JP2000241885A - 投写型表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電気光学装置を効率よく冷却し、装置の小
型化、光源装置の高輝度化を容易に行うことのできる投
写型表示装置を提供すること。 【解決手段】投写型表示装置の電気光学装置９２５を構
成する液晶パネル９２５Ｇを冷却する冷却空気導入路８
１は、液晶パネル９２５Ｇと光学部品用筐体９０１、９
０２との隙間として構成され、冷却空気導入路８１中を
流れる冷却空気の流速は１ｍ／ｓ〜４ｍ／ｓをするため
に、隙間の寸法Ｄ１は、１．５mm〜２mmに設定されてい
る。冷却空気の流速を１ｍ／ｓ〜４ｍ／ｓとすることに
より、液晶パネル９２５Ｇの単位時間当たりの温度上昇
率を２．５℃／ｈ以下に抑えることができ、液晶パネル
９２５Ｇを効率的に冷却され、装置の小型化、光源装置
の高輝度化に容易に対応できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光源と、この光源
から出射される光束を画像情報に応じて変調し光学像を
形成する電気光学装置と、この電気光学装置で形成され
た画像を拡大投写する投写レンズとを備えた投写型表示
装置に関する。

【０００２】

【背景技術】従来より、光源と、この光源から出射され
る光束を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装
置と、この電気光学装置で形成された画像を拡大投写す
る投写レンズとを備えた投写型表示装置が知られてい
る。

【０００３】このような投写型表示装置は、会議、学
会、展示会等でのマルチメディアプレゼンテーションに
広く利用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、投写型表示
装置は、プレゼンテーション用の会議室等に設置された
状態で維持されることもあるが、必要に応じて持ち込ま
れたり、終了後に他の場所に移して保管する場合もあ
る。従って、持ち運びを容易にするために、投写型表示
装置の小型化が促進されている。

【０００５】また、投写型表示装置による表示画面の視
認性を向上するために、光源装置の高輝度化が促進され
ている。

【０００６】このような小型化、光源装置の高輝度化が
促進された投写型表示装置においては、小型化に伴う装
置内部の構成部品の密集化、高輝度化に伴う装置内部の
温度上昇の観点から、投写型表示装置の内部をいかに効
率よく冷却するかが問題となる。特に、光源から出射さ
れた光束を画像情報に応じて光学像を形成する電気光学
装置は、光束を画像情報に応じて変調する光変調装置を
備え、この光変調装置は、ポリシリコンをスイッチング
素子とする液晶パネル等、一般的に高熱に弱い装置や熱
により特性が変化するような装置を含んで構成されるた
め、これを効率よく冷却することは重要な問題である。

【０００７】本発明の目的は、電気光学装置を効率よく
冷却し、装置の小型化、光源装置の高輝度化を容易に行
うことのできる投写型表示装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る投写型表示装置は、光源と、この光源
から出射される光束を画像情報に応じて変調し光学像を
形成する電気光学装置と、この電気光学装置で形成され
た画像を拡大投写する投写レンズとを備えた投写型表示
装置であって、前記電気光学装置を構成する光変調装置
を冷却する冷却機構を備え、この冷却機構は、前記光変
調装置の単位時間当たりの温度上昇率を０℃／ｈ〜２．
５℃／ｈに抑えるように構成されていることを特徴とす
る。

【０００９】ここで、光変調装置は、主として光源から
の出射光束によって加熱する。そして、単位時間当たり
の光変調装置の温度上昇率は、光変調装置を構成する液
晶パネル等の耐熱温度等に応じて設定される。

【００１０】このような本発明によれば、光変調装置の
単位時間当たりの温度上昇率が０℃／ｈ〜２．５℃／ｈ
に抑えられているので、光変調装置が効率的に冷却され
装置の小型化、光源装置の高輝度化に容易に対応するこ
とが可能となる。

【００１１】なお、装置を起動してからしばらくの間
は、装置の温度上昇率が比較的高く、また、時間と共に
変化する。しばらく経つと装置の温度上昇率は徐々に鈍
り、温度が安定するようになる。これと同様に、装置を
起動して約10分経過すると、液晶パネルの温度上昇は、
温度上昇率△Ｔ＝20〜30℃／ｈ程度となり、安定状態に
入り始める。さらに、装置を起動してから約0.5〜１時
間で、温度上昇率がほぼ安定した状態となる。本発明の
温度上昇率の値は、このように、装置を起動してから所
定時間経過後、装置の温度上昇率と液晶パネルの温度上
昇率とがほぼ安定した状態での値である。

【００１２】以上において、上述した冷却機構が外部の
空気を冷却空気として装置内部に導く吸気ファンと、こ
の吸気ファンからの冷却空気を前記光変調装置に導く冷
却空気導入路とを備えている場合、この冷却空気導入路
を流れ、光変調装置を冷却する冷却空気の流速は１ｍ／
ｓ〜４ｍ／ｓとされているのが好ましい。

【００１３】すなわち、上述したように、光変調装置の
温度上昇率を０℃／ｈ〜２．５℃／ｈに抑えるには、光
変調装置を冷却する冷却空気を一定以上の流速とする必
要がある。そして、冷却空気の流速が１ｍ／ｓ未満で
は、光変調装置を冷却空気により十分に冷却することは
できないので、光変調装置の温度上昇率を２．５℃／ｈ
以内に収めるのは困難である。一方、冷却空気の流速が
４ｍ／ｓ以上となると、冷却空気による光変調装置の冷
却効率はほぼ安定した状態となるので、流速をさらに上
げても、光変調装置をより効率よく冷却することはでき
ない。従って、冷却空気の流速を１ｍ／ｓ〜４ｍ／ｓに
設定し、これに見合う吸気ファン等を採用することによ
り、投写型表示装置の電力消費等を適切な状態にするこ
とが可能となる。

