JP2015055702A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】調光装置の動作において、偏光変換素子、および遮光部を効率良く冷却するプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクターは、光源と、光源から射出された光を遮光する遮光部５Ａ，５Ｂを有し、遮光部５Ａ，５Ｂの移動によって通過光量を調整する調光装置５と、遮光部５Ａ，５Ｂの光射出側に配置されて入射する光を光学的に変換する偏光変換素子３２３と、冷却空気を送風する冷却ファン６１と、冷却ファン６１から送風された冷却空気を遮光部５Ａ，５Ｂおよび偏光変換素子３２３に導くダクト８と、を備え、ダクト８は、導かれた冷却空気が遮光部５Ａ，５Ｂおよび偏光変換素子３２３に向けて吹き出される吹出し口８１２を有し、遮光部５Ａは、遮光する光量が少ないほど、吹出し口８１２における遮光部５Ａ側を覆う量が大きくなるように位置を変える。
【選択図】図３

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、光源装置から射出された光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、光変調装置にて変調された光を投写する投写レンズとを備えたプロジェクターが知られている。このようなプロジェクターとして、投写される画像のコントラストの向上等を目的として、光源装置から射出された光の一部を遮光し、光変調装置に入射する光量を調整する調光装置を備えたプロジェクターが知られている。この調光装置を備えたプロジェクターにおいては、調光装置による入射光の遮光量が少ない場合には、調光装置の光射出側に配置される光学素子が光を吸収して発熱し、調光装置による入射光の遮光量が多い場合には、調光装置が光を吸収して発熱するため、調光装置の遮光量の調整に応じてこれらの部材に送風する冷却空気の流量を変更するように構成されたプロジェクターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載のプロジェクターは、調光装置と、調光装置の光射出側に配置されて入射光を光学的に変換する偏光変換素子と、冷却ファンと、冷却ファンから吐出される冷却空気を調光装置および偏光変換素子に導くダクトと、開閉部材と、開閉部材を駆動する駆動部と、を備えている。
そして、特許文献１に記載のプロジェクターは、開閉部材によってダクトの送出口の開放状態を変更し、調光装置が遮光する光量が多い場合には、調光装置に向けて冷却空気が送出するように、調光装置が遮光する光量が少ない場合には、偏光変換素子に向けて冷却空気が送出するように構成されている。

特開２０１０−２２４２４９号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、開閉部材および開閉部材を駆動する駆動部が必要になることから部品点数の増加、および開閉部材、駆動部を配置するためにプロジェクターが大型化してしまうという問題がある。さらに、駆動部を駆動させる電力が必要になるため、プロジェクターの消費電力が増加するという課題もある。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］本適用例に係るプロジェクターは、光源と、前記光源から射出された光を遮光する遮光部を有し、前記遮光部の移動により通過光量を調整する調光装置と、前記遮光部の光射出側に配置されて入射する光を光学的に変換する光学素子と、冷却空気を送風する冷却ファンと、前記冷却ファンから送風された冷却空気を前記遮光部および前記光学素子に導くダクトと、を備え、前記ダクトは、導かれた冷却空気が前記遮光部および前記光学素子に向けて吹き出される吹出し口を有し、前記遮光部は、遮光する光量が少ないほど、前記吹出し口における前記遮光部側を覆う量が大きくなるように位置を変えることを特徴とする。

遮光部が遮光する光量が小さいほど、つまり、調光装置の通過光量が大きいほど、調光装置の光射出側に配置される光学素子には、より多くの光が照射されるので、光学素子は高温になる。一方、遮光部が遮光する光量が大きいほど、つまり、調光装置の通過光量が小さいほど、光学素子に照射される光量は減るが、遮光部に照射される光量は増加するので、遮光部はより高温になる。
この構成によれば、遮光部は、遮光する光量が少ないほど、吹出し口における遮光部側を覆う量が大きくなるように位置を変えるので、吹出し口における光学素子側からは、より風速や風量が高められた冷却空気が吹き出されることとなる。これによって、調光装置の通過光量が大きい場合に高温となる光学素子を効率良く冷却することが可能となる。
一方、遮光部は、遮光する光量が大きいほど、吹出し口における遮光部側を覆う量が小さくなるように位置を変えることとなるので、遮光する光量が大きい場合に、吹出し口における遮光部側から冷却空気を吹き出させ、高温となる遮光部を効率良く冷却することが可能となる。これによって、遮光部および遮光部近傍に配置される部材の温度上昇の抑制が可能となる。
よって、調光装置以外の部材を用いることなく、吹出し口から吹き出される冷却空気の風向や風速を調整し、調光装置の動作において温度上昇が異なる光学素子、遮光部、および遮光部近傍に配置される部材を効率良く冷却し、これらの部材の高温による温度劣化を抑制することが可能となる。したがって、長期に亘って、調光装置を安定して動作させると共に、光学素子の光学特性や、遮光部近傍に配置される部材の性能を確保し、画質が良好な画像を投写できるプロジェクターの提供が可能となる。

［適用例２］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記遮光部は、前記光源から射出された光の光軸を挟んで一対設けられ、前記調光装置は、前記一対の遮光部の回転による前記一対の遮光部の離間距離に応じて通過光量を調整し、前記吹出し口は、前記一対の遮光部のうちの一方の回転によって前記遮光部側の覆われる量が変わることが好ましい。

