JP2005292669A - 電子機器および冷却媒体交換用カートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】冷却媒体を簡易に交換できる電子機器を提供する。
【解決手段】機器本体および機器本体を収納する筐体２を備え、内部に機器本体を構成する素子を、液状の冷却媒体を循環させて冷却する冷却装置６１が設けられた電子機器１は、筐体２内部に設けられ、冷却媒体を貯蔵する冷却媒体貯蔵部６２と、冷却媒体貯蔵部６２から被冷却対象となる素子に冷却媒体を導く第１配管系６４１と、被冷却対象を冷却した冷却媒体を冷却媒体貯蔵部６２に戻す第２配管系６４２と、冷却媒体貯蔵部６２、第１配管系６４１および第２配管系６４２内に冷却媒体を循環させるために、第１配管系６４１または第２配管系６４２に設けられる媒体循環装置６３とを備え、第１配管系６４１および／または第２配管系６４２には、筐体２から外部に露出し、冷却媒体貯蔵部内の冷却媒体を交換する冷却媒体交換用カートリッジ７が接続される継手６４１２，６４２２が設けられている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、機器本体およびこの機器本体を収納する筐体を備え、内部に前記機器本体を構成する素子を、液状の冷却媒体を循環させることで冷却する冷却装置が設けられた電子機器、および、この電子機器に用いられる冷却媒体交換用カートリッジに関する。

従来から、会議、学会、展示会等でのプレゼンテーションや、家庭での映画鑑賞等にプロジェクタが用いられている。このようなプロジェクタは、光源と、この光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置と、この光変調装置の前段および後段に配置され、入射光束の光学変換を行う複数の光学部品とを備える光学装置を内部に備え、この光学装置により光学像を形成して拡大投写する。

近年、プロジェクタの高輝度化および小型化が図られ、プロジェクタ内部に配置された光変調素子および光学部品の高温化が著しい。また、これら光変調素子および光学部品は、熱に弱く、熱劣化を起こしやすい。光変調素子および光学部品に熱劣化が生じた場合、光学像形成に悪影響を与え、プロジェクタの機能維持に支障をきたす場合がある。このため、従来では、ファン等によって冷却空気を送風する空冷式の冷却系が用いられることが一般的であった。しかしながら、空冷式では、放熱能力に限界があるとともに、送風量を確保するために、ファンを高速回転させたり、大型のファンを用いる必要があり、プロジェクタの低騒音化および小型化に対応できないという問題がある。このため、これら光変調素子および光学部品を効率良く冷却する他の冷却系が検討されてきた。

このような問題を解決する１つの冷却系として、光学部品（偏光板）に液冷冷却手段を具備させたプロジェクタが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載されたプロジェクタは、光束が透過する部分に２枚の透明パネルが配置された枠体内部に、エチレングリコール液等の冷却媒体（冷却液）が充填された液冷冷却手段を備え、この液冷冷却手段を偏光板に取り付けて、偏光板で発生する熱を冷却する。このようなプロジェクタによれば、液体は、空気に比べて比熱が大きく、熱伝達力が高いので、偏光板を効果的に冷却できるだけでなく、ファンの回転音および風切音が発生しなくなるので、低騒音化を実現することができる。

特開平４−５４７７８号公報

しかしながら、特許文献１に記載のプロジェクタでは、照明光軸上に冷却媒体が配置され、この冷却媒体を透過した光束から光学像が形成されるので、冷却媒体の経年劣化および熱劣化等による変色が発生した場合、あるいは、冷却媒体中に不純物が混入した場合等に、冷却媒体の変色および混入した不純物が投写画像に影響するという問題がある。このため、冷却媒体を交換する必要が生じるが、冷却媒体を交換するには、プロジェクタを解体する必要があるなど、冷却媒体の交換が煩雑であるという問題があった。

本発明の目的は、冷却媒体を簡易に交換できる電子機器および冷却媒体交換用カートリッジを提供することである。

本発明の電子機器は、機器本体およびこの機器本体を収納する筐体を備え、内部に前記機器本体を構成する素子を、液状の冷却媒体を循環させることで冷却する冷却装置が設けられた電子機器であって、前記筐体内部に設けられ、前記冷却媒体を貯蔵する冷却媒体貯蔵部と、この冷却媒体貯蔵部から被冷却対象となる素子に冷却媒体を導く第１配管系と、前記被冷却対象を冷却した冷却媒体を前記冷却媒体貯蔵部に戻す第２配管系と、前記冷却媒体貯蔵部、前記第１配管系および前記第２配管系内に前記冷却媒体を循環させるために、前記第１配管系または第２配管系の途中に設けられる媒体循環装置とを備え、前記第１配管系および／または前記第２配管系には、前記筐体から外部に露出し、前記冷却媒体貯蔵部内の冷却媒体を交換する冷却媒体交換用カートリッジが接続される継手が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、第１配管系および／または第２配管系に設けられた継手に、冷却媒体交換用カートリッジが接続させることにより、継手を介して冷却媒体貯蔵部内の冷却媒体を交換することができる。また、継手は、電子機器の筐体外部に露出しているので、冷却媒体交換用カートリッジを、筐体外部から装着することができ、電子機器内部に冷却媒体交換用カートリッジを装着する必要、および、電子機器を解体する必要がないので、冷却媒体の交換を簡易に行うことができる。従って、冷却媒体を簡易に交換できる電子機器を構成することができる。

本発明では、前記継手は、前記第１配管系または前記第２配管系に設けられ、いずれか一方の継手は、前記冷却媒体貯蔵部内の冷却媒体を排出する排出用継手であり、いずれか他方の継手は、前記冷却媒体交換用カートリッジから前記冷却媒体貯蔵部内に新たな冷却媒体を供給する供給用継手であることが好ましい。
本発明によれば、継手として、冷却媒体を排出する排出用継手と、新たな冷却媒体を供給する供給用継手を設けたことにより、第１配管系および第２配管系を流通する冷却媒体の排出用継手からの排出時に、供給用継手を介して第１配管系および第２配管系に冷却媒体の代わりに新たな冷却媒体または空気を供給することができる。また、供給用継手からの新たな冷却媒体の供給時には、冷却媒体排出時に供給した新たな冷却媒体または空気が、排出用継手から排出される。これにより、冷却媒体の排出用継手からの排出、および、新たな冷却媒体の供給用継手からの供給を円滑に行うことができるとともに、冷却媒体の排出に伴う第１冷却系、第２冷却系および冷却媒体貯蔵部内の圧力変化を抑えることができる。従って、冷却媒体の交換を円滑に行うとともに、冷却媒体交換時の圧変化を抑え、各部材の破損・損傷を防ぐことができる。
また、排出用継手と供給用継手とを別に設けたことにより、冷却媒体を排出しつつ、これら配管系に新たな冷却媒体を供給することができる。この場合、冷却媒体の交換を迅速に行うことができる。

本発明では、前記排出用継手は、前記供給用継手よりも流路上流側に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、媒体循環装置からの圧送方向から順に、排出用継手および供給用継手が配置される。これによれば、冷却媒体の排出時には、冷却媒体貯蔵部に貯蔵されていた冷却媒体を、媒体循環装置により圧送して、排出用継手から排出することができる。また、これとともに、新たな冷却媒体を、即座に排出用継手から排出されることなく、供給用継手から冷却媒体貯蔵部に流通させることができる。従って、これら配管系および冷却媒体貯蔵部に充填されていた冷却媒体の略全てを排出でき、また、これら配管系および冷却媒体貯蔵部に新たな冷却媒体を充填することができる。

本発明では、前記供給用継手と前記排出用継手との間には、前記第２配管系に設けられ、前記冷却媒体貯蔵部への流路と前記排出用継手への流路とを切り替える流路切替部が設けられ、前記第２配管系には、前記排出用継手から排出される冷却媒体の流量を検出する液量検出部が設けられ、前記冷却媒体貯蔵部には、内部の冷却媒体の満量状態を検出する満量検出部が設けられ、前記媒体循環装置の駆動制御および前記流路切替部の切替制御を行う制御装置を備え、この制御装置は、前記冷却媒体交換用カートリッジが装着されたら、前記流路切替部を前記排出用継手への流路に設定し、前記媒体循環装置を駆動させて前記冷却媒体を循環させ、前記液量検出部により、前記排出用継手から排出される冷却媒体の液量が０であることが検出されたら、前記冷却媒体交換用カートリッジの冷却媒体を循環させ、前記満量検出部により、前記冷却媒体貯蔵部内に冷却媒体が満量したと検出されたら、前記流路切替部を前記冷却媒体貯蔵部への流路に設定し、前記媒体循環装置の駆動を停止させる制御を行うことが好ましい。

