特開 2023-140082 光源システムおよび画像投影装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023140082

(43)【公開日】2023-10-04

(54)【発明の名称】光源システムおよび画像投影装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/16 20060101AFI20230927BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20230927BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20230927BHJP

【ＦＩ】

G03B21/16

G03B21/14 A

H04N5/74 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022045934

(22)【出願日】2022-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】伴野 眞優

(72)【発明者】

【氏名】松山 敏伸

【テーマコード（参考）】

2K203

5C058

【Ｆターム（参考）】

2K203FA44

2K203LA02

2K203LA12

2K203LA23

2K203LA24

2K203LA26

2K203LA27

2K203LA37

2K203LA53

2K203MA12

5C058AB03

5C058BA35

5C058EA52

(57)【要約】

【課題】光学素子の効率を向上するために発熱部を効率的に冷却できるようにすること。
【解決手段】光源システムは、光を射出する際に発熱する複数の発光発熱部と、光が当たることで発熱する受光発熱部と、発光発熱部の熱を放熱する第１放熱部と、受光発熱部の熱を放熱する第２放熱部と、発光発熱部および受光発熱部を内部に収容する容器とを備え、容器は、互いに対向する第１面および第６面と、互いに対向する第２面および第３面とを有し、２つ以上の発光発熱部が、容器の第１面に設けられており、第１放熱部は、容器の第１面に設けられており、第２放熱部は、容器の第２面および第３面のすくなくともいずれか一方に沿って設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を射出する際に発熱する複数の発光発熱部と、
光が当たることで発熱する受光発熱部と、
前記発光発熱部の熱を放熱する第１放熱部と、
前記受光発熱部の熱を放熱する第２放熱部と、
前記発光発熱部および前記受光発熱部を内部に収容する容器と
を備え、
前記容器は、
互いに対向する第１面および第６面と、互いに対向する第２面および第３面とを有し、
２つ以上の前記発光発熱部が、前記容器の前記第１面に設けられており、
前記第１放熱部は、前記容器の前記第１面に設けられており、
前記第２放熱部は、前記容器の前記第２面および前記第３面のすくなくともいずれか一方に沿って設けられている
光源システム。

【請求項2】

前記容器を収容する筐体を備え、
前記容器は、互いに対向する第４面および第５面を有し、
前記筐体は、
前記容器の前記第２面と対向する第８面と前記容器の前記第２面との間、および、前記容器の前記第３面と対向する第９面と前記容器の前記第３面との間の各々に設けられた第１空間と、
前記容器の前記第４面と対向する第１０面と前記容器の前記第４面との間と、前記容器の前記第５面と対向する第１１面と前記容器の前記第５面との間との各々に設けられた第２空間と
を有し、
前記第２放熱部は、前記第１空間に設けられており、
前記容器の前記第６面側から平面視したとき、前記第１空間の断面積は、前記第２空間の断面積よりも大きい
請求項１に記載の光源システム。

【請求項3】

前記第１放熱部の一部または全部と、前記第２放熱部の一部または全部とが、同一の気流流路内に配置されている
請求項１または２に記載の光源システム。

【請求項4】

前記第１放熱部は、
受熱板と、
放熱部と、
前記受熱板と前記放熱部との間を熱的に接続する熱輸送部品と
を有し、
前記発光発熱部は、
前記受熱板に取付けられている
請求項１から３のいずれか一項に記載の光源システム。

【請求項5】

前記受光発熱部は、容器の内面に取り付けられており、
前記第２放熱部は、容器の外面、且つ、前記受光発熱部の裏側に取り付けられている
請求項１から４のいずれか一項に記載の光源システム。

