JP3598825B2 - 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変調装置をバランス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の内部において、一般的に変調装置は、所定の搭載面に配置されている。
【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】
また、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、変調装置は加熱しやすいので、これを冷却するために、変調装置の下方に冷却用吸気口を設け、変調装置の下方に配置される吸気ファンによって冷却用空気を導き強制的に冷している。
【０００６】
しかし、吸気ファンによって変調装置に送られる冷却用空気は、回転する吸気ファンの出口から前述した搭載面に設けられた冷却用吸気口を通って渦巻き状に吹き付けられるため、変調装置の冷却に偏りが生じるという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、光変調装置をバランス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色以上の光をそれぞれ変調する３つ以上の光変調装置と、前記光変調装置によって変調された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光学系とを有する投写型表示装置であって、前記光変調装置および前記色合成光学系が搭載される搭載面を有し、前記搭載面の前記光変調装置および前記色合成光学系が搭載される側と反対側には、前記光変調装置に冷却用空気を供給するファンが配置され、前記搭載面の前記光変調装置が搭載される位置には前記光変調装置に冷却用の空気を導くための空気導入口が設けられ、前記空気導入口は、前記光変調装置の中心を含み前記光変調装置と前記搭載面とに直交する平面と前記空気導入口との交線に対して、前記ファンにより前記光変調装置に供給される冷却用空気の渦巻き方向とは反対側の領域が、前記渦巻き方向側の領域よりも大きくなるように形成されており、前記ファンは、前記交線が交差する点を通り、かつ、前記搭載面に直交する軸上に、前記ファンの中心が位置するように配置さ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、空気導入口が渦巻きとは反対側に拡張されているので、拡張された部分からも冷却用空気が吹き出され、その結果、光変調装置および色合成光学系がバランスよく冷却されるようになり、これにより、本発明の前記目的が達成される。
【００１２】
この際、色合成光学系は色合成膜を有するプリズムであり、複数の光変調装置はプリズムの光入射面に対向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、プリズムも空気導入口からの冷却用空気でバランスよく冷却されるようになる。
【００１４】
また、空気導入口に、冷却用空気の流れを整える整流板を設けることが望ましい。
【００１５】
このような本発明においては、吸気ファンにより吸い込まれた冷却用空気は、整流板により効率よく導かれ、これにより、光変調装置および色合成光学系は効率よく、かつ、バランスよく冷却される。
【００１６】
この際、整流板は、空気導入口に交線の位置で取り付けられていることが好ましい。
【００１７】
このような本発明においては、整流板の取り付け位置が決まるので正確な位置に取り付けることができる。
【００１８】
また、搭載面にはファンを配置する凹部が設けられ、整流板は凹部とほぼ同じ深さ寸法を有することが好ましい。
【００１９】
このような本発明においては、光変調装置等の取り付けに際して、整流板が邪魔とならない。
【００２０】
本発明では、搭載面と、搭載面に対してほぼ垂直な垂直面とを有するヘッド体を備え、垂直面には複数の柱状の凸部が設けられ、投写光学系を構成する投写レンズは凸部の端面を基準として固定されることが好ましい。
【００２１】
このような本発明においては、投写レンズの正確な位置出しを行うのに、凸部の端面を削り出す等の位置出しをすればよく、垂直面全面を削り出ししたりせずにすむので、手間が少なくてすむ。
【００２２】
【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。
【００２３】
（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。
【００２４】
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（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。
【００２５】
（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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
（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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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、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。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。
【００３５】
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のプリズム搭載面に固定ネジにより固定されている。また、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、固定板（図示せず）を介してプリズムユニット９１０に固定されることにより、ヘッド体９０３のプリズム搭載面に載置されている。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１１）、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の下面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、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。