本発明によれば、制御装置が流路切替部の切替制御を行うことにより、冷却媒体の排出時の流路および供給時の流路を、それぞれ形成することができる。また、制御装置が媒体循環装置の駆動制御を行うことにより、冷却媒体の排出および供給を行うことができる。従って、制御装置による制御下で、冷却媒体の交換を自動で行うことができる。
ここで、排出用継手に設けられた液量検出部が、排出用継手を流通する冷却媒体の流量を検出することにより、冷却媒体の略全てが排出されたことを検出することができる。また、冷却媒体貯蔵部に設けられた満量検出部により、冷却媒体貯蔵部が新たな冷却媒体によって満量されたことを検出することができる。従って、冷却媒体の排出および供給を確実に行うことができ、かつ、これら液量検出部および満量検出部による検出結果を元に、制御装置が流路切替部を制御できるので、一層確実に、かつ、短時間で冷却媒体の交換を行うことができる。
また、冷却媒体交換用カートリッジが装着された場合に、冷却媒体の交換が行われるので、電子機器外部に内部を流通する冷却媒体が漏出することを防ぐことができ、電子機器の品質を向上することができる。

本発明では、前述の電子機器において、前記被冷却対象となる素子が光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置とされるプロジェクタであることを特徴とする。
本発明によれば、前述のように、プロジェクタ内を循環する冷却媒体を簡易に交換することができる。ここで、光変調装置を囲むように冷却媒体が流通して、該光変調装置を冷却する場合は、冷却媒体の劣化は、該光変調装置で形成される光学像の劣化を招く。従って、冷却媒体を交換可能に構成したことにより、冷却媒体の劣化等による光学像の劣化を防ぐことができる。また、冷却媒体の劣化が生じた場合でも、冷却媒体を交換して、冷却効率の低下を防ぐことができる。

また、本発明の冷却媒体交換用カートリッジは、前述の電子機器に装着され、内部の冷却媒体を交換する冷却媒体交換用カートリッジであって、前記電子機器の筐体外部に露出する継手に接続される接続部と、この接続部と配管を介して接続され、前記電子機器の冷却媒体貯蔵部から吸い出された冷却媒体を貯留する第１貯留部と、前記接続部と他の配管を介して接続され、前記電子機器に新たに供給する冷却媒体が貯留される第２貯留部とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、１つの冷却媒体交換用カートリッジを用いて電子機器内を循環する冷却媒体を交換することができる。すなわち、１つの冷却媒体交換用カートリッジ内に、冷却媒体が排出される第１貯留部および新たな冷却媒体が貯留されている第２貯留部が設けられているので、この第１貯留部および第２貯留部に接続される接続部を継手に接続することにより、冷却媒体の交換を行うことができる。また、このような冷却媒体の交換は、冷却媒体交換用カートリッジを、電子機器の筐体外部に露出する継手に接続することにより行われるので、冷却媒体の交換操作を簡略化することができる。

〔１．第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
（１）プロジェクタの主な構成
図１は、本発明に係るプロジェクタ１を上方前面側から見た斜視図である。図２は、プロジェクタ１を下方背面側から見た斜視図である。
図１または図２に示すように、プロジェクタ１は、射出成形によって成形された略直方体状の外装ケース２を備える。この外装ケース２は、光学像を形成する光学ユニット４（図３）と、プロジェクタ１の駆動制御を行う制御部を備えた図示しない制御基板および電源ユニットと、プロジェクタ１内の構成部品を冷却する冷却ユニット６とを収納する合成樹脂製の筐体であり、アッパーケース２１と、ロアーケース２２とを備え、これらのケース２１，２２は、互いに着脱自在に構成されている。

アッパーケース２１は、図１および図２に示すように、プロジェクタ１の上面、側面、前面、および背面をそれぞれ構成する上面部２１Ａ、側面部２１Ｂ、前面部２１Ｃおよび背面部２１Ｄを含んで構成される。
同様に、ロアーケース２２も、プロジェクタ１の下面、側面、前面、および背面をそれぞれ構成する下面部２２Ａ、側面部２２Ｂ、前面部２２Ｃ、および背面部２２Ｄを含んで構成される。

従って、直方体状の外装ケース２において、アッパーケース２１およびロアーケース２２の側面部２１Ｂ，２２Ｂ同士が連続的に接続されて直方体の側面部分２１０が構成され、同様に、前面部２１Ｃ，２２Ｃ同士の接続で前面部分２２０が、背面部２１Ｄ，２２Ｄ同士の接続で背面部分２３０が、上面部２１Ａにより上面部分２４０が、下面部２２Ａにより下面部分２５０がそれぞれ構成される。

図１に示すように、上面部分２４０において、その前方側には操作パネル２３が設けられ、この操作パネル２３の近傍には音声出力用のスピーカ孔２４０Ａが形成されている。このうち、操作パネル２３には、プロジェクタ１を起動・調整操作を実施する各種スイッチが配設されている。これらスイッチとして、後述する冷却ユニット６の冷却媒体交換処理を実施する冷却媒体交換スイッチ２３Ａが設けられている。

前方から見て右側の側面部分２１０には、２つの側面部２１Ｂ，２２Ｂを跨る開口２１１が形成されている。ここで、外装ケース２内には、プロジェクタ１の動作を制御する図示しない制御基板と、インターフェース基板５２とが設けられており、この開口２１１に取り付けられるインターフェースパネル５３を介して、制御基板に実装された接続部５１Ｂと、インターフェース基板５２に実装された接続部５２Ａとが外部に露出している。これらの接続部５１Ｂ，５２Ａにおいて、プロジェクタ１には外部の電子機器等が接続される。

前面部分２２０において、前方から見て右側で、前記操作パネル２３の近傍には、２つの前面部２１Ｃ，２２Ｃを跨ぐ円形状の開口２２１が形成されている。この開口２２１に対応するように、外装ケース２内部には、投写レンズ４６が配置されている。この際、開口２２１から投写レンズ４６の先端部分が外部に露出しており、この露出部分の一部であるレバー４６Ａを介して、投写レンズ４６のフォーカス操作が手動で行えるようになっている。

前面部分２２０において、前記開口２２１の反対側の位置には、排気口２２２が形成されている。この排気口２２２には、安全カバー２２２Ａが形成されている。

図２に示すように、背面部分２３０において、背面から見た右側には矩形状の開口部２３１が形成され、この開口部２３１からインレットコネクタ２４が露出するようになっている。
また、背面部分２３０の略中央には、２つの略円形の開口部２３２，２３３と、これら開口部２３２，２３３に挟まれて略矩形の開口部２３４が形成されている。これら開口部２３２〜２３４には、後述する冷却媒体交換用カートリッジ７（図４および図６）が接続される。この開口部２３４内部には、カートリッジ７が接続されたか否かを検出するカートリッジ検出センサ２３４１（図７）が設けられている。このカートリッジ検出センサ２３４１は、制御部６７（図７）に接続されており、カートリッジ７が接続されると、接続を示す電気信号が制御部６７に出力されるように構成されている。

下面部分２５０において、下方から見て右端側の中央位置には矩形状の開口２５１が形成されている。開口２５１には、この開口２５１を覆うランプカバー２５が着脱自在に設けられている。このランプカバー２５を取り外すことにより、図示しない光源ランプの交換が容易に行えるようになっている。

また、下面部分２５０において、下方から見て左側で背面側の隅部には、一段内側に凹んだ矩形面２５２が形成されている。この矩形面２５２には、外部から冷却空気を吸入するための吸気口２５２Ａが形成されている。矩形面２５２には、この矩形面２５２を覆う吸気口カバー２６が着脱自在に設けられている。吸気口カバー２６には、吸気口２５２Ａに対応する開口２６Ａが形成されている。開口２６Ａには、図示しないエアフィルタが設けられており、内部への塵埃の侵入が防止されている。