【請求項6】

前記受光発熱部は、回転体である
請求項１から５のいずれか一項に記載の光源システム。

【請求項7】

前記容器の内部に設けられた受熱部と、
前記受熱部と第２放熱部との間を熱的に接続する熱輸送部品と
を備える請求項１から６のいずれか一項に記載の光源システム。

【請求項8】

前記第２放熱部は、前記容器の外面に設けられている凸部である
請求項１から７のいずれか一項に記載の光源システム。

【請求項9】

前記第２放熱部は、さらに、前記容器の前記第６面に沿って設けられている
請求項１から８のいずれか一項に記載の光源システム。

【請求項10】

受熱板を備え、
前記受熱板の一方の面に、前記発光発熱部が取り付けられており、
前記受熱板の他方の面に、放熱部が取り付けられている
請求項１から９のいずれか一項に記載の光源システム。

【請求項11】

２つ以上の前記発光発熱部が、１つの受熱板に取付けられている
請求項１から１０のいずれか一項に記載の光源システム。

【請求項12】

前記受光発熱部は、
前記容器の前記第２面および前記第３面に沿って配置されている
請求項１から１１のいずれか一項に記載の光源システム。

【請求項13】

請求項１～１２のいずれか一項に記載の光源システムを備える画像投影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光源システムおよび画像投影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１には、レーザ光源と蛍光体とを用いて、高輝度の蛍光を出力する目的で、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光によって励起されて蛍光を出射する蛍光体が配置された少なくとも２つの蛍光体基板と、少なくとも２つの蛍光体基板の其々から出射された蛍光を空間的に合成する光学素子とを備える構成が開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

しかしながら、特許文献１の技術は、光学素子の効率を向上するために発熱部を効率的に冷却することができない。

【0004】

本発明は、上述した従来技術の課題を解決するため、光学素子の効率を向上するために発熱部を効率的に冷却できるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上述した課題を解決するために、一実施形態に係る光源システムは、光を射出する際に発熱する複数の発光発熱部と、光が当たることで発熱する受光発熱部と、発光発熱部の熱を放熱する第１放熱部と、受光発熱部の熱を放熱する第２放熱部と、発光発熱部および受光発熱部を内部に収容する容器とを備え、容器は、互いに対向する第１面および第６面と、互いに対向する第２面および第３面とを有し、２つ以上の発光発熱部が、容器の第１面に設けられており、第１放熱部は、容器の第１面に設けられており、第２放熱部は、容器の第２面および第３面のすくなくともいずれか一方に沿って設けられている。

【発明の効果】

【0006】

一実施形態に係る画像処理装置によれば、光学素子の効率を向上するために発熱部を効率的に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施形態に係る画像投影装置の内部構成図

【図2】図１に示す画像投影装置のＡ－Ａ断面図

【図3】第１実施形態に係る画像投影装置における気流流路を示す図

【図4】図１示す画像投影装置のＡ－Ａ断面図

【図5】第２実施形態に係る画像投影装置の内部構成図

【図6】第３実施形態に係る画像投影装置の内部構成図

【図7】第４実施形態に係る画像投影装置の内部構成図

【図8】図７に示す画像投影装置のＢ－Ｂ断面図

【図9】第４実施形態に係る画像投影装置における気流流路を示す図

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照して、一実施形態について説明する。

【0009】

〔第１実施形態〕
（画像投影装置１００の構成）
図１は、第１実施形態に係る画像投影装置１００の内部構成図である。図２は、図１に示す画像投影装置１００のＡ－Ａ断面図である。

【0010】

図１および図２に示すように、画像投影装置１００は、発光発熱部１０１、受光発熱部１０２、容器１１０、第１放熱部１０３、第２放熱部１０４、第３放熱部１０５、吸排気口１０６、および筐体１２０を備える。なお、これらの構成部品のうち、容器１１０に取り付けられている構成部品（すなわち、発光発熱部１０１、受光発熱部１０２、第１放熱部１０３、および第２放熱部１０４）は、「光源システム」を構成する。

