特許 7528735 画像投影装置

(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】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】画像投影装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 21/16 20060101AFI20240730BHJP

   F21S 2/00 20160101ALI20240730BHJP

   F21V 29/502 20150101ALI20240730BHJP

   F21V 29/503 20150101ALI20240730BHJP

   F21V 29/71 20150101ALI20240730BHJP

   F21V 29/76 20150101ALI20240730BHJP

   G03B 21/00 20060101ALI20240730BHJP

   H04N 5/74 20060101ALI20240730BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240730BHJP

【ＦＩ】

G03B21/16

F21S2/00 375

F21V29/502

F21V29/503

F21V29/71

F21V29/76

G03B21/00 D

H04N5/74 Z

F21Y115:10

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020191234

(22)【出願日】2020-11-17

(65)【公開番号】P2022080202

(43)【公開日】2022-05-27

【審査請求日】2023-09-13

(73)【特許権者】

【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】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(72)【発明者】

【氏名】御沓 泰成

(72)【発明者】

【氏名】真下 淳

(72)【発明者】

【氏名】久保 良生

【審査官】川俣 郁子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－２８７１８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０７６８０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１６／０３３０４１９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０８１３３６８０（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８４４５６９９（ＣＮ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０２０７３２０４（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０７８７７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国実用新案第２０１６００５４０（ＣＮ，Ｕ）

【文献】特開２０２０－０１６７３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ２１Ｋ９／００－９／９０

Ｆ２１Ｓ２／００－４５／７０

Ｆ２１Ｖ２３／００－９９／００

Ｇ０３Ｂ２１／００－２１／１０

２１／１２－２１／１３

２１／１３４－２１／３０

３３／００－３３／１６

Ｈ０４Ｎ５／６６－５／７４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を出射する光源と、
前記光源から出射される光を変調する変調素子と、
前記変調素子により変調された光を投射する投射レンズと、
鉛直方向に並んで設けられた上板および下板と、水平方向に並んで設けられた複数の側板と、を有し、少なくとも前記光源および前記変調素子を内部に収納する筐体と、
前記側板の前記筐体の外部に向いた面に設けられ、前記光源の熱を放熱する光源放熱部と、
前記側板の前記筐体の外部に向いた面に設けられ、前記変調素子の熱を放熱する変調素子放熱部と、を備え、
前記光源放熱部および前記変調素子放熱部は、複数のフィンを有し、
前記複数のフィンは、互いの間に鉛直方向上下に開口を備え、
前記複数のフィンの水平方向の先端を覆う被覆部材と、
前記筐体および前記被覆部材を保持するベース部材と、をさらに備え、
前記筐体は、弾性体を含む緩衝部材を介して、前記被覆部材に接続されている、画像投影装置。

【請求項2】

前記ベース部材は、前記光源放熱部および前記変調素子放熱部の下方に開口を有する、請求項１に記載の画像投影装置。

【請求項3】

前記筐体は、弾性体を含む緩衝部材として機能する前記被覆部材に接続されている、請求項１または２に記載の画像投影装置。

【請求項4】

前記緩衝部材は、ゴム材を含む、請求項１から３のいずれか一に記載の画像投影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像投影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

プロジェクタ等の画像投影装置において、光学エンジンのうち発熱する箇所の熱を、ヒートシンク等の放熱部に接続して放熱し、放熱部に放熱された熱をファン等により冷却する機構が知られている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

特許文献１には、内部の光学部品の熱を放熱するためのヒートシンクを、密閉された装置の外側上部に設け、貯水部の水でヒートシンクを冷却するプロジェクタ装置が記載されている。しかし、特許文献１記載の技術では、ヒートシンクを冷却する必要が有り、ヒートシンクを冷却する構成として貯水部を有する為、水の蒸発の管理や、注水等、冷却する構成自体のメンテナンスが必要となる。

【0004】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、画像投影装置の筐体内部の光学部品の熱を、特別な冷却構成を用いることなく効率良く放熱できる画像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】

【0005】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光を出射する光源と、前記光源から出射される光を変調する変調素子と、前記変調素子により変調された光を投射する投射レンズと、鉛直方向に並んで設けられた上板および下板と、水平方向に並んで設けられた複数の側板と、を有し、少なくとも前記光源および前記変調素子を内部に収納する筐体と、前記側板の前記筐体の外部に向いた面に設けられ、前記光源の熱を放熱する光源放熱部と、前記側板の前記筐体の外部に向いた面に設けられ、前記変調素子の熱放熱する変調素子放熱部と、を備える。前記光源放熱部および前記変調素子放熱部は、複数のフィンを有する。前記複数のフィンは、互いの間に鉛直方向上下に開口を備える。また、前記複数のフィンの水平方向の先端を覆う被覆部材と、前記筐体および前記被覆部材を保持するベース部材と、をさらに備える。前記筐体は、弾性体を含む緩衝部材を介して、前記被覆部材に接続されている。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、画像投影装置の筐体内部の光学部品の熱を、特別な冷却構成を用いることなく効率良く放熱できる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、第１の実施の形態にかかる画像投影装置を適用したプロジェクタのハードウェア構成の一例を示す図である。