さらに、下面部分２５０において、後方側の略中央位置にはプロジェクタ１の脚部を構成する後脚２Ｒが形成されている。また、下面部２２Ａにおける前方側の左右の隅部には、同じくプロジェクタ１の脚部を構成する前脚２Ｆがそれぞれ設けられている。つまり、プロジェクタ１は、後脚２Ｒおよび２つ前脚２Ｆにより３点で支持されている。
２つの前脚２Ｆは、それぞれ上下方向に進退可能に構成されており、プロジェクタ１の前後方向および左右方向の傾き（姿勢）を調整して、投写画像の位置調整ができるようになっている。

また、図１，２に示すように、下面部分２５０と前面部分２２０とを跨るように、外装ケース２における前方側の略中央位置には、直方体状の凹部２５３が形成されている。この凹部２５３には、該凹部２５３の下側および前側を覆う前後方向にスライド自在なカバー部材２７が設けられている。このカバー部材２７により、凹部２５３には、プロジェクタ１の遠隔操作を行うための図示しないリモートコントローラ（リモコン）が収納される。

（２）光学ユニットの構造
図３は、光学ユニット４の構成を示す模式図である。
光学ユニット４は、前述の外装ケース２内に収納され、図３に示すように、光源装置４１１を構成する光源ランプ４１６から射出された光束を光学的に処理して画像情報に対応した光学像を形成し、この光学像を拡大して投射するユニットである。
この光学ユニット４は、インテグレータ照明光学系４１と、色分離光学系４２と、リレー光学系４３と、プリズムユニット４４と、投写レンズ４６と、これらの光学部品４１〜４４，４６を収納する図示しない光学部品用筐体とを備える。

インテグレータ照明光学系４１は、プリズムユニット４４を構成する３枚の液晶パネル４４１（赤、緑、青の色光毎にそれぞれ液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂとする）の画像形成領域をほぼ均一に照明するための光学系であり、光源装置４１１と、第１レンズアレイ４１２と、第２レンズアレイ４１３と、偏光変換素子４１４と、重畳レンズ４１５とを備える。

光源装置４１１は、放射光源としての光源ランプ４１６と、リフレクタ４１７とを備え、光源ランプ４１６から射出された放射状の光線をリフレクタ４１７で反射して平行光線とし、この平行光線を外部へと射出する。光源ランプ４１６には、高圧水銀ランプを採用している。なお、高圧水銀ランプ以外に、メタルハライドランプやハロゲンランプ等も採用できる。また、リフレクタ４１７には、放物面鏡を採用している。なお、放物面鏡の代わりに、平行化凹レンズおよび楕円面鏡を組み合わせたものを採用してもよい。

第１レンズアレイ４１２は、光軸方向から見てほぼ矩形状の輪郭を有する小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。各小レンズは、光源ランプ４１６から射出される光束を、複数の部分光束に分割している。各小レンズの輪郭形状は、液晶パネル４４１の画像形成領域の形状とほぼ相似形をなすように設定されている。

第２レンズアレイ４１３は、第１レンズアレイ４１２と略同様な構成を有しており、小レンズがマトリクス状に配列された構成を有している。この第２レンズアレイ４１３は、重畳レンズ４１５とともに、第１レンズアレイ４１２の各小レンズの像を液晶パネル４４１上に結像させる機能を有する。

偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３と重畳レンズ４１５との間に配置される。このような偏光変換素子４１４は、第２レンズアレイ４１３からの光を１種類の偏光光に変換するものであり、これにより、プリズムユニット４４での光の利用効率が高められている。

具体的に、偏光変換素子４１４によって１種類の偏光光に変換された各部分光は、重畳レンズ４１５によって最終的にプリズムユニット４４の液晶パネル４４１上にほぼ重畳される。偏光光を変調するタイプの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタ１では、１種類の偏光光しか利用できないため、他種類のランダムな偏光光を発する光源ランプ４１６からの光束の略半分が利用されない。このため、偏光変換素子４１４を用いることにより、光源ランプ４１６から射出された光束を全て１種類の偏光光に変換し、プリズムユニット４４での光の利用効率を高めている。なお、このような偏光変換素子４１４は、たとえば特開平８−３０４７３９号公報に紹介されている。

色分離光学系４２は、２枚のダイクロイックミラー４２１，４２２と、反射ミラー４２３とを備え、ダイクロイックミラー４２１，４２２によりインテグレータ照明光学系４１から射出された複数の部分光束を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３色の色光に分離する機能を有している。

リレー光学系４３は、入射側レンズ４３１と、リレーレンズ４３３と、反射ミラー４３２、４３４とを備え、色分離光学系４２で分離された色光である赤色光を液晶パネル４４１Ｒまで導く機能を有している。

この際、色分離光学系４２のダイクロイックミラー４２１では、インテグレータ照明光学系４１から射出された光束のうち、赤色光成分と緑色光成分とは透過し、青色光成分は反射する。ダイクロイックミラー４２１によって反射した青色光は、反射ミラー４２３で反射し、フィールドレンズ４１８を通って、青色用の液晶パネル４４１Ｂに到達する。このフィールドレンズ４１８は、第２レンズアレイ４１３から射出された各部分光束をその中心軸（主光線）に対して平行な光束に変換する。他の液晶パネル４４１Ｇ，４４１Ｒの光入射側に設けられたフィールドレンズ４１８も同様である。

また、ダイクロイックミラー４２１を透過した赤色光と緑色光のうちで、緑色光は、ダイクロイックミラー４２２によって反射し、フィールドレンズ４１８を通って、緑色用の液晶パネル４４１Ｇに到達する。一方、赤色光は、ダイクロイックミラー４２２を透過してリレー光学系４３を通り、さらにフィールドレンズ４１８を通って、赤色光用の液晶パネル４４１Ｒに到達する。
なお、赤色光にリレー光学系４３が用いられているのは、赤色光の光路の長さが他の色光の光路長さよりも長いため、光の発散等による光の利用効率の低下を防止するためである。すなわち、入射側レンズ４３１に入射した部分光束をそのまま、フィールドレンズ４１８に伝えるためである。なお、リレー光学系４３には、３つの色光のうちの赤色光を通す構成としたが、これに限らず、例えば、青色光を通す構成としてもよい。

プリズムユニット４４は、入射された光束を画像情報に応じて変調してカラー画像を形成するものであり、色分離光学系４２で分離された各色光が入射される３つの入射側偏光板４４２と、各入射側偏光板４４２の後段に配置される光変調装置としての液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂと、各液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂの後段に配置される射出側偏光板４４３と、色合成光学系としてのクロスダイクロイックプリズム４４４とを備える。

液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂは、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として用いたものである。
プリズムユニット４４において、色分離光学系４２で分離された各色光は、これら３枚の液晶パネル４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ、入射側偏光板４４２、および射出側偏光板４４３によって画像情報に応じて変調されて光学像を形成する。

入射側偏光板４４２は、色分離光学系４２で分離された各色光のうち、一定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものであり、サファイアガラス等の基板に偏光膜が貼付されたものである。また、基板を用いずに、偏光膜をフィールドレンズ４１８に貼り付けてもよい。
射出側偏光板４４３も、入射側偏光板４４２と略同様に構成され、液晶パネル４４１（４４１Ｒ，４４１Ｇ，４４１Ｂ）から射出された光束のうち、所定方向の偏光光のみ透過させ、その他の光束を吸収するものである。また、基板を用いずに、偏光膜をクロスダイクロイックプリズム４４４に貼り付けてもよい。
これらの入射側偏光板４４２および射出側偏光板４４３は、互いの偏光軸の方向が直交するように設定されている。

クロスダイクロイックプリズム４４４は、射出側偏光板４４３から射出され、各色光毎に変調された光学像を合成してカラー画像を形成するものである。
クロスダイクロイックプリズム４４４には、赤色光を反射する誘電体多層膜と青色光を反射する誘電体多層膜とが、４つの直角プリズムの界面に沿って略Ｘ字状に設けられ、これらの誘電体多層膜により３つの色光が合成される。このようなクロスダイクロイックプリズム４４４は光学ガラスにより構成されている。
投写レンズ４６は、プリズムユニット４４のクロスダイクロイックプリズム４４４で合成されたカラー画像を拡大して投写するものである。

