JP5381449B2 - プロジェクター - Google Patents

Description

本発明は、プロジェクターに関する。

従来、プロジェクターは、光源と、光源から射出された光束を変調して光学像を形成する光変調素子と、光学像を投写する投写レンズと、を含む光学系を有している。このプロジェクターにおいて、光変調素子や偏光板は、光源から入射する光束により発熱するため、光変調素子や偏光板の機能を劣化させないために、冷却ファンにより冷却することが、通常行われている。また、近年、プロジェクターの薄型化が進んでいる。このような状況の中で、特許文献１または特許文献２では、投写レンズ側面にシロッコファンを配置し、光変調素子を順次冷却する構造が提示されている。

特開２００１−２８１６１３号公報 特開２００９−１５０９７５号公報

しかし、特許文献１では、シロッコファンの配置される方向などに関しては指定されていない。また、冷却性能を向上させるには、できるだけ大型のファンを使用することが望ましいが、ファンのサイズはプロジェクターの外装を構成する筐体の厚み（高さ）に依存してしまい、プロジェクターを薄型化するには好適とは言えない。また、特許文献２では、厚み方向には、薄型化が可能であるが、平面サイズの小型化の面では、必ずしも小型化とはならない場合も発生する。
従って、冷却ファンの効率的な配置により、薄型化や平面サイズの小型化が可能なプロジェクターが要望されていた。

本発明は、上述した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、光源から射出された光束を変調して光学像を形成する光変調素子と、光学像を投写する投写レンズと、を含む光学系を有するプロジェクターであって、光変調素子を冷却し、回転軸と吐出方向とが略直交して構成される冷却ファンを備え、光学系は、平面視で、光源の照明光軸と投写レンズの投写光軸とが、略直交するように構成され、冷却ファンは、投写レンズの近傍で光源の配置側に配置され、また、回転軸が、プロジェクターの厚み方向に沿うように配置されていることを特徴とする。

このようなプロジェクターによれば、冷却ファンの回転軸が、プロジェクターの厚み方向に沿うように配置されることにより、厚み方向（高さ方向）の薄型化が可能なプロジェクターを実現することができる。また、光学系が、平面視で、光源の照明光軸と投写レンズの投写光軸とが、略直交するように構成され、冷却ファンが、投写レンズの近傍で光源の配置側に配置されることにより、光学系の形状に対応させた冷却ファンの効率的な配置が行えることで、平面サイズも小型化が可能なプロジェクターを実現することができる。

（適用例２）上記適用例に係るプロジェクターにおいて、冷却ファンの吐出方向は、照明光軸と投写光軸とによって形成される平面と平行な方向であることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、光変調素子に対して側面側に冷却用の空気が吐出されることで、光変調素子を冷却することができる。また、プロジェクターの薄型化に寄与する。

（適用例３）上記適用例に係るプロジェクターにおいて、光学系は、複数の光変調素子を隣接させて有し、冷却ファンは、複数の光変調素子を隣接する順に冷却することが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、冷却ファンが、複数の光変調素子を隣接する順に冷却することで、効率的に光変調素子を冷却することができる。

（適用例４）上記適用例に係るプロジェクターは、プロジェクターの外装を形成する筐体を備え、筐体は、筐体内部に外気を流入させる吸気口と、筐体内部の温まった空気を筐体外部に排気させる排気口とを有し、吸気口と排気口とは、筐体の異なる面に設置されていることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、吸気口と排気口とが筐体の異なる面に設置されているため、排気口から排気された温まった空気を再び吸気口から吸気することを防止できる。従って、効率的な冷却を行うことができる。

（適用例５）上記適用例に係るプロジェクターにおいて、プロジェクターを構成する各構成部に電力を供給する電源部を備え、冷却ファンは、外気を吸入することにより電源部を冷却し、吐出することにより光変調素子を冷却することが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、電源部も発熱する構成部であるが、この電源部を、冷却ファンの外気の吸入により冷却する。併せて、冷却ファンの吐出により、光変調素子も冷却する。従って、冷却ファンは、電源部および光変調素子に対して効率的な冷却を行うことができる。

（適用例６）上記適用例に係るプロジェクターにおいて、プロジェクターを構成する各構成部に電力を供給する電源部を備え、冷却ファンは、光変調素子を冷却した空気により電源部を冷却することが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、電源部も発熱する構成部であるが、冷却ファンは、光変調素子を冷却した空気により電源部を冷却する。従って、冷却ファンは、光変調素子および電源部に対して効率的な冷却を行うことができる。

