プロジェクター
【課題】少ない流量で光学素子の表面全体を効率的に冷却できるプロジェクターを提供する。
【解決手段】プロジェクター１は、光学素子３６の表面に沿って冷却流体を流通させる冷却装置４を備える。冷却装置４は、光学素子３６とは別体で構成され、光学素子３６に取り付けられた状態で光学素子３６に向けて冷却流体を吐出する２つの吐出部材５２，６２と、光学素子３６に一体形成され、吐出部材５２，６２から吐出される冷却流体の一部を整流する２つの整流部材５３，６３とを備える。２つの整流部材５３，６３は、光学素子３６に入射する光束の光軸Ａｘに沿う方向から見て、光学素子３６を、光軸Ａｘが通る位置を含む中心側領域ＡｒＯと中心側領域ＡｒＯを除く外周側領域ＡｒＥとに仮想的に分割した場合に、吐出部材５２，６２から吐出される冷却流体の一部を中心側領域ＡｒＯに向けてそれぞれ整流する。
【解決手段】プロジェクター１は、光学素子３６の表面に沿って冷却流体を流通させる冷却装置４を備える。冷却装置４は、光学素子３６とは別体で構成され、光学素子３６に取り付けられた状態で光学素子３６に向けて冷却流体を吐出する２つの吐出部材５２，６２と、光学素子３６に一体形成され、吐出部材５２，６２から吐出される冷却流体の一部を整流する２つの整流部材５３，６３とを備える。２つの整流部材５３，６３は、光学素子３６に入射する光束の光軸Ａｘに沿う方向から見て、光学素子３６を、光軸Ａｘが通る位置を含む中心側領域ＡｒＯと中心側領域ＡｒＯを除く外周側領域ＡｒＥとに仮想的に分割した場合に、吐出部材５２，６２から吐出される冷却流体の一部を中心側領域ＡｒＯに向けてそれぞれ整流する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターにおいて、液晶パネルや偏光板等の光学素子の表面に沿って空気を流通させ、当該光学素子を冷却する冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の冷却装置は、光学素子の表面上で第１の方向に沿って空気を流す第１の空冷部と、光学素子の表面上で第１の方向に交差する第２の方向に沿って空気を流す第２の空冷部とを備える。
そして、第１の方向に沿って流れる空気と第２の方向に沿って流れる空気とを衝突させ、当該衝突によって、光学素子の表面に沿って乱流の状態で空気を流通させている。
すなわち、乱流による冷却を利用することで、光学素子の表面に存在する速度境界層（空気の流速の変化が激しい薄い層の領域（表面で流速がゼロ））を薄くして、流通する空気と光学素子との間で熱交換を良好に行わせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９２８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の冷却装置では、空気の衝突によって生じる乱流を利用して光学素子を冷却しているため、光学素子の表面全体の広範囲を冷却するためには、空気を高速で、かつ光学素子の表面全体の広範囲に流通させる必要がある。すなわち、多くの流量が必要となる、という問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、少ない流量で光学素子の表面全体を効率的に冷却できるプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクターは、光学素子の表面に沿って冷却流体を流通させる冷却装置を備えたプロジェクターであって、前記冷却装置は、前記光学素子とは別体で構成され、前記光学素子に取り付けられた状態で前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出する吐出部材と、前記光学素子に一体形成され、前記吐出部材から吐出される冷却流体の一部を整流する少なくとも２つの整流部材とを備え、前記少なくとも２つの整流部材は、前記光学素子に入射する光束の光軸に沿う方向から見て、前記光学素子を、前記光軸が通る位置を含む中心側領域と前記中心側領域を除く外周側領域とに仮想的に分割した場合に、前記吐出部材から吐出される冷却流体の一部を前記中心側領域に向けてそれぞれ整流することを特徴とする。
【０００７】
ところで、プロジェクターでは、光学素子に光束を照射する場合、光学素子の表面全体を均一に照射することはできず、光学素子の表面に照度分布が生じるものである。すなわち、光学素子の表面には、高い照度の領域の温度が高く、低い照度の領域の温度が低くなり、照度分布に応じて温度分布が生じることとなる。
そして、光学素子の表面における照度分布としては、通常、光軸が通る位置の照度が高く、光軸から離れるにしたがって照度が低くなるものである。すなわち、光学素子の表面における温度分布も照度分布に対応し、光軸が通る位置の温度が高く、光軸から離れるにしたがって温度が低くなるものである。
【０００８】
本発明では、冷却装置は、上述した吐出部材と、吐出部材から吐出される冷却流体の一部を中心側領域に向けて整流する少なくとも２つの整流部材とを備える。
このことにより、少なくとも２つの整流部材にて整流された冷却流体を衝突させ、当該衝突により生じる乱流を利用して、中心側領域を冷却できる。すなわち、冷却効率の高い乱流を利用することで、外周側領域に対して温度の高い中心側領域を効果的に冷却できる。
また、中心側領域の冷却のみに乱流を利用するので、光学素子の表面全体の冷却に乱流を利用する場合と比較して、流量を少なくすることができる。
【０００９】
さらに、吐出部材から吐出される冷却流体のうち、一部のみが整流部材にて整流されるため、当該一部を除く他の冷却流体を外周側領域に沿って層流（乱れを含まない流れ）の状態で流通させることができる。
すなわち、外周側領域は中心側領域に比較して温度が低いため、乱流を利用する場合と比較して冷却効率の低い層流を利用しても、十分に外周側領域を冷却できる。
また、層流を利用した冷却では、乱流を利用した冷却に比較して、冷却流体の流速を小さく、かつ流量を少なくすることができる。
以上のように、中心側領域の冷却に乱流を利用し、外周側領域の冷却に層流を利用することで、少ない流量で光学素子の表面全体を効率的に冷却できる。
【００１０】
また、吐出部材は、光学素子とは別体で構成されている。そして、整流部材は、光学素子に一体形成されている。
このことにより、光学素子に吐出部材を取り付けた際に、光学素子に対する設計上の位置から吐出部材がずれた場合であっても、整流部材は、光学素子に一体形成されているため、光学素子に対して位置ずれを起こすことがない。
すなわち、上述した場合であっても、光学素子に対する整流部材の位置ずれを回避できるため、吐出部材から吐出される冷却流体の一部を中心側領域に向けて確実に整流させることができる。
したがって、上述した場合であっても、各整流部材にて整流された冷却流体の衝突位置が所望の位置からずれてしまうことを防止でき、中心側領域を効果的に冷却できる。
【００１１】
本発明のプロジェクターでは、前記吐出部材は、前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出するための吐出用流路を有し、前記整流部材は、前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で前記吐出用流路内に位置し、前記吐出用流路を辿る冷却流体の一部を取り込んで前記中心側領域に向けて整流する整流用流路を有し、前記整流用流路を辿って前記光学素子に向けて吐出された冷却流体の流速は、前記吐出用流路における前記整流用流路を除く他の流路を辿って前記光学素子に向けて吐出された冷却流体の流速よりも大きくなるように設定されていることが好ましい。
【００１２】
ところで、整流用流路を介して吐出された冷却流体の流速が吐出用流路における整流用流路を除く他の流路を介して吐出された冷却流体の流速よりも小さい場合には、以下の問題が生じる恐れがある。
すなわち、整流用流路を介して吐出された冷却流体が他の流路を介して吐出された冷却流体に引き寄せられ、各整流部材にて整流された冷却流体の衝突位置が所望の位置（例えば、光学素子の表面における光軸が通る位置）からずれてしまう恐れがある。
本発明では、整流用流路を介して吐出された冷却流体の流速が他の流路を介して吐出された冷却流体の流速よりも大きくなるように設定されている。
このことにより、整流用流路を介して吐出された冷却流体が他の流路を介して吐出された冷却流体に引き寄せられることを防止でき、各整流部材にて整流された冷却流体の衝突位置が所望の位置からずれてしまうことを防止できる。
【００１３】
本発明のプロジェクターでは、前記吐出部材は、前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出するための吐出用流路を有し、前記整流部材は、前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で前記吐出用流路内に位置し、前記吐出用流路を辿る冷却流体の一部を取り込んで前記中心側領域に向けて整流する整流用流路を有し、前記吐出用流路の一部には、前記冷却流体の流通方向を曲げる曲部を備えた方向変更流路が設けられ、前記吐出用流路は、前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で、前記整流部材により、前記整流用流路と、前記整流用流路を除く他の第１流路及び第２流路とに分岐され、前記第１流路は、前記曲部の外側に沿った流路であり、前記第２流路は、前記曲部の内側に沿った流路であり、前記第１流路の流路断面積は、前記第２流路の流路断面積よりも小さくなるように設定されていることが好ましい。
【００１４】
ところで、吐出用流路の一部に上述した方向変更流路が設けられている場合には、吐出用流路を辿った冷却流体は、曲部の外側に沿った第１流路に導入されやすく、逆に、曲部の内側に沿った第２流路に導入されにくいものとなる。
すなわち、第１流路を介して吐出された冷却流体の流速が第２流路を介して吐出された冷却流体の流速よりも大きくなりやすい。
このため、光学素子の表面において、第１流路を介して吐出された冷却流体にて冷却される領域（外周側領域）と第２流路を介して吐出された冷却流体にて冷却される領域（外周側領域）とで、冷却効率にばらつきが生じてしまう。
【００１５】
本発明では、第１流路の流路断面積は、第２流路の流路断面積よりも小さくなるように形成されている。
このことにより、吐出用流路の一部に方向変更流路が設けられている場合であっても、第１，第２流路を介して吐出された冷却流体の各流速を略同等にすることができる。
このため、光学素子の表面において、第１，第２流路を介して吐出された冷却流体にて冷却される各領域での冷却効率を略同等にし、当該表面全体を効率的に冷却できる。
【００１６】
本発明のプロジェクターでは、前記吐出部材は、前記整流部材に対応させて前記整流部材と同じ数設けられていることが好ましい。
ところで、１つの吐出部材に対応させて複数の整流部材を設けた場合には、当該１つの吐出部材から吐出される冷却流体の一部を複数の整流部材にて中心側領域に向けてそれぞれ整流させることとなるため、整流後の冷却流体の流速を十分に確保することが難しい。
すなわち、各整流部材にて整流された冷却流体を所望の位置で良好に衝突させることが難しい。
【００１７】
本発明では、１つの吐出部材に対応させて１つの整流部材が設けられている。
すなわち、１つの吐出部材から吐出される冷却流体の一部を１つのみの整流部材にて中心側領域に向けて整流させることとなるため、整流後の冷却流体の流速を十分に確保することができる。
したがって、各整流部材にて整流された冷却流体の流速を十分に確保し、各整流部材にて整流された冷却流体を所望の位置で良好に衝突させることができる。
また、１つの吐出部材に対応させて１つの整流部材を設けることで、各整流部材にて整流された冷却流体の流通方向同士のなす角度を比較的に大きく設定でき、当該冷却流体を中心側領域にて衝突させやすい構造となる。
