JP3567743B2 - 投写型表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投写型表示装置に係り、特に小型化を図りかつ装置内部に配置される光変調装置を含む光学系を効率よく冷却する技術に関する。
【０００２】
【背景技術】
従来より、光源ランプと、この光源ランプから出射される光束を光学的に処理して画像情報に応じた光学像を形成する光学系と、この光学系で形成される画像を投写面に拡大投写する投写レンズと、装置駆動用の電力を供給する電源とを備えた投写型表示装置が知られている。このような投写型表示装置において、通常、光学系には、光源ランプからの光を３色に分離する色分離光学系と、分離された３色の光をそれぞれ変調する光変調装置と、変調された光を合成する色合成プリズムとが含まれる。そして、３つの光変調装置によって形成された画像が互いにずれた状態で投写されないように、光変調装置は、装置内部において剛性の高いヘッド体上に配置されている。
【０００３】
また、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に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携帯性を向上させる必要があり、一層の小型化が求められている。
【０００５】
ところが、装置の小型化を図ると、各種の構成部品が装置内に密集して配置されるようになり、ファン等によって吸引される冷却用空気が流通し難くなるので、発熱する部品の冷却を良好に行うために工夫がなされている。特に、光変調装置は加熱しやすいので、これを冷却するために、光変調装置の下方に冷却用吸気口を設け、ヘッド体の下面に配置される吸気ファンによって強制的に冷却している。ここで、一般的な吸気ファンは矩形の枠体に取り付けられており、この枠体の四隅をヘッド体下面に対してビス止めして固定されている。
【０００６】
しかし、常に四隅で止めるように構成すると、装置の小型化、薄型化を図る上で障害となる場合がある。例えば、▲１▼ヘッド体の前方側（投写レンズ側）を厚くして、ファンの止め付け代を確保すると、ヘッド体が大型化するので、装置全体の小型化を図ろうとする趣旨と相反することとなる。▲２▼この問題を解決しようと、ファンをヘッド体に対して後退して取り付けると、ファンの回転中心と３枚の光変調装置の中心とがずれるので、それらの光変調装置を均等に冷却することが困難となる。▲３▼そこで、３枚の光変調装置の中心に吸気ファンの中心を合わせるために、吸気ファンを小型のものにすると、今度は冷却が不足するという問題が生じる。
【０００７】
本発明の目的は、装置の小型化を促進できるとともに、光変調装置をバランスよくかつ効率よく冷却できるようにな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】
本発明の投写型表示装置は、３色の光をそれぞれ変調する３つの光変調装置と、前記光変調装置によって変調された３色の光を合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によって合成された光を投写する投写レンズとを有し、前記色合成光学系は内部に略Ｘ字状に配置された２種類の波長選択膜を有するプリズムを備え、前記３つの光変調装置は前記プリズムの３つの面に対向配置されてなる投写型表示装置であって、前記プリズムと前記３つの光変調装置と前記投写レンズとを搭載するヘッド体と、前記ヘッド体のプリズム搭載面をはさんで前記プリズムとは反対側に配置されるファンと、前記ファンを保持し前記プリズム搭載面に対して複数箇所で取り付けられるファン用枠体とを備え、前記ファン用枠体は、前記プリズム搭載面に対向する面の外形が略四角形であり、前記四角形の２つの対角線の一方は、前記投写レンズの光軸を含み前記プリズム搭載面と直交する平面にほぼ沿って設けられていることを特徴とするものである。
【０００９】
このような本発明においては、ファンを保持するファン用枠体が、投写レンズの光軸を含みプリズム搭載面と直交する平面に沿って取り付けられており、ファン用枠体を投写レンズ側に近づけて取り付けることができるので、小型化を促進でき、これにより、本発明の前記目的が達成される。
【００１０】
本発明の投写型表示装置では、ファン用枠体の、四角形の他方の対角線にほぼ沿った箇所が、プリズム搭載面へ取り付けられることが好ましい。
【００１１】
このような本発明においては、ファンを、プリズムや光変調装置により近づけて配置することが可能となり、冷却効率の向上を図ることができる。
【００１２】
本発明の投写型表示装置では、ファンは、プリズムの中心とファンの中心とを結ぶ線がプリズム搭載面に対してほぼ垂直となるように配置されていることが好ましい。
【００１３】
このような本発明においては、プリズムの真下にファンが配置される。従って、プリズムの周囲に配置された３つの光変調装置をバランス良く、かつ、効率良く冷却することが可能となる。
【００１４】
本発明の投写型表示装置では、ファン用枠体の四角形は正方形であることが好ましく、このようにすれば、最も省スペース化が図れ、ひいては装置の小型化を図れる。
【００１５】
本発明の投写型表示装置では、外装ケースにファン用枠体を収容可能な略四角形のファン用開口部を形成してもよい。
【００１６】
このような本発明においては、ファンの外形の最も外側で固定されることになり、対角線の２箇所での固定でも充分な剛性を確保できる。
【００１７】
この際、前記ファンは吸気ファンであり、開口部は吸気口であることが望ましい。
【００１８】
このような本発明においては、外気を吸い込んで光学系を冷却するので、充分な冷却が行われる。
【００１９】
さらに、本発明の投写型表示装置では、ファンはカバーで覆われていることが好ましい。
【００２０】
このような本発明においては、吸気ファンを覆ってカバーが設けられており、操作者が誤って吸気ファンに手を差し込もうとしたときでも、カバーで保護されるので、安全が確保される。
【００２１】
【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。
【００２２】
（１）装置の全体構成
図１、図２には、本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。
【００２３】
