(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】2024-11-11
(45)【発行日】2024-11-19
(54)【発明の名称】電子装置及び投影装置
(51)【国際特許分類】
G03B 21/16 20060101AFI20241112BHJP
G03B 21/00 20060101ALI20241112BHJP
H04N 5/74 20060101ALI20241112BHJP
H05K 7/20 20060101ALI20241112BHJP
【FI】
G03B21/16
G03B21/00 D
H04N5/74 E
H05K7/20 B
(21)【出願番号】P 2023179389
(22)【出願日】2023-10-18
(62)【分割の表示】P 2021205539の分割
【原出願日】2017-09-21
【審査請求日】2023-11-10
(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
(74)【代理人】
【識別番号】110002022
【氏名又は名称】弁理士法人コスモ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】城尾 修
【審査官】新井 重雄
(56)【参考文献】
【文献】米国特許出願公開第2008/0246923(US,A1)
【文献】特開2005-215022(JP,A)
【文献】韓国公開特許第10-2006-0017292(KR,A)
【文献】国際公開第2013/001625(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2011/0300815(US,A1)
【文献】特開2001-015964(JP,A)
【文献】登録実用新案第3126059(JP,U)
【文献】米国特許出願公開第2004/0156171(US,A1)
【文献】米国特許出願公開第2011/0249404(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G03B 21/16
G03B 21/00
H04N 5/74
H05K 7/20
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
突起状の熱伝達部を有する放熱装置と、
突部が形成された係合部
と、操作部と、を有する押え部材と、
前記熱伝達部が挿入された第1開口部と、側面に前記突部が当接された被係合部と、を有するスペーサと、
を備え
、
前記操作部は、前記押え部材の長手方向における一端が前記スペーサの一端から外側にはみ出ているように設けられていることを特徴とする電子装置。
【請求項2】
突起状の熱伝達部と、ベース部材と、を有する放熱装置と、
係合部と、操作部と、前記係合部と前記操作部との間に形成され、前記ベース部材に接点が当接された押圧部と、を有する押え部材と、
前記熱伝達部が挿入された第1開口部と、縁に前記係合部が係合された第2開口部と、を有するスペーサと、
を備え
、
前記操作部は、前記押え部材の長手方向における一端が前記スペーサの一端から外側にはみ出ているように設けられていることを特徴とする電子装置。
【請求項3】
開口部を有するケースと、
前記開口部内に配置される電子部品が接続された基板と、
を備えることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子装置。
【請求項4】
前記スペーサは、前記基板と前記スペーサを共締めすることによって前記基板を前記ケースに固定させる螺子が挿通された貫通孔を有することを特徴とする請求項3に記載の電子装置。
【請求項5】
開口部を有するケースと、
前記開口部内に配置される電子部品が接続された基板と、
を備え、
前記押圧部は、前記放熱装置の前記ベース部材を介して前記放熱装置の前記熱伝達部を押すことによって、前記放熱装置の前記熱伝達部を前記電子部品の放熱面に向かって付勢していることを特徴とする請求項
2に記載の電子装置。
【請求項6】
前記押え部材は、さらに側板を有し、
前記側板は、前記係合部側より前記操作部側が低いことを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れかに記載の電子装置。
【請求項7】
前記スペーサは、第1面と、前記第1面と反対側の第2面とに、それぞれ前記第1開口部の周りに設けられた環状の溝及び前記溝に設けられた弾性封止部材をさらに有していることを特徴とする請求項1乃至請求項6の何れかに記載の電子装置。
【請求項8】
請求項
3に記載の電子装置である光源装置と、
前記電子部品である表示素子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と、
前記表示素子と前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を備え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、電子装置及び投影装置に関する。
【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画像投影装置として、データプロジェクタが多用されている。このプロジェクタは、光源から出射された光を、DMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)と呼ばれるマイクロミラー表示素子、又は、液晶板に集光させ、スクリーン上にカラー画像を表示させるものである。
【0003】