【００３６】
ヘッド体９０３の垂直面９０３Ａには、図６、１０に示すように、４個の円柱状の凸部９１８が形成されている。これらの凸部９１８の内部にはねじ穴９１７が切られている。一方、投写レンズ６の取り付けフランジ６Ａには取り付け穴６Ｂが形成されており、取り付けフランジ６Ａを凸部９１８の端面に当接させ、ビス９１９を取り付け穴６Ｂから差し込んでねじ穴９１７にねじ込み、投写レンズ６をヘッド体９０３の垂直面に取り付けるようになっている。このとき、凸部９１８の端面は、投写レンズ６の取り付け基準面となる。
【００３７】
ドライバーボード１１は、上述した変調装置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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
（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１１に示す模式図に基づいて説明する。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。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。
【００５１】
（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。
【００５２】
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、変調系冷却流路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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
変調系冷却流路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によって変調装置冷却流路４３の一部が形成され、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。
【００５６】
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。
【００５７】
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の下方の位相差板９４７（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。
【００５８】
（６）変調系用ファン部の構造
図２に示すような空気取り入口２４０におけるエアフィルタカバー２３、吸気ファン１７Ｃを含む変調装置用ファン部３７の構造は、図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の裏面には、変調装置用ファン部３７の吸気ファン１７Ｃを取り付けたファン用枠体２２、およびエアフィルタカバー２３を収容する矩形状のファン用開口部２４４が形成されている。このファン用開口部２４４は、その１つの対角線が投写レンズ６の中心線の真下に位置している。
【００５９】
このようなファン用開口部２４４は、ヘッド体９０３の裏面９０３Ｂ（図８参照）側に設けられた凹部９０７に連続するようになっており、この凹部９０７内にファン用枠体２２が取り付けられるようになっている。なお、このヘッド体９０３の裏面９０３Ｂの反対面は、図６に示すように、プリズムユニット９１０が取り付けられる前記プリズム搭載面９０３Ｃとなっている。吸気ファン１７Ｃは、ファン用枠体２２に保持されている。このファン用枠体２２は、投写レンズ６の中心線２０上を挟んで対称な位置に設けられた取付穴３９、３９にビス３８、３８を差し込み、これらのビス３８、３８をヘッド体９０３に明けられたビス穴９０５、９０５にねじ込むことにより取り付けられている。なお、取付穴３９は、ファン用枠体２２の四隅に設けられている。四隅に設けられた明けられた取付穴３９のいずれの対角線上の取付穴３９を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ている。
【００６０】
ヘッド体９０３には、吸気ファン１７Ｃを覆うエアフィルタカバー２３も取り付けられている。この際、ヘッド体９０３の凹部９０７の外側、かつ、中心線２０を挟んで対象な位置には、それぞれ２つのカバー用ビス穴９０６が設けられ、一方、エアフィルタカバー２３の２つの角部には、ビス穴９０６に対応する取り付け穴２３Ａが設けられている。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、エアフィルタカバー２３をヘッド体９０３に取り付けるようになっている。また、エアフィルタカバー２３の外表面およびロアケース４のファン用開口部２４４に被さるように、フィルタ２４がロアケース４に着脱可能に取り付けられている。このフィルタ２４の表面の空気取入口形状は、エアフィルタカバー２３の空気取入口２４０の形状とほぼ同じに形成されており、裏面には、通風可能な薄いスポンジ等が空気取入口２４０全体にわたり貼り付けられている。
【００６１】
図９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と対応している。空気導入口９１５は、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂの中心を含み、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂとプリズム搭載面９０３Ｃとに垂直な面と、前記空気導入口９１５との交線２１に対して吸気ファン１７Ｃにより吹き出される冷却用空気Ａ（図６）の渦巻き方向とは反対の領域（拡張部９１５Ａ）が、他方側の領域（非拡張部９１５Ｂ）よりも大きくなるように形成されている。従って、冷却用空気Ａは、これらの拡張部９１５Ａからも導入されるので、渦巻き状に吹き付けられても、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂは偏りなく冷却されるようになる。
【００６２】
さらに、空気導入口９１５には、図８、９に示すように、前記交線２１の位置で、整流板９１６が取り付けられている。この整流板９１６の一部は、凹部９０７内に構成され、その部分の立ち上がり寸法は、凹部９０７の深さとほぼ同じ寸法となっている。
【００６３】
（７）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。