この構成によれば、遮光部は、一対設けられ、回転によって通過光量を調整する。そして、吹出し口は、一方の遮光部の回転によって遮光部側の覆われる量が変わる。これによって、吹出し口を一方の遮光部側に設けることで、一対の遮光部が接近して通過光量が少ない状態において遮光部を吹出し口から離間させ、通過光量が少ない状態から一対の遮光部が回転されて徐々に通過光量が多くなるほど（遮光部が遮光する光量が少ないほど）一方の遮光部を吹出し口に近づける、つまり吹出し口における遮光部側を覆う量を大きくすることができる。よって、通過光量の調整、および遮光部による吹出し口における遮光部側を覆う量の調整を容易に構成することが可能となる。

［適用例３］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記遮光部は、当該遮光部に対して前記光学素子側に位置し、前記光源から射出された光の光軸に垂直な面に平行な回転中心軸を中心に回転することが好ましい。

この構成によれば、遮光部は、遮光部に対して光学素子側に位置し、上述した回転中心軸を中心に回転するので、遮光部および光学素子に対し、吹出し口を光学素子寄りに形成しても、通過光量を調整しつつ、吹出し口における遮光部側を覆うことが可能となる。これによって、より効率的に光学素子に冷却空気を送風可能とする構成が図れる。

［適用例４］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記吹出し口は、前記回転中心軸方向から見て、前記遮光部の回転軌跡の外側から前記回転軌跡に交差する方向に冷却空気を吹き出すように形成されていることが好ましい。

この構成によれば、吹出し口は上述したように形成されているので、遮光部は、光を遮光する部位で吹出し口における遮光部側を覆うことが可能となる。これによって、吹出し口を覆うための特別な部位を遮光部に設ける必要がないので、遮光部形状の簡素化が図れる。

［適用例５］上記適用例に係るプロジェクターにおいて、前記吹出し口は、前記遮光部側となる遮光部側吹出し部、および前記光学素子側となる光学素子側吹出し部を有し、前記遮光部側吹出し部の開口形状と前記光学素子側吹出し部の開口形状とが異なることが好ましい。

この構成によれば、吹出し口は、上述したように形成されているので、光学素子、遮光部、および遮光部近傍の温度が上昇しやすい部位に対応させて開口形状を設定し、これらの部材に冷却空気を送風することが可能となる。よって、光学素子、遮光部、および遮光部近傍のより効率的な冷却が可能となる。

本実施形態のプロジェクターの概略構成を示す模式図。 本実施形態の光学ユニットの一部を示す斜視図。 本実施形態の調光装置近傍の光学ユニットおよび冷却ユニットを示す図。 本実施形態の調光装置の斜視図。 本実施形態の冷却ファンおよびダクトの一部を示す斜視図。 本実施形態の流路形成部および吹出し口近傍を示す平面図。 本実施形態の遮光部近傍の光学ユニットを示す断面図。 変形例の調光装置を説明するための模式図。

以下、本実施形態に係るプロジェクターについて、図面を参照して説明する。
本実施形態のプロジェクターは、光源から射出された光を画像情報に応じて変調し、変調した光をスクリーン等の投写面に拡大投写する。

〔プロジェクターの主な構成〕
図１は、本実施形態のプロジェクター１の概略構成を示す模式図である。
図１に示すように、プロジェクター１は、外装を構成する外装筐体２、制御部（図示省略）、光源装置３１を有する光学ユニット３、光源装置３１や制御部等に電力を供給する電源装置４、および冷却装置６を備えている。

外装筐体２は、詳細な説明は省略するが、複数の部材で構成され、外気を取り込む吸気口、および外装筐体２内部の温まった空気を外部に排気する排気口等が設けられている。

制御部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備え、コンピューターとして機能するものであり、プロジェクター１の動作の制御、例えば、画像の投写に関わる制御等を行う。

光学ユニット３は、制御部による制御の下、光源装置３１から射出された光を光学的に処理して投写する。
光学ユニット３は、図１に示すように、光源装置３１に加え、インテグレーター照明光学系３２、色分離光学系３３、リレー光学系３４、光学装置３５、投写レンズ３６、調光装置５、およびこれらの光学部品を光路上の所定位置に配置する光学部品用筐体３７を備える。
光学ユニット３は、図１に示すように平面視略Ｌ字状に形成され、一方の端部に光源装置３１が着脱可能に配置され、他方の端部に投写レンズ３６が配置される。なお、以下では、説明の便宜上、光源装置３１から光が射出される方向を＋Ｘ方向、投写レンズ３６から光が射出される方向を＋Ｙ方向（前方向）、プロジェクター１が机上等に据え置かれる姿勢における上側を＋Ｚ側として記載する。

光源装置３１は、超高圧水銀ランプやメタルハライドランプ等からなる放電型の光源３１１、リフレクター３１２および平行化レンズ３１３等を備えている。光源装置３１は、光源３１１から射出された光をリフレクター３１２にて反射した後、平行化レンズ３１３よって射出方向を揃え、インテグレーター照明光学系３２に向けて射出する。