【００１４】また、上述した冷却導入路が光変調装置と
この光変調装置に対向配置される部材との隙間として構
成されている場合、この隙間の寸法は１．０〜３．０m
m、好ましくは１．５〜２．０mmに設定されているのが
好ましい。

【００１５】ここで、光変調装置に対向配置される部材
としては、例えば、レンズ、ミラー等の光学部品を収納
する光学部品用筐体等が考えられる。

【００１６】すなわち、上述した冷却空気導入路を流れ
る冷却空気のうち、実際に光変調装置の冷却に寄与する
のは、光変調装置の表層１．０〜３．０mmの部分の冷却
空気である。従って、冷却空気導入路の隙間を３．０mm
以上としても、冷却空気による光変調装置の冷却効率が
大幅に向上することはない。一方、冷却空気導入路の隙
間の寸法が１．０mm未満の場合、隙間部分に流れ込む冷
却空気の流体抵抗により、冷却空気導入路中の冷却空気
の流速が落ちてしまい、効率的に光変調装置を冷却でき
ない。従って、冷却空気導入路の隙間寸法を１．０〜
３．０mm、好ましくは１．５〜２．０mm程度とすること
により、効率よく光変調装置を冷却することが可能とな
る。

【００１７】さらに、上述した冷却機構としては、一方
の端部開口が吸気ファンと接続され、他方の端部開口が
光変調装置の直下に配置される冷却空気導入パイプを備
えている冷却機構を採用するのが好ましい。

【００１８】具体的には、電気光学装置が赤、緑、青の
各色光束を変調する３つの光変調装置を備えている場
合、冷却空気導入パイプは、吸気ファンと接続される本
管と、この本管から分岐する３本の分岐管とを有し、こ
の３本の分岐管のそれぞれを流れる冷却空気を各光変調
装置の発熱量に応じて按分するように構成することがで
きる。

【００１９】すなわち、冷却空気導入パイプを備えてい
るので、吸気ファンで取り入れられた冷却空気を光変調
装置の直下から直接吹き付けるように構成することがで
き、冷却空気導入路を流れる冷却空気の流速を制御して
冷却効率が一層向上する。また、冷却空気導入パイプが
本管および３本の分岐管とを備えている場合、各分岐管
を流れる冷却空気が各光変調装置の発熱量に応じて按分
されているので、光変調装置の発熱量に応じた適切な量
の冷却空気を供給することが可能となる。尚、冷却空気
導入パイプによる冷却空気の按分は、各分岐管の開口面
積を発熱量に応じて変更したり、本管と分岐管との接続
部分に整流板等を設けることにより達成できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を図
面に基づいて説明する。

【００２１】（１）装置の全体構成 図１、図２には、第１実施形態に係る投写型表示装置１
の概略斜視図が示され、図１は上面側から見た斜視図、
図２は下面側から見た斜視図である。

【００２２】投写型表示装置１は、光源としての光源ラ
ンプから出射された光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青
（Ｂ）の三原色に分離し、これらの各色光束を電気光学
装置を構成する液晶パネルを通して画像情報に対応させ
て変調し、変調した後の各色の変調光束をプリズム（色
合成光学系）により合成して、投写レンズ６を介して投
写面上に拡大表示する形式のものである。投写レンズ６
の一部を除いて、各構成部品は外装ケース２の内部に収
納されている。

【００２３】（２）外装ケースの構造 外装ケース２は、基本的には、装置上面を覆うアッパー
ケース３と、装置底面を構成するロアーケース４と、背
面部分を覆うリアケース５（図２）とから構成されてい
る。

【００２４】図１に示されるように、アッパーケース３
の上面において、その前方側の左右の端には、多数の連
通孔２５Ｒ、２５Ｌが形成されている。また、これらの
連通孔２５Ｒ、２５Ｌ間には、投写型表示装置１の画質
等を調整するための操作スイッチ６０が設けられてい
る。さらに、アッパーケース３の前面の向かって左下部
分には、図示略のリモートコントローラからの光信号を
受信するための受光部７０が設けられている。

【００２５】図２に示されるように、ロアーケース４の
底面には、内部に収納される光源ランプユニット８（後
述）を交換するためのランプ交換蓋２７と、装置内部の
空気を冷却するための空気取入口２４０が形成されたエ
アフィルタカバー２３とが設けられている。ロアーケー
ス４の底面には、ランプ交換蓋２７に隣接して光源ラン
プ１８１を冷却する冷却空気を取り入れる吸気口１７２
が形成されている。

【００２６】また、ロアーケース４の底面には、図２に
示すように、その前端の略中央部にフット３１Ｃが設け
られ、後端の左右の角部にフット３１Ｒ、３１Ｌが設け
られている。尚、フット３１Ｃは、図１に示すレバー３
１１を上方に引き上げることにより、後方側の回動機構
３１２（図２）によって回動し、装置使用時には、前方
側が装置本体から離間し開いた状態で付勢される。そし
て、その回動量を調整することで、投写面上の表示画面
の上下方向位置を変更できるようになっている。一方、
フット３１Ｒ、３１Ｌは、回転させることで突出方向に
進退する構成であり、その進退量を調整することによっ
て表示画面の傾きを変更することが可能である。