【００１８】
本発明のプロジェクターでは、前記光学素子は、互いに対向する第１面及び第２面を有し、前記冷却装置は、前記吐出部材及び前記整流部材を有し、前記光学素子の前記第１面に沿って前記冷却流体を流通させる第１面冷却手段と、前記吐出部材及び前記整流部材を有し、前記光学素子の前記第２面に沿って前記冷却流体を流通させる第２面冷却手段とを備え、前記第１面冷却手段及び前記第２面冷却手段は、前記光軸に沿う方向から見て、互いに対向する側から前記冷却流体を流通させることが好ましい。
【００１９】
本発明では、冷却装置は、光学素子の表面を構成する第１面（例えば、光入射面）に沿って冷却流体を流通させる上述した第１面冷却手段と、光学素子の表面を構成する第２面（例えば、光出射面）に沿って冷却流体を流通させる上述した第２面冷却手段とを備える。
このことにより、光学素子の第１，第２面の双方を冷却でき、光学素子を効果的に冷却できる。
【００２０】
ところで、光学素子の表面上を層流の状態で冷却流体を流通させた場合には、下流側に向うにしたがって冷却流体の流速は小さくなるものである。
すなわち、光学素子の表面において、吐出部材から吐出される冷却流体のうち、整流部材にて整流される冷却流体を除く他の冷却流体にて冷却される領域（外周側領域）は、吐出部材から離間するにしたがって冷却効率が低くなる。
【００２１】
本発明では、第１，第２面冷却手段は、光軸に沿う方向から見て、互いに対向する側から冷却流体を流通させる。
すなわち、光学素子の第１面における外周側領域では、第１面冷却手段から離間する側は、第１面冷却手段に近接する側に対して、冷却効率が低いものとなっている。しかしながら、光学素子の第２面における外周側領域において、第１面での冷却効率が低い領域に対向する領域は、第２面冷却手段に近接する側に相当するため、当該第２面冷却手段から離間する側に対して、冷却効率が高いものとなっている。
このため、光軸に沿う方向から見て、光学素子の第１面で冷却効率が低い領域については第２面で冷却効率が高い領域とし、逆に、第２面で冷却効率が低い領域については第１面で冷却効率が高い領域とすることができ、光学素子の全体を効率的に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態におけるプロジェクターの概略構成を示す図。
【図２】第１実施形態における冷却装置の構成を模式的に示す図。
【図３】第１実施形態における冷却装置による空気の流路を説明するための模式図。
【図４】第１実施形態の効果を説明するための図。
【図５】第２実施形態における冷却装置の構成を模式的に示す図。
【図６】第３実施形態における冷却装置の構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクターの構成〕
図１は、プロジェクター１の概略構成を示す図である。
プロジェクター１は、画像を投射してスクリーン（図示略）上に投影画像を表示する。
そして、このプロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２内部に収納される光学ユニット３及び冷却装置４（図２参照）を備える。
【００２４】
〔光学ユニットの構成〕
光学ユニット３は、図１に示すように、発光管３１１及びリフレクター３１２を有する光源装置３１と、レンズアレイ３２１，３２２、偏光変換素子３２３、及び重畳レンズ３２４を有する照明光学装置３２と、ダイクロイックミラー３３１，３３２、及び反射ミラー３３３を有する色分離光学装置３３と、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、及び反射ミラー３４２，３４４を有するリレー光学装置３４と、３つの入射側偏光板３５と、光学素子としての３つの光変調装置３６と、３つの出射側偏光板３７と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３８と、投射光学装置としての投射レンズ３９とを備える。
そして、光学ユニット３では、上述した構成により、光源装置３１から出射され照明光学装置３２を介した光束は、色分離光学装置３３にて赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色光に分離される。また、分離された各色光は、各光変調装置３６にてそれぞれ変調される。変調された各色光は、プリズム３８にて合成されて画像となり、投射レンズ３９にてスクリーンに投射される。
なお、光変調装置３６は、透過型の液晶パネル３６１と、矩形枠形状を有し、液晶パネル３６１が収納される保持枠３６２とを備えるものである（図２参照）。
【００２５】
〔冷却装置の構成〕
図２は、冷却装置４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図２は、光変調装置３６に対して冷却装置４を取り付けた状態を光入射側から見た図である。
なお、図２では、説明の便宜上、後述する左，下側ダクト５２，６２の一部（光入射側の端面）を破断している。
また、図２では、保持枠３６２に対して左，下側ダクト５２，６２が設計上の位置に位置付けられた状態を示している。
冷却装置４は、冷却流体を光変調装置３６の表面に沿って流通させ、光変調装置３６を冷却する。
本実施形態では、冷却流体として、空気を利用している。
なお、冷却装置４は、Ｒ，Ｇ，Ｂ色光側に配設された各光変調装置３６に対応させて３つ設けられているものである。そして、３つの冷却装置４は、同様の構成を有しているため、以下では、１つの冷却装置４のみを説明する。
【００２６】
冷却装置４は、図２に示すように、左側冷却装置５と、下側冷却装置６とを備える。
左側冷却装置５は、光入射側から見て、光変調装置３６の左側から空気を送風する。
この左側冷却装置５は、図２に示すように、左側冷却ファン５１と、吐出部材としての左側ダクト５２と、左側整流部材５３とを備える。
左側ダクト５２は、保持枠３６２とは別体で構成されたものであり、断面矩形枠形状を有し、直線状に延びる筒体で構成されている。
そして、左側ダクト５２は、一端が左側冷却ファン５１に接続し、他端側が保持枠３６２における光入射側から見て左側縁に接続し、左側冷却ファン５１からの空気を光変調装置３６の左側から吐出する。
【００２７】
具体的に、左側ダクト５２において、光出射側の端面には、図２に示すように、他端から一端側にかけて切り欠かれた切欠部５２１が形成されている。
そして、左側ダクト５２は、切欠部５２１が保持枠３６２の光入射側の端面にて閉塞されるように保持枠３６２に取り付けられ、水平方向に沿うように位置付けられる。
上述したように取り付けられた状態では、左側ダクト５２の他端は、保持枠３６２における光を透過させる（液晶パネル３６１を露出させる）ための開口部３６２Ａ（図２）に近接した位置に位置付けられる。
そして、上述したように取り付けられることで、左側ダクト５２には、左側冷却ファン５１からの空気を、左側から右側に向けて（水平方向に沿って）流通させ、開口部３６２Ａ近傍まで導く第１吐出用流路Ｐ１（図２）が形成される。
【００２８】
左側整流部材５３は、図２に示すように、保持枠３６２における光入射側の端面に一体形成されたものであり、鉛直方向に沿って並設された上側整流板５３１及び下側整流板５３２で構成されている。
上側整流板５３１は、保持枠３６２における光入射側の端面において、光入射側から見て、左側縁から右側縁に向けて水平方向に沿って延び、さらに、下側に傾斜して開口部３６２Ａ近傍まで延びるように形成されている。
一方、下側整流板５３２は、図２に示すように、光入射側から見て、液晶パネル３６１の光軸Ａｘを通り水平方向に沿って延びる第１仮想線Ｖ１を基準として、上側整流板５３１に対称となるように形成されている。
【００２９】
そして、左側整流部材５３は、保持枠３６２に対して左側ダクト５２が上述したように取り付けられた状態で、左側ダクト５２の他端側にて覆われ、各整流板５３１，５３２における光入射側の先端部分が左側ダクト５２における光入射側の内面に当接することとなる。
すなわち、左側整流部材５３は、第１吐出用流路Ｐ１内に位置付けられることとなる。
なお、各整流板５３１，５３２における水平方向に沿って延びる各部分５３１Ａ，５３２Ａの離間寸法Ｄ２は、図２に示すように、左側ダクト５２の幅寸法Ｄ１（鉛直方向に沿う長さ寸法）よりも小さいものである。
【００３０】
上述したように保持枠３６２に対して左側ダクト５２が取り付けられた状態では、左側整流部材５３には、第１吐出用流路Ｐ１を辿る空気の一部を取り込んで液晶パネル３６１の光軸Ａｘが通る位置に向けて整流する第１整流用流路Ｐ１１が形成される。
なお、第１整流用流路Ｐ１１は、各整流板５３１，５３２が上述したような形状を有しているため、流路上流側から流路下流側に向うにしたがって流路断面積が小さくなるように設定されている。
そして、第１吐出用流路Ｐ１は、左側整流部材５３により、第１整流用流路Ｐ１１の他、左側整流部材５３の上側に位置する流路Ｐ１２、及び下側に位置する流路Ｐ１３の３つの流路Ｐ１１〜Ｐ１３に分岐されることとなる。
【００３１】
下側冷却装置６は、光変調装置３６の下側から空気を送風する。
この下側冷却装置６は、図２に示すように、左側冷却装置５と同様に、下側冷却ファン６１と、吐出部材としての下側ダクト６２と、下側整流部材６３とを備える。
下側ダクト６２は、図２に示すように、左側ダクト５２と略同様に構成され、他端から一端側にかけて切り欠かれた切欠部６２１が保持枠３６２の光入射側の端面にて閉塞されるように保持枠３６２に取り付けられ、鉛直方向に沿うように位置付けられる。
そして、上述したように取り付けられることで、下側ダクト６２には、一端に接続した下側冷却ファン６１からの空気を、下側から上側に向けて（鉛直方向に沿って）流通させ、開口部３６２Ａ近傍まで導く第２吐出用流路Ｐ２（図２）が形成される。
【００３２】
下側整流部材６３は、図２に示すように、保持枠３６２における光入射側の端面の下側に一体形成されたものであり、水平方向に沿って並設された左側整流板６３１及び右側整流板６３２で構成されている。
各整流板６３１，６３２は、光入射側から見て、光軸Ａｘを通り鉛直方向に沿って延びる第２仮想線Ｖ２（図２）を基準として、対称となるように形成されている。
具体的に、各整流板６３１，６３２は、保持枠３６２における光入射側の端面において、下側縁から上側縁に向けて鉛直方向に沿って延び、さらに、互いに近接する方向に傾斜して開口部３６２Ａ近傍まで延びるように形成されている。
そして、整流板６３１，６３２は、左側整流部材５３と同様に、保持枠３６２に対して下側ダクト６２が取り付けられた状態で、第２吐出用流路Ｐ２内に位置付けられ、第２吐出用流路Ｐ２を辿る空気の一部を光軸Ａｘが通る位置に向けて整流する第２整流用流路Ｐ２１を形成する。
第２吐出用流路Ｐ２は、第１吐出用流路Ｐ１と同様に、下側整流部材６３により、第２整流用流路Ｐ２１の他、下側整流部材６３の左側に位置する流路Ｐ２２、右側に位置する流路Ｐ２３の３つの流路Ｐ２１〜Ｐ２３に分岐される。
【００３３】
〔空気の流路〕
図３は、冷却装置４による空気の流路を説明するための模式図である。具体的に、図３は、図２に対応した図である。
次に、上述した冷却装置４による空気の流路について説明する。
なお、図３では、説明の便宜上、空気の流れを矢印Ｆで示している。
また、図３では、開口部３６２Ａ（液晶パネル３６１）を光軸Ａｘに沿う方向から見て、光軸Ａｘが通る位置を含む矩形状の中心側領域ＡｒＯと、中心側領域ＡｒＯを除くその他の外周側領域ＡｒＥとに仮想的に分割している。
【００３４】
左側冷却ファン５１が駆動すると、左側冷却ファン５１からの空気は、光入射側から見て、第１吐出用流路Ｐ１を辿って、左側から右側に向けて流通する。
