】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
（実施例１）
図１は、本発明の実施例１、並びに後述する実施例２〜８における投写型映像表示装置の光学系構成の概略図である。
【００２１】
本発明の実施形態の投写型映像表示装置は、図１に示すような光学系を内蔵している。本発明の光学系としては、光源１０１と、照明光学系１０２と、光を波長毎に分離するダイクロイックミラー１１１、１１２と、反射ミラー１１５、１１６、１１７と、光学レンズ１２０、１２１、１２２、１２３、１２４と、光変調素子１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂと、合成光学系部品１６０と、投写光学系部品１７０等で構成されている。
【００２２】
光源１０１は、超高圧水銀ランプ等のランプ１０１ａと、ランプ１０１ａから発散される光（発散光）を前方に出射するためのリフレクタ１０１ｂから構成されている。また、光源１０１としては、レーザやＬＥＤ等の固体光源を用いてもよい。
【００２３】
照明光学系１０２は、光源１０１からの出射光を均一な輝度分布の平行光束とするものであり、フライアイレンズ１０２ａ、偏光ビームスプリッター（ＰＢＳ）１０２ｂ、集光レンズ等から構成されている。また、ダイクロイックミラー１１１、１１２は、照明光学系１０２からの平行光束を各色（赤、緑、青）の波長域の光に分離するものである。各色に対応する光を図中の点線ＬＲ（赤）、ＬＧ（緑）、ＬＢ（青）で示す。ダイクロイックミラー１１１により、照明光学系１０２からの平行光束から赤色（Ｒ）の波長域の光ＬＲが取り出されて反射ミラー１１５方向に反射される。さらに、ダイクロイックミラー１１２により、残りの光束から緑色（Ｇ）の波長域の光ＬＧが取り出されて光学レンズ１２１方向に反射され、残りの青色（Ｂ）の波長域の光ＬＢが反射ミラー１１６、１１７により光学レンズ１２２方向に反射されることで、各色に分離される。
【００２４】
各色の波長域に分離された光束は、光学レンズ１２０、１２１、１２２、１２３、１２４によって、各色に対応した光変調素子１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂに導入される。具体的には、赤色の波長域の光ＬＲは光変調素子１３０Ｒへ、緑色の波長域の光ＬＧは光変調素子１３０Ｇへ、青色の波長域の光ＬＢは光変調素子１３０Ｂへ、それぞれ導入される。
【００２５】
各光変調素子１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂは、各色の光束を映像情報に応じて変調して、合成光学系部品１６０に導入する。合成光学系部品１６０は、各光変調素子１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂによって変調された各色の光束を合成して、投写光学系部品１７０に導入する。投写光学系部品１７０は、この合成された光束をスクリーン等に拡大投写することで、映像等を表示する。
【００２６】
ここで、光変調素子１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂは、それぞれ液晶パネル１３５Ｒ、１３５Ｇ、１３５Ｂと、その両側に偏光板を保持するための保持部材として、保持板１５０Ｒ、１５１Ｒ、１５０Ｇ、１５１Ｇ、１５０Ｂ、１５１Ｂが設けられた構成となっており、各保持板に、偏光板１４０Ｒ、１４１Ｒ、１４０Ｇ、１４１Ｇ、１４０Ｂ、１４１Ｂ（図１では、図示を省略しているが、図２以降の図を用いて後述する）が取り付けられている。
【００２７】
さらに、光入射側の保持板１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂのそれぞれにペルチェ素子等の冷却素子２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂが取り付けられている。これらの保持板１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂと冷却素子２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂと取り付け構成については、後述する。
