特許 7499559 冷却装置、光源装置及び投影装置

(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】2024-06-06

(45)【発行日】2024-06-14

(54)【発明の名称】冷却装置、光源装置及び投影装置

(51)【国際特許分類】

   F21V 29/71 20150101AFI20240607BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20240607BHJP

   F21V 7/00 20060101ALI20240607BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20240607BHJP

   F21V 29/51 20150101ALI20240607BHJP

   F21V 29/76 20150101ALI20240607BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20240607BHJP

   G03B 21/14 20060101ALI20240607BHJP

   G03B 21/16 20060101ALI20240607BHJP

   H01L 23/427 20060101ALI20240607BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20240607BHJP

   H05K 7/20 20060101ALI20240607BHJP

   F21Y 115/30 20160101ALN20240607BHJP

【ＦＩ】

F21V29/71

F21S2/00 340

F21V7/00 590

F21V29/503 100

F21V29/51

F21V29/76

G03B21/00 F

G03B21/14 A

G03B21/16

H01L23/46 B

H04N5/74 Z

H05K7/20 B

H05K7/20 R

F21Y115:30

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2018186669

(22)【出願日】2018-10-01

(65)【公開番号】P2020057498

(43)【公開日】2020-04-09

【審査請求日】2021-09-01

【審判番号】

【審判請求日】2023-02-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】上田 智之

【合議体】

【審判長】一ノ瀬 覚

【審判官】澤崎 雅彦

【審判官】中村 則夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－２２５００９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０３７２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０２２８２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－２１１６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１０１０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２７６５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

F21V 29/71

F21S 2/00

F21V 29/503

F21V 29/51

G03B 21/16

H01L 23/427

H05K 7/20

H05B 45/00

F21V 29/76

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

１本以上の棒状のヒートパイプと、
前記ヒートパイプを選択的に挿通可能な前記ヒートパイプの本数よりも多い複数の貫通孔が形成された複数のフィンを有する放熱部と、
を備え、
前記複数のフィンは、互いに同一形状の第１のフィンと、第２のフィンと、を含み、
前記第１のフィン及び前記第２のフィンにおける前記複数の貫通孔は、ともに、第１の貫通孔と、前記第１の貫通孔と異なる位置に配置された第２の貫通孔と、を含み、
前記ヒートパイプのうちの１本の第１ヒートパイプが、前記第１のフィンの前記第１の貫通孔を貫通し且つ前記第１のフィンの前記第２の貫通孔に貫通しないとともに、前記第２のフィンの前記第２の貫通孔を貫通し且つ前記第２のフィンの前記第１の貫通孔を貫通していないことによって、前記第１のフィン及び前記第２のフィンが、前記第１の貫通孔の位置と前記第２の貫通孔の位置とのずれ量だけずらされて配置されていることを特徴とする冷却装置。

【請求項2】

前記複数の貫通孔は列を成すように配置されることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。

【請求項3】

前記放熱部は、複数の前記フィンから成る複数のユニットに分割されており、
前記第１ヒートパイプが挿通する前記フィンの前記貫通孔の位置は、隣り合うユニットで異なる、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷却装置。

【請求項4】

前記複数の貫通孔は二列に配置され、
第一列の前記貫通孔と第二列の前記貫通孔とは千鳥状にずれて配置される、
ことを特徴とする請求項２に記載の冷却装置。

【請求項5】

前記フィンは矩形板状に形成され、
前記第一列の前記貫通孔から前記フィンの前記第一列側の縁部までの距離と、前記第二列の前記貫通孔から前記フィンの前記第二列側の縁部までの距離とは同じである、
ことを特徴とする請求項４に記載の冷却装置。

【請求項6】

前記フィンの前記第一列側の縁部には前記フィンの一方の面側に屈曲する第一屈曲部が形成され、
前記フィンの前記第二列側の縁部には前記フィンの他方の面側に屈曲する第二屈曲部が形成される、
ことを特徴とする請求項５に記載の冷却装置。

【請求項7】

前記第１ヒートパイプの外周形状及び前記貫通孔の内径形状は、円形又は楕円形であることを特徴とする請求項１乃至請求項６の何れかに記載の冷却装置。

【請求項8】

前記貫通孔の内縁には前記フィンの板厚方向に延設される短円筒状の内壁が形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れかに記載の冷却装置。

【請求項9】

請求項１乃至請求項８の何れかに記載の冷却装置と、
青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を出射する発光素子と、
第１のパネルと、
前記第１のパネルに接し、前記第１のパネルと異なる側を向いた第２のパネルと、
を備え、
前記第１パネル及び前記第２のパネルの間の角部は湾曲形状であり、
前記第１のフィン及び前記第２のフィンは、前記角部の近傍に配置されていることを特徴とする光源装置。

【請求項10】

請求項９に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子及び前記光源装置を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする投影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、冷却装置、光源装置及びこの光源装置を備える投影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

今日、パーソナルコンピュータの画面やビデオ画像、さらにメモリカード等に記憶されている画像データによる画像等をスクリーンに投影する投影装置（プロジェクタ）が提案されている。このような投影装置が備える光源装置の発光素子として、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザ発光素子、有機ＥＬ、あるいは蛍光体等が用いられている。

【0003】

光源装置はその駆動により発熱を伴うため、種々の冷却技術が提案されている。例えば特許文献１の空冷式のヒートシンクは、複数の貫通孔が穿たれて発熱体が当接される受熱体と、その貫通孔と同数のヒートパイプと、このヒートパイプの外周に装着された複数のフィンとを備えている。フィンは、矩形状に形成された金属材の薄板であり、ヒートパイプが挿通される貫通孔をヒートパイプと同数有している。各フィンはヒートパイプの長さ方向に沿って互いに間隔を隔てられて装着されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平７－２６３６０１号公報