【図2A】図２Ａは、第１の実施の形態にかかるプロジェクタの概略構成の一例を示す図である。

【図2B】図２Ｂは、第１の実施の形態にかかるプロジェクタの概略構成の一例を示す図である。

【図3】図３は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタの概略構成の他の例を示す図である。

【図4】図４は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタが有する光源用ヒートシンクおよび変調素子用ヒートシンクの概略構成の一例を説明するための図である。

【図5】図５は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタが有する光源用ヒートシンクおよび変調素子用ヒートシンクの概略構成の一例を説明するための図である。

【図6】図６は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタの基本設置姿勢の一例を説明するための図である。

【図7】図７は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタによる投影面に対する投影画像の投影処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図8】図８は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタにおけるヒートシンクの設置例を示す図である。

【図9】図９は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタが有する照明系の概略構成の一例を説明するための図である。

【図10】図１０は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタが有する被覆部材の構成の一例を説明するための図である。

【図11】図１１は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタが有するベース部の構成の一例を説明するための図である。

【図12】図１２は、第２の実施の形態にかかるプロジェクタが有する被覆部材の構成の一例を説明するための図である。

【図13】図１３は、第３の実施の形態にかかるプロジェクタが有する被覆部材の構成の一例を説明するための図である。

【図14】図１４は、第４の実施の形態にかかるプロジェクタの概略構成の一例を示す図である。

【図15】図１５は、第４の実施の形態にかかるプロジェクタによる熱源の冷却処理の一例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下に添付図面を参照して、画像投影装置の実施の形態を詳細に説明する。

【0009】

（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態にかかる画像投影装置を適用したプロジェクタのハードウェア構成の一例を示す図である。まず、図１を用いて、本実施の形態にかかるプロジェクタ８のハードウェア構成の一例について説明する。

【0010】

本実施の形態にかかるプロジェクタ８は、図１に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８０１、ＲＯＭ（Read Only Memory）８０２、ＲＡＭ（Random Access Memory）８０３、メディアＩ／Ｆ(Interface)８０７、操作部８０８、電源スイッチ８０９、バスライン８１０、ネットワークＩ／Ｆ８１１、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）駆動回路８１４、ＬＥＤ光源８１５、投射デバイス８１６、投射レンズ８１７、外部機器接続Ｉ／Ｆ(Interface)８１８を備えている。

【0011】

これらのうち、ＣＰＵ８０１は、プロジェクタ８全体の動作を制御する。ＲＯＭ８０２は、ＣＰＵ８０１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ８０３は、ＣＰＵ８０１のワークエリアとして使用される。メディアＩ／Ｆ８０７は、フラッシュメモリ等の記録メディア８０６に対するデータの読み出しまたは書き込み（記憶）を制御する。

【0012】

操作部８０８は、種々のキー、ボタン、およびＬＥＤ等が配設されており、ユーザによるプロジェクタ８の電源のＯＮ／ＯＦＦ以外の各種操作を行うのに使用される。例えば、操作部８０８は、投影画像の大きさの調整操作、色調の調整操作、ピント調整操作、キーストン調整操作等の指示操作を受け付けて、受け付けた操作内容をＣＰＵ８０１に出力する。

【0013】

電源スイッチ８０９は、プロジェクタ８の電源のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるためのスイッチである。バスライン８１０は、図１に示されているＣＰＵ８０１等の各構成要素を電気的に接続するためのアドレスバスやデータバス等である。ネットワークＩ／Ｆ８１１は、インターネット等の通信ネットワーク１００を利用してデータ通信をするためのインターフェースである。

【0014】

ＬＥＤ駆動回路８１４は、ＣＰＵ８０１の制御下で、ＬＥＤ光源８１５の点灯および消灯を制御する。ＬＥＤ光源８１５は、光を出射する光源の一例であり、ＬＥＤ駆動回路８１４の制御によって点灯されると、投射光を投射デバイス８１６に照射する。投射デバイス８１６（変調素子の一例）は、外部機器接続Ｉ／Ｆ８１８等を介して与えられた画像データに基づいて、空間光変調方式によりＬＥＤ光源８１５からの投射光を変調して得た変調光を、投射レンズ８１７を通して、スクリーンの投影面へ画像として投射る。投射デバイス８１６としては、例えば、液晶パネルまたはＤＭＤ（Digital Micro-mirror Device）等が用いられている。投射レンズ８１７は、投射デバイス８１６により変調された光を、スクリーンの投影面に投射（投影）する投射レンズの一例である。上記ＬＥＤ駆動回路８１４、ＬＥＤ光源８１５、投射デバイス８１６および投射レンズ８１７は、全体として、画像データに基づいて投影面に投影画像を投射する投射部（投射手段）として機能している。