（適用例７）上記適用例に係るプロジェクターにおいて、吸気口は、投写レンズが配置される側となる筐体の面に設置されていることが好ましい。

このようなプロジェクターによれば、吸気口が、投写レンズが配置される側となる筐体の面に設置されることにより、投写レンズを含めた光学系の配置に対応させて配置される冷却ファンに対して、吸気口から外気を吸気するという冷却ファンの動作を効率的に行わせることができる。また、このような、投写レンズ、冷却ファン、および吸気口の配置が、プロジェクターの薄型化や小型化に効果を奏する。

第１実施形態に係るプロジェクターを示す概斜視図。 プロジェクターの光学系および光学ユニットを示す概平面図。 冷却ファンの配置を示す概平面図。 第２実施形態に係るプロジェクターにおける冷却ファンおよび電源部の配置を示す概平面図。 第３実施形態に係るプロジェクターにおける冷却ファンおよび電源部の配置を示す概平面図。

以下、実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）

図１は、第１実施形態に係るプロジェクターを示す概斜視図である。図１を参照して、プロジェクター１の外観的な構成および動作を説明する。

なお、本実施形態を説明する図１および以降で説明する図において、プロジェクター１に対し、投写レンズ４６１の投写光軸Ｂの方向をＹ軸方向、Ｙ軸方向に直交する光源装置４１０の照明光軸Ａの方向をＸ軸方向、Ｙ軸方向とＸ軸方向とに直交する方向をＺ方向、としたＸＹＺ直交座標系で示す。また、投写レンズ４６１内を光束が進む方向を＋Ｙ方向、＋Ｙ方向に沿って右方向を＋Ｘ方向、＋Ｙ方向に沿って上方向を＋Ｚ方向とする。なお、Ｚ軸方向は、プロジェクター１の厚み方向となる。

プロジェクター１は、光源装置４１０（図２参照）から射出された光束を、画像信号に基づいて光変調素子（液晶パネル４４１）（図２参照）で変調して光学像を形成し、その光学像を投写レンズ４６１（図２参照）を介して画像（例えば、カラー画像）としてスクリーン（図示省略）などに投写するものである。

図１に示すように、プロジェクター１は、略直方体形状の外装筐体１１で覆われている。外装筐体１１内部には、後述する光学ユニット５０（図２参照）や、プロジェクター１を動作させるための制御部（図示省略）などを含んで構成される回路構成部（図示省略）などを備えている。

プロジェクター１の上面１ａには、操作入力を行うスイッチ部１２や、投写画像の焦点調整を行うフォーカスレバー１３や、投写画像のサイズ調整を行うズームレバー１４などが設置されている。プロジェクター１の前面１ｂには、投写レンズ４６１が突出している。投写レンズ４６１の左側（−Ｘ方向側）には、リモコン（remote controller）からの信号を受信するリモコン受光部１５が設置されている。また、投写レンズ４６１の右側（＋Ｘ方向側）には、外気をプロジェクター１内部（外装筐体１１内部）に流入させる吸気口１６が設置されている。また、プロジェクター１の左側面１ｃには、外装筐体１１内部の温まった空気を外装筐体１１外部に排気する排気口１７が設置されている。

図２は、プロジェクターの光学系および光学ユニットを示す概平面図である。図２を参照して、プロジェクター１の光学系４の構成および動作を説明する。併せて、光学ユニット５０の構成を説明する。

プロジェクター１の光学系４は、インテグレーター照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、光変調光学系４４と、色合成光学系４５と、投写光学系４６とを有して構成されている。

インテグレーター照明光学系４１は、光源としての光源装置４１０から射出された光束を、光源装置４１０の照明光軸Ａに直交する面内における照度を均一にするための光学系である。このインテグレーター照明光学系４１は、光源装置４１０、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３、偏光変換素子４１４、および重畳レンズ４１５を備えて構成される。

光源装置４１０は、光束を射出する光源ランプ４１０Ａ、リフレクター４１０Ｂを備えて構成されている。光源ランプ４１０Ａから射出された放射状の光束は、リフレクター４１０Ｂで反射されて略平行光束とされ、後段へ射出される。本実施形態では、光源ランプ４１０Ａとして、高圧水銀ランプを用い、リフレクター４１０Ｂとして、放物面鏡を用いている。