【発明の開示】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１のヒートシンクでは、ヒートパイプに対するフィンの位置の設定範囲がヒートパイプの長さ方向に制限される。そのため、冷却風の流路を形成する周辺部材の形状によっては、フィンを配列できない場合がある。流路に沿って外形形状の異なる複数種類のフィンをヒートパイプに取り付けて最適化しようとすると、フィンの製造コストや管理コストの増加が生じてしまう。また、配置できない一部のフィンをヒートシンクから取り除くと、ヒートシンクの冷却機能が低下することも想定される。

【0006】

本発明は以上の点に鑑み、簡易な構成で冷却効率のよい冷却装置、光源装置及び投影装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る冷却装置は、１本以上の棒状のヒートパイプと、前記ヒートパイプを選択的に挿通可能な前記ヒートパイプの本数よりも多い複数の貫通孔が形成された複数のフィンを有する放熱部と、を備え、前記複数のフィンは、互いに同一形状の第１のフィンと、第２のフィンと、を含み、前記第１のフィン及び前記第２のフィンにおける前記複数の貫通孔は、ともに、第１の貫通孔と、前記第１の貫通孔と異なる位置に配置された第２の貫通孔と、を含み、前記ヒートパイプのうちの１本の第１ヒートパイプが、前記第１のフィンの前記第１の貫通孔を貫通し且つ前記第１のフィンの前記第２の貫通孔に貫通しないとともに、前記第２のフィンの前記第２の貫通孔を貫通し且つ前記第２のフィンの前記第１の貫通孔を貫通していないことによって、前記第１のフィン及び前記第２のフィンが、前記第１の貫通孔の位置と前記第２の貫通孔の位置とのずれ量だけずらされて配置されていることを特徴とする。

【0008】

本発明に係る光源装置は、上述に記載の冷却装置と、青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を出射する発光素子と、第１のパネルと、前記第１のパネルに接し、前記第１のパネルと異なる側を向いた第２のパネルと、を備え、前記第１パネル及び前記第２のパネルの間の角部は湾曲形状であり、前記第１のフィン及び前記第２のフィンは、前記角部の近傍に配置されていることを特徴とする。

【0009】

本発明に係る投影装置は、上述に記載の光源装置と、前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、前記表示素子及び前記光源装置を制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、簡易な構成で冷却効率のよい冷却装置、光源装置及び投影装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の実施形態１に係る投影装置の機能回路ブロック図である。

【図2】本発明の実施形態１に係る投影装置の内部構造の平面模式図である。

【図3】本発明の実施形態１に係る冷却装置の斜視図である。

【図4】本発明の実施形態１に係るフィンを示す図であり、（ａ）はフィンの斜視図であり、（ｂ）は図４（ａ）のフィンの貫通孔周辺のＩＶｂ－ＩＶｂ断面図である。

【図5】本発明の実施形態２に係る冷却装置の斜視図である。

【図6】本発明の実施形態２に係るフィンを示す図であり、（ａ）はフィンの斜視図であり、（ｂ）は図６（ａ）のフィンの貫通孔周辺のＶＩｂ－ＶＩｂ断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。図１は、投影装置１０の機能ブロック図である。

【0013】

制御手段は、制御部３８、入出力インターフェース２２、画像変換部２３、表示エンコーダ２４、表示駆動部２６等から構成される。入出力コネクタ部２１から入力された各種規格の画像信号は、制御手段により、入出力インターフェース２２及びシステムバス（ＳＢ）を介して画像変換部２３で表示に適した所定のフォーマットの画像信号に統一するように変換され、表示エンコーダ２４に出力される。

【0014】

制御部３８は、投影装置１０内の各回路の動作制御を司るものであって、演算装置としてのＣＰＵや各種セッティング等の動作プログラムを固定的に記憶したＲＯＭ及びワークメモリとして使用されるＲＡＭ等により構成されている。

【0015】

表示エンコーダ２４は、入力された画像信号をビデオＲＡＭ２５に展開記憶させた上で、ビデオＲＡＭ２５の記憶内容からビデオ信号を生成して表示駆動部２６に出力する。

【0016】

表示駆動部２６は、表示エンコーダ２４から出力された画像信号に対応して適宜フレームレートで空間的光変調素子（ＳＯＭ）である表示素子５１を駆動する。

【0017】

投影装置１０は、青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を出射する光源装置６０を備える。光源装置６０から出射された出射光は表示素子５１に照射されることにより表示素子５１で反射されて画像光を形成する。反射された画像光は後述する投影側光学系２２０を介してスクリーン等に投影される。

【0018】

投影側光学系２２０は可動レンズ群を有する。可動レンズ群は、レンズモータ４５によりズーム調整やフォーカス調整のための駆動を行う。

【0019】

画像圧縮／伸長部３１は、再生時にメモリカード３２に記録された画像データを読み出し、一連の動画を構成する個々の画像データを１フレーム単位で伸長する。また、画像圧縮／伸長部３１は、伸長した画像データを、画像変換部２３を介して表示エンコーダ２４に出力し、メモリカード３２に記憶された画像データに基づいて動画等の表示を可能とする処理を行わせる。

【0020】

キー／インジケータ部３７は、投影装置１０の筐体に設けられる。キー／インジケータ部３７からの操作信号は制御部３８に直接送出される。リモートコントローラからのキー操作信号は、Ｉｒ受信部３５で受信され、Ｉｒ処理部３６で復調されて制御部３８に出力される。

【0021】

制御部３８にはシステムバス（ＳＢ）を介して音声処理部４７が接続されている。音声処理部４７は、ＰＣＭ音源等の音源回路を備えており、投影モード及び再生モード時には音声データをアナログ化し、スピーカ４８を駆動して拡声放音させる。