投写型表示装置１は、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液晶ライトバルブ（光変調装置）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。
【００２４】
（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。
【００２５】
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。
【００２６】
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、装置内部を冷却するための空気取入口２３０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。
【００２７】
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３１１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、図２中の二点鎖線で示すように、前方側が装置本体から離間して開いた状態に付勢される。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。
【００２８】
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。
【００２９】
（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。
【００３０】
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、光変調装置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。
【００３１】
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５０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８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２５０Ａ、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、２５０Ｂ同士は、図６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ＧＮＤ（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７Ａ、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。
【００３２】
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、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から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３吸気ファン１７Ａ〜１７Ｃ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。
【００３３】
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、光変調装置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。光変調装置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、上下のライトガイド９０１、９０２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９０２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。
【００３４】
直方体状のプリズムユニット９１０は、図８にも示すように、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のプリズム搭載面９０３Ｃに固定ネジにより固定されている。また、光変調装置９２５を構成する光変調装置としての各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、プリズムユニット９１０の３側面と対向配置され、同様にヘッド体９０３に対して固定板（図示せず）を介して固定されている。尚、液晶ライトバルブ９２５Ｂは、プリズムユニット９１０を挟んで液晶ライトバルブ９２５Ｒと対向した位置に設けられており（図９）、図６ではその引出線（点線）および符号のみを示した。そして、これらの液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、ヘッド体９０３のプリズム搭載面９０３Ｃを挟んでプリズムユニット９１０とは反対側に位置しかつ前述の空気取入口２４０に対応して設けられた第３吸気ファン１７Ｃからの冷却用空気によって冷却される。この際、第３吸気ファン１７Ｃの電力は、電源回路基板１３からドライバーボード１１を介して供給される。さらに、ヘッド体９０３の前面には、投写レンズ６の基端側が同じく固定ネジによって固定されている。このようにプリズムユニット９１０、光変調装置９２５、投写レンズ６を搭載したヘッド体９０３は、図５に示すように、下ライトガイド９０２に対して固定ネジにより固定されている。
【００３５】
ドライバーボード１１は、上述した光変調装置９２５の各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ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。すなわち、それらの多くの素子が各ドライバーボード１１間を流通する冷却用空気によって効率よく冷却されるようになっている。そして、そのような冷却用空気は、主に前述した第３吸気ファン１７Ｃによって吸引されたものが、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを冷却した後に上ライトガイド９０１の開口部９０４（図３に二点鎖線で図示）を通って各ドライバーボード１１間に流入したものである。