また、第１吐出用流路Ｐ１を辿る空気は、左側ダクト５２の他端において、３つの流路Ｐ１１〜Ｐ１３に分岐される。
第１整流用流路Ｐ１１に導入された空気は、各整流板５３１，５３２にて整流され、光軸Ａｘが通る位置に向けて液晶パネル３６１の光入射面上を流通する。
ここで、左側ダクト５２の幅寸法Ｄ１（図３）は、開口部３６２Ａにおける鉛直方向の長さ寸法（矩形状の短辺の長さ寸法）と略同一に設定されている。
このため、各流路Ｐ１２，Ｐ１３に導入された空気は、液晶パネル３６１の光入射面上を外周側領域ＡｒＥに沿って流通する。
【００３５】
なお、各流路Ｐ１１〜Ｐ１３において、空気が導入される位置での各流路断面積は、保持枠３６２に左側ダクト５２が設計上の位置に取り付けられた状態で、以下に示す関係となるように設定されている。
すなわち、第１整流用流路Ｐ１１の上記流路断面積は、各流路Ｐ１２，Ｐ１３の上記流路断面積よりも大きくなるように設定されている。また、各流路Ｐ１２，Ｐ１３の上記流路断面積は、同一となるように設定されている。
そして、各流路Ｐ１１〜Ｐ１３の上記流路断面積が上述した関係を有し、各整流板５３１，５３２が上述したような形状を有しているため、第１整流用流路Ｐ１１を介して吐出された空気の流速は、各流路Ｐ１２，Ｐ１３を介して吐出された空気の流速よりも大きい。
なお、各流路Ｐ２１〜Ｐ２３においても、空気を導入する位置での各流路断面積は、上記同様の関係に設定されている。このため、第２整流用流路Ｐ２１を介して吐出された空気の流速も、各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気の流速よりも大きい。
【００３６】
一方、下側冷却ファン６１が駆動すると、下側冷却ファン６１からの空気は、光入射側から見て、第２吐出用流路Ｐ２を辿って、下側から上側に向けて流通する。
また、第２吐出用流路Ｐ２を辿る空気は、下側ダクト６２の他端において、３つの流路Ｐ２１〜Ｐ２３に分岐される。
第２整流用流路Ｐ２１に導入された空気は、各整流板６３１，６３２にて整流され、光軸Ａｘが通る位置に向けて液晶パネル３６１の光入射面上を流通する。
すなわち、第１，第２整流用流路Ｐ１１，Ｐ２１を辿った後の空気は、光軸Ａｘが通る位置（光軸Ａｘ上）にて衝突することとなる。
ここで、下側ダクト６２の幅寸法（水平方向に沿う長さ寸法）は、開口部３６２Ａにおける水平方向の長さ寸法（矩形状の長辺の長さ寸法）と略同一に設定されている。
このため、各流路Ｐ２２，Ｐ２３に導入された空気は、液晶パネル３６１の光入射面上を外周側領域ＡｒＥに沿って流通する。
【００３７】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、冷却装置４は、２つの左，下側ダクト５２，６２と、左，下側ダクト５２，６２から吐出される空気の一部を中心側領域ＡｒＯに向けて整流する２つの左，下側整流部材５３，６３とを備える。
このことにより、左，下側整流部材５３，６３にて整流された空気を衝突させ、当該衝突により生じる乱流を利用して、中心側領域ＡｒＯを冷却できる。すなわち、冷却効率の高い乱流を利用することで、外周側領域ＡｒＥに対して温度の高い中心側領域ＡｒＯを効果的に冷却できる。
また、中心側領域ＡｒＯの冷却のみに乱流を利用するので、液晶パネル３６１の光入射面全体の冷却に乱流を利用する場合と比較して、流量を少なくすることができる。
【００３８】
さらに、左，下側ダクト５２，６２から吐出される空気のうち、一部のみが左，下側整流部材５３，６３にて整流されるため、当該一部を除く他の空気（流路Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ２２，Ｐ２３を辿る空気）を外周側領域ＡｒＥに沿って層流の状態で流通させることができる。
すなわち、外周側領域ＡｒＥは中心側領域ＡｒＯに比較して温度が低いため、乱流を利用する場合と比較して冷却効率の低い層流を利用しても、十分に外周側領域ＡｒＥを冷却できる。
また、層流を利用した冷却では、乱流を利用した冷却に比較して、空気の流速を小さく、かつ流量を少なくすることができる。
以上のように、中心側領域ＡｒＯの冷却に乱流を利用し、外周側領域ＡｒＥの冷却に層流を利用することで、少ない流量で液晶パネル３６１の光入射面全体を効率的に冷却できる。
【００３９】
図４は、第１実施形態の効果を説明するための図である。
また、左，下側ダクト５２，６２は、光変調装置３６とは別体で構成されている。そして、左，下側整流部材５３，６３は、保持枠３６２に一体形成されている。
このことにより、例えば、図４に示すように、光変調装置３６に左，下側ダクト５２，６２を取り付けた際に、保持枠３６２に対する設計上の位置から左，下側ダクト５２，６２がずれた場合であっても、左，下側整流部材５３，６３は、保持枠３６２に一体形成されているため、保持枠３６２に対して位置ずれを起こすことがない。
すなわち、上述した場合であっても、保持枠３６２に対する左，下側整流部材５３，６３の位置ずれを回避できるため、図４に示すように、左，下側ダクト５２，６２から吐出される空気の一部を光軸Ａｘが通る位置に向けて確実に整流させることができる。
したがって、上述した場合であっても、左，下側整流部材５３，６３にて整流された空気の衝突位置が光軸Ａｘ上からずれてしまうことを防止でき、中心側領域ＡｒＯを効果的に冷却できる。
【００４０】
さらに、第１整流用流路Ｐ１１を介して吐出された空気の流速は、各流路Ｐ１２，Ｐ１３を介して吐出された空気の流速よりも大きい。なお、第２整流用流路Ｐ２１を介して吐出された空気の流速も各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気の流速よりも大きい。
このことにより、第１整流用流路Ｐ１１を介して吐出された空気が各流路Ｐ１２，Ｐ１３を介して吐出された空気に引き寄せられることを防止できる。また、第２整流用流路Ｐ２１を介して吐出された空気も同様に、各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気に引き寄せられることを防止できる。
したがって、第１，第２整流用流路Ｐ１１，Ｐ２１にて整流された空気の衝突位置が光軸Ａｘ上からずれてしまうことを防止できる。
【００４１】
また、本実施形態では、１つの左側ダクト５２に対応させて１つの左側整流部材５３が設けられている。
すなわち、１つの左側ダクト５２から吐出される空気の一部を１つのみの左側整流部材５３にて光軸Ａｘが通る位置に向けて整流させることとなるため、整流後の空気の流速を十分に確保することができる。なお、下側ダクト６２でも同様である。
したがって、左，下側整流部材５３，６３にて整流された空気の流速を十分に確保し、左，下側整流部材５３，６３にて整流された空気を光軸Ａｘ上で良好に衝突させることができる。
また、１つの左，下側ダクト５２，６２に対応させて１つの左，下側整流部材５３，６３を設けることで、左，下側整流部材５３，６３にて整流された空気の流通方向同士のなす角度を比較的に大きく設定でき（本実施形態では９０°）、当該空気を光軸Ａｘ上にて衝突させやすい構造となる。
【００４２】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構成及び同一部材には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図５は、第２実施形態における冷却装置４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図５は、図２に対応した図である。
本実施形態では、前記第１実施形態に対して、図５に示すように、下側ダクト６２及び下側整流部材６３の形状が異なるのみである。
その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００４３】
第２実施形態における下側ダクト６２は、図５に示すように、一端から他端にかけて、一度、折れ曲がった形状を有する。
すなわち、第２吐出用流路Ｐ２の一部には、空気の流通方向を曲げる方向変更流路Ｐ２´（図５）が設けられている。
具体的に、第２吐出用流路Ｐ２は、光入射側から見て、左側から右側に直線状に延びるとともに、９０°折れ曲がって、下側から上側に直線状に延びるＬ字形状を有する。
そして、第２吐出用流路Ｐ２におけるＬ字角部分が方向変更流路Ｐ２´に相当する。
また、第２実施形態における下側整流部材６３（各整流板６３１，６３２）は、前記第１実施形態とは異なり、第２仮想線Ｖ２を基準として非対称となるように形成されている。
【００４４】
具体的に、左側整流板６３１における鉛直方向に沿って延びる部分６３１Ａ（図５）と第２仮想線Ｖ２との離間寸法Ｄ３は、右側整流板６３２における鉛直方向に沿って延びる部分６３２Ａ（図５）と第２仮想線Ｖ２との離間寸法Ｄ４よりも小さくなるように形成されている。
すなわち、各流路Ｐ２１〜Ｐ２３において、空気が導入される位置での各流路断面積は、保持枠３６２に下側ダクト６２が設計上の位置に取り付けられた状態で、以下の関係を有するように設定されている。
第２整流用流路Ｐ２１の上記流路断面積が最も大きく、流路Ｐ２３の上記流路断面積が最も小さくなるように設定されている。
なお、流路Ｐ２２は、方向変更流路Ｐ２´における曲部６４の内側に沿った流路であるため、本発明に係る第２流路に相当する。また、流路Ｐ２３は、方向変更流路Ｐ２´における曲部６４の外側に沿った流路であるため、本発明に係る第１流路に相当する。
【００４５】
上述したように設定された場合であっても、第２整流用流路Ｐ２１を介して吐出された空気の流速は、前記第１実施形態と同様に、各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気の流速よりも大きいものである。
また、第２実施形態における下側整流部材６３は、上述したように形成されていても、前記第１実施形態と同様に、第２吐出用流路Ｐ２を辿る空気の一部を光軸Ａｘが通る位置に向けて整流する機能を有するものである。
【００４６】
上述した第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、方向変更流路Ｐ２´における曲部６４の外側に沿った流路Ｐ２３の上記流路断面積は、方向変更流路Ｐ２´における曲部６４の内側に沿った流路Ｐ２２の上記流路断面積よりも小さくなるように形成されている。
このことにより、第２吐出用流路Ｐ２の一部に方向変更流路Ｐ２´が設けられている場合であっても、各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気の各流速を略同等にすることができる。
このため、液晶パネル３６１の光入射面において、各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気にて冷却される各領域での冷却効率を略同等にし、当該光入射面全体を効率的に冷却できる。
【００４７】
[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構成及び同一部材には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図６は、第３実施形態における冷却装置４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図６は、図２及び図３に対応した図である。
前記第１実施形態では、冷却装置４は、液晶パネル３６１の光入射面及び光出射面のうち、光入射面のみに沿って空気を流通させていた。
これに対して第３実施形態では、冷却装置４は、液晶パネル３６１の光入射面（第１面）に沿って空気を流通させるとともに、光出射面（第２面）に沿って空気を流通させる。
【００４８】
具体的に、第３実施形態における冷却装置４は、図６に示すように、第１面冷却手段７Ａと、第２面冷却手段７Ｂとを備える。