【００２７】リアケース５には、図２に示すように、外
部電力供給用のＡＣインレット５０や各種の入出力端子
群５１が配置され、これらの入出力端子群５１に隣接し
て、装置内部の空気を排出する排気口１６０が形成され
ている。

【００２８】（３）装置の内部構造 図３〜図５には、投写型表示装置１の内部構造が示され
ている。図３および図４は装置内部の概略斜視図であ
り、図５は投写型表示装置１の垂直方向断面図である。

【００２９】これらの図に示すように、外装ケース２の
内部には、電源としての電源ユニット７、光源ランプユ
ニット８、光学系を構成する光学ユニット１０、変調素
子駆動基板としての上下一対のドライバーボード１１、
制御回路基板としてのメインボード１２などが配置され
ている。

【００３０】電源ユニット７は、投写レンズ６の両側に
配置された第１、第２電源ブロック７Ａ、７Ｂで構成さ
れている。第１電源ブロック７Ａは、ＡＣインレット５
０を通して得られる電力を変圧して主に第２電源ブロッ
ク７Ｂおよび光源ランプユニット８に供給するものであ
り、トランス（変圧器）、整流回路、平滑回路、電圧安
定回路等が形成された電源回路基板の他、光源ランプユ
ニット８の後述する光源ランプ１８１を駆動するための
ランプ駆動基板１８を備え、このランプ駆動基板１８が
透明な樹脂カバー１８５で覆われている。第２電源ブロ
ック７Ｂは、第１電源ブロック７Ｂから得られる電力を
さらに変圧して供給するものであり、第１電源ブロック
７Ａと同様にトランスの他、各種の回路が形成された電
源回路基板を備えている。そして、その電力は光学ユニ
ット１０の下側に配置された別の電源回路基板１３（図
４中に点線で図示）および各電源ブロック７Ａ、７Ｂに
隣接配置された第１、第２吸気ファン１７Ａ、１７Ｂに
供給される。また、電源回路基板１３上の電源回路で
は、第２電源ブロック７Ｂからの電力を基にして主にメ
インボード１２上の制御回路駆動用の電力を造り出して
いるとともに、その他の低電力部品用の電力を造り出し
ている。ここで、第２吸気ファン１７Ｂは、第２電源ブ
ロック７Ｂと投写レンズ６との間に配置されており、投
写レンズ６とアッパーケース３（図１）との間に形成さ
れる隙間を通して冷却用空気を外部から内部に吸引する
ように設けられている。そして、各電源ブロック７Ａ、
７Ｂは、アルミ等の導電性を有するカバー部材２５０
Ａ、２５０Ｂを備え、各カバー部材２５０Ａ、２５０Ｂ
には、アッパーケース３の連通孔２５Ｒ、２５Ｌに対応
する位置に音声出力用のスピーカ２５１Ｒ、２５１Ｌが
設けられている。これらのカバー部材２５０Ａ、２５０
Ｂ同士は、図３に示すように、上部間が導電性を有する
金属プレート２５２Ｕで機械的および電気的に接続さ
れ、下部間が金属プレート２５２Ｌ（図２に点線で図
示）で電気的に接続され、最終的にインレット５０のＧ
ＮＤ（グランド）ラインを通して接地されている。これ
らの金属プレート２５２Ｕ、２５２Ｌのうち、金属プレ
ート２５２Ｌは、樹脂製とされたロアーケース４予めに
固定されたものであり、その両端が各電源ブロック７
Ａ、７Ｂとロアーケース４とを組み付けることによって
カバー部材２５０Ａ、２５０Ｂの下面に接触し、互いを
導通させている。

【００３１】光源ランプユニット８は、投写型表示装置
１の光源部分を構成するものであり、光源ランプ１８１
およびリフレクタ１８２からなる光源装置１８３と、こ
の光源装置１８３を収納するランプハウジング１８４と
を有している。このような光源ランプユニット８は、光
学部品用筐体を構成する下ライトガイド９０２（図５）
と一体に形成された収容部９０２１で覆われており、上
述したランプ交換蓋２７を開けて取り外せるように構成
されている。収容部９０２１の後方には、リアケース５
の排気口１６０に対応した位置に一対の排気ファン１６
が左右に並設されており、後に詳説するが、これらの排
気ファン１６によって第１、第２吸気ファン１７Ａ、１
７Ｂで吸引された冷却用空気を収容部９０２１近傍に設
けられた開口部からその内部に導き入れるとともに、こ
の冷却用空気で光源ランプユニット８を冷却した後、そ
の冷却用空気を排気口１６０から排気している。尚、各
排気ファン１６の電力は、電源回路基板１３から供給さ
れるようになっている。

【００３２】光学ユニット１０は、光源ランプユニット
８から出射された光束を、光学的に処理して画像情報に
対応した光学像を形成するユニットであり、照明光学系
９２３、色分離光学系９２４、電気光学装置９２５、お
よび色合成光学系としてのプリズムユニット９１０とを
含んで構成される。電気光学装置９２５およびプリズム
ユニット９１０以外の光学ユニット１０の光学素子は、
光学部品用筐体としての上下のライトガイド９０１、９
０２の間に上下に挟まれて保持された構成となってい
る。これらの上ライトガイド９０１、下ライトガイド９
０２は一体とされて、ロアーケース４の側に固定ネジに
より固定されている。また、これらのライトガイド９０
１、９０２は、プリズムユニット９１０の側に同じく固
定ネジによって固定されている。