図２に、実施例１における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。なお、本実施例及び後述する実施例においては、緑色光の偏光板用保持板についてのみ記載しているが、青色や赤色等の光における偏光板用保持板についても、同様の構造を用いている。また、偏光板用の保持板だけでなく、液晶パネル用の保持板においても、同様の構造を用いることができる。
図２（ａ）及び（ｃ）に示すように、偏光板１４０Ｇは、保持板１５０Ｇの中央部付近に、配置される。具体的には、四角形状の偏光板１４０Ｇの４辺の内、互いに向かい合う２辺の端部付近が保持板１５０Ｇの固定部材１５４Ｇ及び１５５Ｇによって固定されている。斯かる固定部材１５４Ｇ及び１５５Ｇは、保持板と同一の材料で一体的に形成されており、斯かる実施例の場合には、保持板から直立した部分１５４Ｇとこの直立した部分から保持板に略平行に折り曲げられた部分１５５Ｇからなる断面Ｌ字形状をなしており、上述の偏光板１４０Ｇの端部を挟持している。
なお、保持部材１５０Ｇは、四角形状の偏光板１４０Ｇの４辺の内、互いに向かい合う２辺に沿って、設けられており、その長手方向が後述する空気流の方向に略一致するようになっている。
【００２８】
また、これらの偏光板１４０Ｇと保持板１５０Ｇとは、熱膨張率の違いによる歪の影響を軽減するため、隙間１５９を空けて配置される。このため、保持板１５０Ｇと偏光板１４０Ｇとは強く圧着されておらず、熱伝導により偏光板１４０Ｇの熱を保持板１５０Ｇに十分に移動させることはできない。
この隙間１５９の隙間長は、前述の固定部材の直立した部分１５４Ｇの直立方向の長さによって、定められる。従って、これらの偏光板１４０Ｇと保持板１５０Ｇとは、熱膨張率の違いが大きい場合は、この長さを長くすることによって、固定部材の弾性力の範囲の中で、偏光板１４０Ｇと保持板１５０Ｇと各大きさの変化の差を吸収することができる。
また、偏光板１４０Ｇと保持板１５０Ｇ間の隙間１５９は、後述する冷却された空気流を通すことができるため、偏光板１４０Ｇの光入射側へも空気流を送風して、偏光板１４０Ｇを冷却することができる。
なお、偏光板１４０Ｇの保持板１５０Ｇへの固定については、図２に示すようなＬ字型の固定部材１５４Ｇ及び１５５Ｇを用いて固定する場合以外にも、保持板１５０Ｇの穴部にはめ込む等の種々の方法を用いることができる。このような場合にも、偏光板１４０Ｇを冷却するには、偏光板１４０Ｇの周囲から、偏光板１４０Ｇから保持板１５０Ｇへの熱伝導により熱を移動させるだけでは、偏光板１４０Ｇの全体、特に中央部を冷却するのに十分ではない。
【００２９】
また、図２（ｂ）に示すように、保持板１５０Ｇの偏光板１４０Ｇに対応する位置は、矩形の光透過穴１５６Ｇが開いており、入射した光が、その光透過穴１５６Ｇを通して、偏光板１４０Ｇに照射される。
【００３０】
斯かる保持板１５０Ｇには、ペルチェ素子からなる冷却素子２００Ｇが配置されている。なお、冷却素子２００Ｇの保持板１５０Ｇ上での位置は、穴以外の位置であればよいが、後述するように、空気流に対して偏光板１４０Ｇよりも上流側であることが好ましい。さらに、図２（ｃ）に示すように、冷却素子２００Ｇは、保持板１５０Ｇの後述する空気流の方向に対して垂直方向の両端に渡って配置されている。
【００３１】
冷却素子２００Ｇは、冷却素子の本体２０３Ｇとその両側に備えられた冷却素子の低温面２０１Ｇと冷却素子の高温面２０２Ｇから構成されており、冷却素子の低温面２０１Ｇを保持板１５０Ｇに接触して、固定される。
【００３２】
なお、保持板１５０Ｇと冷却素子の低温面２０１Ｇとの間には、熱伝導シートやサーマルグリスを用いることが好ましい。このように構成することで、保持板１５０Ｇと冷却素子の低温面２０１Ｇの間の熱抵抗が低減され、保持板１５０Ｇをより効率的に冷却することができる。
図３に、偏光板の冷却のメカニズムを示す。図３に示すように、保持板１５０Ｇは、冷却素子２００Ｇにより、冷却される。ここで、冷却素子の高温面２０２Ｇは、ヒートパイプ２２０等に接続され、冷却素子２００Ｇからの熱が拡散、排熱される。次に、筐体２１０等に取り付けられた送風ファン２０５から送風された空気流は、送風ダクト等を通じて、光入射側の保持板１５０Ｇと光出射側の保持板１５１Ｇとの間に送風される。なお、図３では、図１に示すような光学系等の他の構成部品については省略している。この送風された空気流は、冷却素子２００Ｇにより冷却された保持板１５０Ｇの周囲において、その熱を奪われ、冷却される。（図中の白抜き矢印は空気流、黒実線矢印は熱の移動を示す。）その後、冷却された空気流が、偏光板１４０Ｇに送風されることで、その熱を奪い、偏光板１４０Ｇを冷却する。なお、この冷却された空気は、液晶パネル１３５Ｇや光出射側の偏光板１４１Ｇにも送風されるため、これらの冷却も同時に行うことができる。