【0015】

外部機器接続Ｉ／Ｆ８１８は、直接、ＰＣ(Personal Computer)が接続され、ＰＣとの間で、制御信号や画像データを取得する。

【0016】

また、ＣＰＵ８０１は、電源電力が供給されると、ＲＯＭ８０２に予め記憶されている制御プログラムに従って起動し、ＬＥＤ駆動回路８１４に制御信号を与えてＬＥＤ光源８１５を点灯させる。また、プロジェクタ８は、電源回路２１からの電源電力の供給が開始されると、投射デバイス８１６が画像表示可能状態になり、更に、他の種々の構成要素へ電源回路２１から電力が供給される。

【0017】

また、プロジェクタ８は、電源スイッチ８０９がＯＦＦ操作されると、電源スイッチ８０９から電源ＯＦＦ信号がＣＰＵ８０１に送られ、ＣＰＵ８０１は、電源ＯＦＦ信号を検知すると、ＬＥＤ駆動回路８１４へ制御信号を与えてＬＥＤ光源８１５を消灯させる。ＣＰＵ８０１は、その後、自身で自身の制御処理を終了させ、最後に電源回路２１へ指示を与えて電源電力の供給を停止させる。

【0018】

図２Ａは、第１の実施の形態にかかるプロジェクタの一例を斜視図である。図２Ｂは、第１の実施の形態にかかるプロジェクタの概略構成の一例を示す図である。次に、図２Ａおよび図２Ｂを用いて、本実施の形態にかかるプロジェクタ８の概略構成の一例について説明する。

【0019】

本実施の形態では、プロジェクタ８は、図２Ａに示すように、ＬＥＤ駆動回路８１４、ＬＥＤ光源８１５、投射デバイス８１６、投射レンズ８１７、および照明系８２０を内部に収納する筐体２０３を有する。筐体２０３は、図２Ａに示すように、６つの板状部材（側板２０３ａ～２０３ｄ、上板２０３ｅ、下板２０３ｆ）を有する。具体的には、筐体２０３は、鉛直方向に並んで設けられる上板２０３ｅおよび下板２０３ｆと、水平方向に並んで設けられた複数の側板２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄと、を有する。本実施の形態では、筐体２０３は、ＬＥＤ駆動回路８１４、ＬＥＤ光源８１５、投射デバイス８１６、および照明系８２０を収納しており、投射レンズ８１７についてはその一部を収納している。また、本実施の形態では、筐体２０３は、後述する光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２を含む。すなわち、筐体２０３は、ＬＥＤ駆動回路８１４、ＬＥＤ光源８１５、投射デバイス８１６、投射レンズ８１７、および照明系８２０の外装兼ヒートシンクとして機能する。また、本実施の形態では、筐体２０３は、その内部に、ＬＥＤ駆動回路８１４、ＬＥＤ光源８１５、投射デバイス８１６、および照明系８２０を内部に密閉状態で収納する密閉部材２０４（例えば、シール材や緩衝材）を有する。これにより、プロジェクタ８の筐体内に収納されるＬＥＤ駆動回路８１４、ＬＥＤ光源８１５、投射デバイス８１６、投射レンズ８１７、および照明系８２０の密閉状態を高めることができる。その結果、光学エンジンの防滴や防水に対して対応でき、かつプロジェクタ８の長寿命化することができる。照明系８２０は、ＬＥＤ光源８１５から出射される光を投射デバイス８１６へ導き、かつ投射デバイス８１６によって変調された光（変調光）を、投射レンズ８１７を介して、投影面へ画像として投影する。本実施の形態では、筐体２０３は、ＬＥＤ駆動回路８１４、ＬＥＤ光源８１５、投射デバイス８１６、投射レンズ８１７、および照明系８２０を内部に収納しているが、少なくとも、ＬＥＤ光源８１５、および投射デバイス８１６を内部に収納するものであれば良い。

【0020】

照明系８２０は、ＬＥＤ光源８１５から出射される光を投射デバイス８１６へ導き、かつ投射デバイス８１６によって変調された光（変調光）を、投射レンズ８１７を介して、投影面へ画像として投影する。

【0021】

本実施の形態では、ＬＥＤ光源８１５は、図２Ｂに示すように、ＲのＬＥＤ光源８１５ａ、ＧのＬＥＤ光源８１５ｂ、およびＢのＬＥＤ光源８１５ｃを有する。本実施の形態では、光源の一例としてＬＥＤ光源８１５を用いているが、ＬＤ（Laser Diode）光源を光源として用いても良い。そして、プロジェクタ８は、図２Ｂに示すように、ＬＥＤ光源８１５ａ～８１５ｃの熱を放熱する光源放熱部の一例である光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃ、および投射デバイス８１６の熱を放熱する変調素子放熱部の一例である変調素子用ヒートシンク２０２を有する。光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃは、側板２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃの筐体２０３の外部に向いた面の一例である外側面２０３ａ´，２０３ｂ´，２０３ｃ´に設けられる。また、変調素子用ヒートシンク２０２は、側板２０３ｄの筐体２０３の外部に向いた面の一例である外側面２０３ｄ´に設けられる。