【００３３】直方体状のプリズムユニット９１０は、マ
グネシウムの一体成形品から構成される側面略Ｌ字の構
造体であるヘッド体９０３の裏面側に固定ネジにより固
定されている。また、電気光学装置９２５を構成する各
液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、プリズム
ユニット９１０の３側面に固定部材を介して固定されて
いる。

【００３４】ドライバーボード１１は、上述した電気光
学装置９２５の各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２
５Ｂを駆動・制御するためのものであり、光学ユニット
１０の上方に配置されている。また、下方のドライバー
ボード１１Ａと上方のドライバーボード１１Ｂとはスタ
ッドボルト９０１１を介して離間しており、互いの対向
面には駆動回路等を形成する図示しない多くの素子が実
装されている。

【００３５】メインボード１２は、投写型表示装置１全
体を制御する制御回路が形成されたものであり、光学ユ
ニット１０の側方に立設されている。このようなメイン
ボード１２は、前述のドライバーボード１１、操作スイ
ッチ６０と電気的に接続されている他、入出力端子群５
１が設けられたインターフェース基板１４およびビデオ
基板１５と電気的に接続され、また、コネクター等を介
して電源回路基板１３に接続されている。そして、メイ
ンボード１２の制御回路は電源回路基板１３上の電源回
路で造られた電力、すなわち第２電源ブロック７Ｂから
の電力によって駆動されるようになっている。尚、メイ
ンボード１２の冷却は、第２吸気ファン１７Ｂから第２
電源ブロック７Ｂを通って流入する冷却空気で行われ
る。

【００３６】図３において、メインボード１２と外装ケ
ース２（図３ではロアーケース４およびリアケース５の
みを図示）との間には、アルミ等の金属製のガード部材
１９が配置されている。このガード部材１９は、メイン
ボード１２の上下端にわたる大きな面状部１９１を有し
ているとともに、上部側が固定ネジ１９２で第２電源ブ
ロック７Ａのカバー部材２５０Ｂに固定され、下端がロ
アーケース４の例えばスリットに係合支持され、この結
果、ロアーケース４にアッパーケース３を取り付ける際
にアッパーケース３（図１）とメインボード１２との干
渉を防ぐ他、メインボード１２を外部ノイズから保護し
ている。

【００３７】（４）光学系の構造 次に、投写型表示装置１の光学系即ち光学ユニット１０
の構造について、図６に示す模式図に基づいて説明す
る。

【００３８】上述したように、光学ユニット１０は、光
源ランプユニット８からの光束（Ｗ）の面内照度分布を
均一化する照明光学系９２３と、この照明光学系９２３
からの光束（Ｗ）を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に
分離する色分離光学系９２４と、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂを
画像情報に応じて変調する電気光学装置９２５と、変調
後の各色光束を合成する色合成光学系としてのプリズム
ユニット９１０とを含んで構成されている。

【００３９】照明光学系９２３は、光源ランプユニット
８から出射された光束Ｗの光軸１ａを装置前方向に折り
曲げる反射ミラー９３１と、この反射ミラー９３１を挟
んで配置される第１のレンズ板９２１および第２のレン
ズ板９２２とを備えている。第１のレンズ板９２１は、
マトリクス状に配置された複数の矩形レンズを有してお
り、光源から出射された光束を複数の部分光束に分割
し、各部分光束を第２のレンズ板９２２の近傍で集光さ
せる。

【００４０】第２のレンズ板９２２は、マトリクス状に
配置された複数の矩形レンズを有しており、第１のレン
ズ板９２１から出射された各部分光束を電気光学装置９
２５を構成する液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５
Ｂ（後述）上に重畳させる機能を有している。

【００４１】このように、本例の投写型表示装置１で
は、照明光学系９２３により、液晶パネル９２５Ｒ、９
２５Ｇ、９２５Ｂ上をほぼ均一な照度の光で照明するこ
とができるので、照度ムラのない投写画像を得ることが
できる。

【００４２】色分離光学系９２４は、青緑反射ダイクロ
イックミラー９４１と、緑反射ダイクロイックミラー９
４２と、反射ミラー９４３から構成される。まず、青緑
反射ダイクロイックミラー９４１において、照明光学系
９２３から出射される光束Ｗに含まれている青色光束Ｂ
および緑色光束Ｇが直角に反射され、緑反射ダイクロイ
ックミラー９４２の側に向かう。

【００４３】赤色光束Ｒはこの青緑反射ダイクロイック
ミラー９４１を通過して、後方の反射ミラー９４３で直
角に反射されて、赤色光束Ｒの出射部９４４からプリズ
ムユニット９１０の側に出射される。次に、青緑反射ダ
イクロイックミラー９４１において反射された青色、緑
色光束Ｂ、Ｇのうち、緑反射ダイクロイックミラー９４
２において、緑色光束Ｇのみが直角に反射されて、緑色
光束Ｇの出射部９４５からプリズムユニット９１０側に
出射される。この緑反射ダイクロイックミラー９４２を
通過した青色光束Ｂは、青色光束Ｂの出射部９４６から
リレー光学系９２７の側に出射される。本例では、照明
光学系９２３の光束Ｗの出射部から、色分離光学系９２
４における各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂの出射部９４４、９４
５、９４６までの距離が全て等しくなるように設定され
ている。