ここで、冷却素子２００Ｇの保持板１５０Ｇにおける位置は、送風ファン２０５から送風された空気流に対して、偏光板１４０Ｇよりも上流側（図３のＡで示す領域）であることが好ましい。これにより、保持板１５０Ｇの空気流を冷却すべき位置において、冷却素子２００Ｇにより冷却することができるため、冷却効率を高めることができる。
なお、保持板１５０Ｇは、ステンレスやアルミニウム等の金属等、熱伝導率の高い材料で構成される。これにより、保持板１５０Ｇを、冷却素子２００Ｇによって、素早く、均一に冷却することができ、空気流を均一に冷却することができる。
【００３３】
このように構成することで、空気流が、保持板１５０Ｇで冷却された直後に、偏光板１４０Ｇを冷却するため、冷却された空気流が、偏光板１４０Ｇ以外の部材を冷却する等の無駄な冷却をすることがなく、効率的に、偏光板１４０Ｇを冷却することができる。また、冷却された空気流が、偏光板１４０Ｇの全面に送風されて偏光板１４０Ｇを冷却するため、偏光板１４０Ｇの一部又は周囲から、固体内の熱伝導によって冷却するものに比べて、より均一に冷却することができる。
【００３４】
ここで、偏光板１４０Ｇ等は本発明の「光変調素子」、保持板１５０Ｇ等は本発明の「保持部材」、冷却素子２００Ｇは本発明の「冷却素子」、送風ファン２０５は本発明の「送風機構」の１例である。
【００３５】
（実施例２）
図４に、実施例２における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。図４（ａ）に示すように、偏光板１４０Ｇは、実施例１と同様にして、保持板１５０Ｇの中央部付近にその両端部を固定することで、配置される。また、図４（ｂ）に示すように、保持板１５０Ｇの偏光板１４０Ｇに対応する位置は、矩形の光透過穴１５６Ｇが開いており、入射した光が、その穴を通して、偏光板１４０Ｇに照射される。
【００３６】
本実施例においては、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、空気流（図中の白抜き矢印で示す）が、保持板１５０Ｇの光入射側に流れるように、冷却素子２００Ｇは、保持板１５０Ｇの空気流上流側の面において、保持板１５０Ｇの空気流の方向に対して垂直方向の中央部に配置されている。図の点線部で示す通路１５８は、冷却素子２００Ｇが存在しないところであり、紙面に対して垂直かつ表面方向に流れる空気流の通路である。なお、保持板１５０Ｇと冷却素子の低温面２０１Ｇとの間には、熱伝導シートやサーマルグリスを用いることが好ましい。このように構成することで、保持板１５０Ｇと冷却素子２００Ｇの間の熱抵抗が低減され、保持板１５０Ｇをより効率的に冷却することができる。その他の構成は、実施例１と同様であり、同一の構成部品には同一の符号を付している。
【００３７】
このように構成することで、図４（ｂ）に示すように、保持板１５０Ｇの光入射側の面に沿って、空気流を送風することができる。即ち、本実施例では、図２に示す実施例１のように冷却素子２００Ｇが、保持板１５０Ｇの空気流の方向に対して垂直方向全体に渡って配置されておらず、冷却素子の両側に空気流の通路１５８が存在するため、この空気流の通路１５８を通って、空気流が送風される。これにより、偏光板１４０Ｇの光入射側の面を冷却することができる。ここで、実施例１に示すように、偏光板１４０Ｇの光出射側、即ち、光入射側の保持板１５０Ｇと光出射側の保持板１５１Ｇとの間に空気流を送風して、偏光板１４０Ｇの光出射側の面を同時に、即ち、偏光板１４０Ｇの両面を同時に、冷却してもよい。そうすることで、より効率的に偏光板１４０Ｇを冷却することができる。
【００３８】
（実施例３）
図５に、実施例３における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。本実施例においては、２つの冷却素子２００Ｇ、２００Ｇを用いるものであり、図５（ｂ）及び（ｃ）に示すように、空気流（図中の白抜き矢印で示す）が、保持板１５０Ｇの光入射側に流れるように、２つの冷却素子２００Ｇ、２００Ｇは、保持板１５０Ｇの空気流上流側の面において、保持板１５０Ｇの空気流の方向に対して垂直方向の両端部に、互いの間隔を開けて配置されている。図の点線部で示す通路１５８は、２つの冷却素子２００Ｇ、２００Ｇの間の空間であって、紙面に対して垂直かつ表面方向に流れる空気流の通路である。その他の構成は、実施例２と同様であり、同一の構成部品には同一の符号を付している。
