特許 7036915 電子機器およびプロジェクタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-03-07

(45)【発行日】2022-03-15

(54)【発明の名称】電子機器およびプロジェクタ

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/16 20060101AFI20220308BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20220308BHJP

【ＦＩ】

G03B21/16

G03B21/00 E

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020520993

(86)(22)【出願日】2018-05-25

(86)【国際出願番号】 JP2018020196

(87)【国際公開番号】W WO2019225013

(87)【国際公開日】2019-11-28

【審査請求日】2020-11-24

(73)【特許権者】

【識別番号】300016765

【氏名又は名称】シャープＮＥＣディスプレイソリューションズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123788

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100127454

【弁理士】

【氏名又は名称】緒方 雅昭

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 亮祐

【審査官】武田 悟

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２１８３８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９４７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２００６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２１５４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２６４２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－７６０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０３０２４６３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｂ ２１／００ ， ２１／１６

Ｈ０４Ｎ ５／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を投写レンズへ出力する照明光学系と、
前記照明光学系に搭載される３つの液晶パネルを冷却する複数の送風機と、
前記複数の送風機から吹き出される空気を前記３つの液晶パネルへ導く第１のダクトと、
前記液晶パネルを通過した空気を、前記送風機から吹き出される空気の向きと逆向きに導く第２のダクトと、
前記第２のダクトを通過してきた空気を除熱するヒートシンクと、
前記ヒートシンクで除熱された空気を前記送風機の吸気口へ導く第３のダクトと、
前記複数の送風機を保持し、前記第３のダクトを形成する送風機保持部材とが防塵ケース内に具備され、
前記複数の送風機は、前記照明光学系の投写レンズが配置されている側と反対側に、前記３つの液晶パネルのうちの２つの液晶パネルが対向する第１の方向に沿って並べて配置され、前記送風機の数は３つであり、前記３つの送風機それぞれは、前記３つの液晶パネルのそれぞれを冷却する電子機器。

【請求項2】

請求項１に記載の電子機器において、
前記第２のダクトは、前記防塵ケースと前記照明光学系と前記送風機保持部材とに囲まれた空間内であって、前記防塵ケースの天面に沿って形成される電子機器。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の電子機器において、
前記ヒートシンクは、前記防塵ケースの外部に設けられた放熱ヒートシンクと接続されている電子機器。

【請求項4】

請求項３に記載の電子機器において、
前記ヒートシンクは、前記複数の送風機から吹き出される空気の向きと直交する方向で対向する前記防塵ケースの２つの面をそれぞれ貫通したヒートパイプを介して、２つの前記放熱ヒートシンクと接続されている電子機器。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか１項に記載の電子機器において、
前記照明光学系は、照度の均一性を調整するインテグレータを含む電子機器。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の電子機器において、
前記複数の送風機それぞれは、ブロアーファンである電子機器。

【請求項7】

請求項１から６のいずれか１項に記載の電子機器において、
前記複数の送風機それぞれの高さと前記ヒートシンクの高さとが同じである電子機器。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか１項に記載の電子機器において、
前記複数の送風機は、その吹き出し口の高さが互いに同じである電子機器。

【請求項9】

請求項１から８のいずれか１項に記載の電子機器において、
前記複数の送風機のうち、前記３つの液晶パネルのうちの互いに対向する２つの液晶パネル以外の液晶パネルを冷却する送風機の吹き出し口から該送風機が冷却する液晶パネルまでの距離が、他の送風機の吹き出し口からそれぞれが冷却する液晶パネルまでの距離よりも短い電子機器。

【請求項10】

請求項１から９のいずれか１項に記載の電子機器において、
前記複数の送風機は、前記第１の方向と直交する方向における吹き出し口の位置が互い
に同じである電子機器。

【請求項11】

請求項１から１０のいずれか１項に記載の電子機器において、
前記複数の送風機は、所定の吸気量が確保できる間隔で配置される電子機器。

【請求項12】

請求項１から１１のいずれか１項に記載の電子機器と、
光源とを有し、
前記電子機器は、前記光源からの光を入射し、前記入射した光を光変調するプロジェクタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電子機器およびプロジェクタに関する。