インテグレーター照明光学系３２は、第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３、および重畳レンズ３２４を備える。
第１レンズアレイ３２１は、光源装置３１から射出された光の光軸Ｌ方向から見て略矩形の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有しており、光源装置３１から射出された光を複数の部分光に分割する。第２レンズアレイ３２２は、第１レンズアレイ３２１と略同様の構成を有しており、重畳レンズ３２４とともに、部分光を後述する液晶パネルの表面に略重畳させる。偏光変換素子３２３は、第２レンズアレイ３２２から射出されたランダム光を液晶パネルで利用可能な略１種類の偏光光に揃える機能を有している。偏光変換素子３２３は、調光装置５の後述する遮光部５Ａ，５Ｂの光射出側に配置され、入射する光を光学的に変換する光学素子に相当する。

色分離光学系３３は、２枚のダイクロイックミラー３３１，３３２、および反射ミラー３３３を備え、インテグレーター照明光学系３２から射出された光を赤色光（以下「Ｒ光」という）、緑色光（以下「Ｇ光」という）、青色光（以下「Ｂ光」という）の３色の色光に分離する機能を有する。

リレー光学系３４は、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、および反射ミラー３４２，３４４を備え、色分離光学系３３で分離されたＲ光をＲ光用の液晶パネルまで導く機能を有する。なお、光学ユニット３は、リレー光学系３４がＲ光を導く構成としているが、これに限らず、例えば、Ｂ光を導く構成としてもよい。

光学装置３５は、各色光用に設けられた光変調装置３５１（Ｒ光用の光変調装置を３５１Ｒ、Ｇ光用の光変調装置を３５１Ｇ、Ｂ光用の光変調装置を３５１Ｂとする）、および色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３５２を備えている。
各光変調装置３５１は、透過型の液晶パネル、液晶パネルの光入射側に配置された入射側偏光板、および液晶パネルの光射出側に配置された射出側偏光板を備え、各色光を画像情報に応じて変調する。

クロスダイクロイックプリズム３５２は、４つの直角プリズムを貼り合わせた平面視略正方形状をなし、直角プリズム同士を貼り合わせた界面には、２つの誘電体多層膜が形成されている。クロスダイクロイックプリズム３５２は、誘電体多層膜が光変調装置３５１Ｒ，３５１Ｂにて変調されたＲ光およびＢ光を反射し、光変調装置３５１Ｇにて変調されたＧ光を透過して、３色の変調光を合成する。

投写レンズ３６は、複数のレンズを備え、ズーム調整およびフォーカス調整の機能を有している。投写レンズ３６は、クロスダイクロイックプリズム３５２にて合成された光をスクリーン上に拡大投写する。

図２は、光学ユニット３の一部を示す斜視図であり、調光装置５を分解した状態を示す図である。
調光装置５は、図２に示すように、一対の遮光部５Ａ，５Ｂを備え、この遮光部５Ａ，５Ｂは、図１に示すように、第１レンズアレイ３２１と第２レンズアレイ３２２との間に配置される。調光装置５は、制御部による制御の下、画像情報に応じて遮光部５Ａ，５Ｂが回転することにより位置が変更され、変更された位置に応じて第１レンズアレイ３２１を透過した光の通過光量を調整する。調光装置５は、遮光部５Ａ，５Ｂが閉じて光を最も通過させない全閉状態から遮光部５Ａ，５Ｂが開いて光を最も通過させる全開状態の間で光量を調整する。
そして、調光装置５は、第２レンズアレイ３２２に入射する光量、ひいては、光変調装置３５１に入射する光量を調整し、投写される画像のコントラスト向上に寄与する。また、遮光部５Ａは、位置が変更されることにより冷却装置６の後述するダクト８から吹き出される冷却空気の方向や風速を変更できるように構成されている。なお、調光装置５については、後で詳細に説明する。

図３は、調光装置５近傍の光学ユニット３、および冷却装置６における後述する冷却ユニット７を示す図であり、（ａ）は上方から見た平面図、（ｂ）は、後方から見た断面図である。
光学部品用筐体３７は、図２、図３に示すように、Ｘ方向に長く延出する箱状に形成され、下部筐体３７１、および上部筐体３７２，３７３を備えている。
下部筐体３７１は、ＢＭＣ（Bulk Molding Compound）等の高耐熱材料で形成され、外装筐体２の底面に沿って配置される底面部と、底面部の端縁から起立する側面部とを有し、上方が開口する箱状に形成されている。

下部筐体３７１には、側面部の内壁面に複数の溝が設けられており、第１レンズアレイ３２１等の各光学部品は、側端部がこの溝に挿入されて配置される。また、下部筐体３７１には、図３（ａ）に示すように、第２レンズアレイ３２２の＋Ｙ側および−Ｙ側の側端部がそれぞれ挿入される溝３７１ｘが形成されており、第２レンズアレイ３２２は、位置が調整された後、溝３７１ｘに接着剤が注入されて下部筐体３７１に固定される。

下部筐体３７１には、図２に示すように、−Ｙ側の側面部３７１Ａに開口部３７１１が形成され、開口部３７１１の＋Ｘ方向および−Ｘ方向には、ネジ穴３７１２が設けられている。調光装置５は、遮光部５Ａ，５Ｂがこの開口部３７１１から挿入され、ネジ穴３７１２にネジＳＣが挿通されて下部筐体３７１に取り付けられる。
また、下部筐体３７１には、図３（ｂ）に示すように、＋Ｙ側の側面部３７１Ｂに開口部３７１３が形成され、底面部には、開口部３７１４が形成されている。
開口部３７１３は、全閉状態の遮光部５Ａ，５Ｂの前方に位置するように形成されている。開口部３７１４は、第２レンズアレイ３２２および偏光変換素子３２３の下方に位置するように形成されている。