なお、光源ランプ４１０Ａとしては、高圧水銀ランプに限られず、例えばメタルハライドランプやハロゲンランプなどを用いてもよい。また、リフレクター４１０Ｂとして放物面鏡を用いているが、これに限られず、楕円面鏡からなるリフレクターの光束射出面側に平行化凹レンズを配置した構成を用いてもよい。

第１レンズアレイ４１２は、照明光軸Ａ方向から見て略矩形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している。各小レンズは、光源ランプ４１０Ａから射出された光束を部分光束に分割し、照明光軸Ａ方向に射出する。第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様の構成であり、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有する。この第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光変調光学系４４の後述する光変調素子（液晶パネル４４１）上に結像させる機能を有する。

偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を略１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、光変調光学系４４での光の利用効率を高めている。詳細には、偏光変換素子４１４によって略１種類の偏光光に変換された各部分光束は、重畳レンズ４１５によって光変調光学系４４の後述する液晶パネル４４１上に略重畳される。

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とを備える。インテグレーター照明光学系４１から射出された複数の部分光束は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２により赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の色光に分離される。

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４３２，４３５とを備えている。このリレー光学系４３は、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を光変調光学系４４の後述する赤色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｒ）まで導く機能を有している。

なお、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１は、インテグレーター照明光学系４１から射出された光束のうち、緑色光成分と赤色光成分とを透過させ、青色光成分を反射させる。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４１９を通って、青色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｂ）に到達する。このフィールドレンズ４１９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。赤色光および緑色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ）の光束入射側に設けられたフィールドレンズ４１９も同様である。

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、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４１９を通って、緑色光用の液晶パネル４４１（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、更にフィールドレンズ４１９を通って、赤色光用の液晶パネル４４１（４４１Ｒ）に到達する。

なお、赤色光にリレー光学系４３を用いているのは、赤色光の光路長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散など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４１９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。

光変調光学系４４は、入射された光束を画像信号に基づいて変調する。この光変調光学系４４は、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される光学素子としての３つの入射側偏光板４４２（赤色光用を赤色光用入射側偏光板４４２Ｒ、緑色光用を緑色光用入射側偏光板４４２Ｇ、青色光用を青色光用入射側偏光板４４２Ｂとする）を備える。また、各入射側偏光板４４２の後段に設置される光変調素子としての３つの液晶パネル４４１（赤色光用を赤色光用液晶パネル４４１Ｒ、緑色光用を緑色光用液晶パネル４４１Ｇ、青色光用を青色光用液晶パネル４４１Ｂとする）を備える。また、各液晶パネル４４１の後段に設置される３つの射出側偏光板４４３（赤色光用を赤色光用射出側偏光板４４３Ｒ、緑色光用を緑色光用射出側偏光板４４３Ｇ、青色光用を青色光用射出側偏光板４４３Ｂとする）とを備える。

液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）は、例えば、ポリシリコンＴＦＴ（Thin Film Transistor）をスイッチング素子として用いたものであり、対向配置される一対の透明基板内に液晶が密封封入されている。この液晶パネル４４１は、入射側偏光板４４２を介して入射する光束を画像信号に基づいて変調して射出する。

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る。また、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り、透過させる偏光光の偏光軸は、入射側偏光板４４２における透過させる偏光光の偏光軸に対して直交するように設定されている。

色合成光学系４５は、射出側偏光板４４３から射出され、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。色合成光学系４５は、クロスダイクロイックプリズム４５１を備える。このクロスダイクロイックプリズム４５１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。クロスダイクロイックプリズム４５１によって合成された色光は光学像として、投写光学系４６に向けて射出される。

投写光学系４６は、複数のレンズから構成される投写レンズ４６１を備えている。そして、クロスダイクロイックプリズム４５１から射出された光学像（映像光）は、カラー画像として、投写レンズ４６１により拡大されてスクリーン（図示省略）に投写される。なお、投写レンズ４６１の光軸を投写光軸Ｂで図示している。

ここで、本実施形態の光学系４は、光源装置４１０の照明光軸Ａと、投写レンズ４６１の投写光軸Ｂとは、平面視で、直交するように構成されている。

なお、光学系４は、光学ユニット５０として構成されている。光学ユニット５０は、光学素子ユニット５１と、光源ユニット５２と、プリズムユニット５３と、投写ユニット５４とで大略構成されている。光学素子ユニット５１は、インテグレーター照明光学系４１を構成する第１レンズアレイ４１２から、光変調光学系４４を構成する入射側偏光板４４２までの光学素子を光学素子用筐体４７に収容して構成される。光源ユニット５２は、光源装置４１０を光源用筐体４８に収容して構成される。なお、光源ユニット５２は、光学素子ユニット５１の一方の端部に交換可能に設置される。