このような投影装置は、熱源となる電子部品を収容するケースと、その電子部品の放熱のためにケースの外部から取り付けられるヒートシンクとを備える。例えば、特許文献1に記載の電子装置は、突起状の熱伝達部を有する放熱装置と、基板の開口部に放熱面が位置するように配置され、基板と間隙を有して配置された枠状の接続部を介して接続される電子部品と、放熱装置の熱伝達部と電子部品の放熱面との間及び放熱部材の熱伝達部の外周と接続部の内周との間に設けられる熱伝導性部材と、を有する。そのため、この電子装置は、電子部品で発生した熱を、熱伝導性部材を介して放熱装置により放熱させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1において、ヒートシンクと表示素子の放熱面との接触面は、装置の周辺部材の制約から小さな面積での接触しか確保できない。その一方で、ヒートシンクの本体は、放熱性を確保するために大きな体積を必要としているため、ヒートシンクの取り付けのバランスが悪くなる。また、ヒートシンクは、表示素子との接触面による1点で支持され、共締めで使用する板バネにより2点留めとなっているため、安定した着座姿勢をとることが困難である。そのため、取り付けにコツが必要な構造となっており、作業者による組み立ての際、出来映えにばらつきが発生することが想定される。
【0006】
本発明は、以上の点に鑑み、放熱装置の取り付け精度を向上させた電子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】
本発明に係る電子装置は、突起状の熱伝達部を有する放熱装置と、突部が形成された係合部と、操作部と、を有する押え部材と、前記熱伝達部が挿入された第1開口部と、側面に前記突部が当接された被係合部と、を有するスペーサと、を備え、前記操作部は、前記押え部材の長手方向における一端が前記スペーサの一端から外側にはみ出ているように設けられていることを特徴とする。
【0008】
本発明に係る電子装置は、突起状の熱伝達部と、ベース部材と、を有する放熱装置と、係合部と、操作部と、前記係合部と前記操作部との間に形成され、前記ベース部材に接点が当接された押圧部と、を有する押え部材と、前記熱伝達部が挿入された第1開口部と、縁に前記係合部が係合された第2開口部と、を有するスペーサと、を備え、前記操作部は、前記押え部材の長手方向における一端が前記スペーサの一端から外側にはみ出ているように設けられていることを特徴とする。
【0009】
本発明に係る投影装置は、前記電子装置である光源装置と、前記電子部品である表示素子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と、前記表示素子と前記光源装置を制御する投影装置制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、放熱装置の取り付け精度を向上させた電子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】本発明の実施形態に係る投影装置を示す外観斜視図である。
【
図2】本発明の実施形態に係る投影装置の機能ブロックを示す図である。
【
図3】本発明の実施形態に係る投影装置の内部構造を示す平面模式図である。
【
図4】本発明の実施形態に係る光源装置の光源ケース内部の平面模式図である。
【
図5】本発明の実施形態に係る表示素子側のヒートシンク周辺の分解斜視図である。
【
図6】本発明の実施形態に係るヒートシンクを示す図である。
【
図7】本発明の実施形態に係る表示素子側のヒートシンク周辺の
図5のVII-VII断面に相当する断面図である。
【
図8】本発明の実施形態に係る表示素子にヒートシンクを取り付ける様子を示す
図5のVII-VII断面に相当する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明を実施するための形態について説明する。
図1は、投影装置10の外観斜視図である。本実施形態の投影装置10は、上本体ケース10a及び下本体ケース10bを備える。投影装置10の筐体の側板である正面パネル12、背面パネル13、右側パネル14、及び左側パネル15は、上本体ケース10aの外周縁から下方に向かって立設する。各パネル12~15の下端は、下本体ケース10bの外周縁と当接する。したがって、投影装置10は、上本体ケース10aと下本体ケース10bにより略直方体状に形成される。なお、本実施形態において、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のスクリーン側方向及び光線束の進行方向に対しての前後方向を示す。
【0013】
投影装置10の筺体の上面パネル11には、キー/インジケータ部37、投影画像調整部11aが設けられる。このキー/インジケータ部37には、電源スイッチキーや電源のオン又はオフを報知するパワーインジケータ、投影のオン、オフを切りかえる投影スイッチキー、光源装置や表示素子又は制御回路等が過熱した時に報知をする過熱インジケータ等の各種設定を行うためのキーやインジケータが配置されている。投影画像調整部11aは、一つ又は複数の回動摘みを備える。この回動摘みを操作することにより、
図4で後述する投影側光学系の可動レンズの位置が調節され、投影画像の大きさやピントの調整が行われる。また、投影装置10は、図示しないが、リモートコントローラからの制御信号を受信するIr受信部を備えている。
【0014】
正面パネル12と右側パネル14の前方右側の角部501には、吸気孔310が設けられる。正面パネル12の左側には、すり鉢状に窪んだ光出射部12aが設けられる。この光出射部12aの左側パネル15側の内壁には、吸気孔320が形成される。投影装置10は、光出射部12aに、投影口12bと、投影口12bを覆うレンズカバー19を有する。