【背景技術】

【0002】

映像を投写する投写型表示装置を構成する主なモジュールには、ランプ、レーザー、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などの光源、照明光学系、投写レンズ、電子基板や電源がある。照明光学系にはＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）または液晶パネルなどの光変調素子を用いて画像を生成する光学電子部品が実装されている。外部からの映像信号に応じて、電子基板が光変調素子を駆動するための駆動信号を生成する。ランプまたはレーザー／ＬＥＤの光源から強い光が照明光学系に送り込まれ、各光学部品を経て光変調素子に照射する。投写レンズが光変調素子からの射出光を拡大してスクリーンへ投影する。

【0003】

これらの過程において、電子部品には電気抵抗による発熱、光学部品には光の吸収による温度上昇が発生する。各部品には所望の性能を発揮するために許容温度を超えないように動作させる必要がある。そこで、装置内に複数の冷却ファンが実装され、冷却ファンからの送風が各部品を冷却して、許容温度を超えないように温度上昇を抑えている。また、液晶パネルには温度に応じて寿命時間が決まるため、さらに温度を下げる必要がある。
例えば、一対のファンを投写レンズの両側にそれぞれ配置して、冷却を行う装置が考えられている（例えば、特許文献１参照。）。

【0004】

表示装置の冷却では、冷却風と共に装置外部から粉塵が装置内に侵入して光学部品などに付着して輝度劣化が発生するのを防ぐ必要がある。そこで、一般的に光学部品はボックスに囲われており、ボックスの合わせ部にはクッションやゴムまたは銅等の柔らかい金属などのパッキンで密閉され、粉塵の流入を防ぐ構造となっている。密閉されたボックス内には強い光が送り込まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許第３４６７６９７号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上述したような密閉構造において、照明光学系の冷却を行おうとすると、送風機から照明光学系までの冷却ダクトと照明光学系との隙間や、循環ダクトと照明光学系との隙間のシーリングが必要になり、循環経路全てにおいて密閉構造が必要となる。このように、シーリング箇所が多く複雑な形状でシーリングを行うと粉塵進入箇所が増えて性能が落ちてしまい、また、冷却構造を含む照明光学系の大きさが大きくなってしまうという問題点がある。

【0007】

本発明の目的は、上述した課題を解決する電子機器およびプロジェクタを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の電子機器は、
光を投写レンズへ出力する照明光学系と、
前記照明光学系に搭載される液晶パネルを冷却する送風機と、
前記送風機から吹き出される空気を前記液晶パネルへ導く第１のダクトと、
前記液晶パネルを通過した空気を、前記送風機から吹き出される空気の向きと逆向きに導く第２のダクトと、
前記第２のダクトを通過してきた空気を除熱するヒートシンクと、
前記送風機を保持し、前記ヒートシンクで除熱された空気を前記送風機の吸気口へ導く送風機保持部材とが防塵ケース内に具備されている。

【0009】

また、本発明のプロジェクタは、
光を投写レンズへ出力する照明光学系と、
前記照明光学系に搭載される液晶パネルを冷却する送風機と、
前記送風機から吹き出される空気を前記液晶パネルへ導く第１のダクトと、
前記液晶パネルを通過した空気を、前記送風機から吹き出される空気の向きと逆向きに導く第２のダクトと、
前記第２のダクトを通過してきた空気を除熱するヒートシンクと、
前記送風機を保持し、前記ヒートシンクで除熱された空気を前記送風機の吸気口へ導く送風機保持部材とが防塵ケース内に具備されている電子機器と、
光源とを有し、
前記電子機器は、前記光源からの光を入射し、前記入射した光を光変調する。

【発明の効果】

【0010】

以上説明したように、本発明においては、密閉された構造において効率的な冷却を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の電子機器の第１の実施の形態を示す図である。