【0022】

光源用ヒートシンク２０１および変調素子用ヒートシンク２０２は、図２Ｂに示すように、プロジェクタ８が有する筐体２０３の外側面２０３ａ´～２０３ｄ´に設けられる。これにより、プロジェクタ８内部の熱源が発する熱を、効率良く放熱することができる。つまり、プロジェクタ８は内部から熱を発するため、その筐体２０３の外側には上昇気流が発生する。外側面２０３ａ´～２０３ｄ´に放熱部材を設けることで、上昇気流を利用した効率的な放熱が可能となる。また、当該筐体２０３内に収納されるＬＥＤ駆動回路８１４、ＬＥＤ光源８１５、投射デバイス８１６、投射レンズ８１７の収納された部分、および照明系８２０の密閉状態を高めることができる。また、ファン等を利用した強制空冷を利用すると、光学エンジンの一例である光源の長寿命化が図られても、ファンのモータ等の回転による故障によりプロジェクタ８全体の寿命が短くなる場合があるが、モータ等故障の原因となる構成を有していない分、プロジェクタ８の長寿命化という効果も得られる。ファン等の強制空冷のための構成を持たない、またはその構成の数を減らすことができる分、小型化や、低コスト化の効果も得られる。このように、光学エンジンの防滴や防水に対して対応でき、かつプロジェクタ８の長寿命化することができる。また、プロジェクタ８の筐体２０３内部の光学部品の熱を、特別な冷却構成を用いることなく、効率良く放熱できる。本実施の形態では、光源用ヒートシンク２０１および変調素子用ヒートシンク２０２は、黒塗装されていても良い。また、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２は、図２Ｂに示すように、当該光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２が有するフィンの先端を覆う被覆部材５０１を有する。

【0023】

本実施の形態では、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２のうち、熱の影響を受け易いまたは発熱量が多い熱源の熱を放熱する放熱部を、光源用ヒートシンク２０１および変調素子用ヒートシンク２０２のうち、熱の影響を受け難い熱源または発熱量が少ない熱源の放熱部より大きくする。ここで、熱源は、ＬＥＤ光源８１５ａ～８１５ｃまたは投射デバイス８１６である。

【0024】

本実施の形態では、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃのうち、熱の影響を受け易いＲのＬＥＤ光源８１５ａの光源用ヒートシンク２０１ａ、発熱量が多いＧのＬＥＤ光源８１５ｂの光源用ヒートシンク２０１ｂ、および発熱量が多い投射デバイス８１６の変調素子用ヒートシンク２０２の大きさを、発熱量が少ないＢのＬＥＤ光源８１５ｃの光源用ヒートシンク２０１ｃの大きさよりも大きくする。

【0025】

図３は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタの概略構成の他の例を示す図である。次に、図３を用いて、本実施の形態にかかるプロジェクタ８の概略構成の他の例について説明する。

【0026】

図２Ａおよび図２Ｂに示すプロジェクタ８では、ＬＥＤ光源８１５ａ～８１５ｃや投射デバイス８１６等の熱源の放熱部として、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２を用いているが、熱源の熱容量が大きく、当該熱源を光源用ヒートシンク２０１および変調素子用ヒートシンク２０２に接続するだけでは、熱源の熱を十分に放熱しきれない場合、図３に示すように、熱源に熱輸送部としてのヒートパイプ３００を接続し、熱源から発生する熱を、任意の空きスペースや光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｂおよび変調素子用ヒートシンク２０２に輸送して、熱源の放熱効率を高めることも可能である。また、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２は、図３に示すように、当該光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２が有するフィンの先端を覆う被覆部材５０１を有する。

【0027】

図４および図５は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタが有する光源用ヒートシンクおよび変調素子用ヒートシンクの概略構成の一例を説明するための図である。次に、図４および図５を用いて、光源用ヒートシンク２０１ａおよび変調素子用ヒートシンク２０２の概略構成の一例について説明する。ここで、光源用ヒートシンク２０１ａおよび変調素子用ヒートシンク２０２の構成について説明するが、光源用ヒートシンク２０１ｂ，２０１ｃも同様の構成を有する。

【0028】

本実施の形態では、光源用ヒートシンク２０１ａおよび変調素子用ヒートシンク２０２は、図４に示すように、複数のフィンを有する。そして、各フィンは、図４に示すように、熱い空気が上に上る上昇気流を効率的に利用して当該フィンの熱が放熱されるように、重力方向（すなわち、上昇気流）に沿うように設けられている。