【００４４】色分離光学系９２４の赤色、緑色光束Ｒ、
Ｇの出射部９４４、９４５の出射側には、それぞれ集光
レンズ９５１、９５２が配置されている。従って、各出
射部から出射した赤色、緑色光束Ｒ、Ｇは、これらの集
光レンズ９５１、９５２に入射して平行化される。

【００４５】このように平行化された赤色、緑色光束
Ｒ、Ｇは、入射側偏光板９６０Ｒ、９６０Ｇを通って光
変調装置である液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇに入射し
て変調され、各色光に対応した画像情報が付加される。
すなわち、これらの液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇは、
前述のドライバーボード１１によって画像情報に応じて
スイッチング制御されて、これにより、ここを通過する
各色光の変調が行われる。一方、青色光束Ｂは、リレー
光学系９２７を介して対応する液晶パネル９２５Ｂに導
かれ、ここにおいて、同様に画像情報に応じて変調が施
される。尚、本実施形態の液晶パネル９２５Ｒ、９２５
Ｇ、９２５Ｂとしては、例えば、ポリシリコンＴＦＴを
スイッチング素子として用いたものを採用することがで
きる。

【００４６】リレー光学系９２７は、青色光束Ｂの出射
部９４６の出射側に配置した集光レンズ９５４と、入射
側反射ミラー９７１と、出射側反射ミラー９７２と、こ
れらの反射ミラーの間に配置した中間レンズ９７３と、
液晶パネル９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５
３とから構成されており、集光レンズ９５３から出射し
た青色光束Ｂは、入射側偏光板９６０Ｂを通って液晶パ
ネル９２５Ｂに入射して変調される。この際、光束Ｗの
光軸１ａおよび各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂの光軸１ｒ、１ｇ、
１ｂは同一平面内に形成されるようになる。そして、各
色光束の光路の長さ、すなわち光源ランプ１８１から各
液晶パネルまでの距離は、青色光束Ｂが最も長くなり、
従って、この光束の光量損失が最も多くなる。しかし、
リレー光学系９２７を介在させることにより、光量損失
を抑制できる。

【００４７】次に、各液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、
９２５Ｂを通って変調された各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂは、出
射側偏光板９６１Ｒ、９６１Ｇ、９６１Ｂを通ってプリ
ズムユニット９１０に入射され、ここで合成される。そ
して、このプリズムユニット９１０によって合成された
カラー画像が投写レンズ６を介して所定の位置にある投
写面１００上に拡大投写されるようになっている。

【００４８】（５）電気光学装置９２５の冷却機構 以上のような構造の電気光学装置９２５を備えた投写型
表示装置１には、電気光学装置９２５を効率よく冷却す
るために、専用の冷却機構が設けられている。この冷却
機構は、図７に示されるように、空気取入口２４０の位
置に対応して配置される吸気ファン１７Ｃと、電気光学
装置９２５（液晶パネル９２５Ｇ）、および上下のライ
トガイド９０１、９０２の隙間として構成される冷却空
気導入路８１とを含んで構成される。

【００４９】吸気ファン１７Ｃは、空気取入口２４０か
ら外部空気を取り入れて冷却空気として、電気光学装置
９２５に供給するものであり、最大流量が約３ｍ^３／ｍ
ｉｎのファンである。尚、吸気ファン１７Ｃの電力は、
上述した第１、第２吸気ファン１７Ａ、１７Ｂと同様に
電源回路基板１３から供給される。

【００５０】冷却空気導入路８１の隙間寸法Ｄ１は、吸
気ファン１７Ｃからの冷却空気の流速が１ｍ／ｓ〜４ｍ
／ｓとなるように、１．０mm〜３mm、好ましくは１．５
mm〜２mmに設定される。冷却空気の流速は、図８のグラ
フに示されるように、電気光学装置９２５の単位時間当
たりの温度上昇率の上限ΔＴ１が２．５℃／ｈであるこ
とから、冷却空気の流速の下限を１ｍ／ｓとしている。
一方、冷却空気の流速が４ｍ／ｓ以上では、電気光学装
置９２５の単位時間当たりの温度上昇率ΔＴ２が０℃／
ｈというほぼ一定の値をとることから、冷却空気の流速
の上限を４ｍ／ｓとしている。

【００５１】なお、装置を起動してからしばらくの間
は、装置の温度上昇率が比較的高く、また、時間と共に
変化する。しばらく経つと装置の温度上昇率は徐々に鈍
り、温度が安定するようになる。これと同様に、装置を
起動して約10分経過すると、液晶パネルの温度上昇は、
温度上昇率△Ｔ＝20〜30℃／ｈ程度となり、安定状態に
入り始める。さらに、装置を起動してから約0.5〜１時
間で、温度上昇率ΔＴ≒１℃／ｈ程度となり、安定状態
となる。図８は、このように、装置の温度上昇率と液晶
パネルの温度上昇率とが安定した状態での測定結果であ
る。

【００５２】（６）冷却流路の説明 次に、投写型表示装置１に形成される冷却流路について
説明する。

【００５３】投写型表示装置１においては、図１、図２
に矢印で模式的に示すように、主に第１電源ブロック冷
却流路４１、第２電源ブロック冷却流路４２、電気光学
装置冷却流路４３、および光源冷却流路４４が形成され
ている。ただし、各冷却流路４１〜４４を流通する冷却
空気は、図中の矢印に沿って厳密に流通するのではな
く、各構成部品間の間隙をぬって概ね矢印のように吸排
出される。

