JP2015114369A

JP2015114369A - 投影装置

Info

Publication number: JP2015114369A
Application number: JP2013254144A
Authority: JP
Inventors: 智史加瀬; Tomoji Kase
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2015-06-22
Also published as: US20150160541A1; US9488900B2

Abstract

【課題】光源に対する放熱構造をコンパクトにし、投影装置全体としての小型化を図る。【解決手段】投影装置１は、一の側面に吸気口２５ａが形成され、他の側面に排気口が形成された筐体と、第一光源（赤色光源３１）と、第一放熱部３３と、第一光源と第一放熱部３３を連結する第一伝熱管３２と、第二光源（青色光源４１）と、第二放熱部４３と、第二光源と第二放熱部４３とを連結する第二伝熱管４２と、を備えている。第一光源、第二光源、第一伝熱管３２、第二伝熱管４２、第一放熱部３３及び第二放熱部４３は筐体内に収納されている。吸気口２５ａから排気口を略直線状に結ぶ気体の流路Ｒ１上に第一放熱部３３及び第二放熱部４３が配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、投影装置に関する。

例えばプロジェクタ装置などの投影装置においては、複数の光源が搭載されており、それぞれの光源に対してヒートシンクなどの放熱部が設けられている。各放熱部は、それぞれ専用のファンによって直接冷却されたり、一つのファンとダクトで連結され、当該一つのファンによって冷却されたりする場合がある（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−１８１７７６号公報

しかしながら、各放熱部にそれぞれ専用のファンを設けた場合や、各放熱部と一つのファンとをダクトで連結した場合のいずれにおいても、それだけ設置スペースを確保しなければならず、装置全体が大きくなってしまうのが実状である。
このため、本発明の課題は、光源に対する放熱構造をコンパクトにし、投影装置全体としての小型化を図ることである。

以上の課題を解決するため、本発明の一の態様によれば、
一の側面に吸気口が形成され、他の側面に排気口が形成された筐体と、
第一光源と、
複数のフィンを有する第一放熱部と、
前記第一光源と前記第一放熱部とを連結する第一伝熱管と、
第二光源と、
複数のフィンを有する第二放熱部と、
前記第二光源と前記第二放熱部とを連結する第二伝熱管と、を備え、
前記第一光源、前記第一放熱部、前記第一伝熱管、前記第一放熱部及び前記第二放熱部は、前記筐体内に収納されており、
前記吸気口から前記排気口を略直線状に結ぶ気体の流路上に前記第一放熱部及び前記第二放熱部が配置されていることを特徴とする投影装置が提供される。

本発明によれば、光源に対する放熱構造をコンパクトにすることができ、投影装置全体を小型化することが可能となる。

本実施形態に係る投影装置の概略構成を示す斜視図である。本実施形態に係る投影装置の内部構造を示す上面図である。本実施形態に係る投影装置の内部構造を示す側面図である。

以下に、本発明について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲は、図示例に限定されない。

図１は投影装置１の概略構成を示す斜視図である。図１に示すように、投影装置１には、筐体２と、筐体２に対して開閉自在に取り付けられた蓋部材３とが設けられている。

筐体２は、略直方体状に形成されていて、その内部に映像光を生成する複数の光源である赤色光源３１，青色光源４１及び緑色光源６１（図２参照）、表示素子７１（図２参照）及び光学系などを収納している。筐体２の上面の一部は開放していて、その内部には平面反射ミラー２１が設けられている。また、筐体２の一側面には、蓋部材３の開閉用スイッチ２２と、フォーカス調整用のフォーカスリング２３と、電源スイッチ２４と、が備えられている。また、筐体２の側面における複数の位置には、通気口２５が設けられている。

蓋部材３は、筐体２の角部に対して回転自在に取り付けられている。蓋部材３の内面には、光学系から照射された映像光を平面反射ミラー２１に向けて反射する自由曲面ミラー３０が設けられている。

図２は投影装置１の内部構造を示す上面図である。図３は投影装置１の内部構造を示す側面図である。
筐体２の内部には、各種電子部品や光学部品が密に内蔵されている。ここで、図３に示すように、各種電子部品が実装された基板４０は、筐体２の底板２６に対して空間Ｈを空けて配置されており、この空間Ｈ内に空気等の気体が流れるようになっている。