【００３６】
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５１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用空気で行われる。
【００３７】
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。
【００３８】
（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９に示す模式図に基づいて説明する。
【００３９】
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光変調装置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。
【００４０】
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。
【００４１】
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光変調装置９２５を構成する液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ（後述）上に重畳させる機能を有している。
【００４２】
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、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、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。
【００４３】
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９４２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。
【００４４】
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９４２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から導光系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９２４における各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂの出射部９４４、９４５、９４６までの距離が全て等しくなるように設定されている。
【００４５】
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。
【００４６】
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を通って液晶ライトバルブ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、これらの液晶ライトバルブ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、導光系９２７を介して対応する液晶ライトバルブ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
実施形態の液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、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。
【００４７】
導光系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、液晶ライトバルブ９２５Ｂの手前側に配置した集光レンズ９５３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を通って液晶ライトバルブ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、導光系９２７を介在させることにより、光量損失を抑制できる。
【００４８】
次に、各液晶ライトバルブ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。すなわち、プリズムユニット９１０は、内部に略Ｘ字状に配置された２種類の波長選択膜を有するプリズムを備え、２種類の波長選択膜の選択特性によって、各色光束Ｒ、Ｇ、Ｂが合成される。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。
【００４９】
（５）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。
【００５０】
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、光変調装置冷却流路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を流通する冷却用空気は、図中の矢印に沿って厳密に流通するものではなく、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ものである。
【００５１】
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用空気の流路である。その冷却用空気は、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、冷却用空気は、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、冷却用空気は、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。
【００５２】
第２電源ブロック冷却流路４２は、第２吸気ファン１７Ｂで吸引された冷却用空気の流路である。その冷却用空気は、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。
【００５３】