【００５４】第１電源ブロック冷却流路４１は、第１吸
気ファン１７Ａ（図３、図４）によって吸気口１７１か
ら吸引された冷却空気の流路である。その冷却空気は、
第１電源ブロック７Ａを冷却した後、その背後に配置さ
れたランプ駆動基板１８を冷却する。この際、冷却空気
は、前後両端が開口した樹脂カバー１８５内を流通する
ことで流れが一方向に規制され、これによってランプ駆
動基板１８を冷却するための流量が確実に維持されるよ
うになっている。この後、冷却空気は、収容部９０２１
の上部に設けられた開口部９０２２や、図示しない他の
開口部、あるいは隙間等から収容部９０２１内に流入
し、その内部に配置された光源ランプユニット８（光源
ランプ１８１）を冷却し、そして、排気ファン１６によ
って排気口１６０から排気される。

【００５５】第２電源ブロック冷却流路４２は、第２吸
気ファン１７Ｂで吸引された冷却空気の流路である。そ
の冷却空気は、第２電源ブロック７Ｂを冷却した後、そ
の背後に配置されたメインボード１２を冷却し、さら
に、収容部９０２１近傍の開口部９０２３等からその内
部に流入して光源ランプユニット８を冷却し、排気ファ
ン１６で排気口１６０から排気される。

【００５６】電気光学装置冷却流路４３は、図７に示す
吸気ファン１７Ｃで吸引された冷却空気の流路である。
その冷却空気は、ヘッド体９０３のプリズムユニット９
１０の載置部分に形成された開口を通って冷却空気導入
路８１に導かれ、電気光学装置９２５を構成する３枚の
液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを冷却する。
その後、直上に設けられた上ライトガイド９０１の開口
部９０４を通って上下のドライバーボード１１Ａ、１１
Ｂ間に流通し、各ドライバーボード１１Ａ、１１Ｂの対
向面に沿って後方に向かう。すなわち、各ドライバーボ
ード１１Ａ、１１Ｂによって電気光学装置冷却流路４３
の一部が形成され、電気光学装置冷却流路４３に臨む対
向面に実装された素子が効率的に冷却されるようになっ
ている。そして、冷却空気は、前記開口部９０２２、９
０２３などに加え、もう一つの開口部９０２４をも通っ
て収容部９０２１内に流入して光源ランプユニット８を
冷却し、同様に排気口１６０から排気される。

【００５７】光源冷却流路４４は、ロアーケース４の下
面の吸気口１７２（図２）から吸引された冷却空気の流
路である。そして、この冷却空気は、排気ファン１６に
よって吸引されるものであり、吸気口１７２から吸引さ
れた後に、収容部９０２１の下面に設けられた開口部や
隙間からその内部に流入して照明光学系９２３の各部品
を冷却し、光源ランプユニット８を冷却し、排気口１６
０から排気される。

【００５８】以上のような各冷却流路４１〜４４の冷却
空気は、各排気ファン１６によって排気口１６０から排
気されるが、これらの排気ファン１６は加熱部品の温度
状態に応じて制御されている。つまり、温度が上がり易
い光源ランプユニット８側の開口部９０２２近傍にはシ
ュリンクチューブ等で被覆された温度センサ９０２５が
設けられ、また、開口部９０２３の下方のレンズ板９２
２（図４）近傍や、第１、第２電源ブロック７Ａ、７
Ｂ、液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ近傍にも
同様な温度センサ（図示せず）が設けられており、各冷
却流路４１〜４４内にあるこれらの温度センサ９０２５
からの電気信号が例えば電源回路基板１３等を介してメ
インボード１２に出力される。そして、メインボード１
２では、この信号を電気的に処理して発熱部品あるいは
冷却空気の温度を検出し、その結果、温度が高いと判断
した場合には、両方の排気ファン１６を同時に駆動させ
てより積極的に冷却し、低いと判断した場合には、一方
の排気ファン１６のみを駆動して省電力化を図る等の制
御を行っている。

【００５９】（７）第１実施形態の効果 前述のような第１実施形態によれば、以下のような効果
がある。

【００６０】すなわち、冷却空気導入路８１を流れる冷
却空気の流速が１ｍ／ｓ〜４ｍ／ｓとされているので、
液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの単位時間当
たりの温度上昇率を２．５℃／ｈ以下とすることがで
き、液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを効率的
に冷却することができ、投写型表示装置１の小型化、光
源ランプ１８１の高輝度化を容易に図ることができる。

【００６１】また、冷却空気導入路８１の隙間寸法Ｄ１
を１．５mm以上に設定しているので、冷却空気導入路８
１に流れ込む冷却空気の流体抵抗により、冷却空気導入
路８１中の冷却空気の流速が落ちることもなく、効率的
に液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを冷却する
ことができる。さらに、隙間寸法Ｄ１を２mm以下に設定
しているので、液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５
Ｂを冷却空気により必要十分に冷却することができるう
え、隙間寸法Ｄ１を必要以上大きくとらないので、装置
内部の構成部材を効率的に配置することにより、投写型
表示装置１の小型化を図ることができる。

【００６２】（８）第２実施形態の構成および効果 次に、本発明の第２実施形態を説明する。尚、以下の説
明では、既に説明した部分又は部材と同一又は類似の部
分等については、同一又は類似の符号を付してその説明
を省略又は簡略する。前述の第１実施形態では、空気取
入口２４０は、ロアーケース４の底面略中央に形成さ
れ、この空気取入口２４０の直上に吸気ファン１７Ｃが
設けられていた。そして、冷却空気は、液晶パネル９２
５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの下面に対向配置される吸気
ファン１７Ｃの排出側から冷却空気導入路８１に供給さ
れていた。