【0029】

具体的には、光源用ヒートシンク２０１ａおよび変調素子用ヒートシンク２０２が有する複数のフィン２０５は、図４および図５に示すように、当該複数のフィン２０５間の上昇気流（図５中の矢印Ａで示される）が通り抜けられるように、当該複数のフィン２０５間（図５中の黒両矢印で示される）の開口が上下に設けられていることが好ましい。また、当該フィン２０５の形状は、任意の形状である。すなわち、光源用ヒートシンク２０１ａおよび変調素子用ヒートシンク２０２が有する複数のフィン２０５は、互いの間に鉛直方向上下に開口を備える。以下の説明では、複数のフィン２０５が上昇気流に沿うように配置される筐体２０３の姿勢（言い換えると、複数のフィン２０５間の開口が上下に配置されるプロジェクタ８の姿勢）を、基本設置姿勢（所定設置姿勢の一例）と言う。すなわち、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２は、筐体２０３が基本設置姿勢である場合に、重力方向に開口が位置する複数のフィン２０５を有する。

【0030】

図６は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタの基本設置姿勢の一例を説明するための図である。次に、図６を用いて、本実施の形態にかかるプロジェクタ８の基本設置姿勢の一例について説明する。

【0031】

例えば、プロジェクタ８が基本設置姿勢である場合に、プロジェクタ８から投影面に投影される投影画像は、横をａとし、縦をｂとすると、ａ＞ｂの状態となる。本実施の形態では、プロジェクタ８は、投影面に投影される投影画像がａ＞ｂの状態、または当該状態から投影画像を反転させた天吊状態で使用されることを想定しており、これらの状態がプロジェクタ８の基本設置姿勢とする。本実施の形態では、プロジェクタ８は、基本設置姿勢以外の姿勢において、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２が有する複数のフィンが上昇気流を利用して放熱することができないため、プロジェクタ８が基本設置姿勢である場合と同様のフィンによる冷却性能を得ることが困難である。

【0032】

したがって、プロジェクタ８が、投影画像がｂ＞ａの状態、机上投影する状態、または投影画像がｂ＞ａの状態から反転させた状態で使用されることを想定している場合、プロジェクタ８は、それらの状態をプロジェクタ８の基本設置姿勢とし、その基本設置姿勢において、上昇気流を利用して放熱できるように複数のフィンが配置されていることが好ましい。

【0033】

図７は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタによる投影面に対する投影画像の投影処理の流れの一例を示すフローチャートである。次に、図７を用いて、本実施の形態にかかるプロジェクタ８による投影面に対する投影画像の投影処理の流れの一例について説明する。

【0034】

ＬＥＤ駆動回路８１４の制御によってＬＥＤ光源８１５が点灯され、投影面に対する投影画像の投影が開始されると、ＣＰＵ８０１（制御部の一例）は、プロジェクタ８が有する加速度センサによる加速度の検出結果に基づいて、プロジェクタ８が設置された姿勢である設置姿勢を検知する（ステップＳ７０１）。次いで、ＣＰＵ８０１は、検知した設置姿勢が、基本設置姿勢であるか否かを判断する（ステップＳ７０２）。

【0035】

検知した設置姿勢が基本設置姿勢であると判断した場合（ステップＳ７０２：Ｙｅｓ）、ステップＳ７０１に戻り、ＣＰＵ８０１は、プロジェクタ８の設置姿勢の検知を継続する。一方、検知した設置姿勢が基本設置姿勢でないと判断した場合（ステップＳ７０２：Ｎｏ）、ＣＰＵ８０１は、検知した設置姿勢が、基本設置姿勢の上下を反転させた姿勢であるか否かを判断する（ステップＳ７０３）。

【0036】

検知した設置姿勢が、基本設置姿勢の上下を反転させた姿勢であると判断した場合（ステップＳ７０３：Ｙｅｓ）、ステップＳ７０１に戻り、ＣＰＵ８０１は、プロジェクタ８の設置姿勢の検知を継続する。一方、検知した設置姿勢が、基本設置姿勢の上下を反転させた姿勢でないと判断した場合（ステップＳ７０３：Ｎｏ）、ＣＰＵ８０１は、ＬＥＤ駆動回路８１４を制御して、ＬＥＤ光源８１５を消灯させ、投射面に対する投影画像の投影を終了する。すなわち、ＣＰＵ８０１は、検知した設置姿勢が基本設置姿勢ではない場合、プロジェクタ８の電源をオフする。

【0037】

図８は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタにおけるヒートシンクの設置例を示す図である。次に、図８を用いて、本実施の形態にかかるプロジェクタ８におけるヒートシンクの設置例について説明する。

【0038】

本実施の形態では、プロジェクタ８は、図８に示すように、光源用ヒートシンク２０１および変調素子用ヒートシンク２０２のうち、熱の影響を受け難いまたは発熱量が少ないＢのＬＥＤ光源８１５ｃの光源用ヒートシンク２０１を、筐体２０３の外側面２０３ａ´～２０３ｄ´のうち、投射デバイス８１６によって変調された光が投影面に対して出射する面（外側面２０３ｃ´）に設けることが好ましい。これにより、発熱量が多いＧのＬＥＤ光源８１５ｂの光源用ヒートシンク２０１ｂ、および発熱量が多い投射デバイス８１６の変調素子用ヒートシンク２０２の大きさをより大きくすることができる。また、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２は、図８に示すように、当該光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２が有するフィンの先端を覆う被覆部材５０１を有する。

