JP4100012B2 - リアプロジェクタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源から射出された光束を変調し、画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置、および該光学像を拡大投写する投写光学系を含む画像形成部と、この画像形成部を収納する筐体と、この筐体の箱状側面のいずれかに露出して設けられ、前記画像形成部で形成された光学像を投影するスクリーンとを備えるリアプロジェクタに関する。
【０００２】
【背景技術】
近年、家庭内でのホームシアター等の用途としてリアプロジェクタが普及しつつある。このリアプロジェクタは、一般に、投写画像を形成する画像形成部と、画像形成部および投写画像を反射する反射ミラー等を収納する箱状の筐体と、筐体の箱状側面に露出して設けられる透過型スクリーンを備えて構成される。
画像形成部は、光源ランプと、光源ランプから射出された光束を画像情報に応じて変調し光学像を形成する液晶パネル等の電気光学装置と、形成された光学像を拡大投写する投写レンズ等の投写光学系とを備えている。
そして、画像形成部で形成された光学像は、ミラー等で反射して透過型スクリーン上に投影され、このスクリーンを透過した画像が観察される。
このようなリアプロジェクタは、さらに、スピーカ等の音響設備も筐体内に収納していて、これにより、音響設備を利用した臨場感あふれる大画面映像を観察できるものである。
【０００３】
ところで、このようなリアプロジェクタの画像形成部は、前述の光源ランプ、この光源ランプ駆動用の光源駆動ブロック、および電気光学装置の駆動制御用の基板に電力を供給する電源ブロックを備えそれぞれが発熱源となり、一方で電気光学装置等によっては熱にあまり強くないものもあるため、装置内部の冷却を効率的に行うことは重要である。
そして、従来、リアプロジェクタの筐体前面、すなわち、スクリーンが設けられる側面に吸気用開口、排気用開口を設け、これらの開口を利用して、冷却空気を装置内部に導入し排出していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように外部の空気を利用して電気光学装置を冷却する方法は、外部に浮遊する塵埃等も一緒に取り込んでしまうことがあり、このような塵埃が電気光学装置の画像形成領域に付着すると、スクリーン上に影が表示されることがあり、スクリーン上に表示される画像の画質が劣化するという問題がある。
【０００５】
ここで、吸気用開口にフィルタ等を設けて塵埃を取り込まないようにする方法が考えられるが、空気取り込み量を増加させて冷却効率を向上させることと、防塵性を向上させることは相反する関係にあり、確実に防塵を行い、かつ冷却効率を向上させることは難しい。
【０００６】
本発明の目的は、防塵を確実に行って画質が劣化することがなく、かつ冷却効率を向上できるリアプロジェクタを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るリアプロジェクタは、光源から射出された光束を変調し、画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置、および該光学像を拡大投写する投写光学系を含む画像形成部と、この画像形成部を収納する筐体と、この筐体の箱状側面のいずれかに露出して設けられ、前記画像形成部で形成された光学像を投影するスクリーンとを備えるリアプロジェクタであって、前記筐体は、前記画像形成部を収納する第１筐体部と、前記スクリーンが設けられる第２筐体部とを備え、前記電気光学装置は、この第２筐体部内部の空間を含む密閉空間内部に配置され、この密閉空間内部には、該密閉空間内部の空気を循環させる循環ファンが設けられ、前記第２筐体部内部には、前記循環ファンから吐出された空気を、前記電気光学装置の近傍部分の空間を介して吸入した後に、前記スクリーンの外周に沿って案内し、前記スクリーンの角部に露出する排気用開口から排出するダクトが設けられていることを特徴とする。
【０００８】
ここで、電気光学装置の冷却は、密閉空間内の空気の循環により行うが、光源ランプ、電源ブロック等の他の部位の冷却は、従来のように、吸気用開口から外部の空気を取り込むことにより行うことが好ましい。これらの部位は、電気光学装置のように、僅かな塵埃の付着が画質に大きく影響しにくいからである。
本発明によれば、循環ファンにより密閉空間内部の空気を循環させて電気光学装置を冷却できるため、外部からの塵埃が侵入することがなく、電気光学装置を効率的に冷却できる。
また、第２筐体部には４０〜６０インチの大型のスクリーンが設けられ、第２筐体部内部の空間が広く確保されるため、大きな空間を利用して電気光学装置を十分に冷却できる。
さらに、ダクトによって第２筐体部内部の空気の対流をコントロールできるため、第２筐体部内部の全体の空気を利用して電気光学装置を冷却できる。
【０００９】
ここで、前述の循環ファンは、電気光学装置を挟んで第２筐体部とは反対側に配置することが好ましい。