【００６３】これに対して、第２実施形態に係る投写型
表示装置９１は、以下の点が相違する。すなわち、図９
に示すように、ロアーケース４の底面、前方側に空気取
入口９２が形成されている。また、図１０に示すよう
に、この空気取入口９２の位置に対応する部分に吸気フ
ァン９３Ｃが設けられ、この吸気ファン９３Ｃとして遠
心力ファンが採用されている。さらに、吸気ファン９３
Ｃにより取り入れられた冷却空気は、冷却空気導入パイ
プ９４によって液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５
Ｂの直下に導かれる。

【００６４】前記吸気ファン９３Ｃは、図１０に示すよ
うに、投写レンズ６の下方に配置され、ファンの回転に
より取り込まれた空気を回転の接線方向に排出する遠心
力ファンから構成されている。そして、空気を排出する
部分には、冷却空気導入パイプ９４が接続されている。
尚、本実施形態の場合、吸気ファン９３Ｃとしては、最
大流量が０．１７ｍ３／ｍｉｎ、排出口における最大静
圧が１７．５mmAqの遠心力ファンを採用しているが、電
気光学装置９２５の発熱量、冷却空気導入パイプ９４の
経路等に応じて適宜変更可能である。

【００６５】このような吸気ファン９３Ｃの排出口と接
続される冷却空気導入パイプ９４は、図１１に示すよう
に、端部開口が吸気ファン９３Ｃの排気口と接続される
本管９５と、３枚の液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９
２５Ｂに応じて設定され、この本管９５から分岐する３
本の分岐管９６Ｒ、９６Ｇ、９６Ｂとを有している。分
岐管９６Ｒの端部開口は、赤色光束を変調する液晶パネ
ル９２５Ｒの直下に配置され、分岐管９６Ｇの端部開口
は、緑色光束を変調する液晶パネル９２５Ｇの直下に配
置され、分岐管９６Ｂの端部開口は、青色光束を変調す
る液晶パネル９２５Ｂの直下に配置される。

【００６６】分岐管９６Ｒ、分岐管９６Ｇ、分岐管９６
Ｂの断面は、その開口面積が液晶パネル９２５Ｒ、９２
５Ｇ、９２５Ｂや、その入出射面側に配置される偏光板
９６０Ｒ、９６０Ｇ、９６０Ｂ、９６１Ｒ、９６１Ｇ、
９６１Ｂの発熱量に応じて設定されている。具体的に
は、エネルギの最も高い青色光束を変調する液晶パネル
９２５Ｂ及びその入出射面側に配置される偏光板９６０
Ｂ、９６１Ｂが最も発熱し、緑色光束を変調する液晶パ
ネル９２５Ｇ及びその入出射面側に配置される偏光板９
６０Ｇ、９６１Ｇ、赤色光束を変調する液晶パネル９２
５Ｒ及びその入出射面側に配置される偏光板９６０Ｒ、
９６１Ｒの順で発熱量が小さくなるため、分岐管９６Ｂ
の径を最も太くして大きく開口面積を確保し、分岐管９
６Ｇ、分岐管９６Ｒの順で径を小さくしている。

【００６７】また、各分岐管９６Ｒ、９６Ｇ、９６Ｂの
端部開口は、ヘッド体９０３のプリズムユニット９１０
の載置面に、液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ
の配置に応じて形成される冷却空気導入口９０３Ｒ、９
０３Ｇ、９０３Ｂと接続され、各端部開口は、各液晶パ
ネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを平面視で囲むよう
に構成されている。

【００６８】このような第２実施形態に係る投写型表示
装置９１によれば、以下のような効果がある。

【００６９】すなわち、冷却空気導入パイプ９４を備え
ているので、吸気ファン９３Ｃで取り入れられた冷却空
気は、液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの直下
から直接吹き付けられる。従って、冷却空気導入路８１
を流れる冷却空気の流量等を液晶パネル９２５Ｒ、９２
５Ｇ、９２５Ｂごとに調整することにより、冷却空気の
流速を制御して電気光学装置９２５の冷却効率を一層向
上することができる。

【００７０】また、冷却空気導入パイプ９４が本管９
５、および３本の分岐管９６Ｒ、９６Ｇ、９６Ｂから構
成され、各分岐管９６Ｒ、９６Ｇ、９６Ｂを流れる冷却
空気が液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの発熱
量に応じて按分されているので、液晶パネル９２５Ｒ、
９２５Ｇ、９２５Ｂの発熱量に応じた適切な量の冷却空
気を供給して電気光学装置９２５の冷却効率をより一層
向上することができる。

【００７１】さらに、吸気ファン９３Ｃが投写レンズ６
の下方の空間に配置され、第１実施形態のように、ヘッ
ド体９０３の直下に配置されないので、投写型表示装置
９１の電気光学装置９２５の部分の厚さ寸法を小さくす
ることができ、投写型表示装置９１の薄型化を図ること
ができる。

【００７２】そして、吸気ファン９３Ｃとして遠心力フ
ァンを採用しているので、高い吐出圧により、冷却空気
の流速を上げて電気光学装置９２５を一層効率よく冷却
することができる。

【００７３】（９）実施形態の変形 尚、本発明は、前述の各実施形態に限定されるものでは
なく、以下に示すような変形をも含むものである。

【００７４】前記第２実施形態では、投写レンズ６の下
方に吸気ファン９３Ｃが配置されていたが、これに限ら
ず、投写レンズの側方、下ライトガイド９０２の下方等
種々の位置に吸気ファンを配置してもよい。