【0011】

容器１１０は、筐体１２０の内部に設けられており、発光発熱部１０１および受光発熱部１０２等の光学部品を内部に収容する部材である。容器１１０は、直方体形状（すなわち、六面体）を有しており、いずれも平面視にて矩形状の、第１面１１０－１、第２面１１０－２、第３面１１０－３、第４面１１０－４、第５面１１０－５、第６面１１０－６を有して構成されている。第４面１１０－４および第５面１１０－５は、互いに対向している。第１面１１０－１、第２面１１０－２、第３面１１０－３、および第６面１１０－６は、第４面１１０－４および第５面１１０－５の四辺に沿って設けられており、第４面１１０－４および第５面１１０－５に対して垂直である。第１面１１０－１および第６面１１０－６は、互いに対向している。第２面１１０－２および第３面１１０－３は、互いに対向している。容器１１０は、例えば、熱伝導性の高い金属素材が用いられて形成される。これにより、容器１１０は、発光発熱部１０１および受光発熱部１０２の熱を容器１１０表面からも放熱することが可能となり、放熱効率を高めることができる。なお、容器１１０は、異物の混入を防止するための防塵機能を備えてもよい。この場合、容器１１０は、完全に密閉せずに、防塵スポンジ等の通気性のある防塵素材を利用して、当該容器１１０を構成する複数の部品の隙間を埋めることで、防塵効果と圧力変動を吸収する効果とを両立することが可能となる。また、容器の各面は、一部に他の構成部品（例えば、受熱部、放熱部、発光発熱部１０１等）が用いられて構成されてもよい。

【0012】

なお、容器１１０は、直方体形状に限らず、少なくとも、第１面１１０－１、第２面１１０－２、および第３面１１０－３を有するものであれば、その他の形状を有してもよい。例えば、容器１１０は、全体的に略直方体形状であるが、直方体形状の一部が改変された形状であってもよい。例えば、容器１１０は、直方体の一つの角が取られた状態の五角柱形状、容器１１０より大きい受光発熱部を覆うように一部（第４面１１０－４、第５面１１０－５等）が突出した形状等であってもよい。

【0013】

発光発熱部１０１は、容器１１０の内部に設けられており、光を射出する際に発熱する部材である。発光発熱部１０１としては、例えば、レーザ光源（ＬＤ）、ＬＥＤ等の固体光源が挙げられる。一般的に光源には許容温度上限が設定されており、その温度以下に冷却することが必要である。また、温度が高いほど光利用効率（消費電力のうち光出力として使われるエネルギーの割合）が下がる特性を持っている。そのため、高輝度の光源システムを成立させる上では、許容温度上限以下であっても、できるだけ温度が低くなるように冷却することが望ましい。そこで、第１実施形態では、図１に示すように、２つの発光発熱部１０１が、容器１１０の第１面１１０－１に設けられている。

【0014】

受光発熱部１０２は、容器１１０の内部に設けられており、光が当たることで発熱する部材である。受光発熱部１０２としては、例えば、蛍光体、カラーフィルタ等が挙げられる。受光発熱部１０２は、例えば、ベース部材に、光変換、波長フィルタ等の機能を備えて構成される。この場合、ベース部材は、回転体であってもよく、静止部材であってもよい。また、ベース部材は、光透過部材であってもよく、反射部材であってもよい。第１実施形態では、図１および図２に示すように、１つの受光発熱部１０２が、容器１１０の第２面１１０－２に設けられており、他の１つの受光発熱部１０２が、容器１１０の第３面１１０－３に設けられている。なお、容器１１０と受光発熱部１０２との間には、保持部品等が設けられてもよい。但し、容器１１０と受光発熱部１０２とは、熱的に互いに接続されていることが好ましい。