このような構成とすれば、循環ファンから吐出された空気で電気光学装置を冷却して、冷却後の空気を第２筐体部内部の空間に排出して循環させることができるため、密閉空間内部の空気を全体を利用して電気光学装置を冷却でき、冷却効率を向上できる。
【００１０】
また、前述の第２筐体部には、該第２筐体部内部の熱を外部に排出して空気を冷却する放熱部材が設けられていることが好ましい。
ここで、放熱部材としては、第２筐体内部に設けられる受熱体と、この受熱体と接続され、第２筐体部外部に突出する複数の冷却フィンとを備え、受熱体および冷却フィンが一体的に形成されたヒートシンクのようなものを採用できる。また、これらを別体で形成し、受熱体としてペルチェ素子を採用して、強制的に第２筐体部内部の熱を外部に排出するように構成することもできる。
【００１１】
このような構成とすれば、電気光学装置冷却後の加熱された空気の熱を放熱部材により筐体外部に放出できるため、冷却効率を向上できる。
また、受熱体および冷却フィンを一体形成したヒートシンクを放熱部材として採用することにより、構造の簡素化、部品点数の低減を図ることができる。
一方、受熱体としてペルチェ素子を採用することにより、印加電圧を調整することで筐体内部から外部への熱の移動をコントロールできるため、冷却効率をより一層向上できる。
【００１２】
さらに、ダクトは、電気光学装置を覆うように配置されていることが好ましい。
このような構成とすれば、電気光学装置から漏れた光を遮蔽できるため、このような漏れ光がスクリーン上に投影されて投写画像のコントラスト低下を招くこともない。
【００１３】
前述の循環ファンは、回転軸方向から取り込んだ空気を回転接線方向に吐出するシロッコファンを採用することが好ましい。
このような構成とすれば、空気の吐出圧を大きく取ることができるため、第２筐体部内部を含む大きな密閉空間内の空気を確実に循環させることができる。シロッコファンは、空気取り込み側の開口面積に比較して吐出側の開口面積が小さくなるとともに、回転接線方向に空気を吐出しているため、その分吐出圧を大きくできるからである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
〔１．リアプロジェクタの主な構成〕
図１は、本発明に係るリアプロジェクタ１を前方から見た斜視図である。図２は、リアプロジェクタ１を後方から見た斜視図である。図３は、リアプロジェクタ１を模式的に示す縦断面図である。
【００１５】
リアプロジェクタ１は、図１〜図３に示すように、光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成し、この光学像をスクリーンに拡大投写するものである。リアプロジェクタ１は、筐体を構成するキャビネット１０と、キャビネット１０の下面側に設けられる脚部２０と、キャビネット１０内に配置される反射ミラー３０と、キャビネット１０内に配置される内部ユニット４０と、キャビネット１０の前面に露出して設けられるスクリーン５０とを備えて構成される。請求項に係る画像形成部は、反射ミラー３０と内部ユニット４０とで構成されている。
なお、本実施形態では、便宜上、前方から見て左側を左とし、前方から見て右側を右とする。
【００１６】
キャビネット１０は、内部ユニット４０および反射ミラー３０を収納する合成樹脂製の筐体であり、図１〜図３に示すように、内部ユニット４０を収納するとともに、前面側、上下面側および左右側面側のほとんどを覆う第１筐体部としての縦断面コ字状の下部キャビネット１３と、背面側および左右側面側の一部を覆うバックカバー１４と、この下部キャビネット１３の上側に設置される第２筐体部としての縦断面三角形状の上部キャビネット１２とを備えて構成される。
下部キャビネット１３におけるスクリーン５０の面に沿った方向としての左右方向の寸法は、上部キャビネット１２におけるスクリーン５０の面に沿った方向としての左右方向の寸法よりも小さく形成されている。
また、バックカバー１４は、下部キャビネット１３に対して着脱自在に構成されている。
【００１７】
下部キャビネット１３は、図１において一部図示を省略して示すように、前面部１３１と、左右の側面部１３２と、上面部と、下面部とを備える。
図１に示すように、下部キャビネット１３において、前面部１３１の略中央には、内部ユニット４０を構成する投写レンズの突出分に応じて前面側に膨出したセンター部１３１Ａが設けられ、このセンター部１３１Ａの左右側には、略同寸法の矩形状の開口部１３１Ｒ，１３１Ｌが形成されている。これらの開口部１３１Ｒ，１３１Ｌには、低音域を再生するスピーカーとしてのウーハーボックス６０（６０Ｒ，６０Ｌ）がそれぞれ取り付けられている。これらのウーハーボックス６０Ｒ，６０Ｌは、開口部１３１Ｒ，１３１Ｌに対して前面側から着脱可能となっている。
なお、図面では明確にされていないが、左側の開口部１３１Ｌの下側には、コンピュータ接続用の接続部や、ビデオ入力端子、オーディオ機器接続端子等の各種の機器接続用端子が設けられている。
【００１８】