【0022】

制御部３８は、光源制御回路４１を制御している。この光源制御回路４１は、画像生成時に要求される所定波長帯域の光源光が光源装置６０から出射されるように制御する。

【0023】

また、制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３に光源装置６０等に設けた複数の温度センサによる温度検出を行わせ、この温度検出の結果から冷却ファン５１０，５２０（図２参照）の回転速度を制御させることができる。制御部３８は、冷却ファン駆動制御回路４３にタイマー等によって投影装置本体の電源オフ後も冷却ファン５１０，５２０の回転を持続させる、あるいは、温度センサによる温度検出の結果によっては投影装置１０本体の電源をオフにする等の制御も行なわせることができる。

【0024】

次に、投影装置１０の内部構造について述べる。図２は、投影装置１０の内部構造を示す平面模式図である。投影装置１０は、背面パネル１３の近傍に主制御回路基板２４１や電源制御回路基板２４２を備える。なお、以下の説明において、投影装置１０における左右とは投影方向に対しての左右方向を示し、前後とは投影装置１０から見た投影光の進行方向に対しての前後方向を示す。

【0025】

光源装置６０は、励起光照射装置７０、緑色光源装置８０及び赤色光源装置１２０を有する。また、光源装置６０は、出射した光を光源側光学系１７０に導光する導光光学系１４０を備える。

【0026】

励起光照射装置７０は、投影装置１０の筐体内において右側パネル１４近傍に配置される青色光源装置である。励起光照射装置７０には、半導体発光素子である複数の青色レーザダイオード７１が設けられる。また、各青色レーザダイオード７１の光軸上には、青色レーザダイオード７１からの出射光を、指向性を高めるように平行光に変換するコリメータレンズ７３が配置されている。なお、本実施形態において、青色レーザダイオード７１及びコリメータレンズ７３は、それぞれ２行６列の合計１２個が配置される。複数の青色レーザダイオード７１は、光源ホルダ７４により保持される。

【0027】

コリメータレンズ７３の正面には、集光レンズ７５が設けられる。集光レンズ７５は、各コリメータレンズ７３から出射された青色波長帯域光を集光し、拡散板７６に導光する。拡散板７６は、入射した青色波長帯域光を拡散透過し、蛍光板装置１００へ導光する。

【0028】

赤色光源装置１２０は、赤色光源１２１と、集光レンズ群１２５とを備える。赤色光源１２１は、赤色波長帯域の光を出射する半導体発光素子である赤色発光ダイオードである。赤色光源１２１は、青色レーザダイオード７１の出射光と光軸が平行となるように配置される。集光レンズ群１２５は、赤色光源１２１から出射された赤色波長帯域光を集光する。

【0029】

励起光照射装置７０の右側パネル１４側には、励起光照射装置７０の冷却装置３００が配置される。また、赤色光源装置１２０の正面パネル１２側には、赤色光源装置１２０の冷却装置４００が配置される。冷却装置３００と冷却装置４００との間には冷却ファン５１０が配置されている。また、冷却装置４００の左側パネル１５側にも冷却ファン５２０が配置されている。冷却ファン５１０及び冷却ファン５２０は、軸流ファンである。また、冷却ファン５１０，５２０は、例えば、投影装置１０の左側パネル１５側から吸気した空気を、冷却装置３００，４００の各フィン３４０，４４０に通風させた後に右側パネル１４側から排気させることができる。よって、青色レーザダイオード７１及び赤色光源１２１は、それぞれの冷却装置３００，４００により冷却される。

【0030】

緑色光源装置８０を構成する蛍光板１０１は、投影装置１０の略中央に配置される。蛍光板１０１は、円板状に形成され、励起光照射装置７０から出射された励起光の光路上に配置される。蛍光板１０１は、図示しない駆動モータにより回転駆動される。

【0031】

蛍光板１０１の励起光照射装置７０側には集光レンズ群１１１が配置され、蛍光板１０１の反射ミラー１４４側にも図示しない集光レンズが配置される。

【0032】

集光レンズ群１１１は、励起光照射装置７０から出射されて第一ダイクロイックミラー１４１を透過した励起光の光線束を、蛍光板１０１に集光させるとともに蛍光板１０１から励起光照射装置７０側に出射される蛍光光を集光する。

【0033】

蛍光板１０１の基材には銅やアルミニウム等からなる金属基材を用いることができる。この基材の励起光照射装置７０側の表面には、環状の溝が形成される。この溝の底部は銀蒸着等によってミラー加工がされており、その底部には発光素子である緑色蛍光体が敷設されている。また、透過領域には基材の切抜き透光部に透光性を有する透明基材が嵌入される。なお、透過領域として、励起光を拡散透過する領域を配置する場合、切抜き透孔部には表面をサンドブラスト等で微細凹凸を設けた透明基材が嵌入される。蛍光発光領域と透過領域は、蛍光板１０１上に周方向に連続して設けられている。

【0034】

蛍光板１０１の緑色蛍光体は、励起光照射装置７０から出射された青色波長帯域光が照射されると緑色波長帯域光を蛍光光として出射する。蛍光発光された緑色波長帯域光は、右側パネル１４側へ出射され、集光レンズ群１１１に入射する。一方、透過領域に入射した青色波長帯域光は、蛍光板１０１を透過又は拡散透過して、反射ミラー１４４側へ導光される。

【0035】

導光光学系１４０は、青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光の光線束を集光させる集光レンズや、各色波長帯域の光線束の光軸を変換して同一の光軸に導光する反射ミラーやダイクロイックミラー等を備える。具体的に、導光光学系１４０は、第一ダイクロイックミラー１４１、第二ダイクロイックミラー１４２、第三ダイクロイックミラー１４３、反射ミラー１４４、及び複数の集光レンズ１４５を備える。

