JP2011043538A - プロジェクター - Google Patents

Abstract

【課題】液晶表示パネル等の冷却対象の発熱量に応じた効率的な順次冷却が可能となるプロジェクターを提供すること。
【解決手段】本発明の本発明に係るプロジェクター１は、入射面から入射した光を画像信号に応じて変調し、射出面から射出させる複数の空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒと、複数の空間光変調装置ごとに設けられて空間光変調装置を冷却するための冷却風が順次流動する複数の冷却流路５１、５２、５３を備えて、複数の空間光変調装置を順次冷却する冷却用ダクト５０と、冷却用ダクトに冷却風を送り込む送風機４０と、を有し、空間光変調装置の発熱量に応じて、複数の冷却流路のうち少なくとも１の冷却流路５２は、その断面積および断面形状の少なくとも一方が、他の冷却流路５１、５３と異なる。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクター、特に、透過型液晶表示パネルを備えるプロジェクターの技術に関する。

従来、プロジェクターは、投写性能の向上や小型化を目的とする開発が進められている。プロジェクターとしては、例えば、空間光変調装置として赤色（Ｒ）光用、緑色（Ｇ）光用、青色（Ｂ）光用の各透過型液晶表示パネルを備えるプロジェクターが広く普及している。液晶表示パネル、及び液晶表示パネルの周囲に設けられる偏光板は、照明光の吸収によって発熱する。液晶表示パネルや偏光板の放熱には、例えば、空気を流動させるファンが用いられている。

プロジェクターの冷却構造としては、液晶表示パネルや偏光板が配置される光軸を含む面に対して、略垂直な方向へ空気を流動させる構成が知られている。この場合、各液晶表示パネルへ均等に空気を供給できる一方、各液晶表示パネルを配置する部分の上下にファン、及び空気を流動させるためのダクトを配置することでプロジェクターの薄型化が難しくなる点が課題となる。かかる課題に対しては、光軸を含む面に略平行な方向へ空気を流動させる流路を設け、各液晶表示パネル及び各偏光板へ順次空気を流動させる技術が提案されている。例えば、特許文献１、特許文献２には、各色光を合成するクロスダイクロイックプリズムの周囲に各液晶表示パネルを配置する構成において、各液晶表示パネルを冷却用ダクト内の流路に順番に配置し、冷却用ダクト内を流動する冷却風で各液晶表示パネルを順次冷却する構成が提案されている。

特開２００１−１８８３０５号公報 特開２００１−２８１６１３号公報

液晶表示パネルは、変調する光の色によって発熱量が異なる場合がある。特に、緑色光は他の色光に比べて視感度が高いことから、高出力であることが求められる。緑色光が入射する液晶表示パネルは、赤色光や青色光が入射する液晶表示パネルに比べて発熱量が大きく、高温になりやすい。冷却用ダクトで各液晶表示パネルを順次冷却する構成を採用した場合に、緑色光用の液晶表示パネルの冷却を基準に設計すると、赤色光用や青色光用の液晶表示パネルを必要以上に冷却することになり非効率である。また、送風ファンの能力も大きくなり、プロジェクターを小型化しにくくなってしまう。一方、赤色光用や青色光用の液晶表示パネルを基準にすれば、風量や風速が不足してしまい、緑色光用の液晶表示パネルの冷却が不十分になってしまうといった問題が生じる。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、液晶表示パネル等の冷却対象の発熱量に応じた効率的な順次冷却が可能となるプロジェクターを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るプロジェクターは、入射面から入射した光を画像信号に応じて変調し、射出面から射出させる複数の空間光変調装置と、複数の空間光変調装置ごとに設けられて空間光変調装置を冷却するための冷却風が順次流動する複数の冷却流路を備えて、複数の空間光変調装置を順次冷却する冷却用ダクトと、冷却用ダクトに冷却風を送り込む送風機と、を有し、空間光変調装置の発熱量に応じて、複数の冷却流路のうち少なくとも１の冷却流路は、その断面積および断面形状の少なくとも一方が、他の冷却流路と異なることを特徴とする。

１の冷却流路の断面積および断面形状の少なくとも一方が、他の冷却流路と異なるので、１の流路を流動する冷却風の流速等を他の流路と異ならせることができる。したがって、液晶パネル等の冷却対象の発熱量に応じて冷却風の流速等を異ならせることで、冷却対象の発熱量に応じた効率的な順次冷却が可能となる。