光変調装置冷却流路４３は、図５、図６に示す第３吸気ファン１７Ｃで吸引された冷却用空気の流路である。その冷却用空気は、前述したように、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを冷却した後、その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、１１Ｂ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によって光変調装置冷却流路４３の一部が形成され、光変調装置冷却流路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、冷却用空気は、前記開口部９０２２、９０２３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。
【００５４】
光変調装置冷却流路４３の開始口となる吸気部３７の構造は、図２、７、８に示すような構造となっている。すなわち、ロアケース４には、開口部２３１が設けられており、外装ケース２内部の対応する位置には、開口部２３１と吸気ファン１７Ｃを保持したファン用枠体２２、およびファンカバー２４が配置されている。開口部２３１は、その１つの対角線が装置真下側からみたとき投写レンズ６の光軸２０上に位置するように設けられている。そして、この開口部２３１は、装置外部から着脱可能とされたエアフィルタカバー２３（図２）によって覆われる。エアフィルタカバー２３の装置内部側の面には、通風可能な薄いエアフィルタ（図示せず）が配置されており、装置内部へのゴミ、埃等の侵入を防いでいる。また、開口部２３１の装置内面側には、リブ２３２が設けられている。
【００５５】
吸気ファン１７Ｃを保持したファン用枠体２２は、吸気ファン１７Ｃを保持した状態で、プリズム搭載面９０３Ｃのプリズムユニット９１０とは反対側の面（裏面）９０３Ｂに設けられた凹部９０７に取り付けられている。
【００５６】
ファン用枠体２２は、プリズム搭載面９０３Ｃに対向する面の外形が略正方形の枠体である。そして、当該正方形の２つの対角線のうち、一方の対角線２２Ａが、装置真下側からみたときほぼ投写レンズの光軸２０上に位置するように配置されている。すなわち、一方の対角線２２Ａが、投写レンズの光軸２０を含み、前記プリズム搭載面と直交する平面にほぼ沿うように、配置されている。また、ファン用枠体２２の４隅には、取り付け穴３９、３９が設けられている。
【００５７】
一方、ヘッド体９０３の凹部９０７には、ファン用枠体２２のもう１つの対角線２２Ｂにほぼ沿った位置に、ビス穴９０５、９０５が設けられている。そして、ファン用枠体２２の対角線２２Ａにほぼ沿った位置には、１つの凸部９０８が設けられている。
【００５８】
ファン用枠体２２は、４つの取り付け穴３９のうち２つにビス３８、３８を差し込み、これらのビス３８、３８をヘッド体９０３の凹部９０７に設けられたビス穴９０５、９０５に挿入することにより、ヘッド体９０３の裏面９０３Ｂに取り付けられている。すなわち、ファン用枠体２２の、対角線２２Ｂにほぼ沿った箇所が、前記プリズム搭載面へ取り付けられている。また、ファン用枠体２２の残り２つの取り付け穴３９のうち１つは、凸部９０８と係合しており、ファン用枠体２２の位置ずれを防止している。
【００５９】
なお、取付穴３９は、ファン用枠体２２の四隅に設けられており、ファン用枠体２２を取り付ける際には、いずれの取付け穴３９をも使用することができるので、取り付け作業の効率向上が図られる。
【００６０】
また、図８に示すように、ヘッド体９０３のプリズム搭載面９０３Ｃには、吸気ファン１７Ｃによって吸い込まれた冷却用空気を、上方側、つまり、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂ側に導く３つの空気導入口９１５が設けられている。これらの空気導入口９１５は、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの位置と対応している。
【００６１】
ヘッド体９０３には、ファン用枠体２２を覆うように、前記ファンカバー２４が取り付けられている。このファンカバー２４は、図２に示すエアフィルターカバー２３と同様に、その表面が蜘蛛の巣状に形成された開口２４０となっており、この開口２４０から空気が取入れられる。また、ヘッド体９０３の凹部９０７の外側、かつ、対角線２２Ａを挟んで略対称位置には、それぞれ２つのカバー用ビス穴９０６が明けられ、一方、ファンカバー２４の２つの角部には、ビス穴９０６に対応する取り付け穴２４Ａが明けられている。そして、この取り付け穴２３Ａからカバー取り付け用ビス３５を差し込むとともに、ビス３５をヘッド体９０３のビス穴９０６にねじ込んで、ファンカバー２４をヘッド体９０３に取り付けるようになっている。また、ヘッド体９０３に設けられたビス穴９０６の隣には、凸部９０９が設けられ、一方、ファンカバー２４の取り付け穴２４Ａの隣には、係合穴２４Ｂが設けられている。そして、凸部９０９と係合穴２４Ｂとが係合することにより、ファンカバー２４の位置ずれを防止している。
【００６２】
以上説明したように、ヘッド体９０３の裏面９０３Ｂに吸気ファン１７Ｃを保持したファン用枠体２２と、ファンカバー２４とを取り付けたものを、ロアケース４内に配置すると、ロアケース４に設けられた開口部２３１に設けられたリブ２３２と、ヘッド体９０３の凹部９０７の壁との間にファンカバー２４の縁２４Ｃが挟まれた状態となる。すなわち、開口部２３１と凹部９０７とが連続した状態となり、開口部２３１と凹部９０７との隙間からゴミや埃等が侵入するのを防ぐことが可能となる。
【００６３】
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用空気の流路である。そして、この冷却用空気は、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光源ランプユニット８を冷却し、排気口１６０から排気される。
【００６４】
以上のような各冷却流路４１〜４４の冷却用空気は、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の下方の第２のレンズ板９２２（図４）近傍や、第１、第２電源ブロック７Ａ、７Ｂ、液晶ライトバルブ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１２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用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。