上部筐体３７２は、ガラス繊維入りのＰＣ（Polycarbonate）等で形成されている。上部筐体３７２は、下部筐体３７１に収納された色分離光学系３３、リレー光学系３４等の上方に配置されて下部筐体３７１にネジ固定される。

上部筐体３７３は、板金製であり、上部筐体３７２の−Ｘ側に上部筐体３７２と隙間を有して配置され、下部筐体３７１に収納された第１レンズアレイ３２１、第２レンズアレイ３２２、偏光変換素子３２３等の上方に位置して下部筐体３７１にネジ固定される。上部筐体３７３は、遮光部５Ａ，５Ｂの上方にも位置しており、板金で形成されることで、遮光部５Ａ，５Ｂの反射光が照射されても光劣化が抑制されるように構成されている。
また、上部筐体３７３には、図３（ａ）に示すように、第２レンズアレイ３２２の＋Ｙ側および−Ｙ側の側端部が上方から視認できるような一対の切欠き３７３１が形成され、一対の切欠き３７３１の間には長孔３７３２が形成されている。

冷却装置６は、図１に示すように、一部が光学ユニット３の下方に配置される冷却ユニット７、図示しないランプファン、および光源装置３１の前方に配置される排気ファン６２を備えている。
冷却ユニット７は、冷却空気を送風する３つの冷却ファン６１、冷却ファン６１から送風された冷却空気を光学装置３５や偏光変換素子３２３、および遮光部５Ａ，５Ｂ等に導くダクト８を備えている。
ランプファンは、光源装置３１に冷却空気を送風する。排気ファン６２は、外装筐体２内部の暖まった空気を外部に排出する。なお、冷却ユニット７については後で詳細に説明する。

〔調光装置の構成〕
ここで、調光装置５について詳細に説明する。
図４は、調光装置５の斜視図である。
調光装置５は、図４に示すように、遮光部５Ａ，５Ｂに加え、ベース部５０、および駆動部５１を備えている。駆動部５１は、ステッピングモーター（以下「モーター」と略す）５２、第１ギア５３、第２ギア５４、および第３ギア５５を備え、制御部の制御に基づいて遮光部５Ａ，５Ｂを回転させ、遮光部５Ａ，５Ｂ間の離間距離を変更させる。

ベース部５０は、図４に示すように、板金で形成されたベース本体５０１、およびベース本体５０１に取り付けられた複数の支持軸５０２を有し、駆動部５１を支持するように構成されている。具体的に、ベース部５０は、図４に示すように、ベース本体５０１が光軸Ｌの−Ｙ側に位置し、支持軸５０２がベース本体５０１の＋Ｙ側に突出するように配置される。

モーター５２は、図示しないケーブルによって制御部に接続されており、制御部により駆動される。
モーター５２は、図４に示すように、回転軸であるスピンドルを有するモーター本体５２１と、このスピンドルの先端に設けられたピニオン５２２とを備えている。モーター５２は、図４に示すように、ピニオン５２２がベース本体５０１の＋Ｙ側の面から飛び出すように、ベース本体５０１の−Ｙ側の面にネジ固定される。

第１ギア５３、第２ギア５４および第３ギア５５は、ベース本体５０１の＋Ｙ側に突出する支持軸５０２に支持される。
第１ギア５３は、ピニオン５２２に噛合され、モーター５２で発生した駆動力を第２ギア５４に伝達する。具体的に、第１ギア５３は、図４に示すように、外径寸法が異なる２つのギアが同軸上に積層されて形成されている。第１ギア５３は、２つのギアのうち、大きい径のギアがピニオン５２２に噛合され、支持軸５０２に軸支される。そして、第１ギア５３は、ピニオン５２２の回転を減速して第２ギア５４に伝達する。

第２ギア５４は、図４に示すように、平面視半円形状を有しており、この半円状の外周の＋Ｙ側には、周縁突起部が形成され、この周縁突起部の−Ｙ側には、第１ギア５３のうち小さい径のギアが噛合する歯形が形成されている。第２ギア５４は、第１ギア５３を介して伝達されたモーター５２の駆動力を第３ギア５５に伝達する。

第３ギア５５は、図４に示すように、平面視半円形状を有しており、この半円状の外周には、第２ギア５４に噛合する歯形が形成されている。第３ギア５５は、第１ギア５３および第２ギア５４を介して伝達されたモーター５２の駆動力によって第２ギア５４とは反対方向に回転する。

遮光部５Ａ，５Ｂは、板金で形成され、図４に示すように、光軸Ｌの−Ｙ側の端部が第２ギア５４、第３ギア５５にそれぞれ片持ち支持される。つまり、遮光部５Ａは、第２ギア５４のＹ方向に延出する回転中心軸５４ｊを中心に回転し、遮光部５Ｂは、第３ギア５５のＹ方向に延出する回転中心軸５５ｊを中心に回転することとなる。また、遮光部５Ａ，５Ｂは、図４に示すように、遮光部５Ａ，５Ｂの＋Ｘ側、つまり遮光部５Ａ，５Ｂの偏光変換素子３２３側に位置し、光軸Ｌに垂直な面に平行な回転中心軸５４ｊ，回転中心軸５５ｊを中心に回転する。