【0015】
正面パネル12の下端には、高さ調整ボタン12cが設けられる。投影装置10は、正面パネル12側の内部に支脚を備える。投影装置10は、高さ調整ボタン12cが押下されている間、下方からその支脚を出没させることができる。よって、使用者は、高さ調整ボタン12cを操作することにより支脚を任意の出代量で固定し、投影装置10の高さや傾きを調節することができる。
【0016】
背面パネル13には、USB端子や画像信号入力用のD-SUB端子、S端子、RCA端子等を設ける入出力コネクタ部及び電源アダプタプラグ等の各種端子20が設けられている。また、背面パネル13において、右側パネル14側の角部503に吸気孔330が形成され、左側パネル15側の角部504にも排気孔340が形成される。
【0017】
次に、投影装置10の投影装置制御部について
図2の機能ブロック図を用いて説明する。投影装置制御部は、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。
【0018】
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、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。
【0019】
そして、この投影装置制御部により、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、入出力インターフェース22、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た後、表示エンコーダ24に出力される。
【0020】
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このビデオ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。
【0021】
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を駆動するものである。
【0022】
投影装置10は、光源装置60から出射された光源光の光線束を、後述する導光光学系を介して表示素子51に照射することにより、表示素子51の反射光で光像(画像)を形成する。投影装置10は、その形成した光像を同じく後述する投影側光学系を介してスクリーンに投影し、画像を表示させる。なお、この投影側光学系の可動レンズ群235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が行われる。
【0023】
画像圧縮/伸長部31は、画像信号の輝度信号及び色差信号をADCT及びハフマン符号化等の処理によりデータ圧縮して着脱自在な記録媒体とされるメモリカード32に順次書き込む記録処理を行う。
【0024】
また、画像圧縮/伸長部31は、再生モード時はメモリカード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。そして、画像圧縮/伸長部31は、その画像データを、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た動画等を表示する処理を行う。
【0025】
筺体の上面パネル11に設けられるメインキー及びインジケータ等により構成されるキー/インジケータ部37の操作信号は、直接に制御部38に送出される。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で復調されたコード信号が制御部38に出力される。
【0026】
なお、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。この音声処理部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。
【0027】
また、制御部38は、光源制御手段としての光源制御回路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が光源装置60から出射されるように、光源装置60の緑色光源装置における励起光照射装置や、赤色光源装置の発光を個別に制御する。光源装置60から出射された所定の波長帯域の光は、照射ミラー185で反射され、表示素子51に照射される。
【0028】
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の回転速度を制御させている。また、制御部38は、投影装置10の電源をOFFにする指示を受けると、冷却ファン駆動制御回路43にタイマーを用いて投影装置10本体の電源OFF後も冷却ファンの回転を持続させたり、温度センサによる温度検出の結果に応じて投影装置10本体の電源を切るタイミングを定める等の制御を行うことができる。
【0029】
次に、投影装置10の内部構造について述べる。
図3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、電源装置301、制御回路基板302、光源装置60を備える。また、投影装置10は、冷却ファンとして、吸気ファン260、吸気ファン270、排気ファン280を備える。
【0030】
光源装置60は、投影装置10の筐体の略中央に配置される電子装置である。光源装置60は、光源ケース61によって、内部に光源、レンズ、ミラー等の光学部材を収容する。電源装置301は、光源装置60の左側パネル15側に配置される。電源装置301の基板は、左側パネル15と略平行に配置される。制御回路基板302は、光源装置60の背面パネル13側に配置される。制御回路基板302は、上下方向に対し略垂直に配置される。制御回路基板302は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等を備える。また、制御回路基板302は、電源回路ブロックや光源制御ブロック等の機能毎に分けて、複数備えることができる。