（３）冷却ユニットの構造
図４は、プロジェクタ１内に配置された冷却ユニット６と、この冷却ユニット６に接続される冷却媒体交換用カートリッジ７を模式的に示した図である。
冷却ユニット６は、外装ケース２内に設けられ、エチレングリコール溶液等の液状の冷却媒体を循環させて、プロジェクタ１内に配置された冷却を要する部品を冷却媒体により冷却する冷却系である。
冷却ユニット６は、前述の光学ユニット４に設けられた素子としての液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３を冷却する冷却装置６１と、冷却媒体を一時的に貯蔵する冷却媒体貯蔵部としてのタンク６２と、冷却装置６１およびタンク６２間に冷却媒体を循環させる媒体循環装置としてのポンプ６３と、これら冷却装置６１、タンク６２およびポンプ６３を接続し、冷却媒体流通経路を形成する配管６４とを備える。
このうち、配管６４は、タンク６２から冷却装置６１に冷却媒体を導く第１配管６４１と、冷却装置６１での冷却に供された冷却媒体をタンク６２に戻す第２配管６４２とから構成されている。

冷却装置６１は、前述のように、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３で発生した熱を冷却媒体によって冷却するものである。
この冷却装置６１は、第１配管６４１に接続され、ポンプ６３から圧送される冷却媒体を中継する中継部材６１１と、この中継部材６１１から送られる冷却媒体により、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３を冷却する冷却部材６１２と、これら中継部材６１１および冷却部材６１２間を接続する配管６１３とを備えている。
このうち、配管６１３は、中継部材６１１から冷却部材６１２に冷却媒体を送り出す往路側配管６１３Ａと、冷却部材６１２での冷却に供された冷却媒体を中継部材６１１に戻す復路側配管６１３Ｂとから構成されている。

中継部材６１１は、詳しい図示を省略するが、アルミニウム製の中空部材であり、第１配管６４１を介してタンク６２から送出される冷却媒体を冷却部材６１２に送るとともに、冷却部材６１２での冷却に供された冷却媒体を回収して第２配管６４２に送出する部材である。この中継部材６１１は、前述のクロスダイクロイックプリズム４４４に載置されている。

冷却部材６１２は、クロスダイクロイックプリズム４４４の各光束入射面に配置される液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３（図３）と熱伝導可能に接触するとともに、これら液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３で発生した熱を、中継部材６１１から送られる冷却媒体によって冷却する部材である。
この冷却部材６１２内部には、中継部材６１１から往路側配管６１３Ａを介して送られる冷却媒体が流通し、この冷却媒体は、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３を冷却した後、復路側配管６１３Ｂを介して中継部材６１１に送られる。

図５は、タンク６２の上下方向の断面図である。
タンク６２は、冷却媒体を一時的に貯蔵する。このタンク６２には、タンク６２内が冷却媒体で満たされているか否かを検出する満量検出部としての満量検出センサ６２１（図５では図示省略、図７参照）が設けられている。この満量検出センサ６２１は、制御部６７に接続されており、満量検出センサ６２１による検出結果は、制御部６７に送信される。
このタンク６２の上面には、図５に示すように、ポンプ６３から圧送される冷却媒体が流通する第２配管６４２が接続され、タンク６２の底面には、冷却装置６１にタンク６２内の冷却媒体を送出する第１配管６４１が接続されている。このため、第２配管６４２を介してポンプ６３から圧送される冷却媒体は、図５中矢印Ａ３１方向、すなわちタンク６２上方からタンク６２内に流入し、第１配管６４１を介して矢印Ａ４方向、すなわちタンク６２底部から送出される。
このようなタンク６２を設けることにより、冷却ユニット６を流通するのに必要な量の冷却媒体より多くの冷却媒体を確保することができ、冷却ユニット６内を流通する冷却媒体の安定した供給を維持できる。また、このタンク６２内においては、冷却装置６１での冷却に供され、熱せられた冷却媒体が自然放熱されるので、冷却ユニット６による冷却効率を向上できる。

ポンプ６３は、配管６４内に冷却媒体を圧送するもので、制御部６７によって駆動が制御されている。このポンプ６３は、詳しい図示を省略するが、例えば、略直方体状のアルミニウム製の中空部材内に羽車が配置された構成を有している。このようなポンプ６３により、タンク６２および配管６４内の冷却媒体を強制的に循環させる。

配管６４は、内部に冷却媒体が流通可能にアルミニウム製の管状部材で形成され、前述のように、第１配管６４１および第２配管６４２により構成されている。なお、配管６４は、アルミニウム以外に、ステンレス等の金属や、合成樹脂製またはゴムパイプ等により形成してもよい。なお、金属製の管状部材とすれば、流通する冷却媒体の放熱が、これら配管６４の流通中にも行われるので、冷却媒体による冷却効率を一層向上できる。
このうち、冷却装置６１およびタンク６２間を接続し、タンク６２から冷却媒体を冷却装置６１に導く第１配管６４１の流路には、フィルタ６５が介装されている。
フィルタ６５は、流通する冷却媒体の不純物を濾し取るためのメッシュ状のフィルタである。このフィルタ６５は、交換可能に装着されており、外装ケース２の図示しない開口から取り外すことができる。

冷却装置６１およびタンク６２間を接続し、冷却装置６１での冷却に供された冷却媒体がタンク６２に戻る第２配管６４２の流路には、ポンプ６３のほかに、熱を帯びた冷却媒体を冷却するラジエータ６６が介装されている。
ラジエータ６６内には、詳しい図示を省略するが、第２配管６４２に接続される略Ｓ字状のアルミニウム製の管状部材と、この管状部材に熱伝導可能に接触する放熱フィンと、この放熱フィンに取り付けられる冷却ファンとが設けられている。この管状部材内を流通する冷却媒体の熱は、放熱フィンに伝導された後、冷却ファンから送風される冷却空気によって冷却される。これにより、冷却ユニット６を流通する冷却媒体を低温に保つことができる。

また、第２配管６４２には、２つのＴ字管６４１１，６４２１が設けられている。これらＴ字管６４１１，６４２１のうち、ポンプ６３からの冷却媒体圧送方向の下流側、すなわち、タンク６２に近接する側に、Ｔ字管６４１１が設けられ、冷却媒体圧送方向の上流側、すなわち、ポンプ６３に近接する側に、Ｔ字管６４２１が設けられている。
Ｔ字管６４１１に形成された３つの枝管のうち、２つは第２配管６４２に接続され、もう１つの枝管は、前述の外装ケース２に形成された開口部２３２に露出する継手６４１２に接続されている。この継手６４１２は、冷却媒体の交換時に、新たな冷却媒体を供給するための供給用継手である。
同様に、Ｔ字管６４２１に形成された３つの枝管のうち、２つは第２配管６４２に接続され、もう１つの枝管は、開口部２３３に露出する継手６４２２に接続されている。この継手６４２２は、冷却媒体の交換時に、冷却ユニット６内を流通していた冷却媒体を排出するための排出用継手である。この排出用継手６４２２には、この排出用継手６４２２を流通する冷却媒体の液量を検出する液量検出部としての液量検出センサ６４２２Ｂ（図７）が設けられている。この液量検出センサ６４２２Ｂは、制御部６７に電気的に接続されており、液量検出センサ６４２２Ｂによる検出結果は、制御部６７に出力される。

供給用継手６４１２および排出用継手６４２２には、冷却媒体交換用のカートリッジ７が接続される。これら供給用継手６４１２および排出用継手６４２２には、カートリッジ７のロック機構６４１２Ａ，６４２２Ａ（図７）が設けられており、冷却媒体の交換中には、カートリッジ７が取り外せないようになっている。これらロック機構６４１２Ａ，６４２２Ａによるカートリッジ７のロック・アンロックは、制御部６７から出力される電気信号に基づいて行われる。
なお、供給用継手６４１２および排出用継手６４２２は、カートリッジ７が接続された場合にのみ、冷却媒体の流通が可能となるように、カプラ等により構成されている。