また、図２に示すように、筐体２の一の側面における両端部には、それぞれ通気口２５が形成されている。以下、この二つの通気口２５を第一吸気口２５ａ及び第二吸気口２５ｂと称す。
そして、筐体２の前記一の側面に対向する他の側面の両端部には、それぞれ通気口２５が形成されている。以下、この二つの通気口２５を第一排気口２５ｄ及び第二排気口２５ｅと称す。
図２に示すように、第一吸気口２５ａ及び第一排気口２５ｄが、筐体２の一端部側で対向するように配置されている。また、第二吸気口２５ｂ及び第二排気口２５ｅが、筐体２の他端部側で対向するように配置されている。

［第一放熱構造］
まず、筐体２内における第一放熱構造について説明する。
第一吸気口２５ａから第一排気口２５ｄを略直線状に結ぶ気体の流路Ｒ１近傍には、本発明に係る第一光源としての赤色光源３１と、本発明に係る第二光源としての青色光源４１とが配置されている。具体的には、赤色光源３１は流路Ｒ１の中間付近に配置されていて、青色光源４１は、第一排気口２５ｄ及び第二排気口２５ｅが設けられた側面の中央付近に配置されている。

赤色光源３１には、例えばヒートパイプなどからなる第一伝熱管３２が連結されている。また、第一伝熱管３２は折り曲げられていて、その折り曲げた先には第一放熱部３３が連結されている。第一放熱部３３には、複数のフィン３４が設けられている。各フィン３４の隙間は流路Ｒ１に沿って形成されている。
赤色光源３１から発せられた熱は、第一伝熱管３２によって第一放熱部３３に伝導し、当該第一放熱部３３によって放熱される。

青色光源４１には、例えばヒートパイプなどからなる第二伝熱管４２が連結されている。また、第二伝熱管４２の他端部には第二放熱部４３が連結されている。第二放熱部４３には、複数のフィン４４が設けられている。各フィン４４の隙間は流路Ｒ１に沿って形成されている。
青色光源４１から発せられた熱は、第二伝熱管４２によって第二放熱部４３に伝導し、当該第二放熱部４３によって放熱される。

ここで、赤色光源３１は温度が上昇すると暗くなってしまうという性質がある。これに対し、青色光源４１は温度にほぼ影響なく明るさが一定であるという性質がある。このため、赤色光源３１は冷却すればするほど光源出力が上昇するので、第二放熱部４３よりも先に第一放熱部３３に対して、第一吸気口２５ａから吸気された気体が当たるように配置されている。つまり、赤色光源３１が青色光源よりも温度低下による光源出力の増加量が大きいため、第一放熱部３３が第二放熱部４３よりも流路Ｒ１の上流側に配置されている。
さらに、赤色光源３１の方が青色光源４１よりも発熱量が大きいので、第一放熱部３３のフィン３４は第二放熱部４３のフィン４４よりも表面積が大きく形成されている。このように、第一放熱部３３及び第二放熱部４３の配置を決めている要因は光変換効率である。さらに、赤色光源３１の方が青色光源４１よりも発熱量が大きいという要因もある。

第一放熱部３３及び第二放熱部４３の間には、第一放熱部３３のフィン３４を通過する気体を吸気し、第二放熱部４３のフィン４４に対して気体を送る第一送風部５１が設けられている。
そして、流路Ｒ１の上流側から順に、平面反射ミラー２１等を含むミラーユニット３９、第一放熱部３３、第一送風部５１及び第二放熱部４３が配置されている。第一送風部５１が駆動すると、第一吸気口２５ａから吸引された気体は、ミラーユニット３９、第一放熱部３３のフィン３４、第一送風部５１及び第二放熱部４３のフィン４４という順で通過して、第一排気口２５ｄから排出される。また、第一送風部５１の駆動によって基板４０下方の空間Ｈにも気体が流れる。

［第二放熱構造］
次に、筐体２内における第二放熱構造について説明する。
第二吸気口２５ｂから第二排気口２５ｅを略直線状に結ぶ気体の流路Ｒ２の近傍には、緑色光源６１及び表示素子７１としてのＤＭＤが配置されている。
緑色光源６１には、第三放熱部６３が連結されている。第三放熱部６３には、複数のフィン６４が設けられている。各フィン６４の隙間は流路Ｒ２に沿って形成されている。
表示素子７１には、第四放熱部７３が連結されている。第四放熱部７３には、複数のフィン７４が設けられている。各フィン７４の隙間は流路Ｒ２に沿って形成されている。