プリズムユニット５３は、光変調光学系４４を構成する液晶パネル４４１と射出側偏光板４４３、および色合成光学系４５を構成するクロスダイクロイックプリズム４５１とを一体として構成される。詳細には、プリズムユニット５３は、図示省略する基板上にクロスダイクロイックプリズム４５１が固定され、その３方向の各側面に、対応する射出側偏光板４４３と液晶パネル４４１を各々保持させて固定することで構成される。

上述したように、３つの液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）は、クロスダイクロイックプリズム４５１の３方向の各側面にそれぞれ固定されている。言い換えると、３つの液晶パネル（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）は、隣接して、クロスダイクロイックプリズム４５１の３方向の各側面に固定されている。詳細には、本実施形態では、液晶パネル４４１は、青色光用液晶パネル４４１Ｂ、緑色光用液晶パネル４４１Ｇ、赤色光用液晶パネル４４１Ｒの順に隣接して固定されている。

プリズムユニット５３は、光学素子ユニット５１の他方の端部に固定される。光学素子ユニット５１の他方の端部は、３方向に切り欠かれた形状を有しており、その切り欠かれた部分に、プリズムユニット５３が固定される。

投写ユニット５４は、投写光学系４６を保持する基台（図示省略）に設置される。光学ユニット５０は、投写ユニット５４の基台に、光源ユニット５２とプリズムユニット５３とを固定した光学素子ユニット５１を固定することで、一体となる。

図３は、冷却ファンの配置を示す概平面図である。図３を参照して、冷却ファン６０を配置する場合の位置関係と、冷却ファン６０の冷却動作に関して説明する。

冷却ファン６０の配置に関して説明する。
冷却ファン６０は、回転軸Ｃと吐出方向とが直交して構成される、いわゆる多翼ファン（シロッコファン）を用いている。冷却ファン６０は、投写レンズ４６１の近傍で、且つ、光源装置４１０の配置側に配置されている。詳細には、冷却ファン６０は、投写レンズ４６１の＋Ｘ側の側面近傍に配置されている。

また、冷却ファン６０は、回転軸Ｃがプロジェクター１の厚み方向（Ｚ軸方向）に沿って配置されている。冷却ファン６０は、空気を取り入れる吸入口６１を＋Ｚ方向に向け、吐出口６２をプリズムユニット５３の射出側偏光板４４３（４４３Ｂ）、液晶パネル４４１（４４１Ｂ）の側面方向に向けた状態で配置されている。詳細は後述するが、冷却ファン６０は、吐出口６２を空間領域７０の開口７５（青色光用液晶パネル４４１Ｂの側面側）に対向させている。なお、上述した冷却ファン６０の配置により、冷却ファン６０は、吸入口６１から取り入れた空気を、吐出口６２から、照明光軸Ａと投写光軸Ｂとによって形成される平面と平行な方向に吐出する。

光学ユニット５０に構成される空間領域７０に関して説明する。
空間領域７０は、プリズムユニット５３と、光学素子ユニット５１の他方の端部と、で構成される。

光学素子ユニット５１の他方の端部の側面は、入射側偏光板４４２と、光学素子用筐体４７の側壁部４７１と、でつながった形態となっている。そして。光学素子ユニット５１の他方の端部にプリズムユニット５３を設置した場合、空間領域７０は、光学素子ユニット５１の入射側偏光板４４２と側壁部４７１とで構成される端部側面と、プリズムユニット５３のクロスダイクロイックプリズム４５１の３方向の側面と、で囲まれることにより構成される。

なお、この光学素子ユニット５１の端部の下面側（−Ｚ方向）と上面側（＋Ｚ方向）には、液晶パネル４４１の上下方向を塞ぐような延出部（図示省略）が、光学素子用筐体４７に形成されている。なお、液晶パネル４４１の上面（＋Ｚ側面）には、回路構成部と接続されて画像信号が入力するケーブル（図示省略）が設置されている。このケーブルは、延出部の切り欠き部（図示省略）を介して回路構成部と接続される。