また、本発明の好ましい態様としては、１の冷却流路の断面積は、他の冷却流路の断面積よりも小さいことが望ましい。１の冷却流路の断面積を小さくすることで、１の冷却流路を流動する冷却風の流速を大きくすることができる。したがって、１の冷却流路に対応する空間光変調装置の冷却効率を高めることができる。また、他の冷却流路の断面積が１の冷却流路の断面積よりも大きくなるので、冷却用ダクト全体での圧力損失の増大を抑えることができ、送風機の小型化およびプロジェクターの小型化を図ることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、他の冷却流路の断面積は、１の冷却流路に向けて漸減することが望ましい。他の冷却流路の断面積を、１の冷却流路に向けて漸減させることで、冷却用ダクトでの冷却風の急激な速度変化を抑えることができ、冷却用ダクトの圧力損失の増大を抑えることができ、送風機の小型化およびプロジェクターの小型化を図ることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、他の冷却流路は、空間光変調装置の入射面に対して垂直な方向で流路幅が縮小して断面積が漸減することが望ましい。空間光変調装置の入射面に対して垂直な方向で流路幅を変化させているので、冷却用ダクトを含む冷却構造の厚みが増すのを抑えて、プロジェクターの薄型化に寄与することができる。

また、本発明の好ましい態様としては、他の冷却流路は、空間光変調装置の入射面に対して平行かつ冷却風の流動方向に対して垂直な方向で流路幅が縮小して断面積が漸減することが望ましい。空間光変調装置の入射面に対して平行かつ冷却風の流動方向に対して垂直な方向で流路幅を変化させているので、冷却用ダクトを含む冷却構造の平面形状が拡大するのを抑えることができる。したがって、冷却用ダクトを含む冷却構造が、プロジェクター内での各部材の平面的な配置スペースを圧迫することを防ぐことができる。

また、本発明の好ましい態様としては、１の冷却流路と、他の冷却流路とを接続させる接続流路をさらに有し、接続流路は、他の冷却流路から１の冷却流路に向けて流路の断面積が漸減し、互いに断面積の異なる１の冷却流路と他の冷却流路とを滑らかに接続させることが望ましい。互いに断面積の異なる１の冷却流路と他の冷却流路とを接続流路によって滑らかに接続させることで、圧力損失の増大を抑えることができる。

また、本発明の好ましい態様としては、１の冷却流路に対応する空間光変調装置が緑色光を変調することが望ましい。１の冷却流路を流動する流速の大きな冷却風によって、緑色光を変調する空間光変調装置の冷却効率を高めることができる。また、他の冷却流路に対応する空間光変調装置は、１の冷却流路を流動する冷却風よりも流速の小さい冷却風で冷却されるので、発熱量に応じた適切な冷却が可能となる。したがって、冷却対象の発熱量に応じた効率的な順次冷却が可能となる。

図１は、実施例１に係るプロジェクターの概略構成を示す図。 図２は、冷却用ダクトの断面構成を示す平面断面図。 図３は、第１冷却流路と第２冷却流路の断面を示す図であって、（ａ）図２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した場合、（ｂ）図２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した場合を示す図。 図４は、実施例１の変形例１に係る冷却用ダクトの第１冷却流路と第２冷却流路の断面図であって、（ａ）図２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した場合、（ｂ）図２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した場合を示す図。 図５は、実施例１の変形例２に係る冷却用ダクトの第１冷却流路と第２冷却流路の断面図であって、（ａ）図２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した場合、（ｂ）図２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した場合を示す図。 図６は、実施例２に係るプロジェクターが有する冷却用ダクトの断面構成を示す平面断面図。 図７は、実施例３に係るプロジェクターが有する冷却用ダクトの断面構成を示す図であって、図２に示すＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図。