【0039】

図９は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタが有する照明系の概略構成の一例を説明するための図である。次に、図９を用いて、本実施の形態にかかるプロジェクタ８が有する照明系８２０の概略構成の一例について説明する。

【0040】

本実施の形態では、照明系８２０は、図９に示すように、コリメータレンズ９１１、ダイクロイックミラー９１２，９１３、ミラー９１４、およびプリズム９１５を有する。コリメータレンズ９１１は、ＬＥＤ光源８１５ａ～８１５ｃから出射される光（励起光）を平行光とする。ダイクロイックミラー９１２は、ＢのＬＥＤ光源８１５ｃから出射される青色の光を透過させ、その他の色の光（すなわち、ＲのＬＥＤ光源８１５ａから出射される光）を反射させる。

【0041】

ダイクロイックミラー９１３は、ＢのＬＥＤ光源８１５ｃから出射される青色の光およびＲのＬＥＤ光源８１５ａから出射される赤色の光を透過させ、その他の色の光（すなわち、ＧのＬＥＤ光源８１５ｂから出射される光）を反射させる。ミラー９１４は、ＬＥＤ光源８１５ａ～８１５ｃから出射される全ての光を反射させる。プリズム９１５は、ＲＴＩＲ（Reverse Total Internal Reflection）プリズム方式等によって、照明光等の入射光を透過させ、ミラー９１４によって反射される光を全反射させる。

【0042】

図９に示す照明系８２０において、ＢのＬＥＤ光源８１５ｃから出射した励起光は、コリメータレンズ９１１によって平行光となり、ダイクロイックミラー９１２，９１３を透過して、ミラー９１４によって反射された後、プリズム９１５を透過して、投射デバイス８１６で反射し、再びプリズム９１５によって反射されて投射レンズ８１７を介して、投影面に投影される。

【0043】

また、図９に示す照明系８２０において、ＲのＬＥＤ光源８１５ａから出射した励起光は、コリメータレンズ９１１によって平行光となり、ダイクロイックミラー９１２およびミラー９１４によって反射された後、プリズム９１５を透過して、投射デバイス８１６で反射し、再びプリズム９１５によって反射されて投射レンズ８１７を介して、投影面に投影される。

【0044】

また、図９に示す照明系８２０において、ＧのＬＥＤ光源８１５ｂから出射した励起光は、コリメータレンズ９１１によって平行光となり、ダイクロイックミラー９１３およびミラー９１４によって反射された後、プリズム９１５を透過して、投射デバイス８１６で反射し、再びプリズム９１５によって反射されて投射レンズ８１７を介して、投影面に投影される。

【0045】

図１０は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタが有する被覆部材の構成の一例を説明するための図である。次に、図１０を用いて、本実施の形態にかかるプロジェクタ８が有する被覆部材の一例について説明する。

【0046】

本実施の形態では、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２は、図１０に示すように、当該光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２が有する複数のフィンの水平方向（ＸＹ方向）の先端を覆う被覆部材５０１を有する。被覆部材５０１は、プロジェクタ８が基本設置姿勢である場合における筐体２０３の４つの側面（複数の側面の一例）に設けられ、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２のフィンの先端（以下、フィン先端最外部と言う）を覆う部材である。これにより、熱の高い空気の上方への流れを利用して熱源を冷却することができるので、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２による熱源の放熱効率を高めることができる。本実施の形態では、被覆部材５０１は、筐体２０３の４つの側面の全てに設けられているが、筐体２０３が有する複数の側面のうち少なくとも１つの側面に設けられ、フィン先端最外部を覆うものであれば、これに限定するものではない。

【0047】

本実施の形態では、被覆部材５０１は、その材質が樹脂材とすることが可能である。これにより、熱源からの熱を被覆部材５０１の最外面に伝え難くなるので、プロジェクタ８の稼働による光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２の温度上昇によって、ユーザの触れることができる箇所の低温度化を図ることができる。

【0048】

図１１は、第１の実施の形態にかかるプロジェクタが有するベース部の構成の一例を説明するための図である。次に、図１１を用いて、本実施の形態にかかるプロジェクタ８が有するベース部６０１の構成の一例を説明するための図である。

【0049】

本実施の形態では、プロジェクタ８は、図６に示すように、ベース部６０１を有する。ベース部６０１は、図１１に示すように、筐体２０３（すなわち、プロジェクタ８本体）および被覆部材５０１を保持するベース部の一例である。例えば、プロジェクタ８の筐体２０３と、ベース部６０１とは、剛体１１０１により固定されている。本実施の形態では、ベース部６０１は、筐体２０３および被覆部材５０１の両方を保持しているが、筐体２０３および被覆部材５０１の少なくとも１つを保持するものであれば、これに限定するものではない。