これにより、空間領域７０は、平面方向（ＸＹ軸方向）を、クロスダイクロイックプリズム４５１と、入射側偏光板４４２および側壁部４７１とに囲まれ、厚み方向（Ｚ軸方向）を、延出部に囲まれた空間として構成される。また、空間領域７０は、平面視で、略Ｕ字状の空間として構成されている。なお、空間領域７０は、適度な隙間を有しているが、外気が空間領域７０を流動することには影響を与えない。

クロスダイクロイックプリズム４５１に保持された射出側偏光板４４３と液晶パネル４４１は、空間領域７０の内部に配置された形態となる。そして、空間領域７０は、青色光用液晶パネル４４１Ｂの側面側（＋Ｙ側の厚み方向）と、赤色光用液晶パネル４４１Ｒの側面側（＋Ｙ側の厚み方向）とに開放された開口を有する形態となる。ここで、青色光用液晶パネル４４１Ｂの側面側（＋Ｙ側の厚み方向）に開放された開口を開口７５とし、赤色光用液晶パネル４４１Ｒの側面側（＋Ｙ側の厚み方向）に開放された開口を開口７６とする。

冷却ファン６０の冷却動作に関して説明する。
冷却ファン６０が、制御部の制御により駆動を開始した場合、冷却ファン６０は、回転軸Ｃを中心として回転を開始する。回転が開始すると、外装筐体１１の前面１ｂに設置された吸気口１６から外気が外装筐体１１内部に流入する。流入した外気は、冷却ファン６０の吸入口６１から吸入され、吐出口６２から圧縮された外気が吐出される。

吐出口６２から吐出された外気（空気）は、吐出口６２に対向する空間領域７０の開口７５に流入する。空間領域７０の開口７５に流入した外気は、クロスダイクロイックプリズム４５１の＋Ｘ方向の側面に保持された青色光用射出側偏光板４４３Ｂ（以降、射出側偏光板４４３Ｂと称す）、と青色光用液晶パネル４４１Ｂ（以降、液晶パネル４４１Ｂと称す）の側面側（＋Ｙ側）に吹き付け、各入射面側および各射出面側を流動して−Ｙ方向に流動する。

この流動により、射出側偏光板４４３Ｂおよび液晶パネル４４１Ｂで発生した熱が奪われ、射出側偏光板４４３Ｂおよび液晶パネル４４１Ｂが冷却される。このとき、側壁部４７１に保持されている青色光用入射側偏光板４４２Ｂ（以降、入射側偏光板４４２Ｂと称す）の射出面側（−Ｘ側）にも外気が流動するため、入射側偏光板４４２Ｂで発生した熱が奪われ、入射側偏光板４４２Ｂも冷却される。

射出側偏光板４４３Ｂ、液晶パネル４４１Ｂ、および入射側偏光板４４２Ｂを冷却した外気は、その後、空間領域７０に沿って流動し、更に−Ｘ方向に曲折して流動する。そして、外気は、クロスダイクロイックプリズム４５１の−Ｙ方向の側面に保持された緑色光用射出側偏光板４４３Ｇ（以降、射出側偏光板４４３Ｇと称す）と緑色光用液晶パネル４４１Ｇ（以降、液晶パネル４４１Ｇと称す）の側面側（＋Ｘ側）に吹き付け、各入射面側および各射出面側を流動する。このとき、側壁部４７１に保持されている緑色光用入射側偏光板４４２Ｇ（以降、入射側偏光板４４２Ｇと称す）の射出面側（＋Ｙ側）にも外気が流動する。この流動により、射出側偏光板４４３Ｇ、液晶パネル４４１Ｇ、および入射側偏光板４４２Ｇで発生した熱が奪われ、射出側偏光板４４３Ｇ、液晶パネル４４１Ｇ、および入射側偏光板４４２Ｇが冷却される。

射出側偏光板４４３Ｇ、液晶パネル４４１Ｇ、および入射側偏光板４４２Ｇを冷却した外気は、その後、空間領域７０に沿って流動し、更に＋Ｙ方向に曲折して流動する。そして、外気は、クロスダイクロイックプリズム４５１の−Ｘ方向の側面に保持された赤色光用射出側偏光板４４３Ｒ（以降、射出側偏光板４４３Ｒと称す）、と赤色光用液晶パネル４４１Ｒ（以降、液晶パネル４４１Ｒと称す）の側面側（−Ｙ側）に吹き付け、各入射面側および各射出面側を流動する。このとき、側壁部４７１に保持されている赤色光用入射側偏光板４４２Ｒ（以降、入射側偏光板４４２Ｒと称す）の射出面側（＋Ｘ側）にも外気が流動する。この流動により、射出側偏光板４４３Ｒ、液晶パネル４４１Ｒ、および入射側偏光板４４２Ｒで発生した熱が奪われ、射出側偏光板４４３Ｒ、液晶パネル４４１Ｒ、および入射側偏光板４４２Ｒが冷却される。その後、外気は、空間領域７０の開口７６から流出する。