さらに、第２配管６４２におけるＴ字管６４１１およびＴ字管６４２１の間には、第２配管６４２内の冷却媒体の流通経路を切り替える流路切替部としてのバルブ６４３が設けられている。このバルブ６４３は制御部６７に接続されており、この制御部６７によって、バルブ６４３の開放および閉塞が制御され、第２配管６４２における冷却媒体の流路が切り替えられる。

このような冷却ユニット６により、冷却媒体は以下のように循環する。
すなわち、通常の状態では、ポンプ６３から第２配管６４２内に圧送された冷却媒体は、図４中矢印Ａ１方向に流通して、Ｔ字管６４２１に到達する。ここで、カートリッジ７が接続されていない場合は、排出用継手６４２２および供給用継手６４１２は閉状態とされ、また、バルブ６４３は、開放されているので、冷却媒体は、矢印Ａ２，Ａ３方向に流通し、タンク６２に向かって流通する。
タンク６２に向かって流通した冷却媒体は、図５中矢印Ａ３１で示すように、タンク６２上部からタンク６２内に流入した後、タンク６２底部から図４および図５中矢印Ａ４方向に送出され、第１配管６４１内を流通して冷却装置６１に到達する。
冷却装置６１に到達した冷却媒体は、中継部材６１１から往路側配管６１３Ａを介して冷却部材６１２に送出され、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３を冷却した後、復路側配管６１３Ｂを介して、再び中継部材６１１に戻り、第２配管６４２内を矢印Ａ５方向に流通する。この冷却媒体は、ラジエータ６６で冷却された後、再び、ポンプ６３に戻る。
このように、冷却ユニット６は、冷却媒体を循環させ、この循環経路中に設けられた冷却装置６１によって、液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３を冷却している。

図６は、開口部２３２，２３３を介して供給用継手６４１２および排出用継手６４２２に接続される冷却媒体交換用カートリッジ７の概要斜視図である。
カートリッジ７は、冷却媒体の交換時に、冷却ユニット６を流通する冷却媒体が排出用継手６４２２を介して排出されるとともに、供給用継手６４１２を介して新たな冷却媒体を供給するものである。
このカートリッジ７は、図４および図６に示すように、２つのタンク７１，７２と、カートリッジ７から露出する接続部７３と、この接続部７３およびタンク７１，７２を接続する配管７４，７５と、これら配管７４，７５の流路を切り替える切替部７６と、この切替部７６による流路切替を制御する制御部７７とを備えている。

タンク７１，７２は、カートリッジ７内に収納された、略直方体形状を有した合成樹脂製の中空部材である。このうち、タンク７１は、第２貯留部に相当し、冷却媒体の交換時に、プロジェクタ１内の冷却ユニット６に供給する新たな冷却媒体を貯留しておくための供給用タンクである。また、タンク７２は、第１貯留部に相当し、冷却ユニット６を流通する冷却媒体が排出される排出用タンクである。
供給用タンク７１には２つの開口部が形成されている。具体的には、排出用タンク７２に対向する供給用タンク７１の側面とは反対側の側面下方には、開口部７１２が形成され、また、供給用タンク７１の上面には、開口部７１１が形成されている。
同様に、排出用タンク７２にも２つの開口部が形成されている。具体的には、供給用タンク７１の底面には、開口部７２１が形成され、また、排出用タンク７２の上面には、開口部７２２が形成されている。

接続部７３は、カートリッジ７外部に露出し、前述の供給用継手６４１２に接続される第１接続部７３１と、排出用継手６４２２に接続される第２接続部７３２から構成されている。

配管７４は、第１接続部７３１と、供給用タンク７１および排出用タンク７２とを接続するアルミニウム製の管状部材である。この配管７４は、Ｔ字管７４１と、第１供給用配管７４２と、第２供給用配管７４３とを備えている。
このうち、Ｔ字管７４１に形成された３つの枝管のうち、１つは第１接続部７３１に、１つは第１供給用配管７４２に、もう１つは第２供給用配管７４３にそれぞれ接続される。第１供給用配管７４２は、一端がＴ字管７４１に接続され、他端が供給用タンク７１の底面に形成された開口部７１２に接続される。また、第２供給用配管７４３は、同様に、一端がＴ字管７４１に接続され、他端が排出用タンク７２の開口部７２２に接続される。

配管７５は、配管７４と同様の構成を備え、第２接続部７３２と、供給用タンク７１および排出用タンク７２とを接続する。
すなわち、配管７５は、Ｔ字管７５１と、第１排出用配管７５２と、第２排出用配管７５３とを備えている。このＴ字管７５１に構成された３つの枝管のうち、１つは、第２接続部７３２と接続され、別の１つは、排出用タンク７２の開口部７２１と接続される第１排出用配管７５２と接続され、さらに別の１つは、供給用タンクの開口部７１１に接続される第２排出用配管７５３と接続される。
なお、配管７４，７５は、アルミニウム以外の金属、合成樹脂およびゴム等により構成してもよい。

切替部７６は、前述のように、配管７４，７５内の流通経路を切り替えるものであり、配管７４，７５にそれぞれ２つずつ設けられたバルブ７６１，７６２，７６３，７６４から構成されている。このうち、バルブ７６１は、配管７４を構成する第１供給用配管７４２に設けられ、バルブ７６２は、第２供給用配管７４３に設けられている。また、バルブ７６３は、配管７５を構成する第１排出用配管７５２に設けられ、バルブ７６４は、第２排出用配管７５３に設けられている。
この切替部７６は、制御部７７と電気的に接続され、制御部７７からの電気信号に基づいて、各バルブ７６１〜７６４の開放および閉塞の切替が制御される。

制御部７７は、プロジェクタ１の冷却ユニット６を制御する制御部６７（図７）と電気的に接続され、制御部６７から出力されるバルブ開閉信号を受けて、切替部７６の各バルブ７６１〜７６４の開放および閉塞の切替制御を行う。また、この制御部７７には、メモリ７７２（図７）が組み込まれており、冷却媒体の交換時に、このメモリ７７２の読み書きが行われる。すなわち、メモリ７７２には、カートリッジ７が未使用状態の場合、未使用である旨のデータが書き込まれており、冷却媒体の交換が行われた後には、このメモリ７７２は、使用済である旨のデータで上書きされる。なお、このメモリ７７２は、未使用および使用済の状態を区別できるスイッチ等により構成してもよい。
また、制御部７７は、カートリッジ７外部に露出し、制御部６７に接続される端子７７１を備えている。この端子７７１は、プロジェクタ１の外装ケース２に形成された開口部２３４に挿入され、この開口部２３４内に配置された図示しないコネクタに接続される。このコネクタは、制御部６７に接続されており、これにより、制御部６７および制御部７７が、コネクタおよび端子７７１を介して接続される。

このような冷却媒体交換用カートリッジ７によれば、供給用タンク７１および排出用タンク７２が、１つのカートリッジ７内に設けられ、また、これら供給用タンク７１から供給される新たな冷却媒体の流路、および、排出用タンク７２へ排出される冷却媒体の流路がそれぞれ別の接続部７３１，７３２に接続されるので、供給および排出のうちの一方の処理により流路の占有がされず、冷却媒体の円滑な流通を図ることができる。
また、このような１つのカートリッジ７に供給用タンク７１および排出用タンク７２が設けられているので、このカートリッジ７をプロジェクタ１に装着することにより、冷却媒体の交換を行うことができる。従って、冷却媒体の交換を容易に行うことができる。

図７は、冷却媒体交換時の動作を制御する制御部６７の構成を示すブロック図である。
制御部６７は、冷却ユニット６の冷却動作を制御する制御装置として、プロジェクタ１の動作を制御する図示しない制御基板に設けられている。
この制御部６７は、媒体交換制御部６７１と、ポンプ駆動制御部６７２と、バルブ開閉制御部６７３と、ロック機構制御部６７４とを備えている。また、この制御部６７は、開口部２３４内部に配置された図示しないコネクタおよびカートリッジ７に設けられた端子７７１を介して制御部７７に接続される。