【0031】
ここで、光源装置60の内部構造について説明する。
図4は、光源装置60の平面模式図である。光源装置60は、赤色波長帯域光の光源である赤色光源装置120と、緑色波長帯域光の光源である緑色光源装置80と、青色波長帯域光の光源である青色光源装置であると共に励起光源でもある励起光照射装置70と、を備える。緑色光源装置80は、励起光照射装置70と、蛍光板装置100により構成される。光源装置60は、導光光学系140を有する。導光光学系140は、緑色波長帯域光及び青色波長帯域光及び赤色波長帯域光の光線束を合わせて、各色波長帯域の光線束を同一光路上に導光する。
【0032】
励起光照射装置70は、投影装置10筐体の右側パネル14側に配置される。励起光照射装置70は、背面パネル13と光軸が平行になるよう配置された複数の固体発光素子を備える。本実施形態の固体発光素子は、青色波長帯域光を発する複数の青色レーザダイオード71である。また、複数の青色レーザダイオード71は、右側パネル14と平行に並べて配置されている。これら青色レーザダイオード71は、ホルダ74に固定される。
【0033】
また、励起光照射装置70は、反射ミラー76、拡散板78、ヒートシンク81を備える。反射ミラー76は、各青色レーザダイオード71からの出射光の光軸を拡散板78に向けて略90度変換する。拡散板78は、反射ミラー76で反射した各青色レーザダイオード71からの出射光を予め定められた拡散角度で拡散する。また、
図3に示すように、ヒートシンク81は、青色レーザダイオード71と右側パネル14との間に配置される。
【0034】
図4に戻り、各青色レーザダイオード71からの光路上には、青色レーザダイオード71からの出射光の指向性を高めて平行光に変換するコリメータレンズ73が夫々配置されている。これらコリメータレンズ73は、青色レーザダイオード71とともにホルダ74に保持される。
【0035】
赤色光源装置120は、青色レーザダイオード71の光線束と光軸が平行となるように配置された赤色光源121と、赤色光源121からの出射光を集光する集光レンズ群125と、を備える。この赤色光源121は、赤色波長帯域光を出射する固体発光素子である赤色発光ダイオードである。赤色光源装置120は、赤色光源装置120が出射する赤色波長帯域光の光軸が、蛍光板101から出射される緑色波長帯域光の光軸と交差するように配置される。また、赤色光源装置120は、赤色光源121の右側パネル14側にヒートシンク130を備える。
【0036】
緑色光源装置80を構成する蛍光板装置100は、蛍光板101、モータ110、入射側の集光レンズ117a,117b、出射側の集光レンズ115を備える。蛍光板101は、励起光照射装置70からの出射光の光軸と直交するように配置された蛍光ホイールである。この蛍光板101はモータ110により回転駆動する。集光レンズ117a,117bは、励起光照射装置70から出射される励起光の光線束を蛍光板101に集光する。集光レンズ115は、蛍光板101から正面パネル12方向に出射される光線束を集光する。なお、蛍光板装置100は、集光レンズ117a,117b,115の上方に配置される。そのため、蛍光板101の下方の一部が集光レンズ117a,117b,115の光路上に配置される。
【0037】
蛍光板101には、蛍光発光領域と拡散透過領域とが周方向に並設されている。蛍光発光領域は、青色レーザダイオード71から出射された青色波長帯域光を励起光として受けて、励起された緑色波長帯域の蛍光光を出射する。拡散透過領域は、青色レーザダイオード71からの出射光を拡散透過する。拡散透過した出射光は、光源装置60の青色波長帯域光として出射される。
【0038】
導光光学系140は、第一ダイクロイックミラー141、集光レンズ149、第二ダイクロイックミラー148、第一反射ミラー143、集光レンズ146、第二反射ミラー145、集光レンズ147を有する。第一ダイクロイックミラー141は、励起光照射装置70から出射される青色波長帯域光及び蛍光板101から出射される緑色波長帯域光と、赤色光源装置120から出射される赤色波長帯域光とが交差する位置に配置される。第一ダイクロイックミラー141は、青色波長帯域光及び赤色波長帯域光を透過し、緑色波長帯域光を反射する。第一ダイクロイックミラー141が反射した緑色波長帯域光の光軸は、集光レンズ149に向かう左側パネル15方向に90度変換される。したがって、第一ダイクロイックミラー141を透過した赤色波長帯域光の光軸は、第一ダイクロイックミラー141により反射された緑色波長帯域光の光軸と一致する。
【0039】
集光レンズ149は、第一ダイクロイックミラー141の左側パネル15側に配置される。第一ダイクロイックミラー141を透過した赤色波長帯域光及び第一ダイクロイックミラー141により反射された緑色波長帯域光は、共に集光レンズ149に入射する。第二ダイクロイックミラー148は、集光レンズ149の左側パネル15側であって、集光レンズ147の背面パネル13側に配置される。第二ダイクロイックミラー148は、赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光を反射し、青色波長帯域光を透過する。したがって、集光レンズ149で集光された赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、第二ダイクロイックミラー148によって反射されて、背面パネル13側に90度変換される。第二ダイクロイックミラー148の背面パネル13側には、集光レンズ173が配置される。第二ダイクロイックミラー148により反射された赤色波長帯域光及び緑色波長帯域光は、集光レンズ173に入射する。