以下に図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。

図１は、本発明の実施例１に係るプロジェクター１の概略構成を示す。なお、図１では、後に詳説する冷却用ダクトを省略している。プロジェクター１は、被照射面であるスクリーン３２へ投写光を投写し、スクリーン３２で反射する光を観察することで画像を鑑賞するフロント投写型のプロジェクターである。光源１０は、赤色（Ｒ）光、緑色（Ｇ）光、青色（Ｂ）光を含む光を射出するランプ、例えば超高圧水銀ランプである。第１インテグレーターレンズ１１及び第２インテグレーターレンズ１２は、アレイ状に配列された複数のレンズ素子を有する。第１インテグレーターレンズ１１は、光源１０からの光束を複数に分割する。第１インテグレーターレンズ１１の各レンズ素子は、光源１０からの光束を第２インテグレーターレンズ１２のレンズ素子近傍にて集光させる。第２インテグレーターレンズ１２のレンズ素子は、第１インテグレーターレンズ１１のレンズ素子の像を空間光変調装置上に形成する。

２つのインテグレーターレンズ１１、１２を経た光は、偏光変換素子１３にて特定の直線偏光、例えばｓ偏光に変換される。重畳レンズ１４は、第１インテグレーターレンズ１１の各レンズ素子の像を空間光変調装置上で重畳させる。第１インテグレーターレンズ１１、第２インテグレーターレンズ１２及び重畳レンズ１４は、光源１０からの光の強度分布を空間光変調装置上にて均一化させる。反射ミラー１５は、重畳レンズ１４からの光を反射させることで、光路を略９０度折り曲げる。第１ダイクロイックミラー１６は、反射ミラー１５から入射する光のうち第１色光であるＢ光を反射し、第２色光であるＧ光、及び第３色光であるＲ光を透過させる。第１ダイクロイックミラー１６は、反射によりＢ光の光路を略９０度折り曲げる。

反射ミラー１７は、第１ダイクロイックミラー１６からのＢ光を反射させ、光路を略９０度折り曲げる。Ｂ光用フィールドレンズ１８Ｂは、反射ミラー１７からのＢ光を平行化させる。λ／２位相差板１９Ｂは、Ｂ光用フィールドレンズ１８Ｂからのｓ偏光をｐ偏光に変換する。Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂは、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの入射面近傍に設けられている。Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂは、ｐ偏光を透過させる。

Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂは、Ｂ光を画像信号に応じて変調する第１色光用空間光変調装置であって、透過型の液晶表示装置である。Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂは、光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備える。Ｂ光用射出側偏光板２２Ｂは、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂの射出面とクロスダイクロイックプリズム２３との間に設けられている。Ｂ光用射出側偏光板２２Ｂは、ｓ偏光を透過させる。Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂでの変調によりｐ偏光から変換されたｓ偏光は、Ｂ光用射出側偏光板２２Ｂを透過し、クロスダイクロイックプリズム２３へ入射する。

第２ダイクロイックミラー２４は、第１ダイクロイックミラー１６からのＧ光を反射させ、Ｒ光を透過させる。第２ダイクロイックミラー２４は、反射によりＧ光の光路を略９０度折り曲げる。Ｇ光用フィールドレンズ１８Ｇは、第２ダイクロイックミラー２４からのＧ光を平行化させる。Ｇ光用入射側偏光板２０Ｇは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの入射面近傍に設けられている。Ｇ光用入射側偏光板２０Ｇは、ｓ偏光を透過させる。

Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇは、Ｇ光を画像信号に応じて変調する第２色光用空間光変調装置であって、透過型の液晶表示装置である。Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇは、光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備える。Ｇ光用射出側偏光板２２Ｇは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの射出面とクロスダイクロイックプリズム２３との間に設けられている。Ｇ光用射出側偏光板２２Ｇは、ｐ偏光を透過させる。Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇでの変調によりｓ偏光から変換されたｐ偏光は、Ｇ光用射出側偏光板２２Ｇを透過し、クロスダイクロイックプリズム２３へ入射する。

第２ダイクロイックミラー２４を透過したＲ光は、リレーレンズ２５を透過した後、反射ミラー２６での反射により光路が折り曲げられる。反射ミラー２６からのＲ光は、さらにリレーレンズ２７を透過した後、反射ミラー２８での反射により光路が折り曲げられる。Ｂ光の光路及びＧ光の光路よりもＲ光の光路が長いことから、空間光変調装置における照明倍率を他の色光と等しくするために、Ｒ光の光路には、リレーレンズ２５、２７を用いるリレー光学系が採用されている。Ｒ光用フィールドレンズ１８Ｒは、反射ミラー２８からのＲ光を平行化させる。λ／２位相差板１９Ｒは、Ｒ光用フィールドレンズ１８Ｒからのｓ偏光をｐ偏光に変換する。Ｒ光用入射側偏光板２０Ｒは、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒの入射側近傍に設けられている。Ｒ光用入射側偏光板２０Ｒは、ｐ偏光を透過させる。

Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒは、Ｒ光を画像信号に応じて変調する第３色光用空間光変調装置であって、透過型の液晶表示装置である。Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒは、光が入射する入射面と、光が射出する射出面とを備える。Ｒ光用射出側偏光板２２Ｒは、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒの射出面とクロスダイクロイックプリズム２３との間に設けられている。Ｒ光用射出側偏光板２２Ｒは、ｓ偏光を透過させる。Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒでの変調によりｐ偏光から変換されたｓ偏光は、Ｒ光用射出側偏光板２２Ｒを透過し、クロスダイクロイックプリズム２３へ入射する。

クロスダイクロイックプリズム２３は、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂで変調されたＢ光と、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇで変調されたＧ光と、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒで変調されたＲ光とを合成する色合成光学系として機能する。クロスダイクロイックプリズム２３は、互いに略直交するように配置された２つのダイクロイック膜２９、３０を有する。第１ダイクロイック膜２９は、Ｂ光を反射し、Ｇ光及びＲ光を透過させる。第２ダイクロイック膜３０は、Ｒ光を反射し、Ｂ光及びＧ光を透過させる。投写レンズ３１は、クロスダイクロイックプリズム２３で合成された光をスクリーン３２の方向へ投写する。

図２は、冷却用ダクトの断面構成を示す。送風ファン４０は、冷却用流体を供給する送風機であって、例えばシロッコファンである。送風ファン４０は、プロジェクター１の筐体外部から冷却用流体である空気を取り込み、取り込んだ空気を冷却風として吹出口４０ａから吹き出す。送風ファン４０の吹出口４０ａから吹き出された冷却風は、冷却用ダクト５０の内部に送り込まれる。

冷却用ダクト５０は、第１冷却流路５１、第２冷却流路５２、第３冷却流路５３、第１接続流路５４、第２接続流路５５を有して構成される。第１冷却流路５１は、内部に冷却風を流動させる流路を構成する。第１冷却流路５１は、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂを内部に収容する。第１冷却流路５１の内部を流動する冷却風によってＢ光用空間光変調装置２１Ｂは冷却される。

第２冷却流路５２は、第１冷却流路５１の下流側に設けられ、内部に冷却風を流動させる流路を構成する。第２冷却流路５２は、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇを内部に収容する。第２冷却流路５２の内部を流動する冷却風によってＧ光用空間光変調装置２１Ｇは冷却される。

第３冷却流路５３は、第２冷却流路５２の下流側に設けられ、内部に冷却風を流動させる流路を構成する。第３冷却流路５３は、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒを内部に収容する。第３冷却流路５３の内部を流動する冷却風によってＲ光用空間光変調装置２１Ｒは冷却される。なお、クロスダイクロイックプリズム２３の各色光の入射面が、各冷却流路５１、５２、５３の壁面の一部を構成している。

図３は、第１冷却流路と第２冷却流路の断面を示す図であって、（ａ）図２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した場合、（ｂ）図２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した場合を示す図である。第２冷却流路５２は、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの入射面に垂直な方向（以下、単に幅方向という。第１冷却流路５１、第３冷却流路５３でも同様。）における流路幅Ｗ２が、第１冷却流路５１の幅方向における流路幅Ｗ１よりも小さくなっている。これにより、第１冷却流路５１の断面積Ａ１と第２冷却流路５２の断面積Ａ２との関係は、Ａ１＞Ａ２となる。なお、第１冷却流路５１の幅方向における流路幅Ｗ１と、第３冷却流路５３の幅方向における流路幅Ｗ３は等しくなっており、その断面積Ａ１、Ａ３の関係もＡ１＝Ａ３となっている。また、各冷却流路５１、５２、５３は、各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒの入射面に平行で、冷却風の流動方向と垂直な方向（以下、単に高さ方向という。）における流路幅Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が等しくなっている。