媒体交換制御部６７１は、前述の冷却媒体交換スイッチ２３Ａ、カートリッジ検出センサ２３４１、液量検出センサ６４２２Ｂおよび満量検出センサ６２１と接続され、これらスイッチ２３Ａおよびセンサ２３４１，６４２２Ｂ，６２１から出力される電気信号を受けて、冷却媒体交換時に、ポンプ６３の駆動信号、バルブ６４３の開閉信号、ロック機構６４１２Ａ，６４２２Ａのロック・アンロック信号およびカートリッジ７のバルブ７６１〜７６４の開閉信号を、ポンプ駆動制御部６７２、バルブ開閉制御部６７３、ロック機構制御部６７４、および前述のカートリッジ７の制御部７７にそれぞれ出力する。
ポンプ駆動制御部６７２は、媒体交換制御部６７１からのポンプ駆動信号に基づいてポンプ６３の駆動を制御する。
バルブ開閉制御部６７３は、媒体交換制御部６７１からのバルブ開閉信号に基づいてバルブ６４３の開閉制御を行い、第２配管６４２における冷却媒体の流通経路を切り替える。
ロック機構制御部６７４は、媒体交換制御部６７１からのロック・アンロック信号に基づいて、ロック機構６４１２Ａ，６４２２Ａにおけるカートリッジ７のロックおよびアンロックの切替制御を行う。

（４）冷却媒体の交換処理
図８は、冷却媒体交換時の処理手順を示すフローチャートである。また、図９は、冷却媒体交換時に行われる冷却媒体排出処理の手順を示すフローチャートであり、図１０は、同じく冷却媒体交換時の冷却媒体供給処理の手順を示すフローチャートである。
以下に、冷却ユニット６および冷却媒体交換用カートリッジ７の冷却媒体交換処理の手順について、図８〜図１０に基づいて説明する。

冷却媒体交換処理は、前述の冷却媒体交換スイッチ２３Ａの入力による電気信号が、媒体交換制御部６７１に入力されることによって開始される。この際、冷却媒体の交換中である旨のメッセージを表示させてもよく、図示しないスピーカを介して同趣旨の音声を出力してもよい。
冷却媒体交換処理（処理Ｓ１）では、図８に示すように、はじめに、カートリッジ検出センサ２３４１によって、カートリッジ７の検出が行われる（処理Ｓ１１）。この後、カートリッジ検出センサ２３４１での検出結果を、媒体交換制御部６７１が判定（処理Ｓ１２）して、カートリッジ７が装着されていない場合には、冷却媒体交換処理を終了させる。この際、カートリッジ７が装着されていない旨のメッセージを投写画像として表示させてもよく、音声として出力してもよい。

カートリッジ７が装着されている場合は、冷却媒体の交換中にカートリッジ７が脱落したり、使用者によって取り外されたりして、冷却媒体が排出用継手６４２２から漏出しないように、カートリッジ７をロックする（処理Ｓ１３）。この処理は、媒体交換制御部６７１から出力されるロック信号に基づいて、ロック機構制御部６７４が、ロック機構６４１２Ａ，６４２２Ａを稼動させて、カートリッジ７をロック状態とすることによって行われる。

次に、カートリッジ７の制御部７７のメモリ７７２上に記録されたデータ（情報）の取得を行う（処理Ｓ１４）。制御部７７は、メモリ７７２上のデータを取得して、端子７７１を介して、媒体交換制御部６７１に出力し、媒体交換制御部６７１では、出力されたデータの判定を行う（処理Ｓ１５）。この処理では、接続されたカートリッジ７が未使用であるか、使用済みでないかが判定される。カートリッジ７が使用済みである場合は、カートリッジ７のロックを解除（処理Ｓ１７）して、冷却媒体交換処理が終了する。この際、カートリッジ７が使用済みである旨のメッセージを画像および／または音声として出力してもよい。また、カートリッジ７が未使用である場合は、冷却媒体を排出する冷却媒体排出処理（処理Ｓ２）を行う。

冷却媒体排出処理（処理Ｓ２）では、図９に示すように、はじめに冷却ユニット６のバルブ６４３の切替制御（処理Ｓ２１）を行う。この処理では、媒体交換制御部６７１の開閉信号を元に、バルブ開閉制御部６７３がバルブ６４３を閉塞する。
次に、カートリッジ７のバルブ７６１〜７６４の切替制御（処理Ｓ２２）を行う。この処理では、媒体交換制御部６７１から出力される電気信号に基づいて、カートリッジ７の制御部７７が、全て閉塞していたバルブ７６１〜７６４のうち、バルブ７６１，７６４を閉塞し、バルブ７６２，７６３を開放する。この状態で、ポンプ駆動制御部６７２を介して、ポンプ６３を駆動させる（処理Ｓ２３）。

これにより、図４に示すように、バルブ６４３が閉塞されるので、Ｔ字管６４２１における冷却媒体の流通方向が矢印Ｂ１方向となり、さらに、カートリッジ７の配管７５のＴ字管７５１における流通方向が矢印Ｃ１方向となるので、冷却ユニット６を流通する冷却媒体は、排出用継手６４２２を介して排出用タンク７２内に排出される。また、カートリッジ７の配管７４のＴ字管７４１における流通方向が矢印Ｃ３方向となり、さらに、第２配管６４２のＴ字管６４１１における流通方向が矢印Ｂ２方向となるので、排出用タンク７２に貯留されていた空気が、供給用継手６４１２を介して、第２配管６４１内に供給される。
ここで、冷却媒体は、排出用タンク７２の下方に形成された開口部７２１を介して排出され、排出用タンク７２内に封入されていた空気は、排出用タンク７２の上面に形成された開口部７２２から供給用継手６４１２に供給されるので、排出用タンク７２内に排出された冷却媒体が、再び、供給用継手６４１２を介して第２配管６４１に供給されるのを防ぐことができる。
従って、冷却ユニット６の冷却媒体を排出できるとともに、冷却媒体の代わりに空気を供給することができるので、冷却ユニット６を構成する各部材内が減圧されることを防ぐことができ、減圧に起因する破損・損傷を防ぐことができる。

次に、図９に示すように、排出用継手６４２２に設けられた液量検出センサ６４２２Ｂにより、排出用継手６４２２を流通する冷却媒体の液量を検出する（処理Ｓ２４）。この検出結果は、媒体交換制御部６７１に出力され、冷却媒体の液量が判定される（処理Ｓ２５）。ここで、排出用継手６４２２を流通する冷却媒体が０でない場合は、冷却媒体の排出が継続されているとみなして、処理Ｓ２４および処理Ｓ２５を繰り返す。また、排出用継手６４２２を流通する冷却媒体が０の場合は、冷却媒体の排出が完了したとみなして、媒体交換制御部６７１は、ポンプ駆動制御部６７２を介して、ポンプ６３の駆動を停止させる。また、ここで、タンク６２の第１配管６４１との接続部分は、タンク６２底面に形成されているので、タンク６２内の冷却媒体の略全てが流出しない限り、排出用継手６４２２における液量が０とはならない。また、この排出用継手６４２２における液量が０である場合は、冷却ユニット６内の冷却媒体が略全てが排出されたとみなすことができる。これにより、冷却媒体の排出の完了を検出できるので、確実に冷却媒体の排出を行うことができ、また、迅速に新たな冷却媒体の供給処理を行うことができる。

冷却媒体の排出が終了した後、図８に示すように、カートリッジ７から新たな冷却媒体を冷却ユニット６に供給する冷却媒体供給処理（処理Ｓ３）を行う。
冷却媒体供給処理（処理Ｓ３）では、図１０に示すように、はじめに、媒体交換制御部６７１は、バルブ開閉制御部６７３を介して、第２配管６４２に設けられたバルブ６４３を閉塞する（処理Ｓ３１）。通常は、この処理Ｓ３１を実施しなくても、冷却媒体交換時には、前述の処理Ｓ２１によりバルブ６４３は閉塞されている。
この後、媒体交換制御部６７１は、カートリッジ７の制御部７７を介して、バルブ７６１，７６４を開放し、バルブ７６２，７６３を閉塞する（処理Ｓ３２）。この状態で、媒体交換制御部６７１は、ポンプ駆動制御部６７２を介してポンプ６３を駆動させる（処理Ｓ３３）。