【0040】
第一反射ミラー143は、蛍光板101を透過した青色波長帯域光の光軸上、つまり、集光レンズ115と正面パネル12との間に配置される。第一反射ミラー143は、青色波長帯域光を反射して、この青色波長帯域光の光軸を左側パネル15方向に90度変換する。集光レンズ146は、第一反射ミラー143の左側パネル15側に配置される。また、第二反射ミラー145は、集光レンズ146の左側パネル15側に配置される。第二反射ミラー145は、第一反射ミラー143により反射されて、集光レンズ146により集光された青色波長帯域光の光軸を、背面パネル13側に90度変換する。集光レンズ147は、第二反射ミラー145の背面パネル13側に配置される。第二反射ミラー145により反射された青色波長帯域光は、集光レンズ147を介して第二ダイクロイックミラー148を透過し、集光レンズ173に入射する。このようにして、導光光学系140により導光された赤色、緑色、青色の各波長帯域光の光線束は、光源側光学系170の同一光路上に導光される。
【0041】
光源側光学系170は、集光レンズ173、ライトトンネルやガラスロッド等の導光装置175、集光レンズ178、光軸変換ミラー179、集光レンズ183、照射ミラー185、コンデンサレンズ195を備える。なお、コンデンサレンズ195は、コンデンサレンズ195の背面パネル13側に配置される表示素子51から出射された画像光を、投影側光学系220に向けて出射するため、投影側光学系220の一部でもある。
【0042】
集光レンズ173から出射した各光線束は、導光装置175に入射する。導光装置175に入射される各光線束は、導光装置175により均一な強度分布の光線束となる。
【0043】
導光装置175の背面パネル13側の光軸上には、集光レンズ178を介して、光軸変換ミラー179が配置されている。導光装置175の出射口から出射した光線束は、集光レンズ178で集光された後、光軸変換ミラー179により、集光レンズ183に向かう光軸に変換される。
【0044】
光軸変換ミラー179で反射した光線束は、集光レンズ183により集光された後、照射ミラー185により、コンデンサレンズ195を介して表示素子51に所定の角度で照射される。なお、表示素子51の背面パネル13側にはヒートシンク190が設けられている。DMDとされる表示素子51は、このヒートシンク190により冷却される。また、ヒートシンク190の後方に形成されたフィン191の板面は、投影装置10の上下方向に対して垂直に形成される。
【0045】
光源側光学系170により表示素子51の画像形成面に照射された光源光である光線束は、表示素子51の画像形成面で反射され、投影光として投影側光学系220を介してスクリーンに投影される。
【0046】
投影側光学系220は、コンデンサレンズ195、可動レンズ群235、固定レンズ群225により構成される。固定レンズ群225は、固定鏡筒に内蔵される。可動レンズ群235は、可動鏡筒に内蔵され、手動又は自動により移動されることにより、ズーム調整やフォーカス調整を可能としている。
【0047】
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、赤色、緑色及び青色の各波長帯域光が導光光学系140を介して導光装置175に入射され、さらに光源側光学系170を介して表示素子51に入射される。よって、投影装置10の表示素子51であるDMDがデータに応じて各色の光を時分割表示することにより、スクリーンにカラー画像を投影することができる。
【0048】
次に、ヒートシンク190周辺の構成について説明する。
図5は、表示素子51側のヒートシンク190周辺の分解斜視図である。また、
図6はヒートシンクを示す図であり、
図7は表示素子側のヒートシンク190周辺の断面図である。
【0049】
ヒートシンク190は、光源ケース61に固定されたスペーサ91に対して固定される。ヒートシンク190の固定には、押え部材92が用いられる。ヒートシンク190が光源ケース61に対し固定されると、ヒートシンク190に設けられた熱伝達部192(
図7参照)と表示素子51の放熱面511とが当接して、表示素子51により発生した熱を放熱するための放熱装置が形成される。
【0050】
まず、表示素子51周辺の構成について説明する。表示素子51は、全体が略矩形状に形成される電子部品である。表示素子51は、
図7に示すように、略中央に矩形状の開口部931aが形成された接続部であるソケット931を介して、基板93に接続される。基板93にも、略矩形状の開口部93aが形成される。光源ケース61は、略矩形状の開口部61aを有する(
図5も参照)。また、開口部61aの内部には、開口部61aの内周面から内側方向に縮径するように突出した突出部61a1が形成される。
【0051】
基板93は、光源ケース61の開口部61aが設けられた位置において、光源ケース61の外側から固定される。表示素子51の外周縁512は、突出部61a1と当接する。また、基板93と光源ケース61との間には、ソケット931の周囲を囲うように枠状に形成された封止部材932が配置される。封止部材932により、粉塵が基板93と光源ケース61との間隙から光源ケース61内に侵入することを防止できる。
【0052】