【0036】

第一ダイクロイックミラー１４１は、拡散板７６と集光レンズ群１１１の間に配置される。第一ダイクロイックミラー１４１は、青色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射する。励起光照射装置７０から出射された青色波長帯域光は、第一ダイクロイックミラー１４１を透過して蛍光板１０１に導光される。また、蛍光板１０１から出射された緑色波長帯域光は、第一ダイクロイックミラー１４１により反射され、集光レンズ１４５を介して第二ダイクロイックミラー１４２に導光される。

【0037】

第二ダイクロイックミラー１４２は、第一ダイクロイックミラー１４１から出射された緑色波長帯域光と、赤色光源装置１２０から出射された赤色波長帯域光とが、交差する位置に配置される。第二ダイクロイックミラー１４２は、緑色波長帯域光を反射し、赤色波長帯域光を透過する。第一ダイクロイックミラー１４１で反射された緑色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４２により反射され、左側パネル１５側に配置された集光レンズ１４５を介して第三ダイクロイックミラー１４３に導光される。

【0038】

また、赤色光源装置１２０から出射された赤色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー１４２を透過し、緑色波長帯域光と光軸が一致する。その後、赤色波長帯域光は、集光レンズ１４５を介して第三ダイクロイックミラー１４３に導光される。

【0039】

一方、励起光照射装置７０から出射されて蛍光板１０１の透過領域を透過した青色波長帯域光は、反射ミラー１４４により反射し、集光レンズ１４５を介して第三ダイクロイックミラー１４３に導光される。

【0040】

第三ダイクロイックミラー１４３は、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を反射し、青色波長帯域光を透過する。よって、第二ダイクロイックミラー１４２で反射した緑色波長帯域光と、第二ダイクロイックミラー１４２を透過した赤色波長帯域光は、第三ダイクロイックミラー１４３で反射され、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３に入射する。一方、反射ミラー１４４で反射した青色波長帯域光は、第三ダイクロイックミラー１４３を透過し、光源側光学系１７０の集光レンズ１７３に導光される。

【0041】

このように、青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光の各光軸は、第三ダイクロイックミラー１４３で透過又は反射することにより一致する。

【0042】

光源側光学系１７０は、集光レンズ１７３、導光装置１７５、集光レンズ１７８、照射ミラー１８５、ＴＩＲプリズム１８８（Ｔｏｔａｌ Ｉｎｔｅｒｎａｌ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｓｍ，内部全反射プリズム）を備える。なお、ＴＩＲプリズム１８８は、後述の投影側光学系２２０の一部でもある。集光レンズ１７３は、第三ダイクロイックミラー１４３から出射された光を集光する。集光レンズ１７３により集光された青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光は、ライトトンネル等の導光装置１７５に入射する。導光装置１７５に入射した光線束は均一な強度分布に調整される。

【0043】

集光レンズ１７８は、導光装置１７５の正面パネル１２側の光軸上に配置される。導光装置１７５から出射された光線束は、集光レンズ１７８で集光されて照射ミラー１８５に照射される。

【0044】

投影側光学系２２０は、ＴＩＲプリズム１８８、表示素子５１、レンズ鏡筒２２１、非球面ミラー２４０を有する。照射ミラー１８５で反射された光線束は、ＴＩＲプリズム１８８に入射し、正面パネル１２側に配置された表示素子５１の画像形成面に照射される。表示素子５１により形成された画像光は、背面パネル１３側に設けられたレンズ鏡筒２２１内の固定レンズ群や可動レンズ群２３５を介して、非球面ミラー２４０に照射される。

【0045】

非球面ミラー２４０により反射された画像光は、カバーガラス２５０を介して投影装置１０の外部に出射され、スクリーン等に投影される。

【0046】

このように投影装置１０を構成することで、蛍光板１０１を回転させるとともに励起光照射装置７０及び赤色光源装置１２０から異なるタイミングで光を出射すると、青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光の各光は、導光光学系１４０を介して光源側光学系１７０に順次入射し、その後表示素子５１に照射される。そのため、表示素子５１であるＤＭＤが表示させるデータに応じて各色の光を時分割反射することにより、投影装置１０はスクリーンにカラー画像を投影することができる。

【0047】

次に、冷却装置３００について説明する。図３は冷却装置３００の斜視図である。また、図４（ａ）は冷却装置３００のフィン３４０の斜視図であり、図４（ｂ）はフィン３４０の貫通孔３４４周辺のＩＶｂ－ＩＶｂ断面図である。

【0048】

冷却装置３００は、図２の青色レーザダイオード７１から発生した熱が伝達される受熱体３１０と、受熱体３１０に接続されるヒートパイプ３２０と、ヒートパイプ３２０に接続されるヒートシンク３３０（放熱部）とを備える。

【0049】

受熱体３１０は、略矩形板状に形成され、図２の青色レーザダイオード７１を保持する光源ホルダ７４と直接的に又は緩衝部材等を介して間接的に接続される。青色レーザダイオード７１から発生した熱の殆どは受熱体３１０に伝達される。受熱体３１０は、ヒートパイプ３２０を配置させる断面視凹円弧状の溝部３１１を有する。溝部３１１は受熱体３１０の長尺方向の両端に亘って形成される。受熱体３１０の四隅の角部には、光源ホルダ７４等との固定に使用される螺子孔３１２が形成される。また、受熱体３１０の長尺方向の両端部には、それぞれ丸孔状の位置決め孔３１３及び長孔状の位置決め孔３１４が形成される。従って、光源ホルダ７４に設けられた位置決め用のノックピン等を位置決め孔３１３，３１４に容易に挿入させて、受熱体３１０を螺子孔３１２により光源ホルダ７４に固定することができる。

【0050】

ヒートパイプ３２０は円柱棒状に形成されて外周形状が断面視略円形に形成される。ヒートパイプ３２０の基端３２０ａ側は、受熱体３１０の溝部３１１に係合して固定される。よって、ヒートパイプ３２０は、青色レーザダイオード７１等の熱源と受熱体３１０を介して熱接続される。