第１接続流路５４は、第１冷却流路５１と第２冷却流路５２との間に設けられ、第１冷却流路５１と第２冷却流路５２とを接続させる。第２接続流路５５は、第２冷却流路５２と第３冷却流路５３との間に設けられ、第２冷却流路５２と第３冷却流路５３とを接続させる。各接続流路５４、５５によって各冷却流路５１、５２、５３が接続されることで、冷却用ダクト５０は１本の流路で構成されることとなり、送風ファン４０からの冷却風が各冷却流路５１、５２、５３に順次流動する。冷却用ダクト５０は、クロスダイクロイックプリズム２３の周囲に配置された各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒを一本の流路内に収容することとなる。これにより、冷却用ダクト５０を順次流動する冷却風で各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒを順次冷却することができる。

各接続流路５４、５５は、第２冷却流路５２に向けて流路の断面積が漸減する。より具体的には、第１接続流路５４は、冷却風の上流側から下流側に向けて流路の断面積が漸減し、第２接続流路５５は、冷却風の下流側から上流側に向けて流路の断面積が漸減する。これにより、互いに流路の断面積が異なる冷却流路５１、５２、５３同士を滑らかに接続することができる。冷却流路５１、５２、５３同士を滑らかに接続することで、圧力損失の増大を抑えることができる。なお、本実施例では、幅方向の流路幅を第２冷却流路５２に向けて漸減させることで、断面積の漸減を実現している。

冷却用ダクト５０は、金属板等の板部材で構成されている。冷却用ダクト５０のうち、各色光が通過する部分は、開口５０ａが形成されている。第１冷却流路５１では、Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂ、Ｂ光用射出側偏光板２２Ｂの両方が流路の内部に収容される。第１冷却流路５１では、透光性の板部材、例えばガラス板５０ｂが取り付けられて開口５０ａが塞がれる。

第２冷却流路５２では、Ｇ光用射出側偏光板２２Ｇが流路の内部に収容される。第２冷却流路５２では、Ｇ光用入射側偏光板２０Ｇが取り付けられて開口５０ａが塞がれる。第３冷却流路５３では、Ｒ光用入射側偏光板２０Ｒ、Ｒ光用射出側偏光板２２Ｒの両方が流路の内部に収容される。第３冷却流路５３では、透光性の板部材、例えばガラス板５０ｂが取り付けられて開口５０ａが塞がれる。

一般的に、空間光変調装置の入射面側に設けられる偏光板は、空間光変調装置の近くに配置することで、光の入射領域が小さくなるため、そのサイズを小型化することができる。ここで、第１冷却流路５１と第３冷却流路５３では、第２冷却流路５２に比べて幅方向の流路幅が大きく、開口５０ａを塞ぐように入射側偏光板２０Ｂ、２０Ｒを取り付けると、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂ、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒとの距離が離れてしまう。Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂ、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒとの距離が離れてしまうと、偏光板のサイズが大きくなってコストが増加する。第１冷却用流路５１と第３冷却流路５３では、入射側偏光板２０Ｂ、２０Ｒを流路の内部に収容することで、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂ、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒとの距離を近づけて、入射側偏光板２０Ｂ、２０Ｒの小型化を図っている。

一方、第２冷却流路５２では、第１冷却流路５１や第３冷却流路５３に比べて幅方向の流路幅が小さい。開口５０ａを塞ぐようにＧ光用入射側偏光板２０Ｇを設けても、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇとの距離が大きくなりにくく、Ｇ光用入射側偏光板２０Ｇのサイズも大型化しにくい。Ｇ光用入射側偏光板２０Ｇで開口５０ａを塞ぐことで、ガラス板５０ｂが不要となり、部品点数の削減を図ることができる。このように、各色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇ、２１Ｒと、冷却用ダクト５０の壁面との距離に合わせて、各偏光板２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒを配置する位置を選択することで、コスト抑制や部品点数の削減を図ることができる。

ここで、Ｇ光は他の色光に比べて視感度が高いことから、高出力であることが求められ、Ｇ光が入射するＧ光用空間光変調装置２１Ｇは、他の色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｒに比べて発熱量が大きく、高温になりやすい。そのため、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇに対しては、他の色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｇに比べて高い冷却効率が求められる。本実施例では、第２冷却流路５２の断面積Ａ２は、他の冷却流路５１、５３の断面積Ａ１、Ａ３よりも小さい。したがって、冷却用ダクト５０を順次流動する冷却風は、第２冷却流路５２を流動する際に、その流速を増す。第２冷却流路５２を流動する冷却風の流速を増すことで、内部に収容されたＧ光用空間光変調装置２１Ｇの冷却効率を高めることができる。