図5で、スペーサ91は、略長矩形の板状に形成される。スペーサ91の短辺の一端側からは、スペーサ91から略垂直方向に立設する被係合部911が形成される。被係合部911は、中央側に矩形状の開口部911aを有する板枠状に形成される。板枠状に形成された被係合部911は、内側及び外側に、それぞれリブ911b,911cを有する。リブ911b,911cは、スペーサ91の長軸方向と略同方向に延設される。リブ911cは、被係合部911の先端縁及び両側縁を囲うように形成される。スペーサ91は、被係合部911側に螺子用の貫通孔912を有し、被係合部911と反対側の各角部にも螺子用の貫通孔912を有する。
【0053】
スペーサ91は、中央側に略矩形状の開口部913を有する。
図7に示すように、スペーサ91の表面及び裏面において、開口部913(
図5参照)の周縁に設けられた環状の溝部913a,913bには、弾性のある封止部材であるパッキン914a,914bが配置される。パッキン914aにより、粉塵がスペーサ91と基板93との間隙から光源ケース61内に侵入することを防止できる。また、パッキン914bにより、粉塵がヒートシンク190とスペーサ91との間隙から光源ケース61内に侵入することも防止できる。
【0054】
スペーサ91は、被係合部911が設けられる側の一端側に位置決め突起915を有し、他端側に被固定部916を有する。位置決め突起915は、被係合部911側に設けられる。位置決め突起915は、断面形状が略十字形の略柱状に形成される。被固定部916は、円柱状に形成される。被固定部916の天面には、螺子孔916aが形成される。
【0055】
図6に示すように、ヒートシンク190は、略矩形状のベース部材193の一方面側から立設した複数のフィン191を有する。ベース部材193の他方面側からは、
図7に示したように略直方体状の突起状の熱伝達部192が立設する。フィン191は、ベース部材193の上方部と下方部において形成される。ベース部材193の中央側には、フィン191が設けられない押え部材92の配置部194が形成される。ベース部材193の下方部に設けられる一部のフィン191は、他のフィン191よりも短く形成される。各フィン191の長さは、ヒートシンク190の周辺に配置される部材と干渉しないよう適宜定められる。
【0056】
押え部材92が配置される配置部194には、略円形の第1貫通孔194a及び第2貫通孔194bが設けられる。
図7に示したヒートシンク190の固定状態において、第1貫通孔194aには位置決め突起915が挿入され、第2貫通孔194bには被固定部916が挿入される。
【0057】
図5で、押え部材92は、長尺の略板状に形成される。押え部材92には、係合部921が一端に形成され、操作部922が他端に形成される。また、押圧部923及び固定部924が係合部921と操作部922との間に形成される。このように、押え部材92は、長尺状の長手方向に沿って、係合部921、押圧部923、固定部924、操作部922が順に配置される。また、押え部材92は、対向する長辺側の縁辺に、上側の側板92aと下側の側板92bとを有する。また、側板92a及び側板92bは、押え部材92の長辺方向に亘り3段階の高さとなるように形成される。側板92a及び側板92bは、係合部921側の方が最も高く形成され、操作部922側の方が最も低く形成される。
【0058】
係合部921は、側板92a及び側板92bに設けられた切欠きにより形成される。各切欠は略L字状に形成される。また、その切欠き内の一部には、突部921aが形成される。係合部921は、押え部材92の支点部分として機能する。
【0059】
操作部922は、最も低く形成される側板92a及び側板92bにより、係合部921の対向する端部に形成される。操作部922は、梃子の力点部分として機能する。
【0060】
押圧部923は、押え部材92の中間部においてU字状に切り抜いて設けられた、片持ちの板バネ状に形成される。押圧部923の先端部923aは、ヒートシンク190のベース部材193側に突出した接点923bとなるように側面視V字状に形成される。先端部923aの接点923bは、ベース部材193と線状に当接することができる。押圧部923は、梃子の作用点部分として機能する。
【0061】
固定部924は、螺子用の貫通孔として、操作部922と押圧部923との間に設けられる。
【0062】
次に、ヒートシンク190の取り付け方法について説明する。
図8は、表示素子51にヒートシンク190を取り付ける様子を示す図である。まず、表示素子51が基板93に接続される。基板93は、表示素子51が開口部61a内に配置されるように光源ケース61に対して配置される。スペーサ91は、開口部913が基板93の開口部93aの位置と合うように配置される。基板93は、貫通孔912,93bに挿通される螺子によって、スペーサ91と共に共締めされて光源ケース61に対して固定される。
【0063】
ヒートシンク190は、スペーサ91、基板93及びソケット931の各開口部913,93a,931a内に熱伝達部192が挿入されるように、光源ケース61の外方から配置される。また、このとき、ヒートシンクの第1貫通孔194a内には位置決め突起915が挿入され、第2貫通孔194b内には被固定部916が挿入される。
【0064】
その後、係合部921が開口部911aの上方端側の内縁911dと係合されるように、押え部材92が配置される。係合部921内に形成される突部921aは、被係合部911の先端に対し側面側から当接するため、押え部材92の長手方向を位置定めすることができる。
【0065】
作業者が、