第１面冷却手段７Ａは、前記第１実施形態で説明した左側冷却装置５及び下側冷却装置６を備えた構成であるため、具体的な説明については省略する。
一方、第２面冷却手段７Ｂは、図６に示すように、右側冷却装置８と、上側冷却装置９とを備える。
右側冷却装置８は、左側冷却装置５と同様に構成され、図６に示すように、右側冷却ファン８１と、吐出部材としての右側ダクト８２と、右側整流部材８３とを備える。
右側ダクト８２は、左側ダクト５２と同様の形状を有し、他端から一端側にかけて切り欠かれた切欠部８２１が保持枠３６２の光出射側の端面にて閉塞されるように保持枠３６２に取り付けられ、水平方向に沿うように位置付けられる。
そして、上述したように取り付けられることで、右側ダクト８２には、一端に接続した右側冷却ファン８１からの空気を、光入射側から見て、右側から左側に向けて（水平方向に沿って）流通させ、開口部３６２Ａ近傍まで導く第３吐出用流路Ｐ３（図６）が形成される。
【００４９】
右側整流部材８３は、図６に示すように、光入射側から見て、保持枠３６２における光出射側の端面の右側に一体形成されたものであり、鉛直方向に沿って並設された上側整流板８３１及び下側整流板８３２で構成されている。
なお、各整流板８３１，８３２は、光入射側から見て、第２仮想線Ｖ２を基準として、左側整流部材５３に対称となる形状を有する。
そして、各整流板８３１，８３２は、保持枠３６２に対して右側ダクト８２が取り付けられた状態で、第３吐出用流路Ｐ３内に位置付けられ、第３吐出用流路Ｐ３を辿る空気の一部を光軸Ａｘが通る位置に向けて整流する第３整流用流路Ｐ３１を形成する。
第３吐出用流路Ｐ３は、第１吐出用流路Ｐ１と同様に、右側整流部材８３により、第３整流用流路Ｐ３１の他、右側整流部材８３の上側に位置する流路Ｐ３２、下側に位置する流路Ｐ３３の３つの流路に分岐される。
【００５０】
上側冷却装置９は、下側冷却装置６と同様に構成され、図６に示すように、上側冷却ファン９１と、吐出部材としての上側ダクト９２と、上側整流部材９３とを備える。
上側ダクト９２は、下側ダクト６２と同様の形状を有し、他端から一端側にかけて切り欠かれた切欠部９２１が保持枠３６２の光出射側の端面にて閉塞されるように、保持枠３６２に取り付けられ、鉛直方向に沿うように位置付けられる。
そして、上述したように取り付けられることで、上側ダクト９２には、一端に接続した上側冷却ファン９１からの空気を、上側から下側に向けて（鉛直方向に沿って）流通させ、開口部３６２Ａ近傍まで導く第４吐出用流路Ｐ４（図６）が形成される。
【００５１】
上側整流部材９３は、図６に示すように、保持枠３６２における光出射側の端面の上側に一体形成されたものであり、水平方向に沿って並設された左側整流板９３１及び右側整流板９３２で構成されている。
なお、各整流板９３１，９３２は、光入射側から見て、第１仮想線Ｖ１を基準として、下側整流部材６３に対称となる形状を有する。
そして、各整流板９３１，９３２は、保持枠３６２に対して上側ダクト９２が取り付けられた状態で、第４吐出用流路Ｐ４内に位置付けられ、第４吐出用流路Ｐ４を辿る空気の一部を光軸Ａｘが通る位置に向けて整流する第４整流用流路Ｐ４１を形成する。
第４吐出用流路Ｐ４は、第２吐出用流路Ｐ２と同様に、上側整流部材９３により、第４整流用流路Ｐ４１の他、上側整流部材９３の左側に位置する流路Ｐ４２、右側に位置する流路Ｐ４３の３つの流路に分岐される。
【００５２】
なお、上述した第２面冷却手段７Ｂによる空気の流路は、図６に示すように、第１面冷却手段７Ａに対して、液晶パネル３６１の光出射面に沿って空気を流通させる点、及び光入射側から見て、第１面冷却手段７Ａに対向する側から空気を流通させる点が異なるのみである。
【００５３】
上述した第３実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、冷却装置４は、液晶パネル３６１の光入射面に沿って空気を流通させる第１面冷却手段７Ａと、液晶パネル３６１の光出射面に沿って空気を流通させる第２面冷却手段７Ｂとを備える。
このことにより、液晶パネル３６１の光入射面及び光出射面の双方を冷却でき、液晶パネル３６１を効果的に冷却できる。
【００５４】
また、第１，第２面冷却手段７Ａ，７Ｂは、光軸Ａｘに沿う方向から見て、互いに対向する側から空気を流通させる。
すなわち、液晶パネル３６１の光入射面における外周側領域ＡｒＥでは、第１面冷却手段７Ａから離間する側（光入射側から見て右側及び上側）は、第１面冷却手段７Ａに近接する側（光入射側から見て左側及び下側）に対して、冷却効率が低いものとなっている。しかしながら、液晶パネル３６１の光出射面における外周側領域ＡｒＥにおいて、光入射面での冷却効率が低い領域に対向する領域は、第２面冷却手段７Ｂに近接する側（光入射側から見て右側及び上側）に相当するため、第２面冷却手段７Ｂから離間する側（光入射側から見て左側及び下側）に対して、冷却効率が高いものとなっている。
このため、光軸Ａｘに沿う方向から見て、液晶パネル３６１の光入射面で冷却効率が低い領域については光出射面で冷却効率が高い領域とし、逆に、光出射面で冷却効率が低い領域については光入射面で冷却効率が高い領域とすることができ、液晶パネル３６１の全体を効率的に冷却できる。
【００５５】
なお、本発明は前述の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範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、冷却流体として空気を利用していたが、これに限らず、水やエチレングリコール等の液体を冷却流体として利用しても構わない。
前記各実施形態では、冷却対象として、光変調装置３６（液晶パネル３６１）を採用していたが、これに限らず、偏光変換素子３２３、入射側偏光板３５、あるいは、出射側偏光板３７等の他の光学素子を冷却対象としても構わない。
【００５６】
前記各実施形態では、冷却対象として、１つの光学素子（光変調装置３６）のみを採用していたが、２つ以上の光学素子を冷却対象としても構わない。
例えば、入射側偏光板３５及び光変調装置３６を冷却対象とした場合には、入射側偏光板３５の光出射面、及び光変調装置３６の光入射面に整流部材をそれぞれ一体形成し、吐出部材（ダクト）を介して入射側偏光板３５及び光変調装置３６の隙間に空気を吐出すれば、入射側偏光板３５の光出射面全体、及び光変調装置３６の光入射面全体を簡素な構造で効率的に冷却できる。
【００５７】
前記各実施形態では、冷却装置４は、Ｒ，Ｇ，Ｂ色光側の光変調装置３６に対応させてそれぞれ設けられていたが、これに限らず、いずれか１つのみに対応させて１つのみ設けてもよく、いずれか２つのみに対応させて２つのみ設けてもよい。
また、冷却ファン５１，６１，８１，９１は、１つのダクト５２，６２，８２，９２に対応させて１つずつ設けられていたが、これに限らず、２つ以上のダクトに１つの冷却ファンを共通に用いても構わない。
さらに、１つのダクト５２，６２，８２，９２に対して、１つの整流部材５３，６３，８３，９３を設けていたが、これに限らず、１つのダクトに２つ以上の整流部材を設けた構成を採用しても構わない。
【００５８】
前記各実施形態では、光変調装置３６は、３つ設けられていたが、その数は３つに限らず、１つ、２つ、あるいは、４つ以上であっても構わない。
前記各実施形態において、光変調装置としては、透過型または反射型の液晶パネルの他、マイクロミラーを用いたデバイス等、液晶以外の光変調装置を採用しても構わない。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクターの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクターにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、プレゼンテーションやホームシアターに用いられるプロジェクターに利用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・プロジェクター、４・・・冷却装置、７Ａ・・・第１面冷却手段、７Ｂ・・・第２面冷却手段、３６・・・光変調装置（光学素子）、５２・・・左側ダクト（吐出部材）、５３・・・左側整流部材、６２・・・下側ダクト（吐出部材）、６３・・・下側整流部材、８２・・・右側ダクト（吐出部材）、８３・・・右側整流部材、９２・・・上側ダクト（吐出部材）、９３・・・上側整流部材、Ａｘ・・・光軸、ＡｒＯ・・・中心側領域、ＡｒＥ・・・外周側領域、Ｏ・・・中心位置、Ｐ１〜Ｐ４・・・第１〜第４吐出用流路、Ｐ２´・・・方向変更流路、Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１・・・第１〜第４整流用流路、Ｐ２２・・・第２流路、Ｐ２３・・・第１流路。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プロジェクターにおいて、液晶パネルや偏光板等の光学素子の表面に沿って空気を流通させ、当該光学素子を冷却する冷却装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の冷却装置は、光学素子の表面上で第１の方向に沿って空気を流す第１の空冷部と、光学素子の表面上で第１の方向に交差する第２の方向に沿って空気を流す第２の空冷部とを備える。
そして、第１の方向に沿って流れる空気と第２の方向に沿って流れる空気とを衝突させ、当該衝突によって、光学素子の表面に沿って乱流の状態で空気を流通させている。
すなわち、乱流による冷却を利用することで、光学素子の表面に存在する速度境界層（空気の流速の変化が激しい薄い層の領域（表面で流速がゼロ））を薄くして、流通する空気と光学素子との間で熱交換を良好に行わせている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９２８４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の冷却装置では、空気の衝突によって生じる乱流を利用して光学素子を冷却しているため、光学素子の表面全体の広範囲を冷却するためには、空気を高速で、かつ光学素子の表面全体の広範囲に流通させる必要がある。すなわち、多くの流量が必要となる、という問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、少ない流量で光学素子の表面全体を効率的に冷却できるプロジェクターを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のプロジェクターは、光学素子の表面に沿って冷却流体を流通させる冷却装置を備えたプロジェクターであって、前記冷却装置は、前記光学素子とは別体で構成され、前記光学素子に取り付けられた状態で前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出する吐出部材と、前記光学素子に一体形成され、前記吐出部材から吐出される冷却流体の一部を整流する少なくとも２つの整流部材とを備え、前記少なくとも２つの整流部材は、前記光学素子に入射する光束の光軸に沿う方向から見て、前記光学素子を、前記光軸が通る位置を含む中心側領域と前記中心側領域を除く外周側領域とに仮想的に分割した場合に、前記吐出部材から吐出される冷却流体の一部を前記中心側領域に向けてそれぞれ整流することを特徴とする。
【０００７】
ところで、プロジェクターでは、光学素子に光束を照射する場合、光学素子の表面全体を均一に照射することはできず、光学素子の表面に照度分布が生じるものである。すなわち、光学素子の表面には、高い照度の領域の温度が高く、低い照度の領域の温度が低くなり、照度分布に応じて温度分布が生じることとなる。