そして、遮光部５Ａ，５Ｂは、駆動部５１に対して＋Ｙ方向に突出し、光軸Ｌを挟んで対向配置される。
遮光部５Ａ，５Ｂは、Ｙ方向の寸法が第２レンズアレイ３２２における各小レンズが形成された領域における同方向の寸法に応じて設定されている。

遮光部５Ａ，５Ｂは、第２ギア５４、第３ギア５５の回転に伴って互いに近づく方向に移動したり、互いが遠ざかる方向に移動したりすることによって、互いの離間距離が変更され、遮光部５Ａ，５Ｂ間の通過光量を調整する。

〔冷却ユニットの構成〕
次に、冷却ユニット７について詳細に説明する。
冷却ユニット７は、前述したように、３つの冷却ファン６１およびダクト８を備えている。
３つの冷却ファン６１は、光変調装置３５１Ｂ、偏光変換素子３２３および遮光部５Ａ，５Ｂ近傍を主に冷却する冷却ファン６１ａ、光変調装置３５１Ｒを主に冷却する冷却ファン６１ｂ、光変調装置３５１Ｇを主に冷却する冷却ファン６１ｃで構成されている。

冷却ファン６１ａ，６１ｂ，６１ｃは、略円柱状の形状を有し、厚み寸法が略円柱状の外径寸法より小さなシロッコファンで構成されている。
図５は、冷却ファン６１ａおよびダクト８の一部を示す斜視図である。具体的に、図５は、ダクト８における冷却ファン６１ａから送風された冷却空気を冷却対象に導く流路形成部８１を示している。

図１に示すように、冷却ファン６１ａは、光学装置３５後方の光学部品用筐体３７の外側に配置され、図５に示すように、略円柱状の外径方向が上下方向に沿うように配置される。また、冷却ファン６１ａは、冷却空気を取り込む吸気口６１ａｉが後方より−Ｘ側に傾斜した方向を向き、取り込んだ冷却空気が吐出される吐出口６１ａｏが−Ｘ方向より前側に傾斜した方向を向くように配置される。
詳細な図は省略するが、冷却ファン６１ｂは、冷却ファン６１ａの＋Ｘ方向に配置され、一部が光学部品用筐体３７の下方に位置（図１参照）し、吸気口が上方を向くように配置される。冷却ファン６１ｃは、投写レンズ３６の＋Ｘ側に位置（図１参照）し、吸気口が＋Ｘ側を向くように配置される。

ダクト８には、冷却ファン６１ａ，６１ｂ，６１ｃから送風された冷却空気を冷却対象に導くよう複数の流路が形成されている。
ここでは、ダクト８のうち、冷却ファン６１ａから送風された冷却空気が導かれる流路形成部８１について詳細に説明する。

流路形成部８１は、図５に示すように、冷却ファン６１ａの吐出口６１ａｏを覆う筒状部８１１、筒状部８１１から２つに分岐された第１流路形成部８１Ａ、第２流路形成部８１Ｂを有している。
第１流路形成部８１Ａは、冷却ファン６１ａから送風された冷却空気の一部を主に光変調装置３５１Ｂに導くように形成されている。第１流路形成部８１Ａは、図５に示すように、上下方向における筒状部８１１の上側から−Ｘ方向に延出した後＋Ｙ方向に滑らかに屈曲しており、先端部には、第１流路形成部８１Ａを流通した冷却空気が吹き出される吹出し口（図示省略）が形成されている。この吹出し口は、光変調装置３５１Ｂの下方に位置するように形成されており、第１流路形成部８１Ａを流通した冷却空気は、下方から光変調装置３５１Ｂに送風され、光変調装置３５１Ｂを冷却する。

第２流路形成部８１Ｂは、冷却ファン６１ａから送風された冷却空気の一部を偏光変換素子３２３、第２レンズアレイ３２２、および遮光部５Ａ，５Ｂ近傍に導くように形成されている。第２流路形成部８１Ｂは、図５に示すように、上下方向における筒状部８１１の下側から−Ｘ方向に延出しており、先端部には、上方に開口し、第２流路形成部８１Ｂを流通した冷却空気が偏光変換素子３２３、第２レンズアレイ３２２、および遮光部５Ａ，５Ｂに向けて吹き出される吹出し口８１２が形成されている。

図６は、流路形成部８１および吹出し口８１２近傍を示す平面図である。
吹出し口８１２は、図６に示すように、第２レンズアレイ３２２および偏光変換素子３２３の下方に位置するように形成されている。
また、吹出し口８１２は、図５に示すように、上方から見て矩形状における−Ｘ側の中央部が凹むように形成されている。つまり、吹出し口８１２は、この−Ｘ側の中央部が凹む部位（凹部８１２ｄ）の＋Ｘ側に位置する光学素子側吹出し部８１２ａ、凹部８１２ｄの＋Ｙ側に位置する遮光部側吹出し部８１２ｂ、および凹部８１２ｄの−Ｙ側に位置する遮光部側吹出し部８１２ｃを有している。

遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃは互いに離間し、図６に示すように、上方から見て、遮光部側吹出し部８１２ｂは、第２レンズアレイ３２２の＋Ｙ側の側端部近傍に形成され、遮光部側吹出し部８１２ｃは、第２レンズアレイ３２２の−Ｙ側の側端部近傍に形成されている。また、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃは、互いの開口面積が同等に形成されている。
光学素子側吹出し部８１２ａの開口面積は、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃそれぞれの開口面積より大きく形成されている。このように、吹出し口８１２は、光学素子側吹出し部８１２ａの開口形状と、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃの開口形状とが異なる形状を有して形成されている。

そして、吹出し口８１２は、図６に示すように、偏光変換素子３２３側となる光学素子側吹出し部８１２ａが偏光変換素子３２３の下方に位置し、遮光部５Ａ側となる遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃが第２レンズアレイ３２２の下方に位置するように配置される。また、吹出し口８１２は、図６に示すように、遮光部５Ａ，５Ｂおよび偏光変換素子３２３に対し、偏光変換素子３２３寄りに形成されている。

〔調光装置の動作および冷却空気の流れ〕
遮光部５Ａは、回転される位置に応じて、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃを覆う量が変わる。そして、吹出し口８１２から吹き出される冷却空気は、遮光部５Ａによって遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃが覆われる量に応じて風向や風速が変わる。
図７は、遮光部５Ａ，５Ｂ近傍の光学ユニット３を示す断面図であり、（ａ）は、遮光部５Ａ，５Ｂの全閉状態を示す図、（ｂ）は、遮光部５Ａ，５Ｂの全開状態を示す図である。

図７（ａ）に示すように、遮光部５Ａ，５Ｂが全閉状態の場合には、遮光部５Ａは、吹出し口８１２から離間し、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃは、遮光部５Ａによって覆われない状態となる。遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃが遮光部５Ａによって覆われない状態では、吹出し口８１２から吹き出される冷却空気は、光学素子側吹出し部８１２ａ、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃから滑らかに吹き出される。また、冷却ファン６１ａから送風され、第２流路形成部８１Ｂを流通した冷却空気は、−Ｘ方向に向かおうとする勢いがあるため、吹出し口８１２の真上より−Ｘ方向に向かう。

具体的に、光学素子側吹出し部８１２ａから吹き出される冷却空気は、主に偏光変換素子３２３および第２レンズアレイ３２２に向かい、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃから吹き出される冷却空気は、主に第２レンズアレイ３２２および遮光部５Ａ，５Ｂに向かう。
偏光変換素子３２３に向かった冷却空気は、偏光変換素子３２３の光射出側、および光入射側を冷却する。そして、偏光変換素子３２３の光射出側を冷却した冷却空気は、上部筐体３７２と上部筐体３７３との間から光学ユニット３の外部に流れる。偏光変換素子３２３の光入射側を冷却した冷却空気は、主に上部筐体３７３の一対の切欠き３７３１（図３（ａ）参照）から光学ユニット３外部に流れる。

第２レンズアレイ３２２に向かった冷却空気は、第２レンズアレイ３２２を冷却した後、主に一対の切欠き３７３１（図３（ａ）参照）から光学ユニット３外部に流れる。この、第２レンズアレイ３２２を冷却し、一対の切欠き３７３１に向かう冷却空気は、一対の切欠き３７３１が第２レンズアレイ３２２の両側端部近傍に形成されていることから、第２レンズアレイ３２２を固定する接着剤を冷却することとなる。また、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃそれぞれが第２レンズアレイ３２２の＋Ｙ側、−Ｙ側の側端部近傍に形成されていることから、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃから吹き出される冷却空気は、第２レンズアレイ３２２の両側端部近傍に流通して第２レンズアレイ３２２を固定する接着剤をより効率的に冷却することとなる。

遮光部５Ａ，５Ｂに向かった冷却空気は、遮光部５Ａ，５Ｂの上方が上部筐体３７３で覆われているので、遮光部５Ａ，５Ｂを冷却した後、下部筐体３７１の開口部３７１３から光学ユニット３の外部に流れる。
そして、偏光変換素子３２３、第２レンズアレイ３２２および遮光部５Ａ，５Ｂ等を冷却して光学ユニット３の外部に流れた冷却空気は、排気ファン６２（図１参照）によって、プロジェクター１外部に排出される。

一方、全閉状態から遮光部５Ａ，５Ｂが回転されて徐々に通過光量が多くなるほど（遮光部５Ａ，５Ｂが遮光する光量が少ないほど）遮光部５Ａは、吹出し口８１２に近づき、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃを覆う量が大きくなる。そして、図７（ｂ）に示すように、遮光部５Ａ，５Ｂが全開状態の場合には、遮光部５Ａは、第２レンズアレイ３２２の下方に位置し、遮光部５Ｂは、第２レンズアレイ３２２の上方に位置する状態となる。また、遮光部５Ａは、吹出し口８１２に接近し、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃを略覆う状態となる。この遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃを略覆う状態においても、遮光部５Ａは、ダクト８と隙間を有しているが、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃからは冷却空気が送出されにくくなるので、光学素子側吹出し部８１２ａからは、全閉状態の場合より風量や風速が大きな冷却空気が吹き出される。つまり、遮光部５Ａ，５Ｂが全開状態の場合には、全閉状態より風量や風速が大きな冷却空気が偏光変換素子３２３に送風される。