図8に示す操作部922を、ベース部材193側へ押して、押え部材92とベース部材193とが略平行となるように傾倒させていくと、押圧部923の接点923bと、ベース部材193とが当接する。その当接し始める位置は、熱伝達部192の略中心線C上に位置する。したがって、押圧部923は、ベース部材193を介して熱伝達部192の中央部を押して、熱伝達部192を表示素子51の放熱面511に向かって付勢する。また、図示はしないが、熱伝達部192と放熱面511との間には、サーコン等の伝熱シートが配置されるため、熱伝達部192と放熱面511の接触面積を広く確保することができる。
【0066】
押え部材92をさらにベース部材193側へ傾倒させると、
図7に示すように、押え部材92とベース部材193の板面とが略平行となる。作業者は、固定部924に挿通させた螺子を、被固定部916の螺子孔916aに螺止固定させることで、熱伝達部192を表示素子51に当接させた状態で、ヒートシンク190をスペーサ91に対し固定することができる。
【0067】
このように、ヒートシンク190は、押え部材92を用いることにより、梃子の原理により表示素子51側に付勢させ、バネ性能を発揮できるようにしているため、バネの力をある程度強く設計しても、作業者に掛かる組み立ての負担を軽減することができる。また、押え部材92の固定は、1個の螺子により行われるため、少ない工程及び部品点数でヒートシンク190の設置を行うことができる。
【0068】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は各実施形態に示した構成に限らず、種々の形態により実施することができる。例えば、本実施形態では、押圧部923を一つ備える押え部材92について説明したが、押え部材92を二以上の複数備える構成としてもよい。
図7の断面図で示した押え部材92に、二つの押圧部923を設ける場合、各押圧部923の先端部923aを、中心線Cを中心として対称となる位置に配置させることができる。これにより、熱伝達部192を表示素子51に対して傾きを低減しながら姿勢良く当接させることができる。
【0069】
また、
図7等において、押え部材92がヒートシンク190に設けられた第2貫通孔194bに挿通された被固定部916により固定される構成について説明したが、被固定部916をヒートシンク190の側方位置に設けて、押え部材92を固定する構成としてもよい。この場合、押え部材92は、係合部921による支点部分から遠い位置で固定されるため、押圧部923の弾発力により被固定部916の螺子孔916aに掛かる負荷を低減することができる。
【0070】
また、本実施形態において固定部924と被固定部916を螺子により固定する構成について説明したが、固定部924及び被固定部916の代わりに、スペーサ91側又は押え部材92側の一方に設けたフックを、他方に設けた切欠きや孔縁に係合させて固定する構成としてもよい。
【0071】
また、ヒートシンク190のベース部材193側に、突起を設けて、押え部材92の押圧部923がその突起を押圧する構成としてもよい。そうすれば、押圧部923の先端部923aをV字状にベース部材193側に屈折させなくてもベース部材193を押圧することができる。
【0072】
また、本実施形態に示した放熱部材の固定方法は、ケース内に配置された電子部品の放熱面及びこれに当接する放熱部材の大きさの差が比較的大きく、放熱部材の取り付け精度が必要な電子機器、精密機器等の電子装置に適用することができる。
【0073】
以上、本実施形態の電子装置は、突起状の熱伝達部192を有する放熱装置と、係合部921及び操作部922が形成され、熱伝達部192を押圧する押圧部923が係合部921と操作部922との間に形成されて、固定部924を有する押え部材92と、熱伝達部192が挿入される開口部913が形成され、係合部921を係合させる被係合部911と、固定部924を固定する被固定部916と、を有するスペーサ91と、スペーサ91の開口部913側に、熱伝達部192を当接させる放熱面511が配置される電子部品と、を備える。
【0074】
これにより、省スペースで大きなバネ力を発揮することができる。また、梃子の原理を利用した組み付け方法としたことで、小さな組み付け力で大きな押し付け力を出すことができる。バネの押し当て位置も熱伝達部の略中心に一点集中させたことで、ヒートシンク190が傾いて固定されることなく予め定めた位置に安定して着座させ、押し当て精度を確保することができる構造とした(
図7参照)。さらに、ヒートシンク190の組み込みと、板バネの組み付け作業とを分離することで、作業性の向上を図ることができる。このように、本実施形態で示した電子装置、光源装置60及び投影装置10は、放熱装置の取り付け精度を向上させることができる。
【0075】
また、押え部材92が長尺状に形成され、押圧部923がV字状の板バネである電子装置は、梃子比を大きくすることができるため押え部材92の固定を容易に行うことができ、押圧部923を点接触や線接触により予め定めた場所に容易に当接させて、熱伝達部192を押圧することができる。
【0076】
また、板バネのV字状の先端部923aの接点923bが熱伝達部192の中央部を電子部品側へ押圧する電子装置は、熱伝達部192の傾きを低減しながら電子部品に姿勢良く当接させる。熱伝達部192を取り付ける際に作業者によるバラつきも低減させることができる。
【0077】
また、被係合部911が板枠状に形成されて、固定部924と被固定部916とが螺止固定される電子装置は、放熱装置を電子部品に当接させたまま確実に固定させることができる。
【0078】
また、被係合部911が内側及び外側に押え部材92の長軸方向に延設されるリブ911b,911cを有する電子装置は、被係合部911の強度を高めて放熱装置の固定の安定性を向上させることができる。
【0079】