【0015】

第１放熱部１０３は、容器１１０の外側に設けられており、主に発光発熱部１０１の熱を放熱する部材である。第１放熱部１０３は、受熱板１０３Ａ、熱輸送部品１０３Ｂ、および放熱部１０３Ｃを有する。受熱板１０３Ａは、発光発熱部１０１の熱を受熱する。熱輸送部品１０３Ｂは、発光発熱部１０１の熱を、受熱板１０３Ａから放熱部１０３Ｃに伝熱する。熱輸送部品１０３Ｂとしては、例えば、ヒートパイプが用いられる。放熱部１０３Ｃは、発光発熱部１０１の熱を放熱する。第１実施形態では、放熱部１０３Ｃとして、伝熱面積拡大のため、フィン形状のヒートシンクを用いているが、これに限らない。第１放熱部１０３は、熱輸送部品１０３Ｂを有することより、熱伝導のみのヒートシンクを使った場合に比べて熱抵抗を下げることができ、冷却効率を高めることが可能となる。なお、第１放熱部１０３の各構成部品間は、熱伝導率が空気よりも大きい部材（例えば、熱伝導グリース、熱伝導シート、金属ろう付け等）で接続されていることが好ましい。第１実施形態では、画像投影装置１００は、２つの第１放熱部１０３（１０３－１，１０３－２）を備える。また、第１実施形態では、図１に示すように、２つの第１放熱部１０３の各々の受熱板１０３Ａが、容器１１０の第１面１１０－１に設けられている。

【0016】

第２放熱部１０４は、容器１１０の外側に設けられており、主に受光発熱部１０２の熱を放熱する部材である。第１実施形態では、第２放熱部１０４として、伝熱面積拡大のため、フィン形状のヒートシンクを用いているが、これに限らない。なお、フィン形状とは、少なくとも凹凸を有するものであればよく、プレートフィン、ピンフィン、コルゲートフィン等を含む。第１実施形態では、図１および図２に示すように、１つの第２放熱部１０４－１が、容器１１０の第２面１１０－２に設けられており、他の１つの第２放熱部１０４－２が、容器１１０の第３面１１０－３に設けられている。これにより、第１実施形態では、受光発熱部１０２を、容器１１０の第２面１１０－２および容器１１０の第３面１１０－３を介して、第２放熱部１０４に熱的に接続することができるため、受光発熱部１０２の熱を熱伝導のみの熱経路によって第２放熱部１０４から効率的に放熱できる。

【0017】

第３放熱部１０５は、画像形成パネル１２５の裏側において、画像形成パネル１２５と熱的に接続されて設けられており、主に画像形成パネル１２５の熱を放熱する。第３放熱部１０５としては、例えば、ヒートシンク、ヒートパイプモジュール、液冷、ペルチェ素子等が挙げられる。

【0018】

吸排気口１０６は、画像投影装置１００の筐体１２０の内側に外気を取り込み、その外気に第１放熱部１０３や第２放熱部１０４からの熱を伝熱させ、高温になった外気を筐体１２０の外部へ排出することで、筐体１２０内の熱を放熱する役割を担う。吸排気口１０６は、二か所以上設けられていることが好ましい。第１実施形態では、図１に示すように、筐体１２０の第７面１２０－７に吸排気口１０６－２が設けられており、筐体１２０の第１２面１２０－１２に、吸排気口１０６－１が設けられている。また、各吸排気口１０６には、気流発生装置１０６Ａが設けられている。

【0019】

（画像投影装置１００における光の経路）
ここで、図１を参照して、第１実施形態に係る画像投影装置１００における光の経路を説明する。ここでは、一例として、発光発熱部１０１に青色レーザ光源を用い、受光発熱部１０２に蛍光体ホイールを用いた場合を説明する。

【0020】

容器１１０の第１面１１０－１に設けられた発光発熱部１０１から出射されたレーザ光は、光学レンズ１２１、ミラー１２２等の複数の光学部品を通過して、受光発熱部１０２に照射されることで、受光発熱部１０２によって蛍光が生成される。

【0021】

画像投影装置１００は、発光発熱部１０１から受光発熱部１０２に至る光路を２組有しており、２組の光路によって生成された２つの蛍光が、合成プリズム１２３で合成されて、ライトトンネル１２４を通り、容器１１０の第６面１１０－６から、容器１１０の外部に設けられている、空間１０８へ出射される。

【0022】

空間１０８に出射された蛍光の合成光は、空間１０８に設けられている画像形成パネル１２５に入射される。これにより、画像形成パネル１２５によって画像が形成され、投射系１２６から当該画像が投影される。