また、下部キャビネット１３において、図１または図２に示すように、左右の側面部１３２には、それぞれスリット状の開口部が形成されている。左側の開口部は、内部に冷却空気を導入する吸気用開口１３２Ｌであり、右側の開口部は、内部に導入され内部を冷却した後の空気を排出する排気用開口１３２Ｒである。
【００１９】
下部キャビネット１３において、前記上面部は、後述する上部キャビネット１２の下面部に対向するように構成され、また、前記下面部は、後述する脚部２０の受け面に当接するように配置されている。
【００２０】
バックカバー１４は、図２に示すように、背面部１４１と、左右の側面部１４２とを備え、背面部１４１の右側（後方から見て左側）には、エアフィルタを介して冷却空気を導入する第２吸気用開口１４１Ａが設けられている。また、背面部１４１には、第２吸気用開口１４１Ａの左側にインレットコネクタ１４５用の開口が形成されている。また、背面部１４１におけるこの開口の左側には、コンピュータ接続用の接続部およびビデオ入力端子等を含む各種の機器接続用端子を有するインターフェース基板８０が設けられている。
【００２１】
上部キャビネット１２は、図２または図３に示すように、反射ミラー３０を収納する縦断面三角形状の筐体であり、略長方形板状の下面部１５と、この下面部１５の両端部から立設された三角形板状の左右の側面部１６と、これらの左右の側面部に跨って形成され、後方の下側に向かって傾斜する背面部１７と、略矩形の平面状に形成された前面部１８とを備える。この平面状の前面部１８には、矩形状の開口部１８Ａが形成されている。前面部１８には、この開口部１８Ａを覆うスクリーン５０が取り付けられている。
【００２２】
脚部２０は、図１，２に示すように、床や机等の上面部分にキャビネット１０を支持するとともに、下部キャビネット１３の前面部１３１の一部を覆う合成樹脂製の部材であり、受け面２１で下部キャビネット１３の前記下面部全体を支持し、この受け面２１の裏側を囲むリブ状の支持部２２で床等の上面部分に接触している。
【００２３】
反射ミラー３０は、図３に示すように、内部ユニット４０を構成する投写レンズから射出された光束を反射して、スクリーン５０の裏面に投写するものであり、図３において明確ではないが、略台形状に形成された反射ミラーである。反射ミラー３０は、歪み等が発生しないよう所定の支持部材を介して、上部キャビネット１２の背面部１７の内側に、台形の長辺が上側となるように取り付けられている。
【００２４】
内部ユニット４０は、図３に示すように、入力された画像情報に応じて所定の光学像を形成するとともに、この画像情報に付加される音声信号の増幅等も行って、音声および映像を出力する装置である。内部ユニット４０は、内部ユニット本体４００と、この内部ユニット本体４００を所定の姿勢で支持するアルミニウム等の金属製の支持部材２００と、図示しない第１電源装置および第２電源装置とを備える。
【００２５】
内部ユニット本体４００は、図３では明確になっていないが、右側部分から中央へ、そして前方側へと延びた平面視略Ｌ字状の光学ユニット４０１と、この光学ユニット４０１の一部を跨る制御基板４０２とを備える。
【００２６】
図４は、光学ユニット４０１を模式的に示す平面図である。
光学ユニット４０１は、図４に示すように、光源装置を構成する光源ランプから射出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し、この光学像を拡大して投写するユニットであり、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、電気光学装置４４と、直角プリズム４８と、投写光学系としての投写レンズ４６とを備える。
【００２７】
インテグレータ照明光学系４１は、電気光学装置４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとする）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備えている。
【００２８】
光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。
光源ランプ４１６としては、ハロゲンランプを採用している。なお、ハロゲンランプ以外に、メタルハライドランプや高圧水銀ランプ等も採用できる。
リフレクタ４１７としては、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。
【００２９】
第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状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する。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。たとえば、液晶パネル４４１の画像形成領域のアスペクト比（横と縦の寸法の比率）が４：３であるならば、各小レンズのアスペクト比も４：３に設定する。
【００３０】