また、スペーサ91が位置決め突起915を有して、そのスペーサ91が位置決め突起915及び被固定部916をそれぞれ放熱装置の第1貫通孔194a及び第2貫通孔194bに挿通せることによって放熱装置を位置決めする電子装置は、熱伝達部192を容易に精度良く固定することができる。
【0080】
また、押え部材92が対向する長辺側の縁辺に側板92a,92bを有する電子装置は、押え部材92の剛性を向上させることができる。
【0081】
なお、以上説明した実施形態は、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、発明の趣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。
【0082】
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] 突起状の熱伝達部を有する放熱装置と、
係合部及び操作部が形成され、前記熱伝達部を押圧する押圧部が前記係合部と前記操作部との間に形成されて、固定部を有する押え部材と、
前記熱伝達部が挿入される開口部が形成され、前記係合部を係合させる被係合部と、前記固定部を固定する被固定部と、を有するスペーサと、
前記スペーサの前記開口部側に、前記熱伝達部を当接させる放熱面が配置される電子部品と、
を備えることを特徴とする電子装置。
[2] 前記押え部材は長尺状に形成され、
前記押圧部はV字状の板バネである、
ことを特徴とする上記[1]に記載の電子装置。
[3] 前記板バネの前記V字状の先端部は、前記熱伝達部の中央部を前記電子部品側へ押圧することを特徴とする上記[2]に記載の電子装置。
[4] 前記押え部材は、長尺状の長手方向に沿って、前記係合部、前記押圧部、前記固定部、前記操作部が順に配置され、
前記押え部材は、一端に前記係合部が形成され、他端に前記操作部が形成される、
ことを特徴とする上記[1]乃至上記[3]の何れかに記載の電子装置。
[5] 前記被係合部は板枠状に形成され、
前記固定部と前記被固定部とは、螺止固定される、
ことを特徴とする上記[1]乃至上記[4]の何れかに記載の電子装置。
[6] 前記被係合部は、内側及び外側に前記押え部材の長軸方向に延設されるリブを有することを特徴とする上記[5]に記載の電子装置。
[7] 前記スペーサは、位置決め突起を有し、前記位置決め突起及び前記被固定部を、それぞれ前記放熱装置の第1貫通孔及び第2貫通孔に挿通させることによって、前記放熱装置を位置決めすることを特徴とする上記[1]乃至上記[6]の何れかに記載の電子装置。
[8] 前記押え部材は、対向する長辺側の縁辺に側板を有することを特徴とする上記[1]乃至上記[7]の何れかに記載の電子装置。
[9] 上記[1]乃至上記[8]の何れかに記載の電子装置を備え、
前記電子部品は表示素子である、
ことを特徴とする光源装置。
[10] 上記[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、画像光を形成する前記表示素子と、
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、
前記表示素子と前記光源装置を制御する投影装置制御部と、
を有することを特徴とする投影装置。
【符号の説明】
【0083】
10 投影装置 10a 上本体ケース
10b 下本体ケース 11 上面パネル
11a 投影画像調整部 12 正面パネル
12a 光出射部 12b 投影口
12c 高さ調整ボタン 13 背面パネル
14 右側パネル 15 左側パネル
19 レンズカバー 20 端子
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 61 光源ケース
61a 開口部 61a1 突出部
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 ホルダ
76 反射ミラー 78 拡散板
80 緑色光源装置 81 ヒートシンク
91 スペーサ 92 押え部材
92a 側板 92b 側板
93 基板 93a 開口部
93b 貫通孔
100 蛍光板装置 101 蛍光板
110 モータ 115 集光レンズ
117a 集光レンズ 117b 集光レンズ
120 赤色光源装置 121 赤色光源
125 集光レンズ群 130 ヒートシンク
140 導光光学系 141 第一ダイクロイックミラー
143 第一反射ミラー 145 第二反射ミラー
146 集光レンズ 147 集光レンズ
148 第二ダイクロイックミラー 149 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
179 光軸変換ミラー 183 集光レンズ
185 照射ミラー 190 ヒートシンク
191 フィン 192 熱伝達部
193 ベース部材 194 配置部
194a 第1貫通孔 194b 第2貫通孔
195 コンデンサレンズ 220 投影側光学系
225 固定レンズ群 235 可動レンズ群
260 吸気ファン 270 吸気ファン
280 排気ファン 301 電源装置
302 制御回路基板 310 吸気孔
320 吸気孔 330 吸気孔
340 排気孔 501 角部
503 角部 504 角部
511 放熱面 512 外周縁
911 被係合部 911a 開口部
911b リブ 911c リブ
911d 内縁 912 貫通孔
913 開口部 913a 溝部
913b 溝部 914a パッキン
914b パッキン 915 位置決め突起
916 被固定部 916a 螺子孔
921 係合部 921a 突部
922 操作部 923 押圧部
923a 先端部 923b 接点
924 固定部 931 ソケット
931a 開口部 932 封止部材
C 中心線