一方、第１冷却流路５１と第３冷却流路５３に収容された空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｒは、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇに比べて発熱量が小さい。空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｒの冷却に必要な冷却風の流速は、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇで求められる流速よりも小さくなる。Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇを冷却するのに十分な流速で冷却用ダクト５０全体に冷却風を流動させると、他の色光用空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｒを必要以上に冷却することとなり非効率である。また、送風ファン４０に求められる能力も大きくなり、送風ファン４０の大型化を招き、プロジェクター１を小型化しにくくなる。本実施例では、第１冷却流路５１の断面積Ａ１と第３冷却流路５３の断面積Ａ３が、第２冷却流路５２の断面積Ａ２よりも大きくなっているため、第１冷却流路５１と第３冷却流路５３を流動する冷却風の流速を下げることができる。したがって、空間光変調装置２１Ｂ、２１Ｒの発熱量に応じた適切な冷却が可能となる。また、断面積の拡大と流速の低下により、冷却用ダクト５０全体の圧力損失を抑えて、送風ファン４０に要求される能力を抑えることができる。つまり、冷却流路５１、５２、５３ごとに断面積を異ならせることで、空間光変調装置等の冷却対象の発熱量に応じた効率的な冷却が可能となる。

また、入射側偏光板２０Ｂ、２０Ｇ、２０Ｒや射出側偏光板２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒも、照明光の吸収により温度が上昇する。これら偏光板のうち、Ｂ光用入射側偏光板２０Ｂ、Ｒ光用入射側偏光板２０Ｒ、各射出側偏光板２２Ｂ、２２Ｇ、２２Ｒは、各冷却流路５１、５２、５３の内部に収容されているので、冷却用ダクト５０を順次流動する冷却風で冷却することができる。また、開口５０ａに取り付けられたＧ光用入射側偏光板２０Ｇも、開口５０ａを通して冷却風に接触するので、他の偏光板と同様に冷却風で冷却することができる。

また、冷却用ダクト５０がクロスダイクロイックプリズム２３の周囲を囲むように延びるので、冷却用ダクト５０を含めた冷却構造を、クロスダイクロイックプリズム２３の厚さと略同様の厚さとすることができ、プロジェクター１の薄型化に寄与することができる。

なお、本実施例では、冷却流路の幅方向の流路幅を異ならせることで、各冷却流路の断面積を異ならせているが、もちろん高さ方向の流路幅を異ならせることで、各冷却流路の断面積を異ならせてもよい。また、第１冷却流路５１の断面積Ａ１と第２冷却流路５２の断面積Ａ２と第３冷却流路５３の断面積Ａ３との大小関係を、Ａ２＜Ａ１＝Ａ３としているが、これに限られず、断面積Ａ１と断面積Ａ３のいずれか一方が断面積Ａ２よりも大きくなるように構成してもよい。例えば、Ａ３＝Ａ２＜Ａ１としてもよく、この場合、第２冷却流路５２での冷却風の流速を大きくして冷却効率を高めつつ、第１冷却流路５１の断面積を大きくすることで、冷却用ダクト５０全体としての圧力損失を抑えることができる。

また、空間光変調装置は冷却風の上流側から、Ｂ光用空間光変調装置２１Ｂ、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇ、Ｒ光用空間光変調装置２１Ｒの順番で配置されているが、これに限られず、これと異なる順番で配置されていても構わない。この場合、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇに対応する冷却流路の断面積を他の冷却流路の断面積よりも小さくすることで、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの冷却効率を高めることができる。

また、第１冷却流路５１および第３冷却流路５３の開口５０ａをガラス板５０ｂで塞いでいるが、これに代えてＢ光用フィールドレンズ１８ＢやＲ光用フィールドレンズ１８Ｒで塞いでもよい。この場合、ガラス板５０ｂを不要として、部品点数の削減を図ることができる。