これにより、図４に示すように、カートリッジ７の配管７４に設けられたＴ字管７４１における流通方向が矢印Ｃ４方向となり、また、第２配管６４２のＴ字管６４１１における流通方向が矢印Ｂ２方向となるので、供給用タンク７１内の新たな冷却媒体は、図４中矢印Ｃ４，Ｂ２方向および図５中矢印Ａ３１方向に流通して、タンク６２内に貯蔵される。また、図４に示すように、第２配管６４２のＴ字管６４２１では、新たな冷却媒体または前述の冷却媒体排出処理（処理Ｓ２）で供給された排出用タンク７２の空気が、バルブ６４３が閉塞され、カートリッジ７のバルブ７６４が開放されることにより、矢印Ｂ１およびＣ２方向に流通して、供給用タンク７１に戻る。
ここで、新たな冷却媒体は、供給用タンク７１の底面に形成された開口部７１２から供給されるので、供給用タンク７１内に貯蔵された新たな冷却媒体の略全てを利用することができる。また、これと合わせて、冷却媒体の代わりに冷却ユニット６を流通していた空気は、供給用タンク７１の上面に形成された開口部７１１を介して、供給用タンク７１に供給される。これにより、供給用タンク７１から確実に、新たな冷却媒体を供給することができる。
従って、新たな冷却媒体の供給時に、冷却ユニット６を構成する各部材内が加圧されることを防ぐことができるので、前述の冷却媒体の排出時と同様に、各部材の破損・損傷を防ぐことができる。

次に、図１０に示すように、液量検出センサ６４２２Ｂによる排出用継手６４２２を流通する冷却媒体の流量を検出する（処理Ｓ３４）。この検出結果は、媒体交換制御部６７１に出力され、この検出結果を基に冷却媒体の流量が判定され、冷却媒体の流通があるか否かが判定される（処理Ｓ３５）。ここで、排出用継手６４２２における冷却媒体の流通が検出されない場合、すなわち、冷却媒体の流量が０の場合は、配管６４内が新たな冷却媒体で充填されていないとしてみなして、新たな冷却媒体の供給を継続させるために、処理Ｓ３４およびＳ３５を繰り返す。また、冷却媒体の流通が検出された場合、すなわち、冷却媒体の流量が０以上の場合は、供給用配管６４１２から供給された新たな冷却媒体が、第２配管６４２の排出用継手６４２２まで到達したとみなして、次の処理に移行する。

次に、タンク６２に設けられた満量検出センサ６２１により、タンク６２内の冷却媒体の満量検出を行う（処理Ｓ３６）。この検出結果は、媒体交換制御部６７１に出力され、タンク６２が新たな冷却媒体で満量されたか否かが判定される（処理Ｓ３７）。ここで、タンク６２が満量されていない場合は、新たな冷却媒体の供給が完了していないとみなして、処理Ｓ３６および処理Ｓ３７を繰り返す。また、タンク６２の満量が検出された場合は、媒体交換制御部６７１は、制御部７７を介して、カートリッジ７のバルブ７６１〜７６４を全て閉塞させ（処理Ｓ３８）、また、バルブ開閉制御部６７３を介して、冷却ユニット６のバルブ６４３を開放し（処理Ｓ３９）、ポンプ６３の駆動を停止させる（処理Ｓ４０）。この後、カートリッジ７の制御部７７に設けられたメモリ７７２を、使用済みを示すデータ（情報）に更新する（処理Ｓ４１）。
なお、処理Ｓ３４，Ｓ３５と、処理Ｓ３６，Ｓ３７とは、順序が逆であってもよい。すなわち、先に処理Ｓ３６，Ｓ３７を実施した後、処理Ｓ３４，Ｓ３５を実施するようにしてもよい。

これにより、液量検出センサ６４２２Ｂにより、排出用継手６４２２における新たな冷却媒体の流通が検出され、また、満量検出センサ６２１により、タンク６２内が新たな冷却媒体で満量されたことが検出されるので、冷却ユニット６内の冷却媒体が交換されたことを確認できる。従って、冷却媒体の供給処理を迅速に終了させることができる。また、メモリ７７２を、使用済みを示すデータ（情報）に更新することにより、使用済みカートリッジ７が再び装着された場合でも、交換処理を行わないようにすることができるとともに、使用済みである旨を使用者に知らせることができる。

冷却媒体供給処理（処理Ｓ３）が終了した後、媒体交換制御部６７１は、再びポンプ６３を駆動させて、冷却ユニット６における冷却媒体の循環に異常が無いことを確認する（処理Ｓ１６）。ここで、冷却媒体の循環に異常が発生した場合には、その旨を示すメッセージを画像および／または音声として出力してもよい。この後、媒体交換制御部６７１は、ロック機構制御部６７４を介して、ロック機構６４１２Ａ，６４２２Ａをアンロックして、カートリッジ７の取り外しを可能にする（処理Ｓ１７）。
以上で、冷却媒体の交換処理が終了する。

このような冷却媒体の交換処理は、カートリッジ７を取り付け、冷却媒体交換スイッチ２３Ａが入力された後は、媒体交換制御部６７１により自動で行うことができる。すなわち、ポンプ６３、バルブ６４３、ロック機構６４１２Ａ，６４２２Ａおよびカートリッジ７のバルブ７６１〜７６４を、それぞれポンプ駆動制御部６７２、バルブ開閉制御部６７３、ロック機構制御部６７４およびカートリッジ７の制御部７７を介して、媒体交換制御部６７１が制御することにより、冷却ユニット６内を循環していた冷却媒体と、冷却媒体交換用カートリッジ７の新たな冷却媒体とを交換することができる。従って、使用者の特別な操作を必要とせずに、簡単に冷却媒体の交換を行うことができる。

〔２．実施形態の変形〕
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、新たな冷却媒体を供給する供給用継手６４１２と、冷却媒体を排出する排出用継手６４２２とを、それぞれ分けて設けたが、１つの継手で冷却媒体の排出および供給を行う構成としてもよい。この場合、空気は流通するが冷却媒体は流通しない開口を配管６４に設ければ、冷却媒体の交換時に、冷却ユニット６内が減圧または加圧状態になることを防ぐことができる。なお、冷却ユニット６に供給用継手６４１２および排出用継手６４２２をそれぞれ設け、冷却媒体の排出時には、カートリッジ７の排出用タンク７２に封入されていた空気を冷却ユニット６内に流通させ、新たな冷却媒体の供給時には、流通していた空気を、供給用タンク７１内に流通させる構成とすれば、確実に、加減圧による冷却ユニット６の破損・損傷を抑えることができる。また、冷却媒体の漏出の危険性を低減することができるだけでなく、冷却媒体交換後の空気の混入を防ぐことができる。

前記実施形態では、供給用継手６４１２および排出用継手６４２２を第２配管６４２に設ける構成としたが、本発明はこれに限らず、供給用継手６４１２および排出用継手６４２２のそれぞれを、第１配管６４１に設ける構成としてもよい。また、供給用継手６４１２および排出用継手６４２２のいずれか一方を第１配管６４１に設け、他方を第２配管に設ける構成でもよい。すなわち、供給用継手６４１２および排出用継手６４２２の配置位置は問わない。

前記実施形態では、ポンプ６３からの冷却媒体圧送方向の上流側に、排出用継手６４２２を設け、下流側に供給用継手６４１２を設ける構成としたが、それぞれの配置位置を逆にしてもよい。すなわち、上流側に供給用継手６４１２を設け、下流側に排出用継手６４２２を設ける構成としてもよい。なお、上流側に排出用継手６４２２を設け、下流側に供給用継手６４１２を設ける前記実施形態の構成とすれば、冷却媒体の排出時に、冷却媒体が排出される流路と、冷却媒体の代わりに流通する空気の流通経路とが重複せず、また、冷却媒体の供給時に、空気が流通する流路と、供給される新たな冷却媒体の流通経路とが重複しないため、円滑に冷却媒体の交換を行うことができる。

前記実施形態では、冷却媒体を排出した後に、新たな冷却媒体を供給する冷却媒体交換処理手順としたが、冷却媒体の排出と供給を同時に行う処理手順を採用してもよい。なお、冷却ユニット６を循環していた冷却媒体を排出した後に、新たな冷却媒体を供給する手順とすれば、使用済みの冷却媒体と、新たな冷却媒体とを確実に交換できる。