以上により、射出側偏光板４４３Ｂ，４４３Ｇ，４４３Ｒ、液晶パネル４４１Ｂ，４４１Ｇ，４４１Ｒ、および入射側偏光板４４２Ｂ，４４２Ｇ，４４２Ｒが、色光ごとに順次冷却される。言い換えると、射出側偏光板４４３Ｂ，４４３Ｇ，４４３Ｒ、液晶パネル４４１Ｂ，４４１Ｇ，４４１Ｒ、および入射側偏光板４４２Ｂ，４４２Ｇ，４４２Ｒが、隣接する順に冷却される。

なお、空間領域７０内を流動することにより各光学素子の熱を奪って温まった外気（空気）は、空間領域７０の開口７６から＋Ｙ方向に流出した後、外装筐体１１の左側面１ｃに設置された排気口１７からプロジェクター１外部に排気される。なお、空間領域７０の開口７６から流出した外気（空気）は、プロジェクター１内部を流動し、光学ユニット５０の上方向（＋Ｚ方向）に設置される回路構成部（図示省略）も冷却して、排気口１７から排気される。

上述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
本実施形態のプロジェクター１によれば、冷却ファン６０の回転軸Ｃが、プロジェクター１の厚み方向（Ｚ方向）に沿うように配置される。これにより、回転軸Ｃが、仮にプロジェクター１の平面方向（ＸＹ方向）に沿うように配置される場合に比較して、厚み方向（高さ方向）の薄型化を可能とし、プロジェクター１の薄型化を実現することができる。

また、光学系４が、平面視で、光源装置４１０の照明光軸Ａと投写レンズ４６１の投写光軸Ｂとが、直交するように構成され、冷却ファン６０が、投写レンズ４６１の近傍で光源装置４１０の配置側に配置される。これにより、光学系４の形状に対応させた冷却ファン６０の効率的な配置が行えることで、平面サイズも小型化が可能なプロジェクター１を実現することができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、冷却ファン６０の吐出方向は、照明光軸Ａと投写光軸Ｂとによって形成される平面（ＸＹ平面）と平行な方向であり、液晶パネル４４１に対して側面側に冷却用の空気が吐出されることで、液晶パネル４４１を冷却することができる。また、プロジェクター１の薄型化に寄与する。

本実施形態のプロジェクター１によれば、光学系４は、３つの液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）を隣接させて有し、冷却ファン６０が、３つの液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）を、隣接する順（本実施形態では、青色光用液晶パネル４４１Ｂ、緑色光用液晶パネル４４１Ｇ、赤色光用液晶パネル４４１Ｒの順）に冷却することで、効率的に液晶パネル４４１を冷却することができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、吸気口１６は外装筐体１１の前面１ｂに設置され、排気口１７は外装筐体１１の左側面１ｃに設置されている。言い換えると、吸気口１６と排気口１７とは、外装筐体１１の異なる面に設置されている。吸気口と排気口とが仮に外装筐体の同じ面に設置された場合には、排気口から排気された温まった空気を再び吸気口から吸気する確率が高くなるが、異なる面に設置することにより、その確率を低減することができる。これにより、排気口１７から排気された温まった空気を再び吸気口１６から吸気することを防止できる。従って、効率的な冷却を行うことができる。

本実施形態のプロジェクター１によれば、吸気口１６は、投写レンズ４６１が配置される側となる外装筐体１１の面（前面１ｂ）に設置されている。これにより、投写レンズ４６１を含めた光学系４の配置に対応させて配置される冷却ファン６０に対して、吸気口１６から外気を吸気するという冷却ファン６０の動作を効率的に行わせることができる。また、このような、投写レンズ４６１、冷却ファン６０、および吸気口１６の配置が、プロジェクター１の薄型化や小型化に効果を奏する。
（第２実施形態）