【００６５】
（６）実施形態の効果
このような本実施形態によれば、以下のような効果がある。
【００６６】
１）ファン用枠体２２の取り付けが、レンズ６の光軸２０と同軸の対角線２２Ａと直交する対角線２２Ｂにほぼ沿った位置での取り付けとなっており、この対角線２２Ｂはレンズ６側に近づけて設けることができるので、吸気ファン１７Ｃを投写レンズ側に近づけて配置することが可能となり、小型化を促進できる。
【００６７】
２）吸気部３７のファン用枠体２２が、対角線２２Ｂにほぼ沿った位置で、プリズム搭載面９０３Ｃに取り付けられているので、吸気ファン１７Ｃをプリズムユニット９１０や、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂに近づけて取り付けることができる。従って、四隅を止める場合と比較して小型化できるとともに、冷却効率を向上させることができる。
【００６８】
３）各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの中心位置に、吸気ファン１７Ｃの中心位置を揃えることができ、これにより、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂをバランスよく、かつ、効率よく冷却することができる。
【００６９】
４）吸気ファン１７Ｃを覆ってファンカバー２４が設けられているので、操作者が誤って吸気部３７に手を差し込もうとしたときでも、カバー２４で保護され、安全である。
【００７０】
５）エアフィルタカバー２３およびファンカバー２４の表面の空気取入口２４０は、蜘蛛の巣状に形成されており、さらに、エアフィルタカバー２３の装置内部側には、通風可能なスポンジ等が貼り付けられているので、ゴミ等を排除しつつ充分な空気を取入れることができ、これにより、冷却効果が向上する。
【００７１】
６）投写型表示装置１では、構成部品の中でも比較的大きな電源ユニット７がより小さな第１、第２電源ブロック７Ａ、７Ｂで構成され、これらが互いに離間して配置されたているため、それらの電源ブロック７Ａ、７Ｂを装置１内部に効率よく配置することもより、装置１内部にデッドスペースを生じ難くでき、装置１の小型化を図ることができる。
【００７２】
７）第１、第２電源ブロック７Ａ、７Ｂおよび液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは、他の構成部品と比較しても発熱し易いが、発熱し易いこれらの第１、第２電源ブロック７Ａ、７Ｂ毎に第１、第２電源ブロック冷却流路４１、４２が形成されているうえ、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂに対しても光変調装置冷却流路４３が形成されているので、装置１内に構成部品が密集して配置されていても、それらを良好に冷却することができ、装置１全体の冷却効率を向上させることができる。
【００７３】
８）例えば各排気ファン１６のみを駆動させることでも各冷却流路４１〜４３に冷却用空気を流通させることも可能であるが、本実施形態では、それらの冷却流路４１〜４３毎に吸気ファン１７Ａ〜１７Ｃが設けられているから、各冷却流路４１〜４３内に十分な冷却用空気を吸引して流通させることができ、確実な冷却を行える。
【００７４】
９）装置１の後方側において、各電源ブロック冷却流路４１、４２および光変調装置冷却流路４３は、光源ランプユニット８（光源ランプ１８１）を通過するように形成されているため、光源冷却流路４４だけを設けた場合に比して、最も高温になり易い光源ランプユニット８を有効に冷却できる。
【００７５】
１０）第１電源ブロック冷却流路４１内には光源ランプ１８１を駆動するためのランプ駆動基板１８が配置され、第２電源ブロック冷却流路４２内には装置１全体の制御を行うメインボード１２が配置され、光変調装置冷却流路４３内には液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを駆動するためのドライバーボード１１が配置されているので、それらの部品を良好に冷却することができ、回路の誤動作をなくして信頼性を向上させることができる。
【００７６】
１１）特に第１電源ブロック冷却流路４１では、冷却用空気が樹脂カバー１８５内を流通するから、冷却用空気の流量を維持したままランプ駆動基板１８をより確実に冷却できる。
【００７７】
１２）ドライバーボード１１（１１Ａ、１１Ｂ）は互いに離間して一対設けられ、これらのドライバーボード１１Ａ、１１Ｂ間の空間で光変調装置冷却流路４３の一部が形成されているため、その間を流通する冷却用空気の流量も確実に維持できる。このため、光変調装置冷却流路４３に臨む対向面に実装された素子を効率的に冷却でき、回路の誤動作を生じ難くして信頼性を一層向上させることができる。
【００７８】
１３）各排気ファン１６は、各冷却流路内４１〜４３内に設けられた温度センサ９０２５の検出状態に基づいて制御されるため、両方を同時に駆動させたり、一方のみを駆動させたりすることで部品の発熱状況に応じた冷却を的確に行うことができ、経済的である。
【００７９】
１４）排気ファン１６を一対設けることにより、各排気ファン１６として小型のもを利用できる。従って、排気ファン１６二つ分の性能を有するファンを一つ設ける場合に比し、ファンの特に軸方向の寸法、または外径方向の寸法が小さくなるから、装置１の前後寸法または上下寸法を小さくでき、小型化をより促進できる。
【００８０】
なお、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
【００８１】
前記実施形態では、ファン用枠体２２のプリズム搭載面９０３Ｃに対向する面の外形は略正方形であったが、この外形は略四角形であれば良く、例えば菱形形状等であっても良い。ただし、当該四角形が過度に異形であると、ファン用枠体２２に保持される吸気ファン１７Ｃが安定しにくい。したがって、当該四角形の２つの対角線の交わる角度はほぼ直角であることが好ましい。
【００８２】
また、略四角形とは、前記実施形態のように四角形の角の部分が面取りされている状態だけでなく、辺の全体や一部が曲線であるような状態も含む。すなわち、４箇所の頂点と、その頂点を結ぶ２つの対角線とが観念できるような形状であれば良い。
【００８３】