【図2】本発明の電子機器の第２の実施の形態を示す図である。

【図3】本形態におけるプロジェクタ１１１の外観の一例を示す図である。

【図4】図２に示したファンの外観の一例を示す図である。

【図5】図４に示したファンをＡの方向から見たファンの平面図である。

【図6】図２に示したファンから吹き出された冷却風を液晶パネルへ導く冷却ダクトの構成の一例を示す平面図である。

【図7】図６に示したファン、冷却ダクトおよび照明光学系を、プロジェクタの側面方向から見た側面図である。

【図8】図２に示したファンの配置を照明光学系側から見た図である。

【図9】図６に示した冷却ダクトの構造の一例を示す図である。

【図10】図６に示した冷却ダクトの構造の一例を示す図である。

【図11】図６に示した冷却ダクトの構造の一例を示す図である。

【図12】図２に示したプロジェクタに設けられたファンとヒートシンクとの位置関係の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）

【0013】

図１は、本発明の電子機器の第１の実施の形態を示す図である。本形態における電子機器１００は図１に示すように、照明光学系１０１と、液晶パネル１０２と、送風機１０３と、第１のダクト１０４と、第２のダクト１０５と、ヒートシンク１０６と、送風機保持部１０７とを有する。照明光学系１０１は、光を投写する。送風機１０３は、照明光学系１０１に搭載される液晶パネル１０２を冷却する。第１のダクト１０４は、送風機１０３から吹き出される空気を液晶パネル１０２へ導く。第２のダクト１０５は、液晶パネル１０２を通過した空気を、送風機１０３から吹き出される空気の向きと逆向きに導く。ヒートシンク１０６は、第２のダクト１０５を通過してきた空気を除熱する。送風機保持部材である送風機保持部１０７は、送風機１０３を保持し、ヒートシンク１０６でされた空気を送風機１０３の吸気口へ導く。これらの各構成要素が、密閉構造を持つ防塵ケース１０８に収納される。

【0014】

このように、防塵ケース１０８内で、液晶パネル１０２を冷却する送風機１０３から吹き出された空気を第１のダクトおよび第２のダクトを用いてヒートシンク１０６へ導き、ヒートシンク１０６で除熱された空気を送風機１０３の吸気口へ循環させる。これにより、密閉された構造において効率的な冷却を行うことができる。
（第２の実施の形態）

【0015】

図２は、本発明の電子機器の第２の実施の形態を示す図である。本形態における電子機器であるプロジェクタ１１１は図２に示すように、照明光学系１１２と、光源ユニット１１３とを有する。
光を投写レンズ１２１へ出力する照明光学系１１２は、クロスダイクロイックプリズムであるＸＤＰ１２２と、３つの液晶パネル１２３～１２５と、ミラー１２６と、フィールドレンズ１２７と、ミラー１２８と、リレーレンズ１２９と、ミラー１３０と、リレーレンズ１３１と、カラーフィルタ１３２と、フィールドレンズ１３３と、カラーフィルタ１３４と、フィールドレンズ１３５と、偏光ビームスプリッタであるＰＢＳ（Ｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ Ｂｅａｍ Ｓｐｌｉｔｔｅｒ）１３６と、照度の均一性を調整するインテグレータ１３７とを有する。光源ユニット１１３は、レンズ１３８と、ＤＭ１３９と、レンズ１４０と、蛍光体１４１と、レンズ１４２と、レンズ１４３と、レーザー１４４とを有する。照明光学系１１２および光源ユニット１１３が具備する各構成要素は、一般的なプロジェクタが具備する構成要素と同じである。

【0016】

レーザー１４４からの光が、光源ユニット１１３を構成する他の構成要素を用いて、出力される。また、本形態においては、インテグレータ１３７、ＰＢＳ１３６およびフィールドレンズ１３５を通過した光のうち、青色光が、カラーフィルタ１３４で反射し、フィールドレンズ１２７を通過し、ミラー１２６で反射される。また、インテグレータ１３７、ＰＢＳ１３６およびフィールドレンズ１３５を通過した光のうち、緑色光が、カラーフィルタ１３４およびフィールドレンズ１３３を通過し、カラーフィルタ１３２で反射される。また、インテグレータ１３７、ＰＢＳ１３６およびフィールドレンズ１３５を通過した光のうち、赤色光が、カラーフィルタ１３４、フィールドレンズ１３３、カラーフィルタ１３２およびリレーレンズ１３１を通過し、ミラー１３０で反射し、リレーレンズ１２９を通過し、ミラー１２８で反射される。そのため、液晶パネル１２３は、青色光を変調する。また、液晶パネル１２４は、緑色光を変調する。また、液晶パネル１２５は、赤色光を変調する。