前記実施形態では、新たな冷却媒体の供給は、排出用継手６４１２に新たな冷却媒体が到達したことを液量検出センサ６４２２Ｂにより検出し、タンク６２が満量したことを満量検出センサにより検出した後、即座に停止させるとしたが、時間を置いて停止させるように構成してもよい。また、新たな冷却媒体の供給開始後しばらくは、排出用タンク７２に排出させるようにしてもよい。この場合、冷却ユニット６内を新たな冷却媒体で洗浄することとなるので、使用済みの冷却媒体を新たな冷却媒体で確実に交換できる。

前記実施形態では、冷却装置６１は液晶パネル４４１および射出側偏光板４４３を冷却するとしたが、他の部材を冷却する構成としてもよい。例えば、光源装置４１１等の光学ユニット４を構成する他の光学部品、制御基板および電源ユニットを冷却する構成としてもよい。

前記実施形態では、ポンプ６３の圧送方向から順に、タンク６２、フィルタ６５、冷却装置６１、ラジエータ６６の順に配置したが、本発明は、この順序に限らない。例えば、ポンプ６３とタンク６２の配置位置が逆であってもよい。

前記実施形態では、冷却媒体の交換は、冷却媒体交換スイッチ２３Ａが入力された場合に開始するとしたが、カートリッジ検出センサ２３４１が、冷却媒体交換用カートリッジ７の装着を検出した場合に、開始するように構成してもよい。また、冷却媒体交換スイッチ２３Ａを設けずに、プロジェクタ１の設定等を決定するメニュー画面を投写して、そのメニュー画面に表示される項目から選択することにより、冷却媒体の交換を開始するようにしてもよい。

前記実施形態では、３つの液晶パネル４４１を用いたプロジェクタの例のみを挙げたが、４つ以上の液晶パネルを用いたプロジェクタにも適用可能である。
また、光変調装置として液晶パネル４４１を用いたが、マイクロミラーを用いたデバイスなど、液晶以外の光変調装置を用いてもよい。
さらに、前記実施形態では、液晶パネルに、光入射面と光射出面とが異なる透過型の液晶パネルを用いていたが、光入射面と光射出面とが同一となる反射型の液晶パネルを用いてもよい。
加えて、前記実施形態では、スクリーンを観察する方向から投写を行なうフロントタイプのプロジェクタの例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを観察する方向とは反対側から投写を行なうリアタイプのプロジェクタにも適用可能である。

前記実施形態では、冷却ユニット６を備えたプロジェクタ１を電子機器として例示したが、本発明はこれに限らず、他の電子機器、特に、半導体を用いた電子機器に採用することができる。例えば、パーソナルコンピュータのＣＰＵの冷却装置に採用することができる。なお、前記実施形態のように、プロジェクタの液冷冷却系に本発明を採用すれば、液晶パネル等の光変調装置の光束透過領域に冷却媒体が流通する場合でも、冷却媒体の劣化による投写画像の劣化を、冷却媒体の交換により解消することができる。

本発明は、プロジェクタに利用できる他、半導体素子等の被冷却対象を、冷却媒体を循環させて冷却する冷却装置が設けられた電子機器にも利用することができる。

本発明の第１実施形態に係るプロジェクタを上方前面側から見た斜視図。 前記実施形態におけるプロジェクタを下方背面側から見た斜視図。 前記実施形態における光学ユニットの構成を示す模式図。 前記実施形態における冷却ユニットの構成を示す模式図。 前記実施形態におけるタンクの上下方向の断面図。 前記実施形態における冷却媒体交換用カートリッジを示す概要斜視図。 前記実施形態における制御部を示すブロック図。 前記実施形態における冷却媒体の交換処理手順を示すフローチャート。 前記実施形態における冷却媒体の排出処理手順を示すフローチャート。 前記実施形態における冷却媒体の供給処理手順を示すフローチャート。

符号の説明

１…プロジェクタ（電子機器）、２…外装ケース（筐体）、４４１…液晶パネル（素子、被冷却対象、光変調装置）、４４３…射出側偏光板（素子、被冷却対象）、６１…冷却装置、６２…タンク（冷却媒体貯蔵部）、６２１…満量検出センサ（満量検出部）、６３…ポンプ（媒体循環装置）、６４１…第１配管（第１配管系）、６４１２…供給用継手、６４２…第２配管（第２配管系）、６４２２…排出用継手、６４２２Ｂ…液量検出センサ（液量検出部）、６４３…バルブ（流路切替部）、６７…制御部（制御装置）、７…カートリッジ（冷却媒体交換用カートリッジ）、７１…供給用タンク（第１貯留部）、７２…排出用タンク（第２貯留部）、７３…接続部、７４…配管、７５…配管。

Claims (6)

1. 機器本体およびこの機器本体を収納する筐体を備え、内部に前記機器本体を構成する素子を、液状の冷却媒体を循環させることで冷却する冷却装置が設けられた電子機器であって、
   前記筐体内部に設けられ、前記冷却媒体を貯蔵する冷却媒体貯蔵部と、
   この冷却媒体貯蔵部から被冷却対象となる素子に冷却媒体を導く第１配管系と、
   前記被冷却対象を冷却した冷却媒体を前記冷却媒体貯蔵部に戻す第２配管系と、
   前記冷却媒体貯蔵部、前記第１配管系および前記第２配管系内に前記冷却媒体を循環させるために、前記第１配管系または第２配管系の途中に設けられる媒体循環装置とを備え、
   前記第１配管系および／または前記第２配管系には、前記筐体から外部に露出し、前記冷却媒体貯蔵部内の冷却媒体を交換する冷却媒体交換用カートリッジが接続される継手が設けられていることを特徴とする電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器において、
   前記継手は、前記第１配管系または前記第２配管系に設けられ、
   いずれか一方の継手は、前記冷却媒体貯蔵部内の冷却媒体を排出する排出用継手であり、いずれか他方の継手は、前記冷却媒体交換用カートリッジから前記冷却媒体貯蔵部内に新たな冷却媒体を供給する供給用継手であることを特徴とする電子機器。
3. 請求項２に記載の電子機器において、
   前記排出用継手は、前記供給用継手よりも流路上流側に設けられていることを特徴とする電子機器。
4. 請求項３に記載の電子機器において、
   前記供給用継手と前記排出用継手との間には、前記第２配管系に設けられ、前記冷却媒体貯蔵部への流路と前記排出用継手への流路とを切り替える流路切替部が設けられ、
   前記第２配管系には、前記排出用継手から排出される冷却媒体の流量を検出する液量検出部が設けられ、
   前記冷却媒体貯蔵部には、内部の冷却媒体の満量状態を検出する満量検出部が設けられ、
   前記媒体循環装置の駆動制御および前記流路切替部の切替制御を行う制御装置を備え、
   この制御装置は、前記冷却媒体交換用カートリッジが装着されたら、
   前記流路切替部を前記排出用継手への流路に設定し、
   前記媒体循環装置を駆動させて前記冷却媒体を循環させ、
   前記液量検出部により、前記排出用継手から排出される冷却媒体の液量が０であることが検出されたら、前記冷却媒体交換用カートリッジの冷却媒体を循環させ、
   前記満量検出部により、前記冷却媒体貯蔵部内に冷却媒体が満量したと検出されたら、前記流路切替部を前記冷却媒体貯蔵部への流路に設定し、
   前記媒体循環装置の駆動を停止させる制御を行うことを特徴とする電子機器。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の電子機器において、
   前記被冷却対象となる素子が光源から射出された光束を画像情報に応じて変調して光学像を形成する光変調装置とされるプロジェクタであることを特徴とする電子機器。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の電子機器に装着され、内部の冷却媒体を交換する冷却媒体交換用カートリッジであって、
   前記電子機器の筐体外部に露出する継手に接続される接続部と、
   この接続部と配管を介して接続され、前記電子機器の冷却媒体貯蔵部から吸い出された冷却媒体を貯留する第１貯留部と、
   前記接続部と他の配管を介して接続され、前記電子機器に新たに供給する冷却媒体が貯留される第２貯留部とを備えていることを特徴とする冷却媒体交換用カートリッジ。
   

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