そして、光学素子の表面における照度分布としては、通常、光軸が通る位置の照度が高く、光軸から離れるにしたがって照度が低くなるものである。すなわち、光学素子の表面における温度分布も照度分布に対応し、光軸が通る位置の温度が高く、光軸から離れるにしたがって温度が低くなるものである。
【０００８】
本発明では、冷却装置は、上述した吐出部材と、吐出部材から吐出される冷却流体の一部を中心側領域に向けて整流する少なくとも２つの整流部材とを備える。
このことにより、少なくとも２つの整流部材にて整流された冷却流体を衝突させ、当該衝突により生じる乱流を利用して、中心側領域を冷却できる。すなわち、冷却効率の高い乱流を利用することで、外周側領域に対して温度の高い中心側領域を効果的に冷却できる。
また、中心側領域の冷却のみに乱流を利用するので、光学素子の表面全体の冷却に乱流を利用する場合と比較して、流量を少なくすることができる。
【０００９】
さらに、吐出部材から吐出される冷却流体のうち、一部のみが整流部材にて整流されるため、当該一部を除く他の冷却流体を外周側領域に沿って層流（乱れを含まない流れ）の状態で流通させることができる。
すなわち、外周側領域は中心側領域に比較して温度が低いため、乱流を利用する場合と比較して冷却効率の低い層流を利用しても、十分に外周側領域を冷却できる。
また、層流を利用した冷却では、乱流を利用した冷却に比較して、冷却流体の流速を小さく、かつ流量を少なくすることができる。
以上のように、中心側領域の冷却に乱流を利用し、外周側領域の冷却に層流を利用することで、少ない流量で光学素子の表面全体を効率的に冷却できる。
【００１０】
また、吐出部材は、光学素子とは別体で構成されている。そして、整流部材は、光学素子に一体形成されている。
このことにより、光学素子に吐出部材を取り付けた際に、光学素子に対する設計上の位置から吐出部材がずれた場合であっても、整流部材は、光学素子に一体形成されているため、光学素子に対して位置ずれを起こすことがない。
すなわち、上述した場合であっても、光学素子に対する整流部材の位置ずれを回避できるため、吐出部材から吐出される冷却流体の一部を中心側領域に向けて確実に整流させることができる。
したがって、上述した場合であっても、各整流部材にて整流された冷却流体の衝突位置が所望の位置からずれてしまうことを防止でき、中心側領域を効果的に冷却できる。
【００１１】
本発明のプロジェクターでは、前記吐出部材は、前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出するための吐出用流路を有し、前記整流部材は、前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で前記吐出用流路内に位置し、前記吐出用流路を辿る冷却流体の一部を取り込んで前記中心側領域に向けて整流する整流用流路を有し、前記整流用流路を辿って前記光学素子に向けて吐出された冷却流体の流速は、前記吐出用流路における前記整流用流路を除く他の流路を辿って前記光学素子に向けて吐出された冷却流体の流速よりも大きくなるように設定されていることが好ましい。
【００１２】
ところで、整流用流路を介して吐出された冷却流体の流速が吐出用流路における整流用流路を除く他の流路を介して吐出された冷却流体の流速よりも小さい場合には、以下の問題が生じる恐れがある。
すなわち、整流用流路を介して吐出された冷却流体が他の流路を介して吐出された冷却流体に引き寄せられ、各整流部材にて整流された冷却流体の衝突位置が所望の位置（例えば、光学素子の表面における光軸が通る位置）からずれてしまう恐れがある。
本発明では、整流用流路を介して吐出された冷却流体の流速が他の流路を介して吐出された冷却流体の流速よりも大きくなるように設定されている。
このことにより、整流用流路を介して吐出された冷却流体が他の流路を介して吐出された冷却流体に引き寄せられることを防止でき、各整流部材にて整流された冷却流体の衝突位置が所望の位置からずれてしまうことを防止できる。
【００１３】
本発明のプロジェクターでは、前記吐出部材は、前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出するための吐出用流路を有し、前記整流部材は、前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で前記吐出用流路内に位置し、前記吐出用流路を辿る冷却流体の一部を取り込んで前記中心側領域に向けて整流する整流用流路を有し、前記吐出用流路の一部には、前記冷却流体の流通方向を曲げる曲部を備えた方向変更流路が設けられ、前記吐出用流路は、前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で、前記整流部材により、前記整流用流路と、前記整流用流路を除く他の第１流路及び第２流路とに分岐され、前記第１流路は、前記曲部の外側に沿った流路であり、前記第２流路は、前記曲部の内側に沿った流路であり、前記第１流路の流路断面積は、前記第２流路の流路断面積よりも小さくなるように設定されていることが好ましい。
【００１４】
ところで、吐出用流路の一部に上述した方向変更流路が設けられている場合には、吐出用流路を辿った冷却流体は、曲部の外側に沿った第１流路に導入されやすく、逆に、曲部の内側に沿った第２流路に導入されにくいものとなる。
すなわち、第１流路を介して吐出された冷却流体の流速が第２流路を介して吐出された冷却流体の流速よりも大きくなりやすい。
このため、光学素子の表面において、第１流路を介して吐出された冷却流体にて冷却される領域（外周側領域）と第２流路を介して吐出された冷却流体にて冷却される領域（外周側領域）とで、冷却効率にばらつきが生じてしまう。
【００１５】
本発明では、第１流路の流路断面積は、第２流路の流路断面積よりも小さくなるように形成されている。
このことにより、吐出用流路の一部に方向変更流路が設けられている場合であっても、第１，第２流路を介して吐出された冷却流体の各流速を略同等にすることができる。
このため、光学素子の表面において、第１，第２流路を介して吐出された冷却流体にて冷却される各領域での冷却効率を略同等にし、当該表面全体を効率的に冷却できる。
【００１６】
本発明のプロジェクターでは、前記吐出部材は、前記整流部材に対応させて前記整流部材と同じ数設けられていることが好ましい。
ところで、１つの吐出部材に対応させて複数の整流部材を設けた場合には、当該１つの吐出部材から吐出される冷却流体の一部を複数の整流部材にて中心側領域に向けてそれぞれ整流させることとなるため、整流後の冷却流体の流速を十分に確保することが難しい。
すなわち、各整流部材にて整流された冷却流体を所望の位置で良好に衝突させることが難しい。
【００１７】
本発明では、１つの吐出部材に対応させて１つの整流部材が設けられている。
すなわち、１つの吐出部材から吐出される冷却流体の一部を１つのみの整流部材にて中心側領域に向けて整流させることとなるため、整流後の冷却流体の流速を十分に確保することができる。
したがって、各整流部材にて整流された冷却流体の流速を十分に確保し、各整流部材にて整流された冷却流体を所望の位置で良好に衝突させることができる。
また、１つの吐出部材に対応させて１つの整流部材を設けることで、各整流部材にて整流された冷却流体の流通方向同士のなす角度を比較的に大きく設定でき、当該冷却流体を中心側領域にて衝突させやすい構造となる。
【００１８】
本発明のプロジェクターでは、前記光学素子は、互いに対向する第１面及び第２面を有し、前記冷却装置は、前記吐出部材及び前記整流部材を有し、前記光学素子の前記第１面に沿って前記冷却流体を流通させる第１面冷却手段と、前記吐出部材及び前記整流部材を有し、前記光学素子の前記第２面に沿って前記冷却流体を流通させる第２面冷却手段とを備え、前記第１面冷却手段及び前記第２面冷却手段は、前記光軸に沿う方向から見て、互いに対向する側から前記冷却流体を流通させることが好ましい。
【００１９】
本発明では、冷却装置は、光学素子の表面を構成する第１面（例えば、光入射面）に沿って冷却流体を流通させる上述した第１面冷却手段と、光学素子の表面を構成する第２面（例えば、光出射面）に沿って冷却流体を流通させる上述した第２面冷却手段とを備える。
このことにより、光学素子の第１，第２面の双方を冷却でき、光学素子を効果的に冷却できる。
【００２０】
ところで、光学素子の表面上を層流の状態で冷却流体を流通させた場合には、下流側に向うにしたがって冷却流体の流速は小さくなるものである。
すなわち、光学素子の表面において、吐出部材から吐出される冷却流体のうち、整流部材にて整流される冷却流体を除く他の冷却流体にて冷却される領域（外周側領域）は、吐出部材から離間するにしたがって冷却効率が低くなる。
【００２１】
本発明では、第１，第２面冷却手段は、光軸に沿う方向から見て、互いに対向する側から冷却流体を流通させる。
すなわち、光学素子の第１面における外周側領域では、第１面冷却手段から離間する側は、第１面冷却手段に近接する側に対して、冷却効率が低いものとなっている。しかしながら、光学素子の第２面における外周側領域において、第１面での冷却効率が低い領域に対向する領域は、第２面冷却手段に近接する側に相当するため、当該第２面冷却手段から離間する側に対して、冷却効率が高いものとなっている。
このため、光軸に沿う方向から見て、光学素子の第１面で冷却効率が低い領域については第２面で冷却効率が高い領域とし、逆に、第２面で冷却効率が低い領域については第１面で冷却効率が高い領域とすることができ、光学素子の全体を効率的に冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態におけるプロジェクターの概略構成を示す図。
【図２】第１実施形態における冷却装置の構成を模式的に示す図。
【図３】第１実施形態における冷却装置による空気の流路を説明するための模式図。
【図４】第１実施形態の効果を説明するための図。
【図５】第２実施形態における冷却装置の構成を模式的に示す図。
【図６】第３実施形態における冷却装置の構成を模式的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔プロジェクターの構成〕
図１は、プロジェクター１の概略構成を示す図である。
プロジェクター１は、画像を投射してスクリーン（図示略）上に投影画像を表示する。
そして、このプロジェクター１は、図１に示すように、外装筐体２内部に収納される光学ユニット３及び冷却装置４（図２参照）を備える。
【００２４】
〔光学ユニットの構成〕
光学ユニット３は、図１に示すように、発光管３１１及びリフレクター３１２を有する光源装置３１と、レンズアレイ３２１，３２２、偏光変換素子３２３、及び重畳レンズ３２４を有する照明光学装置３２と、ダイクロイックミラー３３１，３３２、及び反射ミラー３３３を有する色分離光学装置３３と、入射側レンズ３４１、リレーレンズ３４３、及び反射ミラー３４２，３４４を有するリレー光学装置３４と、３つの入射側偏光板３５と、光学素子としての３つの光変調装置３６と、３つの出射側偏光板３７と、色合成光学装置としてのクロスダイクロイックプリズム３８と、投射光学装置としての投射レンズ３９とを備える。
そして、光学ユニット３では、上述した構成により、光源装置３１から出射され照明光学装置３２を介した光束は、色分離光学装置３３にて赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３つの色光に分離される。また、分離された各色光は、各光変調装置３６にてそれぞれ変調される。変調された各色光は、プリズム３８にて合成されて画像となり、投射レンズ３９にてスクリーンに投射される。
なお、光変調装置３６は、透過型の液晶パネル３６１と、矩形枠形状を有し、液晶パネル３６１が収納される保持枠３６２とを備えるものである（図２参照）。
【００２５】
〔冷却装置の構成〕