【００３９】
このように構成することで、図５（ｂ）に示すように、保持板１５０Ｇの光入射側の面に沿って、前述の通路１５８を通過した空気流を送風することができるとともに、保持板１５０Ｇの中央部付近に配置される偏光板１４０Ｇに多くの空気流を照射することができるため、より効率的に偏光板１４０Ｇを冷却することができる。なお、本実施例においても、実施例１に示すように、偏光板１４０Ｇの光出射側、即ち、光入射側の保持板１５０Ｇと光出射側の保持板１５１Ｇとの間に空気流を送風して、偏光板１４０Ｇの光出射側の面を同時に冷却してもよい。そうすることで、より効率的に偏光板１４０Ｇを冷却することができる。
【００４０】
（実施例４）
図６に、実施例４における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。本実施例においては、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、空気流（図中の白抜き矢印で示す）が、保持板１５０Ｇの光入射側に流れるように、冷却素子２００Ｇは、保持板１５０Ｇの空気流上流側において、橋桁状の複数の高熱伝導体１５７Ｇを用いて配置されている。高熱伝導体１５７Ｇの材質は、熱伝導率の高い材料であればよいが、たとえば、ステンレスやアルミニウム等の金属が使用できる。図の点線で表す通路１５８は、紙面に対して垂直かつ表面方向に流れる空気流の通路であり、上述の橋桁状の複数の高熱伝導体１５７Ｇの橋桁の存在しない部分に相当する。この実施例の場合、冷却素子２００Ｇは、橋桁状の複数の高熱伝導体１５７Ｇを通じて、保持板１５０Ｇを冷却することができる。なお、その他の構成は、実施例２と同様であり、同一の構成部品には同一の符号を付している。
【００４１】
このように構成することで、図６（ｂ）に示すように、保持板１５０Ｇの光入射側の面に沿って、空気流を送風することができるとともに、偏光板１４０Ｇの全面に対して、実施例２や３に比べて幅方向に均一に空気流を照射することができるため、より均一に偏光板１４０Ｇを冷却することができる。なお、本実施例においても、実施例１に示すように、偏光板１４０Ｇの光出射側、即ち、光入射側の保持板１５０Ｇと光出射側の保持板１５１Ｇとの間に空気流を送風して、偏光板１４０Ｇの光出射側の面を同時に冷却してもよい。そうすることで、より効率的に偏光板１４０Ｇを冷却することができる。
【００４２】
（実施例５）
図７に、実施例５における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。本実施例においては、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、保持板１５０Ｇの上部領域１５２Ｇを、保持板１５０Ｇの材料よりも低い熱伝導率を有する材料を用いて構成している。保持板１５０Ｇの上部領域１５２Ｇの材料としては、保持板１５０Ｇの材料として用いるステンレスやアルミニウム等の金属等と比較して、低い熱伝導率も持つ樹脂材料やガラス材料等を用いることができる。その他の構成は、実施例１と同様であり、同一の構成部品には同一の符号を付している。
【００４３】
偏光板１４０Ｇの冷却を行う空気流は、保持板１５０Ｇの偏光板１４０Ｇよりも上流側及び偏光板１４０Ｇの両側の領域、即ち空気流が図面の下から上に流れる場合には保持板１５０Ｇの偏光板１４０Ｇよりも下部及び両側の領域で、接することで、冷却される。このため、保持板１５０Ｇの偏光板１４０Ｇよりも下流側の領域、即ち空気流が図面の下から上に流れる場合には保持板１５０Ｇの偏光板１４０Ｇよりも上部の領域を冷却しても、偏光板１４０Ｇの冷却には寄与しない。
【００４４】
そこで、本実施例のような構成とすることで、保持板１５０Ｇの上流領域１５２Ｇへの熱伝導が抑制され、冷却素子２００Ｇによって冷却する保持板１５０Ｇの領域を偏光板１４０Ｇの冷却に寄与する領域に限定できるため、冷却効率を向上させることができる。その結果、より効率的に偏光板１４０Ｇを冷却することができる。
【００４５】
（実施例６）
図８に、実施例６における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。本実施例においては、図に示すように、保持板１５０Ｇの表面に、空気流の流れに平行となるように、保持板１５０Ｇと同じ材料、あるいは、同程度の熱伝導率を有する材料からなる複数の突条１５３Ｇ、１５３Ｇ‥‥を形成している。ここで、空気流の流れの方向と各突条の延在方向とを平行にするとは、空気流の流れに沿って、直線状に構成されているため、空気流の流れが、その方向におおよそ制限されるような形状になっている程度に構成されていればよい。なお、突条１５３Ｇは、少なくとも１つ以上であればよい。その他の構成は、実施例１と同様であり、同一の構成部品には同一の符号を付している。