さらに、前記実施形態では、ファン用枠体２２はヘッド体９０３に取り付けられているが、かわりにロアケース４の装置内面側に取付けるようにしても、上記実施形態と同様の効果を得ることが可能である。
【００８４】
さらにまた、前記実施形態では、ファン用枠体２２の対角線２２Ｂにほぼ沿った２箇所をヘッド体９０３に固定するようにしているが、４箇所すべてを固定するようにしても良い。
【００８５】
また、前記実施形態では、排気ファン１６が一対設けられていたが、一つであっても、三つ以上であってもよい。ただし、少なくとも二つ以上設けることで前述した１３）、１４）の効果を得ることができるので好ましい。
【００８６】
前記実施形態では、各冷却流路４１〜４３が光源ランプユニット８（光源ランプ１８１）を通過するように形成されていたが、本発明はこれに限らず、例えば冷却流路４１〜４３のうちのいずれのみかを光源ランプユニット８を通過するように形成したり、全く通過しないように形成した場合でも本発明に含まれる。しかし、実施形態のように通過させることにより、前述した９）の効果を得ることができるので望ましい。
【００８７】
前記実施形態では、冷却用空気が上下のドライバーボード１１Ａ、１１Ｂ間を流通するように構成されていたが、例えばドライバーボードの小型化が図られ、ドライバーボードを一枚のボードで構成し場合等には、この限りではない。また、各冷却流路４１〜４３内にはドライバーボード１１、メインボード１２、およびランプ駆動基板１８が設けられていたが、このような回路基板を冷却流路内に配置するか否かは、その実施にあたって適宜に決められてよい。
【００８８】
また、各冷却流路毎４１〜４３毎に吸気ファン１７Ａ〜１７Ｃが設けられていたが、例えば光源冷却流路４４のように、全ての冷却流路の冷却用空気を排気ファンで吸引し、排出させてもよく、要するに、請求項１に記載の発明においては、吸気ファンの有無に関係なく、各電源ブロック毎および光変調装置用に独立した冷却流路が形成されていればよい。
【００８９】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、ファンを保持するファン用枠体が、投写レンズの光軸を含みプリズム搭載面と直交する平面に沿って取り付けられており、ファン用枠体を投写レンズ側に近づけて取り付けることができるので、小型化を促進できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の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内部構造を表す垂直断面図である。
【図６】前記実施形態における光変調装置、色合成光学系、投写レンズを搭載する構造体を表す垂直断面図である。
【図７】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８】前記実施形態における投写型表示装置の光学系を冷却するファン部を示す分解斜視図である。
【図９】前記実施形態における投写型表示装置の光学系の構造を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１ 投写型表示装置
６ 投写レンズ
７ 電源としての電源ユニット
７Ａ 第１電源ブロック
７Ｂ 第２電源ブロック
１１ 光変調装置駆動基板としてのドライバーボード
１２ 制御回路基板としてのメインボード
１６ 排気ファン
１７Ｃ 吸気ファン
１８ ランプ駆動基板
２２ ファン用枠体
２３ エアフィルタカバー
４１ 第１電源ブロック冷却流路
４２ 第２電源ブロック冷却流路
４３ 光変調装置冷却流路
１８１ 光源ランプ
９０３ ヘッド体
９０３Ａ 垂直面
９０３Ｃ プリズム搭載面
９２５ 光変調装置
９２５Ｂ 液晶ライトバルブ
９２５Ｇ 液晶ライトバルブ
９２５Ｒ 液晶ライトバルブ
９０２５ 温度センサ

Claims (7)

1. ３色の光をそれぞれ変調する３つの光変調装置と、前記光変調装置によって変調された３色の光を合成する色合成光学系と、前記色合成光学系によって合成された光を投写する投写レンズとを有し、前記色合成光学系は内部に略Ｘ字状に配置された２種類の波長選択膜を有するプリズムを備え、前記３つの光変調装置は前記プリズムの３つの面に対向配置されてなる投写型表示装置であって、
   前記プリズムと前記３つの光変調装置と前記投写レンズとを搭載するヘッド体と、前記ヘッド体のプリズム搭載面をはさんで前記プリズムとは反対側に配置されるファンと、前記ファンを保持し前記プリズム搭載面に対して複数箇所で取り付けられるファン用枠体とを備え、
   前記ファン用枠体は、前記プリズム搭載面に対向する面の外形が略四角形であり、前記四角形の２つの対角線の一方は、前記投写レンズの光軸を含み前記プリズム搭載面と直交する平面にほぼ沿って設けられていることを特徴とする投写型表示装置。
2. 請求項１に記載の投写型表示装置において、前記ファン用枠体の、前記四角形の他方の対角線にほぼ沿った箇所が、前記プリズム搭載面へ取り付けられることを特徴とする投写型表示装置。
3. 請求項１または２に記載の投写型表示装置において、前記ファンは、前記プリズムの中心と前記ファンの中心とを結ぶ線が前記プリズム搭載面に対してほぼ垂直となるように配置されていることを特徴とする投写型表示装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の投写型表示装置において、前記四角形は正方形であることを特徴とする投写型表示装置。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の投写型表示装置において、当該投写型表示装置の外装ケースには、前記ファン用枠体を収容可能な略四角形のファン用開口部が形成されていることを特徴とする投写型表示装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の投写型表示装置において、前記ファンは吸気ファンであり、前記ファン用開口部は吸気口であることを特徴とする投写型表示装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の投写型表示装置において、前記ファンはカバーで覆われていることを特徴とする投写型表示装置。

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