図２は、冷却装置４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図２は、光変調装置３６に対して冷却装置４を取り付けた状態を光入射側から見た図である。
なお、図２では、説明の便宜上、後述する左，下側ダクト５２，６２の一部（光入射側の端面）を破断している。
また、図２では、保持枠３６２に対して左，下側ダクト５２，６２が設計上の位置に位置付けられた状態を示している。
冷却装置４は、冷却流体を光変調装置３６の表面に沿って流通させ、光変調装置３６を冷却する。
本実施形態では、冷却流体として、空気を利用している。
なお、冷却装置４は、Ｒ，Ｇ，Ｂ色光側に配設された各光変調装置３６に対応させて３つ設けられているものである。そして、３つの冷却装置４は、同様の構成を有しているため、以下では、１つの冷却装置４のみを説明する。
【００２６】
冷却装置４は、図２に示すように、左側冷却装置５と、下側冷却装置６とを備える。
左側冷却装置５は、光入射側から見て、光変調装置３６の左側から空気を送風する。
この左側冷却装置５は、図２に示すように、左側冷却ファン５１と、吐出部材としての左側ダクト５２と、左側整流部材５３とを備える。
左側ダクト５２は、保持枠３６２とは別体で構成されたものであり、断面矩形枠形状を有し、直線状に延びる筒体で構成されている。
そして、左側ダクト５２は、一端が左側冷却ファン５１に接続し、他端側が保持枠３６２における光入射側から見て左側縁に接続し、左側冷却ファン５１からの空気を光変調装置３６の左側から吐出する。
【００２７】
具体的に、左側ダクト５２において、光出射側の端面には、図２に示すように、他端から一端側にかけて切り欠かれた切欠部５２１が形成されている。
そして、左側ダクト５２は、切欠部５２１が保持枠３６２の光入射側の端面にて閉塞されるように保持枠３６２に取り付けられ、水平方向に沿うように位置付けられる。
上述したように取り付けられた状態では、左側ダクト５２の他端は、保持枠３６２における光を透過させる（液晶パネル３６１を露出させる）ための開口部３６２Ａ（図２）に近接した位置に位置付けられる。
そして、上述したように取り付けられることで、左側ダクト５２には、左側冷却ファン５１からの空気を、左側から右側に向けて（水平方向に沿って）流通させ、開口部３６２Ａ近傍まで導く第１吐出用流路Ｐ１（図２）が形成される。
【００２８】
左側整流部材５３は、図２に示すように、保持枠３６２における光入射側の端面に一体形成されたものであり、鉛直方向に沿って並設された上側整流板５３１及び下側整流板５３２で構成されている。
上側整流板５３１は、保持枠３６２における光入射側の端面において、光入射側から見て、左側縁から右側縁に向けて水平方向に沿って延び、さらに、下側に傾斜して開口部３６２Ａ近傍まで延びるように形成されている。
一方、下側整流板５３２は、図２に示すように、光入射側から見て、液晶パネル３６１の光軸Ａｘを通り水平方向に沿って延びる第１仮想線Ｖ１を基準として、上側整流板５３１に対称となるように形成されている。
【００２９】
そして、左側整流部材５３は、保持枠３６２に対して左側ダクト５２が上述したように取り付けられた状態で、左側ダクト５２の他端側にて覆われ、各整流板５３１，５３２における光入射側の先端部分が左側ダクト５２における光入射側の内面に当接することとなる。
すなわち、左側整流部材５３は、第１吐出用流路Ｐ１内に位置付けられることとなる。
なお、各整流板５３１，５３２における水平方向に沿って延びる各部分５３１Ａ，５３２Ａの離間寸法Ｄ２は、図２に示すように、左側ダクト５２の幅寸法Ｄ１（鉛直方向に沿う長さ寸法）よりも小さいものである。
【００３０】
上述したように保持枠３６２に対して左側ダクト５２が取り付けられた状態では、左側整流部材５３には、第１吐出用流路Ｐ１を辿る空気の一部を取り込んで液晶パネル３６１の光軸Ａｘが通る位置に向けて整流する第１整流用流路Ｐ１１が形成される。
なお、第１整流用流路Ｐ１１は、各整流板５３１，５３２が上述したような形状を有しているため、流路上流側から流路下流側に向うにしたがって流路断面積が小さくなるように設定されている。
そして、第１吐出用流路Ｐ１は、左側整流部材５３により、第１整流用流路Ｐ１１の他、左側整流部材５３の上側に位置する流路Ｐ１２、及び下側に位置する流路Ｐ１３の３つの流路Ｐ１１〜Ｐ１３に分岐されることとなる。
【００３１】
下側冷却装置６は、光変調装置３６の下側から空気を送風する。
この下側冷却装置６は、図２に示すように、左側冷却装置５と同様に、下側冷却ファン６１と、吐出部材としての下側ダクト６２と、下側整流部材６３とを備える。
下側ダクト６２は、図２に示すように、左側ダクト５２と略同様に構成され、他端から一端側にかけて切り欠かれた切欠部６２１が保持枠３６２の光入射側の端面にて閉塞されるように保持枠３６２に取り付けられ、鉛直方向に沿うように位置付けられる。
そして、上述したように取り付けられることで、下側ダクト６２には、一端に接続した下側冷却ファン６１からの空気を、下側から上側に向けて（鉛直方向に沿って）流通させ、開口部３６２Ａ近傍まで導く第２吐出用流路Ｐ２（図２）が形成される。
【００３２】
下側整流部材６３は、図２に示すように、保持枠３６２における光入射側の端面の下側に一体形成されたものであり、水平方向に沿って並設された左側整流板６３１及び右側整流板６３２で構成されている。
各整流板６３１，６３２は、光入射側から見て、光軸Ａｘを通り鉛直方向に沿って延びる第２仮想線Ｖ２（図２）を基準として、対称となるように形成されている。
具体的に、各整流板６３１，６３２は、保持枠３６２における光入射側の端面において、下側縁から上側縁に向けて鉛直方向に沿って延び、さらに、互いに近接する方向に傾斜して開口部３６２Ａ近傍まで延びるように形成されている。
そして、整流板６３１，６３２は、左側整流部材５３と同様に、保持枠３６２に対して下側ダクト６２が取り付けられた状態で、第２吐出用流路Ｐ２内に位置付けられ、第２吐出用流路Ｐ２を辿る空気の一部を光軸Ａｘが通る位置に向けて整流する第２整流用流路Ｐ２１を形成する。
第２吐出用流路Ｐ２は、第１吐出用流路Ｐ１と同様に、下側整流部材６３により、第２整流用流路Ｐ２１の他、下側整流部材６３の左側に位置する流路Ｐ２２、右側に位置する流路Ｐ２３の３つの流路Ｐ２１〜Ｐ２３に分岐される。
【００３３】
〔空気の流路〕
図３は、冷却装置４による空気の流路を説明するための模式図である。具体的に、図３は、図２に対応した図である。
次に、上述した冷却装置４による空気の流路について説明する。
なお、図３では、説明の便宜上、空気の流れを矢印Ｆで示している。
また、図３では、開口部３６２Ａ（液晶パネル３６１）を光軸Ａｘに沿う方向から見て、光軸Ａｘが通る位置を含む矩形状の中心側領域ＡｒＯと、中心側領域ＡｒＯを除くその他の外周側領域ＡｒＥとに仮想的に分割している。
【００３４】
左側冷却ファン５１が駆動すると、左側冷却ファン５１からの空気は、光入射側から見て、第１吐出用流路Ｐ１を辿って、左側から右側に向けて流通する。
また、第１吐出用流路Ｐ１を辿る空気は、左側ダクト５２の他端において、３つの流路Ｐ１１〜Ｐ１３に分岐される。
第１整流用流路Ｐ１１に導入された空気は、各整流板５３１，５３２にて整流され、光軸Ａｘが通る位置に向けて液晶パネル３６１の光入射面上を流通する。
ここで、左側ダクト５２の幅寸法Ｄ１（図３）は、開口部３６２Ａにおける鉛直方向の長さ寸法（矩形状の短辺の長さ寸法）と略同一に設定されている。
このため、各流路Ｐ１２，Ｐ１３に導入された空気は、液晶パネル３６１の光入射面上を外周側領域ＡｒＥに沿って流通する。
【００３５】
なお、各流路Ｐ１１〜Ｐ１３において、空気が導入される位置での各流路断面積は、保持枠３６２に左側ダクト５２が設計上の位置に取り付けられた状態で、以下に示す関係となるように設定されている。
すなわち、第１整流用流路Ｐ１１の上記流路断面積は、各流路Ｐ１２，Ｐ１３の上記流路断面積よりも大きくなるように設定されている。また、各流路Ｐ１２，Ｐ１３の上記流路断面積は、同一となるように設定されている。
そして、各流路Ｐ１１〜Ｐ１３の上記流路断面積が上述した関係を有し、各整流板５３１，５３２が上述したような形状を有しているため、第１整流用流路Ｐ１１を介して吐出された空気の流速は、各流路Ｐ１２，Ｐ１３を介して吐出された空気の流速よりも大きい。
なお、各流路Ｐ２１〜Ｐ２３においても、空気を導入する位置での各流路断面積は、上記同様の関係に設定されている。このため、第２整流用流路Ｐ２１を介して吐出された空気の流速も、各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気の流速よりも大きい。
【００３６】
一方、下側冷却ファン６１が駆動すると、下側冷却ファン６１からの空気は、光入射側から見て、第２吐出用流路Ｐ２を辿って、下側から上側に向けて流通する。
また、第２吐出用流路Ｐ２を辿る空気は、下側ダクト６２の他端において、３つの流路Ｐ２１〜Ｐ２３に分岐される。
第２整流用流路Ｐ２１に導入された空気は、各整流板６３１，６３２にて整流され、光軸Ａｘが通る位置に向けて液晶パネル３６１の光入射面上を流通する。
すなわち、第１，第２整流用流路Ｐ１１，Ｐ２１を辿った後の空気は、光軸Ａｘが通る位置（光軸Ａｘ上）にて衝突することとなる。
ここで、下側ダクト６２の幅寸法（水平方向に沿う長さ寸法）は、開口部３６２Ａにおける水平方向の長さ寸法（矩形状の長辺の長さ寸法）と略同一に設定されている。
このため、各流路Ｐ２２，Ｐ２３に導入された空気は、液晶パネル３６１の光入射面上を外周側領域ＡｒＥに沿って流通する。
【００３７】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、冷却装置４は、２つの左，下側ダクト５２，６２と、左，下側ダクト５２，６２から吐出される空気の一部を中心側領域ＡｒＯに向けて整流する２つの左，下側整流部材５３，６３とを備える。
このことにより、左，下側整流部材５３，６３にて整流された空気を衝突させ、当該衝突により生じる乱流を利用して、中心側領域ＡｒＯを冷却できる。すなわち、冷却効率の高い乱流を利用することで、外周側領域ＡｒＥに対して温度の高い中心側領域ＡｒＯを効果的に冷却できる。
また、中心側領域ＡｒＯの冷却のみに乱流を利用するので、液晶パネル３６１の光入射面全体の冷却に乱流を利用する場合と比較して、流量を少なくすることができる。
【００３８】
さらに、左，下側ダクト５２，６２から吐出される空気のうち、一部のみが左，下側整流部材５３，６３にて整流されるため、当該一部を除く他の空気（流路Ｐ１２，Ｐ１３，Ｐ２２，Ｐ２３を辿る空気）を外周側領域ＡｒＥに沿って層流の状態で流通させることができる。
すなわち、外周側領域ＡｒＥは中心側領域ＡｒＯに比較して温度が低いため、乱流を利用する場合と比較して冷却効率の低い層流を利用しても、十分に外周側領域ＡｒＥを冷却できる。
また、層流を利用した冷却では、乱流を利用した冷却に比較して、空気の流速を小さく、かつ流量を少なくすることができる。
以上のように、中心側領域ＡｒＯの冷却に乱流を利用し、外周側領域ＡｒＥの冷却に層流を利用することで、少ない流量で液晶パネル３６１の光入射面全体を効率的に冷却できる。
【００３９】
図４は、第１実施形態の効果を説明するための図である。
また、左，下側ダクト５２，６２は、光変調装置３６とは別体で構成されている。そして、左，下側整流部材５３，６３は、保持枠３６２に一体形成されている。
このことにより、例えば、図４に示すように、光変調装置３６に左，下側ダクト５２，６２を取り付けた際に、保持枠３６２に対する設計上の位置から左，下側ダクト５２，６２がずれた場合であっても、左，下側整流部材５３，６３は、保持枠３６２に一体形成されているため、保持枠３６２に対して位置ずれを起こすことがない。