【0023】

（画像投影装置１００における気流流路）
図３は、第１実施形態に係る画像投影装置１００における気流流路を示す図である。第１実施形態に係る画像投影装置１００において、例えば、吸排気口１０６－１から吸気し吸排気口１０６－２で排気する場合、画像投影装置１００における気流流路は、図３に示すように、気流流路１，２を有するものとなる。

【0024】

気流流路１では、吸排気口１０６－１から気流発生装置１０６Ａによって吸気された空気が、電子基板１０９、投射系１２６、第２放熱部１０４－１、第１放熱部１０３－１の順に冷却し、気流発生装置１０６Ａによって吸排気口１０６－２から排気される。

【0025】

気流流路２では、吸排気口１０６－１から気流発生装置１０６Ａによって吸気された空気が、電子基板１０９、第３放熱部１０５、第２放熱部１０４－２、第１放熱部１０３－２の順に冷却し、気流発生装置１０６Ａによって吸排気口１０６－２から排気される。

【0026】

なお、画像投影装置１００は、吸排気口１０６－２から吸気して、吸排気口１０６－１から排気するように構成されてもよい。この場合、画像投影装置１００における気流流路は、図３に示す気流流路と逆向きになる。

【0027】

（効果）
図１に示すように、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、容器１１０の第１面１１０－１に、発光発熱部１０１と、第１放熱部１０３（受熱板１０３Ａ）とが設けられている。これにより、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、発光発熱部１０１の熱を、容器１１０の第１面１１０－１、および、第１放熱部１０３（受熱板１０３Ａ、熱輸送部品１０３Ｂ）を介して、第１放熱部１０３（放熱部１０３Ｃ）から効果的に放熱することができる。

【0028】

第１放熱部１０３に熱輸送するための熱輸送部品１０３Ｂは、図１のとおり平面視したときに曲げが無いため、例えばヒートパイプのように曲げ回数が増えるほど最大熱輸送量が落ちるような熱輸送部品１０３Ｂを用いる場合には、最大熱輸送量を大きく確保することが可能となる。このため、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、発光発熱部１０１の発熱量の許容上限が大きくすることができ、発光発熱部１０１の発光量を大きくすることができるため、より明るい光出力の光源装置を実現することが可能である。

【0029】

また、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、容器１１０の第２面１１０－２に沿って第１放熱部１０３－１および第２放熱部１０４－１が設けられており、容器１１０の第３面１１０－３に沿って第１放熱部１０３－２および第２放熱部１０４－２が設けられている。

【0030】

なお、第１放熱部１０３－１および第２放熱部１０４－１が容器１１０の第２面１１０－２に沿うということは、具体的には、容器１１０の第２面１１０－２と筐体１２０の第８面１２０－８との間の空間に、第１放熱部１０３－１および第２放熱部１０４－１が配置されていることを意味する。

【0031】

同様に、第１放熱部１０３－１および第２放熱部１０４－１が容器１１０の第３面１１０－３に沿うということは、具体的には、容器１１０の第３面１１０－３と筐体１２０の第９面１２０－９との間の空間に、第１放熱部１０３－１および第２放熱部１０４－１が配置されていることを意味する。

【0032】

これにより、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、筐体１２０内（図３に示す気流流路１，２）を滞留無く流れる空気により、第１放熱部１０３および第２放熱部１０４を効果的に冷却することができる。

【0033】

このように、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、第２放熱部１０４の冷却効率を高めることができるため、受光発熱部１０２の温度上昇をより抑制することができる。例えば、受光発熱部１０２が蛍光体の場合、蛍光体温度が低いほど、光変換効率が高いため、一定の励起光量であってもより多くの蛍光を発生させることができ、明るい光出力の光源装置を実現することが可能である。

【0034】

また、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、第１放熱部１０３の一部または全部と、第２放熱部１０４の一部または全部とが、同一の気流流路内に配置されている。これにより、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、筐体１２０内を通る冷却風によって、第１放熱部１０３および第２放熱部１０４から集中的に放熱することができ、第１放熱部１０３および第２放熱部１０４の放熱効率を高めることができる。