第二吸気口２５ｂの直近には、第四放熱部７３が配置されている。また、第二排気口２５ｅの直近には、第三放熱部６３のフィン６４に対して気体を送る第二送風部５２が設けられている。
流路Ｒ２の上流側から順に、第四放熱部７３、表示素子７１、緑色光源６１、第三放熱部６３及び第二送風部５２が配置されている。第二送風部５２が駆動すると、第二吸気口２５ｂから吸引された気体は、第四放熱部７３のフィン７４、表示素子７１、緑色光源６１、第三放熱部６３のフィン６４及び第二送風部５２という順で通過して、第二排気口２５ｅから排出される。
また、第二送風部５２の駆動によって基板４０下方の空間Ｈにも気体が流れる。

以上のように、本実施形態によれば、赤色光源３１と第一放熱部３３とが第一伝熱管３２によって連結されているので、赤色光源３１と第一放熱部３３とを離間して配置することができる。同様に、青色光源４１と第二放熱部４３とが第二伝熱管４２によって連結されているので、青色光源４１と第二放熱部４３とを離間して配置することができる。赤色光源３１及び青色光源４１の各光源と、第一放熱部３３及び第二放熱部４３の各放熱部と、を離間して配置させることができれば、それだけレイアウトの自由度を高めることができ、赤色光源３１及び青色光源４１の各光源と、第一放熱部３３及び第二放熱部３４の各放熱部と、が一体的な場合と比してもデットスペースを有効活用することができる。
そして、第一吸気口２５ａから第一排気口２５ｄを略直線状に結ぶ気体の流路Ｒ１上に第一放熱部３３及び第二放熱部４３が配置されているので、一つの流路Ｒ１に流れる気体によって、第一放熱部３３及び第二放熱部４３をまとめて冷却することができる。これにより、第一放熱部３３及び第二放熱部４３のそれぞれに対して専用の流路を設けなくてよくなり、それだけ第一放熱構造をコンパクトにすることができる。
これらのことから、投影装置１全体としての小型化も可能となる。

また、第一放熱部３３及び第二放熱部４３の間には、第一放熱部３３のフィン３４を通過する気体を吸気し、第二放熱部４３のフィン４４に対して気体を送る第一送風部５１が介在しているので、一つの送風部５１によって第一放熱部３３及び第二放熱部４３を冷却することができる。したがって、第一放熱部３３及び第二放熱部４３に対してそれぞれ専用の送風部を設けた場合と比しても、第一放熱構造をコンパクトにすることができる。

また、赤色光源３１と青色光源４１とが離間して配置されているので、互いに熱影響を及ぼさない位置に配置することができ、より効率的に冷却することができる。
また、青色光源４１は温度にほぼ影響なく明るさが一定であるのに対し、赤色光源３１は冷却すればするほど光源出力が上昇するので、第一吸気口２５ａから吸気された気体が第二放熱部４３よりも先に第一放熱部３３に当たるように配置されていればより効率的に冷却することができる。

また、赤色光源３１が青色光源４１よりも発熱量が大きく、第一放熱部３３が第二放熱部４３よりも流路Ｒ１の上流側に配置されているので、第一放熱部３３を第二放熱部４３よりも冷たい気体で冷却することができる。これにより、冷却効率をより高めることができる。

また、赤色光源３１が青色光源４１よりも発熱量が大きく、第一放熱部３３のフィン３４が第二放熱部４３のフィン４４よりも表面積が大きいので、第一放熱部３３での放熱量を第二放熱部４３よりも高めることができる。これにより、冷却効率をより高めることができる。

また、第二放熱構造においても、第二吸気口２５ｂから第二排気口２５ｅを略直線状に結ぶ気体の流路Ｒ２上に第四放熱部７３及び第三放熱部６３が配置されているので、一つの流路Ｒ２に流れる気体によって、第四放熱部７３及び第三放熱部６３をまとめて冷却することができる。これにより、第四放熱部７３及び第三放熱部６３のそれぞれに対して専用の流路を設けなくてよくなり、それだけ第二放熱構造をコンパクトにすることができ、投影装置１全体としての小型化も可能となる。

また、流路Ｒ２上に、フィン７４及びフィン６４を順に通過する気体を送り出す第二送風部５２が設けられているので、一つの送風部５２によって第四放熱部７３及び第三放熱部６３を冷却することができる。したがって、第四放熱部７３及び第三放熱部６３に対してそれぞれ専用の送風部を設けた場合と比しても、第二放熱構造をコンパクトにすることができる。

そして、第一送風部５１及び第二送風部５２のそれぞれの駆動時においては、基板４０の下方の空間Ｈに対しても気体が流れるために、基板４０の下方からも基板４０上の実装部品を冷却することができる。

なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲をその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。