すなわち、上述した場合であっても、保持枠３６２に対する左，下側整流部材５３，６３の位置ずれを回避できるため、図４に示すように、左，下側ダクト５２，６２から吐出される空気の一部を光軸Ａｘが通る位置に向けて確実に整流させることができる。
したがって、上述した場合であっても、左，下側整流部材５３，６３にて整流された空気の衝突位置が光軸Ａｘ上からずれてしまうことを防止でき、中心側領域ＡｒＯを効果的に冷却できる。
【００４０】
さらに、第１整流用流路Ｐ１１を介して吐出された空気の流速は、各流路Ｐ１２，Ｐ１３を介して吐出された空気の流速よりも大きい。なお、第２整流用流路Ｐ２１を介して吐出された空気の流速も各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気の流速よりも大きい。
このことにより、第１整流用流路Ｐ１１を介して吐出された空気が各流路Ｐ１２，Ｐ１３を介して吐出された空気に引き寄せられることを防止できる。また、第２整流用流路Ｐ２１を介して吐出された空気も同様に、各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気に引き寄せられることを防止できる。
したがって、第１，第２整流用流路Ｐ１１，Ｐ２１にて整流された空気の衝突位置が光軸Ａｘ上からずれてしまうことを防止できる。
【００４１】
また、本実施形態では、１つの左側ダクト５２に対応させて１つの左側整流部材５３が設けられている。
すなわち、１つの左側ダクト５２から吐出される空気の一部を１つのみの左側整流部材５３にて光軸Ａｘが通る位置に向けて整流させることとなるため、整流後の空気の流速を十分に確保することができる。なお、下側ダクト６２でも同様である。
したがって、左，下側整流部材５３，６３にて整流された空気の流速を十分に確保し、左，下側整流部材５３，６３にて整流された空気を光軸Ａｘ上で良好に衝突させることができる。
また、１つの左，下側ダクト５２，６２に対応させて１つの左，下側整流部材５３，６３を設けることで、左，下側整流部材５３，６３にて整流された空気の流通方向同士のなす角度を比較的に大きく設定でき（本実施形態では９０°）、当該空気を光軸Ａｘ上にて衝突させやすい構造となる。
【００４２】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構成及び同一部材には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図５は、第２実施形態における冷却装置４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図５は、図２に対応した図である。
本実施形態では、前記第１実施形態に対して、図５に示すように、下側ダクト６２及び下側整流部材６３の形状が異なるのみである。
その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００４３】
第２実施形態における下側ダクト６２は、図５に示すように、一端から他端にかけて、一度、折れ曲がった形状を有する。
すなわち、第２吐出用流路Ｐ２の一部には、空気の流通方向を曲げる方向変更流路Ｐ２´（図５）が設けられている。
具体的に、第２吐出用流路Ｐ２は、光入射側から見て、左側から右側に直線状に延びるとともに、９０°折れ曲がって、下側から上側に直線状に延びるＬ字形状を有する。
そして、第２吐出用流路Ｐ２におけるＬ字角部分が方向変更流路Ｐ２´に相当する。
また、第２実施形態における下側整流部材６３（各整流板６３１，６３２）は、前記第１実施形態とは異なり、第２仮想線Ｖ２を基準として非対称となるように形成されている。
【００４４】
具体的に、左側整流板６３１における鉛直方向に沿って延びる部分６３１Ａ（図５）と第２仮想線Ｖ２との離間寸法Ｄ３は、右側整流板６３２における鉛直方向に沿って延びる部分６３２Ａ（図５）と第２仮想線Ｖ２との離間寸法Ｄ４よりも小さくなるように形成されている。
すなわち、各流路Ｐ２１〜Ｐ２３において、空気が導入される位置での各流路断面積は、保持枠３６２に下側ダクト６２が設計上の位置に取り付けられた状態で、以下の関係を有するように設定されている。
第２整流用流路Ｐ２１の上記流路断面積が最も大きく、流路Ｐ２３の上記流路断面積が最も小さくなるように設定されている。
なお、流路Ｐ２２は、方向変更流路Ｐ２´における曲部６４の内側に沿った流路であるため、本発明に係る第２流路に相当する。また、流路Ｐ２３は、方向変更流路Ｐ２´における曲部６４の外側に沿った流路であるため、本発明に係る第１流路に相当する。
【００４５】
上述したように設定された場合であっても、第２整流用流路Ｐ２１を介して吐出された空気の流速は、前記第１実施形態と同様に、各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気の流速よりも大きいものである。
また、第２実施形態における下側整流部材６３は、上述したように形成されていても、前記第１実施形態と同様に、第２吐出用流路Ｐ２を辿る空気の一部を光軸Ａｘが通る位置に向けて整流する機能を有するものである。
【００４６】
上述した第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、方向変更流路Ｐ２´における曲部６４の外側に沿った流路Ｐ２３の上記流路断面積は、方向変更流路Ｐ２´における曲部６４の内側に沿った流路Ｐ２２の上記流路断面積よりも小さくなるように形成されている。
このことにより、第２吐出用流路Ｐ２の一部に方向変更流路Ｐ２´が設けられている場合であっても、各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気の各流速を略同等にすることができる。
このため、液晶パネル３６１の光入射面において、各流路Ｐ２２，Ｐ２３を介して吐出された空気にて冷却される各領域での冷却効率を略同等にし、当該光入射面全体を効率的に冷却できる。
【００４７】
[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構成及び同一部材には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図６は、第３実施形態における冷却装置４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図６は、図２及び図３に対応した図である。
前記第１実施形態では、冷却装置４は、液晶パネル３６１の光入射面及び光出射面のうち、光入射面のみに沿って空気を流通させていた。
これに対して第３実施形態では、冷却装置４は、液晶パネル３６１の光入射面（第１面）に沿って空気を流通させるとともに、光出射面（第２面）に沿って空気を流通させる。
【００４８】
具体的に、第３実施形態における冷却装置４は、図６に示すように、第１面冷却手段７Ａと、第２面冷却手段７Ｂとを備える。
第１面冷却手段７Ａは、前記第１実施形態で説明した左側冷却装置５及び下側冷却装置６を備えた構成であるため、具体的な説明については省略する。
一方、第２面冷却手段７Ｂは、図６に示すように、右側冷却装置８と、上側冷却装置９とを備える。
右側冷却装置８は、左側冷却装置５と同様に構成され、図６に示すように、右側冷却ファン８１と、吐出部材としての右側ダクト８２と、右側整流部材８３とを備える。
右側ダクト８２は、左側ダクト５２と同様の形状を有し、他端から一端側にかけて切り欠かれた切欠部８２１が保持枠３６２の光出射側の端面にて閉塞されるように保持枠３６２に取り付けられ、水平方向に沿うように位置付けられる。
そして、上述したように取り付けられることで、右側ダクト８２には、一端に接続した右側冷却ファン８１からの空気を、光入射側から見て、右側から左側に向けて（水平方向に沿って）流通させ、開口部３６２Ａ近傍まで導く第３吐出用流路Ｐ３（図６）が形成される。
【００４９】
右側整流部材８３は、図６に示すように、光入射側から見て、保持枠３６２における光出射側の端面の右側に一体形成されたものであり、鉛直方向に沿って並設された上側整流板８３１及び下側整流板８３２で構成されている。
なお、各整流板８３１，８３２は、光入射側から見て、第２仮想線Ｖ２を基準として、左側整流部材５３に対称となる形状を有する。
そして、各整流板８３１，８３２は、保持枠３６２に対して右側ダクト８２が取り付けられた状態で、第３吐出用流路Ｐ３内に位置付けられ、第３吐出用流路Ｐ３を辿る空気の一部を光軸Ａｘが通る位置に向けて整流する第３整流用流路Ｐ３１を形成する。
第３吐出用流路Ｐ３は、第１吐出用流路Ｐ１と同様に、右側整流部材８３により、第３整流用流路Ｐ３１の他、右側整流部材８３の上側に位置する流路Ｐ３２、下側に位置する流路Ｐ３３の３つの流路に分岐される。
【００５０】
上側冷却装置９は、下側冷却装置６と同様に構成され、図６に示すように、上側冷却ファン９１と、吐出部材としての上側ダクト９２と、上側整流部材９３とを備える。
上側ダクト９２は、下側ダクト６２と同様の形状を有し、他端から一端側にかけて切り欠かれた切欠部９２１が保持枠３６２の光出射側の端面にて閉塞されるように、保持枠３６２に取り付けられ、鉛直方向に沿うように位置付けられる。
そして、上述したように取り付けられることで、上側ダクト９２には、一端に接続した上側冷却ファン９１からの空気を、上側から下側に向けて（鉛直方向に沿って）流通させ、開口部３６２Ａ近傍まで導く第４吐出用流路Ｐ４（図６）が形成される。
【００５１】
上側整流部材９３は、図６に示すように、保持枠３６２における光出射側の端面の上側に一体形成されたものであり、水平方向に沿って並設された左側整流板９３１及び右側整流板９３２で構成されている。
なお、各整流板９３１，９３２は、光入射側から見て、第１仮想線Ｖ１を基準として、下側整流部材６３に対称となる形状を有する。
そして、各整流板９３１，９３２は、保持枠３６２に対して上側ダクト９２が取り付けられた状態で、第４吐出用流路Ｐ４内に位置付けられ、第４吐出用流路Ｐ４を辿る空気の一部を光軸Ａｘが通る位置に向けて整流する第４整流用流路Ｐ４１を形成する。
第４吐出用流路Ｐ４は、第２吐出用流路Ｐ２と同様に、上側整流部材９３により、第４整流用流路Ｐ４１の他、上側整流部材９３の左側に位置する流路Ｐ４２、右側に位置する流路Ｐ４３の３つの流路に分岐される。
【００５２】
なお、上述した第２面冷却手段７Ｂによる空気の流路は、図６に示すように、第１面冷却手段７Ａに対して、液晶パネル３６１の光出射面に沿って空気を流通させる点、及び光入射側から見て、第１面冷却手段７Ａに対向する側から空気を流通させる点が異なるのみである。
【００５３】
上述した第３実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、冷却装置４は、液晶パネル３６１の光入射面に沿って空気を流通させる第１面冷却手段７Ａと、液晶パネル３６１の光出射面に沿って空気を流通させる第２面冷却手段７Ｂとを備える。
このことにより、液晶パネル３６１の光入射面及び光出射面の双方を冷却でき、液晶パネル３６１を効果的に冷却できる。
【００５４】
また、第１，第２面冷却手段７Ａ，７Ｂは、光軸Ａｘに沿う方向から見て、互いに対向する側から空気を流通させる。
すなわち、液晶パネル３６１の光入射面における外周側領域ＡｒＥでは、第１面冷却手段７Ａから離間する側（光入射側から見て右側及び上側）は、第１面冷却手段７Ａに近接する側（光入射側から見て左側及び下側）に対して、冷却効率が低いものとなっている。しかしながら、液晶パネル３６１の光出射面における外周側領域ＡｒＥにおいて、光入射面での冷却効率が低い領域に対向する領域は、第２面冷却手段７Ｂに近接する側（光入射側から見て右側及び上側）に相当するため、第２面冷却手段７Ｂから離間する側（光入射側から見て左側及び下側）に対して、冷却効率が高いものとなっている。