図４は、第２実施形態に係るプロジェクターにおける冷却ファンおよび電源部の配置を示す概平面図である。図４を参照して、冷却ファン６０および電源部８０を配置する場合の位置関係と、冷却ファン６０の冷却動作に関して説明する。なお、図４において、第１実施形態と同様の構成部には、同様の符号を付記し、その詳細な説明は省略する。

本実施形態のプロジェクター２における光学系４および光学ユニット５０の構成は、第１実施形態と同様であり、また、冷却ファン６０が光学系４および光学ユニット５０に対して配置される位置関係も同様である。なお、第１実施形態と異なることは、電源部８０を、外装筐体１１の吸気口１６と、冷却ファン６０との間に配置したことである。

電源部８０は、プロジェクター２を構成する各構成部に電力を供給するものである。そして、本実施形態の電源部８０は、上述したように、外装筐体１１の吸気口１６と冷却ファン６０との間に配置されている。

ここで、冷却ファン６０が回転を開始した場合、外装筐体１１の吸気口１６から外気が外装筐体１１内部に流入する。流入した外気は、最初に、電源部８０の内部や外周を流動し、その後、冷却ファン６０の吸入口６１に吸入される。そして、冷却ファン６０の吐出口６２から圧縮された外気が吐出される。

このように、吸気口１６から外装筐体１１内部に流入した外気が、冷却ファン６０の吸入口６１に吸入される前に、電源部８０を流動することにより、電源部８０で発生した熱が外気に奪われ、電源部８０が冷却されることになる。言い換えると、冷却ファン６０は、吸気することにより電源部８０を冷却する。その後、外気は、冷却ファン６０の吸入口６１に吸入され、吐出口６２から圧縮されて吐出される。

冷却ファン６０の吐出口６２から吐出された外気は、第１実施形態と同様に、空間領域７０内部を流動することで、射出側偏光板４４３、液晶パネル４４１、および入射側偏光板４４２を冷却する。そして、空間領域７０内部から流出した温まった外気（空気）は、第１実施形態と同様に、外装筐体１１の排気口１７からプロジェクター２の外部に排気される。

第２実施形態に係るプロジェクター２は、電源部８０を吸気口１６と冷却ファン６０との間に配置したことが第１実施形態と異なる点であり、それ以外は、第１実施形態と同様である。そのため、第１実施形態に係るプロジェクター１が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する他、以下の効果が得られる。

本実施形態のプロジェクター２によれば、電源部８０も発熱する構成部であるが、冷却ファン６０が外気を吸入することにより、電源部８０を冷却することができる。併せて、冷却ファン６０の吐出により、射出側偏光板４４３、液晶パネル４４１、および入射側偏光板４４２を冷却することができる。従って、冷却ファン６０は、電源部８０および液晶パネル４４１に対して効率的な冷却を行うことができる。
（第３実施形態）

図５は、第３実施形態に係るプロジェクターにおける冷却ファンおよび電源部の配置を示す概平面図である。図５を参照して、冷却ファン６０と電源部８０を配置する場合の位置関係と、冷却ファン６０の冷却動作に関して説明する。なお、図５において、第１、第２実施形態と同様の構成部には、同様の符号を付記し、その詳細な説明は省略する。

本実施形態のプロジェクター３における光学系４および光学ユニット５０の構成は、第１実施形態と同様であり、また、冷却ファン６０が光学系４および光学ユニット５０に対して配置される位置関係も同様である。なお、第２実施形態と異なることは、電源部８０を、外装筐体１１の排気口１７と、空間領域７０の開口７６との間に配置したことである。

ここで、冷却ファン６０が回転を開始した場合、第１実施形態と同様に、外装筐体１１の吸気口１６から外気が外装筐体１１内部に流入し、冷却ファン６０の吸入口６１に吸入され、吐出口６２から圧縮された外気が吐出される。その外気が、第１実施形態と同様に、空間領域７０を流動することにより、射出側偏光板４４３、液晶パネル４４１、および入射側偏光板４４２を冷却する。

そして、空間領域７０の開口７６から流出した温まった外気（空気）は、電源部８０の内部や外周を流動し、その後、排気口１７から排気される。このように、空間領域７０の開口７６から流出した外気が、排気口１７から排気される前に、電源部８０を流動することにより、電源部８０で発生した熱を奪い、電源部８０を冷却することになる。言い換えると、冷却ファン６０は、射出側偏光板４４３、液晶パネル４４１、および入射側偏光板４４２を冷却した外気（空気）により電源部８０を冷却する。