【0051】

ヒートシンク３３０は、ヒートパイプ３２０の先端３２０ｂ側において、複数のフィン３４０を平行に重ねて並設することにより形成される。図４（ａ）に示すように、フィン３４０は、長矩形板状に形成される。フィン３４０の短辺縁部３４０ａ，３４０ｂには、フィン３４０の一方の面３４１ａ側に略９０度で折り曲げられた屈曲部３４２，３４３が形成される。２つの屈曲部３４２，３４３は短辺縁部３４０ａ，３４０ｂから同方向に折り曲げられている。複数のフィン３４０を重ねて並設する際、各屈曲部３４２，３４３の先端側は、隣接するフィン３４０の屈曲部３４２，３４３の基端側に当接させることができる（図３参照）。本実施形態ではフィン３４０の短尺方向の全体に亘って、隣接するフィン３４０の屈曲部３４２，３４３同士を当接させている。従って、ヒートシンク３３０全体の剛性を向上させることができる。また、フィン３４０間を流通する冷却風をフィン３４０の短尺方向に容易に案内することができる。

【0052】

フィン３４０には受熱体３１０から延設されるヒートパイプ３２０の本数よりも多数の貫通孔３４４（３４４ａ～３４４ｅ）が形成される。貫通孔３４４は、内径形状が略円形に形成され、一方向（本実施形態ではフィン３４０の短尺方向）へ向かって列を成すように一列で配置される。貫通孔３４４の配列方向と短辺縁部３４０ａ，３４０ｂとは略平行に形成される。各貫通孔３４４ａ～３４４ｅは、貫通孔３４４の直径よりも大きいピッチＡで略等間隔に配置される。

【0053】

図４（ｂ）の断面図に示すように、貫通孔３４４の内縁には貫通方向に延設された短円筒状の内壁３４５が形成される。内壁３４５は屈曲部３４２，３４３の折り曲げ方向と同じ一方の面３４１ａ側に延設される。内壁３４５の基端側は貫通孔３４４の周縁と湾曲しながら接続され、内壁３４５の先端部３４５ａ付近はフィン３４０の板面と略直角となるように形成される。各貫通孔３４４ａ～３４４ｅにはヒートパイプ３２０を選択的に挿通させて固定させることができる。ヒートパイプ３２０の外周面と内壁３４５の先端部３４５ａ側の内周面とは、環状に略面当接される。また、ヒートパイプ３２０と内壁３４５とはクリーム半田等を用いたロウ付けにより固定することができる。よって、ヒートパイプ３２０とフィン３４０とは、熱伝導性が良く容易に固定させることができる。

【0054】

図３に戻り、フィン３４０の固定位置は、受熱体３１０側から徐々にずれて配置される。図３では、ヒートシンク３３０のうち、ヒートパイプ３２０が挿入される貫通孔３４４ａ～３４４ｅが共通するように連続配置されたフィン３４０の纏まりを、第一ユニット３３０ａ、第二ユニット３３０ｂ及び第三ユニット３３０ｃとして示している。

【0055】

第一ユニット３３０ａに含まれる２４枚のフィン３４０は、貫通孔３４４ｃ（図４（ａ）も参照）にヒートパイプ３２０を挿通させている。第二ユニット３３０ｂに含まれる８枚のフィン３４０は、貫通孔３４４ｄにヒートパイプ３２０を挿通させている。また、第三ユニット３３０ｃに含まれる８枚のフィン３４０は、貫通孔３４４ｅにヒートパイプ３２０を挿通させている。このように、ヒートパイプ３２０を挿通させる貫通孔３４４ａ～３４４ｅの位置を選択することにより、光源装置６０と投影装置１０との間等の空間の形状に応じて各フィン３４０の位置を任意にずらすことができる。

【0056】

本実施形態の投影装置１０は、図２に示すように、正面パネル１２と右側パネル１４との角部が平面視円弧状に湾曲しているが、フィン３４０に複数の貫通孔３４４ａ～３４４ｅを設けてヒートパイプ３２０を選択的に挿通可能な構成としたため、より多くのフィン３４０を筐体等の他の部材と干渉を避けて配置させることができる。そのため、冷却装置３００の冷却性能を向上させ、限られた空間を光源の冷却に効率良く使用をすることができる。

【0057】

また、冷却装置３００はフィン３４０の位置を任意に設定可能であるため、空間に余裕がある場合は、第一ユニット３３０ａ又は第二ユニット３３０ｂのようにフィン３４０と冷却ファン５１０との距離を離して（図２参照）通風抵抗を低減することができ、空気の輸送能力の低下や騒音の発生を防止することができる。

【0058】

さらに、フィン３４０をずらして配置可能な冷却装置３００は、異なる形状の複数のフィン３４０を予め用意しておく必要が無いため、フィン３４０の製作コストや管理コストを増加させることなくフィン３４０を空間形状に適合させての配置させることができる。

【0059】

なお、図２に示した冷却装置４００も、冷却装置３００のフィン３４０と同様に複数の貫通孔が形成されたフィン４４０を備えて、フィン４４０の位置を受熱体４１０及びヒートパイプ４２０に対してずれて配置可能な構成としてもよい。

【0060】

（実施形態２）
次に、実施形態２について説明する。図５は本実施形態の冷却装置３００Ａの斜視図である。また、図６（ａ）は冷却装置３００Ａのフィン３４０Ａの斜視図であり、図６（ｂ）はフィン３４０Ａの貫通孔３４４周辺のＶＩｂ－ＶＩｂ断面図である。なお、冷却装置３００Ａの説明において、冷却装置３００と同様の構成については同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