【００４６】
このように構成することで、保持板１５０Ｇの表面積が増大するため、この表面に接して流れる空気流との熱交換の効率が向上し、空気流をより冷却することができる。さらに、空気流の流れを一定方向に制限して、偏光板１４０Ｇ以外の領域へ、冷却された空気流が流れることを抑制することができるため、より冷却の効率を高めることができる。その結果、より効率的であるとともに、熱伝導によって冷却する場合に比べてより均一に偏光板１４０Ｇを冷却することができる。
【００４７】
（実施例７）
図９に、実施例７における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。本実施例においては、図に示すように、保持板１５０Ｇの表面に、空気流の流れに平行となるように、複数の突条１５３Ｇ、１５３Ｇ‥‥が形成されており、偏光板１４０Ｇの左右に位置する保持板１５０Ｇの領域での突条１５３Ｇは、偏光板１４０Ｇ側に湾曲した形状としている。その他の構成は、実施例６と同様であり、同一の構成部品には同一の符号を付している。
【００４８】
このように構成することで、保持板１５０Ｇの表面積増大による空気流との熱交換効率の向上に加え、偏光板１４０Ｇの幅よりも外側の領域における凹凸構造の突条の延在方向が、空気流の流れに沿って、偏光板１４０Ｇの幅よりも外側から内側へ曲げる形状となっているため、冷却された空気流が偏光板１４０Ｇ以外の領域に送風されることを抑制することができ、さらに冷却効率を高めることができる。
【００４９】
（実施例８）
図１０に、実施例８における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す。（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。本実施例においては、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、光入射側の偏光板１４０Ｇを保持する保持板１５０Ｇと光出射側の偏光板１４１Ｇを保持する保持板１５１Ｇとが、伝熱部材１６５Ｇで連結されている。保持板１５０Ｇ及び保持板１５１Ｇと伝熱部材１６５Ｇとは、熱伝導を妨げない方法であれば、ねじ止めや接着剤等の方法で連結することができる。なお、伝熱部材１６５Ｇは、金属等の熱伝導率の高い材料を用いることができる。その他の構成は、実施例１と同様であり、同一の構成部品には同一の符号を付している。
【００５０】
このように構成することで、光出射側の保持板１５１Ｇが、伝熱部材１６５Ｇを通じて、冷却素子２００Ｇによって冷却される。これにより、光出射側の保持板１５１Ｇにおいても、光入射側と同様にして、光出射側の保持板１５１Ｇにおいて冷却された空気流を光出射側の偏光板１４１Ｇに送風することで、光出射側の偏光板１４１Ｇを均一かつ効率的に冷却することができる。即ち、本実施例の構成であれば、単一の冷却素子２００Ｇにより、光入射側と光出射側の両方の偏光板を冷却することができ、構造を簡略化できる。
以上の実施例１〜８では、偏光板を保持する保持板を冷却素子で冷却するものについて説明したが、液晶パネルを保持する保持板に冷却素子を配置して、これらの実施例を同様にして、液晶パネルを冷却してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかる投写型映像表示装置は、光変調素子を効率的に冷却することで、信頼性の高い投写型映像表示装置を提供することが可能となるので、大画面を投影する高輝度の液晶プロジェクターなどの用途にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例１、並びに実施例２〜８における投写型映像表示装置の光学系構成の概略図である。
【図２】実施例１における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す図である。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。
【図３】偏光板の冷却のメカニズムを示す断面図である。