このように、遮光部５Ａは、遮光する光量が少ないほど、吹出し口８１２における遮光部側（遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃ）を覆う量が大きくなるように位置を変える。吹出し口８１２は、回転中心軸５４ｊ（図４参照）方向から見て、遮光部５Ａの回転軌跡の外側から回転軌跡に交差する方向に冷却空気を吹き出すこととなる。そして、光学素子側吹出し部８１２ａからは、遮光部５Ａが遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃを覆う量が大きくなるほど風量や風速が大きな冷却空気が吹き出される。

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）遮光部５Ａは、遮光する光量が少ないほど、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃを覆う量が大きくなるように位置を変えるので、光学素子側吹出し部８１２ａからは、より風速や風量が高められた冷却空気が吹き出される。これによって、調光装置５の通過光量が大きい場合に高温となる偏光変換素子３２３を効率良く冷却することが可能となる。
一方、遮光部５Ａは、遮光する光量が大きいほど、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃを覆う量が小さくなるように位置を変えるので、遮光する光量が大きい場合に、遮光部側吹出し部８１２ｂ、８１２ｃから冷却空気を吹き出させ、高温となる遮光部５Ａ，５Ｂを効率良く冷却することが可能となる。これによって、遮光部５Ａ，５Ｂおよび遮光部５Ａ，５Ｂ近傍に配置される第２レンズアレイ３２２の高温の抑制が可能となる。
よって、調光装置５以外の部材を用いることなく、吹出し口８１２から吹き出される冷却空気の風向や風速を調整し、調光装置５の動作において温度上昇が異なる偏光変換素子３２３、遮光部５Ａ，５Ｂ、および遮光部５Ａ，５Ｂ近傍に配置される第２レンズアレイ３２２等の部材を効率良く冷却し、これらの部材の高温による温度劣化を抑制することが可能となる。したがって、長期に亘って、調光装置５を安定して動作させると共に、偏光変換素子３２３や、第２レンズアレイ３２２等の光学特性を確保し、画質が良好な画像を投写できるプロジェクター１の提供が可能となる。

（２）遮光部５Ａ，５Ｂは、遮光する光量が大きい全閉状態の場合でも効率良く冷却されるので、調光装置５を構成する第１ギア５３、第２ギア５４や、第２レンズアレイ３２２を固定する接着剤、光学部品用筐体３７等の温度劣化が抑制される。

（３）遮光部５Ａ，５Ｂは、回転によって通過光量を調整する。そして、吹出し口８１２は、遮光部５Ａの回転によって遮光部側（遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃ）の覆われる量が変わる。これによって、遮光部５Ａ，５Ｂが接近して通過光量が少ない状態において遮光部５Ａを吹出し口から離間させ、通過光量が少ない状態から遮光部５Ａ，５Ｂが回転されて徐々に通過光量が多くなるほど（遮光部５Ａ，５Ｂが遮光する光量が少ないほど）遮光部５Ａを吹出し口８１２に近づける、つまり吹出し口８１２における遮光部側（遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃ）を覆う量を大きくすることができる。よって、通過光量の調整、および遮光部５Ａによる遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃを覆う量の調整を容易に構成することが可能となる。

（４）遮光部５Ａ，５Ｂは、遮光部５Ａ，５Ｂに対して偏光変換素子３２３側に位置する回転中心軸５４ｊ，５５ｊを中心に回転するので、遮光部５Ａ，５Ｂおよび偏光変換素子３２３に対し、吹出し口８１２が偏光変換素子３２３寄りに形成されていても、遮光部５Ａは、吹出し口８１２における遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃを覆うことが可能となる。これによって、遮光部５Ａ，５Ｂの下方まで吹出し口が形成されている場合に比べ、より風速を高めた冷却空気を偏光変換素子３２３に送風可能とする構成が図れる。

（５）吹出し口８１２は、回転中心軸５４ｊ方向から見て、遮光部５Ａの回転軌跡の外側からこの回転軌跡に交差する方向に冷却空気を吹き出すように形成されている。これによって、遮光部５Ａは、光を遮光する部位で遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃを覆うことができるので、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃを覆うための特別な部位を遮光部５Ａに設ける必要がなく、遮光部５Ａ形状の簡素化が図れる。

（６）光学素子側吹出し部８１２ａの開口形状と、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃの開口形状とが異なり、遮光部側吹出し部８１２ｂ，８１２ｃそれぞれは、第２レンズアレイ３２２の＋Ｙ側、−Ｙ側の側端部近傍に形成されている。これによって、第２レンズアレイ３２２が接着されている部分に冷却空気が流通し易くなるので、接着剤が軟化することがさらに抑制され、第２レンズアレイは、位置合わせされた位置に確実に維持される。
また、第２レンズアレイ３２２の上方に配置された上部筐体３７３には、第２レンズアレイ３２２の両側端部近傍に位置する切欠き３７３１が形成されているので、さらに第２レンズアレイ３２２が接着されている部分に冷却空気が流通し易くなる。