第３実施形態に係るプロジェクター３は、電源部８０を排気口１７と開口７６との間に配置したことが第１実施形態と異なる点であり、それ以外は、第１実施形態と同様である。そのため、第１実施形態に係るプロジェクター１が有する効果のうち該当する効果をそのまま有する他、以下の効果が得られる。

本実施形態のプロジェクター３によれば、冷却ファン６０は、射出側偏光板４４３、液晶パネル４４１、および入射側偏光板４４２を冷却した外気（空気）により電源部８０を冷却することができる。従って、冷却ファン６０は、液晶パネル４４１および電源部８０に対して効率的な冷却を行うことができる。

なお、上述した実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更や改良などを加えて実施することが可能である。変形例を以下に述べる。

前記第１〜第３実施形態において、吸気口１６は外装筐体１１の前面１ｂに設置され、また排気口１７は、外装筐体１１の左側面１ｃに設置されているが、これに限定されることはない。吸気口および排気口は、外装筐体１１の異なる面に設置されていればよく、例えば、吸気口を外装筐体の上面に設置し、排気口を側面に設置してもよい。このような設置を行うことで、同様の効果を奏することができる。

前記第１〜第３実施形態において、光学系４は、光源装置４１０から射出された光束の照度を均一化する光学系として、第１レンズアレイ４１２、第２レンズアレイ４１３からなるレンズインテグレーター光学系を用いているが、これに限定されるものではなく、導光ロッドからなるロッドインテグレーター光学系も用いることができる。

前記第１〜第３実施形態の光学系４において、光源装置４１０（光源ランプ４１０Ａ）は、レーザーダイオード、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子、シリコン発光素子などの各種固体発光素子で構成してもよい。

１〜３…プロジェクター、４…光学系、１１…外装筐体、１６…吸気口、１７…排気口、５０…光学ユニット、５１…光学素子ユニット、５３…プリズムユニット、６０…冷却ファン、６１…吸入口、６２…吐出口、７０…空間領域、７５，７６…開口、８０…電源部、４１０…光源装置、４４１…液晶パネル、４４２…入射側偏光板、４４３…射出側偏光板、４６１…投写レンズ、４７１…側壁部、Ａ…照明光軸、Ｂ…投写光軸、Ｃ…回転軸。

Claims (4)

1. 光源と、
   前記光源からの光を複数の色光に分離する色分離光学系と、
   分離された前記複数の色光を色光ごとに変調する複数の光変調素子と、
   前記複数の光変調素子により変調された光を投写する投写レンズと、
   回転軸と吐出方向とが略直交して構成され、前記複数の光変調素子を隣接する順に冷却する冷却ファンと、
   前記光源、前記複数の光変調素子、前記投写レンズ、および前記冷却ファンを収容し、内部に外気を流入させる吸気口および内部の空気を外部に排気させる排気口を有する外装筐体と、を備え、
   前記光源は、前記光源から射出され前記色分離光学系に入射する光の照明光軸が直線となる位置、且つ前記照明光軸が前記投写レンズの投写光軸と略直交する位置に配置され、
   前記冷却ファンは、前記回転軸が前記外装筐体の厚み方向に沿って配置され、且つ前記投写レンズの近傍で前記光源の配置側に配置され、
   前記吸気口は、前記投写レンズが配置される前記外装筐体の面に設けられ、且つ前記冷却ファンに対して前記投写レンズが位置する側とは反対の方向にずれて設けられ、
   前記排気口は、前記吸気口が配置される面とは異なり、前記投写レンズに対し前記冷却ファンが配置される側とは反対側の前記外装筐体の面に設けられ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、
   前記冷却ファンの前記吐出方向は、前記照明光軸と前記投写光軸とによって形成される平面と平行な方向であることを特徴とするプロジェクター。
3. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記プロジェクターを構成する各構成部に電力を供給する電源部を備え、
   前記冷却ファンは、前記外気を吸入することにより前記電源部を冷却し、吐出することにより前記複数の光変調素子を冷却することを特徴とするプロジェクター。
4. 請求項１または請求項２に記載のプロジェクターであって、
   前記プロジェクターを構成する各構成部に電力を供給する電源部を備え、
   前記冷却ファンは、前記複数の光変調素子を冷却した空気により前記電源部を冷却することを特徴とするプロジェクター。

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