【００６４】
１）ヘッド体９０３に形成された空気導入口９１５は拡張部９１５Ａを有しているので、冷却用空気は、これらの拡張部９１５Ａからも導入される。従って、吸気ファン１７Ｃにより、冷却用空気が各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂに向けて渦巻き状に吹き付けられても、偏りがなくなり、これにより、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂはバランスよく冷却される。
【００６５】
２）ヘッド体９０３に形成された空気導入口９１５の拡張部９１５Ａは、一方側にのみ形成されているので、隣り合う空気導入口９１５同士の間隔が狭くならずにすむ。従って、ヘッド体９０３の例えばチクソ成形等による成形時に、材料が回りやすく、ヘッド体９０３の成形が容易である。
【００６６】
３）ヘッド体９０３のそれぞれの空気導入口１９５には、整流板９１６が中心線２０および直交線２１に沿った方向に設けられているので、吸気ファン１７Ｃにより導入される冷却用空気は、整流板９１６により効率よく導かれ、これにより、各液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂを効率よく、かつ、バランスよく冷却することができる。
【００６７】
４）ヘッド体９０３の垂直面には、４個の円柱状の凸部９１８が形成されており、これらの凸部９１８の端面を基準として投写レンズ６が取り付けられるようになっている。従って、投写レンズ６の正確な位置出しを行うのに、凸部９１８の端面を削り出す等の位置出しをすればよく、垂直面全面を削りだししたりせずにすむので、手間が少なくてすむ。
【００６８】
５）吸気ファン１７Ｃを覆ってエアフィルタカバー２３が設けられており、操作者が誤ってファン部３７に手を差し込もうとしたときでも、カバー２３で保護されるので、安全である。
【００６９】
６）エアフィルタカバー２３およびフィルタ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、フィルタ２４の裏面には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。
【００７０】
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。
【００７１】
例えば前記実施形態では、変調装置を三つの液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂで構成したが、これに限らず、一つ、二つ、あるいは三つ以上であってもよい。
【００７２】
前記実施形態では、液晶ライトバルブ９２５Ｒ、９２５Ｇ、９２５Ｂやプリズムユニット９１０を搭載する搭載面９０３Ｃをヘッド体９０３に設けたが、本発明はこれに限らず、例えば、下ライトガイド９０２の一部に搭載面を形成してもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、空気導入口が渦巻きとは反対側に拡張されているので、拡張された部分からも冷却用空気が吹き出され、その結果、光変調装置がバランスよく冷却されるようになるという効果がある。
【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ヘッド体を裏面から見た平面図である。
【図１０】前記実施形態における投写型表示装置のヘッド体垂直面と投写レンズとの取り付け関係を示す斜視図である。
【図１１】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
１６ 排気ファン
１７Ｃ 吸気ファン
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 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
９１５ 空気導入口
９１６ 整流板
９１８ 凸部
９２５ 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

Claims (6)

1. ３色以上の光をそれぞれ変調する３つ以上の光変調装置と、前記光変調装置によって変調された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光学系とを有する投写型表示装置であって、
   前記光変調装置および前記色合成光学系が搭載される搭載面を有し、
   前記搭載面の前記光変調装置および前記色合成光学系が搭載される側と反対側には、前記光変調装置に冷却用空気を供給するファンが配置され、
   前記搭載面の前記光変調装置が搭載される位置には前記光変調装置に冷却用の空気を導くための空気導入口が設けられ、
   前記空気導入口は、前記光変調装置の中心を含み前記光変調装置と前記搭載面とに直交する平面と前記空気導入口との交線に対して、前記ファンにより前記光変調装置に供給される冷却用空気の渦巻き方向とは反対側の領域が、前記渦巻き方向側の領域よりも大きくなるように形成されており、
   前記ファンは、前記交線が交差する点を通り、かつ、前記搭載面に直交する軸上に、前記ファンの中心が位置す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。
2. 請求項１に記載の投写型表示装置において、前記色合成光学系は色合成膜を有するプリズムであり、前記複数の光変調装置は前記プリズムの光入射面に対向配置されてい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、前記空気導入口には、前記冷却用空気の流れを整える整流板が取り付けられていることを特徴とする投写型表示装置。
4. 請求項３に記載の投写型表示装置において、前記整流板は、前記空気導入口に前記交線の位置で取り付けられていることを特徴とする投写型表示装置。
5. 請求項４に記載の投写型表示装置において、前記搭載面には前記ファンを配置する凹部が設けられ、前記整流板は前記凹部とほぼ同じ深さ寸法を有す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、前記搭載面と、前記搭載面に対してほぼ垂直な垂直面とを有するヘッド体を備え、前記垂直面には複数の柱状の凸部が設けられ、前記投写光学系を構成する投写レンズは前記凸部の端面を基準として固定されることを特徴とする投写型表示装置。

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