【0061】

冷却装置３００Ａは、図２の青色レーザダイオード７１から発生した熱が伝達される受熱体３１０と、受熱体３１０と接続されるヒートパイプ３２０と、ヒートパイプ３２０と接続されるヒートシンク３３０Ａ（放熱部）とを備える。冷却装置３００Ａの受熱体３１０及びヒートパイプ３２０の構成は冷却装置３００と同様である。

【0062】

ヒートシンク３３０Ａは、複数のフィン３４０Ａを平行に重ね合わせて並設することにより形成される。図６（ａ）に示すように、フィン３４０Ａは、長矩形板状に形成される。フィン３４０Ａの上方の短辺縁部３４０ａには、フィン３４０Ａの一方の面３４１ａ側に略９０度で折り返された屈曲部３４６（第一屈曲部）が形成される。フィン３４０Ａの下方の短辺縁部３４０ｂには、フィン３４０Ａの一方の面３４１ａ側と反対側の他方の面３４１ｂ側に略９０度で折り返された屈曲部３４７（第二屈曲部）が形成される。従って、２つの屈曲部３４６及び屈曲部３４７は、各短辺縁部３４０ａ，３４０ｂから異なる方向に折り曲げられている。複数のフィン３４０Ａを重ねて並設する際、各屈曲部３４６，３４７の先端側は、隣接するフィン３４０Ａの屈曲部３４６，３４７の基端側に当接させることができる（図５参照）。

【0063】

フィン３４０Ａには複数の貫通孔３４４（３４４ａ～３４４ｉ）が形成される。貫通孔３４４は略円形に形成され、フィン３４０Ａの一方向（本実施形態ではフィン３４０の短尺方向）へ向かって列を成すように二列で配置される。各列における貫通孔３４４の配列方向と短辺縁部３４０ａ，３４０ｂとは略平行に形成される。屈曲部３４６側の第一列Ｒ１には５個の貫通孔３４４ａ～３４４ｅが設けられ、屈曲部３４７側の第二列Ｒ２には４個の貫通孔３４４ｆ～３４４ｉが設けられる。

【0064】

第一列Ｒ１の貫通孔３４４ａ～３４４ｅ及び第二列Ｒ２の貫通孔３４４ｆ～３４４ｉは、各列において貫通孔３４４の直径よりも大きいピッチＡで略等間隔に配置される。また、第一列Ｒ１の貫通孔３４４ａ～３４４ｅと第二列Ｒ２の貫通孔３４４ｆ～３４４ｉとは千鳥状にずれて配置される。すなわち、第二列Ｒ２の貫通孔３４４ｆ～３４４ｉは、第一列Ｒ１の貫通孔３４４ａ～３４４ｅに対して、第一列Ｒ１及び第二列Ｒ２が形成されるフィン３４０Ａの短尺方向にピッチＡの半分だけずれて配置される。第一列Ｒ１と第二列Ｒ２の位置は、フィン３４０Ａの上下対称となるように配列される。従って、第一列Ｒ１の各貫通孔３４４ａ～３４４ｅから第一列Ｒ１側（上方）の短辺縁部３４０ａまでの距離と、第二列Ｒ２の各貫通孔３４４ｆ～３４４ｉから第二列Ｒ２側（下方）の短辺縁部３４０ｂまでの距離とは略同じとなるように形成される。

【0065】

図６（ｂ）の断面図に示すように、第一列Ｒ１の貫通孔３４４ａ～３４４ｅの内縁にはフィン３４０Ａの一方の面３４１ａ側へ向かって延設された短円筒状の内壁３４５が形成される。また、第二列Ｒ２の貫通孔３４４ｆ～３４４ｉの内縁にはフィン３４０Ａの他方の面３４１ｂ側へ向かって延設された短円筒状の内壁３４５が形成される。内壁３４５の基端側は貫通孔３４４の周縁と湾曲しながら接続され、内壁３４５の先端付近はフィン３４０Ａの板面と略直角となるように形成される。各貫通孔３４４ａ～３４４ｉにはヒートパイプ３２０を選択的に挿通させて固定させることができる。

【0066】

図５において、フィン３４０Ａの固定位置は、受熱体３１０側から徐々にずれて配置される。図５では、ヒートシンク３３０Ａのうちヒートパイプ３２０が挿入される貫通孔３４４ａ～３４４ｉが共通するように連続配置されたフィン３４０Ａの纏まりを、第一ユニット３３０Ａａ～第五ユニット３３０Ａｅとして示している。

【0067】

第一ユニット３３０Ａａに含まれる２４枚のフィン３４０Ａは、貫通孔３４４ｃ（図６（ａ）も参照）にヒートパイプ３２０を挿通させている。第二ユニット３３０Ａｂに含まれる４枚のフィン３４０Ａは、貫通孔３４４ｈにヒートパイプ３２０を挿通させている。第三ユニット３３０Ａｃに含まれる４枚のフィン３４０Ａは、貫通孔３４４ｄにヒートパイプ３２０を挿通させている。第四ユニット３３０Ａｄに含まれる４枚のフィン３４０Ａは、貫通孔３４４ｉにヒートパイプ３２０を挿通させている。そして、第五ユニット３３０Ａｅに含まれる４枚のフィン３４０Ａは、貫通孔３４４ｅにヒートパイプ３２０を挿通させている。

【0068】

第一ユニット３３０Ａａ、第三ユニット３３０Ａｃ及び第五ユニット３３０Ａｅの各フィン３４０Ａは、一方の面３４１ａ側を受熱体３１０側へ向けるとともに第二列目の貫通孔３４４ｆ～３４４ｉが下方に位置されるように配置される。また、第二ユニット３３０Ａｂ及び第四ユニット３３０Ａｄの各フィン３４０Ａは、他方の面３４１ｂ側を受熱体３１０側へ向けるとともに第一列目の貫通孔３４４ａ～３４４ｅが下方に位置されるように配置される。