図４は、実施例１の変形例１に係る冷却用ダクトの第１冷却流路と第２冷却流路の断面図であって、（ａ）図２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した場合、（ｂ）図２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した場合を示す図である。なお、図４では、内部に収容される空間光変調装置等を省略している。本変形例１では、第１冷却流路５１と第２冷却流路５２とで、その断面形状を変化させることなく、断面積を異ならせる。すなわち、第１冷却流路５１と第２冷却流路５２とでは、幅方向の流路幅も高さ方向の流路幅も異なっており、その関係は、Ｗ１：Ｗ２＝Ｈ１：Ｈ２とされる。この構成により、断面形状を変化させずに、断面積を異ならせて、第２冷却流路５２を流動する冷却風の流速を大きくして、Ｇ光用空間光変調装置２１Ｇの冷却効率を高めることができる。なお、第１接続流路５４は、幅方向の流路幅と高さ方向の流路幅の両方を第２冷却流路５２に向けて漸減させることで、断面積の異なる第１冷却流路５１と第２冷却流路５２とを滑らかに接続させることができる。

図５は、実施例１の変形例２に係る冷却用ダクトの第１冷却流路と第２冷却流路の断面図であって、（ａ）図２に示すＡ−Ａ線に沿って切断した場合、（ｂ）図２に示すＢ−Ｂ線に沿って切断した場合を示す図である。なお、図５では、内部に収容される空間光変調装置等を省略している。本変形例２では、第１冷却流路５１と第２冷却流路５２とで、その断面積を変化させることなく、断面形状を異ならせる。矩形形状である第１冷却流路５１の断面形状に対し、第２冷却流路５２の断面形状を自由断面形状とすることで、両冷却流路の断面積を等しくしている。これにより、冷却用ダクト５０を流動する冷却風の流速を変化させずに、必要な部分に冷却風を送り込んで冷却効率を高めることができる。例えば、空間光変調装置の入射面や射出面に冷却風を吹き付けるようにしてもよい。また、空間光変調装置からの光を適宜遮蔽するため、空間光変調装置に比べて発熱量が大きくなりやすい射出側偏光板側に、多くの冷却風を送り込むようにしてもよい。

図６は、本発明の実施例２に係るプロジェクターが有する冷却用ダクトの断面構成を示す平面断面図である。上記の実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施例２では、第１冷却流路５１の幅方向の流路幅が第２冷却流路５２に向けて縮小することで、第１冷却流路５１の断面積が第２冷却流路５２に向けて漸減する。これにより、冷却用ダクト５０での冷却風の急激な流速変化を抑えて、冷却用ダクト５０の圧力損失の増大を抑えることができる。また、幅方向で流路幅を変化させているので、冷却用ダクト５０を含む冷却構造の厚みが増すのを抑えて、プロジェクターの薄型化に寄与することができる。

なお、本実施例２では、第１冷却流路５１のみで幅方向の流路幅を縮小させているが、第３冷却流路５３も第２冷却流路５２に向けて幅方向の流路幅を縮小させてもよい。もちろん、第１冷却流路５１では幅方向の流路幅を一定にし、第３冷却流路５３のみで第２冷却流路５２に向けて幅方向の流路幅を縮小させてもよい。

図７は、本発明の実施例３に係るプロジェクターが有する冷却用ダクトの断面構成を示す図であって、図２に示すＣ−Ｃ線に沿った矢視断面図である。上記の実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。本実施例３では、第１冷却流路５１の底面５１ａが傾斜しており、高さ方向の流路幅が第２冷却流路５２に向けて縮小することで、第１冷却流路５１の断面積が第２冷却流路５２に向けて漸減する。これにより、冷却用ダクト５０での冷却風の急激な流速変化を抑えて、冷却用ダクト５０の圧力損失の増大を抑えることができる。また、高さ方向で流路幅を変化させているので、冷却用ダクト５０を含む冷却構造の平面形状が拡大するのを抑えることができる。したがって、冷却用ダクト５０を含む冷却構造が、プロジェクター内での各部材の平面的な配置スペースを圧迫することを防ぐことができる。