【0035】

また、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、発光発熱部１０１が、受熱板１０３Ａに取り付けられており、受熱板１０３Ａと放熱部１０３Ｃとの間が、熱輸送部品１０３Ｂで熱的に接続されている。これにより、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、放熱部１０３Ｃを気流が当たりやすい場所に配置することが可能となり、発光発熱部１０１の冷却性能を高めることができる。

【0036】

また、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、受光発熱部１０２は、容器１１０の内面に取り付けられており、第２放熱部１０４が、容器１１０の外面、且つ、受光発熱部１０２の裏側に取り付けられている。これにより、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、受光発熱部１０２の熱を容器１１０を介して第２放熱部１０４に熱伝導することができ、受光発熱部１０２と第２放熱部１０４との間の熱抵抗を小さくできるため、受光発熱部１０２の冷却性能を高めることができる。

【0037】

（画像投影装置１００の空間構成）
図４は、図１示す画像投影装置１００のＡ－Ａ断面図である。

【0038】

図４に示すように、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、筐体１２０の第８面１２０－８と、容器１１０の第２面１１０－２との間に、第１空間Ａ１を有する。第１空間Ａ１には、第２放熱部１０４－１が配置されている。

【0039】

また、図４に示すように、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、筐体１２０の第９面１２０－９と、容器１１０の第３面１１０－３との間に、第１空間Ａ２を有する。第１空間Ａ２には、第２放熱部１０４－２が配置されている。

【0040】

また、図４に示すように、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、筐体１２０の第１０面１２０－１０と、容器１１０の第４面１１０－４との間に、第２空間Ｂ１を有する。

【0041】

また、図４に示すように、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、筐体１２０の第１１面１２０－１１と、容器１１０の第５面１１０－５との間に、第２空間Ｂ２を有する。

【0042】

なお、第２空間Ｂ１および第２空間Ｂ２には、第２放熱部１０４が配置されていない。

【0043】

第１実施形態に係る画像投影装置１００は、容器１１０の外面と筐体１２０の内面の間の第１空間Ａ１，Ａ２に第１放熱部１０３および第２放熱部１０４を設けることで、第１空間Ａ１，Ａ２がダクトの機能を果たし、ダクトを別途設けなくても第１放熱部１０３および第２放熱部１０４に積極的に冷却風を当てることができ、放熱効率を高めることができる。

【0044】

ここで、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、図４に示すように、容器１１０の第６面１１０－６側から平面視したとき、第１空間Ａ１，Ａ２の断面積が、第２空間Ｂ１，Ｂ２の断面積よりも大きい。これにより、第１実施形態に係る画像投影装置１００は、第１空間Ａ１，Ａ２に気流が流れやすくなるため、第１空間Ａ１，Ａ２に配置された第１放熱部１０３および第２放熱部１０４に冷却風を積極的に当てることができ、放熱効率を上げることができる。

【0045】

〔第２実施形態〕
図５は、第２実施形態に係る画像投影装置１００－２の内部構成図である。以下、第２実施形態に係る画像投影装置１００－２に関し、第１実施形態に係る画像投影装置１００からの変更点を説明する。

【0046】

第２実施形態に係る画像投影装置１００－２では、受光発熱部１０２は、容器１１０内に設けられている部品に取付けられている。このため、第２実施形態に係る画像投影装置１００－２では、受光発熱部１０２の熱が容器１１０内の空気に熱伝達する割合が大きく、容器１１０内の空気から容器１１０外の空気への伝熱効率を高めることが好ましい。

【0047】

そこで、第２実施形態に係る画像投影装置１００－２では、熱輸送部品１１１を使用して、容器１１０内の空気の熱を、第２放熱部１０４に伝熱する構成を有する。具体的には、容器１１０内の受熱部１１２が、容器１１０内の空気の熱を受熱する。そして、熱輸送部品１１１が、受熱部１１２によって受熱された熱を、第２放熱部１０４へ伝熱する。さらに、第２放熱部１０４が、伝熱された熱を、容器１１０外の空気へ放熱する。