【0017】

このような３ＬＣＤの配置では、照明光学系１１２の平面形状が、液晶パネル１２３と液晶パネル１２５とが対向する方向を長辺とする長方形となる。

【0018】

送風機であるファン２０３～２０５が、液晶パネル１２３～１２５をそれぞれ冷却するために設けられている。ファン２０３～２０５は、液晶パネル１２３～１２５の投写レンズ１２１が配置されている側と反対側に、液晶パネル１２３～１２５のうちの液晶パネル１２３と液晶パネル１２５とが対向する第１の方向に沿って並べて配置される。なお、照明光学系１１２を構成する構成要素が、それらのレイアウト（図２に示した照明光学系１１２の破線）を収納可能な１つの直方体またはそれに相応する形状である筐体に収納されている場合、ファン２０３～２０５は、その筐体の投写レンズ１２１が配置されている面とは対向する面側に配置される。その場合、ファン２０３～２０５は、その筐体内に配置されるものであっても良いし、その筐体外に配置されるものであって良い。

【0019】

また、ファン２０３～２０５の照明光学系１１２と対向する側とは反対側には、ヒートシンク２１１が配置されている。ヒートシンク２１１は、ファン２０３～２０５が吸い込む吸気を除熱する。照明光学系１１２と、ファン２０３～２０５と、ヒートシンク２１１とが、密閉状態を保つ防塵ケース１５０に収納されている。さらに、ヒートシンク２１１は、防塵ケース１５０の外部に設けられた放熱用のヒートシンク２１２，２１３と接続されている。ヒートシンク２１１と放熱用のヒートシンク２１２，２１３とは、ファン２０３～２０５から吹き出される空気の向きと直交する方向で対向する防塵ケース１５０の２つの面をそれぞれ貫通したヒートパイプ２１４を介して接続されている。なお、ヒートパイプ２１４が貫通した防塵ケース１５０の面におけるその部分にはシーリングがなされていることは言うまでもない。この接続により、ヒートシンク２１１が吸収（除熱）した熱がヒートパイプ２１４を介してヒートシンク２１２，２１３へ伝わり、ヒートシンク２１２，２１３に伝わった熱が外部へ放出される。

【0020】

なお、図２には、ファン２０３～２０５から吹き出された空気を液晶パネル１２３～１２５それぞれへ導く冷却ダクトと、液晶パネル１２３～１２５を通過した空気をヒートシンク２１１へ導く高温エアーダクトとを図示していない。これらは、後述する図７を用いて説明する。

【0021】

図３は、本形態におけるプロジェクタ１１１の外観の一例を示す図である。図３に示すように、プロジェクタ１１１内部に防塵ケース１５０が具備されている。この防塵ケース１５０内に照明光学系１１２と、ファン２０３～２０５と、ヒートシンク２１１とが収納されている。また、防塵ケース１５０は、上側筐体と下側筐体とが投写レンズ１２１を挟み込むように結合する構造となっている。また、上側筐体と下側筐体との結合部分は、平面部分はパッキン、凸部および凹部はクッション素材のものを用いて結合される。

【0022】

図４は、図２に示したファン２０３の外観の一例を示す図である。図５は、図４に示したファン２０３をＡの方向から見たファン２０３の平面図である。なお、図２に示したファン２０４，２０５についても同じである。図４および図５に示すように、本形態におけるファン２０３は、ファン２０３の側面から吸気を行い、吸気方向と直交する方向に吹き出しを行うブロアーファンである。つまり、ファン２０３は、空気の吸気の方向と吹き出しの方向とが直交するブロアーファンであり、高静圧を特徴とする。なお、図５に示した例では、ファン２０３の両方の側面から吸気を行うものを例に挙げて示しているが、一方の側面からのみ吸気を行うものであっても良い。

【0023】

なお、ファン２０３～２０５の回転は個々に制御され、互いに回転数が異なるものであっても良い。この回転数は、液晶パネル１２３～１２５における光変調の動作に基づいてあらかじめ設定されているものであっても良いし、液晶パネル１２３～１２５の温度を測定し、測定された温度に基づいて制御されるものであっても良いし、液晶パネル１２３～１２５の使用期間に基づいて制御されるものであっても良い。