第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有し、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有する。
【００３１】
偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置されるとともに、第２レンズアレイ４１３と一体でユニット化されている。このような偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、電気光学装置４４での光の利用効率が高められている。
【００３２】
具体的に、偏光変換素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的に電気光学装置４４の液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いたリアプロジェクタ１では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光のほぼ半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、電気光学装置４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１４は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。
【００３３】
色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１、４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。
リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。
【００３４】
この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束の赤色光成分と緑色光成分とが透過するとともに青色光成分が反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ、４４１Ｂの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。
【００３５】
また、ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。
【００３６】
電気光学装置４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。
【００３７】
液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ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である。
電気光学装置４４において、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３によって、画像情報に応じて変調された光学像を形成する。
【００３８】
入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイヤガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。
射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。
これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。
【００３９】
クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。
【００４０】
以上説明した液晶パネル４４１、射出側偏光板４４３およびクロスダイクロイックプリズム４４４は、一体的にユニット化された光学装置本体４５として構成されている。
この光学装置本体４５は、具体的な図示を省略するが、クロスダイクロイックプリズム４４４と、このクロスダイクロイックプリズム４４４を下方から支持する金属製等の台座と、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束入射端面に取り付けられ、射出側偏光板４４３を保持する金属製等の保持板と、この保持板の光束入射側に取り付けられた４つのピン部材によって保持される液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）とを備える。保持板と液晶パネル４４１との間には所定間隔の空隙が設けられており、この空隙部分を冷却空気が流れるようになっている。
【００４１】
直角プリズム４８は、クロスダイクロイックプリズム４４４の光束射出側に配置され、このクロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像を投写レンズ４６の方向へと反射するものである。なお、後述するダクトと干渉しないように、直角プリズム４８を複数個設けた構成としてもよい。