【0050】

また、本実施の形態では、ベース部６０１は、図１１に示すように、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２の下方に開口（以下、吸気口という）６０１ａを有する。すなわち、本実施の形態では、プロジェクタ８は、ベース部６０１と被覆部材５０１との間に吸気口６０１ａを有する。これにより、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２のフィン間における気流の流路が垂直方向のみの流路となって煙突効果が得られ、より自然対流による冷却効果を得られることができる。その結果、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２を小型化され、プロジェクタ８自体のサイズも低減できる。

【0051】

このように、第１の実施の形態にかかるプロジェクタ８によれば、プロジェクタ８の筐体２０３内部の光学部品の熱を、特別な冷却構成を用いることなく、効率良く放熱できる。

【0052】

（第２の実施の形態）
本実施の形態は、プロジェクタの筐体およびベース部が、弾性体を含む緩衝部材を介して、被覆部材に接続されている例である。以下の説明では、上述の実施の形態と同様の構成については説明を省略する。

【0053】

図１２は、第２の実施の形態にかかるプロジェクタが有する被覆部材の構成の一例を説明するための図である。本実施の形態では、プロジェクタ８の筐体２０３およびベース部６０１は、図１２に示すように、弾性体を含む緩衝部材１２０１を介して、被覆部材５０１に接続されている。例えば、被覆部材５０１は、図１２に示すように、プロジェクタ８の本体（筐体２０３）と一体化しており、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２のフィン先端最外部に緩衝部材１２０１を介して接続されている。また、本実施の形態においても、ベース部６０１と被覆部材５０１との間に吸気口６０１ａを有する。

【0054】

プロジェクタ８の本体（筐体２０３）の内部の熱源と、筐体２０３が有する光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２と、の間は、ヒートパイプ３００等の熱伝達手段により接続されている。そのため、筐体２０３が有する光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２に衝撃が加わると、熱源（ＬＥＤ光源８１５および投射デバイス８１６（例えば、ＤＭＤ：Digital Mirror Device）にも衝撃が加わることにより、プロジェクタ８が故障する可能性がある。

【0055】

これに対して、本実施の形態では、上述したように、プロジェクタ８の筐体２０３およびベース部６０１が、緩衝部材１２０１を介して、被覆部材５０１に接続されている。これにより、被覆部材５０１に加わる衝撃を緩衝部材１２０１により吸収して、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２への衝撃を緩和し、熱源にも衝撃が加わることも低減できるので、プロジェクタ８が故障する可能性を低くすることができる。

【0056】

また、本実施の形態では、緩衝部材１２０１は、ゴム材（例えば、シリコーンゴム）等の弾性体を含むことが好ましい。これにより、被覆部材５０１に加わる衝撃をより分散、吸収することができるので、プロジェクタ８が故障する可能性をより低減することができる。

【0057】

このように、第２の実施の形態にかかるプロジェクタ８によれば、被覆部材５０１に加わる衝撃を緩衝部材１２０１により吸収して、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２への衝撃を緩和し、熱源にも衝撃が加わることも低減できるので、プロジェクタ８が故障する可能性を低くすることができる。

【0058】

（第３の実施の形態）
本実施の形態は、プロジェクタの筐体およびベース部が、弾性体を含む緩衝部材としても機能する被覆部材に接続されている例である。以下の説明では、上述の実施の形態と同様の構成については説明を省略する。

【0059】

図１３は、第３の実施の形態にかかるプロジェクタが有する被覆部材の構成の一例を説明するための図である。本実施の形態では、プロジェクタ８の筐体２０３およびベース部６０１が、弾性体を含む緩衝部材としても機能する被覆部材１３０１に接続されている。すなわち、本実施の形態では、被覆部材１３０１は、緩衝部材としての機能も兼ね備えている。これにより、被覆部材１３０１に加わる衝撃を当該被覆部材１３０１自身により吸収して、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２への衝撃を緩和し、熱源にも衝撃が加わることも低減できるので、プロジェクタ８が故障する可能性を低くすることができる。

【0060】

例えば、被覆部材１３０１は、図１３に示すように、プロジェクタ８の本体（筐体２０３）と一体化しており、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２のフィン先端最外部において緩衝機能を兼ね備えた被覆部材である。また、本実施の形態では、ベース部６０１と被覆部材１３０１との間に吸気口６０１ａが有する。

【0061】

このように、第３の実施の形態にかかるプロジェクタ８によれば、被覆部材１３０１に加わる衝撃を当該被覆部材１３０１自身により吸収して、光源用ヒートシンク２０１ａ～２０１ｃおよび変調素子用ヒートシンク２０２への衝撃を緩和し、熱源にも衝撃が加わることも低減できるので、プロジェクタ８が故障する可能性を低くすることができる。