【0024】

図６は、図２に示したファン２０３～２０５から吹き出された冷却風を液晶パネル１２３～１２５へ導く冷却ダクトの構成の一例を示す平面図である。図６に示すように、ヒートシンク２１１で除熱された空気を吸気とするファン２０３～２０５から吹き出された冷却風は、冷却ダクト３０４に設けられたそれぞれの空間を通過し、液晶パネル１２３～１２５をそれぞれ冷却するためのＬＣＤ冷却用開口３０１～３０３へ導かれる。なお、図６には、液晶パネル１２３～１２５を通過した空気をヒートシンク２１１へ導く高温エアーダクトを図示していない。

【0025】

なお、ファン２０３～２０５は、所定の吸気量が確保できる間隔で配置される。また、ファン２０３～２０５の互いの間に仕切り板が設けられていても良い。さらに、ファン２０３～２０５が両方の側面から吸気を行うものである場合、一方の側面からの吸気能力と他方の側面からの吸気能力との比率に基づいて、その仕切り板の位置を決めるものであっても良い。具体的には、例えば、ファン２０３～２０５の左側面からの吸気能力が右側面からの吸気能力よりも大きな場合、ファン２０３～２０５の左側面から左側の仕切り板までの距離を、ファン２０３～２０５の右側面から右側の仕切り板までの距離よりも長くするものであっても良い。

【0026】

また、冷却ダクト３０４に対するファン２０３～２０５それぞれの吹き出し口の位置、つまり、ファン２０３～２０５それぞれの吹き出し口から冷却ダクト３０４の受け入れ口までの距離は互いに等しいものが好ましい。

【0027】

また、図６に示すように、液晶パネル１２３～１２５が図２に示すように配置されているため、液晶パネル１２３～１２５をそれぞれ冷却するためのＬＣＤ冷却用開口３０１～３０３が図６に示すような、ファン２０３～２０５から互いに異なる距離に配置される。つまり、図６に示すように、ファン２０３～２０５のうち、中央に配置されたファン２０４の吹き出し口からＬＣＤ冷却用開口３０２（液晶パネル１２４）までの距離が、ファン２０３，２０５の吹き出し口からＬＣＤ冷却用開口３０１，３０３（液晶パネル１２３，１２５）それぞれまでの距離よりも短い。

【0028】

図７は、図６に示したファン２０４、冷却ダクト３０４および照明光学系１１２を、プロジェクタ１１１の側面方向から見た側面図である。図７に示すように、冷却ダクト３０４は、照明光学系１１２の下部に配置される。ファン２０４から吹き出された冷却風が、冷却ダクト３０４を通ってＬＣＤ冷却用開口３０２から液晶パネル１２４を冷却する。第２のダクトである高温エアーダクト３０５は、液晶パネル１２４を通過した空気を、ファン２０４から吹き出される空気の向きと逆向きにヒートシンク２１１へ導く。ヒートシンク２１１は、高温エアーダクト３０５を通過してきた空気を除熱する。送風機保持部材である送風機保持部３０６は、ファン２０３を収納して保持し、ヒートシンク２１１で除熱された空気をファン２０３の吸気口へ導く。ここで、高温エアーダクト３０５は、防塵ケース１５０と照明光学系１１２と送風機保持部３０６とに囲まれた空間内であって、防塵ケース１５０の天面に沿って形成されている。照明光学系１１２、冷却ダクト３０４、ファン２０４、送風機保持部３０６およびヒートシンク２１１は、防塵ケース１５０に収納される。また、ヒートシンク２１１は、送風機保持部３０６に保持されるものであっても良い。また、ファン２０４の高さｈ３はヒートシンク２１１の高さｈ４と同じ高さのものであっても良い。

【0029】

また、防塵ケース１５０の底面から照明光学系１１２の天面までの高さｈ５が、防塵ケース１５０の底面から送風機保持部３０６の天面までの高さｈ６と同じ高さになるようにすることが好ましい。これにより、高温エアーダクト３０５の流路（高さ）を十分に確保することができ、循環冷却システムの小型化を実現する。また、高温エアーダクト３０５の底面が光学エンジン１１２の天面と送風機保持部３０６の天面とから構成されるため、高さｈ５とｈ６とを同じ高さとすることで、高温エアーダクト３０５の底面が平面となり、高温エアーの流れの損失を最小限とすることができる。