【００７５】また、前記第２実施形態では、各液晶パネ
ル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを冷却する冷却空気
は、分岐管９６Ｒ、９６Ｇ、９６Ｂの開口断面積を変更
することにより按分していたが、これに限らず、本管お
よび分岐管の接続部分に整流板を設け、これにより冷却
空気を按分するように冷却空気導入パイプを構成しても
よい。

【００７６】さらに、前記各実施形態では、電気光学装
置９２５は、ＴＦＴ駆動の液晶パネル９２５Ｒ、９２５
Ｇ、９２５Ｂから構成されていたが、これに限らず、他
の駆動方式から構成される光変調装置を備えた投写型表
示装置に本発明を採用してもよい。

【００７７】そして、前記各実施形態では、電気光学装
置９２５は、３枚の液晶パネル９２５Ｒ、９２５Ｇ、９
２５Ｂから構成されていたが、これに限らず、１枚、２
枚の液晶パネルから構成される光変調装置に本発明を採
用してもよい。

【００７８】また、前記各実施形態では、電気光学装置
９２５を構成するパネルは液晶素子から構成されていた
が、液晶以外のプラズマ素子、マイクロミラーを用いた
デバイスから構成される光変調装置を備えた投写型表示
装置に本発明を採用してもよい。

【００７９】さらに、前記各実施形態における電気光学
装置９２５は、光束Ｒ、Ｇ、Ｂを透過して変調する形式
のものであったが、これに限らず、入射した光を反射し
つつ変調して出射する反射型の光変調装置を備えた投写
型表示装置に本発明を採用してもよい。

【００８０】その他、本発明の具体的な構造および形状
等は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造等とし
てもよい。

【００８１】

【発明の効果】前述のような本発明によれば、光変調装
置の単位時間当たりの温度上昇率が０℃／ｈ〜２．５℃
／ｈに抑えられているので、光変調装置が効率的に冷却
され装置の小型化、光源装置の高輝度化に容易に対応す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る投写型表示装置の
上部から見た外観斜視図である。

【図２】前記実施形態における投写型表示装置の下部か
ら見た外観斜視図である。

【図３】前記実施形態における投写型表示装置の内部構
造を表す斜視図である。

【図４】前記実施形態における投写型表示装置の内部の
光学系を表す斜視図である。

【図５】前記実施形態における投写型表示装置の垂直断
面図である。

【図６】前記実施形態における光学系の構造を説明する
ための模式図である。

【図７】前記実施形態における冷却機構の構造を表す部
分断面図である。

【図８】前記実施形態における冷却空気の流速と光変調
装置の単位時間当たりの温度上昇率との関係を表すグラ
フである。

【図９】本発明の第２実施形態に係る投写型表示装置の
下部から見た外観斜視図である。

【図１０】前記実施形態における投写型表示装置の冷却
機構を表す概要斜視図である。

【図１１】前記実施形態における冷却空気導入パイプの
配置を表す平面図である。

【符号の説明】

１、９１ 投写型表示装置 ６ 投写レンズ １７Ｃ、９３Ｃ 吸気ファン ９４ 冷却空気導入パイプ ９５ 本管 ９６Ｒ、９６Ｇ、９６Ｂ 分岐管 １８１ 光源ランプ（光源） ９２５ 電気光学装置 ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ 液晶パネル（光変調装
置） Ｄ１ 隙間

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光源と、この光源から出射される光束を画
   像情報に応じて変調し光学像を形成する電気光学装置
   と、この電気光学装置で形成された画像を拡大投写する
   投写レンズとを備えた投写型表示装置であって、 前記電気光学装置を構成する光変調装置を冷却する冷却
   機構を備え、 この冷却機構は、前記光変調装置の単位時間当たりの温
   度上昇率を０℃／ｈ〜２．５℃／ｈに抑えるように構成
   されていることを特徴とする投写型表示装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載の投写型表示装置におい
   て、 前記冷却機構は、外部の空気を冷却空気として装置内部
   に導く吸気ファンと、この吸気ファンからの冷却空気を
   前記光変調装置に導く冷却空気導入路とを備え、 この冷却空気導入路を流れ、前記光変調装置を冷却する
   冷却空気の流速が１ｍ／ｓ〜４ｍ／ｓであることを特徴
   とする投写型表示装置。
3. 【請求項３】請求項２に記載の投写型表示装置におい
   て、 前記冷却空気導入路は、前記光変調装置と、この光変調
   装置に対向配置される部材との隙間として構成され、 この隙間の寸法が１．０mm〜３mmに設定されていること
   を特徴とする投写型表示装置。
4. 【請求項４】請求項２または請求項３に記載の投写型表
   示装置において、 前記冷却機構は、一方の端部開口が前記吸気ファンと接
   続され、他方の端部開口が前記光変調装置の直下に配置
   される冷却空気導入パイプを備えていることを特徴とす
   る投写型表示装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載の投写型表示装置におい
   て、 前記電気光学装置は、赤、緑、青の各色光束を変調する
   ３つの光変調装置を備え、 前記冷却空気導入パイプは、前記吸気ファンと接続され
   る本管と、この本管から分岐する３本の分岐管とを有
   し、 この３本の分岐管を流れる冷却空気は、前記光変調装置
   のそれぞれの発熱量に応じて按分されていることを特徴
   とする投写型表示装置。