【0048】

熱輸送部品１１１には、例えば、ヒートパイプなどの流体を用いたものであることが好ましい。

【0049】

これにより、第２実施形態に係る画像投影装置１００－２は、容器１１０内の空気から第２放熱部１０４までの熱抵抗を小さくすることができ、受光発熱部１０２の冷却性能を高めることができる。

【0050】

なお、第２実施形態に係る画像投影装置１００－２は、容器１１０内に気流発生装置を設けてもよい。これにより、第２実施形態に係る画像投影装置１００－２は、容器１１０内の空気から受熱部１１２への熱伝達率を高めることができる。

【0051】

なお、第２実施形態に係る画像投影装置１００－２は、第２放熱部１０４の熱輸送部品１１１は容器１１０の第６面１１０－６に取付けられているが、第２放熱部１０４－１は容器１１０の第２面１１０－２に沿って配置され、第２放熱部１０４－２は容器１１０の第３面１１０－３に沿って配置されている。このため、第２実施形態に係る画像投影装置１００－２は、第２放熱部１０４を容器１１０の第６面１１０－６に沿って配置した場合と比べて第２放熱部１０４に気流が通りやすくなり、第２放熱部１０４による放熱能力を高めることができる。

【0052】

また、第２実施形態に係る画像投影装置１００－２は、受光発熱部１０２が、回転体であってもよい。この場合、第２実施形態に係る画像投影装置１００－２は、受光発熱部１０２から容器１１０内への空気への熱伝達率が上がり、受光発熱部１０２の冷却効率を高めることができる。

【0053】

〔第３実施形態〕
図６は、第３実施形態に係る画像投影装置１００－３の内部構成図である。以下、第３実施形態に係る画像投影装置１００－３に関し、第１実施形態に係る画像投影装置１００からの変更点を説明する。

【0054】

第３実施形態に係る画像投影装置１００－３は、第２放熱部１０４が、容器１１０と一体的に形成されている。すなわち、第３実施形態に係る画像投影装置１００－３は、容器１１０が有する凸部が、第２放熱部１０４として機能する。これにより、第３実施形態に係る画像投影装置１００－３は、容器１１０と第２放熱部１０４の間の接触熱抵抗を下げることができるため、受光発熱部１０２の冷却効率を高めることができる。さらに、第３実施形態に係る画像投影装置１００－３は、部品点数が減るため、低コスト化を実現することができる。

【0055】

第３実施形態に係る画像投影装置１００－３は、容器１１０の第６面１１０－６にも、第２放熱部１０４として機能する凸部が設けられている。これにより、第３実施形態に係る画像投影装置１００－３は、容器１１０の第６面１１０－６からも、受光発熱部１０２の熱を放熱することができる。

【0056】

また、第３実施形態に係る画像投影装置１００－３は、吸排気口１０６－１に、気流発生装置１０６Ａが設けられていない。このように、気流発生装置１０６Ａは、吸排気口１０６－１，１０６－２のいずれか一方のみに設けられてもよい。

【0057】

〔第４実施形態〕
図７は、第４実施形態に係る画像投影装置１００－４の内部構成図である。図８は、図７に示す画像投影装置１００－４のＢ－Ｂ断面図である。図９は、第４実施形態に係る画像投影装置１００－４における気流流路を示す図である。以下、第４実施形態に係る画像投影装置１００－４に関し、第１実施形態に係る画像投影装置１００からの変更点を説明する。

【0058】

図７に示すように、第４実施形態に係る画像投影装置１００－４は、発光発熱部１０１が取り付けられている受熱板１０３Ａの対面に、放熱部１０３Ｃが追加で設けられている。

【0059】

これにより、第４実施形態に係る画像投影装置１００－４は、発光発熱部１０１の近傍に追加の放熱部１０３Ｃを有するため、発光発熱部１０１と追加の放熱部１０３Ｃとの間の熱抵抗を小さくすることができ、よって、発光発熱部１０１の冷却性能を高めることができる。