【0030】

図８は、図２に示したファン２０３～２０５の配置を照明光学系１１２側から見た図である。図８に示すように、ファン２０３～２０５は、その吹き出し口の高さｈ１が互いに同じであるものが好ましい。また、ファン２０３～２０５は、それ自体の高さｈ２が互いに同じであっても良い。

【0031】

図９～１１は、図６に示した冷却ダクト３０４の構造の一例を示す図である。図９は、上側筐体と下側筐体とを組み立てる前の冷却ダクト３０４の斜視図である。図１０は、上側筐体と下側筐体とを組み立てる前の冷却ダクト３０４の平面図である。図１１は、上側筐体と下側筐体とを組み立てた後の冷却ダクト３０４の斜視図である。図９に示した上側筐体と下側筐体とを破線に従って爪の部分を嵌合させて組み立てる。図９～１１に示すように、冷却ダクト３０４には、ファン２０３～２０５それぞれから吹き出された冷却風が通る空間が、別個に設けられている。

【0032】

図１２は、図２に示したプロジェクタ１１１に設けられたファンとヒートシンクとの位置関係の一例を示す図である。図１２に示すように、図２に示したプロジェクタ１１１は、防塵ケース１５０の内部に設けられたファン２０３～２０５以外に、防塵ケース１５０の外部にファン２１５～２１７を具備する。ファン２１５は、放熱用のヒートシンク２１２を冷却するためのものであり、放熱用のヒートシンク２１２に対して冷却風を吹き出す。ファン２１６は、放熱用のヒートシンク２１３を冷却するためのものであり、放熱用のヒートシンク２１３から発せられる熱を吸気する。ファン２１７は、光源ユニット１１３を冷却するためのものであり、光源ユニット１１３から発せられる熱を吸気する。

【0033】

このように、本形態におけるプロジェクタ１１１は、インテグレータおよびＰＢＳを通過する光軸方向と、投写される映像の投写方向とが垂直に配置された３ＬＣＤの光学照明系において、３つのＬＣＤ（液晶パネル）をそれぞれ冷却する複数のファンが、照明光学系１１２の長辺に沿って配置された構成を持った密閉構造を備える。プロジェクタ１１１は、密閉構造を持つ防塵ケース１５０内で空気を循環させる小型循環冷却構成を特徴とする。プロジェクタ１１１では、照明光学系１１２、照明光学系内に設けられた液晶パネル１２３～１２５を冷却するファン２０３～２０５、冷却ダクト３０４およびヒートシンク２１１が密閉構造の防塵ケース１５０内に配置される。プロジェクタ１１１では、照明光学系１１２の下部に冷却ダクト３０４が配置され、照明光学系１１２の投写レンズ１２１が配置されている側と反対側にファン２０３～２０５が設置され、ファン２０３～２０５の後方にヒートシンク２１１が設置される。また、プロジェクタ１１１では、防塵ケース１５０内にインテグレータ１３７までの照明光学系を設置する。

【0034】

また、本形態におけるプロジェクタ１１１は、ファン２０３～２０５から吹き出された空気は冷却ダクト３０４を通り液晶パネル１２３～１２５や周辺の光学部品を冷却して防塵ケース１５０内に形成された高温エアーダクト３０５を流れ、ヒートシンク２１１内で除熱されファン２０３～２０５へ吸気される。このとき、除熱された空気と液晶パネル１２３～１２５や周辺の光学部品を冷却した後の高温エアーとが混ざらないように仕切りを設ける。例えば、図７に示すように、送風機保持部３０６がヒートシンク２１１の高温エアーと接する面以外を覆うものであっても良い。また、送風機保持部３０６内のファン２０３～２０５の吸気と冷却ダクト３０４内を流れる除熱後の空気とが混ざらない仕切りを設ける。例えば、ファン２０３～２０５と送風機保持部３０６との隙間を埋める仕切りを設けても良い。防塵ケース１５０は、粉塵が入らないようにパッキンなどを使用してシーリングが必要であるが、冷却ダクト３０４や送風機保持部３０６の仕切りは防塵構造内にあるため、パッキンなどのシーリングは不要である。