【００４２】
投写レンズ４６は、図３を参照すれば、直角プリズム４８で反射されたカラー画像を拡大して、反射ミラー３０に投写するものである。この投写レンズ４６は、所定のヘッド体によって支持部材２００に取り付けられている。
このように投写レンズ４６から射出されたカラー画像は、前記反射ミラーで反射されてから前記スクリーンの裏面側に投影される。これにより、このスクリーン上のカラー画像を、観察者が前方側から見ることができるようになっている。
【００４３】
以上説明した各光学系４１〜４４，４８は、光学部品用筐体としての合成樹脂製のライトガイド４７内に収容されている。このライトガイド４７において、電気光学装置４４に対応する上下の位置には、図示を省略するが、冷却空気が出入りする開口部がそれぞれ形成されている。
【００４４】
図３に戻って、制御基板４０２は、ＣＰＵ等を含む制御部を備える基板であり、入力された画像情報に応じて、光学ユニット４０１を構成する光学装置の駆動制御を行う。制御基板４０２の周囲は、図示しない金属製のシールド部材で覆われている。
【００４５】
支持部材２００は、下部キャビネット１３の下面部分に対向配置される平板状のベース部材２０１と、このベース部材２０１の上面に取り付けられる板状の左右位置調整部材２０２と、この左右位置調整部材２０２の上面に固定され、後方側へと下り勾配に傾斜する傾斜調整部材２０３と、この傾斜調整部材２０３の上面に対向して配置される回転位置調整部材２０４とを備える。これらの調整部材２０１〜２０４により、下部キャビネット１３の下面部分に対する左右方向、傾き方向（あおり方向）、および面内回転方向を含む姿勢調整が可能となっている。
【００４６】
前記第１電源装置は、第１電源ブロックと、ランプ駆動回路（バラスト）とを備える。第１電源ブロックは、前記インレットコネクタに接続された電源ケーブルを通して外部から供給された電力を前記ランプ駆動回路や前記制御基板等に供給する。ランプ駆動回路は、この供給された電力を前記光源ランプに供給している。なお、第１電源装置は金属製のシールド部材によって周囲を覆われ、電磁ノイズ漏れが防止されている。
【００４７】
前記第２電源装置は、第２電源ブロックと、音声信号増幅部（アンプ）とを備える。第２電源ブロックは、前記インレットコネクタに接続された電源ケーブルを通して外部から供給された電力を前記音声信号増幅部に供給する。音声信号増幅部は、この供給された電力によって駆動され、入力された音声信号を増幅して後述するスピーカボックスおよび前記ウーハーボックスに信号を出力している。なお、第２電源装置も金属製のシールド部材によって周囲を覆われており、これにより電磁ノイズ漏れが防止されている。
【００４８】
スクリーン５０は、図１に示すように、光学ユニット４０１の投写レンズ４６（図４）で拡大され、前記反射ミラーで反射された光学像を裏面から投影する４０〜６０インチサイズ等の比較的大型の透過型スクリーンであり、スクリーン本体５１と、このスクリーン本体５１の前面側が露出した状態で収納するスクリーンカバー５２とを備える。
【００４９】
スクリーン本体５１は、入射光に近い位置すなわち裏面側から順に、拡散板、フレネルシート、レンチキュラーシート、保護板の４枚構成となっている。前記投写レンズから射出され前記反射ミラーで反射された光束は、拡散板で拡散された後にフレネルシートで平行化され、レンチキュラーシートを構成する光学ビーズによって拡散され、表示画像が得られる。
【００５０】
ここで、図２に示すように、上部キャビネット１２の左右側の側面部１６には、それぞれスピーカボックス７０が取り付けられており、上部キャビネット１２とは別体として構成されている。これらのスピーカボックス７０の前面とスクリーン５０の前面とは略面一に形成され、これらの面は鉛直方向に略平行となっている。
【００５１】
スクリーンカバー５２は、図１に示すように、スクリーン本体５１を収納した状態で、上部キャビネット１２の前面部１８とスピーカボックス７０の前面と覆うように、上部キャビネット１２に固定されている。
【００５２】
〔２．下部キャビネット内の冷却構造〕
リアプロジェクタ１には、図２に示すように、下部キャビネット１３内を冷却する下部キャビネット冷却系７００が設けられている。この下部キャビネット冷却系７００では、吸気用開口１３２Ｌから下部キャビネット１３内に外部の冷却空気を導入して、下部キャビネット１３内の電気光学装置４４以外の光学各光学部品４００，２００等を冷却し、右側の排気用開口１３２Ｒから冷却後の空気を外部へと排出するものである。つまり、下部キャビネット１３内には、スクリーン５０の前面に沿って左側から右側へと冷却空気を流す冷却流路が形成されている。
【００５３】
下部キャビネット冷却系７００は、所定位置に設けられた図示しないファンおよびダクトにより、主に前記制御基板４０２を冷却する冷却流路と、主に前記光源ランプ４１６を冷却する光源冷却流路と、主に前記電源装置を冷却する電源冷却流路と有している。なお、下部キャビネット冷却系７００では、バックカバー１４に形成された第２吸気用開口１４１Ａからも外部の空気を導入している。