【0062】

（第４の実施の形態）
本実施の形態は、光源冷却部および変調素子冷却部が、液体によってＬＥＤ光源および投射デバイスを冷却するラジエターである例である。以下の説明では、上述の実施の形態と同様の構成については説明を省略する。

【0063】

図１４は、第４の実施の形態にかかるプロジェクタの概略構成の一例を示す図である。本実施の形態にかかるプロジェクタ８は、図１４に示すように、ＲおよびＧのＬＥＤ光源８１５ａ，８１５ｂおよび投射デバイス８１６のそれぞれの冷却部にラジエター９０１，９０２を用いている。

【0064】

本実施の形態では、ラジエター９０１，９０２は、水冷で熱源（ＬＥＤ光源８１５ａ，８１５ｂおよび投射デバイス８１６）の熱を放熱する。本実施の形態では、ラジエター９０１、９０２は、水によって熱源の熱を放熱しているが、液体によって熱源の熱を放熱するものであれば、これに限定するものではない。また、本実施の形態では、プロジェクタ８は、ＲおよびＧのＬＥＤ光源８１５ａ，８１５ｂおよび投射デバイス８１６のそれぞれの熱を受熱する受熱部９０３～９０５を有する。

【0065】

そして、本実施の形態では、プロジェクタ８は、ポンプ９０６によってラジエター９０１，９０２と受熱部９０３～９０５との間で循環する水に、受熱部９０３～９０５により受熱した熱を伝えて、ラジエター９０１，９０２によって水を冷却することによって、ＲおよびＧのＬＥＤ光源８１５ａ，８１５ｂおよび投射デバイス８１６の熱を放熱する。

【0066】

図１５は、第４の実施の形態にかかるプロジェクタによる熱源の放熱処理の一例を説明するための図である。次に、図１５を用いて、本実施の形態にかかるプロジェクタ８による熱源の放熱処理の一例について説明する。

【0067】

具体的には、プロジェクタ８は、ポンプ９０６によって、ＬＥＤ光源８１５ａ，８１５ｂおよび投射デバイス８１６のうち、発熱量が多い投射デバイス８１６の受熱部９０５に対して水を循環させた後、ＬＥＤ光源８１５ａ，８１５ｂのうち一方のＬＥＤ光源（例えば、ＬＥＤ光源８１５ｂ）の受熱部９０３に水を循環させ、その後、一旦、ラジエター９０１によって水を冷却する。その後、プロジェクタ８は、ラジエター９０１から、ＬＥＤ光源８１５ａ，８１５ｂのうち他方のＬＥＤ光源（例えば、ＬＥＤ光源８１５ａ）の受熱部９０４に水を循環させた後、当該水をラジエター９０２によって冷却し、ポンプ９１６へと戻す。

【0068】

すなわち、本実施の形態では、プロジェクタ８は、ポンプ９０６によって循環する水によって、まず、投射デバイス８１６の熱を奪い、その後、ＧのＬＥＤ光源８１５ｂの熱を奪った後、ラジエター９０１によって水を冷却する。次いで、プロジェクタ８は、ラジエター９０１によって冷却された水によって、ＲのＬＥＤ光源８１５ａの熱を奪い、再び、ラジエター９０２によって水を冷却した後、ポンプ９０６へと水を戻す。このように、ＬＥＤ光源８１５ａ，８１５ｂ、投射デバイス８１６、およびラジエター９０１，９０２間に置いて水を常に循環させることによって、ＬＥＤ光源８１５ａ，８１５ｂおよび投射デバイス８１６を冷却する。

【0069】

本実施の形態では、プロジェクタ８の小型化を図るため、ＢのＬＥＤ光源８１５ｃの冷却部には、第１の実施の形態と同様に、光源用ヒートシンク２０１ｃを用いているが、ＢのＬＥＤ光源８１５ｃの光源冷却部にラジエターを用いることも可能である。

【0070】

このように、第４の実施の形態にかかるプロジェクタ８によれば、上述の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0071】

８ プロジェクタ
２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ 光源用ヒートシンク
２０２ 変調素子用ヒートシンク
２０３ 筐体
２０３ａ，２０３ｂ，２０３ｃ，２０３ｄ 側板
２０３ｅ 上板
２０３ｆ 下板
２０３ａ´，２０３ｂ´，２０３ｃ´，２０３ｄ´ 外側面
２０５ フィン
３００ ヒートパイプ
５０１，１３０１ 被覆部材
６０１ ベース部
６０１ａ 吸気口
８０１ ＣＰＵ
８１４ ＬＥＤ駆動回路
８１５，８１５ａ，８１５ｂ，８１５ｃ ＬＥＤ光源
８１６ 投射デバイス
８２０ 照明系
９０１，９０２ ラジエター
９０３～９０５ 受熱部
１２０１ 緩衝部材

【先行技術文献】

【特許文献】

【0072】

【文献】特開２０１７－１３４１８６号公報

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】