【0035】

また、防塵ケース１５０内の底面および天面と送風機保持部３０６とで形成する高温エアーダクト３０５は、防塵ケース１５０全体がダクトの一部となっているため、重複する仕切りが無くなり小型化が可能となる。また、送風機保持部３０６は、ファン２０３～２０５を保持する機能と、液晶パネル１２３～１２５の冷却後に高温エアーダクト３０５を通る高温エアーとヒートシンク２１１を通って除熱された空気との断熱をする機能を持っている。また、インテグレータおよびＰＢＳが通過する光軸方向と、投写される映像の投写方向とが垂直に配置された３ＬＣＤの光学照明系において、３つのＬＣＤ（液晶パネル）をそれぞれ冷却するファン２０３～２０５を、照明光学系１１２の長辺に沿って配置したことで、ファン２０３～２０５の吸気面積を大きく確保でき、吸気の損失が小さく、流路の長さそれぞれが短く圧力損失が小さい。また、冷却ダクト３０４の幅もそれぞれ広く確保でき、損失が小さい。そのため、吸気効率と冷却ダクト効率との双方が上がり冷却効率が向上する。

【0036】

さらに、防塵ケース１５０の両側に放熱用のヒートシンク２１２，２１３を設ける。これにより、防塵ケース１５０内に設けられた受熱用のヒートシンク２１１で、高温エアーの除熱を行い、ヒートパイプ２１４を通してヒートシンク２１２，２１３に熱が伝わり、ヒートシンク２１２，２１３が冷却されて熱が装置外に排出される。ヒートシンク２１１は、ヒートパイプ２１４を介してヒートシンク２１２，２１３と両端で接続され、熱的にも接続される。ヒートシンク２１２，２１３が、ヒートシンク２１１の両端に接続されることで、ヒートシンク２１１が受けた熱が両側に伝わるため、２倍のパイプ本数にした場合と同等の効果が得られる。熱は高い方から低い方へ伝わる性質を持つため、ヒートシンク２１１内の温度の斑を起因として高温となる箇所の温度よりも低い温度である箇所が上流側にあると効率が下がる。ヒートシンク２１２，２１３がヒートシンク２１１の両側に接続されることで、温度の斑を起因とした効率低下を防ぐことができる。

【0037】

また、防塵ケース１５０内にインテグレータ１３７までの部品を設けることで、ＰＢＳ等の冷却が必要な部品を同一の冷却フロー内で冷却でき、部品点数を減らすことができる。また、光源ユニット１１３と照明光学系１１２との合わせが容易になり、構造部品が減り防塵性能を上げることができる。

【0038】

また、ＬＣＤ用冷却ファンから吹き出された冷却風は、冷却ダクトを通ってＬＣＤ等光学部品を冷却する。一般的には、その際に発生する風きり音を抑制するために、冷却ダクトやファンホルダを防振性のある高価な材料を使用している。ＬＣＤ用冷却ファンは、騒音値に大きな影響を持つ。本形態においては、ファン２０３～２０５、冷却ダクト３０４および送風機保持部３０６を防塵ケース１５０内に配置し、防塵ケース１５０が騒音を遮蔽することで、騒音値の低減を図ることができる。また、防塵ケース１５０が騒音を遮蔽することで、冷却ダクト３０４や送風機保持部３０６として安価な材料を採用でき、部品コストを下げることができる。

【0039】

上述したように、冷却効率が上がることで液晶パネル１２３～１２５の寿命が伸び、ファン２０３～２０５の回転数も下げることができ、耳障りな騒音値を下げることが可能になる。送風機保持部３０６および防塵ケース１５０が上述した２つの役割を持つことで構造が簡単になり、装置全体の小型化を図ることができる。また、防塵ケース１５０のシーリングを行うことで、内部部品のシーリングを必要としない。そのため、部品点数が減ることで、使用部品全体のコストの削減を実現することができる。加えて、製造コストも下げることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】