〔付記〕
＜請求項１＞
一の側面に吸気口が形成され、他の側面に排気口が形成された筐体と、
第一光源と、
複数のフィンを有する第一放熱部と、
前記第一光源と前記第一放熱部とを連結する第一伝熱管と、
第二光源と、
複数のフィンを有する第二放熱部と、
前記第二光源と前記第二放熱部とを連結する第二伝熱管と、を備え、
前記第一光源、前記第一放熱部、前記第一伝熱管、前記第一放熱部及び前記第二放熱部は、前記筐体内に収納されており、
前記吸気口から前記排気口を略直線状に結ぶ気体の流路上に前記第一放熱部及び前記第二放熱部が配置されていることを特徴とする投影装置。
＜請求項２＞
請求項１記載の投影装置において、
前記第一放熱部及び前記第二放熱部の間に介在し、前記第一放熱部の前記フィンを通過する気体を吸気し、前記第二放熱部の前記フィンに対して気体を送る送風部をさらに備えることを特徴とする投影装置。
＜請求項３＞
請求項１又は２記載の投影装置において、
前記第一光源及び前記第二光源とは離間して配置されていることを特徴とする投影装置。
＜請求項４＞
請求項１〜３のいずれか一項に記載の投影装置において、
前記第一光源が前記第二光源よりも発熱量が大きい場合、前記第一放熱部が前記第二放熱部よりも前記流路の上流側に配置されていることを特徴とする投影装置。
＜請求項５＞
請求項１〜４のいずれか一項に記載の投影装置において、
前記第一光源が前記第二光源よりも発熱量が大きい場合、前記第一放熱部の前記フィンは、前記第二放熱部の前記フィンよりも表面積が大きいことを特徴とする投影装置。
＜請求項６＞
請求項１〜３のいずれか一項に記載の投影装置において、
前記第一光源が前記第二光源よりも温度低下による光源出力の増加量が大きい場合、前記第一放熱部が前記第二放熱部よりも前記流路の上流側に配置されていることを特徴とする投影装置。

１投影装置
２筐体
３蓋部材
２１平面反射ミラー
２２開閉用スイッチ
２３フォーカスリング
２４電源スイッチ
２５通気口
２５ａ第一吸気口
２５ｂ第二吸気口
２５ｄ第一排気口
２５ｅ第二排気口
２６底板
３０自由曲面ミラー
３１赤色光源（第一光源）
３２第一伝熱管
３３第一放熱部
３４フィン
３９ミラーユニット
４０基板
４１青色光源（第二光源）
４２第二伝熱管
４３第二放熱部
４４フィン
５１第一送風部
５２第二送風部
６１緑色光源
６３第三放熱部
６４フィン
７１表示素子
７３第四放熱部
６４フィン
Ｈ空間
Ｒ１流路
Ｒ２流路

Claims

一の側面に吸気口が形成され、他の側面に排気口が形成された筐体と、
第一光源と、
複数のフィンを有する第一放熱部と、
前記第一光源と前記第一放熱部とを連結する第一伝熱管と、
第二光源と、
複数のフィンを有する第二放熱部と、
前記第二光源と前記第二放熱部とを連結する第二伝熱管と、を備え、
前記第一光源、前記第一放熱部、前記第一伝熱管、前記第一放熱部及び前記第二放熱部は、前記筐体内に収納されており、
前記吸気口から前記排気口を略直線状に結ぶ気体の流路上に前記第一放熱部及び前記第二放熱部が配置されていることを特徴とする投影装置。
請求項１記載の投影装置において、
前記第一放熱部及び前記第二放熱部の間に介在し、前記第一放熱部の前記フィンを通過する気体を吸気し、前記第二放熱部の前記フィンに対して気体を送る送風部をさらに備えることを特徴とする投影装置。
請求項１又は２記載の投影装置において、
前記第一光源及び前記第二光源とは離間して配置されていることを特徴とする投影装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の投影装置において、
前記第一光源が前記第二光源よりも発熱量が大きい場合、前記第一放熱部が前記第二放熱部よりも前記流路の上流側に配置されていることを特徴とする投影装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の投影装置において、
前記第一光源が前記第二光源よりも発熱量が大きい場合、前記第一放熱部の前記フィンは、前記第二放熱部の前記フィンよりも表面積が大きいことを特徴とする投影装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の投影装置において、
前記第一光源が前記第二光源よりも温度低下による光源出力の増加量が大きい場合、前記第一放熱部が前記第二放熱部よりも前記流路の上流側に配置されていることを特徴とする投影装置。