なお、本実施例３では、第１冷却流路５１のみで幅方向の流路幅を縮小させているが、第３冷却流路５３も第２冷却流路５２に向けて高さ方向の流路幅を縮小させてもよい。もちろん、第１冷却流路５１では高さ方向の流路幅を一定にし、第３冷却流路５３のみで第２冷却流路５２に向けて高さ方向の流路幅を縮小させてもよい。また、上記実施例２で説明した幅方向の流路幅の縮小と、本実施例３で説明した高さ方向の流路幅の縮小とを組み合わせてもよい。例えば、第１冷却流路５１では第２冷却流路５２に向けて幅方向の流路幅を縮小させて断面積を漸減させ、第３冷却流路５３では第２冷却流路に向けて高さ方向の流路幅を縮小させて断面積を漸減させてもよい。

また、上記各実施例のプロジェクターは、光源１０として超高圧水銀ランプを用いる構成に限られない。光源１０は、超高圧水銀ランプ以外のランプや、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）、レーザ光源等を用いる構成としてもよい。プロジェクターは、スクリーンの一方の面に光を供給し、スクリーンの他方の面から射出する光を観察することで画像を鑑賞する、いわゆるリアプロジェクターであってもよい。

１ プロジェクター、１０ 光源、１１ 第１インテグレーターレンズ、１２ 第２インテグレーターレンズ、１３ 偏光変換素子、１４ 重畳レンズ、１５、１７ 反射ミラー、１６ 第１ダイクロイックミラー、１８Ｂ Ｂ光用フィールドレンズ、１８Ｇ Ｇ光用フィールドレンズ、１８Ｒ Ｒ光用フィールドレンズ、１９Ｂ、１９Ｒ λ／２位相差板、２０Ｂ Ｂ光用入射側偏光板、２０Ｇ Ｇ光用入射側偏光板、２０Ｒ Ｒ光用入射側偏光板、２１Ｂ Ｂ光用空間光変調装置、２１Ｇ Ｇ光用空間光変調装置、２１Ｒ Ｒ光用空間光変調装置、２２Ｂ Ｂ光用射出側偏光板、２２Ｇ Ｇ光用射出側偏光板、２２Ｒ Ｒ光用射出側偏光板、２３ クロスダイクロイックプリズム、２４ 第２ダイクロイックミラー、２５、２７ リレーレンズ、２６、２８ 反射ミラー、２９ 第１ダイクロイック膜、３０ 第２ダイクロイック膜、３１ 投写レンズ、３２ スクリーン、４０ 送風ファン、４０ａ 吹出口、５０ 冷却用ダクト、５０ａ 開口、５０ｂ ガラス板、５１ 第１冷却流路、５１ａ 底面、５２ 第２冷却流路、５３ 第３冷却流路、５４ 第１接続流路、５５ 第２接続流路

Claims (7)

1. 入射面から入射した光を画像信号に応じて変調し、射出面から射出させる複数の空間光変調装置と、
   前記複数の空間光変調装置ごとに設けられて前記空間光変調装置を冷却するための冷却風が順次流動する複数の冷却流路を備えて、前記複数の空間光変調装置を順次冷却する冷却用ダクトと、
   前記冷却用ダクトに冷却風を送り込む送風機と、を有し、
   前記空間光変調装置の発熱量に応じて、前記複数の冷却流路のうち少なくとも１の冷却流路は、その断面積および断面形状の少なくとも一方が、他の冷却流路と異なることを特徴とするプロジェクター。
2. 前記１の冷却流路の断面積は、前記他の冷却流路の断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のプロジェクター。
3. 前記他の冷却流路の断面積は、前記１の冷却流路に向けて漸減することを特徴とする請求項２に記載のプロジェクター。
4. 前記他の冷却流路は、前記空間光変調装置の入射面に対して垂直な方向で流路幅が縮小して断面積が漸減することを特徴とする請求項３に記載のプロジェクター。
5. 前記他の冷却流路は、前記空間光変調装置の入射面に対して平行かつ前記冷却風の流動方向に対して垂直な方向で流路幅が縮小して断面積が漸減することを特徴とする請求項３に記載のプロジェクター。
6. 前記１の冷却流路と、前記他の冷却流路とを接続させる接続流路をさらに有し、
   前記接続流路は、前記他の冷却流路から前記１の冷却流路に向けて流路の断面積が漸減し、互いに断面積の異なる前記１の冷却流路と前記他の冷却流路とを滑らかに接続させることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載のプロジェクター。
7. 前記１の冷却流路に対応する空間光変調装置が緑色光を変調することを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載のプロジェクター。

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