【図４】実施例２における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す図である。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。
【図５】実施例３における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す図である。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。
【図６】実施例４における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す図である。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。
【図７】実施例５における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す図である。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。
【図８】実施例６における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す図である。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。
【図９】実施例７における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す図である。（ａ）は光出射側から見た正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）の上方から見た上面図である。
【図１０】実施例８における緑色光入射側の偏光板用保持板の詳細な構造を示す図である。（ａ）は側面図、（ｂ）は上面図である。
【図１１】従来の液晶プロジェクターの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０１、３０１    光源
１０１ａ  ランプ
１０１ｂ  リフレクタ
１０２ａ  フライアイレンズ
１０２ｂ  偏光ビームスプリッター
１０２、３０２    照明光学系
１１１、１１２      ダイクロイックミラー
１１５、１１６、１１７    反射ミラー
１２０、１２１、１２２、１２３、１２４、３２０    光学レンズ
１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂ    光変調素子
１３５Ｒ、１３５Ｇ、１３５Ｂ、３３５    液晶パネル
１４０Ｒ、１４０Ｇ、１４０Ｂ、３４０    光入射側偏光板
１４１Ｒ、１４１Ｇ、１４１Ｂ、３４０    光出射側偏光板
１５０Ｒ、１５０Ｇ、１５０Ｂ    光入射側偏光板用保持板
１５１Ｒ、１５１Ｇ、１５１Ｂ    光出射側偏光板用保持板
１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂ    偏光板用保持板の上流領域
１５３Ｒ、１５３Ｇ、１５３Ｂ    偏光板用保持板の突条
１５４Ｒ、１５４Ｇ、１５４Ｂ    偏光板の固定部材の直立部
１５５Ｒ、１５５Ｇ、１５５Ｂ    偏光板の固定部材の折曲部
１５６Ｒ、１５６Ｇ、１５６Ｂ    偏光板用保持板の光透過穴
１５７Ｒ、１５７Ｇ、１５７Ｂ    橋桁状の複数の高熱伝導体
１５８    空気流の通路
１５９    偏光板と保持板との隙間
１６５Ｒ、１６５Ｇ、１６５Ｂ    偏光板用保持板間の伝熱部材
１６０、３６０    合成光学系
１７０、３７０    投写光学系
２００Ｒ、２００Ｇ、２００Ｂ    冷却素子
２０１Ｒ、２０１Ｇ、２０１Ｂ    冷却素子の低温面
２０２Ｒ、２０２Ｇ、２０２Ｂ    冷却素子の高温面
２０３Ｒ、２０３Ｇ、２０３Ｂ    冷却素子の本体
２０５    送風機構
２１０    筐体
２２０    ヒートパイプ
４０４    放熱ファン
４０５    送風ファン
【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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【図１０】
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【図１１】
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