【0060】

また、第４実施形態に係る画像投影装置１００－４は、発光発熱部１０１の熱を３つの放熱部１０３Ｃから放熱できるため、放熱面積が増え、発光発熱部１０１の冷却能力を高めることができる。

【0061】

さらに、図８に示すように、第４実施形態に係る画像投影装置１００－４は、追加で設けられた放熱部１０３Ｃに対して冷却のための空気を供給するため、筐体１２０の第１１面１２０－１１に、吸排気口１０６－３を追加で設けている。

【0062】

これにより、第４実施形態に係る画像投影装置１００－４は、図９において矢印で示すように、追加で設けられた放熱部１０３Ｃへの気流を発生させ、放熱部１０３Ｃによる放熱能力を高めることができる。

【0063】

吸排気口１０６－３の設置先は、筐体１２０の第１１面１２０－１１に限らない。

【0064】

例えば、追加で設けられた放熱部１０３Ｃがプレートフィンタイプのヒートシンクである場合、プレートフィンの面が筐体１２０の第８面１２０－８および第９面１２０－９に沿った配置であれば、フィン間に気流が流れやすいように、吸排気口１０６－３は、筐体１２０の第１０面１２０－１０および第１１面１２０－１１の一方または双方に設けられてもよい。

【0065】

また、例えば、プレートフィンの面が筐体１２０の第１０面１２０－１０および第１１面１２０－１１に沿った配置であれば、フィン間に気流が流れやすいように、吸排気口１０６－３は、筐体１２０の第８面１２０－８および第９面１２０－９の一方または双方に設けられてもよい。

【0066】

但し、追加で設けられる放熱部１０３Ｃは、少なくとも凹凸があればよく、プレートフィン、ピンフィン、コルゲートフィン等を含む。

【0067】

なお、第４実施形態に係る画像投影装置１００－４は、１枚の受熱板１０３Ａに２つの発光発熱部１０１が取り付けられているため、２つの発光発熱部１０１の温度差を小さくすることができる。

【0068】

例えば、発光発熱部１０１がレーザ光源である場合、レーザ光源は温度によって光利用効率が変化する特性を持っているため、２つの発光発熱部１０１の温度差が小さくなることで、２つの発光発熱部１０１の発光量の差が小さくなる。このため、第４実施形態に係る画像投影装置１００－４は、より均一な画像を投影することができる。

【0069】

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形又は変更が可能である。

【符号の説明】

【0070】

１００，１００－２，１００－３，１００－４ 画像投影装置
１０１ 発光発熱部
１０２ 受光発熱部
１０３，１０３－１，１０３－２ 第１放熱部
１０３Ａ 受熱板
１０３Ｂ 熱輸送部品
１０３Ｃ 放熱部
１０４，１０４－１，１０４－２ 第２放熱部
１０５ 第３放熱部
１０６，１０６－１，１０６－２，１０６－３ 吸排気口
１０６Ａ 気流発生装置
１０８ 空間
１０９，１０９－２ 電子基板
１１０ 容器
１１０－１ 第１面
１１０－２ 第２面
１１０－３ 第３面
１１０－４ 第４面
１１０－５ 第５面
１１０－６ 第６面
１１１ 熱輸送部品
１１２ 受熱部
１２０ 筐体
１２０－７ 第７面
１２０－８ 第８面
１２０－９ 第９面
１２０－１０ 第１０面
１２０－１１ 第１１面
１２０－１２ 第１２面
１２１ 光学レンズ
１２２ ミラー
１２３ 合成プリズム
１２４ ライトトンネル
１２５ 画像形成パネル
１２６ 投射系
Ａ１，Ａ２ 第１空間
Ｂ１，Ｂ２ 第２空間

【先行技術文献】

【特許文献】

【0071】

【特許文献1】特許第６７８３５４５号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】