（変形例）
なお、前記実施形態は、以下のように変更してもよい。
前記実施形態の調光装置５は、回転する遮光部５Ａ，５Ｂによって、通過光量の調整および吹出し口８１２の遮光部側の覆う量の調整を行うように構成されているが、スライドする一対の遮光部によって、通過光量の調整および吹出し口８１２の遮光部側の覆う量の調整を行うように調光装置を構成してもよい。
図８は、この変形例の調光装置を説明するための模式図であり、（ａ）は、遮光部１５Ａ，１５Ｂが全閉状態の場合の図、（ｂ）は、遮光部１５Ａ，１５Ｂが全開状態の場合の図である。
図８に示すように、一対の遮光部１５Ａ，１５Ｂは、光軸Ｌを挟んで配置され、互いの距離が変更可能となるように上下方向にスライド可能に構成されている。また、ダクト１８が配置されている側の遮光部１５Ａには、第２レンズアレイ３２２側に突出する突出部１５１が形成されている。
そして、図８（ａ）に示すように、全閉状態においては、突出部１５１がダクト１８の吹出し口１８１から離間し、吹出し口１８１から冷却空気が滑らかに吹出され、偏光変換素子３２３、第２レンズアレイ３２２および遮光部１５Ａ，１５Ｂに送風される。
一方、図８（ｂ）に示すように、全開状態においては、突出部１５１が吹出し口１８１における遮光部１５Ａ，１５Ｂ側を覆い、吹出し口１８１の偏光変換素子３２３側からは、全閉状態の場合より風量や風速が大きな冷却空気が吹き出される。

前記実施形態の吹出し口８１２は、遮光部５Ａ，５Ｂおよび偏光変換素子３２３の下方から冷却空気を吹出すように構成されているが、下方以外から冷却空気を吹出すように吹出し口を形成し、この吹出し口における遮光部側を覆うことが可能な部位を遮光部に設けるように構成してもよい。

前記実施形態における冷却ファン６１は、３つ設けられているが、３つ以外の数で構成してもよい。

前記実施形態のプロジェクター１は、光変調装置３５１として透過型の液晶パネルを用いているが、反射型の液晶パネルを利用したものであってもよい。また、光変調装置としてマイクロミラー型の光変調装置、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）等を利用したものであってもよい。

前記実施形態の光変調装置３５１は、Ｒ光、Ｇ光、およびＢ光に対応する３つの光変調装置を用いるいわゆる３板方式を採用しているが、これに限らず、単板方式を採用してもよく、あるいは、２つまたは４つ以上の光変調装置を備えるプロジェクターにも適用できる。

光源装置３１は、放電型のランプを用いたものに限らず、その他の方式のランプや発光ダイオード、レーザー等の固体光源で構成してもよい。

１…プロジェクター、２…外装筐体、３…光学ユニット、５…調光装置、５Ａ，５Ｂ，１５Ａ，１５Ｂ…遮光部、６…冷却装置、７…冷却ユニット、８，１８…ダクト、３１…光源装置、３７…光学部品用筐体、５４ｊ，５５ｊ…回転中心軸、６１，６１ａ，６１ｂ，６１ｃ…冷却ファン、６２…排気ファン、８１…流路形成部、８１Ａ…第１流路形成部、８１Ｂ…第２流路形成部、１５１…突出部、３１１…光源、３２１…第１レンズアレイ、３２２…第２レンズアレイ、３２３…偏光変換素子、３５１，３５１Ｂ，３５１Ｇ，３５１Ｒ…光変調装置、３７１…下部筐体、３７２，３７３…上部筐体、１８１，８１２…吹出し口、８１２ａ…光学素子側吹出し部、８１２ｂ，８１２ｃ…遮光部側吹出し部。

Claims (5)

1. 光源と、
   前記光源から射出された光を遮光する遮光部を有し、前記遮光部の移動によって通過光量を調整する調光装置と、
   前記遮光部の光射出側に配置されて入射する光を光学的に変換する光学素子と、
   冷却空気を送風する冷却ファンと、
   前記冷却ファンから送風された冷却空気を前記遮光部および前記光学素子に導くダクトと、
   を備え、
   前記ダクトは、導かれた冷却空気が前記遮光部および前記光学素子に向けて吹き出される吹出し口を有し、
   前記遮光部は、遮光する光量が少ないほど、前記吹出し口における前記遮光部側を覆う量が大きくなるように位置を変えることを特徴とするプロジェクター。
2. 請求項１に記載のプロジェクターであって、
   前記遮光部は、前記光源から射出された光の光軸を挟んで一対設けられ、
   前記調光装置は、前記一対の遮光部の回転による前記一対の遮光部の離間距離に応じて通過光量を調整し、
   前記吹出し口は、前記一対の遮光部のうちの一方の回転によって前記遮光部側の覆われる量が変わることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記遮光部は、当該遮光部に対して前記光学素子側に位置し、前記光源から射出された光の光軸に垂直な面に平行な回転中心軸を中心に回転することを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項２または請求項３に記載のプロジェクターであって、
   前記吹出し口は、前記回転中心軸方向から見て、前記遮光部の回転軌跡の外側から前記回転軌跡に交差する方向に冷却空気を吹き出すように形成されていることを特徴とするプロジェクター。
5. 請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載のプロジェクターであって、
   前記吹出し口は、前記遮光部側となる遮光部側吹出し部、および前記光学素子側となる光学素子側吹出し部を有し、
   前記遮光部側吹出し部の開口形状と前記光学素子側吹出し部の開口形状とが異なることを特徴とするプロジェクター。

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