【００５４】
〔３．上部キャビネット内の冷却構造〕
次に、上部キャビネット１２内の冷却構造である上部キャビネット冷却系６００について、図５，６を用いて説明する。図５は、リアプロジェクタ１を模式的に示す前方側から見た縦断面図である。図６は、図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。
上部キャビネット冷却系６００は、リアプロジェクタ１内に構成された密閉空間における循環式冷却系である。まず、この密閉空間について説明する。
【００５５】
リアプロジェクタ１には、図５，６に示すように、上部キャビネット１２および下部キャビネット１３に跨る正面視略Ｔ字状の密閉空間５３０が設けられている。この密閉空間５３０は、上部キャビネット１２内の空間である上側空間５３１と、この上側空間５３１に密着接合された状態で連通する下側空間５３２とを備えている。
【００５６】
上側空間５３１は、上部キャビネット１２およびスクリーン５０によって囲まれた空間であり、その内部には前述した通り、反射ミラー３０が配置されている。上側空間５３１の下側の一部には、前記投写レンズから射出される光束を通すための開口部が形成されている。この開口部以外の部分では、内部の空気が外部と出入りできないように密閉されている。
【００５７】
下側空間５３２は、センター部１３１Ａ（図１）の後方側に構成され上下方向に延びる箱状の空間であり、この箱状の空間において、その側面の一部分を貫通するように、前後方向に延びるライトガイド４７が交差して配置されている。下側空間５３２内部には、ライトガイド４７における電気光学装置４４の近傍部分が配置されている。
【００５８】
ここで、前述したように、ライトガイドにおける電気光学装置４４近傍の上下部分にはそれぞれ開口部が形成されている。また、電気光学装置４４は、図４を参照すれば、その側方部分が３つのフィールドレンズ４１８および投写レンズ４６を支持する図示しないヘッド体によって囲まれた構造となっている。換言すれば、電気光学装置４４の近傍は、上下に形成された開口部によって上下方向のみに空気が流通できるダクト状となっている。
以上のことから、上側空間５３１、ライトガイド４７内の電気光学装置４４近傍部分の空間、および下側空間５３２は互いに連通した密閉空間となっている。
【００５９】
ここで、図５，６に示すように、密閉空間５３０内には、ライトガイド４７内の電気光学装置４４と、この電気光学装置４４の下側に配置された循環ファンとしてのシロッコファン５４１と、電気光学装置４４を覆うように上側に配置されたダクト５４２と、上部キャビネット１２に取り付けられた放熱部材としてのヒートシンク５４３とが配置されている。このような配置であるから、シロッコファン５４１は、電気光学装置４４を挟んで上部キャビネット１２とは反対側の位置に配置されている。
【００６０】
シロッコファン５４１は、回転軸方向にある吸気部５４１Ａから取り込んだ空気を回転接線方向である排気部５４１Ｂから吐出するファンである。
吸気部５４１Ａは、下側空間５３２内に露出している。
排気部５４１Ｂは、ライトガイドにおける電気光学装置４４の下側に形成された開口部に密閉した状態で接続されている。
【００６１】
ダクト５４２は、筒状体として構成された正面視Ｌ字状の部材であり、ライトガイド４７の上側に形成された開口部に密閉して接続される吸気用開口５４２Ａと、上側空間５３１内の左側部分に露出する排気用開口５４２Ｂとを備える。
【００６２】
ダクト５４２は、シロッコファン５４１の排気部５４１Ｂから吐出された空気を、ダクト状に構成された電気光学装置４４の近傍部分の空間を介して吸気用開口５４２Ａから吸入した後に、上部キャビネット１２の前記前面部に沿って案内し、排気用開口５４２Ｂから上側空間５３１内へ排出させるものである。
【００６３】
ヒートシンク５４３は、上部キャビネット１２内部の熱を外部に排出して内部の空気を冷却する金属製の部材であり、図６に示すように、上部キャビネット１２内に設けられる熱を吸収する板状の受熱体５４３Ａと、この受熱体５４３Ａと一体的に形成され上部キャビネット１２の外部へ突出し、外部空気との間で熱交換を行う複数の冷却フィン５４３Ｂとを備えている。
このヒートシンク５４３は、図５に示すように、上部キャビネット１２の背面部１７における左右側の端縁にそれぞれ取り付けられている。特に、左側のヒートシンク５４３は、ダクト５４２の排気用開口５４２Ｂの上方に配置されている。
【００６４】
以上のような構成の密閉空間５３０内には、上部キャビネット冷却系６００が設けられている。この上部キャビネット冷却系６００は、図５，６に示すように、密閉空間５３０内において冷却空気を循環させて、電気光学装置４４と、反射ミラー３０およびスクリーン５０の裏面側を含む上部キャビネット１２内とを冷却するものである。
【００６５】