このため、光軸Ａｘに沿う方向から見て、液晶パネル３６１の光入射面で冷却効率が低い領域については光出射面で冷却効率が高い領域とし、逆に、光出射面で冷却効率が低い領域については光入射面で冷却効率が高い領域とすることができ、液晶パネル３６１の全体を効率的に冷却できる。
【００５５】
なお、本発明は前述の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範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、冷却流体として空気を利用していたが、これに限らず、水やエチレングリコール等の液体を冷却流体として利用しても構わない。
前記各実施形態では、冷却対象として、光変調装置３６（液晶パネル３６１）を採用していたが、これに限らず、偏光変換素子３２３、入射側偏光板３５、あるいは、出射側偏光板３７等の他の光学素子を冷却対象としても構わない。
【００５６】
前記各実施形態では、冷却対象として、１つの光学素子（光変調装置３６）のみを採用していたが、２つ以上の光学素子を冷却対象としても構わない。
例えば、入射側偏光板３５及び光変調装置３６を冷却対象とした場合には、入射側偏光板３５の光出射面、及び光変調装置３６の光入射面に整流部材をそれぞれ一体形成し、吐出部材（ダクト）を介して入射側偏光板３５及び光変調装置３６の隙間に空気を吐出すれば、入射側偏光板３５の光出射面全体、及び光変調装置３６の光入射面全体を簡素な構造で効率的に冷却できる。
【００５７】
前記各実施形態では、冷却装置４は、Ｒ，Ｇ，Ｂ色光側の光変調装置３６に対応させてそれぞれ設けられていたが、これに限らず、いずれか１つのみに対応させて１つのみ設けてもよく、いずれか２つのみに対応させて２つのみ設けてもよい。
また、冷却ファン５１，６１，８１，９１は、１つのダクト５２，６２，８２，９２に対応させて１つずつ設けられていたが、これに限らず、２つ以上のダクトに１つの冷却ファンを共通に用いても構わない。
さらに、１つのダクト５２，６２，８２，９２に対して、１つの整流部材５３，６３，８３，９３を設けていたが、これに限らず、１つのダクトに２つ以上の整流部材を設けた構成を採用しても構わない。
【００５８】
前記各実施形態では、光変調装置３６は、３つ設けられていたが、その数は３つに限らず、１つ、２つ、あるいは、４つ以上であっても構わない。
前記各実施形態において、光変調装置としては、透過型または反射型の液晶パネルの他、マイクロミラーを用いたデバイス等、液晶以外の光変調装置を採用しても構わない。
前記各実施形態では、スクリーンを観察する方向から投射を行うフロントタイプのプロジェクターの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投射を行うリアタイプのプロジェクターにも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、プレゼンテーションやホームシアターに用いられるプロジェクターに利用できる。
【符号の説明】
【００６０】
１・・・プロジェクター、４・・・冷却装置、７Ａ・・・第１面冷却手段、７Ｂ・・・第２面冷却手段、３６・・・光変調装置（光学素子）、５２・・・左側ダクト（吐出部材）、５３・・・左側整流部材、６２・・・下側ダクト（吐出部材）、６３・・・下側整流部材、８２・・・右側ダクト（吐出部材）、８３・・・右側整流部材、９２・・・上側ダクト（吐出部材）、９３・・・上側整流部材、Ａｘ・・・光軸、ＡｒＯ・・・中心側領域、ＡｒＥ・・・外周側領域、Ｏ・・・中心位置、Ｐ１〜Ｐ４・・・第１〜第４吐出用流路、Ｐ２´・・・方向変更流路、Ｐ１１，Ｐ２１，Ｐ３１，Ｐ４１・・・第１〜第４整流用流路、Ｐ２２・・・第２流路、Ｐ２３・・・第１流路。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学素子の表面に沿って冷却流体を流通させる冷却装置を備えたプロジェクターであって、
前記冷却装置は、
前記光学素子とは別体で構成され、前記光学素子に取り付けられた状態で前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出する吐出部材と、
前記光学素子に一体形成され、前記吐出部材から吐出される冷却流体の一部を整流する少なくとも２つの整流部材とを備え、
前記少なくとも２つの整流部材は、
前記光学素子に入射する光束の光軸に沿う方向から見て、前記光学素子を、前記光軸が通る位置を含む中心側領域と前記中心側領域を除く外周側領域とに仮想的に分割した場合に、前記吐出部材から吐出される冷却流体の一部を前記中心側領域に向けてそれぞれ整流する
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記吐出部材は、
前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出するための吐出用流路を有し、
前記整流部材は、
前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で前記吐出用流路内に位置し、前記吐出用流路を辿る冷却流体の一部を取り込んで前記中心側領域に向けて整流する整流用流路を有し、
前記整流用流路を辿って前記光学素子に向けて吐出される冷却流体の流速は、
前記吐出用流路における前記整流用流路を除く他の流路を辿って前記光学素子に向けて吐出される冷却流体の流速よりも大きくなるように設定されている
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記吐出部材は、
前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出するための吐出用流路を有し、
前記整流部材は、
前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で前記吐出用流路内に位置し、前記吐出用流路を辿る冷却流体の一部を取り込んで前記中心側領域に向けて整流する整流用流路を有し、
前記吐出用流路の一部には、
前記冷却流体の流通方向を曲げる曲部を備えた方向変更流路が設けられ、
前記吐出用流路は、
前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で、前記整流部材により、前記整流用流路と、前記整流用流路を除く他の第１流路及び第２流路とに分岐され、
前記第１流路は、
前記曲部の外側に沿った流路であり、
前記第２流路は、
前記曲部の内側に沿った流路であり、
前記第１流路の流路断面積は、
前記第２流路の流路断面積よりも小さくなるように設定されている
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記吐出部材は、
前記整流部材に対応させて前記整流部材と同じ数設けられている
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記光学素子は、
互いに対向する第１面及び第２面を有し、
前記冷却装置は、
前記吐出部材及び前記整流部材を有し、前記光学素子の前記第１面に沿って前記冷却流体を流通させる第１面冷却手段と、
前記吐出部材及び前記整流部材を有し、前記光学素子の前記第２面に沿って前記冷却流体を流通させる第２面冷却手段とを備え、
前記第１面冷却手段及び前記第２面冷却手段は、
前記光軸に沿う方向から見て、互いに対向する側から前記冷却流体を流通させる
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項１】
光学素子の表面に沿って冷却流体を流通させる冷却装置を備えたプロジェクターであって、
前記冷却装置は、
前記光学素子とは別体で構成され、前記光学素子に取り付けられた状態で前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出する吐出部材と、
前記光学素子に一体形成され、前記吐出部材から吐出される冷却流体の一部を整流する少なくとも２つの整流部材とを備え、
前記少なくとも２つの整流部材は、
前記光学素子に入射する光束の光軸に沿う方向から見て、前記光学素子を、前記光軸が通る位置を含む中心側領域と前記中心側領域を除く外周側領域とに仮想的に分割した場合に、前記吐出部材から吐出される冷却流体の一部を前記中心側領域に向けてそれぞれ整流する
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１に記載のプロジェクターにおいて、
前記吐出部材は、
前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出するための吐出用流路を有し、
前記整流部材は、
前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で前記吐出用流路内に位置し、前記吐出用流路を辿る冷却流体の一部を取り込んで前記中心側領域に向けて整流する整流用流路を有し、
前記整流用流路を辿って前記光学素子に向けて吐出される冷却流体の流速は、
前記吐出用流路における前記整流用流路を除く他の流路を辿って前記光学素子に向けて吐出される冷却流体の流速よりも大きくなるように設定されている
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプロジェクターにおいて、
前記吐出部材は、
前記光学素子に向けて前記冷却流体を吐出するための吐出用流路を有し、
前記整流部材は、
前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で前記吐出用流路内に位置し、前記吐出用流路を辿る冷却流体の一部を取り込んで前記中心側領域に向けて整流する整流用流路を有し、
前記吐出用流路の一部には、
前記冷却流体の流通方向を曲げる曲部を備えた方向変更流路が設けられ、
前記吐出用流路は、
前記光学素子に前記吐出部材が取り付けられた状態で、前記整流部材により、前記整流用流路と、前記整流用流路を除く他の第１流路及び第２流路とに分岐され、
前記第１流路は、
前記曲部の外側に沿った流路であり、
前記第２流路は、
前記曲部の内側に沿った流路であり、
前記第１流路の流路断面積は、
前記第２流路の流路断面積よりも小さくなるように設定されている
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記吐出部材は、
前記整流部材に対応させて前記整流部材と同じ数設けられている
ことを特徴とするプロジェクター。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のプロジェクターにおいて、
前記光学素子は、
互いに対向する第１面及び第２面を有し、
前記冷却装置は、
前記吐出部材及び前記整流部材を有し、前記光学素子の前記第１面に沿って前記冷却流体を流通させる第１面冷却手段と、
前記吐出部材及び前記整流部材を有し、前記光学素子の前記第２面に沿って前記冷却流体を流通させる第２面冷却手段とを備え、
前記第１面冷却手段及び前記第２面冷却手段は、
前記光軸に沿う方向から見て、互いに対向する側から前記冷却流体を流通させる
ことを特徴とするプロジェクター。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−９７２３１（Ｐ２０１３−９７２３１Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４０９２５（Ｐ２０１１−２４０９２５）
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２日（２０１１．１１．２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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