【0069】

このように、ヒートパイプ３２０を挿通させる貫通孔３４４ａ～３４４ｉの位置を選択することにより、冷却装置３００Ａは、光源装置６０と投影装置１０との間の空間等の形状に応じて各フィン３４０Ａの位置を任意にずらすことができる。そして、冷却装置３００Ａは、フィン３４０Ａに貫通孔３４４ａ～３４４ｉを設けたことにより、実施形態１の冷却装置３００よりもフィン３４０の位置を細かくずらして構成することができる。

【0070】

なお、冷却装置３００，３００Ａは、貫通孔３４４を三列以上の複数の列を成すように設けたり、貫通孔３４４をフィン３４０，３４０Ａの短尺方向及び長尺方向に等間隔或いは任意の間隔で離間させて設けてもよい。これにより、フィン３４０，３４０Ａをヒートパイプ３２０に対して短尺方向及び長尺方向の一方又は両方に相対的にずらしてヒートシンク３３０，３３０Ａの形状を任意に設定することができる。

【0071】

また、ヒートパイプ３２０を２本以上の複数本設けて、各フィン３４０，３４０Ａの貫通孔３４４の数をヒートパイプ３２０よりも多数設ける構成としてもよい。この場合も、ヒートパイプ３２０を選択的に挿通可能なように貫通孔３４４を配置させることで、冷却装置３００，３００Ａは熱源からの熱の輸送能力を向上させつつヒートシンク３３０，３３０Ａの形状を任意に設定することができる。

【0072】

また、図３及び図５の冷却装置３００，３００Ａでは、受熱体３１０と屈曲部３４２，３４３，３４６，３４７とを略平行に配置した例を示したが、冷却装置３００，３００Ａは、受熱体３１０を屈曲部３４２，３４３，３４６，３４７に対して略９０度となるように配置させてもよい。

【0073】

以上、各実施形態において、ヒートパイプ３２０と、該ヒートパイプ３２０を選択的に挿通可能なヒートパイプ３２０の本数よりも多数の貫通孔３４４が形成された複数のフィン３４０，３４０Ａを有する放熱部と、を備える冷却装置３００，３００Ａについて説明した。これにより、冷却風が通る流路の形状に合わせてヒートパイプ３２０に対するフィン３４０，３４０Ａの位置を任意に設定することができ、冷却装置３００，３００Ａの冷却効率を簡易な構成で高めることができる。

【0074】

また、複数の貫通孔３４４が列を成すように配置される冷却装置３００，３００Ａは、ヒートパイプ３２０に対するフィン３４０，３４０Ａの相対的な位置を、一方向に向かって任意に調節することができる。

【0075】

また、複数の貫通孔３４４は二列に配置され、第一列Ｒ１の貫通孔３４４ａ～３４４ｅと第二列Ｒ２の貫通孔３４４ｆ～３４４ｉとが千鳥状にずれて配置される冷却装置３００Ａは、フィン３４０Ａを貫通孔３４４の直径よりも小さな間隔でずらしてヒートパイプ３２０に接続させることができる。

【0076】

また、フィン３４０Ａは、矩形板状に形成され、第一列Ｒ１の貫通孔３４４ａ～３４４ｅから第一列Ｒ１側の短辺縁部３４０ａまでの距離と、第二列Ｒ２の貫通孔３４４ｆ～３４４ｉから第二列Ｒ２側の短辺縁部３４０ｂまでの距離とが同じである。そのため、ヒートパイプ３２０が第一列Ｒ１の貫通孔３４４ａ～３４４ｅに挿入されたフィン３４０Ａと、ヒートパイプ３２０が第二列Ｒ２の貫通孔３４４ｆ～３４４ｉに挿通されたフィン３４０Ａとが混在しても、第一列Ｒ１又は第二列Ｒ２のフィン３４０Ａを上下逆にすることにより短辺縁部３４０ａ，３４０ｂの上下高さを揃えることができる。

【0077】

また、フィン３４０Ａの第一列Ｒ１側の短辺縁部３４０ａにはフィン３４０Ａの一方の面３４１ａ側に屈曲する屈曲部３４６が形成され、フィン３４０Ａの第二列Ｒ２側の短辺縁部３４０ｂにはフィン３４０Ａの他方の面３４１ｂ側に屈曲する屈曲部３４７が形成される冷却装置３００Ａは、フィン３４０Ａの強度を向上させることができる。

【0078】

また、冷却装置３００，３００Ａのヒートパイプ３２０の外周形状及び貫通孔３４４の内径形状は円形又は楕円形とすることができる。ヒートパイプ３２０の外周形状及び貫通孔３４４の内径形状を円形とした場合ではヒートパイプ３２０内の断面積が大きいため熱輸送の効率を高めることができ、楕円形とした場合ではヒートパイプ３２０の外周方向にフィン３４０，３４０Ａが相対的に回転してしまうことを防止することができる。

【0079】

また、貫通孔３４４の内縁にはフィン３４０，３４０Ａの板厚方向に延設される短円筒状の内壁３４５が形成される冷却装置３００，３００Ａは、貫通孔３４４とフィン３４０，３４０Ａとの接触面積を増加させてフィン３４０，３４０Ａを固定することができる。よって、フィン３４０，３４０Ａの固定の安定性及び熱伝導性を向上させることができる。

【0080】

また、光源装置６０は、青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を出射する発光素子と、冷却装置３００，３００Ａとを備える。冷却装置３００，３００Ａは、発光素子と熱接続されるヒートパイプ３２０と、ヒートパイプ３２０を選択的に挿通可能なヒートパイプ３２０よりも多数の貫通孔３４４が形成された複数のフィン３４０，３４０Ａとを含む。そのため、冷却装置３００，３００Ａが配置される空間の形状に応じてヒートパイプ３２０に対するフィン３４０，３４０Ａの位置を任意にずらすことができ、ヒートシンク３３０，３３０Ａの配置や形状を簡易な構成で最適化して冷却効率を高めることができる。