上部キャビネット冷却系６００では、密閉空間５３０内の冷却空気は、まず、シロッコファン５４１によって吸引されて、電気光学装置４４を構成する前記クロスダイクロイックプリズムと３枚の液晶パネルとの間の隙間を下から上へと流れて、前記液晶パネルを含む電気光学装置４４を冷却した後に、電気光学装置４４の上方に排出される。
【００６６】
この電気光学装置４４の上方に排出された空気は、ダクト５４２に沿って内部を流れて、上部キャビネット１２内の左側の端縁に排出される。この上部キャビネット１２内の左側の端縁に排出された空気は、電気光学装置４４の熱を吸収して加熱されているため上方側へと流れることになる。
【００６７】
この上方へ向かう空気は、ヒートシンク５４３の受熱体５４３Ａに接触して熱を奪われる。この際、熱を奪った受熱体５４３Ａは、図６に示すように、この熱を冷却フィン５４３Ｂ側へと伝え、この熱が伝えられた冷却フィン５４３Ｂは、上部キャビネット１２の外部の空気との間で熱交換を行って熱を外部へと逃がしている。
【００６８】
一方、ヒートシンク５４３で冷却された空気は、図５に示すように、上部キャビネット１２の上端縁まで上昇し、押出されるようにして上部キャビネット１２の右側の端縁に流れていく。この右側の端縁に流れてきた空気は、シロッコファン５４１によって下方へと吸引され、その途中で、右側のヒートシンク５４３で前述と同様にして熱交換を行った後に、シロッコファン５４１の吸気部５４１Ａから吸入される。
【００６９】
以上説明したように、密閉空間５３０内の冷却空気は、密閉空間５３０の内部を循環するように対流して、電気光学装置４４、反射ミラー３０、およびスクリーン５０の裏面側等を直接的に効率よく冷却している。
【００７０】
〔４．実施形態の効果〕
(１)シロッコファン５４１により、密閉空間５３０内部の空気を循環させて電気光学装置４４を冷却したので、外部からの塵埃が侵入することがなく、電気光学装置４４に加えて、上部キャビネット１２内の反射ミラー３０およびスクリーン５０も効率的に冷却できる。
【００７１】
(２)上部キャビネット１２には、４０〜６０インチ等の比較的大型のスクリーン５０を設けたので、上側空間５３１が広く確保されるため、このような大きな空間を利用して電気光学装置４４等を十分に冷却できる。
【００７２】
(３)シロッコファン５４１から吐出された空気を電気光学装置４４近傍を通過させ、冷却後の空気を上側空間５３１に排出して循環させたので、密閉空間５３０内の空気全体を利用して、電気光学装置４４等を効率よく冷却できる。
【００７３】
(４)電気光学装置４４を冷却した後の加熱された空気の熱をヒートシンク５４３によって外部へと放出したので、冷却空気の温度を下げることができ、内部の冷却効率を向上できる。
【００７４】
(５)受熱体５４３Ａおよび冷却フィン５４３Ｂを一体に形成したヒートシンク５４３を採用したので、構造の簡素化および部品点数の低減を図ることができる。
【００７５】
(６)ダクト５４２を設けたので、上側空間５３１内の空気の対流をコントロールできるため、密閉空間５３０内全体の空気を利用して、電気光学装置４４等を冷却できる。この際、ダクト５４２によって、電気光学装置４４の上方の空気を上側空間５３１の端縁まで案内するため、上側空間５３１内全体を確実に冷却できる。
【００７６】
(７)ダクト５４２によって電気光学装置４４を覆うように構成したので、電気光学装置４４から漏れた光を遮蔽できるため、このような漏れ光がスクリーン５０上に投影されることによる投写画像のコントラスト低下を防止できる。
【００７７】
(８)軸流ファンに比べて吐出圧の大きいシロッコファン５４１を採用したので、空気の吐出圧を大きく取ることができ、大きな空間である密閉空間５３０の空気を確実に循環させることができる。
【００７８】
(９)ダクト５４２によって、電気光学装置４４の上方の空気を上側空間５３１の端縁に案内するので、上側空間５３１内全体を確実に冷却できる。
【００７９】
(10)クロスダイクロイックプリズム４４４と液晶パネル４４１との間に所定の空間を設けたので、熱損傷を起こしやすい液晶パネル４４１を確実に冷却できる。
【００８０】
(11)上部キャビネット冷却系６００では、光学ユニットを構成する光学部品のうち塵埃の影響を受けやすい電気光学装置４４だけを対象とし、それ以外の電源装置や光源装置４１１等は、下部キャビネット冷却系７００冷却するように分けて構成したので、塵埃等による画質低下の影響を止して、観察者に高画質な画像を常に提供できる。
【００８１】
〔５．実施形態の変形〕
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。
例えば、ダクトの形状を正面視略Ｌ字状としたが、これに限らず、冷却空気を効率的に流すことができれば、直線状等のその他の形状であってもよい。この際、断面形状も特に限定されず、円形状、矩形状、多角形状等のその他の形状とすることができる。
【００８２】
前記実施形態において、循環式ファンとしてシロッコファン５４１を採用したが、これに限らず、例えば、軸流ファン等のその他のファンを採用してもよい。要するに、ファンの種類は限定されない。
【００８３】
また、前記実施形態において、シロッコファン５４１を上部キャビネット１２とは反対側の位置である電気光学装置４４の下側に配置したが、これに限らず、例えば、電気光学装置４４の上側に配置してもよい。また、上下側のそれぞれに配置してもよい。要するに、電気光学装置４４に空気を流すことができれば、シロッコファン５４１の位置は特に限定されず、リアプロジェクタ１内のレイアウト等にあわせて適宜選択すればよい。
【００８４】
前記実施形態において、放熱部材としてヒートシンク５４３を採用したが、これに限らず、例えば、ペルチェ素子等のその他の放熱部材も採用できる。この場合には、印加電圧を調整して上部キャビネット１２内部から外部への熱の移動をコントロールできるため、冷却効率を向上できる利点がある。ただし、前記実施形態の方が、簡単に構成できてコストを低減できる利点がある。
なお、その他、本発明の実施時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。
【００８５】
【発明の効果】
本発明によれば、循環ファンによって密閉空間内部の空気を循環させて電気光学装置を冷却できるため、外部からの塵埃が侵入することがなく効率的に電気光学装置を冷却できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るリアプロジェクタを前方から見た斜視図である。
【図２】前記リアプロジェクタを後方から見た斜視図である。
【図３】前記リアプロジェクタを模式的に示す縦断面図である。
【図４】前記リアプロジェクタを構成する光学ユニットを示す模式図である。
【図５】前記リアプロジェクタを模式的に示す前方側から見た縦断面図である。
【図６】図５におけるＶＩ−ＶＩ断面図である。
【符号の説明】
１ リアプロジェクタ
１０ 筐体としてのキャビネット
１２ 第２筐体部としての上部キャビネット
１３ 第１筐体部としての下部キャビネット
４４ 電気光学装置
４５ 光学装置本体
４６ 投写光学系としての投写レンズ
５０ スクリーン
４１１ 光源装置
４４１ 液晶パネル（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ） 液晶パネル
５３０ 密閉空間
５４１ 循環ファンであるシロッコファン
５４２ ダクト
５４３ 放熱部材としてのヒートシンク
５４３Ａ 受熱体
５４３Ｂ 冷却フィン
６００ 上部キャビネット冷却系
７００ 下部キャビネット冷却系

Claims (6)

1. 光源から射出された光束を変調し、画像情報に応じて光学像を形成する電気光学装置、および該光学像を拡大投写する投写光学系を含む画像形成部と、この画像形成部を収納する筐体と、この筐体の箱状側面のいずれかに露出して設けられ、前記画像形成部で形成された光学像を投影するスクリーンとを備えるリアプロジェクタであって、
   前記筐体は、前記画像形成部を収納する第１筐体部と、前記スクリーンが設けられる第２筐体部とを備え、
   前記電気光学装置は、この第２筐体部内部の空間を含む密閉空間内部に配置され、
   この密閉空間内部には、該密閉空間内部の空気を循環させる循環ファンが設けられ、
   前記第２筐体部内部には、前記循環ファンから吐出された空気を、前記電気光学装置の近傍部分の空間を介して吸入した後に、前記スクリーンの外周に沿って案内し、前記スクリーンの角部に露出する排気用開口から排出するダクトが設けられていることを特徴とするリアプロジェクタ。
2. 請求項１に記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記循環ファンは、前記電気光学装置を挟んで前記第２筐体部とは反対側に配置されていることを特徴とするリアプロジェクタ。
3. 請求項１または請求項２に記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記第２筐体部には、該第２筐体部内部の熱を外部に排出して空気を冷却する放熱部材が設けられていることを特徴とするリアプロジェクタ。
4. 請求項３に記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記放熱部材は、前記第２筐体部内部に設けられる受熱体と、この受熱体と接続され、前記第２筐体部外部に突出する複数の冷却フィンとを備えていることを特徴とするリアプロジェクタ。
5. 請求項１から請求項４のいずれかに記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記ダクトは、前記電気光学装置を覆うように配置されていることを特徴とするリアプロジェクタ。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載のリアプロジェクタにおいて、
   前記循環ファンは、回転軸方向から取り込んだ空気を回転接線方向に吐出するシロッコファンであることを特徴とするリアプロジェクタ。

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