【0081】

また、投影装置１０は、上述の光源装置６０と、光源装置６０からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子５１と、表示素子５１から出射された画像光をスクリーンに投影する投影側光学系２２０と、表示素子５１及び光源装置６０を制御する制御手段とを備える。そのため、簡易な構成で冷却効率のよい投影装置１０を構成することができる。

【0082】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0083】

以下に、本願出願の最初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］ ヒートパイプと、
前記ヒートパイプを選択的に挿通可能な前記ヒートパイプの本数よりも多数の貫通孔が形成された複数のフィンを有する放熱部と、
を備えることを特徴とする冷却装置。
［２］ 複数の前記貫通孔は列を成すように配置されることを特徴とする前記［１］に記載の冷却装置。
［３］ 前記放熱部は、複数の前記フィンから成る複数のユニットに分割されており、
前記ヒートパイプが挿通する前記フィンの前記貫通孔の位置は、隣り合うユニットで異なる、
ことを特徴とする前記［１］または前記［２］に記載の冷却装置。
［４］ 複数の前記貫通孔は二列に配置され、
第一列の前記貫通孔と第二列の前記貫通孔とは千鳥状にずれて配置される、
ことを特徴とする前記［２］に記載の冷却装置。
［５］ 前記フィンは矩形板状に形成され、
前記第一列の前記貫通孔から前記フィンの前記第一列側の縁部までの距離と、前記第二列の前記貫通孔から前記フィンの前記第二列側の縁部までの距離とは同じである、
ことを特徴とする前記［４］に記載の冷却装置。
［６］ 前記フィンの前記第一列側の縁部には前記フィンの一方の面側に屈曲する第一屈曲部が形成され、
前記フィンの前記第二列側の縁部には前記フィンの他方の面側に屈曲する第二屈曲部が形成される、
ことを特徴とする前記［５］に記載の冷却装置。
「７］ 前記ヒートパイプの外周形状及び前記貫通孔の内径形状は、円形又は楕円形であることを特徴とする前記［１］乃至前記［６］の何れかに記載の冷却装置。
［８］ 前記貫通孔の内縁には前記フィンの板厚方向に延設される短円筒状の内壁が形成されることを特徴とする前記［１］乃至前記［７］の何れかに記載の冷却装置。
［９］ 前記［１］乃至前記［８］の何れかに記載の冷却装置と、
青色波長帯域光、緑色波長帯域光及び赤色波長帯域光を出射する発光素子と、
を備えることを特徴とする光源装置。
［１０］ 前記［９］に記載の光源装置と、
前記光源装置からの光源光が照射され、画像光を形成する表示素子と、
前記表示素子から出射された前記画像光をスクリーンに投影する投影側光学系と、
前記表示素子及び前記光源装置を制御する制御手段と、
を有することを特徴とする投影装置。

【符号の説明】

【0084】

１０ 投影装置 １２ 正面パネル
１３ 背面パネル １４ 右側パネル
１５ 左側パネル ２１ 入出力コネクタ部
２２ 入出力インターフェース ２３ 画像変換部
２４ 表示エンコーダ ２５ ビデオＲＡＭ
２６ 表示駆動部 ３１ 画像圧縮／伸長部
３２ メモリカード ３５ Ｉｒ受信部
３６ Ｉｒ処理部 ３７ キー／インジケータ部
３８ 制御部 ４１ 光源制御回路
４３ 冷却ファン駆動制御回路 ４５ レンズモータ
４７ 音声処理部 ４８ スピーカ
５１ 表示素子
６０ 光源装置 ７０ 励起光照射装置
７１ 青色レーザダイオード ７３ コリメータレンズ
７４ 光源ホルダ ７５ 集光レンズ
７６ 拡散板 ８０ 緑色光源装置
１００ 蛍光板装置 １０１ 蛍光板
１１１ 集光レンズ群 １２０ 赤色光源装置
１２１ 赤色光源 １２５ 集光レンズ群
１４０ 導光光学系 １４１ 第一ダイクロイックミラー
１４２ 第二ダイクロイックミラー １４３ 第三ダイクロイックミラー
１４４ 反射ミラー １４５ 集光レンズ
１７０ 光源側光学系 １７３ 集光レンズ
１７５ 導光装置 １７８ 集光レンズ
１８５ 照射ミラー １８８ ＴＩＲプリズム
２２０ 投影側光学系 ２２１ レンズ鏡筒
２３５ 可動レンズ群 ２４０ 非球面ミラー
２４１ 主制御回路基板 ２４２ 電源制御回路基板
２５０ カバーガラス ３００ 冷却装置
３００Ａ 冷却装置 ３１０ 受熱体
３１１ 溝部 ３１２ 螺子孔
３１３ 位置決め孔 ３１４ 位置決め孔
３２０ ヒートパイプ ３２０ａ 基端
３２０ｂ 先端 ３３０ ヒートシンク（放熱部）
３３０Ａ ヒートシンク（放熱部）
３３０ａ～３３０ａ 第一ユニット～第三ユニット
３３０Ａａ～３３０Ａｅ 第一ユニット～第五ユニット
３４０，３４０Ａ フィン
３４０ａ 短辺縁部 ３４０ｂ 短辺縁部
３４１ａ 一方の面 ３４１ｂ 他方の面
３４２ 屈曲部 ３４３ 屈曲部
３４４ 貫通孔 ３４４ａ～３４４ｉ 貫通孔
３４５ 内壁 ３４５ａ 先端部
３４６ 屈曲部 ３４７ 屈曲部
４００ 冷却装置 ４１０ 受熱体
４２０ ヒートパイプ ４４０ フィン
５１０ 冷却ファン ５２０ 冷却ファン
Ａ ピッチ Ｒ１ 第一列
Ｒ２ 第二列

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】